JP2019105863A - レンズ鏡筒 - Google Patents
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Abstract
【課題】好適な焦点調節が可能なレンズ鏡筒およびカメラシステムを提供する。【解決手段】カメラボディを取付け可能な取付部と、フォーカシングレンズを有する結像光学系と、至近限界位置と無限限界位置との間でフォーカシングレンズを駆動可能な駆動部と、レンズ鏡筒の内部の温度を検出し温度信号を出力する温度検出部と、温度信号に基づいて、結像光学系が像面に合焦可能な最も至近側の位置に対応する至近合焦位置及び結像光学系が像面に合焦可能な最も無限遠側の位置に対応する無限合焦位置のうち何れか一方の補正量を演算する演算部と、カメラボディとの間で信号の送受信が可能な送受信部と、至近合焦位置の補正量及び無限合焦位置の補正量のうち何れか一方と、至近限界位置と、無限限界位置とを送受信部がカメラボディに送信するように送受信部を制御する制御部とを有するレンズ鏡筒。【選択図】図1
Description
本発明は、レンズ鏡筒に関する。
従来、フォーカシングレンズを有するカメラにおいて、環境温度の変化によりフォーカシングレンズの駆動範囲が変化することが知られている。例えば特許文献1には、カム軌跡データの至近端および無限端に、温度変化に応じた補正量を加減するビデオカメラが記載されている。
特許文献1には、レンズ交換式のカメラシステムにおける温度補正について、具体的な構成が何ら開示されていない。
本発明の第1の態様によるレンズ鏡筒は、焦点制御に用いられるフォーカシングレンズと、装着されたカメラボディとの間で信号の送受信を行う送受信部と、レンズ鏡筒の温度を検出する温度検出部と、前記温度と焦点距離とにより、前記フォーカシングレンズを有する光学系が像面に合焦可能な最も至近側の第1位置の補正量と、前記光学系が像面に合焦可能な最も無限遠側の第2位置の補正量とのいずれかを演算する演算部と、前記温度検出部によって検出された温度が変化したら、前記送受信部により前記補正量を前記カメラボディに送信するように前記送受信部を制御する制御部とを有する。
本発明によれば、好適な焦点調節を行うことができる。
(第1の実施の形態)
図1は、本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。なお、図1では本発明に係わる機器および装置のみを示し、それ以外の機器および装置については図示と説明を省略する。カメラシステム1は、カメラボディ100と、カメラボディ100へ着脱可能なレンズ鏡筒200とから構成される。
図1は、本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。なお、図1では本発明に係わる機器および装置のみを示し、それ以外の機器および装置については図示と説明を省略する。カメラシステム1は、カメラボディ100と、カメラボディ100へ着脱可能なレンズ鏡筒200とから構成される。
カメラボディ100にはレンズ鏡筒200が取り付け可能なレンズマウント101が設けられている。またレンズ鏡筒200には、カメラボディ側のレンズマウント101に対
応し、カメラボディ100が取り付け可能なレンズマウント201が設けられている。レンズ鏡筒200が装着されると、レンズマウント101上に設けられた複数の接点から成る接続部102が、レンズ鏡筒200のレンズマウント201上に設けられた複数の接点から成る接続部202に接続される。接続部102,202は、カメラボディ100からレンズ鏡筒200への電力供給、および、カメラボディ100とレンズ鏡筒200との各種信号の送受信に利用される。
応し、カメラボディ100が取り付け可能なレンズマウント201が設けられている。レンズ鏡筒200が装着されると、レンズマウント101上に設けられた複数の接点から成る接続部102が、レンズ鏡筒200のレンズマウント201上に設けられた複数の接点から成る接続部202に接続される。接続部102,202は、カメラボディ100からレンズ鏡筒200への電力供給、および、カメラボディ100とレンズ鏡筒200との各種信号の送受信に利用される。
レンズマウント101の後方(カメラボディ100の中)には撮像素子104が設けられる。カメラボディ100の筐体上方には、入力装置たるボタン17a,17bが設けられている。ユーザはこれらのボタン17a,17bを用いてカメラボディ100に撮影指示や撮影条件の設定指示等を行う。
図2は、本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した断面図である。レンズ鏡筒200は、被写体像を結像させる撮影光学系210を備える。撮影光学系210は前玉レンズ210a、フォーカシングレンズ210b、ぶれ補正レンズ210c等の複数のレンズにより構成されている。フォーカシングレンズ210bは被写体像のピント位置を制御するためのレンズであり、ぶれ補正レンズ210cは被写体像の像ぶれを補正するためのレンズである。
レンズ鏡筒200内部には、レンズ鏡筒200の各部の制御を司るレンズ側制御回路203が設けられている。レンズ側制御回路203は不図示のマイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成される。レンズ側制御回路203には、レンズ駆動部212、レンズ位置検出部213、温度センサ214、ROM215、RAM216、およびレンズ側送受信部217が接続されている。
