(57)【要約】【課題】変倍レンズの駆動中であってもフォーカスレンズを正しく駆動することが可能な交換レンズを提供する。【解決手段】バリフォーカル光学系と、変倍レンズの複数位置の各々について複数の撮影距離にそれぞれ対応するフォーカスレンズの位置に関する位置情報を記憶する記憶手段と、所定の絶対位置までフォーカスレンズを駆動する指令をカメラボディから受信する受信手段と、所定の絶対位置に対応するフォーカスレンズの駆動目標位置を演算する第１演算手段と、駆動目標位置までフォーカスレンズを駆動する駆動手段と、受信手段により指令が受信されたとき変倍レンズが駆動中か否かを判定する判定手段と、変倍レンズが駆動中の場合、変倍レンズの駆動による駆動目標位置の変化を予測した予測目標位置を演算する第２演算手段とを備え、駆動手段は、変倍レンズが駆動中の場合、予測目標位置までフォーカスレンズを駆動する交換レンズ。【選択図】図１
2013057867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが光軸方向に駆動可能な同一光軸上に配置された変倍レンズおよびフォーカスレンズを含み、撮影距離と前記フォーカスレンズの位置との関係が前記変倍レンズの位置に応じて変化するバリフォーカル光学系と、
前記変倍レンズの複数の位置の各々について、複数の撮影距離にそれぞれ対応する前記フォーカスレンズの位置に関する位置情報を記憶する記憶手段と、
カメラボディが着脱可能に取り付けられるマウント手段と、
所定の撮影距離に対応する位置を基準として表された所定の絶対位置まで前記フォーカスレンズを駆動する指令を前記カメラボディから受信する受信手段と、
前記変倍レンズの現在位置と前記位置情報とを用いて、前記所定の絶対位置に対応する前記フォーカスレンズの駆動目標位置を演算する第１演算手段と、
前記第１演算手段により演算された前記駆動目標位置まで前記フォーカスレンズを駆動する駆動手段と、
前記受信手段により前記指令が受信されたとき、前記変倍レンズが駆動中か否かを判定する判定手段と、
前記判定手段により前記変倍レンズが駆動中であると判定された場合、前記変倍レンズの駆動による前記駆動目標位置の変化を予測した予測目標位置を演算する第２演算手段と、を備え、
前記駆動手段は、前記判定手段により前記変倍レンズが駆動中であると判定された場合、前記予測目標位置まで前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする交換レンズ。
【請求項２】
請求項１に記載の交換レンズにおいて、
前記第１演算手段は、前記指令が基準とする所定の撮影距離と前記変倍レンズの現在位置とに対応する前記フォーカスレンズの位置が前記位置情報に含まれない場合には、前記変倍レンズの現在位置と前記位置情報とを用いた補間演算により前記駆動目標位置を演算することを特徴とする交換レンズ。
【請求項３】
請求項１または２に記載の交換レンズにおいて、
前記第２演算手段は、第１所定時間が経過した後の前記変倍レンズの位置に対応する前記フォーカスレンズの駆動目標位置を前記予測目標位置として演算することを特徴とする交換レンズ。
【請求項４】
請求項３に記載の交換レンズにおいて、
前記第２演算手段は、前記第１所定時間より短い第２所定時間が経過する度に、前記第１所定時間が経過した後の前記予測目標位置を演算することを特徴とする交換レンズ。
【請求項５】
請求項３または４に記載の交換レンズにおいて、
前記第２演算手段は、前記変倍レンズが所定の位置に到達する度に、前記第１所定時間が経過した後の前記予測目標位置を演算することを特徴とする交換レンズ。
【請求項６】
請求項３〜５のいずれか一項に記載の交換レンズにおいて、
前記第２演算手段は、前記変倍レンズの駆動速度が変化する度に、前記第１所定時間が経過した後の前記予測目標位置を演算することを特徴とする交換レンズ。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一項に記載の交換レンズにおいて、
前記指令が基準とする所定の撮影距離は、無限遠であることを特徴とする交換レンズ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換レンズに関する。
【背景技術】
【０００２】
焦点距離を調節するための変倍レンズと、撮影距離（ピント位置）を調節するためのフォーカスレンズとを含んだ結像光学系が知られている。このような結像光学系において、変倍レンズを移動させると、撮影距離とフォーカスレンズの位置との関係が変化する、すなわち、変倍レンズを移動させると撮影距離（換言すれば焦点位置）が変化する、いわゆるバリフォーカル光学系が存在する。例えば特許文献１には、焦点距離が等しくても、撮像面に合焦するためのフォーカスレンズの位置が被写体距離によって異なるレンズ制御装置が記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平３−９６９０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１に記載のレンズ制御装置には、変倍レンズの駆動中にフォーカスレンズの絶対位置への駆動指令を受けとった場合、フォーカスレンズを正しく駆動できないという問題があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１に係る発明は、それぞれが光軸方向に駆動可能な同一光軸上に配置された変倍レンズおよびフォーカスレンズを含み、撮影距離とフォーカスレンズの位置との関係が変倍レンズの位置に応じて変化するバリフォーカル光学系と、変倍レンズの複数の位置の各々について、複数の撮影距離にそれぞれ対応するフォーカスレンズの位置に関する位置情報を記憶する記憶手段と、カメラボディが着脱可能に取り付けられるマウント手段と、所定の撮影距離に対応する位置を基準として表された所定の絶対位置までフォーカスレンズを駆動する指令をカメラボディから受信する受信手段と、変倍レンズの現在位置と位置情報とを用いて、所定の絶対位置に対応するフォーカスレンズの駆動目標位置を演算する第１演算手段と、第１演算手段により演算された駆動目標位置までフォーカスレンズを駆動する駆動手段と、受信手段により指令が受信されたとき、変倍レンズが駆動中か否かを判定する判定手段と、判定手段により変倍レンズが駆動中であると判定された場合、変倍レンズの駆動による駆動目標位置の変化を予測した予測目標位置を演算する第２演算手段と、を備え、駆動手段は、判定手段により変倍レンズが駆動中であると判定された場合、予測目標位置までフォーカスレンズを駆動することを特徴とする交換レンズである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、変倍レンズの駆動中であってもフォーカスレンズを正しく駆動することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。
【図２】本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した断面図である。
【図３】保持部１０２，２０２の詳細を示す模式図である。
【図４】コマンドデータ通信の例を示すタイミングチャートである。
【図５】ホットライン通信の例を示すタイミングチャートである。
【図６】変倍レンズ２１０ｂとフォーカスレンズ２１０ｃの位置関係を示す図である。
【図７】図６の一部を拡大した図である。
【図８】変倍レンズ２１０ｂの駆動中における絶対位置駆動コマンド受信時の処理のフローチャートである。
【図９】図６の一部を拡大した図である。
【図１０】絶対位置駆動コマンドを受信後、所定時間Ｔｓが経過した時点での駆動目標位置Ｐｃを示す図である。
【図１１】絶対位置駆動コマンドを受信後、所定時間Ｔｓが経過した時点での駆動目標位置Ｐｃを示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
（第１の実施の形態）
図１（ａ）は、本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。なお、図１（ａ）では本発明に係わる機器および装置のみを示し、それ以外の機器および装置については図示と説明を省略する。カメラシステム１は、カメラボディ１００と、カメラボディ１００に着脱可能な交換レンズ２００とから構成される。
