JP4137717B2 - 交換レンズの測定機 - Google Patents
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Description
【発明の属する技術分野】
この発明は、開放F値に於ける最適焦点位置とAFセンサのF値に於ける最適焦点ずれを測定する交換レンズの測定機に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
TTL位相差AF装置を搭載するカメラに於いては、AF装置で検出された焦点情報に基づいて撮影レンズの焦点調整を行っても、開放絞りで撮影した場合に画像がピンボケになることがある。これは、焦点検出のための開口F値に対する撮影レンズの収差特性と開放F値に対する球面収差特性が異なっているために、それぞれの最適焦点位置に差が出てしまうからである。
【0003】
そこで、撮影レンズ内に両方のF値に於ける球面収差特性に応じた最良像面位置の補正量を撮影レンズ内に記憶しておき、この補正量に基づいてAF装置の出力を補正する技術が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
【特許文献1】
特開昭59−208514号公報
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
従来、この補正量としては、レンズの設計上求められる1つの代表値が用いられていた。しかしながら、実際には、撮影レンズの収差は個々にばらつきが発生する。したがって、1つの代表値からは正確な最適焦点位置を求めることは困難であった。
【0006】
この発明は上記実状に鑑みてなされたものであり、その目的は、開放F値に於ける最適焦点位置とAFセンサのF値に於ける最適焦点位置のずれを正確に測定することのできる交換レンズの測定機を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】
すなわち、請求項1に記載の発明は、交換レンズを装着するためのマウント部と、上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、上記複数対のピンホールのうち、特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を遮光する遮光部材と、上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、を具備し、上記遮光部材を上記板状部材に対して相対的に変位させ、それによって上記複数の開口F値のそれぞれについて最適焦点位置を測定可能としたことを特徴とする。
【0008】
このような構成とすることにより、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
【0009】
請求項2に記載の発明は、交換レンズを装着するためのマウント部と、上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、上記複数対のピンホールのうち、特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を遮光する遮光部材と、上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、を具備し、上記遮光部材を上記板状部材に対して相対的に変位させ、それによって上記複数の開口F値のそれぞれについて最適焦点位置を測定し、測定された複数の最適焦点位置を加重平均処理することによって、上記交換レンズの開放 F 値に対する最適焦点位置を求めること特徴とする。
このような構成とすることにより、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
請求項3に記載の発明は、請求項1若しくは2に記載の発明に於いて、上記遮光部材は、上記板状部材に重畳配置され、上記板状部材に対して相対的に回転自在であることを特徴とする。
【0010】
このような構成とすることにより、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【0011】
請求項4に記載の発明は、請求項1若しくは2に記載の発明に於いて、上記遮光部材は、上記板状部材に重畳配置され、上記板状部材に対して相対的に直線状に摺動自在であることを特徴とする。
【0012】
このような構成とすることにより、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【0013】
請求項5に記載の発明は、交換レンズを装着するためのマウント部と、上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、上記板状部材に対して重畳配置され、且つ、上記板状部材に対して相対的に変位可能であって、その位置によって上記複数対のピンホールのうちの特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を選択的に遮光する遮光部材と、上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、を具備したことを特徴とする。
【0014】
このような構成とすることにより、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
【0015】
