JP2004109693A - カメラ、レンズ装置およびカメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】ピントが合っている状態での光学情報とは異なる光学情報を用いてフォーカス駆動量を演算すると、ピント合わせ精度が低下する。
【解決手段】カメラ１０の制御手段１２において、焦点検出手段１１による検出結果に基づいてフォーカスレンズ２の目標駆動量を演算する。レンズ装置１の制御手段７は、位置検出手段４，５によるフォーカスレンズ２の検出位置とフォーカスレンズの目標駆動量を表す情報とからフォーカスレンズの予定移動位置を算出するとともに、記憶手段６に記憶された光学情報のうち又は該記憶された光学情報に基づいて得られる上記予定移動位置に応じた光学情報を用いてフォーカスレンズの目標駆動量を再演算し、この再演算した目標駆動量を表す情報に基づいてフォーカス駆動手段３を制御する。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、オートフォーカス機能を有したカメラ、レンズ装置およびカメラシステムに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
近年、オートフォーカス機能を有したカメラが主流となり、誰もが被写体のピントを気にせず綺麗な写真を撮影できるようになっている。また、オートフォーカスに関する技術も種々改良がなされ、例えば、測距又は撮影光学系の焦点調節状態の検出（焦点検出）を行うポイントを複数個持つことで、広いエリアで測距又は焦点検出を可能としたものがある。測距又は焦点検出が可能なポイントを複数持つことで、それぞれ距離が異なる複数の被写体が存在する場合の撮影や、流し撮りと言われる撮影技術を用いて被写体が動体である場合の撮影を容易に行うことができるようになっている。
【０００３】
具体的には、複数の測距又は焦点検出ポイントの全て（あるいは部分的に）で測距又は焦点検出を行い、最も最適なピント状態となるポイントを特定してピントを合わせたり、動体である被写体の移動速度を演算し、次の撮影時までの被写体の移動位置を予測するなどの予測オートフォーカスが可能となっている。
【０００４】
一方、複数の測距又は焦点検出ポイントがあることで、カメラのオートフォーカスに関わる様々な処理に時間が掛かるという問題がある。
【０００５】
また、カメラは測距又は焦点検出ポイントごとにレンズの光学的要素を加味したピント補正を行っているため、例えば交換式レンズの場合、レンズ固有の光学情報を通信によってカメラに送信し、カメラは受信した光学情報を基にピント補正を行う。
【０００６】
ここで、ピントに関わるレンズ固有の光学情報には、例えば、球面収差情報や色収差情報、フォーカスレンズの移動に伴うピント移動量を表す敏感度情報などがあり、これらの固有情報はズームなどの変倍量に依存することが知られている。このため、交換式レンズにおいては、移動するレンズの位置に対応した光学情報を、レンズ装置に搭載されたメモリ等の記憶回路に記憶していることが多い。
【０００７】
交換レンズ式カメラシステムのオートフォーカスシーケンスの一例を以下に説明する。同様なオートフォーカスシーケンスは、特許文献１，２等にて提案されている。
【０００８】
はじめに、カメラは、位相差検出方式により、被写体までのピントのずれ量（デフォーカス量）を焦点検出ユニットにより検出する。次に、交換レンズから球面収差情報や色収差情報（球面収差情報と色収差情報をそれぞれの差分で１つの情報としている場合もある）、敏感度情報を受信し、球面収差情報および色収差情報を用いてピントのずれ量を補正し、その補正した結果と敏感度情報とによりフォーカスレンズの目標駆動量を演算する。
【０００９】
そして、目標駆動量の情報を交換レンズに送信し、交換レンズは受信した目標駆動量分、フォーカスレンズを駆動する。これらの処理によって被写体に対する合焦を得ることができる。
【００１０】
【特許文献１】
特開平０５−０４５５７６号公報（多点ＡＦに関する）
【特許文献２】
特開２００１−３５２４８１号公報（被写体色と空間周波数によるＡＦに関する）
【００１１】
【発明が解決しようとする課題】
上述したオートフォーカスシーケンスを採用したカメラシステムにおいて、例えば交換レンズ固有の光学情報である球面収差情報は、現在の変倍位置情報（フォーカスで変倍量が変わる場合はフォーカスレンズの位置情報も含まれる）を基にカメラに送信される構成となっている。このため、カメラでは、元々ピントがずれている状態での変倍位置情報に応じた球面収差情報や色収差情報を用いたピントずれ量の補正を行うこととなる。
【００１２】
したがって、このようにピントが合っている状態での光学情報とは異なる光学情報を用いたピントずれ量の補正を行うので、被写体へのピント合わせの精度が低下することが予想される。
【００１３】
そして、１回のフォーカスレンズ駆動でのピント合わせの精度が低下すると、最終的にピント合わせが完了するまでに、多くの回数のフォーカスレンズ駆動が必要となり、合焦を得るまでに長時間を要するという問題が生じる。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
