(57)【要約】【課題】  水中撮影直後の陸上撮影または半水撮影時にはレンズまたは保護ガラスに付着した水滴等にピントが合うことが無く、水中撮影時にはレンズまたは保護ガラス前にある被写体にピントを合わせることができる光学機器を得ること。【解決手段】  撮影光学系によって結像された被写体像の光を光電変換して被写体像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段に水中撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、前記光学機器の撮影環境を検出する撮影環境検出手段と、前記撮影手段に前記撮影光学系の最短撮影距離を設定する最短撮影距離設定手段と、前記撮影モード設定手段の設定内容に基づき第１の最短撮影距離を設定するステップと、前記撮影環境検出手段の検出結果に基づき第２の最短撮影距離を設定するステップを有することを特徴とする光学機器。【選択図】  図３
2011118111.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系によって結像された被写体像の光を光電変換して被写体像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段に水中撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、前記光学機器の撮影環境を検出する撮影環境検出手段と、前記撮影手段に前記撮影光学系の最短撮影距離を設定する最短撮影距離設定手段と、前記撮影モード設定手段の設定内容に基づき第１の最短撮影距離を設定するステップと、前記撮影環境検出手段の検出結果に基づき第２の最短撮影距離を設定するステップを有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
撮影光学系によって結像された被写体像の光を光電変換して被写体像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段に水中撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、前記光学機器の撮影環境を検出する撮影環境検出手段と、前記撮影手段に前記撮影光学系の最短撮影距離を設定する最短撮影距離設定手段と、前記撮影モード設定手段の設定内容に基づき第１の最短撮影距離を設定するステップと、現在の被写体距離と前記第１の最短撮影距離を比較する距離比較手段と、前記距離比較手段の比較結果に基づき第２の最短撮影距離を設定するステップを有することを特徴とする光学機器。
【請求項３】
前記撮影環境検出手段は、水圧及び／又は水深を計測し、現在の撮影環境が水中か陸上かを検出することを特徴とする請求項１記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、水中撮影モードを備えた光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、水中での撮影を可能とした光学機器が知られている。
【０００３】
また、光学機器自身では水中での撮影はできないが、所謂防水ケースを用いることによって、水中での撮影を可能としたアクセサリーも知られている。
【０００４】
ところで、水中撮影時の課題のひとつに、撮影環境が水中から陸上に変更になった場合に、光学機器の有するレンズ、または防水ケースに設けられた保護ガラスに付着した砂や水滴等にピントが合ってしまい、意図した撮影ができないといったことがある。
【０００５】
この課題に対し、特許文献１では、レンズ前に付着した水滴等を除去するよう撮影者に促す技術について開示されている。
【０００６】
特許文献１の技術は、水中撮影モードが設定されており、かつ撮影環境が陸上であることが検知されていると判断されたことに応じ、所定の警告を表示部に表示させ、撮影者に水滴の除去と、陸上撮影に適切な撮影モードへの切り替えを促すというものである。
【０００７】
図５に特許文献１に記載されているフローチャートを示し、以下にその説明を行う。
【０００８】
Ｓ１では、操作部により水中撮影モードが設定されたことに応じ、水中撮影に適した設定を各部に行う。例えば水中での色調、光量などを考慮したホワイトバランス設定をデジタル信号処理部に行う。
【０００９】
また、水中撮影モードが設定されたことに応じ、ＣＣＤは継続的に撮像を行い、順次出力された画像データをリアルタイムでＬＣＤに出力することで、スルー画像を表示する。
【００１０】
Ｓ２では、レリーズスイッチの半押しを検知し、半押しを検知したことに応じてＳ３に進む。
【００１１】
Ｓ３では、レリーズスイッチ半押しの時点で水深／水圧検出部から出力された水深／水圧に基づき、現在カメラが陸上にあるかまたは水中にあるかを判断する。現在カメラが陸上にある場合はＳ４、水中にある場合はＳ５に移行する。
