JP2004109673A - アクセサリー装置、カメラシステム、カメラおよびレンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】アクセサリー装置およびカメラ間で不要なデータ通信をなくす。
【解決手段】それぞれが有する機能の種類が相互に異なる複数のカメラに対して選択的に装着され、カメラとの間でデータ通信が可能なアクセサリー装置であって、複数のカメラの機能にそれぞれ用いられる、このアクセサリー装置の固有のデータを記憶した記憶手段４と、複数のカメラのうちこのアクセサリー装置が装着されたカメラ（５）から、このカメラの機能の種類を表す識別データを受信し、記憶手段４に記憶された固有データのうち識別データに対応する固有データをカメラに送信する制御手段１とを有する。
【選択図】　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、機能の種類が互いに異なる複数のカメラに対して選択的に装着されるレンズ装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、フィルム一眼レフカメラ、デジタル一眼レフカメラ、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等では、撮影光学系における焦点調節状態の検出を行い、この検出結果に基づいてフォーカスレンズを光軸方向に進退させることにより焦点調節を行っている。
【０００３】
一般的に、焦点調節状態の検出方式には大きく分けて、位相差検出方式とコントラスト検出方式（テレビＡＦ方式）とに分類される。
【０００４】
フィルム一眼レフカメラやデジタル一眼レフカメラ等で用いられる位相差検出方式は、撮影レンズの異なる射出瞳領域を通過した被写体光束を、撮像面と光学的に等しい距離にある一対のラインセンサ上に結像させ、この被写体像を光電変換して得られた一対の像信号の相対位置変位量である像ずれ量を相関演算によって求めている。そして、被写体の焦点外れ量であるデフォーカス量（撮影レンズの結像位置と撮影動作を行うべき撮影レンズの像面位置との差）を検出して、この検出結果に基づいて撮影光学系におけるフォーカスレンズを駆動して焦点調節を行っている。
【０００５】
位相差検出方式の利点としては、ある程度のデフォーカス量があったとしても、フォーカスレンズの駆動方向および駆動量をほぼ正しく検出できる点にある。フォーカスレンズの最終的な目標位置（合焦位置）が、フォーカスレンズの駆動開始前からほぼ決定しているため、フォーカスレンズを高速で駆動することが可能であり、合焦速度を早めることができる。
【０００６】
しかし、撮像面と光学的に等しい距離にラインセンサを配置することは、大量生産においては困難であり、公差分を補正する複雑な調整工程が生産時に必要となる。また、撮影レンズに色収差がある場合には、光学的に等しい距離が被写体の色分布によって異なることになるため、あらゆる被写体に対して同じ合焦精度を得ることは難しい。
【０００７】
これに対して、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等で用いられるコントラスト検出方式は、撮像面に配置された光電変換可能な撮像素子を用いて焦点調節状態の検出を行っている。すなわち、フォーカスレンズの駆動を行いながら被写体画像の情報を逐次得て、この被写体画像のコントラストを検出する。そして、コントラストが最大となるレンズ位置を合焦状態であるとみなして、このレンズ位置にフォーカスレンズを停止させる（山登り法）。
【０００８】
コントラスト検出方式の利点としては、撮像面での被写体画像情報に基づいて焦点調節状態の検出を行うため、あらゆる被写体に対して高い合焦精度を得ることができる。また、位相差検出方式のような複雑な調整工程は不要となる。
【０００９】
しかし、コントラスト検出方式では、レンズ駆動開始前にフォーカスレンズの最終的な目標位置（合焦位置）が分からない。このため、フォーカスレンズを誤った方向に駆動してしまったり、合焦位置を通り過ぎてしまったりする可能性があり、フォーカスレンズを高速で駆動させるには不向きである。そして、位相差検出方式と比較すると合焦速度は劣ってしまう。
【００１０】
ここで、被写体輝度によって、フォーカスレンズの駆動速度を変化させるものがある（例えば、特許文献１参照）。また、フォーカスレンズの駆動を像面移動速度で行うか、位置で行うかを制御するものがある（例えば、特許文献２参照）。
【００１１】
【特許文献１】
特公昭６３−５６９６１号公報
【特許文献２】
特開平６−１６７６５０号公報
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】
上述したように位相差検出方式とコントラスト検出方式とによる焦点調節状態の検出には、一長一短があり、どちらが適しているかはその光学機器の性格に依存する。また、デジタルスチルカメラ等では、両方の検出方式を併用することも可能である。すなわち、位相差検出方式によって合焦位置近傍にフォーカスレンズを高速に駆動させ、その後、コントラスト検出方式に切り換えてより正確な合焦位置へフォーカスレンズを駆動させることも可能である。
【００１３】
また、従来の撮影光学系におけるフォーカスレンズの駆動単位は、レンズ装置が装着されるカメラの性格によって決定されている。
【００１４】
最も単純な方法は、フォーカスレンズの最小駆動単位（パルス）を駆動単位とする方法である。フォーカスレンズは、フォトインタラプタ等によってその相対位置が測定されているが、この最小測定分解能がパルスとなる。すなわち、レンズ装置に対して、「１０パルス分繰り出す」、「３パルス分繰り込む」といったように、最小駆動単位の整数倍でしかフォーカスレンズを駆動することができない方法である。
【００１５】
この方法は、駆動量が必ず整数倍となるので、微小駆動時の桁落ちを考慮しなくて良いため、位相差検出およびコントラスト検出方式を問わず、基本的なフォーカスレンズの駆動方法として知られている。
【００１６】
