JP3907222B2 - Video equipment system and interchangeable lens - Google Patents

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  • Structure And Mechanism Of Cameras (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Focusing (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レンズ交換可能なビデオカメラシステム等の映像機器に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来からのビデオカメラシステム等の映像機器に用いられている交換レンズ及びカメラ本体について、図7を用いて説明する。
【0003】
従来の変倍可能なレンズユニット(交換レンズ)920は、変倍レンズ901と変倍時の焦点位置のずれを補正する補正レンズ902がカム903で機械的に結ばれており、変倍動作を手動や電動で行うと、変倍レンズ901と補正レンズ902が所定の位置関係で連動するようになっている。
【0004】
このようなレンズシステムでは、前玉がフォーカシングレンズ900となっており、光軸方向に移動することにより焦点合わせが行われる。これらのレンズ群を通った光は、カメラ本体921の撮像素子905の撮像面上に結像されて電気信号に光電変換され、映像信号として出力される。この映像信号は、映像信号処理回路907にて所定の信号処理が施され、標準テレビジョン信号に変換される。
【0005】
それと共に、映像信号はAF信号処理回路908へも入力される。AF信号処理回路908では、映像信号中の高周波成分を抽出し、AF評価値としてマイコン909に取り込まれる。マイコン909では合焦度に応じたフォーカシング速度及びAF評価値が増加するようにモータ駆動方向を決定し、フォーカスモータ930の速度及び方向をレンズユニット内のフォーカスモータドライバ931に送り、フォーカスモータ930を介してフォーカシングレンズ900を駆動する。
【0006】
また、ズームスイッチ910の状態はマイコン909に読み込まれ、ズームスイッチ910の操作状態に応じて、マイコン909は ズームレンズ901の駆動方向、駆動速度を決定し、レンズユニット内のズームモータドライバ933に送り、ズームモータ932を介してズームレンズ901を駆動する。
【0007】
カメラ本体921は、レンズユニット920を交換することが可能で、別のレンズユニットを接続することで撮影範囲を広げることが出来る。
【0008】
ところで、最近のカメラは小型化と近距離被写体の合焦のために、前記補正レンズをカムで機械的に連動させるのをやめ、補正レンズの移動軌跡をあらかじめマイコン内にレンズカムデータとして記憶し、そのレンズカムデータに基づいて補正レンズを駆動し、かつその補正レンズでフォーカスも合わせる、所謂インナーフォーカスタイプのレンズ構造が提案され実用化されている。
【0009】
図6を用いて既に実用化されているインナーフォカスタイプのレンズ構成を有するビデオカメラについて説明する。
【0010】
被写体からの像光は、光軸前方から固定されている第1のレンズ群801、変倍を行うために光軸方向に移動する第2のレンズ群(変倍レンズ)802、固定されている第3のレンズ群804、光軸方向に移動することによって単独による焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正する補正機能とを兼ね備えた第4のレンズ群(補正レンズ)805を通って、CCD等の撮像素子806上に結像される。
【0011】
撮像素子上の像光は光電変換され、増幅器809によって最適なレベルに増幅され、カメラ信号処理回路812へと入力され標準テレビ信号に変換されると同時に、AF信号処理回路813へと入力される。AF信号処理回路813で生成されたAF評価値は、マイコン816では、AFスイッチ831がオフで、かつズームスイッチ830が押されているときは、テレまたはワイドの押されている方向に変倍すべく、ズームモータドライバ822に信号を送ることで、ズームモータ821を介して変倍レンズ802を駆動すると同時に、レンズカムデータ820に基づく制御部819によってフォーカスモータドライバ826に信号を送りフォーカスモータ825を介して補正レンズ805を動かすことで変倍動作を行う。
【0012】
AFスイッチ831がオンで、かつズームスイッチ130が押されているときは、合焦状態の判別結果を用いることが可能であるので、制御部819が、レンズマイコン内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ820のみならずAF評価値も参照にして、AF評価値が最大になる位置を保ちつつ変倍動作を行う。また、AFスイッチ831がオンでかつズームスイッチ830が押されていないときは、AF制御部817が、AF評価値が最大になるようにフォーカスモータドライバ826に信号を送りフォーカスモータ825を介して補正レンズ805を動かすことで自動焦点調節動作を行う。
【0013】
このタイプのレンズ構成は、上記の理由から、くくり付け(交換できない)レンズ方式のビデオカメラではもはや主流の方式となっており、同じ構成を交換レンズ方式のレンズにも採用すれば、より魅力的なビデオカメラシステムが実現出来る。しかし、交換レンズ方式でのインナーフォーカスは幾つかの解決しなければならない課題があり、まだ実用化には至っていない。
【0014】
【発明が解決しようとする課題】
このインナーフォーカスタイプの交換レンズシステムでは、フォーカスレンズ(補正レンズ)群から撮像素子までの距離(バックフォーカス:以下BF)が構造部品の精度、取り付け誤差等によるバラツクことがあり、その誤差は的確なズーミング動作に影響するため、フォーカスレンズ群には上記レンズカムデータに基づく駆動の基準となる正確な原点の認識が必要となる。通常この位置認識は、補正レンズの基準位置(基準位置検出手段によって得られる位置)を基準にしたバラツキの値を製造時に測定し、マイコンの不揮発性メモリに補正値として記憶しておき、使用にあたってこの補正値を読みだして、駆動端位置を基準に補正して原点を定めている。
