JP6087890B2 - レンズ装置および撮像装置 - Google Patents
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Description
そして、図1の状態から軸上物点Oが光軸に沿った方向(以下、光軸方向という)に距離ΔXだけ移動すると、これに伴って軸上像点Iが光軸方向に距離ΔX′だけ移動する。この場合もニュートンの公式により式(2)に示す関係が成り立つ。
式(2)において、ΔXが微小(→0)であるとすると、ΔX′は、
ΔX′=(f/X)2ΔX (3)
と表される。
ΔXa′=(fa/Xa)2ΔXa (5)
ただし、
ΔXa=ΔX/cosα
ΔXa′=ΔX′/cosα
fa=f/cosα
Xa=X/cosα
である。したがって、上述した式(3)が成り立つ。このことは、軸上か軸外かにかかわらず、物点を光軸方向にΔXだけ移動させると、像点はΔX′量だけ移動することを意味している。
XX′=−f2 /cosα (6)
(X+ΔXb)(X′+ΔXb′)=−fa2/cosα (7)
ただし、
ΔXb=ΔX/cosα
ΔXb′=ΔX′/cosα
である。式(7)において、ΔXが微小(→0)であるとすると、ΔXb′は、
ΔXb′=(f/X)2ΔXb/cosα (8)
と表される。
である。したがって、式(9)が成り立つ。
ΔX′=(f/X)2ΔX/cos2α (9)
これは、軸上物点Oと軸外物点O′を含む物体面を移動させると、軸上と軸外、すなわち撮影画面の中心部と周辺部とで発生するデフォーカス量が異なることを意味している。しかも、理論式上では式(9)に示すように一般式化できるが、中心部と周辺部でのデフォーカス量の比率は、物体側の画角や像側の軸外主光線の角度だけでなく、残存収差によっても変化するため、一般式から逸脱することが多い。
また、フォーカスレンズ駆動部109がフォーカスアクチュエータに供給するフォーカス駆動パルスのパルス数Pは、1フォーカス駆動パルスあたりのフォーカスレンズ105の移動量をmとして、式(11)により得られる。
P=X/m=d/(mS) (11)
デフォーカス検出部207、カメラマイコン209およびレンズマイコン110は、以下のようにして位相差検出方式によるAFを行う。カメラマイコン209は、レンズマイコン110からフォーカスレンズ105の現在の位置、フォーカス敏感度Sおよび1フォーカス駆動パルスあたりのフォーカスレンズ105の移動量mを予め取得する。デフォーカス検出部207は、前述したように、撮像素子204から取得した対の焦点検出用像信号の位相差を算出し、該位相差からデフォーカス量を算出(検出)する。そして、カメラマイコン209は、前述した式(11)によってフォーカス駆動パルスのパルス数Pを算出し、このパルス数Pを含むフォーカス駆動命令を、レンズマイコン110に送信する。レンズマイコン110は、フォーカスレンズ駆動部109を、フォーカスアクチュエータに対して受信したパルス数Pのフォーカス駆動パルスが供給されるように制御する。これにより、フォーカスレンズ105が駆動量X(=d/S)だけ移動し、撮影光学系の合焦状態が得られる。
P=X/m=d(h)/(mS(h)) (13)
図5には、焦点距離fが11mm、14mmおよび35mmの交換レンズ(撮影光学系)の像高hとフォーカス敏感度S(h)との関係を示している。この図では、中心像高(0mm)に対するフォーカス敏感度を1としたときのそれぞれの交換レンズにおける像高ごとのフォーカス敏感度を示している。最大像高は、例として20mmとしている。
[表1]
単位 mm
面データ
面番号 r d nd νd
1* 100.539 3.10 1.77250 49.6
2 32.720 10.72
3 42.149 3.20 1.58443 59.4
4* 20.166 10.92
5 100.105 2.60 1.85000 40.3
6* 47.636 5.78
7 313.609 1.30 1.59522 67.7
8 24.149 7.52
9 -76.917 1.15 1.43875 94.9
10 63.963 0.90
11 39.306 6.40 1.72047 34.7
12 -123.368 26.34
13 ∞ 10.01
14(絞り) ∞ 1.35
15 20.881 1.10 2.00100 29.1
16 15.582 7.48 1.57501 41.5
17 -34.521 2.04
18 -26.282 0.90 1.91082 35.3
19 67.219 2.28 1.80518 25.4
20 -88.351 3.47
21 ∞ -0.18
22 29.749 0.95 1.88300 40.8
23 14.149 6.33 1.51742 52.4
24 -96.774 0.95 1.83481 42.7
25 121.738 0.15
26 22.701 6.42 1.49700 81.5
27 -27.173 0.20
28 -203.270 1.10 1.88300 40.8
29 16.518 7.00 1.58313 59.4
30* -89.237
非球面データ
第1面
K = 0.00000e+000 A 4= 5.05206e-006 A 6=-3.63429e-009 A 8= 2.11935e-012
A10=-1.41510e-016 A12=-3.57290e-019 A14= 1.42245e-022
第4面
K =-3.12496e+000 A 4= 3.80172e-005 A 6=-6.43816e-008 A 8= 1.70459e-011
A10= 1.23661e-014
第6面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.17599e-005 A 6=-2.78334e-009 A 8= 2.11164e-010
A10=-7.67189e-013 A12= 1.22364e-015
第30面
K = 0.00000e+000 A 4= 1.97099e-005 A 6= 3.47379e-008 A 8=-4.33773e-012
A10= 7.33806e-014 A12= 6.25102e-015
各種データ
焦点距離 11.33
Fナンバー 4.12
画角 62.36
像高 21.64
レンズ全長 171.35
BF 39.87
