JP6508267B2 - interchangeable lens - Google Patents
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Images
Description
本発明は、交換レンズに関する。 The present invention relates to an interchangeable lens.
従来、球面収差によるレンズの像面最良位置の変動を考慮した自動焦点検出装置が知られている。例えば特許文献1には、使用絞り値データおよび被写体距離データから、レンズ設計に基づく球面収差の補正値を取得する自動焦点検出装置が記載されている。
2. Description of the Related Art Conventionally, there has been known an automatic focus detection device which takes into consideration fluctuations of the image plane best position of a lens due to spherical aberration. For example,
特許文献1に記載の自動焦点検出装置には、製造誤差によるバラツキの補正が行えないという問題があった。
本発明の課題は、好適な光学特性を有する交換レンズを提供することである。
The automatic focus detection device described in
An object of the present invention is to provide an interchangeable lens having suitable optical characteristics.
本発明の第1の態様によれば、交換レンズは、フォーカスレンズと絞りとを有する光学系と、撮像部を有するカメラに着脱可能な着脱可能部と、前記光学系による像が前記撮像部に合焦する合焦位置と前記フォーカスレンズの位置とのずれ量の検出、及び前記光学系による像のコントラストに基づく前記合焦位置の検出のいずれにも利用可能な像面位置の補正量を、前記絞りの絞り値と撮影距離または像倍率との組み合わせに基づいて記憶する記憶部を備える。 According to a first aspect of the present invention, interchangeable lens, an optical system having a diaphragm and a focus lens, and the camera detachable detachable unit having an imaging unit, the imaging unit images by the optical system detection of the amount of deviation between the focus position to focus the position of the focus lens, and the correction amount of the available for any image plane position of the detection of the focusing position based on the contrast of an image by the optical system, A storage unit is provided which stores based on a combination of the aperture value of the aperture and the photographing distance or the image magnification .
本発明によれば、好適な光学特性を有する交換レンズを提供することができる。 According to the present invention, it is possible to provide an interchangeable lens having suitable optical characteristics.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明の第1の実施の形態に係るカメラシステムの構成を示すブロック図である。カメラシステム1は、カメラボディ100と交換レンズ200を含む。カメラボディ100には、周知のレンズマウント機構により、交換レンズ200を装着することができる。なお、図1ではカメラボディ100と交換レンズ200をそれぞれ1つだけ図示しているが、実際には複数の種類のカメラボディと複数の種類の交換レンズが存在し、任意のカメラボディと交換レンズとを組み合わせて利用することが可能である。
First Embodiment
FIG. 1 is a block diagram showing a configuration of a camera system according to a first embodiment of the present invention. The
交換レンズ200は、カメラボディ100のみならず、検査装置300に装着することも可能である。交換レンズ200の製造時、交換レンズ200の製造者は、検査装置300に交換レンズ200を取り付け、検査装置300に後述する補正テーブル作成処理を実行させる。
The
図2は、カメラボディ100と交換レンズ200の構成を模式的に示す断面図である。図2に示すカメラは、いわゆる一眼レフレックス方式のデジタルカメラである。交換レンズ200には、複数のレンズ202、203、204から構成される撮影光学系と、開口部を有する絞り205が設けられている。なお、図1では撮影光学系を3つのレンズにより構成されるかのように図示しているが、いくつのレンズで構成されるようにしてもよい。また、図1では絞り205がレンズ203とレンズ204の間に設けられているが、周知のように、絞り205は撮影光学系の前方や後方にあってもよいし、他のレンズの間にあってもよい。
FIG. 2 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
撮影光学系に含まれるレンズ203は、撮影光学系のピント位置を調節するフォーカスレンズであり、不図示のアクチュエータにより撮影光学系の光軸Lに沿った方向Xに駆動させることができる。絞り205は、不図示のアクチュエータにより開口径(絞り径)Rを変化させることができる。
A
なお、以下の説明では、便宜上、交換レンズ200が有する撮影光学系の開放F値をF2.0、最短撮影距離を1メートル、焦点距離を50ミリメートルと仮定する。以下の説明は、上記のパラメータとは異なるパラメータの交換レンズ200にも適用可能であり、その場合には、上記の各パラメータを適宜読み替えればよい。
