JP2851878B2 - カメラ装置及びレンズユニット - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明はレンズ交換が可能なカメラ装置及び交換レン
ズ式レンズユニットに関するものである。

（従来の技術） 近年ビデオカメラを始めとする映像機器の普及と機能
の多様化に伴ない、たとえばビデオカメラシステムにお
いても交換レンズ化が提案されている。

レンズ交換可能なカメラシステムでは、それぞれ固有
のAF方式に対応したレンズユニツトとカメラユニツトの
組み合わせが考えられる。

一般的な組み合わせの１つとして、カメラ側に主たる
AFの制御機能すなわち合焦、非合焦の判断、非合焦量す
なわちボケ量、ボケ方向（前ピン、後ピン）検知及びフ
ォーカシングレンズへの駆動命令等を行なう機能が含ま
れ、またレンズ側にはカメラ側からの命令に従ってレン
ズや絞りを駆動する駆動回路と駆動装置が備えられた形
態が考えられる。

このようにカメラ側に制御機能、レンズ側に駆動機能
という組み合わせを行なったシステムにおいては、カメ
ラ側からの命令によつてのみレンズが駆動されるので、
その命令と駆動が１対１の関係となり、交換レンズ化を
行なっても何ら問題は生じない。すなわちAF機能等を考
慮したレンズ交換可能なシステムにおいては、このよう
な組み合わせが用いられる。

（発明の解決しようとする問題点） しかしながら、レンズユニツトとカメラユニツトの組
み合わせは常に上述のようになるわけではなく、他の組
み合わせも考慮されなければならない。たとえばレンズ
側に独自の判断でフォーカシングレンズを駆動してAFを
行なう機能があるような組み合わせとなつた場合、カメ
ラ側からのレンズ駆動命令を待たずにレンズが動き、場
合によつては逆に画像にボケを生じる等、AFの制御が不
用意に働いて制御系が混乱し、誤動作する懸念がある。

これを防止する１つの手段として、レンズ側のAF機能
が独自に駆動している場合、カメラ側におけるAFの制御
動作を止める信号をレンズ側から出力し、カメラ側によ
るレンズ制御を行わせない方法が考えられる。しかしな
がら交換レンズシステムを前提とすると、組み合わせに
よつてカメラ側からの制御情報のうち何れを生かし、何
れを無視するのか、個々に指定する必要があり、制御停
止用信号による制御情報の増大、レンズ組み合わせ能力
の低下といつた諸問題が発生する。

すなわち交換レンズにあたつては、このような多くの
問題を解決しなければならない。

（問題点を解決するための手段） 本発明は上述した問題点を解決することを目的として
なされたもので、その特徴とするところは、結像面にお
ける被写体像の焦点状態を検出して撮影光学系を移動す
るための情報を出力する焦点検出手段と、前記撮影光学
系の所定の動作特性を記憶する記憶手段と、前記記憶手
段の記憶情報に基づいて前記撮影光学系を駆動する制御
手段と、前記焦点検出手段の出力を補正して前記制御手
段に供給する補正手段と、前記制御手段による前記光学
系の移動情報を前記焦点検出手段へと供給する手段とを
備えたカメラ装置にある。

また本発明における他の特徴は、結像面における被写
体像の焦点状態を検出して撮影光学系を移動するための
情報を出力する焦点検出手段と、前記撮影光学系の所定
の動作特性を記憶する記憶手段と、前記焦点検出手段の
出力と前記記憶手段の記憶情報に基づいて前記撮影光学
系を駆動する制御手段と、前記撮影光学系の駆動状態に
関する情報を出力する移動検出手段と、前記移動検出手
段より出力された情報に所定の補正を行って前記焦点検
出手段へと供給する補正手段とを備えたカメラ装置にあ
る。

また本発明における他の特徴は、焦点距離に応じて焦
点位置が変化する光学系を有するレンズユニットにおい
て、前記焦点距離の変化に応じて前記焦点位置を補正す
る第１の補正手段と、焦点状態に応じた信号に基づいて
前記第１の補正手段の出力を補正する第２の補正手段
と、前記第１の補正手段による前記焦点位置の補正量を
検出し前記焦点状態に応じた補正量に変換して出力する
出力手段とを備えたレンズユニットにある。

これによって、カメラシステムの交換レンズ化に際
し、カメラ側に個々のレンズユニットに合わせた動作を
行わせること無くレンズを制御することができ、カメラ
とレンズの組み合わせ可能範囲を拡大することができ
る。

また本発明の他の特徴は、カメラ本体に着脱可能なレ
ンズユニットであって、変倍を行う第１のレンズ手段
と、前記第１のレンズ手段の移動にともなう焦点位置の
変化を補正するための第２のレンズ手段と、前記第１の
レンズ手段の移動にともなう焦点位置の変化を補正する
ための前記第２のレンズ手段の位置制御情報を記憶した
記憶手段と、前記記憶手段より読み出された前記位置制
御情報と焦点状態の情報に基づいて前記第２のレンズ手
段を駆動制御する制御手段とを備えたレンズユニットに
ある。

また本発明の他の特徴は、変倍を行う第１のレンズ手
段と、前記第１のレンズ手段の移動にともなう焦点位置
の変化を補正するための第２レンズ手段と、前記第１の
レンズ手段の移動にともなう焦点位置の変化を補正する
ための前記第２のレンズ手段の位置制御情報を記憶した
記憶手段と、前記記憶手段より読み出された前記位置制
御情報と焦点状態の情報に基づいて前記第２のレンズ手
段を駆動制御する制御手段とを備えたレンズユニットを
着脱可能なカメラ装置であって、前記制御手段と所定の
情報の通信を行う通信手段と、焦点状態に関する情報を
検出する検出手段と、前記検出手段より検出された前記
情報を、前記通信手段を介して前記レンズユニットへと
伝達するカメラ制御手段とを備えたカメラ装置にある。

