以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。
[第1の実施形態]
まず、本発明の第1の実施形態について説明する。図1は、本発明の第1の実施形態に係るカメラシステムの概観図である。図1に示すカメラシステムは、カメラ本体101と、交換レンズ111と、変換アダプタ121とを有している。
カメラ本体101は、カメラ制御回路102、フォーカルプレンシャッタ103、撮像素子104、及び表示部105を有している。
カメラ制御回路102は、カメラ本体101内の各ブロックの制御を行う。フォーカルプレンシャッタ103は、撮像素子104の撮像面に適切な量の光を与えるようにカメラ制御回路102により開閉駆動される。フォーカルプレンシャッタ103が開いている間は、撮像素子104が有する撮像面に被写体からの光束が入射する。撮像素子104は、フォトダイオード等の光電変換素子が2次元に配置されてなる撮像面を有し、フォーカルプレンシャッタ103を介して入射してきた被写体からの光束を電気信号に変換する。この撮像素子104にはCCDセンサやCMOSセンサ等が用いられる。表示部105は、撮像素子104で得られた電気信号に基づく画像等の各種の画像を表示する。この表示部105は、例えば液晶表示装置等の表示装置である。
交換レンズ111は、レンズ制御回路112、焦点調節レンズ113及びズームレンズ114を含む撮影レンズ115を有している。ここで、図1に示す交換レンズ111は、レンズ装着部の形状と制御データの仕様の少なくとも何れかがカメラ本体101の規格と異なる交換レンズである。
レンズ制御回路112は、交換レンズ111の各ブロックの制御を行う。このレンズ制御回路112は、例えば、撮影レンズ115の焦点調節レンズ113やズームレンズ114を光軸方向(図示矢印A方向)に駆動して交換レンズ111内の撮影レンズの焦点状態の調節や焦点距離の変更を行う。撮影レンズ115は、被写体からの光束をカメラ本体101の方向に導くための光学系であり、焦点調節レンズ113、ズームレンズ114等の複数のレンズから構成されている。焦点調節レンズ113は、レンズ制御回路112の制御によってその光軸方向に駆動されるレンズである。焦点調節レンズ113の位置を調節することによって撮影レンズ115の焦点状態が調節される。ズームレンズ114は、焦点調節レンズ113と同様に、レンズ制御回路112の制御によってその光軸方向に駆動されるレンズである。ズームレンズ114の位置を調節することにより、画像のズームが行われる。
変換アダプタ121は、カメラ本体101にレンズ装着部の形状や制御データの仕様が異なる規格の交換レンズ111を装着するためのアダプタである。なお、レンズ装着部の形状や制御データの仕様がカメラ本体101の規格と同じ交換レンズであれば変換アダプタ121を介さずに交換レンズをカメラ本体101に装着可能である。
変換アダプタ121は、アダプタ制御回路122、メインミラー123、全反射ミラー124、及び焦点検出ユニット(以下、AFユニットと称する)125を有している。
アダプタ制御回路122は、変換アダプタ121の各ブロックの制御を行う。また、アダプタ制御回路122は、カメラ本体101からの制御信号を交換レンズ111が対応している規格に従った形式の制御信号に変換して交換レンズ111に送信するとともに、交換レンズ111からの各種データをカメラ本体101が対応している規格に従った形式のデータに変換してカメラ本体101に送信する。さらに、アダプタ制御回路122は、AFユニット125で検出された光束に基づく被写体像からデフォーカス量を求め、この求めたデフォーカス量を交換レンズ111に送信する。
光束分割部としての機能を有するメインミラー123はハーフミラーで構成されており、被写体からの光束の一部を透過させ、一部を反射させる。これによって被写体からの光束を撮像素子104の方向と全反射ミラー124の方向に分割する。全反射ミラー124は、メインミラー123で反射された被写体からの光束をAFユニット125の方向に反射させる。
AFユニット125は、全反射ミラー124によって導かれた光束に基づき、焦点状態を検出する。このAFユニット125は、視野マスク126、コンデンサレンズ127、赤外カットフィルタ128、セパレータ絞りマスク129、セパレータレンズ130、及び焦点検出センサ(以下、AFセンサと称する)131を含んでいる。
図2は、カメラ本体101の撮影画面内における焦点検出エリアについての概略図である。本実施形態におけるAFユニット125は、例として撮影画面内の11点の焦点検出エリアに対応した焦点状態を検出可能になされている。このようなAFユニット125を用いた場合、カメラ本体101に搭載されている表示部105や不図示の電子ビューファインダ(EVF等)には、AFセンサ131が焦点状態を検出可能な11点の焦点検出エリアに対応した焦点検出エリアマーク201が表示される。このような表示によりカメラの撮影者(以下、単に撮影者と称する)は撮影画面内の焦点検出エリアを視覚的に認識することが可能である。
以下、AFユニット125の構成について説明する。ここで、詳細は以下に説明するが、本実施形態におけるAFユニット125は、例として、図2に示した11点の焦点検出エリアのそれぞれで撮影画面内の水平方向と垂直方向の2方向から焦点状態を検出可能なAFセンサユニットであるとする。
