(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、
装着されたレンズユニットを介して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手段と、
前記撮像信号の高周波成分に基づいて前記レンズユニットのフォーカスレンズの駆動に関する情報を生成してフォーカス制御を行うとともに、前記レンズユニットと固定長パケット通信を行う制御手段と、を有し、
前記制御手段は、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、第１の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を前記レンズユニットに送信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を前記レンズユニットに送信し、
前記固定長パケット通信で前記レンズユニットに送信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記第２の命令形態で制御を行う場合、前記固定長パケット通信で前記レンズユニットに送信するデータの前記第１のデータ領域と異なる第２のデータ領域において、前記フォーカスレンズの駆動速度に関する情報が設定されることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記フォーカスレンズの駆動に関する情報は、当該情報が前記第１の命令形態と前記第２の命令形態を含む複数の命令形態のうち、いずれの命令形態であるかを示す情報を含むことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記フォーカスレンズを光軸方向に振動させるウォブリング動作を行う場合、前記制御手段は、前記ウォブリング動作の振動振幅量および振動中心の移動量を前記像面上の移動量として演算し、前記第１の命令形態において、前記振動振幅量および前記振動中心の移動量を示す前記像面上の移動量に関する情報を前記レンズユニット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項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像手段は、垂直同期信号に基づくタイミングで前記撮像信号を生成し、
前記制御手段は、前記垂直同期信号の周期において２回の固定長パケット通信を行い、１回目の通信で前記レンズユニットから前記フォーカスレンズに関する情報を受信し、当該情報に基づいて生成した前記フォーカスレンズの駆動に関する情報を、２回目の通信で前記レンズユニットに送信することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、
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駆動する駆動手段と、
装着された撮像装置と固定長パケット通信を行い、前記撮像装置から受信した前記フォーカスレンズの駆動に関する情報に基づいて前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、を有し、
前記フォーカスレンズの駆動に関する情報には、前記撮像装置が設定している命令形態についての情報が含まれ、
前記レンズ制御手段は、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、当該命令形態が第１の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を受信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を受信し、
前記固定長パケット通信で前記撮像装置から受信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とするレンズユニット。
【請求項７】
前記命令形態が前記第２の命令形態の場合、前記固定長パケット通信で前記撮像装置から受信するデータの前記第１のデータ領域と異なる第２のデータ領域において、前記フォーカスレンズの駆動速度に関する情報が設定されることを特徴とする請求項６に記載のレンズユニット。
【請求項８】
前記レンズ制御手段は、前記命令形態が前記第１の命令形態の場合、前記第１のデータ領域に設定された前記像面上の移動量に関する情報を用いて前記駆動手段を制御し、前記命令形態が前記第２の命令形態の場合、当該第１のデータ領域に設定された情報に基づく方向へ前記フォーカスレンズを駆動するよう前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項６または７に記載のレンズユニット。
【請求項９】
前記フォーカスレンズを光軸方向に振動させるウォブリング動作を行う場合、前記第１の命令形態で前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動に関する情報が送信され、前記像面上の移動量に関する情報は、前記ウォブリング動作の振動振幅量および振動中心の移動量によって定められることを特徴とする請求項６乃至８のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１０】
前記レンズ制御手段は、前記命令形態が前記第１の命令形態の場合、受信した前記像面上の移動量に関する情報に基づいて前記フォーカスレンズの実移動量を演算することを特徴とする請求項６乃至９のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１１】
前記レンズ制御手段は、前記命令形態が前記第１の命令形態の場合、演算した前記フォーカスレンズの実移動量に基づいて前記フォーカスレンズの駆動速度を演算し、演算した該駆動速度を用いて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１０に記載のレンズユニット。
【請求項１２】
前記レンズ制御手段は、前記命令形態が前記第１の命令形態の場合、前記フォーカスレンズの駆動速度を任意のタイミングで変更可能であることを特徴とする請求項１１に記載のレンズユニット。
【請求項１３】
前記レンズ制御手段は、前記命令形態が前記第２の命令形態の場合、前記撮像装置から受信した前記フォーカスレンズの駆動速度に関する情報に基づく駆動速度を用いて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項６乃至１２のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１４】
前記撮像装置において、垂直同期信号に基づくタイミングで撮像が行われ、
前記レンズ制御手段は、前記垂直同期信号の周期において２回の固定長パケット通信を行い、１回目の通信で前記撮像装置に前記フォーカスレンズに関する情報を送信し、当該情報に基づいて生成された前記フォーカスレンズの駆動に関する情報を、２回目の通信で前記撮像装置から受信することを特徴とする請求項６乃至１３のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１５】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを着脱可能で、装着されたレンズユニットを介して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手段を有する撮像装置の制御方法であって、
前記撮像信号の高周波成分に基づいて前記レンズユニットのフォーカスレンズの駆動に関する情報を生成してフォーカス制御を行うステップと、
前記レンズユニットと固定長パケット通信を行うステップと、を有し、
前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、第１の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を前記レンズユニットに送信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を前記レンズユニットに送信し、
前記固定長パケット通信で前記レンズユニットに送信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項１６】
撮像装置に着脱可能で、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駆動する駆動手段とを有するレンズユニットの制御方法であって、
装着された撮像装置と固定長パケット通信を行うステップと、
前記撮像装置から受信した前記フォーカスレンズの駆動に関する情報に基づいて前記駆動手段を制御するステップと、を有し、
前記フォーカスレンズの駆動に関する情報には、前記撮像装置が設定している命令形態についての情報が含まれ、
前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、当該命令形態が第１の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を受信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を受信し、
前記固定長パケット通信で前記撮像装置から受信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とするレンズユニットの制御方法。
【請求項１７】
レンズユニットと、当該レンズユニットを着脱可能な撮像装置とからなる撮像システムであって、
前記レンズユニットは、
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駆動する駆動手段と、
前記撮像装置と通信し、受信した前記フォーカスレンズの駆動に関する情報に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御手段と、を有し、
前記撮像装置は、
前記撮影光学系を介して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手段と、
前記撮像信号の高周波成分に基づいて前記フォーカスレンズの駆動に関する情報を生成してフォーカス制御を行うとともに、前記第１の制御手段と通信を行う第２の制御手段と、を有し、
前記第１の制御手段と前記第２の制御手段は固定長パケット通信を行い、
前記第２の制御手段は、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、第１の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を前記第１の制御手段に送信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を前記第１の制御手段に送信し、
前記固定長パケット通信で前記第２の制御手段から前記第１の制御手段に送信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定され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、レンズ交換が可能なビデオカメラ等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ビデオカメラ等の撮像装置で焦点信号を生成し、該撮像装置に対して着脱可能な交換レンズにてフォーカスレンズを駆動するレンズ交換型カメラシステムでは、焦点信号の生成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。例えば、特許文献１では、レンズ交換型カメラシステムにおけるＴＶＡＦ制御でのウォブリング動作において、カメラの制御手段でフォーカスレンズの駆動量を設定し、レンズの制御手段に送信する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００９−２５８７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
装着されたレンズのフォーカス敏感度が分からないレンズ交換型カメラにおいて、カメラマイコンでＡＦ制御を行い、レンズマイコンにフォーカスレンズの駆動命令を送信するＡＦシステムが提案されている。このようなＡＦシステムにおいて、ＴＶＡＦ制御のウォブリング動作と山登り動作を実現する場合は、レンズマイコンはカメラで行われているＡＦ動作モードを正しく認識する必要がある。また、レンズマイコンは、誤動作が起きないようにカメラのＡＦ動作モードに応じてフォーカスレンズの駆動を正しく制御する必要がある。
【０００５】
ここで、山登り動作時にレンズマイコンが必要とする情報は、ウォブリング動作時と異なる場合がある。そのため、ウォブリング動作時における特許文献１の手法を山登り動作時にも適用すると、山登り動作時において、レンズマイコンはフォーカスレンズを適切に駆動制御することができないおそれがある。そこで、山登り動作時には通信形態を変更してカメラマイコンからレンズマイコンへ必要な情報を送信することが考えられるが、ウォブリング動作と山登り動作が頻繁に切り替わる場合、その度に通信形態を切り替えることになり、システムが煩雑になる。
【０００６】
本発明の目的は、撮像装置に様々な交換レンズが装着された場合においても、ＡＦ動作モードに応じて適切なフォーカス制御を行うことが可能な撮像装置、レンズユニット、及び撮像システムを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明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を備えたレンズユニットを着脱可能な撮像装置であって、装着されたレンズユニットを介して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手段と、前記撮像信号の高周波成分に基づいて前記レンズユニットのフォーカスレンズの駆動に関する情報を生成してフォーカス制御を行うとともに、前記レンズユニットと固定長パケット通信を行う制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、第１の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を前記レンズユニットに送信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を前記レンズユニットに送信し、前記固定長パケット通信で前記レンズユニットに送信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とする。
【０００８】
本発明の別の側面としてのレンズユニットは、撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、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駆動する駆動手段と、装着された撮像装置と固定長パケット通信を行い、前記撮像装置から受信した前記フォーカスレンズの駆動に関する情報に基づいて前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、を有し、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報には、前記撮像装置が設定している命令形態についての情報が含まれ、
