(57)【要約】【課題】ＡＦ制御の為の専用ＣＰＵを設けることなく、またカメラ本体と交換レンズとの間の通信が不良な場合であっても、フォーカスレンズの駆動中にフォーカス調整精度を低下させることなくフォーカスレンズの駆動目標を更新することが可能なカメラ、カメラシステム、及び交換レンズを提供すること。【解決手段】演算手段は、駆動手段によるフォーカスレンズの駆動中において、光電変換手段による光電変換のタイミングに関する情報を、前記光電変換手段による光電変換が行われる前に、交換レンズに送信し、位置検出手段は、前記光電変換手段による光電変換のタイミングに対応するレンズ位置を検出して前記演算手段に送信し、これを受信した前記演算手段は、前記レンズ位置に基づいて駆動目標レンズ位置を算出する。【選択図】図１１
2008286880.tif 000002
【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と、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する光電変換手段と、
前記光電変換手段によって取得した光電変換情報に基づいて焦点検出を行い前記フォーカスレンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量演算手段と、
前記フォーカスレンズを駆動する為の駆動手段と、
前記フォーカスレンズの位置であるレンズ位置を検出する位置検出手段と、
前記デフォーカス量と前記レンズ位置とに基づいて前記フォーカスレンズの駆動目標である駆動目標レンズ位置を演算する駆動量演算手段と、
を有するカメラにおいて、
さらに、
前記光電変換手段による光電変換のタイミングを指示する光電変換タイミング指示手段と、
前記位置検出手段により検出されたレンズ位置を記録する記録手段と、
を有し、
前記駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動中においては、前記位置検出手段によるレンズ位置の検出、前記記録手段による前記検出された複数のレンズ位置の記録、前記光電変換手段による前記光電変換タイミング指示手段の出力に応じた光電変換動作、及び前記デフォーカス量演算手段によるデフォーカス量の算出がなされるとともに、
前記駆動量演算手段は、前記記録手段に記録された複数のレンズ位置と、前記光電変換タイミング指示手段の出力と、前記デフォーカス量とに基づいて、駆動中の前記フォーカスレンズの駆動目標レンズ位置を再度演算することを特徴とするカメラ。
【請求項２】
前記駆動量演算手段は、前記記録手段に記録された複数のレンズ位置と前記光電変換タイミング指示手段の出力とに基づいて、前記光電変換タイミングに対応する基準レンズ位置を求め、前記基準レンズ位置と前記デフォーカス量とに基づいて駆動目標レンズ位置を再度演算することを特徴とする請求項１に記載のカメラ。
【請求項３】
前記駆動量演算手段は、前記光電変換タイミング指示手段の出力する前記光電変換手段の電荷蓄積開始のタイミング、及び電荷蓄積期間を示す情報に基づいて前記基準レンズ位置を求めることを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
【請求項４】
前記駆動量演算手段は、前記光電変換タイミング指示手段の出力する前記光電変換手段の電荷蓄積開始のタイミング及び電荷蓄積終了のタイミングを示す情報に基づいて、前記基準レンズ位置を求めることを特徴とする請求項２に記載のカメラ。
【請求項５】
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為の駆動手段と、前記フォーカスレンズの位置であるレンズ位置を検出する位置検出手段と、を備える交換レンズと、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって取得した光電変換情報に基づいて焦点検出を行い前記フォーカスレンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量演算手段とを備えるカメラと、
を有し、前記カメラに対して前記交換レンズが着脱可能であるカメラシステムであって、
前記交換レンズは、前記デフォーカス量演算手段により算出された前記デフォーカス量と前記位置検出手段により検出されたレンズ位置とに基づいて前記フォーカスレンズの駆動目標である駆動目標レンズ位置を演算する駆動量演算手段と、前記位置検出手段により検出されたレンズ位置を所定のタイミングで記録する記録手段とを備え、
前記カメラは、前記光電変換手段による光電変換のタイミングを指示する光電変換タイミング指示手段を備え、
前記駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動中においては、前記位置検出手段によるレンズ位置の検出、前記記録手段による前記検出された複数のレンズ位置の記録、前記光電変換手段による前記光電変換タイミング指示手段の出力に応じた光電変換動作、及び前記デフォーカス量演算手段によるデフォーカス量の算出がなされるとともに、
前記駆動量演算手段は、前記記録手段に記録された複数のレンズ位置と、前記カメラから送信される前記光電変換タイミング指示手段の出力と、前記デフォーカス量演算手段により算出された前記デフォーカス量と、に基づいて前記フォーカスレンズ駆動中の駆動目標レンズ位置を再度演算することを特徴とするカメラシステム。
【請求項６】
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為の駆動手段と、前記フォーカスレンズの位置であるレンズ位置を検出する位置検出手段と、前記フォーカスレンズの駆動目標である駆動目標レンズ位置を演算する駆動量演算手段とを具備し、
前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する光電変換手段と、前記光電変換手段の光電変換タイミングを制御するとともに前記光電変換手段によって取得した光電変換情報に基づいて焦点検出を行い前記フォーカスレンズのデフォーカス量を算出し、前記光電変換タイミングに関する情報と前記デフォーカス量を出力する演算制御手段と、を具備するカメラに対して着脱可能かつ通信可能な交換レンズであって、
前記駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動中においては、前記位置検出手段はレンズ位置を検出し、前記記憶手段は前記検出された複数のレンズ位置を記録するとともに、
前記駆動量演算手段は、前記演算制御手段の出力する前記光電変換手段の光電変換タイミングに関する情報及び前記デフォーカス量演算手段により算出されたデフォーカス量を前記カメラとの通信により受信して、前記記録手段に記録された複数のレンズ位置と、前記受信した前記光電変換タイミングに関する情報と、前記デフォーカス量とに基づいて前記フォーカスレンズの駆動中の駆動目標レンズ位置を再度演算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、カメラ、カメラシステム、及び交換レンズに関し、特にフォーカスレンズの駆動中に測距を行い、駆動目標を更新することが可能なカメラ、カメラシステム、及び交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
通常、例えばレンズ交換式の一眼レフレックスカメラは、オートフォーカス（以降、ＡＦと称する）機能を有する。そして現在、このＡＦ機能におけるフォーカス調整時間の短縮化（フォーカス調整の高速化）及びフォーカス調整精度の高精度化が求められている。
【０００３】
このような一眼レフレックスカメラにおいては、フォーカス調整精度の向上の為に、フォーカスレンズを複数回駆動して合焦位置まで移動させる多段駆動方式が採られている。この多段駆動方式によれば、カメラ本体側に設けられたフォーカス調整機構により算出されるデフォーカス量（フォーカスのずれ量）は、各々の交換レンズに応じた変換パラメータを用いてレンズ駆動量に変換される。
【０００４】
