JP2003131103A

JP2003131103A - レンズ装置、撮影装置および撮影システム

Info

Publication number: JP2003131103A
Application number: JP2001326377A
Authority: JP
Inventors: Seiya Ota; 盛也太田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-10-24
Filing date: 2001-10-24
Publication date: 2003-05-08

Abstract

(57)【要約】【課題】交換レンズシステムにおけるカメラとレンズ
の組み合わせや温度によるピントずれ、指標ずれ、バッ
クフォーカス調整作業の煩雑さにより、レンズ装置およ
び撮影装置のピント精度、携帯機動性、生産性が阻害さ
れている。【解決手段】撮影装置Ｋ００に着脱可能なレンズ装置
Ｌ００において、バックフォーカスを調整するために移
動可能なバックフォーカス調整レンズ１０５と、このバ
ックフォーカス調整レンズを駆動するアクチュエータ５
０４と、このレンズ装置が組立調整時に装着された撮影
装置のフランジバック情報とこのレンズ装置が装着され
ている撮影装置のフランジバック情報との差分に基づい
てアクチュエータを駆動する制御手段５１４とを設け
る。また、このレンズ装置の組立調整時における温度情
報と使用しているときの温度情報との差分に基づいてア
クチュエータを駆動する制御手段５１４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影装置本体とか
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８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、高精度での調整を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
あり生産性やコスト上問題がある。

【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】但し、バックフォーカス調整機構の有無に
限らず、交換レンズとカメラとの組み合わせや温度によ
るカメラやレンズのバックフォーカス位置の変動によ
り、例えば、レンズのフォーカスの距離指標が２ｍを示
しているにもかかわらず、実際のピント位置は１ｍであ
ったり、無限であったりしてしまう。また、至近端や無
限端においてはピントが合うところがなくなってしまう
などということも生じ得る。

【００１９】このため、従来のカメラではバックフォー
カス位置は厳密な調整されている。したがって、生産に
おける所要時間や材質、管理などコスト的な負担が小さ
くない。また、カメラとレンズによる組み合わせや温度
によるピント変化に対するバックフォーカスの位置の変
動に対して、レンズには予め無限に対して超無限余裕を
多く持たせるなどの対策を講じている。

【００２０】さらに、オートフォーカス機能を有するレ
ンズにおいても、ベストピント位置がずれてしまった
り、検出できなかったり、あるいは前述した超無限余裕
を持たざるを得ないために合焦に時間がかかったりする
などの問題も生じてしまう。

【００２１】また、ピントを固定した状態で放置した状
態で撮影を行うような場合は、温度などの環境変化によ
るバックフォーカス位置のずれからピントずれが生じて
しまう。

【００２２】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決するた
め、本願第１の発明では、撮影装置に着脱可能なレンズ
装置において、バックフォーカスを調整するために移動
可能なバックフォーカス調整レンズと、このバックフォ
ーカス調整レンズを駆動するアクチュエータと、このレ
ンズ装置が組立調整時に装着された撮影装置のフランジ
バック情報とこのレンズ装置が装着されている撮影装置
のフランジバック情報との差分に基づいてアクチュエー
タを駆動する制御手段とを設けている。

【００２３】また、本願第２の発明のレンズ装置（例え
ば、撮影装置と一体型のレンズ装置）では、バックフォ
ーカスを調整するために移動可能なバックフォーカス調
整レンズと、この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、このレンズ装置の組立調整時にお
ける温度情報と使用しているときの温度情報との差分に
基づいてアクチュエータを駆動する制御手段とを設けて
いる。

【００２４】また、本願第３の発明では、撮影装置に着
脱可能なレンズ装置において、バックフォーカスを調整
するために移動可能なバックフォーカス調整レンズと、
この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、このレンズ装置の組立調整時における温度情報
と使用しているときの温度情報との差分に基づいてアク
チュエータを駆動する制御手段とを設けている。

【００２５】また、本願第４の発明では、撮影装置に着
脱可能なレンズ装置において、バックフォーカスを調整
するために移動可能なバックフォーカス調整レンズと、
この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、このレンズ装置が組立調整時に装着された撮影
装置のフランジバック情報とこのレンズ装置が装着され
ている撮影装置のフランジバック情報との差分およびこ
のレンズ装置の組立調整時における温度情報と使用して
いるときの温度情報との差分（例えば、両差分の和）に
基づいてアクチュエータを駆動する制御手段とを設けて
いる。

【００２６】これら第１から第４の発明のように、レン
ズ装置の組立調整時に装着された撮影装置のフランジバ
ック情報とこのレンズ装置が（現在）装着されている撮
影装置のフランジバック情報との差分や、レンズ装置の
組立調整時における温度情報と使用されているときの
（現在の）温度情報との差分に基づいて自動的にバック
フォーカス調整が行われるようにすることで、レンズ装
置の組立調整時におけるバックフォーカス位置の調整は
ある程度の範囲内で行えば足り、メカ的および光学的な
調整を大幅に省くことが可能となる。

【００２７】しかも、組立調整時に装着された撮影装置
のフランジバック情報や組立調整時におけるレンズ装置
の温度情報を記憶手段に記憶させておくことで、高精度
なバックフォーカス調整制御を行うことが可能になり、
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
ることができるとともに、撮影システムの携帯機動性を
向上させることが可能となる。

【００２８】なお、制御手段に、上記撮影装置のフラン
ジバック情報に加え、レンズ装置のバックフォーカス情
報やレンズ装置のズーム状態に応じたバックフォーカス
情報に基づいてアクチュエータを駆動させるようにして
もよい。

