JPH05188269A - 撮影レンズ装置とカメラシステム - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮影距離に関する情報を正確にカメラボディ
へ伝えることを可能とする。 【構成】 カメラ本体に取付可能であって、取り付けら
れたときに接続される電気的接点を介して、そのカメラ
本体側へデータを転送することが可能であり、合焦用レ
ンズ群の光軸上の絶対位置を検出するエンコーダ装置１
１３と，エンコーダ装置の出力に応じた設定撮影距離を
表す撮影距離データおよび実際の実撮影距離と前記撮影
距離データの表す前記設定撮影距離との誤差の取り得る
量に対応した撮影距離誤差データとを記憶する記憶手段
１０７，１０９と，撮影距離データと前記撮影距離誤差
データとを出力する出力装置１０５を有する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、撮影レンズが現在セッ
トされている撮影距離に関する情報を、カメラボディに
伝える撮影レンズ装置とカメラシステムに関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】撮影時において、撮影距離に関する情
報、例えば、主要被写体までの距離である撮影距離の情
報や、被写体の画面上での大きさを表す撮影倍率の情報
は、さまざまな用途、例えば、ストロボ撮影時の露出制
御や、画面内の複数部分を個別に測光して露出の決定を
行うマルチパターン測光などに使用でき、カメラを多機
能化するうえで重要な情報である。

【０００３】これに対して、例えば、特開昭５９−４６
６３１号では、レンズ鏡筒の距離操作部材の移動量に対
応した撮影距離データを、レンズ鏡筒内に設けられたＲ
ＯＭに記憶しておき、距離操作部材の位置を検出し、そ
れに対応した撮影距離データをカメラボディに転送する
カメラシステムを提案している。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかし、上記した従来
の技術においては、撮影距離の情報を設定撮影距離のア
ペックス値に対応したデータで表す（特開昭５９−４６
６３１号に記載）点についての記載はあるが、具体的な
データ形式や、撮影距離に関する情報をいかにして正確
にカメラボディへ伝えるかという点については明確にさ
れていない。

【０００５】つまり、合焦用レンズの絶対位置を検出し
て、位置に対応する撮影距離の値をデータとして出力し
ても、得られる撮影距離の値は種々の要因による誤差を
持っている。例えば、エンコーダの位置検出誤差や、光
学系の製造誤差、光学系の調整のばらつき等の要因によ
って、撮影距離のデータは誤差を持っているので、撮影
距離のデータを正確にカメラボディに伝え、有効に活用
することができなかった。

【０００６】本発明は、このような従来の問題点に鑑み
てなされたものであり、撮影距離に関する情報を正確に
カメラボディへ伝えることができる撮影レンズ装置とカ
メラシステムを提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、本発明による撮影レンズ装置は、カメラ本体に取付
可能であって、取り付けられたときに接続される電気的
接点を介して、そのカメラ本体側へデータを転送するこ
とが可能な撮影レンズ装置において，合焦用レンズ群の
光軸上の絶対位置を検出するエンコーダ装置（１１３）
と，前記エンコーダ装置の出力に応じた設定撮影距離を
表す撮影距離データおよび実際の実撮影距離と前記撮影
距離データの表す前記設定撮影距離との誤差の取り得る
量に対応した撮影距離誤差データとを記憶する記憶手段
（１０７，１０９）と，前記撮影距離データと前記撮影
距離誤差データとを出力する出力装置（１０５）を有す
る構成としてある。

【０００８】この場合に、前記撮影距離データは、前記
設定撮影距離値の対数を含む項と定数項とから構成され
る式によって決まる値であり（式），前記撮影距離誤
差データは、前記誤差に相当する前記実撮影距離値と前
記撮影距離データの表す前記設定撮影距離値との比の対
数を含む式によって決まる値（式，式）であること
を特徴とすることができる。

