(57)【要約】【課題】クリック溝を備えた操作リングの回転量を多く確保しつつ、径方向の小型化を図ることが可能なレンズ装置を提供する。【解決手段】レンズ装置（２００）は、クリック感発生手段（１８）およびクリック溝（１２）のうち一方を有する固定部材（２１５）と、クリック感発生手段およびクリック溝のうち他方を有し、固定部材に対して周方向に回転可能な操作リング（２１２）と、クリック感発生手段とクリック溝との接触位置情報を検出するクリック検出手段（２１３）と、操作リングの回転情報を検出する回転検出手段（２１４）とを有し、クリック溝は、交互に設けられた平面部（１２ａ）と溝部（１２ｂ）とを有し、クリック感発生手段は、光軸方向に付勢されてクリック溝に接触した状態で、操作リングの回転に応じてクリック感を発生させるように構成されており、クリック検出手段および回転検出手段は、光軸方向に沿って配置されている。【選択図】図１
2020013029.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
クリック感発生手段およびクリック溝のうち一方を有する固定部材と、
前記クリック感発生手段および前記クリック溝のうち他方を有し、前記固定部材に対して周方向に回転可能な操作リングと、
前記クリック感発生手段と前記クリック溝との接触位置情報を検出するクリック検出手段と、
前記操作リングの回転情報を検出する回転検出手段と、を有し、
前記クリック溝は、交互に設けられた平面部と溝部とを有し、
前記クリック感発生手段は、光軸方向に付勢されて前記クリック溝に接触した状態で、前記操作リングの回転に応じてクリック感を発生させるように構成されており、
前記クリック検出手段および前記回転検出手段は、前記光軸方向に沿って配置されている
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記クリック溝の前記平面部および前記溝部は、前記周方向に等間隔で配置されている
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記クリック感発生手段は、前記光軸方向において前記クリック溝に対向するように設けられた軸部材と、前記光軸方向に前記軸部材を付勢する付勢部材と、を有する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記軸部材の先端は、Ｒ形状を有する
ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記付勢部材が前記クリック溝に向かって前記軸部材を付勢した状態で前記操作リングを回転させることにより、クリック感が発生する
ことを特徴とする請求項３または４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記クリック検出手段は、
前記操作リングに設けられ、第一の遮光部を有する第一の遮光板と、
前記固定部材に設けられた第一の位置検出素子と、を有し、
前記回転検出手段は、
前記操作リングに設けられ、第二の遮光部を有する第二の遮光板と、
前記固定部材に設けられた第二の位置検出素子および第三の位置検出素子と、を有する
ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項７】
前記クリック検出手段は、前記固定部材に取り付けられた前記第一の位置検出素子に対して、前記操作リングと一体的に回転し、かつ前記周方向に等間隔で配置された前記第一の遮光部が通過することにより、クリック検出信号を出力する
ことを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
【請求項８】
前記第一の遮光部の前記周方向の幅は、前記溝部の前記周方向の幅とは異なる
ことを特徴とする請求項６または７に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記第一の遮光部の前記周方向の幅は、前記溝部の前記周方向の幅よりも大きい
ことを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
前記第一の遮光部の前記周方向の幅は、前記溝部の前記周方向の幅よりも小さい
ことを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
前記回転検出手段は、前記固定部材に取り付けられた前記第二の位置検出素子および前記第三の位置検出素子に対して、前記操作リングと一体的に回転し、かつ前記周方向に等間隔で配置された前記第二の遮光部が通過することにより、回転検出信号を出力する
ことを特徴とする請求項６乃至１０のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１２】
前記第二の遮光部の前記周方向のピッチは、前記第一の遮光部の前記周方向のピッチよりも小さい
ことを特徴とする請求項６乃至１１のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１３】
前記第一の位置検出素子と前記第二の位置検出素子と前記第三の位置検出素子とは、前記光軸方向において互いに重ならないように配置されている
ことを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１４】
前記第一の位置検出素子を実装する第一のフレキシブルプリント基板と、
前記第二の位置検出素子および前記第三の位置検出素子を実装する第二のフレキシブルプリント基板と、を有し、
前記第一のフレキシブルプリント基板と前記第二のフレキシブルプリント基板は、前記光軸方向において互いに重らないように配置されている
