JP5904773B2 - カメラシステム、交換レンズ、およびカメラ - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズと、撮影レンズを装着可能なカメラ本体から構成されるカメラシ
ステム、交換レンズ、およびカメラに関する。

近年、映像機器の進歩は著しく、特にカメラの分野では画像を撮影する銀塩フィルムが撮像素子に置き換わってデジタル化されたことにより、従来の光学式ファインダの代わりに液晶パネルや有機ＥＬ等を利用した表示用モニタや電子ビューファインダ（ＥＶＦ）が搭載されるようになってきている。

ところが、前述の表示用モニタやＥＶＦの場合、撮像素子上に結像している被写体像の全てを表示可能であることや、夜間の撮影時等に表示光量を調節して撮影画面内の構図を視認しやすくできるなどの利点がある反面、一眼レフカメラに搭載されている光学式ファインダ等と較べて、ピントの微妙な変化が解りにくいためにマニュアルフォーカス（ＭＦ）時のピント調節を精度良く行なうことが困難であるという欠点がある。

このような問題を解決する方法として、ＭＦ操作時に釦操作やフォーカスリング操作により表示用モニタやＥＶＦに表示される画像の一部分を拡大して表示する方法が提案されている。

特開平１１−２９８７９１号公報 特開２０１０−５１０３７号公報

しかしながら、上記特許文献１および特許文献２に開示されている提案は、ＭＦ操作時に表示画像を拡大した場合、フォーカスレンズの駆動制御方法は未拡大時と同様であるので、合焦状態の確認はやり易くなるものの、フォーカスレンズの移動に対する像面変化の感度が高い場合は、合焦位置付近での微妙なピント調節がやり難いという問題がある。

また、ピントの微調節を行う場合の操作性を優先してフォーカスレンズの感度を落とすと、デフォーカス量が大きい場合に、合焦位置付近までフォーカスレンズを移動させるのに時間がかかるという問題が発生する。

更に、上記のような感度の高いフォーカスレンズを使用しなければならない撮影レンズにおいてオートフォーカス（ＡＦ）を行う場合も、ＭＦ操作時と同様に合焦位置付近でのフォーカスレンズの駆動制御の難易度が高く、高精度なＡＦ制御が実行困難であることや、ＡＦ制御時間が長くなってしまう等の問題がある。

本発明の目的は、上記問題を解決し、ＭＦ時に合焦位置付近でのピントの微調節を良好な操作性で行うことが可能であると共に、ＡＦ時に高精度なフォーカスレンズの駆動制御を行うことができるカメラシステム、交換レンズ、およびカメラを提供することにある

上記目的を達成するため第１の発明に係るカメラシステムは、交換レンズと該交換レンズを装着可能なカメラ本体とから構成されるカメラシステムにおいて、前記交換レンズは、単位移動量に対する第１の像面移動量を有する第１の焦点調節レンズ群と、単位移動量に対する第１の像面移動量よりも小さい第２の像面移動量を有する第２の焦点調節レンズ群と、マニュアルフォーカスを行うためのＭＦ操作部と、前記ＭＦ操作部の操作と前記カメラ本体からの指示とに応じて前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群の駆動制御を行うレンズ駆動制御部と、を有し、前記レンズ駆動制御部は、前記カメラ本体に前記交換レンズが装着された状態で前記ＭＦ操作部が操作された場合に、前記カメラ本体からの指示に応じて前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を選択し、前記ＭＦ操作部の操作に応じて選択した前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を駆動制御することを特徴とする。

第２の発明に係る交換レンズは、カメラ本体に装着可能な交換レンズにおいて、単位移動量に対する第１の像面移動量を有する第１の焦点調節レンズ群と、単位移動量に対して第１の像面移動量よりも小さい第２の像面移動量を有する第２の焦点調節レンズ群と、マニュアルフォーカスを行うためのＭＦ操作部と、前記ＭＦ操作部が操作された場合に、前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を選択し、前記ＭＦ操作部の操作に応じて選択した前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を駆動制御するレンズ駆動制御部と、を有することを特徴とする。
第３の発明に係るカメラは、複数の焦点調節レンズ群を有するカメラにおいて、単位移動量に対する第１の像面移動量を有する第１の焦点調節レンズ群と、単位移動量に対して第１の像面移動量よりも小さい第２の像面移動量を有する第２の焦点調節レンズ群と、マニュアルフォーカスを行うためのＭＦ操作部と、前記ＭＦ操作部が操作された場合に、前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を選択し、前記ＭＦ操作部の操作に応じて選択した前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を駆動制御するレンズ駆動制御部と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、ＭＦ時に合焦位置付近でのピントの微調節を良好な操作性で行うこと
が可能であると共に、ＡＦ時に高精度なフォーカスレンズの駆動制御を行うことが可能な
カメラシステム、交換レンズ、およびカメラを提供することができる。

本発明の一実施の形態に係るカメラシステムの構成例を示すブロック図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムの構成例を示す電気的ブロック図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムの処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムの処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係る交換レンズとカメラ本体の同期通信の一例を示すタイミングチャートである。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムのＭＦ操作感度設定の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムのＭＦモード時の焦点調節レンズ群の駆動動作の一例を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムのＡＦ処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムのＡＦ動作の一例を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムのＭＦ操作感度設定の処理の一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムの撮像素子の構成の一例を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムのＡＦ処理一例を示すフローチャートである。 本発明の一実施の形態に係るカメラシステムＡＦ動作の一例を示す図である。

以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態について詳細に説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係るカメラシステムについて交換レンズをカメラ本体に装着した際のブロック図である。カメラシステム１００はカメラ本体１０１と交換レンズ２０１とから構成される。

カメラ本体１０１は、カメラ制御回路１０２、撮像素子１０３、フォーカルプレンシャッタ１０４、表示用モニタ１０５、ストロボ１０６、レリーズ釦１０７、および、バッテリー１０８等を含んで構成される。

カメラ制御回路１０２は、撮影者によるレリーズ釦１０７の操作に応じて撮像素子１０３、フォーカルプレンシャッタ１０４を制御すると共に、後述するレンズ制御回路２０２を通して交換レンズ２０１の各種駆動制御を行い、必要があればストロボ１０６の発光制御も行い、各種カメラ操作に応じて表示用モニタ１０５の表示制御を行う。

撮像素子１０３は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサ等で構成され、交換レンズ２０１により撮像面に結像された被写体像の撮像を行う。

フォーカルプレンシャッタ１０４は、レリーズ釦１０７の操作に応じたカメラ制御回路１０２からの指示により開閉動作することで撮像素子１０３への露光動作を行う。

表示用モニタ１０５は、液晶や有機ＥＬ等で構成され、撮影待機時や動画撮影時に撮像素子１０３から出力される画像を実時間で表示するスルー画像表示（いわゆるライブビュー）や、撮影者による不図示の再生釦や各種設定手段の操作に応じて再生画像や設定情報等の表示を行う。

ストロボ１０６は、撮影者によるレリーズ釦１０７の操作に応じたカメラ制御回路１０２からの指示により不図示の発光用コンデンサに蓄えられた電荷を用いてフォーカルプレンシャッタ１０４での露光動作と同期して発光動作を行う。

レリーズ釦１０７は、撮影者が操作することで、カメラ本体１０１に交換レンズ２０１を装着したカメラシステムにＡＥ、ＡＦ、露光等の撮影動作を実行させるための操作部材である。

バッテリー１０８は、カメラ本体１０１、及び、交換レンズ２０１に電源を供給するための電源である。

一方、交換レンズ２０１は、レンズ制御回路２０２、高像面感度焦点調節レンズ群２０３（第１の焦点調節レンズ群）、低像面感度焦点調節レンズ群２０４（第２の焦点調節レンズ群）、絞り２０５、及び、マニュアルフォーカスリング（以下、ＭＦ環と称する）２０６等を含んで構成される。

