(57)【要約】【課題】動画撮影および静止画撮影可能な撮像装置であって、バックラッシュ補正に起因する不都合が生じることなく使い勝手の良い撮像装置を提供する。【解決手段】フォーカスレンズを含む光学系と、フォーカスレンズを光学系の光軸に沿って移動させる駆動手段と、フォーカスレンズを介して形成された被写体画像の評価値を周期的に取得する取得手段と、評価値に基づいて前記フォーカスレンズの移動の目標位置を判定する判定手段と、判定された目標位置に基づいて駆動手段の動作を制御する制御手段とを備える。制御手段は、駆動手段が動作を開始してから実際にフォーカスレンズが移動を開始するまでのバックラッシュ期間を含む第一の期間においては、フォーカスレンズを第一の速度で移動させるよう駆動手段を制御し、第一の期間終了後の第二の期間においては第一の速度よりも速い第二の速度でフォーカスレンズを移動させるように駆動手段を制御する。【選択図】図６
2011085928.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む光学系と、
前記フォーカスレンズを前記光学系の光軸に沿って移動させる駆動手段と、
前記フォーカスレンズを介して形成された被写体画像の評価値を周期的に取得する取得手段と、
前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの移動の目標位置を判定する判定手段と、
前記判定された目標位置に基づいて前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、
を備え、
前記制御手段は、前記駆動手段が動作を開始してから実際に前記フォーカスレンズが移動を開始するまでのバックラッシュ期間を含む第一の期間においては、前記フォーカスレンズを第一の速度で移動させるよう前記駆動手段を制御し、前記第一の期間終了後の第二の期間においては前記第一の速度よりも速い第二の速度で前記フォーカスレンズを移動させるように前記駆動手段を制御する、
フォーカス調節装置。
【請求項２】
前記制御手段は、動画撮影時における前記第一の速度および前記第二の速度を、静止画撮影時にける前記第一の速度および前記第二の速度よりも遅く設定する、
請求項１に記載のフォーカス調節装置。
【請求項３】
フォーカスレンズを含む光学系と、
前記フォーカスレンズを前記光学系の光軸に沿って移動させる駆動手段と、
前記フォーカスレンズを介して形成された被写体画像の評価値を周期的に取得する取得手段と、
前記評価値に基づいて前記フォーカスレンズの移動の目標位置を判定する判定手段と、
前記判定された目標位置に基づいて前記駆動手段の動作を制御する制御手段と、
前記駆動手段が動作を開始してから実際に前記フォーカスレンズが移動を開始するまでのバックラッシュ期間を示す信頼性フラグを設定するフラグ設定手段とを備え、
前記判定手段は、前記信頼性フラグがバックラッシュ期間を示す間、前記評価値に基づいた目標位置の判定動作を中止する、
フォーカス調節装置。
【請求項４】
前記フラグ設定手段は、前記バックラッシュ期間の終了を予測し、前記バックラッシュ期間の実際の終了の前に前記信頼性フラグを設定する、請求項３記載のフォーカス調節装置。
【請求項５】
前記判定手段は、前記評価値のピーク値に基づいた前記目標位置の判定動作を行い、前記信頼性フラグがバックラッシュ期間を示している間は、前記評価値のピーク値に基づいた前記目標位置の判定動作を中止する、
請求項３記載のフォーカス調節装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれか１つに記載のフォーカス調節装置を搭載した撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動で焦点を調節するフォーカス調節装置に関し、特に、レンズ駆動部のバックラッシュを補正する機能を有するフォーカス調節装置に関する。また本発明はそのようなフォーカス調節装置を搭載した撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタルカメラにおいて、フォーカスレンズなどを駆動するレンズ駆動部はバックラッシュを有することが知られている。バックラッシュは、合焦動作においてレンズを目標位置へ駆動する際の誤差の要因となる。このため、精度のよい制御を行うためには、バックラッシュを考慮する必要であり、バックラッシュに対応した種々の技術が開発されている（例えば、特許文献１、２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平４−４２６７４号公報
【特許文献２】特開平５−６０９６８号公報
【特許文献３】特開２００８−４２４０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
例えば、被写体に合焦させるためにレンズの移動を開始する前に、まずバックラッシュを補正する必要がある。このため、通常のレンズ駆動の前に、レンズ駆動部により、バックラッシュに相当した移動量だけレンズを移動させることが考えられる。しかし、バックラッシュを解消するためにレンズを移動させたときに、レンズとレンズ駆動部の当接音や、レンズ駆動中のレンズ駆動部の駆動音が発生する場合がある。近年、静止画のみならず、動画も撮影可能なデジタルカメラが登場しており（例えば、特許文献３参照）、そのようなデジタルカメラでの動画撮影時において、それらの音が大きいと、ノイズとして記録されてしまうという問題がある。
【０００５】
また、ＣＭＯＳセンサ等の撮像素子で撮像した画像の評価値に基づき合焦位置を決定するコントラスト検出方式のオートフォーカス動作では、精度のよいフォーカスレンズ位置が重要である。しかし、バックラッシュがあると、精度のよいフォーカスレンズ位置が得られず、合焦動作において誤動作を生じるという問題がある。
【０００６】
本発明は、上記のようなバックラッシュに起因する不都合を解消したフォーカス調節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】
第１の態様において、フォーカス調節装置は、フォーカスレンズを含む光学系と、フォーカスレンズを光学系の光軸に沿って移動させる駆動手段と、フォーカスレンズを介して形成された被写体画像の評価値を周期的に取得する取得手段と、評価値に基づいて前記フォーカスレンズの移動の目標位置を判定する判定手段と、判定された目標位置に基づいて駆動手段の動作を制御する制御手段とを備える。制御手段は、駆動手段が動作を開始してから実際にフォーカスレンズが移動を開始するまでのバックラッシュ期間を含む第一の期間においては、フォーカスレンズを第一の速度で移動させるよう駆動手段を制御し、第一の期間終了後の第二の期間においては第一の速度よりも速い第二の速度でフォーカスレンズを移動させるように駆動手段を制御する。
【０００８】
この構成により、バックラッシュ期間を含む第一の期間と、第一の期間終了後の第二の期間のそれぞれにおいて最適な駆動速度になるように、フォーカスレンズの駆動速度を切り替えることができる。すなわち、バックラッシュ期間を含む第１の期間は低速でフォーカスレンズを駆動することで、フォーカスレンズとレンズ駆動部の当接音を軽減できる。それとともに、第二の期間ではより高速にフォーカスレンズを駆動することで、フォーカスレンズを迅速に目標位置へ移動することができる。