ことを特徴とする請求項６乃至１３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項１５】
請求項１乃至１４のいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置を介して形成される光学像を光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子を保持するカメラ本体と、を有する
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項１６】
クリック感発生手段およびクリック溝のうち一方を有する固定部材と、
前記クリック感発生手段および前記クリック溝のうち他方を有し、前記固定部材に対して周方向に回転可能な操作リングと、
前記クリック感発生手段と前記クリック溝との接触位置情報を検出するクリック検出手段と、
前記操作リングの回転情報を検出する回転検出手段と、を有し、
前記クリック溝は、交互に設けられた平面部と溝部とを有し、
前記クリック感発生手段は、光軸方向に付勢されて前記クリック溝に接触した状態で、前記操作リングの回転に応じてクリック感を発生させるように構成されている
ことを特徴とするレンズ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、操作リングを有するレンズ装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、レンズ鏡筒に対して回転操作が可能な操作リングを用いてシャッタースピードやＩＳＯ感度を調整する撮像装置が開示されている。また、特許文献１に開示された撮像装置は、操作リングの回転操作に応じてクリック感を発生させるクリック機構を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５５８６８９５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、特許文献１に開示された撮像装置において、操作リングの回転量を検出するためのパルス数は、クリックポジション間隔ごとに４パルスと少ない。クリックポジション間隔ごとのパルス数を増やして操作リングの回転量を多く確保するには、例えば、環状部材におけるフォトリフレクタで検出する開口部とクリック感を発生させるための開口部とを分離することが考えられる。しかし、これら２つの開口部を分離すると、レンズ鏡筒の径方向のサイズが大型化する。
【０００５】
そこで本発明は、クリック溝を備えた操作リングの回転量を多く確保しつつ、径方向の小型化を図ることが可能なレンズ装置および撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、クリック感発生手段およびクリック溝の一方を有する固定部材と、クリック感発生手段およびクリック溝の他方を有し、前記固定部材に対して周方向に回転可能な操作リングと、前記クリック感発生手段と前記クリック溝との接触位置情報を検出するクリック検出手段と、前記操作リングの回転情報を検出する回転検出手段とを有し、前記クリック溝は、交互に設けられた平面部と溝部とを有し、前記クリック感発生手段は、光軸方向に付勢されて前記クリック溝に接触した状態で、前記操作リングの回転に応じてクリック感を発生させるように構成されており、前記クリック検出手段および前記回転検出手段は、前記光軸方向に沿って配置されている。
【０００７】
本発明の他の側面としての撮像装置は、前記レンズ装置と、前記レンズ装置を介して形成される光学像を光電変換する撮像素子と、前記撮像素子を保持するカメラ本体とを有する。
【０００８】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、クリック溝を備えた操作リングの回転量を多く確保しつつ、径方向の小型化を図ることが可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本実施形態におけるクリック機構、クリック検出手段、および、回転検出手段の説明図である。
【図２】本実施形態におけるクリック検出信号および回転検出信号の説明図である。
【図３】本実施形態における撮像装置のブロック図である。
【図４】本実施形態におけるクリックトルクによる操作リングの回転速度変動の説明図である。
【図５】本実施形態における撮像装置の制御方法の説明図である。
【図６】本実施形態における撮像装置の制御方法を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１２】
まず、図３を参照して、本実施形態における撮像装置（光学機器）について説明する。図３は、撮像装置（レンズ交換式一眼レフカメラ）１のブロック図である。撮像装置１は、カメラ本体（撮像装置本体）１００と、カメラ本体１００に着脱可能な交換レンズ（レンズ装置）２００とを備えて構成される。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、撮像装置本体とレンズ装置とが一体的に構成された撮像装置（レンズ一体型カメラ）にも適用可能である。
【００１３】
交換レンズ２００において、２０１は第１レンズユニット、２０２は変倍レンズユニット、２０３はフォーカスレンズユニット、２０４は絞り機構である。第１レンズユニット２０１、変倍レンズユニット２０２、および、フォーカスレンズユニット２０３はそれぞれ、レンズとレンズを保持するレンズ保持枠（不図示）とで構成されている。本実施形態において、第１レンズユニット２０１、変倍レンズユニット２０２、フォーカスレンズユニット２０３、および、絞り機構２０４により、撮像光学系が構成される。
