(57)【要約】【課題】交換レンズの倍率によらず合焦の高速化が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】合焦位置を調整するフォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成するレンズユニットと、フォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカスレンズ制御部とを備えたレンズ鏡筒が着脱可能なレンズマウントと、光学像を電気的な画像信号に変換する撮像センサと、撮像センサを光軸方向に駆動する撮像センサ制御部と、画像信号に基づき光学像の合焦状態を表す合焦評価値を検出する合焦評価値検出部とを備え、レンズユニットの最大焦点距離（レンズ倍率）の情報をレンズ鏡筒から取得し、最大焦点距離が所定値以下の場合は撮像センサの移動のみで合焦動作を行う。【選択図】図１
2009098252.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
合焦位置を調整するフォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成するレンズユニットと、前記フォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカスレンズ制御部とを備えたレンズ鏡筒が着脱可能なレンズマウントと、
前記光学像を電気的な画像信号に変換する撮像センサと、
前記撮像センサを光軸方向に駆動する撮像センサ制御部と、
前記画像信号に基づき前記光学像の合焦状態を表す合焦評価値を検出する合焦評価値検出部とを備え、
前記レンズユニットの最大焦点距離の情報を前記レンズ鏡筒から取得し、
前記取得した前記レンズユニットの最大焦点距離および前記合焦評価値に基づき、前記撮像センサまたは前記フォーカスレンズを駆動するように前記撮像センサ制御部または前記フォーカスレンズ制御部へ指令を出す指令部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記指令部は、前記レンズユニットの最大焦点距離が所定値以下の場合には、前記合焦評価値に基づき、前記撮像センサを駆動するように前記撮像センサ制御部へ指令を出すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記レンズユニットの最大焦点距離が所定値より大きい場合には、前記指令部は、前記合焦評価値に基づき前記フォーカスレンズを駆動した後に前記合焦評価値に基づき前記撮像センサを駆動するよう前記フォーカスレンズ制御部および前記撮像センサ制御部に指令を出すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記指令部は、前記レンズユニットの最大焦点距離が所定値より大きい場合には、前記合焦評価値が所定値未満の範囲では前記合焦評価値に基づき前記フォーカスレンズを駆動するよう前記フォーカスレンズ制御部に指令を出し、前記合焦評価値が所定値以上の範囲では前記合焦評価値に基づき前記撮像センサを駆動するよう前記撮像センサ制御部に指令を出すことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記レンズ鏡筒は絞り部をさらに備え、前記指令部は前記レンズユニットの合焦時および撮影時の絞り値を取得し、撮影時の絞り値が合焦時の絞り値から変化があった場合には、撮影時の絞り値に対応した合焦位置を計算し、前記計算された合焦位置に前記撮像センサを駆動するよう前記撮像センサ制御部に指令を出すことを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、自動焦点調整機能を備えレンズ交換が可能なデジタルカメラなどの撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルカメラなどの撮像装置における自動焦点調整装置の方式として、コントラストＡＦは合焦精度が高く広く利用されている。
