JP3790831B2

JP3790831B2 - 撮影レンズシステム

Info

Publication number: JP3790831B2
Application number: JP32226595A
Authority: JP
Inventors: 省三山野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-11-16
Filing date: 1995-11-16
Publication date: 2006-06-28
Anticipated expiration: 2015-11-16
Also published as: JPH09145989A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、自動焦点調節カメラに最適な撮影レンズシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、自動焦点調節駆動中にもボディが撮影レンズのデフォーカス量を繰り返し検出し、検出されたデフォーカス量を撮影レンズが移動した分で補正した後、補正された焦点ズレ量を撮影レンズに送信し、撮影レンズが受信した焦点ズレ量を駆動する自動焦点調節カメラがあった。
【０００３】
詳述すれば、例えばＣＣＤ等の電荷蓄積型受光素子の出力をデータ処理して、受光したときの撮影レンズ位置のデフォーカス量をボディが算出する。この演算には現状使用されているカメラのマイクロコンピュータでは１０〜３０ｍＳを要する。従って、仮に前回の焦点検出結果により撮影レンズが駆動され続けている場合には、この演算中の焦点調節移動による分を補正する必要がある。そしてこの補正を行った後に焦点ズレ量を撮影レンズに送信し、撮影レンズは受信したデータに基づいて駆動量を算出して焦点調節駆動を遂行していた。
【０００４】
撮影レンズがボディから受信したデータ、即ちボディが焦点調節駆動量の算出に用いたデータは、焦点検出素子が蓄積した時点での撮影レンズ固有の焦点調節駆動に関連するレンズデータを用いているのである。
【０００５】
一方、撮影レンズの種類によっては、本出願人が特開昭６２−１７０９２４号公報で述べているように、焦点調節駆動量と像面移動量の関係（以下変換係数として火を表現する）が非線形であるばかりか、その撮影距離によって変換係数が大きく変化するものがある。この種の撮影レンズではその変換係数を撮影距離（繰り出し量）によって変更しなければならないので、その位置を認識するためのエンコーダを有し、それで検出した位置に応じた変換係数を切り替え可能となるようにしていた。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、撮影レンズがボディから焦点ズレ量を受信したときには駆動による撮影距離が移動している場合があり、このときには受信した時点での距離エンコーダが示す変換係数をそのまま使用すると、ボディが指示した焦点移動量に対応して駆動してもボディが要求した所望駆動量の駆動が達成できず、合焦位置に速やかに到達できない点で改善余地があった。
【０００７】
本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたもので、撮影距離によって焦点調節駆動量と像面移動量の関係が非線形となる撮影レンズでも、正しく合焦点に駆動可能なカメラを提供することを目的としている。
【０００８】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するために、請求項１の発明による撮影レンズシステムは、撮影光学系と、撮影光学系の撮影レンズの位置を検出するエンコーダと、撮影レンズの位置に対する撮影光学系に固有の、像面移動量を焦点調節駆動量に変換するための係数を記憶する記憶手段と、撮影光学系の焦点調節状態を検出する際の撮影レンズ位置に対応した係数を出力する出力手段と、出力する係数を保持する保持手段と、出力手段から出力された係数に基づいて焦点調節状態の検出結果を補正した補正結果と、保持手段に保持した係数とに基づいて撮影レンズの駆動量を求める駆動量算出手段とを備え、撮影光学系の焦点調節状態を撮影レンズの駆動中にも検出する焦点検出手段を備えたカメラに装着して使用することを特徴とする。
請求項２の発明による撮影レンズシステムは、請求項１において、補正結果は、焦点調節状態の検出中に移動した撮影レンズの移動量と出力された係数とに基づいて焦点調節状態の検出結果を補正したものであることを特徴とする。
【０００９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。
【００１０】
図１は、本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すブロック結線図である。
【００１１】
図１において、レンズ内には繰り出し位置を検出するためにエンコーダ１８があり、そのエンコーダ１８の出力に応じて像面移動変換係数データ生成手段２２で変換係数が求められる。ボディ１がレンズ１１に対してレンズデータを要求すると、それに応じて送信実行手段２５が像面移動変換係数データ生成手段２２の出力である像面移動変換係数をゲートＧ１を介して送信する。同時に、ゲートＧ２を介して像面移動変換係数データ保持手段２６に像面移動変換係数がコピーされる。
【００１２】