これによって、カメラ側が個々のレンズユニットに合
わせた制御を行うこと無く、いかなる特性のレンズでも
制御が可能となる。

（実施例） 以下、本発明におけるカメラをその実施例について詳
述する。

第１図は本発明をビデオカメラシステムに適用した場
合を示すブロツク図である。

撮像面に被写体像を結像させるためのレンズ構成をの
１つとして、いわゆる前玉レンズを固定し、後群のレン
ズを動かして焦点調節を行うもの（以下RFZ:Rear Focus
Zoomと称す）がある。そして同図のレンズ構成はこのR
FZの一例であり、101はレンズ群とその駆動と制御を行
う回路等をが収められているレンズユニツト、102は撮
像素子とその出力信号に基づいてAF制御を行うための回
路が収められているカメラユニツトで、これらはマウン
ト部Ｍにおいて着脱可能となつている。103はレンズ鏡
筒に対して固定されている前玉レンズ（Ｆレンズ）、10
4はズームレンズ（Ｖレンズ）、105はフォーカシング兼
補正レンズ（Ｃレンズ）、106は絞り、107は撮像面に被
写体の像を正しく結ばせるためのレンズ群（RRレン
ズ）、108〜110はそれぞれＶレンズ、Ｃレンズ及び絞り
を駆動するためのモータを含む駆動部、111はカメラ側
と各種制御情報，検出情報を始めとするデータの通信を
行い、焦点調節を行うためにレンズ群に駆動命令を出力
するレンズ側マイクロコンピユータ、112は撮像素子
（たとえばCCD）、113は映像信号増幅器、114は増幅器1
13より出力された得映像信号をAFに用いるため、合焦、
非合焦、ボケ量、ボケ方向等を判定するのに適切な信号
に変換するためのAF制御回路、115はカメラ側においてA
F制御回路114からの信号をもとに、撮像素子112の撮像
面上での合焦、非合焦を判別し、撮像素子112の撮像面
上に結像される被写体像が合焦状態となるよう、レンズ
ユニツト101側に駆動命令を与えるカメラ側マイクロコ
ンピユータ、116はカメラ側マイクロコンピユータとレ
ンズ側マイクロコンピユータの間の通信情報を伝達する
伝送路である。

ところで、第１図に示されるレンズ構成で焦点調節を
行う場合、Ｖレンズ104を駆動してズーミングをしてな
ければ、すなわち焦点距離が一定であれば、Ｃレンズ10
5を光軸方向に動かすだけで焦点調節を行える。しかし
ながらレンズ104を動かしてズーミングを行っている場
合には、被写体像を合焦させるために、Ｖレンズ104を
被写体距離に応じてＣレンズ105も動かして補正を行う
必要がある。

第２図は、合焦状態を保ちながらズーミングを行う時
のＶレンズ位置に対するＣレンズ位置を示した特性曲線
（Ｖ−Ｃ曲線）で、被写体距離をパラメータとしてい
る。

したがつてＶレンズの駆動速度が一定であるとすれ
ば、各曲線の傾きはすなわちＶレンズの移動に対するＣ
レンズの速度と見ることができ、Ｖ−Ｃ曲線は、Ｖレン
ズに対するＣレンズの駆動速度特性を見ることができ
る。

第２図を見て明らかなように、Ｖ−Ｃ曲線は被写体距
離とＶレンズ104の位置によつて種々の微分値を持つ複
雑な曲線となり、高次の関数を用いないと精密な近似を
行うことができない。またこのＶ−Ｃ曲線はレンズ群の
設計によつても全く異なった形状の特性となる。

このことを考慮し、ズーミングを行う際、Ｖ−Ｃ曲線
に出来る限り忠実に追従してＣレンズを動かす１つの方
法として、たとえばカメラ側のコンピユータ内に各Ｖ−
Ｃ曲線の特性を予め記憶させておき、そのＶ−Ｃ曲線の
情報に従ってレンズの駆動を制御する方法が考えられ
る。

すなわち、Ｖレンズ、Ｃレンズ位置とパラメータとな
る被写体距離によつてＶ−Ｃ曲線中より該当する特性を
選択し、コンピユータに記憶されているその曲線の情報
をもとに、Ｖレンズに対するＣレンズの次の挙動を予測
・決定するという方法である。

しかしながら、交換レンズシステムを考慮した場合、
レンズとカメラとの組み合わせは多種にわたり、レンズ
毎に特性の異なるＶ−Ｃ曲線の情報をカメラ側に記憶さ
せるのは、カメラ側の記憶回路が膨大となり、非効率的
で、交換レンズの一般性を著しく低下させることにな
る。

これに対して、レンズ側マイクロコンピユータ111に
そのレンズにおけるＶ−Ｃ曲線の情報を予め記憶させ、
Ｖレンズを駆動してズーミング動作を行っている最中に
おけるＣレンズ駆動制御をレンズユニツト101内で行え
ば、交換レンズの一般性を失うことはなく、カメラユニ
ツト側からの情報に応じて合焦状態を保ちながら、ズー
ミングを行うことができる。

このように、ズーミング中はレンズ側のマイクロモン
ピュータ111に記憶されたＶ−Ｃ曲線の情報をもとにＣ
レンズの駆動制御を行えば、静止した被写体に対するズ
ーミングのような、基本的なズーミング動作における問
題点は改善される。しかし、ズーミング中の被写体距離
の変化や記憶されているＶ−Ｃ曲線情報の粗さによつて
最適制御を行えるＶ−Ｃ曲線を選択できなかつたり、誤
った曲線をストースしてしまうことによつて生じた焦点
のボケを修正するには、Ｃレンズのずれによるボケすな
わちカメラ側でAF制御回路114からのボケ情報が必要で
ある。そしてカメラユニツト102と交換レンズユニツト1
01の互換性、一般性を考えると、カメラ側にズーミング
中だけ特殊なAF動作をさせるよりは、ズーミング中であ
つてもカメラ側には通常のAF動作と同じようにボケ情報
に応じたAF動作をさせる事が望ましい。

