JP6080692B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、デフォーカス量の調整値等を補正する手段を有する撮像装置に関する。

近年、撮影光学系によって結像された被写体像をＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子を利用して電気信号に光電変換し、得られた撮像信号を記憶媒体に記憶するように構成されたデジタルカメラが広く普及している。そして、このようなデジタルカメラには、自動的に撮影光学系の合焦位置を調節する（被写体に対するピント合わせを自動的に行う）焦点調節装置、即ち、オートフォーカス（ＡＦ）機構を備えるものが多い。

例えば、レンズ交換が可能な一般的な一眼レフカメラでは、カメラ本体とレンズ鏡筒がそれぞれＭＰＵを内蔵し、ベストピント補正値をレンズ鏡筒からカメラ本体へ通信することによりＡＦ機能を実現している。具体的には、カメラ本体のＭＰＵが焦点調節のためにデフォーカス量を検出するセンサを制御し、レンズ鏡筒のＭＰＵがレンズ鏡筒毎の最適なピント補正値をカメラ本体のＭＰＵへ送信することにより、レンズ鏡筒毎の最適な焦点調節を行っている。

ここで、カメラ本体とレンズ鏡筒の各ＭＰＵに焦点調節のための調整値を予め記憶させておく技術（所謂、ピント調整）が従来から知られている。具体的には、工場での生産時に使用部品の公差によって生じる製品の個体差を校正工程で検出し、個々の動作特性に応じた調整値を工場出荷時に不揮発メモリに予め記憶させておく。これにより、実際の撮影時に、記憶された調整値に基づいて撮影時に適正なＡＦ動作を行うことができるようにしている。

しかしながら、工場出荷後、カメラ本体やレンズ鏡筒を落下させる等して強い衝撃が加えられると、ピント位置が工場出荷時の設定からずれてしまう可能性があることが知られている。また、レンズ鏡筒からデフォーカス量を検出するセンサへの光学系の経路にクイックリターンミラーが用いられている場合、シャッタが開閉する度にミラーの角度が徐々に変化し、これによりピント位置が結果として徐々にずれていくことが知られている。

このようにデジタルカメラに工場出荷時からのズレが生じた場合には、サービスセンターにカメラ本体やレンズ鏡筒を持ち込み、其処で専用の調整工具でレンズ鏡筒を調整し、或いは、記憶されている不揮発メモリの調整値を更新する必要がある。しかし、サービスセンターのある場所は限られており、迅速性という点で問題がある。

この問題に対して、工場での校正工程において設定された調整値とは別の補正値をカメラ本体に保持させ、撮影者がこの補正値を用いて調整値を自由に変更することができる技術が提案されている（特許文献１参照）。このような補正値は、レンズ鏡筒とカメラ本体の合焦位置に関する製造誤差等に対する補正のみならず、両者の組み合わせにおける更なる微調整を可能としており、また、工場出荷時の設定に戻すことも可能としている。

特開２００１−１７４６９０号公報

しかしながら、上記特許文献１に記載された技術では、カメラ本体でのみ補正値を記憶している。これに対して、焦点調節のための調整値を補正するための補正値はカメラ本体とレンズ鏡筒との組み合わせで決まる。そのため、カメラ本体を特定のレンズ鏡筒と組み合わせたときに、そのレンズ鏡筒との組み合わせ毎に補正値を求める作業（キャリブレーション）が必要になるという問題がある。

つまり、上記特許文献１に記載された技術では、カメラ本体とレンズ鏡筒の複数対複数の組合せに対する対応が開示されておらず、そのため、それぞれの組合せで新たな補正値を求める作業が必要である。よって、組合せが増えるにしたがって、作業負荷が増大してしまうという問題がある。例えば、新聞社等の報道機関では、同種のカメラ本体とレンズ鏡筒とが大量に存在するが、個々の組み合わせの全てにおいてキャリブレーション作業を実施することは現実的ではない。特に、レンズ鏡筒で生じている誤差が支配的な場合には、同種の複数のカメラ本体との組み合わせでは同等の補正値となるにも関わらず、複数のカメラ本体毎に新たな補正値を求める作業が必要となってしまう。

