JPH1010408A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 レンズ交換が可能であり、フォーカシングが
容易確実に行える撮像装置。 【解決手段】 交換可能なレンズユニット１２７にはズ
ームレンズ１０２，絞り１０３，フォーカスレンズ１０
４，レンズマイコン１１６を有し、カメラ本体１２８に
はＣＣＤ（撮像素子）１０６，カメラ信号処理回路１１
２，カメラ本体マイコン１１４，メモリ１３８を有し、
カメラ本体マイコン１１４は撮像データを読み出してレ
ンズマイコン１１６に送り、レンズマイコン１１６はカ
メラ本体マイコン１１４から受けた撮像データに基づき
ズームレンズ１０２，絞り１０３，フォーカスレンズ１
０４等の制御を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ交換可能な
ビデオカメラ等の撮像装置の技術分野に属するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】従来のビデオカメラ等の映像機器に用い
られている交換レンズシステムについて、図６を参照し
て説明する。

【０００３】従来の変倍可能なレンズユニットは、変倍
レンズ９０２１と補正レンズ９０２２がカムで機械的に
結ばれており、変倍動作を手動や電動で行うと変倍レン
ズ９０２１と補正レンズ９０２２が一体となって移動す
る。これら、変倍レンズ９０２１と補正レンズ９０２２
を合わせてズームレンズと呼んでいるが、このようなレ
ンズシステムでは、前玉９０１がフォーカシングレンズ
となっており、光軸方向に移動することにより焦点を合
わせる。これらのレンズ群を通った光は、撮像素子９０
３の撮像面上に結像し、光電変換を施され、映像信号と
して出力される。

【０００４】この映像信号はＣＤＳ／ＡＧＣ９０４でサ
ンプルホールドしてから所定のレベルに増幅され、Ａ／
Ｄ変換器９０５でデジタル映像データへと変換され、カ
メラのプロセス回路へと入力される。次に、標準テレビ
ジョン信号に変換されるとともに、ＡＦ信号処理回路９
０６へと入力される。ＡＦ信号処理回路９０６では、映
像信号中の高周波成分を抽出し、ＡＦ評価値としてマイ
コン９０７に取り込まれる。

【０００５】このマイコン９０７では合焦度に応じたフ
ォーカシング速度及び、ＡＦ評価値が増加するようにモ
ータ駆動方向を決定し、フォーカスモータの速度及び方
向をレンズユニット９１３内のフォーカスモータドライ
バ９０９に送り、フォーカスモータ９１０を介してフォ
ーカシングレンズ９０１を駆動する。また、ズームスイ
ッチ９０８の状態は、マイコン９０７に読み込まれ、ズ
ームスイッチ９０８の操作状態に応じて、マイコン９０
７はズームレンズ９０２１，９０２２の駆動方向、駆動
速度を決定し、レンズユニット９１３内のズームモータ
ドライバ９１１に送り、ズームモータ９１２によりズー
ムレンズ９０２１，９０２２を駆動する。カメラ本体９
１４は、レンズユニット９１３を切り放すことが可能で
あり、他のレンズユニットを接続することができる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】最近の民間用の一体型
カメラは小型化、そしてレンズ全面までの撮影を可能と
するため、前記補正レンズと変倍レンズをカムによる機
械的結合をやめ、補正レンズの移動軌跡をあらかじめマ
イコン内にレンズカムデータとして記憶し、そのレンズ
カムデータに従って補正レンズを駆動し、且つ、その補
正レンズによりフォーカスをも合わせる、いわゆるイン
ナーフォーカスタイプのレンズが主流となってきてい
る。

【０００７】しかしながら、前記従来例における構成で
は、インナーフォーカスタイプのレンズを交換レンズと
して実現しようとすると、レンズのカムデータを本体に
持つ必要があるが、交換レンズの機種毎に異なるレンズ
カムデータを本体に持つことは、現実的ではない。ま
た、交換レンズ式ビデオカメラとして、フレーム静止画
記録（フォトモード）等への対応を図らなければならな
い。

