JP6087890B2 - LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE - Google Patents
LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE Download PDFInfo
- Publication number
- JP6087890B2 JP6087890B2 JP2014224870A JP2014224870A JP6087890B2 JP 6087890 B2 JP6087890 B2 JP 6087890B2 JP 2014224870 A JP2014224870 A JP 2014224870A JP 2014224870 A JP2014224870 A JP 2014224870A JP 6087890 B2 JP6087890 B2 JP 6087890B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- focus
- lens
- focus sensitivity
- sensitivity
- information
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
Description
本発明は、レンズ交換式撮像システムに用いられるレンズ装置および撮像装置に関する。 The present invention relates to Relais lens device and an imaging device used in a lens interchangeable imaging system.
交換レンズ式撮像システムでは、交換レンズ装置（以下、交換レンズという）と撮像装置（以下、カメラ本体という）との互換性を確保するために、交換レンズがその撮影光学系に関する情報を保持し、カメラ本体に対して該情報を送信する。交換レンズからカメラ本体に送信される情報には、カメラ本体において位相差検出方式等での焦点検出機能により検出された撮影光学系のデフォーカス量から撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの駆動量を演算するために必要なフォーカス敏感度がある。フォーカス敏感度は、フォーカスレンズの単位移動量と像位置の変位量との関係（例えば、フォーカスレンズの単位移動量に対する像位置の変位量の比率）を示す。検出されたデフォーカス量を該比率としてのフォーカス敏感度で除することで、合焦状態を得るためのフォーカスレンズの駆動量を求めることができる（特許文献１参照）。 In an interchangeable lens type imaging system, in order to ensure compatibility between an interchangeable lens apparatus (hereinafter referred to as an interchangeable lens) and an imaging apparatus (hereinafter referred to as a camera body), the interchangeable lens holds information regarding the photographing optical system, The information is transmitted to the camera body. The information transmitted from the interchangeable lens to the camera body includes the drive amount of the focus lens included in the photographic optical system based on the defocus amount of the photographic optical system detected by the focus detection function using the phase difference detection method in the camera body. There is a focus sensitivity necessary for the calculation. The focus sensitivity indicates the relationship between the unit movement amount of the focus lens and the displacement amount of the image position (for example, the ratio of the displacement amount of the image position to the unit movement amount of the focus lens). By dividing the detected defocus amount by the focus sensitivity as the ratio, the drive amount of the focus lens for obtaining the in-focus state can be obtained (see Patent Document 1).
また、カメラ本体には、位相差検出方式での焦点検出を撮影画像を取得するための撮像素子とは別の焦点検出センサから得られる信号を用いて行う従来タイプと、上記撮像素子から得られる信号を用いて行う新タイプとがある。従来タイプのカメラ本体では、撮影光学系を通過してクイックリターンミラーで反射された光（光学像）を焦点検出センサに導く構成を有する。このため、焦点検出センサは小型のものが用いられることが多く、撮影画面のうちデフォーカス量を検出可能な像高は中心部に近い像高に限定される。一方、新タイプのカメラ本体では、特許文献２に開示されているように、撮像素子の全体に配置された画素から得られる信号を用いて焦点検出を行うことができる。このため、撮影画面の中心部付近の低い像高ではもちろん、周辺部の高い像高でもデフォーカス量を検出することができる。 In addition, the camera body is obtained from a conventional type in which focus detection by a phase difference detection method is performed using a signal obtained from a focus detection sensor different from an image sensor for acquiring a captured image, and the image sensor. There is a new type that uses signals. A conventional camera body has a configuration that guides light (optical image) that has passed through a photographing optical system and reflected by a quick return mirror to a focus detection sensor. For this reason, a small focus detection sensor is often used, and the image height capable of detecting the defocus amount in the photographing screen is limited to an image height close to the center. On the other hand, in the new type camera body, as disclosed in Patent Document 2, focus detection can be performed using signals obtained from pixels arranged in the entire image sensor. Therefore, the defocus amount can be detected not only with a low image height near the center of the shooting screen but also with a high image height in the peripheral portion.
しかしながら、発明者は、新タイプのカメラ本体による同じシーンに対する焦点検出において、低い像高にて発生するデフォーカス量と高い像高で発生するデフォーカス量とに大きな差が存在することを発見した（詳しくは後述する）。このように異なる像高間でデフォーカス量の差が存在する場合に、高い像高で検出されたデフォーカス量に対して低い像高に対して用意されたフォーカス敏感度を用いて算出した駆動量だけフォーカスレンズを駆動しても、高い像高にて良好な合焦状態は得られない。 However, the inventor found that there is a large difference between the defocus amount generated at a low image height and the defocus amount generated at a high image height in focus detection for the same scene by a new type of camera body. (Details will be described later). When there is a difference in defocus amount between different image heights in this way, the drive is calculated using the focus sensitivity prepared for a low image height relative to the defocus amount detected at a high image height. Even if the focus lens is driven by this amount, a good focus state cannot be obtained at a high image height.
本発明は、異なる像高間でデフォーカス量の差が存在する場合にいずれの像高においても良好な合焦状態が得られるようにすることが可能なレンズ装置および撮像装置を提供する。 The present invention also provides a lenses apparatus and an imaging apparatus capable of so good focus state is obtained at any image height when there is a difference in defocus amount between different image heights.
本発明の一側面としてのレンズ装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を有するレンズ装置であり、撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて該撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置に対して取り外し可能に装着される。該交換レンズ装置は、フォーカスレンズの単位移動量と光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶した記憶手段と、 レンズ装置がフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を撮像装置に送信し、その後に撮像装置からフォーカス敏感度に関する情報の送信要求を受信することに応じてフォーカス敏感度に関する情報を撮像装置に送信する送信手段とを有する。そして、フォーカス敏感度に関する情報は、像高に応じて異なるフォーカス敏感度の取得を可能とするための情報であることを特徴とする。 A lens apparatus according to an aspect of the present invention is a lens apparatus having a photographing optical system including a focus lens, and uses the signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by the photographing optical system. It is detachably attached to an imaging device that detects the amount of defocus. The interchangeable lens device includes a storage unit that stores information on focus sensitivity indicating a relationship between a unit movement amount of the focus lens and a displacement amount of the optical image, and the lens device stores information on the focus sensitivity. And transmitting means for transmitting information relating to the focus sensitivity to the imaging device in response to receiving a transmission request for information relating to the focus sensitivity from the imaging device . The information on the focus sensitivity is information for enabling acquisition of different focus sensitivity depending on the image height.
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて該撮影光学系のデフォーカス量を検出する。該撮像装置は、レンズ装置がフォーカスレンズの単位移動量と光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報をレンズ装置から受信し、その後にフォーカス敏感度に関する情報をレンズ装置から受信し、受信したフォーカス敏感度に関する情報とデフォーカス量を検出したときの像高に基づいてフォーカス敏感度を取得する敏感度取得手段と、像高に応じたフォーカス敏感度とデフォーカス量とを用いてフォーカスレンズの駆動量を算出する駆動量算出手段とを有することを特徴とする。 An imaging apparatus according to another aspect of the present invention is obtained by detachably mounting a lens apparatus having a photographing optical system including a focus lens and photoelectrically converting an optical image formed by the photographing optical system. A defocus amount of the photographing optical system is detected using a signal. The imaging apparatus receives flag information indicating that the lens apparatus stores information on the focus sensitivity indicating the relationship between the unit movement amount of the focus lens and the displacement amount of the optical image, and then performs focus. Sensitivity acquisition means for receiving sensitivity information from the lens apparatus, and acquiring focus sensitivity based on the received focus sensitivity information and the image height when the defocus amount is detected, and a focus according to the image height And a driving amount calculating unit that calculates the driving amount of the focus lens using the sensitivity and the defocus amount.
本発明の他の一側面としてのコンピュータプログラムは、フォーカスレンズを含む撮影光学系を有し、撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて該撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置に対して取り外し可能に装着されるレンズ装置であって、フォーカスレンズの単位移動量と光学像の変位量との関係を示し、かつ像高に応じて異なるフォーカス敏感度の取得を可能とするためのフォーカス敏感度に関する情報を記憶したレンズ装置のコンピュータに、レンズ装置がフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を撮像装置に送信する処理を行わせ、フラグ情報を撮像装置に送信した後に、撮像装置からフォーカス敏感度に関する情報の送信要求を受信することに応じて、フォーカス敏感度に関する情報を撮像装置に送信する処理と、像高に応じたフォーカス敏感度とデフォーカス量とを用いてフォーカスレンズの駆動量を算出する処理とを行わせることを特徴とする。 A computer program according to another aspect of the present invention has a photographing optical system including a focus lens, and uses a signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by the photographing optical system. A lens device that is detachably attached to an imaging device that detects the defocus amount, and shows the relationship between the unit movement amount of the focus lens and the displacement amount of the optical image, and the focus sensitivity varies depending on the image height. A process of transmitting flag information indicating that the lens device stores information on the focus sensitivity to the imaging device is performed in the computer of the lens device that stores the information on the focus sensitivity for enabling the acquisition of the degree of focus. Align the flag information after sending to the imaging apparatus, in response to receiving a request to transmit information regarding focus sensitivity from the imaging device, follower Characterized in that to perform the processing for calculating the driving amount of the focus lens by using the process of transmitting information on Kas sensitivity to the imaging device, and a focus sensitivity and defocus amount according to the image height.
本発明の他の一側面としてのコンピュータプログラムは、フォーカスレンズを含む撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて該撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置のコンピュータに、レンズ装置がフォーカスレンズの単位移動量と光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報をレンズ装置から受信する処理と、フラグ情報を受信した後に、フォーカス敏感度に関する情報をレンズ装置から受信する処理と、受信したフォーカス敏感度に関する情報とデフォーカス量を検出したときの像高に基づいてフォーカス敏感度を取得する処理と、像高に応じたフォーカス敏感度とデフォーカス量とを用いてフォーカスレンズの駆動量を算出する処理とを行わせることを特徴とする。 A computer program according to another aspect of the present invention provides a signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by a photographic optical system in which a lens apparatus having a photographic optical system including a focus lens is detachably mounted. The lens device stores information relating to the focus sensitivity indicating the relationship between the unit movement amount of the focus lens and the displacement amount of the optical image in the computer of the imaging device that uses the imaging optical system to detect the defocus amount. Processing for receiving flag information indicating from the lens device, processing for receiving information on the focus sensitivity from the lens device after receiving the flag information, and information on the received focus sensitivity and the amount of defocus detected a process of acquiring the focus sensitivity based on the image height, focus sensitivity and defocus in accordance with the image height Characterized in that to perform the processing for calculating the driving amount of the focus lens with and.
本発明の他の一側面としてのコンピュータプログラムは、フォーカスレンズを含む撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて該撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置のコンピュータに、フォーカスレンズの単位移動量と光学像の変位量との関係を示し、かつ像高に応じて異なるフォーカス敏感度の取得を可能とするためのフォーカス敏感度に関する情報を記憶した交換レンズ装置に対して、デフォーカス量を検出したときの像高に関する情報を送信する処理を行わせることを特徴とする。 A computer program according to another aspect of the present invention provides a signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by a photographic optical system in which a lens apparatus having a photographic optical system including a focus lens is detachably mounted. Use this to show the relationship between the unit movement amount of the focus lens and the displacement amount of the optical image to the computer of the imaging device that detects the defocus amount of the photographing optical system, and acquire different focus sensitivities depending on the image height for the interchangeable lens unit that stores information about the focus sensitivity for enabling, characterized in that to perform processing of transmitting the image height in the related that information upon detection of the defocus amount.
