特許 7581309 制御装置、レンズ装置、および、撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2024-11-01

(45)【発行日】2024-11-12

(54)【発明の名称】制御装置、レンズ装置、および、撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G02B 7/08 20210101AFI20241105BHJP

   G02B 7/04 20210101ALI20241105BHJP

   G02B 7/28 20210101ALI20241105BHJP

   G03B 13/36 20210101ALI20241105BHJP

   G03B 13/34 20210101ALI20241105BHJP

   G03B 13/32 20210101ALI20241105BHJP

   H04N 23/67 20230101ALI20241105BHJP

【ＦＩ】

G02B7/08 C

G02B7/04 E

G02B7/28 Z

G03B13/36

G03B13/34

G03B13/32

H04N23/67

【請求項の数】 10

(21)【出願番号】P 2022203804

(22)【出願日】2022-12-20

(62)【分割の表示】P 2020014227の分割

【原出願日】2020-01-30

(65)【公開番号】P2023029404

(43)【公開日】2023-03-03

【審査請求日】2023-01-19

(73)【特許権者】

【識別番号】000001007

【氏名又は名称】キヤノン株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100110412

【弁理士】

【氏名又は名称】藤元 亮輔

(74)【代理人】

【識別番号】100104628

【弁理士】

【氏名又は名称】水本 敦也

(74)【代理人】

【識別番号】100121614

【弁理士】

【氏名又は名称】平山 倫也

(72)【発明者】

【氏名】豊田 由美

【審査官】越河 勉

(56)【参考文献】

【文献】特開２０１９－２１９５８４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１５－０４１９０１（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開平０２－３１２４５６（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０２Ｂ ７／０２－７／１６

Ｇ０２Ｂ ７／２８－７／４０

Ｇ０３Ｂ １３／３６

Ｇ０３Ｂ １３／３４

Ｇ０３Ｂ １３／３２

Ｈ０４Ｎ ２３／６７

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

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、を有する制御装置であって、
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、前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置するとき、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、ズームレンズの位置または絞り値に応じて前記第二の駆動領域が変化した場合、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。

【請求項2】

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するとき、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、前記ズームレンズの位置または前記絞り値に応じて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に記載の制御装置。

【請求項3】

前記第三の制御手段は、前記フォーカスレンズが前記第二の駆動領域に位置するとき、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、前記ズームレンズの位置または前記絞り値に応じて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。

【請求項4】

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に基づいて調整する第二の制御手段と、を有する制御装置であって、
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制御装置。

【請求項5】

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４に記載の制御装置。

【請求項6】

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に基づいて調整する第二の制御手段と、を有する制御装置であって、
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制御装置。

【請求項7】

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６に記載の制御装置。

【請求項8】

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、を有する制御装置であって、
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、
前記第二の駆動領域は、ズームレンズの位置または絞り値に応じて変化し、
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制御装置。

【請求項9】

フォーカスレンズと、
請求項１乃至８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。

【請求項10】

撮像素子と、
請求項１乃至８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。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

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。

【0003】

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。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【文献】特許第５８４３４４２号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

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。

【0006】

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。このため、ズーム操作等のＭＦ操作以外の操作によりユーザが意図せずＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へ切り替わると、ＡＦ状態から強制的にＭＦ状態に変わり、ユーザが混乱する可能性がある。

【0007】

そこで本発明は、ユーザが意図せず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。

【課題を解決するための手段】

【0008】

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、を有する制御装置であって、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、前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置するとき、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、ズームレンズの位置または絞り値に応じて前記第二の駆動領域が変化した場合、前記フォーカスレンズが前記第一の駆動領域に位置するように前記フォーカスレンズを駆動する。

【0009】

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。

【発明の効果】

【0010】

本発明によれば、ユーザが意図せず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。

【図面の簡単な説明】

【0011】

【図1】各実施例における撮像装置のブロック図である。

【図2】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。

【図3】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。

【図4】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。

【図5】実施例１における制御方法のフローチャートである。

【図6】実施例１における制御方法の説明図である。

【図7】実施例１における制御方法の説明図である。

【図8】実施例１における制御方法の説明図である。

【図9】実施例２における制御方法のフローチャートである。

【図10】実施例２における制御方法の説明図である。

【図11】実施例３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。

【図12】実施例３における制御方法のフローチャートである。

【図13】実施例３における制御方法の説明図である。

【図14】実施例３における制御方法の説明図である。

【図15】実施例３における制御方法の説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0012】

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。

【0013】

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。

【0014】

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。

【0015】

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。

【0016】

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。

【0017】

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。

【0018】

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、レンズマイコン１１１とを有する。

【0019】

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、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。

