JP2009258714A - カメラシステム - Google Patents

Abstract

【課題】コントラスト方式のオートフォーカス動作の精度を向上できるレンズ交換式のカメラシステムを提供する。
【解決手段】交換レンズとカメラボディとを含むカメラシステムにおいて、ボディ制御手段は、フォーカスレンズを所定方向に駆動するよう駆動信号送信手段を制御し、タイミング信号を交換レンズに送信するように制御を行い、レンズ制御手段は、カメラボディから受信したタイミング信号に同期してフォーカスレンズの位置を検出し、記憶手段に格納するように制御を行う。
【選択図】図１

Description

本発明は、レンズ交換式のカメラシステムに関し、特に、コントラスト方式のオートフォーカス動作が可能なカメラシステムに関する。

特許文献１は、位相差検出方式とコントラスト方式とを併用するオートフォーカス制御について開示している。特許文献１に開示する撮像装置は、コントラスト方式により得られた合焦情報に基づいて、位相差検出方式で求めた合焦制御情報を補正する。すなわち、高速性に優れた位相差検出方式での検出精度の不十分さを補うための補正情報を、高精度で合焦判定が可能なコントラスト検出を用いて得られた、合焦状態を示す情報に基づいて求めている。これにより、位相差検出方式による、ハイブリッド方式等に比べてより高速で、かつ十分に高い精度での合焦制御を可能としている。

特開２００３−２９５０４７号公報

以上のように、特許文献１は、レンズ交換式のカメラシステムの合焦精度の向上について開示している。しかしながら、特許文献１は、コントラスト方式により得られた合焦情報に基づいて、位相差検出方式で求めた合焦制御情報を補正することにより、位相差検出方式の合焦精度を向上させるという発明を開示するのであって、コントラスト方式により得られる合焦情報そのものの精度を向上させることについては開示していない。

本発明は、コントラスト方式のオートフォーカス動作の精度を向上できるレンズ交換式のカメラシステムを提供することを目的とする。

本発明に係るカメラシステムは、交換レンズとカメラボディとを含むカメラシステムである。交換レンズは、光軸方向に進退することにより、被写体像のフォーカス状態を変化させるフォーカスレンズと、フォーカスレンズを駆動するための駆動手段と、フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、検出された位置情報を格納する記憶手段と、記憶手段に格納された位置情報をカメラボディに送信する位置情報送信手段と、カメラボディからの制御に応じて、交換レンズの動作を制御するレンズ制御手段とを備える。カメラボディは、被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、所定のタイミング信号を生成し、交換レンズに送信するタイミング信号送信手段と、フォーカスレンズを駆動させるための駆動信号を生成し、交換レンズに送信する駆動信号送信手段と、カメラボディの動作を制御するボディ制御手段とを備える。ボディ制御手段は、フォーカスレンズを所定方向に駆動するよう駆動信号送信手段を制御し、タイミング信号を交換レンズに送信するように制御を行う。レンズ制御手段は、カメラボディから受信したタイミング信号に同期してフォーカスレンズの位置を検出し、検出した位置情報を記憶手段に格納するように制御を行う。

以上の構成を有するカメラシステムによれば、フォーカスレンズを移動させながら精度よく、フォーカスレンズの位置を取得できるため、高速かつ精度のよいコントラスト方式のオートフォーカス動作を実現できる。

上記構成において、交換レンズは、第１の中止条件に基づき、位置検出手段による位置検出を中止することを指示する第１の位置検出中止信号を生成可能な第１の位置検出中止手段をさらに備えてもよい。カメラボディは、第２の中止条件に基づき、位置検出手段による位置検出を中止することを指示する第２の位置検出中止信号を生成し、交換レンズに送信する第２の位置検出中止手段をさらに備えてもよい。カメラボディから第２の位置検出中止信号を受信したとき、又は第１の位置検出中止手段が第１の位置検出中止信号を生成したときに、記憶手段に格納されている位置情報をまとめてカメラボディに送信するように制御を行ってもよい。

これにより、カメラボディと交換レンズのいずれからも通信を中止（終了）することが可能である。その結果、最適なタイミングでフォーカスレンズの位置情報の通信を行うことができ、コントラスト方式のオートフォーカス動作の精度を向上できる。

または、上記構成において、カメラボディは、交換レンズの記憶手段に格納された位置情報の送信を要求する位置情報要求信号を生成し、交換レンズに送信する位置情報要求送信手段をさらに備えてもよい。レンズ制御手段は、カメラボディから位置情報要求信号を受信したときに、記憶手段に格納されているフォーカスレンズの位置情報を前記カメラボディに送信するように制御を行ってもよい。ボディ制御手段は、位置情報記要求信号の送信のタイミングと、タイミング信号の送信のタイミングとが重ならないように制御を行ってもよい。

これにより、レンズ制御手段は、タイミング信号と、位置情報要求信号とを同時に取得することがなくなる。その結果、レンズ制御手段は、タイミング信号を取得した際のレンズ位置の検出処理等と、位置情報要求信号を取得した際のレンズの位置情報の送信処理とを排他的に行うことができる。

または、上記構成において、カメラボディは、交換レンズの記憶手段に格納された位置情報の送信を要求する位置情報要求信号を生成し、交換レンズに送信する位置情報要求送信手段をさらに備えてもよい。ボディ制御手段は、タイミング信号を第１の周期で送信し、位置情報要求信号を第１の周期よりも長い第２の周期で送信するように制御を行ってもよい。レンズ制御手段は、位置情報要求信号を受信したときに、記憶手段に格納されているフォーカスレンズの位置情報をまとめてカメラボディに送信するように制御を行ってもよい。

これにより、記憶手段にフォーカスレンズの位置情報が格納される度に、ボディ制御手段がレンズの位置情報を交換レンズに要求する場合と比較して、フォーカスレンズの位置情報を通信する頻度を低減できる。その結果、コントラスト方式によるオートフォーカスにおける合焦位置の検出に要する時間を短縮し、オートフォーカスの精度を向上させることができる。

本発明によれば、レンズ交換式のカメラシステムにおいて、コントラスト方式のオートフォーカス動作の精度を向上できる。

（実施の形態１）
１−１．構成
１−１−１．概要
図１は、本発明の実施の形態に係るカメラシステムの構成を示すブロック図である。カメラシステム１は、カメラボディ１００とそれに着脱可能な交換レンズ２００とから構成される。カメラシステム１は、ＣＣＤイメージセンサ１１０で生成された画像データに基づいて、コントラスト方式のオートフォーカス動作が可能である。

１−１−２．カメラボディの構成
カメラボディ１００は、ＣＣＤイメージセンサ１１０と液晶モニタ１２０とカメラコントローラ１４０とボディマウント１５０と電源１６０とカードスロット１７０とを備える。

カメラコントローラ１４０は、レリーズ釦１３０等の操作部材からの指示に応じて、ＣＣＤイメージセンサ１１０等の構成要素を制御することでカメラシステム１全体の動作を制御する。カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号をタイミング発生器１１２に送信する。これと並行して、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１４０は、生成した露光同期信号を、ボディマウント１５０及びレンズマウント２５０を介して、レンズコントローラ２４０に周期的に送信する。カメラコントローラ１４０は、制御動作や画像処理動作の際に、ＤＲＡＭ１４１をワークメモリとして使用する。

ＣＣＤイメージセンサ１１０は、交換レンズ２００を介して入射される被写体像を撮像して画像データを生成する。要するに、ＣＣＤイメージセンサ１１０は、所定のタイミングで露光することにより、被写体像を撮像し、画像データを生成する。生成された画像データは、ＡＤコンバータ１１１でデジタル化される。デジタル化された画像データは、カメラコントローラ１４０により所定の画像処理が施される。所定の画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、ＪＰＥＧ圧縮処理である。

