(57)【要約】【課題】状況に応じて適切な通信モードを使用したＡＦ動作を行うことができる撮像装置を提供すること。【解決手段】撮像装置は、撮像制御信号に同期して電荷蓄積を行い、撮像信号を生成する撮像素子２１と、撮像制御信号に同期してレンズ部のデータの取得とレンズ部への指示を通信する第１通信モードと、レンズ部のデータの取得とレンズ部への指示を撮影制御信号に非同期な任意のタイミングで通信する第２通信モードを有し、レンズ部から受信したデータと撮像信号に基づいて焦点調節を行うＣＰＵ２８とを備える。ＣＰＵ２８は、焦点調節の状態に応じて第１通信モードと第２通信モードとを切り替える。【選択図】図１
2018088649.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを有するレンズ部が装着される撮像装置において、
撮像制御信号に同期して電荷蓄積を行い、撮像信号を生成する撮像部と、
前記撮像制御信号に同期して前記レンズ部のデータの取得と前記レンズ部への指示を通信する第１通信モードと、前記レンズ部のデータの取得と前記レンズ部への指示を前記撮像制御信号と非同期な任意のタイミングで通信する第２通信モードとを有し、前記レンズ部から受信したデータと前記撮像信号に基づいて焦点調節を行う制御部と、
を具備し、
前記制御部は、焦点調節の状態に応じて前記第１通信モードと前記第２通信モードとを切り替える撮像装置。
【請求項２】
前記焦点調節の指示を検出する焦点調節指示検出部をさらに具備し、
前記制御部は、前記第１通信モードで前記レンズ部と通信を行っている間に前記焦点調節の指示を検出したときには、前記第１通信モードから前記第２通信モードに切り替えて焦点調節を行い、前記フォーカスレンズを用いたスキャン動作を行うと判定されたときには、前記第１通信モードに切り替えて焦点調節を行う請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
静止画撮影用の焦点調節の指示を検出する撮影指示検出部と、
前記撮像部の撮像信号に基づく表示を行う表示部と、
をさらに具備し、
前記制御部は、前記第１通信モードで前記レンズ部と通信を行っている間に前記静止画撮影用の焦点調節の指示を検出したときには、前記第１通信モードから前記第２通信モードに切り替えて焦点調節を行い、焦点調節動作のための撮像動作と前記表示部の表示を行うための撮像動作とを時系列に行う焦点調節動作の状態に設定されたときには、前記第１通信モードに切り替えて焦点調節を行う請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記表示部は、連写撮影モード中に前記表示を行う請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
静止画撮影用の焦点調節の指示を検出する指示検出部と、
焦点調節により合焦してから撮影を行う焦点調節を優先するモードと、焦点調節による合焦とは無関係に撮影を優先するモードとを設定する焦点調節モード設定部と、
をさらに具備し、
前記制御部は、前記第１通信モードで前記レンズ部と通信を行っている間に前記静止画撮影用の焦点調節の指示を検出した場合、前記第１通信モードから前記第２通信モードに切り替えて焦点調節を行い、前記焦点調節を優先するモードである焦点調節動作の状態でかつ非合焦状態の場合は、前記第１通信モードに切り替えて焦点調節を行う請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
フォーカスレンズを有するレンズ部が装着される撮像装置において、
撮像制御信号に同期して電荷蓄積を行い、撮像信号を生成する撮像部と、
前記撮像制御信号に同期して前記レンズ部のデータの取得とレンズ部への指示を通信する第１通信モードと、前記レンズ部のデータの取得とレンズ部への指示を前記撮像制御信号と非同期な任意のタイミングで通信する第２通信モードとを有し、前記レンズ部から受信したデータと前記撮像信号に基づいて焦点調節を行う制御部と、
静止画撮影の指示を検出する指示検出部と、
連写撮影モードを設定する連写モード設定部と、
を具備し、
前記制御部は、前記静止画撮影の指示を検出した後に、前記第２通信モードにて前記レンズ部と通信を行って焦点調節を行い、前記連写撮影モードが設定され、かつ、前記連写撮影モードにおける本露光を禁止する状態にあると判定する場合は、前記第１通信モードに切り替えて焦点調節を行う撮像装置。
【請求項７】
前記連写撮影モードにおける連写速度を設定する連写速度設定部をさらに具備し、
前記連写撮影モードにおける本露光を禁止する状態は、前記設定された連写速度に応じた本露光の開始時刻に達していない状態である請求項６に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記連写撮影モードにおける本露光により取得される画像データを一時的に記憶するバッファをさらに具備し、
前記連写撮影モードにおける本露光を禁止する状態とは、前記バッファにて記憶容量が不足する状態である請求項６に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記静止画撮影のための補助光を発光するストロボ装置を有し、
前記連写撮影モードにおける本露光を禁止する状態とは、前記ストロボ装置の充電が完了していない状態であることを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
静止画撮影時においては、ユーザが意図したタイミングで速やかな撮影を可能とするため、撮影タイムラグを短縮することが求められている。撮影タイムラグを短縮するための１つの手法として、ユーザによる静止画撮影開始の指示を検出したときには、できるだけ早く合焦させることが考えられる。
