專(zhuān)利名稱(chēng)：光學(xué)設(shè)備的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種如數(shù)字式照相機(jī)、攝影裝置、數(shù)字式靜態(tài) 照相機(jī)、電視攝影機(jī)等光學(xué)設(shè)備以及一種包括用于自動(dòng)對(duì)焦被 攝體的焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器的可互換鏡頭。
背景技術(shù)：
利用攝影裝置和電視攝影機(jī)中的電視自動(dòng)對(duì)焦(TVAF) 功能，在根據(jù)移動(dòng)對(duì)焦鏡頭前后獲得的對(duì)比度值(contrast value)的差來(lái)少量移動(dòng)對(duì)焦鏡頭以確定對(duì)焦方向的同時(shí)，獲 取來(lái)自如電荷耦合器件(CCD)等圖像傳感器的視頻信號(hào)。在該TVAF系統(tǒng)中，當(dāng)將對(duì)焦鏡頭布置在焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn) (in-focus)位置附近的位置時(shí)，對(duì)焦鏡頭可以立即進(jìn)入焦點(diǎn) 對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。然而，在模糊度高的情況下，用戶必須在將對(duì)焦鏡 頭移動(dòng)到對(duì)焦鏡頭可移動(dòng)范圍的端部后確定焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)位置。這 樣，對(duì)用戶而言，視頻圖像變得難看。這樣，在顯著的散焦?fàn)顟B(tài)下，對(duì)比度很低，用戶不能確定 對(duì)焦方向。因此，在該情況下，用戶必須將對(duì)焦鏡頭移動(dòng)到無(wú) 限遠(yuǎn)端或者最近端以尋找對(duì)比度信號(hào)水平高于預(yù)定水平的位 置。在該操作過(guò)程中，要求用戶注視未對(duì)焦的圖像，這導(dǎo)致用 戶感覺(jué)不舒服。另 一方面，數(shù)字式靜態(tài)照相機(jī)使用被動(dòng)的(passive )焦點(diǎn) 檢測(cè)傳感器作為自動(dòng)對(duì)焦機(jī)構(gòu)。被動(dòng)焦點(diǎn)4全測(cè)傳感器可以檢測(cè) 到被分離鏡頭(separator lens)分割的兩^f象之間的差異，并 且計(jì)算對(duì)焦方向和未對(duì)焦量，以立即獲得焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。近年 來(lái)，焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器形成為通用模塊。這樣，使數(shù)字式靜態(tài)照 相機(jī)的尺寸減小了，降低了制造數(shù)字式靜態(tài)照相機(jī)的成本，并
且使數(shù)字式照相機(jī)的性能更加穩(wěn)定了 。使用一般的自動(dòng)對(duì)焦用TVAF功能和便宜的分開(kāi)的焦點(diǎn)檢 測(cè)傳感器模塊的混合型攝影裝置已經(jīng)上市，該焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器 模塊用于在模糊度高的情況下將對(duì)焦鏡頭高速移動(dòng)到焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)位置。在日本特開(kāi)平08-146287號(hào)專(zhuān)利申請(qǐng)所討論的方法中，將 焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器模塊布置在鏡頭遮光罩內(nèi)側(cè)，以消除光學(xué)元件 與焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器的測(cè)距范圍之間的視差。在傳統(tǒng)方法中，由于將焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器模塊布置在鏡頭遮 光罩內(nèi)側(cè)，因此難以以高精度將鏡頭遮光罩安裝在光學(xué)設(shè)備上。 這樣，難以以高精度將測(cè)距范圍與攝影(shooting)范圍對(duì)準(zhǔn)。 此外，為了與鏡頭遮光罩一起拆下焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器模塊，必須 在焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器與鏡頭筒之間提供電接觸。這樣，在傳統(tǒng)方 法中，設(shè)備的構(gòu)造變得復(fù)雜，并且難以穩(wěn)定地執(zhí)行自動(dòng)對(duì)焦 (AF)功能。