JP2004085795A - バック交換式カメラ - Google Patents

Abstract

【課題】バック毎に異なるピント許容値、感度に応じて正確に対応し、精度の高い写真撮影を行うことができるバック交換式カメラを提供する。
【解決手段】電子スチルバック内に、撮像素子の画素サイズに関する情報および撮像素子の感度に関する情報を記憶する。画素サイズ情報および感度情報はカメラボディ部に伝達される。カメラボディ部は合焦判定手段が焦点検出結果の合焦状態を判定するとき、画素サイズと撮影レンズの開放Ｆ値情報とを掛けた値以下の値を判定基準値にする。また、露出演算手段が露出演算する場合、電子スチルバック側からの撮像素子の感度に関する情報を用いて露出演算を行う。
【選択図】　　　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は電子スチルバック等を交換するタイプのカメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
フィルムバック交換式カメラは、ロールフィルムを使った、中判，大判と呼ばれるタイプのカメラが多い。
図６は従来からのフィルムバック交換式カメラの一例を示す概略図であり、６×４．５サイズの中判カメラの構成例である。
図に示すようにレンズ部，カメラボディ部，フィルムバックで構成され、フィルムバックの中にはフィルムを装填する中枠７０１が存在する。
【０００３】
フィルムバック交換式の利点は種類の異なるフィルムを複数のバックに装填しておき、撮影途中に自由にバック交換することによってフィルム交換ができることである。バック交換式でないカメラでは一度フィルムを装填するとフィルムの最後まで撮影するか、残りのフィルムを撮影に使わずに無駄にしないとフィルム交換ができない。
また、バック交換式であれば異なるフィルムフォーマットのバックを作ることも可能である。
【０００４】
このような利便性のあるバック交換式カメラであるが、近年、電子映像化が進みフィルムバックにＣＣＤセンサのような撮像素子を備えた電子スチルバックも出始めている。
電子スチルバックを備えると言うことは、バック交換式カメラに更なる利便性を与える。フィルムの場合は交換式が便利とは言え、最終的に撮影結果を見るためには現像しなければならず、リアルタイム性に欠ける。また、撮影ショットが増えればフィルムコスト，現像コストも増加する。それに比べ、電子カメラはその場で映像を確認できる、ディジタルデータとして記憶媒体の容量次第では無限の撮影が可能など、フィルム写真には無い利便性を持つ。
バック交換式カメラにおいて電子スチルバックを持つことはこのような利便性をシステムに与えることができるのである。
【０００５】
次に、写真におけるピントの考え方を説明する。
銀塩写真の場合、オートフォーカスでのピント精度の狙い値は、「許容錯乱円径」を基に決定している。最小錯乱円径はフィルム画面サイズに関係なく、約２５０ｍｍで目に入る視角範囲約５０°で鑑賞できるように写真を作った場合の許容限界値である。人間の目の分解能は２′〜３′と言われており、このことから許容錯乱円径は画面対角長の１／１０００〜１／１５００になる。
一般に広く使われている３５ｍｍフィルムの場合、画面対角は４３．３ｍｍであるからフィルム面上での最小錯乱円径は約０．０２９〜０．０４３ｍｍである。
【０００６】
フィルム（撮像素子）サイズが異なっても、評価写真の大きさが一定になるのでフィルムサイズ（画面サイズ）が小さくなるほど、許容錯乱円径も小さくなり、ピント精度も厳しくなる。
このような考えに基づいて、銀塩フィルムと撮像素子での許容錯乱円径を算出すると表１になる。ここでは、対角線長１／１３００とした。比率は、３５ｍｍフィルムを１とした場合の錯乱円径の比率である。
【表１】

【０００７】
