(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズ装置であって、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、
該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶したメモリと、
前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有し、
前記撮像装置は、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部とを有しており、
前記レンズ制御部は、
前記フォーカス制御部から、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を受信し、
前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行い、
該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、
前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信することを特徴とする交換レンズ装置。
【請求項２】
前記レンズ制御部は、前記フォーカスアクチュエータが前記フォーカスレンズの駆動方向を反転するときに生じるガタ量を、前記取得目標位置までの駆動量に加算することを特徴とする請求項１に記載の交換レンズ装置。
【請求項３】
前記レンズ制御部は、前記フォーカスアクチュエータの駆動を加速駆動、定速駆動、減速駆動に設定可能であり、
前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合、前記フォーカスレンズの、前記取得目標位置までの駆動量に応じて、前記フォーカスアクチュエータの定速駆動時の駆動速度を低下させることを特徴とする請求項１または２に記載の交換レンズ装置。
【請求項４】
前記レンズ制御部は、
前記フォーカス制御部から、前記タイミング情報として、前記フォーカスレンズの移動を開始する移動開始タイミングを示す情報と前記取得予定タイミングを示す情報とを受信し、
前記到達判定において、前記移動開始タイミングから前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達するまでの予測時間と、前記移動開始タイミングから前記取得予定タイミングまでの時間である目標時間とを比較し、前記予測時間が前記目標時間より長い場合に限り、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の交換レンズ装置。
【請求項５】
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有する交換レンズ装置であり、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得して、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部を備えた撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズ装置の制御方法であって、
前記フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを準備するステップと、
前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するステップと、
前記撮像装置から、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を受信するステップと、
前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行うステップと、
該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信するステップを有することを特徴とする交換レンズ装置の制御方法。
【請求項６】
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶したメモリと、前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有する交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置であって、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部とを有し、
前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部に対して、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を送信し、
前記レンズ制御部は、前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行い、
該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、
前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信し、
前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部から受信した前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記取得予定タイミングで取得した前記焦点情報に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御することを特徴とする撮像装置。
【請求項７】
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有し、メモリに記憶された速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御する交換レンズ装置が取り外し可能に装着されるレンズ交換型の撮像装置であり、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得して、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記交換レンズ装置に対して前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を送信するステップと、
前記交換レンズ装置において前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて行われる判定であって、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定において、
前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定されることに応じて、前記取得目標位置を示す情報を前記交換レンズ装置から受信し、前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定されることに応じて、前記速度制御データを用いて予測演算された前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を前記交換レンズ装置から受信するステップと、
前記交換レンズ装置から受信した前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記取得予定タイミングで取得した前記焦点情報に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項８】
交換レンズ装置と、該交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置と、からなる撮像システムであって、
前記交換レンズ装置は、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、
該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶したメモリと、
前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部と、を有し、
前記撮像装置は、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、
前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部と、を有し、
前記フォーカス制御部は、
前記レンズ制御部に対して、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を送信し、
前記レンズ制御部は、
前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行い、
該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、
前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信し、
前記フォーカス制御部は、
