JPH1130742A

JPH1130742A - カメラシステム

Info

Publication number: JPH1130742A
Application number: JP9188173A
Authority: JP
Inventors: Toshimi Watanabe; 利巳渡邉
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1997-07-14
Filing date: 1997-07-14
Publication date: 1999-02-02

Abstract

(57)【要約】【課題】バックラッシュ量のデータを保持する必要を
なくす。【解決手段】交換可能な撮影レンズと自動焦点調節機
構を備えるカメラシステムにおいて、前記撮影レンズの
焦点距離ｆmmに関する情報を保持する焦点距離情報保持
手段１４と、前記焦点距離情報保持手段が保持する前記
焦点距離情報に基づいて、前記撮影レンズの前記焦点合
わせ機構のバックラッシュ量Ｂｒを求める、バックラッ
シュ量予測手段２００を設けた。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、撮影レンズが交換
可能なカメラシステムの、自動焦点合わせに利用される
技術に属し、特に撮影レンズのバックラッシュ量の予測
に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラなどの撮影装置においては、撮影
レンズの焦点を合わせるために、例えば、レンズの位置
を前後方向に移動するヘリコイド機構が備わっている。
この種の焦点合わせ機構においては、機械的な係合部を
有しているので、遊び、即ちバックラッシュがある。

【０００３】例えば、焦点合わせ機構の操作リングを、
時計回りに連続的に回転すると、撮影レンズは連続的に
前進（又は後退）するが、前記操作リングの回転を止め
てその回転方向を逆転するとき、前記操作リングを反時
計回りに回転しても、バックラッシュに相当する量だけ
前記操作リングが動くまでは、前記撮影レンズは動かな
い。

【０００４】このような撮影レンズのバックラッシュ
は、自動焦点合わせを実施する場合に、逆転制御をする
時、駆動量とレンズの実際の移動量との差異となって現
れる。この制御誤差をなくするためには、撮影レンズの
バックラッシュ量を正確に把握する必要がある。

【０００５】特開昭６０−５２８１２号公報及び特開昭
６１−１７１１１号公報においては、撮影レンズの内部
に、それのバックラッシュ量を記憶させておき、このバ
ックラッシュ量に基づいて、駆動方向反転時に、駆動量
の補正を実施することを開示している。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】撮影レンズ上にバック
ラッシュ量のデータを保持する必要がなければ、データ
数が少ない分、コストの面でも有利になる。

【０００７】また、設計上、同じ構造の撮影レンズであ
っても、各々の撮影レンズのバックラッシュ量は、個体
差によりばらつく。つまり、バックラッシュ量として、
設計上の標準値を採用する場合には、保持するバックラ
ッシュ量の精度は低い。精度の低いデータを保持するた
めに、メモリ容量を割くことは、合理的でない。反面、
データの精度を高めるために、各々の撮影レンズのバッ
クラッシュ量を、製造時に実測して書き込み可能なメモ
リに保持する場合には、データ書き込みのために回路構
成が複雑化するし、作業工程も増える。

【０００８】また、ズームレンズの場合には、ズーム調
節によって焦点距離が変化すると、バックラッシュ量も
変わるので、メモリに保持するバックラッシュ量と、実
際のバックラッシュ量との誤差が大きい。本発明は、撮
影レンズのバックラッシュ量の把握のために、ビット数
の大きなメモリを、撮影レンズ上に設ける必要性をなく
することを第１の目的とし、ズームレンズの場合に、比
較的正確にバックラッシュ量を把握することを第２の目
的とする。

【０００９】

【課題を解決するための手段】請求項１は、焦点合わせ
機構を含む交換可能な撮影レンズと、該撮影レンズを介
して入射する光学像を撮影する撮影手段と、前記焦点合
わせ機構を駆動して、前記撮影手段に入射する光学像の
焦点を合わせる自動焦点調節機構を備えるカメラシステ
ムにおいて、前記撮影レンズの焦点距離に関する情報を
保持する焦点距離情報保持手段と、前記焦点距離情報保
持手段が保持する前記焦点距離情報に基づいて、前記撮
影レンズの前記焦点合わせ機構のバックラッシュ量を求
める、バックラッシュ量予測手段を設けたことを特徴と
する。

【００１０】請求項２は、請求項１記載のカメラシステ
ムにおいて、前記撮影レンズの種類を自動的に識別する
識別手段を設け、該識別手段の識別結果に応じた係数を
用いてバックラッシュ量を求めるように、前記バックラ
ッシュ量予測手段を構成したことを特徴とする。請求項
３は、請求項２記載のカメラシステムにおいて、前記撮
影レンズの種類は、接写用レンズ、ズームレンズ及び単
焦点レンズに分類されることを特徴とする。

【００１１】請求項４は、請求項１記載のカメラシステ
ムにおいて、前記自動焦点調節機構に対する焦点合わせ
動作の開始指示に応答して、バックラッシュ量の予測を
実行するように、前記バックラッシュ量予測手段を構成
したことを特徴とする。請求項５は、請求項１記載のカ
メラシステムにおいて、前記自動焦点調節機構に対する
焦点合わせ動作の開始指示に応答して、１回だけ、バッ
クラッシュ量の予測を実行するように、前記バックラッ
シュ量予測手段を構成したことを特徴とする。

