以下、図面に従って本発明を適用したカメラを用いて好ましい実施形態について説明する。図1は、本発明の一実施形態に係わるカメラの構成を示すブロック図であり、このカメラはデジタルカメラであり、カメラ本体100と交換レンズ200とから構成される。交換レンズ200は、カメラ本体のバヨネットマウント等を介して着脱自在に装着される。なお、本実施形態においては、カメラ本体100と交換レンズ200を別体に構成したが、一体に構成するようにしても勿論かまわない。
カメラ本体100内には、カメラ制御回路101、撮像素子103、フォーカルプレーンシャッタ104、表示用モニタ105、ストロボ106、レリーズ釦107、バッテリ108等が配置されている。また、交換レンズ200内には、レンズ制御回路201、焦点調節レンズ203、MF環204、絞り205等が配置されている。
カメラ制御回路101は、本体CPU(Central Processing Unit:中央処理装置)121(図2参照)等を含むASIC(Application Specific Integrated Circuit:特定用途向け集積回路)とその周辺回路等で構成される。レリーズ釦107を撮影者が操作すると撮像素子103、フォーカルプレーンシャッタ104等を制御すると共に、必要に応じてストロボ106の発光制御を行い、またレンズ制御回路201を通じて撮影動作等を実行する。後述するレンズ制御回路201内のレンズCPU221(図2参照)と連携し、カメラ全体の各種シーケンスを統括的に制御する。この制御は、フラッシュROM122(図2参照)に記憶されたプログラムに従って実行する。このカメラ制御回路101の詳細は、図2を用いて後述する。
撮像素子103は、CCD(Charge Coupled Device)イメージセンサやCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)イメージセンサ等の固体撮像素子によって構成され、交換レンズ200によって形成された被写体像を画像信号に変換する。すなわち、カメラ制御回路101からの信号に従って、撮像素子103において画像信号の蓄積がなされ、また画像信号の読み出し等がなされる。なお、本明細書においては、撮像素子103からの出力に基づく信号は、画像信号の他に画像データと称する場合がある。
フォーカルプレーンシャッタ104は、レリーズ釦107の全押しに基づくカメラ制御回路101中のシャッタ制御回路126(図2参照)からの指示に応じて開閉動作を行い、交換レンズ200からの被写体光束を開閉する。この開閉時間は、カメラ制御回路101によって算出されたシャッタ速度に応じた時間である。
表示用モニタ105は、カメラ本体の背面等に配置されたLCD、有機EL等により構成される。表示用モニタ105は、静止画の撮影待機時や動画撮影時のライブビュー表示や、再生釦等の操作に応じた記録済みの撮影画像の再生表示や、メニュー釦等の操作に応じてメニュー画面等において設定情報の表示を行う。
ストロボ106は、レリーズ釦107の操作時に周囲が暗い場合等に、カメラ制御回路101中のストロボ制御回路125(図2参照)からの指示に応じて補助光を被写体に照明する。この発光は発光用コンデンサ(不図示)に蓄えられた電荷を用い、フォーカルプレーンシャッタ104の露光動作と同期して行う。
レリーズ釦107は、半押しでオンになるファーストレリーズスイッチ132(図2参照)と、半押しから更に押し込み全押しとなるとオンになるセカンドレリーズスイッチ133(図2参照)を有する。カメラ制御回路101は、ファーストレリーズスイッチ132がオンとなると、AE(Auto Exposure)動作やAF(Auto Focus)動作等の撮影準備シーケンスを実行する。また、セカンドレリーズスイッチ133がオンとなると、フォーカルプレーンシャッタ104等を制御し、撮像素子103等から被写体画像に基づく画像データを取得し、この画像データを記録媒体に記録する一連の撮影シーケンスを実行して撮影を行う。
バッテリ108は、カメラ本体100および交換レンズ200内の各部材、各回路に電源を供給する。
交換レンズ200内のレンズ制御回路201は、レンズCPU等を含むASICと、その周辺回路で構成される。カメラ制御回路101からの指示、または撮影者によるMF環204の操作に応じて、焦点調節レンズ203、絞り205の駆動制御等を行う。また、カメラ制御101からの要求に応じて、焦点距離、設定距離、絞り値等の種々のレンズ情報を送信する。この制御は、フラッシュROM(不図示)に記憶されたプログラムに従って実行する。このレンズ制御回路201の詳細は、図2を用いて後述する。
焦点調節レンズ203は、レンズ制御回路201からの指示に基づいて光軸方向に移動し、交換レンズ200の焦点状態を調節する。なお、本実施形態においては、単焦点レンズとして説明するが、勿論、焦点距離可変なズームレンズで構成してもよい。
MF環204は、交換レンズ200の外周に配置され、交換レンズ200の光軸中心の周りに回転操作が可能であると共に、光軸方向に沿って第1の位置と第2の位置の間でスライド操作が可能である。すなわち、MF環204は、レンズ鏡筒に対して回転自在、かつ第1の位置と第2の位置にスライド自在に配設されたリング部材としての機能を果たす。MF環204を交換レンズ200の前方側(被写体側)にスライドさせた第1の位置において回転操作することにより、マニュアルフォーカス操作が可能である。また、MF環204を交換レンズ200の後方側(撮像側)にスライドさせた第2の位置において回転操作することにより、レンジフォーカス操作が可能である。MF環204の第1の位置および第2の位置について、図3および図4を用いて後述する。
絞り205は、レンズ制御回路201からの指示に基づいて、開口面積を変化させ、交換レンズ200を通過する被写体光束の光量を調節する。
次に、カメラ制御回路101と、レンズ制御回路201の詳細について、図2を用いて説明する。カメラ制御回路101内には、本体CPU121が設けられており、この本体CPU121に、フラッシュROM(Read Only Memory)122、RAM(Random Access Memory)123、撮像素子制御回路124、ストロボ制御回路125、シャッタ制御回路126、画像処理回路127、表示回路128、操作スイッチ検出回路129、電源回路130、および通信回路131が接続されている。これらの各種回路と本体CPU121の間で、各種信号の入出力が行われる。
本体CPU121は、フラッシュROM122に記憶されているプログラム等に従って、カメラ全体の制御を統括する。また、カメラ本体通信回路131およびレンズ通信回路229を介してレンズCPU221と通信が可能であり、制御命令を出力すると共に、焦点調節レンズ203のレンズ位置等のレンズ情報を取得する。
フラッシュROM122は、電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであり、前述したように本体CPU121が実行するプログラムを記憶しており、また各種調整値等も記憶している。不揮発性メモリであればフラッシュROM以外のメモリを採用してもよい。RAM123は、DRAM(Dynamic Random Access Memory)やSDRAM(Synchronous DRAM)等、電気的に書き換え可能な揮発性メモリであり、本体121において処理するための各種情報を一時的に記憶する。
撮像素子制御回路124は、ライブビュー表示、AE、AF、撮影時の露光等、画像データを必要とする処理の動作実行時に、被写体像を画像信号に変換するための撮像動作を撮像素子103に実行させる。撮像動作としては、撮像素子103における電荷蓄積制御や画像信号の読み出し等を行う。なお、撮像素子制御回路124および撮像素子103によって、被写体を撮像する撮像部としての機能を果たす。
ストロボ制御回路125は、ストロボ106に接続され、ストロボ106の充電、発光制御を行う。ストロボ制御回路125は、例えば、レンズCPU221から取得した焦点調節レンズ203のレンズ位置情報に基づいて、適正露光となるように発光量制御を行う。シャッタ制御回路126は、フォーカルプレーンシャッタ104に接続されており、本体CPU121からのシャッタ速度信号に基づいて、フォーカルプレーンシャッタ104の開閉制御を行う。
画像処理回路127は、撮像素子103から出力される画像信号に対して、A/D変換やフィルタ処理等の画像処理を施す。また画像処理を施すにあたって、ライブビュー表示用の画像処理を行い、この処理された画像信号に基づいて表示モニタ105にライブビュー表示する。また、記録用の撮影画像の画像処理を行い、この処理された画像データを記録媒体(不図示)に記録する。また、焦点検出領域内の画像信号から高周波成分をハイパスフィルタ処理することによって抽出処理を行い、AF評価値を算出する。本実施形態においては、焦点検出にあたっては公知のコントラストAFを採用しており、焦点調節レンズ203を移動させ、AF評価値がピークとなる位置を合焦位置とする。なお、焦点検出方法としては、コントラストAFに限らず、位相差AF等、他の方法を採用してもよい。
表示回路128は、表示用モニタ105に接続されており、ライブビュー表示や、記録媒体に記録されている撮影画像の再生表示や、メニュー画面等の各種撮影情報の表示を行う。なお、表示回路128と表示用モニタ105により、撮像部で撮像された画像データに基づいて被写体像を表示する表示部としての機能を果たす。また、表示部には、設定プリセット距離と、ピント合わせの制限の範囲が表示される。
操作スイッチ検出回路129は、レリーズ釦107に連動するファーストレリーズスイッチ132およびセカンドレリーズスイッチ133、その他の検出スイッチ(不図示)と接続されており、これらのスイッチの操作状態を検出し、検出結果を本体CPU121に出力する。その他の検出スイッチとしては、電源のオンオフを行う電源釦に連動した電源スイッチ、カメラの撮影モードを切換える撮影モードスイッチ、メニュー画面を表示させるメニュー釦に連動したメニュースイッチ、記録媒体に記録されている撮影画像の再生表示を行わせる再生釦に連動した再生スイッチ、交換レンズ200の装着状態を検出するマウントスイッチ、動画撮影の開始および終了を指示する動画釦に連動した動画スイッチ等がある。
