JP7362299B2 - レンズ装置、カメラ、カメラシステム、制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ装置、カメラ、カメラシステム、および制御方法に関する。

従来、オートフォーカス制御（ＡＦ制御）を行うカメラシステムが知られている。このオートフォーカス制御では、カメラが被写体の合焦状態を検出し、合焦状態の調節のために移動するレンズから成るフォーカス群の駆動指令を生成し、レンズ装置が当該駆動指令に基づいてフォーカス群を移動させる。当該駆動指令は、予めカメラが把握している、フォーカス群の現在位置とデフォーカス量との対応関係に基づいて生成される。

また、従来はフォーカス群を１つ有するレンズ装置が多かったが、近年は特許文献１に記載されているような、複数のフォーカス群を有するレンズ装置も提案され始めている。

特開２０１８－９７１０１号

１つのフォーカス群を有するレンズ装置も複数のフォーカス群を有するレンズ装置もカメラに対して装着されるレンズ交換式のカメラシステムでは、フォーカス群の数に関わらずレンズ装置に対して適切に駆動指令を与えることができなければならない。

第１の方法として、カメラからレンズ装置に送信するフォーカス群の駆動指令を、装着されたレンズ装置が有するフォーカス群の数に応じて切り替えることが考えられる。例えば、レンズ装置が１つのフォーカス群を有する場合は１つの駆動指令を、レンズ装置が２つのフォーカス群を有する場合は２つ駆動指令を送信する方法である。しかし、この方法では、１つの駆動指令しか生成および送信できなかった従来のカメラのプログラムを、装着されたレンズ装置が有するフォーカス群の数に応じた駆動指令を生成および送信できるプログラムに更新することが必要になる。さらに、制御や通信が複雑化してエラーが生じやすいカメラシステムとなるおそれがある。

第２の方法として、複数のフォーカス群を有するレンズ装置がカメラに装着された場合であっても、１つのフォーカス群の駆動指令のみを生成および送信する方法が考えられる。この場合、レンズ装置内では複数のフォーカス群の位置を一対一に関連づけた上で、いずれかのフォーカス群に関する駆動指令のみをレンズ装置とカメラとの間で取り扱うことになる。しかし、このように制御してしまうと、複数のフォーカス群のいずれかの移動に遅れが生じた場合に、駆動指令の対象となったフォーカス群の位置とデフォーカス量との対応関係が崩れてしまう。特に、撮像を行うまでの間にデフォーカス量の検出と駆動指令の生成を繰り返す制御（コンティニュアスＡＦ）や動画撮影におけるオートフォーカス制御の場合は、フォーカス群の移動の遅れに起因して適切な駆動指令を生成できなくなる。これにより、精度良くオートフォーカス制御を行うことが困難になるおそれがある。

本発明は上記課題に鑑みてなされたものであり、複数のフォーカス群を用いてオートフォーカス制御を精度良く行うことが可能なレンズ装置、カメラ、カメラシステム、および制御方法を提供することを目的とする。

本発明のレンズ装置は、カメラに対して着脱可能なレンズ装置であって、被写体像の合焦状態の調節に際して移動する複数のレンズ群を含む光学系と、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された前記複数のレンズ群のそれぞれの位置と、被写体距離と前記複数のレンズ群のそれぞれの位置との関係を示す関係情報とに基づいて、現在の被写体距離に対応する、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を代表した１つの位置情報を取得する取得手段と、前記取得手段が取得した前記位置情報に基づいて、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を制御する制御手段とを有し、前記取得手段は、前記複数のレンズ群の移動の遅れにより生じる目標の被写体距離からのずれを算出し、当該ずれに基づいて前記現在の被写体距離を決定することを特徴とする。

本発明に係るレンズ装置、カメラ、カメラシステム、および制御方法によれば、複数のフォーカス群を用いてオートフォーカス制御を精度良く行うことができる。

第１の実施形態に係るカメラシステムの構成を示す図。 フォーカス群の移動制御について説明する図。 フォーカス群の位置と被写体距離との関係を示す図。 合成フォーカス群の位置と被写体距離との関係を示す図。 第１の実施形態に係るフォーカス制御を示すフローチャート。 第１の実施形態に係る合成フォーカス位置の算出方法を示すフローチャート。 第２の実施形態に係るカメラシステムの構成を示す図。 被写体距離ごとの、ズーム位置とフォーカス群の位置との関係を示す図。 被写体距離ごとの、ズーム位置と合成フォーカス群の位置との関係を示す図。 第２の実施形態に係るフォーカス制御を示すフローチャート。 第２の実施形態に係る合成フォーカス位置の算出方法を示すフローチャート。 フォーカス敏感度の定義について説明する図。 フォーカス敏感度について説明する図。

以下、本発明の実施形態に係るレンズ装置、カメラ、カメラシステム、およびフォーカス群の制御方法について、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、各図において同じ構成要素には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。

［第１の実施形態］
（カメラシステムの構成）
図１は、第１の実施形態に係るカメラシステム１０の構成を示す図である。カメラシステム１０はレンズ交換式のカメラシステムである。カメラ本体２００に対して着脱可能なレンズ装置として、１つのフォーカス群を有するレンズ装置も複数のフォーカス群を有するレンズ装置も用いられる。

なお、本明細書において「フォーカス群」は、フォーカシングに際して同じ軌跡で移動する１枚または複数枚のレンズから構成されるレンズ群のことをいう。同じ軌跡で移動する２つのレンズの間に、フォーカシングに際して不動または別の軌跡で移動するレンズが配置されている場合は、当該２つのレンズは異なるフォーカス群に属しているものとする。

図１では、複数のフォーカス群を有するレンズ装置をレンズ装置１００として図示している。レンズ装置１００は、カメラ本体２００の撮像素子２０１に被写体像を結像可能な光学系１０１を有する。第１の実施形態において光学系１０１は単焦点レンズである。

光学系１０１は被写体像の合焦状態の調節に際して光学系１０１の光軸に沿って移動する、第１フォーカス群（第１レンズ群）１０３および第２フォーカス群（第２レンズ群）１０４を有する。本実施形態では、第１フォーカス群１０３を主として合焦状態の調節のために移動させ、第２フォーカス群１０４を収差補正や合焦状態の微調整のために移動させるが、個々のフォーカス群の役割はこれに限られない。

レンズ制御部（取得手段、制御手段、通信手段、決定手段）１０５は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）を有するコンピュータである。レンズ制御部１０５は、メモリ１０６、絞り駆動部１０７、第１駆動部１０８、第２駆動部１０９、第１検出部１１０、第２検出部１１１と電気的に接続されている。

レンズ制御部１０５は、第１駆動部１０８および第２駆動部１０９を介して、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置を制御する制御手段としての機能を有する。レンズ制御部１０５は、現在の合焦位置に対応する、第１フォーカス群１０３の位置および第２フォーカス群１０４の位置を代表する１つの位置情報を取得する取得手段として機能する。当該１つの位置情報は、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４を代表する仮想のフォーカス群を合成フォーカス群としたときの、合成フォーカス群の位置情報である。さらに、レンズ制御部１０５はオートフォーカス制御において必要な情報をカメラ制御部２０７と通信する通信手段としての機能を有する。例えば、合成フォーカス群の位置、合成フォーカス群のフォーカス敏感度、駆動指令の生成に必要なパルス変換係数を送信したり、合成フォーカス群の駆動指令を受信したりする。これらの情報やレンズ制御部１０５の機能の詳細は後述する。

