(57)【要約】【課題】ピント検出の時間を短縮することができるオートフォーカス装置を提供する。【解決手段】第１温度センサ７６で検出されるレンズ鏡筒１８の内側の温度と、第２温度センサ８０で検出されるレンズ鏡筒１８の外側の温度の温度差に基づいて、ピント位置を検出するためのフォーカスモータ５６の駆動範囲を補正する。これにより、急激な温度変化が生じた場合であっても、適正な駆動範囲でフォーカスモータを駆動させることができる。【選択図】      図１
2005091808.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズの一部をレンズ駆動手段によって移動させて受光面に結像される被写体像のピント位置をピント位置検出手段で検出し、検出するピント位置に前記撮影レンズの一部を移動させるオートフォーカス装置において、
前記撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度を検出する第１温度検出手段と、
前記撮影レンズのレンズ鏡筒の外側の温度を検出する第２温度検出手段と、
前記第１温度検出手段の検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の設定情報が記憶された基準駆動範囲記憶手段と、
前記第１温度検出手段の検出温度と前記第２温度検出手段の検出温度との温度差に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報が記憶された補正情報記憶手段と、
前記第１温度検出手段の検出温度を取得し、前記基準駆動範囲記憶手段から前記検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を取得する基準駆動範囲取得手段と、
前記第１温度検出手段の検出温度と前記第２温度検出手段の検出温度とを取得して差分を求め、前記補正情報記憶手段から前記差分に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報を取得する補正情報取得手段と、
前記基準駆動範囲取得手段で取得された前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を前記補正情報取得手段で取得された補正情報に基づき補正し、前記レンズ駆動手段の駆動範囲を設定する駆動範囲設定手段と、
前記駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項２】
撮影レンズの一部をレンズ駆動手段によって移動させて受光面に結像される被写体像のピント位置をピント位置検出手段で検出し、検出するピント位置に前記撮影レンズの一部を移動させるオートフォーカス装置において、
前記撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の設定情報が記憶された基準駆動範囲記憶手段と、
規定時間内に生じる温度変化に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報が記憶された補正情報記憶手段と、
前記温度検出手段の検出温度を取得し、前記基準駆動範囲記憶手段から前記検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を取得する基準駆動範囲取得手段と、
前記温度検出手段の検出温度を規定時間ごとに取得して温度変化を求め、前記補正情報記憶手段から前記温度変化に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報を取得する補正情報取得手段と、
前記基準駆動範囲取得手段で取得された前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を前記補正情報取得手段で取得された補正情報に基づき補正し、前記レンズ駆動手段の駆動範囲を設定する駆動範囲設定手段と、
前記駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
【請求項３】
撮影レンズの一部をレンズ駆動手段によって移動させて受光面に結像される被写体像のピント位置をピント位置検出手段で検出し、検出するピント位置に前記撮影レンズの一部を移動させるオートフォーカス装置において、
前記撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度を検出する温度検出手段と、
前記温度検出手段の検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の駆動範囲の設定情報が記憶された駆動範囲記憶手段であって、前記レンズ駆動手段の駆動範囲として基準駆動範囲と該基準駆動範囲を拡大する予備駆動範囲とが記憶された駆動範囲記憶手段と、
前記温度検出手段の検出温度を取得し、該検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の駆動範囲を前記駆動範囲記憶手段から取得して設定する駆動範囲設定手段と、
前記駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段であって、前記基準駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させてピント位置が検出されなかった場合にのみ前記予備駆動範囲まで前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、