上記メニュー画面においては、焦点調節モード等の種々の撮影情報の設定を行う。メニュー画面において設定する焦点調節モードとしては、本実施形態においては、自動的に焦点調節レンズ203のピント合わせを自動的に行うオートフォーカスモード(AFモード)と、ピント合わせを手動で行うマニュアルフォーカスモード(MFモード)の2種類がある。なお、カメラ本体100における焦点調節モードの設定は、本実施形態のようにメニュー画面以外においても、専用釦等によって設定する等、他の方法によって設定するようにしても勿論かまわない。操作スイッチ検出回路129および本体CPU121等が、カメラ本体側に設けられ、焦点調節モードを設定する焦点調節モード設定部としての機能を果たす。
電源回路130は、バッテリ108と接続され、電源電圧の平滑化や昇圧等を行って、カメラ本体100や交換レンズ200内の各回路・各部材に電源を供給する。
カメラ本体通信回路131は、カメラ本体200の外部のマウント部に設けられた同期信号端子、データ端子等の複数の通信端子を有する。レンズ通信回路229を介して、本体CPU121とレンズCPU221が通信を行う。カメラ本体通信回路131とレンズ通信回路229間の通信は、本体と交換レンズの装着当初は非同期通信によって行うが、カメラ本体側で交換レンズの情報を取得後、装着された交換レンズ200が同期通信可能であれば、同期通信によって通信する。
レンズ制御回路201内には、レンズCPU221が設けられており、このレンズCPU221に、レンズ駆動回路222、レンズ位置検出回路223、MF環位置検出回路224、MF位置検出回路225、指標位置検出回路226、絞り駆動回路227、RAM228、通信回路229が接続されている。
レンズCPU221は、交換レンズ内に設けられたフラッシュROM(不図示)に記憶されたプログラムや各種調整値、レンズ位置検出回路223、MF環位置検出回路224、MF位置検出回路225、および指標位置検出回路226からの出力信号、および本体CPU121からの制御命令に従って、交換レンズ200内の制御を行う。具体的には、焦点調節レンズ203のレンズ駆動や、絞り205の絞り駆動等の各種駆動制御を行う。また、カメラ本体通信回路131およびレンズ通信回路229を介して、本体CPU121と通信を行い、本体CPU121からの動作命令の受信、交換レンズ200のレンズ動作状態や光学データ等のレンズ状態を示す情報の送信を行う。
レンズ駆動回路222は、ステッピングモータ等のアクチュエータや、モータドライバ等を含んで構成され、焦点調節レンズ203を光軸方向に駆動制御を行う。また、後述するレンジフォーカスモード(RFモード)で焦点調節を行う場合には、カメラ本体100からの同期通信用の同期信号をタイミング信号として用いて、焦点調節レンズ203の制動(加減速)制御を行う。また、焦点調節レンズ203を微小反転駆動させる所謂ウォブリング動作による駆動制御も可能である。
レンズ位置検出回路223は、焦点調節レンズ203の位置検出を行う。このレンズ位置検出回路223は、レンズ駆動回路222に含まれるステッピングモータ等の駆動用モータの回転量をパルス数に変換するフォトインタラプタ(PI)回路を含んで構成される。位置検出結果は、焦点調節レンズ203の絶対値が無限端等基準位置からのパルス数で表わす。
MF環位置検出回路224は、MF環204の交換レンズ200の光軸方向でのスライド位置を検出する。すなわち、MF環204は、交換レンズ204の前方側にスライドし、マニュアルフォーカス操作位置(MF位置、第1の位置)と、交換レンズ204の後方側にスライドし、レンジフォーカス操作位置(RF位置、第2の位置)の2つの位置に移動自在である。MF環位置検出回路224は、MF環204が第1の位置にあるか第2の位置にあるか否かを検出する。したがって、MF環位置検出回路224は、リング部材(MF環204)のスライド方向の位置を判定するスライド位置判定部としての機能を果たす。この位置検出機構については、図5を用いて後述する。
MF位置検出回路225は、PI回路を含んで構成され、MF環204の交換レンズ200の光軸中心に対する回転方向の相対位置変化量を検出する。すなわち、MF環位置検出回路224によって検出されるMF環204の位置がマニュアルフォーカス操作位置(MF位置、第1の位置)にある場合に、PI回路から出力されるパルス信号に基づいて、MF環204の回転方向、回転量、回転速度等を検出できる。このMF環204の回転検出に使用する検出用タイマは、レンズCPU221内の通常の内蔵タイマを用いる。PI回路のフォトインタラプタの構成について、図5を用いて後述する。
指標検出回路226は、リニアエンコーダやA/D変換回路等を含んで構成され、焦点調節レンズ203の駆動目標位置に対応する距離指標の検出を行う。すなわち、MF環位置検出回路224によって検出されるMF環204の位置がレンジフォーカス位置(RF位置、第2の位置)にある場合に、エンコーダ値のA/D変換結果に基づいてMF環204の交換レンズ200の光軸中心での回転方向位置で設定される駆動目標位置に対応する距離指標位置の検出を行う。すなわち、指標検出回路226は、MF環204によって設定された絶対的な距離(プリセット距離)の検出を行う。指標検出回路226は、リング部材の回転方向に位置に基づいて設定されたプリセット距離を判定するプリセット距離判定部としての機能を果たす。なお、MF環204がRF位置(第2の位置)にスライド操作された際に、MF環204の回転方向の絶対的な位置によって決まる距離に相当するように焦点調節レンズ203を制御するモードをレンジフォーカスモード(RFモード)と称する。このエンコーダ値を読み取る際に使用する検出用タイマのタイミング信号は、カメラ本体100と交換レンズ200の間で同期通信を行うためのレンズ通信同期信号を利用する。リニアエンコーダを用いた指標検出回路226の検出機構の一例の構成については、図6を用いて後述する。
絞り駆動回路227は、ステッピングモータ等のアクチュエータやモータドライバ等を含んで構成され、レンズCPU221からの絞り値に従って、絞り205の開口動作制御を行う。
RAM228は、レンズCPU221において使用する各種情報を一時格納するための揮発性のメモリである。
レンズ通信回路229は、交換レンズ200の外部のマウント部に設けられた同期信号端子、データ端子等の複数の通信接続端子を有し、カメラ本体通信回路131の通信接続端子と係合して、カメラ本体と通信を行う。このレンズ通信回路229を介して、本体CPU221からの焦点調節レンズ203や絞り205の制御命令等を受信し、また光学データ、レンズ位置情報、動作状態等のレンズ状態の情報を本体CPU221に送信する。
上述の画像処理回路127、本体CPU121、レンズCPU221、レンズ駆動回路222等により、焦点調節レンズ203のピント合わせを自動で行う自動焦点制御部を構成する。この自動焦点調節部は、スライド位置判定部によって判定されたスライド方向の位置に基づいて焦点調節モードの切換えを行い、第1の位置及び第2の位置のいずれか一方の位置で、プリセット距離を利用して焦点調節レンズ203のピント合わせを自動で行う。また、プリセット距離に利用としては、設定されたプリセット距離に基づいて焦点調節レンズ203のピント合わせの範囲を制限する。
次に、MF環204の第1の位置と第2の位置へのスライド操作について、図3および図4を用いて説明する。図3はMF環204が第1の位置にある場合を示し、図4はMF環204が第2の位置にある場合を示す。
交換レンズ200の後方側には、バヨネット部21が設けられている。このバヨネット部21は、図示しないカメラ本体100側のバヨネット部と係合することにより、交換レンズ200をカメラ本体100に装着可能である。基台22は、バヨネット部21と一体に構成され、バヨネット部21がカメラ本体100に装着されると、カメラ本体100に固定される。
MF環204は、交換レンズ200のレンズ鏡筒の外周部において、光軸Oの周りに回動可能、かつ光軸O方向に進退移動可能に配設された略円筒状の形状である。MF環204は、レンズ鏡筒の外周上に露出しており、撮影者の指が掛かるように配設されている。なお、MF環204の一部のみが外周上に露出するように構成しても勿論かまわない。
指標表示枠25は、基台部22に対して位置が固定され、レンズ鏡筒の外装部材の一部である。指標表示枠25は、MF環204が第1の位置(MF位置)にある場合でも、MF環204よりも前方側に配置されている。この指標表示枠25には、指標25aおよび被写体深度指標25bが表示されている。指標25aは後述する距離表示環24に設けられた距離目盛24aの基準指標を示し、被写体深度指標25bは、絞り205の絞り値に応じた被写体深度を、距離目盛24aに対して示す指標である。
図3に示す状態において、MF環204を光軸Oに沿って後方側(撮像側、カメラ本体側)の第2の位置にスライド移動させると、図4に示すように、距離表示環24が露出する。距離表示環24は、MF環204の内側に配設された略円筒状の部材であり、MF環204が第1の位置にある際には、MF環204と一体に移動することがない。しかし、MF環204が第2の位置に移動すると、距離表示環24はMF環204と一体に光軸O周りに回動可能である。
距離表示環24の外周面には、図4に示すように、焦点距離レンズ203のピントが合う距離(合焦距離)を表す距離目盛24aが表示されている。距離目盛24aは、最短合焦距離から無限遠までの距離を示す数値が周方向に沿って配列されている。距離表示環24が指標表示枠25に対して光軸O周りに回動することにより、指標25aが指し示す距離目盛24aの数値が変化する。
距離表示環24は、光軸O周りの回動範囲が制限されており、指標25aによって指示される距離範囲内でのみ回動可能である。したがって、距離目盛24aは、指標25aに対して最短合焦距離から無限遠までの距離を数値で表示する。
このように、本実施形態においては、MF環204が第1の位置(MF位置)に位置している場合には、図3に示すように、距離表示環24の距離目盛24aは、レンズ鏡筒の外部から見えない状態となる。一方、MF環204が第2の位置(RF位置)に位置している場合には、図4に示すように、距離目盛24aは、レンズ鏡筒の外部から見える状態となる。
距離表示環24は、前述したように、MF環204が第2の位置にある場合にのみ、MF環204とともに光軸O周りに回動するように構成され、MF環204が第1の位置(MF位置)にある場合には、MF環204は距離表示環24と独立して回動可能である。
