《第1実施形態》
図1は、本実施形態の一眼レフデジタルカメラ1を示す斜視図である。また、図2は、本実施形態のカメラ1を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ1(以下、単にカメラ1という。)は、カメラ本体(カメラボディ)2とレンズ鏡筒(交換レンズ)3からとを有し、これらカメラ本体2とレンズ鏡筒3とが着脱可能に結合されている。
レンズ鏡筒3は、カメラ本体2に着脱可能な交換レンズである。図2に示すように、レンズ鏡筒3には、レンズ31,32,33,34および絞り35を含む撮影光学系が内蔵されている。
レンズ33は、フォーカスレンズであり、光軸L1方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ33は、撮影光学系の光軸L1に沿って移動可能に設けられ、フォーカスレンズ用エンコーダ332によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ331によってその位置が調節される。
フォーカスレンズ駆動モータ331は、たとえば超音波モータであり、レンズ制御部36から出力される電気信号(パルス)に応じて、フォーカスレンズ33を駆動する。具体的には、フォーカスレンズ駆動モータ331によるフォーカスレンズ33の駆動速度は、パルス/秒で表され、単位時間当たりのパルス数が多いほど、フォーカスレンズ33の駆動速度は速くなる。なお、本実施形態では、カメラ本体2のカメラ制御部21により、フォーカスレンズ33の駆動指示速度(単位:パルス/秒)がレンズ鏡筒3に送信され、レンズ制御部36は、カメラ本体2から送信された駆動指示速度(単位:パルス/秒)に応じたパルス信号を、フォーカスレンズ駆動モータ331に出力することで、フォーカスレンズ33を、カメラ本体2から送信された駆動指示速度(単位:パルス/秒)で駆動させる。
また、レンズ32は、ズームレンズであり、光軸L1方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。ズームレンズ32も、上述したフォーカスレンズ33と同様に、ズームレンズ用エンコーダ322によってその位置が検出されつつズームレンズ駆動モータ321によってその位置が調節される。ズームレンズ32の位置は、操作部28に設けられたズームボタンを操作することにより、あるいは、カメラ鏡筒3に設けられたズーム環(不図示)を操作することにより調節される。
絞り35は、上記撮影光学系を通過して撮像素子22に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸L1を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り35による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部21からレンズ制御部36を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体2に設けられた操作部28によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部21からレンズ制御部36に入力される。絞り35の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部36で現在の開口径が認識される。
レンズメモリ37は、像面移動係数Kを記憶している。像面移動係数Kとは、フォーカスレンズ33の駆動量と像面の移動量との対応関係を示す値であり、たとえば、フォーカスレンズ33の駆動量と像面の移動量との比である。なお、レンズメモリ37に記憶されている像面移動係数Kの詳細については、後述する。
一方、カメラ本体2は、被写体からの光束を撮像素子22、ファインダ235、測光センサ237および焦点検出モジュール261へ導くためのミラー系220を備える。このミラー系220は、回転軸223を中心にして被写体の観察位置と撮像位置との間で所定角度だけ回転するクイックリターンミラー221と、このクイックリターンミラー221に軸支されてクイックリターンミラー221の回動に合わせて回転するサブミラー222とを備える。図1においては、ミラー系220が被写体の観察位置にある状態を実線で示し、被写体の撮像位置にある状態を二点鎖線で示す。
ミラー系220は、被写体の観察位置にある状態では光軸L1の光路上に挿入される一方で、被写体の撮像位置にある状態では光軸L1の光路から退避するように回転する。
クイックリターンミラー221はハーフミラーで構成され、被写体の観察位置にある状態では、被写体からの光束(光軸L1)の一部の光束(光軸L2,L3)を当該クイックリターンミラー221で反射してファインダ235および測光センサ237に導き、一部の光束(光軸L4)を透過させてサブミラー222へ導く。これに対して、サブミラー222は全反射ミラーで構成され、クイックリターンミラー221を透過した光束(光軸L4)を焦点検出モジュール261へ導く。
したがって、ミラー系220が観察位置にある場合は、被写体からの光束(光軸L1)はファインダ235、測光センサ237および焦点検出モジュール261へ導かれ、撮影者により被写体が観察されるとともに、露出演算やフォーカスレンズ33の焦点調節状態の検出が実行される。そして、撮影者がレリーズボタンを全押しするとミラー系220が撮影位置に回動し、被写体からの光束(光軸L1)は全て撮像素子22へ導かれ、撮影した画像データをメモリ24に保存する。
クイックリターンミラー221で反射された被写体からの光束(光軸L2)は、撮像素子22と光学的に等価な面に配置された焦点板231に結像し、ペンタプリズム233と接眼レンズ234とを介して観察可能になっている。このとき、透過型液晶表示器232は、焦点板231上の被写体像に焦点検出エリアマークなどを重畳して表示するとともに、被写体像外のエリアにシャッター速度、絞り値、撮影枚数などの撮影に関する情報を表示する。これにより、撮影者は、撮影準備状態において、ファインダ235を通して被写体およびその背景ならびに撮影関連情報などを観察することができる。
測光センサ237は、二次元カラーCCDイメージセンサなどで構成され、撮影の際の露出値を演算するため、撮影画面を複数の領域に分割して領域ごとの輝度に応じた測光信号を出力する。測光センサ237で検出された信号はカメラ制御部21へ出力され、自動露出制御に用いられる。
撮像素子22は、カメラ本体2の、被写体からの光束の光軸L1上であって、レンズ31,32,33,34を含む撮影光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター23が設けられている。この撮像素子22は、複数の光電変換素子が二次元に配置されたものであって、二次元CCDイメージセンサ、MOSセンサまたはCIDなどのデバイスから構成することができる。撮像素子22で光電変換された画像信号は、カメラ制御部21で画像処理されたのち、記憶媒体であるメモリ24に記憶される。なお、メモリ24は着脱可能なカード型メモリや内蔵型メモリの何れをも用いることができる。
操作部28は、レリーズボタン、動画撮影開始スイッチなどの撮影者がカメラ1の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、静止画撮影モード/動画撮影モードの切換、オートフォーカスモード/マニュアルフォーカスモードの切換、さらには、オートフォーカスモードの中でも、AF−Sモード/AF−Fモードの切換が行えるようになっている。この操作部28により設定された各種モードはカメラ制御部21へ送出され、当該カメラ制御部21によりカメラ1全体の動作が制御される。また、レリーズボタンは、ボタンの半押しでONとなる第1スイッチSW1と、ボタンの全押しでONとなる第2スイッチSW2とを含む。
ここで、AF−Sモードとは、レリーズボタンの半押しがされた場合に、焦点検出結果に基づき、フォーカスレンズ33を駆動させた後は、一度調節したフォーカスレンズ33の位置を固定し、そのフォーカスレンズ位置で撮影するモードである。なお、AF−Sモードは、静止画撮影に適したモードであり、通常、静止画撮影を行う際に選択される。また、AF−Fモードとは、レリーズボタンの操作の有無に関係なく、焦点検出結果に基づきフォーカスレンズ33を駆動し、その後、焦点状態の検出を繰り返し行い、焦点状態が変化した場合には、フォーカスレンズ33のスキャン駆動(サーチ駆動、探索駆動)を行なうモードである。なお、AF−Fモードは、動画撮影に適したモードであり、通常、動画撮影を行なう際に選択される。
また、本実施形態においては、オートフォーカスモードを切換えるためのスイッチとして、ワンショットモード/コンティニュアスモードを切換えるためのスイッチを備えているような構成としてもよい。そして、この場合においては、撮影者によりワンショットモードが選択された場合には、AF−Sモードに設定され、また、撮影者によりコンティニュアスモードが選択された場合には、AF−Fモードに設定されるような構成とすることができる。
カメラ制御部21は、撮像素子22から読み出した画素データに基づき、コントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出(以下、適宜、「コントラストAF」とする。)を行う。たとえば、カメラ制御部21は、撮像素子22の出力を読み出し、読み出した出力に基づき、焦点評価値の演算を行う。この焦点評価値は、たとえば撮像素子22からの出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出することで求めることができる。また、遮断周波数が異なる2つの高周波透過フィルタを用いて高周波成分を抽出することでも求めることができる。
そして、カメラ制御部21は、レンズ制御部36に駆動信号を送出してフォーカスレンズ33を所定のサンプリング間隔(距離)で駆動させ、それぞれの位置における焦点評価値を求め、該焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ33の位置を合焦位置として求める、コントラスト検出方式による焦点検出を実行する。なお、この合焦位置は、たとえば、フォーカスレンズ33を駆動させながら焦点評価値を算出した場合に、焦点評価値が、2回上昇した後、さらに、2回下降して推移した場合に、これらの焦点評価値を用いて、内挿法などの演算を行うことで求めることができる。