しかし、第２図のＶ−Ｃ曲線から明らかなように、ズ
ーミング中のＣレンズの動作はズーミングをしていない
単なるAF動作時と明らかに異るので、レンズ側マイクロ
コンピユータ111で、ズーミングを行っている時と行っ
ていない時とで、カメラ側からのボケ情報の選択、処理
を行う必要がある。

第３図（ａ）は、レンズ側マイクロコンピユータ111
でカメラ側マイクロコンピユータ115からのAF制御信号
をズーミング動作中とズーミング動作を行っていない時
によつて選択的に処理し、カメラ側マイクロコンピユー
タ115にはズーミング中であつてもズーミングを考慮し
ない通常の動作をさせる事を可能とする構成を示すブロ
ツク図で、スイツチその他の機能は制御用マイクロコン
ピユータ内のソフトウエアでもハードウエアでも構成で
きる。また第３図（ａ）で第１図と同等の機能を有する
ブロツクについては、同じ符合を付してある。

111Aはレンズ側マイクロコンピユータ111の演算処理
部で、以下単にレンズ側マイクロコンピユータと称する
ことにする。111Bはレンズ側マイクロコンピユータ内に
形成される、ズーミング中、カメラ側マイクロコンピユ
ータ115からのボケ量情報すなわちAF制御回路から非合
焦度に応じたボケ量を補正あるいは変換し、Ｖレンズの
移動に対し、Ｖ−Ｃ特性曲線に沿ったＣレンズの移動が
行われるように、レンズ駆動用の制御信号を出力するデ
ータ補正ブロツクである。したがつてデータ補正ブロツ
ク111B内には、第２図に示すＶ−Ｃ曲線がデータとして
記憶されており、カメラ側マイクロコンピユータより伝
送されてきたボケ量情報に応じて、Ｖレンズの移動に伴
うＶ−Ｃ曲線からのＣレンズのずれ量をレンズ側マイク
ロコンピユータ111Aへと供給するように動作する。この
データ補正ブロツクは111Bは、本実施例ではその役割を
明確とするためにレンズ側マイクロコンピユータ111Aと
別個に配したが、実際は第３図（ｂ）に示すように、レ
ンズ側マイクロコンピユータ111内にＶ−Ｃ曲線のデー
タ情報テーブルとして組み込まれており、マイクロコン
ピユータの制御アルゴリズムの中でデータを参照し、レ
ンズ制御に用いられる。301はカメラ側において、ズー
ミング動作が行われているが否かの識別信号によつて制
御され、ズーミング中であるとき接点111a、ズーミング
を行っていないときに接点111bへ切り換わるスイツチ、
302はボケ量情報をカメラ側マイクロコンピユータ115か
らレンズ側マイクロコンピユータ111へ伝達する伝送
路、303はボケの方向（前ピンか後ピンか）またはボケ
補正の方向をカメラ側マイクロコンピユータ115から受
け取る入力端子、304はカメラ側から伝送されたボケ量
情報を受け取るレンズ側入力端子、307,306,305はそれ
ぞれＶレンズ104,Cレンズ105,絞り106の位置情報をエン
コーダから受け取る入力端子、308,309,310はそれぞれ
Ｖレンズ104,Cレンズ105,106の駆動状況をレンズ側マイ
クロコンピユータ111Aから受け取る入力端子、311,312,
313はそれぞれＶレンズ104,Cレンズ105,絞り106の位置
を検出するためのエンコーダである。

ズーミングが行われていない通常のAF動作では、スイ
ツチ111Cが伝送路301の識別信号によつて111b側に接続
されている。カメラ側マイクロコンピユータ115で非合
焦と判断されると、ボケ量とボケ方向またはレンズの補
正方向等の情報が、それぞれレンズ側マイクロコンピユ
ータ111Aの入力端子304と303に供給される。すなわちズ
ーミングが行われておらず、Ｖレンズが駆動されていな
いときは、Ｖ−Ｃ曲線を意識せずに、非合焦によるボケ
量を補正する方向にＣレンズを駆動する通常のAF動作を
行えばよい。そしてレンズ側マイクロコンピユータ111A
では、これらの情報をもとに、モータ駆動命令をＣレン
ズ駆動部109へ送ってＣレンズ105を駆動し、焦点調節を
行う。この時エンコーダ312を用いて実際のＣレンズ移
動量をレンズ側マイクロコンピユータ111Aのエンコーダ
入力端子306より得ていれば、レンズ駆動の制御ループ
が完成し、安定したレンズ駆動を行うことができる。ま
たカメラ側マイクロコンピユータ115にも、実際にレン
ズの動いた量を伝達する必要があれば、そのままの移動
量をレンズ側マイクロコンピユータ111Aからカメラ側マ
イクロコンピユータ115へと伝送すればよい。カメラ側
マイクロコンピユータ側から出た絞り駆動情報等につい
ても同様な方法で制御をかけることができる。

一方、ズーミング中は、Ｖ−Ｃ曲線に沿ってＣレンズ
を移動しないとボケを生じる。

したがつてカメラ側マイクロコンピユータからのボケ
情報をもとに、Ｖ−Ｃ曲線に沿ってＣレンズの微調整を
行いながらレンズを駆動させる場合、通常のAFとは動作
が異ってくる。

すなわち、カメラ側マイクロコンピユータ内部では、
カメラ側で検出したボケ量を補正するのに必要な分だけ
Ｃレンズ105が動くものとして各種信号の処理及び伝送
を進めているのに、実際にＶレンズが駆動されているた
め、Ｖ−Ｃ曲線に沿ってＣレンズが追従するよう、レン
ズ側マイクロコンピユータ111によつてカメラ側からの
処理や命令とは全く違う移動量のＣレンズ駆動が行われ
ている。したがつてカメラ側マイクロコンピユータ115
がその入力端子308,309,310の各種エンコーダの出力信
号をもとに、通常のAFと同様にレンズ動き量を制御して
いると、Ｃレンズのエンコーダ情報の入力端子309に入
力される実際のＣレンズ105の動き量とカメラ側マイク
ロコンピユータ115より出力した制御指令値とが対応し
なくなり、ズーミング中にカメラ側マイクロコンピユー
タ115が混乱する危険性がある。すなわち出力したＣレ
ンズの移動命令と実際の移動量とが対応せず、正確な制
御を行えずに全く異なる動作をし、ボケを生じるはずが
生じなかったり、移動命令を出していないのにＣレンズ
が移動したりする等の誤動作を生じる。

