撮像装置、およびレンズユニット
【課題】 レンズ交換式でレンズ側に駆動系を持たせたデジタル一眼レフカメラのコントラストＡＦにおいて、レンズ駆動中の加減速処理への影響を避けつつ、より高速およびより精度の高いコントラストＡＦを可能にする。
【解決手段】 レンズ側に負荷を判定する負荷判定手段を有し、レンズ側の処理に余裕が有ると判定された場合に、前記フォーカスレンズ位置情報または前記コントラスト信号を通信する。
【解決手段】 レンズ側に負荷を判定する負荷判定手段を有し、レンズ側の処理に余裕が有ると判定された場合に、前記フォーカスレンズ位置情報または前記コントラスト信号を通信する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子の出力に基づくコントラスト情報を用いた焦点調節技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子を二次元状に配置した撮像素子を用い、撮影レンズにより結像させた像をデジタル的に読み込むデジタルカメラでは、オートフォーカス（以下、単にＡＦとも呼ぶ）のための情報を撮像素子から得ることが一般的に行われている。こうした撮像素子は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）あるいはそれに類するものが一般的である。またＡＦ以外にも、自動露出制御（以下、ＡＥとも呼ぶ）、ホワイトバランス（以下、単にＷＢとも呼ぶ）のための情報を撮像素子から得ることが一般的に行われている。
【０００３】
ＡＦについては、いわゆるコントラスト方式と呼ばれる技術（または山登り方式、ＴＶ−ＡＦ方式とも呼ばれる）が適用されている。このコントラスト方式は、撮像レンズに含まれるフォーカシングレンズ、または撮像素子を光軸方向に駆動させつつ各駆動段階で得られる撮像画像のコントラストを評価値として取得する。そして、最も評価値の高いレンズ位置をもって合焦位置とする方式である。コントラスト方式のＡＦについては、たとえば特許文献１に詳細に述べられている。
【０００４】
画面全体のコントラスト情報を使ってＡＦを行うと撮影距離の異なる複数の被写体による遠近競合の影響を受けやすくなるため、通常、自動または手動により画面内の一部を選択して、コントラスト方式ＡＦを行う。
【０００５】
デジタル方式の一眼レフカメラでは、ミラーやシャッタにより、露光時を除いて撮像素子は遮光されているが一般である。したがって、ＡＦやＡＥ用には撮像素子を使うのではなく、それぞれの用途に対応した別のセンサを搭載し、撮影レンズから入射した光を光路分割してそれらのＡＦ用センサやＡＥ用センサに受光する。近年、デジタル一眼レフにおいても撮像素子上の画像を背面液晶パネルなどの表示素子に表示して、構図やピントを確認するライブビュー機能が要求されてきている。ライブビュー時には、ミラーが跳ね上げられ、シャッタが開き、撮像素子が露光状態になる。この状態では前記ＡＦ用センサやＡＥ用センサには光が届かない状態になり、これらのセンサによるＡＦやＡＥが行えない。そこで、ライブビュー中にＡＦ、ＡＥを行おうとすると、撮像素子を用いたコントラストＡＦや撮像面ＡＥの機能が必要となる。
【０００６】
一眼レフカメラのコントラストＡＦでは、レンズを駆動しながら、コントラスト評価値を得るが、合焦位置を求めるためには、コントラスト評価値とその評価値を取得した際のレンズ位置情報が必要となる。
【０００７】
ＡＦ動作が可能な一眼レフカメラでは、交換レンズ側にフォーカスレンズ駆動用モータを搭載し、カメラ側よりレンズ駆動量をレンズ側に通信で伝達することにより、レンズを駆動するよう構成されたものがある。
【０００８】
このような一眼レフカメラシステムでは、レンズの位置情報は交換レンズ側のパルスエンコーダーなどにより取得され、カメラ側は、レンズ側からの通信によってレンズ位置情報を得ることになる。
【０００９】
位相差ＡＦセンサではあるが、ＡＦセンサの蓄積タイミングとレンズ位置情報の同期を取る公知技術としては、特許文献２が提案されている。
【特許文献１】特登録０２８２１２１４
【特許文献２】特開２００２−１３１６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
コントラストＡＦでは、前記のように、合焦位置を求めるためには、コントラスト評価値とその評価値を取得した際のレンズ位置情報が必要となる。
【００１１】
コントラスト評価値は、撮像素子で蓄積された画像ごと、すなわち毎フレーム得ることが可能である。その毎フレームに対応したレンズ位置情報を得ることが望ましい。
【００１２】
コントラストＡＦの高速化や高精度化のためにはレンズをより速く動かしたり、コントラスト評価値の取得頻度を増やしたりする必要が有る。
【００１３】
しかしながら、レンズ側にレンズ位置情報用のパルスエンコーダーを持つシステムでは、レンズ位置情報はレンズ側からカメラ側への通信によって送られている。そのため、コントラスト評価値の取得頻度、すなわちＡＦ動作中のフレームレートを上げるとレンズとカメラ間の通信量が増えることになる。
【００１４】
本発明の目的は、レンズユニット側にレンズ位置情報を有する場合において、より高速およびより精度の高いコントラストＡＦを可能にする焦点調節技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決し目的を達成するために本発明の一の側面は、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記コントラスト検出手段による前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する。
【００１６】
また、別の一の側面は、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズユニットの負荷の少ないと判定したときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する。
【００１７】
また、別の一の側面は、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する。
【００１８】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【００１９】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を当該レンズユニットの負荷が少ないと判定したときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【００２０】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【００２１】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を前記被写体像の取得と同期させて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に前記被写体像の取得タイミングと関連させて記憶されている複数のレンズ位置情報を前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、レンズユニット側にレンズ位置情報を有する場合において、より高速およびより精度の高いコントラストＡＦを可能にする焦点調節技術を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図１から図１１を用いて説明する。
【００２４】
図１は本実施例の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施例のデジタルカメラ２００には、撮影レンズ１００が不図示のマウント部のレンズ装着機構を介して着脱可能に取り付けられる。マウント部には、電気接点ユニット１０７が設けられている。この電気接点ユニット１０７には、通信クロックライン、データ送信ライン、データ受信ラインなどからなる通信バスライン用の端子が有る。これらによりデジタルカメラ２００と撮影レンズ１００が通信可能となっている。デジタルカメラ２００は、撮影レンズ１００とこの電気接点ユニット１０７を介して通信を行い、撮影レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１および光量を調節する絞り１０２の駆動を制御する。なお、図１には、撮影レンズ１００内のレンズとしてフォーカスレンズ１０１のみを示しているが、このほかに変倍レンズや固定レンズが設けられ、これらを含めてレンズユニットを構成する。
【００２６】
また、電気接点ユニット１０７には、通信用バスラインと、カメラ側から画像の蓄積タイミングをレンズ側に伝達するための同期信号ラインも設けられている。
【００２７】
不図示の被写体からの光束は、撮影レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１を含むレンズユニットおよび絞り１０２を介して、デジタルカメラ２００内のクイックリターンミラー２０３に導かれる。クイックリターンミラー２０３は、撮影光路内に光軸に対して斜めに配置されて、被写体からの光束を上方のファインダー光学系に導く第１の位置（図示した位置）と、撮影光路外に退避する第２の位置とに移動が可能である。
【００２８】
クイックリターンミラー２０３の中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー２０３が第１の位置にダウンしているときには、被写体からの光束の一部が該ハーフミラー部を透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー２０３の背面側に設けられたサブミラー２０４で反射される。そして、焦点検出回路２０６とともに自動焦点調整ユニットを構成する位相差ＡＦセンサ２０５に導かれる。焦点検出回路２０６は、位相差ＡＦセンサ２０５を用いて、撮影レンズ１００の焦点状態の検出（焦点検出）を行う。一方、クイックリターンミラー２０３で反射された光束は、ピント面に存在するファインダースクリーン２０２、およびペンタプリズム２０１、接眼レンズ２０７により構成されるファインダー光学系を介して撮影者の目に至る。
【００２９】
また、クイックリターンミラー２０３が第２の位置にアップした際には、撮影レンズ１００からの光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ２１０および光学フィルタ２１１を介して撮像素子２１２に至る。光学フィルタ２１１は、赤外線をカットして可視光線のみを撮像素子２１２へ導く機能と、光学ローパスフィルタとしての機能とを有する。
【００３０】
また、フォーカルプレーンシャッタ２１０は、先幕および後幕を有して構成されており、撮影レンズ１００からの光束の透過および遮断を制御する。
【００３１】
なお、クイックリターンミラー２０３が第２の位置にアップしたときには、サブミラー２０４もクイックリターンミラー２０３に対して折り畳まれて撮影光路外に退避する。
【００３２】
静止画撮影時のみならず、ライブビュー時もクイックリターンミラー２０３は第２の位置にアップする。
【００３３】
また、本実施例のデジタルカメラ２００は、当該デジタルカメラ全体の制御を司るシステムコントローラ２３０を有する。システムコントローラ２３０は、ＣＰＵやＭＰＵ等により構成され、後述する各回路等の動作を制御する。
【００３４】
システムコントローラ２３０は、電気接点ユニット１０７を介して、通信バスラインにより、撮影レンズ１００内のレンズコントローラ１０８に対して通信を行う。
【００３５】
レンズコントローラ１０８もシステムコントローラ２３０と同様にＣＰＵやＭＰＵ等により構成され、レンズ１００内の各回路等の動作を制御する。
【００３６】
システムコントローラ２３０とレンズコントローラ１０８間の通信では、レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１の駆動命令や停止命令および駆動量や絞り１０２の駆動量、およびレンズ側の各種データの送信要求がシステムコントローラ２３０から送信される。レンズコントローラ１０８からは、フォーカスレンズ１０１や絞り１０２などが駆動中かどうかを示すステータス情報や、開放Ｆ値や焦点距離などのレンズ側の各種パラメータが送信される。
【００３７】
フォーカス制御の際、システムコントローラ２３０はレンズコントローラ１０８に対して、レンズ駆動方向や駆動量についての指令を通信によって行う。
【００３８】
レンズコントローラ１０８は、システムコントローラ２３０からのレンズ駆動命令を受信すると、レンズ駆動制御回路１０４を介して、フォーカスレンズ１０１を光軸方向に駆動してピント合わせを行うレンズ駆動機構１０３を制御する。レンズ駆動機構１０３は、ステッピングモータやＤＣモータを駆動源として有する。
【００３９】
レンズコントローラ１０８は、システムコントローラ２３０からの絞り駆動命令を受信すると、絞り制御駆動回路１０６を介して、絞り１０２を駆動する絞り駆動機構１０５を制御し、指令された値まで絞り１０２を駆動する。
【００４０】
また、システムコントローラ２３０は、シャッタ制御回路２１５と測光回路２０９とにも接続されている。シャッタ制御回路２１５は、システムコントローラ２３０からの信号に応じて、フォーカルプレーンシャッタ２１０の先幕および後幕の走行駆動を制御する。
【００４１】
また、システムコントローラ２３０は、レンズコントローラ１０８にレンズ駆動命令を送信してレンズ駆動制御回路１０４を介してレンズ駆動機構１０３を制御する。このことにより、被写体像を撮像素子２１２上に結像させる。
【００４２】
また、カメラＤＳＰ２２７の内部にはコントラストＡＦのためのコントラスト値算出のための回路ブロックも内蔵されている。このコントラスト値算出用回路ブロックについては詳しくは後述する。
【００４３】
カメラＤＳＰ２２７には、タイミングジェネレータ２１９、セレクタ２２２を介してＡ／Ｄコンバータ２１７、ビデオメモリ２２１、ワークメモリ２２６が接続されている。
【００４４】
ここで、撮像素子２１２は、全体の駆動タイミングを決定しているタイミングジェネレータ２１９からの信号に基づき、画素毎の水平駆動並びに垂直駆動のためのドライバ回路２１８からの出力で駆動されることにより、画像信号を発生して出力する。
【００４５】
Ａ／Ｄコンバータ２１７からの出力は、システムコントローラ２３０からの信号に基づいて信号を選択するセレクタ２２２を介してメモリコントローラ２２８に入力し、フレームメモリであるＤＲＡＭ２２９に全て転送される。
【００４６】
ビデオやコンパクトデジタルカメラでは、撮影前状態時に、この結果をビデオメモリ２２１に定期的（毎フレーム）に転送することで、モニタ表示部２２０によりファインダー表示（ライブビュー）等を行っている。一眼レフ方式のデジタルカメラでは、通常、撮影前時点ではクイックリターンミラー２０３やフォーカルプレーンシャッタ２１０により撮像素子２１２は遮光されているため、ライブビュー表示は行えない。
【００４７】
この点、クイックリターンミラー２０３をアップし撮影光路より退避させてからフォーカルプレーンシャッタ２１０を開いた状態にすることで、ライブビュー動作が可能となる。また、ライブビュー時に撮像素子２１２からの画像信号をカメラＤＳＰ２２７もしくはシステムコントローラ２３０が処理することでコントラスト評価値を得ることができる。そして、該評価値を用いてコントラスト方式のＡＦを行うことが可能である。
【００４８】
撮影時には、システムコントローラ２３０からの制御信号によって、１フレーム分の各画素データをＤＲＡＭ２２９から読み出し、カメラＤＳＰ２２７で画像処理を行ってから、一旦、ワークメモリ２２６に記憶する。そして、ワークメモリ２２６のデータを圧縮・伸張回路２２５で所定の圧縮フォーマットに基づいて圧縮し、その結果を外部不揮発性メモリ（外部メモリ）２２４に記憶する。外部不揮発性メモリ２２４として、通常、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを使用する。また、ハードディスク、磁気ディスク等などであってもよい。
【００４９】
さらに、システムコントローラ２３０と接続されている動作表示回路２３１は、上記各スイッチ類により設定又は選択されたカメラの動作状態を、液晶素子やＬＥＤ（発光ダイオード）、有機ＥＬ等の表示素子により表示する。
【００５０】
レリーズスイッチＳＷ１（２３３）は、測光・焦点検出エリアなどの撮影準備動作を開始させるためのスイッチである。レリーズスイッチＳＷ２（２３４）は、撮影動作（静止画像を取得するための電荷蓄積および電荷読み出し動作）を開始させるためのスイッチである。
【００５１】
一方、レンズユニットとしての撮影レンズ１００において、レンズコントローラ１０８には、メモリ１０９が設けられている。メモリ１０９には、該撮影レンズ１００の焦点距離や開放絞り値等の性能情報、該撮影レンズ１００を識別するための固有の情報であるレンズＩＤ（識別）情報が記憶されている。また、システムコントローラ２３０から通信により受け取った情報を記憶する。
【００５２】
詳細については後述するが、コントラストＡＦ動作中に同期信号ラインからの蓄積タイミング信号によってレンズ位置情報がラッチされ、この複数のレンズ位置情報をストアするためにも用いられる。