【０００３】
コントラストＡＦ方式では、カメラで撮像された画像信号のコントラスト値を検出し、フォーカスレンズを光軸上で前後に移動させてこのコントラスト値がピークとなる位置にフォーカスレンズを移動させて合焦を行う。
【０００４】
交換レンズ式のカメラにおけるコントラストＡＦでは、カメラ本体側で検出したコントラスト値またはコントラスト値から得られたフォーカスレンズの移動情報をカメラ本体マイコンからレンズマウントを介してレンズ鏡筒に備わったレンズマイコンへ送り、レンズマイコンがフォーカスレンズの駆動を制御する方法が提案されている（例えば、特許文献１を参照）。
【０００５】
また、焦点深度の深い銀塩カメラ用の交換レンズを電子スチルカメラやムービーカメラに装着する場合、撮像センサが焦点深度内に入るようにフォーカスレンズの移動を停止することができず、焦点が合わない。この問題を解決するために、まずフォーカスレンズを光軸方向に移動させ、フォーカスレンズの移動のみでは、合焦位置に達しない場合は、撮像センサを光軸方向へ移動して焦点を合わせる方法が提案されている（例えば、特許文献２を参照）。
【特許文献１】特開平６−６６６０号公報
【特許文献２】特開平２−２４６４０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
このように、特許文献１の方法では、カメラ本体で検出したコントラスト値によって、レンズ鏡筒側に備わったフォーカスレンズを駆動するためにカメラ本体とレンズ鏡筒間で通信する必要がある。特に、合焦位置付近ではコントラスト値の検出精度を上げるために頻繁に通信する必要があり、この通信時間が制約となって合焦時間を短くできないという課題があった。
【０００７】
また、特許文献２の方法は、まずフォーカスレンズ群の移動により合焦を試み、合焦に達しない場合に撮像センサを光軸方向に移動させて合焦に達するものであり、合焦精度を目的とするもので、合焦時間の短縮に関しては何ら記載されていない。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、交換レンズの倍率によらず合焦の高速化が可能な撮像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】
【０００９】
上記課題を解決するために、第１の発明に係る撮像装置は、合焦位置を調整するフォーカスレンズを有し被写体の光学像を形成するレンズユニットと、フォーカスレンズを光軸方向に駆動するフォーカスレンズ制御部とを備えたレンズ鏡筒が着脱可能なレンズマウントと、光学像を電気的な画像信号に変換する撮像センサと、撮像センサを光軸方向に駆動する撮像センサ制御部と、画像信号に基づき光学像の合焦状態を表す合焦評価値を検出する合焦評価値検出部とを備え、レンズユニットの最大焦点距離の情報をレンズ鏡筒から取得し、取得したレンズユニットの最大焦点距離および合焦評価値に基づき、撮像センサまたはフォーカスレンズを駆動するように撮像センサ制御部またはフォーカスレンズ制御部へ指令を出す指令部とを備えたことを特徴とする。
【００１０】
これにより、交換レンズの倍率（焦点距離）によらず合焦の高速化が可能な撮像装置を提供することができる。
【００１１】
第２の発明に係る撮像装置は、第１の発明に係る撮像装置において、指令部は、レンズユニットの最大焦点距離が所定値以下の場合には、合焦評価値に基づき、撮像センサを駆動するように撮像センサ制御部へ指令を出すことを特徴とする。
【００１２】
これにより、低倍率レンズの場合には、フォーカスレンズを駆動しないのでレンズとカメラ本体間で通信する必要がなく合焦速度を高速化することができる。
【００１３】
第３の発明に係る撮像装置は、第１の発明に係る撮像装置において、レンズユニットの最大焦点距離が所定値より大きい場合には、指令部は、合焦評価値に基づきフォーカスレンズを駆動した後に合焦評価値に基づき撮像センサを駆動するようフォーカスレンズ制御部および撮像センサ制御部に指令を出すことを特徴とする