【００１２】請求項６は、請求項１記載のカメラシステ
ムにおいて、電源の投入に応答して、バックラッシュ量
の予測を実行するように、前記バックラッシュ量予測手
段を構成したことを特徴とする。請求項７は、請求項１
記載のカメラシステムにおいて、前記撮影レンズの交換
を検出するレンズ交換検出手段を備え、前記撮影レンズ
の交換を検出したときに、バックラッシュ量の予測を実
行するように、前記バックラッシュ量予測手段を構成し
たことを特徴とする。

【００１３】請求項８は、請求項１記載のカメラシステ
ムにおいて、前記撮影レンズの実際の焦点距離を検出す
る、焦点距離検出手段を設け、前記焦点距離情報保持手
段が保持する焦点距離情報を、必要に応じて更新するこ
とを特徴とする。

【００１４】（作用）（請求項１）焦点距離情報保持手段が、撮影レンズの焦
点距離に関する情報を保持する。バックラッシュ量予測
手段は、前記焦点距離情報保持手段が保持する前記焦点
距離情報に基づいて、前記撮影レンズの前記焦点合わせ
機構のバックラッシュ量を求める。

【００１５】一般に、撮影レンズのバックラッシュ量
は、レンズ繰り出し量−デフォーカス量変換係数にほぼ
比例する。また、レンズ繰り出し量−デフォーカス量変
換係数は、焦点距離に比例する。従って、撮影レンズの
バックラッシュ量を、前記撮影レンズの焦点距離情報に
基づいて求めることができる。つまり、ＡＦやＡＥ等の
他の制御で必要としているデータを、バックラッシュ量
を求めるのに兼用するため、バックラッシュ量を保持す
る場合と比べて、必要とするメモリ容量が小さくなる。

【００１６】バックラッシュ量を撮影レンズの焦点距離
から計算できる理由について、以下に詳細に説明する。
図１１に示す撮影距離Ｄ，レンズの焦点距離ｆmm及びレ
ンズの繰り出し量Ｘの関係は、ニュートンの式から、次
の第１式で表される。Ｘ・Ｄ＝ｆmm² ・・・・（１）ここで、撮影レンズの最短撮影距離をＤｎとすると、撮
影距離範囲の無限端から至近端までに相当するレンズの
全繰り出し量（ストローク）Ｘａは、次の第２式で表さ
れる。

【００１７】Ｘａ＝ｆmm²／Ｄｎ・・・・（２）また、最短撮影において、被写体の大きさと前記被写体
によってフィルム面に投影される像の大きさとの実寸倍
率をｍとすると、前記第２式から次の第３式が得られ
る。Ｘａ＝ｍ・ｆmm ・・・・（３）一般に、撮影レンズにおいては、ヘリコイド機構を介し
てレンズと連結された距離環が備わっている。この距離
環を回転すると、前記ヘリコイド機構を介して、レンズ
がその光軸方向に移動する。前記距離環の回転角をＬと
し、定数をｋとすると、レンズの繰り出し量Ｘは、次の
第４式で表される。

【００１８】Ｘ＝ｋ・Ｌ・・・・（４）撮影距離範囲の無限端から至近端までに相当する範囲
で、レンズを移動するために必要な、前記距離環の回転
角をＬａとすると、前記第３式及び第４式から、次の第
５式が得られる。Ｌａ＝ｍ・ｆmm／ｋ・・・・（５）撮影距離範囲の無限端から至近端までに相当する範囲
で、レンズを移動するために必要な、前記距離環の回転
角Ｌａは、通常、レンズの種類とは無関係に、ほぼ一定
である。従って、前記距離環の回転角に関する、撮影レ
ンズのバックラッシュ量は、焦点距離調節機構の構造に
よって定まり、焦点距離調節機構の構造が似ている撮影
レンズでは、前記バックラッシュ量もほぼ同一になる。

【００１９】前記距離環の回転角に関する、撮影レンズ
のバックラッシュ量Ｂｌは、係数をＣとすると、次の第
６式で表される。Ｂｌ＝Ｃ・Ｌａ・・・・（６）また、前記第４式，第５式及び第６式から、レンズ繰り
出し量次元における撮影レンズのバックラッシュ量Ｂｒ
は、次の第７式で表される。

【００２０】Ｂｒ＝ｋ・Ｃ・Ｌａ＝Ｃ・ｍ・ｆmm ・・・（７）特殊なレンズの場合を除けば、第７式における係数Ｃ及
び最短撮影倍率ｍは一定である。つまり、第７式のバッ
クラッシュ量Ｂｒは、焦点距離ｆmmに比例する。係数を
Ａ０，Ｂ０とすると、バックラッシュ量Ｂｒは、次の第
８式に示す一般式で表される。

