JP2005234149A

JP2005234149A - レンズ交換式ａｆカメラの焦点補正装置

Info

Publication number: JP2005234149A
Application number: JP2004042176A
Authority: JP
Inventors: Yasuhisa Takada; 康久高田; Masaru Yamamoto; 勝山本
Original assignee: Sigma Corp
Current assignee: Sigma Corp
Priority date: 2004-02-19
Filing date: 2004-02-19
Publication date: 2005-09-02

Abstract

【目的】標準の焦点に対して装着するレンズにより製品のＡＦ動作基準である合焦点位置が異なるので、ユーザーの操作によって補正が可能な焦点補正装置を提供する。
【構成】通常のＡＦ動作では測距素子１７で得られる測距信号によって測距演算ＣＰＵ１８で演算される合焦判定は記憶部２６の基準となるＲＯＭ２７のデータからＡＦ動作に従って合焦制御されるが、装着する撮影レンズ２の標準の合焦動作に不満があり、補正を行った方がより精度の高い合焦動作が得られ場合、ユーザーによって測距演算ＣＰＵ１８における記憶部２６のＲＡＭ２８のデータを＋補正ＳＷ２４と−補正ＳＷ２５の操作で書き換えを行うことができる。撮影レンズ２の装着後行った焦点補正は撮影レンズ２が装着している間継続され、マウント４から脱離すると、補正が解除され、標準合焦動作にリセットされる。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ交換式ＡＦ一眼レフカメラのＡＦ動作に関し、特にデジタル式ＡＦ一眼レフカメラの最良焦点位置を補正可能な焦点補正装置に関する。

昨今のデジタルカメラは従来の銀塩カメラと同じように、撮影の高度化が進んでいる。これに伴いシステムカメラへの要望が強くなり、特にレンズ交換可能なＡＦ一眼レフカメラへの需要が伸びていて、各社それぞれ商品化を急いでいるのが現状である。

デジタルカメラと言え、基本的には従来カメラと共通するところが多く、ＡＦ一眼レフカメラに関しては、概ね従来の感光フイルムに代わり、撮像素子を設置した構成で、レンズ交換用マウント、ファインダー係のミラーボックス、ペンタプリズム及びフォーカルプレーンシャッターなどの機構配置は従来のまま踏襲する例が多い。特にＡＦ制御に関してはメインミラーの一部を通過した被写体の光線をサブミラーで反射させ、中心の被写体光路外に設置されたＡＦモジュールの測距素子に誘導する従来の方式の機種が多い。

一般には撮像素子に合わせたデジタル一眼レフ用レンズシステムを新規に開発する例は少なく、在来の銀塩カメラ用として普及している交換レンズをそのまま装着可能なように、従来マウントを搭載して構成する機種が多い。これにより銀塩フイルムの一眼レフカメラ愛用者が共通マウントのデジタル式一眼レフカメラを購入する事により、所有する従来のシステムレンズを共用して撮影できるユーザーメリットは大きい。

一般にデジタルカメラの焦点面に設置する撮像素子はフイルムに比べ焦点深度が浅く、焦点面の厳しい位置精度が要求されている。特に撮像素子の画素数が増加し、解像度が上昇してきている昨今、ＡＦ動作における合焦精度がより一層要求され、焦点面における撮像素子と光学的共軛関係にあるＡＦモジュールの関係位置精度が厳しく求められる状況にある。

しかし、現実の生産現場においては撮像素子及びＡＦモジュールの取付時における位置精度及びＡＦ動作における合焦精度は許容誤差を指定した規格の範囲で進められることが一般であるし、また、従来の銀塩カメラと共用する交換レンズ群においては焦点距離精度やレンズの明るさ及びレンズ収差の相違によって生じるＡＦセンサーの合焦検知位置と焦点面の実焦点との誤差が従来の銀塩カメラにおいては充分許容されるものであってもデジタルカメラにおいては許容されないものであったり、装着するレンズによって、ＡＦの合焦位置を若干前後に移動し、焦点位置を補正した方が画質が良くなることもあり、この対応が求められている。

しかし、実働現場においてはＡＦセンサーや撮像素子の関係部品精度や組み合わせ精度を上げ、ＡＦ動作における合焦精度を高めると同時に合焦判定の幅を狭くした厳しい規格によって管理するようにしているがこれにも限界が有り、カメラとレンズの組み合わせにおいて、１台ずつ補正データーを付加して対応させることは膨大な作業量となり、コスト高を招くことになる。また市場にある大量のシステムレンズついて、一つ一つの組み合わせの補正データを取るような対応は事実上不可能である。

