(57)【要約】【課題】    耐久や姿勢差によりレンズ駆動特性変化においてもレンズ停止精度の高い最適なレンズ駆動を行うことを目的とする。【解決手段】  レンズの駆動特性（レンズ駆動時の行き過ぎ、行き足らずを検知、あるいはレンズの姿勢差を検知）を検知し、その情報に基づきレンズ駆動の減速パターンを変更する。【選択図】  図２
2012123260.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ交換式カメラシステムにおいて、焦点検出手段と焦点検出手段の結果に基づきフォーカスレンズの駆動量を算出する駆動量算出手段と、前記駆動量算出手段により算出された駆動量に基づきレンズを駆動する駆動制御手段と、前記駆動手段により駆動された実際のレンズ駆動量を検出するレンズ駆動量検出手段と、レンズの特性変化を検出するレンズ特性検出手段を有しており、前記駆動制御手段はレンズ停止のための複数の減速パターンを持ち、前記レンズ特性検出手段の結果に基づき前記複数の減速パターンの一つを選択する減速パターン選択手段を有することを特徴とするレンズ交換式カメラシステム。
【請求項２】
前記レンズ特性検出手段は前記駆動量算出手段にて算出された駆動量と前記レンズ駆動量検出手段で検出された実際の駆動量の差分を検出し前記駆動差分を減速パターン選択手段に出力するものであり、前記減速パターン選択手段では前記駆動差分より減速パターンを選択することを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラシステム。
【請求項３】
前記駆動量算出手段は焦点検出結果に基づきレンズを駆動するパルス数を算出するとともに、前記レンズ駆動量検出手段は駆動されたパルス数をカウントするものであり、前記レンズ特性検出手段は焦点検出結果に基づいたレンズの駆動パルスと実際に駆動された駆動パルス数の差分を検出し、差分パルスを前記減速パターン選択手段に出力するものであり、前記減速パターン選択手段は検出されたパルスの差分に基づき減速パターンを選択することを特徴とする請求項２に記載のレンズ交換式カメラシステム。
【請求項４】
前記レンズ特性検出手段はレンズの姿勢を検出するものであり、レンズ姿勢情報を減速パターン選択手段に出力するものであり、前記減速パターン選択手段では前記レンズ姿勢情報より減速パターンを選択することを特徴とする請求項１に記載のレンズ交換式カメラシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換式カメラのAF時のレンズ駆動制御に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ交換式カメラにおいて、デジタル化に伴いAF精度の向上が望まれている。
【０００３】
一般的にAF精度を左右するものとして以下の２点がある。
【０００４】
一点目はAF検出精度であり、AF検出センサの精度と検出センサの信号に基づいた合焦位置の算出アルゴリズムに依存する。
【０００５】
二点目はAF検出結果に基づきフォーカスレンズを駆動するにあたり、レンズ位置制御の精度である。
【０００６】
レンズ位置制御の精度を上げるためには、レンズの駆動制御がレンズの駆動特性にマッチングしていることが大切となる。
【０００７】
特に駆動状態から停止に至る減速制御がレンズ位置を決定する。
【０００８】
そのため、レンズの駆動特性に合わせて、減速制御のための減速パターンの合せこみをレンズ機種毎に行なっているのが実情である。
【０００９】
特許文献１では、レンズ毎のトルクの違いからレンズ毎に減速パターンを持つ提案がなされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開昭６３−１５３５２６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
レンズ機種毎にレンズ駆動特性と減速制御を合せ込んでも、耐久等によりレンズ駆動特性が変化した場合に減速制御とのマッチングが崩れてくる。
【００１２】