【００２１】Ｂｒ＝Ａ０・ｆmm＋Ｂ０・・・・（８）バックラッシュ量Ｂｒと焦点距離ｆmmとの関係の一例
を、図９に示す。（請求項２）前記第８式における係数Ａ０及びＢ０は、
撮影レンズの焦点距離調節機構の構造が変わると変化す
る。例えば、接写用レンズ、ズームレンズ及び単焦点レ
ンズでは、構造が異なるので、バックラッシュ量Ｂｒの
算出に用いる係数Ａ０及びＢ０を変える必要がある。

【００２２】請求項２では、識別手段が前記撮影レンズ
の種類を自動的に識別し、バックラッシュ量予測手段
は、前記識別手段の識別結果に応じた係数を用いてバッ
クラッシュ量を求める。従って、使用する撮影レンズの
種類が変わっても、比較的正確に、バックラッシュ量Ｂ
ｒを求めることができる。（請求項３）レンズの種類が、接写用レンズ、ズームレ
ンズ及び単焦点レンズに分類されるので、何れのレンズ
を使用する場合でも、比較的正確に、バックラッシュ量
Ｂｒを求めることができる。

【００２３】また、レンズの種類の識別に必要なデータ
のビット数が非常に少ないので、識別手段の構造が複雑
にならず、実用的である。（請求項４）バックラッシュ量の予測が、前記自動焦点
調節機構に対する、焦点合わせ動作の開始指示に応答し
て実行される。従って、焦点距離情報が変化する場合で
あっても、撮影の直前に、最新の焦点距離情報に基づい
て、正確なバックラッシュ量が求められる。

【００２４】（請求項５）バックラッシュ量の予測が、
前記自動焦点調節機構に対する、焦点合わせ動作の開始
指示に応答して、１回だけ実行される。撮影レンズの交
換によって焦点距離が変化するが、通常は、撮影レンズ
の交換が完了した後で焦点合わせ動作が開始されるの
で、焦点合わせ動作が開始された後で、焦点距離が変化
する可能性は小さい。

【００２５】バックラッシュ量の予測処理を、繰り返し
処理のループから外すことができるので、繰り返し実行
される自動焦点合わせなどの制御を、より短時間で実行
でき、処理性能が向上する。（請求項６）バックラッシュ量の予測が、電源の投入に
応答して、実行される。撮影レンズの交換によって焦点
距離が変化するが、通常は、電源が遮断された状態で、
撮影レンズの交換が実施されるので、電源投入後に、焦
点距離が変化する可能性は小さい。

【００２６】バックラッシュ量の予測処理を、繰り返し
処理のループから外すことができるので、繰り返し実行
される自動焦点合わせなどの制御を、より短時間で実行
でき、処理性能が向上する。（請求項７）レンズ交換検出手段によって、前記撮影レ
ンズの交換が検出される。そして、バックラッシュ量の
予測は、前記撮影レンズの交換が完了した後で実行され
る。

【００２７】バックラッシュ量の予測処理を何回も繰り
返す必要がなく、この処理を、繰り返し処理のループか
ら外すことができるので、繰り返し実行される自動焦点
合わせなどの制御を、より短時間で実行でき、処理性能
が向上する。（請求項８）ズームレンズの場合、ズーム調節によって
レンズの焦点距離が変化するので、前記第７式から明ら
かなように、バックラッシュ量も変化する。

【００２８】請求項８では、焦点距離検出手段が前記撮
影レンズの実際の焦点距離を検出し、前記焦点距離情報
保持手段が保持する焦点距離情報を、必要に応じて更新
する。従って、ズーム調節が実施される場合でも、比較
的正確にバックラッシュ量を予測しうる。

【００２９】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）この形態のカメラシステム３０の
構成及び動作の内容を、図１，図２，図３及び図１０に
示す。この形態は、請求項１，請求項２，請求項３及び
請求項４に対応する。

【００３０】図１はカメラシステム３０の自動焦点調節
に関する制御系の構成を示し、図２は図１のマイクロコ
ンピュータ８の動作のメインルーチンを示し、図３は図
２中のステップ１０８のサブルーチンの詳細を示し、図
１０は図１のマイクロコンピュータ８の内部メモリ上に
割り当てられたテーブルの構成を示す。この形態では、
請求項１の焦点距離情報保持手段は、図１における読み
出し専用メモリ１４として具体化され、請求項１のバッ
クラッシュ量予測手段及び請求項２の識別手段は、図１
におけるマイクロコンピュータ８として具体化されてい
る。

【００３１】まず、図１を参照して、カメラシステム３
０の構成を説明する。なお、自動焦点調節以外の機構及
び制御系については、図示を省略されているので注意さ
れたい。このカメラシステム３０は、カメラ本体３１
と、レンズユニット３２とで構成されている。また、レ
ンズユニット３２は、カメラ本体３１に対して脱着自在
に構成されている。つまり、焦点距離や種類の異なる様
々なレンズを、レンズユニット３２として、カメラ本体
３１に装着できる。

【００３２】レンズユニット３２の種類は、接写用レン
ズ、ズームレンズ及び単焦点レンズに分類される。図１
に示すレンズユニット３２は、単焦点レンズである。レ
ンズユニット３２には、被写体２からの光をカメラ本体
３１に導く、撮影レンズ１が備わっている。この撮影レ
ンズ１は、その周囲が支持部材１６に固定され、支持さ
れている。

