JP2013003261A - Focus detection device and imaging apparatus - Google Patents

Focus detection device and imaging apparatus Download PDF

Info

Publication number
JP2013003261A
JP2013003261A JP2011132489A JP2011132489A JP2013003261A JP 2013003261 A JP2013003261 A JP 2013003261A JP 2011132489 A JP2011132489 A JP 2011132489A JP 2011132489 A JP2011132489 A JP 2011132489A JP 2013003261 A JP2013003261 A JP 2013003261A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
focus
lens
unit
focus detection
aperture diameter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2011132489A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5879762B2 (en
Inventor
Hiroaki Takahara
宏明 高原
Akira Takemura
朗 竹村
Hiroyuki Tomita
博之 富田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nikon Corp
Original Assignee
Nikon Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nikon Corp filed Critical Nikon Corp
Priority to JP2011132489A priority Critical patent/JP5879762B2/en
Publication of JP2013003261A publication Critical patent/JP2013003261A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5879762B2 publication Critical patent/JP5879762B2/en
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a focus detection device capable of shortening time for detecting a focus.SOLUTION: A focus detection device includes: a control part 103e for controlling a drive part 212 so that an optical system is focused, the control being made based on a focusing state detected by a focus detection part 103a for receiving a set of fluxes having passed through different zones of the optical system and detecting a phase difference of an object image to detect a focused state of the optical system; and a determination part 103c for determining whether either of the nearest end of the optical system and the infinity end thereof is included in a focus-detectable range calculated by a calculation part 103b configured to calculate the focus-detectable range on the basis of the aperture diameter of a diaphragm 211 and the position of a focusing lens 210b. Further, the drive part 212 is controlled in a manner that the aperture diameter of the diaphragm 211 is set at a second aperture diameter smaller than a first aperture diameter if a focused state is not detectable, so that the focusing lens 210b is driven in the direction of infinity end if the nearest end is included, or so that the focusing lens 210b is driven in the direction of the nearest end if the infinity end is included.

Description

本発明は、焦点検出装置および撮像装置に関する。   The present invention relates to a focus detection apparatus and an imaging apparatus.

光学系の焦点状態を検出する焦点検出装置において、フォーカシングレンズの現在位置から焦点検出可能範囲を算出可能であることが知られている。例えば特許文献1には、無限遠位置が焦点検出可能範囲に含まれている場合、焦点検出不能であればレンズを繰り出す方向のスキャンのみを行う焦点検出装置が記載されている。   It is known that a focus detection range can be calculated from the current position of a focusing lens in a focus detection device that detects the focus state of an optical system. For example, Patent Document 1 describes a focus detection apparatus that performs only scanning in a direction in which the lens is extended when the position at infinity is included in the focus detectable range and the focus cannot be detected.

特開平1−187521号公報Japanese Patent Laid-Open No. 1-187521

特許文献1に記載の焦点検出装置は、焦点検出可能範囲に無限遠位置が含まれていない場合には通常のスキャン動作を行わなければならず、焦点検出に要する時間が長くなってしまう。   The focus detection apparatus described in Patent Document 1 must perform a normal scanning operation when the infinity position is not included in the focus detectable range, and the time required for focus detection becomes long.

請求項1に係る発明は、フォーカシングレンズと絞りとを有する光学系の焦点状態を調節する焦点調節装置であって、フォーカシングレンズを光軸方向に駆動する駆動部と、光学系の異なる領域を通過した一対の光束を受光して被写体像の位相差を検出することにより光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、焦点検出部により検出された焦点状態に基づいて、光学系が合焦状態になるように駆動部を制御する制御部と、絞りの開口径とフォーカシングレンズの位置とに基づいて、焦点検出部の焦点検出可能範囲を演算する演算部と、演算部により演算された焦点検出可能範囲に、光学系の至近端および無限遠端の一方が含まれるか否かを判定する判定部とを備え、制御部は、絞りの開口径を第1開口径に設定して焦点検出部に焦点状態を検出させ、焦点状態を検出不能であれば、絞りの開口径を第1開口径より小さい第2開口径に設定して判定部に判定を行わせ、至近端が含まれていれば無限遠端の方向に、無限遠端が含まれていれば至近端の方向に、それぞれフォーカシングレンズが駆動されるよう駆動部を制御することを特徴とする焦点検出装置である。
請求項5に係る発明は、請求項1〜4のいずれか一項に記載の焦点検出装置を有することを特徴とする撮像装置である。
According to a first aspect of the present invention, there is provided a focus adjusting device for adjusting a focus state of an optical system having a focusing lens and a diaphragm, and a driving unit that drives the focusing lens in the optical axis direction and passes through different regions of the optical system A focus detection unit that detects the phase difference of the subject image by receiving the pair of light beams and detecting the phase difference of the subject image, and the optical system is in focus based on the focus state detected by the focus detection unit A control unit that controls the drive unit to be, a calculation unit that calculates a focus detectable range of the focus detection unit based on the aperture diameter of the diaphragm and the position of the focusing lens, and focus detection calculated by the calculation unit And a determination unit that determines whether or not the possible range includes one of the near end and the infinity end of the optical system, and the control unit sets the aperture diameter of the aperture to the first aperture diameter and detects the focus Focus on the part If the focus state cannot be detected, the aperture diameter of the diaphragm is set to a second aperture diameter smaller than the first aperture diameter, and the determination unit performs the determination. If the near end is included, the distance is infinite If the infinity end is included in the end direction, the focus detection device controls the drive unit so that the focusing lens is driven in the close end direction.
An invention according to claim 5 is an imaging apparatus comprising the focus detection apparatus according to any one of claims 1 to 4.

本発明によれば、焦点検出に要する時間を短縮することが可能となる。   According to the present invention, it is possible to reduce the time required for focus detection.

本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。It is the perspective view which showed the lens-interchangeable camera system to which this invention is applied. 本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した断面図である。It is sectional drawing which showed the lens-interchangeable camera system to which this invention is applied. 保持部102,202の詳細を示す模式図である。It is a schematic diagram which shows the detail of the holding parts 102 and 202. FIG. コマンドデータ通信の例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of command data communication. ホットライン通信の例を示すタイミングチャートである。It is a timing chart which shows the example of hotline communication. 撮像素子104の撮像面を模式的に示した拡大図である。3 is an enlarged view schematically showing an imaging surface of an imaging element 104. FIG. 焦点検出用画素320の断面図である。4 is a cross-sectional view of a focus detection pixel 320. FIG. 撮影用画素310、311、312の断面図である。3 is a cross-sectional view of imaging pixels 310, 311 and 312. FIG. マイクロレンズを用いた瞳分割方式による焦点検出の説明図である。It is explanatory drawing of the focus detection by the pupil division system using a micro lens. 焦点検出部103aによる焦点検出演算の詳細を説明するための図である。It is a figure for demonstrating the detail of the focus detection calculation by the focus detection part 103a. 絞り値と焦点検出可能範囲とを模式的に示す図である。It is a figure which shows typically an aperture value and a focus detectable range. 合焦制御部103eによる自動焦点調節処理のフローチャートである。It is a flowchart of the automatic focus adjustment process by the focusing control part 103e.

(第1の実施の形態)
図1は、本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。なお、図1では本発明に係わる機器および装置のみを示し、それ以外の機器および装置については図示と説明を省略する。カメラ1は、カメラボディ100と、カメラボディ100に着脱可能な交換レンズ200とから構成される。
(First embodiment)
FIG. 1 is a perspective view showing an interchangeable lens type camera system to which the present invention is applied. FIG. 1 shows only devices and apparatuses according to the present invention, and illustration and description of other devices and apparatuses are omitted. The camera 1 includes a camera body 100 and an interchangeable lens 200 that can be attached to and detached from the camera body 100.

カメラボディ100には交換レンズ200が着脱可能に取り付けられるレンズマウント101が設けられている。カメラボディ100のレンズマウント101の近傍(レンズマウント101の内周側)の位置には、レンズマウント101の内周側に部分的に突出する状態で、接点を保持する保持部(電気的な接続部)102が設けられている。この保持部102には複数の接点が設けられている。   The camera body 100 is provided with a lens mount 101 to which the interchangeable lens 200 is detachably attached. At a position near the lens mount 101 of the camera body 100 (inner peripheral side of the lens mount 101), a holding part (electrical connection) that holds a contact in a state of partially protruding toward the inner peripheral side of the lens mount 101 Part) 102 is provided. The holding portion 102 is provided with a plurality of contacts.

また交換レンズ200には、ボディ側のレンズマウント101に対応する、カメラボディ100が着脱可能に取り付けられるレンズマウント201が設けられている。交換レンズ200のレンズマウント201の近傍(レンズマウント201の内周側)の位置には、レンズマウント201の内周側に部分的に突出する状態で、接点を保持する保持部(電気的な接続部)202が設けられている。この保持部202には複数の接点が設けられている。   The interchangeable lens 200 is provided with a lens mount 201 to which the camera body 100 is detachably attached corresponding to the lens mount 101 on the body side. At a position near the lens mount 201 of the interchangeable lens 200 (inner peripheral side of the lens mount 201), a holding portion (electrical connection) that holds a contact in a state of partially protruding toward the inner peripheral side of the lens mount 201 Part) 202 is provided. The holding portion 202 is provided with a plurality of contacts.

カメラボディ100に交換レンズ200が装着されると、複数の接点が設けられた保持部102が、複数の接点が設けられた保持部202に電気的に且つ物理的に接続される。両保持部102,202は、カメラボディ100から交換レンズ200への電力供給、および、カメラボディ100と交換レンズ200との信号の送受信に利用される。   When the interchangeable lens 200 is attached to the camera body 100, the holding unit 102 provided with a plurality of contacts is electrically and physically connected to the holding unit 202 provided with a plurality of contacts. Both holders 102 and 202 are used for power supply from the camera body 100 to the interchangeable lens 200 and transmission / reception of signals between the camera body 100 and the interchangeable lens 200.

カメラボディ100内のレンズマウント101後方には、例えばCMOSやCCDなどの撮像素子104が設けられる。本実施形態の撮像素子104の撮像面には、撮像用画素と共に焦点検出用画素が組み込まれている。撮像素子104の撮像面については後に詳述する。   An imaging element 104 such as a CMOS or CCD is provided behind the lens mount 101 in the camera body 100. In the imaging surface of the imaging element 104 of the present embodiment, focus detection pixels are incorporated together with imaging pixels. The imaging surface of the imaging element 104 will be described in detail later.

カメラボディ100の上方には、入力装置たるボタン107が設けられている。カメラボディ100が電源オフ状態のとき、ユーザによりボタン107が押下されると、カメラボディ100は電源オン状態になる。また、交換レンズ200の鏡筒側面にも、ボタン107と同様のボタン207が設けられている。カメラボディ100が電源オフ状態のとき、カメラボディ100に取り付けられている交換レンズ200のボタン207がユーザにより押下されると、カメラボディ100は電源オン状態になる。   Above the camera body 100, a button 107 serving as an input device is provided. When the camera body 100 is in a power-off state, when the user presses the button 107, the camera body 100 is in a power-on state. A button 207 similar to the button 107 is also provided on the side surface of the lens barrel of the interchangeable lens 200. When the camera body 100 is in the power-off state, when the user presses the button 207 of the interchangeable lens 200 attached to the camera body 100, the camera body 100 is in the power-on state.

図2は、本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した断面図である。交換レンズ200は、被写体像を結像させる結像光学系210を備える。結像光学系210は複数のレンズ210a〜210cおよび絞り211により構成されている。これら複数のレンズ210a〜210cには、被写体像のピント位置を制御するためのフォーカシングレンズ210bが含まれている。   FIG. 2 is a cross-sectional view showing an interchangeable lens type camera system to which the present invention is applied. The interchangeable lens 200 includes an imaging optical system 210 that forms a subject image. The imaging optical system 210 includes a plurality of lenses 210 a to 210 c and a diaphragm 211. The plurality of lenses 210a to 210c includes a focusing lens 210b for controlling the focus position of the subject image.

交換レンズ200はいわゆるズームレンズである。すなわち、結像光学系210は焦点距離が可変に構成されており、ユーザは例えば交換レンズ200に設けられた操作環を回転させる、あるいはカメラボディ100に設けられたボタン等の操作部材を操作する、等の所定の操作によって結像光学系210の焦点距離を変化させることができる。   The interchangeable lens 200 is a so-called zoom lens. That is, the imaging optical system 210 has a variable focal length, and the user rotates an operation ring provided on the interchangeable lens 200 or operates an operation member such as a button provided on the camera body 100, for example. The focal length of the imaging optical system 210 can be changed by a predetermined operation such as.

交換レンズ200内部には、交換レンズ200の各部の制御を司るレンズ制御部203が設けられている。レンズ制御部203は不図示のマイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成される。レンズ制御部203には、レンズ側第1通信部217、レンズ側第2通信部218、レンズ駆動部212、レンズ位置検出部213、ズーム位置検出部214、ROM215、およびRAM216が接続されている。   Inside the interchangeable lens 200, a lens control unit 203 that controls each part of the interchangeable lens 200 is provided. The lens control unit 203 includes a microcomputer (not shown) and its peripheral circuits. The lens control unit 203 is connected to the lens side first communication unit 217, the lens side second communication unit 218, the lens driving unit 212, the lens position detection unit 213, the zoom position detection unit 214, the ROM 215, and the RAM 216.

レンズ側第1通信部217およびレンズ側第2通信部218は、保持部102、202の各通信接点を介して、カメラボディ100との間で信号の授受が可能に構成されている。このレンズ側第1通信部217とレンズ側第2通信部218はそれぞれ、交換レンズ200側の通信インターフェースである。レンズ制御部203はこれら通信インターフェースを使って、カメラボディ100(後述するボディ制御部103)との間で後述する各データ通信(ホットライン通信、コマンドデータ通信)を行う。受電部230は、カメラボディ100から保持部102、202の電力供給接点を介して、カメラボディ100からレンズ制御部203を含む各部の動作電流を受電する。   The lens-side first communication unit 217 and the lens-side second communication unit 218 are configured to be able to exchange signals with the camera body 100 via the communication contacts of the holding units 102 and 202. The lens side first communication unit 217 and the lens side second communication unit 218 are communication interfaces on the interchangeable lens 200 side, respectively. The lens control unit 203 performs data communication (hotline communication, command data communication) described later with the camera body 100 (a body control unit 103 described later) using these communication interfaces. The power receiving unit 230 receives the operating current of each unit including the lens control unit 203 from the camera body 100 through the power supply contact of the holding units 102 and 202 from the camera body 100.