【０００３】
特許文献１の撮像装置は、静止画撮影時において焦点調節を指示する所定の操作（１ｓｔレリーズ操作）を検出したときに、必要なタイミングでデータの取得を要求できる非同期モードを用いて外部レンズとの通信を行っている。焦点調節の指示を検出したときに非同期モードで外部レンズとの通信を行うようにすることで、ＡＦの高速化を図ることが可能である。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特許５６２７６５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
焦点調節の指示の検出後のフォーカスレンズの位置によっては、必ずしも非同期通信モードで通信を行うことが適しているとは限らない。例えば、焦点調節の指示の検出後の測距結果が不確かであった場合や測距が不能であった場合においては、フォーカスレンズの駆動中に測距する所謂オーバーラップ制御又は位相差情報と撮像した画像のコントラストの評価値とを用いるバイブリッド方式の方が、素早く合焦位置を検出するのに適している。また、フォーカス駆動中に測距を行う又はコントラストの評価値を取得する場合には、フォーカスレンズの駆動中の正確なレンズ位置を知る必要があるために同期モードが適している。また、特許文献１の撮像装置は、連続撮影の指示が行われている間（すなわち連写中）においても非同期モードを維持している。しかしながら、連写設定や測距結果、撮影状態によっても非同期モードが適さない場合がある。
【０００６】
本発明は、前記の事情に鑑みてなされたもので、状況に応じて適切な通信モードを使用したＡＦ動作を行うことができる撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
前記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の撮像装置は、フォーカスレンズを有するレンズ部が装着される撮像装置において、撮像制御信号に同期して電荷蓄積を行い、撮像信号を生成する撮像部と、前記撮像制御信号に同期して前記レンズ部のデータの取得と前記レンズ部への指示を通信する第１通信モードと、前記レンズ部のデータの取得と前記レンズ部への指示を前記撮像制御信号と非同期な任意のタイミングで通信する第２通信モードとを有し、前記レンズ部から受信したデータと前記撮像信号に基づいて焦点調節を行う制御部とを具備し、前記制御部は、焦点調節の状態に応じて前記第１通信モードと前記第２通信モードとを切り替える。
【０００８】
前記の目的を達成するために、本発明の第２の態様の撮像装置は、フォーカスレンズを有するレンズ部が装着される撮像装置において、撮像制御信号に同期して電荷蓄積を行い、撮像信号を生成する撮像部と、前記撮像制御信号に同期して前記レンズ部のデータの取得とレンズ部への指示を通信する第１通信モードと、前記レンズ部のデータの取得とレンズ部への指示を前記撮像制御信号と非同期な任意のタイミングで通信する第２通信モードとを有し、前記レンズ部から受信したデータと前記撮像信号に基づいて焦点調節を行う制御部と、静止画撮影の指示を検出する指示検出部と、連写撮影モードを設定する連写モード設定部とを具備し、前記制御部は、前記静止画撮影の指示を検出した後に、前記第２通信モードにて前記レンズ部と通信を行って焦点調節を行い、前記連写撮影モードが設定され、かつ、前記連写撮影モードにおける本露光を禁止する状態にあると判定する場合は、前記第１通信モードに切り替えて焦点調節を行う。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、状況に応じて適切な通信モードを使用したＡＦ動作を行うことができる撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る撮像装置の動作について示すフローチャートである。
【図３】連写モード処理の動作について示すフローチャートである。
【図４】連写中処理の動作について示すフローチャートである。
【図５】撮影可能判定の動作を示すフローチャートである。
【図６】本発明の一実施形態における撮像装置の連写モード中の動作について示すタイミングチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の一実施形態に係る撮像装置の構成を示すブロック図である。撮像装置は、デジタルカメラ及びスマートフォンといった機器の他、フォーカスレンズを有する各種の撮像装置を含む。
【００１２】
図１の撮像装置は、交換レンズ１０と、カメラ本体２０とを有している。交換レンズ１０とカメラ本体２０とは、カメラ本体２０のマウント部１５に設けられた電気信号接点１６を介して電気的に接続されている。
【００１３】
交換レンズ１０は、レンズ部と、レンズ制御部１３と、レンズＣＰＵ１４とを有している。また、図では省略されているが、交換レンズ１０は、レンズ部を構成するレンズの情報であるレンズ情報並びに交換レンズ１０の動作に必要なプログラム及びパラメータ等を記憶した記憶部を有している。この記憶部は、例えばレンズＣＰＵ１４に設けられている。勿論、この記憶部は、レンズＣＰＵ１４とは別に設けられていてもよい。また、交換レンズ１０の各ブロックは、例えばハードウェアによって構成されている。しかしながら、一部のブロックは必ずしもハードウェアによって構成されている必要はなく、ソフトウェアによって構成されていてもよい。また、交換レンズ１０の各ブロックは、単一のハードウェア又はソフトウェアによって構成されていなくてもよく、複数のハードウェア又はソフトウェアによって構成されていてもよい。
【００１４】