【００３３】支持部材１６は、撮影レンズ１の光軸方向
（Ｐ方向）に移動可能な状態で、レンズユニット３２に
支持されている。支持部材１６の外周面には、ラック１
６ａが形成されている。このラック１６ａと係合する位
置に、ピニオン１３が配置されている。ピニオン１３が
回転すると、撮影レンズ１が矢印Ｐ方向に移動する。ピ
ニオン１３の回転軸は、連結機構１１に接続されてい
る。連結機構１１は、２つの部分に分離可能であるが、
カメラ本体３１にレンズユニット３２が装着された状態
では、連結機構１１の２つの部分は一体化し、カメラ本
体３１からの駆動力を、ピニオン１３に伝達する。

【００３４】レンズユニット３２の電気回路には、読み
出し専用メモリ（ＲＯＭ）１４とマイクロコンピュータ
１５が備わっている。読み出し専用メモリ１４には、レ
ンズユニット３２の種類が、接写用レンズ、ズームレン
ズ及び単焦点レンズの何れであるかを示す種別情報ｉ
と、レンズユニット３２の焦点距離情報ｆmm，デフォー
カス量−レンズ移動量変換係数ＫＬ及び開放Ｆ値が、予
め記憶されて保持されている。

【００３５】なお、レンズユニット３２の焦点距離情報
ｆmmは、レンズの設計時に決定される標準値である。マ
イクロコンピュータ１５は、カメラ本体３１との間の通
信の機能を有しており、必要に応じて、読み出し専用メ
モリ１４上の情報を読み出して、カメラ本体３１に送信
する。シリアルデータの形でデータ通信を実施するた
め、多数の信号線を用いることなく、カメラ本体３１に
データを送信できる。

【００３６】カメラ本体３１においては、撮影レンズ１
からの光の一部を、メインミラー３及びサブミラー４
が、焦点状態検出モジュール５に導く。焦点状態検出モ
ジュール５は、公知の焦点状態検出技術を利用したもの
であり、再結像光学系と１次元の撮像ユニットを内蔵し
ている。カメラ本体３１に設けられたマイクロコンピュ
ータ８は、制御回路６を介して、焦点状態検出モジュー
ル５を制御し、焦点状態検出モジュール５から入力され
る信号に基づいて、各時点の焦点調節状態を示す情報を
生成する。

【００３７】マイクロコンピュータ８は、自動焦点調節
を開始すると、前記焦点調節状態を示す情報に基づい
て、レンズユニット３２の撮影レンズ１の位置を調節す
る。即ち、焦点が合っていない場合には、制御回路７を
介して電気モータ９を駆動し、連結機構１１を介して電
気モータ９に結合されたピニオン１３を回転する。電気
モータ９の回転量及び撮影レンズ１の位置は、電気モー
タ９の駆動軸に設置されたエンコーダ１０からの信号に
基づいて、マイクロコンピュータ８で把握される。

【００３８】マイクロコンピュータ８は、レンズユニッ
ト３２のマイクロコンピュータ１５との間で、データ通
信を実施できる。また、マイクロコンピュータ８の入力
端子には、スイッチユニット１２が接続されている。ス
イッチユニット１２は、図示しないシャッターボタンの
半押し状態（中間ストローク）でオンする半押しスイッ
チ１２ａと、前記シャッターボタンの全押し状態でオン
する全押しスイッチ１２ｂと、主電源のオン／オフを制
御する電源スイッチ１２ｃで構成される。半押しスイッ
チ１２ａは、自動焦点調節の開始を指示するのに利用さ
れる。

【００３９】マイクロコンピュータ８の内部の読み出し
専用メモリ（ＲＯＭ）上には、図１０に示す係数テーブ
ルのデータが、定数として予め記憶されている。これら
のデータは、設計上決定される標準値である。

【００４０】係数テーブルは、レンズの種別０に対応付
けられた係数Ｋａ[０]，Ｋｂ[０]と、レンズの種別１に
対応付けられた係数Ｋａ[１]，Ｋｂ[１]と、レンズの種
別２に対応付けられた係数Ｋａ[２]，Ｋｂ[２]を備えて
いる。レンズの種別０，１及び２は、それぞれ、単焦点
レンズ，ズームレンズ及び接写用レンズに対応付けられ
ている。

【００４１】カメラ本体３１上のマイクロコンピュータ
８の動作の概略を、図２に示す。図２を参照して、各処
理ステップの内容を説明する。ここでは、特に指摘する
場合を除き、処理を実行するのはマイクロコンピュータ
８である。使用者の電源スイッチ１２ｃの操作によっ
て、主電源が投入されると、マイクロコンピュータ８
は、ステップ１０１を実行する。