【００１２】
Ｓ４では、水中撮影モードのままで陸上撮影されようとしている旨を警告するメッセージをＲＯＭから読み出し、これをＬＣＤ４１に表示させる。
【００１３】
Ｓ５では、ＡＦ・ＡＥ動作を行う。この後、引き続きスルー画を表示する。
【００１４】
また特許文献２では、光学機器に水中撮影モードを設けるとともに、水中撮影モードが設定された場合には、撮影光学系の合焦点探索範囲を近接撮影モードの最短撮影距離に比べ、遠方に設定することで、レンズまたは保護ガラスに付着した水滴等にピントが合わないようにする技術が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００８−０２０６９７号公報
【特許文献２】特開２００６−６０４０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
特許文献１の技術では、光学機器の有するレンズまたは防水ケースに設けられた保護ガラスに付着した水滴等を確実に、しかも短時間に除去できれば問題はないが、撮影者自身が水中にいた場合には確実に、しかも短時間に水滴等を除去することは難しい。
【００１７】
また、撮影者が静止画撮影ではなく、動画撮影をしている場合には、撮影を継続しながら水滴等を除去するか、いったん撮影を中止し、その後水滴等を除去してから再度撮影を開始しなければならないため、非常に煩雑であるという問題があった。
【００１８】
一方、特許文献２の技術では、レンズの最短撮影距離が遠方のまま固定されるので、水中での撮影時に、レンズまたは保護ガラスの近くにある被写体にピントを合わせることができなくなり、撮影条件に制限を与えるという問題があった。
【００１９】
そこで、本発明の目的は、このような問題点に鑑みてなされたものであって、水中撮影モードが設定されており、かつ撮影環境が陸上である場合には、レンズの最短撮影距離が遠方のまま固定され、撮影環境が水中である場合には、レンズの最短撮影距離を至近に変更することを特徴とする光学機器を提供するというものである。
【課題を解決するための手段】
【００２０】
上記目的を達成する本発明に係る光学機器は、以下のように構成する。
【００２１】
請求項１に係る本発明の光学機器は、撮影光学系によって結像された被写体像の光を光電変換して被写体像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段に水中撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、前記光学機器の撮影環境を検出する撮影環境検出手段と、前記撮影手段に前記撮影光学系の最短撮影距離を設定する最短撮影距離設定手段と、前記撮影モード設定手段の設定内容に基づき第１の最短撮影距離を設定するステップと、前記撮影環境検出手段の検出結果に基づき第２の最短撮影距離を設定するステップを有することを特徴とする光学機器である。
【００２２】
また、請求項２に係る本発明の光学機器は、撮影光学系によって結像された被写体像の光を光電変換して被写体像を撮影する撮影手段と、前記撮影手段に水中撮影モードを設定する撮影モード設定手段と、前記光学機器の撮影環境を検出する撮影環境検出手段と、前記撮影手段に前記撮影光学系の最短撮影距離を設定する最短撮影距離設定手段と、前記撮影モード設定手段の設定内容に基づき第１の最短撮影距離を設定するステップと、現在の被写体距離と前記第１の最短撮影距離を比較する距離比較手段と、前記距離比較手段の比較結果に基づき第２の最短撮影距離を設定するステップを有することを特徴とする光学機器ことを特徴とする。
【００２３】
さらに、請求項３に係る本発明の光学機器は、前記撮影環境検出手段は、水圧及び／又は水深を計測し、現在の撮影環境が水中か陸上かを検出することを特徴とする請求項１記載の光学機器である。
【発明の効果】
【００２４】
本発明によれば、水中撮影直後の陸上撮影または半水撮影時にはレンズまたは保護ガラスに付着した水滴等にピントが合うことが無く、水中撮影時にはレンズまたは保護ガラス前にある被写体にピントを合わせることができるので、非常に使い勝手の良い光学機器を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】本発明の実施例に係る光学機器の主要構成を示すブロック図。
【図２】被写体距離ごとのカム軌跡を説明する図。
【図３】本発明の第1の実施例に係を示すフローチャート。
【図４】本発明の第２の実施例に係を示すフローチャート。
【図５】従来例を説明する図。
【発明を実施するための形態】
【００２６】
（実施例）
(第１実施例)
以下、本発明の好ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
【００２７】
