(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ本体と、撮影光学系を有するレンズ鏡筒と、該カメラ本体と該レンズ鏡筒間での情報伝達を行う伝達手段とを備え、該カメラ本体が取得した情報に基づいて前記撮影光学系を合焦させる自動焦点カメラにおいて、
前記レンズ鏡筒は、
デフォーカス量を前記撮影光学系の移動量に変換する変換係数が記憶されている変換係数記憶手段と、
デフォーカス量に応じた移動量に基づいて、焦点検出中にも前記撮影光学系を駆動して焦点調節を行うレンズ駆動手段と、
を備え、
前記カメラ本体は、
前記撮影光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、
前記焦点検出手段で検出された前記デフォーカス量に基づいて、前記撮影光学系を合焦させるための合焦レンズ位置を求める合焦レンズ位置演算手段と、
前記焦点検出手段が前記デフォーカス量を検出した時刻と、該検出したデフォーカス量を前記レンズ鏡筒の前記レンズ駆動手段へ伝達する時刻との間に、前記撮影光学系の位置が変化する場合には、前記伝達手段によりデフォーカス量を該レンズ駆動手段へ伝達させる際、前記検出したデフォーカス量に応じた前記合焦レンズ位置に基づいて、前記伝達する時刻のレンズ位置におけるレンズ残移動量を求め、前記伝達する時刻の直前の前記撮影光学系の位置に対応した変換係数を前記変換係数記憶手段から前記伝達手段を介して取得し、該取得した変換係数と前記レンズ残移動量とに基づいて、前記伝達する時刻の撮影レンズ位置におけるデフォーカス量を求め、該デフォーカス量を前記レンズ駆動手段へ前記伝達手段により伝達させる制御手段と、
を備えていることを特徴とする自動焦点カメラ。
【請求項２】
前記変換係数記憶手段は、前記撮影光学系の単位移動量あたりの前記変換係数の変化量である変換係数変化率を記憶しており、
前記制御手段は、前記変換係数変化率に基づいて、前記撮影光学系の位置による変換係数の変化量を求め、該変化量が所定値を超える場合にのみ、前記伝達する時刻の直前の前記撮影光学系の位置に対応した変換係数を前記変換係数記憶手段から前記伝達手段を介して取得する、
ことを特徴とする請求項１に記載の自動焦点カメラ
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、カメラ本体がデフォーカス量を求め、レンズ鏡筒が該デフォーカス量に応じて撮影レンズを移動する自動焦点カメラに関する。
【０００２】
【従来の技術】
いわゆる自動焦点カメラは、撮影光学系からの光をカメラ本体内のイメージセンサで捉え、このイメージセンサからの検出光量を示す信号に基づいて、デフォーカス量を求め、これをレンズ鏡筒に送信している。レンズ鏡筒では、このデフォーカス量に基づいて、レンズを目標の位置に移動させている。
【０００３】
従来の自動焦点カメラでは、イメージセンサによる光の蓄積中、及びデフォーカス量の演算中には、レンズを移動させていなかった。しかし、近年においては、できる限り、高速でレンズの焦点を合わせるために、光の蓄積中及び演算中も、レンズを移動させるもの（以下、オーバーラップサーボとする。）が出現してきている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このような技術では、デフォーカス量を演算するために必要な光量を検出している時点から、デフォーカス量をレンズ鏡筒に送信する時点までの間、つまり、光蓄積時間と各種演算時間と加えた時間においても、レンズが移動しているために、送信時点におけるデフォーカス量が大幅に狂ってくるため、このデフォーカス量に対して適正な補正をする必要が生じている。。
【０００５】
そこで、本発明は、できる限り正確なデフォーカス量をレンズ鏡筒に対して送信することができる自動焦点カメラを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
前記目的を達成するための自動焦点カメラは、
カメラ本体と、撮影光学系を有するレンズ鏡筒と、該カメラ本体と該レンズ鏡筒間での情報伝達を行う伝達手段とを備え、該カメラ本体が取得した情報に基づいて前記撮影光学系を合焦させる自動焦点カメラにおいて、
前記レンズ鏡筒は、デフォーカス量を前記撮影光学系の移動量に変換する変換係数が記憶されている変換係数記憶手段と、デフォーカス量に応じた移動量に基づいて、焦点検出中にも前記撮影光学系を駆動して焦点調節を行うレンズ駆動手段と、を備え、
前記カメラ本体は、前記撮影光学系のデフォーカス量を検出する焦点検出手段と、前記焦点検出手段で検出された前記デフォーカス量に基づいて、前記撮影光学系を合焦させるための合焦レンズ位置（Ｐ１）を求める合焦レンズ位置演算手段と、前記焦点検出手段が前記デフォーカス量（ＤＦ１）を検出した時刻と、該検出したデフォーカス量を前記レンズ鏡筒の前記レンズ駆動手段へ伝達する時刻との間に、前記撮影光学系の位置が変化する場合には、前記伝達手段によりデフォーカス量を該レンズ駆動手段へ伝達させる際、前記検出したデフォーカス量（ＤＦ１）に応じた前記合焦レンズ位置（Ｐ１）に基づいて、前記伝達する時刻のレンズ位置（ＬＰＴ）におけるレンズ残移動量（ＤＰＴ）を求め、前記伝達する時刻の直前の前記撮影光学系の位置に対応した変換係数を前記変換係数記憶手段から前記伝達手段を介して取得し、該取得した変換係数と前記レンズ残移動量（ＤＰＴ）とに基づいて、前記伝達する時刻の撮影レンズ位置におけるデフォーカス量（ＤＦＴ）を求め、該デフォーカス量（ＤＦＴ）を前記レンズ駆動手段へ前記伝達手段により伝達させる制御手段と、を備えていることを特徴とするものである。なお、以上において、（  ）の符号は、以下で説明する実施例で用いている符号であり、以上の構成を理解しやすくするために便宜上記載したもので、以上の構成を実施例に限定するものではない。