コントラスト検出方式による焦点検出では、焦点評価値のサンプリング間隔は、フォーカスレンズ33の駆動速度が速くなるほど大きくなり、フォーカスレンズ33の駆動速度が所定速度を越えた場合には、焦点評価値のサンプリング間隔が大きくなり過ぎてしまい、合焦位置を適切に検出することができなくなってしまう。これは、焦点評価値のサンプリング間隔が大きくなるほど、合焦位置のばらつきが大きくなり合焦精度が低下する場合があるためである。そのため、カメラ制御部21は、フォーカスレンズ33を駆動させた際の像面の移動速度が、合焦位置を適切に検出することができる速度となるように、フォーカスレンズ33を駆動させる。たとえば、カメラ制御部21は、焦点評価値を検出するためにフォーカスレンズ33を駆動させるスキャン動作(サーチ動作、探索動作)において、合焦位置を適切に検出することができるサンプリング間隔の像面移動速度のうち最大の像面駆動速度となるように、フォーカスレンズ33を駆動させる。スキャン動作とは、たとえば、ウォブリング、所定位置の近傍のみを探索する近傍サーチ(近傍スキャン)、フォーカスレンズ33の全駆動範囲を探索する全域サーチ(全域スキャン)を含む。
また、カメラ制御部21は、操作部28に備えられたレリーズボタンの半押し(第1スイッチSW1 ON)をトリガとして探索制御を開始する場合にはフォーカスレンズ33を高速で駆動させ、レリーズボタンの半押し以外の条件をトリガとして探索制御を開始する場合にはフォーカスレンズ33を低速で駆動させてもよい。このように制御することにより、レリーズボタンの半押しがされたときに高速にコントラストAFを行い、レリーズボタンの半押しがされていないときにはスルー画の見栄えが好適なコントラストAFを行うことができるからである。なお、スルー画とは、例えば、ミラー系220を光軸L1の光路から退避するように回転させ被写体からの光束を撮像素子22へ導き、撮像素子22により撮影された画像データをモニタ(例えば、撮像素子22に撮影された画像データを表示するためのモニタ)に表示することをいう。
さらに、カメラ制御部21は、静止画撮影モードにおける探索制御において、フォーカスレンズ33を高速で駆動させ、動画撮影モードにおける探索制御において、フォーカスレンズ33を低速で駆動させるように制御してもよい。このように制御することにより、静止画撮影モードでは高速にコントラストAFを行い、動画撮影モードでは動画の見栄えが好適なコントラストAFを行うことができるからである。
また、静止画撮影モードおよび動画撮影モードの少なくとも一方において、スポーツ撮影モードにおいては高速にコントラスト検出方式による焦点検出を行い、風景撮影モードにおいては低速にコントラストAFを行ってもよい。さらに、焦点距離、撮影距離、絞り値等に応じて、探索制御におけるフォーカスレンズ33の駆動速度を変化させてもよい。
また、本実施形態では、位相差検出方式による焦点検出を行うこともできる。具体的には、カメラ本体2は、焦点検出モジュール261を備えており、焦点検出モジュール261は、撮像光学系の予定焦点面近傍に配置されたマイクロレンズと、このマイクロレンズに対して配置された光電変換素子とを有する画素が複数配列された、一対のラインセンサ(不図示)を有している。そして、フォーカスレンズ33の射出瞳の異なる一対の領域を通る一対の光束を、一対のラインセンサに配列された各画素で受光することで、一対の像信号を取得することができる。そして、一対のラインセンサで取得した一対の像信号の位相ずれを、周知の相関演算によって求めることにより焦点調節状態を検出する位相差検出方式による焦点検出を行うことができる。
次いで、フォーカスレンズ33の駆動範囲について、図3を用いて説明する。
図3に示すように、フォーカスレンズ33は、図中において一点鎖線で示す光軸L1上を、無限遠方向410および至近方向420に向けて移動可能に構成されている。無限遠方向410のメカ的な端点(機械的な端点)430および至近方向420のメカ的な端点440には不図示のストッパーが設けられ、フォーカスレンズ33の移動を制限する。すなわち、フォーカスレンズ33は、無限遠方向410のメカ的な端点430から、至近方向420のメカ的な端点440まで移動可能に構成されている。
ただし、レンズ制御部36が実際にフォーカスレンズ33を駆動させる範囲は、上述のメカ的な端点430からメカ的な端点440までの範囲より小さい。この移動範囲について具体的に述べると、レンズ制御部36は無限遠方向410のメカ的な端点430より内側に設けられた無限ソフトリミット位置450から、至近方向420のメカ的な端点440より内側に設けられた至近ソフトリミット位置460までの範囲でフォーカスレンズ33を駆動する。すなわちレンズ駆動部212は、フォーカスレンズ33を至近側の駆動限界の位置に対応する至近ソフトリミット位置460と無限遠側の駆動限界の位置に対応する無限ソフトリミット位置450との間で駆動する。
無限ソフトリミット位置450は、無限合焦位置470より外側に設けられる。なお無限合焦位置470とは、レンズ31,32,33,34および絞り35を含む撮影光学系が合焦可能な最も無限遠側の位置に対応するフォーカスレンズ33の位置である。無限ソフトリミット位置450をこのような位置に設ける理由は、コントラスト検出方式による焦点検出を行う際に、無限合焦位置470に焦点評価値のピークが存在することがあるためである。すなわち、無限合焦位置470を無限ソフトリミット位置450に一致させてしまうと、無限合焦位置470に存在する焦点評価値のピークをピークとして認識することができないという問題があり、このような問題を避けるため、無限ソフトリミット位置450は、無限合焦位置470より外側に設けられる。同様に、至近ソフトリミット位置460は、至近合焦位置480より外側に設けられる。ここで至近合焦位置480とは、レンズ31,32,33,34および絞り35を含む撮影光学系が合焦可能な最も至近側の位置に対応するフォーカスレンズ33の位置である。
至近合焦位置480は、たとえば、撮影光学系の収差等に基づいて設定することができる。たとえば、設定された至近合焦位置480よりも至近側にフォーカスレンズ33を駆動することによりピントを合わせることができる場合であっても、撮影光学系収差が悪化する場合には、レンズの使用範囲として適切ではないからである。
本実施形態では、フォーカスレンズ33の位置は、たとえば、レンズ駆動モータ321に与える駆動信号のパルス数により表すことができ、この場合には、パルス数は無限合焦位置470を原点(基準)とすることができる。たとえば、図3に示す例では、無限ソフトリミット位置450は「−100パルス」の位置、至近合焦位置480は「9800パルス」の位置、至近ソフトリミット位置460は「9900パルス」の位置としている。この場合、フォーカスレンズ33を無限ソフトリミット位置450から至近ソフトリミット位置460まで移動させるためには、レンズ駆動モータ321に10000パルス分の駆動信号を与える必要がある。ただし、本実施形態では、このような態様に特に限定されるものではない。
次いで、レンズ鏡筒3のレンズメモリ37に記憶されている像面移動係数Kについて、説明する。
像面移動係数Kとは、フォーカスレンズ33の駆動量と像面の移動量との対応関係を示す値であり、たとえば、フォーカスレンズ33の駆動量と像面の移動量との比である。本実施形態において、像面移動係数は、たとえば、下記式(1)により求められ、像面移動係数Kが小さくなるほど、フォーカスレンズ33の駆動に伴う像面の移動量は大きくなる。
像面移動係数K=(フォーカスレンズ33の駆動量/像面の移動量) ・・・(1)
また、本実施形態のカメラ1においては、フォーカスレンズ33の駆動量が同じ場合であっても、フォーカスレンズ33のレンズ位置によっては、像面の移動量が異なるものとなる。同様に、フォーカスレンズ33の駆動量が同じ場合であっても、ズームレンズ32のレンズ位置、すなわち、焦点距離によっては、像面の移動量が異なるものとなる。すなわち、像面移動係数Kは、フォーカスレンズ33の光軸方向におけるレンズ位置、さらには、ズームレンズ32の光軸方向におけるレンズ位置に応じて変化するものであり、本実施形態において、レンズ制御部36は、フォーカスレンズ33のレンズ位置ごと、およびズームレンズ32のレンズ位置ごとに、像面移動係数Kを記憶している。
また、像面移動係数Kは、たとえば、像面移動係数K=(像面の移動量/フォーカスレンズ33の駆動量)のように定義をすることもできる。この場合、像面移動係数Kが大きくなるほど、フォーカスレンズ33の駆動に伴う像面の移動量は大きくなる。
ここで、図4に、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)およびフォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)と、像面移動係数Kとの関係を示すテーブルを示す。図4に示すテーブルにおいては、ズームレンズ32の駆動領域を、ワイド端からテレ端に向かって順に、「f1」〜「f9」の9つの領域に分けるとともに、フォーカスレンズ33の駆動領域を至近端から無限遠端に向かって順に、「D1」〜「D9」の9つの領域に分けて、各レンズ位置に対応する像面移動係数Kが記憶されている。ここで、フォーカスレンズ33のレンズ位置のうち、「D1」は、図3に示す至近合焦位置480に対応する所定の領域であり、たとえば、図3に示す至近合焦位置480の近傍の所定の領域とすることができる。また、「D9」は、図3に示す無限合焦位置470に対応する所定の領域であり、たとえば、図3に示す無限合焦位置470の近傍の所定の領域とすることができる。図4に示すテーブルにおいては、たとえば、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)が「f1」にあり、フォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)が「D1」にある場合に、像面移動係数Kは「K11」となる。なお、図4に示すテーブルは、各レンズの駆動領域をそれぞれ9つの領域に分けるような態様を例示したが、その数は特に限定されず、任意に設定することができる。
次に、図4を用いて、最小像面移動係数Kminおよび最大像面移動係数Kmaxについて説明する。
最小像面移動係数Kminとは、像面移動係数Kの最小値に対応する値である。最小像面移動係数Kminは、通常、ズームレンズ32の現在のレンズ位置に応じて変化する。また、最小像面移動係数Kminは、ズームレンズ32の現在のレンズ位置が変化しなければ、通常、フォーカスレンズ33の現在のレンズ位置が変化しても一定値(固定値)である。つまり、最小像面移動係数Kminは、通常、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)に応じて定まる固定値(一定値)であって、フォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)には依存しない値である。