レンズ駆動部212は例えばステッピングモータ等のアクチュエータを有し、レンズ駆動部212に入力された信号に応じてフォーカシングレンズ210bを駆動する。フォーカシングレンズ210bは、レンズ駆動部212により光軸方向に駆動される。レンズ位置検出部213は、例えばフォーカシングレンズ210bに接続されたエンコーダ等により構成され、フォーカシングレンズ210bの光軸方向の位置を検出する。同様に、ズーム位置検出部214は、例えば結像光学系210に含まれるズーミングレンズに接続されたエンコーダ等により構成され、現在のズーム位置を検出する。   The lens driving unit 212 includes an actuator such as a stepping motor, for example, and drives the focusing lens 210b in accordance with a signal input to the lens driving unit 212. The focusing lens 210b is driven in the optical axis direction by the lens driving unit 212. The lens position detection unit 213 is configured by, for example, an encoder connected to the focusing lens 210b, and detects the position of the focusing lens 210b in the optical axis direction. Similarly, the zoom position detection unit 214 includes, for example, an encoder connected to a zooming lens included in the imaging optical system 210, and detects the current zoom position.

ROM215は不揮発性の記憶媒体であり、レンズ制御部203が実行する所定の制御プログラムや、後述する各種テーブル等が予め記憶される。RAM216は揮発性の記憶媒体であり、レンズ制御部203により各種データの記憶領域として利用される。   The ROM 215 is a non-volatile storage medium, and stores a predetermined control program executed by the lens control unit 203, various tables described later, and the like. The RAM 216 is a volatile storage medium and is used as a storage area for various data by the lens control unit 203.

撮像素子104の前面には、撮像素子104の露光状態を制御するためのシャッター115と、光学的ローパスフィルターや赤外線カットフィルターを組み合わせた光学フィルター116とが設けられている。結像光学系210を透過した被写体光は、シャッター115およびフィルター116を介して撮像素子104に入射する。   A shutter 115 for controlling the exposure state of the image sensor 104 and an optical filter 116 combining an optical low-pass filter and an infrared cut filter are provided on the front surface of the image sensor 104. The subject light that has passed through the imaging optical system 210 enters the image sensor 104 via the shutter 115 and the filter 116.

カメラボディ100内部には、カメラボディ100の各部の制御を司るボディ制御部103が設けられている。ボディ制御部103は不図示のマイクロコンピュータ、RAMおよびその周辺回路等から構成される。ボディ制御部103には図1に示したボタン107が接続されており、ボタン107の押下操作を検知することが可能である。   Inside the camera body 100, a body control unit 103 that controls each part of the camera body 100 is provided. The body control unit 103 includes a microcomputer (not shown), a RAM, and peripheral circuits thereof. The button 107 shown in FIG. 1 is connected to the body control unit 103, and a pressing operation of the button 107 can be detected.

ボディ制御部103には、ボディ側第1通信部117およびボディ側第2通信部118が接続されている。ボディ側第1通信部117およびボディ側第2通信部118は共に保持部102に接続されており、交換レンズ200との間で信号の授受が可能である。ボディ側第1通信部117は、保持部102に設けられた複数の通信接点を介して、レンズ側第1通信部217とデータの授受を行うことができる。同様に、ボディ側第2通信部118はレンズ側第2通信部218とデータの授受を行うことができる。換言すれば、ボディ側第1通信部117とボディ側第2通信部118はそれぞれ、ボディ側の通信インターフェースである。ボディ制御部103はこれら通信インターフェースを使って、交換レンズ200(レンズ制御部203)との間で、後述する各通信(ホットライン通信、コマンドデータ通信)を行う。   A body-side first communication unit 117 and a body-side second communication unit 118 are connected to the body control unit 103. The body side first communication unit 117 and the body side second communication unit 118 are both connected to the holding unit 102, and signals can be exchanged with the interchangeable lens 200. The body side first communication unit 117 can exchange data with the lens side first communication unit 217 via a plurality of communication contacts provided in the holding unit 102. Similarly, the body side second communication unit 118 can exchange data with the lens side second communication unit 218. In other words, each of the body-side first communication unit 117 and the body-side second communication unit 118 is a body-side communication interface. The body control unit 103 performs communication (hotline communication and command data communication) described later with the interchangeable lens 200 (lens control unit 203) using these communication interfaces.

カメラボディ100の背面には、LCDパネル等により構成される表示装置111が配置される。ボディ制御部103はこの表示装置111に対し、撮像素子104の出力に基づく被写体の画像(いわゆるスルー画)や、撮影条件等を設定するための各種のメニュー画面を表示する。   A display device 111 configured by an LCD panel or the like is disposed on the back surface of the camera body 100. The body control unit 103 displays various menu screens for setting an image of a subject (a so-called through image) based on the output of the image sensor 104, shooting conditions, and the like on the display device 111.

図2の下部に示すように、ボディ制御部103はソフトウェア形態により、焦点検出部103a、範囲演算部103b、端部判定部103c、駆動指示送出部103d、および合焦制御部103eを備える。これらの各部は、ボディ制御部103が不図示のROM等に格納された所定の制御プログラムを実行することにより、ソフトウェア的に実装されるが、これらの各部を専用の電子回路として構成してもよい。   As shown in the lower part of FIG. 2, the body control unit 103 includes a focus detection unit 103a, a range calculation unit 103b, an end determination unit 103c, a drive instruction transmission unit 103d, and a focus control unit 103e in software form. These units are implemented in software by the body control unit 103 executing a predetermined control program stored in a ROM (not shown) or the like, but these units may be configured as dedicated electronic circuits. Good.

焦点検出部103aは、撮像素子104の焦点検出用画素列の出力から被写体像の位相差を検出することにより、結像光学系210の焦点状態を検出する。範囲演算部103bは、絞り211の開口径とフォーカシングレンズ210bの位置とに基づいて、焦点検出部103aの焦点検出可能範囲を演算する。端部判定部103cは、範囲演算部103bにより演算された焦点検出可能範囲に、結像光学系210の端部(至近端および無限端の一方)が含まれるか否かを判定する。駆動指示送出部103dは、ボディ側第1通信部117を介して交換レンズ200に、フォーカシングレンズ210bの駆動指示を送出する。レンズ制御部203はこの駆動指示を受信すると、駆動指示に従ってフォーカシングレンズ210bを駆動する。合焦制御部103eは、焦点検出部103aにより検出された焦点状態に基づいて、結像光学系210が合焦状態になるように駆動指示送出部103dを制御する。   The focus detection unit 103 a detects the focus state of the imaging optical system 210 by detecting the phase difference of the subject image from the output of the focus detection pixel array of the image sensor 104. The range calculation unit 103b calculates the focus detectable range of the focus detection unit 103a based on the aperture diameter of the diaphragm 211 and the position of the focusing lens 210b. The end determination unit 103c determines whether or not the end of the imaging optical system 210 (one of the closest end and the infinite end) is included in the focus detectable range calculated by the range calculation unit 103b. The drive instruction sending unit 103d sends a drive instruction for the focusing lens 210b to the interchangeable lens 200 via the body-side first communication unit 117. When receiving the driving instruction, the lens control unit 203 drives the focusing lens 210b according to the driving instruction. The focus control unit 103e controls the drive instruction sending unit 103d so that the imaging optical system 210 is in a focused state based on the focus state detected by the focus detection unit 103a.

(保持部102,202の説明)
図3は保持部102,202の詳細を示す模式図である。なお図3において保持部102がレンズマウント101の右側に配置されているのは、実際のマウント構造に倣ったものである。すなわち、本実施形態の保持部102は、カメラボディ100のレンズマウント101のマウント面よりも奥まった場所(図3においてレンズマウント101よりも右側の場所)に配置されている。同様に、保持部202がレンズマウント201の右側に配置されているのは、本実施形態の保持部202が交換レンズ200のレンズマウント201のマウント面よりも突出した場所に配置されていることを表している。保持部102と保持部202がこのように配置されているので、レンズマウント101のマウント面とレンズマウント201のマウント面とを接触させて、カメラボディ100と交換レンズ200とをマウント結合させると、保持部102と保持部202とが接続され、両保持部に設けられている電気接点同士も接続することになる。このようなマウント構造については周知であるのでこれ以上の説明、図示を省略する。
(Description of holding units 102 and 202)
FIG. 3 is a schematic diagram showing details of the holding units 102 and 202. In FIG. 3, the holding portion 102 is arranged on the right side of the lens mount 101 in accordance with the actual mount structure. That is, the holding portion 102 of the present embodiment is disposed at a location deeper than the mount surface of the lens mount 101 of the camera body 100 (a location on the right side of the lens mount 101 in FIG. 3). Similarly, the holding unit 202 is arranged on the right side of the lens mount 201 because the holding unit 202 of this embodiment is arranged at a position protruding from the mount surface of the lens mount 201 of the interchangeable lens 200. Represents. Since the holding unit 102 and the holding unit 202 are arranged in this way, when the mount surface of the lens mount 101 and the mount surface of the lens mount 201 are brought into contact with each other, the camera body 100 and the interchangeable lens 200 are mounted and coupled. The holding part 102 and the holding part 202 are connected, and the electrical contacts provided in both holding parts are also connected. Since such a mount structure is well known, further explanation and illustration are omitted.

図3に示すように、保持部102にはBP1〜BP12の12個の接点が存在する。また保持部202には、上記の12個の接点にそれぞれ対応する、LP1〜LP12の12個の接点が存在する。   As shown in FIG. 3, the holding unit 102 has 12 contacts BP <b> 1 to BP <b> 12. The holding unit 202 has twelve contacts LP1 to LP12 corresponding to the twelve contacts described above.

接点BP1および接点BP2は、カメラボディ100内の送電部130に接続されている。送電部130は、接点BP1に、アクチュエータ等の駆動系を有し消費電力が比較的大きい回路(レンズ駆動部212等)を除く交換レンズ200内の各部の動作電圧を供給する。すなわち、接点BP1および接点LP1からは、上記の各駆動部を除く交換レンズ200内の各部の動作電圧が供給される。この接点BP1に供給可能な電圧値は、最小電圧値〜最大電圧値の範囲(例えば3V台での電圧幅)をもつが、標準的に供給される電圧値はその最大電圧値と最小電圧値の中間値近傍の電圧値である。そしてこれにより、カメラボディ100側から交換レンズ200側に供給される電流値は、電源ON状態において、約数10mA〜数100mAの範囲内の電流値である。   The contact BP1 and the contact BP2 are connected to the power transmission unit 130 in the camera body 100. The power transmission unit 130 supplies the operating voltage of each part in the interchangeable lens 200 excluding a circuit (such as the lens driving unit 212) having a driving system such as an actuator and a relatively large power consumption to the contact point BP1. That is, the operating voltage of each part in the interchangeable lens 200 excluding the above driving parts is supplied from the contact BP1 and the contact LP1. The voltage value that can be supplied to the contact point BP1 has a range between the minimum voltage value and the maximum voltage value (for example, a voltage width in the 3V range). The voltage value that is normally supplied is the maximum voltage value and the minimum voltage value. Is a voltage value in the vicinity of the intermediate value. As a result, the current value supplied from the camera body 100 side to the interchangeable lens 200 side is a current value within a range of about several tens of mA to several hundreds of mA in the power-on state.

接点BP2は、接点BP1に与えられる上記動作電圧に対応する接地端子である。すなわち、接点BP2および接点LP2は、上記の動作電圧に対応する接地端子電圧である。接点LP1および接点LP2は、交換レンズ200内の受電部230に接続されている。受電部230は、カメラボディ100から供給された電力を、レンズ制御部203を含む交換レンズ200内の各部に供給する。   The contact BP2 is a ground terminal corresponding to the operating voltage given to the contact BP1. That is, the contact BP2 and the contact LP2 are ground terminal voltages corresponding to the above operating voltage. The contact LP1 and the contact LP2 are connected to the power receiving unit 230 in the interchangeable lens 200. The power receiving unit 230 supplies the power supplied from the camera body 100 to each unit in the interchangeable lens 200 including the lens control unit 203.

以下の説明では、接点BP1および接点LP1により構成される信号線を、信号線V33と呼ぶ。また、接点BP2および接点LP2により構成される信号線を、信号線GNDと呼ぶ。これらの接点LP1,LP2、BP1,BP2は、カメラボディ100側から交換レンズ200側へ電源供給するための、電源系接点を構成する。   In the following description, the signal line constituted by the contact point BP1 and the contact point LP1 is referred to as a signal line V33. A signal line constituted by the contact point BP2 and the contact point LP2 is referred to as a signal line GND. These contacts LP1, LP2, BP1, BP2 constitute a power supply system contact for supplying power from the camera body 100 side to the interchangeable lens 200 side.

接点BP3,BP4,BP5,およびBP6は、ボディ側第1通信部117に接続されている。これらの接点に対応する交換レンズ200側の接点LP3,LP4,LP5,およびLP6は、レンズ側第1通信部217に接続されている。ボディ側第1通信部117とレンズ側第1通信部217は、これらの接点(通信系接点)を用いて、互いにデータの送受信を行う。ボディ側第1通信部117とレンズ側第1通信部217が行う通信の内容については、後に詳述する。   The contacts BP3, BP4, BP5, and BP6 are connected to the body-side first communication unit 117. The contact points LP3, LP4, LP5, and LP6 on the interchangeable lens 200 side corresponding to these contact points are connected to the lens-side first communication unit 217. The body-side first communication unit 117 and the lens-side first communication unit 217 transmit and receive data to and from each other using these contact points (communication system contact points). The contents of communication performed by the body-side first communication unit 117 and the lens-side first communication unit 217 will be described in detail later.

なお以下の説明では、接点BP3および接点LP3により構成される信号線を、信号線CLKと呼ぶ。同様に、接点BP4および接点LP4により構成される信号線を信号線BDATと、接点BP5および接点LP5により構成される信号線を信号線LDATと、接点BP6および接点LP6により構成される信号線を信号線RDYと呼ぶ。   In the following description, a signal line constituted by the contact BP3 and the contact LP3 is referred to as a signal line CLK. Similarly, the signal line constituted by the contact BP4 and the contact LP4 is signal line BDAT, the signal line constituted by the contact BP5 and the contact LP5 is signal line LDAT, and the signal line constituted by the contact BP6 and the contact LP6 is signaled. Called line RDY.

