(57)【要約】【課題】ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズを使用してイメージャＡＦを行う場合に、高い合焦精度を確保し且つ合焦までに要する時間の短縮をさせることができるデジタルカメラを提供すること。【解決手段】フォーカシングレンズ３を山登り方式で合焦位置に移動させるように、レンズ駆動部４にレンズ駆動命令を送信する制御部１４を有し、上記制御部１４は、交換レンズ２に関する情報に基づいて、上記交換レンズ２を用いて山登り方式で上記フォーカシングレンズ３を合焦位置に移動させる場合の、上記フォーカシングレンズ３の最適移動速度を演算する。【選択図】      図１
2008015274.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能なレンズユニットとから構成されるデジタルカメラであって、
上記レンズユニットは、
光軸方向に移動して被写体からの光束の結像位置を調整する為のフォーカシングレンズと、
上記カメラ本体から送信されたレンズ駆動命令に基づいて、上記フォーカシングレンズを駆動するレンズ駆動手段と、
上記フォーカシングレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、
当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、
を有し、
上記カメラ本体は、
上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、
上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
上記同期信号に同期して上記レンズ位置検出手段から上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、
上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、
を有し、
上記制御手段は、上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットを用いて山登り方式で上記フォーカシングレンズを合焦位置に移動させる場合の、上記フォーカシングレンズの最適移動速度を、上記レンズユニットに関する情報に基づいて演算するレンズ駆動速度演算手段を備えていることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項２】
上記レンズ駆動速度演算手段は、上記同期信号の１サイクルの間の上記フォーカシングレンズの移動距離を所定値以下にするように、上記フォーカシングレンズの移動速度を演算することを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項３】
上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報とは、上記フォーカシングレンズの単位時間当たりの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを駆動する為の駆動パルスにおける単位パルス当たりの上記フォーカシングレンズの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを至近焦点位置から無限遠焦点位置まで移動するのに必要な駆動パルス数、及びレンズユニットの種類を特定する情報のうち少なくとも何れか１つであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項４】
上記レンズユニットは、
位相差方式の自動焦点調節機能を有するカメラ本体に装着して使用するように設計されたレンズユニットであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ。
【請求項５】
カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能なレンズユニットとから構成されるデジタルカメラであって、
上記レンズユニットは、
光軸方向に移動して被写体からの光束の結像位置を調整する為のフォーカシングレンズと、
上記カメラ本体から送信されたレンズ駆動命令に基づいて、上記フォーカシングレンズを駆動するレンズ駆動手段と、
上記フォーカシングレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、
当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、
を有し、
上記カメラ本体は、
上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、
上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
上記同期信号に同期して上記レンズ位置検出手段から上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、
上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、
を有し、
上記制御手段は、
上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットに関する情報に基づいて、合焦までに掛かる推定所要時間を演算し、該推定所要時間が所定時間以上であるか否かを判定する判定手段と、
上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上であると判定された場合には、上記フォーカシングレンズを第２の速度で移動させる第２のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御し、上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上ではないと判定された場合には、上記フォーカシングレンズを上記第２の速度よりも遅い速度である第１の速度で移動させる第１のモードで上記フォーカシングレンズを移動制御する速度制御手段と、
を備えることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項６】
上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報とは、上記フォーカシングレンズの単位時間当たりの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを駆動する駆動パルスにおける単位パルス当たりの上記フォーカシングレンズの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを至近焦点位置から無限遠焦点位置まで移動するのに必要な駆動パルス数、及び上記レンズユニットの種類を特定する情報のうち少なくとも何れか１つであることを特徴とする請求項５に記載のデジタルカメラ。
【請求項７】
上記レンズユニットは、
位相差方式の自動焦点調節機能を有するカメラ本体に装着して使用するように設計されたレンズユニットであることを特徴とする請求項５に記載のデジタルカメラ。
【請求項８】
上記判定手段により上記推定所要時間が所定時間以上であると判定された場合には、
上記速度制御手段は、上記第２のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御することで焦点評価値の最大値を検出し、且つ上記第１のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御することで合焦制御を行うことを特徴とする請求項５に記載のデジタルカメラ。
【請求項９】
焦点位置を調整する為のフォーカシングレンズと、当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、を具備するレンズユニットを着脱可能なデジタルカメラであって、
上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、
上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
上記同期信号に同期して上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、
上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、
を具備し、
上記制御手段は、上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットを用いて山登り方式で上記フォーカシングレンズを合焦位置に移動させる場合の、上記フォーカシングレンズの最適移動速度を、上記レンズユニットに関する情報に基づいて演算するレンズ駆動速度演算手段を備えていることを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１０】
上記レンズ駆動速度演算手段は、上記同期信号の１サイクルの間の上記フォーカシングレンズの移動距離を所定値以内にするように、上記フォーカシングレンズの移動速度を演算することを特徴とする請求項９に記載のデジタルカメラ。
【請求項１１】