しかしながら、位相差検出方式ではパルス単位ではなく、デフォーカス量の単位で駆動できることが望ましい。なぜならば、位相差検出方式で得られるデフォーカス量をパルスに変換するには、１パルス当たりのフォーカスレンズの繰り出し量と、フォーカスレンズの繰り出し量当たりのデフォーカス量（敏感度）が必要となる。この値は、カメラに着脱可能な撮影レンズごとに、ズームレンズであれば焦点距離ごとに、またフォーカスレンズの絶対的な繰り出し位置によっても変化する。このため、全ての計算をカメラ側で行う場合には、カメラと撮影レンズの間で相当量の通信が発生し性能のボトルネックとなるためである。
【００１７】
同様に、フォーカスレンズを位置ではなく速度で制御したい場合も、位相差検出方式では単位時間当たりのデフォーカス量の変位量（像面移動速度）で、コントラスト検出方式では、単位時間当たりのパルスの変位量（パルス速度）で制御できることが望ましい。フォーカスレンズを位置ではなく速度で制御したい最大の目的は、位相差検出の場合において、移動している被写体にフォーカスレンズを追従させることにある。過去複数回のデフォーカス量およびフォーカスレンズ位置の履歴から、被写体の単位時間当たりの変位量である像面移動速度を計算し、この速度でフォーカスレンズを駆動させた方がより被写体をスムーズに追従させることができる。
【００１８】
また、コントラスト検出方式では、山登り法でコントラストが最大となるフォーカスレンズの位置（合焦位置）を検出する間にパルス速度を一定に保つことで、過去複数回のコントラストの変化から、コントラストが最大となる位置を見切り易く、フォーカスレンズがこの位置を通り過ぎることなくスムーズにフォーカスレンズを合焦駆動することができる。
【００１９】
ここで、異なる種類の機能（例えば、コントラスト検出方式や位相差検出方式）を備えたカメラに対して、共通のレンズ装置を装着して撮影を行う場合において、レンズ装置からカメラにレンズ装置のもつ全てのデータ（例えば、上述したようにデフォーカス量をパルスに変換するためのデータ）を送信するようにすると、カメラ側では不必要なデータが送信されることもあり、無駄な通信を行うことがある。
【００２０】
また、撮影光学系の撮像素子に対する合焦許容デフォーカス量は、装着されるカメラ毎に異なることがあるため、合焦許容デフォーカス量を一定としてフォーカスレンズの合焦駆動を行う場合には、フォーカスレンズの駆動速度を高速化することができないとともに、合焦位置精度を向上させることができないといった問題がある。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
本願第１の発明は、それぞれが有する機能の種類が相互に異なる複数のカメラに対して選択的に装着され、カメラとの間でデータ通信が可能なアクセサリー装置であって、複数のカメラの機能にそれぞれ用いられる、このアクセサリー装置の固有のデータを記憶した記憶手段と、複数のカメラのうちこのアクセサリー装置が装着されたカメラから、このカメラの機能の種類を表す識別データを受信し、記憶手段に記憶された固有データのうち識別データに対応する固有データをカメラに送信する制御手段とを有することを特徴とする。
【００２２】
すなわち、アクセサリー装置の固有データのうちカメラのもつ機能に応じた固有データをカメラに送信することで、アクセサリー装置の固有データ全てをカメラに送信する場合に比べて、カメラへの不要なデータ通信を防止し、無駄な通信時間を省くことができるようにしている。
【００２３】
本発明のアクセサリー装置は、アクセサリー装置が選択的に装着されるとともに、それぞれが有する機能の種類が相互に異なり、個々が有する機能の種類を表すデータをアクセサリー装置に対して送信可能な複数のカメラを含むカメラシステムに用いられる。
【００２４】
ここで、識別データが、カメラにおける焦点検出方式を表すデータであり、記憶手段が、１又は複数の焦点検出方式での焦点検出を行うのに用いられる固有データを記憶している場合において、制御手段により、記憶手段に記憶された固有データのうち、このアクセサリー装置が装着されたカメラから受信した識別データに対応する焦点検出方式での焦点検出を行うのに用いられる固有データをカメラに送信するようにすることができる。
【００２５】
このアクセサリー装置は、アクセサリー装置が選択的に装着されるとともに、それぞれが有する焦点検出機能の焦点検出方式が相互に異なり、個々が有する焦点検出機能の焦点検出方式を表すデータをアクセサリー装置に対して送信可能な複数のカメラを含むカメラシステムに用いられる。
【００２６】
一方、位相差検出方式により焦点検出を行うカメラとコントラスト検出方式により焦点検出を行うカメラに対して選択的に装着され、記憶手段が、位相差検出方式による焦点検出を行うのに用いられる固有データを記憶し、制御手段が、このアクセサリー装置が装着されたカメラから受信した識別データが位相差検出方式での焦点検出機能を表すときは、固有データをカメラに送信し、受信した識別データがコントラスト検出方式での焦点検出機能を表すときは、固有データのカメラへの送信を行わないようにすることができる。
【００２７】
例えば、位相差検出方式により焦点検出を行う場合であって、パルス信号等の出力でレンズ装置の駆動を行う場合には、位相差検出方式による焦点検出で得られたデフォーカス量を、レンズ装置の固有データを考慮に入れてパルス信号等に変換しなければならない。このため、本発明では、カメラが位相差検出方式での焦点検出機能を有する場合には、デフォーカス量を変換するためのアクセサリ装置の固有データを送信するようにしている。一方、カメラがコントラスト検出方式での焦点検出機能を有する場合には、位相差検出方式のようにデフォーカス量をパルス信号等に変換する必要がないため、レンズ装置の固有データを送信しないようにしている。これにより、レンズ装置からカメラへの不必要なデータ通信を防止して、無駄な通信時間を省くことができる。
【００２８】
なお、このアクセリー装置は、アクセサリー装置が選択的に装着される、位相差検出方式による焦点検出機能を有して位相差検出方式を表すデータをアクセサリー装置に対して送信可能なカメラおよびコントラスト検出方式による焦点検出機能を有してコントラスト検出方式を表すデータをアクセサリー装置に対して送信可能なカメラを含むカメラシステムに用いられる。
【００２９】