請求項6に記載の発明は、交換レンズを装着するためのマウント部と、上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、上記板状部材に対して重畳配置され、且つ、上記板状部材に対して相対的に変位可能であって、その位置によって上記複数対のピンホールのうちの特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を選択的に遮光する遮光部材と、上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、上記遮光部材を上記板状部材に対して相対的に変位ながら上記算出手段に最適焦点位置を算出させ、算出された複数の最適焦点位置を加重平均処理することによって、上記交換レンズの開放 F 値に対する最適焦点位置を求める手段と、を具備することを特徴とする。
このような構成とすることにより、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
請求項7に記載の発明は、請求項5若しくは6に記載の発明に於いて、上記複数の開口F値には、上記交換レンズの開放F値、及び上記交換レンズを装着可能なカメラに内蔵される焦点検出装置の焦点検出開口F値が含まれていることを特徴とする。
【0016】
このような構成とすることにより、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
【0021】
請求項8に記載の発明は、請求項5若しくは6に記載の発明に於いて、上記遮光部材は、上記板状部材に対して相対的に回転自在であることを特徴とする。
【0022】
このような構成とすることにより、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【0023】
請求項9に記載の発明は、請求項5若しくは6に記載の発明に於いて、上記遮光部材は、上記板状部材に対して相対的に直線状に摺動自在であることを特徴とする。
【0024】
このような構成とすることにより、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【0025】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態を説明する。
【0026】
(第1の実施の形態)
図1は、この発明の第1の実施の形態に係る交換レンズの測定機の構成を示した図である。
【0027】
図1に於いて、ベンチ10上には、無限コリメータ11と交換レンズユニット12とが、所定距離をおいて配置されている。
【0028】
無限コリメータ11は、例えば、一方向のみ開口が形成された遮光性を有する筒状の筐体で構成されている。そして、この筐体内は、中央部にピンホールが形成されたピンホール板18で仕切られ、内部には光源17が配置され、点光源が形成される。また、無限コリメータ11の開口にはコリメータレンズ19と、詳細を後述する板状部材であるハルトマンプレート20及び遮光部材としての遮光板21が配置されている。
【0029】
したがって、光源17からの光は、ピンホール板18を介して広がり、コリメータレンズ19で平行光線にされた後、ハルトマンプレート20及び遮光板21を通過して、交換レンズユニット12側に照射される。
【0030】
一方、交換レンズユニット12は、上記無限コリメータ11から照射された光が、レンズマウント13に取り付けられた撮影レンズ23、光量調節用の絞り24を介してレンズ保持治具14内の撮像手段である撮像素子(CCD)41に導かれるように構成されている。
【0031】
上記交換レンズユニット12は、また、上記撮影レンズ23に取り付けられた切片25と、位置検知基板26と、交換レンズユニット12内の制御動作を司るレンズCPU30とを有して構成される。上記切片25と位置検知基板26は、撮影レンズ23を無限のピント位置にして検知するためのスイッチを構成している。レンズCPU(LnsCPU)30内には、記録手段であるフラッシュ(Flush)ROM31が配置されている。
【0032】
更に、交換レンズユニット12は、レンズモータ駆動回路32と、絞りモータ駆動回路33と、DCモータ34と、レンズ駆動機構35と、円盤36と、フォトインタラプタ(PI)37と、ステップピングモータ38と、絞り駆動機構39とを有して構成される。
【0033】
上記レンズモータ駆動回路32は、DCモータ34を駆動させて、レンズ駆動機構35を介して撮影レンズ23を光軸上で移動させる。また、DCモータ34の駆動により所定方向に回転される円盤36をフォトインタラプタ37で検知することにより、撮影レンズ23の移動量が得られる。更に、絞りモータ駆動回路33は、ステップピングモータ38を駆動させることによって絞り駆動機構39を介して絞り24を駆動させる。
【0034】
上記レンズ保持治具14内のCCD41は、後述するカメラのボディユニット50内のCCD56に相当する位置、或いは銀塩フィルムカメラの場合はフィルム面に相当する位置に配置されている。そして、このCCD41を基準にして最適焦点位置(最良焦点位置とも称するが、本実施の形態では最適焦点位置と記す)の測定が行われるようになっている。このCCD41で得られた信号は、CCDインターフェイス回路42を介して、算出手段、決定手段を構成するパーソナルコンピュータ(PC)43に出力される。
【0035】
また、パーソナルコンピュータ43で処理された交換レンズユニット12の上述した最適焦点位置等のデータは、通信インターフェイス回路44を介して、交換レンズユニット12内のレンズCPU30に供給され、フラッシュROM31に書き込まれる。このフラッシュROM31には、レンズCPU30のプログラムコード、焦点位置のずれ量等の制御パラメータが記録されている。
【0036】
更に、パーソナルコンピュータ43からの指示で、ターンテーブル駆動回路45を介してモータ15が駆動されることにより、図2に示されるように、レンズ保持治具14が撮影レンズ23の位置の中心を軸に回動可能となっている。この場合、軸Oを中心に、図1に示されるベンチ10に対して所定の角度(θleft,θright )で回転する。
【0037】
