JP5414840B2 - 交換レンズ装置及びその制御方法、撮像装置及びその制御方法、撮像システム - Google Patents
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Description
本発明は、いわゆるコントラストAFを行う撮像装置に対して装着が可能な交換レンズ装置に関する。
デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮影装置では、撮像素子により被写体像を光電変換して得られた映像信号から、映像のコントラスト状態(撮像コントラスト)を示す焦点評価値信号(焦点情報)を取得または生成する。そして、この焦点評価値が最大となる合焦位置にフォーカスレンズを移動させることで、コントラスト検出方式でのオートフォーカス(コントラストAF)が行われる。なお、コントラストAFは、TVAFとも称される。
コントラストAFにおいて、焦点評価値信号とこれを取得するときのフォーカスレンズの位置との関係は重要である。特に、レンズ交換が可能な撮影装置においては、撮像装置が焦点評価値信号を生成し、交換レンズ装置にてフォーカスレンズを駆動するため、焦点評価値信号の取得タイミングとフォーカスレンズの駆動タイミングとを適切に管理する必要がある。
特許文献1には、コントラストAFを行うレンズ交換式撮像システムにおいて、フォーカスレンズの駆動タイミングを設定する方法が開示されている。また、特許文献2には、コントラストAFを行う撮像装置からの同期信号に応じて検出されるフォーカスレンズ位置を用いた合焦位置演算を交換レンズ装置で行って、合焦精度を向上させる方法が開示されている。
さらに、特許文献3には、レンズの移動可能範囲の端位置(無限遠端および至近端)の情報に基づいて、レンズが端位置に移動する際の衝撃を少なくするように該レンズの駆動形態を決定する自動焦点調節装置が開示されている。
レンズ交換が可能な撮像装置において、焦点評価値信号の取得タイミングに対して遅れなくフォーカスレンズの駆動タイミングを管理できれば、常に適切なフォーカスレンズ位置で焦点評価値信号を取得することができ、問題はない。しかしながら、他の各種処理も行いながら、タイミング遅れなく、撮像装置から交換レンズ装置に対してフォーカスレンズの駆動開始指示やフォーカスレンズの到達位置の取得指示の通信を行うことは困難である。
その解決策として、撮像装置においてフォーカスレンズ位置を予測演算することも考えられる。しかし、交換レンズ装置においてフォーカスレンズを駆動するモータ等のアクチュエータの速度制御(加減速制御)は交換レンズ装置の機種ごとに異なる。このため、撮像装置において、精度良く、かつ実際のフォーカスレンズの駆動に対して遅れなく予測位置の演算を行うことは容易ではない。しかも、予測位置が得られたとしても、それがフォーカスレンズの移動可能範囲の端よりも外側であると、該予測位置までフォーカスレンズを移動させることができず、当然そこでの焦点評価値信号も得られないので、AFの処理自体に何らかの対策を必要とする。
本発明は、フォーカスレンズの移動可能範囲と予測位置との関係に応じて撮像装置に適切なコントラストAFを行わせるようにした交換レンズ装置および撮像装置を提供する。
本発明の一側面としての交換レンズ装置は、撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能である。該交換レンズ装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶した第1のメモリと、フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを記憶した第2のメモリと、速度制御データを用いてフォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有する。撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、撮像信号を用いて、フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いてフォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを有する。そして、レンズ制御部は、フォーカス制御部から焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を受信したとき、該タイミング情報と速度制御データと端位置データとを用いて、フォーカスレンズが取得予定タイミングまでに端位置に到達するか否かを予測して判定する端到達判定を行い、該端到達判定の結果として端位置に到達することを示す情報をフォーカス制御部に送信することにより、フォーカス制御部に、フォーカスレンズの位置が端位置を超えないようにフォーカス制御を行わせることを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有するレンズ装置に適用される。該レンズ装置は、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交換レンズ装置である。撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子を有し、撮像信号を用いて、フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストを示す焦点情報を取得して、該焦点情報を用いてフォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行う。制御方法は、フォーカスアクチュエータの駆動の制御に用いられる速度制御データを準備するステップと、フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを準備するステップと、速度制御データを用いてフォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するステップと、撮像装置から、焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を受信するステップと、該タイミング情報と速度制御データと端位置データとを用いて、フォーカスレンズが取得予定タイミングまでに端位置に到達するか否かを予測して判定する端到達判定を行い、 該端到達判定の結果として端位置に到達することを示す情報を撮像装置に送信することにより、撮像装置に、フォーカスレンズの位置が端位置を超えないようにフォーカス制御を行わせるステップとを有することを特徴とする。
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能である。交換レンズ装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶した第1のメモリと、フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを記憶した第2のメモリと、速度制御データを用いてフォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有する。撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、撮像信号を用いて、フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストを示す焦点情報を取得し、該焦点情報を用いてフォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを有する。フォーカス制御部は、レンズ制御部に対して、焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を送信し、フォーカスレンズが取得予定タイミングまでに端位置に到達することを示す情報をレンズ制御部から受信したとき、フォーカスレンズの位置が端位置を超えないようにフォーカス制御を行うことを特徴とする。