【００２９】カメラおよびレンズおよびレンズ装置のズ
ーム状態に応じたバックフォーカス情報が温度などの環
境変化によるズレにより変化するようにすることで、異
なるバック位置のカメラ及びレンズの組み合わせでか
つ、温度によるバック変化が生じるような場合でも自動
的に補正し、バック位置を保持できるようにするもので
ある。

【００３０】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。

【００３１】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。

【００３２】また、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微小振幅（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、撮影システムに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。

【００３３】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図１および図２
には、本発明の第１実施形態である撮影システムを構成
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。

【００３４】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。

【００３５】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。

【００３６】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バーである。また、４１
７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。

【００３７】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
進退させるフォーカスカム環である。３０５は２本の異
なる非線形カム溝を備え、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
時に進退させるズームカム環である。

【００３８】３０３はフォーカスカム環３０４とズーム
カム環３０５をそれらの内径部にて回転可能に嵌合保持
する固定鏡筒である。３０６は第１〜第５バー４０５，
４０６，４１７，４１８，４１９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、ズームカム環３０５のスラス
ト方向の位置決めを行うリレーホルダーである。

【００３９】３０２は第１〜第５バー４０５，４０６，
４１７，４１８，４１９を嵌合保持するとともに、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フォーカスカム環３０４のスラスト
方向の位置決めを行う前蓋である。

【００４０】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。

【００４１】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。

【００４２】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。

【００４３】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。

【００４４】なお、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する一方、ギヤリン
グ３０８，３１１は複雑な形状を有し、かつインナーギ
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。

【００４５】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。

【００４６】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。

【００４７】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。

【００４８】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。４
０３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。

【００４９】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。

【００５０】５０１は１群枠２０１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。

【００５１】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。

【００５２】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。

【００５３】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４０９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。

【００５４】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の直線カム溝に沿ってフォーカスカムコロ４
０２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。

【００５５】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。したがって、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。

【００５６】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
検出する。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。

【００５７】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。

【００５８】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。

【００５９】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。

【００６０】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。

【００６１】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。

【００６２】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。

【００６３】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。

【００６４】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。

【００６５】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。

【００６６】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。

【００６７】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。

【００６８】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。

【００６９】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。

【００７０】図３には、本実施形態の撮影システムの電
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
（撮影装置）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。

【００７１】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。

【００７２】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書き換え可能なメモリ（以下、ＥＥ
ＰＲＯＭと記す）である。

【００７３】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。

【００７４】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７０２〜７０４のそれぞれの射出
面近傍位置には、撮像素子である赤色感応ＣＣＤ７０
５、緑色感応ＣＣＤ７０６および青色感応ＣＣＤ７０７
が配置されている。これらＣＣＤ７０５〜７０７から出
力された信号は、カメラ信号処理回路７０８により映像
信号に変換される。

【００７５】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。

【００７６】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。

【００７７】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。

【００７８】次に、カメラ本体の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の補正制
御方法について説明する。

【００７９】カメラのバックフォーカス変動要因として
は、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
ンジバックの距離がある。

【００８０】このフランジバック距離は、個々のカメラ
本体にてばらつきがあるため、レンズとの組み合わせに
よってはバックフォーカスの位置がずれてしまう。した
がって、本実施形態では、どのようなカメラ本体とレン
ズとの組み合わせでもバックフォーカスが適正な位置に
設定されるようにする。

【００８１】また、カメラ本体内の温度変化によって
も、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距離が変動してしまう。このた
め、カメラ本体からのフランジバック情報は、温度によ
る変動も含めた情報となる。なお、カメラ本体からのフ
ランジバック情報は、単位をｍｍとした値でも、何らか
の取り決められた値であってもよく、バックフォーカス
調整時に駆動量を換算できれば特に限定されない。

【００８２】ここで、カメラ本体のフランジバック距離
のばらつきおよび温度などの環境変化によるフランジバ
ック距離の変動によってどのような問題が生じるのかを
具体的に説明する。

【００８３】例えば、レンズのフォーカスの距離指標が
２ｍを示しているにもかかわらず、実際のピント位置は
１ｍであったり、無限であったりしてしまう。また、至
近端や無限端においてピントが合うところがなくなって
しまうなどという問題も生じ得る。このため、従来のカ
メラのバックフォーカス位置は厳密に調整されている。
そして、これにより、生産時における所要時間や材質、
管理などコスト的な負担が小さくない。

【００８４】また、温度による補正ができないため、レ
ンズに予め無限に対して超無限余裕を多く持たせるなど
している。

【００８５】また、オートフォーカス機能を有する場合
も、ベストピント位置がずれてしまったり検出できなか
ったりするおそれがある。

【００８６】また、ピントを固定した状態で放置した後
に撮影を行うような場合に、温度などの環境変化による
ピント変動が生じてしまう。

【００８７】このように、従来、交換レンズ型の撮影シ
ステムのバックフォーカスの変動に関しては的確な対応
ができていないのが現状で、環境変化に弱く、精度も補
償できず、低生産性、高コストといった製品上極めて好
ましくない問題がある。

【００８８】本実施形態は、このバックフォーカスの変
動を考慮して、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。

【００８９】以下、図４のフローチャートを用いて、本
実施形態の撮影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。

【００９０】まず、ステップ（図では、Ｓと略す）１０
１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
１０２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１０１を経なくて
もよい。

【００９１】ステップ１０２では、レンズマイコン５１
４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。

