光学装置、镜头装置和相机装置的制作方法

1.实施例的方面涉及光学装置、镜头装置和相机装置。


背景技术：

2.在镜头装置中，焦点预设功能将调用预设的任意焦点位置。利用该功能，通过预先对可以被假设的被摄体进行焦点位置(被摄体距离)的登记，使得可以在假设的场景发生时立即且确定地聚焦在目标被摄体上。
3.日本特开第2005-266658号公报公开了一种镜头装置，该镜头装置配设有：能够登记任何焦点位置的多个存储单元，以及与登记按钮相对应并且能够调用所存储的位置的恢复按钮。
4.在一个实施例中，焦点预设功能的操作提供了关于正在进行的设置的感知和所登记的位置的视觉反馈。
5.日本特开第2005-266658号公报公开了允许登记多个点的焦点预设功能。然而，如果与多个点的登记相关的操作部集中在一个地方，则存在如下风险：用户在拍摄图像时调用登记位置时，可能调用不期望的登记位置。


技术实现要素：

6.根据实施例的方面，一种光学装置包括相机装置和镜头装置，所述镜头装置能附装到相机装置并且能从相机装置拆卸，其中，所述镜头装置包括：光学系统；驱动单元，其被构造为驱动包括在所述光学系统中的聚焦镜头单元；检测器，其被构造为检测所述聚焦镜头单元的位置；第一存储单元，其被构造为存储所述聚焦镜头单元的位置；第一登记操作单元，其被构造为使所述第一存储单元将所述聚焦镜头单元的位置存储为第一登记位置；第一调用操作单元，其被构造为使所述驱动单元将所述聚焦镜头单元驱动到所述第一登记位置；以及镜头通信单元，其被构造为与所述相机装置通信，其中，所述相机装置包括：相机通信单元，其被构造为与所述镜头装置通信；以及摄像元件，其被构造为拍摄由所述镜头装置形成的图像，并且其中，在所述镜头通信单元与所述相机通信单元之间通信的信息包括：所述第一登记操作单元和所述第一调用操作单元中的至少一者的操作信息；以及基于所述检测器的检测的位置信息。
7.根据以下参照附图对示例性实施例的描述，本公开的进一步特征将变得清楚。
附图说明
8.图1是示出本公开的相机主体和可更换镜头的框图。
9.图2是相机预设登记显示的示意图。
10.图3是相机预设调用显示的示意图。
11.图4是关于第三焦点存储单元的流程图。
12.图5是镜头预设登记显示的示意图。
13.图6是镜头预设调用显示的示意图。
14.图7是示出预设待机的情况的示意图。
15.图8是与第三焦点存储单元有关的变型实施例的流程图。
16.图9是焦点预设登记位置信息的第二实施例。
17.图10示出焦点预设登记位置信息的变型实施例。
18.图11示出焦点预设登记位置信息的变型实施例。
19.图12示出了相机焦点预设功能操作单元的变型实施例。
具体实施方式
20.下面基于附图详细描述本公开的示例性实施例。应当注意，为了使本实施例易于理解，以下所示的附图以不同于实际的比例绘制。
21.[实施例1]
[0022]
图1是示出根据本公开实施例的光学装置的构造示例的框图。
[0023]
1.本实施例的光学装置
[0024]
[光学装置的构造]
[0025]
光学装置300包括可更换镜头(镜头装置)100和相机主体(相机装置)200，相机主体200被构造为可安装到可更换镜头100/可从可更换镜头100拆卸。
[0026]
首先，将对可更换镜头100和相机主体200的具体构造进行描述。
[0027]
可更换镜头100通过底座(mount)(未示出)与相机主体200机械连接及电连接。可更换镜头100通过配设在上述底座上的电源端子(未示出)从相机主体200接收电力。然后，从相机主体200接收的电力用于控制各种致动器和镜头微计算机111，这将在后面描述。相机主体200通过配设在上述底座上的通信端子(未示出)与可更换镜头100通信，并且通过通信控制命令来控制可更换镜头100。
[0028]
[相机主体的构造]
[0029]
对相机主体200的构造进行描述。相机主体200配设有：包括相位差af传感器等的摄像元件201、信号处理电路202、记录处理单元203、显示单元204、操作单元205和相机微计算机206。实施例1的相机主体200配设有：相机预设按钮(第二登记操作单元)210、相机调用按钮(第二调用操作单元)211、第二焦点存储单元(第二存储单元)212和第三焦点存储单元(第三存储单元)213。
[0030]