視野マスク126は、全反射ミラー124を介して得られる光束を絞り込むための開口部を有している。図3(a)は、視野マスク126の開口部126aの一例を示した図である。コンデンサレンズ127は、視野マスク126を通過した光を集光するためのレンズである。コンデンサレンズ127は、視野マスク126の開口部126aの位置に対応して配置される。
赤外カットフィルタ128は、焦点検出に有害な赤外光成分をカットするためのフィルタである。セパレータ絞りマスク129は、赤外カットフィルタ128を介して入射してきた光束を絞るためのものである。例えば、本実施形態におけるAFユニット125の場合、セパレータ絞りマスク129は、図3(b)に示すような4つの開口部129a、129b、124c、124dを有して構成されている。セパレータレンズ130は、セパレータ絞りマスク129を介して得られる光束をAFセンサ131上に再結像させるものである。このセパレータレンズ130は、図3(c)に示すように、セパレータ絞りマスク129の各開口部の位置に対応した4つのセパレータレンズ130a、130b、130c、130dで構成されている。
AFセンサ131は、セパレータレンズ130を介して受光された光束の光強度分布に対応した光強度信号(被写体像データ)を得る光電変換素子列である。例えば、本実施形態のAFユニット125の場合、AFセンサ131は、図3(d)に示すような4つのフォトダイオードアレイ部131a、131b、131c、131dを有して構成されている。図3(d)に示す4つのフォトダイオードアレイ部のうち、フォトダイオードアレイ部131a、131bは撮影画面の水平方向に対応する方向の並びに配置され、他の2つのフォトダイオードアレイ部131c、131dは撮影画面の垂直方向に対応する方向の並びに配置されている。このような構成により、AFセンサ131は、1つの焦点検出エリア内で水平及び垂直方向の被写体像データを検出可能な所謂クロスセンサタイプの構成となる。
図3(e)は、焦点調節レンズ113やズームレンズ114を合成した仮想的な撮影レンズ115を示す図である。本実施形態においては、図3(e)に示す交換レンズ111の射出瞳位置の領域115a、115bを通過した光束の対がAFセンサ131のフォトダイオードアレイ部131a、131bでそれぞれ受光され、領域115c、115dを通過した光束の対がAFセンサ131のフォトダイオードアレイ部131c、131dでそれぞれ受光される。それぞれのフォトダイオードアレイ部で得られた対をなす被写体像データを用いて焦点検出の一方式であるTTL(Through The Lens)位相差方式による焦点検出が行われる。
次に、本発明の第1の実施形態に係るカメラシステムについて図4を参照してさらに説明する。図4は、本発明の第1の実施形態に係るカメラシステムの詳細な構成について示した図である。なお、図4においては図1に示す一部の構成の図示を省略している。
まず、カメラ本体101に関する構成について説明する。カメラ本体101のカメラ制御回路102は、カメラ全体の制御を司る本体CPU141を有している。そして、この本体CPU141には、フラッシュROM(FROM)142、RAM143、撮像素子制御回路144、ストロボ制御回路145、シャッタ制御回路146、画像処理回路147、表示回路148、操作スイッチ検出回路149、電源回路150、及び通信ライン154が接続されている。
FROM142は、本体CPU141が各種のシーケンスを実行するために必要なプログラムや各種のシーケンスを実行する際に必要となる設定値等が格納されたメモリである。RAM143は、本体CPU141における各種の処理情報を一時格納するためのメモリである。撮像素子制御回路144は、本体CPU141の制御の下、撮像素子104の動作を制御するとともに、撮像素子104で得られる電気信号を読み出してデジタルの画像データを生成する。ストロボ制御回路145は、本体CPU141の制御の下、図示しないストロボ装置における充電動作及び発光動作の制御を行う。シャッタ制御回路146は、本体CPU141の制御の下、フォーカルプレンシャッタ103の開閉動作を制御する。画像処理回路147は、撮像素子制御回路144で得られた画像データを画像処理する。表示回路148は、本体CPU141の制御の下、撮影により得られた画像データに基づく画像や各種撮影情報を表示部105に表示させる。
操作スイッチ検出回路149は、撮影者が操作する各種操作スイッチが接続され、各種操作スイッチの操作状態を示す信号を本体CPU141に出力する。ここで、操作スイッチ検出回路149に接続されるスイッチは、例えば、カメラの撮影モードを切り替える切り替えスイッチや、レリーズボタンの操作によって動作するレリーズスイッチ、カメラシステムのフォーカスモードをオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとの間で切り替える切り替えスイッチ等を含む。図4には、レリーズスイッチのみを示している。本実施形態におけるレリーズスイッチは、一般的な2段階スイッチになっている。つまり、レリーズボタンの半押しで第1レリーズスイッチ151(以下、1Rスイッチと称する)がオンする。1Rスイッチ151のオンが操作スイッチ検出回路149によって検出されると、本体CPU141は、AF制御やAE制御等の撮影準備のシーケンスを実行する。また、レリーズボタンの全押しで第2レリーズスイッチ152(以下、2Rスイッチと称する)がオンする。2Rスイッチ152のオンが操作スイッチ検出回路149によって検出されると、本体CPU141は、シャッタ制御回路146を制御してフォーカルプレンシャッタ103を駆動して撮像素子104の露光を行う。
