JP2017134322A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカスレンズの位置やフォーカスレンズの目標駆動量に対応する合焦位置が制御上の余裕領域にある場合でも良好なＡＦ制御を行う。【解決手段】レンズ装置１１１は、変倍に伴う像面変位を補正するためのカムデータに基づいてフォーカスレンズ１０５の駆動を制御し、撮像装置１３１からの目標駆動量に応じてフォーカスレンズの駆動を制御する。フォーカスレンズは、無限遠距離用のカムデータから最至近距離用のカムデータまでの第１の領域に加えて、該第１の領域より外側に設けられた制御上の余裕領域である第２の領域まで駆動可能である。第１および第２の領域でのフォーカスレンズの位置を、第１および第２の領域でのフォーカス敏感度がカムデータに用いられている第１のフォーカス敏感度に対応する第１の位置と撮像装置にて目標駆動量の算出に用いられる第２のフォーカス敏感度に対応する第２の位置との間で変換する。【選択図】図９

Description

本発明は、撮像装置に対して取り外し可能、かつ通信可能に装着される交換レンズ等のレンズ装置に関する。

レンズ交換式カメラシステムにおいては、オートフォーカス（ＡＦ）制御の機能をカメラに持たせ、交換レンズはカメラから受信したフォーカスレンズの駆動量（以下、フォーカス駆動量という）に応じてフォーカスレンズを駆動することが多い。この場合、交換レンズはＡＦ制御前のフォーカスレンズの位置（以下、フォーカス位置という）をカメラに送信し、カメラは受信したフォーカス位置やカメラにおいて検出したデフォーカス量を用いて合焦状態を得るためのフォーカス駆動量を算出する。交換レンズにおいてフォーカスレンズをカメラにより算出されたフォーカス駆動量だけ駆動することで、該フォーカスレンズを合焦状態が得られる合焦位置に移動させることができる。

一方、交換レンズに採用されることが多いリアフォーカスタイプのズームレンズでは、変倍レンズの移動（ズーム）によって像面が変位する。このため、交換レンズにおいてズームに応じてフォーカスレンズを移動させることにより同一被写体距離の被写体に対する合焦状態を維持するためのズームトラッキング制御が行われる場合がある。ズームトラッキング制御では、ズームに伴う像面変位を補正するための被写体距離ごとのフォーカス位置を示す電子カムデータ（以下、単に電子カムという）に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する。ただし、ズームトラッキング制御によるズーム中の同一被写体距離の被写体への合焦状態を維持するためのフォーカス位置の変化をカメラが被写体距離の変化に伴うフォーカス位置の変化と誤認して誤ったＡＦ制御を行うおそれがある。

特許文献１には、カメラに対してフォーカス位置の情報を伝える際にフォーカス位置やフォーカス敏感度を規格化することでズームトラッキング制御によるフォーカス位置の変化の影響を低減する交換レンズが開示されている。フォーカス敏感度は、フォーカスレンズの単位移動量に対する像面移動量を表す値である。

特開２０１４−１７８６３９号公報

特許文献１にて開示された交換レンズでは、無限遠距離用の電子カムと最至近距離用の電子カムとの間の通常フォーカス駆動領域でフォーカス位置およびフォーカス敏感度の規格化を行う。カメラは規格化されたフォーカス位置およびフォーカス敏感度を用いてフォーカス駆動量を算出する。そして、交換レンズは、カメラから受信したフォーカス駆動量を交換レンズにおける実際のフォーカス敏感度に対応する値に変換し、該変換後のフォーカス駆動量だけフォーカスレンズを駆動する。

しかしながら、フォーカスレンズの駆動可能範囲は、温度や湿度等の環境変化による合焦位置の変動を考慮して、通常フォーカス駆動領域の外側に一定のフォーカス駆動量分の制御上の余裕領域を含むように設定される。このとき、交換レンズからカメラに送信されるフォーカス位置やカメラから交換レンズが受信したフォーカス駆動量に対応する合焦位置が余裕領域内にある場合がある。この余裕領域では通常フォーカス駆動領域のような規格化が行われない。したがって、この場合には、カメラがフォーカスレンズを合焦位置に駆動するためのフォーカス駆動量を正しく算出できなかったり、交換レンズがカメラからのフォーカス駆動量に基づいてフォーカスレンズを駆動してもこれを合焦位置に駆動できなかったりする。

