JP4790329B2 - 焦点調節装置を有するカメラ - Google Patents

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Description

本発明は、レンズ交換が可能なシステム一眼レフカメラに係り、特に、焦点調節装置を有するカメラに関する。
レンズ交換が可能なシステム一眼レフカメラの焦点調節装置が例えば特許文献1等に開示されている。
特開平9−211649号公報
上記特許文献1等に開示のレンズ交換が可能なシステム一眼レフカメラの焦点調節装置は、近距離被写体に対して、オートフォーカス(以下、AFと略記する。)を行い撮影するマクロ撮影が可能である。マクロ撮影の中でも等倍マクロ撮影と呼ばれる、被写体像を実物大の大きさで撮影するものがある。
等倍マクロ撮影の場合は、以下のような現象が発生することが知られている。
例えば、合焦状態からフォーカスレンズを繰り出していくと、同一被写体に対してデフォーカス量は負(前ピン)方向に変化するのが普通であるが、等倍マクロ付近ではデフォーカス量が正(後ピン)方向に変化する。
このような現象が発生する等倍マクロ撮影において、通常のAF動作を行うと以下のような問題がある。
図17(A)は一例として、等倍マクロ領域付近における撮影レンズのフォーカスレンズ繰出し量とデフォーカス量の関係を示している。また、図17(B)は、フォーカスレンズ繰出し量と撮影倍率の関係を示している。
図17(A)に示すように、デフォーカス量が0である合焦状態A点からフォーカスレンズを繰出していくと、デフォーカス量は負の方向に変化する。
ところが、デフォーカス量はB点にてピークを示し、その後はデフォーカス量の変化は正の方向となり、C点においてA点とは異なる撮影倍率(等倍)で再び合焦となる。
このような現象が発生するため、B点からC点の区間ではAF動作が不可能となり、非常に使い勝手が悪いことになる。
また、フォーカスレンズがC点にある場合にAF動作を行った場合、ファインダを観察していると、最初にピントが合っている(C点)状態から一旦ピントがぼけてからB点を通過してA点に達して最初とは異なる倍率で合焦するという違和感のあるAF動作を行う。
上記のように使い勝手が悪い点を改善するようなカメラ等の装置は、未だ提案されていない。
本発明は、上記の点に鑑みてなされたもので、レンズ交換が可能なシステム一眼レフカメラにおいて、近距離被写体を撮影するマクロ撮影の際に焦点調節の使い勝手を改善することが可能な焦点調節装置を有するカメラを提供することを目的とする。
発明の焦点調節装置を有するカメラの第の態様は、
フォーカスレンズを含み、被写体の光学像を結像する撮影レンズと、
上記撮影レンズを装着可能な本体と、
上記撮影レンズと上記本体との間に装着可能な中間リングと、
を具備し、
上記本体は、
上記フォーカスレンズのデフォーカス量を検出するデフォーカス量検出手段と、
上記中間リングと通信を行って中間リングの種類を示すデータを取得するとともに、前記撮影レンズと通信を行う通信手段と、
を有し、
上記撮影レンズは、
上記本体と通信してデータの授受を行うとともに上記フォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、
上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、
上記中間リングと上記撮影レンズとを装着した状態での、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズの位置領域の境界点のフォーカスレンズ位置を、上記中間リングの種類に対応して記憶する記憶手段と
を有し、
上記制御手段は、上記通信手段より取得した中間リングの種類を示すデータと、上記記憶手段の出力と上記フォーカスレンズの位置とに基づいて、上記フォーカスレンズの位置が、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズ位置領域の境界点のフォーカスレンズの位置よりも近距離側に対応するフォーカスレンズ位置領域に位置すると判定する場合に、上記デフォーカス量の変化する方向に対応する上記フォーカスレンズの移動方向を上記所定の対応関係より反転して上記フォーカスレンズを移動させる
ことを特徴とする。
また、本発明の焦点調節装置を有するカメラの第の態様は、
フォーカスレンズを含み、被写体の光学像を結像する撮影レンズと、
上記撮影レンズを装着可能な本体と、
上記撮影レンズと上記本体との間に装着可能な中間リングと、
を具備し、
上記本体は、
上記フォーカスレンズのデフォーカス量を検出するデフォーカス量検出手段と、
上記撮影レンズと通信を行って撮影レンズの種類を示すデータを取得するとともに、前記中間リングと通信を行う通信手段と、
を有し、
上記中間リングは、上記中間リングと上記撮影レンズとを装着した状態での、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズの位置領域の境界点のフォーカスレンズ位置を、上記撮影レンズの種類に対応して記憶する記憶手段を有し、
上記撮影レンズは、
上記本体と通信してデータの授受を行うとともに上記フォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、
上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と
を有し、
上記制御手段は、上記通信手段より上記中間リングから取得した上記記憶手段の出力と、上記フォーカスレンズの位置とに基づいて、フォーカスレンズの位置が、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズ位置領域の境界点のフォーカスレンズの位置よりも近距離側に対応するフォーカスレンズの位置領域に位置すると判定する場合に、上記デフォーカス量の変化する方向に対応する上記フォーカスレンズの移動方向を上記所定の対応関係より反転して上記フォーカスレンズを移動させる
ことを特徴とする。
本発明によれば、レンズ交換が可能なシステム一眼レフカメラにおいて、近距離被写体を撮影するマクロ撮影の際に焦点調節の使い勝手を改善することが可能な焦点調節装置を有するカメラを提供することができる。
以下、本発明を実施するための最良の形態を図面を参照して説明する。
[第1実施形態]
図1は、本発明の第1実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラとしてのデジタルカメラ(以下、単にカメラと略記する。)10のシステム構成を示すブロック図であり、図2は、該カメラ10の構成を示すために、カメラ本体の一部を切断して、その内部構成を概略的に示した斜視図である。
このカメラ10は、それぞれが別体に構成されるカメラ本体12と交換撮影レンズであるレンズ鏡筒14とからなり、このカメラ本体12及びレンズ鏡筒14の両者は、互いに着脱自在に構成されてなるものである。
そして、レンズ鏡筒14は、フォーカスレンズを含む複数のレンズでなる撮影光学系16や、レンズ駆動機構18等を内部に保持して構成されている。撮影光学系16は、被写体からの光束を透過させることによって、当該被写光束により形成される被写体の像を所定の位置(撮像素子20の光電変換面上)に結像せしめるように、例えば、複数の光学レンズ等によって構成されるものである。このレンズ鏡筒14は、カメラ本体12の前面に向けて突出するように配設されている。
また、カメラ本体12は、内部に各種の構成部材等を備えて構成され、かつ撮影光学系16を保持するレンズ鏡筒14を着脱自在となるように配設するための連結部材である撮影光学系装着部22をその前面に備えて構成されてなるいわゆる一眼レフレックス方式のカメラである。つまり、カメラ本体12の前面側の略中央部には、被写体光束を当該カメラ本体12の内部へと導き得る所定の口径を有する露光用開口が形成されており、この露光用開口の周縁部に撮影光学系装着部22が形成されている。
