JP7078074B2 - Imaging device - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に関する。 The present invention relates to an image pickup apparatus.

従来より、焦点調節レンズの駆動可能範囲を制限可能なレンズ鏡筒を用いて、焦点検出時における焦点調節レンズの駆動範囲を制限する技術が知られている（たとえば、特許文献１参照）。 Conventionally, there has been known a technique of limiting the drive range of a focus adjust lens at the time of focus detection by using a lens barrel capable of limiting the drive range of the focus adjust lens (see, for example, Patent Document 1).

特開２００６－１２６３３０号公報Japanese Unexamined Patent Publication No. 2006-126330

焦点調節レンズを駆動させながら光学系による像のコントラストに関する評価値を算出し、評価値がピークとなるレンズ位置を合焦位置として検出する、コントラスト検出方式による焦点検出を行う場合には、所定数以上（たとえば５点以上）の評価値を用いて、内挿法などの演算を行うことで、評価値のピークとなるレンズ位置が検出される。しかしながら、従来技術のように、焦点調節レンズの駆動可能範囲を制限してしまうと、カメラボディから指示された焦点調節レンズの駆動速度によっては、焦点調節レンズの駆動速度が速くなり過ぎてしまい、制限した焦点調節レンズの駆動可能範囲において、焦点検出に必要な数（たとえば５点）の評価値を算出することができず、その結果、合焦位置を適切に検出できない場合があった。 When performing focus detection by the contrast detection method, which calculates the evaluation value related to the contrast of the image by the optical system while driving the focus adjustment lens and detects the lens position where the evaluation value peaks as the in-focus position, a predetermined number By performing an calculation such as an insertion method using the above evaluation values (for example, 5 points or more), the lens position at which the evaluation value peaks is detected. However, if the driveable range of the focus adjustment lens is limited as in the prior art, the drive speed of the focus adjustment lens becomes too fast depending on the drive speed of the focus adjustment lens instructed by the camera body. In the driveable range of the limited focus adjustment lens, it was not possible to calculate the evaluation values of the number required for focus detection (for example, 5 points), and as a result, the in-focus position could not be detected properly in some cases.

本発明は、以下の解決手段によって上記課題を解決する。 The present invention solves the above problems by the following solutions.

[１]本発明に係る撮像装置は、フォーカスレンズを有し、合焦可能な撮影距離の範囲を設定できる交換レンズを取り付け可能な撮像装置であって、前記交換レンズの像を撮像し信号を出力する撮像素子と、前記フォーカスレンズを移動させながら、前記信号に基づいて前記像の焦点評価値を算出するスキャン制御を行う制御部と、前記交換レンズから前記合焦可能な撮影距離の範囲の設定に基づく設定情報を受信する受信部と、を有し、前記制御部は、前記スキャン制御における前記フォーカスレンズの速度を焦点深度に基づいて決定し、前記設定情報に基づく前記フォーカスレンズの駆動範囲内において、算出可能な焦点評価値が所定数未満となる場合には、前記スキャン制御における前記フォーカスレンズの速度を焦点評価値が前記所定数算出可能となる速度以下に制限する。
[２]上記撮像装置に係る発明において、前記受信部は、前記設定情報を繰り返し受信するように構成できる。
[３]上記撮像装置に係る発明において、前記制御部は、一定の時間間隔で焦点評価値を算出し、前記時間間隔に基づいて前記フォーカスレンズの速度を決定するように構成することができる。
[４]上記撮像装置に係る発明において、焦点深度に基づいて決定される前記フォーカスレンズの速度は、前記交換レンズで設定されている絞り値に依るように構成することができる。
[５]上記撮像装置に係る発明において、前記受信部は、前記設定情報を周期的に受信するように構成することができる。
[６] 本発明に係る撮像装置は、フォーカスレンズを有する光学系による像を撮像し、信号を出力する撮像素子と、前記フォーカスレンズを移動させながら、前記信号に基づいて前記像の焦点評価値を算出する制御を行う制御部と、を有し、前記制御部は、前記光学系の絞り値に基づいて決定された前記フォーカスレンズの移動の速度が、前記フォーカスレンズの駆動範囲内において所定の数の焦点評価値が算出可能な前記フォーカスレンズの速度より速いと、前記フォーカスレンズの駆動範囲において所定の数の焦点評価値が算出可能な速度以下で前記フォーカスレンズを移動させる。
[７]上記撮像装置に係る発明において、前記光学系を備えるレンズ鏡筒から、前記フォーカスレンズの駆動範囲に関する情報を受信する受信部を有するように構成することができる。
[８]上記撮像装置に係る発明において、前記受信部は、前記フォーカスレンズの駆動範囲に関する情報を繰り返し受信するように構成することができる。
[９]本発明に係るカメラシステムは、前記撮像装置と、前記交換レンズとを備える。 [1] The image pickup apparatus according to the present invention is an image pickup apparatus having a focus lens and to which an interchangeable lens capable of setting a range of focusing distances can be attached, and images an image of the interchangeable lens and outputs a signal. The image pickup element to be output, the control unit that performs scan control to calculate the focus evaluation value of the image based on the signal while moving the focus lens, and the range of the shooting distance that can be focused from the interchangeable lens. It has a receiving unit that receives setting information based on the setting, and the control unit determines the speed of the focus lens in the scan control based on the focal depth, and drives the focus lens based on the setting information. If the calculated focus evaluation value is less than a predetermined number within the range, the speed of the focus lens in the scan control is limited to a speed at which the focus evaluation value can be calculated by the predetermined number .
[2] In the invention according to the image pickup apparatus, the receiving unit can be configured to repeatedly receive the setting information .
[3] In the invention according to the image pickup apparatus, the control unit can be configured to calculate a focus evaluation value at a fixed time interval and determine the speed of the focus lens based on the time interval.
[4] In the invention according to the image pickup apparatus, the speed of the focus lens determined based on the depth of focus can be configured to depend on the aperture value set by the interchangeable lens.
[5] In the invention according to the image pickup apparatus, the receiving unit can be configured to periodically receive the setting information.
[6] The image pickup apparatus according to the present invention captures an image by an optical system having a focus lens and outputs a signal, and while moving the focus lens, the focus evaluation value of the image is based on the signal. The control unit includes a control unit that controls to calculate, and the control unit has a predetermined speed of movement of the focus lens determined based on the aperture value of the optical system within the drive range of the focus lens. When the focal evaluation value of the number is faster than the speed at which the focus lens can be calculated, the focus lens is moved at a speed at which a predetermined number of focus evaluation values can be calculated or less in the drive range of the focus lens.
[7] In the invention according to the image pickup apparatus, the lens barrel provided with the optical system can be configured to have a receiving unit for receiving information regarding the drive range of the focus lens.
[8] In the invention according to the image pickup apparatus, the receiving unit can be configured to repeatedly receive information regarding the driving range of the focus lens.
[9] The camera system according to the present invention includes the image pickup device and the interchangeable lens.

本発明によれば、焦点調節レンズの駆動を適切に制御することができる。 According to the present invention, the drive of the focusing lens can be appropriately controlled.

図１は、本実施形態に係るカメラを示すブロック図である。FIG. 1 is a block diagram showing a camera according to the present embodiment. 図２は、本実施形態に係るレンズ鏡筒の外観図である。FIG. 2 is an external view of the lens barrel according to the present embodiment. 図３は、フォーカスレンズの合焦可能範囲の一例を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing an example of the focusable range of the focus lens. 図４は、レンズ鏡筒とカメラ本体との間の情報の授受の一例を説明するための図である。FIG. 4 is a diagram for explaining an example of exchanging information between the lens barrel and the camera body. 図５は、コントラスト検出方式による焦点検出方法の一例を説明するための図である。FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a focus detection method by a contrast detection method. 図６は、本実施形態のカメラの動作を示すフローチャートである。FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the camera of the present embodiment. 図７は、サーチ駆動範囲の一例を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing an example of the search drive range. 図８は、他の実施形態に係る撮像素子の撮像面の要部拡大図である。FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the image pickup surface of the image pickup device according to another embodiment. 図９は、サーチ駆動範囲の他の例を示す図である。FIG. 9 is a diagram showing another example of the search drive range. 図１０は、レンズ鏡筒の外観図の他の例を示す図である。FIG. 10 is a diagram showing another example of the external view of the lens barrel.

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.

図１は、本発明の本実施形態に係るデジタルカメラ１を示す要部構成図である。本実施形態のデジタルカメラ１（以下、単にカメラ１という。）は、カメラ本体２とレンズ鏡筒３から構成され、これらカメラ本体２とレンズ鏡筒３はマウント部４により着脱可能に結合されている。 FIG. 1 is a configuration diagram of a main part showing a digital camera 1 according to an embodiment of the present invention. The digital camera 1 of the present embodiment (hereinafter, simply referred to as a camera 1) is composed of a camera body 2 and a lens barrel 3, and the camera body 2 and the lens barrel 3 are detachably connected by a mount portion 4. There is.

レンズ鏡筒３は、カメラ本体２に着脱可能な交換レンズである。図１に示すように、レンズ鏡筒３には、レンズ３１，３２，３３、および絞り３４を含む撮影光学系が内蔵されている。 The lens barrel 3 is an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 2. As shown in FIG. 1, the lens barrel 3 has a built-in photographing optical system including lenses 31, 32, 33, and an aperture 34.

レンズ３２は、フォーカスレンズであり、光軸Ｌ１方向に移動することで、撮影光学系の焦点距離を調節可能となっている。フォーカスレンズ３２は、レンズ鏡筒３の光軸Ｌ１に沿って移動可能に設けられ、エンコーダ３５によってその位置が検出されつつフォーカスレンズ駆動モータ３６によってその位置が調節される。 The lens 32 is a focus lens, and the focal length of the photographing optical system can be adjusted by moving in the optical axis L1 direction. The focus lens 32 is provided so as to be movable along the optical axis L1 of the lens barrel 3, and its position is adjusted by the focus lens drive motor 36 while its position is detected by the encoder 35.

エンコーダ３５で検出されたフォーカスレンズ３２の現在位置情報は、レンズ制御部３７を介して後述するカメラ制御部２１へ送出され、フォーカスレンズ駆動モータ３６は、この情報に基づいて演算されたフォーカスレンズ３２の駆動位置が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより駆動する。 The current position information of the focus lens 32 detected by the encoder 35 is sent to the camera control unit 21 described later via the lens control unit 37, and the focus lens drive motor 36 calculates the focus lens 32 based on this information. Is driven by being transmitted from the camera control unit 21 via the lens control unit 37.

