专利名称：透镜装置、图像拾取装置及图像拾取系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及可以安装在诸如视频摄像机和数码静物相机这样的图像拾取装置上的透镜装置。
背景技术：
现今使用的图像拾取系统有很多种，每一种都包括图像拾取装置，该图像拾取装置具有图像拾取元件，例如CCD传感器或CMOS传感器，和可互换地安装在图像拾取装置上的透镜装置。这种透镜装置在例如日本公开专利申请No.H09(1997)-243899中有公开。所公开的透镜装置在其安装部分上配备有通信接触器(communicationcontact)，用于将透镜装置附着到图像拾取装置上。该通信接触器在图像拾取系统的透镜侧微计算机和图像拾取装置侧微计算机之间形成通信路径。该图像拾取装置内获得的曝光信息通过该通信路径发送给透镜装置，然后使透镜装置内提供的光圈驱动器(iris driver)工作，执行自动曝光。
最近的图像拾取装置使用一种能够执行高分辨率图像拾取的图像拾取元件，其具有400万-1000万个间距更窄的象素。此外，使用的图像拾取系统能够记录高清晰度(HD)图像，其不但在静止图像拾取中，而且在视频图像拾取中具有比传统的电视图像高得多的分辨率。
这种图像拾取系统经常被专业相机操作人员使用，他们通常愿意手动调焦，而非自动调焦。
在这种情况下，通过设置在图像拾取装置上的电子取景器正确地确定手动调焦状态，要求电子取景器上显示的图像的分辨率等于待记录的图像的分辨率。然而，达到这一要求需要增大电子取景器的尺寸，导致妨碍整个图像拾取装置的尺寸、重量和成本的降低。
作为一种能够通过电子取景器正确确定手动调焦状态的方法，可以采用一种响应操作者的操作显示拾取图像中心部分的放大图像的功能。明确地讲，设置一个操作开关，其能够在用于显示正常尺寸图像从而抓取整个拾取图像的正常显示模式和用于显示拾取图像一部分的放大图像从而确认调焦状态的放大显示模式之间改变显示模式设定。
然而，手动调焦的执行是响应设置在透镜装置上的聚焦环的旋转操作。另一方面，在正常显示模式和放大模式之间改变显示模式的操作开关一般设置在具有电子取景器的图像拾取装置上。在这种情况下，在操作聚焦环并改变显示模式时，相机操作者的手不得不在透镜装置侧和图像拾取装置侧大幅移动。这使得操作变得困难，从而妨碍平滑的图像拾取。
日本公开专利申请No.H09(1997)-243899公开了一种技术，其响应设置在透镜装置上的变焦环(zoom ring)的工作，无缝地在透镜装置内执行光学变焦和在图像拾取装置内执行电子变焦。同样在这种图像拾取系统中，在图像拾取装置上设置开启和关闭电子变焦功能的开关。因此，相机操作者必须像在上述的操作中那样，将手离开变焦环，然后大幅度地移向图像拾取装置，以便在正常和放大显示模式之间转换显示模式。换言之，操作变得困难，因此妨碍平滑的图像拾取。
而且，还有一种情况，即透镜装置具有用于操作孔径光阑的手动环，并且图像拾取装置具有电子快门功能(也就是，改变图像拾取元件电荷累积时间的功能)和用于设定该功能的开关。在这种情况下，操作变得困难，因为操作部件在透镜装置侧和图像拾取装置侧之间彼此分离，尽管它们都是用于和同一个曝光控制有关的功能。
发明内容
本发明的一个目的是提供一种透镜装置，一种图像拾取装置和一种图像拾取系统，它们通过使在透镜装置和图像拾取装置之间分别提供的功能的操作变得容易，能够执行平滑的图像拾取操作。
根据一个方面，本发明提供了一种透镜装置，其被可拆卸地安装在图像拾取装置上。该透镜装置包括第一操作部件和控制器，该控制器输出用于响应第一操作部件的操作以便控制图像拾取装置中提供的功能的信号。
根据另一个方面，本发明提供了一种透镜装置，其被可拆卸地安装在图像拾取装置上。该透镜装置包括第一操作部件、第二操作部件和控制器，该控制器输出信号，用于在第一操作部件处于第一状态时，响应第二操作部件的操作，控制图像拾取装置中提供的第一功能，并且在第一操作部件处于第二状态时，响应第二操作部件的操作，控制图像拾取装置中提供的第二功能。