レンズ部は、被写体からの光束をカメラ本体２０の撮像素子２１に結像させるための光学系である。レンズ部は、フォーカスレンズ１１を含む単一又は複数のレンズと、絞り１２とを有している。ここで、レンズ部を構成する光学系は、ズームレンズとして構成されていてもよい。絞り１２は、その口径が可変に構成されており、撮像素子２１に入射する被写体からの光束を規制する。
【００１５】
レンズ制御部１３は、モータ等を含み、レンズＣＰＵ１４からの制御信号に基づいて、レンズ部のフォーカスレンズ１１を駆動したり、絞り１２を駆動したりする。
【００１６】
レンズＣＰＵ１４は、電気信号接点１６を介してカメラ本体２０のＣＰＵ２８と通信できるように構成されている。レンズＣＰＵ１４は、ＣＰＵ２８の制御の下でレンズ制御部１３の制御を行う。レンズＣＰＵ１４は、必ずしもＣＰＵである必要はなく、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等によって構成されていてもよい。
【００１７】
カメラ本体２０は、撮像素子２１、撮像信号処理部２２、撮像制御部２３、記録部２４、表示部２５、操作部２６、メモリ２７、ＣＰＵ２８、ＡＦ処理部２９、ＡＥ処理部３０、ストロボ装置３１を有している。また、図では省略されているが、カメラ本体２０は、カメラ本体２０の動作に必要なプログラム及びパラメータ等を記憶した記憶部を有している。この記憶部は、例えばＣＰＵ２８に設けられている。勿論、この記憶部は、ＣＰＵ２８とは別に設けられていてもよい。また、カメラ本体２０の各ブロックは、例えばハードウェアによって構成されている。しかしながら、一部のブロックは必ずしもハードウェアによって構成されている必要はなく、ソフトウェアによって構成されていてもよい。また、カメラ本体２０の各ブロックは、単一のハードウェア又はソフトウェアによって構成されていなくてもよく、複数のハードウェア又はソフトウェアによって構成されていてもよい。
【００１８】
撮像部としての撮像素子２１は、レンズ部の光軸上であって、被写体像の結像位置の付近に配置されている。撮像素子２１は、２次元状に配列された複数の画素を備えている。それぞれの画素は、フォトダイオード等からなる光電変換部を有し、被写体像（光学像）を電気信号に変換する。ここで、撮像素子２１の画素には、焦点検出画素が含まれていてもよい。焦点検出画素は、例えば入射する光束の入射方向を制限するように構成されている。焦点検出画素の構成としては、例えばマイクロレンズを用いた瞳分割方式によって光束の入射方向を制限する構成、画素の一部を遮光することによって光束の入射方向を制限する構成がある。本実施形態では、任意の構成の焦点検出画素を用いることができる。なお、以下の説明では、撮像素子２１の画素には、焦点検出画素が含まれているものとする。
【００１９】
撮像信号処理部２２は、撮像素子２１の各画素から出力される撮像信号に対して増幅処理等の各種の信号処理を行う。
【００２０】
撮像制御部２３は、ＣＰＵ２８からの制御信号に従って撮像素子２１に対して撮像制御信号（垂直同期信号ＶＤ等）を出力することによって、撮像素子２１の各画素における電荷蓄積の制御と撮像信号の読み出しの制御とを行う。
【００２１】
記録部２４は、例えば不揮発性の半導体メモリである。記録部２４には、カメラ本体２０で発生した各種のデータが記録される。例えば、記録部２４には、撮影の結果として得られた画像ファイルが記録される。
【００２２】
表示部２５は、例えば液晶ディスプレイであり、撮像素子２１を介して得られたライブビュー画像及び記録部２４に記録された画像等の各種の画像を表示する。
【００２３】
操作部２６は、ユーザによって操作される各種の操作部材である。操作部２６としては、例えば、レリーズボタン、動画ボタン、モードボタン、選択キー、電源ボタンといった各種の操作ボタン及びタッチパネル等の各種の操作部材が含まれる。レリーズボタンは、１ｓｔレリーズスイッチと２ｎｄレリーズスイッチを有している。１ｓｔレリーズスイッチは、レリーズボタンの半押し（１ｓｔレリーズ操作）によってオンするスイッチである。１ｓｔレリーズスイッチのオンによって、焦点調節指示検出部としてのＣＰＵ２８にはＡＦ（焦点調節）及びＡＥ（露出調節）といった撮影準備の指示が与えられる。２ｎｄレリーズスイッチは、レリーズボタンの全押し（２ｎｄレリーズ操作）によってオンするスイッチである。２ｎｄレリーズスイッチのオンによって、指示検出部としてのＣＰＵ２８には静止画撮影の指示が与えられる。動画ボタンは、動画撮影の指示をするための操作部材である。モードボタンは、撮像装置の撮影設定を選択するための操作部材である。選択キーは、例えばメニュー画面上での項目の選択や決定をするための操作部材である。電源ボタンは、撮像装置の電源をオン又はオフするための操作部材である。タッチパネルは、表示部２５の表示画面上に一体的に形成されており、表示画面上へのユーザの指等の接触位置を検出する。ＣＰＵ２８は、ユーザの指等の接触位置に応じた処理を実行する。タッチパネルは、撮像装置の動作モードを例えば連続撮影モード（連写モード）に切り替えるための連写モード設定部や連写速度を設定するための連写速度設定部の一例として機能する。勿論、連写モード設定部及び連写速度設定部の機能は、タッチパネル以外の操作部材によって実現されてもよい。
【００２４】
メモリ２７は、電気的に書き換えできるメモリであり、撮像信号処理部２２で処理されたデータ、ＡＦ処理部２９又はＡＥ処理部３０における処理データといった各種データを一時的に記憶する。連続撮影モード（連写モード）中においては、メモリ２７は、連写用バッファとして機能する。連写用バッファとは、連写モード中の画像処理をはじめとする各種演算等に必要となる作業用のバッファのことである。
【００２５】
