(57)【要約】【課題】焦点評価値を取得する探索動作において、焦点調節レンズの駆動に関するガタの影響を低減することができる焦点調節装置の提供。【解決手段】交換レンズ２０が着脱される交換レンズ式カメラの焦点調節装置であって、焦点調節指令により、焦点調節レンズ２１０ｃを駆動して焦点評価値を取得する探索動作を行い、該探索動作により取得した複数の焦点評価値に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、焦点調節指令の後であって探索動作を行う前に、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動源２４０に所定の駆動量を指示して焦点調節レンズ２１０ｃの予備駆動を行わせる制御手段３１０を備えた。【選択図】図１
2008310215.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節指令により、焦点調節レンズを駆動して焦点評価値を取得する探索動作を行い、該探索動作により取得した複数の焦点評価値に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、
前記焦点調節指令の後であって前記探索動作を行う前に、前記探索動作開始時の駆動方向と同一な方向への所定駆動量を指示して前記焦点調節レンズを駆動することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項２】
交換レンズが着脱される交換レンズ式カメラの焦点調節装置であって、焦点調節指令により、焦点調節レンズを駆動して焦点評価値を取得する探索動作を行い、該探索動作により取得した複数の焦点評価値に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、
前記焦点調節指令の後であって前記探索動作を行う前に、前記焦点調節レンズの駆動源に所定の駆動量を指示して前記焦点調節レンズの予備駆動を行わせる制御手段を備えたことを特徴とする焦点調節装置。
【請求項３】
請求項２に記載の焦点調節装置において、
前記交換レンズは、前記焦点調節レンズの駆動軸と前記駆動源からの駆動力を伝達する駆動軸との接続および切り離しが可能な第１のカップリングと、前記焦点調節レンズを駆動するための手動操作部材の操作量を伝達する軸と前記焦点調節レンズの駆動軸との接続および切り離しが可能な第２のカップリングとを備えるとともに、前記第１のカップリングを接続し前記第２のカップリングを切り離すオートフォーカス状態と、前記第２のカップリングを接続し前記第１のカップリングを切り離すマニュアルフォーカス状態とに切り替え可能な交換レンズであり、
前記所定の駆動量は、前記マニュアルフォーカス状態から前記オートフォーカス状態に切り替えた時における前記第１のカップリングのガタの解消が可能な駆動量であることを特徴とする焦点調節装置。
【請求項４】
請求項３に記載の焦点調節装置において、
前記所定の駆動量は、前記探索動作における探索駆動範囲よりも大きな駆動量であることを特徴とする焦点調節装置。
【請求項５】
請求項２に記載の焦点調節装置において、
前記交換レンズは、前記焦点調節レンズの駆動軸と前記駆動源からの駆動力を伝達する駆動軸との接続および切り離しが可能な第１のカップリングと、前記焦点調節レンズを駆動するための手動操作部材の操作量を伝達する軸と前記焦点調節レンズの駆動軸との接続および切り離しが可能な第２のカップリングとを備えるとともに、前記第１のカップリングを接続し前記第２のカップリングを切り離すオートフォーカス状態と、前記第２のカップリングを接続し前記第１のカップリングを切り離すマニュアルフォーカス状態とに切り替え可能な交換レンズであり、
前記予備駆動は、前記マニュアルフォーカス状態から前記オートフォーカス状態に切り替えた時における前記第１のカップリングのガタの解消が可能な第１の所定駆動量を指示して前記焦点調節レンズを駆動する第１の予備駆動と、前記第１の予備駆動の後であって前記探索動作の前に、前記探索動作開始時の駆動方向と同一な方向への第２の所定駆動量を指示して前記焦点調節レンズを駆動する第２の予備駆動とから成ることを特徴とする焦点調節装置。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、
前記マニュアルフォーカス状態から前記オートフォーカス状態への切り替えを検出する切替検出手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記切替検出手段により前記切り替えが検出されると、前記予備駆動を行わせることを特徴とする焦点調節装置。
【請求項７】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、
カメラに装着された交換レンズの駆動機構を判別する駆動機構判別手段をさらに備え、
前記制御手段は、前記駆動機構判別手段の判別結果に基づいて、前記予備駆動を実行するか否かを決定することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項８】
請求項７に記載の焦点調節装置において、
前記駆動機構判別手段は前記駆動機構が前記駆動源を備えているか否かを判別し、
前記制御手段は、前記駆動機構判別手段により前記駆動源を備えていると判別されると前記予備駆動を行わず、前記駆動機構判別手段により前記駆動源を備えていないと判別されると前記予備駆動を行うように制御することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項９】