上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報とは、上記フォーカシングレンズの単位時間当たりの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを駆動する為の駆動パルスにおける単位パルス当たりの上記フォーカシングレンズの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを至近焦点位置から無限遠焦点位置まで移動するのに必要な駆動パルス数、及びレンズユニットの種類を特定する情報のうち少なくとも何れか１つであることを特徴とする請求項９に記載のデジタルカメラ。
【請求項１２】
焦点位置を調整する為のフォーカシングレンズと、当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、を具備するレンズユニットを着脱可能なデジタルカメラであって、
上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、
上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、
上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、
上記同期信号に同期して上記レンズ位置検出手段から上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、
上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、
を具備し、
上記制御手段は、
上記レンズメモリから上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットに関する情報に基づいて、合焦までに掛かる推定所要時間を演算し、該推定所要時間が所定時間以上であるか否かを判定する判定手段と、
上記フォーカシングレンズを第１の速度で移動させる第１のモードと、上記フォーカシングレンズを上記第１の速度よりも速い速度である第２の速度で移動させる第２のモードとを切り替える速度制御手段と、
を有し、
上記速度制御手段は、上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上であると判定された場合には上記第２のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御し、上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上ではないと判定された場合には上記第１のモードで上記フォーカシングレンズを移動制御することを特徴とするデジタルカメラ。
【請求項１３】
上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報とは、上記フォーカシングレンズの単位時間当たりの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを駆動する駆動パルスにおける単位パルス当たりの上記フォーカシングレンズの移動距離を表す情報、上記フォーカシングレンズを至近焦点位置から無限遠焦点位置まで移動するのに必要な駆動パルス数、及び上記レンズユニットの種類を特定する情報のうち少なくとも何れか１つであることを特徴とする請求項１２に記載のデジタルカメラ。
【請求項１４】
上記判定手段により上記推定所要時間が所定時間以上であると判定された場合には、
上記速度制御手段は、上記第２のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御することで焦点評価値の最大値を検出し、且つ上記第１のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御することで合焦制御を行うことを特徴とする請求項１２に記載のデジタルカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
撮影レンズが交換可能なカメラであるレンズ交換式のカメラにおいては、フィルムカメラ主流の時代から、多くの交換レンズが市場に出回っている。それら交換レンズは、カメラボディー本体に設けられたＡＦ（焦点検出）機構がＴＴＬ位相差ＡＦ方式（以降、ＴＴＬ位相差ＡＦと称する）に対応していることを前提に設計されている。当然ながら、上記交換レンズは、現在のようにデジタルカメラが主流となっても使用可能であることが望ましい。ここで、現在のレンズ交換式カメラの場合、例えばデジタル一眼レフレックスカメラに限ると、そのＡＦ方式はＴＴＬ位相差ＡＦが主流であるので、上記交換レンズは使用可能である。
【０００３】
ところで、ＡＦ方式としては、上記ＴＴＬ位相差ＡＦの他に、所謂イメージャＡＦ方式（以降、イメージャＡＦと称する）が従来より多く用いられている。イメージャＡＦとは、撮影レンズをスキャンしながら、被写体像を撮像する撮像素子の画像データから焦点評価値を算出し、該焦点評価値が最大値となるレンズ位置を求めるＡＦ方式である。より詳しくは、イメージャＡＦにおいては、撮像素子における画像信号の高周波成分が最大値となるレンズ位置を、撮影レンズをスキャンすることで求める。なお、このイメージャＡＦは、一般に山登りＡＦやコントラストＡＦとも称されており、コンパクトデジタルカメラやビデオカメラにおいては、主流のＡＦ方式である。
【０００４】
そして、上記交換レンズは、たとえカメラボディー側のＡＦ方式がイメージャＡＦに変更になった場合であっても、なお使用可能であることが望ましい。この場合、実際の使用上において、ある程度の制限事項が残ったとしても、使用可能であることのユーザーメリットは大きい。
【０００５】
なお、レンズ交換式のカメラでありながら、ＡＦ方式として上記イメージャＡＦを採るカメラが、従来より数多く知られている。例えば、特許文献１乃至３に開示されているカメラは、何れもレンズ交換式のカメラでありながら、ＡＦ方式として上記イメージャＡＦを採るカメラである。
【特許文献１】特開平６−６６６０号公報
【特許文献２】特開平６−１８１５３２号公報
【特許文献３】特開平８−２２３４６９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１乃至３に代表されるような、“レンズ交換式のカメラでありながら、ＡＦ方式として上記イメージャＡＦを採るカメラ”においては、以下のような問題点が解決されていない。その問題点は、従来の交換レンズが、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計されていることに起因する。
【０００７】
すなわち、ＴＴＬ位相差ＡＦでは、検出した撮影レンズのデフォーカス量に相当するレンズ駆動量だけ撮影レンズを駆動することによって、レンズの合焦を達成する。そして、このレンズ駆動においては、上記交換レンズを駆動する為のアクチュエータとして、ＤＣ（直流）モータや超音波（ＵＳＭ）モータ等が使用される。
【０００８】
一方、イメージャＡＦでは、所定パルス間隔で小刻みな撮影レンズの駆動を連続する必要がある。従って、イメージャＡＦにおいては、上記交換レンズを駆動する為のアクチュエータとしてはステッピングモータが最適である。しかしながら、従来の交換レンズは、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するよう設計されている為、上記のようなイメージャＡＦにおけるレンズ駆動に対して最適化された設計がなされていない。
【０００９】
例えば、イメージャＡＦにおいては、場合によっては至近から無限遠の全ストロークをスキャンする必要があり、所定パルス間隔で小刻みなレンズ駆動を繰り返してスキャンすると合焦までの時間が相応に掛かってしまう。このような場合には、撮影レンズとして、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するよう設計された交換レンズを用いると、撮影レンズのスキャンに数秒かかる場合もある。
【００１０】
このように、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズによって、イメージャＡＦに対して最適化設計された専用レンズと、合焦速度や精度において同等の性能を出すのは非常に困難である。
【００１１】
しかしながら、過去の貴重な資産であるＴＴＬ位相差ＡＦに対応するよう設計された交換レンズを、ある程度のレベルで、イメージャＡＦを採るカメラにも使用できることは非常に望ましい。そしてその為には、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズを使用して、イメージャＡＦを行う場合に、合焦までの時間を極力短縮させる為の技術が必要となる。
【００１２】
なお、上記特許文献１乃至３には、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズを使用してイメージャＡＦを行う場合の、合焦までの時間を極力短縮させる為の技術が、開示は勿論示唆すらされていない。