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明涉及 一 種包括具有更穩(wěn)定構(gòu)造的焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器的 光學(xué)設(shè)備，該光學(xué)設(shè)備可以以高精度實(shí)現(xiàn)自動(dòng)對(duì)焦而不妨礙用 戶處理操作環(huán)(operation ring )。根據(jù)本發(fā)明的一個(gè)方面，具有用于握持光學(xué)設(shè)備主體的把 手的光學(xué)設(shè)備包括鏡頭元件、用于保持鏡頭元件的鏡頭筒、布 置在鏡頭筒的外周部上的焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器、以及用于手動(dòng)調(diào)整 至少對(duì)焦或變焦的環(huán)狀操作構(gòu)件。焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器布置在環(huán)狀 操作構(gòu)件的外側(cè)，并且相對(duì)于鏡頭元件的光軸與光學(xué)設(shè)備主體 的把手位于同側(cè)。從以下參照附圖對(duì)示例性實(shí)施例的詳細(xì)說(shuō)明中，本發(fā)明的
進(jìn)一步特征和方面將變得顯而易見(jiàn)。


包含在說(shuō)明書(shū)中并構(gòu)成說(shuō)明書(shū)的一部分、且示出本發(fā)明的 示例性實(shí)施例、特征和方面的附圖與說(shuō)明書(shū)一起用于解釋本發(fā) 明的原理。圖1示出作為根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的光學(xué)設(shè)備的攝影裝置。圖2是根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的光學(xué)設(shè)備在垂直方向 上的截面。圖3是示出根據(jù)本發(fā)明的示例性實(shí)施例的用于保持焦點(diǎn)檢 測(cè)傳感器的機(jī)構(gòu)的分解透視圖。
具體實(shí)施方式
現(xiàn)在將參照附圖詳細(xì)說(shuō)明本發(fā)明的各種示例性實(shí)施例、特 征和方面。應(yīng)當(dāng)注意，本發(fā)明的范圍不限于在這些實(shí)施例中提 出的部件的相對(duì)配置、數(shù)值表達(dá)式、數(shù)值，除非另外明確指出?，F(xiàn)在，將說(shuō)明本發(fā)明的示例性實(shí)施例。圖l示出作為根據(jù) 本示例性實(shí)施例的光學(xué)設(shè)備的攝影裝置的構(gòu)造。參照?qǐng)Dl，根 據(jù)本示例性實(shí)施例的攝影裝置包括攝影裝置主體1 、取景器2和 把手3。取景器2布置在攝影裝置主體1的后上部。從取景器2看， 把手3布置在攝影裝置主體1的右部，以使用戶可以穩(wěn)定地握持 攝影裝置主體l。此外，攝影裝置包括攝影用鏡頭筒4。鏡頭筒4固定地安裝 在攝影裝置主體l上。鏡頭筒4包括光學(xué)元件。鏡頭遮光罩5安 裝在鏡頭筒4的前端部上。在環(huán)狀操作構(gòu)件7的外側(cè)，焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6固定地安裝在
鏡頭筒4的外周部上。從光軸方向看，在與把手3的方向相同的 方向上安裝焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6。焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6布置在遠(yuǎn)離用 戶主要用來(lái)操作鏡頭筒4和攝影裝置主體1的用戶左手的位置。如上所述，在不妨礙用戶操作環(huán)狀操作構(gòu)件7和設(shè)置在把 手3上的開(kāi)關(guān)的位置和方向上布置焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6。圖2是鏡頭筒4在垂直方向上的截面。圖3是示出用于保持 焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6的機(jī)構(gòu)的分解透視圖。作為第 一鏡頭單元的固定的正透鏡ll固定地安裝在前固 定筒12中。作為用于進(jìn)行變倍的第二鏡頭單元的負(fù)透鏡13被保 持在第二鏡頭筒14中。第二鏡頭筒14由電動(dòng)機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)，并且在變焦過(guò)程 中可以沿著光軸移動(dòng)。作為第三鏡頭單元的固定的正透鏡15被保持在第三鏡頭 筒16中。第三鏡頭筒16被保持在后固定筒17中。作為第四鏡頭單元的正透鏡18被保持在第四鏡頭筒19中。 第四鏡頭單元(正透鏡)18由電動(dòng)機(jī)(未示出)驅(qū)動(dòng)以沿光軸 移動(dòng)并進(jìn)行對(duì)焦。可以用螺釘將光圈單元20固定地安裝在后固定筒17上。將 如CCD等圖像傳感器(未示出)安裝在后固定筒17的后方，以 獲取視頻信號(hào)。此外，用于將整個(gè)鏡頭筒4安裝在攝影裝置主 體l上的座4a設(shè)置在后固定筒17的外周上。將外固定筒21固定地安裝在前固定筒12的外周上。手動(dòng)對(duì) 焦(MF)環(huán)22布置在外固定筒21的前方。MF環(huán)22被固定地安 裝在外固定筒21上的MF環(huán)壓圈23夾持。在固定位置可轉(zhuǎn)動(dòng)地 保持MF環(huán)22。編碼器24與布置在MF環(huán)22的內(nèi)周上的齒輪23a接合。這 樣，MF環(huán)22的轉(zhuǎn)角可以被檢測(cè)為脈沖信號(hào)。