根据再一个方面，本发明提供了一种图像拾取装置，其包括控制器，该控制器响应从上述透镜装置输入的信号来控制功能(或第二功能)。
根据进一步的方面，本发明提供了一种图像拾取系统，其包括如上所述的透镜装置，和一种图像拾取装置，该图像拾取装置包括控制器，该控制器响应从透镜装置输入的信号来控制功能(或第二功能)。
本发明其它的目的和特征从下文的描述和附图中将变得显而易见。
图1是显示本发明实施例1的图像拾取系统的配置的框图。
图2是显示实施例1中透镜CPU的操作的流程图。
图3是显示实施例1中相机CPU的操作的流程图。
图4是实施例1中可互换透镜的外视图。
图5是本发明实施例2的可互换透镜的外视图。
图6是显示实施例2中透镜CPU的操作的流程图。
图7是显示实施例2中相机CPU的操作的流程图。
图8是显示本发明实施例3的图像拾取系统的配置的框图。
图9是显示实施例3中透镜CPU的操作的流程图。
图10是显示实施例3中相机CPU的操作的流程图。
图11是本发明实施例4的可互换透镜的外视图。
具体实施例方式
下文将参考附图对本发明的优选实施例进行说明。
实施例1图1显示了本发明实施例1的图像拾取系统的配置。该图像拾取系统包括图像拾取装置(下文称作相机(camera))9，例如视频摄像机和单反射式数码相机；和能够可拆卸地安装在相机9上的可互换透镜(透镜装置)8。图1中的线20显示了可互换透镜8和相机9之间的边界。
首先对可互换透镜8的配置进行说明。在图1中，1表示聚焦环，其是第二操作部件，围绕可互换透镜8的透镜镜筒旋转操作。2表示聚焦环1的旋转方向。
3、4、6和7表示透镜单元，它们构成可互换透镜8中的变焦图像拾取光学系统。该图像拾取光学系统是四透镜单元后聚焦型光学系统，其通常用在视频摄像机中。然而，本发明的透镜类型并不仅限于此。
3表示固定的前透镜单元，其具有正的光焦度(optical power)，4表示放大倍数改变透镜单元(变换透镜)，其沿着光轴方向移动，以改变图像拾取光学系统的放大倍数，6表示固定的无焦透镜单元。7表示聚焦透镜单元，其沿着光轴方向移动，以便调焦和补偿伴随放大倍数改变产生的像平面的改变。
5表示孔径光阑单元，其位于放大倍数改变透镜单元4和无焦透镜单元6之间。改变孔径光阑单元5的孔径直径以调节到达像平面的光量。
10表示环旋转检测器，其检测聚焦环1的旋转方向和旋转量或旋转速度。环旋转检测器10输出例如矩形波信号，该信号是通过使形成于聚焦环1上的多个梳状突起通过光斩波器(未显示)的发光部分和光接收部分产生的。计数矩形波信号中的脉冲或监视矩形波信号的输入间隔能够检测聚焦环1的旋转方向和旋转量或旋转速度。可以使用可变电阻器或类似物，不管其结构和原理如何，作为环旋转检测器10。
11表示变焦致动器，其是步进马达，磁体或线圈沿着光轴方向线性移动的音圈型线性致动器，或类似物。
12表示变焦位置检测器，其检测放大倍数改变透镜单元4在光轴方向上的位置。在变焦致动器11是步进马达的情况下，在例如将放大倍数改变透镜单元4通电复位到初始位置之后，计数步进马达的驱动脉冲能够检测其位置。复位到初始位置是通过将形成于放大倍数改变透镜单元4上的光屏蔽部分插入到光斩波器(未显示)的发光部分和光接收部分之间执行的。可以使用磁或光学编码器作为变焦位置检测器12。
13表示聚焦致动器，其是步进马达，磁体或线圈沿着光轴方向线性移动的音圈型线性致动器，或类似物。
14表示焦点位置检测器，其以和变焦位置检测器12相同的方式检测聚焦透镜单元7沿光轴方向的位置。可以使用磁或光学编码器作为焦点位置检测器14。
15表示透镜CPU，作为可互换透镜侧的控制器。透镜CPU 15确定位置检测器和开关的状态，从而控制每个致动器，并与后文将说明的相机CPU通信。