さらに、レンズ制御部１０５は、メモリ１０６からオートフォーカス制御に関するプログラムを読み出して実行したり、カメラ制御部２０７に送信する情報やその算出に必要な情報をメモリ１０６から読み出したりする。

メモリ１０６は、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）やＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）等で構成された、情報を記憶する記憶手段である。メモリ１０６は、予め、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４のそれぞれの位置と被写体距離との関係を示す情報（（第１の）関係情報）と、合成フォーカス群の位置と被写体距離との関係を示す情報（第２の関係情報）を記憶している。メモリ１０６は、第１フォーカス群１０３のフォーカス敏感度と、第２フォーカス群１０４のフォーカス敏感度を記憶している。メモリ１０６は、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４のそれぞれの位置の組み合わせに対応する合成フォーカス敏感度（フォーカス敏感度情報）を記憶している。さらに、後述する図５のレンズ側処理のフローチャートに示すプログラムや、カメラ本体２００で行われる自動露出や自動調光に必要となる情報を記憶している。

絞り駆動部１０７は、レンズ制御部１０５からの指示に基づいて光学系１０１に含まれる開口絞り１０２の開口径を調整する。

第１駆動部１０８は、レンズ制御部１０５からの指示に基づいて第１フォーカス群１０３を移動させ、第２駆動部１０９は、レンズ制御部１０５からの指示に基づいて第２フォーカス群１０４を移動させる。

図２を用いて第１フォーカス群１０３の移動制御について説明する。第１駆動部１０８であるステッピングモータには、リードスクリュー１１２が連結されている。また、第１フォーカス群１０３は、ラック１１３を介してリードスクリュー１１２に連結されている。

レンズ制御部１０５からの指示に基づいて第１駆動部１０８が駆動することにより、リードスクリュー１１２が回転し、ラック１１３とともに第１フォーカス群１０３がリードスクリュー１１２の軸に沿って移動する。第１駆動部１０８は、第１フォーカス群１０３の目標の絶対位置を示すパルス数に基づいて制御される。

レンズ装置１００は、複数のフォーカス群のそれぞれの位置を検出する検出手段として、第１検出部１１０および第２検出部１１１を有する。

第１検出部１１０は、第１フォーカス群１０３の位置を検出し、検出結果をレンズ制御部１０５に出力する。フォトインタラプタ１１４の位置を基準位置として、パルス数のカウントをリセットし、当該基準位置から第１フォーカス群１０３の現在位置までの移動に要したパルス数を数えることによって、第１フォーカス群１０３の絶対位置を検出する。

第２フォーカス群１０４の移動制御も、第１フォーカス群１０３の移動制御と同様である。第２検出部１１１は、第１検出部１１０と同様にして第２フォーカス群１０４の位置を検出し、検出結果をレンズ制御部１０５に出力する。

なお、第１駆動部１０８および第２駆動部１０９は、超音波モータやボイスコイルモータ等のステッピングモータ以外のアクチュエータでもよい。このとき、第１検出部１１０および第２検出部１１１の構成も本実施形態に限られない。

図１の説明に戻る。カメラ本体２００は、撮像素子２０１、信号処理部２０２、記録処理部２０３、電子ファインダー２０４、表示部２０５、デフォーカス検出部２０６、カメラ制御部２０７、メモリ２０８を有する。

撮像素子２０１は、光学系１０１からの光を受光し、光電変換により電気信号を生成し、信号処理部２０２に出力する。撮像素子２０１は、撮像用の画素に加えて、合焦位置検出用の画素（不図示）も有する。

信号処理部２０２は入力された電気信号の増幅やノイズ除去や色補正などの各種処理を行って、記録処理部２０３に出力する。記録処理部２０３は入力された画像を記録し、当該画像を電子ファインダー２０４や表示部２０５に表示する。

デフォーカス検出部（合焦位置検出手段）２０６は、撮像素子２０１を用いて被写体像の合焦状態を検出する。本実施例のカメラシステム１０では、位相差検出方式によってデフォーカス量を検出する。デフォーカス検出部２０６は、撮像素子２０１の焦点検出用の画素に対して瞳分割を行うマイクロレンズを介して入射した光から得られた１対の被写体像の信号の位相差を検出し、当該位相差に対応するデフォーカス量を決定する。そして、デフォーカス量をカメラ制御部２０７に出力する。

カメラ制御部２０７は、ＣＰＵを有するコンピュータであり、デフォーカス検出部２０６、記録処理部２０３、メモリ２０８と電気的に接続されている。

カメラ制御部２０７は、メモリ２０８に記憶されたプログラムを読み出して実行したり、オートフォーカス制御において必要な情報をレンズ制御部１０５と通信したりする。さらに、カメラ制御部２０７は、デフォーカス検出部２０６からの検出結果と、装着されたレンズ装置から取得したフォーカス群の現在位置とに基づいてフォーカス群の駆動指令を生成したりする。カメラ本体２００に装着されているレンズ装置がレンズ装置１００の場合は、フォーカス群の位置は合成フォーカス群の位置となり、生成する駆動指令は合成フォーカス群のための駆動指令となる。カメラ本体２００における、デフォーカス量の検出およびフォーカス群の移動量の決定は、ユーザによりオートフォーカス制御の指示がなされてから所定の合焦状態になるまで（デフォーカス量が所定値以下になるまで）繰り返し行われる。

（フォーカス敏感度）
次に、フォーカス敏感度について図１２と図１３を用いて説明する。図１２はフォーカス敏感度の定義について説明する図である。

フォーカス群３０１と固定群３０２を有する光学系において、合焦状態のときのフォーカス群３０１の位置３００からのフォーカス群３０１の現在位置までの移動量をＬ、デフォーカス量をｄ、フォーカス敏感度をＳとしたとき、ｄ＝Ｌ×Ｓの関係が成立する。すなわち、フォーカス敏感度Ｓは、フォーカス群３０１の単位移動量あたりのデフォーカス量ｄの変化量である。なお、デフォーカス量ｄは、図示されている通り、撮像素子の受光面３０３から合焦位置までの光軸上の距離である。

図１３（ａ）は移動量Ｌとデフォーカス量ｄとの関係を示す図であり、図１３（ｂ）はフォーカス敏感度Ｓとデフォーカス量（ｄ）との関係を示す図である。

フォーカス群３０１の移動に応じてフォーカス敏感度Ｓが変化しない場合は、実線に示すようにデフォーカス量ｄと移動量Ｌは比例関係となり、フォーカス敏感度Ｓは一定となる。

フォーカス群の移動に応じてフォーカス敏感度Ｓが変化する場合は、フォーカス敏感度Ｓはデフォーカス量ｄの関数としてＳ＝ｆ（ｄ）で表される。テーラー展開してｆ（ｄ）を表すと、（式１）のようになる。そして、フォーカス群の移動量Ｌは（式２）のように表される。これらの関係は図１３（ａ）、図１３（ｂ）の破線で表される。
Ｓ＝ｆ（ｄ）＝Ｓ_０＋Ｓ_１ｄ^１＋Ｓ_２ｄ^２＋・・・＋Ｓ_ｎｄ^ｎ （式１）
Ｌ＝ｄ／Ｓ＝ｄ／（Ｓ_０＋Ｓ_１ｄ^１＋Ｓ_２ｄ^２＋・・・＋Ｓ_ｎｄ^ｎ） （式２）