ＣＣＤイメージセンサ１１０は、タイミング発生器１１２により制御されるタイミングで動作する。ＣＣＤイメージセンサ１１０の動作としては、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作等である。スルー画像は、主に動画像であり、ユーザが静止画像の撮像のための構図を決めるために液晶モニタ１２０に表示される。

液晶モニタ１２０は、カメラコントローラ１４０で画像処理された表示用画像データが示す画像を表示する。液晶モニタ１２０は、動画像も静止画像も選択的に表示可能である。

カードスロット１７０は、メモリーカード１７１を装着可能であり、カメラコントローラ１４０からの制御に基づいて、メモリーカード１７１を制御する。メモリーカード１７１は、カメラコントローラ１４０の画像処理により生成された画像データを格納可能である。例えば、メモリーカード１７１はＪＰＥＧ画像ファイルを格納できる。また、メモリーカード１７１に格納された画像データ又は画像ファイルは読み出し可能であり、メモリーカード１７１から読み出された画像データ又は画像ファイルは、カメラコントローラ１４０により画像処理される。例えば、カメラコントローラ１４０は、メモリーカード１７１から取得した画像データ又は画像ファイルを伸張して表示用画像データを生成する。

電源１６０は、カメラシステム１で消費するための電力を供給する。電源１６０は、例えば、乾電池であってもよいし、充電池であってもよい。または、電源１６０は、電源コードを介して外部からカメラシステム１に電力を供給してもよい。

ボディマウント１５０は、交換レンズ２００のレンズマウント２５０と機械的及び電気的に接続可能である。ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介して、交換レンズ２００との間で、データを送受信可能である。ボディマウント１５０は、カメラコントローラ１４０から受信した露光同期信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、カメラコントローラ１４０から受信したその他の制御信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０から受信した信号をカメラコントローラ１４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、電源１６０から受けた電力を、レンズマウント２５０を介して交換レンズ２００全体に供給する。

１−１−３．交換レンズの構成
交換レンズ２００は、光学系とレンズコントローラ２４０とレンズマウント２５０とを備える。光学系はズームレンズ２１０、ＯＩＳレンズ２２０、フォーカスレンズ２３０を含む。

ズームレンズ２１０は、光学系で形成される被写体像の倍率を変化させるためのレンズである。ズームレンズ２１０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。駆動機構２１１は、使用者が操作可能なズームリング等を含み、使用者による操作をズームレンズ２１０に伝え、ズームレンズ２１０を光学系の光軸方向に沿って移動させる。検出器２１２は、駆動機構２１１における駆動量を検出する。レンズコントローラ２４０は、この検出器２１２における検出結果を取得することにより、光学系におけるズーム倍率を把握することができる。

ＯＩＳレンズ２２０は、交換レンズ２００の光学系で形成される被写体像のぶれを補正するためのレンズである。ＯＩＳレンズ２２０は、カメラシステム１のぶれを相殺する方向に移動することにより、ＣＣＤイメージセンサ１１０上の被写体像のぶれを小さくする。ＯＩＳレンズ２２０は１枚又は複数枚のレンズで構成される。アクチュエータ２２１は、ＯＩＳ用ＩＣ２２３からの制御を受けて、光学系の光軸に垂直な面内でＯＩＳレンズ２２０を駆動する。アクチュエータ２２１は、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。位置検出センサ２２２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＯＩＳレンズ２２０の位置を検出するセンサである。位置検出センサ２２２は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。ＯＩＳ用ＩＣ２２３は、位置検出センサ２２２の検出結果及びジャイロセンサ等のぶれ検出器の検出結果に基づいて、アクチュエータ２２１を制御する。ＯＩＳ用ＩＣ２２３は、レンズコントローラ２４０から、ぶれ検出器の検出結果を得る。また、ＯＩＳ用ＩＣ２２３は、レンズコントローラ２４０に対して、光学的像ぶれ補正処理の状態を示す信号を送信する。

フォーカスレンズ２３０は、光学系でＣＣＤイメージセンサ１１０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させるためのレンズである。フォーカスレンズ２３０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。

フォーカスモータ２３３は、レンズコントローラ２４０の制御に基づいて、フォーカスレンズ２３０が光学系の光軸に沿って進退するよう駆動する。これにより、光学系を介してＣＣＤイメージセンサ１１０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させることができる。本実施の形態では、フォーカスモータ２３３として、ＤＣモータを用いることができる。但し、本発明は、これに限定されず、ステッピングモータやサーボモータ、超音波モータなどによっても実現できる。

第１エンコーダ２３１及び第２エンコーダ２３２は、フォーカスレンズ２３０の駆動状態を示す信号を生成するエンコーダである。第１エンコーダ２３１及び第２エンコーダ２３２は、例えば、フォーカスモータ２３３の回転軸に取り付けられた回転子とフォトカプラとで実現可能である。ここで、回転子は、所定間隔で孔が開いた円盤体である。フォトカプラは、回転子の一方面から検出用光を発し、他方面から受光する。そのため、回転子が回転することにより、フォトカプラのＯＮ／ＯＦＦ状態が相互に切り替わる。レンズコントローラ２４０は内部にカウンタ２４３を設けており、このカウンタ２４３はフォトカプラからのＯＮ／ＯＦＦ状態の切り替え回数をカウントする。第１エンコーダ２３１と第２エンコーダ２３２とは、位相がずれている。そのため、第１エンコーダ２３１の状態がＯＦＦからＯＮに切り替わったときのフォーカスレンズ２３０の移動方向を判別することができる。すなわち、第１エンコーダ２３１の状態がＯＦＦからＯＮに切り替わったときの第２エンコーダ２３２の状態としては、ＯＮの状態とＯＦＦの状態とがある。そこで、カウンタ２４３は、第２エンコーダ２３２の状態がＯＮのときに、第１エンコーダ２３１の状態がＯＦＦからＯＮに切り替わった場合、これを正転と判断して「＋１」とカウントし、第２エンコーダ２３２の状態がＯＦＦのときに、第１エンコーダ２３１の状態がＯＦＦからＯＮに切り替わった場合、これを逆転と判断して「−１」とカウントする。このカウント数を加算することにより、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の移動量を把握できる。

レンズコントローラ２４０は、第１制御モード又は第２制御モードでフォーカスモータ２３３を制御する。第１制御モードは、レンズコントローラ２４０が、フォーカスレンズ２３０の位置に関する位置検出手段の検出結果のみではフォーカスレンズ２３０の駆動方向の反転を検出できない制御モードである。第２制御モードは、レンズコントローラ２４０が、フォーカスレンズ２４０の駆動方向の反転を、位置検出手段の検出結果のみに基づいて検出できる制御モードである。

具体的には、第１制御モードでは、レンズコントローラ２４０は、第１エンコーダ２３１のみを用いて、フォーカスモータ２３３を制御する。第１エンコーダ２３１の状態がＯＦＦからＯＮに切り替わったことが分かっただけではフォーカスモータ２３３が正転しているのか、逆転しているのかを判断できない。そのため、レンズコントローラ２４０は、第１制御モードでは、フォーカスレンズ２３０の駆動方向が反転したことを検出不能なのである。

一方、第２制御モードでは、レンズコントローラ２４０は、第１エンコーダ２３１及び第２エンコーダ２３２を用いて、フォーカスモータ２３３を制御する。第１エンコーダ２３１及び第２エンコーダ２３２を用いた場合、上述したように、第２エンコーダ２３２の状態によって、第１エンコーダ２３１の状態がＯＦＦからＯＮに切り替わったときに正転しているのか、逆転しているのかを判断できる。そのため、第２制御モードでは、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の駆動方向が反転したことを検出できる。

レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０からの制御信号に基づいて、ＯＩＳ用ＩＣ２２３やフォーカスモータ２３３などを制御することで交換レンズ２００全体を制御する。また、レンズコントローラ２４０は、検出器２１２、ＯＩＳ用ＩＣ２２３、第１エンコーダ２３１、第２エンコーダ２３２などから信号を受信して、カメラコントローラ１４０に送信する。レンズコントローラ２４０とカメラコントローラ１４０間のデータの送受信はレンズマウント２５０及びボディマウント１５０を介して行われる。レンズコントローラ２４０は、制御の際、ＤＲＡＭ２４１をワークメモリとして使用する。また、フラッシュメモリ２４２は、レンズコントローラ２４０の制御の際に使用するプログラムやパラメータを保存する。

１−１−４．本発明の構成との対応関係
フォーカスモータ２３３は、本発明の駆動手段の一例である。第１エンコーダ２３１及びカウンタ２４３からなる構成、又は第１エンコーダ、第２エンコーダ及びカウンタ２４３からなる構成は、本発明の位置検出手段の一例である。ＤＲＡＭ２４１又はフラッシュメモリ２４２からなる構成は、本発明の記憶手段の一例である。レンズコントローラ２４０及びレンズマウント２５０からなる構成は、本発明の位置情報送信手段の一例である。レンズコントローラ２４０及びレンズマウント２５０からなる構成は、本発明の第１の位置検出中止手段の一例である。レンズコントローラ２４０は、本発明のレンズ制御部の一例である。ＣＣＤイメージセンサ１１０は、本発明の撮像手段の一例である。カメラコントローラ１４０及びボディマウント１５０からなる構成は、本発明のタイミング信号送信手段の一例である。カメラコントローラ１４０及びボディマウント１５０からなる構成は、本発明の駆動信号送信手段の一例である。カメラコントローラ１４０は、本発明のボディ制御手段の一例である。カメラコントローラ１４０及びボディマウント１５０からなる構成は、本発明の第２の位置検出中止手段の一例である。

１−２．動作
１−２−１．撮像準備動作
まず、カメラシステム１における撮像準備のための動作を説明する。図２は、カメラシステム１の撮像準備動作における信号送受信を示した図である。

カメラボディ１００に交換レンズ２００を装着した状態で、使用者が、カメラボディ１００の電源をＯＮすると、電源１６０は、ボディマウント１５０及びレンズマウント２５０を介して、交換レンズ２００に電力を供給する（Ｓ１１）。次に、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、交換レンズ２００の認証情報を要求する（Ｓ１２）。ここで、交換レンズ２００の認証情報には、交換レンズ２００が装着されているか否かに関する情報及びアクセサリーが装着されているか否かに関する情報が含まれる。レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０からのレンズ認証要求に応答する（Ｓ１３）。

次に、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、初期化動作を実施するよう要求する（Ｓ１４）。これを受けて、レンズコントローラ２４０は、絞りのリセット、ＯＩＳレンズ２２０のリセット等の初期化動作を行う。そして、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０に対して、レンズ初期化動作が完了した旨を返信する（Ｓ１５）。

次に、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、レンズデータを要求する（Ｓ１６）。レンズデータはフラッシュメモリ２４２に格納されている。レンズコントローラ２４０はフラッシュメモリ２４２からレンズデータを読み出して、カメラコントローラ１４０に返信する（Ｓ１７）。ここで、レンズデータとは、レンズ名称、Ｆナンバー、焦点距離等の交換レンズ２００特有の特性値である。

カメラコントローラ１４０が、カメラボディ１００に装着されている交換レンズ２００のレンズデータを把握すると、撮像可能な状態になる。この状態では、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、交換レンズ２００の状態を示すレンズ状態データを定期的に要求する（Ｓ１８）。レンズ状態データは、例えば、ズームレンズ２１０によるズーム倍率情報、フォーカスレンズ２３０の位置情報、絞り値情報などを含む。この要求に応えて、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０に対して、要求されたレンズ状態データを返信する（Ｓ１９）。

また、この状態では、カメラシステム１は、ＣＣＤイメージセンサ１１０で生成した画像データが示す画像をスルー画像として液晶モニタ１２０に表示する制御モードで動作し得る。この制御モードを「ライブビューモード」という。ライブビューモードでは、動画のスルー画像が液晶モニタ１２０に表示されるので、使用者は、液晶モニタ１２０を見ながら静止画像を撮像するための構図を決めることができる。ライブビューモードにおけるオートフォーカス動作の方式としては、コントラスト方式が一般的に用いられる。これは、ライブビューモードでは、定常的に、ＣＣＤイメージセンサ１１０で画像データを生成しているので、その画像データを用いたコントラスト方式のオートフォーカス動作をするのが容易だからである。

コントラスト方式のオートフォーカス動作を行う際には、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、コントラストＡＦ用データを要求する（Ｓ２０）。コントラストＡＦ用データは、コントラスト方式のオートフォーカス動作の際に必要なデータであり、例えば、フォーカス駆動速度、フォーカスシフト量、像倍率、コントラストＡＦ可否情報などを含む。

１−２−２．コントラスト方式のオートフォーカス動作
次に、撮像準備が完了したカメラシステム１におけるオートフォーカス動作について説明する。ここでは、コントラスト方式のオートフォーカス動作（以下「コントラストＡＦ動作」という）について説明する。

図３は、本実施形態のカメラシステム１によるコントラストＡＦ動作時のフォーカスレンズの動きを説明した図である。同図に示すように、合焦位置から離れた位置からレンズを移動させていくと、画像のコントラスト値は合焦位置に近づくほど高くなり、合焦位置で最大となる。本実施形態のコントラストＡＦ動作においては、フォーカスレンズを停止させることなく連続的に移動させながら、露光同期信号のエッジ変化に同期したタイミングで画像を撮像し、かつ、その時点のフォーカスレンズの位置情報を取得する。そして撮像した各画像についてコントラスト値を求め、コントラスト値が最大となるフォーカスレンズの位置を求め、その位置を合焦位置とする。図３に示すように、合焦位置から離れた位置から合焦位置へ向かってフォーカスレンズを移動させた場合に得られるコントラスト値の軌跡が山の形状を示すことから、以下の説明において、合焦位置から離れた位置から合焦位置へ向かってフォーカスレンズを移動させる動作を「山登り」という。

図４は、本実施形態におけるオートフォーカス動作の際のタイミングチャートである。図４では、カメラコントローラ１４０はライブビューモードで動作しているとする。カメラコントローラ１４０は、図４（ａ）に示すように、垂直同期信号（ＣＣＤＶＤ）を定期的に生成する。カメラコントローラ１４０は、所定の時点から、電子シャッタ駆動信号と垂直同期信号に基づいて、図４（ｃ）に示すように露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号を基準にして露光開始タイミングと露光終了タイミングとを予め把握していることから、露光同期信号を生成することができる。

カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号をタイミング発生器１１２に出力し、露光同期信号をレンズコントローラ２４０に送信する。すなわち、カメラコントローラ１４０は、露光のタイミングと相関のあるタイミングで、タイミング信号を生成し、生成したタイミング信号をボディマウント１５０を介して交換レンズに送信する。ここで、タイミング信号とは、露光同期信号の立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジに相当する。レンズコントローラ２４０は、受信した露光同期信号に同期して、コントラスト方式のオートフォーカス動作のためのフォーカスレンズ２３０の位置情報を取得する。すなわち、レンズコントローラ２４０は、受信した露光同期信号の立ち上がりエッジ及び立ち下がりエッジのタイミングで、フォーカスレンズの位置を取得し、ＤＲＡＭ２４１に保存する（図３参照）。

タイミング発生器１１２は、垂直同期信号に基づいて、電子シャッタ駆動信号（図４（ｂ）参照）を定期的に生成し、垂直同期信号及び電子シャッタ駆動信号に基づいて、ＣＣＤイメージセンサ１１０を駆動する。

