(57)【要約】【課題】光学特性が異なるレンズユニットが撮像装置に組み合わされる場合においても、良好なフォーカス制御を行うことができるようにした撮像装置およびレンズユニットを提供する。【解決手段】フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを装着可能な撮像装置は、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子と、レンズユニットとの通信を制御するとともに、撮像信号を用いて生成された撮影光学系の焦点状態を示す焦点信号に基づいてフォーカスレンズの駆動命令を生成する撮像装置制御手段とを有する。撮像装置制御手段は、駆動命令とともに所定のタイミングについての情報をレンズユニットに送信した後、所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号をレンズユニットから受信する。【選択図】図１１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを装着可能な撮像装置であって、
電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子と、
前記レンズユニットとの通信を制御するとともに、前記撮像信号を用いて生成された前記撮影光学系の焦点状態を示す焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動命令を生成する撮像装置制御手段とを有し、
前記撮像装置制御手段は、前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記レンズユニットに送信した後、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号を前記レンズユニットから受信することを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記撮像装置制御手段は、前記第１の信号に応じて、前記駆動命令の生成に用いる焦点信号を変更することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記撮像装置制御手段は、前記第１の信号に応じて、前記フォーカスレンズが前記駆動命令に基づく移動量を移動完了後に前記フォーカスレンズを停止させる時間を制御することを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記撮像装置制御手段は、受信した前記第１の信号が、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能であることを示す信号である場合、第１の期間に蓄積された電荷に基づく焦点信号を前記駆動命令の生成に用い、当該第１の信号が、当該移動量を移動可能でないことを示す信号である場合、前記第１の期間より後の第２の期間に蓄積された電荷に基づく焦点信号を前記駆動命令の生成に用いることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記撮像装置制御手段は、受信した前記第１の信号が、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能でないことを示す信号である場合、当該第１の信号が、当該移動量を移動可能であることを示す信号である場合と比較して、前記フォーカスレンズが前記駆動命令に基づく移動量を移動完了後に前記フォーカスレンズを停止させる時間を長くすることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記駆動命令は、前記フォーカスレンズの移動を開始するタイミングについての情報を含むことを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像装置制御手段は、垂直同期信号に同期して前記レンズユニットと通信可能であって、垂直同期信号に同期して第１通信を行い、その後、第２通信を、次の垂直同期信号に同期する第１通信の前に行い、
前記撮像装置制御手段は、前記第２通信において前記駆動命令とともに前記所定のタイミングについての情報を前記レンズユニットに送信し、当該送信した情報に対応する前記第１の信号を、次の前記第１通信において前記レンズユニットから受信することを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記所定のタイミングについての情報は、前記第１通信の開始を基準とする時間で示されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記駆動命令は、前記フォーカスレンズの移動を開始するタイミングについての情報を含み、当該情報は、前記第１通信の開始を基準とする時間で示されることを特徴とする請求項７又は８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記撮像装置制御手段は、前記フォーカスレンズが停止している期間に前記撮像素子で蓄積された電荷を用いて生成された焦点信号に基づいて、前記フォーカスレンズの駆動命令を生成することを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記撮像装置制御手段は、前記第１の信号のレベルに応じて、前記フォーカスレンズが移動可能か否かを判断することを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項１２】
電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能なレンズユニットであって、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記撮像信号を用いて生成された前記フォーカスレンズの駆動命令を前記撮像装置から受信し、該駆動命令に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御手段とを有し、
前記レンズ制御手段は、前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記撮像装置から受信し、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号を前記撮像装置に送信することを特徴とするレンズユニット。
【請求項１３】
前記レンズ制御手段は、前記第１の信号として、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能でないことを示す信号を送信する場合、移動可能であることを示す信号と異なるレベルの信号を前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項１２に記載のレンズユニット。
【請求項１４】
前記レンズ制御手段は、前記フォーカスレンズを前記駆動命令に基づく移動量について移動完了させてから前記フォーカスレンズを停止させることを特徴とする請求項１２又は１３に記載のレンズユニット。
【請求項１５】
前記レンズ制御手段は、前記第１の信号として、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能でないことを示す信号を送信した場合、移動可能であることを示す信号を送信した場合と比較して、前記フォーカスレンズを前記駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とする請求項１２から１４のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１６】
前記レンズ制御手段は、前記駆動命令に基づいて、前記フォーカスレンズの移動を開始するタイミングを制御することを特徴とする請求項１２から１５のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１７】
前記レンズ制御手段は、垂直同期信号に同期して前記撮像装置と通信可能であって、垂直同期信号に同期して第１通信を行い、その後、第２通信を、次の垂直同期信号に同期する第１通信の前に行い、
前記レンズ制御手段は、前記第２通信において前記駆動命令とともに前記所定のタイミングについての情報を前記撮像装置から受信し、当該受信した情報に対応する前記第１の信号を、次の前記第１通信において前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項１２から１６のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項１８】
前記所定のタイミングについての情報は、前記第１通信の開始を基準とする時間で示されることを特徴とする請求項１７に記載のレンズユニット。
【請求項１９】
前記駆動命令は、前記フォーカスレンズの移動を開始するタイミングについての情報を含み、当該情報は、前記第１通信の開始を基準とする時間で示されることを特徴とする請求項１７又は１８に記載のレンズユニット。
【請求項２０】
前記レンズ制御手段は、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能か否かを予測し、移動可能でないと予測した場合は、移動可能であると予測した場合と異なるレベルの信号を前記第１の信号として前記撮像装置に送信することを特徴とする請求項１２から１９のいずれか１項に記載のレンズユニット。
【請求項２１】
電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能なレンズユニットであって、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
前記撮像信号を用いて生成された前記フォーカスレンズの駆動命令を前記撮像装置から受信し、該駆動命令に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御手段とを有し、
前記レンズ制御手段は、前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記撮像装置から受信し、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能でない場合、第１の信号として所定のレベルの信号を前記撮像装置に送信し、
前記レンズ制御手段は、前記第１の信号として前記所定のレベルの信号を送信した場合、前記所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、前記フォーカスレンズを前記駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２２】
電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能なレンズユニットであって、
フォーカスレンズを含む撮影光学系と、
垂直同期信号に同期して前記撮像装置と通信可能であって、前記撮像信号を用いて生成された前記フォーカスレンズの駆動命令を前記撮像装置から受信し、該駆動命令に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御手段とを有し、
前記レンズ制御手段は、垂直同期信号に同期して第１通信を行い、その後、第２通信を、次の垂直同期信号に同期する第１通信の前に行い、
前記レンズ制御手段は、前記第２通信において前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記撮像装置から受信し、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能でない場合、第１の信号として所定のレベルの信号を、次の前記第１通信において前記撮像装置に送信し、
前記レンズ制御手段は、前記第１の信号として前記所定のレベルの信号を送信した場合、前記所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、前記フォーカスレンズを前記駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とするレンズユニット。
【請求項２３】
フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを装着可能で、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置の制御方法であって、
前記レンズユニットとの通信を制御する制御ステップと、
前記撮像信号を用いて前記撮影光学系の焦点状態を示す焦点信号を生成する焦点信号生成ステップと、
前記焦点信号に基づいて前記フォーカスレンズの駆動命令を生成する駆動命令生成ステップとを有し、
前記制御ステップにおいて、前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記レンズユニットに送信した後、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号を前記レンズユニットから受信することを特徴とする撮像装置の制御方法。
【請求項２４】
電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットの制御方法であって、
前記撮像信号を用いて生成された前記フォーカスレンズの駆動命令を前記撮像装置から受信する受信ステップと、
前記撮像装置に情報を送信する送信ステップと、
該駆動命令に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有し、
前記受信ステップにおいて、前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記撮像装置から受信し、
前記送信ステップにおいて、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号を前記撮像装置に送信することを特徴とするレンズユニットの制御方法。
【請求項２５】
電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットの制御方法であって、
前記撮像信号を用いて生成された前記フォーカスレンズの駆動命令を前記撮像装置から受信するステップと、
前記撮像装置に情報を送信する送信ステップと、
該駆動命令に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有し、
前記受信ステップにおいて、前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記撮像装置から受信し、
前記送信ステップにおいて、前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能でない場合、第１の信号として所定のレベルの信号を前記撮像装置に送信し、
前記送信ステップで前記第１の信号として前記所定のレベルの信号を送信した場合、前記制御ステップにおいて、前記所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、前記フォーカスレンズを前記駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とするレンズユニットの制御方法。
【請求項２６】
電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットの制御方法であって、
前記撮像信号を用いて生成された前記フォーカスレンズの駆動命令を前記撮像装置から受信する受信ステップと、