ここで、前記変換係数記憶手段は、前記撮影光学系の単位移動量あたりの前記変換係数の変化量である変換係数変化率を記憶しており、前記制御手段は、前記変換係数変化率に基づいて、前記撮影光学系の位置による変換係数の変化量を求め、該変化量が所定値を超える場合にのみ、前記伝達する時刻の直前の前記撮影光学系の位置に対応した変換係数を前記変換係数記憶手段から前記伝達手段を介して取得するものであってもよい。
また、前記目的を達成するための他の自動焦点カメラは、
撮影レンズと、該撮影レンズの予定結像面から現実のレンズ位置における結像面までの距離であるデフォーカス量を、該撮影レンズの現実のレンズ位置から該撮影レンズによる像が該予定結像面に結像される該撮影レンズの合焦レンズ位置までのレンズ移動量に変換するための変換係数を記憶している変換係数記憶手段と、該デフォーカス量を該変換係数を用いて該レンズ移動量に変換する鏡筒側レンズ移動量変換手段と、該鏡筒側レンズ移動量変換手段により求められた該レンズ移動量に応じて該撮影レンズを光軸に沿って移動させるレンズ移動機構とを有しているレンズ鏡筒装置と、
前記レンズ鏡筒装置の前記撮影レンズからの光を所定時間蓄積し、その間に蓄積した光の量を光量信号として出力する光電変換手段と、該光量信号に基づいて前記デフォーカス量を求めるデフォーカス量演算手段と、該デフォーカス量を前記レンズ鏡筒装置の前記レンズ移動量演算部に送信するデフォーカス量送信手段とを有しているカメラ本体とを備え、
撮影レンズ位置が前記合焦レンズ位置に至っていなければ、前記撮影レンズを移動させ続ける自動焦点カメラにおいて、
前記レンズ鏡筒装置は、
前記撮影レンズの現実のレンズ位置を把握するレンズ位置把握手段を有し、
前記レンズ鏡筒装置の前記変換係数記憶手段には、レンズ位置に応じた前記変換係数が記憶され、
前記カメラ本体は、
前記レンズ鏡筒装置の前記レンズ位置把握手段により把握されたレンズ位置を取得するレンズ位置受信手段と、
前記レンズ鏡筒装置の前記変換係数記憶手段に記憶されている前記変換係数のうち、該レンズ鏡筒装置の前記レンズ位置把握手段により把握されたレンズ位置に応じた変化係数を取得する変換係数受信手段と、
前記変換係数受信手段で取得された前記変換係数を用いて、前記デフォーカス量演算手段で求められた前記デフォーカス量を前記レンズ移動量に変換する本体側レンズ移動量変換手段と、
前記レンズ位置受信手段により取得された前記レンズ位置に、前記本体側レンズ移動量変換手段により求められた前記レンズ移動量を加えて、前記合焦レンズ位置を求める合焦レンズ位置演算手段と、
前記合焦レンズ位置演算手段で求められた前記合焦レンズ位置を記憶しておく合焦レンズ位置記憶手段と、
前記変換係数受信手段が、光蓄積中におけるある時刻（以下、蓄積中時刻とする。）のレンズ位置に応じた変換係数（以下、蓄積中変換係数とする。）を前記変換係数記憶手段から取得し、前記本体側レンズ移動量変換手段が、該蓄積中変換係数を用いて、前記デフォーカス量演算手段で求められた前記デフォーカス量をレンズ移動量に変換し、前記合焦レンズ位置演算手段が、前記レンズ位置受信手段により取得された該蓄積中時刻におけるレンズ位置に、該蓄積中時刻における該レンズ移動量を加えて合焦レンズ位置（以下、蓄積中合焦レンズ位置とする。）を求めると、該蓄積中合焦レンズ位置と、前記合焦レンズ位置記憶手段に記憶されている前記合焦レンズ位置のうち該蓄積中時刻より過去の合焦レンズ位置とを参照して、該蓄積中時刻以降の将来の合焦レンズ位置を予測する合焦レンズ位置予測手段と、
前記合焦レンズ位置演算手段により前記蓄積中合焦レンズ位置が求められた後で、且つ前記デフォーカス量送信手段が前記デフォーカス量を前記レンズ鏡筒装置に送信する直前の時刻（以下、送信直前時刻とする。）に、前記変換係数受信手段が該送信直前時刻のレンズ位置に応じた変換係数（以下、送信直前変換係数とする。）を前記変換係数記憶手段から取得し、前記合焦レンズ位置予測手段が該送信直前時刻の前記合焦レンズ位置（以下、送信直前合焦レンズ位置とする。）を予測し、前記レンズ位置受信手段が該送信直前時刻のレンズ位置を取得すると、該送信直前合焦レンズ位置から該送信直前時刻の該レンズ位置を引いて、該送信直前時刻におけるレンズ移動量を求める送信直前レンズ移動量演算手段と、前記送信直前レンズ移動量演算手段により求められた前記レンズ移動量を前記送信直前変換係数を用いて、前記デフォーカス量（以下、送信直前デフォーカス量とする。）に変換するデフォーカス量変換手段と、
を備え、
前記デフォーカス量送信手段は、前記デフォーカス量変換手段により、前記送信直前デフォーカス量が求められた直後に、該送信直前デフォーカス量を前記レンズ鏡筒装置の前記レンズ移動量変換手段に送信することを特徴とするものである。
【０００７】
ここで、前記自動焦点カメラは、
