JP2002006194A - レンズ装置、撮像装置および撮像システム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 ユーザーが高感度モニタ等を観察しながらバ
ックフォーカス調整をする場合、カメラの携帯機動性が
阻害される。 【解決手段】 撮像装置Ｋ００に着脱可能に装着される
フロントフォーカス式のレンズ装置Ｌ００において、バ
ックフォーカス調整のために移動可能なバックフォーカ
ス調整レンズ１０５を駆動するアクチュエータ５０４
と、撮像装置から、この撮像装置の個体差情報としての
フランジバック値の基準情報および撮像装置における温
度によるフランジバック値の変動情報を通信により受け
取り、これら情報に基づいてアクチュエータを駆動制御
する制御手段５１４とを設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ装置と、こ
のレンズ装置が着脱可能に装着される撮像装置本体とか
ら構成されるビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の
撮像システムに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】リアフォーカス方式の交換レンズ装置に
おけるバックフォーカス調整は、特開昭５３−１７３２
９号公報にて提案されているように、手動により行われ
るものが一般的である。

【０００３】一方、フロントフォーカス式交換レンズ装
置では、基本的にズーミングによるピント面の移動が生
じないため、バックフォーカス調整機構は本来不要であ
る。但し、フロントフォーカス式交換レンズ装置におい
ても、レンズ装置内の温度やこのレンズ装置が装着され
るカメラ本体内の温度によってピント面の移動が生じ得
るので、この温度によるバックフォーカス値の変動を補
正するために、バックフォーカス調整機構が設けられる
場合がある。

【０００４】図６には、フロントフォーカス式交換レン
ズ装置に手動のバックフォーカス調整機構を設けた場合
の構成を示している。

【０００５】この図において、１は焦点調節のための第
１群レンズ、２は変倍のための第２群レンズ、３は変倍
補正のための第３群レンズ、４は固定の第４群レンズ、
５は５ａと５ｂから構成されるバックフォーカス調整用
の第５群レンズ、６は保護防塵のための固定の第６群レ
ンズである。

【０００６】また、１１は第１群レンズ１を保持する第
１レンズ枠で、回転することでこれに一体に設けられた
ヘリコイドの作用により光軸方向に進退する。

【０００７】１２は第２群レンズ２を保持する第２レン
ズ枠、１３は第３群レンズ３を保持する第３レンズ枠、
１４は第４群レンズ４を保持する第４レンズ枠、１５は
第５群レンズ５ａ，５ｂを保持する第５レンズ枠、１６
は第６群レンズ６を固定保持する第６レンズ枠である。

【０００８】２１は第１レンズ枠１１とヘリコイド嵌合
する固定筒で、２２は固定筒２１の内周に回転可能に嵌
合するカム筒である。２３は第２レンズ枠１２と第３レ
ンズ枠１３を光軸方向にガイドするＶＣバーであり、２
４は第２レンズ枠１２と第３レンズ枠１３がＶＣバー２
２を中心として回転することを阻止するＵバーである。

【０００９】２５は第５レンズ枠１５の外周に嵌合して
これを保持する後群枠、２６は固定筒２１の外周に回転
可能に嵌合しているズーム操作環、２７は後群枠２５の
外周に嵌合する５群調整環である。

【００１０】２８は第４レンズ枠１４の内周に嵌合して
保持される絞りユニット、３１は第１レンズ枠１１の外
周に、弾性変形した状態で取り付けられるズームゴム、
３２は５群調整環２７が光軸方向に抜け落ちることを防
止する抜け止めピン、３３は５群調整環２７を任意の位
置に固定するよう径方向外側から後群枠２５を押して５
群調整環２７に圧力をかけるための調整ロックピンであ
る。

【００１１】３４は不図示のカメラから絞りユニット２
８の電源と駆動信号とを取り込むための接点ユニット、
３５は不図示のカメラに装着するためのレンズバヨネッ
トマウントである。

【００１２】このように構成されたレンズ装置では、ズ
ーム操作環２６が回転操作されると、カム筒２２が連動
回転し、このカム筒２によって第２レンズ枠１２と第３
レンズ枠１３とが光軸方向に相対移動する。これによ
り、ズーミングが行われる。これは、一般的なカム環の
カム溝を利用したバリエータとコンペンセータの相対位
置制御によるズーミングである。

【００１３】また、第１レンズ枠１１が回転操作される
と、この第１レンズ枠１１が固定筒２１とのヘリコイド
作用によって光軸方向に微小移動する。これにより、フ
ォーカシングが行われる。

【００１４】絞りユニット２８は第４レンズ枠１４の外
周に操作リングを別途設けて手動操作を行うものもある
が、本例では不図示のカメラからの信号によって自動調
節される。

【００１５】また、バックフォーカス調整時には、ユー
ザーは対物距離のわかる被写体を撮影しながらワイド状
態にする。次に、調整ロックピン３３のネジを回して緩
め、５群調整環２７を回転調節可能な状態とする。そし
て、ユーザーは高感度モニタなどを見て５群調節環２７
を合焦位置まで回し、調整ロックピン３３のネジを回し
てロックする。

【００１６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、ユーザーが高感度モニタ等を観察しながらバ
ックフォーカス調整をしなくてはならないため、ユーザ
ーのカメラの携帯機動性が阻害されていた。また、携帯
機動性を高めるために、モノカラーの高感度ファインダ
ーによりバックフォーカス調整をすることも考えられる
が、合焦精度と色確認のためにファインダー交換という
煩雑な作業が付きまとうという欠点があった。