本願第２の発明は、フォーカスレンズを備えた撮影光学系を有するレンズ装置が着脱可能に装着され、レンズ装置との通信が可能なカメラであって、撮影光学系により形成される被写体像を光電変換により撮像する撮像手段と、撮影光学系の撮像素子に対する合焦許容デフォーカス量の情報をレンズ装置に送信するカメラ制御手段とを有することを特徴とする。
【００３０】
このように撮像素子に対する合焦許容デフォーカス量をレンズ装置に送信することで、レンズ装置において合焦許容デフォーカス量に応じたフォーカスレンズの駆動を行わせることができる。これにより、所定の合焦許容デフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動を行う場合に比べて、フォーカスレンズの駆動速度を速めたり、合焦精度を向上させたりすることができる。
【００３１】
本願第３の発明は、被写体像を光電変換して撮像する撮像手段を備えたカメラに対して着脱可能に装着され、カメラとの通信が可能なレンズ装置であって、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、フォーカスレンズを駆動するフォーカス駆動手段と、カメラから受信した、撮影光学系の撮像手段に対する合焦許容デフォーカス量の情報に基づいてフォーカス駆動手段を制御するレンズ制御手段とを有することを特徴とする。
【００３２】
このようにカメラから撮像手段の合焦許容デフォーカス量を受信して、この受信された合焦許容デフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動を行うことで、合焦許容デフォーカス量を一定としてフォーカスレンズの駆動を行う場合に比べて、フォーカスレンズの駆動速度を速めたり、合焦精度を向上させたりすることができる。
【００３３】
なお、本願第２の発明であるレンズ装置と、本願第３の発明であるカメラとでカメラシステムを構成することができる。
【００３４】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
以下、本発明の第１実施形態であるレンズ装置について詳細に説明する。図１は、本実施形態におけるカメラシステムの構成を示すブロック図である。
【００３５】
図１において、１はレンズ装置の動作に関する演算、制御を行うレンズＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット、制御手段）、２はフォーカスレンズを光軸方向に進退させるためのレンズ駆動ユニットである。３はフォーカスレンズの光軸方向における位置を検出するためのレンズ位置検出ユニット、４はレンズ装置における自動焦点調節に必要な光学情報を記憶するためのテーブル（記憶手段）である。
【００３６】
なお、レンズ装置内には、不図示であるが被写体光束の光量を調節するための絞りや、この絞りを駆動するための絞り駆動ユニット等が配置されている。
【００３７】
レンズ装置は、図中の点線で示すようにマウントを介して、カメラ本体と着脱可能となっている。５はカメラ本体の動作に関する演算、制御を行うカメラＭＰＵ（マイクロプロセッシングユニット）であり、マウントの信号線を介してレンズＭＰＵ１と相互通信可能となっている。カメラＭＰＵ５は、レンズＭＰＵ１から、どのような単位でフォーカスレンズの駆動制御が可能であるかを示す情報、レンズ装置の動作状態、レンズの位置、レンズ装置に固有の光学情報等を取得することができる。
【００３８】
また、本実施形態のレンズ装置は、所定の駆動単位（デフォーカス量、パルス数、像面移動速度）でフォーカスレンズの駆動を行うことができる。
【００３９】
本実施形態において、どのような駆動単位でフォーカスレンズが駆動できるかは、カメラ本体に装着されるレンズ装置に応じて異なることとするが、少なくともパルス駆動単位では、いかなるレンズ装置でも駆動可能であるとする。
【００４０】
一方、カメラＭＰＵ５は、レンズＭＰＵ１に対して、カメラ本体の動作状態や、合焦許容デフォーカス量を送信することができる。
【００４１】
６はデフォーカス量検出ユニットで、メインミラーを透過してサブミラーで反射された被写体光束を受光することにより、撮影光学系におけるデフォーカス量を検出可能となっている。７はＣＣＤ等の撮像素子からなる撮像ユニットであり、レンズ装置を通過した被写体光束が撮像ユニット７に結像されるようになっている。
【００４２】
８は被写体画像を表示するための液晶モニターユニットである。９は記録ユニットであり、カメラ本体に収納される記録媒体に撮影画像を記録する。１０はカメラ本体の各種撮影条件（シャッタ速度、絞り値、撮影モード、およびＡＦモード、ビューモード等）を設定するためのダイヤルユニットである。
【００４３】
ＳＷ１は、カメラ本体に設けられたレリーズボタンの第１ストローク操作（半押し）によりオン状態となるスイッチである。ＳＷ１がオン状態となることで、カメラＭＰＵ５は、測距動作（焦点調節状態の検出動作）および測光動作等の撮影準備動作を開始させる。
【００４４】
ＳＷ２はレリーズボタンの第２ストローク操作（全押し）によりオン状態となるスイッチである。ＳＷ２がオン状態となることで、カメラＭＰＵ５は、メインミラーのアップ動作および不図示のシャッタ装置を駆動することにより、被写体光束を撮像ユニット７上に結像させる（露光動作）。
【００４５】
次に、本実施形態のカメラにおける自動焦点調節動作について説明する。
【００４６】
本実施形態では、ダイヤルユニット１０の操作に応じて、光学ファインダおよび液晶モニタのうちいずれか一方により被写体像を観察することが可能となっている。
【００４７】
光学ファインダにおいて被写体像を観察する場合、まずレンズ装置内を通過した被写体光束が撮影光路上に斜設されたメインミラーで反射し、ペンタミラーを介してファインダレンズに導かれる。これにより、撮影者は、ファインダレンズを介して被写体像を観察することができる。
【００４８】
一方、液晶モニタを用いて被写体像を観察する場合、まずメインミラーが撮影光路から退避することで、レンズ装置内を通過した被写体光束が撮像ユニット７で結像される。撮像ユニット７で受光された光信号は、電気信号に変換され、所定の処理を施された後、液晶モニタユニット８に表示される。これにより、撮影者は、液晶モニタユニット８を介して被写体像を観察することができる。
【００４９】
