JP2004198496A

JP2004198496A - レンズユニット

Info

Publication number: JP2004198496A
Application number: JP2002363882A
Authority: JP
Inventors: Koichi Ikeda; 浩一池田
Original assignee: Fuji Photo Film Co Ltd
Current assignee: Fujifilm Holdings Corp
Priority date: 2002-12-16
Filing date: 2002-12-16
Publication date: 2004-07-15

Abstract

【課題】カメラ本体内の内蔵メモリに調整用プログラムを必要とせず、かつレンズユニットがカメラ本体内に組み込まれた後のレンズユニットの調整を容易に行うことができるレンズユニットを提供する。
【解決手段】レンズユニット１４のレンズ制御用基板８０には調整用パラメータが記憶されるＥＥＰＲＯＭ８６が実装されている。レンズメーカーのレンズユニット１４の出荷前検査において、ＥＥＰＲＯＭ８６に調整用パラメータが記憶された後、レンズユニット１４がカメラメーカーに出荷される。カメラメーカーでの組み立て調整作業時には、ＥＥＰＲＯＭ８６に書き込まれた調整用パラメータがデジタルカメラ１０のＲＯＭ６５に書き込まれて調整作業が終了する。したがって、組み込み作業後のレンズユニット１４の調整用パラメータの検査を要せず、調整用プログラムのソフトウエアをカメラ本体内のＲＯＭ６５に格納させる必要がない。
【選択図】図４

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はレンズユニットに係り、特にカメラ本体に組み込まれるレンズユニットに関する。
【０００２】
【従来の技術】
一般的なカメラ（デジタルカメラを含む）の光学系は、レンズユニットとしてレンズメーカーから購入されるものが主であり、カメラメーカーによってカメラ本体に組み込まれる。カメラ本体への組み込み完了後、レンズユニットが所望の性能を発揮するように各種の調整が行われる。
【０００３】
特許文献１に記載のデジタルカメラは、調整用プログラムがカメラ制御プログラムなどとともにカメラ本体の内蔵メモリ（ＲＯＭなど）に書き込まれており、この調整用プログラムを起動させることにより自動的に画角の調整を行うようにしている。すなわち、ズームレンズのズーム端（始端、終端）位置を調整する場合には、ズームレンズを移動させて基準の被写体を撮像させ、この撮像画像が所定の大きさ（画角）になるように自動的にズームレンズを駆動し、撮像画像が所定の画角になったときのズームレンズの位置をズームレンズ端のデータとしてカメラ本体内のＲＯＭに書き込むようにしている。なお、調整用プログラムとは、カメラ本体へのレンズユニット組み込み後にズームレンズ調整などの調整処理を実行するためのプログラムをいう。
【０００４】
一方、レンズユニットをカメラメーカーに供給するレンズメーカーでは、予め定められた仕様書内容を満足しているかなどのレンズユニット出荷前検査（調整）を実施している。この出荷前検査は、レンズユニットのレンズモータを駆動させ、たとえばズーム端での画角などが検査・調整される。
【０００５】
【特許文献１】
特開平１１−２１５４２３号公報
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
特許文献１に記載のデジタルカメラの場合、調整用プログラムのソフトウエアを開発する必要があり、また、そのソフトウエアをカメラ本体内のＲＯＭに格納させるため、ＲＯＭのメモリ容量を余分に確保する必要があるという問題があった。
【０００７】
また、レンズユニットがカメラ本体内に組み込まれた後、カメラメーカーの作業者が調整治具等を使用して一台ずつレンズユニットの調整作業を行うのは煩雑であるという問題があった。