【0015】
また、環境温度等の変化に伴ってBFが変化してしまうという問題もあるが、この問題に対しては特開平6−289275に示されるように、温度検出手段を備えて、ズームトレースカーブを逐次環境温度に応じて変更制御するなどの方法が提案されている。
【0016】
しかし上記提案の制御は、くくり付けレンズ方式のビデオカメラの場合にのみ有効であって、交換レンズ方式の場合には問題の解決にはならない。
【0017】
即ち、カメラ本体とレンズユニットとの数多くの組み合わせという問題が新たに加わってきてしまう。
【0018】
本発明は交換レンズ方式の映像機器システムに於ける上記問題を解決し、いかなる交換レンズと映像機器本体の組み合わせ、いかなる使用条件下に於いても良好な変倍動作、焦点合わせ動作が行える映像機器システムを提供するものである。
【0019】
【課題を解決するための手段】
請求項1の発明は、変倍レンズと、前記変倍レンズの移動による焦点位置の変化を補正する補正レンズと、前記変倍レンズと前記補正レンズの位置関係を記憶する記憶手段と、前記第1の記憶手段の記憶情報に基づいて前記変倍レンズの移動に応じた前記補正レンズの移動を制御する制御手段と、を有するインナーフォーカスタイプの交換レンズと、前記交換レンズ着脱可能であり、カメラ本体に起因するカメラ本体固有のフランジバック補正情報を記憶し、通信により前記交換レンズへ供給するためのフランジバック補正情報供給手段を有するカメラ本体と、を備えた映像機器システムであって、前記交換レンズは前記カメラ本体から受信した前記フランジバック補正情報と、前記記憶手段に記憶された情報とを用いて前記補正レンズの移動を制御する補正手段を有することを特徴とする映像機器システムである。
【0033】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して、本発明の実施例について説明する。
【0034】
図1は、本発明の実施例としての映像機器システムの構成を示す図である。レンズユニット127(交換レンズ)はカメラ本体128に対して着脱可能に構成されている。
【0035】
被写体からの像光は、光軸前方から固定されている第1のレンズ群101、光軸方向に移動することによって変倍を行う第2のレンズ群(変倍レンズ)102、絞り103、固定されている第3のレンズ群104、光軸方向に移動することによって単独による焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正する補正機能とを兼ね備えた第4のレンズ群(補正レンズ)105を通って、CCD等の撮像素子106上に結像される。
【0036】
第2のレンズ102及び第4のレンズ105はエンコーダ等の絶対位置検出装置102A,105Aにより各々絶対位置が検出され、その検出情報はマイコン116内へ供給される。
【0037】
撮像素子上の像光は光電変換され、増幅器109で最適なレベルに増幅され、カメラ信号処理回路112へと入力され標準テレビ信号に変換されると同時に、AF信号処理回路113へと入力される。AF信号処理回路113で生成されたAF評価値は、本体マイコン114内のデータ読み出しプログラム115で読み出し、レンズマイコン116へ通信により転送する。以後説明は省略するが本体マイコン114とレンズマイコン116とは電気的な通信により情報伝達が行われる。
【0038】
また、本体マイコン114は、ズームスイッチ130及びAFスイッチ131の状態を読み込み、スイッチの状態をレンズマイコン116に送る。レンズマイコン116では、本体マイコン114からの情報で、AFスイッチ131がオフで、かつズームスイッチ130が押されているときは、第2のレンズ群102をテレまたはワイドの押されている方向に駆動すべく、レンズマイコン内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ120 に基づいて、ズームモータドライバ122 に信号を送ることで、ズームモータ 121を介して変倍レンズ102 を駆動すると同時に、レンズマイコン116にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ120を用いてプログラム119に基づきフォーカスモータドライバ126に信号を送りフォーカスモータ125を介して補正レンズ105を動かすことで変倍動作を行う。
【0039】
実施例のように、変倍レンズより補正レンズ(フォーカスレンズ)が光軸後方にあるタイプでは、変倍時での合焦を維持させた状態での補正レンズの制御位置は被写体距離によって変化することになり、レンズカムデータ120は図4に示すように変倍レンズ102の複数の絶対位置ごとであってかつ被写体距離(絶対位置)ごとに補正レンズ105の移動位置を記憶しており、プログラム119は位置検出装置102A,105Aにより検出された変倍レンズ102及び補正レンズ105の絶対位置情報により選択されるレンズカムデータを用いて補正レンズ用モータ125の回転方向及び回転速度を決定する。
【0040】
AFスイッチ131がオンで、かつズームスイッチ130が押されている(オン)ときは、合焦状態の検出にもとづいた制御が行える。制御部119は、レンズマイコン内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ120 のみならず、本体マイコン114から送られたAF評価信号も参照して、AF評価値が最大になる位置を保ちつつ変倍動作を行う。また、AFスイッチ131がオンでかつズームスイッチ130 が押されていないときは、AF制御部117が本体マイコン114から送られたAF評価値信号が最大になるようにフォーカスモータドライバ126に信号を送りフォーカスモータ125を介して補正レンズ105のみを動かすことで自動焦点調節動作を行う。
【0041】
前玉フォーカスタイプのレンズシステムでは、変倍レンズに対して独立した補正レンズが設けられており、さらに変倍レンズと補正レンズが機械的なカム環で結合されている。従って、例えばこのカム環にマニュアルズーム用のツマミを設け、手動で焦点距離を変えようとした場合、ツマミをいくら速く動かしても、カム環はこれに追従して回転し、変倍レンズと補正レンズはカム環のカム溝に沿って移動するので、フォーカスレンズのピントが合っていれば、上記動作によってボケは生じることはない。
