(57)【要約】【課題】デジタルカメラに対応していなかったフィルムカメラ用の交換レンズであっても、そのレンズの有する機能を利用可能なデジタル写真撮影を可能とすることである。【解決手段】このカメラシステムは、交換可能な撮影レンズ１２と、上記撮影レンズ１２を介した被写体像信号を電気信号に変換する撮像素子２３を含むカメラ本体１０との間に、中間リング１１が装着される。この中間リング１１は、上記撮影レンズ１２の絞りに関する情報をメモリ４９に記憶しており、ＣＰＵ４６によりカメラ本体１０のＣＰＵ３５に供給される。【選択図】    図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換可能な撮影レンズと、
上記撮影レンズを介した被写体像信号を電気信号に変換する撮像手段を含むカメラ本体と、
上記撮影レンズと上記カメラ本体の間に装着可能であり、上記撮影レンズの絞りに関する情報を出力可能な出力手段を含むレンズアダプタと、
を具備したことを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】
上記カメラ本体は、上記撮像手段の露出制御量を決定する露出制御決定手段を有し、
該露出制御決定手段は上記レンズアダプタが装着されている場合には、上記出力手段から出力されている上記絞りに関する情報を用いて上記露出制御量を決定することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
上記レンズアダプタは、上記絞りに関する情報を記憶している記憶手段を含み、
装着された撮影レンズに応じて上記記憶手段から上記絞りに関する情報を読み出して上記カメラ本体に対して出力することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項４】
交換レンズとカメラ本体との間に装着可能なレンズアダプタに於いて、
上記交換レンズの設定絞り情報を検出する絞り検出手段と、
上記交換レンズの開放Ｆ値に関する情報を記憶している記憶手段と、
上記検出された絞り値情報と上記開放Ｆ値情報とを上記カメラ本体に伝達する伝達手段と、
を具備することを特徴とするレンズアダプタ。
【請求項５】
上記交換レンズのズーム位置情報を読み取るズーム位置検出手段と、
上記検出されたズーム位置に応じて上記記憶手段から上記開放Ｆ値情報を選択的に読み出す選択手段と、
を更に具備することを特徴とする請求項４に記載のレンズアダプタ。
【請求項６】
カメラ本体に装着可能な撮影レンズに於いて、
絞り機構と、
装着したカメラ本体に応じて、上記絞り機構の絞り径制限値を上記カメラ本体に出力する出力手段と、
を具備することを特徴とする撮影レンズ。
【請求項７】
カメラ本体と、このカメラ本体に被写体像を導くもので交換可能な撮影レンズと、上記カメラ本体と上記撮影レンズの間に装着可能なレンズアダプタとを備えるカメラシステムに於いて、
上記レンズアダプタは、上記撮影レンズの絞りに関する情報を出力可能な出力手段を有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項８】
上記カメラ本体は、撮像されるべく上記被写体像の露出制御量を決定する露出制御決定手段を有し、
該露出制御決定手段は上記レンズアダプタが装着されている場合には、上記出力手段から出力されている上記絞りに関する情報を用いて上記露出制御量を決定することを特徴とする請求項７に記載のカメラシステム。
【請求項９】
上記レンズアダプタは、上記絞りに関する情報を記憶している記憶手段を有し、
装着された撮影レンズに応じて上記記憶手段から上記絞りに関する情報を読み出して上記カメラ本体に対して出力することを特徴とする請求項７に記載のカメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、交換可能な撮影レンズを有するカメラシステム、撮影レンズ及びレンズアダプタの改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、用途に応じて、種々の特性の撮影レンズをつけかえて撮影できるようにしたカメラが知られている。このカメラに装着されるレンズの中には、白黒フィルムが主に使用されていた時代に設計され、全く色収差を考慮していないものの、その独特のボケ味によって名品とされるレンズもある。
【０００３】
しかしながら、こうしたレンズをカラーフィルム主流の時代に誤って用いると、ピントの定まらない、失敗写真しか撮影できないような事故につながった。
【０００４】
一方で、近年、電子カメラ（デジタルカメラ）の普及に伴って、色補正を含む画像処理技術が発達したきた。そのため、様々なレンズをカメラに装着して、その本来の効果を楽しめる下地ができつつある。
【０００５】
ところが、これまでのレンズ交換式のデジタルカメラは、もっぱら、デジタルカメラが使用されてきた時代になってから専用設計されたレンズを組み合わせて用いることを前提としていることが多い。例えば、デジタルカメラで重要視される斜入射や色収差に関しても十分に考慮されたレンズがカメラに取り付けられることを想定して全体のシステムが設計されていた（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
また、オートフォーカス分野に於いては、スチルカメラタイプの駆動方法をムービータイプの駆動方法に対応させる中間リングの提案がなされていた（例えば、特許文献２参照）。
【０００７】
【特許文献１】
特開平５−００３５６８号公報
【０００８】
【特許文献２】
特開平６−１６７２５３号公報
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１及び特許文献２にも、フィルムカメラ用のレンズをデジタルカメラの時代に対応させる技術に関しては述べられていないものであった。
【００１０】
この発明は以上の点に鑑みてなされたものであり、デジタルカメラに対応していなかったフィルムカメラ用の交換レンズであっても、そのレンズの有する機能を利用可能なデジタル写真撮影を可能としたカメラシステム、撮影レンズ及びレンズアダプタを提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