前記撮像装置に情報を送信する送信ステップと、
該駆動命令に基づいて前記フォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有し、
垂直同期信号に同期して第１通信を行い、その後、第２通信を、次の垂直同期信号に同期する第１通信の前に行い、
前記受信ステップにおいて、前記第２通信で前記駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を前記撮像装置から受信し、
前記所定のタイミングまでに前記駆動命令に基づく移動量を前記フォーカスレンズが移動可能でない場合、前記送信ステップにおいて、第１の信号として所定のレベルの信号を、次の前記第１通信で前記撮像装置に送信し、
前記制御ステップで前記第１の信号として前記所定のレベルの信号を送信した場合、前記制御ステップにおいて、前記所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、前記フォーカスレンズを前記駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とするレンズユニットの制御方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ交換が可能な撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置のフォーカス制御として、ＴＶＡＦ制御が知られている。ＴＶＡＦ制御では、撮像素子により被写体像を光電変換して得られた撮像信号から、その鮮鋭度を示す焦点信号を生成し、該焦点信号が最大となるようにフォーカスレンズを移動させる。
【０００３】
ＴＶＡＦ制御において、焦点信号とフォーカスレンズの位置との関係は極めて重要である。特に、撮像装置で焦点信号を生成し、撮像装置本体に対して着脱可能なレンズユニットにてフォーカスレンズを駆動するレンズ交換型カメラシステムでは、焦点信号の生成タイミングとフォーカスレンズの駆動タイミングとを適切に管理する必要がある。
【０００４】
特許文献１には、レンズ交換型カメラシステムにおけるＴＶＡＦ制御でのフォーカスレンズの駆動タイミングを設定する手法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００９−２５８７１８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、撮像装置本体でＴＶＡＦ制御を行うレンズ交換型カメラシステムでは、撮像装置本体に装着可能なレンズユニットごとに光学特性が異なるため、すべてのレンズユニットに対して良好なＴＶＡＦ制御を行うことは困難である。
【０００７】
本発明は、光学特性が異なるレンズユニットが撮像装置に組み合わされる場合においても、良好なフォーカス制御を行うことができるようにした撮像装置およびレンズユニット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】
【０００８】
本発明の一側面としての撮像装置は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを装着可能な撮像装置であって、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子と、レンズユニットとの通信を制御するとともに、撮像信号を用いて生成された撮影光学系の焦点状態を示す焦点信号に基づいてフォーカスレンズの駆動命令を生成する撮像装置制御手段とを有し、撮像装置制御手段は、駆動命令とともに所定のタイミングについての情報をレンズユニットに送信した後、該所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号をレンズユニットから受信することを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の一側面としてのレンズユニットは、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能なレンズユニットであって、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、撮像信号を用いて生成されたフォーカスレンズの駆動命令を撮像装置から受信し、該駆動命令に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御手段とを有し、レンズ制御手段は、駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を撮像装置から受信し、該所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号を撮像装置に送信することを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の他の一側面としてのレンズユニットは、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能なレンズユニットであって、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、撮像信号を用いて生成されたフォーカスレンズの駆動命令を撮像装置から受信し、該駆動命令に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御手段とを有し、レンズ制御手段は、駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を撮像装置から受信し、所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能でない場合、第１の信号として該所定のレベルの信号を撮像装置に送信し、レンズ制御手段は、第１の信号として所定のレベルの信号を送信した場合、該所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、フォーカスレンズを駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とする。
【００１１】
また、本発明の他の一側面としてのレンズユニットは、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能なレンズユニットであって、フォーカスレンズを含む撮影光学系と、垂直同期信号に同期して撮像装置と通信可能であって、撮像信号を用いて生成されたフォーカスレンズの駆動命令を撮像装置から受信し、該駆動命令に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御するレンズ制御手段とを有し、レンズ制御手段は、垂直同期信号に同期して第１通信を行い、その後、第２通信を、次の垂直同期信号に同期する第１通信の前に行い、レンズ制御手段は、第２通信において駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を撮像装置から受信し、所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能でない場合、第１の信号として所定のレベルの信号を、次の第１通信において撮像装置に送信し、レンズ制御手段は、第１の信号として所定のレベルの信号を送信した場合、該所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、フォーカスレンズを駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の他の一側面としての撮像装置の制御方法は、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットを装着可能で、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置の制御方法であって、レンズユニットとの通信を制御する制御ステップと、撮像信号を用いて撮影光学系の焦点状態を示す焦点信号を生成する焦点信号生成ステップと、焦点信号に基づいてフォーカスレンズの駆動命令を生成する駆動命令生成ステップとを有し、制御ステップにおいて、駆動命令とともに所定のタイミングについての情報をレンズユニットに送信した後、該所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号をレンズユニットから受信することを特徴とする。
【００１３】
さらに、本発明の他の一側面としてのレンズユニットの制御方法は、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットの制御方法であって、撮像信号を用いて生成されたフォーカスレンズの駆動命令を撮像装置から受信する受信ステップと、撮像装置に情報を送信する送信ステップと、該駆動命令に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有し、受信ステップにおいて、駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を撮像装置から受信し、送信ステップにおいて、所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能か否かを示す第１の信号を撮像装置に送信することを特徴とする。
【００１４】
さらに、本発明の他の一側面としてのレンズユニットの制御方法は、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットの制御方法であって、撮像信号を用いて生成されたフォーカスレンズの駆動命令を撮像装置から受信するステップと、撮像装置に情報を送信する送信ステップと、該駆動命令に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有し、受信ステップにおいて、駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を撮像装置から受信し、送信ステップにおいて、該所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能でない場合、第１の信号として所定のレベルの信号を撮像装置に送信し、送信ステップで第１の信号として所定のレベルの信号を送信した場合、制御ステップにおいて、該所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、フォーカスレンズを駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とする。
【００１５】
さらに、本発明の他の一側面としてのレンズユニットの制御方法は、電荷蓄積を行い撮像信号を生成する撮像素子を備えた撮像装置に装着可能で、フォーカスレンズを含む撮影光学系を備えたレンズユニットの制御方法であって、撮像信号を用いて生成されたフォーカスレンズの駆動命令を撮像装置から受信する受信ステップと、撮像装置に情報を送信する送信ステップと、該駆動命令に基づいてフォーカスレンズの駆動を制御する制御ステップとを有し、垂直同期信号に同期して第１通信を行い、その後、第２通信を、次の垂直同期信号に同期する第１通信の前に行い、受信ステップにおいて、第２通信で駆動命令とともに所定のタイミングについての情報を撮像装置から受信し、該所定のタイミングまでに駆動命令に基づく移動量をフォーカスレンズが移動可能でない場合、送信ステップにおいて、第１の信号として所定のレベルの信号を、次の第１通信で撮像装置に送信し、制御ステップで第１の信号として所定のレベルの信号を送信した場合、制御ステップにおいて、該所定のレベルと異なるレベルの信号を送信した場合と比較して、フォーカスレンズを駆動命令に基づいて移動完了させた後で停止させる時間を長くすることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１６】
本発明によれば、光学特性が異なるレンズユニットが撮像装置に組み合わされる場合においても、良好なフォーカス制御を行うことが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ交換型カメラシステムの構成を示すブロック図。
【図２】参考例におけるＴＶＡＦ制御のタイミングチャート。
【図３】実施例１におけるＴＶＡＦ制御のフローチャート。
【図４】実施例２におけるＴＶＡＦ制御のフローチャート。
【図５】実施例２におけるＴＶＡＦ制御のタイミングチャート。
【図６】本発明の実施例３におけるＴＶＡＦ制御のフローチャート。
【図７】実施例３におけるＴＶＡＦ制御のタイミングチャート。
【図８】本発明の実施例４におけるＴＶＡＦ制御のフローチャート。
【図９】実施例４におけるＴＶＡＦ制御のタイミングチャート。
【図１０】実施例１におけるＴＶＡＦ制御を示すフローチャート。
【図１１】実施例１におけるＴＶＡＦ制御のタイミングチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１８】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１９】
本発明の実施例１では、レンズ交換型カメラシステムにおいて、撮像装置からレンズユニットにフォーカスレンズの駆動開始タイミングおよび到達判定基準タイミングを送る。また、レンズユニットから撮像装置に到達予測結果を返す。これにより、両者の制御タイミングを管理してフォーカス制御を行う。
【００２０】
図１には、実施例１のレンズ交換型カメラシステムの構成を示している。図１において、レンズユニットＬ１００は、カメラ本体Ｃ１００に対して着脱可能である。
【００２１】
被写体からの光は、レンズユニットＬ１００内の撮影光学系を通って、後述するカメラ本体Ｃ１００内の撮像素子Ｃ１０１に被写体像を形成する。撮影光学系は、被写体側から順に、固定されている第１固定レンズＬ１０１と、光軸方向に移動して変倍を行う変倍レンズＬ１０２と、光量を調整する絞りＬ１０３と、固定されている第２固定レンズＬ１０４とを有する。さらに、撮影光学系は、変倍に伴う像面変動を補正する機能とフォーカス機能とを兼ね備えたフォーカスレンズＬ１０５を含む。
【００２２】
なお、図中には、各レンズ群が１枚のレンズにより構成されているように記載されているが、実際には、１枚のレンズにより構成されていてもよいし、複数枚のレンズにより構成されていてもよい。
【００２３】
一方、カメラ本体Ｃ１００において、撮像素子Ｃ１０１は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成される光電変換素子であり、垂直同期信号に同期して電荷蓄積を行い、被写体像を光電変換してアナログ信号を出力する。なお、撮像素子Ｃ１０１を、赤（Ｒ）、緑（Ｇ）、青（Ｂ）の３原色のそれぞれに対して１つずつ設けてもよい。
【００２４】
ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータＣ１０２は、撮像素子Ｃ１０１の出力をサンプリングし、さらにゲイン調整およびデジタル変換する。カメラ信号処理回路Ｃ１０３は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータＣ１０２からの出力信号に対して各種の画像処理を行い、画像信号を生成する。
【００２５】