レンズ駆動部212は例えばステッピングモータ等のアクチュエータを有し、フォーカシングレンズ210bを、レンズ駆動部212に入力された駆動信号に応じた駆動量で駆動する。レンズ側制御回路203は、レンズ側送受信部217を介してカメラボディ100から受信した駆動命令に応じて、レンズ駆動部212に駆動信号を出力する。すなわちレンズ駆動部212は、フォーカシングレンズ210bを、レンズ側送受信部217を介してカメラボディ100から受信した駆動命令に応じた駆動量で駆動する。
レンズ位置検出部213は、フォーカシングレンズ210bの位置を検出しレンズ位置信号を出力する。レンズ位置検出部213は、例えばレンズ駆動部212が有するステッピングモータのパルス数を計数して、フォーカシングレンズ210bの位置を検出する。あるいは、レンズ鏡筒200に設けられた周知の距離エンコーダ等を用いてフォーカシングレンズ210bの位置を検出してもよい。
温度センサ214は、レンズ鏡筒200の温度を検出し温度信号を出力するセンサである。ROM215は不揮発性の記憶媒体であり、レンズ側制御回路203が実行する所定の制御プログラムや、後述する補正情報テーブル等が予め記憶される。RAM216は揮発性の一時記憶媒体であり、レンズ側制御回路203により各種データの一時記憶領域として利用される。レンズ側送受信部217は、カメラボディ100との信号の送受信が可能な電子回路である。レンズ側送受信部217は、レンズ側制御回路203の指示に従って、接続部202を介してカメラボディ100との信号の送受信を行う。
レンズ側制御回路203は、補正演算部231および送信判断部232を備える。これらの各機能部は、レンズ側制御回路203がROM215に記憶されている所定の制御プログラムを実行することにより、ソフトウェア的に実現される。
補正演算部231は、温度センサ214から出力された温度信号に基づいて、フォーカシングレンズ210bの駆動位置の補正量を演算する。ここでいう補正量については、後に詳述する。送信判断部232は、補正演算部231が演算した補正量を、レンズ側送受信部217を介してカメラボディ100に送信する必要があるか否かを判断する。レンズ側制御回路203は、送信判断部232が補正量を送信する必要があると判断した場合に、レンズ側送受信部217が補正量と至近限界位置(後述)と無限限界位置(後述)とをカメラボディ100に送信するようにレンズ側制御回路203を制御する。
なお、本実施形態における送信判断部232は、レンズ側送受信部217により最後に補正量が送信されてから所定時間(例えば16ミリ秒)が経過していた場合に、補正量を送信する必要があると判断する。
撮像素子104の前面には、シャッター115およびフィルター116が設けられている。撮影光学系210を透過した被写体光は、シャッター115およびフィルター116を介して撮像素子104に入射する。シャッター115は、撮像素子104の露光状態を制御する。フィルター116は、光学的ローパスフィルターと赤外線カットフィルターを組み合わせた光学フィルターである。
カメラボディ100内部には、カメラボディ100の各部の制御を司るボディ側制御回路103が設けられている。ボディ側制御回路103は不図示のマイクロコンピュータ、RAMおよびその周辺回路等から構成される。ボディ側制御回路103はボディ側送受信部117に接続されている。ボディ側送受信部117は、接続部102を介してレンズ鏡筒200との信号の送受信が可能に構成されている。
カメラボディ100の背面には、LCDパネル等により構成される表示装置111が配置される。ボディ側制御回路103はこの表示装置111に対し、撮像素子104の出力に基づく被写体の画像(いわゆるスルー画)や、撮影条件等を設定するための各種のメニュー画面を表示する。
(自動焦点調節の説明)
ボディ側制御回路103は、周知の自動焦点調節処理を実行可能に構成されている。この自動焦点調節処理において、ボディ側制御回路103は2種類の焦点検出処理を使い分けることが可能に構成されている。具体的には、ボディ側制御回路103はいわゆる撮像面位相差検出方式の焦点検出処理と、いわゆるコントラスト検出方式の焦点検出処理とを使い分けることが可能である。ボディ側制御回路103は、撮影状況や被写体の特性等に応じてこれら2種類の焦点検出処理を使い分ける。
ボディ側制御回路103は、周知の自動焦点調節処理を実行可能に構成されている。この自動焦点調節処理において、ボディ側制御回路103は2種類の焦点検出処理を使い分けることが可能に構成されている。具体的には、ボディ側制御回路103はいわゆる撮像面位相差検出方式の焦点検出処理と、いわゆるコントラスト検出方式の焦点検出処理とを使い分けることが可能である。ボディ側制御回路103は、撮影状況や被写体の特性等に応じてこれら2種類の焦点検出処理を使い分ける。
ボディ側制御回路103による撮像面位相差検出方式の焦点検出処理について説明する。本実施形態の撮像素子104は、フォーカス検出用の画素(焦点検出用画素と呼ぶ)を有する。フォーカス検出用画素は、特開2007−317951号公報に記載されているものと同様のものである。ボディ側制御回路103は、焦点検出用画素からの画素出力データを用いて周知の位相差検出演算を行うことにより、焦点検出処理を行う。なお、この位相差検出演算については、例えば特開2007−317951号公報に記載されているものと同様のものであるため、説明を省略する。ボディ側制御回路103は、この焦点検出処理により得られたデフォーカス量に基づいてフォーカシングレンズ210bを駆動させることにより、自動焦点調節を行う。
