(57)【要約】  コントラスト検出方式に対応可能なカメラシステムおよび交換レンズを提供する。カメラシステム（１）は、交換レンズユニット（２）とカメラ本体（３）とを有している。交換レンズユニット（２）のズームリング（６４）に入力された角度情報に基づいてフォーカスレンズ駆動制御部（４１）およびフォーカスモータ（８０）により第２ホルダー（６１）が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカスレンズ駆動制御部（４１）により第２ホルダー（６１）が駆動される場合と、で、レンズマイコン（４０）は、フォーカスレンズ駆動制御部（４１）を介して第２レンズ群（Ｌ２）の可動領域を変化させている。
2009028174.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記撮像光学系を支持する機構であって前記フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、前記フォーカスレンズ支持枠を駆動するフォーカス駆動部と、前記フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、前記フォーカス駆動部の動作を制御するレンズ制御部と、を有する交換レンズと、
前記光学像を画像信号に変換する撮像部と、前記画像信号に基づいて焦点検出用のコントラスト情報を取得するコントラスト情報取得部と、前記レンズ制御部と情報の送受信が可能であり前記撮像部およびコントラスト情報取得部の動作を制御する本体制御部と、を有するカメラ本体と、を備え、
前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、前記コントラスト情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持部が駆動される場合と、で、前記レンズ制御部は、前記フォーカス駆動部を介して前記フォーカスレンズの可動領域を変化させている、
カメラシステム。
【請求項２】
前記コントラスト情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持部が駆動される場合、前記前記フォーカスレンズは、前記撮像光学系の広角端から望遠端までに対応するズーム領域と、前記ズーム領域の外側に設けられ焦点検出時に使用される余剰領域と、を移動可能であり、
前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合、前記フォーカスレンズは、前記ズーム領域のみを移動可能である、
請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記フォーカスレンズ支持枠は、カム溝を有しており、
前記カム溝は、前記ズーム領域に対応する撮影溝部と、前記余剰領域に対応し変曲点を有する第１余剰溝部と、を有している、
請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
フォーカスレンズを有し、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記撮像光学系を支持する機構であって、前記フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、
前記フォーカスレンズ支持枠を駆動するフォーカス駆動部と、
前記フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、
前記フォーカス駆動部の動作を制御するレンズ制御部と、を備え、
前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、前記コントラスト情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持部が駆動される場合と、で、前記レンズ制御部は、前記フォーカス駆動部を介して前記フォーカスレンズの可動領域を変化させている、
交換レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラシステムおよび交換レンズ、特に、交換レンズ式のデジタルカメラに用いられるカメラシステムおよび交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタル一眼レフカメラが、急速に普及している。このデジタル一眼レフカメラでは、ユーザーによるファインダを用いた被写体観察時には、撮影レンズに入射した光（すなわち被写体像）を、レンズの後の撮影用光路上に配置した反射ミラーで反射することにより光路を変更し、ペンタプリズム等を通して正像にして光学ファインダに導くことで、レンズを通した被写体像を光学ファインダから見ることができる。したがって通常は、ファインダ用光路を形成する位置が反射ミラーの定位置となっている。
一方、レンズを撮影用として使用する場合は、反射ミラーが瞬時に位置を変え、撮影用光路から待避することで、ファインダ用光路を撮影用光路に切り換え、撮影が終了すると定位置に瞬時に戻る。この方式は、一眼レフ方式であれば、従来の銀塩カメラでも、デジタルカメラでも同様である。【０００３】
デジタルカメラの特徴の一つは、撮影時に表示装置（例えば、液晶モニタ）を見ながら撮影し、撮影後にすぐに撮影画像を確認できることが挙げられる。しかし、これまでの一眼レフの反射ミラーの方式を用いると、撮影時に、液晶モニタを使用できない。このように、液晶モニタを用いて撮影できないことにより、ファインダを覗いて撮影することになるため、とりわけ、デジタルカメラの撮影に不慣れな初心者にとっては、従来のカメラシステムは非常に使いにくい。
そこで、例えば、液晶モニタを見ながら撮影できるデジタル一眼レフカメラが提案されている。
また、デジタル一眼レフカメラでは、一般的に焦点検出方式として位相差検出方式が採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【特許文献１】特開２００６−３４１７号公報
【発明の開示】
【０００４】
しかし、位相差検出方式の場合、反射ミラーを利用しているため、焦点を検出する際には、反射ミラーを光路上に挿入する必要がある。このため、フォーカシング時に液晶モニタに映し出される画像が一時的に途絶え、ユーザーに違和感を与える。
そこで、画像信号から求められるコントラスト情報に基づいて焦点検出を行うコントラスト検出方式を、デジタル一眼レフカメラに採用することが提案されている。
しかし、コントラスト検出方式の場合、合焦位置の前後に余分にフォーカスレンズを移動させる必要があるため、従来の構成のままでコントラスト検出方式を用いると、フォーカスレンズの可動領域が足りず、フォーカスレンズの可動領域の端部周辺で合焦位置が正確に把握できない。
また、フォーカスレンズの可動領域を拡大すると、それに伴いフォーカスレンズの駆動制御を変更する必要があるが、それについてはいまだ提案されていない。
【０００５】
本発明の課題は、コントラスト検出方式に対応可能なカメラシステムおよび交換レンズを提供することにある。
第１の発明に係るカメラシステムは、交換レンズと、カメラ本体と、を備えている。交換レンズは、フォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成する撮像光学系と、撮像光学系を支持する機構であってフォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、フォーカスレンズ支持枠を駆動するフォーカス駆動部と、フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、フォーカス駆動部の動作を制御するレンズ制御部と、を有している。カメラ本体は、光学像を画像信号に変換する撮像部と、画像信号に基づいて焦点検出用のコントラスト情報を取得するコントラスト情報取得部と、レンズ制御部と情報の送受信が可能であり撮像部およびコントラスト情報取得部の動作を制御する本体制御部と、を有している。情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持部が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。
【０００６】
このカメラシステムでは、情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持部が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。このため、コントラスト情報を取得する際に必要とされる余分な可動領域が、位置情報に基づいてフォーカスレンズ支持枠が駆動されるマニュアル撮影時に使用されるのを防止できる。
これにより、このカメラシステムでは、コントラスト検出方式に対応可能となる。
第２の発明に係るカメラシステムは、第１の発明に係るカメラシステムにおいて、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持部が駆動される場合、フォーカスレンズは、撮像光学系の広角端から望遠端までに対応するズーム領域と、ズーム領域の外側に設けられ焦点検出時に使用される余剰領域と、を移動可能である。情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合、フォーカスレンズは、ズーム領域のみを移動可能である。
【０００７】
第３の発明に係るカメラシステムは、第２の発明に係るカメラシステムにおいて、フォーカスレンズ支持枠は、カム溝を有している。カム溝は、ズーム領域に対応する撮影溝部と、余剰領域に対応し変曲点を有する余剰溝部と、を有している。
第４の発明に係る交換レンズは、撮像光学系と、レンズ鏡筒と、フォーカス駆動部と、情報入力部と、レンズ制御部と、を備えている。撮像光学系は、フォーカスレンズを有しており、被写体の光学像を形成している。レンズ鏡筒は、撮像光学系を支持する機構であって、フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有している。フォーカス駆動部はフォーカスレンズ支持枠を駆動する。情報入力部はフォーカスレンズの位置情報を入力可能である。レンズ制御部はフォーカス駆動部の動作を制御する。情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持部が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。
【０００８】
この交換レンズでは、情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持部が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。このため、コントラスト情報を取得する際に必要とされる余分な可動領域が、位置情報に基づいてフォーカスレンズ支持枠が駆動されるマニュアル撮影時に使用されるのを防止できる。
これにより、この交換レンズでは、コントラスト検出方式に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】カメラシステムの構成を示すブロック図
【図２】カメラ本体の構成を示すブロック図
【図３】（Ａ）カメラ本体の概略構成図、（Ｂ）カメラ本体の概略構成図
【図４】交換レンズユニットの広角端における断面図
【図５】交換レンズユニットの望遠端における断面図
【図６】レンズ鏡筒の分解斜視図
【図７】操作ユニットの分解斜視図
【図８】フォーカスリングユニットの分解斜視図
【図９】貫通カム溝およびカムピンの位置関係を示す図
【図１０】ファインダ撮影モードを説明する図
【図１１】モニタ撮影モードを説明する図
【図１２】カメラシステムの概略斜視図
【図１３】カメラシステムの構成を示すブロック図（他の実施形態）
【符号の説明】
【００１０】
１  カメラシステム
２  交換レンズユニット
３  カメラ本体
３ａ  筐体
４  ボディーマウント
１０  ボディーマイコン（本体制御部）
１１  撮像センサ（撮像部）
１２  撮像センサ駆動制御部
２０  表示部
２１  画像表示制御部
２３  クイックリターンミラー
２５  電源スイッチ
２６  モード切換ダイアル
２７  十字操作キー
２８  ＭＥＮＵ設定ボタン
２９  ＳＥＴボタン
３０  シャッター操作部
３１  シャッター制御部
３３  シャッターユニット
３４  ファインダ切り換えボタン
３５  動画撮影操作ボタン
４０  レンズマイコン（レンズ制御部）
４１  フォーカスレンズ駆動制御部
５８  第２レンズ保持枠（フォーカスレンズ支持枠）
６１  第２ホルダー（フォーカスレンズ支持枠）
６１ａ  貫通カム溝（カム溝）
７９  レンズマウント
９５  電子ファインダ部
Ｌ  撮像光学系
Ｌ１  １群レンズ
Ｌ２  ２群レンズ
Ｌ３  ３群レンズ
Ｌ４  ４群レンズ
Ｅ１  ズーム領域
Ｅ２  第１余剰領域（余剰領域）
Ｅ３  第２余剰領域
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して、詳細に説明する。
＜１：カメラシステムの全体構成＞
図１〜図３（Ｂ）を用いて第１実施形態に係るカメラシステム１の全体構成について説明する。図１にカメラシステム１のブロック図を示す。図２にカメラ本体３のブロック図を示す。図３（Ａ）および（Ｂ）にカメラ本体３の概略構成図を示す。
図１に示すように、カメラシステム１は、交換レンズ式のデジタル一眼レフカメラシステムであり、主に、カメラシステム１の主要な機能を有するカメラ本体３と、カメラ本体３に取り外し可能に装着された交換レンズユニット２と、から構成されている。交換レンズユニット２は、レンズマウント７９を介して、カメラ本体３の前面に設けられたボディーマウント４に装着されている。【００１２】
（１．１：カメラ本体）
図１および図２に示すように、カメラ本体３は主に、被写体を撮像する撮像部７１と、撮像部７１などの各部の動作を制御する本体制御部としてのボディーマイコン１０と、撮影された画像や各種情報を表示する画像表示部７２と、画像データを格納する画像格納部７３と、被写体像を視認するファインダ光学系２２と、から構成されている。
撮像部７１は主に、入射光をファインダ光学系２２および焦点検出ユニット５に導くクイックリターンミラー２３と、光電変換を行うＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像センサ１１と、撮像センサ１１の露光状態を調節するシャッターユニット３３と、ボディーマイコン１０からの制御信号に基づいてシャッターユニット３３の駆動を制御するシャッター制御部３１と、撮像センサ１１の動作を制御する撮像センサ駆動制御部１２と、焦点（被写体像の合焦状態）を検出する焦点検出ユニット５と、から構成されている。【００１３】
焦点検出ユニット５は、例えば一般的な位相差検出方式によって焦点検出を行う。なお、焦点検出方式については、カメラシステム１の使用状況により、上記の焦点検出ユニット５を使用する位相差検出方式と、撮像センサ１１から出力される画像信号に基づくコントラスト検出方式と、のいずれかを用いることができる。
コントラスト検出方式の場合、ボディーマイコン１０によりコントラスト情報が求められ焦点が検出される。すなわち、ボディーマイコン１０がコントラスト情報取得部を含んでいると言える。ボディーマイコン１０により取得された合焦位置情報は後述のレンズマイコン４０に送信され、フォーカスレンズ（第２レンズ群Ｌ２）の駆動に用いられる。コントラスト検出方式の詳細については後述する。
撮像センサ１１は、撮像光学系Ｌにより形成される光学的な像を電気的な信号に変換する、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサである。撮像センサ１１は、撮像センサ駆動制御部１２により発生されるタイミング信号により駆動制御される。なお、撮像センサ１１はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサでもよい。【００１４】
ボディーマイコン１０は、カメラ本体３の中枢を司る制御装置であり、各種シーケンスをコントロールする。具体的には、ボディーマイコン１０にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、ボディーマイコン１０は様々な機能を実現することができる。例えば、ボディーマイコン１０は、交換レンズユニット２がカメラ本体３に装着されたことを検知する機能、あるいは交換レンズユニット２から焦点距離情報などのカメラシステム１を制御する上で不可欠な情報を取得し交換レンズユニット２の動作を制御する機能などを有している。図１に示すように、ボディーマイコン１０はカメラ本体３に設けられた各部と接続されている。
また、ボディーマイコン１０は、図３（Ｂ）に示す電源スイッチ２５、レリーズボタン３０、モード切換ダイアル２６、十字操作キー２７、ＭＥＮＵ設定ボタン２８およびＳＥＴボタン２９、ファインダ切り替えボタン３４、動画撮影操作ボタン３５の信号を、それぞれ受信可能である。ボディーマイコン１０は、本体制御部の一例である。【００１５】
さらに、図２に示すように、ボディーマイコン１０内のメモリ３８には、カメラ本体３に関する各種情報（本体情報）が格納されている。この本体情報には、例えば、カメラ本体３の製造会社名、製造年月日、型番、ボディーマイコン１０にインストールされているソフトのバージョン、およびファームアップに関する情報などのカメラ本体３を特定するための型式に関する情報（カメラ特定情報）などが含まれている。なお、メモリ３８は、レンズマイコン４０から送信された情報を格納可能である。
ボディーマイコン１０は、レリーズボタン３０等の操作に応じて、撮像センサ１１等のカメラシステム全体を制御する。ボディーマイコン１０は、垂直同期信号をタイミング発生器に送信する。これと並行して、ボディーマイコン１０は、垂直同期信号に基づいて、露光同期信号を生成する。ボディーマイコン１０は、生成した露光同期信号を、ボディーマウント４およびレンズマウント７９を介して、レンズマイコン４０に周期的に繰り返して送信する。【００１６】
ボディーマウント４は、交換レンズユニット２のレンズマウント７９と機械的および電気的に接続可能である。ボディーマウント４は、レンズマウント７９を介して、交換レンズユニット２との間で、データを送受信可能である。例えば、ボディーマウント４は、ボディーマイコン１０から受信した露光同期信号を、レンズマウント７９を介してレンズマイコン４０に送信する。また、ボディーマウント４は、ボディーマイコン１０から受信したその他の制御信号を、レンズマウント７９を介してレンズマイコン４０に送信する。また、ボディーマウント４は、レンズマウント７９を介してレンズマイコン４０から受信した信号をボディーマイコン１０に送信する。また、ボディーマウント４は、電源ユニット（図示せず）から供給された電力を、レンズマウント７９を介して交換レンズユニット２全体に供給する。【００１７】
図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、カメラ本体３の筐体３ａは、被写体を撮影する際にユーザーによって支持される。筐体３ａの背面には、表示部２０と、電源スイッチ２５と、モード切換ダイアル２６と、十字操作キー２７と、ＭＥＮＵ設定ボタン２８と、ＳＥＴボタン２９と、ファインダ切り替えボタン３４と、動画撮影操作ボタン３５と、が設けられている。