【０００９】また、本発明によるカメラシステムは、前
記撮影レンズ装置が装着可能であり、前記撮影距離デー
タと前記撮影距離誤差データとをその撮影レンズ装置の
前記出力装置から受け取り、前記撮影距離誤差データに
応じて前記撮影距離データの処理を変更する信号処理装
置（１２３）を有する構成としてある。

【００１０】一方、本発明による撮影レンズ装置は、カ
メラ本体に取付可能であって、取り付けられたときに接
続される電気的接点を介して、そのカメラ本体側へデー
タを転送することが可能な撮影レンズ装置において，合
焦用レンズ群の光軸上の絶対位置を検出するエンコーダ
装置（２１３）と，前記エンコーダ装置の出力に応じた
設定撮影距離を表す撮影距離データ、前記撮影レンズの
焦点距離を表す焦点距離データおよび前記撮影距離デー
タと前記焦点距離データとから設定撮影倍率を求めるた
めの補正係数を表す撮影距離によって変化しない倍率補
正データとを記憶する記憶手段（２０７，１０９，２１
１）と，前記撮影距離データと前記焦点距離データと前
記倍率補正データとを出力する出力装置（２０５）を有
する構成とすることができる。

【００１１】また、本発明によるカメラシステムは、前
記撮影レンズ装置が装着可能であり、前記撮影距離デー
タと前記焦点距離データと前記倍率補正データとを前記
撮影レンズ装置から受け取り、前記各データに応じて設
定撮影倍率を求める演算を行う信号処理装置（２２３）
を有することを特徴とすることができる。

【００１２】

【作用】本発明においては、撮影距離データと誤差デー
タとをカメラボディに伝えることにより、撮影距離デー
タの誤差を考慮して、より正確な制御が可能となる。例
えば、誤差が大きい場合には、撮影距離データを参考値
として実際の制御値としては使用せず、誤差が小さい場
合には、撮影距離データをフラッシュマチック等に制御
値として使用するように切り替えることなどが可能とな
る。また、撮影倍率の情報も撮影距離に対して固定値で
ある倍率補正データを用いることによって、より正確な
撮影倍率の情報が得られ、かつ、距離に対して固定値で
あるので、データを記憶しておくための記憶手段（ＲＯ
Ｍ）の容量が少なくて済む。

【００１３】

【実施例】以下、図面等を参照して、実施例につき、本
発明を詳細に説明する。図１〜図３は、本発明による撮
影レンズ装置の第１の実施例を示した図であって、図１
はブロック図、図２はレンズ鏡筒を示した縦断面図、図
３はエンコーダ部を示した詳細図である。このレンズ鏡
筒の撮影光学系は、レンズ群Ｌ１、Ｌ２からなり、レン
ズ群Ｌ１は、合焦光学系であって、光軸方向に移動する
ことによって、任意の撮影距離にある被写体像を不図示
の所定結像面（フィルム面）に合焦させる。

【００１４】固定鏡筒１には、ズーミング操作時に、レ
ンズ群Ｌ２を移動させるカム環４が嵌合している。固定
鏡筒１の内周には、円周方向に溝１ａが形成されてお
り、カム環４の外周には、円周方向に突起部４ａが形成
されているので、溝１ａに突起部４ａが係合することに
より、カム環４は、固定鏡筒１に対して光軸回りの回転
のみ許容されている。レンズ室５は、カム環４の内側に
嵌合しており、レンズ群Ｌ２を保持する部材である。円
環３は、カム環４の外側に嵌合しており、この円環３と
レンズ群Ｌ１を保持するレンズ室２とは、ヘリコイドネ
ジ部３ａ，２ａを介して螺合している。レンズ室５と円
環３とは、それぞれ突出部３ｂ，５ｂを持ち、カム環４
のカム溝と固定鏡筒１の直進溝とによって、カム環４が
回転することにより、光軸方向に移動する。