請求項７または８に記載の焦点調節装置において、
前記駆動機構判別手段は、前記駆動機構に設けられた前記第１のカップリングのガタが所定レベル以上か否かを判別し、
前記制御手段は、前記駆動機構判別手段により前記ガタが所定レベル以上と判別されると、前記予備駆動を実行してから前記探索動作を行い、前記駆動機構判別手段により前記ガタが所定レベル未満と判別されると、前記予備駆動を実行することなく前記探索動作を行うように制御することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項１０】
請求項７または８に記載の焦点調節装置において、
前記手動操作部材が操作されたか否かを判定するＭＦ判定部をさらに備え、
前記制御手段は、前記駆動機構判別手段の判別結果および前記ＭＦ判定部の判定結果に基づいて、前記予備駆動を実行するか否かを決定することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項１１】
請求項１０に記載の焦点調節装置において、
前記駆動機構判別手段は、前記駆動機構に設けられた前記第１のカップリングのガタが所定レベル以上か否かを判別し、
前記制御手段は、前記駆動機構判別手段により前記ガタが所定レベル以上と判別され、かつ、前記ＭＦ判定部により前記手動操作部材が操作されたと判定されると、前記予備駆動を実行してから前記探索動作を行うように制御することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項１２】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、
前記制御手段は、前記予備駆動時の駆動量を前記交換レンズの焦点距離に応じて決定することを特徴とする焦点調節装置。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか一項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、焦点調節装置およびカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体像のコントラストに関連する焦点評価値を用いて焦点調節を行うコントラスト方式のオートフォーカス（ＡＦ）は、主にビデオカメラやコンパクトデジタルカメラに用いられている。コントラスト方式ＡＦでは、焦点評価値を求めるサーチ動作を焦点評価値の最大となるレンズ位置（合焦位置）を通過するまで行い、焦点調節レンズを逆方向に駆動して移動して合焦位置へと移動する。そのため、レンズ駆動機構にガタがあると、その影響でレンズを合焦位置に移動できなくなってしまう。
【０００３】
このような問題に対応するために、予め記憶していたガタ量を使ってレンズの駆動量を補正する方法が知られている（例えば、特許文献１および２参照）。
【０００４】
ところで、焦点距離の長いレンズの場合には焦点調節可能範囲が広くなるため、焦点調節可能範囲の一部の領域のみをサーチする方法が提案されている（例えば、特許文献３参照）。
【０００５】
【特許文献１】特開平０８−２６５６２０号公報
【特許文献２】特開平１１−２７１５９４号公報
【特許文献３】特開２００４−９４１３０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、焦点調節可能範囲の一部の領域のみをサーチする場合には、ＡＦ開始時におけるガタが問題となり、そのガタの量が大きいと所望の領域を確実にサーチできないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明は、焦点調節指令により、焦点調節レンズを駆動して焦点評価値を取得する探索動作を行い、該探索動作により取得した複数の焦点評価値に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、焦点調節指令の後であって探索動作を行う前に、探索動作開始時の駆動方向と同一な方向への所定駆動量を指示して焦点調節レンズを駆動することを特徴とする。
請求項２の発明は、交換レンズが着脱される交換レンズ式カメラの焦点調節装置であって、焦点調節指令により、焦点調節レンズを駆動して焦点評価値を取得する探索動作を行い、該探索動作により取得した複数の焦点評価値に基づいて焦点調節を行う焦点調節装置において、焦点調節指令の後であって探索動作を行う前に、焦点調節レンズの駆動源に所定の駆動量を指示して焦点調節レンズの予備駆動を行わせる制御手段を備えたことを特徴とする。
請求項３の発明は、請求項２に記載の焦点調節装置において、交換レンズは、焦点調節レンズの駆動軸と駆動源からの駆動力を伝達する駆動軸との接続および切り離しが可能な第１のカップリングと、焦点調節レンズを駆動するための手動操作部材の操作量を伝達する軸と焦点調節レンズの駆動軸との接続および切り離しが可能な第２のカップリングとを備えるとともに、第１のカップリングを接続し第２のカップリングを切り離すオートフォーカス状態と、第２のカップリングを接続し第１のカップリングを切り離すマニュアルフォーカス状態とに切り替え可能な交換レンズであり、所定の駆動量は、マニュアルフォーカス状態からオートフォーカス状態に切り替えた時における第１のカップリングのガタの解消が可能な駆動量であることを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項３に記載の焦点調節装置において、所定の駆動量は、探索動作における探索駆動範囲よりも大きな駆動量であることを特徴とする。