カメラ信号処理回路Ｃ１０３内のＡＦ信号処理回路Ｃ１０３１は、ＣＤＳ／ＡＧＣ／ＡＤコンバータＣ１０２からの撮像素子Ｃ１０１の全画素の出力信号のうち焦点検出に用いる領域の画素からの出力信号から、高周波成分や該高周波信号から生成した輝度差成分等を抽出して焦点信号を生成する。焦点信号は、コントラスト評価値信号とも称され、撮像素子Ｃ１０1からの出力信号に基づいて生成される画像の鮮鋭度（コントラスト状態）を表す。鮮鋭度は撮影光学系の焦点状態によって変化するので、結果的に焦点信号は、撮影光学系の焦点状態を表す信号となる。ＡＦ信号処理回路Ｃ１０３１は、焦点信号生成部に相当する。
【００２６】
表示装置Ｃ１０４は、カメラ信号処理回路Ｃ１０３からの画像信号を表示する。記録装置Ｃ１０５は、カメラ信号処理回路Ｃ１０３からの画像信号を磁気テープ、光ディスク、半導体メモリ等の記録媒体に記録する。カメラマイクロコンピュータ（撮像装置制御部：以下、カメラマイコンという）Ｃ１０６は、カメラ信号処理回路Ｃ１０３からの出力に基づいて、後述のレンズユニットＬ１００内のフォーカスアクチュエータＬ１０８を制御し、フォーカスレンズＬ１０５を光軸方向に移動させる。この動作は主にカメラマイコンＣ１０６内に設けられたカメラＡＦ制御部Ｃ１０６１によって行われる。このカメラＡＦ制御部Ｃ１０６１の動作の詳細については後述する。
【００２７】
レンズユニットＬ１００内において、Ｌ１０６はレンズマイクロコンピュータ（レンズ制御部：以下、レンズマイコンという）であり、カメラマイコンＣ１０６と情報を相互に送受信することが可能である。
【００２８】
本実施例では、カメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６は、垂直同期信号に同期するタイミングで固定長のパケット通信を行う。なお、本実施例では、パケット通信として、第１通信と第２通信がある。第１通信では、レンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６にフォーカスレンズ位置や後述する到達予測結果等を送信する。また、第２通信では、カメラマイコンＣ１０６からレンズマイコンＬ１０６に目標デフォーカス量等のフォーカス制御命令を送信する。第１通信と第２通信は、１垂直同期期間内にそれぞれ１回ずつカメラマイコンＣ１０６とレンズマイコンＬ１０６との間で行われる。
【００２９】
レンズマイコンＬ１０６は、レンズＡＦ制御部Ｌ１０６１を有する。レンズＡＦ制御部Ｌ１０６１は、カメラＡＦ制御部Ｃ１０６１によって決定されたフォーカスレンズＬ１０５の目標位置に従って実際にフォーカス制御を行う。また、レンズＡＦ制御部Ｌ１０６１は、変倍時にレンズマイコンＬ１０６内に記憶されたズームトラッキングデータ（ズームトラッキングカム）に基づいてフォーカスレンズＬ１０５を移動させるズームトラッキング制御を行う。これにより、変倍に伴う像面変動（ボケ）を防止する。また、レンズマイコンＬ１０６は、フォーカス移動量と像面上のデフォーカス量変化との関係を示す敏感度についてのデータを記憶している。
【００３０】
ズームアクチュエータＬ１０７は変倍レンズＬ１０２を移動させるためのアクチュエータである。フォーカスアクチュエータＬ１０８はフォーカスレンズＬ１０５を移動させるためのアクチュエータである。ズームアクチュエータＬ１０７およびフォーカスアクチュエータＬ１０８は、ステッピングモータ、ＤＣモータ、振動型モータおよびボイスコイルモータ等のアクチュエータにより構成される。
【００３１】
次に、レンズマイコンＬ１０６およびカメラマイコンＣ１０６によって行われるフォーカス制御（ＴＶＡＦ制御）の概要について、図３を用いて説明する。
【００３２】
図３は、ＴＶＡＦ制御の全体的な流れを示したフローチャートである。ここでの処理は、主にカメラマイコンＣ１０６内のカメラＡＦ制御部Ｃ１０６１がコンピュータプログラムに従って実行する。このことは、後述する他の実施例でも同じである。
【００３３】
カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６との通信を通じてフォーカスレンズＬ１０５の駆動や位置の管理を行う。
【００３４】
図３において、Ｓｔｅｐ３０１では、カメラマイコンＣ１０６（カメラＡＦ制御部Ｃ１０６１）は、現在のＴＶＡＦモードが微小駆動モードであるかどうかを判別し、微小駆動モードである場合はＳｔｅｐ３０２に、そうでない場合はＳｔｅｐ３０８に進む。
【００３５】
Ｓｔｅｐ３０２では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を所定の振幅で駆動する微小駆動動作を行い、合焦しているか否か、合焦していなければどちらの方向に合焦点が存在するかを判別する。ここでの詳細な動作は、後に図４および図５を用いて説明する。
【００３６】
Ｓｔｅｐ３０３では、カメラマイコンＣ１０６は、Ｓｔｅｐ３０２の微小駆動動作によるフォーカスレンズＬ１０５の位置の履歴から、所定回数同一エリアで往復しているか否かを判別する。そうである場合は合焦判別が行われたとしてＳｔｅｐ３０６に、そうでない場合は合焦判別が行われなかったとしてＳｔｅｐ３０４に進む。
【００３７】
Ｓｔｅｐ３０４では、カメラマイコンＣ１０６は、Ｓｔｅｐ３０２での微小駆動動作によるフォーカスレンズＬ１０５の位置の履歴から、所定回数連続して同一方向に合焦点が存在していると判別されたかどうかを判別する。そうである場合は合焦方向判別が行われたとしてＳｔｅｐ３０５に進み、山登り駆動モードへ移行し、そうでない場合は方向判別が行われなかったとしてＳｔｅｐ３０１に戻り、微小駆動モードを継続する。
【００３８】
Ｓｔｅｐ３０６では、カメラマイコンＣ１０６は、合焦時の焦点信号レベルを不図示のメモリに格納した後、Ｓｔｅｐ３０７に進んで再起動判定モードへ移行する。再起動判定モードとは、再び微小駆動（方向判別）をするかどうかを判定するモードである（Ｓｔｅｐ３１６，Ｓｔｅｐ３１７）。
【００３９】
Ｓｔｅｐ３０８では、カメラマイコンＣ１０６は、現在のＴＶＡＦモードが山登り駆動モードであるかどうかを判別し、山登り駆動モードである場合はＳｔｅｐ３０９に、そうでない場合はＳｔｅｐ３１３に進む。
【００４０】
Ｓｔｅｐ３０９では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号（の値）が大きくなる方向に所定の速度でフォーカスレンズＬ１０５を駆動する山登り駆動動作を行いう。山登り駆動動作の詳細についての詳細な説明は省略する。
【００４１】
Ｓｔｅｐ３１０では、カメラマイコンＣ１０６は、Ｓｔｅｐ３０９での山登り駆動動作によって焦点信号が最大値（撮影光学系の合焦状態を示す値）となるフォーカスレンズＬ１０５の位置（以下、ピーク位置という）が検出されたか否かを判別する。ピーク位置が検出された場合はＳｔｅｐ３１１に進み、そうでない場合はＳｔｅｐ３０１に戻り、山登り駆動モードを継続する。Ｓｔｅｐ３１０でピーク位置が検出されたと判別された場合には、ピーク位置にフォーカスレンズＬ１０５が移動された後、合焦判別モードとなる（Ｓｔｅｐ３１５）。
【００４２】
Ｓｔｅｐ３１１では、カメラマイコンＣ１０６は、ピーク位置をフォーカスレンズＬ１０５の目標位置に設定する。その後、Ｓｔｅｐ３１２に進み、停止モードへ移行する。
【００４３】
Ｓｔｅｐ３１３では、カメラマイコンＣ１０６は、現在のＴＶＡＦモードが停止モードであるかを判別し、停止モードである場合はＳｔｅｐ３１４に、そうでない場合はＳｔｅｐ３１６に進む。
【００４４】
Ｓｔｅｐ３１４では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５がピーク位置に戻ったかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐ３１５に進んで微小駆動（合焦判別）モードへ移行し、そうでない場合はＳｔｅｐ３０１に戻り、停止モードを継続する。
【００４５】
Ｓｔｅｐ３１６では、カメラマイコンＣ１０６は、現在の焦点信号のレベルとＳｔｅｐ３０６で保持した焦点信号のレベルとを比較し、その変動量が所定値より大きいかどうかを判別する。変動量が所定値より大きい場合はＳｔｅｐ３１７に進んで微小駆動（方向判別）モードに移行し、そうでない場合はＳｔｅｐ３０１に戻り、再起動判定モードを継続する。
【００４６】
続いて、Ｓｔｅｐ３０２での微小駆動動作時においてカメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６にて行われる制御を、図１０および図１１を用いて説明する。
【００４７】
図１０において、ＳｔｅｐＣ１００１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められているレンズ通信を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。一致している場合はＳｔｅｐＣ１００２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ１００１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【００４８】
ＳｔｅｐＣ１００２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【００４９】
一方、ＳｔｅｐＬ１００１では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ１００２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、受信した場合はＳｔｅｐＬ１００２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ１００１に戻って待つ。
【００５０】
ＳｔｅｐＬ１００２では、レンズマイコンＬ１０６は、第１通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、該通信の開始からの遅延時間を計測する。
【００５１】
ＳｔｅｐＬ１００３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算した到達予測の結果をカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。ここでの通信は、前述した第１通信に相当する。この到達予測の内容については、後にＳｔｅｐＬ１００８以降で詳細に説明する。
【００５２】
次に、ＳｔｅｐＣ１００３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ１００３で送信した到達予測の結果を第１通信で受信する。図１１の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、ここでの処理は到達予測（４）受信のタイミングに相当する。
【００５３】
ＳｔｅｐＣ１００４では、カメラマイコンＣ１０６は、現在の制御状態が無限遠駆動状態、無限遠停止状態、至近駆動状態および至近停止状態のうちいずれであるかを判別する。そして、無限遠駆動状態である場合はＳｔｅｐＣ１００５に、無限遠停止状態である場合はＳｔｅｐＣ１０１１に、至近駆動状態である場合はＳｔｅｐＣ１０１５に、至近停止状態である場合はＳｔｅｐＣ１０２１にそれぞれ移行する。
【００５４】
ＳｔｅｐＣ１００５では、カメラマイコンＣ１０６は、過去にＳｔｅｐＣ１０２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルと、過去にＳｔｅｐＣ１０１１で保存した至近側の焦点信号のレベルとを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ１００６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ１００７に進む。図１１の例では、現在のＶＤが（７）である場合は、焦点信号（４）と焦点信号（２）との大小関係を比較することになる。
【００５５】
ＳｔｅｐＣ１００６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の無限遠方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【００５６】
ＳｔｅｐＣ１００７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する無限遠方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【００５７】
ＳｔｅｐＣ１００８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ１００６およびＣ１００７で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）を得るために、実際にフォーカスレンズＬ１０５の駆動を開始させるタイミングを演算する。本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【００５８】
ＳｔｅｐＣ１００９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ１００８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、上記目標デフォーカス量を得るための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５の駆動が完了するかどうかを判定する基準となる到達判定基準タイミングを演算する。本実施例では、この到達判定基準タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【００５９】
ＳｔｅｐＣ１０１０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限遠停止状態に設定する。
【００６０】
ＳｔｅｐＣ１０１１では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、過去にフォーカスレンズＬ１０５がＳｔｅｐＣ１０２３で保存した位置にあったときに蓄積された撮像信号から生成された焦点信号であるとして保存される。図１１の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していた、ＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成されたものとなる。
【００６１】
ＳｔｅｐＣ１０１２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ１００３で受信した前回の到達予測の電荷蓄積の開始までに、到達可能であることを示すか到達不可であることを示すかを判別する。具体的には、ＳｔｅｐＣ１００９で演算した到達判定基準タイミングまで（もしくは到達判定基準タイミングから所定の許容時間内に）にフォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置に到達可能と予測されているか否かを判別する。すなわち、フォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置に所定時間内にほぼ到達可能と予測されているか否かを判別する。例えば、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達可能であることを示す情報である場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できると予測されていることを意味する。なお、焦点信号生成のための電荷蓄積の開始とは、必ずしも当該電荷蓄積を行うフレームの電荷蓄積の開始に限定されない。例えば、当該フレームの１ライン目の電荷蓄積期間のうち所定のタイミングまでにフォーカスレンズＬ１０５が到達できるかを予測するように、カメラマイコンＣ１０６で到達判定基準タイミングを設定してもよい。なお、焦点信号生成のための焦点検出領域の撮像画面における位置に応じて、到達判定基準タイミングをカメラマイコンＣ１０６で変更してもよい。
