説明

カメラシステム

【課題】 合焦動作により焦点距離が変化する交換レンズでも、正確な画角情報を表示することができるカメラシステムを提供すること。
【解決手段】 カメラ本体3と、そのカメラ本体3に着脱可能な交換レンズ2とで構成されるカメラシステム1であって、交換レンズ2は、交換レンズ2の焦点距離情報を含むレンズ固有情報を記憶するレンズ情報記憶手段10aと、合焦レンズ4bと、その位置を検出するフォーカスエンコーダ9と、焦点距離情報を用いて取得した第1の焦点距離とフォーカスエンコーダ9の検出結果とを用いて第2の焦点距離を演算するレンズマイコン10とを有し、カメラ本体3は、撮像素子11と、その画面サイズを記憶するメモリ16と、第2の焦点距離と撮像素子11の画面サイズとを用いて撮影画角を演算するカメラマイコン12と、撮影画角を表示する表示手段15とを有すること。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラシステムに関するものである。
【背景技術】
【0002】
デジタル一眼レフカメラの撮像素子の画面サイズは、銀塩フィルムの24×36mmと同等の大きさである所謂フルサイズと、これよりも撮像面積の小さいAPS−CサイズやAPS−Hサイズのものが主流となっている。ある焦点距離の交換レンズをこのような撮像素子の画面サイズの異なるカメラに装着した場合、同じ焦点距離であっても撮影範囲すなわち画角が異なることになる。
【0003】
特許文献1では、ズームエンコーダの出力からズームポジションを検出し、焦点距離情報と撮像素子の画面サイズから画角を換算して表示する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0004】
【特許文献1】特開2004−12741号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上述の特許文献1に開示された技術では、合焦動作により焦点距離が変化する光学系においては、正確な画角情報を得ることができなかった。
【0006】
本発明の目的は、合焦動作により焦点距離が変化する光学系を有する交換レンズにおいても、正確な画角情報を表示することができるカメラシステムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【0007】
カメラ本体と、そのカメラ本体に着脱可能な交換レンズとで構成されるカメラシステムであって、
交換レンズは、交換レンズの焦点距離情報を含むレンズ固有情報を記憶するレンズ情報記憶手段と、合焦のために光軸方向に移動可能な合焦レンズと、合焦レンズの位置を検出する第1の位置検出手段と、焦点距離情報を用いて取得した第1の焦点距離と第1の位置検出手段の検出結果とを用いて第2の焦点距離を演算する第1の演算部とを有し、
カメラ本体は、撮像素子と、その撮像素子の画面サイズを記憶するカメラ情報記憶手段とを有し、
カメラシステムは、第2の焦点距離と撮像素子の画面サイズとを用いて撮影画角を演算する第2の演算部と、撮影画角を含む撮影情報を表示する表示手段とを有することを特徴としている。
【発明の効果】
【0008】
本発明のカメラシステムによれば、合焦動作により焦点距離が変化する光学系を有する交換レンズにおいても、正確な画角情報を表示することができる。
【図面の簡単な説明】
【0009】
【図1】本発明の第1の実施形態に係るカメラシステムの構成を示す概略図である。
【図2】本発明の第2の実施形態に係る魚眼ズームレンズのイメージサークルと撮像素子の関係を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【0010】
以下、本発明を実施するための形態について図面を参照して説明する。
【実施例1】
【0011】
図1は、本実施例のカメラシステムの構成を示す概略図である。図1において、カメラシステム1は、交換レンズ2と、この交換レンズ2が着脱可能なカメラ本体3とを有する。
【0012】