請求項５の発明は、請求項２に記載の焦点調節装置において、交換レンズは、焦点調節レンズの駆動軸と駆動源からの駆動力を伝達する駆動軸との接続および切り離しが可能な第１のカップリングと、焦点調節レンズを駆動するための手動操作部材の操作量を伝達する軸と焦点調節レンズの駆動軸との接続および切り離しが可能な第２のカップリングとを備えるとともに、第１のカップリングを接続し第２のカップリングを切り離すオートフォーカス状態と、第２のカップリングを接続し第１のカップリングを切り離すマニュアルフォーカス状態とに切り替え可能な交換レンズであり、予備駆動は、マニュアルフォーカス状態からオートフォーカス状態に切り替えた時における第１のカップリングのガタの解消が可能な第１の所定駆動量を指示して焦点調節レンズを駆動する第１の予備駆動と、第１の予備駆動の後であって探索動作の前に、探索動作開始時の駆動方向と同一な方向への第２の所定駆動量を指示して焦点調節レンズを駆動する第２の予備駆動とから成ることを特徴とする。
請求項６の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、マニュアルフォーカス状態からオートフォーカス状態への切り替えを検出する切替検出手段をさらに備え、切替検出手段により切り替えが検出されると、予備駆動を行わせるようにしたものである。
請求項７の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、カメラに装着された交換レンズの駆動機構を判別する駆動機構判別手段をさらに備え、駆動機構判別手段の判別結果に基づいて、予備駆動を実行するか否かを決定するようにしたものである。
請求項８の発明は、請求項７に記載の焦点調節装置において、駆動機構判別手段は駆動機構が駆動源を備えているか否かを判別し、駆動機構判別手段により駆動源を備えていると判別されると予備駆動を行わず、前記駆動機構判別手段により前記駆動源を備えていないと判別されると前記予備駆動を行うように制御するようにしたものである。
請求項９の発明は、請求項７または８に記載の焦点調節装置において、駆動機構判別手段は、駆動機構に設けられた第１のカップリングのガタが所定レベル以上か否かを判別し、駆動機構判別手段によりガタが所定レベル以上と判別されると、予備駆動を実行してから探索動作を行い、駆動機構判別手段によりガタが所定レベル未満と判別されると、予備駆動を実行することなく探索動作を行うように制御するようにしたものである。
請求項１０の発明は、請求項７または８に記載の焦点調節装置において、手動操作部材が操作されたか否かを判定するＭＦ判定部をさらに備え、駆動機構判別手段の判別結果およびＭＦ判定部の判定結果に基づいて、予備駆動を実行するか否かを決定するようにしたものである。
請求項１１の発明は、請求項１０に記載の焦点調節装置において、駆動機構判別手段は、駆動機構に設けられた第１のカップリングのガタが所定レベル以上か否かを判別し、駆動機構判別手段によりガタが所定レベル以上と判別され、かつ、ＭＦ判定部により手動操作部材が操作されたと判定されると、予備駆動を実行してから探索動作を行うように制御するようにしたものである。
請求項１２の発明は、請求項３〜５のいずれか一項に記載の焦点調節装置において、予備駆動時の駆動量を交換レンズの焦点距離に応じて決定するようにしたものである。
請求項１３の発明によるカメラは、請求項１〜１２のいずれか一項に記載の焦点調節装置を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、焦点評価値を取得する探索動作において、焦点調節レンズの駆動に関するガタの影響を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。
−第１の実施の形態−
図１は本発明による焦点調節装置を備えたカメラの第１の実施の形態を示すブロック図である。図１に示すカメラは交換レンズ式のカメラであって、カメラボディ１０には交換レンズ２０が装着されている。
【００１０】
交換レンズ２０のレンズ鏡筒２００には、レンズ２１０ａ〜２１０ｄを有するレンズ光学系２１０が設けられている。焦点距離調節レンズ２１０ｂは、光軸方向に移動可能な構成となっている。不図示のズーム環を手動回転することにより焦点距離調節レンズ２１０ｂの位置が変化し、それに応じてレンズ光学系２１０全体の焦点距離が変わる。焦点距離調節レンズ２１０ｂの位置は、ズームエンコーダ２２０によりモニタされる。
【００１１】
焦点調節レンズ２１０ｃは光軸方向に移動可能な構成となっており、フォーカス駆動モータ２４０により光軸方向に駆動される。焦点調節レンズ２１０ｃの位置は、焦点調節レンズ位置エンコーダ２３０によりモニタされる。
【００１２】
絞り２５０は、撮像素子２２に届く光の量を調節する開口絞りである。絞り２５０の設定はカメラが自動的に行う場合と、撮影者が行う場合とがあり、設定された値に応じて不図示の絞り制御モータ等により制御される。例えば、プログラムモードやシャッタスピード優先モードの場合には、測光素子４０の出力に基づいて絞り値を決定する。絞り優先モードやマニュアルモードの場合には、撮影者が絞り値を設定する。
【００１３】