この問題について、第４図を参照してさらに詳しく説
明する。

第４図は第２図に示すＶ−Ｃ曲線のうち１つを取り出
したもので、いまこの曲線にしたがつてＶレンズとＣレ
ンズが移動される場合について考える。

ズーミングの方向がワイド→テレであつたとする。前
述のようにこの曲線に沿ってＶレンズとＣレンズが移動
されればボケは生じない。そして前ピンであれば曲線の
上側に、後ピンであれば下側にずれることになる。

いま同図中P₁で示すように、Ｃレンズの位置がＶ−Ｃ
曲線に対してピン側に位置していてボケを生じていると
する。したがつてＶレンズの移動にともない、Ｃレンズ
を前ピン側へと補正量Ｌ＝P_D′だけ移動すれば合焦させ
ることができることがわかる。

ところが、同図中P₂で示すように、Ｃレンズの位置が
同じく後ピン側に位置しているとする。この場合は、後
ピンであるから前ピン側へ補正を行わなければならない
が、Ｖ−Ｃ曲線も下降しているため、実際のＣレンズの
駆動方向及び駆動量は後ピン側へ補正量Ｌ＝P_D″とな
る。

すなわちP₂の場合カメラ側マイクロコンピユータ115
は後ピンであるため前ピン方向の補正を指示しているの
に、実際のフィオーカスエンコーダの移動量は後ピン側
へと移動したことになるので、カメラ側では混乱を生
じ、制御不能となる。

したがつて本発明は、このような場合、カメラ側マイ
クロコンピユータ115には、前ピン側にＬ＝P_D″移動し
たような情報を返すことにより、常にカメラ側より送信
したボケ量情報とボケ方向情報に応じたＣレンズ移動情
報がフォーカシングレンズ情報としてカメラ側マイクロ
コンピユータへと返信されるように構成されている。

すなわち、レンズ側でＣレンズの動作に補正をかけて
も、カメラ側には、ボケ量及びボケ方向情報に対応して
通常のAFを行っているときと同じＣレンズ移動情報が返
されるので、使用しているレンズの特性、種類にかかわ
らず、カメラ側では常に同じ制御を行うことができるた
め、カメラ側の制御系を共通化し得、互換性の完全なシ
ステムとすることができる。

尚、上述の説明ではズーム動作がワイド→テレの方向
に行われている場合について説明したが、テレ→ワイド
の場合でも全く同様に制御を行うことができる。

そこで本発明は、データ補正回路111Bを用いて、ズー
ミング中はカメラ側マイクロコンピユータ115より送ら
れてきたAF制御回路で検出されたボケ量信号をそのまま
レンズ側に送信せずに、Ｖ−Ｃ曲線に沿うような制御量
に補正し、カメラ側から見れば一種のダミー信号として
の駆動情報をＣレンズのエンコーダ情報入力端子309に
与え、カメラ側マイクロコンピユータの混乱を回避して
いる。すなわちカメラ側マイクロコンピユータ115から
伝送路302を介して送られたボケ量情報をスイツチ111C
の接点111aからデータ補正ブロツク111Bでは、与えられ
たポケ量情報にしたがつてＶ−Ｃ曲線によるレンズ駆動
を考慮した内容の補正量、すなわち第２図のＶ−Ｃ曲線
によつてＣレンズが移動される分を考慮した補正量を決
定し、レンズ側マイクロコンピユータ111で伝送路303か
らのボケ方向情報と併せてＣレンズを駆動するための駆
動信号を演算してＣレンズ駆動部109を制御し、Ｃレン
ズ105を駆動する。

一方、レンズ側マイクロコンピユータ111Aではデータ
補正ブロツク111Bで決定されたＶ−Ｃ曲線を正確にトレ
ース可能なボケ量の補正値をもとに、ズームレンズ104
の停止時のフォーカシングレンズ移動量を換算し、実際
の移動量を補正したダミーの移動量としてカメラ側の入
力端子309へ出力する。そしてカメラ側マイクロコンピ
ユータ115から見ると、AF制御回路で検出されたボケ量
を出力するのみで、レンズ側でＶ−Ｃ曲線に沿った補正
が行われても、行われなくても、すなわちズーム動作の
有無に関係なく通常のAFを行ったときと同様のボケ量に
応じたフォーカシングレンズ移動情報として返信され
る。

こうしてカメラ側マイクロコンピユータ115のAF制御
系の混乱すなわち送信したボケ量に対し得フォーカシン
グレンズの移動量が対応しないことによる誤動作を回避
しながら、ズーミング時のＣレンズ105の微調整を行う
ことができる。

またカメラ側マイクロコンピユータ115からの伝送路3
02のボケ量情報が、Ｃレンズ補正駆動量としてレンズ側
マイクロコンピユータ111Aに与えられている場合には、
その補正量をそのままＶ−Ｃ曲線に沿って移動するため
に補正したダミー信号として用いることもできる。

尚、前述のように、データ補正回路111Bは、説明の便
宜上別個に記載したが、実際はレンズ側マイクロコンピ
ユータ111A内にソフト的に配することができる。

ここで上述のレンズ側マイクロコンピユータの制御動
作を第５図（ａ），第５図（ｂ）のフローチャートを用
いて説明する。

尚、上述の第３図（ａ）では、レンズ側マイクロコン
ピユータを演算処理部111A、データ補正ブロツク111B等
に分けて図示したが、これらは実施する段階ではすべて
レンズ側マイクロコンピユータ内にて構成され、第２図
に示すＶ−Ｃ曲線の情報もレンズ側マイクロコンピユー
タ内のROMに予め格納されている。

