(57)【要約】【課題】フォーカスレンズの位置を検出する検出部が交換レンズ内に設けられていても適切なコントラストＡＦを行える撮像装置の技術を提供する。【解決手段】フォーカスレンズ２１１の位置情報が交換レンズ２からカメラボディ１０に送信されるカメラシステム１では、コントラストＡＦ時に駆動されるフォーカスレンズ２１１の各位置の履歴情報と、当該各位置をフォーカスレンズ２１１が通過した時点の時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を交換レンズ２内のメモリ部２６１に記憶する。一方、カメラボディ１０では、撮像素子１０１で順次に生成される各画像信号に基づきＡＦ評価値を算出して合焦時点(時刻)を特定する。そして、この合焦時点でのフォーカスレンズ２１１の位置(合焦位置)を上記時系列のレンズ位置履歴情報を参照して特定する。以上により、カメラシステム１で適切なコントラストＡＦを行える。【選択図】図５
2008175886.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定のレンズ駆動手段によって駆動されるフォーカスレンズを有する交換レンズと、前記交換レンズが装着可能な撮像装置とを備えた撮像システムであって、
前記撮像装置は、
(a-1)前記交換レンズを通った被写体光像に係る画像信号を生成する撮像手段と、
(a-2)コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記撮像手段で順次に生成される各画像信号に基づく焦点検出情報を取得する焦点情報取得手段と、
(a-3)前記焦点情報取得手段で取得される各画像信号に基づく焦点検出情報と、当該各画像信号についての前記撮像手段での生成時点に関する時間情報とに基づき、前記フォーカスレンズが合焦位置を通過した合焦時点を特定する合焦時点特定手段と、
を備えるとともに、
前記交換レンズは、
(b-1)前記コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記所定のレンズ駆動手段によって駆動される前記フォーカスレンズの各位置を順次に検出するレンズ位置検出手段と、
(b-2)前記レンズ位置検出手段で検出される前記フォーカスレンズの各位置に関する履歴情報と、当該各位置を前記フォーカスレンズが通過した時点に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を記憶する記憶手段と、
(b-3)前記記憶手段に記憶された前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、前記合焦位置として前記合焦時点でのフォーカスレンズの位置を特定する合焦位置特定手段と、
を備えることを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像システムにおいて、
前記撮像装置は、
(a-4)前記合焦時点特定手段で特定された前記合焦時点と、現時点との差分時間を算出する算出手段、
をさらに備え、
前記合焦位置特定手段は、前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、前記差分時間に相当する時間だけ現在から遡った時点での前記フォーカスレンズの位置を特定することを特徴とする撮像システム。
【請求項３】
請求項２に記載の撮像システムにおいて、
前記交換レンズには、前記撮像装置からの信号が所定の伝送時間を要して伝達されるとともに、
前記合焦位置特定手段は、前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、前記差分時間に前記所定の伝送時間を加えた時間だけ現在から遡った時点での前記フォーカスレンズの位置を特定することを特徴とする撮像システム。
【請求項４】
請求項１に記載の撮像システムにおいて、
前記焦点情報取得手段は、前記撮像手段において所定の周期で順次に生成される各画像信号に基づく焦点検出情報を取得し、
前記レンズ位置検出手段は、前記フォーカスレンズの各位置を前記所定の周期と同周期で順次に検出することを特徴とする撮像システム。
【請求項５】
所定のレンズ駆動手段によって駆動されるフォーカスレンズを有する交換レンズが装着可能な撮像装置であって、
(a)前記交換レンズを通った被写体光像に係る画像信号を生成する撮像手段と、
(b)コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記撮像手段で順次に生成される各画像信号に基づく焦点検出情報を取得する焦点情報取得手段と、
(c)前記焦点情報取得手段で取得される各画像信号に基づく焦点検出情報と、当該各画像信号についての前記撮像手段での生成時点に関する時間情報とに基づき、前記フォーカスレンズが合焦位置を通過した合焦時点を特定する合焦時点特定手段と、
を備えるとともに、
前記交換レンズは、
前記コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記所定のレンズ駆動手段によって駆動される前記フォーカスレンズの各位置を順次に検出するレンズ位置検出手段と、
前記レンズ位置検出手段で検出される前記フォーカスレンズの各位置に関する履歴情報と、当該各位置を前記フォーカスレンズが通過した時点に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶された前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、前記合焦位置として前記合焦時点でのフォーカスレンズの位置を特定する合焦位置特定手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項６】
所定のレンズ駆動手段によって駆動されるフォーカスレンズを有し、撮像装置に装着可能な交換レンズであって、
(a)コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記所定のレンズ駆動手段によって駆動される前記フォーカスレンズの各位置を順次に検出するレンズ位置検出手段と、
(b)前記レンズ位置検出手段で検出される前記フォーカスレンズの各位置に関する履歴情報と、当該各位置を前記フォーカスレンズが通過した時点に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を記憶する記憶手段と、
(c)前記記憶手段に記憶された前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、合焦位置として合焦時点でのフォーカスレンズの位置を特定する合焦位置特定手段と、
を備え、
前記撮像装置は、
前記交換レンズを通った被写体光像に係る画像信号を生成する撮像手段と、
前記コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記撮像手段で順次に生成される各画像信号に基づく焦点検出情報を取得する焦点情報取得手段と、
前記焦点情報取得手段で取得される各画像信号に基づく焦点検出情報と、当該各画像信号についての前記撮像手段での生成時点に関する時間情報とに基づき、前記フォーカスレンズが前記合焦位置を通過した前記合焦時点を特定する合焦時点特定手段と、