摄像元件201对由可更换镜头100中的摄像光学系统形成的被摄体图像进行光电转换，并输出电信号(模拟信号)。a/d转换电路(未示出)将来自摄像元件201的模拟信号转换成数字信号。
[0031]
信号处理电路202对来自a/d转换电路的数字信号进行各种图像处理，以生成图像信号。信号处理电路202还根据图像信号生成被摄体图像的对比度状态，即，指示摄像光学系统的聚焦状态的聚焦信息和指示曝光状态的亮度信息。
[0032]
信号处理电路202将图像信号输出到显示单元204，并且显示单元204将图像信号显示为用于检查构图、聚焦状态等的实时取景图像。具体地，显示单元204是相机主体200的背面液晶显示器或电子取景器。此外，信号处理电路202将图像信号输出到记录处理单元203，并且记录处理单元203将图像信号作为静止图像或运动图像数据存储在外部存储器等
中。
[0033]
作为相机控制器的相机微计算机206响应于对操作单元205的诸如成像指示开关和各种设置开关的输入，来控制相机主体200。相机微计算机206还处理相机预设按钮210的操作和相机调用按钮211的操作，这些按钮是操作作为本公开的特征的焦点预设功能的操作单元。
[0034]
相机微计算机206响应于根据在摄像元件中提供的相位差检测像素(未示出)的输出所生成的af信息，将与聚焦镜头105的聚焦操作有关的控制命令经由相机通信单元(相机通信单元)发送至镜头微计算机111。第二焦点存储单元212和第三焦点存储单元213是与下述焦点预设功能相关联的焦点位置信息的存储单元。
[0035]
[可更换镜头的构造]
[0036]
将描述可更换镜头100的构造。可更换镜头100具有：摄像光学系统、作为摄像光学系统的驱动单元的驱动单元、控制驱动单元的控制器、检测光学元件的位置的检测器、聚焦镜头操作环110、镜头微计算机111和焦点位置传感器112。此外，镜头预设按钮(第一登记操作单元)130、镜头调用按钮(第一调用操作单元)131和第一焦点存储单元(第一存储单元)132被提供为用于实现本实施例的焦点预设功能的构造。
[0037]
镜头微计算机111是用于控制可更换镜头100中的各部分的操作的控制器。镜头微计算机111经由镜头通信单元接收从相机主体200发送的控制命令，并且接收发送镜头数据的请求或接收相机数据的请求。另外，镜头微计算机111进行与控制命令相对应的镜头的控制，将与发送请求相对应的镜头数据发送到相机主体200，并且当接收到接收请求时从相机接收数据。镜头微计算机111响应于控制命令当中的、与光量调整和聚焦有关的命令，进行稍后将描述的光量调整和聚焦调整处理。
[0038]
摄像光学系统包括：场镜头101、用于变焦的变焦镜头102、用于调整光量的孔径光阑单元103、图像稳定镜头104以及用于聚焦的聚焦镜头105。
[0039]
变焦镜头102可沿图1中的虚线所指示的光轴方向移动，并且通过用户操作连接到变焦机构(未示出)的变焦操作环而沿光轴方向驱动变焦镜头102。变焦镜头102被移动以进行改变摄像光学系统的焦距的变焦。变焦镜头位置检测器106使用诸如可变电阻的位置检测器来检测变焦镜头位置，并将位置数据输出至镜头微计算机111。输出的位置数据用于在镜头微计算机111中生成焦距信息。
[0040]
孔径光阑单元103被构造有诸如孔径光阑叶片和光遮断器的传感器。通过传感器检测孔径光阑叶片的状态，并将其输出到镜头微计算机111。响应于来自镜头微计算机111的命令，孔径光阑控制单元107输出驱动信号以驱动诸如步进电机和音圈电机的致动器。因此，通过孔径光阑单元103调整光量。
[0041]
图像稳定镜头104沿与摄像光学系统的光轴垂直的方向移动，以减少由抖动等引起的图像模糊。响应于由诸如振动陀螺仪的振动传感器(未示出)检测到的振动，作为控制器的图像稳定镜头控制器108通过来自镜头微计算机111的命令而输出驱动图像稳定致动器的驱动信号。因此，进行图像稳定以控制图像稳定镜头104的移位移动。
[0042]
聚焦镜头105能够沿图中由虚线所指示的光轴方向移动。使用诸如光遮断器的焦点位置传感器112来检测聚焦镜头105的位置，并且将检测到的位置数据输出至镜头微计算机111。基于来自镜头微计算机111的命令，聚焦镜头控制器109输出驱动聚焦驱动单元113