【００１３】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズを使用してイメージャＡＦを行う場合に、高い合焦精度を確保し且つ合焦までに要する時間の短縮をさせることができるデジタルカメラ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の態様によるデジタルカメラは、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能なレンズユニットとから構成されるデジタルカメラであって、上記レンズユニットは、光軸方向に移動して被写体からの光束の結像位置を調整する為のフォーカシングレンズと、上記カメラ本体から送信されたレンズ駆動命令に基づいて、上記フォーカシングレンズを駆動するレンズ駆動手段と、上記フォーカシングレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、を有し、上記カメラ本体は、上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、上記同期信号に同期して上記レンズ位置検出手段から上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、を有し、上記制御手段は、上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットを用いて山登り方式で上記フォーカシングレンズを合焦位置に移動させる場合の、上記フォーカシングレンズの最適移動速度を、上記レンズユニットに関する情報に基づいて演算するレンズ駆動速度演算手段を備えてい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の態様によるデジタルカメラは、カメラ本体と、該カメラ本体に着脱可能なレンズユニットとから構成されるデジタルカメラであって、上記レンズユニットは、光軸方向に移動して被写体からの光束の結像位置を調整する為のフォーカシングレンズと、上記カメラ本体から送信されたレンズ駆動命令に基づいて、上記フォーカシングレンズを駆動するレンズ駆動手段と、上記フォーカシングレンズのレンズ位置を検出するレンズ位置検出手段と、当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、を有し、上記カメラ本体は、上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、上記同期信号に同期して上記レンズ位置検出手段から上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、を有し、上記制御手段は、上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットに関する情報に基づいて、合焦までに掛かる推定所要時間を演算し、該推定所要時間が所定時間以上であるか否かを判定する判定手段と、上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上であると判定された場合には、上記フォーカシングレンズを第２の速度で移動させる第２のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御し、上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上ではないと判定された場合には、上記フォーカシングレンズを上記第２の速度よりも遅い速度である第１の速度で移動させる第１のモードで上記フォーカシングレンズを移動制御する速度制御手段と、を備え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の態様によるデジタルカメラは、焦点位置を調整する為のフォーカシングレンズと、当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、を具備するレンズユニットを着脱可能なデジタルカメラであって、上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、上記同期信号に同期して上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、を具備し、上記制御手段は、上記レンズメモリに記憶されている上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットを用いて山登り方式で上記フォーカシングレンズを合焦位置に移動させる場合の、上記フォーカシングレンズの最適移動速度を、上記レンズユニットに関する情報に基づいて演算するレンズ駆動速度演算手段を備えていることを特徴とする。
【００１７】
上記の目的を達成するために、本発明の第４の態様によるデジタルカメラは、焦点位置を調整する為のフォーカシングレンズと、当該レンズユニットに関する情報を記憶するレンズメモリと、を具備するレンズユニットを着脱可能なデジタルカメラであって、上記レンズユニットにより結像した光像を電気的な画像信号に変換する撮像素子と、上記撮像素子に所定時間間隔で撮像させる為の撮像タイミングを決定する同期信号を生成する同期信号生成手段と、上記同期信号に同期して上記撮像素子が取得した電気信号に基づいて、被写体像の合焦度合いを評価する値である焦点評価値を算出する焦点評価値算出手段と、上記同期信号に同期して上記レンズ位置検出手段から上記フォーカシングレンズのレンズ位置を取得するレンズ位置取得手段と、上記焦点評価値算出手段が算出した焦点評価値と、上記レンズ位置取得手段が取得した上記フォーカシングレンズのレンズ位置とに基づいて、上記フォーカシングレンズを山登り方式で合焦位置に移動させるように、上記レンズ駆動手段にレンズ駆動命令を送信する制御手段と、を具備し、上記制御手段は、上記レンズメモリから上記レンズユニットに関する情報を取得し、且つ上記レンズユニットに関する情報に基づいて、合焦までに掛かる推定所要時間を演算し、該推定所要時間が所定時間以上であるか否かを判定する判定手段と、上記フォーカシングレンズを第１の速度で移動させる第１のモードと、上記フォーカシングレンズを上記第１の速度よりも速い速度である第２の速度で移動させる第２のモードとを切り替える速度制御手段と、を有し、上記速度制御手段は、上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上であると判定された場合には上記第２のモードにて上記フォーカシングレンズを移動制御し、上記判定手段によって上記推定所要時間が上記所定時間以上ではないと判定された場合には上記第１のモードで上記フォーカシングレンズを移動制御することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズを使用してイメージャＡＦを行う場合に、高い合焦精度を確保し且つ合焦までに要する時間の短縮をさせることができるデジタルカメラ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】
【００１９】
［第１実施形態］
以下、図面を参照して本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラを説明する。
【００２０】
図１は、本第１実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図である。図１において、符号１が付されているのはカメラボディーである。また、符号２が付されているのは交換レンズである。なお、この交換レンズ２は、ここではＴＴＬ位相差ＡＦに対応するよう設計された交換レンズであるとする。すなわち、上記交換レンズ２は、イメージャＡＦに対して最適化設計されたレンズではない。
【００２１】
ここで、上記交換レンズ２は、フォーカシングレンズ３と、レンズ駆動部４と、レンズコントロール部５と、エンコーダ１３と、レンズメモリ１７とを有する。上記フォーカシングレンズ３は、焦点調節の為の撮影レンズである。上記レンズ駆動部４は、ＤＣモータ（不図示）で上記フォーカシングレンズ３を光軸方向に駆動する部材である。なお、上記レンズ駆動部４には、上記フォーカシングレンズ３の移動領域における端を検出する検出器（不図示）が組み込まれている。上記レンズコントロール部５は、カメラボディー１に設けられた制御部１４と通信し且つ上記レンズ駆動部４を制御する部材である。上記エンコーダ１３は、上記フォーカシングレンズ３の移動に伴ってエンコーダ信号を発生する部材である。上記レンズメモリ１７は、上記レンズコントロール部５に接続され、当該交換レンズ２に関する情報が記憶されたメモリである。
【００２２】
また、上記カメラボディー１は、シャッタ６と、撮像素子７と、ＬＣＤパネル９と、ファインダー光学系１０と、画像制御部１１と、焦点検出部１２と、制御部１４と、ファーストレリーズスイッチ（以降１ＲＳＷと称する）１５と、セカンドレリーズスイッチ（以降２ＲＳＷと称する）１６と、を有する。
【００２３】
ここで、上記撮像素子７の出力信号は、画像データの生成及び焦点演算の為に用いられる。また、上記ＬＣＤパネル９は、バックライトを内蔵した電子ビューファインダ用のＬＣＤパネルである。上記ファインダー光学系１０は、上記ＬＣＤパネル９を観察するためのファインダー光学系である。
【００２４】
上記画像制御部１１は、上記撮像素子７の出力する映像信号にホワイトバランス処理、輝度処理、カラーマトリックス処理等を施し、撮影画像である画像データとファインダー用の画像データとを形成する。また、これら画像データの形成と共に、上記画像制御部１１は、上記撮像素子７の出力する映像信号を処理して画像情報を取得する。なお、上記画像制御部１１によって形成されたファインダー用の画像データは上記ＬＣＤパネル９に送られ、ＬＣＤパネル９に表示される。そして、上記ファインダー用の画像データはファインダー光学系１０を介して、ユーザーにより観察される。また、上記画像制御部１１により形成された撮影画像である画像データは、メモリ（不図示）等に記録される。