さらに、本発明の他の一側面としての制御方法は、交換レンズ装置が取り外し可能に装着されるレンズ交換型の撮像装置に適用される。交換レンズ装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有し、第1のメモリに記憶された速度制御データを用いてフォーカスアクチュエータの駆動速度を制御する。撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子を有し、撮像信号を用いて、フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストを示す焦点情報を取得して、該焦点情報を用いてフォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行う。制御方法は、交換レンズ装置に対して焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を送信するステップと、フォーカスレンズが取得予定タイミングまでに端位置に到達することを示す情報を交換レンズ装置から受信したとき、フォーカスレンズの位置が端位置を超えないようにフォーカス制御を行うステップとを有することを特徴とする。
さらに、本発明の他の一側面としての撮像システムは、交換レンズ装置と、該交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置と、からなる。交換レンズ装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶した第1のメモリと、フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを記憶した第2のメモリと、速度制御データを用いてフォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部と、を有する。撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、撮像信号を用いて、フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、を有する。フォーカス制御部は、レンズ制御部に対して、焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を送信する。レンズ制御部は、フォーカス制御部からタイミング情報を受信したとき、該タイミング情報と速度制御データと端位置データとを用いて、フォーカスレンズが取得予定タイミングまでに端位置に到達するか否かを予測して判定する端到達判定を行い、該端到達判定の結果を示す情報をフォーカス制御部に送信する。フォーカス制御部は、該端到達判定の結果として端位置に到達することを示す情報を受信したとき、フォーカスレンズの位置が端位置を超えないようにフォーカス制御を行う。
さらに、本発明の他の一側面としての撮像システムは、交換レンズ装置と、該交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置と、からなる。交換レンズ装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶した第1のメモリと、フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを記憶した第2のメモリと、速度制御データを用いてフォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部と、を有する。撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、撮像信号を用いて、フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、を有する。フォーカス制御部は、レンズ制御部に対して、焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を送信する。レンズ制御部は、フォーカス制御部からタイミング情報を受信したとき、該タイミング情報と速度制御データと端位置データとを用いて、フォーカスレンズが取得予定タイミングまでに端位置に到達するか否かを予測して判定する端到達判定を行い、該端到達判定の結果を示す情報をフォーカス制御部に送信する。フォーカス制御部は、該端到達判定の結果として端位置に到達することを示す情報を受信したとき、フォーカスレンズの位置が端位置を超えないようにフォーカス制御を行う。
本発明によれば、交換レンズ装置は、コントラストAFにおいてフォーカスレンズの端到達判定(端位置への到達予測)を行い、該交換レンズからフォーカスレンズが端位置に到達することを示す情報を撮像装置に送信したときに、撮像装置は、フォーカスレンズの位置が端位置を超えないようにフォーカス制御を行うので、該情報を用いた適切なコントラストAFを行うことが可能となる。
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である交換レンズ装置(以下、単に交換レンズという)100と、該交換レンズ100が取り外し可能に装着される撮影装置(以下、カメラ本体という)200とにより構成されるレンズ交換型撮像システムの構成を示している。
本実施例では、カメラ本体200が、交換レンズ100内のフォーカスレンズ105(実際はこれを移動させるフォーカスアクチュエータ108)の駆動を制御してコントラストAF(TVAF)を行う。具体的には、フォーカスレンズ105の所定量の移動ごとに後述する焦点評価値信号を取得し、該焦点評価値信号を用いてフォーカスレンズ105を合焦位置に移動させる。
この際、交換レンズ100は、フォーカスアクチュエータ用加速データと減速データを用いて、フォーカスレンズ105が、カメラ本体200での焦点評価値信号の取得予定タイミングまでに該焦点評価値信号の取得目標位置に到達可能か否かを時間的に判定する。これら加速および減速データ(速度制御データ:以下、まとめて加減速データという)は、図6(a),(b)に示すように、フォーカスアクチュエータ108の加速時と減速時の速度情報(pps)とステップ数(step)の情報とを含むテーブルデータである。加減速データは、予め後述する加減速データ記憶部に記憶(準備)される。また、焦点評価値信号の取得目標位置の情報は、カメラ本体200から交換レンズ100に送信される。
この時間的な目標到達判定によりフォーカスレンズ105が取得予定タイミングまでに取得目標位置に到達できないと判定した場合は、取得予定タイミングでのフォーカスレンズ105の位置(以下、フォーカス位置という)の予測演算を、加減速データを用いて行う。さらに、この予測演算の結果である予測フォーカス位置をカメラ本体200に送信する。一方、上記目標到達判定によりフォーカスレンズ105が取得予定タイミングまでに取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、加減速データを用いた予測演算を行わない。この場合は、取得予定タイミングでの予測フォーカス位置として、取得目標位置と同じ位置をカメラ本体200に送信する。
図1に示すように、交換レンズ100がカメラ本体200に装着されると、交換レンズ100に設けられた電気的接点114a,114b,114cとカメラ本体200に設けられた電気的接点208a,208b,208cとが互いに接続される。これにより、交換レンズ100とカメラ本体200との間での各種情報の通信や、カメラ本体200から交換レンズ100への電力供給が可能になる。