前記レンズ制御手段は、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、当該命令形態が第１の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を受信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を受信し、前記固定長パケット通信で前記撮像装置から受信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とする。
【０００９】
本発明の別の側面としての撮像装置の制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを着脱可能で、装着されたレンズユニットを介して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手段を有する撮像装置の制御方法であって、前記撮像信号の高周波成分に基づいて前記レンズユニットのフォーカスレンズの駆動に関する情報を生成してフォーカス制御を行うステップと、前記レンズユニットと固定長パケット通信を行うステップと、を有し、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、第１の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を前記レンズユニットに送信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を前記レンズユニットに送信し、前記固定長パケット通信で前記レンズユニットに送信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とする。
【００１０】
本発明の別の側面としてのレンズユニットの制御方法は、撮像装置に着脱可能で、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駆動する駆動手段とを有するレンズユニットの制御方法であって、装着された撮像装置と固定長パケット通信を行うステップと、前記撮像装置から受信した前記フォーカスレンズの駆動に関する情報に基づいて前記駆動手段を制御するステップと、を有し、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報には、前記撮像装置が設定している命令形態についての情報が含まれ、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、当該命令形態が第１の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を受信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態の場合は前記撮像装置から前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を受信し、前記固定長パケット通信で前記撮像装置から受信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とする。
【００１１】
本発明の別の側面としての撮像システムは、レンズユニットと、当該レンズユニットを着脱可能な撮像装置とからなる撮像システムであって、前記レンズユニットは、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駆動する駆動手段と、前記撮像装置と通信し、受信した前記フォーカスレンズの駆動に関する情報に基づいて前記駆動手段を制御する第１の制御手段と、を有し、前記撮像装置は、前記撮影光学系を介して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手段と、前記撮像信号の高周波成分に基づいて前記フォーカスレンズの駆動に関する情報を生成してフォーカス制御を行うとともに、前記第１の制御手段と通信を行う第２の制御手段と、を有し、前記第１の制御手段と前記第２の制御手段は固定長パケット通信を行い、前記第２の制御手段は、前記フォーカスレンズの駆動に関する情報として、第１の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動量に対応する像面上の移動量に関する情報を前記第１の制御手段に送信し、前記第１の命令形態と異なる第２の命令形態で制御を行う場合は前記フォーカスレンズの駆動方向および駆動速度に関する情報を前記第１の制御手段に送信し、前記固定長パケット通信で前記第２の制御手段から前記第１の制御手段に送信するデータの第１のデータ領域において、前記第１の命令形態では前記像面上の移動量に関する情報が設定され、前記第２の命令形態では前記フォーカスレンズの駆動方向に関する情報が設定されることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、撮像装置に様々な交換レンズが装着された場合においても、ＡＦ動作モードに応じて適切なフォーカス制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ交換型カメラシステムの構成を示すブロック図である。
【図２】実施例１におけるＴＶＡＦ制御のフローチャートである。
【図３】実施例１における微小駆動動作のフローチャートである。
【図４】実施例１における微小駆動動作のタイミングチャートである。
【図５】実施例１における山登り動作のフローチャートである。
【図６】実施例１における山登り動作のタイミングチャートである。
【図７】実施例２における微小駆動動作のフローチャートである。
【図８】実施例２における微小駆動動作のタイミングチャートである。
【図９】実施例３における微小駆動動作のフローチャートである。
【図１０】実施例３における微小駆動動作のタイミングチャートである。
【図１１】フォーカスレンズ駆動制御のフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１５】
図１には、実施例１のレンズ交換型カメラシステム（撮像システム）の構成を示している。図１において、レンズユニット（交換レンズ）Ｌ１００は、カメラ本体（ビデオカメラ本体、撮像装置）Ｃ１００に対して着脱可能に構成され、カメラ本体Ｃ１００はレンズユニットＬ１００を装着可能である。
【００１６】
被写体からの光は、レンズユニットＬ１００内の撮影光学系Ｌ１０１〜Ｌ１０５を通って、後述するカメラ本体Ｃ１００内の撮像素子Ｃ１０１に被写体像を形成する。図１のレンズユニットＬ１００において、第１固定レンズＬ１０１と第２固定レンズＬ１０４は、レンズユニットＬ１００内で固定されているレンズである。変倍レンズＬ１０２は、レンズユニットＬ１００の光軸方向に移動して変倍を行うレンズである。絞りＬ１０３は、撮像素子Ｃ１０１に入射する光量の調節を行うものである。フォーカスレンズＬ１０５は、変倍に伴う像面変動を補正する機能とフォーカス機能とを兼ね備えたレンズである。図１に示すように、本実施例の撮影光学系は、被写体側から順に、第１固定レンズＬ１０１、変倍レンズＬ１０２、絞りＬ１０３、第２固定レンズＬ１０４、フォーカスレンズＬ１０５を有する。図１に示す本実施例の撮影光学系の構成は単なる一例であり、これに限定されない。なお、図中には、各レンズ群が１枚のレンズ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枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。
【００１７】
一方、図１のカメラ本体Ｃ１００において、撮像素子Ｃ１０１は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子であり、被写体像を光電変換してアナログ信号（撮像信号）を出力する。なお、撮像素子Ｃ１０１を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のそれぞれに対して１つずつ設けてもよい。ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータＣ１０２は撮像素子Ｃ１０１の出力をサンプリングし、さらにゲイン調整およびデジタル変換する。カメラ信号処理回路Ｃ１０３はＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータＣ１０２からの出力信号に対して各種の画像処理を行い、画像信号を生成する。
【００１８】
カメラ信号処理回路Ｃ１０３は、ＡＦ信号処理回路Ｃ１０３１を有する。ＡＦ信号処理回路Ｃ１０３１は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータＣ１０２からの撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素からの出力信号から、高周波成分や該高周波成分から生成した輝度差成分等を抽出して焦点信号を生成する。該焦点信号は、コントラスト評価値信号とも称され、撮像素子Ｃ１０１からの出力信号に基づいて生成される画像の鮮鋭度（コントラスト状態）を表す。鮮鋭度は撮影光学系の焦点状態によって変化するので、結果的に焦点信号は、撮影光学系の焦点状態を表す信号となる。
【００１９】
表示装置Ｃ１０４はカメラ信号処理回路Ｃ１０３からの画像信号を表示する。記録装置Ｃ１０５はカメラ信号処理回路Ｃ１０３からの画像信号を磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録する。カメラマイクロコンピュータ（撮像装置制御部：以下、カメラマイコンという）Ｃ１０６は、カメラ本体Ｃ１００全体の動作の制御を司る。カメラマイコンＣ１０６は、カメラ信号処理回路Ｃ１０３からの出力に基づいて、後述のレンズユニットＬ１００内のフォーカスアクチュエータＬ１０８を制御し、フォーカスレンズＬ１０５を光軸方向に移動させる。つまり、本実施例では、カメラ本体側で（カメラマイコンＣ１０６が）ＡＦ制御を行う。この動作は主にカメラマイコンＣ１０６内に設けられたカメラＡＦ制御部Ｃ１０６１によって行われる。カメラＡＦ制御部Ｃ１０６１は、カメラ信号処理回路Ｃ１０３から出力される焦点信号に基づいてフォーカスレンズの駆動に関する情報を生成する。このカメラＡＦ制御部Ｃ１０６１の動作の詳細については後述する。また、カメラマイコンＣ１０６は、後述するレンズマイクロコンピュータＬ１０６と通信可能な通信手段としても構成される。
【００２０】
図１のレンズユニットＬ１００内において、レンズマイクロコンピュータ（レンズ制御部：以下、レンズマイコンという）Ｌ１０６は、カメラマイコンＣ１０６と情報を相互に送受信（通信）することが可能な通信手段として構成される。レンズマイコンＬ１０６は、レンズＡＦ制御部Ｌ１０６１を有する。レンズＡＦ制御部Ｌ１０６１は、カメラＡＦ制御部Ｃ１０６１によって決定されたフォーカスレンズＬ１０５の目標位置に従って実際にフォーカス制御を行う。また、レンズＡＦ制御部Ｌ１０６１は、変倍時にレンズマイコンＬ１０６内に記憶されたズームトラッキングデータ（ズームトラッキングカム）に基づいてフォーカスレンズＬ１０５を移動させるズームトラッキング制御を行う。ズームトラッキングデータとは、変倍レンズＬ１０２の位置に応じたフォーカスレンズＬ１０５の位置を複数の焦点距離について記憶したデータであり、変倍動作を行う際、合焦状態を維持するためにフォーカスレンズＬ１０５が移動すべき軌跡を示す。これにより、変倍に伴う像面変動（ボケ）を防止することができる。
【００２１】
ズームアクチュエータＬ１０７は変倍レンズＬ１０２を移動させるズーム駆動源である。フォーカスアクチュエータＬ１０８はフォーカスレンズＬ１０５を移動させるフォーカス駆動源である。ズームアクチュエータＬ１０７およびフォーカスアクチュエータＬ１０８は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータおよびボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成される。
【００２２】
次に、ライブビュー表示時又は動画撮影時にレンズマイコンＬ１０６およびカメラマイコンＣ１０６によって行われるフォーカス制御（ＴＶＡＦ制御）の概要について、図２〜図４を用いて説明する。
【００２３】
図２は、ＴＶＡＦ制御の全体的な流れを示したフローチャートである。ここでの処理は、主にカメラマイコンＣ１０６内のカメラＡＦ制御部Ｃ１０６１がコンピュータプログラムに従って実行する。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００２４】
カメラマイコンＣ１０６（カメラＡＦ制御部Ｃ１０６１）は、レンズマイコンＬ１０６（レンズＡＦ制御部Ｌ１０６１）との通信を通じてフォーカスレンズＬ１０５の駆動や位置の管理を行う。
【００２５】
図２において、Ｓｔｅｐ２０１では、カメラマイコンＣ１０６は、現在のＴＶＡＦモードが微小駆動モードであるかどうかを判別し、微小駆動モードである場合はＳｔｅｐ２０２に、そうでない場合はＳｔｅｐ２０８に進む。
【００２６】
Ｓｔｅｐ２０２では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を所定の振幅で駆動する微小駆動動作（ウォブリング動作）を行い、合焦しているか否か、合焦していなければどちらの方向に合焦点が存在するかを判別する。ここでの詳細な動作は、後に図３および図４を用いて説明する。
【００２７】
Ｓｔｅｐ２０３では、カメラマイコンＣ１０６は、Ｓｔｅｐ２０２の微小駆動動作によるフォーカスレンズＬ１０５の位置の履歴から、所定回数同一エリアで往復しているか否かを判別する。そうである場合は合焦判別が行われたとしてＳｔｅｐ２０６に、そうでない場合は合焦判別が行われなかったとしてＳｔｅｐ２０４に進む。
【００２８】
Ｓｔｅｐ２０４では、カメラマイコンＣ１０６は、Ｓｔｅｐ２０２での微小駆動動作によるフォーカスレンズＬ１０５の位置の履歴から、所定回数連続して同一方向に合焦点が存在していると判別されたかどうかを判別する。そうである場合は合焦方向判別が行われたとしてＳｔｅｐ２０５に進み、山登り駆動モードへ移行し、そうでない場合は方向判別が行われなかったとしてＳｔｅｐ２０１に戻り、微小駆動モードを継続する。
【００２９】
Ｓｔｅｐ２０６では、カメラマイコンＣ１０６は、合焦時の焦点信号レベルを不図示のメモリに格納した後、Ｓｔｅｐ２０７に進んで再起動判定モードへ移行する。再起動判定モードとは、再び微小駆動（方向判別）をするかどうかを判定するモードである。これについては、後述のＳｔｅｐ２１６，Ｓｔｅｐ２１７にて説明する。
【００３０】
Ｓｔｅｐ２０８では、カメラマイコンＣ１０６は、現在のＴＶＡＦモードが山登り駆動モードであるかどうかを判別し、山登り駆動モードである場合はＳｔｅｐ２０９に、そうでない場合はＳｔｅｐ２１３に進む。
【００３１】
Ｓｔｅｐ２０９では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号の値が大きくなる方向にフォーカスレンズＬ１０５を駆動する山登り駆動動作を行う。ここでの詳細な動作は、後に図５および図６を用いて説明する。