【０００９】
第２の態様において、フォーカス調節装置は、フォーカスレンズを含む光学系と、フォーカスレンズを光学系の光軸に沿って移動させる駆動手段と、フォーカスレンズを介して形成された被写体画像の評価値を周期的に取得する取得手段と、評価値に基づいてフォーカスレンズの移動の目標位置を判定する判定手段と、判定された目標位置に基づいて駆動手段の動作を制御する制御手段と、駆動手段が動作を開始してから実際にフォーカスレンズが移動を開始するまでのバックラッシュ期間を示す信頼性フラグを設定するフラグ設定手段とを備える。判定手段は、信頼性フラグがバックラッシュ期間を示す間、評価値に基づいた目標位置の判定動作を中止する。
【００１０】
この構成により、バックラッシュ期間における精度の悪い評価値に基づいたフォーカスレンズ駆動部の誤動作を防止できる。
【００１１】
第３の態様において、上記第１及び第２の態様のフォーカス調節装置を備えた撮像装置が提供される。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バックラッシュ補正に伴う不都合が生じることなく使い勝手の良いフォーカス調節装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】実施の形態１に係るデジタルカメラ１００の構成図
【図２】デジタルカメラ１００の初期設定動作フローチャート
【図３】順方向移動時のバックラッシュ補正を説明するための模式図
【図４】反転時のバックラッシュ補正を説明するための模式図
【図５】山登りＡＦ動作を説明するための図
【図６】フォーカスレンズ駆動速度と当接音、駆動音、評価値ノイズとの関係を説明    するための図
【図７】評価値ノイズとフォーカスレンズ駆動速度との関係を説明するための図
【図８】山登りＡＦ動作の誤動作を説明するための図
【図９】実施の形態１に係るデジタルカメラ１００の動作フローチャート
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図面を用いて好適な実施の形態を詳細に説明する。以下では、デジタルカメラを例として用いて実施の形態を説明する。
【００１５】
実施の形態１
１．デジタルカメラの構成
図を用いて、本実施形態のデジタルカメラの構成を説明する。
【００１６】
１−１．概要
図１は、実施の形態１に係るデジタルカメラ１００の電気的構成を示すブロック図である。デジタルカメラ１００は、カメラボディ１０２と、それに装着可能な交換レンズ１０１とから構成される。デジタルカメラ１００は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０で生成される画像データ（コントラスト値）に基づいて、コントラスト方式のオートフォーカス動作が可能である。
【００１７】
１−２．  カメラボディの構成
カメラボディ１０２は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０と、液晶モニタ１６３と、電子ビューファインダ１６２（ＥＶＦ）と、カメラコントローラ１５３と、ボディマウント１４０と、レリーズ釦１６０と、動画撮影釦１６１、電源１５４と、カードスロット１６５とを備える。
【００１８】
カメラコントローラ１５３は、レリーズ釦１６０や動画撮影釦１６１等の操作部材からの指示に応じて、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０等の各部を制御して、デジタルカメラ１００全体の動作を制御する。カメラコントローラ１５３は、垂直同期信号をタイミング発生器１５１（ＴＧ）に送信する。これと並行して、カメラコントローラ１５３は、垂直同期信号に基づいて露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１５３は、生成した露光同期信号を、ボディマウント１４０及びレンズマウント１３０を介して、レンズコントローラ１２０（後述）に周期的に繰り返して送信する。カメラコントローラ１５３は、制御動作や画像処理動作の際に、ＤＲＡＭ１５５をワークメモリとして使用する。カメラコントローラ１５３は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。また、画像処理部やワークメモリとは同一の半導体チップで構成しても別の半導体チップで構成してもよい。
【００１９】
ＣＭＯＳイメージセンサ１５０は、交換レンズ１０１を介して入射される被写体像を撮像して画像データを生成する撮像素子である。生成された画像データは、ＡＤコンバータ１５２でアナログ形式のデータからデジタル形式のデータに変換される。ＡＤコンバータ１５２でデジタル化された画像データは、カメラコントローラ１５３で各種の画像処理が施される。ここで言う各種の画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、ＪＰＥＧ圧縮処理であるが、これらに限定されるものではない。ＣＭＯＳイメージセンサ１５０に代えて、例えばＮＭＯＳイメージセンサやＣＣＤイメージセンサなど、他の撮像素子を用いても良い。カメラコントローラ１５３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が生成する画像データから、フレーム毎に評価値としてのコントラスト値を取得する。カメラコントローラ１５３は、その取得したフレーム毎のコントラスト値（評価値）に基づいてオートフォーカス動作を実行する。オートフォーカス動作の詳細は後述する。
【００２０】
ＣＭＯＳイメージセンサ１５０は、タイミング発生器１５１（ＴＧ）で制御されるタイミングで動作する。タイミング発生器１５１で制御されるＣＭＯＳイメージセンサ１５０の動作は、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作、データ転送動作、電子シャッタ動作等がある。スルー画像は主に動画像であり、ユーザが静止画像の撮像のための構図を決定するために、液晶モニタ１５３や電子ビューファインダ１６２（ＥＶＦ）に表示されるものである。
【００２１】
液晶モニタ１６３は、カメラボディ１０２の背面に配置され、カメラコントローラ１５３で処理された表示用の画像データが示す画像を表示する。液晶モニタ１６３は、動画像も静止画も選択的に表示可能である。また、画像以外に、デジタルカメラ１００全体の設定条件等も表示可能である。本実施形態では、表示手段の一例として液晶モニタ１６３を示すが、表示手段はこれに限らない。例えば、有機ＥＬディスプレイ等の表示手段を用いてもよい。
【００２２】
電子ビューファインダ１６２（ＥＶＦ）は、カメラボディ１０２の背面上部に配置され、液晶モニタ１６３と同様に、カメラコントローラ１５３で処理された表示用の画像データが示す画像を表示する。
【００２３】