これにより、高倍率レンズの場合には、まずフォーカスレンズを駆動して所定の合焦範囲に追い込み、その後に撮像センサを駆動してさらに合焦精度を高めるので合焦精度を保ちながら合焦速度を高速化することができる。
【００１４】
第４の発明に係る撮像装置は、第１の発明に係る撮像装置において、指令部は、レンズユニットの最大焦点距離が所定値より大きい場合には、合焦評価値が所定値未満の範囲では合焦評価値に基づきフォーカスレンズを駆動するようフォーカスレンズ制御部に指令を出し、合焦評価値が所定値以上の範囲では合焦評価値に基づき撮像センサを駆動するよう撮像センサ制御部に指令を出すことを特徴とする。
【００１５】
これにより、高倍率レンズの場合には、合焦状態によってフォーカスレンズと撮像センサの駆動を使い分けるので、合焦精度を保ちながら合焦速度を高速化することができる。
【００１６】
第５の発明に係る撮像装置は、第１〜第４のいずれか１つの発明に係る撮像装置において、レンズ鏡筒は絞り部をさらに備え、指令部はレンズユニットの合焦時および撮影時の絞り値を取得し、撮影時の絞り値が合焦時の絞り値から変化があった場合には、撮影時の絞り値に対応した合焦位置を計算し、計算された合焦位置に撮像センサを駆動するよう撮像センサ制御部に指令を出すことを特徴とする。
【００１７】
これにより、撮影時に絞りが変化した場合でも、その絞り量に応じた合焦位置を正確に得ることができる。
【発明の効果】
【００１８】
本発明の撮像装置によれば、交換レンズの倍率によらず合焦の高速化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施の形態においては、撮像装置としてデジタルカメラシステムを例に説明する。
【００２０】
また、以下の説明で使用する前方、背後、上側、下側の各面ついて下記のように定義する。前方とは、カメラ本体からみて被写体側をいい、図面においては左側に相当する。背後とは、カメラ本体からみて被写体側の反対側、すなわち、撮像素子側をいい、図面においては右側に相当する。上側とは、撮影画像の長辺方向を水平方向に設置した際の鉛直上向きに相当し、図面においては、上側に相当する。通常、カメラ本体においてレリーズボタンが配置される側が上側に相当する。また、下側とは、上側と反対方向をいい、図面においては下側に相当する。また各部において、前方、背後、上側、下側の各面をそれぞれ前面、背面、上面、下面という。
【００２１】
（実施の形態）
＜デジタルカメラシステムの全体構成＞
図１に本実施の形態におけるデジタルカメラシステム１の全体構成図を示す。図１に示すように、デジタルカメラシステム１は、交換レンズ式のデジタルカメラのシステムであり、主に、デジタルカメラシステム１の主要な機能を有するカメラ本体３と、カメラ本体３に取り外し可能に装着された交換レンズ（レンズ鏡筒）２とから構成されている。
【００２２】
図１に示すカメラ本体３は主に、撮像面に形成された被写体の光学像を光電変換して画像信号を得るＣＣＤ、ＣＭＯＳなどの撮像センサ１１と、各部の動作を制御する本体制御部としてのボディーマイコン（指令部）１２と、撮影された画像や各種情報を表示する画像表示部１６と、画像表示部への表示内容を制御する画像表示制御部１５と、画像データを読み出しまたは記録する画像記録部１８と、画像記録部１８の制御を行う画像記録制御部１７と、不揮発性メモリ５３と、撮像センサ１１が取得した画像信号からコントラスト値を検出するコントラスト値検出ユニット（合焦状態検出部）３１と、手ぶれなどに起因するカメラ本体３の動きを検出するぶれ検知ユニット３０と、撮像センサ１１の露光状態を調節するシャッターユニット１０と、ボディーマイコン１２からの制御信号に基づいてシャッターユニット１０の駆動を制御するシャッター制御部１４と、被写体像を撮像する撮像センサ１１を制御する撮像センサ制御部１３とから構成されている。
【００２３】