そして、このカメラ本体12の外面側には、その前面に上述の撮影光学系装着部22が配設されているほか、上面部や背面部等の所定の位置にカメラ本体12を動作させるための各種の操作部材、例えば撮影動作を開始せしめるための指示信号等を発生させるためのレリーズボタン24等が配設されている。
このカメラ本体12の内部には、各種の構成部材、例えば、いわゆる観察光学系を構成するファインダ装置26と、撮像素子20の光電変換面への被写体光束の照射時間等を制御するシャッタ機構等を備えたシャッタ部28と、被写体像に対応した画像信号を得る撮像素子20及びこの撮像素子20の光電変換面の前面側の所定の位置に配設され、当該光電変換面への塵挨等の付着を予防する防塵部材である防塵フィルタ(防塵ガラスともいう)30等を含む撮像ユニット32と、電気回路を構成する各種の電気部材が実装される主回路基板34を始めとした複数の回路基板(図2では主回路基板34のみを図示している)等が、それぞれ所定の位置に配設されている。
上記ファインダ装置26は、撮影光学系16を透過した被写体光束の光軸を折り曲げて観察光学系の側へと導き得るように構成される反射鏡26A、この反射鏡26Aから出射する光束を受けて正立正像を形成するペンタプリズム26B、このペンタプリズム26Bにより形成される像を拡大して観察するのに最適な形態の像を結像させる接眼レンズ26C、等によって構成されている。
ここで、反射鏡26Aは、撮影光学系16の光軸から退避する位置と当該光軸上の所定の位置との間で移動自在に構成され、通常状態においては、撮影光学系16の光軸上において当該光軸に対して所定の角度、例えば、角度45度を有して配置されている。これにより、撮影光学系16を透過した被写体光束は、当該カメラ10が通常状態にあるときには、該反射鏡26Aによってその光軸が折り曲げられて、当該反射鏡26Aの上方に配置されるペンタプリズム26Bの側へと反射されるようになっている。一方、本カメラ10が撮影動作の実行中においては、当該反射鏡26Aは撮影光学系16の光軸から退避する所定の位置に移動するようになっており、これによって、被写体光束は、撮像素子側へと導かれる。
また、上記シャッタ部28は、例えば、フォーカルプレーン方式のシャッタ機構やその駆動回路等、従来のカメラ等において一般的に利用されているものと同様のものが適用される。
上記レンズ鏡筒14の制御は、レンズ制御用マイクロコンピュータ(以下、Lμcomと称する。)36が行う。また、カメラ本体12の制御は、ボディ制御用マイクロコンピュータ(以下、Bμcomと称する。)38が行う。なお、これらLμcom36とBμcom38とは、合体時において通信コネクタ40を介して通信可能に電気的接続がなされる。そして、この場合、カメラシステムとしてLμcom36がBμcom38に従属的に協働しながら稼動するようになっている。
また、レンズ鏡筒14内には、上述したように、撮影光学系16とレンズ駆動機構18とが設けられており、撮影光学系16は、レンズ駆動機構18内に在る図示しないDCモータによって駆動される。また更に、レンズ鏡筒14内には、絞り42が設けられており、この絞り42は、絞り駆動機構44内に在る図示しないステッピングモータによって駆動される。
Lμcom36は、Bμcom38からの指令に従って、これらの各モータを制御する。
また、カメラ本体12内には、上述した反射鏡26A、ペンタプリズム26B、接眼レンズ26Cに加えて、それらと共に一眼レフレックス方式の構成部材であるサブミラー46と、該サブミラー46からの反射光束を受けて自動測距するためのAFセンサユニット48とが設けられている。
また、上記AFセンサユニット48を駆動制御するAFセンサ駆動回路50と、上記反射鏡26Aを駆動制御するミラー駆動機構52と、上記シャッタ部28の先幕と後幕を駆動するためのばね力をチャージするシャッタチャージ機構54と、それら先幕と後幕の動きを制御するシャッタ制御回路56と、上記ペンタプリズム26Bからの光束に基づき測光処理する測光回路58とが設けられている。
光軸上には、上記撮影光学系16を通過した被写体像を光電変換するための上記撮像素子20が光電変換素子として設けられている。この場合、この撮像素子20は、該撮像素子20と撮影光学系16との間に配設された光学素子としての透明なガラス部材でなる上記防塵フィルタ30によって保護されている。
そして、この防塵フィルタ30を所定の周波数で振動させるために、圧電素子60がその防塵フィルタ30の周縁部に取り付けられている。また、この圧電素子60は2つの電極を有しており、この圧電素子60が防塵フィルタ駆動回路62によって防塵フィルタ30を振動させ、そのガラス表面に付着していた塵を除去できるように構成されている。
なお、撮像素子20の周辺の温度を測定するために、防塵フィルタ30の近傍には、温度測定回路64が設けられている。
このカメラ10には、また、撮像素子20に接続されたインターフェイス回路66と、液晶モニタ68と、記憶領域として設けられたSDRAM70と、FlashROM72及び記録メディア74などを利用して画像処理する画像処理コントローラ76とが設けられ、電子撮像機能と共に電子記録表示機能を提供できるように構成されている。
その他の記憶領域としては、カメラ制御に必要な所定の制御パラメータを記憶する、例えば、EEPROMからなる不揮発性メモリ78が、Bμcom38からアクセス可能に設けられている。
また、Bμcom38には、当該カメラの動作状態を表示出力によってユーザへ告知するための動作表示用LCD80と、カメラ操作スイッチ(SW)82とが設けられている。上記カメラ操作SW82は、例えば、レリーズSW、モード変更SW、メニュー設定SW及びパワーSW等、当該カメラを操作するために必要な操作釦を含むスィッチ群である。
さらに、このカメラ10には、電源としての電池84と、この電源の電圧を、当該カメラ10を構成する各回路ユニットが必要とする電圧に変換して供給する電源回路86が設けられている。
次に、上述したように構成されるカメラシステムの動作について説明する。
このカメラシステム各部は、次のように稼動する。
まず、画像処理コントローラ76は、Bμcom38の指令に従ってインターフェイス回路66を制御して撮像素子20から画像データを取り込む。この画像データは、画像処理コントローラ76でビデオ信号に変換され、液晶モニタ68にて出力表示される。ユーザは、この液晶モニタ68の表示画像から、撮影した画像イメージ確認することができる。
SDRAM70は、画像データの一時的保管用メモリであり、画像データが変換される際のワークエリアなどに使用される。また、この画像データはJPEGデータに変換された後には記録メディア74に保管されるように設定されている。
撮像素子20は、前述したように透明なガラス部材でなる防塵フィルタ30によって保護されている。この防塵フィルタ30の周縁部にはそのガラス面を加振するための圧電素子60が配置されており、この圧電素子60は防塵フィルタ駆動回路62によって駆動される。撮像素子20及び圧電素子60は、防塵フィルタ30を一面とし、かつ破線で示すような枠体によって囲まれたケース内に一体的に収納されることが、防塵のためにはより好ましい。
ところで、通常、温度はガラス製の物材の弾性係数に影響し、その固有振動数を変化させる要因の1つであるため、運用時にその温度を計測してその固有振動数の変化を考慮しなければならない。稼動中に温度上昇が激しい撮像素子20の前面を保護するため設けられた防塵フィルタ30の温度変化を測定して、そのときの固有振動数を予想するようにしたほうが好ましい。そこで、このカメラ10では、上記温度測定回路64に接続されたセンサ(不図示)が、撮像素子20の周辺温度を測定するため設けられている。なお、そのセンサの温度測定ポイントは、防塵フィルタ30の振動面の極近傍に設定されるのが好ましい。
ミラー駆動機構52は、反射鏡26AをUP位置とDOWN位置へ駆動するための機構であり、この反射鏡26AがDOWN位置にあるとき、撮影光学系16からの光束はAFセンサユニット48側とペンタプリズム26B側へと分割されて導かれる。