【００９２】そして、ステップ１０３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に、遮光側である場
合には透光側に駆動する。

【００９３】そして、ステップ１０４にて、透光・遮光
の切り替わり位置を検出すると、ステップ１０５にて、
ステッピングモータ５０４を停止させる。

【００９４】次に、ステップ１０６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
パルスカウンタを所定の値（以下、リセット値と記す）
にする。このリセット値はリセット動作により所定の値
になるようにしておく。予めＥＥＰＲＯＭ５１５に所定
の値を記憶しておき、リセット動作に伴って設定するよ
うにしてもよい。バックフォーカスを所定の位置に調整
する際に何らかの絶対的な値が必要なためである。

【００９５】続いて、ステップ１０７では、レンズマイ
コン５１４は、予めＥＥＰＲＯＭ５１５に記憶されてい
る、本レンズの組立調整を行ったときに本レンズが装着
されたカメラ本体のフランジバック情報（レンズ調整時
フランジバック情報）を読み出す。

【００９６】ステップ１０８では、レンズマイコン５１
４はカメラマイコン７０９からレンズ調整時フランジバ
ック情報を受信する。

【００９７】なお、カメラから送られてくるフランジバ
ック情報は、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、温度によるフランジバックの変動
を温度情報から演算したり、予めデータテーブル形式で
記憶された情報を読み出したりしたものである。

【００９８】次に、ステップ１０９では、レンズマイコ
ン５１４は、ステップ１０７〜ステップ１０８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５
０４を駆動制御する。

【００９９】以下、この演算内容を説明する。ここで、レンズ調整時フランジバック情報：ＦＢａｄｊ取付時カメラフランジバック情報：ＦＢｎａｍａ適正なバックフォーカス位置：ＢＦｂｐレンズ調整時バックフォーカス位置：ＢＦａｄｊリセット位置：ＢＦｒｓｔパルス換算係数：Ｐｂｆリセット位置からの駆動量：ΔＢＦｒｓｔとすると、現在の適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐ
は、ＢＦｂｐ＝ＢＦａｄｊ＋（ＦＢｎａｍａ−ＦＢａｄｊ）
×Ｐｂｆとなる。

【０１００】すなわち、適正なバックフォーカス位置Ｂ
Ｆｂｐは、レンズ調整時フランジバック情報ＦＢａｄｊ
と、取付時フランジバック情報（現在レンズが装着され
ているカメラ本体のフランジバック情報）ＦＢｎａｍａ
との差分をパルス換算係数Ｐｂｆで乗じたものを、レン
ズ調整時バックフォーカス位置ＢＦａｄｊに加えたもの
である。

【０１０１】なお、パルス換算係数Ｐｂｆは、フランジ
バック情報からパルス数に換算するための係数であり、
フランジバック情報の形に合わせたものであればよい。
また、リセット位置から適切なバックフォーカス位置Ｂ
Ｆｂｐまでの駆動量ΔＢＦｒｓｔは、 ΔＢＦｒｓｔ＝ＢＦｂｐ−ＢＦｒｓｔと求まる。

【０１０２】そして、こうして求めた駆動量ΔＢＦｒｓ
ｔ分、すなわち適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐま
で第５群レンズ１０５の駆動を行い、ステップ１１０に
てリセット動作の完了となる。

【０１０３】続いて、ステップ１１１で、カメラマイコ
ン７０９は、撮影システムを撮影可能な待機状態（撮影
スタンバイモード）とする。

【０１０４】次に、ステップ１１２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
ランジバックの変動を含めたフランジバック情報をレン
ズマイコン５１４に送信し、これをレンズマイコン５１
４が受け取る。これは、ＣＣＤ等のカメラ内部の発熱体
によるものや外部の撮影環境等による影響で変化するも
のである。

【０１０５】また、ステップ１１３では、レンズマイコ
ン５１４は、ステップ１０７で取得したレンズ調整時フ
ランジバック情報と、ステップ１１２にて取得した取付
カメラバックフォーカス情報とから、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。

【０１０６】以下、この演算内容について説明する。こ
こで、前回までのバックフォーカス位置：ＢＦｐａｓｔ現在のバックフォーカス位置からの駆動量：ΔＢＦとすると、求める適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐ
は、ＢＦｂｐ＝ＢＦａｄｊ＋（ＦＢｎａｍａ−ＦＢａｄｊ）
×Ｐｂｆとなる。すなわち、適正なバックフォーカス位置ＢＦｂ
ｐは、レンズ調整時フランジバック情報ＦＢａｄｊと、
取付時カメラフランジバック情報ＦＢｎａｍａとの差分
にパルス換算係数Ｐｂｆを乗じ、その結果にレンズ調整
時バックフォーカス位置ＢＦａｄｊを加えたものであ
る。

【０１０７】また、リセット位置から適正なバックフォ
ーカス位置ＢＦｂｐまでの駆動量ΔＢＦは、 ΔＢＦ＝ＢＦｂｐ−ＢＦｐａｓｔと求まる。

【０１０８】そして、こうして求めた駆動量ΔＢＦだ
け、すなわち適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐまで
第５群レンズ１０５の駆動を行い、バックフォーカスの
補正を行う。

【０１０９】ステップ１１４において、撮影スタンバイ
モードにあるときはステップ１１２からステップ１１３
をループし、電源ＯＦＦの要求でこのモードが解除され
た場合は、ステップ１１５で電源がＯＦＦされる。