ボディーマイコン１２は、カメラ本体３の中枢を司る制御装置であり、各種シーケンスをコントロールする。具体的には、ボディーマイコン１２にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、ボディーマイコン１２は様々な機能を実現することができる。例えば、ボディーマイコン１２は、交換レンズ２がカメラ本体３に装着されたことを検知する機能、像ぶれ補正部を補正可能状態および補正不能状態に設定する機能などを有している。図１に示すように、ボディーマイコン１２はカメラ本体３に設けられた各部と接続されている。
【００２４】
ぶれ検知ユニット３０は、手ぶれなどに起因するカメラ本体の動きを検出する角速度センサを備える。角速度センサは、カメラ本体３が静止している状態での出力を基準として、カメラ本体３が動く方向に応じて正負の角速度信号を出力する。なお、本実施の形態では、ヨーイング方向およびピッチング方向の２方向を検出するために角速度センサを２個設けている（図示せず）。出力された角速度信号は、フィルタ処理、アンプ処理などを経て、Ａ／Ｄ変換によりデジタル信号に変換されてボディーマイコン１２に与えられる。ボディーマイコン１２は、第１のレンズマウント７０に設けられた電気接片（図示せず）を介してレンズマイコン２０に角速度信号を送る。そして、レンズマイコン２０は角速度信号に対してフィルタリング、積分処理、位相補償、ゲイン調整、クリップ処理などを順次施して、像ぶれ補正に必要なぶれ補正レンズ群２２の駆動制御量を算出し、制御信号として出力する。この制御信号は、Ｄ／Ａ変換されてレンズ用像ぶれ補正部２８に出力される。
【００２５】
また、カメラ本体３には、デジタルカメラシステム１の電源の入切を操作する電源スイッチ（図示せず）と、撮影者がフォーカシング時およびレリーズ時に操作するレリーズボタン（図示せず）とが設けられている。電源スイッチにより電源がＯＮ状態になると、カメラ本体３および交換レンズ２の各部に電力が供給される。
【００２６】
さらに、不揮発性メモリ５３には、カメラ本体３に関する各種情報（本体情報）が格納されている。この本体情報には、例えば、カメラ本体３のメーカー名、製造年月日、型番、ボディーマイコン１２にインストールされているソフトのバージョンおよびファームアップに関する情報などのカメラ本体３を特定するための型式に関する情報（本体特定情報）、カメラ本体３がレンズ用像ぶれ補正部２８を搭載しているか否かに関する情報、ぶれ検知ユニット３０の型番および感度などの検出性能に関する情報、エラー履歴なども含まれている。なお、これらの情報は、不揮発性メモリ５３の代わりにボディーマイコン１２内のメモリ部に格納されていてもよい。
【００２７】
また、カメラ本体３には、レリーズボタン（図示せず）と、レリーズボタンと接続されレリーズボタンの半押しで作動する第１スイッチＳ１と、レリーズボタンと接続されレリーズボタンの全押しで作動する第２スイッチＳ２とが設けられている。すなわち、レリーズボタンが半押しの状態では、第１スイッチＳ１がＯＮ状態となり、全押し状態では、第１スイッチＳ１および第２スイッチＳ２がＯＮ状態となる。レリーズボタンが半押しになり第１スイッチＳ１がＯＮ状態になると、ボディーマイコン１２、レンズマイコン２０をはじめとする各部に電力が供給される。
【００２８】
コントラスト値検出ユニット３１は、撮像センサ１１が取得した画像信号からコントラスト値を検出し、ボディーマイコン１２に出力する。コントラスト値を用いて後述する自動焦点調整機能を実現する。
【００２９】
交換レンズ２は、デジタルカメラシステム１内の撮像センサ１１の撮像面に被写体像を結ぶための撮像光学系Ｌ（レンズユニット）を構成しており、主に、フォーカシングを行うフォーカス調節部と、絞りを調節する絞り調節部と、光路を調節することで像ぶれを補正するレンズ用像ぶれ補正部２８と、交換レンズ２の動作を制御するレンズ制御部としてのレンズマイコン２０と、不揮発性メモリ５２と、第１のレンズマウント７０に着脱可能な第１のボディーマウント８０とから構成されている。
【００３０】
フォーカス調節部は主に、光軸方向に駆動可能に設けられ、光軸方向の移動によりフォーカスを調節するフォーカスレンズ群２４と、フォーカスレンズ群２４の駆動を制御するフォーカスレンズ群制御部２５とから構成されている。