16表示提供在透镜CPU 15内的变焦跟踪存储器。存储器16根据放大倍数改变透镜单元4和目标距离，存储与聚焦透镜单元7的位置有关的信息。在改变放大倍数时，根据该信息保持放大倍数改变透镜单元4和聚焦透镜单元7之间的位置关系，能够在保持焦点对准的状态下进行变焦。
17表示取景器放大倍数改变开关，其是第一操作部件，将在下文进行说明。
18表示AF/MF选择开关，在AF(自动聚焦)模式和MF(手动聚焦)模式之间改变聚焦模式设定。
21表示提供在安装部分内的接触模块，可互换透镜8在此与相机9相连。图1中的箭头19和22表示通过接触模块21进行通信。
接着，对相机9的配置进行说明。23表示相机CPU，其是相机侧的控制器，管理相机9的操作控制。
24表示图像拾取元件，例如CCD传感器和CMOS传感器(图中显示为“CCD”)，其对由图像拾取光学系统形成的目标图像进行光电转换。
25表示相机信号处理器，其对图像拾取元件24的输出执行预定的处理，例如增益调节和伽马修正，从而产生视频信号。该视频信号被发送到在下文将进行说明的电子取景器，并显示作为视频图像。视频信号被输出到记录部分30，并记录在例如半导体存储器、光盘和磁带这样的记录介质上。
26表示AF门，其从拾取图像的中心部分获取视频信号成分。
27表示AF电路，其从由AF门26获取的视频信号成分中提取预定频率的成分，从而产生相应于视频图像对比度的AF估计值信号。通过驱动聚焦透镜单元7执行所谓的对比度检测AF(TV-AF)，使得AF估计值信号达到其最大值。
28表示显示区域改变电路，其改变在视频信号电子取景器29上显示的图像区域。例如，它能够在显示整个拾取图像的‘正常模式’和放大拾取图像中心区的‘放大模式’之间改变显示模式设定。放大模式中显示的区域并不仅限于中心区域。该区域可以由相机操作者设定。
下面对取景器放大倍数改变开关17进行说明。开关17被操作以控制相机9中提供的显示区域改变电路28的显示尺寸(放大倍数)改变功能，以便在正常模式和放大模式之间转换显示模式。当通过AF/MA选择开关18选择手动调焦时，响应取景器放大倍数改变开关17朝正常模式侧或放大模式侧的操作，透镜CPU 15借助接触模块21将该信息(操作信号)发送到相机CPU 23。
相机CPU23根据所接收的信息使显示区域改变电路28在电子取景器29上以正常尺寸或放大尺寸显示视频图像。放大尺寸可以是任意的尺寸，例如正常尺寸的两倍，或者可以由相机操作者设定。
下面，参考图2和图3对透镜CPU 15和相机CPU 23进行说明。
首先，透镜CPU 15在图2所示的步骤(图中简写为‘S’)201开始其操作。在步骤202，透镜CPU 15检测AF/MF选择开关18的状态。当选择AF模式时，处理进行到步骤205，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示AF模式被选择的信息。
在这种情况下，透镜CPU 15不接受取景器放大倍数改变开关17的操作。换言之，在AF模式下，阻止电子取景器29从透镜侧改变正常/放大模式的控制。
这是因为，某种程度的高精度调焦是通过AF执行的，因此较少需要放大显示以确认调焦状态。这还可以用于防止并不想进行手动调焦的操作者通过错误操作取景器放大倍数改变开关17，导致电子取景器29的显示尺寸发生转变。这种情况下，相机操作者可能会误认为显示尺寸的改变是由于透镜8内执行的光学变焦或相机9内执行的电子变焦造成的。处理从步骤205返回步骤202。
另一方面，如果在步骤202选择MF模式，则处理进行到步骤203。
在步骤203，透镜CPU 15检测取景器放大倍数改变开关17的状态(正常模式或放大模式)。然后，在步骤204，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示MF模式被选择和取景器放大倍数改变开关17被设定为正常或放大模式的信息。显示取景器放大倍数改变开关17的状态的信号是用于控制提供于相机9中的显示区域改变电路28的信号。然后，处理返回到步骤202。