上記の課題を解決するために、本発明では、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えた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に、撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦を得るためのフォーカスレンズの目標駆動量を演算し、該目標駆動量を表す情報をレンズ装置に送信する制御手段とを設ける。そして、制御手段は、上記目標駆動量に対応したフォーカスレンズの予定移動位置での撮影光学系の光学情報（球面収差情報や色収差情報）をレンズ装置から受信し、該光学情報を用いてフォーカスレンズの目標駆動量を再演算してレンズ装置に送信する。
【００１５】
また、本発明では、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備え、カメラに対して着脱可能に装着され、カメラと通信が可能なレンズ装置に、フォーカスレンズを駆動するフォーカス駆動手段と、フォーカスレンズの位置に応じた撮影光学系の光学情報（球面収差情報や色収差情報）を記憶した記憶手段と、フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段とを設ける。さらに、位置検出手段によるフォーカスレンズの検出位置とカメラから送信された、合焦を得るためのフォーカスレンズの目標駆動量を表す情報とからフォーカスレンズの予定移動位置を算出するとともに、記憶手段に記憶された光学情報のうち又は該記憶された光学情報に基づいて得られる上記予定移動位置に応じた光学情報をカメラに送信し、カメラにおいて該光学情報を用いて再演算されてカメラから送信されたフォーカスレンズの目標駆動量を表す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を設ける。
【００１６】
また、本発明では、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、フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦を得るためのフォーカスレンズの目標駆動量を演算するとともに、フォーカス駆動手段を制御する制御手段と、フォーカスレンズの位置に応じた撮影光学系の光学情報を記憶した記憶手段とを設ける。そして、制御手段は、位置検出手段によるフォーカスレンズの検出位置とフォーカスレンズの目標駆動量を表す情報とからフォーカスレンズの予定移動位置を算出するとともに、記憶手段に記憶された光学情報のうち又は該記憶された光学情報に基づいて得られる上記予定移動位置に応じた光学情報を用いてフォーカスレンズの目標駆動量を再演算し、この再演算した目標駆動量を表す情報に基づいてフォーカス駆動手段を制御する。
【００１７】
上記各発明では、まず、焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズの目標駆動量を求め、該目標駆動量からフォーカスレンズの予定移動位置を求めてその予定移動位置に応じた撮影光学系の光学情報を用いた再演算により、実際にフォーカスレンズを駆動するための目標駆動量を得るようにしているので、より高い合焦精度のオートフォーカス制御を行うことができるとともに、フォーカスレンズ駆動回数を減らして短時間でのピント合わせを行うことを可能とする。
【００１８】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態であるレンズ交換式一眼レフカメラシステム（フィルム又はデジタルカメラシステム）の構成を示している。図１において、１はオートフォーカス機能を有した交換レンズ装置であり、１０はこのレンズ装置１の着脱が可能な一眼レフカメラである。カメラ１０は、フィルムに又はＣＣＤ，ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（図示せず）を用いて被写体像を撮影する。
【００１９】
交換レンズ装置１において、２はフォーカスレンズとこのフォーカスレンズを保持する鏡筒とを含むフォーカスレンズユニット（以下、単にフォーカスユニットという）であり、光軸と略平行な方向に移動することができる。
【００２０】
３はフォーカスユニット２を駆動するモータ（フォーカス駆動手段）である。モータ３としては、電磁式、振動式、ボイスコイル式などの各種モータを用いることができる。なお、本実施形態では、電磁式モータを採用している。
【００２１】
４はモータ３の回転を検出するための回転センサユニットである。回転センサユニット４は、モータ３の回転に同期して回転する、周方向にスリット状の透光部と遮光部とが交互に形成されたパルス板と、投光部および受光部を有し、パルス板の透光部と遮光部による投−受光部間での透光状態と遮光状態とに応じた信号を出力することによりパルス信号を形成するフォトインタラプタとにより構成されている。
【００２２】
モータ３により駆動されるフォーカスユニット２の移動量は、モータ３の回転量に対応するため、回転センサユニット４からのパルス信号をカウントすることにより、フォーカスユニット２の移動量の検出を行うことができる。
【００２３】
５はフォーカスユニット２の位置を検出するための絶対位置センサユニットである。この絶対位置センサ５は、フォーカスユニット２に連動して移動する複数の導電性ブラシが、レンズ装置１の本体に固定された導電パターン上を摺動してその接触位置が移動することによって変化する信号を出力するものであり、該信号の変化によってフォーカスユニット２の現在の絶対位置（ゾーン）を検出することができる。
【００２４】