前記レンズ鏡筒装置の前記変換係数記憶手段には、レンズ位置に応じた前記変換係数のレンズ移動量変化率（以下、変換係数変化率とする。）が記憶されており、
前記カメラ本体の前記変換係数受信手段は、前記変換係数記憶手段から、レンズ位置に応じた前記変換係数と共に前記変換係数変化率を取得し、
前記カメラ本体は、前記変換係数受信手段が前記送信直前時刻よりも前に前記変換係数と共に取得した前記変換係数変化率に、前記蓄積中時刻と前記送信直前時刻との間のある時間帯におけるレンズ移動量を掛けて、変換係数変化量を求める係数変化量演算手段と、該係数変化量演算手段で求めた該変換係数変化量が予め定めた値より大きいか否かを判断する判断手段とを有し、
前記判断手段が予め定めた値より前記変換係数変化量が大きいと判断した場合には、前記変換係数受信手段は、前記送信直前変換係数を前記変換係数記憶手段から取得し、前記デフォーカス量変換手段は、前記送信直前レンズ移動量演算手段により求められた前記レンズ移動量を該送信直前変換係数を用いて、前記送信直前デフォーカス量に変換し、
前記判断手段が前記変換係数変化量が予め定めた値以下と判断した場合には、前記変換係数受信手段は、前記送信直前変換係数を前記変換係数記憶手段から取得せず、前記デフォーカス量変換手段は、該送信直前時刻よりも前に取得された前記変換係数を用いて、前記送信直前レンズ移動量演算手段により求められた前記レンズ移動量を前記送信直前デフォーカス量に変換することを特徴とするものであってもよい。
【０００８】
なお、前記変換係数受信手段が送信直前変換係数を取得するときと、前記レンズ位置受信手段が送信直前レンズ位置を取得するときは、いずれも、送信直前時刻であるが、この送信直前時刻は、変換係数を取得するときとレンズ位置を取得するときとで、まったく同じである必要はない。
【０００９】
【作用】
光電変換手段が撮影レンズからの光を所定時間（Ｉ）蓄積し、その間に蓄積した光の量を光量信号として出力する。デフォーカス量演算手段は、この光量信号に基づいてデフォーカス量を求める（Ｃ１）。変換係数受信手段は、レンズ通信（Ｔ１）で、蓄積中時刻ｔ１におけるレンズ位置に応じた変換係数（蓄積中変換係数）をレンズ鏡筒装置の変換係数記憶手段から取得する。本体側レンズ移動量変換手段は、蓄積中変換係数を用いて、デフォーカス量演算手段で求められた前記デフォーカス量をレンズ移動量に変換する（Ｃ１）。合焦レンズ位置演算手段は、レンズ位置受信手段により取得された蓄積中時刻ｔ１におけるレンズ位置に、蓄積中時刻ｔ１におけるレンズ移動量を加えて合焦レンズ位置（以下、蓄積中合焦レンズ位置とする。）を求める（Ｃ１）。
【００１０】
その後、合焦判定結果が非合焦であると判断（Ｃ２）された場合には、変換係数受信手段は、レンズ通信（Ｔ３）で、送信直前時刻ｔ３のレンズ位置に応じた変換係数（送信直前変換係数）を変換係数記憶手段から取得する。合焦レンズ位置予測手段は、蓄積中合焦レンズ位置と、合焦レンズ位置記憶手段に記憶されている合焦レンズ位置のうち蓄積中時刻より過去の合焦レンズ位置とを参照して、送信直前時刻ｔ４の合焦レンズ位置（送信直前合焦レンズ位置）を予測する（Ｃ３）。レンズ位置受信手段は、レンズ通信（Ｔ３）で、送信直前時刻ｔ４のレンズ位置を取得する。送信直前レンズ移動量演算手段は、送信直前合焦レンズ位置から送信直前時刻ｔ４のレンズ位置を引いて、送信直前時刻ｔ４におけるレンズ移動量を求める（Ｃ３）。デフォーカス量変換手段は、送信直前レンズ移動量演算手段により求められたレンズ移動量を送信直前変換係数を用いて、デフォーカス量（送信直前デフォーカス量）に変換する（Ｃ３）。
デフォーカス量送信手段は、デフォーカス量変換手段により送信直前デフォーカス量が求められた直後ｔｃｏｍに、レンズ通信（Ｔ４）で、送信直前デフォーカス量をレンズ鏡筒装置のレンズ移動量変換手段に送信する。
【００１１】
ところで、変換係数は、レンズ位置に応じて変わる。このため、光蓄積中、及び各種演算中においても、レンズが移動する場合には、変換係数を使用する時点のレンズ位置に応じた変換係数を用いることが好ましい。本発明では、以上のように、デフォーカス量をレンズ鏡筒装置に送信する際には、その直前ｔ３のレンズ位置に対応した変換係数を使用して、レンズ移動量をデフォーカス量に変換しているので、正確なデフォーカス量をレンズ鏡筒装置に送信することができる。
【００１２】
【実施例】
［第１実施例］
本実施例のカメラは、自動焦点式一眼レフカメラで、図３に示すように、複数のレンズ４が納められているレンズ鏡筒装置２と、フィルムＦ等が納められるカメラ本体１とを有している。
レンズ鏡筒装置２は、撮影用レンズ４と、このレンズ４を光軸に沿って移動させるレンズ移動機構１６と、レンズ移動機構１６を駆動する駆動モータ１５と、この駆動モータ１５の駆動量を制御するモータ制御回路１４と、レンズ移動機構１６の駆動量（＝レンズの移動量）をモニターするためのエンコーダ１３と、各種演算を実行するＣＰＵ−Ｌ１１と、レンズ情報（デフォーカス量−レンズ駆動量変換係数ＫＬ，Ｌ、開放Ｆ値等）が記憶されているレンズ情報メモリ１２とを有している。
【００１３】