本発明は、レンズ装置におけるフォーカス位置や撮像装置から受信したフォーカス駆動量に対応する合焦位置が通常フォーカス駆動領域外の余裕領域にある場合でも、良好なＡＦ制御を行えるようにしたレンズ装置を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、変倍レンズの移動に伴う像面変位を補正するための被写体距離ごとのフォーカスレンズの位置を示すカムデータに基づいてフォーカスレンズの駆動を制御するとともに、撮像装置から受信したフォーカスレンズの目標駆動量に関する情報に応じてフォーカスレンズの駆動を制御する制御手段を有する。制御手段は、フォーカスレンズを、無限遠距離用のカムデータが示す位置から最至近距離用のカムデータが示す位置までの第１の領域に加えて、該第１の領域より外側に設けられた制御上の余裕領域である第２の領域まで駆動することが可能である。そして、制御手段は、第１および第２の領域でのフォーカスレンズの位置を、第１および第２の領域でのフォーカスレンズの単位移動量に対する像面移動量を示すフォーカス敏感度がカムデータにおいて用いられている第１のフォーカス敏感度に対応する第１の位置と撮像装置において目標駆動量の算出に用いられる第２のフォーカス敏感度に対応する第２の位置との間で変換することを特徴とする。

また、制御手段は、撮像装置から第２のフォーカス敏感度を用いて算出された目標駆動量を受信した場合においてフォーカスレンズを第１および第２の領域のそれぞれで駆動する際に、目標駆動量を第１のフォーカス敏感度に対応する駆動量に変換してフォーカスレンズを駆動するようにしてもよい。

なお、レンズ装置に上述した処理を実行させるコンピュータプログラムも、本発明の他の一側面を構成する。

本発明のレンズ装置によれば、該レンズ装置におけるフォーカスレンズの位置や撮像装置から受信したフォーカスレンズの目標駆動量に対応する合焦位置が第２の領域（余裕領域）にある場合でも、良好なフォーカス制御を行うことができる。

本発明の実施例であるレンズ交換式カメラシステムの構成を示すブロック図。 実施例における電子カムを示す図。 電子カムからのフォーカス位置の算出手法を説明する図。 フォーカス位置の規格化が可能なフォーカス駆動領域を説明する図。 規格化前と規格化後のフォーカス駆動領域を説明する図。 規格座標系のフォーカスレンズの駆動端位置を説明する図。 実座標系のフォーカスレンズの駆動端位置を説明する図。 電気端領域の仮想拡張を説明する図。 電気端領域でのフォーカス位置の規格化を説明する図。 電気端領域でのフォーカス駆動量の変換処理を説明する図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、本発明の実施例１であるレンズ交換式カメラシステムの構成を示している。レンズ交換式カメラシステムは、交換レンズ１１１と該交換レンズ１１１が取り外し可能に装着されるカメラ本体１３１とにより構成されている。被写体からの光は、交換レンズ１１１内の撮影光学系を通ってカメラ本体１３１内に入射する。撮影光学系は、物体側から順に、前端レンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、ＮＤフィルタ１０４、フォーカスレンズ１０５および最終レンズ１０６によりリアフォーカスタイプのズームレンズとして構成されている。

カメラ本体１３１内に入射した光は、メインミラー１２３にて反射して不図示のフォーカシングスクリーン上に被写体像を形成する。被写体像を形成した光は、ペンタプリズム１２１を介して接眼光学系１２２に導かれる。これにより、ユーザは接眼光学系１２２を通して被写体像を観察することができる。メインミラー１２３の一部はハーフミラーになっており、ここを透過した光は不図示のサブミラーにより反射されて位相差検出方式でデフォーカス量を検出（算出）するデフォーカス検出部１２７に導かれる。デフォーカス検出部１２７にて検出されたデフォーカス量はカメラマイコン１２９に送られる。

また、メインミラー１２３は不図示のミラー駆動機構にて撮影光学系からの光路外に退避可能である。メインミラー１２３が光路外に退避すると、撮影光学系からの光は撮像素子１２４に被写体像を形成する。ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等により構成される撮像素子１２４は、被写体像を光電変換して電気信号を出力する。信号処理部１２５は、撮像素子１２４から出力されたアナログ撮像信号を増幅するとともにデジタル撮像信号に変換する。そして、信号処理部１２５は、デジタル撮像信号に対して色補正、ホワイトバランス等の画像処理を行って画像信号（映像データ）を生成する。画像信号は、不図示の電子ビューファインダにて表示ライブビュー画像として表示されたり、動画または静止画として記録処理部１２６にて半導体メモリ等の記録媒体に記録されたりする。

