(57)【要約】【課題】レンズ装置の負荷を増加させずに、正確なＡＦ（オーバーラップ制御）を行う。【解決手段】レンズ装置２は、撮影光学系の焦点状態に基づいてフォーカスレンズ７の移動量を算出する撮像装置１に対して交換可能に装着される。フォーカスレンズの移動中において、撮像装置は、焦点状態を再検出するとともに、該再検出した焦点状態に基づいてフォーカスレンズの更新移動量を算出する。レンズ制御手段１０は、所定周期でフォーカス位置検出手段１０により検出されたフォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶し、撮像装置から焦点状態の再検出時刻と更新移動量とを取得し、所定周期で記憶したフォーカスレンズの位置の中から、再検出時刻に対応付けられたフォーカスレンズの位置を読み出し、該読み出した位置から更新移動量に基づいてフォーカスレンズを移動させるようフォーカス駆動手段１１を制御する。【選択図】図１
2014035505.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ装置に設けられた撮影光学系の焦点状態を検出し、該焦点状態に基づいて前記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する撮像装置に対して交換可能に装着される前記レンズ装置であって、
該レンズ装置は、
前記フォーカスレンズを移動させるフォーカス駆動手段と、
前記フォーカスレンズの位置を検出するフォーカス位置検出手段と、
前記撮像装置から取得した前記移動量に基づいて前記フォーカス駆動手段を制御するレンズ制御手段とを有しており、
前記フォーカスレンズの移動中において、
前記撮像装置は、前記焦点状態を再検出するとともに、該再検出した焦点状態に基づいて前記フォーカスレンズの更新移動量を算出し、
前記レンズ制御手段は、
所定周期で前記フォーカス位置検出手段により検出された前記フォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶し、
前記撮像装置から前記焦点状態の再検出時刻と前記更新移動量とを取得し、
前記所定周期で記憶した前記フォーカスレンズの位置の中から、前記再検出時刻に対応付けられた前記フォーカスレンズの位置を読み出し、該読み出した位置から前記更新移動量に基づいて前記フォーカスレンズを移動させるよう前記フォーカス駆動手段を制御することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
レンズ装置に設けられた撮影光学系の焦点状態を検出し、該焦点状態に基づいて前記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する撮像装置に対して交換可能に装着される前記レンズ装置の制御方法であって、
前記フォーカスレンズの移動中において、
前記撮像装置は、前記焦点状態を再検出するとともに、該再検出した焦点状態に基づいて前記フォーカスレンズの更新移動量を算出し、
該制御方法は、
所定周期で検出した前記フォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶するステップと、
前記撮像装置から前記焦点状態の再検出時刻と前記更新移動量とを取得するステップと、
前記所定周期で記憶した前記フォーカスレンズの位置の中から、前記再検出時刻に対応付けられた前記フォーカスレンズの位置を読み出し、該読み出した位置から前記更新移動量に基づいて前記フォーカスレンズを移動させるよう制御を行うステップとを有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項３】
撮影光学系を有するレンズ装置が交換可能に装着される撮像装置であり、前記撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出手段と、該焦点状態に基づいて前記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する移動量算出手段とを有する前記撮像装置であって、
前記フォーカスレンズの移動中において、
前記レンズ装置は、所定周期で検出した前記フォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶し、
前記撮像装置は、
前記焦点検出手段に前記焦点状態を再検出させるとともに、前記移動量算出手段に該再検出した焦点状態に基づいて前記フォーカスレンズの更新移動量を算出させ、