ここで、本実施形態においては、フォーカスレンズ33のレンズ位置のうち、「D1」における像面移動係数Kを最小像面移動係数Kminに設定するものである。すなわち、本実施形態では、図3に示す至近合焦位置480を含む至近合焦位置480近傍において、フォーカスレンズ33を駆動させた場合における、像面移動係数Kを、最小像面移動係数Kminに設定するものであり、図4中において、灰色で示した「K11」、「K21」、「K31」、「K41」、「K51」、「K61」、「K71」、「K81」、「K91」は、ズームレンズ32の各レンズ位置(焦点距離)における、像面移動係数Kのうち、最小となる値を示す最小像面移動係数Kminを示している。
たとえば、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)が「f1」にある場合には、「D1」〜「D9」のうち、フォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)が「D1」にある場合の像面移動係数Kである「K11」が、最小の値を示す最小像面移動係数Kminとなる。したがって、フォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)が「D1」にある場合の像面移動係数Kである「K11」は、フォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)が「D1」〜「D9」にある場合の像面移動係数Kである「K11」〜「K19」の中で、最も小さな値を示すものとなる。また、同様に、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)が「f2」である場合も、フォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)が「D1」にある場合の像面移動係数Kである「K21」が、「D1」〜「D9」にある場合の像面移動係数Kである「K21」〜「K29」の中で、最も小さな値を示すものとなる。すなわち、「K21」が最小像面移動係数Kminとなる。以下、同様に、ズームレンズ32の各レンズ位置(焦点距離)が「f3」〜「f9」である場合でも、灰色で示した「K31」、「K41」、「K51」、「K61」、「K71」、「K81」、「K91」が、それぞれ最小像面移動係数Kminとなる。
このように、本実施形態においては、フォーカスレンズ33のレンズ位置のうち、「D1」における像面移動係数Kを、最小像面移動係数Kminに設定するものである。特に、レンズ鏡筒3を構成する31,32,33,34の構成にもよるが、本実施形態においては、フォーカスレンズ33を、無限遠側から至近側に向かって駆動させた場合に、像面移動係数Kが小さくなる傾向にあり、図3に示す至近合焦位置480において、像面移動係数Kが最も小さくなる傾向にある。そのため、本実施形態では、「D1」における像面移動係数Kを、最小像面移動係数Kminとして設定するものである。ただし、レンズ鏡筒3を構成する31,32,33,34の構成によっては、図3に示す無限合焦位置470において、像面移動係数Kが最も小さくなるような場合もあり、このような場合には、「D9」における像面移動係数Kを、最小像面移動係数Kminに設定することができる。
同様に、最大像面移動係数Kmaxとは、像面移動係数Kの最大値に対応する値である。最大像面移動係数Kmaxは、通常、ズームレンズ32の現在のレンズ位置に応じて変化する。また、最大像面移動係数Kmaxは、通常、ズームレンズ32の現在のレンズ位置が変化しなければフォーカスレンズ33の現在のレンズ位置が変化しても一定値(固定値)である。
ここで、本実施形態においては、フォーカスレンズ33のレンズ位置のうち、「D9」における像面移動係数Kを最大像面移動係数Kmaxに設定するものである。すなわち、本実施形態では、図3に示す無限合焦位置470を含む無限合焦位置470近傍において、フォーカスレンズ33を駆動させた場合における、像面移動係数Kを、最大像面移動係数Kmaxに設定するものであり、図4中において、ハッチングを施して示した「K19」、「K29」、「K39」、「K49」、「K59」、「K69」、「K79」、「K89」、「K99」は、ズームレンズ32の各レンズ位置(焦点距離)における、像面移動係数Kのうち、最大となる値を示す最大像面移動係数Kmaxを示している。
上述したように、本実施形態においては、フォーカスレンズ33のレンズ位置のうち、「D9」における像面移動係数Kを、最大像面移動係数Kmaxに設定するものである。特に、レンズ鏡筒3を構成する31,32,33,34の構成にもよるが、本実施形態においては、フォーカスレンズ33を、至近側から無限遠側に向かって駆動させた場合に、像面移動係数Kが大きくなる傾向にあり、図3に示す無限合焦位置470において、像面移動係数Kが最も大きくなる傾向にある。そのため、本実施形態では、「D9」における像面移動係数Kを、最大像面移動係数Kmaxとして設定するものである。ただし、レンズ鏡筒3を構成する31,32,33,34の構成によっては、図3に示す至近合焦位置480において、像面移動係数Kが最も大きくなるような場合もあり、このような場合には、「D1」における像面移動係数Kを、最大像面移動係数Kmaxに設定することができる。
このように、レンズメモリ37は、図3に示すように、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)、およびフォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)に対応する像面移動係数Kと、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)ごとに、像面移動係数Kのうち最小となる値を示す最小像面移動係数Kminと、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)ごとに、像面移動係数Kのうち最大となる値を示す最大像面移動係数Kmaxとを記憶している。
また、レンズメモリ37は、像面移動係数Kのうち最小となる値を示す最小像面移動係数Kminの代わりに、最小像面移動係数Kminの近傍の値である最小像面移動係数Kmin’をレンズメモリ37に記憶していてもよい。たとえば、最小像面移動係数Kminの値が52.345という桁数の大きい数字であった場合、52.345の近傍の値である50を最小像面移動係数Kmin’として記憶することができる。レンズメモリ37に50(最小像面移動係数Kmin’)を記憶する場合、レンズメモリ37に52.345(最小像面移動係数Kmin’)を記憶する場合と比較して、メモリの記憶容量を節約できるとともに、カメラ本体2への送信時に送信データの容量を抑えることができるからである。
次いで、本実施形態における、コントラスト検出方式による焦点検出の方法について詳細に説明する。コントラスト検出方式による焦点検出においては、カメラ本体2のカメラ制御部21から、レンズ鏡筒3のレンズ制御部36に、コントラスト検出方式による焦点検出のためのスキャン駆動指令(サーチ駆動指令、探索駆動指令)が送出され、レンズ制御部36は、スキャン駆動指令を受けて、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を実行する。また、フォーカスレンズ33のスキャン駆動中においては、カメラ制御部21は、撮像素子22から画素データの読み出しを繰り返し行い、読み出した画素データに基づき、コントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出を行うものである。
ここで、図5は、本実施形態に係るスキャン動作における、フォーカスレンズ位置と焦点評価値との関係、およびフォーカスレンズ位置と時間との関係を示す図である。図5に示すように、カメラ制御部21からスキャン駆動指令を受信した際における、フォーカスレンズ33がP0に位置している場合に、まず、時間t0において、レンズ位置P0から、至近側から無限遠側に向けて初期駆動が行われる。次いで、時間t1において、レンズ位置P1から、無限遠側から至近側に向けてフォーカスレンズ33のスキャン動作が開始される。この際に、カメラ制御部21は、撮像素子22から画素データの読み出しを繰り返し行い、読み出した画素データに基づき、コントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出を繰り返し行う。
そして、時間t2において、フォーカスレンズ33がレンズ位置P1に移動した時点において、焦点評価値のピーク位置(合焦位置)P2が検出されると、スキャン動作を停止し、これに続いて合焦駆動を行うことで、時間t3において、合焦位置までフォーカスレンズ33が駆動される。以上のようにして、コントラスト検出方式による焦点検出が行われる。なお、図5においては、無限遠側から至近側にスキャン動作を行う場合を例示したが、これとは逆に、至近側から無限遠側にスキャン動作を行う場合も同様とすることができる。
ここで、本実施形態における、スキャン動作開始時の動作について、図6を参照して詳細に説明する。図6は、本実施形態に係るスキャン動作開始時の動作を示す図である。
まず、カメラ本体2側の動作について説明する。図6に示すように、撮影者により操作部28に備えられたレリーズボタンの半押し操作(第1スイッチSW1のオン)、AF開始スイッチのオンなどのAF起動操作が行われる前、カメラ制御部21は、スルー画像用の制御を行っている。スルー画像用の制御とは、モニタ(図示せず)にスルー画を表示させるためのカメラ制御部21による制御であり、例えば、撮像素子22によるスルー画を表示させるための撮像制御である。
AF起動操作が行われると、カメラ制御部21は、コントラストAF用の制御に変更するために必要となる時間を算出し、これを基準時間Tαとする。そして、カメラ制御部21は、算出した基準時間Tαの情報とともにスキャン駆動指令をレンズ制御部36に送信する。コントラストAF用の制御とは、カメラ制御部21が焦点評価値を検出するための制御であり、例えば、撮像素子22による焦点評価値を検出するための撮像制御である。