第５図（ａ）において、ステツプS1で動作開始後、ス
テツプS2でズーミングが行われているか否かを判別す
る。これはカメラ側マイクロコンピユータ115よりズー
ム動作の有無を表わす信号301から判別することができ
る。

ステツプS2でズーミングが行われていないと判定され
た場合には、ステツプS15へと進んで通常のAFを行う。
具体的には、スイツチ111Cを111b側に切り換え、データ
補正ブロツク111Cを介さずに非合焦量（ボケ量）のデー
タがレンズ側マイクロコンピユータ111Aへと供給され
る。この場合、Ｖレンズ104が移動していないので、Ｖ
レンズの動作による焦点ずれは生じない。したがつて第
２図に示すＶ−Ｃ曲線はＶレンズの動作には関係なくな
り、カメラ側マイクロコンピユータ115から出力されるA
F情報すなわちボケ量、ボケ方向等の情報に基づいてＣ
レンズ105を駆動すれば、確実にボケを補正することが
できる。この通常AF動作については後述する。

ステツプS2でズーミング動作が行われていた場合は、
ステツプS3へと進み、カメラ側マイクロコンピユータ11
5より送られてきたボケ量情報のA/D変換値がレンズ側マ
イクロコンピユータ111Aへと供給され、ボケ量に応じた
Ｃレンズ駆動用モータの駆動量Ｄが演算され、メモリ内
に記憶されている第２図のＶ−Ｃ曲線とズームエンコー
ダ，フォーカスエンコーダによつて検出されたＶレン
ズ,Cレンズの位置情報からそのレンズの動作状態におけ
るＣレンズの標準速度Vsを選択する（ステツプS4,S
5）。

続いて所定期間後に標準速度Vsによつて到達する点よ
り至近側に前述の駆動量Ｄだけ寄った位置に到達する速
度Vnと、標準速度Vsによつて到達する点より∞側に前述
の駆動量Ｄだけ寄った位置に到達する速度Ｖ∞をそれぞ
れ演算し設定する（ステツプS6）。

次にカメラ側マイクロコンピユータ115より供給され
たボケ方向の情報が判別され（ステツプS7）、前ピンで
も後ピンでもなく合焦状態にある場合は、Ｃレンズ105
が第２図のＶ−Ｃ曲線に沿って移動していることを意味
するので、そのままステツプS10で標準速度VsでＣレン
ズが駆動され、Ｃレンズ移動量すなわち補正量Ｌを０と
する（ステツプS10,S11）。そしてこのＣレンズ補正量
をカメラ側マイクロコンピユータの端子311へとフォー
カスエンコーダ情報として返送する（ステツプS14）。

またステツプS7でボケ方向が合焦位置よりもレンズが
至近側に位置する前ピン状態であつた場合には、Ｃレン
ズ105の駆動速度としてステツプS6で演算した標準速度V
sよりも∞側に駆動量P_Dだけ寄ったところに到達させる
べく後ピン側に駆動される速度Ｖ∞でＣレンズを駆動す
る（ステツプS8）。そしてこれによるＣレンズ移動量Ｌ
にボケ量に応じた移動量を後ピン側に駆動したことを意
味する−P_D′にして、このＣレンズ移動情報をカメラ側
マイクロコンピユータ115へとフォーカスエンコーダ情
報として返送する。

またステツプS7でボケ方向が合焦位置よりもレンズが
∞側に位置する後ピン状態であつた場合には、Ｃレンズ
105の駆動速度としてステツプS6で演算した標準速度Vs
よりも至近側に駆動量P_D′だけ寄ったところに到達させ
るべく前ピン側に駆動されるV_NでＣレンズを駆動する
（ステツプS12）。そしてＣレンズ移動量Ｌとして後ピ
ンを補正するべく前ピン側にボケ量に相当する移動量だ
け駆動したことを意味するP_D′とし、このＣレンズ移動
情報をカメラ側マイクロコンピユータ115へとフォーカ
スエンコーダ情報として返送する。

すなわち、レンズ側では、ズーミングによるＶレンズ
の移動に伴うＣレンズの補正量に、カメラ側より送られ
てきた焦点のボケ情報を加算したＣレンズの位置補正が
行なわれる。

一方、カメラ側マイクロコンピユータから見ると、被
写体距離の変化による焦点のボケ量情報をレンズ側に送
り、レンズ側からのＣレンズ移動情報は、そのボケ量に
応じた移動量が返されるので、レンズ側では被写体距離
の変化に応じた焦点調節とともにＶ−Ｃ曲線をトレース
させるためのＣレンズ位置補正が行なわれても、被写体
距離の変化によるボケ量に応じたＣレンズ移動量を受け
取ることとなる。これによつてカメラ側は、装着されて
いるレンズ側野制御に係らず、被写体距離の変化に応じ
た焦点調節を行うことができる。

ステツプS2でズーミング動作が行われていない場合に
は、第５図（ｂ）に示す通常のAF動作の制御へと移行す
る。

この場合スイツチ111Cは端子111b側に切り換えられ、
カメラ側からのボケ量情報はデータ補正回路111Bを介さ
ず、演算処理部としてのレンズ側マイクロコンピユータ
111Aへと供給される。前述のように、データ補正回路11
1B自体レンズ側マイクロコンピユータ内に構成されるも
のであるが、ズーミングが行われている場合はＶ−Ｃ曲
線にもとづく補正を行ない、ズーミングが行われていな
い場合はＶレンズに関係なくAFを行なうことを明確に図
示するために、データ補正回路111Bをレンズ側マイクロ
コンピユータ111A外に記述した。

