(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、撮像装置から受信した情報に基づいて当該撮影光学系の駆動を制御可能な交換レンズを装着可能な撮像装置であって、
前記撮影光学系の光路上に光学フィルタを挿抜可能なフィルタ駆動手段と、
前記光学フィルタの挿入状態を検出する検出手段と、
前記検出手段で検出された前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量を演算し、当該被写体像の結像位置の移動量についての情報と前記光学フィルタの挿入状態を示す情報を前記交換レンズに送信する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
光学フィルタを挿抜可能な撮像装置に装着可能な交換レンズであって、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記光学フィルタの挿入状態を示す情報と、前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量についての情報を前記撮像装置から受信し、受信した当該情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ側制御手段と、
前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正するための第１の情報が前記フォーカスレンズの位置ごとに予め記憶された記憶手段とを有し、
前記レンズ側制御手段は、前記フォーカスレンズの位置に対応する前記第１の情報を用いて、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正し、当該補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定することを特徴とする交換レンズ。
【請求項３】
前記レンズ側制御手段は、前記撮像装置から受信した前記光学フィルタの挿入状態を示す情報に基づいて、前記光学フィルタの挿入状態の変化を判別可能であることを特徴とする請求項２に記載の交換レンズ。
【請求項４】
前記記憶手段は、被写体像の結像位置の移動量を前記フォーカスレンズの移動量に換算するための第２の情報を前記フォーカスレンズの位置ごとに記憶し、
前記レンズ側制御手段は、前記第１の情報を用いて補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報と、前記フォーカスレンズの位置に対応する前記第２の情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御することを特徴とする請求項２又は３に記載の交換レンズ。
【請求項５】
前記第２の情報は、前記フォーカスレンズの移動量と被写体像の結像位置の移動量との比率についての情報であることを特徴とする請求項４に記載の交換レンズ。
【請求項６】
前記記憶手段は、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を記憶し、
前記撮像装置から新たに受信した情報に基づく被写体像の結像位置の移動量と、前記記憶手段に記憶されている情報に基づく被写体像の結像位置の移動量との差分が所定値を超えたとき、前記レンズ側制御手段は、新たに受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報、及び前記フォーカスレンズの位置に対応する前記第１の情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載の交換レンズ。
【請求項７】
光学フィルタを挿抜可能な撮像装置に装着可能な交換レンズであって、
フォーカスレンズ及びズームレンズを含む撮影光学系と、
前記光学フィルタの挿入状態を示す情報と、前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量についての情報を前記撮像装置から受信し、受信した当該情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ側制御手段と、
前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正するための第１の情報が前記フォーカスレンズ及び前記ズームレンズの位置ごとに予め記憶された記憶手段とを有し、
前記レンズ側制御手段は、前記フォーカスレンズの位置及び前記ズームレンズの位置に対応する前記第１の情報を用いて、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正し、当該補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定することを特徴とする交換レンズ。
【請求項８】
前記レンズ側制御手段は、前記撮像装置から受信した前記光学フィルタの挿入状態を示す情報に基づいて、前記光学フィルタの挿入状態の変化を判別可能であることを特徴とする請求項７に記載の交換レンズ。
【請求項９】
前記記憶手段は、被写体像の結像位置の移動量を前記フォーカスレンズの移動量に換算するための第２の情報を前記フォーカスレンズの位置及び前記ズームレンズの位置ごとに記憶し、