また、信号処理部１２５で生成された画像信号は、コントラスト信号生成部１２８にも送られる。コントラスト信号生成部１２８は、画像信号のうち高周波成分を抽出してコントラスト評価値信号を生成する。コントラスト評価値信号はカメラマイコン１２９に送られる。カメラマイコン１２９は、デフォーカス検出部１２７からのデフォーカス量に基づいて、合焦状態を得るためのフォーカスレンズ１０５の目標駆動量（駆動パルス数）を算出する。そして、該目標駆動量を含むフォーカス駆動命令を交換レンズ１１１内のレンズマイコン１１０に送信する。なお、現在のフォーカスレンズ１０５の位置に目標駆動量を加えた目標駆動位置を含むフォーカス駆動命令をレンズマイコン１１０に送信してもよい。

レンズマイコン１１０は、カメラマイコン１２９からのフォーカス駆動命令に応じてフォーカス駆動部１０９を制御することで、フォーカスレンズ１０５を合焦状態が得られる光軸方向の位置である合焦位置に移動させる。これにより、カメラマイコン１２９による位相差検出方式のフォーカス制御（位相差ＡＦ制御）が行われる。フォーカス駆動部１０９は、ステッピングモータや振動型モータ等のアクチュエータにより構成され、レンズマイコン１１０からの駆動パルス信号の印加によってフォーカスレンズ１０５を駆動する。

さらに、カメラマイコン１２９は、コントラスト信号生成部１２８からのコントラスト評価値信号が最大となる位置を探索するように、レンズマイコン１１０にフォーカスレンズ１０５の目標駆動量を含むフォーカス駆動命令を送信する。なお、現在のフォーカスレンズ１０５の位置に目標駆動量を加えた目標駆動位置を含むフォーカス駆動命令をレンズマイコン１１０に送信してもよい。レンズマイコン１１０は、該フォーカス駆動命令に応じて、フォーカス駆動部１０９を通じてフォーカスレンズ１０５の駆動を制御する。これにより、カメラマイコン１２９によるコントラスト検出方式のフォーカス制御（コントラストＡＦ制御）が行われる。

なお、本実施例では、撮像素子１２４とは別に設けたデフォーカス検出部１２７を用いて位相差ＡＦ制御を行う場合について説明する。しかし、撮像素子１２４から位相差検出用像信号を取得し、該位相差検出用像信号からデフォーカス量を検出して位相差ＡＦ制御を行うようにしてもよい。

カメラマイコン１２９は、レンズマイコン１１０と所定周期または必要に応じて通信を行う。カメラマイコン１２９は、レンズマイコン１１０に対して、レンズ制御命令としての前述したフォーカス駆動命令や絞り駆動命令を送信したり、光学情報送信要求を送信したりする。レンズマイコン１１０は、カメラマイコン１２９に対して、フォーカスレンズ１０５の位置（以下、フォーカス位置という）、フォーカス敏感度および変倍レンズ１０２の位置（以下、ズーム位置という）等のレンズ情報を送信する。フォーカス敏感度は、フォーカスレンズ１０５の単位移動量（最小移動量：例えばフォーカス駆動部１０９への１駆動パルス信号の印加による移動量）に対する像面移動量を表す値である。該レンズ情報は、自動露出（ＡＥ）制御や上述したＡＦ制御に用いられる。

レンズマイコン１１０は、カメラマイコン１２９から受信したレンズ制御命令に応じて前述したフォーカス駆動部１０９や絞り１０３を駆動する絞り駆動部１０８を制御する。これにより、カメラマイコン１２９によるＡＦ制御やＡＥ制御が可能となる。光量を減衰させるＮＤフィルタ１０４は、不図の挿抜機構をユーザが操作することで撮影光学系に対して挿抜される。

変倍レンズ１０２は、不図示のマニュアルズーム操作機構をユーザが操作することで光軸方向に移動して変倍を行う。変倍レンズ１０２の位置は、可変抵抗器やエンコーダ等により構成されたるズーム位置検出部１０７により検出される。ズーム位置検出部１０７により検出された変倍レンズ１０２の位置（ズーム位置）は、レンズマイコン１１０にて後述するズームトラッキング制御に用いられたり、レンズマイコン１１０からカメラマイコン１２９に送信されたりする。