ＣＰＵ２８は、カメラ本体２０の制御を行う。例えば、ＣＰＵ２８は、撮像制御部２３を制御して撮像素子２１の動作を制御する。また、ＣＰＵ２８は、１ｓｔレリーズスイッチのオンに応じてＡＦ動作及びＡＥ動作を開始したり、２ｎｄレリーズスイッチのオンに応じて静止画撮影を開始したりする。さらに、ＣＰＵ２８は、交換レンズ１０とカメラ本体２０との間の通信を第１通信モードと第２通信モードとの間で切り替える。第１通信モードは、撮像制御部２３からの撮像制御信号の出力に同期して交換レンズ１０との通信を行う通信モードである。第２通信モードは、撮像制御部２３からの撮像制御信号の出力と非同期で交換レンズ１０との通信を行う通信モードである。なお、ＣＰＵ２８は、必ずしもＣＰＵである必要はなく、ＡＳＩＣ、ＦＰＧＡ等によって構成されていてもよい。
【００２６】
ＡＦ処理部２９は、フォーカスレンズ１１の駆動に伴って撮像素子２１から出力される撮像信号からコントラストの評価値を算出する。また、ＡＦ処理部２９は、例えば対をなす焦点検出画素から出力される撮像信号の間の位相差から合焦位置までのずれ方向（焦点ずれ方向）とずれ量（焦点ずれ量）を算出する。ＣＰＵ２８は、ＡＦ処理部２９で得られる評価値と焦点ずれ量とを用いてＡＦ動作を行う。
【００２７】
ＡＥ処理部３０は、被写体輝度に基づいて撮像素子２１の露出を適正にするための絞り値及びシャッタ速度の条件を算出する。被写体輝度は、例えば撮像素子２１から出力される撮像信号から算出される。被写体輝度は、専用の測光センサによって測定されるものであってもよい。
【００２８】
ストロボ装置３１は、例えば、被写体輝度が低いとき、逆光であるときにおいて被写体に対して照明光を発する。
【００２９】
以下、本実施形態に係る撮像装置の動作を説明する。図２は、本実施形態に係る撮像装置の動作について示すフローチャートである。図２は、特に、連続撮影モード（連写モード）中の動作について示している。前述したように、撮像装置の動作モードの連写モードへの切り替えは、例えばタッチパネルの操作によって行われる。ここで、本実施形態の撮像装置は、連写モードで動作できるだけでなく、単写モードでも動作できるものであってもよいことは言うまでもない。
【００３０】
図２の動作は、ユーザによる１ｓｔレリーズ操作が検出されて１ｓｔレリーズスイッチがオンされたときに開始される。１ｓｔレリーズスイッチのオンが検出されると、ステップＳ１０１において、ＣＰＵ２８は、通信モードを第２通信モードに切り替える。
【００３１】
ステップＳ１０２において、ＣＰＵ２８は、第２通信モードでレンズＣＰＵ１４からレンズ情報を取得し、取得したレンズ情報をＡＦ処理部２９に入力して測距を実行させる。これを受けて、ＡＦ処理部２９は、取得したレンズ情報と撮像素子２１の焦点検出画素の出力から算出される位相差とから現在のフォーカスレンズ１１の位置に対する合焦位置までの焦点ずれ量及び焦点ずれ方向を算出する。そして、ＣＰＵ２８は、焦点ずれ量及び焦点ずれ方向をレンズＣＰＵ１４へ送信する。これにより、後で説明するフォーカスレンズ駆動（焦点ずれ量及び焦点ずれ方向に基づくフォーカスレンズ１１の駆動）が実行される。測距、フォーカスレンズ駆動だけが行われる時には、撮像制御信号の通信（同期信号）と非同期な第２通信モードで交換レンズ１０とカメラ本体２０との通信が行われる。これにより、１ｓｔレリーズ操作の検出からフォーカスレンズ駆動が完了するまでの時間を短縮することができる。
【００３２】
ステップＳ１０３において、ＣＰＵ２８は、フォーカスレンズ１１のスキャン動作が必要であるか否かを判定する。焦点ずれ量が算出できなかった場合等の測距が行えなかった場合、低コントラスト条件等の測距の信頼性が低い場合、スキャン動作の停止直後の場合等では、スキャン動作が必要であると判定される。ステップＳ１０３において、スキャン動作が必要であると判定されたときには、処理はステップＳ１０４に移行する。ステップＳ１０３において、スキャン動作が必要でないと判定されたときには、処理はステップＳ１１０に移行する。
【００３３】
ステップＳ１０４において、ＣＰＵ２８は、通信モードを第１通信モードに切り替える。ステップＳ１０５において、ＣＰＵ２８は、スキャン動作を開始させる。スキャン動作においては、ＣＰＵ２８は、ある一方向（例えば、無限側から至近側）に向けてフォーカスレンズ１１を駆動するようにレンズＣＰＵ１４に指示を送る。このレンズ駆動の指示と同期して、ＣＰＵ２８は、ＡＥ処理部３０によって得られた条件に応じて撮像素子２１のシャッタスピードを決定し、決定したシャッタスピードで撮像素子２１による撮像が開始されるように撮像制御部２３に指示を送る。これを受けて、撮像制御部２３は、撮像素子２１に対して撮像制御信号を出力する。その後、ＣＰＵ２８は、フォーカスレンズ１１の駆動に伴って撮像素子２１から得られる撮像信号に従って、ＡＦ処理部２９にコントラストの評価値を算出させる。バイブリッド方式の場合はこの評価値の変化に基づいて、ＣＰＵ２８は、スキャン動作におけるフォーカスレンズ１１の駆動方向を確定する。フォーカスレンズ１１の駆動方向を確定した後、ＣＰＵ２８は、その駆動方向にフォーカスレンズ１１を駆動するようにレンズＣＰＵ１４に指示を送る。この指示を受けて、レンズＣＰＵ１４は、フォーカスレンズ１１を駆動する。
【００３４】
ステップＳ１０６において、ＣＰＵ２８は、ＡＦ処理部２９に測距を実行させる。すなわち、本実施形態においては、フォーカスレンズ１１のスキャン動作中に測距を行う、所謂オーバーラップ制御が行われる。前述したように、スキャン動作中の測距時の通信には、撮像制御信号の通信と同期した第１通信モードで交換レンズ１０とカメラ本体２０との通信が行われる。これにより、ＡＦ処理部２９は、スキャン動作中のフォーカスレンズ１１の位置と時刻、及び、測距タイミングと時刻をそれぞれ対応付けることができ、測距タイミングにおけるフォーカスレンズ１１の正確な現在位置を取得することができる。
【００３５】
