JP2004012741A - レンズ交換式カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像フォーマットを自由に設定できるようになると、同一の焦点距離のレンズを用いてもフォーマットにより撮影範囲すなわち画角が異なる。
【解決手段】それぞれ異なる撮像フォーマットサイズに対応した撮影レンズ１およびカメラ２を含み、これら撮影レンズとカメラのマウント形状が相互に共通であるレンズ交換式カメラシステムにおいて、電気的表示手段５と、撮影レンズの焦点距離と撮影可能な最大フォーマット情報を含む撮影レンズ固有の情報を記憶するレンズ側記憶手段３と、撮像フォーマットサイズを含むカメラ固有の情報を記憶するカメラ側記憶手段９と、撮影レンズおよびカメラの固有の情報から表示情報を演算もしくは選択し、電気的表示手段に表示する表示情報生成手段４とを設け、表示情報生成手段に、カメラと撮影レンズとの接合時にそれぞれの固有情報から表示情報を生成して電気的表示手段に表示させる
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数のフォーマットのフィルムもしくは撮像素子が混在するレンズ交換式カメラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来の銀塩フィルムを用いる交換式レンズを備えたカメラシステムでは、そのフィルムサイズがシステムとしての画質と撮影範囲である撮影画角を決定する重要な要素であり、同一のシステムでは同一のフィルムサイズを用いることが一般的であった。
【０００３】
近年、数百万画素を実現したＣＣＤやＣＭＯＳセンサーなど高性能な電気的撮像素子の出現により、高画質を特徴とする１眼レフカメラなどの分野にも電子化の流れが加速している。
【０００４】
電気的な撮像素子では、画素数が画質を決定する重要な要素であり、撮像範囲、すなわち画角を決める要素の１つである撮像素子のサイズは各種存在する。これは同一の画素数であっても撮像素子のサイズを小さくすることにより撮像素子全体としてのコストを削減するメリットがあったり、感度を得ようとすれば１画素の大きさを大きくする必要があるために結果として撮像素子のサイズが大きくなったり、用途によって多様なフォーマットが存在する。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
このような撮像素子を交換レンズ式のカメラシステムに用いる場合、従来のフィルムようにフォーマットを固定すると、入門者レベルのカメラからプロユースのものまで撮像素子に関して同じコストが生じ、ユーザーの多様なニーズに答えることができなかったり、フォーマット毎に交換レンズシステムを複数構築したりする必要がある。
【０００６】
また、技術の進歩によりフォーマットサイズが変わる度にシステムを変えてゆくことになり、長く発展してゆくシステムを否定することになる。
【０００７】
一方、フォーマットを自由に設定すると同一の焦点距離のレンズを用いても撮像素子のフォーマットにより撮影範囲すなわち画角が異なったり、交換される撮影レンズとしては全ての撮像素子サイズに対して適用可能とするならば最大サイズの撮像素子サイズでの撮影を想定し、それに合わせた撮影可能なイメージサイズを確保する必要が生じる。これはシステム全体のコストアップを引き起こす要因となる。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
本発明では、それぞれ異なる撮像フォーマットサイズに対応した撮影レンズおよびカメラを含み、これら撮影レンズとカメラのマウント形状が相互に共通であるレンズ交換式カメラシステムにおいて、電気的表示手段と、撮影レンズの焦点距離と撮影可能な最大フォーマット情報を含む撮影レンズ固有の情報を記憶するレンズ側記憶手段と、撮像フォーマットサイズを含むカメラ固有の情報を記憶するカメラ側記憶手段と、撮影レンズおよびカメラの固有の情報から表示情報を演算もしくは選択し、電気的表示手段に表示する表示情報生成手段とを設け、表示情報生成手段に、カメラと撮影レンズとの接合時にそれぞれの固有情報から表示情報を生成して電気的表示手段に表示させるようにしている。
【０００９】
これにより、複数の撮像フォーマット（サイズ）が混在するレンズ交換式カメラシステムであっても、撮影者が混乱しないように画角に関する適切な情報を表示したり、カメラとレンズの組み合わせによる使用の制限に関する情報を表示したりすることが可能となる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
図１には、本発明の実施形態であるレンズ交換式のカメラシステムの構成を示している。
【００１１】
