JP5530481B2 - カメラシステム - Google Patents

Description

本発明は、交換レンズの識別を可能とするカメラシステムに関するものであり、この交換レンズはロック装置により所定の位置で載置面を介してカメラシステムのカメラボディ（本体）に結合可能である。

カメラシステムの交換レンズ間で情報交換するための方法は、現代のカメラシステムではそれ自体公知である。この交換レンズは、通常はバヨネット接続部として構成されたロック装置によって、例えば一眼レフカメラ又は測距カメラであるシステムカメラの載置面に回して装着することができる。これに対して比較的古い機械的カメラシステムでは、インタフェースが欠けているため情報交換が不可能である。現代のカメラシステムの交換レンズは通常、電気的負荷、例えばオートフォーカス機構及び絞り調整機構を有する。従ってバヨネット接続部はしばしば複数の電気接点を有する。これらの電気接点は一方ではレンズにある電気的負荷に電流供給するために、他方ではレンズとカメラケーシングとの間で信号伝送する方法のために用いられる。このようにしてカメラケーシングからレンズへの、同様にレンズからカメラへの双方向データ伝送が可能である。情報交換のためのこのような方法では、レンズ調整情報、例えば目下調整されている距離又は有効絞りがカメラに伝送され、かつレンズ基本データ、例えば焦点距離及び口径比も伝送される。レンズが測定可能なシステムエラー、例えば蹴られ、コマ又はバック焦点誤差を有する場合、これらをレンズ内のデータメモリに記憶し、必要な場合には補正のためにカメラ電子回路に伝送することができる。しかしこの種の方法では基本的に、しばしば密に並置された多数の電気接点を必要とし、これらは障害に脆弱である。例えば対物レンズをカメラケーシングに回動装着する際に、相互に接続されてはならない接点間で不所望に電気接続が生じ得る。カメラを長期間使用しなかった場合には、電気接触にも問題がしばしば発生する。

この問題を回避するためにＥＰ１００６３９７Ｂ１（特許文献１）から、信号伝送を電流供給から分離し、無接点双方向光学的信号伝送のためにフォトカプラを使用することが公知である。レンズ及びカメラシーシングの信号端子と電流供給端子とが、レンズの回動装着の際に不所望に短絡することがこのようにして確実に阻止される。

ＤＥ３４３８３２２Ａ１（特許文献２）から、信号データをレンズとシステムカメラのカメラとの間で伝送する方法が公知である。カメラ側で所定のビームが形成され、このビームは機械的調整量の少なくとも１つに相応して、その少なくとも１つの特性を変化し、電気信号に変換され、この電気信号が調整量の表示及び／又はカメラ機能の制御に使用される。このようにしてレンズ調整情報をレンズからカメラに伝送することができる。カメラケーシング内で形成された所定のビームは、まずこのビームを受取り、送出するための大掛かりな光学的手段によってレンズに供給され、引き続きカメラケーシングに戻される。レンズにはそのために付加的に、前記のビームを少なくとも１つの機械的調整量に相応して、その特性の少なくとも１つの変化するための手段が装備されており、このようにしてレンズ調整情報を伝送することができる。カメラケーシングには、この情報の表示及び／又はカメラ機能の制御に関して評価するための手段が設けられている。この構成体は大きなスペースを必要とし、多数の個別部材を有する。

信号データを光学的に検出する別の装置がＤＥ３４４３４４３Ａ１（特許文献３）に記載されている。レンズを回して装着する際に必然的に発生する、レンズフレームとカメラ本体との間の相対的相互運動が、バーコードの形態にある光学的読み出し可能スケーリングを撮像レンズで検出できるようにするために使用される。バーコードの検出は、回動装着過程の間だけ可能である。読み取り装置は、回動装着過程中に常に正確に動作準備状態でなければならないが、この時点は既知ではない。そのためスケーリングを検出する際に誤機能を排除できない。例えばカメラのスイッチオン後に、すでに回動装着されている対物レンズのバーコードを検出することは不可能である。公知の方法は、比較的古い機械的カメラシステムの交換レンズでは使用することができず、既存のレンズを改造することも不可能であるか、又は不経済的な大きなコストを掛けないと不可能である。
ＥＰ１００６３９７Ｂ１ ＤＥ３４３８３２２Ａ１ ＤＥ３４４３４４３Ａ１