前記焦点状態の再検出時刻と前記更新移動量とを前記レンズ装置に送ることにより、該レンズ装置に、前記所定周期で記憶した前記フォーカスレンズの位置の中から、前記再検出時刻に対応付けられた前記フォーカスレンズの位置を読み出させ、該読み出された位置から前記更新移動量に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる制御を行わせることを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
撮影光学系を有するレンズ装置が交換可能に装着される撮像装置であり、前記撮影光学系の焦点状態を検出し、該焦点状態に基づいて前記撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する前記撮像装置の制御方法であって、
前記フォーカスレンズの移動中において、
前記レンズ装置は、所定周期で検出した前記フォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶し、
該制御方法は、
前記焦点状態を再検出するとともに、該再検出した焦点状態に基づいて前記フォーカスレンズの更新移動量を算出するステップと、
前記焦点状態の再検出時刻と前記更新移動量とを前記レンズ装置に送ることにより、該レンズ装置に、前記所定周期で記憶した前記フォーカスレンズの位置の中から、前記再検出時刻に対応付けられた前記フォーカスレンズの位置を読み出させ、該読み出された位置から前記更新移動量に基づいて前記フォーカスレンズを移動させる制御を行わせるステップとを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置とこれに交換可能に装着されるレンズ装置に関し、特に撮像装置にて検出したレンズ装置の焦点状態の検出結果に応じて、レンズ装置にてフォーカスレンズの移動を制御することでオートフォーカス（ＡＦ）を行うものに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＡＦには、撮影光学系からの光束を２つに分割し、これら光束が形成する一対の被写体像を一対の受光素子列により光電変換することで得られた一対の像信号の位相差を演算し、該位相差から撮影光学系の焦点状態を示すデフォーカス量を算出（検出）するものがある。そして、デフォーカス量から合焦状態を得るためのフォーカスレンズの移動量を求め、該レンズ移動量だけフォーカスレンズを移動させることで合焦状態を得る。このようなＡＦ方式を、位相差検出方式という。
【０００３】
また、ＡＦにおいて、フォーカスレンズの停止中だけでなく、フォーカスレンズの移動中にも位相差の検出（デフォーカス量の算出）を行い、レンズ移動量の更新を行う、いわゆるオーバーラップ制御を行う場合がある。一般に、デフォーカス量が大きいほど、算出されるレンズ移動量の正確性が低くなる。このため、オーバーラップ制御は、フォーカスレンズの移動によってデフォーカス量が減少するのに伴い、レンズ移動量を順次補正していくことで、より正しい合焦状態を得ることを目的とする。
【０００４】
オーバーラップ制御を確実に行うためには、移動中のフォーカスレンズの位置を正確に得る必要がある。ただし、上述した一対の受光素子列は一対の被写体像の光電変換（電荷蓄積動作）を行って一対の像信号を生成するので、該一対の像信号の生成には、被写体の輝度やコントラスト等に応じたある程度の電荷蓄積時間を要する。さらに、得られた一対の像信号から合焦状態を得るためのレンズ移動量を求めるには、一対の像信号に対する相関演算（位相差の算出）、デフォーカス量の演算およびレンズ移動量の演算を行う必要があり、ある程度の演算時間も必要となる。このため、オーバーラップ制御中のレンズ移動量の更新には、電荷蓄積動作および演算中におけるフォーカスレンズの移動量（以下、レンズ空走量という）を考慮しなければならない。
【０００５】
例えば、一対の像信号の光電変換の開始時から更新用のレンズ移動量が算出されるまでの間、フォーカスレンズは等速移動しているとみなす。そして、該光電変換の開始時と終了時のフォーカスレンズの位置を検出し、これらレンズ位置の中点を、光電変換中のフォーカスレンズ位置とする。その後、一対の像信号に対する相関演算、デフォーカス量の演算およびレンズ移動量の演算を行った後、再度レンズ位置を検出する。そして、光電変換中のレンズ位置と演算後のレンズ位置との差分をレンズ空走量として、今回得られた更新用のレンズ移動量から差し引くことにより、更新後のレンズ移動量を求めることができる。
【０００６】