【００３２】
Ｓｔｅｐ２１０では、カメラマイコンＣ１０６は、Ｓｔｅｐ２０９での山登り駆動動作によって焦点信号が最大値（撮影光学系の合焦状態を示す値）となるフォーカスレンズＬ１０５の位置（以下、ピーク位置という）が検出されたか否かを判別する。ピーク位置が検出された場合はＳｔｅｐ２１１に進み、そうでない場合はＳｔｅｐ２０１に戻り、山登り駆動モードを継続する。Ｓｔｅｐ２１０でピーク位置が検出されたと判別された場合には、後述するようにピーク位置にフォーカスレンズＬ１０５が移動された後（Ｓｔｅｐ２１４）、合焦判別モードとなる（Ｓｔｅｐ２１５）。
【００３３】
Ｓｔｅｐ２１１では、カメラマイコンＣ１０６は、ピーク位置をフォーカスレンズＬ１０５の目標位置に設定する。その後、Ｓｔｅｐ２１２に進み、停止モードへ移行する。
【００３４】
Ｓｔｅｐ２１３では、カメラマイコンＣ１０６は、現在のＴＶＡＦモードが停止モードであるかを判別し、停止モードである場合はＳｔｅｐ２１４に、そうでない場合はＳｔｅｐ２１６に進む。
【００３５】
Ｓｔｅｐ２１４では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５がピーク位置に戻ったかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐ２１５に進んで微小駆動（合焦判別）モードへ移行し、そうでない場合はＳｔｅｐ２０１に戻り、停止モードを継続する。
【００３６】
Ｓｔｅｐ２１６は、再起動判定モードである。カメラマイコンＣ１０６は、現在の焦点信号のレベルとＳｔｅｐ２０６で保持した焦点信号のレベルとを比較し、その変動量が所定値より大きいかどうかを判別する。変動量が所定値より大きい場合はＳｔｅｐ２１７に進んで微小駆動（方向判別）モードに移行し、そうでない場合はＳｔｅｐ２０１に戻り、再起動判定モードを継続する。
【００３７】
以上説明した図２のフローチャートの処理を、ライブビュー撮影時又は動画撮影時において繰り返し行う。
【００３８】
続いて、Ｓｔｅｐ２０２での微小駆動動作時における、カメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６による制御の流れを図３および図４を用いて説明する。
【００３９】
本実施例では、カメラマイコンＣ１０６からレンズマイコンＬ１０６にフォーカスレンズＬ１０５の駆動開始タイミング（以下、駆動タイミングともいう）および到達予測タイミングを送る。到達予測タイミングとは、該タイミングまでにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達するとカメラマイコンＣ１０６が予測したタイミングである。また、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６に、上記到達予測タイミングまでに到達フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達可能かどうかを予測した結果を返す。これにより、両者の制御タイミングを管理してフォーカス制御を行う。
【００４０】
図３において、ＳｔｅｐＣ３０１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められているレンズ通信を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ３０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ３０１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【００４１】
なお、本実施例では、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６は、１垂直同期期間の間に２回の固定長パケット通信を行う。２回の通信のうち、後述するステップＣ３０３及びステップＬ３０３で行われる通信を第１通信、ステップＣ３２７とステップＬ３０５で行われる通信を第２通信とする。
【００４２】
ＳｔｅｐＣ３０２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【００４３】
一方、ＳｔｅｐＬ３０１では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ３０２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ３０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ３０１に戻って待つ。
【００４４】
ＳｔｅｐＬ３０２では、レンズマイコンＬ１０６は、１回目のレンズ通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、該レンズ通信の開始からの遅延時間を計測する。
【００４５】
ＳｔｅｐＬ３０３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算した到達予測判定および予測レンズ位置の結果を第１通信としてカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。この到達予測判定および予測レンズ位置の内容については、後にＳｔｅｐ１１０４で詳細に説明する。
【００４６】
次に、ＳｔｅｐＣ３０３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ３０３で送信した到達予測判定および予測レンズ位置の結果を受信する。図４の例で現在のＶＤが（４）である場合、ここでの処理は到達予測判定（４）等受信のタイミングに相当する。
【００４７】
ＳｔｅｐＣ３０４では、カメラマイコンＣ１０６は、現在の制御状態が無限駆動、無限停止、至近駆動、至近停止のいずれであるかを判別する。無限駆動状態の場合はＳｔｅｐＣ３０５に、無限停止状態の場合はＳｔｅｐＣ３１１に、至近駆動状態の場合はＳｔｅｐＣ３１５に、至近停止状態の場合はＳｔｅｐＣ３２１に、それぞれ遷移する。
【００４８】
ＳｔｅｐＣ３０５では、カメラマイコンＣ１０６は、前回のＳｔｅｐＣ３２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルと前回のＳｔｅｐＣ３１１で保存した至近側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ３０６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ３０７に進む。図４の例で現在のＶＤが（７）である場合、焦点信号（４）と焦点信号（２）との大小関係を比較することになる。
【００４９】
ＳｔｅｐＣ３０６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心（振動中心）である中心位置の無限遠方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。このデフォーカス量は焦点深度内に設定される。
【００５０】
ＳｔｅｐＣ３０７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する無限遠方向への駆動量（像面振幅量、振動振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。中心位置の移動量と同様に、このデフォーカス量も焦点深度内に設定される。
【００５１】
ＳｔｅｐＣ３０８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ３０６およびＳｔｅｐＣ３０７で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）分、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる駆動開始タイミングを演算する。この駆動開始タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積完了タイミングを基準として設定する。図４の例で現在のＶＤが（３）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（２）の蓄積が完了するタイミングがレンズ駆動開始タイミング（４）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（２）の蓄積が完了するタイミングをレンズ駆動開始タイミング（４）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が完了するタイミングに応じてレンズ駆動開始タイミング（４）を決定しても構わない。また、本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、駆動開始タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【００５２】
ＳｔｅｐＣ３０９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ３０８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、次の上記目標デフォーカス量を得るための到達予測タイミングを演算する。ここで、到達予測タイミングは、該タイミングから所定の許容時間内にフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達すれば適切な目標デフォーカス量が得られるもので、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積開始タイミングを基準として設定する。図４の例で現在のＶＤが（３）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングが到達予測タイミング（４）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングを到達予測タイミング（４）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が開始するタイミングに応じて到達予測タイミング（４）を決定しても構わない。本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、到達予測タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【００５３】
ＳｔｅｐＣ３１０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限停止状態に設定する。
【００５４】
ＳｔｅｐＣ３０４で無限停止状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ３１１において、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、前回フォーカスレンズＬ１０５が後述のＳｔｅｐＣ３２３で保存した位置にあったときに蓄積された映像信号から生成された焦点信号であると関連付けられる。図４の例で現在のＶＤが（４）である場合、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していた、ＶＤ（２）で蓄積された映像信号から生成されたものとなる。
【００５５】
ＳｔｅｐＣ３１２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ３０３で受信した前回の到達予測判定の結果が、到達可能と予測されている場合はＳｔｅｐＣ３１３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ３２５に進む。前回到達不可と予測されていた場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中であり、次回取得可能な焦点信号は適切なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。
【００５６】
ＳｔｅｐＣ３１３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は後述のＳｔｅｐＣ３２１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【００５７】
ＳｔｅｐＣ３１４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近駆動状態に設定する。
【００５８】
ＳｔｅｐＣ３０４で至近駆動状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ３１５において、カメラマイコンＣ１０６は、前回ＳｔｅｐＣ３１１で保存した至近側の焦点信号のレベルと前回ＳｔｅｐＣ３２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ３１６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ３１７に進む。図４の例で現在のＶＤが（５）である場合、焦点信号（２）と不図示の焦点信号（０）との大小関係を比較することになる。
【００５９】
ＳｔｅｐＣ３１６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の至近方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。このデフォーカス量は焦点深度内に設定される。
【００６０】
ＳｔｅｐＣ３１７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する至近方向への駆動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。中心位置の移動量と同様に、このデフォーカス量も焦点深度内に設定される。
【００６１】
ＳｔｅｐＣ３１８では、カメラマイコンＣ１０６は、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる駆動開始タイミングを演算する。この駆動開始タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積完了タイミングを基準として設定する。図４の例で現在のＶＤが（５）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が完了するタイミングがレンズ駆動開始タイミング（６）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が完了するタイミングをレンズ駆動開始タイミング（６）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が完了するタイミングに応じてレンズ駆動開始タイミング（６）を決定しても構わない。また、本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、駆動開始タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【００６２】