１は撮影レンズであり、撮影レンズとしての基本的な機能である光学レンズは不図示である。
【００１２】
２はカメラであり、カメラとしての撮影に関する基本的な要素は不図示となっている。
【００１３】
まず、撮影レンズ１の構成について説明する。３は撮影レンズ１に内蔵された、この撮影レンズ１に関する光学的情報を記憶したメモリであり、光学的情報としての焦点距離情報、射出瞳位置情報、周辺光量変化に関するヴィネッティング情報、Ｆｎｏ情報、ディストーション情報などを含み、演算装置４に必要なデータを提供する。
【００１４】
演算装置４は、撮影レンズ１の光学的情報およびカメラ２に設けられたメモリ９に記憶された撮像素子（図示せず）に関する情報を受け取り、電気的表示手段である表示装置５に表示するための情報（表示情報）を演算する。
【００１５】
表示装置５は、演算装置４により演算された表示情報を表示するための液晶表示装置やＬＥＤセグメントなどで構成されている。
【００１６】
表示メモリ６は、演算装置４により演算された表示情報を記憶し、撮影レンズ１がカメラ２から取り外された後も表示情報を記憶保持しておく。
【００１７】
７はレンズ側に設けられた情報伝達を行うための接点であり、電気的な接続部であったり光コネクターなどによる情報通信形態であったり、もしくは無線通信などの情報伝達手段でもよい。また、これらのうち複数の方式を備えていてもよい。
【００１８】
無線による通信形態を採用する場合には、カメラとレンズが物理的なマウントの接合を行うことなく情報をやり取りすることができるため、後述する撮影者への撮影画角情報などの提供をより早く行うことができる。
【００１９】
次に、カメラ２の構成について説明する。８はカメラ側に設けられた情報伝達を行うための接点であり、接点７と同様に、電気的な接続部であったり、光コネクターなどによる情報通信形態であったり、もしくは無線通信などの情報伝達手段でもよい。但し、撮影レンズ１と同じ方式を少なくとも１つ備える必要がある。
【００２０】
メモリ９は、撮像素子に関する情報（以下、撮像素子情報という）であり、撮像素子の大きさから決まる撮像画面サイズの情報や素子前面に設けられたマイクロレンズによる設定入射瞳位置に関する情報などが記憶されている。
【００２１】
本実施形態では、カメラ側のメモリ９に記憶された撮像素子情報が接点８，７を介して撮影レンズ１に内蔵された演算装置４に送られる。演算装置４は、送られてきた撮像素子情報とメモリ３に記憶された光学的情報とに基づいて表示情報を演算し、表示装置５に表示させる。
【００２２】
なお、他の実施形態として、図２に示すように、演算装置４’をカメラ２側に内蔵し、撮影レンズ１の光学的情報を接点７，８を介してカメラ２側の演算装置４’に伝達されるようにしてもよい。この場合、演算装置４’は、メモリ９に記憶された撮像素子情報とレンズ側から送られてきた撮影レンズ１の光学的情報とに基づいて表示情報を演算し、演算した表示情報を接点８，７を介してレンズ側の表示装置５に表示させる。
【００２３】
また、さらに別の実施形態として、図３に示すように、演算装置４’と表示装置５’とをカメラ２側に内蔵し、撮影レンズ１の光学的情報を接点７，８を介してカメラ２側の演算装置４’に伝達されるようにしてもよい。この場合、演算装置４’は、メモリ９に記憶された撮像素子情報とレンズ側から送られてきた撮影レンズ１の光学的情報とに基づいて表示情報を演算し、演算した表示情報を表示装置５’に表示させる。なお、このようにカメラ側に表示装置５’を設ける場合に、上記表示情報の表示を行わせる専用の表示装置を設けてもよいし、電子ビューファインダーに用いられるファインダー表示装置がある場合には、被写体の画像情報とともに、演算した表示情報をこのファインダー表示装置に表示することも可能である。
【００２４】
ここで、表示装置５に表示情報としての画角情報を表示する場合について説明する。カメラ２に装着される撮影レンズ１の焦点距離をｆ、カメラ２に備えられる撮像素子の対角寸法をＨとし、対角での撮影画角を片側（半画角）ωとすると、
ω＝ａｔａｎ（Ｈ／２ｆ）　…（１）
となる。
【００２５】
すなわち、ここでの焦点距離ｆおよび対角寸法Ｈをそれぞれ、撮影レンズ１内のメモリ３およびカメラ２側のメモリ９から演算装置４が読み出して、上記（１）式を用いてωを計算し、ωもしくは２ωを表示装置５に表示する。これにより、画角に関する情報を撮影者に適切に知らせることができる。
【００２６】
従来の交換レンズ式カメラシステムにおいては、撮像フィルムのフォーマットは固定であったため、撮影者は撮影画角をレンズの焦点距離で感覚的に捉らえており、撮影レンズに刻印された固定の焦点距離、ズームレンズにおいてもズーミングにより指標が変化して刻印された数値を指し示すだけで十分に画角に関する情報を撮影者に伝達することができた。
【００２７】