液晶モニタ１５３と電子ビューファインダ１６２（ＥＶＦ）への表示は同時に行ってもよいし、いずれか一方だけを切替えて表示するようにしてもよい。同時表示する場合、液晶モニタ１６３に表示する画像と電子ビューファインダ１６２に表示する画像は同一でも異なっても構わない。
【００２４】
フラッシュメモリ１５６は、画像データ等を記憶するための内部メモリとして機能する。フラッシュメモリ１５６はまた、カメラコントローラ１５３が制御を行う際に使用するプログラムやパラメータを保存する。
【００２５】
カードスロット１６５は、メモリカード１６４を装着可能な接続手段である。カードスロット１６５は、メモリカード１６４を電気的及び機械的に接続可能である。また、カードスロット１６５は、メモリカード１６４を制御する機能を備えてもよい。
【００２６】
メモリカード１６４は、内部にフラッシュメモリ等の記憶素子を備えた外部メモリである。メモリカード１６４は、カメラコントローラ１５３で処理された画像データ等のデータを記憶可能である。また、メモリカード１６４は、内部に記憶する画像データ等のデータを出力可能である。メモリカード１６４から出力された画像データはカメラコントローラ１５３で処理され、例えば液晶モニタ１６３等に表示（再生）される。本実施形態では、外部記録媒体の一例としてメモリカード１６４を示すが、外部記録媒体はこれには限らない。例えば、光ディスク等の記録媒体を外部記録媒体としてもよい。
【００２７】
ボディマウント１４０は、交換レンズ１０１のレンズマウント１３０と、機械的及び電気的に接続可能である。ボディマウント１４０は、レンズマウント１３０を介して、カメラボディ１０２と交換レンズ１０１との間でデータを送受信可能である。ボディマウント１４０は、カメラコントローラ１５３から受信した露光同期信号やその他制御信号を、レンズマウント１３０を介してレンズコントローラ１２０に送信する。また、ボディマウント１４０は、レンズマウント１３０を介してレンズコントローラ１２０から受信した信号をカメラコントローラ１５３に送信する。
【００２８】
電源１５４は、デジタルカメラ１００を駆動するための電力を供給する。電源１５４は、例えば乾電池であってもよいし、充電池であってもよい。また電源１５４として、電源コードを介して外部から供給される電力をデジタルカメラ１００に供給してもよい。電源がＯＮされると、カメラコントローラ１５３は、カメラボディ１０２全体に電力を供給する。また、カメラコントローラ１５３は、ボディマウント１４０およびレンズマウント１３０を介して、交換レンズ１０１に電力を供給する。レンズコントローラ１２０は、レンズマウント１３０を介して受けた電力を交換レンズ１０１全体に供給する。
【００２９】
レリーズ釦１６０は、使用者の操作を受け付ける。レリーズ釦１６０は、半押しと全押しの二段階操作になっている。使用者がレリーズ釦１６０を半押し操作することにより、カメラコントローラ１５３はオートフォーカス動作を実行する。また、使用者がレリーズ釦１６０を全押し操作すると、カメラコントローラ１５３は、この全押し操作のタイミングに応じて生成された画像データをメモリカード１６４に記録する。
【００３０】
動画撮影釦１６１は、使用者の操作を受け付ける。使用者は、液晶モニタ１６３に表示されるスルー画像を見ながら、任意のタイミングで動画撮影釦１６１を押下する。動画撮影釦１６１が押下されると、カメラコントローラ１５３は、その押下タイミングから動画像データのメモリカード１６４への記録を開始する。動画撮影中、カメラコントローラ１５３はオートフォーカス動作を継続的に実行する。動画撮影中において再度動画撮影釦１６１が押下されると、カメラコントローラ１５３は動画像データのメモリカード１６４への記憶を終了する。
【００３１】
１−３．交換レンズの構成
交換レンズ１０１は、光学系と、レンズコントローラ１２０と、レンズマウント１３０とを備える。光学系は、フォーカスレンズ１１０とズームレンズ１１２を含む。図１には示していないが、手振れ補正用レンズを備えてもよい。
【００３２】
レンズコントローラ１２０は交換レンズ１０１全体の動作を制御する。レンズコントローラ１２０は、ハードワイヤードな電子回路で構成してもよいし、プログラムを用いたマイクロコンピュータなどで構成してもよい。
【００３３】
ＤＲＡＭ１２１は、レンズコントローラ１２０の制御に使用されるワークメモリとして機能する。フラッシュメモリ１２２は、レンズコントローラ１２０の制御に使用するプログラム、パラメータ、及びレンズ認証情報（後述）を格納する。
【００３４】
ズームレンズ１１２は、交換レンズ１０１の光学系で形成される被写体像の倍率を変化させるためのレンズである。ズームレンズ１１２のレンズ構成は何枚でも何群でもよい。ズームリング１１５は交換レンズ１０１の外装に設けられ、使用者による回転操作をズームレンズ１１２に伝える。この回転操作に伴いズームレンズ１１２は光学系の光軸方向に移動する。ズームレンズ位置検出部１１３は、ズームレンズ１１２の位置を検出する。レンズコントローラ１２０は、ズームレンズ位置検出部１１３からズームレンズ１１２の位置を取得することにより、光学系におけるズーム倍率を把握することができる。レンズコントローラ１２０が把握したズーム倍率の情報はレンズマウント１３０を介してカメラコントローラ１５３に送信される。
【００３５】
フォーカスレンズ１１０は、光学系から入射されＣＭＯＳイメージセンサ１５０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させるためのレンズである。フォーカスレンズ１１０のレンズ構成は何枚でも何群でもよい。フォーカスレンズ駆動部１１１は、レンズコントローラ１２０の制御に基づいてフォーカスレンズ１１０を光学系の光軸に沿って進退するように駆動する。フォーカスリング１１４は交換レンズ１０１の外装に設けられている。フォーカスリング１１４が使用者によって回転操作されると、フォーカスリング１１４の操作量（回転量）に関する情報がレンズコントローラ１２０に送信される。レンズコントローラ１２０は、受信したフォーカスリング１１４の操作量に関する情報に基づいてフォーカスレンズ駆動部１１１を制御し、フォーカスレンズ１１０を駆動させる。フォーカスレンズ駆動部１１１は、例えばステッピングモータ、ＤＣモータ、超音波モータなどにより実現できる。
【００３６】
１−４．  用語の対応
カメラコントローラ１５３は取得手段、判定手段の一例である。フォーカスレンズ駆動部１１１は駆動手段の一例である。レンズコントローラ１２０は制御手段の一例である。フォーカスレンズ１１０と、カメラコントローラ１５３と、レンズコントローラ１２０とフォーカスレンズ駆動部１１１とを含む構成は、フォーカス調節装置の一例である。デジタルカメラ１００は、撮像装置の一例である。
【００３７】
２．デジタルカメラの動作
以上のように構成されるデジタルカメラ１００の動作を以下に説明する。
【００３８】
２−１．  撮像準備動作
最初に、デジタルカメラ１００の撮像準備のための動作を説明する。図２は、デジタルカメラ１００の撮像準備動作を説明するための図である。
【００３９】