本発明は、同種のレンズ鏡筒と同種の撮像装置本体とを組み合せたときに、既に実行されたキャリブレーション結果を活用して新たな作業を行う負荷を軽減することができる技術を提供することを目的とする。

本発明に係る撮像装置は、レンズ鏡筒と、該レンズ鏡筒が装着される本体部とからなり、前記レンズ鏡筒と前記本体部との間でフォーカス制御に関する情報を授受する撮像装置であって、前記レンズ鏡筒は、前記フォーカス制御に関する第１の情報と、該第１の情報を補正するための第２の情報を記憶することができる第１の記憶手段を備え、前記本体部は、前記第１の情報と、該第１の情報を補正するための第３の情報を記憶することができる第２の記憶手段と、前記第２の記憶手段に前記第３の情報が記憶されている場合には前記第３の情報を用いて前記第１の情報を補正し、前記第２の記憶手段に前記第３の情報が記憶されておらず且つ前記第１の記憶手段に前記第２の情報が記憶されている場合には前記第２の情報を用いて前記第１の情報を補正し、前記第１の記憶手段に前記第２の情報が記憶されておらず且つ前記第２の記憶手段に前記第３の情報が記憶されていない場合には前記第１の情報を補正しない制御手段とを備えることを特徴とする。

本発明によれば、同種のレンズ鏡筒と同種の撮像装置本体とを組み合せたときに、既に実行されたキャリブレーション結果である第２の情報と第３の情報がある場合には、これらを活用して第１の情報を補正することができる。そのため、第１の情報を補正するための新たな作業を行う負荷を軽減することができる。

本発明の実施形態に係るデジタル一眼レフカメラの概略構成を示す断面図である。 図１のデジタル一眼レフカメラにおけるキャリブレーション処理のフローチャートである。 ステップＳ２０７において液晶モニタに表示される画面の例である。

以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態に係る撮像装置の概略構成を示す断面図である。撮像装置は、具体的には、レンズ鏡筒の交換（所謂、レンズ交換）が可能なデジタル一眼レフカメラである。

撮像装置は、本体部１と、本体部１に設けられたマウント２に対して着脱自在なレンズ鏡筒３とによって構成される。なお、マウント２は、本体部１とレンズ鏡筒３との間で各種の信号を通信し、また、本体部１からレンズ鏡筒３へ駆動電源を供給するためのインタフェースとなるマウント接点２ａを備える。

レンズ鏡筒３の内部には、フォーカスレンズ群３ａと、ズームレンズ群３ｂが配置されている。なお、図１では、フォーカスレンズ群３ａとズームレンズ群３ｂをそれぞれ１枚のレンズで示しているが、これらのレンズ群は、実際には多数のレンズの組み合わせによって構成されてもよい。フォーカスレンズ群３ａを構成する全部又は一部のレンズを光軸方向で移動させることで、被写体に対する合焦が行われる。また、ズームレンズ群３ｂを構成する全部又は一部のレンズを光軸方向で移動させてレンズ間隔を変えることにより、撮影画角の変更が行われる。レンズ鏡筒３は、不図示の他のレンズ群を備えることができる。

レンズ鏡筒３は、レンズ制御回路４と、レンズ情報記憶媒体５（第１の記憶手段）とを備える。レンズ制御回路４は、レンズ鏡筒３の全体的な動作制御を司るＣＰＵを有する。レンズ情報記憶媒体５は、レンズ制御回路４に接続され、レンズ鏡筒３が備えるレンズの駆動制御に使用される制御パラメータやレンズの制御に用いられる調整値を記憶する記憶手段である。具体的には、レンズ情報記憶媒体５には、電気的にデータの書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが用いられる。なお、レンズ情報記憶媒体５には、フォーカス制御に関するデフォーカス量の調整値（第１の情報）を補正するための補正値（第２の情報）（以下「デフォーカス量の補正値」という）も記憶される。