また、パーソナルコンピュータ43からは、遮光板駆動回路47を介してモータ48が回転駆動制御される。このモータ48の駆動により、遮光板21が所定方向に移動して、ハルトマンプレートに設けられた複数のピンホールを切り換えるようになっている。この動作の詳細については後述する。
【0038】
図3は、上述した交換レンズユニット12と該交換レンズユニット12が装着されたボディユニット50から成る電子カメラの構成を示すブロック図である。
【0039】
ボディユニット50に於いて、交換レンズユニット12内の撮影レンズ23を介して入射される光線は、クイックリターンミラー51で反射されて、ペンタプリズム52を介して接眼レンズ53に至る。また、図示されないが、クイックリターンミラー51が光路より退避した場合は、撮影レンズ23を通った光線は、シャッタ55を介してCCD56に結像される。
【0040】
上記クイックリターンミラー51の中央部はハーフミラーになっており、該クイックリターンミラー51がダウン(図示の位置)した際に一部の光束が透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー51に設置されたサブミラー57で反射され、AFセンサモジュール58に導かれる。尚、上記クイックリターンミラー51のアップ時には、サブミラー57は折り畳まれるようになっている。
【0041】
画像処理回路(ASIC)、各種インターフェイスや制御回路を含む構成のシステムコントローラ60には、測光回路61と、ミラー駆動機構62と、撮像素子IF回路63と、シャッタ駆動機構64と、焦点検出回路65と、画像表示回路68と、バスを介してフラッシュROM69、SDRAM70及びSRAM71と、データ記録メディア72と、操作スイッチ(SW)73とが接続されている。また、このシステムコントローラ60は、ボディマウント75、交換レンズユニット12内のレンズマウント13を介して、レンズCPU30と通信可能となっている。
【0042】
上記測光回路61は、図示されない被写体の輝度を測定して露出時間を決定するための回路である。また、ミラー駆動機構62は、クイックリターンミラー51のアップダウンの駆動を行う。
【0043】
撮像素子IF回路63は、撮像素子であるCCD56を駆動するためのインターフェイス回路である。また、シャッタ駆動機構64は、シャッタ55の動きを制御するための機構である。
【0044】
更に、焦点検出回路65は、AFセンサモジュール58に接続されて、撮影レンズ23を通って入射された光線に基づいて焦点検出を行うための回路である。画像表示回路68は、CCD56で撮像された画像データを表示するための回路であり、一般にはTFT等のカラーの液晶表示素子により構成される。
【0045】
上記フラッシュROM69はシステムコントローラ60を動作させるためのプログラムが記憶されている。また、SDRAM70は、画像データ等を一時的に記憶するためのメモリであり、SRAM71は種々のワークエリアとして使用されるメモリである。データ記録メディア72は、圧縮された画像データが記録される。
【0046】
更に、操作スイッチ73は、種々の動作をこの電子カメラに実行させるべく操作される多数のスイッチで構成される。
【0047】
尚、交換レンズユニット12は、上述した図1と同じ構成であるので、図1と同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略する。
【0048】
次に、上述したAFセンサモジュール58について、図4を参照して説明する。
【0049】
図4は、図3の電子カメラに於けるAFセンサモジュール58の構成を示した要部分解斜視図である。
【0050】
図4に示されるように、AFセンサモジュール58は、視野マスク80と、コンデンサレンズ群81と、セパレータレンズ群82と、絞りマスク83と、ラインセンサ84等で主要部が構成されている。そして、撮影レンズ23を介して入射される光束(光線)を、1次元CCDである上記ラインセンサ84上に結像させ位相差方式による焦点検出を行うセンサとして構成されている。
【0051】
すなわち、図示されない被写体に対応する光束は、撮影レンズ23を透過して視野マスク80により迷光が除去され、それぞれに対応するコンデンサレンズ群81(コンデンサレンズ81L、81C、81R)に入射する。入射光束は、このコンデンサレンズ群81により、絞りマスク83の対応する開口部瞳位置に投影される。
【0052】
上記絞りマスク83の開口部には、各対となるセパレータレンズ群82(セパレータレンズ82La/82Lb、82Ca/82Cb、82Ra/82Rb)が配設されている。そして、コンデンサレンズ82L、82C、82Rと絞りマスク83の開口部により決定される撮影レンズ23の射出瞳からの光は、上記各セパレータレンズ82La/82Lb、82Ca/82Cb、82Ra/82Rbにより、それぞれ対応するラインセンサ84の84L、84C、84R上に結像する。
【0053】
尚、各ラインセンサ84L、84C、84Rは、一対となる2つの群、a群とb群により構成されており、一対のセパレータレンズが構成する2つの像が各像のセンサ上に投影される。このラインセンサ84L、84C、84R上の対となる2つの像の間隔を検出することにより、それぞれのセンサに対応するフォーカスエリアの被写体(図示せず)のフィルム面に対するデフォーカス量、すなわち、撮影レンズ23の合焦位置からのずれ量を求めることができる。上記デフォーカス量は、公知の技術である位相差演算方法に基いて求めることができる。
【0054】
上記ラインセンサ84L、84C、84Rの出力端は、システムコントローラ60に接続されている。ラインセンサ84L、84C、84Rの出力のシステムコントローラ60への取り込みは、先ず、その出力が焦点検出回路65内のインターフェイス回路に入力される。そして、インターフェイス回路に設けられるラインセンサ制御回路により積分され、適正レベルに達すると、その積分出力がA/Dコンバータによりデジタル値に変換され、システムコントローラ60へ転送される。
