JP7497161B2

JP7497161B2 - 制御装置、レンズ装置、および撮像装置

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Publication number: JP7497161B2
Application number: JP2020014226A
Authority: JP
Inventors: 由美豊田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-01-30
Filing date: 2020-01-30
Publication date: 2024-06-10
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Also published as: JP2021120722A

Description

本発明は、フォーカスレンズを駆動して焦点調節が可能な制御装置に関する。

フォーカスレンズを駆動して焦点調節を行う方法として、オートフォーカス（ＡＦ）およびマニュアルフォーカス（ＭＦ）が知られている。ＡＦは、ＡＦセンサから生成されるＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズの合焦位置を算出して焦点調節を行う方法である。ＭＦは、ユーザが手動でフォーカスリングを操作して焦点調節を行う方法である。

また、ズームレンズを駆動した際に生じる像面変動を、フォーカスレンズを駆動することにより補正し、合焦状態を維持するズームトラッキング制御が知られている。特許文献１には、ズームの際に合焦状態を維持するズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示す電子カム（トラッキング曲線）情報に基づいて、領域モードを切り替える方法が開示されている。

特許第５８４３４４２号公報

しかしながら、特許文献１に開示された方法では、ユーザのズーム操作によるズームトラッキング制御の際に、ユーザが意図せず、領域モードが切り替わる場合がある。ここで領域モードは、ＡＦとＭＦの両方で焦点調節が可能なＡＦ可能領域、および、ＭＦでのみ焦点調節が可能なＭＦ専用領域に関するモードを含む。ＭＦ専用領域では、フォーカスレンズの駆動と撮像センサからの画像取得は可能であるが、ＡＦセンサへ入る光線の入射角等の制限によってＡＦを行うことができない。

ＭＦ操作以外の操作で領域モードが切り替わり強制的にＭＦ状態に変わることを避けるために、ＭＦ操作以外の操作によるＡＦ可能領域からＭＦ専用領域への駆動を制限すると、被写体距離を維持することができない。一方、ユーザが意図してＭＦ状態に設定している場合、ＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ切り替わったとしてもＭＦ状態であることに変化はないため、ＡＦ可能領域を維持するよりも被写体距離を維持することが望ましい。

そこで本発明は、ユーザの意図を反映してＭＦ操作以外によりＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ切り替わることを防止し、ユーザの操作性を向上させることが可能な制御装置、レンズ装置、および、撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての制御装置は、フォーカスレンズを合焦位置に自動で調整する第一の制御手段と、前記フォーカスレンズをユーザの操作量に基づいて調整する第二の制御手段と、前記フォーカスレンズを駆動する第三の制御手段と、前記第一の制御手段による第一の制御と前記第二の制御手段による第二の制御とを切り替え可能に設定する設定手段とを有し、前記第一の制御手段および前記第二の制御手段は、前記フォーカスレンズの第一の駆動領域において有効であり、前記第一の制御手段は、前記フォーカスレンズの第二の駆動領域において無効であり、前記第二の制御手段は、前記第二の駆動領域において有効であり、前記第三の制御手段は、前記設定手段により前記第二の制御が設定されている場合、前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置し、被写体距離を維持する際に前記フォーカスレンズの位置が前記第二の駆動領域に含まれるように前記第二の駆動領域が変化したとき、または、前記フォーカスレンズが前記第二の駆動領域に位置し、前記被写体距離を維持する際に前記フォーカスレンズの位置が前記第一の駆動領域に含まれるように前記第二の駆動領域が変化したとき、前記第二の駆動領域の変化前後において前記被写体距離を維持するように前記フォーカスレンズを駆動する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、ユーザの意図を反映してＭＦ操作以外によりＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ切り替わることを防止し、ユーザの操作性を向上させることが可能な制御装置、レンズ装置、および、撮像装置を提供することができる。

各実施例における撮像装置のブロック図である。各実施例における被写体距離ごとの電子カムデータを示す図である。各実施例におけるＡＦ可能領域およびＭＦ専用領域を示す図である。実施例１におけるズームレンズ位置と最短撮影距離との関係を示す図である。実施例１における制御方法のフローチャートである。実施例１における制御方法の説明図である。実施例１における制御方法の説明図である。実施例１における制御方法の説明図である。実施例１における制御方法の説明図である。実施例２における絞り値と最短撮影距離との関係を示す図である。実施例２における制御方法のフローチャートである。実施例２における制御方法の説明図である。実施例２における制御方法の説明図である。実施例２における制御方法の説明図である。実施例２における制御方法の説明図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、各実施例における撮像装置の構成について説明する。図１は、撮像装置１０のブロック図である。撮像装置１０は、カメラ本体（撮像装置本体）２００と、カメラ本体２００に着脱可能な交換レンズ（レンズ装置）１００とを備えて構成される。ただし各実施例の撮像装置は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズ装置とが一体的に構成されていてもよい。