ステップＳ１０７において、ＣＰＵ２８は、スキャン動作を停止させるか否かを判定する。例えば、スキャン動作中の測距が高い信頼性で行うことができた場合、評価値のピーク（評価値の増加から減少への変化）が検出された場合又はフォーカスレンズ１１が端点まで駆動された場合等では、スキャン動作を停止させると判定される。本実施形態では、評価値のピークが検出できていなくても、信頼性の高い測距動作を行うことができたときにはその時点でスキャン動作が停止される。ステップＳ１０７において、スキャン動作を停止させないと判定されたときには、処理はステップＳ１０６に戻る。この場合、スキャン動作及び測距が継続される。ステップＳ１０７において、スキャン動作を停止させると判定されたときには、処理はステップＳ１０８に移行する。
【００３６】
ステップＳ１０８において、ＣＰＵ２８は、スキャン動作を停止させる。ステップＳ１０９において、通信モードを第２通信モードに切り替える。その後、処理は、ステップＳ１１１に移行する。
【００３７】
また、ステップＳ１０３において、スキャン動作が必要でないと判定されたとき、すなわち信頼性のある測距結果が得られているときには、ＣＰＵ２８は、ＡＦ処理部２９で算出された焦点ずれ量及び焦点ずれ方向に基づいてフォーカスレンズ１１を駆動するようにレンズＣＰＵ１４に指示する。この時の通信モードは、第２通信モードである。この指示を受けて、レンズＣＰＵ１４は、フォーカスレンズ１１を駆動する。このように、測距結果を撮像制御信号のタイミングとは無関係にレンズＣＰＵ１４へ指示することができるので、ＡＦタイムラグを縮小させることができる。その後、処理は、ステップＳ１１１に移行する。
【００３８】
ステップＳ１１１において、ＣＰＵ２８は、フォーカスレンズ１１が合焦状態であるか否かを判定する。例えば、ステップＳ１１１において、評価値のピークが検出されたことによってスキャン動作が停止された場合には、合焦と判定される。このときには、ＣＰＵ２８は、評価値のピークに対応したフォーカスレンズ１１の位置及びその前後の位置から真の合焦位置を算出し、算出した合焦位置までフォーカスレンズ１１を駆動するようにレンズＣＰＵ１４に指示する。この指示を受けて、レンズＣＰＵ１４は、フォーカスレンズ１１を駆動する。その後、処理は、ステップＳ１１２に移行する。また、例えば、ステップＳ１１１において、ステップＳ１１０においてフォーカスレンズ１１を駆動した結果、焦点ずれ量が所定の閾値以下になったと判定されたときも合焦であると判定される。この場合も、処理は、ステップＳ１１２に移行する。評価値のピークが検出されておらず、焦点ずれ量が閾値よりも大きいと判定されたときには、合焦ではないと判定される。この場合、処理はステップＳ１０２に戻る。このときには、通信モードは第２通信モードに切り替えられているので、再度のステップＳ１０２における測距からフォーカスレンズ駆動の完了までの時間を短くすることができる。
【００３９】
ステップＳ１１２において、ＣＰＵ２８は、通信モードを第１通信モードに切り替える。その後、処理は、ステップＳ１１３に移行する。ステップＳ１１３において、ＣＰＵ２８は、連写モード処理を行う。連写モード処理の終了後、図２の処理は終了する。
【００４０】
以下、連写モード処理について説明する。図３は、本実施形態に係る撮像装置の連写モード処理の動作について示すフローチャートである。
【００４１】
ステップＳ２０１において、ＣＰＵ２８は、１ｓｔレリーズスイッチがオンであるか否かを判定する。ステップＳ２０１において、１ｓｔレリーズスイッチがオンでないと判定されたときには、図３の処理は終了する。このとき、図２の処理も終了する。ステップＳ２０１において、１ｓｔレリーズスイッチがオンであると判定されたときには、処理はステップＳ２０２に移行する。
【００４２】
ステップＳ２０２において、ＣＰＵ２８は、表示部２５におけるライブビュー（ＬＶ）の更新を行う。すなわち、ＣＰＵ２８は、ＡＥ処理部３０によって得られたシャッタスピードで撮像素子２１による撮像が開始されるように撮像制御部２３に指示を送る。これを受けて、撮像制御部２３は、撮像素子２１に対して撮像制御信号を出力する。また、ＣＰＵ２８は、ライブビュー表示のための絞り値（例えば開放絞り値）をレンズＣＰＵ１４に送って絞り１２の駆動を指示する。これを受けて、レンズＣＰＵ１４は、絞り１２を駆動する。その後、ＣＰＵ２８は、撮像素子２１を介して取得される撮像信号に対して必要な画像処理を施し、画像処理によって得られた画像を表示部２５に入力することで、表示部２５の表示を更新する。その後、処理はステップＳ２０３に移行する。
【００４３】
ステップＳ２０３において、ＣＰＵ２８は、ＡＦ処理部２９に測距を実行させる。ステップＳ２０４において、ＣＰＵ２８は、ＡＦ処理部２９で算出された焦点ずれ量及び焦点ずれ方向に基づいてフォーカスレンズ１１を駆動するようにレンズＣＰＵ１４に指示する。この指示を受けて、レンズＣＰＵ１４は、フォーカスレンズ１１を駆動する。その後、処理は、ステップＳ２０５に移行する。なお、前述したのと同様に、ＡＦ処理部２９による測距の信頼性が低いとき等ではフォーカスレンズ１１の駆動を行わずにスキャン動作を実施するようにしてもよい。この場合、スキャン動作の完了後に処理はステップＳ２０５に移行する。
【００４４】
このように、本実施形態では１ｓｔレリーズスイッチがオンである間は、ライブビューが更新されるフレーム毎に測距も行われる。これによって、１ｓｔレリーズスイッチがオンである間の被写体追従性を向上させることができる。また、一旦合焦した後で１ｓｔレリーズスイッチがオンである間は、交換レンズ１０とカメラ本体２０との通信は第１通信モードで行われる。これにより、ＣＰＵ２８は、撮像制御信号に対応してレンズＣＰＵ１４と通信してフォーカスレンズ１１の位置と絞り１２の開口量を取得し、フォーカスレンズ１１の位置及び絞り１２の開口量を正確に管理することができる。なお、後で説明する連写中処理において被写体移動位置予測を実施するときには、フォーカスレンズ１１の正確な位置の変化を取得する必要がある。本実施形態では、ステップＳ２０３における測距のときの通信は第１通信モードで行われるので、フォーカスレンズ１１の正確な位置の変化を取得することができる。