【0055】
次に、図5のフローチャートを参照して、第1の実施の形態に係る交換レンズの測定機の動作について説明する。尚、この処理動作はパーソナルコンピュータ43側にて実行される。
【0056】
先ず、ステップS1にて、モータ15が駆動されてレンズ保持治具14が初期位置に合わせられる。つまり、交換レンズユニット12の撮影レンズ23の光軸と、無限コリメータ11の光軸とが合わせられる。尚、AFセンサモジュール58は、図2、図4に示されるように、中央と左、右の3箇所で測定が可能である。
【0057】
次いで、ステップS2にて、交換レンズユニット12が無限位置に駆動される。そして、ステップS3にて、サブルルーチン「CalLngCn」が実行される。
【0058】
図6は、このサブルルーチン「CalLngCn」の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【0059】
このサブルーチンに入ると、先ず、ステップS21にて、遮光板駆動回路47、モータ48を介して遮光板21が初期位置に設定される。この初期位置については、後述する。続いて、ステップS22にて、CCDインターフェイス回路42が制御されて、ハルトマンプレート20のイメージが撮影される。
【0060】
ここで、図7乃至図9を参照して、ハルトマンプレート20及び遮光板21について説明する。
【0061】
第1の実施の形態に於いて、ハルトマンプレート20は、例えば図7に示されるように構成されている。
【0062】
図7に於いて、絞り値F(Fナンバー)=1.4に対応する円、F=2に対応する円、…F=11…は、それぞれ交換レンズユニット12のF値に相当する。そして、図中H1a,H2a,…,H7a、H1b,H2b,…,H7bは、それぞれのF値に相当する円周上に形成されたピンホールである。更に、Lgn1、Lgn2、…、Lgn7は、それぞれの円の直径を表している。加えて、このハルトマンプレート20は、そのピンホールH1a,H2a,…,H7a、H1b,H2b,…,H7bは、同心円の中心軸を通る一直線上に配置されている。
【0063】
一方、第1の実施の形態に於ける遮光板21は、図8に示されるように構成されている。
【0064】
図8に於いて、絞り値F(Fナンバー)=1.4に対応する円、F=2に対応する円、…F=11…は、それぞれ交換レンズユニット12のF値に相当する。そして、図中S1a,S2a,…,S7a、S1b,S2b,…,S7bは、それぞれのF値に相当する円周上に形成された透過光用のホールである。加えて、上記ホールS1aとS1b,S2aとS2b,…,S7aとS7bは、それぞれ同心円上で、且つ同心円の中心に対して点対称に配置されている。また、ホールS1a,S2a,…,S7a、S1b,S2b,…,S7bは、それぞれ図示の角度を有した間隔でスパイラル状に配置されている。
【0065】
上述したステップS21の初期位置とは、例えば、ハルトマンプレート20のピンホールH1a、H1bと、遮光板21のホールS1a、S1bが重なる用に配置された位置である。
【0066】
本実施の形態に示された交換レンズの開放Fナンバーは、F1.4を想定している。したがって、ハルトマンプレート上のピンホールもF1.4からF11までのFナンバーに対応させて形成されている。そこで、ステップS21に於ける遮光板の初期位置は、F1.4のピンホールが選択されるように設定される。
【0067】
交換レンズのFナンバーは、さまざまなものが存在する。開放FナンバーがF1.4でない交換レンズであっても、本発明の測定装置が使用可能である。例えば、F2.8の交換レンズが測定装置に装着された際は、遮光板の初期位置としてF2.8のピンホールが選択されるように設定すればよい。
【0068】
このように異なるFナンバーを持つ交換レンズに於いて、本発明の測定装置を使うためには多少の工夫が必要となる。ステップS21による動作の際、交換レンズから開放Fナンバーに関する情報を読み出して、そして遮光板の初期位置を設定すればよい。また、ズームレンズにおいては、焦点距離の変化によって収差が変化する。したがって、焦点距離毎に開放F値に於ける最適焦点位置とAFセンサのF値に於ける最適焦点位置とのズレを測定しなければならない。
【0069】
一般に、ズームレンズの開放Fナンバーは焦点距離によって変化する。したがって、ズームレンズを測定する際には、ステップS21において、開放Fナンバー情報を交換レンズから読み出す必要がある。
【0070】
そして、図9に示されるように、遮光板21のホール(図9に於いてはS2a、S2b)と、該ホールと重なる位置に配置されたハルトマンプレート20のピンホール(図9に於いてはH2a、H2b)を通じて、無限コリメータ11から交換レンズユニット12に対して光線が照射される。すなわち、遮光板21のホールとハルトマンプレート20のピンホールが重なり合った箇所のみ光線が透過し、それ以外のホールが重なり合わない箇所は遮光板21によって光線が遮られるようになっている。
【0071】
図6のフローチャートに戻って、ステップS23では、上記ステップS22で撮影されてCCD41に取り込まれたイメージが読み出される。そして、続くステップS24では、一対のピンホールに対応する光点イメージの距離LngCn(但し、n=1〜7)が算出される。
【0072】
次に、ステップS25に於いて、全てのFナンバーに対応する交点イメージの距離が算出されたか否かが検出される。ここで、全ての交点イメージについて算出されていなければ、ステップS26に移行して、モータ48の回転駆動により、遮光板21が所定量回転される。すなわち、ハルトマンプレート20のピンホールと遮光板21のピンホールとの組合わせが変更されるわけである。
【0073】