なお、ダイヤルユニット１０の操作により光学ファインダが選択された場合には、メインミラーは撮影光路上に斜設（ダウン）された状態で待機する。また、液晶モニタが選択された場合には、メインミラーは撮影光路から退避（アップ）した状態で待機する。
【００５０】
ここで、光学ファインダが選択された場合においては、ＡＦモードとして、静止している被写体の撮影に適したワンショットモードと、移動する被写体の撮影に適したサーボモードとを選択することができる。
【００５１】
一方、液晶モニタが選択された場合においては、ワンショットモードしか選択できないようになっている。これは、光学ファインダによる被写体観察モード（光学ファインダモード）では、位相差方式により焦点調節状態の検出を行うが、液晶モニタによる被写体観察モード（液晶モニタモード）ではコントラスト検出方式により焦点調節状態の検出を行うためである。
【００５２】
すなわち、上述したように、コントラスト検出方式により焦点調節状態を検出する場合には、被写体のデフォーカス量を検出することができず、移動する被写体に対して焦点調節動作を追従させるのは困難であり、サーボモードが選択できないようになっている。
【００５３】
上述したカメラシステムの構成において、ＳＷ１がオン状態になると自動焦点調節動作が開始される。以下、図２のフローチャートを用いて詳しく説明する。
【００５４】
ＳＷ１がオン状態になると、ステップ♯１０１で自動焦点調節処理が開始される。そして、ステップ♯１０２では、カメラＭＰＵ５がレンズＭＰＵ１に対して、合焦許容デフォーカス量を送信する。ここで、合焦許容デフォーカス量とは、実際に焦点が外れていても、被写体像がボケて見えない許容条件であり、一般的に最終画像をキャビネサイズ（約１２×１６．５ｃｍ）に引き伸ばし、２５ｃｍ〜３０ｃｍで鑑賞したときに点が点として認められる条件である。
【００５５】
この合焦許容デフォーカス量は、撮像ユニット７の大きさ（撮像ユニット７が大きければ引き伸ばし倍率が小さくなるので合焦許容デフォーカス量も小さくなる）や、記録画素数によって変化する。すなわち、合焦許容デフォーカス量は、レンズ装置が装着されるカメラ本体の種類によって変化する値のため、まずこの値をレンズ装置側（レンズＭＰＵ１）に送信する。
【００５６】
合焦許容デフォーカス量を受信したレンズＭＰＵ１は、この受信した合焦許容デフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動制御および停止制御の設定を行う。
【００５７】
具体的には、図６に示すように、同じ移動量でフォーカスレンズを駆動するようにカメラから指示されても、合焦許容デフォーカス量に応じて、フォーカスレンズの駆動速度や停止制御での減速率を変える。ここで、単純に自動焦点調節の処理時間を優先してフォーカスレンズの駆動時間短縮だけを考慮した場合には、より大きい駆動速度や、より急な減速率でフォーカスレンズを駆動した方が有利であるが、所望の合焦位置へフォーカスレンズを正しく停止させるには困難である。
【００５８】
フォーカスレンズの駆動時間と停止精度にはトレードオフの関係があるので、合焦許容デフォーカス量に応じた駆動制御や停止制御を行うことで、ファーカスレンズの駆動速度を速めたり、合焦精度を高めたりすることができる。
【００５９】
図７は、レンズ装置内に配置されたレンズＭＰＵ１によるフォーカスレンズの駆動制御フローである。
【００６０】
ステップ♯６０２において、図２に示すステップ♯１０２でカメラＭＰＵ５から送信された合焦許容デフォーカス量と、所定値とを比較する。ここで、合焦許容デフォーカス量が所定値よりも大きい場合にはステップ♯６０３に進み、小さい場合にはステップ♯６０４に進む。
【００６１】
ステップ♯６０３では、図６で説明したようにフォーカスレンズの駆動速度を高速化させるとともに、フォーカスレンズが合焦位置に近づいた時には減速率が大きくなるように設定する。これにより、フォーカス駆動を高速化させることができる。
【００６２】
一方、ステップ♯６０４では、フォーカスレンズの駆動速度を低速にするとともに、フォーカスレンズが合焦位置に近づいたときに減速率を小さくして、フォーカスレンズの位置の制御を正確に行うようにしている。
【００６３】
図２に戻って、ステップ♯１０２の合焦許容デフォーカス量の送信を終えると、ステップ♯１０３へ進み、カメラＭＰＵ５は、カメラ本体での設定が光学ファインダモードであるか否かを判別する。光学ファインダモードであれば、ステップ♯１０４へ進み、ＡＦモードがワンショットモードであるか否かを判別する。
【００６４】
ここで、ワンショットモードであれば、ステップ♯１０５の位相差検出ワンショットモード処理へ進む。また、ワンショットモードでない場合には、サーボモードであるとして、ステップ♯１０６の位相差検出サーボモード処理へ進む。
【００６５】
一方、ステップ♯１０３において光学ファインダモードでないと判別されれば、液晶モニタモードであるとして、ステップ♯１０７のコントラスト検出ワンショットモード処理へ進む。
【００６６】
ステップ♯１０５〜＃１０７のいずれかの処理を終えると、ステップ♯１０８へ進み自動焦点調節処理を終了する。
【００６７】
以下、ステップ♯１０５〜＃１０７での処理動作をより詳しく説明する。
【００６８】
まず、ステップ♯１０５の位相差検出ワンショットモード処理の詳細について、図３のフローチャートを用いて説明する。
【００６９】
ステップ♯２０１の位相差検出ワンショットモード処理からステップ♯２０２に進むと、ＳＷ１がオン状態であるか否かを判別する。ここで、ＳＷ１がオフ状態であればステップ♯２１６に進み、オン状態であれば、ステップ♯２０３へ進んで電荷蓄積を行う。電荷蓄積終了後、ステップ♯２０４において、相関演算およびデフォーカス量演算を行う。
【００７０】
具体的には、自動焦点調節に必要となるデフォーカス量は、撮影レンズの光軸を挟む異なる２領域を通過する被写体光束で形成される２つの像の像ずれ量から計算される。２領域を通過する被写体光束は、ハーフミラーとなっているメインミラーを通過し、この後ろにあるサブミラーによって反射され、不図示の焦点検出光学系によってデフォーカス量検出ユニット６に導かれる。
【００７１】