そのため、本発明が解決しようとする課題はレンズ駆動特性が変化した場合でも常に減速制御がマッチングしてレンズ位置制御の精度を高いまま維持することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記目的を達成するため、レンズ交換式カメラシステムにおいて、焦点検出手段と焦点検出手段の結果に基づきフォーカスレンズの駆動量を算出する駆動量算出手段と、前記駆動量算出手段により算出された駆動量に基づきレンズを駆動する駆動制御手段と、前記駆動手段により駆動された実際のレンズ駆動量を検出するレンズ駆動量検出手段と、レンズの特性変化を検出するレンズ特性検出手段を有しており、前記駆動制御手段はレンズ停止のための複数の減速パターンを持ち、前記レンズ特性検出手段の結果に基づき前記複数の減速パターンの一つを選択する減速パターン選択手段を有するようにした。
レンズ特性検出手段はレンズへの命令駆動パルスと実際のレンズ移動パルスの差分より減速パターンを選択する。
あるいは、レンズ特性検出手段はレンズの姿勢を検出するものであり、レンズの姿勢情報に基づいて減速パターンを選択する。
【発明の効果】
【００１４】
上記構成としたことで、レンズ駆動特性変化時に、減速パターンを変更して常に減速制御を最適にしてレンズ位置制御をできるようにした。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本発明の実施形態に係るレンズ交換式デジタル一眼レフカメラを示す断面図
【図２】本発明に関わるレンズ交換式一眼レフカメラシステムのブロック図
【図３】本発明に関わるカメラシステムにおける主要動作を示すフローチャート図
【図４】本発明に関わる減速パターンを表す図
【図５】本発明の第二の実施形態に関わるレンズ交換式一眼レフカメラシステムのブロック図
【図６】本発明の第二の実施形態に関わるカメラシステムにおける主要動作を示すフローチャート図
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１７】
［実施例１］
以下、本発明を図示の実施形態に基づいて詳細に説明する。
【００１８】
図１は本発明の実施例を表すレンズ交換式デジタル一眼レフカメラの断面図である。
【００１９】
カメラボディー1は以下の構成部より成っている。
【００２０】
3は撮影開始前はレンズ2を通ってきた光線の光軸上にあり、光線の一部をファインダー光学系に導くと共に一部の光線をサブミラー４を通して焦点検出部５へと分光し、静止画撮影中及び動画撮影時は光軸より待避するミラーである。
【００２１】
焦点検出部５は入射した光線を二つの光束に分割するコンデンサレンズと光線を再結像させる二つのセパレータレンズと、結像された被写体像を光電変換するCCD等のラインセンサーからなる位相差方式のAFセンサからなる。
【００２２】
６は撮影中はレンズ２を通ってきた光線が結像し、結像された被写体像を光電変換するＣＭＯＳあるいはＣＣＤなどの半導体撮像部である。
【００２３】
ファインダー光学系は７のペンタプリズム、８のファインダー光学部より構成されている。９は液晶パネルで動画撮影時に撮像素子６から得られた画像を表示する。
【００２４】
交換レンズ2は以下の構成部より成っている。１１は第一のレンズ群、１２はフォーカシング光学系となる第二のレンズ群、１３は変倍光学系となる第三のレンズ群である。
【００２５】
第一、第二、第三のレンズ群を通る光束（撮影光）は、絞り１４で光量制限される。
【００２６】
フォーカシング光学系となる第二のレンズ群１２はＡＦ駆動モータ１５からの駆動力を受けて光軸上を移動し、所定の合焦位置に停止することで焦点調節を行う。
【００２７】
変倍光学系となる第三のレンズ群１３は撮影者からの操作を伝達する不図示の伝達機構により、その操作力を光軸方向への駆動に変換され変倍するように光軸方向に駆動される。
【００２８】
図２は、本発明に係る図１で説明した撮影装置を搭載したレンズ交換式デジタル一眼レフカメラシステムのブロック図である。
【００２９】
図中、１００はデジタルカメラ本体、２００は交換レンズ本体を示している。
【００３０】