カメラボディ１０２に交換レンズ１０１を装着した状態で、使用者がカメラボディ１０２の電源１５４をＯＮにすると、電源１５４は、ボディマウント１４０及びレンズマウント１３０を介して、交換レンズ１０１に電力を供給する（Ｓ４００）。次に、カメラコントローラ１５３は、レンズコントローラ１２０に対して、交換レンズ１０１の認証情報を要求する（Ｓ４０１）。ここで、交換レンズ１０１の認証情報は、交換レンズ１０１が装着されているか否かに関する情報、及びアクセサリが装着されているか否かに関する情報を含む。レンズコントローラ１２０は、カメラコントローラ１５３からのレンズ認証要求に応答する（Ｓ４０２）。
【００４０】
次に、カメラコントローラ１５３は、レンズコントローラ１２０に対して、初期化動作の実行を要求する（Ｓ４０３）。これを受けて、レンズコントローラ１２０は、絞り（図示せず）のリセット、ＯＩＳレンズ（図示せず）のリセット等の初期化動作を行う。そして、レンズコントローラ１２０は、カメラコントローラ１５３に対して、レンズ初期化動作が完了した旨を返信する（Ｓ４０４）。
【００４１】
次に、カメラコントローラ１５３は、レンズコントローラ１２０に対して、レンズデータを要求する（Ｓ４０５）。レンズデータは、フラッシュメモリ１２２に格納されている。レンズコントローラ１２０は、フラッシュメモリ１２２からレンズデータを読み出して、カメラコントローラ１５３に送信する（Ｓ４０６）。ここで、レンズデータとは、レンズ名称、Ｆナンバー、焦点距離等の交換レンズ１０１特有の特性値である。
【００４２】
カメラコントローラ１５３が、カメラボディ１０２に装着されている交換レンズ１０１のレンズデータを認識すると、撮像可能な状態になる。この状態では、カメラコントローラ１５３は、レンズコントローラ１２０に対して、交換レンズ１０１の状態を示すレンズ状態データを定期的に要求する（Ｓ４０７）。レンズ状態データは、例えば、ズームレンズ１１２によるズーム倍率情報、フォーカスレンズ１１０の位置情報、絞り値情報などを含む。この要求に応えて、レンズコントローラ１２０は、カメラコントローラ１５３に対して、要求されたレンズ状態データを送信する（Ｓ４０８）。
【００４３】
また、この状態において、デジタルカメラ１００は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０で生成した画像データが示す画像をスルー画像として液晶モニタ１６３に表示する制御モードで動作することができる。この制御モードを「ライブビューモード」という。ライブビューモードでは、スルー画像が動画として液晶モニタ１６３に表示されるので、使用者は、液晶モニタ１６３を見ながら静止画像を撮像するための構図を決めることができる。ライブビューモードに設定するか否かは使用者が選択可能である。ライブビューモードの他に、使用者が選択できる制御モードとしては、交換レンズ１０１からの被写体像を電子ビューファインダー（ＥＶＦ）に導く制御モードもある。ライブビューモードにおけるオートフォーカス動作の方式としては、コントラスト方式が適している。これはライブビューモードでは、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０で画像データを連続的に生成しているので、その画像データを用いたコントラスト検出方式のオートフォーカス動作が容易のためである。
【００４４】
コントラスト検出方式のオートフォーカス動作を行う際には、カメラコントローラ１５３は、レンズコントローラ１２０に対して、コントラストＡＦ用データを要求する（Ｓ４０９）。コントラストＡＦ用データは、コントラスト検出方式のオートフォーカス動作の際に必要なデータであり、例えば、フォーカスレンズ駆動速度、フォーカスシフト量、像倍率、コントラストＡＦ可否情報などが含まれる。この要求に応えて、レンズコントローラ１２０は、カメラコントローラ１５３に対して、要求されたコントラストＡＦ用データを返信する（Ｓ４１０）。
【００４５】
以上のようにして、デジタルカメラ１００は撮影準備動作を行う。デジタルカメラ１００は、コントラスト検出方式によるオートフォーカス動作を行う。いわゆる山登りオートフォーカス動作については後述する。
【００４６】
２−２．バックラッシュ補正動作
モータによって駆動される駆動系メカニズムには、バックラッシュと呼ばれる方向性を持った機械的隙間が発生することが多い。フォーカスレンズ１１０の駆動系にこのようなバックラッシュがあると、フォーカスレンズ１１０の正確な停止位置を把握するのが困難であり、高精度な合焦を行うことができない。そのため、レンズコントローラ１２０は、フォーカスレンズ１１０の駆動時に、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１とのバックラッシュを補正する必要がある。
【００４７】
フォーカスレンズ１１０が、停止位置から、停止前の移動方向と同じ方向（以下「順方向」という）に動き出す場合と、停止位置から、停止前の移動方向と逆の方向（以下「反転方向」という）に動き出す場合とで、バックラッシュ補正動作は異なる。
【００４８】
バックラッシュは、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１とが接する接点の両側において生じる。フォーカスレンズ１１０が、停止位置から順方向に移動するときは、停止前の移動におけるフォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１の接点でのバックラッシュが問題となる。また、フォーカスレンズ１１０が反転方向に移動するときは、反転前の移動におけるフォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１との接点とは反対側の接点でのバックラッシュが問題となる。
【００４９】
以下、図３、４を用いてフォーカスレンズ１１０の順方向移動時および反転方向移動時のバックラッシュ補正動作について説明する。
【００５０】
図３は、順方向移動時のバックラッシュ補正を説明するための図である。図３は、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１との位置関係を模式的に示している。図３において、位置Ａをフォーカスレンズ１１０の一時停止位置とする。また、方向Ｂをフォーカスレンズ１１０の駆動方向とする。
【００５１】
図３（ａ）は、フォーカスレンズ１１０がフォーカスレンズ駆動部１１１によって方向Ｂの方向へ移動してきて位置Ａに達した時点の図である。このとき、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１との接点にはバックラッシュがない。フォーカスレンズ１１０が位置Ａにおいて停止後、フォーカスレンズ１１０自身の重みや外部からの衝撃などによって、図３（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１との間にバックラッシュ（ずれ）Ｃが生じることがある。このバックラッシュＣがある状態で、フォーカスレンズ駆動部１１１がフォーカスレンズ１１０を方向Ｂに移動させるように動作を開始しても、フォーカスレンズ駆動部１１１がバックラッシュＣの分だけ移動する間は、フォーカスレンズ１１０は移動を開始しない。つまり、フォーカスレンズ駆動部１１１は動作を開始し、バックラッシュＣの分だけ移動した後に、フォーカスレンズ１１０は移動を開始する。このような、バックラッシュに起因する、フォーカスレンズ駆動部１１１が動作を開始してから実際にフォーカスレンズ１１０が移動を開始するまでの期間を「バックラッシュ期間」という。