AFセンサユニット48内のAFセンサからの出力は、AFセンサ駆動回路50を介してBμcom38へ送信されて周知の測距処理が行われる。
また、ペンタプリズム26Bに隣接する接眼レンズ26Cからはユーザが被写体を目視できる一方、このペンタプリズム26Bを通過した光束の一部は測光回路58内のホトセンサ(不図示)へ導かれ、ここで検知された光量に基づき周知の測光処理が行われる。
図3は、このカメラ10のBμcom38で実行されるメインフローのフローチャートである。即ち、該カメラ10に電源が投入されると、Bμcom38によって本メインフローが開始される。
まず、該カメラ10のシステム起動時のシステム全体の初期設定を行う(ステップS10)。
その後、カメラ操作SW82の状態を検出する(ステップS12)。ここで、カメラ操作SW82の一つであるモード変更SW(不図示)の状態変化が上記ステップS12で検出されたか否かを判別し(ステップS14)、それが検出された場合には、操作されたSWに連動してカメラの動作モードを変更する(ステップS16)。そして、その変更したカメラ動作モードに応じた情報を動作表示用LCD80へ表示出力した後(ステップS18)、上記ステップS12へ戻る。
例えば、AF/MF切換えSW(不図示)を操作してAFモードからMF(マニュアルフォーカス)モードに切り換えると、撮影者がレンズ鏡筒14のピントリングをマニュアルで操作してフォーカシングを行うMF動作が可能となる。また、動作表示用LCD80の表示がAFからMFに切り換わる。
これに対して、上記ステップS14においてモード変更SWの状態変化が検出されなかったと判定した場合には、更に、カメラ操作SW82の一つである1stレリーズSW(不図示)がオンされているかを判別する(ステップS20)。即ち、上記レリーズボタン24は、その第1段目の押し込みに応じて1stレリーズSWがオンし、第2段目の押し込みで2ndレリーズSW(不図示)がオンする、2段押しのボタンとなっている。従ってここでは、レリーズボタン24の第1段目の押し込み操作がなされたか否かを判別するものである。この1stレリーズSWがオンされていなければ、上記ステップS12に戻る。
1stレリーズSWのオンが検出されたならば、測光回路58により被写体輝度を測定し、ストロボ発光有無の判定やTv値とAv値の算出を行う(ステップS22)。そして、AFセンサユニット48を制御して焦点ズレ量を検出し、この焦点ズレ量に基づき、レンズ鏡筒14のレンズ駆動機構18によるフォーカス駆動制御を行うサブルーチン「AF」を実行する(ステップS24)。このサブルーチン「AF」の詳細については後述する。
このサブルーチン「AF」の実行後、カメラ操作SW82の一つである2ndレリーズSWが操作されたか否かを判別する(ステップS26)。この2ndレリーズSWがオンされていなければ、上記ステップS12に戻る。
これに対して、2ndレリーズSWがオンされていれば、レンズ鏡筒14内の絞り駆動機構44による絞り42の制御を行う(ステップS28)。そして、クイックリターンミラー(反射鏡26A)をミラー駆動機構52により撮影時位置に駆動するミラーアップ制御を行い(ステップS30)、シャッタ部28の先幕を走行させてシャッタを開口する制御を行って(ステップS32)、撮像素子20の撮像動作(電荷蓄積動作)を行う(ステップS34)。
その後、シャッタ部28の後幕を走行させてシャッタを閉じる制御を行い(ステップS36)、クイックリターンミラー(反射鏡26A)をミラー駆動機構52により撮影準備位置に駆動するミラーダウン制御、及びシャッタチャージ機構54によるシャッタチャージ制御を行い(ステップS38)、更に、レンズ鏡筒14の絞り42を開放する制御を行う(ステップS40)。
そして、画像処理コントローラ76によって、取得した画像データの記録動作を行う(ステップS42)。
以上でメインフローの動作を終了して上記ステップS12に戻り、同様の動作を繰り返す。
次に、上記ステップS24のサブルーチン「AF」の説明に先立ち、マクロ領域において検出デフォーカス量をレンズ駆動量に変換してAF動作を行う方法について説明する。
検出したデフォーカス量とそのデフォーカス量を解消して合焦とするためのレンズ駆動量との関係を図4(A)乃至(C)に示す。
本実施形態では、一例として、その特性の違いに応じて以下3個の領域に分けるものとする。即ち、マクロ以外の領域(領域1)とマクロ領域であり、マクロ領域はさらに変極点以遠のマクロ領域(領域2)と変極点以近のマクロ領域(領域3)との2個に分け、以上3領域とする。変極点以近のマクロ領域は等倍マクロが含まれる領域である。
ここで、例えば、図17(A)において、A点のフォーカスレンズ位置からフォーカスレンズを繰出しながらデフォーカス量を検出していくと、図17(A)のB点で、デフォーカス量の変化する方向が負から正に変化する点が存在する。このようなB点を、本実施形態では、変極点と呼ぶ。
図4(A)乃至(C)は、上記領域1乃至3において、それぞれ所定のレンズ位置と所定の被写体距離の条件下での検出デフォーカス量とそのデフォーカス量を解消するためのレンズ駆動量との関係を示すグラフである。これは、あるデフォーカス量の時に、グラフに対応するレンズ駆動量だけフォーカスレンズを駆動させれば、合焦状態に設定できることを意味する。
図4(A)は、フォーカスレンズがマクロ領域ではない領域1に位置する時の特性の一例を示している。デフォーカス量が正(後ピン)方向に大きくなるに従い、このデフォーカス量を解消するためのフォーカスレンズ駆動量は正(繰出し)方向に大きくなる。
図4(B)及び(C)は、所定の条件下におけるデフォーカス量−レンズ駆動量変換特性を示す。
ここで、領域2と3の切換え点である図17(A)のB点(変極点)にフォーカスレンズが位置し、かつ被写体が図17(A)のB点に相当する距離からA点に相当する距離までの間に存在する時のデフォーカス量−レンズ駆動量変換特性(領域2)を図4(B)に示す。例えば、図4(B)においては、フォーカスレンズを現在位置B点から−Dだけ繰込み駆動すれば、A点に相当する距離の被写体に合焦させることができる。
なお、フォーカスレンズの繰出し駆動方向を正、繰込みを負とする。
同様に、領域2と3の切換え点である図17(A)のB点(変極点)にフォーカスレンズが位置し、被写体が図17(A)のB点に相当する距離からC点に相当する距離までの間に存在する時のデフォーカス量−レンズ駆動量変換特性(領域3)を、図4(C)に示す。この領域3(図4(C))においては、あるデフォーカス量の時に合焦させるためのフォーカスレンズ駆動方向(符号)が通常の逆、即ちデフォーカス量が負であるにもかかわらずレンズ駆動方向は正(繰出し)方向になる関係を示す。例えば、図4(C)においては、フォーカスレンズを現在位置B点からD’だけ繰出し駆動すれば、C点に相当する距離の被写体に合焦させることができる。
このように変極点(図17(A)のB点)にフォーカスレンズが位置する時において、あるデフォーカス量が検出され対応するレンズ駆動量を求めてフォーカスレンズを駆動する際に、領域3の特性を採用してレンズ駆動を実行すれば(繰出し)、C点に相当する距離の被写体に対して、等倍で合焦となる。
一方、領域2の特性を採用してレンズ駆動を実行すれば(繰込み)、A点に相当する距離の被写体に対して、等倍で合焦となる。
前述の等倍マクロ領域での特徴を説明したように、上記の時は領域2(図4(B))における図17(A)のA点に相当する距離と、領域3(図4(C))における図17(A)のC点とは同じデフォーカス量であっても合焦させるためのレンズ駆動方向が異なっている。
また、レンズ駆動量の絶対値も異なるものとなっている。
なお、説明の都合上、変極点であるB点にフォーカスレンズが位置する場合について説明したが、等倍マクロを含むマクロ領域内ではフォーカスレンズ位置にかかわらず、同様な方法でAF動作を行うことができる。