ズームエンコーダ２２０および焦点調節レンズ位置エンコーダ２３０でモニタされた位置情報は、レンズ鏡筒２００内に設けられたレンズマイコン２６０に送られる。レンズマイコン２６０は、フォーカス駆動モータ２４０や絞り制御モータ等を制御する。レンズマイコン２６０には、交換レンズ２０に関するレンズ情報が格納されている。レンズ鏡筒２００をカメラボディ１０のレンズマウント（不図示）に装着すると、レンズマウントに設けられた接点３３０を介してレンズマイコン２６０とカメラボディ側のカメラ制御部３１０とが接続される。
【００１４】
カメラボディ１０内のクイックリターンミラー７０は、露光前は撮像素子２２の光軸上に配置され、レンズ鏡筒２００からの光をペンタプリズム３０の方向に反射する。露光時には、クイックリターンミラー７０はフォーカシングスクリーン２５の下側に移動し、レンズ鏡筒２００からの光が撮像素子２２へと導かれるようにする。
【００１５】
フォーカシングスクリーン２５は撮像素子２２の撮像面と光学的に等価な位置に配置され、撮像面に結像される像と同様の像がフォーカシングスクリーン２５上に結像される。フォーカシングスクリーン２５上に結像された像は、ペンタプリズム３０、リレーレンズ５０および接眼部６０を経て撮影者に観察される。接眼光学系の光軸近傍には測光素子４０が配置されており、測光素子４０により像の明るさが検出される。その検出結果はカメラ制御部３１０に送られ、シャッタスピードや絞り値の決定に用いられる。カメラ制御部３１０はＣＰＵやＲＡＭ，ＲＯＭ等を備え、カメラ全体の制御を行う。
【００１６】
クイックリターンミラー７０の中央付近はハーフミラーになっており、一部の光はサブミラー８０と固定ミラー９０とを介して位相差式ＡＦ検出素子１００に導入される。位相差式ＡＦ検出素子１００では、入射光をマスク（不図示）により２つに分けた後に、２つのラインセンサ（不図示）に結像させる。この位相差式ＡＦ検出素子１００上に再結像された像のずれ量がピントのズレ量（デフォーカス量）に相当する。検出結果はカメラ制御部３１０に送られる。
【００１７】
一方、被写体像を撮像する手段である撮像素子２２にはＣＣＤ撮像素子やＣＭＯＳ撮像素子等が用いられ、結像された像を光電変換し出力する。焦点評価値算出部３００は、焦点検出エリアに相当する撮像領域の撮像信号に基づいて、焦点検出エリアの焦点評価値を算出する。算出された焦点評価値は、カメラ制御部３１０に送られる。カメラ制御部３１０は、位相差式ＡＦ検出素子１００の検出結果および焦点評価値算出部３００で算出された焦点評価値に基づいて、ＡＦ動作の制御を行う。
【００１８】
カメラボディ１０内にはＡＦモータ３４０が設けられており、モータ制御部３２０により駆動制御される。ＡＦカップリング式の交換レンズの場合には、カメラボディ１０側のＡＦモータ３４０によって焦点調節レンズ２１０ｃを光軸方向に駆動する。カメラ制御部３１０は、レンズマイコン２６０のレンズ情報により、フォーカス駆動モータ２４０を備えた交換レンズであるか否かを判定する。
【００１９】
装着された交換レンズ２０がフォーカス駆動モータ２４０を備えていると認識された場合には、ＡＦ制御信号をレンズマイコン２６０へと出力する。一方、装着された交換レンズがＡＦカップリング式の交換レンズと認識された場合には、ＡＦ制御信号をモータ制御部３２０へと出力する。
【００２０】
本実施の形態のカメラでは、ＡＦモード時には、カメラボディ１０に設けられたレリーズ釦の半押しにより半押しスイッチがオンすると、コントラストＡＦスイッチ１１０が自動的にオンする。そして、位相差ＡＦにより粗い焦点調節を行った後に、コントラストＡＦにより最終的な合焦動作を行う。
【００２１】
コントラストＡＦを行う際には、焦点調節可能範囲の一部の領域をサーチ駆動して複数の焦点評価値を取得し、それらに基づいて合焦点を探す。また、ＭＦモードの場合には、距離環２９０をマニュアル操作することで位相差ＡＦにより焦点調節動作を行う。その際、ＭＦ操作後に、コントラストＡＦスイッチ１１０をオンすることで、さらに、焦点評価値に基づくコントラストＡＦを行うことができる。
【００２２】
交換レンズ式のカメラの場合、カメラボディ１０に種々の交換レンズを装着することができる。図２は、図１に示したフォーカス駆動モータ２４０を備える交換レンズ２０の、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動機構を模式的に示したものである。交換レンズ２０には、図２（ａ）に示すオートフォーカス（ＡＦ）状態と、図２（ｂ）に示すマニュアルフォーカス（ＭＦ）状態とを切り替える切替操作部２７０が設けられている。交換レンズ２０がＡＦ状態かＭＦ状態かの情報は、レンズマイコン２６０からカメラ制御部３１０へと送信される。
【００２３】
切替操作部２７０を右側に操作すると、交換レンズ２０は図２（ａ）に示すＡＦ状態となる。ＡＦ状態においては、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動機構２８０に設けられたカメラボディ側のカップリング２８２が、フォーカス駆動モータ２４０の駆動軸に設けられたカップリング２４２と結合する。
【００２４】
焦点調節レンズ２１０ｃを保持する保持枠２８４は、リードネジが形成された駆動軸２８６によって光軸方向に駆動される。カップリング２８２は、この駆動軸２８６のカメラボディ側に固定されている。フォーカス駆動モータ２４０を駆動してカップリング２４２を回転すると、カップリング２８２および駆動軸２８６が回転し、焦点調節レンズ２１０ｃを保持した保持枠２８４が光軸方向に移動する。