図２には、３つ（３ｂｉｔ）の導電性ブラシを使用して、至近〜無限遠までを８つのゾーンに分割した場合の各ゾーンでの信号の変化を示している。ここで、最も至近側のゾーンをゾーン０、最も無限遠側のゾーンをゾーン７とすると、ゾーン０＝Ｂ‘０１１’、ゾーン７＝Ｂ‘１１１’というバイナリー形式の信号データ（ビット値）で各ゾーンを表すことができる。フォーカスユニット２は、最大この至近〜無限遠の領域を移動することができる。
【００２５】
また、図３には、先に説明した導電パターンの代わりに抵抗体を用いた場合のアナログ的な絶対位置検出方式を説明するための表を示している。図２に示した絶対位置検出方式では、デジタル式であるため、３ｂｉｔの入力が必要であるが、図３に示す絶対位置検出方式では、アナログ信号としての１ｂｉｔの入力で位置検出できるメリットがある。
【００２６】
図３において、最も至近側のゾーンをゾーン０、最も無限遠側のゾーンをゾーン７とし、ゾーン０とゾーン１の切り換わりを１０Ωの抵抗値で、ゾーン１とゾーン２の切り換わりを２０Ωの抵抗値で表し、以下、順次抵抗値を増加させて、ゾーン６とゾーン７の切り換わりを８０Ωの抵抗値で表す。これにより、アナログ形式の信号データが得られる。実際には抵抗体に電圧を印加し、外部に抵抗を直列に連結して、変化する電圧値としてレンズマイコン７のＡ／Ｄ変換部（図示せず）に入力することで位置検出を行う方式となる。フォーカスユニット２は最大、この至近〜無限遠の領域を移動できる。
【００２７】
６は書き換え可能なメモリであり、ＥＥＰＲＯＭにより構成されている。このメモリ６には、本実施形態では、上記各ゾーンに応じた球面収差の変化をピントのずれ量に換算したデータが記憶されている。
【００２８】
７はレンズ装置１の全ての制御を司るレンズマイコンである。レンズマイコン７には、後述するオートフォーカスに関する演算等を行う演算回路７ａ、後述するカメラマイコン１２との通信を行うための通信コントローラ７ｂ、Ａ／Ｄ変換部７ｃ、入出力ポート、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリ部７ｄが搭載されている。
【００２９】
８ａはカメラ−レンズ間で通信を行うための複数の電気接点を有する接点ユニットである。カメラ１０側にも対応する接点ユニット８ｂが設けられ、この接点ユニット８ｂには複数の導電性突起が設けられている。一方、レンズ装置１側の接点ユニット８ａにはその突起と接触可能な複数の導電片が埋め込まれていて、これら突起と導電片を通じてカメラマイコン１２とレンズマイコン７とが電気的に接続されている。突起と導電片は機械的に接触しているだけなので、レンズ装置１をカメラ１０から容易に取り外すことができる。
【００３０】
カメラ１０において、１１は交換レンズ１の撮影光学系の被写体に対する焦点調節状態の検出（焦点検出）を行うための焦点検出ユニットである。この焦点検出ユニット１１は、撮影光学系を通って焦点検出ユニット１１内の一対のＣＣＤラインセンサ（図示せず）上に結像した２像の位相差から、撮影光学系の被写体に対するピントのずれ量（デフォーカス量）を検出する、いわゆる位相差検出方式の焦点検出を行う。
【００３１】
具体的には、１つのラインセンサ上に結像した像（コントラスト）を読み取り、予め距離の離れた他のラインセンサ上の像と比較して、両ラインセンサ上での像の位置ずれ（位相差）を検出し、この位相差からデフォーカス量を求める。撮影光学系が被写体に対してピントが合っている場合は、両ラインセンサ上での同じ位置に像が形成され、デフォーカス量は０となる。
【００３２】
なお、本実施形態では、上述したように位相差検出方式の焦点検出ユニットを用いているが、赤外発光素子（ＩｒＬＥＤ）を使用し、被写体に赤外光を投射し、被写体で反射した赤外光を受光素子で受光してこの受光素子の出力から撮影光学系の焦点調節状態を検出する、いわゆるアクティブＡＦユニットなどの焦点検出ユニットを用いてもよい。
【００３３】
１２はカメラ１０の全ての制御を司るカメラマイコンである。カメラマイコン１２には、後述するオートフォーカスに関する演算等を行う演算回路１２ａ、レンズマイコン７との通信を行うための通信コントローラ１２ｂ、入出力ポート、ＲＯＭおよびＲＡＭ等のメモリ部１２ｃが搭載されている。
【００３４】
図２には、絶対位置センサユニット５の出力とフォーカスユニット２との関係も示している。図２において、ずれ量とは、フォーカスユニット２の位置（ゾーン）に応じて撮影光学系全体の球面収差が変化するため、その変化量をフィルム面又は撮像素子の受光面でのピントのずれ量に換算した値を表す。また、駆動量とは、それぞれのゾーンの幅を回転センサユニット４から出力されるパルス信号の数に換算した値（単位はパルス）である。例えば、ゾーン１の幅は２００パルスとなる。
【００３５】
また、絶対位置センサユニット５として図３を用いて先に説明したものを用いる場合のずれ量および駆動量は図２と同じである。
【００３６】
カメラマイコン１２は、カメラ１０に設けられた不図示のＡＦ（オートフォーカス）開始スイッチがオンされたことを検出すると、焦点検出ユニット１０からデフォーカス量のデータを取り込む。ここで、焦点検出ユニット１０においてデフォーカス量検出ができない場合（被写体のコントラストが弱すぎたり被写体が遠すぎたりしてラインセンサ上に結像している像のコントラストが弱く、２像の位置関係を検出できない場合）は、カメラマイコン１２に対してデータがない状態であることを表す情報を送信する。カメラマイコン１２はこの情報を受信したときはサーチモードに入る。