交換レンズ１００は、カメラ本体２００に不図示のマウントを介して機械的および電気的に接続されている。交換レンズ１００は、前述したマウントに設けられた不図示の電源端子を介して、カメラ本体２００から電力の供給を受ける。そして交換レンズ１００は、カメラ本体２００から受けた電力を用いて、後述する各種アクチュエータやレンズマイコン（レンズマイクロコンピュータ）１１１を制御する。カメラ本体２００は、前述したマウントに設けられた不図示の通信端子部を介して、交換レンズ１００と通信を行い、交換レンズ１００に制御コマンドを送信することで交換レンズ１００を制御する。

カメラ本体２００は、位相差ＡＦセンサ機能を有する撮像素子２０１と、信号処理回路２０２と、記録処理部２０３と、表示部２０４と、操作部２０５と、カメラマイコン（カメラマイクロコンピュータ）２０６とを有する。撮像素子２０１は、ＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサを有し、交換レンズ１００内の撮像光学系により形成された被写体像（光学像）を光電変換して電気信号（アナログ信号）を出力する。撮像素子２０１から出力されたアナログ信号は、不図示のＡ／Ｄ変換回路によりデジタル信号に変換される。

信号処理回路２０２は、Ａ／Ｄ変換回路からのデジタル信号に対して各種画像処理を行い、映像信号を生成する。また信号処理回路２０２は、映像信号から被写体像のコントラスト状態、すなわち撮像光学系の焦点状態を示すフォーカス情報や露出状態を表す輝度情報を生成する。また信号処理回路２０２は、映像信号を表示部２０４に出力し、表示部２０４は映像信号を構図やピント状態等の確認に用いられるライブビュー画像として表示する。また信号処理回路２０２は、映像信号を記録処理部２０３に出力する。記録処理部２０３は、映像信号を静止画像や動画像データとして外部メモリ等に記憶する。

カメラ制御部としてのカメラマイコン２０６は、操作部２０５に含まれる撮像指示スイッチおよび各種設定スイッチ等の入力に応じて、カメラ本体２００を制御する。またカメラマイコン２０６は、カメラ通信部を介して、輝度情報に応じた絞りユニット１０３の光量調節動作やフォーカス情報に応じたフォーカスレンズ１０５の焦点調節動作に関する制御コマンドをレンズマイコン１１１に送信する。

交換レンズ１００は、撮像光学系と、撮像光学系を駆動する各アクチュエータを制御する各制御部と、フォーカスレンズ１０５を操作するための操作リング１１０と、フォーカスモードスイッチ１１２と、レンズマイコン１１１とを有する。

レンズマイコン１１１は、交換レンズ１００内の各部の動作を制御するレンズ制御部（制御装置）である。レンズマイコン１１１は、通信部を介して、カメラ本体２００から送信された制御コマンドを受信し、レンズデータの送信要求を受ける。またレンズマイコン１１１は、制御コマンドに対応するレンズ制御を行い、送信要求に対応するレンズデータをカメラ本体２００に送信する。またレンズマイコン１１１は、フォーカスモードスイッチ１１２を介してユーザにより選択されたフォーカスモードをカメラ本体２００に送信する。

またレンズマイコン１１１は、制御コマンドのうち光量調節に関するコマンドやフォーカシングに関するコマンドに応答して、絞り制御部１０７およびフォーカスレンズ制御部１０９に指令を出力する。絞り制御部１０７およびフォーカスレンズ制御部１０９は、レンズマイコン１１１からの指令に従って、絞りユニット１０３およびフォーカスレンズ１０５をそれぞれ駆動する。これにより、絞りユニット１０３およびフォーカスレンズ１０５による光量調節処理、および焦点調節動作を制御するオートフォーカス処理を行うことができる。またレンズマイコン１１１は、操作リング１１０の操作量に応じて、フォーカスレンズ制御部１０９に指令を出力してフォーカスレンズ１０５を駆動し、焦点調節動作を制御する。

各実施例において、レンズマイコン１１１は、第一の制御手段１１１ａ、第二の制御手段１１１ｂ、第三の制御手段１１１ｃ、および、設定手段１１１ｄを有する。第一の制御手段１１１ａは、フォーカスレンズ１０５を合焦位置に自動で調整する（すなわち第一の制御手段１１１ａはＡＦ制御を実現する機能を有する）。第二の制御手段１１１ｂは、フォーカスレンズ１０５を手動で（ユーザの操作量に基づいて）調整する（すなわち第二の制御手段１１１ｂはＭＦ制御を実現する機能を有する）。第三の制御手段１１１ｃは、フォーカスレンズ１０５を駆動する（ズームトラッキング制御など）。設定手段１１１ｄは、フォーカスモードスイッチ１１２からの信号を取得して、第一の制御手段１１１ａによる第一の制御（ＡＦ制御）と、第二の制御手段１１１ｂによる第二の制御（ＭＦ制御）とを切り替え可能に設定する。