従って本発明の基礎とする課題は、カメラシステムのカメラ（ボディ）が、接続された交換レンズについての情報を得ることができ、接点接続されたデータ伝送の問題点を克服し、それぞれの交換レンズについての拡張された情報に基づき、さらに良好な画像結果が得られるように構成することである。ここでは構造形式が比較的古いレンズにも同様にこのような機能性を安価に後装備することができるようにし、少なくとも新しいカメラシステムでさらに使用することができるようにすることが望まれる。

この課題は本発明の一視点により請求項１の特徴を有するカメラシステムによって解決される。即ち、ロック装置により所定の位置で載置面を介してカメラに交換レンズが結合可能である形式のカメラシステムであって、ａ）ロックが行われた後に所定の光学的ビームが、載置面に配置された２つ又はそれ以上の光送信器から、ロック装置に対応して配された複数の反射面ないし吸収面に配向され、ｂ）それぞれの反射面ないし吸収面から戻ってくるビームが、載置面において光送信器に並置された複数の光受信器によって受光され、ｃ）該複数の光受信器の出力信号から２進符号化信号が、交換レンズの識別のために形成されるよう構成したカメラシステムにおいて、カメラは、交換レンズのロック装置を取り付けるための載置面を有し、前記載置面は、アライメントマーク及び固定装置としての係合要素を交換レンズのロック装置のために有し、前記載置面には、既存の交換レンズに対する複数の反射面ないし吸収面を用いたコーディングの後装備を考慮のもと、ロックの回転方向とは反対方向に係合要素に対して間隔をおき、９０゜から１８０°の角度セグメントで、交換レンズのロック装置に取り付けられて大きさが同一であり且つ互いに対し同じ間隔で離隔された前記コーディングを識別するためのセンサのセンサ取付領域が設けられている、ことを特徴とするカメラシステムが提供される。
なお、特許請求の範囲の各請求項に付記した図面参照符号は専ら理解を助けるためのものであり、図示の態様に限定することは意図しない。
以下に従属請求項の代表的展開形態を述べる。
センサ取付領域は、センサアレイを収容するための１つの切欠部、または個々のセンサを収容するための複数の切欠部を有する、ことを特徴とする。
各センサとして、半径方向に相互に間隔をおいた、それぞれ１つの光送信器と１つの光受信器の組が設けられており、前記光送信器は円形載置面の外側縁部近傍に配置され、前記光受信器は円形載置面の内側縁部近傍に配置されているか、またはそれぞれその逆の配置形態に配置されている、ことを特徴とする。
センサを形成する光送信器と光受信器は、環境の影響から保護するために光導性の充填剤により保護されており、光送信器から光受信器への直接的光伝導を阻止するために、これらの間に薄い光非透過性のウェブが設けられている、ことを特徴とする。
少なくとも２つ、有利には６つののセンサが等間隔配置されることでリニアアレイとして構成されている、ことを特徴とする。
前記センサは、当該センサが交換レンズのロック装置における光反射性の面領域又は光吸収性の面領域と共に反射光バリアを形成するように配置されている、ことを特徴とする。

本発明の上記一視点により、カメラシステムのカメラ（本体）が、接続された交換レンズについての情報を得ることができ、接点接続されたデータ伝送の問題点を克服し、それぞれの交換レンズについての拡張された情報に基づき、さらに良好な画像結果が得られるという基本的効果が達成される。そして構造形式が比較的古いレンズにも同様にこのような機能性を安価に後装備することができるようにし、少なくとも新しいカメラシステムでさらに使用することができる。本発明の各従属請求項の展開態様により、さらに具体的な利点がそれぞれ以下に説明するとおり達成される。

本発明によるカメラシステムは、ロックが行われた後に所定の光学的ビームを、カメラ（ボディ）の載置面に配置された２つ又はそれ以上、有利には６つの光送信器から、これらの光送信器に対応して配置された、ロック装置にある反射面又は吸収面に配向することを特徴とする。反射面及び吸収面は、交換レンズのロック装置に有利には凹部として構成された面領域である。反射面を形成するためには、凹部に白色塗料を施すのが有効であり、吸収面は有利にはつや消しの黒色塗料を施して作製される。それぞれ白色反射面と黒色吸収面から戻ってくるビームは、載置面に光送信器に並置された光受信器によって受光される。引き続き、光受信器の出力信号から２進符号化信号が交換レンズの識別のために形成される。