を有することを特徴とする交換レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換レンズが装着可能な撮像装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換式のデジタルカメラにおいては、交換レンズとカメラボディとの交信(通信)により必要な相手側の情報を取得するものがある。
【０００３】
例えば特許文献１に開示されるレンズ交換式のデジタルカメラにおいては、交換レンズ内のフォーカス位置検出器によって検出されるフォーカスレンズの位置情報が交換レンズ内のレンズ制御回路を通じてカメラボディ内のカメラ制御回路に伝送されるようになっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２９５０４７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記特許文献１のカメラでは、フォーカスレンズの位置情報が通信によって交換レンズからカメラボディに伝達されるため、カメラボディにおいてはフォーカスレンズの位置情報をリアルタイムで取得するのが困難である。このため、カメラボディでは、コントラスト検出方式の焦点検出(コントラストＡＦ)に用いるＡＦ評価値の算出タイミングに合わせてフォーカスレンズの位置情報を取得できず、これがコントラストＡＦを行う上での障害となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フォーカスレンズの位置を検出する検出部が交換レンズ内に設けられていても適切なコントラストＡＦを行える撮像装置の技術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】
本発明の第１の側面は、所定のレンズ駆動手段によって駆動されるフォーカスレンズを有する交換レンズと、前記交換レンズが装着可能な撮像装置とを備えた撮像システムであって、前記撮像装置は、(a-1)前記交換レンズを通った被写体光像に係る画像信号を生成する撮像手段と、(a-2)コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記撮像手段で順次に生成される各画像信号に基づく焦点検出情報を取得する焦点情報取得手段と、(a-3)前記焦点情報取得手段で取得される各画像信号に基づく焦点検出情報と、当該各画像信号についての前記撮像手段での生成時点に関する時間情報とに基づき、前記フォーカスレンズが合焦位置を通過した合焦時点を特定する合焦時点特定手段とを備えるとともに、前記交換レンズは、(b-1)前記コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記所定のレンズ駆動手段によって駆動される前記フォーカスレンズの各位置を順次に検出するレンズ位置検出手段と、(b-2)前記レンズ位置検出手段で検出される前記フォーカスレンズの各位置に関する履歴情報と、当該各位置を前記フォーカスレンズが通過した時点に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を記憶する記憶手段と、(b-3)前記記憶手段に記憶された前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、前記合焦位置として前記合焦時点でのフォーカスレンズの位置を特定する合焦位置特定手段とを備えることを特徴とする。
【０００８】
本発明の第２の側面は、所定のレンズ駆動手段によって駆動されるフォーカスレンズを有する交換レンズが装着可能な撮像装置であって、(a)前記交換レンズを通った被写体光像に係る画像信号を生成する撮像手段と、(b)コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記撮像手段で順次に生成される各画像信号に基づく焦点検出情報を取得する焦点情報取得手段と、(c)前記焦点情報取得手段で取得される各画像信号に基づく焦点検出情報と、当該各画像信号についての前記撮像手段での生成時点に関する時間情報とに基づき、前記フォーカスレンズが合焦位置を通過した合焦時点を特定する合焦時点特定手段とを備えるとともに、前記交換レンズは、前記コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記所定のレンズ駆動手段によって駆動される前記フォーカスレンズの各位置を順次に検出するレンズ位置検出手段と、前記レンズ位置検出手段で検出される前記フォーカスレンズの各位置に関する履歴情報と、当該各位置を前記フォーカスレンズが通過した時点に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶された前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、前記合焦位置として前記合焦時点でのフォーカスレンズの位置を特定する合焦位置特定手段とを有することを特徴とする。
【０００９】
本発明の第３の側面は、所定のレンズ駆動手段によって駆動されるフォーカスレンズを有し、撮像装置に装着可能な交換レンズであって、(a)コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記所定のレンズ駆動手段によって駆動される前記フォーカスレンズの各位置を順次に検出するレンズ位置検出手段と、(b)前記レンズ位置検出手段で検出される前記フォーカスレンズの各位置に関する履歴情報と、当該各位置を前記フォーカスレンズが通過した時点に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を記憶する記憶手段と、(c)前記記憶手段に記憶された前記時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、合焦位置として合焦時点でのフォーカスレンズの位置を特定する合焦位置特定手段とを備え、前記撮像装置は、前記交換レンズを通った被写体光像に係る画像信号を生成する撮像手段と、前記コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に、前記撮像手段で順次に生成される各画像信号に基づく焦点検出情報を取得する焦点情報取得手段と、前記焦点情報取得手段で取得される各画像信号に基づく焦点検出情報と、当該各画像信号についての前記撮像手段での生成時点に関する時間情報とに基づき、前記フォーカスレンズが前記合焦位置を通過した前記合焦時点を特定する合焦時点特定手段とを有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に撮像手段で順次に生成される各画像信号に基づき取得される焦点検出情報と、当該各画像信号についての撮像手段での生成時点に関する時間情報とに基づきフォーカスレンズが合焦位置を通過した合焦時点を特定するとともに、コントラスト検出方式の焦点検出を行う際に駆動されるフォーカスレンズの各位置に関する履歴情報と、当該各位置をフォーカスレンズが通過した時点に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報に基づき、上記の合焦時点でのフォーカスレンズの位置(合焦位置)を特定する。これにより、フォーカスレンズの位置を検出する検出部が交換レンズに設けられていても適切なコントラストＡＦを行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