すなわち請求項１に記載の発明は、交換可能な撮影レンズと、上記撮影レンズを介した被写体像信号を電気信号に変換する撮像手段を含むカメラ本体と、上記撮影レンズと上記カメラ本体の間に装着可能であり、上記撮影レンズの絞りに関する情報を出力可能な出力手段を含むレンズアダプタと、を具備したことを特徴とする。
【００１２】
このような構成とすることにより、何れの交換レンズであっても、そのレンズの有する機能を利用して美しいデジタル画像を得ることができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記カメラ本体は、上記撮像手段の露出制御量を決定する露出制御決定手段を有し、該露出制御決定手段は上記レンズアダプタが装着されている場合には、上記出力手段から出力されている上記絞りに関する情報を用いて上記露出制御量を決定することを特徴とする。
【００１４】
このような構成とすることにより、従来のレンズを利用する時にも収差のない中心の光束を利用した撮影となり、美しいデジタル画像を得ることができる。
【００１５】
請求項３に記載の発明は、請求項１に記載の発明に於いて、上記レンズアダプタは、上記絞りに関する情報を記憶している記憶手段を含み、装着された撮影レンズに応じて上記記憶手段から上記絞りに関する情報を読み出して上記カメラ本体に対して出力することを特徴とする。
【００１６】
このような構成とすることにより、従来のレンズを利用する時にも記憶手段から絞りに関する情報を得ることができるので、美しいデジタル画像を得ることができる。
【００１７】
請求項４に記載の発明は、交換レンズとカメラ本体との間に装着可能なレンズアダプタに於いて、上記交換レンズの設定絞り情報を検出する絞り検出手段と、上記交換レンズの開放Ｆ値に関する情報を記憶している記憶手段と、上記検出された絞り値情報と上記開放Ｆ値情報とを上記カメラ本体に伝達する伝達手段と、を具備することを特徴とする。
【００１８】
このような構成とすることにより、従来のデジタルカメラ以外の交換レンズであっても、デジタルカメラ本体に装着することができ、そのレンズの有する機能を利用して美しいデジタル画像を得ることができる。
【００１９】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載の発明に於いて、上記交換レンズのズーム位置情報を読み取るズーム位置検出手段と、上記検出されたズーム位置に応じて上記記憶手段から上記開放Ｆ値情報を選択的に読み出す選択手段と、を更に具備することを特徴とする。
【００２０】
このような構成とすることにより、従来のレンズを利用する時にも記憶手段からズーム位置に関する情報を得ることができるので、美しいデジタル画像を得ることができる。
【００２１】
請求項６に記載の発明は、カメラ本体に装着可能な撮影レンズに於いて、絞り機構と、装着したカメラ本体に応じて、上記絞り機構の絞り径制限値を上記カメラ本体に出力する出力手段と、を具備することを特徴とする。
【００２２】
このような構成とすることにより、そのレンズ独特の持ち味を引き出したデジタル写真撮影が可能になる。
【００２３】
請求項７に記載の発明は、カメラ本体と、このカメラ本体に被写体像を導くもので交換可能な撮影レンズと、上記カメラ本体と上記撮影レンズの間に装着可能なレンズアダプタとを備えるカメラシステムに於いて、上記レンズアダプタは、上記撮影レンズの絞りに関する情報を出力可能な出力手段を有することを特徴とする。
【００２４】
このような構成とすることにより、何れの交換レンズであっても、そのレンズの有する機能を利用して美しいデジタル画像を得ることができる。
【００２５】
請求項８に記載の発明は、請求項７に記載の発明に於いて、上記カメラ本体は、撮像されるべく上記被写体像の露出制御量を決定する露出制御決定手段を有し、該露出制御決定手段は上記レンズアダプタが装着されている場合には、上記出力手段から出力されている上記絞りに関する情報を用いて上記露出制御量を決定することを特徴とする。
【００２６】
このような構成とすることにより、従来のレンズを利用する時にも収差のない中心の光束を利用した撮影となり、美しいデジタル画像を得ることができる。
【００２７】
請求項９に記載の発明は、請求項７に記載の発明に於いて、上記レンズアダプタは、上記絞りに関する情報を記憶している記憶手段を有し、装着された撮影レンズに応じて上記記憶手段から上記絞りに関する情報を読み出して上記カメラ本体に対して出力することを特徴とする。
【００２８】
このような構成とすることにより、従来のレンズを利用する時にも記憶手段から絞りに関する情報を得ることができるので、美しいデジタル画像を得ることができる。
【００２９】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照してこの発明の実施の形態について説明する。
【００３０】
フィルムカメラが主流の時代のレンズを最近のデジタルカメラに用いる場合、以下のような点を考慮する必要がある。つまり、デジタルカメラに於いては、フィルムカメラとは異なり、撮像部分の構造をよく理解したレンズ設計が重要となる。フィルムの場合、フィルムの感光面は均一な面と考えればよいが、デジタル画像では、撮像面が微小な画素から成っている。この微小な画素は、各々異なる原色に対応した信号を出力し、隣接画素の出力を合成することによって、ようやく１つの色を再現できるような構成となっている。
【００３１】
上記微小画素間には画素を隔てる壁があり、カラーフィルタを有していることもあって、フィルムとは異なって、この壁の部分の凸凹を考慮した結像方法がデジタルカメラには求められる。
【００３２】
つまり、斜めの光が入ってくるようなレンズでは、この光は壁にけられてしまい、受光部に届かずに光量が不足したり、陰の部分ができてしまったりする。こうしたレンズをデジタルカメラに装着する場合も、特定の絞り以上である、特定の制限の中でしか正確な画像撮影は楽しめない。
【００３３】
また、レンズは使う硝材によって独特の色を有している。そのため、これを正しく補正しないと、正確な発色が得られない。
【００３４】
本実施の形態では、これらの点を考慮してカメラシステムを構成している。
【００３５】
図１は、この発明の一実施の形態に係るカメラシステムの構成を示した図である。
【００３６】
図１に於いて、このカメラシステムは、カメラ本体１０と、撮影レンズ装着用の中間リング１１とを有して構成される。この中間リング１１には、撮影レンズ１２が設けられている。