通常のAF動作が開始されると、ステツプS15でカメラ
側より送信されてくるボケ量が読み込まれ、ステツプS1
6でボケ量の程度が判別される。合焦点を大きくはずれ
て大ボケ状態であればＣレンズ駆動用モータに高速が設
定され、小ボケ状態であれば低速が設定され、合焦状態
であれば速度０の停止モードが設定される（ステツプS1
7,S18,S22）。

ボケ量の程度が判別されると、ステツプS19でボケ方
向が判別され、前ピン側にボケていればステツプS20で
後ピン側にＣレンズを移動する方向にモータ駆動方向が
設定される。

また後ピン側にボケていればステツプS21でモータ駆
動方向が反転されて前ピン側にＣレンズイドウする方向
にモータ駆動方向が設定される。

以上のフローチャートで、Ｃレンズ駆動用モータの駆
動速度と駆動方向が設定された後、ステツプS23でフォ
ーカスエンコーダ312のＣレンズ駆動前の位置情報を変
数POSに格納する。このフォーカスエンコーダ312の位置
情報は、Ｃレンズ駆動用モータがパルスモータであれ
ば、その駆動パルスをカウントするカウンタによつて構
成することができる。

ステツプS24では、上述のＣレンズ駆動用モータの駆
動量及び駆動方向にもとづいてＣレンズ駆動用モータが
駆動される。合焦であれば速度が“0"であるので駆動さ
れない。

ステツプS25では、Ｃレンズ駆動後のフォーカスエン
コーダ312あるいはパルスカウンタのカウント値からス
テツプS23で記憶した駆動前のエンコーダ情報を減算
し、Ｃレンズの実際の移動量及び移動方向が算出され、
ステツプS26でカメラ側へフォーカシングレンズ移動情
報として出力される。

すなわちズーム動作が行われていない場合には、Ｃレ
ンズの動きはそのままカメラ側からのボケ量，ボケ方向
情報に対応したものとなり、通常のAF動作が行われる。

以上、本発明の第１の実施例によれば、カメラ側から
のAF情報に対して、レンズ側で何らかの処理が行なわれ
ても、カメラ側には、カメラ側からのAF情報に対応した
情報が返信されるので、カメラ側の制御を混乱なく行う
ことができる。

第６図，第７図はレンズ側マイクロコンピユータの構
成及び機能をさらに明確に説明するとともに、前述の第
５図のフローチャートに示す制御アルゴリズムをさらに
簡略化した第２の実施例を示すものである。

第６図は、レンズ側マイクロコンピユータ200の機能
をさらに明瞭とするため、レンズ側マイクロコンピユー
タ200内を機能別に分割して示したものである。基本動
作は前述した実施例と同様である。

同図において、前述の実施例と同一構成部分は同一符
号にて示し、その説明を省略する。

レンズ側マイクロコンピユータ200内の処理ブロツク
を図示すると、前述したＶ−Ｃ特性曲線、Ｃレンズ等レ
ンズの駆動速度情報等の記憶されている記憶ブロツク20
0A、カメラ側マイクロコンピユータ115からのボケ量及
びボケ方向等のAF情報に基づいて、Ｃレンズ104を合焦
点へと駆動する駆動量及び駆動方向の情報、またズーミ
ングを行っている場合、記憶ブロツク200A内のＶ−Ｃ特
性曲線にしたがってV,Cレンズが移動するように制御す
るための駆動制御情報を演算する演算ブロツク200B、該
演算ブロツク200Bの演算結果にもとづいて各V,Cレンズ
の駆動速度を制御する速度制御ブロツク200C、ズーミン
グ動作中、Ｖレンズエンコーダ311,Cレンズエンコーダ3
12等からの移動情報をカメラ側マイクロコンピユータ11
5側から出力されたAF情報に適合した情報となるように
補正を付加したダミー情報に変換してカメラ側マイクロ
コンピユータ115の各入力端子308〜310へと返送するデ
ータ補正ブロツク200Dから構成されている。

尚、これらのブロツクは説明の便宜上、別個に図示し
たが、実際にはレンズ側マイクロコンピユータ200内に
格納された所定のプログラムによるソフト的な制御手段
である。

この位置情報の補正すなわちダミー情報の作成が必要
な理由については、前述のように、ズーミングによつて
変化する焦点面を同時に焦点調節を行う素子の移動によ
つて補正するようなレンズシステムにおいては、ズーミ
ング動作中、AF装置の移動命令とは異なる駆動がＣレン
ズにおいて行われるためである。

そのために、本発明によれば、Ｃレンズの移動情報を
レンズ側マイクロコンピユータ内に取り込み、補正ブロ
ツク200Dにより、Ｖ−Ｃ曲線に応じて移動したことによ
つてカメラ側からのAF情報に対応しなくたつたＣレンズ
の移動情報を、AF情報に対応する値すなわちAF制御回路
からのボケ量、ボケ方向等の情報に対応するＣレンズ移
動情報に書き換えてダミー情報を作成し、カメラ側マイ
クロコンピユータ115へと供給するようにしたものであ
る。

この補正量は、ＣレンズがＶ−Ｃ曲線における移動状
態（どの曲線に沿って移動しているか）や、合焦状態に
よって適宜演算によって変更されるが、結果としてＣレ
ンズがＶ−Ｃ特性曲線にしたがって移動し、かつカメラ
側から見ると通常のズーミングを行っていないときのAF
制御と全く同様に制御することができる。

また本実施例によれば、レンズ側マイクロコンピユー
タ200内において、常にＣレンズの駆動方向を記憶して
おいて、カメラ側マイクロコンピユータより供給された
ボケ方向と比較して合焦点に対するレンズ駆動方向を判
別し、合焦点により迅速に到達するよう、Ｃレンズの駆
動速度を、加速、減速制御し得るように構成されてい
る。

第７図はレンズ側マイクロコンピユータ200の制御動
作のフローチャートである。

本フローチャートは第５図の制御を簡略化するもので
あるが、ズーミング中に被写体が移動し、焦点状態が変
化した場合等においても、前記Ｖ−Ｃ曲線に追従してレ
ンズの移動を最適制御できるものである。