【００１４】
レンズＣＰＵ２０６は、カメラＣＰＵ１０６とレンズ通信手段２０８およびカメラ通信手段１０８とを介して各種情報の送受信を行うとともに、カメラＣＰＵ１０６と一体となって交換レンズ２００の動作全体の制御を司る。またレンズＣＰＵ２０６は、絞り駆動手段２０５を制御する。具体的には、レンズＣＰＵ２０６は、絞り駆動手段２０５に印加する絞り駆動信号の極性を変えることで絞り駆動手段２０５の駆動方向を制御し、絞り駆動信号のパルス数を増減させることで絞り駆動手段２０５の駆動指示値を制御する。これによりレンズＣＰＵ２０６は、絞り機構２０４における複数の絞り羽根の開閉動作量を制御することができる。
【００１５】
２１０は、静止画撮影モードと動画撮影モードとを切り替えるためにユーザにより操作される撮影モード切替手段である。本実施形態では、撮影モード切替手段２１０は交換レンズ２００に設けられているが、カメラ本体１００に設けてもよい。記憶手段２１１は、ＲＯＭ等で構成され、フォーカスレンズユニット２０３の駆動パルス、および、絞り機構２０４の駆動パルスのデータを記憶している。レンズＣＰＵ２０６は、記憶手段２１１に記憶された各々のデータを随時読み出すことができる。
【００１６】
操作リング２１２は、交換レンズ２００の鏡筒（固定部材）２１５に対して周方向に回転可能に支持され、後述するクリック機構を有する。モード変更ダイアル手段１１５は、カメラ本体１００に配置され、絞り値（Ｆ値）、シャッタースピード、ＩＳＯ感度、露出値、マニュアルフォーカスモードなどのモードを変更する（切り替える）ことができる。モード変更後に操作リング２１２を回転させると、クリック検出手段２１３により検出されたクリック検出信号に基づいて、絞り値、シャッタースピード、ＩＳＯ感度、露出値、または、マニュアルフォーカスモード時のピント位置などの設定値の変更が可能となる。回転検出手段２１４は、操作リング２１２の回転検出情報（回転量、回転方向、または、回転速度などの回転情報）を検出する。
【００１７】
ここで、図１および図２を参照して、操作リング２１２のクリック機構、クリック検出手段２１３、回転検出手段２１４、クリック検出信号、および、回転検出信号について説明する。図１は、クリック機構、クリック検出手段２１３、および、回転検出手段２１４の説明図である。図２は、クリック検出信号および回転検出信号の説明図である。
【００１８】
まず、クリック機構について説明する。図１中の上段は、操作リング２１２に配置され、不図示の環状部材上に等間隔に配置されたクリック溝１２を平面に展開した図を示している。クリック溝１２は、光軸ＯＡと直交する面内（光軸直交面内）において、周方向に等間隔かつ交互に配置された平面部１２ａおよび溝部１２ｂを有する。溝部１２ｂは、クリック溝として利用される。図１において、Ｗｆは平面部１２ａの周方向の幅、Ｗｇは溝部１２ｂの周方向の幅である。なお本実施形態において、クリック溝１２は、溝部１２ｂに代えて、底部を有しない貫通部を有していてもよい。
【００１９】
クリック感発生手段１８は、軸部材１０およびバネ（付勢部材）１１を有する。軸部材１０は、交換レンズ２００の鏡筒（固定部材）２１５に光軸ＯＡと平行に（光軸方向において）クリック溝１２に対向するように設けられている。軸部材１０の先端は、Ｒ形状などの曲面形状を有する。バネ１１は、クリック溝１２に向かう方向（光軸方向）に軸部材１０を付勢する。軸部材１０は、バネ１１によりクリック溝１２に向かう方向に付勢された状態で配置されている。このようにクリック感発生手段１８は、光軸方向に付勢されてクリック溝１２に接触した状態で、操作リング２１２の回転に応じてクリック感を発生させるように構成されている。すなわち、バネ１１がクリック溝１２に向かって軸部材１０を付勢した状態で操作リング２１２を回転させることにより、クリック感が発生する。
【００２０】
操作リング２１２を回転操作すると、不図示の環状部材が操作リング２１２と一体的に回転し、クリック感発生手段１８の軸部材１０が平面部１２ａの面上を摺動し、または、軸部材１０が溝部１２ｂに係合することにより、クリック感が発生する。本実施形態において、溝部１２ｂの形状を調整し、または、バネ１１の付勢力を調整することにより、所望のクリック感を得ることができる。本実施形態において、軸部材１０は、その先端がＲ形状を有する一体形状の軸部材であるが、これに限定されるものではない。先端がＲ形状などの曲面形状であれば、例えばボール部材と軸部材との二つの部品で構成しても同様の効果が得られる。
【００２１】
ここで、クリック機構が必要な理由について説明する。クリック機構は、前述のとおり、モード変更ダイアル手段１１５により選択された各モードにおける撮影条件の設定変更をクリック毎に行うために用いられる。例えば、クリック感が無い操作リングの場合、操作リングを所定の位置に留める機構がない。これにより、操作リングを容易に回転できるが、不用意に回転しやすいため、意図する位置に操作リングの位置合わせを行うことが難しくなる。このような理由から、前述の各モードにおける撮影条件の設定変更において、意図する設定値に操作リングの位置合わせを行う手段として、クリック機構のような不用意に操作リングが回転しない機構が好適となる。
【００２２】
次に、クリック検出手段２１３について説明する。図１の中段は、操作リング２１２に配置され、不図示の環状部材に配置されて径方向の内側に突出したクリック検出のための遮光板１３を直線状に展開した図を示している。クリック検出手段２１３は、遮光板（第一の遮光板）１３と、フレキシブルプリント基板（第一のフレキシブルプリント基板）３１の上に実装されたフォトインタラプタ（第一の位置検出素子）１５とを有する。遮光板１３は操作リング２１２に設けられ、フォトインタラプタ１５は鏡筒（固定部材）２１５に設けられている。