第三の制御手段１１１ｃは、後述のように、フォーカスレンズ１０５の第一の駆動領域（ＡＦ可能領域）やフォーカスレンズ１０５の第二の駆動領域（ＭＦ専用領域）が変化した際に、フォーカスレンズ１０５を制御する。すなわち第三の制御手段１１１ｃは、フォーカスレンズ１０５のＡＦ可能領域やＭＦ専用領域が変化した場合、フォーカスレンズ１０５を適切な位置に位置させるようフォーカスレンズ１０５を駆動または静止させる機能を有する。

なお、本実施例ではレンズマイコン１１１が第一の制御手段１１１ａ、第二の制御手段１１１ｂ、第三の制御手段１１１ｃを有する例について説明した。これは、レンズマイコン１１１が第一の制御手段１１１ａの機能に相当する機能、第二の制御手段１１１ｂの機能に相当する機能、第三の制御手段１１１ｃの機能に相当する機能を有することと等価としてとらえることもできる。

後述のように、第一の制御手段１１１ａおよび第二の制御手段１１１ｂはフォーカスレンズ１０５の第一の駆動領域（ＡＦ可能領域）において有効であり、第一の制御手段１１１ａはフォーカスレンズ１０５の第二の駆動領域（ＭＦ専用領域）において無効である。第三の制御手段１１１ｃは、設定手段１１１ｄにより第二の制御が設定されている場合、以下のように制御を行う。すなわち第三の制御手段１１１ｃは、フォーカスレンズが第一の駆動領域に位置し、被写体距離を維持する際にフォーカスレンズの位置が第二の駆動領域に含まれるように第二の駆動領域が変化したとき、被写体距離を維持するようにフォーカスレンズを駆動する。また第三の制御手段１１１ｃは、フォーカスレンズが第二の駆動領域に位置し、被写体距離を維持する際にフォーカスレンズの位置が第一の駆動領域に含まれるように第二の駆動領域が変化したとき、被写体距離を維持するようにフォーカスレンズを駆動する。各実施例において、第三の制御手段１１１ｃは、全駆動領域における第二の駆動領域の割合の増減変化に基づいて、フォーカスレンズ１０５を駆動する
撮像光学系は、フィールドレンズ１０１と、変倍を行うズームレンズ１０２と、光量を調節する絞りユニット１０３と、像振れ補正レンズ１０４と、焦点調節を行うフォーカスレンズ１０５とを含む。ズームレンズ１０２は、図中に破線で示される光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）に移動可能であり、不図示のズーム機構に連結されたズーム操作部がユーザに操作されることで光軸方向に駆動される。これにより、ズームレンズ１０２の移動によって撮影光学系の焦点距離が変更される変倍（ズーム）が行われる。

ズームレンズ位置検出部１０６は、可変抵抗等の位置検出センサを用いてズームレンズ位置を検出し、ズームレンズ１０２の位置データをレンズマイコン１１１に出力する。ズームレンズ位置検出部１０６から出力された位置データは、レンズマイコン１１１にて後述するズームトラッキング制御などに用いられる。

絞りユニット１０３は、絞り羽根やホール素子等のセンサを備えて構成される。絞り羽根の状態は、前述のセンサにより検出され、レンズマイコン１１１に出力される。絞り制御部１０７は、レンズマイコン１１１からの指令に従って、駆動信号を出力してステッピングモータやボイスコイルモータ等のアクチュエータを駆動する。これにより、絞りユニット１０３による光量調節を行うことができる。

像振れ補正レンズ１０４は、撮像光学系の光軸ＯＡに直交する方向に移動することで、手振れ等に起因する像振れを低減する。像揺れ補正レンズ制御部１０８は、振動ジャイロ等の不図示の振れセンサにより検出された振れに応じて、レンズマイコン１１１からの指令に従って、駆動信号を出力して防振アクチュエータを駆動する。これにより、像揺れ補正レンズ１０４のシフト動作を制御する防振処理を行うことができる。

フォーカスレンズ１０５は、光軸方向に移動可能であり、フォトインタラプタ等の位置検出センサを用いてフォーカスレンズ１０５の位置を検出し、位置データをレンズマイコン１１１に出力する。フォーカスレンズ制御部１０９は、レンズマイコン１１１からの指令に従って、駆動信号を出力してステッピングモータ等のアクチュエータを駆動し、フォーカスレンズ１０５を移動させることで焦点調節を行う。

またフォーカスレンズ１０５は、ズームレンズ１０２による変倍に伴う像面変動を補正する。リアフォーカス式の変倍光学系において、ズームレンズ１０２を移動させて変倍を行う際に生じる像面変動を、フォーカスレンズ１０５を移動させることによって補正し、合焦状態を維持するズームトラッキング制御を行う。