デフォーカス量検出ユニット６は、光電変換素子を有しており、２つの被写体光束を受光して、この受光量に応じた電気信号を出力する。カメラＭＰＵ５は、デフォーカス量検出ユニット６の出力信号に基づいて２つの像の信号を読み出し、相関演算を施すことによって像ずれ量を計算する（ステップ♯２０４）。この像ずれ量は、カメラ固有の所定関数でデフォーカス量に変換することができる。
【００７２】
ステップ♯２０５では、ステップ♯２０４におけるデフォーカス量の演算結果に基づいて、撮影光学系が現時点において合焦状態であるか否か、すなわち現時点でのデフォーカス量が合焦許容デフォーカス量の範囲内であるか否かを判別する。
【００７３】
ステップ♯２０５において合焦状態であると判別されれば、フォーカスレンズの駆動は必要ないのでステップ♯２１１へ進む。一方、合焦状態でなければステップ♯２０６へ進み、現在装着されているレンズ装置において、デフォーカス量単位でのフォーカスレンズの駆動制御が可能であるか否かを判別する。この判別は、上述したようにカメラＭＰＵ５とレンズＭＰＵ１との通信により行うことができ、デフォーカス単位でフォーカスレンズの駆動制御が可能であれば、ステップ♯２０７へ進み、デフォーカス量単位でフォーカスレンズを駆動する。
【００７４】
具体的には、カメラＭＰＵ５がレンズＭＰＵ１に対してデフォーカス量を送信し、レンズＭＰＵ１はデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
【００７５】
ステップ♯２０６において、デフォーカス量単位でフォーカスレンズの駆動が不可能であれば、ステップ♯２０８へ進み、デフォーカス量をパルス単位に変換する。具体的には、カメラＭＰＵ５がレンズＭＰＵ１との通信により、パルス単位の変換に必要な１パルス当たりのフォーカスレンズの繰り出し量と、フォーカスレンズの繰り出し量当たりのデフォーカス量とを取得する。
【００７６】
ここで、レンズＭＰＵ１は、カメラＭＰＵ５から得られた情報と、光学情報テーブル４に記録された情報とを参照することで、パルス単位の変換に必要な情報をカメラＭＰＵ５へ送信する。パルス単位の変換に必要な情報とは、１パルス当たりのフォーカスレンズの繰り出し量と、フォーカスレンズの繰り出し量当たりのデフォーカス量等のレンズ装置に固有のデフォーカス量をパルス数に変換するための特性情報である。
【００７７】
ステップ♯２０８でデフォーカス量をパルス単位に変換すると、ステップ♯２０９へ進み、パルス単位でフォーカスレンズを駆動する。具体的には、変換されたパルス数をレンズＭＰＵ１に送信し、レンズＭＰＵ１は送信されたパルス数に応じた分だけフォーカスレンズを光軸方向に進退させる。
【００７８】
ステップ♯２０７又はステップ♯２０９でフォーカスレンズの駆動を開始すると、ステップ♯２１０へ進みフォーカスレンズが停止するまで待ってから、ステップ♯２０２へ戻る。これにより、フォーカスレンズは合焦位置まで移動することになる。
【００７９】
なお、ステップ♯２０７、ステップ♯２０９、ステップ♯２１０におけるフォーカスレンズの駆動は、レンズＭＰＵ１の制御によって行われている。そして、フォーカスレンズの駆動前に、カメラＭＰＵ５からレンズＭＰＵ１に対してフォーカスレンズの駆動情報、例えば、デフォーカス量やパルス数が送信される。
【００８０】
ステップ♯２０５において、合焦状態であると判別された場合には、ステップ♯２１１へ進み、ＳＷ２がオン状態になっているか否かを判別する。ここで、オン状態になっていれば、ステップ♯２１２でメインミラーをアップ状態とし、ステップ♯２１３でシャッタ装置の駆動を行うことにより露光動作を行う。
【００８１】
ここで、露光動作が行われる際には、液晶モニタユニット８に撮影画像が表示されるとともに、記録ユニット９の駆動によりカメラ本体に収納された記録媒体に撮影画像が記録される。
【００８２】
そして、ステップ♯２１４でメインミラーをダウン状態としてから、ステップ♯２１５へ進む。ステップ♯２１５では、ＳＷ１がオン状態であるか否かを判別し、オン状態であればステップ♯２１１に戻り、オフ状態であればステップ♯２１６に進んで本フローを終了する。
【００８３】
次に、図２に示すステップ♯１０６の位相差検出サーボモード処理の詳細について、図４のフローチャートを用いて説明する。
【００８４】
ステップ♯３０１の位相差検出サーボモード処理からステップ♯３０２へ進むと、ＳＷ１がオン状態であるか否かを判別する。ここで、ＳＷ１がオフ状態であればステップ♯３１７に進み、オン状態であれば、ステップ♯３０３へ進んで電荷蓄積を行う。電荷蓄積終了後、ステップ♯３０４において、相関演算およびデフォーカス量演算を行う。
【００８５】
デフォーカス量を求めた後、ステップ♯３０５において、現在のレンズ位置をレンズＭＰＵ１から取得する。続いて、ステップ♯３０６において、被写体の像面移動速度を算出する。上述したように像面移動速度とは、被写体の単位時間量当たりのデフォーカス量の変位量である。ここで、被写体が移動していなければ像面移動速度は０となる。
【００８６】
この像面移動速度の値は、デフォーカス量にレンズ位置を加えた像面距離を過去複数回の焦点検出結果に対して求め、単位時間当たりの変位量を平均化することで決定している。
【００８７】
ステップ♯３０６で像面移動速度を算出したら、ステップ♯３０７へ進み、カメラ本体に装着されているレンズ装置において、像面移動速度単位でのフォーカスレンズの駆動制御が可能であるか否かを判別する。像面移動速度単位でのフォーカスレンズの駆動制御が可能であればステップ♯３０８へ進み、像面移動速度単位でフォーカスレンズを駆動する。
【００８８】
このとき、設定する像面移動速度は、ステップ♯３０６で算出した像面移動速度に対して、最新のデフォーカス量が負の値であれば小さめに、正の値であれば大きめに、０であればちょうどの値を設定する（サーボ制御）。すなわち、被写体の像面移動速度と同じ速度でフォーカスレンズを駆動し、かつ最新のデフォーカス量が０の状態を維持できれば、いかなるタイミングで撮影したとしてもピントのあった画像が得られることになる。サーボ制御については既に公知であり、実際の光学機器で幅広く実施されているので、より詳しい説明は省略する。
【００８９】
一方、ステップ♯３０７において、像面移動速度単位でのフォーカスレンズの駆動が不可能であればステップ♯３０９へ進み、カメラ本体に装着されているレンズ装置において、デフォーカス量単位でのフォーカスレンズ駆動制御が可能であるか否かを判別する。デフォーカス量単位でのフォーカスレンズ駆動制御が可能であるならばステップ♯３１０へ進み、デフォーカス量単位でフォーカスレンズを駆動する。