電源スイッチ２５は、カメラシステム１あるいはカメラ本体３の電源の入切を行うためのスイッチである。電源スイッチ２５により電源がＯＮ状態になると、カメラ本体３および交換レンズユニット２の各部に電源が供給される。モード切換ダイアル２６は、静止画撮影モード、動画撮影モードおよび再生モードを切り換えるためのダイアルであり、ユーザーはモード切換ダイアル２６を回転させてモードを切換えることができる。モード切換ダイアル２６により静止画撮影モードが選択されると、撮影モードを静止画撮影モードへ切り換えることができ、モード切換ダイアル２６により動画撮影モードが選択されると、撮影モードを動画撮影モードへ切り換えることができる。動作撮影モードでは、基本的に動画撮影が可能となる。さらに、モード切換ダイアル２６により再生モードが選択されると、モードを再生モードへ切り換えることができ、表示部２０に撮影画像を表示させることができる。【００１８】
ＭＥＮＵ設定ボタン２８は、カメラシステム１の各種動作を設定するためのボタンである。十字操作キー２７は、ユーザーが上下左右の部位を押圧して、表示部２０に表示された各種メニュー画面から所望のメニューを選択するための操作部材である。ＳＥＴボタン２９は、各種メニューの実行を確定するためのボタンである。ファインダ切り替えボタン３４は、ファインダ撮影モードとモニタ撮影モードとを切り替えるボタンである。動画撮影操作ボタン３５は、動画撮影の開始および停止を指示するボタンであり、モード切換ダイアル２６において設定された撮影モードが静止画撮影モードまたは再生モードであっても、この動画撮影操作ボタン３５を押すことにより、モード切換ダイアル２６での設定内容に関係なく、強制的に動画撮影モードが開始される。さらに、動画撮影モードにおいて、この動画撮影操作ボタン３５を押すことにより、動画撮影が終了し、静止画撮影モード、あるいは再生モードへと移行する。【００１９】
図３（Ｂ）に示すように、筐体３ａの上面にはレリーズボタン３０が設けられる。レリーズボタン３０が操作されると、タイミング信号がボディーマイコン１０に出力される。レリーズボタン３０は、半押し操作および全押し操作が可能な２段式のスイッチであり、ユーザーがレリーズボタン３０を半押し操作すると測光処理および測距処理を開始する。また、この半押し操作により、ボディーマイコン１０およびレンズマイコン４０をはじめとする各部に電力が供給される。続いてユーザーがレリーズボタン３０を全押し操作するとボディーマイコン１０へタイミング信号が出力される。シャッター制御部３１は、タイミング信号を受信したボディーマイコン１０から出力される制御信号にしたがって、シャッター駆動モータ３２を駆動し、シャッターユニット３３を動作させる。
図２に示すように、静止画撮影モードでは、レリーズボタン３０の操作によるタイミング信号を受信したボディーマイコン１０は、ストロボ制御部４７に制御信号を出力する。そしてストロボ制御部４７は、制御信号に基づいてＬＥＤなどにて構成されるストロボ４８を発光させる。ストロボ４８は、撮像センサ１１が受光する光量に応じて制御される。すなわち、ストロボ制御部４７は、撮像センサ１１からの画像信号の出力が一定値以下の場合にはシャッター動作と連動して自動的に発光させる。一方、画像信号の出力が一定値以上の場合には、ストロボ制御部４７はストロボ４８を発光させないように制御する。【００２０】
ストロボスイッチ４９は、上述の撮像センサ１１の出力に関係なくストロボ４８の動作を設定するための操作部である。すなわち、ストロボ制御部４７は、ストロボスイッチ４９が「入」の場合にはストロボ４８を発光させ、「切」の場合にはストロボ４８を発光させない。
また、動画撮影モードでは、レリーズボタン３０、あるいは動画撮影操作ボタン３５の操作により、ＬＥＤなどにて構成されるストロボ４８は、ビデオライトとしての機能を果たし、動画撮影中は被写体に向けて、光を照射する。
撮像センサ１１から出力された画像信号（静止画、あるいは動画）は、アナログ信号処理部１３から、Ａ／Ｄ変換部１４、デジタル信号処理部１５、バッファメモリ１６、画像圧縮部１７へと、順次送られて処理される。アナログ信号処理部１３は、撮像センサ１１から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部１４は、アナログ信号処理部１３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１４によりデジタル信号に変換された画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す。バッファメモリ１６は、ＲＡＭであり、画像信号を一旦記憶する。【００２１】
バッファメモリ１６に記憶された画像信号は、画像圧縮部１７から画像記録部１８へと、順次送られて処理される。バッファメモリ１６に記憶された画像信号は、画像記録制御部１９の指令により読み出されて、画像圧縮部１７に送信される。画像圧縮部１７に送信された画像信号のデータは、画像記録制御部１９の指令に従って画像信号に圧縮処理される。画像信号は、この圧縮処理により、元のデータより小さなデータサイズになる。かかる圧縮方法として、静止画の場合には、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式が用いられる。また、動画の場合には、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式が用いられる。また、複数のフレームの画像信号をまとめて圧縮するＨ．２６４／ＡＶＣ方式を用いることもできる。圧縮された画像信号は、画像記録制御部１９により画像記録部１８に記録される。【００２２】
画像記録部１８は、画像記録制御部１９の指令に基づいて、画像信号と記録すべき所定の情報とを関連付けて記録する、例えば内部メモリまたは着脱可能なリムーバブルメモリである。なお、画像信号とともに記録すべき所定の情報には、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報等とが含まれる。これらの静止画ファイルの情報の形式は、例えばＥｘｉｆ（登録商標）形式などである。また、動画ファイルは、例えばＨ．２６４／ＡＶＣ形式やＨ．２６４／ＡＶＣ形式に類する形式である。
表示部２０は、例えば液晶モニタであり、画像表示制御部２１からの指令に基づいて、画像記録部１８あるいはバッファメモリ１６に記録された画像信号を可視画像として表示する。ここで表示部２０の表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態と、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態とがある。なお、表示部２０は、カメラ本体３の筐体３ａに対して、自由に角度を変更できる角度可変型のモニタであってもよい。【００２３】
図１に示すように、クイックリターンミラー２３は、入射光を反射および透過可能なメインミラー２３ａと、メインミラー２３ａの背面側に設けられメインミラー２３ａからの透過光を反射するサブミラー２３ｂとから構成されており、クイックリターンミラー制御部３６により光軸ＡＺ外に跳ね上げが可能である。入射光は、メインミラー２３ａにより２つの光束に分割され、反射光束はファインダ光学系２２へ導かれる。
一方、透過光束は、サブミラー２３ｂで反射されて、焦点検出ユニット５のＡＦ用光束として利用される。通常の撮影時には、クイックリターンミラー制御部３６により、クイックリターンミラー２３が光軸ＡＺ外に跳ね上げられるとともに、シャッターユニット３３が開かれて撮像センサ１１の撮像面上に被写体像が結像される。また非撮影時には、図１に示すようにクイックリターンミラー２３が光軸ＡＺ上に配置されるとともに、シャッターユニット３３は閉状態とされる。【００２４】
ファインダ光学系２２は、被写体像が結像されるファインダスクリーン６と、被写体像を正立像に変換するペンタプリズム７と、被写体の正立像をファインダ接眼窓９に導く接眼レンズ８と、ユーザーが被写体像を観察するファインダ接眼窓９とから構成されている。
（１．２：交換レンズユニット）
図１に示すように、交換レンズユニット２は主に、カメラシステム１内の撮像センサ１１に被写体像を結ぶための撮像光学系Ｌと、フォーカシングを行うフォーカスレンズ駆動制御部４１と、絞りを調節する絞り駆動制御部４２と、交換レンズユニット２の動作を制御するレンズ制御部としてのレンズマイコン４０と、から構成されている。
フォーカスレンズ駆動制御部４１は主に、フォーカスを調節する後述の第２レンズ群Ｌ２（フォーカスレンズ）を駆動制御する。絞り駆動制御部４２は、主に絞りまたは開放を調節する絞り部４３を駆動制御する。【００２５】
レンズマイコン４０は、交換レンズユニット２の中枢を司る制御装置であり、交換レンズユニット２に搭載された各部に接続されている。具体的には、レンズマイコン４０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、様々な機能を実現することができる。また、レンズマウント７９に設けられた電気切片（図示せず）を介してボディーマイコン１０およびレンズマイコン４０は電気的に接続されており、互いに情報の送受信が可能となっている。
また、レンズマイコン４０内のメモリ４４には、交換レンズユニット２に関する各種情報（レンズ情報）が格納されている。具体的には、交換レンズユニット２の焦点距離の最大値と最小値（焦点距離可変領域）を示す焦点距離情報、あるいは物点距離情報などが記憶されている。このメモリ４４に記憶されている各種情報については、撮影時に使用するために、交換レンズユニット２がカメラ本体３に取り付けられた際に、カメラ本体３側に送られる。【００２６】
図４〜図８を用いて、交換レンズユニット２の具体的構成について説明する。図６および図７に示すように、交換レンズユニット２の光軸ＡＺに沿った方向をＺ軸方向（被写体側が正側、カメラ本体３側が負側）とするＸＹＺ３次元直交座標系を設定する。Ｚ軸方向正側から見た場合に、反時計回りをＲ１方向、時計回りをＲ２方向と定義する。
交換レンズユニット２は、４つのレンズ群を有する撮像光学系Ｌが搭載されている。具体的には、撮像光学系Ｌは、第１レンズ群Ｌ１と、第２レンズ群Ｌ２と、第３レンズ群Ｌ３と、第４レンズ群Ｌ４と、を有している。第２レンズ群Ｌ２はフォーカス調節を行うためのレンズ群である。
交換レンズユニット２は、撮像光学系Ｌを支持するレンズ鏡筒４５と、レンズ鏡筒４５を操作する操作ユニット６３と、を有している。【００２７】
第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４は、レンズ鏡筒４５によりＺ軸方向に移動可能に支持されている。具体的には図４〜６に示すように、レンズ鏡筒４５は、固定枠５０と、第１直進枠５２と、第１回転枠５３と、第１ホルダー５４と、第２回転枠５５と、第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ保持枠５７と、第２レンズ群Ｌ２を保持する第２レンズ保持枠５８と、第３レンズ群Ｌ３を保持する第３レンズ保持枠５９と、第４レンズ群Ｌ４を保持する第４レンズ保持枠６０と、第２ホルダー６１と、フィルターマウント６２と、を有している。
固定枠５０は、レンズ鏡筒４５の基準となる部材である。具体的には、固定枠５０は、３本の貫通直進溝５０ａと、３本の貫通カム溝５０ｂと、を有している。貫通直進溝５０ａには、後述する第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが挿入されている。貫通カム溝５０ｂには、第２回転枠５５のカムピン（図示せず）が挿入されている。第２回転枠５５が固定枠５０に対して回転すると貫通カム溝５０ｂにより第２回転枠５５は軸方向に案内される。【００２８】
第１直進枠５２は、固定枠５０に対して回転することなく直進移動する部材であり、固定枠５０の外周側に同軸上に配置されている。具体的には、第１直進枠５２は、３本の貫通カム溝５２ａと、３本の貫通直進溝５２ｂと、３つの突出部５２ｃと、を有している。貫通直進溝５２ｂには、後述する第１ホルダー５４のカムピン５４ａが挿入されている。突出部５２ｃには孔５２ｄが設けられている。孔５２ｄには第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが嵌め込まれている。カムピン５９ａは固定枠５０の貫通直進溝５０ａを貫通している。これにより、第１直進枠５２は、第３レンズ保持枠５９とともに、固定枠５０に対して回転することなくＺ軸方向へ直進移動する。
第１回転枠５３は、第１ホルダー５４およびリング部材５６をＺ軸方向に案内するための部材であり、第１直進枠５２の外周側に同軸上に配置されている。第１回転枠５３は第１直進枠５２により光軸ＡＺ回りに相対回転可能に支持されている。具体的には、第１回転枠５３は、３本の第１貫通カム溝５３ａと、３本の貫通カム溝５３ｂと、３本の突起５３ｃと、Ｕ字部５３ｄと、を有している。第１ホルダー５４のカムピン５４ａ（図４、図５）は、第１貫通カム溝５３ａを貫通しており、貫通直進溝５２ｂに挿入されている。貫通カム溝５３ｂにはリング部材５６のカムピン５６ａが挿入されている。突起５３ｃは、カバー５１の孔５１ａ（図６）を貫通しており、ズームリング６４の直進溝（図示せず）に挿入されている。これにより、ズームリング６４、第１回転枠５３およびカバー５１は、一体回転するとともに、第１回転枠５３およびカバー５１はズームリング６４に対してＺ軸方向に移動可能である。Ｕ字部５３ｄには、第２回転枠５５のカムピン（図示せず）が嵌め込まれている。これにより、第１回転枠５３および第２回転枠５５は一体回転するとともに一体でＺ軸方向に移動する。【００２９】
第１ホルダー５４は、第１レンズ群Ｌ１を支持するための部材であり、第１回転枠５３の外周側に同軸上に配置されている。第１ホルダー５４の光軸ＡＺ回りの回転は第１直進枠５２により規制されている。具体的には、第１ホルダー５４のＺ軸方向負側の部分には、円周方向に等ピッチで配置された３つのカムピン５４ａ（図４、図５）が設けられている。カムピン５４ａは、半径方向内側に延びており、第１回転枠５３の第１貫通カム溝５３ａを貫通するとともに、第１直進枠５２の貫通直進溝５２ｂに挿入されている。このため、第１ホルダー５４に対して第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、第１ホルダー５４は第１直進枠５２に対して回転することなく（第１回転枠５３に対して回転しながら）第１貫通カム溝５３ａに沿ってＺ軸方向に移動する。
第１ホルダー５４のＺ軸方向正側（被写体側）の端部には、第１レンズ群Ｌ１を支持する第１レンズ保持枠５７と、フィルターマウント６２と、固定リング５７ａと、が固定されている。【００３０】
第２ホルダー６１は、第２レンズ保持枠５８を支持するための部材であり、第１直進枠５２の内周側に同軸上に配置されている。具体的には、第２ホルダー６１は、円周方向に等ピッチで配置された３本の貫通カム溝６１ａを有している。リング部材５６のカムピン５６ａが貫通カム溝６１ａを貫通している。貫通カム溝６１ａは、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の移動量を決定するための溝であり、第２ホルダー６１のＺ軸方向への移動が撮像光学系Ｌのズーム倍率の変化に追従するように設計されている。これにより、撮像光学系Ｌのズーム倍率を変化させても焦点のずれを最小限に抑えられる。
第２回転枠５５は、第３レンズ保持枠５９および第４レンズ保持枠６０をＺ軸方向に案内するための部材であり、固定枠５０の内周側に同軸上に配置されている。第２回転枠５５は、３本の貫通回転溝５５ａと、３本の貫通カム溝５５ｂと、半径方向外側へ延びる３本のカムピン５５ｃと、を有している。第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが貫通回転溝５５ａを貫通している。貫通カム溝５５ｂには第４レンズ保持枠６０のカムピン６０ａが挿入されている。カムピン５５ｃは、固定枠５０の貫通カム溝５０ｂを貫通しており、第１回転枠５３のＵ字部５３ｄに嵌め込まれている。このため、第１回転枠５３と第２回転枠５５とは一体回転するとともに一体でＺ軸方向へ移動する。第１回転枠５３および第２回転枠５５のＺ軸方向への移動量は貫通カム溝５０ｂにより決定される。【００３１】
第３レンズ保持枠５９は、第３レンズ群Ｌ３を支持するための部材であり、第２回転枠５５の内周側に同軸上に配置されている。第３レンズ保持枠５９は、半径方向外側に延びる３本のカムピン５９ａを有している。カムピン５９ａは、貫通回転溝５５ａおよび貫通直進溝５０ａを貫通しており、第１直進枠５２の孔５２ｄに嵌め込まれている。これらの構成により、第１直進枠５２、第２回転枠５５および第３レンズ保持枠５９は、Ｚ軸方向へ一体で移動する。また、カムピン５９ａおよび貫通直進溝５０ａにより、第１直進枠５２および第３レンズ保持枠５９は固定枠５０に対して回転するのを規制されている。さらに、貫通回転溝５５ａにより第２回転枠５５の固定枠５０、第３レンズ保持枠５９および第１直進枠５２に対する回転は許容されている。
第４レンズ保持枠６０は、第４レンズ群Ｌ４を支持するための部材であり、第２回転枠５５の内周側に同軸上に配置されている。第４レンズ保持枠６０は第３レンズ保持枠５９により回転規制される。具体的には、第３レンズ保持枠５９は、Ｚ軸方向負側に延びる３本の突起（図示せず）を有している。第４レンズ保持枠６０は半径方向に窪みＺ軸方向に延びる３本の溝（図示せず）を有している。これらの溝に第３レンズ保持枠５９の突起が挿入されている。これにより、第４レンズ保持枠６０は第３レンズ保持枠５９とともに一体回転することなく、第３レンズ保持枠５９に対してＺ軸方向に移動可能である。【００３２】
以上に説明したレンズ鏡筒４５の半径方向外側には、レンズ鏡筒４５を操作するための操作ユニット６３が設けられている。具体的には図４、図５および図７に示すように、操作ユニット６３は、焦点距離を操作するためのズームリングユニット８１と、フォーカスを調節するためのフォーカスリングユニット８２と、絞りを調節するための絞りリングユニット８３と、を有している。
ズームリングユニット８１は、ユーザーが焦点距離を操作するためのズームリング６４と、ズームリング６４を支持するリングベース６９と、を有している。ズームリング６４は、カバー５１の外周側に同軸上に配置されており、固定枠５０に固定されたリングベース６９によりＺ軸方向の移動が規制された状態で光軸ＡＺ回りに回転可能なように保持されている。ズームリング６４の内周部には、Ｚ軸方向に延びる３本の直進溝（図示せず）が形成されている。この直進溝には第１回転枠５３の突起５３ｃが挿入されているため、第１回転枠５３はズームリング６４と一体で回転するがＺ軸方向に相対移動可能である。固定枠５０に対するズームリング６４の回転角度（望遠端から広角端）は、例えば９０度である。本実施形態では、Ｒ１方向が望遠側、Ｒ２方向が広角側に対応している（図１２）。【００３３】
ズームリング６４の回転角度および回転方向を検出するために、固定枠５０に第１角度検出部６５（図１）が設けられている。第１角度検出部６５は、固定枠５０に対するズームリング６４の回転角度（固定枠５０に対するズームリング６４の角度位置）を検出し、検出した回転角度をレンズマイコン４０に出力する。レンズマイコン４０は、受信した回転角度を第１回転角度情報としてメモリ４４に一時的に格納する。この第１回転角度情報は、例えば、リング部材５６と第２ホルダー６１との相対回転角度（リング部材５６のカムピン５６ａと第２ホルダー６１の貫通カム溝６１ａとの位置関係）を把握する際に用いられる。ズームリング６４の外周面には、撮像光学系Ｌの焦点距離が表示されている。
フォーカスリングユニット８２は、ユーザーがフォーカス調節を操作するフォーカスリング６７と、リングガイド９６と、指標リング９７と、第２ホルダー駆動リング９８と、フォーカス固定枠９９と、押さえプレート１００と、を有している。【００３４】