一方、本実施形態では、先に画角に関する情報として画角そのものを角度として表示する場合について述べたが、従来のカメラシステムに慣れた撮影者には直感的に把握し難いことも予想される。このような場合は、（１）式で計算する画角情報の代わりに、従来の銀塩フィルムフォーマットに対応する画角の焦点距離に換算表示することも容易である。
【００２８】
すなわち、レンズの実焦点距離をｆとし、従来フォーマットに換算した焦点距離をｆｏとし、カメラの撮像素子の対角寸法をＨとし、従来フォーマットの対角寸法をＨｏとすると、
ｆｏ＝ｆ×Ｈｏ／Ｈ　　…（２）
となるので、このｆｏを表示装置５に表示すればよい。
【００２９】
従来の一眼レフカメラなどに用いる１３５フォーマットの対角寸法は４３．２ｍｍであり、これをＨｏとして計算し表示すれば、撮影者は従来と同じ感覚で焦点距離からその画角を推察することができる。これは従来のフォーマットに慣れた撮影者にとっては非常に重要なことである。
【００３０】
これまでは、撮影可能な画像サイズすなわちフォーマットが撮像素子もしくはフィルムサイズによって決定される場合について説明したが、次に他の実施形態について説明する。
【００３１】
すなわち、撮影レンズ１の撮影可能な画像サイズすなわちイメージサイズが撮像素子やフィルムの撮像サイズよりも小さく、撮影可能なフォーマットが撮影レンズ１のイメージサイズによって決まる場合、（２）式のＨの代わりに撮影レンズ１のイメージサイズ対角寸法Ｈｆを用いることにより、
ｆｏ＝ｆ×Ｈｏ／Ｈｆ　　…（３）
によって従来フォーマットへの換算焦点距離を計算すことができる。
【００３２】
また、ズームレンズにおいてはズーミングにより焦点距離が変化するが、ズームポジションを検出するポジションセンサーなどを撮影レンズ１に設けてズームポジションから焦点距離情報を取り出し、またイメージサイズの情報をカメラ２内のメモリ９から取り出し、式（１），（２），（３）を用いて表示情報を計算し表示することも可能である。
【００３３】
また、焦点距離を変換するエクステンダーが装着されたときにも、エクステンダーの倍率情報から換算焦点距離や画角の計算が可能となる。
【００３４】
また、撮影レンズ１のフォーカスレンズの位置情報を検出し、撮影距離を検出可能としておけば、焦点距離情報とあわせて撮影倍率が計算が可能である。
【００３５】
すなわち、焦点距離をｆ、被写体距離をＬとすると、撮影倍率βは、
β＝ｆ／Ｌ　　…（４）
となる。
【００３６】
ここで、ｆを従来フォーマット換算焦点距離ｆｏとすれば、従来フォーマット換算倍率を計算することができ、これを表示することにより撮影倍率決定の助けとすることができる。
【００３７】
ところで、撮像素子固有の問題として、撮影光束を効率良く取り込むため、素子前面に設置されたマイクロレンズによる設定入射瞳位置の問題がある。従来、ビデオカメラの撮影レンズでは、撮影レンズの射出瞳を無限遠の状態、所謂テレセントリックな状態とし、撮像素子のマイクロレンズの入射瞳位置も無限遠に設定して撮像システムとしてのマッチングを図っている。
【００３８】
しかしながら、撮像素子のサイズが大きくなると、それに対応するレンズをテレセントリックな構成とすることが困難であったり、従来のフィルムカメラシステムと撮影レンズとの共用を考慮すると、フィルム用撮影レンズは射出瞳位置が近いものから遠いものまで多様であり、それら全てに対応する撮像素子のマイクロレンズ入射瞳位置の設定は困難である。
【００３９】
そこで、撮影レンズの射出瞳位置情報と撮像素子の入射瞳位置情報から撮影可能画角を決定し、表示装置５に表示することも本実施形態のシステムでは可能となる。
【００４０】
具体的には、撮影レンズの射出瞳位置が撮像素子のマイクロレンズによって決定される入射瞳位置にある程度近い場合は、撮像素子の全面を有効な撮像領域として撮影画角もしくは換算焦点距離を計算して表示し、瞳位置が離れている場合にはその程度に応じて有効な撮像領域を決定し、撮影可能な撮影画角もしくは換算焦点距離を計算し表示すればよい。
【００４１】
例えば、瞳位置の関係から計算にて撮影可能範囲を求めるのであれば、結像面を基準としたレンズの射出瞳位置までの距離をＬｏとし、撮像素子の入射瞳位置までの距離をＬｉｎとし、撮像素子の像高をｈとすると、以下の式を満たすｈの範囲を撮影可能範囲として前述の方法で画角情報を表示する。
【００４２】
０．２５＜ａｔａｎ（ｈ／Ｌｏ）／ａｔａｎ（ｈ／Ｌｉｎ）＜１０　・・・（４）
この式（４）の値が１の時、撮影レンズ１の射出瞳と撮像素子の入射瞳とが一致していることを示している。なお、上限、下限を超えると、入射光量が減少し、撮影に不適となる。
【００４３】