【００９０】
具体的には、カメラＭＰＵ５がレンズＭＰＵ１に対してデフォーカス量を送信し、レンズＭＰＵ１はデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズを合焦位置まで駆動する。
【００９１】
ステップ♯３０９において、デフォーカス量単位でフォーカスレンズの駆動制御が不可能であれば、ステップ♯３１１へ進み、デフォーカス量をパルス単位に変換する。具体的には、カメラＭＰＵ５がレンズＭＰＵ１との通信により、パルス単位の変換に必要が１パルス当たりのフォーカスレンズの繰り出し量と、フォーカスレンズの繰り出し量当たりのデフォーカス量とを取得する。
【００９２】
ここで、レンズＭＰＵ１は、カメラＭＰＵ５から得られた情報と、光学情報テーブル４に記録された情報とを参照することで、パルス単位の変換に必要な情報をカメラＭＰＵ５に送信する。
【００９３】
ステップ♯３１１でデフォーカス量をパルス単位に変換すると、ステップ♯３１２へ進み、パルス単位でフォーカスレンズを駆動する。具体的には、変換されたパルス数をレンズＭＰＵ１に送信し、レンズＭＰＵ１は送信されたパルス数に応じた分だけフォーカスレンズを光軸方向に進退させる。
【００９４】
ステップ♯３１０又はステップ♯３１２でのフォーカスレンズの駆動量は、最新のデフォーカス量に加えて、メインミラーのアップ開始から露光動作完了までのレリーズタイムラグ間の被写体の移動量を加味した駆動量となる。
【００９５】
具体的には、ステップ♯３０８で被写体の像面移動速度を求めているので、この像面移動速度にレリーズタイムラグの時間を掛けたものが補正量となる。この方法についても既に公知であるので、詳しい説明は省略する。
【００９６】
なお、ステップ♯３０８、ステップ♯３１０、ステップ♯３１２におけるフォーカスレンズの駆動は、レンズＭＰＵ１の制御によって行われている。そして、フォーカスレンズの駆動前に、レンズ駆動に必要な情報、例えば、像面移動速度、デフォーカス量、パルス数がカメラＭＰＵ５からレンズＭＰＵ１に送信される。
【００９７】
ステップ♯３０８、ステップ♯３１０又はステップ♯３１２でフォーカスレンズの駆動を行い、フォーカスレンズが合焦位置に到達すると、ステップ♯３１３へ進んでＳＷ２がオン状態であるか否かを判別する。ここで、ＳＷ２がオン状態であれば、ステップ♯３１４でメインミラーをアップ状態とし、ステップ♯３１５でシャッタ装置の駆動を行うことにより露光動作を行う。
【００９８】
ここで、露光動作が行われる際には、液晶モニタユニット８に撮影画像が表示されるとともに、記録ユニット９の駆動によりカメラ本体に収納された記録媒体に撮影画像が記録される。
【００９９】
そして、ステップ♯３１６でメインミラーをダウン状態としてから、ステップ♯３０２へ戻る。ステップ♯３０２でＳＷ２がオフ状態であれば、ステップ♯３０３以降のステップに進む。
【０１００】
次に、図２に示すステップ♯１０７のコントラスト検出ワンショットモード処理の詳細について、図５のフローチャートを用いて説明する。
【０１０１】
ステップ♯４０１のコントラスト検出ワンショットモードからステップ♯４０２へ進むと、ＳＷ１がオン状態であるか否かを判別する。ここで、ＳＷ１がオフ状態であればステップ♯４１７へ進んで、この処理を終了する。また、ＳＷ１がオン状態であれば、ステップ♯４０３へ進み、撮像ユニット７において被写体光束を受光する。このとき、液晶モニタユニット８には、被写体画像が表示される。
【０１０２】
ここで、撮像ユニット７への被写体光束の受光（撮像）は、焦点検出を行うとともに、被写体像を観察するために液晶モニタユニット８に被写体像を表示させるものであるため、記録ユニット９による記録媒体への画像記録は行わない。
【０１０３】
ステップ♯４０３の撮像終了後、ステップ♯４０４においてコントラスト演算を行い、ステップ♯４０５においてレンズ位置情報を取得する。ステップ♯４０６では、フォーカスレンズの駆動方向およびパルス駆動速度の判別や、駆動残り量の見切り判別を行う。
【０１０４】
上述したとおり、コントラスト検出方式では、フォーカスレンズの駆動を行いながら、撮影画像の情報を逐次得て、この画像のコントラストを計算する。そして、コントラストが最大となる位置を合焦状態であるとみなして、この位置までフォーカスレンズを駆動する。フォーカスレンズの駆動方向およびパルス駆動速度の設定方法については、既に様々な手法が提案されており、実際の光学機器で幅広く実施されているので、詳しい説明は省略する。
【０１０５】
ここで、駆動残り量の見切り判別とは、コントラストが最大となる位置を過去複数回の撮像画面コントラストの変化から判別するものである。フォーカスレンズが、判別した位置を実際に通過する前に見切ることができれば、判別した位置までの駆動残り量分だけフォーカスレンズを駆動すれば合焦状態となる。
【０１０６】
また、駆動残り量の見切り判別ができ、かつ、この駆動残り量が０の場合は、現在のフォーカスレンズの位置が合焦地点となる。さらに、駆動残り量が負となる場合には、フォーカスレンズは合焦位置を通り過ぎているので、この通り過ぎた分だけフォーカスレンズを戻せば合焦状態となる。
【０１０７】
コントラスト検出方式では、いずれの場合でも、コントラストが最大となるフォーカスレンズの位置を見切る必要があるが、この方法も既に様々な手法が提案されているので、詳しい説明は省略する。
【０１０８】
ステップ♯４０６からステップ♯４０７へ進むと、フォーカスレンズの駆動残り量を見切ることができたか否かを判別する。ここで、駆動残り量を見切ることができない場合には、ステップ♯４０８へ進み、パルス駆動速度単位でフォーカスレンズの駆動制御が可能であるか否かを判別する。可能であればステップ♯４０９へ進み、パルス駆動速度単位でフォーカスレンズを駆動する。
【０１０９】
一方、ステップ♯４０８において、パルス駆動速度単位でフォーカスレンズの駆動制御が不可能であると判別されると、ステップ♯４１０へ進み、パルス駆動速度をパルス単位に変換する。ここで、ステップ♯４０３の撮像は周期的に行っているので、ステップ♯４０６で求めたパルス駆動速度にこの周期時間を掛けることによって、巨視的に見てパルス駆動速度単位でフォーカスレンズを制御しているのと同等に振舞わせる。