In the following description, for convenience, it is assumed that the open F-number of the imaging optical system of the
交換レンズ200は、マイクロプロセッサやその周辺回路から成るレンズ制御部201と、所定の制御プログラムや後述する補正テーブルを記憶するROM206とを有する。レンズ制御部201は、ROM206に予め記憶されている所定の制御プログラムを読み込んで実行することにより、交換レンズ200の各部を制御する。
The
カメラボディ100は、撮影光学系により結像された被写体像を撮像する、CCDやCMOS等の撮像素子102を有している。撮像素子102は、撮像面が撮影光学系の予定焦点面と一致するように配置されている。カメラボディ100内の、撮影光学系と撮像素子102の撮像面との間には、クイックリターンミラー103が設置されている。非撮影時、クイックリターンミラー103は撮影光学系の光路上に存在し、被写体光をフォーカシングスクリーン104およびペンタプリズム105の方向に反射する。撮影者は、ファインダー部107から接眼レンズ106を介して被写体像を視認することができる。
The
クイックリターンミラー103の裏面には、サブミラー108が設置されている。クイックリターンミラー103の表面(反射面)はハーフミラー加工されており、そこに入射した被写体光はクイックリターンミラー103を透過してサブミラー108に入射する。サブミラー108はこの光束をカメラボディ100の下方に反射させる。カメラボディ100の下方には、いわゆる瞳分割位相差検出方式の焦点検出を行う焦点検出装置109が設けられている。焦点検出装置109は、サブミラー108からの反射光を一対の再結像レンズにより一対の光束に瞳分割し、その一対の光束の位相差を検出する周知の方法により焦点検出を行い、デフォーカス量を検出する。
A
カメラボディ100は、マイクロプロセッサやその周辺回路から成るボディ制御部101を備える。ボディ制御部101は、不図示のメモリに予め記憶されている所定の制御プログラムを読み込んで実行することにより、カメラボディ100の各部を制御する。なお、ボディ制御部101やレンズ制御部201を、上記の制御プログラム相当の動作を行う電子回路により構成してもよい。
The
ボディ制御部101とレンズ制御部201は、レンズマウント周辺に設けられた不図示の電気接点を介して、相互に通信可能に構成されている。ボディ制御部101はこの電気接点を介したデータ通信により、例えばフォーカスレンズ203の駆動指令や絞り205の駆動指令をレンズ制御部201に送信する。またレンズ制御部201は、このデータ通信により、ROM206に記憶されている補正テーブルの一部または全部をボディ制御部101に送信する。なお、このデータ通信を、電気接点を介した電気信号の授受以外の方法(例えば無線通信や光通信等)により行ってもよい。
The
所定の自動焦点調節操作(例えば、不図示のレリーズスイッチの半押し操作)がなされると、ボディ制御部101は後述する自動焦点調節(AF)処理を実行する。このAF処理により、フォーカスレンズ203が駆動され。被写体にピントが合わせられる。
When a predetermined automatic focusing operation (for example, a half depression operation of a release switch (not shown)) is performed, the
所定の静止画撮影操作(例えば、不図示のレリーズスイッチの全押し操作)がなされると、ボディ制御部101は撮影制御を行う。このときボディ制御部101は、クイックリターンミラー103およびサブミラー108を、被写体光を遮らない退避位置に移動させた後、絞り205を撮影F値に対応する開口径まで駆動させるための駆動指令をレンズ制御部201に送信する。レンズ制御部201はこの駆動指令に応じて絞り205を駆動する。その後、ボディ制御部101は不図示のシャッター等を制御し、撮像素子102に被写体像を撮像させる。そして、撮像素子102から出力される撮像信号に種々の画像処理を加え、静止画像データを生成して不図示の記憶媒体(例えばメモリカード等)に記憶する。
When a predetermined still image shooting operation (for example, full-press operation of a release switch (not shown)) is performed, the
カメラボディ100の背面には、例えば液晶等の表示素子により構成されるモニター110が設けられている。ボディ制御部101はこのモニター110を用いて、例えば撮影した静止画像データや動画像データの再生、撮影パラメータ(F値やシャッタースピード等)の設定メニューの表示、動画撮影中のスルー画の表示などを行う。
On the back of the
図3は、検査装置300の構成を模式的に示す断面図である。検査装置300は、カメラボディ100と同様のマウント機構を備え、交換レンズ200をカメラボディ100と同様に装着可能である。検査装置300には、撮像素子302と、クイックリターンミラー303と、サブミラー308と、焦点検出装置309とが、カメラボディ100が有する同名称の各部と同様の配置で据え付けられている。検査制御部301は、前述のボディ制御部101と同様に、不図示の電気接点を介してレンズ制御部201と相互に通信可能である。
FIG. 3 is a cross-sectional view schematically showing the configuration of the
(自動焦点調節の説明)
次に、ボディ制御部101が実行する自動焦点調節(AF)処理について説明する。ボディ制御部101は、いわゆるコントラスト検出方式の焦点検出を行うAF処理(以下、コントラストAF処理と称する)と、いわゆる瞳分割位相差検出方式の焦点検出を行うAF処理(以下、位相差AF処理と称する)と、の2種類のAF処理を実行可能に構成されている。ボディ制御部101が、撮影状況や被写体の特性等に応じてこれら2種類のAF処理を使い分けるようにしてもよいし、ユーザの明示的な指示に基づいてどちらかのAF処理を実行するようにしてもよい。
(Description of auto focus adjustment)
Next, an automatic focusing (AF) process performed by the