【0042】
一方、実施例のようなインナーフォーカスタイプのレンズシステムの制御に於いては、合焦を保ちながら変倍動作を行おうとする場合、レンズマイコン116に図4の軌跡情報をレンズカムデータ120 として記憶しておき、変倍レンズ及び補正レンズの位置に応じてカムデータから補正レンズの移動軌跡情報を読み出し、その情報に基づいて補正レンズを移動させる必要がある。
【0043】
さて、上述のごときレンズカムデータに基づく補正レンズの駆動に関しては正確なBFを確保するための原点を定めなければいけない。原点とは設定された基準位置を基準に所定の補正値によって補正することにより定められる。
【0044】
ここでいう所定の補正値とは、レンズユニット(交換レンズ)自身で持っている補正値と、カメラ本体から伝達される補正値の合計値である。
【0045】
レンズユニット自身で持っている補正値とは、レンズユニットを製造する段階で発生するバラツキ等による固定的なものと、レンズユニット側での温度変化等に起因する変動的なものの合計値である。
【0046】
カメラ本体から伝達される補正値は同様に、カメラ本体を製造する段階で発生するバラツキ等による固定的なものと、カメラ本体側での温度変化等に起因する変動的なものの合計値である。
【0047】
次に、図3を用いてレンズユニット内のレンズマイコン116での、変倍動作が行われていないときの、AF制御部117の自動焦点調節動作について説明する。
【0048】
AF起動(A1) 後、カメラ本体から送られてくる鮮鋭度評価値のレベルに応じてモータ125を速度制御をかけながら方向制御することで山登り制御(A2)を行う。次に、鮮鋭度評価値の変化量で、山の頂上判断(A3)を行い、最もレベルの高い点で停止し、再起動待機(A4)に入る。再起動待機では、鮮鋭度評価値のレベルが下がったことを検知して再起動(A5)をかける。
【0049】
次に、変倍動作を行うときの、変倍レンズ102 及び補正レンズ105 の移動の関係を説明する。
【0050】
図1のように構成されたレンズシステムでは、補正レンズ105が変倍時の補正機能と焦点調節機能とを兼ね備えているため、焦点距離が等しくても撮像素子106の撮像面上に合焦するための変倍レンズ105の位置は被写体距離によって異なってしまう。各焦点距離において被写体距離を変化させたとき、撮像面上に合焦させるための補正レンズ105の位置を連続してプロットすると図4のようになる。変倍中は被写体距離に応じて図5に示された軌跡を選択し、この軌跡どおりに補正レンズ105を移動させれば、ボケない変倍(ズーム)が可能になる。
【0051】
次に、カメラ本体の所定の情報をレンズユニット(交換レンズ)側に伝達する通信動作を説明する。
【0052】
まず図1を用いて構成を説明する。構造部品の精度、取り付け誤差等により発生するBFのバラツキ情報は、バラツキ測定データとして、カメラ本体の製造段階で測定された後に、書換え可能なメモリ手段142に書き込まれる。映像機器の撮影動作中に発生する環境温度の変化はカメラ本体128での温度センサ140にて計測し、本体マイコン114内の温度補償制御部141の作動プログラムによってBFの変化データに変換される。以上の2種類の情報は、通信手段によって定められたタイミングでカメラ本体128からレンズユニット127へ伝達され、制御部119において補正値として所定の処理が施される。
【0053】
次に、図5を用いて処理の流れを説明する。カメラ本体とレンズユニットの通信における関係は本実施例ではカメラ本体がマスターでレンズユニットがスレーブとなっており、カメラ本体側のクロック出力に合わせて同期転送され、レンズ側は転送されてくるデータ内の識別情報によって初期通信か、その後の逐次通信かを判断するようになっている。
【0054】
図5(a)のフロー図はカメラ本体側の通信フローである。電源投入(B0)後、まずレンズユニットが装着されているかをチェックし(B1)、装着されていれば初期情報をセットして(B2)、直ちに初期通信を(一回)行う(B3)。初期通信の中では、BFのバラツキ測定データを初期情報の一つとしてレンズユニット127に伝達する。
【0055】
また装着後の動作中は、初期通信完了以降、図5(b)に示すように、通信開始割り込みが逐次かかるが(B5)、これに応じて、やはりレンズの装着状態がチェックされ(B6)、装着されていれば、逐次情報をセットし(B7)、逐次通信を(一回)行う(B8)。逐次通信の中では、温度変化によるBFの変化データを逐次情報の一つとしてレンズユニットに伝達する。逆にレンズユニットが外された場合は、レンズ装着の待機状態となる。
【0056】
一方情報の受け側であるレンズユニット側での通信フローを図5(c)に示す。レンズユニット内のレンズマイコン127のほとんどの処理はAFやレンズ移動制御に費やされており、あるタイミングで行われる、カメラ本体とレンズユニットとの間の通信が完了した時点で通信完了の割り込みがかかり(B10)、一時的に処理が施される。処理は単純で、初期通信の場合(B11)は初期情報、即ちバラツキ測定データをメモリ1に転送し(B12)、逐次通信の場合は逐次情報、即ち変化データをメモリ2に転送する(B14)。そして、割り込み処理を完了する。
【0057】
ここで書き込まれたメモリ1とメモリ2のデータはプログラムによるレンズ移動制御においてレンズカムデータの補正値として使用される。
【0058】
レンズ移動制御の処理において上述の補正値データがどのように使用されるかを次に述べる。
【0059】
レンズマイコン116には図1のレンズカムデータ120が図4(a)のような理想値(設計値)として記憶されている。これに以下のような補正のための演算を施す。カメラから伝達される初期値をa1、逐次値をa2とするとa1+a2 補正値であり、この値がプラスであればBFは理想値よりも伸びていることになるので、図4(b)のように、この分を差し引いた点線で示すレンズカムデータに(下方に)平行シフトして読み替える。この読み替えた新しいデータによってレンズ移動制御を行うことによって、ボケを生じない的確なズーミングが行えるようになる。
【0060】