【００１７】さらに、昨今のイメージサイズの小型化お
よび高画素化に伴い、ビデオカメラやデジタルスチルカ
メラ等において、ズーム、フォーカス、絞りの自動調節
が主流となりつつあり、バックフォーカスについても自
動調整機能が要請されている。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本発明では、撮像装置に着脱可能に装着されるフロ
ントフォーカス式のレンズ装置において、バックフォー
カス調整のために移動可能なバックフォーカス調整レン
ズを駆動するアクチュエータと、撮像装置から、この撮
像装置の個体差情報としてのフランジバック値の基準情
報および撮像装置における温度によるフランジバック値
の変動情報を通信により受け取り、これら情報に基づい
てアクチュエータを駆動制御する制御手段とを設けてい
る。

【００１９】なお、制御手段に、上記基準情報および変
動情報に加えて、レンズ装置の温度によるバックフォー
カス値の変動情報やレンズ装置のズーム状態に応じた温
度によるバックフォーカス値の変動情報に基づいてアク
チュエータを駆動制御させるようにしてもよい。

【００２０】すなわち、本発明では、フロントフォーカ
ス式レンズ装置において、バックフォーカス変動要因で
ある上記各情報を収集して、バックフォーカス調整レン
ズの適正位置を総合的に判断し、アクチュエータ駆動に
よってバックフォーカス調整レンズを上記適正位置に自
動的に駆動する。

【００２１】これにより、上記変動要因によるバックフ
ォーカス変動（ピント変動）を自動的に調整することが
可能となり、ユーザーにおけるバックフォーカス調整作
業を不要とすることが可能になるとともに、撮像システ
ムの携帯機動性を向上させることが可能となる。

【００２２】なお、レンズ装置内にバックフォーカス調
整レンズを除いてピント方向検出のためにウォブリング
動作するレンズを持たないような場合に、バックフォー
カス調整レンズをウォブリング動作させるようにしても
よい。これにより、撮像システムにＡＦ機能を持たせる
ことが可能となり、特にワイド側でのＡＦ精度を向上さ
せることが可能になる。

【００２３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１および図２
は、本発明の第１実施形態である撮像システムを構成す
るフロントフォーカス式交換レンズ装置を示している。

【００２４】これらの図において、１０１は固定の第１
群レンズ、１０２は焦点調節のための第２群レンズ（フ
ォーカシングレンズ）、１０３は変倍のための第３群レ
ンズ（バリエータレンズ）、１０４は変倍補正のための
第４群レンズ（コンペンセータレンズ）、１０５はバッ
クフォーカス調節のための第５群レンズ（バックフォー
カス調整レンズ）、１０６は保護防塵の役割もする固定
の第６群レンズである。

【００２５】また、２０１は第１群レンズ１０１を保持
固定するための１群枠、２０２は第２群レンズ１０２を
保持する２群移動枠、２０３は第３群レンズ１０３を保
持する３群移動枠、２０４は第４群レンズ２０４を保持
する４群移動枠、２０５は第５群レンズ１０５を保持す
る５群移動枠、２０６は第６群レンズ１０６を保持する
裏蓋である。

【００２６】４０５は２群移動枠２０２と５群移動枠２
０５を光軸方向にガイドする第１バー、４０６は２群移
動枠２０２と５群移動枠２０５が第１バー４０５を中心
に回転することを阻止する第２バー、４１７は３群移動
枠２０３を光軸方向にガイドする第３バー、４１８は４
群移動枠を光軸方向にガイドする第４バー、４１９は３
群移動枠２０３と４群移動枠２０４がそれぞれ第３バー
４１７と第４バー４１８を中心として回転することを阻
止する第５バーである。

【００２７】３０４は１本の直線カム溝を備え、光軸中
心に回転することにより２群移動枠２０２を光軸方向に
機械的に進退させるフォーカスカム環、３０５は２本の
異なる非線型カム溝を備え、光軸中心に回転することに
より３群移動枠２０３と４群移動枠２０４を光軸方向に
同時に機械的に進退させるズームカム環である。

【００２８】３０３はフォーカスカム環３０４とズーム
カム環３０５を内径部にて回転可能に嵌合保持する固定
鏡筒、３０６は第１〜第５バー４０５，４０６，４１
７，４１８，４１９を嵌合保持するとともに、固定鏡筒
３０３との間でズームカム環３０５のフランジ形状部を
挟み込んでスラスト方向の位置規制を行うリレーホルダ
ーである。

【００２９】３０２は第１〜第５バー４０５，４０６，
４１７，４１８，４１９を嵌合保持し、固定鏡筒３０３
との間でフォーカスカム環３０４のフランジ形状部を挟
み込んでスラスト方向の位置規制を行う前蓋である。

【００３０】３０１は固定鏡筒３０３に保持されるフォ
ーカスリング押さえ、３０７はフォーカス操作リングで
ある。３０８はフォーカスギヤリング、３０９は固定鏡
筒３０３に保持される中継環、３１０はズーム操作リン
グ、３１１はズームギヤリング、３１２はリレーホルダ
ーに保持される後部カバーである。

【００３１】フォーカス操作リング３０７は中継環３０
９に回転可能に嵌合し、フォーカスリング押さえ３０１
と中継環３０９とによりスラスト方向の移動が阻止され
ている。