用于進(jìn)行手動(dòng)變焦的手動(dòng)變焦(MZ)環(huán)25布置在外固定筒21的后部。MZ環(huán)25被MZ環(huán)壓圈26夾持。MZ環(huán)壓圏26固定 地安裝在外固定筒21上。在固定位置可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持MZ環(huán)25。與編碼器24類(lèi)似的編碼器27與齒輪25a接合。齒輪25a布置 在MZ環(huán)25的內(nèi)周上。這樣，MZ環(huán)25的轉(zhuǎn)角可以被檢測(cè)為脈沖 信號(hào)。此外，用于手動(dòng)調(diào)節(jié)光圏的光圈環(huán)28布置在MZ環(huán)壓圈26 的后方。通過(guò)光圏環(huán)壓圈2 9在固定位置可轉(zhuǎn)動(dòng)地保持光圈環(huán) 28 。
在光圈環(huán)28上形成梳齒狀的凹凸部28a 。
斷續(xù)器 (interrupter )(未示出)檢測(cè)凹凸部28a以檢測(cè)光圏環(huán)28的轉(zhuǎn)角。編碼器24、 27以及斷續(xù)器通過(guò)柔性印刷電路板(未示出) 彼此接線，并且電連接到安裝在攝影裝置主體l中的控制電路 (未示出)。將傳感器保持基座31布置成覆蓋MF環(huán)22的一部分?？梢?用螺釘31a將傳感器保持基座31固定在MF環(huán)壓圏23和外固定 筒21上，以保持焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6。焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6包括用于將像分割成兩部分的分離鏡 頭、用于檢測(cè)對(duì)比度的線傳感器(line sensor)以及被動(dòng)焦點(diǎn) 檢測(cè)傳感器單元，在該被動(dòng)焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器單元上一體地設(shè)置 信號(hào)處理電路。焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6被保持在傳感器保持基座31的凹部31b 內(nèi)。用專(zhuān)用工具調(diào)整焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6的傾斜(tilting),以使 焦,泉檢測(cè)傳感器的測(cè)距范圍與鏡頭的攝影范圍對(duì)準(zhǔn)。用紫外線 (UV)固化粘合劑固定焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6。由于根據(jù)本示例性實(shí)施例的鏡頭是變焦鏡頭，因此，進(jìn)行調(diào)整使得在望遠(yuǎn)端的攝影范圍中的特定的被攝體距離處，焦點(diǎn) 檢測(cè)傳感器6的測(cè)距范圍到達(dá)其中心。將被攝體距離設(shè)定成使 測(cè)距范圍不超出從最近被攝體到無(wú)限遠(yuǎn)被攝體的可攝影范圍中 的目標(biāo)圖像。當(dāng)使用具有長(zhǎng)焦距的光學(xué)元件時(shí)，攝影范圍變小。因此， 在安裝焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6時(shí)要求高精度。這樣，要求以高精度調(diào)整和安裝焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6。因此，在光學(xué)元件附近的位置安裝焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6。柔性印刷電路板32傳輸來(lái)自焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6的信號(hào)。經(jīng) 由連接器33a將柔性印刷電路板32電連接到柔性印刷電路板 33。柔性印刷電路板33從鏡頭筒4突出。將自動(dòng)對(duì)焦(AF)信 號(hào)從觸點(diǎn)33b傳輸?shù)皆O(shè)置在攝影裝置主體l內(nèi)的控制電路。觸點(diǎn) 33b延伸到鏡頭筒4的后部。傳感器蓋34覆蓋焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6。