有利には２進符号化信号はカメラの計算器ユニットに供給され、計算器ユニットはコードに所定の基本データ、例えば焦点距離及び口径比を備える交換レンズを割り当てる。カメラシステムのカメラはこのようにして簡単に、接続された交換レンズについての情報を得る。

例えば交換レンズのロック装置にある第１の（反射）フィールドだけがビームを反射し、その他のフィールド（吸収面）はビームを反射しなければ、このことは２進符号化信号１に相当し、交換レンズ１の識別に利用することができる。このようにして、交換レンズに固有のレンズ個別データ、例えば識別されたレンズの蹴られ、コマ又はバック焦点誤差に対する特別の補正値を割り当てることも可能である。６つのフィールドにより２の６乗、すなわち６４の２進符号が実現され、理論的にはそれぞれ個別の特性を有する６４の異なる交換レンズの識別に使用することができる。２進符号化信号をカメラの計算器ユニットにより評価すれば、同じ機械的ロック装置を有する比較的に古い交換レンズとの互換性問題が簡単に解決できる。比較的古い交換レンズは改造なしでは特別の反射面及び吸収面をそのロック装置に有しておらず、すべての面領域で一般的に良好に反射するので２進コード６４を形成する。このことは比較的に古い、符号化されていないレンズの識別のために一般的に使用することができる。

ロック装置の面が汚れているとエラーが生じ得るので、比較的に古い、符号化されていないレンズのこのような識別を確認するために、本来の識別とは独立した別のセンサを設けるのが有利である。このセンサは、符号化されていないレンズの識別に最適化することができる。システム的に異なるレンズの使用によって惹起されるカメラの誤機能を阻止するために、この付加的センサも同様に、カメラシステムの符号化されていない古いレンズと、システム的に異なるレンズとの区別のために利用することができる。考慮すべき別の事例は、レンズがカメラと結合されていない場合には、レンズが識別されないと言うことである。従って２進コード０（光学ビームの反射がない状態）を、例えば障害又は「レンズが存在しない」ものと評価するのが有利である。

１つの光送信器から、この光送信器に隣接するが、評価技術的には割り当てられていない光受信器へのクロストークを阻止するために、光送信器を周期的に交互に所定の時間インターバルでスイッチオンし、この光送信器に割り当てられた光受信器がこれに同期して戻りのビームを受光すると有利である。この手段によって付加的に、識別時の電流を節約することができる。

とりわけ信頼性があり、高速の識別が、並列評価によって可能となる。それでもなお上記のクロストークを阻止するために、隣接しない複数の光送信器−光受信器ペアを１サイクル中に同時に評価する。本発明では、第１及び第４光送信器−受信器ペアを同時に評価し、続いて第２及び第５ペアを、そして第３及び第６光送信器−受信器ペアを同時に評価することができる。しかし第１，第３及び第５光送信器−光受信器ペアを同時に評価し、続いて第２，第４及び第６光送信器−光受信器ペアを評価するのも信頼性があり、高速である。

光送信器に起因するエラー光を画像記録（撮像）の際に阻止するために、交換レンズの識別を、交換レンズによる画像記録から時間的に分離して実行すると有利である。

２進符号化信号と交換レンズの基本データとの割り当てを、カメラの計算器ユニットのデータメモリにメーカ（製造者）側で持続的に記憶（固定記憶）すると、カメラに接続された交換レンズについての情報を特に良好に得ることができる。特に有利には、付加的なレンズ個別データを製造業者側で作成されたデータセットによって、計算器ユニットの更新可能（書き直し可能）なデータメモリに転送できるようにする。これらのデータセットは、所定のレンズの製造時に検出し、例えばカメラに挿入可能な別個のデータ（記録）担体に記憶することができる。これらのデータを更新可能データメモリに転送するための特に簡単な手段では、これらのデータをカメラに挿入されたデータ担体からカメラ内部のプログラムによって読み出し、記憶する。