本体部１は、主ミラー６、サブミラー７、シャッタ８、撮像素子９、焦点検出装置１０、カメラ制御回路１１（制御手段）、カメラ情報記憶媒体１２（第２の記憶手段）、ピント板１３、ペンタプリズム１４、接眼レンズ１５，１６及び液晶モニタ１７を備える。

主ミラー６は、本体部１の動作状態に応じて回動する。即ち、主ミラー６は、被写体をファインダで観察する際には、レンズ鏡筒３からの被写体光束をファインダ光学系（定義は後述する）へ導くように斜設される。一方、主ミラー６は、撮像素子９への露光時には、撮影光路から退避して、レンズ鏡筒３からの被写体光束を撮像素子９へ導く。

サブミラー７は、ハーフミラーで構成されており、主ミラー６と共に回動する。サブミラー７は、主ミラー６が撮影光路において斜設されているときに、主ミラー６を透過した光束を折り曲げて焦点検出装置１０へ導く。シャッタ８は、撮像素子９に対する露光時間を制御する。撮像素子９は、例えば、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等であり、レンズ鏡筒３からの被写体光束が結像して形成される被写体像を光電変換することにより、被写体像を電気信号へ変換する。なお、図１に不図示であるが、撮像素子９から出力される画像信号である電気信号（アナログ信号）は、所定の回路によりデジタル信号に変換された後、所定の信号処理や画像処理が施されることで画像データへ変換され、所定の記憶媒体に記憶される。

焦点検出装置１０は、不図示のエリアセンサ等で構成されており、合焦位置を判断する信号を出力する。なお、焦点検出装置１０は、例えば、周知の位相差方式によって焦点検出（合焦位置検出）を行う。

カメラ制御回路１１は、ＣＰＵ（ＭＰＵ）やメモリを備え、本体部１の全体的制御を司ると共に、レンズ鏡筒３を制御するための上位の制御手段として機能する。レンズ鏡筒３と本体部１との間の信号通信は、マウント接点２ａを介してレンズ制御回路４とカメラ制御回路１１との間で行われ、カメラ制御回路１１がレンズ制御回路４へレンズ鏡筒３を駆動するための制御信号を送信する。そして、レンズ制御回路４は、受信した制御信号に従ってレンズ鏡筒３を構成するレンズ群を駆動する。また、カメラ制御回路１１は、焦点検出装置１０からの出力信号を用いて位相差検出を行い、撮影光学系の焦点調節レンズ（フォーカスレンズ群３ａ）が合焦範囲にあるか否かの判定（位相差合焦判定）を行う。

カメラ情報記憶媒体１２は、カメラ制御回路１１に接続されており、本体部１の制御に使用される制御パラメータや種々の制御に用いられる調整値を記憶する。カメラ情報記憶媒体１２は、具体的には、カメラ情報記憶媒体１２には、電気的にデータの書き換えが可能なＥＥＰＲＯＭ等の不揮発性メモリが用いられる。なお、カメラ情報記憶媒体１２には、デフォーカス量（第１の情報）の補正値（第３の情報）も記憶される。

ピント板１３は、レンズ鏡筒３の一次結像面に配置されており、入射面にはフレネルレンズ（集光レンズ）が設けられ、射出面には被写体像としてファインダ像が結像する。ペンタプリズム１４は、ファインダ光路を変更することにより、ピント板１３の射出面に結像した被写体像を正立正像に補正する。接眼レンズ１５，１６を通して、撮影者は被写体を視認することができる。なお、ピント板１３、ペンタプリズム１４、接眼レンズ１５，１６により、ファインダ光学系が構成される。液晶モニタ１７には、撮影した画像や本体部１に関する各種の設定情報等が表示される。なお、所謂、ライブビュー機能を用いれば、リアルタイムに被写体像を液晶モニタ１７に表示させることができる。