【０００８】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、カメラ本体内の内蔵メモリに調整用プログラムを必要とせず、かつレンズユニットがカメラ本体内に組み込まれた後のレンズユニットの調整を容易に行うことができるレンズユニットを提供することを目的とする。
【０００９】
【課題を解決する為の手段】
本発明は前記目的を達成する為に、被写体像を結像する光学系と、該光学系を駆動するモータとからなるレンズユニットにおいて、該レンズユニットには、レンズメーカーでの出荷前の検査時に前記モータを駆動して得たデータが記憶された不揮発性メモリが設けられていることを特徴としている。
【００１０】
本発明によれば、出荷前の検査時に得られたデータが記憶された不揮発性メモリをレンズユニットに設けるとともに、カメラメーカーでは不揮発性メモリから当該データを読み取り、このデータをカメラ本体の内蔵メモリに書き込ませるので、カメラ本体の内蔵メモリ（ＲＯＭ）から調整用プログラムを廃して内蔵メモリのメモリ容量を少なくできる。なお、ここでいう出荷前検査時に得られたデータとは、たとえばズームレンズにおけるズームレンズ位置データなどのデータをいう。
【００１１】
請求項２に記載された本発明によれば、この不揮発性メモリは、前記レンズユニットに取り付けられた基板に実装されているので、不揮発性メモリ用基板の新規設計を要しない。
【００１２】
さらに、請求項３に記載された本発明によれば、この不揮発性メモリは、データ送信用の無線タグ内に設けられているので、外部機器からの調整用パラメータの送受信が無線通信を介して容易に行える。また、この無線タグはレンズユニットに直接貼付などされて取り付けられていればよいので、レンズユニットへの基板の取り付けを要しない。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、添付図面に従って、本発明に係るレンズユニットの好ましい実施の形態について詳説する。図１は本発明のレンズユニットが適用されたデジタルカメラの第１の実施の形態を示す正面透視図である。
【００１４】
同図に示すように、このデジタルカメラ１０は箱状に形成されたカメラボディ１２からなり、カメラボディ１２の正面右上位置にレンズユニット１４が組み込まれている。また、カメラボディ１２の上部にはシャッタボタン１３や図示しない電源ボタンなどが設けられている。なお、カメラボディ１２上部はポップアップ式のストロボ２２などが設けられている。
【００１５】
図２はカメラボディ１２に組み込まれるレンズユニット１４の全体構成を示す斜視図である。レンズユニット１４は主としてレンズ鏡筒１６、ファインダユニット１８、駆動ユニット２０などで構成されており、これらがフレーム２４に取り付けられて一体化されている。
【００１６】
レンズ鏡筒１６は沈胴式のズームレンズ鏡筒であり、第１群５０ａと第２群５０ｂからなるズームレンズ５０を備えている（図４参照）。レンズ鏡筒１６の最外周に位置する回転筒２６を回転駆動することによって第１群５０ａや第２群５０ｂが前後移動し、ズーム倍率が変動する。回転筒２６の基端部外周にはレンズ鏡筒駆動ギア２８が形成されており、このレンズ鏡筒駆動ギア２８には駆動ユニット２０に設けられた図示しない駆動ギアが噛合されている。駆動ユニット２０には、該駆動ギアを駆動するレンズモータ３２が設けられ、このレンズモータ３２によって回転筒２６が回転駆動される。なお、駆動ユニット２０にはエンコーダ（不図示）が備えられ、回転筒２６の回転位置がエンコーダに検出される。
【００１７】
ファインダユニット１８には不図示のファインダレンズ群が内蔵され、このファインダレンズ群のうち一部のレンズはレンズ鏡筒１６の回転にともないファインダ光軸に沿って移動される。これによりファインダズーム倍率がズームレンズ５０とともに変動する。
【００１８】
フレーム２４の背面にはＣＣＤ８４を備えたレンズ制御用基板８０が設けられている。図３は、このレンズ制御用基板８０の構成を示す背面図である。
【００１９】
同図に示すように、レンズ制御用基板８０のプリント基板８２にはＣＣＤ８４、モータドライバ８８、不揮発性メモリを構成するＥＥＰＲＯＭ（ElectricallyErasable Programmable Read Only Memory）８６などが実装されている。