＜カメラシステムの外観構成＞
図１および図２は、本発明の実施形態に係るカメラシステム１の外観構成を示す図である。ここで、図１および図２は、それぞれ正面図および背面図を示している。また、図３は、カメラシステム１の縦断面図である。
【００１２】
カメラシステム１は、例えば一眼レフレックスタイプのデジタルスチルカメラとして構成される撮像システムとして機能し、撮像装置として働くカメラボディ１０と、カメラボディ１０に着脱自在な撮影レンズとしての交換レンズ２とを備えている。
【００１３】
図１において、カメラボディ１０の正面側には、正面略中央に交換レンズ２が装着されるマウント部３０１と、マウント部３０１の右横に配置されたレンズ交換ボタン３０２と、正面左端部（Ｘ方向左側）において突設され、ユーザが片手（又は両手）により確実に把持可能とするためのグリップ部３０３と、正面左上部（Ｙ方向左上側）に配置されたモード設定ダイアル３０５と、正面右上部に配置された制御値設定ダイアル３０６と、グリップ部３０３の上面に配置されたシャッターボタン３０７とが設けられている。
【００１４】
また、図２において、カメラボディ１０の背面側には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３１１と、ＬＣＤ３１１の左方に配置された設定ボタン群３１２と、ＬＣＤ３１１の右方に配置された十字キー３１４と、十字キー３１４の中央に配置されたプッシュボタン３１５とが備えられている。また、カメラボディ１０の背面側には、ＬＣＤ３１１の上方に配設されたＥＶＦ(Electronic View Finder)３１６と、ＥＶＦ３１６の周囲を囲むアイカップ３２１と、ＥＶＦ３１６の左方に配設されたメインスイッチ３１７と、ＥＶＦ３１６の右方に配設された露出補正ボタン３２３およびＡＥロックボタン３２４と、ＥＶＦ３１６の上方に配設されたフラッシュ部３１８および接続端子部３１９とが備えられている。
【００１５】
また、図２において、カメラボディ１０の背面側には、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）３１１と、ＬＣＤ３１１の左方に配置された設定ボタン群３１２と、ＬＣＤ３１１の右方に配置された十字キー３１４と、十字キー３１４の中央に配置されたプッシュボタン３１５とが備えられている。また、カメラボディ１０の背面側には、ＬＣＤ３１１の上方に配設された光学ファインダ３１６と、光学ファインダ３１６の右方に配設された露出補正ボタ３２３およびＡＥロックボタン３２４と、光学ファインダ３１６の上方に配設されたフラッシュ部３１８および接続端子部３１９とが備えられている。
【００１６】
マウント部３０１には、装着された交換レンズ２との電気的接続を行うための複数個の電気的接点や、機械的接続を行うためのカプラ等が設けられている。
【００１７】
レンズ交換ボタン３０２は、マウント部３０１に装着された交換レンズ２を取り外す際に押下されるボタンである。
【００１８】
グリップ部３０３は、ユーザが撮影時にカメラシステム１を把持する部分であり、フィッティング性を高めるために指形状に合わせた表面凹凸が設けられている。なお、グリップ部３０３の内部には電池収納室およびカード収納室(不図示)が設けられている。電池収納室にはカメラの電源として電池６９Ｂ(図５参照)が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するための記録媒体（例えばメモリカード）が着脱可能に収納されるようになっている。なお、グリップ部３０３には、当該グリップ部３０３をユーザが把持したか否かを検出するためのグリップセンサを設けるようにしても良い。
【００１９】
モード設定ダイアル３０５及び制御値設定ダイアル３０６は、カメラボディ１０の上面と略平行な面内で回転可能な略円盤状の部材からなる。モード設定ダイアル３０５は、自動露出（ＡＥ）制御モードや自動焦点（ＡＦ；オートフォーカス）制御モード、或いは１枚の静止画を撮影する静止画撮影モードや連続撮影を行う連続撮影モード等の各種撮影モード、記録済みの画像を再生する再生モード等、カメラシステム１に搭載されたモードや機能を択一的に選択するためのものである。一方、制御値設定ダイアル３０６は、カメラシステム１に搭載された各種の機能に対する制御値を設定するためのものである。
【００２０】
シャッターボタン３０７は、途中まで押し込んだ「半押し状態」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態」の操作とが可能とされた押下スイッチである。静止画撮影モードにおいてシャッターボタン３０７が半押し（Ｓ１）されると、被写体の静止画を撮影するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行され、シャッターボタン３０７が全押し（Ｓ２）されると、撮影動作（撮像センサを露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施してメモリカード等に記録する一連の動作）が実行される。
【００２１】
ＬＣＤ３１１は、画像表示が可能なカラー液晶パネルを備えており、撮像素子１０１(図３)により撮像された画像の表示や記録済みの画像の再生表示等を行うとともに、カメラシステム１に搭載される機能やモードの設定画面を表示するものである。なお、ＬＣＤ３１１に代えて、有機ＥＬやプラズマ表示装置を用いるようにしても良い。
【００２２】
設定ボタン群３１２は、カメラシステム１に搭載された各種の機能に対する操作を行うボタンである。この設定ボタン群３１２には、例えばＬＣＤ３１１に表示されるメニュー画面で選択された内容を確定するための選択確定スイッチ、選択取り消しスイッチ、メニュー画面の内容を切り替えるメニュー表示スイッチ、表示オン／オフスイッチ、表示拡大スイッチなどが含まれる。そして、設定ボタン群３１２におけるボタン３１２ａは、後述するライブビューモードに設定するためのボタン(以下では「ＬＶモード設定ボタン」ともいう)として機能する。
【００２３】
十字キー３１４は、円周方向に一定間隔で配置された複数の押圧部（図中の三角印の部分）を備える環状の部材を有し、各押圧部に対応して備えられた図示省略の接点（スイッチ）により押圧部の押圧操作が検出されるように構成されている。また、プッシュボタン３１５は、十字キー３１４の中央に配置されている。十字キー３１４及びプッシュボタン３１５は、撮影倍率の変更（ズームレンズのワイド方向やテレ方向への移動）、ＬＣＤ３１１等に再生する記録画像のコマ送り、及び撮影条件（絞り値、シャッタスピード、フラッシュ発光の有無等）の設定等の指示を入力するためのものである。
【００２４】
光学ファインダ３１６は、被写体が撮影される範囲を光学的に表示するものである。すなわち、光学ファインダ３１６には、交換レンズ２からの被写体像が導かれており、ユーザは、この光学ファインダ３１６を覗くことにより、実際に撮像素子１０１にて撮影される被写体を視認することができる。
【００２５】