本実施例の交換レンズ１１１の撮影光学系は前述したようにリアフォーカスタイプのズームレンズであるため、ズーム位置の変更（ズーム）によって像面が変位する。このため、レンズマイコン１１０は、この像面変位を補正する（すなわち、同一被写体距離の被写体に対する合焦状態を維持する）ために、フォーカスレンズ１０５の位置（駆動）を制御するズームトラッキング制御を行う。

ズームトラッキング制御を行うために、レンズマイコン１１０内の不図示のメモリは、図２に示すようにズームに伴う像面変位を補正するための被写体距離ごとのフォーカス位置を示す電子カムデータ（以下、単に電子カムという）が記憶されている。図２において、横軸はズーム位置を示し、縦軸はフォーカス位置を示している。電子カムデータは、ズームトラッキングカーブとも称される。そして、レンズマイコン１１０は、ズームが開始されると、その際のフォーカスレンズ１０５の位置（つまりは被写体距離）に対応する電子カムに沿った位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する。

ここで、カムデータは、フォーカスレンズ１０５の単位駆動量に対する像面移動量であるフォーカス敏感度（第１のフォーカス敏感度）に基づいて作成される。

ただし、図２に示すように、実際にメモリに記憶されている電子カムデータは、代表的な複数の被写体距離Ａ〜Ｄに対応するデータであり、かつ代表的なズーム位置（代表点）に対するフォーカス位置を示すデータである。代表点以外のズーム位置に対するフォーカス位置を求める場合は、そのズーム位置に近い複数の代表点に対する距離の比率を計算し、その比率に応じた線形補完によって求めたいフォーカス位置を計算する。

図３（ａ），（ｂ）を用いて、代表点以外のズーム位置に対するフォーカス位置の算出について説明する。図３（ａ），（ｂ）において、横軸はＷｉｄｅ端（広角端）からＴｅｌｅ端（望遠端）までの変倍領域内でのズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示す。図３（ａ）は複数の被写体距離用の電子カムを示し、図３（ｂ）は図３（ａ）の一部を拡大して示している。図３（ｂ）に示すＷｉｄｅ側位置とＴｅｌｅ側位置のそれぞれでの被写体距離Ａと被写体距離Ｂに対する計４つの代表点（ズーム位置）に対するフォーカス位置がメモリに保存されているものとする。

ここでは、現在のズーム位置がＷｉｄｅ側位置であり、フォーカス位置が被写体距離Ａ′に対応するｘにあるものとする。ここから、ズーム位置がＭｉｄｄｌｅ位置に移動した場合の被写体距離Ａ′に対応するフォーカス位置ｙを求める。

まず、Ｗｉｄｅ側位置において被写体距離Ａに対するフォーカス位置と被写体距離Ｂに対するフォーカス位置との間の間隔ａおよび現在の被写体距離Ａ′に対するフォーカス位置ｘと被写体距離Ａに対するフォーカス位置との間の間隔ｂを計算する。次に、Ｔｅｌｅ側位置において被写体距離Ａに対するフォーカス位置ｚを求める。Ｔｅｌｅ側位置において被写体距離Ａに対するフォーカス位置と被写体距離Ｂに対するフォーカス位置との間の間隔ａ′および被写体距離Ａ′に対するフォーカス位置ｚと被写体距離Ａに対するフォーカス位置との間の間隔ｂ′とした時、ａとｂの比とａ′とｂ′の比は同じである。そのため、この比を用いてフォーカス位置ｚを求めることができる。そして、フォーカス位置ｘ，ｚおよびＷｉｄｅ側位置からＭｉｄｄｌｅ位置までの間隔ｌとＴｅｌｅ側位置からＭｉｄｄｌｅ位置までの間隔ｍとの比を用いてフォーカス位置ｙを求める。