接点BP7,BP8,BP9,およびBP10は、ボディ側第2通信部118に接続されている。これらの接点に対応する交換レンズ200側の接点LP7,LP8,LP9,およびLP10は、レンズ側第2通信部218に接続されている。レンズ側第2通信部218は、これらの接点(通信系接点)を用いて、ボディ側第2通信部118にデータの送信を行う。ボディ側第2通信部118とレンズ側第2通信部218が行う通信の内容については、後に詳述する。   The contacts BP7, BP8, BP9, and BP10 are connected to the body-side second communication unit 118. The contacts LP7, LP8, LP9, and LP10 on the interchangeable lens 200 side corresponding to these contacts are connected to the lens-side second communication unit 218. The lens-side second communication unit 218 transmits data to the body-side second communication unit 118 using these contacts (communication system contacts). The contents of communication performed by the body-side second communication unit 118 and the lens-side second communication unit 218 will be described in detail later.

なお以下の説明では、接点BP7および接点LP7により構成される信号線を、信号線HREQと呼ぶ。同様に、接点BP8および接点LP8により構成される信号線を信号線HANSと、接点BP9および接点LP9により構成される信号線を信号線HCLKと、接点BP10および接点LP10により構成される信号線を信号線HDATと呼ぶ。   In the following description, a signal line constituted by the contact BP7 and the contact LP7 is referred to as a signal line HREQ. Similarly, a signal line composed of the contact point BP8 and the contact point LP8 is signal line HANS, a signal line composed of the contact point BP9 and the contact point LP9 is signal line HCLK, and a signal line composed of the contact point BP10 and the contact point LP10 is signaled. Called line HDAT.

接点BP11および接点BP12は、カメラボディ100内の電源回路140に接続されている。電源回路140は、接点BP12に、アクチュエータ等の駆動系を有し消費電力が比較的大きい回路(レンズ駆動部212等)の駆動電圧を供給する。すなわち、接点BP12および接点LP12からは、上記の各駆動部の駆動電圧が供給される。この接点BP12に供給可能な電圧値は、最小電圧値〜最大電圧値の範囲をもつが、その範囲はいずれも、前述した接点BP1に供給可能な電圧値範囲よりも大きい電圧値である(例えば、接点BP12に供給可能な最大電圧値は、接点BP1に供給可能な最大電圧値の数倍程度)。即ち接点BP12に供給される電圧値は、上述の接点BP1に供給される電圧値とは、その大きさが異なる電圧値である。なお接点BP12に標準的に供給される電圧値は、接点BP12に供給可能な最大電圧値と最小電圧値の中間値近傍の電圧値である。そしてこれにより、カメラボディ100側から交換レンズ200側に供給される電流は、電源ON状態において、約10mA〜数Aの電流値となる。   The contact BP11 and the contact BP12 are connected to the power supply circuit 140 in the camera body 100. The power supply circuit 140 supplies, to the contact point BP12, a driving voltage of a circuit (such as the lens driving unit 212) having a driving system such as an actuator and having relatively large power consumption. That is, the driving voltage of each driving unit is supplied from the contact point BP12 and the contact point LP12. The voltage value that can be supplied to the contact point BP12 has a range from the minimum voltage value to the maximum voltage value, all of which are larger than the voltage value range that can be supplied to the contact point BP1 (for example, The maximum voltage value that can be supplied to the contact point BP12 is several times the maximum voltage value that can be supplied to the contact point BP1). That is, the voltage value supplied to the contact point BP12 is a voltage value whose magnitude is different from the voltage value supplied to the contact point BP1. The voltage value that is normally supplied to the contact BP12 is a voltage value in the vicinity of an intermediate value between the maximum voltage value and the minimum voltage value that can be supplied to the contact BP12. Thus, the current supplied from the camera body 100 side to the interchangeable lens 200 side has a current value of about 10 mA to several A in the power-on state.

接点BP11は、接点BP12に与えられる上記駆動電圧に対応する接地端子である。すなわち、接点BP11および接点LP11は、上記駆動電圧に対応する接地端子である。   The contact BP11 is a ground terminal corresponding to the drive voltage given to the contact BP12. That is, the contact BP11 and the contact LP11 are ground terminals corresponding to the drive voltage.

以下の説明では、接点BP11および接点LP11により構成される信号線を、信号線PGNDと呼ぶ。また、接点BP12および接点LP12により構成される信号線を、信号線BATと呼ぶ。これらの接点LP11,LP12、BP11,BP12は、カメラボディ100側から交換レンズ200側へ電源供給するための、電源系接点を構成する。   In the following description, a signal line constituted by the contact BP11 and the contact LP11 is referred to as a signal line PGND. A signal line constituted by the contact BP12 and the contact LP12 is referred to as a signal line BAT. These contacts LP11, LP12, BP11, BP12 constitute a power supply system contact for supplying power from the camera body 100 side to the interchangeable lens 200 side.

なお、上述の接点BP12、接点LP12に供給される電圧値(電流値)と、接点BP1,LP1に供給される電圧値(電流値)との大小関係から明らかなように、それら各接点に供給される電圧にそれぞれに対する接地端子となる接点BP11および接点LP11を流れる電流の最大値と最小値との差は、接点BP2および接点LP2を流れる電流の最大値と最小値との差よりも大きくなっている。これは、アクチュエータ等の駆動系を有する各駆動部が消費する電力が、交換レンズ200内のレンズ制御部203等の電子回路に比べて大きいこと、ならびに、被駆動部材を駆動する必要がない場合には各駆動部が電力を消費しないことに拠る。   As is apparent from the magnitude relationship between the voltage value (current value) supplied to the contacts BP12 and LP12 and the voltage value (current value) supplied to the contacts BP1 and LP1, the voltages are supplied to the contacts. The difference between the maximum value and the minimum value of the current flowing through the contact point BP11 and the contact point LP11 serving as the ground terminals for each of the voltages is larger than the difference between the maximum value and the minimum value of the current flowing through the contact point BP2 and the contact point LP2. ing. This is because the power consumed by each drive unit having a drive system such as an actuator is larger than that of an electronic circuit such as the lens control unit 203 in the interchangeable lens 200 and it is not necessary to drive the driven member. This is because each drive unit does not consume power.

(コマンドデータ通信の説明)
レンズ制御部203は、レンズ側第1通信部217を制御して、接点LP3〜LP6、すなわち信号線CLK,BDAT,LDAT,およびRDYを介して、ボディ側第1通信部117からの制御データの受信と、ボディ側第1通信部117への応答データの送信とを並行して、第1の所定周期(本実施形態では例えば16ミリ秒)で行う。以下、レンズ側第1通信部217とボディ側第1通信部117との間で行われる通信の詳細を説明する。
(Description of command data communication)
The lens control unit 203 controls the lens-side first communication unit 217 and receives control data from the body-side first communication unit 117 via the contacts LP3 to LP6, that is, the signal lines CLK, BDAT, LDAT, and RDY. Reception and transmission of response data to the body-side first communication unit 117 are performed in parallel at a first predetermined cycle (for example, 16 milliseconds in this embodiment). Hereinafter, details of communication performed between the lens-side first communication unit 217 and the body-side first communication unit 117 will be described.

なお、本実施形態において、レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217と、ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117との間で行われる通信を「コマンドデータ通信」と称する。また、コマンドデータ通信に利用される4つの信号線(信号線CLK,BDAT,LDAT,およびRDY)から成る伝送路を第1伝送路と称する。   In the present embodiment, communication performed between the lens control unit 203 and the lens-side first communication unit 217 and the body control unit 103 and the body-side first communication unit 117 is referred to as “command data communication”. A transmission line composed of four signal lines (signal lines CLK, BDAT, LDAT, and RDY) used for command data communication is referred to as a first transmission line.

図4は、コマンドデータ通信の例を示すタイミングチャートである。ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117は、コマンドデータ通信の開始時(T1)、まず信号線RDYの信号レベルを確認する。信号線RDYの信号レベルはレンズ側第1通信部217の通信可否を表している。つまり、信号線RDYにはレンズ側第1通信部217から、データ通信の可否を表す通信可否信号が出力される。レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217は、通信できない状態である場合には、接点LP6からH(High)レベルの信号を出力する。すなわち、信号線RDYの信号レベルをHレベルにする。ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117は、信号線RDYがHレベルである場合、これがLレベルになるまで通信開始しない。また通信中の次の処理を実行しない。   FIG. 4 is a timing chart showing an example of command data communication. The body control unit 103 and the body-side first communication unit 117 first check the signal level of the signal line RDY at the start of command data communication (T1). The signal level of the signal line RDY indicates whether the lens-side first communication unit 217 can communicate. That is, a communication availability signal indicating availability of data communication is output from the lens side first communication unit 217 to the signal line RDY. The lens control unit 203 and the lens-side first communication unit 217 output a signal of H (High) level from the contact LP6 when communication is not possible. That is, the signal level of the signal line RDY is set to H level. When the signal line RDY is at the H level, the body control unit 103 and the body-side first communication unit 117 do not start communication until the signal line RDY is at the L level. Also, the next processing during communication is not executed.

信号線RDYがL(Low)レベルであれば、ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117は接点BP3からクロック信号401を出力する。すなわち、信号線CLKを介してレンズ側第1通信部217にクロック信号401を伝送する。ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117はこのクロック信号401に同期して、接点BP4から制御データの前半部分であるボディ側コマンドパケット信号402を出力する。すなわち、信号線BDATを介してレンズ側第1通信部217にボディ側コマンドパケット信号402を伝送する。   If the signal line RDY is at L (Low) level, the body control unit 103 and the first body side communication unit 117 output the clock signal 401 from the contact point BP3. That is, the clock signal 401 is transmitted to the first lens side communication unit 217 via the signal line CLK. In synchronization with the clock signal 401, the body control unit 103 and the body side first communication unit 117 output a body side command packet signal 402, which is the first half of the control data, from the contact point BP4. That is, the body side command packet signal 402 is transmitted to the first lens side communication unit 217 via the signal line BDAT.

また、信号線CLKにクロック信号401が出力されると、レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217は、クロック信号401に同期して接点LP5から応答データの前半部分であるレンズ側コマンドパケット信号403を出力する。すなわち、信号線LDATを介してボディ側第1通信部117にレンズ側コマンドパケット信号403を伝送する。   When the clock signal 401 is output to the signal line CLK, the lens control unit 203 and the lens-side first communication unit 217 synchronize with the clock signal 401, and the lens-side command packet that is the first half of the response data from the contact LP5. The signal 403 is output. That is, the lens-side command packet signal 403 is transmitted to the first body-side communication unit 117 via the signal line LDAT.

レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217は、レンズ側コマンドパケット信号403の送信完了に応じて、信号線RDYの信号レベルをHレベルにする(T2)。レンズ制御部203は、受信したボディ側コマンドパケット信号402の内容に応じた処理である第1制御処理404(後述)を開始する。   The lens control unit 203 and the lens side first communication unit 217 set the signal level of the signal line RDY to the H level in response to the completion of transmission of the lens side command packet signal 403 (T2). The lens control unit 203 starts a first control process 404 (described later) that is a process according to the content of the received body-side command packet signal 402.

レンズ制御部203は第1制御処理404が完了すると、レンズ側第1通信部217に第1制御処理404の完了を通知する。レンズ側第1通信部217はこの通知に応じて、接点LP6からLレベルの信号を出力する。すなわち、信号線RDYの信号レベルをLレベルにする(T3)。ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117はこの信号レベルの変化に応じて、接点BP3からクロック信号405を出力する。すなわち、信号線CLKを介してレンズ側第1通信部217にクロック信号405を伝送する。   When the first control process 404 is completed, the lens control unit 203 notifies the lens side first communication unit 217 of the completion of the first control process 404. In response to this notification, the lens side first communication unit 217 outputs an L level signal from the contact LP6. That is, the signal level of the signal line RDY is set to L level (T3). The body control unit 103 and the first body side communication unit 117 output the clock signal 405 from the contact point BP3 in accordance with the change in the signal level. That is, the clock signal 405 is transmitted to the lens side first communication unit 217 via the signal line CLK.

ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117はこのクロック信号405に同期して、接点BP4から制御データの後半部分であるボディ側データパケット信号406を出力する。すなわち、信号線BDATを介してレンズ側第1通信部217にボディ側データパケット信号406を伝送する。   The body control unit 103 and the first body-side communication unit 117 output a body-side data packet signal 406 that is the latter half of the control data from the contact point BP4 in synchronization with the clock signal 405. That is, the body side data packet signal 406 is transmitted to the lens side first communication unit 217 via the signal line BDAT.

また、信号線CLKにクロック信号405が出力されると、レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217はクロック信号405に同期して接点LP5から応答データの後半部分であるレンズがデータパケット信号407を出力する。すなわち、信号線LDATを介してボディ側第1通信部117にレンズ側データパケット信号407を伝送する。   Further, when the clock signal 405 is output to the signal line CLK, the lens control unit 203 and the lens side first communication unit 217 synchronize with the clock signal 405, and the lens which is the latter half of the response data from the contact LP5 receives the data packet signal. 407 is output. That is, the lens-side data packet signal 407 is transmitted to the first body-side communication unit 117 via the signal line LDAT.

レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217は、レンズ側データパケット信号407の送信完了に応じて、信号線RDYの信号レベルを再びHレベルにする(T4)。レンズ制御部203は、受信したボディ側データパケット信号406の内容に応じた処理である第2制御処理408(後述)を開始する。   In response to the completion of transmission of the lens-side data packet signal 407, the lens control unit 203 and the lens-side first communication unit 217 set the signal level of the signal line RDY to the H level again (T4). The lens control unit 203 starts a second control process 408 (described later) that is a process according to the content of the received body-side data packet signal 406.

以上のように、レンズ側第1通信部217は、カメラボディ100からクロック信号が出力される信号線CLKと、カメラボディ100からクロック信号に同期してデータ信号が出力される信号線BDATと、レンズ側第1通信部217からクロック信号に同期してデータ信号が出力される信号線LDATと、レンズ側第1通信部217からレンズ側第1通信部217のデータ通信の可否を表す通信可否信号が出力される信号線RDYと、を用いてカメラボディ100とのデータ通信を行う。   As described above, the lens-side first communication unit 217 includes the signal line CLK from which the clock signal is output from the camera body 100, the signal line BDAT from which the data signal is output from the camera body 100 in synchronization with the clock signal, A signal line LDAT from which a data signal is output in synchronization with the clock signal from the lens-side first communication unit 217, and a communication enable / disable signal indicating whether data communication from the lens-side first communication unit 217 to the lens-side first communication unit 217 is possible. Is communicated with the camera body 100 using the signal line RDY from which is output.

