(57)【要約】【課題】動力伝達機構の変形に起因して、駆動源の作動量とレンズユニットの移動量とに差が生じ、レンズユニットの移動量等に基づいた適正な制御を行うことができない。【解決手段】移動可能なレンズユニット２と、駆動源３と、駆動源の動力をレンズユニットに伝達してこのレンズユニットを移動させる動力伝達機構２ａ，３ａと、駆動源が所定量作動するごとに信号を出力する信号出力手段４と、駆動源の動力が動力伝達機構に入力されているときの動力伝達機構の変形量に対応する補正情報を記憶した記憶手段６と、信号出力手段から出力された信号と記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、レンズユニットの移動量又は移動速度を表すレンズ移動情報を演算する演算手段７とを設ける。【選択図】　　図１
2004101946.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
移動可能なレンズユニットと、
駆動源と、
前記駆動源の動力を前記レンズユニットに伝達してこのレンズユニットを移動させる動力伝達機構と、
前記駆動源が所定量作動するごとに信号を出力する信号出力手段と、
前記駆動源の動力が前記動力伝達機構に入力されているときの前記動力伝達機構の変形量に対応する補正情報を記憶した記憶手段と、
前記信号出力手段から出力された信号と前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、前記レンズユニットの移動量又は移動速度を表すレンズ移動情報を演算する演算手段とを有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記駆動源の駆動条件を検出する駆動条件検出手段を有しており、
前記演算手段は、前記信号出力手段から出力された信号と、前記記憶手段に記憶された補正情報と、前記駆動条件検出手段により検出された駆動条件とに基づいて前記レンズ移動情報を演算することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記記憶手段は、前記駆動条件に応じた補正情報を記憶していることを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記駆動条件として、装置温度、前記駆動源の駆動方向、前記駆動源の起動からの駆動量、前記駆動源の起動からの経過時間、前記駆動源の加速度、装置姿勢、前記レンズユニットの駆動位置および前記駆動源への印加電圧のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項２又は３に記載のレンズ装置。
【請求項５】
カメラに対して着脱が可能であるとともに、前記カメラとの通信を行うための通信手段を有し、
前記演算手段は、演算したレンズ移動情報に基づいて前記レンズユニットが定速駆動中か否かを判別し、定速駆動中であるときは前記レンズユニットが定速駆動中であることを表す情報を前記カメラに前記通信手段を介して送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記レンズユニットが、移動により焦点調節を行うフォーカスレンズユニットであることを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
請求項６に記載のレンズ装置と、このレンズ装置の着脱が可能なカメラとを有し、
前記カメラは、前記レンズ装置から前記フォーカスレンズユニットが定速駆動中であることを表す情報を受信したことに応じて、前記フォーカスレンズユニットを含む撮影光学系の焦点調節状態の検出を行うことを特徴とするカメラシステム。
【請求項８】
カメラに対して着脱が可能であるとともに、前記カメラとの通信を行うための通信手段を有しており、
前記演算手段は、演算したレンズ移動情報を前記通信手段を介して前記カメラに送信することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項９】
前記レンズユニットが、移動により焦点調節を行うフォーカスレンズユニットであることを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
【請求項１０】
請求項９に記載のレンズ装置と、このレンズ装置の着脱が可能なカメラとを有し、
前記カメラは、前記レンズ装置から受信したレンズ移動情報を用いて、前記フォーカスレンズユニットを駆動して合焦を得るための演算を行うことを特徴とするカメラシステム。
【請求項１１】
移動可能なレンズユニットと、
駆動源と、
前記駆動源の動力を前記レンズユニットに伝達してこのレンズユニットを移動させる動力伝達機構と、
前記駆動源が所定量作動するごとに信号を出力する信号出力手段と、
前記駆動源の動力が前記動力伝達機構に入力されているときの前記動力伝達機構の変形量に対応する補正情報を記憶した記憶手段と、
前記信号出力手段から出力された信号と前記記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、前記レンズユニットの移動量又は移動速度を表すレンズ移動情報を演算する演算手段とを有することを特徴とするカメラ。
【請求項１２】
前記駆動源の駆動条件を検出する駆動条件検出手段を有しており、
前記演算手段は、前記信号出力手段から出力された信号と、前記記憶手段に記憶された補正情報と、前記駆動条件検出手段により検出された駆動条件とに基づいて前記レンズ移動情報を演算することを特徴とする請求項１１に記載のカメラ。
【請求項１３】
前記記憶手段は、前記駆動条件に応じた補正情報を記憶していることを特徴とする請求項１２に記載のカメラ。
【請求項１４】
前記駆動条件として、装置温度、前記駆動源の駆動方向、前記駆動源の起動からの駆動量、前記駆動源の起動からの経過時間、前記駆動源の加速度、装置姿勢、前記レンズユニットの駆動位置および前記駆動源への印加電圧のうち少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項１２又は１３に記載のカメラ。
【請求項１５】
前記レンズユニットが、移動により焦点調節を行うフォーカスレンズユニットであり、
前記演算手段は、演算したレンズ移動情報に基づいて前記フォーカスレンズユニットが定速駆動中か否かを判別し、定速駆動中であるときに、前記フォーカスレンズユニットを含む撮影光学系の焦点調節状態の検出を行うことを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のカメラ。
【請求項１６】
前記レンズユニットが、移動により焦点調節を行うフォーカスレンズユニットであり、
前記演算手段は、演算したレンズ移動情報を用いて、前記フォーカスレンズユニットを駆動して合焦を得るための演算を行うことを特徴とする請求項１１から１４のいずれか１項に記載のカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学機器における光学部材の駆動制御装置に関するものであり、特にオートフォーカス機能を有する光学機器に好適なものに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＡＦ（オートフォーカス）一眼レフカメラにおいては、被写体へのピント調整スピードが高速化し、特に動きのある被写体（動体）に対するピントの追従性が大幅に改善され、誰もが簡単に奇麗な写真が撮影できるようになっている。このピント調整スピードの高速化は、フォーカスレンズユニットを高回転・高トルク型の強力なモータで駆動することで実現することができるが、これによりコストアップや消費電力アップが伴う。
【０００３】
図７を用いて、動体にピントを追従させることが可能なサーボＡＦ制御方式について説明する。
【０００４】
同図はフォーカスレンズユニットの移動開始〜停止までの様子を示しており、縦軸はフォーカスレンズユニットの移動速度を、横軸は時間を表している。物体を移動させる場合、慣性により加速域⇒一定速域⇒減速域という順番で速度が推移して行くのが一般的であり、同図の斜線部は加速域と減速域を表している。
【０００５】
サーボＡＦ制御方式では、フォーカスレンズユニットの移動前に、位相差検出方式等によって被写体に対するデフォーカス量（ピントのずれ量）を検出し、そのデフォーカス量に応じてフォーカスレンズユニットの駆動量を演算して、演算された駆動量分のフォーカスレンズユニット駆動を行うことによりピントを合わせる。