ＳｔｅｐＣ３１９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ３１８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、次の上記目標デフォーカス量を得るための到達予測タイミングを演算する。ここで、到達予測タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積開始タイミングを基準として設定する。図４の例で現在のＶＤが（５）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（６）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングが到達予測タイミング（６）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（６）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングを到達予測タイミング（６）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が開始するタイミングに応じて到達予測タイミング（６）を決定しても構わない。本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、到達予測タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【００６３】
ＳｔｅｐＣ３２０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近停止状態に設定する。
【００６４】
ＳｔｅｐＣ３０４で至近停止状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ３２１において、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、前回フォーカスレンズＬ１０５がＳｔｅｐＣ３１３で保存した位置にあったときに蓄積された映像信号から生成された焦点信号であると関連付けられる。図４の例で現在のＶＤが（６）である場合、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が無限側に停止していた、ＶＤ（４）で蓄積された映像信号から生成されたものとなる。
【００６５】
ＳｔｅｐＣ３２２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ３０３で受信した前回の到達予測判定の結果が、到達可能と予測されている場合はＳｔｅｐＣ３２３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ３２５に進む。前回到達不可と予測されていた場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中であり、次回取得可能な焦点信号は適切なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。
【００６６】
ＳｔｅｐＣ３２３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は次回のＳｔｅｐＣ３１１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【００６７】
ＳｔｅｐＣ３２４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限駆動状態に設定する。
【００６８】
ＳｔｅｐＣ３２５では、今回の駆動命令が直接的あるいは間接的に目標位置を指定する命令であるため、命令形態を位置指定命令に設定する。なお本実施形態では、この命令形態を位置指定命令と後述の方向指定命令の２種類とするが、その他、停止命令あるいは無効命令などを含んでいても構わない。カメラマイコンＣ１０６は、これら位置指定命令、方向指定命令、停止命令、無効命令の中から１つの命令形態を設定可能とする。ここで、位置指定命令は、フォーカスレンズの駆動目標位置を指定して制御する第１の制御であり、方向指定命令は、フォーカスレンズの駆動方向を指定して制御する第２の制御である。
【００６９】
ＳｔｅｐＣ３２６では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して再度通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【００７０】
ＳｔｅｐＬ３０４では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ３２６で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ３０５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ３０４に戻って待つ。
【００７１】
ＳｔｅｐＣ３２７では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズ通信が開始されると、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を第２通信としてレンズマイコンＬ１０６に送信する。ここで、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報とは、ＳｔｅｐＣ３２５で設定した命令形態を含むものである。また、ＳｔｅｐＣ３０６、ＳｔｅｐＣ３０７またはＳｔｅｐＣ３１６、ＳｔｅｐＣ３１７で求めた像面振幅量や像面中心移動量で示される目標デフォーカス量等を含むものである。他にも、ＳｔｅｐＣ３０８またはＳｔｅｐＣ３１８で演算した駆動開始タイミング、ＳｔｅｐＣ３０９またはＳｔｅｐＣ３１９で演算した到達予測タイミング等（フォーカスレンズの駆動時間に関する情報）が含まれる。図４の例で現在のＶＤが（５）である場合は、ここでの処理は命令形態（６）および目標デフォーカス量（６）等の送信タイミングに相当する。なお、これまで説明した微小駆動動作時においては後述するように駆動速度はレンズマイコンＬ１０６側で設定されるため、駆動速度のデータを設定するデータ領域（第２のデータ領域）には、任意の数値が詰められる。つまり、駆動速度のデータ領域に設定されたデータ（ここでは駆動速度（６））はレンズユニット側で使用されない。ここで、レンズユニット側で使用されないにも関わらず駆動速度のデータ領域に任意の数値を詰めるのは、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６で固定長パケット通信を行うためである。
【００７２】
ＳｔｅｐＬ３０５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ３２７で送信した命令形態や目標デフォーカス量等のフォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を受信する。その後レンズマイコンＬ１０６は、受信した情報に基づき、後述するフォーカスレンズ駆動制御を行う。
【００７３】
以上の微小駆動動作の処理を行うと、カメラマイコンＣ１０６は、合焦方向と判断される方向が予め設定された回数（ＮＢ）連続して同一であるか否かを判定する。ＮＢ回の連続した合焦方向の一致を判定した場合、カメラマイコンＣ１０６は、方向判別ができたと判断する。この場合、図２のＳｔｅｐ２０３からＳｔｅｐ２０４に進み、方向判別できたとして山登り駆動モードへ移行する。
【００７４】
一方、ＮＢ回連続して合焦方向が同一だと判定しなかった場合、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が同一エリア内で予め設定された回数（ＮＢ）往復を繰り返した否かを判定する。同一エリア内の報復がＮＢ回繰り返されたと判定した場合、カメラマイコンＣ１０６は、過去のレンズ位置情報に基づいて合焦位置演算を行い、合焦判定ができたと判定する。そして、図２のＳｔｅｐ２０３で合焦判別できたとして、再起動判定モードへ移行する。
【００７５】
続いて、Ｓｔｅｐ２０９での山登り駆動動作時における、カメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６による制御の流れを図５および図６を用いて説明する。
【００７６】
図５において、ＳｔｅｐＣ５０１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められているレンズ通信を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ５０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ５０１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【００７７】
なお、本実施例では、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６は、１垂直同期期間の間に２回の固定長パケット通信を行う。２回の通信のうち、後述するステップＣ５０３及びステップＬ５０３で行われる通信を第１通信、ステップＣ５１４とステップＬ５０５で行われる通信を第２通信とする。
【００７８】
ＳｔｅｐＣ５０２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【００７９】
一方、ＳｔｅｐＬ５０１では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ５０２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ５０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ５０１に戻って待つ。
【００８０】
ＳｔｅｐＬ５０２では、レンズマイコンＬ１０６は、１回目のレンズ通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、該レンズ通信の開始からの遅延時間を計測する。
【００８１】
ＳｔｅｐＬ５０３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算した到達予測判定および予測レンズ位置の結果を第１通信としてカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。ここでは、固定長パケット通信のため、便宜上到達予測判定の結果も送信するが、後述のように、山登り動作の場合はカメラマイコンＣ１０６から明確な目標位置の指定がないため、実際に到達予測判定の結果がカメラマイコンＣ１０６内で使用されることはない。予測レンズ位置の内容については、後にＳｔｅｐ１１０８で詳細に説明する。
【００８２】
次に、ＳｔｅｐＣ５０３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ３０３で送信した到達予測判定および予測レンズ位置の結果を受信する。このとき受信した予測レンズ位置は次回後述のＳｔｅｐＣ５０４で取得する焦点信号に関連付けられる。図６の例で現在のＶＤが（４）である場合、ここでの処理は到達予測（３）受信のタイミングに相当する。
【００８３】
ＳｔｅｐＣ５０４では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が過去に駆動していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、前回フォーカスレンズＬ１０５がＳｔｅｐＣ５０３で取得した位置にあったときに蓄積された映像信号から生成された焦点信号であると関連付けられる。図６の例で現在のＶＤが（５）である場合、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が駆動していた、ＶＤ（３）で蓄積された映像信号から生成されたものとなる。
【００８４】
ＳｔｅｐＣ５０５では、カメラマイコンＣ１０６は、今回ＳｔｅｐＣ５０４で取得した焦点信号のレベルと前回ＳｔｅｐＣ５０４で取得した焦点信号のレベルを比較し、前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ５０６へ、そうでない場合はＳｔｅｐＣ５０７へ進む。
【００８５】
ＳｔｅｐＣ５０６では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号が増加していることから、次回の駆動方向を現在と同じ方向に設定する。本実施例では、微小駆動動作時に像面振幅量のデータを設定していたデータ領域（第１のデータ領域）を用いて、駆動方向を指定するものとする。具体的には、該データ領域に設定する数値の符号情報によって駆動方向を指定する。つまり、本実施例では、微小駆動動作時に設定される像面振幅量と山登り駆動動作時に設定される駆動方向は、対応するデータ領域（第１のデータ領域）に設定される。この方法以外に、別途通信データを用意して駆動方向の指定を行っても構わない。
【００８６】
ＳｔｅｐＣ５０７では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号のピークが過去に存在したか否かを判別し、ピークが存在した場合はＳｔｅｐＣ５０９へ、そうでない場合はＳｔｅｐＣ５０８へ進む。
【００８７】
ＳｔｅｐＣ５０８では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号のピークが存在していないにも関わらず焦点信号が減少していることから、次回の駆動方向を現在と逆の方向に設定する。本実施例では、上述のように、微小駆動動作時に像面振幅量のデータを設定したデータ領域（第１のデータ領域）を用いて、該データ領域に設定する数値の符号情報によって駆動方向を指定する。
【００８８】
ＳｔｅｐＣ５０９では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号のピークを検出できたものと判別する。この場合、図２のＳｔｅｐ２１０に進んだ際、ピーク位置が発見されたものとしてＳｔｅｐ２１１に進み、山登り駆動動作を終了する。
【００８９】
ＳｔｅｐＣ５１０では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を、撮像面上でのピント移動速度として演算する。この駆動速度は、１回の焦点信号取得に必要な時間あたりのピント移動量が焦点深度内となるように設定される。
【００９０】
ＳｔｅｐＣ５１１では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ５０３で取得するフォーカスレンズＬ１０５の到達予測の対象となるタイミングを演算する。すなわち、どのタイミングのレンズ位置を知りたいかをここで設定する。このタイミングは、微小駆動動作時のＳｔｅｐＣ３０９およびＳｔｅｐＣ３１９では撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積開始タイミングを基準とした。しかし、ここでの到達予測タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積中心タイミングを基準として設定する。図６の例で現在のＶＤが（３）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（３）の蓄積に要する期間の中心タイミングがレンズ到達予測タイミング（３）となる。本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、到達予測タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【００９１】