電源回路150は、カメラ本体101の電源である電池153の電圧の平滑化や昇圧等を行った後、カメラ本体101の各ブロックに電源を供給する。通信ライン154は、カメラ本体101の本体CPU141が変換アダプタ121のアダプタCPU171との間で通信を行うための通信ラインである。
次に、交換レンズ111に関する構成について説明する。図4に示すように交換レンズ111の外部にはズーム駆動用回転環166及びマニュアルフォーカス(MF)用回転環167が配置されている。ズーム駆動用回転環166は、交換レンズ111の外周を取り巻くようにリング状に設けられた操作部であって、撮影者がズームレンズ114の位置を調節するための操作部である。撮影者は、ズーム駆動用回転環166をズームレンズ114の光軸中心に回転させることによって、ズームレンズ114を光軸方向に駆動させて、撮影レンズ115の焦点距離を変更することができる。また、MF用回転環167は、交換レンズ111の外周を取り巻くようにリング状に設けられた操作部であって、撮影者が手動で焦点調節レンズ113の位置を調節するための操作部である。撮影者は、MF用回転環167を焦点調節レンズ113の光軸中心に回転させると、それに連動して、焦点調節レンズ113が光軸方向に駆動する。これにより、撮影レンズ115の焦点位置を手動で調節することができる。なお、MF用回転環167は、撮影者がオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとを切り替える切り替えスイッチを操作して、マニュアルフォーカスモードを選択した場合に使用されるものである。
さらに、図4に示すように、交換レンズ111のレンズ制御回路112は、交換レンズ111の全体の制御を司るレンズCPU(以下、LCPUと称する)161を有している。そして、このLCPU161には、ズーム位置検出回路162、絞り駆動回路163、レンズ駆動回路164、レンズ位置検出回路165、及び通信回路169が接続されている。
ズーム位置検出回路162は、ズーム駆動用回転環166を介して駆動されたズームレンズ114の位置を検出し、検出したズームレンズ114の位置をLCPU161に出力する。LCPU161は、ズーム位置検出回路162によって検出されたズームレンズ114の位置に基づいて、撮影レンズ115の焦点距離情報を得る。
絞り駆動回路163は、LCPU161の制御の下、撮影レンズ115中に配置される絞り168の開閉駆動を行う。絞り168は、カメラ本体101方向に入射する光の量を調節するための開口部を含んで構成されている。絞り168の開口部の大きさを変化させることで、適切な光量の光がカメラ本体101方向に入射する。
レンズ駆動回路164は、モータ等を含んで構成され、LCPU161の制御の下、焦点調節レンズ113をその光軸方向に駆動させる。なお、レンズ駆動回路164は、撮影者がオートフォーカスモードとマニュアルフォーカスモードとを切り替える切り替えスイッチを操作して、オートフォーカスモードを選択した場合に使用されるものである。レンズ位置検出回路165は、焦点調節レンズ113の位置を検出して、検出した位置をLCPU161に出力する。このレンズ位置検出回路165は、例えばレンズ駆動回路164に含まれる駆動用モータの回転量をパルス数に変換して検出するフォトインタラプタ(PI)回路等を含んで構成されている。フォトインタラプタ回路では、焦点調節レンズ113からの絶対位置が、ある基準位置からのパルス数で表される。LCPU161は、レンズ位置検出回路165によって検出されたレンズ位置に基づいて、撮影レンズ115の焦点状態情報を得る。
通信回路169は、絞り168の駆動量や撮影レンズ115のデフォーカス量等のデータを変換アダプタ121に送信したり、変換アダプタ121からAF制御信号を受信したりするための通信回路である。この通信回路169の通信接続端子は交換レンズ111の外部に設けられている。
続いて、変換アダプタ121に関する構成について説明する。変換アダプタ121のアダプタ制御回路122は、変換アダプタ121の制御を司るアダプタCPU171を有している。このアダプタCPU171は、カメラ本体101の本体CPU141から送信される交換レンズ111の絞り制御信号等が通信回路175を介して受信された場合には、受信された信号をカメラ本体101に装着される交換レンズ111の規格に合った信号に変換した後、通信ライン176を介して変換後の信号を交換レンズ111に送信する。また、アダプタCPU171は、交換レンズ111から焦点距離や絞り値等のデータが通信ライン176を介して受信された場合には、受信されたデータをカメラ本体101の規格に合ったデータ形式に変換した後、通信回路175を介してデータ形式の変換後のデータを本体CPU141に送信する。
さらに、アダプタCPU171は、AF制御部としての機能も有し、本体CPU141から送信されるレリーズスイッチの状態情報に応じてAF制御を行う。この際、アダプタCPU171は焦点検出回路172より得られた位相差データから撮影レンズ115のデフォーカス量を算出する。
また、アダプタCPU171には、焦点検出回路172、フラッシュROM(FROM)173、RAM174、通信回路175、及び通信ライン176が接続されている。
AFセンサ131とともに焦点検出部の機能を有する焦点検出回路172は、AFセンサ131で検出された撮影レンズ115の異なる瞳位置を通過した光束に基づく被写体像データから、撮像素子104の撮像面上での焦点状態に対応した情報としての位相差データを算出する。
