(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラボディに対して着脱可能な交換レンズを有し、このカメラボディは各交換レンズを透過した光束を用いて異なる像高の被写体輝度を検出する複数の分割受光素子を有するレンズ交換式カメラにおいて、
交換レンズに設けた記憶手段に、この交換レンズの歪曲収差に起因する測光誤差を補正する露出補正用データを格納し、
上記カメラボディに、上記交換レンズが装着されたときに上記記憶手段から読み出された上記露出補正用データと、歪曲収差に関する係数とに基づいて、上記分割受光素子が検出した像高毎の測光値を補正する測光値補正手段を設けたこと、を特徴とするレンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置において、上記露出補正用データは歪曲収差単独の露出補正用データであって、上記測光値補正手段は、上記露出補正用データを用いる演算式によって補正演算をする演算手段を備えているレンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置。
【請求項３】
カメラボディに対して着脱可能な交換レンズを有し、このカメラボディは各交換レンズを透過した光束を用いて異なる像高の被写体輝度を検出する複数の分割受光素子を有するレンズ交換式カメラにおいて、
交換レンズに設けた記憶手段に、この交換レンズの歪曲収差量に起因する測光誤差を補正する露出補正用データを他のレンズ固有の露出補正用データに含ませて格納し、
上記カメラボディに、上記交換レンズが装着されたときに上記記憶手段から読み出された上記露出補正用データに基づいて、上記分割受光素子が検出した像高毎の測光値を補正する測光値補正手段を設けたこと、を特徴とするレンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置。
【請求項４】
請求項３記載のレンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置において、他の要因による露出補正データは開口効率に起因する露出補正データであって、上記測光値補正手段は、上記露出補正用データを上記開口効率に起因する測光誤差補正用の演算式に適用して補正演算をする演算手段を備えているレンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、レンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置に関し、特に、交換レンズとして歪曲収差を持つレンズを用いる場合の露出制御装置に関する。
【０００２】
【従来の技術及び問題点】
本出願人は、交換レンズを透過した光によって実際に測光した測光値と、理想測光出力との差異を補正する補正技術について特許を得た（特公平５−４９２０６号）。この技術は、各種の交換レンズを透過した光を用いた測光値は、該交換レンズの焦点距離、射出瞳位置、焦点距離に応じた開放Ｆナンバ、及び開口効率がそれぞれ異なることから、理想測光出力とは差が生じることを問題点としてとらえてなされたもので、各交換レンズのＲＯＭに、これらのレンズデータを格納し、カメラボディ側には、これらレンズデータに基づいて測光値を補正する演算式を格納し、レンズボディ間の通信により交換レンズを識別した上で、各交換レンズに適した演算式を用いて、測光値を補正するものである。
【０００３】
このうち、各交換レンズ固有の焦点距離情報は、光線の入射角θと焦点距離とが対応関係にあることから、cos4則に起因する測光出力変化を補正するために用いられている。しかし、cos4則は、歪曲収差が無視できる程小さいレンズについてのみ成立し、広角レンズ（魚眼レンズ）のように大きい歪曲収差を持つレンズには適用できない。つまり、無視できない歪曲収差を持つレンズにおいて、焦点距離情報を用いてcos4則に起因する測光出力補正をすると、適切な補正ができず、歪曲収差量に応じた測光誤差、露出誤差が発生するという問題があった。