【００３１】
フォーカスレンズ群２４は、第１の交換レンズの規格として定められた最至近合焦位置から無限合焦位置までの区間で光軸方向に移動可能である。また、フォーカスレンズ群２４は、後述するコントラスト方式による合焦位置検出により、合焦位置を挟んで光軸方向前後に移動可能である必要があるため、上述の最至近合焦位置から無限合焦位置までの区間よりもさらに光軸方向前後に移動可能なレンズシフト余裕区間を有している（図２（ｂ）参照）。
【００３２】
フォーカスレンズ群制御部２５は、フォーカスレンズ群２４の光軸方向の相対位置を検出する相対位置検出部９０を有している。相対位置検出部９０は、それのみでは絶対位置を検出することができないが、移動方向および移動量は検出可能であり、例えば二相エンコーダを用いている。二相エンコーダは回転パルスエンコーダや、ＭＲ素子、ホール素子など、フォーカスレンズ群２４の光軸方向の位置に応じて等しいピッチで２値の信号を交互に出力するものが２つ設けられており、これらのピッチの位相をずらすように設置されている。レンズマイコン２０は、相対位置検出部９０の出力からフォーカスレンズ群２４の光軸方向の相対位置を算出する。
【００３３】
絞り調節部は主に、絞りまたは開放を調節する絞り部２６と、絞り部２６の動作を制御する絞り制御部２７とから構成されている。
【００３４】
レンズ用像ぶれ補正部２８は主に、ぶれ補正レンズ群２２と、ぶれ補正ユニット駆動制御部２３とを備える。ぶれ補正ユニット駆動制御部２３は、ぶれ補正レンズ群２２を駆動および制御する制御部であり、撮像光学系Ｌの光軸に直交する平面内で、ぶれ補正レンズ群２２を上下左右に移動させる。さらに、レンズ用像ぶれ補正部２８は移動量検出部（図示せず）を備える。移動量検出部は、ぶれ補正レンズ群２２の実際の移動量を検出する検出部であり、ぶれ補正ユニット駆動制御部２３と共にぶれ補正レンズ群２２を駆動制御するための帰還制御ループを形成している。
【００３５】
レンズマイコン２０は、交換レンズ２の中枢を司る制御装置であり、交換レンズ２に搭載された各部に接続されている。具体的には、レンズマイコン２０には、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、様々な機能を実現することができる。例えば、レンズマイコン２０は、ボディーマイコン１２からの信号に基づいてレンズ用像ぶれ補正部２８を補正可能状態または補正不能状態に設定する機能を有している。また、第１のレンズマウント７０および第１のボディーマウント８０にそれぞれ設けられた電気接片（図示せず）を介してボディーマイコン１２およびレンズマイコン２０は電気的に接続されており、互いに情報の送受信が可能となっている。なお、これら通信は光通信や無線電波によるものでもよい。
【００３６】
また、不揮発性メモリ５２には、交換レンズ２に関する各種情報（レンズ情報）が格納されている。このレンズ情報には、例えば、交換レンズの倍率を決める焦点距離の情報が含まれる。焦点距離が変えられるズームレンズの場合は、焦点距離の情報として最小焦点距離と最大焦点距離が含まれる、他のレンズ情報としては、交換レンズ２のメーカー名、製造年月日、型番、レンズマイコン２０にインストールされているソフトのバージョンおよびファームアップに関する情報などの交換レンズ２を特定するための型式に関する情報（レンズ特定情報）、交換レンズ２が像ぶれ補正部を搭載しているか否かに関する情報、像ぶれ補正部を搭載している場合は、ぶれ検知ユニット２１の型番および感度などの検出性能に関する情報、像ぶれ補正部の型番および最大補正可能角度などの補正性能に関する情報（レンズ側補正性能情報）、像ぶれ補正を行うためのソフトのバージョンなどが含まれている。さらに、レンズ情報には、像ぶれ補正部の駆動に必要な消費電力に関する情報（レンズ側消費電力情報）および像ぶれ補正部の駆動方式に関する情報（レンズ側駆動方式情報）も含まれている。また、ボディーマイコン１２から送信された情報を格納可能である。なお、これらの情報は、不揮発性メモリ５２の代わりに、レンズマイコン２０内のメモリ部に格納されていてもよい。