交換レンズ2は、複数のレンズで構成される光学系4を内包する鏡筒であり、光学系4は、いずれも光軸方向に移動可能な変倍レンズ4aと合焦レンズ4bとを含む。交換レンズ2は、接続部5を介してカメラ本体3のレンズマウント3aに着脱可能に接続される。
【0013】
この交換レンズ2は、駆動系として、絞り駆動用モータ6と、レンズ駆動用モータ7と、ズームエンコーダ8と、フォーカスエンコーダ9を備える。また、制御系として、レンズマイコン10を備える。絞り駆動用モータ6及びレンズ駆動用モータ7は、光学系4を構成する絞りやレンズを駆動する駆動手段である。フォーカスエンコーダ9は、合焦レンズ4bの位置を検出する第1の位置検出手段である。ズームエンコーダ8は、変倍レンズ4aの位置を検出する第2の位置検出手段である。レンズマイコン10は、交換レンズ2内の構成要素を制御するレンズ制御手段である。レンズマイコン10は、交換レンズ2特有のイニシャルデータ(レンズ固有情報)を記憶するレンズ情報記憶手段10aを内包している。イニシャルデータには、ズームエンコーダ8の検出結果と対応させて交換レンズ2の焦点距離を導出可能な焦点距離情報が含まれている。焦点距離情報とは、具体的には、ズームエンコーダ8の検出結果を変数として交換レンズ2の焦点距離を算出可能な演算式や、ズームエンコーダ8の検出結果と交換レンズ2の焦点距離との関係を示すテーブルデータなどである。
【0014】
カメラ本体3は、デジタル一眼レフ方式の撮像装置本体であり、被写体像を受光する撮像素子11と、制御系として、カメラマイコン12と、画像信号処理回路13と、レンズ判別回路14と表示手段15とメモリ部16を備える。カメラマイコン12は、カメラ本体3内の構成要素を制御するカメラ制御手段である。画像信号処理回路13は、撮像素子11から画像信号を受信し、画像に変換する画像処理手段である。レンズ判別回路14は、カメラマイコン12がレンズマイコン10から受信したイニシャルデータに基づいて交換レンズ2の種類等を判別するレンズ判別手段である。表示手段15は被写体画像や操作補助アイコン、撮影情報等を表示する背面モニターやEVF(Electric View Finder)である。メモリ部16は、撮像素子11に関する情報、具体的には撮像素子11の大きさから決まる画面サイズの情報が記憶されているカメラ情報記憶手段である。
【0015】
更に、交換レンズ2及びカメラ本体3は、それぞれ、カメラ本体3に交換レンズ2が取り付けられた際に相互に通信を行うための通信接点ユニット17、18を備える。レンズマイコン10は、通信接点ユニット17、18を介し、カメラ本体3側から制御信号や電力供給を受けて絞り駆動用モータ6やレンズ駆動用モータ7等の制御を実施する。また、カメラマイコン12は、通信接点ユニット17、18を介して、レンズマイコン10からイニシャルデータを取得する。
【0016】
次に、本発明の特徴部である、画角情報の表示に関して説明する。
【0017】
ユーザーがレンズマウント3aに交換レンズ2を取り付けると、交換レンズ2側の通信接点ユニット17と、カメラ本体3側の通信接点ユニット18とが接続される。そして、カメラマイコン12は、レンズ判別回路14を介して、レンズマイコン10から交換レンズ2のイニシャルデータを読み取る。この時、レンズマイコン10は、ズームエンコーダ8の検出結果から変倍レンズ4aの位置情報を読み取り、これを用いてレンズ情報記憶手段10aに記憶された焦点距離情報から第1の焦点距離を取得する。また、フォーカスエンコーダ9の検出結果から合焦レンズ4bの位置情報を読み取る。第1の演算部であるレンズマイコン10は、取得した第1の焦点距離とフォーカスエンコーダ9の検出結果とから第2の焦点距離を演算し、それをカメラマイコン12に通信する。第2の演算部であるカメラマイコン12は、取得した第2の焦点距離とメモリ部16に記憶された撮像素子11の画面サイズの情報から撮影画角を演算し、表示手段15に表示する。
【0018】
ここで撮影画角の演算について説明する。
【0019】
第2の焦点距離をf、カメラ本体2に備えられる撮像素子11の対角寸法をHとし、対角での撮影画角の半画角をωとすると、