すなわち、距離表示環24の内周部には、図5に示すように、係合ピン24bが径方向内側に突出するように設けられている。また、MF環204の内側筒部204bには、複数の係合部204aが配置されている。MF環204が第1の位置(MF位置)にある場合には、係合ピン24bはMF環204の係合部204aよりも後方側にあって、MF環204が光軸O周りに回動しても係合部204aと干渉しない位置ある。また、MF環204が第2の位置(RF位置)にある場合には、係合ピン24bは係合部204aと重なる位置に配置されている。したがって、MF環204が第2の位置にある場合には、距離表示環24はMF環204とともに光軸O周りを回動し、一方、MF環204が第1の位置にある場合には、MF環204が光軸O周りに回動したとしても距離表示環24は回動せずに停止したままとなる。
次に、MF環位置検出回路224とMF位置検出回路225の検出機構の構成について、図5を用いて説明する。MF環位置検出回路224は、フォトインタラプタ部224aを有している。このフォトインタラプタ部224aは、基台部22または基台部22と一体に構成された部材に固定されており、MF環204が第2の位置に位置している場合に、MF環204の少なくとも一部が検出範囲内に入る位置にあり、またMF環204が第1の位置に位置している場合には検出範囲外になる位置に設けられている。
なお、本実施形態においては、フォトインタラプタ部224aによってMF環204の位置を検出しているが、フォトインタラプタに限らず、MF環204の位置を検出可能であれば、他の検出センサを採用しても構わない。例えば、磁気センサやスイッチ等であってもよい。
MF位置検出回路225は、一対のフォトインタラプタ225aを有している。また、MF環204と一体に回動する内側筒204bの周方向には、所定の間隔で設けられた複数のスリット孔204cが設けられている。一対のフォトインタラプタ225aは、MF環204が第1の位置(MF位置)にある場合に、スリット孔204cの検出範囲内に設けられている。そして、一対のフォトインタラプタ225aからの出力信号に基づいて、MF環204の光軸O周りの回動方向、回動量、回転速度等の回転状態を検出する。
なお、MF位置検出回路225の検出センサは、MF環204が第1の位置(MF位置)にある場合に、MF環204の回転を検出可能であればよく、例えば、磁気式のロータリーエンコーダ―等でも構わない。
次に、指標位置検出回路226の検出機構について、図6を用いて説明する。指標位置検出回路226は、エンコーダ部226aを有している。このエンコーダ部226aは、距離表示環24の基台部22に対する光軸O周りの絶対的な回動位置を検出する。エンコーダ部226aは、導電体からなる所定ビット数のコードパターン226bと、コードパターン226bに摺動する導電体からなる接点部226cから構成される。
コードパターン226bは、距離表示環24の外周部配設されており、接点部226cは、基台部22と一体に構成された固定枠に配設されている。距離表示環24が光軸O周りに回動すると、その回動位置に応じて、接点部226cが接触するコードパターン226bの位置が変化する。指標位置検出回路226は、コードパターン226bと接点部226cの接触状態の変化を検出し、MF環204の光軸O周りの絶対的な回動位置、すなわちプリセット位置(プリセット距離)を検出する。このプリセット距離は、撮影者がMF環204と一体に回動する距離表示環24の距離表示が指標25aと一致する距離に対応する。
なお、指標位置検出回路226は、基台部22に対する光軸O周りの絶対的な回動位置を検出することが可能であれば、接点方式のエンコーダ以外の構成を採用しても勿論かまわない。例えば、光学式または磁気式の絶対位置検出用のロータリーエンコーダであってもよく、また距離表示環24の光軸O周りの回動位置に応じて抵抗値が変化するポテンショメータであってもよい。また、本実施形態においては、絶対位置の検出にあたって、高速に検出するために、カメラ本体100と交換レンズ200との間の同期通信の際のレンズ通信同期信号を検出用タイマのタイミング信号として利用する。
次に、カメラ本体100と交換レンズ200の間でなされる同期通信の一例を、図7を用いて説明する。図7において、横軸は時間の流れを表し、縦軸にそれぞれの処理内容やタイミングを示す。カメラ本体処理において、処理B1では、前フレームで取得した画像データによりライブビュー画像の表示や、AF評価値の算出を行う。また処理B2では、レンズ状態通信により取得したレンズ状態データに基づいて、AF演算や各種設定変更等を行う。
垂直同期信号は、各フレームに対応して出力される信号である。撮像・読出しでは、撮像素子103において被写体像を撮像し、この撮像した画像データの読み出しを行う。なお、撮像・読出しが、図7において、菱形形状をしているのは、本実施形態においては、ライブビュー画像の取得時はローリングシャッタを採用しており、画素ラインごとに撮像と読出しを順次行うためである。
レンズ通信における通信BLでは、カメラ本体100から交換レンズ200にレンズ状態データ要求コマンドを送信し、このコマンドは交換レンズ200のレンズ状態を示すデータをカメラ本体100に送信することを要求する。また通信LBでは、レンズ状態データ要求コマンドに応じて、交換レンズ200がカメラ本体100にレンズ状態を示すデータを送信する。
レンズ通信同期信号は、カメラ本体100において垂直同期信号に応答して生成され、このレンズ通信同期信号はカメラ本体通信回路131の同期信号端子より交換レンズ200に出力される。レンズ位置取得信号は、所定のタイミング、例えば図7に示す例では、撮像素子103における電荷蓄積時間の略中央時点を経過した時点で状態が変化する。
また、交換レンズ200内における処理L1は、レンズ位置取得信号の状態変化タイミングでの焦点調節レンズ203の位置情報の取得、およびレンズ通信同期信号の受信タイミングでのMF環204の操作状態の検出を行う処理である。また処理L2は、カメラ本体100から受信したレンズ状態データ要求コマンドに応じて、焦点調節レンズ203の位置情報や、MF環204の操作状態等のレンズ状態データを送信する処理である。
図7のタイミングチャートに示すように、本実施形態における同期通信では、垂直同期信号に同期してカメラ本体100内において処理B1を実行し、また、垂直同期信号に同期してレンズ通信同期信号を交換レンズ200に送信する。
カメラ本体100内において処理B1を処理すると、交換レンズ200に対して通信BLによって、レンズ状態データ要求コマンドを送信する。交換レンズ200はレンズ状態データ要求コマンドを受信すると、レンズ状態を検出し、通信LBによってレンズ状態データを送信する。カメラ本体100はレンズ状態データを受信すると、処理B2を実行する。
また、交換レンズ200内において、レンズ位置を取得する処理L1はレンズ位置取得信号に同期して実行する。このレンズ位置取得信号は所定のタイミング、前述したように、図7の例においては、撮像素子103の画面中央による電荷蓄積時間の1/2が経過した時点で発生する。交換レンズ200は、レンズ位置取得信号の状態変化のタイミングでレンズ位置検出回路223によって焦点調節レンズ203の位置情報を取得する。これらの同期通信は、全体としては、レンズ通信同期信号に同期して実行される。
次に、本実施形態における焦点調節モードについて説明する。本実施形態においては、焦点調節モードとしては、オートフォーカスモード(AFモード)、マニュアルフォーカスモード(MFモード)、およびレンジフォーカスモード(RFモード)の3種類のモードが用意されている。AFモードは、撮像素子103からの画像データに基づくコントラストAFを用いた山登り法によって、自動的に焦点調節レンズ203のピント合わせを行う。またMFモードは、MF環204が第1の位置(MF位置)にある際に、手動でMF環204を回転させ、このときの回転状態に応じて焦点調節レンズ203を移動させてピント合わせを行う。AFモードとMFモードは、前述したように、カメラ本体100において、例えば、メニュー画面において設定される。
これに対して、RFモードでは、MF環204が第2の位置にある際に、MF環204を回動させ、距離表示環24の距離目盛24aを指標25aに合わせることにより距離設定を行い、この設定距離にピント合わせを行う。RFモードで事前に距離を設定した後に、電源オフし、その後RFモードで電源オンとすると、事前設定した距離にピントを合わせることができる。例えば、図8(a)に示すように、撮影者301が街などを散歩している際に、事前にRFモードで距離を設定しておくと、図8(b)に示すように、被写体303が突然現われた場合であっても、迅速に撮影することができる。
また、RFモードで距離設定後に、MF環204を第1の位置(MF位置)にスライドさせることによりMFモードやAFモードに切換えた場合であっても、MF環204を第2の位置にスライドさせると、設定された距離に直ちにピント合わせがなされる。
このように本実施形態においては、焦点調節にあたって、AFモード、MFモード、RFモードの3つモードを有している。この3つのモードの切換えについて、図9を用いて説明する。図9において、状態1はAFモードであり、状態2はMFモードであり、状態3はRFモードである。このうち、AFモードおよびMFモードは、前述したようにカメラ本体100のメニュー画面で設定し、RFモードは交換レンズ200のMF環204を第2の位置にスライド移動させることにより設定できる。
状態1のAFモードは、カメラ本体100のメニュー画面で焦点調節設定としてAFモードが設定されたままであり、かつMF環204がMF位置(第1の位置)にある場合には、AFモードが維持される。状態2のMFモードは、カメラ本体100側でMFモードが設定されたままであり、かつMF204がMF位置(第1の位置)にある場合には、MFモードが維持される。
MF環204がRF位置にあれば、状態3のRFモードに設定される。RFモードは、カメラ本体100側でMFモードが設定されていれば、図8を用いて説明したように、MF環204を回動させ、距離表示環24の距離目盛24aを指標25aに合わせることによりプリセット距離を設定し、このプリセット距離にピント合わせを行う通常のRFモードが実行される。また、カメラ本体100側でAFモードが設定されていると、AF検出のためのスキャン範囲が制限される制限AFが実行される。
状態1のAFモードから状態2のMFモードに切換えるには、MF環204をMF位置(第1の位置)に維持したままで、カメラ本体100側で焦点調節設定としてMFモードに変更すればよい。逆に、MFモードからAFモードに切換えるには、MF環204をMF位置(第1の位置)に維持したままで、AFモードに変更すればよい。
状態1のAFモードから状態3のRFモードに切換えるには、MF環204をRF位置(第2の位置)にスライド操作するのみでよい。逆に状態3のRFモードから状態1のAFモードに切換えるには、MF環204をMF位置(第1の位置)にスライド操作を行うとともに、カメラ本体100における焦点調節設定としてAFモードへの変更を行う。