本実施形態では、領域1の特性を使用してデフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法をデフォーカス量−レンズ駆動量変換1とする。同様に、領域2、3の特性を使用してデフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法を、それぞれデフォーカス量−レンズ駆動量変換2、デフォーカス量−レンズ駆動量変換3とする。
そして、フォーカスレンズが領域2に位置する場合は、デフォーカス量−レンズ駆動量変換2を採用して図17(A)のA点で合焦させ、フォーカスレンズが領域3に位置する場合は、デフォーカス量−レンズ駆動量変換3を採用して図17(A)のC点で合焦させるように制御を行う。
現在のフォーカスレンズ位置に対して、よりレンズ駆動量が小さい方の合焦点に合焦させるようなAF動作を実行する。
図5は、上記ステップS24で実行されるサブルーチン「AF」の詳細を示すフローチャートである。
このサブルーチン「AF」においては、まず、AFセンサユニット48を制御してレンズ鏡筒14内の撮影光学系16のデフォーカス量を検出する焦点検出動作を行う(ステップS50)。
そして、その焦点検出の結果が検出不能か否かを判別し(ステップS52)、検出不能の場合は、ファインダ内表示やその他の表示による検出不能表示を行って(ステップS54)、このサブルーチン「AF」を終了する。
これに対して、焦点検出の結果が検出可能の場合には、その焦点検出の結果が、所定のデフォーカス量の範囲内である合焦か否かを判別する(ステップS56)。
ここで、非合焦の場合には、フォーカスレンズ位置がマクロ領域か否かを判別する(ステップS58)。これは、レンズ鏡筒14のレンズ駆動機構18に含まれるエンコーダ(不図示)よりフォーカスレンズ位置を読み取り、マクロ領域に位置するか否を判別することにより行われる。
そして、フォーカスレンズ位置がマクロ領域でない場合には、デフォーカス量−レンズ駆動量変換1を選択する(ステップS60)。これはマクロ領域ではないフォーカスレンズ移動領域(領域1)においてデフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法である。その後、上記ステップS50での焦点検出により求められたデフォーカス量と、その選択されたデフォーカス量−レンズ駆動量変換方法とに基づいて、レンズ駆動量を演算し(ステップS62)、その計算されたレンズ駆動量に基づいてレンズ鏡筒14のフォーカスレンズを駆動する(ステップS64)。そして、上記ステップS50に戻り、再度焦点検出を行い、以下検出不能または合焦となるまで処理ループを繰り返す。
一方、上記ステップS58においてフォーカスレンズ位置がマクロ領域(領域2または3)であると判別された場合には、変極点(図17(A)のB点)を既に検出しているか否かを判別する(ステップS66)。ここで、まだ変極点を検出していない場合には、詳細は後述するサブルーチン「変極点検出」を実行して、変極点を求める(ステップS68)。そしてその後、上記ステップS50に戻る。
また、既に変極点を検出している場合には、その検出された変極点と現在のフォーカスレンズ位置とを比較して、現在のフォーカスレンズ位置が変極点位置よりも近距離側(領域3)に位置するか否かを判別する(ステップS70)。ここで、近距離側ではない場合(領域2)は、デフォーカス量−レンズ駆動量変換2を選択する(ステップS72)。これは、マクロ領域であって、変極点よりも近距離側ではないフォーカスレンズ移動領域(領域2)において、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法である。また、近距離側に位置する場合(領域3)は、デフォーカス量−レンズ駆動量変換3を選択する(ステップS74)。これは、変極点よりも近距離側のフォーカスレンズ移動領域(領域3)における、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法である。
こうして、デフォーカス量−レンズ駆動量変換方法が選択されたならば、上記ステップS62に進んで、その選択されたデフォーカス量−レンズ駆動量変換方法と上記ステップS50で求めたデフォーカス量とに基づいて、レンズ駆動量を演算して、ステップS64で、その計算されたレンズ駆動量に基づいてレンズ鏡筒14のフォーカスレンズを駆動することになる。
上記の処理を繰り返し、上記ステップS56において合焦と判別されたならば、ファインダ内表示やその他の表示による合焦表示を行って(ステップS76)、このサブルーチン「AF」を終了する。
図6は、上記ステップS68で実行されるサブルーチン「変極点検出」の詳細を示すフローチャートである。
このサブルーチン「変極点検出」においては、まず、撮影光学系16のフォーカスレンズを図17(A)の例えばA点の位置に駆動する動作を行う(ステップS80)。この時に、該Bμcom38内の不図示メモリ又はSDRAM70等に、現在のフォーカスレンズ位置を初期位置として記憶しておく。
その後、交換撮影レンズであるレンズ鏡筒14内の撮影光学系16の一部であるフォーカスレンズを所定量だけ繰出す動作を行う(ステップS82)。そして、AFセンサユニット48を制御して撮影光学系16のデフォーカス量を検出する焦点検出動作を行い、デフォーカス量を求める(ステップS84)。
ここで、前回のフォーカスレンズ位置におけるデフォーカス量と比較して、デフォーカス量の変化方向が負か否か判別する(ステップS86)。
変化方向が負の場合は、上記ステップS82のフォーカスレンズ所定量繰出し動作及び上記ステップS84の焦点検出動作の実行回数をカウントし、所定回数に達したか否かを判別する(ステップS88)。ここで、まだ所定回数に達していない場合には、上記ステップS82に戻って、上記フォーカスレンズ所定量繰出し動作(ステップS82)及び焦点検出動作(ステップS84)を繰り返し実行する。一方、所定回数に達した場合には、該Bμcom38内の不図示メモリ又はSDRAM70等に、変極点なしのフラグをセットし(ステップS90)、更に、本サブルーチンを実行する前のレンズ位置である初期位置に、フォーカスレンズ位置を戻す駆動を行った後に(ステップS92)、このサブルーチン「変極点検出」を終了する。
また、上記ステップS86においてデフォーカス量の変化方向が負でないと判別された場合には、変極点(図17(A)のB点)である現在のフォーカスレンズ位置を、該Bμcom38内の不図示メモリ又はSDRAM70等に記憶する(ステップS94)。
その後、フォーカスレンズを所定量だけ繰出す動作を行い(ステップS96)、焦点検出動作を行って、デフォーカス量を求める(ステップS98)。そして、前回のレンズ位置におけるデフォーカス量と比較して、デフォーカス量の変化方向が正か否かを判別する(ステップS100)。
ここで、変化方向が正ではない場合には、検出ミスがあったとして、再度、本サブルーチン「変極点検出」処理を実行する。そのため、上記ステップS80に戻って、本サブルーチンを実行する前のレンズ位置である初期位置に、フォーカスレンズ位置を戻す駆動を行うことになる。
これに対して、デフォーカス量の変化方向が正であると判別された場合には、更に、フォーカスレンズが最至近位置に達したか否かを判定する(ステップS102)。まだ、最至近位置に達していない場合には、上記ステップS96に戻って、フォーカスレンズの繰出し動作(ステップS96)及び焦点検出動作(ステップS98)を繰り返し実行する。
そして、フォーカスレンズが最至近位置に達したと判別した場合には、上記ステップS92に進んで、本サブルーチンを実行する前のレンズ位置である初期位置に、フォーカスレンズ位置を戻す駆動を行って、このサブルーチン「変極点検出」の処理を終了する。
以上のように、変極点である図17(A)のB点のフォーカスレンズ位置を求めることができる。
上記サブルーチン「変極点検出」では、フォーカスレンズを繰出しながらデフォーカス量を検出してデフォーカス量の変化が負から正に変化することを検出しているが、フォーカスレンズを繰込みながらデフォーカス量を検出してデフォーカス量の変化が正から負に変化することを検出しても良い。