【００２３】
このような構成により、クリック検出手段２１３は、クリック感発生手段１８とクリック溝１２との接触位置情報を検出する。またクリック検出手段２１３は、鏡筒２１５に取り付けられたフォトインタラプタ１５に対して、操作リング２１２と一体的に回転し、かつ周方向に等間隔で配置された遮光部１３ａが通過することにより、クリック検出信号２５を出力する。
【００２４】
図１において、Ｗｐは遮光板１３の遮光部（第一の遮光部）１３ａの周方向の幅、Ｗｑは遮光部１３ａが無い周方向の幅（開口幅）、Ｐｒは遮光部１３ａの幅Ｗｐと幅（開口幅）Ｗｑとを合わせた幅（ピッチ）である。遮光板１３は、軸部材１０が平面部１２ａまたは溝部１２ｂに位置することを検出するために用いられる。遮光板１３を操作リング２１２に設ける際には、クリック溝１２の溝部１２ｂの周方向の中心と遮光部１３ａの幅Ｗｐの周方向の中心は略一致するように組み立てられる。
【００２５】
フォトインタラプタ１５は、クリック検出素子（第一の位置検出素子）である。フォトインタラプタ１５は、光軸方向視において不図示の環状部材における遮光板１３の厚み方向の中心を通るピッチ円上に配置されている。フォトインタラプタ１５は、遮光板１３がフォトインタラプタ１５のスリット（図１中の破線間）を通過することで、図２の上段に示されるクリック検出信号２５を出力する。フォトインタラプタ１５は、フォトインタラプタ１５のスリットを遮光板１３が通過して遮光されることでＬｏ信号を出力し、フォトインタラプタ１５のスリットを遮光板１３が通過せずに非遮光とされることでＨｉ信号を出力する。
【００２６】
本実施形態において、溝部１２ｂの幅Ｗｇと遮光板１３の幅Ｗｐは、互いに異なるように設定される（Ｗｇ≠Ｗｐ、すなわちＷｇ＞ＷｐまたはＷｇ＜Ｗｐとなるように設定される）ことが好ましい。このような構成により、操作リング２１２の操作に基づくクリック感発生タイミングと、クリック検出手段２１３による検出タイミングとを一致させることができる。また、交換レンズ２００を他の交換レンズに代えた場合に、公差によるクリック感発生タイミングと検出タイミングとのズレ傾向（クリック感発生タイミングと検出タイミングとのいずれが早いか）を一致させることができる。本実施形態では、幅Ｗｇが幅Ｗｐよりも大きくなるように（Ｗｇ＜Ｗｐとなるように）設定されている。
【００２７】
これにより、操作リング２１２を回転操作した際に、不図示の環状部材が操作リング２１２と一体的に回転し、軸部材１０が溝部１２ｂに係合している状態ではクリック検出信号２５が必ずＬｏとなるように回路設計がなされている。本実施形態では、クリック検出信号２５がＬｏの状態において、軸部材１０が溝部１２ｂに係合している状態と認識し、モード変更ダイアル手段１１５で選択された各モードにおける設定変更の開始命令となっている。なお本実施形態では、クリック検出素子としてフォトインタラプタ１５を用いているが、フォトリフレクタや磁気検出素子でも同様の効果が得られるため、置き換えて用いてもよい。
【００２８】
次に、回転検出手段２１４について説明する。図１の下段は、操作リング２１２に配置され、不図示の環状部材に配置されて径方向内側に突出した遮光板１４を直線状に展開した図を示している。回転検出手段２１４は、遮光板（第二の遮光板）１４と、フレキシブルプリント基板（第二のフレキシブルプリント基板）３２の上に実装されたフォトインタラプタ（第二の位置検出素子）１６およびフォトインタラプタ（第三の位置検出素子）１７とを有する。遮光板１４は操作リング２１２に設けられ、フォトインタラプタ１６、１７は鏡筒（固定部材）２１５に設けられている。回転検出手段２１４は、鏡筒２１５に取り付けられたフォトインタラプタ１６、１７に対して、操作リング２１２と一体的に回転し、かつ周方向に等間隔で配置された遮光部（第二の遮光部）１４ａが通過することにより、回転検出信号２６、２７を出力する
図１において、Ｗｓは遮光板１４の遮光部１４ａの周方向の幅、Ｗｔは遮光部１４ａが無い周方向の幅（開口幅）、Ｐｕは遮光部１４ａの幅Ｗｓと幅（開口幅）Ｗｔとを合わせた幅（ピッチ）である。遮光板１４は、操作リング２１２の回転量および回転方向を検出するために用いられる。フォトインタラプタ１６、１７は、回転検出素子（第二の位置検出素子、第三の位置検出素子）である。フォトインタラプタ１６、１７は、光軸方向において不図示の環状部材における遮光板１４の厚み方向の中心を通るピッチ円上に配置されている。
【００２９】
遮光板１４がフォトインタラプタ１６、１７のスリット（図１中の破線間）を通過することにより、図２の中段および下段の回転検出信号２６、２７を出力する。フォトインタラプタ１６、１７は、フォトインタラプタ１６、１７のスリットを遮光板１４が通過して遮光することでＬｏ信号を出力し、フォトインタラプタ１６、１７のスリットを遮光板１４が通過せずに非遮光とすることでＨｉ信号を出力する。フォトインタラプタ１６、１７は、回転検出信号２６のＨｉおよびＬｏの区間を合わせて１周期とする場合、回転検出信号２６、２７が１／４周期だけ互いにズレるように配置されている。
【００３０】
遮光板１３、１４の形状は、回転検出信号２６、２７がクリック検出信号２５よりもＨｉ／Ｌｏの信号変化（周期）を多く出力するように設定されている。すなわち、回転検出信号２６、２７の周期は、クリック検出信号２５よりも短い（Ｐｕ＜Ｐｒの関係を満たす）。レンズＣＰＵ２０６は、回転検出手段２１４から回転検出信号２６、２７を受信し、回転検出信号２６、２７に基づいて１周期あたり４パルスの回転量および回転方向を算出する。なお本実施形態では、回転検出素子としてフォトインタラプタを用いているが、フォトリフレクタや磁気検出素子でも同様の効果が得られるため、置き換えて用いてもよい。