フォーカスリング６７は、リングベース６９の外周側に同軸上に配置されており、リングベース６９によりＺ軸方向の移動は規制された状態で光軸ＡＺ回りに回転可能なように保持されている。リングベース６９には第２角度検出部６８（図１）が設けられている。第２角度検出部６８は、フォーカスリング６７の回転角度（操作量）および回転方向を検出し、物点距離情報をレンズマイコン４０に出力する。第２角度検出部６８では、フォーカスリング６７の全周に一定間隔で突起（図示せず）が形成されている。第２角度検出部６８は２つのフォトセンサ（図示せず）を有している。フォーカスリング６７を回転させると、２つのフォトセンサの構成部分である発光部と受光部との間を通過し、突起が発光部と受光部との間を通過する状態が検出される。これにより、フォーカスリング６７の回転方向の操作量および回転方向を検出する。第２角度検出部６８は、操作量および回転方向をレンズマイコン４０に出力する。レンズマイコン４０は、これらの操作量および回転方向を第２回転角度情報としてメモリ４４に一時的に格納する。なお、第２角度検出部６８の場合、フォーカスリング６７の操作量が検出可能であり、第１角度検出部６５のように固定枠５０に対する回転方向の位置は検出できない。フォーカスリング６７のＺ軸方向負側には、リングガイド９６、フォーカス固定枠９９およびプレート１００が配置されている。【００３５】
ここで、図８を用いてフォーカスリングユニット８２について詳細に説明する。図８に示すように、フォーカス固定枠９９の内周側には指標リング９７と第２ホルダー駆動リング９８とが回転可能に配置されている。指標リング９７および第２ホルダー駆動リング９８はフォーカス固定枠９９に装着されたフォーカスモータ８０により回転駆動される。
フォーカスモータ８０は、モータ本体８５と、モータ本体８５により回転駆動される第１駆動ギヤ８６と、第１駆動ギヤ８６と噛み合う第２駆動ギヤ（図示せず）と、を有している。静音性を考慮して、フォーカスモータ８０として、例えば超音波モータが採用されている。フォーカスモータ８０の動作は、フォーカスレンズ駆動制御部４１により制御されている。モータ本体８５により第１駆動ギヤ８６が回転駆動されると、第２駆動ギヤは第１駆動ギヤ８６と逆方向に回転する。【００３６】
第２ホルダー駆動リング９８の内周部には、第１駆動ギヤ８６と噛み合う第１ギヤ部９８ａが形成されている。指標リング９７の内周部には、第２駆動ギヤと噛み合う第２ギヤ部９７ａが形成されている。
例えば、第２ホルダー駆動リング９８がフォーカスモータ８０によりＲ１方向へ回転駆動されると、指標リング９７は逆方向であるＲ２方向へ回転駆動される。ユーザーの操作によりフォーカスリング６７がＲ１方向へ回転すると、指標リング９７の指標プレート９７ｂもＲ１方向へ回転させる必要がある。このため、指標リング９７の回転方向はフォーカスリング６７の回転方向と同じであるが、第２ホルダー駆動リング９８の回転方向はフォーカスリング６７の回転方向と反対となる。
指標リング９７の外周部には焦点距離が印字された指標プレート９７ｂが設けられており、フォーカスモータ８０の駆動に伴って指標プレート９７ｂも回転する。フォーカス固定枠９９の透明窓（図示せず）から指標プレート９７ｂの焦点距離の印字位置を確認することで、ユーザーは大まかな焦点距離を確認できる。【００３７】
第２ホルダー駆動リング９８の回転角度および方向を検出するために、例えば、第３角度検出部８９がリングベース６９に設けられている。第３角度検出部８９により、第２ホルダー駆動リング９８の固定枠５０に対する回転角度および回転方向を検出することができる。第３角度検出部８９は、第１角度検出部６５と同様に、固定枠５０に対する第２ホルダー駆動リング９８の回転角度を検出することができる。第３角度検出部８９により検出された回転角度は、レンズマイコン４０に出力される。レンズマイコン４０は、この回転角度を第３回転角度情報としてメモリ４４に一時的に格納する。
第２ホルダー駆動リング９８は、Ｚ軸方向正側に延びる駆動プレート９８ｂを有している。第２ホルダー駆動リング９８は、第２ホルダー６１のプレート部６１ｂの溝６１ｃに嵌め込まれている。このため、第２ホルダー６１は、第２ホルダー駆動リング９８と一体回転するとともに、第２ホルダー駆動リング９８に対してＺ軸方向に移動可能となっている。【００３８】
第２ホルダー駆動リング９８を介してフォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が回転駆動されると、第２ホルダー６１がリング部材５６に対して回転する。リング部材５６のカムピン５６ａが貫通カム溝６１ａを貫通しているため、貫通カム溝６１ａの形状に応じて第２ホルダー６１はリング部材５６および固定枠５０に対してＺ軸方向へ移動する。これにより、フォーカスの微調整を行うことができる。
絞りリングユニット８３は、固定枠５０に固定されたマウントベース７０と、ユーザーが絞りを調節するための絞りリング１０１と、を有している。絞りリング１０１は、マウントベース７０の外周側に同軸上に配置されており、マウントベース７０により回転可能に支持されている。マウントベース７０には、レンズ基板１０２と、後方枠１０３と、が固定されている。【００３９】
レンズマウント７９は、レンズマウント接点（図示せず）を有し、ボディーマウント４のレンズマウント接点（図示せず）を介して、レンズマイコン４０とボディーマイコン１０との信号の伝達を行う。レンズマウント７９は、マウントベース７０を介して固定枠５０に固定されている。
（１．３：フォーカス調節について）
以上に説明した交換レンズユニット２は、コントラスト検出方式に対応している。コントラスト検出方式では、焦点を検出するために第２レンズ群Ｌ２を光軸ＡＺに沿った方向へ移動させて、画像信号からコントラスト情報が取得される。このコントラスト情報は、第２レンズ群Ｌ２の各位置における評価値の集まりであり、評価値が最大である第２レンズ群Ｌ２の位置が合焦位置となる。【００４０】
より詳細には、ボディーマイコン１０は、撮像センサ１１により取得された画像データに基づいて、オートフォーカス動作用の評価値（以下、ＡＦ評価値という）を算出する。ＡＦ評価値は、撮像センサ１１で生成された画像データから輝度信号を求め、輝度信号の画面内における高周波成分を積算して求められる。算出されたＡＦ評価値は、例えば、露光同期信号と関連付けた状態でメモリ３８やＤＲＡＭ（図示せず）などに保存される。レンズマイコン４０から取得されたレンズ位置情報も露光同期信号と関連付けられている。このレンズ位置情報は、前述の第１および第３回転角度情報から求めることができる。ボディーマイコン１０は、ＡＦ評価値をレンズ位置情報と関連付けてメモリ３８に格納する。これらのＡＦ評価値およびレンズ位置情報からなる情報が、前述のコントラスト情報である。【００４１】
このコントラスト情報を取得する際、第２レンズ群Ｌ２を光軸ＡＺに沿った方向へ余分に移動させる必要があるため、コントラスト検出方式に対応させるためには、第２レンズ群Ｌ２の可動領域を広げる必要がある。
そこで、この交換レンズユニット２では、第２ホルダー６１の貫通カム溝６１ａが図９に示すような形状に設定されている。図９では、左右方向が回転方向を示しており、上下方向が光軸ＡＺに沿った方向を示している。上方向がＺ軸方向正側に対応している。
図９に示すように、貫通カム溝６１ａは、Ｒ１方向の端部からＲ２方向の端部にかけて湾曲しており、カムピン５６ａが移動可能な可動領域Ｅを有している。可動領域Ｅは、ズーム領域Ｅ１と、ズーム領域Ｅ１からＲ２方向に延びる第１余剰領域Ｅ２と、ズーム領域Ｅ１からＲ１方向に延びる第２余剰領域Ｅ３と、を有している。ここで、各領域Ｅ１〜Ｅ３は、カムピン５６ａの中心を基準に決定されている。【００４２】
ズーム領域Ｅ１および第２余剰領域Ｅ３は、Ｚ軸方向負側に迫り出すように湾曲しており、貫通カム溝６１ａのＺ軸方向正側に中心を有している。図９に示すように、ズーム領域Ｅ１はいわゆる漸近線となっている。ズーム領域Ｅ１のＲ１方向の端（位置ＴＣ）は、撮像光学系Ｌの望遠端であって最短撮影距離で合焦する状態に対応している。位置ＴＣから位置ＴＩまでの領域は、撮像光学系Ｌの望遠端における焦点調整が可能な範囲である。位置ＴＣから位置ＴＩまでの回転角Ｆｔの範囲内では、フォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が回転駆動される。これにより、望遠端周辺でのフォーカス調節が可能となる。
ズーム領域Ｅ１のＲ２方向の端（位置ＷＩ）は、撮像光学系Ｌの広角端であって撮影距離が無限遠で合焦する状態に対応している。位置ＷＩから位置ＷＣまでの領域は、撮像光学系Ｌの広角端における焦点調節が可能な範囲である。位置ＷＩから位置ＷＣまでの回転角Ｆｗの範囲内では、フォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が回転駆動される。これにより、広角端周辺でのフォーカス調節が可能となる。【００４３】
第１余剰領域Ｅ２は、コントラスト検出方式で焦点検出を行う際に使用される領域であり、ズーム領域Ｅ１に沿って湾曲する部分とＺ軸方向正側に迫り出すように湾曲する部分とを有している。すなわち、第１余剰領域Ｅ２は変曲点Ｄを有している。本実施形態においては、変曲点Ｄは位置ＷＩのＲ２方向に配置されている。
なお、所定の光学性能を満たすように設計されている領域は、基本的にズーム領域Ｅ１である。このため、カムピン５６ａが第１余剰領域Ｅ２内にある状態では、撮像光学系Ｌが所定の光学性能を満たさない可能性があり、撮影された画像に影響を及ぼすおそれがある。光学性能を考慮すると、第１余剰領域Ｅ２は、撮影時（画像取得時）に使用するのが好ましくない領域であると言える。
（１．４：第２ホルダー６１の駆動領域の制限）
フォーカスモータ８０が第２ホルダー６１を回転駆動し得る角度としては、焦点検出時の駆動量を考慮して、例えば図９に示す回転角度Ｋｗや回転角度Ｋｔが確保されている。【００４４】
しかし、フォーカスモータ８０による第２ホルダー６１の駆動領域は、各焦点距離において適切な範囲（すなわち、回転角Ｆｗや回転角Ｆｔの範囲内）に制限される必要がある。本実施形態では、図９に示すように、撮像光学系Ｌが望遠端である場合、第２ホルダー６１の駆動領域は位置ＴＣから位置ＴＩの間に制限されている。撮像光学系Ｌが広角端である場合、第２ホルダー６１の駆動領域は位置ＷＩから位置ＷＣの間に制限されている。
この駆動領域の制限を行うために、リング部材５６に対する第２ホルダー６１の回転方向の位置情報が必要となる。すなわち、図９に示すように撮像光学系Ｌの焦点距離に応じて回転角ＦＷおよびＦＴに対応する回転角が異なってくるため、カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係を把握する必要がある。
カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係は、第１角度検出部６５により検出されたズームリング６４の第１回転角度情報および第３角度検出部８９により検出された第２ホルダー駆動リング９８の第３回転角度情報（すなわち、第２ホルダー６１の回転角度情報）に基づいて求めることができる。【００４５】
具体的には、第１回転角度情報から固定枠５０に対するリング部材５６の角度を求めることができる。第３回転角度情報から固定枠５０に対する第２ホルダー６１の角度を求めることができる。したがって、第１および第３回転角度情報からリング部材５６と第２ホルダー６１と相対回転角度を求めることができ、カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係を把握することができる。
例えば、レンズマイコン４０のメモリ４４に、第１回転角度情報、第３回転角度情報、リング部材５６および第２ホルダー６１の相対回転角度、および、第１および第３回転角度情報に対応する第２ホルダー６１の駆動角度（図９の回転角ＦＷおよびＦＴなどに対応する回転角）などを、テーブルとして予め格納しておく。第２ホルダー６１の駆動角度は、貫通カム溝６１ａの形状が決定されていれば、リング部材５６および第２ホルダー６１の相対回転角度（すなわち、第１および第３回転角度情報）から予め求めておくことができる。このテーブルを利用して、第１角度検出部６５で検出された第１回転角度情報と第２角度検出部６８で検出された第３回転角度情報とから、第２ホルダー６１の駆動角度を求めることができる。この駆動角度の情報に基づいて、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介してレンズマイコン４０により第２ホルダー６１の駆動角度（フォーカスモータ８０の駆動量）が最短撮影距離から無限遠の間で制限される。【００４６】
しかし、焦点検出時に第２ホルダー６１の駆動領域を上記のように制限すると、焦点検出時に第２レンズ群Ｌ２の可動領域が狭くなってしまい、コントラスト検出方式に対応できない。
そこで、このカメラシステム１では、オートフォーカス撮影モードの場合に、第２ホルダー６１の駆動角度をマニュアル撮影モードよりも大きくして、第２ホルダー６１の駆動角度（第２レンズ群Ｌ２の可動領域）を変えている。
具体的には、メモリ４４に格納される上記のテーブルは、焦点検出時における第２ホルダー６１の必要駆動角度をさらに有している。この必要駆動角度は、焦点検出時における第２レンズ群Ｌ２の検出駆動距離Ｈ（図９）および貫通カム溝６１ａの形状から予め求められる。例えば、位置ＷＩ周辺では、貫通カム溝６１ａの傾きが小さいため、検出駆動距離Ｈに対応する回転角度Ｍｗｉは、位置ＷＣでの回転角度Ｍｗｃ、位置ＴＩでの回転角度Ｍｔｉおよび位置ＴＣでの回転角度Ｍｔｃよりも大きくなる。このように、カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係（すなわち、第１および第３回転角度情報）から第２ホルダー６１の必要駆動角度を求めることができる。【００４７】
そして、焦点検出時の必要駆動角度に基づいて、第１および第３回転角度情報に対応する最大駆動角度Ｋが決定されている。オートフォーカス撮影モードの場合は、この最大駆動角度Ｋの範囲内で、第２ホルダー６１の駆動角度がレンズマイコン４０により制限されている。
以上に説明したように、このカメラシステム１では、コントラスト検出方式に対応させるために、マニュアル撮影モードとオートフォーカス撮影モードとで、第２ホルダー６１の駆動角度の制限範囲を変えている。
マニュアル撮影モードにおいては、回転角Ｆの範囲内に第２ホルダー６１の駆動角度が制限されているため、各部の寸法誤差により多少の位置のずれは生じるが、基本的にカムピン５６ａは貫通カム溝６１ａのズーム領域Ｅ１内のみを移動する。このため、光学性能が保証されていない第１余剰領域Ｅ２で撮影が行われるのを防止できる。【００４８】
また、マニュアル撮影モードにおいて、第１余剰領域Ｅ２まで第２ホルダーを回転させないので、指標リング９７の指標プレート９７ｂの焦点距離印字位置が大幅にずれることを防止できる。
＜２：カメラシステムの動作＞
以下、上述のように構成されたカメラシステム１の撮影動作を説明する。
図１０および図１１は、カメラシステム１での撮像時の概念図であり、図１０はファインダ撮影モードを説明する図、図１１はモニタ撮影モードを説明する図である。
（２．１：撮像前の状態）
図１０および図１１に示すように、被写体（図示せず）からの光は、交換レンズユニット２を透過し、半透過ミラーであるメインミラー２３ａに入射する。メインミラー２３ａに入射した光の一部は反射してファインダスクリーン６に入射し、残りの光は透過してサブミラー２３ｂに入射する。ファインダスクリーン６に入射した光は被写体像として結像する。この被写体像は、ペンタプリズム７によって正立像に変換され接眼レンズ８に入射する。これにより、ユーザーは、ファインダ接眼窓９を介して被写体の正立像を観察できる。また、サブミラー２３ｂに入射した光は反射され、焦点検出ユニット５に入射する。【００４９】
（２．２：ファインダ撮影モードおよびモニタ撮影モード）
このカメラシステム１は、２つの撮影モード、すなわちファインダ撮影モードおよびモニタ撮影モードを有する。ファインダ撮影モードは、ユーザーがファインダ接眼窓９を観察しながら撮影するモードであり、従来の一眼レフカメラにおける通常の撮影モードである。モニタ撮影モードは、液晶モニタなどの表示部２０をユーザーが観察しながら撮影するモードである。
ファインダ撮影モードにおいては、図１０に示すように、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内の所定位置に配置されており、被写体光は、ファインダ光学系２２に導かれるので、ユーザーは、ファインダ接眼窓９から被写体像を観察することができる。実際の撮影時には、クイックリターンミラー２３が光軸ＡＺ外に跳ね上げられるとともに、シャッターユニット３３が開かれて撮像センサ１１の撮像面上に被写体像が結像される。【００５０】
一方、モニタ撮影モードにおいては、図１１に示すように、クイックリターンミラー２３を光軸ＡＺ内から退避させる。よって、表示部２０には、撮像センサ１１を介して被写体のスルー画像（いわゆるライブビュー画像）が表示される。
（２．３：ファインダ撮影モードの動作）
カメラシステム１の撮影動作について説明する。図１〜図４を用いて、ユーザーがファインダ接眼窓９を覗いて撮影するファインダ撮影モードにおける駆動シーケンスについて説明する。
ファインダ撮影モードにおいて撮影する場合、ユーザーは、筐体３ａの背面に設けられたファインダ切り替えボタン３４を操作して、撮影モードとしてファインダ撮影モードを選択する。【００５１】
ユーザーのレリーズボタン３０の半押し動作により、カメラシステム１内のボディーマイコン１０および各種ユニットには、電源が供給される。電源供給により起動するカメラシステム１内のボディーマイコン１０は、同じく電源供給で起動する交換レンズユニット２内のレンズマイコン４０より、レンズマウント７９およびボディーマウント４を介して、各種レンズデータを受け取り、内蔵するメモリ３８に保存する。次に、ボディーマイコン１０は、焦点検出ユニット５より、焦点ずれ量（以後、「Ｄｆ量」という）を取得し、そのＤｆ量分、フォーカスレンズ２４を駆動するようにレンズマイコン４０に指示する。レンズマイコン４０は、フォーカスレンズ駆動制御部４１をコントロールして、Ｄｆ量分だけ第２レンズ群Ｌ２を動作させる。このように、焦点検出と第２レンズ群Ｌ２の駆動とを繰り返すうち、Ｄｆ量は小さくなり、所定量以下になったときにボディーマイコン１０により合焦と判断され、第２レンズ群Ｌ２の駆動が停止される。【００５２】
この後、ボディーマイコン１０は、ユーザーによりレリーズボタン３０が全押しされると、レンズマイコン４０に対して、絞り値を図示しない測光センサからの出力に基づいて計算された絞り値にするよう指示する。そして、レンズマイコン４０は、絞り駆動制御部４２をコントロールし、指示された絞り値まで、絞りを絞り込む。絞り値の指示と同時にボディーマイコン１０は、クイックリターンミラー制御部３６により、クイックリターンミラー２３を光軸ＡＺ内から退避させる。クイックリターンミラー２３の退避完了後、撮像センサ駆動制御部１２は、撮像センサ１１の駆動を指示し、シャッターユニット３３の動作を指示する。なお、撮像センサ駆動制御部１２は、図示しない測光センサからの出力に基づいて計算されたシャッタースピードの時間だけ、撮像センサ１１を露光する。
露光完了後、撮像センサ駆動制御部１２により撮像センサ１１から読み出された画像データは、所定の画像処理を実行された後、表示部２０に撮影画像として表示される。また、撮像センサ１１から読み出され、所定の画像処理を実行された画像データは、画像記録部１８を介して、記憶媒体に画像データとして書き込まれる。また、露光終了後、クイックリターンミラー２３とシャッターユニット３３とは、初期位置にリセットされる。ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０へ、絞りを開放位置にリセットするよう指示し、レンズマイコン４０は、各ユニットに対してリセット命令を行う。リセット完了後、レンズマイコン４０は、ボディーマイコン１０にリセット完了を伝える。ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０からのリセット完了情報と露光後の一連処理の完了を待ち、その後、レリーズボタン３０の状態が、押し込みされていない状態であることを確認し、撮影シーケンスを終了させる。【００５３】