ここで、図２を参照して、ズームトラッキング制御について説明する。図２は、被写体距離ごとの電子カムデータを示す図である。図２において、横軸はズームレンズ１０２の位置（ズームレンズ位置）、縦軸はフォーカスレンズ１０５の位置（フォーカスレンズ位置）をそれぞれ示す。ズームトラッキング制御を行うため、レンズマイコン１１１に搭載された不図示のメモリ（内部メモリ）には、電子カムデータ（トラッキング曲線）の情報が記憶されている。電子カムデータは、図２に示されるように、被写体距離に応じて合焦状態を保持するように設定されたズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示すデータである。レンズマイコン１１１は、電子カムデータに基づいて、フォーカスレンズ制御部１０９に制御指令を出力し、フォーカスレンズ１０５を駆動してトラッキング制御を行う。

各実施例において、電子カムデータは、フォーカスレンズ１０５の単位駆動量に対する像面移動量であるフォーカス敏感度に基づいて作成される。ただし、図２に示されるように、実際にメモリに記憶されている電子カムデータは、代表的な複数の被写体距離Ａ～Ｄに対応するデータであり、かつ代表的なズームレンズ位置（代表点）に対するフォーカスレンズ位置を示すデータである。代表点以外のズームレンズ位置に近い複数の代表点に対する距離の比率を算出し、その比率に応じて線形補完を行うことによりフォーカスレンズ位置を算出することができる。

次に、図３を参照して、ＡＦ可能領域およびＭＦ専用領域について説明する。図３は、ＡＦ可能領域およびＭＦ専用領域を示す図である。ここで、ＡＦ可能領域はＡＦとＭＦの両方で焦点調節が可能な領域であり、ＭＦ専用領域はＭＦでのみ焦点調節が可能な領域である。本実施例において、ＡＦ可能領域はＡＦ・ＭＦ無限端とＡＦ資金端との間の領域であり、ＭＦ専用領域はＭＦ至近端とＡＦ至近端との間の領域である。また本実施例において、ＡＦ可能領域とＭＦ専用領域とを合わせた領域が全駆動領域である。

各実施例の撮像装置１０は、自動で焦点調節を行うオートフォーカス（ＡＦ）と、手動で焦点調節を行うマニュアルフォーカス（ＭＦ）とでフォーカスレンズ１０５を駆動して焦点調節を行うことが可能である。カメラマイコン２０６は、フォーカスモードスイッチ１１２を介してユーザにより選択されたフォーカスモードの設定状態をカメラ通信部を介して取得し、ユーザがＡＦモードとＭＦモードのいずれのフォーカスモードに設定しているかを判定する。ＡＦモードが選択されている場合、カメラマイコン２０６は、レンズマイコン１１１へフォーカシングに関する制御コマンドを送信する。一方、ＭＦモードが選択されている場合、カメラマイコン２０６は、フォーカシングに関する制御コマンドを送信せず、操作リング１１０の操作を優先する。

ＡＦにおいて、カメラマイコン２０６は、撮像素子２０１で生成される映像信号に応じたＡＦ評価値に基づいてフォーカスレンズ１０５の合焦位置を算出し、フォーカシングに関する制御コマンドをカメラ通信部を介してレンズマイコン１１１へ送信する。レンズマイコン１１１は、カメラマイコン２０６から送信された制御コマンドに応答して、フォーカスレンズ制御部１０９に指令を出力し、フォーカスレンズ１０５を駆動して焦点調節動作を制御する。ＭＦにおいて、レンズマイコン１１１は、操作リング１１０の操作量に応じて、フォーカスレンズ制御部１０９に指令を出力して、フォーカスレンズ１０５を駆動して焦点調節動作を制御する。

図３に示されるＡＦ可能領域は、ＡＦおよびＭＦの両方により焦点調節が可能な領域である。このため、ＡＦ可能領域に存在する被写体Ｂは、ＡＦおよびＭＦの両方で合焦させることが可能である。一方、図３に示されるＭＦ専用領域は、ＡＦ評価値を正確に算出することができないため、ＡＦによる焦点調節を行うことができず、ＭＦによる焦点調節のみが可能な領域である。このため、ＭＦ専用領域に存在する被写体Ａは、ＭＦにおいてのみ合焦させることが可能である。このとき、ユーザがフォーカスモードスイッチ１１２にてＡＦモードを選択していたとしても、ＡＦによる焦点調節を行うことができない領域となるためＭＦモードとなる。

以下、各実施例において、撮像装置１０の制御方法に関して詳述する。

まず、本発明の実施例１について説明する。本実施例では、ズームトラッキング処理によるフォーカスレンズ制御の流れについて説明する。図４は、ズームレンズ位置と最短撮影距離との関係を示す図である。図４において、縦軸はズームレンズ位置（ズームレンズ１０２の位置）、横軸は最短撮影距離をそれぞれ示す。図４に示されるように、最短撮影距離はズームレンズ１０２の位置に応じて変化し、ＷＩＤＥ側でＡＦ可能領域であった撮影距離位置はＴＥＬＥ側でＭＦ専用領域となる。このように本実施例では、ズーム位置に応じてＡＦ可能領域（ＡＦ・ＭＦ可能領域）とＭＦ専用領域とが切り替わる。