これにより、例えば、上記ピンホールH1a、H1bとホールS1a、S1bが重なり合った箇所で光線が透過していたものが、ピンホールH2a、H2bとホールS2a、S2bが重なり合うように変更される。その後、上記ステップS22へ移行して、ステップS25で全てのFナンバーに対応する光点イメージの距離が算出されるまで、上述した処理動作が繰り返される。
【0074】
図5のフローチャートのステップS4に戻って、Fナンバー毎の焦点位置(Defocus1,Defocus2,…,Defocus7)が算出される。
【0075】
図10は、上記Fナンバー毎のCCD基準の焦点位置算出について説明する図である。
【0076】
図10に於いて、ハルトマンプレート上の一対のピンホール間の距離をLngN(N=1〜7)とし、CCD41上のイメージ上の距離をLngCn(n=1〜7)とする。そして、撮影レンズ23の焦点距離とCCD41の焦点面からのオフセット量を加えたものをLとすると、Fナンバー毎の焦点位置DefocusN(N=1〜7)は、下記式(1)で求められる。
【0077】
DefocusN=(L×LngCn)/(LngN+LngCn) …(1)
次に、ステップS5では、レンズの開放Fナンバーに於ける最適焦点位置(LnsDefocus)が算出される。
【0078】
図11は、上記最適焦点位置算出について説明する図である。
【0079】
撮影レンズ23の中心より外側から、Fナンバーの小さい順に光束がCCD41に対して入射される。しかしながら、レンズが収差を有しているため、ハルトマンプレート(図示せず)から撮影レンズ23を介して入射される光束は、一点で交わらない。開放Fナンバーに於ける最適焦点位置LnsDefocusを求める式は、下記式(2)により求められる。
【0080】
但し、Wn(n=1〜7)は重みづけ係数
この重みづけ係数は、例えば、Fナンバーの逆数が使用されるが、レンズの周辺に近い光束ほどレンズの中心に近い光束に比べて、最適焦点位置に対して大きく寄与するからである。
【0081】
次に、ステップS6では、中央のAFセンサで使用される光束のFナンバーに於ける最適焦点位置(AFDefocusC)が、下記式(3)に従って算出される。
【0082】
AFDefocusC=(Defocus6×W6+Defocus7×W7)/(W6+W7) …(3)
これは、使用されるFナンバーの大きい方の2つについて求められる。
【0083】
そして、ステップS7にて、上述したようにして算出されたLnsDefocusとAFDefocusCとの差が、レンズCPU30内のフラッシュROM31に書き込まれる。
【0084】
次に、ステップS8にて、モータ15が駆動されてレンズ保持治具14が右側へ回転される。すなわち、図2に示されるように、軸Oを中心にθrightだけレンズ保持治具14が回転されて設定される。これは、上述したように、AFセンサモジュール58は、中央と左、右の3箇所で測定が可能であるので、右側のAFセンサに対して焦点位置を検出するために行われる。
【0085】
次いで、ステップS9にて、再びサブルーチン「CalLngCn」が実行される。これは、上述したステップS3〜S7が中央のAFセンサに対してのものであったが、ステップS8〜S11にて右側のAFセンサに対して実行されるからである。このサブルーチン「CalLngCn」の処理動作そのものは、上述した中央のAFセンサの場合と同じであるので、右側のAFセンサの場合の処理動作の説明については、上述した中央のAFセンサの例を参照するものとして、ここでは省略する。
【0086】
図5のフローチャートのステップS10に戻って、右側のAFセンサで使用される光束のFナンバーに於ける最適焦点位置(AFDefocusR)が、上記式(3)に従って算出される。次いで、ステップS11にて、上述したようにして算出されたLnsDefocusとAFDefocusRとの差が、LnsCPU30内のフラッシュROM31に書き込まれる。
【0087】
更に、ステップS12にて、モータ15が駆動されてレンズ保持治具14が左側へ回転される。すなわち、図2に示されるように、軸Oを中心にθleftだけレンズ保持治具14が回転されて設定される。これにより、AFセンサモジュール58の右側のAFセンサに対して焦点位置が検出される。
【0088】
次いで、ステップS13にて、再びサブルーチン「CalLngCn」が実行される。これは、左側のAFセンサに対して実行されるものである。このサブルーチン「CalLngCn」の処理動作そのものも、上述した中央、右側のAFセンサの場合と同じであるので、左側のAFセンサの場合の処理動作の説明についても、上述した中央、右側のAFセンサの例を参照するものとして、ここでは省略する。
【0089】
図5のフローチャートのステップS14に戻って、左側のAFセンサで使用される光束のFナンバーに於ける最適焦点位置(AFDefocusL)が、上記式(3)に従って算出される。次いで、ステップS15にて、上述したようにして算出されたLnsDefocusとAFDefocusLとの差が、LnsCPU30内のフラッシュROM31に書き込まれる。
【0090】
このようにして、測定された交換レンズユニット12の開放F値に於ける最適焦点位置とAFセンサのF値に於ける最適焦点位置のずれが、中央、右、左の3箇所について、当該交換レンズユニット12に記録することができる。
【0091】
次に、図12のフローチャートを参照して、図3に示されるように構成されたカメラに於ける交換レンズユニット12のLnsCPU30の動作について説明する。
【0092】
先ず、ステップS31に於いて、装着されたカメラのボディユニット50のシステムコントローラ60に対して通信要求が検出される。そして、通信要求が検出されたならば、ステップS32に移行して、LnsCPU30内のフラッシュROM31へのデータ書き込み要求があるか否かが検出される。ここで、書き込み要求があればステップS33へ移行し、要求が無ければステップS35へ移行する。