本発明によれば、異なる像高間でデフォーカス量に差が存在する場合に、いずれの像高においても良好な合焦状態を得る（良好なオートフォーカスを行う）ことができる。 According to the present invention, when there is a difference in defocus amount between different image heights, it is possible to obtain a good in-focus state (perform good autofocus) at any image height.
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
最初に、上述した異なる像高間でのデフォーカス量の差について説明する。ここでは、上述した新タイプのカメラにおいて、撮影画像を取得するための撮像素子から得られる信号を用いて、撮影画面の全体（中心部から周辺部まで）において撮影光学系のデフォーカス量の検出を行うことができる場合を想定して説明する。 First, the difference in the defocus amount between the different image heights described above will be described. Here, in the above-described new type of camera, the defocus amount of the photographing optical system is detected in the entire photographing screen (from the central part to the peripheral part) using a signal obtained from the image sensor for acquiring the photographed image. A description will be given assuming that this can be performed.
撮像素子には、その撮像面の全体に、撮影光学系の射出瞳のうち水平方向または垂直方向に分割された領域からの光束を受光し（つまりは瞳分割を行い）、分割された光束によって形成された対の光学像を光電変換する対の焦点検出用画素が複数配置されている。各焦点検出用画素に、マイクロレンズと画素中心に対して偏った開口を形成する遮光層とが設けられることにより、瞳分割が可能となっている。 The imaging element receives light from a region divided in the horizontal direction or vertical direction of the exit pupil of the photographing optical system over the entire imaging surface (that is, performs pupil division), and the divided light flux A plurality of pairs of focus detection pixels that photoelectrically convert the formed pair of optical images are arranged. Each focus detection pixel is provided with a microlens and a light shielding layer that forms an opening biased with respect to the center of the pixel, thereby enabling pupil division.
ただし、撮像素子として、撮像面上の全ての画素がそれぞれ一対の受光素子により構成され、各画素においてマイクロレンズにより形成された対の光学像を該一対の受光素子により光電変換できる、いわゆるデュアルピクセルタイプのものを用いてもよい。 However, as the imaging device, all pixels on the imaging surface are each constituted by a pair of light receiving elements, and a so-called dual pixel in which a pair of optical images formed by microlenses in each pixel can be photoelectrically converted by the pair of light receiving elements. A type may be used.
また、後述する実施例を含めて、以下の説明は、撮影画面の全体または大部分でのデフォーカス量の検出が行える従来タイプのカメラにも適用することができる。 In addition, the following description, including the examples described later, can also be applied to a conventional type camera that can detect the defocus amount in the whole or most of the photographing screen.
図１には、一般的な撮影光学系の結像状態を示しており、撮影光学系の光軸上の物点である軸上物点Ｏから出た軸上主光線Ｌ１が光軸上の像点である軸上像点Ｉに到達している。Ｆは撮影光学系の前側焦点を、Ｆ′は後側焦点をそれぞれ示している。また、ｆは撮影光学系の焦点距離を示している。前側焦点Ｆから物点Ｏまでの距離をＸとし、後側焦点Ｆ′から軸上像点Ｉまでの距離をＸ′とすると、ニュートンの公式により式（１）に示す関係が成り立つ。 FIG. 1 shows an imaging state of a general photographing optical system, and an axial principal ray L1 emitted from an on-axis object point O that is an object point on the optical axis of the photographing optical system is on the optical axis. The on-axis image point I that is the image point is reached. F indicates the front focal point of the photographing optical system, and F ′ indicates the rear focal point. F indicates the focal length of the photographing optical system. When the distance from the front focal point F to the object point O is X, and the distance from the rear focal point F ′ to the on-axis image point I is X ′, the relationship shown in Equation (1) is established by Newton's formula.
ＸＸ′＝−ｆ２ （１）
そして、図１の状態から軸上物点Ｏが光軸に沿った方向（以下、光軸方向という）に距離ΔＸだけ移動すると、これに伴って軸上像点Ｉが光軸方向に距離ΔＸ′だけ移動する。この場合もニュートンの公式により式（２）に示す関係が成り立つ。
XX ′ = − f 2 (1)
Then, when the on-axis object point O moves by a distance ΔX in the direction along the optical axis (hereinafter referred to as the optical axis direction) from the state of FIG. 1, the on-axis image point I accordingly moves the distance ΔX in the optical axis direction. Move by ′. Also in this case, the relationship shown in Formula (2) is established by Newton's formula.
（Ｘ＋ΔＸ）（Ｘ′＋ΔＸ′）＝−ｆ２ （２）
式（２）において、ΔＸが微小（→０）であるとすると、ΔＸ′は、
ΔＸ′＝（ｆ／Ｘ）２ΔＸ （３）
と表される。
(X + ΔX) (X ′ + ΔX ′) = − f 2 (2)
In equation (2), if ΔX is very small (→ 0), ΔX ′ is
ΔX ′ = (f / X) 2 ΔX (3)
It is expressed.
一方、図２には、図１に示した撮影光学系において、光軸から離れた物点である軸外物点Ｏ′から出た軸外主光線Ｌ２が光軸から離れた像点である軸外像点Ｉ′に到達している様子を示している。軸外主光線Ｌ２が光軸に対してなす角度はαである。また、軸外物点Ｏ′と軸外像点Ｉ′の前側焦点Ｆと後側焦点Ｆ′からの光軸方向の距離はそれぞれ、軸上物点Ｏと軸上像点Ｉの距離Ｘ，Ｘ′と等しい。 On the other hand, in FIG. 2, the off-axis principal ray L2 emitted from the off-axis object point O ′, which is an object point away from the optical axis, is an image point away from the optical axis in the photographing optical system shown in FIG. A state in which the off-axis image point I ′ is reached is shown. The angle formed by the off-axis principal ray L2 with respect to the optical axis is α. Further, the distances in the optical axis direction from the front focal point F and the rear focal point F ′ of the off-axis object point O ′ and the off-axis image point I ′ are the distances X and X of the on-axis object point O and the on-axis image point I, respectively. Equal to X '.
図２の状態から軸外物点Ｏ′が光軸方向に距離ΔＸだけ移動すると、これに伴って軸外像点Ｉ′が光軸方向に距離ΔＸ′だけ移動する。この場合もニュートンの公式から式（４）が成り立ち、さらにΔＸが微小であるとすると式（５）に示す関係が成り立つ。 When the off-axis object point O ′ moves in the optical axis direction by the distance ΔX from the state of FIG. 2, the off-axis image point I ′ moves by the distance ΔX ′ in the optical axis direction. In this case as well, Equation (4) is established from Newton's formula, and if ΔX is very small, the relationship shown in Equation (5) is established.
ＸａＸａ′＝−ｆａ２ （４）
ΔＸａ′＝（ｆａ／Ｘａ）２ΔＸａ （５）
ただし、
ΔＸａ＝ΔＸ／ｃｏｓα
ΔＸａ′＝ΔＸ′／ｃｏｓα
ｆａ＝ｆ／ｃｏｓα
Ｘａ＝Ｘ／ｃｏｓα
である。したがって、上述した式（３）が成り立つ。このことは、軸上か軸外かにかかわらず、物点を光軸方向にΔＸだけ移動させると、像点はΔＸ′量だけ移動することを意味している。
XaXa ′ = − fa 2 (4)
ΔXa ′ = (fa / Xa) 2 ΔXa (5)
However,
ΔXa = ΔX / cos α
ΔXa ′ = ΔX ′ / cos α
fa = f / cos α
Xa = X / cos α
It is. Therefore, the above-described formula (3) is established. This means that if the object point is moved by ΔX in the optical axis direction regardless of whether it is on-axis or off-axis, the image point moves by ΔX ′.
ただし、この関係は、軸外主光線Ｌ２の光軸に対する角度αが物体側と像側とで等しいという前提でのみ成り立つ。一般の撮影光学系は、撮像装置に設けられる撮像素子の受光面に対して斜めに光線を入射させるとシェーディングと呼ばれるケラレによる減光や色づきが発生するために、像側の角度αができるだけ小さくなるように設計される。しかし、いわゆる広角レンズでは、物体側の角度αが大きくなるため、物体側の角度αと像側の角度αとが大きく異なる。 However, this relationship is established only on the assumption that the angle α of the off-axis principal ray L2 with respect to the optical axis is the same on the object side and the image side. In general photographic optical systems, if light is incident obliquely on the light receiving surface of an image sensor provided in an image pickup device, dimming or coloring caused by vignetting called shading occurs, so the angle α on the image side is as small as possible. Designed to be However, in the so-called wide-angle lens, the object-side angle α is large, and therefore the object-side angle α and the image-side angle α are greatly different.
仮に像側の角度αを０度と仮定すると、Ｘａ′＝Ｘ′となり、ニュートンの公式は式（６）のように表され、さらに式（７）が成り立つ。
ＸＸ′＝−ｆ２ ／ｃｏｓα （６）
（Ｘ＋ΔＸｂ）（Ｘ′＋ΔＸｂ′）＝−ｆａ２／ｃｏｓα （７）
ただし、
ΔＸｂ＝ΔＸ／ｃｏｓα
ΔＸｂ′＝ΔＸ′／ｃｏｓα
である。式（７）において、ΔＸが微小（→０）であるとすると、ΔＸｂ′は、
ΔＸｂ′＝（ｆ／Ｘ）２ΔＸｂ／ｃｏｓα （８）
と表される。
である。したがって、式（９）が成り立つ。
ΔＸ′＝（ｆ／Ｘ）２ΔＸ／ｃｏｓ２α （９）
これは、軸上物点Ｏと軸外物点Ｏ′を含む物体面を移動させると、軸上と軸外、すなわち撮影画面の中心部と周辺部とで発生するデフォーカス量が異なることを意味している。しかも、理論式上では式（９）に示すように一般式化できるが、中心部と周辺部でのデフォーカス量の比率は、物体側の画角や像側の軸外主光線の角度だけでなく、残存収差によっても変化するため、一般式から逸脱することが多い。
Assuming that the angle α on the image side is 0 degree, Xa ′ = X ′, and Newton's formula is expressed as in Equation (6), and further, Equation (7) is satisfied.
XX ′ = − f 2 / cos α (6)
(X + ΔXb) (X ′ + ΔXb ′) = − fa 2 / cos α (7)
However,
ΔXb = ΔX / cos α
ΔXb ′ = ΔX ′ / cos α
It is. In equation (7), if ΔX is very small (→ 0), ΔXb ′ is
ΔXb ′ = (f / X) 2 ΔXb / cos α (8)
It is expressed.
It is. Therefore, Expression (9) is established.
ΔX ′ = (f / X) 2 ΔX / cos 2 α (9)
This is because when the object plane including the on-axis object point O and the off-axis object point O ′ is moved, the defocus amount generated on the axis and off-axis, that is, the central portion and the peripheral portion of the photographing screen are different. I mean. In addition, the theoretical formula can be generalized as shown in formula (9), but the ratio of the defocus amount between the central portion and the peripheral portion is only the angle of view on the object side or the off-axis principal ray on the image side. In addition, since it varies depending on the residual aberration, it often deviates from the general formula.