レンズ情報メモリ１２には、カメラ本体１から送信されてくるデフォーカス量をレンズ移動量に変換するためのデフォーカス量−レンズ移動量変換係数ＫＬ，Ｌが記憶されている。なお、デフォーカス量とは、予定結像面（フィルム面）と被写体３の実際の結像面との間の距離、つまり、予定結像面に対する実際の被写体結像面のズレ量のことである。また、レンズ移動量とは、実際のレンズ位置と予定結像面に被写体像を結像させることができる合焦レンズ位置との間の距離のことである。このデフォーカス量とレンズ移動距離とは、当然、相関関係を有するものの、比例関係はなく、デフォーカス量−レンズ移動量変換係数ＫＬ，Ｌを用いて一方の値から他方の値に変換することになる。このデフォーカス量−レンズ移動量変換係数ＫＬ，Ｌは、図２に示すように、レンズ位置に応じて異なり、しかも、レンズ位置と比例関係がない。このため、レンズ情報メモリ１２には、デフォーカス量−レンズ移動変換係数ＫＬ，Ｌがレンズ位置との関係を示すマップとして記憶されている。ＣＰＵ−Ｌ１１は、エンコーダ１３からのレンズ移動量とレンズ情報メモリ１２に記憶されているマップを参照して、レンズ移動量に対応したデフォーカス量−レンズ移動変換係数ＫＬ，Ｌを求める。さらに、求めたデフォーカス量−レンズ移動変換係数ＫＬ，Ｌを用いて、カメラ本体１から送信されてきたデフォーカス量をレンズ移動量に変換し、モータ制御回路１４に送る。モータ制御回路１４は、これを受けて、駆動モータ１５を駆動する。この結果、レンズ移動機構１６が駆動し、レンズ４が目的の位置、つまり合焦レンズ位置に至る。
【００１４】
カメラ本体１は、撮影レンズ４からフィルムＦに向かう光束をカメラ本体上部のファインダ１８に導くメインミラー５と、メインミラー５を通過した光束をカメラ本体下部に導くサブミラー６と、サブミラー６により導かれた光を受けてデフォーカス量演算のための信号を出力するＡＦモジュール７と、このＡＦモジュール７内のイメージセンサ７ｂを駆動するセンサ駆動回路８と、各種演算を実行すると共にレンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１との間で通信を実行するＣＰＵ−Ｂ９と、各種データを記憶するメモリ１９と、操作スイッチ１７とを有している。
【００１５】
ＡＦモジュール７は、公知の焦点検出装置で、再結像光学系７ａと前述したイメージセンサ７ｂとを有している。このイメージセンサ７ｂは、複数のＣＣＤから構成されており、このＣＣＤに蓄積された光量をアナログの電気信号としてセンサ駆動回路８を介してＣＰＵ−Ｂ７に出力する。操作スイッチ１７は、複数のスイッチを有している。これらのスイッチとして、第１ストローク分押されると、レンズ焦点調節シーケンスが起動するＳＷ１（以下、半押しスイッチとする。）と、さらに第２ストローク分まで押されると露光シーケンスが起動するＳＷ２等を有している。
【００１６】
カメラ本体１のＣＰＵ−Ｂ９とレンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１とは、いずれもマイクロコンピュータで構成されている。カメラ本体１のＣＰＵ−Ｂ９とレンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１及びエンコーダ１３とは、接点１０により接続され、相互に信号の受送信が可能になっている。具体的には、ＣＰＵ−Ｂ９からＣＰＵ−Ｌ１１へはデフォーカス量が送信され、ＣＰＵ−Ｌ１１からＣＰＵ−Ｂ９へはレンズ情報が送信され、エンコーダ１３からＣＰＵ−Ｂ９へはレンズ位置が送信される。
【００１７】
なお、本実施例において、レンズ鏡筒装置２における、変換係数記憶手段はレンズ情報メモリ１２により構成され、鏡筒側レンズ移動量変換手段はＣＰＵ−Ｌ１１により構成され、レンズ位置把握手段はエンコーダ１３により構成されている。また、カメラ本体１における光電変換手段は、ＡＦモジュール７及びセンサ駆動回路８を有して構成されている。また、カメラ本体１におけるデフォーカス量演算手段と本体側レンズ移動量変換手段と合焦レンズ位置演算手段と合焦レンズ位置予測手段と送信直前レンズ移動量演算手段とデフォーカス量変換手段とは、ＣＰＵ−Ｂ９を有して構成され、合焦レンズ位置記憶手段は、メモリ１９により構成されている。さらに、デフォーカス量送信手段とレンズ位置受信手段と変換係数受信手段とは、通信回路を形成する接点１０及び実際に通信を実行するＣＰＵ−Ｂ９とを有して構成されている。以上の各手段のうち、ＣＰＵ−Ｂ９を有しているものの構成、つまり、ＣＰＵ−Ｂ９のソフトウェアー構成は、以下において、フローチャートを用いて説明する。
【００１８】
次に、本実施例の自動焦点式一眼レフカメラの動作について説明する。
まず、カメラ本体１の主要動作について、図４に示すフローチャートに従って説明する。なお、同図のフローチャートは、カメラ本体１のＣＰＵ−Ｂ９の主要動作を示している。
【００１９】
