JP7625381B2

JP7625381B2 - 光学機器

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Publication number: JP7625381B2
Application number: JP2020128633A
Authority: JP
Inventors: 泰裕畠山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-07-29
Filing date: 2020-07-29
Publication date: 2025-02-03
Anticipated expiration: 2040-07-29
Also published as: JP2022025673A

Description

本発明は、タッチ操作が可能なレンズ装置等の光学機器に関する。

ユーザの操作性を向上させたレンズ装置（交換レンズ）として、特許文献１には、合焦距離、焦点距離、絞り値および動作モード等を複数のタッチ領域のいずれかへの指によるタッチ操作によって選択が可能なものが開示されている。このレンズ装置には、ユーザがタッチ領域が設けられた外装部を目視しなくても、タッチ操作したタッチ領域を触覚により認識するための凸形状の指標が離散的に設けられている。

特開２０１３－５７８３７号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている離散的な指標は、各タッチ領域をタッチ操作するには有効であるが、フォーカシング等において複数のタッチ領域に対する連続した滑らかなタッチ操作をガイドする機能がない。

本発明は、ユーザが外装部を目視しなくても連続した滑らかなタッチ操作を行うことが可能な光学機器を提供する。

本発明の一側面としての光学機器は、外装筒と、操作検出部と、操作ガイド部と、処理手段とを有する。操作検出部は、有限の長さを有し、且つ操作検出部の長手方向においてのみ外装筒へのタッチ操作の位置を検出する。操作ガイド部は、外装筒に設けられ、操作検出部の長手方向に沿って連続して延びる形状を有してタッチ操作を行うユーザの指をガイドする。操作検出部と操作ガイド部は、外装筒の周方向に対して傾いて延びている。処理手段は、タッチ操作の絶対位置に応じた第１の処理とタッチ操作の位置の相対変化量に応じた第２の処理のうち選択された処理を行うことを特徴とする。

本発明は、ユーザが外装部を目視しなくても容易に連続した滑らかなタッチ操作を行うことができる。

実施例１の交換レンズを含むカメラシステムの構成を示すブロック図。上記カメラシステムの外観斜視図。実施例１におけるタッチ位置と検出位置情報との関係を示す図。実施例１におけるタッチ位置とフォーカス位置との関係を示す図。実施例１におけるタッチ位置と検出絶対位置情報およびＩＳＯ感度との関係を示す図。実施例２におけるタッチ位置と検出絶対位置情報との関係を示す図。操作ガイド部の変形例を示す図。実施例３におけるタッチ位置と検出絶対位置情報との関係を示す図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の実施例１である交換レンズ（光学機器：以下、単にレンズという）２とカメラ（撮像装置）１を含むカメラシステムの構成を示している。図２は、カメラシステムの外観を示している。

カメラ１は、レンズ（撮像光学系）２により形成された被写体像を光電変換（撮像）するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１３と、撮像に関する制御を行うカメラＣＰＵ１１と、各種設定値を表示する設定値表示部１２とを有する。

レンズ２は、カメラ１に対して、着脱可能かつ通信可能に接続される。レンズ２は、外装部としての外装筒２１と、外装筒２１に対するユーザの指の接触（タッチ操作）の位置（タッチ位置）を検出する操作検出部２２とを有する。さらにレンズ２は、外装筒２１における操作検出部２２が設けられた領域（以下、タッチ領域という）へのタッチ操作を行うユーザの指をガイドする操作ガイド部２１１とを有する。

操作検出部２２は、外装筒２１上において周方向に対して傾いて円弧状に延びており、有限の長さを有する（すなわち、長手方向にて両端を有する）。操作検出部２２は、タッチ位置に応じた検出信号を出力する。

操作ガイド部２１１は、ユーザがタッチ領域を目視しなくてもタッチ領域へのタッチ操作を容易にかつ滑らかに行えるようにするために、タッチ領域（操作検出部２２）に沿って連続して円弧状に延びる凸（突条）形状を有する。操作ガイド部２１１も、有限の長さを有する。図２には、操作ガイド部２１１が、操作検出部２２に重なって延びるように設けられている場合を示している。ただし、操作検出部２２に隣接して延びるように設けられてもよい。