実施例1〜3では、交換レンズが像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持している場合について説明したが、撮像装置が撮影光学系を一体に有するレンズ一体型の撮像装置に像高に応じたフォーカス敏感度に関する情報を保持させてもよい。この場合、撮像装置のマイクロコンピュータがデフォーカス検出像高に対応するフォーカス敏感度を用いてフォーカス駆動量を算出し、フォーカスレンズの駆動を行う。
105 フォーカスレンズ
110 レンズマイクロコンピュータ
120 メモリ
200 カメラ本体(撮像装置)
209 カメラマイクロコンピュータ
Claims (8)
- フォーカスレンズを含む撮影光学系を有するレンズ装置であり、前記撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて前記撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置に対して取り外し可能に装着されるレンズ装置であって、
前記フォーカスレンズの単位移動量と前記光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶した記憶手段と、
前記レンズ装置が前記フォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記撮像装置に送信し、その後に前記撮像装置から前記フォーカス敏感度に関する情報の送信要求を受信することに応じて前記フォーカス敏感度に関する情報を前記撮像装置に送信する送信手段と、を有し、
前記フォーカス敏感度に関する情報は、像高に応じて異なる前記フォーカス敏感度の取得を可能とするための情報であることを特徴とするレンズ装置。 - 前記デフォーカス量が検出されたときの像高に関する情報を前記撮像装置から受信し、前記フォーカス敏感度に関する情報を用いて、受信した前記像高における前記フォーカス敏感度を取得する敏感度取得手段をさらに有し、
前記送信手段は、受信した前記像高における前記フォーカス敏感度を、該フォーカス敏感度と前記デフォーカス量を用いて前記フォーカスレンズの駆動量を算出する前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項1に記載のレンズ装置。 - 前記フォーカス敏感度に関する情報は、前記像高に応じた前記フォーカス敏感度を算出可能な関数または前記像高ごとの前記フォーカス敏感度を含むテーブルであることを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ装置。
- 前記フォーカス敏感度に関する情報は、前記像高とアジムス方向とに応じて異なる前記フォーカス敏感度の取得を可能とするための情報であることを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のレンズ装置。
- フォーカスレンズを含む撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、前記撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて前記撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置であって、
前記レンズ装置が前記フォーカスレンズの単位移動量と前記光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記レンズ装置から受信し、その後に前記フォーカス敏感度に関する情報を前記レンズ装置から受信し、受信した前記フォーカス敏感度に関する情報と前記デフォーカス量を検出したときの像高に基づいて前記フォーカス敏感度を取得する敏感度取得手段と、
前記像高に応じたフォーカス敏感度と前記デフォーカス量とを用いて前記フォーカスレンズの駆動量を算出する駆動量算出手段とを有することを特徴とする撮像装置。 - 像高hにおける前記デフォーカス量をd(h)とし、像高hにおける前記フォーカス敏感度をS(h)とするとき、
前記駆動量算出手段は、前記フォーカスレンズの駆動量Xを、
X=d(h)/S(h)
により算出することを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。 - フォーカスレンズを含む撮影光学系を有し、前記撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて該撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置に対して取り外し可能に装着されるレンズ装置であって、前記フォーカスレンズの単位移動量と前記光学像の変位量との関係を示し、かつ像高に応じて異なるフォーカス敏感度の取得を可能とするための前記フォーカス敏感度に関する情報を記憶したレンズ装置のコンピュータに、
前記レンズ装置が前記フォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記撮像装置に送信する処理を行わせ、
前記フラグ情報を前記撮像装置に送信した後に、前記撮像装置から前記フォーカス敏感度に関する情報の送信要求を受信することに応じて、前記フォーカス敏感度に関する情報を前記撮像装置に送信する処理を行わせることを特徴とするコンピュータプログラム。 - フォーカスレンズを含む撮影光学系を有するレンズ装置が取り外し可能に装着され、前記撮影光学系により形成された光学像を光電変換して得られた信号を用いて前記撮影光学系のデフォーカス量を検出する撮像装置のコンピュータに、
前記レンズ装置が前記フォーカスレンズの単位移動量と前記光学像の変位量との関係を示すフォーカス敏感度に関する情報を記憶していることを示すフラグ情報を前記レンズ装置から受信する処理と、
前記フラグ情報を受信した後に、前記フォーカス敏感度に関する情報を前記レンズ装置から受信する処理と、
受信した前記フォーカス敏感度に関する情報と前記デフォーカス量を検出したときの像高に基づいて前記フォーカス敏感度を取得する処理と、
前記像高に応じたフォーカス敏感度と前記デフォーカス量とを用いて前記フォーカスレンズの駆動量を算出する処理とを行わせることを特徴とするコンピュータプログラム。
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