図２は、図１のデジタル一眼レフカメラにおけるキャリブレーション処理のフローチャートである。ここでのキャリブレーション処理とは、本体部１とレンズ鏡筒３との組み合わせ毎にデフォーカス量の補正値を設定する作業をいうものとする。

先ず、撮影者（使用者）が、本体部１に設けられた不図示の操作ボタン等を操作することにより本体部１をキャリブレーションモードに設定すると、ステップＳ２０１において、カメラ制御回路１１は、本体部１とレンズ鏡筒３の情報授受を行う。具体的には、カメラ制御回路１１は、カメラ情報記憶媒体１２に記憶された本体部種別情報をレンズ制御回路４に送り、レンズ制御回路４は、レンズ情報記憶媒体５に記憶されているレンズ固体識別情報をカメラ制御回路１１へ送る。また、レンズ制御回路４は、受信した本体部種別情報に対応付けられたデフォーカス量の補正値（以下「レンズ内補正値」という）の有無を示す情報をカメラ制御回路１１へ送る。本実施形態では、レンズ内補正値は、本体部種別情報に対応づけてレンズ情報記憶媒体５に記憶される。なお、本体部種別情報とレンズ個体識別情報の授受は、レンズ鏡筒３の本体部１への装着時に自動的に実施されるようにしてもよい。

続くステップ２０２において、カメラ制御回路１１は、ステップ２０１で受信したレンズ個体識別情報に対応付けられたデフォーカス量の補正値（以下「カメラ内補正値」という）の有無を検出する。本実施形態では、カメラ内補正値がカメラ情報記憶媒体１２に記憶されているか否かを検出する。カメラ制御回路１１は、カメラ内補正値がある場合（Ｓ２０２でＹＥＳ）、処理をステップＳ２０６へ進め、カメラ内補正値がない場合（Ｓ２０２でＮＯ）、処理をステップＳ２０３へ進める。なお、レンズ個体識別情報はレンズ鏡筒３の種類（型番等）を示す情報でもあってもよいし、レンズ鏡筒３に固有（製造シリアル番号等）の情報であってもよい。

ステップＳ２０３では、カメラ制御回路１１は、ステップＳ２０１で受信したレンズ内補正値の有無を示す情報に基づき、レンズ鏡筒３にレンズ内補正値が記憶されているか否かを検出する。カメラ制御回路１１は、レンズ内補正値がある場合（Ｓ２０３でＹＥＳ）、処理をステップＳ２０５へ進め、レンズ内補正値がない場合（Ｓ２０３でＮＯ）、処理をステップＳ２０４へ進める。なお、レンズ鏡筒３として撮像装置（本体部）の種別に応じて異なる光束を使用するＡＦセンサを用いるものがあり、これに対応してデフォーカス量の補正値が異なる場合がある。そのため、レンズ情報記憶媒体５には、撮像装置の本体部種別情報に対応付けてデフォーカス量の補正値が記憶されている。

ステップＳ２０４では、本体部１がカメラ内補正値を有しておらず、且つ、レンズ鏡筒３がレンズ内補正値も有していないため、カメラ制御回路１１は、デフォーカス量の補正値を「補正値無し」の値とする。ここで、通常は、「補正値なし」の値は、０（ゼロ）とされる。

ステップＳ２０５では、本体部１がカメラ内補正値を有していないが、レンズ鏡筒３がレンズ内補正値を有している。そのため、カメラ制御回路１１は、デフォーカス量の補正値を「レンズ内補正値」に設定する。このように、レンズ鏡筒３がレンズ内補正値を保持することで、本体部１と同種の別の本体部と新たに組み合わせられた際には、先ず、レンズ内補正値を暫定的に使用することが可能になる。これにより、最初からキャリブレーションを行うことなく（デフォーカス量の補正作業を軽減して）、概ね、適切な状態からの撮影が可能となる。なお、同種の本体部とは、本体部の全てであってもよいし、同じ光学系を持つカメラ群でもあってもよいし、機種であってもよい。