レンズ制御回路２０２は、カメラ制御回路１０２からの指示に応じて高像面感度焦点調節レンズ群２０３、低像面感度焦点調節レンズ群２０４、及び、絞り２０５の駆動制御等を行うと共に、撮影者によるＭＦ環２０６の操作に応じて高像面感度焦点調節レンズ群２０３、低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動制御を行う。

なお、像面感度は、焦点調節レンズ群の移動量とこれに応じた像面の移動量の比率の逆数を示し、焦点調節レンズ群の単位移動量に対する像面移動量が大きいほど高像面感度である。したがって、高像面感度焦点調節レンズ群２０３は単位移動量に対する第１の像面移動量を有し、低像面感度焦点調節レンズ群２０４は単位移動量に対する第２の像面移動量を有しており、第２の像面移動量は第１の像面移動量よりも小さい関係となる。

高像面感度焦点調節レンズ群２０３は、レンズ制御回路２０２の指示により駆動され、光軸方向の全撮影距離範囲に対応する移動範囲内を移動して交換レンズ２０１の焦点状態を調節する。

低像面感度焦点調節レンズ群２０４は、レンズ制御回路２０２の指示により駆動され、所定位置を中心に光軸方向の所定範囲内を移動して交換レンズ２０１の焦点状態を調節する。

絞り２０５は、レンズ制御回路２０２からの指示により駆動され開口面積を変化させてカメラ本体１０１方向に入射させる被写体光量を調節する。

ＭＦ環２０６は、光軸中心の回動が可能な構成の操作部材であり、撮影者が回転操作を行うことで、レンズ制御回路２０２の指示により高像面感度焦点調節レンズ群２０３、低像面感度焦点調節レンズ群２０４を回転操作に応じた方向、及び、駆動量で駆動され、マニュアルフォーカス動作を行うことができる。ＭＦ環２０６はＭＦ操作部の一部を構成する。

上記のような本実施の形態のカメラシステム１００の電気的な構成について図２を参照して説明する。図２は、本実施の形態のカメラの電気的な構成の一例を示すブロック図であり、図１に示すカメラ制御回路１０２とレンズ制御回路２０２をそれぞれ電気的ブロックに展開したものを示している。

カメラ本体１０１の内部は、カメラシステム１００全体の制御を司る本体ＣＰＵ１２１（以下ＢＣＰＵと称す）を含んで構成されている。ＢＣＰＵ１２１には、後述する通信回路２３１を介してレンズＣＰＵ２２１と通信するための本体通信回路１３１、ＢＣＰＵ１２１の制御プログラム１３５などが格納されているフラッシュＲＯＭ等の不揮発性メモリ１２２（ＦＲＯＭ）、ＢＣＰＵ１２１の各種情報を一時的に格納するＲＡＭ等のメモリ１２３が接続されている。

本実施の形態の場合、ＢＣＰＵ１２１が制御プログラム１３５を実行することにより、後述の各フローチャートに例示される制御動作を実現する。

さらに、ＢＣＰＵ１２１には、画像データを得るために撮像素子１０３を制御する撮像素子制御回路１２４、撮像素子１０３から出力される画像信号にＡ／Ｄ変換やフィルタ処理等の画像処理を施して撮影画像として記憶する画像データ生成や、焦点検出領域内の画像データから高周波成分をハイパスフィルタ処理により抽出してＡＦ（オートフォーカス）評価値を算出する等の処理を行う画像処理回路１２５が接続されている。

さらに、ＢＣＰＵ１２１には、フォーカルプレンシャッタ１０４を制御するシャッタ制御回路１２６、撮影した画像や各種撮影情報を表示用モニタ１０５に表示するための表示回路１２７、ストロボ１０６を制御するストロボ制御回路１２８、各種操作スイッチ状態を検出する操作スイッチ検出回路１２９、装填されたバッテリー１０８の電圧の平滑化や昇圧等を行ってカメラシステム１００に電源を供給するための電源回路１３０が接続されている。

操作スイッチ検出回路１２９には、撮影者が操作するカメラ本体１０１の各種操作スイッチ、例えば、カメラシステム１００の撮影モードを切り替える図示しない切り替えスイッチや、レリーズ釦１０７の操作によって動作するレリーズスイッチ等が接続されている。

本実施の形態におけるレリーズスイッチは、一般的な２段階スイッチになっており、ＢＣＰＵ１２１は操作スイッチ検出回路１２９により検出される各スイッチの状態に応じた動作制御を実行する。レリーズ釦の半押しで第１レリーズスイッチ１３２（以下、１Ｒスイッチと称する）がオン状態となると焦点検出や測光が行われ、交換レンズ２０１の焦点調節レンズ２０２、２０３が駆動されて合焦状態になる。更に、レリーズ釦の全押しで第２レリーズスイッチ１３３（以下、２Ｒスイッチと称する）がオンとなると、フォーカルプレンシャッタ１０４が駆動されて露光が行われる。

交換レンズ２０１の内部は、交換レンズ２０１内の制御を司るレンズＣＰＵ２２１（以下ＬＣＰＵと称する）を含んで構成されている。

ＬＣＰＵ２２１は、ＦＲＯＭ２２２、ＲＡＭ２２３、高像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２４、高像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２５、低像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２６、低像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２７、絞り駆動回路２２８、ＭＦ操作検出回路２２９、及び、レンズ通信回路２３１等が接続されている。

ＬＣＰＵ２２１は、レンズ駆動や絞り駆動等の各種駆動制御を行うと共に、レンズ通信回路２３１、本体通信回路１３１を介してＢＣＰＵ１２１と通信を行い、動作命令の受信、交換レンズ２０１のレンズ動作状態、ＦＲＯＭ２２２に格納されている光学データ等のレンズデータ２３５などを送信する。なお、ＬＣＰＵ２２２はレンズ駆動制御部の一部を構成する。

高像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２４は、ステッピングモータ等のアクチュエータやモータドライバ等を含んで構成され、高像面感度焦点調節レンズ群２０３を光軸方向に駆動する。

高像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２５は、高像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２４に含まれる駆動用モータの回転量をパルス数に変換し、高像面感度焦点調節レンズ２０３の絶対位置が無限端等の基準位置からのパルス数で表されるフォトインタラプタ（ＰＩ）回路等を含んで構成され、高像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２４によって駆動される高像面感度焦点調節レンズ群２０３の位置検出を行う。

低像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２６は、ステッピングモータ等のアクチュエータやモータドライバ等を含んで構成され、低像面感度焦点調節レンズ群２０４を光軸方向に駆動する。

低像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２７は、低像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２６に含まれる駆動用モータの回転量をパルス数に変換し、低像面感度焦点調節レンズ群２０４の絶対位置が可動範囲端等の基準位置からのパルス数で表されるＰＩ回路等を含んで構成され、低像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２６によって駆動される低像面感度焦点調節レンズ群２０４の位置検出を行う。

絞り駆動回路２２８は、ステッピングモータ等のアクチュエータやモータドライバ等を含んで構成され、絞り２０５の開口動作制御を行う
ＭＦ操作検出回路２２９は、リニアエンコーダやＰＩ回路等から成る位置検出回路を含んで構成され、撮影者による操作に応じたＭＦ環２０６の回転方向や回転量を検出する。

レンズ通信回路２３１は、交換レンズ２０１の外部に設けられる通信接続端子を有し、ＢＣＰＵ１２１からの焦点調節レンズ群２０３、２０４や絞り２０５の駆動命令等の受信、レンズ位置情報、動作状態、レンズデータ等のＢＣＰＵ１２１への送信を行う。