【００３７】
サーチモードとは、デフォーカス量のデータの取り込みができない場合にとりあえずフォーカスユニット２を移動させるモードである。このモードによって、各ラインセンサ上での像のコントラストが強まり、２像の位置ずれを検出できるようになる場合がある。
【００３８】
一方、焦点検出ユニット１０からデフォーカス量のデータを取り込むことができた場合は、カメラマイコン１２はプレディクションモードに入る。プレディクションモードとは、デフォーカス量検出が完了し、被写体にピントを合わせるためのフォーカスユニット２の駆動量（目標駆動量）を演算して、その演算された駆動量分、フォーカスユニット２を移動させるためのモードである。
【００３９】
次に、カメラマイコン１２は、レンズマイコン７からＡＦに関する撮影光学系の光学データ（光学情報）を送信させるために、レンズマイコン７に対してコマンドを送信する。このコマンドを受信したレンズマイコン７は、絶対位置センサユニット５の出力からフォーカスユニット２の位置（ゾーン）を検出し、その位置に応じた光学データをメモリ６から読み出して、カメラマイコン１２に送信する。
【００４０】
ここで、上記光学データとは、球面収差情報（フォーカスユニット２に組み込まれているフォーカスレンズのトータル的光学歪によるピントずれ量を表す情報）や、敏感度情報（フォーカスユニット２の移動量に対する像面の移動量を表す情報）、移動量情報（回転センサユニット４によるモータ３の回転量とフォーカスユニット２の移動量との関係を表す情報）等がある。これらの光学データは、レンズ装置１に変倍機能が付加されている場合、その変倍動作によっても変化する。従って、図示はしないが、絶対位置センサユニット５、モータ３および回転センサユニット４はそれぞれ複数個搭載している場合もあり、それらは不図示の変倍レンズユニットとそれぞれ連動するように構成される。従って、変倍レンズユニットを有する場合にカメラマイコン１２に送信される光学データは、フォーカスユニット２と変倍レンズユニットのそれぞれの位置情報に応じたマトリックス的情報となる。
【００４１】
次に、カメラマイコン１２は、レンズマイコン７から受信した光学データと、ピントのずれ量とに基づいて、合焦を得るためのフォーカスユニット２の目標駆動量（駆動方向を含む）を演算する。
【００４２】
ここで、フォーカスユニット２の目標駆動量とは、実際にはフォーカスユニット２を駆動するモータ３の目標回転量（さらに言えば、回転センサユニット４からのパルス信号のカウント値の目標カウント値）であるが、本実施形態では、単にフォーカスユニット２の目標駆動量という。
【００４３】
そしてカメラマイコン１２は、サーチモードかプレディクションモードかを示す情報と、プレディクションモードでのフォーカスユニット２の目標駆動量の情報をレンズマイコン７に送信する。
【００４４】
従来は、この時点で、レンズマイコン７がモータ３に通電し、フォーカスユニット２の移動を開始させる。しかし、その場合、フォーカスユニット２が目標駆動量分移動した後の位置（移動先：予定移動位置）での球面収差情報が変化している可能性があり、仮にフォーカスユニット２が移動先に到達してもピントがずれている可能性が高く、再び焦点検出、通信、フォーカスユニット駆動を繰り返す必要が生じ、ピントが合うまでに時間が掛かってしまう。
【００４５】
そこで、本実施形態では、レンズマイコン７は、カメラマイコン１２から受信した目標駆動量の情報に基づいてフォーカスユニット２の移動先を演算する。図２を用いて具体的に説明する。ここでは、フォーカスユニット２の現在の位置がゾーン１、カメラマイコン１２から送信されたフォーカスユニット２の目標駆動量が回転センサユニット４からのパルス数換算値で３００、フォーカスユニット２の駆動方向が無限遠方向であるとする。
【００４６】
まず、レンズマイコン７は、現在、ゾーン０とゾーン１の境界又はゾーン２とゾーン１の境界から２００パルス分の幅を持つゾーン１内のどこにフォーカスユニット２が位置しているかをレンズマイコン７内のメモリ部７ｄに記憶する。
【００４７】
カメラ１０にレンズ装置１が取り付けられた後の最初のフォーカス駆動の場合は、初期値として、各ゾーンの中心（ゾーン１の場合は両隣のゾーンとの境界から１００パルスの位置）とする。例えば、記憶したフォーカスユニット２の現在位置がゾーン１の真中である１００パルスの位置であるとすると、カメラマイコン１２から受信した３００パルスの目標駆動量分、フォーカスユニット２が移動した場合、現在位置（ゾーン１内）からゾーン２との境界までが１００パルス、ゾーン２の幅が１００パルス、ゾーン３の幅が５０パルス、ゾーン４の幅が３０パルス、ゾーン５の幅が２００パルスであるので、
３００−（１００＋１００＋５０＋３０）＝２０パルス＜２００パルス
となり、ゾーン５内に停止すること、すなわちフォーカスユニット２の予定移動位置がゾーン５であることがレンズマイコン７の演算によって確認できる。
【００４８】
ゾーン５に対応したピントのずれ量が−０．０４ｍｍであるのに対し、ゾーン１では０ｍｍなので、上述した従来の方式でフォーカスユニット２を駆動したのでは０．０４ｍｍのピントずれ量が残ってしまう。そこで、レンズマイコン７は、モータ３を駆動する前にこれらの演算を行い、カメラマイコン１２に光学データの変更を行わせるために、再度このずれ量のデータ（球面収差情報）を送信する。
【００４９】