次に、図５を参照して、本実施例におけるズームトラッキング処理によるＡＦ可能領域（第一の駆動領域）とＭＦ専用領域（第二の駆動領域）との切り替わりの際のフォーカスレンズ制御（制御方法）の流れについて説明する。図５は、本実施例における制御方法のフローチャートである。

まずステップＳ５００において、レンズマイコン１１１は、処理を開始する。続いてステップＳ５０１において、レンズマイコン１１１は、ズームレンズ位置検出部１０６の位置検出センサにより検出された信号を用いてズームレンズ１０２の位置データ（ズームレンズ位置）を取得する。続いてステップＳ５０２において、レンズマイコン１１１は、前回取得したズームレンズ位置とステップＳ５０１にて検出されたズームレンズ位置とを比較し、ズーム操作が行われたか否かを判定する。ステップＳ５０２にてズーム操作があった場合、ステップＳ５０３へ進む。一方、ズーム操作がない場合、ステップＳ５０１へ戻る。

ステップＳ５０３において、レンズマイコン１１１は、ズームレンズ位置とフォーカスレンズ位置との関係を示す電子カムデータ（トラッキング曲線）に基づいて、現在のズームレンズ位置における被写体距離を維持する目標フォーカスレンズ位置を算出する。なお電子カムデータは、例えばレンズマイコン１１１のメモリに記憶されている。

ここで、図６を参照して、被写体距離を維持する目標フォーカスレンズ位置について説明する。図６は、本実施例における制御方法の説明図であり、ズームトラッキング処理時にフォーカスモードがＭＦモードであったときの被写体距離を維持するフォーカス制御を示す。図６において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸はズームレンズ位置をそれぞれ示す。図６に示されるように、現在フォーカスレンズ位置ａ１が被写体距離Ａの電子カム上にあるとする。このとき、ズーム操作が行われズームレンズ位置が焦点距離Ａから焦点距離Ｂに移動すると、被写体距離Ａを維持する目標フォーカスレンズ位置はｂ１となる。

続いて、図５のステップＳ５０４において、レンズマイコン１１１は、フォーカスモードスイッチ１１２によりＡＦモードが選択されているか否かを判定する。ステップＳ５０４にてＭＦモードが選択されている場合、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７において、レンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ制御部１０９に制御指令を出力し、フォーカスレンズ１０５を目標フォーカス位置へ駆動する。図６に示されるように、レンズマイコン１１１は、現在フォーカスレンズ位置ａ１が目標フォーカス位置ｂ１へ移動するようにフォーカスレンズ１０５を駆動し、被写体距離を維持する。

一方、ステップＳ５０４にてＡＦモードが選択されている場合、ステップＳ５０５へ進む。ステップＳ５０５において、レンズマイコン１１１は、ステップＳ５０３にて算出した目標フォーカスレンズ位置が現在のズームレンズ位置におけるＭＦ専用領域の範囲内であるか否かを判定する。レンズマイコン１１１のメモリは、各ズームレンズ位置におけるＡＦ可能領域の至近端データ（ＡＦ至近端）を記憶している。このためレンズマイコン１１１は、目標フォーカスレンズ位置がＡＦ至近端よりも至近側か無限側にあるかに応じて、目標フォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域またはＭＦ専用領域のいずれの範囲内にあるかを判定することができる。

図７は、本実施例における制御方法の説明図であり、ズームトラッキング処理前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であったときのＡＦ可能領域を維持するフォーカス制御を示す。図７において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸はズームレンズ位置をそれぞれ示す。図７に示されるように、目標フォーカスレンズ位置ｂ２はＡＦ至近端よりも至近側である。このため目標フォーカスレンズ位置ｂ２は、ＭＦ専用領域であると判定される。

続いてステップＳ５０６において、レンズマイコン１１１は、現在フォーカスレンズ位置がＡＦ至近端よりも至近側または無限側のいずれにあるかにより、現在フォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域またはＭＦ専用領域のいずれの範囲内にあるかを判定する。ステップＳ５０６にて現在フォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であると判定された場合、ステップＳ５０８へ進む。ステップＳ５０８において、レンズマイコン１１１（第三の制御手段１１１ｃ）は、フォーカスレンズ制御部１０９に制御指令を出力し、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端へ駆動する。図７に示されるように、現在フォーカスレンズ位置ａ２はＡＦ至近端よりも無限側にある。このためレンズマイコン１１１は、現在フォーカスレンズ位置ａ２がＡＦ可能領域であると判定し、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端ｃ２へ駆動してＡＦ可能領域を維持する。すなわち第三の制御手段１１１ｃは、フォーカスレンズがＡＦ可能領域に位置するとき、被写体距離を維持する際にフォーカスレンズの位置がＭＦ専用領域に含まれるようにＭＦ専用領域が変化した場合、ＡＦ可能領域に位置するようにフォーカスレンズを駆動する。