【０１１０】ここで、フランジバック情報の検出・補正
は、カメラの垂直同期周波数に合わせた６０分の１秒
（ＮＴＳＣ方式の場合）や５０分の１秒（ＰＡＬ方式の
場合）で行ってもよいし、ある固定の周波数や任意のタ
イミングであったりしてもよく、温度変化による補正を
行うための必要な時間であれば特に限定するものではな
い。

【０１１１】ただし、あまりに長時間間隔での補正の場
合、温度変化が激しい場合などでは、温度に対するバッ
クフォーカス位置の変化が生じ、ずれが生じるることに
なるため、好ましくない。

【０１１２】（第２実施形態）本実施形態は、レンズ装
置の温度変化によるバックフォーカス変動の補正を行う
ものであり、ここでは、図１〜図３に示した撮影システ
ムを構成するフロントフォーカス式交換レンズ装置を用
いて説明を行う。但し、これらの説明は第１実施形態に
て行っているため省略する。

【０１１３】レンズ装置のバックフォーカスの変動要因
とこのレンズ装置におけるバックフォーカスの補正制御
方法について以下説明する。

【０１１４】レンズ装置のバックフォーカス変動要因と
しては、これを構成する鏡筒およびレンズの温度による
変形によるものがある。例えば、鏡筒の伸縮によるレン
ズ間隔の変化に伴うバックフォーカス位置の変動や、レ
ンズ自体の温度による膨張・収縮によるバックフォーカ
スの変動である。特に、レンズとしてガラスではなくプ
ラスチックのような線膨張係数の大きい材質を使用した
場合は、より温度によるバックフォーカス変動が顕著で
ある。

【０１１５】ここで、レンズのバックフォーカスの変動
によりどのような問題が生じるのかを具体的に説明す
る。

【０１１６】例えば、レンズのフォーカスの距離指標が
２ｍを示しているにもかかわらず、実際のピント位置は
１ｍであったり、無限であったりしてしまう。また、至
近端や無限端においてピントが合うところがなくなって
しまうなどの問題も生じ得る。このため、従来のレンズ
のバックフォーカス位置は厳密に調整されている。した
がって、生産における所要時間や材質、管理などコスト
的な負担が小さくない。また、温度による補正ができな
いため、レンズに予め無限に対して超無限余裕を多く持
たせるなどしている。

【０１１７】また、オートフォーカス機能を有する場合
も、ベストピント位置がずれてしまったり検出できなか
ったりするおそれもある。

【０１１８】また、ピントを固定した状態で放置した後
に撮影を行うような場合に、温度などの環境変化による
ピント変動が生じてしまう。

【０１１９】このように、従来は、交換レンズ型撮影シ
ステムのバックフォーカス変動に関しては的確な対応が
できていないのが現状で、環境変化に弱く、精度も補償
できず、低生産性、高コストといった製品上極めて好ま
しくない問題がある。

【０１２０】本実施形態は、このバックフォーカス変動
を考慮して、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。

【０１２１】以下、図５のフローチャートを用いて、本
実施形態の撮影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。

【０１２２】まず、ステップ２０１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２０２に進む。電源Ｏ
Ｎ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２０１を経なくてもよい。

【０１２３】ステップ２０２では、レンズマイコン５１
４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２０３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５
０４を駆動する。具体的には、フォトインタラプタ５０
５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。

【０１２４】そして、ステップ２０４にて透光・遮光の
切り替わり位置を検出すると、ステップ２０５にて、ス
テッピングモータ５０４を停止させる。

【０１２５】次に、ステップ２０６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
パルスカウンタをリセット値にする。このリセット値は
リセット動作により所定の値になるようにしておく。予
めＥＥＰＲＯＭ５１５に所定の値を記憶しておき、リセ
ット動作に伴って設定されるようにしてもよい。バック
フォーカスを所定の位置に調整する際に何らかの絶対的
な値が必要なためである。

【０１２６】続いて、ステップ２０７では、レンズマイ
コン５１４は、レンズの組立調整を行ったときのレンズ
の温度情報を読み出す。ステップ２０８では、レンズマ
イコン５１４はレンズの現在の温度情報を読み込む。

【０１２７】なお、レンズ調整時の温度情報はＥＥＰＲ
ＯＭ５１５等の書き換え可能なメモリに予め記憶されて
おり、レンズマイコン５１４は、温度によるフランジバ
ックの変動を、レンズ調整時の温度情報と現在の温度情
報とから補正するための演算を行う。

【０１２８】次に、ステップ２０９では、レンズマイコ
ン５１４は、ステップ２０７〜ステップ２０８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５
０４を駆動制御する。

【０１２９】以下、この演算内容について説明する。こ
こで、レンズ調整時温度情報：Ｔａｄｊ現在のレンズ温度情報：Ｔｎａｍａ適正なバックフォーカス位置：ＢＦｂｐレンズ調整時バックフォーカス位置：ＢＦａｄｊリセット位置：ＢＦｒｓｔ温度係数：ＴＰｂｆリセット位置からの駆動量：ΔＢＦｒｓｔとすると、現在の適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐ
は、ＢＦｂｐ＝ＢＦａｄｊ＋（Ｔｎａｍａ−Ｔａｄｊ）×Ｔ
Ｐｂｆとなる。

【０１３０】すなわち、適正なバックフォーカス位置Ｂ
Ｆｂｐは、レンズ調整時の温度情報Ｔａｄｊと現在の温
度情報Ｔｎａｍａとの差分をレンズ調整時バックフォー
カス位置ＢＦａｄｊに加えたものである。