また、レンズ２は、操作検出部２２から出力された検出信号から検出位置情報を生成する信号処理回路２３を有する。さらにレンズ２は、撮像光学系を構成する複数の光学素子２４と、該複数の光学素子２４のうちフォーカスレンズや絞りを駆動する駆動部２５と、制御手段としてのレンズＣＰＵ２６とを有する。信号処理回路２３とレンズＣＰＵ２６により処理手段が構成される。カメラＣＰＵ１１とレンズＣＰＵ２６は、相互に通信可能である。

レンズＣＰＵ２６は、操作検出部２２により検出されたタッチ位置に応じた処理として、絶対的なタッチ位置（絶対位置）に応じて撮像パラメータ値を離散的に設定（変更）する第１の処理を行う。また、レンズＣＰＵ２６は、タッチ位置の相対変化量（タッチ操作量）と変化方向（タッチ操作方向）に応じて撮像パラメータ値を連続的に変更する第２の処理を行う。レンズＣＰＵ２６は、第１の処理と第２の処理を選択的に行う。カメラＣＰＵ１１も、同様に第１の処理と第２の処理を選択的に行う。撮像パラメータ（値）は、レンズ２またはカメラ１の撮像に関する動作を制御するための情報である。第１の処理と第２の処理は、タッチ領域へのタッチ操作に対して割り当てられた撮像パラメータに応じて又はユーザにより選択される。撮像パラメータについては、後に詳しく説明する。

第１の処理では、ユーザが操作ガイド部２１１の長手方向における一方の端（以下、ガイド端という）２１１ａに触れた状態でのタッチ操作によって撮像パラメータ値として上限値が選択される。また、ユーザが操作ガイド部２１１の長手方向における他方のガイド端２１１ｂに触れた状態でのタッチ操作によって撮像パラメータ値として下限値が選択される。このようにガイド端２１１ａ、２１１ｂを指標とすることで、ユーザはタッチ領域を目視しなくても迷うことなく撮像パラメータ値として上限値または下限値を選択することができる。そして、操作ガイド部２１１に沿った範囲でタッチ位置を変更することで、撮像パラメータ値を上限値から下限値までの間で変更することができる。

一方、第２の処理では、フォーカシングやＩＳＯ感度等の連続的に変更可能な撮像パラメータ値がタッチ操作量およびタッチ操作方向に応じて連続的に変更される。

図３は、操作ガイド部２１１と操作検出部２２（タッチ領域）の断面を示している。また、図３は、タッチ位置Ｘに応じて信号処理回路２３から得られる検出位置情報Ｙを示している。

操作検出部２２は、複数の互いに独立した検出電極２２ａを有する静電容量センサである。信号処理回路２３は、各検出電極２２ａの静電容量から重心演算を行ってタッチ位置を特定する。ユーザがタッチ領域のうち位置ｘ０にタッチ操作すると、信号処理回路２３から検出位置情報ｙ０がレンズＣＰＵ２６に送られる。

操作ガイド部２１１の長さは、ガイド端２１１ａ、２１１ｂが操作検出部２２（検出電極２２ａ）の両端よりも所定長さＷだけ内側に位置するように設定されている。検出電極２２ａから重心演算を行うためには、複数の検出電極２２ａで静電容量を検出する必要がある。このため、所定長さＷとしては、操作ガイド部２１１のガイド端２１１ａ、２１１ｂにユーザが触れたときに検出位置情報Ｙを取得するために必要な長さが設定されている。

