JP4663246B2 - カメラ、カメラシステム及びレンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の撮影レンズが選択的に装着されるカメラ及び複数のカメラに装着されるレンズ装置に関する。

カメラの自動焦点調節装置、自動露出装置等において、各装置に所定の動作を行わせるための調整値を予め記憶させる技術が、例えば特許文献１に開示されている。すなわち、特許文献１には、カメラ内に自動露出装置の調整プログラムを内蔵し、カメラが校正工程であることを示す校正信号が加えられたときには、製品各々の個体差をカメラが検出し、個々の動作特性に応じた調整値を不揮発性メモリに書き込み、調整動作を実行する方法が開示されている。

これは、生産時に使用部品の公差等によって生じる製品各々の個体差を校正工程で検出し、個々の動作特性に応じた調整値を工場出荷時に予め記憶させておき、その調整データに基づき撮影時に適正な動作を行わせようとするものである。

また、特許文献２には、校正工程において設定された調整値を記憶する第１の記憶手段と、第１の記憶手段に記憶された調整値を補正する補正値を記憶する第２の記憶手段と、第２の記憶手段に記憶された補正値を使用者の意思にしたがって変更する変更手段によって、工場出荷時の校正工程において設定された調整値を使用者が自由に補正可能とし、かつ自由に工場出荷時の設定に戻すことのできる自動焦点調節装置、自動露出装置等が開示されている。
特公平７−１１７６７７号公報（段落番号００３０、００３１） 特開２００１−１７４６９０号公報（段落番号００３９）

しかしながら、機能の種類が互いに異なる複数のレンズに対して選択的に装着される交換レンズ式カメラの自動焦点調節装置を考えるとき、装着される交換レンズ全てに対して同様の補正がかかることになる。例えば、複数の同一機種からなる撮影レンズを、カメラに装着した場合、全ての撮影レンズに対して同様な補正がかかることになる。

確かに、装着される全ての交換レンズ公差が十分に小さく、公正の必要性がカメラにあるのであれば、この方法で問題を解決することができる。一方で、装着される交換レンズに公正の必要性があるのであれば、従来はその交換レンズに対して校正を行っていた。

カメラと交換レンズ双方の公差が十分に小さければ、上述の従来技術においても、一般的な実用上において校正の必要はない。しかしながら、商業用写真のような非常に大きく引き伸ばす必要のある特殊な撮影においては、より正確なピント精度が要求される。このようなチューニングを行いたい場合には、特定のカメラと特定の交換レンズを組み合わせたときだけに発生する公差も考慮しなければならい。

すなわち、例えば、同一機種の交換レンズであっても、カメラ本体の前面に設けられたマウントに対する取り付け角度が各交換レンズによって、変わってくるため、ピント精度をより一層高めるためには、このような取り付け角度の違いによって発生する微小な公差をも取っていかなければならない。

上述の課題を解決するために、本願発明のカメラは、フォーカス制御が可能な複数の撮影レンズであって、該各撮影レンズを一個体として特定させるために該撮影レンズごとに割り当てられた個体情報を有する複数の撮影レンズが選択的に装着されるカメラであって、該カメラに装着された撮影レンズからの光束を用いて、当該撮影レンズのフォーカス制御に用いられる第１の情報を得る焦点検出手段と、該第１の情報を補正するための情報であって、該カメラとこれに装着された撮影レンズとに対応する第２の情報を、当該撮影レンズに割り当てられた個体情報に対応付けて記憶するとともに、第１の情報を補正するための情報であって、該カメラに基準レンズが装着されて得られた第３の情報を記憶したメモリと、第１の情報を補正する補正手段とを有し、各撮影レンズは、第１の情報を補正するための情報であって、該各撮影レンズを基準カメラに装着して得られた第４の情報を記憶しており、補正手段は、該カメラに装着された撮影レンズから個体情報と第４の情報を取得し、当該撮影レンズから取得した個体情報が該カメラ内に記憶されていない場合は、メモリに記憶された第３の情報と当該撮影レンズから取得した第４の情報とを用いて第１の情報を補正し、当該撮影レンズから取得した個体情報が該カメラに記憶されている場合は、メモリに記憶された第３の情報と当該撮影レンズから取得した第４の情報を用いて第１の情報を補正し、さらに該補正した結果を、当該個体情報に対応付けられてメモリに記憶された第２の情報を用いて補正することを特徴とする。