【００５３】
なお、性能情報およびレンズＩＤ情報は、デジタルカメラ２００への装着時における初期通信により、システムコントローラ２３０に送信され、システムコントローラ２３０はこれらをＥＥＰＲＯＭ２２３に記憶させる。
【００５４】
また、撮影レンズ１００には、フォーカスレンズ１０１の位置情報を検出するためのレンズ位置情報検出回路１１０が設けられている。レンズ位置情報検出回路１１０で検出されたレンズ位置情報はレンズコントローラ１０８に読み取られる。この複数のレンズ位置情報は、フォーカスレンズ１０１の駆動制御等に用いられたり、電気接点ユニット１０７を介してシステムコントローラ２３０にレンズ位置情報として送られたりする。
【００５５】
レンズ位置情報検出回路１１０は、たとえばレンズ駆動機構を構成するモータの回転パルス数を検出するパルスエンコーダ等により構成される。その出力はレンズコントローラ１０８内の図示されないハードウェアカウンタに接続され、レンズが駆動されるとその位置情報はハード的にカウントされる。レンズコントローラ１０８がレンズ位置情報を読み取る際には、内部のハードウェアカウンタのレジスタにアクセスし、記憶されているカウンタ値を読み込む。
【００５６】
次に前記のカメラＤＳＰ２２７内のコントラスト値算出用回路ブロックについて図２を用いて説明する。図２はコントラスト値算出用回路ブロックを説明するためのブロック図である。
【００５７】
撮像素子２１２からの画像電気信号は、前記のようにＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ２１７でデジタル信号に変換される。デジタル化された画像データはセレクタ２２２を介してカメラＤＳＰ２２７に入力される。
【００５８】
カメラＤＳＰ２２７に入力された画像データは、コントラスト検出としてのコントラスト値算出のためには、まずカメラＤＳＰ２２７内のＡＦ枠設定ブロック２４１に入力される。ＡＦ枠設定ブロック２４１は、全画面の画像データから主被写体近傍の領域だけの画像をトリミングして、次のコントラスト値算出ブロックに送るためのブロックである。ＡＦ枠の大きさとしては、画面の外枠に対して長さ方向で１／５〜１／１０程度が望ましい。なお、ＡＦ枠の画面内の位置、縦方向、横方向の大きさは、システムコントローラ２３０よりＡＦ枠設定ブロック２４１に対して設定が行えるように構成される。
【００５９】
図３はそのＡＦ枠の画面全体に対する大きさを説明するための図である。図３では、画面外枠長さに対して、１／５にしたＡＦ枠を中央に表示している場合を示している。
【００６０】
図示されるように、図３では、撮影画面に対して、中央部にＡＦ枠が存在する。
【００６１】
図４はコントラスト評価方法を模式的に説明するための図である。ＡＦ枠に対応したＡＦ領域内に三角錐を捕らえたところを示している。この場合の水平方向Ａ、Ｂ、Ｃの各ラインのコントラスト値を右側に示す。このように各ラインのコントラストのピーク値が求められ、そのピーク値を縦方向に積算して、ＡＦ枠内のコントラスト評価値が求められる。
【００６２】
次に本実施例のコントラスト方式ＡＦの概要について図５を用いて簡単に説明する。
【００６３】
コントラスト方式ＡＦは、ビデオカメラやコンパクトデジタルカメラなどの映像機器に使用されている自動焦点検出方式である。ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子からの映像信号中の高周波成分を焦点信号として抽出する。そして、コントラスト評価値としての、この焦点信号（合焦評価値）が最大となるように、撮像光学系のフォーカシングレンズを駆動制御して合焦位置に移動させるものである。この方式は山登り方式、またはＴＶ−ＡＦ方式と呼ばれ、焦点調節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも距離に依存せずに正確にピント合わせを行うことができるという長所がある。
【００６４】
図５はコントラスト方式ＡＦによる焦点検出の説明図であり、合焦点近傍をしている。横軸がレンズの位置、縦軸がコントラスト評価値を示している。
【００６５】
グラフ下の矢印で示すように、レンズを移動させながらコントラスト評価値を取得し、評価値を取得したタイミングのレンズ位置情報を記憶する。
【００６６】
コントラスト評価値が大きくなる場合は同一方向に移動し続ける（図５中のＥ１〜Ｅ４）。また、評価値が小さくなる場合（図５中のＥ５）は、合焦位置を通過したことが判るので、レンズを停止する。そして、それまでに取得した複数のレンズ位置情報およびコントラスト評価値から合焦点のレンズ位置情報を補間演算子、その位置（図５中のＰＦ）までフォーカシングレンズを駆動することにより合焦動作を行う。
【００６７】
補間は例えば合焦点近傍の４点（Ｅ２〜Ｅ５）から３次多項式の近似式を求め、その近似式の極大位置を演算することにより求めることができる。極大位置は近似式の微分値（傾き）が０になる位置として求められる。
【００６８】
次に本実施例の動作について説明する。まず、図６を用いて、ライブビューの起動および終了のシークエンスを説明する。このシークエンスは、システムコントローラ２３０がプログラムに従って実行するものである。なお、後述する各シークエンスについても同様である。
【００６９】
本実施例では、ライブビューモードＳＷ（２３５）が操作されるごとにライブビューが開始、または終了となる。本シークエンスは、ライブビューモードＳＷ（２３５）が操作されると呼び出されるシークエンスである。
【００７０】
ライブビューモードＳＷ（２３５）が操作されると、まずシステムコントローラ２３０は、ステップＳ１０１において、システムコントローラ２３０上のＲＡＭ内のライブビューフラグを参照し、現在ライブビューモードであるかどうかを調べる。ライブビューモードでなかった場合はステップＳ１０２に進み、ライブビューモードを起動する。
【００７１】
ステップＳ１０２では、システムコントローラ２３０の指令により、ミラー駆動機構２１３により、まずクイックリターンミラー２０３が撮影用の位置へ跳ね上げられる。またサブミラー２０４もクイックリターンミラー２０３に連動して撮影時用の待機位置にたたまれる。
【００７２】
次に、ステップＳ１０３に進み、シャッタチャージ機構２１４によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ２１０がシステムコントローラ２３０の指令により、シャッタ制御回路２１５を通じてシャッタの開放動作が行われる。
【００７３】
次にステップＳ１０４に進み、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７、セレクタ２２２、タイミングジェネレータ２１９、ドライバー２１８、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６，Ａ／Ｄコンバータ２１７を使って、撮像動作を開始する。これは、所定の蓄積時間に従って撮像素子２１２の蓄積動作、および画像情報の読みだしによる撮像動作である。ここでは、ライブビュー用画像の読み出しなので、所定の表示レートに間に合うように適宜間引いて画像情報の読み込み処理を行う。読み出された画像情報はメモリコントローラ２２８を介してＤＲＡＭ２２９上に格納される。
【００７４】
次にステップＳ１０５に進み、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７とともに、ＤＲＡＭ２２９上の画像情報に対して、ホワイトバランス、ガンマ処理、色変換等を行い、ビデオメモリ２２１を通じてモニタ表示部２２０への撮影画像表示を行う。
【００７５】
以降、ライブビューモード中は、連続的に撮像と表示の動作が繰り返される。
【００７６】
次に、システムコントローラ２３０はライブビューモード中であることを示すシステムコントローラ２３０のＲＡＭ内にあるライブビューフラグをセットする。そして、ライブビュー起動の処理を終了する。
【００７７】
また、ステップＳ１０１において、ライブビューモードであった場合には、ステップＳ１０７に進み、ライブビューモードの終了処理を行う。
【００７８】
まず、ステップＳ１０７では、システムコントローラ２３０は、撮像素子２１２の蓄積、読み出し動作を終了し、撮像動作を終了させる。
【００７９】
次に、ステップＳ１０８に進み、システムコントローラ２３０は、モニタ表示部２２０への表示更新を停止し、モニタ表示２２０の照明を消灯するなど、ライブビューの表示動作を終了させる。
【００８０】
次にステップＳ１０９では、システムコントローラ２３０の指令により、シャッタ制御回路２１５を通じてシャッタの閉じ動作が行われる。
【００８１】
次に、ステップＳ１１０で、システムコントローラ２３０の指令により、ミラー駆動機構２１３により、クイックリターンミラー２０３をダウンさせ、通常位置に復帰させる。
【００８２】
次に、ステップＳ１１０で、システムコントローラ２３０のＲＡＭ内のライブビューフラグをライブビューモードが終了したことを記憶するためにクリアする。
【００８３】
以上で、ライブビューモードの終了処理が完了する。
【００８４】
次に図７を用いて、ライブビュー中にＳＷ１が押されてから撮影に至るシークエンスについて説明する。
【００８５】
ライブビュー中は、まずステップＳ２０１において、撮像素子２１２の蓄積動作を行う。
【００８６】
次に、ステップＳ２０２において、所定の蓄積動作が終了したかどうかがチェックされる。蓄積が終了しない場合はステップＳ２０２チェックを繰り返し行い、蓄積が終了した場合は次のステップＳ２０３に進む。
【００８７】
ステップＳ２０３では、システムコントローラ２３０は、ＤＲＡＭ２２９上にライブビュー表示に使用する範囲の撮像素子２１２に蓄積された画像情報を読み込む。これは、システムコントローラ２３０がカメラＤＳＰ２２７に対する指令により、タイミングジェネレータ２１９を駆動して、ドライバー２１８，ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６、Ａ／Ｄコンバータ２１７、セレクタ２２２、メモリコントローラ２２８等を使い行う。このとき、読み出し速度を上げ、ライブビュー表示のフレームレートを上げるようにしている。これは、撮像素子２１２上で隣接する２〜３画素の同色画素の画像情報をハード的に加算平均したり、または読み出しの際に、適宜縦方向や横方向の画像情報を間引くことによって行う。
【００８８】
次のステップＳ２０４において、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７とともに、ＤＲＡＭ２２９上の画像情報に対して、ホワイトバランス、ガンマ処理、色変換などの現像処理を行う。
【００８９】
次のステップ２０５で、システムコントローラ２３０は、現像処理を行った画像をビデオメモリ２２１を通じてモニタ表示部２２０へのライブビュー画像表示を行う。
【００９０】
ステップＳ２０６ではライブビューモードＳＷ２３５がＯＮされたかどうかがチェックされる。ＯＮされていた場合は、前記のライブビュー起動／終了処理に進み、ライブビューモードを終了させる。ライブビューモードＳＷ２３５がＯＮされていない場合は、次のステップＳ２０７に進む。
【００９１】
ステップＳ２０７では、ＳＷ１（２３３）の状態がチェックされる。ＳＷ１（２３３）がＯＮされていれば、次のステップＳ２０８に進む。ＳＷ１（２３３）がＯＮされていなければ、ステップＳ２０１に戻り、ライブビュー表示動作を繰り返す。
【００９２】
ステップＳ２０８では、前述の公知のコントラスト方式ＡＦに基づいて、フォーカスレンズ１０１を微少駆動させながらコントラスト評価値をカメラＤＳＰ２２７やシステムコントローラ２３０が算出する。算出されたコントラスト評価値が極大値となる箇所にレンズを停止させることによりＡＦを行う。コントラストＡＦ時の動作の詳細については別途後述する。
【００９３】
次にステップＳ２０９に進み、撮影用の露出を決定する撮影用ＡＥ動作を行う。非ライブビュー時の通常撮影においてはファインダー部の測光センサ２０８が使用されるが、ライブビュー時にはクイックリターンミラー２０３が跳ね上げられファインダー側に光束が行かないため、撮像素子２１２からの画像情報を元に撮影用露出が決められる。
【００９４】
次にステップＳ２１０に進み、ＳＷ１（２３３）の状態がチェックされる。ＳＷ１（２３３）がＯＦＦされた場合はＳＷ１ ｏｎ状態のシークエンスを停止してステップＳ２０１のライブビュー動作状態に戻る。ＳＷ１（２３３）がＯＮされたままならば次のステップＳ２１１に進む。
【００９５】
Ｓ２１１では、ＳＷ２（２３４）の状態がチェックされる。ＳＷ２（２３４）がＯＮされているとステップＳ２１２に進み、撮影用シークエンスが開始される。ＳＷ２（２３４）がＯＮされていない場合は、ＯＮされるまでＳ２１０、Ｓ２１１を繰り返す。
【００９６】
ステップＳ２１２以降はライブビューからの撮影シークエンスである。ステップＳ２１２では、システムコントローラ２３０は、シャッタ制御回路２１５を介して、ライブビューのために開放状態になっているシャッタ２１０を閉じる。
【００９７】
次に、ステップＳ２１３に進み、システムコントローラ２３０は、電気接点ユニット１０７を介した通信によって、レンズコントローラ１０８に先のステップＳ２０９での撮影用ＡＥで決定された絞り値への絞り駆動命令を送信する。
【００９８】
レンズコントローラ１０８は、絞り駆動命令を受信すると、絞り制御駆動回路１０６を介して、絞り１０２を駆動する絞り駆動機構１０５を制御し、指令された値まで絞り１０２を駆動する。
【００９９】
次に、ステップＳ２１４では、システムコントローラ２３０の指令により、シャッタチャージ機構２１４によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ２１０の開放動作がシャッタ制御回路２１５を通じて行われる。
【０１００】
次に、ステップＳ２１５において、撮像素子２１２の蓄積動作が行われる。
【０１０１】
次に、ステップＳ２１６において、ステップＳ２０９の撮影用ＡＥで予め決められたシャッタ速度に相当する時間経過後、システムコントローラ２３０の指令によりシャッタ制御回路２１５を通じてフォーカルプレーンシャッタ２１０の閉じ動作が行われる。
【０１０２】
次に、ステップＳ２１７において、システムコントローラ２３０は、ＤＲＡＭ２２９上に撮像素子２１２に蓄積された画像情報を読み込む。これは、カメラＤＳＰ２２７に対する指令により、タイミングジェネレータ２１９を駆動して、ドライバー２１８，ＣＤＳ／ＡＧＣ回路（２１６）、Ａ／Ｄコンバータ２１７、セレクタ２２２、メモリコントローラ２２８などを使う。
【０１０３】
そしてステップＳ２１７において、システムコントローラ２３０は、形成された画像をワークメモリ２２６に記録する。これは、カメラＤＳＰ２２７とともに、ＤＲＡＭ２２９上の画像情報に対して、ホワイトバランス、ガンマ処理、色変換、ＪＰＥＧなどへの変換、サムネイル作成、ビデオメモリ２２１を通じてモニタ表示部２２０への撮影画像表示などの一連の撮影後処理である。
【０１０４】
次に、ステップＳ２１９において、システムコントローラ２３０は、Ｓ２１９の撮影後処理によって形成されたワークメモリ２２６上の画像データを、圧縮・伸張回路２２５での圧縮処理を行い、不揮発メモリ２２４へと記録する。
【０１０５】
そして、ステップＳ２２０に進み、ライブビューを再開するために、システムコントローラ２３０の指令により、シャッタチャージ機構２１４によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ２１０の開放動作がシャッタ制御回路２１５を通じて行われる。そして、ステップＳ２０１に進み、ライブビュー動作が再開される。
【０１０６】
次にコントラストＡＦ中の動作について図８、図９を用いて説明する。
【０１０７】
図８は、コントラストＡＦ中のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートである。
【０１０８】
コントラストＡＦ動作が開始されると、システムコントローラ２３０は電気接点ユニット１０７を介して、レンズコントローラ１０８にコントラストＡＦ動作用にレンズ駆動命令を送信する（ステップＳ３０１）。この段階では、合焦位置すなわち目標位置は不明なので、レンズを所定量駆動させる命令ではなく、駆動量は与えずに指定した方向にレンズを駆動するという命令を送信する。この命令の場合、レンズ側は停止命令を受けるか、駆動可能な端に行き着くまでレンズ駆動を継続する。
【０１０９】
次に、システムコントローラ２３０は撮像素子２１２の蓄積を開始する（ステップＳ３０２）。
【０１１０】
そして、ステップＳ３０３に進み、電気接点ユニット１０７に設けられている同期信号ラインを使って、レンズコントローラ１０８に被写体像の蓄積タイミング信号を送信する。
【０１１１】
そして、あらかじめライブビュー中の測光動作等により決定された所定の蓄積時間が終了したかどうかを待つ（ステップＳ３０４）。
【０１１２】
被写体像の電荷の蓄積が終了したなら、次に図７のライブビュー時のシークエンスで説明したように、画像の読みだし、現像、表示が行われる。
【０１１３】