図３は、ＢＣＰＵ１２１の処理を示すフローチャートである。

カメラ本体１０１の電源がオンされると、ＢＣＰＵ１２１はステップＳ１０１から処理を開始する。

ステップＳ１０１では、ＢＣＰＵ１２１は交換レンズ２０１が装着されているか否かを、不図示のマウントスイッチ状態を検出することにより判断し、未装着の場合は装着されるまで定期的な装着検出を行う等の待機動作を行う。待機中に撮影者により撮影パラメータの変更操作や過去に撮影した画像の再生操作等が行われた場合は、指示された動作を実行する。ステップＳ１０１にて交換レンズ２０１の装着が確認されると、ＢＣＰＵ１２１はステップＳ１０２に進む。

ステップＳ１０２では、ＢＣＰＵ１２１は本体通信回路１３１、レンズ通信回路２３１を介してＬＣＰＵ２２１と通信を行い、焦点調節レンズ群２０３、２０４等の動作パラメータ、色収差データ等の光学データなどのレンズデータ２３５を取得してＲＡＭ１２３に記憶する。

ステップＳ１０３では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と本体通信回路１３１、レンズ通信回路２３１を介して同期通信を開始して同期通信モードに移行し、以後、同期周期毎にレンズ状態データを取得してレンズ状態に応じた制御動作を実行する。なお、同期通信の詳細については後述する。

ステップＳ１０４では、ＢＣＰＵ１２１は撮像素子制御回路１２４により撮像素子１０３を同期周期毎に動作させて画像データを取得し、画像処理回路１２５でスルー画表示用の画像処理を施して、表示回路１２７により表示用モニタ１０５にスルー画の表示を開始する。

ステップＳ１０５では、ＢＣＰＵ１２１は同期通信で取得したレンズ状態データの確認、不図示のマウントスイッチ状態検出により、交換レンズ２０１が装着されているかどうかの検出を行い、取り外された場合にはステップＳ１０１に戻り、装着されている場合にはステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、ＢＣＰＵ１２１はカメラ本体１０１の電源がオンされているかどうかを確認し、オフされた場合にはステップＳ１０７に進み、オンされている場合にはステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０７では、ＢＣＰＵ１２１は各種データの退避、リセット動作、電源系統の切断処理等の所定の終了処理を実行する。

ステップＳ１０８では、ＢＣＰＵ１２１はフォーカスモードがＭＦモードであるかＡＦモードであるかを判定し、ＭＦモード場合にはステップＳ１０９に進み、ＡＦモードである場合にはステップＳ１１１に進む。

ステップＳ１０９では、ＢＣＰＵ１２１はＭＦ環２０６の操作感度を設定するためのＭＦ操作感度設定の処理を行い、ＭＦ操作に応じた感度を設定する。ＭＦ操作感度設定の処理の詳細については後述する。

ステップＳ１１０では、ＢＣＰＵ１２１は同期通信によりＬＣＰＵ２２１にＭＦモードの設定を指示すると共に、ステップＳ１０９のＭＦ操作感度設定の結果に応じた感度設定を指定する。既にＭＦモードの設定を指示済みである場合には、モード設定指示は省略してもよい。

ステップＳ１１１では、ＢＣＰＵ１２１は同期通信によりＬＣＰＵ２２１にＡＦモードの設定を指示する。既にＡＦモードの設定を指示済みである場合には、モード設定指示は省略してもよい。

ステップＳ１１２では、ＢＣＰＵ１２１は１Ｒスイッチ１３２がオン状態になったことが操作スイッチ検出回路１２９により検出された場合にはステップＳ１１３に進み、オフ状態である場合にはステップＳ１０５に戻る。なお、ＭＦモード時のＭＦ動作は、上記ステップＳ１０５からステップＳ１０８（Ｙ）を通りステップＳ１１２（Ｎ）に至る処理ループ中で実行される。

ステップＳ１１３では、ＢＣＰＵ１２１はフォーカスモードがＭＦモードであるかＡＦモードであるかを判定し、ＡＦモード場合にはステップＳ１１４に進み、ＭＦモードである場合にはステップＳ１１５に進む。

ステップＳ１１４では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と通信を行いながらＡＦ動作を実行する。ＡＦ動作は撮影画像から抽出した高周波成分が最も大きくなる位置を合焦位置とする、所謂山登りＡＦ方式による動作を行う。あるいは、撮像素子１０３上に設けられた交換レンズ２０１の異なる瞳位置を通過する被写体光束を受光する複数対のＡＦ用画素出力の位相ずれから求めたデフォーカス量に応じて焦点調節レンズ２０３を駆動制御する位相差ＡＦ方式による動作を行う。

ステップＳ１１５では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と通信を行いながら静止画撮影用の測光動作を実行する。測光動作としては、撮像素子１０３の出力に基づいて画面内の輝度値や輝度分布を求めて露出演算を行う。また、ＢＣＰＵ１２１はフォーカスモードがＡＦモードである場合には、上記測光動作をステップＳ１１４のＡＦ動作と並行して行うようにしてもよい。

ステップＳ１１６では、ＢＣＰＵ１２１は、１Ｒスイッチ１３２がオフ状態になったか否かを、操作スイッチ検出回路１２９で検出結果に基づいて判別し、オフしたことが判別された場合にはステップＳ１２０に進み、オン状態であると判別された場合にはステップＳ１１７に進む。

ステップＳ１１７では、ＢＣＰＵ１２１は、２Ｒスイッチ１３３がオン状態になったことが操作スイッチ検出回路１２９により検出された場合にはステップＳ１１８に進み、オフ状態である場合にはステップＳ１１６に戻る。

ステップＳ１１８では、ＢＣＰＵ１２１はステップＳ１１５の測光動作による露出演算結果に基づいて、ＬＣＰＵ２２１と通信を行い、絞り２０５の絞り込み動作を指示する。そして、絞り込み動作の完了後に撮像素子制御回路１２４、シャッタ制御回路１２６により撮像素子１０３、フォーカルプレンシャッタ１０４を制御して撮像を行い、撮像素子１０３から出力される撮像信号を画像処理回路１２５で画像データに変換する。

ステップＳ１１９では、ＢＣＰＵ１２１はステップＳ１１８で取得した画像データをＲＡＭ１２３や外部メディアに記憶させる。また、同時に表示回路１２７により表示用モニタ１０５に撮影画像の表示を実行させる。

ステップＳ１２０では、ＢＣＰＵ１２１は表示回路１２７により合焦マークの初期化や撮影画像表示のクリア等を行って表示用モニタ１０５の表示をスルー画表示に設定した後、ステップＳ１０５に戻って撮影待機状態に移行する。

図４は、本発明の一実施形態に係る交換レンズ２０１内のＬＣＰＵ２２１の処理の一例を示すフローチャートである。

ステップＳ２０１では、カメラ本体１０１の電源がオンされ、不図示のマウントの電源接点を介して交換レンズ２０１に電源供給が開始されると、ＬＣＰＵ２２１は焦点調節レンズ群２０３、２０４や絞り２０５のリセット動作等の初期設定動作を行う。

ステップＳ２０２では、ＬＣＰＵ２２１はカメラ本体通信回路１３１、レンズ通信回路２３１を介してＢＣＰＵ１２１と通信を行い、ＢＣＰＵ１２１の要求に応じてＦＲＯＭ２２２に記憶されている焦点調節レンズ群２０３、２０４等の動作パラメータ、色収差データ等の光学データなどのレンズデータ２３５をＢＣＰＵ１２１に送信する。

ステップＳ２０３では、ＬＣＰＵ２２１はＢＣＰＵ１２１と本体通信回路１３１、レンズ通信回路２３１を介して同期通信を開始して同期通信モードに移行し、以後、同期周期毎にＲＡＭ２２３に格納されているレンズ状態データをＢＣＰＵ１２１に送信する。なお、同期通信の詳細については後述する。