なお、本実施例では操作検出部２２に静電容量センサを用いているが、タッチ位置を検出できれば、抵抗膜方式等の他のセンサを用いてもよい。

レンズＣＰＵ２６は、前述した第１の処理と第２の処理のうち選択された処理を行う。またレンズＣＰＵ２６は、タッチ領域へのタッチ操作に対して複数の撮像パラメータのうち、どの撮像パラメータ（以下、タッチ操作対象パラメータという）が割り当てられているかによって処理を変える。レンズＣＰＵ２６は、撮像パラメータに応じて検出位置情報を用いた処理をレンズＣＰＵ２６で行うか、検出位置情報または検出位置情報を変換した情報をカメラＣＰＵ１１に送信するかを選択する。複数の撮像パラメータはカメラ１の設定値表示部１２に表示され、ユーザはその中からタッチ操作対象パラメータを選択することができる。複数の撮像パラメータの例とそれらに対応する処理は以下の通りである。第１および第２の処理のうち一方のみが対応する撮像パラメータについては、その撮像パラメータがタッチ操作対象パラメータとして選択されると、第１または第２の処理が自動的に選択される。また、第１および第２の処理のいずれも対応する撮像パラメータについては、ユーザが設定値表示部１２上において第１または第２の処理を選択する。
・フォーカス位置（合焦距離）→第１の処理、第２の処理
・絞り値→第１の処理、第２の処理
・ＩＳＯ感度→第１の処理、第２の処理
・シャッタースピード→第１の処理
・ホワイトバランス→第１の処理
・撮像モード→第１の処理
・連写速度→第１の処理
・露出補正値→第１の処理
・画像処理フィルタ→第１の処理
なお、フォーカス位置のようにアナログ的（連続的）な選択肢の中で調整が行われる撮像パラメータについては、タッチ操作の絶対位置ではなく、相対移動量に応じた調整とすることで、調整敏感度を低くすることができる。また、ＩＳＯ感度や絞り値のようにデジタル的（離散的）な選択肢の中で調整が行われる撮像パラメータについては、絶対位置に応じた調整とすることで、素早い調整を行うことができる。

例えば、設定値表示部１２上でタッチ操作対象パラメータとしてフォーカス位置が選択され、さらに第１および第２の処理のうち一方が選択されると、カメラＣＰＵ１１は、レンズＣＰＵ２６に対してフォーカス位置と選択された操作を送信する。フォーカス位置は、レンズ２の駆動部２５が撮像光学系内のフォーカスレンズを駆動することで変更されるため、検出位置情報はレンズＣＰＵ２６の処理に用いられる。フォーカス位置以外のタッチ操作対象パラメータが選択された場合は、検出位置情報そのまま又は他の情報に変換されてカメラＣＰＵ１１に送信される。

タッチ操作対象パラメータとしてフォーカス位置が選択され、さらに第１の処理が選択された場合におけるレンズ２内およびカメラ１内で行われる処理について説明する。ユーザがタッチ領域のいずれかの位置にタッチすると、図４（ａ）に示すように、信号処理回路２３は操作検出部２２からの検出信号（タッチ位置Ｘ）に応じた検出位置情報ＹをレンズＣＰＵ２６に送る。レンズＣＰＵ２６は、図４（ｂ）に示すように、検出位置情報Ｙに対応するフォーカス位置（目標位置）にフォーカスレンズを移動させるように駆動部２５を制御する。これにより、タッチ位置に応じたフォーカス位置にフォーカスレンズが移動する。

次に、タッチ操作対象パラメータとしてフォーカス位置が選択され、さらに第２の処理が選択された場合におけるレンズ２内およびカメラ１内で行われる処理について説明する。ユーザがタッチ領域のいずれかの位置にタッチすると、信号処理回路２３はその時点でのタッチ位置Ｘに応じた検出位置情報Ｙ１をレンズＣＰＵ２６に送る。その後、信号処理回路２３は、先の時点から所定時間が経過した時点でのタッチ位置Ｘに応じた検出位置情報Ｙ２をレンズＣＰＵ２６に送る。レンズＣＰＵ２６は、検出位置情報Ｙ２と検出位置情報Ｙ１との差分からタッチ操作方向とタッチ操作量を取得し、光軸方向のうちタッチ操作方向に対応する側に、タッチ操作量に応じた移動量だけフォーカスレンズを移動させるように駆動部２５を制御する。これにより、タッチ操作方向とタッチ操作量に応じてフォーカス位置が変更される。

