JP5007612B2 - 焦点調節装置 - Google Patents

Description

本発明は、複数の焦点検出方式が制御可能なカメラシステムに関する。

位相差方式オートフォーカスおよびコントラスト方式オートフォーカスの両方式を採用するデジタルカメラが知られている（特許文献１）。

特開２００１−２７２５９３号公報

このように位相差方式オートフォーカスおよびコントラスト方式オートフォーカスの両方式を採用するデジタルカメラでは、両方式の長所を活かした適切な制御が求められる。

請求項１の発明による焦点調節装置は、位相差方式で焦点調節状態を検出可能な第１検出部、又は、コントラスト方式で焦点調節状態を検出可能な第２検出部とを用いて焦点調節状態を検出可能な焦点検出部と、前記第１検出部による検出結果に基づいた位相差方式の焦点調節制御と、初期駆動、探索駆動及び合焦駆動を含む前記第２検出部による検出結果に基づいたコントラスト方式の焦点調節制御とが可能な制御部と、前記第１検出部による検出結果に基づいて前記位相差方式の焦点調節制御に用いられる交換レンズの焦点調節レンズの第１方向の駆動量に対応する第１駆動量を演算し、前記初期駆動に用いられる前記焦点調節レンズの前記第１方向の駆動量に対応する第２駆動量を演算し、前記探索駆動に用いられる前記焦点調節レンズの前記第１方向とは逆の第２方向の駆動量に対応する第３駆動量を演算し、前記合焦駆動に用いられる前記焦点調節レンズの前記第１方向の駆動量に対応する第４駆動量を演算する演算部と、前記位相差方式の焦点調節制御をするとき前記位相差方式の焦点調節制御を実行中であることを示す第１識別情報及び前記第１駆動量を前記交換レンズに送信し、前記初期駆動をするとき前記コントラスト方式の焦点調節制御を実行中であることを示す第２識別情報及び前記第２駆動量を前記交換レンズに送信し、前記探索駆動をするとき前記第２識別情報及び前記第３駆動量を前記交換レンズに送信し、前記合焦駆動をするとき前記第２識別情報及び前記第４駆動量を前記交換レンズに送信する送信部とを含むことを特徴とする。

本発明は上記のように構成したので、複数の焦点検出方式に応じて適切に結像光学系の駆動を制御することができる。

図１は、本発明のカメラシステムの一実施の形態であるデジタル一眼レフカメラ１を示す図である。デジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラと言う）１は、カメラボディ１０と交換（着脱）可能なレンズ鏡筒２００とから構成される。カメラ１は、位相差方式オートフォーカスとコントラスト方式オートフォーカスの２種類のオートフォーカス（自動焦点検出、ＡＦ）方式を搭載する。まず、位相差方式オートフォーカスとコントラスト方式オートフォーカスについて説明する。

位相差方式オートフォーカスは、レンズ光学系からの光を２つに分離し、２つのラインセンサ上に再結像させ、この２つのラインセンサ上の再結像された像のずれ量からピントのズレ量（デフォーカス量）を求めるものである。位相差方式オートフォーカスは、このようなラインセンサからなる位相差方式センサ（位相差式ＡＦ検出素子１００）により合焦位置の方向と合焦位置までの駆動量がわかるため、レンズを高速に駆動できる。

しかし、合焦位置をオーバーランしないようにするためにレンズを合焦位置の少し手前で止めるようにしなければならない。そうすると合焦精度が低下する問題が発生する可能性がある。また、合焦位置にぴったり止めようとすると、場合によってはレンズがオーバーランしてしまう。そうするとレンズを戻す動作をしなければならない。これにより、レンズの駆動機構にガタがある場合はレンズの動きがハンチング（合焦位置の前後を行ったりきたりしてレンズが停止しない）するという問題が発生する可能性がある。