的驱动信号，并且通过移动聚焦镜头105来进行焦点调节。
[0043]
[聚焦功能(af/mf)]
[0044]
提供了自动调节焦点的af、手动调节焦点的mf和将聚焦镜头移动到预设位置的焦点预设，作为驱动聚焦镜头105以调节焦点的聚焦功能，这是本公开的特征。
[0045]
为了执行聚焦功能，镜头通信单元响应于发送镜头数据的请求将焦点位置信息发送到相机微计算机206，并且响应于接收相机数据的请求接收聚焦驱动命令。
[0046]
焦点位置信息是由镜头微计算机111基于来自焦点位置传感器112的信息生成的信息。焦点位置信息由诸如摄像距离信息(光学特性信息、对焦距离、被摄体距离)和作为通过划分聚焦镜头105的移动范围而获得的数字值的地址信息(数字地址信息)的信息构成。
[0047]
在af中，相机微计算机206基于根据摄像元件201中的像面相位差像素而生成的焦点信息和焦点位置信息来计算聚焦镜头105的对焦位置，并经由相机通信单元将聚焦驱动命令发送至镜头微计算机111。响应于聚焦驱动命令，镜头微计算机111向聚焦镜头控制器109输出命令以驱动聚焦驱动单元113，并且控制焦点调节动作。
[0048]
在mf中，镜头微计算机111根据聚焦镜头操作环110的操作量，向聚焦镜头控制器109输出命令以驱动聚焦驱动单元113，并且控制焦点调节操作。
[0049]
2.关于焦点预设功能
[0050]
将参照图1至图3描述实施例1的相机主体200和可更换镜头100的焦点预设功能。
[0051]
[关于相机主体200中的焦点预设功能]
[0052]
在相机主体200中的焦点预设功能中，通过相机预设按钮210的操作将焦点位置存储在第二焦点存储单元212中，作为第二登记位置。当操作相机调用按钮211时，执行焦点位置(第二登记位置)的调用。
[0053]
当操作相机预设按钮210时，相机微计算机206经由相机通信单元从镜头微计算机111获取焦点位置信息，并使第二焦点存储单元212存储所获取的焦点位置信息。此时，如图2所示，在显示单元204中显示：相机预设显示，该相机预设显示是相机预设按钮210的操作信息；以及相机预设位置显示，该相机预设位置显示是存储的位置信息的显示。
[0054]
当操作相机调用按钮211时，相机微计算机206经由相机通信单元向镜头微计算机111发送聚焦驱动命令，使得聚焦镜头105移动到在第二焦点存储单元212中存储的焦点位置。此时，如图3所示，在显示单元204上显示相机调用显示。响应于聚焦驱动命令，镜头微计算机111向聚焦镜头控制器109输出命令以驱动聚焦驱动单元113，并且控制焦点调节动作。
[0055]
[可更换镜头100的焦点预设功能]
[0056]
当操作镜头预设按钮130时，焦点位置被存储在第一焦点存储单元132中，作为第一登记位置。当操作镜头调用按钮131时，执行焦点位置(第一登记位置)的调用。
[0057]
当操作镜头预设按钮130时，镜头微计算机111从焦点位置传感器112获取焦点位置，并使第一焦点存储单元132存储其位置信息(第一登记位置)。
[0058]
当操作镜头调用按钮131时，镜头微计算机111向聚焦镜头控制器109发送命令以驱动聚焦驱动单元113，来将聚焦镜头105移动到由第一焦点存储单元132存储的焦点位置。
[0059]
3.向相机主体200显示可更换镜头100的焦点预设功能
[0060]
将参照图4至图7描述在根据本实施例的可更换镜头100中执行焦点预设功能时，相机主体200的显示。
[0061]
相机主体200输出镜头数据的发送请求以在显示单元204上进行与预设功能有关的显示，并且作为响应接收镜头预设信息。镜头预设信息包括：通知镜头预设按钮130的操作的镜头预设操作信息，以及通知镜头调用按钮131的操作的镜头调用操作信息。
[0062]
当相机通信单元接收到镜头预设信息时，执行如图4所示的从s100开始的流程。
[0063]
在s101中，如果镜头预设信息是镜头预设操作信息，则相机微计算机206在s102中获取焦点位置信息。然后，在s103中，相机微计算机206将焦点位置信息存储在第三焦点存储单元213中，并且在s104中使显示单元204显示如图5所示的镜头预设显示。
[0064]
然后，如果在s105中焦点预设位置显示设置为on，则在s106中，相机微计算机206在显示单元204中的镜头预设位置显示中显示在第三焦点存储单元213中存储的焦点位置信息。