ボディ側制御回路103によるコントラスト検出方式の焦点検出処理について説明する。ボディ側制御回路103は、撮像素子104が有する撮像用画素からの画素出力データを用いて周知のコントラスト検出演算を行う。ボディ側制御回路103はこのコントラス
ト検出演算を、フォーカシングレンズ210bを至近側の駆動限界位置と無限遠側の駆動限界位置との間で駆動させながら行い、焦点評価値(コントラスト値)がピークとなるフォーカシングレンズ210bの位置を検出することにより、自動焦点調節を行う。
ト検出演算を、フォーカシングレンズ210bを至近側の駆動限界位置と無限遠側の駆動限界位置との間で駆動させながら行い、焦点評価値(コントラスト値)がピークとなるフォーカシングレンズ210bの位置を検出することにより、自動焦点調節を行う。
(温度センサ214の説明)
図3は温度センサ214の配置を示したレンズ鏡筒200の断面図である。図3の左側が被写体方向、図3の右側がカメラボディ100方向である。レンズ鏡筒200内には、レンズ側制御回路203等が配置されたメイン基板242が設けられている。ぶれ補正レンズ210cはぶれ補正基板241にばね等で固定されている。ぶれ補正基板241上には、ぶれ補正レンズ210cを駆動するためのボイスコイルモータ(不図示)やぶれ補正レンズ210cの位置を検知するためのセンサ(不図示)等が配置される。ぶれ補正基板241とメイン基板242はフレキシブルケーブル243により電気的に接続されている。本実施形態では、このメイン基板242のカメラボディ100側の面に温度センサ214が実装されている。
図3は温度センサ214の配置を示したレンズ鏡筒200の断面図である。図3の左側が被写体方向、図3の右側がカメラボディ100方向である。レンズ鏡筒200内には、レンズ側制御回路203等が配置されたメイン基板242が設けられている。ぶれ補正レンズ210cはぶれ補正基板241にばね等で固定されている。ぶれ補正基板241上には、ぶれ補正レンズ210cを駆動するためのボイスコイルモータ(不図示)やぶれ補正レンズ210cの位置を検知するためのセンサ(不図示)等が配置される。ぶれ補正基板241とメイン基板242はフレキシブルケーブル243により電気的に接続されている。本実施形態では、このメイン基板242のカメラボディ100側の面に温度センサ214が実装されている。
なお、図3に破線で示すように、温度センサ214がフレキシブルケーブル243の表面に実装されていてもよい。また、これらの位置とは異なる場所に温度センサ214が配置されていてもよい。
(データ通信の説明)
図4は接続部102,202の詳細を示す模式図である。図4に示すように、接続部102および202にはそれぞれ、信号の授受をおこなうための8つの接点が存在する。すなわち、レンズ鏡筒200とレンズマウント201に取り付けられたカメラボディ100との間には、各々の接点に対応する8つの信号線が存在する。なお、これらの接点以外にも、例えばカメラボディ100からレンズ鏡筒200に電源供給を行うための接点等が存在するが、ここでは説明を省略する。以下、これら8つの信号線を、図4に示すように、HCLK,HREQ,HANS,HDAT,CLK,RDY,BDAT,LDATと呼ぶ。
図4は接続部102,202の詳細を示す模式図である。図4に示すように、接続部102および202にはそれぞれ、信号の授受をおこなうための8つの接点が存在する。すなわち、レンズ鏡筒200とレンズマウント201に取り付けられたカメラボディ100との間には、各々の接点に対応する8つの信号線が存在する。なお、これらの接点以外にも、例えばカメラボディ100からレンズ鏡筒200に電源供給を行うための接点等が存在するが、ここでは説明を省略する。以下、これら8つの信号線を、図4に示すように、HCLK,HREQ,HANS,HDAT,CLK,RDY,BDAT,LDATと呼ぶ。
上述した8つの信号線のうち、HCLK,HREQ,HANS,HDATは第1伝送路310を構成する。同様に、CLK,RDY,BDAT,LDATは第2伝送路320を構成する。以下、これら2種類の伝送路のについて説明する。
第1伝送路310は、レンズ側制御回路203がフォーカシングレンズ210bの位置を表すレンズ位置情報をカメラボディ100に送信するために利用される。ボディ側制御回路103は、所定周期(例えば1ミリ秒)ごとに、HREQの信号レベルを変化させる。レンズ側制御回路203はHREQの信号レベルの変化に応じて通信準備処理を開始する。この通信準備処理とは具体的には、レンズ位置検出部213にフォーカシングレンズ210bの位置を検出させ、カメラボディ100に送信するレンズ位置情報を生成する処理である。
通信準備処理が完了すると、レンズ側制御回路203はHANSの信号レベルを変化させる。ボディ側制御回路103はHANSの信号レベルの変化に応じて、HCLKにクロック信号を出力する。レンズ側制御回路203はこのクロック信号に同期してHDATにレンズ位置情報を出力する。
第2伝送路320は、カメラボディ100からレンズ鏡筒200への制御指示の送信や、レンズ鏡筒200からカメラボディ100への各種情報の送信に利用される。第2伝送路320は全二重の伝送路である。すなわち、カメラボディ100からレンズ鏡筒200に対するデータの送信と同時に、レンズ鏡筒200からカメラボディ100に対するデー
タの送信が行われる。
タの送信が行われる。