従来の銀塩フィルムにおけるピントの考えをイメージセンサにあてはめるとこのような結果になるが、電子カメラにおける撮影画像は容易にトリミング、拡大鑑賞が可能であり、評価写真の大きさを一定としていた銀塩写真時代の考えを適用するのは誤りである。
そうなると、おのずと許容錯乱円径は画像の１ピクセルが必要となってくる。表２は各イメージセンサの画素サイズ例である。
【表２】

【０００８】
このように、フィルムサイズ，撮像素子の画素サイズによってピントの許容値が異なることになる。
【０００９】
次に焦点検出手段について説明する。
焦点検出手段には、位相差方式と呼ばれる方式がある。
図７は位相差式焦点検出手段の構成を説明するための図である。撮影レンズ６０１の射出瞳の異なる部分を通過した光束はフィルム等価面近傍に結像させられる。すなわち、視野マスク６０２，コンデンサレンズ６０３，絞りマスク６０４を経て、１対の再結像レンズ６０５によって被写体光が光電変換素子６０６上に結像させられる。この像間隔はピント位置によって広がったり、狭くなったりする。その２つの像の相関をとり像間隔を算出して焦点ズレ量を求めるものである。
【００１０】
この焦点検出した結果が合焦であるか否かの判定を行い、非合焦であれば撮影レンズの駆動を行い合焦状態にする。このときの判定基準の基となるのが、前述したピントの許容値である。ピントの許容値は先に述べた通り、銀塩フィルムであれば画面サイズ、電子的撮像素子であれば画素サイズに応じて変化させなければならない。
さらにバックによって異なる情報が、フィルムで言えばＩＳＯ感度に相当する情報が挙げられる。従来からフィルムに関してはフィルムバックにフィルム感度設定手段があり、装填したフィルムの感度に応じて設定が可能である。
【００１１】
電子スチルバックにもＩＳＯ感度に相当する情報があり、使用する撮像素子、処理回路の構成により異なる。このため感度情報も正しくカメラボディ部に伝達されないと、撮像部への露光量を決定する露出演算が正確に行われないことになる。
これらバック毎の対応のため、特開平１１−１７７８７２　の提案が成されている。
しかしながら、この提案によれば、撮像素子の画素密度が高密度であれば合焦判定基準をより高い精度のものに、低密度では低い精度のものにという相対的な関係しか述べられていない。
また、感度に関する技術開示はなされていない。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は以上の状況に鑑みなしたもので、その目的はバック毎に異なるピント許容値、感度に応じて正確に対応し、精度の高い写真撮影を行うことができるバック交換式カメラを提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するために本発明によるバック交換式カメラは、電子スチルバックのように撮像部を交換できるカメラにおいて、前記電子スチルバック内に、撮像素子の画素サイズに関する情報を記憶する記憶手段および前記記憶手段から情報を読み出し、カメラ本体へ伝達する手段を有し、前記カメラ本体に、焦点検出手段，焦点検出結果の合焦状態を判定する合焦判定手段および撮影レンズの開放Ｆ値情報を有し、前記合焦判定手段は、合焦判定時の判定基準値を（画素サイズ×開放Ｆ値）以下の値にすることを特徴とする。
また、本発明は、電子スチルバックのように撮像部を交換できるカメラにおいて、前記電子スチルバック内に、撮像素子の感度に関する情報を記憶する記憶手段および前記記憶手段から情報を読み出し、カメラ本体へ伝達する手段を有し、前記カメラ本体に、撮像部への露光量を算出する露出演算手段を有し、前記露出演算手段は、前記電子スチルバック側からの撮像素子の感度に関する情報を用いて露出演算を行うことを特徴とする。
【００１４】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の実施の形態を詳しく説明する。