该处理每1/60秒执行一次，其相应于例如NTSC内的场周期，在每次处理中，AF/MF选择开关18和取景器放大倍数改变开关17的状态从透镜8发送到相机9。
另一方面，相机CPU 23在图3所示的步骤301开始其操作。在步骤302，相机CPU 23根据从透镜8接收的信息确定所选聚焦模式是AF模式还是MF模式。如果选择的是AF模式，则处理进行到步骤304，使显示区域改变电路28以正常尺寸显示视频图像。
如果在步骤302选择MF模式，则在步骤303，相机CPU 23根据从透镜8接收的信息确定取景器放大倍数改变开关17的状态。如果状态为正常模式，则处理进行到步骤304，使显示区域改变电路28像在AF模式中一样以正常尺寸显示视频图像。
如果状态为放大模式，处理进行到步骤305，使显示区域改变电路28在电子取景器29上以放大的尺寸显示视频图像。借此，因为显示的是拾取视频图像的放大中心部分，所以有可能更精确地聚焦到显示其放大图像的目标。处理从步骤304和305返回步骤302。
图4显示了本实施例中可互换透镜8的外型。取景器放大倍数改变开关17具有两个开关位置，其相应于正常模式和放大模式。AF/MF选择开关18具有两个开关位置，其相应于AF模式和MF模式。
取景器放大倍数改变开关17处于当进行手动调焦时操作者放于聚焦环1上的手(一般为左手)的拇指可以执行其操作的区域。换言之，取景器放大倍数改变开关17所处的位置相对于聚焦环1的距离比相对于AF/MF选择开关18的距离更近。因为电子取景器29的显示尺寸改变功能是以手动调焦使用的，所以这样的位置能够进行平滑的图像拾取。
尽管前面是对电子取景器29上的显示尺寸(显示放大倍数)在两个尺寸‘正常’和‘放大’之间改变的情况描述的，但是显示放大倍数可以在三个或更多个模式之间改变。在这种情况下，取景器放大倍数开关17的转换位置的数目可以根据显示放大倍数的数目而增加。
此外，尽管前面是对在AF模式下，不执行响应取景器放大倍数改变开关17的操作来转换显示尺寸的情况描述的，但是本发明并不仅限于此。换言之，在MF和AF模式下，都可以执行通过取景器放大倍数改变开关17转换显示尺寸。
实施例2图5显示了可互换透镜8’的外型，它是实施例1的修改例子。尽管实施例1中的取景器放大倍数改变开关17是双位置开关，但在本实施例中，取景器放大倍数改变开关17’是按钮开关。
在本实施例中，在按动取景器放大倍数改变开关17’之前，相机9上设置的电子取景器29上显示的是正常尺寸视频图像。当按动取景器放大倍数改变开关17’时，在电子取景器29上显示大(放大)尺寸的视频图像一段预定时间，然后显示正常尺寸的视频图像。
与实施例1一样，AF/MF选择开关18具有两个转换位置，“MF模式”和“AF模式”。
此外，取景器放大倍数改变开关17’处于当进行手动调焦时操作者放于聚焦环1上的手(一般为左手)的拇指可以执行其操作的区域。换言之，取景器放大倍数改变开关17’所处的位置相对于聚焦环1的距离比相对于AF/MF选择开关18的距离更近。
下面，参考图6和7对透镜CPU 15和相机CPU 23的操作进行说明。本实施例的配置与实施例1中描述的相似，只是取景器放大倍数改变开关17’不同。因此，与实施例1中相同的构成部件用相同的附图标记表示。
首先，在图6所示的步骤401，透镜CPU 15开始其操作。在步骤402，透镜CPU 15检测AF/MF选择开关18的状态。当选择AF模式时，处理进行到步骤406，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示AF模式被选择的信息。这种情况下，透镜CPU 15不接受取景器放大倍数改变开关17’的操作。原因与实施例1中所述相同。