ここで、レンズＣＰＵ２６は、自身の内部メモリに記憶された変換テーブルを用いて、図４（ｂ）に示すように検出位置情報Ｙをフォーカス位置Ｆｐｏｓに変換する。変換テーブルは、タッチ位置Ｘが操作ガイド部２１１のガイド端２１１ａ、２１１ｂを含む端領域Ｋ１、Ｋ２内にあるときの検出位置情報Ｙをそれぞれ、フォーカス位置Ｆｐｏｓが制御上の至近端および無限端となるように変換する。言い換えれば、タッチ位置Ｘが端領域Ｋ１、Ｋ２内にあるときは、同一のタッチ位置として扱われる。このため、タッチ位置Ｘが端領域Ｋ１、Ｋ２内にあるときはそれぞれ、フォーカス位置Ｆｐｏｓが至近端および無限端から変化しない。端領域Ｋ１、Ｋ２の幅は、ユーザが指でガイド端２１１ａ、２１１ｂに触れたときに確実にフォーカス位置Ｆｐｏｓが制御上の至近端または無限端になるように設定される。

また、変換テーブルは、タッチ位置Ｘが端領域Ｋ１と端領域Ｋ２の間にあるときの検出位置情報Ｙを、その変化に対してフォーカス敏感度や合焦距離の変化に違和感が生じないように連続的に（好ましくはリニアに）変化するフォーカス位置Ｆｐｏｓに変換する。

このような構成により、ユーザは、タッチ領域へのタッチ操作によりフォーカス位置を至近端と無限端との間で連続的に変更することができるとともに、直感的にフォーカス位置を至近端や無限端に設定することができる。例えば、至近側のフォーカス位置を迅速に無限端に変更することもできる。

次に、タッチ操作対象パラメータとしてＩＳＯ感度が選択され、さらに第１の処理が選択された場合におけるレンズ２内およびカメラ１内で行われる処理について説明する。ユーザがタッチ領域のいずれかの位置にタッチすると、図５（ａ）に示すように、信号処理回路２３はタッチ位置Ｘに応じた検出位置情報ＹをレンズＣＰＵ２６に送る。レンズＣＰＵ２６は、図５（ｂ）に示すように、検出位置情報Ｙを検出絶対位置情報Ｚに変換してカメラＣＰＵ１１に送信する。カメラＣＰＵ１１は、図５（ｃ）に示すように、検出絶対位置情報Ｚに対応するＩＳＯ感度を設定する。

次に、タッチ操作対象パラメータとしてＩＳＯ感度が選択され、さらに第２の処理が選択された場合におけるレンズ２内およびカメラ１内で行われる処理について説明する。ユーザがタッチ領域のいずれかの位置をタッチすると、信号処理回路２３はその時点でのタッチ位置Ｘに応じた検出位置情報Ｙ１をレンズＣＰＵ２６に送る。その後、信号処理回路２３は、先の時点から所定時間が経過した時点でのタッチ位置Ｘに応じた検出位置情報Ｙ２をレンズＣＰＵ２６に送る。レンズＣＰＵ２６は、検出位置情報Ｙ２と検出位置情報Ｙ１との差分からタッチ操作方向とタッチ操作量を取得してカメラＣＰＵ１１に送信する。カメラＣＰＵ１１は、受信したタッチ操作方向に対応する側に、タッチ操作量に応じた変更量だけＩＳＯ感度を変更する。これにより、操作ガイド部２１１に対するタッチ操作方向とタッチ操作量に応じてＩＳＯ感度が変更される。

ここで、レンズＣＰＵ２６は、第１の処理が選択された場合において、前述した内部メモリに記憶された変換テーブルを用いて、図５（ｂ）に示すように検出位置情報Ｙを検出絶対位置情報Ｚに変換する。この変換テーブルは、タッチ位置Ｘがガイド端２１１ａ、２１１ｂを含む端領域Ｋ１、Ｋ２内にあるときの検出位置情報Ｙをそれぞれ、検出絶対位置情報Ｚの下限値および上限値に変換する。言い換えれば、タッチ位置Ｘが端領域Ｋ１、Ｋ２内にあるときは、同一のタッチ位置として扱われる。このため、タッチ位置Ｘが端領域Ｋ１、Ｋ２内にあるときはそれぞれ、検出絶対位置情報Ｚは下限値および上限値から変化しない。端領域Ｋ１、Ｋ２の幅は、ユーザが指でガイド端２１１ａ、２１１ｂに触れたときに確実に検出絶対位置情報Ｚが下限値または上限値になるように設定される。