【００３７】
被写体１５からの光像は、上記撮影レンズ１２を介して、カメラ本体１０内のメインミラー１６で上方へ反射されてフォーカシングスクリーン１７に投影される。このフォーカシングスクリーン１７上の投影像は、更にペンタプリズム１８及び接眼レンズ１９を介して、撮影者の眼２０により確認されるようになっている。
【００３８】
上記メインミラー１６は、図示されないが、撮影時には上方に移動して光路より退避するようになっている。そして、このメインミラー１６の後方には、そＣＣＤ等で構成される撮像素子２３が配置されている。撮影レンズ１２を介して入射される被写体像は、この撮像素子２３で電気信号に変換され、更にＡ／Ｄ変換回路２４でデジタル信号に変換される。そして、このデジタル信号は、画像処理回路２５に入力されて、カラーバランスの調整やエッジ強調に信号圧縮等が施された後、メモリ２８に画像データとして記録される。
【００３９】
また、上記画像処理回路２５で画像処理が施された画像データは、表示制御回路２６を介してカメラの背面には設けられたモニタ用の液晶画面２７に表示される。１２が設けられているので、ここで撮影画面をチェックすることも可能とした。画像処理回路２５には、また、表示制御回路２６を介して、撮影画像や後述するような警告表示等を液晶画面２７上に表示させる機能が内蔵されている。これらの撮影や表示に関するシーケンスは、カメラ内に設けられたマイクロコンピュータ（ＣＰＵ）３５によって制御される。
【００４０】
上記メインミラー１６は、その一部がハーフミラーで構成されており、このハーフミラーで透過される部分にはサブミラー３０が図示の如く設けられている。このサブミラー３０で反射された光線の一部は、ＡＦ光学系３１を介してＡＦセンサ３２に導かれるので、公知の位相差方式のピント合わせが可能となる。
【００４１】
つまり、位相差回路３３は、撮影レンズ１２を通る異なる２つの光線から被写体１５の像をモニタし、それらの位相差を検出する。撮影レンズ１２のピントが正しく調節されてこの位相差が所定の関係になった時、被写体像は正しく撮像素子２３にピントが合った状態で導かれる。撮像素子２３の位置とフォーカシングスクリーン１７の位置は等価の距離にあるので、ピントが合ったか否かは、接眼レンズ１９を介して目視でも確認可能である。
【００４２】
ＣＰＵ３５は、上記画像処理回路２５の他、位相差回路３３、ファーストレリーズスイッチ等の操作スイッチ３６と、判定回路（ＢＥ）３９、メインミラー制御回路４０、測光（ＡＥ）回路４１、ファインダ内表示部４２と接続されており、これら各部の制御動作を司るものである。
【００４３】
メインミラー制御回路４０は、メインミラー１６の光路退避動作を制御するための回路である。測光回路（ファインダ内測光センサ）４１は、ペンタプリズム１８に設けられる光の量を判定する。
【００４４】
また、ファインダ内表示部４２は、上記測光回路４１によって判定され、ＣＰＵ３５で算出された露出制御の結果を、ファインダ内に表示するようにしている。ユーザは、このファインダ内表示部４２を見て、手ブレに気をつけるなど撮影に専念することができる。更に、ＡＦ用の位相差結果をファインダ内表示部４２に表示することもできる。
【００４５】
尚、撮像素子２３に入射する光の量は、本体内測光センサ３８と判定回路３９によって検出することができる。
【００４６】
上記ＣＰＵ３５は、中間リング１１内に設けられたリング内ＣＰＵ４６と通信し、中間リング１１に取り付けられた撮影レンズ１２の特性を検出することができる。撮影レンズ１１の特性はメモリ４９に記憶されており、スイッチ５０の操作によって、ユーザがこれを選択することができるようになっている。
【００４７】
また、レンズ状態検出部５１は、撮影レンズ１２の絞り情報やズーム状態を検出してＣＰＵ４６に伝達できるように構成されている。
【００４８】
撮影レンズ１２は、レンズ枠４５に取り付けられており、このレンズ枠４５近傍に配置されたスイッチ４８によって撮影レンズ１２の取り付けが検出される。また、スイッチ５０がユーザによって操作されることにより、取り付けられたレンズに従ってＬＣＤ４７の表示が変更される。
【００４９】
更に、カメラ本体１０は、コネクタ５５及びデータ通信用ケーブル５６を介して、外部パーソナルコンピュータ５７とＰＣが可能である。このパーソナルコンピュータ５７が、ネットワーク網５８のウェブからデータを取り出して、データ通信用ケーブル５６、コネクタ５５を介してカメラ内のＣＰＵ３５に入力するようにしている。
【００５０】
図２は、本実施の形態のカメラシステムの構成を示すもので、（ａ）は正面側から見た外観斜視図、（ｂ）は背面側から見た外観斜視図である。
【００５１】
図２（ａ）に示されるように、カメラ本体１０に中間リング１１を介して撮影レンズ１２が装着される。撮影レンズ１２にピント合わせ用リング６０や絞り設定手段（図示せず）以外の特別な機能がなくとも、このレンズの特性は中間リング１１内のメモリ４９に記憶されている。この結果に従って、カメラ本体１０がそのレンズを用いた撮影に最適の制御を行う。
【００５２】
カメラの背面側は、図２（ｂ）に示されるように、光学式のファインダによる接眼部１９が設けられており、撮影された画像は液晶画面２７上で確認することができる。上述の接眼部１９を覗きながら、ユーザは撮影レンズ１２のピント合わせ用リング６０を回し、ピントを確認しながらシャッタの操作によって撮影を行う。
【００５３】
このような構成のカメラシステムに於いて、中間リング１１を用いれば、図３に示されるように、デジタルカメラのレンズ用に設計されたものでない交換レンズ４５ａ、４５ｂも、使用することができる。この場合、デジタルカメラのレンズ用の交換レンズ４５ｃは、中間リング１１を装着せずに、直接カメラ本体１０ａに装着される。
【００５４】
また、カメラ本体１０ｂは、従来の１３５フィルムフォーマット対応の一眼レフレックスタイプのものである。このカメラ本体１０ｂには、専用の上述した交換レンズ４５ａ、４５ｂが装着可能である。フランジバックの短いデジタル一眼レフレックスタイプのカメラボディ１０ａに、従来の一眼レフレックスタイプのカメラ本体に適合する交換レンズ４５ａ、４５ｂを装着する場合には、中間リング１１を用いることによってフランジバックの差を調整することができるわけである。
【００５５】