本発明によれば、装着された撮影レンズに割り当てられた個体情報がカメラに記憶されている場合には、当該撮影レンズのフォーカス制御に用いる第１の情報を基準レンズや基準カメラを用いて得られた第３の情報及び第４の情報を用いて補正し、さらに該補正した結果を、該カメラと当該撮影レンズに対応した（当該個体情報に対応付けられてメモリに記憶された）第２の情報を用いて補正可能なカメラを提供することができる。これにより、個体情報が異なる複数の撮影レンズを選択的にカメラに装着する場合であっても、該カメラに装着された撮影レンズごとの第１の情報の補正を行うことができるため、フォーカス制御の精度を高めることが可能となる。しかも、個体情報がカメラに記憶されていない場合であっても、第３の情報及び第４の情報を用いて第１の情報を補正してフォーカス制御を行うことができる。

以下、本発明の実施例１について説明する。

図１は本発明の実施例であるカメラシステムの機能ブロック図である。同図において、１はカメラであり、カメラ１の前面中央には点線にて示すマウント１ａを介して、ズーミングが可能なレンズ鏡筒３が装着されている。

まず、レンズ鏡筒３の構成について説明する。１１はレンズＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）、１２は撮影レンズを光軸方向に駆動するためのレンズ駆動ユニット、１３は絞り羽根を光軸直交面内で開閉駆動するための絞り駆動ユニットである。なお、図１において、各ブロックを結ぶ実線は電気的な接続を示し、一点破線はメカ的な接続を示している。

１４は第１の記憶部であり、電気的に書き換え可能な不揮発メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（エレクトロティカリィイレーサブルアンドプログラマブルリードオンリーメモリ）によって構成されている。この第１の記憶部１４には、後述する基準カメラにレンズ鏡筒３を装着することによって得られた補正量（第４の情報）が記憶されているが、詳細については後述する。

１５は、一個体としての撮影レンズごとに割り当てられた個体情報であり、本実施例では、撮影レンズの機種を特定する機種番号と各撮影レンズの製造番号を用いて個体情報としている。ただし、一個体としての撮影レンズを特定できる個体情報であれば、例えば、機種番号を用いずに機種を超えた一連の通し製造番号、チャンネルのような重ならない番号であってもよい。

次に、カメラ１の構成について説明する。２１はカメラＭＰＵであり、レンズＭＰＵ１１と通信可能となっている。カメラＭＰＵ２１は、レンズＭＰＵ１１から、第１の記憶部１４に記憶された補正量と、カメラ１に装着された撮影レンズの個体情報１５を取得することができる。

２２は、撮影レンズからの光束を用いて撮影レンズのフォーカス制御に用いられるデフォーカス量（第１の情報）を検出するデフォーカス量検出ユニットであり、２３はシャッタ駆動ユニットである。

２４は、撮影レンズからの光束を光電変換して画像信号を生成する撮像素子（例えば、ＣＣＤ、ＣＭＯＳイメージセンサ）である。２５はカメラの諸設定（シャッタ速度、絞り値、撮影モード等）を設定するためのダイヤルユニットである。

２６は第２の記憶部（メモリ）であり、電気的に書き換え可能な不揮発メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（エレクトロティカリィイレーサブルアンドプログラマブルリードオンリーメモリ）によって構成されている。第２の記憶部２６には、後述する基準レンズ（特定レンズ）をカメラ１に装着することによって得られた補正量（第３の情報）と、カメラ１に選択的に装着される複数の撮影レンズの個体情報及び各個体情報に対応付けられた補正量（第２の情報）が記憶されている。