ボディ制御部101によるコントラスト検出方式のAF処理について説明する。ボディ制御部101は、撮像素子102から出力される撮像信号を用いて周知のコントラスト検出演算を行う。ボディ制御部101はこのコントラスト検出演算を、フォーカスレンズ203を所定範囲(例えば至近側の駆動限界位置と無限遠側の駆動限界位置との間)で駆動させながら行い、焦点評価値(コントラスト値)がピークとなるフォーカスレンズ203の位置を検出することにより、自動焦点調節を行う。なおボディ制御部101は、少なくともコントラスト検出方式のAF処理を実行している間、クイックリターンミラー103を光路から退避させる。
The AF processing of the contrast detection method by the
コントラストAFを行う際、絞り径Rはできるだけ大きくして、より多くの光が撮像素子102に取り込まれるようにすることが望ましい。例えば、ボディ制御部101はコントラストAFを開放絞り(F2.0)で行い、撮影時には絞り径Rを撮影絞りに駆動して撮影を行う。つまりボディ制御部101は、絞り径Rを、コントラストAF処理の実行時と撮影時とで異ならせる。換言すると、ボディ制御部101は、コントラストAF処理を実行する時の瞳領域の形状と、撮影時の瞳領域の形状とを異ならせる。このように、絞り径R(瞳領域の形状)を変化させると、被写体像の最適な結像位置である最良像面位置(最良のピント位置)が変動する。
When performing contrast AF, it is desirable that the aperture diameter R be as large as possible so that more light is taken into the
図4は、最良像面位置の変動を模式的に示した図であり、図4(a)では絞り205の絞り径RがR1であるときの様子を、図4(b)では絞り205の絞り径RがR2(<R1)であるときの様子を図示している。なお、図4では便宜上、複数のレンズ202、203、204から成る撮影光学系31を、1枚の薄肉レンズとして図示している。
FIG. 4 is a view schematically showing the fluctuation of the best image plane position, and FIG. 4A shows the situation when the diaphragm diameter R of the
いま、撮影距離Dに位置する被写体40のある一点30から出射した被写体光を考える。図4(a)に示すように、一点30からの被写体光のうち、撮影光学系31の光軸L近傍の瞳33,34を通過した光束(像高の低い領域からの光束)の焦点位置37と、撮影光学系31の端部近傍の瞳32,35を通過した光束(像高の高い領域からの光束)の焦点位置36には、球面収差等に起因した位置ずれ38が生じる。光学設計時には、このずれを考慮して最良像面位置(撮像に最適な結像位置)39を決定し、撮像面がこの最良像面位置39とした状態を合焦状態として扱う。
Now, let us consider subject light emitted from one
図4(b)のように絞り205を絞り込むと、撮影光学系31の端部近傍の瞳32,35に向かった被写体光は絞り205により遮られ、撮像に使われなくなる。このとき、位置ずれ44の範囲が変化し、最良像面位置45も変化する。従って、例えば図4(a)の状態でAFを行い最良像面位置39を決定しても、その最良像面位置39は図4(b)の状態における最良像面位置45と異なる。この絞り径Rによる最良像面位置45の変動量46は、被写体の位置、すなわち撮影距離Dの変化に応じて変化する。また、この変動量46は、製造時のばらつき、すなわち各レンズ個体の個体差の影響を受ける。
When the
次に、ボディ制御部101による瞳分割位相差検出方式のAF処理について説明する。焦点検出装置109は、撮影光学系31の一対の異なる瞳からの被写体光を別々に受光し、その受光出力同士の位相差を検出する。以下の説明では、図4(a)に示す瞳32,35が位相差の検出に利用されるものとする。焦点検出装置109は、検出した位相差に基づいてデフォーカス量を算出し、ボディ制御部101に出力する。ボディ制御部101は、このデフォーカス量に応じた距離だけフォーカスレンズ203を駆動させることにより、自動焦点調節を行う。
Next, AF processing of the pupil division phase difference detection method by the
焦点検出装置109が焦点検出に用いる瞳32,35は予め定められている。焦点検出時、絞り径Rは少なくとも瞳32,35からの光束が蹴られない程度の大きさとする。例えば開放絞りであれば、瞳32,35からの光束は蹴られない。ボディ制御部101は、絞り205を開放絞り(F2.0)に駆動してから焦点検出装置109に焦点検出を行わせ、その結果に基づいて目的とする被写体にピントを合わせる。ボディ制御部101は、その後、撮影絞りまで絞り205を絞り込み、撮影を行う。
The
焦点検出装置109は図4(a)に示した瞳32,35からの光束を用いて焦点検出を行う。一方、撮像に用いられる光束は、瞳32,35からの光束ではない。例えば、瞳32,35を含むより広い範囲の光束が利用されることもあれば、瞳32,35よりも狭い範囲の光束が利用されることもある。いずれの場合についても、位相差検出AFに用いる瞳領域の形状は、撮影時の瞳領域の形状(光軸を中心とする略円形状)とは異なっている。従って、コントラストAFの説明において述べた通り、AF時の最良像面位置が撮影時の最良像面位置とは異なることがある。
The
検査装置300は、以上に説明した、瞳領域の形状(絞り径R)および撮影距離Dの変化に応じた最良像面位置の変動を計測し、後述する補正テーブルを作成する。検査装置300による計測は交換レンズ200の個体ごとに行われるので、補正テーブルは同一機種であってもそれぞれ異なる内容になる。検査装置300は、実測した結果に基づいて補正テーブルを作成し、当該交換レンズ200のROM206に記憶する。カメラボディ100は、交換レンズ200のROM206に記憶されている補正テーブルを参照することにより、最良像面位置の変動を考慮したAF処理を行う。
The
(補正テーブルの説明)
図5は、補正テーブルの一例を示す図である。補正テーブルは、図5(a)に示す位相差AF用の第1補正テーブル60と、図5(b)に示すコントラストAF用の第2補正テーブル70とから成る。
(Description of correction table)
FIG. 5 is a diagram showing an example of the correction table. The correction table is composed of a first correction table 60 for phase difference AF shown in FIG. 5A and a second correction table 70 for contrast AF shown in FIG. 5B.