図１は、本発明の実施例に係る光学機器１００の主要構成を示すブロック図である。
【００２８】
なお、本発明の実施例に係る光学機器１００の撮影光学系は、４つのレンズ群より成る、所謂４群構成のリアフォ−カスズ−ムレンズより構成されている。
【００２９】
同図において、１０１は第１群レンズを構成する固定の前玉レンズ、１０２は第２群レンズを構成するバリエータレンズで、ステッピングモータ１１７を介してズーム動作を行う。
【００３０】
１０３はアイリス（絞り）、１０４は固定のアフォーカルレンズ、１０５はフォ−カスとズーム動作に伴う像面変動を補正するコンペンセータとしての機能を有するＲＲレンズで、ステッピングモータ１１９を介して焦点調節を行う。
【００３１】
１０６はＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子、１２０は同期信号発生回路（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）、１０７は自動利得制御回路（ＣＤＳ／ＡＧＣ）、１０８はＡ／Ｄ変換回路、１０９は信号処理回路、１１０はＤ／Ａ変換回路である。
【００３２】
１１１はメモリ、１１２は撮像光学系で得られた被写体像の光の不要な赤外成分の除去を行う赤外カットフィルタ、１１３はマイクロコンピュータ（コントローラ）である。
【００３３】
１１５はＡＥ／ＡＷＢの評価値を検出する処理回路、１１６はＡＦの評価値を検出する処理回路である。
【００３４】
メモリ１１１には、マイクロコンピュータ１１３の制御プログラムおよび後述するカム軌跡情報（複数の被写体像の光に対応する被写体距離に応じたバリエータレンズ１０２の位置とＲＲレンズ１０５の合焦位置との相関情報）が格納されている。
【００３５】
以上の構成において、被写体像の光は各レンズ１０１，１０２，１０４および１０５によって撮像素子１０６の撮像面に結像され、電気信号に変換される。
【００３６】
ここで、アイリス１０４が全開状態であり、且つ、輝度信号レベル（撮像素子１０６の受光量）が所定値に達しないときには、ＡＧＣ回路１０７で被写体の明るさに応じた信号増幅が行われ、次にＡ／Ｄ変換回路１０８でデジタル信号に変換される。
【００３７】
その後、映像信号は、信号処理回路１０９で、色分離、ホワイトバランス、ガンマ補正等の映像信号規格に準拠した適宜処理を施された後、Ｄ／Ａ変換回路１１０で、適当なフォーマットのビデオ信号に変換され出力される。
【００３８】
ＡＦ評価値検出処理回路１１６は映像信号中から、撮像面内に設定された所定の測距枠内に相当する映像信号をゲートするゲート回路および合焦検出を行うために必要な鮮鋭度を示す評価値としての高周波成分を抽出するためのＢＰＦ等から構成されている。
【００３９】
また、ＡＦ評価値検出処理回路１１６で検出された鮮鋭度（フォーカス評価）信号は、ＡＦ、ＡＥ、ＡＷＢ等のシステム全体を統括的に制御するコントローラ１１３へと供給される。
【００４０】
また、ここでは、赤外カットフィルタ１１２非挿入時には、同じ光路長となるようにダミーガラス板１３０を挿入し、赤外カットフィルタの挿抜で、焦点位置（バックフォーカス）が変動しないようにしている。
【００４１】
モータ１２１は、これら赤外カットフィルタ１１２とダミーガラス板１３０との切り替えを行っている。
【００４２】
このように、ワイド端無限遠での通常光での合焦位置と赤外光での合焦位置を一致させることはフォーカス合焦範囲制限を行う場合には非常に有効である。
【００４３】
また、赤外カットフィルタ１１２を外した場合、バックフォーカスが長くなることでレンズの全長にも影響が及ぶ場合があり、赤外カットフィルタ１１２を外した場合のダミーガラス板１３０の挿入にはレンズ全長の短縮化といった利点もある。
【００４４】
また、演算を簡略化するために、軌跡が交差することのないように赤外カットフィルタ１１２に対するダミーガラス板１３０でのバックフォーカス位置を考慮した配置とすることも考えられる。
【００４５】
１６０は液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）や有機ＥＬディスプレイ（ＯＥＬＤ）等の表示手段である。
【００４６】
１７０は撮影または再生モードを切り替えるための切り替えスイッチ、動画を撮影するための録画／停止ボタン、静止画を撮影するときに使用するフォトボタン、さらには、光学機器１００の各種設定を行うメニューボタン等の各種操作手段を含む操作部である。
【００４７】
１８０は撮影環境検出部であり、光学機器１００の周囲の圧力、すなわち水圧を検知するとともに検知した水圧に基づいて水深を演算し、水圧及び水深をマイクロコンピュータ１１３に出力する。
【００４８】
マイクロコンピュータ１１３は、撮影環境検出部１８０からの水圧または水深のうち少なくとも一方に基づいて、光学機器１００が水中にあるか、あるいは陸上にあるかを判断する。