コントラスト方式オートフォーカスは、レンズを駆動しながら合焦状態を表す指標（焦点評価値）を取得し、焦点評価値が最大となる位置を合焦位置とする方式である。焦点評価値は撮像素子から所定の時間間隔（Δｔ）で出力される画像信号に所定のフィルタをかけて積算したものが一般的である。このようなコントラスト方式オートフォーカスでは、レンズの駆動速度が遅ければ、得られる焦点評価値の間隔が狭いため合焦位置の検出精度が向上する。

しかし、駆動速度を速くしてしまうと取得する焦点評価値の間隔が広くなってしまうため、合焦位置の検出精度が低下するという問題が発生する。すなわち、コントラスト方式オートフォーカスでは、レンズの駆動速度を遅くし焦点評価値の取得間隔がある程度以上狭くないと精度が出ない。

図２は、コントラスト方式オートフォーカスにおける駆動速度遅い場合の焦点評価値の取得の様子を示し、図３は、駆動速度が速い場合の焦点評価値の取得の様子を示す図である。図３は、焦点評価値の間隔が広くなってしまっていることを示し、場合によっては精度が低下したり合焦位置を求めることが不可能にもなる。

一眼レフカメラ（デジタルに限らずフィルム式も）は、通常、合焦位置を検出するためのセンサはカメラボディに搭載されており、ＡＦ動作の際はボディからレンズに駆動の指示を出す方法が一般的である。また、従来の一眼レフカメラは位相差方式オートフォーカスが一般的であり、この方式は合焦位置の方向と合焦位置までの駆動量がわかるため、合焦動作を速くするためにレンズの駆動速度を速めに設定していた。

そのため、本実施の形態のカメラ１のように、位相差方式オートフォーカスに加えてコントラスト方式オートフォーカスも搭載するようにした場合、コントラスト方式オートフォーカス時も位相差方式オートフォーカス時と同じようにレンズの駆動速度を速くしてしまう。すなわち、図３に示したような問題が発生する。

そこで、本実施の形態のカメラ１では、以下に説明するような構成を採用し、位相差方式オートフォーカスおよびコントラスト方式オートフォーカスの両方式の長所を適切に活かした制御を行う。

図１に戻ってカメラ１についてさらに詳細に説明する。カメラボディ（カメラ本体）１０は、一眼レフカメラのカメラボディでありレンズ交換式のものである。撮像素子２０は、レンズ光学系（結像光学系）２１０が結像した像を電気信号に変換して出力する。図には記載していないが、撮像面の前面には赤外光をカットするための赤外カットフィルタや画像の折り返しノイズを防止するための光学的ローパスフィルタが配置されているが、これらも含めて撮像素子２０と言う。

ファインダー１１は、フォーカシングスクリーン２５、ペンタプリズム３０、測光素子４０、リレーレンズ５０、接眼部６０から構成される。測光素子４０は、像の明るさを測定し、シャッタースピードや絞り値を決定するために使用される。

クイックリターンミラー７０は、露光前は図１のように撮像素子２０を塞ぐ形の位置にあり（ミラーダウン）、レンズ光学系２１０からの光を上側に配置したペンタプリズム３０に導入する。露光時は上に跳ね上がり（ミラーアップ）、フォーカシングスクリーン２５の下側に移動し、レンズ光学系２１０からの光を撮像素子２０に導入するようにする。また、中心付近はハーフミラーになっており、一部の光はサブミラー８０と固定ミラー９０を介して位相差式ＡＦ検出素子１００に導入される。

サブミラー８０は、レンズ光学系２１０およびクイックリターンミラー７０のハーフミラー部を経由して来た光をボディ底面側に設置された固定ミラー９０に届くように光線を曲げるミラーである。固定ミラー９０は、サブミラー８０から届いた光の方向を位相差式ＡＦ検出素子１００の方向へ曲げるためのミラーである。レンズ光学系２１０を通った光はサブミラー８０、固定ミラー９０を介して位相差式ＡＦ検出素子１００に導入される。