ボディ側制御回路103は、第2伝送路320を用いて通信を行う必要が生じると、CLKにクロック信号を出力する。このときボディ側制御回路103は、クロック信号に同期してBDATに送信対象のデータを出力する。他方、送受信部233は、クロック信号に同期してLDATに送信対象のデータを出力する。なお送受信部233は、データの送受信が可能な場合とそうでない場合とで、RDYの信号レベルを変化させる。例えば、送受信部233がデータの送受信のできない状態である場合にはRDYの信号レベルをHに、データの送受信が可能な状態である場合にはLにする。ボディ側制御回路103は通信の開始前にRDYの信号レベルを確認し、送受信部233がデータの送受信のできない状態であった場合には通信を行わない。
ボディ側制御回路103は以上で説明した第2伝送路320を用いて、レンズ鏡筒200に各種の制御信号を送信する。制御信号の例としては、フォーカシングレンズ210bを無限遠方向に特定のパルス数分(例えば10パルス数分)移動させる制御信号や、絞り(不図示)を特定の段数分(例えば2段分)絞る制御信号などがある。
ボディ側制御回路103が第2伝送路320を用いて送信する信号には他に、レンズ鏡筒200の各種情報を要求する要求信号がある。要求信号の例としては、撮影光学系210の焦点距離を表す情報の要求信号や、絞り(不図示)の現在の絞り値を表す情報の要求信号などがある。送受信部233は上記の要求信号を受信すると、対応する情報を第2伝送路320を介してボディ側制御回路103に送信する。
なお、ボディ側制御回路103が上記の第2伝送路320を利用してレンズ側制御回路203から何らかの情報を受信するために必要な時間は、第1伝送路310を利用してフォーカシングレンズ210bの位置情報を受信するために必要な時間と比べて大きくなる。これは、第1伝送路310ではHREQの信号レベルを変化させるだけでレンズ側制御回路203にデータを要求していることを伝えられていたのに対し、第2伝送路320ではまずCLKおよびBDATを用いて特定の情報の要求をレンズ側制御回路203に送信する必要があるためである。
(レンズ駆動部212による駆動範囲の説明)
図5はフォーカシングレンズ210bの駆動範囲を示す模式図である。フォーカシングレンズ210bは、図5に一点鎖線で示す光軸400上を、無限遠方向410および至近方向420に向けて移動可能に構成されている。無限遠方向410の端部430および至近方向420の端部440には不図示のストッパーが設けられ、フォーカシングレンズ210bの移動を制限する。つまり、フォーカシングレンズ210bは無限遠方向410の端部430から、至近方向420の端部440まで移動可能に構成されている。
図5はフォーカシングレンズ210bの駆動範囲を示す模式図である。フォーカシングレンズ210bは、図5に一点鎖線で示す光軸400上を、無限遠方向410および至近方向420に向けて移動可能に構成されている。無限遠方向410の端部430および至近方向420の端部440には不図示のストッパーが設けられ、フォーカシングレンズ210bの移動を制限する。つまり、フォーカシングレンズ210bは無限遠方向410の端部430から、至近方向420の端部440まで移動可能に構成されている。
ただし、レンズ駆動部212が実際にフォーカシングレンズ210bを駆動させる範囲は、上述の端部430から端部440までの範囲より小さい。この移動範囲について具体的に述べると、レンズ駆動部212は無限遠方向410の端部430より内側に設けられた無限ソフトリミット位置450から、至近方向420の端部440より内側に設けられた至近ソフトリミット位置460までの範囲でフォーカシングレンズ210bを駆動する。すなわちレンズ駆動部212は、フォーカシングレンズ210bを至近側の駆動限界の位置に対応する至近ソフトリミット位置460と無限遠側の駆動限界の位置に対応する無限ソフトリミット位置450との間で駆動する。
無限ソフトリミット位置450は、無限合焦位置470より外側に設けられる。なお無限合焦位置470とは、撮影光学系210が合焦可能な最も無限遠側の位置に対応するフ
ォーカシングレンズ210bの位置である。無限ソフトリミット位置450をこのような位置に設ける理由は、いわゆる山登り法による自動焦点調節を行う場合に、無限合焦位置470に焦点評価値のピークが存在することがあるためである。無限合焦位置470を無限ソフトリミット位置450に一致させてしまうと、無限合焦位置470に存在する焦点評価値のピークをピークとして認識することができないという問題があるので望ましくない。同様に、至近ソフトリミット位置460は、至近合焦位置480より外側に設けられる。ここで至近合焦位置480とは、撮影光学系210が合焦可能な最も至近側の位置に対応するフォーカシングレンズ210bの位置である。
ォーカシングレンズ210bの位置である。無限ソフトリミット位置450をこのような位置に設ける理由は、いわゆる山登り法による自動焦点調節を行う場合に、無限合焦位置470に焦点評価値のピークが存在することがあるためである。無限合焦位置470を無限ソフトリミット位置450に一致させてしまうと、無限合焦位置470に存在する焦点評価値のピークをピークとして認識することができないという問題があるので望ましくない。同様に、至近ソフトリミット位置460は、至近合焦位置480より外側に設けられる。ここで至近合焦位置480とは、撮影光学系210が合焦可能な最も至近側の位置に対応するフォーカシングレンズ210bの位置である。
本実施形態では、フォーカシングレンズ210bの位置はレンズ駆動部212に与える駆動信号のパルス数により表される。また、パルス数は無限合焦位置470を原点(基準)とする。例えば図4に示すように、無限ソフトリミット位置450は−100パルスの位置、至近合焦位置480は9800パルスの位置、至近ソフトリミット位置460は9900パルスの位置である。この場合、フォーカシングレンズ210bを無限ソフトリミット位置450から至近ソフトリミット位置460まで移動させるためには、レンズ駆動部212に10000パルス分の駆動信号を与える必要がある。