ステップＳ５０５にて目標フォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であると判定された場合、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７において、レンズマイコン１１１（第三の制御手段１１１ｃ）は、フォーカスレンズ制御部１０９に制御指令を出力し、フォーカスレンズ１０５を目標フォーカス位置へ駆動する。すなわち第三の制御手段１１１ｃは、フォーカスレンズがＡＦ可能領域に位置するとき、被写体距離を維持する際にフォーカスレンズの位置がＡＦ可能領域に含まれるようにＭＦ専用領域が変化した場合、被写体距離を維持するようにフォーカスレンズを駆動する。また第三の制御手段１１１ｃは、フォーカスレンズがＭＦ専用領域に位置するとき、被写体距離を維持する際にフォーカスレンズの位置がＡＦ可能領域に含まれるようにＭＦ専用領域が変化した場合、被写体距離を維持するようにフォーカスレンズを駆動する。

図８は、本実施例における制御方法の説明図であり、ズームトラッキング処理前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であったときの被写体距離を維持するフォーカス制御を示す。図８において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸はズームレンズ位置をそれぞれ示す。図８に示されるように、目標フォーカスレンズ位置ｂ３は、ＡＦ至近端より無限側にある。このためレンズマイコン１１１は、目標フォーカスレンズ位置ｂ３がＡＦ可能領域にある判定し、フォーカスレンズ１０５を目標フォーカス位置ｂ３へ駆動して被写体距離を維持する。

ステップＳ５０６にて現在フォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域であると判定された場合、ステップＳ５０７へ進む。ステップＳ５０７において、レンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ制御部１０９に制御指令を出力し、フォーカスレンズ１０５を目標フォーカスレンズ位置へ駆動させる。

図９は、本実施例における制御方法の説明図であり、ズームトラッキング処理前のフォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域にあるときの被写体距離を維持するフォーカス制御を示す。図９において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸はズームレンズ位置をそれぞれ示す。図９に示されるように、現在フォーカスレンズ位置ａ４は、ＡＦ至近端よりも至近側にある。このためレンズマイコン１１１は、現在フォーカスレンズ位置ａ４がＭＦ専用領域の範囲内にあると判定し、フォーカスレンズ１０５を目標フォーカス位置ｂ４へ駆動して被写体距離を維持する。

本実施例において、ＭＦ専用領域は、ズームレンズの位置に応じて変化する。また本実施例において、ズームレンズの位置が広角端（ＷＩＤＥ）である場合、ＭＦ専用領域は第一の広さを有し、ズームレンズの位置が望遠端（ＴＥＬＥ）である場合、ＭＦ専用領域は第一の広さよりも狭い第二の広さを有する。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、ズームレンズの位置（広角端、望遠端）とＭＦ専用領域の広さ（第一の広さ、第二の広さ）との関係が逆であってもよい。

以上のように、本実施例において、ユーザによりＭＦモードが選択されている場合、ズームトラッキング処理が行われる前後のフォーカスレンズ位置の領域に関わらず、フォーカスレンズ１０５を被写体距離を維持する目標フォーカスレンズ位置へ駆動する。これにより、被写体のピント状態（合焦状態）を維持することができる。

一方、ユーザによりＡＦモードが選択されている場合、ズームトラッキング処理が行われる前後のフォーカスレンズ位置の領域に応じて、フォーカスレンズ１０５の制御を切り替える。ズームトラッキング処理前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であって、ズームトラッキング処理により被写体距離を維持する目標フォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域となる場合、以下のように制御を行う。すなわち、ユーザのＭＦ操作以外の操作でフォーカスレンズ１０５がＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ移動することを禁止する。これにより、ユーザが意図せずフォーカスレンズ１０５がＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ移動することを防ぐことができる。また、ズームトラッキング処理前のフォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域である場合、フォーカスレンズ１０５を被写体距離を維持する目標フォーカスレンズ位置へ駆動することにより、被写体のピント状態を維持することができる。このように、ユーザのフォーカスモードの設定とズームトラッキング処理が行われる前後のフォーカスレンズ位置の領域とに応じて、フォーカスレンズ１０５の制御を切り替えることで、ユーザの操作性を向上させることができる。

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例の交換レンズ１００において、被写体像の光量を制限する絞りユニット１０３により撮像素子２０１の位相差ＡＦセンサに届く光束が小さくなると、ＡＦ評価値の精度が低下して高精度なＡＦが実現できない領域（ＡＦ不可能領域）が存在する。本実施例では、絞りユニット１０３の影響により高精度なＡＦが実現できない領域をＭＦ専用領域とする。

図１０は、絞り値（Ｆ値）と最短撮影距離との関係を示す図である。図１０において、縦軸は絞り値、横軸は最短撮影距離をそれぞれ示す。図１０に示されるように、最短撮影距離は絞り値に応じて変化し、開放側でＡＦ可能領域であった撮影距離位置は小絞り側でＭＦ専用領域となる。このように本実施例では、絞り値に応じてＡＦ可能領域（ＡＦ・ＭＦ可能領域）とＭＦ専用領域とが切り替わる。

次に、図１１を参照して、本実施例における絞り値の変化によるＡＦ可能領域とＭＦ専用領域との切り替わりの際のフォーカスレンズ制御（制御方法）の流れについて説明する。図１１は、本実施例における制御方法のフローチャートである。