状態2のMFモードから状態3のRFモードに切換えるには、MF環204をRF位置(第2の位置)にスライド操作するのみでよい。逆に状態3のRFモードから状態2のMFモードに切換えるには、MF環204をMF位置(第1の位置)にスライド操作を行うとともに、カメラ本体100における焦点調節設定としてMFモードへの変更を行う。
次に、本実施形態における撮影動作について、図10ないし図13に示すフローチャートを用いて説明する。このフローチャートは、主として、カメラ本体100内のフラッシュROM122に記憶されているプログラムに従って本体CPU121が実行するが、一部、MF環操作検出・動作処理のフロー中、RFモードが設定された場合には、交換レンズ200内のフラッシュROMに記憶されているプログラムに従って、レンズCPU221が主として実行する。
操作スイッチ検出回路129が、電源釦が操作されたことを検出すると、図10に示すフローチャートが動作を開始する。まず、交換レンズ200が装着されているか否かを判定する(S1)。この判定は、操作スイッチ検出回路129がマウントスイッチ等の状態を検出し、この検出結果に基づいて行う。この判定の結果、交換レンズ200が装着されていなかった場合には、交換レンズ200の装着を待つ、待機状態となる。待機中に撮影者により撮影パラメータの変更操作や過去に撮影した撮影画像の再生操作、焦点調節モードの設定等が行われた場合には、指示された動作を実行する。
ステップS1における判定の結果、交換レンズ200がカメラ本体100に装着された場合には、次に、レンズ通信を行う(S3)。ここでは、カメラ本体通信回路131およびレンズ通信回路229を介して、レンズCPU221と非同期通信を行う。この非同期通信により、焦点調節レンズ203等の動作パラメータ、色収差データ等の光学データなどのレンズデータ、同期通信が可能か否かの情報等を取得し、RAM123に記憶する。
レンズ通信を行うと、次に、同期通信を開始する(S5)。ここでは、図7を用いて説明したように、カメラ本体100から交換レンズ200にレンズ通信同期信号を送信し、この信号に同期して通信を行う。同期周期毎に焦点調節レンズ203等の動作状態やMF環204の操作状態等のレンズ状態データを取得して、レンズ状態に応じた制御動作を実行する。従って、レンズ通信同期信号が出力されるたびに、カメラ本体は、焦点調節レンズ203のレンズ位置に関するデータ、MF環204が第1の位置にあるか第2の位置にあるか、また絞り205の絞り値等の情報を取得でき、この情報に応じた制御動作を実行する。また、カメラ本体100からも、AF制御を行うための焦点調節レンズ203の駆動方向および駆動量、また絞り205の絞り込み量に関する制御命令を送信することができる。なお、ステップS3において行ったレンズ通信によって、同期通信が不可の交換レンズが装着された場合には、同期通信は行わない。
同期通信を開始すると、次に、ライブビュー表示を開始する(S7)。本体CPU121は撮像素子制御回路124より撮像素子103を同期周期毎に動作させて画像データを取得し、画像処理回路127においてライブビュー表示用の画像処理を施す。ライブビュー表示用に処理された画像データを用いて、表示回路128は表示用モニタ105にライブビュー表示を開始する。
ライブビュー表示を開始すると、次に、交換レンズ100が取り外されたか否かの判定を行う(S9)。ここでは、ステップS5において開始した同期通信の通信状態、およびステップS1と同様に、マウントスイッチの状態の少なくとも1つに基づいて、交換レンズ100が取り外されたか否かを判定する。この判定の結果、交換レンズ100が取り外された場合には、ステップS1に戻る。
ステップS9における判定の結果、交換レンズ100が取り外されておらず、装着されている場合には、次に、電源オフか否かの判定を行う(S11)。ここでは、操作スイッチ検出回路129が電源釦の操作状態を検出し、この検出結果に基づいて判定する。この判定の結果、電源オフであった場合には、終了処理を行う(S13)。ここでは、各種データの退避処理、リセット動作、電源系統の切断処理等の処理を行う。終了処理を行うと、このフローを終了する。
ステップS11における判定の結果、電源オフでなかった場合には、次に、MF環操作検出・動作処理を行う(S15)。ここでは、MF環204の操作状態に応じて焦点調節レンズ203の動作制御や設定処理を行う。すなわち、MF環204が交換レンズ200の後方側(撮像側)にスライドしている第2の位置にある場合には、カメラ本体100でAFモードに設定している場合には、前述の制限スキャンAFを実行し、MFモードに設定している場合には、プリセット距離にピント合わせるRFモードを実行する。一方、MF環204が交換レンズ200の前方側(被写体側)にスライドしている第1の位置にある場合には、カメラ本体100で設定されたAFモードまたはMFモードに従った制御を行う。MF環操作検出・動作処理の詳しい処理については、図11を用いて後述する。
MF環操作検出・動作処理を行うと、次に、動画スイッチがオンか否かを判定する(S17)。ここでは、操作スイッチ検出回路129が動画スイッチの操作状態を検出し、この検出結果に基づいて判定する。
ステップS17における判定の結果、動画スイッチがオフであった場合、すなわち、静止画撮影モードの場合には、1stレリーズスイッチがオンか否かを判定する(S19)。撮影者は、撮影に入る前に準備段階としてレリーズ釦を半押し操作する。ここでは、操作スイッチ検出回路129が1stレリーズスイッチの操作状態を検出し、この検出結果に基づいて判定する。この判定の結果、1stレリーズスイッチがオフであった場合には、ステップS9に戻る。
ステップS19における判定の結果、1stレリーズスイッチがオンであった場合には、次に、静止画測光・AFを行う(S21)。ここでは、静止画撮影用の測光、露出演算、AF等の撮影に必要な動作を実行する。測光および露出演算は、撮像素子103からの画像データに基づいて、被写体輝度を検出し、検出された被写体輝度に基づいて適正露光となるシャッタ速度および絞り値等の露出制御値を算出する。また、静止画撮影用のAFは、画像データから抽出した高周波成分(AF評価値)が最も大きくなるように、所謂山登り法によるAF動作を行う。なお、位相差AFによる自動焦点調節動作を行うようにしてもよい。静止画測光・AFの詳しい処理については、図12を用いて後述する。
静止画測光・AFを行うと、次に、1stレリーズスイッチがオフか否かを判定する(S23)。撮影者は、撮影準備としてレリーズ釦を半押した後、レリーズ釦から手を離し撮影準備動作を中止する場合がある。ここでは、操作スイッチ検出回路129が1stレリーズスイッチの操作状態を検出し、この検出結果に基づいて判定する。この判定の結果、1stレリーズスイッチがオフであった場合には、後述するステップS41に進む。
一方、ステップS23における判定の結果、1stレリーズスイッチがオフでなかった場合、すなわちオンであった場合には、次に、2ndレリーズスイッチがオンか否かの判定を行う(S25)。撮影者は、ライブビュー表示を観察し、構図およびシャッタタイミングが決まると、レリーズ釦を全押し、撮影の実行を指令する。ここでは、操作スイッチ検出回路129が2ndレリーズスイッチの操作状態を検出し、この検出結果に基づいて判定する。この判定の結果、2ndレリーズスイッチがオフであった場合には、ステップS23に戻る。
ステップS25における判定の結果、2ndレリーズスイッチがオンであった場合には、撮影動作に移る。まず、撮像を行う(S27)。ここでは、ステップS21において算出した露出演算結果に基づいて、本体CPU121はレンズCPU221と通信を行い、絞り205の絞り込み動作を指示し、絞り込み動作完了後に撮像素子制御回路124、シャッタ制御回路126により撮像素子103およびフォーカルプレーンシャッタ104を制御し撮像動作を行う。撮像動作の終了後、撮像素子103から読み出された画像信号を画像処理回路127によって処理し画像データを取得する。
撮像を行うと、次に、画像データの記憶を行う(S29)。ここでは、本体CPU121は、ステップS27において取得した画像データをRAM123や、コンパクトフラッシュ(登録商標)等の外部記憶媒体に記憶する。また、取得した画像データに基づいて、表示回路127を介して表示用モニタに、所定時間の間、撮影画像の表示を行う。
ステップS17における判定の結果、動画スイッチがオンであった場合には、動画撮影モードに入る。まず、動画撮影を開始する(S31)。本体CPU121は、撮像素子制御回路124により撮像素子103を同期周期毎に動作させて動画撮影を開始させる。撮像素子103から出力される画像信号を画像処理回路127で動画用に画像処理を施し、この動画用画像データをRAM123やコンパクトフラッシュ(登録商標)等の外部記憶媒体に記録を開始する。
動画撮影を開始すると、続いて、MF環操作検出・動作処理を行う(S33)。ここでは、ステップS15と同様に、MF環204の操作状態に応じて焦点調節レンズ203の動作制御や設定処理を行う。
MF環操作検出・動作処理を行うと、次に、動画測光・AFを行う(S35)。動画撮影用のAEとしては、静止画撮影時よりも細かい駆動ステップで絞り205を絞り駆動回路227により駆動させて撮像素子103に入射する被写体光量変化が滑らかになるように制御を行う。また、AFモードの場合には、動画撮影用のAFは山登りAF動作を行い、必要に応じて合焦付近で焦点調節レンズ203を微小反復駆動させる、所謂、ウォブリング動作等を実行する。動画測光・AFの詳しい処理については、図13を用いて後述する。
動画測光・AF動作を行うと、次に、動画スイッチがオフか否かを判定する(S37)。撮影者は動画撮影を終了する場合には、動画釦から手を離すので、ここでは、操作スイッチ検出回路129が動画スイッチの操作状態を検出し、この検出結果に基づいて判定する。この判定の結果、動画スイッチがオンであれば、ステップS33に戻り、動画撮影を続行する。
ステップS37における判定の結果、動画スイッチがオフであれば、次に、動画撮影終了処理を行う(S39)。ここでは、本体CPU121は、撮像素子制御回路124により撮像素子103の動作を停止させて、動画撮影を終了する。
ステップS29において画像データの記憶を行うと、またはステップS39において動画撮影終了を行うと、またはステップS23における判定の結果、1stレリーズスイッチがオフであった場合には、次に、表示の初期化を行う(S41)。ここでは、本体CPU121は、表示回路127により撮影画像表示や動画撮影パラメータ表示のクリア等を行って、表示用モニタ105における表示をライブビュー表示に戻す。表示の初期化を行うと、ステップS9に戻る。