（１つのフォーカス群を有するレンズ装置に対するフォーカス制御）
次に、レンズ装置１００との比較のために、１つのフォーカス群を有するレンズ装置がカメラ本体２００に装着されたときのフォーカス制御について説明する。このレンズ装置のフォーカス群は、位置に応じてフォーカス敏感度Ｓが変化するものとする。

本実施形態におけるカメラシステム１０では、フォーカス群を駆動する駆動指令は、基準位置であるフォトインタラプタ１１４から目標位置までの距離に相当する絶対位置（以下、目標位置ともいう）である。また、当該絶対位置は、長さの単位ではなく、前述したパルス数で表される。なお、デフォーカス量に対応するパルス数Ｐは、フォーカス敏感度Ｓ、パルス変換係数ｈ（１パルスあたりのフォーカス群の移動量［ｍｍ／ｐｕｌｓｅ］）を用いて、（式３）のように表される。
Ｐ＝Ｌ／ｈ＝ｄ／（ｈ×Ｓ） （式３）

ここで、フォーカス敏感度Ｓおよびパルス変換係数ｈはレンズ装置に固有の値である。したがって、目標位置を示す駆動指令の算出のためには、現在位置に対してデフォーカス量に対応するパルス数Ｐを加える必要がある。したがって、レンズ装置からカメラ本体２００に、フォーカス群の現在位置を示すパルス数と、フォーカス群の現在位置に応じたフォーカス敏感度Ｓと、パルス変換係数ｈをカメラに送信する必要がある。カメラ制御部２０７は、取得したこれらの情報とデフォーカス検出部２０６から出力されたデフォーカス量に基づいて駆動指令を生成する。

このとき、（式３）を用いて算出したパルス数を、絞り駆動に伴うピント変動や位相差センサと撮像面の間の光路長などを考慮して補正してもよい。

レンズ装置はカメラ制御部２０７で生成された駆動指令に基づいてフォーカスレンズを目標位置まで移動させる。フォーカス群の移動後もデフォーカス量が所定値以下となるまで、上記の制御を繰り返すことで、最終的に被写体に対して合焦させることが可能となる。

また、フォーカス群の位置とフォーカス敏感度の関係を示す情報を予めカメラ本体２００に送信しておいて、カメラ制御部２０７がフォーカス群の現在位置に応じたフォーカス敏感度Ｓを取得してもよい。

（複数のフォーカス群を有するレンズ装置に対するフォーカス制御）
次に、上記のように駆動指令を生成するカメラ本体２００に対して、複数のフォーカス群を有するレンズ装置１００が装着された場合のフォーカス制御について説明する。

前述したように、システムの複雑化によるエラー発生のリスクを低減するためにも、カメラ本体２００には、レンズ装置１００が有するフォーカス群の数に関わらず同様の手順で駆動指令を生成できることが求められる。また、目標位置に対して複数のレンズ群のうちいずれかが遅れて複数のレンズ群同士の位置関係が崩れた場合であっても、その崩れによるデフォーカス量の変化を補償できるカメラシステムであることが求められる。

そこで、本実施形態に係るレンズ装置１００は“合成フォーカス群”という概念を導入している。合成フォーカス群は、第１フォーカス群１０３と第２フォーカス群１０４に関する情報を１つに集約させた、１つ仮想のフォーカス群である。そして、複数のフォーカス群の駆動指令、複数のフォーカス群のそれぞれの位置、複数のフォーカス群のそれぞれのフォーカス敏感度を通信するのはなく、合成フォーカス群の駆動指令、合成フォーカス群の位置、合成フォーカス群のフォーカス敏感度を通信する。すなわち、レンズ装置１００がカメラ本体２００に対して、あたかも１つのフォーカス群のみを有するレンズ装置であるかのようにふるまう機能を有する。

合成フォーカス群の位置について図３、図４を用いて説明する。

図３は、メモリ１０６に記憶された、フォーカス群の位置と被写体距離との関係を示す情報である。図３（ａ）は、第１フォーカス群１０３の位置と被写体距離との関係を示す図（第１の関係情報）であり、図３（ｂ）は第２フォーカス群１０４の位置と被写体距離との関係を示す図（第２の関係情報）である。横軸を被写体距離、縦軸を第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４のそれぞれの位置としている。なお、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置は、基準位置からの距離［ｍｍ］で表されてもよいし、基準位置から見た位置に対応するパルス数［ｐｕｌｓｅ］で表されてもよい。

所定の被写体距離を実現するための、第１フォーカス群１０３と第２フォーカス群１０４との目標位置は一対一に対応づけられている。第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４がそれぞれ所定の被写体距離に対応する位置に移動することで、被写体に対して合焦する。

図４は、メモリ１０６に記憶された、合成フォーカス群の位置と被写体距離との関係を示す情報である。横軸を被写体距離、縦軸を合成フォーカス群の位置としている。

ここでは、被写体距離（無限遠）に合焦している状態から、被写体距離（１ｍ）に合焦している状態に変化させる場合を例に説明する。また、説明の簡易化のため、第１フォーカス群１０３に対して第２フォーカス群１０４の移動が遅れた場合について説明する。移動の遅れは、制御応答の遅れ等に起因して生じる。

図３（ａ）、図３（ｂ）において、被写体距離（無限遠）のときの第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置を白丸（〇）で表している。被写体距離（１ｍ）のときの第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置を黒丸（●）で表している。第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の現在位置を白三角（△）で表している。図４では、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４がそれぞれ白丸（○）位置のときの合成フォーカス群の位置を白丸（○）、それぞれが黒丸（●）位置の時の合成フォーカス群の位置を黒丸（●）で表している。

すなわち、図３では、第１フォーカス群１０３の現在位置は目標の被写体距離（１ｍ）に対応する位置に到達しているものの、第２フォーカス群１０４の現在位置は被写体距離（１０ｍ）に対応する位置である様子を示している。このように、第２フォーカス群１０４がΔＬ遅れた場合、遅れΔＬに起因して被写体距離（１ｍ）の被写体には合焦しない。実際には、被写体距離（αｍ）に合焦した状態となる。図４では、現在の被写体距離（αｍ）に対応する合成フォーカス群の位置をＦαと表している。

複数のフォーカス群の全てが遅れなく移動可能であれば、１つのフォーカス群を有するレンズ装置と同様、レンズ制御部１０５はカメラ制御部２０７に対して１つのフォーカス群（例えば第１フォーカス群１０３）の現在位置をそのまま送信することができる。しかし、カメラ制御部２０７では実際のデフォーカス量を検出しているため、被写体距離（１ｍ）と被写体距離（αｍ）とのずれΔαを低減する駆動指令が必要であると認識する。そのため、レンズ制御部１０５が遅れΔＬを考慮せず、単に第１フォーカス群１０３の現在位置を送信してしまうと、カメラ制御部２０７は、目標位置に到達している第１フォーカス群１０３をさらに至近側を目標位置とする駆動指令を生成してしまう。

そこで、本実施形態では、レンズ制御部１０５は、第２フォーカス群１０４の遅れを加味して、レンズ装置１００におけるフォーカス群の位置として、実際の被写体距離（αｍ）に対応する合成フォーカス群の位置Ｆαを取得する。すなわち、合成フォーカス群の位置Ｆαは、第１フォーカス群１０３の現在位置と第２フォーカス群１０４の現在位置を加味して決定される位置情報であり、第１フォーカス群１０３と第２フォーカス群１０４のそれぞれの位置を代表した１つの位置情報に相当する。そして、合成フォーカス群の位置Ｆαをカメラ制御部２０７に送信する。