まずステップＳ１１００において、レンズマイコン１１１は、処理を開始する。続いてステップＳ１１０１において、レンズマイコン１１１は、カメラ本体２００から送信された制御コマンドに応じて設定された絞り値を取得する。続いてステップＳ１１０２において、レンズマイコン１１１は、前回取得した絞り値とステップＳ１１０１にて取得した絞り値とを比較し、絞り値が変化したか否かを判定する。ステップＳ１１０２にて絞り値が変化したと判定された場合、ステップＳ１１０３へ進む。一方、絞り値が変化していないと判定された場合、ステップＳ１１０１へ戻り、レンズマイコン１１１は絞り値を取得する。

ステップＳ１１０２にて絞り値が変化したと判定された場合、ステップＳ１１０３において、レンズマイコン１１１は、フォーカスモードスイッチ１１２によりＡＦモードが選択されているか否かを判定する。ステップＳ１１０３にてＭＦモードが選択されている場合、レンズマイコン１１１はフォーカスレンズ１０５を駆動しない。

図１２は、本実施例における制御方法の説明図であり、絞り値の変更の際にフォーカスモードがＭＦモードであるときの被写体距離を維持するフォーカス制御を示す。図１２において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸は絞り値をそれぞれ示す。図１２に示されるように、絞り値の変化前（絞り値Ａ）と絞り値の変化後（絞り値Ｂ）とでフォーカスレンズ１０５を駆動させず被写体距離を維持する。

ステップＳ１１０４において、レンズマイコン１１１は、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域の範囲内であるか否かを判定する。レンズマイコン１１１は、メモリに各絞り値におけるＡＦ可能領域の至近端データ（ＡＦ至近端）を保持している。そしてレンズマイコン１１１は、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置がＡＦ至近端よりも至近側または無限側のいずれにあるかにより、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域またはＭＦ専用領域のいずれにあるかを判定する。

図１３は、本実施例における制御方法の説明図であり、絞り値の変更前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であるときの被写体距離を維持するフォーカス制御を示す。図１３において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸は絞り値をそれぞれ示す。図１３に示されるように、絞り値が絞り値Ａから絞り値Ｂに変更された場合、絞り値の変化前（絞り値Ａ）のフォーカスレンズ位置ａ６はＡＦ至近端よりも無限側になる。このためレンズマイコン１１１は、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置ａ６がＡＦ可能領域にあると判定する。

ステップＳ１１０４にて絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置はＡＦ可能領域であると判定された場合、ステップＳ１１０５へ進む。ステップＳ１１０５において、レンズマイコン１１１は、絞り値の変化後のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域の範囲内であるか否かを判定する。レンズマイコン１１１は、絞り値の変化後のフォーカスレンズ位置がＡＦ至近端よりも至近側か無限側にあるかにより、絞り値の変化後のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域またはＭＦ専用領域のいずれにあるかを判定する。図１３に示されるように、絞り値の変化後（絞り値Ｂ）のフォーカスレンズ位置ｂ６はＡＦ至近端よりも無限側にある。このためレンズマイコン１１１は、絞り値の変化後のフォーカスレンズ位置ｂ６がＡＦ可能領域にあると判定し、フォーカスレンズ１０５を駆動させず被写体距離を維持する。

ステップＳ１１０４にて絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域にあると判定された場合、レンズマイコン１１１はフォーカスレンズ１０５を駆動しない。

図１４は、本実施例における制御方法の説明図であり、絞り値の変更前のフォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域にあるときの被写体距離を維持するフォーカス制御を示す。図１４において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸は絞り値をそれぞれ示す。図１４に示されるように、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置ａ７は、ＡＦ至近端よりも至近側にある。このためレンズマイコン１１１は、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置ａ７がＭＦ専用領域にあると判定し、フォーカスレンズ１０５を駆動させず被写体距離を維持する。

ステップＳ１１０５にて絞り値の変化後のフォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域にあると判定された場合、ステップＳ１１０６へ進む。ステップＳ１１０６において、レンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ制御部１０９に制御指令を出力し、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端へ駆動する。

図１５は、本実施例における制御方法の説明図であり、絞り値の変更前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域になるときのＡＦ可能領域を維持するフォーカス制御を示す。図１５において、縦軸はフォーカスレンズ位置、横軸は絞り値をそれぞれ示す。図１５に示されるように、絞り値の変化後のフォーカスレンズ位置ｂ８は、ＡＦ至近端よりも至近側にある。このためレンズマイコン１１１は、絞り値の変化後のフォーカスレンズ位置ｂ８がＭＦ専用領域にあると判定し、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端ｃ８へ駆動してＡＦ可能領域を維持する。