【００１５】固定鏡筒１には、距離操作環６とズーム操
作環７が嵌合している。距離操作環６には、直進溝６ａ
が形成されており、この直進溝６ａには、レンズ室２の
突出部２ｂが係合している。このため、距離操作環６を
回転させることにより、レンズ室２も回転し、ヘリコイ
ドネジ部３ａ，２ａによってレンズ群Ｌ１が光軸方向に
移動して、合焦操作をすることができる。また、ズーム
操作環７には、突出部７ａが形成されており、この突出
部７ａはカム環４と係合している。従って、ズーム操作
環７を回転させることにより、カム環４が回転し、レン
ズ群Ｌ１，Ｌ２が光軸方向に移動し、ズーム操作をする
ことができる。

【００１６】固定鏡筒１には、位置検出用のエンコーダ
パターン９、１０が設けられており、レンズ鏡筒内に設
けられたＣＰＵ１０５に接続されている。距離操作環６
およびズーム操作環７には、ブラシ１１、１２が取り付
けられ、このブラシ１１、１２がエンコーダパターン
９、１０上を摺動することにより、合焦光学系のレンズ
群Ｌ１の位置、撮影光学系のレンズ群Ｌ１，Ｌ２の位置
を検出している。なお、図３は、位置検出用のエンコー
ダパターン９とブラシ１１の関係を示している。さら
に、固定鏡筒１には、バヨネットマウント１４と電気的
接点１３が設けられ、このバヨネットマウント１４を不
図示のカメラ本体装着部に装着することにより、カメラ
とデータの通信が可能になる。

【００１７】次に、図１を参照して、システム全体の構
成を説明する。図２に示したレンズ鏡筒１０１は、カメ
ラ本体１０３に装着されている。距離エンコーダ１１３
は、合焦用レンズ群Ｌ１の絶対位置を検出するためのエ
ンコーダであり、図２に示したように、ブラシ１２とエ
ンコーダパターン１０とから構成されている。距離エン
コーダ１１３は、ライン１１５を介して、合焦用レンズ
群Ｌ１の絶対位置をあらわすコード情報を、レンズＣＰ
Ｕ（ワンチップマイクロコンピュータ）１０５へ伝え
る。

【００１８】焦点距離エンコーダ１１７は、ズーミング
用レンズ群の絶対位置を検出するためのエンコーダであ
り、図２または図３に示したように、ブラシ１１とエン
コーダパターン９とから構成されている。焦点距離エン
コーダ１１７は、ライン１１９を介して、ズーミング用
レンズ群Ｌ２の絶対位置をあらわすコード情報を、レン
ズＣＰＵ１０５へ伝える。

【００１９】レンズＣＰＵ１０５は、ライン１１５から
入力されるコード情報に対応した撮影距離のデータをメ
モリ１０７から読み出して、ライン１２１を介して、カ
メラボディ１０３の内部のボディＣＰＵ１２３へ伝え
る。また、レンズＣＰＵ１０５は、撮影距離のデータと
ライン１１９から入力されるコード情報に対応した焦点
距離のデータに対応した撮影距離誤差データを、メモリ
１０９から読み出して、ライン１２１を介してカメラボ
ディ１０３の内部のボディＣＰＵ１２３へ伝える。

【００２０】このようにしてレンズ鏡筒１０１からカメ
ラボディ１０３ヘ伝えられる各データについて説明す
る。まず、撮影距離データＸi は、次式で表すように定
数項と撮影距離値の対数に定数をかけた形式となってい
る。ここで、定数Ａ，Ｂは、システムを決定するときに
決められる定数であり、レンズの種類やカメラボディの
種類によらず一定の値となる。 Ｘi ＝Ａ＋（Ｂ×２／ｌｏｇ２）×ｌｏｇ（Ｒi ） …