（２．４：モニタ撮影モードの動作）
次に、図１〜図３（Ｂ）および図５を用いて、ユーザーが表示部２０を用いて撮影するモニタ撮影モードにおける駆動シーケンスについて説明する。
表示部２０を用いて撮影する場合、ユーザーは、ファインダ切り替えボタン３４を操作して、モニタ撮影モードを選択する。モニタ撮影モードに設定されると、ボディーマイコン１０は、クイックリターンミラー２３を光軸ＡＺ内から退避させる。これにより、被写体からの光が撮像センサ１１に達する。撮像センサ１１は、撮像センサ１１上に結像される被写体からの光を画像データに変換し、画像データとして取得し、出力することができる。撮像センサ駆動制御部１２により撮像センサ１１から読み出された画像データは、所定の画像処理を実行された後、表示部２０に撮影画像として表示される。このように、撮影画像を表示部２０に表示させることにより、ユーザーは、ファインダ接眼窓９を覗くことなく、被写体を追いかけることが可能となる。【００５４】
また、このモニタ撮影モードについては、モード切換ダイアル２６により、動画撮影モードが選択された場合には、自動的にモニタ撮影モードへと移行する。さらに、動画撮影操作ボタン３５が押された場合にも、自動的にモニタ撮影モードへと移行する。
このモニタ撮影モードにおいては、その合焦方法として、焦点検出ユニット５を用いた位相差検出方式に替わり、撮像センサ１１で生成された画像データに基づいて、コントラスト検出方式のオートフォーカスが用いられる。表示部２０を用いたモニタ撮影モードにおけるオートフォーカス動作の方式としては、コントラスト検出方式を用いることにより、カメラシステムとして、精度の良いフォーカス動作を実現することができる。このモニタ撮影モードでは、定常的に、撮像センサ１１で画像データを生成しているので、従来の位相差検出方式に比べ、その画像データを用いたコントラスト検出方式のオートフォーカス動作をするのが容易である。【００５５】
ここで、コントラスト検出方式を用いたオートフォーカス動作について説明する。
コントラスト検出方式のオートフォーカス動作を行う際には、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、コントラストＡＦ用データを要求する。コントラストＡＦ用データは、コントラスト検出方式のオートフォーカス動作の際に必要なデータであり、例えば、フォーカス駆動速度、フォーカスシフト量、像倍率、コントラストＡＦ可否情報などが含まれる。
ボディーマイコン１０は、垂直同期信号を定期的に生成する。また、ボディーマイコン１０は、これと並行して、垂直同期信号に基づいて、露光同期信号を生成する。これは、ボディーマイコン１０が垂直同期信号を基準にして、露光開始タイミングと露光終了タイミングとを予め把握しているために、露光同期信号を生成できるのである。ボディーマイコン１０は、垂直同期信号をタイミング発生器（図示せず）に出力し、露光同期信号をレンズマイコン４０に出力する。レンズマイコン４０は、露光同期信号に同期して、第２レンズ群Ｌ２の位置情報を取得する。【００５６】
撮像センサ駆動制御部１２は、垂直同期信号に基づいて、撮像センサ１１の読み出し信号と電子シャッター駆動信号とを定期的に生成する。撮像センサ駆動制御部１２は、読み出し信号および電子シャッター駆動信号に基づいて、撮像センサ１１を駆動する。すなわち、撮像センサ１１は、読み出し信号に応じて、撮像センサ１１内に多数存在する光電変換素子（図示せず）で生成された画素データを垂直転送部（図示せず）に読み出す。
静止画撮影モードの場合には、ユーザーのレリーズボタン３０の半押し動作により、カメラシステム１のボディーマイコン１０は、交換レンズユニット２内のレンズマイコン４０より、レンズマウント７９およびボディーマウント４を介して、各種レンズデータを受け取り、内蔵するメモリ３８に保存する。また、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、オートフォーカス開始コマンドを発信する。レリーズボタン３０が半押しされた場合、オートフォーカス開始コマンドは、コントラスト検出方式のオートフォーカス動作を開始する旨を示すコマンドである。このコマンドに基づいて、レンズマイコン４０は、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介して第２レンズ群Ｌ２が光軸ＡＺに沿った方向に移動するようにフォーカスモータ８０の動作を制御する。【００５７】
前述のように、ボディーマイコン１０は、受信した画像データに基づいて、コントラスト情報を取得する。ボディーマイコン１０は、このコントラスト情報に基づいて、コントラストピークを求め、合焦点を抽出できたかどうかを監視する。具体的には、ＡＦ評価値が極大値となる第２レンズ群Ｌ２の位置を合焦点として抽出する。このレンズ駆動の方式としては、一般的には山登り方式が知られている。
この山登り方式では、前述のように、焦点検出の際に第２レンズ群Ｌ２を合焦位置の前後まで移動させる必要がある。このため、図９に示すように、位置ＷＩの場合、回転角度Ｍｗｉの範囲内で貫通カム溝６１ａとカムピン５６ａとが相対移動する。言い換えると、前述のように、第２ホルダー６１の回転角度は回転角度Ｍｗｉの範囲内にレンズマイコン４０により制限されている。この結果、焦点検出時においてカムピン５６ａは第１余剰領域Ｅ２内を移動するが、第１余剰領域Ｅ２の端で貫通カム溝６１ａとカムピン５６ａとが接触し第２ホルダー６１の回転が阻害されるのを防止できる。【００５８】
このように、ズーム領域Ｅ１の外側に第１余剰領域Ｅ２を設けることで、焦点検出時にカムピン５６ａが移動できる領域が確保されている。また、第２ホルダー６１の回転角度を制限することで、第２ホルダー６１の回転が阻害されるのを防止できる。
なお、位置ＴＣの場合も同様であるが、位置ＴＣの場合は貫通カム溝６１ａの傾斜角が大きいため、回転角度Ｍｔｃが位置ＷＩに比べて狭く、このため第２余剰領域Ｅ３を第１余剰領域Ｅ２ほど大きく確保する必要はない。
また、第１余剰領域Ｅ２では、ズーム領域Ｅ１に比べて光学性能が低い傾向にある。このため、合焦位置が第１余剰領域Ｅ２の範囲内に存在する可能性は極めて低く、このため、
第２ホルダー６１の回転角度は角度Ｍｗｉの範囲内でしか制限されていないが、第１余剰領域Ｅ２が画像取得時に使用されるおそれはない。【００５９】
さらに、第１余剰領域Ｅ２は位置ＷＩの外側に変曲点を有しており、Ｚ軸方向正側に迫り出すように湾曲しているため、第１余剰領域Ｅ２の傾きを大きく設定することができ、回転角度Ｍｗｉを小さくすることができる。これにより、コントラスト検出方式に対応させつつ、レンズ鏡筒４５の大型化を防止できる。
焦点検出が完了した後、ユーザーによりレリーズボタン３０が全押しされると、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、絞り値を不図示の測光センサからの出力に基づいて計算された絞り値にするよう指示する。そして、レンズマイコン４０は、絞り駆動制御部４２をコントロールし、指示された絞り値まで、絞りを絞り込む。撮像センサ駆動制御部１２は、撮像センサ１１の駆動を指示し、シャッターユニット３３の動作を指示する。なお、撮像センサ駆動制御部１２は、撮像センサ１１の出力より算出された所定のシャッタースピードの時間だけ、撮像センサ１１を露光する。【００６０】
露光完了後、撮像センサ駆動制御部１２により撮像センサ１１から読み出された画像データは、所定の画像処理を実行された後、表示部２０に撮影画像として表示される。また、撮像センサ１１から読み出され、所定の画像処理を実行された画像データは、画像記録部１８を介して、記憶媒体に画像データとして書き込まれる。また、露光終了後、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内から退避した状態に位置しているので、引き続き、ユーザーは、モニタ撮影モードにより、被写体を表示部２０上の撮影画像として見ることができる。
同様に、動画撮影モードの場合には、ユーザーのレリーズボタン３０の全押し動作により、動画記録を行うことが可能となる。また、いかなるモードであろうとも、動画撮影操作ボタン３５を押すことにより、動画記録を行うことが可能となる。さらには、交換レンズユニット２が動作撮影に対応している場合には、交換レンズユニット２をカメラ本体３に取り付けた際に、自動的に動作撮影モードへ移行するようにしてもよい。【００６１】
また、モニタ撮影モードを解除する場合には、ユーザーが、ファインダ切り替えボタン３４を操作して、ファインダ接眼窓９を覗いて撮影するファインダ撮影モードに移行させる。ファインダ撮影モードに移行された場合、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内の所定位置に戻される。また、カメラシステム１本体の電源を切断する際にも、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内の所定位置に戻される。
（２．５：ズーム操作）
次に、ユーザーがズーム操作およびフォーカス操作を行う際の交換レンズユニット２の動作を説明する。
図４〜図７に示すように、ユーザーによりズームリング６４が回転操作されると、ズームリング６４に連結された第１回転枠５３にその回転運動が伝達される。第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、第１回転枠５３のＵ字部５３ｄに嵌め込まれたカムピン５５ｃが固定枠５０の貫通カム溝５０ｂに案内され、第２回転枠５５とともに第１回転枠５３は固定枠５０に対して光軸ＡＺ回りに回転しながらＺ軸方向に移動する。孔５２ｄに嵌め込まれた第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが貫通回転溝５５ａと貫通直進溝５０ａとを貫通しているため、第１直進枠５２は、固定枠５０に対して回転することなく（第１回転枠５３に対して回転しながら）第１回転枠５３、第２回転枠５５および第３レンズ保持枠５９と一体でＺ軸方向に直進移動する。固定枠５０に対する第１直進枠５２、第１回転枠５３、第２回転枠５５および第３レンズ保持枠５９のＺ軸方向への移動量は、貫通カム溝５０ｂの形状により決定される。【００６２】
固定枠５０に対してズームリング６４とともに第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、カムピン５４ａが第１貫通カム溝５３ａに案内され、第１ホルダー５４および第１レンズ保持枠５７が第１回転枠５３に対してＺ軸方向に移動する。このとき、カムピン５４ａおよび貫通直進溝５２ｂにより、第１ホルダー５４および第１レンズ保持枠５７は固定枠５０に対して回転しない。第１ホルダー５４および第１レンズ保持枠５７のＺ軸方向の移動量は、第１回転枠５３の移動量および第１貫通カム溝５３ａの形状により決定される。
また、固定枠５０に対して第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、リング部材５６のカムピン５６ａが貫通カム溝５２ａおよび貫通カム溝５３ｂに案内され、固定枠５０に対してリング部材５６が回転しながらＺ軸方向へ移動する。リング部材５６の回転角度およびＺ軸方向への移動量は貫通カム溝５３ｂおよび貫通カム溝５２ａの形状により決定される。具体的には、固定枠５０に対するズームリング６４の回転角度が望遠端から広角端までで９０度である場合、固定枠５０に対するリング部材５６の回転角度は２／３の６０度である。【００６３】
固定枠５０に対してリング部材５６が回転しながらＺ軸方向へ移動すると、カムピン５６ａが貫通カム溝６１ａを貫通しているため、第２ホルダー６１および第２レンズ保持枠５８が一体でＺ軸方向に移動する。このとき、プレート部６１ｂの溝６１ｃに第２ホルダー駆動リング９８の駆動プレート９８ｂがＺ軸方向に挿入されているため、固定枠５０に対する第２ホルダー６１および第２レンズ保持枠５８の回転は規制される。第２ホルダー６１のＺ軸方向への移動量はリング部材５６の移動量および貫通カム溝６１ａの形状により決定される。
以上のように、ズームリング６４を望遠側（Ｒ１方向）に回転させることにより、交換レンズユニット２の状態（より詳細には、レンズ鏡筒４５の状態）は、図４に示す広角端の状態から図５に示す望遠端の状態へと移行し、各レンズ群Ｌ１〜Ｌ４が光軸ＡＺに沿った方向に移動する。これにより、撮像光学系Ｌの焦点距離がズームリング６４により設定された焦点距離に変化し、所望のズーム位置にて撮影することが可能となる。【００６４】
このとき、ズームリング６４の回転に伴い、第２ホルダー６１および第２レンズ保持枠５８は、合焦状態が変化しないように固定枠５０に対して光軸ＡＺに沿った方向に移動する。これにより、例えば、無限遠にて合焦している状態で、広角端から望遠端へ、あるいは、望遠端から広角端へ、撮像光学系Ｌの焦点距離を変化させた場合でも、無限遠での合焦状態が維持される。また、例えば０．５ｍなどの近距離にて合焦している状態で、広角端から望遠端へ、あるいは、望遠端から広角端へ、撮像光学系Ｌの焦点距離を変化させた場合でも、近距離での合焦状態が維持される。
（２．６：マニュアル撮影モード）
しかし、各部の寸法誤差などにより、合焦状態を完全に維持するのは困難であり、焦点距離の変更に伴い、実際には合焦位置も若干変化する場合がある。ユーザーが意図的に焦点をずらして撮影する場合もある。【００６５】
そこで、このような場合は、ユーザーが手動でフォーカスを調節できるマニュアル撮影モードで撮影が行われる。
このマニュアル撮影モードの場合、ユーザーによりフォーカスリング６７が回転操作されると、フォーカスリング６７により設定された撮影距離に基づいて第２ホルダー６１がフォーカスモータ８０により回転駆動される。具体的には、ユーザーによりフォーカスリング６７が回転方向に操作されると、第２角度検出部６８によりフォーカスリング６７の操作量が検出され、第２角度検出部６８は操作量に応じた信号を出力する。レンズマイコン４０では、操作量信号に基づいてフォーカスモータ８０を駆動する駆動信号が生成され、この駆動信号がレンズマイコン４０からフォーカスレンズ駆動制御部４１に送信される。フォーカスレンズ駆動制御部４１は駆動信号に基づいてフォーカスモータ８０を駆動する。フォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が設定された角度まで回転する。【００６６】
このとき、第２ホルダー６１の第１余剰領域Ｅ２までカムピン５６ａが移動すると、第１余剰領域Ｅ２は所望の光学性能を満たしていないおそれがあるため、第１余剰領域Ｅ２内でカムピン５６ａが停止した状態で画像が取得されると、画質等に問題が生じる可能性がある。
しかし、このカメラシステム１では、マニュアル撮影モードの場合、前述のように第２ホルダー６１の駆動角度が回転角Ｆの範囲内に制限されているため、カムピン５６ａの移動範囲はズーム領域Ｅ１内に制限される。これにより、マニュアル撮影モードにおいて、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２が使用されるのを防止できる。
＜３：カメラシステムの特徴＞
カメラシステム１の特徴は以下の通りである。【００６７】
（１）
このカメラシステム１では、オートフォーカス撮影モードとマニュアル撮影モードとで、第２レンズ群Ｌ２の可動領域を変化させている。具体的には図９に示すように、オートフォーカス撮影モードの場合は、第２ホルダー６１の駆動角度が回転角度Ｋ（回転角度Ｋｗや回転角度Ｋｔなど）に制限されるように、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介してレンズマイコン４０によりフォーカスモータ８０の動作が制御される。これにより、焦点検出時に貫通カム溝６１ａの端部とカムピン５６ａと接触するのを防止できる
また、マニュアル撮影モードの場合は、第２ホルダー６１の駆動角度が回転角度Ｆ（回転角度Ｆｗや回転角度Ｆｔなど）に制限されるように、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介してレンズマイコン４０によりフォーカスモータ８０の動作が制御される。これにより、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２が撮影時に使用されるのを防止できる。【００６８】
このように、このカメラシステム１では、両モードで第２ホルダー６１の駆動角度の制限幅を変えることで、コントラスト検出方式に対応可能となる。
（２）
このカメラシステム１では、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２に変曲点Ｄが設けられており、第１余剰領域Ｅ２の傾きがズーム領域Ｅ１の位置ＷＩよりも大きく設定されている。このため、第１余剰領域Ｅ２の長さを短くすることができ、コントラスト検出方式を実現しつつ、レンズ鏡筒４５の大型化を防止できる。すなわち、カメラシステム１や交換レンズユニット２の大型化も防止できる。
また、第１余剰領域Ｅ２の傾きが大きいため、位置ＷＩに比べて第１余剰領域Ｅ２では光学性能が低下する。このため、焦点検出時に合焦位置が第１余剰領域Ｅ２内に存在するのを防止でき、オートフォーカス撮影モードにおいても、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２が撮影時に使用されるのを防止できる。【００６９】
〔他の実施形態〕
本発明の実施形態は、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない領域で種々の修正および変更が可能である。
（１）
第１実施形態では、クイックリターンミラー２３が採用されている。しかし、コントラスト検出方式によりフォーカシングが可能である場合、クイックリターンミラー２３を省略することができる。図１３を用いて第２実施形態に係るカメラシステム１Ａについて説明する。図１３はカメラシステム１Ａの構成を示すブロック図である。図１に示す構成と実質的に同一の機能を有する構成については、同一符号を付すとともに、その説明は省略する。【００７０】
図１３において、カメラシステム１Ａは、交換レンズ式のデジタルカメラのシステムであり、主に、カメラシステム１Ａの主要な機能を有するカメラ本体３Ａと、カメラ本体３Ａに取り外し可能に装着された交換レンズユニット２と、から構成されている。交換レンズユニット２は、最後部に設けられたレンズマウント７９を介して、カメラ本体３Ａの前面に設けられたボディーマウント４に装着されている。
図１３に示すカメラ本体３Ａは、図１に示すカメラ本体３に比べて、撮像部７１からの入射光をファインダ光学系２２および焦点検出ユニット５に導くクイックリターンミラー２３が省略されており、その替わりに、液晶ファインダなどの電子ファインダ部９５が設けられている。この電子ファインダ部９５には、表示部２０と同様に、画像表示制御部２１からの指令に基づいて、画像記録部１８あるいはバッファメモリ１６に記録された画像信号を可視画像として表示することができる。これにより、クイックリターンミラー２３が搭載されていなくても、撮像光学系Ｌにより形成された被写体の光学像を、ファインダ接眼窓９を通して観察することが可能となる。【００７１】
この場合でも、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
（２）
本実施の形態においては、フォーカス調節用のアクチュエータとして超音波モータが採用されているが、ステッピングモータなどの他の方式のアクチュエータであってもよい。
（３）
本実施の形態においては、フォーカスレンズを第２レンズ群Ｌ２としたが、それに限らず、第３レンズ群Ｌ３、あるいは第４レンズ群Ｌ４などの他のレンズ群であってもよい。また、フォーカスレンズとして第２レンズ群Ｌ２が一つの場合について説明したが、複数のレンズ群を協調させてフォーカシングを行うような光学系であっても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７２】