前記レンズ側制御手段は、前記第１の情報を用いて補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報と、前記フォーカスレンズの位置及び前記ズームレンズの位置に対応する前記第２の情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御することを特徴とする請求項７又は８に記載の交換レンズ。
【請求項１０】
前記第２の情報は、前記フォーカスレンズの移動量と被写体像の結像位置の移動量との比率についての情報であることを特徴とする請求項９に記載の交換レンズ。
【請求項１１】
前記記憶手段は、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を記憶し、
前記撮像装置から新たに受信した情報に基づく被写体像の結像位置の移動量と、前記記憶手段に記憶されている情報に基づく被写体像の結像位置の移動量との差分が所定値を超えたとき、前記レンズ側制御手段は、新たに受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報と、前記フォーカスレンズの位置及び前記ズームレンズの位置に対応する前記第１の情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御することを特徴とする請求項７乃至１０のいずれか１項に記載の交換レンズ。
【請求項１２】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を備え、撮像装置から受信した情報に基づいて当該撮影光学系の駆動を制御可能な交換レンズを装着可能な撮像装置の制御方法であって、
前記撮影光学系の光路上に光学フィルタを挿抜可能なフィルタ駆動ステップと、前記光学フィルタの挿入状態を検出する検出ステップと、
前記検出ステップで検出された前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量を演算する演算ステップと、
当該被写体像の結像位置の移動量についての情報と前記光学フィルタの挿入状態を示す情報を前記交換レンズに送信する送信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。
【請求項１３】
光学フィルタを挿抜可能な撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正するための第１の情報が前記フォーカスレンズの位置ごとに予め記憶された記憶手段とを備える交換レンズの制御方法であって、
前記光学フィルタの挿入状態を示す情報と、前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量についての情報を前記撮像装置から受信する受信ステップと、
前記フォーカスレンズの位置に対応する前記第１の情報を用いて、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正する補正ステップと、
当該補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有することを特徴とする交換レンズの制御方法。
【請求項１４】
光学フィルタを挿抜可能な撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズ及びズームレンズを含む撮影光学系と、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正するための第１の情報が前記フォーカスレンズ及び前記ズームレンズの位置ごとに予め記憶された記憶手段とを備える交換レンズの制御方法であって、
前記光学フィルタの挿入状態を示す情報と、前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量についての情報を前記撮像装置から受信する受信ステップと、
前記フォーカスレンズの位置及び前記ズームレンズの位置に対応する前記第１の情報を用いて、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正する補正ステップと、
当該補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有することを特徴とする交換レンズの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換式の撮像装置、及び撮像装置に装着可能な交換レンズに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフレックスカメラに代表されるレンズ交換式のカメラでは、近年、静止画撮影だけでなく、動画撮影機能の搭載が一般化している。これにより、従来のレンズ一体型のビデオカメラでは実現できなかった、レンズ交換による様々な動画映像表現が可能になっている。
【０００３】
撮像装置における露出調整は、一般に絞りとシャッタースピードの調整を組み合わせることで行われる。しかし被写体輝度が明るい場合にシャッタースピードを短くして露出を調整すると、動画撮影においては映像のちらつきが目立ってしまい、動画画質が低下する。特に交換レンズタイプのカメラでは、絞りを開いて被写界深度を浅くし背景をぼかした映像表現が可能な点が特徴であるが、絞りを開くとさらにシャッタースピードを短くする必要があり、画質低下が顕著となる。
【０００４】