【００４５】
ステップＳ２０５において、ＣＰＵ２８は、ユーザによる２ｎｄレリーズ操作が検出されて２ｎｄレリーズスイッチがオンされたか否かを判定する。ステップＳ２０５において、２ｎｄレリーズスイッチがオンでないと判定されたときには、処理はステップＳ２０１に戻る。ステップＳ２０５において、２ｎｄレリーズスイッチがオンであると判定されたときには、処理はステップＳ２０６に移行する。
【００４６】
ステップＳ２０６において、ＣＰＵ２８は、通信モードを第２通信モードに切り替える。その後、処理は、ステップＳ２０７に移行する。ステップＳ２０７において、ＣＰＵ２８は、連写中処理を行う。連写中処理の終了後、処理はステップＳ２０１に戻る。このように、一旦合焦した後で１ｓｔレリーズスイッチがオンであり２ｎｄレリーズがオンされるまでの間は、交換レンズ１０とカメラ本体２０との通信は第１通信モードで行われる。これにより、ＣＰＵ２８は、撮像制御信号に対応してレンズＣＰＵ１４と通信してフォーカスレンズ１１の位置と絞り１２の開口量を取得し、 フォーカスレンズ１１の位置及び絞り１２の開口量を正確に管理することができる。また、この間にライブビュー表示を繰り返し行うので、被写体の視認性を向上させることができる。
【００４７】
以下、連写中処理について説明する。図４は、本実施形態に係る撮像装置の連写中処理の動作について示すフローチャートである。
【００４８】
ステップＳ３０１において、ＣＰＵ２８は、撮影（本露光）のためのフォーカスレンズ１１及び絞り１２の同時駆動を行う。すなわち、ＣＰＵ２８は、ＡＦ処理部２９により被写体移動位置予測を行わせる。これを受けて、ＡＦ処理部２９は、過去の数フレームにおけるフォーカスレンズ１１の駆動位置の変化に基づいて今回の本露光時の被写体の合焦させるために必要なフォーカスレンズ１１の駆動量を算出する。ＣＰＵ２８は、この駆動量に基づいてフォーカスレンズ１１を駆動するようにレンズＣＰＵ１４に指示する。同時に、ＣＰＵ２８は、ＡＥ処理部３０によって得られた撮影（本露光）のための絞り値をレンズＣＰＵ１４に送って絞り１２の駆動を指示する。これを受けて、レンズＣＰＵ１４は、フォーカスレンズ１１及び絞り１２の駆動を開始する。フォーカスレンズ１１及び絞り１２の駆動完了後、処理はステップＳ３０２に移行する。ここで、ステップＳ３０１におけるフォーカスレンズ１１及び絞り１２の同時駆動は、第２通信モードによって行われる。第２通信モードでは撮像制御信号と非同期な任意のタイミングでフォーカスレンズ１１及び絞り１２の駆動の指示をすることができるので、撮像制御信号のタイミングを待つ必要がなく撮影（本露光）の開始までにかかる時間を短縮することができる。
【００４９】
ステップＳ３０２において、ＣＰＵ２８は、本露光を行う。すなわち、ＣＰＵ２８は、ＡＥ処理部３０によって得られた撮影（本露光）のためのシャッタスピードに基づいて撮像素子２１を駆動するように撮像制御部２３に指示を送る。これを受けて、撮像制御部２３は、撮像素子２１に対して撮像制御信号を出力する。撮像の完了後、ＣＰＵ２８は、撮像素子２１を介して取得される撮像信号に対して必要な画像処理を施し、画像処理によって得られた画像ファイルを記録部２４に記録する。その後、処理はステップＳ３０３に移行する。
【００５０】
ステップＳ３０３において、ＣＰＵ２８は、ライブビュー表示のための絞り値（例えば開放絞り値）をレンズＣＰＵ１４に送って絞り１２の駆動を指示する。これを受けて、レンズＣＰＵ１４は、絞り１２を駆動する。
【００５１】
ステップＳ３０４において、２ｎｄレリーズスイッチがオフされたか否かを判定する。ステップＳ３０４において、２ｎｄレリーズスイッチがオフされたと判定されたときには、図４の処理は終了する。このとき、処理は図３のステップＳ２０１に戻る。ステップＳ３０４において、２ｎｄレリーズスイッチがオフされていないと判定されたときには、処理はステップＳ３０５に移行する。
【００５２】
ステップＳ３０５において、ＣＰＵ２８は、ＡＦ処理部２９に測距を実行させる。ステップＳ３０６において、ＣＰＵ２８は、撮影可能判定を行う。その後、処理はステップＳ３０７に移行する。撮影可能判定は、連写における次のコマの撮影（本露光）を行うことができるか否かを判定する処理である。撮影可能判定の結果、次のコマの撮影を行うことができると判定されたときには、撮影許可フラグが立てられる。また、撮影可能判定の結果、次回の撮影を行うことができないと判定されたときには、撮影不許可フラグが立てられる。撮影可能判定の詳細については後で説明する。
【００５３】
ステップＳ３０７において、ＣＰＵ２８は、撮影許可があるか否か、すなわち撮影許可フラグが立てられているか否かを判定する。ステップＳ３０７において、撮影許可がある、すなわち撮影許可フラグが立てられていると判定されたときには、処理はステップＳ３０８に移行する。ステップＳ３０７において、撮影許可がない、すなわち撮影不許可フラグが立てられていると判定されたときには、処理はステップＳ３１２に移行する。
【００５４】
ステップＳ３０８において、ＣＰＵ２８は、現在の通信モードが第２通信モードであるか否かを判定する。ステップＳ３０８において、現在の通信モードが第２通信モードでないと判定されたときには、処理はステップＳ３０９に移行する。ステップＳ３０８において、現在の通信モードが第２通信モードであると判定されたときには、処理はステップＳ３１０に移行する。
【００５５】