【００４９】
例えば、水圧が1気圧の場合には、光学機器１００が陸上にあると判断し、水圧が1気圧を超える場合には、光学機器１００が水中にあると判断する。
【００５０】
あるいは、水深が０ｍを超える場合には、光学機器１００が水中にあると判断し、水深０ｍであれば、光学機器１００が陸上にあると判断する。
【００５１】
あるいは、水深が０ｍであり、かつ水圧が1気圧であれば陸上と判断してもよい。
【００５２】
光学機器１００が備える各ブロックは不図示の防水ケースに覆われることで、水中での撮影が可能となる。
【００５３】
図２に被写体距離ごとのバリエータレンズ１０２とＲＲレンズ１０５の光軸上の停止位置をプロットしたもの（以下「カム軌跡」と称する）を示す。
【００５４】
図２において、例えば被写体距離が無限遠のとき、バリエータレンズ１０２がＷＩＤＥからＴＥＬＥへ光軸上を移動すると、ＲＲレンズ１０５は曲線Ｙ∞（Ｙ２）に示すように、光軸上物体側へ凸形状の軌跡を描きながら移動する。
【００５５】
一方、被写体距離が極至近のときは、バリエータレンズ１０２がＷＩＤＥからＴＥＬＥへ光軸上を移動すると、ＲＲレンズ１０５は曲線０．００２ｍに示すような直線的な軌跡を描きながら移動可能範囲を移動する。
【００５６】
上述したように、ＲＲレンズ１０５は、バリエータレンズ１０２がＷＩＤＥからＴＥＬＥ、またはＴＥＬＥからＷＩＤＥへズーム動作をするときには、被写体距離に応じて図２に示したカム軌跡をトレースする。
【００５７】
これにより、メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、バリエータレンズ１０２の移動に応じてＲＲレンズ１０５を駆動制御して、これによりピントずれのない良好な画像を得ることができる。
【００５８】
但し、図２からわかるように被写体距離が至近の場合には、合焦できないズーム動作範囲があり、この範囲を出来る限り少なくするために例えば最短撮影距離を１０ｍｍ程度に設定する場合がある。
【００５９】
ところで、光学機器１００を水中撮影で使用する場合には、不図示の防水ケースに収納しなければならない。
【００６０】
そして、収納状態では防水ケースに設けられた保護ガラスが、ピント合わせが可能な一番近い被写体となり、保護ガラスに砂や水滴等が付着している場合にはそれらにピントが合ってしまう。
【００６１】
次に、図３のフローチャートを参照し、光学機器１００が実行する処理の流れを説明する。
【００６２】
また、この処理はコントローラ１１３が実行する。
【００６３】
（ステップ３１０１）  フローチャートを開始する。
【００６４】
（ステップ３１０２）  水中撮影モードが設定されているか、否かを確認する。水中撮影モードが設定されていればステップ３1０３へ、設定されていなければステップ３１０６へ進む。
【００６５】
（ステップ３１０３）  メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第１の最短撮影距離に設定する。
【００６６】
ここで、水中撮影モードに適した第１の最短撮影距離とは、水（淡水、海水を含む）の屈折率を考慮した上で光学機器１００が収納される防水ケースの保護ガラス若しくは、装着可能なコンバージョンレンズの前玉レンズより遠方である距離のことである。
【００６７】
（ステップ３１０４）  撮影環境検出部１８０の出力に基づき、光学機器１００が陸上にあるか、または水中にあるかを判断する。水中にあればステップ３1０５へ、水中になければステップ３１０３へ戻る。
【００６８】
（ステップ３１０５）  メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第２の最短撮影距離に再設定する。
【００６９】
ここで、水中撮影モードに適した第２の最短撮影距離とは、水（淡水、海水を含む）の屈折率を考慮した上で光学機器１００が収納される防水ケースの保護ガラス若しくは、装着可能なコンバージョンレンズの前玉レンズ直前までの距離のことである。
【００７０】
（ステップ３１０６）  フローチャートを終了する。
【００７１】
以上説明したように、第１実施例では、光学機器１００の撮影モードが水中撮影モードに設定された場合には、メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第１の最短撮影距離に設定する。
【００７２】
次に、撮影環境検出部１８０の出力に基づき、光学機器１００が陸上にあるか、または水中にあるかを判断する。
【００７３】
水中にある場合には、メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第２の最短撮影距離に再設定する。
【００７４】
(第２実施例)
図４は、第２実施例に係る光学機器１００が実行する処理の流れを示すフローチャートである。尚、第１実施例と同一の手段に関しては、同一の符号を付す。