を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はオートフォーカス装置に係り、特に撮影光学系にプラスチックレンズを使用したカメラのオートフォーカス装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
プラスチックレンズは、金型により容易に成形でき、その形状の任意性も高く、ガラスレンズに比べて低コストで製造できることから、撮影光学系にプラスチックレンズを使用したカメラが増えている。
【０００３】
しかし、プラスチックは、ガラスに比べて温度変化に対する熱膨張係数が大きいため、レンズに使用した場合、使用環境によって結像位置にズレが生じてしまうという欠点がある。
【０００４】
そこで、プラスチックレンズを使用したカメラでは、温度変化によってピント位置が変化した場合であっても、ピント合わせができるようにするために、フォーカスレンズの駆動範囲（ピント状態のサーチ範囲）に余裕を持たせて設定しているものが多い。
【０００５】
しかしながら、フォーカスレンズの駆動範囲に余裕を持たせて設定すると、本来ピント位置があるはずの無いところまでフォーカスレンズを駆動させてしまうことになり、ピント合わせに時間がかかってしまうという問題があった。
【０００６】
そこで、従来は、光学系の温度を温度検出手段で検出して、基準温度からの温度変化を求め、その温度変化によるフォーカス合焦位置のズレ量を算出し、基準温度におけるフォーカス駆動範囲に補正をかけることで、ピント合わせの時間を短縮させている（たとえば、特許文献１）。
【０００７】
また、あらかじめレンズ周辺の温度変化に対するフォーカス駆動部の補正量を記憶部に記憶させておき、温度変化が生じた場合には、その記憶部に記憶された補正量の情報に基づいてフォーカス駆動部を制御することにより、温度変化によるピント位置のズレを防止している（たとえば、特許文献２）。
【特許文献１】特開平１１−１４２７１４号公報
【特許文献２】特開２００３−１３１１０６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、急激に温度が変化したような場合には、センサで検出される温度とプラスチックレンズ内の実際の温度にズレが生じるため、従来の方法では、ピント位置を検出できない場合が生じるという欠点がある。また、急激な温度変化分を考慮してフォーカス駆動範囲を設定すると、ピント検出の時間短縮効果が薄れてしまうという欠点がある。
【０００９】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ピント検出の時間を短縮することができるオートフォーカス装置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】
【００１０】
請求項１に記載の発明は、前記目的を達成するために、撮影レンズの一部をレンズ駆動手段によって移動させて受光面に結像される被写体像のピント位置をピント位置検出手段で検出し、検出するピント位置に前記撮影レンズの一部を移動させるオートフォーカス装置において、前記撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度を検出する第１温度検出手段と、前記撮影レンズのレンズ鏡筒の外側の温度を検出する第２温度検出手段と、前記第１温度検出手段の検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の設定情報が記憶された基準駆動範囲記憶手段と、前記第１温度検出手段の検出温度と前記第２温度検出手段の検出温度との温度差に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報が記憶された補正情報記憶手段と、前記第１温度検出手段の検出温度を取得し、前記基準駆動範囲記憶手段から前記検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を取得する基準駆動範囲取得手段と、前記第１温度検出手段の検出温度と前記第２温度検出手段の検出温度とを取得して差分を求め、前記補正情報記憶手段から前記差分に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報を取得する補正情報取得手段と、前記基準駆動範囲取得手段で取得された前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を前記補正情報取得手段で取得された補正情報に基づき補正し、前記レンズ駆動手段の駆動範囲を設定する駆動範囲設定手段と、前記駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置を提供する。
【００１１】
本発明によれば、第１温度検出手段で撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度が検出され、第２温度検出手段で撮影レンズのレンズ鏡筒の外側の温度が検出される。基準駆動範囲取得手段は、第１温度検出手段の検出温度に基づいてレンズ駆動手段の基準駆動範囲を基準駆動範囲記憶手段から取得する。また、補正情報取得手段は、第１温度検出手段の検出温度と第２温度検出手段の検出温度との差分に基づいて基準駆動範囲の補正情報を補正情報記憶手段から取得する。駆動範囲設定手段は、基準駆動範囲取得手段で取得したレンズ駆動手段の基準駆動範囲を補正情報取得手段で取得した補正情報に基づき補正し、レンズ駆動手段の駆動範囲を設定する。駆動制御手段は、この駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内でレンズ駆動手段を駆動させる。これにより、急激な温度変化が生じた場合であっても適正な範囲でレンズ駆動手段を駆動させることができ、短時間で正確にピント合わせを行なうことができる。