【００２５】
さらに、上記画像制御部１１は、上記撮像素子７の駆動制御も行う。すなわち、上記画像制御部１１は、上記制御部１４から送出される不図示の基準クロックに基づいて、上記撮像素子７の駆動制御信号の生成を行う。たとえば、上記画像制御部１１は、積分開始／終了（露出開始／終了）のタイミング信号、上記撮像素子７における各画素の受光信号の読出制御信号（水平同期信号、垂直同期信号、転送信号等）等のクロック信号を生成し、撮像素子７に出力する。なお、垂直同期信号ＶＤは、上記焦点検出部１２及び上記制御部１４にも出カする。
【００２６】
ここで、上記焦点検出部１２は、上記画像制御部１１が取得した輝度信号の履歴を参照して、合焦の度合いを表す焦点評価値（以下、ＡＦ評価値とも称する）を算出して出力する。なお、ＡＦ評価値を算出する領域である焦点検出領域は予め定められている。また、上記制御部１４は、カメラボディー１及び交換レンズ２における各構成部材をコントロールする為の制御部である。
【００２７】
また、上記１ＲＳＷ１５はファーストレリーズスイッチであり、レリーズ釦（不図示）が半押しされることでＯＮされ、後述する焦点検出動作が行われる。また、上記２ＲＳＷ１６はセカンドレリーズスイッチであり、レリーズ釦（不図示）が全押しされることでＯＮされ、後述する撮影動作が行われる。
【００２８】
なお、上記カメラボディー１内の制御部１４と、上記交換レンズ２内のレンズコントロール部５との通信ラインは、レンズ接点部８を介して結合される。このレンズ接点部８は、上記カメラボディー１から上記交換レンズ２に、レンズ電源や通信用のクロック／データ信号等を供給する為の複数の接点を備えている。
【００２９】
以下、図２及び図３を参照して、本第１実施形態におけるイメージャＡＦについて説明する。図２は、上記焦点検出部１２の構成を示す図である。図３は、ＡＦ評価値とフォーカシングレンズ位置との相関関係を示すグラフである。
【００３０】
図２に示すように、上記焦点検出部１２の内部にはＡＦ評価値を求める為の回路ブロックが設けられている。具体的には、上記焦点検出部１２内には、ハイパスフィルタ（ＨＰＦ）１０１、Ａ／Ｄ変換器１０２、焦点検出エリア選択ゲート１０３、及び演算器１０４が、この順に接続されて設けられている。
【００３１】
ここで、上記画像制御部１１が上記焦点検出部１２に信号の出力を行う場合には、以下のように出力を行う。すなわち、上記画像制御部１１は、生成した画像データの輝度信号を上記ＨＰＦ１０１に出力すると共に、該輝度信号の出力に合わせて同期信号を、上記焦点検出エリア選択ゲート１０３、演算器１０４、及び制御部１４に出力する。
【００３２】
以下、上記焦点検出部１２内部における信号処理の流れに沿って、上記焦点検出部１２の内部に設けられた各構成部材を説明する。
【００３３】
まず、上記ＨＰＦ１０１が、上記画像制御部１１から出力された輝度信号に含まれる高周波成分を抽出する。この抽出された高周波成分は、画像の鮮鋭度が高い（より合焦している）程多く含まれる。従って、上記高周波成分を積分することによって、積分範囲での平均的な画像の鮮鋭度の高低を数値化することができる。以降、上記鮮鋭度のことをＡＦ評価値とも称する。
【００３４】
そして、上記ＨＰＦ１０１を通過した高周波成分は、上記Ａ／Ｄ変換器１０２によってデジタル信号に変換され、上記焦点検出エリア選択ゲート１０３に入力される。この焦点検出エリア選択ゲート１０３は、撮像画面上の所定の複数の焦点検出エリアに対応する信号のみを抽出する回路である。従って、上記焦点検出エリア選択ゲート１０３は、上記Ａ／Ｄ変換器１０２から入力されたデジタル信号のうち、上記焦点検出エリアに写された被写体に関する情報のみを抽出する。
【００３５】
なお、上記焦点検出エリアの選択に関しては、例えば複数の焦点検出エリアのうち、所定の選択アルゴリズム（たとえば最至近の焦点検出エリアを選択等）に基づいて選択された焦点検出エリアを採用するとしても勿論よい。また、ユーザーにより選択された焦点検出エリアを採用するとしても勿論よい。
【００３６】
上記焦点検出エリア選択ゲート１０３によって抽出されたデジタル信号は、上記演算器１０４に入力される。そして、上記演算器１０４によって、１フレーム分のデジタル信号が積算される。この積算された値は、当該画像データの鮮鋭度を示すＡＦ評価値として上記制御部１４に入力される。なお、このようなＡＦ評価値の演算方法は公知の技術であり、本発明の特徴部でもないので説明を簡略化した。
【００３７】
このように算出されたＡＦ評価値を使用することで、上記制御部１４は、公知の山登り方式のオートフォーカスであるイメージャＡＦを行うことができる。すなわち、上記制御部１４は、イメージャＡＦを行う場合には、上記レンズコントロール部５を介して上記レンズ駆動部４によって上記フォーカシングレンズ３を山登り動作させることでフォーカシングレンズ位置情報を取得すると共に、上記演算器１０４からＡＦ評価値を入力して図３に示すようなＡＦ評価値カーブ（例えばフォーカスレンズ位置（Ｐ１、Ｈ１），（Ｐ２、Ｈ２），（Ｐ３、Ｈ３）等から求められる）を得る。
【００３８】
このようにしてイメージャＡＦを行う場合、上記制御部１４は、ＡＦ評価値がピーク値から所定値低下するとピーク値を越えたと判断し、その時点で一旦上記フォーカシングレンズ３の駆動を停止させる。そして、上記制御部１４は、ＡＦ評価値が最大となるフォーカシングレンズ位置（Ｐ２、Ｈ２）を検出する。さらに、上記制御部１４は、複数のＡＦ評価値より補間演算等によってＡＦ評価値がピーク値となる時の上記フォーカシングレンズ３の位置を求め、該位置をフォーカス目標位置とする。そして、上記制御部１４は、上記フォーカシングレンズ３を、上記レンズコントロール部５を介して上記レンズ駆動部４によって、上記フォーカス目標位置に移動させる。
【００３９】
次に、本第１実施形態に係るデジタルカメラにおける動作制御のタイミングチャートを示す図４を参照して、イメージャＡＦのシーケンスを説明する。
【００４０】
まず、図１に不図示のパワースイッチがＯＮされると当該デジタルカメラの電源がＯＮとなる。その後、上記レンズコントロール部５は、上記制御部１４にレンズデータを初期通信する（初期データ通信）。この初期データ通信における上記レンズデータとは、イメージャＡＦの判断に使用するデータ（具体的には、当該交換レンズ２の無限遠〜至近距離まで上記フォーカシングレンズ３を移動するのに必要な総パルス数（＊＊ｐｌｓ）、パルス分解能（＊＊ｍｍ／ｐｌｓ）、合焦までの駆動時間（ｍｓ）、最適駆動速度（＊＊ｐｌｓ／ｓｅｃ）、レンズＩＤデータ）を含み、その他にも露出制御及び画像処理に使用する各種データを含む。なお、上記イメージャＡＦの判断に使用するデータの詳細については後述する。
【００４１】
その後、ユーザーによって上記１ＲＳＷ１５がＯＮされると、上記制御部１４によってイメージャＡＦが開始される。すなわち、上記制御部１４によって、上記レンズコントロール部５に対して上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動コマンドが送信され、上記フォーカシングレンズ３のレンズ移動開始の処理がなされる。
【００４２】
なお、上記レンズ駆動コマンドとは、上記制御部１４が上記レンズコントロール部５に対して行う「＊＊パルス駆動」もしくは「光軸方向デフォーカス換算で＊＊ｍｍ駆動」等の指示を示す所定のコマンドである（上記「＊＊」は数値を表す、以下同様）。
【００４３】
また、上記レンズ駆動の駆動方向は初期駆動方向として、上記フォーカシングレンズ３が当該交換レンズ２の無限遠〜至近距離の中間位置よりも無限遠側に停止している場合には至近方向、無限遠〜至近距離の中間位置よりも至近側に停止している場合には無限遠方向である。
【００４４】
なお、もしこれらの方向へ上記フォーカシングレンズ３を駆動することによってＡＦ評価値が減少した場合には、上記制御部１４は、ＡＦ評価値のピーク値を検出して上記フォーカシングレンズ３の駆動を停止させた後、上記フォーカシングレンズ３の駆動を再開させる場合には、その駆動方向を反転させる（この初期駆動方向の判断の処理は、後述する図５に示すフローチャートにおいては説明の簡略化の為に省略している）。
【００４５】
上記制御部１４からの上記レンズ駆動コマンドを受信した上記レンズコントロール部５は、レンズ駆動部４によって上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動を開始させる。さらに、上記エンコーダ１３では、上記フォーカシングレンズ３の移動に伴いエンコーダ信号が発生する。上記レンズコントロール部５は、上記エンコーダ１３にて発生する上記エンコーダ信号である信号パルスをカウントすることにより、上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置を取得する。
【００４６】
ところで上記カメラボディー１側では、上記画像制御部１１の発生する垂直同期信号（以下、ＶＤと称す）の所定のタイミングに合わせて、上記画像制御部１１の制御によって上記撮像素子７の動作が行われる。ここで上記ＶＤの周期は、フレームレートが３０である（１秒間に３０コマ撮像する）場合には３３．３３ｍｓである。
【００４７】
すなわち、上記ＶＤの所定のタイミングに合わせて上記撮像素子７の露光（図４に示す撮像素子７動作チャートにおいてＥＸＰにて表現）がなされ、該露光が終了すると上記撮像素子７の取得した画像データが、上記画像制御部１１によって読み出される（図４に示す撮像素子７動作チャートにおいてＲＥＡＤにて表現）。そして、この読み出し動作と並行して、上記焦点検出部１２によって当該画像データにおけるＡＦ評価値の演算が実行される。