この変換パラメータは、光学系の微少な誤差や、フォーカスレンズのレンズ位置に伴う誤差等の様々な要因により生じる誤差を含んでいる。そして、この変換パラメータに含まれる誤差は、デフォーカス量に比例して大きくなる。従って、フォーカスレンズのレンズ位置が合焦位置に近いほど、変換パラメータはより正確な値となり、精度の良いフォーカス調整を行うことができる。
【０００５】
多段駆動方式によれば、上述したようにしてフォーカスレンズを徐々に合焦位置に近づけていくことで、高精度なフォーカス調整が可能となる。
【０００６】
しかしながら、多段駆動方式によれば、光学系が小刻みに駆動されることに起因して、ＡＦ動作感覚の低下を招いてしまう。また、レンズ駆動によってフォーカスレンズが合焦位置に停止するまでに掛かる時間が長くなってしまうことに起因して、レリーズタイムラグが増加してしまう。
【０００７】
このような多段駆動方式における課題を解決する為に、フォーカスレンズの駆動中に測距を行ってフォーカスレンズの駆動目標の更新を行うことで、一回のフォーカスレンズの駆動によって、フォーカスレンズを合焦位置まで移動させる手法が、例えば特許文献１に開示されている。
【０００８】
すなわち、特許文献１には、撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの駆動中に、撮影光学系により形成された光学像の光電変換情報に基づいて生成された撮影光学系の焦点情報を用いて、フォーカスレンズの目標駆動量を算出する演算手段と、フォーカスレンズのレンズ位置を検出する位置検出手段とを有し、演算手段は、位置検出手段を用いて光学像の光電変換時から目標駆動量の算出時までのフォーカスレンズの移動量を求め、該移動量に応じて目標駆動量を補正する焦点調節装置が開示されている。
【０００９】
さらに、特許文献１に開示されている焦点調節装置は、光電変換時のフォーカスレンズのレンズ位置を求める為に、光電変換素子による光電変換のタイミング情報および焦点情報を光学機器に送信する通信手段とを有し、前記光電変換素子による電荷蓄積開始タイミング及び電荷蓄積終了タイミングを通知し、各時点におけるフォーカスレンズのレンズ位置の中間位置を、光電変換時のフォーカスレンズのレンズ位置とする。
【特許文献１】特開２００５−１７３２６７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところで、カメラ本体と交換レンズとの間の通信レスポンスは常に良好であるとは限らない。すなわち、カメラ本体と交換レンズとの間の通信レスポンスに時間が掛かる場合や、当該通信レスポンスに掛かる時間等が一定でない場合も十分に考えられ得る。
【００１１】
このような場合には、特許文献１に開示された焦点調節装置によれば、電荷蓄積（以降、単に蓄積と称する）開始時点におけるフォーカスレンズのレンズ位置及び電荷蓄積終了時点におけるレンズ位置に、実際の電荷蓄積制御が行なわれた時点におけるレンズ位置との誤差が生じる可能性がある。そして、このように誤差を含むレンズ位置に基づいてデフォーカス量の補正等を行った場合、合焦性能に支障をきたすことは明白である。
【００１２】
なお、カメラ本体と交換レンズとの間の通信レスポンスを良好に保つ方法として、ＡＦ制御の為の専用ＣＰＵを用いることが考えられるが、このようにカメラ全体の制御を行なうシステムコントローラとは別途のＣＰＵを用いることは当該カメラのコストアップ等に繋がってしまう。
【００１３】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたもので、ＡＦ制御の為の専用ＣＰＵを設けることなく、またカメラ本体と交換レンズとの間の通信が不良な場合であっても、フォーカスレンズの駆動中にフォーカス調整精度を低下させることなくフォーカスレンズの駆動目標を更新することが可能なカメラ、カメラシステム、及び交換レンズ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】
【００１４】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様によるカメラは、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって取得した光電変換情報に基づいて焦点検出を行い前記フォーカスレンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量演算手段と、前記フォーカスレンズを駆動する為の駆動手段と、前記フォーカスレンズの位置であるレンズ位置を検出する位置検出手段と、前記デフォーカス量と前記レンズ位置とに基づいて前記フォーカスレンズの駆動目標である駆動目標レンズ位置を演算する駆動量演算手段と、を有するカメラにおいて、さらに、前記光電変換手段による光電変換のタイミングを指示する光電変換タイミング指示手段と、前記位置検出手段により検出されたレンズ位置を記録する記録手段と、を有し、前記駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動中においては、前記位置検出手段によるレンズ位置の検出、前記記録手段による前記検出された複数のレンズ位置の記録、前記光電変換手段による前記光電変換タイミング指示手段の出力に応じた光電変換動作、及び前記デフォーカス量演算手段によるデフォーカス量の算出がなされるとともに、前記駆動量演算手段は、前記記録手段に記録された複数のレンズ位置と、前記光電変換タイミング指示手段の出力と前記デフォーカス量とに基づいて、駆動中の前記フォーカスレンズの駆動目標レンズ位置を再度演算することを特徴とする。
【００１５】
上記の目的を達成するために、本発明の第２の態様によるカメラシステムは、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為の駆動手段と、前記フォーカスレンズの位置であるレンズ位置を検出する位置検出手段と、を備える交換レンズと、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する光電変換手段と、前記光電変換手段によって取得した光電変換情報に基づいて焦点検出を行い前記フォーカスレンズのデフォーカス量を算出するデフォーカス量演算手段とを備えるカメラと、を有し、前記カメラに対して前記交換レンズが着脱可能であるカメラシステムであって、前記交換レンズは、前記デフォーカス量演算手段により算出された前記デフォーカス量と前記位置検出手段により検出されたレンズ位置とに基づいて前記フォーカスレンズの駆動目標である駆動目標レンズ位置を演算する駆動量演算手段と、前記位置検出手段により検出されたレンズ位置を所定のタイミングで記録する記録手段とを備え、前記カメラは、前記光電変換手段による光電変換のタイミングを指示する光電変換タイミング指示手段を備え、前記駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動中においては、前記位置検出手段によるレンズ位置の検出、前記記録手段による前記検出された複数のレンズ位置の記録、前記光電変換手段による前記光電変換タイミング指示手段の出力に応じた光電変換動作、及び前記デフォーカス量演算手段によるデフォーカス量の算出がなされるとともに、前記駆動量演算手段は、前記記録手段に記録された複数のレンズ位置と、前記カメラから送信される前記光電変換タイミング指示手段の出力と、前記デフォーカス量演算手段により算出された前記デフォーカス量と、に基づいて前記フォーカスレンズ駆動中の駆動目標レンズ位置を再度演算することを特徴とする。
【００１６】