【０００４】
問題点を具体例で説明する。
ある入射角θに対する比像面照度（軸上照度と軸外照度の比）は、
(1) ；歪曲収差のない場合
Ｉθ／Ｉ0 ＝V・cos4θ
(2) ；歪曲収差のある場合
Ｉθ／Ｉ0 ＝V・cos4θ・(1-f・d'・tanθ)/(1+d)2
(3) ；焦点距離情報を用いて補正した場合（θ＝tan-1(Y/f)として）
Ｉθ／Ｉ0 ＝V・cos4{tan-1(Y/f)}
で与えられる。
但し、
Ｉθ；軸外照度
Ｉ0 ；軸上照度
Ｖ；開口効率
θ；入射角
ｆ；焦点距離
ｄ；歪曲度
ｄ’；δd/δY
Ｙ；像高
である。
【０００５】
いま、ｆ＝８．４mmの魚眼レンズにおいて、像高Ｙ＝１０mmを考えると、Ｖ＝１．６９５（169.5 ％）、θ＝６８．１４７６(deg) 、ｄ＝−０．５２４１、ｄ’＝−０．１１６２とすれば、比像面照度(1) 、(2) 、(3) は、
(1) ；Ｉθ／Ｉ0 ≒０．０３
(2) ；Ｉθ／Ｉ0 ≒０．４９
(3) ；Ｉθ／Ｉ0 ≒０．２９
となる。
【０００６】
従来装置においては、cos4則に起因する測光出力変化を補正するために、焦点距離情報が用いられているから、像高Ｙ＝１０における比像面照度は、(3) で示すように計算上、０．２９となる。ところが、実際には、歪曲収差が存在する場合には、(2) で示すように、像高Ｙ＝１０における比像面照度は０．４９であり、大きい歪曲収差を持つ交換レンズについて、焦点距離情報を使用して比像面照度の補正を行なうと、正しい補正ができない。つまり、交換レンズの特性と補正計算結果とに大きなズレが発生し、その結果、正しい露出値を設定することができない。
【０００７】
【発明の目的】
本発明は、歪曲収差を持つ交換広角レンズについての以上の問題意識に基づき、各交換レンズの歪曲収差量に応じて測光値を補正できるレンズ交換式カメラのＴＴＬ露出制御装置を得ることを目的とする。
【０００８】
【発明の概要】
本発明は、カメラボディに対して着脱可能な交換レンズを有し、このカメラボディは各交換レンズを透過した光束を用いて異なる像高の被写体輝度を検出する複数の分割受光素子を有するレンズ交換式カメラにおいて、交換レンズに設けた記憶手段に、この交換レンズの歪曲収差に起因する測光誤差を補正する露出補正用データを格納し、上記カメラボディに、上記交換レンズが装着されたときに上記記憶手段から読み出された上記露出補正用データと、歪曲収差に関する係数とに基づいて、上記分割受光素子が検出した像高毎の測光値を補正する測光値補正手段を設けたことを特徴としている。
【０００９】
交換レンズの歪曲収差に関する露出補正データを他のレンズ固有の露出補正データに含ませることもできる。他のレンズ固有の露出補正データに含ませると、カメラボディの測光値補正手段には、歪曲収差に起因する測光誤差補正に関する露出補正データに基づく補正処理を新たに加える必要がない。
【００１０】
具体的には、開口効率に対応する露出補正データに、歪曲収差に対応する露出補正データを含ませることが好ましい。焦点距離、射出瞳位置、及び開放Ｆナンバの他のデータは、表示等に用いられるからである。
【００１１】
【発明の実施例】
以下図示実施例について本発明を説明する。図１は、ＡＦ一眼レフカメラの構成例を示している。交換レンズ１０は、撮影レンズ系１１と、この交換レンズ１０の固有情報を格納するレンズＲＯＭ１３と、このレンズＲＯＭ１３とカメラボディ２０との間の情報授受に供する電気接点群１５とを備えている。
【００１２】