ω=atan(H/2f) …(1)
となる。
【0020】
すなわち、焦点距離fおよび対角寸法Hを用いて式(1)から半画角ωを演算し、このωもしくは2ωを表示手段15に表示する。これにより、合焦動作により焦点距離が変化した場合でも、正確な画角に関する情報を撮影者に知らせることができる。
【実施例2】
【0021】
以下、図2を参照して、本発明の第2の実施例によるカメラシステムについて説明する。
【0022】
図2は、本実施例のカメラシステムに装着される交換レンズを魚眼ズームレンズとした際の、イメージサークルと撮像素子との関係を示した図である。なお、カメラシステムの構成は実施例1と共通である。
【0023】
図2において、21はフルサイズの撮像素子、22はAPS−Cサイズの撮像素子、23はAPS−Hサイズの撮像素子、24はイメージサークルである。図2(a)はワイド端(焦点距離8.5mm)での様子、図2(d)はテレ端(焦点距離15mm)での様子であり、図2(b),(c)はそれぞれその中間の位置(焦点距離9.5mm,12mm)での様子である。
【0024】
本実施例の魚眼ズームレンズは、図2(a)に示すワイド端にてフルサイズの撮像素子21において円周魚眼となり、図2(d)に示すテレ端にて対角魚眼となる焦点距離範囲を有している。
【0025】
ここで、本魚眼ズームレンズをフルサイズの撮像素子21を有するカメラに装着した際、ワイド端での焦点距離8.5mmにおいては、イメージサークル24がフルサイズの撮像素子21の短辺内に納まる円周魚眼となる。
【0026】
このとき、本魚眼ズームレンズの射影方式が等立体角射影方式の場合、第1の焦点距離に相当する8.5mmと合焦レンズ4bの位置情報とから演算される第2の焦点距離をfw、撮像素子21の短辺寸法をLwとし、半画角をωとすると、
ω=2asin(Lw/4fw) …(2)
となる。
【0027】
カメラマイコン12は装着された交換レンズが等立体角射影方式の魚眼ズームレンズであると判別すると、通常の交換レンズで使用する式(1)に代えて式(2)を用いて、撮影画角を演算する。更に、ズームエンコーダ8にて検出されるズームポジションと、メモリ部16を介して得られる画面サイズから、ワイド端においてはイメージサークルが小さくなり、撮像素子21の短辺内に納まる円周魚眼となることを判断する。その結果、カメラマイコン12は画角演算式に用いる撮像素子21の対角寸法Haを短辺寸法Lwに置き換えて演算する。
【0028】
次に、本魚眼ズームレンズの焦点距離を15mmの状態まで変化させると、イメージサークル24が図2(d)の状態まで広がり、フルサイズの撮像素子21において対角魚眼となる。
【0029】
この時、第1の焦点距離に相当する15mmと合焦レンズ4bの位置情報から演算される第2の焦点距離をfa、撮像像素子22の対角寸法をHaとし、半画角ωとすると、
ω=2asin(Ha/4fa) …(3)
となる。
【0030】
次に、本魚眼ズームレンズをAPS−Cサイズの撮像素子22を有するカメラに装着した際、焦点距離9.5mmの状態ではイメージサークル24が図2(b)の状態となり、APS−Cサイズの撮像素子22において対角魚眼となる。
【0031】
この時、第1の焦点距離に相当する9.5mmと合焦レンズ4bの位置情報から演算される第2の焦点距離をfc、メモリ部16を介して得られる撮像素子22の対角寸法をHcとし、半画角ωとすると、
ω=2asin(Hc/4fc) …(4)
となる。
【0032】
次に、本魚眼ズームレンズをAPS−Hサイズの撮像素子23を有するカメラに装着した際、焦点距離12mmの状態ではイメージサークル24が図2(c)の状態となり、APS−Hサイズの撮像素子23において対角魚眼となる。
【0033】
この時、第1の焦点距離に相当する12mmと合焦レンズ4bの位置情報から演算される第2の焦点距離情報をfh、撮像素子22の対角寸法をHhとし、半画角ωとすると、
ω=2asin(Hh/4fh) …(5)
となる。
【0034】