とりわけ有利には本発明のカメラシステムによって、デジタル画像記録（撮像）の際に交換レンズについて記憶された基本データ及び／又は個別データを考慮して、コンピュータサポート（支援）された画像補正又は画像品質の最適化を実行することができ、補正された画像データは画像データメモリに記憶される。

付加的に、それぞれ求められたレンズ基本データを付加情報として画像又は画像フォルダ（例えばＥＸＩＦ画像フォルダのヘッダ）に記憶すると有利である。画像フォルダの情報を用いて、画像処理プログラムで所定のレンズによる画像記録のためのプロファイルを形成する。このプロファイルは後での処理を格段に簡単にする。レンズ基本データが付加情報としてアナログカメラのネガ画像に、公知の日付コードのはめ込みのように記憶されていれば、ポジ写真の作製の際にこれを画像補正のために簡単に使用することができる。

もちろん、本発明のカメラシステムを光送信器−光受信器−センサによってだけでなく他のセンサによって実施することも可能である。前記他のセンサは、ロック装置にあって、そのセンサのために特別に準備された面領域を無接触で、かつ露出した電気接点なしで検出できるようにする。例えば白又は黒の塗料に面領域の磁気特性を変化させる粒子を取り入れることができ、このようにしてコーディングをカメラの載置面に配置された磁界センサによって検出することができる。重要なことは既存のレンズに、面倒な露出した電気接点なしで容易に後装備できることである。

上に説明したカメラシステムは、交換レンズのロック装置を取り付けるための載置面を有するカメラシステムのカメラから構成される。ここで前記載置面は、アライメントマーク及び固定装置としての係合要素（Rastschloss）を、交換レンズのロック装置に対して有している。載置面にはロックの回転方向とは反対方向に係合要素に対して間隔をおき９０゜から１８０°の角度セグメントで、ロック装置に取り付けられたコーディングを識別するためのセンサの取付け領域が設けられている。載置面は機械的に強く負荷されるバヨネット収容部（雌部分）の構成部材であり、複数のねじによりカメラケーシングに固定されるから、とりわけねじ接続の領域にはセンサを取り付けることができない。従ってセンサの取付け領域を１１０°と１５０゜との間で設けると特に有利であることが判明した。しかし付加的なコントロールセンサを、（隣接）ねじ接続箇所の間の別の個所に設けることもできる。

センサ（取付）領域は、センサアレイを収容するための１つの切欠部、または個々のセンサを収容するための複数の切欠部を有する。このようにしてセンサを機械的な環境の影響から保護して、載置面に組み込み配置することができる。

センサアレイは予め作製された挿入ボード（基板：Platine）として構成することができる。ここで例えば光送信素子と光受信素子はそれらの電気端子と共に基板の裏側に配置されることができ、これらの素子に光導性の伝送経路を前置接続することができる。

センサの特に有利な構成では、半径方向に相互に間隔をおいた、それぞれ１つの光送信器と光受信器を設け、このとき光送信器は載置面の外側縁部近傍に配置され、光受信器は円形の載置面の内側縁部近傍に配置される。もちろん、それとは反対に、光受信器を載置面の外側縁部近傍に配置し、光送信器を円形の載置面の内側縁部近傍に配置することもできる。重要なことはセンサが、交換レンズのロック装置にある、それぞれ割り当てられた反射面及び吸収面に対して幾何学的に良好な対応関係に配置されることである。反射面及び吸収面は有利にはその面積の広がりが、これらにそれぞれ割当て（対応）されたセンサ領域よりも十分大きい。これにより、位置決め係合要素（ノッチバックル）接続に場合により存在する、交換レンズの回転遊びを調整することができ、ひいては確実な検出が保証される。

センサを形成する光送信器と光受信器は、環境（周囲）の影響から保護するために光導性の充填剤により保護されている。光送信器から光受信器への直接的光伝導を阻止するために、これらの間に薄い光非透過性（不透明）なウェブが設けられている。