図３（Ａ），（Ｂ）には、表１に示した諸数値を有する数値実施例としての広角レンズについて、撮影画面の中心（像高＝０）でのデフォーカス量１に対する像高ごとのデフォーカス量の比率を示している。この広角レンズの焦点距離は１１ｍｍである。図３（Ａ）は垂直方向に瞳分割を行ってデフォーカス量を検出する縦線検出の場合を、図３（Ｂ）は水平方向に瞳分割を行ってデフォーカス量を検出する横線検出の場合をそれぞれ示している。これらの図から分かるように、この数値例の広角レンズでは、中心でのデフォーカス量に対して周辺部側ほどデフォーカス量が増加し、数倍にもなる。なお、ここに示した広角レンズの諸数値は、表１に示している。 3 (A) and 3 (B), for a wide-angle lens as a numerical example having various values shown in Table 1, for each image height with respect to the defocus amount 1 at the center of the shooting screen (image height = 0). The ratio of the defocus amount is shown. The focal length of this wide angle lens is 11 mm. FIG. 3A shows the case of vertical line detection in which the pupil division is performed in the vertical direction to detect the defocus amount, and FIG. 3B shows horizontal line detection in which the pupil division is performed in the horizontal direction to detect the defocus amount. Each case is shown. As can be seen from these figures, in the wide-angle lens of this numerical example, the defocus amount increases toward the peripheral side with respect to the defocus amount at the center, and is several times as large. The numerical values of the wide-angle lens shown here are shown in Table 1.
このため、中心部と周辺部において同じフォーカス敏感度（フォーカスレンズの単位移動量に対する像位置の変位量）を用いてフォーカスレンズの駆動量を算出すると、中心部と周辺部のいずれかで良好な合焦状態が得られない。例えば、中心部に対するフォーカス敏感度を用いて周辺部で検出されたデフォーカス量からフォーカスレンズの駆動量を算出すると、周辺部で良好な合焦状態が得られない。この結果、周辺部での合焦精度が低下し、フォーカスレンズの再駆動が必要となって合焦状態が得られるまでに要する時間が長くなる。そこで、後述する各実施例では、異なる像高間でデフォーカス量に差が存在する場合に、いずれの像高においても良好な合焦状態を得る、すなわち良好なオートフォーカスを行うことができるようにする。 Therefore, if the focus lens drive amount is calculated using the same focus sensitivity (the amount of displacement of the image position with respect to the unit movement amount of the focus lens) in the central portion and the peripheral portion, it is good in either the central portion or the peripheral portion. The in-focus state cannot be obtained. For example, if the driving amount of the focus lens is calculated from the defocus amount detected in the peripheral portion using the focus sensitivity with respect to the central portion, a good in-focus state cannot be obtained in the peripheral portion. As a result, the focusing accuracy in the peripheral portion is lowered, and the focus lens needs to be re-driven, and the time required until the in-focus state is obtained becomes longer. Therefore, in each embodiment described later, when there is a difference in defocus amount between different image heights, it is possible to obtain a good in-focus state at any image height, that is, to perform good autofocus. To.
図４には、本発明の実施例１であるレンズ交換式撮像システムの構成を示している。撮像システムは、上述した数値実施例の広角レンズに相当する交換レンズ装置（以下、単に交換レンズ）１００と、該交換レンズ１００が取り外し可能に装着されるカメラ本体（撮像装置）２００とにより構成される。 FIG. 4 shows a configuration of an interchangeable lens imaging system that is Embodiment 1 of the present invention. The imaging system includes an interchangeable lens device (hereinafter simply referred to as an interchangeable lens) 100 corresponding to the wide-angle lens of the numerical example described above, and a camera body (imaging device) 200 to which the interchangeable lens 100 is detachably mounted. The
交換レンズ１００は、撮影光学系と、変倍レンズ位置検出部１０７と、絞り駆動部１０８と、フォーカスレンズ駆動部１０９と、レンズマイクロコンピュータ（以下、レンズマイコンという）１１０と、メモリ１２０とを有する。 The interchangeable lens 100 includes a photographing optical system, a zoom lens position detection unit 107, an aperture drive unit 108, a focus lens drive unit 109, a lens microcomputer (hereinafter referred to as a lens microcomputer) 110, and a memory 120. .
撮影光学系は、物体（被写体）側から順に、第１レンズ１０１と、第２レンズとしての変倍レンズ１０２と、絞り１０３と、ＮＤフィルタ１０４と、第３レンズとしてのフォーカスレンズ１０５と、第４レンズ１０６とにより構成されている。 The photographing optical system includes, in order from the object (subject) side, a first lens 101, a variable power lens 102 as a second lens, an aperture 103, an ND filter 104, a focus lens 105 as a third lens, and a first lens. 4 lenses 106.
変倍レンズ１０２は、不図示のマニュアルズーム操作部をユーザが操作することによって、光軸ＯＡが延びる光軸方向に移動して焦点距離を変化させる（すなわち、変倍を行う）。変倍レンズ位置検出部１０７は、例えば可変抵抗を使用して変倍レンズ１０２の位置（以下、ズーム位置ともいう）を検出し、ズーム位置のデータをレンズマイコン１１０に出力する。 The zoom lens 102 is moved in the optical axis direction in which the optical axis OA extends by changing the manual zoom operation unit (not shown) and changes the focal length (that is, zooming is performed). The zoom lens position detection unit 107 detects the position of the zoom lens 102 (hereinafter also referred to as a zoom position) using, for example, a variable resistor, and outputs zoom position data to the lens microcomputer 110.
絞り１０３は、レンズマイコン１１０によって制御される絞り駆動部１０８を介して駆動され、不図示の複数の絞り羽根を開閉方向に移動させることで、該絞り羽根により形成される絞り開口を通過する光量を調整する。絞り駆動部１０８は、ステッピングモータやボイスコイルモータ（ＶＣＭ）等を絞りアクチュエータとして含み、ホール素子を用いて絞り羽根の位置（絞り値）を検知する。 The diaphragm 103 is driven via a diaphragm driving unit 108 controlled by the lens microcomputer 110, and moves a plurality of diaphragm blades (not shown) in the opening / closing direction, thereby passing through the diaphragm opening formed by the diaphragm blades. Adjust. The aperture drive unit 108 includes a stepping motor, a voice coil motor (VCM), and the like as an aperture actuator, and detects the position (aperture value) of the aperture blade using a Hall element.
ＮＤフィルタ１０４は、不図示のＮＤフィルタ操作部をユーザが操作することによって、撮影光学系の光路に対して挿入および退避される。ＮＤフィルタ１０４は、光路上に挿入されることで絞り開口を通過する光量を減衰させる。これにより、絞り開口が小さくなると発生する、いわゆる小絞り回折を防止する。ＮＤフィルタ１０４が挿入されているか否かは、フォトインターラプタにより構成される不図示のＮＤ検出部によって検出され、その検出結果はレンズマイコン１１０に出力される。 The ND filter 104 is inserted into and retracted from the optical path of the photographing optical system when the user operates an ND filter operation unit (not shown). The ND filter 104 attenuates the amount of light passing through the aperture opening by being inserted in the optical path. This prevents so-called small aperture diffraction that occurs when the aperture opening becomes smaller. Whether or not the ND filter 104 is inserted is detected by an ND detection unit (not shown) configured by a photo interrupter, and the detection result is output to the lens microcomputer 110.
フォーカスレンズ１０５は、レンズマイコン１１０によって制御されるフォーカスレンズ駆動部１０９によって光軸方向に移動（駆動）されて焦点調節を行う。フォーカスレンズ駆動部１０９は、振動型モータやステッピングモータ等をフォーカスアクチュエータとして含む。レンズマイコン１１０は、フォーカスレンズ駆動部１０９においてフォーカスアクチュエータに与えられた駆動パルス信号（以下、フォーカス駆動パルスという）のパルス数をカウントして、フォーカスレンズ１０５の基準位置からの駆動量や駆動位置を取得する。なお、フォーカスアクチュエータとして、ＤＣモータやＶＣＭを用いるとともに、フォーカスレンズ１０５の位置を検出する位置センサを設けてもよい。 The focus lens 105 is moved (driven) in the optical axis direction by a focus lens driving unit 109 controlled by the lens microcomputer 110 to perform focus adjustment. The focus lens driving unit 109 includes a vibration motor, a stepping motor, and the like as a focus actuator. The lens microcomputer 110 counts the number of pulses of a drive pulse signal (hereinafter referred to as a focus drive pulse) given to the focus actuator in the focus lens drive unit 109, and determines the drive amount and drive position of the focus lens 105 from the reference position. get. As the focus actuator, a DC motor or VCM may be used, and a position sensor for detecting the position of the focus lens 105 may be provided.
レンズマイコン１１０は、カメラ本体２００内のカメラマイコン２０９と通信を行い、カメラマイコン２０９から受信した各駆動命令に応じて交換レンズ１００の各部を制御する。メモリ１２０は、レンズマイコン１１０の動作に必要な各種情報やコンピュータプログラムを保存している。レンズマイコン１１０は、敏感度送信手段およびフラグ送信手段としても機能する。 The lens microcomputer 110 communicates with the camera microcomputer 209 in the camera body 200 and controls each part of the interchangeable lens 100 according to each drive command received from the camera microcomputer 209. The memory 120 stores various information and computer programs necessary for the operation of the lens microcomputer 110. The lens microcomputer 110 also functions as a sensitivity transmission unit and a flag transmission unit.
カメラ本体２００は、ペンタプリズム２０１と、光学ファインダー２０２と、クイックリターンミラー（以下、単にミラーという）２０３と、撮像素子２０４とを有する。また、カメラ本体２００は、信号処理部２０５と、記録処理部２０６と、デフォーカス検出部２０７と、コントラスト信号生成部２０８と、カメラマイクロコンピュータ（以下、カメラマイコンという）２０９と、メモリ２２０とを有する。 The camera body 200 includes a pentaprism 201, an optical viewfinder 202, a quick return mirror (hereinafter simply referred to as a mirror) 203, and an image sensor 204. The camera body 200 includes a signal processing unit 205, a recording processing unit 206, a defocus detection unit 207, a contrast signal generation unit 208, a camera microcomputer (hereinafter referred to as camera microcomputer) 209, and a memory 220. Have.
ミラー２０３は、交換レンズ１００の撮影光学系からの光路に対して挿入および退避される。該光路に挿入されたミラー２０３は、撮影光学系を通過した光（光学像）を反射して、ペンタプリズム２０１を介して光学ファインダー２０２に導く。これにより、ユーザは光学ファインダー２０２を通して被写体の光学像を観察することができる。また、ミラー２０３が不図示の駆動機構によって光路外に退避することで、撮像素子２０４上に撮影光学系を通過した光によって光学像が形成される。 The mirror 203 is inserted into and retracted from the optical path from the photographing optical system of the interchangeable lens 100. The mirror 203 inserted in the optical path reflects light (optical image) that has passed through the photographing optical system and guides it to the optical viewfinder 202 via the pentaprism 201. As a result, the user can observe the optical image of the subject through the optical viewfinder 202. Further, the mirror 203 is retracted out of the optical path by a drive mechanism (not shown), so that an optical image is formed on the image sensor 204 by the light that has passed through the photographing optical system.
撮像素子２０４は、ＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成されており、光学像を光電変換してアナログ信号を出力する。撮像素子２０４には、多数の画素が配列されており、このうち一部の複数の画素が、前述した瞳分割を行って対の光学像を光電変換する対の焦点検出用画素として離散的に配置されている。焦点検出用画素以外の画素は、撮像用画素として撮影画像を生成するための画素信号を出力する。なお、前述したように、撮像素子２０４として、デュアルピクセルタイプの撮像素子を用いてもよい。 The imaging element 204 is configured by a photoelectric conversion element such as a CMOS sensor, and photoelectrically converts an optical image and outputs an analog signal. A large number of pixels are arranged in the image sensor 204, and some of these pixels are discretely used as a pair of focus detection pixels that photoelectrically convert the pair of optical images by performing the above-described pupil division. Is arranged. Pixels other than the focus detection pixels output pixel signals for generating a captured image as imaging pixels. As described above, a dual pixel type image sensor may be used as the image sensor 204.