上記の目的を達成するために、本発明の第３の態様による交換レンズは、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為の駆動手段と、前記フォーカスレンズの位置であるレンズ位置を検出する位置検出手段と、前記フォーカスレンズの駆動目標である駆動目標レンズ位置を演算する駆動量演算手段とを具備し、前記撮影光学系により形成された被写体像を光電変換する光電変換手段と、前記光電変換手段の光電変換タイミングを制御するとともに前記光電変換手段によって取得した光電変換情報に基づいて焦点検出を行い前記フォーカスレンズのデフォーカス量を算出し、前記光電変換タイミングに関する情報と前記デフォーカス量を出力する演算制御手段と、を具備するカメラに対して着脱可能かつ通信可能な交換レンズであって、前記駆動手段による前記フォーカスレンズの駆動中においては、前記位置検出手段はレンズ位置を検出し、前記記憶手段は前記検出された複数のレンズ位置を記録するとともに、前記駆動量演算手段は、前記演算制御手段の出力する前記光電変換手段の光電変換タイミングに関する情報及び前記デフォーカス量演算手段により算出されたデフォーカス量を前記カメラとの通信により受信して、前記記録手段に記録された複数のレンズ位置と、前記受信した前記光電変換タイミングに関する情報と、前記デフォーカス量とに基づいて前記フォーカスレンズの駆動中の駆動目標レンズ位置を再度演算することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、ＡＦ制御の為の専用ＣＰＵを設けることなく、またカメラ本体と交換レンズとの間の通信が不良な場合であっても、フォーカスレンズの駆動中にフォーカス調整精度を低下させることなくフォーカスレンズの駆動目標を更新することが可能なカメラ、カメラシステム、及び交換レンズを提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、以下説明する各実施形態においては、カメラとしてデジタル一眼レフレックスカメラ（以下、単にカメラと略称する）を例に説明する。
【００１９】
［第１実施形態］
図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラの一構成例を示す図である。
【００２０】
同図に示すように、本第１実施形態に係るカメラは、交換レンズ１０１と、カメラボディ１１０とを具備する。前記交換レンズ１０１は、前記カメラボディ１１０の前面に設けられたカメラマウント（不図示）を介して前記カメラボディ１１０に着脱自在に構成されている。
【００２１】
前記交換レンズ１０１は、フォーカスレンズ１０２及びズームレンズ群（不図示）等から成る撮影光学系と、レンズＣＰＵ１０４と、モータ１０３と、エンコーダ１０６と、モータ制御回路１０７と、ＲＯＭ１０８と、ＲＡＭ１０９とを有する。
【００２２】
一方、前記カメラボディ１１０は、メインミラー１１１と、フォーカシングスクリーン１１２と、ペンタプリズム１１３と、接眼レンズ１１４と、サブミラー１１５と、コンデンサレンズ１１６と、全反射ミラー１１７と、セパレータ絞り１１８と、セパレ一夕レンズ１１９と、ＡＦセンサ１２０と、ＡＦコントローラ１２１と、システムコントローラ１２２と、撮像素子１２３と、表示部１２４と、レリーズ釦１２５と、シャッター１２６とを有する。
【００２３】
なお、記録手段として、前記カメラボディ１１０には、メモリカード１２７が装着されている。
【００２４】
ここで、前記フォーカシングスクリーン１１２と、前記ペンタプリズム１１３と、前記接眼レンズ１１４とでファインダー光学系を構成している。また、前記コンデンサレンズ１１６と、前記全反射ミラー１１７と、前記セパレータ絞り１１８と、前記セパレ一夕レンズ１１９とでＡＦ光学系を構成している。
【００２５】
前記フォーカスレンズ１０２は、撮影光学系に含まれるフォーカス調整の為のレンズである。前記モータ１０３は、例えばＤＣモータであり、前記フォーカスレンズ１０２を、その光軸方向（図１において矢印Ａで示す方向）に駆動し、該駆動によって前記撮影光学系のフォーカス調整を行う。
【００２６】
このフォーカス調整により、前記撮影光学系を通過した被写体（不図示）からの光束は、前記カメラボディ１１０内の前記撮像素子１２３に、ピントの合った像を結ぶ。
【００２７】
前記モータ制御回路１０７は、前記レンズＣＰＵ１０４からの指示に従って、前記モータ１０３を駆動するパルス波形を生成する。
【００２８】
前記ＲＯＭ１０８は、例えばフォーカスレンズの製造ばらつき情報やフォーカスレンズの収差情報等の、後述するデフォーカス量の演算の際に用いられる各種の情報を記録している。前記ＲＡＭ１０９は、詳細は後述するが、測距に係わる蓄積時間中のフォーカスレンズ１０２の変位が記録される。
【００２９】
ここで、前記ＲＯＭ１０８及び前記ＲＡＭ１０９は、本第１実施形態においては、図１に示すようにレンズＣＰＵ１０４の外部に構成されている。しかしながら、前記ＲＯＭ１０８及び前記ＲＡＭ１０９の代わりに、前記レンズＣＰＵ１０４内蔵のメモリを使用しても勿論よい。
【００３０】
そして、前記レンズＣＰＵ１０４は、前記通信コネクタ１０５を介して前記カメラボディ１１０内の前記システムコントローラ１２２と通信可能に接続されている。ここで、レンズＣＰＵ１０４からシステムコントローラ１２２へは、例えばＲＯＭ１０８に予め記憶された、フォーカスレンズの製造ばらつき情報やフォーカスレンズ１０２の収差情報等の、後述するデフォーカス量の演算の際に用いられる各種レンズデータや、フォーカス制御に係わる制御コマンドが通信される。
【００３１】
ところで、前記カメラボディ１１０内の前記メインミラー１１１はハーフミラー部を備え、ダウン位置（図１に示す位置）に位置するときには、前記交換レンズ１０１を介して当該カメラボディ１１０内に入射する被写体（不図示）からの光束の一部を反射し、一部を透過させる。そして、前記メインミラー１１１によって反射された光束は、前記フォーカシングスクリーン１１２に結像される。
【００３２】
前記ペンタプリズム１１３は、前記フォーカシングスクリーン１１２において結像した被写体像を正立像として、前記接眼レンズ１１４に入射させる。この接眼レンズ１１４は、前記ペンタプリズム１１３からの被写体像を、ユーザが観察可能なように拡大する。このようにして、ユーザは、被写体（不図示）の状態を観察することができる。
【００３３】
前記サブミラー１１５は、前記メインミラー１１１におけるハーフミラー部の背面に設置され、前記メインミラー１１１におけるハーフミラー部を透過した光束をＡＦ光学系の方向に反射する。
【００３４】
前記ＡＦ光学系のコンデンサレンズ１１６は、前記サブミラー１１５で反射されて１次結像面（不図示）に結像した光束を集光して、前記全反射ミラー１１７の方向に入射させる。
【００３５】
前記全反射ミラー１１７は、前記コンデンサレンズ１１６からの光束を前記ＡＦセンサ１２０の側に反射させる。前記セパレータ絞り１１８は、前記ＡＦセンサ１２０の前面に配され、前記全反射ミラー１１７からの光束を瞳分割する。
【００３６】
セパレータレンズ１１９は、前記セパレータ絞り１１８で瞳分割された光束を集光して、ＡＦセンサ１２０に再結像させる。このＡＦセンサ１２０は、瞳分割され再結像された視差をもつ被写体像を、映像信号に変換する。ここで、ＡＦセンサ１２０は、撮影画面内の複数の焦点検出エリアにおける焦点状態を検出可能なように構成されている。
【００３７】
前記ＡＦコントローラ１２１は、前記ＡＦセンサ１２０から、対をなす映像信号を読み出し、読み出した映像信号より被写体像の二像間隔値を相関演算によって算出する。
【００３８】
前記システムコントローラ１２２は、前記ＡＦコントローラ１２１によって求められた二像間隔値よりデフォーカス量を算出すると共に、この算出したデフォーカス量に基づいて、デフォーカス量の中からフォーカス調整に使用すべきデフォーカス量を選択し、この選択したデフォーカス量をレンズＣＰＵ１０４に送信する。
【００３９】
前記レンズＣＰＵ１０４は、前記システムコントローラ１２２から受信したデフォーカス量に基づいてフォーカスレンズ１０２のフォーカス調整を行う。ここで、デフォーカス量とフォーカスレンズ１０２の駆動量との関係について説明する。
【００４０】
まず、前記フォーカスレンズ１０２のレンズ位置は、前記エンコーダ１０６からのパルスを前記レンズＣＰＵ１０４内のカウンタによって数えて算出した計数値（以降、パルス数と称する）によって定義される。
【００４１】
そして、駆動パルス数をΔＰとし、前記ＡＦコントローラ１２１によって求められたフォーカスのずれ量をデフォーカス量Ｄとすると、
ΔＰ＝Ｄ・Ｋｘ…（式１）
が成立する。
【００４２】