交換レンズ100において、撮影光学系は、被写体側から光軸方向に順に、固定フロントレンズ101、変倍レンズ102、絞り103、固定アフォーカルレンズ104およびフォーカスレンズ105を含む。なお、図1ではそれぞれのレンズ101,102,104,105が1つのレンズ素子により構成されているように記載されているが、実際には1つ又は複数のレンズ素子を含む。
変倍レンズ102は、ステッピングモータやDCモータ等により構成されるズームアクチュエータ106によって光軸方向に移動され、変倍を行う。ズーム駆動回路107は、ズームアクチュエータ106に駆動電流を供給する。
フォーカスレンズ105は、ステッピングモータやボイスコイルモータ等により構成されるフォーカスアクチュエータ108によって光軸方向に移動され、焦点調節を行う。フォーカス駆動回路109は、フォーカスアクチュエータ108に駆動電流を供給する。
フォーカスレンズ105は、ステッピングモータやボイスコイルモータ等により構成されるフォーカスアクチュエータ108によって光軸方向に移動され、焦点調節を行う。フォーカス駆動回路109は、フォーカスアクチュエータ108に駆動電流を供給する。
一方、カメラ本体200には、CCDセンサやCMOSセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子201が設けられている。撮像素子201は、その撮像面に撮影光学系により形成された光学像(被写体像)を光電変換する。光電変換によって撮像素子201に蓄積された電荷は、所定のタイミングで撮像信号(アナログ信号)として出力され、映像信号処理回路202に入力される。
映像信号処理回路202は、撮像素子201からのアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換し、該デジタル撮像信号に対して増幅やガンマ補正等の各種信号処理を施して映像信号を生成する。映像信号は、カメラ制御CPU206、液晶ディスプレイパネル等により構成される表示装置205および光ディスクや半導体メモリ等により構成される記録装置204に出力される。
また、映像信号処理回路202内には、焦点情報生成部としてのAF信号処理回路203が設けられている。AF信号処理回路203は、撮像素子201から出力された撮像信号(または撮像信号を用いて生成した映像信号)から、焦点検出領域であるAFエリア内の画素群により得られた高周波成分や輝度成分を抽出し、焦点情報としての焦点評価値信号を生成する。焦点評価値信号は、撮影映像のコントラスト状態(撮像コントラスト)、つまりは鮮鋭度を示し、フォーカスレンズ105の移動に伴って変化する。そして、焦点評価値信号の値、つまりは焦点評価値が最大(ピーク)となるフォーカス位置が、そのAFエリアでの合焦位置となる。
カメラ制御CPU206は、カメラAF制御部207を含む。カメラAF制御部207は、AF信号処理回路203からの焦点評価値信号を用いて合焦位置の方向や合焦状態にあるか否かの判定を行う。そして、該判定結果に基づいて、交換レンズ100内のレンズ制御CPU110に対して、フォーカスレンズ105の駆動に関する指示を送信する。つまり、フォーカス制御を行う。AF信号処理回路203とカメラAF制御部207とにより、フォーカス制御部が構成される。
前述したように、交換レンズ100とカメラ本体200は、電気的接点114a〜114cおよび電気的接点208a〜208cを介して通信が可能である。図1では、3線式のシリアル通信を行う場合を示している。本実施例では、レンズ制御CPU110とカメラ制御CPU206は、撮影映像の垂直同期信号に同期するタイミングでパケット通信を行う。
レンズ制御CPU110からカメラ制御CPU206に対しては、予測フォーカス位置および後述する端到達判定情報を含む各種情報を送信するプライマリ通信が行われる。カメラ制御CPU206からレンズ制御CPU110に対しては、焦点評価値信号の取得に関するタイミングを示すタイミング情報や焦点評価値信号を取得するフォーカス位置(取得目標位置)を示す目標フォーカス位置情報を送信するセカンダリ通信が行われる。
以下の説明において、焦点評価値信号を取得するフォーカス位置を目標フォーカス位置といい、タイミング情報および目標フォーカス位置情報をまとめてフォーカス制御情報ともいう。また、焦点評価値信号の取得に関するタイミングには、フォーカスレンズ105の駆動開始タイミング(移動開始タイミング)や、焦点評価値信号の取得開始タイミング(取得予定タイミング)等が含まれる。プライマリ通信とセカンダリ通信は、垂直同期信号の周期内でそれぞれ少なくとも1回ずつ送受信される。
レンズ制御部としてのレンズ制御CPU110は、レンズAF制御部111と、フォーカスレンズ位置予測部112と、メモリとしての加減速データ記憶部113とを有する。さらに、レンズ制御CPU110は、フォーカス端位置予測部115と端位置データ記憶部116をも有する。
レンズAF制御部111は、カメラAF制御部207によって決定されてカメラ制御CPU206から送信されてきた目標フォーカス位置へのフォーカスレンズ105の移動を制御する。
フォーカス位置予測部112は、コントラストAFに際して、カメラ本体200での焦点評価値信号の取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達可能であるかを時間的に予測する目標到達判定を行う。また、フォーカス位置予測部112は、予測フォーカス位置を演算する。この目標到達判定および予測フォーカス位置の演算については後述する。
第1のメモリとしての加減速データ記憶部113は、EEPROMやフラッシュROM等の記憶素子により構成されており、フォーカスアクチュエータ用加減速テーブルデータを記憶している。
フォーカス端位置予測部115は、コントラストAFに際して、カメラ本体200での焦点評価値信号の取得開始タイミングまでに、フォーカス位置が、その移動可能範囲の端位置(至近端または無限遠端)に到達するか否かを予測して判定する端到達判定を行う。この端到達判定(端位置への到達予測)は、焦点評価値信号の取得開始タイミングの情報と、上述した加減速データと、第2のメモリとしての端位置データ記憶部116に記憶された端位置データを用いて行う。端位置データ記憶部116は、EEPROMやフラッシュROM等の記憶素子により構成されている。以下の説明において、フォーカス位置(フォーカスレンズ105)の移動可能範囲をフォーカス可動範囲という。
ここで、端位置データの例としてのテーブルデータを、図11に示す。リアフォーカスレンズの場合、フォーカス可動範囲が、変倍レンズ102の位置、すなわち撮影光学系の焦点距離(以下、ズーム位置という)によって変化する。例えば、光学的な敏感度の関係により、ズーム位置が広角端(WIDE端)である場合は、望遠端(TELE端)の場合よりもフォーカス可動範囲は狭くなる。図11では、WIDE端でのフォーカス可動範囲の至近端をAで示し、無限遠端をBで示している。また、TELE端でのフォーカス可動範囲の至近端をCで示し、無限遠端をDで示している。
端位置データとしては、図11のようにズーム位置に応じて至近端および無限遠端がリニアに変化する場合は、WIDE端およびTELE端での至近端A,Cのデータを記憶し、かつWIDE端およびTELE端での無限遠端B,Dのデータを記憶しておけばよい。中間ズーム位置での至近端は、至近端A,CとWIDE端〜中間ズーム位置と中間ズーム位置〜TELE端の比l:mとを用いて算出できる。また、中間ズーム位置での無限遠端は、無限遠端B,Dと比l:mとを用いて算出できる。もちろん、端位置データとして、WIDE端およびTELE端以外の1又は複数のズーム位置での至近端および無限遠端のデータを記憶しておいてもよい。