次に、ステップS15およびS33におけるMF環操作検出・動作処理について、図11に示すフローチャートを用いて説明する。なお、MF環検出・動作処理のフローの動作は、本体CPU121の制御の下にレンズCPU221によって実行されるが、RFモードを実行する際には、レンズCPU221が主になって実行される。MF環操作検出・動作処理のフローに入ると、まず、スライド位置検出を行う(S51)。ここでは、MF環位置検出回路224がMF環204の位置、すなわち、第1の位置にあるか、第2の位置にあるかを検出する。
スライド位置検出を行うと、次に、MF環204がRF操作位置、すなわち第2の位置にあるか否かを判定する(S53)。この判定の結果、RF操作位置(第2の位置)にあれば、プリセット位置の検出を行う(S55)。ここでは、前述したように、指標位置検出回路226のエンコーダ部226aにおける検出に基づいて、指標25aと一致するMF環204と一体に回動する距離表示環24の距離目盛に応じたプリセット位置を検出する。また、プリセット位置が設定されると、表示用モニタ105にプリセット位置に対応するプリセット距離311a〜311c(図15参照)が表示される。
プリセット位置を検出すると、次に、プリセット位置にレンズ駆動(LD)を行う(S57)。ここでは、ステップS55において設定されたプリセット位置に対応するプリセット距離に、レンズ駆動回路222に焦点調節レンズ203を駆動する。また、駆動時に画像処理回路127はAF評価値を取得する。ここでAF評価値を取得するのは、AFモードが設定されていた場合に、レンズ駆動時に駆動方向の判断を行うためである。
プリセット位置にレンズ駆動を行うと、次に、AFモードが設定されているか否かを判定する(S59)。前述したように、AFモードとMFモードはカメラ本体100のメニュー画面において設定されているので、このステップではメニュー画面での設定状態に基づいて判定する。この判定の結果、MFモードが設定されていた場合には、プリセット距離に焦点調節レンズ203を移動させる通常のRFモードが終了したことから、元のフローにリターンする。一方、判定の結果、AFモードが設定されていた場合には、ステップS59以下において、制限AFによる制御を行う。
ステップS59における判定の結果、AFモードが設定されていた場合には、制限AFを行うために、まず、MF環回転操作の履歴の確認を行う(S61)。後述するステップS81においてMF環204の回転操作の回転方向を検出しており、この時の回転方向が回転操作履歴として記憶されている。ステップS61では、回転操作履歴を参照し、制限AFを行うためにMF環204を第2の位置へスライド操作を行ったことの検出時の直前から所定時間、例えば、1秒前までのMF環の回転操作の方向を判断する。
すなわち、本実施形態において、制限AFを行うには、まず、MF環204を第1の位置(MF位置)において、時計回りか反時計回りに回転操作するか、または回転操作することなく、第2の位置(RF位置)にスライド操作する。このスライド操作直前の回転方向はMF環回転操作履歴として記憶される。ステップS61で読み出された回転操作履歴に基づいて、ステップS61〜S71において、AF検出のためのスキャン範囲を制限する。
ステップS61において、MF環回転操作の履歴を確認すると、次に、MF環204のスライド操作前に時計方向への回転であったか否かの判定を行う(S63)。ここでは、ステップS61において確認したMF環回転操作履歴に基づいて判定する。
ステップS63における判定の結果、スライド前に時計方向に回転していた場合には、現在位置より無限側をAF範囲に設定する(S71)。本実施形態においては、MF環204の時計方向への回転は、無限遠側への操作である。また、現在位置は、ステップS57においてプリセット位置に駆動されている。従って、このステップでは、山登り法によってピント合わせをする際のAF範囲を、プリセット位置から無限遠側に設定する。
一方、ステップS63における判定の結果、スライド前に時計方向に回転していなかった場合には、次に、スライド前に反時計方向に回転していたか否かを判定する(S63)。ここでは、ステップS61において確認したMF環回転操作履歴に基づいて判定する。
ステップS63における判定の結果、スライド前に反時計方向に回転していた場合には、現在位置より至近側をAF範囲に設定する(S69)。本実施形態においては、MF環204の反時計方向への回転は、至近側への操作である。また、現在位置は、ステップS57においてプリセット位置に駆動されている。従って、このステップでは、山登り法によってピント合わせをする際のAF範囲を、プリセット位置から至近側に設定する。
ステップS65における判定の結果、スライド前に反時計方向に回転していなかった場合には、現在位置前後にAF範囲を設定する(S67)。この場合は、MF環204のスライド前に、MF環204を回転していなかった場合である。この場合には、ステップS57において駆動したプリセット位置(現在位置)の前後の所定範囲内にAF範囲を制限する。
所定範囲としては、例えば、(1)AF時間が100msec以下で実行可能な範囲とする。山登り法で焦点調節レンズ203をスキャンさせる際のスキャン速度から距離範囲を決めることができる。また所定範囲としては、例えば、(2)被写界深度の2倍の範囲程度とする。絞り205と交換レンズの焦点距離に応じて被写体深度が決まり、この被写界深度が2倍となる距離範囲を決めることができる。また所定範囲としては、例えば、(3)撮影者がメニュー画面等において指定した範囲とする。
ステップS53における判定の結果、MF環204がRF操作位置(第2の位置)になかった場合には、MF環回転操作の検出を行う(S81)。MF環204がRF操作位置にない場合には、MF位置(第1の位置)にある場合である。この場合には、カメラ本体100側でMFモードが設定されている場合には、手動でピント合わせを行うマニュアルフォーカスを実行し、またAFモードが設定されている場合には、山登り法によって自動的にピント合わせを行うオートフォーカスが実行される。
ステップS81においては、MF位置検出回路225によって、MF環204の回転方向、回転量、回転速度等の回転状態を検出する。また、前述したように、このときの回転方向は、回転操作履歴として、一時記憶される。
MF環回転操作検出を行うと、次に、MFモードか否かの判定を行う(S83)。前述したように、MFモードとAFモードは、カメラ本体100側で設定されていることから、このステップでは、設定状態に基づいて判定する。
ステップS83における判定の結果、MFモードが設定されていた場合には、次に、回転操作ありか否かの判定を行う(S85)。ここでは、ステップS81におけるMF環回転操作の検出結果に基づいて判定する。
ステップS85における判定の結果、回転操作があった場合には、次に、回転量・方向に応じて焦点調節レンズ203の駆動を行う(S87)。すなわち、レンズ駆動回路222は、ステップS81において検出した回転量や回転方向に応じて、焦点調節レンズ203の駆動を行う。
焦点調節レンズの駆動を行うと、次に、MF環回転操作検出を行う(S89)。ここでは、MF位置検出回路225によって、MF環204の回転状態を検出する。続いて、回転操作が停止か否かの判定を行う(S91)。ここでは、ステップS89における検出結果に基づいて判定する・この判定の結果、回転操作が停止していなかった場合には、ステップS87に戻り、ステップS89において検出した結果に基づいて、焦点調節レンズ203の駆動を行う。
ステップS91における判定の結果、回転操作が停止した場合、またはステップS85における判定の結果、回転操作がなかった場合、またはステップS83における判定の結果、MFモードでなかった場合(すなわちAFモードであった場合)、またはステップS59における判定の結果、AFモードでなかった場合(すなわちMFモードであった場合)、またはステップS67〜S71においてAF範囲の設定を行うと、元のフローに戻る。
このように、MF環操作検出・動作処理のフローにおいては、MF環204がMF位置にあると(S53→No)、MF環204の回転状態を検出すると共に回転方向を記憶し(S81)、MFモードであれば(S83→Yes)、マニュアルフォーカスによる焦点調節を行い(S85〜S91)、一方、AFモードであれば(S83→No)、山登り法によるオートフォーカスによる焦点調節が実行される。また、MF環204がRF位置にあると(S53→Yes)、RFモードによる焦点調節、すなわちプリセット距離にピント合わせが行われ(S55、S57)、AFモードであれば、制限AFにおけるAF範囲の制限が設定される(S61〜S71)。この場合、MFモードが設定されている場合には、AF範囲の制限はなされない。なお、RF位置で制限AFが実行された後に、MF環204のMF位置にスライドさせた場合には、設定されたプリセット距離とは係わらない通常のAFモードでピント合わせが行われる。
また、制限AFの際のAF範囲の制限にあたっては、MF環204のRF位置(第2の位置)の移動直前のMF環204の回転方向とプリセット位置に応じてAF範囲が制限される。すなわち、画像処理回路127やレンズ駆動回路222等によって構成される自動焦点制御部は、プリセット距離(プリセット位置に対応する距離)およびリング部材(MF環204)の回転方向に基づいて、ピント合わせを制限する範囲(AF範囲)を設定している。このため、例えば、撮影者はピント合わせを意図する被写体の距離に応じた方向にMF環204を回転した後に、MF環204をRF位置にスライドするだけで、自動的にピント合わせがなされる。
次に、MF環操作検出・動作時における表示用モニタ105における表示について、図15を用いて説明する。すなわち、ステップS67〜S71においてAF範囲が設定されると、表示用モニタ105に設定範囲がライブビュー表示とともに、図15に示すように表示がなされる。図15では、表示用モニタ105の画面の大部分にライブビューで被写体が表示され、画面の上部に帯状に制限AFの範囲が表示される。帯状部分の左端には至近距離(図示の例では、0.2m)が表示され、右端には無限遠距離が表示される。なお、この帯状の表示領域は画面の上部に限られないし、また帯状でなくてもよい。