次に、図４を用いて、本実施例において交換レンズ１１１側で行うフォーカス位置およびフォーカス敏感度の規格化について説明する。図４において、横軸はズーム位置を示し、縦軸はフォーカス位置を示す。２本の実線の曲線が電子カムを示し、そのうち上側の曲線は無限遠距離用の電子カム（以下、無限遠カムという）であり、下側の曲線は最至近距離用の電子カム（以下、最至近カムという）である。これら無限遠カムと最至近カムとの間の領域が通常フォーカス駆動領域（第１の領域）である。また、２本の点線の曲線は、無限遠カムおよび最至近カムのそれぞれから、温度や湿度等の環境の変化よる合焦位置の変動を考慮して定められた制御上の余裕駆動量分だけ外側に離れたフォーカスレンズ１０５の駆動限界位置である。これら２本の点線の曲線のうち上側の曲線を無限遠側駆動限界位置といい、下側の曲線を至近側駆動限界位置という。そして、無限遠側駆動限界位置と至近側駆動限界位置との間がフォーカスレンズ１０５の駆動が可能なフォーカス駆動可能範囲である。なお、無限遠カムから無限遠側駆動限界位置までの領域（無限遠側余裕領域）を超無限遠領域といい、最至近カムから至近側駆動限界位置までの領域（至近側余裕領域）を超至近領域という。超無限遠領域および超至近領域はそれぞれ、ズーム位置にかかわらずフォーカスレンズ１０５の一定の駆動量分の幅を有する。超無限遠領域および超至近領域が第２の領域に相当する。

最至近カムから無限遠カムまでの領域においては、合焦位置から無限遠カムまでの間隔（フォーカスレンズ１０５の駆動量）と最至近カムから無限遠カムまでの間隔の比は、同被写体距離においてズーム位置にかかわらず一定である。フォーカス位置の規格化はこの原理を利用しており、Ｔｅｌｅ端以外のズーム位置において、実フォーカス位置から上記比を求め、Ｔｅｌｅ端で同じ比となるフォーカス位置を算出する事で規格化を行う。また、規格化されたフォーカス位置を実フォーカス位置へ直す際は、Ｔｅｌｅ端における規格化されたフォーカス位置による比を求め、各ズーム位置における同比となるフォーカス位置を算出する事で実フォーカス位置へ変換することができる。

図５を用いて、規格化前と規格化後におけるフォーカス位置を表現する座標系（フォーカス座標系）の変化について説明する。ここでは、図５（ａ）に示す規格化前のフォーカス座標系を実座標系といい、図５（ｂ）に示す規格化後のフォーカス座標系を規格座標系という。図５（ａ），（ｂ）において、横軸はズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示す。

一般的なリアフォーカスタイプのズームレンズでは、図５（ａ）に示すようにＷｉｄｅ側ほど無限遠カムから最至近カムまでの間隔（通常フォーカス駆動領域）が狭くなるフォーカス座標系を持つ。しかし、規格化を行うと、図５（ａ）に示す様に、通常フォーカス駆動領域の間隔が全てのズーム位置で、Ｔｅｌｅ端での間隔と等しい座標系となる。これは規格化により、全てのズーム位置においてフォーカス位置をＴｅｌｅ端での同比となるフォーカス位置に変換するため、全てのズーム位置での通常フォーカス領域がＴｅｌｅ端と等しいとみなせるためである。このことから、Ｗｉｄｅ端において図５（ａ）での無限遠カムから最至近カムまでの間隔ｗが図５（ｂ）での間隔ｗ′に拡張されたとみなすことができる。なお、規格化によってＴｅｌｅ端以外の各ズーム位置での通常フォーカス駆動領域の幅がＴｅｌｅ端でのそれと同じになるように拡張されたが、拡張された通常フォーカス駆動領域に対する像面移動量は規格化の前後で変化はない。このため、規格座標系では、実座標系と比べて、通常フォーカス駆動領域におけるフォーカスレンズの最小駆動量（単位駆動量）に対する像面移動量、つまりはフォーカス敏感度が小さくなる。

このような規格化により、静止被写体に対して合焦した状態においてズームが行われた（被写体距離が変化しない）場合は、実際にはフォーカス位置が電子カムに沿って変化するが、規格化されたフォーカス位置は変化しない。このため、ズームトラッキング制御による実際のフォーカス位置の変化がカメラ側でのＡＦ制御に与える影響を少なくすることができる。

ただし、この原理は光学的に設定された電子カムを用いることで成り立っており、温度変化等の物理的な要因によって設定された超無限遠領域や超至近領域では成り立たない。
図５（ａ），（ｂ）に示すように、フォーカス位置の規格化を行っても超無限遠領域の幅Ａと超至近領域の幅Ｂは全てのズーム位置で一定の間隔であるため、実座標系と規格座標系とで間隔は等しく、規格化による拡張は発生しない。しかし、前述したように規格座標系ではフォーカス敏感度が実座標系と比べて小さくなる。そのため、幅Ａと幅Ｂのフォーカス駆動量を像面移動量に変換した場合、規格化前と後で幅Ａと幅Ｂの像面移動量が異なってしまう事になる。このためフォーカス位置がこれらの領域に位置している場合に規格座標系から実座標系に変換すると、規格座標系が示す像面位置と実座標系が示す像面位置にずれが生じる。 また、フォーカス駆動による像面移動量が実座標系と規格座標系とで等しくなるような制御をした場合、図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）に示す現象が発生する。図６（ａ），（ｂ）および図７（ａ），（ｂ）において、横軸はズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示す。各図（ａ）は実座標系を示し、各図（ｂ）は規格座標系を示す。また、各図（ａ），（ｂ）において、黒丸は現在のフォーカス位置を示す。