上述したように、中間リング２０には、交換レンズ４５ａまたは４５ｂが装着されたことを検出するスイッチ４８が設けられている。また、ユーザ操作することによって、装着された交換レンズに従ってＬＣＤ４７上の表示を変更するスイッチ５０が設けられている。
【００５６】
このスイッチ５０の操作によって、中間リング１１内のＣＰＵ４６は、カメラＣＰＵ３５に送るデータを変更すると共に、図４（ａ）に示されるような表示から図４（ｂ）、（ｃ）に示されるような表示に、ＬＣＤ４７の表示内容を変更する。ユーザは、この表示を見ながら、装着された交換レンズが４５ａであるか４５ｂであるかを確認すれば、正しいデータ送信ができているかを確認することができる。
【００５７】
このデータは、中間リング１１内のメモリ４９内に予め記憶されている。交換レンズ４５ａが中間リング１１に装着された時、ユーザがスイッチ５０によってその旨を入力すると、その交換レンズの有効な光線領域を示す情報や色あいを示す情報が、カメラ本体側に送られる。カメラ本体側のＣＰＵ３５では、これを基に画像処理の方法が切り換えられて、そのレンズの欠点を補正した撮影が行われる。
【００５８】
デジタルカメラは、カメラ内の画像処理回路２５によって、入力された３原色（Ｒ、Ｇ、Ｂ）情報から色のバランスを調節する必要があり、正しいバランスの色情報が入力されていないと、正確な色再現ができない。そのため、交換レンズに色がついていると、フィルムカメラ以上にその影響を受けてしまう。
【００５９】
そこで、デジタルカメラ専用に設計された交換レンズ４５ｃでは、交換レンズの色収差を抑えた設計となっており、交換レンズ４５ｃ内のメモリ４５ｄに色収差情報を持たせる等して、電気的に色補正可能な設計としている。フィルムカメラ主流の時代のレンズでは、白黒フィルム用の設計がされていて、色収差という概念すらなしに設計されているものがある。
【００６０】
したがって、こうしたレンズは色収差の補正情報ではなく、白黒画像撮影とするような撮影時画像処理制御とするような情報を、カメラ本体に対して出力する。この時、カメラ本体側のＣＰＵ３５は、それを受け取り、液晶画面２７には、図５に示されるような表示を行うように制御する。
【００６１】
また、フィルムとは異なり、撮像素子２３は、平面ではなく正しく撮影を行うには、光軸方向に被写体からの光をなるべく平行に入射する必要がある。したがって、所定の絞り条件でしか正しい撮影が行われないことがあるので、その旨を警告または注意表示するようにしてもよい。更に、所定以上の絞りにすることにより解像力が上がり、デジタルカメラにふさわしい解像力での撮影が可能となる。
【００６２】
このように、デジタルカメラ用に設計された交換レンズでなくても、デジタルカメラでの撮影時にふさわしい設定をユーザに知らしめると共に、必要な補正データを中間リングに持たせた。これによって、中間リングが機械的マウントのインターフェイスになると共に、光学的なインターフェイスとしても、位置的、また電気的に整合する働きを有している。
【００６３】
また、デジタルカメラの交換レンズは、上述したＡＦ回路の働きによって内蔵するアクチュエータによりピント合わせ制御がなされ、オートフォーカス動作が可能だが古いレンズでは、そうした機能はなくオートフォーカス動作が無駄となるので、その動作を行わないように撮影シーケンスを切りかえて制御する。
【００６４】
つまり、このようなカメラに内蔵されたＣＰＵ３５の制御をフローチャートで図示すると図６のようになる。
【００６５】
以下、図６のフローチャートを参照して、本実施の形態に於けるカメラシステムの撮影動作について説明する。
【００６６】
先ず、ステップＳ１にて、交換レンズとの通信が行われる。次いで、ステップＳ２に於いて、中間リング１１がカメラ本体１０に装着されているか否かが判断される。ここで、中間リング１１が装着されている場合はステップＳ３に移行するが、それ以外は、デジタルカメラ用に設計された交換レンズであるとされてステップＳ２５に移行する。
【００６７】
ステップＳ２５では、レリーズスイッチの操作の有無が検出される。ここで、レリーズスイッチが操作されていればステップＳ２９へ移行し、操作されていなければステップＳ２６へ移行する。
【００６８】
レリーズ時以外は、ステップＳ２６へ移行して、上述したファインダ内測光センサ４１による測光動作が行われる。次いで、ステップＳ２７にて、所定のプログラムに従った絞り設定、シャッタスピード計算が行われる。そして、ステップＳ２８にて、その結果がファインダ内表示部４２に表示されて、ユーザに知らしめる。
【００６９】
この時の露出演算結果に従って、後述するステップＳ３１に於ける露出制御を行うようにすればよい。このような操作ができるのは、デジタルカメラ用に設計された交換レンズが、上述したようにオートフォーカス時のピント合わせ用のアクチュエータを有していたり、絞り制御用のアクチュエータを有していたり、更には色補正用のデータの入ったメモリを内蔵していたりして、カメラ本体側ＣＰＵ３５からの指示で電気的にレンズ制御や色補正制御が可能だからである。
【００７０】
しかし、それ以外の交換レンズでは、こうしたメカトロニクス構成や情報を持たない場合が多く、本発明のような中間リングの補助によってデジタル撮影にふさわしい撮影制御ができる。
【００７１】
フィルム主流の時代のカメラでは、撮影制御と言えばピント合わせや露出の制御のみであった。しかしながら、デジタルカメラ主流の時代に於いては、撮影範囲の設定や色補正を含む画像処理までをカメラ自体が行わねばならず、レンズに使用されるガラス材による色情報までも正確に反映させなければならない。
【００７２】
このような要求に対応するべく、中間リング１１が装着された場合には、種々の情報をカメラ側に伝達し、正しい撮影制御をさせるようにする。
【００７３】
ステップＳ２９では、上述したオートフォーカス（ＡＦ）動作処理が行われ、続くステップＳ３０ではメインミラー１６が上昇される。これにより、メインミラー１６及びサブミラー３０が光路外へ退避される。
【００７４】
次いで、ステップＳ３１で露出制御が行われた後、ステップＳ３２でメインミラー１６及びサブミラー３０が光路内に下降される。そして、ステップＳ３３にて画像処理、更にはステップＳ３４にて記録動作が行われる。
【００７５】