コントラストＡＦ動作としては、並行して読み出された画像データは、図２で説明したカメラＤＳＰ２２７内のＡＦ枠設定ブロック２４１、およびコントラスト値算出ブロック２４２に送られ、図４で説明したコントラスト値（評価値）の算出が行われる。そして、その評価値がシステムコントローラ２３０に送られる。
【０１１４】
送信された評価値は、システムコントローラ２３０により読み込まれ（ステップＳ３０５）、あとでレンズから送信されてくるレンズ位置情報と対応させるために、評価値が読み込まれるたびに順次ＤＲＡＭ２２９内にストアされていく（ステップＳ３０６）。
【０１１５】
次に評価値のピークが検出されたかどうかをチェックする（ステップＳ３０７）。ピークであるかどうかは、評価値が極大値を取った後に低下しはじめたかどうかで検出出来る。
【０１１６】
ピークが検出されなかった場合は、ステップＳ３０２に戻り、以上説明したステップを繰り返す。
【０１１７】
以上の動作における被写体像の蓄積と、蓄積タイミング信号、評価値の取得タイミングを示したタイミングチャートが図１１である。
【０１１８】
図１１（ａ）は被写体像の蓄積タイミングを表している。Ｈの時が蓄積中を示す。Ｈ→Ｌで蓄積が終了する。
【０１１９】
図１１（ｂ）は、ステップＳ３０３でレンズ側に送られる蓄積タイミング信号である。（ａ）の蓄積開始のタイミングでＬ→Ｈに変化する。レンズ側では、後述するようにこの立ち上がりエッジで、レンズの位置情報をラッチする。
【０１２０】
図１１（ｃ）は、画像読み出しのタイミングを示す。Ｈのときが読み出し中であることを示す。（ａ）蓄積が終了して、信号が立ち下がると、読み出しが開始され、信号（ｃ）がＨになる。
【０１２１】
図１１（ｄ）は、評価値をシステムコントローラ２３０が読み込むタイミングを示している。カメラＤＳＰ２２７内のコントラスト値算出ブロック２４２はハードウェアで構成されており、画像の読み出されると同時にカメラＤＳＰ内のコントラスト値算出ブロック２４２で演算が行われる。画像の読み出しが終了すると（（ｃ）がＨ→Ｌに立ち下がると）ほぼ同時にコントラスト値の演算は終了し、評価値がシステムコントローラ２３０に読み込まれる（（ｄ）がＬ→Ｈになる）。
【０１２２】
次に、ステップＳ３０７で評価値ピークが検出された場合のシークエンスについて説明する。ステップＳ３０７で評価値ピークが検出された場合は、ステップＳ３０８に進み、システムコントローラ２３０は電気接点ユニット１０７を介して、レンズコントローラ１０８にレンズ停止命令を送信する。
【０１２３】
次にステップＳ３０９に進む。後述するように、レンズ側では被写体像の電荷の蓄積タイミング信号に同期してレンズ位置情報をレンズ内のメモリ１０９にストアされている。レンズが停止するとレンズ側よりストアされているレンズ位置情報がまとめて送信されてくる。そのレンズ位置情報をシステムコントローラは電気接点ユニット１０７を介して取得する。ここでのレンズ位置情報は、システムコントローラ２３０から要求指令に基づく。この要求に対して、レンズコントローラ１０８が応える形で行われる。この点、レンズコントローラがレンズコントローラ１０８がステップＳ３０８でのレンズ停止命令を受けて送信するようにしてもよい。
【０１２４】
次にステップＳ３１０に進み、システムコントローラ２３０はＤＲＡＭ２２９内にストアされている評価値と、ステップＳ３０９でレンズより取得したレンズ位置情報をほぼ同じタイミングで得られた両者の対応付けを行う。
【０１２５】
次に、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、合焦位置に対応するレンズ位置の算出が行われる。ここで評価値のピーク位置が補間で演算され、ステップＳ３１０で対応づけた評価値とレンズ位置情報との関係から、評価値のピーク位置に相当するレンズ位置が算出される。
【０１２６】
次にステップＳ３１２において、算出された合焦位置に対応するレンズ位置へレンズを駆動する命令が電気接点ユニット１０７を介してレンズコントローラ１０８に対して送信される。
【０１２７】
以上でコントラストＡＦ動作時のカメラ側（システムコントローラ２３０）の動作は終了する。
【０１２８】
図９は、コントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートである。
【０１２９】
まず、コントラストＡＦの開始により、ステップＳ４０１において、レンズコントローラ１０８は、先に説明したステップＳ３０１の通り、システムコントローラ２３０より電気接点ユニット１０７を介し、レンズコントローラ１０８に駆動命令が送信されるまで待機状態を続ける。
【０１３０】
レンズ駆動命令を受信したなら次のステップＳ４０２に進み、レンズ駆動制御回路１０４を介してレンズ駆動機構１０３を駆動し、これによりフォーカスレンズ１０１を移動させて、フォーカス位置を変更するようレンズ駆動を開始する。
【０１３１】
次にステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３ではカメラ側からのレンズ停止命令を受信したかどうかがチェックされる。受信していない場合は、次のステップＳ４０４に進む。
【０１３２】
ステップＳ４０４では、電気接点ユニット１０７に設けられている同期信号端子をチェックし、前記ステップＳ３０３でカメラ側から送られる蓄積タイミング信号が立ち上がったかどうかをチェックする。
【０１３３】
蓄積タイミング信号の立ち上がりが検出できなかった場合は、ステップＳ４０３に戻り、以上のＳ４０３、Ｓ４０４のループをレンズ停止命令を受信するか、蓄積タイミング信号が立ち上がるかまで繰り返す。
【０１３４】
蓄積タイミング信号の立ち上がりを検出した場合は、次のステップＳ４０５に進む。
【０１３５】
ステップＳ４０５では、レンズコントローラ１０８は、レンズ位置情報検出回路１１０を介して、フォーカスレンズ１０１の位置情報を取得する。
【０１３６】
次にステップＳ４０６に進み、取得したレンズ位置情報をメモリ１０９内に順次ストアする。そして、ステップＳ４０３に戻る。
【０１３７】
ステップＳ４０３において、レンズ停止命令を受信した場合は、ステップＳ４０７に進む。
【０１３８】
ステップＳ４０７では、レンズコントローラ１０８は、レンズ駆動制御回路１０４を介してレンズ駆動機構１０３のブレーキ通電を行ったり、通電を停止したりすることでフォーカスレンズ１０１の移動を停止させる。
【０１３９】
フォーカスレンズ１０１の移動が停止すると次のステップＳ４０８に進み、レンズコントローラ１０８はメモリ１０９内にストアされたレンズ位置情報を電気接点ユニット１０７を介して、カメラ側システムコントローラ２３０に送信する。ここでのレンズ位置情報は、システムコントローラ２３０から要求指令に基づく。この要求に対して、レンズコントローラ１０８が応える形で行われる。この点、レンズコントローラがレンズコントローラ１０８がステップＳ３０８でのレンズ停止命令を受けて送信するようにしてもよい。
【０１４０】
そして、合焦位置への駆動命令を待つステップＳ４０９に進む。
【０１４１】
システムコントローラ２３０が合焦位置に相当するレンズ位置の算出を終え、前記説明したステップＳ３１２で合焦位置へのレンズ駆動命令をレンズコントローラ１０８に送信する。レンズコントローラ１０８は受信したレンズ駆動命令に従って、ステップＳ４１０に進み、指定された位置にレンズ駆動制御回路１０４、レンズ駆動機構１０３を介してフォーカスレンズ１０１を移動させる。これによりフォーカス位置が合焦位置に移動する。
【０１４２】
以上で、コントラストＡＦ動作が終了する。
【０１４３】
次に図１０を用いて、コントラスト評価値とレンズ位置情報のストア状態と対応後の状態をより具体的に説明する。
【０１４４】
図１０（ａ）は前記ステップＳ３０６でのコントラスト評価値のカメラ側でのストアの状態を示している。
【０１４５】
システムコントローラ２３０はコントラスト評価値が得られるたびにＤＲＡＭ２２９内に順次ストアする。後でレンズ位置情報を対応させるために、得られた各コントラスト評価値にはＩＤが付せられる。合焦動作が開始されてから順にＩＤは１、２・・・とインクリメントされていき、コントラスト評価値（Ｅ１、Ｅ２〜）はＩＤと１対１対応するよう得られた順にＤＲＡＭ２２９にストアされていく。
【０１４６】
図１０（ｂ）は前記ステップＳ４０６でのレンズ位置情報のレンズ側でのストアの状態を示している。
【０１４７】
レンズコントローラ１０８はカメラからの蓄積タイミング信号に応じてレンズ位置情報をレンズ位置情報検出回路１１０から取得し、レンズ位置情報が得られるたびにメモリ１０９内に順次ストアする。後でコントラスト評価値と同様に、得られた各レンズ位置情報にはＩＤが付せられる。合焦動作が開始されてから順にＩＤは１、２・・・とインクリメントされていき、レンズ位置情報（Ｐ１、Ｐ２〜）はＩＤと１対１対応するよう得られた順にメモリ１０９にストアにされていく。このようなストアはＡＦ枠ごとに行われる。また、ＡＦ枠が選択されている場合には、当該選択されたＡＦ枠に対して行われる。
【０１４８】
レンズ停止後、カメラ側には図１０（ｂ）に示すようにストアされているレンズ位置情報が送られてくる。システムコントローラ２３０は、前記のステップＳ３０９において、レンズ側からレンズ位置情報を受け取る。それから、同じＩＤのレンズ位置情報とコントラスト評価値を対応させて、ＤＲＡＭ２２９内に記憶する。
【０１４９】
図１０（ｃ）は前記ステップＳ３１０でのレンズ位置情報とコントラスト評価値対応後のカメラ側ＤＲＡＭ２２９内での対応状況を示している。ここから、システムコントローラ２３０は合焦点を示すコントラスト評価値のピーク近傍のレンズ位置情報を用いて、補間処理により、合焦位置を算出する（ステップＳ３１１）。このような合焦位置の算出はＡＦ枠ごとに行われる。また、ＡＦ枠が選択されている場合には、当該選択されたＡＦ枠に対して行われる。
【０１５０】
以上説明したように、コントラストＡＦ時のレンズの移動中はレンズからカメラ側へのレンズ位置情報の通信を行わない。レンズの移動中、レンズ側は蓄積タイミングが送られてきたときの位置情報を当該蓄積タイミングに関連づけてメモリ内にストアしておく。これによりカメラ側で蓄積されている評価値の取得タイミングと同期を後からとることができる。そして、レンズが停止していて、加減速制御などレンズコントローラが忙しくないときにまとめてレンズ位置情報をカメラ側システムコントローラ２３０に送信するように構成するようにしている。
【０１５１】
前記のようにレンズコントローラ１０８に関していうとレンズ位置情報の読み込みは実際には内部のハードウェアカウンタの値を読み込むことに等しく、通信に比べると負荷としては非常に軽い処理である。
【０１５２】
レンズ駆動の加減速処理のようにレンズコントローラ１０８の負荷が重いと判定したときには、レンズ位置情報を読んでメモリ１０９内に保存するだけにしておく。そして、レンズが停止して加減速処理の負荷が無くなったと判定してから、ストアしておいたレンズ位置情報をカメラ側に送信するようにする。このことで、レンズの駆動処理に影響を与えることなく、また高速化、高精度化のためにコントラスト評価値取得の頻度を高くした場合でも、レンズ側は十分対応可能な自動合焦装置が提供できる。
【０１５３】
本実施例では、蓄積開始の際に蓄積タイミング信号を送る例を説明したが、蓄積タイミング信号は蓄積終了時に送るようにしても良い。
【０１５４】
（実施例２）
第１の実施例では、カメラ側の被写体像による電荷の蓄積の度に同期信号ラインを使って蓄積タイミングをレンズ側に送る実施例であった。
【０１５５】
しかし、コントラスト評価値とレンズ位置情報の取得タイミングを同期させるにはこれ以外の方法を用いても良い。第２の実施例はそのような実施例である。
【０１５６】
通常、コントラストＡＦ動作中の画像蓄積タイミングは一定間隔である。そのため、あらかじめ被写体像の蓄積周期をレンズ側に設定するものである。ここでは、レンズ駆動開始の際、被写体像の蓄積に同期したトリガ信号をレンズに送り、以下はあらかじめ設定した蓄積周期間隔でレンズ側がレンズ位置情報を取得するよう構成する。このことにより、直接の同期を取るわけではないが、同一のタイミングでコントラスト評価値をカメラ側が取得し、レンズ側ではレンズ位置情報を取得することができる。
【０１５７】
以下、第２の実施例について、図１２から図１４を使って説明する。
【０１５８】
以降の説明において、第１の実施例と同様の働きをするブロックやステップについては同じ番号を付し説明を省略する。
【０１５９】
図１２は、第２の実施例の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【０１６０】
第１の実施例の図１とは、同期信号ラインがコントラストＡＦ開始の際にレンズ側にＡＦ開始のタイミングを与えるトリガ信号ラインになっていることが異なる。また、レンズ側に、タイマ１１１が設けられていて、あらかじめ設定されている時間毎にレンズコントローラ１０８にタイミング信号を与えることができることが異なっている。
【０１６１】
次に第２の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図１３、図１４を用いて説明する。
【０１６２】
図１３は、第２の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０１６３】
システムコントローラ２３０はコントラストＡＦ動作が開始されると、まずステップＳ３１５において、あらかじめ設定されている蓄積間隔をレンズ側に電気接点ユニット１０７に設けられている通信端子を介してレンズ側に送信する。ここではたとえば秒３０コマ（３０ＦＰＳ）であれば３３．３ｍｓｅｃに相当する値を送信するようにしてもいいし、またはフレームレートとして秒３０コマを表す「３０」に相当する値を送信するようにしても良い。
【０１６４】
次にシステムコントローラ２３０はレンズ駆動命令を送信し（ステップＳ３０１）、そして電気接点ユニット１０７に設けられているトリガ信号端子を介して、トリガ信号をレンズに送信する。
【０１６５】
以下の動作は第１の実施例図８において説明した動作と同一なので説明を省略する。
【０１６６】
図１４は、第２の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
【０１６７】
レンズコントローラ１０８は、コントラストＡＦ動作が開始されると、まずステップ４１５において、カメラ側より蓄積間隔が送信されてくるのを待つ。
【０１６８】
カメラ側より蓄積間隔を受信すると、次にステップＳ４１６に進み、レンズコントローラ１０８に接続されているタイマ１１１に対して、受信した蓄積間隔毎にタイミング信号を発するようタイマ１１１に設定を行う。
次にレンズ駆動命令がカメラ側より送信されるのを待つ（ステップＳ４０１）。
【０１６９】
以下、第１の実施例図９で説明した動作とほぼ同一の動作を行う。以降の相違点は、図９のステップＳ４０４で蓄積タイミング信号を待っていたステップが、タイマ１１１から設定した蓄積間隔毎のタイミング信号を待つステップＳ４１７に置き換わっていることである。
【０１７０】
以上述べたように第２の実施例では、コントラスト評価値をカメラ側が取得する毎に蓄積タイミング信号が送られるわけではない。レンズ側ではカメラからの蓄積タイミング信号を待ったり、割り込みによって処理する必要が無いので、よりレンズの加減速時の負荷を減らせる効果がある。なお、当該タイマ１１１がレンズコントローラ１０８に与えるタイミング（蓄積間隔）は、デジタルカメラとの装着の際、あるいは装着後の電源ＯＮの際の初期通信により、システムコントローラ２３０との通信により指示されるものであってもよい。
【０１７１】
（実施例３）
第１、第２の実施例では、レンズ停止時にコントラストＡＦ動作中にストアされていたレンズ位置情報を全てカメラ側に送るようにしていた。
【０１７２】
しかし、実際に必要になるのは合焦点近傍、すなわちコントラスト評価値がピークを示す近傍のレンズ位置情報である。よって、合焦点近傍のレンズ位置情報を選択して通信するようにしても良い。第３の実施例はそのような実施例である。
【０１７３】
第３の実施例のブロック図は第１の実施例の図１と同一であるので説明を省略する。
【０１７４】
次に第３の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図１５、図１６を用いて説明する。
図１５は、第３の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０１７５】
第３の実施例においては、システムコントローラ２３０はピークを検出し（Ｓ３０７）、レンズ停止命令を送信する（Ｓ３０８）までは、第１の実施例図８と同様のシークエンスを実行する。
【０１７６】
ステップＳ３０８の次に、システムコントローラ２３０は検出したピーク近傍のレンズ位置情報をレンズに対して要求する（ステップＳ３２０）。これは例えばピーク近傍のＩＤ番号を通信により指定することによって行われる。
【０１７７】
システムコントローラ２３０は、補間演算に必要なデータを要求する。たとえば３次式で補間する場合は、ピークを挟む４点のレンズ位置情報を指定して要求するようにすればいい。
次に、ステップＳ３２１に進み、システムコントローラ２３０はレンズから要求したレンズ位置情報を受信する。
次に、ステップＳ３２２に進み、システムコントローラ２３０側でストアしているコントラスト評価値と受信したレンズ位置情報とを対応させる。