メインスイッチ３１７は、左右にスライドする２接点のスライドスイッチからなり、左にセットするとカメラシステム１の電源がオンされ、右にセットすると電源がオフされる。
【００２６】
フラッシュ部３１８は、ポップアップ式の内蔵フラッシュとして構成されている。一方、外部フラッシュ等をカメラボディ１０に取り付ける場合には、接続端子部３１９を使用して接続する。
【００２７】
アイカップ３２１は、遮光性を有してＥＶＦ３１６への外光の侵入を抑制する「コ」字状の遮光部材である。
【００２８】
露出補正ボタン３２３は、露出値（絞り値やシャッタースピード）を手動で調整するためのボタンであり、ＡＥロックボタン３２４は、露出を固定するためのボタンである。
【００２９】
交換レンズ２は、被写体からの光（光像）を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該被写体光をカメラボディ１０の内部に配置されている撮像素子１０１に導くための撮影光学系として機能するものである。この交換レンズ２は、上述のレンズ交換ボタン３０２を押下操作することで、カメラボディ１０から取り外すことが可能となっている。
【００３０】
交換レンズ２は、光軸ＬＴに沿って直列的に配置された複数のレンズからなるレンズ群２１を備えている(図５参照)。このレンズ群２１には、焦点の調節を行うためのフォーカスレンズ２１１(図５参照)と、変倍を行うためのズームレンズ２１２(図５参照)とが含まれており、それぞれ光軸ＬＴ方向に駆動されることで、変倍や焦点調節が行われる。また、交換レンズ２には、その鏡胴の外周適所に該鏡胴の外周面に沿って回転可能な操作環が備えられており、上記のズームレンズ２１２は、マニュアル操作或いはオート操作により、上記操作環の回転方向及び回転量に応じて光軸方向に移動し、その移動先の位置に応じたズーム倍率(撮影倍率)に設定されるようになっている。
【００３１】
＜カメラシステム１の内部構成＞
次に、カメラシステム１の内部構成について説明する。図３は、カメラシステム１の縦断面図である。図３に示すように、カメラボディ１０の内部には、撮像素子１０１、ファインダ部１０２（ファインダ光学系）、ミラー部１０３、ＡＦ位相差モジュール１０７などが備えられている。
【００３２】
撮像素子１０１は、カメラボディ１０に交換レンズ２が装着された場合の当該交換レンズ２が備えているレンズ群の光軸ＬＴ上において、光軸ＬＴに対して垂直となる方向に配置されている。撮像素子１０１としては、例えばフォトダイオードを有して構成される複数の画素がマトリクス状に２次元配置され、各画素の受光面に、それぞれ分光特性の異なる例えばＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが１：２：１の比率で配設されてなるベイヤー配列のＣＭＯＳカラーエリアセンサ（ＣＭＯＳ型の撮像素子）が用いられる。撮像素子（撮像センサ）１０１は、交換レンズ２を通って結像された被写体光像に関するＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）各色成分のアナログの電気信号（画像信号）を生成し、Ｒ、Ｇ、Ｂ各色の画像信号として出力する。
【００３３】
上記の光軸ＬＴ上において、被写体光をファインダ部１０２へ向けて反射される位置には、ミラー部１０３が配置されている。交換レンズ２を通過した被写体光は、ミラー部１０３（後述の主ミラー１０３１）によって上方へ反射される。交換レンズ２を通過した被写体光の一部はこのミラー部１０３を透過する。
【００３４】
ファインダ部１０２は、ペンタプリズム１０５、接眼レンズ１０６及び光学ファインダ３１６を備えている。ペンタプリズム１０５は、断面５角形を呈し、その下面から入射された被写体光像を内部での反射によって当該光像の天地左右を入れ替えて正立像にするためのプリズムである。接眼レンズ１０６は、ペンタプリズム１０５により正立像にされた被写体像を光学ファインダ３１６の外側に導く。このような構成により、ファインダ部１０２は、撮影待機時において被写界を確認するための光学ファインダとして機能する。
【００３５】
ミラー部１０３は、主ミラー１０３１及びサブミラー１０３２から構成されており、主ミラー１０３１の背面側において、サブミラー１０３２が主ミラー１０３１の背面に向けて倒れるように回動可能に設けられている。主ミラー１０３１を透過した被写体光の一部はサブミラー１０３２によって反射され、この反射された被写体光は位相差ＡＦモジュール１０７に入射される。
【００３６】
上記のミラー部１０３は、所謂クイックリターンミラーとして構成されており、露光時やライブビューモードの設定時(後述)には回転軸１０３３を回動支点として上方に向けて跳ね上がる。この際、サブミラー１０３２は、上記のミラー部１０３がペンタプリズム１０５の下方位置で停止したときには、主ミラー１０３１と略平行となるように折り畳まれた状態となる(図６参照)。これにより、交換レンズ２からの被写体光がミラー部１０３によって遮られることなく撮像素子１０１上に届き、該撮影素子１０１が露光される。撮像素子１０１での撮像動作が終了すると、ミラー部１０３は元の位置（図３に示す位置）に復帰する。
【００３７】
ＡＦ位相差モジュール１０７は、被写体のピント情報を検出する測距素子等からなる所謂ＡＦセンサとして構成されている。このＡＦ位相差モジュール１０７は、ミラー部１０３の底部に配設されており、位相差検出方式の焦点検出(以下では「位相差ＡＦ」ともいう)により合焦位置を検出する。すなわち、撮影待機時においてユーザが光学ファインダ３１６で被写体を確認する場合には、図４に示すように主ミラー１０３１およびサブミラー１０３２がダウンされた状態で位相差ＡＦモジュール１０７に被写体からの光が導かれるとともに、位相差ＡＦモジュール１０７からの出力に基づき交換レンズ２内のフォーカスレンズ２１１が駆動されてピント合わせが行われることとなる。
【００３８】
撮像素子１０１の光軸方向前方には、シャッタユニット４０が配置されている。このシャッタユニット４０は、上下方向に移動する幕体を備え、光軸ＬＴに沿って撮像素子１０１に導かれる被写体光の光路開口動作及び光路遮断動作を行うメカニカルフォーカルプレーンシャッタとして構成されている。なお、シャッタユニット４０は、撮像素子１０１が完全電子シャッター可能な撮像素子である場合には省略可能である。
【００３９】
＜カメラシステム１の電気的構成＞
図５は、カメラシステム１全体の電気的な構成を示すブロック図である。ここで、図１〜図３と同一の部材等については、同一の符号を付している。なお、説明の便宜上、交換レンズ２の電気的構成について先ず説明する。
【００４０】
交換レンズ２は、上述した撮影光学系を構成するレンズ群２１に加え、レンズ駆動機構２４と、レンズ位置検出部２５と、レンズ制御部２６と、絞り駆動機構２７とを備えている。
【００４１】
レンズ群２１では、フォーカスレンズ２１１及びズームレンズ２１２と、カメラボディ１０に備えられた撮像素子１０１へ入射される光量を調節するための絞り２３とが、鏡胴内において光軸ＬＴ(図３)方向に保持されており、被写体の光像を取り込んで撮像素子１０１に結像させる。焦点調節動作は、レンズ群２１が交換レンズ２内のＡＦアクチュエータ７１Ｍにより光軸ＬＴ方向に駆動されることで行われる。
【００４２】