図5(a)に示す位相差AF用の第1補正テーブル60には、像倍率(概ね撮影距離Dの逆数と等しい)とF値の組み合わせごとに、フォーカスレンズ203のずらし量が記憶されている。以下、具体例を挙げて、この「フォーカスレンズ203のずらし量」の意味を説明する。
In the first correction table 60 for phase difference AF shown in FIG. 5A, the shift amount of the
例えば図5(a)では、像倍率が「0」、F値が「F4.0」の欄に、「D11」という値が格納されている。これは、「像倍率が0(すなわち撮影距離Dが無限遠)で、絞り205のF値がF4.0である場合、焦点検出装置109により検出されたデフォーカス量が0になるレンズ位置から、フォーカスレンズ203をD11だけ動かした位置が真の合焦位置である」ということを意味する。換言すると、「撮影距離Dが無限遠で、撮影F値がF4.0である場合、焦点検出装置109により検出されるデフォーカス量が「0」になるようにフォーカスレンズ203を駆動した位置よりも、そこから「D11」だけずれた位置にフォーカスレンズ203を動かした方が、よりよい撮影結果を得ることができる」ということを意味する。なお、正のずらし量は至近方向、負のずらし量は無限遠方向を表す。
For example, in FIG. 5A, the value of "D11" is stored in the column of the image magnification "0" and the F value "F 4.0". This is from the lens position where the defocus amount detected by the
カメラボディ100は、撮影距離が無限遠で撮影F値がF4.0のとき、焦点検出装置109から出力されるデフォーカス量が0となる位置までフォーカスレンズ203を動かした後、D11だけフォーカスレンズ203を駆動させる。こうすることで、焦点検出装置109から出力されるデフォーカス量は0でなくなるが、実際にはそこが撮影に最適なピント位置である。
The
図5(b)に示すコントラストAF用の第2補正テーブル70には、像倍率とF値の組み合わせごとに、フォーカスレンズ203のずらし量が記憶されている。
In the second correction table 70 for contrast AF shown in FIG. 5B, the shift amount of the
コントラストAFの場合、位相差AFとは異なり、AF時のF値が毎回同一とは限らない。例えば、F2.0でコントラストAFを実行した後、F5.6で撮影を行うこともあれば、F2.8でコントラストAFを行った後、F2.0で撮影を行うこともある。第2補正テーブル70には、F2.0(開放F値)を基準とした「フォーカスレンズ203のずらし量」が格納されているが、第2補正テーブル70からずらし量を適宜選択して演算を行うことにより、任意のF値によりコントラストAFおよび撮影を行う場合の最適なずらし量を取得することができる。
In the case of contrast AF, unlike phase difference AF, the F value at the time of AF is not always the same. For example, after contrast AF is performed at F2.0, shooting may be performed at F5.6, and after contrast AF is performed at F2.8, shooting may be performed at F2.0. Although “the shift amount of the
例えば図5(b)では、像倍率が「0」、F値が「F4.0」の欄に、「D51」という値が格納されている。これは、「像倍率が0(すなわち撮影距離Dが無限遠)で、F値がF4.0である場合、像倍率が0でF値がF2.0のときにコントラスト値(焦点評価値)がピークになるレンズ位置から、フォーカスレンズ203をD51だけ動かした位置が真の合焦位置である」ということを意味する。換言すると、「像倍率が0のまま、F2.0でコントラストAFを行い、その後絞り205をF4.0に絞り込むと、最適なピント位置がF2.0のときから(フォーカスレンズ203の位置換算で)D51だけずれる」ということを意味する。
For example, in FIG. 5B, the value of "D51" is stored in the column of the image magnification "0" and the F value "F 4.0". “When the image magnification is 0 (that is, the photographing distance D is infinity) and the F value is F4.0, the contrast value (focus evaluation value) when the image magnification is 0 and the F value is F2.0 This means that the position at which the
他方、像倍率が「0」、F値が「F8.0」の欄には、「D52」という値が格納されている。カメラボディ100は、撮影距離Dが無限遠でAF時のF値がF4.0、撮影F値がF8.0のとき、AF実行後に(D52−D51)だけフォーカスレンズ203を駆動させる。これにより、撮影時のF値に対する最適なピント位置を得ることができる。
On the other hand, in the fields where the image magnification is "0" and the F value is "F8.0", the value "D52" is stored. The
図6(a)は、ボディ制御部101が実行する位相差AF処理のフローチャートである。ステップS400でボディ制御部101は、絞り205に開放F値(F2.0)を設定する。ステップS410でボディ制御部101は、焦点検出装置109に位相差検出方式の焦点検出を実行させ、焦点検出装置109からデフォーカス量Dfを取得する。
FIG. 6A is a flowchart of phase difference AF processing performed by the
ステップS420でボディ制御部101は、デフォーカス量Dfが0であるか否かを判定する。デフォーカス量Dfが0でなければボディ制御部101は処理をステップS430に進める。ステップS430でボディ制御部101は、デフォーカス量Dfをレンズ駆動量に変換し、そのレンズ駆動量だけフォーカスレンズ203を駆動する。その後、ボディ制御部101は処理をステップS410に進め、デフォーカス量Dfが0になるまでステップS410〜S430の処理を繰り返す。