FROM173は、アダプタCPU171が各種のシーケンスを実行するために必要なプログラムや各種のシーケンスを実行する際に必要な各種の設定値等が格納されている。RAM174は、アダプタCPU171で処理された各種のデータを一時格納するためのメモリである。
通信回路175は、変換アダプタ121のアダプタCPU171がカメラ本体101の本体CPU141との間で通信を行うための通信回路である。この通信回路175の通信接続端子は変換アダプタ121の外部に設けられている。通信ライン176は、変換アダプタ121のアダプタCPU171が交換レンズ111のLCPU161との間で通信を行うための通信ラインである。
次に、本実施形態のカメラシステムの動作における、AF制御について特に説明する。本実施形態におけるカメラ本体101は、位相差AF方式には対応していないものを想定している。したがって、本実施形態におけるAF制御において、位相差AFは変換アダプタ121を介して交換レンズ111がカメラ本体101に装着された場合にのみ行われる。変換アダプタ121を介さずに交換レンズ111がカメラ本体101に装着された場合には位相差AFではなく山登りAFが実行される。
ここで、第1の実施形態においては山登りAFについての説明は省略し、以下の説明においては、変換アダプタ121が装着された場合の位相差AFの制御についてのみ説明する。
まず、1Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出された場合に、本体CPU141は、通信ライン154を介してAF開始信号を変換アダプタ121の通信回路175に送信する。
アダプタCPU171は通信回路175を介してAF開始信号を受信すると、焦点検出回路172にAF制御信号を送信する。AF制御信号を受信すると、焦点検出回路172は、AFセンサ131の駆動を開始する。その後、焦点検出回路172は、AFセンサ131から対をなして出力される被写体像データに基づき、対をなす被写体像データの間の位相差データを算出する。なお、位相差データの算出は、従来周知の相関演算法を用いれば良い。
焦点検出回路172において位相差データが算出された後、アダプタCPU171は、FROM173に格納されている変換係数やパラメータを用いて位相差データに像面位置補正や温度補正等の各種補正を施してデフォーカス量を算出する。その後、アダプタCPU171は、通信ライン176を介して交換レンズ111の規格に合わせたデータ形式で算出したデフォーカス量を通信回路169に送信する。
ここで、像面位置補正について説明する。像面位置補正とは、カメラ本体101と変換アダプタ121とのそれぞれの固体ばらつきにより発生する、カメラ本体101の撮像素子104が有する実際の撮像面と変換アダプタ121で想定している仮想の撮像面(メインミラー123で反射された光束が一次結像する面)との位置ずれを補正するものである。本実施形態の場合、変換アダプタ121で検出されるデフォーカス量は仮想の撮像面を基準に求められるものである。したがって、像面位置補正を行わない状態では、実際の撮像面と仮想の撮像面との像面位置ずれが大きいと撮影した画像がピンボケとなってしまう。このため、像面位置補正を行う必要が生じる。ただし、通常は、カメラ本体101と変換アダプタ121とは全く別の製造工程で製造されるので、製造過程でカメラ本体101と変換アダプタ121との間の像面位置ずれを調整することは困難である。よって、カメラ本体101又は変換アダプタ121を撮影者が操作することにより像面位置補正値を任意に変換アダプタ121のFROM173に設定きるようにしておき、設定された補正値を用いて像面位置補正を行うことが望ましい。
ここで、再び位相差AFの説明に戻る。LCPU161は、通信回路169を介してデフォーカス量を受信すると、レンズ駆動回路164とレンズ位置検出回路165を制御してデフォーカス量が無くなるような合焦位置に焦点調節レンズ113を移動させる。焦点調節レンズ113の駆動制御が終了すると、LCPU161は通信回路169を介してアダプタCPU171にレンズ駆動終了信号を送信する。
アダプタCPU171は、レンズ駆動終了信号を受信すると、再度焦点検出動作を行ってデフォーカスを算出する。デフォーカス量が所定の合焦範囲(例えば、±0.03mm以内)でない場合は、再検出したデフォーカス量をLCPU161に送信して交換レンズ111に再度レンズ駆動動作を実行させる。デフォーカス量が合焦範囲以内である場合には、本体CPU141に通信回路175を介してカメラ本体101の規格に合わせたデータ形式でAF終了信号を送信する。
本体CPU141は通信ライン154を介してAF終了信号を受信すると、表示回路148により合焦表示を行う。これによってAF制御が終了する。この状態で2Rスイッチ152がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して撮像を行い、撮像により得られた画像データに対して画像処理回路147で補正処理や圧縮処理等を施し、処理後の画像データをRAM143や図示しない外部メディアに記憶させる。
以上説明したように、第1の実施形態によれば、変換アダプタ121に位相差AFを実行するための機構を設けておくことにより、カメラ本体101が位相差AFを実行できなくとも位相差AFを実行することができ、結果、高速なAFを行うことが可能である。