絞り３４は、上記撮影光学系を通過して撮像素子２２に至る光束の光量を制限するとともにボケ量を調整するために、光軸Ｌ１を中心にした開口径が調節可能に構成されている。絞り３４による開口径の調節は、たとえば自動露出モードにおいて演算された適切な開口径が、カメラ制御部２１からレンズ制御部３７を介して送出されることにより行われる。また、カメラ本体２に設けられた操作部２８によるマニュアル操作により、設定された開口径がカメラ制御部２１からレンズ制御部３７に入力される。絞り３４の開口径は図示しない絞り開口センサにより検出され、レンズ制御部３７で現在の開口径が認識される。 The aperture 34 is configured so that the aperture diameter centered on the optical axis L1 can be adjusted in order to limit the amount of light of the light beam passing through the photographing optical system and reaching the image pickup element 22 and to adjust the amount of blurring. The adjustment of the aperture diameter by the aperture 34 is performed, for example, by sending an appropriate aperture diameter calculated in the automatic exposure mode from the camera control unit 21 via the lens control unit 37. Further, the set aperture diameter is input from the camera control unit 21 to the lens control unit 37 by manual operation by the operation unit 28 provided on the camera body 2. The aperture diameter of the aperture 34 is detected by an aperture opening sensor (not shown), and the lens control unit 37 recognizes the current aperture diameter.

また、本実施形態に係るレンズ鏡筒３は、フォーカスレンズ３２の合焦可能範囲が制限可能となっている。合焦可能範囲とは、当該合焦可能範囲内において、合焦位置が検出された場合に、合焦と判定される範囲である。本実施形態では、図１，２に示すように、レンズ鏡筒３に、合焦可能範囲を設定するためのフォーカスリミットスイッチ３８を備えており、ユーザが、フォーカスリミットスイッチ３８を操作して、フォーカスリミットモードを選択することで、合焦可能範囲を選択することができる。なお、図２は、本実施形態に係るレンズ鏡筒３の外観図である。 Further, in the lens barrel 3 according to the present embodiment, the focusable range of the focus lens 32 can be limited. The in-focus possible range is a range in which the in-focus position is determined when the in-focus position is detected within the in-focus possible range. In the present embodiment, as shown in FIGS. 1 and 2, the lens barrel 3 is provided with a focus limit switch 38 for setting a focusable range, and a user operates the focus limit switch 38 to operate the focus limit switch 38. By selecting the focus limit mode, the focusable range can be selected. Note that FIG. 2 is an external view of the lens barrel 3 according to the present embodiment.

また、図３は、本実施形態で設定可能な合焦可能範囲の一例を示す図である。本実施形態では、図３（Ａ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの範囲を、合焦可能範囲Ｒｆ１として設定する「ＦＵＬＬモード」と、図３（Ｂ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳまでの範囲を、合焦可能範囲Ｒｆ２として設定する「至近側制限モード」と、図３（Ｃ）に示すように、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳから至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの範囲を、合焦可能範囲Ｒｆ３として設定する「無限遠側制限モード」の、３つのフォーカスリミットモードを選択することができる。なお、本実施形態では、フォーカスリミットスイッチ３８を、図２に示す「ＦＵＬＬ」に合わせることで「ＦＵＬＬモード」が設定され、図２に示す「リミット１」に合わせることで「至近側制限モード」が設定され、図２に示す「リミット２」に合わせることで、「無限遠側制限モード」が設定される。 Further, FIG. 3 is a diagram showing an example of a focusable range that can be set in the present embodiment. In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the “FULL mode” in which the range from the infinity end soft limit SL _IP to the near end soft limit SL _NP is set as the focusable range Rf1 and the figure. As shown in FIG. 3 (B), the "closest side limit mode" in which the range from the infinite end soft limit SL _IP to the nearest soft limit SL _NS is set as the in-focus possible range Rf2 and FIG. 3 (C). As shown, select three focus limit modes of "infinity side limit mode" that sets the range from the infinity side soft limit SL _IS to the nearest end soft limit SL _NP as the focusable range Rf3. Can be done. In the present embodiment, the "FULL mode" is set by adjusting the focus limit switch 38 to the "FULL" shown in FIG. 2, and the "closest side restriction mode" is set by adjusting the focus limit switch 38 to the "limit 1" shown in FIG. Is set, and by adjusting to the "limit 2" shown in FIG. 2, the "infinity side limit mode" is set.

そして、ユーザによりいずれかのフォーカスリミットモードが選択された場合には、図４に示すように、選択されたフォーカスリミットモードに対応するフォーカスリミット情報が、レンズ鏡筒３からカメラ本体２に送信される。なお、フォーカスリミット情報は、フォーカスリミットモードごとに、レンズ制御部３７が備えるＲＯＭに記憶されている。 When any of the focus limit modes is selected by the user, the focus limit information corresponding to the selected focus limit mode is transmitted from the lens barrel 3 to the camera body 2 as shown in FIG. The lens. The focus limit information is stored in the ROM provided in the lens control unit 37 for each focus limit mode.

たとえば、フォーカスリミットスイッチ３８により、図３（Ａ）に示す「ＦＵＬＬモード」が設定された場合には、レンズ制御部３７は、フォーカスリミット情報として、「ＦＵＬＬモード」における合焦可能範囲Ｒｆ１のリミット位置（端部）である無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰおよび至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰと、それに対応する無限遠端設計値ＤＶ_ＩＰおよび至近端設計値ＤＶ_ＮＰとを、カメラ本体２に送信する。 For example, when the "FULL mode" shown in FIG. 3A is set by the focus limit switch 38, the lens control unit 37 uses the focus limit information as the limit of the focusable range Rf1 in the "FULL mode". The infinite end soft limit SL _IP and the nearest end soft limit SL _NP , which are the positions (ends), and the corresponding infinity end design value DV _IP and the nearest end design value DV _NP are transmitted to the camera body 2. do.

また、フォーカスリミットスイッチ３８により、図３（Ｂ）に示す「至近側制限モード」が設定された場合には、レンズ制御部３７は、フォーカスリミット情報として、「至近側制限モード」における合焦可能範囲Ｒｆ２のリミット位置である、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰおよび至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳと、それに対応する無限遠端設計値ＤＶ_ＩＰおよび至近側設計値ＤＶ_ＮＳとを、カメラ本体２に送信する。 Further, when the "closest side limiting mode" shown in FIG. 3B is set by the focus limit switch 38, the lens control unit 37 can focus in the "closest side limiting mode" as the focus limit information. The infinity end soft limit SL _IP and the nearest side soft limit SL _NS , which are the limit positions of the range Rf2, and the corresponding infinity end design value DV _IP and the nearest side design value DV _NS are transmitted to the camera body 2. ..

同様に、フォーカスリミットスイッチ３８により、図３（Ｃ）に示す「無限遠側制限モード」が設定された場合には、レンズ制御部３７は、フォーカスリミット情報として、「無限遠側制限モード」における合焦可能範囲Ｒｆ３のリミット位置である無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳおよび至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰと、それに対応する無限遠側設計値ＤＶ_ＩＳおよび至近端設計値ＤＶ_ＮＰとを、カメラ本体２に送信する。 Similarly, when the "infinity side limit mode" shown in FIG. 3C is set by the focus limit switch 38, the lens control unit 37 sets the focus limit information in the "infinity side limit mode". The infinity side soft limit SL _IS and the nearest end soft limit SL _NP , which are the limit positions of the focusable range Rf3, and the corresponding infinity side design value DV _IS and the nearest end design value DV _NP are set in the camera body. Send to 2.

なお、本実施形態において、レンズ鏡筒３は、至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳ、至近側設計値ＤＶ_ＮＳ、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳ、または無限遠側設計値ＤＶ_ＩＳを、ズームレンズ位置ごとに記憶しており、レンズ制御部３７は、ズームレンズ位置に応じた至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳ、至近側設計値ＤＶ_ＮＳ、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳ、または無限遠側設計値ＤＶ_ＩＳをＲＯＭから読み出し、フォーカスリミット情報として、カメラ本体２に送信する。 In the present embodiment, the lens barrel 3 has a close-up side soft limit SL _NS , a close-up side design value DV _NS , an infinity side soft limit SL _IS , or an infinity side design value DV _IS for each zoom lens position. The lens control unit 37 stores the close-up side soft limit SL _NS , the close-up side design value DV _NS , the infinity side soft limit SL _IS , or the infinity side design value DV _IS according to the zoom lens position from the ROM. It is read out and transmitted to the camera body 2 as focus limit information.

さらに、本実施形態においては、たとえば、合焦可能範囲Ｒｆ２，Ｒｆ３などのように、レンズ鏡筒３において、合焦可能範囲が合焦可能範囲を制限可能であるか否かを示す情報、および、「ＦＵＬＬモード」や「無限側制限モード」などのように、ユーザに選択されたフォーカスリミットモードの情報が、フォーカスリミット情報として、レンズ制御部３７のＲＯＭに記憶されており、レンズ制御部３７は、フォーカスリミット情報として、レンズ鏡筒３において合焦可能範囲が制限可能であるか否かを示す情報およびユーザに選択されたフォーカスリミットモードの情報をも、レンズ鏡筒３からカメラ本体２に送信することができる。 Further, in the present embodiment, information indicating whether or not the in-focus range can limit the in-focus range in the lens barrel 3, such as, for example, the in-focus range Rf2 and Rf3, and information indicating whether or not the in-focus range can be limited, and , "FULL mode", "infinite side limit mode", etc., the information of the focus limit mode selected by the user is stored in the ROM of the lens control unit 37 as the focus limit information, and the lens control unit 37 As focus limit information, information indicating whether or not the focusable range can be limited in the lens barrel 3 and information on the focus limit mode selected by the user are also transmitted from the lens barrel 3 to the camera body 2. Can be sent.

なお、図３（Ａ）において、無限遠端設計値ＤＶ_ＩＰは、「ＦＵＬＬモード」において、レンズ鏡筒３が、設計上、被写体に合焦することを保証するレンズ位置のうち無限遠側のリミット位置であり、レンズ鏡筒３の設計誤差を考慮して、無限遠端設計値ＤＶ_ＩＰよりも無限遠側に無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰを設け、この無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰまで合焦位置の検出が可能となるように設計されている。同様に、至近端設計値ＤＶ_ＮＰは、レンズ鏡筒３が、設計上、被写体に合焦することを保証するレンズ位置のうち至近側のリミット位置であり、レンズ鏡筒３の設計誤差を考慮して、至近端設計値ＤＶ_ＮＰよりも至近側に至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰを設け、この至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまで合焦位置の検出が可能となるように設計されている。 In FIG. 3A, the infinity end design value DV _IP is on the infinity side of the lens positions that guarantee that the lens barrel 3 is designed to be in focus on the subject in the “FULL mode”. This is the limit position, and in consideration of the design error of the lens barrel 3, the infinity end soft limit SL _IP is provided on the infinity side of the infinity end design value DV _IP , and the infinity end soft limit SL _IP is reached. It is designed to enable detection of the focal position. Similarly, the closest end design value DV _NP is the limit position on the closest side of the lens position that guarantees that the lens barrel 3 is in focus on the subject in terms of design, and the design error of the lens barrel 3 is set. In consideration, the near-end soft limit SL _NP is provided on the closest side to the nearest-end design value DV _NP , and it is designed so that the in-focus position can be detected up to this near-end soft limit SL _NP . ..