基準時間Tαは、カメラ制御部21が基準時間Tαの情報及びスキャン駆動指令の少なくとも一方をレンズ制御部36に送信してからの経過時間(基準時間Tαの情報及びスキャン駆動指令の少なくとも一方をレンズ制御部36が受信してからの経過時間)であってもよいし、カメラ制御部21が基準時間Tαの情報及びスキャン駆動指令の少なくとも一方をレンズ制御部36に送信してからレンズ制御部36によるスキャン駆動をカメラ制御部21が禁止する時間であってもよいし、カメラ制御部21が基準時間Tαの情報及びスキャン駆動指令の少なくとも一方をレンズ制御部36に送信してからコントラストAF用の制御に変更するために必要となる時間であってもよいし、AF起動操作がされてからコントラストAF用の制御に変更するために必要となる時間であってもよいし、スルー画像用の制御(撮像制御等)からコントラストAF用の制御(撮像制御等)に変更するために必要となる時間であってもよいし、カメラ制御部21が基準時間Tαの情報及びスキャン駆動指令の少なくとも一方をレンズ制御部36に送信してからカメラ制御部21による焦点評価値を検出する準備が完了するまでの時間であってもよいし、カメラ制御部21が基準時間Tαの情報及びスキャン駆動指令の少なくとも一方をレンズ制御部36に送信してからカメラ制御部21により焦点が検出されるまでの時間よりも短い時間であってもよい。
なお、基準時間Tαは、上述した変更に必要な時間であってもよいし、制御の安定性を確保するため、上述した変更に必要な時間にマージン(制御に時間的な余裕をもたせるための時間)を加えたものであってもよい。
基準時間Tαの情報は、スキャン駆動指令に含まれていても良いし、スキャン駆動指令と関連付けてスキャン駆動指令とは別に送信されてもよいし、スキャン駆動指令と関連付けないでスキャン駆動指令とは別に送信されてもよい。
カメラ制御部21は、スキャン駆動指令をレンズ制御部36に送信した後、スルー画像用の制御からコントラストAF用の制御に変更する処理を開始する。コントラストAF用の制御に変更する処理が完了した後、撮像素子22は、焦点評価値を検出するための撮像制御(コントラストAF用の撮像制御)で繰り返し撮像を行う。
スルー画像用の制御からコントラストAF用の制御に変更する処理は、例えば、スルー画像用の制御からコントラストAF用の制御に撮像素子22の露光感度を変更する処理、スルー画像用の制御からコントラストAF用の制御に撮像素子22の露光時間を変更する処理、スルー画像用の制御からコントラストAF用の制御に絞り35の開口径を変更する処理、スルー画像用の制御からコントラストAF用の制御に撮像素子22のフレームレートを変更する処理、及び、スルー画像用の制御からコントラストAF用の制御に撮像出力レベル補正制御を変更する処理の少なくとも1つを含む処理である。
次に、レンズ鏡筒3側の動作について説明する。図6に示すように、レンズ制御部36は、カメラ制御部21からスキャン駆動指令を基準時間Tαとともに受信すると、至近側から無限遠側に向けてフォーカスレンズ33を初期駆動させた後、フォーカスレンズ33を停止させた状態で所定時間待機し、スキャン駆動指令を受信してから基準時間Tα経過後に、無限遠側から至近側に向けてフォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始する。
なお、カメラ制御部21は、基準時間Tαの経過と同時にスキャン駆動を開始してもよいし、基準時間Tαが経過してから所定の時間が経過した後にスキャン駆動を開始してもよい。
また、例えば、レンズ制御部36は、カメラ制御部21からスキャン駆動指令、基準時間Tαとともに移動速度を受信してもよい。この場合、レンズ制御部36は、スキャン駆動指令とともに受信した移動速度とは異なる速度(例えば、レンズ鏡筒3の最高速度)で初期駆動を行い、スキャン駆動指令とともに受信した移動速度でスキャン駆動を行ってもよい。スキャン駆動指令とともに受信する移動速度は、フォーカスレンズ33の移動速度であってもよいし、撮影光学系の像の移動速度であってもよい。
このように、本実施形態では、基準時間Tα経過後にフォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始させることにより、フォーカスレンズ33のスキャン駆動中における、カメラ制御部21によるコントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出を適切なものとすることができるものである。
比較例として、例えば、レンズ制御部36が、フォーカスレンズ33の駆動を可能な限り速く行うように設計されており、カメラ制御部21によりコントラストAF用の制御に変更されるタイミングを知ることができない場合(カメラ制御部21から基準時間Tαを受信できない場合)、図7に示すように、カメラ制御部21によりコントラストAF用の制御に変更される前に、フォーカスレンズ33のスキャン駆動がレンズ制御部36により開始されてしまう場合がある。
そして、この場合には、図7に示すように、スキャン駆動開始後、時間Tlos(フォーカスレンズ33の初期駆動後における所定時間の待機が終了してからカメラ制御部21によるコントラストAF用の制御への変更が完了するまでの時間)が経過するまでは、カメラ制御部21による、コントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出が行われないため、時間Tlosの間については、焦点調節状態の検出結果が欠落する(焦点評価値を読み飛ばす)こととなる。そのため、このような場合には、カメラ制御部21による、コントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出が適切に行われない場合がある。特に、この場合には、このような焦点調節状態の検出結果が欠落した部分(時間Tlos内にスキャンされた部分)を含めた広い範囲について、再度スキャン動作を実行する必要が生じてくることとなる。そして、このような問題は、駆動源にステッピングモーターを用いた場合など、レンズ駆動速度が比較的速いレンズや駆動制御に要する時間が比較的短いレンズを用いた場合に顕著となる。
これに対し、本実施形態によれば、コントラストAF用の制御に変更するために必要となる時間である基準時間Tαを用いることで、このような問題を有効に解決することがでるものである。なお、図6においては、無限遠側から至近側にスキャン動作を行う場合を例示したが、これとは逆に、至近側から無限遠側にスキャン動作を行う場合も同様とすることができる。
なお、基準時間Tα経過後に、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始する際には、基準時間Tα経過後に、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始できるような態様とすればよいが、たとえば、初期駆動を開始するまでの時間を調整する方法を採用してもよいし、初期駆動の駆動速度を調整する方法を採用してもよいし、あるいは、初期駆動後の待機時間を調整する方法を採用してもよい。さらには、これらの組み合わせたものであってもよい。
また、上記した例では、基準時間Tα経過後に、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始するような態様を例示したが、基準時間Tαに基づいて、フォーカスレンズ33のスキャン駆動開始タイミングを決定するような態様であればよく、たとえば、基準時間Tα経過時点に対して、所定時間だけ後のタイミング(たとえば、基準時間Tα経過した後、撮像素子22による撮像の1フレーム分の時間経過した時点や、基準時間Tα経過した後、撮像素子22による撮像の2フレーム分の時間経過した時点など)において、スキャン駆動を開始するような態様としてもよい。あるいは、基準時間Tα経過時点よりも、所定時間だけ前のタイミング(たとえば、基準時間Tα経過時点よりも、撮像素子22による撮像の1フレーム分の時間だけ前の時点や、基準時間Tα経過時点よりも、撮像素子22による撮像の2フレーム分の時間だけ前の時点など)において、スキャン駆動を開始するような態様としてもよい。なお、基準時間Tα経過時点よりも、所定時間だけ前のタイミングにおいて、スキャン駆動を開始する場合としては、たとえば、カメラ本体2のカメラ制御部21において、基準時間Tαを算出する場合に、基準時間Tαにマージンを持たせている場合(たとえば、マージンとしては、1フレーム分の時間よりも短い時間や、1フレーム分長い時間や、2フレーム分長い時間とすることができる)などが例示できる。
また、レンズ鏡筒3の種類や、基準時間Tαの長さによっては、フォーカスレンズ33の駆動を可能な限り速く行った場合でも、基準時間Tα経過した後にしか、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始できない場合もあるため、上記制御を行うに際しては、レンズ制御部36により、予めフォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始可能な時間(レンズ制御部36がスキャン駆動を開始するまでに要する時間)である駆動開始可能時間Tposと、基準時間Tαとを比較し、該比較結果に基づいて、制御を異ならせるような態様とする。駆動開始可能時間Tposは、例えば、レンズ制御部36が基準時間Tαの情報及びスキャン駆動指令の少なくとも一方をカメラ制御部21から受信してからスキャン駆動の開始準備(例えば、初期駆動後における所定時間の待機が終了するまでの時間等)が完了するまでの時間としてもよい。
本実施形態においては、スキャン駆動の開始準備が完了するまでの時間として、初期駆動後における所定時間の待機が終了するまでの時間としたがこれに限定されるものではない。例えば、スキャン駆動前に初期駆動を行わないでコントラストAFをする場合には、スキャン駆動の開始準備が完了するまでの時間としては、フォーカスレンズ駆動モータ331への駆動指示の準備等が完了する時間としてもよい。
具体的には、「駆動開始可能時間Tpos≦基準時間Tα」である場合には、基準時間Tαに基づいて、フォーカスレンズ33のスキャン駆動開始タイミングを決定することとする。一方、「駆動開始可能時間Tpos>基準時間Tα」である場合には、基準時間Tαに拘わらず、駆動開始可能時間Tposに基づいて、フォーカスレンズ33のスキャン駆動開始タイミングを決定する。なお、フォーカスレンズ33の駆動を可能な限り速くする制御としては、スキャン開始タイミングを出来るだけ早くすることが望ましいことから、たとえば、フォーカスレンズ33の停止制御や、ガタ詰め制御の精度を下げることで、フォーカスレンズ33の駆動制御を可能な限り速くする方法などを採用してもよい。なお、駆動開始可能時間Tposは、たとえば、レンズメモリ37に記憶させておけばよい。
また、本実施形態において、カメラ制御部21からレンズ制御部36に、スキャン駆動指令を、基準時間Tαとともに送信する際には、後述するコマンドデータ通信により送信される。
次いで、カメラ本体2とレンズ鏡筒3との間のデータの通信方法について説明する。
カメラ本体2には、レンズ鏡筒3が着脱可能に取り付けられるボディ側マウント部201が設けられている。また、図1に示すように、ボディ側マウント部201の近傍(ボディ側マウント部201の内面側)の位置には、ボディ側マウント部201の内面側に突出する接続部202が設けられている。この接続部202には複数の電気接点が設けられている。