当然、補正値がマイナスであればBFは理想値よりも縮んだことになり、レンズカムデータは上方に平行シフトして読み替えることになる。
【0061】
上で述べた手順では、製造上のバラツキに関係する補正値(固定)はレンズユニットを交換したときや、電源を投入した時に単発的に行われる初期通信で伝達し、その後の逐次通信で時々刻々変化する補正値(変動)を逐次伝達してレンズユニット側で合計して原点を求めるやり方をしているが、もう一つのやり方では、カメラ本体側で固定と変動の両補正値を合計し、逐次通信でのみ伝達して原点を求めるようにしてもかまわない。
【0062】
さて、BFのバラツキや変動はカメラ本体だけではなく、当然レンズユニット自身でも持っている。従って最終的にはカメラ本体から伝達された補正値にレンズユニット自身での補正すべき値を加えて補正が施されれば、より理想的の補正が施されることになる。
【0063】
図2は、上記の観点から更に改良を加えた実施形態を簡略的にレンズユニットのみ示したものである。この構成は図1の構成に加え、レンズ自身にもバラツキ測定値を記憶しておくメモリ手段242や、温度センサ240と補正値への変換手段241を持っており、同様な処理を行うように成したものである。更に、バラツキ測定値を記憶しておくためのメモリ手段のデータを変更するための書換え手段243を付加し、所定の操作を加えることによって、ユーザがこの内容を変更出来るように成している。
【0064】
ここで示したメモリ手段242に記憶されている値と変換手段241の出力値をそれぞれb1、b2とすると、上述したa1、a2に更に加えてa1+a2+b1+b2 を最終的な補正値とすれば、最も理想的な補正になる。
【0065】
以上で求められる補正値は、レンズカムデータのカム軌跡を正確にたどるという目的を達成できる。
【0066】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明は交換レンズ内に変倍レンズと補正レンズの位置関係を記憶するメモリ手段と、メモリ内容に基づいて変倍レンズの移動での補正レンズの移動を制御する制御手段を有することを前提とし、カメラ本体での温度や製造時のバラツキの補正情報を交換レンズが受けて、該メモリ内容に基づく移動制御に補正を加えることにより正確な補正レンズの移動制御が行え、それによって合焦を正確に維持することができる。とくに重要なのはバックフォーカスの基準値からのズレであるが、本願においてはそのズレを補正した移動制御が行える。
【0067】
また、本発明は上記補正情報に基づく移動制御の補正を、メモリ内容をシフトすることによって行ったので、簡易にその補正制御が行える。
【0068】
また、本発明は交換レンズ自体にメモリ内容を補正するための第2のメモリ手段を設けたので、交換レンズ特有の補正情報の記憶が可能であり、正確な補正レンズの移動制御が行える。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例の全体の構成を表わす図
【図2】本発明の実施例の全体の構造を表わす図
【図3】本発明の実施例の動作を説明するための図
【図4】本発明の実施例を説明するための図
【図5】本発明の実施例の動作を説明するための図
【図6】従来例の構成を表わす図
【図7】従来例の構成を表わす図
【符号の説明】
101 変倍レンズ
105 補正レンズ
114 本体マイコン
116 レンズマイコン
127 レンズユニツト
128 カメラ本体
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to video equipment such as a video camera system in which lenses can be exchanged.
[0002]
[Prior art]
An interchangeable lens and camera body used in a conventional video apparatus such as a video camera system will be described with reference to FIG.
[0003]
A conventional lens unit (interchangeable lens) 920 capable of zooming has a zoom lens 901 and a correction lens 902 that corrects a focal position shift at the time of zooming, which are mechanically connected by a cam 903, so that zooming operation is performed. When manually or electrically operated, the zoom lens 901 and the correction lens 902 are interlocked with each other in a predetermined positional relationship.
[0004]
In such a lens system, the front lens is the focusing lens 900, and focusing is performed by moving in the optical axis direction. The light that passes through these lens groups forms an image on the imaging surface of the imaging element 905 of the camera body 921, is photoelectrically converted into an electrical signal, and is output as a video signal. The video signal is subjected to predetermined signal processing by a video signal processing circuit 907 and converted into a standard television signal.