本発明に係るカメラシステムおよび交換レンズでは、上記の構成を有しているため、コントラスト検出方式に対応することができる。このため、本発明に係るカメラシステムおよび交換レンズは、コントラスト検出方式に対応可能であるため、交換レンズ式のデジタルカメラの分野において有用である。
【図１】
2009028174.tif 000003
【図２】
2009028174.tif 000004
【図３】
2009028174.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
2009028174.tif 000012
【図１１】
2009028174.tif 000013
【図１２】
2009028174.tif 000014
【図１３】
2009028174.tif 000015
【手続補正書】
【提出日】平成22年2月15日(2010.2.15)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成する撮像光学系と、前記撮像光学系を支持する機構であって前記フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、前記フォーカスレンズ支持枠を駆動するフォーカス駆動部と、前記フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、前記フォーカス駆動部の動作を制御するレンズ制御部と、を有する交換レンズと、
前記光学像を画像信号に変換する撮像部と、前記画像信号に基づいて焦点検出用のコントラスト情報を取得するコントラスト情報取得部と、前記レンズ制御部と情報の送受信が可能であり前記撮像部およびコントラスト情報取得部の動作を制御する本体制御部と、を有するカメラ本体と、を備え、
前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、前記コントラスト情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、で、前記レンズ制御部は、前記フォーカス駆動部を介して前記フォーカスレンズの可動領域を変化させている、
カメラシステム。
【請求項２】
前記コントラスト情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合、前記前記フォーカスレンズは、前記撮像光学系の広角端から望遠端までに対応するズーム領域と、前記ズーム領域の外側に設けられ焦点検出時に使用される余剰領域と、を移動可能であり、
前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合、前記フォーカスレンズは、前記ズーム領域のみを移動可能である、
請求項１に記載のカメラシステム。
【請求項３】
前記フォーカスレンズ支持枠は、カム溝を有しており、
前記カム溝は、前記ズーム領域に対応する撮影溝部と、前記余剰領域に対応し変曲点を有する余剰溝部と、を有している、
請求項２に記載のカメラシステム。
【請求項４】
画像信号に基づいて得られるコントラスト情報を有するカメラ本体に装着可能な交換レンズであって、
フォーカスレンズを有し、被写体の光学像を形成する撮像光学系と、
前記撮像光学系を支持する機構であって、前記フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、
前記フォーカスレンズ支持枠を駆動するフォーカス駆動部と、
前記フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、
前記フォーカス駆動部の動作を制御するレンズ制御部と、を備え、
前記情報入力部に入力された前記位置情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、前記コントラスト情報に基づいて前記フォーカス駆動部により前記フォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、で、前記レンズ制御部は、前記フォーカス駆動部を介して前記フォーカスレンズの可動領域を変化させている、
交換レンズ。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラシステムおよび交換レンズ、特に、交換レンズ式のデジタルカメラに用いられるカメラシステムおよび交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタル一眼レフカメラが、急速に普及している。このデジタル一眼レフカメラでは、ユーザーによるファインダを用いた被写体観察時には、撮影レンズに入射した光（すなわち被写体像）を、レンズの後の撮影用光路上に配置した反射ミラーで反射することにより光路を変更し、ペンタプリズム等を通して正像にして光学ファインダに導くことで、レンズを通した被写体像を光学ファインダから見ることができる。したがって通常は、ファインダ用光路を形成する位置が反射ミラーの定位置となっている。
一方、レンズを撮影用として使用する場合は、反射ミラーが瞬時に位置を変え、撮影用光路から待避することで、ファインダ用光路を撮影用光路に切り換え、撮影が終了すると定位置に瞬時に戻る。この方式は、一眼レフ方式であれば、従来の銀塩カメラでも、デジタルカメラでも同様である。
【０００３】
デジタルカメラの特徴の一つは、撮影時に表示装置（例えば、液晶モニタ）を見ながら撮影し、撮影後にすぐに撮影画像を確認できることが挙げられる。しかし、これまでの一眼レフの反射ミラーの方式を用いると、撮影時に、液晶モニタを使用できない。このように、液晶モニタを用いて撮影できないことにより、ファインダを覗いて撮影することになるため、とりわけ、デジタルカメラの撮影に不慣れな初心者にとっては、従来のカメラシステムは非常に使いにくい。
そこで、例えば、液晶モニタを見ながら撮影できるデジタル一眼レフカメラが提案されている。
また、デジタル一眼レフカメラでは、一般的に焦点検出方式として位相差検出方式が採用されている（例えば、特許文献１を参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００６−３４１７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、位相差検出方式の場合、反射ミラーを利用しているため、焦点を検出する際には、反射ミラーを光路上に挿入する必要がある。このため、フォーカシング時に液晶モニタに映し出される画像が一時的に途絶え、ユーザーに違和感を与える。
そこで、画像信号から求められるコントラスト情報に基づいて焦点検出を行うコントラスト検出方式を、デジタル一眼レフカメラに採用することが提案されている。
しかし、コントラスト検出方式の場合、合焦位置の前後に余分にフォーカスレンズを移動させる必要があるため、従来の構成のままでコントラスト検出方式を用いると、フォーカスレンズの可動領域が足りず、フォーカスレンズの可動領域の端部周辺で合焦位置が正確に把握できない。
また、フォーカスレンズの可動領域を拡大すると、それに伴いフォーカスレンズの駆動制御を変更する必要があるが、それについてはいまだ提案されていない。
【０００６】
本発明の課題は、コントラスト検出方式に対応可能なカメラシステムおよび交換レンズを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
第１の発明に係るカメラシステムは、交換レンズと、カメラ本体と、を備えている。交換レンズは、フォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成する撮像光学系と、撮像光学系を支持する機構であってフォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有するレンズ鏡筒と、フォーカスレンズ支持枠を駆動するフォーカス駆動部と、フォーカスレンズの位置情報を入力可能な情報入力部と、フォーカス駆動部の動作を制御するレンズ制御部と、を有している。カメラ本体は、光学像を画像信号に変換する撮像部と、画像信号に基づいて焦点検出用のコントラスト情報を取得するコントラスト情報取得部と、レンズ制御部と情報の送受信が可能であり撮像部およびコントラスト情報取得部の動作を制御する本体制御部と、を有している。情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。
【０００８】
このカメラシステムでは、情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。このため、コントラスト情報を取得する際に必要とされる余分な可動領域が、位置情報に基づいてフォーカスレンズ支持枠が駆動されるマニュアル撮影時に使用されるのを防止できる。
これにより、このカメラシステムでは、コントラスト検出方式に対応可能となる。
第２の発明に係るカメラシステムは、第１の発明に係るカメラシステムにおいて、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合、フォーカスレンズは、撮像光学系の広角端から望遠端までに対応するズーム領域と、ズーム領域の外側に設けられ焦点検出時に使用される余剰領域と、を移動可能である。情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合、フォーカスレンズは、ズーム領域のみを移動可能である。
【０００９】
第３の発明に係るカメラシステムは、第２の発明に係るカメラシステムにおいて、フォーカスレンズ支持枠は、カム溝を有している。カム溝は、ズーム領域に対応する撮影溝部と、余剰領域に対応し変曲点を有する余剰溝部と、を有している。
第４の発明に係る交換レンズは、撮像光学系と、レンズ鏡筒と、フォーカス駆動部と、情報入力部と、レンズ制御部と、を備えている。撮像光学系は、フォーカスレンズを有しており、被写体の光学像を形成している。レンズ鏡筒は、撮像光学系を支持する機構であって、フォーカスレンズを光軸に沿った方向に移動可能に支持するフォーカスレンズ支持枠を有している。フォーカス駆動部はフォーカスレンズ支持枠を駆動する。情報入力部はフォーカスレンズの位置情報を入力可能である。レンズ制御部はフォーカス駆動部の動作を制御する。情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。
【００１０】
この交換レンズでは、情報入力部に入力された位置情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、コントラスト情報に基づいてフォーカス駆動部によりフォーカスレンズ支持枠が駆動される場合と、で、レンズ制御部は、フォーカス駆動部を介してフォーカスレンズの可動領域を変化させている。このため、コントラスト情報を取得する際に必要とされる余分な可動領域が、位置情報に基づいてフォーカスレンズ支持枠が駆動されるマニュアル撮影時に使用されるのを防止できる。
【発明の効果】
【００１１】
これにより、この交換レンズでは、コントラスト検出方式に対応可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】カメラシステムの構成を示すブロック図
【図２】カメラ本体の構成を示すブロック図
【図３】（Ａ）カメラ本体の概略構成図、（Ｂ）カメラ本体の概略構成図
【図４】交換レンズユニットの広角端における断面図
【図５】交換レンズユニットの望遠端における断面図
【図６】レンズ鏡筒の分解斜視図
【図７】操作ユニットの分解斜視図
【図８】フォーカスリングユニットの分解斜視図
【図９】貫通カム溝およびカムピンの位置関係を示す図
【図１０】ファインダ撮影モードを説明する図
【図１１】モニタ撮影モードを説明する図
【図１２】カメラシステムの概略斜視図
【図１３】カメラシステムの構成を示すブロック図（他の実施形態）
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照して、詳細に説明する。
＜１：カメラシステムの全体構成＞
図１〜図３（Ｂ）を用いて第１実施形態に係るカメラシステム１の全体構成について説明する。図１にカメラシステム１のブロック図を示す。図２にカメラ本体３のブロック図を示す。図３（Ａ）および（Ｂ）にカメラ本体３の概略構成図を示す。
図１に示すように、カメラシステム１は、交換レンズ式のデジタル一眼レフカメラシステムであり、主に、カメラシステム１の主要な機能を有するカメラ本体３と、カメラ本体３に取り外し可能に装着された交換レンズユニット２と、から構成されている。交換レンズユニット２は、レンズマウント７９を介して、カメラ本体３の前面に設けられたボディーマウント４に装着されている。
【００１４】
（１．１：カメラ本体）
図１および図２に示すように、カメラ本体３は主に、被写体を撮像する撮像部７１と、撮像部７１などの各部の動作を制御する本体制御部としてのボディーマイコン１０と、撮影された画像や各種情報を表示する画像表示部７２と、画像データを格納する画像格納部７３と、被写体像を視認するファインダ光学系２２と、から構成されている。
撮像部７１は主に、入射光をファインダ光学系２２および焦点検出ユニット５に導くクイックリターンミラー２３と、光電変換を行うＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像センサ１１と、撮像センサ１１の露光状態を調節するシャッターユニット３３と、ボディーマイコン１０からの制御信号に基づいてシャッターユニット３３の駆動を制御するシャッター制御部３１と、撮像センサ１１の動作を制御する撮像センサ駆動制御部１２と、焦点（被写体像の合焦状態）を検出する焦点検出ユニット５と、から構成されている。
【００１５】
焦点検出ユニット５は、例えば一般的な位相差検出方式によって焦点検出を行う。なお、焦点検出方式については、カメラシステム１の使用状況により、上記の焦点検出ユニット５を使用する位相差検出方式と、撮像センサ１１から出力される画像信号に基づくコントラスト検出方式と、のいずれかを用いることができる。
コントラスト検出方式の場合、ボディーマイコン１０によりコントラスト情報が求められ焦点が検出される。すなわち、ボディーマイコン１０がコントラスト情報取得部を含んでいると言える。ボディーマイコン１０により取得された合焦位置情報は後述のレンズマイコン４０に送信され、フォーカスレンズ（第２レンズ群Ｌ２）の駆動に用いられる。コントラスト検出方式の詳細については後述する。
撮像センサ１１は、撮像光学系Ｌにより形成される光学的な像を電気的な信号に変換する、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサである。撮像センサ１１は、撮像センサ駆動制御部１２により発生されるタイミング信号により駆動制御される。なお、撮像センサ１１はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサでもよい。
【００１６】
ボディーマイコン１０は、カメラ本体３の中枢を司る制御装置であり、各種シーケンスをコントロールする。具体的には、ボディーマイコン１０にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、ボディーマイコン１０は様々な機能を実現することができる。例えば、ボディーマイコン１０は、交換レンズユニット２がカメラ本体３に装着されたことを検知する機能、あるいは交換レンズユニット２から焦点距離情報などのカメラシステム１を制御する上で不可欠な情報を取得し交換レンズユニット２の動作を制御する機能などを有している。図１に示すように、ボディーマイコン１０はカメラ本体３に設けられた各部と接続されている。
また、ボディーマイコン１０は、図３（Ｂ）に示す電源スイッチ２５、レリーズボタン３０、モード切換ダイアル２６、十字操作キー２７、ＭＥＮＵ設定ボタン２８およびＳＥＴボタン２９、ファインダ切り替えボタン３４、動画撮影操作ボタン３５の信号を、それぞれ受信可能である。ボディーマイコン１０は、本体制御部の一例である。
【００１７】
さらに、図２に示すように、ボディーマイコン１０内のメモリ３８には、カメラ本体３に関する各種情報（本体情報）が格納されている。この本体情報には、例えば、カメラ本体３の製造会社名、製造年月日、型番、ボディーマイコン１０にインストールされているソフトのバージョン、およびファームアップに関する情報などのカメラ本体３を特定するための型式に関する情報（カメラ特定情報）などが含まれている。なお、メモリ３８は、レンズマイコン４０から送信された情報を格納可能である。
ボディーマイコン１０は、レリーズボタン３０等の操作に応じて、撮像センサ１１等のカメラシステム全体を制御する。ボディーマイコン１０は、垂直同期信号をタイミング発生器に送信する。これと並行して、ボディーマイコン１０は、垂直同期信号に基づいて、露光同期信号を生成する。ボディーマイコン１０は、生成した露光同期信号を、ボディーマウント４およびレンズマウント７９を介して、レンズマイコン４０に周期的に繰り返して送信する。
【００１８】
ボディーマウント４は、交換レンズユニット２のレンズマウント７９と機械的および電気的に接続可能である。ボディーマウント４は、レンズマウント７９を介して、交換レンズユニット２との間で、データを送受信可能である。例えば、ボディーマウント４は、ボディーマイコン１０から受信した露光同期信号を、レンズマウント７９を介してレンズマイコン４０に送信する。また、ボディーマウント４は、ボディーマイコン１０から受信したその他の制御信号を、レンズマウント７９を介してレンズマイコン４０に送信する。また、ボディーマウント４は、レンズマウント７９を介してレンズマイコン４０から受信した信号をボディーマイコン１０に送信する。また、ボディーマウント４は、電源ユニット（図示せず）から供給された電力を、レンズマウント７９を介して交換レンズユニット２全体に供給する。
【００１９】
図３（Ａ）および（Ｂ）に示すように、カメラ本体３の筐体３ａは、被写体を撮影する際にユーザーによって支持される。筐体３ａの背面には、表示部２０と、電源スイッチ２５と、モード切換ダイアル２６と、十字操作キー２７と、ＭＥＮＵ設定ボタン２８と、ＳＥＴボタン２９と、ファインダ切り替えボタン３４と、動画撮影操作ボタン３５と、が設けられている。
電源スイッチ２５は、カメラシステム１あるいはカメラ本体３の電源の入切を行うためのスイッチである。電源スイッチ２５により電源がＯＮ状態になると、カメラ本体３および交換レンズユニット２の各部に電源が供給される。モード切換ダイアル２６は、静止画撮影モード、動画撮影モードおよび再生モードを切り換えるためのダイアルであり、ユーザーはモード切換ダイアル２６を回転させてモードを切換えることができる。モード切換ダイアル２６により静止画撮影モードが選択されると、撮影モードを静止画撮影モードへ切り換えることができ、モード切換ダイアル２６により動画撮影モードが選択されると、撮影モードを動画撮影モードへ切り換えることができる。動画撮影モードでは、基本的に動画撮影が可能となる。さらに、モード切換ダイアル２６により再生モードが選択されると、モードを再生モードへ切り換えることができ、表示部２０に撮影画像を表示させることができる。
【００２０】
ＭＥＮＵ設定ボタン２８は、カメラシステム１の各種動作を設定するためのボタンである。十字操作キー２７は、ユーザーが上下左右の部位を押圧して、表示部２０に表示された各種メニュー画面から所望のメニューを選択するための操作部材である。ＳＥＴボタン２９は、各種メニューの実行を確定するためのボタンである。ファインダ切り替えボタン３４は、ファインダ撮影モードとモニタ撮影モードとを切り替えるボタンである。動画撮影操作ボタン３５は、動画撮影の開始および停止を指示するボタンであり、モード切換ダイアル２６において設定された撮影モードが静止画撮影モードまたは再生モードであっても、この動画撮影操作ボタン３５を押すことにより、モード切換ダイアル２６での設定内容に関係なく、強制的に動画撮影モードが開始される。さらに、動画撮影モードにおいて、この動画撮影操作ボタン３５を押すことにより、動画撮影が終了し、静止画撮影モード、あるいは再生モードへと移行する。