ＣＣＤイメージセンサ１１０は、電子シャッタ駆動信号（図４（ｂ）参照）に応じて電子シャッタ動作を行う。電子シャッタ動作により、ＣＣＤイメージセンサ１１０は不要電荷を外部に掃き出すことができる。

また、ＣＣＤイメージセンサ１１０は、電子シャッタ駆動信号により電荷を掃き出し、読み出し信号により画素データを垂直転送部（図示省略）に読み出す。つまり、電子シャッタ駆動信号中の最後の駆動信号から垂直同期信号までの期間において、スルー画像用の画像データのために露光動作が行われる。露光同期信号は露光期間を示す信号であって、最後の電子シャッタ駆動信号の立ち上がりで立ち上がり、垂直同期信号の立ち上がりで立ち下がる信号である。

１−２−２−１ 処理フロー
図５のフローチャートを参照して、実施の形態１のカメラシステム１におけるコントラストＡＦ動作のフローを説明する。

カメラコントローラ１４０は、レリーズ釦１３０が半押しされたか否かを監視する（Ｓ１０１）。例えば、図４において、時刻ｔ１にレリーズ釦１３０が半押しされた場合、カメラコントローラ１４０は、図４（ｄ）に示すように、レンズコントローラ２４０に対してＡＦ開始コマンドを発信する。ＡＦ開始コマンドは、コントラスト方式のオートフォーカス動作を開始する旨を示すコマンドである。

これを受けて、レンズコントローラ２４０は、フォーカスモータ２３３の制御モードを第１制御モードから第２制御モードに変更する（Ｓ１０２）。図４（ｅ）において、Ｌｏｗの期間が第１制御モードでの駆動区間であり、Ｈｉｇｈの期間が第２制御モードでの駆動区間である。そして、レンズコントローラ２４０は、第２制御モードに変更したときのカウンタ２４３の数値（パルス数）をＤＲＡＭ２４１に記憶する。レンズコントローラ２４０は、この値を基準にして以後のフォーカスモータ２３３を制御する。

なお、第１制御モードから第２制御モードに変更する理由は、レンズコントローラ２４０が意図しないフォーカスレンズ２３０の駆動方向の反転の検出精度について、第１制御モードよりも第２制御モードの方が相対的に優れているからである。

その後カメラコントローラ１４０は、時刻ｔ２に、レンズコントローラ２４０に対して、山登り開始点移動コマンドを送信する。図４の例では、時刻ｔ２に、山登り開始点移動コマンドが送信されている。このコマンドは、コントラストＡＦ動作開始時におけるフォーカスレンズ２３０の移動位置及びＡＦ評価値を検出中におけるフォーカスレンズ２３０の移動方向を示すコマンドである。レンズコントローラ２４０は、これを受けて、フォーカスモータ２３３を制御する。フォーカスモータ２３３は、レンズコントローラ２４０の制御により、山登り開始点移動コマンドが示す位置までフォーカスレンズ２３０を移動させる（Ｓ１０３）。

次に、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、山登り開始コマンドを送信する（Ｓ１０４）。図４の例では、時刻ｔ３に、山登り開始コマンドが送信されている。レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０からの指示に応じて、図４（ｅ）に示すように第２の制御モードによって、フォーカスレンズモータ２３３を駆動する。

山登り開始コマンド送信後、カメラコントローラ１４０は、図４（ｃ）に示すように露光同期信号をレンズコントローラ２４０に対して送信する（Ｓ１０５）。つまり、露光同期信号は、山登り開始コマンドの送信後の最初の露光タイミングから露光期間に同期して、カメラコントローラ１４０からレンズコントローラ２４０へ送信される。このように、山登り開始コマンドの送信後から露光同期信号を送信することにより、山登り開始コマンドの送信と、露光同期信号の送信とが同時に行われることを回避できる。これにより、山登り開始コマンドと露光同期信号との衝突による情報の紛失リスクを低減することができる。

また、レンズコントローラ２４０は、露光同期信号がＯＦＦからＯＮまたはＯＮからＯＦＦに切り替わったときのカウンタ２４３のパルス数を順次ＤＲＡＭ２４１に保存する（Ｓ１０５）。カウンタ２４３のパルス数はフォーカスレンズの位置を示す情報である。レンズコントローラ２４０は、露光同期信号のエッジの切り替わりに同期してフォーカスレンズ２３０の位置情報をＤＲＡＭ２４１に格納する（図３参照）。

また、ＣＣＤイメージセンサ１１０は露光期間中に露光され、生成した画像データをＡＤコンバータ１１１を介してカメラコントローラ１４０に送信する。カメラコントローラ１４０は、受信した画像データに基づいて、オートフォーカス動作用の評価値（以下「ＡＦ評価値」という）を算出する（Ｓ１０５）。ＡＦ評価値の算出方法として、ＣＣＤイメージセンサ１１０で生成された画像データから輝度信号を求め、輝度信号の画像内における高周波成分を積算して、ＡＦ評価値を求める方法が知られている。この算出したＡＦ評価値は、露光同期信号と関連付けた状態でＤＲＡＭ１４１に保存される。

カメラコントローラ１４０からレンズコントローラ２４０に対して露光同期信号が発信され、レンズコントローラ２４０によって、フォーカスレンズ２３０の位置情報がＤＲＡＭ２４１に格納され、カメラコントローラ１４０がＣＣＤイメージセンサ１１０から取得した画像データのＡＦ評価値を算出した後に、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０とは、互いに一方が他方から終了信号を受信したかを判断する（Ｓ１０６）。終了信号とは、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０間の、レンズ位置検出のための通信を中止するための信号である。

ここで、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０のそれぞれが終了信号を送信するタイミングすなわちレンズ位置検出の中止条件について説明する。

カメラコントローラ１４０は、例えば、算出したＡＦ評価値が山登りの山を越え、合焦位置を発見した場合に終了信号をレンズコントローラ２４０に対して発信するようにすることができる。または、メモリーカード１７１に格納されている画像データの再生操作や、カメラシステム１の電源をＯＦＦするような撮影モードの終了操作が、使用者によってなされた場合に、カメラコントローラ１４０は、終了信号をレンズコントローラ２４０に送信してもよい。

レンズコントローラ２４０は、例えば、フォーカスレンズが無限端か至近端に到達した場合に終了信号をカメラコントローラ１４０に送信する。これにより、フォーカスレンズを駆動することができなくなった場合に、カメラコントローラ１４０は、ＡＦ評価値を算出しなくなる。その結果、カメラコントローラ１４０が意味のないＡＦ評価値に基づいて誤った合焦判断をすることを低減することができる。

または、レンズコントローラ２４０は、ＤＲＡＭ２４１が容量不足となり、カウンタ２４３のパルス数をさらに格納することができなくなった場合に、終了信号をカメラコントローラ１４０に送信してもよい。この構成では、ＤＲＡＭ２４１が容量不足となった場合に、フォーカスレンズ２３０は駆動しなくなる。画像データのＡＦ評価値をカメラボディ１００が取得しているにも関わらず、そのＡＦ評価値に対応するレンズ位置情報が取得できないという事態を回避することができる。また、ＤＲＡＭ２４１が容量不足となった場合は、ＤＲＡＭ２４１に格納されている位置情報を即座にカメラボディに送信し、空き容量を設けてもよい。これにより、レンズの駆動を停止させずに、連続してレンズ位置情報を格納することができる。

例えば、ズームレンズ２１０が移動している場合や、カメラシステム１に対して比較的大きな手ぶれなどの振動が生じている場合等においては、カメラコントローラ１４０は、ＡＦ評価値を算出する必要がない。これらの場合には、画角や撮像範囲が変化するため、ＡＦ評価値を算出しても、それらのＡＦ評価値は、画角や撮像範囲が安定してからオートフォーカス動作をする際にあまり役立たないからである。従って、撮像画像の画角や撮像範囲が比較的大きく変化しているとレンズコントローラ２４０が検出した場合に、レンズコントローラ２４０は、終了信号をカメラコントローラ１４０に対して発信するようにしてもよい。これにより、カメラコントローラ１４０が不要なＡＦ評価値を算出することが少なくなる。