前述したように、規格座標系において超無限遠領域および超至近領域のフォーカス駆動可能量が実座標系のそれらと同じである。その結果、実座標系において超無限遠領域および超至近領域でのフォーカスレンズの駆動可能量を規格座標系の像面移動量と等しくなるようにした場合、実座標系における実際のフォーカス駆動可能量よりも減少してしまう。例えば、図６（ｂ）の規格座標系に示すように至近側駆動限界位置までフォーカスレンズを駆動したとしても、図６（ａ）の実座標系ではフォーカスレンズは至近側駆動限界位置に到達していない。規格座標は、交換レンズ側でのズームトラッキング制御によるフォーカス位置の変化のカメラでのＡＦ制御に対する影響を抑えるためのものあり、カメラが認識するフォーカス座標系と言える。つまり、カメラが認識するフォーカス座標系である規格座標系では、実座標系よりも超無限遠領域および超至近領域が縮小する。

また、交換レンズでのマニュアルフォーカス操作等によって、例えば図７（ａ）に示すように実座標系においてフォーカスレンズが至近側駆動限界位置に移動する場合がある。この場合の像面移動量を図７（ｂ）の規格座標系にあてはめると、フォーカスレンズ位置が至近側駆動限界位置を超えた位置に存在することになってしまう。

これらの現象を回避するためには、実座標系と規格座標系の駆動可能領域全域での像面移動量を等しくする必要がある。その方法として、超無限遠領域および超至近領域におけるフォーカス敏感度を規格座標系と実座標系で等しくする方法が挙げられる。
つまり、規格座標系では、超無限遠領域および超至近領域でのフォーカス敏感度が通常フォーカス駆動領域でのフォーカス敏感度よりも大きくなる。しかし、規格座標系において、通常フォーカス駆動領域では規格化されたフォーカス敏感度を用い、超無限遠領域および超至近領域では実座標系と等しいフォーカス敏感度を用いるため処理の複雑性が増してしまう。

これらの問題を回避するための処理を、図８を用いて説明する。この処理は、コンピュータにより構成されるレンズマイコン１１０がコンピュータプログラムであるレンズ制御プログラムに従って行う。図８（ａ），（ｂ）において、横軸はズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示す。図８（ａ）は実座標系を示し、図８（ｂ）は規格座標系を示す。

前述したように、規格座標系では通常フォーカス駆動領域でのフォーカス敏感度（第２のフォーカス敏感度）が実座標系でのフォーカス敏感度（カムデータにおいて用いられている第１のフォーカス敏感度）より小さくなる。そこで、本実施例では、レンズマイコン１１０は、図８（ｂ）に示すように、規格座標系での超無限遠領域と超至近領域のそれぞれの幅を、通常フォーカス駆動領域でのフォーカス敏感度（第２のフォーカス敏感度）と同じフォーカス敏感度で同じ像面移動量が得られる幅に拡張する。これにより、無限遠側および至近側駆動限界位置での像面移動量を実座標系と規格座標系とで一致させることができ、さらに、超無限遠領域および超至近領域と通常フォーカス駆動領域でフォーカス敏感度を切り替える必要がなくなる。本実施例では、この超無限遠領域と超至近領域に対する処理を、超無限遠領域と超至近領域の規格化という。

ここで、超無限領域および超至近領域の幅の拡張率は、同じズーム位置での無限遠カムと最至近カムとの間隔の拡張率と等しくする。拡張率は、このことから、現在のズーム位置での無限遠カムと最至近カムとの間隔とＴｅｌｅ端での無限遠カムと最至近カムとの間隔の比から算出することができる。また、別の方法として、現在のズーム位置における規格化前と規格化後のフォーカス敏感度の比から算出してもよい。さらに、拡張率を算出するのではなく、各ズーム位置での拡張率を保持したデータテーブルから読み出すようにしてもよい。