【０００６】
被写体が動体である場合、フォーカスレンズユニットの移動中でも被写体が移動していると考えられる。このため、フォーカスレンズユニットの移動中でもデフォーカス量の検出およびフォーカスレンズユニットの駆動量演算を行う必要がある。これを一般に、「オーバーラップ制御」と称している（特許文献１参照）。
【０００７】
このオーバーラップ制御は、動体である被写体が移動した量に応じてフォーカスレンズユニットの移動量の補正を行うことで、動体に対してピントの追従性を良くする方法であり、主に一定速域で複数回にわたって行われる。これは加減速域でオーバーラップ制御を行うと、フォーカスレンズユニットの移動速度が不安定であるため、オーバーラップ制御時のデフォーカス量検出過程やレンズ駆動量の演算過程においてフォーカスレンズユニットの移動量補正に微妙なずれが生じ、結果的に被写体へのピントの追従性が悪くなるからである。
【０００８】
また、オーバーラップ制御を複数回行うのは、被写体へのピントずれをより少なくしてピント精度を向上させるためである。また、オーバーラップ制御は、動体に限らず、静止被写体に対してもピント精度の粗さを安定させるために行われる。
【０００９】
図８には、オーバーラップ制御の具体的内容を時間の経過と共に記載している。フォーカスレンズユニットが、オーバーラップ制御が可能となる一定速域に到達すると、▲１▼現在のフォーカスレンズユニットの位置を検出する。次に、デフォーカス量を検出する。ここでは、位相差検出方式における複数のＣＣＤラインセンサでの電荷蓄積時間を表す。電荷蓄積時間は、被写体からの反射光の照度によって変化する。
【００１０】
デフォーカス量を検出が終了すると、再び▲２▼現在のフォーカスレンズユニットの位置を検出する。これらの▲１▼▲２▼の動作によって、フォーカスレンズユニットの、どの位置でデフォーカス量検出が行われたかを知ることができ、その後の演算によってフォーカスレンズユニットの位置による光学的な比率を補正することができる。
【００１１】
次に、デフォーカス量の検出結果に基づいてピント調整のためのフォーカスレンズユニットの駆動量演算を行い、先ほどの▲１▼▲２▼におけるフォーカスレンズユニットの位置の検出結果を用いて演算された駆動量を補正し、フォーカスレンズユニットの実際の駆動量を導き出す。
【００１２】
最後に、再度▲３▼現在のフォーカスレンズユニットの位置を検出する。これは、フォーカスレンズユニットの移動中にデフォーカス量検出（▲１▼▲２▼）を行ったことから、これらデフォーカス量検出時点からのフォーカスレンズユニットの移動量を導き出すためのもので、フォーカスレンズユニットの駆動量の演算結果から▲３▼までの移動量を減算して、フォーカスレンズユニットの最終的な到達位置の補正を行う。
【００１３】
さらに詳しく説明すると、図９における▲１▼及び▲２▼では、フォーカスレンズユニットの位置を検出しているが、これはデフォーカス量検出を行ったときのフォーカスレンズユニットの位置を導き出すためのものであり、一定速の場合、（▲２▼でのレンズ位置−▲１▼でのレンズ位置）／２＋▲１▼でのレンズ位置をデフォーカス量検出を行ったときのフォーカスレンズユニットの位置の中心とみなすことができる。
【００１４】
２回レンズ位置検出を行うのは、ＣＣＤラインセンサの電荷蓄積時間が被写体からの反射光の量によって変化するため、蓄積前後のフォーカスレンズユニットの位置を検出し、その平均値を、デフォーカス量検出時のフォーカスレンズユニットの位置の中心（つまりはＣＣＤラインセンサの電荷蓄積時間の中心）とするためである。
【００１５】
仮に、▲１▼でのレンズ位置＝１０ｍｍ、▲２▼でのレンズ位置＝３０ｍｍとすると、フォーカスレンズユニットの２０ｍｍの位置がデフォーカス量検出時の位置の中心である。
【００１６】
これに対し、加速中にデフォーカス量検出を行う場合、電荷蓄積時間は一定である一方、２回のレンズ位置検出時のフォーカスレンズユニットの移動速度が異なるので（▲１▼と▲２▼では移動量に対する時間が▲１▼＞▲２▼となる）、上記と同じ演算を行うと、演算するための電荷蓄積時間の中心が実際の蓄積時間中心位置よりも▲１▼側に寄ってしまう（加速中の場合、電荷蓄積時間の中心は▲２▼側の位置になる）。そこで、正確なレンズ位置検出を行うためには、フォーカスレンズユニットの加速度を検出する必要がある。以上の説明から分かるように、オーバーラップ制御等のサーボＡＦ制御を行う上で、フォーカスレンズユニットの位置検出は重要となる。
【００１７】
【特許文献１】
特開２００２−０２３０４６号公報（段落０００３，図７等）
【００１８】
【発明が解決しようとしている課題】
このように、オーバーラップ制御等のサーボＡＦ制御におけるデフォーカス量検出時でのフォーカスレンズユニットの位置は正確に検出する必要があり、フォーカスレンズユニットの移動制御方法には更なる速度の安定性が求められている。
【００１９】
これに相反して、近年ではオートフォーカスの高速化に伴い、フォーカスレンズユニットを高速移動させる必要が出てきたことで、より強力なモータを使用したり、フォーカス駆動機構（減速機構や鏡筒のカム機構等の動力伝達機構）を軽量化したりしている。そして、強力なモータを使用するとともにフォーカス駆動機構を軽量化することにより、使用する部品の機械的強度が相対的に減少し、当然ながら負荷トルクも低減する。
【００２０】
これらによって、フォーカスレンズユニットの速度制御方法が複雑化し、安定した速度が得られない機器が増えてきている。更に、これらの要因によって、フォーカス駆動機構を含むレンズ鏡筒の全体的な強度が従来よりも弱くなり、特にモータの起動時はフォーカス駆動機構にたわみ、倒れ、捩れ等の変形が発生し、フォーカスレンズユニットの速度の安定性は益々得られなくなってきている。
【００２１】
ここで、図９には、鏡筒や減速機構等のフォーカス駆動機構の機械的強度不足による変形によって、フォーカスレンズユニットの移動速度や位置検出が悪影響を受けていることを表している。
【００２２】
同図において、縦軸は実際のフォーカスレンズ移動量（点線）および検出されたフォーカスレンズのパルス換算移動量（実線）で、横軸は時間を表している。
【００２３】
ここで実際のフォーカス駆動機構の構成を説明すると、モータは減速機構に直結され、ここでモータ出力の減速およびトルクアップが行われる。この減速機構は複数の歯車が幾重にも重なって構成されているのが一般的である。この減速機構の最終段の歯車とフォーカスレンズ鏡筒を駆動するカム筒のギヤとが連結されている。
【００２４】
さらに、前述したように、フォーカスレンズの位置検出と速度検出とを行うためのエンコーダを構成するために、減速機構内の１つの歯車に、円周方向に等間隔でスリットを形成したパルス板を固定し、このパルス板を挟むようにフォトインタラプタの投光部と受光部とを配置する。フォトインタラプタは、パルス板によるスリットでの光の通過と光の遮断とを電気的に検出してパルス信号を出力する。
【００２５】
このように構成されるエンコーダは、減速機構内のモータに近い箇所に配置されている。これは、減速機構内のフォーカスレンズに近い位置に配置すると、所要の移動量検出の分解能を得るためには、パルス板のスリットをきわめて細かく形成する必要があり、パルス板の製造上の困難が伴うことによる。つまり、製造が容易な範囲で可能な限りスリット数を多くしたパルス板をモータ側に配置した方が、エンコーダとしての分解能が向上するため、このような配置が一般的となっている。
【００２６】
ところが、エンコーダがモータ側に配置されることにより、エンコーダが取り付けられた歯車〜最終段の歯車、および最終段の歯車とフォーカスレンズ鏡筒を駆動するカム筒のギヤとを接続する歯車（ギヤ）間での変形、さらにはフォーカスレンズ鏡筒とカム筒との係合部分での変形に起因して、図４に示すように、実際のフォーカスレンズの移動量とエンコーダによる検出移動量（換算値）とがずれてしまう。
【００２７】
図４について更に説明を加えると、モータが起動されるとフォーカスレンズの移動も開始されるが、エンコーダによる検出移動量は、エンコーダがモータに近い位置に配置されているため、ほぼモータの回転に対応して増加していくが、フォーカスレンズの移動量は、上述したフォーカス駆動機構（歯車の接続部分、鏡筒の係合部分）の変形によって多少遅れて増加していく。
【００２８】