ところで、撮像装置に対してレンズ装置が交換可能に装着される場合の多くで、一対の像信号の生成、デフォーカス量の演算およびレンズ移動量の算出を撮像装置で行う一方、レンズ位置の検出はレンズ装置で行う。この場合、撮像装置は、まずレンズ装置に対してレンズ位置の送信を通信にて要求し、それに応答してレンズ装置がレンズ位置を撮像装置に送信し、撮像装置は受信したレンズ位置を用いてレンズ移動量を算出する。
【０００７】
ただし、オーバーラップ制御中にフォーカスレンズの移動制御を行っているレンズ装置に対して撮像装置がレンズ位置の送信要求を出しても、レンズ装置はそれに即時に応答してレンズ位置を撮像装置に送信することができない。しかも、撮像装置がレンズ装置に対して頻繁にレンズ位置の送信要求を出すと、レンズ装置においてオーバーラップ制御におけるフォーカスレンズの移動制御に支障が生じるおそれがある。このように、従来のオーバーラップ制御では、レンズ装置の負荷が大きくなるという問題がある。
【０００８】
特許文献１には、過去複数回のレンズ位置とその検出時刻の変化から、オーバーラップ制御中のレンズ位置を推定する方法が開示されている。また、特許文献２には、位相差検出方式とは異なるＡＦ方式ではあるが、レンズ位置を正確に特定する方法が開示されている。具体的には、コントラスト検出方式において、合焦時点でのレンズ位置を特定することを目的として、撮像装置は、コントラスト評価値（焦点検出情報）を時間情報と関連付けて保持しておく。一方、レンズ装置は、レンズ位置情報を時間情報と関連付けて保持しておく。そして、撮像装置は合焦時点から現在までの差分時間だけ遡った時点でのレンズ位置情報をレンズ装置に要求してこれを取得することで、合焦時点でのレンズ位置を特定する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００２−０２３０４６号公報
【特許文献２】特開２００８−１７５８８６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
しかしながら、特許文献１にて開示されたレンズ位置の推定方法では、レンズ位置を過去のレンズ位置を用いて推定するに過ぎないため、レンズ装置の負荷を軽減することはできても、合焦状態を得るために必要なレンズ移動量の演算に誤差を発生するおそれが高い。
【００１１】
また、特許文献２にて開示されたレンズ位置の特定方法では、焦点検出情報およびレンズ位置情報として過去の情報を保持し、この過去の情報からコントラスト検出方式における合焦位置を特定するものである。このため、位相差検出方式のＡＦにおけるオーバーラップ制御にそのまま適用することはできない。
【００１２】
本発明は、レンズ装置の負荷を増加させることなく、正確なオーバーラップ制御を行うことができるようにしたレンズ装置、撮像装置およびこれらの制御方法を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、該レンズ装置に設けられた撮影光学系の焦点状態を検出し、該焦点状態に基づいて撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する撮像装置に対して交換可能に装着される。該レンズ装置は、フォーカスレンズを移動させるフォーカス駆動手段と、フォーカスレンズの位置を検出するフォーカス位置検出手段と、撮像装置から取得した移動量に基づいてフォーカス駆動手段を制御するレンズ制御手段とを有している。フォーカスレンズの移動中において、撮像装置は、焦点状態を再検出するとともに、該再検出した焦点状態に基づいてフォーカスレンズの更新移動量を算出する。そして、レンズ制御手段は、所定周期でフォーカス位置検出手段により検出されたフォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶し、撮像装置から焦点状態の再検出時刻と更新移動量とを取得し、所定周期で記憶したフォーカスレンズの位置の中から、再検出時刻に対応付けられたフォーカスレンズの位置を読み出し、該読み出した位置から更新移動量に基づいてフォーカスレンズを移動させるようフォーカス駆動手段を制御することを特徴とする。
【００１４】
また、本発明の他の一側面としてのレンズ装置の制御方法は、レンズ装置に設けられた撮影光学系の焦点状態を検出し、該焦点状態に基づいて撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する撮像装置に対して交換可能に装着されるレンズ装置に適用される。フォーカスレンズの移動中において、撮像装置は、焦点状態を再検出するとともに、該再検出した焦点状態に基づいてフォーカスレンズの更新移動量を算出する。該制御方法は、所定周期で検出された前記フォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶するステップと、撮像装置から焦点状態の再検出時刻と更新移動量とを取得するステップと、所定周期で記憶したフォーカスレンズの位置の中から、再検出時刻に対応付けられたフォーカスレンズの位置を読み出し、該読み出した位置から更新移動量に基づいてフォーカスレンズを移動させるよう制御を行うステップとを有することを特徴とする。