另一方面，如果在步骤402选择MF模式，则处理进行到步骤403。
在步骤403，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示MF模式被选择的信息。
接着，在步骤404，透镜CPU 15确定取景器放大倍数改变开关17’是否被操作(按动)。如果没有操作，则处理返回到步骤402。如果被操作，则处理进行到步骤405。该处理每1/60秒执行一次，其等于例如NTSC中的场周期，在每次处理中，AF/MF选择开关18和取景器放大倍数改变开关17’的状态从透镜8’发送到相机9。
在步骤405，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示取景放大倍数改变开关17’被操作的信息。指示操作取景放大倍数改变开关17’的信号是用于控制相机9中的显示区域改变电路28的信号。
另一方面，相机CPU 23在图7所示的步骤501开始其操作。在步骤502，相机CPU 23根据从透镜8’接收的信息确定所选聚焦模式是AF模式还是MF模式。如果选择的是AF模式，则处理进行到步骤508，使显示区域改变电路28以正常尺寸显示视频图像。然后，处理进行到步骤502。
如果在步骤502选择MF模式，则在步骤503，相机CPU 23根据从透镜8’接收的信息确定是否已按动取景器放大倍数改变开关17’。如果没有按动，则处理进行到步骤508，使显示区域改变电路28像在AF模式中一样以正常尺寸显示视频图像。如果在步骤503按动了取景器放大倍数改变开关17’，则处理进行到步骤504，使显示区域改变电路28以放大的尺寸显示视频图像。借此，因为显示的是拾取视频图像的放大中心部分，所以有可能更精确地聚焦到显示其放大图像的目标。
进一步，在步骤505，相机CPU 23将其计数器初始化。接着，相机CPU 23确定计数值是否已降到0。如果没有降到0，则处理进行到步骤507，将计数值降低1，然后返回步骤506。该处理也是每1/60秒执行一次，其等于例如NTSC中的场周期，并且在每个周期中重复进行计数值的0值确定和其减值操作。
如果计数值降低到0，则处理从步骤506进行到步骤508。在步骤508，相机CPU 23使显示区域改变电路28以正常尺寸显示视频图像。然后处理进行到步骤502。这样，显示模式自动地从放大模式返回到正常模式，然后处理进行到步骤502。
尽管上面的说明是关于电子取景器29上的显示放大倍数在正常和放大倍数之间进行转换的实例，但是显示放大倍数也可以在三个或更多个模式之间转换。在这种情况下，可以分别响应取景器放大倍数改变开关17’的第一、第二和第三操作，执行大于正常放大倍数的第一放大倍数的显示，大于第一放大倍数的更大放大倍数的显示，和正常放大倍数的显示。
此外，尽管上面的说明是关于在AF模式下，不响应取景器放大倍数改变开关17’的操作而转换显示放大倍数的实例，但是本发明并不必限于此。换言之，在MF和AF模式下，都可以执行通过取景器放大倍数改变开关17’转换显示的放大倍数。
实施例3在实施例1和2中，描述是关于相机上设置的电子取景器的显示放大倍数受透镜上设置的取景器放大倍数改变开关控制的实例。对比地，本实施例显示的是，透镜中提供的光学变焦功能和相机中提供的电子变焦功能是从透镜侧操作的实例。
图8显示了本发明实施例3的图像拾取系统的配置。与图1所示相同的构成部分已经用和图1中相同的附图标记表示。
在可互换透镜80中，31表示电子变焦开启/关闭开关(或第一操作部件)，其具有开启(ON)和关闭(OFF)两个开关位置。相机操作者操作开关31以控制相机90中提供的电子变焦功能的开启(使用)和关闭(不使用)。
电子变焦功能是通过改变使用图像拾取元件24产生的拾取图像的显示和记录区域获得变焦效果的功能。电子变焦一般用于如下的情况，也就是显示和记录的图像的放大倍数比相应于远摄端的通过图像拾取光学系统的光学变焦能够获得的最大放大倍数更大的情况。