前記レンズ制御部から受信した前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記取得予定タイミングで取得した前記焦点情報に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御する、
ことを特徴とする撮像システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、いわゆるコントラストＡＦを行う撮像装置に対して装着が可能な交換レンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置では、撮像素子により被写体像を光電変換して得られた映像信号から、映像のコントラスト状態（撮像コントラスト）を示す焦点評価値信号（焦点情報）を取得または生成する。そして、この焦点評価値が最大となる合焦位置にフォーカスレンズを移動させることで、コントラスト検出方式でのオートフォーカス（コントラストＡＦ）が行われる。なお、コントラストＡＦは、ＴＶＡＦとも称される。
【０００３】
コントラストＡＦにおいて、焦点評価値信号とこれを取得するときのフォーカスレンズの位置との関係は重要である。特に、レンズ交換が可能な撮像装置においては、撮像装置が焦点評価値信号を生成し、交換レンズ装置にてフォーカスレンズを駆動するため、焦点評価値信号の取得タイミングとフォーカスレンズの駆動タイミングとを適切に管理する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、コントラストＡＦを行うレンズ交換式撮像システムにおいて、フォーカスレンズの駆動タイミングを設定する方法が開示されている。また、特許文献２には、コントラストＡＦを行う撮像装置からの同期信号に応じて検出されるフォーカスレンズ位置を用いた合焦位置演算を交換レンズ装置で行って、合焦精度を向上させる方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５８７１８号公報
【特許文献２】特開２０１１−２５７４５０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
レンズ交換が可能な撮像装置において、焦点評価値信号の取得タイミングに対して遅れなくフォーカスレンズの駆動タイミングを管理できれば、常に適切なフォーカスレンズ位置で焦点評価値信号を取得することができ、問題はない。しかしながら、他の各種処理も行いながら、タイミング遅れなく、撮像装置から交換レンズ装置に対してフォーカスレンズの駆動開始指示やフォーカスレンズの到達位置の取得指示の通信を行うことは困難である。
【０００７】
その解決策として、撮像装置においてフォーカスレンズ位置を予測演算することも考えられる。しかし、交換レンズ装置においてフォーカスレンズを駆動するモータ等のアクチュエータの速度制御（加減速制御）は交換レンズ装置の機種ごとに異なる。このため、撮像装置において、精度良く、かつ実際のフォーカスレンズの駆動に対して遅れなく予測位置演算を行うことは容易ではない。
【０００８】
本発明は、レンズ交換型の撮像装置における焦点情報の取得を適切なフォーカスレンズ位置にて行えるようにした交換レンズ装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一側面としての交換レンズ装置は、撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズ装置であって、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶したメモリと、前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有し、前記撮像装置は、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部とを有しており、前記レンズ制御部は、前記フォーカス制御部から、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を受信し、前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行い、該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の一側面としての制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有する交換レンズ装置であり、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得して、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部を備えた撮像装置に取り外し可能に装着され、該撮像装置との通信が可能な交換レンズ装置の制御方法であって、前記フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを準備するステップと、前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するステップと、前記撮像装置から、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を受信するステップと、前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行うステップと、該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信するステップを有することを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶したメモリと、前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部とを有する交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置であって、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部とを有し、前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部に対して、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を送信し、前記レンズ制御部は、前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行い、該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信し、前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部から受信した前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記取得予定タイミングで取得した前記焦点情報に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御することを特徴とする。
【００１２】
さらに、本発明の他の一側面としての制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータとを有し、メモリに記憶された速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御する交換レンズ装置が取り外し可能に装着されるレンズ交換型の撮像装置であり、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得して、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部を備えた撮像装置の制御方法であって、前記交換レンズ装置に対して前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を送信するステップと、前記交換レンズ装置において前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて行われる判定であって、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定において、前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定されることに応じて、前記取得目標位置を示す情報を前記交換レンズ装置から受信し、前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定されることに応じて、前記速度制御データを用いて予測演算された前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を前記交換レンズ装置から受信するステップと、前記交換レンズ装置から受信した前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記取得予定タイミングで取得した前記焦点情報に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するステップを有することを特徴とする。