【０００９】
カメラボディ１００には交換レンズ２００が着脱可能に取り付けられるボディ側マウント部１０１が設けられている。ボディ側マウント部１０１の近傍（ボディ側マウント部１０１の内周側）の位置には、ボディ側マウント部１０１の内周側に部分的に突出する状態で、接点を保持する保持部（電気的な接続部）１０２が設けられている。この保持部１０２には複数の接点が設けられている。
【００１０】
また交換レンズ２００には、ボディ側マウント部１０１に対応する、カメラボディ１００が着脱可能に取り付けられるレンズ側マウント部２０１が設けられている。レンズ側マウント部２０１の近傍（レンズ側マウント部２０１の内周側）の位置には、レンズ側マウント部２０１の内周側に部分的に突出する状態で、接点を保持する保持部（電気的な接続部）２０２が設けられている。この保持部２０２には複数の接点が設けられている。
【００１１】
カメラボディ１００に交換レンズ２００が装着されると、複数の接点が設けられたカメラボディ１００側の保持部１０２が、複数の接点が設けられた交換レンズ２００側の保持部２０２に電気的に且つ物理的に接続される。両保持部１０２，２０２は、カメラボディ１００から交換レンズ２００への電力供給、および、カメラボディ１００と交換レンズ２００との信号の送受信に利用される。
【００１２】
カメラボディ１００内のボディ側マウント部１０１後方には、例えばＣＭＯＳやＣＣＤなどの撮像素子１０４が設けられる。カメラボディ１００の上方には、入力装置たるボタン１０５が設けられている。ユーザはボタン１０５等の入力装置を用いてカメラボディ１００に撮影指示や撮影条件の設定指示等を行う。交換レンズ２００の側面（マウント面とは異なる面）には、交換レンズ２００内に設けられた変倍レンズ（後述）を駆動させるためのズーム操作部材であるスライドスイッチ２１９が設けられている。
【００１３】
図１（ｂ）は、スライドスイッチ２１９の正面図である。スライドスイッチ２１９は可動域２２０、２２１を移動可能に構成されている。図１（ｂ）の上方に位置する可動域２２０は望遠方向に、図１（ｂ）の下方に位置する可動域２２１は広角方向に、それぞれ対応している。スライドスイッチ２１９は不図示のバネ等により、外部から力が加えられていない場合には両可動域２２０、２２１の中央に位置するように構成されている。撮影者がスライドスイッチ２１９を可動域２２０の方向に押し上げると、後述する変倍レンズがスライドスイッチ２１９の移動量に応じた速度で駆動され、交換レンズ２００の焦点距離が望遠側に変化する。同様に、可動域２２１の方向にスライドスイッチ２１９を動かすと、交換レンズの焦点距離が広角側に変化する。
【００１４】
図２は、本発明を適用したレンズ交換式のカメラシステムを示した断面図である。交換レンズ２００は、被写体像を結像させる結像光学系２１０を備える。結像光学系２１０は同一の光軸Ｏ上に配置された複数のレンズ２１０ａ〜２１０ｄおよび絞り２１１により構成されている。これら複数のレンズ２１０ａ〜２１０ｄには、結像光学系２１０の焦点距離を変化させる変倍レンズ２１０ｂおよび被写体像のピント位置を調節するためのフォーカスレンズ２１０ｃが含まれている。
【００１５】
結像光学系２１０は、いわゆるバリフォーカル光学系である。すなわち、変倍レンズ２１０ｂを駆動し結像光学系２１０の焦点距離が変化すると、撮影距離とフォーカスレンズ２１０ｃの光軸上の位置との関係が変化する。例えば、結像光学系２１０の焦点距離が２０ｍｍとなる位置に変倍レンズ２１０ｂがあり、撮影距離が３ｍ（撮像素子１０４の撮像面から３ｍ先の被写体にピントが合う状態）となる位置にフォーカスレンズ２１０ｃがあるとき、変倍レンズ２１０ｂが駆動され焦点距離が４０ｍｍになると、フォーカスレンズ２１０ｃの撮影距離は３ｍではない距離（例えば４ｍや６ｍ）となる。変倍レンズ２１０ｂとフォーカスレンズ２１０ｃとの関係については後に詳述する。
【００１６】
交換レンズ２００内部には、交換レンズ２００の各部の制御を司るレンズ制御部２０３が設けられている。レンズ制御部２０３は不図示のマイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成される。レンズ制御部２０３には、レンズ側第１通信部２１７、レンズ側第２通信部２１８、ズーム駆動部２１２、絞り駆動部２１３、フォーカス駆動部２１４、ＲＯＭ２１５、およびＲＡＭ２１６が接続されている。
【００１７】
レンズ側第１通信部２１７およびレンズ側第２通信部２１８は、保持部１０２、２０２の各通信接点を介してカメラボディ１００との信号の送受信を行う。このレンズ側第１通信部２１７とレンズ側第２通信部２１８はそれぞれ、交換レンズ２００側の通信インターフェースである。レンズ制御部２０３はこれら通信インターフェースを使って、カメラボディ１００（後述するボディ制御部１０３）との間で後述する各通信（ホットライン通信、コマンドデータ通信）を行う。
【００１８】
ズーム駆動部２１２は駆動力を発生させるモータ（例えばステッピングモータ等のアクチュエータ）と、当該駆動力を変倍レンズ２１０ｂに伝達する伝達系（例えば複数のギア等を組み合わせたもの）を有している。ズーム駆動部２１２はレンズ制御部２０３により制御され、変倍レンズ２１０ｂを、レンズ制御部２０３が指定した駆動速度で光軸Ｏ方向に駆動する。つまり、交換レンズ２００は、いわゆるパワーズーム機能を有するズームレンズである。
【００１９】
フォーカス駆動部２１４は、駆動対象がフォーカスレンズ２１０ｃであることを除き、ズーム駆動部２１２と同様の構成を有する。絞り駆動部２１３もこれらの各駆動部と同様に、絞り２１１を所定のモータにより駆動して絞り２１１の開口径を変化させる。
【００２０】
レンズ制御部２０３は、変倍レンズ２１０ｂおよびフォーカスレンズ２１０ｃの、光軸Ｏ上の位置を取得可能に構成されている。例えば不図示のエンコーダを設けることにより変倍レンズ２１０ｂやフォーカスレンズ２１０ｃの位置を検出するようにしてもよいし、変倍レンズ２１０ｂやフォーカスレンズ２１０ｃを駆動するアクチュエータ（ステッピングモータ等）への入力信号を監視することにより位置を検出するようにしてもよい。
【００２１】
ＲＯＭ２１５は不揮発性の記憶媒体であり、レンズ制御部２０３が実行する所定の制御プログラムや、後述する絞り２１１の最大駆動速度等が予め記憶される。ＲＡＭ２１６は揮発性の記憶媒体であり、レンズ制御部２０３により各種データの一時記憶領域として利用される。
【００２２】
撮像素子１０４の前面には、撮像素子１０４の露光状態を制御するためのシャッター１１５と、光学的ローパスフィルターや赤外線カットフィルターを組み合わせた光学フィルター１１６とが設けられている。結像光学系２１０を透過した被写体光は、シャッター１１５およびフィルター１１６を介して撮像素子１０４に入射する。
【００２３】
カメラボディ１００内部には、カメラボディ１００の各部の制御を司るボディ制御部１０３が設けられている。ボディ制御部１０３は不図示のマイクロコンピュータ、ＲＡＭおよびその周辺回路等から構成される。
【００２４】
ボディ制御部１０３には、ボディ側第１通信部１１７およびボディ側第２通信部１１８が接続されている。ボディ側第１通信部１１７は保持部１０２に接続されており、保持部１０２に設けられた複数の接点を介して、レンズ側第１通信部２１７と信号の送受信を行うことができる。同様に、ボディ側第２通信部１１８はレンズ側第２通信部２１８と信号の送受信を行うことができる。換言すれば、ボディ側第１通信部１１７とボディ側第２通信部１１８はそれぞれ、ボディ側の通信インターフェースである。ボディ制御部１０３はこれら通信インターフェースを使って、交換レンズ２００（レンズ制御部２０３）との間で、後述する各通信（ホットライン通信、コマンドデータ通信）を行う。
【００２５】
カメラボディ１００の背面には、ＬＣＤパネル等により構成される表示装置１１１が配置される。ボディ制御部１０３はこの表示装置１１１に対し、撮像素子１０４の出力に基づく被写体の画像（いわゆるスルー画）や、撮影条件等を設定するための各種のメニュー画面を表示する。
【００２６】
（保持部１０２，２０２の説明）