Ｓ１０１では、使用するメモリー１９やフラグの初期化を行う。例えば、過去に検出されたデフォーカス量、蓄積中心時刻、動体フラグ、合焦フラグ等をクリアする。なお、蓄積中心時刻とは、イメージセンサ７ｂを構成するＣＣＤの蓄積開始時刻と蓄積終了時刻との真中の時刻のことである。また、動体フラグとは、レンズ４が捕らえている被写体３が動体であるか否かを示すフラグ（「１」のとき動体を示し、「０」のとき動体でないことを示す。）である。また、合焦フラグとは、レンズ４が許容合焦範囲内に位置しているか否かを示すフラグ（「１」のとき許容合焦範囲内であることを示し、「０」のとき許容合焦範囲外であることを示す。）である。Ｓ１０２では、半押しスイッチＳＷ１が“オン”になっているか否かを判断し、“オン”になっていなければＳ１０１へ進み、“オン”になっていればＳ１０３へ進む。Ｓ１０３は、蓄積制御のサブルーチンである。蓄積制御サブルーチンでは、ＣＣＤ蓄積の開始終了の制御を行い、更に、蓄積時間Ｉ中に移動したレンズ４の平均レンズ位置をレンズ鏡筒装置２のエンコーダ１３からのパルスをモニターすることで算出する。更に、蓄積中心時刻でのレンズ情報をレンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１と通信することで取得する。Ｓ１０４は、蓄積制御のサブルーチンで、光電変換されたアナログ信号をＡ／Ｄ変換し、ＣＰＵ−Ｂ９に接続されたメモリ１９に格納する。Ｓ１０５は、公知のデフォーカス量演算のサブルーチンである。ここでは、メモリ１９に格納された光電変換信号に基づいてデフォーカス量を演算する。このデフォーカス量を演算するのが前述したデフォーカス量演算手段である。Ｓ１０６では、デフォーカス量演算のサブルーチン（Ｓ１０５）で計算されたデフォーカス量と、蓄積制御のサブルーチン（Ｓ１０４）で得られた平均レンズ位置と、レンズ鏡筒装置２から送られてくるデフォーカス量−レンズ移動量変換係数とに基づいて、蓄積中心時刻での合焦レンズ位置を計算する。Ｓ１０７では、記憶された過去の焦点検出情報（デフォーカス量と平均レンズ位置と蓄積中心時刻）に基づいて、将来の結像面の移動速度及び合焦位置移動速度を予測する。Ｓ１０８では、現在合焦しているかどうかを判定する。Ｓ１０９では、デフォーカス量をレンズ鏡筒装置２に送信して、レンズ鏡筒装置２にレンズ駆動動作を実行させる。
【００２０】
次に、ＣＣＤ蓄積制御のサブルーチン（Ｓ１０３）について、図１に基づいて説明する。なお、同図において、縦軸はレンズ位置で、横軸は時刻で、横軸に沿って記載されているＩ，Ｃ，Ｔは、それぞれ、蓄積時間帯、計算時間帯、レンズ鏡筒装置２との通信時間帯を示している。蓄積制御のサブルーチンでは、蓄積の開始から終了までのエンコーダ１３からのフィードバックパルスを受信して、それをカウントして平均レンズ位置ＬＰ１を求める。さらに、レンズ鏡筒装置２との間で、蓄積中心時刻ｔ１からＴ１時間、通信を行う。カメラ本体１のＣＰＵ−Ｂ９は、この通信で、レンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１から、蓄積時間帯Ｉ中における蓄積中心時刻ｔ１でのレンズ情報（デフォーカス量レンズ駆動量変換係数、開放Ｆ値等）を受信する。このレンズ情報の受信は、前述した変換係数受信手段が行う。そして、蓄積時間帯Ｉ中における平均レンズ位置ＬＰ１や蓄積時間帯Ｉ中における蓄積中心時刻ｔ１でのレンズ情報をメモリ１９に記憶しておく。
【００２１】
次に、Ｓ１０６の合焦レンズ位置計算について説明する。蓄積中心時刻ｔ１での合焦レンズ位置Ｐ１の計算は、以下のように行う。まず、前述した本体側レンズ移動量変換手段が、Ｓ１０５で求めたデフォーカス量ＤＦ１をフィードバックパルス換算の合焦位置までのレンズ目標移動量ＤＰ１に変換する。このとき、今回の蓄積中心時刻ｔ１のデフォーカス量−レンズ移動量変換係数ＫＬ，Ｌを用いて、（数１）のように、レンズ目標移動量ＤＰ１を求める。
【００２２】
ＤＰ１＝  ＫＬ＊ＤＦ１／（１−Ｌ＊ＤＦ１）  ・・・・・・・・・・・（数１）
図１に示すように、今回の蓄積中心時刻ｔ１における合焦レンズ位置Ｐ１は、今回の蓄積中心時刻ｔ１におけるレンズ平均位置ＬＰ１と、（数１）で求めたレンズ目標移動量ＤＰ１とを加算したものであるから、以下の（数２）を用いて、前述した合焦レンズ位置演算手段が合焦レンズ位置Ｐ１を求める。
【００２３】
Ｐ１＝  ＤＰ１＋ＬＰ１  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数２）
次に、Ｓ１０７の予測計算サブルーチンについて、図５に示すフローチャートに従って説明する。この予測計算サブルーチンは、前述した合焦レンズ位置予測手段が行う。Ｓ２０１では、レンズ４の位置を固定したと想定したときの被写体３の移動により生じる結像面の移動速度（像面移動速度）Ｓ１と、合焦レンズ位置の変化率、つまり合焦位置移動速度ＳＰ１を計算する。像面移動速度Ｓ１は、動体判定に利用し、合焦位置移動速度ＳＰ１は、将来の合焦レンズ位置の予測に利用する。
【００２４】
ここで、像面移動速度Ｓ１、合焦位置移動速度ＳＰ１の計算方法について、図６に基づいて説明する。なお、同図において、縦軸はレンズ位置で、横軸は時刻で、ｔ１は今回の蓄積制御の前に実行した蓄積制御における蓄積中心時刻を表し、ＬＰ０，ＤＰ０，Ｐ０は、それぞれ、前回の蓄積中心時刻ｔ０での実際のレンズ位置、レンズ目標移動量、合焦レンズ位置を表している。
【００２５】
前回の蓄積中心時刻ｔ０から今回の蓄積中心時刻ｔ１までの間の像面移動速度Ｓ１、つまりレンズ４の位置を固定したと想定したときのｔ０からｔ１までの間の被写体３の移動により生じる結像面の移動速度は、（数３）に示すように、今回の蓄積中心時刻ｔ１のデフォーカス量ＤＦ１と、今回の蓄積中心時刻ｔ１でのレンズ位置から見た前回の蓄積中心時刻ｔ０のデフォーカス量ＤＦ０’と差、つまりデフォーカス量の変化量、の時間変化率である。
【００２６】
Ｓ１＝（ＤＦ１−ＤＦ０’）／（ｔ１−ｔ０）  ・・・・・・・・・・・（数３）