位相差ＡＦＳＷ９２は、撮影者が操作するスイッチで、クイックリターンミラー７０がミラーダウンしていて、かつこのスイッチがＯＮの間のみ位相差オートフォーカスを実行する。コントラストＡＦＳＷ９５は、撮影者が操作するスイッチで、クイックリターンミラー７０のミラーダウン時にこのスイッチがＯＮになるとミラーアップし、このスイッチがＯＮの間のみコントラストオートフォーカスを実行する。

また、ミラーアップの指示はこれとは別のスイッチにしてもよい。例えば撮影を指示するための撮影指示スイッチなど。この場合は、ミラーダウン中に撮影指示スイッチＯＮでミラーアップ、ミラーアップ中にコントラストＡＦＳＷがＯＮの間だけコントラストＡＦ実行となる。

位相差式ＡＦ検出素子１００は、レンズ光学系２１０から届いた光をマスク（不図示）により２つに分けた後、２つのラインセンサ（不図示）上に再結像させる。この２つのラインセンサ上の再結像された像のずれ量がピントのズレ量（デフォーカス量）に相当する。そして、位相差式ＡＦ検出素子１００の出力はデフォーカス量演算部３１０へ送られる。

レンズ鏡筒２００は、所定のレンズ光学系２１０や絞り２５０等を所定位置に保持したいわゆる交換レンズである。レンズ鏡筒は、正確にはレンズ光学系２１０や絞り２５０等を所定位置に保持するための鏡筒のみを言う場合もあるが、本実施の形態では、レンズ鏡筒２００と言うと、所定のレンズ光学系２１０や絞り２５０や制御回路等を含んだレンズ鏡筒全体のこと、いわゆる交換レンズのことを言う。

レンズ光学系２１０は、被写体像を撮像素子２０の撮像面上に結像させるための光学系である。焦点距離調節レンズ２１０ｂは、光軸方向に移動可能な構成となっている。通常は図示しないズーム環等をユーザーが回すことにより焦点距離調節レンズ２１０ｂの位置が変化し、それに応じて光学系２１０全体の焦点距離が変わるようになっている。焦点距離調節レンズ２１０ｂの位置はズームエンコーダー２２０によりモニタされる。すなわち、ズームエンコーダー２２０は、焦点距離情報をモニタする。

焦点調節レンズ２１０ｃは光軸方向に移動可能な構成となっており、フォーカス駆動モーター２４０により駆動される。焦点調節レンズ２１０ｃの位置は距離エンコーダー２３０によりモニタされる。距離エンコーダー２３０が焦点調節レンズ２１０ｃの位置をモニタすることにより生成した信号はレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０およびカメラボディＩ／Ｆ部３４０を介してレンズ駆動量指示部３６０へ送信される。なお、距離エンコーダー２３０の出力は撮像素子２０の撮像面からピントが合う被写体までの距離（撮影距離）と等価である。

フォーカス駆動モーター２４０は、焦点調節レンズ２１０ｃを光軸方向に駆動するためのアクチュエータである。焦点調節レンズ２１０ｃを駆動するための信号はモーター制御部３７０から送られてくる。

絞り２５０は、撮像素子２０に届く光の量を調整する開口絞りである。絞りの設定はカメラ１が自動的に行う場合と、撮影者が行う場合がある。プログラムモードやシャッタースピード優先モードの場合は測光素子４０の出力などから絞り値を決定する。絞り優先モードやマニュアルモードの場合は撮影者が設定する。絞りはカメラ１もしくは撮影者が設定した値に応じて不図示の絞り制御モーター等により制御される。

デフォーカス量演算部３１０は、位相差式ＡＦ検出素子１００の出力結果から、ピントのズレ量を表すデフォーカス量を算出する。デフォーカス量はレンズ駆動量指示部３６０へ送信する。

焦点評価値算出部３３０は、撮像面にある撮像素子２０からの画像出力から焦点評価値を算出し、それが最大となる焦点調節レンズの位置を検出することによりピント合わせを行う。具体的には焦点調節レンズ２１０ｃを少しずつ動かしながら焦点評価値を算出し、焦点評価値が最大になる位置を合焦位置とする。焦点評価値を算出する方式は、画像に高周波強調フィルタ処理を施し、その結果を積算する方法が一般的であるが、特にこの方法には限らない。算出された焦点評価値はレンズ駆動量指示部３６０に送信される。