【０１３１】ここで、温度係数ＴＰｂｆは、温度情報差
からバックフォーカスのステップ数がいくつかを算出す
るための単位あたりのバックフォーカス移動量で、例え
ば温度１℃あたりのバックフォーカス移動パルス数だっ
たり、演算上都合の良い単位あたりのバックフォーカス
ステップ数であってもよい。

【０１３２】また、この温度係数ＴＰｂｆは、レンズの
敏感度、ズーム位置、フォーカス位置などに応じてそれ
ぞれの値を持ってもよい。また、リセット位置から適正
なバックフォーカス位置ＢＦｂｐまでの駆動量ΔＢＦｒ
ｓｔは、 ΔＢＦｒｓｔ＝ＢＦｂｐ−ＢＦｒｓｔと求まる。そして、適正なバックフォーカス位置ＢＦｂ
ｐまで第５群レンズ１０５を駆動し、ステップ２１０に
てリセット動作の完了となる。

【０１３３】続いて、ステップ２１１では、カメラマイ
コン７０９は、撮影システムを撮影可能な待機状態（撮
影スタンバイモード）とする。

【０１３４】次に、ステップ２１２では、レンズマイコ
ン５１４は現在のレンズの温度情報を読み込む。これ
は、マイコン等のレンズ内部の発熱体によるものや外部
の撮影環境等による影響で変化するものである。

【０１３５】また、ステップ２１３では、レンズマイコ
ン５１４は、ステップ２０７で取得したレンズ調整時の
温度情報と、ステップ２１２にて取得した現在のレンズ
の温度情報とから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。

【０１３６】以下、この演算内容について説明する。こ
こで、前回までのバックフォーカス位置：ＢＦｐａ
ｓｔ現在のバックフォーカス位置からの駆動量：ΔＢＦとすると、求める適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐ
は、ＢＦｂｐ＝ＢＦａｄｊ＋（Ｔｎａｍａ−Ｔａｄｊ）×Ｔ
Ｐｂｆとなる。

【０１３７】すなわち、適正なバックフォーカス位置Ｂ
Ｆｂｐは、レンズ調整時の温度情報Ｔａｄｊと現在のレ
ンズの温度情報Ｔｎａｍａとの差分を、レンズ調整時バ
ックフォーカス位置ＢＦａｄｊに加えたものである。ま
た、リセット位置から適正なバックフォーカス位置ＢＦ
ｂｐまでの駆動量ΔＢＦは、 ΔＢＦ＝ＢＦｂｐ−ＢＦｐａｓｔと求まる。これにより、駆動量ΔＢＦ、すなわち適正な
バックフォーカス位置ＢＦｂｐまで第５群レンズ１０５
を駆動すれば、バックフォーカスの補正を行うことがで
きる。

【０１３８】そして、ステップ２１４では、撮影スタン
バイモードにある場合は、ステップ２１２からステップ
２１３をループし、電源ＯＦＦ要求でこのモードが解除
された場合はステップ２１５で電源がＯＦＦされる。

【０１３９】ここで、レンズの温度情報の検出・補正
は、カメラの垂直同期周波数に合わせた６０分の１秒や
５０分の１秒だったり、ある固定の周波数や任意のタイ
ミングであったりしてもよく、温度変化による補正を行
うための必要な時間であれば特に限定するものではな
い。ただし、あまりに長時間間隔での補正の場合、温度
変化が激しい場合など、温度に対するバックフォーカス
位置の変化が生じ、ずれが生じるることになるため好ま
しくない事はいうまでもない。

【０１４０】また、本実施形態では、レンズの温度によ
るバックフォーカスの変動の補正を交換レンズの例で行
ったが、これに限らず、カメラと一体型のものであって
も同様な補正が行える。

【０１４１】（第３実施形態）本実施形態は、カメラ本
体のバックフォーカスの変動およびレンズ装置の温度変
化によるバックフォーカス変動の補正を合わせて行うも
のであり、図１〜図３に示した撮影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用いて説明を行
う。ただし、これらの説明は第１実施形態１にて行って
いるため省略する。

【０１４２】レンズの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の補正制御方法につ
いて説明する。

【０１４３】カメラ本体のバックフォーカス変動要因と
しては、第１実施形態で述べたように、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の距離
がある。

【０１４４】このフランジバック距離は個々のカメラに
よってばらつきがあるため、レンズとの組み合わせによ
ってはバックフォーカスの位置がずれてしまう。したが
って、本実施形態では、どのようなカメラ本体とレンズ
装置の組み合わせでも、バックフォーカスが適正な位置
にくるようにする。

【０１４５】また、カメラ本体内の温度変化によって
も、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距離が変動してしまう。このた
め、カメラ本体からのフランジバック情報は、この温度
による変動も含めた情報である。なお、カメラ本体から
のフランジバック情報は、単位をｍｍとした値でも、何
らかの取り決められた値であってもよく、バックフォー
カス調整時に駆動量を換算できれば特に限定されない。

【０１４６】また、第２実施形態で述べたように、レン
ズのバックフォーカス変動要因として、これを構成する
鏡筒およびレンズの温度によるものがある。例えば、鏡
筒の伸縮によるレンズ間隔の変化に伴うバックフォーカ
ス位置の変動や、レンズ自体の温度による膨張・収縮に
よるバックフォーカスの変動である。特に、レンズとし
てガラスではなくプラスティックのような線膨張係数の
大きい材質を使用した場合は、より温度によるバックフ
ォーカス変動が顕著である。