次に第１の実施例と同様にして、合焦位置を算出し（Ｓ３１１）、合焦位置へレンズを駆動する（Ｓ３１２）ことによりカメラ側のコントラストＡＦ動作が完了する。
次にレンズ側の動作について説明する。
【０１７８】
図１６は、第３の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
レンズコントローラ１０８も、レンズが停止されるまで（Ｓ４０７）は、第１の実施例図９と同様のシークエンスを実行する。
【０１７９】
次に、レンズコントローラ１０８は、ステップＳ４２０に進み、カメラ側からのピーク近傍レンズ位置情報要求を受信するまで待つ。
ピーク近傍レンズ位置情報要求を受信したらステップＳ４２１に進み、メモリ１０９にストアしているレンズ位置情報の中から要求された位置情報を選択する。
【０１８０】
次にステップＳ４２２において選択したレンズ位置情報をカメラ側に送信する。
【０１８１】
以下、カメラ側からの駆動命令を待ち（Ｓ４０９）、駆動命令を受信したなら、合焦位置へのレンズ駆動を行って（Ｓ４１０）、レンズ側のコントラストＡＦ動作を終了する。
【０１８２】
以上述べたように第３の実施例では、合焦点近傍のレンズ位置情報のみを通信するので、通信量を減らせる効果が有る。
【０１８３】
（実施例４）
第１から第３の実施例では、ピーク検出してからレンズを停止させた後、レンズ側からレンズ位置情報をカメラ側に送り、カメラ側で合焦位置を算出するよう構成していた。この点、レンズ停止後にレンズ側にカメラ側からコントラスト評価値情報を送信し、レンズ側で合焦位置を算出してその位置にフォーカスレンズを駆動することによって合焦動作を行うこともできる。
【０１８４】
第４の実施例はそのような実施例である。
第４の実施例のブロック図は第１の実施例の図１と同一であるので説明を省略する。
次に第４の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図１７、図１８を用いて説明する。
【０１８５】
図１７は、第４の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０１８６】
第４の実施例においては、システムコントローラ２３０はピークを検出し（Ｓ３０７）、レンズ停止命令を送信する（Ｓ３０８）までは、第１の実施例図８と同様のシークエンスを実行する。
【０１８７】
次にシステムコントローラ２３０は、ステップＳ３３０において、レンズに対してＤＲＡＭ２２９内にストアしておいたコントラスト評価値を電気接点ユニット１０７に設けられた通信端子を介して送信する。
【０１８８】
次にステップＳ３３１に進み、レンズより合焦動作終了の通信が送られてくるのを待つ。レンズより合焦動作終了の通信が送られてくるとカメラ側のコントラストＡＦ動作は終了する。
次にレンズ側の動作について説明する。
【０１８９】
図１８は、第４の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
【０１９０】
レンズコントローラ１０８も、レンズが停止されるまで（Ｓ４０７）は、第１の実施例図９と同様のシークエンスを実行する。
【０１９１】
次にレンズコントローラ１０８は、カメラ側からコントラスト評価値が送られてくるのを待つ。カメラ側システムコントローラ２３０のステップＳ３３０においてコントラスト評価値が送信されると、レンズコントローラ１０８はコントラスト評価値を受信して、次のステップＳ４３１へと進む。
【０１９２】
ステップＳ４３１では、レンズコントローラ１０８はメモリ１０９内にストアされているレンズ位置情報とカメラ側より送られてきたコントラスト評価値をＩＤ情報を元に対応づける。
【０１９３】
次に、ステップＳ４３２に進み、対応付けされたレンズ位置情報とコントラスト評価値より、コントラスト評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として算出する。
【０１９４】
次にステップＳ４３３に進み、レンズコントローラ１０８は、レンズ駆動制御回路１０４を介して、レンズ駆動機構１０３を制御し、フォーカスレンズ１０１をステップＳ４３２で算出された合焦位置へと駆動する。
【０１９５】
駆動が完了するまで待ち（ステップＳ４３４）、完了したならステップＳ４３５にて、カメラ側に合焦駆動が完了したことを通信により通知する。
以上でレンズ側のコントラストＡＦ動作が終了する。
【０１９６】
以上述べたように第４の実施例では、レンズ側で合焦点の算出を行う。交換レンズはそれぞれ使用するモータや駆動系の相違により、目標位置に駆動するためのガタ取り制御方法などが異なるが、レンズ側で合焦駆動を行うことにより、それらの違いを吸収できる効果が有る。
【０１９７】
（実施例５）
第１から第４の実施例では、レンズが停止している間は、レンズコントローラ１０８の負荷は少ないとみなして、その間にレンズ位置情報やコントラスト評価値の通信を行うよう構成していた。
【０１９８】
しかしながらレンズコントローラ１０８の負荷の判定を行い、余裕があると半田したときには、レンズ駆動中であってもレンズ位置情報等の通信を行うよう構成しても良い。
第５の実施例はそのような実施例である。
以下、第５の実施例について、図１９から図２１を使って説明する。
【０１９９】
図１９は、第５の実施例の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【０２００】
第１の実施例の図１とは、レンズコントローラ１０８に、レンズコントローラ１０８の負荷の度合いを判定する負荷判定回路１１２が接続されていること、およびレンズコントローラ１０８がカメラ側にデータ送信したいことを通知するために用いるレンズ側送信要求信号ラインが電気接点ユニット１０７部に設けられていることが異なる。
いる。
【０２０１】
負荷判定回路１１２は、たとえば、レンズコントローラ１０８のＣＰＵ使用率を求めることで負荷の判定を行う。
次に第５の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図２０、図２１を用いて説明する。
【０２０２】
図２０は、第５の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０２０３】
第５の実施例においては、システムコントローラ２３０は、レンズ駆動命令を送信するステップＳ３０１からコントラスト評価値をＤＲＡＭ内にストアするステップＳ３０６までは、第１の実施例図８と同様のシークエンスを実行する。
【０２０４】
次に、ステップＳ３４０に進み、レンズ側送信要求信号ラインをチェックし、レンズ側よりデータの送信要求が有るか否かがチェックされる。
【０２０５】
送信要求が有った場合は、ステップＳ３４１に進み、レンズより送られてくるレンズ位置情報を読み込む。
【０２０６】
次に、受信したレンズ位置情報を、ストアされているコントラスト評価値情報と対応づけてＤＲＡＭ内にストアする。そして、ピーク検出を行うステップＳ３０７へと進む。
【０２０７】
ステップＳ３４０において、レンズ送信要求が無かった場合はステップＳ３０７へと進む。
【０２０８】
ステップＳ３０７でピークが検出されるとシステムコントローラ２３０はレンズ停止命令をレンズ側に送信する。
【０２０９】
そしてステップＳ３４３に進み、レンズ側からまだ送信されていないレンズ位置情報があるかどうかを確認する。
未送信レンズ位置情報がない場合はステップＳ３４５に進む。
未送信レンズ位置情報がある場合は、ステップＳ３４４に進み、レンズ側より未送信のレンズ位置情報を取得する。そしてステップＳ３４５に進む。
【０２１０】
ステップＳ３４５では、ＤＲＡＭ内にストアされているコントラスト評価値とレンズより送信されたレンズ位置情報の対応付けがまだ済んでいない部分に関して対応付けを行う。
【０２１１】
そして合焦位置を算出し（Ｓ３１１）、算出された合焦位置へのレンズ駆動命令をレンズ側に送信する（Ｓ３１２）。そしてカメラ側のコントラストＡＦ動作を終了する。
次にレンズ側の動作について説明する。
【０２１２】
図２１は、第５の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
【０２１３】
レンズコントローラ１０８は、コントラストＡＦ動作を開始すると、まずカメラ側より駆動命令が送信されるのを待つ（ステップＳ４０１）。
駆動命令を受信すると、レンズ駆動を開始する（ステップＳ４０２）。
【０２１４】
次に、ステップＳ４４０に進み、負荷判定回路１１２により、レンズコントローラ１０８の負荷判定を行う。
【０２１５】
負荷が大きい場合は、ステップＳ４０３に進み、レンズ停止命令を受信したかがチェックされる。
ステップＳ４４０で負荷が小さいと判定された場合にはステップＳ４４１に進む。
ステップＳ４４１では、レンズコントローラ１０８は、カメラ側にレンズ位置情報を送信するためにまずレンズ側送信要求信号ラインを用いてカメラ側に送信要求を送出する。
そしてステップＳ４４２に進み、カメラ側が送信要求に応えて、受信状態になるのを待つ。
【０２１６】
カメラ側が受信状態になるとステップＳ４４３に進み、レンズ位置情報をカメラ側に送信し、ステップＳ４０３に進む。
【０２１７】
ステップＳ４０３以降、レンズ停止をおこなうステップＳ４０７までは、図９で説明した動作と同一なので説明を略する。
【０２１８】
レンズ停止後、ステップＳ４４４に進み、カメラ側より未送信のレンズ位置情報があるか確認の通信があるのを待つ。
【０２１９】
確認通信を受信するとステップＳ４４５に進み、未送信のレンズ位置情報の有無をチェックする。
【０２２０】
未送信レンズ位置情報が無い場合はステップＳ４４６に進み、未送信レンズ位置情報が無いことを通信にてカメラ側に送信する。そしてステップＳ４０９に進む。
【０２２１】
未送信レンズ位置情報が有る場合はステップＳ４４７に進み、未送信のレンズ位置情報をカメラ側に送信する。そしてステップＳ４０９に進む。
【０２２２】
ステップＳ４０９では合焦位置への駆動命令がカメラ側より送られてくるのを待ち、そして駆動命令を受信するとステップＳ４１０に進み、合焦位置へのフォーカスレンズの駆動を行う。
以上でレンズ側のコントラストＡＦ動作が終了する。
【０２２３】
以上述べたように第５の実施例では、レンズコントローラの負荷が少ないときに通信を行うので、ピーク検出してレンズを停止してからの通信量が少なくて済み、最後の合焦駆動をより高速に行えるという効果が有る。
以上、図１から図２１を用いて本発明の実施例の説明を行った。
本発明においては、本実施例で説明した以外にも種々の変形が可能である。
さらに上記以外に本発明の趣旨に沿った範囲でさまざまな変形例の形態をとってもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】本発明の実施例１の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成ブロック図。
【図２】本発明の実施例１のコントラスト値算出用回路ブロックを説明するためのブロック図。
【図３】本発明の実施例１のＡＦ枠について説明するための図。
【図４】本発明の実施例１のコントラスト評価方法を説明するための図。
【図５】本発明の実施例１のコントラスト方式ＡＦによる焦点検出の説明図。
【図６】本発明の実施例１のライブビューの起動および終了のシークエンスを説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の実施例１のライブビュー中にＳＷ１が押されてから撮影に至るシークエンスについて説明するためのフローチャート。
【図８】本発明の実施例１のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図９】本発明の実施例１のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１０】本発明の実施例１のコントラスト評価値、レンズ位置情報のストアの状態を説明する図。
【図１１】本発明の実施例１のコントラストＡＦ時動作時のタイミングチャート。
【図１２】本発明の実施例２の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成ブロック図。
【図１３】本発明の実施例２のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１４】本発明の実施例２のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１５】本発明の実施例３のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１６】本発明の実施例３のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１７】本発明の実施例４のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１８】本発明の実施例４のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１９】本発明の実施例５の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成ブロック図。
【図２０】本発明の実施例５のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図２１】本発明の実施例５のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０２２５】
１００ 撮影レンズ
１０１ フォーカスレンズ
１０３ レンズ駆動機構
１０４ レンズ駆動制御回路
１０８ レンズコントローラ
１０９ メモリ
１１０ レンズ位置情報検出回路
１１１ タイマ
１１２ 負荷判定回路
２１２ 撮像素子
２２７ カメラＤＳＰ
２３０ システムコントローラ
２４２ コントラスト値算出ブロック
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子の出力に基づくコントラスト情報を用いた焦点調節技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
光電変換素子を二次元状に配置した撮像素子を用い、撮影レンズにより結像させた像をデジタル的に読み込むデジタルカメラでは、オートフォーカス（以下、単にＡＦとも呼ぶ）のための情報を撮像素子から得ることが一般的に行われている。こうした撮像素子は、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ：電荷結合素子）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ：相補型金属酸化膜半導体）あるいはそれに類するものが一般的である。またＡＦ以外にも、自動露出制御（以下、ＡＥとも呼ぶ）、ホワイトバランス（以下、単にＷＢとも呼ぶ）のための情報を撮像素子から得ることが一般的に行われている。
【０００３】
ＡＦについては、いわゆるコントラスト方式と呼ばれる技術（または山登り方式、ＴＶ−ＡＦ方式とも呼ばれる）が適用されている。このコントラスト方式は、撮像レンズに含まれるフォーカシングレンズ、または撮像素子を光軸方向に駆動させつつ各駆動段階で得られる撮像画像のコントラストを評価値として取得する。そして、最も評価値の高いレンズ位置をもって合焦位置とする方式である。コントラスト方式のＡＦについては、たとえば特許文献１に詳細に述べられている。
【０００４】
画面全体のコントラスト情報を使ってＡＦを行うと撮影距離の異なる複数の被写体による遠近競合の影響を受けやすくなるため、通常、自動または手動により画面内の一部を選択して、コントラスト方式ＡＦを行う。
【０００５】
デジタル方式の一眼レフカメラでは、ミラーやシャッタにより、露光時を除いて撮像素子は遮光されているが一般である。したがって、ＡＦやＡＥ用には撮像素子を使うのではなく、それぞれの用途に対応した別のセンサを搭載し、撮影レンズから入射した光を光路分割してそれらのＡＦ用センサやＡＥ用センサに受光する。近年、デジタル一眼レフにおいても撮像素子上の画像を背面液晶パネルなどの表示素子に表示して、構図やピントを確認するライブビュー機能が要求されてきている。ライブビュー時には、ミラーが跳ね上げられ、シャッタが開き、撮像素子が露光状態になる。この状態では前記ＡＦ用センサやＡＥ用センサには光が届かない状態になり、これらのセンサによるＡＦやＡＥが行えない。そこで、ライブビュー中にＡＦ、ＡＥを行おうとすると、撮像素子を用いたコントラストＡＦや撮像面ＡＥの機能が必要となる。
【０００６】
一眼レフカメラのコントラストＡＦでは、レンズを駆動しながら、コントラスト評価値を得るが、合焦位置を求めるためには、コントラスト評価値とその評価値を取得した際のレンズ位置情報が必要となる。
【０００７】
ＡＦ動作が可能な一眼レフカメラでは、交換レンズ側にフォーカスレンズ駆動用モータを搭載し、カメラ側よりレンズ駆動量をレンズ側に通信で伝達することにより、レンズを駆動するよう構成されたものがある。
【０００８】
このような一眼レフカメラシステムでは、レンズの位置情報は交換レンズ側のパルスエンコーダーなどにより取得され、カメラ側は、レンズ側からの通信によってレンズ位置情報を得ることになる。