また、一眼レフレックスカメラであれば光学ファインダを利用するためにメインミラーを可動式とする必要があるが、変換アダプタ121には光学ファインダが無くても良いため、メインミラーを単にハーフミラーとするだけで位相差AFを実行することができる。これによって構成の簡略化を図ることが可能である。
さらに、焦点検出回路172で算出された位相差データに対して像面位置補正等の補正を施すことにより、カメラ本体101と変換アダプタ121との固体ばらつきに起因する誤差も含めたAF制御を実行することが可能である。
[第2の実施形態]
次に、本発明の第2の態様について説明する。図5は、本発明の第2の実施形態に係るカメラシステムの概観図である。なお、図5において、カメラ本体101と交換レンズ111については、上述の第1の実施形態と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。
第2の実施形態における変換アダプタ121は、アダプタ制御回路122、メインミラー123、全反射ミラー124、及びAFユニット125を有している。なお、AFユニット125は、上述の第1の実施形態と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。
アダプタ制御回路122は、カメラ本体101と交換レンズ111と間での通信データの変換、及びデフォーカス量の算出を第1の実施形態と同様に行う。さらに、本実施形態におけるアダプタ制御回路122は、メインミラー123の駆動制御を行う。
メインミラー123は、ハーフミラーで構成されており、被写体からの光束の一部を透過させ、一部を反射させる。ここで、本実施形態におけるメインミラー123は図中の矢印で示す方向に回動可能な構成となっている。メインミラー123が被写体からの光束の光路中に挿入されているダウン状態の場合には、メインミラー123を透過した被写体からの光束は撮像素子104が有する撮像面に入射し、メインミラー123で反射された光束はAFユニット125に導かれる。一方、メインミラー123が被写体からの光束の光路から退避しているアップ状態の場合には、被写体からの全ての光束が、撮像素子104が有する撮像面に入射する。
次に、本発明の第2の実施形態に係るカメラシステムについて図6を参照してさらに説明する。図6は、本発明の第2の実施形態に係るカメラシステムの詳細な構成について示した図である。
第1の実施形態と同様に、変換アダプタ121のアダプタ制御回路122は、変換アダプタ121の制御を司るアダプタCPU171を有している。そして、第2の実施形態のアダプタCPU171には、焦点検出回路172、フラッシュROM(FROM)173、RAM174、通信回路175、通信ライン176、及びミラー制御回路177が接続されている。ここで、ミラー制御回路177以外のブロックは第1の実施形態で説明したものと同様であるので説明は省略する。
ミラー制御回路177は、アダプタCPU171の制御の下、メインミラー123の駆動を行う。メインミラー123を被写体からの光束の光路中に挿入するダウン状態とすることで、被写体からの光束が撮像素子104へ向かう方向とAFユニット125に向かう方向とに分割される。一方、メインミラー123を被写体からの光束の光路から退避させるアップ状態とすることで、被写体からの光束が撮像素子104のみに入射する。このような切り替えは、カメラ本体101の動作状態に従って行われる。
次に、本実施形態のカメラシステムの動作における、AF制御に関して特に説明する。まず、カメラ本体101で山登りAFを行う山登りAFモードと、変換アダプタ121で位相差AFを行う位相差AFモードと、カメラ本体101での山登りAFと変換アダプタでの位相差AFを組み合わせたハイブリッドAFモードが選択可能な場合について説明する。これらのAFモードは、例えば撮影者が操作スイッチ検出回路149に接続された図示しないAFモード切り替えスイッチを操作することによって切り替えることができるものとする。
カメラ本体101のAFモードが山登りAFモードに設定されている状態で、1Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、アダプタCPU171にミラー駆動制御信号を送信してメインミラー123をアップ状態とするとともに、シャッタ制御回路146を制御してフォーカルプレンシャッタ103を開く。続いて、本体CPU141は、アダプタCPU171を介してLCPU161に所定間隔でレンズ駆動制御信号を送信しながら撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して複数回の撮像を行う。そして、本体CPU141は、複数回の撮像のそれぞれで撮像素子制御回路144から出力される画像データに対し、画像処理回路147により所定のフィルタ処理を施すことで画像データ中の高周波成分を抽出してAF評価値を求める。さらに、本体CPU141は、時系列的に求められるAF評価値が最大となる焦点調節レンズ113の位置を検出し、この位置を合焦位置として焦点調節レンズ113を合焦位置に移動させる。このような制御によって撮影レンズ115が合焦状態となるので、本体CPU141は、表示回路148を制御して表示部105に合焦表示を行う。この状態で2Rスイッチ152がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して撮像を行い、撮像により得られた画像データに対して画像処理回路147で補正処理や圧縮処理等を施した後、処理後の画像データをRAM143や外部メディアに記憶させる。