【００３７】
＜合焦動作の高速化および高精度化＞
次に、上記構成の撮像装置において、被写体の合焦動作を図２および図３を用いて詳しく説明する。図２（ａ）、（ｂ）はそれぞれ本実施の形態におけるデジタルカメラシステムの低倍率レンズおよび高倍率レンズ（高倍率マクロレンズともいう）の合焦位置移動量と合焦状態を表す合焦状態評価値である合焦情報算出値（コントラスト値）との関係を示す説明図であり、図３は本実施の形態におけるデジタルカメラシステムの自動焦点調整の動作を示すフローチャートであり、レンズマイコン２０に記憶されたレンズの最大焦点距離の情報により、合焦位置制御の方法を選択する。具体的には、フォーカスレンズ繰り出し量ｘと焦点距離ｆと撮影距離Ｄの間には、ｘ=（ｆ＾２）/Ｄという関係式が成り立つ。従って、合焦させるためのフォーカスレンズの移動量、すなわちｘの変化量は撮影距離Ｄを同じとすると、焦点距離の２乗に比例することになる。従って、焦点距離の大きいレンズほど合焦のためのフォーカスレンズの移動量は大きくなる。また撮影距離を同じとすると焦点距離が大きいほど撮像倍率は大きくなるので、焦点距離が所定の境界値以上のレンズを高倍率レンズと呼び、焦点距離が所定値よりも小さいレンズを低倍率レンズと呼ぶ。例えば、この境界値を１００ｍｍとするとｆ≧１００ｍｍのレンズは高倍率レンズとなり、ｆ＜１００ｍｍのレンズを低倍率レンズとなる。この境界値はカメラ本体３の設計、撮像センサ１１の大きさなどの関係から自由に設定できる値である。
【００３８】
高倍率レンズの場合を例にして合焦動作を説明する。図２（ｂ）において、横軸はフォーカスレンズ群２４の合焦位置移動量、縦軸は合焦情報算出値（コントラスト値）である。
【００３９】
図２（ｂ）に示すように、フォーカスレンズ群２４はレンズ鏡筒のメカ構成によって決まる光軸方向の所定の範囲（以下、レンズシフト可能範囲という）内で移動が可能である。このレンズシフト可変範囲内でフォーカスレンズ群２４を移動させることにより、コントラスト値のピークは、最至近合焦位置から無限合焦位置までの区間（以下、レンズシフト規格範囲という）内で検出される。ここで、最至近合焦位置および無限合焦位置は、解像度、周辺光量、歪みなどのレンズ性能を満たすことのできる交換レンズの規格として定められている。そのため、レンズシフト規格範囲でコントラスト値を検出するためには、レンズシフト可能範囲がレンズシフト規格範囲よりも広く、最至近合焦位置の後方（Ｎｅａｒ）側、無限合焦位置の前方（Ｆａｒ）側の両端にレンズシフト余裕区間を設ける必要がある。
【００４０】
フォーカスレンズ群２４は、フォーカスレンズ群制御部２５により、例えばＤＣモータや超音波モータなどのフォーカス駆動用モータの回転運動を、伝達機構を介して直線運動へ変換することにより光軸方向に駆動を行う。また、伝達機構には相対位置検出部９０が取り付けられており、回転位置を相対位置検出することにより間接的にフォーカスレンズ群２４の相対位置を検出する。
【００４１】
高倍率レンズの場合は、図２（ｂ）に示すように、まず粗調としてフォーカスレンズ群２４を駆動することにより、コントラストピーク位置を探索する。その後、微調として撮像センサ１１を光軸方向に駆動させることにより合焦を得ることが可能である。まずフォーカスレンズ群２４が図２（ｂ）のコントラスト検出開始位置にあるとすると、フォーカスレンズ群２４をＢ方向に駆動させる。これにより撮像センサ１１に入射される光学像が変化し、撮像センサ１１から出力される画像信号も変化する。この画像信号のコントラスト値およびコントラスト値の変化をコントラスト値検出ユニット３１で検出し、フォーカスレンズ群２４がどの位置でコントラスト値のピークとなったかを記憶しこの位置を合焦位置とする。フォーカスレンズ群２４がどの位置であったかは、相対位置検出部９０が検出した相対位置により判断する。コントラスト値のピーク位置を検出した後、フォーカスレンズ群２４は図２（ｂ）のコントラスト値検出終了位置で停止し、次にコントラストピーク位置に向かってＡ方向に駆動させる。コントラスト値が所定値以上になった時点（撮像センサ移動範囲に入った時点）で撮像センサ１１による合焦動作に移る。上記、フォーカスレンズ群２４の駆動は、コントラスト値検出ユニット３１で検出されたコントラスト値をボディーマイコン１２からレンズマイコン２０へ通信することによって行われる。
