(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群を有するレンズ鏡筒において、
前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置により検出された前記合焦用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段とを具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群と、変倍に際し光軸方向に移動する一又は二以上の変倍用レンズ群とを有するレンズ鏡筒において、
前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置を検出する変倍用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置及び前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置及び前記変倍用レンズ群位置検出装置によりそれぞれ検出された前記合焦用レンズ群の位置及び前記変倍用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段とを具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群を有するレンズ鏡筒と、カメラボディとを具備するカメラシステムにおいて、
前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置により検出された前記合焦用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段から出力された前記有効焦点距離データに基づき前記カメラシステムの制御を行うカメラシステム制御手段とを具備することを特徴とするカメラシステム。
【請求項４】
前記合焦用レンズ群位置検出装置及びデータ記憶手段は前記レンズ鏡筒に、前記カメラシステム制御手段は前記カメラボディにそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項３記載のカメラシステム。
【請求項５】
合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群、及び変倍に際し光軸方向に移動する一又は二以上の変倍用レンズ群を有するレンズ鏡筒と、カメラボディとを具備するカメラシステムにおいて、
前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置を検出する変倍用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置及び前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置及び前記変倍用レンズ群位置検出装置により、それぞれ検出された前記合焦用レンズ群の位置及び前記変倍用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段から出力された前記有効焦点距離データに基づき前記カメラシステムの制御を行うカメラシステム制御手段とを具備することを特徴とするカメラシステム。
【請求項６】
前記合焦用レンズ群位置検出装置、前記変倍用レンズ群位置検出装置及び前記データ記憶手段は前記レンズ鏡筒に、前記カメラシステム制御手段は前記カメラボディにそれぞれ設置されていることを特徴とする請求項５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】
本発明は、レンズ鏡筒及びカメラシステムに係り、特にレンズ鏡筒の焦点距離情報を出力するレンズ鏡筒及びカメラシステムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のカメラシステムでは、レンズ鏡筒の焦点距離情報や撮影距離情報をカメラボディ側に入力して、その焦点距離情報や撮影距離情報を使用して露出制御、自動焦点調節制御やストロボ発光制御等を行っている。例えば、焦点距離ｆ及び撮影距離Ｒとから、フィルムの撮影面の片対角線長ｈを用い、式（１）及び式（２）に従い、撮影倍率β及び被写界範囲ｌを求める。求められた撮影倍率βは露出制御のための測光計算に使用され、又被写界範囲ｌはストロボ発光制御のためのストロボ照射角の計算に使用されている。
β＝ｆ／Ｒ          ・・・（１）
β：撮影倍率