【００５２】
本実施形態では、通常のレンズ駆動の前に、図３（ｃ）に示すように、フォーカスレンズ１１０を順方向（方向Ｂ）に移動させることで、バックラッシュＣを補正（解消）する。バックラッシュＣは、一般にデジタルカメラ１００の個体ごとにバラツキがある。そのため、バックラッシュＣに関する値は、デジタルカメラ１００の製造時において測定され、交換レンズ１０１のフラッシュメモリ１２２に格納されている。
【００５３】
レンズコントローラ１２０は、フラッシュメモリ１２２に格納されているバックラッシュＣに関する値に基づいて、バックラッシュＣを補正するための駆動制御信号をフォーカスレンズ駆動部１１１に送信する。例えば、フォーカス駆動部１１１がステッピングモータにより構成され、バックラッシュＣを補正するために３００ステップ要する場合、レンズコントローラ１２０は、フォーカス駆動部１１１に、３００ステップ分の駆動を指示する制御信号を送信する。フォーカスレンズ駆動部１１１にＤＣモータや超音波モータなど他のモータを適用した場合も同様である。バックラッシュＣの補正後、フォーカスレンズ駆動部１１１は、フォーカスレンズ１１０を次の目標位置へと駆動する。
【００５４】
次に、反転方向移動時のバックラッシュ補正を説明する。図４は、反転方向移動時のバックラッシュ補正を説明するための図である。図４は、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１との位置関係を模式的に示している。図４において、位置Ａをフォーカスレンズ１１０の一時停止位置とする。また、方向Ｂを一時停止前のフォーカスレンズ１１０の駆動方向と、方向Ｂ´を一時停止後のフォーカスレンズ１１０の駆動方向とする。
【００５５】
図４（ａ）は、フォーカスレンズ１１０がフォーカスレンズ駆動部１１１によって方向Ｂの方向へ移動してきて位置Ａに達した時点の図である。このとき、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１との接点においてバックラッシュはない。フォーカスレンズ１１０が位置Ａにおいて停止後、フォーカスレンズ１１０自身の重みや外部からの衝撃などによって、図４（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１との間にバックラッシュＣが生じることがある。ここで、フォーカスレンズ１１１が位置Ａに停止した状態から反転するときは、このバックラッシュＣではなく、その逆方向に存在するバックラッシュＤが問題となる（図４（ｂ）参照）。
【００５６】
本実施形態では、図４（ｃ）に示すように、フォーカスレンズ１１０を反転方向に移動させることで、このバックラッシュＤを補正する。バックラッシュＤもバックラッシュＣと同様、一般にデジタルカメラ１００の個体ごとにバラツキがある。そのため、バックラッシュＤに関する値は、デジタルカメラ１００の製造時において測定され、交換レンズ１０１のフラッシュメモリ１２２に格納されている。レンズコントローラ１２０は、フラッシュメモリ１２２に格納されているバックラッシュＤに関する値に基づいて、バックラッシュＤを補正するための駆動制御信号をフォーカスレンズ駆動部１１１に送信する。例えば、フォーカス駆動部１１１がステッピングモータにより構成され、バックラッシュＤを補正するために５００ステップを要する場合、レンズコントローラ１２０は、フォーカス駆動部１１１に、５００ステップ分の駆動を指示する制御信号を送信する。フォーカスレンズ駆動部１１１に、ＤＣモータや超音波モータなど他のモータを適用した場合も同様である。バックラッシュＤの補正後、フォーカスレンズ駆動部１１１は、フォーカスレンズ１１０を次の目標位置へと駆動する。
【００５７】
２−３．オートフォーカス動作
デジタルカメラ１００は、コントラスト検出方式によってオートフォーカス動作を行う。以下では、デジタルカメラ１００の所謂山登りオートフォーカス動作および、山登りオートフォーカス動作が誤動作してしまう場合を説明する。
【００５８】
２−３−１．山登りオートフォーカス動作
図５は、山登りオートフォーカス動作を説明するための図である。山登りオートフォーカス動作は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が生成する画像データから、フレーム毎に取得するコントラスト値に基づいて、最も高いコントラスト値の得られるフォーカスレンズ１１０位置を合焦位置として検出し、その位置にフォーカスレンズを移動させる動作である。図５において、縦軸はフレーム毎に取得されるコントラスト値を表し、横軸はフォーカスレンズ１１０の位置を表す。
【００５９】
使用者は、液晶モニタ１６３に表示されるスルー画像を見ながら、構図や露出条件等を設定した上で、レリーズ釦１６０を半押しする。カメラコントローラ１５３は、レリーズ釦１６０の半押し操作を受け付けると、フォーカスレンズ１１０を現在位置からＣＭＯＳイメージセンサ側（Ｎｅａｒ側）に所定距離だけ移動する。その後、カメラコントローラ１５３は、フォーカスレンズ１１０を被写体側（Ｆａｒ側）に駆動させていく。ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が画像データを生成するフレーム間隔を、例えば３３ｍｓｅｃ（１ｓｅｃ／３０フレーム）とすると、カメラコントローラ１５３は３３ｍｓｅｃ毎にコントラスト値を取得する。カメラコントローラ１５３は、ＣＭＯＳイメージセンサ１５０が生成する画像データからコントラスト値を取得しながら、フォーカスレンズ１１０を駆動させていく。
【００６０】
図５に示すように、フォーカスレンズ１１０の位置がＮｅａｒ端側から合焦位置に近づくにつれて、取得されるコントラスト値は高くなっていく。フォーカスレンズ１１０の位置が、コントラスト値がピークとなるフォーカスレンズ１１０の位置（位置ａ）を過ぎると、コントラスト値は低下していく。カメラコントローラ１５３は、取得されるコントラスト値が高くなっていき、ピークを過ぎて低下したか否かを監視している。フォーカスレンズ１１０が合焦位置aを通過すると、取得されるコントラスト値は低下していく。取得されるコントラスト値がピークを過ぎて低下したと認められたとき、カメラコントローラ１５３は、コントラスト値のピークを与える位置ａまでフォーカスレンズ１１０を戻すように移動させる。
【００６１】
以上のように、カメラコントローラ１５３は、レリーズ釦１６０の半押し操作を受け付けたときに、オートフォーカス動作を実行する。
【００６２】
２−３−２．静止画撮影時と動画撮影時のフォーカスレンズ駆動速度
図６を用いて、静止画撮影時と動画撮影時におけるフォーカスレンズ駆動速度について説明する。図６（ａ）は、静止画撮影モードにおける、フォーカスレンズ駆動速度（モータ・パルス数）と、当接音と、駆動音と、コントラスト評価値ノイズ（以下、「評価値ノイズ」という）との関係を示す。図６（ｂ）は、動画撮影モードにおける、フォーカスレンズ駆動速度（モータ・パルス数）と、当接音と、駆動音と、評価値ノイズとの関係を示す。