以上説明したように、本第1実施形態によれば、等倍マクロ付近において、デフォーカス量とそれを解消するレンズ移動方向が通常と逆転する変極点であるB点のフォーカスレンズ位置を検出する。そして、B点より近距離側にフォーカスレンズが位置する場合は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法を適した方法に変更するので、正常なAF動作を行うことが可能となる。従って、撮影者が違和感を覚えることがなくなり、使い勝手が向上する。
[第2実施形態]
上記第1実施形態では、フォーカスレンズが位置する領域に応じて合焦点を選択しているが、本第2実施形態では、撮影者による選択が可能としている。そのため、合焦点が2点存在する中間領域にフォーカスレンズが位置する場合は、表示装置にその表示を行い、撮影者に操作スイッチにより選択するように促す。そして、選択された合焦点に合焦させるべくAF動作を行う。また、選択されない場合は、上記第1実施形態と同様な処理を行うものである。
本実施形態に係る焦点調節装置の概念、本実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラ10の具体的な構成、及びそのカメラ10のBμcom38で実行されるメインフローは、上記第1実施形態で説明した図1及び図2、及び図3と同様であるので、その説明は省略する。
図7は、本実施形態において上記ステップS24で実行されるサブルーチン「AF」の詳細を示すフローチャートである。上記第1実施形態と異なる部分のみ説明を行い、その他の部分については説明を省略する。
即ち、本実施形態においては、ステップS58でマクロ領域でないと判別された場合には、上記第1実施形態と同様に、ステップS60にてデフォーカス量−レンズ駆動量変換1を選択し、ステップS62でデフォーカス量とその選択されたデフォーカス量−レンズ駆動量変換方法とに基づくレンズ駆動量を演算して、ステップS64でそのレンズ駆動量に基づいてレンズ鏡筒14のフォーカスレンズを駆動する。
これに対して、ステップS66において既に変極点を検出していると判別された場合には、本実施形態では、詳細は後述するサブルーチン「合焦点選択」を実行して、撮影者による合焦点の選択に従って近距離フラグ又は遠距離フラグを設定する(ステップS110)。そして、このサブルーチン「合焦点選択」にて設定された近距離フラグ及び遠距離フラグがクリアされているか否かをチェックする(ステップS112)。ここで、両フラグともクリアされている場合は、撮影者による選択は行われなかったということであるので、上記第1実施形態と同様の処理でデフォーカス量−レンズ駆動量変換の方法を自動選択する。即ち、上記第1実施形態で説明したようなステップS70へと進み、現在のフォーカスレンズ位置が変極点位置よりも近距離側ではない場合(領域2)は、ステップS72でデフォーカス量−レンズ駆動量変換2を選択し、また、近距離側に位置する場合(領域3)は、ステップS74でデフォーカス量−レンズ駆動量変換3を選択して、ステップS62でその選択されたデフォーカス量−レンズ駆動量変換方法とデフォーカス量とに基づくレンズ駆動量を演算して、ステップS64でそのレンズ駆動量に基づいてレンズ鏡筒14のフォーカスレンズを駆動する。
一方、上記ステップS112において、近距離フラグ及び遠距離フラグの何れかがセットされていると判別した場合には、フォーカスレンズを変極点位置(B点)に駆動して(ステップS114)、焦点検出を行う(ステップS116)。これは、マクロ領域の中央部で焦点検出を行い、より焦点検出精度を高めるためである。そして、近距離フラグがセットされているか否か、即ち撮影者により選択された合焦点が近距離側か否かを判別する(ステップS118)。ここで、近距離フラグがクリアされている場合は、上記ステップS72に移行してデフォーカス量−レンズ駆動量変換2を選択し、また、セットされている場合は上記ステップS74に移行してデフォーカス量−レンズ駆動量変換3を選択する。そして、ステップS62でその選択されたデフォーカス量−レンズ駆動量変換方法とデフォーカス量とに基づくレンズ駆動量を演算して、ステップS64でそのレンズ駆動量に基づいてレンズ鏡筒14のフォーカスレンズを駆動する。
図8は、上記ステップS110で実行されるサブルーチン「合焦点選択」の詳細を示すフローチャートである。これは、撮影者が合焦点を選択するための処理であり、撮影者は図9(A)乃至(C)に示す表示を見ながら、合焦点の選択を行う。撮影者は、等倍マクロ撮影を望む場合には、合焦点のうち近距離側を選択し、等倍マクロ撮影を望まない場合には、合焦点のうち遠距離側を選択することになる。
即ち、図9(A)乃至(C)の表示は、ファインダ内表示、動作表示用LCD80、液晶モニタ68等で行われるもので、MFモード時のフォーカスエイド表示として知られている後ピン、前ピンを示す三角形の表示部を利用する。ここで、図9(A)は選択可能状態を示す表示1、図9(B)は2個の合焦点のうち近距離側が選択されていることを示す表示2、図9(C)は遠距離側が選択されていることを示す表示3のそれぞれの表示状態を示している。
このサブルーチン「合焦点選択」においては、まず、図9(A)に示す合焦点選択可能状態であることを示す表示1を、ファインダ内表示及びその他の表示装置にて表示する(ステップS120)。
その後、カメラ操作SW82により撮影者の選択動作がなされたか否かを検出する(ステップS122)。
ここで、選択操作がなされていない場合には、既に選択済みか否かをチェックする(ステップS124)。未選択の場合には、1stレリーズSWがオンされたか否かを検出し(ステップS126)、オンされていなければ、上記ステップS120に戻り、選択可能な状態を継続させる。また、1stレリーズSWがオンされた場合には、近距離フラグ及び遠距離フラグをクリアして(ステップS128)、このサブルーチン「合焦点選択」を終了する。
一方、上記ステップS122において撮影者の選択動作がなされたと判別した場合には、合焦点のうち近距離側が選択されたか否かを判別する(ステップS130)。ここで、近距離側が選択された場合には、図9(B)に示す近距離側が選択されていることを示す表示2を行うと共に(ステップS132)、該Bμcom38内の不図示メモリ又はSDRAM70等に設けた近距離フラグをセットする(ステップS134)。また、遠距離側が選択された場合には、図9(C)に示す遠距離側が選択されていることを示す表示3を行うと共に(ステップS136)、該Bμcom38内の不図示メモリ又はSDRAM70等に設けた遠距離フラグをセットする(ステップS138)。
こうして、近距離フラグまたは遠距離フラグがセットされた後、あるいは、上記ステップS124において既に選択済みと判別された場合には、1stレリーズSWがオンされたか否かを検出する(ステップS140)。そして、1stレリーズSWがオンされていなければ、上記ステップS122に戻って、選択可能な状態を継続させる。
而して、1stレリーズSWがオンされた場合には、このサブルーチン「合焦点選択」を終了する。
以上のように、本第2実施形態では、撮影者が撮影倍率(距離)の異なる2個の合焦点より選択し、選択された合焦点に適した方法でデフォーカス量をレンズ駆動量に変換してフォーカスレンズ駆動を行うので、撮影者の意図に合った撮影倍率(距離)でAFを実行することができ、使い勝手が良い。
なお、上記変極点検出処理を実行する代わりに、予め変極点に関する情報を記憶している記憶手段を設けても良い。この記憶手段は、後述の実施形態で説明するように、レンズ鏡筒14側に設けても良いし、後述するような中間リング側に設けても良い。
[第3実施形態]
中間リング(または接写リング)と呼ばれ、カメラ本体12と撮影光学系16を含むレンズ鏡筒14との間に装着して使用し、撮影光学系16のみが装着された時よりもさらに近距離を撮影可能とする効果を有するアクセサリが一般に知られている。