【０１１０】
ステップ♯４１０で、パルス駆動速度をパルス単位に変換すると、ステップ♯４１１へ進み、パルス単位でフォーカスレンズを駆動する。ステップ♯４０９又はステップ♯４１１で、フォーカスレンズが合焦位置まで駆動されると、ステップ♯４０２へ戻る。
【０１１１】
一方、ステップ♯４０７で、フォーカスレンズの駆動残り量を見切ることができた場合には、ステップ♯４１２へ進み、駆動残り量に相当する分だけパルス単位でフォーカスレンズを駆動する。そして、ステップ♯４１３において、フォーカスレンズが合焦位置に停止するまで待つ。
【０１１２】
フォーカスレンズが合焦位置に停止すると、ステップ♯４１４へ進み、ＳＷ２がオン状態であるか否かを判別する。ＳＷ２がオン状態であればステップ♯４１５の撮像へ進み、オフ状態であれば、そのままステップ♯４１６へ進む。ステップ♯４１５では、カメラ本体内に設けられた不図示のシャッタ装置の駆動により、所定の露光秒時の間、被写体光を撮像ユニット７に露光させる。
【０１１３】
なお、液晶モニタモードでは、上述したとおり、コントラスト検出ワンショットモード処理の開始前から既にメインミラーがアップ状態となっている。
【０１１４】
ステップ♯４１６では、ＳＷ１がオン状態であるか否かを判別し、オン状態であればステップ♯４１４へ戻り、オフ状態であればステップ♯４１７へ進んで処理を終了する。なお、図５におけるフォーカスレンズの駆動ステップは、レンズＭＰＵ１の制御によって行われる。
【０１１５】
（第２実施形態）
図８は、本発明の第２実施形態におけるレンズ装置内のレンズＭＰＵの動作フローである。ここで、カメラ本体およびレンズ装置の構成は、第１実施形態と同様である。なお、レンズ装置は、位相差ＡＦを行う場合には、パルス数情報でしかＡＦ動作ができないものとなっている。
【０１１６】
ステップ♯７０１では、カメラＭＰＵ５との通信により、カメラにおける被写体観察セットモードが光学ファインダモードおよび液晶ファインダモードのうちいずれのモードであるかを判別する。ここで、光学ファインダモードである場合には、ステップ♯７０３に進み、レンズＭＰＵ１は光学情報テーブル４を参照することでデフォーカス量をパルス数に変換するために必要な情報をカメラＭＰＵ５に送信する。
【０１１７】
ここで、変換に必要な情報とは、１パルス当たりのフォーカスレンズの繰り出し量と、フォーカスレンズの繰り出し量当たりのデフォーカス量等のレンズ装置に固有のデフォーカス量をパルス数に変換するための特性情報である。
【０１１８】
カメラＭＰＵ５は、レンズＭＰＵ１から送信された特性情報に基づいて、デフォーカス量をパルス数に変換し、このパルス数の情報をレンズＭＰＵ１に送信する。
【０１１９】
ステップ♯７０４では、カメラＭＰＵ５から送信されたパルス数に基づいて、フォーカスレンズの合焦駆動（位相差ＡＦ）を行う。
【０１２０】
一方、ステップ♯７０２において、液晶モニタモードであると判別されたときには、ステップ♯７０５に進んで、コントラスト検出方式に基づいてフォーカスレンズの合焦駆動（コントラストＡＦ）を行う。
【０１２１】
（第３実施形態）
図９は、本発明の第３実施形態におけるレンズ装置内のレンズＭＰＵの動作フローである。ここで、カメラには、光学ファインダモード又は位相差ＡＦ機能しか備えていないカメラ（タイプＡ）と、液晶モニタモード又はコントラストＡＦ機能しか備えていないカメラ（タイプＢ）とがあり、本実施形態におけるレンズ装置は、タイプＡのカメラおよびタイプＢのカメラのいずれのカメラにも選択的に装着可能となっている。
【０１２２】
なお、レンズ装置の構成は、第１実施形態におけるレンズ装置の構成と同様である。また、本実施形態におけるレンズ装置は、位相差ＡＦを行う場合には、パルス数情報でしかＡＦ動作ができないものとなっている。
【０１２３】
ステップ♯７０１では、カメラＭＰＵ５との通信により、レンズ装置が装着されているカメラが、タイプＡおよびタイプＢのうちいずれのカメラであるかを判別する。この判別は、レンズＭＰＵがカメラＭＰＵからカメラタイプを表すデータを受信することにより行う。ここで、カメラタイプを表すデータは、例えば、カメラのＩＤ情報やカメラを特定する情報等といった直接的又は間接的にカメラタイプを認識できるデータである。
【０１２４】
ステップ♯８０２において、タイプＡのカメラであると判別した場合には、ステップ♯８０３に進み、タイプＢのカメラであると判別した場合には、ステップ♯８０５に進む。
【０１２５】
ステップ♯８０３では、タイプＡのカメラの有する機能に対応した情報であって、デフォーカス量をパルス数に変換するために必要な情報（上述した特性情報）をカメラＭＰＵに送信する。ここで、カメラＭＰＵは、レンズＭＰＵから送信された特性情報に基づいて、デフォーカス量をパルス数に変換し、このパルス数の情報をレンズＭＰＵに送信する。
【０１２６】
ステップ♯８０４では、カメラＭＰＵから送信されたパルス数に基づいて、フォーカスレンズの合焦駆動（位相差ＡＦ）を行う。
【０１２７】
一方、ステップ♯８０５では、コントラスト検出方式に基づいてフォーカスレンズの合焦駆動（コントラストＡＦ）を行う。
【０１２８】
なお、上述した本実施形態では、デジタル一眼レフカメラについて説明したが、フィルム一眼レフカメラ等の他の光学機器にも同様に適用可能である。また、本実施形態では、単位系については特に明記していないが、カメラで一般的に使われているメートルやフィート等、どの単位系でも適用できものである。
【０１２９】
さらに、これらの単位系を別の単位として扱うようにしてもよい。すなわち、例えば、デフォーカス量単位でフォーカスレンズを駆動するとき、この単位系をメートルとしてもフィートとしてもよく、また、これらの単位系を別の単位系として同時に扱えるようにしてもよい。
【０１３０】
【発明の効果】
本願第１の発明によれば、アクセサリー装置の固有データのうちカメラのもつ機能に応じた固有データをカメラに送信するため、アクセサリー装置の固有データ全てをカメラに送信する場合に比べて、カメラへの不要なデータ通信を防止し、無駄な通信時間を省くことができる。
【０１３１】