【0093】
ステップS33では、アドレス値とデータ値が受信される。次いで、ステップS34にて、フラッシュROM31へ上記データが書き込まれる。その後、上記ステップS31へ移行する。尚、上記ステップS32〜S34の動作処理は、上述した図5のフローチャートに於けるステップS7、S11及びS15に対応して実行される。
【0094】
ステップS35では、撮影レンズ23の無限位置への駆動が要求されたか否かが検出される。ここで、上記駆動要求があればステップS36へ移行し、無ければステップS41へ移行する。
【0095】
ステップS36では、上記フラッシュROM31から上記無限位置のパルス数が読み出される。次いで、ステップS37にて、DCモータ35が駆動されて撮影レンズ23が繰り込み方向に駆動される。そして、ステップS38にて、撮影レンズ23が基準位置に駆動されるまで、位置検出が繰り返される。基準位置に達したか否かは、入力ポートP_REFDETのレベルの変化で検出される。
【0096】
このステップS38にて撮影レンズ23が基準位置に達したならば、続くステップS39にて、無限位置パルス数分のカウントアップが終了したか否かが検出される。すなわち、フォトインタラプタ37でカウントされるパルス数により、無限位置まで撮影レンズ23が移動されたか否かが検出される。その結果、撮影レンズ23が無限位置に達したならば、ステップS40に移行してレンズ駆動が停止される。その後、上記ステップS31へ移行する。
【0097】
尚、上記ステップS35〜S40の動作処理は、上述した図5のフローチャートに於けるステップS2に対応して実行される。
【0098】
ステップS41では、デフォーカス量に基づくレンズ駆動要求であるか否かが検出される。ここで、上記要求であればステップS42に移行し、そうでない場合はステップS46へ移行する。
【0099】
ステップS42では、デフォーカス量とフォーカスエリアの選択情報が受信される。次いで、ステップS43では、最適焦点位置のずれ量がレンズCPU30内のフラッシュROM31から読み出される。そして、ステップS44にて、デフォーカス量と上記ずれ量とに基づいて、撮影レンズ23の移動量がパルス数から算出される。ステップS45では、算出されたパルス数に基づいて撮影レンズ23が駆動される。その後、上記ステップS31へ移行する。
【0100】
尚、上記ステップS41〜S45の動作処理は、後述する図13のフローチャートに於けるステップS55と対応する。
【0101】
ステップS46では、絞り24の駆動要求の有無が検出される。ここで、要求がなければ上記ステップS31へ移行し、要求があればステップS47へ移行する。そして、ステップS47では、絞り24の設定値が受信される。更に、ステップS48では、指定された絞り値に、ステップピングモータ38等を介して絞り24が駆動される。その後、上記ステップS31へ移行する。
【0102】
次に、図13のフローチャートを参照して、図3に示されるように構成されたカメラに於けるボディユニット50のシステムコントローラ50の動作について説明する。尚、ここでは、撮影に関する動作についてのみ説明する。
【0103】
先ず、ステップS51に於いては、操作スイッチ73内のレリーズスイッチが操作されたか否かが検出される。ここで、レリーズスイッチが操作されたならば、続くステップS52にて、AFセンサモジュール58のデータが読み出されてデフォーカス量が算出される。
【0104】
そして、ステップS53にて、中央、右、左の各フォーカスエリアの選択動作が行われる。次いで、ステップS54に於いて、上記ステップS53で選択されたエリアのデフォーカス量が合焦範囲内か否かが検出される。その結果、合焦範囲外であったならば、ステップS55に移行して、デフォーカス量とフォーカスエリア情報とが送信されて撮影レンズ23の位置調整が行われる。
【0105】
一方、上記ステップS54で上記選択されたエリアのデフォーカス量が合焦範囲内であった場合は、ステップS56に移行する。尚、上記ステップS55の処理動作によって、上述した、図12のフローチャートに於けるステップS41〜S45が実行される。
【0106】
ステップS56では、絞り24の絞り値が交換レンズユニット12側に送信され、次いで、ステップS57にて、ミラー駆動機構62を介して、クイックリターンミラー51が図示されないアップ位置へ駆動される。
【0107】
そして、ステップS58にて、シャッタ駆動機構64が駆動されることによりシャッタ55が制御されて、撮像素子(CCD)56が所定時間露光される。
【0108】
移行し、撮影レンズ1はり出し方向へ駆動される。更に、ステップS59にて、交換レンズユニット12側の絞り24が開放に駆動される。
【0109】
次に、ステップS60にて、上記ステップS57で光路外に退避されていたクイックリターンミラー51が、元の位置、すなわち光路内のダウン位置に駆動される。続いて、ステップS61では、CCD56の画像データが読み出される。そして、ステップS62にて、読出された画像データが所定のフォーマットに変換され他後、データ記録メディア72に書き込まれる。
【0110】
このように、第1の実施の形態によれば、スパイラル状にホールが形成された遮光板を回転させてハルトマンプレートに形成されたピンホールと重ね合わせてF値を切り換え、開放F値に於ける最適焦点位置とAFセンサのF値に於ける最適焦点位置のずれを、撮影レンズ個々に正確に測定することができる。
【0111】
(第2の実施の形態)
次に、この発明の第2の実施の形態について説明する。
【0112】
上述した第1の実施の形態では、遮光板21を回転させて開放F値を切り換えるようにしていたが、これに限られるものではない。例えば、所定方向に摺動させて切り換えるようにしても良い。この第2の実施の形態では、遮光板をハルトマンプレート上に形成されたピンホールと直交する方向に摺動させるようにしても良い。