図１は本発明によるフィルムバック交換式カメラの実施の形態を示す断面図である。大きく分けてレンズ部，カメラボディ部およびバックの３部分で構成されている。レンズ部もバック同様交換式の一眼レフカメラである。バックは撮像素子を搭載した電子スチルバックである。
レンズ部はレンズ１００の他、フォーカス用モータ１０１，絞りユニット１０２およびレンズ制御回路１０３で構成される。
【００１５】
カメラボディ部は、ＡＦユニット１０５，メインミラー１０６，サブミラー１０７，シャッターユニット１０８，フォーカシングスクリーン１０９，ボディ制御回路１１０，他、図示しないミラー駆動ユニット等で構成されている。
電子スチルバック部は液晶表示パネル１１１，撮像素子１１２およびバック制御回路１１３を含み、撮像素子の前には光学ローパスフィルタと赤外カットフィルタを共用したフィルタ１１４が配置されている。バック制御回路１１３は、撮像素子１１２の制御，液晶パネル１１１の制御を含むバック全体のコントロールを行う。
【００１６】
図２は、図１のレンズ部，カメラボディ部および電子スチルバックの回路の実施の形態を示すブロック図である。
各ブロックにはＣＰＵが搭載され、それぞれのブロック間は通信ラインでデータのやり取りが行なわれ動作する。インターフェース信号は電源，装着識別信号および通信用のシリアル通信信号である。
レンズ部にはＡＦ用モータ２０３と絞り制御モータ２０４の２つのアクチュエータがあり、ＬＣＰＵ２０１の制御で動作する。ＥＥＰＲＯＭ２０２には、レンズ固有の光学データ，制御用データおよび各種補正データが記憶されており、必要に応じてＬＣＰＵ２０１の制御に使用されたり、ボディに送られ、ＡＣＰＵ３２１での制御に用いられたりする。
【００１７】
カメラボディ部には、カメラ全体の制御および演算をおこなうＡＣＰＵ２３１があり、焦点ズレ量を検出するための焦点検出部２３２，被写体の明るさを測定する為の測光部２３３，撮影時のミラー駆動を行うミラー制御部２３４，シャッターを制御するシャッター制御部２３５およびレリーズ信号等の設定ＳＷ・動作ＳＷ類２３６が接続され制御される。ＥＥＰＲＯＭ２３７には、カメラ動作状態や各種調整データが記憶される。また、レンズ部，バック部に電源を供給する電源供給部を含むインターフェース２３８および２３９を有する。
【００１８】
バック部は撮像素子１１２，タイミング制御部２４２，フラッシュメモリ２４３，外部インターフェース部２４４および液晶パネル制御部２４５がＢＣＰＵ２４１に接続され、画像の撮像，記憶および外部とのやり取りを行う。バック部のフラッシュメモリ２４３は撮影時の画像データのバッファメモリとして使用する他，銀塩フィルムバック，電子スチルバックの識別データ，撮像素子の対角長データ，画素サイズおよびＩＳＯ感度の素子データや欠陥画素データ等の補正データが予め記憶されている。
【００１９】
つぎにフローチャートを使って本発明におけるカメラの動作説明を行う。
図３および４はカメラボディの電源投入時の動作を説明するためのフローチャートである。図３はレンズとボディを，図４はバックとボディの関係をそれぞれ示している。実際の動作はこの２つのフローチャートがほぼ同時に実行されるが、理解を容易にするために分けて示してある。
まず、図３に示すようにレンズが装着されているか否かの確認をＬＺＳＷ信号で行う（ステップ以下「Ｓ」という）３０１）。ＬＺＳＷ＝”Ｌ”であるならば装着と判断しＬＺＣＮＴを”Ｈ”にしてレンズ部へ電源の供給を開始する（Ｓ３０２）。電源供給が始まるとＬＣＰＵ２０１が動作し、ＥＥＰＲＯＭ２０２からレンズ固有データを読み出す（Ｓ３０３）。この間、カメラボディ側はデータ読み出し完了を待つ（Ｓ３０４）。
【００２０】