【００１２】
また、請求項２に記載の発明は、前記目的を達成するために、撮影レンズの一部をレンズ駆動手段によって移動させて受光面に結像される被写体像のピント位置をピント位置検出手段で検出し、検出するピント位置に前記撮影レンズの一部を移動させるオートフォーカス装置において、前記撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の設定情報が記憶された基準駆動範囲記憶手段と、規定時間内に生じる温度変化に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報が記憶された補正情報記憶手段と、前記温度検出手段の検出温度を取得し、前記基準駆動範囲記憶手段から前記検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を取得する基準駆動範囲取得手段と、前記温度検出手段の検出温度を規定時間ごとに取得して温度変化を求め、前記補正情報記憶手段から前記温度変化に応じた前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲の補正情報を取得する補正情報取得手段と、前記基準駆動範囲取得手段で取得された前記レンズ駆動手段の基準駆動範囲を前記補正情報取得手段で取得された補正情報に基づき補正し、前記レンズ駆動手段の駆動範囲を設定する駆動範囲設定手段と、前記駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置を提供する。
【００１３】
本発明によれば、温度検出手段で撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度が検出される。基準駆動範囲取得手段は、温度検出手段の検出温度に基づいてレンズ駆動手段の基準駆動範囲を基準駆動範囲記憶手段から取得する。また、補正情報取得手段は、温度検出手段の検出温度を規定時間ごとに取得して温度変化を求め、求めた温度変化に応じた基準駆動範囲の補正情報を補正情報記憶手段から取得する。駆動範囲設定手段は、基準駆動範囲取得手段で取得したレンズ駆動手段の基準駆動範囲を補正情報取得手段で取得した補正情報に基づき補正し、レンズ駆動手段の駆動範囲を設定する。駆動制御手段は、この駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内でレンズ駆動手段を駆動させる。これにより、急激な温度変化が生じた場合であっても適正な範囲でレンズ駆動手段を駆動させることができ、短時間で正確にピント合わせを行なうことができる。
【００１４】
また、請求項３に記載の発明は、前記目的を達成するために、撮影レンズの一部をレンズ駆動手段によって移動させて受光面に結像される被写体像のピント位置をピント位置検出手段で検出し、検出するピント位置に前記撮影レンズの一部を移動させるオートフォーカス装置において、前記撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度を検出する温度検出手段と、前記温度検出手段の検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の駆動範囲の設定情報が記憶された駆動範囲記憶手段であって、前記レンズ駆動手段の駆動範囲として基準駆動範囲と該基準駆動範囲を拡大する予備駆動範囲とが記憶された駆動範囲記憶手段と、前記温度検出手段の検出温度を取得し、該検出温度に応じた前記レンズ駆動手段の駆動範囲を前記駆動範囲記憶手段から取得して設定する駆動範囲設定手段と、前記駆動範囲設定手段で設定された駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段であって、前記基準駆動範囲内で前記レンズ駆動手段を駆動させてピント位置が検出されなかった場合にのみ前記予備駆動範囲まで前記レンズ駆動手段を駆動させる駆動制御手段と、を備えたことを特徴とするオートフォーカス装置を提供する。
【００１５】
本発明によれば、温度検出手段で撮影レンズのレンズ鏡筒の内側の温度が検出される。駆動範囲設定手段は、温度検出手段の検出温度に基づいてレンズ駆動手段の駆動範囲を駆動範囲記憶手段から取得して設定する。ここで、レンズ駆動手段の駆動範囲は、基準駆動範囲と、その基準駆動範囲を拡大する予備駆動範囲とからなり、駆動制御手段は、まず、基準駆動範囲内でレンズ駆動手段を駆動させる。そして、この基準駆動範囲内でピント位置が検出されなかった場合のみ予備駆動範囲までレンズ駆動手段を駆動させる。これにより、急激な温度変化が生じた場合であっても適正な範囲でレンズ駆動手段を駆動させることができ、短時間で正確にピント合わせを行なうことができる。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、急激な温度変化が生じた場合であっても適正な範囲でレンズ駆動手段を駆動させることができ、短時間で正確にピント合わせを行なうことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下、添付図面に従って本発明に係るオートフォーカス装置を実施するための最良の形態について詳説する。
【００１８】
図１は、本発明に係るオートフォーカス装置が組み込まれたカメラの要部の構成を示す側面断面図である。このカメラ１０は、撮影レンズ１２を介して結像された被写体の光学像をＣＣＤ１４で電気信号に変換し、電子画像データとして記録媒体に記録する電子カメラである。
【００１９】