【００３２】同様に、ズーム操作リング３１０は後部カ
バー３１２の外周に回転可能に嵌合し、中継環３０９と
後部カバー３１２によりスラスト方向の移動が阻止され
ている。

【００３３】フォーカスギアリング３０８とズームギヤ
リング３１１は共通部品として使用されており、フォー
カス操作リング３０７とズーム操作リング３１０に結合
固定されている。フォーカスギアリング３０８とズーム
ギヤリング３１１は、フォーカス操作リング３０７とズ
ーム操作リング３１０に一体に設けてもよいが、本実施
形態においては、各操作リング３０７，３１０を単純な
形状の金属による機械加工部品とし、一方、ギヤリング
３０８，３１１は複雑でインナーギヤの歯形状部の表面
荒さを向上させるためにプラスチック成型品としてい
る。

【００３４】これにより操作リング３０７，３１０につ
いて、偏肉による成型時のヒケを回避し、外観部品とし
ての品質を確保することができる。

【００３５】３１３はレンズマウントで、リレーホルダ
ー３０６に保持固定されている。このレンズマウント３
１３は、不図示のカメラマウントとバヨネット結合する
ものであるとともに、裏蓋２０６と接点ブロック４２５
とを保持する。

【００３６】４０２はフォーカスカムコロで、フォーカ
スカムビス４０１により２群移動枠２０２に固定されて
いる。また、４１１はバリエータカムコロで、バリエー
タカムビス４１０により３群移動枠２０３に固定されて
いる。

【００３７】４１３はコンペカムコロで、コンペカムビ
ス４１２により４群移動枠２０４に固定されている。

【００３８】４０３はフォーカス連動ピンで、フォーカ
スカム環３０４に固定されている。４０４はズーム連動
ピンで、ズームカム環３０５に固定されている。

【００３９】５０３は固定鏡筒３０３に固定されたフォ
ーカスモータユニットであり、ステッピングモータを駆
動源として有する。４０７はフォーカスモータユニット
５０３の一部に回転可能に嵌合するフォーカスギヤシャ
フトユニット、４０８はフォーカスギヤシャフトユニッ
ト４０７の軸先端を嵌合保持するために固定鏡筒３０３
に固定されているフォーカス軸受けである。

【００４０】５０１は１群枠３０１の後部に固定された
ＩＧユニットである。５０２はフォーカスロータリーポ
テンショメータで、ＦＰナット４２４により固定鏡筒３
０３に固定されている。このフォーカスロータリーポテ
ンショメータ５０２の回転軸にはＦＰギヤ４０９がトガ
リ先形状のビスにより取り付けられている。

【００４１】５０７は固定鏡筒３０３に固定されたズー
ムモータユニットであり、ステッピングモータを駆動源
として有する。４１６はズームモータユニット５０７の
一部に回転可能に嵌合するズームギヤ、４１５はズーム
モータユニット５０７のズームギヤ軸先端を嵌合保持す
るために固定鏡筒３０３に固定されたズーム軸受けであ
る。

【００４２】５０６はズームロータリーポテンショメー
タで、固定鏡筒３０３に固定されたＺＰ台４２１にＺＰ
ナット４２２により固定されている。このズームロータ
リーポテンショメータ６０６の回転軸にはＺＰギヤ４１
４がトガリ先形状のビスにより取り付けられている。

【００４３】なお、本実施形態においては、ＦＰギヤ４
０９とＺＰギヤ４１４は共通部品となっている。また、
ＺＰギヤ４１４の固定方法は、Ｄカットされた軸と相対
する穴形状により回転止めを行うのでもよい。

【００４４】このように構成されたレンズ装置におい
て、フォーカスモータユニット５０３により発生される
駆動力は、フォーカスギヤシャフトユニット４０７によ
りフォーカスギヤリング３０８に設けられたインナーギ
ヤに伝達され、さらにフォーカス連動ピン４０３を介し
てフォーカスカム環３０４に伝達される。これにより、
フォーカスカム環３０４が回転して、このフォーカスカ
ム環３０４の直線カム溝によりフォーカスカムコロ４０
２とともに２群移動枠２０２が光軸方向に進退駆動さ
れ、電動によるフォーカシングが行われる。

【００４５】なお、手動によるフォーカシングの場合
は、フォーカシング操作リング３０７に直接手動操作力
が入力されるが、フォーカシングギヤシャフトユニット
４０７を介してフォーカスモータユニット５０３にも操
作力が逆入力されるため、フォーカスモータユニット５
０３内のギヤユニットに過大な負荷がかかるのを防止す
るため、バネスリップによるフリクション構造が設けら
れている。

【００４６】フォーカスロータリーポテンショメータ５
０２は、ＦＰギヤ４０９を介してフォーカシング操作リ
ング３０７の回転角度（つまりは、フォーカス位置）を
検出している。これにより、電動の場合でも手動の場合
でもフォーカスポテンショメータ５０２による第２群レ
ンズ１０２の絶対位置検出が可能であり、オートフォー
カス制御に高精度で対応できる。

【００４７】一方、ズームモータユニット５０７により
発生される駆動力は、ズームギヤ４１６によりズームギ
ヤリング３１１に設けられたインナーギヤに伝達され、
ズーム連動ピン４０４を介してズームカム環３０５に伝
達される。これにより、ズームカム環３０５が回転し
て、このズームカム環３０５の２本の非線形カム溝によ
りズームカムコロ４１１とコンペカムコロ４１３ととも
に３群移動枠２０３と４群移動枠２０４が光軸方向に進
退駆動され、電動によるズーミングが行われる。