図３は保持部１０２，２０２の詳細を示す模式図である。なお図３において保持部１０２がボディ側マウント部１０１の右側に配置されているのは、実際のマウント構造に倣ったものである。すなわち、本実施形態の保持部１０２は、ボディ側マウント部１０１のマウント面よりも奥まった場所（図３においてボディ側マウント部１０１よりも右側の場所）に配置されている。同様に、保持部２０２がレンズ側マウント部２０１の右側に配置されているのは、本実施形態の保持部２０２がレンズ側マウント部２０１のマウント面よりも突出した場所に配置されていることを表している。保持部１０２と保持部２０２がこのように配置されているので、ボディ側マウント部１０１のマウント面とレンズ側マウント部２０１のマウント面とを接触させて、カメラボディ１００と交換レンズ２００とをマウント結合させると、保持部１０２と保持部２０２とが接続され、両保持部に設けられている電気接点同士も接続することになる。このようなマウント構造については周知であるのでこれ以上の説明、図示を省略する。
【００２７】
図３に示すように、保持部１０２にはＢＰ１〜ＢＰ１２の１２個の接点が存在する。また保持部２０２には、上記の１２個の接点にそれぞれ対応する、ＬＰ１〜ＬＰ１２の１２個の接点が存在する。
【００２８】
接点ＢＰ１および接点ＢＰ２は、カメラボディ１００内の第１電源回路１３０に接続されている。第１電源回路１３０は、接点ＢＰ１に、アクチュエータ等の駆動系を有し消費電力が比較的大きい回路（ズーム駆動部２１２、絞り駆動部２１３、フォーカス駆動部２１４など）を除く交換レンズ２００内の各部の動作電圧を供給する。すなわち、接点ＢＰ１および接点ＬＰ１からは、上記の各駆動部を除く交換レンズ２００内の各部の動作電圧が供給される。この接点ＢＰ１に供給可能な電圧値は、最小電圧値〜最大電圧値の範囲（例えば３Ｖ台での電圧幅）をもつが、標準的に供給される電圧値はその最大電圧値と最小電圧値の中間値近傍の電圧値である。そしてこれにより、カメラボディ１００側から交換レンズ２００側に供給される電流値は、電源ＯＮ状態において、約数１０ｍＡ〜数１００ｍＡの範囲内の電流値である。
【００２９】
接点ＢＰ２は、接点ＢＰ１に与えられる上記動作電圧に対応する接地端子である。すなわち、接点ＢＰ２および接点ＬＰ２は、上記の動作電圧に対応する接地端子電圧である。
【００３０】
以下の説明では、接点ＢＰ１および接点ＬＰ１により構成される信号線を、信号線Ｖ３３と呼ぶ。また、接点ＢＰ２および接点ＬＰ２により構成される信号線を、信号線ＧＮＤと呼ぶ。これらの接点ＬＰ１，ＬＰ２、ＢＰ１，ＢＰ２は、カメラボディ１００側から交換レンズ２００側へ電源供給するための、電源系接点を構成する。
【００３１】
接点ＢＰ３，ＢＰ４，ＢＰ５，およびＢＰ６は、ボディ側第１通信部１１７に接続されている。これらの接点に対応する交換レンズ２００側の接点ＬＰ３，ＬＰ４，ＬＰ５，およびＬＰ６は、レンズ側第１通信部２１７に接続されている。ボディ側第１通信部１１７とレンズ側第１通信部２１７は、これらの接点（通信系接点）を用いて、互いに信号の送受信を行う。ボディ側第１通信部１１７とレンズ側第１通信部２１７が行う通信の内容については、後に詳述する。
【００３２】
なお以下の説明では、接点ＢＰ３および接点ＬＰ３により構成される信号線を、信号線ＣＬＫと呼ぶ。同様に、接点ＢＰ４および接点ＬＰ４により構成される信号線を信号線ＢＤＡＴと、接点ＢＰ５および接点ＬＰ５により構成される信号線を信号線ＬＤＡＴと、接点ＢＰ６および接点ＬＰ６により構成される信号線を信号線ＲＤＹと呼ぶ。
【００３３】
接点ＢＰ７，ＢＰ８，ＢＰ９，およびＢＰ１０は、ボディ側第２通信部１１８に接続されている。これらの接点に対応する交換レンズ２００側の接点ＬＰ７，ＬＰ８，ＬＰ９，およびＬＰ１０は、レンズ側第２通信部２１８に接続されている。レンズ側第２通信部２１８は、これらの接点（通信系接点）を用いて、ボディ側第２通信部１１８に信号の送信を行う。ボディ側第２通信部１１８とレンズ側第２通信部２１８が行う通信の内容については、後に詳述する。
【００３４】
なお以下の説明では、接点ＢＰ７および接点ＬＰ７により構成される信号線を、信号線ＨＲＥＱと呼ぶ。同様に、接点ＢＰ８および接点ＬＰ８により構成される信号線を信号線ＨＡＮＳと、接点ＢＰ９および接点ＬＰ９により構成される信号線を信号線ＨＣＬＫと、接点ＢＰ１０および接点ＬＰ１０により構成される信号線を信号線ＨＤＡＴと呼ぶ。
【００３５】
接点ＢＰ１１および接点ＢＰ１２は、カメラボディ１００内の第２電源回路１３１に接続されている。第２電源回路１３１は、接点ＢＰ１２に、アクチュエータ等の駆動系を有し消費電力が比較的大きい回路（ズーム駆動部２１２、絞り駆動部２１３、フォーカス駆動部２１４など）の駆動電圧を供給する。すなわち、接点ＢＰ１２および接点ＬＰ１２からは、ズーム駆動部２１２、絞り駆動部２１３、およびフォーカス駆動部２１４の駆動電圧が供給される。この接点ＢＰ１２に供給可能な電圧値は、最小電圧値〜最大電圧値の範囲をもつが、その範囲はいずれも、前述した接点ＢＰ１に供給可能な電圧値範囲よりも大きい電圧値である（例えば、接点ＢＰ１２に供給可能な最大電圧値は、接点ＢＰ１に供給可能な最大電圧値の数倍程度）。即ち接点ＢＰ１２に供給される電圧値は、上述の接点ＢＰ１に供給される電圧値とは、その大きさが異なる電圧値である。なお接点ＢＰ１２に標準的に供給される電圧値は、接点ＢＰ１２に供給可能な最大電圧値と最小電圧値の中間値近傍の電圧値である。そしてこれにより、カメラボディ１００側から交換レンズ２００側に供給される電流は、電源ＯＮ状態において、約１０ｍＡ〜数Ａの電流値となる。
【００３６】
接点ＢＰ１１は、接点ＢＰ１２に与えられる上記駆動電圧に対応する接地端子である。すなわち、接点ＢＰ１１および接点ＬＰ１１は、上記駆動電圧に対応する接地端子である。
【００３７】
以下の説明では、接点ＢＰ１１および接点ＬＰ１１により構成される信号線を、信号線ＰＧＮＤと呼ぶ。また、接点ＢＰ１２および接点ＬＰ１２により構成される信号線を、信号線ＢＡＴと呼ぶ。これらの接点ＬＰ１１，ＬＰ１２、ＢＰ１１，ＢＰ１２は、カメラボディ１００側から交換レンズ２００側へ電源供給するための、電源系接点を構成する。
【００３８】
なお、上述の接点ＢＰ１２、接点ＬＰ１２に供給される電圧値（電流値）と、接点ＢＰ１，ＬＰ１に供給される電圧値（電流値）との大小関係から明らかなように、それら各接点に供給される電圧にそれぞれに対する接地端子となる接点ＢＰ１１および接点ＬＰ１１を流れる電流の最大値と最小値との差は、接点ＢＰ２および接点ＬＰ２を流れる電流の最大値と最小値との差よりも大きくなっている。これは、アクチュエータ等の駆動系を有する各駆動部が消費する電力が、交換レンズ２００内のレンズ制御部２０３等の電子回路に比べて大きいこと、ならびに、それら各駆動部により駆動される被駆動部材を駆動する必要がない場合には各駆動部が電力を消費しないことに拠る。
【００３９】
（コマンドデータ通信の説明）
レンズ制御部２０３は、レンズ側第１通信部２１７を制御して、接点ＬＰ３〜ＬＰ６、すなわち信号線ＣＬＫ，ＢＤＡＴ，ＬＤＡＴ，およびＲＤＹを介して、ボディ側第１通信部１１７からの制御データの受信と、ボディ側第１通信部１１７への応答データの送信とを並行して、第１の所定周期（本実施形態では例えば１６ミリ秒）で行う。以下、レンズ側第１通信部２１７とボディ側第１通信部１１７との間で行われる通信の詳細を説明する。
【００４０】
なお、本実施形態において、レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７と、ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７との間で行われる通信を「コマンドデータ通信」と称する。また、コマンドデータ通信に利用される４つの信号線（信号線ＣＬＫ，ＢＤＡＴ，ＬＤＡＴ，およびＲＤＹ）から成る伝送路を第１伝送路と称する。
【００４１】
図４は、コマンドデータ通信の例を示すタイミングチャートである。ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７は、コマンドデータ通信の開始時（Ｔ１）、まず信号線ＲＤＹの信号レベルを確認する。信号線ＲＤＹの信号レベルはレンズ側第１通信部２１７の通信可否を表している。レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７は、通信できない状態である場合には、接点ＬＰ６からＨ（Ｈｉｇｈ）レベルの信号を出力する。すなわち、信号線ＲＤＹの信号レベルをＨレベルにする。ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７は、信号線ＲＤＹがＨレベルである場合、これがＬレベルになるまで通信開始しない。また通信中の次の処理を実行しない。