さらに、本発明の他の一側面としての撮像システムは、交換レンズ装置と、該交換レンズ装置が取り外し可能に装着され、該交換レンズ装置との通信が可能な撮像装置と、からなる撮像システムであって、前記交換レンズ装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記フォーカスレンズを移動させるフォーカスアクチュエータと、該フォーカスアクチュエータの駆動速度の制御に用いられる速度制御データを記憶したメモリと、前記速度制御データを用いて前記フォーカスアクチュエータの駆動速度を制御するレンズ制御部と、を有し、前記撮像装置は、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換して撮像信号を生成する撮像素子と、前記撮像信号を用いて、前記フォーカスレンズの移動に伴って変化する撮像コントラストに応じた焦点情報を取得し、該焦点情報を用いて前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御するフォーカス制御部と、を有し、前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部に対して、前記焦点情報の取得予定タイミングを示すタイミング情報と、前記取得予定タイミングにおける前記フォーカスレンズの目標位置である取得目標位置を示す情報を送信し、前記レンズ制御部は、前記タイミング情報と前記速度制御データとを用いて、前記フォーカスレンズが前記取得予定タイミングまでに前記取得目標位置に到達可能か否かを判定する到達判定を行い、該到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、前記取得目標位置を示す情報を前記フォーカス制御部に送信し、前記到達判定において前記フォーカスレンズが前記取得目標位置に到達可能ではないと判定した場合は、前記速度制御データを用いて前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置を予測演算し、該予測演算した位置を前記フォーカス制御部に送信し、前記フォーカス制御部は、前記レンズ制御部から受信した前記取得予定タイミングでの前記フォーカスレンズの位置と、前記取得予定タイミングで取得した前記焦点情報に基づいて、前記フォーカスレンズの合焦位置への移動を制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、レンズ交換型の撮像装置におけるコントラストＡＦにて用いる焦点情報の取得を適切なフォーカスレンズ位置にて行わせ、高速かつ良好なコントラストＡＦを可能とする交換レンズ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ交換型撮像システムの構成を示すブロック図。
【図２】実施例１におけるコントラストＡＦの基本処理を示すフローチャート。
【図３】実施例１における交換レンズおよびカメラのそれぞれで行われるコントラストＡＦ処理のフローチャート。
【図４】実施例１におけるコントラストＡＦのタイミングチャート。
【図５】実施例１におけるコントラストＡＦのタイミングチャート。
【図６】実施例１におけるフォーカスアクチュエータ用加減速テーブルデータを示す図。
【図７】実施例１における焦点評価値の取得タイミングとフォーカスレンズの駆動パターンを示す図。
【図８】実施例１におけるフォーカスレンズの予測位置演算処理を示すフローチャート。
【図９】本発明の実施例２におけるフォーカスレンズ駆動用の加減速テーブルデータを示す図。
【図１０】実施例２におけるフォーカスレンズの予測位置演算処理を示すフローチャート。
【図１１】実施例３における交換レンズおよびカメラのそれぞれで行われるコントラストＡＦ処理のフローチャート。
【図１２】実施例３におけるフォーカスレンズの駆動速度算出処理を示すフローチャート。
【図１３】実施例３におけるフォーカスレンズの駆動速度ごとの駆動パターンを示す図。
【図１４】実施例３におけるフォーカスレンズの予測位置演算処理を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１には、本発明の実施例１である交換レンズ装置１００と、該交換レンズ１００が取り外し可能に装着される撮像装置（以下、カメラ本体という）２００とにより構成されるレンズ交換型撮像システムの構成を示している。
【００１７】
本実施例では、カメラ本体２００が、交換レンズ１００内のフォーカスレンズ１０５（実際はこれを移動させるフォーカスアクチュエータ１０８）の駆動を制御してコントラストＡＦ（ＴＶＡＦ）を行う。具体的には、フォーカスレンズ１０５の所定量の移動ごとに後述する焦点評価値信号を取得し、該焦点評価値信号を用いてフォーカスレンズ１０５を合焦位置に移動させる。
【００１８】
この際、交換レンズ１００は、フォーカスアクチュエータ用加速データと減速データを用いて、フォーカスレンズ１０５が、カメラ本体２００での焦点評価値信号の取得予定タイミングまでに該焦点評価値信号の取得目標位置に到達可能か否かを時間的に判定する。これら加速および減速データ（速度制御データ：以下、まとめて加減速データという）は、図６（ａ），（ｂ）に示すように、フォーカスアクチュエータ１０８の加速時と減速時の速度情報（ｐｐｓ）とステップ数（ｓｔｅｐ）の情報とを含むテーブルデータである。加減速データは、予め後述するメモリに記憶（準備）される。また、焦点評価値信号の取得目標位置の情報は、カメラ本体２００から交換レンズ１００に送信される。
【００１９】
この時間的な到達判定によりフォーカスレンズ１０５が取得予定タイミングまでに取得目標位置に到達可能でないと判定した場合は、取得予定タイミングでのフォーカスレンズ１０５の位置（以下、フォーカス位置という）の予測演算を、加減速データを用いて行う。さらに、この予測演算の結果である予測フォーカス位置をカメラ本体２００に送信する。一方、上記到達判定によりフォーカスレンズ１０５が取得予定タイミングまでに取得目標位置に到達可能であると判定した場合は、加減速データを用いた予測演算を行わない。この場合は、取得予定タイミングでの予測フォーカス位置として、取得目標位置と同じ位置をカメラ本体２００に送信する。加減速データを用いて得られた予測フォーカス位置や取得目標位置と同じ予測フォーカス位置は、到達判定の結果に応じた情報である。
【００２０】
図１に示すように、交換レンズ１００がカメラ本体２００に装着されると、交換レンズ１００に設けられた電気的接点１１４ａ，１１４ｂ，１１４ｃとカメラ本体２００に設けられた電気的接点２０８ａ，２０８ｂ，２０８ｃとが互いに接続される。これにより、交換レンズ１００とカメラ本体２００との間での各種情報の通信や、カメラ本体２００から交換レンズ１００への電力供給が可能になる。
【００２１】
交換レンズ１００において、撮影光学系は、被写体側から光軸方向に順に、固定フロントレンズ１０１、変倍レンズ１０２、絞り１０３、固定アフォーカルレンズ１０４およびフォーカスレンズ１０５を含む。なお、図１ではそれぞれのレンズ１０１，１０２，１０４，１０５が１つのレンズ素子により構成されているように記載されているが、実際には１つ又は複数のレンズ素子を含む。
【００２２】
変倍レンズ１０２は、ステッピングモータやＤＣモータ等により構成されるズームアクチュエータ１０６によって光軸方向に移動され、変倍を行う。ズーム駆動回路１０７は、ズームアクチュエータ１０６に駆動電流を供給する。
【００２３】
フォーカスレンズ１０５は、ステッピングモータやボイスコイルモータ等により構成されるフォーカスアクチュエータ１０８によって光軸方向に移動され、焦点調節を行う。フォーカス駆動回路１０９は、フォーカスアクチュエータ１０８に駆動電流を供給する。
【００２４】
一方、カメラ本体２００には、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子としての撮像素子２０１が設けられている。撮像素子２０１は、その撮像面に撮影光学系により形成された光学像（被写体像）を光電変換する。光電変換によって撮像素子２０１に蓄積された電荷は、所定のタイミングで撮像信号（アナログ信号）として出力され、映像信号処理回路２０２に入力される。
【００２５】
映像信号処理回路２０２は、撮像素子２０１からのアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換し、該デジタル撮像信号に対して増幅やガンマ補正等の各種信号処理を施して映像信号を生成する。映像信号は、カメラ制御ＣＰＵ２０６、液晶ディスプレイパネル等により構成される表示装置２０５および光ディスクや半導体メモリ等により構成される記録装置２０４に出力される。
【００２６】
また、映像信号処理回路２０２内には、焦点情報生成部としてのＡＦ信号処理回路２０３が設けられている。ＡＦ信号処理回路２０３は、撮像素子２０１から出力された撮像信号（または撮像信号を用いて生成した映像信号）から、焦点検出領域であるＡＦエリア内の画素群により得られた高周波成分や輝度成分を抽出し、焦点情報としての焦点評価値信号を生成する。焦点評価値信号は、撮影映像のコントラスト状態（撮像コントラスト）、つまりは鮮鋭度を示し、フォーカスレンズ１０５の移動に伴って変化する。そして、焦点評価値信号の値、つまりは焦点評価値が最大（ピーク）となるフォーカス位置が、そのＡＦエリアでの合焦位置となる。
【００２７】