また、図３（Ｂ）において、至近側設計値ＤＶ_ＮＳは、「至近側制限モード」において、レンズ鏡筒３が、設計上、被写体に合焦することを保証するレンズ位置のうちの至近側のリミット位置であり、レンズ鏡筒３の設計誤差を考慮して、至近側設計値ＤＶ_ＮＳよりも至近側の至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳまで、合焦位置の検出が可能となるように設計されている。同様に、図３（Ｃ）において、無限遠側設計値ＤＶ_ＩＳは、「無限遠側制限モード」において、レンズ鏡筒３が、設計上、被写体に合焦することを保証するレンズ位置のうちの無限遠側のリミット位置であり、レンズ鏡筒３の設計誤差を考慮して、無限遠側設計値ＤＶ_ＩＳよりも無限遠側の無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳまで、合焦位置の検出が可能となるように設計されている。 Further, in FIG. 3B, the close-up side design value DV _NS is the close-up side of the lens positions that guarantee that the lens barrel 3 is designed to be in focus on the subject in the “close-up side limiting mode”. In consideration of the design error of the lens barrel 3, it is designed so that the in-focus position can be detected up to the nearest soft limit SL _NS , which is closer than the nearest design value DV _NS . ing. Similarly, in FIG. 3C, the infinity side design value _DVIS is one of the lens positions that guarantees that the lens barrel 3 is designed to be in focus on the subject in the “infinity side limitation mode”. This is the limit position on the infinity side, and in consideration of the design error of the lens barrel 3, the in-focus position can be detected up to the infinity side soft limit SL _IS on the infinity side from the infinity side design value DV _IS . Designed to be possible.

また、図４に示すように、レンズ鏡筒３からカメラ本体２に対しては、フォーカスリミット情報に加えて、フォーカスレンズ位置の情報も周期的に送信される。そして、カメラ本体２においては、フォーカスリミット情報およびフォーカスレンズ３２の位置情報に基づいて、フォーカスレンズ３２のレンズ駆動量が算出され、算出されたレンズ駆動量がレンズ鏡筒３に送信される。なお、図４は、レンズ鏡筒３とカメラ本体２との情報の授受の一例を説明するための図である。 Further, as shown in FIG. 4, information on the focus lens position is periodically transmitted from the lens barrel 3 to the camera body 2 in addition to the focus limit information. Then, in the camera body 2, the lens drive amount of the focus lens 32 is calculated based on the focus limit information and the position information of the focus lens 32, and the calculated lens drive amount is transmitted to the lens barrel 3. Note that FIG. 4 is a diagram for explaining an example of information exchange between the lens barrel 3 and the camera body 2.

一方、カメラ本体２には、上記撮影光学系からの光束Ｌ１を受光する撮像素子２２が、撮影光学系の予定焦点面に設けられ、その前面にシャッター２３が設けられている。撮像素子２２はＣＣＤやＣＭＯＳなどのデバイスから構成され、受光した光信号を電気信号に変換してカメラ制御部２１に送出する。カメラ制御部２１に送出された撮影画像情報は、逐次、液晶駆動回路２５に送出されて観察光学系の電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６に表示されるとともに、操作部２８に備えられたレリーズボタン（不図示）が全押しされた場合には、その撮影画像情報が、記録媒体であるカメラメモリ２４に記録される。なお、カメラメモリ２４は着脱可能なカード型メモリや内蔵型メモリの何れをも用いることができる。 On the other hand, the camera body 2 is provided with an image pickup element 22 that receives the light flux L1 from the photographing optical system on the planned focal plane of the photographing optical system, and a shutter 23 is provided on the front surface thereof. The image pickup device 22 is composed of a device such as a CCD or CMOS, converts the received optical signal into an electric signal, and sends it to the camera control unit 21. The captured image information transmitted to the camera control unit 21 is sequentially transmitted to the liquid crystal drive circuit 25 and displayed on the electronic viewfinder (EVF) 26 of the observation optical system, and the release button (release button) provided on the operation unit 28. When (not shown) is fully pressed, the captured image information is recorded in the camera memory 24 which is a recording medium. As the camera memory 24, either a detachable card type memory or a built-in type memory can be used.

カメラ本体２には、撮像素子２２で撮像される像を観察するための観察光学系が設けられている。本実施形態の観察光学系は、液晶表示素子からなる電子ビューファインダ（ＥＶＦ）２６と、これを駆動する液晶駆動回路２５と、接眼レンズ２７とを備えている。液晶駆動回路２５は、撮像素子２２で撮像され、カメラ制御部２１へ送出された撮影画像情報を読み込み、これに基づいて電子ビューファインダ２６を駆動する。これにより、ユーザは、接眼レンズ２７を通して現在の撮影画像を観察することができる。なお、光軸Ｌ２による上記観察光学系に代えて、または、これに加えて、液晶ディスプレイをカメラ本体２の背面等に設け、この液晶ディスプレイに撮影画像を表示させることもできる。 The camera body 2 is provided with an observation optical system for observing the image captured by the image pickup device 22. The observation optical system of the present embodiment includes an electronic viewfinder (EVF) 26 composed of a liquid crystal display element, a liquid crystal drive circuit 25 for driving the electronic viewfinder (EVF) 26, and an eyepiece 27. The liquid crystal drive circuit 25 reads the captured image information captured by the image sensor 22 and sent to the camera control unit 21, and drives the electronic viewfinder 26 based on the captured image information. This allows the user to observe the current captured image through the eyepiece 27. In addition, instead of or in addition to the above-mentioned observation optical system by the optical axis L2, a liquid crystal display may be provided on the back surface of the camera body 2 or the like, and a photographed image may be displayed on the liquid crystal display.

カメラ本体２にはカメラ制御部２１が設けられている。カメラ制御部２１は、マウント部４に設けられた電気信号接点部４１によりレンズ制御部３７と電気的に接続され、このレンズ制御部３７からレンズ情報を受信するとともに、レンズ制御部３７へレンズ駆動量や絞り開口径などの情報を送信する。また、カメラ制御部２１は、上述したように撮像素子２２から画素出力を読み出すとともに、読み出した画素出力について、必要に応じて所定の情報処理を施すことにより画像情報を生成し、生成した画像情報を、電子ビューファインダ２６の液晶駆動回路２５やメモリ２４に出力する。また、カメラ制御部２１は、撮像素子２２からの画像情報の補正やレンズ鏡筒３の焦点調節状態、絞り調節状態などを検出するなど、カメラ１全体の制御を司る。 The camera body 2 is provided with a camera control unit 21. The camera control unit 21 is electrically connected to the lens control unit 37 by an electric signal contact unit 41 provided in the mount unit 4, receives lens information from the lens control unit 37, and drives the lens to the lens control unit 37. Send information such as the amount and aperture diameter. Further, the camera control unit 21 reads the pixel output from the image sensor 22 as described above, and generates image information by performing predetermined information processing on the read pixel output as necessary, and the generated image information. Is output to the liquid crystal drive circuit 25 and the memory 24 of the electronic viewfinder 26. Further, the camera control unit 21 controls the entire camera 1 by correcting the image information from the image sensor 22, detecting the focus adjustment state of the lens barrel 3, the aperture adjustment state, and the like.

また、カメラ制御部２１は、上記に加えて、コントラスト検出方式による光学系の焦点状態の検出を行う。具体的には、カメラ制御部２１は、撮像素子２２の撮像画素２２１の出力を読み出し、読み出した画素出力に基づき、焦点評価値の演算を行う。この焦点評価値は、たとえば撮像素子２２の撮像画素２２１からの画像出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出することで求めることができる。また、遮断周波数が異なる２つの高周波透過フィルタを用いて高周波成分を抽出することでも求めることができる。 In addition to the above, the camera control unit 21 detects the focal state of the optical system by the contrast detection method. Specifically, the camera control unit 21 reads out the output of the image pickup pixel 221 of the image pickup element 22, and calculates the focus evaluation value based on the read pixel output. This focus evaluation value can be obtained, for example, by extracting the high frequency component of the image output from the image pickup pixel 221 of the image pickup element 22 using a high frequency transmission filter. It can also be obtained by extracting high frequency components using two high frequency transmission filters having different cutoff frequencies.

そして、カメラ制御部２１は、レンズ制御部３７に制御信号を送出してフォーカスレンズ３２を所定のサンプリング間隔(距離)で駆動させ、それぞれの位置における焦点評価値を求め、該焦点評価値が最大となるフォーカスレンズ３２の位置を合焦位置として求める、コントラスト検出方式による焦点検出を実行する。なお、この合焦位置は、たとえば、フォーカスレンズ３２を駆動させながら焦点評価値を算出した場合に、焦点評価値が、２回上昇した後、さらに、２回下降して推移した場合に、これら５点の焦点評価値を用いて、内挿法などの演算を行うことで求めることができる。 Then, the camera control unit 21 sends a control signal to the lens control unit 37 to drive the focus lens 32 at a predetermined sampling interval (distance), obtains a focus evaluation value at each position, and the focus evaluation value is the maximum. Focus detection by a contrast detection method is performed, in which the position of the focus lens 32 is obtained as the in-focus position. It should be noted that this in-focus position is determined, for example, when the focus evaluation value is calculated while driving the focus lens 32, and then the focus evaluation value increases twice and then decreases twice. It can be obtained by performing an operation such as an interpolation method using the focal evaluation values of 5 points.