デフォーカス検出部２０７は、焦点検出用画素から出力されたアナログ信号を用いて上記対の光学像に対応した対の焦点検出用像信号を生成し、該対の焦点検出用像信号に対して相関演算を行うことでこれらの位相差を算出する。そして、デフォーカス検出部２０７は、該位相差から撮影光学系のデフォーカス量を算出（検出）する。デフォーカス量は、カメラマイコン２０９に出力され、位相差検出方式によるＡＦ（オートフォーカス）に用いられる。 The defocus detection unit 207 generates a pair of focus detection image signals corresponding to the pair of optical images using the analog signal output from the focus detection pixels, and outputs the pair of focus detection image signals to the pair of focus detection image signals. These phase differences are calculated by performing a correlation calculation. The defocus detection unit 207 calculates (detects) the defocus amount of the photographing optical system from the phase difference. The defocus amount is output to the camera microcomputer 209 and used for AF (autofocus) by the phase difference detection method.
信号処理部２０５は、撮像素子２０４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換し、該デジタル信号に対してゲイン調整、色補正、ホワイトバランス調整等の各種画像処理を行って映像信号を生成する。記録処理部２０６は、信号処理部２０５にて生成された映像信号を記録媒体に記録したり不図示の表示部に表示したりする。 The signal processing unit 205 converts the analog signal output from the image sensor 204 into a digital signal, and performs various image processing such as gain adjustment, color correction, and white balance adjustment on the digital signal to generate a video signal. . The recording processing unit 206 records the video signal generated by the signal processing unit 205 on a recording medium or displays it on a display unit (not shown).
コントラスト信号生成部２０８には、信号処理部２０５で生成された映像信号からハイパスフィルタを用いて所定の高周波成分を抽出し、該高周波成分を積分した１または複数の高周波信号積分値を用いてコントラスト評価信号を生成する。コントラスト評価信号は、カメラマイコン２０９に出力され、コントラスト検出方式によるＡＦに用いられる。 The contrast signal generation unit 208 extracts a predetermined high-frequency component from the video signal generated by the signal processing unit 205 using a high-pass filter, and uses one or a plurality of high-frequency signal integration values obtained by integrating the high-frequency component to contrast. An evaluation signal is generated. The contrast evaluation signal is output to the camera microcomputer 209 and used for AF by a contrast detection method.
カメラマイコン２０９は、レンズマイコン１１０と所定の周期でまたは必要に応じて通信を行い、レンズマイコン１１０に対して絞り駆動命令やフォーカス駆動命令等の命令を送信したり、レンズマイコン１１０から各種情報を受信したりする。メモリ２２０は、カメラマイコン２０９およびレンズマイコン１１０の動作に必要な各種情報やコンピュータプログラムを保存している。カメラマイコン２０９は、敏感度取得手段および駆動量算出手段としても機能する。 The camera microcomputer 209 communicates with the lens microcomputer 110 at a predetermined cycle or as necessary, and transmits a command such as an aperture driving command or a focus driving command to the lens microcomputer 110, or receives various information from the lens microcomputer 110. Or receive. The memory 220 stores various information and computer programs necessary for the operation of the camera microcomputer 209 and the lens microcomputer 110. The camera microcomputer 209 also functions as sensitivity acquisition means and drive amount calculation means.
次に、フォーカス敏感度について説明する。フォーカス敏感度は、前述したように、フォーカスレンズ１０５の単位移動量と像位置（光学像の位置）の変位量との関係を示す指標であり、本実施例では、フォーカスレンズ１０５の単位移動量に対する像位置の変位量の比率を示すものとする。例えば、フォーカスレンズ１０５を単位移動量としての１ｍｍ移動させた場合の像位置の変位量が１ｍｍであればフォーカス敏感度Ｓは１となり、像位置の変位量が２ｍｍであればフォーカス敏感度Ｓは２となる。ただし、フォーカス敏感度として他の値、例えば上記比率の逆数を用いてもよい。 Next, focus sensitivity will be described. As described above, the focus sensitivity is an index indicating the relationship between the unit movement amount of the focus lens 105 and the displacement amount of the image position (optical image position), and in this embodiment, the unit movement amount of the focus lens 105. The ratio of the displacement amount of the image position with respect to For example, if the displacement amount of the image position when the focus lens 105 is moved by 1 mm as a unit movement amount is 1 mm, the focus sensitivity S is 1, and if the displacement amount of the image position is 2 mm, the focus sensitivity S is 2 However, other values such as the reciprocal of the above ratio may be used as the focus sensitivity.
また、単調増加関数に基づいてフォーカスレンズを移動させる場合における特定の単位量に対する像面の移動量をフォーカス敏感度とすることができる。例えば、カム環の回転に連動して、カム環に切られたカム溝の軌跡に沿ってフォーカスレンズを駆動させる場合、カム環の回転の単位角度に対する像位置の変位量をフォーカス敏感度と考えてもよい。 Further, when the focus lens is moved based on a monotonically increasing function, the moving amount of the image plane with respect to a specific unit amount can be set as the focus sensitivity. For example, when the focus lens is driven along the cam groove trajectory cut in the cam ring in conjunction with the rotation of the cam ring, the displacement of the image position with respect to the unit angle of rotation of the cam ring is considered as the focus sensitivity. May be.
デフォーカス検出部２０７により検出されたデフォーカス量をｄとし、上記比率としてのフォーカス敏感度をＳとするとき、一般には、フォーカスレンズ１０５の駆動量Ｘは、式（１０）により求められる。 In general, when the defocus amount detected by the defocus detection unit 207 is d and the focus sensitivity as the ratio is S, the drive amount X of the focus lens 105 is generally obtained by Expression (10).
Ｘ＝ｄ／Ｓ （１０）
また、フォーカスレンズ駆動部１０９がフォーカスアクチュエータに供給するフォーカス駆動パルスのパルス数Ｐは、１フォーカス駆動パルスあたりのフォーカスレンズ１０５の移動量をｍとして、式（１１）により得られる。
Ｐ＝Ｘ／ｍ＝ｄ／（ｍＳ） （１１）
デフォーカス検出部２０７、カメラマイコン２０９およびレンズマイコン１１０は、以下のようにして位相差検出方式によるＡＦを行う。カメラマイコン２０９は、レンズマイコン１１０からフォーカスレンズ１０５の現在の位置、フォーカス敏感度Ｓおよび１フォーカス駆動パルスあたりのフォーカスレンズ１０５の移動量ｍを予め取得する。デフォーカス検出部２０７は、前述したように、撮像素子２０４から取得した対の焦点検出用像信号の位相差を算出し、該位相差からデフォーカス量を算出（検出）する。そして、カメラマイコン２０９は、前述した式（１１）によってフォーカス駆動パルスのパルス数Ｐを算出し、このパルス数Ｐを含むフォーカス駆動命令を、レンズマイコン１１０に送信する。レンズマイコン１１０は、フォーカスレンズ駆動部１０９を、フォーカスアクチュエータに対して受信したパルス数Ｐのフォーカス駆動パルスが供給されるように制御する。これにより、フォーカスレンズ１０５が駆動量Ｘ（＝ｄ／Ｓ）だけ移動し、撮影光学系の合焦状態が得られる。
X = d / S (10)
The number P of focus drive pulses supplied to the focus actuator by the focus lens drive unit 109 is obtained by Expression (11), where m is the amount of movement of the focus lens 105 per focus drive pulse.
P = X / m = d / (mS) (11)
The defocus detection unit 207, the camera microcomputer 209, and the lens microcomputer 110 perform AF by the phase difference detection method as follows. The camera microcomputer 209 obtains in advance the current position of the focus lens 105, the focus sensitivity S, and the amount of movement m of the focus lens 105 per one focus drive pulse from the lens microcomputer 110. As described above, the defocus detection unit 207 calculates the phase difference between the pair of focus detection image signals acquired from the image sensor 204, and calculates (detects) the defocus amount from the phase difference. Then, the camera microcomputer 209 calculates the pulse number P of the focus drive pulse by the above-described equation (11), and transmits a focus drive command including this pulse number P to the lens microcomputer 110. The lens microcomputer 110 controls the focus lens drive unit 109 so that focus drive pulses of the number P of pulses received are supplied to the focus actuator. As a result, the focus lens 105 moves by the drive amount X (= d / S), and the in-focus state of the photographing optical system is obtained.
ただし、本実施例の交換レンズ１００は、図３（Ａ），（Ｂ）を用いて説明したように像高ｈに応じてデフォーカス量ｄ（ｈ）が変化する撮影光学系を有する。このため、本実施例では、カメラマイコン２０９は、フォーカスレンズ１０５の駆動量Ｘを該デフォーカス量ｄ（ｈ）を検出した像高ｈに対応するフォーカス敏感度Ｓ（ｈ）を用いて算出する。つまり、フォーカスレンズ１０５の駆動量Ｘを、式（１２）により求める。さらに、フォーカス駆動パルスのパルス数Ｐを、式（１３）により求める。 However, the interchangeable lens 100 of the present embodiment has a photographing optical system in which the defocus amount d (h) changes according to the image height h as described with reference to FIGS. 3 (A) and 3 (B). Therefore, in this embodiment, the camera microcomputer 209 calculates the drive amount X of the focus lens 105 using the focus sensitivity S (h) corresponding to the image height h at which the defocus amount d (h) is detected. . That is, the driving amount X of the focus lens 105 is obtained by the equation (12). Further, the number P of focus drive pulses is obtained by equation (13).
Ｘ＝ｄ（ｈ）／Ｓ（ｈ） （１２）
Ｐ＝Ｘ／ｍ＝ｄ（ｈ）／（ｍＳ（ｈ）） （１３）
図５には、焦点距離ｆが１１ｍｍ、１４ｍｍおよび３５ｍｍの交換レンズ（撮影光学系）の像高ｈとフォーカス敏感度Ｓ（ｈ）との関係を示している。この図では、中心像高（０ｍｍ）に対するフォーカス敏感度を１としたときのそれぞれの交換レンズにおける像高ごとのフォーカス敏感度を示している。最大像高は、例として２０ｍｍとしている。
X = d (h) / S (h) (12)
P = X / m = d (h) / (mS (h)) (13)
FIG. 5 shows the relationship between the image height h and the focus sensitivity S (h) of an interchangeable lens (imaging optical system) having focal lengths f of 11 mm, 14 mm, and 35 mm. This figure shows the focus sensitivity for each image height in each interchangeable lens when the focus sensitivity for the center image height (0 mm) is 1. The maximum image height is 20 mm as an example.
焦点距離ｆが３５ｍｍの交換レンズでは、中心像高から最大像高にかけてフォーカス敏感度が大きく変化しない。このような交換レンズを使用する場合は、最大像高で検出されたデフォーカス量に対して中心像高に対応するフォーカス敏感度を適用してフォーカスレンズの駆動量を算出しても概ね良好な合焦状態が得られる。しかし、焦点距離ｆが１１ｍｍ（数値実施例）や１４ｍｍ広角の交換レンズでは、中心像高から最大像高にかけてフォーカス敏感度がかなり大きく変化する。このような広角の交換レンズを使用する場合は、デフォーカス量が検出された像高（以下、デフォーカス検出像高という）に応じたフォーカス敏感度を適用してフォーカスレンズの駆動量を算出しなければ、良好な合焦状態が得られない。 In an interchangeable lens having a focal length f of 35 mm, the focus sensitivity does not change greatly from the center image height to the maximum image height. When such an interchangeable lens is used, even if the focus lens driving amount is calculated by applying the focus sensitivity corresponding to the center image height to the defocus amount detected at the maximum image height, it is generally good. A focused state is obtained. However, in an interchangeable lens having a focal length f of 11 mm (numerical example) or 14 mm wide-angle, the focus sensitivity changes considerably from the center image height to the maximum image height. When such a wide-angle interchangeable lens is used, the focus lens drive amount is calculated by applying the focus sensitivity according to the image height at which the defocus amount is detected (hereinafter referred to as defocus detection image height). Otherwise, a good focus state cannot be obtained.