カメラボディ部は必要なデータを通信によってレンズ部から受け取り（Ｓ３０５）、レンズに対する電源投入時の動作を終了する。個別にレンズから受け取る必要があるデータは、レンズの開放Ｆ値，３５ｍｍフィルム時の合焦判定基準値，絞りユニット構成および焦点ズレ量と駆動機構との関係を示すデータ等がある。次にバックとの電源投入時の動作を説明する。図４に示すようにバック装着をＢＫＳＷで確認し（Ｓ４０１）、ＢＫＳＷ＝”Ｌ”であるならばＢＫＣＮＴを”Ｈ”にしてバックへ電源を供給する（Ｓ４０２）。電源供給によりＢＣＰＵが動作し、フラッシュメモリ２４３に記憶されているバックに関するデータを読み出す（Ｓ４０３）。この間、カメラボディ側はデータ読み出し完了を待つ（Ｓ４０４）。
【００２１】
カメラボディ部は必要なデータを通信でバックから受け取り（Ｓ４０５）、バックに対する電源投入時の動作を終了する。このときカメラボディ部が受け取るデータはバックが銀塩フィルムか電子スチルかの識別データ，バックの画面対角の長さ，撮像素子の画素サイズおよびフィルムのＩＳＯ感度相当に換算した撮像素子の感度が挙げられる。これらのデータはその値そのものでも良いし、例えば画面の対角長であれば３５ｍｍフィルムとの比率に換算された値や、感度に関してもＩＳＯ１００からの比率等のデータでもかまわない。
以上のレンズ装着やバックの装着はカメラボディ部にとっていつ装着されるか判らないので、カメラボディ部は動作中、常にＬＺＳＷ，ＢＫＳＷの状態を監視し、装着を認識した場合、図３または図４のフローチャートに従ってレンズ、バックとやり取りを行う。
【００２２】
次に焦点検出動作について図５のフローチャートを用いて説明する。
焦点検出用光電変換素子の電荷蓄積を開始する（Ｓ５０１）。電荷蓄積終了を待って、蓄積終了であるならばデータの取り込みを行う（Ｓ５０２，Ｓ５０３）。光電変換素子のデータを使って相関演算を行い、焦点ズレ量を算出する（Ｓ５０４）。算出したズレ量が信頼性の高い結果であるか否かの判定を行い（Ｓ５０５）、信頼性の高い結果であるならば合焦か否かを判定する（Ｓ５０６）。ここで、合焦の判定に用いられる基準は、レンズから得た開放Ｆ値データとバックから得た画素サイズデータから、「開放Ｆ値×画素サイズ」を算出して用いる。したがって合焦と判断されるのは焦点ずれ量＜　開放Ｆ値×画素サイズ　を満たした場合である。
【００２３】
しかし、この関係式は最低限のもので、写真というものは前後のボケも重要であり、ピント精度を極限まで追い求めれば「開放Ｆ値×画素サイズ」でも甘い判定といえる。その場合には「開放Ｆ値×画素サイズ」をベースに、その１／２や１／３の値を判定基準としても良い。
【００２４】
次に露出演算について説明する。
写真撮影における適正露出とは以下の式を満足することである。
ＡＶ＋ＴＶ＝ＢＶ＋ＳＶ
ＡＶは絞り値で決まる開口値
ＴＶはシャッター速度で決まる時間値
ＳＶはフィルム感度（ＩＳＯ感度）で決まる感度値
ＢＶは被写体の明るさで決まる輝度値
ＡＶ，ＴＶ，ＳＶ，ＢＶ値を表３に示す。
【表３】

【００２５】
例えば露出モードが絞り優先モードであり、絞り設定が５．６，輝度がＥＶ８，フィルム感度が１００であった場合、適正露出を得るためのＴＶ値は
ＴＶ＝ＳＶ＋ＢＶ−ＡＶ＝５＋８−５＝８
となり、シャッター速度は１／２５０秒になる。
バックには撮像素子および回路系を含めた感度がデータとして記憶され、カメラボディ部に送られる。この値は表３のＳＶ値に相当するものであり、例えば、装着されたバックの感度がフィルム感度５０相当ならば、感度データは４となる。これを、上記例題にあてはめると
ＴＶ＝ＳＶ＋ＢＶ−ＡＶ＝４＋８−５＝７
となり、シャッター速度は１／１２５秒になる。
感度に関するデータとしては、表３のＳＶ値であるのが簡単であるが、ＳＶ値が求められる形態のデータであればよい。
【００２６】