このようにすれば、カメラ制御部２０７は、合成フォーカス群の位置Ｆαと被写体距離のずれΔαに対応する位置の遅れΔＬ’に基づいて合成フォーカス群の目標の絶対位置をＦ１とする駆動指令を生成できる。当該駆動指令を受信したレンズ制御部１０５では、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４のそれぞれを、目標の絶対位置Ｆ１に対応する被写体距離（１ｍ）に対応する位置を目標位置として移動させる。よって、第１フォーカス群１０３を必要以上に移動させてしまう懸念はなくなり、遅れの生じている第２フォーカス群１０４だけを被写体距離（１ｍ）に対応する位置に移動させることが可能となる。

レンズ制御部１０５では、合成フォーカス群の位置Ｆαを次のように算出する。メモリ１０６に記憶されている第２フォーカス群１０４の現在位置におけるフォーカス敏感度をＳ２とする。メモリ１０６に記憶されている合成フォーカス群の現在位置におけるフォーカス敏感度である合成フォーカス敏感度をＳｔとする。なお、合成フォーカス敏感度Ｓｔは、第１フォーカス群１０３と第２フォーカス群１０４の位置の組み合わせによって決まるものである。したがって、同一の被写体距離であっても、第１フォーカス群１０３と第２フォーカス群１０４の位置の組み合わせに応じて合成フォーカス敏感度は異なる値になることがある。このとき、位置Ｆαは（式４）で表される。
Ｆα＝Ｆ１－ΔＬ’＝Ｆ１－（ΔＬ×Ｓ２）／Ｓｔ （式４）

（ΔＬ×Ｓ２）は、第２フォーカス群１０４の遅れによって生じた分の合焦位置の像面換算値である。これは、図４のΔαに相当する。これを合成フォーカス敏感度Ｓｔで割ることにより、合成フォーカス群にとっての目標位置Ｆ１からのずれ量ΔＬ’を得る。レンズ制御部１０５は、算出した（ΔＬ×Ｓ２）／Ｓｔと位置Ｆ１に基づいて、位置Ｆαを算出することができる。

なお、合成フォーカス群の位置はこのように決定されるものであるため、合成フォーカス群の位置は、所定の定義に基づいて決定さえしておけば任意に設定可能である。

好ましくは、ある被写体距離における合成フォーカス群の位置を、同一被写体距離における複数のフォーカス群のうちの１つのフォーカス群の位置と等しくする。より好ましくは、当該１つのフォーカス群は、複数のフォーカス群のうち無限遠から最至近距離までの合焦に際しての移動量が最も大きいフォーカス群とする。

例えば、本実施形態では第１フォーカス群１０３の方が移動量が大きいので、図３（ａ）の第１フォーカス群１０３の位置を示す縦軸のスケールと図４の合成フォーカス群の位置を示す縦軸のスケールを同じにする。すなわち、図３（ａ）において被写体距離（１ｍ）での第１フォーカス群１０３の位置が１０００パルスであれば、被写体距離（１ｍ）での合成フォーカス群の位置も１０００パルスする。同様に、被写体距離（無限）での第１フォーカス群１０３の位置が３０００パルスであれば、被写体距離（１ｍ）での合成フォーカス群の位置も３０００パルスと表す。

このように設定することで、レンズ制御部１０５は、カメラ制御部２０７から受信した合成フォーカス群の駆動指令（Ｆ１＝１０００パルス）をそのまま第１フォーカス群１０３の駆動指令として捉えることができる。すなわち、第１フォーカス群１０３の目標位置を１０００パルスの位置とすることができる。よって、レンズ制御部１０５は、図３（ｂ）に示す情報を用いて第２フォーカス群１０４の駆動指令のみを決定すれば良いこととなり、演算負荷を低減することができる。

また、合成フォーカス群の位置として移動量が最も大きいフォーカス群の位置を設定することにより、合成フォーカス群の駆動指令の分解能を確保できる。

その他、ある被写体距離における合成フォーカス群の位置を、同一被写体距離における、あるフォーカス群の位置の所定数倍としてもよい。例として、図３（ａ）における縦軸のスケールの１／１００を図４における縦軸のスケールとした場合について説明する。このとき、被写体距離（１ｍ）での第１フォーカス群１０３の位置が１０００パルスである場合は、被写体距離（１ｍ）での合成フォーカス群の位置は１０パルスと表される。同様に、被写体距離（無限）での第１フォーカス群１０３の位置が３０００パルスの場合に合成フォーカス群の位置を３０パルスと表される。そして、合成フォーカス群の目標位置を示す駆動指令として２５パルスを受信した場合、レンズ制御部１０５は２５×１００＝２５００パルスの位置が第１フォーカス群１０３の目標位置であると認識することができる。

また、上記では第１フォーカス群１０３の移動に遅れが無く、第２フォーカス群１０４の移動にのみ遅れが生じている場合について説明したが、上記方法であれば第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の両方が遅れていても対応可能である。例えば目標の被写体距離（１ｍ）に対して、第１フォーカス群１０３が被写体距離（２ｍ）の１２００パルスに位置する場合であっても問題ない。現在の被写体距離に対応する合成フォーカス群の位置がＦα＝１３００パルスであり、デフォーカス量をゼロにするための合成フォーカス群の移動量ΔＬ’＝３００パルスと算出されたとする。このとき、カメラ制御部２０７では合成フォーカス群の目標位置を示す駆動指令は１０００パルスとして算出される。よって、レンズ制御部１０５は第１フォーカス群１０３の目標位置を１０００パルスとし、現在の１２００パルスの位置からさらに２００パルス分だけ至近方向に移動させることとなる。

以下、本実施形態における詳細なフォーカス制御について説明する。ここでは、位置および目標位置を示す駆動指令はパルス数で表し、同一被写体距離における合成フォーカス群の位置と第１フォーカス群１０３の位置が等しいものとする。

図５は、第１の実施形態に係るオートフォーカス制御を示すフローチャートである。レンズ制御部１０５は、メモリ１０６から読み出したプログラムにしたがって図５の左側に示すレンズ側処理を実行する。カメラ制御部２０７は、メモリ２０８から読み出したプログラムに従って図５の右側に示すカメラ処理を実行する。フローチャート及びその説明では、合成フォーカス群の位置を合成フォーカス位置といい、合成フォーカス群のフォーカス敏感度を合成フォーカス敏感度という。合成フォーカス敏感度については前述したとおりである。

Ｓ１０１では、レンズ制御部１０５が合成フォーカス位置を算出する。算出方法は図６を用いて後述する。

また、Ｓ２０１では、カメラ制御部２０７からの指示に基づいて、デフォーカス検出部２０６がデフォーカス量を検出する。

Ｓ１０２では、レンズ制御部１０５が算出した合成フォーカス位置をカメラ制御部２０７に送信し、Ｓ２０２ではカメラ制御部２０７が当該合成フォーカス位置を受信する。

Ｓ１０３では、レンズ制御部１０５がメモリ１０６から合成フォーカス敏感度を読み出してカメラ制御部２０７に送信し、Ｓ２０３では、カメラ制御部２０７が当該合成フォーカス敏感度を受信する。