カメラボディ１０Ａに備えられた撮影レンズ１２は、プラスチックレンズからなる固定レンズ１２Ａと移動レンズ１２Ｂとで構成されており、絞り／シャッタユニット１６を内蔵している。この撮影レンズ１２のレンズ鏡筒１８は、固定筒２０、回転筒２２、第１移動筒２４、第２移動筒２６で構成されている。
【００２０】
固定筒２０は、カメラボディ１０Ａの内側に図示しないビスでネジ止めされている。回転筒２２は、この固定筒２０の外周部に回動自在に支持されている。回転筒２２の基端部外周には、ギア２８が一体成形されている。ギア２８には駆動ギア３０Ａが噛合されており、駆動ギア３０Ａは回転筒駆動モータ３２の出力軸に取り付けられている。回転筒駆動モータ３０は、固定筒２０の基端部に取り付けられたフレーム３２に取り付けられており、この回転筒駆動モータ３２を駆動することにより、回転筒２２が固定筒２０の外周部を回転する。
【００２１】
第１移動筒２４は、固定筒２０の内周部に配置されており、第２移動筒２６は、第１移動筒２４の内周部に配置されている。この第１移動筒２４と第２移動筒２６の外周部には、それぞれ３本のカムピン３４Ａ、３４Ｂが立設されている（それぞれ１本のカムピンのみ図示）。各カムピン３４Ａ、３４Ｂは、固定筒２０に形成された直進溝３６Ａ、３６Ｂを介して回転筒２２の内周面に形成されたカム溝３８Ａ、３８Ｂに嵌合されている。回転筒２２を回転させると、各カムピン３４Ａ、３４Ｂが、直進溝３６Ａ、３６Ｂとカム溝３８Ａ、３８Ｂとの作用で前後移動し、この結果、第１移動筒２４と第２移動筒２６とが光軸Ｌに沿って前後移動する。レンズ鏡筒１８は、この第１移動筒２４と第２移動筒２６とが、光軸Ｌに沿って前後移動することにより、カメラボディ１０Ａから繰り出され、沈胴する。
【００２２】
固定レンズ１２Ａは、第１移動筒２４の先端内周部に一体的に形成された固定レンズ枠４０に保持されており、第１移動筒２４と共に光軸Ｌに沿って前後移動する。
【００２３】
一方、移動レンズ１２Ｂは、第２移動筒２６の内側に配置された移動レンズ枠４２に保持されている。移動レンズ枠４２の外周部には、ガイド部４４とナット部４６とが外周方向に突出して形成されている。
【００２４】
ガイド部４４には、光軸Ｌに沿ってガイド穴４４Ａが形成されており、ガイド穴４６Ａにはガイド棒４８が挿通されている。ガイド棒４８は、第２移動筒２６内を光軸に沿って配置されており、両端をブラケット５０に支持されている。移動レンズ枠４２は、このガイド棒４８にガイド部４４がガイドされることにより、光軸Ｌに沿って前後移動する。
【００２５】
一方、ナット部４６には、光軸Ｌに沿ってネジ穴４６Ａが形成されており、ネジ穴４６Ａにはネジ棒５２が螺合されている。ネジ棒５２は、第２移動筒２６内を光軸Ｌに沿って配置されており、両端を軸受５４に軸支されて回動自在に支持されている。このネジ棒５２には、フォーカスモータ５６が連結されており、このフォーカスモータ５６を駆動することによりネジ棒５２が回転する。そして、このネジ棒５２が回転することにより、ナット部４６がネジ棒５２に沿って移動し、移動レンズ枠４２が光軸Ｌに沿って前後移動する。この結果、移動レンズ１２Ｂが光軸Ｌに沿って前後移動する。
【００２６】
絞り／シャッタユニット１６は、第２移動筒２６の先端内周部に取り付けられている。この絞り／シャッタユニット１６は、図示しないモータを内蔵しており、このモータに駆動されることにより、絞り羽根１６Ａが開閉する。また、ＣＣＤ１４は、固定筒２０の基端部に取り付けられたフレーム３２に取り付けられている。
【００２７】
さて、本実施の形態のカメラ１０は、オートフォーカス（ＡＦ）装置６０を内蔵しており、被写体のピント合わせを自動で行なう。そして、本実施の形態のカメラ１０におけるＡＦ制御は、ＣＣＤ１４から得られる映像信号の高周波成分が極大になるように移動レンズ１２Ｂを移動させるコントラストＡＦが適用される。
【００２８】
図２は、オートフォーカス装置６０の構成を示すブロック図である。撮影レンズ１２内に入射した光は、絞りユニット１６を介してＣＣＤ１４の受光面に入射される。ＣＣＤ１４の受光面には、多数のフォトセンサが二次元的に配列されており、入射された光は各フォトセンサによって入射光量に応じた量の信号電荷に変換される。このようにしてフォトセンサに蓄積された信号電荷は、図示しないタイミングジェネレータから与えられる駆動パルスに基づいて信号電荷に応じた電圧信号（映像信号）として順次読み出される。
【００２９】
ＣＣＤ１４から読み出された映像信号は、アナログ信号処理回路６２に入力され、ここでサンプリングホールド（相関二重サンプリング処理）され、増幅された後、Ａ／Ｄ変換器６４に入力されてデジタルの映像信号に変換される。この映像信号を電子画像データとして記録する場合は、画像信号処理回路６６にて所定の信号処理が施された後、記録部６８に記録される。
【００３０】
一方、ＡＦ時は、Ａ／Ｄ変換後の映像信号がＡＦ検出回路７０にも入力される。ＡＦ検出回路７０は、映像信号の高周波成分のみを通過させるハイパスフィルタ、絶対値化処理部、所定のフォーカスエリア（たとえば、画面中央部）内の信号を切り出すＡＦエリア抽出部及びＡＦエリア内の絶対値データを積算する積算部等で構成されている。ＡＦ検出回路７０で求めた積算値のデータはＣＰＵ７２に通知される。
【００３１】
ＣＰＵ７２は、モータドライバ７４を介してフォーカスモータ５６を制御し、あらかじめ設定された移動範囲（サーチ範囲）で移動レンズ１２Ｂを至近（Ｎｅａｒ）側から無限遠（Ｉｎｆ）側に移動させる。そして、図３に示すように、その移動レンズ１２ＢをＮｅａｒ側からＩｎｆ側移動させる過程で所定間隔ごとに焦点評価値を演算し、その焦点評価値が極大となる位置を求める。そして、求めた位置を合焦位置（ピント位置）とし、そのピント位置に移動レンズ１２Ｂが移動するように、モータドライバ７４を介してフォーカスモータ５６を駆動する。これにより、被写体に自動でピントが合わせられる。