【０００８】本発明は、上記従来の問題点を解消するた
めに成されたもので、レンズ交換が可能であり、フォー
カシングが容易確実に行える撮像装置の提供を目的とす
るものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】このため、本発明に係る
撮像装置は、下記の構成によって前記目的を達成するも
のである。

【００１０】（１）光軸に沿って移動することにより変
倍作用を行わせる第１のレンズ群と、変倍時の補正及び
焦点合わせの作用を行い得る第２のレンズ群と、該第１
のレンズ群及び第２のレンズ群の位置及び移動速度等を
制御する制御手段と、前記第１のレンズ群及び第２のレ
ンズ群を含むレンズユニット内には前記制御手段と、該
制御手段の制御情報を記憶する記憶手段を有し、撮像装
置本体と該レンズユニットとを交換可能とする構成を備
え、該撮像装置本体と該レンズユニット間において、転
送手段を備えフレーム静止画記録モード、フォーカスの
合焦・非合焦、合焦の可否を相互に伝達し得ることを特
徴とする撮像装置。

【００１１】（２）前記フレーム静止画像記録モードの
切り替えをするフォトモード切り替え手段を撮像装置本
体に有し、該モード情報を前記レンズユニットに伝達す
ることを特徴とする前記（１）に記載の撮像装置。

【００１２】（３）フォーカスの合焦・非合焦状態の判
断手段を前記レンズユニット内に有し、該合焦状態情報
を撮像装置本体に転送する転送手段を有することを特徴
とする前記（１）に記載の撮像装置。

【００１３】（４）合焦可否を判断する判断手段を前記
レンズユニット内に有し、該合焦可否判断情報を撮像装
置本体に伝達することを特徴とする前記（１）に記載の
撮像装置。

【００１４】

【発明の実施の形態】上記の課題を解決するために、レ
ンズユニット内にカムデータを記憶し、本体への装着
時、あるいは、電源投入時に、レンズユニットから本体
へデータを送信し、それらのデータを元に本体内で演算
処理し、フォーカスモータの速度及び方向をレンズユニ
ットに送信しフォーカシングを行う手段が備えられる。
次に、映像信号、あるいは規格化されたＡＦ評価値を、
本体からレンズユニットに送信し、レンズ内で演算処理
してＡＦ制御を行う手段等が備えられる。各種のレンズ
に応じた最適の制御を行うためには、後者の方が適して
いると考えられる。また、フォトモード等の特殊撮影に
適応するため、そのような、モード情報、合焦・非合焦
状態を相互に伝達することにより、適宜最適化したＡＦ
動作，システムの実現が可能となる。

【００１５】上記の実施の形態を実施例により詳しく説
明する。

【００１６】

【実施例】以下、図面を参照しながら本発明の実施例に
ついて説明する。

【００１７】（第１の実施例）図１は、本発明の第１の
実施例の構成を示すブロック図である。

【００１８】被写体からの光束は、固定された第１のレ
ンズ群１０１、変倍を行う第２のレンズ群１０２、絞り
１０３、固定された第３のレンズ群１０４、焦点調節機
能と変倍する焦点面の移動を補正するコンペ機能とを兼
ね備えた第４のレンズ群１０５（以下、フォーカスレン
ズと記す）を通って、ＣＣＤ等の撮像素子１０６上に結
像する。撮像素子１０６上の像は光電変換され、増幅器
１０９で最適なレベルに増幅され、カメラ信号処理回路
１１２を通して映像信号に変換される。

【００１９】次に、ＡＦ信号処理回路１１３で生成され
たＡＦ評価値は、本体マイコン１１４によりデータを読
み出され（１１５）、レンズユニット１２７内のマイコ
ン１１６に送られる（１３３）。また、ズームスイッチ
１３０，ＡＦスイッチ１３１及びフォトモードスイッチ
１３２の状態も同様にしてレンズマイコン１１６に送信
される。