ＳｔｅｐＣ５１２では、今回の駆動命令が具体的な目標位置を指定するものではなく、駆動の方向のみを指定する命令であることをレンズに通知するため、命令形態を方向指定命令に設定する。
【００９２】
ＳｔｅｐＣ５１３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して再度通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【００９３】
ＳｔｅｐＬ５０４では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ５１３で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ５０５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ５０４に戻って待つ。
【００９４】
ＳｔｅｐＣ５１４では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズ通信が開始されると、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を第２通信としてレンズマイコンＬ１０６に送信する。ここで、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報とは、ＳｔｅｐＣ５１２で設定した命令形態を含むものである。また、ＳｔｅｐＣ５０６またはＳｔｅｐＣ５０８で設定した駆動方向等を含むものである。また他にも、ＳｔｅｐＣ５１０で演算した駆動速度、ＳｔｅｐＣ５１１で演算した到達予測タイミング等が含まれる。図６の例で現在のＶＤが（３）である場合は、ここでの処理は命令形態（３）および駆動方向（３）等の送信タイミングに相当する。
【００９５】
なお、山登り動作時は、常にフォーカスレンズＬ１０５は駆動しているため、カメラマイコンＣ１０６から駆動開始タイミングを指定する必要はない。しかしながら、固定長パケット通信であるため、微小駆動時にＳｔｅｐＣ３２７で駆動開始タイミングを設定したデータ領域に何らかの数値を入れる必要がある。そこで、カメラマイコンＣ１０６は任意の数値を該データ領域に設定するが、後述するようにレンズマイコンＬ１０６は設定された数値を無効として、フォーカスレンズＬ１０５の駆動制御に使用しない。
【００９６】
ＳｔｅｐＬ５０５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ５１４で送信した命令形態および駆動方向等のフォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を受信する。その後レンズマイコンＬ１０６は、受信した情報に基づき、後述するフォーカスレンズ駆動制御を行う。
【００９７】
次に、図３のＳｔｅｐＬ３０５および図５のＳｔｅｐＬ５０５の後に行われる、レンズマイコンＬ１０６によるフォーカスレンズ駆動制御について、図１１を用いて説明する。
【００９８】
Ｓｔｅｐ１１０１では、ＳｔｅｐＬ３０５又はＳｔｅｐＬ５０５で受信した命令形態が位置指定命令であるかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐ１１０２に、そうでない場合はＳｔｅｐ１１０６に進む。
【００９９】
Ｓｔｅｐ１１０２では、レンズマイコンＬ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の実駆動量（実移動量）を演算し、目標位置を設定する。ここで実駆動量は、ＳｔｅｐＬ３０５で受信した目標デフォーカス量が得られるように現在のフォーカス位置敏感度を考慮して計算される。
【０１００】
Ｓｔｅｐ１１０３では、レンズマイコンＬ１０６は、Ｓｔｅｐ１１０２で求めた実駆動量に応じて、フォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を演算する。ここで駆動速度は、フォーカスアクチュエータＬ１０８の特性に基づき、フォーカスレンズＬ１０５動作中の騒音やオーバーシュート等の影響を考慮して計算される。レンズマイコンＬ１０６は、騒音低減や脱調防止等のために、任意のタイミングでフォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を変更可能である。
【０１０１】
Ｓｔｅｐ１１０４では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ３０５で受信した駆動開始タイミングから到達予測タイミングまでの間、Ｓｔｅｐ１１０３で求めた駆動速度でフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合の位置を予測する。つまり、ＳｔｅｐＬ３０５で受信した駆動開始タイミングにてＳｔｅｐ１１０３で求めた駆動速度でフォーカスレンズを駆動させた場合に、ＳｔｅｐＬ３０５で受信した到達予測タイミングにおいてフォーカスレンズＬ１０５がどの位置に存在するかを予測する。さらに、ここで予測したフォーカスレンズＬ１０５の予測位置とＳｔｅｐ１１０２で設定した目標位置とを比較することにより、ＳｔｅｐＬ３０５で受信した到達予測タイミングから所定の許容時間内に目標位置に到達可能か否かを判定する。すなわち、カメラマイコンＣ１０６が所望する目標デフォーカス量が得られるかどうかを判定する。該到達予測判定の結果は、次回のＳｔｅｐＬ３０３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に送信される。
【０１０２】
Ｓｔｅｐ１１０５では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ３０２でリセットした内部タイマーの値を参照し、１回目のレンズ通信の開始時からの遅延時間がＳｔｅｐＬ３０５で受信した駆動開始タイミングに一致しているかどうかを判別する。一致している場合はＳｔｅｐ１１０９に、そうでない場合はＳｔｅｐ１１０５に戻って待つ。
【０１０３】
Ｓｔｅｐ１１０９では、レンズマイコンＬ１０６は、Ｓｔｅｐ１１０２で設定した目標位置とＳｔｅｐ１１０３で演算した駆動速度をフォーカスアクチュエータＬ１０８に設定し、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる。図４の例で現在のＶＤが（５）である場合は、ここでの処理はフォーカス（６）駆動のタイミングに相当する。
【０１０４】
一方、Ｓｔｅｐ１１０１において、命令形態が位置指定命令ではない場合、命令形態が方向指定命令であるとしてＳｔｅｐ１１０６に進む。Ｓｔｅｐ１１０６では、レンズマイコンＬ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の目標位置を設定する。方向指定命令の場合は、カメラマイコンＣ１０６から明確な目標位置の指定がない。そのため、実際に設定する目標位置はＳｔｅｐＬ５０５で受信した駆動方向が保証できる範囲でレンズマイコンＬ１０６が自由に設定して構わない。
【０１０５】
Ｓｔｅｐ１１０７では、レンズマイコンＬ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を演算する。ここで駆動速度は、ＳｔｅｐＬ５０５で受信した撮像面での駆動速度を現在のフォーカス位置敏感度を考慮して実際のレンズ駆動速度に変換することで計算される。
【０１０６】
Ｓｔｅｐ１１０８では、レンズマイコンＬ１０６は、Ｓｔｅｐ１１０７で求めた駆動速度でフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、ＳｔｅｐＬ５０５で受信した到達予測タイミングにおいてフォーカスレンズＬ１０５がどこに存在するかを予測する。該到達予測の結果は、次回のＳｔｅｐＬ５０３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に送信される。
【０１０７】
Ｓｔｅｐ１１０９では、レンズマイコンＬ１０６は、Ｓｔｅｐ１１０６で設定した目標位置とＳｔｅｐ１１０７で演算した駆動速度をフォーカスアクチュエータＬ１０８に設定し、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる。図６の例で現在のＶＤが（３）である場合は、ここでの処理はフォーカス（３）駆動のタイミングに相当する。なお、位置指定命令の微小駆動動作時は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動および停止のタイミングを厳密に管理するため、カメラマイコンＣ１０６が駆動開始タイミングを指定する必要があった。しかし、方向指定命令の山登り動作時は、常にフォーカスレンズＬ１０５は駆動しているため、改めて駆動開始タイミングを指定する必要はない。
【０１０８】
このように、本実施例では、レンズマイコンＬ１０６は、受信した命令形態に応じて、特定のデータ領域にセットされた情報の有効／無効を切り換える。具体的には、位置指定命令の場合は駆動開始タイミングのデータ領域にセットされた情報を用いてフォーカスレンズＬ１０５の駆動を制御し、方向指定命令の場合は当該データ領域にセットされた情報をフォーカスレンズＬ１０５の駆動制御に用いない。このようにすることで、命令形態に応じて通信フォーマットを変更することなく、微小駆動、山登り駆動それぞれに応じたＴＶＡＦ制御命令を通信することが可能になる。
【０１０９】
本実施例では、ＴＶＡＦ制御において、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→停止→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズＬ１０５を移動させる。これにより、焦点信号が常に最大となるように合焦状態が維持される。
【０１１０】
また、本実施例では、カメラ本体からレンズユニットに対してフォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を送信し、レンズユニットからカメラ本体にフォーカスレンズＬ１０５の位置に関する情報を送信する。これにより、カメラ本体に装着されるレンズユニットごとに光学特性が異なる場合でも、レンズ一体型カメラと同様に、予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することが可能となり、良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる。
【実施例２】
【０１１１】
本発明の実施例２について説明する。実施例１では、カメラ本体が到達予測タイミングをレンズユニットに送り、レンズユニットは該到達予測タイミングにてフォーカスレンズが目標位置に到達可能かどうかを予測してその到達予測の結果をカメラ本体に返した。これに対して本実施例では、レンズユニットはカメラ本体から受信した到達予測タイミングにおけるフォーカスレンズの実駆動量を予測して、撮像面上のデフォーカス量に換算したデフォーカス量予測結果をカメラ本体に返すように構成している。
【０１１２】
本実施例のレンズ交換型カメラシステムの構成は、実施例１（図１）と同じである。また、ＴＶＡＦ制御の全体的な流れも、実施例１（図２）と同じである。
【０１１３】
図２に示したＳｔｅｐ２０２での微小駆動動作時にてカメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６にて行われる制御を、図７および図８を用いて説明する。
【０１１４】
図７において、ＳｔｅｐＣ７０１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められているレンズ通信を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ７０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ７０１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【０１１５】
なお、本実施例でも、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６は、１垂直同期期間の間に２回の固定長パケット通信を行う。２回の通信のうち、後述するステップＣ７０３及びステップＬ７０３で行われる通信を第１通信、ステップＣ７２７とステップＬ７０５で行われる通信を第２通信とする。
【０１１６】
ＳｔｅｐＣ７０２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【０１１７】
一方、ＳｔｅｐＬ７０１では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ７０２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ７０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ７０１に戻って待つ。
【０１１８】
ＳｔｅｐＬ７０２では、レンズマイコンＬ１０６は、１回目のレンズ通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、該レンズ通信の開始からの遅延時間を計測する。
【０１１９】
ＳｔｅｐＬ７０３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算した予測デフォーカス量および予測レンズ位置の結果を第１通信としてカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。この予測デフォーカス量および予測レンズ位置の内容については、後にＳｔｅｐ１１０４で詳細に説明する。
【０１２０】
次に、ＳｔｅｐＣ７０３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ７０３で送信した予測デフォーカス量および予測レンズ位置の結果を受信する。図８の例で現在のＶＤが（４）である場合、ここでの処理は予測デフォーカス量（４）等受信のタイミングに相当する。
【０１２１】
ＳｔｅｐＣ７０４では、カメラマイコンＣ１０６は、現在の制御状態が無限駆動、無限停止、至近駆動、至近停止のいずれであるかを判別する。無限駆動状態の場合はＳｔｅｐＣ７０５に、無限停止状態の場合はＳｔｅｐＣ７１１に、至近駆動状態の場合はＳｔｅｐＣ７１５に、至近停止状態の場合はＳｔｅｐＣ７２１に、それぞれ遷移する。
【０１２２】
ＳｔｅｐＣ７０５では、カメラマイコンＣ１０６は、前回のＳｔｅｐＣ７２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルと前回のＳｔｅｐＣ７１１で保存した至近側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ７０６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ７０７に進む。図８の例で現在のＶＤが（７）である場合、焦点信号（４）と焦点信号（２）との大小関係を比較することになる。