【0020】

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、および、第三の制御手段１１１ｃ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）。

【0021】

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。

【0022】

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。

【0023】

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、第二の駆動領域の変化（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）に基づいてフォーカスレンズ１０５を駆動する。

【0024】

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。

【0025】

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。

【0026】

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。

【0027】

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。

【0028】

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。

【0029】

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。

【0030】

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。

【0031】

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。

【0032】

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。

【0033】

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。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。

【0034】

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。

【0035】

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。

【実施例1】

【0036】

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。

【0037】

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。

【0038】

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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

続いて、図５のステップＳ５０４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６に示されるように、目標フォーカスレンズ位置ｂ１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ｂ１は、ＭＦ専用領域であると判定される。

【0042】

続いてステップＳ５０５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Ｓ５０５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ＡＦ至近端へ駆動する。図６に示されるように、現在フォーカスレンズ位置ａ１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ａ１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ｃ１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。

【0043】

ステップＳ５０４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Ｓ５０６へ進む。ステップＳ５０６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。

【0044】

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ｂ２がＡＦ可能領域の範囲内である判定し、フォーカスレンズ１０５を現在フォーカスレンズ位置ａ２から目標フォーカス位置ｂ２へ駆動して被写体距離を維持する。

【0045】

ステップＳ５０５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Ｓ５０６へ進む。ステップＳ５０６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。

【0046】

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、現在フォーカスレンズ位置ａ３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ａ３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ｂ３へ駆動して被写体距離を維持する。

【0047】

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。

【0048】

以上のように、本実施例において、現在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、レンズマイコン１１１はフォーカスレンズ１０５の移動を制限する。すなわちこの場合、レンズマイコン１１１は、ユーザのＭＦ操作以外によるＡＦ可能領域からＭＦ専用領域へのフォーカスレンズ１０５の移動を禁止する。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。一方、ズームトラッキング処理前のフォーカスレンズ位置（現在フォーカスレンズ位置）がＭＦ専用領域にある場合、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。これにより、被写体のピント状態を維持することが可能となり、ユーザの操作性を向上させることができる。

【実施例2】

【0049】

次に、本発明の実施例２について説明する。本実施例では、実施例１のズームトラッキング処理によるＡＦ可能領域からＭＦ専用領域への切り替えを防ぐため、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端へ駆動した後の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。

【0050】

図９を参照して、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端へ駆動した後のズームトラッキング処理による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９は、本実施例における制御方法のフローチャートである。

【0051】

まずステップＳ９００において、レンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端へ駆動した後に処理を開始する。続いてステップＳ９０１において、レンズマイコン１１１は、ＭＦ駆動またはＡＦ駆動があったか否かを判定する。ここで、ＭＦ駆動はユーザによる操作リング１１０の操作に基づくフォーカスレンズ１１５の駆動であり、ＡＦ駆動はカメラマイコン２０６から送信されたフォーカシングに関する制御コマンドに基づくフォーカスレンズ１１５の駆動である。

【0052】

ステップＳ９０１にてＭＦ駆動またはＡＦ駆動があったと判定された場合、ステップＳ９０２へ進む。ステップＳ９０２にて、レンズマイコン１１１は、メモリに記憶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電子カムデータ（トラッキング曲線）から現在のズームレンズ１０２とフォーカスレンズ１０５の位置に対応する電子カムを更新する。続いてステップＳ９０３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Ｓ９０４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Ｓ９０３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Ｓ９０４にてズーム操作があった場合、ステップＳ９０５へ進む。一方、ズーム操作がない場合、ステップＳ９０１へ戻り、レンズマイコン１１１は、ＭＦ駆動またはＡＦ駆動の検出とズームレンズ位置の検出とを行う。

【0053】

ステップＳ９０５において、レンズマイコン１１１は、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。この目標フォーカスレンズ位置は、メモリに記憶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電子カムデータ（トラッキング曲線）と現在保持している電子カム情報とに基づいて算出される。