前記Ｋｘは、デフォーカス量からパルス数への変換係数であり、交換レンズに固有の変換係数である。また、前記Ｋｘの値は、前記フォーカスレンズ１０２のレンズ位置によっても変化する。
【００４３】
なお、実際には撮影光学系の特性を補正する演算等も行われるが、ここでは説明の便宜上前記（式１）に示すように簡略化する。
【００４４】
ところで、本第１実施形態においては、レンズパルス位置に対応した係数Ｋｘが前記ＲＯＭ１０８内に保持されている。なお、このレンズパルス位置とは、前記フォーカスレンズ１０２の動きを前記エンコーダ１０６によってパルス信号に変換し、且つ前記レンズＣＰＵ１０４内のカウンタ（不図示）によって計数した値であり、各レンズパルス位置は前記ＲＡＭ１０９に記録される。
【００４５】
ここで、測距した時点での基準のレンズパルス位置をＰｂとした場合、駆動目標とするレンズパルス位置Ｐｔは、
Ｐｔ＝Ｐｂ＋ΔＰ…（式２）
で定義される。
【００４６】
ここで、前記フォーカスレンズ１０２の駆動速度Ｆ（パルス数／秒）が等速であるとした場合、その駆動時間をｔとすると以下の関係式が成立する。
【００４７】
ΔＰ＝Ｆ・ｔ…（式３）
前記システムコントローラ１２２は、図１に示すカメラにおける各種動作全般を制御する制御部である。
【００４８】
また、前記撮像素子１２３は、前記メインミラー１１１が図１に示す位置から退避された場合であって、且つ前記シャッター１２６が開放された状態において、撮影光学系を介して結像される被写体像を映像信号に変換する。
【００４９】
前記撮像素子１２３において被写体像が映像信号に変換された場合、前記システムコントローラ１２２は、当該撮像素子１２３によって取得した映像信号に対して種々の画像処理を施した後、この画像処理によって得られた画像を、前記表示部１２４に表示させ、前記メモリカード１２７に格納する。
【００５０】
図２は、前記ＡＦコントローラ１２１の詳細な構成を示すブロック図である。
【００５１】
同図に示すように、前記ＡＦコントローラ１２１は、ＡＤＣ１２１１と、補正演算回路１２１２と、第１メモリ１２１３と、相関演算回路１２１４と、第２メモリ１２１５と、センサ読出し制御回路１２１６と、蓄積制御回路１２１７と、レジスタ１２１８と、カウンタ１２１９とを備える。
【００５２】
前記ＡＤＣ１２１１は、前記ＡＦセンサ１２０からの対をなす映像信号をデジタル値に変換する。前記補正演算回路１２１２は、前記ＡＦセンサ１２０の特性及び前記撮影光学系の特性に基づく補正を行う。前記第１メモリ１２１３は、前記補正演算回路１２１２の補正結果を保持する。前記相関演算回路１２１４は、前記第１メモリ１２１３に保持された、対応するデータの相関値を算出する。前記第２メモリ１２１５は、前記相関演算回路１２１４の演算結果を保持する。前記センサ読出し制御回路１２１６は、前記ＡＦセンサ１２０からの映像信号の読み出しを制御する。前記蓄積制御回路１２１７は、前記ＡＦセンサ１２０における光電変換を制御する。前記レジスタ１２１８は、各部の動作設定条件や、補正・演算のためのパラメータ等を保持する。前記カウンタ１２１９は、前記ＡＦセンサ１２０における電荷蓄積時間を計数する。
【００５３】
なお、前記第２メモリ１２１５は、前記システムコントローラ１２２より参照可能に構成されている。
【００５４】
図３は、本第１実施形態に係るカメラにおけるファインダー内の視野及び各測距点におけるラインセンサの配置の関係の一例を示す図である。
【００５５】
同図に示すように、本第１実施形態においては１１個の測距点を有する場合を例に説明する。同図において、測距点は各々＋形状のマークにて表示されているが、これは、１つの測距点に対して、水平方向に配置された一対のラインセンサと垂直方向に配置された一対のラインセンサとが対応していることを意味している。従って、１点の測距点に対して、２つのデフォーカス量が算出される。
【００５６】
図４は、本第１実施形態に係るカメラにおいて用いられるＡＦ光学系の２次結像系を模式的に示す図である。
【００５７】
同図に示すように、前記サブミラー１１５（図１参照）によって反射された光束は、１次結像面上１１６Ａに結像される。１次結像面上１１６Ａに結像された被写体（不図示）からの光束は、前記コンデンサレンズ１１６において集光され、前記全反射ミラー１１７によって反射された後、前記セパレータ絞り１１８によって瞳分割される。
【００５８】
前記セパレータ絞り１１８によって瞳分割された被写体からの光束は、セパレ一夕レンズ１１９によって集光され、ＡＦ光学系の後方に配置された前記ＡＦセンサ１２０（図４においては受光面を示す）における所定領域に入射する。
【００５９】
ここで、前記ＡＦセンサ１２０は、測距点に対応した１対のラインセンサを、複数有する。
【００６０】
図５Ａ乃至図５Ｃは前記ＡＦセンサ１２０及び光学系における測距の原理を示す図である。
【００６１】
図５Ａ乃至図５Ｃに示すように、前記フォーカスレンズ１０２によって結像された被写体からの光束は、前記コンデンサレンズ１１６において集光され、前記セパレータ絞り１１８によって瞳分割され、前記セパレ一夕レンズ１１９によって前記ＡＦセンサ１２０上に配置された受光面に再結像される。このようにして結像された被写体像は、前記ＡＦセンサ１２０上の受光面であるセンサアレイにおいて、映像信号に変換される。
【００６２】
ここで、前記ＡＦセンサ１２０上の対応するセンサアレイＡ１２０Ａ、及びセンサアレイＢ１２０Ｂにおける映像信号の二像間隔を求める。そして、二像間隔のずれ量の変化は、ピントのずれ量に比例するので、このずれ量に基づいて、前記フォーカスレンズ１０２の繰り出し量を求めることができる。
【００６３】
図６Ａ乃至図６Ｃは、それぞれ図５Ａ乃至図５Ｃに対応するセンサアレイＡ１２０Ａ、及びセンサアレイＢ１２０Ｂにおける映像信号の二像間隔を示す図である。以下、図５Ａ乃至図５Ｃ及び図６Ａ乃至図６Ｃを参照して、この二像間隔とピント状態との関係について説明する。
【００６４】
図５Ａ及び図６Ａに示す例においては、対応するセンサアレイＡ１２０Ａ及びセンサアレイＢ１２０Ｂによって変換された映像信号の二像間隔が、合焦時の二像間隔と一致している。このため、合焦状態（ピントが合っている）となっている。
【００６５】
図５Ｂ及び図６Ｂに示す例においては、二像間隔が、合焦時の二像間隔よりも小さく、被写体よりも手前側（カメラ側）にピントが合っている状態（所謂前ピンの状態）となっている。
【００６６】
図５Ｃ及び図６Ｃに示す例においては、二像間隔が、合焦時の二像間隔よりも大きく、被写体の後ろ側にピントが合っている状態（所謂後ピンの状態）となっている。
【００６７】
図７は、前記カメラボディ１１０と前記交換レンズ１０１との間で、前記通信コネクタ１０５を経由して行われる通信に関するコマンド及びデータの一例を示す図である。なお、説明の便宜上、同図においては本第１実施形態の特徴部に関わるコマンドのみが記されている。
【００６８】
Ｎｏ．００１は、レンズデータ送信コマンドである。前記レンズＣＰＵ１０４は、Ｎｏ．００１コマンドを受け取ると、前記ＲＯＭ１０８内に記録された、交換レンズ１０１に関わる固有の情報を、カメラボディ１１０における前記システムコントローラ１２２に通知する。Ｎｏ．００１コマンドは、起動時に１回発行され、フォーカス制御に関わる情報、例えば前記フォーカスレンズ１０２の駆動スピードやデフォーカス量の変換パラメータ等の情報を入手するために用いられる。
【００６９】
Ｎｏ．００２は、目標パルス演算コマンドである。Ｎｏ．００２コマンドによってデフォーカス量を通知することで、前記レンズＣＰＵ１０４が、駆動パルス数を演算して応答する。
【００７０】
Ｎｏ．００３は、レンズ状態送信コマンドである。このＮｏ．００３コマンドを受け取ると、前記レンズＣＰＵ１０４は、前記フォーカスレンズ１０２のレンズ位置や絞りの状態、フォーカスレンズの駆動中・停止中などの交換レンズ１０１の動作状態を応答する。
【００７１】
Ｎｏ．００４は、レンズ目標デフォーカス駆動コマンドである。前記レンズＣＰＵ１０４は、Ｎｏ．００４コマンドを受け取ると、データ１のデフォーカス量に基づいて目標レンズパルス位置を算出し、前記フォーカスレンズ１０２を駆動する。なお、データ２のＡＦ開始待ち時間は、本第１実施形態に係るカメラの制御における待ち処理（詳細は後述する）に使用される。