【００６２】
一方、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達不可であることを示す場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できないと予測されていることを意味する。到達予測の電荷蓄積の開始までに、到達判定基準タイミングまで（もしくは到達判定基準タイミングから所定の許容時間内に）にフォーカスレンズＬ１０５が目標位置へ到達可能と予測されていることを示す場合はＳｔｅｐＣ１０１３に進む。そうでない場合（フォーカスレンズＬ１０５が到達判定基準タイミングまでに目標位置へ到達不可と予測されていることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ１０２５に進む。
【００６３】
到達不可を示す情報を受信した場合は、次回取得可能な焦点信号は十分なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。このため、ＴＶＡＦ制御（微小駆動動作）を進めずにＳｔｅｐＣ１０２５に進む。すなわち、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する。例えば、到達予測（４）（ＶＤ（４）での第１通信）で到達不可を示す情報を受信した場合は、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、目標デフォーカス量（６）のタイミング（ＶＤ（５）の第２通信）では送らない。
【００６４】
ここで、カメラマイコンＣ１０６は、目標デフォーカス量（６）として、像面振幅量は前回の第２通信と同様の値を、像面中心移動量は０を送信する。そして、次の第１通信（ＶＤ（５）での第１通信）で到達可能を示す情報を受信したときは、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、ＶＤ（６）の第２通信で送信する。
【００６５】
なお、図１１では、到達予測（４）（ＶＤ（４）での第１通信）でレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達可能であることを示す情報である場合を示している。そのため、カメラマイコンＣ１０６は、ＶＤ（５）での第２通信でフォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令（目標デフォーカス量（６））を送信する。
【００６６】
ＳｔｅｐＣ１０１３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は後述のＳｔｅｐＣ１０２１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【００６７】
ＳｔｅｐＣ１０１４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近駆動状態に設定する。
【００６８】
ＳｔｅｐＣ１０１５では、カメラマイコンＣ１０６は、過去にＳｔｅｐＣ１０１１で保存した至近側の焦点信号のレベルと、過去にＳｔｅｐＣ１０２１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルとを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ１０１６に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ１０１７に進む。図１１の例で現在のＶＤが（５）である場合は、焦点信号（２）と不図示の焦点信号（０）との大小関係を比較することになる。
【００６９】
ＳｔｅｐＣ１０１６では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の至近方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【００７０】
ＳｔｅｐＣ１０１７では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する至近方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【００７１】
ＳｔｅｐＣ１０１８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ１０１６およびＣ１０１７で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）を得るために、実際にフォーカスレンズＬ１０５の駆動を開始させるタイミングを演算する。本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【００７２】
ＳｔｅｐＣ１０１９では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ１０１８で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、上記目標デフォーカス量を得るための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５の駆動が完了するかどうかを判定する基準となる到達判定基準タイミングを演算する。本実施例では、この到達判定基準タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【００７３】
ＳｔｅｐＣ１０２０では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を至近停止状態に設定する。
【００７４】
ＳｔｅｐＣ１０２１では、カメラマイコンＣ１０６は、焦点信号を取得し、フォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していたときのものとして保存する。すなわち、ここで取得した焦点信号は、過去にフォーカスレンズＬ１０５がＳｔｅｐＣ１０１３で保存した位置にあったときに蓄積された撮像信号から生成された焦点信号であるとして保存される。図１１の例では、現在のＶＤが（６）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はフォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していた、ＶＤ（４）で蓄積された撮像信号から生成されたものとなる。
【００７５】
ＳｔｅｐＣ１０２２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ１００３で受信した前回の到達予測の電荷蓄積の開始までに、到達可能であることを示すか到達不可であることを示すかを判別する。具体的には、ＳｔｅｐＣ１０１９で演算した到達判定基準タイミングまで（もしくは到達判定基準タイミングから所定の許容時間内に）にフォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置に到達可能と予測されているか否かを判別する。すなわち、フォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置に所定時間内にほぼ到達可能と予測されているか否かを判別する。例えば、到達予測（６）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達可能であることを示す情報である場合は、ＶＤ（６）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できると予測されていることを意味する。
【００７６】
一方、到達予測（６）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達不可であることを示す情報である場合は、ＶＤ（６）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できないと予測されていることを意味する。到達予測の電荷蓄積の開始までに、到達判定基準タイミングまで（もしくは到達判定基準タイミングから所定の許容時間内に）にフォーカスレンズＬ１０５が目標位置へ到達可能と予測されていることを示す場合はＳｔｅｐＣ１０２３に進む。そうでない場合（フォーカスレンズＬ１０５が到達判定基準タイミングまでに目標位置へ到達不可と予測されていることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ１０２５に進む。
【００７７】
到達不可を示す情報を受信した場合は、次回取得可能な焦点信号は十分なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。このため、ＴＶＡＦ制御（微小駆動動作）を進めずにＳｔｅｐＣ１０２５に進む。すなわち、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する。例えば、到達予測（６）（ＶＤ（６）での第１通信）で到達不可を示す情報を受信した場合は、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を無限遠方向に駆動するための駆動命令を、目標デフォーカス量（８）のタイミング（ＶＤ（７）の第２通信）では送らない。
【００７８】
ここで、カメラマイコンＣ１０６は、目標デフォーカス量（８）として、像面振幅量は前回の第２通信と同様の値を、像面中心移動量は０を送信する。そして、次の第１通信（ＶＤ（７）での第１通信）で到達可能を示す情報を受信したときは、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を無限遠方向に駆動するための駆動命令を、ＶＤ（８）の第２通信で送信する。
【００７９】
ＳｔｅｐＣ１０２３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達したとして現在の位置を保存する。このとき保存されたフォーカスレンズ位置は次回のＳｔｅｐＣ１０１１で取得する焦点信号に関連付けられる。
【００８０】
ＳｔｅｐＣ１０２４では、カメラマイコンＣ１０６は、次回の制御状態を無限遠駆動状態に設定する。
【００８１】
ＳｔｅｐＣ１０２５では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して再度通信要求を送信し、第２通信を開始させる。
【００８２】
ＳｔｅｐＬ１００４では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ１０２５で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ１００５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ１００４に戻って待つ。
【００８３】
ＳｔｅｐＣ１０２６では、カメラマイコンＣ１０６は、第２通信が開始されると、ＳｔｅｐＣ１００６、Ｃ１００７またはＣ１０１６およびＣ１０１７で求めた目標デフォーカス量の情報をレンズマイコンＬ１０６に送信する。また、ＳｔｅｐＣ１００８または１０１８で演算（指定）した駆動開始タイミングの情報、ＳｔｅｐＣ１００９または１０１９で演算（指定）した到達判定基準タイミングの情報もレンズマイコンＬ１０６に送信する。図１１の例で現在のＶＤが（５）である場合は、ここでの処理は目標デフォーカス量（６）および駆動開始タイミング（６）、到達判定基準タイミング（６）の送信のタイミングに相当する。
【００８４】
ＳｔｅｐＬ１００５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ１０２６で送信した目標デフォーカス量および駆動開始タイミング、到達判定基準タイミングの情報を受信する。
【００８５】
ＳｔｅｐＬ１００６では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ１００５で受信した目標デフォーカス量と現在のフォーカス位置敏感度に基づいて、フォーカスレンズＬ１０５の実駆動量を演算する。この実駆動量は、Ｆ値とカメラマイコンＣ１０６から受信した許容錯乱円のデータに基づいて、焦点深度内に設定される。
【００８６】
ＳｔｅｐＬ１００７では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ１００６で求めた実駆動量に応じて、フォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を演算する。
【００８７】
ＳｔｅｐＬ１００８では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ１００７で求めた駆動速度でフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合の到達タイミング予測を行う。すなわち、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達可能となるタイミングを予測する。この到達予測は、フォーカスレンズＬ１０５が第２通信で受信した到達判定基準タイミングまでに目標位置に到達可能か否かに関する予測に相当する。該到達予測の結果は、次回のＳｔｅｐＬ１００３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に送信される。
【００８８】
なお、本実施例では、レンズマイコンＬ１０６は固定長パケット通信を行っており、パケット中の所定ビットが該到達予測の結果を示すビットに相当する。例えば、この所定ビットが１である場合は、カメラマイコンＣ１０６はフォーカスレンズＬ１０５が到達判定基準タイミングまでに目標位置に到達可能と判断し、所定ビットが０である場合は、到達不可能と判断する。つまり、レンズマイコンＬ１０６は、固定長パケット通信におけるパケット中の所定ビットの信号レベルを制御可能である。そして、該信号レベルに基づいて、カメラマイコンＣ１０６にフォーカス制御の進行を制限させるか否かを判定させる。
【００８９】
ＳｔｅｐＬ１００９では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ１００２でリセットした内部タイマーの値を参照し、第１通信の開始時からの遅延時間がＳｔｅｐＬ１００５で受信した駆動開始タイミングに一致しているかどうかを判別する。一致している場合はＳｔｅｐＬ１０１０に、そうでない場合はＳｔｅｐＬ１００９に戻って待つ。
【００９０】
ＳｔｅｐＬ１０１０では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ１００６で求めた実駆動量とＳｔｅｐＬ１００７で求めた駆動速度をフォーカスアクチュエータＬ１０８に設定し、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる。図１１の例で現在のＶＤが（５）である場合は、ここでの処理はフォーカス（６）駆動のタイミングに相当する。
【００９１】
このように、本実施例では、ＴＶＡＦ制御において、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→停止→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズＬ１０５を移動させる。これにより、焦点信号が常に最大となるように合焦状態が維持される。
【００９２】