【0054】

続いてステップＳ９０６において、レンズマイコン１１１は、ステップＳ９０５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ＡＦ可能領域の範囲内にあるか否かを判定する。レンズマイコン１１１は、メモリに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。

【0055】

ステップＳ９０６にて目標フォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域にあると判定された場合、ステップＳ９０７へ進む。ステップＳ９０７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。一方、ステップＳ９０６にて目標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Ｓ９０８へ進む。ステップＳ９０８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。

【0056】

図１０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（現在のフォーカスレンズ位置）がＡＦ可能領域にあるときの被写体距離に復帰するフォーカス制御を示す。図１０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。

【0057】

図１０に示されるように、保持されている電子カムが被写体距離Ａに対応する電子カムであって、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に駆動された場合、被写体距離Ａを維持する目標フォーカスレンズ位置はｂ４となる。目標フォーカスレンズ位置ｂ４はＡＦ至近端よりも至近側となるため、目標フォーカスレンズ位置ｂ４はＭＦ専用領域と判定される。このためレンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端ｃ４へ駆動し、ＡＦ可能領域を維持する。

【0058】

さらにズーム操作が行われてズームレンズ位置が焦点距離Ｂから焦点距離Ｃに移動した場合、被写体距離Ａを維持する目標フォーカスレンズ位置はｄ４となる。目標フォーカスレンズ位置ｄ４はＡＦ至近端よりも無限側であるため、目標フォーカスレンズ位置ｄ４はＡＦ可能領域であると判定される。このためレンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ１０５を目標フォーカスレンズ位置ｄ４へ駆動し、保持されていた被写体距離に復帰する。

【0059】

本実施例において、フォーカスレンズ１０５をＡＦ至近端へ駆動した後、被写体距離を維持するフォーカスレンズ目標位置がＭＦ専用領域からＡＦ可能領域となった場合、フォーカスレンズ１０５を前回の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、ズームトラッキング処理によるＡＦ可能領域からＭＦ専用領域への切り替えを防ぎつつ、被写体のピント状態を復帰させることが可能となり、ユーザの操作性を向上させることができる。

【実施例3】

【0060】

次に、本発明の実施例３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。

【0061】

図１１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１１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１１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。

【0062】

次に、図１２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１２は、本実施例における制御方法のフローチャートである。

【0063】

まずステップＳ１２００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Ｓ１２０１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Ｓ１２０２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Ｓ１２０１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Ｓ１２０２にて絞り値が変化したと判定された場合、ステップＳ１２０３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Ｓ１２０１へ戻り、レンズマイコン１１１は絞り値を取得する。

【0064】

ステップＳ１２０３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。

【0065】

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ａ５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ａ５がＡＦ可能領域にあると判定する。

【0066】

ステップＳ１２０３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Ｓ１２０４へ進む。ステップＳ１２０４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ｂ５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ｂ５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。

【0067】

ステップＳ１２０３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。

【0068】

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ａ６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ａ６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。

【0069】

ステップＳ１２０４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Ｓ１２０５へ進む。ステップＳ１２０５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。

【0070】

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ｂ７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ｂ７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ｃ７へ駆動してＡＦ可能領域を維持する。

【0071】

以上のように、本実施例において、ＭＦ専用領域は、絞り値（Ｆ値）に応じて変化する。また本実施例において、絞り値が第一の絞り値（小絞り状態）である場合、ＭＦ専用領域は第三の広さを有し、絞り値が第一の絞り値よりも小さい第二の絞り値（開放状態）である場合、ＭＦ専用領域は第三の広さよりも狭い第四の広さを有する。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、絞り値の大小とＭＦ専用領域の広さ（第三の広さ、第四の広さ）との関係が逆であってもよい。

【0072】

本実施例において、絞り値の変化前のフォーカスレンズ位置がＡＦ可能領域であり、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を制御する。すなわちレンズマイコン１１１は、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とで、ユーザが意図せずＭＦ専用領域に切り替わ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、レンズマイコン１１１は、フォーカスレンズ１０５を駆動しないため、被写体のピント状態を維持することが可能となり、ユーザの操作性を向上させることができる。

【0073】

（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。

【0074】

各実施例によれば、ユーザが意図せず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。

【0075】

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。

【0076】

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、および第三の制御手段１１１ｃ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、または第三の制御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。

【符号の説明】

【0077】

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

【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】