このように、カメラシステム１において、カメラボディ１００と交換レンズ２００のいずれからも終了信号を発信することが可能である。これにより、カメラシステム１は、最適なタイミングでフォーカスレンズ２３０の位置情報の通信を行うことができる。またこの構成は、ＡＦ評価値を算出する度にカメラコントローラ１４０に送信する構成と比較して、通信回数を相対的に減少させることができる。これらの結果、カメラシステム１は、比較的高速なコントラストＡＦを実現することができる。

なお、本実施の形態において、カメラボディ１００と交換レンズ２００間のレンズ位置検出のための通信を終了する際に、カメラボディ１００または交換レンズ２００から終了信号を発信する構成とした。しかし、必ずしもこのような構成である必要はない。例えば、カメラボディ１００が露光同期信号の送信を中止することにより、交換レンズ２００が位置情報をカメラボディ１００に送信し、レンズ位置検出のための通信を終了するようにしてもよい。また、カメラボディ１００が露光同期信号の生成を中止することにより、交換レンズ２００が位置情報をカメラボディ１００に送信し、レンズ位置検出のための通信を終了するようにしてもよい。また、交換レンズ２００が終了信号を送信せずに、いきなり位置情報をカメラボディ１００に送信することにより、レンズ位置検出のための通信を終了するようにしてもよい。

カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０のいずれも終了信号を受信していない場合には、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０は、ＡＦ評価値の算出及びレンズ位置情報の取得処理を繰り返す（Ｓ１０５〜Ｓ１０６）。

カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０の少なくともいずれか一方が他方から終了信号を受信した場合には、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０に対して、ＤＲＡＭ２４１に格納されているカウンタ２４３のパルス数つまりフォーカスレンズ２３０の位置情報を送信する（Ｓ１０７、図４（ｋ）の時刻ｔ７）。

フォーカスレンズ２３０の位置情報を取得すると、カメラコントローラ１４０は、ＤＲＡＭ１４１に格納しているＡＦ評価値と、取得した位置情報とを対応付ける（Ｓ１０８）。対応付けた情報はＤＲＡＭ１４１に格納される。ＡＦ評価値と、フォーカスレンズの位置情報とは互いに露光同期信号と関連付けられている。そのため、カメラコントローラ１４０は、ＡＦ評価値をレンズ位置情報と関連付けて保存することができる。例えば、図４（ｃ）中の期間ａにおいて露光された画像データを用いて算出されたＡＦ評価値は時刻ｔ６でＤＲＡＭ１４１に格納される。その後、時刻ｔ７において、算出されたＡＦ評価値は、時刻ｔ４におけるフォーカスレンズ２３０の位置と時刻ｔ５におけるフォーカスレンズ２３０の位置との平均値と関連付けて保存される。そのようにして、図４（ｃ）中の期間ａにおいて露光された画像データを用いて算出されたＡＦ評価値は、時刻ｔ７にＤＲＡＭ１４１に保存される。

ＡＦ評価値とフォーカスレンズ２３０の位置情報との対応付けがされると、カメラコントローラ１４０は、フォーカスレンズの合焦位置を抽出できたか否かを判断する（Ｓ１０９）。具体的には、ＡＦ評価値が極大値となるフォーカスレンズ２３０の位置を合焦位置として抽出する。

フォーカスレンズの合焦位置を抽出できていない場合には、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０は、ステップＳ１０４〜Ｓ１０９の処理を繰り返す。

フォーカスレンズの合焦位置を抽出できている場合には、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、合焦位置移動コマンドを送信する（図４（ｌ）、時刻ｔ８）。合焦位置移動コマンドは、フォーカスレンズ２３０の移動方向と移動位置を示すコマンドである。レンズコントローラ２４０は、この合焦位置移動コマンドに従って、フォーカスモータ２３３を駆動する（Ｓ１１０）。カメラコントローラ１４０は、合焦点への移動が完了すると、レンズコントローラ２４０に対して、ＡＦ完了コマンドを発信する（図４（ｍ）、時刻ｔ９）。レンズコントローラ２４０は、これを受けて、図４（ｅ）に示すように、フォーカスモータ２３３の制御方法を、第２制御モードから第１制御モードに戻す。以上により、コントラスト方式でオートフォーカス動作を完了する。

以上のように実施の形態１では、カメラコントローラ１４０及び／またはレンズコントローラ２４０が終了信号を受信したときに、レンズからカメラボディへフォーカスレンズの位置情報が送信される。これにより、カメラシステムにおいて、カメラボディは、最適なタイミングでフォーカスレンズの位置情報を取得でき、取得した位置情報と、算出したそれぞれのタイミングでの画像データの評価値とを対応付けることができる。その結果、カメラシステムは、コントラスト方式のオートフォーカス動作の精度を向上できる。

（実施の形態２）
本実施形態では、コントランスＡＦ動作の別の例を示す。カメラシステム１の構成及び基本的な動作は実施の形態１のものと同様である。

図６に、本実施形態におけるコントラストＡＦ動作のフローチャートを示す。ステップＳ２０１〜Ｓ２０５、Ｓ２１１〜Ｓ２１４はそれぞれ、実施の形態１の図５のフローチャートにおけるステップＳ１０１〜Ｓ１０５、Ｓ１０７〜Ｓ１１０と同様である。

カメラコントローラ１４０からレンズコントローラ２４０に対して露光同期信号が発信され、レンズコントローラ２４０によって、フォーカスレンズ２３０の位置情報がＤＲＡＭ２４１に格納され、カメラコントローラ１４０がＣＣＤイメージセンサ１１０から取得した画像データのＡＦ評価値が算出される（Ｓ２０１〜Ｓ２０５）。その後、カメラコントローラ１４０は、ＣＣＤイメージセンサ１１０が所定数のフレーム分の露光が終了したか否かを判断する（Ｓ２０６）。本実施の形態では、所定数は２とするが、他の数、例えば３でも４でもよい。

所定数のフレーム分の露光が終了するまで、カメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０は、露光同期信号の送信、ＡＦ評価値算出、レンズ位置情報の取得を繰り返す（Ｓ２０５〜Ｓ２０６）。

所定数のフレーム分の露光が終了したと判断すると、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０へ、ＤＲＡＭ２４１に格納されているレンズの位置情報を要求する位置情報要求コマンド（図７（ｉ）参照）を送信する（Ｓ２０７）。

このように、本実施の形態では、カメラコントローラ１４０は、ＤＲＡＭ２４１に所定数のレンズ位置情報が格納された時点で、レンズ位置情報を要求する。つまり、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号を第１の周期でレンズコントローラ２４０に送信し（図７（ｃ）参照）、第１の周期より長い周期である第２の周期で位置情報要求コマンドをレンズコントローラ２４０に送信する（図７（ｉ）参照）。

以上の構成により、ＤＲＡＭ２４１にレンズの位置情報が格納される度にレンズ位置情報を要求する構成に比して、レンズ位置情報を通信する頻度を低減することができる。よって、ＣＣＤイメージセンサ１１０によって時間あたりに撮像されるフレーム数が増加して、レンズ位置情報がＤＲＡＭ２４１に格納される度にレンズの位置情報を通信することが困難な場合にも対応できる。また、通信頻度の低減により、カメラコントローラ１４０の負荷が軽減され、カメラコントローラ１４０の能力を他の機能に割り当てることができる。