ここで、レンズ制御部203が行う第1制御処理404、および第2制御処理408について述べる。   Here, the first control process 404 and the second control process 408 performed by the lens control unit 203 will be described.

例えば、受信したボディ側コマンドパケット信号402が、交換レンズ側の特定のデータを要求する内容であった場合について述べる。レンズ制御部203は、第1制御処理404として、コマンドパケット信号402の内容を解析処理すると共に、当該要求されている特定データを生成する処理を実行する。更にレンズ制御部203は、第1制御処理404として、コマンドパケット信号402に含まれているチェックサムデータを用いて、コマンドパケット信号402の通信にエラーがないか否かをデータバイト数から簡易的にチェックする通信エラーチェック処理をも実行する。この第1制御処理404で生成された特定データの信号は、レンズ側データパケット信号407としてボディ側に出力される。なお、この場合においてコマンドパケット信号402の後でボディ側から出力されるボディ側データパケット信号406は、レンズ側にとっては特に意味をなさないダミーデータ信号(チェックサムデータは含む)となっている。この場合にはレンズ制御部203は、第2制御処理408として、ボディ側データパケット信号406に含まれるチェックサムデータを用いた、上述の如き通信エラーチェック処理を実行する。   For example, a case where the received body-side command packet signal 402 has a content requesting specific data on the interchangeable lens side will be described. As the first control process 404, the lens control unit 203 analyzes the content of the command packet signal 402 and executes a process of generating the requested specific data. Further, as the first control process 404, the lens control unit 203 uses the checksum data included in the command packet signal 402 to easily determine whether there is an error in the communication of the command packet signal 402 from the number of data bytes. The communication error check process to check is also executed. The specific data signal generated in the first control process 404 is output to the body side as a lens-side data packet signal 407. In this case, the body side data packet signal 406 output from the body side after the command packet signal 402 is a dummy data signal (including checksum data) that has no particular meaning for the lens side. In this case, the lens control unit 203 executes the communication error check process as described above using the checksum data included in the body side data packet signal 406 as the second control process 408.

また例えば、受信したボディ側コマンドパケット信号402が、レンズ側の被駆動部材を駆動する指示であった場合について述べる。例えば、コマンドパケット信号402がフォーカシングレンズ210bの駆動指示であり、受信したボディ側データパケット信号406がフォーカシングレンズ210bの駆動量であった場合について述べる。レンズ制御部203は、第1制御処理404として、コマンドパケット信号402の内容を解析処理すると共に、その内容を理解したことを表す了解信号を生成する。更にレンズ制御部203は、第1制御処理404として、コマンドパケット信号402に含まれているチェックサムデータを用いて、上述の如き通信エラーチェック処理をも実行する。この第1制御処理404で生成された了解信号は、レンズ側データパケット信号407としてボディ側に出力される。またレンズ制御部203は、第2制御処理408として、ボディ側データパケット信号406の内容の解析処理を実行すると共に、ボディ側データパケット信号406に含まれるチェックサムデータを用いた上述の如き通信エラーチェック処理を実行する。   For example, a case where the received body-side command packet signal 402 is an instruction to drive a lens-side driven member will be described. For example, a case where the command packet signal 402 is an instruction to drive the focusing lens 210b and the received body side data packet signal 406 is the driving amount of the focusing lens 210b will be described. As the first control process 404, the lens control unit 203 analyzes the content of the command packet signal 402 and generates an acknowledgment signal indicating that the content has been understood. Furthermore, the lens control unit 203 also executes the communication error check process as described above using the checksum data included in the command packet signal 402 as the first control process 404. The acknowledge signal generated in the first control process 404 is output to the body side as a lens side data packet signal 407. In addition, as the second control process 408, the lens control unit 203 executes an analysis process of the contents of the body side data packet signal 406 and uses the checksum data included in the body side data packet signal 406 as described above. Execute the check process.

レンズ制御部203は第2制御処理408が完了すると、レンズ側第1通信部217に第2制御処理408の完了を通知する。これによってレンズ制御部203は、レンズ側第1通信部217に、接点LP6からLレベルの信号を出力させる。すなわち、信号線RDYの信号レベルをLレベルにする(T5)。   When the second control process 408 is completed, the lens control unit 203 notifies the lens side first communication unit 217 of the completion of the second control process 408. Accordingly, the lens control unit 203 causes the lens side first communication unit 217 to output an L level signal from the contact LP6. That is, the signal level of the signal line RDY is set to L level (T5).

なお受信したボディ側コマンドパケット信号402が、上述のようなレンズ側の被駆動部材(たとえばフォーカシングレンズ210b)を駆動する指示であった場合、レンズ制御部203は、レンズ側第1通信部217に信号線RDYの信号レベルをLレベルにさせつつ、レンズ駆動部212に対して、フォーカシングレンズ210bを当該駆動量だけ駆動する処理を実行させる。   If the received body-side command packet signal 402 is an instruction to drive the lens-side driven member (for example, the focusing lens 210b) as described above, the lens control unit 203 notifies the lens-side first communication unit 217. While the signal level of the signal line RDY is set to L level, the lens driving unit 212 is caused to execute processing for driving the focusing lens 210b by the driving amount.

上述した時刻T1〜時刻T5に行われた通信が、1回のコマンドデータ通信である。上述のように、1回のコマンドデータ通信では、ボディ制御部103およびボディ側第1通信部117により、ボディ側コマンドパケット信号402およびボディ側データパケット信号406がそれぞれ1つずつ送信される。すなわち、処理の都合上2つに分割されて送信されるものの、ボディ側コマンドパケット信号402およびボディ側データパケット信号406は2つ合わせて1つの制御データを構成する。   The communication performed at the above-described time T1 to time T5 is one command data communication. As described above, in one command data communication, body control unit 103 and body side first communication unit 117 transmit body side command packet signal 402 and body side data packet signal 406 one by one. In other words, the body side command packet signal 402 and the body side data packet signal 406 together constitute one control data although it is divided and transmitted for convenience of processing.

同様に、1回のコマンドデータ通信では、レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217によりレンズ側コマンドパケット信号403およびレンズ側データパケット信号407がそれぞれ1つずつ送信される。すなわち、レンズ側コマンドパケット信号403およびレンズ側データパケット信号407は2つ合わせて1つの応答データを構成する。   Similarly, in one command data communication, the lens control unit 203 and the lens side first communication unit 217 transmit the lens side command packet signal 403 and the lens side data packet signal 407 one by one. That is, the lens side command packet signal 403 and the lens side data packet signal 407 are combined to form one response data.

以上のように、レンズ制御部203およびレンズ側第1通信部217は、ボディ側第1通信部117からの制御データの受信と、ボディ側第1通信部117への応答データの送信とを並行して行う。コマンドデータ通信に利用される接点LP6および接点BP6は、他のクロック信号に同期しない非同期信号(信号線RDYの信号レベル/H(High)レベル、またはL(Low)レベル)が伝送される接点である。   As described above, the lens control unit 203 and the lens-side first communication unit 217 perform reception of control data from the body-side first communication unit 117 and transmission of response data to the body-side first communication unit 117 in parallel. And do it. The contact LP6 and the contact BP6 used for command data communication are contacts through which asynchronous signals (signal level of the signal line RDY / H (High) level or L (Low) level) that are not synchronized with other clock signals are transmitted. is there.

(ホットライン通信の説明)
レンズ制御部203は、レンズ側第2通信部218を制御して、接点LP7〜LP10、すなわち信号線HREQ,HANS,HCLK,およびHDATを介して、ボディ側第2通信部118へレンズ位置データを送信する。以下、レンズ側第2通信部218とボディ側第2通信部118との間で行われる通信の詳細を説明する。
(Description of hotline communication)
The lens control unit 203 controls the lens side second communication unit 218 to transmit lens position data to the body side second communication unit 118 via the contacts LP7 to LP10, that is, the signal lines HREQ, HANS, HCLK, and HDAT. Send. Hereinafter, details of communication performed between the lens-side second communication unit 218 and the body-side second communication unit 118 will be described.

なお、本実施形態において、レンズ制御部203およびレンズ側第2通信部218と、ボディ制御部103およびボディ側第2通信部118との間で行われる通信を「ホットライン通信」と称する。また、ホットライン通信に利用される4つの信号線(信号線HREQ,HANS,HCLK,およびHDAT)から成る伝送路を第2伝送路と称する。   In the present embodiment, communication performed between the lens control unit 203 and the lens-side second communication unit 218, and the body control unit 103 and the body-side second communication unit 118 is referred to as “hotline communication”. A transmission line composed of four signal lines (signal lines HREQ, HANS, HCLK, and HDAT) used for hot line communication is referred to as a second transmission line.

図5は、ホットライン通信の例を示すタイミングチャートである。本実施形態のボディ制御部103は、ホットライン通信を第2の所定周期(本実施形態では例えば1ミリ秒)毎に開始するように構成されている。この周期は、コマンドデータ通信を行う周期よりも短い。図5(a)は、ホットライン通信が所定周期Tn毎に繰り返し実行されている様子を示す図である。繰り返し実行されるホットライン通信のうち、ある1回の通信の期間Txを拡大した様子が図5(b)に示されている。以下、図5(b)のタイミングチャートに基づいて、ホットライン通信の手順を説明する。   FIG. 5 is a timing chart showing an example of hotline communication. The body control unit 103 of the present embodiment is configured to start hot line communication every second predetermined period (for example, 1 millisecond in the present embodiment). This period is shorter than the period for performing command data communication. FIG. 5A is a diagram illustrating a state in which hot line communication is repeatedly performed at predetermined intervals Tn. FIG. 5B shows a state in which a certain communication period Tx is expanded in hot line communication repeatedly executed. Hereinafter, the procedure of hotline communication will be described based on the timing chart of FIG.

ボディ制御部103およびボディ側第2通信部118は、ホットライン通信の開始時(T6)、まず接点BP7からLレベルの信号を出力する。すなわち、信号線HREQの信号レベルをLレベルにする。レンズ側第2通信部218は、この信号が接点LP7に入力されたことをレンズ制御部203に通知する。レンズ制御部203はこの通知に応じて、レンズ位置データを生成する生成処理501の実行を開始する。生成処理501とは、レンズ制御部203がレンズ位置検出部213にフォーカシングレンズ210bの位置を検出させ、検出結果を表すレンズ位置データを生成する処理である。   At the start of hot line communication (T6), body control unit 103 and body-side second communication unit 118 first output an L level signal from contact point BP7. That is, the signal level of the signal line HREQ is set to L level. The lens side second communication unit 218 notifies the lens control unit 203 that this signal has been input to the contact LP7. In response to this notification, the lens control unit 203 starts executing a generation process 501 that generates lens position data. The generation process 501 is a process in which the lens control unit 203 causes the lens position detection unit 213 to detect the position of the focusing lens 210b and generates lens position data representing a detection result.

レンズ制御部203が生成処理501を実行完了すると、レンズ制御部203およびレンズ側第2通信部218は接点LP8からLレベルの信号を出力する(T7)。すなわち、信号線HANSの信号レベルをLレベルにする。ボディ制御部103およびボディ側第2通信部118は、この信号が接点BP8に入力されたことに応じて、接点BP9からクロック信号502を出力する。すなわち、信号線HCLKを介してレンズ側第2通信部218にクロック信号を伝送する。   When the lens control unit 203 completes the generation process 501, the lens control unit 203 and the lens-side second communication unit 218 output an L level signal from the contact LP8 (T7). That is, the signal level of the signal line HANS is set to the L level. The body control unit 103 and the body-side second communication unit 118 output the clock signal 502 from the contact BP9 in response to the input of this signal to the contact BP8. That is, a clock signal is transmitted to the lens side second communication unit 218 via the signal line HCLK.

レンズ制御部203およびレンズ側第2通信部218は、このクロック信号502に同期して、接点LP10からレンズ位置データを表すレンズ位置データ信号503を出力する。すなわち、信号線HDATを介してボディ側第2通信部118にレンズ位置データ信号503を伝送する。   The lens control unit 203 and the second lens-side communication unit 218 output a lens position data signal 503 representing lens position data from the contact LP10 in synchronization with the clock signal 502. That is, the lens position data signal 503 is transmitted to the body-side second communication unit 118 via the signal line HDAT.

レンズ位置データ信号503の送信が完了すると、レンズ制御部203およびレンズ側第2通信部218は接点LP8からHレベルの信号を出力する。すなわち、信号線HANSの信号レベルをHレベルにする(T8)。ボディ側第2通信部118は、この信号が接点BP8に入力されたことに応じて、接点LP7からHレベルの信号を出力する。すなわち、信号線HREQの信号レベルをHレベルにする(T9)。   When the transmission of the lens position data signal 503 is completed, the lens control unit 203 and the second lens side communication unit 218 output an H level signal from the contact LP8. That is, the signal level of the signal line HANS is set to the H level (T8). The body-side second communication unit 118 outputs an H-level signal from the contact LP7 in response to the input of this signal to the contact BP8. That is, the signal level of the signal line HREQ is set to H level (T9).

上述した時刻T6〜時刻T9に行われた通信が、1回のホットライン通信である。上述のように、1回のホットライン通信では、レンズ制御部203およびレンズ側第2通信部218により、レンズ位置データ信号503が1つ送信される。ホットライン通信に利用される接点LP7、LP8、BP7、およびBP8は、他のクロック信号に同期しない非同期信号が伝送される接点である。つまり接点LP7およびBP7は、非同期信号(信号線HREQの信号レベル/H(High)レベル、またはL(Low)レベル)が伝送される接点であり、接点LP8およびBP8は、非同期信号(信号線HANSの信号レベル/H(High)レベル、またはL(Low)レベル)が伝送される接点である。   The communication performed from time T6 to time T9 described above is one hot line communication. As described above, in one hot line communication, one lens position data signal 503 is transmitted by the lens control unit 203 and the second lens side communication unit 218. The contacts LP7, LP8, BP7, and BP8 used for hotline communication are contacts through which asynchronous signals that are not synchronized with other clock signals are transmitted. That is, the contacts LP7 and BP7 are contacts through which an asynchronous signal (signal level HREQ signal level / H (High) level or L (Low) level) is transmitted, and the contacts LP8 and BP8 are asynchronous signals (signal line HANS). Signal level / H (High) level or L (Low) level).

なお、コマンドデータ通信とホットライン通信は、同時にも或いは一部並行的にも実行することが可能である。すなわち、レンズ側第1通信部217とレンズ側第2通信部218との一方は、その他方がカメラボディ100と通信を行っている場合であってもカメラボディ100と通信を行うことが可能である。   Note that the command data communication and the hotline communication can be executed simultaneously or partially in parallel. That is, one of the lens side first communication unit 217 and the lens side second communication unit 218 can communicate with the camera body 100 even when the other is communicating with the camera body 100. is there.