【０１２３】
ＳｔｅｐＣ７０６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の無限遠方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。このデフォーカス量は焦点深度内に設定される。
【０１２４】
ＳｔｅｐＣ７０７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する無限遠方向への駆動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。中心位置の移動量と同様に、このデフォーカス量も焦点深度内に設定される。
【０１２５】
ＳｔｅｐＣ７０８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ７０６およびＳｔｅｐＣ７０７で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）分、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる駆動開始タイミングを演算する。この駆動開始タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積完了タイミングを基準として設定する。図８の例で現在のＶＤが（３）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（２）の蓄積が完了するタイミングがレンズ駆動開始タイミング（４）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（２）の蓄積が完了するタイミングをレンズ駆動開始タイミング（４）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が完了するタイミングに応じてレンズ駆動開始タイミング（４）を決定しても構わない。また、本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、駆動開始タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１２６】
ＳｔｅｐＣ７０９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ７０８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、次の上記目標デフォーカス量を得るための到達予測タイミングを演算する。ここで、到達予測タイミングは、該タイミングから所定の許容時間内にフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達すれば適切な目標デフォーカス量が得られるもので、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積開始タイミングを基準として設定する。図８の例で現在のＶＤが（３）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングが到達予測タイミング（４）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングを到達予測タイミング（４）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が開始するタイミングに応じて到達予測タイミング（４）を決定しても構わない。本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、到達予測タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１２７】
ＳｔｅｐＣ７１０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限停止状態に設定する。
【０１２８】
ＳｔｅｐＣ７０４で無限停止状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ７１１において、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、前回フォーカスレンズＬ１０５が後述のＳｔｅｐＣ７２３で保存した位置にあったときに蓄積された映像信号から生成された焦点信号であると関連付けられる。図８の例で現在のＶＤが（４）である場合、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していた、ＶＤ（２）で蓄積された映像信号から生成されたものとなる。
【０１２９】
ＳｔｅｐＣ７１２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ７０３で受信した前回の予測デフォーカス量の結果が、ＳｔｅｐＣ７０６およびＳｔｅｐＣ７０７で指定した目標デフォーカス量と一致しているか判定（到達予測判定）する。すなわち、所望のデフォーカス量が得られたかどうかを判別し、一致している（とみなされる許容範囲内にある）場合はＳｔｅｐＣ７１３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ７２５に進む。一致していないと予測されていた場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中であり、次回取得可能な焦点信号は適切なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。
【０１３０】
ＳｔｅｐＣ７１３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は後述のＳｔｅｐＣ７２１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【０１３１】
ＳｔｅｐＣ７１４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近駆動状態に設定する。
【０１３２】
ＳｔｅｐＣ３０４で至近駆動状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ７１５において、カメラマイコンＣ１０６は、前回ＳｔｅｐＣ７１１で保存した至近側の焦点信号のレベルと前回ＳｔｅｐＣ７２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ７１６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ７１７に進む。図８の例で現在のＶＤが（５）である場合、焦点信号（２）と不図示の焦点信号（０）との大小関係を比較することになる。
【０１３３】
ＳｔｅｐＣ７１６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の至近方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。このデフォーカス量は焦点深度内に設定される。
【０１３４】
ＳｔｅｐＣ７１７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する至近方向への駆動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。中心位置の移動量と同様に、このデフォーカス量も焦点深度内に設定される。
【０１３５】
ＳｔｅｐＣ７１８では、カメラマイコンＣ１０６は、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる駆動開始タイミングを演算する。この駆動開始タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積完了タイミングを基準として設定する。図８の例で現在のＶＤが（５）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が完了するタイミングがレンズ駆動開始タイミング（６）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が完了するタイミングをレンズ駆動開始タイミング（６）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が完了するタイミングに応じてレンズ駆動開始タイミング（６）を決定しても構わない。また、本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、駆動開始タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１３６】
ＳｔｅｐＣ７１９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ７１８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、次の上記目標デフォーカス量を得るための到達予測タイミングを演算する。ここで、到達予測タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積開始タイミングを基準として設定する。図８の例で現在のＶＤが（５）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（６）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングが到達予測タイミング（６）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（６）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングを到達予測タイミング（６）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が開始するタイミングに応じて到達予測タイミング（６）を決定しても構わない。本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、到達予測タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１３７】
ＳｔｅｐＣ７２０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近停止状態に設定する。
【０１３８】
ＳｔｅｐＣ７０４で至近停止状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ７２１において、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、前回フォーカスレンズＬ１０５がＳｔｅｐＣ７１３で保存した位置にあったときに蓄積された映像信号から生成された焦点信号であると関連付けられる。図８の例で現在のＶＤが（６）である場合、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が無限側に停止していた、ＶＤ（４）で蓄積された映像信号から生成されたものとなる。
【０１３９】
ＳｔｅｐＣ７２２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ７０３で受信した前回の予測デフォーカス量の結果が、ＳｔｅｐＣ７１６およびＳｔｅｐＣ７１７で指定した目標デフォーカス量と一致しているか判定（到達予測判定）する。すなわち、所望のデフォーカス量が得られたかどうかを判別し、一致している（とみなされる許容範囲内にある）場合はＳｔｅｐＣ７２３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ７２５に進む。一致していないと予測されていた場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中であり、次回取得可能な焦点信号は適切なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。
【０１４０】
ＳｔｅｐＣ７２３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は次回のＳｔｅｐＣ７１１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【０１４１】
ＳｔｅｐＣ７２４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限駆動状態に設定する。
【０１４２】
ＳｔｅｐＣ７２５では、今回の駆動命令が直接的あるいは間接的に目標位置を指定する命令であるため、命令形態を位置指定命令に設定する。なお本実施形態では、この命令形態を位置指定命令と後述の方向指定命令の２種類とするが、その他、停止命令あるいは無効命令などを含んでいても構わない。カメラマイコンＣ１０６は、これら位置指定命令、方向指定命令、停止命令、無効命令の中から１つの命令形態を設定可能とする。ここで、位置指定命令は、フォーカスレンズの駆動目標位置を指定して制御する第１の制御であり、方向指定命令は、フォーカスレンズの駆動方向を指定して制御する第２の制御である。
【０１４３】
ＳｔｅｐＣ７２６では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して再度通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【０１４４】
ＳｔｅｐＬ７０４では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ７２６で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ７０５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ７０４に戻って待つ。
【０１４５】
ＳｔｅｐＣ７２７では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズ通信が開始されると、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を第２通信としてレンズマイコンＬ１０６に送信する。ここで、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報とは、ＳｔｅｐＣ７２５で設定した命令形態を含むものである。また、ＳｔｅｐＣ７０６、ＳｔｅｐＣ７０７またはＳｔｅｐＣ７１６、ＳｔｅｐＣ７１７で求めた像面振幅量や像面中心移動量で示される目標デフォーカス量等を含むものである。また他にも、ＳｔｅｐＣ７０８またはＳｔｅｐＣ７１８で演算した駆動開始タイミング、ＳｔｅｐＣ７０９またはＳｔｅｐＣ７１９で演算した到達予測タイミング等が含まれる。図８の例で現在のＶＤが（５）である場合は、ここでの処理は命令形態（６）および目標デフォーカス量（６）等の送信タイミングに相当する。なお、微小駆動動作時においては、駆動速度はレンズマイコンＬ１０６側で設定されるため、駆動速度のデータを設定するデータ領域（第２のデータ領域）には、任意の数値が詰められる。つまり、駆動速度のデータ領域に設定されたデータ（ここでは駆動速度（６））はレンズユニット側で使用されない。ここで、レンズユニット側で使用されないにも関わらず駆動速度のデータ領域に任意の数値を詰めるのは、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６で固定長パケット通信を行うためである。