32表示变焦环(第二操作部件)，其旋转操作用于变焦。33表示环旋转检测器，其检测变焦环32的旋转。环旋转检测器33在结构上相似于实施例中的环旋转检测器10。
在相机90中，34表示电子变焦控制电路，其为上述的电子变焦功能控制图像处理。其它的构成部件与实施例1的相同。
接着，将参考图9和10说明透镜CPU 15和相机CPU 23的操作。
首先，在图9所示的步骤601，透镜CPU 15开始其工作。在步骤602，透镜CPU 15读取电子变焦开启/关闭开关31的状态。如果开关31关闭，因为获得变焦效果的唯一方法是光学变焦，处理进行到步骤610以便响应变焦环32的操作执行光学变焦。明确地讲，透镜CPU15用环旋转检测器33检测变焦环32的旋转，然后根据检测到的旋转方向和量(或速度)控制变焦致动器11，以移动放大倍数改变透镜单元4。
在步骤602，如果电子变焦开启/关闭开关31开启，则处理进行到步骤603。从透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示电子变焦开启/关闭开关31的状态的信息。
在步骤603，透镜CPU 15通过环旋转检测器33检测变焦环32是否被操作。如果变焦环32没有被操作，则处理返回到步骤602。如果变焦环32被操作，则处理进行到步骤604。
在步骤604，透镜CPU 15确定相机90的电子变焦的放大倍数是否大于1，换言之，电子变焦是否执行了显示图像的放大。
下文，所显示的图像的放大由电子变焦执行的状态称作变焦位置处于电子变焦范围内的状态。当变焦位置处于电子变焦范围内时，光学变焦位置处于远摄端。
如果变焦位置不在电子变焦范围内，则处理进行到步骤605，以确定变焦环32的操作方向是广角方向还是远摄方向。如果操作方向是广角方向，则处理进行到步骤606，以沿广角方向执行光学变焦。如果操作方向是远摄方向，则处理进行到步骤607。
在步骤607，透镜CPU 15确定光学变焦位置是否处于远摄端。如果光学变焦位置不在远摄端，则处理进行到步骤608，以沿远摄方向执行光学变焦。如果光学变焦位置处于远摄端，则处理进行到步骤609。在步骤609，透镜CPU 15向相机CPU 23发送关于通过环旋转检测器33检测到的旋转方向和量(或速度)的信息。同时，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示放大倍数改变透镜单元4处于远摄端的信息。该信息显示在相机90上设置的电子取景器29上。
另一方面，在图10所示的步骤701，相机CPU 23开始其操作。在步骤702，相机CPU 23根据从透镜80接收的信息确定电子变焦开启/关闭开关31是开始还是关闭。如果关闭，则处理进行到步骤703，以停止电子变焦控制电路34的操作(也就是，将电子变焦放大倍数固定为1)。然后，处理返回步骤702。如果开启，则处理进行到步骤704。
在步骤704，相机CPU 23根据从透镜80接收的信息确定变焦环32是否被操作。如果没有操作，则处理返回步骤702。如果被操作，则处理进行到步骤705。
在步骤705，相机CPU 23确定变焦位置是否位于电子变焦范围内。如果变焦位置处于电子变焦范围内，则处理进行到步骤706，以使电子变焦控制电路34根据从透镜80接收的变焦环32的旋转方向和量(或速度)的信息执行电子变焦。
接着，在步骤707，相机CPU 23确定电子变焦位置是否达到广角端。如果电子变焦位置达到广角端，则处理进行到步骤708，以向透镜CPU 15发送指示电子变焦位置达到广角端并且不在电子变焦范围内的信息。然后，处理返回步骤702。