【００２５】
一方、図２（ａ）に示すＡＦ状態から切替操作部２７０を左側に操作すると、図２（ｂ）に示すＭＦ状態に切り替わる。ＭＦ状態においては、駆動機構２８０の距離環側に設けられたカップリング２８８が、距離環２９０の回転に連動して回転するカップリング２９２と結合する。このように、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動機構２８０は、フォーカス駆動モータ２４０および距離環２９０と選択的に連結可能に構成されている。
【００２６】
カップリング２９２が固定された駆動軸にはギア２９４が設けられており、さらに、ギア２９４は距離環２９０に形成されたギア部２９６と噛合している。距離環２９０を手動で回転するとギア２９４が回動され、駆動軸を介してカップリング２９２も回転する。その結果、焦点調節レンズ２１０ｃを保持した保持枠２８４が光軸方向に移動する。
【００２７】
図２に示した交換レンズ２０の場合、レンズ鏡筒２００内にフォーカス駆動モータ２４０を備えており、カメラボディ１０内のＡＦモータ３４０を使用することなくＡＦ動作を行うことができる。一方、フォーカス駆動モータ２４０を備えていないＡＦカップリング式の交換レンズの場合には、カメラボディ１０側のＡＦモータ３４０により焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する。
【００２８】
図３は、図２の場合と同様の模式図を、ＡＦカップリング式の交換レンズ２０に関して示したものである。図３（ａ）に示すＡＦ状態では、駆動機構２８０のカメラボディ側のカップリング２８２が、ＡＦモータ３４０の駆動軸に設けられたカップリング３４２と結合している。一方、切替操作部２７０を左側に操作してＭＦ状態にすると、図３（ｂ）に示すように距離環側のカップリング２８８が距離環２９０の回転と連動しているギア２９４と結合する。
【００２９】
《カップリングのガタの説明》
ところで、図２（ａ）および図３（ａ）に示したＭＦ状態において距離環２９０を回転して焦点調節レンズ２１０ｃの位置を変更すると、距離環２９０の回転に連動してカップリング２８２も回転する。一方、モータ２４０，３４０側のカップリング２４２，３４２はカップリング２８２と切り離されているので、カップリング２４２，３４２の回転位置は変化しない。
【００３０】
図４は、カップリング２８２，２４２におけるガタを説明する図である。図４（ａ）は、図２（ａ）のＡＦ状態におけるカップリング２８２，２４２の回転位置を示す図であり、カップリング２８２，２４２をモータ２４０側から見た場合の位置関係を示す。カップリング２８２には凸部２８２ａが形成されており、カップリング２４２には凸部２８２ａとほぼ同一断面形状を有する溝２４２ａが形成されている。
【００３１】
凸部２８２ａが溝２４２ａに嵌合することにより、カップリング２８２とカップリング２４２とが結合状態になる。そして、ＡＦ状態からＭＦ状態に切り替えた場合、図４（ａ）に示す回転位置を保持したままカップリング２８２とカップリング２４２とが切り離される。そして、図２（ｂ）の状態で距離環２９０を回転してＭＦ操作を行うと、カップリング２８２だけが回転し、図４（ｂ）に示すように、凸部２８２ａの傾き角度αが溝２４２ａの傾き角度（＝０）と異なるようになる。本実施の形態では、このカップリング同士の回転角度のずれをガタと呼び、ずれ量（傾き角度α）のことをカップリングのガタ量と呼ぶ。
【００３２】
図４（ｂ）に示す状態で、切替操作部２７０を右側に操作してＡＦ状態に戻すと、凸部２８２ａは凹部２４２ａに嵌合せず、カップリング２８２とカップリング２４２とは結合状態にならない。例えば、図４（ｂ）の状態からコントラストＡＦ動作を行わせると、最初はカップリング２４２だけがフォーカス駆動モータ２４０により回転駆動される。そして、カップリング２４２の溝２４２ａの傾き角度がαとなった時にガタが解消され、カップリング２８２とカップリング２４２とが結合状態となり、焦点調節レンズ２１０ｃの光軸方向への駆動が開始されることになる。
【００３３】
ここでは、焦点検出レンズ２１０ｃの駆動機構２８０のガタとしてカップリングに起因するものについて説明したが、歯車のバックラッシュによるガタなどもあり、本実施の形態におけるガタはカップリングに関するものに限らずこれら全てのガタが含まれているものとする。このように駆動機構２８０にガタがあると、ＭＦ操作後にＡＦ状態に切り替えてコントラストＡＦを行う際に、次のような不都合が生じる。
【００３４】
一般的に、コントラストＡＦにおける焦点検出レンズ２１０ｃの駆動範囲は、結像面の光軸方向の移動量に換算して１ｍｍ程度である。しかし、ガタ量を像面移動量に換算した値が１ｍｍよりも大きいと、像面移動量１ｍｍに相当する量だけモータ２４０，３４０を回転駆動しても、焦点調節レンズ２１０ｃは全く移動しないことになる。また、ガタ量を像面移動量に換算した値が１ｍｍよりも小さい場合であっても、ガタが詰まるまでは焦点調節レンズ２１０ｃは移動しないので、その間は後述する探索駆動時に得られる焦点評価値が変化せず、正しい合焦点が得られない場合が生じる。
【００３５】
そこで、本実施の形態では、コントラストＡＦ動作を図５，６に示すような方法で行う。図５は、コントラストＡＦ動作を説明するフローチャートであり、カメラ制御部３１０で処理されるＡＦ制御の手順を示したものである。すなわち、ＭＦ操作によりピント合わせを行った後に、切替操作部２７０をＭＦ状態からＡＦ状態に切り替え、コントラストＡＦスイッチ１１０をオンした場合の動作を示す。