In step S420, the
ステップS420においてデフォーカス量Dfが0であった場合、ボディ制御部101は処理をステップS440に進める。ステップS440においてボディ制御部101は、レンズ制御部201から取得した撮影光学系31の現在の撮影距離と、ユーザにより予め設定された撮影F値とに基づいて、対応するずらし量を図5(a)に示した第1補正テーブル60から取得する。なお、撮影F値はボディ制御部101が撮影環境に応じて適宜決定してもよい。ステップS450でボディ制御部101は、ステップS440で取得したずらし量だけフォーカスレンズ203を駆動する。
If the defocus amount Df is 0 in step S420, the
図6(b)は、ボディ制御部101が実行するコントラストAF処理のフローチャートである。ステップS500でボディ制御部101は、絞り205に所定のAF用F値を設定する。AF用F値は、例えば周知の露出演算等により、できるだけ開放寄りで且つ光量が飽和しない程度のF値とする。
FIG. 6B is a flowchart of the contrast AF process performed by the
ステップS510でボディ制御部101は、撮像素子102により撮像を行う。ステップS520でボディ制御部101は、撮像結果からコントラスト量を検出する。ステップS530でボディ制御部101は、ステップS520でコントラスト量のピークを検出したか否かを判定する。
In step S510, the
ピークを検出しなかった場合、ボディ制御部101は処理をステップS540に進め、コントラスト量のピークを検出するためにフォーカスレンズ203を駆動する。その後、ボディ制御部101は処理をステップS510に進め、コントラスト量のピークが検出されるまでステップS510〜S540の処理を繰り返す。
If no peak is detected, the
ステップS530においてコントラスト量のピークが検出された場合、ボディ制御部101は処理をステップS550に進める。ステップS550においてボディ制御部101は、レンズ制御部201から取得した撮影光学系31の現在の撮影距離Dと、ステップS500で設定したAF用F値とに基づいて、対応するずらし量を図5(b)に示した第2補正テーブル70から取得する。以下、ここで取得したずらし量をずらし量1と称する。
If the peak of the contrast amount is detected in step S530, the
ステップS560でボディ制御部101は、レンズ制御部201から取得した撮影光学系31の現在の撮影距離Dと、ユーザにより予め設定された撮影F値とに基づいて、対応するずらし量を図5(b)に示した第2補正テーブル70から取得する。以下、ここで取得したずらし量をずらし量2と称する。
In step S560, the
ステップS570でボディ制御部101は、(ずらし量2−ずらし量1)だけフォーカスレンズ203を駆動する。これにより、撮影F値において最適なピント位置(最良像面位置)が得られる。
In step S570, the
(検査装置300による測定手順の説明)
図7は、検査制御部301が実行する補正テーブル作成処理のフローチャートである。検査制御部301は交換レンズ200の製造時にこの補正テーブル作成処理を実行し、当該交換レンズ200の補正テーブルを作成する。
(Description of measurement procedure by inspection device 300)
FIG. 7 is a flowchart of the correction table creation process performed by the
まずステップS100において、検査制御部301が、撮影距離1メートルの地点への測定チャートの設置を待機する。測定チャートは、例えば白紙に所定間隔の縦縞や横縞を印刷したものである。検査スタッフが測定チャートを設置すると、検査制御部301は処理をステップS110に進める。ステップS110で検査制御部301は、後述する第1測定処理を実行する。この第1測定処理によって、1メートルの撮影距離に関する測定結果が得られる。
First, in step S100, the
次に検査制御部301は、ステップS120で、焦点距離の30倍の撮影距離(1.5メートル)の地点への測定チャートの設置を待機する。検査スタッフが測定チャートを設置すると、検査制御部301は処理をステップS130に進める。ステップS130で検査制御部301は、後述する第1測定処理を実行する。この第1測定処理によって、1.5メートルの撮影距離に関する測定結果が得られる。
Next, in step S120, the
次に検査制御部301は、ステップS140で、焦点距離の60倍の撮影距離(3メートル)の地点への測定チャートの設置を待機する。検査スタッフが測定チャートを設置すると、検査制御部301は処理をステップS150に進める。ステップS150で検査制御部301は、後述する第1測定処理を実行する。この第1測定処理によって、3メートルの撮影距離に関する測定結果が得られる。
Next, in step S140, the
最後に検査制御部301は、ステップS160において、ステップS110、S130、S150でそれぞれ実行した第1測定処理の結果から、図5に示した補正テーブルを作成して出力する。この出力は、測定対象の交換レンズ200内のROM206に書き込まれる。なお、測定結果から補正テーブルを作成する方法については後に詳述する。
Finally, in step S160, the
図8(a)は、図7に示した補正テーブル作成処理から呼び出される第1測定処理のフローチャートである。まずステップS200において、検査制御部301は、絞り205をF2.0(開放絞り)に設定する。ステップS210において検査制御部301は、後述する第2測定処理を呼び出す。
FIG. 8A is a flowchart of a first measurement process called from the correction table creation process shown in FIG. 7. First, in step S200, the
ステップS220において検査制御部301は、絞り205をF4.0に設定し、ステップS230において後述する第2測定処理を呼び出す。ステップS240において検査制御部301は、絞り205をF8.0に設定し、ステップS250において後述する第2測定処理を呼び出す。
In step S220, the