另一方面，如果在步骤705变焦位置不在电子变焦范围内，则处理进行到步骤709。在步骤709，相机CPU 23确定从透镜80接收的变焦环32的旋转方向是否为远摄方向。如果旋转方向是广角方向，则处理返回步骤702。如果旋转方向是远摄方向，则处理进行到步骤710，以使电子变焦控制电路34根据从透镜80接收的有关变焦环32的旋转方向和量(或速度)的信息沿远摄方向执行电子变焦。然后，处理返回步骤702。
如上所述，根据本实施例，当相机90上设置的电子变焦开启/关闭开关31关闭时，透镜80中提供的光学变焦功能能够通过变焦环32的操作加以控制。另一方面，当电子变焦开启/关闭开关31开启时，相机90中提供的电子变焦功能能够通过变焦环32的操作加以控制。因此，有可能平滑地执行包括光学变焦和电子变焦的变焦操作，而不必将手从变焦环32释放。
在下面的实施例中，将对电子变焦开启/关闭开关31和变焦环32的位置关系进行说明。
实施例4图11显示了本发明第四实施例的可互换透镜81的外型。本实施例的可互换透镜81具有如实施例3所述的变焦环32和电子变焦开启/关闭开关31，和如实施例1所述的聚焦环1和取景器放大倍数改变开关17。进一步，可互换透镜81具有曝光调节环51和曝光调节模式设定开关50，它们将在下面加以说明。
取景器放大倍数改变开关17位于，如实施例1所述，在进行手动调焦时，操作者放于聚焦环1上的手(一般为左手)的拇指可以执行其操作的区域。在图11中，取景器放大倍数改变开关17所处的位置与聚焦环1的距离比与其它环32、51和其它开关31、50的距离更近。
此外，电子变焦开启/关闭开关31也位于在进行变焦时，操作者放于聚焦环1上的手(一般为左手)的拇指可以执行其操作的区域。换言之，电子变焦开启/关闭开关31所处的位置与变焦环32的距离比与其它环1、51和其它开关17、50的距离更近。
因此，不必将手离开变焦环32就能执行使用和不使用电子变焦之间的转换。进一步，如上所述，彼此结合使用作为图像拾取变焦功能的透镜81中提供的光学变焦和相机90中提供的电子变焦能够通过变焦环32的操作加以控制。因此，能够在透镜侧执行与变焦有关的操作，借此使得有可能执行平滑的图像拾取。
曝光调节模式设定开关(第一操作部件)50是具有三个开关位置的开关“孔径光阑”、“快门速度(在附图中简称为‘快门(SHUTTER)’)”和“程序(附图中简称为‘P’)”。
在将相机90上的拨盘(dial)(未显示)操作到‘AE关闭’或‘AE锁定’位置的情况下，开关50能够被设定到“孔径光阑”位置。在这种状态下，当旋转操作曝光调节环(第二操作部件)51时，透镜CPU 15通过环旋转检测器(未显示)检测环51的旋转方向和量。透镜CPU 15根据检测结果控制可互换透镜81中设置的孔径光阑单元5的驱动。借此，能够手动地执行曝光调节。
在其中开关50设定为“快门速度”位置的类似的情况下，当旋转操作曝光调节环51时，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示环51的旋转方向和量的信息。相机CPU接收的信息根据环51的旋转方向和量控制图像拾取元件24的电荷积累时间(也就是，电子快门的快门速度)。
而且，还有一种情况，即当通过结合孔径光阑单元5的孔径直径(孔径值)和快门速度控制根据目标亮度的曝光时，根据相机中提供的存储器内存储的所谓的程序图来进行该控制。这种情况下，开关50被设定在“程序”位置。
当旋转操作曝光调节环51时，透镜CPU 15向相机CPU 23发送指示环51旋转方向和量的信息。相机CPU接收的信息根据环51的旋转方向和量改变程序图上的孔径值和快门速度。相机CPU 23命令透镜CPU 15以控制孔径值，借此透镜CPU 15驱动孔径光阑单元5。在具有多个程序图的情况下，可以提供相同数目的“程序”位置。
如上所述，通过曝光调节模式设定开关50和曝光调节环51的操作能够控制透镜81和相机90中提供的各种曝光调节功能。