【0113】
尚、この第2の実施の形態に於いて、遮光板以外の構成は上述した第1の実施の形態と同じであるので、図1乃至図4と同一の部分には同一の参照番号を付して、その図示及び説明は省略し、異なる構成及び動作についてのみ説明する。
【0114】
図14は、この発明の第2の実施の形態を示すもので、ハルトマンプレートのピンホールと直交する方向に摺動自在の遮光板の構成例を示した図である。
【0115】
この遮光板21′に於いては、図14には示されないハルトマンプレートのピンホールH1a、H1bと対応する箇所に透光用のホールS1a′、S1b′が形成されている。そして、これらのホールS1a′、S1b′は、ハルトマンプレート20のFナンバーの円の直径Lng1に対応する間隔Lng1′を有している。
【0116】
また、隣接するホールとの間隔は、摺動する方向でΔpであり、この摺動方向と直交する方向でハルトマンプレート20のFナンバーの円の直径LngNに対応する間隔LngN′を有している(但し、N=1〜7)。
【0117】
そして、図15に示されるように、遮光板21′のホール(図15に於いてはS2a′、S2b′)と、該ホールと重なる位置に配置されたハルトマンプレート20のピンホール(図9に於いてはH2a、H2b)を通じて、無限コリメータ11から交換レンズユニット12に対して光線が照射される。すなわち、遮光板21′のホールとハルトマンプレート20のピンホールが重なり合った箇所のみ光線が透過し、それ以外のホールが重なり合わない箇所は遮光板21′によって光線が遮られるようになっている。
【0118】
モータ48の回転駆動により、遮光板21′が所定量(Δp)だけ摺動すると、ハルトマンプレート20のピンホールと遮光板21′のホールとの組合わせが変更される。これにより、例えば、上記ピンホールH1a、H1bとホールS1a′、S1b′が重なり合った箇所で光線が透過していたものが、ピンホールH2a、H2bとホールS2a′、S2b′が重なり合うように変更される。
【0119】
このように、第2の実施の形態によっても、開放F値に於ける最適焦点位置とAFセンサのF値に於ける最適焦点位置のずれを、1つの代表値からではなく個々に正確に測定することができる。
【0120】
【発明の効果】
以上のようにこの発明によれば、開放F値に於ける最適焦点位置とAFセンサのF値に於ける最適焦点位置のずれを正確に測定することのできる交換レンズの測定機を提供することができる。
【0121】
そして、請求項1に記載の発明によれば、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
【0122】
請求項2に記載の発明によれば、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【0123】
請求項3に記載の発明によれば、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【0124】
請求項4に記載の発明によれば、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
【0125】
請求項5に記載の発明によれば、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、個々に正確に測定することができる。
【0126】
請求項6に記載の発明によれば、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を容易に正確に測定することができる。
【0127】
請求項7に記載の発明によれば、開放F値に対応する最適焦点位置と焦点検出装置のF値に対応する最適焦点位置の差を、より実際的な値で正確に測定することができる。
【0128】
請求項8に記載の発明によれば、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【0129】
請求項9に記載の発明によれば、簡単な構成で、複数の開放F値のそれぞれについて最適焦点位置を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 この発明の第1の実施の形態に係る交換レンズの測定機の構成を示した図である。
【図2】 第1の実施の形態に係る交換レンズの測定機の概略上面図である。
【図3】 図1の交換レンズユニット12と該交換レンズユニット12が装着されたボディユニット50から成る電子カメラの構成を示すブロック図である。
【図4】 図3の電子カメラに於けるAFセンサモジュール58の構成を示した要部分解斜視図である。
【図5】 この発明の第1の実施の形態に係る交換レンズの測定機の測定動作について説明するフローチャートである。
【図6】 図5のフローチャートのステップS3、S9及びS13に於けるサブルルーチン「CalLngCn」の詳細な動作を説明するフローチャートである。
【図7】 第1の実施の形態に使用されるハルトマンプレートの構成例を示した図である。
【図8】 第1の実施の形態に使用される遮光板の構成例を示した図である。
【図9】 第1の実施の形態に於けるハルトマンプレート20と遮光板21との関係を示した図である。
【図10】 Fナンバー毎のCCD基準の焦点位置算出について説明する図である。
【図11】 最適焦点位置算出について説明する図である。
【図12】 図3に示されるように構成されたカメラに於ける交換レンズユニット12のレンズCPU30の動作について説明するフローチャートである。
【図13】 図3に示されるように構成されたカメラに於けるボディユニット50のシステムコントローラ50の動作について説明するフローチャートである。
【図14】 第2の実施の形態に使用される遮光板の構成例を示した図である。
【図15】 第2の実施の形態に於けるハルトマンプレート20と遮光板21との関係を示した図である。