【０１４６】
ＳｔｅｐＬ７０５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ７２７で送信した命令形態や目標デフォーカス量等のフォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を受信する。その後レンズマイコンＬ１０６は、受信した情報に基づき、後述するフォーカスレンズ駆動制御を行う。
【０１４７】
以上の微小駆動動作の処理を行うと、カメラマイコンＣ１０６は、合焦方向と判断される方向が予め設定された回数（ＮＢ）連続して同一であるか否かを判定する。ＮＢ回の連続した合焦方向の一致を判定した場合、カメラマイコンＣ１０６は、方向判別ができたと判断する。この場合、図２のＳｔｅｐ２０３からＳｔｅｐ２０４に進み、方向判別できたとして山登り駆動モードへ移行する。
【０１４８】
一方、ＮＢ回連続して合焦方向が同一だと判定しなかった場合、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が同一エリア内で予め設定された回数（ＮＢ）往復を繰り返した否かを判定する。同一エリア内の報復がＮＢ回繰り返されたと判定した場合、カメラマイコンＣ１０６は、過去のレンズ位置情報に基づいて合焦位置演算を行い、合焦判定ができたと判定する。そして、図２のＳｔｅｐ２０３で合焦判別できたとして、再起動判定モードへ移行する。
【０１４９】
図２のＳｔｅｐ２０９での山登り駆動動作時における、カメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６による制御の流れは、実施例１（図５および図６）と同じである。また、図７のＳｔｅｐＬ７０５および図５のＳｔｅｐＬ５０５の後に行われる、レンズマイコンＬ１０６によるフォーカスレンズ駆動制御の流れは、実施例１（図１１）と同じである。なお、ここで上述した図１１のＳｔｅｐ１１０４の内容は、以下のように読み替えるものとする。すなわち、「さらに、ここで予測したフォーカスレンズＬ１０５の予測位置とＳｔｅｐ１１０２で設定した目標位置とを比較することにより、ＳｔｅｐＬ３０５で受信した到達予測タイミングから所定の許容時間内に目標位置に到達可能か否かを判定する。すなわち、カメラマイコンＣ１０６が所望する目標デフォーカス量が得られるかどうかを判定する。該到達予測判定の結果は、次回のＳｔｅｐＬ３０３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に送信される。」は、「さらに、ここで予測したフォーカスレンズＬ１０５の予測位置のデフォーカス量が撮像面上でどのくらいに相当するかを判定する。該予測デフォーカス量の結果は、次回のＳｔｅｐＬ７０３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に送信される。」と読み替える。
【０１５０】
本実施例でも、レンズマイコンＬ１０６は、受信した命令形態に応じて、特定のデータ領域にセットされた情報の有効／無効を切り換える。具体的には、位置指定命令の場合は駆動開始タイミングのデータ領域にセットされた情報を用いてフォーカスレンズＬ１０５の駆動を制御し、方向指定命令の場合は当該データ領域にセットされた情報をフォーカスレンズＬ１０５の駆動制御に用いない。このようにすることで、命令形態に応じて通信フォーマットを変更することなく、微小駆動、山登り駆動それぞれに応じたＴＶＡＦ制御命令を通信することが可能になる。
【０１５１】
本実施例では、ＴＶＡＦ制御において、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→停止→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズＬ１０５を移動させる。これにより、焦点信号が常に最大となるように合焦状態が維持される。
【０１５２】
また、本実施例では、カメラ本体からレンズユニットに対してフォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を送信し、レンズユニットからカメラ本体にフォーカスレンズＬ１０５の位置に関する情報を送信する。これにより、カメラ本体に装着されるレンズユニットごとに光学特性が異なる場合でも、レンズ一体型カメラと同様に、予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することが可能となり、良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる。
【実施例３】
【０１５３】
本発明の実施例３について説明する。実施例１では、カメラ本体が到達予測タイミングをレンズユニットに送り、レンズユニットは該到達予測タイミングにてフォーカスレンズが目標位置に到達可能かどうかを予測してその到達予測の結果をカメラ本体に返した。また実施例２では、レンズユニットはカメラ本体から受信した到達予測タイミングにおけるフォーカスレンズの実駆動量を予測して、撮像面上のデフォーカス量に換算したデフォーカス量予測結果をカメラ本体に返した。これに対して本実施例では、レンズユニットはフォーカスレンズが目標位置に到達するのに必要な時間をカメラ本体に返すように構成している。
【０１５４】
本実施例のレンズ交換型カメラシステムの構成は、実施例１（図１）と同じである。また、ＴＶＡＦ制御の全体的な流れも、実施例１（図２）と同じである。
【０１５５】
図２に示したＳｔｅｐ２０２での微小駆動動作時にてカメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６にて行われる制御を、図９および図１０を用いて説明する。
【０１５６】
図９において、ＳｔｅｐＣ９０１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められているレンズ通信を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ９０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ９０１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【０１５７】
なお、本実施例でも、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６は、１垂直同期期間の間に２回の固定長パケット通信を行う。２回の通信のうち、後述するステップＣ９０３及びステップＬ９０３で行われる通信を第１通信、ステップＣ９２７とステップＬ９０５で行われる通信を第２通信とする。
【０１５８】
ＳｔｅｐＣ９０２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【０１５９】
一方、ＳｔｅｐＬ９０１では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ９０２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ９０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ９０１に戻って待つ。
【０１６０】
ＳｔｅｐＬ９０２では、レンズマイコンＬ１０６は、１回目のレンズ通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、該レンズ通信の開始からの遅延時間を計測する。
【０１６１】
ＳｔｅｐＬ９０３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算した予測到達時間および予測レンズ位置の結果を第１通信としてカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。この予測到達時間および予測レンズ位置の内容については、後にＳｔｅｐ１１０４で詳細に説明する。
【０１６２】
次に、ＳｔｅｐＣ９０３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ９０３で送信した予測到達時間および予測レンズ位置の結果を受信する。図１０の例で現在のＶＤが（４）である場合、ここでの処理は予測到達時間（４）等受信のタイミングに相当する。
【０１６３】
ＳｔｅｐＣ９０４では、カメラマイコンＣ１０６は、現在の制御状態が無限駆動、無限停止、至近駆動、至近停止のいずれであるかを判別する。無限駆動状態の場合はＳｔｅｐＣ９０５に、無限停止状態の場合はＳｔｅｐＣ９１１に、至近駆動状態の場合はＳｔｅｐＣ９１５に、至近停止状態の場合はＳｔｅｐＣ９２１に、それぞれ遷移する。
【０１６４】
ＳｔｅｐＣ９０５では、カメラマイコンＣ１０６は、前回のＳｔｅｐＣ９２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルと前回のＳｔｅｐＣ９１１で保存した至近側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ９０６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ９０７に進む。図１０の例で現在のＶＤが（７）である場合、焦点信号（４）と焦点信号（２）との大小関係を比較することになる。
【０１６５】
ＳｔｅｐＣ９０６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の無限遠方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。このデフォーカス量は焦点深度内に設定される。
【０１６６】
ＳｔｅｐＣ９０７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する無限遠方向への駆動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。中心位置の移動量と同様に、このデフォーカス量も焦点深度内に設定される。
【０１６７】
ＳｔｅｐＣ９０８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ９０６およびＳｔｅｐＣ９０７で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）分、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる駆動開始タイミングを演算する。この駆動開始タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積完了タイミングを基準として設定する。図１０の例で現在のＶＤが（３）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（２）の蓄積が完了するタイミングがレンズ駆動開始タイミング（４）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（２）の蓄積が完了するタイミングをレンズ駆動開始タイミング（４）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が完了するタイミングに応じてレンズ駆動開始タイミング（４）を決定しても構わない。また、本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、駆動開始タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１６８】
ＳｔｅｐＣ９０９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ９０８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、次の上記目標デフォーカス量を得るための到達予測タイミングを演算する。ここで、到達予測タイミングは、該タイミングから所定の許容時間内にフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達すれば適切な目標デフォーカス量が得られるもので、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積開始タイミングを基準として設定する。図１０の例で現在のＶＤが（３）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングが到達予測タイミング（４）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングを到達予測タイミング（４）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が開始するタイミングに応じて到達予測タイミング（４）を決定しても構わない。本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、到達予測タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１６９】
ＳｔｅｐＣ９１０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限停止状態に設定する。
【０１７０】
ＳｔｅｐＣ９０４で無限停止状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ９１１において、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、前回フォーカスレンズＬ１０５が後述のＳｔｅｐＣ９２３で保存した位置にあったときに蓄積された映像信号から生成された焦点信号であると関連付けられる。図１０の例で現在のＶＤが（４）である場合、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していた、ＶＤ（２）で蓄積された映像信号から生成されたものとなる。
【０１７１】
ＳｔｅｐＣ９１２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ９０３で受信した前回の予測到達時間の結果が、ＳｔｅｐＣ９０９で指定した到達予測タイミングより短いか、すなわち、所望のデフォーカス量が得られたかどうかを判別する。短い場合はＳｔｅｐＣ９１３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ９２５に進む。短くないと予測されていた場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中であり、次回取得可能な焦点信号は適切なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。
【０１７２】