ステップＳ２０５に続くステップＳ２０７において、カメラ制御回路１１は、レンズ内補正値を使用することを使用者に知らせるためのメッセージ（情報）を液晶モニタ１７に表示して、キャリブレーションを改めて実行するように使用者に促す。図３は、ステップＳ２０７において液晶モニタ１７に表示される画面の例である。表示内容としては、「この組み合わせではキャリブレーションされたことがないこと」や「レンズ内の補正情報（レンズ内補正値）を暫定使用すること」、「キャリブレーションを実施することで高精度のＡＦが期待できること」等を表示することが好ましい。使用者がこのメッセージに応えて、カメラ内補正値を新たに取得するための作業であるキャリブレーションを行うと、カメラ制御回路１１は、カメラ内補正値を新たに取得してカメラ情報記憶媒体１２に書き込む。そして、カメラ制御回路１１は、設定されていたレンズ内補正値を、新たに取得したカメラ内補正値に置換して、撮影条件を整える。

ステップＳ２０６では、本体部１がカメラ内補正値を有しているため、カメラ制御回路１１は、デフォーカス量の補正値を「カメラ内補正値」に設定する。上述したステップＳ２０４，２０６，２０７のいずれかによりデフォーカス量の補正値が設定されると、本処理は終了となる。

以上、本実施形態によれば、複数の同種のレンズ鏡筒と同種の撮像装置本体とから使用者が１組のレンズ鏡筒と撮像装置本体とを任意に選択して組み合わせたときに、カメラ内補正値又はレンズ内補正値が記憶されている場合には、その組み合わせ毎にキャリブレーションを行う手間を省くことができる。

以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上記実施形態では、撮像装置の本体部１とレンズ鏡筒３との組み合わせにおけるデフォーカス量の調整値を補正する場合について説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、その他の製造誤差等に対する補正情報を交換して、その補正情報に含まれる各種の調整値を補正するようにしてもよい。その他の調整値としては、例えば、レンズの歪みに関する調整値（周辺光量低下（シェーディング）、倍率色収差、歪曲収差等の調整値）が挙げられる。

１ 本体部
３ レンズ鏡筒
４ レンズ制御回路
５ レンズ情報記憶媒体
１０ 焦点検出装置
１１ カメラ制御回路
１２ カメラ情報記憶媒体
１７ 液晶モニタ

Claims (5)

1. レンズ鏡筒と、該レンズ鏡筒が装着される本体部とからなり、前記レンズ鏡筒と前記本体部との間でフォーカス制御に関する情報を授受する撮像装置であって、
   前記レンズ鏡筒は、前記フォーカス制御に関する第１の情報と、該第１の情報を補正するための第２の情報を記憶することができる第１の記憶手段を備え、
   前記本体部は、前記第１の情報と、該第１の情報を補正するための第３の情報を記憶することができる第２の記憶手段と、
   前記第２の記憶手段に前記第３の情報が記憶されている場合には前記第３の情報を用いて前記第１の情報を補正し、前記第２の記憶手段に前記第３の情報が記憶されておらず且つ前記第１の記憶手段に前記第２の情報が記憶されている場合には前記第２の情報を用いて前記第１の情報を補正し、前記第１の記憶手段に前記第２の情報が記憶されておらず且つ前記第２の記憶手段に前記第３の情報が記憶されていない場合には前記第１の情報を補正しない制御手段とを備えることを特徴とする撮像装置。
2. 表示手段を更に備え、
   前記制御手段は、前記第２の情報を用いて前記第１の情報を補正した場合には、前記撮像装置の使用者に対して、前記第３の情報を新たに取得するための作業を実行するように促すメッセージを前記表示手段に表示することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第１の情報とは、デフォーカス量の調整値であることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 前記第２の情報と前記第３の情報は、前記デフォーカス量の調整値を補正するための補正値であることを特徴とする請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記第２の情報は、前記撮像装置の本体部ごとに割り当てられた種別情報に対応づけられた補正値であり、前記第３の情報は、前記レンズ鏡筒の個体ごとに割り当てられた個体識別情報に対応づけられた補正値であることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

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