【０１４７】ここで、カメラ本体のフランジバック距離
のばらつきおよび温度などの環境変化によるフランジバ
ック距離の変動、さらにはレンズ装置の温度によるバッ
クフォーカス位置の変動によってどのような問題が生じ
るのかを具体的に説明する。

【０１４８】例えば、レンズのフォーカスの距離指標が
２ｍを示しているにもかかわらず、実際のピント位置は
１ｍであったり無限であったりしてしまう。また、至近
端や無限端においてピントが合うところがなくなってし
まうなどという問題も生じ得る。

【０１４９】このため、従来のカメラのバックフォーカ
ス位置は厳密に調整されている。したがって、生産にお
ける所要時間や材質、管理などコスト的な負担が小さく
ない。また、温度による補正ができないため、レンズに
は予め無限に対して超無限余裕を多く持たせるなどして
いる。

【０１５０】また、オートフォーカス機能を有する場合
も、ベストピント位置がずれてしまったり検出できなか
ったりしてしまう。

【０１５１】また、ピントを固定した状態で放置した後
に撮影を行うような場合には、温度などの環境変化によ
るピント変動が生じてしまう。

【０１５２】このように、従来の交換レンズ型撮影シス
テムでは、バックフォーカスの変動に関して的確な対応
ができていないのが現状であり、環境変化に弱く、精度
も補償できず、低生産性、高コストといった製品上、極
めて好ましくない問題があるのである。

【０１５３】本実施形態は、このバックフォーカス変動
を考慮して、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。

【０１５４】以下、図６のフローチャートを用いて、本
実施形態の撮影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。

【０１５５】まず、ステップ３０１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３０２に進む。電源Ｏ
Ｎ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２０１を経なくてもよい。

【０１５６】ステップ３０２では、レンズマイコン５１
４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３０３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５
０４を駆動する。具体的には、フォトインタラプタ５０
５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。

【０１５７】そして、ステップ３０４にて透光・遮光の
切り替わり位置を検出すると、ステップ３０５にて、ス
テッピングモータ５０４を停止させる。

【０１５８】次に、ステップ３０６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
パルスカウンタをリセット値にする。このリセット値は
リセット動作により所定の値になるようにしておく。予
めＥＥＰＲＯＭ５１５に所定の値を記憶しておき、リセ
ット動作に伴って設定されるわうにしてもよい。バック
フォーカスを所定の位置に駆動する際に何らかの絶対的
な値が必要なためである。

【０１５９】続いて、ステップ３０７では、レンズマイ
コン５１４は、予めＥＥＰＲＯＭ５１５に記憶されてい
る、レンズの組立調整を行ったときにレンズが装着され
たカメラ本体のフランジバック情報を読み出す。

【０１６０】ステップ３０８では、レンズマイコン５１
４は、カメラマイコン７０９からフランジバック情報を
受信する。

【０１６１】なお、カメラ本体から送られてくるフラン
ジバック情報は、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、温度によるフランジバック
の変動を温度情報から演算したり、予めデータテーブル
形式で記憶された情報を読み出したりしたものである。

【０１６２】続いて、ステップ３０９では、レンズマイ
コン５１４は、レンズの組立調整を行ったときのレンズ
の温度情報を読み出す。ステップ３１０では、レンズマ
イコン５１４はレンズの現在の温度情報を読み込む。

【０１６３】なお、レンズ調整時の温度情報は、ＥＥＰ
ＲＯＭ５１５等の書き換え可能なメモリに予め記憶され
ており、レンズマイコン５１４は、温度によるフランジ
バックの変動を、レンズ調整時の温度情報と現在の温度
情報とから補正するための演算を行う。

【０１６４】次に、ステップ３１１では、レンズマイコ
ン５１４は、ステップ３０７〜ステップ３１０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５
０４を駆動制御する。

【０１６５】以下、この演算内容について説明する。こ
こで、レンズ調整時フランジバック情報：ＦＢａｄｊ取付時カメラフランジバック情報：ＦＢｎａｍａレンズ調整時の温度情報：Ｔａｄｊ現在のレンズの温度情報：Ｔｎａｍａ適正なバックフォーカス位置：ＢＦｂｐレンズ調整時バックフォーカス位置：ＢＦａｄｊリセット位置：ＢＦｒｓｔパルス換算係数：Ｐｂｆ温度係数：ＴＰｂｆリセット位置からの駆動量：ΔＢＦｒｓｔとすると、現在の適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐ
は、ＢＦｂｐ＝ＢＦａｄｊ＋（ＦＢｎａｍａ−ＦＢａｄｊ）
×Ｐｂｆ＋（Ｔｎａｍａ−Ｔａｄｊ）×ＴＰｂｆとなる。

【０１６６】すなわち、適正なバックフォーカス位置Ｂ
Ｆｂｐは、レンズ調整時フランジバック情報ＦＢａｄｊ
と取付時カメラフランジバック情報ＦＢｎａｍａとの差
分をパルス換算係数Ｐｂｆで乗じたものと、レンズ調整
時の温度情報Ｔａｄｊと現在の温度情報Ｔｎａｍａとの
差分に温度係数ＴＰｂｆを乗じたものとをレンズ調整時
バックフォーカス位置ＢＦａｄｊに加えたものである。

【０１６７】ここで、パルス換算係数Ｐｂｆは、フラン
ジバック情報からパルス数に換算するための係数でフラ
ンジバック情報の形にあわせたものであればよい。ま
た、温度係数ＴＰｂｆは、温度情報差からバックフォー
カスのステップ数がいくつかを算出するための単位あた
りのバックフォーカス移動量で、例えば温度１℃あたり
のバックフォーカス移動パルス数であったり、演算上都
合の良い単位あたりのバックフォーカスステップ数であ
ったりしてもよい。