[0005]
At the same time, the video signal is also input to the AF signal processing circuit 908. The AF signal processing circuit 908 extracts a high frequency component from the video signal and takes it into the microcomputer 909 as an AF evaluation value. The microcomputer 909 determines the motor drive direction so that the focusing speed and AF evaluation value corresponding to the degree of focus increase, and sends the speed and direction of the focus motor 930 to the focus motor driver 931 in the lens unit. Then, the focusing lens 900 is driven.
[0006]
The state of the zoom switch 910 is read into the microcomputer 909, and the microcomputer 909 determines the drive direction and drive speed of the zoom lens 901 according to the operation state of the zoom switch 910, and sends it to the zoom motor driver 933 in the lens unit. The zoom lens 901 is driven via the zoom motor 932.
[0007]
The camera main body 921 can replace the lens unit 920, and can expand the photographing range by connecting another lens unit.
[0008]
By the way, in recent cameras, in order to reduce the size and focus on a short-distance subject, the correction lens is no longer mechanically interlocked with a cam, and the movement locus of the correction lens is stored in advance in the microcomputer as lens cam data. A so-called inner focus type lens structure in which the correction lens is driven based on the lens cam data and the focus is adjusted by the correction lens has been proposed and put into practical use.
[0009]
A video camera having an inner focus type lens configuration already in practical use will be described with reference to FIG.
[0010]
The image light from the subject is fixed to a first lens group 801 that is fixed from the front of the optical axis, and a second lens group (variable lens) 802 that moves in the direction of the optical axis to perform zooming. The third lens group 804 passes through a fourth lens group (correction lens) 805 that has both a focus adjustment function by moving alone in the optical axis direction and a correction function that corrects the movement of the focal plane due to zooming. The image is formed on an image sensor 806 such as a CCD.
[0011]
Image light on the image sensor is photoelectrically converted, amplified to an optimal level by an amplifier 809, input to the camera signal processing circuit 812, converted into a standard television signal, and simultaneously input to the AF signal processing circuit 813. . When the AF switch 831 is off and the zoom switch 830 is pressed, the AF evaluation value generated by the AF signal processing circuit 813 is scaled in the tele or wide pressed direction. Accordingly, by sending a signal to the zoom motor driver 822, the zoom lens 802 is driven via the zoom motor 821, and at the same time, a signal is sent to the focus motor driver 826 by the control unit 819 based on the lens cam data 820. The magnification change operation is performed by moving the correction lens 805.
[0012]
When the AF switch 831 is on and the zoom switch 130 is pressed, the determination result of the in-focus state can be used, so the control unit 819 stores the lens cam data stored in advance in the lens microcomputer. Referring to not only 820 but also the AF evaluation value, the zooming operation is performed while maintaining the position where the AF evaluation value is maximized. When the AF switch 831 is on and the zoom switch 830 is not pressed, the AF control unit 817 sends a signal to the focus motor driver 826 so that the AF evaluation value becomes maximum, and the correction is performed via the focus motor 825. An automatic focus adjustment operation is performed by moving the lens 805.
[0013]
For this reason, this type of lens configuration is no longer the mainstream method for clip-on (non-replaceable) lens type video cameras, and it is more attractive if the same configuration is used for interchangeable lens type lenses. A simple video camera system can be realized. However, the inner focus in the interchangeable lens system has several problems to be solved and has not yet been put into practical use.
[0014]
[Problems to be solved by the invention]
In this inner focus type interchangeable lens system, the distance from the focus lens (correction lens) group to the image sensor (back focus: BF) may vary due to the accuracy of structural parts, mounting errors, and the like. In order to affect the zooming operation, the focus lens group needs to recognize an accurate origin as a driving reference based on the lens cam data. Normally, this position recognition is performed by measuring the dispersion value based on the reference position of the correction lens (the position obtained by the reference position detection means) at the time of manufacture, and storing it as a correction value in the nonvolatile memory of the microcomputer. This correction value is read and corrected based on the drive end position to determine the origin.
[0015]
In addition, there is a problem that BF changes with changes in environmental temperature or the like. To solve this problem, as shown in Japanese Patent Laid-Open No. Hei 6-289275, a temperature detecting means is provided and a zoom trace curve is set. Methods such as sequential change control according to the ambient temperature have been proposed.
[0016]
However, the control proposed above is effective only for the video camera of the sticking lens method, and does not solve the problem in the case of the interchangeable lens method.
[0017]
That is, the problem of many combinations of the camera body and the lens unit is newly added.
[0018]
The present invention solves the above-mentioned problems in the interchangeable lens type video device system, and can perform any zooming operation and focusing operation under any combination of any interchangeable lens and video device body and under any use conditions. A system is provided.
[0019]
[Means for Solving the Problems]
The invention according to claim 1 is a zoom lens, a correction lens that corrects a change in a focal position due to movement of the zoom lens, a storage unit that stores a positional relationship between the zoom lens and the correction lens, and the first lens An inner focus type interchangeable lens having control means for controlling movement of the correction lens in accordance with movement of the variable magnification lens based on information stored in one storage means, and detachable from the interchangeable lens, A camera body having a flange back correction information supply means for storing flange back correction information unique to the camera body caused by the camera body and supplying the information to the interchangeable lens by communication , the video equipment system comprising: the interchangeable lens and the flange back correction information received from the camera body, the correction lens using the information stored in said storage means A video device system characterized by comprising a correction means for controlling the movement.