[0065]
当在s101中检测到的镜头预设信息是镜头调用操作信息时，相机微计算机206在s107中使镜头调用显示被显示在显示单元204上，如图6所示。
[0066]
在实施例1中，相机预设位置显示和镜头预设位置显示被显示在显示单元204上，作为添加在用于通知焦点位置的距离条上的三角形标记，焦点位置的一端为近端而另一端为无限远端。
[0067]
在图7中，示出了显示相机预设位置显示和镜头预设位置显示两者的状态。通过将相机主体200和可更换镜头100的各位置显示分别显示在距离条的上方和下方，用户能够容易地识别哪个操作导致到哪个位置的移动。
[0068]
实施例1中存储在第三焦点存储单元213中的焦点位置信息不被用作聚焦驱动命令，而是被用于通过距离条掌握粗略位置。因此，焦点位置信息不需要是摄像距离信息或地址信息的细节，而是可以是距离条的显示所需的分辨率，诸如100分段的区带(zone)信息。区带信息被获得为包括由焦点位置传感器112检测到的位置的区域的信息，其中，通过将聚焦镜头105的移动范围划分为若干区域(区带)来定义所述区域。这是因为这里使用的焦点位置信息不用于聚焦驱动命令。因此，可以简化焦点位置信息的获取、处理和显示。
[0069]
根据本实施例1的光学装置，容易识别已进行哪一个焦点预设操作，可更换镜头100的焦点预设操作还是相机主体200的焦点预设操作。
[0070]
[实施例2]
[0071]
将参照图8和图9说明根据实施例2的光学装置与实施例1的光学装置的差异。实施例2与实施例1的不同之处在于：在由相机微计算机206经由通信部进行的镜头数据发送请求中，添加焦点预设位置信息作为镜头预设信息项。
[0072]
焦点预设位置信息是如下的焦点位置信息，其存储在第一焦点存储单元132中并且用于聚焦驱动命令。响应于从相机微计算机206向镜头微计算机111发送镜头数据的请求，由相机微计算机206从镜头微计算机111获取焦点预设位置信息。
[0073]
在图8的s202中，代替实施例1的s102中的焦点位置信息，从可更换镜头100获取焦点预设位置信息，并将其存储在第三焦点存储单元213中。
[0074]
在实施例1中使用根据af和mf变化的焦点位置信息，而在实施例2中使用存储在第一焦点存储单元132中的焦点预设位置信息。在实施例1中，如果在驱动聚焦镜头105的同时进行镜头预设操作，则用户操作与s102之间的时滞可能导致存储在第一焦点存储单元132中的信息与存储在第三焦点存储单元213中的信息之间的微小误差。在实施例2中，通过获
取焦点预设位置信息，可以抑制误差的产生。因此，如图9所示，能够进行详细的镜头预设位置显示。因为可以识别焦点位置的详细数字再现，因此详细的预设位置显示可以简化在拍摄运动图像等时用户的操作。
[0075]
(其他实施例)
[0076]
在实施例1中，为了分别地识别相机预设位置显示和镜头预设位置显示，采用具有距离条和三角形界标的显示。然而，可以在距离条中提供预设位置的条，如图10中所示的“a”和“b”。在这种情况下，例如可以通过改变“a”和“b”的显示颜色来识别相机和镜头。如图11所示，即使没有登记位置信息，也可以显示相机和镜头中的各个是否登记了预设位置。图11中的“a'”和“b'”使得能够通过例如有无闪烁来检查登记状态。
[0077]
此外，不需要总是显示与摄像状态下的焦点预设相关的显示，并且用户可以能够经由菜单画面来检查该显示。不仅可以在进行焦点预设操作时，而且可以在菜单画面中选择焦点预设操作时，显示实施例2的图9的显示。
[0078]
这些实施例是为了减小显示单元中关于焦点预设功能的显示面积。通过减小显示面积，用户可以更专注于拍摄图像。
[0079]
在这种情况下，相机预设按钮210、相机调用按钮211、镜头预设按钮130和镜头调用按钮131被描述为单独的操作部分，但是没有必要单独提供这些按钮中的各个。
[0080]
例如，可以采用变型实施例，诸如单个操作构件(其中当短时间按压时进行调用，而当长时间按压时进行预设)和选择器开关(其在调用和预设之间切换操作构件的功能)。
[0081]
相机预设按钮210和相机调用按钮211不一定被提供为物理控件，而是可以被提供为在显示单元204上显示的触摸图标，如图12所示。