【００４２】ステップ１０１では、マイクロコンピュー
タ８内部の、読み書きメモリ（ＲＡＭ）上に割り当て
た、各種変数やフラグの内容を初期化する。ここで、例
えば、過去に検出されたデフォーカス量，焦点状態検出
モジュール５の電荷蓄積中心時刻，合焦フラグなどが初
期化される。ステップ１０２では、半押しスイッチ１２
ａの状態を識別する。カメラのシャッターボタンが半押
しのストローク以上押された状態なら、ステップ１０２
から１０３に進み、そうでなければ、ステップ１０２か
ら１０１に戻る。

【００４３】ステップ１０３では、焦点状態検出モジュ
ール５の撮像ユニットに対して、電荷蓄積制御を実施す
る。すなわち、露光時間を制御するために、電荷蓄積の
開始と終了を制御する。この開始から終了までの間の露
光量に対応する電気信号が、撮像ユニットの画素毎に得
られる。また、レンズユニット３２のマイクロコンピュ
ータ１５との間で、データ通信を開始し、電荷蓄積の開
始から終了までの中間の時刻ｔ[０]において、レンズユ
ニット３２の種別情報ｉ，焦点距離情報ｆmm，デフォー
カス量−レンズ移動量変換係数ＫＬ及び開放Ｆ値を、レ
ンズユニット３２から取得する。

【００４４】ステップ１０４では、焦点状態検出モジュ
ール５の撮像ユニットが出力する、アナログ信号の各画
素レベルを、Ａ／Ｄ変換し、１次元画像のディジタル信
号を得る。得られたディジタル信号は、内部メモリに記
憶する。ステップ１０５では、ステップ１０４で得られ
た１次元画像のディジタル信号に基づいて、焦点ずれ量
ＤＦ[０]を計算する。この処理については、公知の技術
を採用しているので、説明は省略する。

【００４５】ステップ１０６では、時刻ｔ[０]でレンズ
ユニット３２から取得した、デフォーカス量−レンズ移
動量変換係数ＫＬと、ステップ１０５の計算で得られた
焦点ずれ量ＤＦ[０]に基づいて、移動目標レンズ位置Ｐ
[０]を計算する。電荷蓄積中心時刻ｔ[０]における撮影
レンズ１の位置をＬＰ[０]とすると、計算式は、次の第
９式で表される。

【００４６】Ｐ[０]＝ＫＬ・ＤＦ[０]＋ＬＰ[０] ・・・（９）ステップ１０７では、焦点が合ったか否かを識別する。
具体的には、今回検出した焦点ずれ量ＤＦ[０]を、予め
定めた閾値と比較して、焦点ずれ量ＤＦ[０]が十分小さ
い場合には合焦フラグをセットし、焦点ずれ量ＤＦ[０]
が大きい場合には、合焦フラグをクリアする。

【００４７】ステップ１０８では、ステップ１０６で求
めた移動目標レンズ位置Ｐ[０]に向かって撮影レンズ１
を動かすように、所定の処理を実施する。この処理の詳
細を、サブルーチンとして図３に示す。図３のステップ
２０１では、前記合焦フラグの状態を調べて、焦点が合
っているか否かを識別する。合焦状態ならこのサブルー
チンを終了してメインルーチンに戻り、焦点がずれてい
る場合には、ステップ２０１から２０２に進む。

【００４８】ステップ２０２では、前回この処理を実施
したときのレンズの駆動方向と、今回のレンズの駆動方
向とを比較して、駆動方向の反転の有無を調べる。駆動
方向の反転がなければ、ステップ２０２から２０８に進
み、駆動方向の反転を検出した場合には、ステップ２０
２から２０３に進む。ステップ２０３から２０６までの
処理は、撮影レンズ１の焦点合わせのための機構のバッ
クラッシュによって生じる駆動量の誤差、すなわちバッ
クラッシュ補正量を求めるための処理である。

【００４９】ステップ２０３では、通信によってレンズ
ユニット３２から得られたレンズ種別情報ｉを入力す
る。レンズ種別情報ｉの値０，１及び２は、それぞれ、
単焦点レンズ，ズームレンズ及び接写用レンズに対応す
る。なお、他のステップで行ったレンズユニット３２と
の通信の結果得られたレンズ種別情報ｉを採用しても良
いし、このステップでレンズユニット３２との通信を実
施して、最新のレンズ種別情報ｉを得ても良い。

【００５０】ステップ２０４では、マイクロコンピュー
タ８のメモリ上の係数テーブル（図１０参照）を参照
し、レンズ種別情報ｉに対応する２つの係数Ｋａ[ｉ]，
Ｋｂ[ｉ]を入力する。ステップ２０５では、通信によっ
てレンズユニット３２から得られた焦点距離情報ｆmmを
入力する。なお、他のステップで行ったレンズユニット
３２との通信の結果得られた焦点距離情報ｆmmを採用し
ても良いし、このステップでレンズユニット３２との通
信を実施して、最新の焦点距離情報ｆmmを得ても良い。

【００５１】ステップ２０６では、ステップ２０４，２
０５で得た情報と次の第１０式に基づいて、バックラッ
シュ補正量Ｂｒを計算する。Ｂｒ＝ＫＬ・（Ｋａ[ｉ]・ｆmm＋Ｋｂ[ｉ]）・・・（１０）上記第１０式は、前記第８式を変形したものであり、バ
ックラッシュ補正量Ｂｒを求める原理については既に説
明したので、ここでは説明を省略する。