【００４８】なお、手動によるズーミングの場合は、ズ
ーム操作リング３１０に直接手動操作力が入力される
が、ズームギヤ４１６を介してズームモータユニット５
０７にも操作力が逆入力されるため、ズームモータユニ
ット５０７内のギヤユニットに過大な負荷がかかるのを
防止するため、バネスリップによるフリクション構造が
設けられている。

【００４９】ズームロータリーポテンショメータ５０６
は、ＺＰギヤ４１４を介してズーム操作リング３１０の
回転角度（つまりは、ズーム位置）を検出している。こ
れにより、電動の場合でも手動の場合でもズームポテン
ショメータ５０６による第３群レンズ１０３および第４
群レンズ１０４の絶対位置検出が可能であり、パワーズ
ーム制御に対応できるとともに、カメラのズーム位置表
示が高精度、高分解能にて可能である。

【００５０】次に、５群移動枠２０５の駆動制御のため
の構成について説明する。４２０は５群移動枠２０５に
取り付けられたラック、４２３はラック４２０と５群移
動枠２０５との間に発生する光軸方向のガタを除去する
ためのラックバネ、５０４はリレーホルダー３０６に固
定されてレンズマイコン５１４（図３参照）により制御
されるステッピングモータ、５０５はリレーホルダー３
０６に固定されて５群移動枠２０５の初期位置検出を行
うためのフォトインタラプタである。

【００５１】ステッピングモータ５０４により発生され
る回転駆動力は、ラック４２０により光軸方向駆動力に
変換され、５群移動枠２０５を光軸方向に進退させる。

【００５２】ここで、ステッピングモータ５０４による
５群移動枠２０５の駆動制御は、駆動パルスのカウント
による位置制御である。５群移動枠２０５には薄い遮光
壁が形成されており、５群移動枠２０５の全移動範囲の
略中心付近で遮光壁がフォトインタラプタ５０５を遮光
する位置を初期位置とする。

【００５３】そして、５群移動枠２０５を光学的な基準
位置に駆動したのち、フォトインタラプタ５０５で検出
される遮光・透光の切り替わり位置を図３に示すＥＥＰ
ＲＯＭ５１５に書き込み、この書き込みデータに基づい
て図３に示すレンズマイコン５１４により基準位置又は
バックフォーカス変動要因を考慮した位置へと駆動制御
する。

【００５４】５群移動枠２０５の光学的基準位置は、以
下に示すテレ・ワイドバランス出しなどを行って導き出
す。はじめに、レンズ装置を無限コリメータ対応の所定
の位置に固定し、フォーカス操作リング３０７を回転さ
せて無限位置に調節する。次に、ズーム操作リング２１
０をワイド端位置に回転させて、５群移動枠２０５（第
５群レンズ１０５）をステッピングモータ５０４にて駆
動し、ピント調整を行う。

【００５５】次に、ズーム操作リング３１０をテレ端位
置に回転させ、１群枠２０１（第１群レンズ）を回転さ
せることでネジリードによる光軸方向の進退を行い、ピ
ント調整を行う。

【００５６】続いて、ズーム操作リング３１０をワイド
端位置に回転させ、第５群レンズ１０５を５０４にて駆
動してピント調整を行う。この時、先にワイド端にて調
整した第５群レンズ１０５の位置と相違がなければ、テ
レ・ワイドバランス出しの完了である。相違があれば、
再度、テレ端・ワイド端での調整を行い収束させる。

【００５７】調整完了後は、１群枠２０１を接着または
ビスなどを用いて固定鏡筒３０３に固定し、第５群レン
ズ１０５の位置が、フォトインタラプタ５０５の透光・
遮光切り替わり位置からどれだけの距離離れているかを
ステッピングモータ５０４を駆動して確認し、この距離
データとなるステップ数をＥＥＰＲＯＭ５１５に記録す
る。

【００５８】この距離データは、第５群レンズ１０５の
常温時における基準位置となり、この基準位置をもとに
下記に示すバックフォーカス変動要因を考慮して第５群
レンズ１０５の位置（つまりは、バックフォーカス）を
調整する。

【００５９】なお、本調整方法は、一例であり、他の調
整方法、例えば有限距離にチャートを配置し、基準カメ
ラを用いて行ってもよい。

【００６０】図３には、本実施形態の撮像システムの電
気的構成を示している。Ｌ００は上述したレンズ装置で
あり、Ｋ００はこのレンズ装置が着脱可能に装着される
ビデオカメラ又はデジタルスチルカメラのカメラ本体
（撮像装置）である。なお、図１および図２において説
明した構成要素についてはこれら図中の符号と同符号を
用いている。

【００６１】まず、レンズ装置Ｌ００について説明す
る。５１１はフォーカスモータユニット５０３を駆動す
るためのフォーカスモータドライバ、５１２はズームモ
ータユニット５０７を駆動するためのズームモータドラ
イバ、５１３はステッピングモータ５０４を駆動するた
めのバックフォーカスモータドライバである。

【００６２】５１４は主としてレンズ装置Ｌ００内の各
センサからの情報を収集してレンズ装置Ｌ００内の各ア
クチュエータを制御するためのレンズマイコン（制御手
段）であり、５１５はレンズ装置の個体差により生じる
データ等を記憶するＥＥＰＲＯＭである。