(焦点検出用画素の説明)
図6は、撮像素子104の撮像面を模式的に示した拡大図である。撮像用画素は緑画素310、赤画素311、青画素312の3種類の画素からなり、これらの画素がベイヤー配列で2次元配列されている。撮像用画素(緑画素310、赤画素311、青画素312)はそれぞれ、マイクロレンズと、光電変換部と、不図示の色フィルタ(赤(R)、緑(G)、青(B)の3種類)とからなる。
(Description of focus detection pixels)
FIG. 6 is an enlarged view schematically showing the imaging surface of the imaging element 104. The imaging pixels are composed of three types of pixels, ie, a green pixel 310, a red pixel 311, and a blue pixel 312. These pixels are two-dimensionally arranged in a Bayer array. The imaging pixels (green pixel 310, red pixel 311 and blue pixel 312) are each a microlens, a photoelectric conversion unit, and color filters (not shown) (red (R), green (G), and blue (B)). Type).

図6において、焦点検出用画素320は行方向(図6の横方向)に連続的に配列され、焦点検出領域を形成する。焦点検出用画素320の配列は撮像用画素により取り囲まれている。撮像素子104の撮像面には、このように形成された焦点検出領域が複数存在する。つまり、行方向に連続的に配列された焦点検出用画素320が複数組存在する。なお、焦点検出用画素320が列方向(図6の縦方向)に配列された領域も存在するが、このような領域はちょうど図6を時計回りに90度回転させたものとなるので、図示および説明を省略する。   In FIG. 6, the focus detection pixels 320 are continuously arranged in the row direction (lateral direction in FIG. 6) to form a focus detection region. The array of focus detection pixels 320 is surrounded by imaging pixels. There are a plurality of focus detection areas formed in this manner on the imaging surface of the imaging element 104. That is, there are a plurality of sets of focus detection pixels 320 continuously arranged in the row direction. Note that there is an area where the focus detection pixels 320 are arranged in the column direction (vertical direction in FIG. 6), but such an area is obtained by rotating 90 degrees clockwise in FIG. The description is omitted.

図7は焦点検出用画素320の断面図である。図7(a)が被写体光の入射方向側(光学系側)から見た断面図であり、図7(b)が横方向(図2の紙面側)から見た断面図である。焦点検出用画素320はそれぞれ、マイクロレンズ10と一対の光電変換部12、13とからなる。焦点検出用画素320において、焦点検出用の光電変換部12、13の前方にマイクロレンズ10が配置され、マイクロレンズ10により光電変換部12、13が前方に投影される。光電変換部12、13は半導体回路基板29上に形成される。   FIG. 7 is a cross-sectional view of the focus detection pixel 320. FIG. 7A is a cross-sectional view as seen from the incident direction side (optical system side) of the subject light, and FIG. 7B is a cross-sectional view as seen from the lateral direction (paper side in FIG. 2). Each of the focus detection pixels 320 includes the microlens 10 and a pair of photoelectric conversion units 12 and 13. In the focus detection pixel 320, the microlens 10 is disposed in front of the focus detection photoelectric conversion units 12 and 13, and the photoelectric conversion units 12 and 13 are projected forward by the microlens 10. The photoelectric conversion units 12 and 13 are formed on the semiconductor circuit substrate 29.

図8は撮像用画素310、311、312の断面図である。図8(a)が被写体光の入射方向側(光学系側)から見た断面図であり、図8(b)が横方向(図2の紙面側)から見た断面図である。撮影用画素310、311、312はそれぞれ、マイクロレンズ10と撮像用の光電変換部11とからなる。撮像用画素310、311、312において、撮像用の光電変換部11の前方にマイクロレンズ10が配置され、マイクロレンズ10により光電変換部11が前方に投影される。光電変換部11は半導体回路基板29上に形成される。不図示の色フィルタはマイクロレンズ10と光電変換部11の中間に配置される。   FIG. 8 is a cross-sectional view of the imaging pixels 310, 311, and 312. FIG. 8A is a cross-sectional view seen from the incident direction side (optical system side) of the subject light, and FIG. 8B is a cross-sectional view seen from the lateral direction (the paper surface side in FIG. 2). The imaging pixels 310, 311, and 312 each include a microlens 10 and an imaging photoelectric conversion unit 11. In the imaging pixels 310, 311, and 312, the micro lens 10 is disposed in front of the imaging photoelectric conversion unit 11, and the photoelectric conversion unit 11 is projected forward by the micro lens 10. The photoelectric conversion unit 11 is formed on the semiconductor circuit substrate 29. A color filter (not shown) is disposed between the microlens 10 and the photoelectric conversion unit 11.

撮像用画素310、311、312の光電変換部11は、マイクロレンズ10により所定の絞り開口径(例えばF1.0)の光束をすべて受光するような形状に設計される。一方、焦点検出用画素320の一対の光電変換部12、13は、マイクロレンズ10により所定の絞り開口径(例えばF2.8)の光束をすべて受光するような形状に設計される。   The photoelectric conversion unit 11 of the imaging pixels 310, 311, 312 is designed to have a shape that receives all the light flux having a predetermined aperture diameter (for example, F1.0) by the microlens 10. On the other hand, the pair of photoelectric conversion units 12 and 13 of the focus detection pixel 320 are designed in such a shape that the microlens 10 receives all light beams having a predetermined aperture diameter (for example, F2.8).

(焦点検出部103aによる焦点状態の検出処理の説明)
図9はマイクロレンズを用いた瞳分割方式による焦点検出の説明図である。焦点検出用画素のマイクロレンズ50、60は結像光学系210の予定結像面近傍に配置されている。マイクロレンズ50は、その背後に配置された一対の光電変換部52、53の形状をマイクロレンズ50、60から投影距離d0だけ離間した射出瞳90上に投影し、その投影形状は測距瞳92、93を形成する。なお、投影距離d0はマイクロレンズの曲率、屈折率、マイクロレンズと光電変換部の間の距離などに応じて決まる距離であって、以下では測距瞳距離という。マイクロレンズ60は、その背後に配置された一対の光電変換部62、63の形状を投影距離(測距瞳距離)d0だけ離間した射出瞳90上に投影し、その投影形状は測距瞳92、93を形成する。すなわち、投影距離d0にある射出瞳90上で各焦点検出用画素の光電変換部の投影形状(測距瞳92、93)が一致するように、各画素の投影方向が決定されている。つまり、一対の測距瞳92、93と、一対の光電変換部52、53および一対の光電変換部62、63は、マイクロレンズ50、60を介して共役な関係となっている。
(Description of focus state detection processing by the focus detection unit 103a)
FIG. 9 is an explanatory diagram of focus detection by a pupil division method using a microlens. The microlenses 50 and 60 of the focus detection pixels are disposed in the vicinity of the planned imaging plane of the imaging optical system 210. The microlens 50 projects the shape of the pair of photoelectric conversion units 52 and 53 disposed behind the microlens 50 onto the exit pupil 90 that is separated from the microlenses 50 and 60 by the projection distance d0. , 93 are formed. The projection distance d0 is a distance determined according to the curvature and refractive index of the microlens, the distance between the microlens and the photoelectric conversion unit, and is hereinafter referred to as a distance measurement pupil distance. The microlens 60 projects the shape of the pair of photoelectric conversion units 62 and 63 disposed behind the microlens 60 onto the exit pupil 90 separated by a projection distance (distance pupil distance) d0. , 93 are formed. That is, the projection direction of each pixel is determined so that the projection shapes (ranging pupils 92 and 93) of the photoelectric conversion units of the focus detection pixels coincide on the exit pupil 90 at the projection distance d0. That is, the pair of distance measuring pupils 92 and 93, the pair of photoelectric conversion units 52 and 53, and the pair of photoelectric conversion units 62 and 63 have a conjugate relationship via the microlenses 50 and 60.

なお、図9では便宜的に、光軸上にある焦点検出用画素(マイクロレンズ50と一対の光電変換部52、53からなる)と、隣接する焦点検出用画素(マイクロレンズ60と一対の光電変換部62、63からなる)を模式的に例示しているが、焦点検出用画素が画面周辺の光軸から離れた位置にあった場合においても、一対の光電変換部はそれぞれ一対の測距瞳から各マイクロレンズに到来する光束を受光する。焦点検出用画素320の配列方向は、一対の測距瞳の並び方向すなわち一対の光電変換部の並び方向と一致させる。   In FIG. 9, for convenience, focus detection pixels (comprising a microlens 50 and a pair of photoelectric conversion units 52 and 53) on the optical axis and adjacent focus detection pixels (a microlens 60 and a pair of photoelectric conversions) are shown. (Converters 62 and 63) are schematically illustrated. However, even when the focus detection pixel is located at a position away from the optical axis around the screen, the pair of photoelectric conversion units is each a pair of distance measuring units. A light beam arriving at each microlens from the pupil is received. The arrangement direction of the focus detection pixels 320 is made to coincide with the arrangement direction of the pair of distance measuring pupils, that is, the arrangement direction of the pair of photoelectric conversion units.

光電変換部52は、測距瞳92を通過しマイクロレンズ50に向う焦点検出光束72によりマイクロレンズ50上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。光電変換部53は測距瞳93を通過し、マイクロレンズ50に向う焦点検出光束73によりマイクロレンズ50上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。また、光電変換部62は測距瞳92を通過し、マイクロレンズ60に向う焦点検出光束82によりマイクロレンズ60上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。光電変換部63は測距瞳93を通過し、マイクロレンズ60に向う焦点検出光束83によりマイクロレンズ60上に形成される像の強度に対応した信号を出力する。   The photoelectric conversion unit 52 outputs a signal corresponding to the intensity of the image formed on the microlens 50 by the focus detection light beam 72 passing through the distance measuring pupil 92 and directed to the microlens 50. The photoelectric conversion unit 53 passes through the distance measuring pupil 93 and outputs a signal corresponding to the intensity of the image formed on the microlens 50 by the focus detection light beam 73 directed to the microlens 50. The photoelectric conversion unit 62 outputs a signal corresponding to the intensity of the image formed on the microlens 60 by the focus detection light beam 82 passing through the distance measuring pupil 92 and directed to the microlens 60. The photoelectric conversion unit 63 outputs a signal corresponding to the intensity of the image formed on the microlens 60 by the focus detection light beam 83 passing through the distance measuring pupil 93 and directed to the microlens 60.

上記のような焦点検出用画素を直線状に複数個配置し、各画素の一対の光電変換部の出力を測距瞳92および測距瞳93に対応した出力グループにまとめることによって、測距瞳92と測距瞳93を各々通過する焦点検出光束(結像光学系210の異なる領域を通過した一対の光束)が焦点検出用画素列上に形成する一対の像の強度分布に関する情報が得られる。これらの情報に対して後述する像ズレ検出演算処理(相関演算処理、位相差検出処理)を施すことにより、いわゆる瞳分割型位相差検出方式で一対の像の像ズレ量が検出される。さらに、像ズレ量に一対の測距瞳の重心間隔に応じた変換演算を行うことにより、予定結像面に対する現在の結像面(予定結像面上のマイクロレンズアレイの位置に対応した焦点検出位置における結像面)の偏差(デフォーカス量)が算出される。焦点検出部103aは以上のような演算を行うことにより、結像光学系210の焦点状態を検出する。   A plurality of focus detection pixels as described above are arranged in a straight line, and the output of a pair of photoelectric conversion units of each pixel is grouped into an output group corresponding to the distance measurement pupil 92 and the distance measurement pupil 93, whereby the distance measurement pupil Information on the intensity distribution of a pair of images formed on a focus detection pixel array by a focus detection light beam (a pair of light beams that have passed through different regions of the imaging optical system 210) that respectively pass through the lens 92 and the distance measuring pupil 93 is obtained. . By performing image shift detection calculation processing (correlation calculation processing, phase difference detection processing), which will be described later, on these pieces of information, the amount of image shift between a pair of images is detected by a so-called pupil division type phase difference detection method. Furthermore, by performing a conversion calculation according to the center of gravity distance of the pair of distance measuring pupils to the image shift amount, the current imaging plane with respect to the planned imaging plane (the focal point corresponding to the position of the microlens array on the planned imaging plane) The deviation (defocus amount) of the imaging plane at the detection position is calculated. The focus detection unit 103a detects the focus state of the imaging optical system 210 by performing the above calculation.

なお、上記説明では測距瞳は交換レンズの開口制限要素(絞り開口、レンズ外形、フードなど)によって制限されていない(けられていない)状態として説明を行ったが、交換レンズの開口制限要素によって測距瞳が制限される場合には、焦点検出用画素の光電変換部は制限を受けた測距瞳を通過する光束を焦点検出光束として受光することになる。   In the above description, the range-finding pupil has been described as being not limited (not broken) by the aperture limiting element (aperture aperture, lens outer shape, hood, etc.) of the interchangeable lens. When the distance measuring pupil is limited by the above, the photoelectric conversion unit of the focus detection pixel receives the light beam passing through the limited distance measuring pupil as the focus detection light beam.

図10は、焦点検出部103aによる焦点検出演算の詳細を説明するための図である。焦点検出用画素列から出力される一対のデータ列(α1〜αM、β1〜βM:Mはデータ数)に対し、下記(1)式に示すような高周波カットフィルター処理を施し、第1データ列(A1〜AN)、第2データ列(B1〜BN)を生成することによって、データ列から相関処理に悪影響を及ぼすノイズ成分や高周波成分を除去する。
An=αn+2 ×α(n+1)+α(n+2),
Bn=βn+2 ×β(n+1)+β(n+2) ・・・(1)
FIG. 10 is a diagram for explaining the details of the focus detection calculation by the focus detection unit 103a. A pair of data strings (α1 to αM, β1 to βM, where M is the number of data) output from the focus detection pixel column is subjected to a high frequency cut filter process as shown in the following equation (1) to obtain a first data string By generating (A1 to AN) and the second data sequence (B1 to BN), noise components and high frequency components that adversely affect the correlation processing are removed from the data sequence.
An = αn + 2 × α (n + 1) + α (n + 2),
Bn = βn + 2 × β (n + 1) + β (n + 2) (1)

上述した(1)式において、n=1〜Nである。また、α1〜αMは図9において測距瞳92を通る焦点検出光束により形成された像の画像データに相当し、β1〜βMは測距瞳93を通る焦点検出光束により形成された像の画像データに相当する。なお、演算時間の短縮を図る場合や、すでに大きくデフォーカスしていて高周波成分が少ないことがわかっている場合などには、この処理を省略することもできる。   In the above formula (1), n = 1 to N. Further, α1 to αM correspond to image data of an image formed by the focus detection light beam passing through the distance measuring pupil 92 in FIG. Corresponds to data. Note that this processing can be omitted when the calculation time is shortened or when it is known that the high-frequency component is small because the focus is already largely defocused.