【００３２】
ところで、撮影レンズ１２にプラスチックレンズを使うと、温度変化によって結像位置にズレが生じ、そのズレ量によってはピントのサーチ範囲を超えてしまい、ピント合わせができなくなる場合がある。
【００３３】
一方、これに対処するために、ピントのサーチ範囲を拡大すると、ピント合わせに時間がかかってしまう問題がある。
【００３４】
温度変化に応じてピントのサーチ範囲を補正する方法もあるが、単に温度変化に応じてピントのサーチ範囲を補正しても、急激に温度が変化した場合には、温度センサによる検出温度と実際のレンズ内温度との間にズレが生じるため、ピント合わせができなくなる場合がある。
【００３５】
そこで、本実施の形態のオートフォーカス装置６０では、急激な温度変化が生じても迅速にピント合わせができるように、レンズ鏡筒の内側の温度とレンズ鏡筒の外側の温度とを検出し、その差に基づいてピントのサーチ範囲を補正する。
【００３６】
図１に示すように、撮影レンズ１２のレンズ鏡筒１８を構成する第２移動筒２６の内側には、レンズ鏡筒１８の内側の温度を検出する第１温度センサ７６が設けられている。
【００３７】
また、カメラボディ１０Ａの表面には、測定窓７８が形成されており、その測定窓７８の内側には、レンズ鏡筒１８の外側の温度を検出する第２温度センサ８０が設けられている。
【００３８】
第１温度センサ７６と第２温度センサ８０の検出温度は、ＣＰＵ７２に出力され、ＣＰＵ７２は、この第１温度センサ７６と第２温度センサ８０の検出温度Ｔ1 、Ｔ2 に基づいてピントのサーチ範囲、すなわちフォーカスモータ５６の駆動範囲を設定する。
【００３９】
以下、このフォーカスモータ５６の駆動範囲の設定手順を図４に示すフローチャートに従って説明する。
【００４０】
まず、ＣＰＵ７２は、第１温度センサ７６からのレンズ鏡筒１８の内側の温度Ｔ1 を取得する（ステップＳ１０）。同様に、第２温度センサ８０からレンズ鏡筒１８の外側の温度Ｔ2 を取得する（ステップＳ１１）。そして、取得した第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 と第２温度センサ８０の検出温度Ｔ2 の温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）を求める（ステップＳ１２）。
【００４１】
次に、ＣＰＵ７２は、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 に基づいてフォーカスモータ５６の基準駆動範囲ＰO をＲＯＭ８２から取得する（ステップＳ１３）。ここで、ＲＯＭ８２には、図５に示すように、「基準駆動範囲設定テーブル」として第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 に応じたフォーカスモータ５６の基準駆動範囲ＰO の設定情報が記憶されており、ＣＰＵ７２は、この基準駆動範囲設定テーブルから検出温度Ｔ1 に応じたフォーカスモータ５６の基準駆動範囲ＰO を取得する。なお、本実施の形態のカメラ１０では、フォーカスモータ５６がパルスモータで構成されているものとし、基準駆動範囲ＰO を駆動パルスで規定している。図５に示す基準駆動範囲設定テーブルの場合、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 が２５℃のとき、フォーカスモータ５６の基準駆動範囲ＰO は、３０〜７０（パルス）に設定される。
【００４２】
この基準駆動範囲設定テーブルは、たとえば撮影レンズのレンズ温度に対する結像位置の移動量をあらかじめ求め、その求めた移動量に応じて温度ごとに設定する。図５に示す基準駆動範囲設定テーブルは、撮影レンズのレンズ温度が１℃変化するごとに結像位置がフォーカスモータ５６の１パルス分移動する光学系について設定したものである。
【００４３】
次に、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 と第２温度センサ８０の検出温度Ｔ2 の温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）に基づいて基準駆動範囲ＰO の補正情報をＲＯＭ８２から取得する（ステップＳ１４）。ここで、ＲＯＭ８２には、図６に示すように、「補正テーブル」として第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 と第２温度センサ８０の検出温度Ｔ2 の温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）に応じた基準駆動範囲ＰO の補正情報が記憶されており、ＣＰＵ７２は、この補正テーブルから温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）に応じた補正情報Ｘを取得する。
【００４４】
この補正テーブルには、図６に示すように、基準駆動範囲ＰO のＮｅａｒ側の補正量と、Ｉｎｆ側の補正量とが、温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）に応じて規定されている。本例の場合、温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）は、図６に示すように、（Ｔ1 −Ｔ2 ）＜−ＴO の場合と、−ＴO ≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦ＴO の場合と、ＴO ＜（Ｔ1 −Ｔ2 ）の場合の３つの場合に分けされて規定されている。