[0082]
这些实施例是用于优化光学装置中的操作单元的变型，并且根据产品中用户对焦点预设功能的使用频率来使用这些实施例。
[0083]
虽然上述实施例包含设置/登记和调用针对聚焦(聚焦镜头单元)的预设的示例，但是本公开不限于此。这同样可以应用于设置/登记和调用包括聚焦、变焦(变焦镜头单元)和孔径光阑中的至少一者的光学系统的预设，以享受所述实施例的方面的效果。
[0084]
尽管上面已经描述了本公开的示例性实施例，但是本公开不限于这些实施例，并且可以在其主旨的范围内进行各种修改和变型。
[0085]
尽管已经参考示例性实施例描述了本公开，但是应当理解，本公开不限于所公开的示例性实施例。所附权利要求书的范围应符合最广泛的解释，以便涵盖所有此类变型及等效结构和功能。

技术特征：
1.一种光学装置，其包括相机装置和镜头装置，所述镜头装置能附装到相机装置并且能从相机装置拆卸，其中，所述镜头装置包括：光学系统；驱动单元，其被构造为驱动包括在所述光学系统中的聚焦镜头单元；检测器，其被构造为检测所述聚焦镜头单元的位置；第一存储单元，其被构造为存储所述聚焦镜头单元的位置；第一登记操作单元，其被构造为使所述第一存储单元将所述聚焦镜头单元的位置存储为第一登记位置；第一调用操作单元，其被构造为使所述驱动单元将所述聚焦镜头单元驱动到所述第一登记位置；以及镜头通信单元，其被构造为与所述相机装置通信，其中，所述相机装置包括：相机通信单元，其被构造为与所述镜头装置通信；以及摄像元件，其被构造为拍摄由所述镜头装置形成的图像，并且其中，在所述镜头通信单元与所述相机通信单元之间通信的信息包括：所述第一登记操作单元和所述第一调用操作单元中的至少一者的操作信息；以及基于所述检测器的检测的位置信息。2.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述相机装置包括显示单元，并且其中，所述显示单元显示：所述第一登记操作单元和所述第一调用操作单元中的至少一者的操作信息。3.根据权利要求2所述的光学装置，其中，所述相机装置包括第二存储单元，并且其中，所述显示单元显示所述第二存储单元中存储的信息。4.根据权利要求3所述的光学装置，其中，所述第二存储单元存储经由所述相机通信单元获取的、基于当所述第一登记操作单元被操作时所述检测器中的检测的位置信息。5.根据权利要求3所述的光学装置，其中，所述第二存储单元存储经由所述相机通信单元获取的所述第一登记位置。6.根据权利要求3所述的光学装置，其中，所述相机装置包括：第三存储单元，其被构造为存储所述聚焦镜头单元的位置；第二登记操作单元，其被构造为使所述第三存储单元将所述聚焦镜头单元的位置存储为第二登记位置；以及第二调用操作单元，其被构造为向第二登记位置输出命令，以经由相机通信单元将聚焦镜头单元驱动到镜头装置。7.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述位置信息包括：由所述检测器检测到的地址信息、基于所述地址信息而获得的特性信息以及包括由所述检测器检测到的位置的区域的信息中的至少一者，其中，所述区域是通过划分所述聚焦镜头单元的移动范围而获得的多个区域中的一个。8.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述光学系统包括变焦镜头单元。9.根据权利要求1所述的光学装置，其中，所述光学系统包括孔径光阑。10.一种镜头装置，其被包括在根据权利要求1至9中任一项所述的光学装置中。11.一种相机装置，其被包括在根据权利要求1至9中任一项所述的光学装置中。

技术总结
本发明涉及光学装置、镜头装置和相机装置。一种光学装置，包括彼此可拆卸的相机装置和镜头装置，其中镜头装置包括光学系统、驱动光学系统的聚焦镜头单元的驱动器、检测聚焦镜头单元位置的检测器、存储聚焦镜头单元位置的存储器、使存储器将聚焦镜头单元位置作为登记位置存储的登记操作器、使驱动器将聚焦镜头单元驱动到登记位置的调用操作器以及与相机装置通信的镜头通信器。置通信的镜头通信器。置通信的镜头通信器。


技术研发人员：畠山泰裕
受保护的技术使用者：佳能株式会社
技术研发日：2023.03.21
技术公布日：2023/9/26