前記のような撮影条件においては、レンズにＮＤフィルタを装着し、フィルタによって光量を落とすことで、シャッタースピードが短くならないようにして撮影することが効果的である。しかし、撮像装置とは別にＮＤフィルタを携帯し、撮影条件に応じてその都度フィルタを装着することは煩わしいので、カメラ本体の光路上に挿抜可能なＮＤフィルタが内蔵されていると便利である。
【０００５】
従来より、レンズ一体型のビデオカメラでは、ＮＤフィルタを内蔵していることが一般的であった。ただしＮＤフィルタのような光学部材を撮影光学系に挿抜すると、光学部材の屈折率の違いや部材の厚みによって、撮影光学系のピント位置がずれる。そこで、特許文献１では、レンズ一体型のビデオカメラにおいてＮＤフィルタの挿入状態を検出し、挿入状態に応じて焦点制御用のレンズ（フォーカスレンズ）を駆動してピントずれを補正することが開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００３−２４１０７８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
特許文献１に記載のようなレンズ一体型のビデオカメラでは、フィルタの厚みやレンズの光学特性があらかじめ分かっているので、ＮＤフィルタの挿入状態に応じたフォーカスレンズ位置の補正量をカメラ本体に記憶させておき、ピントずれを補正することができる。
【０００８】
しかしながら、交換レンズタイプのカメラにおいては、光学特性が異なる多種類のレンズがカメラ本体に装着されるため、フォーカスレンズ位置の補正量をあらかじめカメラ本体に記憶しておくことはできない。同様に交換レンズ側についても、フィルタが異なる多種類のカメラ本体が装着されるため、補正量を交換レンズに記憶しておくことはできない。そのため、交換レンズタイプのカメラにおいては、レンズ一体型ビデオカメラのようにＮＤフィルタの挿抜によるピントずれを補正することができないという問題があった。この問題は、以下に述べるように、ビデオカメラのズームレンズのレンズ構成として一般的なリアフォーカスタイプのレンズを装着して動画撮影を行う場合に顕著となる。
【０００９】
リアフォーカスタイプのレンズの場合、変倍用のレンズ（ズームレンズ）とフォーカスレンズとを、被写体距離に応じた所定の位置関係（電子カム軌跡）を満足するように連動して制御することで、ズーム中の合焦状態を維持している。しかし、ＮＤフィルタの挿入によりピント位置に変化があると、前記の電子カム軌跡で定まるズームレンズとフォーカスレンズの位置関係がずれてしまうため、ズーム中に合焦状態を維持できなくなってしまう。動画撮影の場合は、ズーミング中の画像も記録される。そのため、ＮＤフィルタの挿入によるピント位置の補正ができないと、ズーミング中にはピントがボケた画像が記録されてしまうことになるという問題があった。
【００１０】
本発明の目的は、交換レンズタイプのカメラにおいても、カメラ本体に内蔵されたＮＤフィルタの挿抜によるピントずれを補正可能とし、動画撮影を含む撮影時において良好な合焦状態の画像を撮影可能とすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するため、第１の本発明は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備え、撮像装置から受信した情報に基づいて当該撮影光学系の駆動を制御可能な交換レンズを装着可能な撮像装置であって、前記撮影光学系の光路上に光学フィルタを挿抜可能なフィルタ駆動手段と、前記光学フィルタの挿入状態を検出する検出手段と、前記検出手段で検出された前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量を演算し、当該被写体像の結像位置の移動量についての情報と前記光学フィルタの挿入状態を示す情報を前記交換レンズに送信する制御手段とを有することを特徴とする撮像装置である。
【００１２】
また、第２の本発明は、光学フィルタを挿抜可能な撮像装置に装着可能な交換レンズであって、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記光学フィルタの挿入状態を示す情報と、前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量についての情報を前記撮像装置から受信し、受信した当該情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ側制御手段と、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正するための第１の情報が前記フォーカスレンズの位置ごとに予め記憶された記憶手段とを有し、前記レンズ側制御手段は、前記フォーカスレンズの位置に対応する前記第１の情報を用いて、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正し、当該補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定することを特徴とする交換レンズである。
【００１３】