以上のことをまとめると、オートフォーカス制御では、フォーカスレンズの移動速度および移動量制御を行うことで被写体にピントを合わせているが、その制御は駆動源であるモータの回転速度および回転量制御で行うのが一般的である。しかしながら、フォーカス駆動機構の変形に起因して、モータの回転速度および回転量の検出結果に対し、実際のフォーカスレンズの移動速度および移動量には遅れが発生している。このため、その遅れがＡＦ制御に悪影響を及ぼすことが考えられる。
【００２９】
ここで、フォーカス駆動機構における変形の原因となるものを例としてあげると、減速機構の筐体の剛性や歯車の強度が弱い場合や、歯車を支えるギヤ軸の倒れや、フォーカスレンズを支持する部品（鏡筒、鏡筒とカム筒の係合部分）の捩れや倒れといった、主に機械的な剛性の弱さが考えられる。また、この剛性は、フォーカスレンズの位置やズームレンズの位置の違いで部品同士の関わり具合が異なることで変化することも知られている。
【００３０】
図１０には、図９で説明したフォーカスレンズの移動の遅れがサーボＡＦ制御（オーバーラップ制御）に与える影響を示している。
【００３１】
同図において、縦軸はフォーカスレンズの速度（Ｂ）およびエンコーダによる検出速度（パルス速度：Ａ）で、横軸は時間を表している。図９の移動量グラフで説明したように、速度に関してもパルス速度Ａに対してレンズ速度Ｂは遅れて増加する。パルス速度Ａに対しては目標速度幅Ｃが設定されている。目標速度に幅を持たせているのは。制御上の発振を抑えるためである。
【００３２】
パルス速度Ａが目標速度幅Ｃの範囲に入ると（図中のＤ時間）、制御上はフォーカスレンズも目標速度に達した（図７および図８で説明した一定速域に達した）とみなされ、オーバーラップ制御が行われる（図１０中のＥ時間）。
【００３３】
しかしながら、Ｅ時間では実際にはフォーカスレンズはまだ加速中である。このため、前述した加速時でオーバーラップ制御が行われた場合の説明のように、サーボＡＦ制御においてピントのずれが生じ、結果としてピントが外れた写真が撮影されてしまう。
【００３４】
本発明では、動力伝達機構の変形に起因して、エンコーダ等によって検出される駆動源の作動量や作動速度に対して実際のレンズユニットの移動量や移動速度に遅れがあっても、実際のレンズユニットの移動量等にほぼ合致した制御を行うことができるようにしたレンズ装置、カメラシステムおよびレンズ装置を提供することを目的としている。
【００３５】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のレンズ装置又はカメラは、移動可能なレンズユニットと、駆動源と、駆動源の動力をレンズユニットに伝達してこのレンズユニットを移動させる動力伝達機構と、駆動源が所定量作動するごとに信号を出力する信号出力手段と、駆動源の動力が動力伝達機構に入力されているときの動力伝達機構の変形量に対応する補正情報を記憶した記憶手段と、信号出力手段から出力された信号と記憶手段に記憶された補正情報とに基づいて、レンズユニットの移動量又は移動速度を表すレンズ移動情報を演算する演算手段とを有する。
【００３６】
これにより、動力伝達機構の変形に起因して、信号出力手段の出力信号から得られる駆動源の作動量や作動速度に対して実際のレンズユニットの移動量や移動速度に差（遅れ）があっても、実際のレンズユニットの移動量等にほぼ合致した制御を行うことが可能となる。
【００３７】
例えば、自動焦点調節のためのオーバーラップ制御において、演算手段により演算された移動速度を表すレンズ移動情報に基づいてフォーカスレンズユニットが定速駆動中か否かを判別し、定速駆動中であるときに撮影光学系の焦点調節状態の検出を行い、さらに、移動量を表すレンズ移動情報を用いて、フォーカスレンズユニットを駆動して合焦を得るための演算を行うようにする。
【００３８】
これにより、動力伝達機構の変形に起因して、信号出力手段の出力信号から得られる駆動源の作動量や作動速度に対して実際のフォーカスレンズユニットの移動量や移動速度に差（遅れ）があっても、フォーカスレンズユニットが確実に一定速駆動状態となってからオーバーラップ制御を開始することができるとともに、オーバーラップ制御中において正確なレンズ位置検出を行うことが可能となる。
【００３９】
なお、動力伝達機構の変形量は、装置温度、駆動源の駆動方向、駆動源の起動からの駆動量、駆動源の起動からの経過時間、駆動源の加速度、装置姿勢、レンズユニットの駆動位置および駆動源への印加電圧等の駆動条件によって異なる場合が多いため、これら駆動条件に応じた補正情報を用いることにより、駆動条件にかかわらず実際のレンズユニットの移動量等にほぼ合致した制御（例えば、オーバーラップ制御における適正なタイミングでの焦点検出と高いピント精度でのフォーカスレンズ駆動）を行うことが可能となる。
【００４０】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１には、本発明の第１実施形態であるオートフォーカス一眼レフカメラのシステム構を成示している。
【００４１】
同図において、１はレンズ装置、１３はレンズ装置１が着脱可能に装着される一眼レフカメラである。
【００４２】
レンズ装置１において、２は被写体像の焦点を合わせるためのフォーカスレンズとこのフォーカスレンズを保持するための鏡筒を含むフォーカスレンズユニットであり、レンズ装置１にはこのフォーカスレンズユニット２や不図示の変倍レンズユニット等を含んで構成される撮影光学系が設けられている。
【００４３】
２ａは光軸回りで回転駆動されることにより、フォーカスレンズユニット２を光軸と略平行に移動させるカムを備えたカム環である。３はモータであり、３ａはモータ３の動力をカム環２ａに減速して伝達しカム環２ａを光軸回りで回転させる減速機構である。減速機構３ａは、複数の歯車を用いて構成されている。減速機構３ａおよびカム環２ａにより、動力伝達機構が構成されている。
【００４４】
４はモータ３の所定回転角度ごとにパルス信号を出力するエンコーダであり、前述したパルス板とフォトインタラプタとで構成されている。パルス板は、モータ３の出力軸又は減速機構３ａのうちモータ３に近い歯車と一体回転可能に設けられている。このため、エンコーダ４から出力されるパルス信号によってモータ３の回転（回転量や回転速度）を検出することができる。
【００４５】
５はフォーカスレンズユニット２の絶対位置（ゾーン）を検出するための絶対位置センサであり、カム環２ａの外周に形成された導電パターンと、この導電パターンが摺動する検出接点とから構成されている。この絶対位置センサ５によりフォーカスレンズユニット２が位置する所定幅のゾーンが検出され、ゾーンの切り換わりの情報とエンコーダ４からのパルス信号のカウント値とからフォーカスレンズユニット２の絶対位置を検出することができる。
【００４６】
６は不揮発性メモリーであるＥＥＰＲＯＭである。このＥＥＰＲＯＭ６には、モータ３の動力を入力している際の減速機構３ａ、フォーカスレンズユニット２およびカム環２ａにより構成される動力伝達機構の変形（たわみ、捻れ、倒れ）量に相当する補正値が、設計段階におけるシミュレーション結果等をもとにして記憶されている。上記補正値は、個々のレンズ装置の製造誤差や部品のばらつき等によって、レンズ装置ごとに異なる値をとり得る。また、上記補正値として、フォーカスレンズユニット２の機械的強度に関する経時変化を考慮し、使用時間に応じて異なる値を記憶させるようにしてもよい。また、ＥＥＰＲＯＭ６には、フォーカスレンズユニット２の位置に応じた光学的情報（敏感度やピント誤差情報等）も記憶されている。
【００４７】
７はレンズ装置１の全体の制御を司るレンズマイクロコンピュータ（以下、レンズマイコンという）であり、演算回路７ａ、通信回路７ｂおよび内部メモリ７ｃのほか、不図示のタイマー回路やＡ／Ｄ回路などが備わっている。
【００４８】
８はカメラ１３側に搭載されたカメラマイクロコンピュータ（以下、カメラマイコンという）１２とのシリアル通信を行うための複数の接点を有する接点ユニットである。
【００４９】
９はレンズ装置１の周囲温度又はレンズ装置１の内部温度を検出するための温度センサであり、１０はレンズ装置１の傾き角（姿勢）を検出するための姿勢センサである。温度センサ９と姿勢センサ１０はカメラ１３内に搭載されていてもよい。この場合、温度情報や姿勢情報は接点ユニット８を通じてカメラマイコン１２からレンズマイコン７に通信されることになる。
【００５０】