１０１は、マイクロコンピュータで構成されるカメラＣＰＵで、後述の如くカメラ本体１００内の種々の装置の動作を制御するとともに、レンズ装着時にはレンズＣＰＵ２０１との送信及び受信を行なうものである。
【００３１】
その送信される情報としては、後述する焦点検出情報に基づくフォーカスレンズの駆動情報等が含まれ、また、レンズ側から受信する信号として露光待機情報等が含まれる。
【００３２】
カメラ接点１０２はレンズ側に信号を伝達する信号伝達接点、レンズ側に電源を供給する電源用接点からなっている。
【００３３】
１０３は、外部より操作可能な電源ＳＷ手段であり、カメラＣＰＵ１０１を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給およびシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。
【００３４】
１０４は、外部より操作可能な2段ストローク式のレリーズＳＷ手段で、その信号はカメラＣＰＵ１０１に入力され、静止画撮影時及び動画撮影時でそれぞれ違った制御が行なわれる。
【００３５】
カメラＣＰＵ１０１はレリーズＳＷより入力された信号に従い、第１ストロークスイッチ（ＳＷ１）がＯＮであれば測光手段１０５による露光量の決定と、AFセンサからなる測距手段１０６により測距エリア内に存在する被写体を測距する。
【００３６】
そして、ディフォーカス情報をカメラCPUへと伝える。
【００３７】
カメラCPU内は測距手段の出力を基にレンズの駆動量が算出され、レンズ側に駆動パルス命令を出力する。
【００３８】
第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）がＯＮまで操作されたことを検知すると、レンズ本体２００内のレンズＣＰＵ２０１に後述の絞り動作命令を送信するとともに露光準備の開始を送信しミラーアップを行う。
【００３９】
そして、カメラ、レンズからの露光準備終了信号が出された後に露光手段１０８（シャッター）に露光開始命令を送信してシャッターの開放を行う。
【００４０】
撮像部１０９にて結像光学系を通って結像された被写体像を光電変換し、信号処理部１１０にてディジタル変換された画像信号を出力する。
【００４１】
その画像データは画像記録手段１１１にてフラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に画像信号を記録、保存する。
【００４２】
１１２は表示部で撮影された画像を表示する。
【００４３】
２０１はレンズCPUであり、カメラCPU１０１と通信を行なうと共に、レンズ内の制御を行なう。
【００４４】
２０２はレンズ接点であり、カメラ側より信号を伝達される信号伝達接点、カメラ側から電源を供給される電源用接点からなっている。
【００４５】
２０３は合焦手段であり、後述するレンズＣＰＵ２０１内の合焦駆動制御部によって制御される合焦駆動部と、該合焦駆動部によって駆動される合焦レンズとから構成されている。
【００４６】
２０４はレンズ位置検出手段であり、レンズの駆動された移動量を算出する。その移動量はエンコーダのパルスカウントにより行なわれる。
【００４７】
２０５は絞り装置（図１中では１４）であり、前述の如くカメラＣＰＵ１０１から送信された絞り動作命令に従いレンズＣＰＵ２０１によって制御される絞り駆動部と、該絞り駆動部によって駆動され開口面積を決定する絞り部とから構成されている。
【００４８】
２０６はCPU内にある駆動差分検出手段であり、前述したカメラ側のレンズ駆動量算出手段から伝達された駆動パルスと前述したレンズ位置検出手段から伝達された移動パルスの差分を検出する。そして、その結果を後述の合焦駆動制御手段２０７、減速パターン選択手段２０８に差分のパルスを伝達する。
【００４９】
２０７は合焦駆動制御手段であり、駆動差分検出手段２０６の差分パルスから駆動を行い、差分のパルスが所定量以下になったら、停止のために減速制御を行い差分パルスが0になるように駆動制御を行う。なお、前記減速制御は後述する減速パターン選択手段により選択された減速パターンに基づき減速制御がなされる。
【００５０】