【００７２】
Ｎｏ．００５は、レンズ目標デフォーカス駆動更新コマンドである。前記レンズＣＰＵ１０４は、Ｎｏ．００５コマンドを受け取ると、デフォーカス量及び電荷蓄積時間に基づいて、駆動目標パルス数を更新する。
【００７３】
以下、図８乃至図１１を参照して、本第１実施形態に係るカメラに特有の動作制御について説明する。
【００７４】
図８は、時間ｔとレンズパルス位置Ｐ（前記フォーカスレンズ１０２のレンズ位置）との関係のグラフを示す図である。図９は、時間ｔと前記フォーカスレンズ１０２の速度との関係の一例を示す図である。図１０は、前記システムコントローラ１２２によるカメラ各部の制御の流れを示す図である。図１１は、前記交換レンズ１０１及び前記カメラボディ１１０における各制御とデータ通信の流れとを示す図である。
【００７５】
まず、図１０及び図１１に示すように、前記レリーズ釦１２５が押されると、最新のＡＦ結果におけるデフォーカス量Ｄ０に基づいて、前記交換レンズ１０１における前記フォーカスレンズ１０２の駆動時間を概算する。
【００７６】
すなわち、カメラボディ１１０の起動時に、前記交換レンズ１０１内に設けられた前記レンズＣＰＵ１０４より受信したフォーカスに係わる情報に含まれる情報の一つである前記フォーカスレンズ１０２の駆動速度のパラメータに基づいて、前記フォーカスレンズ１０２の駆動時間を求める。
【００７７】
より詳細には、図１１に示すように、目標パルス演算コマンドを用いて、前記デフォーカス量Ｄ０から、駆動パルス数｜Ｐｔ０−Ｐ０｜をレンズ側に算出させ、駆動パルス数のとレンズのスピードより、前記（式３）に示す関係を用いて、前記フォーカスレンズ１０２の駆動時間を概算する。
【００７８】
続いて、上述したようにして算出した前記フォーカスレンズ１０２の駆動時間に基づいて、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗを算出する。
【００７９】
すなわち、２回目のＡＦ時間及び更新デフォーカス量を前記レンズＣＰＵ１０４へ通知して当該レンズＣＰＵ１０４側で更新目標が算出されるまでの時間に余裕確保の為の時間を加算して算出した時間を、前記駆動時間から減算して、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗを算出する。
【００８０】
ここで、図８及び図９に示すグラフにおいて、前記フォーカスレンズ１０２の駆動開始時刻は、時間軸（横軸）における原点として示されている。
【００８１】
なお、２回目のＡＦ時間は、１回目のＡＦ時間に基づいて求めることができる。また、前記交換レンズ１０１と前記カメラボディ１１０との間の通信時間は一定であり、更新目標算出時間はレンズ固有の値であり、この更新目標算出時間は、カメラボディ１１０の初期起動時に前記フォーカスに係わる情報に含まれる一つのパラメータとしてレンズＣＰＵ１０４に通知される。
【００８２】
なお、ここではＡＦ開始待ち時間Ｔｗの算出を行なう例を説明したが、この算出を行わずに、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗとして常に一定の値をレンズＣＰＵ１０４に通知するとしても構わない。
【００８３】
ところで、上述したようにＡＦ開始待ち時間ＴｗをレンズＣＰＵ１０４に通知した後、レンズ目標デフォーカス駆動コマンドを発行し、デフォーカス量Ｄｏ及び次回のＡＦまでのＡＦ開始待ち時間ＴｗをレンズＣＰＵ１０４に通知する。
【００８４】
ここで、前記レンズＣＰＵ１０４からの応答を受け取ると、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗを待つ為に、システムコントローラ１２２は内蔵タイマ（不図示）にＡＦ開始待ち時間Ｔｗを設定する。この内蔵タイマ（不図示）は、設定時間経過後、システムコントローラ１２２に割込みを発生させ、設定時間が経過したことを通知する為のタイマである。
【００８５】
同様に、レンズＣＰＵ１０４は、レンズ目標デフォーカス駆動コマンドに応答すると共に、レンズＣＰＵ１０４の内蔵タイマ（不図示）に、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗを設定する。
【００８６】
そして、レンズＣＰＵ１０４は、受けとったＡＦ開始待ち時間Ｔｗを基に、前記フォーカスレンズ１０２の駆動速度Ｆｃを算出し、前記フォーカスレンズ１０２の駆動を開始する。
【００８７】
このように、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗのカウント開始の基準時刻は、通信したタイミング又はフォーカスレンズ１０２の駆動を開始した時刻と略同一のタイミングである。
【００８８】
なお、本第１実施形態においては、図９のグラフに示す関係のように、ＤＣモーターの一般的な制御である台形制御を行う場合を例に説明した。しかしながら、例えば図１２に示すグラフの様に、複数の駆動速度を持たせ、ＡＦ実行中（同図に示す時刻ｔ１以降）には、なるべく低速で一定速度を保つことが、精度向上のためにも望ましい。
【００８９】
ところで、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗが経過すると、システムコントローラ１２２及びレンズＣＰＵ１０４の双方において同一のタイミング（時刻ｔ１）で割り込みが発生する。換言すれば、時刻ｔ１と時刻Ｔｗとは、略同一の時刻である。
【００９０】
そして、システムコントローラ１２２は、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗの経過を、割り込みで検知すると、前記ＡＦコントローラ１２１を制御してＡＦを開始させる。ここで、ＡＦとは、ＡＦコントローラ１２１によって行われる前記ＡＦセンサ１２０における蓄積及びＣＣＤの読出しの制御且つ相関値の算出、及び前記システムコントローラ１２２によって行われる前記相関値のデフォーカス量への変換且つ該デフォーカス量の前記交換レンズ１０１への通知という一連の動作制御を指し示している。
【００９１】
ところで、前記レンズＣＰＵ１０４は、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗの経過を、前記割り込みにより検知すると、レンズ目標デフォーカス駆動更新コマンドが送付されるまで、一定周期でレンズパルス位置を記録し続ける。
【００９２】
図８に示す例では、ｔ１からｔ４までの期間において時間ｔｃ間隔でレンズパルス位置（Ｐｉ〜Ｐｖｉ）を保持している。
【００９３】
ここで、レンズパルス位置に関しては、前記フォーカスレンズ１０２の動きを前記エンコーダ１０６によってパルス信号に変換し、前記レンズＣＰＵ１０４内のカウンタ（不図示）で計数した値であり、各レンズパルス位置は前記ＲＡＭ１０９に記録される。
【００９４】
前記システムコントローラ１２２は、デフォーカス量Ｄ１が算出されると、前記ＡＦコントローラ１２１より蓄積時間ＴＳＴを読み出し、レンズ目標デフォーカス駆動更新コマンドによって、デフォーカス量Ｄ１及び蓄積時間ＴＳＴを、前記レンズＣＰＵ１０４に通知する。
【００９５】
前記レンズＣＰＵ１０４は、通知された蓄積時間ＴＳＴより蓄積終了時刻ｔ２及び蓄積時間中間位置時刻ｔ３を、以下のように算出する。
【００９６】
ｔ２＝ｔ１＋Ｔｓｔ        …（式４）
ｔ３＝ｔ１＋Ｔｓｔ／２    …（式５）
ここで、蓄積時間Ｔｓｔの代わりに、蓄積終了時刻Ｔｗ＋Ｔｓｔを通知してもよい。
【００９７】
上記のような蓄積開始、終了時刻または蓄積時間中間位置時刻等の蓄積タイミングに関連する情報に基づいて対応するレンズパルス位置（基準レンズ位置（図１１））を次のような方法で求める。
【００９８】
すなわち、図８に示す例では、蓄積時間中間位置時刻ｔ３におけるレンズパルス位置Ｐを求める。ｔ３におけるレンズパルス位置Ｐｂは、ｔ３の前後でサンプリングされた結果を用いて、Ｐｉｉ（ｔ１＋ｔｃ）とＰｉｉｉ（ｔ１＋２ｔｃ）とから時刻ｔ３のＰｂを直線補間して求めることができる。
【００９９】
Ｐｂ＝Ｐｉｉ＋（Ｐｉｉｉ−Ｐｉｉ）・{ｔ３−（ｔ１＋ｔｃ）}/ｔｃ  …（式６）