カメラ１３において、１１は不図示の一対のＣＣＤラインセンサと撮影光学系から入射した光を上記一対のＣＣＤラインセンサ上に結像させる焦点検出光学系とを含む焦点検出ユニットであり、上記一対のＣＣＤラインセンサ上に結像した２つの像の位相のずれから撮影光学系のデフォーカス量を検出する位相差検出方式による焦点検出を行うためのものである。
【００５１】
カメラマイコン１２はカメラ１３の全体の制御を司る。カメラ３内にはその他多くの制御系が存在するが、ここでは説明を省略する。
【００５２】
なお、図１において、実線は電気的な接続を意味し、点線は機械的な接続を意味する。さらに、矢印は電気的な入出力の方向を意味している。
【００５３】
以下、本カメラシステムの動作について説明する。カメラマイコン１２はレンズ装置１が装着されたことを不図示の装着センサによって検出すると、接点ユニット８を通じてレンズマイコン７との通信を試みる。この通信によって、カメラマイコン１２はレンズ装置１が正常に装着されたことを確認し、レンズマイコン７およびカメラマイコン１２はそれぞれ所定の初期化動作を行う。
【００５４】
次に、使用者のスイッチ操作によってオートフォーカス開始の指示がカメラマイコン１２に入力されると、カメラマイコン１２は焦点検出ユニット１１を動作させ、撮影光学系のデフォーカス量の検出を行う。カメラマイコン１２は、検出されたデフォーカス量に基づいて合焦を得るために必要なフォーカスレンズユニット２の目標駆動量（駆動方向を含む）を演算し、接点ユニット８を通してレンズマイコン７に該目標駆動量の情報を送信する。
【００５５】
レンズマイコン７は、カメラマイコン１２から目標駆動量の情報の送信があると、モータ３を起動し、フォーカスレンズユニット２の移動を開始させる。カメラマイコン１２からの目標駆動量の情報は、レンズマイコン７の内部メモリ７ｃに記憶される。
【００５６】
モータ３の回転とともにエンコーダ４からパルス信号が出力され、このパルス信号はレンズマイコン７に入力される。レンズマイコン７は、パルス信号のカウント値からモータ３の回転量を導き出し、パルス信号の入力間隔時間からモータ３の回転速度を導き出す。
【００５７】
また、レンズマイコン７はモータ３の起動と同時にタイマー回路をスタートさせる。さらに、レンズマイコン７はモータ３の起動と同時にカメラマイコン１２に対してフォーカスレンズユニット２が加速制御中であることを表す情報を接点ユニット８を通じて送信する。
【００５８】
その後、レンズマイコン７はエンコーダ４の出力であるパルス信号を常に読み取る。ここで、レンズマイコン７（演算回路７ａ）は、エンコーダ４からのパルス信号と、ＥＥＰＲＯＭ６に記憶された補正値と、温度センサ９および姿勢センサ１０による検出値とを用いて、フォーカスレンズユニット２の移動量と移動速度を表す情報を演算する。この演算方法については後述する。
【００５９】
そして、演算したフォーカスレンズユニット２の移動量および移動速度をそれぞれ、内部メモリ７ｃに記憶された目標駆動量と目標速度（予め設定されている）と比較する。
【００６０】
レンズマイコン７（演算回路７ａ）は、フォーカスレンズユニット２の移動速度が目標速度に達したと判断した場合は、カメラマイコン１２に対してフォーカスレンズユニット２が一定速駆動中であることを表す情報を接点ユニット８を通じ送信する。カメラマイコン１２は、レンズマイコン７から一定速駆動中を表す情報を受信すると、前述したオーバーラップ制御を開始する。
【００６１】
また、カメラマイコン１２は、現在のフォーカスレンズユニット２の現在位置を知るためにレンズマイコン７に対して現在までの移動量を表す情報の通信要求を送信する。レンズマイコン７はその通信要求に応じて、現在までの移動量情報を送信する（図７における▲１▼）。
【００６２】
カメラマイコン１２は上記移動量情報が送信されてきたことを確認すると、焦点検出ユニット１１を動作させ、撮影光学系のデフォーカス量を検出する。カメラマイコン１２はデフォーカス量検出が終了すると、再び現在のフォーカスレンズユニット２の現在位置を知るためにレンズマイコン７に対し現在までの移動量情報の通信要求を送信する。レンズマイコン７はその通信要求に応じて、現在までの移動量情報をカメラマイコン１２に送信する（図７における▲２▼）。
【００６３】
カメラマイコン１２は移動量情報が送信されてきたことを確認すると、合焦を得るためのフォーカスレンズユニット２の停止位置Ａを演算する。この停止位置Ａは、図７の▲１▼▲２▼で得たフォーカスレンズユニット２の駆動量情報を用いて算出したフォーカスレンズユニット２の焦点検出時点での平均位置Ｂ
（▲２▼でのレンズ位置−▲１▼でのレンズ位置）／２＋▲１▼でのレンズ位置
の情報と、レンズマイコン７から送信させた、ＥＥＰＲＯＭ６に記憶された該平均位置Ａでの光学的情報（敏感度やピント誤差情報等）とを用いて演算される。この演算の詳しい内容は後述する。
【００６４】
カメラマイコン１２は上記停止位置Ａの演算が終了すると、再びフォーカスレンズユニット２の現在位置を知るためにレンズマイコン７に対して現在までの移動量情報の通信要求を送信する。レンズマイコン７はその通信要求に応じて現在までの移動量情報をカメラマイコン１２に送信する（図７における▲３▼）。
【００６５】
カメラマイコン１２は、移動量情報が送信されてきたことを確認すると、上述した停止位置Ａと、焦点検出時点でのフォーカスレンズユニット２の平均位置Ｂと、▲３▼でのフォーカスレンズ２の位置とを用いて、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズユニット２の新たな目標駆動量を設定する。それは以下の式で導き出せる。
【００６６】
新たな目標駆動量＝演算結果の停止位置Ａ−（現在位置▲３▼−焦点検出時の平均位置Ｂ）
これは、演算結果の停止位置Ａは、フォーカスレンズユニット２が平均位置Ｂの時の演算結果であり、その後の演算等でフォーカスレンズユニット２が図７の▲３▼の位置まで移動しているためにその移動分を差し引かなければならないことによる。
【００６７】
こうして図７の▲３▼で得られた現在位置からの新たな目標駆動量を演算すると、カメラマイコン１２はレンズマイコン７に該新たな目標駆動量をオーバーラップによる駆動量として送信する。レンズマイコン７は受信した新たな目標駆動量に対してフォーカスレンズユニット２の駆動制御を続ける。
【００６８】
ここで、前述したオーバーラップ制御時の停止位置の演算方法について説明する。レンズ装置１のＥＥＰＲＯＭ６にはフォーカスレンズユニット２の移動量に対するピントの移動量情報が記憶されている。これを敏感度情報と呼び、フォーカスレンズユニット２の位置や焦点距離によって変化する。一方、焦点検出ユニット１１は被写体に対するデフォーカス量、すなわちピントのずれ量（ピント面でのずれ量）を出力する。このピント面でのずれ量を補正することによってピント合わせを行うために、ピント面でのずれ量をフォーカスレンズユニット２の駆動量に換算する必要がある。
【００６９】
そこで、上記敏感度情報をレンズマイコン７に送信させ、演算係数の１つとして使用する。レンズマイコン７には、この他にレンズ装置ごとの製造上のピント誤差情報が記憶されていて、カメラマイコン１２はこれらの敏感度情報とピント誤差情報とを焦点検出中にレンズマイコン７から送信させる。
【００７０】
これらの操作によって、フォーカスレンズユニット２の焦点検出時点の位置での各情報を用いて演算することにより、より精度の高いピント合わせ制御を行うことができる。
【００７１】
また、前述した一連の操作において、フォーカスレンズユニット２の位置情報に誤差があるとオーバーラップ制御によるピント補正に悪影響を起こすことが予想される。このため、本実施形態では、その誤差要因を解消するために以下の方法を採用している。
【００７２】
前述したフォーカスレンズユニット２の移動量情報は、エンコーダ４からのパルス信号をもとにカメラマイコン１２に送信されているが、近年のＡＦの高速化によって動力伝達機構（３ａ，２ａ，２）内でのたわみ、倒れ、捩れ等の変形の影響が無視できない。そこで、本実施形態では、レンズマイコン７がカメラマイコン１２に送信するフォーカスレンズユニット２の移動量情報には様々なレンズ装置１の状況（モータ３の駆動条件）に応じた補正を加える。図２および図３を用いてその補正内容を説明する。
【００７３】