【００４２】
信号線ＲＤＹがＬ（Ｌｏｗ）レベルであれば、ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７は接点ＢＰ３からクロック信号４０１を出力する。すなわち、信号線ＣＬＫを介してレンズ側第１通信部２１７にクロック信号４０１を伝送する。ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７はこのクロック信号４０１に同期して、接点ＢＰ４から制御データの前半部分であるボディ側コマンドパケット信号４０２を出力する。すなわち、信号線ＢＤＡＴを介してレンズ側第１通信部２１７にボディ側コマンドパケット信号４０２を伝送する。
【００４３】
また、信号線ＣＬＫにクロック信号４０１が出力されると、レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７は、クロック信号４０１に同期して接点ＬＰ５から応答データの前半部分であるレンズ側コマンドパケット信号４０３を出力する。すなわち、信号線ＬＤＡＴを介してボディ側第１通信部１１７にレンズ側コマンドパケット信号４０３を伝送する。
【００４４】
レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７は、レンズ側コマンドパケット信号４０３の送信完了に応じて、信号線ＲＤＹの信号レベルをＨレベルにする（Ｔ２）。レンズ制御部２０３は、受信したボディ側コマンドパケット信号４０２の内容に応じた処理
である第１制御処理４０４（後述）を開始する。
【００４５】
レンズ制御部２０３は第１制御処理４０４が完了すると、レンズ側第１通信部２１７に第１制御処理４０４の完了を通知する。レンズ側第１通信部２１７はこの通知に応じて、接点ＬＰ６からＬレベルの信号を出力する。すなわち、信号線ＲＤＹの信号レベルをＬレベルにする（Ｔ３）。ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７はこの信号レベルの変化に応じて、接点ＢＰ３からクロック信号４０５を出力する。すなわち、信号線ＣＬＫを介してレンズ側第１通信部２１７にクロック信号４０５を伝送する。
【００４６】
ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７はこのクロック信号４０５に同期して、接点ＢＰ４から制御データの後半部分であるボディ側データパケット信号４０６を出力する。すなわち、信号線ＢＤＡＴを介してレンズ側第１通信部２１７にボディ側データパケット信号４０６を伝送する。
【００４７】
また、信号線ＣＬＫにクロック信号４０５が出力されると、レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７はクロック信号４０５に同期して接点ＬＰ５から応答データの後半部分であるレンズがデータパケット信号４０７を出力する。すなわち、信号線ＬＤＡＴを介してボディ側第１通信部１１７にレンズ側データパケット信号４０７を伝送する。
【００４８】
レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７は、レンズ側データパケット信号４０７の送信完了に応じて、信号線ＲＤＹの信号レベルを再びＨレベルにする（Ｔ４）。レンズ制御部２０３は、受信したボディ側データパケット信号４０６の内容に応じた処理である第２制御処理４０８（後述）を開始する。
【００４９】
ここで、レンズ制御部２０３が行う第１制御処理４０４、および第２制御処理４０８について述べる。
【００５０】
例えば、受信したボディ側コマンドパケット信号４０２が、交換レンズ側の特定のデータを要求する内容であった場合について述べる。レンズ制御部２０３は、第１制御処理４０４として、コマンドパケット信号４０２の内容を解析処理すると共に、当該要求されている特定データを生成する処理を実行する。更にレンズ制御部２０３は、第１制御処理４０４として、コマンドパケット信号４０２に含まれているチェックサムデータを用いて、コマンドパケット信号４０２の通信にエラーがないか否かをデータバイト数から簡易的にチェックする通信エラーチェック処理をも実行する。この第１制御処理４０４で生成された特定データの信号は、レンズ側データパケット信号４０７としてボディ側に出力される。なお、この場合においてコマンドパケット信号４０２の後でボディ側から出力されるボディ側データパケット信号４０６は、レンズ側にとっては特に意味をなさないダミーデータ信号（チェックサムデータは含む）となっている。この場合にはレンズ制御部２０３は、第２制御処理４０８として、ボディ側データパケット信号４０６に含まれるチェックサムデータを用いた、上述の如き通信エラーチェック処理を実行する。
【００５１】
また例えば、受信したボディ側コマンドパケット信号４０２が、レンズ側の被駆動部材を駆動する指示であった場合について述べる。例えば、コマンドパケット信号４０２がフォーカスレンズ２１０ｃの駆動指示であり、受信したボディ側データパケット信号４０６がフォーカスレンズ２１０ｃの駆動量であった場合について述べる。レンズ制御部２０３は、第１制御処理４０４として、コマンドパケット信号４０２の内容を解析処理すると共に、その内容を理解したことを表す了解信号を生成する。更にレンズ制御部２０３は、第１制御処理４０４として、コマンドパケット信号４０２に含まれているチェックサムデータを用いて、上述の如き通信エラーチェック処理をも実行する。この第１制御処理４０４で生成された了解信号は、レンズ側データパケット信号４０７としてボディ側に出力される。またレンズ制御部２０３は、第２制御処理４０８として、ボディ側データパケット信号４０６の内容の解析処理を実行すると共に、ボディ側データパケット信号４０６に含まれるチェックサムデータを用いた上述の如き通信エラーチェック処理を実行する。
【００５２】
レンズ制御部２０３は第２制御処理４０８が完了すると、レンズ側第１通信部２１７に第２制御処理４０８の完了を通知する。これによってレンズ制御部２０３は、レンズ側第１通信部２１７に、接点ＬＰ６からＬレベルの信号を出力させる。すなわち、信号線ＲＤＹの信号レベルをＬレベルにする（Ｔ５）。
【００５３】
なお受信したボディ側コマンドパケット信号４０２が、上述のようなレンズ側の被駆動部材（たとえばフォーカスレンズ２１０ｃ）を駆動する指示であった場合、レンズ制御部２０３は、レンズ側第１通信部２１７に信号線ＲＤＹの信号レベルをＬレベルにさせつつ、フォーカス駆動部２１４に対して、フォーカスレンズ２１０ｃを当該駆動量だけ駆動する処理を実行させる。
【００５４】
上述した時刻Ｔ１〜時刻Ｔ５に行われた通信が、１回のコマンドデータ通信である。上述のように、１回のコマンドデータ通信では、ボディ制御部１０３およびボディ側第１通信部１１７により、ボディ側コマンドパケット信号４０２およびボディ側データパケット信号４０６がそれぞれ１つずつ送信される。すなわち、処理の都合上２つに分割されて送信されるものの、ボディ側コマンドパケット信号４０２およびボディ側データパケット信号４０６は２つ合わせて１つの制御データを構成する。
【００５５】
同様に、１回のコマンドデータ通信では、レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７によりレンズ側コマンドパケット信号４０３およびレンズ側データパケット信号４０７がそれぞれ１つずつ送信される。すなわち、レンズ側コマンドパケット信号４０３およびレンズ側データパケット信号４０７は２つ合わせて１つの応答データを構成する。
【００５６】
以上のように、レンズ制御部２０３およびレンズ側第１通信部２１７は、ボディ側第１通信部１１７からの制御データの受信と、ボディ側第１通信部１１７への応答データの送信とを並行して行う。コマンドデータ通信に利用される接点ＬＰ６および接点ＢＰ６は、他のクロック信号に同期しない非同期信号（信号線ＲＤＹの信号レベル／Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベル、またはＬ（Ｌｏｗ）レベル）が伝送される接点である。