Ｓ１０４では、レンズ制御部１０５がメモリ１０６からパルス変換係数を読み出してカメラ制御部２０７に送信し、Ｓ２０４では、カメラ制御部２０７が当該パルス変換係数を受信する。

Ｓ２０５では、カメラ制御部２０７が、デフォーカス検出部２０６が検出したデフォーカス量と、合成フォーカス位置と合成フォーカス敏感度とパルス変換係数に基づいて、合成フォーカス群の目標の絶対位置を示す駆動指令を生成する。

Ｓ２０６では、カメラ制御部２０７が、Ｓ２０５で生成した駆動指令をレンズ制御部１０５に送信し、Ｓ１０５では、レンズ制御部１０５が当該駆動指令を受信する。なお、受信した駆動指令は合成フォーカス群に対応する１つの駆動指令のみであるため、そのままでは第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置を制御することができない。

そこで、Ｓ１０６では、レンズ制御部１０５は、Ｓ１０５で受信した合成フォーカス群の駆動指令から、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４第２駆動部１０９のそれぞれのための駆動指令を生成する。このとき、本実施形態では同一被写体距離における合成フォーカス群の位置と第１フォーカス群１０３の位置としたため、合成フォーカス群の駆動指令が示す絶対位置が第１フォーカス群１０３に対する駆動指令としての目標の絶対位置となる。合成フォーカス群の駆動指令（第１フォーカス群１０３の駆動指令）に対応する被写体距離のときの第２フォーカス群１０４の位置が、第２フォーカス群１０４に対する駆動指令としての目標の絶対位置となる。

Ｓ１０７では、レンズ制御部１０５はＳ１０６で生成した２つの駆動指令に基づいて第１駆動部１０８および第２駆動部１０９を駆動する。これにより、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の移動による合焦動作が行われる。

以上のように、フォーカス制御におけるレンズ側処理およびカメラ側処理は実行される。なお、Ｓ１０１～Ｓ１０７およびＳ２０１～Ｓ２０６の動作はデフォーカス量の検出結果が所定値以下になるまで、繰り返し行われる。

なお、レンズ制御部１０５からカメラ制御部２０７への、合成フォーカス位置、合成フォーカス敏感度、パルス変換係数の送信順序は図５のフローチャートに示す送信順序に限られない。

次に、図６を用いて、図５におけるＳ１０１の工程について詳細に説明する。図６は第１の実施形態に係る合成フォーカス位置の算出方法を示すフローチャートである。前述の（式４）の演算フローを示している。レンズ制御部１０５は、メモリ１０６から当該フローチャートに示す処理を実行するためのプログラムを読み出して実行する。

Ｓ１０１１では、レンズ制御部１０５は第１検出部１１０を用いて第１フォーカス群１０３の現在位置を取得する。

Ｓ１０１２では、レンズ制御部１０５は、Ｓ１０１１で取得した第１フォーカス群１０３の現在位置に基づいて、当該現在位置に対応する被写体距離を図３（ａ）に示す情報を用いて算出する。

Ｓ１０１３では、レンズ制御部１０５は、Ｓ１０１２で算出した被写体距離のときの、第２フォーカス群１０４の理想位置を図３（ｂ）に示す情報を用いて算出する。

Ｓ１０１４では、レンズ制御部１０５は、第２検出部１１１を用いて第２フォーカス群１０４の現在位置を取得する。

Ｓ１０１５では、レンズ制御部１０５は、第２フォーカス群１０４の位置の遅れ量を算出する。当該遅れ量は、Ｓ１０１３で算出した第２フォーカス群１０４の理想位置とＳ１０１４で取得した第２フォーカス群１０４の現在位置との差に相当する。

Ｓ１０１６では、レンズ制御部１０５は、Ｓ１０１５で算出した遅れ量に対応する像面換算値を算出する。遅れ量に対応する像面換算値は、第２フォーカス群１０４が遅れていないときの合焦位置と、第２フォーカス群１０４が遅れているときの合焦位置との差に相当する。すなわち、前述した被写体距離のずれΔαに相当する。ここでは、遅れ量に対応する像面換算値を、Ｓ１０１５で算出した遅れ量に対して、第２フォーカス群１０４の単独のフォーカス敏感度を乗じることによって値を算出する。

Ｓ１０１７では、レンズ制御部１０５は、Ｓ１０１６で算出した像面換算値と、合成フォーカス敏感度と、Ｓ１０１１で取得した第１フォーカス群１０３の位置に基づいて合成フォーカス位置を算出する。

以上で、合成フォーカス位置の算出方法の説明を終了する。なお、Ｓ１０１４の処理はＳ１０１５までに実行されればよく、図６のフローチャートに示すタイミングに限られない。

このように、レンズ制御部１０５は、複数のフォーカス群の位置を１つに合成した合成フォーカス群の位置を取得し、それに基づいて決定された駆動指令に基づいて複数のフォーカス群の位置を制御する。レンズ制御部１０５とカメラ制御部２０７との間では合成フォーカス群に関する情報のみを取り扱うようにする。これによって、カメラ制御部２０７はカメラ本体２００に装着されたレンズ装置が有するフォーカス群の数に応じて演算処理等を変更することなく駆動指令を生成することができる。演算処理や通信の複雑化が抑制されることによって、エラーの発生しにくいカメラシステム１０を構成することができる。

さらに、レンズ制御部１０５ではカメラ制御部２０７での駆動指令の生成に必要な合成フォーカス群の位置として、現在の合焦位置に対応する合成フォーカス群の位置を算出する。これにより、第１フォーカス群１０３や第２フォーカス群１０４の移動が遅れている状態であったとしても、それを補償した駆動指令に基づいてこれらの位置を制御することができる。

［第２実施形態］
（カメラシステムの構成）
図７は、第２実施形態に係るカメラシステム２０の構成を示す図である。カメラシステム１０において光学系１０１は単焦点レンズであるのに対し、カメラシステム２０において光学系１０１はズーミングに際して移動するレンズ群１０１ａを有するズームレンズである点が異なる。

レンズ群１０１ａはレンズ装置１００に設けられた操作部（不図示）と機械的に接続されており、当該操作部に対する操作量および操作方向に応じて光学系１０１の光軸に沿って移動する。

レンズ装置１００は、ズーム位置（光学系１０１の焦点距離）を把握するために、レンズ群１０１ａの位置を検出するズーム位置検出部１１５を有する。ズーム位置検出部１１５は、検出したレンズ群１０１ａの位置をレンズ制御部１０５に出力する。

メモリ１０６は、被写体距離ごとの、ズーム位置とフォーカス群の位置との関係を示す情報を記憶している（後で図８を用いて説明する）。さらに、メモリ１０６は、被写体距離ごとのズーム位置と合成フォーカス群の位置との関係を示す情報（後で図９を用いて説明する）と、当該情報についてズーム位置を規格化するための情報を記憶している。

フォーカス敏感度Ｓは、フォーカス群の位置だけでなくズーム位置によっても変化する。そのため、メモリ１０６は、ズーム位置ごと、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置ごとの、合成フォーカス群のフォーカス敏感度を記憶している。ズーム位置および第１フォーカス群１０３の位置ごとのフォーカス敏感度、ズーム位置および第２フォーカス群１０４の位置ごとのフォーカス敏感度を記憶している。