そして、ボディ１から焦点調節移動量受信手段２７で像面移動量を受信すると、像面移動変換係数データ保持手段２６で保持された変換係数データを用いて、焦点調節駆動量算出手段２８で焦点調節駆動量を求めてレンズ１１を駆動する。
【００１３】
図２は本発明に関わる自動焦点調節カメラの構成を示すブロック結線図である。カメラボディ１には、ボディマイコン２、ＤＣ−ＤＣコンバータ３、電池４、リセットＩＣ５、ＡＦＣＣＤ６、ＣＣＤ処理回路７がある。ＤＣ−ＤＣコンバータ３には、不図示のレリーズ釦の半押しスイッチ８の片側が入力される。またレンズ１１が装着されると接続される接点群９があり、レンズマイコン１２とデータ交信可能となっている。この接点群９には、トランジスタ１０を介して電池電源を供給するＶbat 端子と、レンズ側の焦点調節用モータ駆動量をモニタするためのＰＬＳ端子がある。
【００１４】
レンズ１１内にはレンズマイコン１２、リセットＩＣ１３、焦点調節用モータ駆動回路１４、焦点調節用モータ１５、焦点調節用光学系１６、焦点調節用モータの駆動量をモニタするためのパルス発生器（ＰＧ）１７、繰り出し位置に対応した位置検出のためのエンコーダ１８がある。
【００１５】
図２に示された本発明に関わる実施例の動作を以下に説明する。
【００１６】
まず、レリーズ釦に連動する半押しスイッチ８が操作されると、ＤＣ−ＤＣコンバータ３が動作を始め、電池４を入力として定電圧をＶｃｃに出力する。Ｖｃｃが所定電圧以上になると、リセットＩＣ５のリセット出力が解除され、ボディマイコン２はＲＯＭに内蔵されたプログラムに従い後述のフローチャートの動作を始める。尚、ボディマイコン２が動作を始めると、ポート出力Ｐ２を用いて所望期間の間ＤＣ−ＤＣコンバータ３の動作を保持できる。また、ポートＰ３を駆動して電池電源をレンズ１１との接点群に出力可能とするが、本発明と直接関係はないので詳細な説明は割愛する。
【００１７】
図３は、ボディマイコン２のメインフローチャートである。ステップＳ３０で初期化したあとに、ステップＳ３１でレンズ固有データの取得のためにレンズデータ取得コマンドを発行し、レンズ１１との通信を起動する。このレンズデータには、レンズ１１の開放Ｆ値、焦点距離、射出瞳位置情報、最大絞り値、焦点調節移動量変換係数、レンズ識別信号、収差補正量等があり、装着したレンズ１１に応じた値を示す。これらのデータが順次シリアル通信でレンズ１１からボディ１に送信される。
【００１８】
ステップＳ３１で通信が起動されるとステップＳ３２でＣＣＤの蓄積制御が行われ、蓄積が終了するとステップＳ３３で、このＣＣＤデータをボディマイコン２のＡ／Ｄ変換入力端子で逐次Ａ／Ｄ変換して、焦点検出演算を行う。
【００１９】
ここで、焦点検出演算は比較的演算量も多く、演算時間にも幾ばくかの時間を要する。前回の焦点検出結果に基づいて焦点調節中にも今回のＣＣＤ蓄積が実行されるので、この演算中にもレンズ１１は移動中の場合があり、この移動分を補正して、レンズ１１に焦点調節量を指示するのである。例えば、ＣＣＤ蓄積結果から得られたデフォーカス量が１ｍｍ、演算中にＰＬＳ端子に入力されたパルス数が３０発ならば、先のレンズ１１との通信で得られた焦点調節移動量変換係数が８４．５ＰＬＳ／ｍｍの場合には、
【００２０】
３０／８４．５＝０．３５５・・・（１）
が演算中の補正量であり、
【００２１】
１−０．３５５＝０．６４５・・・（２）
から、補正した０．６４５ｍｍをレンズ１１に指示しなければならない。
【００２２】
このように求められた焦点調節量をステップＳ３４でレンズ１１に送信し、ステップＳ３５で焦点状態を表示してステップＳ３１に戻る。
【００２３】
図４は、本発明に関わるレンズマイコン１２の処理フローチャートである。レンズマイコン１２もボディマイコン２と同様にＶｃｃ電圧が所定電圧以上になるとリセットＩＣ１３のリセット出力が解除され、ＲＯＭに内蔵された所定のプログラムに従い動作を始める。
【００２４】
ステップＳ４００で初期化を行ったあと、ステップＳ４０１でコマンドの受信待ちとなる。コマンドをボディ１から受信するとステップＳ４０２でレンズデータ取得コマンドであるか否かを識別して、レンズデータ取得コマンドの場合にはステップＳ４０３に行き、送信データがまだあるか、即ち送信完であるかを判定する。送信データがもう無い場合にはステップＳ４０１のコマンド受信待ちに進む。
【００２５】
送信データがある場合には、ステップＳ４０４で送信データが像面移動量変換係数であるか否かを識別して（該当データが送信データの何番目であるかは予めボディ１とレンズ１１の通信規則で約束されている）、像面移動量変換係数の場合には、ステップＳ４０５で第１メモリの格納されている像面移動量変換係数をデータ保持用第２メモリにコピーしたのちに、ステップＳ４０６でレンズデータとしてこれを送信する。ステップＳ４０４で、像面移動量変換係数データでない場合には、予め取り決められているデータ（先に述べた開放Ｆ値や焦点距離など）を送信する。
【００２６】
ステップＳ４０２でレンズデータ取得コマンドでないときには、ステップＳ４０７でレンズ駆動コマンドであるかをチェックする。駆動コマンドでない場合にはステップＳ４０１へ戻り、コマンド受信待ちとなる。駆動コマンドの場合にはステップＳ４０８で移動量を受信し、ステップＳ４０９で像面移動量変換係数データ保持手段２６に保持されている像面移動量変換係数を用いて焦点調節駆動量即ち、パルス発生器１７のパルス数を算出し、算出されたパルス数を駆動するように焦点調節用モータ駆動回路１４の駆動を起動する（ステップＳ４１０）。