[0033]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
[0034]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a video equipment system as an embodiment of the present invention. The lens unit 127 (interchangeable lens) is configured to be detachable from the camera body 128.
[0035]
The image light from the subject includes a first lens group 101 fixed from the front of the optical axis, a second lens group (variable lens) 102 that performs zooming by moving in the optical axis direction, a diaphragm 103, and a fixed lens. The third lens group 104 is a fourth lens group (correction lens) 105 having both a focus adjustment function by itself and a correction function for correcting the movement of the focal plane due to zooming by moving in the optical axis direction. Then, an image is formed on the image sensor 106 such as a CCD.
[0036]
The absolute positions of the second lens 102 and the fourth lens 105 are detected by absolute position detection devices 102A and 105A such as encoders, and the detection information is supplied to the microcomputer 116.
[0037]
The image light on the image sensor is photoelectrically converted, amplified to an optimum level by the amplifier 109, input to the camera signal processing circuit 112, converted to a standard television signal, and simultaneously input to the AF signal processing circuit 113. . The AF evaluation value generated by the AF signal processing circuit 113 is read by the data read program 115 in the main body microcomputer 114 and transferred to the lens microcomputer 116 by communication. Although not described below, information is transmitted between the main body microcomputer 114 and the lens microcomputer 116 by electrical communication.
[0038]
Further, the main body microcomputer 114 reads the state of the zoom switch 130 and the AF switch 131 and sends the state of the switch to the lens microcomputer 116. In the lens microcomputer 116, when the AF switch 131 is off and the zoom switch 130 is pressed according to information from the main body microcomputer 114, the second lens group 102 is driven in the tele or wide pressed direction. Therefore, by sending a signal to the zoom motor driver 122 based on the lens cam data 120 stored in advance in the lens microcomputer, the zoom lens 121 is driven via the zoom motor 121 and at the same time, The stored lens cam data 120 is used to send a signal to the focus motor driver 126 based on the program 119 to move the correction lens 105 via the focus motor 125, thereby performing a scaling operation.
[0039]
In the type in which the correction lens (focus lens) is behind the optical axis as in the embodiment, the control position of the correction lens in the state in which the focus at the time of zooming is maintained varies depending on the subject distance. As shown in FIG. 4, the lens cam data 120 stores the movement position of the correction lens 105 for each of a plurality of absolute positions of the variable magnification lens 102 and for each subject distance (absolute position). Reference numeral 119 determines the rotation direction and rotation speed of the correction lens motor 125 using lens cam data selected by the absolute position information of the variable magnification lens 102 and the correction lens 105 detected by the position detection devices 102A and 105A.
[0040]
When the AF switch 131 is on and the zoom switch 130 is pressed (on), control based on detection of the in-focus state can be performed. The control unit 119 refers to not only the lens cam data 120 stored in advance in the lens microcomputer but also the AF evaluation signal sent from the main body microcomputer 114, and performs a zooming operation while maintaining the position where the AF evaluation value becomes maximum. I do. When the AF switch 131 is on and the zoom switch 130 is not pressed, the AF control unit 117 sends a signal to the focus motor driver 126 so that the AF evaluation value signal sent from the main body microcomputer 114 is maximized. An automatic focus adjustment operation is performed by moving only the correction lens 105 via the focus motor 125.
[0041]
In the front lens focus type lens system, an independent correction lens is provided for the variable magnification lens, and the variable magnification lens and the correction lens are coupled by a mechanical cam ring. Therefore, for example, when a knob for manual zoom is provided on this cam ring, and the focal length is changed manually, the cam ring will follow the rotation no matter how fast the knob is moved, and it will be corrected with the variable power lens. Since the lens moves along the cam groove of the cam ring, the above operation does not cause blur as long as the focus lens is in focus.
[0042]
On the other hand, in the control of the inner focus type lens system as in the embodiment, when the zooming operation is performed while maintaining the in-focus state, the locus information of FIG. 4 is stored as the lens cam data 120 in the lens microcomputer 116. In addition, it is necessary to read movement locus information of the correction lens from the cam data in accordance with the positions of the variable power lens and the correction lens, and to move the correction lens based on the information.
[0043]
Now, with respect to the driving of the correction lens based on the lens cam data as described above, the origin for ensuring an accurate BF must be determined. The origin is determined by correcting with a predetermined correction value based on the set reference position.
[0044]
The predetermined correction value here is a total value of the correction value possessed by the lens unit (interchangeable lens) itself and the correction value transmitted from the camera body.
[0045]
The correction value possessed by the lens unit itself is a total value of a fixed value due to variations or the like generated at the stage of manufacturing the lens unit and a variable value due to a temperature change or the like on the lens unit side.
[0046]
Similarly, the correction value transmitted from the camera body is a total value of a fixed value due to variation or the like generated at the stage of manufacturing the camera body and a variable value caused by a temperature change on the camera body side.
[0047]
Next, the automatic focus adjustment operation of the AF control unit 117 when the zooming operation is not performed in the lens microcomputer 116 in the lens unit will be described with reference to FIG.