ステップS71において現在位置より無限側にAF範囲が設定された場合には、図15(a)に示すように、プリセット位置に対応するプリセット距離311a(図示の例では5m)が黒枠付きで表示され、またプリセット距離311から無限側がAF範囲313aであることを示すために網掛けで表示される。なお、黒枠表示や網掛け表示は例示であり、識別可能な表示であれば、これらの表示に限らない(図15(b)(c)も同様)。
ステップS69において現在位置より至近側にAF範囲が設定された場合には、図15(b)に示すように、プリセット位置に対応するプリセット距離311b(図示の例では1m)が表示され、またプリセット距離311から無限側がAF範囲313bとして表示される。また、ステップS67において現在位置の前後にAF範囲が設定された場合には、図15(c)に示すように、プリセット位置に対応するプリセット距離311c(図示の例では2m)が表示され、またプリセット距離311の前後にAF範囲313cが表示される。
次に、ステップS21における静止画測光・AFの動作について、図12に示すフローチャートを用いて説明する。静止画測光・AFのフローに入ると、まず、スキャン駆動を開始するための方向判断を行う(S101)。通常のAF時には、所定の方向、例えば、現在の焦点調節レンズ203の位置に対して、無限端か至近端のいずれか近い方の方向にレンズ駆動を行いながら、AF評価値を取得する。この取得したAF評価値が増加する方向をスキャン駆動開始方向とする。
但し、ステップS101の処理の際に、MF環204がRF位置(第2の位置)にありRFモードであり、かつ本体側がAFモードに設定されている場合には、ステップS51(図11参照)におけるMF環204のスライド検出から所定時間以内、例えば1秒以内であれば、ステップS57においてプリセット位置に向けてのスキャン駆動の際に取得したAF評価値に基づいて駆動開始方向を設定する。ステップS51におけるスライド検出から所定時間以上経過している場合や、ステップS57において取得したAF評価値によって駆動方向の判断が不能の場合には、AF範囲制限設定が無限遠側の時(S71参照)は無限方向、制限設定が至近側の時(S69参照)は至近方向、制限設定がプリセット位置の前後の時(S67参照)は通常AF時と同様の判断で決定した方向をスキャン駆動開始方向とする。
ステップS101において方向判断を行うと、次に、スキャン駆動範囲設定しスキャンを開始する(S103)。ここでは、ステップS101において判断した駆動方向を用いて、スキャン駆動範囲の設定を行う。図14を用いて、スキャン駆動範囲について説明する。前述したように本実施形態においては、山登り法によるコントラストAFによって自動焦点調節を行っている。図14中、LD可能範囲は、焦点調節レンズ203の駆動可能範囲を示している。
AFスキャン駆動範囲が制限される制限AFの場合には、ステップS67〜S71(図11参照)において制限された設定範囲に、無限側と至近側にAF評価値のピーク検出を行うためのレンズ駆動分を加えた範囲をレンズ駆動範囲(LD範囲)とする。ピーク検出を行うためのレンズ駆動分としては、例えば、AF評価値が最低2回は取得できる程度の範囲とすればよい。
ステップS71において、プリセット位置から無限側にAF範囲が設定された場合のレンズ駆動範囲(LD範囲)を、図14(a)に示す。また、ステップS69において、プリセット位置から至近側にAF範囲が設定された場合のレンズ駆動範囲(LD)を、図14(b)に示す。また、ステップS67において、プリセット位置の前後にAF範囲が設定された場合のレンズ駆動範囲(LD)を、図14(c)に示す。
スキャンのためのレンズ駆動範囲を設定すると、レンズ駆動回路222はレンズ位置検出回路223からの検出結果を参照しながら、設定されたレンズ駆動方向に焦点調節レンズ203の駆動を開始する。
続いて、撮像・評価値取得を行う(S105)。ここでは、撮像素子制御回路124は撮像素子103の制御を行い、被写体像を撮像し、画像処理回路127はAF評価値を取得する。また、レンズ位置の取得を行う(S107)。ここでは、同期通信によってレンズ状態データを取得する。このレンズ状態データから、撮像時の焦点調節レンズ203の位置を取得する。
レンズ位置を取得すると、次にピーク越え判断を行う(S109)。ステップS105において、1フレーム撮像するたびにAF評価値を取得しており、このAF評価値が増加から減少への変化を検出することにより、最大値(極大値)を越えたか否かを判定する。
ピーク越え判断を行うと、次に、ピーク検出が不可か否かの判定を行う(S111)。ここでは、ステップS103において設定したスキャン駆動範囲をスキャンしても(レンズ駆動しても)、ステップS109においてピーク越えを検出できなかった否かを判定する。スキャン駆動中はNoと判定される。
ステップS111における判定の結果、Noであった場合には、次に、ピーク検出したか否かを判定する(S113)。ここでは、ステップS109においてピーク越えを検出できたか否かを判定する。この判定の結果、ピーク検出ができなかった場合には、ステップS105に戻り、スキャン駆動を続行しながら、ピーク検出を行う。
ステップS113における判定の結果、ピーク検出ができた場合には、次に、合焦位置の算出を行う(S115)。ステップS109においてピーク検出したAF評価値の最大値(極大値)付近のAF評価値を用いて、補間演算や二次関数近似等の方法により合焦位置を算出する。合焦位置を算出すると、合焦位置にレンズ駆動を行う(S117)。ここでは、ステップS115で算出した合焦位置に向けて、レンズ駆動回路222は焦点調節レンズ203を駆動する。
ステップS111における判定の結果、ピーク検出が不可であった場合には、次に、MF環204がRF位置(第2の位置)に有るか否かを判定する(S121)。この状態は、制限AFによってAF評価値のピーク検出を行ったにも関わらず、ピーク越えを検出できなかった場合である。この場合には、MF環204がRF位置(第2の位置)にあるか否かによって対応が異なる。
ステップS121における判定の結果、RF位置にあった場合には、プリセット位置に焦点調節レンズ203の駆動を行う(S123)。MF環204がRF位置にあることから、そのときのプリセット距離にレンズを駆動する。なお、設定範囲内で合焦点を検出できなかったことから、表示用モニタ105に非合焦であることを示すために警告表示を行ってもよい。
一方、MF環204がRF位置にない場合には、警告表示を行う(S125)。ここでは、合焦点を検出できなかったことから、合焦マークを点滅させる等、警告表示を行う。
ステップS117において合焦位置にレンズ駆動を行うと、またはステップS123においてプリセット位置にレンズ駆動を行うと、またはステップS125において警告表示を行うと、次に、撮像・測光用データを取得する(S127)。ここでは、測光用の撮像を行い、測光用の画像データを取得する。続いて、測光演算を行う(S129)。ここでは、取得した画像データから露出制御用のシャッタ速度、絞り値等のパラメータを算出する。測光演算を行うと、元のフローに戻る。
このように、静止画測光・AFのフローにおいては、MF環204がRF位置(第2の位置)にあり、かつAFモードが設定されている場合には制限AFを実行する。この場合には、スキャン駆動範囲が設定され(S103)、この範囲内で焦点調節レンズ203が駆動されて山登りAFによる焦点検出を行う(S105〜S113)。また、制限AFを行い、自動的に合焦点を検出できない場合には、RFモードで設定したプリセット距離にピント合わせを行う(S123)。また、カメラ本体側でMFモードが設定された場合には、ステップS101からS125は省略し、ステップS127およびS129を実行する。
次に、ステップS35における動画測光・AFの動作について、図13に示すフローチャートを用いて説明する。動画測光・AFのフローに入ると、まず、ステップS101と同様に、方向判断を行う(S131)。
方向判断を行うと、次に、AE・スキャンAFを行う(S133)。ここでは、撮像のフレームレートに応じて撮像素子103から出力される画像データに基づいて測光演算を行い、露出制御を行う。また、上述の画像データに基づいてAF評価値を算出し、このAF評価値に基づいて、ステップS103〜S113(図12参照)と同様のスキャンAF動作を実行する。スキャンAFでは、前述したように、スキャン駆動範囲を設定し、この範囲を駆動しながらAF評価値のピークを検出する。
AE・スキャンAFを行うと、次に、ピーク検出が不可であったか否かの判定を行う(S135)。ここでは、スキャン駆動範囲内でピーク越えを検出できたか否かを判定する。この判定の結果、ピーク検出ができなかった場合には、次に、ステップS121と同様に、MF環204がRF位置(第2の位置)に有るか否かを判定する(S151)
ステップS151における判定の結果、MF環がRF位置になかった場合には、ステップS125と同様に、警告表示を行う(S155)。ここでは、合焦点を検出できなかったことから、合焦マークを点滅させる等、警告表示を行う。一方、MF環がRF位置にあった場合には、ステップS123と同様に、プリセット位置に対応するプリセット距離にレンズ駆動する(S153)。なお、設定範囲内で合焦点を検出できなかったことから、表示用モニタ105に非合焦であることを示すために警告表示を行ってもよい。
ステップS135における判定の結果、ピーク検出できた場合には、次に、動画スイッチがオフか否かの判定を行う(S137)。前述したステップS17(図10)において、動画スイッチのオンを検出すると動画撮影が開始しており、動画撮影を停止するには、撮影者が動画スイッチをオフにする。ここでは、操作スイッチ検出回路129が動画スイッチの状態を検出し、この検出信号に基づいて判定する。
ステップS137における判定の結果、動画スイッチがオフでなかった場合には、次に、AE・Wob(ウォブリング)駆動制御を行う(S139)。ここでは、撮像のフレームレートに応じて撮像素子103から出力される画像データに基づいて測光演算を行い、この測光データに基づいて露出制御を行う。また焦点調節レンズ203を微小振動させる、所謂ウォブリング駆動を行いながら、上述の画像データからAF評価値を取得し、AF評価値に基づいてウォブリング駆動振幅の中心位置がAF評価値の最大(極大)となる位置(合焦位置)となるように駆動量を制御する。
ステップS139において、レンズ駆動範囲内において山登り法により焦点調節レンズ203を合焦位置に駆動したことから、以後、ウォブリング駆動により動画のピント合わせを行う。なお、ウォブリング駆動では、レンズ駆動回路222により焦点調節レンズ203の全部または一部のレンズを光軸方向に振動させる。ウォブリング駆動としては、フレームレートの2倍の周期、例えばフレームレートが30fpsであれば15fpsの周期で、被写界深度に収まる程度の振幅幅で振動させる。