【００２７】
図５は、レンズマイコン１２内で１ｍＳ毎に発生するインターバルタイマ割り込みである。ここではステップＳ５０で可動ブラシのビットパターンから繰り出し位置に応じた距離エンコーダ（繰り出し位置エンコーダ）１８を読み取り、ステップＳ５１でこれに対応する像面移動量変換係数をＲＯＭテーブルから取得して、ステップＳ５２で第１メモリに格納し、ステップＳ５３で戻る。従って、第１メモリには、ほぼリアルタイムで距離エンコーダに対する像面移動量変換係数が取得されている。
【００２８】
図６は、レンズマイコン１２内の焦点調節駆動完了割り込みである。所望駆動量の駆動が完了すると、ブレーキをかけて（ステップＳ６０）、戻る（ステップＳ６１）。
【００２９】
図７は、本発明に関わるボディマイコン２とレンズマイコン１２の動作を、レンズ１１の駆動軌跡と共に描いたものである。図７において、ボディマイコン２がレンズマイコン１２にレンズデータを要求して、レンズマイコン１２が距離エンコーダ値Ｅ３に対応する像面移動量変換係数データｅ３を送信する。ボディマイコン２の焦点検出演算中（Ｂ）にも、レンズマイコン１２が駆動されていて、演算が終了してボディマイコン２からレンズ駆動量が指示される時点（ＤＥＦ１）では、距離エンコーダ値はＥ６になっている。レンズマイコン１２は、ボディマイコン２に送信した像面移動量変換係数データｅ３を保持しており、この保持していたデータｅ３を用いて駆動量ＤＲＶ１を求めて、レンズ１１を駆動するのである。
【００３０】
図８は、本発明に関わるレンズ１１の距離エンコーダ値と像面移動量変換係数データの対応テーブルである。このテーブルは、レンズマイコン１２が保持している。
【００３１】
以上で説明したように、レンズが駆動に関するデータをボディから受信した時点での像面移動変換係数が、ボディに送信した時の像面移動変換係数と異なっても、以前にボディに送信したデータを保持し、それに基づいてレンズは駆動量を算出するので、ボディが算出した所望焦点移動量とレンズが駆動する焦点移動量が一致し、互いの焦点移動の変換係数のズレによる不整合がなく、速やかに合焦点への焦点調節が遂行される。
【００３２】
【発明の効果】
以上のように、本発明の自動焦点調節カメラによれば、焦点ズレ量補正手段が、電荷蓄積型受光素子の蓄積動作時点の変換係数データに基づいて、デフォーカス量を補正して撮影レンズの焦点ズレ量を求めて、撮影レンズを駆動するようにしたので、撮影距離によって焦点調節駆動量と像面移動量の関係が非線形となる撮影レンズでも、正しく合焦点に駆動できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すブロック結線図である。
【図２】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すブロック結線図である。
【図３】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すフローチャートである。
【図４】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すフローチャートである。
【図５】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すフローチャートである。
【図６】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すフローチャートである。
【図７】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示すタイミングチャートである。
【図８】本発明による自動焦点調節カメラの一実施例を示す概念図である。
【符号の説明】
１カメラボディ
２ボディマイコン
３ＤＣ−ＤＣコンバータ
４電池
５リセットＩＣ
６ＡＦＣＣＤ
７ＣＣＤ処理回路
８スイッチ
９接点群
１０トランジスタ
１１レンズ
１２レンズマイコン
１３リセットＩＣ
１４焦点調節用モータ駆動回路
１５焦点調節用モータ
１６焦点調節用光学系
１７パルス発生器
１８エンコーダ
２２像面移動変換係数データ生成手段
２５送信実行手段
２６像面移動変換係数データ保持手段
２６像面移動量変換係数データ保持手段
２７焦点調節移動量受信手段
２８焦点調節駆動量算出手段

Claims

撮影光学系と、
前記撮影光学系の撮影レンズの位置を検出するエンコーダと、
前記撮影レンズの位置に対する前記撮影光学系に固有の、像面移動量を焦点調節駆動量に変換するための係数を記憶する記憶手段と、
前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する際の前記撮影レンズ位置に対応した前記係数を出力する出力手段と、
出力する前記係数を保持する保持手段と、
前記出力手段から出力された前記係数に基づいて前記焦点調節状態の検出結果を補正した補正結果と、前記保持手段に保持した前記係数とに基づいて前記撮影レンズの駆動量を求める駆動量算出手段とを備え、
前記撮影光学系の焦点調節状態を前記撮影レンズの駆動中にも検出する焦点検出手段を備えたカメラに装着して使用することを特徴とする撮影レンズシステム。
前記補正結果は、前記焦点調節状態の検出中に移動した前記撮影レンズの移動量と前記出力された係数とに基づいて前記焦点調節状態の検出結果を補正したものであることを特徴とする請求項１に記載の撮影レンズシステム。