【００３６】
図６は、コントラストＡＦ動作時の焦点調節レンズ２１０ｃの位置を説明する図である。図６に示すように、本実施形態のコントラストＡＦ動作は、プレ駆動、探索動作、合焦駆動から成り、さらに、探索動作は初期駆動と探索駆動とから成る。なお、以下では、図２に示した交換レンズ２０を装着した場合を例に説明するが、図３に示したカメラボディ側のＡＦモータ３４０で駆動する交換レンズを装着した場合でも同様に適用することができる。
【００３７】
図５のフローチャートで示すプログラムは、カメラの電源がオンされると開始される。ステップＳ１００において、カメラ制御部３１０はコントラストＡＦスイッチ１１０がオンされたか否かを判定する。ステップＳ１００でコントラストＡＦスイッチ１１０がオンされたと判定されると、ステップＳ３００に進む。ステップＳ３００では、図６に示すプレ駆動を実行する。なお、図６において、横軸は時間を、縦軸は焦点調節レンズ位置エンコーダ２３０により検出される焦点調節レンズ２１０ｃの位置を示している。
【００３８】
プレ駆動は、焦点調節レンズ２１０ｃを初期位置から大きく駆動する第１の動作（Ｌ１１）、第１の動作とは逆方向へ大きく反転駆動する第２の動作（Ｌ１２）、初期位置へと再び反転駆動する第３の動作（Ｌ１３）からなる。ここで、初期位置とは、コントラストＡＦスイッチ１１０がオンされた時点の焦点調節レンズ２１０ｃの位置である。なお、本実施の形態では、第１の動作で焦点調節レンズ２１０ｃを無限遠側に移動させているが、後の探索動作開始時の焦点調節レンズ２１０ｃの駆動方向、すなわち、図６の直線Ｌ１４の駆動方向と揃える必要がある。
【００３９】
第１の動作において、カメラ制御部３１０はレンズマイコン２６０に対して所定の大きさの駆動を指示する指示駆動量を出力する。ここで、指示駆動量は、フォーカス駆動モータ２４０によるカップリング２４２の回転量がカップリングのガタを解消するのに十分な大きさとなるように設定される。カメラ制御部３１０から出力される指示駆動量は、一般的に像面の移動量で指示される。レンズマイコン２６０は、入力された像面移動量を与える焦点調節レンズ２１０ｃの駆動量を算出し、その駆動量に応じてフォーカス駆動モータ２４０を駆動制御する。
【００４０】
カップリングのガタ量は各交換レンズによって異なるが、大きいものでは、探索駆動範囲（像面移動量で１ｍｍ程度）の数倍にもなるものがある。そこで、カップリングのガタ取りを目的とした第１の動作における指示駆動量は、ガタ量の大きな交換レンズよりも大きな値とする。例えば、ガタ量が不明な交換レンズのことも考慮して、指示駆動量を５ｍｍ程度とする。
【００４１】
図６に示す例では、第１の動作は時刻ｔ１から開始されるが、図４（ｂ）に示した傾き角度αによるカップリングのガタが解消されるまで、焦点調節レンズ２１０ｃの位置は一定のままである。ガタが解消されてカップリング同士が結合状態となると、直線Ｌ１１で示すように焦点調節レンズ２１０ｃが無限遠側に移動開始する。すなわち、指示駆動量によって指示される駆動量はフォー各駆動モータ２４０の駆動量であるので、ガタがある場合の焦点調節レンズ２１０ｃの実際の駆動量は、指示駆動量よりも小さくなる。
【００４２】
その後、第２の動作として、第１の動作の場合と同じ指示駆動量で焦点調節レンズ２１０ｃを逆方向に反転駆動（直線Ｌ１２）する。第１の動作によってガタは既に解消されているので、第２の動作における焦点調節レンズ２１０ｃの駆動量は第１の動作よりも大きくなる。そのため、焦点調節レンズ２１０ｃは、初期位置よりも至近側に移動する。
【００４３】
さらに、第３の動作（Ｌ１３）では、コントラストＡＦ開始時の駆動方向と同じ無限遠方向に駆動して、焦点調節レンズ２１０ｃを初期位置へと移動する。この第３の動作により、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動機構２８０に設けられたギアのガタ（バックラッシュ）も解消されることになる。
【００４４】
このようにして、プレ駆動が終了したならばステップＳ４００に進み、カメラ制御部３１０は初期駆動を実行する。初期駆動では、初期位置から所定量だけ移動した探索開始位置へと焦点調節レンズ２１０ｃを駆動する。ステップＳ３００におけるプレ駆動により、カップリングのガタも駆動機構２８０のガタも解消されているため、初期駆動においてはガタによる空回りもなく、カメラ制御部３１０からの指示駆動量通りに焦点調節レンズ２１０ｃは駆動される。
【００４５】
ステップＳ５００では、カメラ制御部３１０は、探索開始位置から初期位置の方向へと探索駆動を実行する。探索駆動においては、焦点評価値算出部３００は、焦点調節レンズ２１０ｃを所定量移動する毎に焦点評価値を算出する。算出結果は、カメラ制御部３１０に記憶される。このような動作は合焦位置が見つかるまで繰り返し行われる。
【００４６】
ステップＳ６００では、カメラ制御部３１０は、合焦位置が見つかったか否かを判定する。コントラストＡＦにおける焦点評価値は合焦位置においてピークとなるので、この判定においては、次々と算出される焦点評価値がピーク位置を越えたか否かにより、合焦位置が見つかったか否かを判定する。
【００４７】