カメラ制御ＣＰＵ２０６は、カメラＡＦ制御部２０７を含む。カメラＡＦ制御部２０７は、ＡＦ信号処理回路２０３からの焦点評価値信号を用いて合焦位置の方向や合焦状態にあるか否かの判定を行う。そして、該判定結果に基づいて、交換レンズ１００内のレンズ制御ＣＰＵ１１０に対して、フォーカスレンズ１０５の駆動に関する指示を送信する。ＡＦ信号処理回路２０３とカメラＡＦ制御部２０７とにより、フォーカス制御部が構成される。
【００２８】
前述したように、交換レンズ１００とカメラ本体２００は、電気的接点１１４ａ〜１１４ｃおよび電気的接点２０８ａ〜２０８ｃを介して通信が可能である。図１では、３線式のシリアル通信を行う場合を示している。本実施例では、レンズ制御ＣＰＵ１１０とカメラ制御ＣＰＵ２０６は、撮影映像の垂直同期信号に同期するタイミングでパケット通信を行う。
【００２９】
レンズ制御ＣＰＵ１１０からカメラ制御ＣＰＵ２０６に対しては、予測フォーカス位置を含む各種情報を送信するプライマリ通信が行われる。カメラ制御ＣＰＵ２０６からレンズ制御ＣＰＵ１１０に対しては、焦点評価値信号の取得に関するタイミングを示すタイミング情報や焦点評価値信号を取得するフォーカス位置（取得目標位置）を示す目標フォーカス位置情報を送信するセカンダリ通信が行われる。焦点評価値信号の取得に関するタイミングには、フォーカスレンズ１０５の駆動開始タイミング（移動開始タイミング）や、焦点評価値信号の取得開始タイミング（取得予定タイミング）等が含まれる。
【００３０】
以下の説明において、タイミング情報および目標フォーカス位置情報をまとめてフォーカス制御情報ともいう。プライマリ通信とセカンダリ通信は、垂直同期信号の周期内でそれぞれ少なくとも１回ずつ送受信される。
【００３１】
レンズ制御部としてのレンズ制御ＣＰＵ１１０は、レンズＡＦ制御部１１１と、フォーカスレンズ位置予測部１１２と、加減速データ記憶部１１３とを有する。レンズＡＦ制御部１１１は、カメラＡＦ制御部２０７によって決定されてカメラ制御ＣＰＵ２０６から送信されてきた目標フォーカス位置へのフォーカスレンズ１０５の移動を制御する。
【００３２】
フォーカス位置予測部１１２は、コントラストＡＦに際して、カメラ本体２００での焦点評価値信号の取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達可能であるかを時間的に予測する到達判定を行う。また、フォーカス位置予測部１１２は、予測フォーカス位置を演算する。この到達判定および予測フォーカス位置の演算については後述する。
【００３３】
加減速データ記憶部１１３は、ＥＥＰＲＯＭやフラッシュＲＯＭ等の記憶素子により構成されており、フォーカスアクチュエータ用加減速テーブルデータを記憶している。
【００３４】
次に、カメラ制御ＣＰＵ２０６（カメラＡＦ制御部２０７）とレンズ制御ＣＰＵ１１０とが行うコントラストＡＦの基本処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。以下の説明において、フォーカスアクチュエータ１０８の駆動は、フォーカスレンズ１０５の駆動と言い換える。
【００３５】
ステップ（以下、Ｓと記す）１０１では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、レンズ制御ＣＰＵ１１０を通じて、フォーカスレンズ１０５に光軸方向にて微小量の往復駆動であるウォブリング駆動を行わせる。そして、Ｓ１０２では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、ウォブリング駆動にて焦点評価値のピーク、つまりは合焦位置が検出できたか否かを判定する。合焦位置が検出できた場合にはＳ１０７のＡＦ再起動ルーチンに進む。
【００３６】
Ｓ１０７では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、焦点評価値信号が大きく変化した場合や絞り値が変更された場合等、コントラストＡＦを再度行う（再起動する）必要があるか否かを判定する。ＡＦ再起動が必要ない場合には、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、Ｓ１０８にてフォーカスレンズ１０５の駆動を停止させ、ＡＦ再起動が必要な場合はＳ１０１の処理に戻る。
【００３７】
一方、Ｓ１０２にて焦点評価値のピークが検出できない場合には、Ｓ１０３にてカメラ制御ＣＰＵ２０６はレンズ制御ＣＰＵ１１０を通じて、焦点評価値が増加する方向にフォーカスレンズ１０５を駆動する。これを山登り駆動ともいう。そして、Ｓ１０４では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、山登り駆動により、フォーカス位置が、焦点評価値がピークとなる位置を通過したか否かを監視し、通過していなければ山登り駆動を継続し、通過した場合はＳ１０５に進む。Ｓ１０５では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、レンズ制御ＣＰＵ１１０を通じて、焦点評価値がピークとなる位置にフォーカスレンズ１０５を駆動する。
【００３８】
次に、Ｓ１０６では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、焦点評価値がピークに到達したか否かを判定する。到達した場合は、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、再びＳ１０１にてウォブリング駆動を行う。また、到達していなければ、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、Ｓ１０５にて焦点評価値がピークとなる位置に向けてフォーカスレンズ１０５を駆動し続ける。
【００３９】
本実施例では、このようなコントラストＡＦにおけるウォブリング駆動や焦点評価値がピークとなるフォーカス位置の通過や到達の判定に、焦点評価値信号と予測フォーカス位置とを利用する。
【００４０】
次に、コントラストＡＦにおいてカメラ制御ＣＰＵ２０６（カメラＡＦ制御部２０７）とレンズ制御ＣＰＵ１１０とがそれぞれ行う処理について、図３のフローチャートと、図４および図５のタイミングチャートを用いて説明する。
【００４１】
カメラ制御ＣＰＵ２０６は、まずＳ３０１にて、セカンダリ通信により、レンズ制御ＣＰＵ１１０に対してフォーカス制御情報を送信する。これを、図４および図５を用いて具体的に説明する。カメラ制御ＣＰＵ２０６は、フォーカス制御情報送信Ｎ＋１にて、タイミング情報である駆動開始タイミングＮ＋１と焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１を、レンズ制御ＣＰＵ１１０に送信する。また、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、目標フォーカス位置（取得目標位置）の情報である目標位置Ｎ＋１も、レンズ制御ＣＰＵ１１０に送信する。
【００４２】
Ｓ２０１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、フォーカス制御情報を受信し、一時保存する。そして、フォーカス制御情報を受信した後、Ｓ２０２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、駆動開始タイミングでフォーカスレンズ１０５の駆動を開始できるように、タイマをクリアし、さらにタイマ割り込みを設定する。
【００４３】
次に、Ｓ２０３では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、位置予測演算Ｎ＋１を行う。ここで得られる予測フォーカス位置を、予測位置Ｎ＋１とする。位置予測演算では、詳しくは図８を用いて後述するが、まずフォーカスレンズ１０５が、カメラ制御ＣＰＵ２０６から指示された目標位置Ｎ＋１に、焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１までに到達可能か否かを時間的に予測判定する到達判定を行う。ここでは、現在のフォーカス位置から目標位置Ｎ＋１までの駆動量を、駆動開始タイミングＮ＋１から焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１までの時間である目標駆動時間（目標時間）Ｔａｆ内で駆動できるか否かを判定する。図４は目標駆動時間Ｔａｆ内で駆動できる場合を、図５は目標駆動時間Ｔａｆ内で駆動できない場合をそれぞれ示している。
【００４４】
そして、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測判定結果に応じて異なる位置予測演算、言い換えれば加減速データを用いた予測フォーカス位置の演算と加減速データを用いない予測フォーカス位置の演算（目標フォーカス位置と同じフォーカス位置の設定）を行う。
【００４５】
位置予測演算が終了すると、Ｓ２０４では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ２０２で設定したタイマ割り込みの発生まで待ち、タイマ割り込みが発生すると、Ｓ２０５にてフォーカスレンズ１０５の駆動を開始する。
【００４６】
そして、Ｓ２０６では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、プライマリ通信によって、Ｓ２０３での位置予測演算の結果をカメラ制御ＣＰＵ２０６に送信する。
【００４７】