【０００９】
位相差ＡＦセンサではあるが、ＡＦセンサの蓄積タイミングとレンズ位置情報の同期を取る公知技術としては、特許文献２が提案されている。
【特許文献１】特登録０２８２１２１４
【特許文献２】特開２００２−１３１６２１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
コントラストＡＦでは、前記のように、合焦位置を求めるためには、コントラスト評価値とその評価値を取得した際のレンズ位置情報が必要となる。
【００１１】
コントラスト評価値は、撮像素子で蓄積された画像ごと、すなわち毎フレーム得ることが可能である。その毎フレームに対応したレンズ位置情報を得ることが望ましい。
【００１２】
コントラストＡＦの高速化や高精度化のためにはレンズをより速く動かしたり、コントラスト評価値の取得頻度を増やしたりする必要が有る。
【００１３】
しかしながら、レンズ側にレンズ位置情報用のパルスエンコーダーを持つシステムでは、レンズ位置情報はレンズ側からカメラ側への通信によって送られている。そのため、コントラスト評価値の取得頻度、すなわちＡＦ動作中のフレームレートを上げるとレンズとカメラ間の通信量が増えることになる。
【００１４】
本発明の目的は、レンズユニット側にレンズ位置情報を有する場合において、より高速およびより精度の高いコントラストＡＦを可能にする焦点調節技術を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記の課題を解決し目的を達成するために本発明の一の側面は、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記コントラスト検出手段による前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する。
【００１６】
また、別の一の側面は、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズユニットの負荷の少ないと判定したときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する。
【００１７】
また、別の一の側面は、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する。
【００１８】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【００１９】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を当該レンズユニットの負荷が少ないと判定したときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【００２０】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【００２１】
また、別の一の側面は、撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を前記被写体像の取得と同期させて記憶する記憶手段と、前記記憶手段に前記被写体像の取得タイミングと関連させて記憶されている複数のレンズ位置情報を前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有する。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、レンズユニット側にレンズ位置情報を有する場合において、より高速およびより精度の高いコントラストＡＦを可能にする焦点調節技術を提供することができるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
（実施例１）
以下、本発明の実施例１について図１から図１１を用いて説明する。
【００２４】
図１は本実施例の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【００２５】
図１に示すように、本実施例のデジタルカメラ２００には、撮影レンズ１００が不図示のマウント部のレンズ装着機構を介して着脱可能に取り付けられる。マウント部には、電気接点ユニット１０７が設けられている。この電気接点ユニット１０７には、通信クロックライン、データ送信ライン、データ受信ラインなどからなる通信バスライン用の端子が有る。これらによりデジタルカメラ２００と撮影レンズ１００が通信可能となっている。デジタルカメラ２００は、撮影レンズ１００とこの電気接点ユニット１０７を介して通信を行い、撮影レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１および光量を調節する絞り１０２の駆動を制御する。なお、図１には、撮影レンズ１００内のレンズとしてフォーカスレンズ１０１のみを示しているが、このほかに変倍レンズや固定レンズが設けられ、これらを含めてレンズユニットを構成する。
【００２６】
また、電気接点ユニット１０７には、通信用バスラインと、カメラ側から画像の蓄積タイミングをレンズ側に伝達するための同期信号ラインも設けられている。
【００２７】
不図示の被写体からの光束は、撮影レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１を含むレンズユニットおよび絞り１０２を介して、デジタルカメラ２００内のクイックリターンミラー２０３に導かれる。クイックリターンミラー２０３は、撮影光路内に光軸に対して斜めに配置されて、被写体からの光束を上方のファインダー光学系に導く第１の位置（図示した位置）と、撮影光路外に退避する第２の位置とに移動が可能である。
【００２８】
クイックリターンミラー２０３の中央部はハーフミラーになっており、クイックリターンミラー２０３が第１の位置にダウンしているときには、被写体からの光束の一部が該ハーフミラー部を透過する。そして、この透過した光束は、クイックリターンミラー２０３の背面側に設けられたサブミラー２０４で反射される。そして、焦点検出回路２０６とともに自動焦点調整ユニットを構成する位相差ＡＦセンサ２０５に導かれる。焦点検出回路２０６は、位相差ＡＦセンサ２０５を用いて、撮影レンズ１００の焦点状態の検出（焦点検出）を行う。一方、クイックリターンミラー２０３で反射された光束は、ピント面に存在するファインダースクリーン２０２、およびペンタプリズム２０１、接眼レンズ２０７により構成されるファインダー光学系を介して撮影者の目に至る。
【００２９】
また、クイックリターンミラー２０３が第２の位置にアップした際には、撮影レンズ１００からの光束は、機械シャッタであるフォーカルプレーンシャッタ２１０および光学フィルタ２１１を介して撮像素子２１２に至る。光学フィルタ２１１は、赤外線をカットして可視光線のみを撮像素子２１２へ導く機能と、光学ローパスフィルタとしての機能とを有する。
【００３０】
また、フォーカルプレーンシャッタ２１０は、先幕および後幕を有して構成されており、撮影レンズ１００からの光束の透過および遮断を制御する。
【００３１】
なお、クイックリターンミラー２０３が第２の位置にアップしたときには、サブミラー２０４もクイックリターンミラー２０３に対して折り畳まれて撮影光路外に退避する。
【００３２】
静止画撮影時のみならず、ライブビュー時もクイックリターンミラー２０３は第２の位置にアップする。
【００３３】
また、本実施例のデジタルカメラ２００は、当該デジタルカメラ全体の制御を司るシステムコントローラ２３０を有する。システムコントローラ２３０は、ＣＰＵやＭＰＵ等により構成され、後述する各回路等の動作を制御する。
【００３４】
システムコントローラ２３０は、電気接点ユニット１０７を介して、通信バスラインにより、撮影レンズ１００内のレンズコントローラ１０８に対して通信を行う。
【００３５】
レンズコントローラ１０８もシステムコントローラ２３０と同様にＣＰＵやＭＰＵ等により構成され、レンズ１００内の各回路等の動作を制御する。
【００３６】
システムコントローラ２３０とレンズコントローラ１０８間の通信では、レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１の駆動命令や停止命令および駆動量や絞り１０２の駆動量、およびレンズ側の各種データの送信要求がシステムコントローラ２３０から送信される。レンズコントローラ１０８からは、フォーカスレンズ１０１や絞り１０２などが駆動中かどうかを示すステータス情報や、開放Ｆ値や焦点距離などのレンズ側の各種パラメータが送信される。
【００３７】
フォーカス制御の際、システムコントローラ２３０はレンズコントローラ１０８に対して、レンズ駆動方向や駆動量についての指令を通信によって行う。
【００３８】
レンズコントローラ１０８は、システムコントローラ２３０からのレンズ駆動命令を受信すると、レンズ駆動制御回路１０４を介して、フォーカスレンズ１０１を光軸方向に駆動してピント合わせを行うレンズ駆動機構１０３を制御する。レンズ駆動機構１０３は、ステッピングモータやＤＣモータを駆動源として有する。
【００３９】
レンズコントローラ１０８は、システムコントローラ２３０からの絞り駆動命令を受信すると、絞り制御駆動回路１０６を介して、絞り１０２を駆動する絞り駆動機構１０５を制御し、指令された値まで絞り１０２を駆動する。
【００４０】
また、システムコントローラ２３０は、シャッタ制御回路２１５と測光回路２０９とにも接続されている。シャッタ制御回路２１５は、システムコントローラ２３０からの信号に応じて、フォーカルプレーンシャッタ２１０の先幕および後幕の走行駆動を制御する。
【００４１】
また、システムコントローラ２３０は、レンズコントローラ１０８にレンズ駆動命令を送信してレンズ駆動制御回路１０４を介してレンズ駆動機構１０３を制御する。このことにより、被写体像を撮像素子２１２上に結像させる。
【００４２】
また、カメラＤＳＰ２２７の内部にはコントラストＡＦのためのコントラスト値算出のための回路ブロックも内蔵されている。このコントラスト値算出用回路ブロックについては詳しくは後述する。
【００４３】
カメラＤＳＰ２２７には、タイミングジェネレータ２１９、セレクタ２２２を介してＡ／Ｄコンバータ２１７、ビデオメモリ２２１、ワークメモリ２２６が接続されている。
【００４４】
ここで、撮像素子２１２は、全体の駆動タイミングを決定しているタイミングジェネレータ２１９からの信号に基づき、画素毎の水平駆動並びに垂直駆動のためのドライバ回路２１８からの出力で駆動されることにより、画像信号を発生して出力する。
【００４５】
Ａ／Ｄコンバータ２１７からの出力は、システムコントローラ２３０からの信号に基づいて信号を選択するセレクタ２２２を介してメモリコントローラ２２８に入力し、フレームメモリであるＤＲＡＭ２２９に全て転送される。
【００４６】
ビデオやコンパクトデジタルカメラでは、撮影前状態時に、この結果をビデオメモリ２２１に定期的（毎フレーム）に転送することで、モニタ表示部２２０によりファインダー表示（ライブビュー）等を行っている。一眼レフ方式のデジタルカメラでは、通常、撮影前時点ではクイックリターンミラー２０３やフォーカルプレーンシャッタ２１０により撮像素子２１２は遮光されているため、ライブビュー表示は行えない。
【００４７】
この点、クイックリターンミラー２０３をアップし撮影光路より退避させてからフォーカルプレーンシャッタ２１０を開いた状態にすることで、ライブビュー動作が可能となる。また、ライブビュー時に撮像素子２１２からの画像信号をカメラＤＳＰ２２７もしくはシステムコントローラ２３０が処理することでコントラスト評価値を得ることができる。そして、該評価値を用いてコントラスト方式のＡＦを行うことが可能である。
【００４８】
撮影時には、システムコントローラ２３０からの制御信号によって、１フレーム分の各画素データをＤＲＡＭ２２９から読み出し、カメラＤＳＰ２２７で画像処理を行ってから、一旦、ワークメモリ２２６に記憶する。そして、ワークメモリ２２６のデータを圧縮・伸張回路２２５で所定の圧縮フォーマットに基づいて圧縮し、その結果を外部不揮発性メモリ（外部メモリ）２２４に記憶する。外部不揮発性メモリ２２４として、通常、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリを使用する。また、ハードディスク、磁気ディスク等などであってもよい。
【００４９】
さらに、システムコントローラ２３０と接続されている動作表示回路２３１は、上記各スイッチ類により設定又は選択されたカメラの動作状態を、液晶素子やＬＥＤ（発光ダイオード）、有機ＥＬ等の表示素子により表示する。
【００５０】
レリーズスイッチＳＷ１（２３３）は、測光・焦点検出エリアなどの撮影準備動作を開始させるためのスイッチである。レリーズスイッチＳＷ２（２３４）は、撮影動作（静止画像を取得するための電荷蓄積および電荷読み出し動作）を開始させるためのスイッチである。
【００５１】
一方、レンズユニットとしての撮影レンズ１００において、レンズコントローラ１０８には、メモリ１０９が設けられている。メモリ１０９には、該撮影レンズ１００の焦点距離や開放絞り値等の性能情報、該撮影レンズ１００を識別するための固有の情報であるレンズＩＤ（識別）情報が記憶されている。また、システムコントローラ２３０から通信により受け取った情報を記憶する。
【００５２】
詳細については後述するが、コントラストＡＦ動作中に同期信号ラインからの蓄積タイミング信号によってレンズ位置情報がラッチされ、この複数のレンズ位置情報をストアするためにも用いられる。
【００５３】
なお、性能情報およびレンズＩＤ情報は、デジタルカメラ２００への装着時における初期通信により、システムコントローラ２３０に送信され、システムコントローラ２３０はこれらをＥＥＰＲＯＭ２２３に記憶させる。
【００５４】
また、撮影レンズ１００には、フォーカスレンズ１０１の位置情報を検出するためのレンズ位置情報検出回路１１０が設けられている。レンズ位置情報検出回路１１０で検出されたレンズ位置情報はレンズコントローラ１０８に読み取られる。この複数のレンズ位置情報は、フォーカスレンズ１０１の駆動制御等に用いられたり、電気接点ユニット１０７を介してシステムコントローラ２３０にレンズ位置情報として送られたりする。
【００５５】
レンズ位置情報検出回路１１０は、たとえばレンズ駆動機構を構成するモータの回転パルス数を検出するパルスエンコーダ等により構成される。その出力はレンズコントローラ１０８内の図示されないハードウェアカウンタに接続され、レンズが駆動されるとその位置情報はハード的にカウントされる。レンズコントローラ１０８がレンズ位置情報を読み取る際には、内部のハードウェアカウンタのレジスタにアクセスし、記憶されているカウンタ値を読み込む。
【００５６】
次に前記のカメラＤＳＰ２２７内のコントラスト値算出用回路ブロックについて図２を用いて説明する。図２はコントラスト値算出用回路ブロックを説明するためのブロック図である。
【００５７】
撮像素子２１２からの画像電気信号は、前記のようにＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６で増幅され、Ａ／Ｄコンバータ２１７でデジタル信号に変換される。デジタル化された画像データはセレクタ２２２を介してカメラＤＳＰ２２７に入力される。
【００５８】
カメラＤＳＰ２２７に入力された画像データは、コントラスト検出としてのコントラスト値算出のためには、まずカメラＤＳＰ２２７内のＡＦ枠設定ブロック２４１に入力される。ＡＦ枠設定ブロック２４１は、全画面の画像データから主被写体近傍の領域だけの画像をトリミングして、次のコントラスト値算出ブロックに送るためのブロックである。ＡＦ枠の大きさとしては、画面の外枠に対して長さ方向で１／５〜１／１０程度が望ましい。なお、ＡＦ枠の画面内の位置、縦方向、横方向の大きさは、システムコントローラ２３０よりＡＦ枠設定ブロック２４１に対して設定が行えるように構成される。
【００５９】
図３はそのＡＦ枠の画面全体に対する大きさを説明するための図である。図３では、画面外枠長さに対して、１／５にしたＡＦ枠を中央に表示している場合を示している。
【００６０】
図示されるように、図３では、撮影画面に対して、中央部にＡＦ枠が存在する。
【００６１】
図４はコントラスト評価方法を模式的に説明するための図である。ＡＦ枠に対応したＡＦ領域内に三角錐を捕らえたところを示している。この場合の水平方向Ａ、Ｂ、Ｃの各ラインのコントラスト値を右側に示す。このように各ラインのコントラストのピーク値が求められ、そのピーク値を縦方向に積算して、ＡＦ枠内のコントラスト評価値が求められる。
【００６２】
次に本実施例のコントラスト方式ＡＦの概要について図５を用いて簡単に説明する。
【００６３】
コントラスト方式ＡＦは、ビデオカメラやコンパクトデジタルカメラなどの映像機器に使用されている自動焦点検出方式である。ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子からの映像信号中の高周波成分を焦点信号として抽出する。そして、コントラスト評価値としての、この焦点信号（合焦評価値）が最大となるように、撮像光学系のフォーカシングレンズを駆動制御して合焦位置に移動させるものである。この方式は山登り方式、またはＴＶ−ＡＦ方式と呼ばれ、焦点調節用の特殊な光学部材が不要であり、遠方でも近くでも距離に依存せずに正確にピント合わせを行うことができるという長所がある。