なお、無限ソフトリミット位置450、至近ソフトリミット位置460、および至近合焦位置480が上記の数値と異なっていてもよいことは勿論、レンズ鏡筒の種別や個体により異なっていてもよい。
(補正情報テーブルの説明)
ボディ側制御回路103は、例えば自動焦点調節を行う際に、上述の無限ソフトリミット位置450、至近ソフトリミット位置460、無限合焦位置470、および至近合焦位置480を知る必要がある。他方、フォーカシングレンズ210bの移動量は、レンズ鏡筒200内の温度変化により変動する。例えば、無限合焦位置470にあるフォーカシングレンズ210bを至近合焦位置480まで移動させるためにレンズ駆動部212に入力する駆動信号のパルス数が変動する。
ボディ側制御回路103は、例えば自動焦点調節を行う際に、上述の無限ソフトリミット位置450、至近ソフトリミット位置460、無限合焦位置470、および至近合焦位置480を知る必要がある。他方、フォーカシングレンズ210bの移動量は、レンズ鏡筒200内の温度変化により変動する。例えば、無限合焦位置470にあるフォーカシングレンズ210bを至近合焦位置480まで移動させるためにレンズ駆動部212に入力する駆動信号のパルス数が変動する。
そこで本実施形態では、無限合焦位置470を補正する無限補正量を、温度センサ214により検出される温度(すなわちレンズ鏡筒200内の温度)に関連付けて予めROM215に記憶しておく。そして、現在の温度に応じた無限補正量をレンズ側制御回路203から第2伝送路によりボディ側制御回路103に送信する。ボディ側制御回路103は、受信した無限補正量を無限合焦位置470および至近合焦位置480に加減することにより、無限合焦位置470および至近合焦位置480を補正する。
なお、厳密には温度変化に対する無限合焦位置470の変動と至近合焦位置480の変動とは異なる。それにも関わらず無限合焦位置470を補正する無限補正量を至近合焦位置480の補正にも用いるのは、ROM215に記憶するデータ量と第2伝送路320の通信量とを削減するためである。
図6(a)に、ROM215に記憶されている補正情報テーブルを示す。本実施形態の補正情報テーブル510には、摂氏−10度から+50度までの範囲について10度毎に、対応する無限補正量が格納されている。補正演算部231は、温度センサ214が出力した温度信号が表すレンズ鏡筒の温度で補正情報テーブル510を参照することにより、当該温度に対応する無限補正量を演算する。
図6(b)に、ROM215に記憶されているソフトリミットテーブルを示す。ソフトリミットテーブル520には、図5に示した至近ソフトリミット位置460および無限ソフトリミット位置450が格納されている。レンズ側制御回路203は、レンズ側送受信
部217が以上のようにして補正演算部231により演算された無限補正量と共に、ソフトリミットテーブル520に格納されている至近ソフトリミット位置460と無限ソフトリミット位置450とをカメラボディ100に送信するように、レンズ側送受信部217を制御する。
部217が以上のようにして補正演算部231により演算された無限補正量と共に、ソフトリミットテーブル520に格納されている至近ソフトリミット位置460と無限ソフトリミット位置450とをカメラボディ100に送信するように、レンズ側送受信部217を制御する。
ボディ側制御回路103は受信したこれらの情報に基づいて、フォーカシングレンズ210bを目的の位置へ移動させるためのパルス数の決定や、コントラスト方式の焦点検出処理におけるフォーカシングレンズ210bのスキャン範囲の決定を行う。
上述した第1の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。(1)温度センサ214は、レンズ鏡筒の温度を検出し温度信号を出力する。補正演算部231は、温度センサ214から出力された温度信号に基づいてフォーカシングレンズ210bの駆動位置の補正量を演算する。レンズ側制御回路203は、送信判断部232が補正量をレンズ側送受信部217を介してカメラボディ100に送信する必要があると判断した場合に、レンズ側送受信部217が補正量をカメラボディ100に送信するようにレンズ側送受信部217を制御する。カメラボディ100は、この補正量に基づいてフォーカシングレンズ210bを駆動するための駆動信号を送信する。レンズ駆動部212は、フォーカシングレンズ210bを、レンズ側送受信部217を介してカメラボディ100から受信した駆動信号に応じた駆動量で駆動する。このようにしたので、レンズ交換式のカメラシステムにおいて、最小限の通信量で適切な温度補正を行うことができる。
(2)送信判断部232は、レンズ側送受信部217により最後に補正量が送信されてから所定時間が経過していた場合に、補正量を送信する必要があると判断する。このようにしたので、補正量を必要以上に送信することがなくなり、通信量が削減される。
(3)レンズ駆動部212は、フォーカシングレンズ210bを至近側の駆動限界の位置に対応する至近限界位置と無限遠側の駆動限界の位置に対応する無限限界位置との間で駆動する。レンズ側制御回路203は、レンズ側送受信部217が補正量と共に至近限界位置と無限限界位置とをカメラボディ100に送信する。このようにしたので、カメラボディ100は、3つのデータが互いに関連するデータであることを容易に認識することができる。