図９を用いて、実座標系において超無限遠領域および超至近領域に位置するフォーカスレンズ１０５の位置の規格化の処理について説明する。この処理も、レンズマイコン１１０が行う。

図９（ａ），（ｂ），（ｃ）において、横軸はズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示す。図９（ａ）は実座標系を示し、図９（ｂ），（ｃ）は規格座標系を示す。また、図中の黒点は現在のフォーカス位置を示す。各図では超至近領域にフォーカスレンズが位置している場合を示すが、超無限遠領域にフォーカスレンズが位置する場合でも同様の手順によって規格化を行うことができる。

レンズマイコン１１０は、図９（ａ）の実座標系において、超至近領域におけるフォーカスレンズ１０５の駆動可能量（ａ＋ｂ）に対する現在のフォーカス位置（第１の位置）ａの比率であるａ／（ａ＋ｂ）を算出する。ここでは、最至近カムから現在のフォーカス位置までの間隔と最至近カムから至近側駆動限界位置までの間隔との比を求めているが、超至近領域におけるフォーカス位置の比率が一意に定まるならばこれ以外の算出方法を用いてもよい。

次に、レンズマイコン１１０は、図９（ｂ）に示すように規格座標系において超至近領域を拡張する。このときの拡張率は、現在のズーム位置での無限遠カムから最至近カムまでの間隔の拡張率と等しくする。そして、レンズマイコン１１０は、図９（ｃ）に示すように、拡張された超至近領域において、実座標系で求めた比率ａ／（ａ＋ｂ）と等しくなるフォーカス位置（第２の位置）を算出する。これによりフォーカス位置の実座標系から規格座標系への変換が可能となる。

また、規格座標系から実座標系への逆変換についても同様に、規格座標系でのフォーカス位置の比率を算出し、実座標の同比率となるフォーカス位置を求めることで可能である。

ＡＦ制御においてカメラ１３１から交換レンズ１１１に送信されるフォーカスレンズ１０５の目標駆動量は、実施例１にて説明した規格座標系での値であるため、この目標駆動量を実座標系での駆動量に変換する必要がある。本発明の実施例２では、この変換処理について図１０（ａ）,（ｂ）,（ｃ）を用いて説明する。この処理も、レンズマイコン１１０がレンズ制御プログラムに従って行う。

図１０（ａ）,（ｂ）,（ｃ）において、横軸はズーム位置を、縦軸はフォーカス位置を示す。図１０（ａ），（ｂ）は規格座標系を示し、図１０（ｃ）は実座標系を示す。また、黒点は現在のフォーカス位置を示し、白丸は現在のフォーカス位置から目標駆動量だけ離れた目標フォーカス位置を示す。図１０（ａ）,（ｂ）,（ｃ）では超至近領域にフォーカスレンズ１０５が位置している場合を示すが、超無限領域でも同様の手順により駆動量を変換することができる。

レンズマイコン１１０は、カメラマイコン１２９から目標駆動量が与えられると、図１０（ａ）に示すように規格座標系において目標フォーカス位置を算出する。次に、図１０（ｂ）に示すように、規格座標系において超至近領域内におけるフォーカスレンズ１０５の駆動可能量（ａ＋ｂ）に対する目標フォーカス位置ａの比率であるａ／（ａ＋ｂ）を算出する。ここでは、最至近カムから目標フォーカス位置までの間隔と最至近カムから至近側駆動限界位置までの間隔の比を求めているが、超至近領域における目標フォーカス位置の比率が一意に定まるならばこれ以外の算出方法を用いてもよい。

この後、レンズマイコン１１０は、図１０（ｃ）に示すように。実座標系において、図１０（ｂ）で求めた比率と等しくなる目標フォーカス位置を算出する。実座標系において、この目標フォーカス位置と現在のフォーカス位置との差がフォーカスレンズ１０５の駆動量となる。

各実施例によれば、該交換レンズ１１１おけるフォーカスレンズ１０５の位置やカメラ１３１から受信したフォーカスレンズ１０５の目標駆動量に対応する合焦位置が超至近または超無限遠領域にある場合でも良好なＡＦ制御を行うことができる。
（その他の実施例）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１０５ フォーカスレンズ
１１０ レンズマイコン
１１１ 交換レンズ
１３１ カメラ

Claims (9)