ｆ：焦点距離
Ｒ：撮影距離
ｌ＝Ｒ×ｈ／ｆ      ・・・（２）
ｌ：被写界範囲
ｈ：フィルムの撮影面の片対角線長
（３５ｍｍフィルムでは２１．６３ｍｍ）
なお、式（１）と式（２）とから次の関係が得られる。
ｌ＝ｈ／β          ・・・（３）
【０００３】
式（１）及び式（２）の計算に使用する焦点距離には公称焦点距離が使用される。公称焦点距離は主点から焦点までの距離であり、光軸に平行に入射した光線は光軸と焦点で交わるから、レンズ鏡筒が無限遠にある被写体に合焦したときのレンズ鏡筒の主点とフィルム面との間の距離に等しい。公称焦点距離は単焦点レンズ鏡筒では１個の値、多焦点レンズ鏡筒では複数の値、又ズームレンズ鏡筒では所定の範囲の値である。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところが、近年露出制御やストロボ発光制御の精度がより高く要求されるようになり、これに伴い使用するレンズ鏡筒の焦点距離情報はより正確な値が要求されている。そのためある種のレンズ鏡筒においては公称焦点距離を使用した場合には、露出制御やストロボ発光制御を高い精度で行うことができないという問題が発生している。
このような問題は、レンズ鏡筒の公称焦点距離と後述する有効焦点距離とが一致せず、大きく乖離するレンズ鏡筒が存在することにその原因の一つがある。特に近年は構成レンズ枚数が大きく、変倍のために移動するレンズ群や、合焦のために移動するレンズ群が複雑な移動の仕方をする高性能ズームレンズ鏡筒が開発されている。このような高性能ズームレンズ鏡筒では、公称焦点距離と有効焦点距離との乖離が大きいものがあり、上述の問題が無視しえない事項となっている。
【０００５】
これをズームレンズ鏡筒を例にとって図１により説明する。このレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の４レンズ群から構成されているズームレンズ鏡筒が、あるズーム比で無限遠の被写体に合焦して、レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４が図１（ａ）に示すような位置に配置されているとき、公称焦点距離は主点Ｐとフィルム面Ｆにある焦点Ｏとの間の距離ｆである。
このズーム比で、ある有限の距離はなれた位置にある被写体に合焦させるために合焦用のレンズ群Ｌ２を光軸方向に、即ち被写体側に移動させる。するとレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は図１（ｂ）に示すような位置に配置される。このとき有限の距離にある被写体の像はフィルム面Ｆに形成される。一方無限遠の被写体からの平行光線は光軸上の点Ｑにおいて光軸と交差する。有効焦点距離とは、このレンズ群配置における主点Ｐ0 と点Ｑとの間の距離ｆ0 をいう。
有効焦点距離は、通常のレンズ鏡筒にあっては、公称焦点距離とほぼ一致するものである。しかしながら、新開発の高性能ズームレンズ鏡筒には、公称焦点距離と有効焦点距離との乖離が大きいものがある。
【０００６】
表１に２種のレンズ鏡筒、レンズ鏡筒▲１▼及びレンズ鏡筒▲２▼についての計算例を示す。レンズ鏡筒▲１▼は近年開発された高性能の１３枚４群構成の３５〜１０５ｍｍ内焦式ズームレンズ鏡筒であり、特開平５−１４２４７５号公報に記載されたものである。レンズ鏡筒▲２▼は合焦用の第１レンズ群、変倍用の第２レンズ群、第３レンズ群、及び固定の第４レンズ群から構成される従来形式の４群構成前玉繰り出しフォーカシングズームレンズ鏡筒である。
【０００７】
【表１】
【０００８】
従来形式のレンズ鏡筒▲２▼では、公称焦点距離と有効焦点距離との乖離が小さいので、実質的に撮影倍率β及び被写界範囲ｌは公称焦点距離を使用しても差支えない。表２において、ｒはｌ／ｌr   ×１００で与えられる値、ｌr は実際の被写界範囲を表しており、ｒ値が１００以上であることは、例えばストロボの照射角の制御に問題は生じないことを示している。
これに対して、レンズ鏡筒▲１▼では、公称焦点距離と有効焦点距離との乖離が大きい。したがって、撮影倍率β及び被写界範囲ｌは公称焦点距離を使用すると乖離が大きく、特に公称焦点距離１０５ｍｍのときには、ｒ値は１００以下である。これはストロボの照射角の制御に問題が生じていることを示している。
【０００９】