【００５７】
（ホットライン通信の説明）
レンズ制御部２０３は、レンズ側第２通信部２１８を制御して、接点ＬＰ７〜ＬＰ１０、すなわち信号線ＨＲＥＱ，ＨＡＮＳ，ＨＣＬＫ，およびＨＤＡＴを介して、ボディ側第２通信部１１８へレンズ位置データを送信する。以下、レンズ側第２通信部２１８とボディ側第２通信部１１８との間で行われる通信の詳細を説明する。
【００５８】
なお、本実施形態において、レンズ制御部２０３およびレンズ側第２通信部２１８と、ボディ制御部１０３およびボディ側第２通信部１１８との間で行われる通信を「ホットライン通信」と称する。また、ホットライン通信に利用される４つの信号線（信号線ＨＲＥＱ，ＨＡＮＳ，ＨＣＬＫ，およびＨＤＡＴ）から成る伝送路を第２伝送路と称する。
【００５９】
図５は、ホットライン通信の例を示すタイミングチャートである。本実施形態のボディ制御部１０３は、ホットライン通信を第２の所定周期（本実施形態では例えば１ミリ秒）毎に開始するように構成されている。この周期は、コマンドデータ通信を行う周期よりも短い。図５（ａ）は、ホットライン通信が所定周期Ｔｎ毎に繰り返し実行されている様子を示す図である。繰り返し実行されるホットライン通信のうち、ある１回の通信の期間Ｔ
ｘを拡大した様子が図５（ｂ）に示されている。以下、図５（ｂ）のタイミングチャートに基づいて、ホットライン通信の手順を説明する。
【００６０】
ボディ制御部１０３およびボディ側第２通信部１１８は、ホットライン通信の開始時（Ｔ６）、まず接点ＢＰ７からＬレベルの信号を出力する。すなわち、信号線ＨＲＥＱの信号レベルをＬレベルにする。レンズ側第２通信部２１８は、この信号が接点ＬＰ７に入力されたことをレンズ制御部２０３に通知する。レンズ制御部２０３はこの通知に応じて、レンズ位置データを生成する生成処理５０１の実行を開始する。生成処理５０１とは、レンズ制御部２０３が不図示のフォーカシングレンズ位置検出部にフォーカスレンズ２１０ｃの位置を検出させ、検出結果を表すレンズ位置データを生成する処理である。
【００６１】
レンズ制御部２０３が生成処理５０１を実行完了すると、レンズ制御部２０３およびレンズ側第２通信部２１８は接点ＬＰ８からＬレベルの信号を出力する（Ｔ７）。すなわち、信号線ＨＡＮＳの信号レベルをＬレベルにする。ボディ制御部１０３およびボディ側第２通信部１１８は、この信号が接点ＢＰ８に入力されたことに応じて、接点ＢＰ９からクロック信号５０２を出力する。すなわち、信号線ＨＣＬＫを介してレンズ側第２通信部２１８にクロック信号を伝送する。
【００６２】
レンズ制御部２０３およびレンズ側第２通信部２１８は、このクロック信号５０２に同期して、接点ＬＰ１０からレンズ位置データを表すレンズ位置データ信号５０３を出力する。すなわち、信号線ＨＤＡＴを介してボディ側第２通信部１１８にレンズ位置データ信号５０３を伝送する。
【００６３】
レンズ位置データ信号５０３の送信が完了すると、レンズ制御部２０３およびレンズ側第２通信部２１８は接点ＬＰ８からＨレベルの信号を出力する。すなわち、信号線ＨＡＮＳの信号レベルをＨレベルにする（Ｔ８）。ボディ側第２通信部１１８は、この信号が接点ＢＰ８に入力されたことに応じて、接点ＬＰ７からＨレベルの信号を出力する。すなわち、信号線ＨＲＥＱの信号レベルをＨレベルにする（Ｔ９）。
【００６４】
上述した時刻Ｔ６〜時刻Ｔ９に行われた通信が、１回のホットライン通信である。上述のように、１回のホットライン通信では、レンズ制御部２０３およびレンズ側第２通信部２１８により、レンズ位置データ信号５０３が１つ送信される。ホットライン通信に利用される接点ＬＰ７、ＬＰ８、ＢＰ７、およびＢＰ８は、他のクロック信号に同期しない非同期信号が伝送される接点である。つまり接点ＬＰ７およびＢＰ７は、非同期信号（信号線ＨＲＥＱの信号レベル／Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベル、またはＬ（Ｌｏｗ）レベル）が伝送される接点であり、接点ＬＰ８およびＢＰ８は、非同期信号（信号線ＨＡＮＳの信号レベル／Ｈ（Ｈｉｇｈ）レベル、またはＬ（Ｌｏｗ）レベル）が伝送される接点である。
【００６５】
なお、コマンドデータ通信とホットライン通信は、同時にも或いは一部並行的にも実行することが可能である。すなわち、レンズ側第１通信部２１７とレンズ側第２通信部２１８との一方は、その他方がカメラボディ１００と通信を行っている場合であってもカメラボディ１００と通信を行うことが可能である。
【００６６】
（ズーム制御の説明）
ボディ制御部１０３は、コマンドデータ通信により、レンズ制御部２０３にズーム駆動コマンドを送信可能に構成されている。ズーム駆動コマンドは、焦点距離を少なくとも含むコマンドである。交換レンズ２００内のＲＯＭ２１５には、変倍レンズ２１０ｂの光軸Ｏ上の位置と所定の焦点距離との対応を表すテーブルが記憶されている。レンズ制御部２０３はこのズーム駆動コマンドを受信すると、上記のテーブルを参照し、ズーム駆動コマンドにより指定された焦点距離と対応する変倍レンズ２１０ｂの位置を取得する。そして、変倍レンズ２１０ｂが取得した位置に駆動されるようにズーム駆動部２１２を制御する。その結果、結像光学系２１０の焦点距離はズーム駆動コマンドにより指定された焦点距離になる。
【００６７】
撮影者により交換レンズ２００のズーム操作部材（スライドスイッチ２１９）が操作されると、レンズ制御部２０３は、そのズーム操作部材（スライドスイッチ２１９）への操作に応じたスライドスイッチ２１９の位置情報（換言すれば、ズームレンズのズーミング方向やズーミング速度を指定するための情報）をコマンドデータ通信系を介してカメラボディ側のボディ制御部１０３に送信する。ボディ制御部１０３では、交換レンズ２００から受信したこのスライドスイッチ２１９の位置情報に基づいて、交換レンズ２００に対するズーミング指示を示すズーム用コマンドデータ（ズーム駆動コマンド）を生成する。具体的には、カメラボディ１００は、ズーム操作部材（スライドスイッチ２１９）の位置情報に応じたテーブル情報を予め備えている。このテーブル情報は、スライドスイッチ２１９の操作位置と、変倍レンズ２１０ｂに対する指令内容（テレ方向、ワイド方向などのズーミング方向と、高速、中速、低速などのズーミング速度）とを関係付けるものである。そしてボディ制御部１０３は、交換レンズ２００に送信すべきズーム駆動コマンドを準備すると、それをコマンドデータ通信系を用いてレンズ制御部２０３に送信する。
【００６８】
図６は、変倍レンズ２１０ｂとフォーカスレンズ２１０ｃの位置関係を示す図である。図６に示した曲線Ｌ０〜Ｌ４は、それぞれ特定の撮影距離に対応するズーム位置およびフォーカスレンズ２１０ｃの光軸上の位置（それぞれの撮影距離に対して合焦する合焦レンズ位置）を表す曲線である。横軸がズーム位置を、縦軸がフォーカスレンズ２１０ｃの光軸Ｏ上の位置（合焦レンズ位置）にそれぞれ対応している。なおズーム位置とは、交換レンズ２００において予め設定された、ボディ制御部１０３が変倍レンズ２１０ｂを移動させる対象とする離散的な位置である。レンズ制御部２０３は図６に示すズーム位置より細かく変倍レンズ２１０ｂの位置を取得可能である。
【００６９】
図６に０〜５という整数で示した各ズーム位置にはそれぞれ所定の焦点距離が対応している。ボディ制御部１０３がズーム駆動コマンドを送信すると、変倍レンズ２１０ｂは図６に０〜５という数値で示した各ズーム位置から、ズーム駆動コマンドにより指定された焦点距離に対応するズーム位置を選択する。そして、そのズーム位置に対応する光軸Ｏ上の位置に変倍レンズ２１０ｂを駆動させる。
【００７０】
本実施形態の結像光学系２１０はいわゆるバリフォーカル光学系であるので、図６に示すように、変倍レンズ２１０ｂを駆動する際に撮影距離を一定に保つためには、変倍レンズ２１０ｂの駆動に応じてフォーカスレンズ２１０ｃを駆動させる必要がある。例えば図６では、曲線Ｌ０が無限遠の撮影距離に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置を表している。同様に曲線Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４は、無限遠側から順に、それぞれ特定の撮影距離（例えば６ｍ、３ｍ、１ｍ、５０ｃｍ等）に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置を表している。