フォーカス駆動制御部７１Ａは、レンズ制御部２６を介してメイン制御部６２から与えられるＡＦ制御信号に基づき、フォーカスレンズ２１１を合焦位置に移動させるために必要な、ＡＦアクチュエータ７１Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。ＡＦアクチュエータ７１Ｍは、ステッピングモータ等からなり、レンズ駆動機構２４にレンズ駆動力を与える。
【００４３】
レンズ駆動機構２４は、例えばヘリコイド及び該ヘリコイドを回転させる図示省略のギア等で構成され、ＡＦアクチュエータ７１Ｍからの駆動力を受けて、フォーカスレンズ２１１等を光軸ＬＴと平行な方向に駆動させるものである。なお、フォーカスレンズ２１１の移動方向及び移動量は、それぞれＡＦアクチュエータ７１Ｍの回転方向及び回転数に従う。
【００４４】
レンズ位置検出部２５は、レンズ群２１の移動範囲内において光軸ＬＴ方向に複数個のコードパターンが所定ピッチで形成されたエンコード板と、このエンコード板に摺接しながら鏡胴２２と一体的に移動するエンコーダブラシとを備えており、レンズ群２１の焦点調節時の移動量を検出する。なお、レンズ位置検出部２４で検出されたレンズ位置は、例えばパルス数として出力される。
【００４５】
レンズ制御部２６は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや状態情報に関するデータを記憶するフラッシュメモリ等からなるメモリ部２６１が内蔵されたマイクロコンピュータからなっている。このレンズ制御部２６には、基準クロックに基づき計時を行うタイマ２６３が設けられている。
【００４６】
また、レンズ制御部２６は、コネクタＥｃを介してカメラボディ１０のメイン制御部６２との間で通信を行う通信部２６２を備え、この通信部２６２は、例えばレンズ群２１の焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等の状態情報データや、レンズ位置検出部２５で検出されるフォーカスレンズ２１１の位置情報をメイン制御部６２に送信する一方、メイン制御部６２から例えばフォーカスレンズ２１１の駆動量のデータを受信する。また撮影時には、ＡＦ動作完了後の焦点距離情報、絞り値等のデータが通信部２６２からメイン制御部６２へ送信される。なお、メモリ部２６１には、上記のレンズ群２１の状態情報データや、メイン制御部６２から送信された例えばフォーカスレンズ２１１の駆動量のデータ等が記憶される。
【００４７】
絞り駆動機構２７は、カプラ７５を介して絞り駆動アクチュエータ７６Ｍからの駆動力を受けて、絞り２３の絞り径を変更するものである。
【００４８】
続いて、カメラボディ１０の電気的構成について説明する。カメラボディ１０には、先に説明した撮像素子１０１、シャッタユニット４０等の他に、ＡＦＥ（アナログフロントエンド）５、画像処理部６１、画像メモリ６１４、メイン制御部６２、フラッシュ回路６３、操作部６４、ＶＲＡＭ６５(６５ａ、６５ｂ)、カードＩ／Ｆ６６、メモリカード６７、通信用Ｉ／Ｆ６８、電源回路６９、電池６９Ｂ、ミラー駆動制御部７２Ａ及びミラー駆動アクチュエータ７２Ｍ、シャッタ駆動制御部７３Ａ及びシャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍ、絞り駆動制御部７６Ａ及び絞り駆動アクチュエータ７６Ｍを備えて構成されている。
【００４９】
撮像素子１０１は、先に説明した通りＣＭＯＳカラーエリアセンサからなり、後述のタイミング制御回路５１により、当該撮像素子１０１の露光動作の開始（及び終了）や、撮像素子１０１が備える各画素の出力選択、画素信号の読出し等の撮像動作が制御される。
【００５０】
ＡＦＥ５は、撮像素子１０１に対して所定の動作を行わせるタイミングパルスを与えると共に、撮像素子１０１から出力される画像信号（ＣＭＯＳエリアセンサの各画素で受光されたアナログ信号群）に所定の信号処理を施し、デジタル信号に変換して画像処理部６１に出力するものである。このＡＦＥ５は、タイミング制御回路５１、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３などを備えて構成されている。
【００５１】
タイミング制御回路５１は、メイン制御部６２から出力される基準クロックに基づいて所定のタイミングパルス（垂直走査パルスφＶｎ、水平走査パルスφＶｍ、リセット信号φＶｒ等を発生させるパルス）を生成して撮像素子１０１に出力し、撮像素子１０１の撮像動作を制御する。また、所定のタイミングパルスを信号処理部５２やＡ／Ｄ変換部５３にそれぞれ出力することにより、信号処理部５２及びＡ／Ｄ変換部５３の動作を制御する。
【００５２】
信号処理部５２は、撮像素子１０１から出力されるアナログの画像信号に所定のアナログ信号処理を施すものである。この信号処理部５２には、ＣＤＳ（相関二重サンプリング）回路、ＡＧＣ（オートゲインコントロール）回路及びクランプ回路等が備えられている。Ａ／Ｄ変換部５３は、信号処理部５２から出力されたアナログのＲ、Ｇ、Ｂの画像信号を、タイミング制御回路５１から出力されるタイミングパルスに基づいて、複数のビット（例えば１２ビット）からなるデジタルの画像信号に変換するものである。
【００５３】
画像処理部６１は、ＡＦＥ５から出力される画像データに所定の信号処理を行って画像ファイルを作成するもので、黒レベル補正回路６１１、ホワイトバランス制御回路６１２及びガンマ補正回路６１３等を備えて構成されている。なお、画像処理部６１へ取り込まれた画像データは、撮像素子１０１の読み出しに同期して画像メモリ６１４に一旦書き込まれ、以後この画像メモリ６１４に書き込まれた画像データにアクセスして、画像処理部６１の各ブロックにおいて処理が行われる。
【００５４】
黒レベル補正回路６１１は、Ａ／Ｄ変換部５３によりＡ／Ｄ変換されたＲ、Ｇ、Ｂの各デジタル画像信号の黒レベルを、基準の黒レベルに補正するものである。
【００５５】
ホワイトバランス補正回路６１２は、光源に応じた白の基準に基づいて、Ｒ(赤)、Ｇ(緑)、Ｂ(青)の各色成分のデジタル信号のレベル変換（ホワイトバランス(ＷＢ)調整）を行うものである。すなわちホワイトバランス制御回路６１２は、メイン制御部６２から与えられるＷＢ調整データに基づき、撮影被写体において輝度や彩度データ等から本来白色であると推定される部分を特定し、その部分のＲ、Ｇ、Ｂそれぞれを色成分の平均と、Ｇ／Ｒ比及びＧ／Ｂ比とを求め、これをＲ、Ｂの補正ゲインとしてレベル補正する。
【００５６】
ガンマ補正回路６１３は、ＷＢ調整された画像データの階調特性を補正するものである。具体的にはガンマ補正回路６１３は、画像データのレベルを色成分毎に予め設定されたガンマ補正用テーブルを用いて非線形変換するとともにオフセット調整を行う。
【００５７】
画像メモリ６１４は、撮影モード時には、画像処理部６１から出力される画像データを一時的に記憶するとともに、この画像データに対しメイン制御部６２により所定の処理を行うための作業領域として用いられるメモリである。また、再生モード時には、メモリカード６７から読み出した画像データを一時的に記憶する。
【００５８】
メイン制御部６２は、例えば制御プログラムを記憶するＲＯＭや一時的にデータを記憶するフラッシュメモリ等の記憶部が内蔵されたマイクロコンピュータからなり、カメラシステム１各部の動作を制御するものである。このメイン制御部６２には、基準クロックに基づき計時を行うタイマ６２１が設けられている。
【００５９】