また、本実施例では、カメラ本体からレンズユニットに対してフォーカスレンズＬ１０５の目標デフォーカス量および駆動開始タイミング、到達判定基準タイミングを送信する。さらに、レンズユニットからカメラ本体に、目標デフォーカス量に対応する目標位置へのフォーカスレンズＬ１０５の到達予測の結果を送信する。そして、カメラ本体は、この到達予測の結果を通じて、フォーカスレンズＬ１０５が到達判定基準タイミングまでに目標位置に（ほぼ）到達可能であることを示す情報を受信した場合は、ＴＶＡＦ制御を進める。また、到達不可であることを示す情報を受信した場合は、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する（遅らせる）。これにより、カメラ本体に装着されるレンズユニットごとに光学特性が異なる場合でも、レンズ一体型カメラと同様に、予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することが可能となり、良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる。
【００９３】
上記実施例のようにフォーカスレンズの到達タイミング予測を行わない場合の問題について、図２に示した参考例を用いて説明する。図２のａ）は、レンズがカメラ本体と一体となっているレンズ一体型カメラにおけるＴＶＡＦ制御の様子を示している。レンズ一体型カメラでのＴＶＡＦ制御では、フォーカスレンズをその移動中心位置に対して至近側と無限遠側とに交互に移動させる際の目標位置（駆動量）を決定する。また、必要に応じて過去の焦点信号の履歴から移動中心位置を移動させる。
【００９４】
これらのフォーカスレンズの目標位置（駆動量）や中心移動量は、焦点深度に対する比率で決定されるのが一般的である。すなわち、撮像素子の撮像面上でのデフォーカス量が焦点深度に対して一定比率となるように、フォーカス位置敏感度を考慮してフォーカスレンズの目標位置を決定する必要がある。例えば図２の場合では、ＡＦ制御（６）において、ＶＤ（垂直同期信号）（２）で撮像素子に蓄積された信号から生成された焦点信号（２）と、ＶＤ（４）で撮像素子に蓄積された信号から生成された焦点信号（４）とを比較する。そして、その比較結果に基づいて、次回のＶＤ（８）に対応するフォーカスレンズの目標位置を決定し、該目標位置にフォーカスレンズを移動させる。
【００９５】
このとき、焦点深度Ｆδに対して所定比率α分のデフォーカス量を得ようとすると、フォーカス位置敏感度がγである場合には、フォーカスレンズの目標位置は移動中心位置に対してＦδ×α／γで表すことができる。したがって、ＶＤ（８）の時点でフォーカスレンズを目標位置に到達させるために必要なフォーカス駆動速度を算出することができる。
【００９６】
言い換えれば、あるフォーカス駆動速度を指定した場合にＶＤ（８）の時点でフォーカスレンズが目標位置に到達可能かどうかを予め知ることができる。
【００９７】
仮に到達不可能であると分かった場合は、次回の焦点信号を生成するための撮像素子からの信号を、ＶＤ（８）で蓄積したものでなく、ＶＤ（９）で蓄積したものとする。これにより、至近側／無限遠側に十分にデフォーカスされたフォーカスレンズ位置での焦点信号を比較することになる。したがって、合焦方向の判別を誤るといった問題を回避することが可能となる。
【００９８】
一方、図２のｂ）は、レンズ交換型カメラシステムでのＴＶＡＦ制御の様子を示している。カメラ本体内での基本的なＴＶＡＦ制御のための動作は、上述したレンズ一体型カメラの場合と同様である。前者と大きく異なるのは、装着されているレンズユニットのフォーカス位置敏感度が未知であるという点である。すなわち、合焦方向の判別に必要な撮像面上でのデフォーカス量を求めることはできても、実際にフォーカスレンズをどのくらい駆動する必要があるか、またその駆動にどのくらいの時間が必要であるかが分からない。このため、直接的にフォーカスレンズ位置を管理することができない。したがって、レンズ一体型カメラのように予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することができず、レンズユニットとの通信のタイミングによっては不必要な遅延が発生してしまい、合焦状態を得るまでの時間が長くなる。
【００９９】
図２の例では、カメラ本体内のＡＦ制御（４）で決定した目標デフォーカス量を像面移動量の座標系でレンズユニットに送信する。レンズユニットは、受信した目標デフォーカス量をＡＦ制御（４）で目標位置に変換した後、実際にフォーカスレンズを移動させる。さらに、レンズユニットは、実際に移動させたフォーカスレンズの移動量を像面移動量の座標系に換算し、デフォーカス量としてカメラ本体に送信する。ここで、フォーカス位置取得（６）のタイミングでは、フォーカスレンズの駆動は完了していない。そのため、カメラは、レンズユニットから受信したデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズがＶＤ（６）までに到達不能と判定する。その結果、カメラは、本来はＡＦ制御（６）で生成した目標デフォーカス量（無限遠方向への駆動命令）をＶＤ（６）中にレンズユニットへ送るはずが、実際はＶＤ（７）中の目標デフォーカス量送信（９）のタイミングで送ることになる。このように、図２の例ではＶＤ（６）までにフォーカスレンズが到達可能であることをカメラが判断できないために、結果的に遅延が発生してしまうことになる。
【実施例２】
【０１００】
本発明の実施例２について説明する。実施例１では、カメラ本体が到達判定基準タイミングについての情報をレンズユニットに送り、レンズユニットは該到達判定基準タイミングまでにフォーカスレンズが目標位置に到達可能かどうかを予測してその到達予測の結果をカメラ本体に返す。本実施例では、実施例１とは異なる制御タイミングにてこれを実現する。このため、本実施例のレンズ交換型カメラシステムの構成は、実施例１（図１）と同じである。また、ＴＶＡＦ制御の全体的な流れも、実施例１（図３）と同じである。
【０１０１】
図３に示したＳｔｅｐ３０２での微小駆動動作時にて、カメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６による制御の流れを図４および図５を用いて説明する。
【０１０２】
図４において、ＳｔｅｐＣ４０１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められているレンズマイコンＬ１０６との通信（以下、レンズ通信という）を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ４０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ４０１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【０１０３】
ＳｔｅｐＣ４０２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、レンズ通信を開始させる。
【０１０４】
レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ４０１において、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ４０２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ４０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ４０１に戻って待つ。
【０１０５】
ＳｔｅｐＬ４０２では、レンズマイコンＬ１０６は、第１通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、該通信の開始からの遅延時間を計測する。
【０１０６】
ＳｔｅｐＬ４０３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算した到達予測の結果をカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。ここでの通信は、前述した第１通信に相当する。この到達予測の内容については、後にＳｔｅｐＬ４０８で詳細に説明する。
【０１０７】
次に、再びカメラマイコンＣ１０６の処理を説明する。ＳｔｅｐＣ４０３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ４０３で送信した到達予測の結果を第１通信で受信する。図５の例で現在のＶＤ（垂直同期信号）が（４）であったとすると、ここでの処理は到達予測（４）の受信のタイミングに相当する。
【０１０８】
ＳｔｅｐＣ４０４では、カメラマイコンＣ１０６は、現在取得可能な焦点信号が有効であるかどうかを判別する。すなわち、焦点信号の生成元である撮像信号がフォーカスレンズＬ１０５の駆動中に蓄積されたものではなく、過去の目標位置に停止していたときのものであるかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ４０５に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ４１６に進む。図５の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成されたものである。ＶＤ（２）でフォーカスレンズＬ１０５は至近側に停止していたため、ＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号は有効と判別される。また、現在のＶＤが（５）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はＶＤ（３）で蓄積された撮像信号から生成されたものである。ＶＤ（３）でフォーカスレンズＬ１０５は無限遠側から至近側に駆動されていたため、ＶＤ（３）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号は無効と判別される。
【０１０９】
ＳｔｅｐＣ４０５では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ４０３で受信した前回の到達予測の電荷蓄積の開始までに到達可能である場合（フォーカスレンズＬ１０５が目標位置へ到達可能であることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ４０６に進む。そうでない場合（フォーカスレンズＬ１０５が目標位置へ到達不可であることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ４１７に進む。例えば、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達可能であることを示す情報である場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できることを意味する。一方、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達不可であることを示す情報である場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できないことを意味する。
【０１１０】
第１通信で到達不可を示す情報を受信した場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中で次回取得可能な焦点信号は十分なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するために、ＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。このため、ＴＶＡＦ制御（微小駆動動作）を進めずにＳｔｅｐＣ４１７に進む。すなわち、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する。例えば、到達予測（４）のタイミング（ＶＤ（４）での第１通信）で、到達不可を示す情報を受信した場合は、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、目標デフォーカス量（６）のタイミングでは送らない。次の第１通信（ＶＤ（５）での第１通信）で、到達可能を示す情報を受信したら、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、同じＶＤ（５）での第２通信で送信する。
【０１１１】
ＳｔｅｐＣ４０６では、カメラマイコンＣ１０６は、現在フォーカスレンズＬ１０５がその駆動中心である中心位置に対して無限遠側に停止している状態かどうかを判別し、そうである場合はＳｔｅｐＣ４０７に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ４１０に進む。図５の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、このときのフォーカスレンズＬ１０５は無限遠側に停止していると判別される。また現在のＶＤが（６）である場合は、このときのフォーカスレンズＬ１０５は至近側に停止していると判別される。
【０１１２】
ＳｔｅｐＣ４０７では、カメラマイコンＣ１０６は、至近側の焦点信号を保存する。図５の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、フォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していたＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号（２）を保存する。
【０１１３】
ＳｔｅｐＣ４０８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ４０７で保存した至近側の焦点信号のレベルと過去に後述のＳｔｅｐＣ４１０で保存した無限遠側の焦点信号のレベルとを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ４０９に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ４１３に進む。図５の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、焦点信号（２）と不図示の焦点信号０との大小関係を比較することになる。
【０１１４】
ＳｔｅｐＣ４０９では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の至近方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像素子Ｃ１０１の撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１１５】
ＳｔｅｐＣ４１０では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する至近方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１１６】
ＳｔｅｐＣ４１１では、カメラマイコンＣ１０６は、無限遠側の焦点信号を保存する。図５の例で現在のＶＤが（６）であった場合は、フォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していたＶＤ（４）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号（４）を保存する。
【０１１７】