【００３１】
本実施形態において、クリック検出信号２５がＬｏからＨｉへ切り替わり、次にＬｏからＨｉへ切り替わるまでに、１２パルスの回転量が出力される。これにより、操作リング２１２を回転操作した場合、クリック感を得る場所（クリック溝１２の溝部１２ｂ）の間隔あたりの回転量を多く確保することができる。回転量を多く確保することができることで、絞り値の変更やマニュアルフォーカスモード時のピント位置の取得の際に、ユーザは、操作リング２１２への操作意図により近い操作感を得ることができる。
【００３２】
ここで、図１および図２を参照して、軸部材１０がクリック溝１２の溝部１２ｂに係合している状態をより精度良く検出する方法について説明する。図１は、クリック溝１２の一番左に位置する溝部１２ｂに軸部材１０が係合している状態を示している。このとき、図２の左から右へのクリック検出信号２５の信号切り替わりに注目すると、ＨｉからＬｏに切り替わった後に軸部材１０の係合タイミングがある。逆に、図２の右から左へのクリック検出信号２５の信号切り替わりに注目すると、ＨｉからＬｏに切り替わった後に軸部材１０の係合タイミングがある。すなわち、軸部材１０の係合タイミングを挟んで両脇にクリック検出信号２５のＨｉからＬｏへの切り替わりがある。
【００３３】
そこで、回転方向ごとの信号切り替わりを起点に、軸部材１０が溝部１２ｂに係合するまでの回転検出信号２６、２７で算出されるパルスを測定する。そして、測定したパルスを交換レンズ２００の記憶手段２１１に記憶し、信号切り替わりから回転検出信号２６、２７に基づいて算出されるパルスをカウントした位置を軸部材１０の係合タイミングと関連付ける。すなわち記憶手段２１１は、クリック検出信号の信号切り替わりからクリック感発生手段１８がクリック溝１２の溝部１２ｂに突入するまでの回転量情報を回転方向ごとに記憶している。そしてレンズＣＰＵ２０６は、その回転量情報に基づいてクリック感発生手段１８が溝部１２ｂに突入したタイミングでクリック検出情報を出力する。これにより、軸部材１０がクリック溝１２の溝部１２ｂに係合したと同時にモード変更ダイアル手段１１５で選択された各モードにおける設定変更の開始命令を出すことが可能となり、操作性を向上させることができる。
【００３４】
次に、クリックトルクによる操作リング２１２の回転速度変動について説明する。ここで、本実施形態におけるクリック機構を備えた操作リング２１２の場合、絞り駆動による露出値の変更、フォーカス駆動によるピント位置の変更を行う場合など、回転操作によりレンズを意図する位置へ移動させる撮影シーンを考える。このときの撮影シーンにおいて、クリック機構のクリックトルクにより、操作リング２１２の回転速度変動による影響が発生する。以下、図４を参照して、この影響に関して説明する。
【００３５】
図４は、クリックトルクにより発生する操作リング２１２の回転速度変動の説明図である。図１との差分は２点ある。１点目は、クリック溝１２に対して軸部材１０が平面部１２ａの面上を摺動し、または、溝部１２ｂに係合するときの操作リング２１２の挙動と、横軸に時間ｔ、縦軸に操作リング２１２の回転速度ｖとして示すグラフを追加した点である。図４中のグラフにおいて、クリック溝１２に対して軸部材１０が係合する前後で操作リング２１２の回転速度ｖが大きく上下しているのが分かる。この挙動は、一般的なクリック機構を備えた操作リング２１２で発生する。
【００３６】
２点目は、操作リング２１２の回転速度ｖの変動により、回転検出信号２６、２７が影響を受け、時間的な増加または減少が発生する状態を再現した点（回転検出信号２６’、２７’）である。グラフ中の操作リング２１２の回転速度ｖが上がると同時に、回転検出信号２６’、２７’の時間的な切り替わり周期が短くなる。一方、操作リング２１２の回転速度ｖが下がると同時に、回転検出信号２６’、２７’の時間的な切り替わり周期が長くなる。また、軸部材１０が平面部１２ａの面上を摺動している間、操作リング２１２の回転速度ｖは略一定であるため、回転検出信号２６’、２７’の時間的な切り替わり周期も略一定となっている。このように、クリック機構を備えた操作リング２１２の回転速度ｖを一定に保った状態で回転操作を実現することは困難である。このため、回転検出信号２６’、２７’に基づいてレンズ駆動や絞り駆動を行うと、駆動ムラが発生する（安定したレンズ駆動や絞り駆動を行うことができない）。
【００３７】
そこで本実施形態では、クリック機構を備えた操作リング２１２を用いて回転操作を行う場合でも、駆動ムラを低減したレンズ駆動や絞り駆動を実現する。次に、図５および図６を参照して、その具体的な方法について説明する。
【００３８】
図５は、撮像装置１の制御方法（駆動方法）の説明図である。図５（ａ）は、図４から操作リング２１２の時間ｔに対する回転速度ｖの挙動と、そのときの回転検出信号２６’、２７’を抽出し、所定時間との関係を示している。本実施形態では、所定時間として時間Ｔ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ４、Ｔ５を設定している。所定時間は全て同じ時間（一定時間）に設定されており、例えば１秒、１／３０秒、１／６０秒などであるが、これらに限定されるものではない。また本実施形態において、所定時間は、カメラ本体１００のモード変更ダイアル手段１１５で各モードが選択された場合に、カメラＣＰＵ１０６がレンズＣＰＵ２０６に対して交換レンズ２００のクリック検出情報および回転検出情報を要求する時間間隔である。ただし本発明は、これに限定されるものではない。