(4)補正演算部231等が扱う補正量は、撮影光学系210が合焦可能な最も無限遠側の位置に対応する無限合焦位置を補正する無限補正量とした。このようにしたので、少なくとも無限遠に位置する被写体には正確にピントが合うことが保証される。
(第2の実施の形態)
図7は、本発明の第2の実施の形態に係るレンズ交換式のカメラシステムを示した断面図である。以下にカメラシステム2の説明を述べるが、第1の実施の形態と同様な箇所については第1の実施の形態と同様の符号を付し、説明を省略する。
図7は、本発明の第2の実施の形態に係るレンズ交換式のカメラシステムを示した断面図である。以下にカメラシステム2の説明を述べるが、第1の実施の形態と同様な箇所については第1の実施の形態と同様の符号を付し、説明を省略する。
本実施形態のカメラシステム2は、カメラボディ100とレンズ鏡筒700とから構成される。レンズ鏡筒700は、いわゆる超望遠レンズである。すなわちレンズ鏡筒700は、所定の長さ(例えば200mm)以上の焦点距離を有する撮影光学系710を有する。
撮影光学系710の焦点距離が比較的大きいので、フォーカシングレンズ210bの駆動範囲やレンズ鏡筒700の全長も比較的大きくなっている。この場合、第1の実施形態に係るレンズ鏡筒200のように、温度センサ214を1つだけ用いても適切な温度を検出できない。
そこで本実施形態のレンズ鏡筒700は、2つの温度センサ214a、214bを有している。温度センサ214aはフォーカシングレンズ210bの駆動可能範囲の中央より至近側に配置される。すなわち、温度センサ214aはフォーカシングレンズ210bの駆動可能範囲の中央より至近側の温度を検出可能である。同様に、温度センサ214bはフォーカシングレンズ210bの駆動可能範囲の中央より無限遠側に配置される。すなわち、温度センサ214bはフォーカシングレンズ210bの駆動可能範囲の中央より無限遠側の温度を検出可能である。
本実施形態のレンズ側制御回路703が有する補正演算部731は、レンズ位置検出部213から出力されたレンズ位置信号に応じて、至近補正量と無限補正量と、のいずれか一方をフォーカシングレンズ210bの駆動位置の補正量として演算する。具体的には、フォーカシングレンズ210bが駆動可能範囲の中央より至近側にある場合には、補正演算部731は至近補正量を演算する。逆に、フォーカシングレンズ210bが駆動可能範囲の中央より無限遠側にある場合には、補正演算部731は無限補正量を演算する。
また、補正演算部731は、温度センサ214a、214bによりそれぞれ検出された2つの温度のうち補正量の演算に用いる温度を、レンズ位置検出部213から出力されたレンズ位置信号に応じて切り替える。具体的には、フォーカシングレンズ210bが駆動可能範囲の中央より至近側にある場合には、補正演算部731は至近側にある温度センサ214aによって検出された温度に基づいて補正量(至近補正量)を演算する。逆に、フォーカシングレンズ210bが駆動可能範囲の中央より無限遠側にある場合には、補正演算部731は無限遠側にある温度センサ214bによって検出された温度に基づいて補正量(無限補正量)を演算する。
図8は、第2の実施形態に係るROM215に記憶されている補正情報テーブルを示す図である。本実施形態の補正情報テーブル511には、無限補正量および至近補正量が格納されている。補正演算部731は、レンズ位置検出部213から出力されたレンズ位置信号に応じて、無限補正量および至近補正量のいずれか一方を用いて補正量を演算する。
上述した第2の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。(1)補正演算部731は、レンズ位置検出部213がフォーカシングレンズ210bの位置を検出して出力するレンズ位置信号に応じて、撮影光学系710が合焦可能な最も至近側の位置に対応する至近合焦位置を補正する至近補正量と、撮影光学系710が合焦可能な最も無限遠側の位置に対応する無限合焦位置を補正する無限補正量と、のいずれか一方を補正量として演算する。このようにしたので、補正量の精度が向上する。
(2)温度センサ214a、214bは、フォーカシングレンズ210bの駆動可能範囲の中央より至近側の温度と、フォーカシングレンズ210bの駆動可能範囲の中央より無限遠側の温度と、をそれぞれ個別に検出可能である。補正演算部731は、温度センサ214a、214bにより検出された2つの温度のうち補正量の演算に用いる温度を、レンズ位置検出部213から出力されたレンズ位置信号に応じて切り替える。このようにしたので、レンズ鏡筒700の温度をより正確に検出することが可能となる。
(第3の実施の形態)
第3の実施の形態に係るカメラシステムは、上述した第1の実施の形態に係るカメラシステム1と同様に、カメラボディ100とレンズ鏡筒200とから構成される。以下、第1の実施の形態と同様の箇所については第1の実施の形態と同様の符号を付し、説明を省略する。
第3の実施の形態に係るカメラシステムは、上述した第1の実施の形態に係るカメラシステム1と同様に、カメラボディ100とレンズ鏡筒200とから構成される。以下、第1の実施の形態と同様の箇所については第1の実施の形態と同様の符号を付し、説明を省略する。