AE・Wob駆動制御を行うと、次に、被写体が静止しているか否かの判定を行う(S141)。ここでは、ステップS139において取得したAF評価値の変化に基づいて被写体が静止状態であるか否かを判定する。AF評価値が変化しないようであれば静止状態と判定できる。
ステップS141における判定の結果、被写体が静止していなかった場合には、次に、Wob追従不能か否かの判定を行う(S143)。ここでは、AF評価値の変化に基づいてウォブリング駆動制御で追従可能であるか否かを判定する。AF評価値の変化が大きい場合には追従不能と判定される。この判定の結果、追従可能であれば、ステップS137に戻り、Wob駆動制御によるピント合わせを続行する。
ステップS143における判定の結果、Wob追従不能であった場合には、Wob駆動を停止する(S145)。Wob駆動を停止すると、ステップS133に戻り、前述したように、レンズ駆動範囲内においてスキャンさせながら焦点調節レンズ203を合焦位置に駆動する。
ステップS141における判定の結果、被写体が静止していた場合には、Wob駆動を停止する(S159)。被写体が静止していることから、ウォブリング駆動によりピント合わせを行う必要がないからである。続いて、ステップS137と同様に、動画スイッチがオフか否かを判定する(S161)。
ステップS161における判定の結果、動画スイッチがオフでなければ、次に、AE・被写体状況判断を行う(S163)。ここでは、撮像のフレームレートに応じて撮像素子103から出力される画像データに基づいて測光演算を行い、この測光データに基づいて露出制御を行う。また画像データからAF評価値を取得し、このAF評価値に基づいて被写体の状況が変化したか否かを判断する。例えば、連続で取得されるAF評価値の変化を最小二乗法等で近似し、そのAF評価値の変化がジーメンスタートチャート等を被写体とした場合のAF評価値のばらつきレベルに基づく判定レベルよりも大きくなった場合等に、被写体状況が変化したと判断する。
ステップS165における判定の結果、被写体状態が変化していなければ、ステップS161に戻る。すなわち、被写体は静止状態にあることから、ウォブリング駆動によるAFを停止したままで、AEを実行する。
ステップS165における判定の結果、被写体状態が変化した場合には、次に、被写体状態が大きく変化したか否かを判定する(S167)。この判定の結果、大きく変化していなかった場合には、ステップS137に戻り、ウォブリング駆動によるAFによってピント合わせを行う。一方、被写体状態が大きく変化した場合には、ステップS133に戻り、レンズ駆動範囲内においてスキャンさせながら焦点調節レンズ203を合焦位置に駆動する。したがって、被写体状態が大きく変化したか否かの判断にあたっては、ウォブリング駆動によるAFで追従できるか否かを判断すればよい。
ステップS137における判定の結果、動画スイッチがオフの場合には、Wob駆動を停止する(S157)。このステップでウォブリング駆動を停止すると、またはステップS161における判定の結果、動画スイッチがオフの場合には、動画測光・AFのフローを終了し、元のフローに戻る。
このように、動画測光・AFのフローにおいても、MF環204がRF位置(第2の位置)にあり、かつAFモードが設定されている場合には、ステップS103において、静止画測光・AFのフローの場合と同様に、制限AFを実行する。また、レンズ駆動範囲内をスキャンすることにより合焦点を検出すると、以後、ウォブリング駆動により合焦点を追従する。
以上、説明したように、本発明の一実施形態においては、MF環204がRF位置(第2の位置)にあり、かつAFモードが設定されている場合には、プリセット位置に応じた距離を用いてスキャンAFを行う範囲を制限するようにしている。このため、撮影者はピントを合わせたい被写体の大体の距離に応じて、プリセット距離を設定することにより、迅速にピント合わせを行うことができる。
また、本発明の一実施形態においては、MF環204をRF位置にスライドさせる直前のMF位置(第1の位置)におけるMF環204の回転方向を記憶しておき(S81図11参照)、この回転操作履歴を用いて、AF範囲の設定を行うようにしている(S61〜S71図11参照)。このため、撮影者は、ファインダで被写体を観察しながら、MF環204を操作するだけで、簡単にAF範囲の制限を行うことができる。
また、本発明の一実施形態においては、プリセット距離311a〜311cやAF範囲313a〜313cを表示用モニタ105に表示している。このため、撮影者はファインダで被写体を観察すると同時に、設定されたプリセット距離やAF範囲を容易に確認することができる。また、MF環204の回転方向に伴って変化するプリセット距離の表示の方向と、表示用モニタ105に表示される距離が同一方向に揃えてある。例えば、図4に示す距離目盛24aの並びと、図15に示す距離目盛の並び方向を同一にしている。このため、直感的に理解しやすく、操作性が向上する。
次に、図11に示したMF環操作検出・動作処理の変形例1について、図16に示すフローチャートを用いて説明する。図11に示すフローでは、MF環204をRF位置(第2の位置)にスライドさせ、MF環操作検出・動作処理(図10のS15参照)にてAF範囲を設定後、最初のピント合わせ(S21参照)で、撮影者の意図したピント位置から僅かにずれていた場合には、1stレリーズ操作することにより、再度、前回と同じAF範囲でスキャンAFを行うことになる。この変形例1では、撮影者の意図したピント位置から僅かにずれていた場合には、1stレリーズ操作することにより、最初のピント合わせの位置を基準にしてスキャンAFを行うようにしている。
図16に示す変形例1のフローは、図11に示すフローと比較し、ステップS60およびS73が追加されているだけである。そこで、この追加のステップを中心に説明する。
図16に示すMF環操作検出・動作処理のフローに入ると、スライド位置検出を行う(S51)。このステップでは前述したように、MF環204がMF位置(第1の位置)にあるかRF位置(第2の位置)に有るか否かを判定し、この判定結果を記憶しておく。
また、ステップS59においてAFモードであるか否かを判定し、この判定の結果、AFモードであった場合には、前回の検出時もRF操作位置であるか否かの判定を行う(S60)。ここでは、ステップS51におけるスライド位置検出結果の記憶結果に基づいて、前回の検出時におけるMF環204の位置がRF位置であったか否かを判定する。
ステップS60における判定の結果、MF環204がRF位置でなかった場合、すなわち、前回はMF位置であり、今回RF位置であった場合は、図11のフローで説明したように、ステップS61以下において、AF範囲を制限するための処理を実行する。
一方、ステップS60における判定の結果、MF環204が前回もRF位置にあった場合には、現在位置を基準で前回の設定方法でAF範囲を決定する(S73)。ここで設定されたAF範囲を用いて、ステップS21の静止画測光・AFやステップS35の動画測光・AFにおいて、スキャンAFが実行される。
このように、MF環操作検出・動作処理の変形例1では、1回目のスキャンAFによって、撮影者の意図するようにピント合わせがなされなかった場合でも、2日目のスキャンAFが1回目のAF終了時のピント位置を基準にして行われるために、迅速にピント合わせを行うことができる。
次に、図11に示したMF環操作検出・動作処理の変形例2について、図17に示すフローチャートを用いて説明する。図11に示したフローでは、AF範囲の設定にあたってMF環204の回転操作の履歴を用いて決めていた(図11のS61参照)。これに対して、変形例2では、予め被写体の存在する範囲が分かっている場合や、また撮影者の設定方法の好みを設定できるように、メニュー画面でAF制限範囲を設定できるようにしている。
図17に示す変形例2のフローは、図11に示すフローと比較し、ステップS61〜S65を、ステップS62〜S66に置き換えているだけである。そこで、この変更したステップを中心に説明する。
図17に示すMF環操作検出・動作処理のフローに入る前に、メニュー画面において、AF制限範囲について無限側、至近側、前後のいずれかを設定しておく。
図17に示すMF環操作検出・動作処理にフローに入り、ステップS59においてAFモードが設定されているか否かを判定し、この判定の結果、AFモードが設定されていた場合には、次に、メニュー設定確認を行う(S62)。ここでは、事前にメニュー画面で設定したAF制限範囲を読み出す。
続いて、AF制限範囲は無限遠側か否かを判定する(S64)。ここでは、ステップS62において確認したAF制限範囲に基づいて判定する。この判定の結果、無限遠側であれば、ステップS71において、現在位置より無限遠側にAF範囲を設定する。
ステップS64における判定の結果、無限遠側でなかった場合には、次に、AF制限範囲は至近側か否かを判定する(S66)。ここでも、ステップS62において確認したAF制限範囲に基づいて判定する。この判定の結果、至近側であれば、ステップS69において、現在位置より至近側にAF範囲を設定する。
ステップS66における判定の結果、至近側でなかった場合には、現在位置の前後にAF範囲を設定する(S67)。
このように、MF環操作検出・動作処理の変形例2では、事前にメニュー画面でAF制限範囲の方向を無限側か、至近側か、前後かを設定している。予めAF制限範囲の方向や、また撮影者の設定の好みがはっきりしている場合には、迅速な設定が可能となる。なお、メニュー画面での設定は、無限遠側や至近側等の方向に限らず、設定距離からの制限距離等、AF範囲を制限できる情報であればよい。また、メニュー画面で設定しているが、情報を設定できる画面であれば、メニュー画面に限られない。
次に、図12に示した静止画測光・AFの変形例1について、図18に示すフローチャートを用いて説明する。図12に示すフローでは、ステップS111においてピーク検出が不可であった場合には、MF環204の位置に応じた処理を直ちに行っていた。これに対して、本変形例においては、ピーク検出不可であった場合には、焦点検出を行うエリアを広げてスキャン測距を行うようにしている。
図18に示す変形例1のフローは、図12に示すフローと比較し、ステップS120を追加しただけである。そこで、この追加したステップを中心に説明する。