【００６３】
図６（ａ）、（ｂ）において、「フォーカスレンズ駆動速度」は、フォーカスレンズ駆動部１１１がステッピングモータであるときを例として、毎秒あたりのパルス数で表されている。「当接音」は、対応する駆動速度にてフォーカスレンズ１１１を駆動させたときに、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１とが当接することにより生じる音の程度を示す。「駆動音」は、対応する駆動速度にてフォーカスレンズ１１１を駆動させたときに、フォーカスレンズ駆動部１１１により生じる音の程度を示す。「評価値ノイズ」は、取得したコントラスト評価値に含まれるノイズの程度（すなわち、オートフォーカス動作に対する影響の程度）を示す。
【００６４】
最初に、図６（ａ）を用いて、静止画撮影モードにおける、フォーカスレンズ駆動速度について説明する。静止画撮影モードにおいては、フォーカスレンズ１１０の通常駆動時と、バックラッシュ補正駆動時とで、異なるフォーカスレンズ駆動速度が設定される。
【００６５】
フォーカスレンズ１１０の通常駆動時においては、レンズコントローラ１２０は、高速で、すなわち、１２００pulse/secで駆動するようにフォーカスレンズ駆動部１１１を制御する。このように、フォーカスレンズ１１０を高速駆動するため、当接音および駆動音は大きくなるが、静止画撮影であり音声を記録しないため、当接音および駆動音の大きさに注意を払う必要はない。このとき、評価値ノイズは小さいため、カメラコントローラ１５３は、正確なオートフォーカス動作を実行できる。
【００６６】
フォーカスレンズ１１０のバックラッシュ補正駆動時においては、レンズコントローラ１２０は、３００〜１２００pulse/secにて駆動するようにフォーカスレンズ駆動部１１１を制御する。静止画撮影モードにおけるバックラッシュ補正駆動時におけるフォーカスレンズ駆動速度は、目的位置（合焦点位置）が分かっている場合には、最高速度（１２００pulse/sec）に設定され、目的位置（合焦点位置）をサーチする場合には、速度を落として設定される場合がある。このとき、当接音は大きくなるが、静止画撮影時であるため当接音の大きさに注意を払う必要はない。また、駆動音は駆動速度に応じて変化するが、静止画撮影であり音声を記録しないため、駆動音の大きさにも考慮する必要はない。このとき、評価値ノイズは小さいため、正確なオートフォーカス動作を実行できる。
【００６７】
次に、図６（ｂ）を用いて、動画撮影モードにおけるフォーカスレンズ駆動速度について説明する。動画撮影モードにおいて、フォーカスレンズ１１０の通常駆動時と、バックラッシュ補正駆動時とで、異なるフォーカスレンズ駆動速度が設定される。
【００６８】
フォーカスレンズ１１０の通常駆動時においては、レンズコントローラ１２０は、低速で、すなわち、３００pulse/secで駆動するようにフォーカスレンズ駆動部１１１を制御する。フォーカスレンズ駆動部１１１を低速で駆動したとき、当接音の影響は大きくなるが、バックラッシュ補正後では、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１とはすでに当接しており、駆動中に新たに衝突が生じることはないため、当接音を考慮する必要はない。一方、駆動音および評価値ノイズは小さい。よって、デジタルカメラ１００は、静音駆動を実現しながら、正確なオートフォーカス動作を実行できる。
【００６９】
動画撮影モードにおけるバックラッシュ補正駆動時においては、レンズコントローラ１２０は、超低速で、すなわち、１５０pulse/secで駆動するようにフォーカスレンズ駆動部１１１を制御する。フォーカスレンズ１１０を超低速で駆動させるため、当接音および駆動音は小さいが、評価値ノイズは大きくなる。
【００７０】
以上のように、デジタルカメラ１００は、静止画撮影モードと動画撮影モードとで、フォーカスレンズ１１０の駆動速度を変化させる。静止画撮影モードにおいては、可能な限り早くフォーカスレンズ１１０が合焦位置に到達することが望ましい。また、静止画撮影であるため、フォーカスレンズ１１０を駆動する際の当接音や駆動音は考慮しなくてもよい。そのため、静止画撮影モードでは、レンズコントローラ１２０は、フォーカスレンズ１１０を高速駆動させるようにフォーカスレンズ駆動部１１１を制御する。一方、動画撮影モードにおいては、音声も記録されるため、可能な限り静音であることが望ましい。また、動画記録中において像倍率の変化が大きいことも好ましくない。そのため、動画撮影モードでは、レンズコントローラ１２０は、フォーカスレンズ１１０を低速駆動させるようにフォーカスレンズ駆動部１１１を制御する。
【００７１】
また、デジタルカメラ１００は、静止画撮影モードおよび動画撮影モードにおいて、バックラッシュ補正時の駆動速度よりも、通常駆動時の駆動速度（すなわち、バックラッシュ補正後の、フォーカスレンズ１１０の移動速度）を速くしている。以下、このように制御する理由について説明する。
【００７２】
まず、評価値ノイズとフォーカスレンズ駆動速度との関係について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、フォーカスレンズ１１０の駆動速度が低速のときの評価値ノイズを説明するための図である。図７（ｂ）は、フォーカスレンズ１１０の駆動速度が高速のときの評価値ノイズを説明するための図である。
【００７３】
図７（ａ）に示すように、フォーカスレンズ１１０が低速駆動されるとき、単位時間あたりに取得されるコントラスト値の傾きはゆるやかになる。そのため、コントラスト検出方式によるオートフォーカス動作において、取得されるコントラスト値の実質的な変化よりも、コントラスト値に重畳する評価値ノイズの変化の影響が大きくなってしまう。評価値ノイズによる影響が大きい場合、図８に示すように、取得されるコントラスト評価値が実質的に変化していないにも関わらず、カメラコントローラ１５３がコントラスト評価値のピークを偶然判定することが生じ得る。つまり、カメラコントローラ１５３は、実際には合焦位置ではない位置におけるコントラスト値がピークであると検出することにより、合焦位置を誤判定する。これにより、オートフォーカス動作の誤動作を生じ得る。この問題を回避するために、本実施の形態１のデジタルカメラ１００は信頼性フラグを用いる。信頼性フラグの詳細については後述する。
【００７４】
一方、図７（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ１１０が高速駆動される場合、単位時間あたりに取得されるコントラスト値の傾きは大きくなる。そのため、コントラスト検出方式によるオートフォーカス動作において、評価値ノイズよりも取得されるコントラスト値の実質的な変化の方が大きくなる。そのため、上記のような合焦位置の誤判定は起こりにくくなる。
【００７５】