カメラマイコン１２は、受信したピントずれ量を用いて、再度、フォーカスユニット２の目標駆動量を演算する。そして、カメラマイコン１２は、この再演算した目標駆動量の情報をレンズマイコン７に送信する。
【００５０】
なお、前述したように、レンズ装置１に変倍機能が付加されている場合は、その変倍動作によってもピントずれ量も変化するので、フォーカスユニット２の予定移動位置と変倍レンズユニットの位置とに対応したピントずれ量データがカメラマイコン１２に送信され、カメラマイコン１２はその受信したピントずれ量を用いて、再度、フォーカスユニット２の目標駆動量を演算する。
【００５１】
レンズマイコン７は、カメラマイコン１２から再演算された目標駆動量の情報を受信すると、とモータ３の駆動を開始する。プレディクションモードの場合は、回転センサユニット４からのパルス信号をカウントし、上記目標駆動量と比較する。回転センサユニット４からのパルス信号のカウント値が目標駆動量に達すると、レンズマイコン７はモータ３の回転を停止させ、フォーカスユニット２を停止させる。これら一連の処理を行うことで、被写体にピントが合う位置に素早く（つまりは、１回の焦点検出およびフォーカスユニット駆動だけで）フォーカスユニット２を移動させることができる。
【００５２】
図４には、カメラマイコン１２（演算回路１２ａ）の動作プログラムのフローチャートを示している。
【００５３】
「ステップ（図ではＳと記す）１０１」
カメラマイコン１２はカメラ１０に設けられた不図示のスイッチ類の状態を検出し、マイコン１２内部のメモリ１２ｃに検出結果を書き込む。スイッチとしては、ＡＦ開始スイッチ、レンズ装着スイッチ、レリーズスイッチ、モード切り換えスイッチ、ダイヤルスイッチ、その他等の多くのスイッチがあるが、本実施形態では、ＡＦ開始スイッチとレンズ装着スイッチについてのみ説明し、その他のスイッチについての説明は省略する。
【００５４】
ＡＦ開始スイッチは、押しボタンタイプの２ストロークスイッチで、使用者が１ストロークだけ押すと、カメラマイコン１２はスイッチがＯＮされたことを検出する。レンズ装着スイッチは。レンズ装置１がカメラ１０のマウントに装着されることでレンズマウントに押されてＯＮし、これによりカメラマイコン１２はレンズ装置１がカメラ１０に装着されたことを検出する。
【００５５】
「ステップ１０２」
カメラマイコン１２は、ステップ１０２で検出した不図示のレンズ装着スイッチの信号からレンズ装置１が装着されているかを判断する。レンズ装置１が装着されていない場合は、ステップ１０１に戻り、スイッチ類の検出を続ける。
【００５６】
「ステップ１０３」
レンズ装置１がカメラ１０に装着されると、カメラマイコン１２はレンズマイコン７に対してレンズ装置１の光学情報を送信するよう送信要求をレンズマイコン７に送信する。送信要求を受信したレンズマイコン７は、図２又は図３に示した位置検出方式により検出したフォーカスユニット２の現在位置に応じたレンズ装置１の光学情報をメモリ６から読み出して、カメラマイコン１２に送信する。ここでいう、レンズ装置の光学情報とは、前述したように、カメラマイコン１２が焦点検出ユニット１１の検出結果に基づいて被写体にピントを合わせるためのフォーカスユニット２の目標駆動量を演算するために必要な敏感度情報（本実施形態では、フォーカスユニット２の移動量に対するフィルム面又は撮像素子の受光面でのピント移動量の比率情報）や、レンズ装置１の球面収差情報（実際には、フォーカスユニット２の位置に応じたピントのずれ量）である。また、カメラマイコン１２は、カメラ１の情報をレンズマイコン７に送信する。
【００５７】
「ステップ１０４」
カメラマイコン１２は、ステップ１０２で検出した不図示のＡＦ開始スイッチからの信号により、オートフォーカス開始が指示されているか否かを判断する。指示されている場合はステップ１０５に進み、指示されていない場合はステップ１０１に戻る。
【００５８】
「ステップ１０５」
ステップ１０４でのオートフォーカスの開始指示に応じて、カメラマイコン１２は、焦点検出ユニット１１の検出結果、すなわち被写体の位置に対するフォーカスレンズ２の現在位置でのピント面のずれ量（デフォーカス量）を検出する。なお、本実施形態では、焦点検出ユニット１１は所定の周期で焦点検出を繰り返し行っているものとする。これにより、オートフォーカス開始の指示があってから焦点検出を開始する場合に比べて、オートフォーカスの時間が短縮されるためである。
【００５９】
「ステップ１０６」
カメラマイコン１２は、ステップ１０５での検出結果から、被写体に対してピントが合っているか否かを判断する。具体的には、デフォーカス量が所定の合焦範囲内に入っているか否かを判断する。ピントが合っている場合は、使用者に合焦状態であることを知らせるため、不図示のＬＥＤの点灯等による表示又は圧電ブザーの作動等の警告を行い、ステップ１０１に戻る。
【００６０】
「ステップ１０７」
ステップ１０６において、被写体にピントが合っていないと判断したときは、カメラマイコン１２は、ステップ１０５で得たデフォーカス量とステップ１０３で得たレンズ装置１の光学情報とにより、被写体にピントを合わせるためのフォーカスユニット２の目標駆動量を演算する。このとき、デフォーカス量が検出できなかった場合は前述したサーチモードに、デフォーカス量が検出でき、フォーカスユニット２の目標駆動量を演算できたときはプレディクションモードに入り、ステップ１０８に進む。
【００６１】
「ステップ１０８」
ステップ１０８でプレディクションモードに入った場合、カメラマイコン１２は、レンズマイコン７に対してフォーカスユニット２の目標駆動量（駆動方向を含む）の情報を送信する。