すなわち、第２の記憶部２６には、個体情報Ａとこの個体情報Ａに対応付けられた補正量、個体情報Ｂとこの個体情報Ｂに対応付けられた補正量・・・・個体情報Ｎとこの個体情報Ｎに対応付けられた補正量といったように、カメラ１に装着可能な複数の撮影レンズに対応する（言い換えれば、カメラ１とこれに装着された撮影レンズとに対応する）補正量が記憶されている。

ＳＷ１は、不図示のレリーズボタンを第１ストローク操作（半押し）することによってオンされるスイッチ、ＳＷ２は、不図示のレリーズボタンを第２ストローク操作（全押し）することによってオンされるスイッチである。

ＳＷ１がオンされると、デフォーカス量検出ユニット２２が駆動され、焦点検出動作が開始される。ＳＷ２がオンされると、撮像素子２４への露光及び撮像素子２４において光電変換された画像信号の不図示の記録媒体への記録が開始される。

自動焦点調節に必要となるデフォーカス量（撮影レンズの結像位置と撮影動作を行うべき撮影レンズの像面位置との差）は、撮影レンズの光軸を挟んだ異なる２領域を通過する被写体光束によってそれぞれ形成された２つの像の像ずれ量から計算される。

具体的には、これら２像の光束は、ハーフミラーとなっている撮影光路に斜設されたメインミラーを通過し、メインミラーよりも像面側に配置されたサブミラーによってカメラ１の下方に反射され、不図示の焦点検出光学系によってデフォーカス量検出ユニット２２に導かれる。

デフォーカス量検出ユニット２２は、光電変換素子になっており、カメラＭＰＵ２１はこれら２像の信号を読み出して、相関演算を施すことにより像ずれ量を計算し、デフォーカス量を求める。

自動焦点調節はこのようにして行われるのであるが、まず、撮影レンズは、機種ごとに撮影光学系が異なるため、ジャストピントの位置に被写体があったとしても、レンズの機種によっては、デフォーカス量は０とならない。また、設計上のデフォーカス量が０であったとしても、撮影光学系の公差により、個々のレンズ全てのデフォーカス量が０になるとは限らない。

そこで、工場のレンズ校正工程において、予め撮像素子２４の受光面上にピントが合っている状態において、予め調整された基準カメラ（特定カメラ）によって、デフォーカス量を測定する。このデフォーカス量が上述のように補正量としてレンズ鏡筒３の第１の記憶部１４に記憶されている。

実動作においては、自動焦点調節時に、補正手段としてのカメラＭＰＵ２１はレンズＭＰＵ１１と通信して、第１の記憶部１４に記憶された補正量を通信によって取得し、デフォーカス量検出ユニット２２によって検出されたデフォーカス量からこの補正量を引くようにしている。

また、カメラも、焦点検出光学系の公差により、ジャストピントの位置に被写体があったとしても、全てのカメラでデフォーカス量０となるとは限らない。そこで、工場のカメラ校正工程においては、予め調整された基準レンズによって、予め撮像素子２４の受光面上にピントが合っている状態において、デフォーカス量を測定する。そして、このデフォーカス量が上述のように補正量としてカメラ１の第２の記憶部２６に記憶されている。

具体的には、まずカメラのフランジバック（撮影レンズから撮像素子２４の受光面までの距離）を測定し設計値とのずれ量を求める。次に、既知の距離にある基準チャートに予めピントを合わせてある基準レンズをフランジバックのずれ量だけ補正する。続いて、基準チャートをセンサの中心に置き、デフォーカス量を測定し、そのデフォーカス量を第２の記憶部２６に補正量として書き込むようにしている。

実動作においては、自動焦点調節時に、カメラＭＰＵ２１は第２の記憶部２６に記憶された補正量を読み出し、デフォーカス量検出ユニット２２によって検出したデフォーカス量からこの補正値を引くようにしている。