この問題に鑑み、デジタル式ＡＦ一眼レフカメラ本体にシステムレンズを装着した時、個々のレンズによって特有の合焦ズレが生じるとき、撮影者が手動で最良焦点が得られるようＡＦの合焦位置を補正可能な装置を提供するものである。

ＡＦ動作時における合焦補正装置については既に特許第２９０４５９５号公報で提案しているが、これはカメラの連続撮影の中で自動的に合焦位置を指定の補正量だけずらしなが複数コマ撮影することを主旨としていて、被写体の構図においてピント位置の最良像点を補正するのではなく、対象となる被写体のピント位置をずらした状態の写真を撮った結果から、撮影者の意図する構図を選択できる装置を提供したのもであり、本発明のようにシステムから生じる焦点誤差を補正するために撮影者が設定するようにしたものとは異なる。
特許第２９０４５９５号公報

解決しようとする問題点は、デジタル式ＡＦ一眼レフカメラの合焦精度が従来の銀塩カメラより厳しく求められことから、従来の製造方法では限界があり、製品化されたカメラの中には交換レンズ群の組み合わせにおけるＡＦ動作において誤差が生じ、合焦動作に不満が生じる場合があった。現状ではユーザーの要望によってはメーカーに持ち込んでカメラとレンズの組み合わせによる補正データーを取り、カメラ内ＣＰＵのＲＯＭデータを書き換えることによって、ＡＦの合焦点の補正を行うという煩わしい手続きが必要とされていた。

ＡＦ動作の合焦点が工場の標準位置に合わせられ、出荷された完成カメラにおいて、ユーザが所持するレンズによっては合焦位置を若干補正したほうが良いと判断されるときユーザの責任において、標準焦点位置を手動で調整が可能な焦点位置補正手段をカメラ本体に設置することで解決を図った。その調整はユーザーの意志によって行われる操作方法であり、焦点補正後はそれを警告し、補正手段を用いたレンズをカメラから脱離するときは自動的に、標準焦点位置に復帰するリセット手段を備えている。

カメラ本体に設置する焦点位置補正手段は任意に焦点位置を調整出来るものであるが、常時、容易に補正可能なものではなく、あくまでもユーザの意志によって、より良い合焦像が得られると判断する結果において行う補正手段であることから、デジタルカメラが持つ特性によって本来有するレンズ特性が完全に発揮されていないと感じるユーザにとっては、若干の調整によって、更なる特性改善が可能となり、ユーザの満足が得られる。

以下、図面等を参照して本発明の最も良好な実施形態を説明する。

図１は、本発明装置の１実施例を示すブロック図であって、図２は動作を説明するフローチャートである。

図１のブロック図の中心に示す一眼レフカメラはカメラ本体３とシステムレンズを代表する撮影レンズ２はマウント４を基準に着脱可能になっている。被写体からの光線は光軸１を中心にして撮影レンズ２を透過し、カメラ本体３内に設置するメインミラー５で上方に反射され、ペンタプリズム６を透して接眼レンズ７に誘導するようになっていて、ここから覗くアイレベルにおいて、被写体像が正立実像として視認可能な従来と同じファインダー機構になっている。

全体としては大きく３つの部門で成り立ち、光量制御のための測光部門とＡＦ制御のための測距部門は従来カメラと同じで、焦点面の銀塩フイルムに代わって、撮像素子を設置して画像を電子的に処理する画像処理部門が付加されたものがデジタル式一眼レフカメラである。

測光部門は被写体光の一部を接眼レンズ７の近傍に設置する測光素子９で受け、その信号を測光演算ＣＰＵ１０に送り、測光演算した結果をドライバー１１から駆動信号として出力し、絞り駆動モータ１２による絞り１３及びシャッター１４を作動させ、撮像素子８に投影される被写体光が最適光量に成るべく制御される。

測距部門は撮影レンズ２を通過した被写体光の一部がメインミラー５を透過して、サブミラー１５によって下方に全反射され、下部に設置するＡＦモジュール１６に誘導される。ＡＦモジュール１６内において、焦点面の撮像素子８と光学的に共軛関係位置に設置されている測距素子１７から得られる測距信号を測距演算ＣＰＵ１８に送り、測距演算された結果をドライバー１９からレンズ駆動モータ２０に出力され、レンズが駆動されるが、レンズの移動量はエンコーダ２１の信号で読みとられ合焦位置に制御される。測距演算ＣＰＵ１８には記憶部２６があり、合焦を判定する基準を書き換え不可能なＲＯＭ２７と判定基準を修正可能なように補正量を書き換え可能なＲＡＭ２８を有する。