【００６４】
図５はコントラスト方式ＡＦによる焦点検出の説明図であり、合焦点近傍をしている。横軸がレンズの位置、縦軸がコントラスト評価値を示している。
【００６５】
グラフ下の矢印で示すように、レンズを移動させながらコントラスト評価値を取得し、評価値を取得したタイミングのレンズ位置情報を記憶する。
【００６６】
コントラスト評価値が大きくなる場合は同一方向に移動し続ける（図５中のＥ１〜Ｅ４）。また、評価値が小さくなる場合（図５中のＥ５）は、合焦位置を通過したことが判るので、レンズを停止する。そして、それまでに取得した複数のレンズ位置情報およびコントラスト評価値から合焦点のレンズ位置情報を補間演算子、その位置（図５中のＰＦ）までフォーカシングレンズを駆動することにより合焦動作を行う。
【００６７】
補間は例えば合焦点近傍の４点（Ｅ２〜Ｅ５）から３次多項式の近似式を求め、その近似式の極大位置を演算することにより求めることができる。極大位置は近似式の微分値（傾き）が０になる位置として求められる。
【００６８】
次に本実施例の動作について説明する。まず、図６を用いて、ライブビューの起動および終了のシークエンスを説明する。このシークエンスは、システムコントローラ２３０がプログラムに従って実行するものである。なお、後述する各シークエンスについても同様である。
【００６９】
本実施例では、ライブビューモードＳＷ（２３５）が操作されるごとにライブビューが開始、または終了となる。本シークエンスは、ライブビューモードＳＷ（２３５）が操作されると呼び出されるシークエンスである。
【００７０】
ライブビューモードＳＷ（２３５）が操作されると、まずシステムコントローラ２３０は、ステップＳ１０１において、システムコントローラ２３０上のＲＡＭ内のライブビューフラグを参照し、現在ライブビューモードであるかどうかを調べる。ライブビューモードでなかった場合はステップＳ１０２に進み、ライブビューモードを起動する。
【００７１】
ステップＳ１０２では、システムコントローラ２３０の指令により、ミラー駆動機構２１３により、まずクイックリターンミラー２０３が撮影用の位置へ跳ね上げられる。またサブミラー２０４もクイックリターンミラー２０３に連動して撮影時用の待機位置にたたまれる。
【００７２】
次に、ステップＳ１０３に進み、シャッタチャージ機構２１４によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ２１０がシステムコントローラ２３０の指令により、シャッタ制御回路２１５を通じてシャッタの開放動作が行われる。
【００７３】
次にステップＳ１０４に進み、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７、セレクタ２２２、タイミングジェネレータ２１９、ドライバー２１８、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６，Ａ／Ｄコンバータ２１７を使って、撮像動作を開始する。これは、所定の蓄積時間に従って撮像素子２１２の蓄積動作、および画像情報の読みだしによる撮像動作である。ここでは、ライブビュー用画像の読み出しなので、所定の表示レートに間に合うように適宜間引いて画像情報の読み込み処理を行う。読み出された画像情報はメモリコントローラ２２８を介してＤＲＡＭ２２９上に格納される。
【００７４】
次にステップＳ１０５に進み、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７とともに、ＤＲＡＭ２２９上の画像情報に対して、ホワイトバランス、ガンマ処理、色変換等を行い、ビデオメモリ２２１を通じてモニタ表示部２２０への撮影画像表示を行う。
【００７５】
以降、ライブビューモード中は、連続的に撮像と表示の動作が繰り返される。
【００７６】
次に、システムコントローラ２３０はライブビューモード中であることを示すシステムコントローラ２３０のＲＡＭ内にあるライブビューフラグをセットする。そして、ライブビュー起動の処理を終了する。
【００７７】
また、ステップＳ１０１において、ライブビューモードであった場合には、ステップＳ１０７に進み、ライブビューモードの終了処理を行う。
【００７８】
まず、ステップＳ１０７では、システムコントローラ２３０は、撮像素子２１２の蓄積、読み出し動作を終了し、撮像動作を終了させる。
【００７９】
次に、ステップＳ１０８に進み、システムコントローラ２３０は、モニタ表示部２２０への表示更新を停止し、モニタ表示２２０の照明を消灯するなど、ライブビューの表示動作を終了させる。
【００８０】
次にステップＳ１０９では、システムコントローラ２３０の指令により、シャッタ制御回路２１５を通じてシャッタの閉じ動作が行われる。
【００８１】
次に、ステップＳ１１０で、システムコントローラ２３０の指令により、ミラー駆動機構２１３により、クイックリターンミラー２０３をダウンさせ、通常位置に復帰させる。
【００８２】
次に、ステップＳ１１０で、システムコントローラ２３０のＲＡＭ内のライブビューフラグをライブビューモードが終了したことを記憶するためにクリアする。
【００８３】
以上で、ライブビューモードの終了処理が完了する。
【００８４】
次に図７を用いて、ライブビュー中にＳＷ１が押されてから撮影に至るシークエンスについて説明する。
【００８５】
ライブビュー中は、まずステップＳ２０１において、撮像素子２１２の蓄積動作を行う。
【００８６】
次に、ステップＳ２０２において、所定の蓄積動作が終了したかどうかがチェックされる。蓄積が終了しない場合はステップＳ２０２チェックを繰り返し行い、蓄積が終了した場合は次のステップＳ２０３に進む。
【００８７】
ステップＳ２０３では、システムコントローラ２３０は、ＤＲＡＭ２２９上にライブビュー表示に使用する範囲の撮像素子２１２に蓄積された画像情報を読み込む。これは、システムコントローラ２３０がカメラＤＳＰ２２７に対する指令により、タイミングジェネレータ２１９を駆動して、ドライバー２１８，ＣＤＳ／ＡＧＣ回路２１６、Ａ／Ｄコンバータ２１７、セレクタ２２２、メモリコントローラ２２８等を使い行う。このとき、読み出し速度を上げ、ライブビュー表示のフレームレートを上げるようにしている。これは、撮像素子２１２上で隣接する２〜３画素の同色画素の画像情報をハード的に加算平均したり、または読み出しの際に、適宜縦方向や横方向の画像情報を間引くことによって行う。
【００８８】
次のステップＳ２０４において、システムコントローラ２３０は、カメラＤＳＰ２２７とともに、ＤＲＡＭ２２９上の画像情報に対して、ホワイトバランス、ガンマ処理、色変換などの現像処理を行う。
【００８９】
次のステップ２０５で、システムコントローラ２３０は、現像処理を行った画像をビデオメモリ２２１を通じてモニタ表示部２２０へのライブビュー画像表示を行う。
【００９０】
ステップＳ２０６ではライブビューモードＳＷ２３５がＯＮされたかどうかがチェックされる。ＯＮされていた場合は、前記のライブビュー起動／終了処理に進み、ライブビューモードを終了させる。ライブビューモードＳＷ２３５がＯＮされていない場合は、次のステップＳ２０７に進む。
【００９１】
ステップＳ２０７では、ＳＷ１（２３３）の状態がチェックされる。ＳＷ１（２３３）がＯＮされていれば、次のステップＳ２０８に進む。ＳＷ１（２３３）がＯＮされていなければ、ステップＳ２０１に戻り、ライブビュー表示動作を繰り返す。
【００９２】
ステップＳ２０８では、前述の公知のコントラスト方式ＡＦに基づいて、フォーカスレンズ１０１を微少駆動させながらコントラスト評価値をカメラＤＳＰ２２７やシステムコントローラ２３０が算出する。算出されたコントラスト評価値が極大値となる箇所にレンズを停止させることによりＡＦを行う。コントラストＡＦ時の動作の詳細については別途後述する。
【００９３】
次にステップＳ２０９に進み、撮影用の露出を決定する撮影用ＡＥ動作を行う。非ライブビュー時の通常撮影においてはファインダー部の測光センサ２０８が使用されるが、ライブビュー時にはクイックリターンミラー２０３が跳ね上げられファインダー側に光束が行かないため、撮像素子２１２からの画像情報を元に撮影用露出が決められる。
【００９４】
次にステップＳ２１０に進み、ＳＷ１（２３３）の状態がチェックされる。ＳＷ１（２３３）がＯＦＦされた場合はＳＷ１ ｏｎ状態のシークエンスを停止してステップＳ２０１のライブビュー動作状態に戻る。ＳＷ１（２３３）がＯＮされたままならば次のステップＳ２１１に進む。
【００９５】
Ｓ２１１では、ＳＷ２（２３４）の状態がチェックされる。ＳＷ２（２３４）がＯＮされているとステップＳ２１２に進み、撮影用シークエンスが開始される。ＳＷ２（２３４）がＯＮされていない場合は、ＯＮされるまでＳ２１０、Ｓ２１１を繰り返す。
【００９６】
ステップＳ２１２以降はライブビューからの撮影シークエンスである。ステップＳ２１２では、システムコントローラ２３０は、シャッタ制御回路２１５を介して、ライブビューのために開放状態になっているシャッタ２１０を閉じる。
【００９７】
次に、ステップＳ２１３に進み、システムコントローラ２３０は、電気接点ユニット１０７を介した通信によって、レンズコントローラ１０８に先のステップＳ２０９での撮影用ＡＥで決定された絞り値への絞り駆動命令を送信する。
【００９８】
レンズコントローラ１０８は、絞り駆動命令を受信すると、絞り制御駆動回路１０６を介して、絞り１０２を駆動する絞り駆動機構１０５を制御し、指令された値まで絞り１０２を駆動する。
【００９９】
次に、ステップＳ２１４では、システムコントローラ２３０の指令により、シャッタチャージ機構２１４によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ２１０の開放動作がシャッタ制御回路２１５を通じて行われる。
【０１００】
次に、ステップＳ２１５において、撮像素子２１２の蓄積動作が行われる。
【０１０１】
次に、ステップＳ２１６において、ステップＳ２０９の撮影用ＡＥで予め決められたシャッタ速度に相当する時間経過後、システムコントローラ２３０の指令によりシャッタ制御回路２１５を通じてフォーカルプレーンシャッタ２１０の閉じ動作が行われる。
【０１０２】
次に、ステップＳ２１７において、システムコントローラ２３０は、ＤＲＡＭ２２９上に撮像素子２１２に蓄積された画像情報を読み込む。これは、カメラＤＳＰ２２７に対する指令により、タイミングジェネレータ２１９を駆動して、ドライバー２１８，ＣＤＳ／ＡＧＣ回路（２１６）、Ａ／Ｄコンバータ２１７、セレクタ２２２、メモリコントローラ２２８などを使う。
【０１０３】
そしてステップＳ２１７において、システムコントローラ２３０は、形成された画像をワークメモリ２２６に記録する。これは、カメラＤＳＰ２２７とともに、ＤＲＡＭ２２９上の画像情報に対して、ホワイトバランス、ガンマ処理、色変換、ＪＰＥＧなどへの変換、サムネイル作成、ビデオメモリ２２１を通じてモニタ表示部２２０への撮影画像表示などの一連の撮影後処理である。
【０１０４】
次に、ステップＳ２１９において、システムコントローラ２３０は、Ｓ２１９の撮影後処理によって形成されたワークメモリ２２６上の画像データを、圧縮・伸張回路２２５での圧縮処理を行い、不揮発メモリ２２４へと記録する。
【０１０５】
そして、ステップＳ２２０に進み、ライブビューを再開するために、システムコントローラ２３０の指令により、シャッタチャージ機構２１４によりチャージされたフォーカルプレーンシャッタ２１０の開放動作がシャッタ制御回路２１５を通じて行われる。そして、ステップＳ２０１に進み、ライブビュー動作が再開される。
【０１０６】
次にコントラストＡＦ中の動作について図８、図９を用いて説明する。
【０１０７】
図８は、コントラストＡＦ中のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートである。
【０１０８】
コントラストＡＦ動作が開始されると、システムコントローラ２３０は電気接点ユニット１０７を介して、レンズコントローラ１０８にコントラストＡＦ動作用にレンズ駆動命令を送信する（ステップＳ３０１）。この段階では、合焦位置すなわち目標位置は不明なので、レンズを所定量駆動させる命令ではなく、駆動量は与えずに指定した方向にレンズを駆動するという命令を送信する。この命令の場合、レンズ側は停止命令を受けるか、駆動可能な端に行き着くまでレンズ駆動を継続する。
【０１０９】
次に、システムコントローラ２３０は撮像素子２１２の蓄積を開始する（ステップＳ３０２）。
【０１１０】
そして、ステップＳ３０３に進み、電気接点ユニット１０７に設けられている同期信号ラインを使って、レンズコントローラ１０８に被写体像の蓄積タイミング信号を送信する。
【０１１１】
そして、あらかじめライブビュー中の測光動作等により決定された所定の蓄積時間が終了したかどうかを待つ（ステップＳ３０４）。
【０１１２】
被写体像の電荷の蓄積が終了したなら、次に図７のライブビュー時のシークエンスで説明したように、画像の読みだし、現像、表示が行われる。
【０１１３】
コントラストＡＦ動作としては、並行して読み出された画像データは、図２で説明したカメラＤＳＰ２２７内のＡＦ枠設定ブロック２４１、およびコントラスト値算出ブロック２４２に送られ、図４で説明したコントラスト値（評価値）の算出が行われる。そして、その評価値がシステムコントローラ２３０に送られる。
【０１１４】
送信された評価値は、システムコントローラ２３０により読み込まれ（ステップＳ３０５）、あとでレンズから送信されてくるレンズ位置情報と対応させるために、評価値が読み込まれるたびに順次ＤＲＡＭ２２９内にストアされていく（ステップＳ３０６）。
【０１１５】
次に評価値のピークが検出されたかどうかをチェックする（ステップＳ３０７）。ピークであるかどうかは、評価値が極大値を取った後に低下しはじめたかどうかで検出出来る。
【０１１６】
ピークが検出されなかった場合は、ステップＳ３０２に戻り、以上説明したステップを繰り返す。
【０１１７】
以上の動作における被写体像の蓄積と、蓄積タイミング信号、評価値の取得タイミングを示したタイミングチャートが図１１である。
【０１１８】
図１１（ａ）は被写体像の蓄積タイミングを表している。Ｈの時が蓄積中を示す。Ｈ→Ｌで蓄積が終了する。
【０１１９】
図１１（ｂ）は、ステップＳ３０３でレンズ側に送られる蓄積タイミング信号である。（ａ）の蓄積開始のタイミングでＬ→Ｈに変化する。レンズ側では、後述するようにこの立ち上がりエッジで、レンズの位置情報をラッチする。
【０１２０】
図１１（ｃ）は、画像読み出しのタイミングを示す。Ｈのときが読み出し中であることを示す。（ａ）蓄積が終了して、信号が立ち下がると、読み出しが開始され、信号（ｃ）がＨになる。
【０１２１】
図１１（ｄ）は、評価値をシステムコントローラ２３０が読み込むタイミングを示している。カメラＤＳＰ２２７内のコントラスト値算出ブロック２４２はハードウェアで構成されており、画像の読み出されると同時にカメラＤＳＰ内のコントラスト値算出ブロック２４２で演算が行われる。画像の読み出しが終了すると（（ｃ）がＨ→Ｌに立ち下がると）ほぼ同時にコントラスト値の演算は終了し、評価値がシステムコントローラ２３０に読み込まれる（（ｄ）がＬ→Ｈになる）。
【０１２２】
次に、ステップＳ３０７で評価値ピークが検出された場合のシークエンスについて説明する。ステップＳ３０７で評価値ピークが検出された場合は、ステップＳ３０８に進み、システムコントローラ２３０は電気接点ユニット１０７を介して、レンズコントローラ１０８にレンズ停止命令を送信する。
【０１２３】
次にステップＳ３０９に進む。後述するように、レンズ側では被写体像の電荷の蓄積タイミング信号に同期してレンズ位置情報をレンズ内のメモリ１０９にストアされている。レンズが停止するとレンズ側よりストアされているレンズ位置情報がまとめて送信されてくる。そのレンズ位置情報をシステムコントローラは電気接点ユニット１０７を介して取得する。ここでのレンズ位置情報は、システムコントローラ２３０から要求指令に基づく。この要求に対して、レンズコントローラ１０８が応える形で行われる。この点、レンズコントローラがレンズコントローラ１０８がステップＳ３０８でのレンズ停止命令を受けて送信するようにしてもよい。
【０１２４】
次にステップＳ３１０に進み、システムコントローラ２３０はＤＲＡＭ２２９内にストアされている評価値と、ステップＳ３０９でレンズより取得したレンズ位置情報をほぼ同じタイミングで得られた両者の対応付けを行う。
【０１２５】
次に、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、合焦位置に対応するレンズ位置の算出が行われる。ここで評価値のピーク位置が補間で演算され、ステップＳ３１０で対応づけた評価値とレンズ位置情報との関係から、評価値のピーク位置に相当するレンズ位置が算出される。
【０１２６】
次にステップＳ３１２において、算出された合焦位置に対応するレンズ位置へレンズを駆動する命令が電気接点ユニット１０７を介してレンズコントローラ１０８に対して送信される。
【０１２７】
以上でコントラストＡＦ動作時のカメラ側（システムコントローラ２３０）の動作は終了する。
【０１２８】