そこで、請求項１及び２に記載の発明の目的は、各撮影距離ごとに有効焦点距離情報を発生して露出制御やストロボ発光制御の精度をたかめることができるレンズ鏡筒を提供し、請求項３乃至６に記載の発明の目的は、各撮影距離ごとに有効焦点距離情報を発生して露出制御やストロボ発光制御の精度をたかめることができるカメラシステムを提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
本問題点の解決のために本発明では、請求項１では、合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群を有するレンズ鏡筒において、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置により検出された前記合焦用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段とを具備することを特徴とするレンズ鏡筒を構成した。
更に、請求項２において合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群と、変倍に際し光軸方向に移動する一又は二以上の変倍用レンズ群とを有するレンズ鏡筒において、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置を検出する変倍用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置及び前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置及び前記変倍用レンズ群位置検出装置によりそれぞれ検出された前記合焦用レンズ群の位置及び前記変倍用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段とを具備することを特徴とするレンズ鏡筒を構成した。
又、請求項３において合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群を有するレンズ鏡筒と、カメラボディとを具備するカメラシステムにおいて、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置により検出された前記合焦用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段から出力された前記有効焦点距離データに基づき前記カメラシステムの制御を行うカメラシステム制御手段とを具備することを特徴とするカメラシステムを構成した。更に、請求項４において前記合焦用レンズ群位置検出装置及びデータ記憶手段は前記レンズ鏡筒に、前記カメラシステム制御手段は前記カメラボディにそれぞれ設置されていることを特徴とするカメラシステムが好ましいものとして構成した。
又、請求項５において合焦に際し光軸方向に移動する一又は二以上の合焦用レンズ群、及び変倍に際し光軸方向に移動する一又は二以上の変倍用レンズ群を有するレンズ鏡筒と、カメラボディとを具備するカメラシステムにおいて、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置を検出する合焦用レンズ群位置検出装置と、前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置を検出する変倍用レンズ群位置検出装置と、前記合焦用レンズ群の光軸方向の位置及び前記変倍用レンズ群の光軸方向の位置に対応する前記レンズ鏡筒の有効焦点距離データを記憶する記憶部を有し、前記合焦用レンズ群位置検出装置及び前記変倍用レンズ群位置検出装置により、それぞれ検出された前記合焦用レンズ群の位置及び前記変倍用レンズ群の位置に対応する前記有効焦点距離データを、前記記憶部から読みだして出力するデータ記憶手段と、前記データ記憶手段から出力された前記有効焦点距離データに基づき前記カメラシステムの制御を行うカメラシステム制御手段とを具備することを特徴とするカメラシステムを構成した。
更に、請求項６において前記合焦用レンズ群位置検出装置、前記変倍用レンズ群位置検出装置及び前記データ記憶手段は前記レンズ鏡筒に、前記カメラシステム制御手段は前記カメラボディにそれぞれ設置されていることを特徴とするカメラシステムが好ましいものとして構成した。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態をカメラシステムの実施例により図２を用いて説明する。
【００１２】
【実施例】