【００７１】
ズーム位置が１のとき、フォーカスレンズ２１０ｃが図６にＰ（０，１）で表す位置にあれば、結像光学系２１０の撮影距離は無限遠である。すなわち、結像光学系２１０は、無限遠に位置する被写体にピントが合った状態である。なお図６では、ｍ番目の撮影距離とｋ番目のズーム位置に対応する点を、Ｐ（ｍ，ｋ）の形で表している。以下の説明でも同様に、撮影距離ｍとズーム位置ｋに対応する点をＰ（ｍ，ｋ）として表す。
【００７２】
ここでズーム位置が１より大きくなるように変倍レンズ２１０ｂが駆動されると、撮影距離を無限遠に保つためには、フォーカスレンズ２１０ｃを曲線Ｌ０に沿って駆動させなければならない。例えばズーム位置が２になったとき、フォーカスレンズ２１０ｃがＰ（０，２）の位置に来るように、ズーム位置が３になったとき、フォーカスレンズ２１０ｃがＰ（０，３）の位置に来るように、それぞれフォーカスレンズ２１０ｃを駆動させなければならない。
【００７３】
交換レンズ２００内のＲＯＭ２１５には、図６に示した曲線Ｌ０〜Ｌ４上の点が離散的に記憶されている。具体的には、曲線Ｌ０〜Ｌ４と０〜５の各ズーム位置に対応する点（図６にＰ（ｍ，ｋ）の形で示した点）の座標が、当該曲線の撮影距離と共に記憶されている。すなわちＲＯＭ２１５には、複数の変倍レンズ２１０ｂの位置の各々について、複数の撮影距離にそれぞれ対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置（合焦レンズ位置）が記憶されている。以下の説明では、ＲＯＭ２１５に記憶されているこれらのフォーカスレンズ２１０ｃの位置を、フォーカスレンズ２１０ｃの位置情報（あるいは、単に位置情報）と呼ぶ。
【００７４】
なお、図６では５つの撮影距離にそれぞれ対応する曲線Ｌ０〜Ｌ４と、６つのズーム位置０〜５を示しているが、これはＲＯＭ２１５に記憶されている位置情報の一部を説明のために示したに過ぎず、実際には更に多数の撮影距離およびズーム位置に対応する位置情報が記憶されている。
【００７５】
以下、レンズ制御部２０３による変倍レンズ２１０ｂの駆動制御について説明する。レンズ制御部２０３は、変倍レンズ２１０ｂを駆動させる際、撮影距離が維持されるようにフォーカスレンズ２１０ｃを並行して駆動させる、いわゆるズームトラッキングを行う。
【００７６】
図７は、図６の一部を拡大した図である。この図７を用いてズームトラッキングを説明する。なお図７では、各ズーム位置ｋ、ｋ＋１、ｋ＋２にそれぞれ対応する変倍レンズ２１０ｂの位置をＱｋ、Ｑｋ＋１、Ｑｋ＋２で表している。
【００７７】
図７において、レンズ側第１通信部２１７によりズーム駆動コマンドが受信されたとき、ズーム位置はｋ、フォーカスレンズ２１０ｃの位置はＰｘであったと仮定する。レンズ制御部２０３はズームトラッキング制御において、まず次のズーム位置ｋ＋１における同一撮影距離に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置Ｐｘ＋１を、次式（１）により演算する。
【００７８】
【数１】
2013057867.tif 000003
【００７９】
上式（１）は、図７におけるＲ３とＲ４との比がＲ１とＲ２との比と等しくなるように位置Ｐｘ＋１を決定する２点補間式である。
【００８０】
このようにして、次のズーム位置ｋ＋１においてフォーカスレンズ２１０ｃを移動させるべき目標位置Ｐｘ＋１が求まる。次にレンズ制御部２０３は、変倍レンズ２１０ｂの駆動速度Ｖｚと、ズーム位置ｋからｋ＋１までの変倍レンズ２１０ｂの駆動量（Ｑｋ＋１）−Ｑｋと、同区間におけるフォーカスレンズ２１０ｃの駆動量（Ｐｋ＋１）−Ｐｋから、フォーカスレンズ２１０ｃの駆動速度Ｖｆを次式（２）により算出する。
【００８１】
【数２】
2013057867.tif 000004
【００８２】
レンズ制御部２０３は、ズーム位置ｋ〜ｋ＋１までの間、変倍レンズ２１０ｂを駆動速度Ｖｚで、フォーカスレンズ２１０ｃを上式（２）により算出された駆動速度Ｖｆで、それぞれ並列に駆動させることにより、撮影距離を一定に保ったまま結像光学系２１０の焦点距離を変化させる。そして、次のズーム位置ｋ＋１に到達すると、レンズ制御部２０３はその次のズーム位置ｋ＋２について、再度同様の演算を行い、変倍レンズ２１０ｂおよびフォーカスレンズ２１０ｃを同様に駆動させる。つまり、レンズ制御部２０３は、図７に示した軌跡Ｌｐに沿って変倍レンズ２１０ｂおよびフォーカスレンズ２１０ｃを駆動させる。
【００８３】
（フォーカス制御の説明）
本実施形態のボディ制御部１０３はレンズ制御部２０３に対して、コマンドデータ通信により、フォーカスレンズ２１０ｃの絶対位置駆動コマンド（以下、単に絶対位置駆動コマンドと呼ぶ）を送信する。絶対位置駆動コマンドとは、無限遠に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置を基準として表された絶対位置までフォーカスレンズ２１０ｃを駆動するよう指示するコマンドである。
【００８４】
フォーカスレンズ２１０ｃの現在位置からの駆動量を指定してフォーカスレンズ２１０ｃを相対的に駆動させるのではなく、フォーカスレンズ２１０ｃの現在位置に関係なく決定された基準位置（無限遠に対応する位置）からの距離（絶対位置）によりフォーカスレンズ２１０ｃの駆動先を指示するコマンドであるため、絶対位置駆動コマンドと呼ぶ。例えば、絶対位置として「１００」という数値を指定した絶対位置駆動コマンドが、レンズ制御部２０３によって受信された場合、レンズ制御部２０３はフォーカスレンズ２１０ｃを現在位置から１００だけ離れた位置に駆動するのではなく、無限遠に対応する位置から１００だけ離れた位置にフォーカスレンズ２１０ｃを駆動させる。
【００８５】
ボディ制御部１０３は、例えば撮影者の操作により自動焦点調節を行う際や、マニュアルフォーカスモードにおいて撮影者が不図示のフォーカス操作部材を操作した場合等に、上記の絶対位置駆動コマンドをレンズ制御部２０３に送信し、フォーカスレンズ２１０ｃを駆動させる（ピント位置を変更させる）。
【００８６】
レンズ制御部２０３は、絶対位置駆動コマンドがレンズ側第１通信部２１７により受信されると、まず現在のズーム位置に対応する無限遠位置（無限遠に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置）を、ＲＯＭ２１５から取得する。図６で説明すると、曲線Ｌ０上に存在する各点（Ｐ（０，０）、Ｐ（０，１）、…）から、現在のズーム位置に対応する点の座標（フォーカスレンズ２１０ｃの位置）を取得する。そして、その位置に対して絶対位置駆動コマンドにより指定された絶対位置を加算することにより、当該絶対位置に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの駆動目標位置を演算する。レンズ制御部２０３は、このようにして演算された駆動目標位置にフォーカスレンズ２１０ｃを駆動するようフォーカス駆動部２１４を制御する。
【００８７】
ところで、変倍レンズ２１０ｂの駆動中にボディ制御部１０３から絶対位置駆動コマンドが送信された場合、以上で説明した制御は、次に説明する理由により行うことができない。まず、変倍レンズ２１０ｂの駆動中は、変倍レンズ２１０ｂが所定のズーム位置（図６に０〜５の整数で示した位置）に存在するとは限らない。そのような、どのズーム位置でもない位置に変倍レンズ２１０ｂがあった場合、ＲＯＭ２１５から、当該位置に対応する無限遠位置を取得することができない。次に、変倍レンズ２１０ｂの駆動中ということはすなわち、変倍レンズ２１０ｂの位置が時々刻々と変化するということであるので、無限遠に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置も時間経過により変化してしまう。従って、絶対位置駆動コマンドを受信したときに演算した駆動目標位置にフォーカスレンズ２１０ｃを駆動させても、その駆動目標位置にフォーカスレンズ２１０ｃが到達したときには、その駆動目標位置は絶対位置駆動コマンドにより指定された絶対位置とは異なる位置となってしまう。