【００６３】レンズ装置Ｌ００の個体差により生じるデ
ータは、第５群レンズ１０５の光学的基準位置からフォ
トインタラプタ５０５の透光・遮光切り替わり位置まで
のステッピングモータ５０４のステップ数と方向、フォ
ーカスロータリーポテンショメータ５０２で検出される
至近端と無限端の情報と、ズームロータリーポテンショ
メータ５０６で検出されるワイド端とテレ端の情報と、
ＩＧメータユニット５０１内に装着されているホール素
子により検出される絞りオープン端およびクローズ端の
情報などがある。

【００６４】７０１はカメラ本体Ｋ００の内部に配置さ
れたカメラ温度センサ、７０２は赤色分光プリズム、７
０３は緑色分光プリズム、７０４は青色分光プリズムで
ある。これらプリズム７０２から７０４のそれぞれに相
当する位置には、赤色感応ＣＣＤ７０５、緑色感応ＣＣ
Ｄ７０６および青色感応ＣＣＤ７０７が配置されてい
る。これらＣＣＤ７０５〜７０７から受けた信号は、カ
メラ信号処理回路７０８により映像信号に変換される。

【００６５】７０９はカメラマイコンであり、カメラ温
度センサ７０１からの情報と、カメラ信号処理回路７０
８からの情報を受け取り、信号伝達用のカメラピン７１
０およびレンズ接点５２０を介してレンズマイコン５１
４と通信する。

【００６６】カメラ信号処理回路７０８からの情報はＡ
Ｆ信号として必要であり、このＡＦ信号は、ステッピン
グモータ５０４によって第５群レンズ２０５がピント方
向検出のためのウォブリング動作をした場合に、第２群
レンズ１０２の駆動方向とこの第２群レンズ１０２が停
止すべき位置の判断を行う場合に必要である。但し、そ
の他にＡＦセンサが存在する場合には、必ずしもカメラ
信号処理回路７０８からの情報は必要ではない。

【００６７】なお、本実施形態では、３板式ＣＣＤを有
するカメラ本体について説明しているが、単板式などそ
の他の方式のＣＣＤを有するカメラ本体でもよい。

【００６８】次に、バックフォーカスの変動要因とレン
ズ装置におけるバックフォーカス変動の補正制御方法に
ついて説明する。

【００６９】バックフォーカス変動要因としては、第１
に、個々のカメラ本体によって異なる不図示のカメラマ
ウントから緑色感応ＣＣＤ７０６のピント面までのフラ
ンジバック値（常温での基準フランジバック値）があ
る。

【００７０】また、第２に、カメラ本体内の温度変化に
よる上記カメラマウントから緑色ＣＣＤ７０６のピント
面までのフランジバック変動がある。

【００７１】また、第３に、レンズ装置内の温度変化に
よるバックフォーカス変動がある。

【００７２】さらに、第４に、レンズ装置におけるズー
ム位置とレンズ装置内の温度変化とによる複合的なバッ
クフォーカス変動（ズーム位置に応じたバックフォーカ
ス変動。つま、ズーム中の中間ピント移動）が考えられ
る。

【００７３】本実施形態は、これらのバックフォーカス
変動要因を総合的に考慮して、レンズマイコン５１４に
よりステッピングモータ５０４を駆動制御するものであ
る。

【００７４】以下、図４のフローチャートを用いて、本
実施形態の撮像システムにおけるバックフォーカス変動
の補正（調整）動作について説明する。

【００７５】まず、ステップ（図では、Ｓと略す）０１
で、カメラマイコン７０９がカメラ本体の電源が撮影可
能なモードでＯＮされたことを検知すると、ステップ０
２に進む。電源ＯＮのモードには、ＶＴＲモードもある
が、この場合は必ずしもステップ０１を経なくてもよ
い。

【００７６】ステップ０２では、レンズマイコン５１４
が、フォトインタラプタ５０５の信号が透光側か遮光側
かを読み取る。そして、ステップ０３では、第５群レン
ズ１０５を移動させるためにステッピングモータ５０４
を駆動する。具体的には、フォトインタラプタ５０５の
信号が透光側である場合には遮光側へ、遮光側である場
合には透光側に駆動する。そして、ステップ０４にて透
光・遮光の切り替わり位置を検出すると、ステップ０５
にて、ステッピングモータ５０４を停止させる。

【００７７】次に、ステップ０６では、レンズマイコン
５１４内に設けられたバックフォーカス調整のためのパ
ルスカウンタを０にクリアする。続いて、ステップ０７
では、レンズマイコン５１４は、ズームロータリーポテ
ンショメータ５０６を通じてズーム位置を検出する。

【００７８】ここで、本来、フロントフォーカス式レン
ズ装置では、ズーム位置によってピント位置が変動しな
いが、敏感度の高いレンズを有するレンズ装置において
は、常温時ではズーム位置によるピント変動がなくて
も、高温時または低温時にはズーム位置によるピント変
動が生ずる場合があり、この場合にピント変動を補正す
るのにズーム位置の検出が必要となる。

【００７９】次に、ステップ０８では、レンズマイコン
５１４はカメラマイコン７０９から情報を受信する。こ
こでの受信情報は、前述したバックフォーカス変動要因
に関する情報のうち、カメラ本体の個体差情報としての
フランジバック値の基準情報と、カメラ温度センサ７０
１により検出されたカメラ本体内部の温度によるフラン
ジバック値の変動情報である。