また、カメラ本体101のAFモードが位相差AFモードに設定されている状態で、1Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、メインミラー123をダウン状態とするとともに、通信ライン154を介してAF開始信号を変換アダプタ121の通信回路175に送信する。以後は、上述の第1の実施形態で説明したのと同様にして位相差AFが行われる。
アダプタCPU171からのAF終了信号が受信された後に、2Rスイッチ152がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、ミラー制御回路177によりメインミラー123をアップ状態とした後、撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して撮像を行い、撮像により得られた画像データに対して画像処理回路147で補正処理や圧縮処理等を施した後、処理後の画像データをRAM143や外部メディアに記憶させる。なお、ここではメインミラー123をアップ状態としたが、メインミラー123をダウン状態としたまま画像の記憶を行えるようにしても良い。さらには、カメラ本体101での設定で撮影時のメインミラー123の状態を切り替えられるようにしても良い。
また、カメラ本体101のAFモードがハイブリッドAFモードに設定されている状態で、1Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、まず、位相差AFモードと同様の位相差AFを行うべく、変換アダプタ121のアダプタCPU171にAF制御信号を出力する。
位相差AFが終了してアダプタCPU171からのAF終了信号が受信された後に、本体CPU141は、メインミラー123をアップ状態とし、焦点調節レンズ113の駆動範囲を合焦位置付近に限定して山登りAFを行う。この山登りAFによる撮影レンズ115の合焦後、2Rスイッチ152がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して撮像を行い、撮像により得られた画像データに対して画像処理回路147で補正処理や圧縮処理等を施した後、処理後の画像データをRAM143や外部メディアに記憶させる。
なお、ハイブリッドAFモードにおいては、必ずしも位相差AF時に撮影レンズ115を合焦状態としてから山登りAFを実行する必要はなく、焦点調節レンズ113の位置が撮影レンズ115を合焦状態と見なせる所定範囲内に達した時点でLCPU161がAF終了信号を出力するようにして、その後に山登りAFが実行されるようにしても良い。また、山登りAFの実行タイミングや撮影時のメインミラー123の状態も位相差AFモードの場合と同様にカメラ本体101の設定で切り替えられるようにしても良い。
次に、カメラ本体101で静止画撮影を行う静止画モードと動画撮影を行う動画モードが選択可能な場合について説明する。静止画モードと動画モードの切り替えも、例えば撮影者が操作スイッチ検出回路149に接続された図示しない撮影モード切り替えスイッチを操作することによって切り替えることができるものとする。
カメラ本体101の撮影モードが静止画モードに設定されている状態で、1Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141はメインミラー123をダウン状態とした後、第1の実施形態で説明したのと同様の位相差AFを行うべく、変換アダプタ121のアダプタCPU171にAF制御信号を出力する。
位相差AFが終了してアダプタCPU171からのAF終了信号を受信した後に、2Rスイッチ152がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、ミラー制御回路177によりメインミラー123をアップ状態とした後、撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して撮像を行い、撮像により得られた画像データに対して画像処理回路147で補正処理や圧縮処理等を施した後、処理後の画像データをRAM143や外部メディアに記憶させる。なお、この場合においても、撮影時のメインミラー123の状態はカメラ本体101の設定で切り替えられるようにしても良い。
また、カメラ本体101の撮影モードが動画モードに設定されている状態で、1Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、メインミラー123をダウン状態とし、その後、変換アダプタ121のアダプタCPU171にAF制御信号を出力する。
アダプタCPU171からのAF終了信号を受信した後に、2Rスイッチ152がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、ミラー制御回路177によりメインミラー123をダウン状態としたまま、撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して撮像を行い、撮像により得られた画像データに対して画像処理回路147で補正処理や圧縮処理等を施した後、処理後の画像データをRAM143や外部メディアに記憶させる。なお、動画撮影時においては、画像データの記憶後に、再び本体CPU141からAF制御信号が出力され、撮影中も継続的に位相差AFが実行される。