その他のカメラシステム２０の構成はカメラシステム１０と同様であるので、重複する説明は省略する。

（ズームレンズにおけるフォーカス制御）
光学系１０１は、ズーム位置の変化に伴い、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置も変化させることである被写体への合焦状態を維持することができる光学系である。

図８はズーム位置とフォーカス群の位置と被写体距離との関係を示す図である。図８（ａ）は第１フォーカス群１０３について、図８（ｂ）は第２フォーカス群１０４について示している。横軸はズーム位置、縦軸はそれぞれのフォーカス群の位置である。１本の実線で表された曲線は、同一被写体距離を保つために必要なズーム位置とフォーカス群の位置との関係を表している。また、メモリ１０６は、複数の代表的な被写体距離のそれぞれに対応する曲線を記憶している。無限遠、１０ｍ、１ｍ、０．１ｍ以外の被写体距離に関する曲線は、その被写体距離に最も近い被写体距離に対応する２本の曲線の間隔を得たい曲線の被写体距離に応じて内分することで算出可能である。そして、得られた曲線から各ズーム位置でのフォーカス群の目標位置を算出可能である。なお、ここでは曲線を例に説明したが、メモリ１０６は、近似によりこれらの曲線を描けるような代表点のデータを記憶していても良い。

（複数のフォーカス群の制御方法）
次に、図８および図９を用いて、複数のフォーカス群を用いた制御方法について、目標の被写体距離を１ｍとした場合について説明する。

レンズ装置１００では、第１実施形態と同様、合成フォーカス群の位置、合成フォーカス敏感度、合成フォーカス群のための駆動指令を、レンズ制御部１０５とカメラ制御部２０７との間で通信する。これにより、レンズ装置１００がカメラ本体２００に対して、あたかも１つのフォーカス群のみを有するレンズ装置であるかのようにふるまう機能を有する。

図９は、被写体距離ごとの、ズーム位置と合成フォーカスの位置との関係を示す図である。図９（ａ）は、ズーム位置を規格化していない場合、図９（ｂ）はズーム位置を規格化した場合について表している。カメラ制御部２０７において駆動指令を生成している間にズーミングが行われた場合、カメラ制御部２０７はズーム位置の変化を把握できない。よって、ズーミングに伴う第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の移動を把握できない。そこで、レンズ制御部１０５はズーム位置の変化に応じて第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４があたかも変化していないかのようにふるまうために、図９（ｂ）に示すように規格化を行っている。ここでは説明の簡易化のため、合成フォーカス群の位置をＴＥＬＥ（望遠端）における位置で規格化した場合について説明する。なお、ズーム位置の規格化については特開２０１４－１７８６３９号公報等に詳細が記載されている。

なお、ズーム位置の規格化は、前述のようにズーム位置がＴＥＬＥのときの合成フォーカ群の位置で規格化する場合に限られない。規格化された合成フォーカス群の位置を、本来の合成フォーカス群の位置に逆算することが可能であれば、ＷＩＤＥ（広角端）や中間位置のときの合成フォーカス群の位置や、その他の方法で規格化してもよい。

図８において、黒丸（●）は、ズーム位置Ｘにおいて被写体距離（１ｍ）に合焦するための第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４それぞれの目標位置である。白三角（△）は、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４に合焦するための現在位置である。図９において、黒丸（●）はズーム位置Ｘにおいて被写体距離（１ｍ）とするための合成フォーカス群の目標位置である。白三角（△）は、合成フォーカス群の現在位置である。

レンズ装置１００では、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の現在位置に基づいて、現在の被写体距離を算出し、当該算出した被写体距離に対応する合成フォーカス群の位置を算出する。そして、カメラ制御部２０７は、レンズ装置１００から取得した、合成フォーカス群の位置、合成フォーカス群のフォーカス敏感度、パルス変換係数を用いて、合成フォーカス群を被写体距離（１ｍ）に到達させるための駆動指令を生成する。第２の実施形態でも、第１の実施形態と同様に、カメラ制御部２０７は合成フォーカス群の目標の絶対位置を示すパルス数を駆動指令として生成する。

次に、図１０および図１１を用いて、第２実施形態におけるオートフォーカス制御方法について詳細に説明する。

図１０は、第２の実施形態に係るオートフォーカス制御を示すフローチャートである。レンズ制御部１０５は、メモリ１０６から読み出したプログラムにしたがって図１０の左側に示すレンズ側処理を実行する。カメラ制御部２０７は、メモリ２０８から読み出したプログラムに従って図１０の右側に示すカメラ処理を実行する。

Ｓ１１１～Ｓ１１６は、Ｓ１０１～Ｓ１０６に対応しており、Ｓ２１１～Ｓ２１６はＳ２０１～Ｓ２０６に対応している。

これらの工程において第１実施形態と異なる点は、合成フォーカス位置がズーム位置を規格化したときの値で取り扱われ、合成フォーカス敏感度がズーム位置を規格化したときの合成フォーカス位置に対応するフォーカス敏感度として取り扱われる点である。さらに、Ｓ２１６でカメラ制御部２０７から送信され、Ｓ１１５でレンズ制御部１０５により受信する情報は、ズーム位置を規格化したときの合成フォーカスレンズ群に対する駆動指令である点である。

さらに、Ｓ１１７では、レンズ制御部１０５が、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４のそれぞれの駆動指令を生成する。それぞれの駆動指令の生成のために、まず、Ｓ１１５で受信した情報から、ズーム位置を規格化した状態での第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の駆動指令を生成する。その後、現在のズーム位置に応じた位置に変換することによって、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４それぞれに対する駆動指令を生成する。

例えば、図８（ａ）において、＜被写体距離（１ｍ）のときの、ズーム位置Ｘにおける第１フォーカス群１０３のフォーカス群の位置＞／＜ＴＥＬＥにおける第１フォーカス群１０３の位置＞が９／１０である場合について考える。このとき、ズーム位置を規格化したときの第１フォーカス群１０３の駆動指令であるパルス数に１０／９を乗じることで現在のズーム位置における第１フォーカス群１０３の目標の絶対位置を得ることができる。

Ｓ１１８では、レンズ制御部１０５はＳ１１７で生成した２つの駆動指令に基づいて第１駆動部１０８および第２駆動部１０９を駆動することで第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４による合焦動作を行う。

以上のように、フォーカス制御におけるレンズ側処理およびカメラ側処理は実行される。

なお、レンズ制御部１０５からカメラ制御部２０７に対する、合成フォーカス位置、合成フォーカス敏感度、パルス変換係数の送信順序は図１０のフローチャートに示す送信順序に限られない。

次に、図１１を用いて、図１０におけるＳ１１１の工程について詳細に説明する。図１１は第２の実施形態に係る合成フォーカス位置の算出方法を示すフローチャートである。レンズ制御部１０５は、メモリ１０６から当該フローチャートに示す処理を実行するためのプログラムを読み出して実行する。

Ｓ１１１では、レンズ制御部１０５は、ズーム位置検出部１１５を用いて現在のズーム位置を取得する。

Ｓ１１２では、レンズ制御部１０５は、第１検出部１１０を用いて第１フォーカス群１０３の現在のフォーカス位置を取得する。

Ｓ１１３では、レンズ制御部１０５は、Ｓ１１１で取得した現在のズーム位置と、Ｓ１１２で取得した第１フォーカス群１０３の現在位置に基づいて、当該現在位置に対応する被写体距離を図８（ａ）に示す情報を用いて算出する。