図２はレンズ鏡筒をカメラボディに装着したカメラシステムによる一実施例のブロック図である。レンズ鏡筒は前記したレンズ鏡筒▲１▼で、３５〜１０５ｍｍ４群内焦式ズームレンズ鏡筒である。物体側から順に正屈折力の第１レンズ群Ｌ１、負屈折力の第２レンズ群Ｌ２、正屈折力の第３レンズ群Ｌ３、及び正屈折力の第４レンズ群Ｌ４からなり、広角側から望遠側への変倍に際して全レンズ群が光軸に沿って物体側に移動し、合焦に際しては第２レンズ群Ｌ２が光軸上を物体側へ移動するように構成されている。
【００１３】
カメラボディ１にレンズ鏡筒２が着脱可能に結合されてカメラシステム３が構成されている。カメラボディ１及びレンズ鏡筒２にはそれぞれＣＰＵ４、５が装備されていて接点６、７を介して電気的に接続している。
ＣＰＵ４はカメラシステム３に関する記憶・計算・制御、なかでも撮影倍率の計算値に基づいた測光計算や、被写界範囲の計算値に基づいたストロボ照射角の制御等を行うＣＰＵである。
ＣＰＵ５は撮影距離及びズーム比によって決定される有効焦点距離情報が記憶されているメモリを有する等、各種レンズデータの記憶・計算を行うＣＰＵである。
【００１４】
レンズ鏡筒２の光学系を構成するレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４はそれぞれ支持枠８、９、１０、１１に支持されている。
レンズ鏡筒２の固定筒１２の内周部にズームカム筒１３が所定角度回転可能に且つ光軸方向に移動可能に嵌合している。又固定筒１２の外周部にフォーカス回転筒１４が回転可能に嵌合している。支持枠８、９、１０、１１はズームカム筒１３のそれぞれ対応するカム溝１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ及び固定筒１２の案内溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに係合している。又支持枠９は更にフォーカス回転筒１４の合焦用のカム溝１４ａに係合している。
【００１５】
固定筒１２にパターン１５が固設され、ズームカム筒１３にブラシ１６が固設されている。パターン１５とブラシ１６とは、互いに摺動可能に接触し、ズームカム筒１３の固定筒１２に対する光軸方向の移動量を検出するエンコーダを形成している。
又固定筒１２にパターン１７が固設され、フォーカス回転筒１４にブラシ１８が固設されている。パターン１７とブラシ１８とは、互いに摺動可能に接触し、フォーカス回転筒１４の固定筒１２に対する回転角度を検出するエンコーダを形成している。検出された回転角度からレンズ群Ｌ２の位置が求められる。
【００１６】
パターン１５及びパターン１７はそれぞれリード線１９、２０によりＣＰＵ５に接続している。ＣＰＵ５はリード線２１、２２により接点６、７を介してＣＰＵ４に接続している。
【００１７】
次に変倍動作について説明する。ズームカム筒１３を回転すると、ズームカム筒１３は回転と共に光軸方向に移動し、支持枠８、９、１０、１１はそれぞれズームカム筒１３のカム溝１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ及び固定筒１２の案内溝１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄに沿って移動する。支持枠８、９、１０、１１にそれぞれ支持されているレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の４レンズ群はそれぞれ所定距離光軸方向に移動し、変倍が行なわれる。
ブラシ１６はズームカム筒１３と一体に光軸方向に移動し、パターン１５上を摺動するからズームカム筒１３の光軸方向の移動量が検知されその情報はリード線１９を介してＣＰＵ５に伝達される。レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４のズームカム筒１３に対する光軸方向の移動量は予め計算されているから、各ズーム位置でのレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の固定筒１２に対する位置が特定され、ズーム位置情報が決定する。
【００１８】
次に合焦動作について説明する。フォーカス回転筒１４を回転すると、支持枠９はフォーカス回転筒１４の光軸方向のカム溝１４ａ及びズームカム筒１３のカム溝１３ｂに沿って移動する。支持枠９に支持されているレンズ群Ｌ２は回転しながら光軸方向に所定距離移動し、合焦が行なわれる。