なお、本実施例では、フォーカス可動範囲の端位置を「至近端」および「無限遠端」として示している。しかし、端位置は必ずしもこのような光学端でなくてもよく、フォーカスアクチュエータ108の駆動の制御端(電気端)であってもよいし、フォーカスレンズ105と他の部材との当接による機械的な端位置(機械端)であってもよい。言い換えれば、フォーカス可動範囲の端位置は、至近側および無限遠側の端位置であればよい。
次に、主としてカメラ制御CPU206(カメラAF制御部207)が行うコントラストAFの基本処理について、図2のフローチャートを用いて説明する。以下の説明において、フォーカスアクチュエータ108の駆動は、フォーカスレンズ105の駆動と言い換える。
ステップ(以下、Sと記す)101では、カメラ制御CPU206は、フォーカスレンズ105の合焦位置の方向を判別するために、レンズ制御CPU110を通じて、フォーカスレンズ105に光軸方向でのウォブリング駆動を行わせる。ウォブリング駆動は、所定の中心位置に対する至近側および無限遠側への微小量(所定の振幅)の往復駆動である。そして、1回の往復駆動の前後の焦点評価値信号を取得し、焦点評価値信号が大きくなる方向に往復駆動の中心位置を所定量ずらす。これを所定の複数回数、焦点評価値信号が大きくなる方向が同じと判定されるまで繰り返す。
次に、S102では、カメラ制御CPU206は、ウォブリング駆動中に、レンズ制御CPU110(フォーカス端位置予測部115)による端到達判定によってフォーカス位置がフォーカス可動範囲の端位置に到達すると判定されたか否かを判定する。端位置に到達しないと判定された場合はS103に進み、端位置に到達すると判定された場合にはS109に進む。
S109では、カメラ制御CPU206は、往復駆動の中心位置から端位置側への振幅分のフォーカスレンズ105の移動によってフォーカス位置が端位置を超えるか否かを判定する。フォーカス位置が端位置を超えない(つまり、端位置が振幅に対して余裕がある)場合は、カメラ制御CPU206は、S103に進む。一方、フォーカス位置が端位置を超える場合は、カメラ制御CPU206は、S112に進む。S112では、カメラ制御CPU206は、フォーカス位置が端位置を超えないように往復駆動の中心位置をずらしたり振幅を小さくしたりする等、ウォブリング駆動の条件を変更する。そして、S101に戻る。
S103では、カメラ制御CPU206は、ウォブリング駆動によって焦点評価値信号のピーク、つまりは合焦状態が検出できたか否かを判定する。ピークが検出されたと判定した場合には、カメラ制御CPU206は、S113に進み、AF再起動が必要か否かを判定する。AF再起動が必要となるのは、焦点評価値信号が大きく変化した場合や絞り値が変更された場合等である。AF再起動が必要ない場合は、カメラ制御CPU206は、S114に進み、フォーカスレンズ105の駆動を停止する。AF再起動が必要な場合は、S101に戻る。
また、S103にて、焦点評価値信号のピークを検出ができない場合には、カメラ制御CPU206は、S104に進み、ピークがあると推定される方向、すなわち焦点評価値信号が増加する方向に、フォーカスレンズ105の山登り駆動を行う。山登り駆動においては、フォーカスレンズ105の所定駆動量ごとに焦点評価値信号を取得する。焦点評価値信号は、ピークに到達するまで増加し、その後、減少する。この増加から減少への切り替わりを検出することで、ピークを検出することができる。
そして、S105では、カメラ制御CPU206は、山登り駆動中に、レンズ制御CPU110による端到達判定によってフォーカス位置がフォーカス可動範囲の端位置に到達すると判定されたか否かを判定する。端位置に到達しないと判定された場合は、カメラ制御CPU206は、S106に進む。また、端位置に到達すると判定された場合は、カメラ制御CPU206は、S110に進む。
S110では、カメラ制御CPU206は、一方向への山登り駆動において焦点評価値信号のピークを検出できず、すでに山登り駆動の方向が反転したか否かを判定する。すでに山登り駆動方向が反転しており、全てのフォーカス可動範囲で焦点評価値信号のピークを検出できなかった場合は、カメラ制御CPU206は、合焦位置がフォーカス可動範囲外(移動可能範囲の外側)にあるものとみなしてS115に進む。
S115では、カメラ制御CPU206は、非合焦(合焦不可)であることを表示装置205に表示して、ユーザに通知する。そして、カメラ制御CPU206は、S114にてフォーカスレンズ105の駆動を停止させ、S113(AF再起動判定)に進む。
一方、S110にてまだ山登り駆動方向が反転していないと判定した場合は、カメラ制御CPU206は、S111に進み、フォーカス可動範囲のうちまだ山登り駆動を行っていない領域で山登り駆動を行うために、山登り駆動方向を反転させる。そして、S104に戻る。
さらに、S105で端位置に到達しないと判定されてS106に進んだカメラ制御CPU206は、焦点評価値信号のピークを通過したか(焦点評価値信号が増加から減少に切り替わったか)否かを判定する。ピークを通過していない場合は、カメラ制御CPU206は、山登り駆動を継続する。また、ピークを通過した場合は、カメラ制御CPU206は、S107に進み、焦点評価値信号がピークとなる位置、すなわち合焦位置にフォーカスレンズ105を駆動する(戻す)。
そして、S108では、カメラ制御CPU206は、フォーカスレンズ105が焦点評価値信号がピークとなる位置に到達した(戻った)か否かを判定する。到達した場合は、カメラ制御CPU206は、再びS101に戻ってウォブリング駆動を行う。また、到達していない場合は、さらにS107にて焦点評価値信号がピークとなる位置にフォーカスレンズ105を駆動し続ける。
このように、コントラストAFにおけるウォブリング駆動および山登り駆動において、レンズ制御CPU110による端到達判定の結果が用いられる。また、ウォブリング駆動や焦点評価値がピークとなるフォーカス位置の通過や到達の判定に、焦点評価値信号と予測フォーカス位置が利用される。
次に、コントラストAFにおいてカメラ制御CPU206(カメラAF制御部207)とレンズ制御CPU110とがそれぞれ行う処理について、図3のフローチャートと、図4および図5のタイミングチャートを用いて説明する。
カメラ制御CPU206は、まずS301にて、セカンダリ通信により、レンズ制御CPU110に対してフォーカス制御情報(レンズ制御情報)を送信する。これを、図4および図5を用いて具体的に説明する。カメラ制御CPU206は、フォーカス制御情報送信(レンズ制御情報送信)N+1にて、タイミング情報であるフォーカスレンズ105の駆動開始タイミングN+1と焦点評価値信号の取得開始タイミングである焦点評価値取得開始タイミングN+1を、レンズ制御CPU110に送信する。また、カメラ制御CPU206は、目標フォーカス位置(取得目標位置)の情報である目標位置N+1も、レンズ制御CPU110に送信する。
S201では、レンズ制御CPU110は、フォーカス制御情報を受信し、一時保存する。そして、フォーカス制御情報を受信した後、S202では、レンズ制御CPU110は、駆動開始タイミングでフォーカスレンズ105の駆動を開始できるように、タイマをクリアし、さらにタイマ割り込みを設定する。
次に、S203では、レンズ制御CPU110は、位置予測演算N+1を行う。ここで得られる予測フォーカス位置を、予測位置N+1とする。位置予測演算では、詳しくは図8を用いて後述するが、まずフォーカスレンズ105が、カメラ制御CPU206から指示された目標位置N+1に、焦点評価値取得開始タイミングN+1までに到達可能か否かを時間的に予測判定する目標到達判定を行う。ここでは、現在のフォーカス位置から目標位置N+1までの駆動量を、駆動開始タイミングN+1から焦点評価値取得開始タイミングN+1までの時間である目標駆動時間(目標時間)Taf内で駆動できるか否かを判定する。図4は目標駆動時間Taf内(目標時間以下)で駆動できる場合を、図5は目標駆動時間Taf内で駆動できない場合をそれぞれ示している。