【００２１】
図３（Ｂ）に示すように、筐体３ａの上面にはレリーズボタン３０が設けられる。レリーズボタン３０が操作されると、タイミング信号がボディーマイコン１０に出力される。レリーズボタン３０は、半押し操作および全押し操作が可能な２段式のスイッチであり、ユーザーがレリーズボタン３０を半押し操作すると測光処理および測距処理を開始する。また、この半押し操作により、ボディーマイコン１０およびレンズマイコン４０をはじめとする各部に電力が供給される。続いてユーザーがレリーズボタン３０を全押し操作するとボディーマイコン１０へタイミング信号が出力される。シャッター制御部３１は、タイミング信号を受信したボディーマイコン１０から出力される制御信号にしたがって、シャッター駆動モータ３２を駆動し、シャッターユニット３３を動作させる。
図２に示すように、静止画撮影モードでは、レリーズボタン３０の操作によるタイミング信号を受信したボディーマイコン１０は、ストロボ制御部４７に制御信号を出力する。そしてストロボ制御部４７は、制御信号に基づいてＬＥＤなどにて構成されるストロボ４８を発光させる。ストロボ４８は、撮像センサ１１が受光する光量に応じて制御される。すなわち、ストロボ制御部４７は、撮像センサ１１からの画像信号の出力が一定値以下の場合にはシャッター動作と連動して自動的に発光させる。一方、画像信号の出力が一定値以上の場合には、ストロボ制御部４７はストロボ４８を発光させないように制御する。
【００２２】
ストロボスイッチ４９は、上述の撮像センサ１１の出力に関係なくストロボ４８の動作を設定するための操作部である。すなわち、ストロボ制御部４７は、ストロボスイッチ４９が「入」の場合にはストロボ４８を発光させ、「切」の場合にはストロボ４８を発光させない。
また、動画撮影モードでは、レリーズボタン３０、あるいは動画撮影操作ボタン３５の操作により、ＬＥＤなどにて構成されるストロボ４８は、ビデオライトとしての機能を果たし、動画撮影中は被写体に向けて、光を照射する。
撮像センサ１１から出力された画像信号（静止画、あるいは動画）は、アナログ信号処理部１３から、Ａ／Ｄ変換部１４、デジタル信号処理部１５、バッファメモリ１６、画像圧縮部１７へと、順次送られて処理される。アナログ信号処理部１３は、撮像センサ１１から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部１４は、アナログ信号処理部１３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１４によりデジタル信号に変換された画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す。バッファメモリ１６は、ＲＡＭであり、画像信号を一旦記憶する。
【００２３】
バッファメモリ１６に記憶された画像信号は、画像圧縮部１７から画像記録部１８へと、順次送られて処理される。バッファメモリ１６に記憶された画像信号は、画像記録制御部１９の指令により読み出されて、画像圧縮部１７に送信される。画像圧縮部１７に送信された画像信号のデータは、画像記録制御部１９の指令に従って画像信号に圧縮処理される。画像信号は、この圧縮処理により、元のデータより小さなデータサイズになる。かかる圧縮方法として、静止画の場合には、例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式が用いられる。また、動画の場合には、例えば、ＭＰＥＧ（Moving Picture Experts Group）方式が用いられる。また、複数のフレームの画像信号をまとめて圧縮するＨ．２６４／ＡＶＣ方式を用いることもできる。圧縮された画像信号は、画像記録制御部１９により画像記録部１８に記録される。
【００２４】
画像記録部１８は、画像記録制御部１９の指令に基づいて、画像信号と記録すべき所定の情報とを関連付けて記録する、例えば内部メモリまたは着脱可能なリムーバブルメモリである。なお、画像信号とともに記録すべき所定の情報には、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報等とが含まれる。これらの静止画ファイルの情報の形式は、例えばＥｘｉｆ（登録商標）形式などである。また、動画ファイルは、例えばＨ．２６４／ＡＶＣ形式やＨ．２６４／ＡＶＣ形式に類する形式である。
表示部２０は、例えば液晶モニタであり、画像表示制御部２１からの指令に基づいて、画像記録部１８あるいはバッファメモリ１６に記録された画像信号を可視画像として表示する。ここで表示部２０の表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態と、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態とがある。なお、表示部２０は、カメラ本体３の筐体３ａに対して、自由に角度を変更できる角度可変型のモニタであってもよい。
【００２５】
図１に示すように、クイックリターンミラー２３は、入射光を反射および透過可能なメインミラー２３ａと、メインミラー２３ａの背面側に設けられメインミラー２３ａからの透過光を反射するサブミラー２３ｂとから構成されており、クイックリターンミラー制御部３６により光軸ＡＺ外に跳ね上げが可能である。入射光は、メインミラー２３ａにより２つの光束に分割され、反射光束はファインダ光学系２２へ導かれる。
一方、透過光束は、サブミラー２３ｂで反射されて、焦点検出ユニット５のＡＦ用光束として利用される。通常の撮影時には、クイックリターンミラー制御部３６により、クイックリターンミラー２３が光軸ＡＺ外に跳ね上げられるとともに、シャッターユニット３３が開かれて撮像センサ１１の撮像面上に被写体像が結像される。また非撮影時には、図１に示すようにクイックリターンミラー２３が光軸ＡＺ上に配置されるとともに、シャッターユニット３３は閉状態とされる。
【００２６】
ファインダ光学系２２は、被写体像が結像されるファインダスクリーン６と、被写体像を正立像に変換するペンタプリズム７と、被写体の正立像をファインダ接眼窓９に導く接眼レンズ８と、ユーザーが被写体像を観察するファインダ接眼窓９とから構成されている。
（１．２：交換レンズユニット）
図１に示すように、交換レンズユニット２は主に、カメラシステム１内の撮像センサ１１に被写体像を結ぶための撮像光学系Ｌと、フォーカシングを行うフォーカスレンズ駆動制御部４１と、絞りを調節する絞り駆動制御部４２と、交換レンズユニット２の動作を制御するレンズ制御部としてのレンズマイコン４０と、から構成されている。
フォーカスレンズ駆動制御部４１は主に、フォーカスを調節する後述の第２レンズ群Ｌ２（フォーカスレンズ）を駆動制御する。絞り駆動制御部４２は、主に絞りまたは開放を調節する絞り部４３を駆動制御する。
【００２７】
レンズマイコン４０は、交換レンズユニット２の中枢を司る制御装置であり、交換レンズユニット２に搭載された各部に接続されている。具体的には、レンズマイコン４０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、様々な機能を実現することができる。また、レンズマウント７９に設けられた電気切片（図示せず）を介してボディーマイコン１０およびレンズマイコン４０は電気的に接続されており、互いに情報の送受信が可能となっている。
また、レンズマイコン４０内のメモリ４４には、交換レンズユニット２に関する各種情報（レンズ情報）が格納されている。具体的には、交換レンズユニット２の焦点距離の最大値と最小値（焦点距離可変領域）を示す焦点距離情報、あるいは物点距離情報などが記憶されている。このメモリ４４に記憶されている各種情報については、撮影時に使用するために、交換レンズユニット２がカメラ本体３に取り付けられた際に、カメラ本体３側に送られる。
【００２８】
図４〜図８を用いて、交換レンズユニット２の具体的構成について説明する。図６および図７に示すように、交換レンズユニット２の光軸ＡＺに沿った方向をＺ軸方向（被写体側が正側、カメラ本体３側が負側）とするＸＹＺ３次元直交座標系を設定する。Ｚ軸方向正側から見た場合に、反時計回りをＲ１方向、時計回りをＲ２方向と定義する。
交換レンズユニット２は、４つのレンズ群を有する撮像光学系Ｌが搭載されている。具体的には、撮像光学系Ｌは、第１レンズ群Ｌ１と、第２レンズ群Ｌ２と、第３レンズ群Ｌ３と、第４レンズ群Ｌ４と、を有している。第２レンズ群Ｌ２はフォーカス調節を行うためのレンズ群である。
交換レンズユニット２は、撮像光学系Ｌを支持するレンズ鏡筒４５と、レンズ鏡筒４５を操作する操作ユニット６３と、を有している。
【００２９】
第１〜第４レンズ群Ｌ１〜Ｌ４は、レンズ鏡筒４５によりＺ軸方向に移動可能に支持されている。具体的には図４〜６に示すように、レンズ鏡筒４５は、固定枠５０と、第１直進枠５２と、第１回転枠５３と、第１ホルダー５４と、第２回転枠５５と、第１レンズ群Ｌ１を保持する第１レンズ保持枠５７と、第２レンズ群Ｌ２を保持する第２レンズ保持枠５８と、第３レンズ群Ｌ３を保持する第３レンズ保持枠５９と、第４レンズ群Ｌ４を保持する第４レンズ保持枠６０と、第２ホルダー６１と、フィルターマウント６２と、を有している。
固定枠５０は、レンズ鏡筒４５の基準となる部材である。具体的には、固定枠５０は、３本の貫通直進溝５０ａと、３本の貫通カム溝５０ｂと、を有している。貫通直進溝５０ａには、後述する第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが挿入されている。貫通カム溝５０ｂには、第２回転枠５５のカムピン（図示せず）が挿入されている。第２回転枠５５が固定枠５０に対して回転すると貫通カム溝５０ｂにより第２回転枠５５は軸方向に案内される。
【００３０】
第１直進枠５２は、固定枠５０に対して回転することなく直進移動する部材であり、固定枠５０の外周側に同軸上に配置されている。具体的には、第１直進枠５２は、３本の貫通カム溝５２ａと、３本の貫通直進溝５２ｂと、３つの突出部５２ｃと、を有している。貫通直進溝５２ｂには、後述する第１ホルダー５４のカムピン５４ａが挿入されている。突出部５２ｃには孔５２ｄが設けられている。孔５２ｄには第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが嵌め込まれている。カムピン５９ａは固定枠５０の貫通直進溝５０ａを貫通している。これにより、第１直進枠５２は、第３レンズ保持枠５９とともに、固定枠５０に対して回転することなくＺ軸方向へ直進移動する。
第１回転枠５３は、第１ホルダー５４およびリング部材５６をＺ軸方向に案内するための部材であり、第１直進枠５２の外周側に同軸上に配置されている。第１回転枠５３は第１直進枠５２により光軸ＡＺ回りに相対回転可能に支持されている。具体的には、第１回転枠５３は、３本の第１貫通カム溝５３ａと、３本の貫通カム溝５３ｂと、３本の突起５３ｃと、Ｕ字部５３ｄと、を有している。第１ホルダー５４のカムピン５４ａ（図４、図５）は、第１貫通カム溝５３ａを貫通しており、貫通直進溝５２ｂに挿入されている。貫通カム溝５３ｂにはリング部材５６のカムピン５６ａが挿入されている。突起５３ｃは、カバー５１の孔５１ａ（図６）を貫通しており、ズームリング６４の直進溝（図示せず）に挿入されている。これにより、ズームリング６４、第１回転枠５３およびカバー５１は、一体回転するとともに、第１回転枠５３およびカバー５１はズームリング６４に対してＺ軸方向に移動可能である。Ｕ字部５３ｄには、第２回転枠５５のカムピン（図示せず）が嵌め込まれている。これにより、第１回転枠５３および第２回転枠５５は一体回転するとともに一体でＺ軸方向に移動する。
【００３１】
第１ホルダー５４は、第１レンズ群Ｌ１を支持するための部材であり、第１回転枠５３の外周側に同軸上に配置されている。第１ホルダー５４の光軸ＡＺ回りの回転は第１直進枠５２により規制されている。具体的には、第１ホルダー５４のＺ軸方向負側の部分には、円周方向に等ピッチで配置された３つのカムピン５４ａ（図４、図５）が設けられている。カムピン５４ａは、半径方向内側に延びており、第１回転枠５３の第１貫通カム溝５３ａを貫通するとともに、第１直進枠５２の貫通直進溝５２ｂに挿入されている。このため、第１ホルダー５４に対して第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、第１ホルダー５４は第１直進枠５２に対して回転することなく（第１回転枠５３に対して回転しながら）第１貫通カム溝５３ａに沿ってＺ軸方向に移動する。
第１ホルダー５４のＺ軸方向正側（被写体側）の端部には、第１レンズ群Ｌ１を支持する第１レンズ保持枠５７と、フィルターマウント６２と、固定リング５７ａと、が固定されている。
【００３２】
第２ホルダー６１は、第２レンズ保持枠５８を支持するための部材であり、第１直進枠５２の内周側に同軸上に配置されている。具体的には、第２ホルダー６１は、円周方向に等ピッチで配置された３本の貫通カム溝６１ａを有している。リング部材５６のカムピン５６ａが貫通カム溝６１ａを貫通している。貫通カム溝６１ａは、フォーカスレンズ群である第２レンズ群Ｌ２の移動量を決定するための溝であり、第２ホルダー６１のＺ軸方向への移動が撮像光学系Ｌのズーム倍率の変化に追従するように設計されている。これにより、撮像光学系Ｌのズーム倍率を変化させても焦点のずれを最小限に抑えられる。
第２回転枠５５は、第３レンズ保持枠５９および第４レンズ保持枠６０をＺ軸方向に案内するための部材であり、固定枠５０の内周側に同軸上に配置されている。第２回転枠５５は、３本の貫通回転溝５５ａと、３本の貫通カム溝５５ｂと、半径方向外側へ延びる３本のカムピン５５ｃと、を有している。第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが貫通回転溝５５ａを貫通している。貫通カム溝５５ｂには第４レンズ保持枠６０のカムピン６０ａが挿入されている。カムピン５５ｃは、固定枠５０の貫通カム溝５０ｂを貫通しており、第１回転枠５３のＵ字部５３ｄに嵌め込まれている。このため、第１回転枠５３と第２回転枠５５とは一体回転するとともに一体でＺ軸方向へ移動する。第１回転枠５３および第２回転枠５５のＺ軸方向への移動量は貫通カム溝５０ｂにより決定される。
【００３３】
第３レンズ保持枠５９は、第３レンズ群Ｌ３を支持するための部材であり、第２回転枠５５の内周側に同軸上に配置されている。第３レンズ保持枠５９は、半径方向外側に延びる３本のカムピン５９ａを有している。カムピン５９ａは、貫通回転溝５５ａおよび貫通直進溝５０ａを貫通しており、第１直進枠５２の孔５２ｄに嵌め込まれている。これらの構成により、第１直進枠５２、第２回転枠５５および第３レンズ保持枠５９は、Ｚ軸方向へ一体で移動する。また、カムピン５９ａおよび貫通直進溝５０ａにより、第１直進枠５２および第３レンズ保持枠５９は固定枠５０に対して回転するのを規制されている。さらに、貫通回転溝５５ａにより第２回転枠５５の固定枠５０、第３レンズ保持枠５９および第１直進枠５２に対する回転は許容されている。
第４レンズ保持枠６０は、第４レンズ群Ｌ４を支持するための部材であり、第２回転枠５５の内周側に同軸上に配置されている。第４レンズ保持枠６０は第３レンズ保持枠５９により回転規制される。具体的には、第３レンズ保持枠５９は、Ｚ軸方向負側に延びる３本の突起（図示せず）を有している。第４レンズ保持枠６０は半径方向に窪みＺ軸方向に延びる３本の溝（図示せず）を有している。これらの溝に第３レンズ保持枠５９の突起が挿入されている。これにより、第４レンズ保持枠６０は第３レンズ保持枠５９とともに一体回転することなく、第３レンズ保持枠５９に対してＺ軸方向に移動可能である。
【００３４】
以上に説明したレンズ鏡筒４５の半径方向外側には、レンズ鏡筒４５を操作するための操作ユニット６３が設けられている。具体的には図４、図５および図７に示すように、操作ユニット６３は、焦点距離を操作するためのズームリングユニット８１と、フォーカスを調節するためのフォーカスリングユニット８２と、絞りを調節するための絞りリングユニット８３と、を有している。
ズームリングユニット８１は、ユーザーが焦点距離を操作するためのズームリング６４と、ズームリング６４を支持するリングベース６９と、を有している。ズームリング６４は、カバー５１の外周側に同軸上に配置されており、固定枠５０に固定されたリングベース６９によりＺ軸方向の移動が規制された状態で光軸ＡＺ回りに回転可能なように保持されている。ズームリング６４の内周部には、Ｚ軸方向に延びる３本の直進溝（図示せず）が形成されている。この直進溝には第１回転枠５３の突起５３ｃが挿入されているため、第１回転枠５３はズームリング６４と一体で回転するがＺ軸方向に相対移動可能である。固定枠５０に対するズームリング６４の回転角度（望遠端から広角端）は、例えば９０度である。本実施形態では、Ｒ１方向が望遠側、Ｒ２方向が広角側に対応している（図１２）。
【００３５】
ズームリング６４の回転角度および回転方向を検出するために、固定枠５０に第１角度検出部６５（図１）が設けられている。第１角度検出部６５は、固定枠５０に対するズームリング６４の回転角度（固定枠５０に対するズームリング６４の角度位置）を検出し、検出した回転角度をレンズマイコン４０に出力する。レンズマイコン４０は、受信した回転角度を第１回転角度情報としてメモリ４４に一時的に格納する。この第１回転角度情報は、例えば、リング部材５６と第２ホルダー６１との相対回転角度（リング部材５６のカムピン５６ａと第２ホルダー６１の貫通カム溝６１ａとの位置関係）を把握する際に用いられる。ズームリング６４の外周面には、撮像光学系Ｌの焦点距離が表示されている。
フォーカスリングユニット８２は、ユーザーがフォーカス調節を操作するフォーカスリング６７と、リングガイド９６と、指標リング９７と、第２ホルダー駆動リング９８と、フォーカス固定枠９９と、押さえプレート１００と、を有している。
【００３６】
フォーカスリング６７は、リングベース６９の外周側に同軸上に配置されており、リングベース６９によりＺ軸方向の移動は規制された状態で光軸ＡＺ回りに回転可能なように保持されている。リングベース６９には第２角度検出部６８（図１）が設けられている。第２角度検出部６８は、フォーカスリング６７の回転角度（操作量）および回転方向を検出し、物点距離情報をレンズマイコン４０に出力する。第２角度検出部６８では、フォーカスリング６７の全周に一定間隔で突起（図示せず）が形成されている。第２角度検出部６８は２つのフォトセンサ（図示せず）を有している。フォーカスリング６７を回転させると、２つのフォトセンサの構成部分である発光部と受光部との間を通過し、突起が発光部と受光部との間を通過する状態が検出される。これにより、フォーカスリング６７の回転方向の操作量および回転方向を検出する。第２角度検出部６８は、操作量および回転方向をレンズマイコン４０に出力する。レンズマイコン４０は、これらの操作量および回転方向を第２回転角度情報としてメモリ４４に一時的に格納する。なお、第２角度検出部６８の場合、フォーカスリング６７の操作量が検出可能であり、第１角度検出部６５のように固定枠５０に対する回転方向の位置は検出できない。フォーカスリング６７のＺ軸方向負側には、リングガイド９６、フォーカス固定枠９９および押さえプレート１００が配置されている。
【００３７】
ここで、図８を用いてフォーカスリングユニット８２について詳細に説明する。図８に示すように、フォーカス固定枠９９の内周側には指標リング９７と第２ホルダー駆動リング９８とが回転可能に配置されている。指標リング９７および第２ホルダー駆動リング９８はフォーカス固定枠９９に装着されたフォーカスモータ８０により回転駆動される。