【００３９】
図６は、撮像装置１の制御方法（駆動方法）を示すフローチャートであり、クリック機構を備えた操作リング２１２を用いて回転操作を行った場合に駆動ムラを低減するレンズ駆動や絞り駆動を実現するためのフローチャートである。図６の各ステップは、主に、カメラＣＰＵ１０６またはレンズＣＰＵ２０６の指令に基づいて実行される。
【００４０】
まず、ステップＳ１０１において、ユーザはカメラ本体１００の操作を開始する。続いてステップＳ１０２において、ユーザは、カメラ本体１００のモード変更ダイアル手段１１５により各モードを選択する。本実施形態では、モード変更ダイアル手段１１５によりマニュアルフォーカスモードや露出値モードが選択された場合について説明する。
【００４１】
続いてステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１０６は、所定時間（所定時間間隔）Ｔｎ（ｎは整数）を設定する。カメラＣＰＵ１０６は、所定時間Ｔｎの間隔で、レンズＣＰＵ２０６へ、交換レンズ２００のクリック検出情報および回転検出情報を要求する。回転検出情報は、操作リング２１２の回転量および回転方向に関する情報である。本実施形態では、所定時間Ｔｎは１秒に設定される。続いてステップＳ１０４において、レンズＣＰＵ２０６は、カメラＣＰＵ１０６から要求された交換レンズ２００のクリック検出情報および回転検出情報を読み出す。そしてレンズＣＰＵ２０６は、クリック検出情報および回転検出情報を、レンズ通信手段２０８およびカメラ通信手段１０８を介して、カメラＣＰＵ１０６へ送信する。
【００４２】
続いてステップＳ１０５において、カメラＣＰＵ１０６は、レンズＣＰＵ２０６から受信した回転検出情報（回転検出信号２６、２７から取得した回転量情報）に基づいて、所定時間あたりの平均駆動速度（操作リング２１２の平均回転速度）を算出する。本実施形態において、図５（ａ）の所定時間Ｔ１〜Ｔ５あたりの回転量はいずれも８パルスである。本実施形態では、所定時間Ｔｎは１秒に設定されているため、１秒あたり８パルスの駆動速度が得られる。カメラＣＰＵ１０６は、回転量の１パルスに対応する速度情報を記憶しており、この算出速度（平均駆動速度）をレンズ駆動または絞り駆動のための駆動速度として決定する。
【００４３】
続いてステップＳ１０６において、カメラＣＰＵ１０６は、ステップＳ１０５にて決定した駆動速度（平均駆動速度）と、回転検出情報（回転量および回転方向）とをレンズＣＰＵ２０６へ送信する。続いてステップＳ１０７において、レンズＣＰＵ２０６は、フォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４を駆動するための駆動情報を、フォーカス駆動手段２０９または絞り駆動手段２０５へ送信する情報として更新する。そしてレンズＣＰＵ２０６は、更新した駆動情報をフォーカス駆動手段２０９または絞り駆動手段２０５へ送信する。続いてステップＳ１０８において、フォーカス駆動手段２０９または絞り駆動手段２０５は、レンズＣＰＵ２０６から受信した駆動情報に基づいて、フォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４を駆動する。
【００４４】
続いてステップＳ１０９において、フォーカス駆動手段２０９または絞り駆動手段２０５がフォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４を駆動している間、レンズＣＰＵ２０６は、カメラＣＰＵ１０６から新たな駆動情報を受信したか否かを判定する。すなわちレンズＣＰＵ２０６は、フォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４の駆動中にクリック検出手段２１３から新たなクリック検出信号が出力されたか否かを判定する。レンズＣＰＵ２０６が新たな駆動情報を受信した場合、ステップＳ１０７へ戻る。ステップＳ１０７において、レンズＣＰＵ２０６は、フォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４を駆動するための駆動情報を更新し、フォーカス駆動手段２０９または絞り駆動手段２０５へ送信する。
【００４５】
例えば、現在のフォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４の駆動が低速で行われている際に、操作リング２１２がより速い駆動速度が算出されるように素早く回転操作された場合である。このような場合、随時、最新の駆動情報でフォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４が駆動されることで、操作リング２１２の回転操作による操作感を向上させることができる。
【００４６】
一方、ステップＳ１０９にてフォーカス駆動手段２０９または絞り駆動手段２０５によるフォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４の駆動中にレンズＣＰＵ２０６がカメラＣＰＵ１０６から新たな駆動情報を受信しない場合、ステップＳ１１０へ進む。ステップＳ１１０において、フォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４の駆動は終了する。
【００４７】