ＳｔｅｐＣ４１２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ４１１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルと過去にＳｔｅｐＣ４０７で保存した至近側の焦点信号のレベルを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ４１３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ４１４に進む。図５の例で現在のＶＤが（６）であった場合は、焦点信号（４）と焦点信号（２）との大小関係を比較することになる。
【０１１８】
ＳｔｅｐＣ４１３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の無限遠方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１１９】
ＳｔｅｐＣ４１４では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する無限遠方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１２０】
ＳｔｅｐＣ４１５では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ４０９、Ｃ４１０、Ｃ４１３およびＣ４１４で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）を得るために、実際にフォーカスレンズＬ１０５の駆動を開始させるタイミングを演算する。本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【０１２１】
ＳｔｅｐＣ４１６では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ４１５で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動した場合に、上記目標デフォーカス量を得るための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５の駆動が完了するかどうかを判定するタイミングを演算する。レンズマイコンＬ１０６は、ここで演算（指定）したタイミングである到達予測タイミングにおいてフォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置に到達可能か否かを予測することになる。
【０１２２】
本実施例では、この到達予測タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【０１２３】
ＳｔｅｐＣ４１７では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズユニットに対して再度、通信要求を送信し、第２通信を開始させる。ここで、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ４０４にて、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ４１７で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ４０５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ４０４に戻り待つ。
【０１２４】
ＳｔｅｐＣ４１８では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズ通信が開始されると、ＳｔｅｐＣ４０９、Ｃ４１０、Ｃ４１３およびＣ４１４で求めた目標デフォーカス量の情報をレンズマイコンＬ１０６に送信する。ここでの通信は、前述した第２通信に相当する。また、ＳｔｅｐＣ４１５およびＣ４１６で演算（指定）した駆動開始タイミングおよび到達予測タイミングの情報も、レンズマイコンＬ１０６に送信する。図５の例で現在のＶＤが（４）であったとすると、ここでの処理は目標デフォーカス量（６）、駆動開始タイミング（６）および到達予測タイミング（６）の送信タイミングに相当する。もしＳｔｅｐＣ４０３で受信した到達予測の電荷蓄積の開始までに到達不可である場合は、カメラマイコンＣ１０６は、目標デフォーカス量（６）では、像面振幅量は前回の通信と同様の値を、像面中心移動量は０を送信する。
【０１２５】
一方、ＳｔｅｐＬ４０５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ４１８にて送信した目標デフォーカス量、駆動開始タイミングおよび到達予測タイミングの情報を受信する。
【０１２６】
ＳｔｅｐＬ４０６では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ４０５で受信した目標デフォーカス量と現在のフォーカス位置敏感度に基づいて、フォーカスレンズＬ１０５の実駆動量（つまりは目標位置）を演算する。この実駆動量は、Ｆ値とカメラマイコンＣ１０６から受信した許容錯乱円のデータに基づいて、焦点深度内に設定される。
【０１２７】
ＳｔｅｐＬ４０７では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ４０６で求めた実駆動量に応じて、フォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を演算する。
【０１２８】
ＳｔｅｐＬ４０８では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ４０５で受信した駆動開始タイミングにてＳｔｅｐＬ４０７で求めた駆動速度でフォーカスレンズＬ１０５を駆動した場合の到達予測を行う。具体的には、駆動開始タイミングからＳｔｅｐＬ４０５で受信した到達予測タイミングまでのフォーカスレンズＬ１０５の予測駆動量が、ＳｔｅｐＬ４０６で求めたフォーカスレンズＬ１０５の実駆動量（目標位置）に到達するかどうかを予測する。このようにして、レンズマイコンＬ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達可能か否かに関する予測を行う。該到達予測の結果は、次回のＳｔｅｐＬ４０３において、レンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に第１通信で送信される。
【０１２９】
なお、本実施例では、レンズマイコンＬ１０６は固定長パケット通信を行っており、パケット内の所定ビットが該到達予測の結果を示すビットに相当する。例えば、この所定ビットが１である場合は、カメラマイコンＣ１０６はフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達可能と判断し、所定ビットが０である場合は、到達不可と判断する。
【０１３０】
ＳｔｅｐＬ４０９では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ４０２でリセットした内部タイマーの値を参照し、第１通信の開始時からの遅延時間がＳｔｅｐＬ４０５で受信した駆動開始タイミングに一致しているかどうかを判別する。一致している場合はＳｔｅｐＬ４１０に、そうでない場合はＳｔｅｐＬ４０９に戻って待つ。
【０１３１】
ＳｔｅｐＬ４１０では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ４０６で求めた実駆動量およびＳｔｅｐＬ４０７で求めた駆動速度をフォーカスアクチュエータＬ１０８に対して設定し、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる。図５の例で現在のＶＤが（４）であったとすると、ここでの処理はフォーカス（６）駆動のタイミングに相当する。
【０１３２】
このように、本実施例では、ＴＶＡＦ制御において、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→停止→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズＬ１０５を移動させる。これにより、焦点信号が常に最大となるように合焦状態が維持される。
【０１３３】
また、本実施例では、カメラ本体からレンズユニットに対してフォーカスレンズＬ１０５の目標デフォーカス量、駆動開始タイミングおよび到達予測タイミングを送信する。さらに、レンズユニットからカメラ本体に、目標デフォーカス量に対応するフォーカスレンズＬ１０５の目標位置への到達予測の結果を送信する。そして、カメラ本体は、到達可能を示すデータを受信した場合は、ＴＶＡＦ制御を進める。また、到達不可を示すデータ受信した場合は、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する（遅らせる）。これにより、カメラ本体に装着されるレンズユニットごとに光学特性が異なる場合でも、レンズ一体型カメラと同様に、予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することが可能となり、良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる。
【実施例３】
【０１３４】
本発明の実施例３について説明する。本実施例では、カメラ本体がデフォーカス量予測タイミングをレンズユニットに送る。そして、レンズユニットは該デフォーカス量予測タイミングにおけるフォーカスレンズの実駆動量を予測して、撮像面上のデフォーカス量に換算したデフォーカス量予測結果をカメラ本体に返すように構成している。
【０１３５】
本実施例のレンズ交換型カメラシステムの構成は、実施例１（図１）と同じである。また、ＴＶＡＦ制御の全体的な流れも、実施例１（図３）と同じである。
【０１３６】
図３に示したＳｔｅｐ３０２での微小駆動動作時にてカメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６にて行われる制御を、図６および図７を用いて説明する。
【０１３７】
図６において、ＳｔｅｐＣ６０１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められている第１通信を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ６０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ６０１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【０１３８】
ＳｔｅｐＣ６０２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、第１通信を開始させる。
【０１３９】
ＳｔｅｐＬ６０１では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ６０２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ６０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ６０１に戻って待つ。
【０１４０】
ＳｔｅｐＬ６０２では、レンズマイコンＬ１０６は、第１通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、その通信の開始からの遅延時間を計測する。
【０１４１】
ＳｔｅｐＬ６０３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算したデフォーカス量予測の結果をカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。ここでの通信は、前述した第１通信に相当する。このデフォーカス量予測の内容については、後にＳｔｅｐＬ６０８で詳細に説明する。
【０１４２】
一方、ＳｔｅｐＣ６０３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ６０３で送信したデフォーカス量予測の結果を第１通信で受信する。図７の例で現在のＶＤが（４）であったとすると、ここでの処理はデフォーカス量予測（４）受信のタイミングに相当する。
【０１４３】
ＳｔｅｐＣ６０４では、カメラマイコンＣ１０６は、現在取得可能な焦点信号が有効であるかどうかを判別する。すなわち、該焦点信号の生成元である撮像信号がフォーカスレンズＬ１０５の駆動中に蓄積されたものではなく、過去の目標位置に停止していたときのものであるかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ６０５に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ６１６に進む。図７の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成されたものである。ＶＤ（２）でフォーカスレンズＬ１０５は至近側に停止していたため、ＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号は有効と判別される。また、現在のＶＤが（５）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はＶＤ（３）で蓄積された撮像信号から生成されたものである。ＶＤ（３）でフォーカスレンズＬ１０５は無限遠側から至近側に駆動していたため、ＶＤ（３）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号は無効と判別される。
【０１４４】
ＳｔｅｐＣ６０５では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ６０３で受信した前回のデフォーカス量予測の電荷蓄積の開始までに、前回の後述のＳｔｅｐＣ６１８で送信した目標デフォーカス量に対して所定比率以上であるか否かを判別する。この判別は、フォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置にほぼ到達可能と予測されているか否かの判別に相当する。
デフォーカス量予測の電荷蓄積の開始までに目標デフォーカス量に対して所定比率以上であると予測されている場合（フォーカスレンズＬ１０５が目標位置へ到達可能であることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ６０６に進む。そうでない場合（フォーカスレンズＬ１０５が目標位置へ到達不可であることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ６１７に進む。例えば、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達可能であることを示す情報である場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できることを意味する。一方、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達不可であることを示す情報である場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できないことを意味する。
【０１４５】