一方、レンズ鏡筒3は、カメラ本体2に着脱可能な交換レンズであり、レンズ鏡筒3には、カメラ本体2に着脱可能に取り付けられるレンズ側マウント部301が設けられている。また、図1に示すように、レンズ側マウント部301の近傍(レンズ側マウント部301の内面側)の位置には、レンズ側マウント部301の内面側に突出する接続部302が設けられている。この接続部302には複数の電気接点が設けられている。
そして、カメラ本体2にレンズ鏡筒3が装着されると、ボディ側マウント部201に設けられた接続部202の電気接点と、レンズ側マウント部301に設けられた接続部302の電気接点とが、電気的かつ物理的に接続される。これにより、接続部202,302を介して、カメラ本体2からレンズ鏡筒3への電力供給や、カメラ本体2とレンズ鏡筒3とのデータ通信が可能となる。
図8は、接続部202,302の詳細を示す模式図である。なお、図8において接続部202がボディ側マウント部201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、本実施形態の接続部202は、ボディ側マウント部201のマウント面よりも奥まった場所(図8においてボディ側マウント部201よりも右側の場所)に配置されている。同様に、接続部302がレンズ側マウント部301の右側に配置されているのは、本実施形態の接続部302がレンズ側マウント部301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。接続部202と接続部302とがこのように配置されることで、ボディ側マウント部201のマウント面とレンズ側マウント部301のマウント面とを接触させて、カメラ本体2とレンズ鏡筒3とをマウント結合させた場合に、接続部202と接続部302とが接続され、これにより、両方の接続部202,302に設けられている電気接点同士が接続する。
図8に示すように、接続部202にはBP1〜BP12の12個の電気接点が存在する。またレンズ3側の接続部302には、カメラ本体2側の12個の電気接点にそれぞれ対応するLP1〜LP12の12個の電気接点が存在する。
電気接点BP1および電気接点BP2は、カメラ本体2内の第1電源回路230に接続されている。第1電源回路230は、電気接点BP1および電気接点LP1を介して、レンズ鏡筒3内の各部(ただし、レンズ駆動モータ321,331などの消費電力が比較的大きい回路を除く)に動作電圧を供給する。電気接点BP1および電気接点LP1を介して、第1電源回路230により供給される電圧値は、特に限定されず、たとえば3〜4Vの電圧値(標準的には、この電圧幅の中間にある3.5V近傍の電圧値)とすることができる。この場合、カメラ本体側2からレンズ鏡筒側3に供給される電流値は、電源オン状態において、約数10mA〜数100mAの範囲内の電流値となる。また、電気接点BP2および電気接点LP2は、電気接点BP1および電気接点LP1を介して供給される上記動作電圧に対応する接地端子である。
電気接点BP3〜BP6は、カメラ側第1通信部291に接続されており、これら電気接点BP3〜BP6に対応して、電気接点LP3〜LP6が、レンズ側第1通信部381に接続されている。そして、カメラ側第1通信部291とレンズ側第1通信部381とは、これらの電気接点を用いて互いに信号の送受信を行う。なお、カメラ側第1通信部291とレンズ側第1通信部381とが行う通信の内容については、後に詳述する。
電気接点BP7〜BP10は、カメラ側第2通信部292に接続されており、これら電気接点BP7〜BP10に対応して、電気接点LP7〜LP10が、レンズ側第2通信部382に接続されている。そして、カメラ側第2通信部292とレンズ側第2通信部382とは、これらの電気接点を用いて互いに信号の送受信を行う。なお、カメラ側第2通信部292とレンズ側第2通信部382とが行う通信の内容については、後に詳述する。
電気接点BP11および電気接点BP12は、カメラ本体2内の第2電源回路240に接続されている。第2電源回路240は、電気接点BP11および電気接点LP11を介して、レンズ駆動モータ321,331などの消費電力が比較的大きい回路に動作電圧を供給する。第2電源回路230により供給される電圧値は、特に限定されないが、第2電源回路240により供給される電圧値の最大値は、第1電源回路230により供給される電圧値の最大値の数倍程度とすることができる。また、この場合、第2電源回路240からレンズ鏡筒3側に供給される電流値は、電源オン状態において、約数10mA〜数Aの範囲内の電流値となる。また、電気接点BP12および電気接点LP12は、電気接点BP11および電気接点LP11を介して供給される上記動作電圧に対応する接地端子である。
なお、図8に示すカメラ本体2側の第1通信部291および第2通信部292は、図2に示すカメラ送受信部29を構成し、図8に示すレンズ鏡筒3側の第1通信部381および第2通信部382は、図2に示すレンズ送受信部38を構成する。
次に、カメラ側第1通信部291とレンズ側第1通信部381との通信(以下、コマンドデータ通信という)について説明する。レンズ制御部36は、電気接点BP3およびLP3から構成される信号線CLKと、電気接点BP4およびLP4から構成される信号線BDATと、電気接点BP5およびLP5から構成される信号線LDATと、電気接点BP6およびLP6から構成される信号線RDYとを介して、カメラ側第1通信部291からレンズ側第1通信部381への制御データの送信と、レンズ側第1通信部381からカメラ側第1通信部291への応答データの送信とを、並行して、所定の周期(たとえば、16ミリ秒間隔)で行う、コマンドデータ通信を行う。
図9は、コマンドデータ通信の一例を示すタイミングチャートである。カメラ制御部21およびカメラ側第1通信部291は、コマンドデータ通信の開始時(T1)に、まず、信号線RDYの信号レベルを確認する。ここで、信号線RDYの信号レベルはレンズ側第1通信部381の通信可否を表しており、通信不可の場合には、レンズ制御部36およびレンズ側第1通信部381により、H(High)レベルの信号が出力される。カメラ側第1通信部291は、信号線RDYがHレベルである場合には、レンズ鏡筒3との通信を行わず、または、通信中である場合にも、次の処理を実行しない。
一方、信号線RDYがL(LOW)レベルである場合、カメラ制御部21およびカメラ側第1通信部291は、信号線CLKを用いて、クロック信号501をレンズ側第1通信部291に送信する。また、カメラ制御部21およびカメラ側第1通信部291は、このクロック信号501に同期して、信号線BDATを用いて、制御データであるカメラ側コマンドパケット信号502をレンズ側第1通信部291に送信する。また、クロック信号501が出力されると、レンズ制御部36およびレンズ側第1通信部381は、このクロック信号501に同期して、信号線LDATを用いて、応答データであるレンズ側コマンドパケット信号503を送信する。
レンズ制御部36およびレンズ側第1通信部291は、レンズ側コマンドパケット信号503の送信完了に応じて、信号線RDYの信号レベルをLレベルからHレベルに変更する(T2)。そして、レンズ制御部36は、時刻T2までに受信したボディ側コマンドパケット信号502の内容に応じて、第1制御処理504を開始する。
たとえば、受信したボディ側コマンドパケット信号502が、レンズ鏡筒3側の特定のデータを要求する内容であった場合、レンズ制御部36は、第1制御処理504として、コマンドパケット信号502の内容を解析するとともに、要求された特定データを生成する処理を実行する。さらに、レンズ制御部36は、第1制御処理504として、コマンドパケット信号502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502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504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507としてカメラ本体2側に出力される(T3)。なお、この場合においてコマンドパケット信号502の後でカメラ本体2側から出力されるカメラ側データパケット信号506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 (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36は、第2制御処理508として、カメラ側データパケット信号506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(T4)。
また、たとえば、カメラ側コマンドパケット信号502が、フォーカスレンズ33の駆動指示であり、カメラ側データパケット信号506がフォーカスレンズ33の駆動速度および駆動量であった場合、レンズ制御部36は、第1制御処理504として、コマンドパケット信号502の内容を解析するとともに、その内容を理解したことを表す確認信号を生成する(T2)。この第1制御処理504で生成された確認信号は、レンズ側データパケット信号507としてカメラ本体2に出力される(T3)。またレンズ制御部36は、第2制御処理508として、カメラ側データパケット信号506の内容の解析を実行するとともに、カメラ側データパケット信号506に含まれるチェックサムデータを用いて通信エラーチェック処理を実行する(T4)。そして、第2制御処理508の完了後、レンズ制御部36は、受信したカメラ側コマンドパケット信号506、すなわち、フォーカスレンズ33の駆動速度および駆動量に基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ331を駆動させることで、フォーカスレンズ33を、受信した駆動速度で、受信した駆動量だけ駆動させる(T5)。
また、レンズ制御部36は、第2制御処理508が完了すると、レンズ側第1通信部291に第2制御処理508の完了を通知する。これにより、レンズ制御部36は、信号線RDYにLレベルの信号を出力する(T5)。
上述した時刻T1〜T5の間に行われた通信が、 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、カメラ制御部21およびカメラ側第1通信部291により、カメラ側コマンドパケット信号502およびカメラ側テータパケット信号506がそれぞれ1つずつ送信される。このように、本実施形態では、カメラ本体2からレンズ鏡筒3に送信される制御データは、処理の都合上2つに分割されて送信されているが、カメラ側コマンドパケット信号502およびカメラ側データパケット信号506は2つ合わせて1つの制御データを構成するものである。