ステップＳ３０９において、ＣＰＵ２８は、通信モードを第２通信モードに切り替える。その後、処理は、ステップＳ３１０に移行する。ステップＳ３０９において通信モードを第２通信モードに切り替えるのは、次回の撮影（本露光）及びその後の測距を第２通信モードで行うためである。
【００５６】
ステップＳ３１０において、ＣＰＵ２８は、撮影（本露光）のためのフォーカスレンズ１１及び絞り１２の同時駆動を行う。ステップＳ３１１において、ＣＰＵ２８は、本露光を行う。その後、処理はステップＳ３０４に戻る。ステップＳ３１０及びＳ３１１の動作は、ステップＳ３０１及びＳ３０２と同様の動作である。
【００５７】
ステップＳ３１２において、ＣＰＵ２８は、通信モードを第１通信モードに切り替える。その後、処理は、ステップＳ３１３に移行する。ステップＳ３１３において、ＣＰＵ２８は、表示部２５におけるライブビュー（ＬＶ）の更新を行う。ステップＳ３１４において、ＣＰＵ２８は、ステップＳ３０５においてＡＦ処理部２９で算出された焦点ずれ量及び焦点ずれ方向に基づいてフォーカスレンズ１１を駆動するようにレンズＣＰＵ１４に指示する。これを受けて、レンズＣＰＵ１４は、フォーカスレンズ１１の駆動（必要に応じて絞り１２の駆動も）を開始する。フォーカスレンズ１１の駆動完了後、処理はステップＳ３０４に戻る。ステップＳ３１３及びＳ３１４の動作は、第１通信モードで行われる。これにより、フォーカスレンズ１１の位置を正確に管理することができる。また、次回の測距のために、フォーカスレンズ１１の正確な位置を取得することができる。また、撮影不許可である場合には、撮影許可となるまでステップＳ３０４からステップＳ３１４までの処理を繰り返し実行することとなるので、この間のフォーカスレンズ１１の位置を正確に把握することができる。
【００５８】
以下、撮影可能判定について説明する。図５は、撮影可能判定の動作を示すフローチャートである。
【００５９】
ステップＳ４０１において、ＣＰＵ２８は、本露光締切り時間に達したか否かを判定する。本露光締切り時間は、例えばユーザによって設定される連写速度（撮影コマ数／秒）で決まる連写の間隔を示す時間である。コマ数が多いほど本露光締切り時間は短くなる。そして、本露光締切り時間に達するまでは次のコマの撮影は待たされる。ステップＳ４０１において、本露光締切り時間に達したと判定されたときには、処理はステップＳ４０２に移行する。本露光締切り時間に達していないと判定されたときには、処理はステップＳ４０６に移行する。
【００６０】
ステップＳ４０２において、ＣＰＵ２８は、メモリ２７に構成されている連写用バッファに空きがあるかを判定する。連写用バッファに十分な空きがない場合は、撮影用の処理を実施できない。この場合、連写用バッファの空きを確保できるまで、次のコマの撮影が待たされることになる。ステップＳ４０２において、連写用バッファに空きがあると判定されたときには、処理はステップＳ４０３に移行する。連写用バッファに空きがないと判定されたときには、処理はステップＳ４０６に移行する。
【００６１】
ステップＳ４０３において、ＣＰＵ２８は、現在の撮影モードがＡＦ優先モードであって、かつ、フォーカスレンズ１１が合焦状態であるか否かを判定する。撮影モードとして、撮影優先とＡＦ優先とを設定できる撮像装置も存在する。撮影優先とは、合焦していてもしていなくても撮影を実行するモードであり、ＡＦ優先モードとは、非合焦のときには撮影を禁止するモードである。すなわち、ＡＦ優先モードにおいて、非合焦状態であれば、合焦状態になるまで次のコマの撮影が待たされることになる。ステップＳ４０３において、現在の撮影モードがＡＦ優先モードであって、かつ、フォーカスレンズ１１が合焦状態であると判定されたときには、処理はステップＳ４０４に移行する。ステップＳ４０３において、現在の撮影モードがＡＦ優先モードであって、かつ、フォーカスレンズ１１が合焦状態でないと判定されたときには、処理はステップＳ４０６に移行する。なお、ステップＳ４０３において、現在の撮影モードが撮影優先モードであると判定されたときは、処理はステップＳ４０４に移行する。
【００６２】
ステップＳ４０４において、ＣＰＵ２８は、ストロボ装置３１の充電待ちが不要であるか否かを判定する。連写中にストロボ装置３１の発光が必要な場合、次回の発光するための充電（チャージ）がなされていない場合は、発光可能になるまで次のコマの撮影が待たされることになる。ステップＳ４０４において、ストロボ装置３１の充電待ちが不要であると判定されたときには、処理はステップＳ４０５に移行する。ステップＳ４０４において、ストロボ装置３１の充電待ちが必要であると判定されたときには、処理はステップＳ４０６に移行する。
【００６３】
ステップＳ４０５において、ＣＰＵ２８は、撮影許可フラグを立てる。その後、図５の処理は終了する。撮影許可フラグが立てられると、ステップＳ３０７をステップＳ３０８に分岐して、次のコマの撮影が行われる。前述したように、このときの通信モードは、第２通信モードに切り替えられる。ステップＳ４０６において、ＣＰＵ２８は、撮影不許可フラグを立てる。その後、図５の処理は終了する。撮影不許可フラグが立てられると、ステップＳ３０７をステップＳ３１２に分岐する。次のコマの撮影が待たされる場合には、次のコマの撮影期間中のライブビュー表示期間を長くすることができる。このときには、ステップＳ２０２−Ｓ２０４と同様に、ライブビューの更新、測距、フォーカスレンズ１１の駆動を行うことになる場合がある。このとき、通信モードは、ステップＳ２０２−Ｓ２０４と同様に第１通信モードに切り替えられる。
【００６４】