カメラシステム１には、撮像素子１０１で撮像される被写体をユーザがＬＣＤ３１１で視認できるように、本撮影(画像記録用の撮影)前に撮像素子１０１で順次に生成される画像信号に基づき被写体を動画的態様でＬＣＤ３１１にライブビュー表示（プレビュー表示）を行わせるライブビューモードが機能として設けられているが、メイン制御部６２により、ＬＶモード設定ボタン３１２ａが押下された場合にライブビューモードに設定してライブビュー表示を開始する制御が行われる。
【００６０】
このライブビューモードでは、被写体からの光を撮像素子１０１に導く必要があるため、図６に示すようにシャッターユニット４０の開動作が行われるとともに、主ミラー１０３１およびサブミラー１０３２がアップされる。これにより、位相差ＡＦモジュール１０７は被写体からの光を受光できなくなるため、ライブビューモードでの焦点検出(ＡＦ)は、上述した位相差ＡＦでなく、撮像素子１０１の出力信号に基づきフォーカスレンズ２１１を合焦位置に駆動させるコントラスト検出方式の焦点検出(コントラストＡＦ)が行われることとなる(後で詳述)。
【００６１】
フラッシュ回路６３は、フラッシュ撮影モードにおいて、フラッシュ部３１８または接続端子部３１９に接続される外部フラッシュの発光量を、メイン制御部６２により設定された発光量に制御するものである。
【００６２】
操作部６４は、上述のモード設定ダイアル３０５、制御値設定ダイアル３０６、シャッターボタン３０７、設定ボタン群３１２、十字キー３１４、プッシュボタン３１５、メインスイッチ３１７等を含み、操作情報をメイン制御部６２に入力するためのものである。
【００６３】
ＶＲＡＭ６５は、ＬＣＤ３１１の画素数に対応した画像信号の記憶容量を有し、メイン制御部６２とＬＣＤ３１１との間のバッファメモリである。カードＩ／Ｆ６６は、メモリカード６７とメイン制御部６２との間で信号の送受信を可能とするためのインターフェイスである。メモリカード６７は、メイン制御部６２で生成された画像データを保存する記録媒体である。通信用Ｉ／Ｆ６８は、パーソナルコンピュータやその他の外部機器に対する画像データ等の伝送を可能とするためのインターフェースである。
【００６４】
電源回路６９は、例えば定電圧回路等からなり、メイン制御部６２等の制御部、撮像素子１０１、その他の各種駆動部等、カメラシステム１全体を駆動させるための電圧（例えば５Ｖ）を生成する。なお、撮像素子１０１への通電制御は、メイン制御部６２から電源回路６９に与えられる制御信号により行われる。電池６９Ｂは、アルカリ乾電池等の一次電池や、ニッケル水素充電池等の二次電池からなり、カメラシステム１全体に電力を供給する電源である。
【００６５】
ミラー駆動制御部７２Ａは、撮影動作のタイミングに合わせて、ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍを駆動させる駆動信号を生成するものである。ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍは、ミラー部１０３（クイックリターンミラー）を、水平姿勢若しくは傾斜姿勢に回動させるアクチュエータである。
【００６６】
シャッタ駆動制御部７３Ａは、メイン制御部６２から与えられる制御信号に基づき、シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。シャッタ駆動アクチュエータ７３Ｍは、シャッタユニット４０の開閉駆動を行うアクチュエータである。
【００６７】
絞り駆動制御部７６Ａは、メイン制御部６２から与えられる制御信号に基づき、絞り駆動アクチュエータ７６Ｍに対する駆動制御信号を生成するものである。絞り駆動アクチュエータ７６Ｍは、カプラ７５を介して絞り駆動機構２７に駆動力を与える。
【００６８】
また、カメラボディ１０は、黒レベル補正回路６１１から出力される黒レベル補正済みの画像データに基づき、コントラストＡＦに必要なコントラストＡＦ評価値の演算を行うコントラストＡＦ演算回路７７を備えている。
【００６９】
このコントラストＡＦ演算回路７７を利用したカメラシステム１のコントラストＡＦについて、詳しく説明する。
【００７０】
＜カメラシステム１のコントラストＡＦについて＞
レンズ交換式のデジタルカメラとして構成されるカメラシステム１では、レンズ位置検出部２５で検出されるフォーカスレンズ２１１の位置情報が交換レンズ２内のレンズ制御部２６の通信部２６２を介した交信(通信)によってカメラボディ１０に伝達される。このため、カメラボディ１０においては、コントラストＡＦで必要なフォーカスレンズ２１１の位置情報をリアルタイムで取得することが困難な状況となっている。
【００７１】
そこで、本実施形態のカメラシステム１では、カメラボディ１０においてフォーカスレンズ２１１の位置情報をリアルタイムで逐次に取得することはせず、時間情報(時刻情報)を媒介として合焦時点のフォーカスレンズ２１１の位置情報のみを取得することとしている。具体的には、交換レンズ２では、コントラストＡＦ時に駆動されるフォーカスレンズ２１１についてレンズ位置検出部２５で検出されるフォーカスレンズ２１１の各位置に関する履歴情報と、この各位置をフォーカスレンズ２１１が通過したタイミング(時点)に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報をレンズ制御部２６内のメモリ部２６１に記憶する一方、カメラボディ１０側では、ＡＦ評価値演算による合焦時点の特定後に、この合焦時点でのフォーカスレンズ２１１の位置情報を上記時系列のレンズ位置履歴情報を記憶している交換レンズ２から取得するようにしている。このコントラストＡＦについて以下で詳しく説明する。
【００７２】
本実施形態のコントラストＡＦでは、交換レンズ２においてレンズ制御部２６内のメモリ部２６１に上記時系列のレンズ位置履歴情報が記憶される。具体的には、図７に示すように、メモリ部２６１の各アドレスＡ0〜Ａmに、レンズ制御部２６のタイマ２６３で計時される時刻(例えば交換レンズ２のレンズ制御部２６が起動されてからの経過時間)のデータ(時間データ)Ｔ0〜Ｔmと、それぞれの時刻Ｔ0〜Ｔmでのフォーカスレンズ２１１の位置のデータ(位置データ)Ｐ0〜Ｐmが記憶される。コントラストＡＦが開始されると、メモリ部２６１にはアドレスＡ0、Ａ1、Ａ2・・・の順に時刻データおよび位置データが格納されるが、最後のアドレスＡmにデータが記憶されると、次のデータは最初のアドレスＡ0に戻って格納されることとなる。このようにリングメモリの如くデータをメモリ部２６１に蓄積することで、メモリ部２６１に割り当てる記憶容量を抑えつつフォーカスレンズ２１１の合焦時点付近の時間データおよび位置データが確実に記憶できることとなる。なお、この記憶容量としては、例えば１００ｍｓ分の時刻データおよび位置データを記憶できる容量がメモリ部２６１で割り当てられる。また、位置データについては、コントラストＡＦ時に撮像素子１０１において画像信号を生成する周期(２４０ｆｐｓ)と同じ周期でフォーカスレンズ２１１の各位置を検出して得られた位置情報が記憶される。これにより、カメラボディ１０側と交換レンズ２側との時間軸の分解能を統一でき、バランス良くフォーカスレンズ２１１の合焦位置を求めることが可能となる。
【００７３】