【符号の説明】
10…ベンチ、11…無限コリメータ、12…交換レンズユニット、13…レンズマウント、14…レンズ保持治具、15…モータ、17…光源、18…ピンホール板、19…コリメータレンズ、20…ハルトマンプレート、21…遮光板、23…撮影レンズ、24…絞り、25…切片、26…位置検知基板、30…レンズCPU(LnsCPU)、31…フラッシュ(Flush)ROM、41…CCD、42…CCDインターフェイス回路、43…パーソナルコンピュータ(PC)、44…通信インターフェイス回路、45…ターンテーブル駆動回路、47…遮光板駆動回路、48…モータ、50…ボディユニット、51…クイックリターンミラー、56…CCD、58…AFセンサモジュール、60…システムコントローラ。
Claims (9)
- 交換レンズを装着するためのマウント部と、
上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、
上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、
上記複数対のピンホールのうち、特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を遮光する遮光部材と、
上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、
上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、
を具備し、
上記遮光部材を上記板状部材に対して相対的に変位させ、それによって上記複数の開口F値のそれぞれについて最適焦点位置を測定可能としたことを特徴とする交換レンズの測定機。 - 交換レンズを装着するためのマウント部と、
上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、
上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、
上記複数対のピンホールのうち、特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を遮光する遮光部材と、
上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、
上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、
を具備し、
上記遮光部材を上記板状部材に対して相対的に変位させ、それによって上記複数の開口F値のそれぞれについて最適焦点位置を測定し、測定された複数の最適焦点位置を加重平均処理することによって、上記交換レンズの開放 F 値に対する最適焦点位置を求めること特徴とする交換レンズの測定機。 - 上記遮光部材は、上記板状部材に重畳配置され、上記板状部材に対して相対的に回転自在であることを特徴とする請求項1若しくは2に記載の交換レンズの測定機。
- 上記遮光部材は、上記板状部材に重畳配置され、上記板状部材に対して相対的に直線状に摺動自在であることを特徴とする請求項1若しくは2に記載の交換レンズの測定機。
- 交換レンズを装着するためのマウント部と、
上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、
上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、
上記板状部材に対して重畳配置され、且つ、上記板状部材に対して相対的に変位可能であって、その位置によって上記複数対のピンホールのうちの特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を選択的に遮光する遮光部材と、
上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、
上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、
を具備したことを特徴とする交換レンズの測定機。 - 交換レンズを装着するためのマウント部と、
上記マウント部に装着された交換レンズに対して、平行光線を投射するコリメータと、
上記交換レンズと上記コリメータの間に配置され、複数の開口F値に対応する複数対のピンホールが設けられた板状部材と、
上記板状部材に対して重畳配置され、且つ、上記板状部材に対して相対的に変位可能であって、その位置によって上記複数対のピンホールのうちの特定の開口F値に対応する一対のピンホール以外を選択的に遮光する遮光部材と、
上記交換レンズの結像面近傍の所定位置に配置され、上記遮光部材で遮光されなかった一対のピンホールの光像を光電変換する撮像手段と、
上記板状部材上のピンホール間隔と撮像画像上のピンホールの間隔とに基づいて、上記特定の開口F値に対する最適焦点位置を算出する算出手段と、
上記遮光部材を上記板状部材に対して相対的に変位ながら上記算出手段に最適焦点位置を算出させ、算出された複数の最適焦点位置を加重平均処理することによって、上記交換レンズの開放 F 値に対する最適焦点位置を求める手段と、
を具備することを特徴とする交換レンズの測定機。 - 上記複数の開口F値には、上記交換レンズの開放F値、及び上記交換レンズを装着可能なカメラに内蔵される焦点検出装置の焦点検出開口F値が含まれていることを特徴とする請求項5若しくは6に記載の交換レンズの測定機。
- 上記遮光部材は、上記板状部材に対して相対的に回転自在であることを特徴とする請求項5若しくは6に記載の交換レンズの測定機。
- 上記遮光部材は、上記板状部材に対して相対的に直線状に摺動自在であることを特徴とする請求項5若しくは6に記載の交換レンズの測定機。
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