【００８８】
そこで、本実施形態のレンズ制御部２０３は、絶対位置駆動コマンドが受信されたとき、まず変倍レンズ２１０ｂの駆動中か否かを判定する。そして、変倍レンズ２１０ｂの駆動中であると判定した場合、変倍レンズ２１０ｂの駆動による駆動目標位置の変化を補正した補正位置までフォーカスレンズ２１０ｃを駆動する。
【００８９】
以下、変倍レンズ２１０ｂの駆動中に絶対位置駆動コマンドを受信した場合のレンズ制御部２０３の処理について、図８のフローチャートに沿って説明する。
【００９０】
図８は、変倍レンズ２１０ｂの駆動中における絶対位置駆動コマンド受信時の処理のフローチャートである。まずステップＳ１００ではレンズ制御部２０３が、カメラボディ１００から送信された絶対位置駆動コマンドがレンズ側第１通信部２１７により受信されたか否かを判定する。絶対位置駆動コマンドが受信されるとステップＳ１１０に進む。
【００９１】
ステップＳ１１０では、レンズ制御部２０３が、変倍レンズ２１０ｂの現在位置に対応する無限遠位置（無限遠に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置）を演算する。この演算について、図６の一部を拡大した図９で説明する。図９において、ズーム駆動部２１２が変倍レンズ２１０ｂをズーム位置ｋからｋ＋１の方向に駆動しているとき、レンズ側第１通信部２１７により絶対位置駆動コマンドが受信されたと仮定して以下の説明を行う。つまり、レンズ制御部２０３は軌跡Ｌｐに沿ってズームトラッキングを行っている。また、絶対位置駆動コマンドの受信時における変倍レンズ２１０ｂの位置をＱｑ、フォーカスレンズ２１０ｃの位置をＰａで表す。レンズ制御部２０３は、現時点での変倍レンズ２１０ｂの位置Ｑｑに対応する無限遠位置Ｐ（０，ｑ）を次式（３）により演算する。
【００９２】
【数３】
2013057867.tif 000005
【００９３】
ステップＳ１２０ではレンズ制御部２０３が、絶対位置駆動コマンドにより指定された絶対位置Ｒ７を、演算された無限遠位置Ｐ（０，ｑ）に加算することにより、フォーカスレンズ２１０ｃの駆動目標位置Ｐｂを演算する。すなわち、Ｐｂ＝Ｐ（０，ｑ）＋Ｒ７である。ステップＳ１３０ではレンズ制御部２０３が、ステップＳ１２０で演算された駆動目標位置Ｐｂと同一の撮影距離となるフォーカスレンズ２１０ｃの駆動軌跡を演算する。
【００９４】
図１０は、図６の一部を拡大した図である。ステップＳ１２０においてレンズ制御部２０３はまず、ＲＯＭ２１５に記憶されている位置情報から、駆動目標位置Ｐｂを囲む４点（図１０における点Ｐ（ｎ，ｋ）、Ｐ（ｎ＋１，ｋ）、Ｐ（ｎ＋１，ｋ＋１）、およびＰ（ｎ，ｋ＋１））を取得する。そして、これら４点と、変倍レンズ２１０ｂの現在位置Ｑｑとから、駆動目標位置Ｐｂの前後の曲線Ｌｎ、Ｌｎ＋１上における位置Ｑｑに対応する２点Ｐ（ｎ，ｑ）、Ｐ（ｎ＋１，ｑ）を、次式（４）、（５）により演算する。
【００９５】
【数４】
2013057867.tif 000006
【００９６】
レンズ制御部２０３はその後、Ｐ（ｎ，ｑ）からＰ（ｎ＋１，ｑ）までの区間におけるＰｂの相対位置に基づいて、位置ＱｋからＱｋ＋１までの区間におけるレンズ軌跡Ｌｓを演算する。このレンズ軌跡Ｌｓは、例えばＰ（ｎ，ｋ）からＰ（ｎ＋１，ｋ）までの区間においてＰｂに相当する位置Ｐｙ、Ｐ（ｎ，ｋ＋１）からＰ（ｎ＋１，ｋ＋１）までの区間においてＰｂに相当する位置Ｐｙ＋１をそれぞれ次式（６）、（７）より算出し、ＰｙとＰｙ＋１とを結ぶ直線を演算することにより求めることが可能である。
【００９７】
【数５】
2013057867.tif 000007
【００９８】
レンズ制御部２０３はその後、曲線ＬｎとＬｎ＋１との間を、フォーカスレンズ２１０ｃの位置がＰｂ−Ｐ（ｎ，ｑ）とＰ（ｎ＋１，ｑ）−Ｐｂとの比と等しい位置、すなわち図９に示す軌跡Ｌｓ上となるように、フォーカスレンズ２１０ｃを駆動させる。
【００９９】
ステップＳ１４０ではレンズ制御部２０３が、現在の変倍レンズ位置におけるフォーカスレンズ駆動目標位置Ｐtgtを演算する。ここでは、現在の変倍レンズの位置をＱrとした場合について説明する。レンズ制御部２０３はまず、式（４）、式（５）を用いて現在の変倍レンズの位置をＱrに対応する曲線Ｌｎ、Ｌｎ＋１上の点Ｐ（ｎ，ｒ）とＰ（ｎ＋１，ｒ）を求める。次に、現在の変倍レンズの位置Ｑrに対応したフォーカスレンズ駆動目標位置Ｐtgt、すなわち、Ｐ（ｎ＋１，ｑ）−ＰｂとＰｂ−Ｐ（ｎ，ｑ）との比がＰ（ｎ＋１，ｒ）−ＰｃとＰｃ−Ｐ（ｎ，ｒ）との比と等しくなる位置を次式（８）により演算する。
【０１００】
【数６】
2013057867.tif 000008
【０１０１】
ステップＳ１５０ではレンズ制御部２０３が、所定時間Ｔｓ（例えば２５ミリ秒）が経過した後の予測目標位置Ｐnextを予測する。
【０１０２】
図１１は、現在のフォーカスレンズ駆動位置から所定時間Ｔｓが経過した時点での駆動目標位置Ｐnextを示す図であり、絶対位置駆動コマンドを受信した位置Ｐaから所定時間Ｔｓが経過した時点での駆動目標位置をＰｃとして示している。図１１では図１０等と異なり、横軸を時間、縦軸をフォーカスレンズ２１０ｃの位置としている。
【０１０３】
レンズ制御部２０３はまず、ステップＳ１３０で演算されたレンズ軌跡Ｌｓの傾きを用いて、図１１における合焦位置の移動速度Ｖaを次式（９）より求める。
【０１０４】
【数７】
2013057867.tif 000009
【０１０５】
上式で求めたＶaに所定時間Ｔｓを乗じると（Ｖｆ×Ｔｓ）、所定時間Ｔｓ後における駆動目標位置の変化量を求めることができる。これにより、レンズ制御部２０３は所定時間Ｔｓが経過した時点での駆動目標位置Ｐnextを、次式（１０）より演算する。
Ｐnext＝Ｐtgt＋Ｖa×Ｔｓ    …（１０）
【０１０６】
ステップＳ１６０ではレンズ制御部２０３が、Ｔｓ時間経過後にフォーカスレンズ２１０ｃを現在位置Ｐcurから予測目標位置Ｐnextに到達させるための駆動速度Ｖｆを演算する。駆動速度Ｖｆは、次式（１１）により演算することができる。
Ｖｆ＝（Ｐnext−Ｐcur）／Ｔｓ    …（１１）
【０１０７】
ステップＳ１７０では、レンズ制御部２０３が、所定のタイマーをリセットし、タイマーによる計時を開始させる。レンズ制御部２０３は、このタイマーが上述のＴｓ時間よりも短い所定時間Ｔｃに達する度に、フォーカスレンズ２１０ｃの駆動速度を更新する（詳細は後述する）。ステップＳ１８０ではレンズ制御部２０３が、ステップＳ１６０で演算された駆動速度Ｖｆによるフォーカスレンズ２１０ｃの駆動を、フォーカス駆動部２１４に開始させる。
【０１０８】
ステップＳ１９０では、レンズ制御部２０３がレンズ側第１通信部２１７により、再度絶対位置駆動コマンドを受信したか否かを判定する。絶対位置駆動コマンドを受信していた場合は、レンズ制御部２０３はステップＳ１１０に戻りフォーカスレンズ２１０ｃの駆動軌跡を再度演算する。絶対位置駆動コマンドを受信していない場合にはステップＳ２００に進む。
【０１０９】
ステップＳ２００ではレンズ制御部２０３が、変倍レンズ２１０ｂが次のズーム位置に到達したか否かを判定する。例えば図１０において、ズーム位置ｋ＋１に到達した（変倍レンズ２１０ｂが位置Ｑｋ＋１に到達した）のであれば、レンズ制御部２０３は変倍レンズ２１０ｂが次のズーム位置に到達した（ズーム位置が変化した）と判定する。ズーム位置が変化していた場合には、レンズ軌跡Ｌｓを再度演算する必要があるため、レンズ制御部２０３はステップＳ１３０からの処理を再度実行する。ズーム位置が変化していなかった場合にはステップＳ２１０に進む。
【０１１０】
ステップＳ２１０ではレンズ制御部２０３が、変倍レンズ２１０ｂの駆動速度が変化したか否かを判定する。例えば、撮影者がスライドスイッチ２１９の操作量を変化させると、ボディ制御部１０３は新たなズーミング速度（高速、中速、低速など）に対応するズーム駆動コマンドがレンズ制御部２０３に対して送信され、その結果、変倍レンズ２１０ｂの駆動速度が変化する。変倍レンズ２１０ｂの駆動速度が変化すると、図１１に示したレンズ軌跡Ｌｓの傾きが変化するので、レンズ軌跡Ｌｓを再度演算する必要がある。そこでレンズ制御部２０３は、変倍レンズ２１０ｂの駆動速度が変化すると、ステップＳ１３０からの処理を再度実行する。変倍レンズ２１０ｂの駆動速度が変化していなかった場合にはステップＳ２２０に進む。