そして、レンズ制御CPU110は、目標到達判定の結果に応じて異なる位置予測演算、言い換えれば加減速データを用いた予測フォーカス位置の算出と加減速データを用いない予測フォーカス位置の算出(目標フォーカス位置と同じフォーカス位置の設定)を行う。
さらに、レンズ制御CPU110は、位置予測演算により得られた焦点評価値取得開始タイミングN+1での予測フォーカス位置が、フォーカス可動範囲の端位置またはそれを超えた位置か否かの端到達判定を行う。つまり、前述したように、焦点評価値取得開始タイミングN+1までにフォーカス位置がフォーカス可動範囲の端位置に到達するか否かを判定する。端位置は、前述した端位置データ記憶部116に記憶された端位置データを用いて計算されたものである。
位置予測演算および端到達判定が終了すると、S204では、レンズ制御CPU110は、S202で設定したタイマ割り込みの発生まで待ち、タイマ割り込みが発生すると、S205にてフォーカスレンズ105の駆動を開始する。
そして、S206では、レンズ制御CPU110は、プライマリ通信によって、S203での位置予測演算および端到達判定の結果をカメラ制御CPU206に送信する。
S302では、カメラ制御CPU206は、レンズ制御CPU110からの位置予測演算および端到達判定の結果を受信する。
次に、S303では、カメラ制御CPU206は、現在のフォーカス駆動モードが次のフォーカスレンズ105の駆動を行うべきモード(駆動モード)か焦点評価値を取得するモード(停止モード)であるかを判定する。駆動モードである場合にはS304に進み、停止モードである場合にはS308に進む。
S304では、カメラ制御CPU206は、S302で受信した予測フォーカス位置に基づいて次の目標フォーカス位置(目標位置)を決定する。さらに、S305にて、カメラ制御CPU206は、フォーカスレンズ105の次の駆動開始タイミングを決定する。
さらに、S306では、カメラ制御CPU206は、次の焦点評価値取得開始タイミングを決定し、S307にて次のフォーカス駆動モードを停止モードに設定する。
続いてS308では、カメラ制御CPU206は、目標位置N+1と予測位置N+1とを比較する。予測位置N+1が目標位置N+1に一致する、すなわち焦点評価値取得開始タイミングN+1までにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達する場合は、S309で垂直同期信号VD(N+1)で得られた撮像信号N+1から焦点評価値信号N+1を取得し、保存する。焦点評価値信号N+1は、焦点評価値取得開始タイミングN+1にて取得される。
また、S310にて、カメラ制御CPU206は、目標位置N+1に一致する予測位置N+1も合わせて保存する。
そして、S311では、カメラ制御CPU206は、次のフォーカス駆動モードを駆動モードに設定し、処理を終了する。
S308にて予測位置N+1が目標位置N+1に一致しない場合、すなわち焦点評価値取得開始タイミングN+1までにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない場合には、カメラ制御CPU206は、一旦処理を終了する。そして、図5に示すように、撮像信号N+1からの焦点評価値信号N+1の取得を行わず、次の撮像信号N+2から焦点評価値信号N+2を取得して保存する。
こうして保存した焦点評価値信号とフォーカス位置とを用いて、カメラ制御CPU206は、図2で説明したコントラストAFを行う。
また、図3の処理は、垂直同期信号VDの間隔で周期的に実行される。フォーカス制御情報の送信と予測位置の送信が必要ない場合(例えば、図4に示すVD(N)やVD(N+2))においても、絞り制御等の他の処理を実行するために、プライマリ通信とセカンダリ通信は周期的に実行される。この場合、フォーカス制御情報としては、ダミーのデータを送信したり前のVDと同じデータを送信したりする。
図3では、説明を簡単にするために、S308にて焦点評価値取得開始タイミングN+1までにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない場合にはカメラ制御CPU206側での処理を終了するものとして説明した。しかし、実際には、フォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない場合でも、フォーカス位置を予測位置として取得できるため、この予測位置がフォーカス可動範囲の端位置に到達するか否かを判定することができる。また、予測位置での焦点評価値信号を取得・保存して、焦点評価値信号のピークに近づいているかの判定(山登り駆動)に用いたり、フォーカスレンズ105の駆動方向を反転させるのに用いたりすることができる。
次に、図3のS203にてレンズ制御CPU110により行われる位置予測演算の詳細について、図8のフローチャートを用いて説明する。図7には、図6に示した加減速データを用いてフォーカスレンズ105の駆動を行った際の速度とstep数(フォーカス位置)との関係を示している。
図8のS401では、レンズ制御CPU110は、目標フォーカス位置と現在のフォーカス位置Pnとの差に相当するフォーカスレンズ105の駆動量(残駆動量)Srを算出する。残駆動量Srには、フォーカスアクチュエータ108自体やフォーカスアクチュエータ108からフォーカスレンズ105に駆動力を伝達する機構のガタを考慮し、駆動方向の反転時にこの機構ガタにより生じる駆動誤差分を加算する。
次に、S402では、レンズ制御CPU110は、フォーカスアクチュエータ108の加速に要するステップ数(加速ステップ数)Saと減速に要するステップ数(減速ステップ数)Sdとを加減速データ記憶部113に記憶された加減速データから取得する。例えば、図6に示す加減速データから、Sa=3stepおよびSd=3stepを取得する。なお、図6に示す加減速データは例に過ぎないので、Sa≠Sdであってもよい。また、加速や減速を必要としない場合には、さらに演算を簡略化できる。
次に、S403では、レンズ制御CPU110は、S402で取得した加速および減速ステップ数を用いて、定速(ここでは500ppsとする)で駆動すべきステップ数を算出する。計算は、Sc=Sr−(Sa+Sd)により行う。
次に、S404では、レンズ制御CPU110は、フォーカスレンズ105を残駆動量Srだけ駆動するのに要する予測時間である予測駆動時間Ttを求めるために、加速時間Ta、減速時間Tdおよび定速時間Tcを算出する。例えば、加速時間Taは、図6(a)の加速データを用いる場合は、
Ta=1/200pps×1step+1/300pps×1step
+1/400pps × 1step
により求められる。減速時間Tdについても同様である。また、定速時間Tcは、
Tc=1/500pps × Sc
によって求められる。
Ta=1/200pps×1step+1/300pps×1step
+1/400pps × 1step
により求められる。減速時間Tdについても同様である。また、定速時間Tcは、
Tc=1/500pps × Sc
によって求められる。
そして、S405にて、レンズ制御CPU110は、予測駆動時間Ttを、
Tt=Ta+Td+Tc
により求める。
Tt=Ta+Td+Tc
により求める。