前述のように、本実施形態では、フォーカスレンズ１１０の通常駆動時と、バックラッシュ補正時とで、フォーカスレンズ１１０の駆動速度を異ならせている。フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１とのバックラッシュは不用なものであるため、本来においては可能な限り速く補正することが望ましい。しかし、動画撮影時では、静音駆動が望まれるため、通常駆動時においては、フォーカスレンズ駆動速度は低速に制御されることが望ましい。一方で、バックラッシュ補正駆動時は、コントラスト値は不用であるため、フォーカスレンズ駆動速度を低速にして評価値ノイズが大きくなっても問題ない。そこで、本実施形態では、動画撮影モードにおいて、通常駆動時は、静音を実現しつつ評価値ノイズが大きくならないような低速でフォーカスレンズ１１０を駆動する。一方で、バックラッシュ補正駆動時では、静音をより確実に実現するために、通常駆動時よりもより低速な速度（超低速）でフォーカスレンズ１１０を駆動する。このため、バックラッシュ補正駆動時では、信頼性フラグを参照して、取得したコントラスト値を評価対象としないようにする（詳細は後述）。
【００７６】
以上のように、本実施の形態１のデジタルカメラ１００は、バックラッシュ補正駆動時と、通常駆動時とでフォーカスレンズの駆動速度をそれぞれ最適な速度に設定することにより、静音駆動を実現しながら評価値ノイズによる影響を小さくできるため、正確なオートフォーカス動作が実行できる。
【００７７】
２−３−３．信頼性フラグ
信頼性フラグは、カメラコントローラ１５３が、取得したコントラスト値を信頼してよいか否かを判断するために使用される。例えば、信頼性フラグが「０」のときは、取得したコントラスト値は信頼できないと判断され、「１」のときは、取得したコントラスト値が信頼できると判断される。なお、以下の説明では、信頼性フラグ「０」を送信することを、信頼性フラグをＯＦＦにするといい、信頼性フラグ「１」を送信することを信頼性フラグをＯＮにするという。信頼性フラグは、レンズコントローラ１２０により設定され、カメラコントローラ１５３に送信される。レンズコントローラ１２０は、動画撮影モードにおいてバックラッシュ補正動作を開始する前に、信頼性フラグを「０」に設定し、動画撮影モードにおいてバックラッシュ補正動作の終了後に、信頼性フラグを「１」に設定する。
【００７８】
２−３−４．信頼性フラグを用いた処理
図９を参照し、信頼性フラグを用いた、動画撮影時においてバックラッシュ補正時の低速駆動を実現しつつ、オートフォーカス動作の誤動作を回避するための処理を説明する。
【００７９】
最初、デジタルカメラ１００が静止画撮影モードに設定されるとする。カメラボディ１０２で静止画撮影モードに設定されると（Ｓ５００）、カメラコントローラ１５３はその旨をレンズコントローラ１２０に通知し、交換レンズ１０１側においても静止画撮影モードに設定される（Ｓ５０１）。このとき、フォーカスレンズ１１０の駆動速度およびバックラッシュ補正駆動速度は、静止画撮影モード用の値が設定されている。
【００８０】
カメラコントローラ１５３は、使用者により動画撮影釦１６１が押下されたか否かを監視する（Ｓ５０２）。静止画撮影モードにおいて、動画撮影釦１６１が押下されると、カメラコントローラ１５３は、カメラボディ１０２を動画撮影モードに設定する（Ｓ５０３）。そして、カメラコントローラ１５３は、動画撮影モードに設定された旨をレンズコントローラ１２０に通知する（Ｓ５０４）。
【００８１】
レンズコントローラ１２０は、この通知を受けて交換レンズ１０１を動画撮影モードに設定する（Ｓ５０５）。このとき、フォーカスレンズ１１０の駆動速度およびバックラッシュ補正駆動速度は、動画撮影モード用の値が設定される（Ｓ５０６）。上述したように、動画撮影時のバックラッシュ補正駆動速度は、静止画撮影時の駆動速度や画像データのフレームレートよりも遅く設定される。
【００８２】
続いて、カメラコントローラ１５３は、オートフォーカス動作の指示があったか否かを監視する（Ｓ５０７）。ここで言うオートフォーカス動作の指示は、使用者のレリーズ釦１６０の操作に基づく指示や、被写体のフォーカス状態の変化に基づく指示を含む。オートフォーカス動作の指示があった場合、カメラコントローラ１５３はフォーカスレンズの駆動指示をレンズコントローラ１２０に送信する（Ｓ５０８）。
【００８３】
レンズコントローラ１２０は、フォーカスレンズの駆動指示を受けると、信頼性フラグをカメラコントローラ１５３に送信する（Ｓ５０９）。すなわち、ステップＳ５０９において、レンズコントローラ１２０は信頼性フラグをＯＦＦ（コントラスト値が信頼できない）にする。
【００８４】
レンズコントローラ１２０は、信頼性フラグをＯＦＦにした後、フォーカスレンズ１１０とフォーカスレンズ駆動部１１１とのバックラッシュの補正動作を行う（Ｓ５１１）。カメラコントローラ１５３は、信頼性フラグを参照し、信頼性フラグがＯＦＦであることから、バックラッシュ補正期間中に取得されるコントラスト値を合焦位置判定のための評価値として使用しない（Ｓ５１０）。
【００８５】
動画撮影モード中は、上述したように、静止画撮影モード時のバックラッシュ補正の時間や、画像データのフレーム間隔よりも長い時間をかけてバックラッシュ補正を行う。そのため、カメラコントローラ１５３がコントラスト値のピークを誤判定する場合が生じ得た。本実施の形態では、カメラコントローラ１５３は、バックラッシュ補正期間中に取得されるコントラスト値を合焦位置判定のための評価対象としない（Ｓ５１０）。これにより、コントラスト値のピークすなわち合焦位置の誤判定を回避することができる。
【００８６】
バックラッシュ補正が終了すると、レンズコントローラ１２０は、信頼性フラグをＯＮにする（Ｓ５１２）。そして、レンズコントローラ１２０は、合焦位置を判定するためにフォーカスレンズ駆動部１１１を介してフォーカスレンズ１１０の移動を開始する（Ｓ５１３）。すなわち、上述したような山登りオートフォーカス動作を開始する。このとき、カメラコントローラ１５３は、取得されるコントラスト値を評価する（Ｓ５１４）。コントラスト値のピークとなる位置を検出すると、カメラコントローラ１５３は、その検出した位置を合焦位置であると判定する（Ｓ５１５）。
【００８７】
以上のように、デジタルカメラ１００は、動画撮影モードにおいて、バックラッシュ補正期間中は信頼性フラグをＯＦＦにし、取得されるコントラスト値を合焦位置判定のための評価対象としない。これにより、デジタルカメラ１００は、特に動画撮影時において、バックラッシュ補正に起因する問題を生じさせることなく静音駆動のためのフォーカスレンズの低速駆動を実現できる。
【００８８】
特に、本実施形態の思想は、重量の重いレンズを駆動させるときに有効である。重量の重いレンズを駆動制御するためには、ギアを複数使用することにより低速駆動させてトルクを上げる必要がある。使用するギアの数が増えた分だけ、バックラッシュも蓄積されてその影響が大きくなる。このような場合であっても、デジタルカメラ１００は、バックラッシュ補正期間中は信頼性フラグを落とし、取得されるコントラスト値を合焦位置判定のための評価対象としない。そのため、デジタルカメラ１００は、正確なオートフォーカス動作を実行することができる。
【００８９】