図8(b)は、図8(a)に示した第1測定処理から呼び出される第2測定処理のフローチャートである。まずステップS300において、検査制御部301は、撮像素子302により被写体像を撮像する。ステップS310で検査制御部301は、撮像信号のコントラスト量(焦点評価値)を検出する。ステップS320において検査制御部301は、現在のコントラスト量(焦点評価値)がピーク(極大)であるか否かを判定する。コントラスト量(焦点評価値)がピーク(極大)でなかった場合にはステップS330に進む。ステップS330で検査制御部301は、一定方向にフォーカスレンズ203を駆動させ、処理をステップS310に進める。検査制御部301は、ステップS310〜S330を繰り返し実行してフォーカスレンズ203の駆動とコントラスト量(焦点評価値)の検出とを繰り返し、いわゆる山登り法によりコントラスト量(焦点評価値)がピーク(極大)となるフォーカスレンズ203のレンズ位置を特定する。
FIG. 8B is a flowchart of a second measurement process called from the first measurement process shown in FIG. First, in step S300, the
ステップS320において、コントラスト量(焦点評価値)がピーク(極大)であった場合、検査制御部301は処理をステップS340に進める。ステップS340で検査制御部301は、フォーカスレンズ203の現在位置を記憶する。ステップS350で検査制御部301は、焦点検出装置309に位相差検出方式の焦点検出を行わせ、デフォーカス量を取得する。つまり検査制御部301は、図8(b)に示す第2測定処理において、コントラスト方式のAFにより合焦状態を得た後、その合焦状態における焦点検出装置309のデフォーカス量出力を取得する。
In step S320, if the contrast amount (focus evaluation value) is a peak (maximum), the
次に、図7のステップS160における検査制御部301の補正テーブル作成方法について詳述する。図7〜8で説明した処理を実行することにより、検査制御部301は下記のレンズ位置LP1〜LP9と、デフォーカス量Df1〜Df9を得る。
LP1:撮影距離=3メートル(焦点距離×60)、F値=F2.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df1:上記LP1記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP2:撮影距離=3メートル、F値=F4.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df2:上記LP2記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP3:撮影距離=3メートル、F値=F8.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df3:上記LP3記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP4:撮影距離=1.5メートル(焦点距離×30)、F値=F2.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df4:上記LP4記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP5:撮影距離=1.5メートル、F値=F4.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df5:上記LP5記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP6:撮影距離=1.5メートル、F値=F8.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df6:上記LP6記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP7:撮影距離=1メートル(至近位置)、F値=F2.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df7:上記LP7記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP8:撮影距離=1メートル、F値=F4.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df8:上記LP8記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
LP9:撮影距離=1メートル、F値=F8.0のとき、コントラストが極大となるフォーカスレンズ203の位置
Df9:上記LP9記憶時に焦点検出装置309が出力するデフォーカス量
Next, the correction table creation method of the
LP1: The position of the
検査制御部301は、次式により、図5(a)、(b)に示す補正テーブルの値D20,D30,D40,D21,D31,D41,D22,D32,D42,D60,D70,D80,D61,D71,D81,D62,D72,D82を算出する。なお、次式において、デフォーカス量をフォーカスレンズ203の移動量に換算するための所定係数をKとする。
D20=Df1×K
D30=Df4×K
D40=Df7×K
D21=(Df2−Df1)×K
D31=(Df5−Df4)×K
D41=(Df8−Df7)×K
D22=(Df3−Df1)×K
D32=(Df6−Df4)×K
D42=(Df9−Df7)×K
D60=0
D70=0
D80=0
D61=LP2−LP1
D71=LP5−LP4
D81=LP8−LP7
D62=LP3−LP1
D72=LP6−LP4
D82=LP8−LP7
The
D20 = Df1 × K
D30 = Df4 × K
D40 = Df7 × K
D21 = (Df2-Df1) × K
D31 = (Df5-Df4) × K
D41 = (Df8-Df7) x K
D22 = (Df3-Df1) × K
D32 = (Df6-Df4) × K
D42 = (Df9-Df7) x K
D60 = 0
D70 = 0
D80 = 0
D61 = LP2-LP1
D71 = LP5-LP4
D81 = LP8-LP7
D62 = LP3-LP1
D72 = LP6-LP4
D82 = LP8-LP7
なお、撮影距離=無限遠、F値=F2.0に対応するD10の値は、D20,D30,D40に基づく外挿演算により決定する。これは、無限遠の位置に測定チャートを置くことはできないためである。D11,D12,D50,D51,D52についても同様に、外挿演算により算出された値とする。また検査制御部301は、図5に示した補正テーブルにおいて「*」と記載された欄に、上述の各式により得られた値に基づく外挿演算による補間値を演算して格納する。