ステップＳ２０４では、撮影者によりカメラ本体１０１のレリーズ釦１０７の操作やＭＦモード時にＭＦ操作が行われ、ＢＣＰＵ１２１からＬＣＰＵ２２１に焦点調節レンズ群２０３、２０４の駆動実行指示が行われたか否かを判定する。駆動実行指示が行われた場合にはステップＳ２０５に進み、駆動実行指示が行われていない場合にはステップＳ２０６に進む。

ステップＳ２０５では、ＬＣＰＵ２２１は高像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２４、低像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２６、高像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２５、低像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２７により、ＢＣＰＵ１２１からの駆動実行指示に応じた高像面感度焦点調節レンズ群２０３、低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動制御を行う。なお、ステップＳ２０５において実行されるレンズ駆動処理の詳細については後述する。

ステップＳ２０６では、ＬＣＰＵ２２１は同期通信による情報に基づきフォーカスモードがＡＦモードか否かを判別し、ＡＦモードである場合はステップＳ２１２に進み、ＡＦモードではない場合はステップＳ２０７に進む。

ステップＳ２０７では、ＬＣＰＵ２２１はＭＦ操作検出回路２２９によりＭＦ環２０６の操作が行われたか否か判定する。ＭＦ環２０６の操作検出は、例えば、ＭＦ操作検出回路２２９で操作検出タイミング毎に検出されるＭＦ環２０６の回転位置が前回検出位置に対して変化したか否かを判別することにより行う。

また、後述する焦点調節レンズ群２０３、２０４の駆動を行うために、この時にＭＦ環２０６の回転方向と位置変化量（回転量）も求めて記憶する。

ステップＳ２０８では、ＬＣＰＵ２２１はステップＳ２０７にてＭＦ環２０６の操作が行われたことが検出された場合はステップＳ２０９に進み、検出されなかった場合はステップＳ２１２に進む。

ステップＳ２０９では、ＬＣＰＵ２２１は同期通信によりＢＣＰＵ１２１から指示されているＭＦ環２０６の操作感度が低感度であるか否かを判別し、低感度である場合はステップＳ２１０に進み、高感度である場合はステップＳ２１１に進む。

ステップＳ２１０では、ＬＣＰＵ２２１は低像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２６、低像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２７により、ステップＳ２０７で検出された回転方向と回転量に応じて低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動を行う。

ステップＳ２１１では、ＬＣＰＵ２２１は高像面感度焦点調節レンズ駆動回路２２４、高像面感度焦点調節レンズ位置検出回路２２５により、ステップＳ２０７で検出された回転方向と回転量に応じて高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動を行う。

ステップＳ２１２では、ＬＣＰＵ２２１はカメラ本体１０１から交換レンズ２０１への電源供給をストップする指示をＢＣＰＵ１２１から受信したか否かを確認し、電源ストップする指示を受信している場合にはステップＳ２１３に進み、受信していない場合にはステップＳ２０４に戻る。

ここで、フォーカスモードがＭＦモードに設定されている場合は、ステップＳ２０４（Ｎ）からステップＳ２０６（Ｎ）を通り、ステップＳ２０７からステップＳ２１０またはステップＳ２１１にてＭＦ動作が行われ、ステップＳ２１２（Ｎ）の処理ループを繰り返し実行する。

また、フォーカスモードがＡＦモードに設定されている場合は、ステップＳ２０４（Ｙ）、Ｓ２０５、Ｓ２０６（Ｙ）、Ｓ２１２（Ｎ）の処理ループを繰り返し実行し、ステップＳ２０５にてＡＦ動作が行われる。

ステップＳ２１３では、ＬＣＰＵ２２１は必要に応じて焦点調節レンズ群２０３、２０４や絞り２０５の現在位置記憶、リセット動作等の終了処理を行う。

図５は、本発明の一実施形態に係る交換レンズ２０１とカメラ本体１０１の同期通信の一例を示すタイミングチャートであり、図５に基づいてＢＣＰＵ１２１とＬＣＰＵ２２１の同期通信について説明する。

同期通信においては、ＢＣＰＵ１２１は通信用のコマンド以外に所定周期、例えば、撮像用の垂直同期信号（ｂ）と同じ周期で、レンズ通信用の同期信号であるレンズ通信同期信号（ｅ）をＬＣＰＵ２２１に送信する。

また、ＢＣＰＵ１２１は、ＬＣＰＵ２２１に焦点調節レンズ群２０３、２０４の位置情報を取得するタイミングを指示するレンズ位置取得信号（ｆ）を送信する。

ＢＣＰＵ１２１は、所定のタイミングにてレンズ位置取得信号（ｆ）の状態を変化させる。例えば、図５に示すように、撮像・読出し動作（ｃ）に示す撮像素子１０３の蓄積動作において、撮像素子中央部の蓄積時間の１／２が経過した時点で、レンズ位置取得信号（ｆ）の状態を変化させる。ＬＣＰＵ２２１は、レンズ位置取得信号（ｆ）の状態変化のタイミングで焦点調節レンズ群２０３、２０４の位置情報を取得する。

交換レンズ内処理Ｌ１（ｇ）では、レンズ位置取得信号（ｆ）の状態変化のタイミングでの焦点調節レンズ群２０３、２０４の位置情報の取得、ＭＦ環２０６の操作状態検出、及び、検出された操作状態に応じた焦点調節レンズ群２０３、２０４の駆動等を行う。

カメラ本体内処理Ｂ１（ａ）では、前フレームで取得した画像データによりスルー画像の表示やＡＦ評価値の算出等を行う。

レンズ通信（ｄ）に示すＢＬは、ＢＣＰＵ１２１からＬＣＰＵ２２１に送信されるレンズ状態データを取得するためのレンズ状態データ要求コマンドである。

交換レンズ内処理Ｌ２（ｇ）では、ＬＣＰＵ２２１はＢＣＰＵ１２１から受信したレンズ状態データ要求コマンドＢＬ（ｄ）の要求に応じて、焦点調節レンズ群２０３、２０４の位置情報やＭＦ環２０６の操作状態等のレンズ状態データＬＢ（ｄ）をＢＣＰＵ１２１に送信する。

カメラ本体内処理Ｂ２（ａ）では、レンズ状態通信により取得したレンズ状態データＬＢ（ｄ）に基づいて、ＡＦ演算、ＭＦモード時の合焦近傍判定、各種設定変更等を行う。以上説明した一連の通信動作がレンズ通信同期信号（ｅ）に同期して繰り返し実行される。

図６は、ＢＣＰＵ１２１により実行されるサブルーチン「ＭＦ操作感度設定」の処理を示すフローチャートである。図６に基づいて、図３のステップＳ１０９に示す「ＭＦ操作感度設定」の処理の具体的な例について説明する。

「ＭＦ操作感度設定」の処理では、ＢＣＰＵ１２１は各フレームで取得される画像データから求めたＡＦ評価値の変化に基づいて高像面感度焦点調節レンズ群２０３の位置が合焦位置近傍であるか否かの判定を行う。そして、判定結果に基づいて高像面感度焦点調節レンズ群２０３と低像面感度焦点調節レンズ群２０４の何れかを選択してＭＦ動作を行う。

ステップＳ１３１では、ＢＣＰＵ１２１は画像処理回路１２５に対して取得した画像データに基づくＡＦ評価値の算出を指示し、ＡＦ評価値を取得する。

ステップＳ１３２では、ＡＦ評価値の極大値が検出されていることを示す極大値検出フラグを参照して極大値がすでに検出されているか否かを判別し、極大値が検出されていない場合はステップＳ１３３に進み、極大値が検出されている場合はステップＳ１３９に進む。なお、極大値検出フラグは、カメラ本体１０１の電源投入時や交換レンズ２０１のカメラ本体１０１への装着時にクリアされる。