【００４８】
なお、ＡＦ評価値の演算の終了タイミングは、上記ＶＤの立ち上りの前となるように予め設定されている。
【００４９】
ところで、上記の一連の動作中においても、上記レンズコントロール部５によるレンズ駆動動作は勿論並行して行われる。すなわち、上記制御部１４によって上記レンズコントロール部５に所定のレンズ駆動開始コマンドが送信されると、上記レンズコントロール部５は、上記制御部１４から指示されたエンコーダパルス数だけ、指示された方向に上記フォーカシングレンズ３の駆動を行う。このように、上記フォーカシングレンズ３の駆動を行いながらＶＤに同期してＡＦ評価値を取得してイメージャＡＦを行う駆動方法を、以降はシームレス駆動と称する。
【００５０】
なお、シームレス駆動の利点としては、レンズ駆動の開始と停止とを毎回繰り返してＡＦ評価値を取得する場合に比べて、合焦までに要する時間を短縮することができる点である。
【００５１】
ここで、上記制御部１４よりシームレス駆動開始コマンドを受信した上記レンズコントロール部５は、上記レンズ駆動部４によって上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動を開始する。この時、シームレス駆動コマンドとしては、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度情報（＊＊ｐｌｓ／ｓｅｃ）、駆動目標位置情報（エンコーダ信号＊＊ｐｌｓの位置）及び駆動方向情報（繰り出し、繰り込み）の３つの情報が、上記制御部１４の出力として上記レンズコントロール部５に指示される。
【００５２】
上記駆動速度情報は、上記初期データ通信で取得したイメージャＡＦの判断に使用するデータに基づいて、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を指示する情報である。上記駆動目標位置としては、極端を駆動目標位置とする場合にはレンズ端（無限遠方向に駆動する場合には無限遠位置、至近方向に駆動する場合には至近位置）を目標位置とすればよい。そして、上記フォーカシングレンズ３の駆動の途中で、上記制御部１４から駆動停止の指示があれば、その時の位置で上記フォーカシングレンズ３を停止させる。
【００５３】
さらに、上記露光（ＥＸＰ）制御における時間的にほぼ中間時点のタイミングで、上記制御部１４が、上記レンズコントロール部５に対して、所定の通信コマンドによって、現在の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置情報の返信を求める。そして、上記レンズコントロール部５は、上記制御部１４に上記レンズ位置情報を返信する。
【００５４】
このように、上記露光（ＥＸＰ）制御における時間的にほぼ中間時点のタイミングで上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置を取得する理由は、以下の通りである。すなわち、露光（ＥＸＰ）時における上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置が必要であり、露光中のレンズ位置を代表するレンズ位置としては、上記露光（ＥＸＰ）制御における時間的にほぼ中間時点のタイミングにおけるレンズ位置が最適だからである。
【００５５】
なお、上記フォーカシングレンズ３を至近端や無限遠端等のレンズ端まで駆動しても、ＡＦ評価値のピーク値が見つからなかった場合、及び上記レンズ端に達する前にピーク値が見つかった場合、上記制御部１４は、上記レンズコントロール部５に、所定のコマンドで上記フォーカシングレンズ３の駆動停止指示を行う。
【００５６】
そして、上記レンズコントロール部５は、上記フォーカシングレンズ３の駆動を終了すると、その旨を上記制御部１４に通知する。このとき、上記レンズコントロール部５は、駆動終了した時点での上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置（例えば、レンズ無限遠位置を基準にしたエンコーダパルス数）も上記制御部１４に通知する。なお、図４に図示している１ＶＤ間の駆動パルス数は合焦精度と密接に関係しており、その詳細は図５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００５７】
以上説明したように、初期データ通信後のシーケンス（図４に一点鎖線で範囲を区切って間の示すシーケンス）を実行することで、図３を参照して説明したような上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置とＡＦ評価値との組み合わせが１つ得られる。従って、上記シーケンスを繰り返すことによって、毎回のＶＤ入力毎に上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置及びＡＦ評価値の情報が得られ、結果として上記フォーカシングレンズ３を上記フォーカス目標位置に到達させることができる。
【００５８】
以下、図５に示すフローチャートを参照して、本第１実施形態に係るデジタルカメラにおける、上記制御部１４によるイメージャＡＦのシーケンスを説明する。
【００５９】
まず、図１に不図示のパワースイッチがＯＮされると当該デジタルカメラの電源がＯＮとなり、上記レンズコントロール部５は、上記初期データ通信を行う（ステップＳ１０）。すなわち、このステップＳ１０では、上記レンズコントロール部５は、上記制御部１４に上記の各種レンズデータを通信する。
【００６０】
そして、上記ステップＳ１０で受信したレンズデータのうち、後述するイメージャＡＦの判断に使用するデータに基づいて、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を求める（ステップＳ１１）。換言すれば、このステップＳ１１においては、上記交換レンズ２の上記フォーカシングレンズ３をどのくらいの駆動速度で駆動すると、イメージャＡＦにおける高い合焦精度を達成できるのかを求める。
【００６１】
上記ステップＳ１１における駆動速度の算出方法には以下詳細に説明する（１）乃至（３）のような方法がある。なお、上述したように上記交換レンズ２としては新旧様々な交換レンズを用いることが可能であり、旧来の交換レンズのほとんどはＴＴＬ位相差ＡＦに対応するよう設計されたものであり、レンズ駆動速度はそれぞれの交換レンズによってまちまちである。すなわち、レンズ駆動速度としては、合焦までに要する時間を短くする為には速い方が望ましいが、速すぎると停止精度（換言すれば合焦精度）が悪くなるので、停止精度を損なわない範囲で速くするような設計が為されている。
【００６２】
なお、本第１実施形態においては、上記交換レンズ２における上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度を、上記フォーカシングレンズ３をシームレス駆動してイメージャＡＦを行うのに適したレンズ駆動速度としなくてはならない。ここで、もしレンズ駆動速度が速すぎる場合には、１ＶＤ間隔内における上記フォーカシングレンズ３の移動距離が大きくなってしまうことに起因して合焦精度が悪くなるという問題が生じる。そして、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズにおいて設定されたレンズ駆動速度が、本第１実施形態に係るデジタルカメラにとっても最適なレンズ駆動速度であるとは限らない。したがって、レンズ駆動速度の制御を、本第１実施形態に係るデジタルカメラにとって最適化する必要がある。このような事情に鑑みて、上記ステップＳ１１では、イメージャＡＦにおける高い合焦精度を達成できるような上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度を求める。
【００６３】
（１）パルス分解能データによる判断及び算出
図４を参照して説明した“１ＶＤ間の駆動パルス数”は、所定のパルス数にする必要がある。なぜならば、この“１ＶＤ間の駆動パルス数”は、図３を参照して説明した“ＡＦ評価値取得した各ポイントの（横軸における）間隔”を意味しており、この間隔が粗い（大きい）とＡＦ評価値がピーク値となる時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置の演算精度が粗くなってしまうからである。つまり、“１ＶＤ間の駆動パルス数”が所定のパルス数より少ないと、結果的には合焦精度が低下してしまう。
【００６４】
一方、上記“ＡＦ評価値取得した各ポイントの（横軸における）間隔”が密になりすぎると（上記フォーカシングレンズ３の駆動速度が遅すぎると）、合焦までの時間が掛かり過ぎてしまう。したがって、上記“ＡＦ評価値取得した各ポイントの（横軸における）間隔”は、ある程度最適化する必要がある。
【００６５】
例えば、最終的な合焦精度を光軸方向のデフォーカス量で換算して±５０μｍ（光学的合焦位置から±５０μｍ以内のデフォーカスは合焦とすること）とすると、おおよそ該５０μｍの４倍の２００μｍの間隔で、上記フォーカシングレンズ３を駆動するのがよい。この程度の間隔で上記フォーカシングレンズ３を駆動すると、最終的に合焦位置であるＡＦ評価値がピーク値と成る時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置を求める際に、精度良く上記フォーカシングレンズ３の合焦位置を補間演算することができる。
【００６６】