このような中間リングをカメラ本体12と撮影光学系16(レンズ鏡筒14)との間に装着して使用することにより、バックフォーカスを延ばして撮影光学系16の撮影可能距離範囲を近距離側にシフトすることができるので、マクロ領域での撮影が可能となる。
さらに、撮影光学系16の種類がマクロ系であれば、等倍マクロ領域での撮影が可能となり、図17(A)の現象は同様に発生する。
本第3実施形態は、上記のような中間リングを使用する場合に適用したものである。本実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラ10の具体的なシステム構成は、基本的には上記第1実施形態で説明した図1と同様であり、よって、異なる部分のみを説明する。
即ち、本実施形態においては、図10に示すように、カメラ本体12とレンズ鏡筒14の中間に、中間リング88が装着される。この中間リング88は、中間リング制御用マイクロコンピュータ(以下、Tμcomと称する。)90をその内部に有する。また、レンズ鏡筒14との通信コネクタ92と、カメラ本体12との通信コネクタ40を有しており、Tμcom90はLμcom36及びBμcom38と通信可能で命令やデータの授受を行う。
図11は、カメラ10のBμcom38で実行されるメインフローのフローチャートである。即ち、該カメラ10に電源が投入されると、Bμcom38によって本メインフローが開始される。
まず、該カメラ10のシステム起動時のシステム全体の初期設定を行う(ステップS10)。
その後、本実施形態においては、撮影光学系16を有するレンズ鏡筒14(中間リング含む)の装着検出を実行する(ステップS150)。そして、レンズ鏡筒14(中間リング含む)が装着されたか否かを判別する(ステップS152)。
ここで、それが装着されたと判別した場合には、該Bμcom38内の不図示メモリ又はSDRAM70等に設けたレンズフラグをセットする(ステップS154)。そして、レンズ鏡筒14と通信を行い、必要なデータを取得する。その後、中間リングが装着されているか否かを判別し(ステップS156)、装着されている場合には、該Bμcom38内の不図示メモリ又はSDRAM70等に設けた中間リングフラグをセットする(ステップS158)。そして、その中間リングとの通信を行い、中間リング内の不図示メモリ素子(EEPROM等)に記憶されているデータを読み出す(ステップS160)。その後、上記第1実施形態で説明したようなステップS12の処理に進む。
また、上記ステップS156で中間リングが装着されていないと判別された場合には、上記中間リングフラグをクリアする(ステップS162)。その後、上記第1実施形態で説明したようなステップS12の処理に進む。
一方、上記ステップS152においてレンズ鏡筒14(中間リング含む)が装着されていないと判別した場合には、その撮影光学系16を含むレンズ鏡筒14(中間リング含む)が外されたのか否かを判別し(ステップS164)、外されていない場合には、上記第1実施形態で説明したようなステップS12の処理に進む。また、外された場合には、レンズ鏡筒14が装着されていないので、上記レンズフラグをクリアしてから(ステップS166)、上記第1実施形態で説明したようなステップS12の処理に進む。
以降のステップS12乃至ステップS42の処理は、ステップS18及びステップS42の処理後の戻り先、ステップS20及びステップS26でNOと判別されたときの戻り先がステップS150となることと、ステップS24で実行されるサブルーチン「AF」の内容が異なることを除いては、上記第1実施形態と同様であるので、その説明は省略する。
図12は、本実施形態において上記ステップS24で実行されるサブルーチン「AF」の詳細を示すフローチャートである。上記第1実施形態と異なる部分のみ説明を行い、その他の部分については説明を省略する。
即ち、本実施形態におけるサブルーチン「AF」では、ステップS56で非合焦と判別されたときに、図11のメインフロー中で設定されている中間リングフラグを参照し(ステップS170)、それがクリアされていればステップS58に進む。
これに対して、中間リングフラグがセットされていれば、撮影倍率を計算してから(ステップS172)、ステップS58に進む。この倍率計算は、中間リングの種類に応じたリングの長さと、レンズ鏡筒14のレンズ駆動機構18に含まれるエンコーダよりフォーカスレンズ位置を読み取って計算して求める。
そして、ステップS58では、上記撮影倍率によってマクロ領域か否かを判別することになる。
以上のように、本第3実施形態においては、中間リング88を装着してマクロ撮影や等倍マクロ領域での撮影を行う場合であっても、等倍マクロ付近においてデフォーカス量とそれを解消するレンズ移動方向が通常と逆転する変極点であるB点のフォーカスレンズ位置を検出し、B点より近距離側にフォーカスレンズが位置する場合は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法を適した方法に変更するので、正常なAF動作を行うことが可能となる。したがって、撮影者が違和感を覚えることがなくなり、使い勝手が向上する。
[第4実施形態]
本発明の第4実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラ10は、上記第3実施形態と同様に中間リング88を使用するものであり、図13(A)にブロック図を示す。
即ち、このカメラ10は、レンズ鏡筒14に、制御手段として機能するLμcom36とフォーカスレンズ移動手段として機能するレンズ駆動機構18に加えて、記憶手段としてのメモリ素子(EEPROM等)94が含まれている。
カメラ本体12に対して中間リング88とレンズ鏡筒14が装着されると、カメラ本体12内のBμcom38は、中間リング88と通信を行うことで、それが装着されていることを検出する。このBμcom38の検出結果は、レンズ鏡筒14内のLμcom36に出力される。Lμcom36は、メモリ素子94に予め記憶されている変極点位置の情報を取得する。この変極点位置データは、当該レンズ鏡筒14(交換撮影レンズ)の製造時においてメモリ素子94に電気的に書き込まれているものである。その製造時の測定方法は、上記第1実施形態の図6に示す方法で変極点を求め、メモリ素子94に書き込めば良い。
そして、Lμcom36は、撮影光学系16のフォーカスレンズの位置情報と上記メモリ素子94から取得した変極点位置との比較により、レンズ駆動機構18を制御する。具体的には、変極点であるB点より近距離側にフォーカスレンズが位置する場合は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法を適した方法に変更してAF動作を行う。
カメラ本体12とレンズ鏡筒14のその他の構成は上記第1実施形態のそれ(図1)と同様である。また、メインフローは上記第3実施形態のそれ(図11)と同様である。よって、それらの説明は省略する。
図14は、本実施形態において上記ステップS24でBμcom38によって実行されるサブルーチン「AF」の詳細を示すフローチャートである。
即ち、本実施形態においては、Bμcom38は、まず、AFセンサユニット48を制御してレンズ鏡筒14内の撮影光学系16のデフォーカス量を検出する焦点検出動作を行う(ステップS50)。そして、その焦点検出の結果が検出不能か否を判別し(ステップS52)、検出不能の場合は、ファインダ内表示やその他の表示による検出不能表示を行って(ステップS54)、このサブルーチン「AF」を終了する。
これに対して、焦点検出の結果が検出可能の場合には、その焦点検出の結果が、所定のデフォーカス量の範囲内である合焦か否かを判別する(ステップS56)。ここで、合焦と判別されたならば、ファインダ内表示やその他の表示による合焦表示を行って(ステップS76)、このサブルーチン「AF」を終了する。
一方、まだ合焦となっていない場合には、上記ステップS50での焦点検出により求められたデフォーカス量に基づいて、レンズ鏡筒14のフォーカス駆動を行うサブルーチン「フォーカスレンズ駆動」を実行する(ステップS180)。このサブルーチン「フォーカスレンズ駆動」は、該Bμcom38からの指示により、レンズ鏡筒14内のLμcom36によって実行されるものであり、そのフローチャートは図15に示すようになる。