Ｓ３０２では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、レンズ制御ＣＰＵ１１０からの位置予測演算の結果を受信する。
【００４８】
次に、Ｓ３０３では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、現在のフォーカス駆動モードが次のフォーカスレンズ１０５の駆動を行うべきモード（駆動モード）か焦点評価値を取得するモード（停止モード）であるかを判定する。駆動モードである場合にはＳ３０４に進み、停止モードである場合にはＳ３０８に進む。
【００４９】
Ｓ３０４では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、Ｓ３０２で受信した予測フォーカス位置に基づいて次の目標フォーカス位置（目標位置）を決定する。さらに、Ｓ３０５にて、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、フォーカスレンズ１０５の次の駆動開始タイミングを決定する。
【００５０】
さらに、Ｓ３０６では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、次の焦点評価値取得開始タイミングを決定し、Ｓ３０７にて次のフォーカス駆動モードを停止モードに設定する。
【００５１】
続いてＳ３０８では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、目標位置Ｎ＋１と予測位置Ｎ＋１とを比較する。予測位置Ｎ＋１が目標位置Ｎ＋１に一致する、すなわち焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１までにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達する場合は、Ｓ３０９で垂直同期信号ＶＤ（Ｎ＋１）で得られた撮像信号Ｎ＋１から焦点評価値信号Ｎ＋１を取得し、保存する。焦点評価値信号Ｎ＋１は、焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１にて取得される。
【００５２】
また、Ｓ３１０にて、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、目標位置Ｎ＋１に一致する予測位置Ｎ＋１も合わせて保存する。
【００５３】
そして、Ｓ３１１では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、次のフォーカス駆動モードを駆動モードに設定し、処理を終了する。
【００５４】
Ｓ３０８にて予測位置Ｎ＋１が目標位置Ｎ＋１に一致しない場合、すなわち焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１までにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない場合には、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、一旦処理を終了する。そして、図５に示すように、撮像信号Ｎ＋１からの焦点評価値信号Ｎ＋１の取得を行わず、次の撮像信号Ｎ＋２から焦点評価値信号Ｎ＋２を取得して保存する。
【００５５】
こうして保存した焦点評価値信号とフォーカス位置とを用いて、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、図２で説明したコントラストＡＦを行う。
【００５６】
また、図３の処理は、垂直同期信号ＶＤの間隔で周期的に実行される。フォーカス制御情報の送信と予測位置の送信が必要ない場合（例えば、図４に示すＶＤ（Ｎ）やＶＤ（Ｎ＋２））においても、絞り制御等の他の処理を実行するために、プライマリ通信とセカンダリ通信は周期的に実行される。この場合、フォーカス制御情報としては、ダミーのデータを送信したり前のＶＤと同じデータを送信したりする。
【００５７】
図３では、説明を簡単にするために、Ｓ３０８にて焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１までにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない場合にはカメラ制御ＣＰＵ２０６側での処理を終了するものとして説明した。しかし、実際には、フォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない場合でも、フォーカス位置を予測位置として取得できる。このため、この予測位置での焦点評価値信号を取得・保存して、焦点評価値信号のピークに近づいているかの判定（山登り駆動）に用いることができる。つまり、フォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない場合でも、予測位置での評価値をＮ，Ｎ＋１，Ｎ＋２，・・・のタイミングで取得することで、山登り駆動での焦点評価値の増減を判定することができる。
【００５８】
次に、図３のＳ２０３にてレンズ制御ＣＰＵ１１０により行われる位置予測演算の詳細について、図８のフローチャートを用いて説明する。図７には、図６に示した加減速データを用いてフォーカスレンズ１０５の駆動を行った際の速度とｓｔｅｐ数（フォーカス位置）との関係を示している。
【００５９】
図８のＳ４０１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、目標フォーカス位置と現在のフォーカス位置Ｐｎとの差に相当するフォーカスレンズ１０５の駆動量（残駆動量）Ｓｒを算出する。残駆動量Ｓｒには、フォーカスアクチュエータ１０８自体やフォーカスアクチュエータ１０８からフォーカスレンズ１０５に駆動力を伝達する機構のガタを考慮し、駆動方向の反転時にこの機構ガタにより生じる駆動誤差分を加算する。
【００６０】
次に、Ｓ４０２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、フォーカスアクチュエータ１０８の加速に要するステップ数（加速ステップ数）Ｓａと減速に要するステップ数（減速ステップ数）Ｓｄとを加減速データ記憶部１１３に記憶された加減速データから取得する。例えば、図６に示す加減速データから、Ｓａ＝３ｓｔｅｐおよびＳｄ＝３ｓｔｅｐを取得する。なお、図６に示す加減速データは例に過ぎないので、Ｓａ≠Ｓｄであってもよい。また、加速や減速を必要としない場合には、さらに演算を簡略化できる。
【００６１】
次に、Ｓ４０３では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ４０２で取得した加速および減速ステップ数を用いて、定速（ここでは５００ｐｐｓとする）で駆動すべきステップ数を算出する。計算は、Ｓｃ＝Ｓｒ−（Ｓａ＋Ｓｄ）により行う。
【００６２】
次に、Ｓ４０４では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、フォーカスレンズ１０５を残駆動量Ｓｒだけ駆動するのに要する予測時間である予測駆動時間Ｔｔを、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄおよび定速時間Ｔｃに分けて算出する。例えば、加速時間Ｔａは、図６（ａ）の加速データを用いる場合は、
Ｔａ＝１／２００ｐｐｓ×１ｓｔｅｐ＋１／３００ｐｐｓ×１ｓｔｅｐ
＋１／４００ｐｐｓ × １ｓｔｅｐ
により求められる。減速時間Ｔｄについても同様である。また、定速時間Ｔｃは、
Ｔｃ＝１／５００ｐｐｓ × Ｓｃ
によって求められる。
【００６３】
そして、Ｓ４０５では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動時間Ｔｔを、
Ｔｔ＝Ｔａ＋Ｔｄ＋Ｔｃ
により求める。
【００６４】
次に、Ｓ４０６では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動時間Ｔｔと目標駆動時間Ｔａｆとを比較する。言い換えれば、予測駆動時間Ｔｔが目標駆動時間Ｔａｆ以下か否かを判定する。ＴｔがＴａｆ以下である場合は、Ｓ４０７にて予測駆動量Ｓｐ＝残駆動量Ｓｒとなり、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達する。この場合、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ４１６に進み、予測駆動量Ｓｐ（相対位置）を予測位置Ｐｐ（絶対位置）に変換する。つまり、Ｐｐ＝Ｐｎ＋Ｓｐを算出する。
【００６５】
一方、ＴｔがＴａｆよりも長い場合は、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない。レンズ制御ＣＰＵ１１０は、この場合に限り、Ｓ４０８以降の処理で、加減速データを用いて予測フォーカス位置を計算する。
【００６６】
Ｓ４０８では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、図７（ａ）に示すように加速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下か否かを判定する。加速中である（目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下である）場合には、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ４０９にて加速中の予測駆動量Ｓｐａを算出し、Ｓ４１０にて予測駆動量Ｓｐに代入する。目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下でない場合は、レンズ制御ＣＰＵ１１０はＳ４１１に進む。