同様に、1回のコマンドデータ通信では、レンズ制御部36およびレンズ側第1通信部381によりレンズ側コマンドパケット信号503およびレンズ側データパケット信号507がそれぞれ1つずつ送信される。このように、レンズ鏡筒3からカメラ本体2に送信される応答データも2つに分割されているが、レンズ側コマンドパケット信号503とレンズ側データパケット信号507とも2つ合わせて1つの応答データを構成する。
次に、カメラ側第2通信部292とレンズ側第2通信部382との通信(以下、ホットライン通信という)について説明する。図8に戻り、レンズ制御部36は、電気接点BP7およびLP7から構成される信号線HREQ、電気接点BP8およびLP8から構成される信号線HANS、電気接点BP9およびLP9から構成される信号線HCLK、電気接点BP10およびLP10から構成される信号線HDATを介して、コマンドデータ通信よりも短い周期(たとえば1ミリ秒間隔)で通信を行うホットライン通信を行う。
たとえば、本実施形態では、ホットライン通信により、レンズ鏡筒3のレンズ情報が、レンズ鏡筒3からカメラ本体2に送信される。なお、ホットライン通信により送信されるレンズ情報には、フォーカスレンズ33のレンズ位置、ズームレンズ32のレンズ位置、現在位置像面移動係数Kcur、最小像面移動係数Kmin、および最大像面移動係数Kmaxが含まれる。ここで、現在位置像面移動係数Kcurとは、現在のズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)および現在のフォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)に対応した像面移動係数Kである。本実施形態において、レンズ制御部36は、レンズメモリ37に記憶された、レンズ位置(ズームレンズ位置およびフォーカスレンズ位置)と像面移動係数Kとの関係を示すテーブルを参照することで、ズームレンズ32の現在のレンズ位置およびフォーカスレンズ33の現在のレンズ位置に対応する現在位置像面移動係数Kcurを求めることができる。たとえば、図4に示す例において、ズームレンズ32のレンズ位置(焦点距離)が「f1」にあり、フォーカスレンズ33のレンズ位置(撮影距離)が「D4」にある場合、レンズ制御部36は、ホットライン通信により、現在位置像面移動係数Kcurとして「K14」を、最小像面移動係数Kminとして「K11」を、最大像面移動係数Kmaxとして「K19」をカメラ制御部21に送信する。
ここで、図10は、ホットライン通信の一例を示すタイミングチャートである。図10(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。また、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を拡大した様子を図10(b)に示す。以下、図10(b)のタイミングチャートに基づいて、フォーカスレンズ33のレンズ位置をホットライン通信で通信する場面を説明する。
カメラ制御部21およびカメラ側第2通信部292は、まず、ホットライン通信による通信を開始するために、信号線HREQにLレベルの信号を出力する(T6)。そして、レンズ側第2通信部382は、この信号が電気接点LP7に入力されたことを、レンズ制御部36に通知する。レンズ制御部36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601の実行を開始する。生成処理601とは、レンズ制御部36がフォーカスレンズ用エンコーダ332にフォーカスレンズ33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。
レンズ制御部36が生成処理601を実行完了すると、レンズ制御部36およびレンズ側第2通信部382は信号線HANSにLレベルの信号を出力する(T7)。そして、カメラ制御部21およびカメラ側第2通信部292は、この信号が電気接点BP8に入力されると、電気接点BP9から信号線HCLKに、クロック信号602を出力する。
レンズ制御部36およびレンズ側第2通信部382は、このクロック信号602に同期して、電気接点LP10から信号線HDATに、レンズ位置データを表すレンズ位置データ信号603を出力する。そして、レンズ位置データ信号603の送信が完了すると、レンズ制御部36およびレンズ側第2通信部382は電気接点LP8から信号線HANSにHレベルの信号を出力する(T8)。そして、カメラ側第2通信部292は、この信号が電気接点BP8に入力されると、電気接点LP7から信号線HREQに、Hレベルの信号を出力する(T9)。
なお、コマンドデータ通信とホットライン通信は、同時に、あるいは、並行して実行することが可能である。
次いで、図11を参照して、本実施形態に係るカメラ1の動作例を説明する。図11は、本実施形態に係るカメラ1の動作を示すフローチャートである。なお、以下の動作は、カメラ1の電源がオンされることにより開始される。
まず、ステップS101においては、カメラ本体2がレンズ鏡筒3を識別するための通信を行う。レンズ鏡筒の種類に応じて通信可能な通信形式が異なるからである。そして、ステップS102に進み、ステップS102では、カメラ制御部21は、レンズ鏡筒3が所定の第1種別の通信形式に対応したレンズであるか否かの判断を行う。その結果、第1種別の通信形式に対応したレンズであると判断した場合に、ステップS103に進む。一方、カメラ制御部21は、レンズ鏡筒3が、所定の第1種別の通信形式に対応していないレンズであると判断した場合には、ステップS113に進む。また、カメラ制御部21は、レンズ鏡筒3が、第1種別の通信形式とは異なる第2種別の通信形式に対応しているレンズであると判断した場合、ステップS113に進むようにしてもよい。さらに、カメラ制御部21は、レンズ鏡筒3が第1種別および第2種別の通信形式に対応しているレンズであると判断した場合、ステップS103に進むようにしてもよい。
例えば、駆動開始可能時間Tpos>基準時間Tαとなるレンズ鏡筒3は、レンズ鏡筒3が第1種別の通信形式に対応していないレンズ(第2種別の通信形式に対応したレンズ)とすることが好ましい。
一方、駆動開始可能時間Tpos≦基準時間Tαとなるレンズ鏡筒3は、第1種別の通信形式に対応したレンズとすることが好ましい。ただし、駆動開始可能時間Tpos>基準時間Tαとなるレンズ鏡筒3が第1種別の通信形式に対応したレンズに含まれていてもよい。
また、製品発売日が所定の年月日以降のレンズ鏡筒3を第1種別の通信形式に対応したレンズとし、製品発売日が所定の年月日より前のレンズ鏡筒3を第1種別の通信形式に対応していないレンズ(第2種別の通信形式に対応したレンズ)としてもよい。技術の進歩に応じてレンズ鏡筒3の駆動開始可能時間Tposは短くなる可能性があるからである。
また、製品発売日が所定の年月日以降のレンズ鏡筒3(第1種別の通信形式に対応したレンズ)についてはレンズ種別識別番号を所定の範囲の値に設定し、製品発売日が所定の年月日より前のレンズ鏡筒3(第1種別の通信形式に対応していないレンズ(第2種別の通信形式に対応したレンズ))についてはレンズ種別識別番号を所定の範囲外の値に設定してもよい。このようにすれば、レンズ種別識別番号に基づいて簡単に第1種別の通信形式に対応したレンズであるか否かを判断(ステップS102参照)できるからである。
次に、ステップS103において、撮影者により操作部28に備えられたライブビュー撮影オン/オフスイッチをオンに操作がされたか否かの判定を行い、ライブビュー撮影オンとされると、ミラー系220が被写体の撮影位置になり、被写体からの光束が、撮像素子22に導かれる。
ステップS104では、カメラ本体2とレンズ鏡筒3との間でホットライン通信が開始される。ホットライン通信においては、上述したように、カメラ制御部21およびカメラ側第2通信部292により、信号線HREQに出力されたLレベルの信号(要求信号)を、レンズ制御部36が受信すると、レンズ情報をカメラ制御部21に送信し、このようなレンズ情報の送信が繰り返し行われる。なお、レンズ情報とは、たとえば、フォーカスレンズ33のレンズ位置、ズームレンズ32のレンズ位置、現在位置像面移動係数Kcur、最小像面移動係数Kmin、および最大像面移動係数Kmaxの各情報が含まれる。ホットライン通信は、ステップS104以降、繰返し行われる。ホットライン通信は、たとえば、電源スイッチがオフされるまで繰り返し行われる。この際において、現在位置像面移動係数Kcur、最小像面移動係数Kmin、および最大像面移動係数Kmaxについては、現在位置像面移動係数Kcur、最小像面移動係数Kmin、最大像面移動係数Kmaxの順番に送信することが好ましい。
なお、レンズ制御部36は、レンズ情報をカメラ制御部21に送信する際には、カメラメモリ37に記憶された各レンズ位置と像面移動係数Kとの関係を示すテーブル(図4参照)を参照して、ズームレンズ32の現在のレンズ位置およびフォーカスレンズ33の現在のレンズ位置に対応する現在位置像面移動係数Kcur、ならびに、ズームレンズ32の現在のレンズ位置に対応する最大像面移動係数Kmax、および最小像面移動係数Kminを取得し、取得した現在位置像面移動係数Kcur、最大像面移動係数Kmax、および最小像面移動係数Kminをカメラ制御部21に送信する。
ステップS105において、カメラ制御部21は、撮影者により操作部28に備えられたレリーズボタンの半押し操作(第1スイッチSW1のオン)などのAF起動操作が行われた否かの判定を行い、これらの動作が行われた場合に、ステップS106に進む(以下においては、半押し操作がされた場合について詳細に説明する)。
次いで、ステップS106では、カメラ制御部21により、ステップS104で取得した最小像面移動係数Kminに基づいて、スキャン動作におけるフォーカスレンズ33の駆動速度である、スキャン駆動速度Vを決定する処理が行われる。本動作例においては、スキャン動作を行う際には、このステップS106で決定するスキャン駆動速度Vでフォーカスレンズ33を駆動させながら、カメラ制御部21により、コントラスト検出方式による焦点評価値の算出を、所定の間隔で同時に行い、これにより、コントラスト検出方式による合焦位置の検出を、所定の間隔で実行するものとする。