本実施形態によれば、レンズマイコン10に魚眼レンズの射影方式を記憶させ、レンズ判別回路14にて魚眼レンズの射影方式を判別することで、カメラマイコン12は魚眼レンズにおいても正確な画角に関する情報を撮影者に知らせることができる。
【0035】
なお、撮影画角を演算する第2の演算部は、カメラマイコン12に限らず、例えばレンズマイコン10が、通信接点ユニット17、18を介して撮像素子の画面サイズを取得して、撮影画角の演算を行っても良い。この場合、レンズマイコン10が演算結果を、カメラマイコン12を介して表示手段15に表示させることになる。
【0036】
また、表示手段15はカメラ本体3側の配置に限らず、上記表示情報の表示を行わせる専用の表示装置を設けてもよい。また、電子ビューファインダーに用いられるファインダー表示装置がある場合には、被写体の画像情報とともに、演算した表示情報をこのファインダー表示装置に表示することも可能である。また、表示手段はレンズ側に設けてもよい。
【0037】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【0038】
1 カメラシステム
2 交換レンズ
3 カメラ本体
4b 合焦レンズ
9 フォーカスエンコーダ
10 レンズマイコン
10a レンズ情報記憶手段
11 撮像素子
12 カメラマイコン
15 表示手段
16 メモリ

【特許請求の範囲】
【請求項1】
カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能な交換レンズとで構成されるカメラシステムであって、
前記交換レンズは、前記交換レンズの焦点距離情報を含むレンズ固有情報を記憶するレンズ情報記憶手段と、合焦のために光軸方向に移動可能な合焦レンズと、前記合焦レンズの位置を検出する第1の位置検出手段と、前記焦点距離情報を用いて取得した第1の焦点距離と前記第1の位置検出手段の検出結果とを用いて第2の焦点距離を演算する第1の演算部とを有し、
前記カメラ本体は、撮像素子と、該撮像素子の画面サイズを記憶するカメラ情報記憶手段とを有し、
前記カメラシステムは、前記第2の焦点距離と前記撮像素子の画面サイズとを用いて撮影画角を演算する第2の演算部と、前記撮影画角を含む撮影情報を表示する表示手段とを有することを特徴とするカメラシステム。
【請求項2】
前記カメラ本体が、前記第2の演算部と前記表示手段とを有することを特徴とする請求項1のカメラシステム。
【請求項3】
前記交換レンズは、変倍のために光軸方向に移動可能な変倍レンズと、前記変倍レンズの位置を検出する第2の位置検出手段とを更に有し、
前記第2の位置検出手段の検出結果を用いて前記焦点距離情報から前記第1の焦点距離を取得することを特徴とする請求項1又は2のカメラシステム。
【請求項4】
前記レンズ固有情報には、前記交換レンズの射影方式が含まれ、該射影方式に応じて前記第2の演算部にて前記撮影画角を演算する演算式を変更することを特徴とする請求項1〜3いずれかのカメラシステム。
【請求項5】
前記レンズ固有情報には、前記交換レンズのイメージサークルのサイズが含まれ、該イメージサークルのサイズに応じて前記第2の演算部にて前記撮影画角を演算する演算式を変更することを特徴とする請求項1〜4いずれかのカメラシステム。

【図1】
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【図2】
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【公開番号】特開2012−32452(P2012−32452A)
【公開日】平成24年2月16日(2012.2.16)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2010−169695(P2010−169695)
【出願日】平成22年7月28日(2010.7.28)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】