【００１５】
また、本発明の他の一側面としての撮像装置は、撮影光学系を有するレンズ装置が交換可能に装着される撮像装置であり、撮影光学系の焦点状態を検出する焦点検出手段と、該焦点状態に基づいて撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する移動量算出手段とを有する。フォーカスレンズの移動中において、レンズ装置は、所定周期で検出したフォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶する。撮像装置は、焦点検出手段に焦点状態を再検出させるとともに、移動量算出手段に該再検出した焦点状態に基づいてフォーカスレンズの更新移動量を算出させ、焦点状態の再検出時刻と更新移動量とをレンズ装置に送ることにより、該レンズ装置に、所定周期で記憶したフォーカスレンズの位置の中から、再検出時刻に対応付けられたフォーカスレンズの位置を読み出させ、該読み出された位置から更新移動量に基づいてフォーカスレンズを移動させる制御を行わせることを特徴とする。
【００１６】
さらに、本発明の他の一側面としての撮像装置の制御方法は、撮影光学系を有するレンズ装置が交換可能に装着される撮像装置であり、撮影光学系の焦点状態を検出し、該焦点状態に基づいて撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの移動量を算出する撮像装置に適用される。フォーカスレンズの移動中において、レンズ装置は、所定周期で検出したフォーカスレンズの位置と該位置の検出時刻とを対応付けて記憶する。該制御方法は、焦点状態を再検出するとともに、該再検出した焦点状態に基づいてフォーカスレンズの更新移動量を算出するステップと、焦点状態の再検出時刻と更新移動量とをレンズ装置に送ることにより、該レンズ装置に、所定周期で記憶したフォーカスレンズの位置の中から、再検出時刻に対応付けられたフォーカスレンズの位置を読み出させ、該読み出された位置から更新移動量に基づいてフォーカスレンズを移動させる制御を行わせるステップとを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、レンズ装置の負荷を増加させることなく、正確なオーバーラップ制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明の実施例である交換レンズおよびカメラにより構成される撮像システムの構成を示すブロック図。
【図２】上記撮像システムにおいて行われるＡＦ動作を示すフローチャート。
【図３】実施例と従来例でのＡＦ動作（オーバーラップ制御）における処理の流れとレンズ位置との関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
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。
【００２０】
図１には、本発明の実施例１であるレンズ装置と、該レンズ装置が交換可能に装着される本発明の実施例２である撮像装置とにより構成される撮像システムの構成を示している。図１において、１は撮像装置としてのカメラ本体（以下、単にカメラという）であり、２はカメラ１に対して交換可能なレンズ装置としての交換レンズである。
【００２１】
交換レンズ２は、変倍可能な撮影光学系を有する。該撮影光学系は、その光軸方向における被写体側（図の左側）から像側（図の右側）に順に、固定された第１固定レンズ３と、光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズ４と、光量を調節する絞り５と、固定された第２固定レンズ６とを含む。さらに、撮影光学系は、光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズ７を含む。フォーカスレンズ７は、変倍に際しての像面移動を補正するいわゆるコンペンセータ機能も有する。
【００２２】