ブラシ１８はフォーカス回転筒１４と一体に回転し、パターン１７上を摺動するからフォーカス回転筒の回転角が検知されその情報はリード線２０を介してＣＰＵ５に伝達される。レンズ群Ｌ２のフォーカス回転筒の回転角に対応する光軸方向の移動量は予め計算されているから、各フォーカス位置でのレンズ群Ｌ２のズームカム筒１３に対する光軸方向の移動量が計測され、且つ固定筒１２に対する位置が特定され、撮影距離情報が決定する。
【００１９】
ＣＰＵ５には予め有効焦点距離情報が記憶されている。ブラシ１６とパターン１５によって検出されるレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４の位置から決定されるズーム比情報と、ブラシ１８とパターン１７によって検出されるレンズ群Ｌ２の位置から決定される撮影距離情報とに基づいて、ＣＰＵ５は両者により決定される有効焦点距離情報を読み出し、出力する。出力された有効焦点距離情報はリード線２１、２２及び接点６、７を介してＣＰＵ４に伝達される。
ＣＰＵ４は伝達された有効焦点距離情報を使用して撮影倍率β及び被写界範囲ｌを求める。求められた撮影倍率βにより測光計算を行い露出を制御し、又被写界範囲ｌによりストロボ照射角の計算を行いストロボ発光を制御する。
【００２０】
有効焦点距離ｆ0 を用いて計算されたレンズ鏡筒▲１▼及びレンズ鏡筒▲２▼の撮影倍率、被写界範囲等を表２に記載する。
【００２１】
【表２】
【００２２】
β0 ＝ｆ0 ／Ｒ
β0 ：有効焦点距離を使用した撮影倍率
ｆ0 ：有効焦点距離
ｌ0 ＝Ｒ×ｈ／ｆ0 
ｌ0 ：有効焦点距離を使用した被写界範囲
ｒ0 ＝ｌ0 ／ｌr ×１００
ｒ0 ：有効焦点距離を用いた被写界範囲の実際の被写界範囲ｌr に対する割合
【００２３】
表２の最右列に、ｒ0 値が記載されている。これによるとレンズ鏡筒▲１▼では広角側において公称焦点距離が３５ｍｍであっても、望遠側において公称焦点距離ｆが１０５ｍｍであっても何れも１００以上である。
【００２４】
先に表１に示したように、レンズ鏡筒▲１▼では従来の公称焦点距離を使用したｒ値は望遠側において公称焦点距離が１０５ｍｍのとき１００未満であった。これに対し、表２に示すように、有効焦点距離を使用したｒ0 値は、望遠側において公称焦点距離ｆが１０５ｍｍであっても１００以上であり、有効焦点距離を使用した計算による効果が認められる。なお広角側において公称焦点距離ｆが３５ｍｍでは１００以上であり、有効焦点距離を使用した計算によるｒ0 値が１００以上であることが確認される。
【００２５】
なお、従来形式のレンズ鏡筒▲２▼についても有効焦点距離を使用して計算したところ、表２の記載のように、何れの場合でもｒ0 値が１００以上であることが確認される。
【００２６】
尚ＣＰＵ５は有効焦点距離のみでなく、有効焦点距離を使用した撮影倍率等の計算値を記憶した構成でもよい。ＣＰＵ４をレンズ鏡筒２に、又はＣＰＵ５をカメラボディに配置することもできるし、又はＣＰＵ４とＣＰＵ５とを１個のデバイスで構成してもよい。
実施例にズームレンズ鏡筒を用いたが、本発明は公称焦点距離と有効焦点距離との乖離の大きいレンズ鏡筒であれば、単焦点レンズ鏡筒や多焦点レンズ鏡筒にも実施でき、効果を収めることができることは言うまでもない。
尚カメラシステムはレンズ鏡筒とカメラボディとが着脱可能であっても、着脱不可能であってもよい。
【００２７】
【発明の効果】
本発明によれば有効焦点距離情報が記憶され、これを使用して計算した撮影倍率及び被写界範囲により露出やストロボ発光を制御することができる。これによりストロボ照射光量が小さすぎて全体に露出がアンダーになったり、又はストロボ照射角が狭くて周辺部光量が不足して周辺部の露出が中央部に比してアンダーになったりすることがなくなり、任意の撮影距離にある被写体は被写界の隅々まで充分な光量を受けた綺麗な画面に撮影される。
【図面の簡単な説明】
【図１】有効焦点距離を説明するための概念図。
【図２】実施例にかかる４群内焦式ズームレンズ鏡筒を装備したカメラシステムのブロック図。
【符号の説明】
Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４・・・レンズ群
１・・・カメラボディ
２・・・レンズ鏡筒
３・・・カメラシステム
４、５・・・ＣＰＵ
６、７・・・接点
８、９、１０、１１・・・支持枠
１２・・・固定筒
１３・・・ズームカム筒
１４・・・フォーカス回転筒
１５、１７・・・パターン
１６、１８・・・ブラシ
１９、２０、２１、２２・・・リード線
【表１】0003864441.tif 000002
【表２】0003864441.tif 000003
【図１】
0003864441.tif 000004
【図２】
0003864441.tif 000005