レンズ駆動量指示部３６０は、デフォーカス量演算や焦点評価値算出結果より焦点調節レンズの駆動量を設定し、カメラボディＩ／Ｆ部３４０およびレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０部を介してモーター制御部３７０へ駆動量を指示する。

位相差方式オートフォーカスの時は、レンズ駆動量指示部３６０はデフォーカス量を駆動指示量として出す。また、駆動指示量と略同時に位相差オートフォーカス実行中であることを認識（識別）させるための信号（ＡＦ方式認識信号：送信データの所定のビットを立てる（ＯＮ、＝１）を送信する。なお、ＡＦ方式認識信号として、送信データの所定のビットを立てないとするようにしてもよい。

なお、カメラボディＩ／Ｆ部３４０およびレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０は、カメラボディ１０とレンズ鏡筒２００間において制御信号をやり取りするためのインターフェースである。前述したように、レンズ鏡筒２００はカメラボディ１０に対して着脱可能に構成されている。従って、カメラボディ１０に搭載されているレンズ駆動量指示部３６０とデフォーカス量演算部３１０と焦点評価値算出部３３０とカメラボディＩ／Ｆ部３４０は、レンズ鏡筒２００に搭載されているモーター制御部３７０とレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０とは、機械的かつ電気的に分離し独立している。

カメラボディ１０に搭載されているレンズ駆動量指示部３６０とデフォーカス量演算部３１０と焦点評価値算出部３３０は、カメラボディ１０内に設けられたＣＰＵが所定のプログラムを実行することによりそれぞれの機能を実現する。また、レンズ鏡筒２００に搭載されているモーター制御部３７０の制御に関する機能は、レンズ鏡筒２００に設けられたＣＰＵが所定のプログラムを実行することにより行う。モーター制御部３７０は、またフォーカス駆動モーター２４０を駆動するための駆動回路も含む。

そして、交換レンズであるレンズ鏡筒２００がカメラボディ１０に機械的に装着（装填）されると、カメラボディＩ／Ｆ部３４０およびレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０を介してレンズ鏡筒２００とカメラボディ１０は電気的に接続される。すなわち、モーター制御部３７０とレンズ駆動量指示部３６０が電気的に接続される。

本実施の形態では、カメラボディ１０内のレンズ駆動量指示部３６０から、焦点調節レンズの駆動指示量とＡＦ方式認識信号を、カメラボディＩ／Ｆ部３４０およびレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０を介してモーター制御部３７０へ送信する。従って、カメラボディＩ／Ｆ部３４０は送信部として機能し、レンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０は受信部として機能する。

次に、本実施の形態のカメラ１が実行するコントラスト方式オートフォーカスについて図４を参照して説明する。図４は、本実施の形態の位相差方式オートフォーカスおよびコントラスト方式オートフォーカスを説明する図である。図４の右側半分を使用して本実施の形態のコントラスト方式オートフォーカスを説明する。本実施の形態のカメラ１が実行するコントラスト方式オートフォーカスは、初期駆動、探索駆動、合焦駆動の３段階からなる。

初期駆動は、コントラスト方式オートフォーカス開始時の位置から所定量離れた位置Ａに焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する。従って、駆動指示量は所定の値となる。また、駆動指示量と略同時にコントラストＡＦ実行中であることを認識させるための信号（ＡＦ方式認識信号：送信データの所定のビットを立てる）を送信する。

探索駆動は、所定の範囲で焦点調節レンズ２１０ｃを動かして焦点評価値を取得し、合焦位置を探索する。従って、駆動指示量は所定の範囲に相当する値となる。探索駆動でも駆動指示量と略同時にＡＦ方式認識信号を送信する。コントラスト方式オートフォーカスでは、焦点評価値を狭い間隔で等間隔に取得したいため、比較的低速で一定速度で焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する。