【００２０】レンズマイコン１１６では、前記の本体マ
イコン１１４からの情報により、ズーム，フォーカス，
絞り等の制御を行う。また、ＡＦスイッチ１３１がオ
フ、ズーム作動が指示されている場合はコンピュータズ
ーム手段１１９により、モータ制御手段１１８，モータ
ドライバ１２２を通してモータ１２１によりズームレン
ズ１０２が駆動されるとともに、予め設定、記憶された
レンズカムデータ１２０に基づいて、フォーカスモータ
ドライバ１２６を介し、フォーカスモータ１２５により
フォーカスコンペレンズ１０５を駆動制御する。

【００２１】ＡＦ，ズームがどちらも作動状態の時は、
レンズカムデータ１２０とＡＦ評価値信号により、ＡＦ
評価値が最大になるよう、合焦状態を保つように変倍動
作を行う。また、ＡＦが作動状態、ズームが非作動の時
は、ＡＦ評価値が最大となるよう、合焦状態を保つよう
に駆動制御される。

【００２２】以上が基本的な動作の説明であるが、モー
ド情報、合焦・非合焦状態を相互に伝達することによ
り、適宜最適化したＡＦ動作，システムの実現が可能と
なる。

【００２３】フォトモードスイッチ１３２により、フォ
トモードに移行した場合、カメラ本体１２８側では、絞
り開放，高速シャッター等、静止画撮影に適した状態に
変更し、アイリス情報，フォトモード情報等が通信手段
１３４（マウント部の電気接点等）を通してレンズユニ
ット１２７に送信される。レンズユニット１２７では、
それらの信号により、制御の変更を行う。

【００２４】相互に伝達する内容の一部を図２に示す。
通信の方法としては、マウント機構部の電気接点を通し
て行う、各々に赤外線通信ポートを備え、それを通じて
行う等、様々なケースが考えられる。通信は、カメラの
垂直同期信号に応じて、１フィールドに１回行われる。

【００２５】以下に、フォトモード時の制御例について
説明する。図１に示す録画スイッチ１３５は２段押し方
式とし、半押しでレンズ制御（ＡＦ，ＡＥ，ＩＳ）を開
始し、ＡＦによる合焦後に、マニュアルフォーカス，録
画を受け付ける。メモリ１３８は、コントローラ１３９
により、フレーム静止画のキャプチャ及び補間処理に使
用されるメモリである。

【００２６】動作の一例を図３のフローチャートを参照
して説明する。

【００２７】〔ステップＳ３０１〕フォトモードである
かを確認し、フォトモードであればＳ３０２へ、そうで
なければＳ３１３へ。

【００２８】〔ステップＳ３０２〕録画スイッチが半押
し、あるいは全押しであればＳ３０３へ、そうでなけれ
ばＳ３１４で合焦フラグを解除し、Ｓ３１２へ。

【００２９】〔ステップＳ３０３〕合焦フラグが立って
いたらＳ３１２へ、そうでなければＳ３０４へ。

【００３０】〔ステップＳ３０４〕レンズ制御開始。

【００３１】〔ステップＳ３０５，Ｓ３０６〕合焦する
までＡＦ動作。

【００３２】〔ステップＳ３０７〕合焦フラグを立て
る。

【００３３】〔ステップＳ３０８〕合焦完了をカメラ本
体に送信。

【００３４】〔ステップＳ３０９〕マニュアルフォーカ
ス操作受付け。

【００３５】〔ステップＳ３１０〕録画スイッチ全押し
であればステップＳ３１１へ、そうでなければＳ３１２
へ。

【００３６】〔ステップＳ３１１〕録画。

【００３７】〔ステップＳ３１２〕終了。

【００３８】〔ステップＳ３１３〕動画撮影。

【００３９】フォトモードにおいて、主要被写体にフォ
ーカスを合わせた状態で撮影構図を決めることができ、
ズーミングも含めて、撮影の自由度を増すことが可能と
なる。また、不必要なモーター駆動を行わずに済み、節
電の効果がある（ファインダー等にメモリに取り込んだ
フレーム静止画を表示し、それをメディア（記録媒体）
に録画する場合、その期間はレンズの駆動は不要である
から）。