また、第３の本発明は、光学フィルタを挿抜可能な撮像装置に装着可能な交換レンズであって、フォーカスレンズ及びズームレンズを含む撮影光学系と、前記光学フィルタの挿入状態を示す情報と、前記光学フィルタの挿入状態の変化に伴う被写体像の結像位置の移動量についての情報を前記撮像装置から受信し、受信した当該情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定し当該フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ側制御手段と、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正するための第１の情報が前記フォーカスレンズ及び前記ズームレンズの位置ごとに予め記憶された記憶手段とを有し、前記レンズ側制御手段は、前記フォーカスレンズの位置及び前記ズームレンズの位置に対応する前記第１の情報を用いて、前記撮像装置から受信した被写体像の結像位置の移動量についての情報を補正し、当該補正した被写体像の結像位置の移動量についての情報に基づいて、前記フォーカスレンズの移動量を決定することを特徴とする交換レンズである。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように、本発明によれば、光学特性が異なる多種類の交換レンズにおいても、ＮＤフィルタの挿抜によるピントずれを補正し、良好な合焦状態の画像を撮影することができる。
【００１５】
また、電子カム軌跡データに基づいてズームレンズとフォーカスレンズを連動して制御するリアフォーカスタイプの交換レンズにおいても、ズーミング中の合焦状態を維持することができ、良好な合焦状態の動画画像を撮影することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態における、撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態における、カメラ本体でのピントずれ補正処理を示すフローチャートである。
【図３】本発明の第１の実施形態における、交換レンズでのピントずれ補正処理を示すフローチャートである。
【図４】本発明の第２の実施形態における、撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図５】リアフォーカスレンズシステムにおける、電子カム軌跡の例を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施形態における、交換レンズでのピントずれ補正処理を示すフローチャートである。
【図７】フォーカスレンズ位置と、像面移動量補正係数との関係の例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１７】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。
【００１８】
＜第１の実施形態＞
図１は、本発明の第１の実施の形態である交換レンズタイプのカメラ（撮像装置）の構成を示すブロック図である。
【００１９】
交換レンズ１０１とカメラ本体１０２は、マウント面に設けられた接点ブロック１０３を介して、互いにデータ通信が可能となるように構成されている。データ通信は所定の周期（例えば映像信号の垂直同期信号の発生周期）ごとに実行されてもよいし、交換レンズ１０１とカメラ本体１０２のいずれかが通信要求を送信することで不定期に実行されてもよい。通信データは後述するレンズマイコン１０７とカメラマイコン１１７との間で送受信され、交換レンズおよびカメラ本体の制御に用いられる。レンズマイコン１０７からカメラマイコン１１７に対しては、例えばレンズの位置データやレンズの制御状態を表すデータ等が送信される。逆にカメラマイコン１１７からレンズマイコン１０７に対しては、レンズや図示しない絞りの制御命令のほか、本発明の特徴であるＮＤフィルタの挿抜に伴うピント補正に関する情報などが送信される。
【００２０】
以下でまず、交換レンズ１０１の構成要素について説明する。１０４は焦点調節を行うフォーカスレンズであり、フォーカス駆動手段１０５により光学系の光軸方向（図の左右方向）に駆動される。フォーカス駆動手段１０５としてはステッピングモータや、直動式のボイスコイルモータなどが用いられ、レンズマイコン１０７の駆動制御命令によって制御される。またフォーカス検出手段１０６はフォーカスレンズ位置を検出するためのセンサであり、検出された信号はレンズマイコン１０７に入力されて、フォーカスレンズの駆動制御に用いられる。なお駆動手段としてステッピングモータを使用している場合には、ステッピングモータを駆動するための駆動パルス数をレンズマイコン１０７でカウントすることでも位置を検出できるため、フォーカス検出手段１０６は不要となる。なお、交換レンズの撮影光学系は一般に前記のフォーカスレンズを含む複数のレンズや、絞りなどによって構成されるが、図では省略している。
【００２１】
レンズマイコン１０７は交換レンズの制御を司るマイクロコンピュータであり、前記したようにカメラ本体との通信やフォーカスレンズの駆動制御を行うほか、本発明の特徴であるＮＤフィルタの挿抜に伴うフォーカス補正量の演算処理などを行う。レンズマイコン用メモリ１０８はＤＲＡＭやフラッシュＲＯＭなどで構成された記憶手段であるメモリであり、レンズマイコン１０７で行う処理のプログラムや、処理で用いるデータを記憶する。本発明の特徴である、フォーカスレンズの敏感度のデータもここに記憶される。
【００２２】
次に以下で、カメラ本体１０２の構成要素について説明する。
【００２３】