そこで、本実施例では、カメラマイコン２０９がデフォーカス検出像高に応じたフォーカス敏感度を取得可能とするために、交換レンズ１００内のメモリ１２０に、像高に応じて異なるフォーカス敏感度に関する情報を記憶している。 Therefore, in this embodiment, in order to enable the camera microcomputer 209 to acquire the focus sensitivity according to the defocus detection image height, the memory 120 in the interchangeable lens 100 stores information on the focus sensitivity that varies depending on the image height. Is remembered.
ここで、フォーカス敏感度に関する情報には、デフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度そのものだけでなく、デフォーカス検出像高に応じたフォーカス敏感度を算出可能な関数（以下、フォーカス敏感度関数という）も含まれる。また、フォーカス敏感度に関する情報には、フォーカス敏感度関数に用いられている係数（以下、フォーカス敏感度係数という）も含まれる。フォーカス敏感度関数およびフォーカス敏感度係数についての具体的な説明は後に行う。さらに、フォーカス敏感度に関する情報には、像高ごとのフォーカス敏感度のデータを含んだテーブル（以下、フォーカス敏感度テーブルという）も含まれる。 Here, the information about the focus sensitivity includes not only the focus sensitivity itself corresponding to the defocus detection image height but also a function that can calculate the focus sensitivity according to the defocus detection image height (hereinafter, the focus sensitivity function). Is also included. The information on the focus sensitivity includes a coefficient used for the focus sensitivity function (hereinafter referred to as a focus sensitivity coefficient). A specific description of the focus sensitivity function and the focus sensitivity coefficient will be given later. Further, the information related to the focus sensitivity includes a table containing focus sensitivity data for each image height (hereinafter referred to as a focus sensitivity table).
カメラマイコン２０９は、レンズマイコン１１０からフォーカス敏感度に関する情報を受信して、デフォーカス検出像高に応じたフォーカス敏感度を取得する。例えば、カメラマイコン２０９が、レンズマイコン１１０からフォーカス敏感度関数を受信して保持し、該フォーカス敏感度関数にデフォーカス検出像高を代入することで該デフォーカス検出像高に応じたフォーカス敏感度を算出する（以下、方式１という）。また、カメラマイコン２０９が予めフォーカス敏感度関数におけるフォーカス敏感度係数以外の部分を保持している場合には、カメラマイコン２０９がレンズマイコン１１０からフォーカス敏感度係数を受信してフォーカス敏感度関数を作成する。そして、作成したフォーカス敏感度関数にデフォーカス検出像高を代入してデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を算出してもよい（以下、方式２という）。 The camera microcomputer 209 receives information on the focus sensitivity from the lens microcomputer 110 and acquires the focus sensitivity according to the defocus detection image height. For example, the camera microcomputer 209 receives and holds the focus sensitivity function from the lens microcomputer 110, and substitutes the defocus detection image height into the focus sensitivity function, so that the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height is obtained. Is calculated (hereinafter referred to as method 1). If the camera microcomputer 209 holds a portion other than the focus sensitivity coefficient in the focus sensitivity function in advance, the camera microcomputer 209 receives the focus sensitivity coefficient from the lens microcomputer 110 and creates a focus sensitivity function. To do. Then, the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height may be calculated by substituting the defocus detection image height into the created focus sensitivity function (hereinafter referred to as method 2).
また、カメラマイコン２０９が、デフォーカス検出像高（像高に関する情報）をレンズマイコン１１０に送信する。そして、レンズマイコン１１０がメモリ１２０に保持しているフォーカス敏感度テーブルから該デフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を読み出してカメラマイコン２０９に送信してもよい（以下、方式３という）。さらに、カメラマイコン２０９が、レンズマイコン１１０からフォーカス敏感度テーブルを受信してこれを保持し、該テーブルからデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を読み出してもよい（以下、方式４という）。 In addition, the camera microcomputer 209 transmits the defocus detection image height (information about the image height) to the lens microcomputer 110. The focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height may be read from the focus sensitivity table held in the memory 120 by the lens microcomputer 110 and transmitted to the camera microcomputer 209 (hereinafter referred to as method 3). Further, the camera microcomputer 209 may receive the focus sensitivity table from the lens microcomputer 110, hold the table, and read the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height from the table (hereinafter referred to as method 4). .
数値実施列におけるフォーカス敏感度関数ＳＨ（ｘ，ｙ）, ＳV（ｘ，ｙ）を式（１４），（１５）に示す。ＳＨ（ｘ，ｙ）は水平方向(横線方向)でのフォーカス敏感度関数を、ＳV（ｘ，ｙ）は垂直方向(縦線方向）でのフォーカス敏感度関数をそれぞれ示す。右辺中のＳは中心フォーカス敏感度を示し、該Ｓに乗じられる(ａ00 Ｈ＋ａ20 Ｈx２＋ａ02 Ｈy２＋ａ22 Ｈx２y２) および(ａ00 V＋ａ20 Vx２＋ａ02 Vy２＋ａ22 Vx２y２)は、像高に応じたフォーカス敏感度を計算するための多項式である。ｘは水平方向での像高を、ｙは垂直方向での像高を示す。ａ00 Ｈ，ａ02 Ｈ，ａ20 Ｈ，ａ22 Ｈ，ａ00 Ｖ，ａ02 Ｖ，ａ20 Ｖ，ａ22 Ｖはフォーカス敏感度係数である（ｅ−ｎは×１０−ｎを意味する）。これらの多項式にデフォーカス検出像高ｘ，ｙを代入することで、該デフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度が得られる。 Expressions (14) and (15) show focus sensitivity functions S H (x, y) and S V (x, y) in the numerical value sequence. S H (x, y) represents a focus sensitivity function in the horizontal direction (horizontal line direction), and S V (x, y) represents a focus sensitivity function in the vertical direction (vertical line direction). S in the right side indicates the central focus sensitivity and is multiplied by (a 00 H + a 20 H x 2 + a 02 H y 2 + a 22 H x 2 y 2 ) and (a 00 V + a 20 V x 2 + a). 02 V y 2 + a 22 V x 2 y 2 ) is a polynomial for calculating the focus sensitivity corresponding to the image height. x represents the image height in the horizontal direction, and y represents the image height in the vertical direction. a 00 H, refers to a 02 H, a 20 H, a 22 H, a 00 V, a 02 V, is a 20 V, a 22 V is focus sensitivity coefficient (e-n is × 10 -n ). By substituting the defocus detection image heights x and y into these polynomials, the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height can be obtained.
なお、像高に応じてフォーカス敏感度が大きく変化するのは主として広角レンズである。このため、像高に応じてフォーカス敏感度があまり変わらない望遠レンズ等を使用する場合は、レンズマイコン１１０とカメラマイコン２０９間で像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を送受信する処理を行う必要はない。そこで、カメラマイコン２０９が、装着された交換レンズ１００が像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持（記憶）しているか否かを判定することが好ましい。交換レンズ１００が像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持していないと判定した場合は、カメラマイコン２０９はレンズマイコン１１０から従来のように撮影画面の中心部に対応するフォーカス敏感度に関する情報のみを受信する。そして、この中心部に対応するフォーカス敏感度を用いてフォーカスレンズ１０５の駆動量を算出する。一方、交換レンズ１００が像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持していると判定した場合は、カメラマイコン２０９は該情報をレンズマイコン１１０から受信して、デフォーカス検出像高に応じたフォーカス敏感度を取得する。そして、このデフォーカス検出像高に応じたフォーカス敏感度を用いてフォーカスレンズ１０５の駆動量を算出する。 Note that it is mainly a wide-angle lens that greatly changes the focus sensitivity according to the image height. For this reason, when using a telephoto lens or the like whose focus sensitivity does not change much according to the image height, it is necessary to perform processing for transmitting and receiving information on the focus sensitivity according to the image height between the lens microcomputer 110 and the camera microcomputer 209. There is no. Therefore, it is preferable that the camera microcomputer 209 determines whether or not the mounted interchangeable lens 100 holds (stores) information regarding the focus sensitivity according to the image height. When it is determined that the interchangeable lens 100 does not hold information regarding the focus sensitivity according to the image height, the camera microcomputer 209 determines from the lens microcomputer 110 the information regarding the focus sensitivity corresponding to the center portion of the shooting screen as in the past. Only receive. Then, the driving amount of the focus lens 105 is calculated using the focus sensitivity corresponding to the central portion. On the other hand, when it is determined that the interchangeable lens 100 holds information on the focus sensitivity according to the image height, the camera microcomputer 209 receives the information from the lens microcomputer 110 and responds to the defocus detection image height. Get focus sensitivity. Then, the drive amount of the focus lens 105 is calculated using the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height.
また、像高に応じたフォーカス敏感度を、さらにアジムス方向（中心からの放射方向のベクトルに対してなす角）に応じて異ならせてもよい。アジムス方向は、互いに直交するサジタル方向とメリジオナル方向を含み、さらにそれ以外の方位も含む。先に説明した図２は像高の方向と光軸とを含む平面（メリジオナル断面）における軸外主光線を示しているが、この平面に直交する平面（サジタル断面）では、該光線が光軸に対してなす角度が０度になる。このため、アジムス方向によってデフォーカス量が異なる。したがって、像高に応じてだけでなく、アジムス方向によってもフォーカス敏感度を異ならせることが望ましい。 Further, the focus sensitivity according to the image height may be further varied according to the azimuth direction (angle formed with respect to the vector in the radial direction from the center). The azimuth direction includes a sagittal direction and a meridional direction orthogonal to each other, and further includes other orientations. FIG. 2 described above shows an off-axis principal ray in a plane (meridional section) including the image height direction and the optical axis. In the plane orthogonal to the plane (sagittal section), the light beam is transmitted along the optical axis. The angle formed with respect to is 0 degrees. For this reason, the defocus amount differs depending on the azimuth direction. Therefore, it is desirable to vary the focus sensitivity not only in accordance with the image height but also in the azimuth direction.
なお、図３は、縦線検知と横線検知における敏感度を示している。ここで、縦線方向と横線方向それぞれに関して、サジタル成分とメリジオナル成分が位置ごとに異なる比率で混合されている。これは、アジムスの方向に応じて敏感度を変化させていることを示している。 FIG. 3 shows the sensitivity in vertical line detection and horizontal line detection. Here, the sagittal component and the meridional component are mixed at different ratios for each position in the vertical line direction and the horizontal line direction. This indicates that the sensitivity is changed according to the azimuth direction.
次に、図６のフローチャートを用いて、カメラマイコン２０９とレンズマイコン１１０によって行われる上記方式１（または方式２）によるＡＦ処理について説明する。カメラマイコン２０９およびレンズマイコン１１０は、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。図６中のＣはカメラマイコン２０９が行う処理を、Ｌはレンズマイコン１１０が行う処理を示している。 Next, the AF process performed by the method microcomputer 1 (or method 2) performed by the camera microcomputer 209 and the lens microcomputer 110 will be described using the flowchart of FIG. The camera microcomputer 209 and the lens microcomputer 110 execute this process according to the computer program. In FIG. 6, C indicates processing performed by the camera microcomputer 209, and L indicates processing performed by the lens microcomputer 110.
ステップ（図にはＳと略記する）１において、ユーザによる不図示のレリーズスイッチの半押し操作を通じてＡＦ指示を受けたカメラマイコン２０９は、ステップ２に進む。 In step (abbreviated as “S” in the drawing) 1, the camera microcomputer 209 that has received an AF instruction through a half-press operation of a release switch (not shown) by the user proceeds to step 2.