一方、カメラボディ２０は、撮影レンズ系１１を透過した光を、常時はピント板２５とペンタプリズム２７を有するファインダ光学系を介して測光用受光素子２９に導くメインミラー２１を有し、このメインミラー２１の背後には、該メインミラー２１のハーフミラー部を透過した光をＡＦ用ＣＣＤ２４に入射させるサブミラー２３が備えられている。３１は、ストロボ使用時にフィルム面の照度を検出する受光素子で、ストロボ調光用に用いられる。測光用受光素子２９と３１はともに、異なる像高の被写体輝度を検出する複数の分割受光素子を有する分割センサからなっている。カメラボディ２０はまた、測光用受光素子２９と３１の出力をＡ／Ｄ変換するマイクロプロセッサ（ＤＰＵ）３３、写真撮影に必要な種々の演算を行なうＣＰＵ３５を備えている。ＣＰＵ３５には、ＤＰＵ３３、交換レンズ１０側の電気接点群１５と接続される電気接点群３７、ＡＦ機構４６を制御するＡＦ制御部（ＰＣＵ）４７、及びＬＣＤ等の表示機構を制御する表示制御部（ＩＰＵ）４９が接続されている。ＣＰＵ３５はまた、図２に示すように、メモリ手段４１と、演算手段４５を備えていて、これらの手段には、入出力ポート４５を介してＤＰＵ３３、レンズＲＯＭ１３等が接続される。
【００１３】
上記特公平５−４９２０６号で提案したレンズ交換式カメラは、基本的には、撮影レンズ系１１を透過して測光用受光素子２９に入射する光により測光して、露出値を決定するに際し、レンズＲＯＭ１３に格納されている交換レンズ１０の固有情報、すなわち、焦点距離、射出瞳位置、開放Ｆナンバ、及び開口効率を考慮して、実際の測光出力を補正して露出値を決定するものである。交換レンズ１０の固有情報は、電気接点群１５、３７、ＰＣＵ４７を介してＣＰＵ３５に入力され、ＣＰＵ３５には、各交換レンズに応じた補正演算を実行するための演算式が格納されている。ＣＰＵ３５は、これらレンズの固有情報により交換レンズを識別し、該固有情報と演算式を用いて受光素子２９の測光値を補正し、測光値に基づき露出条件（Ｔｖ、Ａｖ）を決定する。
【００１４】
図３は、交換レンズ１０の焦点距離に応じた露出補正の概念図で、ある像高（分割センサの特定の分割受光素子の位置に対応）における、焦点距離変化に対する実際の像面照度変化Ａと測光用受光素子２９のセンサ出力変化Ｂとの関係の一例を示している。なお、像面照度変化Ａは、光軸上の像面照度との差として示してある。像面照度変化Ａと出力との間の誤差は、焦点距離が短くなる程大きくなる傾向がある。この誤差（測光補正量Ｃ）を、各交換レンズ１０のレンズＲＯＭ１３に格納したそのレンズの焦点距離情報と、カメラボディ２０のＣＰＵ３５に格納した演算式によって補正するのが特公平５−４９２０６号の基本的な考え方である。ところが、交換レンズ１０の撮影レンズ系１１に大きな歪曲収差が存在すると、Ａ１であるべき像面照度変化がＡ１’に、Ｂ１であるべきセンサ出力変化がＢ１’になることがある。このとき、像面照度変化Ａ１’に対し、測光補正量Ｃ１をそのまま適用すると、像面照度変化Ａ１’とセンサ出力変化Ｂ１’の差Ｃ１’と、この測光補正量Ｃ１との差が測光誤差になり、露出誤差に連なる。
【００１５】
本発明は、実測光値を補正するに際し、交換レンズ１０の撮影レンズ系１１の持つ歪曲収差を考慮することを特徴とするものであって、二つの態様がある。第一の態様は、交換レンズ１０のレンズＲＯＭ１３に、歪曲収差に起因する測光誤差を補正する露出補正用データ（測光補正データ）を格納し、カメラボディ２０のＣＰＵ３５に、この歪曲収差単独の露出補正用データを用いて行なう演算式を格納するものである。第二の態様は、カメラボディ２０側のＣＰＵ３５に格納されている演算式は、開口効率用のそれを用い、交換レンズ１０のレンズＲＯＭ１３に格納されるレンズ固有情報中の開口効率に関する露出補正用データ（測光補正データ）に、歪曲収差に起因する露出補正用データを加えるものである。この第二の態様は、開口効率に依存する測光誤差を補正する補正手段を備えた、特公平５−４９２０６号に開示されたカメラボディと同様の機能を有するカメラボディ２０に適用した場合は、交換レンズ１０のレンズＲＯＭ１３のデータを書き換えるだけで対応でき、カメラボディ２０のＣＰＵ３５中の演算式の変更、追加が不要という利点がある。