本願第２の発明によれば、撮像素子に対する合焦許容デフォーカス量をレンズ装置に送信することで、レンズ装置において合焦許容デフォーカス量に応じたフォーカスレンズの駆動を行わせることができる。これにより、所定の合焦許容デフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動を行う場合に比べて、フォーカスレンズの駆動速度を速めたり、合焦精度を向上させたりすることができる。
【０１３２】
本願第３の発明によれば、カメラから撮像手段の合焦許容デフォーカス量を受信して、この受信された合焦許容デフォーカス量に応じてフォーカスレンズの駆動を行うことで、合焦許容デフォーカス量を一定としてフォーカスレンズの駆動を行う場合に比べて、フォーカスレンズの駆動速度を速めたり、合焦精度を向上させたりすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１実施形態におけるカメラシステムのブロック図である。
【図２】第１実施形態のカメラシステムにおける自動焦点調節動作を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態のカメラシステムにおける位相差検出ワンショットモードの動作を示すフローチャートである。
【図４】第１実施形態のカメラシステムにおける位相差検出サーボモードの動作を示すフローチャートである。
【図５】第１実施形態のカメラシステムにおけるコントラスト検出ワンショットモードの動作を示すフローチャートである。
【図６】第１実施形態における撮影レンズの駆動および停止制御の関係を示す図である。
【図７】第１実施形態においてレンズＭＰＵによるフォーカスレンズの駆動制御を示すフローチャートである。
【図８】第２実施形態におけるレンズＭＰＵの動作を示すフローチャートである。
【図９】第３実施形態におけるレンズＭＰＵの動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１：レンズＭＰＵ
２：レンズ駆動ユニット
３：レンズ位置検出ユニット
４：光学情報テーブル
５：カメラＭＰＵ
６：デフォーカス量検出ユニット
７：撮像ユニット
８：液晶モニタユニット
９：記録ユニット
１０：ダイヤルユニット

Claims (9)

1. それぞれが有する機能の種類が相互に異なる複数のカメラに対して選択的に装着され、前記カメラとの間でデータ通信が可能なアクセサリー装置であって、
   前記複数のカメラの機能にそれぞれ用いられる、このアクセサリー装置の固有のデータを記憶した記憶手段と、
   前記複数のカメラのうちこのアクセサリー装置が装着されたカメラから、このカメラの機能の種類を表す識別データを受信し、前記記憶手段に記憶された固有データのうち前記識別データに対応する固有データを前記カメラに送信する制御手段とを有することを特徴とするアクセサリー装置。
2. 前記識別データは、カメラにおける焦点検出方式を表すデータであり、
   前記記憶手段は、１又は複数の焦点検出方式での焦点検出を行うのに用いられる固有データを記憶しており、
   前記制御手段は、前記記憶手段に記憶された固有データのうち、このアクセサリー装置が装着されたカメラから受信した識別データに対応する焦点検出方式での焦点検出を行うのに用いられる固有データを前記カメラに送信することを特徴とする請求項１に記載のアクセサリー装置。
3. 位相差検出方式により焦点検出を行うカメラとコントラスト検出方式により焦点検出を行うカメラに対して選択的に装着され、
   前記記憶手段は、位相差検出方式による焦点検出を行うのに用いられる固有データを記憶しており、
   前記制御手段は、このアクセサリー装置が装着されたカメラから受信した識別データが位相差検出方式での焦点検出機能を表すときは、前記固有データを前記カメラに送信し、受信した識別データがコントラスト検出方式での焦点検出機能を表すときは、前記固有データの前記カメラへの送信を行わないことを特徴とする請求項２に記載のアクセサリー装置。
4. 請求項１に記載のアクセサリー装置と、
   前記アクセサリー装置が選択的に装着されるとともに、それぞれが有する機能の種類が相互に異なり、個々が有する機能の種類を表すデータを前記アクセサリー装置に対して送信可能な複数のカメラとを含むことを特徴とするカメラシステム。
5. 請求項２に記載のアクセサリー装置と、
   前記アクセサリー装置が選択的に装着されるとともに、それぞれが有する焦点検出機能の焦点検出方式が相互に異なり、個々が有する焦点検出機能の焦点検出方式を表すデータを前記アクセサリー装置に対して送信可能な複数のカメラとを含むことを特徴とするカメラシステム。
6. 請求項３に記載のアクセサリー装置と、
   前記アクセサリー装置が選択的に装着される、位相差検出方式による焦点検出機能を有して位相差検出方式を表すデータを前記アクセサリー装置に対して送信可能なカメラおよびコントラスト検出方式による焦点検出機能を有してコントラスト検出方式を表すデータを前記アクセサリー装置に対して送信可能なカメラとを含むことを特徴とするカメラシステム。
7. フォーカスレンズを備えた撮影光学系を有するレンズ装置が着脱可能に装着され、前記レンズ装置との通信が可能なカメラであって、
   前記撮影光学系により形成される被写体像を光電変換により撮像する撮像手段と、
   前記撮影光学系の前記撮像素子に対する合焦許容デフォーカス量の情報を前記レンズ装置に送信するカメラ制御手段とを有することを特徴とするカメラ。
8. 被写体像を光電変換して撮像する撮像手段を備えたカメラに対して着脱可能に装着され、前記カメラとの通信が可能なレンズ装置であって、
   フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
   前記フォーカスレンズを駆動するフォーカス駆動手段と、
   前記カメラから受信した、前記撮影光学系の前記撮像手段に対する合焦許容デフォーカス量の情報に基づいて前記フォーカス駆動手段を制御するレンズ制御手段とを有することを特徴とするレンズ装置。
9. 請求項７に記載のカメラと、請求項８に記載のレンズ装置とを含むことを特徴とするカメラシステム。

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