Ｓ１１４～Ｓ１１８は、前述のＳ１０３～Ｓ１０７とほぼ同様であるため、詳細な説明は省略する。ただし、第１の実施形態と異なり、Ｓ１１３において、レンズ制御部１０５は、フォーカス敏感度として、ズーム位置の規格化に対応したフォーカス敏感度をカメラ制御部２０７に送信する。

Ｓ１１９では、レンズ制御部１０５は、Ｓ１１８で算出した合成フォーカス群の位置に基づいて、ズーム位置を規格化したときの合成フォーカス群の位置を算出する。このとき、全ズーム範囲における合成フォーカス群の位置を同一被写体距離のときのＴＥＬＥ（望遠端）における合成フォーカス位置で規格化する。以上で、Ｓ１１１に含まれる処理の説明を終了する。

本実施形態でも第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。すなわち、カメラ制御部２０７はカメラ本体２００に装着されたレンズ装置が有するフォーカス群の数に応じて演算処理等を変更することなく駆動指令を生成することができ、エラーの発生しにくいカメラシステム１０を構成することができる。

レンズ制御部１０５が、現在の合焦位置に対応する合成フォーカス群の位置を算出することによって、あるフォーカス群の移動が遅れている状態であったとしても、それを補償した駆動指令に基づいてこれらの位置を制御することができる。

さらに、レンズ装置１００がズームレンズである場合は、そのズーム位置について規格化処理を施す。これにより、カメラ制御部２０７がズーム位置を把握できない場合であっても、カメラ制御部２０７では光学系１０１の種類（単焦点レンズかズームレンズか）に応じて演算処理を変更することなくフォーカス制御を実行することが可能となる。

［第３の実施形態］
第１の実施形態および第２の実施形態では駆動指令が目標の絶対位置を示すパルス数である場合を例に説明したが、第３の実施形態では、駆動指令が、現在位置から目標位置までの移動に必要な移動量を示すパルス数である。換言すれば、第３の実施形態における駆動指令は、現在位置を基準とした相対位置を示すパルス数である。

第１の実施形態の説明に用いた図５に示す処理との相違点について説明する。

まずレンズ制御部１０５は、第１の実施形態と同様の処理によりＳ１０１で合成フォーカス位置を算出する。ここで算出される合成フォーカス位置は、後でレンズ制御部１０５が演算に用いるために行うものであるため、Ｓ１０２のようにカメラ制御部２０７に対して送信される必要はない。第３の実施形態では、レンズ制御部１０５からカメラ制御部２０７に対して送信する情報は、合成フォーカス敏感度およびパルス変換係数のみでよい。

第３の実施形態では、Ｓ２０５とＳ１０６の工程が第１の実施形態とは異なる。

Ｓ２０５では、カメラ制御部２０７が、デフォーカス検出部２０６が検出したデフォーカス量と、レンズ制御部１０５から取得した合成フォーカス敏感度とパルス変換係数に基づいて、駆動指令を算出する。ここで算出される駆動指令は、デフォーカス量を０とするのに必要な合成フォーカス群の移動量を示すパルス数である。すなわち、現在位置を基準とした相対位置を示すパルス数である。この駆動指令をカメラ制御部２０７は送信し（Ｓ２０６）、レンズ制御部１０５は受信する（Ｓ１０５）。

Ｓ１０６において、レンズ制御部１０５は、受信した駆動指令とＳ１０１で算出した合成フォーカス位置に基づいて第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の位置を制御する。

このとき、レンズ制御部１０５は、まず、受信した駆動指令から合成フォーカス群の目標の絶対位置を示すパルス数を求める。例えば、現在の被写体距離（αｍ）に対応する合成フォーカス群の位置が１３００パルスであり、レンズ制御部１０５がカメラ制御部２０７から駆動指令として－３００パルスを受信したとする。このとき、合成フォーカス群の目標の絶対位置は、１３００－３００＝１０００パルスであると算出される。

目標の絶対位置を算出した後は、第１の実施形態と同様、図３や図４に示す情報を用いて、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４の目標の絶対位置を示すパルス数を算出し、第１の実施形態と同様にＳ１０７を実行する。

このように、駆動指令が、目標の絶対位置に到達するのに必要な移動量を示す場合であっても第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

なお、駆動指令に対して、駆動指令が目標位置であるか目標位置までの移動量であるかを示す情報が付加されていれば、カメラ制御部２０７の都合により異なるタイミングで異なるタイプの駆動指令が送信されてもよい。

［第４の実施形態］
第１の実施形態ではデフォーカス検出部２０６が位相差検出方式によってデフォーカス量を検出したが、本実施形態ではデフォーカス検出部２０６が撮像素子２０１および信号処理部２０２によって生成された画像信号から、コントラスト値を検出する。コントラスト値を検出することによるオートフォーカス制御をコントラストＡＦという。コントラストＡＦでは、フォーカス群を可動範囲の端から端まで一定速度で移動させている間にコントラスト値を検出し、コントラスト値がピークになったときのフォーカス群の位置を合焦時の位置として検出する。そして、可動範囲の端に到達したフォーカス群を合焦時の位置を目標の絶対位置として、再び移動させることにより、合焦させる。

コントラストＡＦに伴い、カメラ制御部２０７が駆動指令を生成する際に実行する演算処理も第１の実施形態とは異なる。それ以外の構成はカメラシステム１０と同様であるため、詳細な説は省略する。

コントラストＡＦに際して、カメラ制御部２０７がレンズ制御部１０５に対して駆動指令を送信し、レンズ制御部１０５が第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４を所定速度で可動範囲の全範囲を移動させる。デフォーカス検出部２０６は、第１フォーカス群１０３および第２フォーカス群１０４をスキャンさせている間に、一定のタイミングでコントラスト値をカメラ制御部２０７に出力する。また、レンズ制御部１０５は、所定時間ごとに、合成フォーカス位置をカメラ制御部２０７に送信する。

カメラ制御部２０７はデフォーカス検出部２０６からの出力に基づいて、コントラスト値がピークになる合成フォーカス群の位置を決定する。ピークは補完によって決定してもよい。そして、現在のコントラスト値がピークになるときの合成フォーカス群の位置を合成フォーカス群の駆動指令として決定し、レンズ制御部１０５に送信する。レンズ制御部１０５が合成フォーカス群の位置を決定する方法や、レンズ制御部１０５が駆動指令を受信した処理は、第１実施形態と同様である。

コントラスト検出の結果に基づいて合成フォーカス群の駆動指令を生成する場合であっても、本発明は第１および第２の実施形態と同様の効果を得ることができる。

［その他の実施形態］
その他の実施形態として、第１～第４の実施形態に対して下記の点で変更を加えてもよい。

前述の各実施形態では、駆動指令として目標位置に対応するパルス数を用いたが、本発明における駆動指令の表し方はこれに限られない。例えば、基準位置からの距離［ｍｍ］や現在位置から目標位置までの移動量［ｍｍ］であってもよい。あるいは、目標位置に到達するまでにアクチュエータに加えるべき電気信号でもよい。レンズ制御部１０５が生成する合成フォーカス群の位置情報も、パルス数に限られるものではなく、基準位置からの距離で示されてもよい。