具有防護(hù)玻璃罩35的 開(kāi)口部34a設(shè)置在傳感器蓋34的前方。防護(hù)玻璃罩35允許光入 射到焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6中?？梢杂寐葆?4b將傳感器蓋34固定地 安裝在傳感器保持基座31上。用卡合(bayonet)的方法將鏡頭遮光罩5可拆卻地固定到 前環(huán)36,該鏡頭遮光罩5在鏡頭筒4的前部可拆卸地安裝在鏡頭 筒4上?？梢杂寐葆?3b將前環(huán)36固定在MF環(huán)壓圈23上。焦點(diǎn) 檢測(cè)傳感器6布置在比鏡頭遮光罩5的外周更接近光學(xué)元件的 光軸的位置。開(kāi)口 5a設(shè)置在鏡頭遮光罩5的后面，使得開(kāi)口5a不妨礙入 射在焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6上的光束L。這樣，焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6可 以布置在光學(xué)元件的光軸附近的位置處。因此，可以減小目標(biāo) 圖像與焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6的測(cè)距位置之間的視差。根據(jù)本示例性實(shí)施例的攝影裝置根據(jù)來(lái)自圖像傳感器的對(duì) 比度信號(hào)進(jìn)行TVAF。
在由傳統(tǒng)的攝影裝置進(jìn)行的TVAF中，對(duì)焦鏡頭通過(guò)顫動(dòng) (wobbling)來(lái)微小振動(dòng)，以檢測(cè)對(duì)比度信號(hào)的水平，這樣確 定對(duì)焦鏡頭的移動(dòng)方向以進(jìn)行對(duì)焦。因此，在顯著的未對(duì)焦?fàn)?態(tài)，會(huì)出現(xiàn)上述問(wèn)題。作為輔助手段，設(shè)置根據(jù)本示例性實(shí)施例的焦點(diǎn)檢測(cè)傳感 器6以防止這種問(wèn)題。利用被動(dòng)型焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6，即使在未 對(duì)焦程度很大的情況下，也可以立即計(jì)算出對(duì)焦方向和偏移量。 因此，可以以高速將對(duì)焦鏡頭移動(dòng)到焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)位置。這樣，使用焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6，可以以高速將對(duì)焦鏡頭移 動(dòng)到焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)位置附近的位置，并且可以通過(guò)根據(jù)圖像信號(hào)進(jìn) 行TVAF來(lái)保持高精度的焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)狀態(tài)。因此，可以以高速進(jìn) 行自動(dòng)對(duì)焦。這樣，在用根據(jù)本示例性實(shí)施例的攝影裝置拍攝圖像時(shí)，用戶不會(huì)感到不舒服。如上所述，焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6布置在鏡頭筒4的外周上的與 攝影裝置把手3同側(cè)的光學(xué)元件附近的位置。因此，可以以高 精度將焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6的測(cè)距范圍和目標(biāo)圖像對(duì)準(zhǔn)。此外， 在手動(dòng)調(diào)整對(duì)焦時(shí)不會(huì)妨礙用戶操作手動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)(MF環(huán)22、 MZ環(huán)25和光圏環(huán)28)。此外，在本示例性實(shí)施例中，用于焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6的開(kāi) 口 5a設(shè)置在鏡頭遮光罩5中。因此，焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6可以布置 在光學(xué)元件的光軸附近的位置。這樣，可以減小視差量。在根據(jù)本示例性實(shí)施例的光學(xué)設(shè)備中，焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6 布置在把手3的同側(cè)。因此，當(dāng)用戶操作手動(dòng)調(diào)節(jié)環(huán)以進(jìn)行對(duì) 焦和變焦時(shí)，可以防止焦點(diǎn);險(xiǎn)測(cè)傳感器6的突起部妨礙用戶的 操作。另外，焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6不在鏡頭遮光罩5內(nèi)部，而直接固 定在鏡頭筒4上。