また、変換テーブルは、タッチ位置Ｘが端領域Ｋ１と端領域Ｋ２の間にあるときの検出位置情報Ｙを、その変化に対してリニアに変化する検出絶対位置情報Ｚに変換する。

このような構成により、ユーザは、タッチ領域へのタッチ操作によってＩＳＯ感度を下限値と上限値との間で連続的に変更することができるとともに、直感的にＩＳＯ感度を下限値や上限値に設定することができる。

なお、本実施例では、撮像パラメータとタッチ操作の選択を、カメラ１に設けられた設定値表示部１２上で行う場合について説明したが、レンズ２に設けられた設定値表示部上で行えるようにしてもよい。

図６（ａ）は、本発明の実施例２における操作ガイド部２１１と操作検出部２２を外装筒２１の外側から見た展開図を示している。図６（ｂ）は、図６（ａ）を側面から見た図を示している。また、図６（ｃ）は、タッチ領域上でのタッチ位置Ｘに応じて信号処理回路２３から得られる検出位置情報Ｙを示している。図６（ｄ）は、検出位置情報Ｙに応じて出力される検出絶対位置情報Ｚを示している。本実施例は、中心値を有する撮像パラメータ値を第１の処理によって変更する場合に好適である。例えば、露出補正値は、０を中心値として＋１～＋４や－１～－４の範囲を離散的に変更可能である。図６（ｅ）は、図６（ａ）と同方向から見た変形例である。

本実施例では、図６（ａ）と図６（ｂ）に示すように、操作ガイド部２１１の長手方向における中央に、ユーザが指で触認可能な中心指標としての凸部２１１ｃが設けられている。このようにガイド端２１１ａ、２１１ｂの間に凸部２１１ｃが設けられていても、操作ガイド部２１１はガイド端２１１ａ、２１１ｂの間で連続して延びているという。なお、中心指標は、図６（ａ）に示すように操作ガイド部２１１に近接する位置上に設けられてもよいし、操作ガイド部２１１上に設けられてもよい。また中心指標の形状は、ユーザが触認できる形状であればよく、凹形状であってもよい。

また、図６（ｅ）に示すように、操作ガイド部２１１の長手方向における中央に、ユーザが指で触認可能な中心指標としての凸部２１１ｃの代わりに切り欠き部２１１ｄが設けられていてもよい。

本実施例でも、レンズＣＰＵ２６は、第１の処理が選択された場合に変換テーブルを用いて、図６（ｃ）に示すように検出位置情報Ｙを検出絶対位置情報Ｚに変換する。この変換テーブルでも、図５（ｂ）に示した変換テーブルと同様に、タッチ位置Ｘがガイド端２１１ａ、２１１ｂを含む端領域Ｋ１、Ｋ２内にあるときの検出位置情報Ｙをそれぞれ、検出絶対位置情報Ｚの下限値および上限値に変換する。さらに本実施例では、タッチ位置Ｘが凸部２１１ｃを含む中心領域Ｋ３内にあるときの検出位置情報Ｙを、検出絶対位置情報Ｚの中心値に変換する。このため、タッチ位置Ｘが中心領域Ｋ３内にあるときは、検出絶対位置情報Ｚは中心値から変化しない。言い換えれば、タッチ位置Ｘが中心領域Ｋ３内にあるときは、同一のタッチ位置として扱われる。