Note that the value of D10 corresponding to the shooting distance = infinity and F value = F2.0 is determined by extrapolation based on D20, D30, and D40. This is because the measurement chart can not be placed at infinity. The same applies to D11, D12, D50, D51, and D52, which are calculated by extrapolation. Further, the
上述した第1の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)交換レンズ200は、撮影光学系31の一対の瞳領域32,35の各々を通過した一対の光束に基づく瞳分割位相差検出方式の自動焦点調節(AF)制御と、被写体像のコントラスト量に基づくコントラスト検出方式の自動焦点調節(AF)制御と、の各々において利用可能な、撮影F値と撮影距離Dとの複数通りの組み合わせの各々に対応する最良像面位置の補正量を記憶するROM206を備える。このようにしたので、レンズの製造誤差によるバラツキを補正することができる。また、瞳分割位相差検出方式の自動焦点調節制御とコントラスト検出方式の自動焦点調節制御との両方に対応することができる。
According to the camera system according to the first embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The
(2)ROM206は、撮影F値と撮影距離との複数通りの組み合わせの各々に対応する補正量を、組み合わせ毎に2つ記憶し、その2つの補正量は、一方が瞳分割位相差検出方式の自動焦点調節制御で利用可能な補正量であり第1補正テーブル60に格納され、他方がコントラスト検出方式の自動焦点調節制御で利用可能な補正量であり第2補正テーブル70に格納される。このようにしたので、瞳分割位相差検出方式の自動焦点調節制御とコントラスト検出方式の自動焦点調節制御との両方に対応することができる。
(2) The
(第2の実施の形態)
上述した第1の実施の形態では、補正テーブルは、位相差AF用の第1補正テーブル60と、コントラストAF用の第2補正テーブル70とを含んでいた。補正テーブルは、位相差AFにもコントラストAFにも用いることができる、単一の補正テーブルとすることもできる。本実施形態では、第1の実施の形態と同様の構成を備えるカメラシステムにおいて、この単一の補正テーブルを利用する方法について説明する。なお、以下の説明において、第1の実施の形態と同一の箇所については第1の実施の形態と同一の符号を付し説明を省略する。
Second Embodiment
In the first embodiment described above, the correction table includes the first correction table 60 for phase difference AF and the second correction table 70 for contrast AF. The correction table can also be a single correction table, which can be used for phase difference AF or contrast AF. In this embodiment, a method of using this single correction table in a camera system having the same configuration as that of the first embodiment will be described. In the following description, the same parts as those of the first embodiment are denoted by the same reference numerals as those of the first embodiment, and the description thereof is omitted.
本実施形態の交換レンズ200内のROM206には、補正テーブルとして、図5(a)に示した第1補正テーブル60のみを有している。位相差AF処理は第1の実施の形態と同様に行えばよい。一方、コントラストAF処理は、第1補正テーブル60の値を用いて行う。第1実施形態のコントラストAF処理では、撮影距離DおよびAF時のF値の組み合わせに対応するずらし量1と、撮影距離Dおよび撮影F値の組み合わせに対応するずらし量2とを第2補正テーブル70から取得し、(ずらし量2−ずらし量1)だけフォーカスレンズ203を動かしていた。本実施形態では、同様の処理を、第2補正テーブル70の代わりに第1補正テーブル60を用いて行う。第1補正テーブル60には、位相差AFに利用される瞳と解放瞳との収差補正量が、図7および図8に示した処理により既に含まれている。そのため、第1補正テーブル60のみであっても、位相差AFおよびコントラストAFに対応することが可能である。
The
上述した第2の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)ROM206は、撮影F値と撮影距離Dとの複数通りの組み合わせの各々に対応する補正量を、組み合わせ毎に1つ記憶し、その1つの補正量は、瞳分割位相差検出方式の自動焦点調節制御とコントラスト検出方式の自動焦点調節制御とのいずれにも利用可能である。このようにしたので、第1の実施の形態に比べて、ROM206のデータ量を削減することができる。
According to the camera system of the second embodiment described above, the following effects can be obtained.
(1) The
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。 The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or more of the modifications can be combined with the above-described embodiment.