ところで、デフォーカス量は、前述したように、予定結像面から見た被写体３の結像面までの距離であり、更にレンズ４の移動に対するデフォーカス量の変化は一般に比例関係が成り立たずレンズの位置により異なるので、異なるレンズ位置でのデフォーカス量相互を加減算することはできない。このため、（数３）における、今回の蓄積中心時刻ｔ１でのレンズ位置から見た前回の蓄積中心時刻ｔ０のデフォーカス量ＤＦ０’を求めるにあたり、まず、今回の蓄積中心時刻ｔ１のレンズ位置ＬＰ１から見た前回の蓄積中心時刻ｔ０の合焦レンズ位置Ｐ０の相対値ＤＰ０’を（数４）により計算する。
【００２７】
ＤＰ０’＝  Ｐ０−ＬＰ１  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数４）
そして、前回の蓄積中心時刻ｔ０におけるデフォーカス量−レンズ移動量変換係数ＫＬ，Ｌを用いて、（数５）に従い、相対値ＤＰ０’を（数３）の演算で必要なデフォーカス量ＤＦ０’に変換する。
ＤＦ０’＝ＤＰ０’／（ＫＬ  ＋  ＤＰ０’＊Ｌ）  ・・・・・・・・・・（数５）
今回の蓄積中心時刻ｔ１でのレンズ位置から見た前回の蓄積中心時刻ｔ０のデフォーカス量ＤＦ０’が求められたら、これを前述した（数３）に代入して、前回の蓄積中心時刻ｔ０から今回の蓄積中心時刻ｔ１までの間の像面移動速度Ｓ１を求める。
【００２８】
前回の蓄積中心時刻ｔ０から今回の蓄積中心時刻ｔ１までの間の合焦位置移動速度ＳＰ１は、図６に示すように、前回の蓄積中心時刻ｔ０での合焦レンズ位置Ｐ０と今回の蓄積中心時刻ｔ１での合焦レンズ位置Ｐ１との変化量の時間変化率である。従って、合焦位置移動速度ＳＰ１は、以下に示す（数６）により求める。
ＳＰ１＝（Ｐ１−Ｐ０）／（ｔ１−ｔ０）  ・・・・・・・・・・・・・・・（数６）
なお、ここでは、像面移動速度Ｓ１と合焦位置移動速度ＳＰ１の計算のために、今回と前回の焦点検出結果を用いたが、必ずしもこの様にする必要はなく、今回と前々回の焦点検出結果を用いるようにしてもよい。
【００２９】
Ｓ２０２では、今回計算した像面移動速度Ｓ１と前回計算した像面移動速度Ｓ１の正負の符号が変わっているか、つまり像面の移動方向が反転しているかどうかを判断する。反転していると判断した場合は、焦点検出エリア（＝イメージセンサ７ｂが存在する領域）から当初捕らえていた被写体が外れ、別の被写体を捕らえている可能性が大きいので、前回の蓄積中心時刻ｔ０から今回の蓄積中心時刻ｔ１までの間でイメージセンサ７ｂで捕らえていた被写体は、予測計算に不適な被写体であると判断して、Ｓ２０７へ進み、これを不適切な動体であるとして、動体フラグを「０」にする。Ｓ２０３では、今回の像面移動速度Ｓ１が所定値Ｓｔｈ以上かどうかを判断する。所定値Ｓｔｈ以下の場合は、被写体３は動体ではなく静止体であると判断し、前述したＳ２０７へ進む。Ｓ２０４では、前回の像面移動速度Ｓ０と今回の像面移動速度Ｓ１との比（Ｓ１／Ｓ０）を計算し、この比が所定範囲内かどうかを判断する。所定範囲内の場合は、今回の焦点検出の結果は信頼できるとして、Ｓ２０５へ進み、動体フラグを「１」にする。所定範囲外の場合は、焦点検出エリアから被写体が外れたために別の被写体を捕らえた等が考えられるので、前述したＳ２０７へ進み、動体フラグを「０」にする。Ｓ２０５において、動体フラグを「１」にすると、Ｓ２０６では、今回の蓄積中心時刻ｔ１以降の将来の合焦位置移動速度ＶＰ１に、Ｓ２０１で求めたＳＰ１を代入する。また、Ｓ２０７において動体フラグを「０」にすると、Ｓ２０８では、将来の合焦位置移動速度ＶＰ１を「０」に設定する。
以上、Ｓ１０５からＳ１０７までの各種計算は、図１における計算時間帯Ｃ１で実行される。
【００３０】
次に、合焦判定のサブルーチン（Ｓ１０８）について、図７に示すフローチャートに従って説明する。Ｓ３０１では、合焦判定のためのデフォーカス量ＤＦＩＦを計算するために、図１に示す計算時間帯Ｃ１が終了した直後ｔ２からＴ２時間、レンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１と通信して、通信開始時刻ｔ２におけるデフォーカス量−レンズ移動量変換係数を取得する。なぜなら、今回の蓄積中心時刻ｔ１からこの過程までの間で、レンズ４は移動しており、デフォーカス量−レンズ移動量変換係数は、図２を用いて前述したように、レンズ位置により変化するからである。Ｓ３０２では、通信時間帯Ｔ２中に、通信開始時刻ｔ２のレンズ位置ＬＰＩＦをレンズ鏡筒装置２のエンコーダ１３から取得する。これは、合焦判断のデフォーカス量ＤＦＩＦ（レンズ通信開始時刻ｔ２のデフォーカス量）を計算するためである。Ｓ３０３では、予測計算サブルーチン（Ｓ１０７）のステップ２０６又はステップ２０８で設定された合焦位置移動速度ＶＰ１を用いて、（数７）に従い、レンズ通信開始時刻ｔ２の合焦レンズ位置ＰＩＦを計算する。
【００３１】
ＰＩＦ＝  ＶＰ１＊（ｔ２−ｔ１）＋Ｐ１  ・・・・・・・・・・・・・・・（数７）
Ｓ３０４では、通信開始時刻ｔ２のレンズ目標移動量、つまり残移動量ＤＰＩＦを（数８）で計算する。
ＤＰＩＦ＝  ＰＩＦ−ＬＰＩＦ  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数８）