ここで、図５は、コントラスト検出方式による焦点検出方法の一例を説明するための図である。図５に示す例では、フォーカスレンズ３２が、図５に示すＰ０に位置しており、まず、Ｐ０から、所定のサーチ開始位置（図５中、Ｐ１の位置）まで、フォーカスレンズ３２を駆動させる初期駆動が行われる。そして、フォーカスレンズ３２を、サーチ開始位置から（図５中、Ｐ１の位置）、無限遠側から至近側に向けて駆動させながら、所定間隔で、コントラスト検出方式による焦点評価値の取得を行うサーチ駆動が行われる。そして、フォーカスレンズ３２を、図５に示すＰ２の位置に移動させた時点において、焦点評価値のピーク位置（図５中、Ｐ３の位置）が合焦位置として検出され、検出された合焦位置（図５中、Ｐ３の位置）まで、フォーカスレンズ３２を駆動させる合焦駆動が行われる。 Here, FIG. 5 is a diagram for explaining an example of a focus detection method by a contrast detection method. In the example shown in FIG. 5, the focus lens 32 is located at P0 shown in FIG. 5, and first, the focus lens 32 is driven from P0 to a predetermined search start position (position of P1 in FIG. 5). The initial drive is performed. Then, the focus lens 32 is driven from the search start position (position of P1 in FIG. 5) from the infinity side to the nearest side, and the focus evaluation value is acquired by the contrast detection method at predetermined intervals. The drive is done. Then, when the focus lens 32 is moved to the position of P2 shown in FIG. 5, the peak position of the focus evaluation value (the position of P3 in FIG. 5) is detected as the in-focus position, and the detected in-focus position is detected. Focusing drive for driving the focus lens 32 is performed up to (the position of P3 in FIG. 5).

操作部２８は、シャッターレリーズボタンなどのユーザがカメラ１の各種動作モードを設定するための入力スイッチであり、オートフォーカスモード／マニュアルフォーカスモードの切換が行えるようになっている。この操作部２８により設定された各種モードはカメラ制御部２１へ送出され、当該カメラ制御部２１によりカメラ１全体の動作が制御される。また、シャッターレリーズボタンは、ボタンの半押しでＯＮとなる第１スイッチＳＷ１と、ボタンの全押しでＯＮとなる第２スイッチＳＷ２とを含む。 The operation unit 28 is an input switch such as a shutter release button for the user to set various operation modes of the camera 1, and can switch between the autofocus mode and the manual focus mode. Various modes set by the operation unit 28 are sent to the camera control unit 21, and the operation of the entire camera 1 is controlled by the camera control unit 21. Further, the shutter release button includes a first switch SW1 that is turned on by half-pressing the button and a second switch SW2 that is turned on by pressing the button fully.

次いで、本実施形態に係るカメラ１の動作例を説明する。図６は、カメラ１の動作を示すフローチャートである。 Next, an operation example of the camera 1 according to the present embodiment will be described. FIG. 6 is a flowchart showing the operation of the camera 1.

まず、ステップＳ１０１では、カメラ制御部２１により、フォーカスリミット情報の取得が行われる。本実施形態では、レンズ鏡筒３で設定されたフォーカスリミットモードに対応するフォーカスリミット情報が、レンズ制御部３７からカメラ制御部２１に一定間隔で周期的に送信されており、カメラ制御部２１は、現在設定されているフォーカスリミットモードに対応するフォーカスリミット情報を、レンズ制御部３７から取得することができる。 First, in step S101, the camera control unit 21 acquires the focus limit information. In the present embodiment, the focus limit information corresponding to the focus limit mode set in the lens barrel 3 is periodically transmitted from the lens control unit 37 to the camera control unit 21 at regular intervals, and the camera control unit 21 , The focus limit information corresponding to the currently set focus limit mode can be acquired from the lens control unit 37.

たとえば、図３（Ａ）に示すように、フォーカスリミットスイッチ３８により「ＦＵＬＬモード」が設定されている場合には、レンズ制御部３７は、フォーカスリミット情報として、「ＦＵＬＬモード」における合焦可能範囲Ｒｆ１のリミット位置（端部）である、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰおよび至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰを含む情報を、カメラ本体２に周期的に送信する。これにより、カメラ制御部２１は、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰおよび至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰを含むフォーカスリミット情報を取得することができる。 For example, as shown in FIG. 3A, when the “FULL mode” is set by the focus limit switch 38, the lens control unit 37 uses the focus limit information as the focus limit information in the “FULL mode”. Information including the infinite end soft limit SL _IP and the nearest end soft limit SL _NP , which are the limit positions (ends) of Rf1, is periodically transmitted to the camera body 2. As a result, the camera control unit 21 can acquire focus limit information including the infinity end soft limit SL _IP and the near end soft limit SL _NP .

同様に、カメラ制御部２１は、図３（Ｂ）に示すように、フォーカスリミットスイッチ３８により「至近側制限モード」が設定されている場合には、「至近側制限モード」における合焦可能範囲Ｒｆ２のリミット位置である、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰおよび至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳを含む情報を、フォーカスリミット情報として取得し、また、図３（Ｃ）に示すように、フォーカスリミットスイッチ３８により「無限遠側制限モード」が設定されている場合には、「無限遠側制限モード」における合焦可能範囲Ｒｆ３のリミット位置である、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳおよび至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰを含む情報を、フォーカスリミット情報として取得することができる。 Similarly, as shown in FIG. 3B, when the focus limit switch 38 sets the "closest side limiting mode", the camera control unit 21 has a focusable range in the "closest side limiting mode". Information including the infinite end soft limit SL _IP and the nearest soft limit SL _NS , which are the limit positions of Rf2, is acquired as focus limit information, and as shown in FIG. 3C, the focus limit switch 38 is used. When the "infinity side limit mode" is set, the infinity side soft limit SL _IS and the nearest end soft limit SL _NP , which are the limit positions of the focusable range Rf3 in the "infinity side limit mode". Information including the above can be acquired as focus limit information.

なお、フォーカスリミットモードが同じ場合でも、レンズ鏡筒３の種別によっては、フォーカスレンズ３２の合焦可能範囲Ｒｆ１～Ｒｆ３が、それぞれ異なる範囲となる場合がある。そのため、カメラ制御部２１は、レンズ鏡筒３から、当該レンズ鏡筒３に固有のフォーカスリミット情報を取得する。 Even if the focus limit mode is the same, the focusable range Rf1 to Rf3 of the focus lens 32 may be different ranges depending on the type of the lens barrel 3. Therefore, the camera control unit 21 acquires the focus limit information unique to the lens barrel 3 from the lens barrel 3.

ステップＳ１０２では、カメラ制御部２１により、ステップＳ１０１で取得されたフォーカスリミット情報に基づいて、図３（Ａ）～（Ｃ）に示すように、フォーカスレンズ３２の合焦可能範囲の算出が行われる。 In step S102, the camera control unit 21 calculates the focusable range of the focus lens 32 based on the focus limit information acquired in step S101, as shown in FIGS. 3A to 3C. ..

たとえば、カメラ制御部２１は、図３（Ａ）に示すように、「ＦＵＬＬモード」が設定されており、フォーカスリミット情報として、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰおよび至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰが取得されている場合には、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの範囲を、合焦可能範囲Ｒｆ１として算出する。 For example, as shown in FIG. 3A, the camera control unit 21 is set to "FULL mode", and the infinity end soft limit SL _IP and the near end soft limit SL _NP are acquired as focus limit information. If so, the range from the infinite far end soft limit SL _IP to the near end soft limit SL _NP is calculated as the in-focus possible range Rf1.

同様に、カメラ制御部２１は、図３（Ｂ）に示すように、「至近側制限モード」が設定されており、フォーカスリミット情報として、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰおよび至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳが取得されている場合には、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳまでの範囲を、合焦可能範囲Ｒｆ２として算出する。また、カメラ制御部２１は、図３（Ｃ）に示すように、「無限遠側制限モード」が設定されており、フォーカスリミット情報として、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳおよび至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰが取得された場合には、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳから至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの範囲を、合焦可能範囲Ｒｆ３として算出する。 Similarly, as shown in FIG. 3B, the camera control unit 21 is set to the "closest side limit mode", and the focus limit information includes the infinity end soft limit SL _IP and the near end soft limit SL _NS . If is acquired, the range from the infinity end soft limit SL _IP to the nearest soft limit SL _NS is calculated as the in-focus possible range Rf2. Further, as shown in FIG. 3C, the camera control unit 21 is set to the "infinity side limit mode", and the infinity side soft limit SL _IS and the nearest end soft limit SL are set as focus limit information. When the _NP is acquired, the range from the infinity side soft limit SL _IS to the nearest end soft limit SL _NP is calculated as the in-focus possible range Rf3.

なお、レンズ鏡筒３の種別によっては、フォーカスリミット機能を有しておらず、フォーカスリミット情報を、レンズ鏡筒３から取得できない場合もある。このような場合には、カメラ制御部２１は、図３（Ａ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの範囲Ｒｆ１を合焦可能範囲として算出することができる。 Depending on the type of the lens barrel 3, the focus limit function may not be provided, and the focus limit information may not be acquired from the lens barrel 3. In such a case, as shown in FIG. 3A, the camera control unit 21 calculates the range Rf1 from the infinity end soft limit SL _IP to the nearest end soft limit SL _NP as the focusable range. be able to.

ステップＳ１０３では、カメラ制御部２１により、コントラスト検出方式による焦点検出を行うためのフォーカスレンズ３２の駆動範囲が、サーチ駆動範囲として算出される。図７は、サーチ駆動範囲の一例を示す図である。図７（Ａ）～（Ｃ）に示すように、サーチ駆動範囲Ｒｓ１～Ｒｓ３は、図３（Ａ）～（Ｃ）に示す合焦可能範囲Ｒｆ１～Ｒｆ３を含み、かつ、合焦可能範囲Ｒｆ１～Ｒｆ３よりも広い範囲として算出される。 In step S103, the camera control unit 21 calculates the drive range of the focus lens 32 for performing focus detection by the contrast detection method as the search drive range. FIG. 7 is a diagram showing an example of the search drive range. As shown in FIGS. 7A to 7C, the search drive ranges Rs1 to Rs3 include the focusable ranges Rf1 to Rf3 shown in FIGS. 3A to 3C, and the focusable range Rf1 It is calculated as a range wider than ~ Rf3.