同図において、ステツプS30で制御動作を開始する
と、ステツプS31で現在ズーミング中か否かが判別され
る。ステツプS32でズーミング中でなければ、ステツプS
33へと進んで通常のAF動作を行い、レンズ移動情報をそ
のままカメラ側マイクロコンピユータ115へと送信し、
カメラ側では通常のAF動作が行われる。

レンズ側マイクロコンピユータ200は、カメラ側より
供給されるボケ量、ボケ方向等の検出情報をもとに、モ
ータ駆動命令をＣレンズ駆動部109に送ってＣレンズ105
を移動し、焦点調節を行う。この時、エンコーダ312を
用いて実際のＣレンズの移動量をレンズ側マイクロコン
ピユータ200より得ていれば、レンズ駆動の制御ループ
が完成して安定した駆動を行うことができる。

またステツプS31でズーミング中であった場合は、通
常のAF動作とは異なった制御となる。

この場合は、ステツプS32へと進み、合焦状態か否か
が判別される。合焦であった場合はステツプS38へと進
み、あらかじめレンズ側マイクロコンピユータ内のROM
等に記憶されている所定の記憶速度でＣレンズ（フォー
カシングレンズ）の駆動を行なう。

ステツプS32で非合焦と判定された場合は、ステツプS
33へと進んで前ピンか否か（後ピンか）が調べられる。
前ピンによるボケであれば、ステツプS34に進んであら
かじめ設定されている記憶速度の方向が∞方向であるか
否か（至近方向）が調べられ、∞方向であればレンズの
移動方向とボケ量を減少させる方向とが等しいので、ス
テツプS36に進んで前ピンによるボケを速やかに減少さ
せるようにレンズ駆動系を加速する。また前ピンによる
ボケで記憶されていた速度が至近方向であれば、レンズ
移動方向とボケ量を減少させる方向とが逆であるので、
ステツプS37に進んでレンズ駆動系を減速する。また前
ピンによるボケ状態で記憶速度が０であれば、ステツプ
S37で負の速度が与えられるので、同様にボケ量が減少
する。

ステツプS33において、前ピンでなく後ピンであると
判断された場合は、ステツプS35における記憶速度にも
とづく加速度の選択が前ピンの場合と逆になる。これは
ボケの方向が前ピンの場合と逆になるためであり、原理
は全く同様である。また後ピンによるボケ状態で、記憶
速度が０であれば、ステツプS36で正の速度が与えられ
るから、前述と全く同様に、ボケ量が減少する。

この場合、ズーミング動作によって生じる焦点面の変
化を、Ｃレンズ等の焦点調節用素子の移動によって補正
しているので、カメラ側マイクロコンピユータ内のAF信
号ルーチンからのフォーシングレンズ移動命令とは異な
る駆動が実際にレンズ側でなされている。この駆動結果
をそのままカメラ側マイクロコンピユータに返送すれ
ば、AF信号処理ルーチンでは、指令値とボケ量の変化及
び実際のレンズ移動情報とが対応せず、合焦点までの移
動量を正確に指示することができなくなって処理が混乱
し、誤った駆動命令を出力する。

そこで前述したように、カメラ側マイクロコンピユー
タ115の指示に対して対応するように、実際のレンズ移
動情報を変更し、ステツプS39に示すように前述した実
施例で述べたようなダミー信号を作成し、ステツプS40
でカメラ側マイクロコンピユータに返送する。

このようにカメラ側マイクロコンピユータのAF制御を
混乱させることなく、交換レンズシステムにおいて、常
にAF動作に補正を加えながら、良好なズーミング操作を
行なうことが可能となる。

したがって、ズーミング動作中に被写体が移動して合
焦状態が変化しても、AF信号処理ルーチンに誤った信号
が送信されてAF動作を誤動作させることがなく、安定な
AF動作、ズーミング動作を行なうことができる。

また、Ｃレンズの駆動速度の方向を記憶しておき、こ
れを参照しながら、該レンズを加速、減速制御してAF動
作を行っているので、フォーカシングレンズを合焦点へ
と速やかに移動させることができる。例えば前述の複数
のＶ−Ｃ曲線の中で、他の曲線へと急激に制御を移さな
ければならない場合でも、安定かつ迅速にＣレンズを駆
動することができる。

第８図は本発明における第３の実施例で、第１図〜第
３図と同等の機能を有する構成ブロツクには同じ符号を
付してある。また第３の実施例全体のシステムの構成は
第１図の実施例と同じであり、スイツチ111Cを含む301
から304にいたる伝送路の構成だけが異っている。この
実施例では、第２図に示すＶ−Ｃ曲線の情報は、レンズ
側マイクロコンピユータ内に予め記憶されているものと
する。

第８図において、401はレンズ側マイクロコンピユー
タで、内部には第３図と同じように演算処理部401A（以
下単にレンズ側マイクロコンピユータとする）と、制御
信号301によつてズーミング中は接点401aに、ズーミン
グ停止中は接点401bと切り換わるスイツチ、402は所定
の電圧をバイアスとして供給する電源である。この電圧
値は、入力信号304にボケ量の情報を供給しない状態を
レンズ側マイクロコンピユータに与えるためのものであ
り、その電圧値自体に特別な意味を持つものではなく、
デジタル情報でもよい。

ズーミングが停止している通常のAFモードでは、スイ
ツチ401Bは401b側に切り換わり、カメラ側マイクロコン
ピユータ115からのAF情報によつてＣレンズ105を駆動さ
せる。すなわち通常のAF動作が行われる。