ステップＳ１３３では、取得したＡＦ評価値が極大値であるか否かを判別する。時系列に取得されたＡＦ評価値と高像面感度焦点調節レンズ群２０３の位置情報との対のデータに基づいて、取得したＡＦ評価値が極大値か否かを判別し、極大値と判別した場合はステップＳ１３４に進む。

ステップＳ１３４では、検出した極大値を最大値Ｄ１に設定する。ステップＳ１３５では最大値Ｄ１に基づき所定の関係で算出される判定値Ｄ２を設定する。また、ステップＳ１３３にて極大値ではないと判別した場合はステップＳ１３８に進む。

ここで、ＡＦ評価値と最大値Ｄ１、判定値Ｄ２の関係およびＡＦ評価値と焦点調節レンズ群の位置との関係について、図７を用いて説明する。

図７において、Ｄ１は焦点調節レンズ群２０３、２０４の位置が合焦位置である場合のＡＦ評価値（ＡＦ評価値の最大値）、Ｄｊは焦点調節レンズ群２０３、２０４の位置が合焦位置近傍であると判定する範囲を規定するための合焦位置近傍判定範囲、Ｄ２はＡＦ評価値の最大値Ｄ１から合焦位置近傍判定範囲Ｄｊを差し引いた値である合焦位置近傍判定値を示す。

また、ＬＰ１は焦点調節レンズ群２０３、２０４を１つのレンズ群と見なした場合の合焦位置、ＬＰ２はＡＦ評価値が合焦位置近傍判定値Ｄ２となる焦点調節レンズ群２０３、２０４を１つのレンズ群と見なした場合のレンズ位置を示す。

次に、図６の「ＭＦ操作感度設定」の処理のフローチャートに戻り、説明を続ける。

ステップＳ１３６では、ＢＣＰＵ１２１は取得したＡＦ評価値を判定値Ｄ２と比較し、ＡＦ評価値が判定値Ｄ２より小さい場合は合焦位置近傍範囲に含まれないと判定してステップＳ１３７に進み、ＡＦ評価値が判定値Ｄ２以上である場合は合焦位置近傍範囲に含まれると判定してステップＳ１４２に進む。

ステップＳ１３７では、ＢＣＰＵ１２１は合焦位置近傍でないと判定されたので最大値Ｄ１の値をクリアするとともに、極大値検出フラグをクリアする。

このようにＭＦ動作中は、ＡＦ評価値が合焦位置近傍判定値Ｄ２を下回って合焦位置近傍でないと判定された場合は最大値Ｄ１の値をクリアする。その後、ステップＳ１３３にて再びＡＦ評価値の極大値が検出された場合に、その極大値を新たな最大値Ｄ１として設定する。

ステップＳ１３８では、ＢＣＰＵ１２１はＭＦ環２０６の操作で駆動される焦点調節レンズ群の指示設定を高像面感度焦点調節レンズ群２０３に設定する。

ステップＳ１４２では、ＢＣＰＵ１２１はＭＦ環２０６の操作で駆動される焦点調節レンズ群の指示設定を低像面感度焦点調節レンズ群２０４に設定する。

一方、ＢＣＰＵ１２１はステップＳ１３２にて極大値検出フラグがセットされており、極大値がすでに検出されていると判別した場合は、ステップＳ１３９にて、ＡＦ評価値が最大値Ｄ１を越えたか否かを判別する。

ステップＳ１３９にて、ＢＣＰＵ１２１はＡＦ評価値が最大値Ｄ１を越えていないと判定する場合はステップＳ１３６に進み、合焦位置近傍であるか否かを判定する。

一方、ＢＣＰＵ１２１はＡＦ評価値が最大値Ｄ１を越えていると判定する場合はステップＳ１４０に進み、ステップＳ１４０では最新のＡＦ評価値を最大値Ｄ１として更新する。

そして、ステップＳ１４１では更新した最大値Ｄ１に基づいて合焦位置近傍判定値Ｄ２を更新する。このように、ＭＦモード中はＡＦ評価値の最大値Ｄ１の検出を継続的に実行し、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の位置が合焦位置近傍であると判定されている間は新たな最大値が検出される毎に最大値Ｄ１と合焦位置近傍判定値Ｄ２を更新する。

そしてＡＦ評価値が最大値であることから合焦位置近傍の範囲内であるとしてステップＳ１４２にてＭＦ環２０６の操作で駆動される焦点調節レンズ群の指示設定を低像面感度焦点調節レンズ群２０４に設定する。

次に、図６に示す「ＭＦ操作感度設定」処理のフローチャートに基づく動作と撮影者の操作を含めたＭＦ動作の一例を図７に基づいて説明する。

ＭＦモードの際に、撮影者はＭＦ動作により合焦させるべく、ＭＦ環２０６を合焦位置へ向かう方向に回転操作する第１の回転操作を行う。

ＬＤ１は、上記第１の回転操作による合焦位置方向へのＭＦ動作を示すもので、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動動作を示し、合焦位置の方向である無限側から近距離側の方向へ高像面感度焦点調節レンズ群２０３を移動させる動作を示す。そして、さらに高像面感度焦点調節レンズ群２０３は合焦位置ＬＰ１を行き過ぎ、ＡＦ評価値は最大値Ｄ１を越える動作を示している。

撮影者は、表示用モニタ１０５を観察しており、ＭＦ環２０６の第１の回転操作に応じて表示画像のコントラストがピークを越えたことにより合焦位置を行き過ぎたことを認識して、次にＭＦ環２０６を逆方向に回転させる第２の回転操作を行う。

図７に示すように、この反転動作の直前の高像面感度焦点調節レンズ群２０３の位置はＬＰ１とＬＰ２の間にあり、これに対応するＡＦ評価値は合焦位置近傍判定範囲Ｄｊに含まれているものとし、図６に示すＭＦ操作感度判定処理のステップＳ１３６にて合焦位置近傍と判定されるものとする。すると、ステップＳ１４２にて低感度設定とされ、ＢＣＰＵ１２１はＭＦ環２０６の回転操作で駆動される焦点調節レンズ群の指示設定を高像面感度焦点調節レンズ群２０３から低像面感度焦点調節レンズ群２０４に変更して設定する。

ＬＤ２は、上記第２の回転操作に応じて、近距離側から無限側の方向へ低像面感度焦点調節レンズ群２０４を移動させる動作を示す。そして、さらに低像面感度焦点調節レンズ群２０４は合焦位置ＬＰ１を行き過ぎ、ＡＦ評価値は最大値Ｄ１を越える動作を示している。

撮影者は表示用モニタ１０５に表示されるライブビュー画像を観察しており、ＭＦ環２０６の第２の回転操作に応じて、表示用モニタ１０５の表示画像のコントラストが再度ピークを越え、合焦位置を行き過ぎたことを認識して、ＭＦ環２０６をさらに逆方向に回転操作する第３の回転操作を行う。

ＬＤ３は、上記第３の回転操作に応じて、無限側から近距離側の方向へ低像面感度焦点調節レンズ群２０４を移動させ合焦位置ＬＰ１に到達させる動作を示す。

このように、ＭＦ動作の際に、高像面感度焦点調節レンズ群２０３が合焦位置近傍に位置するか否かを判定し、合焦位置近傍に位置する場合は低像面感度焦点調節レンズ群２０４による焦点調節を行う。このようにして、ＭＦ環２０６の操作量に対する像面移動量を小さくすることができるので、焦点調節精度をより高めることが可能であり、またピントを微調整する際の操作性をより向上させることが可能である。