【００６７】
Ｓ４１１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、図７（ｂ）に示すように定速駆動中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下か否かを判定する。定速駆動中である（目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下である）場合には、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ４１２にて、定速駆動中の予測駆動量Ｓｐｃを算出し、Ｓ４１３にて予測駆動量Ｓｐ＝Ｓａ＋Ｓｐｃを算出する。目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下でない場合は、レンズ制御ＣＰＵ１１０はＳ４１４に進む。
【００６８】
Ｓ４１４では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、図７（ｃ）に示すように減速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定し、減速中の予測駆動量Ｓｐｄを算出する。そして、Ｓ４１５では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動量Ｓｐ＝Ｓａ＋Ｓｃ＋Ｓｐｄを算出する。最後に、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測フォーカス位置を得るためにＳ４１６の処理を行う。
【００６９】
ここで、予測駆動量Ｓｐａ，Ｓｐｄ，Ｓｐｃの算出方法について詳しく説明する。加速中の予測駆動量Ｓｐａは、目標駆動時間Ｔａｆの間、加速しながらのフォーカスレンズ１０５の駆動量である。図６（ａ）の加速データによれば、速度が２００ｐｐｓから４００ｐｐｓに加速されるので、平均速度３００ｐｐｓを用いて、
Ｓｐａ = ３００ｐｐｓ × Ｔａｆ
により予測駆動量Ｓｐａを近似的に求めることができる。より厳密に計算すると、４００ｐｐｓでは１ステップ未満の駆動であるため、ここでの駆動量を加味して、
Ｓｐａ = ４００ｐｐｓ×｛Ｔａｆ−（１ｓｔｅｐ／２００ｐｐｓ）
−（１ｓｔｅｐ／３００ｐｐｓ）｝＋１ｓｔｅｐ＋１ｓｔｅｐ
から計算することが可能である。
【００７０】
定速駆動中の予測駆動量Ｓｐｃは、５００ｐｐｓの駆動速度であることから、
Ｓｐｃ＝５００ｐｐｓ×（Ｔａｆ−Ｔａ）
により求めることができる。減速中の予測駆動量Ｓｐｄについては、加速中の予測駆動量と同様に計算することが可能であり、詳細な説明は省略する。
【００７１】
本実施例では、Ｓ４０５にて、時間的にフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達可能か否かの判定（到達判定）を行う。加速と減速を含むフォーカスレンズ駆動において、フォーカス位置を予測し、該予測フォーカス位置と目標フォーカス位置とを比較する場合（つまり到達判定を位置的に行う場合）、予測フォーカス位置を算出するために予測駆動量ＳｐａやＳｐを算出する必要がある。このため演算が複雑になり、レンズ制御ＣＰＵ１１０での処理時間が長くなってしまう。
【００７２】
そこで本実施例では、まず時間的に到達判定を行い、到達できない場合に限り予測フォーカス位置を演算する。これにより、フォーカス位置が目標フォーカス位置に到達可能である場合の処理の高速化を図ることができる一方、到達できない場合における予測フォーカス位置の正確な算出も可能となる。
【００７３】
また、本実施例では、時間的な到達判定を行うために、予測駆動時間Ｔｔを算出するにあたり、加速時間Ｔａと減速時間Ｔｄとを近似計算を用いずに算出する。そして、予測フォーカス位置の演算が必要な場合には、予測フォーカス位置を算出するにあたり、加速中および減速中の予測駆動量Ｓａ，Ｓｄについては近似計算を行うことで、フォーカス位置の予測演算の高速化を図ることができる。
【００７４】
なお、本実施例では、到達判定を時間的に行う場合について説明したが、このことは本発明の実施例から到達判定を位置的に行う場合を排除する意味ではなく、この場合も本発明の他の実施例に含まれる。
【００７５】
また、本実施例では、到達判定の結果に応じた特定情報が、到達判定の結果に応じて異なる処理によって得られる予測フォーカス位置の情報である場合について説明したが、到達判定の結果そのものを特定情報としてカメラ本体に送信するようにしてもよい。
【実施例２】
【００７６】
以下、本発明の実施例２について説明する。本実施例における交換レンズおよびカメラ本体の構成は実施例１と同じであり、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付す。
【００７７】
本実施例では、コントラストＡＦを行う際に、レンズ制御ＣＰＵ１１０が、加減速データ記憶部１１３に記憶したフォーカスアクチュエータ用加減速データを用いてフォーカス位置の予測を行う。本実施例で用いられる加減速データは、図９（ａ），（ｂ）に示すように、速度情報（ｐｐｓ）と時間情報（ｓｅｃ）とを含む。すなわち、実施例１で説明した図６（ａ），（ｂ）の加減速データと異なり、各速度での駆動量をｓｔｅｐ数ではなく、駆動時間で表している。
【００７８】
フォーカス位置の予測においては、まず時間的な到達判定、つまりは要求される時間（目標駆動時間）内に目標フォーカス位置に到達できるか否かの判定を行う。到達できない場合には、予測フォーカス位置を演算する。
【００７９】
レンズ制御ＣＰＵ１１０にて行われる位置予測演算について、図１０のフローチャートを用いて詳しく説明する。この位置予測演算は、実施例１で説明した図３のＳ２０３での位置予測演算に代えて行われる。
【００８０】
まず、Ｓ５０１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、目標フォーカス位置と現在のフォーカス位置Ｐｎとの差に相当するフォーカスレンズ１０５の駆動量（残駆動量）Ｓｒを算出する。残駆動量Ｓｒには、フォーカスアクチュエータ１０８自体やフォーカスアクチュエータ１０８からフォーカスレンズ１０５に駆動力を伝達する機構のガタを考慮し、駆動方向の反転時にこの機構ガタにより生じる駆動誤差分を加算する。
【００８１】
次に、Ｓ５０２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、フォーカスレンズ１０５を残駆動量Ｓｒだけ駆動するのに要する予測時間である予測駆動時間Ｔｔを、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄおよび定速時間Ｔｃに分けて算出する。例えば、加速時間Ｔａは、図９（ａ）の加速データを用いる場合は、
Ｔａ＝５×１０−３＋５×１０−３＋５×１０−３
となる。減速時間Ｔｄについても同様である。また、定速時間Ｔｃは、加速および減速での総駆動ステップ数をそれぞれＳａ，Ｓｄとすると、
Ｔｃ＝｛Ｓｒ−（Ｓａ＋Ｓｄ）｝／５００ｐｐｓ
によって求められる。
【００８２】
そして、Ｓ５０３では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動時間Ｔｔを、
Ｔｔ＝Ｔａ＋Ｔｄ＋Ｔｃ
により求める。
【００８３】
次に、Ｓ５０４では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動時間Ｔｔと目標駆動時間Ｔａｆとを比較する。言い換えれば、予測駆動時間Ｔｔが目標駆動時間Ｔａｆ以下か否かを判定する。ＴｔがＴａｆ以下である場合は、Ｓ５０５にて予測駆動量Ｓｐ＝残駆動量Ｓｒとなり、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達する。この場合、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ５１４に進み、予測駆動量Ｓｐ（相対位置）を予測位置Ｐｐ（絶対位置）に変換する。つまり、Ｐｐ＝Ｐｎ＋Ｓｐを算出する。
【００８４】
一方、ＴｔがＴａｆよりも長い場合は、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない。レンズ制御ＣＰＵ１１０は、この場合に限り、Ｓ５０６以降の処理で、加減速データを用いて予測フォーカス位置を計算する。
【００８５】
Ｓ５０６では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、加速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下か否かを判定する。加速中である（目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下である）場合には、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ５０７にて加速中の予測駆動量Ｓｐａを算出し、Ｓ５０８にて予測駆動量Ｓｐに代入する。目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下でない場合は、レンズ制御ＣＰＵ１１０はＳ５０９に進む。