レンズ装置が有するフォーカス群の数は２つに限られるものではなく、３つ以上であってもよい。レンズ制御部１０５は、フォーカス群が３つ以上の場合であっても、全てのフォーカス群のそれぞれの位置やそれぞれのフォーカス敏感度に基づいて１つの合成フォーカス群の位置を算出可能である。また、カメラ制御部２０７に対して合成フォーカ位置と合成フォーカス敏感度を送信することによって、カメラ制御部２０７は合成フォーカス群についての駆動指令を生成することが可能である。

カメラ制御部２０７においてフォーカス敏感度を算出できるフォーカス敏感度情報であれば、レンズ制御部１０５からカメラ制御部２０７に送信する情報は合成フォーカス群のフォーカス敏感度そのものに限られず、他のものでもよい。例えば、カメラ制御部２０７が、フォーカス敏感度が（式１）で表されることを既知であるときは、レンズ制御部１０５はフォーカス敏感度情報としての各項の係数（Ｓ_０、Ｓ_１、・・・）をカメラ制御部２０７に送信してもよい。ただし、１つのフォーカス敏感度を算出するための１セットの係数を１つのフォーカス敏感度情報とする。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１００ レンズ装置
１０１ 光学系
１０３ 第１フォーカス群
１０４ 第２フォーカス群
１０５ レンズ制御部（取得手段、制御手段、通信手段）
１１０、１１１ 検出部（検出手段）
２００ カメラ本体

Claims (16)

1. カメラに対して着脱可能なレンズ装置であって、
   被写体像の合焦状態の調節に際して移動する複数のレンズ群を含む光学系と、
   前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を検出する検出手段と、
   前記検出手段によって検出された前記複数のレンズ群のそれぞれの位置と、被写体距離と前記複数のレンズ群のそれぞれの位置との関係を示す関係情報とに基づいて、現在の被写体距離に対応する、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を代表した１つの位置情報を取得する取得手段と、
   前記取得手段が取得した前記位置情報に基づいて、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を制御する制御手段とを有し、
   前記取得手段は、前記複数のレンズ群の移動の遅れにより生じる目標の被写体距離からのずれを算出し、当該ずれに基づいて前記現在の被写体距離を決定することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記複数のレンズ群は、第１のレンズ群と第２のレンズ群を含み、
   前記取得手段は、前記検出手段により検出された前記第１のレンズ群の位置および前記関係情報に基づいて得られる前記第２のレンズ群の位置と前記検出手段により検出された前記第２のレンズ群の位置との差と、前記第２レンズ群の位置に応じたフォーカス敏感度とに基づいて、前記ずれを算出することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記関係情報は第１の関係情報であり、
   前記取得手段は、現在の被写体距離に対応する前記位置情報の取得に際して、さらに、被写体距離と所定の定義で定められた前記位置情報との関係を示す第２の関係情報を用い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. 前記複数のレンズ群を駆動させるための駆動指令に基づいて、前記複数のレンズ群のそれぞれの駆動指令を決定する決定手段を有することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
5. 前記決定手段は、前記駆動指令と前記関係情報とに基づいて、前記複数のフォーカス群のそれぞれの駆動指令を決定することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記位置情報と、前記複数のレンズ群のうちの１つのレンズ群の前記関係情報における現在の被写体距離に対応する位置情報とは、同一被写体距離において等しいことを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ装置。
7. 前記１つのレンズ群は、前記複数のレンズ群のうち無限遠から最至近距離までの合焦状態の調節に際しての移動量が最も大きいレンズ群であることを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
8. 前記カメラと通信する通信手段を有し、
   前記通信手段は、前記検出手段によって検出された前記複数のレンズ群のそれぞれの位置の組み合わせに対応する１つのフォーカス敏感度情報を前記カメラに送信することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ装置。
9. 前記通信手段は、現在の被写体距離に対応する前記位置情報を前記カメラに送信し、かつ、現在の被写体距離に対応する前記位置情報および前記フォーカス敏感度情報を用いて前記カメラにより生成された、目標の絶対位置を示す駆動指令を受信し、
   前記制御手段は、前記駆動指令に基づいて前記複数のレンズ群の位置を制御することを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
10. 前記通信手段は、前記フォーカス敏感度情報を用いて前記カメラにより生成された、目標の絶対位置までの移動量を示す駆動指令を受信し、
    前記制御手段は、現在の被写体距離に対応する前記位置情報と前記駆動指令とに基づいて、前記複数のレンズ群の位置を制御することを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
11. 前記光学系は、ズーミングに際してある被写体に対する合焦状態を維持するように前記複数のレンズ群を移動させるズームレンズであって、
    前記通信手段は、前記位置情報として、ズーム位置を規格化した位置情報を前記カメラに送信することを特徴とする請求項８乃至１０のいずれか１項に記載のレンズ装置。
12. 前記光学系は、ズーミングに際してある被写体に対する合焦状態を維持するように前記複数のレンズ群を移動させるズームレンズであって、
    前記通信手段は、前記フォーカス敏感度情報として、ズーム位置の規格化に対応したフォーカス敏感度情報を前記カメラに送信することを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか１項に記載のレンズ装置。
13. 前記カメラが撮像素子を用いて得られる被写体像のコントラストに基づいて合焦状態を検出する場合、
    前記通信手段は、所定時間ごとに現在の被写体距離に対応する前記位置情報を前記カメラに対して送信することを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか１項に記載のレンズ装置が着脱可能なカメラであって、
    撮像素子と、
    該撮像素子を用いて合焦状態を検出する合焦位置検出手段と、
    前記合焦位置検出手段の検出結果と、前記レンズ装置から取得した前記位置情報に基づいて、前記複数のレンズ群を駆動させるための駆動指令を生成する生成手段とを有することを特徴とするカメラ。
15. カメラと該カメラに着脱可能なレンズ装置とを有するカメラシステムであって、
    前記カメラは
    撮像素子と、
    該撮像素子を用いて合焦状態を検出する合焦位置検出手段を有し、
    前記レンズ装置は、
    被写体像の合焦状態の調節に際して移動する複数のレンズ群を含む光学系と、
    前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を検出する検出手段と、
    前記検出手段によって検出された前記複数のレンズ群のそれぞれの位置と、被写体距離と前記複数のレンズ群のそれぞれの位置との関係を示す関係情報とに基づいて、現在の被写体距離に対応する、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を代表した１つの位置情報を取得する取得手段と、
    前記取得手段が取得した前記位置情報と、前記合焦位置検出手段の検出結果とに基づいて、前記複数のレンズ群の位置を制御する制御手段とを有し、
    前記取得手段は、前記複数のレンズ群の移動の遅れにより生じる目標の被写体距離からのずれを算出し、当該ずれに基づいて前記現在の被写体距離を決定することを特徴とするカメラシステム。
16. カメラに対して着脱可能なレンズ装置の制御方法であって、
    被写体像の合焦状態の調節に際して移動する複数のレンズ群のそれぞれの位置を検出するステップと、
    前記ステップで検出された前記複数のレンズ群のそれぞれの位置と、被写体距離と前記複数のレンズ群のそれぞれの位置との関係を示す関係情報とに基づいて、現在の被写体距離に対応する、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を代表した１つの位置情報を取得するステップと、
    前記ステップで取得された前記位置情報に基づいて、前記複数のレンズ群のそれぞれの位置を制御するステップとを有し、
    前記複数のレンズ群の移動の遅れにより生じる目標の被写体距離からのずれに基づいて前記現在の被写体距離が決定されることを特徴とする制御方法。

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