【００１６】
一方、第一の態様では、歪曲収差単独の露出補正用データを求めて、これを広角交換レンズ１０のレンズＲＯＭ１３に格納し、カメラボディ２０のＣＰＵ３５には、この歪曲収差単独の露出補正用データを用いて行なう演算式、例えば、
ｍｖ＝ａ・（歪曲収差量）
を格納する。ただし、係数ａはカメラボディ側において、メインミラー、フォーカシングスクリーン、ペンタプリズムおよび測光光学系などが歪曲収差に及ぼす影響を加味した係数である。
そして、この演算式を使用して測光値補正演算を行なう。これにより、歪曲収差がある場合の比像面照度(2) 、すなわち前述の式、
Ｉθ／Ｉ0 ＝V・cos4θ・(1-f・d'・tanθ)/(1+d)2
と一致させることができる。
【００１７】
この第一の態様では歪曲収差によって生じる測光誤差の補正のみを行なったが、特公平５−４９２０６号に開示した焦点距離、射出瞳の位置、開口効率、実開放Ｆナンバーに基づく補正量ｍｖ１〜ｍｖ４による補正を行なってもよい。
【００１８】
第二の態様について具体的に説明する。図４は、ある像高における開口効率変化に対する、実際の像面照度変化Ｄと測光用受光素子２９のセンサ出力変化Ｅとの関係の一例を示している。特公平５−４９２０６号では、交換レンズ１０のレンズＲＯＭ１３に、この開口効率変化に対応する量を格納し、カメラボディ２０のＣＰＵ３５に、センサ出力変化Ｅと像面照度変化Ｄとの誤差（測光補正量）Ｆを演算するための演算式を格納していた。像面照度変化Ｄは、
Ｄ＝log2（開口効率×１００）
で与えられる。
【００１９】
本発明の第二の態様は、開口効率変化に対する像面照度変化Ｄに、歪曲収差による測光誤差量に対応した露出補正量を加えた開口効率＆歪曲収差データを求めて、これをレンズＲＯＭ１３に格納し、演算式は、カメラボディ２０のＣＰＵ３５内の開口効率変化の場合の演算式をそのまま用いるものである。例えば、歪曲収差が測光補正値に与える影響分が、開口効率が測光補正値に与える影響分の半分であるとすれば、開口効率＆歪曲収差データとして、（（１００＋開口効率）／２）のときの開口効率の測光補正値を設定すればよい。つまり、図４において、開口効率の変化に対してΔＥｖの変化がリニアになっているので、１００％基準の開口効率と実開口効率の平均値をとれば、開口効率＆歪曲収差データとなる。
【００２０】
図４について具体的に説明すると、歪曲収差が測光補正値に与える影響分が例えばＧ＝０．２Ｅｖであるとすれば、センサ出力Ｅに対して補正すべき補正量Ｈは、Ｈ＝Ｆ−Ｇで表わされる。Ｆ＝０．３とすれば、Ｈ＝０．１になり、図４では、像面照度変化Ｄとセンサ出力Ｅの差分が０．１Ｅｖとなる開口効率数を求める。この０．１Ｅｖが、レンズＲＯＭ１３に格納すべき開口効率＆歪曲収差データである。
【００２１】
【発明の効果】
本発明によれば、歪曲収差を持つ交換レンズを用いた場合にも、歪曲収差に起因する測光誤差を確実に補正して適正露出値で露出を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を適用する一眼レフカメラのカメラボディと交換レンズの一例を示す概念図である。
【図２】図１の一眼レフカメラのカメラボディ内の構成例を示す図である。
【図３】焦点距離変化に対する、像面照度変化とＴＴＬ測光センサ出力の変化の関係の一例を示すグラフ図である。
【図４】開口効率変化に対する、像面照度変化とＴＴＬ測光センサ出力の変化の関係の一例を示すグラフ図である。
【符号の説明】
１０  交換レンズ
１１  撮影レンズ系
１３  レンズＲＯＭ
２０  カメラボディ
２９  測光用受光素子
３５  ＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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