【００６２】
ここで、レンズマイコン７は、カメラマイコン１２から受信したフォーカスユニット２の目標駆動量と、図２又は図３に示した位置検出方式により検出したフォーカスユニット２の現在位置とに基づいて、フォーカスユニット２の移動先（予定移動位置）を演算する。そして、この移動先に応じたレンズ装置１の光学情報（本実施形態では、球面収差による移動先のピントずれ量を表す球面収差情報）をメモリ６から読み出して、カメラマイコン１２に送信する。
【００６３】
「ステップ１０９」
カメラマイコン１２は、レンズマイコン７から送信された移動先の光学情報（球面収差情報）を受信する。
【００６４】
「ステップ１１０」
次に、カメラマイコン１２は、受信したフォーカスユニット２の移動先の光学情報（球面収差情報）とステップ１０５で得たデフォーカス量とに基づいて、フォーカスユニット２の目標駆動量を再演算する。演算式としては、
（デフォーカス量〈ピントずれ量〉＋球面収差による移動先のピントずれ量）／敏感度情報／回転センサユニット４からの１出力パルス当たりのフォーカスユニット２の移動量）
となる。
【００６５】
「ステップ１１１」
カメラマイコン１２は、ステップ１１０で再演算したフォーカスユニット２の目標駆動量をレンズマイコン７に再送信する。なお、本実施形態において、目標駆動量を再演算するためにレンズマイコン７からフォーカスユニット２の移動先の球面収差情報のみを送信するのは、ステップ１０９での光学情報送信に要する時間をできるだけ短くして、オートフォーカス制御全体に要する時間を短くするためである。
【００６６】
また、レンズ装置１の状態を受信して、フォーカスユニット２が目標駆動量分、移動するまで待つ。こうして、フォーカスユニット２の駆動が完了すると、ステップ１０１に戻る。
【００６７】
図５には、レンズマイコン７の動作プログラムのフローチャートを示している。
【００６８】
「ステップ２０１」
レンズマイコン７は、レンズ装置１に設けられたスイッチ類およびセンサ類の状態を検出し、マイコン７内のメモリ７ｄに検出結果を書き込む。スイッチおよびセンサとしては、オートフォーカス／マニュアルフォーカス切り換えスイッチ（図示せず）、絶対位置センサ５、温度センサ（図示せず）、ズーム位置検出センサ（不図示）等がある。
【００６９】
「ステップ２０２」
レンズマイコン７は、カメラ１からカメラ１の情報を受信し、内部のメモリ７ｄに記憶する。カメラ１の情報とは、カメラの機種名、保有する機能およびシーケンス情報、ＡＦ情報等がある。
【００７０】
「ステップ２０３」
レンズマイコン７は、現在、フォーカスユニット２が駆動中か否かを判別し、フォーカス駆動中でなければステップ２０４に、フォーカス駆動中であればステップ２０９に進む。
【００７１】
「ステップ２０４」
レンズマイコン７は、図４のステップ１０８でカメラマイコン１２から送信されるフォーカスユニット２の目標駆動量（駆動方向を含む）の情報を受信したか否かを判断する。受信した場合はステップ２０５に進み、受信していない場合はステップ２０１に戻る。
【００７２】
「ステップ２０５」
レンズマイコン７は、ステップ２０４で受信したフォーカスユニット２の目標駆動量を、図２又は図３にて説明した位置検出方式により検出したフォーカスユニット２の現在位置に加算し、フォーカスユニット２の移動予想位置である移動先（予定移動位置）を演算する。
【００７３】
「ステップ２０６」
次に、レンズマイコン７は、ステップ２０５で演算したフォーカスユニット２の移動先に応じた光学情報をメモリ６から読み出し、カメラマイコン１２に送信する。
【００７４】
カメラマイコン１２は、図４のステップ１０９にてフォーカスユニット２の移動先の光学情報を受信し、ステップ１１０にて被写体にピントを合わせるための新たなフォーカスユニット２の目標駆動量を演算し、この目標駆動量の情報を再度レンズマイコン７に送信する。
【００７５】
「ステップ２０７」
レンズマイコン７は、カメラマイコン１２から新たに演算されたフォーカスユニット２の目標駆動量の情報を受信する。
【００７６】
「ステップ２０８」
レンズマイコン７は、上記目標駆動量の情報に含まれる駆動方向にフォーカスユニット２が移動するようにモータ３に電圧を印加してフォーカスユニット２の駆動を開始する。
【００７７】
「ステップ２０９」
レンズマイコン７は、回転センサユニット４からの出力パルスをカウントし、このカウント値が、ステップ２０７で得た目標駆動量のパルスカウント値に達したか否かを判断する。目標駆動量のパルスカウント値に達するまでこのステップを繰り返し、目標駆動量のパルスカウント値に達したときはステップ２０９に進む。
【００７８】
「ステップ２１０」
レンズマイコン７は、フォーカスユニット２の移動を停止させるため、モータ３への電圧印加を中止し、ステップ２０１へ移行する。
【００７９】
以上の図４および図５で説明したシーケンスでは、レンズマイコン７がフォーカスユニット２の移動先の光学情報をカメラマイコン１２に送信し、カメラマイコン１２はその光学情報を用いて、焦点検出ユニット１１により検出されたピントずれ量を補正して、フォーカスユニット２の目標駆動量を再演算する。そして、レンズマイコン７は、この再演算された目標駆動量に基づいてフォーカスユニット２を駆動する。これにより、より合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことができるとともに、合焦を得るまでのフォーカスユニット２の駆動回数を減らすことができる。