まず、１ＶＤ間の駆動パルス数を求めるには、レンズデータのうち“パルス分解能”より、２００μｍのデフォーカス量がパルスに換算して何パルスになるかを求める。なお、“パルス分解能”とは、所定の駆動速度で上記フォーカシングレンズ３を駆動した場合に、１パルス当たりの駆動量が、光軸方向のデフォーカス量で換算して何μｍになるかのデータである。
【００６７】
次に、このようにして求めた１ＶＤ間の駆動パルス数で駆動する為の上記フォーカシングレンズ３の駆動速度（＊＊ｐｌｓ／ｓｅｃ）を求める。ここで、１ＶＤの間隔（フレームレート）は上記制御部１４が把握している。したがって、１ＶＤ間の駆動パルス数で駆動する為の上記フォーカシングレンズ３の駆動速度（＊＊ｐｌｓ／ｓｅｃ）の算出は容易である。
【００６８】
なお、ズーム位置や上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置によってパルス分解能の値が異なる場合には、ズーム位置に対応したパルス分解能の値や、上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置に対応したパルス分解能の値を、前もって上記ステップＳ１０において取得しておき、最新のズーム位置や上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置に基づいて、演算に使用するパルス分解能の値を選択すればよい。また、最新のズーム位置や上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置の取得に関しては、例えば、それらの値を上記レンズコントロール部５に問い合わせる為の専用のレンズ通信コマンドを設ければよい。
【００６９】
（２）レンズＩＤデータによる判断
上記ステップＳ１０で受信するレンズデータのうちのレンズＩＤデータ、すなわち上記交換レンズ２の種類（例えば、５０ｍｍＦ１．４や、５０〜２００ｍｍＦ４ズームレンズといったようなレンズの種類等）を示すデータを、上記制御部１４が参照することで、上記フォーカシングレンズ３の最適駆動速度を判断することができる。
【００７０】
なお、カメラボディー１の開発時点において、カメラボディー１の開発時点までに市場で発売されている全ての交換レンズに関しては、イメージャＡＦに適用した場合の最適駆動速度を判断することができている。したがって、上記制御部１４は、レンズＩＤデータに基づいて、上記フォーカシングレンズ３の最適駆動速度を判断することができる。ただし、カメラボディー１の開発後に開発された交換レンズには対応できないので、これらの交換レンズについては上記（１）の方法または下記（３）の方法を用いることになる。
【００７１】
（３）最適駆動速度データによる判断
カメラボディー１の開発後に開発された交換レンズ２に関しては、当該交換レンズ２をイメージャＡＦに適用した場合の上記フォーカシングレンズ３の最適駆動速度を示す最適駆動速度データを、予めレンズデータの１つとして持たせておくことができる。このようにした場合、上記制御部１４は、上記最適駆動速度データに基づいて、最適駆動速度を判断すればよい。
【００７２】
具体的には、カメラボディー１の開発と同時期またはそれ以降に開発された交換レンズ２に関しては、イメージャＡＦに適合させた設計が可能であり、上記最適駆動速度データを上記レンズコントロール部５に接続された上記レンズメモリ１７に記憶させておけばよい。なお、カメラボディー１の開発以前に発売されている旧来の交換レンズ２に関しては、例えばホームベージ（Ｗｅｂ）経由でのファームアップ（上記レンズコントロール部５のファームウェアのアップデート）によって、上記レンズコントロール部５に接続された上記レンズメモリ１７に、上記最適駆動速度データを書き込むことができる。
【００７３】
なお、上記最適駆動速度データは、例えば（＊＊ｐｌｓ／ｓｅｃ）の単位で表される駆動速度のデータとしてもよいし、何種類かの駆動速度に分類して対応させたフラグ形式のデータとしてもよい。
【００７４】
以下、図５に示すフローチャートの説明に戻る。
【００７５】
上記ステップＳ１１において、上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度を求めた後は、上記１ＲＳＷ１５がＯＮされる（上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動開始が指示される）のを待つ（ステップＳ１２）。
【００７６】
このステップＳ１２をＹＥＳに分岐する場合は、上記レンズコントロール部５に、上記フォーカシングレンズ３の駆動開始を指示する（ステップＳ１３）。このステップＳ１３においては、上記ステップＳ１１で求めたレンズ駆動速度にてシームレス駆動を開始させる所定のコマンドを、上記レンズコントロール部５に送信する。なお、この時の駆動目標位置としては、極端を駆動目標位置とする場合にはレンズ端（無限遠方向に駆動する場合には無限遠位置、至近方向に駆動する場合には至近位置）を目標位置とすればよい。そして、上記フォーカシングレンズ３の駆動の途中で、上記制御部１４から駆動停止の指示があれば、その時の位置で上記フォーカシングレンズ３を停止させる。
【００７７】
上記ステップＳ１３における処理を終えた後、上記制御部１４は、上記画像制御部１１の発生させる垂直同期信号ＶＤが入力されたか否かを判断する（ステップＳ１４）。このステップＳ１４をＮＯに分岐する場合は、再び上記ステップＳ１４に戻る。すなわち、上記ステップＳ１４は、上記画像制御部１１の発生させる垂直同期信号ＶＤが入力されるのを待つステップである。
【００７８】
上記ステップＳ１４をＹＥＳに分岐する場合は、図４を参照して説明したように、上記露光（ＥＸＰ）制御における時間的にほぼ中間時点のタイミングで、上記制御部１４が、上記レンズコントロール部５に対して、所定の通信コマンドによって、現在の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置情報の返信を要求する（ステップＳ１５）。そして、上記レンズコントロール部５は、上記制御部１４に上記レンズ位置情報を返信する。
【００７９】
そして、上記撮像素子７を駆動し、上記撮像素子７によって撮像動作を行う（ステップＳ１６）。具体的には、上記ステップＳ１６においては、まずシャッタ６が未開口であれば開口し、上記画像制御部１１によって上記撮像素子７の露光（図４に示す上記撮像素子７動作チャートにおけるＥＸＰ）を行い、該露光が終了した後、上記画像制御部１１によって上記撮像素子７の画像データを読み出す（図４に示す上記撮像素子７動作チャートにおけるＲＥＡＤ）。そして、このようにして取得した画像データを、上記画像制御部１１によって上記ＬＣＤパネル９に表示させる。さらに、上記画像データの読み出し動作と並行して、上記画像制御部１１にてＡＦ評価値の演算を実行する（ステップＳ１７）。
【００８０】
なお、図５に示すフローチャートにおいては上記ステップＳ１５乃至上記ステップＳ１７をステップ番号に沿って順に記載しているが、上述したように上記ステップＳ１５乃至上記ステップＳ１７は並列処理するステップである。
【００８１】
上記フォーカシングレンズ３をレンズ端部（上記フォーカシングレンズ３の移動領域における端）まで駆動したか否かを判断する（ステップＳ１８）。すなわち、このステップＳ１８においては、現時点で上記フォーカシングレンズ３を至近方向に駆動していれば至近端まで駆動したか、無限遠方向に駆動していれば無限遠端まで駆動したかを判断する。
【００８２】
上記ステップＳ１８をＹＥＳに分岐する場合は、上記フォーカシングレンズ３をレンズ端まで駆動してもＡＦ評価値のピーク値が見つからない場合であるので、合焦不能処理を行う（ステップＳ１９）。このステップＳ１９は、上記画像制御部１１によって上記ＬＣＤパネル９に合焦不能表示を行って、次の撮影に備えるシーケンスである。
【００８３】
上記ステップＳ１８をＮＯに分岐する場合、上記ステップＳ１７で取得したＡＦ評価値演算結果及び上記ステップＳ１５にて取得したレンズ位置のデータを、所定のメモリ（不図示）に記憶する（ステップＳ２０）。
【００８４】
そして、上記フォーカシングレンズ３の位置が、ＡＦ評価値がピーク値となる時のレンズ位置を越えたか否かを判断する（ステップＳ２１）。このステップＳ２１をＮＯに分岐する場合は、まだＡＦ評価値のピーク値を発見できていないので、上記ステップＳ１４に戻る。
【００８５】
上記ステップＳ２１をＹＥＳに分岐する場合は、ＡＦ評価値のピーク値は発見されているので、上記レンズコントロール部５に対してレンズ駆動停止指示を行う（ステップＳ２２）。そして、図３を参照して説明したように、ＡＦ評価値が最大となる上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置（Ｐ２、Ｈ２）と該レンズ位置周辺の検出結果（ＡＦ評価値及びレンズ位置）とをメモリ（不図示）から読み出し、ＡＦ評価値が、補間演算等により求められる真のＡＦ評価値のピーク値と成る時の、上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置を、フォーカス目標位置として演算する（ステップＳ２３）。
【００８６】
そして、このステップＳ２３における演算結果を、メモリ（不図示）に記録する（ステップＳ２４）。さらに、上記フォーカシングレンズ３を、上記ステップＳ２３で求めたフォーカス目標位置に駆動させる（ステップＳ２５）。
【００８７】