また、このスキャン動作においては、コントラスト検出方式により合焦位置を検出する際には、カメラ制御部21は、フォーカスレンズ33をスキャン駆動させながら、所定のサンプリング間隔で、焦点評価値を算出し、算出した焦点評価値がピークとなるレンズ位置を、合焦位置として検出する。具体的には、カメラ制御部21は、フォーカスレンズ33をスキャン駆動させることで、光学系による像面を光軸方向に移動させ、これにより、異なる像面において焦点評価値を算出し、これら焦点評価値がピークとなるレンズ位置を、合焦位置として検出する。しかしその一方で、像面の移動速度を速くし過ぎると、焦点評価値を算出する像面の間隔が大きくなり過ぎてしまい、合焦位置を適切に検出することができなくなってしまう場合がある。特に、フォーカスレンズ33の駆動量に対する像面の移動量を示す像面移動係数Kは、フォーカスレンズ33の光軸方向におけるレンズ位置に応じて変化するものであるため、フォーカスレンズ33を一定の速度で駆動させた場合でも、フォーカスレンズ33のレンズ位置によっては、像面の移動速度が速くなり過ぎてしまい、そのため、焦点評価値を算出する像面の間隔が大きくなり過ぎて、合焦位置を適切に検出することができなくなってしまう場合がある。
そこで、本実施形態において、カメラ制御部21は、ステップS104で取得した最小像面移動係数Kminに基づいて、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を行う際におけるスキャン駆動速度Vを算出する。カメラ制御部21は、最小像面移動係数Kminを用いて、コントラスト検出方式により合焦位置を適切に検出することができるような駆動速度であり、かつ、最大の駆動速度となるようにスキャン駆動速度Vを算出する。
次いで、ステップS107では、カメラ制御部21がコントラストAF用の制御に変更するために必要となる時間である基準時間Tαを演算する。なお、基準時間Tαは、たとえば、撮像素子22の露光感度を変更する処理や、撮像素子22の露光時間を変更する処理、絞り35の開口径を変更する処理、撮像素子22のフレームレートを変更する処理、及び、撮像出力レベル補正制御を変更する処理の少なくとも1つを含む処理に必要とされる時間、及び、マージン時間に基づいて演算されることが好ましい。
次いで、ステップS108では、カメラ制御部21はコントラスト検出方式による焦点検出を行うために、スキャン駆動指令(スキャン駆動の開始指示)を、ステップS107で決定したスキャン駆動速度V、およびステップS108で演算した基準時間Tαとともに、レンズ制御部36に送信する。なお、レンズ制御部36に対するスキャン駆動指令(スキャン駆動時の駆動速度の指示、または、駆動位置の指示)は、フォーカスレンズ33の駆動速度で与えてもよいし、像面移動速度で与えてもよいし、目標駆動位置等で与えてもよい。
そして、ステップS109では、レンズ制御部36により、カメラ制御部21から送信されたスキャン駆動指令、スキャン駆動速度V、および基準時間Tαに基づいて、スキャン駆動を開始する処理が行われる。具体的には、まず、レンズ制御部36は、レンズメモリ37に記憶されている、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始可能な時間である駆動開始可能時間Tposと、基準時間Tαとの比較を行う。そして、「駆動開始可能時間Tpos≦基準時間Tα」である場合には、基準時間Tα経過後に、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始できるように、フォーカスレンズ33の初期駆動を行い、所定の待機時間を経て、フォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始する(図6参照)。なお、この際における、フォーカスレンズ33の駆動速度は、カメラ制御部21から送信されたスキャン駆動速度Vとする。一方、「駆動開始可能時間Tpos>基準時間Tα」である場合には、基準時間Tαに拘わらず、駆動開始可能時間Tposの経過後に(フォーカスレンズ33の駆動を可能な限り速く行った後に)、スキャン駆動を開始する。なお、この際においても、フォーカスレンズ33の駆動速度は、カメラ制御部21から送信されたスキャン駆動速度Vとする。
また、ステップS109においては、上記スキャン駆動を開始する処理と並行して、カメラ制御部21による制御を、スルー画像用の制御から、コントラストAF用の制御に変更する処理が実行される。
そして、これにより、カメラ制御部21により、スキャン駆動速度Vでフォーカスレンズ33を駆動させながら、所定間隔で、撮像素子22の撮像画素から画素出力の読み出しが行われ、これに基づき、焦点評価値の算出が実行され、これにより、異なるフォーカスレンズ位置における焦点評価値を取得することで、コントラスト検出方式により合焦位置の検出が行われる。
次に、ステップS110に進み、カメラ制御部21により、焦点評価値のピーク値が検出できたか否か(合焦位置が検出できたか否か)の判断が行われる。焦点評価値のピーク値が検出できなかったときはステップS110に留まり、焦点評価値のピーク値が検出できるか、あるいは、フォーカスレンズ33が所定の駆動端まで駆動するまで、ステップS110の動作を繰り返し行う。一方、焦点評価値のピーク値が検出できたときはステップS111に進む。
焦点評価値のピーク値が検出できたときはステップS111に進み、ステップS111では、カメラ制御部21は焦点評価値のピーク値に対応する位置に合焦駆動させるための指令をレンズ制御部36に送信する。レンズ制御部36は受信した指令に従ってフォーカスレンズ33の駆動制御を行う。
次いで、ステップS112に進み、ステップS112では、カメラ制御部21はフォーカスレンズ33が焦点評価値のピーク値に対応する位置に到達した旨の判断を行い、撮影者によりレリーズボタンの全押し操作(第2スイッチSW2のオン)がされたとき静止画の撮影制御を行う。撮影制御が終了した後は、再びステップS104に戻る。
一方、ステップS102において、レンズ鏡筒3が、所定の第1種別の通信形式に対応していないレンズであると判断した場合には、ステップS113に進み、ステップS113〜S121の処理を実行する。なお、ステップS113〜S121においては、カメラ制御部21が基準時間Tαを演算しない点(ステップS107に対応するステップなし)、および、スキャン駆動を開始する際に、基準時間Tαに基づいた制御を行わない点(ステップS118)以外は、上述したステップS103〜S112と同様の処理が実行される。
本実施形態のステップS118において、レンズ制御部36はカメラ制御部21から送信されたスキャン駆動指令、スキャン駆動速度V、および、レンズメモリ37に記憶された駆動開始可能時間Tposに基づいて、スキャン駆動を開始する処理が行われる。具体的には、まず、レンズ制御部36は、レンズメモリ37に記憶されている駆動開始可能時間Tposを読出し、駆動開始可能時間Tposの経過後に(フォーカスレンズ33の駆動を可能な限り速く行った後に)、スキャン駆動を開始する。
以上のように、本実施形態では、レンズ鏡筒3が第1種別の通信形式に対応したレンズである場合、レンズ制御部36がフォーカスレンズ33のスキャン駆動の開始タイミングを基準時間Tα(コントラストAF用の制御に変更するために必要となる時間)に基づいて決定するため、コントラストAF用の制御に変更するために必要となる時間に基づいた好適なスキャン駆動を実現することができる。
また、本実施形態では、レンズ鏡筒3が第1種別の通信形式に対応したレンズである場合、レンズ制御部36がフォーカスレンズ33のスキャン駆動の開始タイミングを基準時間Tαに基づいて決定するから、カメラ制御部21がコントラストAF用の制御に変更される前にレンズ制御部36がスキャン駆動を開始することにより焦点評価値を読み飛ばすおそれを低減することができる。
また、本実施形態では、レンズ鏡筒3が第1種別の通信形式に対応したレンズである場合、レンズ制御部36がフォーカスレンズ33のスキャン駆動の開始タイミングを基準時間Tαに基づいて決定するため、フォーカスレンズ33のスキャン駆動中における、カメラ制御部21による、コントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出を適切なものとすることができる。
また、本実施形態では、レンズ鏡筒3が第1種別の通信形式に対応していないレンズである場合(第2種別の通信形式に対応したレンズである場合)、レンズ制御部36がフォーカスレンズ33のスキャン駆動の開始タイミングを駆動開始可能時間Tposに基づいて決定するから(駆動開始可能時間Tposの経過後にスキャン駆動が開始されるから)、カメラ制御部21がコントラストAF用の制御に変更される前にレンズ制御部36がスキャン駆動を開始することにより焦点評価値を読み飛ばすおそれを低減することができる。なぜなら、第1種別の通信形式に対応していないレンズ鏡筒3は、駆動開始可能時間Tpos>基準時間Tαとなるからである。
《第2実施形態》
第2実施形態について説明する。第2実施形態では、図1に示すカメラ1において、以下に説明するように動作する以外は、上述した第1実施形態と同様の構成を有するものである。第2実施形態では、上述した図11に示すフローチャートのステップS107において、AF起動操作(ステップS105ご参照)が行われたと判定する前と、AF起動操作が行われたと判定した後とでフレームレートの変更があるか否かをカメラ制御部21が判定し、フレームレートの変更の有無の判定結果に応じて、カメラ制御部21が基準時間Tαとして時間T1又は時間T2を設定する。
例えば、AF起動操作が行われたと判定する前には撮像素子22がスルー画像用のフレームレート(スルー画像を取得する際のフレームレート)が設定されており、AF起動操作が行われたと判定された後に撮像素子22がスルー画像用のフレームレートとは異なるコントラストAF用のフレームレート(コントラストAFにおいて焦点評価値を取得する際のフレームレート)に変更されるとき、カメラ制御部21はフレームレートの変更があると判定する。このとき、カメラ制御部21は、基準時間Tαとして時間T1を設定する。
一方、AF起動操作が行われたと判定する前におけるスルー画像用のフレームレートと、AF起動操作が行われたと判定された後におけるコントラストAF用のフレームレートとが同一であるとき、カメラ制御部21はフレームレートの変更がないと判定し、基準時間Tαとして時間T2を設定する。時間T2は、時間T1よりもフレームレートの切替えに要する時間Taだけ短い時間である。
基準時間Tαは、撮像素子22の露光感度を変更する処理に必要とされる時間、撮像素子22の露光時間を変更する処理に必要とされる時間、及び、絞り35の開口径を変更する処理に必要とされる時間のうち少なくとも1つと、フレームレートの変更の有無の判定結果とに基づいて決定してもよい。
例えば、起動操作が行われたと判定する前におけるフレームレートを60(fps)とし、AF起動操作が行われたと判定された後にフレームレートを120(fps)とし、撮像素子22の露光感度を変更する処理、撮像素子22の露光時間を変更する処理、絞り35の開口径を変更する処理、及び、フレームレートを切替える処理に3フレーム分の時間を要する場合には、基準時間Tα=1/60×3=0.05sとすることができる。