まず、図２には、モータ３の起動時から、カメラマイコン１２からのフォーカスレンズユニット２の移動量情報の送信要求をレンズマイコン７が受信した時点までの経過時間（内部タイマー回路によるカウント時間）に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する補正値を、移動量情報の範囲ごとに示している。この補正値はＥＥＰＲＯＭ６にデータテーブルとして記憶されており、移動量情報と経過時間とに応じてデータテーブルから読み出した補正値を、エンコーダ４からのパルス信号をもとに得られたフォーカスレンズユニット２の移動量情報から差し引く。
【００７４】
これは、図１０でも説明したように、モータを起動した後、その経過時間に応じて動力伝達機構の変形量が変化するためである。この補正によって、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値（すなわち、モータ３の回転量）とフォーカスレンズユニット２の移動量との対応がとれることになる。
【００７５】
なお、エンコーダ４からのパルス信号の現在までのカウント値に応じた動力伝達機構の変形量に対応する補正値をＥＥＰＲＯＭ６にデータテーブルとして記憶させておき、このデータテーブルからそのときのパルスカウント値に応じて読み出した補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引いてもよい。これにより、レンズマイコン７が、タイマー機能を持たない安価なものであっても、モータ３の起動からの経過時間に応じた移動量情報の補正を行う場合と等価な移動量情報の補正を行うことができる。
【００７６】
また、図２には、レンズ装置１内に設けられたサーミスタ等の温度センサ９による検出温度に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する補正値を示している。この補正値もＥＥＰＲＯＭ６にデータテーブルとして記憶されている。そして検出温度に応じてデータテーブルから読み出した補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引く。これは、温度によって動力伝達機構に生ずる負荷トルクが変化し、図１０に示した特性に変化があった場合に有効であり、より移動量情報の精度（つまりはピント合わせ精度）の向上を図ることが可能となる。
【００７７】
さらに、図２には、重力加速度センサ等の姿勢センサ１０により検出されたレンズ装置１（又はカメラ１３）の傾き情報と現在のフォーカスレンズユニット２の移動方向とに応じた動力伝達機構内の変形量に対応する補正値を示している。この補正値も、ＥＥＰＲＯＭ６にデータテーブルとして記憶されており、傾き情報とフォーカスレンズユニット２の移動方向情報とに応じてデータテーブルから読み出した補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引く。
【００７８】
例えばフォーカスレンズユニット２が被写体側に移動しているときにレンズ装置１の姿勢が上向きである場合、姿勢が水平の場合に比べてフォーカスレンズユニット２を駆動するために必要なトルクが増大する。一方、レンズ装置１の姿勢が下向きである場合には姿勢が水平の場合に比べてフォーカスレンズユニット２を駆動するために必要なトルクが軽減される。
【００７９】
このように、レンズ装置１の姿勢とフォーカスレンズユニット２の移動方向とによって図１０に示した特性に変化があった場合に有効であり、より移動量情報の精度（つまりはピント合わせ精度）の向上を図ることが可能となる。
【００８０】
また、図２には、不図示の電圧センサによって検出したモータ３への印加電圧に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する補正値を示している。この補正値もＥＥＰＲＯＭ６にデータテーブルとして記憶されており、印加電圧の検出情報に応じてデータテーブルから読み出した補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引く。これは、モータ３の駆動トルクが印加電圧によって変化するためで、消耗した電池を使用したこと等によって図１０に示す特性に変化があった場合に有効であり、より移動量情報の精度（つまりはピント合わせ精度）の向上を図ることが可能となる。
【００８１】
また、エンコーダ４からのパルス信号の出力間隔時間が変化（つまりはモータ３の加速度が変化）するときの加速度をレンズマイコン７により演算できる場合には、図２に示すように、その加速度に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する補正値をＥＥＰＲＯＭ６にデータテーブルとして記憶させておくこともできる。そして、演算された加速度に応じてデータテーブルから読み出した補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引く。これは、動力伝達機構において何らかの負荷トルクの変化やモータ３の起動トルクの変化を上記加速度の変化に置換し、その加速度に応じた移動量情報の補正を行うものである。この加速度に応じた移動量情報の補正を行うことにより、前述した温度、姿勢、印加電圧による補正が不要となり、安価なシステムとして構成することが可能となる。
【００８２】
図３には、動力伝達機構の変形量がフォーカスレンズユニット２の位置やレンズ装置１の焦点距離（ズーム位置）によって変化する場合に、絶対位置センサ５により検出された位置情報や不図示の変倍レンズユニットの位置情報に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する補正値を示している。この補正値をＥＥＰＲＯＭ６に記憶されたデータテーブルから読み出し、この読み出した補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引く。
【００８３】
ここで、上記補正値を用いた移動量情報の補正方法について説明する。
【００８４】
まず、フォーカスレンズユニット２の移動開始からの経過時間又は移動量（エンコーダ４のパルスカウント値）に応じて図２に示す絶対補正量を導き出す。例えば、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値が２５パルスの場合、絶対補正量は３０＋Δｐとなる。
【００８５】
ここで、Δｐは温度、姿勢／移動方向、印加電圧、加速度、フォーカス位置、ズーム位置に応じてさらに移動量情報を補正するための補正量である。
例えばモータ３への印加電圧が３．５Ｖの場合、Δｐは３パルスとなり、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値は２５パルスであるが、フォーカスレンズユニット２の移動量は２５−（３０＋３）＝−８パルスとなる。したがって、３０＋３＝３３パルス分の遅れが生じている。ここで、演算結果がマイナス８となっているが、この結果をそのまま反映するとフォーカスユニット２を逆方向に駆動させなければならないことになる。しかしこの図２のデータテーブルは３０パルス駆動されるまではフォーカスユニット２を移動させない様にするためのデータ構成になっている（３０パルスまではレンズが動いていないことを示すデータ構成）ため、マイナス結果の場合は、フォーカスレンズユニット２の実際の移動量は０パルスとなる。
【００８６】
つまり、カメラマイコン１２に対してこの０パルスという補正後の移動量情報を送信することで、カメラマイコン１２はフォーカスレンズユニット２の正確な位置を知ることができる。すなわち、エンコーダ４のパルス検出では２５パルス分、モータ３が回転したことになっているが、実際には動力伝達機構の変形によってフォーカスレンズユニット２は移動していない（あるいはほとんど移動していない）ことになる。
【００８７】
一方、レンズマイコン７においても、補正後の移動量情報に基づいてフォーカスレンズユニット２の実際の移動速度を算出することで、フォーカスレンズユニット２が加速中であるのか一定速駆動中なのかを正確に判断することができる。
【００８８】
これらの結果、前述した一連のオートフォーカス制御において、フォーカスレンズユニット２が確実に一定速駆動状態に入った後にオーバーラップ制御が開始され、またオーバーラップ制御においても正確なフォーカスレンズユニット２の位置情報を用いた演算を行うことができ、高精度のピント合わせを行うことができる。
【００８９】
なお、以上説明した補正値の種類は、システムに要求されるモータ駆動条件に応じて、１つだけを選択してもよいし、全て又は複数を組み合わせて選択してもよい。
【００９０】