光学フィルタ１１０はＮＤフィルタなどの光学フィルタである。ＮＤフィルタは１種類でもよいが、複数のＮＤフィルタを切り替えるような構成としてもよい。またフィルタの挿入量を徐々に変化させて光量調節を行うような構成であってもよい。なお、以下の説明では１１０をＮＤフィルタとして説明しているが、赤外光成分をカットする赤外カットフィルタなどであってもよい。通常の撮像装置においては赤外光成分を除去するために赤外カットフィルタが撮影光学系に挿入されているが、暗所撮影など特殊な撮影条件の場合に赤外カットフィルタを光路上から抜くことができるようにしたカメラも提案されており、この場合も前記のＮＤフィルタの場合と同様にピントずれが発生する。このような場合のピントずれの補正に関しても、本発明は適用可能である。
【００２４】
フィルタ駆動手段１１１はＮＤフィルタ１１０を撮影光学系の光路上に出し入れするための駆動源であるモータであり、後述するカメラマイコン１１７によって制御されて、撮影条件や撮影者の設定動作などに応じてＮＤフィルタを光路上に挿抜する駆動を行う。なお、フィルタ駆動手段１１１の代わりに手動でＮＤフィルタ１１０を光路上に出し入れするレバーなどを設け、撮影者がレバーを手動操作してフィルタを挿抜する構成としてもよい。フィルタ検出手段１１２はＮＤフィルタ１１０の挿入状態（フィルタ位置）を検出するためのセンサであり、検出された信号はカメラマイコン１１７に入力されて、ＮＤフィルタの挿入状態の検出に用いられる。なお、前記のように複数のＮＤフィルタを切り替える構成の場合には、どのフィルタが挿入されているかも含めて挿入状態を検出する。またフィルタの挿入量を徐々に変化させて光量調節を行うような構成である場合には、フィルタの挿入量を検出する。なおフィルタ駆動手段としてステッピングモータを使用している場合には、ステッピングモータを駆動するための駆動パルス数をカメラマイコン１１７でカウントすることでも挿入状態を検出できるため、フィルタ検出手段１１２は不要となる。
【００２５】
撮像素子１１３はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサなどである。カメラ信号処理回路１１４は、撮像素子１１３からの出力信号に対して各種の画像処理を施し、映像信号を生成する。モニタ装置１１５は表示手段で、カメラ信号処理回路１１４の出力信号が表示され撮影者が画像をモニタするために用いられるとともに、撮影者に対しカメラの状態表示や各種の警告表示などが表示される。記録装置１１６は、カメラ信号処理回路１１４にて生成された映像信号を半導体メモリなどの記録媒体に記録する。
【００２６】
カメラマイコン１１７は、カメラ本体の動作の制御を司るマイクロコンピュータであり、前記したように交換レンズとの通信や、本発明の特徴であるＮＤフィルタの挿抜に伴う像面移動量の演算処理などもここで行う。カメラマイコン用メモリ１１８はＤＲＡＭやフラッシュＲＯＭなどで構成された記憶手段であるメモリであり、カメラマイコン１１７で行う処理のプログラムや、処理で用いるデータを記憶する。本発明の特徴である、ＮＤフィルタの挿抜に伴う像面移動量のデータもここに記憶される。
【００２７】
次に、本発明の特徴である、ＮＤフィルタの挿抜によるピントずれの補正処理について説明する。まずカメラ本体１０２での処理について、図２のフローチャートを用いて説明する。以下の処理は前記のカメラマイコン１１７にて実行される。
【００２８】
図２において、Ｓｔｅｐ２０１では、カメラでの映像信号処理や撮影動作、各種設定動作などのカメラ制御処理が行われる。ここでの処理についての詳細の説明は省略する。次にＳｔｅｐ２０２で、前記フィルタ検出手段１１２にて検出されたフィルタ位置のデータＰを読み込む。
【００２９】
次にＳｔｅｐ２０３にて、フィルタ位置のデータＰから、フィルタ挿入状態を表す通信用データＮを設定する。このデータＮは、フィルタ挿入のあり・なしを１と０で表してもよいし、複数のフィルタを備えた構成やフィルタの挿入量を徐々に変化させる構成であれば、対応する挿入状態を０、１、２、…のように表してもよい。このデータＮは後述するように、交換レンズ１０１でフィルタの挿入状態に変化があったかを判別するために用いられる。なお、後述するように、カメラ本体１０２から交換レンズ１０１に送信される像面移動量ｄが変化したかによって、交換レンズ１０１でフィルタの挿入状態の変化を判別することも可能であるため、フィルタ挿入状態のデータＮをレンズに送信しない構成であっても本発明の補正処理は実行可能である。
【００３０】
次にＳｔｅｐ２０４にて、カメラマイコン用メモリ１１８から、フィルタ挿入に伴う像面移動量を演算するためのデータを読み出し、Ｓｔｅｐ２０５にて、フィルタ挿入状態Ｎに対応する像面移動量ｄを演算する。ここで像面移動量ｄは、フィルタが挿入されていない状態のような基準状態の像面位置に対して、フィルタ挿入状態Ｎの場合に撮影光学系のピント位置がずれる量を表している。ただし、像面移動量はレンズの光学系や、フォーカスレンズなど可動レンズの位置によって変化するので、像面移動量ｄは基準とするレンズの基準レンズ位置（例えば無限合焦位置）に対する値とする。そしてレンズの光学系やレンズ位置による変化分については、後述するようにレンズ側で換算を行うようにする。なお、カメラ本体が１つまたは複数のフィルタの挿抜を切り替える構成であれば、それぞれのフィルタの挿入に対応した像面移動量のデータを保持しておき、挿入されたフィルタに応じて像面移動量を決定すれば良い。またフィルタの挿入量を徐々に変化させる構成の場合には、挿入量（フィルタ位置）と像面移動量の組み合わせのデータを複数の位置について保持しておき、フィルタの挿入量に対応する像面移動量を前記複数のデータから内挿演算などによって求めればよい。