【００２０】
ＣＣＤ８４はズームレンズ５０（図２参照）の結像位置に配置されている。モータドライバ８８は前記レンズモータ３２と回路接続されており、モータドライバ８８によってレンズモータ３２が駆動制御される。また、モータドライバ８８には前記エンコーダが回路接続され、エンコーダからの第１群５０ａや第２群５０ｂの位置データがモータドライバ８８に入力される。
【００２１】
これらＣＣＤ８４やモータドライバ８８はプリント基板８２に取り付けられたフレキシブルプリント基板８３を介してカメラ制御基板４５と回路接続されている。
【００２２】
ＥＥＰＲＯＭ８６は、ＲＯＭではあるが記憶されたデータを電気的に消去して新たなデータを容易に再書込みできるものである。このＥＥＰＲＯＭ８６には、後述するレンズメーカーによる出荷前検査時において、第１群５０ａや第２群５０ｂの位置データなどが調整用パラメータとして書き込まれて記憶される。なお、外部機器と回路接続可能なインターフェースコネクタ８７が前述した機器とともにプリント基板８２に実装されており、前記ＥＥＰＲＯＭ８６やＣＣＤ８４はこのインターフェースコネクタ８７に不図示の回路を介して回路接続されている。
【００２３】
図４は、本発明に係るレンズユニット１４を適用したデジタルカメラ１０の構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１０は、主として前記レンズユニット１４およびカメラ制御基板４５などから構成されている。カメラ制御基板４５にはアナログ処理回路５２、画像信号処理回路５８、ＣＰＵ６０、メディアコントロール回路６２、ＤＲＡＭ６６、外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路７０などが設けられている。
【００２４】
レンズユニット１４のズームレンズ５０によって結像された被写体像は、図示せぬ絞りによって光量が調節された後、ＣＣＤ８４の受光面に結像されて、入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。
【００２５】
ＣＣＤ８４によって得られた信号電荷は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）６８から出力されるパルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（画像信号）として順次読み出され、アナログ処理回路５２に加えられてサンプリング処理などが行われる。
【００２６】
アナログ処理回路５２から出力される各色信号（たとえばＲ（赤）、Ｇ（青）、Ｂ（緑））はＲＧＢアンプ５４に加えられ、各色信号について信号レベルの増幅や調整（たとえばホワイトバランス処理）が行われる。ＲＧＢアンプ５４で増幅・調整された画像信号は、Ａ／Ｄ変換器５６によってデジタル信号に変換され、画像信号処理回路５８に送られる。
【００２７】
画像信号処理回路５８は画像処理手段であり、ＣＰＵ６０からの指示に従って輝度・色差補正、ガンマ補正、シャープネス補正、コントラスト補正、ホワイトバランス補正などの画像信号の補正処理を行う。
【００２８】
ＣＰＵ６０は本カメラシステムを統括制御するための制御部であり、たとえばシャッタボタン１３（図１参照）などの操作部からの指示に従い撮像動作などを行う。ＣＰＵ６０にはＲＯＭ６５が接続されており、このＲＯＭ６５にはカメラ制御プログラムなどが格納されるほか、後述するカメラメーカーによるカメラ組み立て時において、レンズユニット１４のＥＥＰＲＯＭ８６から読み取られた調整用パラメータが記憶される。この調整用パラメータをもとに、ＣＰＵ６０はモータドライバ８８に対してレンズモータ３２の制御信号を出力する。
【００２９】
ＲＡＭ７２には画像作業領域などが格納されるほか、画像信号処理回路５８によって処理された画像データがＲＡＭ７２によって記憶される。メディアコントロール回路６２は、たとえばＪＰＥＧ準拠の画像圧縮を行い、画像データを記録メディア６４に記録させる。外部インターフェース（Ｉ／Ｆ）回路７０は、デジタルカメラ１０外部との接続用インターフェース（たとえばＲＳ２３２Ｃ）であり、パソコンなどの外部機器との通信を行うものである。