即ち、Lμcom36は、Bμcom38との通信によりデフォーカス量と、メインフローの上記ステップS160で読み出された中間リング88の種類とを受信する(ステップS190)。
その後、図11のメインフロー中で設定されている中間リングフラグを参照し(ステップS192)、それがクリアされていればステップS196に進む。
これに対して、中間リングフラグがセットされていれば、撮影倍率を計算してから(ステップS194)、ステップS196に進む。この倍率計算は、上記受信した中間リング88の種類に応じたリングの長さと、レンズ鏡筒14のレンズ駆動機構18に含まれるエンコーダよりフォーカスレンズ位置を読み取って計算して求める。
そして、ステップS196では、上記撮影倍率によってマクロ領域か否かを判別することになる。これは、所定値よりも撮影倍率が大きい場合はマクロ領域と判定するものである。なお、中間リング88なしの場合は、フォーカスレンズ位置により同様にマクロ領域か否か判別する。
そして、マクロ領域でない場合には、デフォーカス量−レンズ駆動量変換1を選択する(ステップS198)。これはマクロ領域ではないフォーカスレンズ移動領域(領域1)においてデフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法である。その後、上記ステップS190で受信したデフォーカス量と、その選択されたデフォーカス量−レンズ駆動量変換方法とに基づいて、レンズ駆動量を演算し(ステップS200)、その計算されたレンズ駆動量に基づいてレンズ駆動機構18によりフォーカスレンズを駆動して(ステップS202)、上位のルーチンに戻る。
また、マクロ領域である場合には、上記受信した現在装着されている中間リング88の種類に従って、レンズ鏡筒14のメモリ素子94からその中間リング88との組み合わせでの変極点位置データ(図13(B))を読み出し、現在のフォーカスレンズ位置が変極点位置よりも近距離側(領域3)に位置するか否かを判別する(ステップS204)。ここで、近距離側ではない場合(領域2)は、デフォーカス量−レンズ駆動量変換2を選択する(ステップS206)。これは、マクロ領域であって、変極点よりも近距離側ではないフォーカスレンズ移動領域(領域2)において、デフォーカス量からレンズ駆動量に変換する方法である。また、近距離側に位置する場合(領域3)は、デフォーカス量−レンズ駆動量変換3を選択する(ステップS208)。これは、変極点よりも近距離側のフォーカスレンズ移動領域(領域3)における、デフォーカス量からレンズ駆動量に変換する方法である。
こうして、デフォーカス量−レンズ駆動量変換方法が選択されたならば、上記ステップS200に進んで、その選択されたデフォーカス量−レンズ駆動量変換方法と上記ステップS190で受信したデフォーカス量とに基づいて、レンズ駆動量を演算して、ステップS202で、その計算されたレンズ駆動量に基づいてレンズ鏡筒14のフォーカスレンズを駆動することになる。
図13(B)は、上記レンズ鏡筒14のメモリ素子94に記憶されている変極点位置データの一例を示す図である。同図に示すように、中間リング88を装着した時の中間リング88の種類1,2,…,nに応じた複数の変極点位置データDL1,DL2,…,DLnが記憶されている。
Bμcom38は、装着されている中間リング88との通信により中間リング88の種類を判別し、Lμcom36は、図13(B)のようなメモリ素子94のデータ群のうちから該当する変極点データを、そのBμcom38が判別した中間リング88の種類に従って選択的に読み出して使用する。
このように、複数種類のレンズ鏡筒14、中間リング88に対しても適用することができる。
新規に発売するレンズ鏡筒14において本方式を採用すると、このように新たなレンズ鏡筒14と既に発売している中間リング88との新たな組み合わせに対応することができ好都合である。
以上のように、中間リング88を使用する場合において、レンズ鏡筒14内のメモリ素子94に記憶された変極点(B点)より近距離側にフォーカスレンズが位置する場合は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法を適した方法に変更するので、正常なAF動作を行うことが可能となる。したがって、撮影者が違和感を覚えることがなくなり、使い勝手が向上する。
[第5実施形態]
本第5実施形態は、図16(A)に示すように、上記第4実施形態においてはレンズ鏡筒14のメモリ素子94に記憶していた変極点位置の情報を、中間リング88に設けたメモリ素子(EEPROM等)96に記憶しておくようにしたものである。
即ち、本実施形態においては、カメラ本体12内のBμcom38、中間リング88内のメモリ素子96、レンズ鏡筒14内のLμcom36はそれぞれ相互に通信することが可能であり、命令やデータのやりとりを行うことができる。
Lμcom36は、中間リング88内のメモリ素子96に予め記憶されている変極点位置の情報を通信によって取得する。そして、フォーカスレンズの位置情報と変極点位置との比較により、レンズ駆動機構18を制御する。具体的には、変極点(B点)より近距離側にフォーカスレンズが位置する場合は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法を適した方法に変更してAF動作を行う。
カメラ本体12とレンズ鏡筒14のその他の構成は上記第1実施形態のそれ(図1)と同様である。また、メインフローは上記第3実施形態のそれ(図11)と同様である。更に、サブルーチン「AF」及びサブルーチン「フォーカスレンズ駆動」のフローについても、上記第4実施形態のそれら(図14及び図15)と同様である。よって、それらの説明は省略する。
図16(B)は、中間リング88のメモリ素子96に記憶されている変極点位置データの一例を示す図である。同図に示すように、このメモリ素子96には、中間リング88を装着した時のレンズ鏡筒14の種類1,2,…,nに応じた複数の変極点位置データDT1,DT2,…,DTnが記憶されている。
従って、Lμcom36は、当該レンズ鏡筒14に該当する変極点データを、図16(B)のような中間リング88内のメモリ素子96のデータ群のうちから、選択的に読み出して使用する。
このように、複数種類のレンズ鏡筒14、中間リング88に対しても適用することができる。
新規に発売する中間リング88において本方式を採用すると、新たな中間リング88と既に発売しているレンズ鏡筒14との新たな組み合わせに対応することができ好都合である。
以上のように、中間リング88を使用する場合において、中間リング88内のメモリ素子96に記憶された変極点(B点)より近距離側にフォーカスレンズが位置する場合は、デフォーカス量をレンズ駆動量に変換する方法を適した方法に変更するので、正常なAF動作を行うことが可能となる。したがって、撮影者が違和感を覚えることがなくなり、使い勝手が向上する。
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。
例えば、本発明の焦点調節装置の実施形態として、撮像素子を有するカメラシステムを例に説明したが、本発明はそれに限定されるものではないことは勿論である。