フォーカスモータ８０は、モータ本体８５と、モータ本体８５により回転駆動される第１駆動ギヤ８６と、第１駆動ギヤ８６と噛み合う第２駆動ギヤ（図示せず）と、を有している。静音性を考慮して、フォーカスモータ８０として、例えば超音波モータが採用されている。フォーカスモータ８０の動作は、フォーカスレンズ駆動制御部４１により制御されている。モータ本体８５により第１駆動ギヤ８６が回転駆動されると、第２駆動ギヤは第１駆動ギヤ８６と逆方向に回転する。
【００３８】
第２ホルダー駆動リング９８の内周部には、第１駆動ギヤ８６と噛み合う第１ギヤ部９８ａが形成されている。指標リング９７の内周部には、第２駆動ギヤと噛み合う第２ギヤ部９７ａが形成されている。
例えば、第２ホルダー駆動リング９８がフォーカスモータ８０によりＲ１方向へ回転駆動されると、指標リング９７は逆方向であるＲ２方向へ回転駆動される。ユーザーの操作によりフォーカスリング６７がＲ１方向へ回転すると、指標リング９７の指標プレート９７ｂもＲ１方向へ回転させる必要がある。このため、指標リング９７の回転方向はフォーカスリング６７の回転方向と同じであるが、第２ホルダー駆動リング９８の回転方向はフォーカスリング６７の回転方向と反対となる。
指標リング９７の外周部には焦点距離が印字された指標プレート９７ｂが設けられており、フォーカスモータ８０の駆動に伴って指標プレート９７ｂも回転する。フォーカス固定枠９９の透明窓（図示せず）から指標プレート９７ｂの焦点距離の印字位置を確認することで、ユーザーは大まかな焦点距離を確認できる。
【００３９】
第２ホルダー駆動リング９８の回転角度および方向を検出するために、例えば、第３角度検出部８９がリングベース６９に設けられている。第３角度検出部８９により、第２ホルダー駆動リング９８の固定枠５０に対する回転角度および回転方向を検出することができる。第３角度検出部８９は、第１角度検出部６５と同様に、固定枠５０に対する第２ホルダー駆動リング９８の回転角度を検出することができる。第３角度検出部８９により検出された回転角度は、レンズマイコン４０に出力される。レンズマイコン４０は、この回転角度を第３回転角度情報としてメモリ４４に一時的に格納する。
第２ホルダー駆動リング９８は、Ｚ軸方向正側に延びる駆動プレート９８ｂを有している。第２ホルダー駆動リング９８は、第２ホルダー６１のプレート部６１ｂの溝６１ｃに嵌め込まれている。このため、第２ホルダー６１は、第２ホルダー駆動リング９８と一体回転するとともに、第２ホルダー駆動リング９８に対してＺ軸方向に移動可能となっている。
【００４０】
第２ホルダー駆動リング９８を介してフォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が回転駆動されると、第２ホルダー６１がリング部材５６に対して回転する。リング部材５６のカムピン５６ａが貫通カム溝６１ａを貫通しているため、貫通カム溝６１ａの形状に応じて第２ホルダー６１はリング部材５６および固定枠５０に対してＺ軸方向へ移動する。これにより、フォーカスの微調整を行うことができる。
絞りリングユニット８３は、固定枠５０に固定されたマウントベース７０と、ユーザーが絞りを調節するための絞りリング１０１と、を有している。絞りリング１０１は、マウントベース７０の外周側に同軸上に配置されており、マウントベース７０により回転可能に支持されている。マウントベース７０には、レンズ基板１０２と、後方枠１０３と、が固定されている。
【００４１】
レンズマウント７９は、レンズマウント接点（図示せず）を有し、ボディーマウント４のレンズマウント接点（図示せず）を介して、レンズマイコン４０とボディーマイコン１０との信号の伝達を行う。レンズマウント７９は、マウントベース７０を介して固定枠５０に固定されている。
（１．３：フォーカス調節について）
以上に説明した交換レンズユニット２は、コントラスト検出方式に対応している。コントラスト検出方式では、焦点を検出するために第２レンズ群Ｌ２を光軸ＡＺに沿った方向へ移動させて、画像信号からコントラスト情報が取得される。このコントラスト情報は、第２レンズ群Ｌ２の各位置における評価値の集まりであり、評価値が最大である第２レンズ群Ｌ２の位置が合焦位置となる。
【００４２】
より詳細には、ボディーマイコン１０は、撮像センサ１１により取得された画像データに基づいて、オートフォーカス動作用の評価値（以下、ＡＦ評価値という）を算出する。ＡＦ評価値は、撮像センサ１１で生成された画像データから輝度信号を求め、輝度信号の画面内における高周波成分を積算して求められる。算出されたＡＦ評価値は、例えば、露光同期信号と関連付けた状態でメモリ３８やＤＲＡＭ（図示せず）などに保存される。レンズマイコン４０から取得されたレンズ位置情報も露光同期信号と関連付けられている。このレンズ位置情報は、前述の第１および第３回転角度情報から求めることができる。ボディーマイコン１０は、ＡＦ評価値をレンズ位置情報と関連付けてメモリ３８に格納する。これらのＡＦ評価値およびレンズ位置情報からなる情報が、前述のコントラスト情報である。
【００４３】
このコントラスト情報を取得する際、第２レンズ群Ｌ２を光軸ＡＺに沿った方向へ余分に移動させる必要があるため、コントラスト検出方式に対応させるためには、第２レンズ群Ｌ２の可動領域を広げる必要がある。
そこで、この交換レンズユニット２では、第２ホルダー６１の貫通カム溝６１ａが図９に示すような形状に設定されている。図９では、左右方向が回転方向を示しており、上下方向が光軸ＡＺに沿った方向を示している。上方向がＺ軸方向正側に対応している。
図９に示すように、貫通カム溝６１ａは、Ｒ１方向の端部からＲ２方向の端部にかけて湾曲しており、カムピン５６ａが移動可能な可動領域Ｅを有している。可動領域Ｅは、ズーム領域Ｅ１と、ズーム領域Ｅ１からＲ２方向に延びる第１余剰領域Ｅ２と、ズーム領域Ｅ１からＲ１方向に延びる第２余剰領域Ｅ３と、を有している。ここで、各領域Ｅ１〜Ｅ３は、カムピン５６ａの中心を基準に決定されている。
【００４４】
ズーム領域Ｅ１および第２余剰領域Ｅ３は、Ｚ軸方向負側に迫り出すように湾曲しており、貫通カム溝６１ａのＺ軸方向正側に中心を有している。図９に示すように、ズーム領域Ｅ１はいわゆる漸近線となっている。ズーム領域Ｅ１のＲ１方向の端（位置ＴＣ）は、撮像光学系Ｌの望遠端であって最短撮影距離で合焦する状態に対応している。位置ＴＣから位置ＴＩまでの領域は、撮像光学系Ｌの望遠端における焦点調整が可能な範囲である。位置ＴＣから位置ＴＩまでの回転角Ｆｔの範囲内では、フォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が回転駆動される。これにより、望遠端周辺でのフォーカス調節が可能となる。
ズーム領域Ｅ１のＲ２方向の端（位置ＷＩ）は、撮像光学系Ｌの広角端であって撮影距離が無限遠で合焦する状態に対応している。位置ＷＩから位置ＷＣまでの領域は、撮像光学系Ｌの広角端における焦点調節が可能な範囲である。位置ＷＩから位置ＷＣまでの回転角Ｆｗの範囲内では、フォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が回転駆動される。これにより、広角端周辺でのフォーカス調節が可能となる。
【００４５】
第１余剰領域Ｅ２は、コントラスト検出方式で焦点検出を行う際に使用される領域であり、ズーム領域Ｅ１に沿って湾曲する部分とＺ軸方向正側に迫り出すように湾曲する部分とを有している。すなわち、第１余剰領域Ｅ２は変曲点Ｄを有している。本実施形態においては、変曲点Ｄは位置ＷＩのＲ２方向に配置されている。
なお、所定の光学性能を満たすように設計されている領域は、基本的にズーム領域Ｅ１である。このため、カムピン５６ａが第１余剰領域Ｅ２内にある状態では、撮像光学系Ｌが所定の光学性能を満たさない可能性があり、撮影された画像に影響を及ぼすおそれがある。光学性能を考慮すると、第１余剰領域Ｅ２は、撮影時（画像取得時）に使用するのが好ましくない領域であると言える。
（１．４：第２ホルダー６１の駆動領域の制限）
フォーカスモータ８０が第２ホルダー６１を回転駆動し得る角度としては、焦点検出時の駆動量を考慮して、例えば図９に示す回転角度Ｋｗや回転角度Ｋｔが確保されている。
【００４６】
しかし、フォーカスモータ８０による第２ホルダー６１の駆動領域は、各焦点距離において適切な範囲（すなわち、回転角Ｆｗや回転角Ｆｔの範囲内）に制限される必要がある。本実施形態では、図９に示すように、撮像光学系Ｌが望遠端である場合、第２ホルダー６１の駆動領域は位置ＴＣから位置ＴＩの間に制限されている。撮像光学系Ｌが広角端である場合、第２ホルダー６１の駆動領域は位置ＷＩから位置ＷＣの間に制限されている。
この駆動領域の制限を行うために、リング部材５６に対する第２ホルダー６１の回転方向の位置情報が必要となる。すなわち、図９に示すように撮像光学系Ｌの焦点距離に応じて回転角ＦｗおよびＦｔに対応する回転角が異なってくるため、カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係を把握する必要がある。
カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係は、第１角度検出部６５により検出されたズームリング６４の第１回転角度情報および第３角度検出部８９により検出された第２ホルダー駆動リング９８の第３回転角度情報（すなわち、第２ホルダー６１の回転角度情報）に基づいて求めることができる。
【００４７】
具体的には、第１回転角度情報から固定枠５０に対するリング部材５６の角度を求めることができる。第３回転角度情報から固定枠５０に対する第２ホルダー６１の角度を求めることができる。したがって、第１および第３回転角度情報からリング部材５６と第２ホルダー６１と相対回転角度を求めることができ、カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係を把握することができる。
例えば、レンズマイコン４０のメモリ４４に、第１回転角度情報、第３回転角度情報、リング部材５６および第２ホルダー６１の相対回転角度、および、第１および第３回転角度情報に対応する第２ホルダー６１の駆動角度（図９の回転角ＦｗおよびＦｔなどに対応する回転角）などを、テーブルとして予め格納しておく。第２ホルダー６１の駆動角度は、貫通カム溝６１ａの形状が決定されていれば、リング部材５６および第２ホルダー６１の相対回転角度（すなわち、第１および第３回転角度情報）から予め求めておくことができる。このテーブルを利用して、第１角度検出部６５で検出された第１回転角度情報と第２角度検出部６８で検出された第３回転角度情報とから、第２ホルダー６１の駆動角度を求めることができる。この駆動角度の情報に基づいて、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介してレンズマイコン４０により第２ホルダー６１の駆動角度（フォーカスモータ８０の駆動量）が最短撮影距離から無限遠の間で制限される。
【００４８】
しかし、焦点検出時に第２ホルダー６１の駆動領域を上記のように制限すると、焦点検出時に第２レンズ群Ｌ２の可動領域が狭くなってしまい、コントラスト検出方式に対応できない。
そこで、このカメラシステム１では、オートフォーカス撮影モードの場合に、第２ホルダー６１の駆動角度をマニュアル撮影モードよりも大きくして、第２ホルダー６１の駆動角度（第２レンズ群Ｌ２の可動領域）を変えている。
具体的には、メモリ４４に格納される上記のテーブルは、焦点検出時における第２ホルダー６１の必要駆動角度をさらに有している。この必要駆動角度は、焦点検出時における第２レンズ群Ｌ２の検出駆動距離Ｈ（図９）および貫通カム溝６１ａの形状から予め求められる。例えば、位置ＷＩ周辺では、貫通カム溝６１ａの傾きが小さいため、検出駆動距離Ｈに対応する回転角度Ｍｗｉは、位置ＷＣでの回転角度Ｍｗｃ、位置ＴＩでの回転角度Ｍｔｉおよび位置ＴＣでの回転角度Ｍｔｃよりも大きくなる。このように、カムピン５６ａと貫通カム溝６１ａとの位置関係（すなわち、第１および第３回転角度情報）から第２ホルダー６１の必要駆動角度を求めることができる。
【００４９】
そして、焦点検出時の必要駆動角度に基づいて、第１および第３回転角度情報に対応する最大駆動角度Ｋが決定されている。オートフォーカス撮影モードの場合は、この最大駆動角度Ｋの範囲内で、第２ホルダー６１の駆動角度がレンズマイコン４０により制限されている。
以上に説明したように、このカメラシステム１では、コントラスト検出方式に対応させるために、マニュアル撮影モードとオートフォーカス撮影モードとで、第２ホルダー６１の駆動角度の制限範囲を変えている。
マニュアル撮影モードにおいては、回転角Ｆの範囲内に第２ホルダー６１の駆動角度が制限されているため、各部の寸法誤差により多少の位置のずれは生じるが、基本的にカムピン５６ａは貫通カム溝６１ａのズーム領域Ｅ１内のみを移動する。このため、光学性能が保証されていない第１余剰領域Ｅ２で撮影が行われるのを防止できる。
【００５０】
また、マニュアル撮影モードにおいて、第１余剰領域Ｅ２まで第２ホルダー６１を回転させないので、指標リング９７の指標プレート９７ｂの焦点距離印字位置が大幅にずれることを防止できる。
＜２：カメラシステムの動作＞
以下、上述のように構成されたカメラシステム１の撮影動作を説明する。
図１０および図１１は、カメラシステム１での撮像時の概念図であり、図１０はファインダ撮影モードを説明する図、図１１はモニタ撮影モードを説明する図である。
（２．１：撮像前の状態）
図１０および図１１に示すように、被写体（図示せず）からの光は、交換レンズユニット２を透過し、半透過ミラーであるメインミラー２３ａに入射する。メインミラー２３ａに入射した光の一部は反射してファインダスクリーン６に入射し、残りの光は透過してサブミラー２３ｂに入射する。ファインダスクリーン６に入射した光は被写体像として結像する。この被写体像は、ペンタプリズム７によって正立像に変換され接眼レンズ８に入射する。これにより、ユーザーは、ファインダ接眼窓９を介して被写体の正立像を観察できる。また、サブミラー２３ｂに入射した光は反射され、焦点検出ユニット５に入射する。
【００５１】
（２．２：ファインダ撮影モードおよびモニタ撮影モード）
このカメラシステム１は、２つの撮影モード、すなわちファインダ撮影モードおよびモニタ撮影モードを有する。ファインダ撮影モードは、ユーザーがファインダ接眼窓９を観察しながら撮影するモードであり、従来の一眼レフカメラにおける通常の撮影モードである。モニタ撮影モードは、液晶モニタなどの表示部２０をユーザーが観察しながら撮影するモードである。
ファインダ撮影モードにおいては、図１０に示すように、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内の所定位置に配置されており、被写体光は、ファインダ光学系２２に導かれるので、ユーザーは、ファインダ接眼窓９から被写体像を観察することができる。実際の撮影時には、クイックリターンミラー２３が光軸ＡＺ外に跳ね上げられるとともに、シャッターユニット３３が開かれて撮像センサ１１の撮像面上に被写体像が結像される。
【００５２】
一方、モニタ撮影モードにおいては、図１１に示すように、クイックリターンミラー２３を光軸ＡＺ内から退避させる。よって、表示部２０には、撮像センサ１１を介して被写体のスルー画像（いわゆるライブビュー画像）が表示される。
（２．３：ファインダ撮影モードの動作）
カメラシステム１の撮影動作について説明する。図１〜図４を用いて、ユーザーがファインダ接眼窓９を覗いて撮影するファインダ撮影モードにおける駆動シーケンスについて説明する。
ファインダ撮影モードにおいて撮影する場合、ユーザーは、筐体３ａの背面に設けられたファインダ切り替えボタン３４を操作して、撮影モードとしてファインダ撮影モードを選択する。
【００５３】
ユーザーのレリーズボタン３０の半押し動作により、カメラシステム１内のボディーマイコン１０および各種ユニットには、電源が供給される。電源供給により起動するカメラシステム１内のボディーマイコン１０は、同じく電源供給で起動する交換レンズユニット２内のレンズマイコン４０より、レンズマウント７９およびボディーマウント４を介して、各種レンズデータを受け取り、内蔵するメモリ３８に保存する。次に、ボディーマイコン１０は、焦点検出ユニット５より、焦点ずれ量（以後、「Ｄｆ量」という）を取得し、そのＤｆ量分、フォーカスレンズ２４を駆動するようにレンズマイコン４０に指示する。レンズマイコン４０は、フォーカスレンズ駆動制御部４１をコントロールして、Ｄｆ量分だけ第２レンズ群Ｌ２を動作させる。このように、焦点検出と第２レンズ群Ｌ２の駆動とを繰り返すうち、Ｄｆ量は小さくなり、所定量以下になったときにボディーマイコン１０により合焦と判断され、第２レンズ群Ｌ２の駆動が停止される。
【００５４】
この後、ボディーマイコン１０は、ユーザーによりレリーズボタン３０が全押しされると、レンズマイコン４０に対して、絞り値を図示しない測光センサからの出力に基づいて計算された絞り値にするよう指示する。そして、レンズマイコン４０は、絞り駆動制御部４２をコントロールし、指示された絞り値まで、絞りを絞り込む。絞り値の指示と同時にボディーマイコン１０は、クイックリターンミラー制御部３６により、クイックリターンミラー２３を光軸ＡＺ内から退避させる。クイックリターンミラー２３の退避完了後、撮像センサ駆動制御部１２は、撮像センサ１１の駆動を指示し、シャッターユニット３３の動作を指示する。なお、撮像センサ駆動制御部１２は、図示しない測光センサからの出力に基づいて計算されたシャッタースピードの時間だけ、撮像センサ１１を露光する。
露光完了後、撮像センサ駆動制御部１２により撮像センサ１１から読み出された画像データは、所定の画像処理を実行された後、表示部２０に撮影画像として表示される。また、撮像センサ１１から読み出され、所定の画像処理を実行された画像データは、画像記録部１８を介して、記憶媒体に画像データとして書き込まれる。また、露光終了後、クイックリターンミラー２３とシャッターユニット３３とは、初期位置にリセットされる。ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０へ、絞りを開放位置にリセットするよう指示し、レンズマイコン４０は、各ユニットに対してリセット命令を行う。リセット完了後、レンズマイコン４０は、ボディーマイコン１０にリセット完了を伝える。ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０からのリセット完了情報と露光後の一連処理の完了を待ち、その後、レリーズボタン３０の状態が、押し込みされていない状態であることを確認し、撮影シーケンスを終了させる。
【００５５】
（２．４：モニタ撮影モードの動作）
次に、図１〜図３（Ｂ）および図５を用いて、ユーザーが表示部２０を用いて撮影するモニタ撮影モードにおける駆動シーケンスについて説明する。
表示部２０を用いて撮影する場合、ユーザーは、ファインダ切り替えボタン３４を操作して、モニタ撮影モードを選択する。モニタ撮影モードに設定されると、ボディーマイコン１０は、クイックリターンミラー２３を光軸ＡＺ内から退避させる。これにより、被写体からの光が撮像センサ１１に達する。撮像センサ１１は、撮像センサ１１上に結像される被写体からの光を画像データに変換し、画像データとして取得し、出力することができる。撮像センサ駆動制御部１２により撮像センサ１１から読み出された画像データは、所定の画像処理を実行された後、表示部２０に撮影画像として表示される。このように、撮影画像を表示部２０に表示させることにより、ユーザーは、ファインダ接眼窓９を覗くことなく、被写体を追いかけることが可能となる。
【００５６】
また、このモニタ撮影モードについては、モード切換ダイアル２６により、動画撮影モードが選択された場合には、自動的にモニタ撮影モードへと移行する。さらに、動画撮影操作ボタン３５が押された場合にも、自動的にモニタ撮影モードへと移行する。