【００３０】
このような構成のデジタルカメラ１０によって、シャッタボタン１３（図１参照）の操作に従いレンズユニット１４にて被写体が撮像され、ＣＣＤ８４にて得られた信号電荷に各種画像処理が施された後、画像データが記録メディア６４に記録される。
【００３１】
次に、レンズメーカーによって実行されるレンズユニット１４の出荷前検査について説明する。この出荷前検査は、調整用被写体（黒枠からなる透過型グレースケールなど）を光源として備えたレンズユニット調整装置（不図示）にレンズユニット１４をセッティングして行われる。この際には、レンズユニット１４のＣＣＤ８４およびＥＥＰＲＯＭ８６がインターフェースコネクタ８７（図３参照）を介してレンズユニット調整装置と回路接続される。図５は、レンズメーカーによって実行されるレンズユニット１４の複数の出荷前検査のうち、例としてズームレンズ５０の出荷前検査の処理手順を示すフローチャートである。
【００３２】
出荷前検査がスタートすると（ステップＳ２００）、はじめにレンズユニット調整装置から撮影を指示するコマンドがレンズユニット１４のＣＣＤ８４に送出され、ＣＣＤ８４による調整用被写体の撮像が行なわれる（Ｓ２１０）。次いで、撮像によって得られたＣＣＤ８４の信号電荷がレンズユニット調整装置に送信される（ステップＳ２１１）。レンズユニット調整装置では送信された信号電荷を演算し、調整用被写体の黒枠があるか否かを判断する（ステップＳ２１２）。このとき、黒枠が無い場合には所定量だけズームレンズ５０をズームアウトさせるコマンドがレンズユニット１４のモータドライバ８８に送出され、モータドライバ８８はレンズモータ３２（図２参照）を駆動してズームレンズ５０を所定量だけズームアウトさせる（ステップＳ２１４）。この後、前記ステップ２１０に戻り、再度調整用被写体が撮像されて信号電荷がレンズユニット調整装置に送信され、レンズユニット調整装置にて黒枠があるか否かが繰り返して判断される。前記ステップ２１２にて黒枠が判断された場合には、続いてレンズユニット調整装置にて黒枠部の大きさ（例えば、面積）が演算され、所定の黒枠部の大きさ、すなわちズーム始端位置に相当する黒枠面積となるまでズームレンズ５０がズームされる（ステップＳ２１６）。黒枠部の大きさがズーム始端位置に相当する黒枠面積となった場合には、エンコーダによって検出された第１群５０ａおよび第２群５０ｂの位置データがズーム始端位置データとして、インターフェースコネクタ８７を介してレンズユニット調整装置に取り込まれる（ステップＳ２１８）。次いで、レンズユニット調整装置によって黒枠の大きさからズーム量が演算されつつズームレンズ５０が所定量だけズームされ（ステップＳ２１９）、エンコーダからの第１群５０ａおよび第２群５０ｂのズーム位置データがレンズユニット調整装置に取り込まれる（ステップＳ２２０）。この動作は黒枠部の大きさがズーム終端位置に相当するまで前記ステップＳ２１９まで戻り、繰り返して実行される（ステップＳ２２２）。黒枠部の大きさがズーム終端位置に相当する黒枠面積となったら、エンコーダからの第１群５０ａおよび第２群５０ｂのズーム位置データがズーム終端位置データとしてレンズユニット調整装置に取り込まれる（ステップＳ２２４）。この後、レンズユニット調整装置によって取り込まれた第１群５０ａおよび第２群５０ｂの位置データが調整用パラメータとしてＥＥＰＲＯＭ８６に一括して書き込まれて（ステップＳ２２６）ズームレンズ５０の出荷前検査が終了する。
【００３３】
なお、たとえばレンズユニット１４に内蔵された不図示のフォーカスレンズなどについても同様にレンズユニット調整装置による出荷前検査が行われる。すなわち、ＣＣＤ８４からレンズユニット調整装置に送信された信号電荷をもとに黒枠の撮像画像のフォーカスを演算し、得られたフォーカスとフォーカスレンズのフォーカス位置データとをレンズユニット調整装置に取り込み、ＥＥＰＲＯＭ８６に調整用パラメータとして書き込む。また、ＥＥＰＲＯＭ８６に書き込まれる調整用パラメータとしては前述したズーム位置データや当該フォーカス位置データに限定されず、たとえば、モータドライバ８８の動作パラメータやＣＣＤ８４の黒レベル調整用パラメータなど、レンズユニット１４の調整に必要な各種調整用パラメータがレンズユニット調整装置によって検査されてＥＥＰＲＯＭ８６に記録される構成としても構わない。