変倍レンズ４は、マニュアル操作環８と機械的に連動している。ユーザがマニュアル操作環８を手動で操作することにより変倍レンズ４が光軸方向に移動される。また、変倍レンズ４の位置は、レンズ位置検出器９により検出され、レンズＣＰＵ１０に入力される。レンズ位置検出器９は、例えば、変倍レンズ４に機械的に連動するように接続されボリウムエンコーダにより構成され、変倍レンズ４の移動に伴いその出力電圧が変化する。レンズＣＰＵ１０は、ボリウムエンコーダからの出力電圧を、内蔵したＡＤＣを介して検出する。これにより、変倍レンズ４の位置を検出する。
【００２３】
なお、レンズ位置検出器９として、マニュアル操作環８に機械的に連動するように接続されて該マニュアル操作環８の回転に伴ってその出力電圧が変化するものでもよい。これにより、間接的に変倍レンズ４の位置を検出することができる。
【００２４】
フォーカスレンズ７は、フォーカス駆動部（フォーカス駆動手段）１１によって光軸方向に移動される。フォーカス駆動部１１は、例えば、アクチュエータとしてのステッピングモータ（以下、フォーカスモータという）とそのドライバ（以下、フォーカスドライバという）とを含む。ステッピングモータ以外に、振動型モータ（超音波モータ）やボイスコイルモータ等の他のアクチュエータをフォーカスモータとして用いることもできる。
【００２５】
図示はしないが、ステッピングモータであるフォーカスモータの出力軸にはリードスクリューが形成されており、このリードスクリューには、フォーカスレンズ７を保持するフォーカスレンズ保持部材に取り付けられたラックが噛み合っている。フォーカスドライバは、レンズ制御手段としてのレンズＣＰＵ１０から出力される歩進パルスに従ってフォーカスモータに駆動信号を供給する。フォーカスモータが駆動されてリードスクリューが回転することにより、ラックとともにフォーカスレンズ７が光軸方向に移動する。
【００２６】
ステッピングモータを用いる場合、歩進パルスをそのままインクリメントして位置検出を行うことができるので、レンズＣＰＵ１０がフォーカスレンズ７の位置を検出するフォーカス位置検出手段として機能する。他のアクチュエータを用いる場合においては、必要に応じてフォーカスレンズ７の位置を光学的、磁気的または電気的に検出するエンコーダ等のフォーカス位置検出器を設けるとよい。
【００２７】
リセットＳＷ１２は、フォーカスレンズ７の基準位置を検出する。リセットＳＷ１２は、フォトインタラプタとフォーカスレンズ保持部材に形成された遮光板とにより構成される。フォーカスレンズ７が光軸方向に移動して遮光板がフォトインタラプタの発光部と受光部との間に入り込むことで、受光部からの出力信号がハイ（Ｈｉｇｈ）レベルからロー（Ｌｏｗ）レベルに変化する。この変化を検出することで、フォーカスレンズ７が基準位置に到達したことを検出することができる。レンズＣＰＵ１０は、この基準位置を起点として前述した歩進パルスをインクリメントすることにより、フォーカスレンズ７の位置を検出することができる。
【００２８】
絞り５は、絞り駆動部１３により開閉駆動される。絞り駆動部１３は、例えば、アクチュエータとしてのステッピングモータ（以下、絞りモータという）とそのドライバ（以下、絞りドライバという）とを含む。絞りドライバは、レンズＣＰＵ１０から出力される歩進パルスに従って絞りモータに駆動信号を供給する。これにより、絞り５内の絞り羽根が開閉方向に駆動され、絞り開口径が調節される。
【００２９】
レンズＣＰＵ１０は、レンズ通信回路１４およびカメラ通信回路２１を介してカメラＣＰＵ２０と各種情報や命令（要求）のやり取りを行うとともに、上述したフォーカス駆動部１１を含む交換レンズ２全体の制御を行う。また、レンズＣＰＵ１０は、ＲＯＭ等により構成される内部メモリを備えている。内部メモリには、交換レンズ２内の制御を行うためのコンピュータプログラム、交換レンズ２の識別情報（製品型番やシリアルナンバー等）、撮影光学系の焦点距離情報が格納されている。さらに、内部メモリには、焦点距離ごとのフォーカスレンズ７の移動量に対する像面移動量の比であるフォーカス敏感度の情報も格納されている。
【００３０】
レンズＣＰＵ１０は、常時、所定周期でフォーカスレンズ７の位置（以下、レンズ位置という）を検出するとともに、レンズＣＰＵ１０に内蔵されたタイマによって時刻を計測している。そして、レンズＣＰＵ１０は、所定周期で検出したレンズ位置と該レンズ位置の検出時刻とを対応付けて内部メモリに記憶する機能を有する。
【００３１】
被写体からの光束は、交換レンズ２内の撮影光学系を通過してカメラ１内のプリズム２２に入射する。プリズム２２内に設けられたメインハーフミラーを透過した光束は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成された撮像素子２３の撮像面上に被写体像を形成する。プリズム２２に入射した光束の一部は、メインハーフミラーで反射されてペンタプリズム２４に入射し、さらにファインダ光学系２５を通過して、ユーザにより視認される光学ファインダ像を形成する。