【０１６８】また、この温度係数ＴＰｂｆは、レンズの
敏感度やズーム位置やフォーカス位置などに応じてそれ
ぞれの値を持ってもよい。

【０１６９】また、リセット位置から適正なバックフォ
ーカス位置ＢＦｂｐまでの駆動量ΔＢＦｒｓｔは、 ΔＢＦｒｓｔ＝ＢＦｂｐ−ＢＦｒｓｔと求まる。

【０１７０】そして、駆動量ΔＢＦｒｓｔだけ、すなわ
ち適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐまで第５群レン
ズ１０５の駆動を行い、ステップ３１２にてリセット動
作の完了となる。

【０１７１】続いて、ステップ３１３で、カメラマイコ
ン７０９は、撮影システムを撮影可能な待機状態（撮影
スタンバイモード）とする。

【０１７２】次に、ステップ３１４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
ランジバックの変動を含めたフランジバック情報をレン
ズマイコン５１４に送信する。レンズマイコン５１４は
この情報を受け取る。これは、ＣＣＤ等のカメラ内部の
発熱体によるものや外部の撮影環境等による影響で変化
するものである。

【０１７３】ステップ３１５では、レンズマイコン５１
４は、現在のレンズの温度情報を読み込む。これは、マ
イコン等のレンズ内部の発熱体によるものや外部の撮影
環境等による影響で変化するものである。

【０１７４】また、ステップ３１６では、レンズマイコ
ン５１４は、ステップ３０７で取得したレンズ調整時フ
ランジバック情報と、ステップ３１４にて取得した取付
時カメラバックフォーカス情報と、ステップ３０９で取
得したレンズ調整時の温度情報と、ステップ３１５にて
取得した現在のレンズの温度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５
０４の駆動制御を行う。

【０１７５】以下、この演算内容について説明する。こ
こで、前回までのバックフォーカス位置：ＢＦ
ｐａｓｔ現在のバックフォーカス位置からの駆動量：ΔＢ
Ｆとすると、求める適正なバックフォーカス位置ＢＦｂｐ
は、ＢＦｂｐ＝ＢＦａｄｊ＋（ＦＢｎａｍａ−ＦＢａｄｊ）
×Ｐｂｆ＋（Ｔｎａｍａ−Ｔａｄｊ）×ＴＰｂｆとなる。

【０１７６】すなわち、適正なバックフォーカス位置Ｂ
Ｆｂｐは、レンズ調整時フランジバック情報ＦＢａｄｊ
と取付時カメラフランジバック情報ＦＢｎａｍａとの差
分にパルス換算係数Ｐｂｆを乗じたものと、レンズ調整
時の温度情報Ｔａｄｊと現在のレンズの温度情報Ｔｎａ
ｍａとの差分に温度係数ＴＰｂｆを乗じたものとをレン
ズ調整時バックフォーカス位置ＢＦａｄｊに加えたもの
である。

【０１７７】また、リセット位置から適正なバックフォ
ーカス位置ＢＦｂｐまでの駆動量ΔＢＦは、 ΔＢＦ＝ＢＦｂｐ−ＢＦｐａｓｔと求まる。

【０１７８】そして、駆動量ΔＢＦだけ、すなわち適正
なバックフォーカス位置ＢＦｂｐまで第５群レンズ１０
５の駆動を行い、バックフォーカスの補正を行う。

【０１７９】ステップ３１７で撮影スタンバイモードに
ある場合は、ステップ３１４からステップ２１６をルー
プしており、電源ＯＦＦの要求でこのモードが解除され
た場合はステップ３１８で電源がＯＦＦされる。

【０１８０】ここで、カメラのフランジバック情報の取
得およびレンズの温度情報の検出・補正は、カメラの垂
直同期周波数に合わせた６０分の１秒（ＮＴＳＣ方式の
場合）や５０分の１秒（ＰＡＬ方式の場合）で行っても
よいし、ある固定の周波数や任意のタイミングで行って
もよく、温度変化による補正を行うために必要な時間で
あれば特に限定されない。

【０１８１】ただし、あまりに長時間間隔での補正の場
合、温度変化が激しい場合など、温度に対するバックフ
ォーカス位置の変化が生じ、ずれが生じることになるた
め、好ましくない。

【０１８２】（第４実施形態）図７には、本発明の第４
実施形態である撮影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。

【０１８３】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異なるる部分についてのみ
説明する。

【０１８４】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。

【０１８５】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。

【０１８６】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。

【０１８７】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。

【０１８８】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。

【０１８９】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。

【０１９０】また、上記各実施形態では、ＣＣＤにより
撮像を行う撮影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影システムにも適用でき
る。

【０１９１】

【発明の効果】以上説明したように、本願第１から第４
の発明によれば、レンズ装置の組立調整時に装着された
撮影装置のフランジバック情報とこのレンズ装置が（現
在）装着されている撮影装置のフランジバック情報との
差分や、レンズ装置の組立調整時における温度情報と使
用されているときの（現在の）温度情報との差分に基づ
いて自動的にバックフォーカス調整が行われるようにし
ているので、レンズ装置の組立調整時におけるバックフ
ォーカス位置の調整はある程度の範囲内で行えば足り、
メカ的および光学的な調整を大幅に省くことができる。