画像処理部門では測距部門で最適焦点に制御され、測光部門で適正光量に制御された被写体像を撮像素子８の面に投射して得られる画像信号を画像処理ＣＰＵ２２に送られ画像処理された被写体の信号を不図示の記録媒体に記録し撮影が完了する。一般にデジタル式一眼レフカメラにおいては被写体を接眼レンズ７を通してアイレベルで観察出来るファインダーと前記記録媒体に記録された被写体像を視認可能な表示部２９を備えていて、警告表示３０で示しているように撮影条件に類する情報を語句及び記号で表示できるようになっている。

以上がデジタル式一眼レフカメラの撮影動作の流れであるが、撮影レンズ２をカメラ本体３に装着した状態での通常のＡＦ動作では測距素子１７で得られる測距信号によって測距演算ＣＰＵ１８で演算される合焦判定は記憶部２６の基準となるＲＯＭ２７のデータから標準化されていて、従来からの一般的なＡＦ動作に従って合焦制御される。しかし、前述のように装着する撮影レンズ２の標準の合焦動作に不満があり、標準の合焦判定に対して、若干の補正を行った方がより精度の高い合焦動作が得られるのではないかと思った時、ユーザーによって測距演算ＣＰＵ１８における記憶部２６のＲＡＭ２８のデータを書き換え合焦判定の基準を補正することが出来るようにしたもので、標準合焦位置に対して、＋補正（前ピン）と−補正（後ピン）が＋補正ＳＷ２４と−補正ＳＷ２５の操作で可能にしている。

補正操作はマウント面近傍に設置するレンズ装着検知ＳＷ２３の撮影レンズ２の装着によって得られる感知信号が有るときのみ有効で、＋補正ＳＷ２４及び−補正ＳＷ２５のプッシュＯＮの１回がエンコーダー２１で検知できる微少単位移動量Δｆで、そのプッシュ回数の加算で補正量が決定される。すなわち、＋補正ＳＷ２４のプッシュ回数ｍならば標準合焦位置からｍΔｆだけ前ピン補正が可能となり、−補正ＳＷ２５のプッシュ回数ｎならばｎΔｆだけ後ピン補正が可能となるが、両方のプッシュ操作では両方のプッシュ回数の減算（ｍ−ｎ）Δｆの補正量となり、結果が＋であれば前ピンで、−であれば後ピンとなる。

撮影レンズ２の装着後行った焦点補正は撮影レンズ２が装着している間継続され、マウント４から脱離すると、補正が解除され、標準合焦動作にリセットされる。

図２では以上の一連の補正操作と補正動作をフローチャートに示したもので、このフローチャートの順序に従って説明すると、カメラの電源を投入して、回路が作動状態になった時点をＳＴＡＲＴ１０１としていて、先ずレンズ装着検知ＳＷ２３によるレンズ装着の確認を行うが、１０３においてレンズ装着信号１０２による撮影レンズ２の装着の有無を判断する。これは回路通電の常時これを行っていて、（ＮＯ）の場合は直ちにリセット信号が記憶部２６のＲＡＭ２８の補正データを解除し、標準合焦動作データに戻される。

１０３で撮影レンズ２が装着されている（ＹＥＳ）と判断されると、レリーズ釦の押し下げ操作の１０４でＡＦ動作１０５が開始され、測距素子１７の測距信号による測距演算ＣＰＵ１８の演算結果で標準の合焦判断が１０６で行われる。合焦と判定されない（ＮＯ）場合はレンズ駆動モータ２０が回転し、レンズ移動量をエンコーダ２１の信号で測距演算ＣＰＵ１８に送りながらレンズ駆動１０７が継続される。レンズ駆動１０７の結果が１０６の合焦判定で（ＹＥＳ）と判断された時、焦点補正ＳＷの＋補正ＳＷ２４或いは−補正ＳＷ２５の操作１０８で操作され、補正操作回数の記憶１０９が有るか否かの判断を１１０で行われる。

１１０で焦点補正操作の要求がない（ＮＯ）の判断である場合は合焦動作におけるレンズ駆動１０７が１１１で駆動を停止することになり、記憶部２６のＲＯＭ２７のデータに従った標準の合焦位置が得られることになる。普通はこのフローに従ったカメラ動作となり、更にレリーズ釦を押し下げることにより、シャッターが切れ、撮影が完了する。