図1は、本発明の第1実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラとしてのデジタルカメラのシステム構成を示すブロック図である。 図2は、第1実施形態に係るカメラの構成を示すために、カメラ本体の一部を切断して、その内部構成を概略的に示した斜視図である。 図3は、第1実施形態に係るカメラのBμcomで実行されるメインフローのフローチャートを示す図である。 図4(A)は、マクロ以外の領域(領域1)において所定のレンズ位置と所定の被写体距離の条件下での検出デフォーカス量とそのデフォーカス量を解消するためのレンズ駆動量との関係を示す図であり、図4(B)は、変極点以遠のマクロ領域(領域2)における検出デフォーカス量とそのデフォーカス量を解消するためのレンズ駆動量との関係を示す図であり、図4(C)は、変極点以近のマクロ領域(領域3)における検出デフォーカス量とそのデフォーカス量を解消するためのレンズ駆動量との関係を示す図である。 図5は、図3中のサブルーチン「AF」の詳細を説明するためのフローチャートを示す図である。 図6は、図5中のサブルーチン「変極点検出」の詳細を説明するためのフローチャートを示す図である。 図7は、本発明の第2実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラにおけるサブルーチン「AF」の詳細を説明するためのフローチャートを示す図である。 図8は、図7中のサブルーチン「合焦点選択」の詳細を説明するためのフローチャートを示す図である。 図9(A)は、選択可能状態を示す表示1の表示状態を示す図であり、図9(B)は、2個の合焦点のうち近距離側が選択されていることを示す表示2の表示状態を示す図であり、図9(C)は、遠距離側が選択されていることを示す表示3の表示状態を示す図であり 図10は、本発明の第3実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラの特徴部を説明するためのブロック構成図である。 図11は、第3実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラのBμcomで実行されるメインフローのフローチャートを示す図である。 図12は、図11中のサブルーチン「AF」の詳細を説明するためのフローチャートを示す図である。 図13(A)は、本発明の第4実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラの特徴部を説明するためのブロック構成図であり、図13(B)はレンズ鏡筒のメモリ素子に記憶されている変極点位置データの一例を示す図である。 図14は、第4実施形態に係るカメラにおけるサブルーチン「AF」の詳細を説明するためのフローチャートを示す図である。 図15は、図14中のサブルーチン「フォーカスレンズ駆動」としてレンズ鏡筒内のLμcomによって実行される処理の詳細を説明するためのフローチャートを示す図である。 図16(A)は、本発明の第5実施形態に係る焦点調節装置を有するカメラの特徴部を説明するためのブロック構成図であり、図16(B)は、中間リングのメモリ素子に記憶されている変極点位置データの一例を示す図である。 図17(A)は、等倍マクロ領域付近における撮影レンズのフォーカスレンズ繰出し量とデフォーカス量の関係を示す図であり、図17(B)は、フォーカスレンズ繰出し量と撮影倍率の関係を示す図である。
符号の説明
10…カメラ、 12…カメラ本体、 14…レンズ鏡筒、 16…撮影光学系、 18…レンズ駆動機構、 20…撮像素子、 22…撮影光学系装着部、 24…レリーズボタン、 26…ファインダ装置、 26A…反射鏡、 26B…ペンタプリズム、 26C…接眼レンズ、 28…シャッタ部、 30…防塵フィルタ、 32…撮像ユニット、 34…主回路基板、 36…レンズ制御用マイクロコンピュータ(Lμcom)、 38…ボディ制御用マイクロコンピュータ(Bμcom)、 40,92…通信コネクタ、 42…絞り、 44…絞り駆動機構、 46…サブミラー、 48…AFセンサユニット、 50…AFセンサ駆動回路、 52…ミラー駆動機構、 54…シャッタチャージ機構、 56…シャッタ制御回路、 58…測光回路、 60…圧電素子、 62…防塵フィルタ駆動回路、 64…温度測定回路、 66…インターフェイス回路、 68…液晶モニタ、 70…SDRAM、 72…FlashROM、 74…記録メディア、 76…画像処理コントローラ、 78…不揮発性メモリ、 80…動作表示用LCD、 82…カメラ操作スイッチ(SW)、 84…電池、 86…電源回路、 88…中間リング、 90…中間リング制御用マイクロコンピュータ(Tμcom)、 94,96…メモリ素子。

Claims (2)

  1. フォーカスレンズを含み、被写体の光学像を結像する撮影レンズと、
    上記撮影レンズを装着可能な本体と、
    上記撮影レンズと上記本体との間に装着可能な中間リングと、
    を具備し、
    上記本体は、
    上記フォーカスレンズのデフォーカス量を検出するデフォーカス量検出手段と、
    上記中間リングと通信を行って中間リングの種類を示すデータを取得するとともに、前記撮影レンズと通信を行う通信手段と、
    を有し、
    上記撮影レンズは、
    上記本体と通信してデータの授受を行うとともに上記フォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、
    上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と、
    上記中間リングと上記撮影レンズとを装着した状態での、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズの位置領域の境界点のフォーカスレンズ位置を、上記中間リングの種類に対応して記憶する記憶手段と
    を有し、
    上記制御手段は、上記通信手段より取得した中間リングの種類を示すデータと、上記記憶手段の出力と上記フォーカスレンズの位置とに基づいて、上記フォーカスレンズの位置が、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズ位置領域の境界点のフォーカスレンズの位置よりも近距離側に対応するフォーカスレンズ位置領域に位置すると判定する場合に、上記デフォーカス量の変化する方向に対応する上記フォーカスレンズの移動方向を上記所定の対応関係より反転して上記フォーカスレンズを移動させる
    ことを特徴とする焦点調節装置を有するカメラ。
  2. フォーカスレンズを含み、被写体の光学像を結像する撮影レンズと、
    上記撮影レンズを装着可能な本体と、
    上記撮影レンズと上記本体との間に装着可能な中間リングと、
    を具備し、
    上記本体は、
    上記フォーカスレンズのデフォーカス量を検出するデフォーカス量検出手段と、
    上記撮影レンズと通信を行って撮影レンズの種類を示すデータを取得するとともに、前記中間リングと通信を行う通信手段と、
    を有し、
    上記中間リングは、上記中間リングと上記撮影レンズとを装着した状態での、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズの位置領域の境界点のフォーカスレンズ位置を、上記撮影レンズの種類に対応して記憶する記憶手段を有し、
    上記撮影レンズは、
    上記本体と通信してデータの授受を行うとともに上記フォーカスレンズの移動を制御する制御手段と、
    上記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカスレンズ位置検出手段と
    を有し、
    上記制御手段は、上記通信手段より上記中間リングから取得した上記記憶手段の出力と、上記フォーカスレンズの位置とに基づいて、フォーカスレンズの位置が、上記デフォーカス量検出手段の出力するデフォーカス量の変化する方向に対して、合焦に向かう上記フォーカスレンズの移動方向が所定の対応関係より反転するフォーカスレンズ位置領域の境界点のフォーカスレンズの位置よりも近距離側に対応するフォーカスレンズの位置領域に位置すると判定する場合に、上記デフォーカス量の変化する方向に対応する上記フォーカスレンズの移動方向を上記所定の対応関係より反転して上記フォーカスレンズを移動させる
    ことを特徴とする焦点調節装置を有するカメラ。
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