次にデータ列An、Bnに対し下記(2)式に示す相関演算を行い、相関量C(k)を演算する。
C(k)=Σ|An−B(n+k)| ・・・(2)
Next, the correlation calculation shown in the following equation (2) is performed on the data strings An and Bn, and the correlation amount C (k) is calculated.
C (k) = Σ | An−B (n + k) | (2)

上述した(2)式において、Σ演算はnについて累積される総和演算である。nのとる範囲は、ずらし量kに応じてAn、Bn+kのデータが存在する範囲に限定される。ずらし量kは整数であり、データ列のデータ間隔(画素ピッチ)を単位とした相対的シフト量である。(2)式の演算結果は、図10(a)に示すように、一対のデータの相関が高いシフト量(図10(a)ではk=k j =2)において相関量C(k)が極小(小さいほど相関度が高い)になる。   In the above-described equation (2), the Σ operation is a total operation accumulated for n. The range of n is limited to a range in which data of An and Bn + k exists according to the shift amount k. The shift amount k is an integer and is a relative shift amount with the data interval (pixel pitch) of the data string as a unit. As shown in FIG. 10A, the calculation result of the expression (2) indicates that the correlation amount C (k) is the amount of shift with high correlation between a pair of data (k = k j = 2 in FIG. 10A). Minimal (the smaller the value, the higher the degree of correlation).

次に、下記(3)〜(6)式による3点内挿の手法を用いて連続的な相関量に対する極小値C(x)を与えるシフト量xを求める。
x=k j +D/SLOP ・・・(3),
C(x)= C(k j)- |D| ・・・(4),
D={C ( k j- 1 ) −C ( k j +1 )}/2 ・・・(5),
SLOP=MAX{C ( k j +1 ) −C ( k j),C ( k j- 1 ) −C ( k j)} ・・・(6)
Next, a shift amount x that gives a minimum value C (x) with respect to the continuous correlation amount is obtained using a three-point interpolation method according to the following equations (3) to (6).
x = k j + D / SLOP (3),
C (x) = C (k j) − | D | (4),
D = {C (kj-1) -C (kj + 1)} / 2 (5),
SLOP = MAX {C (kj + 1) -C (kj), C (kj-1) -C (kj)} (6)

上述の(3)式で算出されたずらし量xの信頼性があるかどうかは、以下のようにして判定される。図10(b)に示すように、一対のデータの相関度が低い場合は内挿された相関量の極小値C(x)の値が大きくなる。したがって、C(x)が所定のしきい値以上の場合は算出されたずらし量の信頼性が低いと判定し、算出されたずらし量xをキャンセルする。あるいは、C(x)をデータのコントラストで規格化するために、コントラストに比例した値となるSLOPでC(x)を除した値が所定値以上の場合は、算出されたずらし量の信頼性が低いと判定し、算出されたずらし量xをキャンセルする。さらにはまた、コントラストに比例した値となるSLOPが所定値以下の場合は、被写体が低コントラストであり、算出されたずらし量の信頼性が低いと判定し、算出されたずらし量xをキャンセルする。図10(c)に示すように、一対のデータの相関度が低く、シフト範囲kmin〜kmaxの間で相関量C(x)の落ち込みがない場合は、極小値C(x)を求めることができず、このような場合は焦点検出不能と判定する。   Whether or not the shift amount x calculated by the above equation (3) is reliable is determined as follows. As shown in FIG. 10B, when the degree of correlation between a pair of data is low, the value of the interpolated correlation minimum value C (x) becomes large. Accordingly, when C (x) is equal to or greater than a predetermined threshold value, it is determined that the calculated shift amount has low reliability, and the calculated shift amount x is canceled. Alternatively, in order to normalize C (x) with the contrast of data, when the value obtained by dividing C (x) by SLOP that is proportional to the contrast is equal to or greater than a predetermined value, the reliability of the calculated shift amount Is determined to be low, and the calculated shift amount x is canceled. Furthermore, when SLOP which is a value proportional to contrast is equal to or smaller than a predetermined value, it is determined that the subject has low contrast and the reliability of the calculated shift amount is low, and the calculated shift amount x is canceled. . As shown in FIG. 10C, when the correlation between the pair of data is low and there is no drop in the correlation amount C (x) between the shift ranges kmin to kmax, the minimum value C (x) is obtained. In such a case, it is determined that the focus cannot be detected.

算出されたずらし量xの信頼性があると判定された場合は、被写体像面の予定結像面に対するデフォーカス量DEFを下記(7)式で求めることができる。
DEF=KX・PY・x ・・・(7)
When it is determined that the calculated shift amount x is reliable, the defocus amount DEF of the subject image plane with respect to the planned image formation plane can be obtained by the following equation (7).
DEF = KX · PY · x (7)

上述の(7)式において、PYは検出ピッチ(焦点検出用画素のピッチ)であり、KXは一対の測距瞳を通過する光束の重心の開き角の大きさ(測距瞳重心間隔と測距瞳距離によって決まる)によって決まる変換係数である。   In the above equation (7), PY is the detection pitch (the pitch of the focus detection pixels), and KX is the size of the opening angle of the center of gravity of the light beam passing through the pair of distance measurement pupils (the distance measurement pupil center distance and the measurement distance). It is a conversion coefficient determined by (the pupil distance).

(自動焦点調節動作の説明)
カメラ1においては、ボディ制御部103内の合焦制御部103eにより自動焦点調節が行われる。例えばユーザによる操作やボディ制御部103による自動制御等により、自動焦点調節が開始される。自動焦点調節は、表示装置111にいわゆるスルー画を表示しているときに実行されてもよいし、動画を撮影している場合や静止画の撮影直前に実行されてもよい。
(Description of automatic focus adjustment operation)
In the camera 1, automatic focus adjustment is performed by the focus control unit 103 e in the body control unit 103. For example, automatic focus adjustment is started by a user operation, automatic control by the body control unit 103, or the like. The automatic focus adjustment may be performed when a so-called through image is displayed on the display device 111, or may be performed when a moving image is captured or immediately before a still image is captured.

本実施形態のカメラ1は、撮影絞りで自動焦点調節を行う。例えば絞り優先オートモードにおいて、ユーザが撮影絞りをF4と設定していれば、自動焦点調節を行う際、合焦制御部103eはまず絞り211の開口径をF4に相当する径に制御してから、焦点検出部103aに焦点検出を行わせる。ただし、あまり開口径を小さくしてしまうと焦点検出を行うために必要な光量が得られなくなってしまうため、所定の下限値(例えばF5.6)が設定されている。撮影絞り値がこの下限値より大きければ(すなわち開口径が所定の径よりも小さければ)、合焦制御部103eはこの下限値まで絞り211を駆動させてから焦点検出部103aに焦点状態を検出させる。以下、ここで設定された開口径を第1開口径と称する。   The camera 1 of the present embodiment performs automatic focus adjustment with a photographing aperture. For example, in the aperture priority auto mode, if the user has set the photographing aperture to F4, when performing automatic focus adjustment, the focusing control unit 103e first controls the aperture diameter of the aperture 211 to a diameter corresponding to F4. The focus detection unit 103a performs focus detection. However, if the aperture diameter is too small, the amount of light necessary for focus detection cannot be obtained, so a predetermined lower limit (for example, F5.6) is set. If the photographing aperture value is larger than this lower limit value (that is, if the aperture diameter is smaller than the predetermined diameter), the focus control unit 103e drives the aperture 211 to this lower limit value, and then the focus detection unit 103a detects the focus state. Let Hereinafter, the opening diameter set here is referred to as a first opening diameter.

絞り211が第1開口径に設定されたとき、被写体のコントラストやフォーカシングレンズ210bの現在位置によっては、焦点検出部103aが焦点状態を検出不能であることがある。これはすなわち、前述したずらし量xの信頼性が低いと判定されたため、デフォーカス量DEFが算出されないことを意味している。合焦制御部103eは、デフォーカス量DEFが算出されていれば、算出されたデフォーカス量DEFに基づいてフォーカシングレンズ210bを合焦位置まで駆動させる。これにより結像光学系210は合焦状態になり、自動焦点調節が完了する。他方、焦点状態が検出不能である場合、合焦制御部103eはまず、絞り211を前述の第1開口径より大きい(開口径が小さい)第2開口径に駆動させる。つまり、絞り211がより絞り込まれた状態とする。   When the aperture 211 is set to the first aperture diameter, the focus detection unit 103a may not be able to detect the focus state depending on the contrast of the subject and the current position of the focusing lens 210b. This means that the defocus amount DEF is not calculated because it is determined that the reliability of the shift amount x described above is low. If the defocus amount DEF is calculated, the focus control unit 103e drives the focusing lens 210b to the focus position based on the calculated defocus amount DEF. As a result, the imaging optical system 210 is brought into focus and the automatic focus adjustment is completed. On the other hand, when the focus state cannot be detected, the focusing control unit 103e first drives the diaphragm 211 to the second opening diameter larger than the first opening diameter (smaller opening diameter). That is, the diaphragm 211 is in a more narrowed state.

なお、本実施形態においてこの第2開口径は、焦点検出が可能な最も小さい開口径(最も大きい絞り値)とする。第2開口径は、焦点調節の対象とする(焦点検出を行う)焦点検出領域の撮影範囲における相対位置により異なる径としてもよい。例えば、光軸付近(撮影範囲の中央付近)に位置する焦点検出領域において焦点検出を行う場合であれば、撮影範囲の端部付近に位置する焦点検出領域よりも第2開口径を小さく(絞り値を大きく)することが可能である。また、特定の焦点検出領域を対象に焦点調節を行うのではなく、多数の焦点検出領域から適切な領域を自動的に選択する場合には、それら多数の焦点検出領域のうち最も開口径の制限が厳しいものに合わせることになる。   In the present embodiment, the second aperture diameter is the smallest aperture diameter (largest aperture value) that allows focus detection. The second aperture diameter may be different depending on the relative position in the imaging range of the focus detection area that is the target of focus adjustment (for performing focus detection). For example, if focus detection is performed in a focus detection region located near the optical axis (near the center of the imaging range), the second aperture diameter is smaller than the focus detection region located near the end of the imaging range (aperture stop). It is possible to increase the value). In addition, when the focus adjustment is not performed on a specific focus detection area but an appropriate area is automatically selected from a large number of focus detection areas, the aperture diameter is limited to the largest of the many focus detection areas. Will be matched to strict ones.

ここで合焦制御部103eは、再度焦点検出部103aに焦点状態を検出させ、デフォーカス量DEFが算出されているか否かを確認する。第2開口径に設定後、再度焦点状態の検出を試みるのは、前回焦点検出時に焦点状態が検出不能であっても、今回は焦点状態を検出可能である可能性があるためである。これは、前回焦点検出時の第1開口径よりも絞り211が絞られた状態であるため、前回焦点検出時よりもデフォーカス量DEFの検出可能範囲が広くなっていることに拠る。   Here, the focus control unit 103e causes the focus detection unit 103a to detect the focus state again, and checks whether or not the defocus amount DEF is calculated. The reason why the focus state is detected again after setting to the second aperture diameter is that the focus state may be detected this time even if the focus state cannot be detected at the time of the previous focus detection. This is based on the fact that the detectable range of the defocus amount DEF is wider than that at the previous focus detection because the stop 211 is narrower than the first aperture diameter at the previous focus detection.

図11は、絞り211の開口径と焦点検出可能範囲とを模式的に示す図である。図11に示した範囲90Aは、絞り211が第1開口径に設定されている場合の焦点検出可能範囲であり、範囲90Bは第1開口径より小さく第2開口径より大きい開口径に設定されている場合の焦点検出範囲、範囲90Cは第2開口径に設定されている場合の焦点検出可能範囲である。このように、焦点検出可能な範囲は絞り211が絞られるほど(絞り211の開口径が小さくなるほど)大きくなる。   FIG. 11 is a diagram schematically showing the aperture diameter of the diaphragm 211 and the focus detectable range. A range 90A shown in FIG. 11 is a focus detectable range when the diaphragm 211 is set to the first aperture diameter, and a range 90B is set to an aperture diameter smaller than the first aperture diameter and larger than the second aperture diameter. The focus detection range and the range 90C are the focus detection possible range when the second aperture diameter is set. As described above, the focus-detectable range increases as the aperture 211 is reduced (as the aperture diameter of the aperture 211 decreases).

なお、範囲演算部103bは、焦点検出可能範囲を、絞り211の開口径とフォーカシングレンズ210bの現在位置とに基づいて演算する。これらの情報は、コマンドデータ通信やホットライン通信等により、必要に応じてレンズ制御部203から取得される。   The range calculation unit 103b calculates the focus detectable range based on the aperture diameter of the diaphragm 211 and the current position of the focusing lens 210b. These pieces of information are acquired from the lens control unit 203 as necessary by command data communication, hotline communication, or the like.

この2回目の焦点検出において、焦点状態が検出できたのであれば(デフォーカス量DEFが算出されたのであれば)、合焦制御部103eは当該デフォーカス量DEFに基づいてフォーカシングレンズ210bを合焦位置まで駆動させる。これにより結像光学系210は合焦状態になり、自動焦点調節が完了する。もし、この2回目の焦点検出においてもデフォーカス量DEFが算出されなかった場合、合焦制御部103eは、フォーカシングレンズ210bを一定範囲(例えば至近端から無限遠端まで)で駆動させながら焦点検出を繰り返し行う、いわゆるスキャン動作を行う必要がある。   If the focus state can be detected in the second focus detection (if the defocus amount DEF is calculated), the focusing control unit 103e adjusts the focusing lens 210b based on the defocus amount DEF. Drive to the focal position. As a result, the imaging optical system 210 is brought into focus and the automatic focus adjustment is completed. If the defocus amount DEF is not calculated even in the second focus detection, the focus control unit 103e focuses while driving the focusing lens 210b within a certain range (for example, from the closest end to the infinity end). It is necessary to perform a so-called scanning operation in which detection is repeatedly performed.