また、やや誤差は大きくなるが、Ｐｉｉ（ｔ１＋ｔｃ）とＰｉｉｉ（ｔ１＋２ｔｃ）の平均処理により簡略化して求めても良い。
【０１００】
あるいは、蓄積時間中間位置時刻ｔ３の代わりに蓄積開始時刻ｔ１、終了時刻ｔ２を用いて対応するレンズパルス位置を求めてもよい。
【０１０１】
ここで、レンズパルス位置の記録周期ｔｃを説明する。このレンズパルス位置の記録周期ｔｃは、前記フォーカスレンズ１０２の駆動速度をＦ０とすると、下式の関係によって決定される。
【０１０２】
ｔｃ≦１／Ｆｃ        …（式７）
つまり、前記フォーカスレンズ１０２の速度を１０００パルス／秒とした場合、記録周期ｔｃは１ｍｓ以下であればよい。
【０１０３】
これは、１パルスカウントごとの変化を記録できる為であり、これにより誤差を±１パルスよりも小さくすることができる。
【０１０４】
なお、蓄積中のレンズパルス位置Ｐｂの算出方法については、上述した算出方法に限定されるものではない。すなわち、例えば記録したレンズパルス位置を用いた様々な算出方法が考えられる。
【０１０５】
次に、前記レンズＣＰＵ１０４は、デフォーカス量Ｄ１と、レンズパルス位置Ｐｂを用いることで、駆動目標レンズ位置Ｐｔ１を算出することができる。
【０１０６】
Ｐｔ１＝Ｐｂ＋ＫＰｉｉ・Ｄ１…（式８）
ここで、デフォーカス量から駆動パルス数への変換パラメータとしては、時刻ｔ３に最も近いサンプリング位置であるＰｉｉにおける変換パラメータを用いているが、Ｐｂにおける変換パラメータを用いても勿論良い。
【０１０７】
更新目標のレンズパルス位置が算出されると、続いて前記レンズＣＰＵ１０４は、駆動目標を前記更新目標のレンズパルス位置に置き換えて、前記システムコントローラ１２２に応答する。
【０１０８】
前記システムコントローラ１２２は該応答を確認すると、レンズ状態送信コマンドにより、レンズステータスを読み出し、前記フォーカスレンズ１０２の駆動の停止を確認するまでこれを繰り返す。そして、前記フォーカスレンズ１０２の駆動停止を確認すると、前記システムコントローラ１２２は合焦を確認し、次のレリーズを待つ。
【０１０９】
次に、カメラボディ１１０が有する前記システムコントローラ１２２における本第１実施形態に関わる制御を、図１３Ａ乃至図１３Ｃを参照して説明する。
【０１１０】
図１３Ａは、撮影待機時における前記システムコントローラ１２２による動作制御のフローチャートを示す図である。図１３Ｂは、前記システムコントローラ１２２によるＡＦ制御に関する動作制御のフローチャートを示す図である。図１３Ｃは、本第１実施形態における主な特徴の一つである前記フォーカスレンズ１０２を駆動中の前記システムコントローラ１２２によるフォーカス制御に関する動作制御のフローチャートを示す図である。
【０１１１】
なお、図１３Ａ乃至図１３Ｃに示すフローチャートは、説明の便宜上、本第１実施形態に係るカメラの特徴部に焦点を当てたフォーカス制御に着目した動作制御のフローチャートである。従って、前記システムコントローラ１２２は、当然ながら同フローチャートに示す以外の当該カメラに関わる通常の動作制御（フォーカス制御と同時に測光制御や表示部１２４の表示制御等の動作制御）も実行している。
【０１１２】
まず、図１３Ａに示す様に、前記システムコントローラ１２２は、ＡＦ制御を行う（ステップＳ１０１）。ここで、このステップＳ１０１におけるＡＦ制御のサブルーチンの一例を、図１３Ｂに示すフローチャートを参照して説明する。
【０１１３】
まず、前記システムコントローラ１２２は、前記ＡＦコントローラ１２１を制御し、前記ＡＦセンサ１２０に蓄積制御を行い、且つ蓄積の開始から終了までの時間をＡＦコントローラ１２１にて計数し、計数結果を読み出して蓄積時間Ｔｓｔを算出する（ステップＳ１１１）。
【０１１４】
続いて、前記ＡＦセンサ１２０のデータの読出し準備として、ＣＣＤを動作させながら、全てのＣＣＤの電荷が排出されるのを待つ（ステップＳ１１２）。そして、前記ＡＦコントローラ１２１を制御して、前記ＡＦセンサ１２０のデータを読出し、相関値を算出する（ステップＳ１１３）。
【０１１５】
さらに、前記システムコントローラ１２２は、前記ＡＦコントローラ１２１により演算された相関演算値より、デフォーカス量Ｄ１を算出する（ステップＳ１１４）。なお、ここでの、相関演算及びデフォーカス量の算出には、従来より用いられている既存の方式を用いる。
【０１１６】
そして前記ステップＳ１０１におけるＡＦ制御の処理を終えると、前記レリーズ釦１２５が半押し押圧操作された（１ｓｔレリーズがＯＮされた）か否かを判断する（ステップＳ１０２）。つまり、このステップＳ１０２は、前記レリーズ釦１２５が押圧操作される（１ｓｔレリーズがＯＮされる）のを待つステップである。
【０１１７】
このステップＳ１０２をＮＯに分岐する場合は、前記ステップＳ１０１へ戻る。一方、前記ステップＳ１０２をＹＥＳに分岐する場合は、図１３Ｃに示すフローチャートにおけるステップＳ１２１へ進む。
【０１１８】
すなわち、前記システムコントローラ１２２は、前記ステップＳ１０２において前記レリーズ釦１２５が半押しされた状態（１ｓｔレリーズがＯＮされた状態）を検出すると、最近のデフォーカス量を用いて、前記交換レンズ１０１における前記フォーカスレンズ１０２の駆動時間を概算し、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗを算出する（ステップＳ１２１）。
【０１１９】
このステップＳ１２１においては、例えば当該カメラの起動時に読み出したフォーカスに関わるパラメータのうち、フォーカスレンズの駆動速度と、駆動パルスへの変換パラメータと、デフォーカス量とを用いて、前記（式１）及び前記（式３）によって上述したように求める。
【０１２０】
続いて、前記ステップＳ１２１においてレンズ目標デフォーカス駆動コマンドにより求めた、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗ及びデフォーカス量Ｄ０を、前記交換レンズ１０１が有する前記レンズＣＰＵ１０４に通知する（ステップＳ１２２）。
【０１２１】
そして、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗ間待ち処理を行う（ステップＳ１２３）。このステップＳ１２３におけるＡＦ開始待ち時間Ｔｗ間待ち処理を終えた後、ＡＦ制御を行ってデフォーカス量Ｄ１を求める（ステップＳ１２４）。このステップＳ１２４におけるＡＦ制御は、前記ステップＳ１０１におけるＡＦ制御と同様の処理である。
【０１２２】
そして、上述した一連のＡＦ制御処理を終えると、前記システムコントローラ１２２は、レンズ目標デフォーカス駆動更新コマンドにより、デフォーカス量Ｄ１及びＡＦ制御処理によって求めた蓄積時間Ｔｓｔを、前記交換レンズ１０１の有する前記レンズＣＰＵ１０４に通知する（ステップＳ１２５）。
【０１２３】
さらに、レンズ状態送信コマンドにより、前記レンズＣＰＵ１０４から前記フォーカスレンズ１０２の状態を受信して監視し（ステップＳ１２６）、前記フォーカスレンズ１０２が停止したか否かを判断する（ステップＳ１２７）。このステップＳ１２７をＮＯに分岐する場合は、前記ステップＳ１２６に戻る。一方、前記ステップＳ１２７をＹＥＳに分岐する場合は、当該フォーカス制御を終了する。
【０１２４】
以下、図１４Ａ及び図１４Ｂを参照して、前記レンズＣＰＵ１０４による本第１実施形態に特有の動作制御である、前記フォーカスレンズ１０２の駆動中におけるフォーカス制御の詳細を説明する。
【０１２５】
図１４Ａは、前記フォーカスレンズ１０２のレンズ駆動開始から合焦位置に停止するまでにおける前記レンズＣＰＵ１０４による一連のシーケンスのフローチャートを示す図である。図１４Ｂは、駆動中における前記フォーカスレンズ１０２のレンズ駆動目標の更新に関するシーケンスのフローチャートを示す図である。
【０１２６】
まず、前記レンズ目標デフォーカス駆動コマンドにより、デフォーカス量Ｄ０とＡＦ開始待ち時間Ｔｗを受け取る（ステップＳ２０１）。続いて、前記フォーカスレンズ１０２の現在のレンズ位置Ｐ０に対応する変換パラメータＫ０を前記ＲＯＭ１０８より読み出し、受け取ったデフォーカス量Ｄ０と変換パラメータＫ０とを用いて、前記（式１）により、目標レンズパルス位置Ｐｔ０を算出する（ステップＳ２０２）。