以上の第2の実施形態で説明したような変換アダプタを用いることにより、ハーフミラーからなるメインミラー123をアップ状態としたときには山登りAFによる高精度のAF制御を行うことができるとともに撮影画像の画質も向上させることができる。一方、メインミラー123をダウン状態としたときには位相差AFによる高速のAF制御と撮影を行うことができる。これらの特徴を、カメラ本体101のAFモードや撮影モードに合わせて選択することで、動作速度やAF精度を最適化できるカメラシステムを提供できる。
[第3の実施形態]
次に、本発明の第3の実施形態について説明する。図7は、本発明の第3の実施形態に係るカメラシステムの概観図である。なお、図7において、カメラ本体101と交換レンズ111については、上述の第1の実施形態と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。
第3の実施形態における変換アダプタ121は、アダプタ制御回路122、全反射ミラー124、AFユニット125、メインミラー123、サブミラー132、スクリーンマット133、ファインダ光学系134、接眼レンズ135、測光センサ(以下、AEセンサと称する)136、及びストロボ137を有している。ここで、AFユニット125は、上述の第1の実施形態と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。
アダプタ制御回路122は、カメラ本体101と交換レンズ111と間での通信データの変換、及びデフォーカス量の算出を第1の実施形態と同様に行う。さらに、本実施形態におけるアダプタ制御回路122は、メインミラー123、AEセンサ136、及びストロボ137の駆動制御を行う。
メインミラー123は、ハーフミラーで構成されており、被写体からの光束の一部を透過させ、一部を反射させる。ここで、本実施形態におけるメインミラーは図中の矢印で示す方向に回動可能な構成となっている。撮像素子104の撮像時以外では、メインミラー123はダウン状態となっている。このとき、メインミラー123を透過した被写体からの光束は、サブミラー132、全反射ミラー124によって反射されてAFユニット125に導かれる。一方、メインミラー123で反射された被写体からの光束は、スクリーンマット133で像を結ぶ。この像は、ファインダ光学系134を介して接眼レンズ135とAEセンサ136に入射する。撮影者は、接眼レンズ135を覗くことによって、撮影範囲や被写体の焦点状態などを知ることができる。
ストロボ137はストロボ発光部及び充電部を有しており、アダプタ制御回路122からの制御に従って、被写体に向けて発光を行う。
次に、本発明の第3の実施形態に係るカメラシステムについて図8を参照してさらに説明する。図8は、本発明の第3の実施形態に係るカメラシステムの詳細な構成について示した図である。
第1の実施形態と同様に、変換アダプタ121のアダプタ制御回路122は、変換アダプタ121の制御を司るアダプタCPU171を有している。そして、第3の実施形態のアダプタCPU171には、焦点検出回路172、フラッシュROM(FROM)173、RAM174、通信回路175、通信ライン176、ミラー制御回路177、測光回路178、及びストロボ制御回路179が接続されている。ここで、ミラー制御回路177、測光回路178、ストロボ制御回路179以外のブロックは第1の実施形態で説明したものと同様であるのでここでの説明は省略する。
ミラー制御回路177は、メインミラー123及びサブミラー132のアップダウン駆動を制御する。測光回路178は被写体輝度を測定するAEセンサ136を制御して、被写体輝度データを得る。ストロボ制御回路179はストロボ発光部180で発光を行うための充電制御や発光タイミング制御を行う。
次に、本実施形態のカメラシステムの動作について説明する。1Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、アダプタCPU171にAF制御信号を送信する。AF制御信号を受けて、アダプタCPU171は第1の実施形態で説明したものと同様の位相差AFを行う。また、この際、測光回路178により測光を行い、被写体輝度データを取得する。
アダプタCPU171からのAF終了信号の受信後に2Rスイッチ151がオンされたことが操作スイッチ検出回路149を介して検出されると、本体CPU141は、アダプタCPU171に撮影開始信号を送信する。撮影開始信号の受信後、アダプタCPU171は、メインミラー123及びサブミラー132をアップ状態とするとともに、測光回路178で得られた被写体輝度データに基づいて適正露出となる絞り値データを算出してLCPU161に送信する。LCPU161は、絞り駆動回路163により絞り168を駆動してアダプタCPU171から受信した絞り値まで絞り168の絞り込みを行う。その後、アダプタCPU171は、ミラー及び絞り駆動完了信号を本体CPU141に送信する。
本体CPU141は、アダプタCPU171からのミラー及び絞り駆動完了信号を受けた場合に、シャッタ制御回路146を制御してフォーカルプレンシャッタ103を開くとともに、撮像素子制御回路144により撮像素子104を制御して撮像を行い、撮像により得られた画像データに対して画像処理回路147で補正処理や圧縮処理等を施した後、処理後の画像データをRAM143や外部メディアに記憶させる。