【００８０】なお、フランジバック値の基準情報はカメ
ラマイコン７０９の内部又は外部に設けられた不図示の
不揮発性メモリ（ＥＥＰＲＯＭ等）に予め記憶されてお
り、また温度によるフランジバック値の変動情報は、基
準値に温度係数を掛けて演算された値や、予めデータテ
ーブル形式で不揮発性メモリに記憶された値である。

【００８１】次に、ステップ０９では、レンズマイコン
５１４は、レンズ温度センサ５０８により検出されたレ
ンズ装置内の温度によるバックフォーカス値の変動情報
を取得する。ここで この変動情報は、予めＥＥＰＲＯ
Ｍ５１５に記憶された基準値に温度変化係数を掛けて演
算した値や、予めデータテーブル形式でＥＥＰＲＯＭ５
１５に記憶された値である。

【００８２】次に、ステップ１０では、レンズマイコン
５１４は、ステップ０７〜ステップ０９で収集した情報
に基づいて、第５群レンズ１０５のバックフォーカス調
整に最適な位置を演算してステッピングモータ５０４を
駆動制御する。

【００８３】具体的には、まずカメラマイコン７０９と
レンズマイコン５１４からの情報はバックフォーカス変
動のみの総和量として単位ｍｍにて一度算出される。次
に予めＥＥＰＲＯＭ５１５に書き込まれている第５群レ
ンズ１０５の敏感度係数を掛けて第５群レンズの移動量
として単位ｍｍで算出する。

【００８４】次に、前記移動量分、第５群レンズ１０５
を駆動するためには、ステッピングモータ５０４の駆動
ステップ数にしなくてはならない。そこで、予めＥＥＰ
ＲＯＭ５１５に書き込まれているステッピングモータ５
０４の駆動１ｍｍあたりのステップ数を掛けて駆動ステ
ップ数を算出する。

【００８５】最後に、第５群レンズ１０５のリセット位
置からの基準ステップ数が予めＥＥＰＲＯＭ５１５に書
き込まれているので呼び出して、上記算出したステップ
数に加算し、最終駆動ステップ数として算出完了とな
る。

【００８６】このとき、ステップ０５で第５群レンズ１
０５のリセット動作は完了しているので、レンズマイコ
ン５１４からカメラマイコン７０９にリセット完了を示
す送信を行える段階にある。但し、その他のアクチュエ
ータ、例えばＩＧユニット５０１でまだリセット動作が
完了していなければ、リセット完了の送信は行わない。

【００８７】続いて、ステップ１２では、リセット完了
を受信をしたカメラマイコン７０９は、この撮像システ
ムを撮影可能な状態（撮影スタンバイモード）とする。
この時点で、カメラ本体に設けられた液晶ファインダー
又は液晶モニタ上に撮影スタンバイモードを示す表示が
なされる。

【００８８】次に、ステップ１３では、カメラマイコン
７０９は、カメラ本体内の温度をモニターし、温度変化
があったときはその温度に対応するカメラ本体側のフラ
ンジバック値の変動情報をレンズマイコン５１４に送信
する。これは、特にカメラ本体側では、ＣＣＤの発熱に
よる温度上昇が大きいため、レンズ装置側に比べてピン
ト位置変動の可能性が高いためである。

【００８９】また、ステップ１４では、レンズマイコン
５１４は、レンズ装置内の温度をモニターし、温度変化
があったときはその温度に対応するレンズ装置側のバッ
クフォーカス値の変動情報を取得する。

【００９０】そして、ステップ１５では、レンズマイコ
ン５１４は、先に取得したカメラ本体側のフランジバッ
ク値の基準情報と、ステップ１３，１４にて取得したバ
ックフォーカス値の変動情報と、ズーム位置とレンズ内
温度によるバックフォーカス値の変動情報とに基づい
て、再びバックフォーカス調整のための演算およびステ
ッピングモータ５０４の駆動制御を行う。

【００９１】この後、ステップ１６では、電動又は手動
によるズーム駆動が行われたか否かをズームロータリー
ポテンショメータ５０６の出力を通じて判別し、ズーム
駆動が行われていない場合はステップ１３〜１６を繰り
返す。

【００９２】また、ズーム駆動が行われた場合は、レン
ズマイコン５１４は、ステップ７にて説明した理由によ
り、再度、カメラ本体側のフランジバック値の基準情報
と、カメラ本体およびレンズ装置内の温度によるフラン
ジバック値およびバックフォーカス値の変動情報と、ズ
ーム位置とレンズ内温度とによるバックフォーカス値の
変動情報とに基づいて、バックフォーカス調整のための
演算およびステッピングモータ５０４の駆動制御を行
う。

【００９３】撮影スタンバイモードにある場合は、常に
ステップ１３からステップ１８をループしており、ステ
ップ１９で電源がＯＦＦされるまでこのループを続け
る。ここで、カメラ本体内およびレンズ装置内の温度や
ズーム位置の検出は、フルタイム又は最長でも６０分の
１秒程度にて行うのが理想的だが、消費電力の節約を考
えると、ズーム駆動の信号が入ったとき以外は、１０秒
に１回程度でもよい。環境変化による温度上昇または下
降が激しい場合でも、それに引きずられるピント変動量
は許容範囲内にあると考えられるからである。但し、レ
ンズの光学的性質、レンズユニットの材質、カメラ本体
の材質等々により検出周期は異なる。