一方、上記ステップＳ２にて、中間リング１１が装着されていると判断された場合は、ステップＳ３に移行して、レンズが装着直後であるか否かが判断される。装着直後である場合は、ステップＳ４に移行してレンズのタイプ指定表示がなされる。次いで、ステップＳ５にてそのレンズのタイプ指定の有無が判断される。ここで、指定がない場合は上記ステップＳ４に移行する。
【００７６】
一方、上記ステップＳ３でレンズが装着直後でないと判断された場合は、ステップＳ６に於いて、そのレンズのタイプ指定済みであるか否かが判断される。ここで、指定がない場合は上記ステップＳ４に移行する。
【００７７】
そして、上記ステップＳ５若しくはＳ６にて、レンズタイプが指定されると、ステップＳ７に移行してその旨が中間リング１１のＬＣＤ４７に表示される。これにより、ユーザが装着したレンズとカメラ内ＣＰＵ３５に入力する情報とが正しく対応しているかどうかが確認可能なようにする。
【００７８】
ところで、上記ステップＳ６にて、レンズが異なるタイプに装着され直した場合には、スイッチ４８がその旨を判定して、ステップＳ４に移行してタイプ指定されるようにしている。このときは、指定が終了するまで撮影ができない。これによって、タイプ指定を忘れて誤った情報のまま撮影に入って失敗写真となってしまうことを防止している。
【００７９】
タイプ指定後は、ステップＳ７でその旨の表示がなされ、使用にあたっての注意事項があれば、ステップＳ８にて撮影時の条件の情報が中間リング１１のメモリ４９から読み出される。そして、続くステップＳ９にてカメラ本体の液晶画面２７上に表示される（図５参照）。
【００８０】
また、同様に中間リング１１のメモリ４９に入力されている情報が、ステップＳ１０及びＳ１１でカメラ側ＣＰＵ４６で受け取られ、上記撮影時の画像処理時の制御切換情報とされる。つまり、レンズの色情報や収差情報は、ステップＳ１０にてその補正定数が送られ、画像の有効範囲、或いはカラーに対応できるか否かはステップＳ１１で送られた情報によって、後のステップで利用される。
【００８１】
次に、ユーザの操作により、ステップＳ１２に於いてレリーズスイッチの状態が判断される。
【００８２】
レリーズスイッチがオンされると、ステップＳ１３にてメインミラー１６が上昇される。これにより、メインミラー１６及びサブミラー３０が光路外へ退避される。次いで、ステップＳ１４ではカメラ本体内測光が行われる。
【００８３】
ファインダ内測光センサ４１は、メインミラー１６やフォーカシングスクリーン１７やペンタプリズム１８の影響を受けやすく、撮影レンズ１２との組み合せによって、どのような作用が出るかが完全には判定できないケースがある。したがって、カメラ本体１０内に設けられた第２の測光センサ３８によって撮像面がモニタされ、撮像部に入る光がその反射光から判定され、より高情報な測光とされる。但し、この測光方式はミラーが上昇してから測光を開始するので、シャッタのタイムラグに影響するおそれがある。
【００８４】
また、撮像素子上にはマイクロレンズやカラーフィルタ等の反射面があり、その影響によって正確な測光ができないことがあるので、実際には図１には示されていないが、撮像素子の前にフォーカルプレーンシャッタが設けられており、この幕面を測光し、その後、このシャッタを開いて露光を開始する。このカメラ本体内のセンサによる測光時も、撮影レンズの特性によっては露出精度が影響を受けることがある。
【００８５】
例えば、図７（ａ）に示されるように、撮像素子の撮像エリアが２３で示したような面積を占めている場合は、測光センサもこの全域が正しい露出になるように広い領域６３をモニタしている。しかし、レンズによっては図７（ａ）の２３ａで示したようなイメージサークルの領域しか正しく撮像素子上に光を導けない場合がある。
【００８６】
この時、測光センサがモニタしている領域６３と、撮影レンズから入射する光の領域２３ａとで差異が生じ、正しい露出制御ができなくなる。このような状況を回避するために、中間リング１１のメモリ４９にはイメージサークルが小さくなり、露出時に補正が必要であることを示す情報を入れておく。
【００８７】
次いで、ステップＳ１５で露出制御が行われた後、ステップＳ１６でメインミラー１６及びサブミラー３０が光路内に下降される。更に、ステップＳ１７では、有効部以外の領域からは正しい画像が得られないので、有効な領域のみ取り出す。そして、この部分のみ、続くステップＳ１８にて画像処理し、ステップＳ１９にて記録するようにすれば、いたずらに無意味な画像データでメモリ２８をいっぱいにすることを防止することができる。
【００８８】
尚、このステップＳ１２〜Ｓ１９の処理動作に於いては、ＡＦ時ピント合わせ用のアクチュエータ等は持たないシステムなので、ＡＦのステップは省略されている。
【００８９】
上記ステップＳ１２にて、レリーズスイッチがオンされていない場合、つまり撮影前には、本体内測光センサはメインミラー１６の影響で使えないので、ステップＳ２０に移行してファインダ内測光が行われる。次いで、ステップＳ２１にて、手ブレが起こりそうか否かが判断される。
【００９０】
ここで、例えば、暗くてシャッタスピードが長くなり手ブレになりそうな場合は、ステップＳ２２に移行して警告が行われる。
【００９１】
また、上記ステップＳ２１にて手ブレが起こらない場合は、ステップＳ２３に移行して、ケラレの発生が判断される。そして、ケラレが発生する場合は、ステップＳ２４へ移行して警告が行われる。
【００９２】
図８は、レンズ枠４５及びレンズ状態検出部の構成例を示した図である。
【００９３】
フィルムカメラ主流の時代のレンズでも、ズームレンズであって、ズームリング６５でズーミング可能で、絞りやフォーカシングが各々絞りリング６６やピント合わせ用リング６０によって調整可能なものがある。絞り情報はシャッタスピードと関係があるので、カメラ本体に対し絞りレバー６７ｂの位置変化によって伝達される形式のものが知られていた。
【００９４】
また、常時絞りが絞られていると、一眼レフレックスカメラの場合ファインダが暗くなるので、撮影時以外は開放にしておく方がよい。そのため、絞りこみレバー６７ａが設けられており、このレバーを押し上げると絞りリング６６で設定された絞り値まで絞られる構成となっていた。逆に言うと、この絞り込みレバー６７ａを途中で止めると、設定した絞り値の手前で止められるような工夫がなされていた。
【００９５】
このようなレンズを用いるとき、メカニカルに伝達される絞り情報を中間リング１１で判定し、デジタルカメラのカメラ本体１０のＣＰＵ３５に対してその情報を入力するようにすれば、正しい露出制御ができ、光線のケラレのない美しい画像の撮影が可能となる。