【０１２７】
そして、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗと目標レンズパル位置Ｐｔ０とを用いて、前記フォーカスレンズ１０２の最適な駆動速度Ｆ０を算出する（ステップＳ２０３）。ここで、前記最適な駆動速度Ｆ０とは、前記フォーカスレンズ１０２を目標レンズパルス位置Ｐｔ０まで駆動速度Ｆ０で駆動する場合に要する時間から、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗと蓄積時間Ｔｓｔとコマンド通信時間とを差し引いても、駆動目標パルス数の演算時間を確保できるような駆動速度である。
【０１２８】
前記ステップＳ２０５における処理を終えると、前記フォーカスレンズ１０２の駆動を開始させる（Ｓ２０４）。このステップＳ２０４で前記フォーカスレンズ１０２の駆動を開始させた後、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗ間待ち、且つ前記フォーカスレンズ１０２の変位の記録に関わる変数を初期化する（ステップＳ２０５）。
【０１２９】
そして、レンズパルス位置を更新し（ステップＳ２０６）、レンズパルス位置のサンプリングの周期すなわちレンズパルス位置の記録周期ｔｃの経過を待つ（ステップＳ２０７）。その後、レンズ目標デフォーカス駆動更新コマンドを受け取ったか否かを判断する（ステップＳ２０８）。このステップＳ２０８をＹＥＳに分岐する場合は、図１４Ｂに示すフローチャートを参照して詳述する目標更新制御に移る。
【０１３０】
一方、前記ステップＳ２０８をＮＯに分岐する場合は、レンズパルス位置を読み出し、該レンズパルス位置を変数に保持する（ステップＳ２０９）。そして、前記フォーカスレンズ１０２のレンズ位置が合焦位置付近であるか否かを判断する（ステップＳ２１０）。
【０１３１】
前記ステップＳ２１０をＮＯに分岐する場合には、前記ステップＳ２０６へ戻る。一方、前記ステップＳ２１０をＹＥＳに分岐する場合は、前記フォーカスレンズ１０２の駆動停止制御を行い（ステップＳ２１１）、当該フォーカス制御を終了する。
【０１３２】
ところで、前記ステップＳ２０８をＹＥＳに分岐する場合は、図１４Ｂに示すフローチャートの駆動目標更新の制御を実行する。すなわち、まずレンズ目標デフォーカス駆動更新コマンドによりデフォーカス量Ｄ１及びＡＦ制御に関わる蓄積時間Ｔｓｔを受け取る（ステップＳ２２１）。そして、レンズ基準位置を下式によって算出する（ステップＳ２２２）。
【０１３３】
Ｐ３←（Ｐ[ｎ−１]＋Ｐ［ｎ］）／２  …（式９）
ここで、Ｐ［ｎ−１］は、ＡＦ制御に関わる蓄積中の中間位置（ｔ１＋ｔｓｔ／２）時点の直前における前記フォーカスレンズ１０２のレンズ位置の記録結果である。また、Ｐ［ｎ］は、前記中間位置時点（ｔ１＋ｔｓｔ／２）の直後におけるレンズ位置の記録結果である。ここでは、上記Ｐ[ｎ−１]、Ｐ［ｎ］の平均値を、蓄積中の中間位置に相当するものとして採用している。
【０１３４】
前記ステップＳ２２２における処理を終えた後、前記フォーカスレンズ１０２の更新目標レンズパルス位置を下式によって算出する（ステップＳ２２３）。
【０１３５】
Ｐｔ１←Ｐ３＋Ｋ３・Ｄ１      …（式９）
そして、レンズパルス位置を読み出し、現時点における前記フォーカスレンズ１０２のレンズパルス位置が、前記更新目標レンズパルス位置Ｐｔ１付近であるか否かを判断する（ステップＳ２２５）。
【０１３６】
このステップＳ２２５をＮＯに分岐する場合は、前記ステップＳ２２４へ戻る。一方、前記ステップＳ２２５をＹＥＳに分岐する場合は、前記フォーカスレンズ１０２の減速・停止制御を行い、前記フォーカスレンズ１０２を前記更新目標レンズパルス位置Ｐｔ１に停止させる（ステップＳ２２６）。
【０１３７】
以上説明したように、本第１実施形態によれば、ＡＦ制御の為の専用ＣＰＵを設けることなく、またカメラ本体と交換レンズとの間の通信が不良な場合であっても、フォーカスレンズの駆動中にフォーカス調整精度を低下させることなくフォーカスレンズの駆動目標位置を更新することが可能なカメラ、カメラシステム、及び交換レンズを提供することができる。
【０１３８】
具体的には、本第１実施形態によれば、前記システムコントローラ１２２が、前記交換レンズ１０１に、ＡＦ開始までの待ち時間及び蓄積時間を通知することで、蓄積が行われた期間における中間時点のレンズ位置を前記交換レンズ１０１側で正確に求めることができ、デフォーカス量の更新を行う際の基準レンズ位置を求めることができる。これにより、前記フォーカスレンズ１０２の駆動中におけるＡＦ制御によるレンズ駆動目標位置の更新を正確に行うことが可能となる。
【０１３９】
［第２実施形態］
以下、図面を参照して、本発明の第２実施形態に係るカメラ、カメラシステム、及び交換レンズを説明する。なお、本第２実施形態に係るカメラ、カメラシステム、及び交換レンズの特徴部に焦点を当てる為に、前記第１実施形態と重複する内容については説明を省略する。
【０１４０】
図１５は、本第２実施形態における前記カメラボディ１１０と前記交換レンズ１０１との間で、前記通信コネクタ１０５を経由して行われる通信に関するコマンドとデータとの一例を示す図である。なお、説明の便宜上、同図においては本願発明に関わるコマンドのみが記されている。
【０１４１】
図１６は、前記システムコントローラ１２２による本第２実施形態に係るカメラ各部の制御の流れを示す図である。
【０１４２】
前記第１実施形態と本第２実施形態との主な相違点の一つは、本第２実施形態においては、Ｎｏ．００６の蓄積開始タイミング通知用のコマンド（以降、蓄積開始タイミング通知コマンドと称する）、及びＮｏ．００７の蓄積時間通知用のコマンド（以降、蓄積時間通知コマンドと称する）が追加されている点である。
【０１４３】
図１６に示すように、前記レリーズ釦１２５が半押し押圧操作される（１ｓｔレリーズがＯＮされる）と、前記第１実施形態と同様、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗを算出し、前記レンズ目標デフォーカス駆動コマンドを用いて、前記レンズＣＰＵ１０４にデフォーカス量を通知する。
【０１４４】
本第２実施形態においては、前記システムコントローラ１２２は、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗを、レンズ目標デフォーカス駆動コマンドでは通知せずに、ＡＦ開始待ち時間Ｔｗの経過を待つ。
【０１４５】
そして、デフォーカス量の通知を受けた前記レンズＣＰＵ１０４は、前記フォーカスレンズ１０２の駆動を開始する。前記システムコントローラ１２２は、一定時間の経過を待った後、図１５に示すＮｏ．００６の蓄積タイミング通知コマンドを用いて、前記レンズＣＰＵ１０４に蓄積開始タイミングを通知する。
【０１４６】
前記システムコントローラ１２２は、前記蓄積開始タイミングに合わせて、蓄積を開始し、前記レンズＣＰＵ１０４は、前記フォーカスレンズ１０２のレンズパルス位置の変位を、一定周期で前記ＲＡＭ１０９に記録する。
【０１４７】
なお、データ１にある開始待ち時間が０である場合には、前記システムコントローラ１２２及び前記レンズＣＰＵ１０４は、コマンドに応答するとすぐに上述した制御を開始する。一方、時間が指定されている場合には、前記システムコントローラ１２２及び前記レンズＣＰＵ１０４は、データ１に示された時間の経過を待った後に、上述した制御を開始する。
【０１４８】
また、図１５に示すＮｏ．００６の蓄積タイミング通知コマンドの応答である“コマンド受付”は、コマンドが受け付けられたか否かを応答する。ここで、コマンドが受け付けられない場合は、既に前記フォーカスレンズ１０２が停止していることを意味している。
【０１４９】
ところで、前記システムコントローラ１２２は、蓄積を終了すると、ＣＣＤ読出しをしつつ、図１５に示すＮｏ．００７の蓄積時間通知コマンドにより、蓄積時間を前記レンズＣＰＵ１０４に通知する。
【０１５０】