図９は、コントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートである。
【０１２９】
まず、コントラストＡＦの開始により、ステップＳ４０１において、レンズコントローラ１０８は、先に説明したステップＳ３０１の通り、システムコントローラ２３０より電気接点ユニット１０７を介し、レンズコントローラ１０８に駆動命令が送信されるまで待機状態を続ける。
【０１３０】
レンズ駆動命令を受信したなら次のステップＳ４０２に進み、レンズ駆動制御回路１０４を介してレンズ駆動機構１０３を駆動し、これによりフォーカスレンズ１０１を移動させて、フォーカス位置を変更するようレンズ駆動を開始する。
【０１３１】
次にステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３ではカメラ側からのレンズ停止命令を受信したかどうかがチェックされる。受信していない場合は、次のステップＳ４０４に進む。
【０１３２】
ステップＳ４０４では、電気接点ユニット１０７に設けられている同期信号端子をチェックし、前記ステップＳ３０３でカメラ側から送られる蓄積タイミング信号が立ち上がったかどうかをチェックする。
【０１３３】
蓄積タイミング信号の立ち上がりが検出できなかった場合は、ステップＳ４０３に戻り、以上のＳ４０３、Ｓ４０４のループをレンズ停止命令を受信するか、蓄積タイミング信号が立ち上がるかまで繰り返す。
【０１３４】
蓄積タイミング信号の立ち上がりを検出した場合は、次のステップＳ４０５に進む。
【０１３５】
ステップＳ４０５では、レンズコントローラ１０８は、レンズ位置情報検出回路１１０を介して、フォーカスレンズ１０１の位置情報を取得する。
【０１３６】
次にステップＳ４０６に進み、取得したレンズ位置情報をメモリ１０９内に順次ストアする。そして、ステップＳ４０３に戻る。
【０１３７】
ステップＳ４０３において、レンズ停止命令を受信した場合は、ステップＳ４０７に進む。
【０１３８】
ステップＳ４０７では、レンズコントローラ１０８は、レンズ駆動制御回路１０４を介してレンズ駆動機構１０３のブレーキ通電を行ったり、通電を停止したりすることでフォーカスレンズ１０１の移動を停止させる。
【０１３９】
フォーカスレンズ１０１の移動が停止すると次のステップＳ４０８に進み、レンズコントローラ１０８はメモリ１０９内にストアされたレンズ位置情報を電気接点ユニット１０７を介して、カメラ側システムコントローラ２３０に送信する。ここでのレンズ位置情報は、システムコントローラ２３０から要求指令に基づく。この要求に対して、レンズコントローラ１０８が応える形で行われる。この点、レンズコントローラがレンズコントローラ１０８がステップＳ３０８でのレンズ停止命令を受けて送信するようにしてもよい。
【０１４０】
そして、合焦位置への駆動命令を待つステップＳ４０９に進む。
【０１４１】
システムコントローラ２３０が合焦位置に相当するレンズ位置の算出を終え、前記説明したステップＳ３１２で合焦位置へのレンズ駆動命令をレンズコントローラ１０８に送信する。レンズコントローラ１０８は受信したレンズ駆動命令に従って、ステップＳ４１０に進み、指定された位置にレンズ駆動制御回路１０４、レンズ駆動機構１０３を介してフォーカスレンズ１０１を移動させる。これによりフォーカス位置が合焦位置に移動する。
【０１４２】
以上で、コントラストＡＦ動作が終了する。
【０１４３】
次に図１０を用いて、コントラスト評価値とレンズ位置情報のストア状態と対応後の状態をより具体的に説明する。
【０１４４】
図１０（ａ）は前記ステップＳ３０６でのコントラスト評価値のカメラ側でのストアの状態を示している。
【０１４５】
システムコントローラ２３０はコントラスト評価値が得られるたびにＤＲＡＭ２２９内に順次ストアする。後でレンズ位置情報を対応させるために、得られた各コントラスト評価値にはＩＤが付せられる。合焦動作が開始されてから順にＩＤは１、２・・・とインクリメントされていき、コントラスト評価値（Ｅ１、Ｅ２〜）はＩＤと１対１対応するよう得られた順にＤＲＡＭ２２９にストアされていく。
【０１４６】
図１０（ｂ）は前記ステップＳ４０６でのレンズ位置情報のレンズ側でのストアの状態を示している。
【０１４７】
レンズコントローラ１０８はカメラからの蓄積タイミング信号に応じてレンズ位置情報をレンズ位置情報検出回路１１０から取得し、レンズ位置情報が得られるたびにメモリ１０９内に順次ストアする。後でコントラスト評価値と同様に、得られた各レンズ位置情報にはＩＤが付せられる。合焦動作が開始されてから順にＩＤは１、２・・・とインクリメントされていき、レンズ位置情報（Ｐ１、Ｐ２〜）はＩＤと１対１対応するよう得られた順にメモリ１０９にストアにされていく。このようなストアはＡＦ枠ごとに行われる。また、ＡＦ枠が選択されている場合には、当該選択されたＡＦ枠に対して行われる。
【０１４８】
レンズ停止後、カメラ側には図１０（ｂ）に示すようにストアされているレンズ位置情報が送られてくる。システムコントローラ２３０は、前記のステップＳ３０９において、レンズ側からレンズ位置情報を受け取る。それから、同じＩＤのレンズ位置情報とコントラスト評価値を対応させて、ＤＲＡＭ２２９内に記憶する。
【０１４９】
図１０（ｃ）は前記ステップＳ３１０でのレンズ位置情報とコントラスト評価値対応後のカメラ側ＤＲＡＭ２２９内での対応状況を示している。ここから、システムコントローラ２３０は合焦点を示すコントラスト評価値のピーク近傍のレンズ位置情報を用いて、補間処理により、合焦位置を算出する（ステップＳ３１１）。このような合焦位置の算出はＡＦ枠ごとに行われる。また、ＡＦ枠が選択されている場合には、当該選択されたＡＦ枠に対して行われる。
【０１５０】
以上説明したように、コントラストＡＦ時のレンズの移動中はレンズからカメラ側へのレンズ位置情報の通信を行わない。レンズの移動中、レンズ側は蓄積タイミングが送られてきたときの位置情報を当該蓄積タイミングに関連づけてメモリ内にストアしておく。これによりカメラ側で蓄積されている評価値の取得タイミングと同期を後からとることができる。そして、レンズが停止していて、加減速制御などレンズコントローラが忙しくないときにまとめてレンズ位置情報をカメラ側システムコントローラ２３０に送信するように構成するようにしている。
【０１５１】
前記のようにレンズコントローラ１０８に関していうとレンズ位置情報の読み込みは実際には内部のハードウェアカウンタの値を読み込むことに等しく、通信に比べると負荷としては非常に軽い処理である。
【０１５２】
レンズ駆動の加減速処理のようにレンズコントローラ１０８の負荷が重いと判定したときには、レンズ位置情報を読んでメモリ１０９内に保存するだけにしておく。そして、レンズが停止して加減速処理の負荷が無くなったと判定してから、ストアしておいたレンズ位置情報をカメラ側に送信するようにする。このことで、レンズの駆動処理に影響を与えることなく、また高速化、高精度化のためにコントラスト評価値取得の頻度を高くした場合でも、レンズ側は十分対応可能な自動合焦装置が提供できる。
【０１５３】
本実施例では、蓄積開始の際に蓄積タイミング信号を送る例を説明したが、蓄積タイミング信号は蓄積終了時に送るようにしても良い。
【０１５４】
（実施例２）
第１の実施例では、カメラ側の被写体像による電荷の蓄積の度に同期信号ラインを使って蓄積タイミングをレンズ側に送る実施例であった。
【０１５５】
しかし、コントラスト評価値とレンズ位置情報の取得タイミングを同期させるにはこれ以外の方法を用いても良い。第２の実施例はそのような実施例である。
【０１５６】
通常、コントラストＡＦ動作中の画像蓄積タイミングは一定間隔である。そのため、あらかじめ被写体像の蓄積周期をレンズ側に設定するものである。ここでは、レンズ駆動開始の際、被写体像の蓄積に同期したトリガ信号をレンズに送り、以下はあらかじめ設定した蓄積周期間隔でレンズ側がレンズ位置情報を取得するよう構成する。このことにより、直接の同期を取るわけではないが、同一のタイミングでコントラスト評価値をカメラ側が取得し、レンズ側ではレンズ位置情報を取得することができる。
【０１５７】
以下、第２の実施例について、図１２から図１４を使って説明する。
【０１５８】
以降の説明において、第１の実施例と同様の働きをするブロックやステップについては同じ番号を付し説明を省略する。
【０１５９】
図１２は、第２の実施例の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【０１６０】
第１の実施例の図１とは、同期信号ラインがコントラストＡＦ開始の際にレンズ側にＡＦ開始のタイミングを与えるトリガ信号ラインになっていることが異なる。また、レンズ側に、タイマ１１１が設けられていて、あらかじめ設定されている時間毎にレンズコントローラ１０８にタイミング信号を与えることができることが異なっている。
【０１６１】
次に第２の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図１３、図１４を用いて説明する。
【０１６２】
図１３は、第２の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０１６３】
システムコントローラ２３０はコントラストＡＦ動作が開始されると、まずステップＳ３１５において、あらかじめ設定されている蓄積間隔をレンズ側に電気接点ユニット１０７に設けられている通信端子を介してレンズ側に送信する。ここではたとえば秒３０コマ（３０ＦＰＳ）であれば３３．３ｍｓｅｃに相当する値を送信するようにしてもいいし、またはフレームレートとして秒３０コマを表す「３０」に相当する値を送信するようにしても良い。
【０１６４】
次にシステムコントローラ２３０はレンズ駆動命令を送信し（ステップＳ３０１）、そして電気接点ユニット１０７に設けられているトリガ信号端子を介して、トリガ信号をレンズに送信する。
【０１６５】
以下の動作は第１の実施例図８において説明した動作と同一なので説明を省略する。
【０１６６】
図１４は、第２の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
【０１６７】
レンズコントローラ１０８は、コントラストＡＦ動作が開始されると、まずステップ４１５において、カメラ側より蓄積間隔が送信されてくるのを待つ。
【０１６８】
カメラ側より蓄積間隔を受信すると、次にステップＳ４１６に進み、レンズコントローラ１０８に接続されているタイマ１１１に対して、受信した蓄積間隔毎にタイミング信号を発するようタイマ１１１に設定を行う。
次にレンズ駆動命令がカメラ側より送信されるのを待つ（ステップＳ４０１）。
【０１６９】
以下、第１の実施例図９で説明した動作とほぼ同一の動作を行う。以降の相違点は、図９のステップＳ４０４で蓄積タイミング信号を待っていたステップが、タイマ１１１から設定した蓄積間隔毎のタイミング信号を待つステップＳ４１７に置き換わっていることである。
【０１７０】
以上述べたように第２の実施例では、コントラスト評価値をカメラ側が取得する毎に蓄積タイミング信号が送られるわけではない。レンズ側ではカメラからの蓄積タイミング信号を待ったり、割り込みによって処理する必要が無いので、よりレンズの加減速時の負荷を減らせる効果がある。なお、当該タイマ１１１がレンズコントローラ１０８に与えるタイミング（蓄積間隔）は、デジタルカメラとの装着の際、あるいは装着後の電源ＯＮの際の初期通信により、システムコントローラ２３０との通信により指示されるものであってもよい。
【０１７１】
（実施例３）
第１、第２の実施例では、レンズ停止時にコントラストＡＦ動作中にストアされていたレンズ位置情報を全てカメラ側に送るようにしていた。
【０１７２】
しかし、実際に必要になるのは合焦点近傍、すなわちコントラスト評価値がピークを示す近傍のレンズ位置情報である。よって、合焦点近傍のレンズ位置情報を選択して通信するようにしても良い。第３の実施例はそのような実施例である。
【０１７３】
第３の実施例のブロック図は第１の実施例の図１と同一であるので説明を省略する。
【０１７４】
次に第３の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図１５、図１６を用いて説明する。
図１５は、第３の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０１７５】
第３の実施例においては、システムコントローラ２３０はピークを検出し（Ｓ３０７）、レンズ停止命令を送信する（Ｓ３０８）までは、第１の実施例図８と同様のシークエンスを実行する。
【０１７６】
ステップＳ３０８の次に、システムコントローラ２３０は検出したピーク近傍のレンズ位置情報をレンズに対して要求する（ステップＳ３２０）。これは例えばピーク近傍のＩＤ番号を通信により指定することによって行われる。
【０１７７】
システムコントローラ２３０は、補間演算に必要なデータを要求する。たとえば３次式で補間する場合は、ピークを挟む４点のレンズ位置情報を指定して要求するようにすればいい。
次に、ステップＳ３２１に進み、システムコントローラ２３０はレンズから要求したレンズ位置情報を受信する。
次に、ステップＳ３２２に進み、システムコントローラ２３０側でストアしているコントラスト評価値と受信したレンズ位置情報とを対応させる。
次に第１の実施例と同様にして、合焦位置を算出し（Ｓ３１１）、合焦位置へレンズを駆動する（Ｓ３１２）ことによりカメラ側のコントラストＡＦ動作が完了する。
次にレンズ側の動作について説明する。
【０１７８】
図１６は、第３の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
レンズコントローラ１０８も、レンズが停止されるまで（Ｓ４０７）は、第１の実施例図９と同様のシークエンスを実行する。
【０１７９】
次に、レンズコントローラ１０８は、ステップＳ４２０に進み、カメラ側からのピーク近傍レンズ位置情報要求を受信するまで待つ。
ピーク近傍レンズ位置情報要求を受信したらステップＳ４２１に進み、メモリ１０９にストアしているレンズ位置情報の中から要求された位置情報を選択する。
【０１８０】
次にステップＳ４２２において選択したレンズ位置情報をカメラ側に送信する。
【０１８１】
以下、カメラ側からの駆動命令を待ち（Ｓ４０９）、駆動命令を受信したなら、合焦位置へのレンズ駆動を行って（Ｓ４１０）、レンズ側のコントラストＡＦ動作を終了する。
【０１８２】
以上述べたように第３の実施例では、合焦点近傍のレンズ位置情報のみを通信するので、通信量を減らせる効果が有る。
【０１８３】
（実施例４）
第１から第３の実施例では、ピーク検出してからレンズを停止させた後、レンズ側からレンズ位置情報をカメラ側に送り、カメラ側で合焦位置を算出するよう構成していた。この点、レンズ停止後にレンズ側にカメラ側からコントラスト評価値情報を送信し、レンズ側で合焦位置を算出してその位置にフォーカスレンズを駆動することによって合焦動作を行うこともできる。
【０１８４】
第４の実施例はそのような実施例である。
第４の実施例のブロック図は第１の実施例の図１と同一であるので説明を省略する。
次に第４の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図１７、図１８を用いて説明する。
【０１８５】
図１７は、第４の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０１８６】
第４の実施例においては、システムコントローラ２３０はピークを検出し（Ｓ３０７）、レンズ停止命令を送信する（Ｓ３０８）までは、第１の実施例図８と同様のシークエンスを実行する。
【０１８７】
次にシステムコントローラ２３０は、ステップＳ３３０において、レンズに対してＤＲＡＭ２２９内にストアしておいたコントラスト評価値を電気接点ユニット１０７に設けられた通信端子を介して送信する。
【０１８８】
次にステップＳ３３１に進み、レンズより合焦動作終了の通信が送られてくるのを待つ。レンズより合焦動作終了の通信が送られてくるとカメラ側のコントラストＡＦ動作は終了する。
次にレンズ側の動作について説明する。
【０１８９】
図１８は、第４の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
【０１９０】
レンズコントローラ１０８も、レンズが停止されるまで（Ｓ４０７）は、第１の実施例図９と同様のシークエンスを実行する。
【０１９１】
次にレンズコントローラ１０８は、カメラ側からコントラスト評価値が送られてくるのを待つ。カメラ側システムコントローラ２３０のステップＳ３３０においてコントラスト評価値が送信されると、レンズコントローラ１０８はコントラスト評価値を受信して、次のステップＳ４３１へと進む。
【０１９２】
ステップＳ４３１では、レンズコントローラ１０８はメモリ１０９内にストアされているレンズ位置情報とカメラ側より送られてきたコントラスト評価値をＩＤ情報を元に対応づける。
【０１９３】
次に、ステップＳ４３２に進み、対応付けされたレンズ位置情報とコントラスト評価値より、コントラスト評価値が極大となるレンズ位置を合焦位置として算出する。
【０１９４】
次にステップＳ４３３に進み、レンズコントローラ１０８は、レンズ駆動制御回路１０４を介して、レンズ駆動機構１０３を制御し、フォーカスレンズ１０１をステップＳ４３２で算出された合焦位置へと駆動する。