２０８は減速パターン選択手段であり、前述の駆動差分検出手段の結果から合焦レンズ停止時の駆動命令パルスと実際移動したパルス数の差分が所定量を超えた場合に減速パターンを変更する。
【００５１】
図３は、図２に示したシステムにおける主要動作を示すフローチャート図である。
まず、カメラ本体１００の電源ＳＷ手段１０３をＯＮにしレンズ本体２００に電源の供給が開始される（または、新しい電池を入れた場合、カメラ本体１００にレンズ本体２００を装着した場合などカメラ本体１００とレンズ本体２００との間で通信が開始される。）（＃１００１）。
【００５２】
次にカメラＣＰＵ１０１がレリーズＳＷ手段１０４のＳＷ１信号が発生しているか否かを判別する（＃１００２）。
【００５３】
発生していればAF検出及び測光が開始される（＃１００３）。
【００５４】
＃１００４ではAF検出結果に基づきレンズ駆動量が算出され、駆動パルス命令P0をレンズCPUに送信し、レンズ駆動制御が開始される。
【００５５】
＃１００５ではレンズ駆動制御によりレンズが停止された状態でのレンズ移動パルスをカウントする。
【００５６】
＃１００６では駆動命令パルスP0と実際のレンズ移動パルスP1の差分を算出し（図２の駆動差分検出手段にて）、その差分を所定値と比較される。差分が所定値以内の場合は＃１００７へと進み、所定値を超える場合には＃１０１１へと進む。
【００５７】
＃１００７では合焦状態か否かを判定し、合焦状態と判定されれば、＃１００８へ、非合焦と判定された場合には＃１００２へと戻る。
【００５８】
ステップ♯１００８では、レリースボタンの全押し操作によりｓｗ２がオンになるまでステップ♯１００２からステップ♯１００８を循環して待機する。ｓｗ２がオンになると、＃１００９へと進む。
【００５９】
次にカメラＣＰＵ１０１が露光準備を開始してミラーアップ及び、シャッタを開放にして露光動作を行なう（＃１００９）。
【００６０】
＃１０１０では露光により撮像素子に入射された光線を捕らえ、その画像を記録する。
【００６１】
＃１０１１では駆動命令パルスP0と実際のレンズ移動パルスP1の差分に基づき減速パターンを選択する。具体的にはレンズ移動パルスP1の方が大きい場合には減速パターンが急であるため、レンズが行き過ぎたと判断してゆっくりした減速パターンを選択する。レンズ移動パルスP1の方が小さい場合には減速パターンが緩やか過ぎて目標位置の手前でレンズが停止したと判断して前回より急な減速パターンを選択する。
【００６２】
＃１０１２にて残りのパルス分駆動を行い、＃１００７へと進む。
【００６３】
本発明に係るレンズ交換式デジタル一眼レフカメラシステムでは、電源ＳＷ手段１０３がＯＦＦされるまで上記一連の動作を繰り返し、ＯＦＦされるとカメラＣＰＵ１０１とレンズＣＰＵ２０１との通信が終了しレンズ本体２００への電源供給が終了する。
【００６４】
次に図4にて減速パターンの選択について説明する。
【００６５】
図４において、横軸が残りパルス数、縦軸が駆動スピードを表しており、３種類の減速パターンが表現されている。
【００６６】
残りパルス数（駆動命令パルスと実際のレンズ移動パルスの差分）が所定値以下となると減速が開始される。
【００６７】
減速開始後は減速パターンに準じて残りパルス数が少なくなるに従い、レンズの駆動速度を制御して減速させレンズ停止させる。具体的には減速パターンと実際の駆動スピードを比較して実際の速度が速ければ駆動部への電圧を下げて減速し、遅ければ電圧を上げて増速する。なお、実際の駆動スピードはレンズ位置をカウントするパルス間隔等で算出することができる。
【００６８】
減速パターン１がイニシャルの減速パターンであり、減速パターン２、３は停止位置での差分パルスが所定値を超えた場合に選択さえる。
【００６９】
減速パターン２は減速パターン１と比較すると、残りパルスに対し減速開始が早く行われ、同じ残りパルスでも駆動速度が遅くなるように制御される。
一方、減速パターン３は減速パターン１と比較すると、残りパルスに対し減速開始が遅く行われ、同じ残りパルスでも駆動速度が速くなるように制御される。
【００７０】
フローチャートで説明したように、レンズ移動パルスP1の方が大きい場合には減速パターンが急であるため、レンズが行き過ぎたと判断してゆっくりした減速パターンを選択する（減速パターン２を選択する。）。