１１０で１０８からの焦点補正操作があり１０９で記憶部２６のＲＡＭ２８データの書き換えが行われている（ＹＥＳ）と判断された場合、その要求が＋補正か、−補正かを１１２で判断する。このため＋補正ＳＷ２４の操作回数ｍと−補正ＳＷ２５の操作回数ｎを比較しｍの方が多いＹＥＳならば＋補正と判断され、１１６でレンズが＋方向（前ピン）に移動するよう駆動される。その移動はレンズ駆動の時エンコーダ２１から得られる信号が（ｍ−ｎ）回計数し終わるまで移動が続けられ、１１７でｍ−ｎのカウントが完了（ＹＥＳ）すると１１８でレンズ駆動が停止し、標準の焦点に対してΔｆ（ｍ−ｎ）だけ焦点が＋補正された位置での撮影が可能となる。この１０８の＋補正ＳＷ２４及び−補正ＳＷ２５の操作が行われ、１０９で操作回数が記憶されると１１９の補正警告表示が図１に示すファインダー内或いは外部の表示部２９に警告表示３０に＋Δｆ（ｍ−ｎ）と補正量を表示し警告を与える。

次に１１２で判断する（ｍ−ｎ）の値が−、すなわち（ＮＯ）の場合、−補正と判断されるため１１３で−方向（後ピン）に駆動し、１１５においてエンコーダ２１からの信号が（ｎ−ｍ）回カウントされれば１１８に移り、レンズ駆動が停止し、Δｆ（ｎ−ｍ）だけ焦点位置を−側に補正した要求通りの補正位置で撮影が可能となる。この場合も同じように１１９の補正警告表示が現出し、表示部２９の警告表示３０に−Δｆ（ｎ−ｍ）の補正量を表示し警告を与える。

以上説明のように本装置は標準の焦点に対して装着するレンズにより製品のＡＦ動作基準である合焦点位置に対しユーザーの責任においてユーザーの操作によって補正が可能となる焦点補正装置であって、不用意に操作されることがないよう操作が容易であることは求めず、本体表面より凹設されたプッシュスイッチを尖ったペン先などで操作するスイッチなどが望ましい。しかしカメラの撮影条件設定操作の一つとし、他に用いる兼用スイッチ入力とファンクションスイッチの二操作で設定する方法も当然考えられる。また焦点補正ＳＷ操作によって記憶部２６のＲＡＭ２８に補正データが書き込まれているときは表示部２９に補正量を警告表示３０で警告を表示し、ユーザーに注意を促すようにしている。また、あくまでも不正規の調整であることからレンズ交換時既設定の焦点補正はリセットされ標準に戻されることから、ユーザーの意図しない補正動作は避けられる。

システム商品の本体とアクセサリーとの組み合わせにおいて、相性を気にするユーザーに対してはユーザーの責任のもとで、補正が可能な商品にすることによって、ユーザーの満足度が増す。

本発明を含むカメラシステムのブロック図。本発明の動作フローチャート。

符号の説明

１光軸
２撮影レンズ
３カメラ本体
４マウント
５メインミラー
６ペンタプリズム
７接眼レンズ
８撮像素子
９測光素子
１０測光演算ＣＰＵ
１１ドライバー
１２絞り駆動モータ
１３絞り
１４シャッター
１５サブミラー
１６ＡＦモジュール
１７測距素子
１８測距演算ＣＰＵ
１９ドライバー
２０レンズ駆動モータ
２１エンコーダ
２２画像処理ＣＰＵ
２３レンズ装着検知ＳＷ
２４＋補正ＳＷ
２５ −補正ＳＷ
２６記憶部
２７ＲＯＭ
２８ＲＡＭ
２９表示部
３０警告表示

Claims

従来の銀塩フイルム式ＡＦ一眼レフカメラの交換レンズ群が装着可能であって、該レンズ群をシステムレンズとして共用可能なデジタル式ＡＦ一眼レフカメラにおいて、工場出荷時設定されるＡＦの焦点調整基準位置に対して、手動で前記基準位置をシフト可能な手段を有し、前記システムレンズの装着に合わせて、それぞれ最良焦点位置を撮影者によって変更可能な補正手段を有することを特徴とするレンズ交換式ＡＦカメラの焦点補正装置。
最良焦点位置補正手段は前記デジタル一眼レフカメラの本体に有し、最良焦点補正のための＋補正用と−補正用の２つのプッシュスイッチからなり、該プッシュスイッチの１プッシュを微少単位移動とするプッシュ回数の積算によって補正量が決定可能で、前記＋補正用プッシュスイッチと−補正用プッシュスイッチのプッシュ回数によって、加減算が可能であることを特徴とし、前記補正手段は前記カメラに前記システムレンズ装着完了後に可能であり、該システムレンズの本体からの脱離によって工場出荷時の焦点基準位置にリセットされることを特徴とする請求項１記載のレンズ交換式ＡＦカメラの焦点補正装置。
前記最良焦点位置補正手段によって、補正された補正量はファインダー内に警告表示手段によって撮影者に警告を与えることが可能なことを特徴とする請求項１記載のレンズ交換式ＡＦカメラの焦点補正装置。