図８は、図３のステップＳ１１４にて実行される「ＡＦ」処理のフローチャートである。ＡＦ方式として山登りＡＦ方式を採用する場合、撮像素子１０３から出力される画像信号の高周波成分を画像処理回路１２５でＡＦ評価値として抽出し、このＡＦ評価値が極大となる焦点調節レンズ群の位置を合焦位置とする制御を行う。

ステップＳ１５０では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と同期通信を行い、ＡＦ動作において高像面感度焦点調節レンズ群２０３を移動して焦点調節動作を行う高感度設定を指示する。

ステップＳ１５１では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と同期通信を行い、焦点調節レンズ群を移動させるスキャン動作の開始を指示する。なお、スキャン動作は、図４のステップＳ２０５にてＬＣＰＵ２２１により実行される。

ステップＳ１５２では、ＢＣＰＵ１２１は撮像素子１０３により撮像されて出力される画像信号に基づき画像処理部１２５によって算出されるＡＦ評価値を取得し記憶する。

ステップＳ１５３では、ＢＣＰＵ１２１は、記憶しているＡＦ評価値とＡＦ評価値に対応してＬＣＰＵ２２１より同期通信で取得した焦点調節レンズ群の位置データとの複数の対のデータに基づいてＡＦ評価値が極大値を越えたか否かをする。そして極大値を越えた場合はステップＳ１５４に進み、極大値を越えていない場合はステップＳ１５９に進む。

ステップＳ１５４では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と同期通信を行い、スキャン動作の停止を指示する。

一方、ステップＳ１５９では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と同期通信を行い、焦点調節レンズ群が移動限界に達したか否かの情報を取得する。そして、移動限界に達した場合はステップＳ１６０に進み、検出不能処理を行ってＡＦ処理を終了する。

また、移動限界に達していない場合はステップＳ１５２に戻り、極大値を越えるまでスキャン動作中のＡＦ評価値の取得を繰り返す。

ステップＳ１５５では、ＢＣＰＵ１２１はＡＦ評価値の極大値の前後のＡＦ評価値とこれに対応する焦点調節レンズ群の位置データに基づく補間処理等によりＡＦ評価値の真の極大値に対応する合焦位置を算出する。

ステップＳ１５６では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と通信を行い、高像面感度焦点調節レンズ群２０３を合焦位置へ移動するように指示する。なお、合焦位置駆動動作は、図４のステップＳ２０５にてＬＣＰＵ２２１により実行される。

ステップＳ１５７では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と通信を行い、ＡＦ動作において低像面感度焦点調節レンズ群２０４を移動する焦点調節動作を行う低感度設定を指示する。

ステップＳ１５８では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と通信を行い、低像面感度焦点調節レンズ群２０４の合焦位置への移動を再度指示してＡＦ処理を終了する。

以上のように実行されるＡＦ処理における焦点調節レンズ群の動きについて図９に基づきより詳細に説明する。

図９は、横軸方向を像面位置とする高像面感度焦点調節レンズ群２０３の移動による像面位置の変化（ａ）と低像面感度焦点調節レンズ２０４群の移動による像面位置の変化（ｂ）を示す図である。

図９において、ＢＣＰＵ１２１よりＬＣＰＵ２２１に対して、ＡＦ評価値が極大となる合焦位置ＬＰ１を検出するためのスキャン駆動の駆動実行指示がなされると（ステップＳ１５１）、ＬＣＰＵ２２１は高像面感度焦点調節レンズ群２０３を駆動する（ＬＤｓ）。ここで、Ｐｓは高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動分解能を示す。

そして、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の位置が合焦位置ＬＰ１を越えるとＡＦ評価値の極大値が検出され（ステップＳ１５３：Ｙ）、ＬＰ３の位置でスキャン駆動を停止させ（ステップＳ１５４）、ＢＣＰＵ１２１はＡＦ評価値に基づいて合焦位置ＬＰ１を検出する（ステップＳ１５５）。ＢＣＰＵ１２１は、ＬＣＰＵ２２１に対して検出した合焦位置ＬＰ１への絶対位置駆動の駆動実行指示を行い（ステップＳ１５６）、ＬＣＰＵ２２１は高像面感度焦点調節レンズ群２０３をＬＰ３の位置から指示された合焦位置に駆動する。

但し、図９に示すように、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動分解能Ｐｓの関係で駆動停止位置と合焦位置にずれが生じる場合は、駆動分解能Ｐｓに応じた合焦位置に最も近い手前の停止位置ＬＰｃに駆動する（ＬＤｏ：ステップＳ１５６）。

そして、低像面感度焦点調節レンズ群２０４を高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動停止位置ＬＰｃと合焦位置ＬＰ１との差分だけ駆動する（ＬＤｗ：ステップＳ１５８）。Ｐｗは低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動分解能を示す。低像面感度焦点調節レンズ群２０４の像面移動量は、像面感度がより低いので光軸方向の同一のレンズ群の移動量に関して、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の像面移動量よりも小さい。従って、分解能Ｐｗは分解能Ｐｓよりも小さい値を示す。

このように、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動分解能Ｐｓによる誤差を補正するための低像面感度焦点調節レンズ群２０４の補正駆動（ＬＤｗ）を行い、より高精度な焦点調節を行うことが可能である。

なお、合焦位置への焦点調節レンズ群２０３、２０４の駆動順に関しては順次としているが同時としてもよい。同時に実行することにより焦点調節レンズ群の駆動時間を短縮することが可能となり、撮影タイムラグを縮小することができる。

また、上記の説明では高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動分解能に起因する誤差分に関して低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動を行い補正するようにしているが、他の要因、例えば、撮影光学系の空間周波数特性に起因する誤差やカメラ本体１０１を含めた機械的なずれによる誤差等に適用して補正してもよい。具体的には、撮影光学系の空間周波数特性に起因する誤差やカメラ本体１０１を含めた機械的なずれによる誤差等を、予めカメラ本体１０１や交換レンズ２０１のＦＲＯＭ１２２、２２２に記憶させておき、各要因の誤差データをＢＣＰＵ１２１、または、ＬＣＰＵ２２１が取得して算出した全誤差分の駆動量に基づいて低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動を行い補正するようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の第１の実施の形態のカメラシステムは、ＭＦ時に合焦位置付近でのピントの微調節を良好な操作性で行うことが可能であるとともに、ＡＦ時に高精度なフォーカスレンズの駆動制御を行うことを可能とする。

図１０は、本発明の第２の実施の形態のカメラシステムにおけるＢＣＰＵ１２１による処理を示すフローチャートである。

第２の実施の形態については、第１の実施の形態と同一の部分に関する説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。第１の実施の形態の図４に対応する「ＭＦ操作感度設定」の処理について図１０に基づいて説明する。

ステップＳ１６１では、ＢＣＰＵ１２１はカメラ本体１０１の表示用モニタ１０５でのスルー画表示が拡大表示されている場合はステップＳ１６７に進み、通常表示である場合にはステップＳ１６２に進む。スルー画の通常表示と拡大表示の切換えは、撮影者がカメラ本体１０１の釦操作等により手動で行えるようになっていてもよいし、ＭＦ環２０６の操作検出時やステップＳ１３６（図６）で合焦位置近傍と判定された時点でＢＣＰＵ１２１が自動的に拡大表示を行うようにしてもよい。

ステップＳ１６２では、ＢＣＰＵ１２１は撮影モードがマクロモードであるか否かを判定し、マクロモードである場合はステップＳ１６７に進み、それ以外のモードである場合にはステップＳ１６３に進む。マクロモードの設定については、カメラ本体１０１のモード選択メニューで設定できるようになっていてもよいし、交換レンズ２０１のＭＦ環２０６の操作やマクロモード設定釦等で交換レンズ２０１側から同期通信によりレンズ状態データとしてカメラ本体１０１に送信することで設定できるようにしてもよい。