次に、S406では、レンズ制御CPU110は、予測駆動時間Ttと目標駆動時間Tafとを比較する。言い換えれば、予測駆動時間Ttが目標駆動時間Taf以下(目標時間以下)か否かを判定する。TtがTaf以下である場合は、S407にて予測駆動量Sp=残駆動量Srとなり、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達する。この場合、レンズ制御CPU110は、S416に進み、予測駆動量Sp(相対位置)を予測位置Pp(絶対位置)に変換する。つまり、Pp=Pn+Spを算出する。
一方、TtがTafよりも長い場合は、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない。レンズ制御CPU110は、この場合に限り、S408以降の処理で、加減速データを用いて予測フォーカス位置を計算する。
S408では、レンズ制御CPU110は、図7(a)に示すように加速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間Tafが加速時間Ta以下か否かを判定する。加速中である(目標駆動時間Tafが加速時間Ta以下である)場合には、レンズ制御CPU110は、S409にて加速中の予測駆動量Spaを算出し、S410にて予測駆動量Spに代入する。目標駆動時間Tafが加速時間Ta以下でない場合は、レンズ制御CPU110はS411に進む。
S411では、レンズ制御CPU110は、図7(b)に示すように定速駆動中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間TafがTa+Tc以下か否かを判定する。定速駆動中である(目標駆動時間TafがTa+Tc以下である)場合には、レンズ制御CPU110は、S412にて、定速駆動中の予測駆動量Spcを算出し、S413にて予測駆動量Sp=Sa+Spcを算出する。目標駆動時間TafがTa+Tc以下でない場合は、レンズ制御CPU110はS414に進む。
S414では、レンズ制御CPU110は、図7(c)に示すように減速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定し、減速中の予測駆動量Spdを算出する。そして、S415では、レンズ制御CPU110は、予測駆動量Sp=Sa+Sc+Spdを算出する。最後に、レンズ制御CPU110は、予測フォーカス位置を得るためにS416の処理を行う。
ここで、予測駆動量Spa,Spd,Spcの算出方法について詳しく説明する。加速中の予測駆動量Spaは、目標駆動時間Tafの間、加速しながらのフォーカスレンズ105の駆動量である。図6(a)の加速データによれば、速度が200ppsから400ppsに加速されるので、平均速度300ppsを用いて、
Spa = 300pps × Taf
により予測駆動量Spaを近似的に求めることができる。より厳密に計算すると、400ppsでは1ステップ未満の駆動であるため、ここでの駆動量を加味して、
Spa = 400pps×{Taf−(1step/200pps)
−(1step/300pps)}+1step+1step
から計算することが可能である。
Spa = 300pps × Taf
により予測駆動量Spaを近似的に求めることができる。より厳密に計算すると、400ppsでは1ステップ未満の駆動であるため、ここでの駆動量を加味して、
Spa = 400pps×{Taf−(1step/200pps)
−(1step/300pps)}+1step+1step
から計算することが可能である。
定速駆動中の予測駆動量Spcは、500ppsの駆動速度であることから、
Spc=500pps×(Taf−Ta)
により求めることができる。減速中の予測駆動量Spdについては、加速中の予測駆動量と同様に計算することが可能であり、詳細な説明は省略する。
Spc=500pps×(Taf−Ta)
により求めることができる。減速中の予測駆動量Spdについては、加速中の予測駆動量と同様に計算することが可能であり、詳細な説明は省略する。
本実施例では、S405にて、時間的にフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達可能か否かの判定(目標到達判定)を行う。加速と減速を含むフォーカスレンズ駆動において、フォーカス位置を予測し、該予測フォーカス位置と目標フォーカス位置とを比較する場合(目標到達判定を位置的に行う場合)、予測フォーカス位置の算出のために予測駆動量SpaやSpを算出する必要がある。このため演算が複雑になり、レンズ制御CPU110での処理時間が長くなってしまう。
そこで本実施例では、まず時間的に目標到達判定を行い、到達できない場合に限り加減速データを用いて予測フォーカス位置を演算する。これにより、フォーカス位置が目標フォーカス位置に到達可能である場合の処理の高速化を図ることができる一方、到達できない場合における予測フォーカス位置の正確な算出も可能となる。
そして、このようにして求めた予測フォーカス位置とフォーカス可動範囲の端位置とを比較することで、良好な(高速で正確な)端到達判定を行うことができる。
また、本実施例では、時間的な目標到達判定を行うために、予測駆動時間Ttを算出するにあたり、加速時間Taと減速時間Tdとを近似計算を用いずに算出する。そして、予測フォーカス位置の演算が必要な場合には、予測フォーカス位置を算出するにあたり、加速中および減速中の予測駆動量Sa,Sdについては近似計算を行うことで、フォーカス位置の予測演算の高速化を図ることができる。
なお、本実施例では、目標到達判定を時間的に行う場合について説明したが、このことは本発明の実施例から目標到達判定を位置的に行う場合を排除する意味ではなく、この場合も本発明の他の実施例に含まれる。
また、本実施例では、交換レンズから、目標到達判定の結果に応じた情報として、目標到達判定の結果に応じて異なる処理によって得られる予測フォーカス位置の情報をカメラ本体に送信する場合について説明した。しかし、目標到達判定の結果そのものをカメラ本体に送信するようにしてもよい。
以下、本発明の実施例2について説明する。本実施例における交換レンズおよびカメラ本体の構成は実施例1と同じであり、実施例1と共通する構成要素には、実施例1と同符号を付す。
本実施例では、コントラストAFを行う際に、レンズ制御CPU110が、加減速データ記憶部113に記憶したフォーカスアクチュエータ用加減速データを用いてフォーカス位置の予測を行う。本実施例で用いられる加減速データは、図9(a),(b)に示すように、速度情報(pps)と時間情報(sec)とを含む。すなわち、実施例1で説明した図6(a),(b)の加減速データと異なり、各速度での駆動量をstep数ではなく、駆動時間で表している。
フォーカス位置の予測においては、まず時間的な目標到達判定、つまりは要求される時間(目標駆動時間)内に目標フォーカス位置に到達できるか否かの判定を行う。到達できない場合には、加減速データを用いて予測フォーカス位置を演算する。
レンズ制御CPU110にて行われる位置予測演算について、図10のフローチャートを用いて詳しく説明する。この位置予測演算は、実施例1で説明した図3のS203での位置予測演算に代えて行われる。
まず、S501では、レンズ制御CPU110は、目標フォーカス位置と現在のフォーカス位置Pnとの差に相当するフォーカスレンズ105の駆動量(残駆動量)Srを算出する。残駆動量Srには、フォーカスアクチュエータ108自体やフォーカスアクチュエータ108からフォーカスレンズ105に駆動力を伝達する機構のガタを考慮し、駆動方向の反転時にこの機構ガタにより生じる駆動誤差分を加算する。
次に、S502では、レンズ制御CPU110は、フォーカスレンズ105を残駆動量Srだけ駆動するのに要する予測時間である予測駆動時間Ttを算出するために、加速時間Ta、減速時間Tdおよび定速時間Tcに分けて算出する。例えば、加速時間Taは、図9(a)の加速データを用いる場合は、