図６は、本実施形態における撮像装置の連写モード中の動作について示すタイミングチャートである。ここで、図６の「レリーズ」は、レリーズスイッチの状態を示している。また、「基準信号（ＶＤ）」は、撮像制御信号の状態を示している。「撮像」は、撮像の状態を示している。「露光」は、撮像素子２１から読み出される撮像信号の状態を示している。「ＡＦ」は、測距の状態を示している。「ＡＥ」は、ＡＥ動作の状態を示している。「フォーカス駆動」は、フォーカスレンズ１１の駆動の状態を示している。「絞り駆動」は、絞り１２の駆動の状態を示している。「通信モード」は、通信モードの状態を示している。
【００６５】
２ｎｄレリーズスイッチがオンされておらずに１ｓｔレリーズスイッチがオンである間（図６の１Ｒ保持）では、図３で示したように、ライブビュー更新と測距とが繰り返される。このときの通信モードは、図２で示したように、第１通信モードである。したがって、図６に示すように、測距はＡＦ用の露光の完了に同期して行われる（図６の1R_AF1及び1R_AF2）。そして、測距の完了後のフォーカスレンズ１１の駆動（図６の1R_LD1）も撮像制御信号に同期して実施される。これにより、測距のタイミング毎のフォーカスレンズ１１の位置を正確に管理してライブビュー中の被写体への追従性を向上させることができる。なお、図６には示していないが、ライブビュー用のＡＥ動作(図６の1R_AE1)の結果を反映したより適切なライブビューを表示させるためには第１通信モードによって絞り１２の制御を管理することが望ましい。
【００６６】
ユーザによって２ｎｄレリーズスイッチがオンされると（図６の２Ｒ）、通信モードは第２通信モードに切り替えられる。このとき、撮影準備が行われる。この撮影準備の期間において、２ｎｄレリーズスイッチがオンされる直前の測距（図６の1R_AF2）の結果を利用した又は1R_AF2の測距結果を含めた予測位置に対するフォーカスレンズ１１の駆動（図６の1R_LD2）と撮影用の絞り１２の駆動とが行われる。これらのフォーカスレンズ１１及び絞り１２の駆動は、撮像制御信号とは非同期な第２通信モードで行われる。したがって、フォーカスレンズ１１及び絞り１２の駆動を本露光に影響しないように行うことができる。また、レリーズタイムラグ（２ｎｄレリーズスイッチオンから本露光開始までの時間）を縮小することができる。
【００６７】
連写モードの場合には、本露光の完了後、本露光締切り時間の経過まではライブビュー更新と測距が繰り返し行われる。ここで測距の完了時点において本露光締切り時間までに十分な露光時間が存在する場合（図６の2R_AF1の後）、通信モードが第１通信モードに切り替えられる。この場合、１Ｒ保持中と同様にライブビュー用のＡＥ動作（図６の2R_AE1及び2R_AE2）が実施される。これにより、適切なライブビューの表示が行われる。また、次のコマの撮影用に測距（2R_AF2及び2R_AF3）が行われる。
【００６８】
そして、本露光締切り時間の経過後には、通信モードが第２通信モードに切り替えられて次のコマの撮影が行われる。以後、２ｎｄレリーズスイッチがオンされている間は、同様の動作が繰り替えされる。
【００６９】
以上説明したように本実施形態によれば、撮像制御信号に同期して交換レンズからのデータ取得とフォーカスレンズの駆動指示とを通信する第１通信モードと、撮像制御信号と非同期でフォーカスレンズの駆動指示とを通信する第２通信モードとを焦点調節の状態に応じて適宜に切り替えている。これにより、ＡＦ動作にかかる時間及び撮影開始までにかかる時間を短縮することができる。
【００７０】
さらに、連続撮影時においては、本露光間のライブビューの表示中においても第１通信モードと第２の通信モードとを適宜に切り替えることにより、撮影コマ数を確保しつつ、撮影間のライブビュー表示を適切に行うことができる。
【００７１】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は前述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。前述の実施形態では、撮像装置は、デジタルカメラ等の画像の記録を目的とした撮像装置を例に挙げている。これに対し、本実施形態の技術は、フォーカスレンズを有する各種の撮像装置に適用されるものであり、必ずしも画像の記録を行わない撮像装置に対しても適用され得る。この点で、例えば内視鏡装置、顕微鏡装置、監視装置といった撮像装置に対しても本実施形態の技術は適用され得る。
【００７２】
また、前述の各動作フローチャートの説明において、便宜上「まず」、「次に」等を用いて動作を説明しているが、この順で動作を実施することが必須であることを意味するものではない。
【００７３】
また、上述した実施形態による各処理は、コンピュータであるＣＰＵ２８に実行させることができるプログラムとして記憶させておくこともできる。この他、磁気ディスク、光ディスク、半導体メモリ等の外部記憶装置の記憶媒体に格納して配布することができる。そして、ＣＰＵ２８は、この外部記憶装置の記憶媒体に記憶されたプログラムを読み込み、この読み込んだプログラムによって動作が制御されることにより、上述した処理を実行することができる。
【００７４】
さらに、前記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００７５】
１０  交換レンズ、１１  フォーカスレンズ、１２  絞り、１３  レンズ制御部、１４  レンズＣＰＵ、１５  マウント部、１６  電気信号接点、２０  カメラ本体、２１  撮像素子、２２  撮像信号処理部、２３  撮像制御部、２４  記録部、２５  表示部、２６  操作部、２７  メモリ、２８  ＣＰＵ、２９  ＡＦ処理部、３０  ＡＥ処理部、３１  ストロボ装置。
【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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