ステップＳ１６３では、ＢＣＰＵ１２１は現在の撮影倍率が所定撮影倍率よりも大きいか否かを判定し、所定の撮影倍率より大きい場合はステップＳ１６７に進み、所定の撮影倍率よりも小さい場合にはステップＳ１６４に進む。撮影倍率の大きさの判断については、例えば、現在の高像面感度焦点調節レンズ群２０３の位置に対応する被写体距離データと交換レンズ２０１の焦点距離データを同期通信でレンズ状態データとして交換レンズ２０１から取得してこれらの比から撮影倍率を算出する。そして、求めた撮影倍率が所定の撮影倍率、例えば、１／３０倍よりも大きいか否かを判定する。

ステップＳ１６４では、ＢＣＰＵ１２１は現在の交換レンズのＦ値が所定値よりも小さいか否かを判別し、小さい場合はＳステップ１６７に進み、大きい場合にはステップＳ１６５に進む。

ステップＳ１６５では、ＢＣＰＵ１２１はフォーカスモードがＡＦ＋ＭＦモードであるか否かを判定し、ＡＦ＋ＭＦモードである場合はステップＳ１６７に進み、それ以外のモードである場合にはステップＳ１６６に進む。ＡＦ＋ＭＦモードは、ＡＦ動作を実行し合焦した後に、撮影者によるＭＦ環２０６の回転操作に応じたマニュアルフォーカス動作を許可するフォーカスモードである。撮影者がＡＦ動作で合焦した状態からピント位置を微少変更する場合に使用されるフォーカスモードである。

ステップＳ１６６では、ＢＣＰＵ１２１はＭＦ環２０６の操作で駆動される焦点調節レンズ群の指示設定を高像面感度焦点調節レンズ群２０３に設定する。

ステップＳ１６７では、ＢＣＰＵ１２１はＭＦ環２０６の操作で駆動される焦点調節レンズ群の指示設定を低像面感度焦点調節レンズ群２０４に設定する。

以上説明したように、本発明の第２の実施の形態のカメラシステムでは、ＭＦモードの際に、より高精度な焦点調節が望まれるカメラ状態の場合、すなわち表示用モニタ１０５のスルー画表示が拡大表示されている場合や、撮影モードがマクロモードである場合や、撮影倍率が所定倍率よりも大きい場合や、Ｆ値が所定値よりも小さい場合や、フォーカスモードがＡＦ＋ＭＦモードである場合等において、低像面感度焦点調節レンズ２０４を選択してＭＦ環２０６の操作に応じた焦点調節を実行する。これにより、像面換算でより高分解能な焦点調節レンズ群の位置制御を行うことができるのでより高精度なマニュアルフォーカス動作を行うことが可能となる。

次に、本発明の第３の実施の形態について説明する。

第３の実施の形態は、第１の実施の形態ではＡＦ方式として山登りＡＦ方式を採用しているのに対して、位相差ＡＦ方式を採用している点で異なっている。

まず、位相差ＡＦ方式を行うための撮像素子の構成について、図１１に基づいて説明する。図１１は、本発明に係るカメラシステムで位相差ＡＦを行う際に用いられる撮像素子１０３の一例を示す画素部の部分拡大模式図である。

撮像素子１０３は、撮像面に配置された複数の画素にそれぞれ被写体光束を集光するために画素に対応して設けられるマイクロレンズ３０１と、通常撮影時に被写体像を撮像するための撮影用画素３０２と、位相差ＡＦ用に被写体光束を瞳分割した一方の被写体像を撮像するための基準ＡＦ用画素３０３と、位相差ＡＦ用に被写体光束を瞳分割した他方の被写体像を撮像するための参照ＡＦ用画素３０４とを有している。

複数の基準ＡＦ用画素３０３と参照ＡＦ用画素３０４の出力を読み出し、画像処理回路１２５により複数の２種類の画素出力からなる画像信号に基づいて位相差を算出し、算出した位相差に基づいて合焦位置を求めて焦点調節を行う。

次に、図３のステップＳ１１４にて実行される「ＡＦ」処理について、図１２のフローチャートに基づいて説明する。

ステップＳ１７０では、ＢＣＰＵ１２１は複数の基準ＡＦ用画素３０３と参照ＡＦ用画素３０４の出力に基づいて画像処理回路１２５により算出される位相差を取得する。

ステップＳ１７１では、ＢＣＰＵ１２１は取得した位相差に基づいて合焦位置を算出する。ステップＳ１７２では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と同期通信を行い、ＡＦ動作において高像面感度焦点調節レンズ群２０３を移動して焦点調節動作を行う高感度設定を指示する。

ステップＳ１７３では、ＢＣＰＵ１２１は後述する合焦位置の手前の位置に、高像面感度焦点調節レンズ群２０３を移動する合焦位置手前駆動を実行する。

ステップＳ１７４では、ＢＣＰＵ１２１はＬＣＰＵ２２１と同期通信を行い、ＡＦ動作において低像面感度焦点調節レンズ群２０４を移動して焦点調節動作を行う低感度設定を指示する。

ステップＳ１７５では、ＢＣＰＵ１２１は後述するように低像面感度焦点調節レンズ群２０４を合焦位置へ移動させる合焦位置駆動を実行する。

図１３は、位相差ＡＦ方式において、横軸方向を像面位置とする高像面感度焦点調節レンズ群２０３の移動による像面位置の変化（ａ）と低像面感度焦点調節レンズ２０４群の移動による像面位置の変化（ｂ）を示す図である。

ＢＣＰＵ１２１よりＬＣＰＵ２２１に対して、算出した合焦位置を越えない手前の位置ＬＰｃへの駆動実行指示がなされると（ステップＳ１７３）、ＬＣＰＵ２２１は高像面感度焦点調節レンズ群２０３を指示されたように合焦位置の手前の位置ＬＰｃに駆動する（ＬＤｄ：ステップＳ２０５）。

高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動による停止位置は、所定の分解能Ｐｓを有するので停止位置と合焦位置との間にずれが生じる。そのため、合焦位置を越えず、かつ合焦位置に最も近い手前の停止位置ＬＰｃに駆動する。これは、一旦合焦位置を越えてしまうと、逆方向に焦点調節レンズ群を駆動する必要があり、バックラッシュ等の誤差要因が発生してＡＦ精度が低下する問題があるためである。

そして、ＢＣＰＵ１２１の合焦位置駆動の指示により（ステップＳ１７５）、ＬＣＰＵ２２１は低像面感度焦点調節レンズ群２０４を高像面感度焦点調節レンズ群２０３の停止位置と合焦位置との差分（ＬＰｃ−ＬＰ１）だけ合焦位置の方向へ駆動する（ＬＤｗ：ステップＳ２０５）。低像面感度焦点調節レンズ群２０４の停止位置の分解能は、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の停止位置の分解能よりも高いので、合焦位置により近い位置に焦点調節レンズ群を位置させることができる。

このように、高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動分解能による誤差を補正するために低像面感度焦点調節レンズ群２０４の補正駆動（ＬＤｗ）を行い、より高精度な焦点調節を行うことが可能である。

なお、合焦位置への焦点調節レンズ群２０３、２０４の駆動順に関しては順次としているが同時としてもよい。同時に実行することにより焦点調節レンズ群の駆動時間を短縮することが可能となり、撮影タイムラグを縮小することができる。