Ta=5×10−3+5×10−3+5×10−3
となる。減速時間Tdについても同様である。また、定速時間Tcは、加速および減速での総駆動ステップ数をそれぞれSa,Sdとすると、
Tc={Sr−(Sa+Sd)}/500pps
によって求められる。
Ta=5×10−3+5×10−3+5×10−3
となる。減速時間Tdについても同様である。また、定速時間Tcは、加速および減速での総駆動ステップ数をそれぞれSa,Sdとすると、
Tc={Sr−(Sa+Sd)}/500pps
によって求められる。
そして、S503において、レンズ制御CPU110は、予測駆動時間Ttを、
Tt=Ta+Td+Tc
により求める。
Tt=Ta+Td+Tc
により求める。
次に、S504では、レンズ制御CPU110は、予測駆動時間Ttと目標駆動時間Tafとを比較する。言い換えれば、予測駆動時間Ttが目標駆動時間Taf以下か否かを判定する。TtがTaf以下である場合は、S505にて予測駆動量Sp=残駆動量Srとなり、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達する。この場合、レンズ制御CPU110は、S514に進み、予測駆動量Sp(相対位置)を予測位置Pp(絶対位置)に変換する。つまり、Pp=Pn+Spを算出する。
一方、TtがTafよりも長い場合は、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない。レンズ制御CPU110は、この場合に限り、S506以降の処理で、加減速データを用いて予測フォーカス位置を計算する。
S506では、レンズ制御CPU110は、加速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間Tafが加速時間Ta以下か否かを判定する。加速中である(目標駆動時間Tafが加速時間Ta以下である)場合には、レンズ制御CPU110は、S507にて加速中の予測駆動量Spaを算出し、S508にて予測駆動量Spに代入する。目標駆動時間Tafが加速時間Ta以下でない場合は、レンズ制御CPU110はS509に進む。
S509では、レンズ制御CPU110は、定速駆動中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間TafがTa+Tc以下か否かを判定する。定速駆動中である(目標駆動時間TafがTa+Tc以下である)場合には、レンズ制御CPU110は、S510にて、定速駆動中の予測駆動量Spcを算出し、S511にて予測駆動量Sp=Sa+Spcを算出する。目標駆動時間TafがTa+Tc以下でない場合は、レンズ制御CPU110はS512に進む。
S512では、レンズ制御CPU110は、減速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定し、減速中の予測駆動量Spdを算出する。そして、S513では、レンズ制御CPU110は、予測駆動量Sp=Sa+Sc+Spdを算出する。最後に、レンズ制御CPU110は、予測フォーカス位置を得るためにS514の処理を行う。
本実施例でも、S504にて時間的に目標到達判定を行っているため、実施例1と同様の効果が得られる。しかも、本実施例では、加減速データにおける駆動量を、駆動時間として記憶しているため、加速時間Ta、減速時間Td、定速時間Tc、さらには予測駆動時間Ttの演算処理を実施例1に比べて簡略化することができる。
なお、実施例1(図6(a),(b))と実施例2(図9(a),(b))にて説明した加減速データを組み合わせて、速度情報と時間情報とステップ数情報をマトリックスデータとして記憶してもよい。この場合、駆動時間Ttを求める演算処理をさらに簡略化することが可能である。
また、上記各実施例では、加減速データや端位置データをテーブルデータとして記憶する場合について説明したが、これらのデータを計算式として記憶し、使用する加減速データや端位置データをその都度算出するようにしてもよい。
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。
レンズ交換型の撮像装置による良好なコントラストAFを可能とする交換レンズ装置を提供できる。
100 交換レンズ装置
105 フォーカスレンズ
108 フォーカスアクチュエータ
110 レンズ制御CPU
200 カメラ本体
203 AF信号処理回路
206 カメラ制御CPU
105 フォーカスレンズ
108 フォーカスアクチュエータ
110 レンズ制御CPU
200 カメラ本体
203 AF信号処理回路
206 カメラ制御CPU
Claims (9)
- 撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズ装置であって、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、
該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶した第1のメモリと、
前記フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを記憶した第2のメモリと、
前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有し、
前記撮像装置は、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを有しており、
前記レンズ制御部は、
前記フォーカス制御部から前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を受信したとき、前記タイミング情報と前記速度制御データと前記端位置データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記端位置に到達する否かを予測して判定する端到達判定を行い、
該端到達判定の結果として前記端位置に到達することを示す情報を前記フォーカス制御部に送信することにより、前記フォーカス制御部に、前記フォーカスレンズの位置が前記端位置を超えないようにフォーカス制御を行わせることを特徴とする交換レンズ装置。 - 前記レンズ制御部は、
前記フォーカス制御部から、前記取得予定タイミングを示す前記タイミング情報に加えて、前記フォーカスレンズの移動を開始する移動開始タイミングを示す情報を受信し、
前記移動開始タイミングから前記フォーカスレンズが前記焦点情報の取得目標位置に到達するまでの予測時間を前記速度制御データを用いて算出して、該予測時間と前記移動開始タイミングから前記取得予定タイミングまでの時間である目標時間とを比較し、
前記予測時間が前記目標時間以下である場合には前記取得目標位置を予測位置とし、前記予測時間が前記目標時間より長い場合には前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの予測位置を算出し、
前記予測位置と前記端位置とを比較して前記端到達判定を行うことを特徴とする請求項1に記載の交換レンズ装置。 - フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有するレンズ装置であり、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子を有し、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストを示す焦点情報を取得して、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行う撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズ装置の制御方法であって、