【００８６】
Ｓ５０９では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、定速駆動中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下か否かを判定する。定速駆動中である（目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下である）場合には、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ５１０にて、定速駆動中の予測駆動量Ｓｐｃを算出し、Ｓ５１１にて予測駆動量Ｓｐ＝Ｓａ＋Ｓｐｃを算出する。目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下でない場合は、レンズ制御ＣＰＵ１１０はＳ５１２に進む。
【００８７】
Ｓ５１２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、減速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定し、減速中の予測駆動量Ｓｐｄを算出する。そして、Ｓ５１３では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動量Ｓｐ＝Ｓａ＋Ｓｃ＋Ｓｐｄを算出する。最後に、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測フォーカス位置を得るためにＳ５１４の処理を行う。
【００８８】
本実施例でも、Ｓ５０４にて時間的に到達判定を行っているため、実施例１と同様の効果が得られる。しかも、本実施例では、加減速データにおける駆動量を、駆動時間として記憶しているため、加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄ、定速時間Ｔｃ、さらには予測駆動時間Ｔｔの演算処理を実施例１に比べて簡略化することができる。
【００８９】
なお、実施例１（図６（ａ），（ｂ））と実施例２（図９（ａ），（ｂ））にて説明した加減速データを組み合わせて、速度情報と時間情報とステップ数情報をマトリックスデータとして記憶してもよい。この場合、駆動時間Ｔｔを求める演算処理をさらに簡略化することが可能である。
【実施例３】
【００９０】
以下、本発明の実施例３について説明する。本実施例における交換レンズおよびカメラ本体の構成は実施例１と同じであり、実施例１と共通する構成要素には、実施例１と同符号を付す。
【００９１】
実施例１，２では、加速および減速以外の領域での駆動速度を固定（常に５００ｐｐｓに設定）する場合について説明した。これに対して、本実施例では、加速および減速以外の領域での駆動速度をフォーカスレンズ１０５の駆動量に合わせて算出し、その駆動速度でフォーカスレンズ１０５を駆動した場合での到達判定や予測フォーカス位置の演算を行う。
【００９２】
コントラストＡＦにおいてカメラ制御ＣＰＵ２０６（カメラＡＦ制御部２０７）とレンズ制御ＣＰＵ１１０とがそれぞれ行う処理について、図１１のフローチャートを用いて説明する。
【００９３】
カメラ制御ＣＰＵ２０６は、まずＳ７０１にて、セカンダリ通信により、レンズ制御ＣＰＵ１１０に対してフォーカス制御情報を送信する。実施例１でも用いた図４および図５を参照して具体的に説明する。カメラ制御ＣＰＵ２０６は、フォーカス制御情報送信Ｎ＋１にて、タイミング情報であるフォーカスレンズ１０５の駆動開始タイミングＮ＋１と焦点評価値信号の取得開始タイミングである焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１を、レンズ制御ＣＰＵ１１０に送信する。また、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、目標フォーカス位置（取得目標位置）の情報である目標位置Ｎ＋１も、レンズ制御ＣＰＵ１１０に送信する。
【００９４】
Ｓ６０１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、フォーカス制御情報を受信し、一時保存する。そして、フォーカス制御情報を受信した後、Ｓ６０２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、駆動開始タイミングでフォーカスレンズ１０５の駆動を開始できるように、タイマをクリアし、さらにタイマ割り込みを設定する。
次に、Ｓ６０３では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、フォーカスレンズ１０５の駆動速度を算出する。ここでいう駆動速度は、駆動開始タイミングから焦点評価値取得開始タイミングまでの間の時間である目標駆動時間Ｔａｆ内で目標フォーカス位置に到達できる駆動速度である。実施例１，２では５００ｐｐｓ固定であったが、本実施例では、フォーカスレンズ１０５の駆動量に応じて駆動速度を変化させる。駆動量が小さい場合には駆動速度を遅くして、駆動時に発生する駆動音（振動）を低減することが可能となる。このＳ６０３での処理については、図１２を用いて後述する。
【００９５】
次に、Ｓ６０４では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、位置予測演算Ｎ＋１を行う。ここで得られる予測フォーカス位置を、予測位置Ｎ＋１とする。位置予測演算では、詳しくは図１４を用いて後述するが、まずフォーカスレンズ１０５が、カメラ制御ＣＰＵ２０６から指示された目標位置Ｎ＋１に、焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１までに到達可能か否かを時間的に予測判定する到達判定を行う。ここでは、現在のフォーカス位置から目標位置Ｎ＋１までの駆動量を、駆動開始タイミングＮ＋１から焦点評価値取得開始タイミングＮ＋１までの時間である目標駆動時間（目標時間）Ｔａｆ内で駆動できるか否かを判定する。図４は目標駆動時間Ｔａｆ内で駆動できる場合を、図５は目標駆動時間Ｔａｆ内で駆動できない場合をそれぞれ示している。
【００９６】
そして、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測判定結果に応じて異なる位置予測演算、言い換えれば加減速データを用いた予測フォーカス位置の演算と加減速データを用いない予測フォーカス位置の演算（目標フォーカス位置と同じフォーカス位置の設定）を行う。
【００９７】
位置予測演算が終了すると、Ｓ６０５では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ６０２で設定したタイマ割り込みの発生まで待ち、タイマ割り込みが発生すると、Ｓ６０６にてフォーカスレンズ１０５の駆動を開始する。
【００９８】
そして、Ｓ６０７では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、プライマリ通信によって、Ｓ６０４での位置予測演算の結果をカメラ制御ＣＰＵ２０６に送信する。
【００９９】
Ｓ７０２では、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、レンズ制御ＣＰＵ１１０からの位置予測演算の結果を受信する。
【０１００】
この後、カメラ制御ＣＰＵ２０６は、Ｓ７０３〜Ｓ７１１で、図３のＳ３０３〜Ｓ３１１と同じ処理によってコントラストＡＦを行う。Ｓ７０３〜Ｓ７１１の説明は省略する。
【０１０１】
次に、レンズ制御ＣＰＵ１１０がＳ６０３で行う駆動速度の算出について、図１２のフローチャートを用いて説明する。図１３には、フォーカスレンズ１０５の駆動を行った際の速度とｓｔｅｐ数（フォーカス位置）との関係を示している。
【０１０２】
図１２のＳ８０１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、目標フォーカス位置と現在のフォーカス位置Ｐｎとの差に相当するフォーカスレンズ１０５の駆動量（残駆動量）Ｓｒを算出する。残駆動量Ｓｒには、フォーカスアクチュエータ１０８自体や該フォーカスアクチュエータ１０８からフォーカスレンズ１０５に駆動力を伝達する機構のガタを考慮し、駆動方向の反転時にこの機構ガタにより生じる駆動誤差分を加算する。
【０１０３】
次に、Ｓ８０２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、駆動開始タイミングと焦点評価値取得開始タイミングの情報から、フォーカスレンズ１０５を駆動する目標駆動時間Ｔａｆを求める。
【０１０４】
次に、Ｓ８０３では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、残駆動量Ｓｒが加速の総ステップ数Ｓａｍａｘと減速の総ステップ数Ｓｄｍａｘの和よりも小さいか否かを判定する。すなわち、
Ｓｒ＜Ｓａｍａｘ＋Ｓｄｍａｘ
であるか否かを判定する。残駆動量Ｓｒが上記和よりも小さい場合にはＳ８０４に進み、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、加減速データを用いて、加速のために用いるステップ数Ｓａと減速のために用いるステップ数Ｓｄを決定する。
【０１０５】