すなわち、コントラスト方式オートフォーカスでは、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を最高速度まで上げることを許可しないで制御する。焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を最高速度まで上げると、焦点評価値を取得する間隔が大きくなってしまい、合焦位置の検出精度が低下するからである。なお、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度の最高速度とは、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動可能最高速度であり、レンズ鏡筒２００の仕様上許されている焦点調節レンズ２１０ｃの駆動最高速度のことである。

なお、所定の範囲よりも狭い駆動量（ステップ幅）で細かく焦点調節レンズ２１０ｃを駆動しながら焦点評価値を取得するようにしてもよい。この場合は焦点評価値を取得したらステップ幅分の駆動量を駆動指示量とする。ここでも駆動指示量と略同時にＡＦ方式認識信号を送信する。

合焦駆動は、探索駆動中に合焦位置が検出されたら、その位置へ焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する。この場合の駆動指示量は合焦位置が検出された時の焦点調節レンズ２１０ｃの位置と検出された合焦位置との差分となる。ここでも駆動指示量と略同時にＡＦ方式認識信号を送信する。

合焦駆動においても、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度は最高速度から遅く一定の速度に設定している。これにより、オーバーランする恐れがなく目標位置にぴったり止めるように制御することが可能で、合焦精度を向上させている。

モーター制御部３７０は、カメラボディＩ／Ｆ部３４０およびレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０部を介してレンズ駆動量指示部３６０から送られてきた駆動指示量とＡＦ方式認識信号を基に、焦点調節レンズ２１０ｃを駆動指示量分駆動させるべくフォーカス駆動モーター２４０を制御する。

次に、本実施の形態の位相差方式オートフォーカスの場合を、図４の左側を参照して説明する。位相差方式オートフォーカス開始時のレンズ位置から合焦位置へ焦点調節レンズ２１０ｃを駆動するよう、レンズ駆動量指示部３６０から指示が出る。指示を受けたら焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を加速し、予め決められた最高速度に達したら最高速度を維持し、目標とする駆動量に到達しそうになったら減速し、合焦位置の少し手前で停止するよう制御する。すなわち、駆動指示量に対して少し少なめにレンズを駆動する。

焦点調節レンズ２１０ｃを最高速まで到達させるのは合焦までの時間を短縮するためである。最高速まで駆動させるのはＡＦ方式認識信号が位相差方式オートフォーカスであることを示している時のみである。焦点調節レンズ２１０ｃを合焦位置の少し手前で止めるよう制御するのはオーバーランを防止するためである。上記のように焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を最高速度まで上げることを許可するため、合焦位置よりも少し手前に止まるように制御しないとオーバーランしてしまう。オーバーランしたらレンズを戻さなければいけなくなるため、合焦時間が長くなったりハンチング（レンズが合焦位置付近で細かく動いてしまう現象）したりしてしまう恐れがあるためである。

オーバーランを防止する制御を行うのはＡＦ方式認識信号が位相差方式オートフォーカスであることを示している時のみである。なお、位相差方式オートフォーカスでは、駆動指示量によって焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を制御する。駆動指示量が所定の値より大きい場合は、上記のように、駆動速度を加速、最高速度維持、減速の制御を行う。一方、駆動指示量が所定の値より小さい場合は、最高速度よりも低い一定の速度で焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する。

位相差方式オートフォーカスでは、上記のようにオーバーランしないように合焦位置よりも少し手前に止まるように制御している。しかし、焦点調節レンズ２１０ｃが少し手前で止まっても、再度デフォーカス量が求められ焦点調節レンズ２１０ｃが合焦位置まで駆動されるので問題は生じない。この場合の駆動量は小さいため、上記のように焦点調節レンズ２１０ｃの駆動は最高速度まで上げられず、低速な駆動速度で正確に合焦位置まで駆動される。

一方、コントラスト方式オートフォーカスでは、前述したように、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を上げると精度が低下する恐れがある。そのため、ＡＦ方式認識信号がコントラスト方式オートフォーカスであるときは、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を予め決められた最高速度まで上げないようにする。すなわち、焦点評価値の取得間隔が精度が低下しないような間隔（比較的狭い間隔）になるようにレンズの駆動速度を低めに設定する。また、合焦駆動の場合も低めの駆動速度で駆動する。