【００３１】
以上の処理によって決定された、フィルタ挿入状態Ｎおよび像面移動量ｄを、Ｓｔｅｐ２０６でレンズに送信する。そしてＳｔｅｐ２０１に戻り以上の処理を繰り返す。
【００３２】
次に以下で、交換レンズ１０１での処理について、図３のフローチャートを用いて説明する。以下の処理は前記のレンズマイコン１０７にて実行される。
【００３３】
図３において、Ｓｔｅｐ３０１では、絞りの制御などレンズ全般の制御が実行される。ここでの処理についての詳細の説明は省略する。次にＳｔｅｐ３０２で、カメラ本体１０２から送信された、フィルタ挿入状態Ｎおよび像面移動量ｄを受信する。なおデータの受信処理がここでの処理以前に実行されている場合は、Ｓｔｅｐ３０２では受信済みのデータが格納されているメモリから前記Ｎおよびｄのデータを読み出す処理を行う。
【００３４】
次にＳｔｅｐ３０３では、起動直後など、図３の処理が初めて実行されている状態かどうかを判別する。初回の実行時である場合はＳｔｅｐ３０４、Ｓｔｅｐ３０５に進み、それぞれフィルタ挿入状態Ｎおよび像面移動量ｄのバックアップデータＮｂｋおよびｄｂｋに、受信したデータＮとｄを代入する。Ｎｂｋおよびｄｂｋは後述するように、通常はＳｔｅｐ３１５およびＳｔｅｐ３１６で代入されるが、初回処理時にはまだこれらの処理が実行されていないので、前記Ｓｔｅｐ３０４およびＳｔｅｐ３０５で初期値としてＮとｄを代入している。Ｓｔｅｐ３０３で初回処理ではないと判定された場合はＳｔｅｐ３０６に進む。
【００３５】
Ｓｔｅｐ３０６では、フィルタ挿入状態ＮとそのバックアップデータＮｂｋが等しいかどうかを判別する。等しい場合にはフィルタ挿入状態が変化していないので、ピントずれの補正処理は行わずにＳｔｅｐ３０１に戻る。一方、等しくないと判別された場合は、フィルタの挿入状態が変化しているので、ピントずれの補正処理を行うためにＳｔｅｐ３０７に進む。なお、前記したように、カメラ本体１０２からフィルタ挿入状態のデータＮを送信しない構成とした場合は、像面移動量ｄとそのバックアップデータｄｂｋが等しいかどうか、もしくは両者の差分が所定の閾値以下かどうかを判別することで同様の補正処理を実行することができる。ここでの閾値については、撮像装置の性能上どれだけのピントずれが許容されるか（例えば、撮影画像のピントずれが認識できる限界である焦点深度以内のずれであるかなど）に基づいて決定することができる。
【００３６】
Ｓｔｅｐ３０７では、前記フォーカス検出手段１０６で検知されたフォーカスレンズ位置Ｐｆを読み出す。次にＳｔｅｐ３０８では、カメラから受信した像面移動量ｄに対する補正係数Ｋを演算する。前記したように像面移動量ｄは、基準とするレンズの基準レンズ位置に対する値であるのに対し、実際の像面移動量はレンズの光学系やフォーカスレンズの位置によって変化するため、ここで演算した補正係数Ｋによって実際の像面移動量ｄ’に換算する。図７はフォーカスレンズ位置と、像面移動量補正係数との関係の一例を表す図である。この関係はレンズの光学特性によって定まるので、あらかじめフォーカスレンズ位置に応じた補正係数Ｋを演算するためのデータとして、例えばフォーカスレンズ位置Ｐｆ１、Ｐｆ２、Ｐｆ３の値および、それに対応する補正係数の値Ｋ１、Ｋ２、Ｋ３をレンズマイコン用メモリ１０８に保持させておく。Ｓｔｅｐ３０７で検知されたフォーカスレンズ位置Ｐｆに対応する補正係数Ｋは、図のようにＰｆがＰｆ２とＰｆ３の間であれば、Ｋ２とＫ３の値を直線補間することにより求めることができる。なおレンズマイコン用メモリ１０８に保持させておくＰｆ１、Ｐｆ２・・・の分割数は、直線近似での近似誤差によるピントずれが許容範囲内に収まるように決定すれば良い。なお、交換レンズにズームレンズなど他の可動レンズがある場合には、Ｓｔｅｐ３０８の処理において、フォーカスレンズ位置だけでなくそれらのレンズ位置に応じた換算係数Ｋを演算する。
【００３７】
Ｓｔｅｐ３０９では、Ｓｔｅｐ３０８で演算された補正係数Ｋを、カメラから受信した像面移動量ｄおよびバックアップデータｄｂｋに乗算し、補正後の像面移動量ｄ’、ｄｂｋ’を求める。
【００３８】
次にＳｔｅｐ３１０では、フォーカスレンズ位置Ｐｆに対応する敏感度Ｓを演算する。ここで敏感度とは、フォーカスレンズの移動量と像面の移動量の比率を表す係数であり、フォーカスレンズ移動量をＬ、像面移動量をｄとすると敏感度ＳはＳ＝ｄ／Ｌで定められる。この敏感度Ｓはレンズの光学特性によって定まるので、前記した像面移動量の換算係数Ｋと同様に、あらかじめフォーカスレンズ位置に応じた敏感度Ｓを演算するためのデータをレンズマイコン用メモリ１０８に保持させておき、フォーカスレンズ位置Ｐｆに対応する敏感度Ｓを補完演算等によって求めればよい。なお、交換レンズにズームレンズなど他の可動レンズがある場合には、Ｓｔｅｐ３１０の処理において、フォーカスレンズ位置だけでなくそれらのレンズ位置に応じた敏感度Ｓを演算する。
【００３９】
Ｓｔｅｐ３１１では、フィルタ挿入状態の変化に伴うピントずれを補正するための、フォーカスレンズの移動量Ｌを演算する。フィルタ挿入状態の変化に伴い、像面移動量がｄｂｋ’からｄ’に変化しているので、これを補正するためのフォーカスレンズ移動量はＬ＝Ｓ×（ｄ’−ｄｂｋ’）にて演算することができる。