このように本実施形態において、レンズＣＰＵ（制御手段）２０６は、操作リング２１２の回転操作により被駆動体（フォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４）を制御する。より具体的には、レンズＣＰＵ２０６は、回転検出手段２１４により検出された操作リング２１２の回転速度を用いて算出された操作リング２１２の平均回転速度（被駆動体の平均駆動速度）に基づいて、被駆動体を制御する。なお本実施形態において、被駆動体はフォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４であるが、本発明はこれらに限定されるものではなく、他の部材にも適用可能である。
【００４８】
図５（ａ）の所定時間Ｔ１では操作リング２１２の回転速度が変動し、回転検出信号２６’、２７’の時間的な切り替わりに差が生じている。一方、本実施形態によれば、所定時間あたりの平均駆動速度を算出してフォーカスレンズユニット２０３または絞り機構２０４を駆動することにより、駆動ムラを低減することができる。図５（ｂ）は、所定時間Ｔ１〜Ｔ５において、クリックトルクによる操作リング２１２の回転速度変動が低減し、回転検出信号２６、２７の時間的な切り替わりの差が低減した状態を示す図である。図５（ｂ）の上段は、回転検出信号２６、２７の時間的な切り替わりに基づいて操作リング２１２の挙動を再現した概略図である。実線は回転検出信号２６、２７に基づく操作リング２１２の挙動を示し、破線は回転検出信号２６’、２７’に基づく操作リング２１２の挙動を示している。
【００４９】
なお本実施形態では、クリック検出信号２５の切り替わりに対して１２パルスの回転量を出力するように設定されているが、これに限定されるものではなく、各遮光板の構成や各検出素子の構成により、更に多くの検出パルスを出力できる。本実施形態において、クリック検出信号２５がＨｉからＬｏへ切り替わる際に、クリック検出手段２１３はレンズＣＰＵ２０６へクリック検出信号２５を送信する。なお、クリック検出手段２１３からレンズＣＰＵ２０６へクリック検出信号２５を送信するタイミングは、回路設計を変更することにより、クリック検出信号２５がＬｏからＨｉへ切り替わる際としてもよい。
【００５０】
回転検出手段２１４は、操作リング２１２を回転操作した際の回転検出信号２６、２７をレンズＣＰＵ２０６へ送信する。レンズＣＰＵ２０６は、クリック検出手段２１３からのクリック検出信号２５を受信したタイミングで、前回にクリック検出信号２５を受信したタイミングから回転検出手段２１４から受信している回転検出信号２６、２７の回転量および回転方向を算出する。
【００５１】
図３において、操作リング２１２が回転操作された際、レンズＣＰＵ２０６は、レンズ通信手段２０８およびカメラ通信手段１０８を介してカメラＣＰＵ１０６へ、クリック検出情報（クリック検出信号）と回転検出情報（回転量および回転方向）とを送信する。例えば、絞り値の変更やマニュアルフォーカスモード時のピント位置の取得の際、カメラＣＰＵ１０６は、レンズＣＰＵ２０６に操作リング２１２のクリック検出情報と回転パルス量や回転方向などの操作情報（操作リング２１２の操作に関する情報）を確認する。カメラＣＰＵ１０６は、レンズＣＰＵ２０６からの操作情報に基づいて、交換レンズ２００の絞り駆動手段２０５やフォーカス駆動手段２０９の駆動情報を算出する。その後、カメラＣＰＵ１０６は、モード変更ダイアル手段１１５で設定されたモード情報に基づいて、レンズＣＰＵ２０６へ絞り駆動手段２０５やフォーカス駆動手段２０９の駆動情報を送信する。レンズＣＰＵ２０６は、その駆動情報に基づいて絞り駆動手段２０５やフォーカス駆動手段２０９を制御して、絞り機構２０４やフォーカスレンズユニット２０３を駆動する。そしてカメラＣＰＵ１０６は、表示手段１１２に表示されている設定値情報を更新する。
【００５２】
図１に示されるように、遮光板１３およびフォトインタラプタ１５を有するクリック検出手段２１３と、遮光板１４およびフォトインタラプタ１６、１７を有する回転検出手段２１４とは、光軸方向に沿って配置されている。このような配置により、交換レンズ２００の径方向の大きさを小さくすることができる。このため本実施形態によれば、交換レンズ２００の径方向の大きさを抑制しつつ、回転量を多く確保することが可能となる。
【００５３】
また、フォトインタラプタ１５、１６、１７を光軸方向において互いに重なるように配置すると、フレキシブルプリント基板３１、３２が互いに干渉し、交換レンズ２００の光軸方向における大きさを小さくすることが難しくなる可能性がある。そこで本実施形態では、図１に示されるように、クリック検出手段２１３のフォトインタラプタ１５と、回転検出手段２１４のフォトインタラプタ１６、１７は、光軸方向において互いに重ならないように配置されている。すなわち、フォトインタラプタ１５、１６、１７は、周方向において互いに異なる位置（位相）に配置されている。好ましくは、フレキシブルプリント基板３１、３２は、光軸方向において互いに重らないように配置されている。これにより、フォトインタラプタ１５、１６、１７のフレキシブルプリント基板３１、３２への実装スペースや交換レンズ２００を構成する部品への取り付けなどに必要なスペースとが干渉することなく配置可能となる。このため、交換レンズ２００の全長方向（光軸方向）の大きさをより小さくすることができる。
【００５４】
図３に示されるように、被写体３００からの光は、交換レンズ２００内の撮像光学系を通過してカメラ本体１００内に入射する。カメラ本体１００のクイックリターンミラー１０１は、光路から退避した状態にある場合、被写体３００からの光は撮像手段１０２の撮像面上に到達する。撮像手段１０２は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子（撮像素子）を有し、撮像光学系を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換する。一方、クイックリターンミラー１０１が光路内に配置されている場合、被写体３００からの光はクイックリターンミラー１０１により反射されてペンタプリズム１０３に導かれる。ペンタプリズム１０３で反射した光は、ファインダ光学系１０４を通過してユーザの眼に導かれる。これにより、ユーザは被写体像を視認することができる。