ステップＳ６００において合焦位置が見つかったと判定されると、ステップＳ７００に進み、見つからないと判定されるとステップＳ８００へ進む。ステップＳ７００では、図６の合焦駆動を実行する。合焦駆動では、反転駆動して合焦位置を通り越した位置まで焦点調節レンズ２１０ｃを移動した後、再び反転駆動して焦点調節レンズ２１０ｃを合焦位置へと移動し、一連のコントラストＡＦ動作を終了する。ここでは、ギアのガタ（バックラッシュ）の影響を取り除くために、反転駆動を２回行って合焦位置へと移動している。
【００４８】
一方、ステップＳ６００で合焦位置が見つからないと判定されてステップＳ８００へ進んだ場合には、ステップＳ８００において所定探索駆動範囲の探索駆動が終了したか否か判定する。ステップＳ８００において、所定探索駆動範囲の探索駆動が終了していない（ＮＯ）と判定されるとステップＳ５００へ戻って探索駆動を継続し、所定探索駆動範囲の探索駆動が終了した（ＹＥＳ）と判定されるとステップＳ９００に進んで検出不能と判定し、一連のコントラストＡＦ動作を終了する。
【００４９】
ところで、従来の焦点調節装置を備えたカメラでは、カップリングのガタにより指示駆動量通りに焦点調節レンズ２１０ｃを駆動することができない。さらに、ガタ量が探索範囲を越える程度に大きい場合には、探索駆動自体を行うことができなくなる。一方、上述した第１の実施の形態では、コントラストＡＦスイッチ１１０が操作された後の初期駆動が開始される前に、ガタ解消のためのプレ駆動を行うようにしたので、カップリング２４１，２８２や駆動機構２８０のガタの影響をほぼ受けることなく、探索駆動を開始することができる。
【００５０】
−第２の実施の形態−
上述した第１の実施の形態では、カメラボディ１０に装着された交換レンズ２０がどのような種類の交換レンズであっても、プレ駆動を行うようにしていた。しかしながら、上述した交換レンズ２０と異なり、レンズ鏡筒２００にＭＦ状態とＡＦ状態とを切り替える切替操作部２７０が設けられていない交換レンズの場合には、駆動機構２８０のガタ（主にギアのバックラッシュ）しか問題とならない。そのような交換レンズの場合には、プレ駆動は必要とせず、かえって、プレ駆動が余計な駆動となり、合焦までの時間が必要以上に長くなってしまう。
【００５１】
そこで、第２の実施の形態では、カメラ制御部３１０において、装着された交換レンズが、カップリングによるガタを生じるものか否かを判定するようにした。図７は、第２の実施の形態おけるコントラストＡＦ動作のフローチャートを示す図であり、図５のフローチャートにステップＳ２００の処理を追加したものである。
【００５２】
ステップＳ２００において、カメラ制御部３１０はレンズマイコン２６０から交換レンズ２０に関するレンズ種別情報を読み込み、装着されている交換レンズ２０がＡＦ状態とＭＦ状態とを切り替える機構を有している交換レンズであるか否か、すなわち、ガタが大きい交換レンズであるか否かを判定する。ステップＳ２００でガタが大きい交換レンズと判定されると、ステップＳ３００へ進んでプレ駆動を実行する。
【００５３】
一方、ステップＳ２００において、ガタが大きいレンズではないと判定されると、ステップＳ４００へ進んで初期駆動を実行する。その他のステップの処理については、図５に示したフローチャートの同一符号の処理と同様であり、説明を省略する。
【００５４】
このように、第２の実施の形態においては、カップリングに関するガタが発生するガタの大きな交換レンズが装着されたときにのみプレ駆動を行うようにしたので、ガタの小さな交換レンズが装着されている場合には使用感や合焦速度を損なうことがない。ガタの大きな交換レンズが装着された場合には、第１の実施の形態と同様の効果を奏することができる。
【００５５】
なお、第２の実施の形態では、ガタが大きくない交換レンズの場合にはプレ駆動の全体を省略したが、図８に示すように、ギア等のガタ詰めを行うために動作を初期駆動の前に行うようにしても良い。このように、初期動作の駆動方向と同一方向に予め駆動しておくことで、探索動作におけるギアのガタの影響をが軽減される。
【００５６】
［変形例］
図９は第２の実施の形態の変形例を示すフローチャートである。図９に示す変形例では、図７のフローチャートにステップＳ５０およびステップＳ２５０の処理を追加した。その他の処理については上述した第２の実施の形態と同様である。上述した第２の実施の形態では、ガタの大きな交換レンズ２０が装着されている場合には、ＭＦ操作が行われなくてもプレ駆動が行われた。
【００５７】
しかしながら、ガタの大きな交換レンズ２０を装着した場合でも、ＭＦ操作を行わずにＡＦ状態のみで使用している限りは、カップリングに起因するガタは生じない。そこで、図８に示す変形例においては、コントラストＡＦの前にＭＦ操作があった場合にのみプレ駆動を行うようにした。
【００５８】
ＭＦ操作があったか否かの判定は、カメラ制御部３１０で行う。例えば、カメラ制御部３１０から指示駆動量を出力していないにもかかわらず、レンズマイコン２６０から送られる焦点調節レンズエンコーダ２３０の検出値が変化した場合には、ＭＦ操作（ＭＦ割込）があったと判定する。
【００５９】
先ず、図９のステップＳ５０において、カメラ制御部３１０はＭＦ割込の検出処理を行い、ＭＦ割込を検出したら、検出したことを記憶する。ステップＳ１００では、コントラストＡＦスイッチ１１０がオンされたか否かを判定する。そして、コントラストＡＦスイッチ１１０がオンされたと判定されるとステップＳ３００に進み、コントラストＡＦスイッチ１１０がオフと判定されるとステップＳ５０に戻る。
【００６０】