【００４５】
ここで、温度差の範囲を区分けする閾値ＴO は、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 とレンズ温度との差を規定値以内するための温度として設定される。たとえば、図７に示す表は、図５に示す基準駆動範囲テーブルを設定した光学系において、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 が２５℃の時のレンズ温度と第２温度センサ８０の検出温度Ｔ2 との関係を示している。同図に示すように、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 とレンズ温度との差を５℃以内にする場合、閾値ＴO は１０℃に設定する必要がある。図６に示す補正テーブルは、図５に示す基準駆動範囲テーブルを設定した光学系において、閾値ＴO を１０℃に設定した場合の補正量を規定している。
【００４６】
図６に示す補正テーブルの場合、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 と第２温度センサ８０の検出温度Ｔ2 との温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）が１０℃の時（Ｔ1 ＝２５℃、Ｔ2 ＝１５℃）、−ＴO ≦（Ｔ1 −Ｔ2 ）≦ＴO となり、補正情報ＸはＮｅａｒ側で−５（パルス）と、Ｉｎｆ側で＋５（パルス）となる。
【００４７】
ＣＰＵ７２は、このように取得した補正情報Ｘに基づいて基準駆動範囲ＰO を補正し、フォーカスモータ５６の駆動範囲Ｐを設定する（ステップＳ１５）。
【００４８】
たとえば、上記例の場合、基準駆動範囲ＰO は３０〜７０（パルス）であり、補正情報Ｘは、Ｎｅａｒ側で−５（パルス）、Ｉｎｆ側で＋５（パルス）であるから、フォーカスモータ５６の駆動範囲Ｐは、２５〜７５（パルス）に設定される。
【００４９】
ＣＰＵ７２は、このようにして設定された駆動範囲Ｐに基づいてフォーカスモータ５６を駆動し、移動レンズ１２ＢをＮｅａｒ側からＩｎｆ側に移動させる。そして、その移動レンズ１２Ｂを移動させる過程で所定間隔ごと（駆動パルスごと）に焦点評価値を演算し、その焦点評価値が極大となる位置（ピント位置）を求める。そして、求めたピント位置に移動レンズ１２Ｂが移動するように、モータドライバ７４にコマンドを出力し、フォーカスモータ５６を駆動する。これにより、被写体に自動でピントが合わせられる。
【００５０】
このように、本実施の形態のオートフォーカス装置６０によれば、レンズ鏡筒１８の内側と外側の温度差に基づいてフォーカスモータ５６の駆動範囲を適正な範囲に補正するため、急激な温度変化が生じた場合であっても、ピント検出が不能になるという不具合を効果的に防止することができる。また、常に適正な範囲でフォーカスモータ５６を駆動することができるので、ピントサーチに無駄な時間がかかることがなくなり、迅速なピント合わせを行うことができる。
【００５１】
なお、上記実施の形態では、ＡＦの実行タイミングについては説明していないが、ＡＦは、たとえばカメラボディ１０Ａに備えられたレリーズボタン（図示せず）の半押しで作動する。ＣＰＵ７２は、このレリーズボタンの半押しを検出することにより、第１温度センサ７６及び第２温度センサ８０から検出温度を取得し、フォーカスモータ５６の駆動範囲を設定して、ＡＦを実行する。
【００５２】
また、本実施の形態では、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 と第２温度センサ８０の検出温度Ｔ2 の温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）に基づいて補正テーブルから補正情報を取得し、その補正情報に基づいて基準駆動範囲を補正して、フォーカスモータ５６の駆動範囲を設定しているが、図８に示すように、あらかじめ基準駆動範囲設定テーブルを補正情報に基づいて補正した駆動範囲設定テーブルを作成し、この駆動範囲設定テーブルに基づいてフォーカスモータ５６の駆動範囲を設定するようにしてもよい。この場合、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 と温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）とから一義的にフォーカスモータ５６の駆動範囲を設定することができる。たとえば、第１温度センサ７６の検出温度Ｔ1 が２５℃、第２温度センサ８０の検出温度Ｔ2 が２０℃の場合、温度差（Ｔ1 −Ｔ2 ）は５℃となり、フォーカスモータ５６の駆動範囲は、駆動範囲設定テーブルから２５（Ｎｅｗｒ側）〜７５（Ｉｎｆ側）に設定される。
【００５３】
また、本実施の形態では、レンズ鏡筒１８の内側の温度を検出する第１温度センサ７６を第２移動筒２６の内側に設置しているが、レンズ鏡筒１８の内側の温度を検出できる位置であれば、この位置に限定されるものではない。同様に、レンズ鏡筒１８の外側の温度を検出する第２温度センサ８０をカメラボディ１２に表面近傍位置に設置しているが、レンズ鏡筒１８の外側の温度（外気温）を検出できる位置であれば、この位置に限定されるものではない。
【００５４】
次に、本発明に係るオートフォーカス装置の第２の実施の形態について説明する。
【００５５】