ステップ２おいて、カメラマイコン２０９は、デフォーカス検出部２０７に、ユーザにより又は所定のアルゴリズムにより撮影画面内から指定された部分領域である焦点検出エリア、つまりは指定された像高（デフォーカス検出像高）にてデフォーカス量を検出させる。 In step 2, the camera microcomputer 209 causes the defocus detection unit 207 to input a focus detection area, that is, a specified image height (defocus detection), which is a partial area designated from the shooting screen by the user or by a predetermined algorithm. The defocus amount is detected at (image height).
次に、ステップ３において、カメラマイコン２０９はステップ２で検出されたデフォーカス量が所定の合焦範囲内か否か、つまりは合焦状態が得られたか否かを判定する。合焦状態と判定した場合はＡＦ処理を終了し、合焦状態でないと判定した場合はステップ４に進む。 Next, in step 3, the camera microcomputer 209 determines whether or not the defocus amount detected in step 2 is within a predetermined focusing range, that is, whether or not a focused state is obtained. If it is determined that the in-focus state is reached, the AF process is terminated.
ステップ４では、カメラマイコン２０９は、カメラ本体２００に装着されている交換レンズが像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持しているか否かを判定する。本実施例では、レンズマイコン１１０は、カメラマイコン２０９との初期通信時に像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持していることを示すフラグ情報をカメラマイコン２０９に送信する。カメラマイコン２０９は、このフラグ情報の受信の有無によって上記判定を行う。なお、カメラマイコン２０９がレンズマイコン１１０との初期通信時にレンズマイコン１１０から交換レンズ１００の機種名等の識別情報（ＩＤ情報）を受信する場合は、このＩＤ情報をフラグ情報として用いて本ステップでの判定を行ってもよい。 In step 4, the camera microcomputer 209 determines whether or not the interchangeable lens attached to the camera body 200 holds information regarding the focus sensitivity according to the image height. In the present embodiment, the lens microcomputer 110 transmits to the camera microcomputer 209 flag information indicating that the information regarding the focus sensitivity corresponding to the image height is held during initial communication with the camera microcomputer 209. The camera microcomputer 209 makes the above determination based on whether or not the flag information is received. When the camera microcomputer 209 receives identification information (ID information) such as the model name of the interchangeable lens 100 from the lens microcomputer 110 during initial communication with the lens microcomputer 110, this ID information is used as flag information in this step. The determination may be made.
フラグ情報を有する交換レンズ、すなわち本実施例の交換レンズ（以下、第１の交換レンズという）１００が装着されている場合は、カメラマイコン２０９はステップ５に進む。また、フラグ情報を有さない交換レンズ（図示せず：以下、第２の交換レンズという）が装着されている場合は、カメラマイコン２０９はステップ６に進む。なお、図６において、第２の交換レンズのレンズマイコンが行う処理およびその前後のステップ移行は、括弧書きおよび点線矢印で示している。 If the interchangeable lens having flag information, that is, the interchangeable lens of the present embodiment (hereinafter referred to as the first interchangeable lens) 100 is attached, the camera microcomputer 209 proceeds to step 5. If an interchangeable lens that does not have flag information (not shown: hereinafter referred to as a second interchangeable lens) is attached, the camera microcomputer 209 proceeds to step 6. In FIG. 6, the processing performed by the lens microcomputer of the second interchangeable lens and the step transition before and after that are indicated by parentheses and dotted arrows.
ステップ５では、カメラマイコン２０９は、第１の交換レンズ１００のレンズマイコン１１０に対して、フォーカス敏感度関数の送信を要求する。レンズマイコン１１０は、ステップ１１において、メモリ１２０に保持されているフォーカス敏感度関数をカメラマイコン２０９に送信する。 In step 5, the camera microcomputer 209 requests the lens microcomputer 110 of the first interchangeable lens 100 to transmit a focus sensitivity function. In step 11, the lens microcomputer 110 transmits the focus sensitivity function held in the memory 120 to the camera microcomputer 209.
なお、上記方式２のようにカメラマイコン２０９がフォーカス敏感度関数におけるフォーカス敏感度係数以外の部分を保持しており、第１の交換レンズ１００のメモリ１２０にフォーカス敏感度係数が保持されている場合は、以下のように処理を進める。まずステップ５において、カメラマイコン２０９はレンズマイコン１１０に対してフォーカス敏感度係数の送信を要求する。そして、ステップ１１において、レンズマイコン１１０は、フォーカス敏感度係数をカメラマイコン２０９に送信する。カメラマイコン２０９は、受信したフォーカス敏感度係数を用いてフォーカス敏感度関数を作成し、ステップ７に進む。 When the camera microcomputer 209 holds a portion other than the focus sensitivity coefficient in the focus sensitivity function as in the method 2, and the focus sensitivity coefficient is held in the memory 120 of the first interchangeable lens 100. Proceeds as follows. First, in step 5, the camera microcomputer 209 requests the lens microcomputer 110 to transmit a focus sensitivity coefficient. In step 11, the lens microcomputer 110 transmits the focus sensitivity coefficient to the camera microcomputer 209. The camera microcomputer 209 creates a focus sensitivity function using the received focus sensitivity coefficient, and proceeds to step 7.
一方、ステップ６では、カメラマイコン２０９は、第２の交換レンズのレンズマイコンに対して、中心フォーカス敏感度の送信を要求する。中心フォーカス敏感度は、撮影画面の中心部に対応するフォーカス敏感度である。第２の交換レンズのレンズマイコンは、ステップ１２において、該第２の交換レンズ内のメモリに保持されている中心フォーカス敏感度をカメラマイコン２０９に送信する。この場合、カメラマイコン２０９はステップ８に進む。 On the other hand, in step 6, the camera microcomputer 209 requests the lens microcomputer of the second interchangeable lens to transmit the center focus sensitivity. The center focus sensitivity is a focus sensitivity corresponding to the center of the shooting screen. In step 12, the lens microcomputer of the second interchangeable lens transmits the center focus sensitivity held in the memory in the second interchangeable lens to the camera microcomputer 209. In this case, the camera microcomputer 209 proceeds to step 8.
ステップＳ７では、カメラマイコン２０９は、レンズマイコン１１０から受信したフォーカス敏感度関数またはレンズマイコン１１０から受信したフォーカス敏感度係数を用いて作成したフォーカス敏感度関数にデフォーカス検出像高を代入する。これにより、該デフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を算出する。 In step S7, the camera microcomputer 209 substitutes the defocus detection image height into the focus sensitivity function created using the focus sensitivity function received from the lens microcomputer 110 or the focus sensitivity coefficient received from the lens microcomputer 110. Thereby, the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height is calculated.
続いてステップ８では、カメラマイコン２０９は、ステップ７で算出したデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度とステップ２で検出したデフォーカス量とを用いて、フォーカスレンズ１０５の駆動量（以下、フォーカス駆動量という）を算出する。第２の交換レンズのレンズマイコンから中心フォーカス敏感度を受信した場合（ステップ１２から本ステップに進んだ場合）は、本ステップにおいて、中心フォーカス敏感度とステップ２で検出したデフォーカス量とを用いて、フォーカス駆動量を算出する。 Subsequently, in step 8, the camera microcomputer 209 uses the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height calculated in step 7 and the defocus amount detected in step 2 to drive the focus lens 105 (hereinafter, referred to as “drive amount”). The focus drive amount is calculated. When receiving the central focus sensitivity from the lens microcomputer in the second interchangeable lens (When proceeding from step 1 2 in this step), in this step, the defocus amount detected by the central focus sensitivity and Step 2 Use to calculate the focus drive amount.
次に、ステップ９では、レンズマイコン１１０または第２の交換レンズのレンズマイコン）にフォーカス駆動量を含むフォーカス駆動命令を送信する。 Next, in step 9, a focus drive command including the focus drive amount is transmitted to the lens microcomputer 110 or the lens microcomputer of the second interchangeable lens.
フォーカス駆動命令を受信したレンズマイコン１１０または第２の交換レンズのレンズマイコンは、ステップ１３においてフォーカス駆動命令に含まれるフォーカス駆動量だけフォーカスレンズ１０５を駆動する。この後、カメラマイコン２０９は、ステップ３に戻って合焦状態が得られたか否かを判定する。 The lens microcomputer 110 that has received the focus drive command or the lens microcomputer of the second interchangeable lens drives the focus lens 105 by the focus drive amount included in the focus drive command in step 13. Thereafter, the camera microcomputer 209 returns to step 3 to determine whether or not an in-focus state has been obtained.
ここで、カメラ本体２００に第１の交換レンズ１００が装着されている場合においてデフォーカス検出像高に対応したフォーカス敏感度を用いずにフォーカス駆動量を算出すると、合焦状態が得られずにステップ３からステップ１３までのループが繰り返される。これにより、合焦状態が得られるまでに長時間を要したり合焦状態が得られなかったりして、好ましくない。しかし、本実施例では、デフォーカス検出像高に対応したフォーカス敏感度を用いてフォーカス駆動量を算出するので、合焦状態を短時間で得ることができる。 Here, if the focus drive amount is calculated without using the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height when the first interchangeable lens 100 is attached to the camera body 200, the in-focus state cannot be obtained. The loop from step 3 to step 13 is repeated. This is not preferable because it takes a long time to obtain the in-focus state or the in-focus state cannot be obtained. However, in this embodiment, since the focus drive amount is calculated using the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height, the focused state can be obtained in a short time.
図７のフローチャートを用いて、カメラマイコン２０９とレンズマイコン１１０によって行われる上記方式３によるＡＦ処理について説明する。カメラマイコン２０９およびレンズマイコン１１０は、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。図７中のＣはカメラマイコン２０９が行う処理を、Ｌはレンズマイコン１１０が行う処理を示している。本実施例のレンズマイコン１１０は敏感度取得手段および敏感度送信手段として機能し、カメラマイコン２０９は駆動量算出手段として機能する。 With reference to the flowchart of FIG. 7, the AF process by the method 3 performed by the camera microcomputer 209 and the lens microcomputer 110 will be described. The camera microcomputer 209 and the lens microcomputer 110 execute this process according to the computer program. In FIG. 7, C indicates a process performed by the camera microcomputer 209, and L indicates a process performed by the lens microcomputer 110. In this embodiment, the lens microcomputer 110 functions as sensitivity acquisition means and sensitivity transmission means, and the camera microcomputer 209 functions as drive amount calculation means.
ステップ１〜ステップ４は、図６のフローチャートにおけるステップ１〜ステップ４と同じである。ステップ４において像高に応じたフラグ情報を有する第１の交換レンズ１００がカメラ本体２００に装着されていると判定したカメラマイコン２０９は、ステップ２１において、指定された像高（デフォーカス検出像高）をレンズマイコン１１０に送信する。 Steps 1 to 4 are the same as Steps 1 to 4 in the flowchart of FIG. The camera microcomputer 209, which has determined in step 4 that the first interchangeable lens 100 having flag information corresponding to the image height is attached to the camera body 200, in step 21, designates the designated image height (defocus detection image height). ) Is transmitted to the lens microcomputer 110.
レンズマイコン１１０は、ステップ３１において、メモリ１２０に保持されているフォーカス敏感度テーブルからデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を読み出し（取得し）、該フォーカス敏感度をカメラマイコン２０９に送信する。 In step 31, the lens microcomputer 110 reads (acquires) the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height from the focus sensitivity table held in the memory 120, and transmits the focus sensitivity to the camera microcomputer 209. .
ステップ２３において、カメラマイコン２０９は、レンズマイコン１１０から受信したデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度とステップ２で検出したデフォーカス量とを用いてフォーカス駆動量を算出する。 In step 23, the camera microcomputer 209 calculates a focus drive amount using the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height received from the lens microcomputer 110 and the defocus amount detected in step 2.