【０１９５】
駆動が完了するまで待ち（ステップＳ４３４）、完了したならステップＳ４３５にて、カメラ側に合焦駆動が完了したことを通信により通知する。
以上でレンズ側のコントラストＡＦ動作が終了する。
【０１９６】
以上述べたように第４の実施例では、レンズ側で合焦点の算出を行う。交換レンズはそれぞれ使用するモータや駆動系の相違により、目標位置に駆動するためのガタ取り制御方法などが異なるが、レンズ側で合焦駆動を行うことにより、それらの違いを吸収できる効果が有る。
【０１９７】
（実施例５）
第１から第４の実施例では、レンズが停止している間は、レンズコントローラ１０８の負荷は少ないとみなして、その間にレンズ位置情報やコントラスト評価値の通信を行うよう構成していた。
【０１９８】
しかしながらレンズコントローラ１０８の負荷の判定を行い、余裕があると半田したときには、レンズ駆動中であってもレンズ位置情報等の通信を行うよう構成しても良い。
第５の実施例はそのような実施例である。
以下、第５の実施例について、図１９から図２１を使って説明する。
【０１９９】
図１９は、第５の実施例の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成を示すブロック図である。
【０２００】
第１の実施例の図１とは、レンズコントローラ１０８に、レンズコントローラ１０８の負荷の度合いを判定する負荷判定回路１１２が接続されていること、およびレンズコントローラ１０８がカメラ側にデータ送信したいことを通知するために用いるレンズ側送信要求信号ラインが電気接点ユニット１０７部に設けられていることが異なる。
いる。
【０２０１】
負荷判定回路１１２は、たとえば、レンズコントローラ１０８のＣＰＵ使用率を求めることで負荷の判定を行う。
次に第５の実施例のコントラストＡＦ中の動作について図２０、図２１を用いて説明する。
【０２０２】
図２０は、第５の実施例のコントラストＡＦ中のカメラボディー側のシステムコントローラ２３０の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図８に相当する。
【０２０３】
第５の実施例においては、システムコントローラ２３０は、レンズ駆動命令を送信するステップＳ３０１からコントラスト評価値をＤＲＡＭ内にストアするステップＳ３０６までは、第１の実施例図８と同様のシークエンスを実行する。
【０２０４】
次に、ステップＳ３４０に進み、レンズ側送信要求信号ラインをチェックし、レンズ側よりデータの送信要求が有るか否かがチェックされる。
【０２０５】
送信要求が有った場合は、ステップＳ３４１に進み、レンズより送られてくるレンズ位置情報を読み込む。
【０２０６】
次に、受信したレンズ位置情報を、ストアされているコントラスト評価値情報と対応づけてＤＲＡＭ内にストアする。そして、ピーク検出を行うステップＳ３０７へと進む。
【０２０７】
ステップＳ３４０において、レンズ送信要求が無かった場合はステップＳ３０７へと進む。
【０２０８】
ステップＳ３０７でピークが検出されるとシステムコントローラ２３０はレンズ停止命令をレンズ側に送信する。
【０２０９】
そしてステップＳ３４３に進み、レンズ側からまだ送信されていないレンズ位置情報があるかどうかを確認する。
未送信レンズ位置情報がない場合はステップＳ３４５に進む。
未送信レンズ位置情報がある場合は、ステップＳ３４４に進み、レンズ側より未送信のレンズ位置情報を取得する。そしてステップＳ３４５に進む。
【０２１０】
ステップＳ３４５では、ＤＲＡＭ内にストアされているコントラスト評価値とレンズより送信されたレンズ位置情報の対応付けがまだ済んでいない部分に関して対応付けを行う。
【０２１１】
そして合焦位置を算出し（Ｓ３１１）、算出された合焦位置へのレンズ駆動命令をレンズ側に送信する（Ｓ３１２）。そしてカメラ側のコントラストＡＦ動作を終了する。
次にレンズ側の動作について説明する。
【０２１２】
図２１は、第５の実施例のコントラストＡＦ中のレンズ側のレンズコントローラ１０８の動作を説明するフローチャートであり、第１の実施例の図９に相当する。
【０２１３】
レンズコントローラ１０８は、コントラストＡＦ動作を開始すると、まずカメラ側より駆動命令が送信されるのを待つ（ステップＳ４０１）。
駆動命令を受信すると、レンズ駆動を開始する（ステップＳ４０２）。
【０２１４】
次に、ステップＳ４４０に進み、負荷判定回路１１２により、レンズコントローラ１０８の負荷判定を行う。
【０２１５】
負荷が大きい場合は、ステップＳ４０３に進み、レンズ停止命令を受信したかがチェックされる。
ステップＳ４４０で負荷が小さいと判定された場合にはステップＳ４４１に進む。
ステップＳ４４１では、レンズコントローラ１０８は、カメラ側にレンズ位置情報を送信するためにまずレンズ側送信要求信号ラインを用いてカメラ側に送信要求を送出する。
そしてステップＳ４４２に進み、カメラ側が送信要求に応えて、受信状態になるのを待つ。
【０２１６】
カメラ側が受信状態になるとステップＳ４４３に進み、レンズ位置情報をカメラ側に送信し、ステップＳ４０３に進む。
【０２１７】
ステップＳ４０３以降、レンズ停止をおこなうステップＳ４０７までは、図９で説明した動作と同一なので説明を略する。
【０２１８】
レンズ停止後、ステップＳ４４４に進み、カメラ側より未送信のレンズ位置情報があるか確認の通信があるのを待つ。
【０２１９】
確認通信を受信するとステップＳ４４５に進み、未送信のレンズ位置情報の有無をチェックする。
【０２２０】
未送信レンズ位置情報が無い場合はステップＳ４４６に進み、未送信レンズ位置情報が無いことを通信にてカメラ側に送信する。そしてステップＳ４０９に進む。
【０２２１】
未送信レンズ位置情報が有る場合はステップＳ４４７に進み、未送信のレンズ位置情報をカメラ側に送信する。そしてステップＳ４０９に進む。
【０２２２】
ステップＳ４０９では合焦位置への駆動命令がカメラ側より送られてくるのを待ち、そして駆動命令を受信するとステップＳ４１０に進み、合焦位置へのフォーカスレンズの駆動を行う。
以上でレンズ側のコントラストＡＦ動作が終了する。
【０２２３】
以上述べたように第５の実施例では、レンズコントローラの負荷が少ないときに通信を行うので、ピーク検出してレンズを停止してからの通信量が少なくて済み、最後の合焦駆動をより高速に行えるという効果が有る。
以上、図１から図２１を用いて本発明の実施例の説明を行った。
本発明においては、本実施例で説明した以外にも種々の変形が可能である。
さらに上記以外に本発明の趣旨に沿った範囲でさまざまな変形例の形態をとってもかまわない。
【図面の簡単な説明】
【０２２４】
【図１】本発明の実施例１の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成ブロック図。
【図２】本発明の実施例１のコントラスト値算出用回路ブロックを説明するためのブロック図。
【図３】本発明の実施例１のＡＦ枠について説明するための図。
【図４】本発明の実施例１のコントラスト評価方法を説明するための図。
【図５】本発明の実施例１のコントラスト方式ＡＦによる焦点検出の説明図。
【図６】本発明の実施例１のライブビューの起動および終了のシークエンスを説明するためのフローチャート。
【図７】本発明の実施例１のライブビュー中にＳＷ１が押されてから撮影に至るシークエンスについて説明するためのフローチャート。
【図８】本発明の実施例１のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図９】本発明の実施例１のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１０】本発明の実施例１のコントラスト評価値、レンズ位置情報のストアの状態を説明する図。
【図１１】本発明の実施例１のコントラストＡＦ時動作時のタイミングチャート。
【図１２】本発明の実施例２の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成ブロック図。
【図１３】本発明の実施例２のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１４】本発明の実施例２のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１５】本発明の実施例３のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１６】本発明の実施例３のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１７】本発明の実施例４のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１８】本発明の実施例４のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図１９】本発明の実施例５の自動合焦装置を用いたデジタルカメラの構成ブロック図。
【図２０】本発明の実施例５のコントラストＡＦ時動作時のシステムコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【図２１】本発明の実施例５のコントラストＡＦ時動作時のレンズコントローラの動作シークエンスを説明するためのフローチャート。
【符号の説明】
【０２２５】
１００ 撮影レンズ
１０１ フォーカスレンズ
１０３ レンズ駆動機構
１０４ レンズ駆動制御回路
１０８ レンズコントローラ
１０９ メモリ
１１０ レンズ位置情報検出回路
１１１ タイマ
１１２ 負荷判定回路
２１２ 撮像素子
２２７ カメラＤＳＰ
２３０ システムコントローラ
２４２ コントラスト値算出ブロック
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、
前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記コントラスト検出手段による前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記通信手段により前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズユニットの負荷の少ないときに取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記通信手段により前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の記憶手段では、レンズの位置情報が被写体像の蓄積タイミングと関連されて記憶されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、
前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズユニットの負荷の少ないと判定したときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する撮像装置。
【請求項６】
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、
前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する撮像装置。
【請求項７】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【請求項８】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を当該レンズユニットの負荷が少ないと判定したときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【請求項９】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【請求項１０】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を前記被写体像の取得と同期させて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に前記被写体像の取得タイミングと関連させて記憶されている複数のレンズ位置情報を前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【請求項１】
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、
前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記コントラスト検出手段による前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する撮像装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前記通信手段により前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズユニットの負荷の少ないときに取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前記通信手段により前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに取得することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記第１の記憶手段では、レンズの位置情報が被写体像の蓄積タイミングと関連されて記憶されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、
前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズユニットの負荷の少ないと判定したときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する撮像装置。
【請求項６】
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する第１の記憶手段とを有するレンズユニットと通信可能な通信手段と、
前記レンズを通過した光に応じて撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段と、
前記コントラスト検出手段により異なるタイミングで取得された複数の評価値を記憶する第２の記憶手段と、
前記第１の記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により取得するとともに、当該複数のレンズ位置情報の取得の後に前記第２の記憶手段に記憶された評価値と対応付けて、前記レンズのフォーカス位置を制御する制御手段とを有する撮像装置。
【請求項７】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記評価値の取得と同期せずに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【請求項８】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を当該レンズユニットの負荷が少ないと判定したときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【請求項９】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に記憶されている複数のレンズ位置情報を前記レンズが停止しているときに前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【請求項１０】
撮像素子より出力された信号から被写体像のコントラストに対応する評価値を取得するコントラスト検出手段を有する撮像装置と通信可能な通信手段と、
レンズを移動させてフォーカス位置を変更するレンズ駆動手段と、
当該レンズの位置情報を検出し当該位置情報を前記被写体像の取得と同期させて記憶する記憶手段と、
前記記憶手段に前記被写体像の取得タイミングと関連させて記憶されている複数のレンズ位置情報を前記通信手段により前記撮像装置へ通信する制御手段とを有するレンズユニット。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【公開番号】特開２００９−１２８７８５（Ｐ２００９−１２８７８５Ａ）
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−３０６００１（Ｐ２００７−３０６００１）
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年６月１１日（２００９．６．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１１月２７日（２００７．１１．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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