【００９４】なお、本実施形態では、前述した４つのバ
ックフォーカス変動要因のすべてを考慮して第５群レン
ズ１０５の最適位置を演算し、ステッピングモータ５０
４を駆動制御する場合について説明したが、カメラ本体
側のフランジバック値の基準値およびカメラ本体側の温
度によるフランジバック変動を考慮するだけでもよく、
またこれらに加えてレンズ装置側の温度によるバックフ
ォーカス変動を考慮するだけでもよい。

【００９５】（第２実施形態）図５には、本発明の第２
実施形態である撮像システムを構成するフロントフォー
カス式交換レンズ装置を示している。

【００９６】このレンズ装置の基本構成は第１実施形態
にて説明したレンズ装置と同様であるので、ここでは、
第１実施形態のレンズ装置と御子となる部分についての
み説明する。本実施形態のレンズ装置は、第５群レンズ
１０５をステッピングモータではなく、ボイスコイルユ
ニットにより駆動する。他の構造ならびにテレ・ワイド
調整方法は、第１実施形態と同じである。

【００９７】この図において、６０１はマグネット、６
０２は２群移動枠２０５に固定されたコイルである。６
０３は上ヨーク、６０４は下ヨーク、６０５はマグネッ
ト６０１と上ヨーク６０３と下ヨーク６０４とを保持
し、固定鏡筒３０３に固定保持されたヨーク枠である。

【００９８】６０６はリレーホルダー３０６に固定保持
されたＭＲ（磁気）センサであり、６０７はＭＲセンサ
６０６に対向して５群移動枠２０５に固定保持されたマ
グネットシートである。

【００９９】本実施形態におけるコイルユニットの駆動
原理はいわゆるリニアアクチュエータと同じである。す
なわち、コイル６０２に電流を流すことで発生する磁気
力により、５群移動枠２０５がコイル６０２と一体とな
って光軸方向に進退する。

【０１００】マグネットシート６０７にはプラスとマイ
ナスとが光軸方向に交互に等ピッチで着磁されており、
５群移動枠２０５とともにＭＲセンサ６０６に対して光
軸方向に移動すると、その移動に応じたパルス信号がＭ
Ｒセンサ６０６出力される。これにより、レンズマイコ
ンにて５群移動枠２０５（第５群レンズ１０５）の位置
を検出することができる。なお、５群移動枠２０５の位
置検出の基準となる初期位置は、フォトインタラプタ５
０５にて検出される透光・遮光の切り替わり位置であ
る。

【０１０１】なお、上記各実施形態では、レンズマイコ
ンによる自動バックフォーカス調整を行う場合について
説明したが、レンズ装置に自動バックフォーカス調整モ
ードとマニュアルバックフォーカス調整モードとの切り
換えスイッチを設け、マニュアルバックフォーカス調整
モードが設定されたときにはバックフォーカス調整操作
スイッチ等を通じて撮影者がアクチュエータを作動させ
ることができるものとし、撮影者が任意の位置に第５群
レンズ１０５を移動できるようにしてもよい。

【０１０２】また、上記各実施形態では、ＣＣＤにより
撮像を行う撮像システムについて説明したが、本発明
は、銀塩フィルムを使用する撮像システムにも適用でき
る。

【０１０３】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
フロントフォーカス式のレンズ装置において、バックフ
ォーカス変動要因に関する情報（撮像装置固有のフラン
ジバック値の基準情報や撮像装置における温度によるフ
ランジバック値の変動情報等）を収集してバックフォー
カス調整レンズの適正位置を総合的に判断し、アクチュ
エータ駆動によってバックフォーカス調整レンズを上記
適正位置に自動的に駆動するようにしているので、上記
変動要因によるバックフォーカス変動（ピント変動）を
自動的に調整することが可能となり、ユーザーにおける
バックフォーカス調整作業を不要としたり、撮像システ
ムの携帯機動性を向上させたりすることができる。

【０１０４】なお、レンズ装置内にバックフォーカス調
整レンズを除いてピント方向検出のためにウォブリング
動作するレンズを持たないような場合に、バックフォー
カス調整レンズをウォブリング動作させるようにすれ
ば、撮像システムにＡＦ機能を持たせることが可能とな
り、特にワイド側でのＡＦ精度を向上させることができ
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である撮像システムに用
いられるフロントフォーカス式交換レンズ装置の構成
図。