【００４２】
撮像センサ１１の合焦動作はフォーカスレンズの場合と同様に、コントラスト値がピークとなるように撮像センサ１１を駆動する。撮像センサは、カメラ本体側に備わっているためにボディーマイコン１２から直接駆動することができるので、ボディーマイコン１２とレンズマイコン２０との間では通信が必要ない。このように、フォーカスレンズ群２４による粗調整で所定の合焦状態に追い込み、その後、撮像センサ１１の駆動による微調整を行うことによって、合焦速度を高速化できる。また、フォーカスレンズ群２４のみの合焦で問題となるバックラッシュも除去できる。さらに、撮像センサの移動量を制限できるのでカメラ本体を小型化できる。
【００４３】
低倍率レンズの場合は、合焦のためのフォーカスレンズの移動量が小さいので、フォーカスレンズ群２４を駆動させなくても、図２（ａ）に示すように撮像センサ１１を光軸方向に駆動させるだけで合焦を得ることが可能である。つまり、低倍率レンズの場合には、フォーカスレンズ群２４を駆動させる必要がないので、レンズと本体との間で合焦のための通信が不要となり、合焦速度を高速化することができる。
【００４４】
次に、図３を用いて本実施の形態の合焦動作のフローを説明する。図３に示すＳｔｅｐ１では、交換レンズが高倍率レンズ（レンズ移動必要）か低倍率レンズ（レンズ移動必要なし）かが判定される。Ｓｔｅｐ１で高倍率レンズと判定された場合（Ｙｅｓの場合）は上述したように、まず粗調としてフォーカスレンズ群２４を駆動するので、Ｓｔｅｐ２へ進み、Ｓｔｅｐ３、Ｓｔｅｐ４では図２（ｂ）に示すようにフォーカスレンズ群２４を駆動させることで、コントラストピーク値レンズ位置をボディーマイコン１２へ記憶していく。Ｓｔｅｐ５では、ボディーマイコン１２に記憶されたコントラストピーク位置を中心に設定した撮像センサ１１の駆動範囲の開始位置である、コントラスト値検出開始位置へ撮像センサ制御部１３により撮像センサ１１を移動させる。そして、Ｓｔｅｐ６、Ｓｔｅｐ７では上述したように微調として撮像センサ１１を駆動させることで、各位置でのコントラスト値をボディーマイコン１２へ記憶していく。Ｓｔｅｐ８でボディーマイコン１２に記憶されたコントラストピーク値となる撮像センサ位置に、撮像センサ１１を駆動し、合焦調整が終了になる。
【００４５】
一方、Ｓｔｅｐ１で低倍率レンズと判定された場合は上述したように、フォーカスレンズの移動量が小さいので、フォーカスレンズ群２４を駆動させなくても、図２（ａ）に示すように撮像センサ１１を光軸方向に駆動させるだけで合焦を得ることが可能である。つまり、低倍率レンズの場合には、フォーカスレンズ群２４を駆動させる必要がないので、図３のＳｔｅｐ２、Ｓｔｅｐ３、Ｓｔｅｐ４を省略することができる。Ｓｔｅｐ５でコントラスト値検出開始位置へ撮像センサ制御部１３により撮像センサ１１を移動させる。そして、Ｓｔｅｐ６、Ｓｔｅｐ７では上述したように微調として撮像センサ１１を駆動させることで、各位置でのコントラスト値をボディーマイコン１２へ記憶していく。Ｓｔｅｐ８でボディーマイコン１２に記憶されたコントラストピーク位置に、撮像センサ１１を駆動し、合焦調整が終了になる。
【００４６】
次に、絞りと合焦の関係について図４、図５を用いて説明する。検波時（コントラストＡＦ時）の合焦位置というのは開放絞り（絞り全開の状態）での位置であるので、撮影時に絞り値が変化した場合には、レンズ収差の影響で合焦位置がずれてしまうという課題がある。
【００４７】