なお、動画撮影時および静止画撮影時において、フォーカスレンズ駆動部１１１の駆動速度を設定する際、フォーカスレンズ駆動部１１１は、動画撮影時においては、コントラスト値が取得される周期よりも長い期間をかけてバックラッシュを補正し、静止画撮影時においては、コントラスト値が取得される周期よりも短い期間内にバックラッシュを補正するように、駆動速度が設定される。これにより、デジタルカメラ１００は、静止画撮影時においてはフォーカスレンズ１１０の高速駆動を行い、動画撮影時においてはフォーカスレンズ１１０の低速駆動を行う。
【００９０】
３．まとめ
本実施形態のデジタルカメラ１００は、フォーカスレンズ１１０を含む光学系と、フォーカスレンズ１１０を光学系の光軸に沿って移動させるフォーカスレンズ駆動部１１１と、フォーカスレンズ１１０を介して形成された被写体像の評価値を周期的に取得するカメラコントローラ１５３と、評価値に基づいてフォーカスレンズ１１０の移動の目標位置を判定するカメラコントローラ１５３と、判定された目標位置に基づきフォーカスレンズ駆動部１１１の動作を制御するレンズコントローラ１２０とを備える。レンズコントローラ１２０は、フォーカスレンズ駆動部１１１が動作を開始してから実際にフォーカスレンズ１１０が移動を開始するまでのバックラッシュ期間を含む第一の期間においては、フォーカスレンズ１１０を第一の速度で移動させるようフォーカスレンズ駆動部１１１を制御し、第一の期間終了後の第二の期間においては、第一の速度よりも速い第二の速度でフォーカスレンズ１１０を移動させるようフォーカスレンズ駆動部１１１を制御する。この構成により、デジタルカメラ１００は、バックラッシュ期間を含む第一の期間と、第一の期間終了後の第二の期間のそれぞれにおいて最適な駆動速度になるように、フォーカスレンズ１１０の駆動速度を切り替えることができる。
【００９１】
また、本実施形態のデジタルカメラ１００は、フォーカスレンズ１１０を含む光学系と、フォーカスレンズ１１０を光学系の光軸に沿って移動させるフォーカスレンズ駆動部１１１と、フォーカスレンズ１１０を介して形成された被写体像の評価値を周期的に取得するカメラコントローラ１５３と、評価値に基づいてフォーカスレンズ１１０の移動の目標位置を判定するカメラコントローラ１５３と、判定された目標位置に基づきフォーカスレンズ駆動部１１１の動作を制御するレンズコントローラ１２０と、フォーカスレンズ駆動部１１１が動作を開始してから実際にフォーカスレンズ１１０が移動を開始するまでのバックラッシュ期間を示す信頼性フラグを設定するレンズコントローラ１２０とを備える。レンズコントローラ１２０は、信頼性フラグがバックラッシュ期間を示す間、評価値に基づいた目標位置の判定動作を中止する。この構成により、デジタルカメラ１００は、バックラッシュ期間における精度の悪い評価値に基づいたフォーカスレンズ駆動部１１１の誤動作を防止できる。
【００９２】
４．他の実施形態
上記の例では、静止画撮影時においても動画撮影時においても山登りオートフォーカス動作を実行する場合を説明したが、オートフォーカス動作はこれに限定されない。すなわち、静止画撮影時においては山登りオートフォーカス動作をレリーズ釦押下に応じて実行し、動画撮影時においてはコンティニュアスオートフォーカス動作を実行するようにしてもよい。この場合においても、動画撮影時におけるバックラッシュ補正速度は、静止画撮影モード時や画像データのフレームレートよりも遅めに設定されることは言うまでもない。
【００９３】
上記の例では、信頼性フラグがＯＦＦのときに取得されるコントラスト値を合焦位置判定のための評価対象としない場合を説明したが、信頼性フラグに基づく処理はこれに限定されない。すなわち、信頼性フラグがＯＦＦのときには、コントラスト値を取得しないようにしてもよい。要するに、本実施形態のデジタルカメラ１００は、バックラッシュ補正期間に相応する期間中におけるコントラスト値によって合焦判定をしない。
【００９４】
上記の例では、バックラッシュの補正が終了してから、レンズコントローラ１２０は、信頼性フラグをＯＮにしたが、信頼性フラグの変更方法はこれに限定されない。すわなち、レンズコントローラ１２０は、バックラッシュ補正が終了するタイミングを予測して、カメラコントローラ１５３がコントラスト値を取得する周期相当分だけ早めに信頼性フラグをＯＮにしてもよい。要するに、本実施形態のデジタルカメラ１００は、バックラッシュ補正期間に相応する期間中におけるコントラスト値によっては合焦判定をしない。
【００９５】
上記の例では、バックラッシュ補正を終了した後、フォーカスレンズ１１０の移動を開始するときに、フォーカスレンズ駆動部１１１の駆動速度を速くしたが、駆動速度の変更方法はこれに限定されない。すなわち、レンズコントローラ１２０は、バックラッシュ補正が終了するタイミングを予測して、カメラコントローラ１５３がコントラスト値を取得する周期相当分だけ早めにフォーカスレンズ駆動部１１１の駆動速度を速くするようにしてもよい。つまり、バックラッシュ補正駆動から、取得されるコントラスト値より合焦判定を行う通常駆動に移行するタイミングを予測してフォーカスレンズ駆動部１１１の駆動速度を速くするようにしてもよい。
【００９６】
上記の例では、交換式レンズ１０１とカメラボディ１０２とからなるデジタルカメラ１００の場合を説明したが、この構成に限定されない。すなわち、レンズとボディの一体型のカメラであっても本実施形態の思想は適用可能である。
【００９７】
上記の例では、撮像装置の一例としてデジタルカメラを用いて説明したが、本実施形態の思想は、ムービーカメラ、カメラ付き携帯電話などの撮像装置において使用されるフォーカス調節装置に適用できる。
【産業上の利用可能性】
【００９８】
本発明は、デジタルカメラ、ムービーカメラ、カメラ付き携帯電話などの撮像装置において使用されるフォーカス調節装置に有用である。
【符号の説明】
【００９９】
１００    デジタルカメラ
１０１    交換レンズ
１０２    カメラボディ
１１０    フォーカスレンズ
１１１    フォーカスレンズ駆動部
１１２    ズームレンズ
１１３    ズームレンズ位置検出部
１１４    フォーカスリング
１１５    ズームリング
１２０    レンズコントローラ
１２１    ＤＲＡＭ（レンズ側）
１２２    フラッシュメモリ（レンズ側）
１３０    レンズマウント
１４０    ボディマウント
１５０    ＣＭＯＳイメージセンサ
１５１    ＴＧ
１５２    ＡＤＣ
１５３    カメラコントローラ
１５４    電源
１５５    ＤＲＡＭ（ボディ側）
１５６    フラッシュメモリ（ボディ側）
１６０    レリーズ釦
１６１    動画撮影釦
１６２    ＥＶＦ
１６３    液晶モニタ
１６４    メモリカード
１６５    カードスロット
【図１】
2011085928.tif 000003
【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】
2011085928.tif 000009
【図８】
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【図９】
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