特に有利には、少なくとも２つ、有利には６つのセンサが等間隔配置されることで「リニアアレイ」として構成されている。このようにして光非透過性ウェブを、薄いのこ歯（ないしカッタ刃）により単純に切断することによって、すでに充填されているセンサアレイにはめ込むことができる。このときに発生するスリットには引き続き光非透過性（不透明）な充填剤が充填され、この充填剤が光受信器から光受信器への直接的光伝導を効果的に阻止する。光送信器と光受信器を、載置面の周方向に対して接線方向に直線状に並置する構成も同様に可能である。この場合は光伝導のクロストークを阻止するために、光非透過性な複数のウェブを半径方向にはめ込まなければならない。

別の有利な実施形態ではセンサが次のように配置されている。すなわちセンサが交換レンズのロック装置における光反射性の面領域又は光吸収性の面領域と共に反射光バリアを形成するように配置されている。この構成により、接続された交換レンズを簡単に識別することができ、少数の安価な構成部材しか必要としない。

本発明の実施例について以下、図面に概略的に示された実施例に基づいて詳細に説明する。

図１には、ロック装置２とレンズケーシング３を備える交換レンズ１が示されている。レンズケーシング３はアライメントマーク４を有する。交換レンズ１のロック装置２の対向載置面５には、矢印６によって示されたロックの回転方向とは反対の方向でアライメントマーク４から間隔をおいて切欠凹部７が配置されている。対向載置面５上には、回転方向６とはさらに反対方向に切欠凹部（角度位置決め対応係合要素）７に対して間隔をおいて、別個の６つの反射及び吸収面領域８が配置されている。反射及び吸収面領域８は有利には１１０°から１５０°の角度セグメントでロックの回転方向６とは反対方向で切欠凹部（ノッチ）７から離れている。

交換レンズ１のロック装置２を、詳細に図示しないカメラの載置面９に回転方向で取り付けるためにアライメントマーク４は、載置面９に配置された位置決め係合要素（係合バックル）１１の操作ノブ１０と一致するようにされる。交換レンズ１の（対向）載置面５とカメラの載置面９は共同誘導運動によって接触され、ロックの回転方向６での回転によって相互に結合される。ロックが行われた後、係合バックル１１は切欠凹部７に係合し、回動不能の（位置決め）結合を形成する。この結合は操作ノブ１０をプッシュすることにより再び解離することができる。有利には１１０°から１５０゜の角度領域で回転方向６とは反対方向に係合バックル１１に対して間隔をおいて、（カメラの）載置面９にはセンサ（取付）領域１３に対する切欠部１２が配置されている。このセンサ（取付）領域１３には、図２と４に示されたセンサアレイ１４が配置される。

図２には、保護されずに示されたセンサアレイ１４に対する、円形セグメント状のセンサ支持体（ボード）１５が図示されている。その両端部にセンサ支持体１５は、（カメラの）載置面９の後方に取り付けるための固定ホール１６を有する。センサ信号は、センサ支持体１５に取り付けられた導体バンド１７によってカメラ電子回路に導くことができる。センサアレイ１４は、６つの光送信器１８と、これに配属（割り当て）された６つの光受信器１９からなる。

光送信器１８と光受信器１９の構成を分りやすくするために、図３は図２のセンサ支持体を断面ラインＡ−Ａに沿った断面で示す。センサ支持体１５はその上方領域に、比較的小さく図示された光送信器１８と、やや大きく図示された光受信器１９を有する。導体バンド１７への電気的接続は接続ワイヤ２０によって行われる。

図４は、光導性の充填剤２１によって保護されたセンサアレイ１４を有するセンサ支持体１５を示す。光導性の充填剤２１には薄い光非透過性（不透明）なウェブ２２が、光送信器１８と光受信器１９とを光学的に分離するために取り付けられている。

図５は、図４の保護されたセンサ支持体１５を断面ラインＢ−Ｂに沿った断面で示す。光送信器１８と光受信器１９は光導性の充填剤２１の中に簡単に示されている。光非透過性（不透明）なウェブ２２が光導性の充填剤２１を通って、導体バンド１７上に固定されたセンサ支持体１５に至るまで取り付けられていることがよく分る。

もちろん本発明の適用は、カメラシステムの交換レンズの識別に限定されるものではない。同様に有利には、その他例えば望遠鏡システムの（交換）接眼レンズ又は付属部品を識別することもできる。