図９は、第２の実施の形態のオートフォーカス装置のブロック図である。同図に示すように、本実施の形態のオートフォーカス装置は、上記第１の実施の形態のオートフォーカス装置６０から第２温度センサ８０を取り除いた構成になっている。なお、上述した第１の実施の形態のオートフォーカス装置６０と同じ構成部材には同じ符号を付して、その説明は省略する。
【００５６】
上記第１の実施の形態のオートフォーカス装置では、レンズ鏡筒の内側と外側の温度差に基づいて基準駆動範囲を補正し、フォーカスモータの駆動範囲を設定しているが、本実施の形態のオートフォーカス装置では、経時的な温度変化に基づいて基準駆動範囲を補正し、フォーカスモータの駆動範囲を設定する。
【００５７】
以下、この第２の実施の形態のオートフォーカス装置におけるフォーカスモータの駆動範囲の設定手順を図１０に示すフローチャートに従って説明する。
【００５８】
まず、ＣＰＵ７２は、第１温度センサ７６からレンズ鏡筒１８の内側の温度Ｔn を取得する（ステップＳ２０）。
【００５９】
次に、ＣＰＵ７２は、内蔵するタイマで時間を計測し、前回の温度検出時から規定時間ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ２１）。
【００６０】
規定時間ｔが経過すると、ＣＰＵ７２は、再び第１温度センサ７６からレンズ鏡筒１８の内側の温度Ｔn+1 を取得する（ステップＳ２２）。そして、前回の検出温度Ｔn と今回の検出温度Ｔn+1 との差（Ｔn −Ｔn+1 ）を求め、規定時間ｔ内に生じた温度変化ΔＴを求める（ステップＳ２３）。
【００６１】
次に、ＣＰＵ７２は、第１温度センサ７６の検出温度Ｔn+1 に基づいてフォーカスモータ５６の基準駆動範囲をＲＯＭ８２から取得する（ステップＳ２４）。ここで、ＲＯＭ８２には、「基準駆動範囲設定テーブル」として第１温度センサ７６の検出温度Ｔに応じたフォーカスモータ５６の基準駆動範囲の設定情報が記憶されており、ＣＰＵ７２は、この基準駆動範囲設定テーブルから検出温度Ｔn+11応じたフォーカスモータ５６の基準駆動範囲を取得する（図５参照）。
【００６２】
次に、温度変化ΔＴに基づいて基準駆動範囲の補正情報をＲＯＭ８２から取得する（ステップＳ２５）。ここで、ＲＯＭ８２には、「補正テーブル」として温度変化ΔＴに応じた基準駆動範囲の補正情報が記憶されており、ＣＰＵ７２は、この補正テーブルから温度変化ΔＴに応じた補正情報を取得する。
【００６３】
この補正テーブルは、上述した第１の実施の形態のオートフォーカス装置と同様に基準駆動範囲のＮｅａｒ側の補正量と、Ｉｎｆ側の補正量とが、温度変化ΔＴに応じて規定されている。なお、ここでは上述した第１の実施の形態のオートフォーカス装置と同様に温度変化ΔＴを３つの場合に分けて設定するものとする。すなわち、ΔＴ＜−ＴO の場合と、−ＴO ≦ΔＴ≦ＴO の場合と、ＴO ＜ΔＴの場合の３つの場合に分けされて規定するものとする（図６参照）。
【００６４】
次に、ＣＰＵ７２は、取得した補正情報に基づいて基準駆動範囲を補正し、フォーカスモータ５６の駆動範囲を設定する（ステップＳ２６）。
【００６５】
ここで、ＡＦ処理の実行指令が出された場合は、この設定された駆動範囲に基づいてフォーカスモータ５６を駆動し、移動レンズ１２ＢをＮｅａｒ側からＩｎｆ側に移動させる。そして、その駆動過程で撮影レンズ１２のピント位置を求め、求めたピント位置に移動レンズ１２Ｂを移動させる。
【００６６】
上記のようにして、フォーカスモータ５６の駆動範囲を設定すると、ＣＰＵ７２は、前回の温度検出時から規定時間ｔが経過したか否かを判定する（ステップＳ２７）。そして、規定時間ｔが経過していると判定すると、再びステップＳ２２に戻り、第１温度センサ７６からレンズ鏡筒１８の内側の温度Ｔn+1 を取得する。そして、前回の検出温度Ｔn と今回の検出温度Ｔn+1 との差（Ｔn −Ｔn+1 ）を求めて、規定時間ｔ内に生じた温度変化ΔＴを求める（ステップＳ２３）。そして、基準駆動範囲と補正情報とを取得し（ステップＳ２４、２５）、取得した基準駆動範囲を補正情報に基づいて補正して、フォーカスモータ５６の駆動範囲を設定する（ステップＳ２６）。
【００６７】
以下同様に規定時間ｔおきにレンズ鏡筒内の温度を検出して温度変化を求め、新たな駆動範囲を取得する。
【００６８】
このように、本実施の形態のオートフォーカス装置では、規定時間内に生じる温度変化に基づいてフォーカスモータ５６の駆動範囲を適正な範囲に補正するため、急激な温度変化が生じた場合であっても、ピント検出が不能になるという不具合を効果的に防止することができる。また、常に適正な範囲でフォーカスモータ５６を駆動することができるので、ピントサーチに無駄な時間がかかることがなくなり、迅速なピント合わせを行うことができる。
【００６９】
なお、本実施の形態においても、上述した第１の実施の形態と同様に、あらかじめ基準駆動範囲設定テーブルを補正情報に基づいて補正した駆動範囲設定テーブルを作成し、この駆動範囲設定テーブルに基づいてフォーカスモータ５６の駆動範囲を設定するようにしてもよい（図８参照）。
【００７０】
次に、本発明に係るオートフォーカス装置の第３の実施の形態について説明する。
【００７１】
第３の実施の形態のオートフォーカス装置では、レンズ鏡筒内の検出温度に応じてフォーカスモータの駆動範囲が設定される。この駆動範囲は、基準駆動範囲と予備駆動範囲の２つの駆動範囲からなり、まず、基準駆動範囲内でピント位置の検出が行なわれる。そして、この基準駆動範囲内でピント位置が検出されない場合にのみ予備駆動範囲までフォーカスモータを駆動し、ピント位置を検出する。
【００７２】
以下、この第３の実施の形態のオートフォーカス装置におけるピント位置の検出手順について図１１に示すフローチャートに従って説明する。なお、装置構成については、上記第２の実施の形態のオートフォーカス装置と同じなので、その説明は省略する。