ここで、コントラスト検出方式による焦点検出において、カメラ制御部２１は、上述したように、フォーカスレンズ３２を駆動させながら、焦点評価値の算出を所定のサンプリング間隔で行う。そして、コントラスト検出方式により焦点評価値のピーク位置（合焦位置）を検出するためには、図５に示すように、ピーク位置を超えた位置（図５中、Ｐ２）までフォーカスレンズ３２を駆動させて焦点評価値を算出する必要がある。そのため、たとえば、コントラスト検出方式により、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰで焦点評価値のピーク位置（合焦位置）を検出するためには、フォーカスレンズ３２を無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰよりも無限遠側まで駆動して焦点評価値を算出する必要がある。同様に、たとえば、コントラスト検出方式により、至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰで焦点評価値のピーク位置（合焦位置）を検出するためには、フォーカスレンズ３２を至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰよりも至近側まで駆動して焦点評価値を算出する必要がある。 Here, in the focus detection by the contrast detection method, the camera control unit 21 calculates the focus evaluation value at a predetermined sampling interval while driving the focus lens 32 as described above. Then, in order to detect the peak position (focusing position) of the focus evaluation value by the contrast detection method, the focus lens 32 is driven to a position beyond the peak position (P2 in FIG. 5) as shown in FIG. It is necessary to calculate the focus evaluation value. Therefore, for example, in order to detect the peak position (focusing position) of the focal evaluation value by the infinity end soft limit SL _IP by the contrast detection method, the focus lens 32 is infinitely farther than the infinity end soft limit SL _IP . It is necessary to drive to the side and calculate the focus evaluation value. Similarly, for example, in order to detect the peak position (focusing position) of the focal evaluation value at the nearest soft limit SL _NP by the contrast detection method, the focus lens 32 is closer than the near end soft limit SL _NP . It is necessary to drive to the side and calculate the focus evaluation value.

そこで、カメラ制御部２１は、フォーカスリミットモードが「ＦＵＬＬモード」である場合には、図７（Ａ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰよりも無限遠側のレンズ位置から、至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰよりも至近側のレンズ位置までの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ１として算出する。たとえば、本実施形態では、図５に示すように、焦点評価値が２回上昇した後、さらに２回下降して推移した場合に、これらの焦点評価値を用いて焦点評価値のピークを算出しているため、カメラ制御部２１は、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰよりも無限遠側において焦点評価値を２つ算出することが可能なレンズ位置から、至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰよりも至近側において焦点評価値を２つ算出することが可能なレンズ位置までの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ１として算出することができる。 Therefore, when the focus limit mode is the "FULL mode", the camera control unit 21 reaches from the lens position on the infinity side of the infinity end soft limit SL _IP , as shown in FIG. 7A. The range up to the lens position closer to the near-end soft limit SL _NP is calculated as the search drive range Rs1. For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 5, when the focus evaluation value rises twice and then falls further twice, the peak of the focus evaluation value is calculated using these focus evaluation values. Therefore, the camera control unit 21 is closer than the nearest soft limit SL _NP from the lens position where two focus evaluation values can be calculated on the infinity side of the infinity end soft limit SL _IP . The range up to the lens position where two focus evaluation values can be calculated on the side can be calculated as the search drive range Rs1.

また、カメラ制御部２１は、フォーカスリミットモードが「至近側制限モード」である場合には、図７（Ｂ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰよりも無限遠側のレンズ位置から、至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳよりも至近側のレンズ位置までの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ２として算出する。同様に、カメラ制御部２１は、フォーカスリミットモードが「無限遠側制限モード」である場合には、図７（Ｃ）に示すように、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳよりも無限遠側のレンズ位置から、至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰよりも至近側のレンズ位置までの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ３として算出する。 Further, when the focus limit mode is the "closest side limit mode", the camera control unit 21 starts from the lens position on the infinity side of the infinity end soft limit SL _IP as shown in FIG. 7 (B). , The range up to the lens position closer to the nearest soft limit SL _NS is calculated as the search drive range Rs2. Similarly, when the focus limit mode is the "infinity side limit mode", the camera control unit 21 is a lens on the infinity side of the infinity side soft limit SL _IS as shown in FIG. 7 (C). The range from the position to the lens position closer to the nearest soft limit SL _NP is calculated as the search drive range Rs3.

ステップＳ１０４では、カメラ制御部２１により、第１目標速度Ｖ１の算出が行われる。具体的には、カメラ制御部２１は、光学系の被写界深度と撮像素子２２のフレームレートとに基づいて、コントラスト検出方式による焦点検出時のフォーカスレンズ３２のレンズ駆動速度を、第１目標速度Ｖ１として算出する。 In step S104, the camera control unit 21 calculates the first target speed V1. Specifically, the camera control unit 21 sets the lens drive speed of the focus lens 32 at the time of focus detection by the contrast detection method as the first target based on the depth of field of the optical system and the frame rate of the image sensor 22. Calculated as the speed V1.

ここで、コントラスト検出方式による焦点検出を行う場合には、フォーカスレンズ３２を駆動することで、光学系による像面を光軸方向に移動させ、これにより、異なる像面において複数の焦点評価値を算出し、これら焦点評価値がピークとなるレンズ位置を、合焦位置として検出する。しかしながら、像面の移動速度を速くし過ぎてしまうと、焦点評価値を算出する像面の間隔が大きくなり過ぎてしまい、合焦位置を適切に検出することができなくなってしまう。一方、像面の移動速度を遅くし過ぎてしまうと、焦点検出にかかる時間が増大し、また、手ぶれなどの外乱の影響が大きくなる。そのため、本実施形態において、カメラ制御部２１は、たとえば、合焦位置の検出に適した焦点評価値のサンプリング間隔を被写界深度の３倍として設定し、焦点評価値を算出する像面の間隔が被写界深度の３倍となる像面の移動速度を、第１目標速度Ｖ１として算出する。 Here, when the focus is detected by the contrast detection method, the focus lens 32 is driven to move the image plane by the optical system in the optical axis direction, whereby a plurality of focus evaluation values are obtained on different image planes. The lens position at which these focal evaluation values peak is detected as the in-focus position. However, if the moving speed of the image plane is made too fast, the distance between the image planes for calculating the focal evaluation value becomes too large, and the in-focus position cannot be detected properly. On the other hand, if the moving speed of the image plane is made too slow, the time required for focus detection increases, and the influence of disturbance such as camera shake becomes large. Therefore, in the present embodiment, the camera control unit 21 sets, for example, the sampling interval of the focus evaluation value suitable for detecting the in-focus position as three times the depth of field, and calculates the focus evaluation value. The moving speed of the image plane whose interval is three times the depth of field is calculated as the first target speed V1.

たとえば、撮像素子２２の一の画素で撮像される一点の像がボケて、当該一の画素の左右両隣の画素において当該一点の像が撮像される場合（すなわち、一の画素で撮像可能な一点の像がボケることで、一点の像が３画素に亘って撮像される場合）でも、人間の目では一点としか判別できない場合がある。この場合、この一点の像は被写界深度内に存在するものと判断することができる。そこで、本実施形態において、カメラ制御部２１は、下記式（１）に示すように、一点の像が３画素の範囲内で撮像される深度を被写界深度Ｄとして定義し、画素の配列方向の幅ＷとＦ値とに基づいて、被写界深度Ｄを求める。
被写界深度Ｄ＝３画素×画素の配列方向の幅Ｗ×Ｆ値 ・・・（１）
たとえば、各画素の配列方向の幅が５μｍであり、Ｆ値が５．６である場合には、カメラ制御部２１は、上記式（１）に基づいて、被写界深度を８４μｍとして算出することができる。 For example, when the image of one point imaged by one pixel of the image sensor 22 is blurred and the image of the one point is imaged in the pixels on both the left and right sides of the pixel (that is, one point that can be imaged by one pixel). Even if an image of one point is imaged over three pixels due to the blurring of the image), it may be possible for the human eye to distinguish only one point. In this case, it can be determined that this one-point image exists within the depth of field. Therefore, in the present embodiment, as shown in the following equation (1), the camera control unit 21 defines the depth at which a single point image is captured within the range of 3 pixels as the depth of field D, and arranges the pixels. The depth of field D is obtained based on the width W and the F value in the direction.
Depth of field D = 3 pixels x width W x F value in the pixel arrangement direction ... (1)
For example, when the width of each pixel in the array direction is 5 μm and the F value is 5.6, the camera control unit 21 calculates the depth of field as 84 μm based on the above equation (1). be able to.

そして、カメラ制御部２１は、下記式（２）に示すように、被写界深度Ｄと、フレームレートｆｐｓとに基づいて、焦点評価値を算出する像面の間隔が、被写界深度の３倍となる像面の移動速度を、第１目標速度Ｖ１として算出する。
第１目標速度Ｖ１＝３×被写界深度Ｄ×フレームレートｆｐｓ ・・・（２）
たとえば、被写界深度が８４μｍであり、フレームレートが２００ｆｐｓである場合には、カメラ制御部２１は、上記式（２）に基づいて、第１目標速度Ｖ１を５０．４ｍｍ／ｓとして求めることができる。 Then, as shown in the following equation (2), the camera control unit 21 calculates the focus evaluation value based on the depth of field D and the frame rate fps, and the distance between the image planes is the depth of field. The moving speed of the image plane, which is tripled, is calculated as the first target speed V1.
First target speed V1 = 3 x depth of field D x frame rate fps ... (2)
For example, when the depth of field is 84 μm and the frame rate is 200 fps, the camera control unit 21 obtains the first target speed V1 as 50.4 mm / s based on the above equation (2). Can be done.

なお、上記式（１）において、一点の像がボケて複数の画素に亘って撮像される場合に、被写界深度内とみなされる画素の数は、３画素に限定されず、撮像素子２２の各撮像画素の構成に基づいて、適宜設定することができる。また、上記式（２）においては、焦点評価値を算出する像面の間隔が被写界深度の３倍となる像面の移動速度を、焦点検出に適した像面の移動速度として算出しているが、この構成に限定されず、たとえば、焦点評価値を算出する像面の間隔が、被写界深度の２倍または４倍などとなる像面の移動速度を、焦点検出に適した像面の移動速度として算出する構成としてもよい。 In the above equation (1), when an image of one point is blurred and imaged over a plurality of pixels, the number of pixels considered to be within the depth of field is not limited to three pixels, and the image sensor 22 is used. It can be appropriately set based on the configuration of each image pickup pixel. Further, in the above equation (2), the moving speed of the image plane in which the distance between the image planes for which the focal evaluation value is calculated is three times the depth of field is calculated as the moving speed of the image plane suitable for focus detection. However, the configuration is not limited to this, and for example, the moving speed of the image plane at which the distance between the image planes for which the focus evaluation value is calculated is twice or four times the depth of field is suitable for focus detection. It may be configured to be calculated as the moving speed of the image plane.

次いで、ステップＳ１０５では、カメラ制御部２１により、第２目標速度Ｖ２の算出が行われる。具体的には、カメラ制御部２１は、ステップＳ１０３で設定したサーチ駆動範囲内で、焦点検出に必要な所定数以上の焦点評価値を算出することができる像面の移動速度を、第２目標速度Ｖ２として算出する。 Next, in step S105, the camera control unit 21 calculates the second target speed V2. Specifically, the camera control unit 21 sets a second target of moving speed of the image plane capable of calculating a predetermined number or more of focus evaluation values required for focus detection within the search drive range set in step S103. Calculated as speed V2.