【００５２】ステップ２０７では、ステップ２０６で求
めたバックラッシュ補正量Ｂｒの値だけ、撮影レンズ１
の移動のために設けられた電気モータ９を駆動する。ス
テップ２０７においては、電気モータ９の駆動によっ
て、エンコーダ１０が動き、エンコーダ１０が信号を出
力するが、実際には、電気モータ９を駆動しても、バッ
クラッシュのために撮影レンズ１は動かない。従って、
マイクロコンピュータ８は、エンコーダ１０が信号を出
力しても、ステップ２０７の実行中は、撮影レンズ１の
位置が変化しないものとして、撮影レンズ１の位置情報
を把握する。

【００５３】ステップ２０８では、前記ステップ１０６
で求められた移動目標レンズ位置Ｐ[０]に撮影レンズ１
を移動するように、電気モータ９を駆動する。即ち、エ
ンコーダ１０からの信号を監視して、撮影レンズ１の現
在位置ＬＰ[０]を逐次把握し、移動目標レンズ位置Ｐ
[０]と現在位置ＬＰ[０]とが一致するまで、電気モータ
９を駆動する。

【００５４】なお、この実施の形態では、撮影レンズ１
の移動のために、ラック１６ａとビニオン１３でなる駆
動機構を設けてあるが、この駆動機構は、例えば、ヘリ
コイドやカム等で構成される機構に変更しても良い。（第２の実施の形態）この形態では、ハードウェアの構
成は第１の実施の形態と同一であり、マイクロコンピュ
ータ８の動作が、図４のように変更される。この形態
は、請求項５に対応する。なお、図４において、図２と
同一の処理には同一のステップ番号を付してある。

【００５５】図４を参照して、変更された処理について
説明する。ステップ１０２において、カメラのシャッタ
ーボタンが半押しのストローク以上押された状態なら、
ステップ１０２から１１０に進む。ステップ１１０で
は、所定の初回フラグの状態を調べて、シャッターボタ
ンの半押し状態が検出された後の、最初の処理か否かを
識別する。前記初回フラグは、ステップ１０１でセット
される。前記初回フラグがセットされている時には、ス
テップ１１０から１１１に進み、前記初回フラグがクリ
アされている時には、ステップ１１０から１０３に進
む。

【００５６】ステップ１１１では、バックラッシュ補正
量の予測を実施する。この処理の内容は、前記初回フラ
グをクリアする処理が追加された他は、図３の処理２０
０と同一である。ステップ１０７の次に実施されるステ
ップ１０８Ｂは、図３に示す処理２００が省略された以
外は、図３の処理と同一である。つまり、バックラッシ
ュ補正量の予測処理がステップ１１１で実行されるの
で、その処理については、ステップ１０８Ｂでは実行し
ない。

【００５７】この実施の形態では、バックラッシュ補正
量の予測が、シャッターボタンが半押し状態になる度
に、１回ずつ実行される。現実的には、シャッターボタ
ンが半押し状態になったままで、レンズユニット３２の
交換などが実施される可能性はほとんどない。従って、
バックラッシュ補正量の予測を何回も繰り返す必要はな
い。

【００５８】ステップ１１１の処理が繰り返し実行され
ないので、ステップ１０２，１１０，１１１，１０３，
１０４，１０５，１０６，１０７，１０８Ｂのループの
実行に要する時間が２回目以降は短縮される。従って、
自動焦点合わせの応答速度が、より高速化される。（第３の実施の形態）この形態では、ハードウェアの構
成は第１の実施の形態と同一であり、マイクロコンピュ
ータ８の動作が、図５のように変更される。この形態
は、請求項６に対応する。なお、図５において、図２と
同一の処理には同一のステップ番号を付してある。

【００５９】図５を参照して、変更された処理について
説明する。この形態では、主電源の投入直後に、ステッ
プ２００でバックラッシュ補正量の予測が実行され、そ
の後で、ステップ１０１が実行される。ステップ２００
の内容は、図３の処理２００と同一である。

【００６０】ステップ１０７の次に実施されるステップ
１０８Ｂは、図３に示す処理２００が省略された以外
は、図３の処理と同一である。つまり、バックラッシュ
補正量の予測処理がステップ２００で実行されるので、
その処理については、ステップ１０８Ｂでは実行しな
い。主電源がオンのまま、レンズユニット３２の交換な
どが実施される可能性はほとんどない。従って、バック
ラッシュ補正量の予測を何回も繰り返す必要はない。

【００６１】バックラッシュ補正量の予測処理が繰り返
し実行されないので、ステップ１０２，１０３，１０
４，１０５，１０６，１０７，１０８Ｂのループの実行
に要する時間が短縮される。従って、自動焦点合わせの
応答速度が向上する。（第４の実施の形態）この形態のカメラシステムの構成
及び動作を、図６及び図７に示す。この形態は、請求項
７に対応する。図６及び図７において、第１の実施の形
態ど同一の要素及びステップには、同一の符号を付して
示してある。