図9は、第3の実施形態に係るROM215に記憶されている補正関連データを示す図である。図9(a)に示す補正情報テーブル512および図9(b)に示すソフトリミットテーブル522は、共に第1の実施形態と同様である。補正演算部231は第1の実施形態と同様に、温度センサ214が出力した温度信号が表すレンズ鏡筒の温度で補正情報テーブル512を参照することにより、当該温度に対応する無限補正量を演算する。レンズ側制御回路203は、レンズ側送受信部217が補正演算部231により演算された無限補正量と共に、ソフトリミットテーブル522に格納されている至近ソフトリミット位置460と無限ソフトリミット位置450とをカメラボディ100に送信するように、レンズ側送受信部217を制御する。
本実施形態のROM215には更に、図9(c)に示す合焦補正情報テーブル532と、図9(d)に示す焦点距離テーブル542とが記憶されている。合焦補正情報テーブル532には、補正情報テーブル512と同様に、摂氏−10度から+50度までの範囲について10度毎に、対応する補正量αが格納されている。また、焦点距離テーブル542には、レンズ鏡筒200の焦点距離(例えば20mm〜200mm)の全域について所定間隔(例えば10mm)毎に、至近合焦位置を算出するための式が格納されている。この式には上記の補正量αが含まれている。
本実施形態の補正演算部231は、温度センサ214が出力した温度信号が表すレンズ鏡筒の温度で合焦補正情報テーブル532を参照することにより、当該温度に対応する補正量αを演算する。補正演算部231は更に、レンズ鏡筒200の現在の焦点距離で焦点距離テーブル542を参照することにより、至近合焦位置を算出するための式を取得する。そして補正演算部231は、取得した式に補正量αを当てはめることにより、至近合焦位置の温度補正演算を行う。レンズ側制御回路203は、レンズ側送受信部217が演算された温度補正後の至近合焦位置をカメラボディ100に送信するように、レンズ側送受信部217を制御する。
なお、補正演算部231が至近合焦位置の温度補正演算を行うのではなく、ボディ側制御部103が至近合焦位置の温度補正演算を行うようにしてもよい。例えば、至近合焦位置を算出するための式と、補正量αとがカメラボディ100に送信されるようにし、ボディ側制御部103がこれらのデータを利用して温度補正後の至近合焦位置を算出するようにしてもよい。また、至近合焦位置ではなく無限合焦位置についてこれらの演算が行われるようにしてもよいし、至近合焦位置を演算するための式が図9(d)に示したものより複雑なものであってもよい。
上述した第3の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。(1)補正演算部231は、レンズ鏡筒200の現在の焦点距離で焦点距離テーブル542を参照することにより、至近合焦位置を算出するための式を取得する。このようにしたので、温度補正後の至近合焦位置を、焦点距離に応じたより正確な値に補正することが可能となる。
以上、着脱可能なレンズ鏡筒とカメラボディから成るカメラシステムであるレンズ交換式カメラシステムの実施形態について説明してきたが、本発明はこのような実施形態に限定されるものではない。次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
(変形例1)
上述した各実施の形態では、送信判断部232が、レンズ側送受信部217により最後に補正量が送信されてから所定時間が経過していた場合に補正量を送信する必要があると判断していた。本発明は、送信判断部232がこれ以外の基準により補正量を送信する必
要があると判断する場合であっても適用することが可能である。例えば、温度センサ214から出力された温度信号が変化した、すなわちレンズ鏡筒200の温度が変化した場合に、送信判断部232が補正量を送信する必要があると判断するようにしてもよい。このようにすることで、温度が一定の場合には補正量が送られなくなり、ボディ−レンズ間の通信量が削減されるという効果を得られる。
上述した各実施の形態では、送信判断部232が、レンズ側送受信部217により最後に補正量が送信されてから所定時間が経過していた場合に補正量を送信する必要があると判断していた。本発明は、送信判断部232がこれ以外の基準により補正量を送信する必
要があると判断する場合であっても適用することが可能である。例えば、温度センサ214から出力された温度信号が変化した、すなわちレンズ鏡筒200の温度が変化した場合に、送信判断部232が補正量を送信する必要があると判断するようにしてもよい。このようにすることで、温度が一定の場合には補正量が送られなくなり、ボディ−レンズ間の通信量が削減されるという効果を得られる。
(変形例2)
第1の実施の形態において、補正量を無限補正量としていたが、これを至近補正量としてもよい。また、レンズ側送受信部217が、無限ソフトリミット位置および至近ソフトリミット位置の代わりに、それぞれ無限遠側の端部430および至近側の端部440を表す位置を送信するようにしてもよい。
第1の実施の形態において、補正量を無限補正量としていたが、これを至近補正量としてもよい。また、レンズ側送受信部217が、無限ソフトリミット位置および至近ソフトリミット位置の代わりに、それぞれ無限遠側の端部430および至近側の端部440を表す位置を送信するようにしてもよい。
(変形例3)