ここで、本実施形態では、フォーカスレンズ３２を駆動させながら焦点評価値を算出し、焦点評価値が、２回上昇した後、さらに、２回下降して推移した場合に、これら５点の焦点評価値を用いて、焦点評価値のピークを算出している。そのため、本実施形態では、ステップＳ１０３で算出したサーチ駆動範囲において、少なくとも５点以上の焦点評価値が検出できない場合には、焦点評価値のピークを検出することができなくなってしまう。 Here, in the present embodiment, the focus evaluation value is calculated while driving the focus lens 32, and when the focus evaluation value increases twice and then decreases twice, the focal points of these five points are focused. The peak of the focus evaluation value is calculated using the evaluation value. Therefore, in the present embodiment, if the focus evaluation value of at least 5 points or more cannot be detected in the search drive range calculated in step S103, the peak of the focus evaluation value cannot be detected.

そこで、本実施形態において、カメラ制御部２１は、下記式（３）に示すように、サーチ駆動範囲の大きさＲ（単位：パルス数）と、焦点検出に必要な最小の焦点評価値の数Ｎと、レンズ分解係数γ（単位：パルス数／ｍｍ）と、フレームレートｆｐｓとに基づいて、合焦可能範囲内で所定数Ｎ以上の焦点評価値を算出することができる像面の移動速度のうち最大の速度を、第２目標速度Ｖ２として算出する。
第２目標速度Ｖ２＝サーチ駆動範囲の大きさＲ／焦点評価値の数Ｎ／レンズ分解係数γ×フレームレートｆｐｓ ・・・（３）
なお、レンズ分解係数γとは、フォーカスレンズ３３の駆動量と像面の移動量との対応関係を示す値であり、例えば、フォーカスレンズ３３の駆動量と像面の移動量との比である。また、レンズ分解係数γは、光学系の設計、レンズ鏡筒３の構造、および、フォーカスレンズ駆動モータ３６の性能などにより決定する係数であり、カメラ制御部２１は、それぞれのレンズ鏡筒３に固有のレンズ分解係数γを、レンズ制御部３７から取得することができる。 Therefore, in the present embodiment, as shown in the following equation (3), the camera control unit 21 has a size R (unit: number of pulses) of the search drive range and the minimum number of focus evaluation values required for focus detection. Based on N, the lens decomposition coefficient γ (unit: number of pulses / mm), and the frame rate fps, the moving speed of the image plane that can calculate the focal evaluation value of a predetermined number N or more within the focusable range. The maximum speed is calculated as the second target speed V2.
2nd target speed V2 = size of search drive range R / number of focus evaluation values N / lens decomposition coefficient γ × frame rate fps ・ ・ ・ (3)
The lens decomposition coefficient γ is a value indicating the correspondence between the driving amount of the focus lens 33 and the moving amount of the image plane, and is, for example, the ratio between the driving amount of the focus lens 33 and the moving amount of the image plane. .. The lens decomposition coefficient γ is a coefficient determined by the design of the optical system, the structure of the lens barrel 3, the performance of the focus lens drive motor 36, and the like, and the camera control unit 21 attaches the lens barrel 3 to each lens barrel 3. The unique lens decomposition coefficient γ can be obtained from the lens control unit 37.

たとえば、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの合焦可能範囲の大きさが５０パルスであり、焦点検出に必要な最小の焦点評価値の数Ｎが５点であり、レンズ分解係数γが８０パルス／ｍｍであり、フレームレートが２００ｆｐｓである場合に、カメラ制御部２１は、第２目標速度Ｖ２を、５０／５／８０×２００＝２５ｍｍ／ｓとして算出することができる。 For example, the size of the in-focus range from the infinite end soft limit SL _IP to the nearest end soft limit SL _NP is 50 pulses, and the number N of the minimum focus evaluation values required for focus detection is 5 points. When the lens decomposition coefficient γ is 80 pulses / mm and the frame rate is 200 fps, the camera control unit 21 calculates the second target speed V2 as 50/5/80 × 200 = 25 mm / s. Can be done.

そして、ステップＳ１０６では、カメラ制御部２１により、ステップＳ１０４で算出された第１目標速度Ｖ１およびステップＳ１０５で算出された第２目標速度Ｖ２のうち、遅い方の速度が、コントラスト方式による焦点検出時にフォーカスレンズ３２を駆動させる駆動目標速度として設定される。たとえば、上述した例では、第１目標速度Ｖ１が５０．４ｍｍ／ｓとして算出されており、第２目標速度Ｖ２が２５ｍｍ／ｓとして算出されている。この場合、カメラ制御部２１は、第２目標速度Ｖ２を駆動目標速度として設定することができる。なお、第１目標速度Ｖ１と第２目標速度Ｖ２とが同じ速度である場合、カメラ制御部２１は、第２目標速度Ｖ２を駆動目標速度として設定することができる。 Then, in step S106, the slower of the first target speed V1 calculated in step S104 and the second target speed V2 calculated in step S105 by the camera control unit 21 is when the focus is detected by the contrast method. It is set as a drive target speed for driving the focus lens 32. For example, in the above example, the first target speed V1 is calculated as 50.4 mm / s, and the second target speed V2 is calculated as 25 mm / s. In this case, the camera control unit 21 can set the second target speed V2 as the drive target speed. When the first target speed V1 and the second target speed V2 are the same speed, the camera control unit 21 can set the second target speed V2 as the drive target speed.

ステップＳ１０７では、カメラ制御部２１により、焦点評価値の算出が開始される。本実施形態では、焦点評価値の算出処理は、撮像素子２２の撮像画素２２１の画素出力を読み出し、読み出した画素出力の高周波成分を、高周波透過フィルタを用いて抽出し、これを積算することにより行われる。焦点評価値の算出は、使用者の手動操作により、あるいは、被写体認識モードなどにより、特定の焦点検出位置が選択されているときには、選択された焦点検出位置に対応する撮像画素２２１の画素出力のみを読み出すような構成としてもよい。なお、焦点評価値の算出処理は、所定の間隔で繰り返し実行される。 In step S107, the camera control unit 21 starts calculating the focus evaluation value. In the present embodiment, the focal evaluation value is calculated by reading out the pixel output of the image pickup pixel 221 of the image pickup element 22, extracting the high frequency component of the read out pixel output using a high frequency transmission filter, and integrating this. Will be done. When a specific focus detection position is selected by the user's manual operation or by the subject recognition mode, the focus evaluation value is calculated only for the pixel output of the image pickup pixel 221 corresponding to the selected focus detection position. It may be configured to read. The focal evaluation value calculation process is repeatedly executed at predetermined intervals.

ステップＳ１０８では、カメラ制御部２１により、操作部２８に備えられたシャッターレリーズボタンの半押し（第１スイッチＳＷ１のオン）がされたかどうかの判断が行なわれる。第１スイッチＳＷ１がオンした場合は、ステップＳ１０９に進む。一方、第１スイッチＳＷ１がオンしていない場合は、第１スイッチＳＷ１がオンされるまで、ステップＳ１０８を繰り返す。すなわち、第１スイッチＳＷ１がオンされるまで、フォーカスレンズ３２の駆動を停止したまま、焦点評価値の算出処理が繰り返し実行される。 In step S108, the camera control unit 21 determines whether or not the shutter release button provided on the operation unit 28 is half-pressed (turning on the first switch SW1). If the first switch SW1 is turned on, the process proceeds to step S109. On the other hand, when the first switch SW1 is not turned on, step S108 is repeated until the first switch SW1 is turned on. That is, the calculation process of the focus evaluation value is repeatedly executed while the drive of the focus lens 32 is stopped until the first switch SW1 is turned on.

ステップＳ１０９では、カメラ制御部２１により、フォーカスレンズ３２の駆動を開始する処理が行われる。具体的には、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２を、ステップＳ１０３で算出されたサーチ駆動範囲において、ステップＳ１０６で設定された駆動目標速度で駆動するように、フォーカスレンズ３２の駆動制御を開始する。 In step S109, the camera control unit 21 performs a process of starting driving of the focus lens 32. Specifically, the camera control unit 21 starts drive control of the focus lens 32 so as to drive the focus lens 32 at the drive target speed set in step S106 in the search drive range calculated in step S103. do.

具体的には、カメラ制御部２１は、フォーカスレンズ３２を、ステップＳ１０３で算出されたサーチ駆動範囲において、ステップＳ１０６で設定された駆動目標速度で駆動するように、レンズ制御部３７に駆動開始指令を送出する。これにより、レンズ制御部３７は、カメラ制御部２１からの指令に基づいて、フォーカスレンズ駆動モータ３６を駆動させ、その結果、フォーカスレンズ３２を、サーチ駆動範囲において、駆動目標速度で駆動させることができる。なお、フォーカスレンズ３２のサーチ駆動は、無限遠端から至近端に向かって行なってもよいし、あるいは、至近端から無限遠端に向かって行なってもよい。 Specifically, the camera control unit 21 gives a drive start command to the lens control unit 37 so as to drive the focus lens 32 at the drive target speed set in step S106 in the search drive range calculated in step S103. Is sent. As a result, the lens control unit 37 drives the focus lens drive motor 36 based on the command from the camera control unit 21, and as a result, the focus lens 32 can be driven at the drive target speed in the search drive range. can. The search drive of the focus lens 32 may be performed from the infinity end to the nearest end, or may be performed from the closest end to the infinity end.

ステップＳ１１０では、カメラ制御部２１により、焦点評価値のピーク位置（合焦位置）を検出できたか否かの判断が行われる。合焦位置を検出できない場合には、ステップＳ１１３に進み、一方、合焦位置を検出できた場合には、ステップＳ１１１に進む。 In step S110, the camera control unit 21 determines whether or not the peak position (focusing position) of the focus evaluation value can be detected. If the in-focus position cannot be detected, the process proceeds to step S113, while if the in-focus position can be detected, the process proceeds to step S111.

ステップＳ１１１では、合焦位置が検出できたと判断されているため、カメラ制御部２１により、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させる合焦駆動が行われる。そして、フォーカスレンズ３２を合焦位置まで駆動させた後は、ステップＳ１１２に進み、合焦表示が行われる。なお、合焦表示は、たとえば、電子ビューファインダ２６により行われる。 In step S111, since it is determined that the focusing position has been detected, the camera control unit 21 performs focusing driving for driving the focus lens 32 to the focusing position. Then, after driving the focus lens 32 to the in-focus position, the process proceeds to step S112, and the in-focus display is performed. The in-focus display is performed by, for example, the electronic viewfinder 26.