【００４０】
次にＳｔｅｐ３１２では、フォーカスレンズを移動するための移動目標位置Ｐｆｔを演算する。現在のフォーカスレンズ位置Ｐｆに対して、ピントずれを補正するための移動量がＬであるので、目標位置Ｐｆｔ＝Ｐｆ＋Ｌとすればよい。そしてＳｔｅｐ３１３にて、フォーカスレンズが目標位置Ｐｆｔに移動するようにフォーカス駆動手段１０５を駆動する。Ｓｔｅｐ３１４ではフォーカスレンズが目標位置Ｐｆｔに到達したかどうかを判別し、到達していなければＳｔｅｐ３１３に戻って駆動を継続する。到達したと判定されたらＳｔｅｐ３１５に進む。Ｓｔｅｐ３１５およびＳｔｅｐ３１６では、次回の処理のため、それぞれフィルタ挿入状態Ｎおよび像面移動量ｄのバックアップデータＮｂｋおよびｄｂｋに、受信したデータＮとｄを代入する。以上の処理でピントずれの補正処理は完了したので、Ｓｔｅｐ３０１に戻り、以上に述べた処理を繰り返す。
【００４１】
なお、前記したように、カメラ本体１０２からフィルタ挿入状態のデータＮを送信しない構成とした場合は、Ｓｔｅｐ３０４およびＳｔｅｐ３１５の処理は不要となる。
【００４２】
ところで、一般的なカメラでは、ピントを自動的に合焦させるオートフォーカスモードと、手動でピントを合わせるマニュアルフォーカスモードとを撮影者が選択して使用できるようになっている。オートフォーカスモードの場合には、ＮＤフィルタの挿抜によってピントずれが発生しても、自動的に合焦動作が行われるため、以上に述べたピントずれの補正処理を、カメラがマニュアルフォーカスモードである場合に限定して実行するようにしてもよい。ただしオートフォーカスでの合焦動作は、合焦させるためのフォーカスレンズ位置の決定に時間を要するため、オートフォーカスモードであっても上記のピントずれ補正処理を実行したほうがより短時間でピントずれを補正することができる。
【００４３】
以上説明した本発明の実施形態によれば、交換レンズタイプのカメラにおいて、カメラ本体に備えられたＮＤフィルタなどの光学フィルタの挿入状態および、フィルタの挿入に伴う光学系の像面移動量の情報を交換レンズに送信する。交換レンズでは受信した前記情報及び、交換レンズで記憶しているフォーカスレンズの敏感度の情報から、光学フィルタの挿入に伴う像面移動を補正するように補正量を演算してレンズを駆動する。これにより、光学特性が異なる多種類の交換レンズにおいても、ＮＤフィルタの挿抜によるピントずれを補正し、良好な合焦状態の画像を撮影することができる。
【００４４】
＜第２の実施形態＞
以下で、本発明の第２の実施の形態について説明する。
【００４５】
図４は、本発明の第２の実施の形態である交換レンズタイプのカメラ（撮像装置）の構成を示すブロック図である。以下で説明する第２の実施の形態では、リアフォーカスタイプの交換レンズにおいて、カメラ本体から受信した像面移動量の情報を元に前記した電子カム軌跡データを補正してレンズ制御を行う。
【００４６】
図４において１０１〜１１８は、図１に示した本発明の第１の実施の形態における構成要素と同じであるので、説明は省略する。４０１は第１固定レンズ群、４０２は変倍を行うズームレンズ、４０３は第２固定レンズ群であり、これらのレンズ群および前記のフォーカスレンズ１０４で交換レンズの光学系が構成されている。ズーム操作手段４０４は撮影者が操作するズームリングなど、ズームレンズ４０２を移動させて変倍を行うための操作手段である。これは撮影者の手動操作によりカム機構などを介して直接ズームレンズを移動する構成でもよく、また撮影者がスイッチや電子リングなどを操作し、その操作量に応じてモータなどの駆動手段でズームレンズを移動する、いわゆるパワーズームの構成であってもよい。ズーム検出手段４０５はズームレンズ位置を検出するためのセンサであり、検出された信号はレンズマイコン１０７に入力される。
【００４７】
以上で説明したリアフォーカスタイプのズームレンズにおいて、各被写体距離において焦点距離（ズームレンズ４０２の位置）を変化させたとき、被写体像を撮像面上に合焦させるためのフォーカスレンズ１０４の位置を連続してプロットすると、図５のようになる。リアフォーカスタイプの交換レンズにおいては、これらの複数の軌跡（電子カム軌跡）情報またはこれに対応する情報（すなわち、軌跡そのものを示す情報でもレンズ位置を変数とした関数でもよい）を記憶しておき、フォーカスレンズとズームレンズの位置に基づいて軌跡を選択する。この選択した軌跡上をたどりながらズーミングを行うことでズーム中の合焦状態を維持する。具体的には、ある時点でのズームレンズ４０２の位置と、その時選択されている軌跡とから、記憶されている電子カム軌跡データを用いて対応するフォーカスレンズ１０４の位置を演算で求め、得られた位置にフォーカスレンズを移動する。この処理をズーム中に逐次実行することで、電子カム軌跡上をたどるようにレンズを制御する。
【００４８】
しかしながら、ＮＤフィルタが光路上に挿入されることで像面が移動すると、図５の電子カム軌跡のフォーカスレンズ位置を、像面が移動した分だけずらして制御しないとズーム中に合焦が維持できない。そこで以下で、本発明の特徴である、リアフォーカスレンズにおけるＮＤフィルタの挿抜によるピントずれの補正処理について説明する。
【００４９】
カメラ本体１０２での処理は、前記した第１の実施の形態の場合と同じであるので説明は省略する。以下では交換レンズ１０１での処理について、図６のフローチャートを用いて説明する。