また、本実施形態のコントラストＡＦでは、カメラボディ１０側において、撮影範囲の一部(例えば中央部分)に設定されるＡＦエリア内における画素群を読み出し、ＡＦ評価値が算出される。このＡＦ評価値については、例えばＡＦエリア内における隣接画素同士の差分の絶対値の総和として算出する。
【００７４】
ここで、このＡＦ評価値を、フォーカスレンズ２１１を一定方向に例えば一定の速度で移動させつつ順次に算出すれば、図８のようにＡＦ評価値が単調に増加してからピークＱｋを境に単調に減少するような時刻とＡＦ評価値との関係が得られることとなる。この図８の横軸に表される時刻は、カメラボディ１０のメイン制御部６２のタイマ６２１で計測された時刻(例えばメインスイッチ３１７による電源オンからの経過時間)である。なお、フォーカスレンズ２１１は、ピントの山、つまりＡＦ評価値のピークＱｋを超えるまで移動するようにする。
【００７５】
そして、図８に示すようにピークＱｋ近傍のＡＦ評価値Ｄn-1、Ｄn、Ｄn+1と、そのＡＦ評価値の算出に用いた画像信号が例えば撮像素子１０１で生成された時刻Ｔn-1、Ｔn、Ｔn+1とが取得されると、次の式(１)に示す２次補間近似式を用いて、ＡＦ評価値がピークＱｋとなる合焦時刻Ｔfが算出できることとなる。
【００７６】
【数１】
2008175886.tif 000003
【００７７】
このようにカメラボディ１０側で算出された合焦時刻Ｔfと現在時刻との差分時間の情報を交換レンズ２に伝達すれば、この差分時間の情報に基づき交換レンズ２側では、メモリ部２６１に図７のように記憶された時系列のレンズ位置履歴情報から合焦時刻(合焦時点)Ｔfでのフォーカスレンズ２１１の位置を合焦位置として特定できることとなる。そして、この特定した合焦位置の情報を交換レンズ２からカメラボディ１０のメイン制御部６２に伝達することで、当該合焦位置にフォーカスレンズ２１１を駆動する制御が可能となる。なお、メモリ部２６１に格納される時系列のレンズ位置履歴情報においては、一定の周期(１／２４０秒)で得られる時間データおよび位置データをが記憶されているため、合焦時刻Ｔfに合致する時間データが存在しない場合には、合焦時刻Ｔf前後の２つの時間データとその位置データを用いた按分計算を行ってフォーカスレンズ２１１の位置を特定するようにする。
【００７８】
以上で説明したコントラストＡＦ(山登りＡＦ)では、ＡＦ評価値をコントラストＡＦ演算回路７７で求めて、フォーカス駆動制御部７１Ａによりフォーカスレンズ２１１を上記の式(１)で求めた合焦時刻Ｔfに対応した合焦位置に移動させることにより、位相差ＡＦモジュール１０７を用いた位相差ＡＦより合焦精度が高いオートフォーカス制御が可能となる。
【００７９】
このようなコントラストＡＦに関する撮像装置１の具体的な動作を以下で説明する。
【００８０】
＜カメラシステム１の動作＞
図９は、カメラシステム１の基本的な動作、特にＡＦ動作を示すフローチャートである。本動作は、メイン制御部６２およびレンズ制御部２６によって実行される。
【００８１】
まず、ユーザによりＬＶモード設定ボタン３１２ａが押下されてライブビューモードが設定されたかを判定する(ステップＳＴ１)。ここで、ライブビューモードが設定されている場合には、ステップＳＴ２に進み、設定されていない場合には、ステップＳＴ１９に進む。
【００８２】
ステップＳＴ２では、ミラー駆動アクチュエータ７２Ｍにより図６に示すように主ミラー１０３１とサブミラー１０３２とをアップする。
【００８３】
ステップＳＴ３では、撮像素子１０１を起動して画素読出しを開始する。ここでは、撮像素子１０１の画素読出し周期が６０ｆｐｓに設定される。
【００８４】
ステップＳＴ４では、撮像素子１０１から６０ｆｐｓで順次に出力される画像信号に基づき、ＬＣＤ３１１でライブビュー表示を行う。
【００８５】
ステップＳＴ５では、シャッターボタン３０７がユーザによって半押し(Ｓ１)されたかを判定する。ここで、半押しされた場合には、ステップＳＴ６に進むとともに、半押しされていない場合には、ステップＳＴ５を繰り返す。
【００８６】
ステップＳＴ６では、ステップＳＴ３で６０ｆｐｓに設定された撮像素子１０１の画素読出し周期を２４０ｆｐｓに変更する。このように画素読出し周期を２４０ｆｐｓに設定するのは、交換レンズ２内のレンズ群２１の駆動速度を考慮すると、２４０ｆｐｓでフォーカスレンズ２１１の駆動ピッチが被写界深度(焦点深度)の２〜４倍程度となって、ほぼ適正な駆動ピッチとなるからである。
【００８７】
ステップＳＴ７では、撮像素子１０１におけるＡＦエリア内の画素群からの出力に基づき、コントラストＡＦ演算回路７７でＡＦ評価値を算出して取得する動作を開始する。
【００８８】
ステップＳＴ８では、フォーカスレンズ２１１を微小駆動して合焦方向を検出する。具体的には、フォーカスレンズ２１１を近側(または遠側)の方向に被写界深度の１〜２倍程度の微小駆動させるとともに、この微小駆動前後のＡＦ評価値を取得し、ＡＦ評価値の大きい方向を合焦位置がある方向(合焦方向)と判断する。そして、この合焦方向にフォーカスレンズ２１１を例えば一定の速度で駆動させる動作を開始する。なお、この合焦方向へのフォーカスレンズ２１１の駆動は、ステップＳＴ１２でＡＦ評価値がピークを超えたと判定されるまで継続される。
【００８９】
ステップＳＴ９では、撮像素子１０１におけるＡＦエリア内の画素群からの出力に基づき、コントラストＡＦ演算回路７７において２４０ｆｐｓの周期でＡＦ評価値を算出して取得する。すなわち、コントラストＡＦ時に撮像素子１０１で順次に生成される各画像信号に基づくＡＦ評価値(焦点検出情報)が取得される。
【００９０】
ステップＳＴ１０では、ステップＳＴ９でのＡＦ評価値の算出に用いた画像信号の電荷蓄積時間(露光時間)の中間時点に関する時刻(露光中心時刻)をメイン制御部６２のタイマ６２１に基づき取得する。
【００９１】
以上のステップＳＴ９およびステップＳＴ１０に対応する動作として、交換レンズ２では、コントラストＡＦ時にＡＦアクチュエータ７１Ｍおよびレンズ駆動機構２４によって駆動されるフォーカスレンズ２１１の各位置がレンズ位置検出部２５で順次に検出されるとともに、このレンズ位置検出部２５で検出されたフォーカスレンズ２１１の各位置に関する履歴情報と、当該各位置をフォーカスレンズ２１１が通過した時点(時刻)に関する時間情報とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報(図７参照)がレンズ制御部２６のメモリ部２６１に記憶される。
【００９２】
ステップＳＴ１１では、ステップＳＴ９で取得されるＡＦ評価値に基づき、上述したコントラストＡＦ(山登りＡＦ)を行う。
【００９３】
ステップＳＴ１２では、ＡＦ評価値がピークＱｋ(図８)を超えたかを判定する。具体的には、ステップＳＴ９で取得するＡＦ評価値について現時点でのＡＦ評価値が前回のＡＦ評価値より小さくなったか否かを判断する。ここで、ＡＦ評価値がピークＱｋを超えた場合には、ステップＳＴ１３に進み、ピークを超えていない場合には、ステップＳＴ９に戻る。
【００９４】
ステップＳＴ１３では、ステップＳＴ９で取得したＡＦ評価値とステップＳＴ１０で取得した露光中心時刻とに基づき、上述した式(１)を利用してＡＦ評価値がピークＱｋとなる時刻(合焦時刻)Ｔｐを特定する。すなわち、ステップＳＴ９で取得される撮像素子１０１からの各画像信号に基づくＡＦ評価値(焦点検出情報)と、当該各画像信号についての撮像素子１０１での生成時点に関する時間情報とから、フォーカスレンズ２１１が合焦位置を通過した合焦時点を特定する。