【００２１】また、カメラボディ１０３においては、次
式によって撮影距離データから撮影距離の値を計算する
ことができる。 Ｒi ＝２＾［（Ｘi −Ａ）／（Ｂ×２）］ … ここで、 Ｘi ；撮影距離データ Ｒi ；設定撮影距離 Ａ，Ｂ；定数 である。なお、Ｎ＾[ Ｍ ]は、ＮのＭ乗を表すものとす
る。式，のような形式でデータ化することによっ
て、撮影距離データによる距離値の表現精度（分解能）
と表現範囲を適正に設定することが可能である。つま
り、撮影距離値をアペックス換算した場合に表現できる
分解能が１／Ｂ［ＥＶ］に相当し、さらに定数Ａの値を
適当に決めることにより表現範囲をシフトすることが可
能である。たとえば、Ｘi ＝０〜２５５がデータのとり
得る範囲の場合に、Ａ＝５０，Ｂ＝１２とすると、表現
範囲は、Ｒi ＝０．２３６〜３７３であって、分解能は
１／１２［ＥＶ］となる。

【００２２】次に、撮影距離誤差データの形式について
説明する。 Ｒi ；設定撮影距離 Ｒ[e+]；＋側の実撮影距離 Ｒ[e-]；−側の実撮影距離 Ｅ[+] ；＋側の誤差データ Ｅ[-] ；−側の誤差データ Ｃ ；定数 とした場合に、各誤差データは、 Ｅ[+] ＝（Ｃ×２／ｌｏｇ２）×ｌｏｇ（Ｒ[e+]／Ｒi ） … Ｅ[-] ＝（Ｃ×２／ｌｏｇ２）×ｌｏｇ（Ｒ[e-]／Ｒi ） … として表現できる。上式の形式の場合に、１／Ｃ［Ｅ
Ｖ］が誤差データ表現の分解能となる。ここで、式を
変形すると、 （Ｃ×２／ｌｏｇ２）×ｌｏｇ（Ｒ[e+]） ＝（Ｃ×２／ｌｏｇ２）×ｌｏｇ（Ｒi ）＋Ｅ[+] となり、さらに、両辺に定数Ａを加えて、Ｃ＝Ｂと置い
て変形すると、＋側の実撮影距離Ｒ[+] に相当する撮影
距離データＸ[r+]は、 Ｘ[r+]＝Ｘi ＋Ｅ[+] … と表すことができる。同様に式を変形すると、−側の
実撮影距離Ｒ[-] に相当する撮影距離データＸ[r-]は、 Ｘ[r-]＝Ｘi ＋Ｅ[-] … と表すことができる。

【００２３】つまり、撮影距離データは、撮影距離値の
対数を含む形式とし、撮影距離誤差データは撮影距離の
比の対数をとることによって、撮影距離データと撮影距
離誤差データとから誤差の相当分ずれた位置の距離値を
求めるのに、，式のように簡単な加減算で処理する
ことが可能となった。また、対数をとってアペックス換
算することによって、絶対距離値を使用するフラッシュ
マチック等の露出演算も簡単な関数で処理することが可
能である。ここで、撮影距離データの誤差要因として
は、距離エンコーダの分解能，ズームレンズの焦点移
動，エンコーダブラシ等の機械的なガタ，レンズのバッ
クフォーカス調整誤差等があり、撮影距離と焦点距離に
よって誤差の大きさが変化する。そのため、前述のよう
に誤差データは、距離エンコーダ１１３と焦点距離エン
コーダ１１７の両エンコーダの出力コードに応じて、メ
モリ１０９から呼び出されるように構成されている。

【００２４】次に、図４を参照して、第２の実施例のシ
ステム全体の構成を説明する。レンズ鏡筒２０１は、カ
メラ本体２０３に装着されている。距離エンコーダ２１
３は、ライン２１５を介して、合焦用レンズ群Ｌ１の絶
対位置をあらわすコード情報をレンズＣＰＵ２０５へ伝
える。焦点距離エンコーダ２１７は、ライン２１９を介
して、ズーミング用レンズ群Ｌ２の絶対位置をあらわす
コード情報をレンズＣＰＵ２０５へ伝える。