そして、レンズ通信開始時刻ｔ２の残移動量ＤＰＩＦとＳ３０１のレンズ通信で得たデフォーカス量レンズ駆動量変換係数とを用いて、（数９）により、合焦判断のためのデフォーカス量ＤＦＩＦを計算する。
ＤＦＩＦ＝  ＤＰＩＦ／（ＫＬ＋ＤＰＩＦ＊Ｌ）  ・・・・・・・・・（数９）
Ｓ３０５では、今回の蓄積中心時刻ｔ１から通信開始時刻ｔ２までのレンズ移動量（＝ＬＰＩＦ−ＬＰ１）が所定値ＩＦＪｔｈ以下かどうかを判断する。これは、レンズ移動量が非常に大きい場合は、計算誤差により間違った合焦判定をすることがあるので、所定値ＩＦＪｔｈより大きい場合は今回は合焦判定を行わないようにするためである。Ｓ３０６では、合焦判断のためのデフォーカス量ＤＦＩＦが許容合焦範囲ＩＦＷｔｈ内かどうかを判定し、許容合焦範囲ＩＦＷｔｈ内の場合はＳ３０７へ進み、合焦フラグを「１」にセットする。許容合焦範囲ＩＦＷｔｈ外の場合はＳ３０８へ進み、合焦フラグを「０」にクリアする。
以上の合焦判定サブルーチン（Ｓ１０８）における各種計算は、図１における計算時間帯Ｃ２で実行される。
【００３２】
次に、レンズ駆動のサブルーチン（Ｓ１０９）について、図８に示すフローチャートに従って説明する。Ｓ４０１では、今回捕らえている被写体３が動体と判定されているかどうかを動体フラグにより判断する。動体フラグが「１」の場合、つまり被写体３が適切な動体である場合、Ｓ４０５で、前回の駆動目標データを今回の駆動目標データに更新する。ここで、駆動目標データとは、例えば、今回の駆動目標データに関しては、今回の蓄積中心時刻ｔ１の合焦レンズ位置Ｐ１と、今回の蓄積中心時刻ｔ１以降の将来の合焦位置移動速度ＶＰ１のことである。なお、将来の合焦位置移動速度に関しては、予測計算サブルーチン（Ｓ１０７）を実行するごとに、Ｓ２０６又はＳ２０８で更新されるので、Ｓ４０５では、もっぱら合焦レンズ位置が更新されることになる。Ｓ４０１において、動体フラグが「０」の場合はＳ４０２に進み、ここで、通信開始時刻ｔ２のレンズ位置が許容合焦範囲内であるかどうか合焦フラグにより判断する。合焦フラグが「０」の場合、つまり通信開始時刻ｔ２のレンズ位置が許容合焦範囲外の場合、前述したＳ４０５に進み、今回の計算された駆動目標データに更新する。合焦フラグが「１」の場合にはＳ４０３へ進む。Ｓ４０３では、現在レンズが移動中であるかどうかを判定し、移動中の場合は、前述したＳ４０５に進み、今回の計算された駆動目標データに更新する。これは、レンズ４が許容合焦範囲内に位置しているものの、未だ、合焦レンズ位置に至っていないので、そこまで、レンズ４を移動させるためである。Ｓ４０３において、現在レンズ４が移動中でない、つまりレンズ４が静止していると判定された場合は、Ｓ４０４に進み、駆動目標データを今回の駆動目標データに更新せずに、前回の駆動目標データのまま維持する。このＳ４０４には、レンズ駆動の必要がない場合に至るので、その後は、レンズ駆動のためのデフォーカス量をレンズ鏡筒装置２に送信することなく、レンズ駆動サブルーチンをリターンする。Ｓ４０５において、駆動目標データを今回の駆動目標データに更新すると、Ｓ４０６に進み、レンズ鏡筒装置２との間で、図１に示す時刻ｔ３からＴ３時間、通信を行う。カメラ本体１２のＣＰＵ−Ｂ９は、この通信で、レンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１から、時刻ｔ３でのレンズ位置に対応したデフォーカス量−レンズ移動量変換係数を受信する。この受信も、前述した変換係数受信手段が行う。なお、時刻ｔ３は、計算時間帯Ｃ２の終了時の時刻である。Ｓ４０７では、Ｓ４０６で取得したデフォーカス量レンズ移動量変換係数を用いて、現在のレンズ位置ＬＰＴでのデフォーカス量ＤＦＴを計算する。具体的には、まず、今回の蓄積中心時刻ｔ１における合焦レンズ位置Ｐ１と、予測計算サブルーチン（Ｓ１０７）のステップ２０６又はステップ２０８で設定された合焦位置移動速度ＶＰ１を用いて、（数１０）に従い、前述した合焦レンズ位置予測手段が現在の時刻ｔ４における合焦レンズ位置ＰＴを求める。
【００３３】
ＰＴ＝  ＶＰ１＊（ｔ４−ｔ１）＋Ｐ１・・・・・・・・・・・・・・・・（数１０）
さらに、（数１１）に従い、前述した送信直前レンズ移動量演算手段が現在のレンズ位置ＬＰＴから現在の合焦レンズ位置ＰＴまでのレンズ移動量、つまり現在のレンズ残移動量ＤＰＴを計算する。
ＤＰＴ  ＝  ＰＴ−ＬＰＴ  ・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・（数１１）
そして、（数１２）に従い、Ｓ４０６のレンズ通信で得たｔ３のデフォーカス量−レンズ移動量変換係数を用いて、現在ｔ４の残移動量ＤＰＴを現在のデフォーカス量ＤＦＴに変換する。
【００３４】
ＤＦＴ  ＝ＤＰＴ／（ＫＬ＋ＤＰＴ＊Ｌ）  ・・・・・・・・・・・・・（数１２）
Ｓ４０８では、以上の計算が終了した時刻ｔｃｏｍに、前述したデフォーカス量送信手段がＳ４０７で計算したデフォーカス量ＤＦＴをレンズ鏡筒装置２のＣＰＵ−Ｌ１１に送信する。
以上のレンズ駆動サブルーチン（Ｓ１０９）における各種計算は、図１における計算時間帯Ｃ３で実行される。
レンズ鏡筒装置２は、送信されたデフォーカス量に基づいて、前述したようように、レンズ４を駆動する。
【００３５】