因此，可以以良好的精度將測(cè)距范圍和目標(biāo) 圖像對(duì)準(zhǔn)。這樣，可以以高精度進(jìn)行自動(dòng)對(duì)焦。此外，可以縮短焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器6和光學(xué)元件之間的距離。因此，可以減小目標(biāo)圖像的測(cè)距范圍中的視差。雖然已經(jīng)參照示例性實(shí)施例說(shuō)明了本發(fā)明，爿f旦應(yīng)該理解的是本發(fā)明不局限于已經(jīng)公開(kāi)的示例性實(shí)施例。所附權(quán)利要求書(shū)的范圍與最廣的解釋 一 致以包含所有的變型、等價(jià)結(jié)構(gòu)和功能。
權(quán)利要求
1. 一種光學(xué)設(shè)備，其具有用于握持光學(xué)設(shè)備主體的把手，所述光學(xué)設(shè)備包括 鏡頭元件；鏡頭筒，其用于保持所述鏡頭元件；焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器，其布置在所述鏡頭筒的外周部上；以及環(huán)狀操作構(gòu)件，其用于手動(dòng)調(diào)整至少調(diào)焦或變焦，其中，所述焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器布置在所述環(huán)狀操作構(gòu)件的外側(cè)，并且相對(duì)于所述鏡頭元件的光軸與所述光學(xué)設(shè)備主體的所述把手位于同側(cè)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述環(huán) 狀操作構(gòu)件包括手動(dòng)對(duì)焦操作環(huán)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述焦 ,*檢測(cè)傳感器包括被動(dòng)型傳感器。
4. 根據(jù)權(quán)利要求l所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，還包括 固定在所述鏡頭筒的前端上的鏡頭遮光罩，比所述鏡頭遮光罩的外周更接近所述鏡頭元件的所述光軸 地布置所述焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器，以及所述鏡頭遮光罩具有開(kāi)口 ，入射到所述焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器中 的光束可以穿過(guò)所述開(kāi)口 。
5. 根據(jù)權(quán)利要求4所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，可以從 所述鏡頭筒拆下所述鏡頭遮光罩。
6. —種光學(xué)設(shè)備，其包括 鏡頭元件；鏡頭筒，其用于保持所述鏡頭元件；焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器，其布置在所述鏡頭筒的外周部上；以及鏡頭遮光罩，其固定在所述鏡頭筒的前端上，其中，比所述鏡頭遮光罩的外周更接近所述鏡頭元件地布 置所述焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器，以及所述鏡頭遮光罩具有開(kāi)口 ，入射到所述焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器中 的光束可以穿過(guò)所述開(kāi)口 。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，所述焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器包括被動(dòng)型傳感器。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光學(xué)設(shè)備，其特征在于，可以從 所述鏡頭筒拆下所述鏡頭遮光罩。
全文摘要
本發(fā)明提供一種具有用于握持光學(xué)設(shè)備主體的把手的光學(xué)設(shè)備。該設(shè)備包括鏡頭元件、用于保持鏡頭元件的鏡頭筒、布置在鏡頭筒的外周部上的焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器以及用于手動(dòng)調(diào)整至少調(diào)焦或變焦的環(huán)狀操作構(gòu)件。焦點(diǎn)檢測(cè)傳感器布置在環(huán)狀操作構(gòu)件的外側(cè)，并且相對(duì)于鏡頭元件的光軸與光學(xué)設(shè)備主體的把手位于同側(cè)。
文檔編號(hào)H04N5/225GK101122668SQ200710143270
公開(kāi)日2008年2月13日 申請(qǐng)日期2007年8月7日 優(yōu)先權(quán)日2006年8月7日
發(fā)明者岡田忠典 申請(qǐng)人:佳能株式會(huì)社