ステップＳ２００では、装着されている交換レンズがガタが大きいか否かを判定し、ガタが大きいと判定されるとステップＳ２５０へ進み、それ以外の場合にはステップＳ４００へ進んで初期駆動を行う。ステップＳ２５０では、ＭＦ割込があったか否かを判定し、ＭＦ割込があったと判定されるとステップＳ３００に進んでプレ駆動を行い、ＭＦ割込がないと判定されるとステップＳ４００へ進む。ステップＳ４００以後の処理は、上述した第２の実施の形態と同様であり、説明を省略する。
【００６１】
このように、変形例の場合には、コントラストＡＦを行う前にＭＦ操作されたときだけプレ駆動を行うようにしたので、ガタの大きな交換レンズ２０が装着された場合であっても、ＭＦ操作されず実際のガタが小さい場合に不要なプレ駆動を避けることができる。なお、ここではＭＦ操作が行われたか否かを検出したが、ＭＦ操作の有無に関わらず、切替操作部２７０によるＭＦ状態への切り替えがあったか否かで、プレ駆動を実行するか否かを判定するようにしても構わない。
【００６２】
−第３の実施の形態−
上述したように、カメラ制御部３１０からレンズマイコン２６０に駆動量を指示する場合には、一般的に、像面位置の移動量の指示値が指示駆動量としてレンズマイコン２６０に送信される。焦点調節レンズ２１０ｃの光軸方向の駆動量に対する像面位置の移動量は、レンズ光学系２１０の焦点距離に応じて変化する。一方、フォーカス駆動モータ２４０を駆動してカップリング２４２，２８２のガタを解消するための駆動量は、焦点距離に関係なく決まっている。
【００６３】
例えば、レンズ光学系２１０の焦点距離が５０ｍｍのとき、フォーカス駆動モータ２４０をパルス駆動する際に１０パルスでガタが詰まるとする。そして、焦点距離を２００ｍｍを１０パルス分だけ駆動したときの像面位置の移動量が１ｍｍであるとする。これに対して、レンズ光学系２１０の焦点距離を２００ｍｍとした場合でも、ガタを詰めるのに必要なパルス数は１０パルスである。しかし、焦点距離が２００ｍｍであるため、焦点調節レンズ２１０ｃを１０パルス分だけ駆動すると、像面位置の移動量はほぼ４ｍｍとなる。すなわち、像面位置の移動量は焦点距離の比にほぼ比例する。
【００６４】
そこで、第３の実施の形態では、カメラ制御部３１０は、交換レンズ２０の焦点距離情報およびズームエンコーダの検出値をレンズマイコン２６０から読み込んで、それらの値に基づいて焦点距離ｆを算出する。カメラ制御部３１０内には、像面移動量の指示値である指示駆動量ｍを算出する演算式ｍ＝Ｇ（ｆ）が予め記憶されている。例えば、像面位置の移動量は焦点距離の比にほぼ比例しているので、ｍ＝ｋ・ｆのように比例係数ｋを乗算して指示駆動量ｍを求める。
【００６５】
そして、算出した焦点距離ｆと演算式とから指示駆動量ｍを算出し、その算出された指示駆動量ｍをレンズマイコン２６０に出力する。レンズマイコン２６０は、その指示駆動量ｍに基づいて焦点調節レンズ２１０ｃの駆動量を算出し、フォーカス駆動モータ２４０を駆動する。
【００６６】
このように、第３の実施形態では、交換レンズ２０の焦点距離に基づいて指示駆動量ｍを算出するようにしたので、プレ駆動により確実にガタを解消することができる。
【００６７】
なお、上述した実施の形態では、交換レンズ式のカメラを例に説明したが、図８に示すようなギアのガタを解消する動作は、交換レンズ式に限らずレンズ一体型のカメラにも有効である。また、以上の説明はあくまでも一例であり、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００６８】
【図１】本発明による焦点調節装置を備えたカメラの第１の実施の形態を示すブロック図である。
【図２】フォーカス駆動モータ２４０を備える交換レンズ２０の、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動機構を模式的に示したものであり、（ａ）はＡＦ状態を、（ｂ）はＭＦ状態を示す。
【図３】ＡＦカップリング式の交換レンズ２０の、焦点調節レンズ２１０ｃの駆動機構を模式的に示したものであり、（ａ）はＡＦ状態を、（ｂ）はＭＦ状態を示す。
【図４】カップリング２４２，２８２におけるガタを説明する図であり、（ａ）はＡＦ状態を、（ｂ）はＭＦ操作後の状態を示す。
【図５】コントラストＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図６】コントラストＡＦ動作時の焦点調節レンズ２１０ｃの位置を説明する図である。
【図７】第２の実施の形態におけるコントラストＡＦ動作を説明するフローチャートである。
【図８】コントラストＡＦ動作時の焦点調節レンズ２１０ｃの位置を説明する図である。
【図９】第２の実施の形態の変形例を説明するフローチャートである。
【符号の説明】
【００６９】
１０：カメラボディ、２０：交換レンズ、１１０：コントラストＡＦスイッチ、２００：レンズ鏡筒、２１０ｃ：焦点調節レンズ、２２０：ズームエンコーダ、２３０：焦点調節レンズ位置エンコーダ、２４０：フォーカス駆動モータ、２４２，２８２，２８８，２９２，３４２：カップリング、２４２ａ：凸部、２８２ａ：溝、２６０：レンズマイコン、２７０：切替操作部、２８０：駆動機構、２８６：駆動軸、２９０：距離環、３００：焦点評価値算出部、３１０：カメラ制御部、３４０：ＡＦモータ
【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５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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