また、上記の説明では高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動分解能に起因する誤差分に関して低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動を行うようにしているが、他の要因、例えば、撮影光学系の空間周波数特性に起因する誤差やカメラ本体１０１を含めた機械的なずれによる誤差等を、予めカメラ本体１０１や交換レンズ２０１のＦＲＯＭ１２２、２２２に記憶させておき、各要因の誤差データをＢＣＰＵ１２１、または、ＬＣＰＵ２２１が取得して算出した全誤差分の駆動量に基づいて低像面感度焦点調節レンズ群２０４の駆動を行うようにしてもよい。

以上説明したように、本発明の第３の実施の形態によれば、ＡＦ動作時に高像面感度焦点調節レンズ群２０３の駆動分解能による誤差を補正するために低像面感度焦点調節レンズ群２０４の補正駆動を行い、より高精度な焦点調節を行うことが可能である。

このように、本発明は、像面感度の高い焦点調節レンズ群と像面感度の低い焦点調節レンズ群を有し、焦点調節動作に応じて２つの焦点調節レンズ群を駆動してピント合わせを行う交換レンズがカメラ本体に装着された状態で、撮影者によりマニュアルフォーカス操作が行われた場合に、通常は像面感度の高い焦点調節レンズ群を駆動し、合焦位置付近や微妙なピント調節が必要な条件では像面感度の低い焦点調節レンズ群を駆動するようにするものである。

また、上記の構成で撮影者によりオートフォーカスの実行指示操作が行われた場合に、像面感度の高い焦点調節レンズ群と像面感度の低い焦点調節レンズ群の両方を駆動し、像面感度の高い焦点調節レンズ群の駆動分解能や停止位置誤差による合焦位置からのずれ分を補正するように像面感度の低い焦点調節レンズ群を駆動させることにより、高精度なオートフォーカスを行えるようにするものである。

更に、撮影モードが動画モードである場合、像面感度の高い焦点調節レンズ群は合焦位置を検出するためのスキャン駆動や被写体とカメラの相対距離変化に伴う像面移動に対応するための追従駆動を行う際に駆動され、像面感度の低い焦点調節レンズ群は被写体状態変化を検出するために合焦位置付近で微小往復駆動を行うウォブリング駆動等を行う際に駆動される。

すなわち、本発明の実施の形態によるカメラシステムは、ＭＦ時に合焦位置付近でのピントの微調節を良好な操作性で行うことが可能であると共に、ＡＦ時に高精度なフォーカスレンズの駆動制御を行うことができる。

なお、本発明は、上述の実施の形態に例示した構成に限らず、その趣旨を逸脱しない範囲で種々変更可能であることは言うまでもない。また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００ カメラシステム
１０１ カメラ本体
１０２ カメラ制御回路
１０３ 撮像素子
１０４ フォーカルプレンシャッタ
１０５ 表示用モニタ
１０６ ストロボ
１０７ レリーズ釦
１０８ バッテリー
１２１ 本体ＣＰＵ（ＢＣＰＵ）
１２２ 不揮発性メモリ（ＦＲＯＭ）
１２３ メモリ（ＲＡＭ）
１２４ 撮像素子制御回路
１２５ 画像処理回路
１２６ シャッタ制御回路
１２７ 表示回路
１２８ ストロボ制御回路
１２９ 操作スイッチ検出回路
１３０ 電源回路
１３１ 本体通信回路
１３２ 第１レリーズスイッチ（１Ｒスイッチ）
１３３ 第２レリーズスイッチ（２Ｒスイッチ）
１３５ 制御プログラム
２０１ 交換レンズ
２０２ レンズ制御回路
２０３ 高像面感度焦点調節レンズ群
２０４ 低像面感度焦点調節レンズ群
２０５ 絞り
２０６ マニュアルフォーカスフォーカスリング（ＭＦ環）
２２１ レンズＣＰＵ（ＬＣＰＵ）
２２２ ＦＲＯＭ
２２３ ＲＡＭ
２２４ 高像面感度焦点調節レンズ駆動回路
２２５ 高像面感度焦点調節レンズ位置検出回路
２２６ 低像面感度焦点調節レンズ駆動回路
２２７ 低像面感度焦点調節レンズ位置検出回路
２２８ 絞り駆動回路
２２９ ＭＦ操作検出回路
２３１ レンズ通信回路
２３５ レンズデータ

Claims (9)

1. 交換レンズと該交換レンズを装着可能なカメラ本体とから構成されるカメラシステムにおいて、
   前記交換レンズは、単位移動量に対する第１の像面移動量を有する第１の焦点調節レンズ群と、単位移動量に対する第１の像面移動量よりも小さい第２の像面移動量を有する第２の焦点調節レンズ群と、マニュアルフォーカスを行うためのＭＦ操作部と、前記ＭＦ操作部の操作と前記カメラ本体からの指示とに応じて前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群の駆動制御を行うレンズ駆動制御部と、を有し、
   前記レンズ駆動制御部は、前記カメラ本体に前記交換レンズが装着された状態で前記ＭＦ操作部が操作された場合に、前記カメラ本体からの指示に応じて前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を選択し、前記ＭＦ操作部の操作に応じて選択した前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を駆動制御することを特徴とするカメラシステム。
2. 前記カメラ本体は合焦度を検出する焦点検出部を有し、前記レンズ駆動制御部は、前記焦点検出部の出力する合焦度が所定の判定値を越える場合に前記第２の焦点調節レンズ群を選択するように前記レンズ駆動制御部に指示することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
3. 前記カメラ本体は複数の動作モードを設定可能であり、より許容深度が小さい動作モードが設定されている場合に、前記レンズ駆動制御部は、前記第２の焦点調節レンズ群を選択するように前記レンズ駆動制御部に指示することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
4. カメラ本体に装着可能な交換レンズにおいて、
   単位移動量に対する第１の像面移動量を有する第１の焦点調節レンズ群と、
   単位移動量に対して第１の像面移動量よりも小さい第２の像面移動量を有する第２の焦点調節レンズ群と、
   マニュアルフォーカスを行うためのＭＦ操作部と、
   前記ＭＦ操作部が操作された場合に、前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を選択し、前記ＭＦ操作部の操作に応じて選択した前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を駆動制御するレンズ駆動制御部と、
   を有することを特徴とする交換レンズ。
5. 複数の動作モードを設定可能なモード設定部を有し、
   前記レンズ駆動制御部は、前記モード設定部により設定された動作モードが通常よりも許容深度が小さい動作モードが設定されている場合に、前記第２の焦点調節レンズ群を選択することを特徴とする請求項４に記載の交換レンズ。
6. 複数の焦点調節レンズ群を有するカメラにおいて、
   単位移動量に対する第１の像面移動量を有する第１の焦点調節レンズ群と、
   単位移動量に対して第１の像面移動量よりも小さい第２の像面移動量を有する第２の焦点調節レンズ群と、
   マニュアルフォーカスを行うためのＭＦ操作部と、
   前記ＭＦ操作部が操作された場合に、前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を選択し、前記ＭＦ操作部の操作に応じて選択した前記第１の焦点調節レンズ群または前記第２の焦点調節レンズ群を駆動制御するレンズ駆動制御部と、
   を有することを特徴とするカメラ。
7. 前記複数の焦点調節レンズ群の合焦度を検出する焦点検出部を有し、
   前記レンズ駆動制御部は、前記焦点検出部により検出された前記合焦度が所定の判定値を越える場合に前記第２の焦点調節レンズ群を選択することを特徴とする請求項６に記載のカメラ。
8. 前記所定の判定値は、上記焦点検出部により検出される合焦度の極大値に関連して設定されることを特徴とする請求項７に記載のカメラ。
9. 複数の動作モードを設定可能なモード設定部を有し、
   前記レンズ駆動制御部は、前記モード設定部により設定された動作モードが通常よりも許容深度が小さい動作モードが設定されている場合に、前記第２の焦点調節レンズ群を選択することを特徴とする請求項６に記載のカメラ。

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