【００６２】図６を参照すると、カメラ本体３１Ｂに、
レンズユニット３２の装着の有無を検出する検出スイッ
チ１９が付加されている。これ以外のハードウェアにつ
いては、図１と同一の構成である。マイクロコンピュー
タ８の動作は、図７のように変更される。変更された部
分について、説明する。

【００６３】主電源が投入されると、マイクロコンピュ
ータ８は、まず、ステップ３０１を実行する。ステップ
３０１では、検出スイッチ１９の状態を調べる。レンズ
ユニット３２がカメラ本体３１Ｂに装着されている時に
は、ステップ３０１から２００に進む。レンズユニット
３２が外されている時には、ステップ３０１を繰り返し
実行する。

【００６４】ステップ２００では、バックラッシュ補正
量の予測を実施する。この処理の内容は、図３の処理２
００と同一である。ステップ２００の次に、ステップ１
０１を実行する。ステップ３０２では、検出スイッチ１
９の状態を調べる。レンズユニット３２がカメラ本体３
１Ｂから分離されている時には、ステップ３０２から３
０１に進む。レンズユニット３２がカメラ本体３１Ｂに
装着されている時には、ステップ３０２から１０２に進
む。

【００６５】従って、主電源がオンのまま、レンズユニ
ット３２が交換されるときには、必ずステップ３０２か
ら３０１に戻り、再び、レンズユニット３２がカメラ本
体３１Ｂに装着されると、その直後に、ステップ３０１
から２００に進み、バックラッシュ補正量の予測が実施
される。バックラッシュ補正量の予測が繰り返し実行さ
れないので、ステップ３０２，１０２，１０３，１０
４，１０５，１０６，１０７，１０８Ｂのループの実行
に要する時間が短縮される。従って、自動焦点合わせの
応答速度が高速化される。

【００６６】また、主電源をオンにしたままレンズユニ
ット３２を交換しても、交換の直後に、バックラッシュ
補正量の予測が実施されるので、バックラッシュの補正
が、正しく実施される。（第５の実施の形態）この形態のカメラシステムの構成
を、図８に示す。この形態は、請求項８に対応する。図
８において、第１の実施の形態と同一の要素には、同一
の符号を付して示してある。

【００６７】この形態では、請求項８の焦点距離検出手
段及び焦点距離情報保持手段は、図８におけるマイクロ
コンピュータ１５Ｂとして具体化されている。図８を参
照すると、カメラ本体３１は、図１と同一である。レン
ズユニット３２Ｂは、ズームレンズである。被写体２か
らの光は、撮影レンズ１を通り、ズーム光学系１７を通
って、カメラ本体３１に導かれる。

【００６８】ズーム光学系１７を矢印Ｐ方向（光軸方
向）に移動することで、レンズユニット３２Ｂ全体の焦
点距離を変えることができる。ズーム光学系１７の矢印
Ｐ方向の位置を検出するために、ズームエンコーダ１８
が備わっている。ズームエンコーダ１８の出力する位置
情報は、マイクロコンビュータ１５Ｂに入力される。マ
イクロコンビュータ１５Ｂは、ズームエンコーダ１８の
出力する位置情報に基づいて、焦点距離情報ｆmmを計算
して求める。

【００６９】読み出し専用メモリ１４Ｂには、レンズユ
ニット３２Ｂの種類が、ズームレンズであることを示す
種別情報ｉ（１）と、デフォーカス量−レンズ移動量変
換係数ＫＬ及び開放Ｆ値が、予め記憶されて保持されて
いる。マイクロコンビュータ１５Ｂは、カメラ本体３１
のマイクロコンピュータ８の要求に応答して、計算した
焦点距離情報ｆmmと、読み出し専用メモリ１４Ｂに保持
された種別情報ｉ，デフォーカス量−レンズ移動量変換
係数ＫＬ及び開放Ｆ値を、カメラ本体３１に送出する。

【００７０】

【発明の効果】

（請求項１）ＡＦやＡＥ等の他の制御で必要としている
データ（撮影レンズの焦点距離情報）を、バックラッシ
ュ量を求めるために兼用するので、バックラッシュ量を
保持する場合と比べて、必要とするメモリ容量が小さく
なる。

【００７１】（請求項２）識別手段が前記撮影レンズの
種類を自動的に識別するので、使用する撮影レンズの種
類が変わっても、比較的正確に、バックラッシュ量Ｂｒ
を求めることができる。（請求項３）レンズの種類が、接写用レンズ、ズームレ
ンズ及び単焦点レンズに分類されるので、何れのレンズ
を使用する場合でも、比較的正確に、バックラッシュ量
Ｂｒを求めることができる。

【００７２】また、レンズの種類の識別に必要なデータ
のビット数が非常に少ないので、識別手段の構造が複雑
にならず、実用的である。（請求項４）焦点距離情報が変化する場合であっても、
撮影の直前に、最新の焦点距離情報に基づいて、正確な
バックラッシュ量が求められる。