また、以上の構成により、カメラコントローラ１４０は、合焦位置を検出して初めてカメラコントローラがレンズの位置情報を要求する構成に比して、より頻繁にレンズの位置情報を取得することができる。その結果、コントラストＡＦ中にズーム操作など画角が変化する操作がなされた場合や、比較的大きな振動がカメラシステムに与えられ撮像範囲が変化したような場合であっても、比較的容易に合焦位置を検出することができる。

位置情報要求コマンドを送信後、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号のレンズコントローラ２４０への送信を禁止（中止）する（Ｓ２０８）。このように露光同期信号の送信を禁止する理由を以下に説明する。

レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０から送信された露光同期信号のエッジ変化に同期してフォーカスレンズ２３０の位置情報を取得し、ＤＲＡＭ２４１に格納する。そして、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０から位置情報要求コマンドを受信したときに、それまでにＤＲＡＭ２４１に格納されている２フレーム分のレンズ位置情報をカメラコントローラ１４０に送信する。このような制御に対して、位置情報要求コマンドの送信中に露光同期信号のエッジが変化すると、レンズコントローラ２４０は位置情報要求コマンドの送信中にレンズの位置情報を取得し、ＤＲＡＭ２４１に格納する。そして、レンズコントローラ２４０は当該位置情報要求コマンドに対する応答として、当該位置情報要求コマンドの受信前にＤＲＡＭ２４１に格納されていた２フレーム分の４つのレンズ位置情報に加えて、当該位置情報要求コマンドの送信中に取得したレンズ位置情報をもカメラコントローラ１４０に送信する。カメラコントローラ１４０は、本来、位置情報要求コマンドの送信直前に露光された２フレームに関する４つのレンズ位置情報を期待しているところ、６つのレンズ位置情報を取得することになり、レンズ位置情報とＡＦ評価値との対応づけができないという問題が生じる。このような問題を回避するため、本実施形態では、露光同期信号のエッジ変化のタイミングと、位置情報要求コマンドの送信タイミングが重ならないようにするため、位置情報要求コマンドの送信後、所定期間の間、露光同期信号のレンズコントローラ２４０への送信を禁止するようにしている。

露光同期信号の送信を禁止した後、カメラコントローラ１４０は、所定の禁止期間が経過したかを判断する（Ｓ２０９）。ここで、禁止期間について説明する。

図８は、禁止期間について説明した図である。カメラコントローラ１４０が位置情報要求コマンドを送信する期間の後に、チェックサムを受信する期間と、データを受信する期間とが続く。位置情報要求コマンドの送信期間において、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して位置情報要求コマンドを送信する。チェックサムの受信期間では、レンズコントローラ２４０は、受信したコマンドを数値列とみなし、その数値列のそれぞれの数値の和（チェックサム）を算出し、カメラコントローラ１４０に送信する。カメラコントローラ１４０は、取得したコマンドを数値列とみなし、その数値列のそれぞれの数値の和を算出し、自ら算出した数値の和と、レンズコントローラ２４０から受信した数値とを比較する。同一であれば、通信は成功であり、異なっていれば、通信は失敗であると判断される。データの受信期間においては、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０からＤＲＡＭ２４１に格納されていたレンズ位置情報を取得する。

本実施形態では、カメラコントローラ１４０は、これらの期間のうち、位置情報要求コマンドの送信期間とチェックサムの受信期間において、露光同期信号をレンズコントローラ２４０に送信することを禁止（中止）する。すなわち、ステップＳ２０９における、露光同期信号の送信を禁止する禁止期間は、少なくとも位置情報要求コマンドの送信期間とチェックサムの受信期間と合計した期間に設定される。

このような構成により、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０から、露光同期信号と位置情報要求コマンドとを同時に受信することを防止できる。その結果、レンズコントローラ２４０は、露光同期信号の受信時のレンズ位置の検出処理等と、位置情報要求コマンドの受信時のレンズ位置情報の送信処理とを排他的に行うことが可能となる。また、露光同期信号と位置情報要求コマンドとを同時に受信することにより、いずれかの信号を紛失するというリスクを低減することができる。

図６に戻り、露光同期信号の送信を禁止した（Ｓ２０８）後、禁止期間が経過すると、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号の送信の禁止を解除する（Ｓ２１０）。これにより、露光同期信号の送信が可能となる。ここで、留意すべきは、露光同期信号の送信を禁止（中止）するとは、露光同期信号をＨｉｇｈからＬｏｗまたはＬｏｗからＨｉｇｈへ切り替えることを禁止することであり、露光同期信号の送信の禁止を解除するとは、露光同期信号のＨｉｇｈからＬｏｗまたはＬｏｗからＨｉｇｈへの切り替わりを許可することである。例えば、図７（ｃ）に示す露光同期信号について、本来であれば時刻ｔａで露光同期信号はＨｉｇｈに立ち上がるはずである。しかし、時刻ｔａは、第３番目の位置情報取得要求コマンドＣ３の送信直後であり、位置情報取得要求コマンドＣ３の送信から所定期間経過していない。このため、時刻ｔａでは露光同期信号は切り替えられず、禁止期間の経過を待って、時刻ｔｂにて露光同期信号はＨｉｇｈに立ち上げられている。

そして、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０に対して、フォーカスレンズ２３０の位置情報を送信する（Ｓ２１１）。本実施の形態では、ＣＣＤイメージセンサ１１０が２フレーム分の撮像を行うごとに、カメラコントローラ１４０は位置情報要求コマンドを発信する。従って、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０から位置情報要求コマンドを受信したときに、ＤＲＡＭ２４１に格納されているレンズの位置情報を４つ送信することとなる。なお、ステップＳ２０９において、露光同期信号の切替えタイミングをシフトした場合、ステップＳ２１２のＡＦ評価値とレンズ位置情報の対応づけにおいて、ＡＦ評価値と対応づけるレンズ位置を補正する必要がある。すなわち、実際のレンズ位置を、ステップＳ２０９におけるシフト量に応じた分だけ補正した後、ＡＦ評価値と対応づけを行う。

その後、実施の形態１と同様に、ＡＦ評価値とレンズ位置情報の対応づけを行い（ステップＳ２１２）、フォーカスレンズの合焦位置を抽出できるまで、ステップＳ２０５〜Ｓ２１３を繰り返し、最後にレンズを合焦位置へ移動させる（Ｓ２１４）。

以上のように、本実施形態では、位置情報要求コマンドの送信後、露光同期信号の送信禁止期間を設ける（Ｓ２０７〜Ｓ２０９）ことで、露光同期信号と位置情報要求コマンドとの衝突を防止している。これにより、カメラコントローラ１４０は、位置情報要求コマンドの送信後にレンズコントローラ２４０から受信した位置情報を、関連するＡＦ評価値と正確に対応づけることが可能となる。

（実施の形態３）
実施の形態２では、露光同期信号と位置情報要求コマンドとの衝突を防止するため、位置情報要求コマンドの送信後、所定の禁止期間を設け、その禁止期間の間、露光同期信号の送信を禁止（中止）した。本実施形態では、露光同期信号と位置情報要求コマンドとの衝突を防止するため、禁止期間の間、露光同期信号の送信がないように位置情報要求コマンドの送信タイミングをシフトする例を説明する。カメラシステム１の構成及び基本的な動作は実施の形態１のものと同様である。

図９に、本実施形態におけるコントラストＡＦ動作のフローチャートを示す。ステップＳ３０１〜Ｓ３０５、Ｓ３０９〜Ｓ３１２はそれぞれ、実施の形態１の図５のフローチャートにおけるステップＳ１０１〜Ｓ１０５、Ｓ１０７〜Ｓ１１０と同様である。