【００９６】
つまり、絞りレバー６７ｂの変位は、可変抵抗７５によって位置読みとり可能で所定の電圧が分割されるので、中間リング内のＡ／Ｄ変換部７４によって読み取られた電圧から絞り情報を判定することができる。
【００９７】
また、ズーミングによって、レンズの内側の枠が光軸方向に位置変化するので、投光部７０、投光素子７１、受光素子７２、受光部７３からなる光センサによってその変位量を調べれば、反射光量の大小がそのズーム位置に対応する。したがって、受光出力を上記Ａ／Ｄ変換部７４を介してＣＰＵ４６が判定することにより、ズーミング状態の検出も可能となる。
【００９８】
尚、上記投光部７０、投光素子７１、受光素子７２、受光部７３、Ａ／Ｄ変換部７４、可変抵抗７５の回路を、図１ではレンズ状態検出部５１として図示している。
【００９９】
このような結果を、中間リング１１のＣＰＵ４６は、カメラ本体１０のＣＰＵ３５に伝達する。また、レンズの開放Ｆナンバはメモリ４９に記憶すればよい。この記憶方法は、後述する図１４及び図１５のフローチャートにて説明する。
【０１００】
また、絞りこみレバー６７ａの押し上げ制御は、図９に示されるようなレバー８１によって行えばよい。レバー８１は、支点８２を軸として動くが、レバー６７ａと反対側はプランジャの鉄心８５に組み付けられてバネ８６の力によって上方に押し上げられている。
【０１０１】
ＰＬ制御回路８７によってプランジャ８０に電圧が印加されると、バネ８６の力より強い力で鉄心８５が下方に吸引される。この力が、てこの原理でレバー６７ａを押し上げる。但し、圧電素子８３によってその量は制限されていて、この圧電素子８３に加える電圧印加回路８４からの電圧制御によって、レバー６７ａの押し上げ量が決定される。
【０１０２】
このようなメカニズムも中間リング１１内に構成されていると、図１０のようなフローチャートによって従来のレンズでも絞り優先の自動露出制御やプログラム式の露出制御が可能になる。
【０１０３】
以下、図１０のフローチャートを参照して、ファインダ（Ｆ）内測光の動作について説明する。
【０１０４】
ステップＳ４１〜Ｓ４３では、先ずメモリ内の開放Ｆナンバ情報や、ズーム位置検出部によるズーム情報、絞りレバーによる絞り情報等が入力される。そして、ステップＳ４４に於いて、ユーザが絞り優先の撮影を行いたいか否かが判断される。
【０１０５】
ここで、絞り優先選択時は、ステップＳ４５へ移行して、上記ステップＳ４１〜Ｓ４３で入力した情報より、絞り状態がいわゆる斜入射の問題なく、撮像素子に適当かどうかが判定される。そして、ステップＳ４６でケラレが発生するか否かが判断される。ケラレが発生する時にはステップＳ４７に移行して、画像に影ができるのでケラレ発生するというフラグが１にされる。このフラグは、図６のフローチャートのステップＳ２３にて利用され、警告表示を行うか否かが決定される。
【０１０６】
一方、上記ステップＳ４６にてケラレが発生しない場合には、ステップＳ４８へ移行して、測光結果によって開放絞り時のＦナンバによるシャッタスピードＴ０  が算出される。そして、続くステップＳ４９にて、上述した絞りレバー位置によって、撮影時に絞られる量が検出されて、その分Ｔ０  が補正されてＴ１  とされる。このＴ１  によって、図６のフローチャートでは手ブレ判定が行われる。
【０１０７】
また、上記ステップＳ４４に於いて、絞り優先でない時は、図９に示されるメカニズムが利用されてプログラム撮影が行われる。これは、絞りもカメラ側で決定されるもので、ステップＳ５０にて開放Ｆナンバ、ズーム位置よりケラレが起こらない絞りが決定される。次いで、ステップＳ５１にて、上記ステップＳ４８と同様、絞り開放状態での測光が行われてシャッタスピードＴ０  が算出される。
【０１０８】
この後、ステップＳ５２では、上記ステップＳ５０で決定された絞り量まで絞られた状態でのシャッタスピードＴ１  が算出される。これは、例えば、開放から１段絞られた時にはＴ０  を２倍してＴ１  にするような計算となる。
【０１０９】
ステップＳ５３では、このＴ１  が所定のシャッタスピードＴ０１と比較される。その結果、Ｔ１  が所定のシャッタスピードＴ０１より短い時には、まだ手ブレが起こらないとして、ステップＳ５４へ移行し、更に絞りを１段絞り込むようにする。これによって露光量が少なくなるので、ステップＳ５５にてシャッタスピードを倍長くして、露出を合わせる。
【０１１０】
このような構成と制御によって、従来、フィルムカメラ用に設計されたレンズでも斜入射を考慮したプログラムによって画像のケラレのない、正しい露出の自動露出が可能なデジタル画像撮影システムに有効利用することが可能となる。
【０１１１】
以上説明したように、本実施の形態では、従来のフィルムカメラ用のレンズを使いこなし、きれいなデジタル画像を得るために、中間リング１１に補正データや制限情報データを持たせ、独特の機構の工夫も行っている。
【０１１２】
図７及び図１１乃至図１３を参照して、その補正項目、制限項目を説明する。
【０１１３】
図１１（ａ）は、上述したが、撮像エリア２３中、中央部の画像域２３ｂのみを有効とする制限事項を示している。これは、上述したように、フィルムと異なり、撮像素子が図１１（ｂ）に示されるように、立体構造を持っているからである。つまり、カラーフィルタ２３ｃの開口部を通して正しくセンサ受光部２３ｄに入射した光のみがデジタル画像に利用されるため、図１１（ｂ）に破線で示されるような、いわゆる斜入射の光は正しく露光されないことに起因している。
【０１１４】
また、図１２（ａ）に示されるように、撮像素子２３の各部は異なる色を通すカラーフィルタが規則的に並んでいるが、前述のように色収差の大きいレンズに関しては、図１２（ｂ）に示されるように、所定の色のカラーフィルタの像だけを取り出せば色、収差のない白黒画像が得られる。つまり、白黒フィルム用のレンズは、特定の色部分のみを使って画像を形成すればよい。このような指示をカメラの画像処理回路２５に反映させれば、良好な白黒画像が得られる。
【０１１５】
また、図１３に示されるように、撮影レンズ１２に２つの色が入射した時、レンズのガラス材質によっては、ある色が減衰して、これらの色が撮像素子に正しい割合で到達しない場合がある。フィルムカメラと異なり、デジタルカメラは、この色の配分から正しい色再現の演算を行うため、入射した光のバランスがくずれていると正確な演算ができなくなってしまう。