【００７５】
図４に示した処理は、第１実施例と同様にコントローラ１１３が実行する。
【００７６】
（ステップ４１０１）  フローチャートを開始する。
【００７７】
（ステップ４１０２）  水中撮影モードが設定されているか、否かを確認する。水中撮影モードが設定されていればステップ３1０３へ、設定されていなければステップ３１０６へ進む。
【００７８】
（ステップ４１０３）  メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第１の最短撮影距離に設定する。
【００７９】
ここで、水中撮影モードに適した第１の最短撮影距離とは、水（淡水、海水を含む）の屈折率を考慮した上で光学機器１００が収納される防水ケースの保護ガラス若しくは、装着可能なコンバージョンレンズの前玉レンズより遠方である距離のことである。
【００８０】
（ステップ４１０４）  撮影環境検出部１８０の出力に基づき、光学機器１００が陸上にあるか、または水中にあるかを判断する。水中にあればステップ４1０５へ、水中になければステップ４１０３へ戻る。
【００８１】
（ステップ４１０５）  ＡＦの評価値を検出する処理回路１１６の出力結果から現在の主被写体が至近にあるか、否かを判断する。至近にあれば、ステップ４1０６へ、至近になければステップ４１０７へ進む。
【００８２】
（ステップ４１０６）  メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第２の最短撮影距離に再設定する。
【００８３】
ここで、水中撮影モードに適した第２の最短撮影距離とは、水（淡水、海水を含む）の屈折率を考慮した上で光学機器１００が収納される防水ケースの保護ガラス若しくは、装着可能なコンバージョンレンズの前玉レンズ直前までの距離のことである。
【００８４】
（ステップ４１０７）  ステップ４１０３で設定した最短撮影距離を保持する。
【００８５】
（ステップ４１０８）  フローチャートを終了する。
【００８６】
以上説明したように、第２実施例では、光学機器１００の撮影モードが水中撮影モードに設定された場合には、メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第１の最短撮影距離に設定する。
【００８７】
次に、撮影環境検出部１８０の出力に基づき、光学機器１００が陸上にあるか、または水中にあるかを判断する。
【００８８】
水中にある場合には、ＡＦの評価値を検出する処理回路１１６の出力結果から現在の主被写体が至近にあるか、否かを判断する。
【００８９】
現在の主被写体が至近にあれば、メモリ１１１に記憶されているカム軌跡に基づいて、光学機器１００の最短撮影距離を水中撮影モードに適した第２の最短撮影距離に再設定する。
【００９０】
一方、至近になければ、第１の最短撮影距離を保持する。
【００９１】
このように処理することで、水中撮影直後の陸上撮影または半水撮影時に保護ガラスまたはコンバージョンレンに付着した砂や水滴等にピントが合うことが無く、水中撮影時には保護ガラスまたはコンバージョンレンズ直前にある被写体に確実にピントを合わせることができる。
【００９２】
さらに、本発明では、水中撮影モード設定後、最短撮影距離の切り替えが自動的に行われるので、非常に使い勝手の良い光学機器を得ることができる。
【００９３】
なお、上記実施例では、防水ケースを使用して水中撮影を可能とするビデオカメラについて説明したが、デジタルカメラ等、他の光学機器にも適用することができる。
【符号の説明】
【００９４】
１００  光学機器
１０１  前玉レンズ（第１群レンズ）
１０２  バリエータレンズ（第２群レンズ）
１０３  アイリス（絞り）
１０４  アフォーカルレンズ（第３群レンズ）
１０５  ＲＲレンズ（第４群レンズ）
１０６  撮像素子
１０７  自動利得制御回路（ＣＤＳ／ＡＧＣ）
１０８  Ａ／Ｄ変換回路
１０９  信号処理回路
１１０  Ｄ／Ａ変換回路
１１１  メモリ
１１２  赤外カットフィルタ
１１３  マイクロコンピュータ（コントローラ）
１１５  ＡＥ／ＡＷＢの評価値を検出する処理回路
１１６  ＡＦの評価値を検出する処理回路
１１７  ステッピングモータ
１１９  ステッピングモータ
１２０  同期信号発生回路（Ｔｉｍｉｎｇ  Ｇｅｎｅｒａｔｏｒ）
１２１  モータ
１３０  ダミーガラス板
１５０  温度センサ
１６０  切り替えスイッチ
１７０  表示手段
１８０  撮影環境検出部
【図１】
2011118111.tif 000003
【図２】
2011118111.tif 000004
【図３】
2011118111.tif 000005
【図４】
2011118111.tif 000006
【図５】
2011118111.tif 000007