そして、前記レンズＣＰＵ１０４は、通知された蓄積時間と、前記ＲＡＭ１０９に記録されている前記フォーカスレンズ１０２の変位とを用いて、蓄積の中間位置に当たる基準レンズ位置を算出する。
【０１５１】
本第２実施形態においては、前記フォーカスレンズ１０２の駆動速度にばらつきがある場合にも対応できるよう、蓄積時間中のレンズパルス位置に基づいて計算することで、蓄積時間中のレンズパルス位置の中間値を求める。
【０１５２】
ここで、前記ＡＦセンサ１２０の蓄積開始タイミング時点を時刻ｔ１、蓄積時間通知コマンドを受けた時点を時刻ｔ４、蓄積終了時点を時刻ｔ２とすると、時刻ｔ１から時刻ｔ２までの問に記録された情報（Ｐｉ〜Ｐｉｖ）を用いて、例えば補間計算を行って基準位置を算出することができる。例えば、やや誤差は大きくなるが平均処理により求めてもよい。
【０１５３】
この場合の算出式を以下に示す。
【０１５４】
Ｐｂ＝（Ｐｉ＋Ｐｉｉ＋Ｐｉｉｉ十Ｐｉｖ）／４  …（式１０）
前記システムコントローラ１２２は、ＡＦ制御が終了しデフォーカス量を算出すると、レンズ目標デフォーカス駆動更新コマンドを用いて、前記フォーカスレンズ１０２の目標位置を更新する。
【０１５５】
以上説明したように、本第２実施形態によれば、前記第１実施形態に係るカメラ、カメラシステム、及び交換レンズと同様の効果を奏する上に、次のような効果を奏するカメラ、カメラシステム、及び交換レンズを提供することができる。
【０１５６】
すなわち、本第２実施形態に係るカメラ、カメラシステム、及び交換レンズによれば、蓄積開始タイミングと蓄積時間の通知とを別個のコマンドで行う為、これらを複数回行うことで１回のレンズ駆動中に複数回のフォーカスレンズの駆動目標位置の更新を行うことができる。
【０１５７】
以上第１実施形態及び第２実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上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。
【０１５８】
例えば、前記ＲＯＭ１０８及び前記ＲＡＭ１０９は、前記レンズＣＰＵ１０４内に設けられる構成としても勿論よい。さらには、前記ＡＦコントローラ１２１と前記システムコントローラ１２２との双方の機能を、前記システムコントローラ１２２に担わせても勿論よい。
【０１５９】
さらに、上述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、発明が解決しようとする課題の欄で述べた課題が解決でき、発明の効果の欄で述べられている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。
【図面の簡単な説明】
【０１６０】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラの一構成例を示す図。
【図２】ＡＦコントローラの詳細な構成を示すブロック図。
【図３】本発明の第１実施形態に係るカメラにおけるファインダー内の視野及び各測距点におけるラインセンサの配置の関係を示す図。
【図４】本発明の第１実施形態に係るカメラにおいて用いられるＡＦ光学系の２次結像系を模式的に示す図。
【図５Ａ】ＡＦセンサ及び光学系における測距の原理を示す図。
【図５Ｂ】ＡＦセンサ及び光学系における測距の原理を示す図。
【図５Ｃ】ＡＦセンサ及び光学系における測距の原理を示す図。
【図６Ａ】図５Ａに対応するセンサアレイＡ、及びセンサアレイＢにおける映像信号の二像間隔を示す図。
【図６Ｂ】図５Ｂに対応するセンサアレイＡ、及びセンサアレイＢにおける映像信号の二像間隔を示す図。
【図６Ｃ】図５Ｃに対応するセンサアレイＡ、及びセンサアレイＢにおける映像信号の二像間隔を示す図。
【図７】カメラ本体と交換レンズとの間で、通信コネクタを経由して行われる通信に関するコマンドとデータとの一例を示す図。
【図８】時間ｔとレンズパルス位置Ｐとの関係のグラフを示す図。
【図９】時間ｔとフォーカスレンズの速度との関係の一例を示す図。
【図１０】システムコントローラによる本第１実施形態に係るカメラ各部の制御の流れを示す図。
【図１１】交換レンズ及びカメラ本体における各制御とデータ通信の流れとを示す図。
【図１２】複数の駆動速度を持たせ、ＡＦ実行中に低速で一定速度を保つ場合の時間ｔとフォーカスレンズの速度との関係の一例を示す図。
【図１３Ａ】撮影待機時における前記システムコントローラの動作制御のフローチャートを示す図。
【図１３Ｂ】システムコントローラによるＡＦ制御に関する動作制御のフローチャートを示す図。
【図１３Ｃ】本発明の第１実施形態における主な特徴の一つである前記フォーカスレンズを駆動中のシステムコントローラによるフォーカス制御に関する動作制御のフローチャートを示す図。
【図１４Ａ】フォーカスレンズのレンズ駆動開始から合焦位置に停止するまでにおける一連のシーケンスのフローチャートを示す図。
【図１４Ｂ】駆動中における前記フォーカスレンズのレンズ駆動目標の更新に関するシーケンスのフローチャートを示す図。
【図１５】本発明の第２実施形態におけるカメラ本体と交換レンズとの間で、通信コネクタを経由して行われる通信に関するコマンドとデータとの一例を示す図。
【図１６】システムコントローラによる本発明の第２実施形態に係るカメラ各部の制御の流れを示す図。
【符号の説明】
【０１６１】
１０１…交換レンズ、  １０２…フォーカスレンズ、  １０３…モータ、  １０４…レンズＣＰＵ、  １０５…通信コネクタ、  １０６…エンコーダ、  １０７…モータ制御回路、  １０８…ＲＯＭ、  １０９…ＲＡＭ、  １１０…カメラボディ、  １１１…メインミラー、  １１２…フォーカシングスクリーン、  １１３…ペンタプリズム、  １１４…接眼レンズ、  １１５…サブミラー、  １１６…コンデンサレンズ、  １１７…全反射ミラー、  １１９…セパレ一夕レンズ、  １２０…ＡＦセンサ、  １２１…ＡＦコントローラ、  １２２…システムコントローラ、  １２３…撮像素子、  １２４…表示部、  １２５…レリーズ釦、  １２６…シャッター、  １２７…メモリカード、  １２１１…ＡＤＣ、  １２１２…補正演算回路、  １２１３…第１メモリ、  １２１４…相関演算回路、  １２１５…第２メモリ、  １２１６…制御回路、  １２１７…蓄積制御回路、  １２１８…レジスタ、  １２１９…カウンタ。
【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５Ａ】
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【図５Ｂ】
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【図５Ｃ】
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【図６Ａ】
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【図６Ｂ】
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【図６Ｃ】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３Ａ】
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【図１３Ｂ】
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【図１３Ｃ】
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【図１４Ａ】
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【図１４Ｂ】
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【図１５】
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【図１６】
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