またズーミング中は、スイツチ401Bを401a側へ切り換
え、カメラ側マイクロコンピユータ115からのAF情報を
無視するために、カメラ側マイクロコンピユータからの
制御情報を遮断して一定電圧402を与え、レンズ側マイ
クロコンピユータ111へと供給する補正量を一定値に固
定してレンズ側マイクロコンピユータ111に記憶されて
いるＶ−Ｃ曲線の特性にしたがつてＣレンズを駆動させ
る。このようにしてもカメラ側におけるボケ量と移動情
報との不一致による誤動作を防止できる。

この第３の実施例は、第１の実施例の簡略化で、AF微
調整を必要としないシステムに適している。

（発明の効果） 以上述べたように、交換レンズ方式を適用したカメラ
装置において、交換される個々のレンズの特性に合わせ
て制御特性を変化する必要がある場合、レンズ側にその
レンズの特性を記憶させ、必要に応じてレンズ単体で駆
動させることにより、レンズに対する汎用性を失うこと
なく、幅広い交換レンズシステムを構成することが可能
となる。

さらに、カメラ部にAF制御機能を持つ交換レンズシス
テムでは、レンズ単体で駆動している際、レンズ側から
カメラ側へダミー信号を伝送したり、カメラ側からのAF
の命令を無視することにより、カメラ側からレンズ側へ
の制御命令と異った動きをレンズが行っても制御ループ
に異常をきたすことなく、安定したAF制御を継続するこ
とが可能となる。

また、上述の構成によれば、複数のレンズ個々の動作
特性の情報をすべてメモリに記憶しておく必要がなく、
メモリ領域の利用効率を向上できるとともに、回路規模
の縮小においても有効である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明におけるカメラの基本構成を示すブロツ
ク図、 第２図はＶレンズとＣレンズの位置関係を被写体距離を
パラメータとして表わしたＶ−Ｃ特性図、 第３図（ａ），第３図（ｂ）は本発明のカメラ装置の構
成及び制御動作を説明するためのブロツク図、 第４図はＶレンズの移動に応じたＣレンズの制御動作を
説明するための図、 第５図（ａ），第５図（ｂ）は、本発明のカメラ装置の
制御動作を説明するためのフローチャート、 第６図は本発明のカメラ装置の第２の実施例を示すブロ
ツク図、 第７図は第６図の第２の実施例の制御動作を示すフロー
チャート、 第８図は本発明におけるカメラ装置の第３の実施例を示
すブロツク図である。

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】結像面における被写体像の焦点状態を検出
   して撮影光学系を移動するための情報を出力する焦点検
   出手段と、 前記撮影光学系の所定の動作特性を記憶する記憶手段
   と、 前記記憶手段の記憶情報に基づいて前記撮影光学系を駆
   動する制御手段と、 前記焦点検出手段の出力を補正して前記制御手段に供給
   する補正手段と、 前記制御手段による前記光学系の移動情報を前記焦点検
   出手段へと供給する手段とを備えたことを特徴とするカ
   メラ装置。
2. 【請求項２】特許請求の範囲第（１）項において、前記
   カメラ装置はカメラユニットと該カメラユニットに着脱
   自在のレンズユニットからなり、前記記憶手段、前記制
   御手段、前記補正手段は前記レンズユニット側に設けら
   れていることを特徴とするカメラ装置。
3. 【請求項３】結像面における被写体像の焦点状態を検出
   して撮影光学系を移動するために情報を出力する焦点検
   出手段と、 前記撮影光学系の所定の動作特性を記憶する記憶手段
   と、 前記焦点検出手段の出力と前記記憶手段の記憶情報に基
   づいて前記撮影光学系を駆動する制御手段と、 前記撮影光学系の駆動状態に関する情報を出力する移動
   検出手段と、 前記移動検出手段より出力された情報に所定の補正を行
   って前記焦点検出手段へと供給する補正手段とを備えた
   ことを特徴とするカメラ装置。
4. 【請求項４】特許請求の範囲第（３）項において、前記
   制御手段は、前記焦点検出手段より出力された合焦度及
   び非合焦の方向に関する情報にもとづいて前記光学系の
   移動速度を制御する速度制御手段を備えていることを特
   徴とするカメラ装置。
5. 【請求項５】焦点距離に応じて焦点位置が変化する光学
   系を有するレンズユニットにおいて、 前記焦点距離の変化に応じて前記焦点位置を補正する第
   １の補正手段と、 焦点状態に応じた信号に基づいて前記第１の補正手段の
   出力を補正する第２の補正手段と、 前記第１の補正手段による前記焦点位置の補正量を検出
   し前記焦点状態に応じた補正量に変換して出力する出力
   手段とを備えたことを特徴とするレンズユニット。
6. 【請求項６】カメラ本体に着脱可能なレンズユニットで
   あって、 変倍を行う第１のレンズ手段と、 前記第１のレンズ手段を移動にともなう焦点位置の変化
   を補正するための第２のレンズ手段と、 前記第１のレンズ手段の移動にともなう焦点位置の変化
   を補正するための前記第２のレンズ手段の位置制御情報
   を記憶した記憶手段と、 前記記憶手段より読み出された前記位置制御情報と焦点
   状態の情報に基づいて前記第２のレンズ手段を駆動制御
   する制御手段と、 を備えたことを特徴とするレンズユニット。
7. 【請求項７】変倍を行う第１のレンズ手段と、前記第１
   のレンズ手段の移動にともなう焦点位置の変化を補正す
   るための第２のレンズ手段と、前記第１のレンズ手段の
   移動にともなう焦点位置の変化を補正するための前記第
   ２のレンズ手段の位置制御情報を記憶した記憶手段と、
   前記記憶手段より読み出された前記位置制御情報と焦点
   状態の情報に基づいて前記第２のレンズ手段を駆動制御
   する制御手段とを備えたレンズユニットを着脱可能なカ
   メラ装置であって、 前記制御手段と所定の情報の通信を行う通信手段と、 焦点状態に関する情報を検出する検出手段と、 前記検出手段より検出された前記情報を、前記通信手段
   を介して前記レンズユニットへと伝達するカメラ制御手
   段と、 を備えたことを特徴とするカメラ装置。