このような構成により、ユーザは撮像パラメータを上限値や下限値だけでなく、中心値にも容易に設定することができる。

次に、本発明の実施例３について説明する。実施例１では操作ガイド部２１１は凸形状を有したが、図７（ａ）に示すように操作ガイド部２１１′の長手方向に直交する断面が曲率を有する凹形状であってもよいし、図７（ｂ）に示すように矩形の凹形状であってもよい。このような凹形状の操作ガイド部２１１′を設けることで、凸形状の操作ガイド部２１１を設ける場合に比べて、レンズのデザイン性を向上させたり、操作ガイド部にユーザの指が引っ掛かる等の不都合を軽減したりすることができる。

図８（ａ）は本実施例におけるタッチ位置Ｘに対する検出位置情報Ｙを示し、図８（ｂ）は検出位置情報Ｙに対する検出絶対位置情報Ｚを示している。操作ガイド部２１１′は、その長手方向の両端に曲面部を有しており、端領域Ｋ１、Ｋ２はその内側に曲面部の始点（変曲点）２１１ａ′と終点（角部）２１１ｂ′が収まるように設定されている。これにより、ユーザが曲面部の始点２１１ａ′と終点２１１ｂ′のどちらをガイド端であると認識しても、確実に撮像パラメータ値を上限値または下限値に設定することができる。

以上説明したように、各実施例によれば、ユーザがタッチ領域を目視しなくても該タッチ領域に対するタッチ操作を行い易くすることができる。しかも、操作ガイド部が連続した形状を有することで、操作ガイド部の両端の間の任意の位置にタッチ操作を行ったり任意の方向に連続した滑らかなタッチ操作を行ったりすることができる。さらに、タッチ領域に対する第１の処理と第２の処理を選択できることにより、様々な撮像パラメータ値を容易に設定することができる。

なお、上記各実施例ではタッチ領域を有する交換レンズについて説明したが、交換レンズが接続されるレンズ交換型カメラ（光学機器）にタッチ領域を設けてもよいし、レンズ一体型カメラ（光学機器）のレンズ部にタッチ領域を設けてもよい。また、交換レンズやカメラ以外の光学機器にタッチ領域を設けてもよい。これらの場合も、タッチ領域に沿って操作ガイド部が設けられる。
（その他の実施例）
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。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１カメラ
２交換レンズ
２１外装筒
２１１操作ガイド部
２２操作検出部
２３信号処理回路

Claims

外装筒と、操作検出部と、操作ガイド部と、処理手段とを有する光学機器であって、
前記操作検出部は、有限の長さを有し、且つ前記操作検出部の長手方向においてのみ前記外装筒へのタッチ操作の位置を検出し、
前記操作ガイド部は、前記外装筒に設けられ、前記操作検出部の長手方向に沿って連続して延びる形状を有して前記タッチ操作を行うユーザの指をガイドし、
前記操作検出部と前記操作ガイド部は、前記外装筒の周方向に対して傾いて延びており、
前記処理手段は、前記タッチ操作の絶対位置に応じた第１の処理と前記タッチ操作の位置の相対変化量に応じた第２の処理のうち選択された処理を行うことを特徴とする光学機器。
前記光学機器は、設定されたパラメータ値に応じた動作を行い、
前記処理手段は、前記絶対位置に応じて前記パラメータ値を離散的に変更し、前記相対変化量に応じて前記パラメータ値を連続的に変更することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
前記光学機器は、他の光学機器に通信可能に接続され、
前記処理手段は、前記操作検出部により検出された前記タッチ操作の位置から得られた情報を前記他の光学機器に送信することを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
前記操作ガイド部は、前記操作検出部より短い長さを有し、
前記処理手段は、前記操作検出部のうち前記操作ガイド部の長手方向の端を含む端領域で検出された前記タッチ操作の位置を同一の位置として扱うことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学機器。
前記操作ガイド部は、前記操作検出部の長手方向の中央にユーザが触認することが可能な指標を有し、
前記処理手段は、前記操作検出部のうち前記指標を含む中心領域で検出された前記タッチ操作の位置を同一の位置として扱うことを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学機器。
前記光学機器は、撮像装置に着脱可能に接続されるレンズ装置であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学機器。
前記光学機器は、前記操作検出部および前記操作ガイド部が設けられたレンズ部を有する撮像装置であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学機器。