一方、ステップ４においてフラグ情報を有さない第２の交換レンズがカメラ本体２００に装着されていると判定したカメラマイコン２０９は、ステップ６に進む。ステップ６および第２の交換レンズのレンズマイコンが行うステップ１２は、図６中のステップ６およびとステップ１２と同じである。この場合、カメラマイコン２０９は、ステップ２３において、受信した中心フォーカス敏感度とステップ２で検出したデフォーカス量とを用いてフォーカス駆動量を算出する。 On the other hand, the camera microcomputer 209 that has determined in step 4 that the second interchangeable lens having no flag information is attached to the camera body 200 proceeds to step 6. Step 6 and Step 12 performed by the lens microcomputer of the second interchangeable lens are the same as Step 6 and Step 12 in FIG. In this case, in step 23, the camera microcomputer 209 calculates a focus drive amount using the received center focus sensitivity and the defocus amount detected in step 2.
次のステップ９およびステップ１３は、図６中のステップ９およびとステップ１３と同じである。この後、カメラマイコン２０９は、ステップ３に戻って合焦状態が得られたか否かを判定する。 The next Step 9 and Step 13 are the same as Step 9 and Step 13 in FIG. Thereafter, the camera microcomputer 209 returns to step 3 to determine whether or not an in-focus state has been obtained.
実施例１，２では、カメラマイコン２０９がデフォーカス量とフォーカス敏感度とを用いてフォーカス駆動量を算出し、これをフォーカス駆動命令に含めてレンズマイコン１１０に送信する場合について説明した。しかし、レンズマイコン１１０がカメラマイコン２０９から受信したデフォーカス量と自らが保持しているフォーカス敏感度（フォーカス敏感度テーブルまたはフォーカス敏感度関数）とを用いてフォーカス駆動量を算出してもよい。 In the first and second embodiments, the case has been described in which the camera microcomputer 209 calculates the focus drive amount using the defocus amount and the focus sensitivity, and transmits this to the lens microcomputer 110 as a focus drive command. However, the focus driving amount may be calculated using the defocus amount received by the lens microcomputer 110 from the camera microcomputer 209 and the focus sensitivity (focus sensitivity table or focus sensitivity function) held by itself.
図８のフローチャートを用いて、本発明の実施例３におけるカメラマイコン２０９とレンズマイコン１１０によって行われるＡＦ処理について説明する。カメラマイコン２０９およびレンズマイコン１１０は、コンピュータプログラムに従って本処理を実行する。図８中のＣはカメラマイコン２０９が行う処理を、Ｌはレンズマイコン１１０が行う処理を示している。本実施例のカメラマイコン２０９は像高送信手段として機能し、レンズマイコン１１０は敏感度取得手段および駆動量算出手段として機能する。 The AF process performed by the camera microcomputer 209 and the lens microcomputer 110 according to the third embodiment of the present invention will be described using the flowchart of FIG. The camera microcomputer 209 and the lens microcomputer 110 execute this process according to the computer program. In FIG. 8, C indicates processing performed by the camera microcomputer 209, and L indicates processing performed by the lens microcomputer 110. In this embodiment, the camera microcomputer 209 functions as an image height transmission unit, and the lens microcomputer 110 functions as a sensitivity acquisition unit and a driving amount calculation unit.
ステップ１〜ステップ４は、図６のフローチャートにおけるステップ１〜ステップ４と同じである。ステップ４において像高に応じたフラグ情報を有する第１の交換レンズ１００がカメラ本体２００に装着されていると判定したカメラマイコン２０９は、ステップ４１に進む。ステップ４１において、カメラマイコン２０９は、ステップＳ２にて指定された像高（デフォーカス検出像高）で検出されたデフォーカス量と該デフォーカス検出像高とをレンズマイコン１１０に送信する。レンズマイコン１１０は、ステップ５１において、メモリ１２０に保持されているフォーカス敏感度テーブルから、受信したデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を読み出す。 Steps 1 to 4 are the same as Steps 1 to 4 in the flowchart of FIG. The camera microcomputer 209 that has determined in step 4 that the first interchangeable lens 100 having flag information corresponding to the image height is attached to the camera body 200 proceeds to step 41. In step 41, the camera microcomputer 209 transmits the defocus amount detected at the image height (defocus detection image height) designated in step S2 and the defocus detection image height to the lens microcomputer 110. In step 51, the lens microcomputer 110 reads the focus sensitivity corresponding to the received defocus detection image height from the focus sensitivity table stored in the memory 120.
なお、メモリ１２０にフォーカス敏感度関数が保持されている場合は、レンズマイコン１１０は、受信したデフォーカス検出像高をフォーカス敏感度関数に代入してデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を算出する。 If the focus sensitivity function is held in the memory 120, the lens microcomputer 110 substitutes the received defocus detection image height into the focus sensitivity function to obtain the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height. calculate.
一方、ステップ４においてフラグ情報を有さない第２の交換レンズがカメラ本体２００に装着されていると判定したカメラマイコン２０９は、ステップ５２に進む。ステップ４２では、カメラマイコン２０９は、指定された像高で検出されたデフォーカス量を第２の交換レンズのレンズマイコンに送信する。第２の交換レンズのレンズマイコンは、受信したデフォーカス量と、第２の交換レンズ内のメモリに保持されている中心フォーカス敏感度とを用いてフォーカス駆動量を算出する。 On the other hand, the camera microcomputer 209 that has determined in step 4 that the second interchangeable lens having no flag information is attached to the camera body 200 proceeds to step 52. In step 42, the camera microcomputer 209 transmits the defocus amount detected at the designated image height to the lens microcomputer of the second interchangeable lens. The lens microcomputer of the second interchangeable lens calculates the focus drive amount using the received defocus amount and the center focus sensitivity held in the memory in the second interchangeable lens.
そして、ステップ５３では、レンズマイコン１１０または第２の交換レンズのレンズマイコンは、算出したフォーカス駆動量だけフォーカスレンズ１０５を駆動する。この後、カメラマイコン２０９は、ステップ３に戻って合焦状態が得られたか否かを判定する。 In step 53, the lens microcomputer 110 or the lens microcomputer of the second interchangeable lens drives the focus lens 105 by the calculated focus drive amount. Thereafter, the camera microcomputer 209 returns to step 3 to determine whether or not an in-focus state has been obtained.
表１には、数値実施例を示す。表１において、面番号は物体側からの面の順序を示し、ｒは各面の曲率半径を示す。ｄは面間の間隔を示し、ｎｄおよびνｄは面間の媒質（レンズの材料等）のｄ線に対する屈折率およびアッベ数を示している。 Table 1 shows numerical examples. In Table 1, the surface number indicates the order of the surfaces from the object side, and r indicates the radius of curvature of each surface. d represents the distance between the surfaces, and nd and νd represent the refractive index and Abbe number of the medium (lens material, etc.) between the surfaces with respect to the d-line.
また、表１には、全系の焦点距離およびＦナンバーに加えて、全系の半画角を「画角」として、半画角を決定する最大像高を「像高」として示している。レンズ全長は、第１レンズ面から最終レンズ面までの距離を示し、ＢＦは最終レンズ面から像面までの距離を示している。 In addition to the focal length and F-number of the entire system, Table 1 shows the half field angle of the entire system as “view angle” and the maximum image height that determines the half field angle as “image height”. . The total lens length indicates the distance from the first lens surface to the final lens surface, and BF indicates the distance from the final lens surface to the image surface.
非球面形状は、光軸に直交する方向に距離Ｒだけ離れた位置での光軸方向での位置をＳａｇ（Ｒ）とするとき、 When the position in the optical axis direction at the position separated by the distance R in the direction orthogonal to the optical axis is Sag (R),
の関係を満足する形状であり、上記式中の非球面係数を表１内に記す。
［表１］
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 100.539 3.10 1.77250 49.6
2 32.720 10.72
3 42.149 3.20 1.58443 59.4
4* 20.166 10.92
5 100.105 2.60 1.85000 40.3
6* 47.636 5.78
7 313.609 1.30 1.59522 67.7
8 24.149 7.52
9 -76.917 1.15 1.43875 94.9
10 63.963 0.90
11 39.306 6.40 1.72047 34.7
12 -123.368 26.34
13 ∞ 10.01
14(絞り) ∞ 1.35
15 20.881 1.10 2.00100 29.1
16 15.582 7.48 1.57501 41.5
17 -34.521 2.04
18 -26.282 0.90 1.91082 35.3
19 67.219 2.28 1.80518 25.4
20 -88.351 3.47
21 ∞ -0.18
22 29.749 0.95 1.88300 40.8
23 14.149 6.33 1.51742 52.4
24 -96.774 0.95 1.83481 42.7
25 121.738 0.15
26 22.701 6.42 1.49700 81.5
27 -27.173 0.20
28 -203.270 1.10 1.88300 40.8
29 16.518 7.00 1.58313 59.4
30* -89.237
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.05206e-006 A 6=-3.63429e-009 A 8= 2.11935e-012
A10=-1.41510e-016 A12=-3.57290e-019 A14= 1.42245e-022
第4面
K =-3.12496e+000 A 4= 3.80172e-005 A 6=-6.43816e-008 A 8= 1.70459e-011
A10= 1.23661e-014
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.17599e-005 A 6=-2.78334e-009 A 8= 2.11164e-010
A10=-7.67189e-013 A12= 1.22364e-015
第30面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.97099e-005 A 6= 3.47379e-008 A 8=-4.33773e-012
A10= 7.33806e-014 A12= 6.25102e-015
各種データ
焦点距離 11.33
Fナンバー 4.12
画角 62.36
像高 21.64
レンズ全長 171.35
BF 39.87
実施例１〜３では、交換レンズが像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持している場合について説明したが、撮像装置が撮影光学系を一体に有するレンズ一体型の撮像装置に像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持させてもよい。この場合、撮像装置のマイクロコンピュータがデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を用いてフォーカス駆動量を算出し、フォーカスレンズの駆動を行う。
Table 1 shows the aspheric coefficients in the above formula.
[Table 1]
Unit mm
Surface data surface number rd nd νd
1 * 100.539 3.10 1.77250 49.6
2 32.720 10.72
3 42.149 3.20 1.58443 59.4
4 * 20.166 10.92
5 100.105 2.60 1.85000 40.3
6 * 47.636 5.78
7 313.609 1.30 1.59522 67.7
8 24.149 7.52
9 -76.917 1.15 1.43875 94.9
10 63.963 0.90
11 39.306 6.40 1.72047 34.7
12 -123.368 26.34
13 ∞ 10.01
14 (Aperture) ∞ 1.35
15 20.881 1.10 2.00 100 29.1
16 15.582 7.48 1.57501 41.5
17 -34.521 2.04
18 -26.282 0.90 1.91082 35.3
19 67.219 2.28 1.80518 25.4
20 -88.351 3.47
21 ∞ -0.18
22 29.749 0.95 1.88 300 40.8
23 14.149 6.33 1.51742 52.4
24 -96.774 0.95 1.83481 42.7
25 121.738 0.15
26 22.701 6.42 1.49700 81.5
27 -27.173 0.20
28 -203.270 1.10 1.88300 40.8
29 16.518 7.00 1.58313 59.4
30 * -89.237
Aspheric data 1st surface
K = 0.00000e + 000 A 4 = 5.05206e-006 A 6 = -3.63429e-009 A 8 = 2.11935e-012
A10 = -1.41510e-016 A12 = -3.57290e-019 A14 = 1.42245e-022
4th page
K = -3.12496e + 000 A 4 = 3.80172e-005 A 6 = -6.43816e-008 A 8 = 1.70459e-011
A10 = 1.23661e-014
6th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.17599e-005 A 6 = -2.78334e-009 A 8 = 2.11164e-010
A10 = -7.67189e-013 A12 = 1.22364e-015
30th page
K = 0.00000e + 000 A 4 = 1.97099e-005 A 6 = 3.47379e-008 A 8 = -4.33773e-012
A10 = 7.33806e-014 A12 = 6.25102e-015
Various data focal length 11.33
F number 4.12
Angle of View 62.36
Statue height 21.64
Total lens length 171.35
BF 39.87
In the first to third embodiments, the case where the interchangeable lens holds information on the focus sensitivity according to the image height has been described. However, the image height can be changed to a lens-integrated image pickup apparatus in which the image pickup apparatus has a photographing optical system. Information on the focus sensitivity corresponding to may be held. In this case, the microcomputer of the imaging apparatus calculates the focus drive amount using the focus sensitivity corresponding to the defocus detection image height, and drives the focus lens.