【００４０】また、合焦した後に、録画開始を許可する
ことで、失敗を未然に防ぐ効果がある。そして、レンズ
側か、本体側に設定項目を設け、シャッター優先，フォ
ーカス優先等の設定スイッチ等を設け、切り替えること
で、より柔軟性のある（撮影状況に応じた）システムを
構成できる。

【００４１】また、通常の動画撮影の場合でも、フォー
カスが大きく外れた状態では、撮影した映像に意味がな
い場合が多いので、一度合焦に達するまでは高速に動作
する方が好ましいが、モータの騒音，振動等に起因して
（録画，録音可能であるので）、最高速度を制限した
り、滑らかな合焦感を得るため、合焦近傍でフォーカシ
ング自体の速度を落とす等の制御を行う場合もある。し
かし、フォトモードの場合はこれを緩和し、速度優先で
制御することも考えられ、ＡＦ，ＡＥ，ズームの高速化
が図れる。

【００４２】当然ではあるが、レンズ内に静止撮影に適
したフォーカス検出ユニットを持ち、フォトモード時に
切り替え、フォトモード用の好適なＡＦを行う手法も考
えられる。

【００４３】他に、フォトモード時に、録画スイッチを
１〜２秒押し続けることで、録画キャンセル（メディア
上の記録開始位置に戻し、録画待機状態）を行う、ある
いは、動画撮影に切り替える等の制御も考えられる。

【００４４】（第２の実施例）図４は、第２の実施例に
おける構成を示すブロック図である。前記第１の実施例
と同一または相当する部分は同一符号で示してある。

【００４５】本体１２８側では、合焦完了の信号によ
り、ファインダー等に合焦完了，合焦不可の表示を行
い、撮影者に警告を行う。

【００４６】また、１フレーム分以上のメモリ１３８に
１フレーム分以上を追加搭載することで、フレーム静止
画出力（映像信号１）と通常出力（映像信号２）とを確
保でき、それにより、ファインダー（Ｄ／Ａ変換器，ド
ライバ等は未図示）に通常の動画を表示でき、違和感な
く次の撮影が可能となる。また、確認のため、ファイン
ダー（映像信号２）には１〜２秒程度静止画を表示し
（フレーム静止画記録時間が５〜６秒として）、その後
に通常動画を表示する等の制御も可能である。録画キャ
ンセルスイッチ１３６は、録画失敗時に、撮影者が押圧
することでメディア上の記録開始位置に戻し、記録待機
状態となる。

【００４７】動作の一例を図５のフローチャートを参照
して説明する。

【００４８】〔ステップＳ４０１〕フォトモードである
かを確認し、フォトモードであればＳ４０２へ、そうで
なければ通常撮影モードへ。

【００４９】〔ステップＳ４０２〕録画スイッチが半押
し、あるいは全押しであればＳ４０３へ、そうでなけれ
ばＳ４２１にて合焦フラグ，合焦不可フラグを解除し、
Ｓ４２２へ進み終了する。

【００５０】〔ステップＳ４０３〕合焦フラグが立って
いたらＳ４１２へ、そうでなければＳ４０４へ。

【００５１】〔ステップＳ４０４〕合焦不可フラグが立
っていたらＳ４２２へ、そうでなければＳ４０５へ。

【００５２】〔ステップＳ４０５〕レンズ制御を開始
し、Ｓ４０６でＡＦ動作を行い、Ｓ４０７で合焦可であ
り、Ｓ４０８で合焦してたらＳ４０９へ、Ｓ４０７で合
焦不可能な被写体距離である場合は、Ｓ４１１へ。