【００７３】（請求項５）バックラッシュ量の予測処理
を、繰り返し処理のループから外すことができるので、
繰り返し実行される自動焦点合わせなどの制御を、より
短時間で実行でき、処理性能が向上する。（請求項６）バックラッシュ量の予測処理を、繰り返し
処理のループから外すことができるので、繰り返し実行
される自動焦点合わせなどの制御を、より短時間で実行
でき、処理性能が向上する。

【００７４】（請求項７）バックラッシュ量の予測処理
を何回も繰り返す必要がなく、この処理を、繰り返し処
理のループから外すことができるので、繰り返し実行さ
れる自動焦点合わせなどの制御を、より短時間で実行で
き、処理性能が向上する。（請求項８）ズームレンズの場合に、ズーム調節が実施
されても、比較的正確にバックラッシュ量を予測しう
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】第１の実施の形態のカメラシステム３０の自動
焦点調節に関する、制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【図２】図１のマイクロコンピュータ８の、動作のメイ
ンルーチンを示すフローチャートである。

【図３】図２中のステップ１０８の、サブルーチンの詳
細を示すフローチャートである。

【図４】第２の実施の形態の、マイクロコンピュータ８
の動作のメインルーチンを示すフローチャートである。

【図５】第３の実施の形態の、マイクロコンピュータ８
の動作のメインルーチンを示すフローチャートである。

【図６】第４の実施の形態の、カメラシステムの自動焦
点調節に関する、制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【図７】第４の実施の形態の、マイクロコンピュータ８
の動作のメインルーチンを示すフローチャートである。

【図８】第５の実施の形態の、カメラシステムの自動焦
点調節に関する、制御系の構成を示すブロック図であ
る。

【図９】焦点距離とバックラッシュ量との相関の一例を
示すグラフである。

【図１０】図１のマイクロコンピュータ８の内部メモリ
上に割り当てられたテーブルの構成を示すマップであ
る。

【図１１】カメラシステムの光学系の一例を示す模式図
である。

【符号の説明】

１撮影レンズ２被写体３メインミラー４サブミラー５焦点状態検出モジュール６，７制御回路８マイクロコンピュータ９電気モータ１０エンコーダ１１連結機構１２ａ半押しスイッチ１２ｂ全押しスイッチ１２ｃ電源スイッチ１３ピニオン１４読み出し専用メモリ１５マイクロコンピュータ１６支持部材１６ａラック１７ズーム光学系１８ズームエンコーダ１９検出スイッチ３０カメラシステム３１カメラ本体３２レンズユニット

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】焦点合わせ機構を含む交換可能な撮影レ
ンズと、該撮影レンズを介して入射する光学像を撮影す
る撮影手段と、前記焦点合わせ機構を駆動して、前記撮
影手段に入射する光学像の焦点を合わせる自動焦点調節
機構を備えるカメラシステムにおいて、前記撮影レンズの焦点距離に関する情報を保持する焦点
距離情報保持手段と、前記焦点距離情報保持手段が保持する前記焦点距離情報
に基づいて、前記撮影レンズの前記焦点合わせ機構のバ
ックラッシュ量を求める、バックラッシュ量予測手段を
設けたことを特徴とするカメラシステム。
【請求項２】請求項１記載のカメラシステムにおい
て、前記撮影レンズの種類を自動的に識別する識別手段
を設け、該識別手段の識別結果に応じた係数を用いてバ
ックラッシュ量を求めるように、前記バックラッシュ量
予測手段を構成したことを特徴とするカメラシステム。
【請求項３】請求項２記載のカメラシステムにおい
て、前記撮影レンズの種類は、接写用レンズ、ズームレ
ンズ及び単焦点レンズに分類されることを特徴とするカ
メラシステム。
【請求項４】請求項１記載のカメラシステムにおい
て、前記自動焦点調節機構に対する焦点合わせ動作の開
始指示に応答して、バックラッシュ量の予測を実行する
ように、前記バックラッシュ量予測手段を構成したこと
を特徴とするカメラシステム。
【請求項５】請求項１記載のカメラシステムにおい
て、前記自動焦点調節機構に対する焦点合わせ動作の開
始指示に応答して、１回だけ、バックラッシュ量の予測
を実行するように、前記バックラッシュ量予測手段を構
成したことを特徴とするカメラシステム。
【請求項６】請求項１記載のカメラシステムにおい
て、電源の投入に応答して、バックラッシュ量の予測を
実行するように、前記バックラッシュ量予測手段を構成
したことを特徴とするカメラシステム。
【請求項７】請求項１記載のカメラシステムにおい
て、前記撮影レンズの交換を検出するレンズ交換検出手
段を備え、前記撮影レンズの交換を検出したときに、バ
ックラッシュ量の予測を実行するように、前記バックラ
ッシュ量予測手段を構成したことを特徴とするカメラシ
ステム。
【請求項８】請求項１記載のカメラシステムにおい
て、前記撮影レンズの実際の焦点距離を検出する、焦点
距離検出手段を設け、前記焦点距離情報保持手段が保持
する焦点距離情報を、必要に応じて更新することを特徴
とするカメラシステム。