前記フォーカスアクチュエータの駆動の制御に用いられる速度制御データを準備するステップと、
前記フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを準備するステップと、
前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するステップと、
前記撮像装置から、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を受信するステップと、
前記タイミング情報を受信したとき、該タイミング情報と前記速度制御データと前記端位置データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記端位置に到達するか否かを予測して判定する端到達判定を行い、 該端到達判定の結果として前記端位置に到達することを示す情報を前記撮像装置に送信することにより、前記撮像装置に、前記フォーカスレンズの位置が前記端位置を超えないようにフォーカス制御を行わせるステップとを有することを特徴とする交換レンズ装置の制御方法。 - フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶した第1のメモリと、前記フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを記憶した第2のメモリと、前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有する交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置であって、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストを示す焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行うフォーカス制御部とを有し、
前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部に対して、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を送信し、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記端位置に到達することを示す情報を前記レンズ制御部から受信したとき、前記フォーカスレンズの位置が前記端位置を超えないようにフォーカス制御を行うことを特徴とする撮像装置。 - 前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部から、前記フォーカスレンズが前記端位置に到達することを示す情報を受信した場合において、前記合焦位置が前記移動可能範囲の外側にあるとみなせるときは、前記フォーカスレンズの移動を停止させることを特徴とする請求項4に記載の撮像装置。
- 前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部から、前記フォーカスレンズが前記端位置に到達することを示す情報を受信した場合において、前記合焦位置が前記移動可能範囲の外側にあるとみなせるときは、合焦不可を示す情報をユーザに対して通知することを特徴とする請求項4または5に記載の撮像装置。
- 前記フォーカス制御部は、
前記フォーカス制御において、前記合焦位置の方向を判別するために前記フォーカスレンズの所定の振幅での往復駆動を行い、
前記レンズ制御部から、前記往復駆動において前記フォーカスレンズが前記端位置に到達することを示す情報を受信した場合に、前記往復駆動される前記フォーカスレンズの位置が前記端位置を超えないように前記往復駆動の条件を変更することを特徴とする請求項4から6のいずれか1項に記載の撮像装置。 - フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有し、第1のメモリに記憶された速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御する交換レンズ装置が取り外し可能に装着されるレンズ交換型の撮像装置であり、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子を有し、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストを示す焦点情報を取得して、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行う撮像装置の制御方法であって、
前記交換レンズ装置に対して、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を送信するステップと、
前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記端位置に到達することを示す情報を前記交換レンズ装置から受信したとき、前記フォーカスレンズの位置が前記端位置を超えないようにフォーカス制御を行うステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。 - 交換レンズ装置と、該交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置と、からなる撮像システムであって、
前記交換レンズ装置は、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、
該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶した第1のメモリと、
前記フォーカスレンズの移動可能範囲の無限遠側および至近側の端位置を示す端位置データを記憶した第2のメモリと、
前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部と、を有し、
前記撮像装置は、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズを合焦位置に移動させるフォーカス制御を行うフォーカス制御部と、を有し、
前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部に対して、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報を送信し、
前記レンズ制御部は、前記フォーカス制御部から前記タイミング情報を受信したとき、前記タイミング情報と前記速度制御データと前記端位置データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記端位置に到達するか否かを予測して判定する端到達判定を行い、該端到達判定の結果を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、
前記フォーカス制御部は、前記端到達判定の結果として前記端位置に到達することを示す情報を受信したとき、前記フォーカスレンズの位置が前記端位置を超えないようにフォーカス制御を行う、
ことを特徴とする撮像システム。
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JP2012113614A JP5414840B2 (ja) | 2012-05-17 | 2012-05-17 | 交換レンズ装置及びその制御方法、撮像装置及びその制御方法、撮像システム |
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