1. 撮像装置に対して取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能なレンズ装置であって、
   変倍レンズと、
   フォーカスレンズと、
   前記変倍レンズの移動に伴う像面変位を補正するための被写体距離ごとの前記フォーカスレンズの位置を示すカムデータに基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するとともに、前記撮像装置から受信した前記フォーカスレンズの目標駆動量に関する情報に応じて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御手段とを有し、
   前記制御手段は、
   前記フォーカスレンズを、無限遠距離用の前記カムデータが示す位置から最至近距離用の前記カムデータが示す位置までの第１の領域に加えて、該第１の領域より外側に設けられた制御上の余裕領域である第２の領域まで駆動することが可能であり、
   前記第１および第２の領域での前記フォーカスレンズの位置を、前記第１および第２の領域での前記フォーカスレンズの単位移動量に対する像面移動量を示すフォーカス敏感度が前記カムデータにおいて用いられている第１のフォーカス敏感度に対応する第１の位置と前記撮像装置において前記目標駆動量の算出に用いられる第２のフォーカス敏感度に対応する第２の位置との間で変換することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記第２の領域は、前記変倍レンズの位置にかかわらず、前記フォーカスレンズの一定の駆動量に相当する領域であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記制御手段は、前記第２の位置を前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
4. 前記第１のフォーカス敏感度は、前記変倍レンズの移動により得られる広角端から望遠端までの変倍領域のうち前記望遠端以外の領域での前記単位移動量に対する前記像面移動量を示し、
   前記第２のフォーカス敏感度は、前記望遠端での前記単位移動量に対する前記像面移動量を示すことを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載のレンズ装置。
5. 前記制御手段は、前記第２の領域での前記フォーカスレンズの位置を前記第１の位置と前記第２の位置との間で変換する際に、該第２の領域での前記第１のフォーカス敏感度に対応する前記フォーカスレンズの駆動可能量に対する前記第１の位置の比率と該第２の領域での前記第２のフォーカス敏感度に対応する前記フォーカスレンズの駆動可能量に対する前記第２の位置の比率とが互いに等しくなるようにすることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ装置。
6. 前記制御手段は、前記撮像装置から前記第２のフォーカス敏感度を用いて算出された前記目標駆動量を受信した場合において前記フォーカスレンズを前記第１および第２の領域のそれぞれで駆動する際に、前記目標駆動量を前記第１のフォーカス敏感度に対応する駆動量に変換して前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載のレンズ装置。
7. 前記制御手段は、前記撮像装置から受信した前記目標駆動量を前記第１のフォーカス敏感度に対応する駆動量に変換して前記フォーカスレンズを前記第２の領域で駆動する際に、該第２の領域での前記第１のフォーカス敏感度に対応する前記フォーカスレンズの駆動可能量に対する前記駆動量の比率を、該第２の領域での前記第２のフォーカス敏感度に対応する前記フォーカスレンズの駆動可能量に対する前記目標駆動量の比率に等しくすることを特徴とする請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ装置。
8. 撮像装置に対して取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能なレンズ装置であり、変倍レンズとフォーカスレンズとを有するレンズ装置のコンピュータに、
   前記変倍レンズの移動に伴う像面変位を補正するための被写体距離ごとの前記フォーカスレンズの位置を示すカムデータに基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御させるとともに、前記撮像装置から受信した前記フォーカスレンズの目標駆動量に関する情報に応じて前記フォーカスレンズの駆動を制御させ、
   前記フォーカスレンズを、無限遠距離用の前記カムデータが示す位置から最至近距離用の前記カムデータが示す位置までの第１の領域に加えて、該第１の領域より外側に設けられた制御上の余裕領域である第２の領域まで駆動することが可能である場合に、前記第１および第２の領域での前記フォーカスレンズの位置を、前記第１および第２の領域での前記フォーカスレンズの単位移動量に対する像面移動量を示すフォーカス敏感度が前記カムデータにおいて用いられている第１のフォーカス敏感度に対応する第１の位置と前記撮像装置において前記目標駆動量の算出に用いられる第２のフォーカス敏感度に対応する第２の位置との間で変換させることを特徴とするレンズ制御プログラム。
9. 前記コンピュータに、
   前記撮像装置から前記第２のフォーカス敏感度を用いて算出された前記目標駆動量を受信した場合において前記フォーカスレンズを前記第１および第２の領域のそれぞれで駆動する際に、前記目標駆動量を前記第１のフォーカス敏感度に対応する駆動量に変換して前記フォーカスレンズを駆動させることを特徴とする請求項８に記載のレンズ制御プログラム。