一方、ステップＳ１１０で、合焦位置が検出できなかったと判断された場合には、ステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３では、カメラ制御部２１により、ステップＳ１０３で算出されたサーチ駆動範囲の全域において、焦点評価値のピーク位置（合焦位置）の検出が行われたか否かの判断が行われる。サーチ駆動範囲の全域において、焦点評価値のピーク位置（合焦位置）の検出が行われていない場合には、ステップＳ１１０に戻り、サーチ駆動が継続して行われる。一方、サーチ駆動範囲の全域において、焦点評価値のピーク位置（合焦位置）の検出が行われた場合には、合焦位置を検出できないものと判断して、ステップＳ１１４に進み、非合焦表示が行われる。なお、非合焦表示も、たとえば、電子ビューファインダ２６により行われる。 On the other hand, if it is determined in step S110 that the in-focus position could not be detected, the process proceeds to step S113. In step S113, the camera control unit 21 determines whether or not the peak position (focus position) of the focus evaluation value has been detected in the entire range of the search drive range calculated in step S103. If the peak position (focusing position) of the focus evaluation value is not detected in the entire search drive range, the process returns to step S110 and the search drive is continuously performed. On the other hand, when the peak position (focusing position) of the focus evaluation value is detected in the entire search drive range, it is determined that the focusing position cannot be detected, and the process proceeds to step S114 to defocus. The display is done. The out-of-focus display is also performed by, for example, the electronic viewfinder 26.

以上のように、本実施形態に係るカメラ１の動作が行われる。 As described above, the operation of the camera 1 according to the present embodiment is performed.

このように、本実施形態では、焦点評価値のサンプリング間隔が焦点検出に適した間隔となる像面の移動速度を、第１目標速度Ｖ１として算出するとともに、サーチ駆動範囲内で焦点検出に必要な数の焦点評価値を算出することができる像面の移動速度を、第２目標速度Ｖ２として算出する。そして、第１目標速度Ｖ１と第２目標速度Ｖ２とを比較し、遅い方の速度を駆動目標速度として設定し、像面の移動速度が駆動目標速度となるように、フォーカスレンズ３２を駆動する。これにより、本実施形態では、フォーカスレンズ３２の駆動に伴う像面の移動速度が、合焦可能範囲内で焦点検出に必要な数の焦点評価値を算出することができる速度ではないために、焦点評価値のピーク（合焦位置）を適切に検出することができなくなってしまうことを有効に防止することができる。また、本実施形態では、フォーカスレンズ３２の駆動に伴う像面の移動速度が、焦点評価値のサンプリング間隔が焦点検出に適した間隔となる速度ではないために、焦点評価値のピーク（合焦位置）を高い精度で掲出できなくなってしまうことも有効に防止することができる。 As described above, in the present embodiment, the moving speed of the image plane at which the sampling interval of the focus evaluation value is an interval suitable for focus detection is calculated as the first target speed V1 and is necessary for focus detection within the search drive range. The moving speed of the image plane from which a large number of focal evaluation values can be calculated is calculated as the second target speed V2. Then, the first target speed V1 and the second target speed V2 are compared, the slower speed is set as the drive target speed, and the focus lens 32 is driven so that the moving speed of the image plane becomes the drive target speed. .. As a result, in the present embodiment, the moving speed of the image plane accompanying the driving of the focus lens 32 is not a speed at which it is possible to calculate the number of focal evaluation values required for focus detection within the focusable range. It is possible to effectively prevent the peak (focusing position) of the focal evaluation value from being unable to be detected appropriately. Further, in the present embodiment, the moving speed of the image plane accompanying the driving of the focus lens 32 is not the speed at which the sampling interval of the focus evaluation value becomes an interval suitable for focus detection, so that the peak of the focus evaluation value (focusing). It is also possible to effectively prevent the position) from being unable to be posted with high accuracy.

なお、以上説明した実施形態は、本発明の理解を容易にするために記載されたものであって、本発明を限定するために記載されたものではない。したがって、上記の実施形態に開示された各要素は、本発明の技術的範囲に属する全ての設計変更や均等物をも含む趣旨である。 It should be noted that the embodiments described above are described for facilitating the understanding of the present invention, and are not described for limiting the present invention. Therefore, each element disclosed in the above-described embodiment is intended to include all design changes and equivalents belonging to the technical scope of the present invention.

たとえば、上述した実施形態では、上記式（２）に示すように、被写界深度に基づいて、第１目標速度Ｖ１を算出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、光学系の被写界深度（またはＦ値）と第２目標速度Ｖ２との関係を示すテーブルを、カメラ制御部２１のＲＯＭに予め記憶しておき、光学系の被写界深度（またはＦ値）から第１目標速度Ｖ１を算出する構成とすることができる。また、第１目標速度Ｖ１を予め決定した固定値として、カメラ制御部２１のＲＯＭに予め記憶しておく構成としてもよい。 For example, in the above-described embodiment, as shown in the above equation (2), a configuration for calculating the first target speed V1 based on the depth of field has been exemplified, but the configuration is not limited to this configuration, and for example, optics. A table showing the relationship between the depth of field (or F value) of the system and the second target speed V2 is stored in advance in the ROM of the camera control unit 21, and the depth of field (or F value) of the optical system is stored in advance. The first target speed V1 can be calculated from the above. Further, the first target speed V1 may be stored in the ROM of the camera control unit 21 as a predetermined fixed value in advance.

また、上述した実施形態に加えて、フォーカスリミット情報に基づく第２目標速度Ｖ２が、駆動目標速度として設定された場合に、カメラ制御部２１は、カメラ本体２に備えている背面モニターまたは電子ビューファインダ２６を介して、フォーカスレンズ３２を第２目標速度Ｖ２で駆動させている旨を、ユーザに報知する構成としてもよい。これにより、フォーカスレンズ３２の駆動速度を第１目標速度Ｖ１と異なる第２目標速度Ｖ２としたことによる、ユーザの違和感を軽減することができる。 Further, in addition to the above-described embodiment, when the second target speed V2 based on the focus limit information is set as the drive target speed, the camera control unit 21 has a rear monitor or an electronic view provided in the camera body 2. The configuration may be configured to notify the user that the focus lens 32 is being driven at the second target speed V2 via the finder 26. As a result, it is possible to reduce the user's discomfort due to the drive speed of the focus lens 32 being set to the second target speed V2, which is different from the first target speed V1.

さらに、上述した実施形態では、上記式（３）に示すように、フォーカスレンズ３２のサーチ駆動範囲に基づいて、第２目標速度Ｖ２を算出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、上記式（３）において、フォーカスレンズ３２のサーチ駆動範囲に代えて、図３に示す合焦可能範囲を用いて、第２目標速度Ｖ２を算出する構成としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, as shown in the above equation (3), a configuration for calculating the second target speed V2 based on the search drive range of the focus lens 32 is exemplified, but the configuration is not limited to this configuration. For example, in the above equation (3), the second target speed V2 may be calculated by using the in-focus range shown in FIG. 3 instead of the search drive range of the focus lens 32.

加えて、上述した実施形態では、コントラスト検出方式による焦点検出を行う構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図８に示す撮像素子２２ａを備え、コントラスト検出方式による焦点検出と、位相差検出方式による焦点検出とを行う構成としてもよい。図８は、他の実施形態に係る撮像素子２２ａの撮像面の要部拡大図である。たとえば、図８に示す撮像素子２２ａは、画像撮像用の撮像素子２２１と、位相差検出用の焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂとを有し、焦点検出画素２２２ａ，２２２ｂの出力をそれぞれの測距瞳に対応する出力グループにまとめることにより、一対の像の強度分布に関するデータを取得し、この強度分布データに対し、相関演算処理または位相差検出処理などの像ズレ検出演算処理を施すことにより、いわゆる位相差検出方式による像ズレ量を検出することができる。そして、得られた像ズレ量に一対の測距瞳の重心間隔に応じた変換演算を施すことにより、予定焦点面に対する現在の焦点面（予定焦点面上のマイクロレンズアレイの位置に対応した焦点検出エリアにおける焦点面をいう。）の偏差、すなわちデフォーカス量を求めることができ、算出したデフォーカス量に基づいて、フォーカスレンズ３２を駆動させることで、光学系の焦点状態を調節することができる。 In addition, in the above-described embodiment, the configuration in which the focus detection is performed by the contrast detection method is exemplified, but the present invention is not limited to this configuration. It may be configured to perform focus detection by a phase difference detection method. FIG. 8 is an enlarged view of a main part of the image pickup surface of the image pickup device 22a according to another embodiment. For example, the image pickup element 22a shown in FIG. 8 has an image pickup element 221 for image imaging and focus detection pixels 222a and 222b for phase difference detection, and the outputs of the focus detection pixels 222a and 222b are the respective distance measuring pupils. By collecting data related to the intensity distribution of a pair of images by grouping them into an output group corresponding to, and performing image shift detection calculation processing such as correlation calculation processing or phase difference detection processing on this intensity distribution data, so-called The amount of image shift can be detected by the phase difference detection method. Then, by performing a conversion operation on the obtained image shift amount according to the distance between the centers of gravity of the pair of ranging pupils, the focal point corresponding to the current focal plane (the position of the microlens array on the planned focal plane) with respect to the planned focal plane. The deviation of the focal plane in the detection area, that is, the defocus amount can be obtained, and the focus state of the optical system can be adjusted by driving the focus lens 32 based on the calculated defocus amount. can.

また、図８に示す撮像素子２２ａを備えることで、コントラスト検出方式による焦点検出と、位相差検出方式による焦点検出とを同時に行うスキャン動作を行う構成としてもよい。この場合、スキャン動作におけるフォーカスレンズ３２のスキャン駆動範囲を、上述した実施形態のサーチ駆動範囲と同様に設定することができ、スキャン駆動範囲内で、焦点検出に必要な数の焦点評価値が算出できるように、第２目標速度を算出する構成とすることができる。 Further, by providing the image pickup device 22a shown in FIG. 8, the scan operation may be performed in which the focus detection by the contrast detection method and the focus detection by the phase difference detection method are performed at the same time. In this case, the scan drive range of the focus lens 32 in the scan operation can be set in the same manner as the search drive range of the above-described embodiment, and the number of focus evaluation values required for focus detection is calculated within the scan drive range. The second target speed can be calculated so as to be possible.