【０１１６】
そこで、本実施の形態では、各色に対応する画素出力に対して、増幅部２４ａ、２４ｂを設けて、この増幅率を切り換えて（切換回路２４ｃによる）正しいバランスにしてから画像処理回路２５に入力するようにしている。この時の増幅率の調節は、中間リングに記録されたレンズ情報の補正データ９０が利用されて行われる。このような工夫によって、デジタル対応でないレンズでも、正しい色再現が可能となる。
【０１１７】
また、図１１（ａ）に示された有効画像域２３ｂに関連して、各センサの有効域も切りかえることが好ましい。つまり、図７（ａ）に示されるように、撮像素子２３のうち２３ａの部分しか有効でない場合は、ファインダ内センサにせよ、本体内センサにせよ、またはＡＦセンサにせよ、図７（ｂ）に示されるように、仮に分割されて９つのエリアをモニタ可能である場合、例えば、中央のＣの部分のみが、正しい測光や像検出が可能なエリアと言える。つまり、これ以外の部分の信号は無効化して、露出等を決定するのが好ましい。
【０１１８】
次に、図１４のフローチャートを参照して、これらの制限データ、補正データを中間リング１１のメモリ４９に書き込むための方法について説明する。
【０１１９】
本実施の形態では、例えば、図１に示されるパーソナルコンピュータ５７がネットワーク網５８上のウェブからデータを取り出し、これをデータ通信用ケーブル５６とコネクタ５５を介して、カメラ本体１０内のＣＰＵ３５に入力するようにしている。
【０１２０】
本実施の形態の場合、先ず、ステップＳ６１にて、ユーザがパーソナルコンピュータ５７を介してカメラメーカのホームページにアクセスする。すると、アクセスしたホームページにレンズの一覧表が示されている。そこで、ステップＳ６２にて、一覧表の中から手持ちのレンズが選択される。
【０１２１】
そして、ステップＳ６３にて、情報入力の操作が行われると、対応するレンズのデータが転送されてくるようになっている。この時、データのみならず、カメラ本体１０内のＣＰＵ３５により、中間リング１１内のＣＰＵ４６を介して、メモリ４９の内容を操作するプログラムや、メモリ書き換え後、このプログラムを消去するようなプログラムも送るようにする。
【０１２２】
これによって、ステップＳ６４にて、中間リング１１内のメモリ４９に、所定のレンズの制限データや補正データが記憶されることとなる。この時に、開放Ｆナンバ等も同時に入力される。
【０１２３】
この方式であれば、複数のレンズ（図３の４５ａ、４５ｂ）に対応させ、複数のデータを検索して読み込ませる等、迅速なデータ入力が可能である。複数データは、ユーザが中間リング１１の操作によって切り換えることを前提としている。
【０１２４】
但し、この場合、予め各レンズの機能別補正データをメーカ側が把握しておく必要があり、それができていない未知のレンズに対しては、対応ができないこととなる。また、それぞれの機種毎のデータは入力できても、各レンズの出来映え上の問題や経時劣化等による色づき問題に対してまでは対応することができない。
【０１２５】
また、パーソナルコンピュータ等でウェブ接続することのできないユーザには利用することのできないサービスとなる。
【０１２６】
図１５は、こうしたパーソナルコンピュータ等を使用しない中間リング販売の流れを説明するフローチャートである。
【０１２７】
以下、先ず、ステップＳ７１にて、ユーザがカメラ店等に個人的に有するレンズを持ち込んだり、送付する。次いで、ステップＳ７２にて、カメラメーカまたは委託会社にて、そのレンズの特性が検査される。その結果、ステップＳ７３に於いて、それが正しく動作してデジタルカメラに使用可能か否かが判断される。
【０１２８】
使用可能であればステップＳ７６に移行し、使用できない場合は、ステップＳ７４に移行する。ステップＳ７４では、レンズが使用できない、すなわち壊れている状態であるので、修理可能か否かが判断される。その結果、修理可能であればステップＳ７５に移行して修理が行われる。
【０１２９】
一方、修理できない場合は、ステップＳ８４に移行して、修理不能のレンズが持ち込まれたとしてユーザに報告され、続くステップＳ８５にて返却される。
【０１３０】
ステップＳ７６では色補正値算出が行われ、続くステップＳ７７では有効範囲が決定される。そして、ステップＳ７８にて白黒専用のレンズであるか否かが判断される。その結果、白黒専用であれば、ステップＳ７９に移行して白黒専用フラグ（図では色制限フラグ）が設定される。これに対し、白黒専用でない場合は、ステップＳ８０に移行して白黒専用フラグがリセットされる。
【０１３１】
ステップＳ８１では、これらの情報が中間リング１１内のメモリ４９に書き込まれる。尚、ここで開放Ｆナンバ等も書き込まれるようにすればよい。そして、ステップＳ８２にて、レンズに中間リングが装着された状態でユーザに返却される。
【０１３２】
このようにして、ステップＳ８３にて、中間リング代や情報入力及び修理の代金が受け取られるようにすれば、レンズの製造上のバラつきや、経時劣化までを含めた補正情報、制限情報入力を行うことができ、よりきれいなデジタル写真撮影が可能なレンズとすることができる。
【０１３３】
上述した実施の形態によれば、デジタルカメラ用に設計されたレンズでなくとも、レンズを所定の送り先に送ったり持ち込んだりするだけで、デジタルカメラ用に使えるレンズにして入手することが可能となる。この際、その１台１台の特性を測定し、補正情報を入力するので、きめ細かな対応が可能であると共にパーソナルコンピュータ等を使ってユーザに余計な操作をさせなくともよいというメリットがある。
【０１３４】
図１６に示されるように、１つのレンズ４５ａ、４５ｂ毎にそれぞれ１つの中間リング１１ａ、１１ｂが装着されるので、撮影時には、リング毎に付け換えることによって、レンズ交換の度にレンズ種類の設定を行う必要もなくなる。
【０１３５】
本発明のような種々のレンズが利用できる工夫を行った中間リングが利用できるようにするために、本発明のデジタルカメラは、従来のフィルムサイズのフォーマットより小型のサイズの撮像素子を利用し、メインミラーの動くミラーボックス部を小型化している。つまり、図３の１０ｂのような従来のカメラに比べ、本発明のカメラは１０ａのように撮像素子２３の面積を小さくし、メインミラー１６を小さくしたので、カメラ本体の撮像素子２３から各レンズまでの間にスペースを作ることができる。