上述の各実施形態では、レンズ側制御回路203が、至近合焦位置と、至近ソフトリミット位置と、無限ソフトリミット位置とをレンズ側送受信部217がカメラボディ100に送信するようにレンズ側送受信部217を制御していた。カメラボディ100に送信されるこれら3つの位置のうち、至近ソフトリミット位置の代わりに、実際の至近側の駆動限界の位置より内側(無限遠側)寄りの位置を送信するようにレンズ側制御部203を構成してもよい。ただしこの位置は、至近合焦位置よりも至近ソフトリミット位置に近い位置でなければならない。換言すれば、至近ソフトリミット位置の代わりに、至近ソフトリミット位置と至近合焦位置との間の中間位置を送信してもよい。このようにした場合、ボディ側制御回路103は、上記の中間位置を至近ソフトリミット位置と認識してフォーカシングレンズ210dを目的の位置へ移動させるためのパルス数の決定や、コントラスト方式の焦点検出処理におけるフォーカシングレンズ210dのスキャン範囲の決定を行う。無限ソフトリミット位置についても同様に、実際の無限側の駆動限界の位置より内側(至近側)寄りの位置を代わりに送信するようにしてよい。すなわち、無限ソフトリミット位置の代わりに、無限ソフトリミット位置と無限合焦位置との間の中間位置を送信してもよい。
上述の各実施形態では、レンズ側制御回路203が、至近合焦位置と、至近ソフトリミット位置と、無限ソフトリミット位置とをレンズ側送受信部217がカメラボディ100に送信するようにレンズ側送受信部217を制御していた。カメラボディ100に送信されるこれら3つの位置のうち、至近ソフトリミット位置の代わりに、実際の至近側の駆動限界の位置より内側(無限遠側)寄りの位置を送信するようにレンズ側制御部203を構成してもよい。ただしこの位置は、至近合焦位置よりも至近ソフトリミット位置に近い位置でなければならない。換言すれば、至近ソフトリミット位置の代わりに、至近ソフトリミット位置と至近合焦位置との間の中間位置を送信してもよい。このようにした場合、ボディ側制御回路103は、上記の中間位置を至近ソフトリミット位置と認識してフォーカシングレンズ210dを目的の位置へ移動させるためのパルス数の決定や、コントラスト方式の焦点検出処理におけるフォーカシングレンズ210dのスキャン範囲の決定を行う。無限ソフトリミット位置についても同様に、実際の無限側の駆動限界の位置より内側(至近側)寄りの位置を代わりに送信するようにしてよい。すなわち、無限ソフトリミット位置の代わりに、無限ソフトリミット位置と無限合焦位置との間の中間位置を送信してもよい。
なお、カメラボディ100に至近ソフトリミット位置の代わりに送信される位置(または至近ソフトリミット位置そのもの)と至近合焦位置との間の距離は、カメラボディ100に無限ソフトリミット位置の代わりに送信される位置(または無限ソフトリミット位置そのもの)と無限合焦位置との間の距離よりも大きいことが望ましい。これは、至近合焦位置近傍の方が、無限合焦位置近傍よりも合焦が困難であることに拠る。このように構成することで、至近合焦位置近傍における偽合焦を抑止することができる。
(変形例4)
上述した第1の実施の形態において、温度センサ214は、レンズ鏡筒の温度を検出し温度信号を出力していた。これを、レンズ鏡筒の外部の気温を検出するようにしてもよい。この場合、補正演算部231が、温度センサ214から出力された温度信号と共に、レンズ鏡筒の内部に存在する発熱部材(例えばレンズ駆動部212)の稼働状況(例えばレンズ駆動部212によるフォーカシングレンズ210bの通算駆動時間や通算駆動距離、通電時間の積算等)に基づいて、フォーカシングレンズ210bの駆動位置の補正量を演算するようにすればよい。このようにすることで、温度センサ214をレンズ鏡筒の内部に設置する必要がなくなるので、レンズ鏡筒の内部に必要な空間を削減でき、レンズ鏡筒の小型化およびレンズ鏡筒の製造の簡略化を行うことができる。
上述した第1の実施の形態において、温度センサ214は、レンズ鏡筒の温度を検出し温度信号を出力していた。これを、レンズ鏡筒の外部の気温を検出するようにしてもよい。この場合、補正演算部231が、温度センサ214から出力された温度信号と共に、レンズ鏡筒の内部に存在する発熱部材(例えばレンズ駆動部212)の稼働状況(例えばレンズ駆動部212によるフォーカシングレンズ210bの通算駆動時間や通算駆動距離、通電時間の積算等)に基づいて、フォーカシングレンズ210bの駆動位置の補正量を演算するようにすればよい。このようにすることで、温度センサ214をレンズ鏡筒の内部に設置する必要がなくなるので、レンズ鏡筒の内部に必要な空間を削減でき、レンズ鏡筒の小型化およびレンズ鏡筒の製造の簡略化を行うことができる。
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
1、2…カメラシステム、100…カメラボディ、101、201…レンズマウント、102、202…接続部、103…ボディ側制御回路、200、700…レンズ鏡筒、203、703…レンズ側制御回路、210、710…撮影光学系、210b…フォーカシングレンズ、212…レンズ駆動部、213…レンズ位置検出部、214、214a、214b…温度センサ、215…ROM、216…RAM、217…レンズ側送受信部、231、731…補正演算部、232…送信判断部、310…第1伝送路、320…第2伝送路
Claims (1)
- 焦点制御に用いられるフォーカシングレンズと、
装着されたカメラボディとの間で信号の送受信を行う送受信部と、
レンズ鏡筒の温度を検出する温度検出部と、
前記温度と焦点距離とにより、前記フォーカシングレンズを有する光学系が像面に合焦可能な最も至近側の第1位置の補正量と、前記光学系が像面に合焦可能な最も無限遠側の第2位置の補正量とのいずれかを演算する演算部と、
前記温度検出部によって検出された温度が変化したら、前記送受信部により前記補正量を前記カメラボディに送信するように前記送受信部を制御する制御部とを有するレンズ鏡筒。
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