合焦制御部103eはこのスキャン動作を開始するにあたり、まず範囲演算部103bに、現在の開口径(第2開口径)における焦点検出部103aの焦点検出可能範囲を演算させる。そして端部判定部103cに、演算された焦点検出可能範囲に結像光学系210の至近端および無限遠端の一方が含まれるか否かを判定する。   When starting the scanning operation, the focusing control unit 103e first causes the range calculation unit 103b to calculate the focus detectable range of the focus detection unit 103a at the current aperture diameter (second aperture diameter). Then, the end determination unit 103c determines whether one of the close end and the infinity end of the imaging optical system 210 is included in the calculated focus detectable range.

図11の範囲90Cに示すように、仮にここで演算された焦点検出可能範囲に無限遠端が含まれているとすれば、この時点において焦点検出部103aは、無限遠端からフォーカシングレンズ210bの現在位置までの範囲について焦点状態を検出することが可能なはずである。それにも関わらず、ここではデフォーカス量DEFが算出されていない。そこで合焦制御部103eは、無限遠端から現在位置までの範囲には合焦位置(合焦状態となるようなフォーカシングレンズ210bの位置)が存在しないと見なし、スキャン動作を至近端に向けて行う。つまり、フォーカシングレンズ210bが至近端の方向に駆動されるよう駆動指示送出部103dを制御する。   As shown in the range 90C of FIG. 11, if the infinitely far end is included in the focus detectable range calculated here, the focus detecting unit 103a at this point of time from the infinitely far end of the focusing lens 210b. It should be possible to detect the focus state for the range up to the current position. Nevertheless, the defocus amount DEF is not calculated here. Therefore, the focusing control unit 103e assumes that there is no in-focus position (the position of the focusing lens 210b that is in the in-focus state) in the range from the infinity end to the current position, and directs the scanning operation toward the nearest end. Do it. That is, the drive instruction sending unit 103d is controlled so that the focusing lens 210b is driven in the direction toward the closest end.

換言すると、合焦制御部103eは、端部判定部103cにより焦点検出可能範囲に至近端が含まれていると判定された場合にはフォーカシングレンズ210bを無限遠端の方向に駆動させ、無限遠端が含まれていると判定された場合にはフォーカシングレンズ210bを至近端の方向に駆動させる。なお、演算された焦点検出可能範囲に至近端も無限遠端も含まれていない場合、合焦制御部103eは、予め決められた方向(例えば至近端の方向)に対してスキャン動作を行う。   In other words, the focus control unit 103e drives the focusing lens 210b in the direction of the infinity end when the end determination unit 103c determines that the close focus range is included in the focus detectable range, and the infinite end When it is determined that the far end is included, the focusing lens 210b is driven in the direction of the closest end. When the calculated focus detectable range includes neither the near end nor the infinity end, the focus control unit 103e performs a scanning operation in a predetermined direction (for example, the direction of the close end). Do.

図12は、合焦制御部103eによる自動焦点調節処理のフローチャートである。この処理は、ボディ制御部103が不図示の記憶媒体(例えばフラッシュメモリ等のROM)に格納されている制御プログラムを実行することにより行われる処理である。なお、本処理と同様の処理を実行するよう構成された電子回路等により自動焦点調節が行われるようにしてもよい。   FIG. 12 is a flowchart of automatic focus adjustment processing by the focus control unit 103e. This processing is performed by the body control unit 103 executing a control program stored in a storage medium (not shown) (for example, a ROM such as a flash memory). Note that automatic focus adjustment may be performed by an electronic circuit or the like configured to execute processing similar to this processing.

まずステップS100では、合焦制御部103eが、絞り211の開口径が撮影絞りに対応する径(第1開口径)になるようレンズ制御部203に指示を送信する。この指示はコマンドデータ通信により送信される。ステップS110では、焦点検出部103aが結像光学系210の焦点状態を検出する。ステップS120では合焦制御部103eが、十分な信頼性のある焦点状態を検出できたか否かを判定する。焦点状態を検出できた場合、処理はステップS220に進み、駆動指示送出部103dにより検出された焦点状態(デフォーカス量DEF)に基づいてフォーカシングレンズ210bが駆動され、自動焦点調節処理は終了する。他方、焦点状態を検出できなかった場合、処理はステップS130に進む。   First, in step S100, the focus control unit 103e transmits an instruction to the lens control unit 203 so that the aperture diameter of the diaphragm 211 becomes a diameter corresponding to the photographing diaphragm (first aperture diameter). This instruction is transmitted by command data communication. In step S110, the focus detection unit 103a detects the focus state of the imaging optical system 210. In step S120, the focus control unit 103e determines whether or not a sufficiently reliable focus state has been detected. If the focus state can be detected, the process proceeds to step S220, the focusing lens 210b is driven based on the focus state (defocus amount DEF) detected by the drive instruction sending unit 103d, and the automatic focus adjustment process ends. On the other hand, if the focus state cannot be detected, the process proceeds to step S130.

ステップS130では合焦制御部103eが、ステップS100と同様に、絞り211の開口径が焦点調節対象の焦点検出領域に応じた開口径(第2開口径)になるようレンズ制御部203に指示を送信する。ステップS140では焦点検出部103aが再度結像光学系210の焦点状態を検出する。   In step S130, as in step S100, the focus control unit 103e instructs the lens control unit 203 so that the aperture diameter of the diaphragm 211 becomes the aperture diameter (second aperture diameter) corresponding to the focus detection area to be focused. Send. In step S140, the focus detection unit 103a detects the focus state of the imaging optical system 210 again.

ステップS150では合焦制御部103eが、十分な信頼性のある焦点状態を検出できたか否かを判定する。焦点状態を検出できた場合、処理はステップS210に進む。ステップS210では合焦制御部103eが、レンズ制御部203に絞り211を撮影絞り(第1開口径)に戻すよう絞り211の駆動指示を送信する。そしてステップS220においてフォーカシングレンズ210bが駆動され、自動焦点調節処理は終了する。他方、ステップS150においてもやはり焦点状態を検出できなかった場合、処理はステップS160に進む。   In step S150, the focus control unit 103e determines whether or not a sufficiently reliable focus state has been detected. If the focus state can be detected, the process proceeds to step S210. In step S <b> 210, the focus control unit 103 e transmits an instruction to drive the aperture 211 to return the aperture 211 to the imaging aperture (first aperture diameter) to the lens control unit 203. In step S220, the focusing lens 210b is driven, and the automatic focus adjustment process ends. On the other hand, if the focus state cannot be detected in step S150, the process proceeds to step S160.

ステップS160では範囲演算部103bが焦点検出部103aの焦点検出可能範囲を演算する。ステップS170ではステップS210と同様に、合焦制御部103eが、レンズ制御部203に絞り211を撮影絞り(第1開口径)に戻すよう絞り211の駆動指示を送信する。ステップS180では端部判定部103cが、ステップS160において演算された焦点検出可能範囲にフォーカシング範囲の端部(至近端または無限遠端)が含まれるか否かを判定する。至近端または無限遠端が含まれていた場合、処理はステップS190に進む。ステップS190では駆動指示送出部103dが、焦点検出可能範囲に含まれていた端部とは逆の方向にフォーカシングレンズ210bが駆動されるよう駆動指示を送出する。   In step S160, the range calculation unit 103b calculates the focus detectable range of the focus detection unit 103a. In step S <b> 170, as in step S <b> 210, the focus control unit 103 e transmits an instruction to drive the aperture 211 to return the aperture 211 to the imaging aperture (first aperture diameter) to the lens control unit 203. In step S180, the end determination unit 103c determines whether or not the end of the focusing range (closest end or infinity end) is included in the focus detectable range calculated in step S160. If the close end or the infinity end is included, the process proceeds to step S190. In step S190, the drive instruction sending unit 103d sends a drive instruction so that the focusing lens 210b is driven in a direction opposite to the end part included in the focus detectable range.

他方、焦点検出可能範囲に端部が含まれていなかった場合、処理はステップS200に進み、フォーカシングレンズ210bが所定方向(本実施形態では至近端方向)に駆動されるよう、駆動指示送出部103dが駆動指示を送出する。   On the other hand, if the end portion is not included in the focus detectable range, the process proceeds to step S200, and the drive instruction sending unit is set so that the focusing lens 210b is driven in a predetermined direction (the closest end direction in the present embodiment). 103d sends a drive instruction.

上述した第1の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。
(1)合焦制御部103eは、絞り211の開口径を第1開口径に設定して焦点検出部103aに焦点状態を検出させ、焦点状態を検出不能であれば、絞り211の開口径を第1開口径より小さい第2開口径に設定し、焦点検出可能範囲に端部が含まれるか否かを端部判定部103cに判定させる。そして、焦点検出可能範囲に至近端が含まれていれば無限遠端の方向に、無限遠端が含まれていれば至近端の方向に、それぞれフォーカシングレンズ210bが駆動されるよう駆動指示送出部103dを制御する。このようにしたので、焦点検出に要する時間を短縮することができる。
According to the camera system according to the first embodiment described above, the following operational effects can be obtained.
(1) The focus control unit 103e sets the aperture diameter of the diaphragm 211 to the first aperture diameter and causes the focus detection unit 103a to detect the focus state. If the focus state cannot be detected, the focus control unit 103e increases the aperture diameter of the diaphragm 211. The second opening diameter is set to be smaller than the first opening diameter, and the end determination unit 103c is made to determine whether or not the end is included in the focus detectable range. When the focus detection possible range includes the near end, the driving instruction to drive the focusing lens 210b in the direction of the infinite end, and when the infinite end is included, the driving instruction to drive the focusing lens 210b, respectively. The sending unit 103d is controlled. Since it did in this way, the time which a focus detection requires can be shortened.

(2)合焦制御部103eは、絞り211の開口径を第2開口径に設定した後、焦点検出部103aに焦点状態を検出させる。そして、焦点状態が検出可能であった場合には当該焦点状態に基づいて結像光学系210が合焦状態になるように駆動指示送出部103dを制御し、焦点状態が検出不能であった場合には端部判定部103cに判定を行わせる。このようにしたので、スキャン動作を行う頻度が減少し、速やかな合焦動作が可能となる。 (2) The focus control unit 103e sets the aperture diameter of the diaphragm 211 to the second aperture diameter, and then causes the focus detection unit 103a to detect the focus state. When the focus state can be detected, the drive instruction sending unit 103d is controlled so that the imaging optical system 210 is in a focused state based on the focus state, and the focus state cannot be detected. Causes the edge determination unit 103c to make a determination. Since it did in this way, the frequency which performs a scanning operation | movement reduces and a quick focusing operation | movement is attained.

(3)合焦制御部103eは、絞り211の開口径を第2開口径に設定した後、必要がなくなった時点で絞り211の開口径を速やかに第1開口径に戻す。このようにしたので、表示装置111に表示されるスルー画の見え方がごく短時間しか変化することがなく、ユーザに違和感を抱かせない。 (3) After setting the aperture diameter of the diaphragm 211 to the second aperture diameter, the focusing control unit 103e quickly returns the aperture diameter of the diaphragm 211 to the first aperture diameter when it is no longer necessary. Since it did in this way, the appearance of the through image displayed on the display device 111 changes only for a very short time, and the user does not feel uncomfortable.

次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。   The following modifications are also within the scope of the present invention, and one or a plurality of modifications can be combined with the above-described embodiment.

(変形例1)
図12に示す自動焦点調節処理において、合焦制御部103eは、第2開口径にした後に焦点検出が可能であった場合、絞り211の絞り径を第1開口径に戻し(ステップS210)、その後フォーカシングレンズ210bを駆動させている(ステップS220)。この絞り211の駆動とフォーカシングレンズ210bの駆動は並行して行ってもよい。つまり、合焦制御部103eによる絞り211の駆動指示の送信と、駆動指示送出部103dによるフォーカシングレンズ210bの駆動指示の送信とを相前後して行い、絞り211およびフォーカシングレンズ210bの駆動が並行して行われるようにしてもよい。このようにすることで、合焦までの所要時間を更に短縮することが可能となる。ステップS170における絞り211の駆動とステップS190およびステップS200におけるフォーカシングレンズ210bの駆動についても同様である。
(Modification 1)
In the automatic focus adjustment process shown in FIG. 12, when the focus control unit 103e can detect the focus after setting the second aperture diameter, the aperture diameter of the aperture 211 is returned to the first aperture diameter (step S210). Thereafter, the focusing lens 210b is driven (step S220). The driving of the diaphragm 211 and the driving of the focusing lens 210b may be performed in parallel. That is, transmission of the driving instruction for the diaphragm 211 by the focusing control unit 103e and transmission of the driving instruction for the focusing lens 210b by the driving instruction sending unit 103d are performed in succession, and the driving of the diaphragm 211 and the focusing lens 210b is performed in parallel. May be performed. By doing so, it is possible to further shorten the time required to focus. The same applies to driving of the diaphragm 211 in step S170 and driving of the focusing lens 210b in steps S190 and S200.

また、絞り211の駆動とフォーカシングレンズ210bの駆動とを並行して行う場合に、絞り211の駆動が完了した時点で(フォーカシングレンズ210bが駆動されている状態のまま)、焦点検出部103aに再度焦点状態を検出させるようにしてもよい。この場合、合焦制御部103eは、デフォーカス量DEFが演算された時点で、駆動指示送出部103dにこの新たなデフォーカス量DEFに基づくフォーカシングレンズ210bの駆動指示を送信させる。一般に、絞り211の開口径が大きい方が演算されるデフォーカス量DEFの精度が高いため、このようにすることで、最終的な合焦までの所要時間を減少させることができる。   Further, when the driving of the diaphragm 211 and the driving of the focusing lens 210b are performed in parallel, when the driving of the diaphragm 211 is completed (while the focusing lens 210b is driven), the focus detection unit 103a is again operated. The focus state may be detected. In this case, when the defocus amount DEF is calculated, the focus control unit 103e causes the drive instruction sending unit 103d to transmit a driving instruction for the focusing lens 210b based on the new defocus amount DEF. In general, since the accuracy of the defocus amount DEF to be calculated is higher when the aperture diameter of the diaphragm 211 is larger, the time required for final focusing can be reduced by doing so.

(変形例2)
第2開口径を、予め決めておいた開口径とするのではなく、適切な開口径を都度演算により求めるようにしてもよい。例えば、焦点検出可能範囲にフォーカス可能範囲の端部が含まれる最も大きな開口径を第2開口径とし、そのような開口径を図12のステップS130の段階で演算により求めるようにしてもよい。
(Modification 2)
Instead of setting the second opening diameter to a predetermined opening diameter, an appropriate opening diameter may be obtained by calculation each time. For example, the largest aperture diameter in which the end of the focusable range is included in the focus detectable range may be set as the second aperture diameter, and such an aperture diameter may be obtained by calculation in step S130 of FIG.