このモニタ撮影モードにおいては、その合焦方法として、焦点検出ユニット５を用いた位相差検出方式に替わり、撮像センサ１１で生成された画像データに基づいて、コントラスト検出方式のオートフォーカスが用いられる。表示部２０を用いたモニタ撮影モードにおけるオートフォーカス動作の方式としては、コントラスト検出方式を用いることにより、カメラシステムとして、精度の良いフォーカス動作を実現することができる。このモニタ撮影モードでは、定常的に、撮像センサ１１で画像データを生成しているので、従来の位相差検出方式に比べ、その画像データを用いたコントラスト検出方式のオートフォーカス動作をするのが容易である。
【００５７】
ここで、コントラスト検出方式を用いたオートフォーカス動作について説明する。
コントラスト検出方式のオートフォーカス動作を行う際には、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、コントラストＡＦ用データを要求する。コントラストＡＦ用データは、コントラスト検出方式のオートフォーカス動作の際に必要なデータであり、例えば、フォーカス駆動速度、フォーカスシフト量、像倍率、コントラストＡＦ可否情報などが含まれる。
ボディーマイコン１０は、垂直同期信号を定期的に生成する。また、ボディーマイコン１０は、これと並行して、垂直同期信号に基づいて、露光同期信号を生成する。これは、ボディーマイコン１０が垂直同期信号を基準にして、露光開始タイミングと露光終了タイミングとを予め把握しているために、露光同期信号を生成できるのである。ボディーマイコン１０は、垂直同期信号をタイミング発生器（図示せず）に出力し、露光同期信号をレンズマイコン４０に出力する。レンズマイコン４０は、露光同期信号に同期して、第２レンズ群Ｌ２の位置情報を取得する。
【００５８】
撮像センサ駆動制御部１２は、垂直同期信号に基づいて、撮像センサ１１の読み出し信号と電子シャッター駆動信号とを定期的に生成する。撮像センサ駆動制御部１２は、読み出し信号および電子シャッター駆動信号に基づいて、撮像センサ１１を駆動する。すなわち、撮像センサ１１は、読み出し信号に応じて、撮像センサ１１内に多数存在する光電変換素子（図示せず）で生成された画素データを垂直転送部（図示せず）に読み出す。
静止画撮影モードの場合には、ユーザーのレリーズボタン３０の半押し動作により、カメラシステム１のボディーマイコン１０は、交換レンズユニット２内のレンズマイコン４０より、レンズマウント７９およびボディーマウント４を介して、各種レンズデータを受け取り、内蔵するメモリ３８に保存する。また、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、オートフォーカス開始コマンドを発信する。レリーズボタン３０が半押しされた場合、オートフォーカス開始コマンドは、コントラスト検出方式のオートフォーカス動作を開始する旨を示すコマンドである。このコマンドに基づいて、レンズマイコン４０は、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介して第２レンズ群Ｌ２が光軸ＡＺに沿った方向に移動するようにフォーカスモータ８０の動作を制御する。
【００５９】
前述のように、ボディーマイコン１０は、受信した画像データに基づいて、コントラスト情報を取得する。ボディーマイコン１０は、このコントラスト情報に基づいて、コントラストピークを求め、合焦点を抽出できたかどうかを監視する。具体的には、ＡＦ評価値が極大値となる第２レンズ群Ｌ２の位置を合焦点として抽出する。このレンズ駆動の方式としては、一般的には山登り方式が知られている。
この山登り方式では、前述のように、焦点検出の際に第２レンズ群Ｌ２を合焦位置の前後まで移動させる必要がある。このため、図９に示すように、位置ＷＩの場合、回転角度Ｍｗｉの範囲内で貫通カム溝６１ａとカムピン５６ａとが相対移動する。言い換えると、前述のように、第２ホルダー６１の回転角度は回転角度Ｍｗｉの範囲内にレンズマイコン４０により制限されている。この結果、焦点検出時においてカムピン５６ａは第１余剰領域Ｅ２内を移動するが、第１余剰領域Ｅ２の端で貫通カム溝６１ａとカムピン５６ａとが接触し第２ホルダー６１の回転が阻害されるのを防止できる。
【００６０】
このように、ズーム領域Ｅ１の外側に第１余剰領域Ｅ２を設けることで、焦点検出時にカムピン５６ａが移動できる領域が確保されている。また、第２ホルダー６１の回転角度を制限することで、第２ホルダー６１の回転が阻害されるのを防止できる。
なお、位置ＴＣの場合も同様であるが、位置ＴＣの場合は貫通カム溝６１ａの傾斜角が大きいため、回転角度Ｍｔｃが位置ＷＩに比べて狭く、このため第２余剰領域Ｅ３を第１余剰領域Ｅ２ほど大きく確保する必要はない。
また、第１余剰領域Ｅ２では、ズーム領域Ｅ１に比べて光学性能が低い傾向にある。このため、合焦位置が第１余剰領域Ｅ２の範囲内に存在する可能性は極めて低く、このため、第２ホルダー６１の回転角度は角度Ｍｗｉの範囲内でしか制限されていないが、第１余剰領域Ｅ２が画像取得時に使用されるおそれはない。
【００６１】
さらに、第１余剰領域Ｅ２は位置ＷＩの外側に変曲点を有しており、Ｚ軸方向正側に迫り出すように湾曲しているため、第１余剰領域Ｅ２の傾きを大きく設定することができ、回転角度Ｍｗｉを小さくすることができる。これにより、コントラスト検出方式に対応させつつ、レンズ鏡筒４５の大型化を防止できる。
焦点検出が完了した後、ユーザーによりレリーズボタン３０が全押しされると、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、絞り値を不図示の測光センサからの出力に基づいて計算された絞り値にするよう指示する。そして、レンズマイコン４０は、絞り駆動制御部４２をコントロールし、指示された絞り値まで、絞りを絞り込む。撮像センサ駆動制御部１２は、撮像センサ１１の駆動を指示し、シャッターユニット３３の動作を指示する。なお、撮像センサ駆動制御部１２は、撮像センサ１１の出力より算出された所定のシャッタースピードの時間だけ、撮像センサ１１を露光する。
【００６２】
露光完了後、撮像センサ駆動制御部１２により撮像センサ１１から読み出された画像データは、所定の画像処理を実行された後、表示部２０に撮影画像として表示される。また、撮像センサ１１から読み出され、所定の画像処理を実行された画像データは、画像記録部１８を介して、記憶媒体に画像データとして書き込まれる。また、露光終了後、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内から退避した状態に位置しているので、引き続き、ユーザーは、モニタ撮影モードにより、被写体を表示部２０上の撮影画像として見ることができる。
同様に、動画撮影モードの場合には、ユーザーのレリーズボタン３０の全押し動作により、動画記録を行うことが可能となる。また、いかなるモードであろうとも、動画撮影操作ボタン３５を押すことにより、動画記録を行うことが可能となる。さらには、交換レンズユニット２が動作撮影に対応している場合には、交換レンズユニット２をカメラ本体３に取り付けた際に、自動的に動画撮影モードへ移行するようにしてもよい。
【００６３】
また、モニタ撮影モードを解除する場合には、ユーザーが、ファインダ切り替えボタン３４を操作して、ファインダ接眼窓９を覗いて撮影するファインダ撮影モードに移行させる。ファインダ撮影モードに移行された場合、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内の所定位置に戻される。また、カメラシステム１本体の電源を切断する際にも、クイックリターンミラー２３は、光軸ＡＺ内の所定位置に戻される。
（２．５：ズーム操作）
次に、ユーザーがズーム操作およびフォーカス操作を行う際の交換レンズユニット２の動作を説明する。
図４〜図７に示すように、ユーザーによりズームリング６４が回転操作されると、ズームリング６４に連結された第１回転枠５３にその回転運動が伝達される。第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、第１回転枠５３のＵ字部５３ｄに嵌め込まれたカムピン５５ｃが固定枠５０の貫通カム溝５０ｂに案内され、第２回転枠５５とともに第１回転枠５３は固定枠５０に対して光軸ＡＺ回りに回転しながらＺ軸方向に移動する。孔５２ｄに嵌め込まれた第３レンズ保持枠５９のカムピン５９ａが貫通回転溝５５ａと貫通直進溝５０ａとを貫通しているため、第１直進枠５２は、固定枠５０に対して回転することなく（第１回転枠５３に対して回転しながら）第１回転枠５３、第２回転枠５５および第３レンズ保持枠５９と一体でＺ軸方向に直進移動する。固定枠５０に対する第１直進枠５２、第１回転枠５３、第２回転枠５５および第３レンズ保持枠５９のＺ軸方向への移動量は、貫通カム溝５０ｂの形状により決定される。
【００６４】
固定枠５０に対してズームリング６４とともに第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、カムピン５４ａが第１貫通カム溝５３ａに案内され、第１ホルダー５４および第１レンズ保持枠５７が第１回転枠５３に対してＺ軸方向に移動する。このとき、カムピン５４ａおよび貫通直進溝５２ｂにより、第１ホルダー５４および第１レンズ保持枠５７は固定枠５０に対して回転しない。第１ホルダー５４および第１レンズ保持枠５７のＺ軸方向の移動量は、第１回転枠５３の移動量および第１貫通カム溝５３ａの形状により決定される。
また、固定枠５０に対して第１回転枠５３が光軸ＡＺ回りに回転すると、リング部材５６のカムピン５６ａが貫通カム溝５２ａおよび貫通カム溝５３ｂに案内され、固定枠５０に対してリング部材５６が回転しながらＺ軸方向へ移動する。リング部材５６の回転角度およびＺ軸方向への移動量は貫通カム溝５３ｂおよび貫通カム溝５２ａの形状により決定される。具体的には、固定枠５０に対するズームリング６４の回転角度が望遠端から広角端までで９０度である場合、固定枠５０に対するリング部材５６の回転角度は２／３の６０度である。
【００６５】
固定枠５０に対してリング部材５６が回転しながらＺ軸方向へ移動すると、カムピン５６ａが貫通カム溝６１ａを貫通しているため、第２ホルダー６１および第２レンズ保持枠５８が一体でＺ軸方向に移動する。このとき、プレート部６１ｂの溝６１ｃに第２ホルダー駆動リング９８の駆動プレート９８ｂがＺ軸方向に挿入されているため、固定枠５０に対する第２ホルダー６１および第２レンズ保持枠５８の回転は規制される。第２ホルダー６１のＺ軸方向への移動量はリング部材５６の移動量および貫通カム溝６１ａの形状により決定される。
以上のように、ズームリング６４を望遠側（Ｒ１方向）に回転させることにより、交換レンズユニット２の状態（より詳細には、レンズ鏡筒４５の状態）は、図４に示す広角端の状態から図５に示す望遠端の状態へと移行し、各レンズ群Ｌ１〜Ｌ４が光軸ＡＺに沿った方向に移動する。これにより、撮像光学系Ｌの焦点距離がズームリング６４により設定された焦点距離に変化し、所望のズーム位置にて撮影することが可能となる。
【００６６】
このとき、ズームリング６４の回転に伴い、第２ホルダー６１および第２レンズ保持枠５８は、合焦状態が変化しないように固定枠５０に対して光軸ＡＺに沿った方向に移動する。これにより、例えば、無限遠にて合焦している状態で、広角端から望遠端へ、あるいは、望遠端から広角端へ、撮像光学系Ｌの焦点距離を変化させた場合でも、無限遠での合焦状態が維持される。また、例えば０．５ｍなどの近距離にて合焦している状態で、広角端から望遠端へ、あるいは、望遠端から広角端へ、撮像光学系Ｌの焦点距離を変化させた場合でも、近距離での合焦状態が維持される。
（２．６：マニュアル撮影モード）
しかし、各部の寸法誤差などにより、合焦状態を完全に維持するのは困難であり、焦点距離の変更に伴い、実際には合焦位置も若干変化する場合がある。ユーザーが意図的に焦点をずらして撮影する場合もある。
【００６７】
そこで、このような場合は、ユーザーが手動でフォーカスを調節できるマニュアル撮影モードで撮影が行われる。
このマニュアル撮影モードの場合、ユーザーによりフォーカスリング６７が回転操作されると、フォーカスリング６７により設定された撮影距離に基づいて第２ホルダー６１がフォーカスモータ８０により回転駆動される。具体的には、ユーザーによりフォーカスリング６７が回転方向に操作されると、第２角度検出部６８によりフォーカスリング６７の操作量が検出され、第２角度検出部６８は操作量に応じた信号を出力する。レンズマイコン４０では、操作量信号に基づいてフォーカスモータ８０を駆動する駆動信号が生成され、この駆動信号がレンズマイコン４０からフォーカスレンズ駆動制御部４１に送信される。フォーカスレンズ駆動制御部４１は駆動信号に基づいてフォーカスモータ８０を駆動する。フォーカスモータ８０により第２ホルダー６１が設定された角度まで回転する。
【００６８】
このとき、第２ホルダー６１の第１余剰領域Ｅ２までカムピン５６ａが移動すると、第１余剰領域Ｅ２は所望の光学性能を満たしていないおそれがあるため、第１余剰領域Ｅ２内でカムピン５６ａが停止した状態で画像が取得されると、画質等に問題が生じる可能性がある。
しかし、このカメラシステム１では、マニュアル撮影モードの場合、前述のように第２ホルダー６１の駆動角度が回転角Ｆの範囲内に制限されているため、カムピン５６ａの移動範囲はズーム領域Ｅ１内に制限される。これにより、マニュアル撮影モードにおいて、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２が使用されるのを防止できる。
＜３：カメラシステムの特徴＞
カメラシステム１の特徴は以下の通りである。
【００６９】
（１）
このカメラシステム１では、オートフォーカス撮影モードとマニュアル撮影モードとで、第２レンズ群Ｌ２の可動領域を変化させている。具体的には図９に示すように、オートフォーカス撮影モードの場合は、第２ホルダー６１の駆動角度が回転角度Ｋ（回転角度Ｋｗや回転角度Ｋｔなど）に制限されるように、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介してレンズマイコン４０によりフォーカスモータ８０の動作が制御される。これにより、焦点検出時に貫通カム溝６１ａの端部とカムピン５６ａと接触するのを防止できる
また、マニュアル撮影モードの場合は、第２ホルダー６１の駆動角度が回転角度Ｆ（回転角度Ｆｗや回転角度Ｆｔなど）に制限されるように、フォーカスレンズ駆動制御部４１を介してレンズマイコン４０によりフォーカスモータ８０の動作が制御される。これにより、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２が撮影時に使用されるのを防止できる。
【００７０】
このように、このカメラシステム１では、両モードで第２ホルダー６１の駆動角度の制限幅を変えることで、コントラスト検出方式に対応可能となる。
（２）
このカメラシステム１では、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２に変曲点Ｄが設けられており、第１余剰領域Ｅ２の傾きがズーム領域Ｅ１の位置ＷＩよりも大きく設定されている。このため、第１余剰領域Ｅ２の長さを短くすることができ、コントラスト検出方式を実現しつつ、レンズ鏡筒４５の大型化を防止できる。すなわち、カメラシステム１や交換レンズユニット２の大型化も防止できる。
また、第１余剰領域Ｅ２の傾きが大きいため、位置ＷＩに比べて第１余剰領域Ｅ２では光学性能が低下する。このため、焦点検出時に合焦位置が第１余剰領域Ｅ２内に存在するのを防止でき、オートフォーカス撮影モードにおいても、焦点検出用の第１余剰領域Ｅ２が撮影時に使用されるのを防止できる。
【００７１】
〔他の実施形態〕
本発明の実施形態は、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない領域で種々の修正および変更が可能である。
（１）
第１実施形態では、クイックリターンミラー２３が採用されている。しかし、コントラスト検出方式によりフォーカシングが可能である場合、クイックリターンミラー２３を省略することができる。図１３を用いて第２実施形態に係るカメラシステム１Ａについて説明する。図１３はカメラシステム１Ａの構成を示すブロック図である。図１に示す構成と実質的に同一の機能を有する構成については、同一符号を付すとともに、その説明は省略する。
【００７２】
図１３において、カメラシステム１Ａは、交換レンズ式のデジタルカメラのシステムであり、主に、カメラシステム１Ａの主要な機能を有するカメラ本体３Ａと、カメラ本体３Ａに取り外し可能に装着された交換レンズユニット２と、から構成されている。交換レンズユニット２は、最後部に設けられたレンズマウント７９を介して、カメラ本体３Ａの前面に設けられたボディーマウント４に装着されている。
図１３に示すカメラ本体３Ａは、図１に示すカメラ本体３に比べて、撮像部７１からの入射光をファインダ光学系２２および焦点検出ユニット５に導くクイックリターンミラー２３が省略されており、その替わりに、液晶ファインダなどの電子ファインダ部９５が設けられている。この電子ファインダ部９５には、表示部２０と同様に、画像表示制御部２１からの指令に基づいて、画像記録部１８あるいはバッファメモリ１６に記録された画像信号を可視画像として表示することができる。これにより、クイックリターンミラー２３が搭載されていなくても、撮像光学系Ｌにより形成された被写体の光学像を、ファインダ接眼窓９を通して観察することが可能となる。
【００７３】
この場合でも、前述の実施形態と同様の効果が得られる。
（２）
本実施の形態においては、フォーカス調節用のアクチュエータとして超音波モータが採用されているが、ステッピングモータなどの他の方式のアクチュエータであってもよい。
（３）
本実施の形態においては、フォーカスレンズを第２レンズ群Ｌ２としたが、それに限らず、第３レンズ群Ｌ３、あるいは第４レンズ群Ｌ４などの他のレンズ群であってもよい。また、フォーカスレンズとして第２レンズ群Ｌ２が一つの場合について説明したが、複数のレンズ群を協調させてフォーカシングを行うような光学系であっても適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００７４】
本発明に係るカメラシステムおよび交換レンズでは、上記の構成を有しているため、コントラスト検出方式に対応することができる。このため、本発明に係るカメラシステムおよび交換レンズは、コントラスト検出方式に対応可能であるため、交換レンズ式のデジタルカメラの分野において有用である。
【符号の説明】
【００７５】
１  カメラシステム
２  交換レンズユニット
３  カメラ本体
３ａ  筐体
４  ボディーマウント
１０  ボディーマイコン（本体制御部）
１１  撮像センサ（撮像部）
１２  撮像センサ駆動制御部
２０  表示部
２１  画像表示制御部
２３  クイックリターンミラー
２５  電源スイッチ
２６  モード切換ダイアル
２７  十字操作キー
２８  ＭＥＮＵ設定ボタン
２９  ＳＥＴボタン
３０  シャッター操作部
３１  シャッター制御部
３３  シャッターユニット
３４  ファインダ切り換えボタン
３５  動画撮影操作ボタン
４０  レンズマイコン（レンズ制御部）
４１  フォーカスレンズ駆動制御部
５８  第２レンズ保持枠（フォーカスレンズ支持枠）
６１  第２ホルダー（フォーカスレンズ支持枠）
６１ａ  貫通カム溝（カム溝）
７９  レンズマウント
９５  電子ファインダ部
Ｌ  撮像光学系
Ｌ１  １群レンズ
Ｌ２  ２群レンズ
Ｌ３  ３群レンズ
Ｌ４  ４群レンズ
Ｅ１  ズーム領域
Ｅ２  第１余剰領域（余剰領域）
Ｅ３  第２余剰領域
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2009028174.tif 000027
【図１３】
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【国際調査報告】
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