【００７１】
レンズ移動パルスP1の方が小さい場合には減速パターンが緩やか過ぎて目標位置の手前でレンズが停止したと判断して前回より急な減速パターンを選択する（減速パターン３を選択する。）。
【００７２】
図５は、本発明に係る図１で説明した撮影装置を搭載したレンズ交換式デジタル一眼レフカメラシステムの第二の実施例を示すブロック図である。
【００７３】
図中、３００はデジタルカメラ本体、４００は交換レンズ本体を示している。
【００７４】
３０１は、マイクロコンピュータで構成されるカメラＣＰＵで、後述の如くカメラ本体３００内の種々の装置の動作を制御するとともに、レンズ装着時にはレンズＣＰＵ４０１との送信及び受信を行なうものである。
【００７５】
その送信される情報としては、後述する焦点検出情報に基づくフォーカスレンズの駆動情報等が含まれ、また、レンズ側から受信する信号として露光待機情報等が含まれる。
【００７６】
カメラ接点３０２はレンズ側に信号を伝達する信号伝達接点、レンズ側に電源を供給する電源用接点からなっている。
【００７７】
３０３は、外部より操作可能な電源ＳＷ手段であり、カメラＣＰＵ３０１を立ち上げてシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給およびシステムの動作を可能な状態とするためのスイッチである。
【００７８】
３０４は、外部より操作可能な2段ストローク式のレリーズＳＷ手段で、その信号はカメラＣＰＵ３０１に入力され、静止画撮影時及び動画撮影時でそれぞれ違った制御が行なわれる。
【００７９】
カメラＣＰＵ３０１はレリーズＳＷより入力された信号に従い、第１ストロークスイッチ（ＳＷ１）がＯＮであれば測光手段３０５による露光量の決定と、AFセンサからなる測距手段３０６により測距エリア内に存在する被写体を測距する。
【００８０】
そして、ディフォーカス情報をカメラCPUへと伝える。
【００８１】
カメラCPU内は測距手段の出力を基にレンズの駆動量が算出され、レンズ側に駆動パルス命令を出力する。
【００８２】
第２ストロークスイッチ（ＳＷ２）がＯＮまで操作されたことを検知すると、レンズ本体４００内のレンズＣＰＵ４０１に後述の絞り動作命令を送信するとともに露光準備の開始を送信しミラーアップを行う。
【００８３】
そして、カメラ、レンズからの露光準備終了信号が出された後に露光手段３０８（シャッター）に露光開始命令を送信してシャッターの開放を行う。
【００８４】
撮像部３０９にて結像光学系を通って結像された被写体像を光電変換し、信号処理部３１０にてディジタル変換された画像信号を出力する。
【００８５】
その画像データは画像記録手段３１１にてフラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に画像信号を記録、保存する。
【００８６】
３１２は表示部で撮影された画像を表示する。
【００８７】
４０１はレンズCPUであり、カメラCPU３０１と通信を行なうと共に、レンズ内の制御を行なう。
【００８８】
４０２はレンズ接点であり、カメラ側より信号を伝達される信号伝達接点、カメラ側から電源を供給される電源用接点からなっている。
【００８９】
４０３は合焦手段であり、後述するレンズＣＰＵ４０１内の合焦駆動制御部によって制御される合焦駆動部と、該合焦駆動部によって駆動される合焦レンズとから構成されている。
【００９０】
４０４はレンズ位置検出手段であり、レンズの駆動された移動量を算出する。その移動量はエンコーダのパルスカウントにより行なわれる。
【００９１】
４０５は絞り装置（図１中では１４）であり、前述の如くカメラＣＰＵ３０１から送信された絞り動作命令に従いレンズＣＰＵ４０１によって制御される絞り駆動部と、該絞り駆動部によって駆動され開口面積を決定する絞り部とから構成されている。
【００９２】
４０６はCPU内にある駆動差分検出手段であり、前述したカメラ側のレンズ駆動量算出手段から伝達された駆動パルスと前述したレンズ位置検出手段から伝達された移動パルスの差分を検出する。そして、その結果を後述の合焦駆動制御手段４０７に差分のパルスを伝達する。