【００９５】
ステップＳＴ１４では、カメラボディ１０におけるメイン制御部６２のタイマ６２１を利用して、現在の時刻Ｔｑを取得する。
【００９６】
ステップＳＴ１５では、ステップＳＴ１４で取得した現在の時刻(現時点)Ｔｑと上記の合焦時刻(合焦時点)Ｔｐとの差分時間Ｔｓ(＝Ｔｑ−Ｔｐ)を算出する。
【００９７】
ステップＳＴ１６では、ステップＳＴ１５で算出した差分時間Ｔｓ前におけるフォーカスレンズ２１１の位置(合焦位置)の情報を交換レンズ２に要求する要求コマンドをカメラボディ１０から発信する。
【００９８】
ステップＳＴ１７では、ステップＳＴ１６で発信された要求コマンドに応答して、交換レンズ２から差分時間Ｔｓ前のフォーカスレンズ２１１の位置情報(合焦位置の情報)をカメラボディ１０に送信する。すなわち、交換レンズ２のレンズ制御部２６は、メモリ部２６１に記憶された時系列のレンズ位置履歴情報(図７参照)に基づき、差分時間Ｔｓに相当する時間だけ現在から遡った時点でのフォーカスレンズ２１１の位置(合焦位置)を特定し、この合焦位置の情報をカメラボディに送信する。これにより、交換レンズ２側で的確に特定されたフォーカスレンズ２１１の合焦位置の情報をカメラボディ１０で取得できることとなる。
【００９９】
なお、ステップＳＴ１７における合焦位置の特定では、上記の要求コマンドの伝達、つまりカメラボディ１０から交換レンズ２への信号伝達に要する時間を差分時間Ｔｓに加えた時間だけ現在から遡った時点でのフォーカスレンズ２１１の位置を合焦位置として特定するのが好ましい。これにより、交換レンズ２において一層精度良くフォーカスレンズ２１１の合焦位置を特定できることとなる。
【０１００】
ステップＳＴ１８では、ステップＳＴ１７で受信した差分時間Ｔｓ前のフォーカスレンズ２１１の位置(合焦位置)にフォーカスレンズ２１１を駆動する。ここでは、カメラボディ１０のメイン制御部６２からレンズ制御部２６およびフォーカスレンズ制御部７１Ａを介してＡＦアクチュエータ７１Ｍを駆動し、フォーカスレンズ２１１が合焦位置に駆動される。これにより、コントラストＡＦが完了する。
【０１０１】
ステップＳＴ１９では、ステップＳＴ５と同様に、シャッターボタン３０７がユーザによって半押し(Ｓ１)されたかを判定する。ここで、半押しされた場合には、ステップＳＴ２０に進むとともに、半押しされていない場合には、ステップＳＴ１９を繰り返す。
【０１０２】
ステップＳＴ２０では、上述した位相差ＡＦを行う。すなわち、図４のように主ミラー１０３１およびサブミラー１０３２がダウンされた状態で、位相差ＡＦモジュール１０７からの出力に基づきフォーカスレンズ２１１の駆動が行われる。
【０１０３】
以上で説明したカメラシステム１では、コントラストＡＦ時に駆動されるフォーカスレンズ２１１の各位置とその時刻とを関連付けた時系列のレンズ位置履歴情報を交換レンズ２内のメモリ部２６１に記憶する一方、コントラストＡＦ時に撮像素子１０１で順次に生成される各画像信号に基づきＡＦ評価値を算出することで合焦時点を特定し、この合焦時点でのフォーカスレンズ２１１の位置(合焦位置)を上記の時系列のレンズ位置履歴情報を参照して求める。これにより、カメラボディ１０においてフォーカスレンズ２１１の位置情報を交換レンズ２からリアルタイムで取得しなくても、適切なコントラストＡＦが行える。
【０１０４】
＜変形例＞
・上記の実施形態におけるＡＦ評価値については、ＡＦエリア内における隣接画素同士の差分の絶対値総和を算出するのは必須でなく、隣接画素同士の差分の２乗の絶対値総和を算出するようにしても良い。
【０１０５】
・上記の実施形態におけるＡＦアクチュエータ７１Ｍについては、交換レンズ２側に設けるのは必須でなく、カメラボディ１０側に設けるようにしても良い。
【０１０６】
・上記の実施形態においては、交換レンズ２で特定されたフォーカスレンズ２１１の合焦位置の情報をカメラボディ１０のメイン制御部６２に伝達するのは必須でなく、合焦位置の情報に基づきレンズ制御部２６でフォーカスレンズ２１１に係るＡＦ制御信号を生成してフォーカス制御部７１Ａに伝送するようにしても良い。
【０１０７】
・上記の実施形態におけるフォーカスレンズ２１１の合焦位置については、差分時間Ｔｓを算出して特定するのは必須でなく、例えばコントラストＡＦ開始時や交換レンズ２がカメラボディ１０に装着された時などに、レンズ制御部２６とメイン制御部６２とのタイマ２６３、６２１間で時間差(時刻のずれ)し、この時間差を利用して特定するようにしても良い。すなわち、コントラストＡＦ開始時等にメイン制御部６２でレンズ制御部２６のタイマ２６３との時間差αを求め、カメラボディ１０で特定した合焦時刻Ｔｐ(図９のステップＳ１３)から時間差α分を差し引いて交換レンズ用に補正した時刻、つまり交換レンズ２のタイマ２６３に適合させた時刻の情報を交換レンズ２に送信すれば、交換レンズ２のタイマ２６３に基づき合焦時刻でのフォーカスレンズ２１１の位置が特定できることとなる。
【図面の簡単な説明】
【０１０８】
【図１】本発明の実施形態に係るカメラシステム１の外観構成を示す図である。
【図２】カメラシステム１の外観構成を示す図である。
【図３】カメラシステム１の縦断面図である。
【図４】位相差ＡＦを説明するための図である。
【図５】カメラシステム１全体の電気的な構成を示すブロック図である。
【図６】コントラストＡＦを説明するための図である。
【図７】交換レンズ２のメモリ部２６１に格納される時系列のレンズ位置履歴情報を説明するための図である。
【図８】カメラシステム１におけるコントラストＡＦを説明するための図である。
【図９】カメラシステム１の基本的な動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【０１０９】
１  カメラシステム
２  交換レンズ
１０  カメラボディ
２４  レンズ駆動機構
２５  レンズ位置検出部
２６  レンズ制御部
６２  メイン制御部
７１Ａ  フォーカス駆動制御部
７１Ｍ  ＡＦアクチュエータ
７７  コントラストＡＦ演算回路
１０１  撮像素子
１０３  ミラー部
１０７  位相差ＡＦモジュール
２１１  フォーカスレンズ
２６１  メモリ部
２６２  通信部
２６３  タイマ
３１１  ＬＣＤ
３１２ａ  ＬＶモード設定ボタン
３１６  光学ファインダ
６２１  タイマ
１０３１  主ミラー
１０３２  サブミラー
Ｑｋ  ＡＦ評価値のピーク
【図１】
2008175886.tif 000004
【図２】
2008175886.tif 000005
【図３】
2008175886.tif 000006
【図４】
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【図５】
2008175886.tif 000008
【図６】
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【図７】
2008175886.tif 000010
【図８】
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【図９】
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