【００５３】〔ステップＳ４０９〕合焦フラグを立て
る。

【００５４】〔ステップＳ４１０〕合焦完了をカメラ本
体に送信。ステップＳ４１０へ。

【００５５】〔ステップＳ４１１〕合焦不可フラグを立
てる。

【００５６】〔ステップＳ４１２〕カメラ本体に合焦不
可能な被写体距離であることを送信し、Ｓ４１３に進み
ビューファインダー等で警告表示を行う。

【００５７】〔ステップＳ４１４〕マニュアルフォーカ
ス操作受付け。

【００５８】〔ステップＳ４１５〕録画スイッチ全押し
であればステップＳ４１６へ、そうでなければＳ４２２
へ。

【００５９】〔ステップＳ４１６〕静止画像のキャプチ
ャ及び補間処理。

【００６０】〔ステップＳ４１７〕録画フラグを確認
し、立っていれば継続し、そうでなければＳ４１８へ。

【００６１】〔ステップＳ４１８〕録画開始。録画フラ
グを立てる。

【００６２】〔ステップＳ４１９〕録画キャンセルスイ
ッチの状態を確認し、オンであればＳ４２０へ、そうで
なければＳ４２２へ。

【００６３】〔ステップＳ４２０〕録画キャンセル。録
画フラグのクリア。

【００６４】〔ステップＳ４２２〕終了。

【００６５】録画フラグはセットされてから一定時間
（たとえば５秒）でクリアされる。

【００６６】このようなフレーム静止画録画用にバッフ
ァを設けることで、録画中に次の静止画撮影準備、及び
メモリへのデータの取り込みが可能となる。

【００６７】

【発明の効果】以上、説明したように、本発明の撮像装
置は、フォトモード等の特殊撮影に適応するため、その
ようなモード情報、合焦・非合焦状態を撮像装置本体と
レンズユニット間において相互に伝達することにより、
適宜最適化したＡＦ動作，システムの実現が可能である
効果を有する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の第１の実施例の全体の構成を示すブ
ロック図である。

【図２】 本発明の第１の実施例の説明図である。

【図３】 本発明の第１の実施例の動作を示すフローチ
ャートである。

【図４】 本発明の第２の実施例の全体の構成を示すブ
ロック図である。

【図５】 本発明の第２の実施例の動作を示すフローチ
ャートである。

【図６】 従来例の構成を表すブロック図である。

【符号の説明】

１０２ ズームレンズ １０３ 絞り １０４ フォーカスレンズ １０６ ＣＣＤ（撮像素子） １１２ カメラ信号処理回路 １１４ カメラ本体マイコン １１６ レンズマイコン １２７ レンズユニット １２８ カメラ本体 １３８ メモリ

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光軸に沿って移動することにより変倍作
   用を行わせる第１のレンズ群と、変倍時の補正及び焦点
   合わせの作用を行い得る第２のレンズ群と、該第１のレ
   ンズ群及び第２のレンズ群の位置及び移動速度等を制御
   する制御手段と、前記第１のレンズ群及び第２のレンズ
   群を含むレンズユニット内には前記制御手段と、該制御
   手段の制御情報を記憶する記憶手段を有し、撮像装置本
   体と該レンズユニットとを交換可能とする構成を備え、
   該撮像装置本体と該レンズユニット間において、転送手
   段を備えフレーム静止画記録モード、フォーカスの合焦
   ・非合焦、合焦の可否を相互に伝達し得ることを特徴と
   する撮像装置。
2. 【請求項２】 前記フレーム静止画像記録モードの切り
   替えをするフォトモード切り替え手段を撮像装置本体に
   有し、該モード情報を前記レンズユニットに伝達するこ
   とを特徴とする請求項１記載の撮像装置。
3. 【請求項３】 フォーカスの合焦・非合焦状態の判断手
   段を前記レンズユニット内に有し、該合焦状態情報を撮
   像装置本体に転送する転送手段を有することを特徴とす
   る請求項１記載の撮像装置。
4. 【請求項４】 合焦可否を判断する判断手段を前記レン
   ズユニット内に有し、該合焦可否判断情報を撮像装置本
   体に伝達することを特徴とする請求項１記載の撮像装
   置。