[0048]
After AF activation (A1), hill climbing control (A2) is performed by controlling the direction of the motor 125 while applying speed control according to the level of the sharpness evaluation value sent from the camera body. Next, the top of the mountain is judged (A3) based on the amount of change in the sharpness evaluation value, the point is stopped at the highest level, and the restart standby (A4) is entered. In the restart standby, it is detected that the level of the sharpness evaluation value has dropped, and restart (A5) is performed.
[0049]
Next, the relationship of the movement of the zoom lens 102 and the correction lens 105 when performing the zoom operation will be described.
[0050]
In the lens system configured as shown in FIG. 1, since the correction lens 105 has both a correction function at the time of zooming and a focus adjustment function, the lens is focused on the imaging surface of the image sensor 106 even if the focal lengths are equal. Therefore, the position of the variable magnification lens 105 varies depending on the subject distance. When the subject distance is changed at each focal length, the position of the correction lens 105 for focusing on the imaging surface is continuously plotted as shown in FIG. During zooming, if the locus shown in FIG. 5 is selected according to the subject distance and the correction lens 105 is moved along this locus, zooming without blurring becomes possible.
[0051]
Next, a communication operation for transmitting predetermined information of the camera body to the lens unit (interchangeable lens) side will be described.
[0052]
First, the configuration will be described with reference to FIG. BF variation information generated due to the accuracy of structural parts, attachment errors, and the like is measured as variation measurement data in the manufacturing stage of the camera body, and then written in the rewritable memory means 142. Changes in the environmental temperature that occur during the shooting operation of the video equipment are measured by the temperature sensor 140 in the camera main body 128 and converted into BF change data by the operation program of the temperature compensation control unit 141 in the main body microcomputer 114. The above two types of information are transmitted from the camera body 128 to the lens unit 127 at a timing determined by the communication means, and a predetermined process is performed as a correction value in the control unit 119.
[0053]
Next, the flow of processing will be described with reference to FIG. In this example, the camera body is the master and the lens unit is the slave, and the camera body and the lens unit communicate in synchronization with the clock output on the camera body side. Whether the initial communication or subsequent sequential communication is determined based on the identification information.
[0054]
The flowchart in FIG. 5A is a communication flow on the camera body side. After the power is turned on (B0), first, it is checked whether the lens unit is attached (B1). If it is attached, initial information is set (B2), and initial communication is performed immediately (once) (B3). In the initial communication, BF variation measurement data is transmitted to the lens unit 127 as one of the initial information.
[0055]
Further, during the operation after the mounting, after the completion of the initial communication, as shown in FIG. 5B, a communication start interrupt is sequentially applied (B5). In accordance with this, the lens mounting state is also checked (B6). If it is mounted, sequential information is set (B7) and sequential communication is performed (once) (B8). In sequential communication, BF change data due to temperature change is transmitted to the lens unit as one piece of sequential information. Conversely, when the lens unit is removed, the lens is put on standby.
[0056]
On the other hand, FIG. 5C shows a communication flow on the lens unit side which is the information receiving side. Most processing of the lens microcomputer 127 in the lens unit is spent on AF and lens movement control. When communication between the camera body and the lens unit is completed at a certain timing, a communication completion interrupt is issued. Over (B10), processing is performed temporarily. The process is simple. In the case of initial communication (B11), initial information, that is, variation measurement data is transferred to the memory 1 (B12). In the case of sequential communication, sequential information, that is, change data is transferred to the memory 2 (B14). . Then, the interrupt process is completed.
[0057]
The data in memory 1 and memory 2 written here is used as a correction value for lens cam data in lens movement control by a program.
[0058]
Next, how the correction value data is used in the lens movement control process will be described.
[0059]
The lens microcomputer 116 stores the lens cam data 120 of FIG. 1 as ideal values (design values) as shown in FIG. This is subjected to the following calculation for correction. If the initial value transmitted from the camera is a1 and the sequential value is a2, it is a1 + a2 correction value. If this value is positive, BF is longer than the ideal value, so FIG. 4 (b). Thus, the lens cam data indicated by the dotted line obtained by subtracting this amount is shifted in parallel (downward) and reread. By performing lens movement control using the new data that has been replaced, accurate zooming without blurring can be performed.
[0060]
Naturally, if the correction value is negative, the BF is contracted from the ideal value, and the lens cam data is read by being shifted upward in parallel.
[0061]
In the procedure described above, correction values (fixed) related to manufacturing variations are transmitted by initial communication that is performed once when the lens unit is replaced or when the power is turned on, and sometimes by subsequent sequential communication. The correction value (fluctuation) that changes every moment is transmitted sequentially and summed on the lens unit side to obtain the origin, but in the other method, both fixed and fluctuation correction values are summed on the camera body side. Alternatively, the origin may be obtained by transmitting only by sequential communication.
[0062]
Now, BF variations and fluctuations are not only in the camera body, but of course in the lens unit itself. Therefore, if correction is finally performed by adding a value to be corrected by the lens unit itself to the correction value transmitted from the camera body, more ideal correction is performed.
[0063]
FIG. 2 schematically shows only the lens unit in an embodiment further improved from the above viewpoint. In addition to the configuration of FIG. 1, this configuration has a memory means 242 for storing variation measurement values in the lens itself, a temperature sensor 240 and a conversion means 241 for correction values, and performs the same processing. Made. Further, a rewriting means 243 for changing data in the memory means for storing the variation measurement value is added, and the contents can be changed by the user by performing a predetermined operation.