本実施形態では、露光同期信号のエッジ変化のタイミングで位置情報要求コマンドを送信しないように、位置情報要求コマンドの送信タイミングを変化させる。具体的には、所定数のフレームの露光が終了した（Ｓ３０６）後、位置情報要求コマンドを送信するタイミングを判断する（Ｓ３０７）。すなわち、カメラコントローラ１４０は、その時点で位置情報要求コマンドを送信した場合に想定される禁止期間と、露光同期信号のエッジが変化するタイミングとが重なるか否かを判断する（Ｓ３０７）。カメラコントローラ１０は、重なると判断された場合、位置情報要求コマンドを送信しない。カメラコントローラ１０は、重なりがないと判断された時点で位置情報要求コマンドを送信する（Ｓ３０７、Ｓ３０８）。このように、位置情報要求コマンドの送信タイミングをシフトさせ、位置情報要求コマンドの送信タイミングが露光同期信号のエッジ変化のタイミングと重ならないように制御される。

例えば、図１０において、所定数のフレームの露光が終了したタイミングが時刻ｔａであるとする。図１０（ｃ）に示すように、時刻ｔａにおいて露光同期信号は立ち上がっている。このため、カメラコントローラ１４０は、位置情報要求コマンドの送信タイミングが露光同期信号のエッジ変化のタイミングと重なると判断し、時刻ｔａでは位置情報要求コマンドを送信しない。これにより、図１０（ｉ）に示すように、位置情報要求コマンドの送信が時刻ｔｂに遅延され、露光同期信号のエッジと位置情報要求コマンドの衝突を回避している。

（実施の形態４）
本実施形態では、露光同期信号と位置情報要求コマンドの衝突を防止するためのさらに別の構成を示す。カメラシステム１の構成及び基本的な動作は実施の形態１のものと同様である。

本実施形態では、露光同期信号と位置情報要求コマンドの衝突しないように、位置情報要求コマンドを所定のタイミングで送信する。すなわち、露光同期信号のエッジが変化するタイミングが、位置情報要求コマンドの送信禁止期間と重ならないように、露光同期信号及び位置情報要求コマンドのタイミングが設定される。例えば、１フレーム期間内の所定期間は、露光同期信号のエッジを変化させないようにしておき、その所定期間内に位置情報要求コマンドを送信するようにしてもよい。

図１１に、本実施形態におけるコントラストＡＦ動作のフローチャートを示す。本実施形態のフローチャートは、実施の形態３で示した図９のフローチャートにおけるステップＳ３０７を除いたものと同じである。すなわち、本実施形態では、露光同期信号及び位置情報要求コマンドを所定のタイミングで送信することから、位置情報要求コマンドの送信タイミングをシフトさせる、図９のフローチャートにおけるステップＳ３０７を除去することができる。

図１２は、本実施形態のカメラシステムによるタイミングチャートである。同図の例では、垂直同期信号（ＣＣＤＶＤ）の立ち上がり直後の一定期間は露光同期信号のエッジを変化させない期間としており、その一定期間内に位置情報要求コマンドを送信している。このように、位置情報要求コマンドは露光同期信号のエッジと重ならないように所定のタイミングで送信されている。

（他の変形例）
以上により、本発明の実施の形態として実施の形態１〜４を説明した。しかし、本発明は、これらには限定されない。そこで、本発明の他の実施の形態を本欄にまとめて説明する。

上記の実施の形態では、第２制御モードとして、第１エンコーダ２３１及び第２エンコーダ２３２を用いる制御モードを例示した。しかし、第２制御モードはこれには限定されない。例えば、第２制御モードにおいて、１つのエンコーダと線状の位置検出センサとを用いてもよい。線状の位置検出センサとは、例えば、フォーカスレンズ２３０の駆動範囲と同じ長さの線状の抵抗体と、その抵抗体の上を接触しつつ、フォーカスレンズ２３０の駆動と連動して移動する接触子とによって実現できる位置センサである。要するに、第２制御モードは、第１制御モードに比べて、レンズコントローラ２４０が意図しないフォーカスレンズ２３０の駆動方向の反転について相対的に位置検出精度が優れる制御モードであればよい。また、必ずしも第１制御モードを設ける必要はなく、第２制御モードだけでもよい。

上記の実施の形態では、ズームレンズ２１０及びＯＩＳレンズ２２０を有する構成を例示したが、これらは、本発明に必須の構成ではない。すなわち、ズーム機能を有しない単焦点レンズを装着したカメラシステムに対しても本実施形態の思想は適用可能である。または、手振れ補正機能を有しない交換レンズを装着したカメラシステムに対しても本実施形態の思想は適用可能である。

上記の実施の形態では、可動ミラーを備えないカメラボディを例示したが、本発明はこれには限定されない。例えば、カメラボディ内に可動ミラーを備えてもよいし、被写体像を分けるためのプリズムを備えてもよい。また、カメラボディ内ではなく、アダプター内に可動ミラーを備える構成でもよい。

上記の実施の形態では、フォーカスレンズ２３０の位置を直接検出せず、フォーカスモータ２３３の回転軸の回転角を検出することにより、間接的に検出した。フォーカスレンズ２３０の位置は、フォーカスレンズ２３０に連動する機構部材の位置を検出することによって間接的に検出してもよい。要するに、結果として、フォーカスレンズの位置を特定できればよい。

上記の実施の形態では、位相差検出センサを搭載しないカメラシステムを例示した。しかし、カメラシステムは、位相差検出センサを搭載して、位相差方式のオートフォーカス動作とコントラスト方式のオートフォーカス動作を選択的に実行できるようにしてもよい。この場合、コントラスト方式のオートフォーカス動作を実行しているときに、本実施の形態の思想は適用可能である。

上記の実施の形態では、露光同期信号のエッジのタイミングに同期して、フォーカスレンズ２３０の位置を取得したが、露光同期信号のエッジからずれたタイミングに同期して、フォーカスレンズ２３０の位置を取得してもよい。これは、露光同期信号のエッジからのずれ量が認識できれば、線形補間により、露光時の正確な位置が求められるからである。すなわち、本発明のタイミング信号（レンズ位置の取得タイミングを与える信号）としては、露光同期信号と相関のある信号であれば、任意の信号を利用できる。

例えば、ＣＣＤイメージセンサ１１０のための垂直同期信号と電子シャッタ駆動信号とを、タイミング信号としてレンズコントローラ２４０に送信するようにしてもよい。これにより、カメラコントローラ１４０は、露光同期信号を送信する必要がないので、制御を容易にすることができる。ただし、この場合、電子シャッタ駆動信号の仕様（１群内における発信間隔や発信数等）を予め、カメラコントローラ１４０からレンズコントローラ２４０に通知しておく必要がある。レンズコントローラ２４０は、通知された仕様に従って、電子シャッタ駆動信号と垂直同期信号とに基づいて、カウンタ２４３のパルス値を読み出す。

上記の実施の形態では、撮像素子として、ＣＣＤイメージセンサ１１０を例示したが、本発明はこれに限定されない。撮像素子は、ＣＭＯＳイメージセンサやＮＭＯＳイメージセンサで構成してもよい。

本発明は、レンズ交換式のカメラシステムに適用できる。具体的には、デジタルスチルカメラやムービーなどに適用可能である。

本発明の実施形態のカメラシステムの構成を示すブロック図 カメラシステムの撮像準備動作を説明するための図 コントラストＡＦを説明するための図 本発明の実施の形態１のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のタイミングチャート 本発明の実施の形態１のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のフローチャート 本発明の実施の形態２のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のフローチャート 本発明の実施の形態２のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のタイミングチャート 露光同期信号の送信禁止期間の一例を説明するための図 本発明の実施の形態３のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のフローチャート 本発明の実施の形態３のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のタイミングチャート 本発明の実施の形態４のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のフローチャート 本発明の実施の形態４のカメラシステムによるコントラストＡＦ動作のタイミングチャート