【０１３６】
このような工夫により、そのスペースを有効活用することによって、専用レンズ４５ｃをそのままカメラ本体に装着できるばかりでなく、従来のレンズ４５ａ、４５ｂを中間リング１１を介して装着する構成にすることができる。
【０１３７】
このような構成にして、周辺部の光は使わず中央部の光のみが撮像素子で画像に変換されるので、従来のレンズを利用する時にも収差のない中心の光束を利用した撮影となり、美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１３８】
【発明の効果】
以上説明したようにこの発明によれば、デジタルカメラに対応していなかったフィルムカメラ用の交換レンズであっても、そのレンズの有する機能を利用可能なデジタル写真撮影を可能としたカメラシステム、撮影レンズ及びレンズアダプタを提供することができる。
【０１３９】
そして、請求項１に記載の発明によれば、何れの交換レンズであっても、そのレンズの有する機能を利用して美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１４０】
請求項２に記載の発明によれば、従来のレンズを利用する時にも収差のない中心の光束を利用した撮影となり、美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１４１】
請求項３に記載の発明によれば、従来のレンズを利用する時にも記憶手段から絞りに関する情報を得ることができるので、美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１４２】
請求項４に記載の発明によれば、従来のデジタルカメラ以外の交換レンズであっても、デジタルカメラ本体に装着することができ、そのレンズの有する機能を利用して美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１４３】
請求項５に記載の発明によれば、従来のレンズを利用する時にも記憶手段からズーム位置に関する情報を得ることができるので、美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１４４】
請求項６に記載の発明によれば、そのレンズ独特の持ち味を引き出したデジタル写真撮影が可能になる。
【０１４５】
請求項７に記載の発明によれば、何れの交換レンズであっても、そのレンズの有する機能を利用して美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１４６】
請求項８に記載の発明によれば、従来のレンズを利用する時にも収差のない中心の光束を利用した撮影となり、美しいデジタル画像を得ることができる。
【０１４７】
請求項９に記載の発明によれば、従来のレンズを利用する時にも記憶手段から絞りに関する情報を得ることができるので、美しいデジタル画像を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】この発明の一実施の形態に係るカメラシステムの構成を示した図である。
【図２】本発明の一実施の形態のカメラシステムの構成を示すもので、（ａ）は正面側から見た外観斜視図、（ｂ）は背面側から見た外観斜視図である。
【図３】中間リングとカメラ本体との組合わせ例について説明する図である。
【図４】中間リング１１のＬＣＤに表示される情報の例を示した図である。
【図５】カメラ本体側の液晶画面２７に表示される情報の例を示した図である。
【図６】本発明の一実施の形態に於けるカメラシステムの撮影動作について説明するフローチャートである。
【図７】（ａ）は撮像素子の撮像エリアの例を示した図、（ｂ）はモニタ可能な分割された９つのエリアの例を示した図である。
【図８】レンズ枠４５及びレンズ状態検出部の構成例を示した図である。
【図９】図８の絞り込みレバー６７ａの動きを説明する図である。
【図１０】ファインダ（Ｆ）内測光の動作について説明するフローチャートである。
【図１１】（ａ）は撮像エリア中の制限事項を示した図、（ｂ）は撮像素子の構造を説明する図である。
【図１２】撮像素子のカラーフィルタの例について説明する図である。
【図１３】撮影レンズ１２に２つの色が入射した時の色再現について説明する図である。
【図１４】制限データ、補正データ等のデータを中間リング１１のメモリ４９に書き込む動作を説明するフローチャートである。
【図１５】パーソナルコンピュータ等を使用しない中間リング販売の流れを説明するフローチャートである。
【図１６】１つのレンズ毎に１つの中間リングが装着される例について説明する図である。
【符号の説明】
１０…カメラ本体、１１…中間リング、１２…撮影レンズ、１５…被写体、１６…メインミラー、１７…フォーカシングスクリーン、２３…撮像素子、２４…Ａ／Ｄ変換回路、２５…画像処理回路、２７…液晶画面、３０…サブミラー、３１…ＡＦ光学系、３２…ＡＦセンサ、３３…位相差回路、３５…ＣＰＵ、３６…操作スイッチ、３８…本体内測光センサ、３９…判定回路（ＢＥ）、４０…メインミラー制御回路、４１…測光（ＡＥ）回路、４２…ファインダ内表示部、４６…ＣＰＵ、４７…ＬＣＤ、４８…スイッチ、４９…メモリ、５０…スイッチ、５１…レンズ状態検出部、５７…パーソナルコンピュータ。
【図１】
2005010367.tif 000003
【図２】
2005010367.tif 000004
【図３】
2005010367.tif 000005
【図４】
2005010367.tif 000006
【図５】
2005010367.tif 000007
【図６】
2005010367.tif 000008
【図７】
2005010367.tif 000009
【図８】
2005010367.tif 000010
【図９】
2005010367.tif 000011
【図１０】
2005010367.tif 000012
【図１１】
2005010367.tif 000013
【図１２】
2005010367.tif 000014
【図１３】
2005010367.tif 000015
【図１４】
2005010367.tif 000016
【図１５】
2005010367.tif 000017
【図１６】
2005010367.tif 000018