カメラ制御部21は、AF起動操作が行われたと判定する前のフレームレートと、AF起動操作が行われたと判定された後のフレームレートとの差異が所定の閾値以下の値であるとき、フレームレートの変更がないと判定してもよい。カメラ制御部21がフレームレートを変更するための制御をしない場合であっても、カメラ制御部21の負荷状況に応じてAF起動操作が行われたと判定する前のフレームレートと、AF起動操作が行われたと判定された後のフレームレートとが僅かに変化する場合があるからである。
上述した第2実施形態においては、AF起動操作が行われたと判定する前と、AF起動操作が行われたと判定した後とでフレームレートの変更がない場合には、フレームレートの変更がある場合と比較して、基準時間Tαが時間Taだけ短くなるので、その分だけフォーカスレンズ33のスキャン駆動を早く開始することができ、コントラストAFの高速化を図ることができる。
《第3実施形態》
第3実施形態について説明する。第3実施形態では、図1に示すカメラ1において、以下に説明するように動作する以外は、上述した第1実施形態と同様の構成を有するものである。第3実施形態では、上述したステップS107(図11参照)において、AF起動操作が行われたと判定する前と、AF起動操作が行われたと判定した後とで撮像出力レベル補正制御(AGC)の変更があるか否かをカメラ制御部21が判定し、撮像出力レベル補正制御(AGC)の変更の有無の判定結果に応じて、カメラ制御部21が基準時間Tαとして時間T11又は時間T12を設定する。なお、撮像出力レベル補正制御(AGC)とは、例えば、撮像素子22で光電変換された画像信号のゲインを自動で制御するものである。
例えば、本実施形態において、カメラ制御部21は、AF起動操作が行われたと判定する前において、モニタ(図示せず)にスルー画を適正に表示するためにマルチパターン測光(測光を行う画面の明るい部分と暗い部分のバランスをとった露出を行う測光制御)の結果に応じた撮像出力レベル補正制御(AGC)に設定することができる。また、カメラ制御部21は、AF起動操作が行われたと判定された後において、マルチパターン測光の結果に応じた撮像出力レベル補正制御(AGC)に設定することもできるし、コントラストAFを好適に制御するため(焦点評価値を好適に取得するため)スポット測光(画面の中のピントをあわせたい領域を適正露出にする測光制御)の結果に応じた撮像出力レベル補正制御(AGC)に変更することもできる。
AF起動操作が行われたと判定する前において、マルチパターン測光の結果に応じた撮像出力レベル補正制御(AGC)が設定されており、AF起動操作が行われたと判定された後にスポット測光の結果に応じた撮像出力レベル補正制御(AGC)に変更されるとき、カメラ制御部21は撮像出力レベル補正制御(AGC)の変更があると判定する。このとき、カメラ制御部21は、基準時間Tαとして時間T11を設定する。
一方、AF起動操作が行われたと判定する前における撮像出力レベル補正制御(マルチパターン測光の結果に応じた撮像出力レベル補正制御)と、AF起動操作が行われたと判定された後における撮像出力レベル補正制御とが同一であるとき、カメラ制御部21は撮像出力レベル補正制御の変更がないと判定し、基準時間Tαとして時間T12を設定する。時間T12は、時間T11よりも撮像出力レベル補正制御の切替えに要する時間Tbだけ短い時間である。
例えば、カメラ制御部21は、AF起動操作が行われたと判定された後におけるマルチパターン測光の結果と、スポット測光の結果との差異が所定の閾値以内であるとき、撮像出力レベル補正制御を変更せず、撮像出力レベル補正制御の変更がないと判定してもよい。
カメラ制御部21は、AF起動操作が行われたと判定する前、及び、AF起動操作が行われたと判定された後の一方で、所定レベルよりも強い撮像出力レベル補正制御が設定され、他方で、所定レベルよりも弱い撮像出力レベル補正制御が設定されているとき、撮像出力レベル補正制御の変更があると判定してもよい。
また、上述した実施例においては、AF起動操作が行われたと判定する前においてマルチパターン測光の結果に応じた撮像出力レベル補正制御が設定され、AF起動操作が行われたと判定された後にマルチパターン測光又はスポット測光の結果に応じた撮像出力レベル補正制御に変更される例を用いて説明したがこれに限定されるものではない。例えば、AF起動操作が行われたと判定する前、及び、AF起動操作が行われたと判定された後の少なくとも一方において、マルチパターン測光、中央部重点測光(画面の中央の明るさを適正露出にする制御)、スポット測光、ハイライト重点測光(画面内の最も明るい領域に重点を置く測光制御)等を行うものであってもよい。
基準時間Tαは、撮像素子22の露光感度を変更する処理に必要とされる時間、撮像素子22の露光時間を変更する処理に必要とされる時間、及び、絞り35の開口径を変更する処理に必要とされる時間、フレームレートの変更の有無の判定結果のうち少なくとも1つと、撮像出力レベル補正制御の変更があるか否かとに基づいて決定してもよい。
上述した第3実施形態においては、AF起動操作が行われたと判定する前と、AF起動操作が行われたと判定した後とで撮像出力レベル補正制御の変更がない場合には、撮像出力レベル補正制御の変更がある場合と比較して、基準時間Tαが時間Tbだけ短くなるので、その分だけフォーカスレンズ33のスキャン駆動を早く開始することができ、コントラストAFの高速化を図ることができる。
《第4実施形態》
第4実施形態について説明する。第4実施形態では、図1に示すカメラ1において、以下に説明するように動作する以外は、上述した第1実施形態と同様の構成を有するものである。第4実施形態では、上述したステップS107(図11参照)において、AF起動操作が行われたと判定する前に動画として記憶させる制御がされているか否かをカメラ制御部21が判定し、その判定結果を用いてカメラ制御部21が基準時間Tαを設定する。
カメラ制御部21は、撮像素子22で光電変換された画像信号を動画像としてメモリ24に記憶させる制御(動画像を記憶させる制御)と、撮像素子22で光電変換された画像信号を静止画像としてメモリ24に記憶させる制御と、撮像素子22で光電変換された画像信号をスルー画としてモニタに表示する制御とが可能である。
カメラ制御部21が動画像を記憶させる制御をしているときに撮像出力レベル補正制御を変更すると、記憶される動画像の露出が不自然になり好ましくない場合が多い。このため、カメラ制御部21は、動画像を記憶させる制御をしている場合にはAF起動操作が行われたと判定した後に撮像出力レベル補正制御を変更せず、撮像出力レベル補正制御の変更がないと判定し、基準時間Tαとして時間T22を設定する。また、カメラ制御部21は、動画像を記憶させる制御をしていない場合でも、AF起動操作が行われたと判定した後に撮像出力レベル補正制御を変更しない場合には、基準時間Tαとして時間T22を設定する。
一方、カメラ制御部21は、動画像を記憶させる制御をしていない場合であって、AF起動操作が行われたと判定した後に撮像出力レベル補正制御を変更する場合には、基準時間Tαとして時間T21を設定する。時間T21は、時間T22よりも撮像出力レベル補正制御の切替えに要する時間Tcだけ長い時間である。
上述した第4実施形態においては、AF起動操作が行われたと判定する前に動画として記憶させる制御がされている場合には、AF起動操作が行われたと判定した後に撮像出力レベル補正制御を変更する場合と比較して、基準時間Tαが時間Tcだけ短くなるので、その分だけフォーカスレンズ33のスキャン駆動を早く開始することができ、コントラストAFの高速化を図ることができる。
なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。また、上述した各実施形態は、適宜組み合わせて用いることもできる。
上述した本実施形態では、基準時間Tα経過後に無限遠側から至近側に向けてフォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始する例を用いて説明したがこれに限定されるものではない。例えば、基準時間Tα経過後に至近側から無限遠側に向けてフォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始するものでもよいし、基準時間Tα経過後にフォーカスレンズ33をウォブリング動作(焦点評価値の算出をするためにフォーカスレンズ33に微小振幅の振動をさせる動作)を開始するものでもよい。
上述した本実施形態では、基準時間Tα経過後にフォーカスレンズ33のスキャン駆動を開始する例を用いて説明したがこれに限定されるものではない。例えば、基準時間Tα経過したときにフォーカスレンズ33が所定の範囲内にあるように制御してもよい。基準時間Tα経過したときにフォーカスレンズ33が所定の範囲内にあれば、カメラ制御部21がコントラストAF用の制御に切り替わる前にスキャン駆動が開始されることによる焦点調節状態の検出結果の欠落の影響を低減できるからである。所定の範囲内としては、例えば、焦点評価値を算出する像面の間隔以下にすることが好ましい。
上述した本実施形態では、スキャン駆動前に初期駆動が完了した後、所定時間の待機をするコントラストAFについて詳細に説明したがこれに限定されるものではない。例えば、スキャン駆動前に初期駆動が完了した後、所定時間の待機をせずにスキャン駆動を開始してもよい。
上述した本実施形態では、スキャン駆動前に初期駆動を行うコントラストAFについて詳細に説明したがこれに限定されるものではない。例えば、スキャン駆動前に初期駆動を行わないでコントラストAFをするものであってもよい。
上述した本実施形態では、レンズ鏡筒3が第1種別の通信形式に対応したレンズである場合、基準時間Tαが経過する前にスキャン駆動を開始せず、基準時間Tαが経過した後にスキャン駆動を開始するコントラストAFについて詳細に説明したがこれに限定されるものではない。例えば、基準時間Tαが経過する前にウォブリングを開始せず、基準時間Tαが経過した後にウォブリングを開始するものであってもよい。
さらに、上述した実施形態のカメラ1は特に限定されず、たとえば、図12に示すように、レンズ交換式のミラーレスカメラ1aに適用してもよい。図12に示す例において、カメラ本体2aは、逐次、撮像素子22により撮像した撮像画像をカメラ制御部21に送出し、液晶駆動回路25を介して観察光学系の電子ビューファインダ(EVF)26に表示する。この場合、カメラ制御部21は、たとえば、撮像素子22の出力を読み出し、読み出した出力に基づき、焦点評価値の演算を行うことで、コントラスト検出方式による撮影光学系の焦点調節状態の検出を行うことができる。また、デジタルビデオカメラ、レンズ一体型のデジタルカメラ、携帯電話用のカメラなどのその他の光学機器に適用してもよい。