以上のように、本実施例では、今回ｔ１のＣＣＤに蓄積された光量の光電変換信号に基づき、レンズ４の移動中に合焦判断する過程（Ｓ１０８）でデフォーカス量を求める際、合焦判断する直前ｔ２のレンズ位置に対応したデフォーカス量−レンズ移動量変換係数を用いて、デフォーカス量を求めているので、正確な合焦判断を行うことができる。さらに、レンズ鏡筒装置２にデフォーカス量を送信する過程でこれを求める際においても、送信する直前ｔ３のレンズ位置に対応したデフォーカス量−レンズ移動量変換係数を用いて、送信するデフォーカス量を求めているので、正確なデフォーカス量をレンズ鏡筒装置２に対して送信することができる。この結果、正確なレンズ位置制御を行うことができる。
【００３６】
［第２実施例］
デフォーカス量−レンズ移動量変換係数が、レンズ位置の変化に対して大きく変化する場合は、第１実施例のようにすべきである。一般的に、一眼レフカメラでは、各種レンズが装着可能である。したがって、デフォーカス量−レンズ移動量変換係数が大きく変化するレンズが装着される場合もあれば、デフォーカス量−レンズ移動量変換係数がほとんど変化しないレンズが装着される場合もある。このように、デフォーカス量−レンズ移動量変換係数がほとんど変化しないレンズが装着された場合、レンズ鏡筒装置から逐次変換係数を受信する必要性はほとんどないばかりか、却って、レンズ鏡筒装置から逐次変換係数を受信すると、通信回数が多くなる結果、光蓄積してからデフォーカス量をレンズ鏡筒装置に送信する時間が長くなるという不具合もある。また、あるレンズにおいては、あるレンズ位置近傍の変換係数変化量が大きくとも、他のあるレンズ位置近傍では変換係数変化量が小さい又はほとんどないものもある。このようなレンズが装着され、変換係数変化が小さいレンズ位置近傍でレンズ移動制御を行う場合にも、同様のことが言える。
【００３７】
そこで、本実施例では、デフォーカス量−レンズ移動量変換係数がほとんど変化しないレンズが装着された場合には、レンズ通信回数を少なくできるよう、レンズ情報メモリ１２に、デフォーカス量−レンズ移動量変換係数のレンズ位置による変化率（以後、変換係数変化率ｄＫＬとする。）を記憶しておいてある。この変換係数変化率ｄＫＬは、単位レンズ移動量当たりの変換係数の変化量で表される。
【００３８】
本実施例の動作は、第１実施例のレンズ駆動サブルーチンでの動作のみ異なるので、異なるレンズ駆動サブルーチンの一部を図９に基づいて説明する。Ｓ４０５で、駆動目標データを今回の駆動目標データに更新すると、Ｓ４０９に進み、そこで、変換係数変化量ＫＬＶが所定値以下かどうか判断し、所定値以下の場合はＳ４０６のレンズ通信（Ｔ３）を行わずに、Ｓ４０７へ進む。Ｓ４０９で、変換係数変化量が所定値を超えている場合には、第１実施例と同様に、Ｓ４０６のレンズ通信（Ｔ３）を行った後、Ｓ４０７へ進む。変換係数変化量ＫＬＶは、レンズ情報メモリ１２からレンズ通信Ｔ１又はレンズ通信ｔ２で変換係数変化率ｄＫＬ取得し、（数１３）に示すように、これに、ある時間帯のレンズ移動量（＝ＬＰＴ−ＬＰＩＦ）を掛けて求める。
【００３９】
ＫＬＶ  ＝（ＬＰＴ−ＬＰＩＦ）＊ｄＫＬ  ・・・・・・・・・・・・・（数１３）
このようにすることで、変換係数変化率ｄＫＬが大きい場合でも、例えば、レンズ通信Ｔ１からレンズ通信Ｔ４までの間にレンズ４がわずかしか移動していない場合、つまり変換係数変化量ＫＬＶが小さい場合はレンズ通信Ｔ３を省略できる。
【００４０】
【発明の効果】
本発明によれば、光量信号に基づいてデフォーカス量を求めた後、これを一旦レンズ移動量に変換して、このレンズ移動量をデフォーカス量送信直前の値に補正し、デフォーカス量送信直前のレンズ位置に対応した変換係数を用いて、補正したレンズ移動量をデフォーカス量に変換して、このデフォーカス量をレンズ鏡筒に送っているので、正確なデフォーカス量を送信することができ、正確なレンズ位置制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る第１実施例の各種演算及びレンズ通信のタイミングを示す説明図である。
【図２】本発明に係る第１実施例のレンズ情報メモリ内の変換係数マップを示す説明図である。
【図３】本発明に係る第１実施例のカメラの構成図である。
【図４】本発明に係る第１実施例のカメラのメインフローチャートである。
【図５】図４における予測計算サブルーチンのフローチャートである。
【図６】本発明に係る第１実施例の像面移動速度の計算方法を説明するための説明図である。
【図７】図４における合焦判定サブルーチンのフローチャートである。
【図８】図４におけるレンズ駆動サブルーチンのフローチャートである。
【図９】本発明に係る第２実施例のレンズ駆動サブルーチンのフローチャートである。
【符号の説明】
１…カメラ本体、２…レンズ鏡筒装置、３…被写体、４…撮影レンズ、５…メインミラー、６…サブミラー、７…ＡＦモジュール、７ｂ…イメージセンサ、８…センサー駆動回路、９…ＣＰＵ−Ｂ（カメラ本体側）、１０…電気接点、１１…ＣＰＵ−Ｌ（レンズ鏡筒側）、１２…レンズ情報メモリ（レンズ鏡筒側）、１３…エンコーダ、１４…モーター制御回路、１５…モーター、１６…レンズ移動機構、１７…操作スイッチ、１８…ファインダ、１９…メモリ（カメラ本体側）。
【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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