【００３２】
撮像素子２３は、被写体像を光電変換して電気信号としてのアナログ撮像信号を出力する。アナログ撮像信号は、Ａ／Ｄ変換および増幅されてデジタル撮像信号としてカメラＣＰＵ２０に入力される。カメラＣＰＵ２０は、このデジタル撮像信号に各種処理を行って映像信号を生成する。そして、映像信号から動画像または静止画を生成し、これらを表示したり記録したりする。
【００３３】
プリズム２２内にはサブハーフミラーが設けられている。メインハーフミラーを透過した光束の一部は、該サブハーフミラーで反射されてデフォーカス量検出部２６に入射する。
【００３４】
デフォーカス量検出部（焦点検出手段）２６は、撮影光学系からの光束を該撮影光学系の射出瞳における互いに異なる領域を通過した２つの光束に分割し、該２つの光束が形成する一対の被写体像を一対の受光素子列（ラインセンサ）により光電変換する。そして、一対のラインセンサからの出力を用いて、撮影光学系の焦点状態に対応する位相差を有する一対の像信号を生成（検出）する。さらに、デフォーカス量検出部２６は、一対の像信号に対して相関演算を行ってこれらの位相差を算出し、該位相差から撮影光学系のデフォーカス量を算出する。このデフォーカス量の算出結果は、カメラＣＰＵ２０に出力される。
【００３５】
カメラＣＰＵ２０（移動量算出手段）は、デフォーカス量検出部により得られたデフォーカス量から、撮影光学系の合焦状態を得るためのフォーカスレンズ７の移動量（以下、レンズ移動量という）を算出する。そして、算出したレンズ移動量を含むフォーカス駆動要求をレンズＣＰＵ１０に送信する。レンズＣＰＵ１０は、フォーカス駆動要求に応じて、前述したようにフォーカス駆動部１１に歩進パルスを出力し、算出されたレンズ移動量だけフォーカスレンズ７を移動させ、合焦状態を得る。このようにして、位相差検出方式によるＡＦが行われる。
【００３６】
なお、本実施例では、撮像素子２３とは別に設けたデフォーカス量検出部２６によりデフォーカス量を検出（算出）するようにしているが、撮像素子２３に、映像信号を生成するための撮像用画素群とは別にデフォーカス量検出用画素群を設けてもよい。この場合、デフォーカス量検出用画素群からの出力を用いて一対の像信号を生成し、該一対の像信号の位相差からデフォーカス量を得ることができる。
【００３７】
カメラ１内において、２７は測光回路であり、ペンタプリズム２４から取り出した光束の輝度から得られる測光情報をカメラＣＰＵ２０に出力する。２８はレリーズスイッチ回路である。レリーズスイッチ回路２８は、ユーザによるレリーズスイッチの半押し操作に応じてＳＷ１信号を出力し、全押し操作に応じてＳＷ２信号を出力する。カメラＣＰＵ２０は、ＳＷ１信号の入力（以下、ＳＷ１信号オンという）に応じて測光およびＡＦを開始し、ＳＷ２信号の入力に応じて撮像素子２３による撮像を開始する。
【００３８】
また、カメラＰＵ２０は、生成した動画像や静止画およびユーザにより設定された撮影条件や撮影モード等を表示する表示回路２９の制御を行ったり、撮影条件および撮影モード等を設定する設定スイッチ回路３０からの入力に対する制御を行ったりする。さらに、カメラＣＰＵ２０は、生成した動画像や静止画の不図示の記録媒体への記録制御や、電源３１の残容量チェックや、デフォーカス量検出部２６、各回路２１，２７〜３０および交換レンズ２への電力供給の制御も行う。
【００３９】
カメラＣＰＵ２０は、それに内蔵されたタイマによって時刻を計測しており、後述するＡＦ動作における所定の時点の時刻を内部メモリに記憶する機能を有する。カメラＣＰＵ２０の内蔵タイマと前述したレンズＣＰＵ１０の内蔵タイマとは、分解能およびタイミングが互いに一致している。
【００４０】
次に、図２のフローチャートを用いて、ＳＷ１信号オンに応じてカメラＣＰＵ２０とレンズＣＰＵ１０とにより行われるＡＦ動作（制御方法）について説明する。このＡＦ動作は、それぞれコンピュータとしてのカメラＣＰＵ２０およびレンズＣＰＵ１０により、コンピュータプログラムに従って実行される。
【００４１】
ステップＳ１において、カメラＣＰＵ２０は、ＳＷ１信号オンに応じて、ＡＦ動作のうち焦点検出を開始する。
【００４２】
次に、ステップＳ２では、まず、カメラＣＰＵ２０は、デフォーカス量検出部２６に、一対のラインセンサでの光電変換（電荷蓄積）を開始させる。また、カメラＣＰＵ２０は、内蔵タイマから該光電変換の開始時の時刻Ｔ０を読み出して記憶する。一方、レンズＣＰＵ１０は、前述したように、既に内蔵タイマによる時刻のカウントとレンズ位置の検出とを行っている。
【００４３】