次に、本実施例のカメラシステムのデフォーカス量の補正方法について、図２のフローチャートを用いて説明する。

まず、ステップＳ１０１にて、カメラＭＰＵ６は、デフォーカス量検出ユニット２２から被写体像を読み出しデフォーカス量を演算する。なお、デフォーカス量の検出方式として、本実施例では、位相差検出方式を用いるが、ＴＶ−ＡＦ方式を用いてもよい。

次に、ステップＳ１０２で、カメラＭＰＵ２１は、第２の記憶部２６から基準レンズを用いて得られた補正量（第３の情報）を読み出して、ステップＳ１０１にて得られたデフォーカス量を補正する。

続いて、ステップＳ１０３で、カメラＭＰＵ２１は、レンズＭＰＵ１１に通信することによって、第１の記憶部１４に記憶された基準カメラを用いて得られた補正量（第４の情報）を読み出して、ステップＳ１０２で得られた補正後のデフォーカス量を補正する。

ステップＳ１０４へ進み、カメラＭＰＵ２２は、レンズＭＰＵ１１と通信することで、個体情報１５を読み出し、この個体情報１５がカメラ１の第２の記憶部２６に記憶されているかどうかを判定する。
記憶されている場合には、ステップＳ１０５に進み、その個体情報に関連（対応）付けて記憶されている補正量（第２の情報）を第２の記憶部２６から読み出し、ステップＳ１０３で得られたデフォーカス量を補正する。

このように、デフォーカス量検出ユニット２２で得られたデフォーカス量を、第１の記憶部１４に記憶された基準カメラを用いて得られた補正量及び第２の記憶部２６に記憶された基準レンズを用いて得られた補正量によって補正した後、この補正結果を、更に、一個体ごとの撮影レンズに割り当てられた個体情報に応じた補正量によって補正しているため、機種が同一である複数の撮影レンズを選択的にカメラに取り付けた場合であっても、取り付けられた撮影レンズに応じた（カメラとこれに取り付けられた撮影レンズとに応じた）補正を行うことができる。これにより、レンズのピント精度を向上させることができる。
一方、記憶されていない場合には、個体情報に関連付けて記憶されている補正量によっては補正することなく、ステップＳ１０６へ進みデフォーカス量の補正の処理を終了する。

図３は、本発明の参考技術例としての実施例２のカメラシステムの機能ブロックである。実施例１と同一の構成要素は、同一符号を付して説明を省略する。

本実施例のカメラシステムは、実施例１と異なり、カメラの個体情報を用いて、補正手段としてのレンズＭＰＵ１１がデフォーカス量を補正する。

２７は個々のカメラごとに付与される個体情報であり、本実施例では、カメラの機種を特定するカメラ機種番号とカメラ機種番号に属する個々のカメラを特定するカメラ製造番号を用いて、個体情報としている。実施例１と同様に、一個体としてのカメラを特定できる情報であれば、どのようなものであってもよい。

レンズ鏡筒３の第１の記憶部１４には、基準カメラにレンズ鏡筒３を装着することによって得られた補正量（第４の情報）と、レンズ鏡筒３が装着可能なカメラの個体情報及びこの個体情報に対応付けられた補正量（第２の情報）が記憶されている。カメラ１の第２の記憶部２６には、基準レンズをカメラ１に装着することによって得られた補正量（第３の情報）が記憶されている。

次に、本実施例のカメラシステムのデフォーカス量の補正方法について説明する。

まず、レンズＭＰＵ１１は、デフォーカス量検出ユニット２２から被写体像を読み出しデフォーカス量（第１の情報）を演算する。なお、デフォーカス量の検出方式として、本実施例では、位相差検出方式を用いるが、ＴＶ−ＡＦ方式を用いてもよい。

そして、第２の記憶部２６から基準レンズを用いて得られた補正量を読み出して、デフォーカス量検出ユニット２２によって検出された上述のデフォーカス量を補正する。ここまでの補正方法は実施例１と同様である。