【００８０】
また、図４および図５については、主にフォーカスユニット２の移動に関して説明したが、変倍機能を装備したレンズ装置の場合、例えば変倍方式の一般的な機能としてオートズーム機能があるが、フォーカスユニット２と変倍レンズユニットとが同時に駆動される可能性がある。この場合、レンズマイコン７はフォーカスユニット２と変倍レンズユニットの移動先を同時に演算し、それらの位置に応じた光学情報をカメラマイコン１２に送信し、フォーカスユニット２の目標駆動量の再演算を行わせる。
【００８１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、レンズ装置１が保有する光学情報のうち、フォーカスユニット２の移動先での球面収差情報を用いてフォーカスユニット２の目標駆動量を再演算する場合について説明したが、本実施形態では、フォーカスユニット２の移動先での、フォーカスユニット２の移動量に対するフィルム面又は撮像素子の受光面でのピント移動量の比率情報を表す敏感度情報を用いてフォーカスユニット２の目標駆動量を再演算する場合について説明する。
【００８２】
なお、本実施形態を適用するカメラシステムの構成は、第１実施形態のものと同じであり、カメラシステムの構成要素には第１実施形態と同符号を付して説明する。また、カメラマイコン１２およびレンズマイコン７の動作シーケンスについても、図４および図５に示したものと同様である。
【００８３】
図６には、絶対位置センサユニット５の出力とフォーカスユニット２の位置との関係を示している。同図において、フォーカスユニット２の移動範囲である至近〜無限遠は８分割されており、ビット数とは、レンズマイコン７がどのゾーンにフォーカスユニット２が位置しているかを認識するためのコードである。敏感度とは、フォーカスユニット２の位置に応じた、フォーカスユニット２の移動量に対するフィルム面又は撮像素子の受光面でのピントの移動量の変化を表す。
【００８４】
フォーカスユニット２の移動先での敏感度を用いて目標駆動量を再演算することにより、移動先の球面収差情報を用いる場合に比べて、合焦精度がさらに良くなる。
【００８５】
ここで、図６に示すように、フォーカスユニット２の移動範囲が８分割されているだけであると、同じゾーン内でも敏感度が大きく変化する場合がある。従来は、同じゾーン内での敏感度変化を補間処理することで合焦精度を上げるようにしている。
【００８６】
しかしながら、このような敏感度の補間処理は、従来はフォーカスユニットが実際に駆動されて通過したゾーンでの過去の敏感度変化に対して行われるに過ぎないため、フォーカスユニット移動先での敏感度が分かれば、より高い合焦精度を得るためのフォーカスユニットの目標駆動量を算出することができる。
【００８７】
例えば、フォーカスユニット２が最も至近側のゾーン０内から移動を開始し、現在、ゾーン２の中間位置で停止しているとする。このフォーカスユニット２の移動の際、レンズマイコン７はゾーン１からゾーン２への切り換わりから停止までの駆動量（パルス数）をメモリ７ｄに記憶する。
【００８８】
レンズマイコン７は各ゾーンの幅を示すパルス換算値を記憶しているため、ゾーン１からゾーン２への切り換わりからの駆動量が５０パルスであった場合、ゾーン２の中間位置に現在停止していることが分かる。
【００８９】
以下、上記の前提のもとでの本実施形態でのオートフォーカス制御について説明する。まず、レンズマイコン７は、ゾーン２の敏感度値である１．２という値を浮動少数点演算してカメラマイコン１２に送信する。
【００９０】
カメラマイコン１２は、焦点検出ユニット１１により検出されたデフォーカス量（ピントずれ量）を、レンズマイコン７から受信したゾーン２の敏感度値１．２で除することにより、フォーカスユニット２の目標駆動量を演算し、レンズマイコン７に送信する。
【００９１】
レンズマイコン７は、受信した目標駆動量と現在位置とからフォーカスユニット２の移動先のゾーンを特定し、そのゾーンの敏感度を導き出す。そして、レンズマイコン７は過去、現在、移動先のそれぞれの敏感度を多次元演算して、現在の敏感度１．２を補正し、この補正後の敏感度をカメラマイコン１２に送信する。
【００９２】
カメラマイコン１２は、受信した補正敏感度から再度、フォーカスユニット２の目標駆動量を演算し、レンズマイコン７に送信する。レンズマイコン７はその再演算された目標駆動量の情報に基づいてフォーカスユニット２の駆動を開始する。
【００９３】
レンズマイコン７は、フォーカスユニット２の駆動中に回転センサユニット４からの出力パルスをカウントし、そのカウント値がカメラマイコン１２から送信された目標駆動量のパルス数に達すると、フォーカスユニット２の駆動を停止させる。
【００９４】
これら一連の処理を行うことで、より合焦精度の高いオートフォーカス制御を行うことができるとともに、合焦を得るまでのフォーカスユニット２の駆動回数を減らすことができる。
【００９５】
なお、上記各実施形態では、レンズ交換式カメラシステムについて説明したが、本発明は、レンズ一体型のカメラにも適用することができる。