なお、表示装置５はカメラ側に設けてもよいが、カメラ側には露出や撮影データに関する様々な情報を表示する必要があるため、さらに画角情報まで表示すると煩雑になりやすい。したがって、表示装置はレンズ側に設けることが望ましい。これまでも、焦点距離など、撮影画角に関する情報は、レンズに固定的に表示されていたため、使用者にも違和感がない。
【００４４】
また、メモリ９の機能により、レンズに表示した情報を、レンズ１をカメラ２から取り外した後も表示状態に保持するように構成することにより、再度のレンズ装着前に撮影画角に関する情報や焦点距離を撮影者が把握でき、混乱なくカメラへの装着が可能になる。
【００４５】
また、複数のフォーマットのカメラを含む場合には、複数の表示情報を保持し、自動または手動で切り替えられるように構成しておくことも好ましい。また、表示情報の切り替え手段を設け、手動もしくは自動で切り替えるように構成すれば、装着直後は焦点距離もしくは必要に応じて撮影画角を表示し、撮影時にはフォーカスレンズの位置に応じた撮影距離を表示したり、またズームレンズにおいてはズーミング時には焦点距離を表示、撮影時には撮影距離を表示することを手動もしくは自動で切り替えることが可能となる。
【００４６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、複数の撮像フォーマット（サイズ）が混在するレンズ交換式カメラシステムであっても、撮影者が混乱しないように画角に関する適切な情報を表示したり、カメラとレンズの組み合わせによる使用の制限に関する情報を表示したりすることができ、撮影者の利便性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるレンズ交換式カメラシステムの構成図。
【図２】本発明の他の実施形態であるレンズ交換式カメラシステムの構成図。
【図３】本発明のさらに別の実施形態であるレンズ交換式カメラシステムの構成図。
【符号の説明】
１　撮影レンズ
２　カメラ
３　光学的情報を記憶したメモリ
４，４’　演算装置
５，５’　表示装置
６　表示情報を記憶したメモリ
７，８　接点部
９　撮像素子情報を記憶したメモリ

Claims (8)

1. それぞれ異なる撮像フォーマットサイズに対応した撮影レンズおよびカメラを含み、これら撮影レンズとカメラのマウント形状が相互に共通であるレンズ交換式カメラシステムであって、
   電気的表示手段と、
   撮影レンズの焦点距離と撮影可能な最大フォーマット情報を含む撮影レンズ固有の情報を記憶するレンズ側記憶手段と、
   撮像フォーマットサイズを含むカメラ固有の情報を記憶するカメラ側記憶手段と、
   撮影レンズおよびカメラの固有の情報から表示情報を演算もしくは選択し、前記電気的表示手段に表示する表示情報生成手段とを備え、
   前記表示情報生成手段は、カメラと撮影レンズとの接合時にそれぞれの固有情報から表示情報を生成して前記電気的表示手段に表示することを特徴とするレンズ交換式カメラシステム。
2. 前記表示情報は、撮影画角に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラシステム。
3. 前記表示情報は、換算焦点距離に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラシステム。
4. 前記表示情報は、装着された撮影レンズの使用の可否を含む制限に関する情報であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラシステム。
5. 前記電気的表示手段が撮影レンズに設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載のレンズ交換式カメラシステム。
6. 前記電気的表示手段は、撮影レンズをカメラから取り外した後も表示情報の表示を保持することを特徴とする請求項５に記載のレンズ交換式カメラシステム。
7. 撮影レンズの固有情報には該撮影レンズの射出瞳位置情報が含まれ、カメラの固有情報には撮像素子に設けられたマイクロレンズによる設定入射瞳位置の情報が含まれ、撮影レンズおよびカメラの固有情報から撮影可能なフォーマットサイズを演算もしくは選択し、このフォーマットサイズ情報を前記電気的表示手段に表示することを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載のレンズ交換式カメラシステム。
8. 結像面を基準として、撮影レンズの射出瞳位置までの距離をＬｏとし、前記撮像素子の入射瞳位置までの距離をＬｉｎとし、前記撮像素子での像高をｈとしたとき、
   ０．２５＜ａｔａｎ（ｈ／Ｌｏ）／ａｔａｎ（ｈ／Ｌｉｎ）＜１０
   を満たすｈの範囲を撮影可能範囲として、この撮影可能範囲に関する情報を前記電気的表示手段に表示することを特徴とする請求項７に記載のレンズ交換式カメラシステム。

Images