【００７３】
ＡＦ処理実行の命令がだされると、ＣＰＵ７２は、第１温度センサ７６からレンズ鏡筒１８の内側の温度Ｔを取得する（ステップＳ３０）。そして、その検出温度Ｔに基づいてフォーカスモータ５６の駆動範囲をＲＯＭ８２から取得する（ステップＳ３１）。
【００７４】
ＲＯＭ８２には、「動範囲設定テーブル」として第１温度センサ７６の検出温度Ｔに応じたフォーカスモータ５６の駆動範囲の設定情報が記憶されており、ＣＰＵ７２は、この駆動範囲設定テーブルから検出温度Ｔに応じたフォーカスモータ５６の駆動範囲を取得する。
【００７５】
ここで、この駆動範囲は、「基準駆動範囲」と「予備駆動範囲」とで構成されており、予備駆動範囲は、基準駆動範囲のサーチ開始点（ピント位置検出を開始する点）の前方側に設定されている。すなわち、図１２に示すように、移動レンズ１２ＢをＮｅａｒ側からＩｎｆ側に移動させてピント位置を検出する場合、予備駆動範囲は基準駆動範囲のＮｅａｒ側に設定される。逆に、移動レンズ１２ＢをＩｎｆ側からＮｅａｒ側に移動させてピント位置を検出する場合、予備駆動範囲は基準駆動範囲のＩｎｆ側に設定される。
【００７６】
次に、ＣＰＵ７２は、取得した駆動範囲に基づいてフォーカスモータ５６を駆動し、ピント位置を検出する。
【００７７】
この際、ＣＰＵ７２は、基準駆動範囲のＮｅａｒ端（サーチ開始点）からフォーカスモータ５６をＩｎｆ側に向けて駆動し、ピント位置を検出する。すなわち、基準駆動範囲内でフォーカスモータ５６を駆動させて、ピント位置を検出する（ステップＳ３２）。そして、この基準駆動範囲内でピント位置があるか否かを判定する（ステップＳ３３）。
【００７８】
ここで、図１２（ａ）に示すように、基準駆動範囲内でピント位置が検出された場合は、基準駆動範囲のＩｎｆ端に到達後、その検出したピント位置に移動レンズ１２Ｂが移動するように、フォーカスモータ５６を駆動する（ステップＳ３６）。
【００７９】
一方、基準駆動範囲内でピント位置が検出されなかった場合は、基準駆動範囲のＩｎｆ端に到達後、基準駆動範囲のＮｅａｒ端に向けてフォーカスモータ５６を駆動する。そして、基準駆動範囲のＮｅａｒ端（サーチ開始点）に到達後、続けてフォーカスモータ５６をＮｅａｒ側に向けて駆動し、ピント位置を検出する。すなわち、図１２（ｂ）に示すように、予備駆動範囲内でフォーカスモータ５６を駆動させて、ピント位置を検出する（ステップＳ３４）。そして、この基準駆動範囲内でピント位置があるか否かを判定する（ステップＳ３５）。
【００８０】
この予備駆動範囲内でピント位置が検出された場合は、予備駆動範囲のＮｅａｒ端に到達後、その検出したピント位置に移動レンズ１２Ｂが移動するように、フォーカスモータ５６を駆動する（ステップＳ３６）。
【００８１】
一方、この予備駆動範囲内でピント位置が検出された場合は、予備駆動範囲のＮｅａｒ端に到達後、基準駆動範囲のＮｅａｒ端（サーチ開始点）に向けてフォーカスモータ５６を駆動し、再び基準駆動範囲内でピント位置を検出する。
【００８２】
このように、本実施の形態のオートフォーカス装置では、基準駆動範囲内でピント位置が検出されなかった場合にのみ、予備駆動範囲まで検出範囲を拡大してピント位置の検出を行なうようにしているため、無駄なサーチを行なう必要がなく、迅速かつ的確にピンと合わせを行なうことができる。
【００８３】
なお、上記一連の実施の形態では、本発明をコントラストＡＦ方式でピント位置を検出するオートフォーカス装置に適用した場合を例に説明したが、本発明の適用は、これに限定されるものではない。
【００８４】
また、上記一連の実施の形態では、本発明を電子カメラに組み込まれたオートフォーカス装置に適用した場合を例に説明したが、本発明に適用は、これに限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８５】
【図１】本発明に係るオートフォーカス装置が組み込まれたカメラの要部の構成を示す側面断面図
【図２】第１の実施の形態のオートフォーカス装置の構成を示すブロック図
【図３】コントラストＡＦ方式によるピント位置検出方法の説明図
【図４】フォーカスモータの駆動範囲の設定手順を示すフローチャート
【図５】基準駆動範囲設定テーブルの一例を示す図
【図６】補正テーブルの一例を示す図
【図７】閾値の設定方法を説明する図
【図８】駆動範囲設定テーブルの一例を示す図
【図９】第２の実施の形態のオートフォーカス装置の構成を示すブロック図
【図１０】フォーカスモータの駆動範囲の設定手順を示すフローチャート
【図１１】第３の実施の形態のオートフォーカス装置によるピント位置の検出手順を示すフローチャート
【図１２】第３の実施の形態のオートフォーカス装置によるピント位置の検出方法を説明する図
【符号の説明】
【００８６】
１０…カメラ、１０Ａ…カメラボディ、１２…撮影レンズ、１２Ａ…固定レンズ、１２Ｂ…移動レンズ、１４…ＣＣＤ、１８…レンズ鏡筒、２０…固定筒、２２…回転筒、２４…第１移動筒、２６…第２移動筒、５６…フォーカスモータ、６０…オートフォーカス装置、６２…アナログ信号処理回路、６４…Ａ／Ｄ変換器、６６…画像信号処理回路、７０…ＡＦ検出回路、７２…ＣＰＵ、７４…モータドライバ、７６…第１温度センサ、８０…第２温度センサ
【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】
2005091808.tif 000011
【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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