【００２５】レンズＣＰＵ２０５は、ライン２１５から
入力されたコード情報に対応した撮影距離のデータをメ
モリ２０７から読み出して、ライン２２１を介して、カ
メラボディ２０３の内部のボディＣＰＵ２２３へ伝え、
さらに、ライン２１９から入力されたコード情報に対応
した焦点距離のデータをメモリ２１１から読み出して、
ライン２２１を介して、カメラボディ２０３の内部のボ
ディＣＰＵ２２３へ伝える。また、レンズＣＰＵ２０５
は、撮影距離のデータと焦点距離のデータに対応した撮
影倍率補正データをメモリ２０９から読み出して、ライ
ン２２１を介して、カメラボディ２０３の内部のボディ
ＣＰＵ２２３へ伝える。

【００２６】このようなレンズ鏡筒２０１からカメラボ
ディ２０３ヘ伝えられる撮影倍率補正データについて説
明する。一般的に、撮影倍率Ｍi の値は、焦点距離ｆと
撮影距離Ｒi とから以下の式によって近似できる。 Ｍi ＝ｆ／Ｒi … しかし、式のような近似式は、撮影倍率の小さい所
（遠距離側）では近似度は高いが、撮影倍率が大きくな
るに従って（近距離側）誤差が大きくなる。一般的に
は、種々のレンズについて、光学系の設計値としての撮
影倍率Ｍi ［設］に対する誤差を、 （誤差）＝（Ｍi ［設］−Ｍi ）／Ｍi ［設］ として計算して、プロットすると図５の（イ）〜（ニ）
のようになる。

【００２７】これを補正するために、本実施例では、例
えば、距離によって変化しない倍率補正データとしての
定数 "Ｄ" を使って、倍率Ｍi の値を補正している。た
とえば、次式のような形の補正式によって、補正倍率Ｍ
i ’を求めることができる。 Ｍi ’＝（ｆ／Ｒi ）／〔１−（ｆ／Ｒi ）×Ｄ〕 …

【００２８】図６は、撮影倍率補正データを用いて式
のような補正を加えた場合の効果を表したものである。 （補正前の誤差）＝（Ｍi ［設］−Ｍi ）／Ｍi ［設］ を破線（ヘ）によってプロットしてある。これに対し
て、 （補正後の誤差）＝（Ｍi ［設］−Ｍi ’）／Ｍi
［設］ を実線（ホ）によってプロットしてある。図６からわか
るように、適正な定数Ｄを選択することによって、撮影
倍率の小さい範囲まで高い近似度によって撮影倍率のデ
ータを補正することが可能となる。このように、補正倍
率Ｍ’の値を距離エンコーダのポジション毎に異なる値
としてカメラボディへ伝えるより、撮影距離データと、
距離によって変化しない焦点距離データｆと、距離によ
って変化しない倍率補正データＤとをカメラボディへ伝
える方が、レンズ内のデータを記憶しておくメモリ２０
９の容量が少なくてすむなど、メリットが多い。

【００２９】

【発明の効果】以上詳しく説明したように本発明によれ
ば、撮影距離データと誤差データとをカメラボディに伝
えることにより、撮影距離データの誤差を考慮してより
正確な制御が可能となる。例えば、誤差が大きい場合に
は、撮影距離データを参考値として実際の制御値として
は使用せず、誤差が小さな場合には、撮影距離データを
フラッシュマチック等に制御値として使用するように切
り替えることなどが可能となる。

【００３０】また、撮影倍率の情報も撮影距離に対して
固定値である倍率補正データを用いることによって、よ
り正確な撮影倍率の情報が得られ、かつ、距離に対して
固定値であるので、データを記憶しておくための記憶手
段（ＲＯＭ）の容量が少なくて済む。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるカメラシステムの第１の実施例を
示すブロック図である。