以上、電子スチルバックの実施の形態であるが、銀塩フィルムのフィルムバックの場合、合焦判定の基準値は、画面サイズになる。画面サイズの場合には一般に多く用いられている３５ｍｍフィルムの対角長に対する比率をバック内に記憶する。レンズ内にはそのレンズにおける３５ｍｍフィルム時の合焦判定基準データ、すなわち表１より「０．０３３×開放Ｆ値」のデータを記憶させておく。この値にバックからの比率を掛けることによって、このバック時の合焦判定基準値を計算し判定に用いる。もし、レンズ内に３５ｍｍフィルム時の合焦判定基準データが記憶されていない場合は、カメラボディ内部でそれも計算すれば良い。
【００２７】
フィルム感度情報は電子スチルバックと同様にＳＶ値相当のデータを受け取れば同じように露出演算も正確に行える。また、感度データは単にＩＳＯ感度相当のデータだけでなく同一種類のバックでも撮像素子の個体差によるばらつきを補正するデータを加味しても良い。この場合は、バック１台１台に対して感度測定を行い、補正データとしてフラッシュメモリに記憶させる。
【００２８】
【発明の効果】
以上、説明したように本発明によれば、電子スチルバックの場合は、「画素データ×開放Ｆ値」を合焦判定の判定基準とすることにより異なる撮像素子のバックが装着されても合焦精度を落とすことが無いという効果がある。また、バック毎の感度データを得ることによって正確な露出演算が行われ、感度差の影響を受けることなく適正露出の写真を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるバック交換式カメラの実施の形態を示す断面図である。
【図２】図１のレンズ部，カメラボディ部および電子スチルバックの回路の実施の形態を示すブロック図である。
【図３】カメラボディの電源投入時の動作を説明するためのフローチャートで、レンズとボディの関係を示している。
【図４】カメラボディの電源投入時の動作を説明するためのフローチャートで、バックとボディの関係を示している。
【図５】焦点検出動作を説明するためのフローチャートである。
【図６】従来からのフィルムバック交換式カメラの一例を示す概略図である。
【図７】位相差式焦点検出手段の構成を説明するための図である。
【符号の説明】
１００　レンズ
１０１　フォーカス用モータ
１０２　絞りユニット
１０３　レンズ制御回路
１０５　ＡＦユニット
１０６　メインミラー
１０７　サブミラー
１０８　シャッターユニット
１０９　フォーカシングスクリーン
１１０　ボディ制御回路
１１１　液晶表示パネル
１１２　撮像素子
１１３　バック制御回路
１１４　フィルタ
２０１　ＬＣＰＵ
２０２，２３７　ＥＥＰＲＯＭ
２０３　ＡＦ用モータ
２０４　絞り制御モータ
２０５，２３８，２３９，２４４　インターフェース部
２３１　ＡＣＰＵ
２３２　焦点検出部
２３３　測光部
２３４　ミラー制御部
２３５　シャッター制御部
２３６　設定ＳＷ・操作ＳＷ
２４１　ＢＣＰＵ
２４２　タイミング制御部
２４３　フラッシュメモリ
２４５　液晶パネル

Claims (2)

1. 電子スチルバックのように撮像部を交換できるカメラにおいて、
   前記電子スチルバック内に、撮像素子の画素サイズに関する情報を記憶する記憶手段および前記記憶手段から情報を読み出し、カメラ本体へ伝達する手段を有し、
   前記カメラ本体に、焦点検出手段，焦点検出結果の合焦状態を判定する合焦判定手段および撮影レンズの開放Ｆ値情報を有し、
   前記合焦判定手段は、合焦判定時の判定基準値を（画素サイズ×開放Ｆ値）以下の値にすることを特徴とするバック交換式カメラ。
2. 電子スチルバックのように撮像部を交換できるカメラにおいて、
   前記電子スチルバック内に、撮像素子の感度に関する情報を記憶する記憶手段および前記記憶手段から情報を読み出し、カメラ本体へ伝達する手段を有し、
   前記カメラ本体に、撮像部への露光量を算出する露出演算手段を有し、
   前記露出演算手段は、前記電子スチルバック側からの撮像素子の感度に関する情報を用いて露出演算を行うことを特徴とするバック交換式カメラ。

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