そして、上記２ＲＳＷ１６がＯＮされる（撮影動作開始が指示される）のを待つ（ステップＳ２６）。このステップＳ２６において、上記２ＲＳＷがＯＮされ（撮影動作開始が指示され）たと判断すると、所定の撮影シーケンスを開始し（ステップＳ２７）、撮影シーケンスを終えた後、上記ステップＳ１２に戻って次の撮影の待機をする。
【００８８】
以上説明したように、本発明の第１実施形態によれば、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズを使用してイメージャＡＦを行う場合に、高い合焦精度を確保し且つ合焦までに要する時間の短縮をさせることができるデジタルカメラを提供することができる。
【００８９】
［変形例］
上記第１実施形態においては、パルス分解能（＊＊ｍｍ／ｐｌｓ）からレンズ駆動速度を求める例を説明したが、ある一定のレンズ駆動速度で上記フォーカシングレンズ３を駆動した場合の、無限遠〜至近における駆動時間、及び無限遠〜至近区間のデフォーカス量（例えば、上記フォーカシングレンズ３が無限遠位置になった時に至近の被写体を観察した場合の光軸方向のデフォーカス量）の２つの情報からでも、平均的なレンズ駆動速度を演算することができる。したがって、この演算の結果に基づいて、例えば１ＶＤ間に２００μｍのデフォーカス量を駆動するには、レンズ駆動速度をさらに速くするべきか遅くするべきかの判断をすることができる。また、無限遠〜至近の総パルス数（＊＊ｐｌｓ）、及び無限遠〜至近のデフォーカス量の２つの情報からも、パルス分解能（＊＊ｍｍ／ｐｌｓ）を概算することができる。
【００９０】
さらに、上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度を求める方法としては、上述した（１）乃至（３）の方法に限らず、その他の方法であってもイメージャＡＦを実行した場合に最適なレンズ駆動速度を概算することができる方法であればよい。
【００９１】
［第２実施形態］
以下、本発明の第２実施形態に係るデジタルカメラを説明する。なお、上記第１実施形態に係るデジタルカメラと本第２実施形態に係るデジタルカメラとの相違点を中心に説明する。
【００９２】
ところで、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズの中には、合焦までに要する時間が長い交換レンズが存在する。本第２実施形態に係るデジタルカメラは、このような事情に鑑みて提案されたものである。すなわち、本第２実施形態に係るデジタルカメラは、上記第１実施形態に係るデジタルカメラと同様の効果を奏する上に、合焦までに要する時間が長い交換レンズを用いた場合であっても、合焦までに要する時間を短縮し且つ合焦精度を確保することができるデジタルカメラである。
【００９３】
図６（ａ），（ｂ）は、同一条件において、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を変化させた場合のＡＦ評価値特性の一例のグラフを示す図である。すなわち、図６（ａ），（ｂ）に示すグラフは、図３に示すグラフと同様、ＡＦ評価値とフォーカシングレンズ位置との相関関係を示すグラフであると言える。
【００９４】
ここで、図６（ａ）に示すグラフは、上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度が遅く、ＡＦ評価値を密に取得している場合のＡＦ評価値特性のグラフを示している。これに対して、図６（ｂ）に示すグラフは、上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度が、図６（ａ）に示す場合に比べて速く、ＡＦ評価値を図６（ａ）に示すほど密に取得していない場合のＡＦ評価値特性のグラフを示している。なお、被写体条件等、上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度以外の条件に関しては、図６（ａ）における場合と図６（ｂ）における場合とで全く同じである。
【００９５】
図６（ａ），（ｂ）に示すグラフから分かるように、上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動速度を速くすると、ＡＦ評価値を取得する時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置同士の間隔が疎になる。したがって、この場合には当然ながら取得するＡＦ評価値の数は減少する。それ故、ＡＦ評価値がピーク値と成る時のレンズ位置（上述したように補間演算等により求められる）は、無限遠側または至近側にずれた位置となる。
【００９６】
ところで、上述したように、最終的な合焦精度を光軸方向のデフォーカス量で換算して±５０μｍとする（光学的合焦位置から±５０μｍ以内のデフォーカスは合焦とする）と、おおよそその４倍の２００μｍの間隔で、上記フォーカシングレンズ３を駆動するのがよい。
【００９７】
したがって、上記フォーカシングレンズ３の最適な駆動速度は、この駆動間隔から求まることになる。この最適な駆動速度によれば、上記第１実施形態において図５に示すフローチャートにおける上記ステップＳ２５で説明したように、ＡＦ評価値がピーク値となる時のレンズ位置（上述したように補間演算等により算出したレンズ位置）まで、上記フォーカシングレンズ３を一度に駆動して合焦精度を確保することができる。
【００９８】
しかしながら、図６（ｂ）に示すように上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を速くした場合には、上述したようにＡＦ評価値がピーク値と成る時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置がずれるために、上記第１実施形態に係るデジタルカメラでは、所定の合焦精度を確保できなくなる場合がある。
【００９９】
このような事情に鑑み、本第２実施形態においては、まず上記交換レンズ２から受信した各種レンズデータに基づいて、上記カメラボディー１に装着された上記交換レンズ２で上記第１実施形態におけるシームレス駆動によるイメージャＡＦを行った場合に、合焦までに要する時間を概算し、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を変更する。
【０１００】
すなわち、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を速くすることに起因する合焦精度の低下を考慮し、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度が速い状態でＡＦ評価値がピーク値となる時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置（ＡＦ評価値がラフなピーク値となる時のレンズ位置）を求め、該レンズ位置まで上記フォーカシングレンズ３を一旦駆動する。その後、上記第１実施形態と同様に、上記最適な駆動速度で上記フォーカシングレンズ３を駆動して、ＡＦ評価値が真のピーク値と成る時のレンズ位置を求め、該レンズ位置まで上記フォーカシングレンズ３を駆動することで、所定の合焦精度を確保する。
【０１０１】
以下、図７に示すフローチャートを参照して、本第２実施形態に係るデジタルカメラにおける、上記制御部１４によるイメージャＡＦのシーケンスを説明する。なお、図５に示すフローチャートと同様の動作制御を行うステップに関しては、その旨を記して説明を適宜省略する。
【０１０２】
まず、図１に不図示のパワースイッチがＯＮされると当該デジタルカメラの電源がＯＮとなり、上記レンズコントロール部５は、上記初期データ通信（上記レンズコントロール部５が上記制御部１４に上記の各種レンズデータを通信する）を行う（ステップＳ３０）。すなわち、このステップＳ３０は、図５に示すフローチャートにおけるステップＳ１０と同様の動作制御を行うステップである。
【０１０３】
そして、上記ステップＳ３０で受信したレンズデータのうち、後述するイメージャＡＦの判断に使用するデータに基づいて上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を求め、且つその駆動速度で無限遠〜至近まで上記フォーカシングレンズ３を駆動した場合の所要時間（最長ストロークによる最長の所要時間）を概算する（ステップＳ３１）。
【０１０４】
なお、上記ステップＳ３１においては、例えば以下に記すような方法で、上記所要時間を概算する。
【０１０５】
（１）総パルス数による判断
上記第１実施形態において図５に示すフローチャートを参照して説明したように、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度の算出においては１ＶＤ間の駆動パルス数が求められている。ここで、１ＶＤ間の時間はフレームレートであるので、上記１ＶＤ間の駆動パルス数と、上記レンズデータのうち「無限遠〜至近の総パルス数」に基づいて、上記フォーカシングレンズ３を無限遠〜至近まで、イメージャＡＦを行った場合の所要時間を概算することができる。
【０１０６】
（２）レンズＩＤデータによる判断
上記第１実施形態と同様に、上記レンズデータのうちのレンズＩＤデータ、すなわち上記交換レンズ２の種類を示すデータを、上記制御部１４が参照することで、上記フォーカシングレンズ３の最適駆動速度を判断することができる。
【０１０７】