如上所述，根据每一个实施例，能够通过操作可互换透镜上设置的开关来控制相机中提供的各功能。特别地，开关位于用于控制透镜侧功能的操作环附近，其中透镜侧功能与受开关控制的相机侧功能相结合使用或者强烈相关。因此，相机操作者能够通过置于操作环上的手操作该开关以便使用相机侧的各种功能，借此有可能执行平滑的图像拾取。
进一步，根据实施例3和4，操作可互换透镜上设置的开关能够通过可互换透镜上设置的操作环来控制透镜侧功能和相机侧功能。换言之，操作该开关能够改变将在透镜侧和相机侧之间控制的功能。此外，用于使用透镜侧功能和相机侧功能的开关能够通过置于操作环上的手操作，借此使得有可能执行平滑的图像拾取。
进一步，本发明并不仅限于这些优选的实施例，在不背离本发明的范围下能够进行各种改变和修改。
权利要求
1.一种透镜装置，其可拆卸地安装在图像拾取装置上，包括第一操作部件；和控制器，其响应第一操作部件的操作而输出用于控制提供于图像拾取装置中的功能的信号。
2.根据权利要求1的透镜装置，其中所述功能是改变提供于图像拾取装置中的电子显示的显示放大倍数。
3.根据权利要求1的透镜装置，其中所述功能是电子变焦功能。
4.根据权利要求1的透镜装置，其中所述功能是与提供于图像拾取装置中的电子快门有关的功能。
5.根据权利要求1的透镜装置，进一步包括第二操作部件，用于控制提供于透镜装置中的功能，其中该第一操作部件处于其操作通过置于操作第二操作部件的位置上的操作者的手而被执行的区域。
6.根据权利要求5的透镜装置，其中在图像拾取中，提供于透镜装置中的功能和提供于图像拾取装置中的功能彼此结合使用。
7.一种图像拾取装置，其包括控制器，该控制器响应从根据权利要求1-6中任何一个的透镜装置输入的信号而对功能进行控制。
8.一种图像拾取系统，包括根据权利要求1-6中任何一个的透镜装置；和图像拾取装置，其包括控制器，该控制器响应从透镜装置输入的信号而对功能进行控制。
9.一种透镜装置，其可拆卸地安装在图像拾取装置上，包括第一操作部件；第二操作部件；和控制器，其在第一操作部件处于第一状态的情况下输出用于响应第二操作部件的操作来控制提供于透镜装置中的第一功能的信号，并且在第一操作部件处于第二状态的情况下输出用于响应第二操作部件的操作来控制提供于透镜装置中的第二功能的信号。
10.根据权利要求9的透镜装置，其中在图像拾取时，第一和第二功能彼此结合使用。
11.根据权利要求9的透镜装置，其中第一功能是提供于透镜装置中的光学变焦功能，第二功能是提供于图像拾取装置中的电子变焦功能。
12.根据权利要求9的透镜装置，其中第一功能是操作提供于透镜装置中的孔径光阑的功能，第二功能是与提供于图像拾取装置中的电子快门有关的功能。
13.根据权利要求9的透镜装置，其中该第一操作部件处于其操作通过置于操作第二操作部件的位置上的操作者的手而被执行的区域。
14.一种图像拾取装置，包括控制器，该控制器响应来自于根据权利要求9-13中任何一个的透镜装置的信号输入来控制第二功能。
15.一种图像拾取系统，包括根据权利要求9-13中任何一个的透镜装置；和图像拾取装置，其包括控制器，该控制器响应来自透镜装置的信号输入来控制第二功能。
全文摘要
本发明公开的透镜装置能够通过便利分别提供在透镜装置和图像拾取装置之间的功能的操作而执行平滑的图像拾取操作。该透镜装置可拆卸地安装在图像拾取装置上，并包括控制器，其响应第一操作部件的操作输出信号，用于控制该图像拾取装置中提供的功能。其它的透镜装置包括控制器，其在第一操作部件处于第一状态时，响应第二操作部件的操作输出用于控制透镜装置中提供的第一功能的信号，当第一操作部件处于第二状态时，响应第二操作部件的操作输出用于控制透镜装置中提供的第二功能的信号。
文档编号H04N5/232GK1928604SQ200610129100
公开日2007年3月14日 申请日期2006年9月8日 优先权日2005年9月8日
发明者金田直也 申请人:佳能株式会社