また、上述した実施形態では、「ＦＵＬＬモード」が設定されている場合には、図７（Ａ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰよりも無限遠側のレンズ位置から、至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰよりも至近側のレンズ位置までの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ１として設定する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図９（Ａ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ１として設定する構成としてもよい。なお、図９は、サーチ駆動範囲の他の例を示す図である。 Further, in the above-described embodiment, when the "FULL mode" is set, as shown in FIG. 7A, the lens position is closer to the lens position on the infinity side than the infinity end soft limit SL _IP . An example is shown in which the range up to the lens position closer to the edge soft limit SL _NP is set as the search drive range Rs1, but the configuration is not limited to this configuration, and is infinite, for example, as shown in FIG. 9 (A). The range from the far-end soft limit SL _IP to the near-end soft limit SL _NP may be set as the search drive range Rs1. Note that FIG. 9 is a diagram showing another example of the search drive range.

同様に、「至近側制限モード」が設定されている場合には、図７（Ｂ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰよりも無限遠側のレンズ位置から、至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳよりも至近側のレンズ位置までの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ２として算出する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、図９（Ｂ）に示すように、無限遠端ソフトリミットＳＬ_ＩＰから、至近側ソフトリミットＳＬ_ＮＳよりも至近側のレンズ位置までの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ２として算出する構成としてもよい。また、「無限遠側制限モード」が設定されている場合には、図９（Ｃ）に示すように、無限遠側ソフトリミットＳＬ_ＩＳよりも無限遠側のレンズ位置から、至近端ソフトリミットＳＬ_ＮＰまでの範囲を、サーチ駆動範囲Ｒｓ３として算出する構成としてもよい。 Similarly, when the "closest side limit mode" is set, as shown in FIG. 7B, the near end soft limit SL is from the lens position on the infinity side of the infinity end soft limit SL _IP . An example is a configuration in which the range to the lens position closer to the _NS is calculated as the search drive range Rs2, but the configuration is not limited to this configuration, and for example, as shown in FIG. 9B, the infinite end soft limit is used. The range from the SL _IP to the lens position on the nearest side of the nearest soft limit SL _NS may be calculated as the search drive range Rs2. When the "infinity side limit mode" is set, as shown in FIG. 9C, the closest end soft limit is obtained from the lens position on the infinity side of the infinity side soft limit SL _IS . The range up to SL _NP may be calculated as the search drive range Rs3.

また、上述した実施形態では、「ＦＵＬＬモード」、「至近側制限モード」、「無限遠側制限モード」の３つのモードが設定可能となっており、予め決められた合焦可能範囲Ｒｆ１，Ｒｆ２，Ｒｆ３をそれぞれ設定することが可能となっているが、この構成に限定されず、たとえば、ユーザが所望する範囲を合焦可能範囲として設定する構成としてもよい。 Further, in the above-described embodiment, three modes of "FULL mode", "closest side restriction mode", and "infinity side restriction mode" can be set, and a predetermined focusing range Rf1 and Rf2 can be set. , Rf3 can be set respectively, but the configuration is not limited to this, and for example, a configuration desired by the user may be set as a focusable range.

たとえば、図１０に示すように、カメラ鏡筒３ａに、フォーカスリミットスイッチ３８’とプリセット記憶スイッチ３９とを備え、ユーザが、フォーカスリミットスイッチ３８’を「プリセット」に合わせた状態で、ユーザが所望する合焦可能範囲の無限遠側のリミット位置（端部）および至近側のリミット位置（端部）で、プリセット記憶スイッチ３９を押下することで、レンズ鏡筒３に、ユーザが所望する合焦可能範囲（プリセット範囲）を記憶させることができ、その後、ユーザがフォーカスリミットスイッチ３８’を「プリセット」に合わせた場合に、合焦可能範囲をユーザが設定したプリセット範囲に制限することができる。 For example, as shown in FIG. 10, the camera lens barrel 3a is provided with a focus limit switch 38'and a preset storage switch 39, and the user desires the camera barrel 3a with the focus limit switch 38'set to the "preset". By pressing the preset storage switch 39 at the limit position (end) on the infinity side and the limit position (end) on the nearest side of the focusable range, the lens barrel 3 can be focused as desired by the user. The possible range (preset range) can be stored, and then, when the user sets the focus limit switch 38'to the "preset", the focusable range can be limited to the preset range set by the user.

また、上述した実施形態では、レンズ分解係数γを、フォーカスレンズ３３の駆動量／像面の移動量（単位：パルス数／ｍｍ）で定義する構成を例示したが、この構成に限定されず、たとえば、レンズ分解係数γを、像面の移動量／フォーカスレンズ３３の駆動量（ｍｍ／パルス数）で定義する構成としてもよい。この場合、上記式（３）に代えて、下記式（４）に基づいて、第２目標速度Ｖ２を算出することができる。
第２目標速度Ｖ２＝サーチ駆動範囲の大きさＲ／焦点評価値の数Ｎ×レンズ分解係数γ×フレームレートｆｐｓ ・・・（４） Further, in the above-described embodiment, the configuration in which the lens decomposition coefficient γ is defined by the driving amount of the focus lens 33 / the moving amount of the image plane (unit: number of pulses / mm) is exemplified, but the configuration is not limited to this configuration. For example, the lens decomposition coefficient γ may be defined by the amount of movement of the image plane / the amount of drive of the focus lens 33 (mm / number of pulses). In this case, the second target speed V2 can be calculated based on the following formula (4) instead of the above formula (3).
2nd target speed V2 = size of search drive range R / number of focus evaluation values N × lens decomposition coefficient γ × frame rate fps ・ ・ ・ (4)

なお、上述した実施形態のカメラ１は特に限定されず、例えば、デジタルビデオカメラ、レンズ一体型のデジタルカメラ、携帯電話用のカメラなどのその他の光学機器に本発明を適用してもよい。 The camera 1 of the above-described embodiment is not particularly limited, and the present invention may be applied to other optical devices such as a digital video camera, a lens-integrated digital camera, and a camera for a mobile phone.

１…デジタルカメラ
２…カメラ本体
２１…カメラ制御部
２２…撮像素子
３…レンズ鏡筒
３２…フォーカスレンズ
３６…フォーカスレンズ駆動モータ
３７…レンズ制御部 1 ... Digital camera 2 ... Camera body 21 ... Camera control unit 22 ... Image pickup element 3 ... Lens lens barrel 32 ... Focus lens 36 ... Focus lens drive motor 37 ... Lens control unit

Claims (9)

フォーカスレンズを有し、合焦可能な撮影距離の範囲を設定できる交換レンズを取り付け可能な撮像装置であって、
前記交換レンズの像を撮像し信号を出力する撮像素子と、
前記フォーカスレンズを移動させながら、前記信号に基づいて前記像の焦点評価値を算出するスキャン制御を行う制御部と、
前記交換レンズから前記合焦可能な撮影距離の範囲の設定に基づく設定情報を受信する受信部と、を有し、
前記制御部は、前記スキャン制御における前記フォーカスレンズの速度を焦点深度に基づいて決定し、前記設定情報に基づく前記フォーカスレンズの駆動範囲内において、算出可能な焦点評価値が所定数未満となる場合には、前記スキャン制御における前記フォーカスレンズの速度を焦点評価値が前記所定数算出可能となる速度以下に制限する撮像装置。 An image pickup device that has a focus lens and can be attached with an interchangeable lens that can set the range of shooting distance that can be focused.
An image sensor that captures an image of the interchangeable lens and outputs a signal,
A control unit that performs scan control to calculate the focus evaluation value of the image based on the signal while moving the focus lens.
It has a receiving unit that receives setting information based on the setting of the range of the shooting distance that can be focused from the interchangeable lens.
The control unit determines the speed of the focus lens in the scan control based on the depth of focus , and the calculated focus evaluation value is less than a predetermined number within the drive range of the focus lens based on the setting information. In this case, an imaging device that limits the speed of the focus lens in the scan control to a speed at which the focal evaluation value can calculate the predetermined number or less. 請求項１に記載の撮像装置において、In the image pickup apparatus according to claim 1,
前記受信部は、前記設定情報を繰り返し受信する撮像装置。The receiving unit is an imaging device that repeatedly receives the setting information. 請求項１または２に記載の撮像装置において、
前記制御部は、一定の時間間隔で焦点評価値を算出し、前記時間間隔に基づいて前記フォーカスレンズの速度を決定する撮像装置。 In the image pickup apparatus according to claim 1 or 2 ,
The control unit is an imaging device that calculates a focus evaluation value at a fixed time interval and determines the speed of the focus lens based on the time interval. 請求項３に記載の撮像装置において、
焦点深度に基づいて決定される前記フォーカスレンズの速度は、前記交換レンズで設定されている絞り値に依る撮像装置。 In the image pickup apparatus according to claim 3 ,
The speed of the focus lens determined based on the depth of focus is an image pickup device based on an aperture value set by the interchangeable lens. 請求項１～４の何れか一項に記載の撮像装置において、In the image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4.
前記受信部は、前記設定情報を周期的に受信する撮像装置。The receiving unit is an image pickup device that periodically receives the setting information. フォーカスレンズを有する光学系による像を撮像し、信号を出力する撮像素子と、
前記フォーカスレンズを移動させながら、前記信号に基づいて前記像の焦点評価値を算出する制御を行う制御部と、を有し、
前記制御部は、前記光学系の絞り値に基づいて決定された前記フォーカスレンズの移動の速度が、前記フォーカスレンズの駆動範囲内において所定の数の焦点評価値が算出可能な前記フォーカスレンズの速度より速いと、前記フォーカスレンズの駆動範囲において所定の数の焦点評価値が算出可能な速度以下で前記フォーカスレンズを移動させる撮像装置。 An image sensor that captures an image by an optical system with a focus lens and outputs a signal,
It has a control unit that controls to calculate the focus evaluation value of the image based on the signal while moving the focus lens.
In the control unit, the speed of movement of the focus lens determined based on the aperture value of the optical system is the speed of the focus lens capable of calculating a predetermined number of focus evaluation values within the drive range of the focus lens. If it is faster, the image pickup device moves the focus lens at a speed at which a predetermined number of focus evaluation values can be calculated in the drive range of the focus lens. 請求項６に記載の撮像装置において、
前記光学系を備えるレンズ鏡筒から、前記フォーカスレンズの駆動範囲に関する情報を受信する受信部を有する撮像装置。 In the image pickup apparatus according to claim 6 ,
An image pickup device having a receiving unit that receives information about a drive range of the focus lens from a lens barrel provided with the optical system. 請求項７に記載の撮像装置において、In the image pickup apparatus according to claim 7,
前記受信部は、前記フォーカスレンズの駆動範囲に関する情報を繰り返し受信する撮像装置。The receiving unit is an imaging device that repeatedly receives information regarding the drive range of the focus lens. 請求項１から４のいずれか一項に記載の撮像装置と、前記交換レンズとを備えるカメラシステム。
A camera system including the image pickup apparatus according to any one of claims 1 to 4 and the interchangeable lens.

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