なお、カメラボディー１の開発時点までに市場で販売されている全ての交換レンズに関しては、イメージャＡＦに適用した場合の最適駆動速度を判断することができている。したがって、上記制御部１４は、レンズＩＤデータに基づいて、上記フォーカシングレンズ３の最適駆動速度を判断することができる。ただし、カメラボディー１の開発後に開発された交換レンズには対応できないので、これらの交換レンズについては上記（１）の方法または下記（３）の方法を用いることになる。
【０１０８】
（３）合焦までの駆動時間データによる判断
上記カメラボディー１の開発と同時期またはそれ以降に開発された交換レンズ２については、無限遠〜至近の全ストロークにおけるイメージャＡＦに適用した場合に、合焦までに要する上記フォーカシングレンズ３の駆動時間のデータ（以降、駆動時間データと称する）を、上記レンズデータの１つとして持たせておくことができる。そして、上記制御部１４は、上記駆動時間データを参照すればよい。具体的には、上記カメラボディー１の開発と同時期またはそれ以降に開発された交換レンズ２については、上記駆動時間データを、上記交換レンズ２内に設けられた上記レンズコントロール部５に接続された上記レンズメモリ１７に記憶させておく。なお、上記駆動時間データは、（＊＊ｍｓｅｃ）の単位で表されるデータとしてもよいし、何種類かの駆動時間に分類して対応させたフラグ形式のデータとしてもよい。
【０１０９】
また、上記カメラボディー１の開発以前に既に発売されている旧来のレンズについては、ホームベージ（Ｗｅｂ）経由でのファームアップ（上記レンズコントロール部５のファームウェアのアップデート）によって、上記交換レンズ２内に設けられた上記レンズコントロール部５内のメモリに、上記駆動時間データを書き込むことができる。
【０１１０】
なお、上記ステップＳ３１において、無限遠〜至近まで上記フォーカシングレンズ３を駆動した場合の所要時間（最長ストロークによる最長の所要時間）を概算する為には、上記（１）乃至（３）の方法に限らず、その他の方法であってもイメージャＡＦを実行した場合に合焦までに要する時間を概算することができる方法であれば、その他の方法でも良い。
【０１１１】
また、当該交換レンズ２を無限遠〜至近の全ストロークにおけるイメージャＡＦに適用した場合ではなく、これに準じるような長いストロークにおけるイメージャＡＦに適用した場合を想定して、イメージャＡＦを実行した場合に合焦までに要する時間を概算しても良い。
【０１１２】
以降、図７に示すフローチャートの説明に戻る。
【０１１３】
上記ステップＳ３１における概算結果を参照して、イメージャＡＦを実行した場合に、合焦までに掛かる所要時間の観点から時間が掛かる（例えば、２秒以上の合焦時間が掛かる）か否かを判断する（ステップＳ３２）。なお、この判断基準の一例である２秒に関しては、一般的にＴＴＬ位相差ＡＦにおいて合焦までに２秒掛かればかなり遅いと言えるが、上記交換レンズ２がイメージャＡＦ対応の設計ではないこと、及び無限遠〜至近の全ストロークにおけるイメージャＡＦを実行する場合に要する最長時間であることを考慮すると、それほど遅い値とは言えない。
【０１１４】
上記ステップＳ３２をＮＯに分岐する場合は、図５に示すフローチャートにおける上記ステップＳ１１に移行し、以降のステップを実行する。つまり、イメージャＡＦを実行した場合に合焦までに掛かる所要時間があまり掛からない場合には、上記第１実施形態におけるイメージャＡＦのシーケンスを実行する。
【０１１５】
一方、上記ステップＳ３２をＹＥＳに分岐する場合は、上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を速くする為に、上記ステップＳ１１及び上記ステップＳ３１にて説明した方法により、２秒程度で合焦に至る為の上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を概算する（ステップＳ３３）。
【０１１６】
そして、上記１ＲＳＷ１５がＯＮされる（上記フォーカシングレンズ３のレンズ駆動開始が指示される）のを待つ（ステップＳ３４）。
【０１１７】
上記１ＲＳＷ１５がＯＮされると、上記レンズコントロール部５に、上記ステップＳ３３において求めた駆動速度にて駆動するように、上記フォーカシングレンズ３の駆動開始を指示する（ステップＳ３５）。
【０１１８】
続くステップＳ３６乃至ステップＳ４４は、それぞれ図５に示すフローチャートにおける上記ステップＳ１４乃至上記ステップＳ２２における動作制御と同様の動作制御を行うステップである。
【０１１９】
そして、上記ステップＳ４４において上記レンズコントロール部５に対してレンズ駆動停止指示を行った後は、図５に示すフローチャートにおける上記ステップＳ２３と同様にして、ＡＦ評価値がピーク値と成る時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置を求める（ステップＳ４５）。ただし、上述したように上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を速くしている為に、上記ステップＳ４５において求まるのは、図６（ｂ）を参照して説明したＡＦ評価値がラフなピーク値と成る時のレンズ位置である。
【０１２０】
そして、このステップＳ４５における演算結果を、メモリ（不図示）に記録する（ステップＳ４６）。さらに、上記フォーカシングレンズ３を、上記ステップＳ４５で求めたレンズ位置に駆動させる（ステップＳ４７）。そして、図５に示すフローチャートにおける上記ステップＳ１３へ移行する。その後、上述したような図５に示すフローチャートのシーケンスを実行することで、イメージャＡＦにおける高い合焦精度を達成することができるような通常の駆動速度で上記フォーカシングレンズ３を駆動して、ＡＦ評価値が真のピーク値と成る時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置をサーチする。
【０１２１】
以上説明したように、本第２実施形態によれば、ＴＴＬ位相差ＡＦに対応するように設計された交換レンズを使用してイメージャＡＦを行う場合に、高い合焦精度を確保し且つ合焦までに要する時間の短縮をさせることができるデジタルカメラを提供することができる。
【０１２２】
具体的には、本第２実施形態に係るデジタルカメラによれば、上記レンズデータに基づいて、上記交換レンズ２を用いて上記第１実施形態におけるシームレス駆動によるイメージャＡＦを行った場合に合焦までに掛かる所要時間を概算する。そして、該概算の結果、合焦までに掛かる所要時間が所定時間以上であると判断した場合のみ、一旦上記フォーカシングレンズ３の駆動速度を速くして、ＡＦ評価値がラフなピーク値と成る時の上記フォーカシングレンズ３のレンズ位置を見つけ、該レンズ位置に上記フォーカシングレンズ３を駆動する。その後、上記第１実施形態におけるシームレス駆動によるイメージャＡＦの処理を行い、上記フォーカシングレンズ３を最適な駆動速度で駆動することで、ＡＦ評価値が真のピーク値と成る時のレンズ位置に、上記フォーカシングレンズ３を駆動させることができる。つまり、本第２実施形態に係るデジタルカメラによれば、上記交換レンズ２のイメージャＡＦ適合性があまり良くない場合であっても、合焦までに掛かる所要時間を短くすると共に、上記第１実施形態に係るデジタルカメラと同様の合焦精度を確保することができる。
【０１２３】
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及び応用が可能なことは勿論である。
【０１２４】
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み合わ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】
【０１２５】
【図１】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラの構成を示すブロック図。
【図２】焦点検出部の構成を示す図。
【図３】ＡＦ評価値とフォーカシングレンズ位置との相関関係を示すグラフ。
【図４】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラにおける動作制御のタイミングチャート。
【図５】本発明の第１実施形態に係るデジタルカメラにおける制御部によるイメージャＡＦのシーケンスを示すフローチャート。
【図６】（ａ）は、フォーカシングレンズのレンズ駆動速度が遅く、ＡＦ評価値を密に取得している場合のＡＦ評価値特性のグラフ。（ｂ）は、フォーカシングレンズのレンズ駆動速度が（ａ）に示す場合に比べて速い場合のＡＦ評価値特性のグラフ。
【図７】本発明の第２実施形態に係るデジタルカメラにおける制御部によるイメージャＡＦのシーケンスを示すフローチャート。
【符号の説明】
【０１２６】
１…カメラボディー、  ２…交換レンズ、  ３…フォーカシングレンズ、  ４…レンズ駆動部、  ５…レンズコントロール部、  ６…シャッタ、  ７…撮像素子、  ８…レンズ接点部、  ９…ＬＣＤパネル、  １０…ファインダー光学系、  １１…画像制御部、  １２…焦点検出部、  １３…エンコーダ、  １４…制御部、  １５…ファーストレリーズスイッチ（１ＲＳＷ）、  １６…セカンドレリーズスイッチ（２ＲＳＷ）、  １０１…ＨＰＦ、  １０２…Ｄ変換器、  １０３…焦点検出エリア選択ゲート、  １０４…演算器。
【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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【図７】
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