センサ領域と交換レンズを備えるカメラの一例の載置面を示す斜視図である。 保護されていないセンサアレイを備えるセンサ支持体の一例を示す平面図である。 図２のセンサ支持体の断面Ａ−Ａを示す断面図である。 保護されたセンサアレイを備えるセンサ支持体の一例を示す平面図である。 図４のセンサ支持体の断面Ｂ−Ｂを示す断面図である。

１ 交換レンズ
２ ロック装置
３ レンズケーシング
４ アライメントマーク
５ 交換レンズ１の（カメラに対する対向）載置面
６ ロックの回転方向
７ 係合要素（係合要素受ノッチないし切欠凹部）
８ 反射面及び吸収面
９ カメラの載置面（交換レンズ着座面）
１０ 操作ノブ
１１ 対応係合要素（係合バックル）
１２ 切欠部
１３ センサ（取付）領域
１４ センサアレイ
１５ センサ支持体
１６ 固定ホール
１７ 導体バンド
１８ 光送信器
１９ 光受信器
２０ 接続ワイヤ
２１ 光導性の充填剤
２２ 光非透過性ウェブ

Claims (6)

1. ロック装置により所定の位置で載置面を介してカメラに交換レンズが結合可能である形式のカメラシステムであって、
   ａ）ロックが行われた後に所定の光学的ビームが、載置面（９）に配置された２つ又はそれ以上の光送信器（１８）から、ロック装置（２）に対応して配された複数の反射面ないし吸収面（８）に配向され、
   ｂ）それぞれの反射面ないし吸収面（８）から戻ってくるビームが、載置面（９）において光送信器（１８）に並置された複数の光受信器（１９）によって受光され、
   ｃ）該複数の光受信器（１９）の出力信号から２進符号化信号が、交換レンズ（１）の識別のために形成されるよう構成したカメラシステムにおいて、
   カメラは、交換レンズ（１）のロック装置（２）を取り付けるための載置面（９）を有し、
   前記載置面（９）は、アライメントマーク及び固定装置としての係合要素（１１）を交換レンズ（１）のロック装置（２）のために有し、
   前記載置面（９）には、既存の交換レンズに対する複数の反射面ないし吸収面（８）を用いたコーディングの後装備を考慮のもと、ロックの回転方向（６）とは反対方向に係合要素（１１）に対して間隔をおき、９０゜から１８０°の角度セグメントで、交換レンズ（１）のロック装置（２）に取り付けられて大きさが同一であり且つ互いに対し同じ間隔で離隔された前記コーディングを識別するためのセンサ（１８、１９）のセンサ取付領域（１３）が設けられている、
   ことを特徴とするカメラシステム。
2. 請求項１記載のカメラシステムにおいて、
   センサ取付領域（１３）は、センサアレイ（１４）を収容するための１つの切欠部（１２）、または個々のセンサ（１８，１９）を収容するための複数の切欠部を有する、
   ことを特徴とするカメラシステム。
3. 請求項２記載のカメラシステムにおいて、
   各センサとして、半径方向に相互に間隔をおいた、それぞれ１つの光送信器（１８）と１つの光受信器（１９）の組が設けられており、
   前記光送信器（１８）は円形載置面（９）の外側縁部近傍に配置され、前記光受信器（１９）は円形載置面（９）の内側縁部近傍に配置されているか、またはそれぞれその逆の配置形態に配置されている、
   ことを特徴とするカメラシステム。
4. 請求項３記載のカメラシステムにおいて、
   センサを形成する光送信器（１８）と光受信器（１９）は、環境の影響から保護するために光導性の充填剤（２１）により保護されており、
   光送信器（１８）から光受信器（１９）への直接的光伝導を阻止するために、これらの間に薄い光非透過性のウェブ（２２）が設けられている、
   ことを特徴とするカメラシステム。
5. 請求項４記載のカメラシステムにおいて、
   少なくとも２つのセンサ（１８，１９）が等間隔配置されることでリニアアレイ（１４）として構成されている、
   ことを特徴とするカメラシステム。
6. 請求項５記載のカメラシステムにおいて、
   前記センサ（１８，１９）は、当該センサが交換レンズ（１）のロック装置（２）における光反射性の面領域（８）又は光吸収性の面領域（８）と共に反射光バリアを形成するように配置されている、
   ことを特徴とするカメラシステム。

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