【０１９２】このため、従来見られたような、レンズの
フォーカスの距離指標の示す距離と実際のピント位置と
がずれたり、至近端や無限端においてピントが合うとこ
ろがなくなるという問題を解決することができる。さら
に、生産における所要時間や材質、管理などコスト的な
負担を大幅に縮小することができる。また、カメラのフ
ランジバック位置や温度による補正ができるため、レン
ズ装置に必要以上な超無限余裕を多く持たせる必要もな
くなる。また、オートフォーカス機能を有する場合にお
いて、ベストピント位置がずれてしまったり検出できな
かったりするというような問題も解決することができ
る。また、ピントを固定した状態で放置した後に撮影を
行う場合でも、温度などの環境変化によるピントズレを
補正できる。

【０１９３】しかも、組立調整時に装着された撮影装置
のフランジバック情報や組立調整時におけるレンズ装置
の温度情報を記憶手段に記憶させておくようにすれば、
高精度なバックフォーカス調整制御を行うことができ、
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
ることができるとともに、撮影システムの携帯機動性を
向上させることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である撮影システムに用
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】上記撮像システムの動作フローチャート。

【図６】上記撮像システムの動作フローチャート。

【図７】本発明の第４実施形態である撮影システムに用
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８】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・・ＥＥＰＲＯＭ５２０・・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ＣＣＤ７０６・・緑色感応ＣＣＤ７０７・・青色感応ＣＣＤ７０８・・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）Ｇ０２Ｂ 7/10 Ｇ０２Ｂ 7/10 ＺＧ０３Ｂ 17/14 Ｇ０３Ｂ 17/14 Ｈ０４Ｎ 5/232 ＡＨ０４Ｎ 5/232 Ｇ０２Ｂ 7/04 ＥＦターム(参考） 2H044 AC01 AH01 AH13 BE02 BE18 DA01 DB02 DC02 EC07 EC08 EF01 EF05 2H101 EE08 5C022 AB21 AB66 AC41 AC54 AC74 AC78

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】撮影装置に着脱可能なレンズ装置であっ
て、バックフォーカスを調整するために移動可能なバックフ
ォーカス調整レンズと、この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、このレンズ装置が組立調整時に装着された撮影装置のフ
ランジバック情報とこのレンズ装置が装着されている撮
影装置のフランジバック情報との差分に基づいて前記ア
クチュエータを駆動する制御手段とを有することを特徴
とするレンズ装置。
【請求項２】バックフォーカスを調整するために移動
可能なバックフォーカス調整レンズと、この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、このレンズ装置の組立調整時における温度情報と撮影に
使用しているときの温度情報との差分に基づいて前記ア
クチュエータを駆動する制御手段とを有することを特徴
とするレンズ装置。
【請求項３】撮影装置に着脱可能なレンズ装置であっ
て、バックフォーカスを調整するために移動可能なバックフ
ォーカス調整レンズと、この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、このレンズ装置の組立調整時における温度情報と使用し
ているときの温度情報との差分に基づいて前記アクチュ
エータを駆動する制御手段とを有することを特徴とする
レンズ装置。
【請求項４】撮影装置に着脱可能なレンズ装置であっ
て、バックフォーカスを調整するために移動可能なバックフ
ォーカス調整レンズと、この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、このレンズ装置が組立調整時に装着された撮影装置のフ
ランジバック情報とこのレンズ装置が装着されている撮
影装置のフランジバック情報との差分およびこのレンズ
装置の組立調整時における温度情報と撮影に使用してい
るときの温度情報との差分に基づいて前記アクチュエー
タを駆動する制御手段とを有することを特徴とするレン
ズ装置。
【請求項５】前記制御手段は、このレンズ装置が組立
調整時に装着された撮影装置のフランジバック情報とこ
のレンズ装置が装着されている撮影装置のフランジバッ
ク情報との差分およびこのレンズ装置の組立調整時にお
ける温度情報と使用しているときの温度情報との差分の
和に基づいて前記アクチュエータを駆動することを特徴
とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】フロントフォーカス方式であることを特
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。
【請求項７】プラスチック製のレンズを有することを
特徴とする請求項２から５のいずれかに記載のレンズ装
置。
【請求項８】このレンズ装置が組立調整時に装着され
た撮影装置のフランジバック情報を記憶する記憶手段を
有することを特徴とする請求項１又は４に記載のレンズ
装置。
【請求項９】このレンズ装置の組立調整時における温
度情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請
求項２から５のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項１０】前記制御手段は、このレンズ装置の初
期化動作時に前記アクチュエータを駆動することを特徴
とする請求項１から５のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項１１】前記制御手段は、このレンズ装置の撮
影待機時に前記アクチュエータを駆動することを特徴と
する請求項１から５のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項１２】前記制御手段は、焦点調節状態の検出
のために前記バックフォーカス調整レンズを微小振幅動
作させるよう前記アクチュエータを駆動することを特徴
とする請求項１から５のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項１３】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５のいずれ
かに記載のレンズ装置。
【請求項１４】前記制御手段は、このレンズ装置が組
立調整時に装着された撮影装置のフランジバック情報を
温度情報に応じて補正することを特徴とする請求項１，
４又は５に記載のレンズ装置。
【請求項１５】請求項１，３，４および５に記載のレ
ンズ装置が装着される撮影装置であって、前記レンズ装
置に対してフランジバック情報を送信することを特徴と
する撮影装置。
【請求項１６】請求項２に記載のレンズ装置を備えた
ことを特徴とする撮影装置。
【請求項１７】請求項１から１３のいずれかに記載の
レンズ装置と、このレンズ装置が装着される撮影装置と
から構成されることを特徴とする撮影システム。