【０１１１】
ステップＳ２２０ではレンズ制御部２０３が、ズーム駆動が完了したか否かを判定する。すなわち、変倍レンズ２１０ｂとフォーカスレンズの両レンズが最終となる目標位置に到達したか否かを判定する。ズーム駆動が継続している場合にはステップＳ２３０に進む。他方、ズーム動作が完了した場合には、図８の処理を終了する。
【０１１２】
ステップＳ２３０ではレンズ制御部２０３が、最後にステップＳ１７０を実行してから所定時間Ｔｃが経過したか否か、すなわちタイマーが所定時間Ｔｃに到達しているか否かを判定する。この所定時間Ｔｃは、上述した所定時間Ｔｓよりもやや短い時間（例えば５ミリ秒だけ短い時間）である。ステップＳ１７０から所定時間Ｔｃが経過していた場合、ステップＳ１４０に戻り、レンズ制御部２０３は再度所定時間Ｔｓ後の合焦位置を演算する。そして、その合焦位置へ到達するために必要なフォーカスレンズ２１０ｃの駆動速度を演算し、フォーカスレンズ２１０ｃをその駆動速度で駆動させる。他方、ステップＳ２３０において所定時間Ｔｃが経過していない場合には、ステップＳ１９０からの処理を再実行する。このように、本実施形態のレンズ制御部２０３は、所定時間Ｔｃが経過する度にステップＳ１３０〜Ｓ１８０の処理を実行し、フォーカスレンズ２１０ｃの駆動速度を更新する。これにより、フォーカスレンズ２１０ｃは目的とするレンズ軌跡Ｌｓに漸次近づいていくことになる。
【０１１３】
このように、所定時間Ｔｓよりも短い所定時間Ｔｃ毎にフォーカスレンズ２１０ｃの駆動速度を更新するのは、フォーカスレンズ２１０ｃが駆動目標位置に到達後、駆動速度を急激に変更することにより発生するオーバーシュートを抑制するためである。以下、図１１を用いて、この点について説明する。上述した駆動速度Ｖａでフォーカスレンズ２１０ｃを駆動すれば、理論上、フォーカスレンズ２１０ｃは位置Ｐａから予測目標位置Ｐｃに移動する。予測目標位置Ｐｃに到達後、フォーカスレンズ２１０ｃはレンズ軌跡Ｌｓに沿って駆動される必要がある。しかしながら、図１１から明らかな通り、このようなレンズ駆動を行うためには予測目標位置Ｐｃにおいてフォーカスレンズ２１０ｃの駆動速度を急激に変化させる必要がある。通常、フォーカス駆動部２１４のアクチュエータとしてボイスコイルモータ等のリニアモータを採用した場合、このような急激な速度変化が可能になるように構成することは困難である。
【０１１４】
そこで本実施形態では、所定時間Ｔｓより短い時間Ｔｃ毎にフォーカスレンズ２１０ｃの駆動速度を更新し、目標となるレンズ軌跡Ｌｓにフォーカスレンズ２１０ｃが徐々に近づいていくようにした。この様子を図１１に示す。レンズ位置Ｐａから予測目標位置Ｐｃに向かって駆動されたフォーカスレンズ２１０ｃは、時間Ｔｃ経過時点で位置Ｐｄに到達する。ここから、更に所定時間Ｔｓが経過した時点での予測目標位置Ｐｅに向かって駆動されるようにその駆動速度が変更される。なお、位置Ｐｄでも駆動速度を急激に変更することはできないので、実際には位置Ｐｄを多少通り過ぎてから新たな予測目標位置Ｐｅに向かうことになる。
【０１１５】
上述した第１の実施の形態によるカメラシステムによれば、次の作用効果が得られる。
（１）結像光学系２１０は、それぞれが光軸Ｏの方向に駆動可能な、同一光軸Ｏ上に配置された変倍レンズ２１０ｂおよびフォーカスレンズ２１０ｃを含み、撮影距離とフォーカスレンズ２１０ｃの位置との関係が変倍レンズ２１０ｂの位置に応じて変化するバリフォーカル光学系である。ＲＯＭ２１５には、変倍レンズ２１０ｂの複数の位置の各々について、複数の撮影距離にそれぞれ対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置に関する位置情報が記憶されている。レンズ側第１通信部２１７は、無限遠位置を基準として表された所定の絶対位置までフォーカスレンズ２１０ｃを駆動する絶対位置駆動コマンドをカメラボディ１００から受信する。レンズ制御部２０３は、変倍レンズ２１０ｂの現在位置とＲＯＭ２１５の位置情報とを用いて、所定の絶対位置に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの駆動目標位置を演算し、フォーカス駆動部２１４に駆動目標位置までフォーカスレンズ２１０ｃを駆動させる。ただし、絶対位置駆動コマンドが受信されたとき、変倍レンズ２１０ｂが駆動中であると判定した場合には、変倍レンズ２１０ｂの駆動による駆動目標位置の変化を予測した予測目標位置を演算し、この予測目標位置までフォーカスレンズ２１０ｃを駆動させる。このようにしたので、変倍レンズ２１０ｂの駆動中であってもフォーカスレンズ２１０ｃを正しく駆動することができる。
【０１１６】
（２）レンズ制御部２０３は、絶対位置駆動コマンドが基準とする無限遠位置と変倍レンズ２１０ｂの現在位置とに対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置がＲＯＭ２１５の位置情報に含まれない場合には、変倍レンズ２１０ｂの現在位置と位置情報とを用いた補間演算により駆動目標位置を演算する。このようにしたので、変倍レンズ２１０ｂが所定のズーム位置の間にある場合であっても、フォーカスレンズ２１０ｃの駆動目標位置を正しく演算することができる。
【０１１７】
（３）レンズ制御部２０３は、所定時間Ｔｓが経過した後の変倍レンズ２１０ｂの位置に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの駆動目標位置を予測目標位置として演算し、当該予測目標位置にフォーカスレンズ２１０ｃが駆動されるようフォーカス駆動部２１４を制御する。このようにしたので、焦点距離（変倍レンズ２１０ｂの位置）の時間変化を考慮した位置にフォーカスレンズ２１０ｃを正しく駆動することができる。
【０１１８】
（４）レンズ制御部２０３は、所定時間Ｔｓより短い所定時間Ｔｃが経過するか、変倍レンズ２１０ｂが次のズーム位置に到達するか、変倍レンズ２１０ｂの駆動速度が変化する度に、予測目標位置を演算して当該予測目標位置にフォーカスレンズ２１０ｃが駆動されるようフォーカス駆動部２１４を制御する。このようにしたので、フォーカスレンズ２１０ｃを正しいレンズ軌跡へ的確に導くことが可能となる。
【０１１９】
次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
【０１２０】
（変形例１）
本発明は、図１に示したものとは異なるカメラシステムに適用することもできる。例えば、クイックリターンミラーを備えた、いわゆる一眼レフレックス方式のカメラシステムにも本発明を適用することが可能である。
【０１２１】
（変形例２）
ズームトラッキングや駆動目標位置の演算、補正演算等の際にレンズ制御部２０３が行う演算は、上述した実施形態において説明したものとは異なっていてもよい。例えば、２点補間以外の方式により各位置を演算するようにしてもよい。
【０１２２】
（変形例３）
絶対位置駆動コマンドの基準となる位置は、無限遠に対応する無限位置以外の位置であってもよい。例えば至近端に対応するフォーカスレンズ２１０ｃの位置を基準としてもよいし、それ以外の位置であってもよい。
【０１２３】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【０１２４】
１…カメラシステム、１００…カメラボディ、１０１…ボディ側マウント部、１０２、２０２…保持部、１０３…ボディ制御部、１１７…ボディ側第１通信部、１１８…ボディ側第２通信部、２００…交換レンズ、２０１…レンズ側マウント部、２０３…レンズ制御部、２１０…結像光学系、２１０ｂ…変倍レンズ、２１０ｃ…フォーカスレンズ、２１１…絞り、２１２…ズーム駆動部、２１３…絞り駆動部、２１４…フォーカス駆動部、２１５…ＲＯＭ、２１７…レンズ側第１通信部、２１８…レンズ側第２通信部
【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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【図１１】
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