【図２】上記交換レンズ装置の構成図。

【図３】上記撮像システムの電気回路のブロック図。

【図４】上記撮像システムの動作フローチャート。

【図５】本発明の第２実施形態である撮像システムに用
いられるフロントフォーカス式交換レンズ装置の構成
図。

【図６】従来のフロントフォーカス式交換レンズ装置の
構成図。

【符号の説明】

１０１，１・・第１群レンズ １０２，２・・第２群レンズ １０３，３・・第３群レンズ １０４，４・・第４群レンズ １０５，５・・第５群レンズ １０６，６・・第６群レンズ ２０１・・１群枠 ２０２・・２群移動枠 ２０３・・３群移動枠 ２０４・・４群移動枠 ２０５・・５群移動枠 ２０６・・裏蓋 ３０１・・フォーカスリング押さえ ３０２・・前蓋 ３０３・・固定鏡筒 ３０４・・フォーカスカム環 ３０５・・ズームカム環 ３０６・・リレーホルダー ３０７・・フォーカス操作リング ３０８・・フォーカスギヤリング ３０９・・中継環 ３１０・・ズーム操作リング ３１１・・ズームギヤリング ３１２・・後部カバー ３１３・・レンズマウント ４０１・・フォーカスカムビス ４０２・・フォーカスカムコロ ４０３・・フォーカス連動ピン ４０４・・ズームＺ連動ピン ４０５，４０６，４１７，４１８，４１９・・ガイドバ
ー ４０７・・フォーカスギヤシャフトユニット ４０８・・フォーカス軸受け ４０９・・ＦＰギヤ ４１０・・バリエータカムビス ４１１・・バリエータカムコロ ４１２・・コンペカムビス ４１３・・コンペカムコロ ４１４・・ＺＰギヤ ４１５・・ズーム軸受け ４１６・・ズームギヤ ４２０・・ラック ４２１・・ＺＰ台 ４２２・・ＺＰナット ４２３・・ラックバネ ４２４・・ＦＰナット ４２５・・接点ブロック ５０１・・ＩＧメータユニット ５０２・・Ｆロータリーポテンショメータ ５０３・・フォーカスモータユニット ５０４・・ステッピングモータ ５０５・・フォトインタラプタ ５０６・・ズームロータリーポテンショメータ ５０７・・ズームモータユニット ５０８・・レンズ温度センサ ５１１・・フォーカスモータドライバ ５１２・・ズームモータドライバ ５１３・・バックフォーカスモータドライバ ５１４・・レンズマイコン ５１５・・ＥＥＰＲＯＭ ５２０・・レンズ接点 ６０１・・マグネット ６０２・・コイル ６０３・・上ヨーク ６０４・・下ヨーク ６０５・・ヨーク枠 ６０６・・ＭＲセンサ ６０７・・マグネットシート ７０１・・カメラ温度センサ ７０２・・赤色分光プリズム ７０３・・緑色分光プリズム ７０４・・青色分光プリズム ７０５・・赤色感応ＣＣＤ ７０６・・緑色感応ＣＣＤ ７０７・・青色感応ＣＣＤ ７０８・・カメラ信号処理回路 ７０９・・カメラマイコン ７１０・・カメラピン Ｌ００・・交換レンズユニット Ｋ００・・カメラ本体

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/232 Ａ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/04 Ａ 7/11 Ｐ Ｆターム(参考） 2H044 AH01 BA06 DA03 DB02 DC01 DE06 2H051 DD03 EC04 FA48 GB11 2H054 AA01 BB00 2H101 EE08 EE13 EE21 EE26 EE28 EE95 5C022 AA11 AA13 AB23 AB26 AB38 AB66 AC42 AC52 AC54 AC55

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮像装置に着脱可能に装着されるフロン
   トフォーカス式のレンズ装置において、 バックフォーカス調整のために移動可能なバックフォー
   カス調整レンズを駆動するアクチュエータと、 前記撮像装置から、この撮像装置の個体差情報としての
   フランジバック値の基準情報および前記撮像装置におけ
   る温度によるフランジバック値の変動情報を通信により
   受け取り、これらに情報に基づいて前記アクチュエータ
   を駆動制御する制御手段とを有することを特徴とするレ
   ンズ装置。
2. 【請求項２】 前記制御手段は、前記フランジバック値
   の基準情報、前記フランジバック値の変動情報および本
   レンズ装置おける温度によるバックフォーカス値の変動
   情報に基づいて前記アクチュエータを駆動制御すること
   を特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 【請求項３】 前記制御手段は、前記フランジバック値
   の基準情報、前記フランジバック値の変動情報、本レン
   ズ装置における温度によるバックフォーカス値の変動情
   報および本レンズ装置におけるズーム状態に応じた温度
   によるバックフォーカス値の変動情報に基づいて前記ア
   クチュエータを駆動制御することを特徴とする請求項１
   又は２に記載のレンズ装置。
4. 【請求項４】 前記制御手段は、前記撮像装置本体およ
   び前記レンズ装置における初期化動作時に前記各情報に
   基づいて前記アクチュエータを駆動制御することを特徴
   とする請求項１から３のいずれかに記載のレンズ装置。
5. 【請求項５】 前記制御手段は、前記撮像装置本体およ
   び前記レンズ装置における撮影待機時に前記各情報に基
   づいて前記アクチュエータを駆動制御することを特徴と
   する請求項１から３のいずれかに記載のレンズ装置。
6. 【請求項６】 前記制御手段は、前記撮像装置にピント
   方向を検知させるため、前記バックフォーカス調整レン
   ズをウォブリング動作させるよう前記アクチュエータを
   駆動制御することを特徴とする請求項１から５のいずれ
   かに記載のレンズ装置。
7. 【請求項７】 前記制御手段は、前記アクチュエータを
   使用者の操作に応じて駆動制御する外部操作モードの設
   定が可能であ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装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載のレン
   ズ装置に対して、個体差情報としてのフランジバック値
   の基準情報および温度によるフランジバック値の変動情
   報を通信により送出することを特徴とする撮像装置。
9. 【請求項９】 請求項６に記載のレンズ装置に前記バッ
   クフォーカス調整レンズのウォブリング動作を行わせ、
   このウォブリング動作を通じて焦点状態を検出すること
   を特徴とする請求項８に記載の撮像装置。
10. 【請求項１０】 請求項１から７に記載のレンズ装置
    と、請求項８又は９に記載の撮像装置とから構成される
    ことを特徴とする撮像システム。