[0064]
Assuming that the values stored in the memory means 242 and the output values of the converting means 241 are b1 and b2, respectively, a1 + a2 + b1 + b2 is added to the final correction value in addition to the above-described a1 and a2. If this is the case, it will be the most ideal correction.
[0065]
The correction value obtained as described above can achieve the purpose of accurately following the cam locus of the lens cam data.
[0066]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the memory means for storing the positional relationship between the variable power lens and the correction lens in the interchangeable lens, and the control means for controlling the movement of the correction lens in the movement of the variable power lens based on the memory contents. Assuming that the interchangeable lens receives correction information on temperature and manufacturing variation in the camera body, and corrects the movement control based on the memory contents, the correct movement control of the correction lens can be performed. Thereby, the focus can be accurately maintained. Particularly important is the deviation from the reference value of the back focus, but in the present application, movement control can be performed with the deviation corrected.
[0067]
Further, according to the present invention, the movement control correction based on the correction information is performed by shifting the memory contents, so that the correction control can be easily performed.
[0068]
Further, according to the present invention, since the second memory means for correcting the memory contents is provided in the interchangeable lens itself, it is possible to store correction information unique to the interchangeable lens, and to accurately control the movement of the corrective lens.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing the overall configuration of an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a diagram showing the overall structure of the embodiment of the present invention. FIG. 3 is a diagram for explaining the operation of the embodiment of the present invention. FIG. 4 is a diagram for explaining an embodiment of the present invention. FIG. 5 is a diagram for explaining an operation of the embodiment of the present invention. FIG. 6 is a diagram showing a configuration of a conventional example. Diagram [Description of symbols]
101 Variable lens 105 Correction lens 114 Main body microcomputer 116 Lens microcomputer 127 Lens unit 128 Camera body

Claims (4)

変倍レンズと、
前記変倍レンズの移動による焦点位置の変化を補正する補正レンズと、
前記変倍レンズと前記補正レンズの位置関係を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報に基づいて前記変倍レンズの移動に応じた前記補正レンズの移動を制御する制御手段と、を有するインナーフォーカスタイプの交換レンズと、
前記交換レンズ着脱可能であり、カメラ本体に起因するカメラ本体固有のフランジバック補正情報を記憶し、通信により前記交換レンズへ供給するためのフランジバック補正情報供給手段を有するカメラ本体と、を備えた映像機器システムであって、
前記交換レンズは前記カメラ本体から受信した前記フランジバック補正情報と、前記記憶手段に記憶された情報とを用いて前記補正レンズの移動を制御する補正手段を有することを特徴とする映像機器システム。
A variable power lens,
A correction lens that corrects a change in the focal position due to the movement of the zoom lens;
Storage means for storing a positional relationship between the zoom lens and the correction lens;
An inner focus type interchangeable lens having control means for controlling movement of the correction lens in accordance with movement of the variable power lens based on information stored in the storage means;
Is detachable and the interchangeable lens, and stores the camera-specific flange back correction information resulting from the camera body, and a camera body having a flange back correction information supplying means for supplying to the interchangeable lens through communication Video equipment system,
The video equipment system, wherein the interchangeable lens includes a correction unit that controls movement of the correction lens using the flange back correction information received from the camera body and information stored in the storage unit.
前記カメラ本体は環境検出手段を有し、前記フランジバック補正情報は環境状態検出手段の検出結果に対応したフランジバック位置に関する情報であることを特徴とする請求項に記載の映像機器システム。The video equipment system according to claim 1 , wherein the camera body includes an environment detection unit, and the flange back correction information is information related to a flange back position corresponding to a detection result of the environment state detection unit. カメラ本体に起因するカメラ本体固有のフランジバック補正情報を記憶し、通信により交換レンズへ供給するためのフランジバック補正情報供給手段を有する複数のカメラ本体に着脱可能な交換レンズにおいて、
変倍レンズと、
前記変倍レンズの移動による焦点位置の変動を補正する補正レンズと、
前記変倍レンズと前記補正レンズの位置関係を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された情報に基づいて前記変倍レンズの移動に応じた前記補正レンズの移動を制御する制御手段と、を有し、
前記カメラ本体から受信した前記フランジバック補正情報と、前記記憶手段に記憶された情報とを用いて前記補正レンズの移動を制御する補正手段を有することを特徴とする交換レンズ。
In an interchangeable lens that can be attached to and detached from a plurality of camera bodies having flange back correction information supply means for storing flange back correction information unique to the camera body caused by the camera body and supplying the information to the interchangeable lens by communication .
A variable power lens,
A correction lens that corrects a change in the focal position due to the movement of the zoom lens;
Storage means for storing a positional relationship between the zoom lens and the correction lens;
Control means for controlling the movement of the correction lens according to the movement of the variable power lens based on the information stored in the storage means,
An interchangeable lens comprising correction means for controlling movement of the correction lens using the flange back correction information received from the camera body and information stored in the storage means.
前記カメラ本体は環境検出手段を有し、前記フランジバック補正情報は環境状態検出手段の検出結果に対応したフランジバック位置に関する情報であることを特徴とする請求項3に記載の交換レンズ。4. The interchangeable lens according to claim 3, wherein the camera body includes environment detection means, and the flange back correction information is information relating to a flange back position corresponding to a detection result of the environment state detection means.
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