また、ＡＦ方式認識信号がコントラスト方式オートフォーカスであるときは、オーバーランしないような制御はしないようにする。オーバーランしないように制御すると合焦位置に正確に止められなくなるので合焦精度が低下する。また、レンズの駆動速度が上記の通り遅く設定されているのでオーバーラン防止をする必要がない。

以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）レンズ駆動量指示部３６０はモーター制御部３７０へ、駆動指示量とともに、実行中のオートフォーカス方式は位相差方式オートフォーカス方式かコントラスト方式オートフォーカスかを示すＡＦ方式認識信号（識別情報）を送信するようにした。すなわち、カメラボディ１０内では、レンズ駆動量指示部３６０、デフォーカス量演算部３１０、焦点評価値算出部３３０によりオートフォーカス制御を行い、そのオートフォーカス制御に伴い、レンズ鏡筒２００のレンズ駆動量指示部３６０へ、駆動指示量とともにＡＦ方式認識信号を送信するようにした。

これにより、モーター制御部３７０は、位相差方式オートフォーカスかコントラスト方式オートフォーカスかによって、オートフォーカスのための焦点調節レンズ２１０ｃの駆動状態を適切に設定することができる。また、カメラボディ１０に対して着脱可能な交換レンズであるレンズ鏡筒２００にモーター制御部３７０が設けられていても、位相差方式オートフォーカスかコントラスト方式オートフォーカスかの情報が適切に伝えられ、それぞれのオートフォーカス方式に応じた制御が交換レンズであるレンズ鏡筒２００内で確実になされる。言い換えれば、位相差方式オートフォーカスかコントラスト方式オートフォーカスかによって、オートフォーカスのための焦点調節レンズ２１０ｃの駆動状態を異ならせることができる。

（２）モーター制御部３７０は、位相差方式オートフォーカスの場合は、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を駆動可能最高速度まで上げることを許可するようにした。これにより、焦点調節レンズ２１０ｃを高速に合焦位置まで駆動することができる。この場合、最初焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を加速し、予め決められた最高速度に達したら最高速度を維持し、目標とする駆動量に到達しそうになったら減速し、合焦位置の少し手前で停止するよう制御するようにした。すなわち、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を適宜変化させながら制御するようにした。これにより、高速駆動を適切に制御する。

（３）焦点調節レンズ２１０ｃを合焦位置の少し手前で止めるよう制御するのはオーバーランを防止するためである。焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を最高速度まで上げることを許可するため、合焦位置よりも少し手前に止まるように制御しないとオーバーランしてしまうためである。焦点調節レンズ２１０ｃがオーバーランしてしまうと、焦点調節レンズ２１０ｃを戻す制御が必要となり、合焦時間が長くなったりハンチングしたりしてしまう恐れがある。しかし、合焦位置よりも少し手前に止まるように制御してオーバーランを確実にしないように制御すると、これが防止できる。

（４）一方、コントラスト方式オートフォーカスの場合は、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を駆動可能最高速度まで上げることを許可しないように制御し、駆動可能最高速度よりも低速な一定の速度で制御するようにした。言い換えれば、コントラスト方式オートフォーカスの場合の焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度を、位相差方式オートフォーカスの場合の焦点調節レンズ２１０ｃの駆動速度よりも低速に制限するようにした。これにより、焦点評価値の取得間隔を確実に狭くすることができ、合焦位置の検出精度が向上する。

（５）コントラスト方式オートフォーカスの場合は、駆動速度を低速にしているため、オーバーランする恐れがない。従って、位相差方式オートフォーカスのように、焦点調節レンズ２１０ｃを合焦位置の少し手前で止めるよう制御する必要はない。すなわち、コントラスト方式オートフォーカスと位相差方式オートフォーカスでは、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動停止時の処理を異なるように設定している。これにより、それぞれのオートフォーカス方式に応じた、適切な焦点調節レンズ２１０ｃの駆動制御を行うことができる。