(変形例3)
上述した実施形態では、まず焦点検出を行い、焦点検出不能であれば絞り211を絞り込み、その後更に焦点検出を行った後に端部の判定を行っていた。これらの、「(A)焦点検出を行う」という動作と、「(B)第2開口径まで絞り込む」という動作と、「(C)端部の判定を行う」という動作とは、さまざまな順序で組み合わせることが可能である。
(Modification 3)
In the embodiment described above, focus detection is first performed. If focus detection is impossible, the diaphragm 211 is narrowed down, and then the edge is determined after further focus detection. These operations “(A) focus detection”, “(B) narrow down to the second opening diameter”, and “(C) end determination” are in various orders. Can be combined.

上述の実施形態では(A)、(B)、(A)、(C)、という順序で処理を行っていたが、これを例えば(A)、(C)、(B)、(A)、(C)、とすることもできる。つまり、最初に焦点検出不能であった場合に、第2開口径まで絞り込む前に端部判定部103cによる端部の判定を行う。そして、もし焦点検出可能範囲に端部が含まれているようであれば、一旦その端部とは反対の方向にフォーカシングレンズ210bを所定距離だけ駆動させ、再度焦点検出を行う。他方、端部が含まれていなければ絞り211を第2開口径まで絞り込み、第1の実施形態と同様の流れで処理を進める。   In the above-described embodiment, the processing is performed in the order of (A), (B), (A), (C), but this is performed, for example, (A), (C), (B), (A), (C). That is, when focus detection is not possible at the beginning, the end determination unit 103c determines the end before narrowing down to the second opening diameter. If the end portion is included in the focus detectable range, the focusing lens 210b is once driven in a direction opposite to the end portion and the focus detection is performed again. On the other hand, if the end portion is not included, the diaphragm 211 is narrowed down to the second opening diameter, and the process proceeds in the same flow as in the first embodiment.

あるいは、(A)、(B)、(C)、という順序で処理を行うことも可能である。つまり、絞り211を第2開口径まで絞り込んだ後、すぐに端部の判定を開始してスキャン動作を行う。このように、第2開口径まで絞り込む動作の前後における処理の流れは、種々の組み合わせが考えられる。   Alternatively, the processing can be performed in the order of (A), (B), and (C). That is, after the diaphragm 211 is narrowed down to the second opening diameter, the edge determination is immediately started and the scanning operation is performed. In this way, various combinations of processing flows before and after the operation of narrowing down to the second opening diameter can be considered.

(変形例4)
上述した実施形態では、焦点検出方式として、撮像面に設けられた焦点検出用画素を用いた瞳分割方式を用いていた。本発明はこのような焦点検出方式に限定されない。例えば、撮像用の撮像素子とは別に焦点検出用の光電変換素子を設け、ハーフミラー等により被写体光の一部をこの光電変換素子に導くようにし、この光電変換素子の出力に基づいて焦点検出を行う方式であってもよい。
(Modification 4)
In the embodiment described above, the pupil division method using focus detection pixels provided on the imaging surface is used as the focus detection method. The present invention is not limited to such a focus detection method. For example, a photoelectric conversion element for focus detection is provided separately from the image pickup element for imaging, and a part of subject light is guided to the photoelectric conversion element by a half mirror or the like, and focus detection is performed based on the output of the photoelectric conversion element. A method of performing

(変形例5)
上述した実施形態では、レンズ交換式のカメラシステムに本発明を適用していたが、本発明はこのような実施形態に限定されない。例えば、本発明を適用した焦点検出装置をレンズ一体型のカメラに搭載することも、いわゆる一眼レフレックス方式のカメラに本発明を適用することも可能である。
(Modification 5)
In the above-described embodiment, the present invention is applied to a lens-interchangeable camera system, but the present invention is not limited to such an embodiment. For example, the focus detection device to which the present invention is applied can be mounted on a lens-integrated camera, or the present invention can be applied to a so-called single-lens reflex camera.

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。   As long as the characteristics of the present invention are not impaired, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and other forms conceivable within the scope of the technical idea of the present invention are also included in the scope of the present invention. .

1…カメラ、100…カメラボディ、103…ボディ制御部、103a…焦点検出部、103b…範囲演算部、103c…端部判定部、103d…駆動指示送出部、103e…合焦制御部、104…撮像素子、117…ボディ側第1通信部、118…ボディ側第2通信部、200…交換レンズ、203…レンズ制御部、210…結像光学系、210b…フォーカシングレンズ、217…レンズ側第1通信部、218…レンズ側第2通信部 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Camera, 100 ... Camera body, 103 ... Body control part, 103a ... Focus detection part, 103b ... Range calculating part, 103c ... End part determination part, 103d ... Drive instruction sending part, 103e ... Focus control part, 104 ... Image sensor 117, first body side communication unit 118, second body communication unit 200, interchangeable lens, 203 lens control unit, 210 imaging optical system, 210 b focusing lens, 217 first lens side Communication unit, 218 ... second communication unit on the lens side

Claims (5)

フォーカシングレンズと絞りとを有する光学系の焦点状態を調節する焦点調節装置であって、
前記フォーカシングレンズを光軸方向に駆動する駆動部と、
前記光学系の異なる領域を通過した一対の光束を受光して被写体像の位相差を検出することにより前記光学系の焦点状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点検出部により検出された焦点状態に基づいて、前記光学系が合焦状態になるように前記駆動部を制御する制御部と、
前記絞りの開口径と前記フォーカシングレンズの位置とに基づいて、前記焦点検出部の焦点検出可能範囲を演算する演算部と、
前記演算部により演算された前記焦点検出可能範囲に、前記光学系の至近端および無限遠端の一方が含まれるか否かを判定する判定部とを備え、
前記制御部は、前記絞りの開口径を第1開口径に設定して前記焦点検出部に焦点状態を検出させ、焦点状態を検出不能であれば、前記絞りの開口径を前記第1開口径より小さい前記第2開口径に設定して前記判定部に前記判定を行わせ、前記至近端が含まれていれば前記無限遠端の方向に、前記無限遠端が含まれていれば前記至近端の方向に、それぞれ前記フォーカシングレンズが駆動されるよう前記駆動部を制御することを特徴とする焦点検出装置。
A focus adjusting device for adjusting a focus state of an optical system having a focusing lens and a diaphragm,
A drive unit for driving the focusing lens in the optical axis direction;
A focus detection unit that detects a focus state of the optical system by receiving a pair of light beams that have passed through different regions of the optical system and detecting a phase difference of a subject image;
Based on the focus state detected by the focus detection unit, a control unit that controls the drive unit so that the optical system is in a focused state;
A calculation unit that calculates a focus detectable range of the focus detection unit based on the aperture diameter of the diaphragm and the position of the focusing lens;
A determination unit that determines whether the focus detection possible range calculated by the calculation unit includes one of the closest end and the infinity end of the optical system;
The control unit sets the aperture diameter of the diaphragm to the first aperture diameter and causes the focus detection unit to detect the focus state. If the focus state cannot be detected, the control unit sets the aperture diameter of the aperture to the first aperture diameter. The second opening diameter is set to be smaller and the determination unit performs the determination. If the close end is included, the direction of the infinity end is included, and if the infinity end is included, the A focus detection apparatus, wherein the driving unit is controlled so that the focusing lens is driven in the direction toward the closest end.
請求項1に記載の焦点検出装置において、
前記制御部は、前記絞りの開口径を前記第2開口径に設定した後、前記焦点検出部に焦点状態を検出させ、焦点状態が検出可能であった場合には当該焦点状態に基づいて前記光学系が合焦状態になるように前記駆動部を制御し、焦点状態が検出不能であった場合には前記判定部に前記判定を行わせることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 1,
The control unit, after setting the aperture diameter of the diaphragm to the second aperture diameter, causes the focus detection unit to detect a focus state, and when the focus state can be detected, the control unit determines the focus state based on the focus state. A focus detection apparatus that controls the drive unit so that an optical system is in a focused state and causes the determination unit to perform the determination when a focus state cannot be detected.
請求項2に記載の焦点検出装置において、
前記制御部は、前記絞りの開口径を前記第2開口径に設定した後、前記焦点検出部に焦点状態を検出させ、焦点状態が検出可能であった場合には、前記光学系が合焦状態になるような前記駆動部の制御と並行して、前記絞りの開口径を前記第2開口径から前記第1開口径に設定することを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 2,
The control unit sets the aperture diameter of the diaphragm to the second aperture diameter, and then causes the focus detection unit to detect the focus state. If the focus state can be detected, the optical system is in focus. In parallel with the control of the drive unit to be in a state, the aperture diameter of the diaphragm is set from the second aperture diameter to the first aperture diameter.
請求項3に記載の焦点検出装置において、
前記制御部は、前記絞りの開口径が前記第2開口径から前記第1開口径になったことに応じて、再度前記焦点検出部に焦点状態を検出させることを特徴とする焦点検出装置。
The focus detection apparatus according to claim 3,
The control unit causes the focus detection unit to detect the focus state again in response to the aperture diameter of the aperture being changed from the second aperture diameter to the first aperture diameter.
請求項1〜4のいずれか一項に記載の焦点検出装置を有することを特徴とする撮像装置。
An imaging apparatus comprising the focus detection apparatus according to claim 1.
JP2011132489A 2011-06-14 2011-06-14 Focus detection device, imaging device, and interchangeable lens Active JP5879762B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011132489A JP5879762B2 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Focus detection device, imaging device, and interchangeable lens

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2011132489A JP5879762B2 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Focus detection device, imaging device, and interchangeable lens

Related Child Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2016019959A Division JP2016114955A (en) 2016-02-04 2016-02-04 Focus detection device, imaging device and interchangeable lens

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013003261A true JP2013003261A (en) 2013-01-07
JP5879762B2 JP5879762B2 (en) 2016-03-08

Family

ID=47671919

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2011132489A Active JP5879762B2 (en) 2011-06-14 2011-06-14 Focus detection device, imaging device, and interchangeable lens

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5879762B2 (en)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014174460A (en) * 2013-03-12 2014-09-22 Canon Inc Focus detection device and control method of the same, imaging device, program and storage medium
WO2015198879A1 (en) * 2014-06-25 2015-12-30 ソニー株式会社 Image pickup apparatus, focus control method, and program
JP2016133595A (en) * 2015-01-19 2016-07-25 キヤノン株式会社 Controller, imaging device, control method, program, and storage medium
CN106027905A (en) * 2016-06-29 2016-10-12 努比亚技术有限公司 Sky focusing method and mobile terminal
JP2017156764A (en) * 2017-04-20 2017-09-07 株式会社ニコン Focus detection device and focus adjustment device
CN109714579A (en) * 2017-10-25 2019-05-03 成都市极米科技有限公司 A kind of self-checking unit and method of stroke of focusing

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP6960755B2 (en) 2017-03-27 2021-11-05 キヤノン株式会社 Imaging device and its control method, program, storage medium

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187519A (en) * 1988-01-21 1989-07-26 Minolta Camera Co Ltd Focus detector
JP2004170633A (en) * 2002-11-19 2004-06-17 Olympus Corp Automatic focusing device for camera
JP2004312432A (en) * 2003-04-08 2004-11-04 Canon Inc Electronic camera
JP2008242182A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Nikon Corp Focus detection device, focus detection method and imaging apparatus

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01187519A (en) * 1988-01-21 1989-07-26 Minolta Camera Co Ltd Focus detector
JP2004170633A (en) * 2002-11-19 2004-06-17 Olympus Corp Automatic focusing device for camera
JP2004312432A (en) * 2003-04-08 2004-11-04 Canon Inc Electronic camera
JP2008242182A (en) * 2007-03-28 2008-10-09 Nikon Corp Focus detection device, focus detection method and imaging apparatus

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014174460A (en) * 2013-03-12 2014-09-22 Canon Inc Focus detection device and control method of the same, imaging device, program and storage medium
WO2015198879A1 (en) * 2014-06-25 2015-12-30 ソニー株式会社 Image pickup apparatus, focus control method, and program
JP2016133595A (en) * 2015-01-19 2016-07-25 キヤノン株式会社 Controller, imaging device, control method, program, and storage medium
CN106027905A (en) * 2016-06-29 2016-10-12 努比亚技术有限公司 Sky focusing method and mobile terminal
CN106027905B (en) * 2016-06-29 2019-05-21 努比亚技术有限公司 A kind of method and mobile terminal for sky focusing
JP2017156764A (en) * 2017-04-20 2017-09-07 株式会社ニコン Focus detection device and focus adjustment device
CN109714579A (en) * 2017-10-25 2019-05-03 成都市极米科技有限公司 A kind of self-checking unit and method of stroke of focusing
CN109714579B (en) * 2017-10-25 2023-10-13 成都极米科技股份有限公司 Self-checking device and method for focusing stroke

Also Published As

Publication number Publication date
JP5879762B2 (en) 2016-03-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5879762B2 (en) Focus detection device, imaging device, and interchangeable lens
CN107111104B (en) Interchangeable lens, camera body, and camera
JP5906235B2 (en) Imaging device
JP2013057867A (en) Interchangeable lens
JP6809554B2 (en) Lens barrel
JP2014153615A (en) Interchangeable lens and camera body
JP6561437B2 (en) Focus adjustment device and imaging device
JP4992761B2 (en) LENS DRIVE DEVICE AND IMAGING DEVICE
JP5240323B2 (en) Interchangeable lens and camera body
JP2018197871A (en) Imaging device and interchangeable lens
JP2009063689A (en) Focus detecting device and imaging apparatus
JP2016114955A (en) Focus detection device, imaging device and interchangeable lens
JP2013076719A (en) Camera body and camera system
JP2013178324A (en) Focusing device and optical instrument
JP5803065B2 (en) Focus detection apparatus and imaging apparatus
JP6627239B2 (en) Lens barrel and camera body
JP6809578B2 (en) Imaging device and interchangeable lens
JP2014235226A (en) Focus adjustment device and imaging device
JP6614323B2 (en) Camera body and imaging device
JP6519696B2 (en) Focusing device and optical apparatus
JP5966276B2 (en) interchangeable lens
JP6521153B2 (en) interchangeable lens
JP6566099B2 (en) interchangeable lens
JP6816787B2 (en) interchangeable lens
JP6384520B2 (en) Lens barrel

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140527

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20150227

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150303

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20150507

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20150804

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151001

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160105

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160118

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5879762

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250

R250 Receipt of annual fees

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250