また、図２および図３に示した各補正量は、機械的強度計算によるシミュレーションで求めてもよいが、例えば実機による事前の試験によって最適値を導き出し、製造工程においてＥＥＰＲＯＭ６に記憶させるようにすることで、最良なシステムを構築できる。
【００９１】
図４には、本実施形態におけるレンズマイコン７のプログラムフローチャートを示している。図４と図１とを用いてレンズマイコン７（主として演算回路７ａ）の動作を更に詳しく説明する。
【００９２】
同図より
「ステップ（図ではＳと略す）１００，１０１」
カメラ１３にレンズ装置１が装着されると、レンズマイコン７にカメラ１３側から電源が供給され、レンズマイコン７は所定の初期化処理を行う。初期化処理が終了すると、レンズ装置１に設けられた不図示の各種スイッチ類の状態を検出し、検出結果を内部メモリ７ｃに記憶する。
【００９３】
「ステップ１０２」
レンズマイコン７は、カメラマイコン１２からフォーカスレンズユニット２の駆動命令および目標駆動量の情報が送信されたかを否かを確認する。駆動命令が送信されていない場合はステップ１０１に戻り、再びスイッチ類の状態を検出する。なお、カメラマイコン１２からの通信はレンズマイコン７の割り込み処理（これについては後述する）で処理される構成となっていて、必要な情報（例えば、上記駆動命令）は割り込み処理内でレンズマイコン７の内部メモリ７ｃに記憶される。
【００９４】
「ステップ１０３」
ステップ１０２でカメラマイコン１２からフォーカスレンズユニット２の駆動命令が送信された場合、レンズマイコン７は、モータ３を起動して、駆動命令に含まれる目標駆動量に向けてのフォーカスレンズユニット２の駆動を開始する。また、このとき、レンズマイコン７は、カメラマイコン１２に対して、フォーカスレンズユニット２が移動中であることを示す移動中フラグおよび加減速中であることを示す加減速中フラグをそれぞれセットし（移動中フラグ＝１、加減速中フラグ＝１）、これらのフラグ情報をカメラマイコン１２に送信する。カメラマイコン１２は加減速中フラグ＝１の情報の受信によって、フォーカスレンズユニット２が移動中であってもオーバーラップ制御を行わない。また、レンズマイコン７はモータ３の起動と同時に内部タイマーをスタートさせる。
【００９５】
そして、レンズマイコン７は、エンコーダ４から出力されるパルス信号を内部カウンタでカウントし、同時にフォーカスユニット２の移動速度を導き出す。ここで、パルス信号の周期から導き出されるのはモータ３の回転速度であり、図１０で説明したように、動力伝達機構の変形に起因して、実際のフォーカスユニット２の移動速度とは異なっている可能性がある。
【００９６】
そこで、本実施形態では、フォーカスユニット２の移動量を示すレンズマイコン７の内部カウンタ値に、図２および図３に示した現在までの移動量、駆動時間、温度、姿勢、加速度、印加電圧、レンズ位置情報など様々なモータ駆動条件に応じた補正量を用いて補正をかけ、その補正した実際の移動量が変化した時間間隔をフォーカスユニット２の移動速度として導き出す。
【００９７】
さらに、検出した移動速度（導き出した移動速度）が目標移動速度に到達し、目標移動速度での一定速駆動が行われるように、モータ３に対する印加電圧を制御する。
【００９８】
「ステップ１０４」
この後、レンズマイコン７は、上述の導き出した移動速度（実際のフォーカスユニット２の移動速度）が、予め設定された目標移動速度に到達し、一定速駆動が開始されているか否かを確認する。検出した移動速度が目標移動速度の一定速駆動であると判断した場合は、ステップ１０５へ移行する。一方、検出した移動速度が目標移動速度と異なる速度（一定速駆動でない加速中あるいは減速中）であると判断した場合はステップ１０６へ移行する。
【００９９】
「ステップ１０５」
レンズマイコン７は、ステップ１０４で検出した移動速度が目標移動速度に達したので、ステップ１０３でセットした加減速中フラグをクリアして（つまり、一定速駆動中であることを示す情報としての加減速中フラグを０として）、このフラグ情報をカメラマイコン１２に送信する。カメラマイコン１２はこのフラグ情報を受信することにより、オーバーラップ制御を開始する。
【０１００】
「ステップ１０６」
レンズマイコン７は、カメラマイコン１２から送信されたフォーカスレンズユニット２の目標駆動量と現在までの移動量とを比較し、目標駆動量に達しているか否かを確認する。ここで、現在までの移動量が目標駆動量に達していない場合はステップ１０３に戻り、また現在までの移動量が目標駆動量に達した場合はステップ１０７に移行する。
【０１０１】
「ステップ１０７」
レンズマイコン７は、フォーカスレンズユニット２の移動量が目標駆動量に達したので、モータ３を停止させ、さらにカメラマイコン１２に対してフォーカスレンズユニット２が停止中であることを知らせるため移動中フラグをクリア（移動中フラグ＝０）して、そのフラグ情報をカメラマイコン１２に送信する。
【０１０２】
カメラマイコン１２はこのフラグ情報を受信することにより、フォーカスレンズユニット２が目標駆動位置に達したと判断し、次の動作に移行する。
【０１０３】
図５には、レンズマイコン７における通信割り込み処理に関するフローチャートを示している。この通信割り込み処理は、カメラマイコン１２からの通信を受信することによって実行される。
【０１０４】
「ステップ２００，２０１」
初めにカメラマイコン１２からの通信を受信すると、レンズマイコン７はカメラマイコン１２から送信されたコマンドデータを確認する。コマンドデータとは、カメラマイコン１２からレンズマイコン７への要求内容を表すコードデータであり、レンズマイコン７はこのコードデータを解析してカメラからの要求を判別する。
【０１０５】
コマンドデータとしては、フォーカスレンズユニット２の駆動命令、フォーカスレンズユニット２の目標駆動量の受信要求、光学的情報（敏感度、ピント誤差情報等）の送信要求、フォーカスレンズユニット２の移動量情報の送信要求等がある。
【０１０６】
「ステップ２０２」
レンズマイコン７は、コマンドデータに対応したカメラマイコン１２への送信情報をセットし、カメラマイコン１２に該情報を送信する。このとき、カメラマイコン１２から受信したコマンドデータがフォーカスレンズユニット２の移動量情報の送信要求であった場合には、レンズマイコン７は現在、フォーカスレンズユニット２が移動中であるか否かを判断し（移動中フラグを判別し）、停止中であれば、ステップ２０３に移行し、移動中であればステップ２０４に移行する。
【０１０７】
「ステップ２０３」
フォーカスレンズユニット２が停止中である場合、モータ３の動力の入力による動力伝達機構の変形は生じていないので、レンズマイコン７は、現在のエンコーダ４からのパルス信号のカウント値をそのままフォーカスレンズユニット２の移動量情報としてカメラマイコン１２に送信する。
【０１０８】
「ステップ２０４」
フォーカスレンズユニット２が移動中である場合には、図２および図３に示した動力伝達機構の変形に対応した補正量を用いてフォーカスレンズユニット２の移動量情報を補正するために、図４のステップ１０３でスタートさせた内部タイマーで計測した移動開始時からの経過時間に応じて、ＥＥＰＲＯＭ６内のデータテーブルから補正量を読み出す。さらに、図２および図３に示した、経過時間以外のモータ駆動条件（温度、姿勢、加速度、印加電圧、レンズ位置情報）に応じた補正量をも読み出し、すべての補正量を用いて現在のエンコーダ４からのパルス信号のカウント値を補正し、この補正後のカウント値（移動量情報）をカメラマイコン１２に送信する。
【０１０９】
「ステップ２０５」
レンズマイコン７は、上記送信処理が終了すると、割り込み処理を終了する。
【０１１０】
図６には、カメラマイコン１２におけるオートフォーカス制御に関係する処理のフローチャートを示している。
【０１１１】
「ステップ３００，３０１」
カメラには通常、レリーズボタンが装備されていて、このレリーズボタンの操作によってカメラ１３の動作を開始させる仕様となっているのが一般的である。レリーズボタンは２段のストロークスイッチとなっていて、１段目（第１ストロークスイッチ）だけがＯＮしている場合はＡＦ動作や測光動作が、２段目（第２ストロークスイッチ）までＯＮしている場合はレリーズ動作が行われる。
【０１１２】
初めに、カメラマイコン１２は、第１ストロークスイッチＳ１のみがＯＮになっているか否かを判断する。第１ストロークスイッチＳ１がＯＦＦの場合はステップ３００へ移行し、第１ストロークスイッチＳ１のみがＯＮの場合はステップ３０２へ移行する。