【００３４】
さて、前述したようにレンズユニット１４の出荷前検査がレンズメーカーによって実施された後、レンズユニット１４がカメラメーカーに出荷される。カメラメーカーでは、入荷したレンズユニット１４とカメラ本体とを一体的に組み合わせる組み込み作業が行なわれる。図６はカメラメーカーによって実行される当該組み込み作業の処理手順を示すフローチャートである。組み込み作業はカメラメーカー保有のカメラ組み立て装置（不図示）にレンズユニット１４をセッティングして行われる。この際には、レンズユニット１４のＣＣＤ８４およびＥＥＰＲＯＭ８６がインターフェースコネクタ８７を介してカメラ組み立て装置と回路接続される。また、デジタルカメラのＲＯＭ６５（図４参照）も不図示の回路を介してカメラ組み立て装置と回路接続される。
【００３５】
組み込み作業がスタートすると（ステップＳ３００）、まず、組み立て装置とレンズユニット１４のＥＥＰＲＯＭ８６との通信が行われ、ズーム位置データなどの調整用パラメータがＥＥＰＲＯＭ８６からカメラ組み立て装置に読み込まれる（ステップＳ３１０）。次いで、カメラ組み立て装置からデジタルカメラ１０のＲＯＭ６５にこれら調整用パラメータが送信されて書き込まれる（ステップＳ３１２）。この後、レンズユニット１４とカメラ本体とを一体的に組み合わせて所定仕様のデジタルカメラ１０が完成する。
【００３６】
このように、カメラメーカーによるデジタルカメラ１０の組み立て作業は、レンズユニット１４のＥＥＰＲＯＭ８６に書き込まれた調整用パラメータをデジタルカメラ１０のＲＯＭ６５に書き込むことで主な調整作業が終了する。したがって、組み込み作業後にレンズユニット１４の調整用パラメータの検査を要しない。これにより、調整用プログラムのソフトウエアを開発することも無く、また、そのソフトウエアをカメラ本体内のＲＯＭ６５に格納させる必要もないので、ＲＯＭ６５の容量が切迫することがない。
【００３７】
ここで、撮影時におけるレンズユニット１４のズーム動作について図４を用いて補足する。たとえば、撮影者によって不図示のズーム拡大／縮小ボタンが操作されると、ＣＰＵ６０からはモータドライバ８８にレンズモータ３２の制御信号が出力される。この際、ＣＰＵ６０はＲＯＭ６５に記憶されたズームレンズ位置データをもとに駆動信号を出力して第２群５０ｂを移動させ、当該ズーム動作が行われる。また、撮影時のフォーカス動作も同様で、不図示の測距センサなどで求めた被写体距離とＲＯＭ６５に記憶されたフォーカスレンズ位置データをもとに、ＣＰＵ６０からモータドライバ８８にレンズモータ３２の制御信号が出力されてフォーカスレンズが移動され、当該フォーカスが行われる。
【００３８】
上述したように、本実施の形態のレンズユニット１４によれば、レンズメーカーの出荷前検査時に得られた調整用パラメータが記憶されたＥＥＰＲＯＭ８６をレンズユニット１４に設けるとともに、カメラメーカーではＥＥＰＲＯＭ８６から当該データを読み取り、このデータをデジタルカメラのＲＯＭ６５に書き込ませるので、ＲＯＭ６５から調整用プログラムを廃してＲＯＭ６５のメモリ容量を少なくできる。
【００３９】
また、ＥＥＰＲＯＭ８６はレンズユニット１４のレンズ制御用基板８０に実装されているので、ＥＥＰＲＯＭ８６用基板の新規設計を要しない。
【００４０】
なお、上記実施の形態では不揮発性メモリとしてＥＥＰＲＯＭを用いたが、書き換え可能な不揮発性メモリを用いればその種類を問わずに本発明を適用できるので、ＥＥＰＲＯＭに換えて、たとえばフラッシュＲＯＭなどを用いてもよい。
【００４１】
次に、本発明のレンズユニットの第２の実施の形態を、図７に示すレンズユニット３０を用いて以下に説明する。このレンズユニット３０は、プリント基板８２に実装されたＥＥＰＲＯＭ８６（図３参照）に換えて、レンズユニット１４の駆動ユニット２０に無線タグを構成するＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）１００を貼付したものである。このため、レンズユニット１４との同一部分には同一符号を用いて示している。