さらに、Ｓ８０５では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、定速駆動で用いるステップ数Ｓｃを、
Ｓｃ=Ｓｒ−（Ｓａ＋Ｓｄ）
により算出する。例えば、残駆動量Ｓｒが５ｓｔｅｐである場合、加速に２ｓｔｅｐ、減速に２ｓｔｅｐを割り当て、残りの１ｓｔｅｐを定速Ｖｃで駆動することになる。この場合の駆動を、図１３（ｃ）に示す。
【０１０６】
そして、Ｓ８０６では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、ステップ数と同様に、加減速データに基づいて、加速と減速での駆動時間（加速時間、減速時間）Ｔａ，Ｔｄを決定する。
【０１０７】
その後、Ｓ８０７にて、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、定速での駆動時間Ｔｃを、目標駆動時間Ｔａｆを用いて、
Ｔｃ＝Ｔａｆ−（Ｔａ＋Ｔｄ）
により算出する。
【０１０８】
次に、Ｓ８０８では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、定速での駆動速度Ｖｃを、
Ｖｃ＝Ｓｃ／Ｔｃ
により求める。レンズ制御ＣＰＵ１１０は、この駆動速度Ｖｃと、加減速データに基づいて、フォーカスレンズ１０５の駆動・停止制御を行う。
【０１０９】
また、Ｓ８０３にてＳｒ≧Ｓａｍａｘ＋Ｓｄｍａｘとなる場合は、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ８０９にて定速で駆動するステップ数Ｓｃを、
Ｓｃ＝Ｓｒ−（Ｓａｍａｘ＋Ｓｄｍａｘ）
により求める。
【０１１０】
さらに、Ｓ８１０では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、加減速データを用いて、加速に用いる総時間（総加速時間）Ｔａｍａｘと減速に用いる総時間（総減速時間）Ｔｄｍａｘを決定する。
【０１１１】
次に、Ｓ８１１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ８０７と同様に、定速での駆動時間Ｔｃを、
Ｔｃ＝Ｔａｆ−（Ｔａｍａｘ＋Ｔｄｍａｘ）
により算出する。
【０１１２】
続いて、Ｓ８１２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ８０８と同様に、定速での駆動速度Ｖｃを求める。
【０１１３】
そして、Ｓ８１３では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、フォーカスアクチュエータ１０８が許容する最大の駆動速度Ｖｍａｘよりも、計算により求めた駆動速度Ｖｃが小さいか否かを判定する。最大駆動速度Ｖｍａｘは、フォーカスアクチュエータ１０８のトルクや振動（音）の規格から決定される限界速度である。ＶｃがＶｍａｘより速い場合は、Ｓ８１４に進み、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、図１３（ａ）に示すようにＶｃをＶｍａｘで制限し、Ｓ８１５にて定速での駆動時間Ｔｃを再計算する。一方、図１３（ｂ）に示すように、ＶｃがＶｍａｘ以下の場合には、そのまま処理を終了する。
【０１１４】
図１４のフローチャートを用いて、レンズ制御ＣＰＵ１１０が図１１のＳ６０４にて行う位置予測演算の詳細について説明する。
【０１１５】
まず、Ｓ９０１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、図１２のフローチャートに示した処理により求めた加速時間Ｔａ、減速時間Ｔｄおよび定速時間Ｔｃ用いて、フォーカスレンズ１０５の駆動に要する予測駆動時間Ｔｔを、
Ｔｔ＝Ｔａ＋Ｔｄ＋Ｔｃ
により求める。
【０１１６】
次に、Ｓ９０２では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動時間Ｔｔと目標駆動時間Ｔａｆとを比較する。言い換えれば、予測駆動時間Ｔｔが目標駆動時間Ｔａｆ以下か否かを判定する。ＴｔがＴａｆ以下（目標時間以下）である場合は、Ｓ９０３にて予測駆動量Ｓｐ＝残駆動量Ｓｒとなり、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達する。この場合、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ９１２に進み、予測駆動量Ｓｐ（相対位置）を予測位置Ｐｐ（絶対位置）に変換する。つまり、Ｐｐ＝Ｐｎ＋Ｓｐを算出する。なお、残駆動量Ｓｒとしては、図１２のフローチャートに示した処理にて求めた値を用いればよい。
【０１１７】
一方、ＴｔがＴａｆよりも長い場合は、焦点評価値取得開始タイミングまでにフォーカス位置が目標フォーカス位置に到達しない。レンズ制御ＣＰＵ１１０は、この場合に限り、Ｓ９０４以降の処理で、加減速データを用いて予測フォーカス位置を計算する。
【０１１８】
Ｓ９０４では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、加速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下か否かを判定する。加速中である（目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下である）場合には、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ９０５にて加速中の予測駆動量Ｓｐａを算出し、Ｓ９０６にて予測駆動量Ｓｐに代入する。目標駆動時間Ｔａｆが加速時間Ｔａ以下でない場合は、レンズ制御ＣＰＵ１１０はＳ９０７に進む。
【０１１９】
Ｓ９０７では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、定速駆動中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定した判定、すなわち目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下か否かを判定する。定速駆動中である（目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下である）場合には、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、Ｓ９０８にて、定速駆動中の予測駆動量Ｓｐｃを算出し、Ｓ９０９にて予測駆動量Ｓｐ＝Ｓａ＋Ｓｐｃを算出する。目標駆動時間ＴａｆがＴａ＋Ｔｃ以下でない場合は、レンズ制御ＣＰＵ１１０はＳ９１０に進む。
【０１２０】
Ｓ９１０では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、減速中に焦点評価値取得開始タイミングがあることを想定し、減速中の予測駆動量Ｓｐｄを算出する。そして、Ｓ９１１では、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測駆動量Ｓｐ＝Ｓａ＋Ｓｃ＋Ｓｐｄを算出する。最後に、レンズ制御ＣＰＵ１１０は、予測フォーカス位置を得るためにＳ９１２の処理を行う。
【０１２１】
本実施例では、図１２のフローチャートにより示した処理で既に算出した駆動時間Ｔａ，Ｔｄ，Ｔｃや加速と減速に用いるステップ数Ｓａ，Ｓｄを用いて演算を行うことで、実施例１と比較して、演算処理を簡略化することができる。また、本実施例を実施例２と組み合わせることで、各種時間を算出する際の演算処理をより簡略化することも可能である。 
【０１２２】
なお、各実施例では、加減速データをテーブルデータとして記憶する場合について説明したが、加減速データを計算式として記憶し、使用する加減速データをその都度算出するようにしてもよい。
【０１２３】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１２４】
レンズ交換型の撮像装置による良好なコントラストＡＦを可能とする交換レンズ装置を提供できる。
【符号の説明】
【０１２５】
１００  交換レンズ装置
１０５  フォーカスレンズ
１０８  フォーカスアクチュエータ
１１０  レンズ制御ＣＰＵ
２００  カメラ本体
２０３  ＡＦ信号処理回路
２０６  カメラ制御ＣＰＵ
【図３】
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【図８】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１４】
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【図１】
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【図２】
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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９】
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【図１２】
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【図１３】
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