１ カメラシステム
１００ カメラボディ
１１０ ＣＣＤイメージセンサ
１１２ タイミング発生器
１３０ レリーズ釦
１４０ カメラコントローラ
１５０ ボディマウント
２００ 交換レンズ
２３０ フォーカスレンズ
２３１ 第１エンコーダ
２３２ 第２エンコーダ
２３３ フォーカスモータ
２４０ レンズコントローラ
２５０ レンズマウント

Claims (20)

1. 交換レンズとカメラボディとを含むカメラシステムであって、
   ａ）前記交換レンズは、
   光軸方向に進退することにより、被写体像のフォーカス状態を変化させるフォーカスレンズと、
   前記フォーカスレンズを駆動するための駆動手段と、
   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、
   前記検出された位置情報を格納する記憶手段と、
   前記記憶手段に格納された位置情報を前記カメラボディに送信する位置情報送信手段と、
   前記カメラボディからの制御に応じて、該交換レンズの動作を制御するレンズ制御手段とを備え、
   ｂ）前記カメラボディは、
   被写体を撮像し、画像データを生成する撮像手段と、
   所定のタイミング信号を生成し、前記交換レンズに送信するタイミング信号送信手段と、
   前記フォーカスレンズを駆動させるための駆動信号を生成し、前記交換レンズに送信する駆動信号送信手段と、
   該カメラボディの動作を制御するボディ制御手段とを備え、
   ｃ）前記ボディ制御手段は、前記フォーカスレンズを所定方向に駆動するよう前記駆動信号送信手段を制御し、前記タイミング信号を前記交換レンズに送信するように制御を行い、
   ｄ）前記レンズ制御手段は、前記カメラボディから受信したタイミング信号に同期して前記フォーカスレンズの位置を検出し、前記検出した位置情報を前記記憶手段に格納するように制御を行う、
   カメラシステム。
2. 前記交換レンズは、第１の中止条件に基づき、前記位置検出手段による位置検出を中止することを指示する第１の位置検出中止信号を生成可能な第１の位置検出中止手段をさらに備え、
   前記カメラボディは、第２の中止条件に基づき、前記位置検出手段による位置検出を中止することを指示する第２の位置検出中止信号を生成し、前記交換レンズに送信する第２の位置検出中止手段をさらに備え、
   前記カメラボディから第２の位置検出中止信号を受信したとき、又は前記第１の位置検出中止手段が第１の位置検出中止信号を生成したときに、前記記憶手段に格納されている位置情報を前記カメラボディに送信するように制御を行う、
   請求項１記載のカメラシステム。
3. 前記タイミング信号送信手段は、前記撮像手段による露光のタイミングと相関のあるタイミングで前記タイミング信号を生成して、前記交換レンズに送信する、
   請求項２に記載のカメラシステム。
4. 前記カメラボディは、前記撮像により生成された画像データに基づいて、オートフォーカス用の評価値を算出する算出手段をさらに備え、
   前記ボディ制御手段は、前記算出された評価値と、前記レンズ制御手段から取得した位置情報とを関連付け、該関連付けられた位置情報及び評価値に基づいて、カメラシステムのオートフォーカス動作を制御する、
   請求項２に記載のカメラシステム。
5. 前記レンズ制御手段は、前記カメラボディから第２の位置検出中止信号を受信したとき、又は前記第１の位置検出中止手段が第１の位置検出中止信号を生成したときに、前記記憶手段に格納されている位置情報をまとめて前記カメラボディに送信するように制御を行う、請求項２に記載のカメラシステム。
6. 前記第１の中止条件とは、前記フォーカスレンズの位置が所定値に達したこと、及び前記記憶手段の空き容量が所定値以下になったことの少なくともいずれかである、請求項２に記載のカメラシステム。
7. 前記第２の中止条件とは、前記撮像により生成された画像データに基づいて算出されたオートフォーカス用の評価値の最大値が検出されたこと、及び、撮影モードの終了操作を検出したことの少なくともいずれかである、請求項２に記載のカメラシステム。
8. 前記第２の位置検出中止信号は、送信が中止された前記タイミング信号である、請求項１に記載のカメラシステム。
9. 前記カメラボディは、前記交換レンズの記憶手段に格納された位置情報の送信を要求する位置情報要求信号を生成し、前記交換レンズに送信する位置情報要求送信手段をさらに備え、
   前記レンズ制御手段は、前記カメラボディから前記位置情報要求信号を受信したときに、前記記憶手段に格納されている位置情報を前記カメラボディに送信するように制御を行い、
   前記ボディ制御手段は、前記位置情報記要求信号の送信のタイミングと、前記タイミング信号の送信のタイミングとが重ならないように制御を行う、
   請求項１記載のカメラシステム。
10. 前記タイミング信号送信手段は、前記撮像手段による露光のタイミングと相関のあるタイミングで前記タイミング信号を生成し、前記交換レンズに送信する、
    請求項９に記載のカメラシステム。
11. 前記ボディ制御手段は、
    前記位置情報要求信号の送信開始から所定期間が経過する間は、前記タイミング信号が送信されないように、前記位置情報要求送信手段と前記タイミング信号送信手段とを制御する、請求項１０に記載のカメラシステム。
12. 前記所定期間は、少なくとも、前記位置情報記憶手段に格納された位置情報の送信を要求するコマンドを送信する期間と、前記コマンドのチェックサムを送信する期間とを含む、
    請求項１１に記載のカメラシステム。
    
13. 前記ボディ制御手段は、
    前記位置情報要求信号の送信開始から前記所定期間が経過する間に、前記タイミング信号の送信が重ならないように、前記位置情報要求信号の送信タイミングを調整するように前記位置情報要求送信手段を制御する、
    請求項１１に記載のカメラシステム。
14. 前記カメラボディは、前記撮像手段により生成された画像データに基づいて、オートフォーカス用の評価値を算出する算出手段をさらに備え、
    前記ボディ制御手段は、
    前記レンズ制御手段から取得した位置情報と、前記評価値とを関連付け、該関連付けられた位置情報及び評価値に基づいて、カメラシステムのオートフォーカス動作を制御する、
    請求項９に記載のカメラシステム。
15. 前記評価値は画像データのコントラストに基づき算出される、請求項１４に記載のカメラシステム。
16. 前記レンズ制御手段は、前記カメラボディから前記位置情報要求信号を受信したときに、前記記憶手段に格納されている位置情報をまとめて前記カメラボディに送信するように制御を行う、請求項９に記載のカメラシステム。
17. 前記カメラボディは、前記交換レンズの記憶手段に格納された位置情報の送信を要求する位置情報要求信号を生成し、前記交換レンズに送信する位置情報要求送信手段をさらに備え、
    前記ボディ制御手段は、前記タイミング信号を第１の周期で送信し、前記位置情報要求信号を前記第１の周期よりも長い第２の周期で送信するように制御を行い、
    前記レンズ制御手段は、前記位置情報要求信号を受信したときに、前記記憶手段に格納されている位置情報をまとめて前記カメラボディに送信するように制御を行う、
    請求項１記載のカメラシステム。
18. 前記タイミング信号送信手段は、前記撮像手段による露光のタイミングと相関のあるタイミングで前記タイミング信号を生成し、前記交換レンズに送信する、
    請求項１７に記載のカメラシステム。
19. 前記ボディ制御手段は、前記タイミング信号の送信を、前記位置情報要求信号の送信の１／整数の周期で行うように制御する、請求項１７に記載のカメラシステム。
20. 前記カメラボディは、前記撮像手段により生成された画像データに基づいて、オートフォーカス用の評価値を算出する算出手段をさらに備え、
    前記ボディ制御部は、前記レンズ制御部から取得した位置情報と前記評価値とを関連付け、該関連付けられた位置情報及び評価値に基づいて、カメラシステムのオートフォーカス動作を制御する、請求項１７に記載のカメラシステム。

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