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 Each embodiment described above is only a representative example, and various modifications and changes can be made to each embodiment in carrying out the present invention.
１００ 交換レンズ
１０５ フォーカスレンズ
１１０ レンズマイクロコンピュータ
１２０ メモリ
２００ カメラ本体（撮像装置）
２０９ カメラマイクロコンピュータ
100 Interchangeable Lens 105 Focus Lens 110 Lens Microcomputer 120 Memory 200 Camera Body (Imaging Device)
209 Camera microcomputer
Claims (8)
前記フォーカスレンズの単位移動量と前記光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶した記憶手段と、
前記レンズ装置が前記フォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記撮像装置に送信し、その後に前記撮像装置から前記フォーカス敏感度に関する情報の送信要求を受信することに応じて前記フォーカス敏感度に関する情報を前記撮像装置に送信する送信手段と、を有し、
前記フォーカス敏感度に関する情報は、像高に応じて異なる前記フォーカス敏感度の取得を可能とするための情報であることを特徴とするレンズ装置。 A lens apparatus having an imaging optical system including a focus lens, and an imaging apparatus that detects a defocus amount of the imaging optical system using a signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by the imaging optical system A lens device detachably attached to the lens device,
Storage means for storing information on focus sensitivity indicating a relationship between a unit movement amount of the focus lens and a displacement amount of the optical image;
In response to transmitting flag information indicating that the lens device stores information on the focus sensitivity to the imaging device, and subsequently receiving a transmission request for information on the focus sensitivity from the imaging device. Transmitting means for transmitting information on the focus sensitivity to the imaging device ;
The lens apparatus according to claim 1, wherein the information on the focus sensitivity is information for enabling acquisition of the focus sensitivity that varies depending on an image height.
前記送信手段は、受信した前記像高における前記フォーカス敏感度を、該フォーカス敏感度と前記デフォーカス量を用いて前記フォーカスレンズの駆動量を算出する前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。 Sensitivity acquisition means for receiving information about the image height when the defocus amount is detected from the imaging apparatus, and acquiring the focus sensitivity at the received image height using the information about the focus sensitivity. In addition ,
The transmission means transmits the focus sensitivity at the received image height to the imaging apparatus that calculates a drive amount of the focus lens using the focus sensitivity and the defocus amount. Item 4. The lens device according to Item 1.
前記レンズ装置が前記フォーカスレンズの単位移動量と前記光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記レンズ装置から受信し、その後に前記フォーカス敏感度に関する情報を前記レンズ装置から受信し、受信した前記フォーカス敏感度に関する情報と前記デフォーカス量を検出したときの像高に基づいて前記フォーカス敏感度を取得する敏感度取得手段と、
前記像高に応じたフォーカス敏感度と前記デフォーカス量とを用いて前記フォーカスレンズの駆動量を算出する駆動量算出手段とを有することを特徴とする撮像装置。 A lens device having a photographing optical system including a focus lens is detachably mounted, and a defocus amount of the photographing optical system is detected using a signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by the photographing optical system. An imaging device that
Flag information indicating that the lens device stores information on focus sensitivity indicating the relationship between the unit movement amount of the focus lens and the displacement amount of the optical image is received from the lens device , and then the focus Sensitivity acquisition means for receiving information on sensitivity from the lens apparatus, and acquiring the focus sensitivity based on the received information on the focus sensitivity and the image height when the defocus amount is detected;
An image pickup apparatus comprising: a drive amount calculation unit that calculates a drive amount of the focus lens using a focus sensitivity according to the image height and the defocus amount.
前記駆動量算出手段は、前記フォーカスレンズの駆動量Ｘを、
Ｘ＝ｄ（ｈ）／Ｓ（ｈ）
により算出することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。 When the defocus amount at the image height h is d (h) and the focus sensitivity at the image height h is S (h),
The drive amount calculation means calculates the drive amount X of the focus lens as follows:
X = d (h) / S (h)
The imaging device according to claim 5 , wherein the imaging device is calculated by:
前記レンズ装置が前記フォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記撮像装置に送信する処理を行わせ、
前記フラグ情報を前記撮像装置に送信した後に、前記撮像装置から前記フォーカス敏感度に関する情報の送信要求を受信することに応じて、前記フォーカス敏感度に関する情報を前記撮像装置に送信する処理を行わせることを特徴とするコンピュータプログラム。 A photographing optical system that includes a focus lens, and is removed from an imaging device that detects a defocus amount of the photographing optical system using a signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by the photographing optical system. A lens device that can be mounted, the relationship between a unit movement amount of the focus lens and a displacement amount of the optical image, and the acquisition of different focus sensitivities depending on the image height In the lens device computer that stores information about focus sensitivity,
So it line processing to be transmitted to the imaging device flag information indicating that the lens unit has stored information regarding the focus sensitivity,
After transmitting the flag information to the imaging device, in response to receiving a transmission request for information on the focus sensitivity from the imaging device, a process for transmitting the information on the focus sensitivity to the imaging device is performed. A computer program characterized by the above.
前記レンズ装置が前記フォーカスレンズの単位移動量と前記光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記レンズ装置から受信する処理と、
前記フラグ情報を受信した後に、前記フォーカス敏感度に関する情報を前記レンズ装置から受信する処理と、
受信した前記フォーカス敏感度に関する情報と前記デフォーカス量を検出したときの像高に基づいて前記フォーカス敏感度を取得する処理と、
前記像高に応じたフォーカス敏感度と前記デフォーカス量とを用いて前記フォーカスレンズの駆動量を算出する処理とを行わせることを特徴とするコンピュータプログラム。 A lens device having a photographing optical system including a focus lens is detachably mounted, and a defocus amount of the photographing optical system is detected using a signal obtained by photoelectrically converting an optical image formed by the photographing optical system. To the computer of the imaging device
A process of receiving flag information indicating that the lens device stores information on focus sensitivity indicating a relationship between a unit movement amount of the focus lens and a displacement amount of the optical image from the lens device ;
After receiving the flag information, a process of receiving information on the focus sensitivity from the lens device;
Processing for obtaining the focus sensitivity based on the received information on the focus sensitivity and the image height when the defocus amount is detected;
A computer program causing a process of calculating a driving amount of the focus lens using a focus sensitivity corresponding to the image height and the defocus amount.
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014224870A JP6087890B2 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE |
| CN201510541932.1A CN105407265B (en) | 2014-09-05 | 2015-08-28 | Interchangeable lens device, image capture apparatus and control method |
| US14/843,209 US10244157B2 (en) | 2014-09-05 | 2015-09-02 | Interchangeable lens apparatus and image capturing apparatus capable of acquiring in-focus state at different image heights, and storage medium storing focusing program |
| EP15002597.1A EP2993506B1 (en) | 2014-09-05 | 2015-09-03 | Interchangeable lens apparatus, image capturing apparatus and system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2014224870A JP6087890B2 (en) | 2014-11-05 | 2014-11-05 | LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2016090798A JP2016090798A (en) | 2016-05-23 |
| JP2016090798A5 JP2016090798A5 (en) | 2016-06-30 |
| JP6087890B2 true JP6087890B2 (en) | 2017-03-01 |
Family
ID=56017773
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2014224870A Active JP6087890B2 (en) | 2014-09-05 | 2014-11-05 | LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP6087890B2 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP7171331B2 (en) * | 2018-09-14 | 2022-11-15 | キヤノン株式会社 | Imaging device |
| US11803107B2 (en) | 2018-12-26 | 2023-10-31 | Nikon Corporation | Interchangeable lens, focus detecting device, and camera body |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4115211B2 (en) * | 2002-09-10 | 2008-07-09 | キヤノン株式会社 | Lens device, camera system and camera |
| JP5169499B2 (en) * | 2008-06-02 | 2013-03-27 | 株式会社ニコン | Imaging device and imaging apparatus |
| US8767119B2 (en) * | 2009-03-13 | 2014-07-01 | Panasonic Corporation | Interchangeable lens, camera body, and camera system |
| JP6523656B2 (en) * | 2014-10-30 | 2019-06-05 | オリンパス株式会社 | Focusing device and focusing method |
-
2014
- 2014-11-05 JP JP2014224870A patent/JP6087890B2/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2016090798A (en) | 2016-05-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP2993506B1 (en) | Interchangeable lens apparatus, image capturing apparatus and system | |
| US7130536B2 (en) | Electronic camera comprising an automatic focus device using a phase-difference sensor and method thereof | |
| JP5653035B2 (en) | Imaging apparatus, focus detection method, and control method | |
| JP2012022109A (en) | Optical system and optical device | |
| US8320755B2 (en) | Autofocusing zoom lens | |
| JP2009036844A (en) | Zoom lens, and photographic system having the same | |
| JP5868109B2 (en) | Optical apparatus, lens barrel, and automatic focusing method | |
| JP6478568B2 (en) | CONTROL DEVICE, IMAGING DEVICE, IMAGING SYSTEM, LENS DEVICE, CONTROL METHOD, PROGRAM, AND STORAGE MEDIUM | |
| JP5402298B2 (en) | Focus detection device and camera | |
| JP6065902B2 (en) | Correction optical system, attachment, waterproof lens port, waterproof camera case, and optical system | |
| JP2009282180A (en) | Viewing optical system and imaging apparatus using the same | |
| US8379135B2 (en) | Zoom lens and imaging apparatus including focus cam for converting rotation amounts into focus lens group movement | |
| JP6087890B2 (en) | LENS DEVICE AND IMAGING DEVICE | |
| JP5783445B2 (en) | Imaging device | |
| JP4560420B2 (en) | Imaging device | |
| JP2018148383A (en) | Imaging apparatus and imaging unit | |
| JP2006065080A (en) | Imaging device | |
| JP7362299B2 (en) | Lens device, camera, camera system, control method | |
| JP5700246B2 (en) | Imaging device | |
| JP2001350087A (en) | Automatic focusing device and camera system | |
| JP7024790B2 (en) | Interchangeable lens equipment, imaging equipment, imaging systems, and methods, and programs | |
| JP5991743B2 (en) | IMAGING DEVICE, IMAGING DEVICE CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
| JP6521629B2 (en) | CONTROL DEVICE, IMAGING DEVICE, CONTROL METHOD, AND PROGRAM | |
| JP2008145751A (en) | Shift optical system and imaging apparatus having the same | |
| JP2022059763A (en) | Aberration correction method, program, and image capturing device |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160406 |
|
| A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20160406 |
|
| A871 | Explanation of circumstances concerning accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A871 Effective date: 20160406 |
|
| A975 | Report on accelerated examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971005 Effective date: 20160607 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20160705 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20160829 |
|
| A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20161004 |
|
| A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20161202 |
|
| TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
| A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20170105 |
|
| A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20170202 |
|
| R151 | Written notification of patent or utility model registration |
Ref document number: 6087890 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R151 |