【０１１３】
「ステップ３０２」
第１ストロークスイッチのみがＯＮであるため、カメラマイコン１２は焦点検出ユニット１１に動作開始の指令を出力し、現在の被写体に対する撮影光学系の焦点調節状態（デフォーカス量）を検出する。
【０１１４】
「ステップ３０３」
カメラマイコン１２は、デフォーカス量が所定の合焦範囲内にあるか否かを判断し、合焦範囲内にある場合にはＡＦ動作を終了させるためにステップ３０８へ移行する。合焦範囲内にない場合には、ステップ３０４へ移行する。
【０１１５】
「ステップ３０４」
合焦が得られていないので、カメラマイコン１２は、フォーカスレンズユニット２を移動させてピントを合わせるため、フォーカスレンズユニット２の駆動命令をレンズマイコン７に送信する。このとき、カメラマイコン１２は、デフォーカス量に基づいてフォーカスレンズユニット２の目標駆動量を演算するため、レンズマイコン７に対してＡＦに関する光学的情報の送信要求を送信する。これにより、レンズマイコン７から光学的情報が送信されてくるので、これを受信し、カメラマイコン１２内の不図示のメモリに記憶する。
【０１１６】
カメラマイコン１２は、デフォーカス量とレンズ装置１の光学的情報とに基づいてフォーカスレンズユニット２の目標駆動量を演算し、この目標駆動量の情報を駆動方向を表す情報とともにレンズマイコン７に送信する。
【０１１７】
「ステップ３０５」
カメラマイコン１２は、レンズ装置１の状態を確認する。これはレンズマイコン７はフォーカスレンズユニット２の現在の状態が変化した場合にその変化後の状態をカメラマイコン１２に通信するシステムとなっているため、その状態を確認する。本実施形態に関係するレンズ装置１の状態とは、フォーカスレンズユニット２が加減速中か一定速駆動中かを示す。フォーカスレンズユニット２が加減速中の場合（移動中フラグ＝１、かつ加減速フラグ＝１）はステップ３０７へ移行し、一定速駆動中（移動中フラグ＝１、かつ加減速フラグ＝０）の場合はステップ３０６に移行する。
【０１１８】
「ステップ３０６」
カメラマイコン１２は、フォーカスレンズユニット２が一定速駆動しているものとして、オーバーラップ制御を開始する。このときの処理内容は、ステップ３０２と同様の焦点検出動作、ステップ３０３と同様の合焦判断およびステップ３０４と同様のフォーカスレンズユニット２の目標駆動量の演算および送信というステップで行われる。オーバーラップ制御の詳しい内容については前述した通りである。
【０１１９】
「ステップ３０７」
図４のステップ１０７で説明したように、レンズマイコン７において、フォーカスレンズユニット２の移動量がカメラマイコン１２から受信した目標駆動量に達していない場合は移動中フラグ＝１の情報を、目標駆動量に達した場合は移動中フラグ＝０の情報をカメラマイコン１２に送信する。カメラマイコン１２はそのフラグ情報を受信することにより、フォーカスレンズユニット２の駆動が停止したか否かを診断し、駆動中であればステップ３０５に戻り、停止中であればステップ３０８に移行する。
【０１２０】
「ステップ３０８」
カメラマイコン１２はＡＦ制御を終了する。
【０１２１】
（第２実施形態）
上記第１実施形態では、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から、ＥＥＰＲＯＭ６に記憶した動力伝達機構の変形量に対応した補正量を差し引いてフォーカスレンズユニット２の実際の移動量に相当する情報を算出する方法について説明したが、上記補正量を、図９および図１０に示したフォーカスレンズユニットの移動遅れを近似する関数に置き換え、各モータ駆動条件での動力伝達機構の変形量に対応した、補正情報としての近似関数をＥＥＰＲＯＭに記憶させておき、これら近似関数を用いてフォーカスレンズユニットの実際の移動量に相当する情報を近似演算によって算出することも可能である。
【０１２２】
図２および図３を利用して本実施形態におけるフォーカスレンズユニット２の実際の移動量に相当する情報の近似演算方法について説明する。なお、本実施形態を適用するカメラシステムの構成は第１実施形態のものと同じであるので、カメラシステムの構成要素については第１実施形態と同符号を付して説明を行う。
【０１２３】
レンズマイコン７は、カメラマイコン１２からのフォーカスレンズユニット２の移動量情報の送信要求を受信した場合、モータ３の起動から現在までの経過時間に応じた動力伝達機構の変形量に近似した関数を、ＥＥＰＲＯＭ６から読み出すとともに、その時点での経過時間を該関数に代入してそのときの経過時間での関数値（補正量）を算出する。そして、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から該関数値を差し引いて、フォーカスレンズユニット２の実際の移動量情報の近似演算を行う。
【０１２４】
これは、第１実施形態でも説明したように、モータ３を起動した後の経過時間に応じて動力伝達機構の変形量が変化するためであり、この補正によってエンコーダ４からのパルス信号のカウント値（モータ３の回転量）とフォーカスレンズユニット２の移動量との対応がとれることになる。
【０１２５】
なお、エンコーダ４からのパルス信号の現在までのカウント値に応じた動力伝達機構の変形量に対応する近似関数をＥＥＰＲＯＭ６に記憶させておき、該関数から得られたそのときのカウント値に応じた補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引いてもよい。これにより、レンズマイコン７が、タイマー機能を持たない安価なものであっても、モータ３の起動からの経過時間に応じた移動量情報の補正を行う場合と等価な移動量情報の補正を行うことができる。
【０１２６】
また、レンズ装置１内に設けられたサーミスタ等の温度センサ９による検出温度に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する近似関数をＥＥＰＲＯＭ６に記憶させておき、該関数から得られたそのときの検出温度に応じた補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引くようにしてもよい。これは、温度によって動力伝達機構に生ずる負荷トルクが変化し、図１０に示した特性に変化があった場合に有効であり、より移動量情報の精度（つまりはピント合わせ精度）の向上を図ることが可能となる。
【０１２７】
さらに、重力加速度センサ等の姿勢センサ１０により検出されたレンズ装置１（又はカメラ１３）の傾き情報と現在のフォーカスレンズユニット２の移動方向とに応じた動力伝達機構内の変形量に対応する近似関数をＥＥＰＲＯＭ６に記憶させておき、該関数から得られたそのときの傾き情報とフォーカスレンズユニット２の移動方向情報とに応じた補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引いてもよい。
【０１２８】
例えばフォーカスレンズユニット２が被写体側に移動しているときにレンズ装置１の姿勢が上向きである場合、姿勢が水平の場合に比べてフォーカスレンズユニット２を駆動するために必要なトルクが増大する。一方、レンズ装置１の姿勢が下向きである場合には姿勢が水平の場合に比べてフォーカスレンズユニット２を駆動するために必要なトルクが軽減される。
【０１２９】
このように、レンズ装置１の姿勢とフォーカスレンズユニット２の移動方向とによって図１０に示した特性に変化があった場合に有効であり、より移動量情報の精度（つまりはピント合わせ精度）の向上を図ることが可能となる。
【０１３０】
また、不図示の電圧センサによって検出したモータ３への印加電圧に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する近似関数をＥＥＰＲＯＭ６に記憶させておき、該関数から得られたそのときの印加電圧に応じた補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引いてもよい。これは、モータ３の駆動トルクが印加電圧によって変化するためで、消耗した電池を使用したこと等によって図１０に示す特性に変化があった場合に有効であり、より移動量情報の精度（つまりはピント合わせ精度）の向上を図ることが可能となる。
【０１３１】