第１通信で到達不可であることを示す情報を受信した場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中で次回取得可能な焦点信号は十分なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。このため、ＴＶＡＦ制御（微小駆動動作）を進めずにＳｔｅｐＣ６１７に進む。すなわち、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する。例えば、到達予測（４）のタイミング（ＶＤ（４）での第１通信）で、到達不可を示す情報を受信した場合は、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、目標デフォーカス量（６）のタイミングでは送らない。次の第１通信（ＶＤ（５）での第１通信）で、到達可能を示す情報を受信した場合は、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、同じＶＤ（５）での第２通信で送信する。
【０１４６】
ＳｔｅｐＣ６０６では、カメラマイコンＣ１０６は、現在フォーカスレンズＬ１０５が中心位置に対して無限遠側に停止している状態かどうかを判別し、そうである場合はＳｔｅｐＣ６０７に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ６１０に進む。図７の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、このときのフォーカスレンズＬ１０５は無限遠側に停止していると判別される。また、現在のＶＤが（６）である場合は、このときのフォーカスレンズＬ１０５は至近側に停止していると判別される。
【０１４７】
ＳｔｅｐＣ６０７では、カメラマイコンＣ１０６は、至近側の焦点信号を保存する。図７の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、フォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していたＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号（２）を保存する。
【０１４８】
ＳｔｅｐＣ６０８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ６０７で保存した至近側の焦点信号のレベルと過去に後述のＳｔｅｐＣ６１０で保存した無限遠側の焦点信号のレベルとを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ６０９に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ６１３に進む。図７の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、焦点信号（２）と不図示の焦点信号０との大小関係を比較することになる。
【０１４９】
ＳｔｅｐＣ６０９では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の至近方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１５０】
ＳｔｅｐＣ６１０では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する至近方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１５１】
ＳｔｅｐＣ６１１では、カメラマイコンＣ１０６は、無限遠側の焦点信号を保存する。図７の例で現在のＶＤが（６）であった場合は、フォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していたＶＤ（４）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号（４）を保存する。
【０１５２】
ＳｔｅｐＣ６１２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ６１１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルと過去にＳｔｅｐＣ６０７で保存した至近側の焦点信号のレベルとを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ６１３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ６１４に進む。図７の例で現在のＶＤが（６）であった場合は、焦点信号（４）と焦点信号（２）との大小関係を比較することになる。
【０１５３】
ＳｔｅｐＣ６１３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の無限遠方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１５４】
ＳｔｅｐＣ６１４では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する無限遠方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１５５】
ＳｔｅｐＣ６１５では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ６０９、Ｃ６１０、Ｃ６１３およびＣ６１４で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）を得るために、実際にフォーカスレンズＬ１０５の駆動を開始させるタイミングを演算する。本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述の第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【０１５６】
ＳｔｅｐＣ６１６では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ６１５で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、上記目標デフォーカス量が得るための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５の駆動が完了するかどうかを判定する基準となるデフォーカス量予測タイミングを演算する。すなわち、レンズマイコンＬ１０６は、ここで演算したデフォーカス量予測タイミングにおけるフォーカスレンズＬ１０５の実駆動量を予測し、撮像面上のデフォーカス量に換算することになる。本実施例では、このデフォーカス量予測タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【０１５７】
ＳｔｅｐＣ６１７では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して再度通信要求を送信し、第２通信を開始させる。
【０１５８】
ＳｔｅｐＬ６０４では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ６１７で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ６０５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ６０４に戻って待つ。
【０１５９】
また、ＳｔｅｐＣ６１８では、カメラマイコンＣ１０６は、第２通信が開始されるとＳｔｅｐＣ６０９、Ｃ６１０、Ｃ６１３およびＳｔｅｐＣ６１４で求めた目標デフォーカス量の情報をレンズマイコンＬ１０６に送信する。また、ＳｔｅｐＣ６１５およびＣ６１６で演算（指定）した駆動開始タイミングおよびデフォーカス量予測タイミングの情報もレンズマイコンＬ１０６に送信する。図７の例で現在のＶＤが（４）であったとすると、ここでの処理は目標デフォーカス量（６）、駆動開始タイミング（６）およびデフォーカス量予測タイミング（６）の送信のタイミングに相当する。もしＳｔｅｐＣ６０３で受信した到達予測の電荷蓄積の開始までに到達不可である場合は、カメラマイコンＣ１０６は、目標デフォーカス量（６）では、像面振幅量は前回の通信と同様の値を、像面中心移動量は０を送信する。
【０１６０】
ＳｔｅｐＬ６０５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ６１８で送信した目標デフォーカス量、駆動開始タイミングおよびデフォーカス量予測タイミングの情報を受信する。
【０１６１】
ＳｔｅｐＬ６０６では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ６０５で受信した目標デフォーカス量と現在のフォーカス位置敏感度に基づいて、フォーカスレンズＬ１０５の実駆動量を演算する。この実駆動量は、Ｆ値とカメラマイコンＣ１０６から受信した許容錯乱円のデータに基づいて、焦点深度内に設定される。
【０１６２】
ＳｔｅｐＬ６０７では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ６０６で求めた実駆動量に応じて、フォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を演算する。
【０１６３】
ＳｔｅｐＬ６０８では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ６０５で受信した駆動開始タイミングにてＳｔｅｐＬ６０７で求めた駆動速度でフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合のデフォーカス量予測を行う。具体的には、駆動開始タイミングからＳｔｅｐＬ６０５で受信したデフォーカス量予測タイミングまでのフォーカスレンズＬ１０５駆動量を予測し、該予測駆動量を撮像面上のデフォーカス量に換算する。このデフォーカス量予測は、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達可能か否かに関する予測に相当する。該デフォーカス量予測の結果は、次回のＳｔｅｐＬ６０３において、レンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に第１通信で送信される。
【０１６４】
なお、本実施例では、レンズマイコンＬ１０６は固定長パケット通信を行っており、パケット内の所定ビットが該到達可能か否かに関する予測の結果を示すビットに相当する。例えば、この所定ビットが１である場合は、カメラマイコンＣ１０６はフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達可能と判断し、所定ビットが０である場合は、到達不可と判断する。
【０１６５】
ＳｔｅｐＬ６０９では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ６０２でリセットした内部タイマーの値を参照し、第１通信の開始時からの遅延時間がＳｔｅｐＬ６０５で受信した駆動開始タイミングに一致しているかどうかを判別する。一致している場合はＳｔｅｐＬ６１０に、そうでない場合はＳｔｅｐＬ６０９に戻って待つ。
【０１６６】
ＳｔｅｐＬ６１０では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ６０６で求めた実駆動量およびＳｔｅｐＬ６０７で求めた駆動速度をフォーカスアクチュエータＬ１０８に設定し、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる。図７の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、ここでの処理はフォーカス（６）駆動のタイミングに相当する。
【０１６７】
このように、本実施例では、ＴＶＡＦ制御において、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→停止→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズＬ１０５を移動させる。これにより、焦点信号が常に最大となるように合焦状態が維持される。
【０１６８】
また、本実施例では、カメラ本体からレンズユニットに対してフォーカスレンズＬ１０５の目標デフォーカス量、駆動開始タイミングおよびデフォーカス量予測タイミングの情報を送信する。さらに、レンズユニットからカメラ本体に、目標デフォーカス量に対するデフォーカス量予測の結果を送信する。そして、カメラ本体は、このデフォーカス量予測の結果を通じて、フォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置に（ほぼ）到達可能を示すデータを受信した場合はＴＶＡＦ制御を進める。しかし、到達不可とを示すデータを受信した場合はＴＶＡＦ制御の進行を制限する（遅らせる）。これにより、カメラ本体に装着されるレンズユニットごとに光学特性が異なる場合でも、レンズ一体型カメラと同様に、予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することが可能となり、良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる。
【実施例４】
【０１６９】
本発明の実施例４について説明する。本実施例では、レンズユニットがカメラ本体に対して、フォーカスレンズが目標位置に到達可能となる到達タイミングの予測結果を送るように構成している。
【０１７０】
本実施例のレンズ交換型カメラシステムの構成は、実施例１（図１）と同じである。また、ＴＶＡＦ制御の全体的な流れも、実施例１（図３）と同じである。
【０１７１】
図３に示したＳｔｅｐ３０２での微小駆動動作時にてカメラマイコンＣ１０６およびレンズマイコンＬ１０６にて行われる制御を、図８および図９を用いて説明する。
【０１７２】
図８において、ＳｔｅｐＣ８０１では、カメラマイコンＣ１０６は、映像の垂直同期信号に対する現在のタイミングが、予め決められている第１通信を行うタイミングと一致しているかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ８０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＣ８０１に戻って待つ。このレンズ通信のタイミングは、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積タイミングを基準として任意のタイミングに設定することが可能であるが、垂直同期信号に対しての遅延時間は一定である必要がある。
【０１７３】
ＳｔｅｐＣ８０２では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して通信要求を送信し、第１通信を開始させる。
【０１７４】
一方、ＳｔｅｐＬ８０１では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ８０２で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ８０２に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ８０１に戻って待つ。
【０１７５】
ＳｔｅｐＬ８０２では、レンズマイコンＬ１０６は、第１通信が開始されたことをトリガとして内部タイマーをリセットし、該通信の開始からの遅延時間を計測する。
【０１７６】
ＳｔｅｐＬ８０３では、レンズマイコンＬ１０６は、前回の処理で演算した到達タイミング予測の結果をカメラマイコンＣ１０６に対して送信する。ここでの通信は、前述した第１通信に相当する。この到達タイミング予測の内容については、後にＳｔｅｐＬ８０８で詳細に説明する。
【０１７７】