【００５０】
図６において、Ｓｔｅｐ６０１およびＳｔｅｐ６０２は、それぞれ図３のＳｔｅｐ３０１、Ｓｔｅｐ３０２と同じであるので説明は省略する。次にＳｔｅｐ６０３では、前記ズーム検出手段４０４で検知されたズームレンズ位置Ｐｚを読み出す。
【００５１】
Ｓｔｅｐ６０４では、撮影者によりズーム操作が行われているかどうかを判別する。この判別は、ズームレンズ位置Ｐｚが前回検出時と異なっているかどうかで判別してもよいし、パワーズームの構成であればズーム駆動用モータが駆動中であるかなどの情報を用いて判別してもよい。Ｓｔｅｐ６０４でズーム中でないと判別された場合には、Ｓｔｅｐ６０５に進む。ここでの処理は、前記した本発明の第１の実施の形態における図３のＳｔｅｐ３０３からＳｔｅｐ３１６の処理と同じであり、ＮＤフィルタの挿抜によるピントずれを補正するようにフォーカスレンズを駆動する。処理が終了したらＳｔｅｐ６０１に戻る。一方、Ｓｔｅｐ６０４でズーム中であると判別された場合にはＳｔｅｐ６０６に進み、ＮＤフィルタの挿抜によるピントずれに対応した電子カム軌跡データの補正処理を実行する。
【００５２】
Ｓｔｅｐ６０６からＳｔｅｐ６０９は、それぞれ図３のＳｔｅｐ３０７からＳｔｅｐ３１０と同じであるので説明は省略する。なお本実施例においては可動レンズがフォーカスレンズ１０４とズームレンズ４０２の両方であるので、Ｓｔｅｐ６０７、Ｓｔｅｐ６０９ではフォーカスレンズ位置Ｐｆとズームレンズ位置Ｐｚの両方に対応した補正係数Ｋおよび敏感度Ｓを演算する。またＳｔｅｐ３０９ではｄｂｋ’も演算しているが、以下の処理ではｄｂｋ’は使用しないので、Ｓｔｅｐ６０８でｄｂｋ’の演算は省略している。
【００５３】
次にＳｔｅｐ６１０では、レンズマイコン用メモリ１０８に保持されている電子カム軌跡データを読み出す。ここで、電子カム軌跡データとしては、フィルタが挿入されていない状態のような基準状態における軌跡を記憶させておく。次にＳｔｅｐ６１１では、フィルタ挿入に伴う電子カム軌跡のずれを補正するための補正量Ｄｃａｍを演算する。フィルタ挿入による撮像面上の像面移動量はＳｔｅｐ６０８で演算した、補正後の像面移動量ｄ’であるので、基準状態での電子カム軌跡データに対して、フォーカスレンズ位置をＳ×ｄ’ずらすように補正することで、フィルタ挿入状態での電子カム軌跡データを得ることができる。すなわち、Ｄｃａｍ＝Ｓ×ｄ’とすればよい。そしてＳｔｅｐ６１２では、Ｓｔｅｐ６１０で読み出した電子カム軌跡データに前記Ｄｃａｍを加算して、補正された電子カム軌跡データを得る。
【００５４】
Ｓｔｅｐ６１３では、Ｓｔｅｐ６１２で得られた補正後の電子カム軌跡データに基づいて、ズーム中のフォーカスレンズ駆動制御を行う。リアフォーカスタイプのレンズにおける、電子カム軌跡データに基づくフォーカスレンズの駆動制御に関しては、種々の公知の方式が提案されているので、ここでは詳細な説明は省略する。
【００５５】
Ｓｔｅｐ６１４、Ｓｔｅｐ６１５では、それぞれ図３のＳｔｅｐ３１５、Ｓｔｅｐ３１６と同様に、フィルタ挿入状態Ｎおよび像面移動量ｄのバックアップデータＮｂｋおよびｄｂｋに、受信したデータＮとｄを代入する。以上の処理で、リアフォーカスレンズにおけるＮＤフィルタの挿抜によるピントずれの補正処理は完了したので、Ｓｔｅｐ６０１に戻り、以上に述べた処理を繰り返す。
【００５６】
以上説明した本発明の実施形態によれば、電子カム軌跡データに基づいてズームレンズとフォーカスレンズを連動して制御するリアフォーカスタイプの交換レンズにおいても、カメラ本体から受信した像面移動量の情報および、交換レンズで記憶しているフォーカスレンズの敏感度の情報から、電子カム軌跡データを補正してレンズ制御を行う。これによりカメラ本体に備えられたＮＤフィルタなどの光学フィルタの挿入状態が変化しても、ズーミング中の合焦状態を維持することができ、良好な合焦状態の動画画像を撮影することができる。
【００５７】
以上、本発明をその好適な実施形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこれら特定の実施形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施形態の一部を適宜組み合わせてもよい。
【００５８】
また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラム自体も本発明に含まれる。
【符号の説明】
【００５９】
１０１  交換レンズ
１０２  カメラ本体
１０３  接点ブロック
１０４  フォーカスレンズ
１０５  フォーカス駆動手段
１０６  フォーカス検出手段
１０７  レンズマイコン
１０８  レンズマイコン用メモリ
１１０  光学フィルタ
１１１  フィルタ駆動手段
１１２  フィルタ検出手段
１１３  撮像素子
１１４  カメラ信号処理回路
１１７  カメラマイコン
１１８  カメラマイコン用メモリ
４０１  ズームレンズ
４０４  ズーム操作手段
４０５  ズーム検出手段
【図１】
0005875256.tif 000002
【図２】
0005875256.tif 000003
【図３】
0005875256.tif 000004
【図４】
0005875256.tif 000005
【図５】
0005875256.tif 000006
【図６】
0005875256.tif 000007
【図７】
0005875256.tif 000008