また、エンコーダ４からのパルス信号の出力間隔時間が変化（つまりはモータ３の加速度が変化）するときの加速度をレンズマイコン７により演算できる場合には、図２に示すように、その加速度に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する近似関数をＥＥＰＲＯＭ６に記憶させておき、該関数から得られたそのときの加速度に応じた補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引いてもよい。これは、動力伝達機構において何らかの負荷トルクの変化やモータ３の起動トルクの変化を上記加速度の変化に置換し、その加速度に応じた移動量情報の補正を行うものである。この加速度に応じた移動量情報の補正を行うことにより、前述した温度、姿勢、印加電圧による補正が不要となり、安価なシステムとして構成することが可能となる。
【０１３２】
さらに、動力伝達機構の変形量がフォーカスレンズユニット２の位置やレンズ装置１の焦点距離（ズーム位置）によって変化する場合には、絶対位置センサ５により検出された位置情報や不図示の変倍レンズユニットの位置情報に応じた動力伝達機構内の変形量に対応する近似関数をＥＥＰＲＯＭ６に記憶させておき、該関数から得られたそのときのレンズ位置に応じた補正値を、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値から差し引いてもよい。
【０１３３】
ここで、上記近似関数を用いた移動量情報の補正方法について説明する。ここにいう近似関数は、図２に「関数」として示されているように、
ｆ（ｘ）＋Δｐ
で表されるものである。但し、ｘはエンコーダ４からのパルス信号のカウント値であり、ｆ（ｘ）の値は概ね図２に「絶対補正量」として示したうちの左側の値（経過時間又は移動量に応じた１０，２０，３０，２０，１０の値）となる。また、Δｐは温度、姿勢／移動方向、印加電圧、加速度、フォーカス位置、ズーム位置に応じてさらに移動量情報を補正するための補正量である。
【０１３４】
まず、フォーカスレンズユニット２の移動開始からの経過時間又は移動量（エンコーダ４のパルスカウント値）に応じて、上記近似関数によりフォーカスレンズユニット２の絶対位置を導く。例えば、エンコーダ４からのパルス信号のカウント値が２５パルスの場合、
ｆ（２５）＝約３０＋Δｐとなる。
【０１３５】
また、例えば、モータ３への印加電圧が３Ｖの場合、Δｐは３パルスとなる。そして、これらを用いて演算すると、エンコーダ４の張るステップカウント値は２５パルスであるが、フォーカスレンズユニット２の実際の移動量は、２５−（３０＋３）＝−８パルスとなり、３０＋３＝３３パルス分の遅れが生じていることになる。
【０１３６】
なお、演算結果がマイナス８となっているが、この結果をそのまま反映するとフォーカスユニット２を逆方向に駆動させなければならないことになる。しかしこの図２の近似関数は３０パルス駆動されるまではフォーカスユニット２を移動させない様にするためのデータ構成になっているためマイナス結果の場合は、フォーカスレンズユニット２の実際の移動量は０パルスとなる。
【０１３７】
つまり、カメラマイコン１２に対してこの０パルスという補正後の移動量情報を送信することで、カメラマイコン１２はフォーカスレンズユニット２の正確な位置を知ることができる。すなわち、エンコーダ４のパルス検出では２５パルス分、モータ３が回転したことになっているが、実際には動力伝達機構の変形によってほとんどフォーカスレンズユニット２は移動していないことになる。
【０１３８】
一方、レンズマイコン７においても、補正後の移動量情報に基づいてフォーカスレンズユニット２の実際の移動速度を算出することで、フォーカスレンズユニット２が加速中であるのか一定速駆動中なのかを正確に判断することができる。
【０１３９】
これらの結果、前述した一連のオートフォーカス制御において、フォーカスレンズユニット２が確実に一定速駆動状態に入った後にオーバーラップ制御が開始され、またオーバーラップ制御においても正確なフォーカスレンズユニット２の位置情報を用いた演算を行うことができ、高精度のピント合わせを行うことができる。
【０１４０】
以上説明した近似関数の種類は、システムに要求されるモータ駆動条件に応じて、１つだけを選択してもよいし、全て又は複数を組み合わせて選択してもよい。
【０１４１】
また、各近似関数は、機械的強度計算によるシミュレーションで求めてもよいが、例えば実機による事前の試験によって最適関数を導き出し、製造工程においてＥＥＰＲＯＭ６に記憶させるようにすることで、最良なシステムを構築できる。
【０１４２】
なお、上記各実施形態では、レンズ交換タイプの一眼レフカメラシステムについて説明したが、本発明は、レンズ一体型カメラ、デジタルカメラ、スチルカメラ、監視カメラなどオートフォーカス機能を有したすべてのカメラに適用することができる。
【０１４３】
例えば、レンズ一体型カメラに本発明を適用する場合は、上記各実施形態におけるレンズマイコン７の機能をカメラマイコン１２に併せ持たせる。この場合、上記各実施形態において両マイコン間で行われた通信は不要となる。
【０１４４】
また、上記各実施形態では、オートフォーカス制御におけるフォーカスレンズユニットの移動量検出について説明したが、本発明は、オートフォーカス制御やフォーカスレンズユニットに限らず、モータ等の駆動源からの動力が動力伝達機構を介して伝達されて駆動されるレンズユニットの実際の移動量や移動速度に基づいて様々な制御を行う場合に適用することができる。
【０１４５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、動力伝達機構の変形に起因して、信号出力手段の出力信号から得られる駆動源の作動量や作動速度に対して実際のレンズユニットの移動量や移動速度に差（遅れ）があっても、実際のレンズユニットの移動量等にほぼ合致した制御を行うことができる。
【０１４６】
特に、自動焦点調節のためのオーバーラップ制御において、演算手段により演算された移動速度を表すレンズ移動情報に基づいてフォーカスレンズユニットが定速駆動中か否かを判別し、定速駆動中であるときに撮影光学系の焦点調節状態の検出を行い、さらに、移動量を表すレンズ移動情報を用いて、フォーカスレンズユニットを駆動して合焦を得るための演算を行うようにすれば、動力伝達機構の変形に起因して、信号出力手段の出力信号から得られる駆動源の作動量や作動速度に対して実際のフォーカスレンズユニットの移動量や移動速度に差（遅れ）があっても、フォーカスレンズユニットが確実に一定速駆動状態となってからオーバーラップ制御を開始することができるとともに、オーバーラップ制御中において正確なレンズ位置検出を行うことができる。したがって、きわめて高いピント精度が得られるオーバーラップ制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態であるカメラシステムの構成を示すブロック図。
【図２】上記カメラシステムを構成するレンズ装置に記憶された各モータ駆動条件に応じた補正量のデータテーブル例を示す表図。
【図３】上記カメラシステムを構成するレンズ装置に記憶された、フォーカス位置およびズーム位置に応じた補正量のデータテーブル例を示す表図。
【図４】上記レンズ装置に搭載されたレンズマイコンの動作を示すフローチャート。
【図５】上記レンズマイコンの割り込み処理を示すフローチャート図。
【図６】上記カメラシステムを構成するカメラに搭載されたカメラマイコンの動作を示すフローチャート。
【図７】カメラにおいて行われるオートフォーカス制御の説明図。
【図８】上記オートフォーカス制御におけるオーバーラップ制御の内容を示す説明図。
【図９】カメラにおける実際のレンズ移動量とエンコーダからのパルス信号に基づいて得られる移動量（パルス換算移動量）との関係を示す図。
【図１０】カメラにおけるレンズ速度とエンコーダからのパルス信号に基づいて得られる速度（パルス速度）との関係を示す図。
【符号の説明】
１　　レンズ装置
２　　フォーカスレンズユニット
３　　モーターユニット
４　　エンコーダ
５　　絶対位置センサ
６　　ＥＥＰＲＯＭ
７　　レンズマイコン
８　　接点ユニット
９　　温度センサ
１０　　姿勢センサ
１１　　焦点検出ユニット
１２　　カメラマイコン
１３　　カメラ本体
【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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【図１０】
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