ステップS111においてピーク検出が不可か否かを判定し、この判定の結果、ピーク検出ができなかった場合には、周辺エリアでピーク検出可能か否かを判定する(S120)。ステップS103〜S113において行うスキャンAFは、図19(a)に示すように、撮像素子103の選択エリア321と、隣接する8ブロックの合計9ブロックの画像データからAF評価値を算出し、ピーク検出を行っている。
ステップS120においては、図19(b)に示すように、撮像素子103の選択エリア321の隣接エリアから周辺エリアに段階的にAF評価値を算出するためのエリアを広げ、広げたエリア内の画像データからAF評価値を算出し、ピーク検出を行うようにする。なお、選択エリア321は、顔検出によって自動的に選択されたエリアや、撮影者が選択したエリア等である。
ステップS120において測距エリアを周辺エリアに広げることによりピーク検出ができた場合には、ステップS115以下に進み、合焦位置に駆動する。一方、ピーク検出ができなかった場合には、ステップS121に進み、MF環204の位置に応じた処理を行う。
このように、静止画測光・AFの変形例1では、スキャンAFによってピーク検出を行うことができなかった場合には、測距エリアを広げている。このため、被写体が測距エリアに入り、合焦状態となる可能性が高くなる。
次に、図12に示した静止画測光・AFの変形例2について、図20に示すフローチャートを用いて説明する。図12に示すフローでは、自動焦点検出は、焦点調節レンズ203を駆動(スキャン)しながら、画像データのコントラスト信号から高周波成分を抽出したAF評価値のピーク値を検出する、所謂、山登り方法によって行っていた。この変形例2においては、1対のイメージセンサから出力される画像データの位相差を検出ことによって行う、所謂、位相差AFによって行う。
なお、この変形例2においては、カメラ本体100内に、焦点調節レンズ203を通過した被写体光束を受ける位置に公知の位相差検出用の1対のイメージセンサを設け、また1つのイメージンセンサからの信号を処理する信号処理回路を設ける。1対のイメージセンサの代わりに、撮像面に1対の画素を二次元的に配列した撮像素子を設けるようにしてもよい。
図20に示す静止画測光・AFのフローに入ると、まず、撮像・AF用データの取得を行う(S171)。ここでは、位相差検出用センサにおいて撮像を行い、画素データを取得する。続いて、デフォーカス量(Def量)を検出する(S173)。ここでは、ステップS171において取得した画素データを用いて、公知の方法によりデフォーカス量を算出する。
次に、デフォーカス量の検出が不可か否かを判定する(S175)。ここでは、ステップS173において、デフォーカス量を算出できたか否かを判定する。被写体にコントラストがない場合等においては、デフォーカス量を検出することができない。
ステップS175における判定の結果、デフォーカス量を検出できた場合には、合焦位置の算出を行う(S193)。ここでは、検出したデフォーカス量に基づいて、焦点調節レンズ203の合焦位置を算出する。
合焦位置を算出すると、合焦位置はAF範囲内か否かの判定を行う(S195)。MF環操作検出・動作処理のフローのステップS67〜S71(図11、図16、図17参照)において、AF範囲を設定しており、このステップでは、ステップS193において算出された合焦位置が設定されたAF範囲内にあるか否かの判定を行う。
ステップS195における判定の結果、合焦位置がAF範囲内にあった場合には、合焦位置にレンズ駆動を行う(S197)。一方、合焦位置がAF範囲内になかった場合には、AF範囲の端位置にレンズ駆動を行う(S199)。AF範囲の端位置は2つあるので、このうち、合焦位置に近い方のAF範囲端位置に焦点調節レンズ203の駆動を行う。
AF範囲端位置にレンズ駆動を行った場合には、警告表示を行う(S201)。図22に警告表示の例を示す。図22(a)は、AF範囲が5mから無限側に設定されている場合で、位相差AFにより3mが検出された合焦点である。この場合には、警告表示315aが検出された合焦距離と共に表示される。同様に、図22(b)には、警告表示315bが検出された合焦距離(図示の例では2m)と共に、表示される。また図22(c)には、警告表示315cが検出された合焦距離(図示の例では6m)共に、表示される。なお、警告表示の形態は、図示の例に限らず、他の形状でもよく、また合焦距離を点滅させる等、他の表示方法で行うようにしてもよい。
ステップS175における判定の結果、デフォーカス量が検出不可であった場合には、次に、スキャン駆動範囲の設定を行い、スキャン駆動を開始する(S177)。MF環操作検出・動作処理のフローのステップS67〜S71(図11、図16、図17参照)において、AF範囲を設定しており、このステップでは、設定されたAF範囲に基づいてスキャン駆動範囲を設定する。
コントラストAFを用いた山登り法による自動焦点調節の場合には、スキャン駆動範囲(レンズ駆動範囲)は、図14を用いて説明したように、ピーク検出のためにAF範囲よりも広くしていた。しかし、位相差AFの場合には、原理的に焦点調節レンズ203を駆動する必要がないことから、図21に示すように、スキャン駆動範囲(LD範囲)は、AF範囲と同じ範囲でよい。
ステップS71において、プリセット位置から無限側にAF範囲が設定された場合には、図21(a)に示すように、レンズ駆動範囲(LD範囲)も、プリセット位置から無限遠まである。また、ステップS69において、プリセット位置から至近側にAF範囲が設定された場合には、図21(b)に示すように、レンズ駆動範囲(LD)も、プリセット位置から至近までである。また、ステップS67において、プリセット位置の前後にAF範囲が設定された場合には、図21(c)に示すように、AF範囲と同じである。
スキャン駆動範囲を設定すると、レンズ駆動回路222はレンズ位置検出回路223からの検出結果を参照しながら、設定されたレンズ駆動方向に焦点調節レンズ203の駆動を開始する。
続いて、撮像・AF用データを取得する(S179)。ここでは、位相差検出用センサから画素データを取得する。画素データを取得すると、次に、デフォーカス量を検出する(S181)。デフォーカス量の検出を行うと、デフォーカス量が検出可能か否かの判定を行う(S183)。前述したように、コントラストのない単調な被写体等、デフォーカス量の検出不能な場合がある。この判定の結果、デフォーカス量が検出可能であれば、前述したステップS193以下に進み、合焦点に焦点調節レンズ203を駆動する。
ステップS183における判定の結果、デフォーカス量が検出可能でなかった場合には、次に、スキャン範囲駆動が完了したか否かの判定を行う(S185)。ステップS177で設定したスキャン駆動範囲を焦点調節レンズ203が駆動したか否かを判定する。スキャン駆動中の場合にはNoと判定する。この判定の結果、スキャン範囲の駆動が完了していない場合には、ステップS179に戻り、スキャン駆動を行いながら、デフォーカス量を検出する。
ステップS185における判定の結果、スキャン範囲の駆動が完了した場合には、次に、MF環204がRF位置にあるか否かを判定する(S187)。ステップS185における判定の結果、スキャン範囲の駆動が完了したことは、合焦不能であることを意味する。そこで、MF環204の位置に応じて、処理を行う。
ステップS187における判定の結果、MF環204がRF位置(第2の位置)にある場合には、RF環204に設定されたプリセット位置に対応する距離に焦点調節レンズ203を駆動する(S189)。一方、ステップS187における判定の結果、MF環204がMF位置(第1の位置)にある場合には、警告表示を行う(S191)。合焦不能であることを、合焦マークを点滅させる等により警告表示する。
ステップS189においてプリセット位置にレンズ駆動を行うと、またはステップS191において警告表示を行うと、またはステップS197において合焦位置にレンズ駆動を行うと、またはステップS201において警告表示を行うと、AF動作が終了し、次に、ステップS203以下において測光を行う。
まず、撮像・測光用データを取得する(S203)。ここでは、測光用の撮像を行い、測光用の画像データを取得する。続いて、測光演算を行う(S205)。ここでは、取得した画像データから露出制御用のシャッタ速度、絞り値等のパラメータを算出する。測光演算を行うと、元のフローに戻る。
このように、静止画測光・AFの変形例2では、山登り法によるコントラストAFに代えて、位相差AFによって自動焦点調節を行っている。本変形例においても、MF環操作検出・動作処理で設定したAF範囲を利用して、制限AFの際にスキャン駆動の範囲を制限している。このため、迅速かつ正確に撮影者の意図する被写体にピントを合わせることができる。なお、図13に示した動画測光・AFのフローにおいても、本変形例と同様に、位相差AFを採用するようにしても勿論かまわない。
以上説明したように、本発明の一実施形態やその変形例においては、スライド位置判定部(MF環位置検出回路224)によって判定されたリング部材(MF環204)のスライド方向の位置に基づいて焦点調節モードの切換えを行い(RFモードと、MFまたはAFモード)、リング部材が第2の位置にある場合に、プリセット距離を利用した制限AFモードで焦点調節レンズ203のピント合わせを自動で行うようにしている。この場合には、プリセット距離によってAF範囲を設定できる。このため、撮影者の意図した被写体に迅速に正確にピント合わせを行うことのできる操作性の良いカメラを提供することができる。
また、本発明の一実施形態やその変形例においては、リング部材(MF環204)を第1の位置で回転操作した後、第2の位置にスライド移動させプリセット距離を設定することにより、回転操作とプリセット距離に応じた制限AFに設定することができる。このため、迅速かつ操作性がよくピント合わせを行うことができる。
なお、本発明の一実施形態においては、カメラ本体100側でAFモードとMFモードの両方を切換えられるようにしていたが、カメラ本体100側では焦点調節モードとしては、この2つに限らず、他の焦点調節モードを設定可能でもよく、またAFモードとMFモードのいずれか一方を含むだけでもよい。
また、本発明の一実施形態においては、リング部材としてのMF環204は、第1の位置と第2の位置の2つの位置の間で移動していたが、第3の位置等、他の位置を設けるようにしても勿論かまわない。
また、本発明の一実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよく、さらに、携帯電話や携帯情報端末(PDA:Personal Digital Assist)、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。