さらに、一対のラインセンサでの電荷蓄積が終了すると、カメラＣＰＵ２０は、デフォーカス量検出部２６に、一対のラインセンサからの一対の像信号の読み出しを行わせる。また、カメラＣＰＵ２０は、内蔵タイマから該一対の像信号の読み出しを行った時刻（ラインセンサでの光電変換が終了した時刻）Ｔ１を読み出して記憶する。時刻Ｔ０，Ｔ１（およびこれらの間の時刻）は、一対の像信号の位相差として表れる焦点状態の検出時刻に相当する。
【００４４】
次に、ステップＳ３では、カメラＣＰＵ２０は、デフォーカス量検出部２６に、一対の像信号の位相差を演算させ、さらに該位相差からデフォーカス量を算出させて、これを受け取る。
【００４５】
次に、ステップＳ４では、カメラＣＰＵ２０は、レンズＣＰＵ１０との通信により、交換レンズ２の光学情報として、単位レンズ移動量ｈとフォーカス敏感度Ｓの情報を取得する。
【００４６】
単位レンズ移動量ｈ（ｍｍ／ｐｕｌｓｅ）は、レンズＣＰＵ１０からフォーカス駆動部１１に入力される１歩進パルスあたりのフォーカスレンズ７の移動量である。単位レンズ移動量ｈは、レンズ位置に関係なく常に一定である。
【００４７】
一方、デフォーカス量ｄ（ｍｍ）と実際のレンズ移動量Ｌ（ｍｍ）の間には、
Ｌ＝ｄ／Ｓ
という関係があり、このＳがフォーカス敏感度である。フォーカス敏感度Ｓは、撮影光学系の構成が異なる交換レンズごとに異なるものであり、また同じ撮影光学系内でもレンズ位置ごとに異なる。一般に、デフォーカス量とレンズ移動量とは非線形の関係にあり、フォーカス敏感度Ｓはデフォーカス量ｄに応じた関数となる。さらに、実際にカメラＣＰＵ２０とレンズＣＰＵ１０との間で用いられるレンズ移動量はＬそのものではなく、上記歩進パルスのパルス数Ｐ（ｐｕｌｓｅ：以下、フォーカスパルス数という）として次のように表される。
Ｐ＝ｌ／ｈ＝ｄ／ｈ／Ｓ
レンズＣＰＵ１０は、その内部メモリにレンズ位置ごとに記憶されたフォーカス敏感度から、その時点でのレンズ位置に対応するフォーカス敏感度Ｓを抽出し、これを単位レンズ移動量ｈとともにカメラＣＰＵ２０に送信する。
【００４８】
次に、ステップＳ５では、カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ４でレンズＣＰＵ１０から取得した単位レンズ移動量ｈとフォーカス敏感度ＳおよびステップＳ３で得たデフォーカス量ｄを用いて、フォーカスパルス数Ｐを算出する。
【００４９】
続いて、ステップＳ６において、カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ１およびステップＳ２で取得した時刻Ｔ０，Ｔ１とステップＳ５で算出したフォーカスパルス数Ｐとを、フォーカス駆動要求に含めてレンズＣＰＵ１０に送信する。
【００５０】
次に、ステップＳ７では、レンズＣＰＵ１０は、カメラＣＰＵ２０から受信（取得）した時刻Ｔ０，Ｔ１とフォーカスパルス数Ｐとに基づいてフォーカス駆動部１１に歩進パルスを出力し、フォーカスレンズ７を移動させる。具体的には、レンズＣＰＵ１０は、その内部メモリに記憶されていた各時刻でのレンズ位置の中から、時刻Ｔ０，Ｔ１のそれぞれに対応付けられたレンズ位置を抽出する。そして、該抽出した２つのレンズ位置の中点位置（以下、中点レンズ位置という）を算出し、該中点レンズ位置を起点としてフォーカスパルス数Ｐだけ又はこれを目標としてフォーカスレンズ７が移動されるようフォーカス駆動部１１に歩進パルスを出力させる。
【００５１】
なお、ここでは、中点レンズ位置を起点としてフォーカスパルス数Ｐだけフォーカスレンズ７を移動させる場合について説明したが、時刻Ｔ１でのレンズ位置を起点としてフォーカスパルス数Ｐだけフォーカスレンズ７を移動させてもよい。中点レンズ位置と時刻Ｔ１でのレンズ位置との差は微小であるため、ほとんど問題はないためである。
【００５２】
このように本実施例では、レンズＣＰＵ１０において記憶した各時刻のレンズ位置から、フォーカスパルス数Ｐの算出の基礎となっている一対の像信号が生成された時刻Ｔ０〜Ｔ１間でのレンズ位置を読み出す。そして、このレンズ位置を起点としてフォーカスパルス数Ｐだけフォーカスレンズ７を移動させる。
【００５３】
次に、ステップＳ８では、カメラＣＰＵ２０は、ＳＷ１信号オンが継続されているか否かを判定し、継続されていなければステップＳ１０に進んで、ＡＦ動作を中止する。一方、ＳＷ１信号オンが継続されていた場合は、ステップＳ９に進む。
【００５４】
ステップＳ９では、カメラＣＰＵ２０は、今回のフォーカスレンズ７の移動によって合焦状態が得られたとみなしてよいか否かを判定する。合焦状態が得られたと判定した場合はステップＳ１０に進んでＡＦ動作を終了し、合焦状態が得られていないと判定した場合はステップＳ２に戻る。