【図２】第１の実施例の撮影レンズ装置を示す断面図で
ある。

【図３】第１の実施例の撮影レンズ装置に用いるエンコ
ーダ部を示す詳細図である。

【図４】本発明によるカメラシステムの第２の実施例を
示すブロック図である。

【図５】第２の実施例に係る撮影レンズ装置による撮影
倍率の近似誤差を示す線図である。

【図６】第２の実施例に係る撮影レンズ装置による撮影
倍率補正データを使って近似した場合の近似誤差を示す
線図である。

【符号の説明】

１ レンズ固定鏡筒 ２ Ｌ１レンズ室 ３ レンズ室保持円環 ４ カム環 ５ Ｌ２レンズ室 ６ 距離操作環 ７ ズーム操作環 ９ 距離エンコーダパターン １０ ズームエンコーダパターン １１ 距離検出ブラシ １２ 焦点距離検出ブラシ １３ 電気接点 １４ バヨネットマウント １５ ＦＦＤ調整ワッシャ １０５，２０５ レンズＣＰＵ １０７，２０７ 撮影距離データメモリ １０９ 撮影距離誤差データメモリ ２０９ 撮影倍率補正データメモリ ２１１ 焦点距離データメモリ １１３，２１３ 距離エンコーダ １１７，２１７ 焦点距離エンコーダ １２３，２２３ ボディＣＰＵ

Claims (5)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 カメラ本体に取付可能であって、取り付
   けられたときに接続される電気的接点を介して、そのカ
   メラ本体側へデータを転送することが可能な撮影レンズ
   装置において；合焦用レンズ群の光軸上の絶対位置を検
   出するエンコーダ装置と；前記エンコーダ装置の出力に
   応じた設定撮影距離を表す撮影距離データおよび実際の
   実撮影距離と前記撮影距離データの表す前記設定撮影距
   離との誤差の取り得る量に対応した撮影距離誤差データ
   とを記憶する記憶手段と；前記撮影距離データと前記撮
   影距離誤差データとを出力する出力装置を有することを
   特徴とする撮影レンズ装置。
2. 【請求項２】 前記撮影距離データは、前記設定撮影距
   離値の対数を含む項と定数項とから構成される式によっ
   て決まる値であり；前記撮影距離誤差データは、前記誤
   差に相当する前記実撮影距離値と前記撮影距離データの
   表す前記設定撮影距離値との比の対数を含む式によって
   決まる値であることを特徴とする請求項１に記載の撮影
   レンズ装置。
3. 【請求項３】 前記撮影レンズ装置が装着可能であり、
   前記撮影距離データと前記撮影距離誤差データとをその
   撮影レンズ装置の前記出力装置から受け取り、前記撮影
   距離誤差データに応じて前記撮影距離データの処理を変
   更する信号処理装置を有することを特徴とするカメラシ
   ステム。
4. 【請求項４】 カメラ本体に取付可能であって、取り付
   けられたときに接続される電気的接点を介して、そのカ
   メラ本体側へデータを転送することが可能な撮影レンズ
   装置において；合焦用レンズ群の光軸上の絶対位置を検
   出するエンコーダ装置と；前記エンコーダ装置の出力に
   応じた設定撮影距離を表す撮影距離データ、前記撮影レ
   ンズの焦点距離を表す焦点距離データおよび前記撮影距
   離データと前記焦点距離データとから設定撮影倍率を求
   めるための補正係数を表す撮影距離によって変化しない
   倍率補正データとを記憶する記憶手段と；前記撮影距離
   データと前記焦点距離データと前記倍率補正データとを
   出力する出力装置を有することを特徴とする撮影レンズ
   装置。
5. 【請求項５】 前記撮影レンズ装置が装着可能であり、
   前記撮影距離データと前記焦点距離データと前記倍率補
   正データとを前記撮影レンズ装置から受け取り、前記各
   データに応じて設定撮影倍率を求める演算を行う信号処
   理装置を有することを特徴とするカメラシステム。