【００９６】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、焦点検出結果に基づいてフォーカスレンズの目標駆動量を求め、該目標駆動量からフォーカスレンズの予定移動位置を求めてその予定移動位置に応じた撮影光学系の光学情報を用いた再演算により、実際にフォーカスレンズを駆動するための目標駆動量を得るようにしている。したがって、より高い合焦精度のオートフォーカス制御を行うことができるとともに、フォーカスレンズ駆動回数を減らして短時間でのピント合わせを行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるカメラシステムの構成を示すブロック図。
【図２】上記カメラシステムを構成するレンズ装置内に備えられた絶対位置検出の方法を説明する表図。
【図３】上記カメラシステムを構成するレンズ装置内に備えられた絶対位置検出の方法を説明する表図。
【図４】上記カメラシステムを構成するカメラ内に設けられたカメラマイコンの動作を
【図５】上記レンズ装置内に設けられたレンズマイコンの動作を示すフローチャート。示すフローチャート。
【図６】フォーカスユニットの位置に応じたレンズ敏感度を表す表図。
【符号の説明】
１　　レンズ装置
２　　フォーカスユニット
３　　モータ
４　　回転センサユニット
５　　絶対位置センサユニット
６　　メモリ
７　　レンズマイコン
８ａ，８ｂ　　接点ユニット
１０　　カメラ
１１　　焦点検出ユニット
１２　　カメラマイコン

Claims (7)

1. フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えた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、
   前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦を得るための前記フォーカスレンズの目標駆動量を演算し、該目標駆動量を表す情報を前記レンズ装置に送信する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、前記目標駆動量に対応した前記フォーカスレンズの予定移動位置に応じた前記撮影光学系の光学情報を前記レンズ装置から受信し、該光学情報を用いて前記フォーカスレンズの目標駆動量を再演算して前記レンズ装置に送信することを特徴とするカメラ。
2. 前記制御手段は、前記光学情報として、球面収差情報および色収差情報のうち少なくとも一方を前記レンズ装置から受信することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
3. フォーカスレンズを含む撮影光学系を備え、カメラに対して着脱可能に装着され、前記カメラと通信が可能なレンズ装置であって、
   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、
   前記フォーカスレンズの位置に応じた前記撮影光学系の光学情報を記憶した記憶手段と、
   前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、
   前記位置検出手段による前記フォーカスレンズの検出位置と前記カメラから送信された、合焦を得るための前記フォーカスレンズの目標駆動量を表す情報とから前記フォーカスレンズの予定移動位置を算出するとともに、前記記憶手段に記憶された光学情報のうち又は該記憶された光学情報に基づいて得られる前記予定移動位置に応じた光学情報を前記カメラに送信し、前記カメラにおいて該光学情報を用いて再演算されて前記カメラから送信された前記フォーカスレンズの目標駆動量を表す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。
4. 前記記憶手段は、前記光学情報として、球面収差情報および色収差情報のうち少なくとも一方を記憶していることを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
5. 請求項１又は２に記載のカメラと、請求項３又は４に記載のレンズ装置とを有することを特徴とするカメラシステム。
6. 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、
   前記フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、
   前記撮影光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出手段と、
   前記焦点検出手段による検出結果に基づいて合焦を得るための前記フォーカスレンズの目標駆動量を演算するとともに、前記フォーカス駆動手段を制御する制御手段と、
   前記フォーカスレンズの位置に応じた前記撮影光学系の光学情報を記憶した記憶手段とを有し、
   前記制御手段は、前記位置検出手段による前記フォーカスレンズの検出位置と前記フォーカスレンズの目標駆動量を表す情報とから前記フォーカスレンズの予定移動位置を算出するとともに、前記記憶手段に記憶された光学情報のうち又は該記憶された光学情報に基づいて得られる前記予定移動位置に応じた光学情報を用いて前記フォーカスレンズの目標駆動量を再演算し、この再演算した目標駆動量を表す情報に基づいて前記フォーカス駆動手段を制御することを特徴とするカメラ。
7. 前記記憶手段は、前記光学情報として、球面収差情報および色収差情報のうち少なくとも一方を記憶していることを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。

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