【００５５】
このようにして、合焦状態が得られるまで（ＳＷ１信号ＯＮが解除された場合を除く）のフォーカスレンズ７の移動中に、ステップＳ２〜ステップＳ９の処理を繰り返すことで、正確にオーバーラップ制御を行うことができる。
【００５６】
図３（Ａ）には、本実施例においてオーバーラップ制御にてレンズ移動量を更新する際のステップＳ２〜ステップＳ９の処理とレンズ位置との関係を示している。オーバーラップ制御中はフォーカスレンズ７が移動中であるため、光電変換の開始時刻Ｔ０からレンズ位置が変化している。
【００５７】
その後、カメラＣＰＵ２０は、ステップＳ２での光電変換の開始／終了および一対の像信号の読み出しを含む焦点状態の再検出を行い、時刻（再検出時刻）Ｔ０，Ｔ１を記憶する。続いてカメラＣＰＵ２０は、ステップＳ３〜Ｓ５の処理を行って新たなレンズ移動量（更新移動量）を算出し、時刻Ｔ２にてフォーカス駆動要求（時刻Ｔ０，Ｔ１および更新移動量としてのフォーカスパルス数Ｐを含む）をレンズＣＰＵ１０に送信する（ステップＳ６）。
【００５８】
再検出時刻Ｔ０，Ｔ１およびフォーカスパルス数（更新移動量）Ｐを取得したレンズＣＰＵ１０は、再検出時刻Ｔ０，Ｔ１に対応付けて記憶したレンズ位置を内部メモリから読み出してこれらの間の中点レンズ位置を算出する。そして、該中点レンズ位置から更新移動量であるフォーカスパルス数Ｐに基づいてフォーカス駆動部１１を制御し、フォーカスレンズ７を移動させる。時刻Ｔ３はフォーカスレンズ７の更新移動量の移動完了の予定時刻を示している。
【００５９】
一方、図３（Ｂ）には、従来のオーバーラップ制御にてレンズ移動量を更新する際の処理とレンズ位置との関係を示している。時刻Ｔ０，Ｔ１，Ｔ２およびＴ３の意味は、図３（Ａ）と同じである。ただし、カメラ（カメラＣＰＵ）は、ラインセンサによる光電変換開始時のレンズ位置と光電変換終了時のレンズ位置とを交換レンズ（レンズＣＰＵ）から取得するために、それらのレンズ位置の送信要求を交換レンズに送る。さらに、光電変換開始時のレンズ位置と光電変換終了時のレンズ位置との間の中点レンズ位置を算出して、内部メモリに記憶する。
【００６０】
続いてカメラは、時刻Ｔ１にて一対のラインセンサから読み出した一対の像信号の位相差を演算し（焦点状態の再検出を行い）、さらにデフォーカス量および更新移動量としてのフォーカスパルス数Ｐの演算を行う。そして、該演算の終了時点で再度交換レンズに対してその時点でのレンズ位置の送信要求を送り、交換レンズから演算終了時のレンズ位置を取得する。
【００６１】
その後、時刻Ｔ２にて、カメラは交換レンズに対してフォーカス駆動要求を交換レンズに送信するが、このとき内部メモリに記憶された光電変換時レンズ位置と演算終了時レンズ位置との差分であるレンズ空走量ΔＰを算出する。さらに、カメラは、該レンズ空走量ΔＰを、先に演算した更新移動量としてのフォーカスパルス数Ｐから差し引く補正を行い、補正後のフォーカスパルス数（Ｐ−ΔＰ）をフォーカス駆動要求に含めて交換レンズに送信する。フォーカス駆動要求を受けた交換レンズは、時刻Ｔ２でのレンズ位置から、補正後のフォーカスパルス数（Ｐ−ΔＰ）に基づいてフォーカスレンズを移動させる制御を行う。
【００６２】
このように、従来は、フォーカスレンズが移動している間に行われるオーバーラップ制御にてレンズ移動量を更新する際に、レンズ空走量分のフォーカスパルス数（ΔＰ）を元々算出されたフォーカスパルス数（Ｐ）から差し引く補正を行う必要があった。これに対して、本実施例ではそのような補正を必要としない。このため、カメラＣＰＵ２０でのフォーカスパルス数の補正演算が必要なくなるだけでなく、レンズＣＰＵ１０に対して行うレンズ位置の送信要求の回数も減り、レンズＣＰＵ１０において該送信要求に応答する回数も減る。したがって、カメラＣＰＵ２０およびレンズＣＰＵ１０の双方の負担を従来に比べて軽減することができる。
【００６３】
以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、上記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】
【００６４】
良好なＡＦを行うことが可能なレンズ装置および撮像装置を提供できる。
【符号の説明】
【００６５】
１  カメラ
２  交換レンズ
７  フォーカスレンズ
１０  レンズＣＰＵ
２０  カメラＣＰＵ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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