（６）カメラボディ１０にはカメラボディＩ／Ｆ部３４０を設け、レンズ鏡筒２００にはレンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部３５０を設けるようにしたので、機械的かつ電気的に独立したカメラボディ１０とレンズ鏡筒２００が、レンズ鏡筒２００のカメラボディ１０への搭載（機械的な接続）によって、確実に電気的にも接続される。

―変形例―
なお、上述した実施の形態は、以下のように変形することもできる。
（１）上記実施の形態では、デジタル一眼レフカメラの例で説明したが、フィルム式一眼レフカメラであってもよい。コントラスト方式オートフォーカスおよび位相差方式オートフォーカスの両方式を採用するフィルム式一眼レフカメラであれば、本発明を同様に適用することができる。

（２）上記実施の形態では、レンズ交換式である一眼レフカメラの例で説明した。本発明はレンズ交換式のカメラに特に有効であるからである。これは、レンズ交換式は一般にラインナップが豊富であり、レンズ内でどのような駆動処理が行われているかボディ側で把握できない。従って、ボディから識別信号を出してレンズ側で対応した方がよいからである。しかし、必ずしもレンズ交換式である必要はなく、レンズ一体型のカメラであっても本発明を適用することができる。レンズ一体型のカメラにおいて、カメラボディ１０とレンズ鏡筒２００を独立して開発設計するような場合、また、種々のカメラボディ１０とレンズ鏡筒２００を組み合わせて様々な種類のレンズ一体型のカメラを開発設計するような場合に有効である。

（３）上記実施の形態では、位相差方式オートフォーカスとコントラスト方式オートフォーカスを採用するカメラの例で説明した。しかし、位相差方式オートフォーカスとコントラスト方式オートフォーカス以外の組み合わせであってもよい。例えば、コントラスト方式オートフォーカスと外光パッシブ方式を組み合わせたものでもよい。すなわち、オートフォーカス方式を認識させ、認識したオートフォーカス方式に応じてレンズの駆動制御を変える場合は全て本発明に含まれる。この場合、３つ以上の方式の組み合わせでもよい。すなわち、複数のオートフォーカス方式を採用するカメラシステムすべてに適用される。

（４）アクティブ方式のオートフォーカスであってもよい。なお、位相差方式やアクティブ方式のように焦点調節レンズを動かさなくても合焦位置の方向と位置がわかる方式の場合はボディからの駆動指示に対してレンズが必ずしもその通りに動かさなくてもよい。上記実施の形態ではオーバーラン防止するように制御することに相当する。一方、コントラスト方式のように焦点調節レンズを動かさないと合焦位置がわからない方式の場合はボディからの指示通りにレンズが動く必要がある。これは、レンズ側で指示量の通りに動かないと所定のサーチ範囲やステップ幅が確保できずに合焦位置が見つからなかったり精度が下がったりすることを防止するためである。また、合焦位置へ駆動させる時は指示通りに動かないと合焦精度が確保できないからである。

なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。

本発明のカメラシステムの一実施の形態であるデジタル一眼レフカメラ１を示す図である。 コントラスト方式オートフォーカスにおける駆動速度が遅い場合の焦点評価値の取得の様子を示す図である。 コントラスト方式オートフォーカスにおける駆動速度が速い場合の焦点評価値の取得の様子を示す図である。 本実施の形態の位相差方式オートフォーカスおよびコントラスト方式オートフォーカスを説明する図である。