ここで、撮影に先だって、カメラ本体101の設定で変換アダプタ121のストロボ137を使用するように選択されている場合には、アダプタCPU171は、適正露出の算出時に、被写体輝度データに基づいてストロボ発光が必要であるかどうかを判断する。ストロボ発光が必要である場合には、カメラ本体101の撮像に同期してストロボ制御回路179を制御してストロボ発光部180を発光させる。
以上の第3の実施形態で説明したような変換アダプタを用いることにより、光学ファインダがなく山登りAF方式のAF制御を行うレンズ交換式一眼カメラを用いて、レンズ交換式一眼レフレックスカメラと同様な操作性で撮影を行うことができるばかりでなく、変換アダプタとカメラ本体の組み合わせを変えることで撮影目的に合った機能や操作性を得ることができるカメラシステムを提供できる。
なお、第3の実施形態の変形例として、変換アダプタ121に、レリーズスイッチ、交換レンズ111を含むカメラ全体を保持するためのグリップ、カメラ本体101の電池153とは別の電源等の構成を加えて、撮影時の操作を全て変換アダプタ121で行えるようにしても良い。
また、変換アダプタ121の構成の組み合わせが異なる、例えば、光学ファイダのみが搭載されているタイプやストロボがないタイプ等の複数の変換アダプタを用意して、撮影目的に応じて使用する変換アダプタを選択できるようにしても良い。
[第4の実施形態]
次に、本発明の第4の実施形態について説明する。図9は、本発明の第4の実施形態に係るカメラシステムの概観図である。なお、図9において、カメラ本体101と交換レンズ111については、上述の第1の実施形態と同様の構成であるのでここでの説明は省略する。
第4の実施形態における変換アダプタ121は、外付けストロボ138、及び外付け電源139が接続自在である点のみが第3の実施形態と異なる。外付けストロボ138、外付け電源139は、それぞれ変換アダプタ121に対して接続自在に構成されている点を除けば、ストロボ137、電池153と略同様の構成を有するものである。
次に、本発明の第4の実施形態に係るカメラシステムについて図10を参照してさらに説明する。図10は、本発明の第4の実施形態に係るカメラシステムの詳細な構成について示した図である。
第1の実施形態と同様に、変換アダプタ121のアダプタ制御回路122は、変換アダプタ121の制御を司るアダプタCPU171を有している。そして、第4の実施形態のアダプタCPU171には、焦点検出回路172、フラッシュROM(FROM)173、RAM174、通信回路175、通信ライン176、ミラー制御回路177、測光回路178が接続されている。また、アダプタCPU171には、図示しない電気的接点を介して外付けストロボ138のストロボ制御回路179、及び外付け電源139の電源回路181が接続される。
外付けストロボ138のストロボ制御回路179はストロボ発光部180で発光を行うための充電制御や発光タイミング制御を行う。また、外付け電源139の電源回路181は、装填された電池182の電圧の平滑化や昇圧等を行う。
第4の実施形態におけるカメラシステムにおける動作は第3の実施形態で説明したものとほぼ同様である。異なる点はストロボ光の発光を外付けストロボ138によって行い、変換アダプタ121の電源を外付け電源139から供給する点のみである。
以上の第4の実施形態で説明したような変換アダプタを用いることにより、変換アダプタ121に、用途に応じた種々のアクセサリ装置を装着して使用することが可能である。これにより、より撮影目的に合った機能や操作性を得ることができるカメラシステムを提供できる。
ここで、第4の実施形態では、変換アダプタ121に外付けストロボ138と外付け電源139とが接続自在な例を示したが、変換アダプタ121に接続するアクセサリ装置はこれらに限るものではない。例えば、ケーブルレリーズスイッチやGPSユニット等を接続自在な構成としても良い。
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
101…カメラ本体、102…カメラ制御回路、103…フォーカルプレンシャッタ、104…撮像素子、105…表示部、111…交換レンズ、112…レンズ制御回路、113…焦点調節レンズ、114…ズームレンズ、115…撮影レンズ、121…変換アダプタ、122…アダプタ制御回路、123…メインミラー、124…全反射ミラー、125…焦点検出ユニット(AFユニット)、126…視野マスク、127…コンデンサレンズ、128…赤外カットフィルタ、129…セパレータ絞りマスク、130…セパレータレンズ、131…焦点検出センサ(AFセンサ)、132…サブミラー、133…スクリーンマット、134…ファインダ光学系、135…接眼レンズ、136…測光センサ(AEセンサ)、137…ストロボ、138…外付けストロボ、139…外付け電源、141…本体CPU、142…フラッシュROM(FROM)、143…RAM、144…撮像素子制御回路、145…ストロボ制御回路、146…シャッタ制御回路、147…画像処理回路、148…表示回路、149…操作スイッチ検出回路、150…電源回路、153…電池、154…通信ライン、161…レンズCPU(LCPU)、162…ズーム位置検出回路、163…絞り駆動回路、164…レンズ駆動回路、165…レンズ位置検出回路、166…ズーム駆動用回転環、167…マニュアルフォーカス用回転環(MF用回転環)、169…通信回路、171…アダプタCPU、172…焦点検出回路、173…FROM、174…RAM、175…通信回路、176…通信ライン、177…ミラー制御回路、178…測光回路、179…ストロボ制御回路、180…ストロボ発光部、181…電源回路、182…電池