次に、補正後のデフォーカス量を、図４に示すフローに従い、更に補正する。すなわち、レンズＭＰＵ１１は、ステップＳ２０１にて、第１の記憶部１４に記憶された基準カメラを用いて得られた補正量を読み出して、ステップＳ２０２にて、この読み出された補正量を通信によって取得する。この時、この通信によって取得した補正量を用いて、上述の補正後のデフォーカス量を補正する処理は行なわず、ステップＳ２０３に進む。

ステップＳ２０３では、レンズＭＰＵ１１は、カメラＭＰＵ２１と通信することで個体情報２７を読み出し、この個体情報２７が第１の記憶部１４に記憶されているかどうか判定する。第１の記憶部１４に個体情報２７が記憶されている場合には、ステップＳ２０４に進み、個体情報２７に関連付けて記憶されている補正量を第１の記憶部１４から読み出し、これをステップＳ２０２にて取得した補正量に加算する。これにより、実施例１と同様の効果を得ることができる。

一方、記憶されていない場合には、個体情報２７に関連付けて記憶されている補正量を何も加算することなく、ステップＳ２０５へ進み、ステップＳ２０２にて取得した補正量によって、デフォーカス量を補正する。

実施例１のカメラシステムの機能ブロック図である。 実施例１のカメラシステムのデフォーカス量を補正する手順を示したフロー チャートである。 実施例２のカメラシステムの機能ブロック図である。 実施例２のカメラシステムのデフォーカス量を補正する手順を示したフロー チャートである。

符号の説明

１１ レンズＭＰＵ
１２ レンズ駆動ユニット
１３ 絞り駆動ユニット
１４ 第１の記憶部
１５ ２７ 個体情報
２１ カメラＭＰＵ
２２ デフォーカス量検出ユニット
２３ シャッター駆動ユニット
２４ 撮像素子
２５ ダイヤルユニット
２６ 第２の記憶部

Claims (4)

1. フォーカス制御が可能な複数の撮影レンズであって、該各撮影レンズを一個体として特定させるために該撮影レンズごとに割り当てられた個体情報を有する複数の撮影レンズが選択的に装着されるカメラであって、
   該カメラに装着された前記撮影レンズからの光束を用いて、当該撮影レンズの前記フォーカス制御に用いられる第１の情報を得る焦点検出手段と、
   該第１の情報を補正するための情報であって、該カメラとこれに装着された前記撮影レンズとに対応する第２の情報を、当該撮影レンズに割り当てられた前記個体情報に対応付けて記憶するとともに、前記第１の情報を補正するための情報であって、該カメラに基準レンズが装着されて得られた第３の情報を記憶したメモリと、
   前記第１の情報を補正する補正手段とを有し、
   前記各撮影レンズは、前記第１の情報を補正するための情報であって、該各撮影レンズを基準カメラに装着して得られた第４の情報を記憶しており、
   前記補正手段は、
   該カメラに装着された前記撮影レンズから前記個体情報と前記第４の情報を取得し、
   当該撮影レンズから取得した前記個体情報が該カメラ内に記憶されていない場合は、前記メモリに記憶された前記第３の情報と当該撮影レンズから取得した前記第４の情報とを用いて前記第１の情報を補正し、
   当該撮影レンズから取得した前記個体情報が該カメラに記憶されている場合は、前記メモリに記憶された前記第３の情報と当該撮影レンズから取得した前記第４の情報を用いて前記第１の情報を補正し、さらに該補正した結果を、当該個体情報に対応付けられて前記メモリに記憶された前記第２の情報を用いて補正することを特徴とするカメラ。
2. 前記個体情報は、前記複数の撮影レンズが同一機種のものである場合でも、互いに異なることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. 前記個体情報は、少なくとも製造番号を含むことを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
4. 撮影レンズと、
   該撮影レンズが装着される請求項１から３のいずれか一項に記載のカメラとを有することを特徴とするカメラシステム。

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