【００５５】
クイックリターンミラー制御手段（ＱＲミラー制御手段）１０５は、カメラＣＰＵ１０６からの制御信号に基づいて、クイックリターンミラー１０１のアップ／ダウン動作を制御する。測光検出手段１０７は、撮像手段１０２の出力信号または後述する不図示の画像処理回路で生成された映像信号から被写体輝度を算出し、これを測光情報としてカメラＣＰＵ１０６に出力する。焦点検出手段１０９は、静止画撮影モードにおいて、クイックリターンミラー１０１の背後に設けられた不図示のサブミラーで反射された光を用いて位相差検出方式により撮像光学系の焦点状態を検出する。そして焦点検出手段１０９は、焦点状態を示す焦点情報をカメラＣＰＵ１０６に出力する。カメラＣＰＵ１０６は、焦点情報に基づいて、フォーカス駆動手段２０９を介してフォーカスレンズユニット２０３の位置を制御し、合焦状態を得る。
【００５６】
またカメラＣＰＵ１０６は、動画撮影モードにおいて、後述する画像処理回路にて生成された映像信号から、映像のコントラスト状態を示すコントラスト情報を生成する。そしてカメラＣＰＵ１０６は、コントラスト情報に基づいて、フォーカスレンズユニット２０３の位置を制御して合焦状態を得る。またカメラＣＰＵ１０６は、測光情報に基づいて、絞り機構２０４において設定すべき絞り値や、静止画撮影モードにおける撮像手段１０２の露光量を不図示の露光制御手段にて制御し、不図示のシャッタの動作速度を算出する。
【００５７】
レリーズスイッチ手段１１０は、ユーザにより半押し操作（ＳＷ１＿ＯＮ）がなされることによってＳＷ１信号を出力し、全押し操作（ＳＷ２＿ＯＮ）がなされることによってＳＷ２信号を出力する。カメラＣＰＵ１０６は、ＳＷ１信号の入力に応じて測光および焦点検出等の静止画撮影準備動作を開始し、ＳＷ２信号の入力に応じて記録用静止画の撮影動作を開始する。動画撮影スイッチ手段１１１は、ユーザにより操作されるごとに、動画撮影開始信号と動画撮影停止信号とを交互に出力する。カメラＣＰＵ１０６は、動画撮影開始信号の入力に応じて記録用動画の撮影動作を開始し、動画撮影停止信号の入力に応じて撮影動作を停止する。なお本実施形態では、動画撮影スイッチ手段１１１をレリーズスイッチ手段１１０とは別体として設けているが、レリーズスイッチ手段１１０が動画撮影スイッチ手段１１１を兼ねてもよい。
【００５８】
画像処理回路は、撮像手段１０２から出力された撮像信号に対して、増幅および様々な画像処理を行うことにより、デジタル映像信号を生成する。カメラＣＰＵ１０６は、このデジタル映像信号を用いて、記録用静止画、表示用動画および記録用動画を生成する。表示用動画は、ＬＣＤパネル等の表示素子を含む表示手段１１２にて電子ビューファインダー画像として表示される。記録装置１１３は、記録用静止画および記録用動画を半導体メモリ等の記録媒体に記録する。電源１１４は、カメラ本体１００の各部に電源を供給する。
【００５９】
このように本実施形態において、制御手段（レンズＣＰＵ２０６）は、操作リング２１２の回転速度を用いて算出された操作リング２１２の平均回転速度に基づいて被駆動体を制御する。好ましくは、平均回転速度は、所定時間に取得された操作リングの回転速度に基づいて算出された所定時間あたりの平均回転速度である。また好ましくは、レンズ装置は、カメラ本体に対して着脱可能であり、制御手段は、カメラ本体からの要求に応じて操作リングの回転速度をカメラ本体に送信し、カメラ本体により算出された平均回転速度を受信し、平均回転速度に基づいて被駆動体を制御する。
【００６０】
（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【００６１】
本実施形態によれば、クリック溝を備えた操作リングの回転量を多く確保しつつ、径方向の小型化を図ることが可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。
【００６２】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【００６３】
本実施形態において、クリック感発生手段１８を鏡筒（固定部材）２１５に設け、クリック溝１２を操作リング２１２に設けているが、逆に、クリック感発生手段を操作リングに設け、クリック溝１２を鏡筒（固定部材）２１５に設けてもよい。すなわち、鏡筒２１５はクリック感発生手段１８およびクリック溝１２の一方を有し、操作リング２１２はクリック感発生手段およびクリック溝１２のうち他方を有する。また本実施形態において、クリック感を発生させる操作リングを備えた撮像装置（レンズ装置）について説明したが、本発明は、これに限定されるものではなく、撮像装置以外の光学機器にも適用可能である。
【符号の説明】
【００６４】
１２  クリック溝
１２ａ  平面部
１２ｂ  溝部
１８  クリック感発生手段
２００  交換レンズ（レンズ装置）
２１２  操作リング
２１３  クリック検出手段
２１４  回転検出手段
２１５  鏡筒（固定部材）
【図１】
2020013029.tif 000003
【図２】
2020013029.tif 000004
【図３】
2020013029.tif 000005
【図４】
2020013029.tif 000006
【図５】
2020013029.tif 000007
【図６】
2020013029.tif 000008