以上のように、本実施例において、ユーザによりＭＦモードが選択されている場合、絞り値の変化前後のフォーカスレンズ位置の領域に関わらず、フォーカスレンズ１０５の位置を維持し被写体のピント状態を維持する。一方、ユーザによりＡＦモードが選択されている場合、絞り値の変化前後のフォーカスレンズ位置の領域に応じて、フォーカスレンズ１０５の制御を切り替える。絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であって、絞り値の変更によりＭＦ専用領域に切り替わる場合、ユーザのＭＦ操作以外でＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ切り替わらないようにフォーカスレンズ１０５をＡＦ可能領域の範囲まで駆動する。これにより、ユーザが意図せずＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ変更されることを防ぐことができる。一方、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置がＭＦ専用領域である場合、フォーカスレンズ１０５の位置を維持することで、被写体のピント状態を維持する。このように、ユーザのフォーカスモードの設定と絞り値の変化前後のフォーカスレンズ位置の領域とに応じて、フォーカスレンズ１０５の制御を切り替えることで、ユーザの操作性を向上させることができる。

（その他の実施例）
本発明は、上述の実施例の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

各実施例によれば、ユーザの意図を反映してＭＦ操作以外によりＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ切り替わることを防止し、ユーザの操作性を向上させることが可能な制御装置、レンズ装置、撮像装置、制御方法、および、プログラムを提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

各実施例において、レンズマイコン１１１は、第一の制御手段１１１ａ、第二の制御手段１１１ｂ、第三の制御手段１１１ｃ、および設定手段１１１ｄとしての機能を実行するが、これに限定されるものではない。例えば、制御装置としてのカメラマイコン２０６が、第一の制御手段、第二の制御手段、第三の制御手段、または設定手段の少なくとも一つの機能を実行するように構成してもよい。

１１１レンズマイコン（制御装置）
１１１ａ第一の制御手段
１１１ｂ第二の制御手段
１１１ｃ第三の制御手段
１１１ｄ設定手段

Claims

フォーカスレンズを合焦位置に自動で調整する第一の制御手段と、
前記フォーカスレンズをユーザの操作量に基づいて調整する第二の制御手段と、
前記フォーカスレンズを駆動する第三の制御手段と、
前記第一の制御手段による第一の制御と前記第二の制御手段による第二の制御とを切り替え可能に設定する設定手段と、を有し、
前記第一の制御手段および前記第二の制御手段は、前記フォーカスレンズの第一の駆動領域において有効であり、
前記第一の制御手段は、前記フォーカスレンズの第二の駆動領域において無効であり、
前記第二の制御手段は、前記第二の駆動領域において有効であり、
前記第三の制御手段は、前記設定手段により前記第二の制御が設定されている場合、
前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置し、被写体距離を維持する際に前記フォーカスレンズの位置が前記第二の駆動領域に含まれるように前記第二の駆動領域が変化したとき、または、前記フォーカスレンズが前記第二の駆動領域に位置し、前記被写体距離を維持する際に前記フォーカスレンズの位置が前記第一の駆動領域に含まれるように前記第二の駆動領域が変化したとき、前記第二の駆動領域の変化前後において前記被写体距離を維持するように前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする制御装置。
前記第三の制御手段は、前記設定手段により前記第一の制御が設定されている場合、
前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置し、被写体距離を維持する際に前記フォーカスレンズの位置が前記第二の駆動領域に含まれるように前記第二の駆動領域が変化したとき、前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置するように前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１に記載の制御装置。
前記第三の制御手段は、前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置し、前記被写体距離を維持する際に前記フォーカスレンズの位置が前記第一の駆動領域に含まれるように前記第二の駆動領域が変化した場合、前記被写体距離を維持するように前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１または２に記載の制御装置。
前記第三の制御手段は、前記設定手段により前記第一の制御が設定されている場合、
前記フォーカスレンズが前記第二の駆動領域に位置し、前記被写体距離を維持する際に前記フォーカスレンズの位置が前記第一の駆動領域に含まれるように前記第二の駆動領域が変化したとき、前記被写体距離を維持するように前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載の制御装置。
前記第二の駆動領域は、ズームレンズの位置に応じて変化することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の制御装置。
前記ズームレンズの位置が広角端である場合、前記第二の駆動領域は第一の広さを有し、
前記ズームレンズの位置が望遠端である場合、前記第二の駆動領域は前記第一の広さよりも狭い第二の広さを有することを特徴とする請求項５に記載の制御装置。
前記第二の駆動領域は、絞り値に応じて変化することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一項に記載の制御装置。
前記絞り値が第一の絞り値である場合、前記第二の駆動領域は第三の広さを有し、
前記絞り値が前記第一の絞り値よりも小さい第二の絞り値である場合、前記第二の駆動領域は前記第三の広さよりも狭い第四の広さを有することを特徴とする請求項７に記載の制御装置。
前記第三の制御手段は、全駆動領域における前記第二の駆動領域の割合の増減変化に基づいて、前記フォーカスレンズを駆動することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか一項に記載の制御装置。
フォーカスレンズと、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とするレンズ装置。
撮像素子と、
請求項１乃至９のいずれか一項に記載の制御装置と、を有することを特徴とする撮像装置。