(変形例1)
図5に示した補正テーブルの内容は一例であり、補正テーブルの構成を図5と異なるものとすることができる。例えば、像倍率やF値をより細かく分割して、より多数の「ずらし量」を格納してもよい。また、図5において、どの欄に補間値を格納し、どの欄に実際に測定された値を格納するかは、任意に定めることができる。例えば、より多数の欄に実測したずらし量を格納するようにしてもよい。更に、補間値は、予め格納しておいてもよいし、カメラボディ100からの要求に応じてレンズ制御部201が適宜生成してカメラボディ100に送信するようにしてもよい。あるいは、ボディ制御部101が適宜生成するようにしてもよい。
(Modification 1)
The content of the correction table shown in FIG. 5 is an example, and the configuration of the correction table can be different from that in FIG. For example, the image magnification and the F value may be divided more finely to store more “shift amounts”. Further, in FIG. 5, it can be arbitrarily determined in which column the interpolation value is stored and in which column the actually measured value is stored. For example, the measured shift amounts may be stored in more columns. Furthermore, the interpolation value may be stored in advance, or may be appropriately generated by the
(変形例2)
検査装置300による「ずらし量」の計測方法は、上述した各実施形態において説明したものと異なっていてよい。例えば、フォーカスレンズ203を駆動する代わりに、撮像素子302をピエゾ素子等により光軸Lに対して前後方向に駆動させ、最良像面位置の変化を計測してもよい。また、測定チャートを光軸Lに対して前後方向に移動させることにより、最良像面位置の変化を計測してもよい。これらの変形例を適用する場合、フォーカスレンズ203は撮影距離Dに併せて固定し計測を行えばよい。なお、測定チャートを移動させる場合は、最良像面位置を得られた測定チャートの移動距離を、撮影光学系31による結像面の移動距離に変換する必要がある。
(Modification 2)
The measuring method of the "shift amount" by the
(変形例3)
本発明を、焦点距離が可変ないわゆるズームレンズに適用することもできる。この場合、交換レンズ200に、図5に示した補正テーブルを焦点距離毎に複数記憶させればよい。つまり、三次元の補正テーブルを用意すればよい。
(Modification 3)
The present invention can also be applied to a so-called zoom lens whose focal length is variable. In this case, a plurality of correction tables shown in FIG. 5 may be stored in the
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。 The present invention is not limited to the above embodiment as long as the features of the present invention are not impaired, and other embodiments considered within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .
100…カメラボディ、200…交換レンズ、300…検査装置 100: Camera body, 200: Interchangeable lens, 300: Inspection device
Claims (6)
撮像部を有するカメラに着脱可能な着脱可能部と、
前記光学系による像が前記撮像部に合焦する合焦位置と前記フォーカスレンズの位置とのずれ量の検出、及び前記光学系による像のコントラストに基づく前記合焦位置の検出のいずれにも利用可能な像面位置の補正量を、前記絞りの絞り値と撮影距離または像倍率との組み合わせに基づいて記憶する記憶部を備える交換レンズ。 An optical system having a focus lens and a stop;
A detachable unit attachable to and detachable from a camera having an imaging unit;
Use the detected deviation amount of the image by the optical system is in-focus position to focus on the imaging unit and the position of the focus lens, and either of the detection of the focusing position based on the contrast of an image by the optical system An interchangeable lens comprising: a storage unit configured to store a correction amount of a possible image plane position based on a combination of an aperture value of the aperture and a photographing distance or an image magnification .
前記記憶部は、前記絞りの絞り値と、撮影距離または像倍率との複数の組み合わせ毎に前記補正量を記憶する交換レンズ。 In the interchangeable lens according to claim 1,
The storage unit is an interchangeable lens that stores the correction amount for each of a plurality of combinations of an aperture value of the aperture and an imaging distance or an image magnification.
前記記憶部は、前記撮像部で撮像を行うための前記絞りの絞り値または前記ずれ量の検出のための前記絞りの絞り値またはコントラストに基づく前記合焦位置の検出のための前記絞りの絞り値と、前記撮影距離または前記像倍率との組み合わせ毎に前記補正量を記憶する交換レンズ。 In the interchangeable lens according to claim 2,
The storage unit is configured to detect the in-focus position based on an aperture value of the aperture for performing imaging with the imaging unit or an aperture value or contrast of the aperture for detecting the shift amount. An interchangeable lens that stores the correction amount for each combination of a value and the photographing distance or the image magnification.
前記補正量に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる移動部を備える交換レンズ。 The interchangeable lens according to any one of claims 1 to 3.
An interchangeable lens comprising: a moving unit configured to move the focus lens based on the correction amount.
前記ずれ量の検出のための前記絞りの絞り値と前記撮影距離または前記像倍率との組み合わせ毎に記億された補正量と、コントラストに基づく前記合焦位置の検出のための前記絞りの絞り値と前記撮影距離または前記像倍率との組み合わせ毎に記億された前記補正量とに基づいて前記フォーカスレンズを移動させる移動部を備える交換レンズ。 In the interchangeable lens according to claim 3,
The amount of correction stored for each combination of the aperture value of the aperture for detecting the displacement amount and the photographing distance or the image magnification, and the aperture of the aperture for detecting the in-focus position based on contrast An interchangeable lens comprising: a moving unit configured to move the focus lens based on the correction amount stored for each combination of the value and the photographing distance or the image magnification.
前記記憶部は、前記光学系による像が結像する像面位置の補正量を記憶する交換レンズ。 In the interchangeable lens according to any one of claims 1 to 5,
The storage unit is an interchangeable lens that stores a correction amount of an image plane position on which an image by the optical system is formed.
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