符号の説明

１ デジタル一眼レフカメラ
１０ カメラボディ
１１ ファインダー
２０ 撮像素子
２５ フォーカシングスクリーン
３０ ペンタプリズム
４０ 測光素子
５０ リレーレンズ
６０ 接眼部
７０ クイックリターンミラー
８０ サブミラー
９０ 固定ミラー
９２ 位相差ＡＦＳＷ
９５ コントラストＡＦＳＷ
１００ 位相差式ＡＦ検出素子
２００ レンズ鏡筒
２１０ レンズ光学系
２１０ｂ 焦点距離調節レンズ
２１０ｃ 焦点調節レンズ
２２０ ズームエンコーダー
２３０ 距離エンコーダー
２４０ フォーカス駆動モーター
２５０ 絞り
３１０ デフォーカス量演算部
３３０ 焦点評価値算出部
３４０ カメラボディＩ／Ｆ部
３５０ レンズ鏡筒Ｉ／Ｆ部
３６０ レンズ駆動量指示部
３７０ モーター制御部

Claims (4)

1. 位相差方式で焦点調節状態を検出可能な第１検出部、又は、コントラスト方式で焦点調節状態を検出可能な第２検出部とを用いて焦点調節状態を検出可能な焦点検出部と、
   前記第１検出部による検出結果に基づいた位相差方式の焦点調節制御と、初期駆動、探索駆動及び合焦駆動を含む前記第２検出部による検出結果に基づいたコントラスト方式の焦点調節制御とが可能な制御部と、
   前記第１検出部による検出結果に基づいて前記位相差方式の焦点調節制御に用いられる交換レンズの焦点調節レンズの第１方向の駆動量に対応する第１駆動量を演算し、前記初期駆動に用いられる前記焦点調節レンズの前記第１方向の駆動量に対応する第２駆動量を演算し、前記探索駆動に用いられる前記焦点調節レンズの前記第１方向とは逆の第２方向の駆動量に対応する第３駆動量を演算し、前記合焦駆動に用いられる前記焦点調節レンズの前記第１方向の駆動量に対応する第４駆動量を演算する演算部と、
   前記位相差方式の焦点調節制御をするとき前記位相差方式の焦点調節制御を実行中であることを示す第１識別情報及び前記第１駆動量を前記交換レンズに送信し、前記初期駆動をするとき前記コントラスト方式の焦点調節制御を実行中であることを示す第２識別情報及び前記第２駆動量を前記交換レンズに送信し、前記探索駆動をするとき前記第２識別情報及び前記第３駆動量を前記交換レンズに送信し、前記合焦駆動をするとき前記第２識別情報及び前記第４駆動量を前記交換レンズに送信する送信部とを含むことを特徴とする焦点調節装置。
2. 請求項１に記載された焦点調節装置であって、
   前記交換レンズに備えられ、前記送信部から送信された信号を受信する受信部と、
   前記交換レンズに備えられ、前記焦点調節レンズの駆動を制御するレンズ側駆動制御部を含み、
   前記レンズ側駆動制御部は、前記受信部により前記第１識別情報及び前記第１駆動量を受信したとき、前記焦点調節レンズを前記第１駆動量よりも小さい駆動量だけ駆動し、前記受信部により前記第１識別情報及び前記第１駆動量を受信した後、前記第２識別情報及び前記第３駆動量を受信したとき、前記焦点調節レンズを前記第３駆動量だけ駆動することを特徴とする焦点調節装置。
3. 請求項２に記載された焦点調節装置であって、
   前記レンズ側駆動制御部は、前記受信部により前記第１識別情報及び前記第１駆動量を受信したとき前記焦点調節レンズを第１速度で駆動制御し、前記受信部により前記第２識別情報及び前記第３駆動量を受信したとき前記焦点調節レンズを前記第１速度よりも小さい第２速度で駆動制御することを特徴とする焦点調節装置。
4. 請求項２又は請求項３に記載された焦点調節装置であって、
   前記送信部は、前記位相差方式の焦点調節制御をするとき前記第１識別情報及び前記第１駆動量を略同時に前記交換レンズに送信し、前記初期駆動をするとき前記第２識別情報及び前記第２駆動量を略同時に前記交換レンズに送信し、前記探索駆動をするとき前記第２識別情報及び前記第３駆動量を略同時に前記交換レンズに送信し、前記合焦駆動をするとき前記第２識別情報及び前記第４駆動量を略同時に前記交換レンズに送信することを特徴とする焦点調節装置。

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