次に、ＳｔｅｐＣ８０３では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６がＳｔｅｐＬ８０３で送信した到達タイミング予測の結果を第１通信で受信する。図９の例で現在のＶＤが（４）であったとすると、ここでの処理は到達タイミング予測（４）受信のタイミングに相当する。
【０１７８】
ＳｔｅｐＣ８０４では、カメラマイコンＣ１０６は、現在取得可能な焦点信号が有効であるかどうかを判別する。すなわち、該焦点信号の生成元である撮像信号が、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中に蓄積されたものではなく、過去の目標位置に停止していたときのものであるかどうかを判別する。そうである場合はＳｔｅｐＣ８０５に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ８１６に進む。図９の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成されたものである。ＶＤ（２）でフォーカスレンズＬ１０５は至近側に停止していたため、ＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号は有効と判別される。また、現在のＶＤが（５）である場合は、ここで取得可能な焦点信号はＶＤ（３）で蓄積された撮像信号から生成されたものである。ＶＤ（３）でフォーカスレンズＬ１０５は無限遠側から至近側に駆動していたため、ＶＤ（３）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号は無効と判別される。
【０１７９】
ＳｔｅｐＣ８０５では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ８０３で受信した前回の到達タイミング予測の電荷蓄積の開始までに、前回に後述するＳｔｅｐＣ８１６で演算した到達判定基準タイミングに対して所定の許容時間以内であるか否かを判別する。すなわち、フォーカスレンズＬ１０５が目標デフォーカス量に対応する目標位置に所定時間内にほぼ到達可能と予測されているか否かを判別する。
【０１８０】
到達タイミング予測の電荷蓄積の開始までに到達判定基準タイミングに対して所定時間以内である場合（フォーカスレンズＬ１０５が目標位置への到達可能であることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ８０６に進む。そうでない場合（フォーカスレンズＬ１０５が目標位置へ到達不可であることを示す情報が得られている場合）はＳｔｅｐＣ８１７に進む。例えば、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達可能であることを示す情報である場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できることを意味する。一方、到達予測（４）のタイミングでレンズマイコンＬ１０６から送られてくる情報が到達不可であることを示す情報である場合は、ＶＤ（４）での焦点信号生成のための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達できないことを意味する。
【０１８１】
第１通信で到達不可であることを示す情報を受信した場合は、現在もフォーカスレンズＬ１０５は駆動中で次回取得可能な焦点信号は十分なデフォーカス量が得られない可能性が高いため、誤動作を回避するためにＴＶＡＦ制御の周期を遅らせる必要がある。このため、ＴＶＡＦ制御（微小駆動動作）を進めずにＳｔｅｐＣ８１７に進む。すなわち、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する。例えば、到達予測（４）のタイミング（ＶＤ（４）での第１通信）で、到達不可を示す情報を受信した場合は、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、目標デフォーカス量（６）のタイミングでは送らない。次の第１通信（ＶＤ（５）での第１通信）で、到達可能を示す情報を受信したら、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５を至近方向に駆動するための駆動命令を、同じＶＤ（５）での第２通信で送信する。
【０１８２】
ＳｔｅｐＣ８０６では、カメラマイコンＣ１０６は、現在フォーカスレンズＬ１０５が中心位置に対して無限遠側に停止している状態かどうかを判別し、そうである場合はＳｔｅｐＣ８０７に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ８１０に進む。図９の例では、現在のＶＤが（４）である場合は、このときのフォーカスレンズＬ１０５は無限遠側に停止していると判別される。また、現在のＶＤが（６）である場合は、このときのフォーカスレンズＬ１０５は至近側に停止していると判別される。
【０１８３】
ＳｔｅｐＣ８０７では、カメラマイコンＣ１０６は、至近側の焦点信号を保存する。図９の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、フォーカスレンズＬ１０５が至近側に停止していたＶＤ（２）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号（２）を保存する。
【０１８４】
ＳｔｅｐＣ８０８では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ８０７で保存した至近側の焦点信号のレベルと過去に後述のＳｔｅｐＣ８１０で保存した無限遠側の焦点信号のレベルとを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ８０９に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ８１３に進む。図９の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、焦点信号（２）と不図示の焦点信号０との大小関係を比較することになる。
【０１８５】
ＳｔｅｐＣ８０９では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の至近方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１８６】
ＳｔｅｐＣ８１０では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する至近方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１８７】
ＳｔｅｐＣ８１１では、カメラマイコンＣ１０６は、無限遠側の焦点信号を保存する。図９の例で現在のＶＤが（６）であった場合は、フォーカスレンズＬ１０５が無限遠側に停止していたＶＤ（４）で蓄積された撮像信号から生成された焦点信号（４）を保存する。
【０１８８】
ＳｔｅｐＣ８１２では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ８１１で保存した無限遠側の焦点信号のレベルと過去にＳｔｅｐＣ８０７で保存した至近側の焦点信号のレベルとを比較する。前者が大きい場合はＳｔｅｐＣ８１３に、そうでない場合はＳｔｅｐＣ８１４に進む。図９の例で現在のＶＤが（６）であった場合は、焦点信号（４）と焦点信号（２）との大小関係を比較することになる。
【０１８９】
ＳｔｅｐＣ８１３では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の駆動中心である中心位置の無限遠方向への移動量（像面中心移動量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１９０】
ＳｔｅｐＣ８１４では、カメラマイコンＣ１０６は、フォーカスレンズＬ１０５の上記中心位置に対する無限遠方向への移動量（像面振幅量）を、撮像面上でのデフォーカス量として演算する。
【０１９１】
ＳｔｅｐＣ８１５では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ８０９、Ｃ８１０、Ｃ８１３およびＣ８１４で求めたデフォーカス量（目標デフォーカス量）を得るために、実際にフォーカスレンズＬ１０５の駆動を開始させるタイミングを演算する。本実施例では、この駆動開始タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【０１９２】
ＳｔｅｐＣ８１６では、カメラマイコンＣ１０６は、ＳｔｅｐＣ８１５で演算した駆動開始タイミングでフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合に、上記目標デフォーカス量を得るための電荷蓄積の開始までにフォーカスレンズＬ１０５の駆動が完了するかどうかを判定する基準となる到達判定基準タイミングを演算する。本実施例では、この到達判定基準タイミングを、前述した第１通信の開始からの遅延時間で定義する。ただし、これに限らず、撮像素子Ｃ１０１の撮像信号の蓄積開始タイミングや、垂直同期信号の出力タイミングを基準として定義してもよい。
【０１９３】
ＳｔｅｐＣ８１７では、カメラマイコンＣ１０６は、レンズマイコンＬ１０６に対して再度通信要求を送信し、第２通信を開始させる。
【０１９４】
ＳｔｅｐＬ８０４では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ８１７で送信した通信要求を受信したかどうか判別し、そうである場合はＳｔｅｐＬ８０５に進み、そうでない場合はＳｔｅｐＬ８０４に戻って待つ。
【０１９５】
ＳｔｅｐＣ８１８では、カメラマイコンＣ１０６は、第２通信が開始されると、ＳｔｅｐＣ８０９、Ｃ８１０、Ｃ８１３およびＣ８１４で求めた目標デフォーカス量の情報をレンズマイコンＬ１０６に送信する。また、ＳｔｅｐＣ８１５、８１６で演算（指定）した駆動開始タイミング、到達判定基準タイミングの情報もレンズマイコンＬ１０６に送信する。図９の例で現在のＶＤが（４）であったと場合は、ここでの処理は目標デフォーカス量（６）および駆動開始タイミング（６）、到達判定基準タイミング（６）の送信のタイミングに相当する。もしＳｔｅｐＣ８０３で受信した到達予測の電荷蓄積の開始までに到達不可である場合は、カメラマイコンＣ１０６は、目標デフォーカス量（６）では、像面振幅量は前回の通信と同様の値を、像面中心移動量は０を送信する。
【０１９６】
ＳｔｅｐＬ８０５では、レンズマイコンＬ１０６は、カメラマイコンＣ１０６がＳｔｅｐＣ８１８で送信した目標デフォーカス量および駆動開始タイミング、到達判定基準タイミングの情報を受信する。
【０１９７】
ＳｔｅｐＬ８０６では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ８０５で受信した目標デフォーカス量と現在のフォーカス位置敏感度に基づいて、フォーカスレンズＬ１０５の実駆動量を演算する。この実駆動量は、Ｆ値とカメラマイコンＣ１０６から受信した許容錯乱円のデータに基づいて、焦点深度内に設定される。
【０１９８】
ＳｔｅｐＬ８０７では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ８０６で求めた実駆動量に応じて、フォーカスレンズＬ１０５の駆動速度を演算する。
【０１９９】
ＳｔｅｐＬ８０８では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ８０７で求めた駆動速度でフォーカスレンズＬ１０５を駆動させた場合の到達タイミング予測を行う。すなわち、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に到達可能となるタイミングを予測する。該到達タイミング予測の結果は、次回のＳｔｅｐＬ８０３においてレンズマイコンＬ１０６からカメラマイコンＣ１０６に第１通信で送信される。
【０２００】
なお、本実施例では、レンズマイコンＬ１０６は固定長パケット通信を行っており、パケット内の所定ビットが該到達タイミング予測の結果を示すビットに相当する。
【０２０１】
ＳｔｅｐＬ８０９では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ８０２でリセットした内部タイマーの値を参照し、第１通信の開始時からの遅延時間がＳｔｅｐＬ８０５で受信した駆動開始タイミングに一致しているかどうかを判別する。一致している場合はＳｔｅｐＬ８１０に、そうでない場合はＳｔｅｐＬ８０９に戻って待つ。
【０２０２】
ＳｔｅｐＬ８１０では、レンズマイコンＬ１０６は、ＳｔｅｐＬ８０６で求めた実駆動量とＳｔｅｐＬ８０７で求めた駆動速度をフォーカスアクチュエータＬ１０８に設定し、実際にフォーカスレンズＬ１０５を駆動させる。図９の例で現在のＶＤが（４）であった場合は、ここでの処理はフォーカス（６）駆動のタイミングに相当する。
【０２０３】
このように、本実施例では、ＴＶＡＦ制御において、再起動判定→微小駆動→山登り駆動→停止→微小駆動→再起動判定を繰り返しながらフォーカスレンズＬ１０５を移動させる。これにより、焦点信号が常に最大となるように合焦状態が維持される。
【０２０４】
また、本実施例では、カメラ本体からレンズユニットに対してフォーカスレンズＬ１０５の目標デフォーカス量および駆動開始タイミング、到達判定基準タイミングの情報を送信する。さらに、レンズユニットからカメラ本体に、目標デフォーカス量に対応する目標位置へのフォーカスレンズＬ１０５の到達タイミング予測の結果を送信する。そして、カメラ本体は、この到達タイミング予測の結果を通じて、フォーカスレンズＬ１０５が目標位置に（ほぼ）到達可能であることを示す情報を受信した場合は、ＴＶＡＦ制御を進める。一方、到達不可であることを示す情報を受信した場合は、ＴＶＡＦ制御の進行を制限する（遅らせる）。これにより、カメラ本体に装着されるレンズユニットごとに光学特性が異なる場合でも、レンズ一体型カメラと同様に、予めＴＶＡＦ制御の周期を認識することが可能となり、良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる。
【０２０５】
なお、上述した各実施例の機能を実現するソフトウェア（コンピュータプログラム）を、記録媒体から直接または有線／無線通信を用いてコンピュータを有する撮像装置や交換レンズに供給し、そのプログラムを実行させる場合も本発明の実施例に含まれる。
【０２０６】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【０２０７】
レンズ交換が可能なカメラシステムにおいて良好なＴＶＡＦ制御を行うことができる撮像装置および交換レンズを提供できる。
【符号の説明】
【０２０８】
Ｌ１００  レンズユニット
Ｌ１０５  フォーカスレンズ
Ｌ１０６  レンズマイクロコンピュータ
Ｃ１００  カメラ本体
Ｃ１０１  撮像素子
Ｃ１０６  カメラマイクロコンピュータ
【図２】
2013164582.tif 000003
【図１】
2013164582.tif 000004
【図３】
2013164582.tif 000005
【図４】
2013164582.tif 000006
【図５】
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【図６】
2013164582.tif 000008
【図７】
2013164582.tif 000009
【図８】
2013164582.tif 000010
【図９】
2013164582.tif 000011
【図１０】
2013164582.tif 000012
【図１１】
2013164582.tif 000013