図４は本実施の形態におけるデジタルカメラシステムの検波時と撮影時それぞれの絞り状態と合焦状態との関係をを示す説明図であり、図５は本実施の形態におけるデジタルカメラシステムの絞り値と焦点位置との関係を示す相関図である。図４において、点線は、検波時の光束および合焦位置を示し、実線は撮影時の光束および合焦位置を示している。また、図５において、横軸の焦点位置は検波（開放絞り）時を基準（０）として、そこからの相対的なずれ量である。絞り値をＦ２．０、Ｆ４．０、Ｆ８．０と変化させると、焦点位置はΔＸ２、ΔＸ１、ΔＸ３と変化する。
【００４８】
コントラストＡＦ中は、開放絞り（絞り全開の状態）での状態である。つまり図４に示すように、開放絞りの状態では合焦位置であっても、撮影時に絞り部２６により光束を絞った状態にすると、焦点位置にずれが発生してしまう。これは、図５に示すように、絞り値が変化すると焦点位置も変化してしまうことが原因である。これを解決するために、本実施の形態におけるデジタルカメラシステムの絞り値の変化に対応した、焦点位置補正のフローチャートを図６に示し、被写体の合焦動作を説明する。
【００４９】
図６において、まず絞り制御部２７により絞り部２６を絞った情報であるＦ値をレンズマイコン２０を介して、ボディーマイコン１２へ伝達する。そして、Ｓｔｅｐ１１では、検波時と撮影時とで絞り値に変化がなかった否かを判定する。絞り値に変化がなかった場合（Ｙｅｓの場合）はそのまま撮影動作に移る。一方、絞り値に変化があった場合（Ｎｏの場合）は、Ｓｔｅｐ２へ進む。Ｓｔｅｐ２では、ボディーマイコン１２へ伝達されたＦ値に基づいた本来の合焦位置を計算する。Ｓｔｅｐ３では、Ｓｔｅｐ２で計算された本来の合焦位置へ、撮像センサ制御部１３により撮像センサ１１を駆動させることで、合焦位置を補正する。フォーカスレンズ群２４を駆動することにより合焦位置を補正するよりも、レンズと本体との通信系の簡素化を実現できる。また、レンズを交換した場合でも、そのレンズ特性にあった合焦点位置の補正を行うことができる。従って、撮影時に絞りが変化した場合でも、その絞り量に応じた合焦位置を正確に得られることになる。
【００５０】
＜他の実施例＞
本発明に係るデジタルカメラシステム、カメラ本体、交換レンズは、前述の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本発明に係る撮像装置では、合焦精度と合焦速度の両立が実現可能となる。このため本発明は、光学機器の分野において有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明の実施の形態におけるデジタルカメラシステムの全体構成図
【図２】同デジタルカメラシステムの自動焦点調整でのコントラストＡＦの説明図
【図３】同デジタルカメラシステムの自動焦点調整のフローチャート
【図４】同デジタルカメラシステムの絞り変化による焦点位置ずれの説明図
【図５】同デジタルカメラシステムの絞り値と焦点位置の相関図
【図６】同デジタルカメラシステムの絞り値変化に対応した焦点位置補正のフローチャート
【符号の説明】
【００５３】
１    デジタルカメラシステム
２    交換レンズ
３    カメラ本体
１０    シャッターユニット
１１    撮像センサ（ＣＣＤ）
１２    ボディーマイコン
１３    撮像センサ制御部
１４    シャッター制御部
１５    画像表示制御部
１６    画像表示部
１７    画像記録制御部
１８    画像記録部
２０    レンズマイコン
２１，３０    ぶれ検知ユニット
２２    ぶれ補正レンズ群
２３    ぶれ補正ユニット駆動制御部
２４    フォーカスレンズ群
２５    フォーカスレンズ群制御部
２６    絞り部
２７    絞り制御部
２８    レンズ用像ぶれ補正部
３１    コントラスト値検出ユニット
５２，５３    不揮発性メモリ
７０    第１のレンズマウント
８０    第１のボディーマウント
９０    相対位置検出部
【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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