【００４２】
ＲＦＩＤ１００は、たとえばＩＣ１０２、アンテナ１０４、調整用パラメータが記憶されるＥＥＰＲＯＭ１０６などから構成され、これら各機器は不図示の回路を介して接続されている。
【００４３】
また、レンズメーカーのレンズユニット調整装置には、ＲＦＩＤ１００と無線通信を行って、ＥＥＰＲＯＭ１０６に調整用パラメータを書き込むための送信装置が設けられる。さらに、カメラメーカーのカメラ組み立て装置には、ＲＦＩＤ１００と無線通信を行って、ＥＥＰＲＯＭ１０６から調整用パラメータを読み取るための受信装置が設けられる。
【００４４】
このような構成のＲＦＩＤ１００によれば、レンズユニット調整装置からＥＥＰＲＯＭ１０２への調整用パラメータの書き込みが無線通信回線を介して非接触で行える。また、カメラ組み立て装置と非接触で調整用パラメータをＥＥＰＲＯＭ１０２から読み込むことが可能である。なお、レンズユニット３０の出荷前検査処理手順のフローや、組み込み作業処理手順のフローは、前記第１の実施の形態で示したものと同一であるので、その説明は省略する。
【００４５】
上述したように、本実施の形態のレンズユニット３０によれば、ＥＥＰＲＯＭ１０２は、データ送信用のＲＦＩＤ１００内に設けられているので、外部機器からの調整用パラメータの送受信が無線通信を介して容易に行える。また、このＲＦＩＤ１００はレンズユニット３０に直接貼付などされて取り付けられていればよいので、レンズユニット３０への基板の取り付けを要しない。
【００４６】
なお、本実施の形態においてはカメラとしてデジタルカメラに用いられるレンズユニットを例として示したが、レンズによって画像を結像させるカメラ全てに適用できるのでこれに限定されることなく、たとえば銀塩カメラなどにも本発明を適用できる。
【００４７】
【発明の効果】
以上説明したように本発明に係るレンズユニットによれば、出荷前の検査時に得られたデータが記憶された不揮発性メモリをレンズユニットに設けるとともに、カメラメーカーでは不揮発性メモリから当該データを読み取り、このデータをカメラ本体の内蔵メモリに書き込ませるので、カメラ本体の内蔵メモリ（ＲＯＭ）から調整用プログラムを廃して内蔵メモリのメモリ容量を少なくできる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の形態に係るレンズユニットが内蔵されたデジタルカメラを示す正面透視図
【図２】本発明の実施の形態に係るレンズユニットの第１の実施の形態を示す斜視図
【図３】本発明の実施の形態に係るレンズユニットのレンズ制御基板を示す背面図
【図４】本発明の実施の形態に係るレンズユニットが内蔵されたデジタルカメラの構成を示すブロック図
【図５】本発明の実施の形態に係るレンズユニットの出荷前検査の処理手順を示すフローチャート
【図６】本発明の実施の形態に係るレンズユニットのカメラ本体への組み込み作業の処理手順を示すフローチャート
【図７】本発明の実施の形態に係るレンズユニットの第２の実施の形態を示す斜視図
【符号の説明】
１０…デジタルカメラ、１４，３０…レンズユニット、３２…レンズモータ、５０…ズームレンズ、８０…レンズ制御用基板、８６，１０６…ＥＥＰＲＯＭ、１００…ＲＦＩＤ

Claims

被写体像を結像する光学系と、該光学系を駆動するモータとからなるレンズユニットにおいて、
該レンズユニットには、レンズメーカーでの出荷前の検査時に前記モータを駆動して得たデータが記憶された不揮発性メモリが設けられていることを特徴とするレンズユニット。
前記不揮発性メモリは、前記レンズユニットに取り付けられた基板に実装されていることを特徴とする請求項１に記載されたレンズユニット。
前記不揮発性メモリは、データ送信用の無線タグ内に設けられ、該無線タグが前記レンズユニットに取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載されたレンズユニット。