【００９３】
４０７は合焦駆動制御手段であり、駆動差分検出手段４０６の差分パルスから駆動を行い、差分のパルスが所定量以下になったら、停止のために減速制御を行い差分パルスが0になるように駆動制御を行う。なお、前記減速制御は後述する減速パターン選択手段４０９により選択された減速パターンに基づき減速制御がなされる。
【００９４】
４０８はレンズ姿勢制御手段であり、レンズの姿勢（水平、上向き、下向き）を検出し、その姿勢情報を後述する減速パターン検出手段４０９へと伝達する。
【００９５】
４０９は減速パターン選択手段であり、前述のレンズ姿勢検出手段の結果から減速パターンを変更する。
【００９６】
図６は、図５に示したシステムにおける主要動作を示すフローチャート図である。
【００９７】
まず、カメラ本体３００の電源ＳＷ手段３０３をＯＮにしレンズ本体４００に電源の供給が開始される（または、新しい電池を入れた場合、カメラ本体３００にレンズ本体４００を装着した場合などカメラ本体３００とレンズ本体４００との間で通信が開始される。）（＃２００１）。
【００９８】
次にカメラＣＰＵ１０１がレリーズＳＷ手段３０４のＳＷ１信号が発生しているか否かを判別する（＃２００２）。
【００９９】
発生していればAF検出及び測光が開始される（＃２００３）。
【０１００】
＃２００４ではレンズの姿勢の検出がなされ、水平状態ならば、＃２００５へ進み、所定以上レンズが傾いている場合には＃２０１１へと進む。
【０１０１】
＃２００５ではAF検出結果に基づきレンズ駆動量が算出され、駆動パルス命令P0をレンズCPUに送信し、レンズ駆動制御が開始される。
【０１０２】
＃２００６ではレンズ駆動停止後に合焦状態か否かを判定し、合焦状態と判定されれば、＃２００７へ、非合焦と判定された場合には＃２００２へと戻る。
【０１０３】
ステップ♯２００７では、レリースボタンの全押し操作によりｓｗ２がオンになるまでステップ♯２００２からステップ♯２００７を循環して待機する。ｓｗ２がオンになると、＃２００８へと進む。
【０１０４】
次にカメラＣＰＵ１０１が露光準備を開始してミラーアップ及び、シャッタを開放にして露光動作を行なう（＃２００８）。
【０１０５】
＃２００９では露光により撮像素子に入射された光線を捕らえ、その画像を記録する。
＃２０１０ではレンズが上向きあるいは下向きにあるとして減速パターンを選択する。具体的にはレンズが下向きでの場合、駆動方向で違う二つの減速パターンを選択する。下向きでレンズが繰出す場合は、レンズ駆動方向と重力方向が同じなために、レンズ負荷軽減により停止し難いとしてゆっくりした減速パターンを選択する。一方、下向きでレンズが繰り込む場合は、レンズ駆動方向と重力方向が逆のため、レンズ負荷大で停止し易いとして急な減速パターンを選択する。
【０１０６】
レンズが上向きでの場合も同様に、駆動方向で違う二つの減速パターンを選択する。上向きでレンズが繰込む場合は、レンズ駆動方向と重力方向が同じなために、レンズ負荷軽減により停止し難いとしてゆっくりした減速パターンを選択する。一方、上向きでレンズが繰り出す場合は、レンズ駆動方向と重力方向が逆のため、レンズ負荷大で停止し易いとして急な減速パターンを選択する。
【０１０７】
本発明に係るレンズ交換式デジタル一眼レフカメラシステムでは、電源ＳＷ手段１０３がＯＦＦされるまで上記一連の動作を繰り返し、ＯＦＦされるとカメラＣＰＵ１０１とレンズＣＰＵ２０１との通信が終了しレンズ本体２００への電源供給が終了する。
【符号の説明】
【０１０８】
１  カメラボディー
２  交換レンズ
３  ミラー
４  サブミラー
５  焦点検出部
６  半導体撮像部
９  表示部
１２  第二のレンズ群（フォーカスレンズ）
１４  絞り
１５  フォーカシング用アクチュエータ
【図１】
2012123260.tif 000003
【図２】
2012123260.tif 000004
【図３】
2012123260.tif 000005
【図４】
2012123260.tif 000006
【図５】
2012123260.tif 000007
【図６】
2012123260.tif 000008