ＳｔｅｐＣ９１３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は後述のＳｔｅｐＣ９２１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【０１７３】
ＳｔｅｐＣ９１４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近駆動状態に設定する。
【０１７４】
ＳｔｅｐＣ９０４で至近駆動状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ９１５において、カメラマイコンＣ１０６は、前回ＳｔｅｐＣ９１１で保存した至近側の焦点信号のレベルと前回ＳｔｅｐＣ９２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ９１６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ９１７に進む。図１０の例で現在のＶＤが（５）である場合、焦点信号（２）と不図示の焦点信号（０）との大小関係を比較することになる。
【０１７５】
ＳｔｅｐＣ９１６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の至近方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。このデフォーカス量は焦点深度内に設定される。
【０１７６】
ＳｔｅｐＣ９１７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する至近方向への駆動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。中心位置の移動量と同様に、このデフォーカス量も焦点深度内に設定される。
【０１７７】
ＳｔｅｐＣ９１８では、カメラマイコンＣ１０６は、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる駆動開始タイミングを演算する。この駆動開始タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の蓄積完了タイミングを基準として設定する。図１０の例で現在のＶＤが（５）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が完了するタイミングがレンズ駆動開始タイミング（６）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（４）の蓄積が完了するタイミングをレンズ駆動開始タイミング（６）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が完了するタイミングに応じてレンズ駆動開始タイミング（６）を決定しても構わない。また、本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、駆動開始タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１７８】
ＳｔｅｐＣ９１９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ９１８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、次の上記目標デフォーカス量を得るための到達予測タイミングを演算する。ここで、到達予測タイミングは、撮像素子Ｃ１０１の映像信号の電荷蓄積開始タイミングを基準として設定する。図１０の例で現在のＶＤが（５）である場合、撮像素子Ｃ１０１の（６）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングが到達予測タイミング（６）となる。ここでは、撮像素子Ｃ１０１の（６）の蓄積が開始して所定時間後のタイミングを到達予測タイミング（６）とした。しかし、撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素の蓄積が開始するタイミングに応じて到達予測タイミング（６）を決定しても構わない。本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した１回目のレンズ通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、到達予測タイミングを、垂直同期信号に対しての遅延時間等で定義してもよい。
【０１７９】
ＳｔｅｐＣ９２０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近停止状態に設定する。
【０１８０】
ＳｔｅｐＣ９０４で至近停止状態と判別した場合、ＳｔｅｐＣ９２１において、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、前回フォーカスレンズＬ１０５がＳｔｅｐＣ９１３で保存した位置にあったときに蓄積された映像信号から生成された焦点信号であると関連付けられる。図１０の例で現在のＶＤが（６）である場合、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が無限側に停止していた、ＶＤ（４）で蓄積された映像信号から生成されたものとなる。
【０１８１】
ＳｔｅｐＣ９２２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ９０３で受信した前回の予測到達時間の結果が、ＳｔｅｐＣ９１９で指定した到達予測タイミングより短いか、すなわち、所望のデフォーカス量が得られたかどうかを判別する。短い場合はＳｔｅｐＣ９２３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ９２５に進む。短くないと予測されていた場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中であり、次回取得可能な焦点信号は適切なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。
【０１８２】
ＳｔｅｐＣ９２３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は次回のＳｔｅｐＣ９１１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【０１８３】
ＳｔｅｐＣ９２４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限駆動状態に設定する。
【０１８４】
ＳｔｅｐＣ９２５では、今回の駆動命令が直接的あるいは間接的に目標位置を指定する命令であるため、命令形態を位置指定命令に設定する。なお本実施形態では、この命令形態を位置指定命令と後述の方向指定命令の２種類とするが、その他、停止命令あるいは無効命令などを含んでいても構わない。カメラマイコンＣ１０６は、これら位置指定命令、方向指定命令、停止命令、無効命令の中から１つの命令形態を設定可能とする。ここで、位置指定命令は、フォーカスレンズの駆動目標位置を指定して制御する第１の制御であり、方向指定命令は、フォーカスレンズの駆動方向を指定して制御する第２の制御である。
【０１８５】
ＳｔｅｐＣ９２６では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して再度通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【０１８６】
ＳｔｅｐＬ９０４では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ９２６で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ９０５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ９０４に戻って待つ。
【０１８７】
ＳｔｅｐＣ９２７では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズ通信が開始されると、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を第２通信としてレンズマイコンＬ１０６に送信する。ここで、フォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報とは、ＳｔｅｐＣ９２５で設定した命令形態を含むものである。また、ＳｔｅｐＣ９０６、ＳｔｅｐＣ９０７またはＳｔｅｐＣ９１６、ＳｔｅｐＣ９１７で求めた像面振幅量や像面中心移動量で示される目標デフォーカス量等を含むものである。また他にも、ＳｔｅｐＣ９０８またはＳｔｅｐＣ９１８で演算した駆動開始タイミング、ＳｔｅｐＣ９０９またはＳｔｅｐＣ９１９で演算した到達予測タイミング等が含まれる。図１０の例で現在のＶＤが（５）である場合は、ここでの処理は命令形態（６）および目標デフォーカス量（６）等の送信タイミングに相当する。なお、微小駆動動作時においては、駆動速度はレンズマイコンＬ１０６側で設定されるため、駆動速度のデータを設定するデータ領域（第２のデータ領域）には、任意の数値が詰められる。つまり、駆動速度のデータ領域に設定されたデータ（ここでは駆動速度（６））はレンズユニット側で使用されない。ここで、レンズユニット側で使用されないにも関わらず駆動速度のデータ領域に任意の数値を詰めるのは、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６で固定長パケット通信を行うためである。
【０１８８】
ＳｔｅｐＬ９０５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ９２７で送信した命令形態や目標デフォーカス量等のフォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を受信する。その後レンズマイコンＬ１０６は、受信した情報に基づき、後述するフォーカスレンズ駆動制御を行う。
【０１８９】
以上の微小駆動動作の処理を行うと、カメラマイコンＣ１０６は、合焦方向と判断される方向が予め設定された回数（ＮＢ）連続して同一であるか否かを判定する。ＮＢ回の連続した合焦方向の一致を判定した場合、カメラマイコンＣ１０６は、方向判別ができたと判断する。この場合、図２のＳｔｅｐ２０３からＳｔｅｐ２０４に進み、方向判別できたとして山登り駆動モードへ移行する。
【０１９０】
一方、ＮＢ回連続して合焦方向が同一だと判定しなかった場合、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が同一エリア内で予め設定された回数（ＮＢ）往復を繰り返した否かを判定する。同一エリア内の報復がＮＢ回繰り返されたと判定した場合、カメラマイコンＣ１０６は、過去のレンズ位置情報に基づいて合焦位置演算を行い、合焦判定ができたと判定する。そして、図２のＳｔｅｐ２０３で合焦判別できたとして、再起動判定モードへ移行する。
【０１９１】
図２のＳｔｅｐ２０９での山登り駆動動作時における、カメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６による制御の流れは、実施例１（図５および図６）と同じである。また、図９のＳｔｅｐＬ９０５および図５のＳｔｅｐＬ５０５の後に行われる、レンズマイコンＬ１０６によるフォーカスレンズ駆動制御の流れは、実施例１（図１１）と同じである。なお、ここで上述した図１１のＳｔｅｐ１１０４の内容は、以下のように読み替えるものとする。すなわち、「さらに、ここで予測したフォーカスレンズＬ１０５の予測位置とＳｔｅｐ１１０２で設定した目標位置とを比較することにより、ＳｔｅｐＬ３０５で受信した到達予測タイミングから所定の許容時間内に目標位置に到達可能か否かを判定する。すなわち、カメラマイコンＣ１０６が所望する目標デフォーカス量が得られるかどうかを判定する。該到達予測判定の結果は、次回のＳｔｅｐＬ３０３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に送信される。」は、「さらに、実際にＳｔｅｐ１１０２で設定した目標位置に到達可能となる時間を予測する。該予測到達時間の結果は、次回のＳｔｅｐＬ９０３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に送信される。」と読み替える。
【０１９２】
本実施例でも、レンズマイコンＬ１０６は、受信した命令形態に応じて、特定のデータ領域にセットされた情報の有効／無効を切り換える。具体的には、位置指定命令の場合は駆動開始タイミングのデータ領域にセットされた情報を用いてフォーカスレンズＬ１０５の駆動を制御し、方向指定命令の場合は当該データ領域にセットされた情報をフォーカスレンズＬ１０５の駆動制御に用いない。このようにすることで、命令形態に応じて通信フォーマットを変更することなく、微小駆動、山登り駆動それぞれに応じたＴＶＡＦ制御命令を通信することが可能になる。
【０１９３】
このように、本実施例では、ＴＶＡＦ制御において、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→停止→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズＬ１０５を移動させる。これにより、焦点信号が常に最大となるように合焦状態が維持される。
【０１９４】
また、本実施例では、カメラ本体からレンズユニットに対してフォーカスレンズＬ１０５の駆動に関する情報を送信し、レンズユニットからカメラ本体にフォーカスレンズＬ１０５の位置に関する情報を送信する。これにより、カメラ本体に装着されるレンズユニットごとに光学特性が異なる場合でも、レンズ一体型カメラと同様に、予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することが可能となり、良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる。
【０１９５】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１９６】
レンズ交換が可能なカメラシステムにおいて良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる撮像装置および交換レンズを提供できる。
【符号の説明】
【０１９７】
Ｌ１００  レンズユニット
Ｌ１０５  フォーカスレンズ
Ｌ１０６  レンズマイクロコンピュータ
Ｃ１００  カメラ本体
Ｃ１０１  撮像素子
Ｃ１０６  カメラマイクロコンピュータ
【図１】
0005995536.tif 000002
【図２】
0005995536.tif 000003
【図３】
0005995536.tif 000004
【図４】
0005995536.tif 000005
【図５】
0005995536.tif 000006
【図６】
0005995536.tif 000007
【図７】
0005995536.tif 000008
【図８】
0005995536.tif 000009
【図９】
0005995536.tif 000010
【図１０】
0005995536.tif 000011
【図１１】
0005995536.tif 000012