焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法
【課題】マニュアルフォーカス制御に移行した場合にも正確な合焦動作を行うことが可能な焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法を提供する。
【解決手段】焦点調節装置に、焦点調節用のフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）と、手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群（２２）を焦点調節する焦点調節部（２３）と、前記光学系（２１）の焦点調節状態を検出する焦点検出部（１６）と、前記焦点調節状態に応じて、前記フォーカスレンズ群（２２）を焦点調節する駆動部（３０）と、前記焦点調節部（２３）によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群（２２）を焦点調節制御する制御部（２７）と、を設ける。
【解決手段】焦点調節装置に、焦点調節用のフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）と、手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群（２２）を焦点調節する焦点調節部（２３）と、前記光学系（２１）の焦点調節状態を検出する焦点検出部（１６）と、前記焦点調節状態に応じて、前記フォーカスレンズ群（２２）を焦点調節する駆動部（３０）と、前記焦点調節部（２３）によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群（２２）を焦点調節制御する制御部（２７）と、を設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系の焦点を調節する焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オートフォーカス制御を行う状態で、マニュアルフォーカス制御のための操作部材を操作することにより、オートフォーカス制御からマニュアルフォーカス制御に移行するカメラがあった。（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平２−２５３２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のカメラでは、オートフォーカスによる焦点調節が困難な被写体の場合にマニュアルフォーカス制御に移行することで、目的の被写体に焦点調節することが可能になるが、その焦点調節精度は、撮影者の技量によるところが大きく、正確な合焦制御を達成できないという問題があった。
本発明は、マニュアルフォーカス制御に移行した場合にも正確な合焦動作が可能な焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法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】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、焦点調節用のフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）と、手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部（２３）と、前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部（１６）と、前記焦点調節状態に応じて、前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部（３０）と、前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部（２７）と、を備える焦点調節装置である。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の焦点調節装置において、前記制御部（２７）は、前記焦点調節部（２３）によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった後は、前記焦点調節部による焦点調節量に基づいて前記駆動部（３０）を制御すること、を特徴とする焦点調節装置である。
請求項３の発明は請求項１又は請求項２に記載の焦点調節装置において、前記焦点調節部（２３）と前記駆動部（３０）とは、差動機構（３１）を介して前記フォーカスレンズ群（２２）を駆動すること、を特徴とする焦点調節装置である。
請求項４の発明は、請求項１か請求項３までのいずれか１項に記載の焦点調節装置において、前記焦点調節部（２３）の操作量を検出する操作量検出部（２４）を備え、前記制御部（２７）は、前記操作量検出部による単位時間あたりの前記操作量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部（３０）による制御を禁止すること、を特徴とする焦点調節装置である。
【０００６】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の焦点調節装置を備える光学機器である。
【０００７】
請求項６の発明は、請求項５に記載の光学機器において、前記光学系による像の構図変更量を検出する検出部（３３）を備え、前記制御部（２７）は、前記検出部による構図変更量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部（３０）による制御を禁止すること、を特徴とする光学機器である。
【０００８】
請求項７の発明は、焦点調節用のフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）と、手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部（２３）と、前記光学系の焦点調節状態に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部（３０）と、前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部（２７）と、を備えるレンズ鏡筒である。
【０００９】
請求項８の発明は、請求項７に記載のレンズ鏡筒において、前記レンズ鏡筒に加わる振れを検出する振れ検出部（３３）を備え、前記制御部（２７）は、前記振れ検出部によって検出される振れが所定値よりも大きい場合、前記駆動部（３０）による制御を禁止すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項９の発明は、手動操作と駆動源によって移動可能なフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）を焦点調節する焦点調節方法であって、前記手動操作によって前記フォーカスレンズ群を移動し、前記光学系の焦点調節状態を検出し、前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動源によって前記フォーカスレンズ群を制御すること、を特徴とする焦点調節方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、マニュアルフォーカス制御に移行した場合にも正確な合焦動作が可能な焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１実施形態］
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、第１実施形態のカメラシステム１のブロック図である。
図１に示すように、カメラシステム１は、オートフォーカス（以下「ＡＦ」という。）機能を有するシステムであり、デジタル一眼レフカメラであるカメラボディ１０と、カメラボディ１０にバヨネット結合等により着脱可能に装着される交換レンズ２０とから構成される。カメラボディ１０と交換レンズ２０とは、交換レンズ２０装着時に、電気接点（図示せず）により電気的に接続され、相互に信号に伝達をすることができる。
【００１２】
カメラボディ１０は、ミラー１１と、スクリーン１２と、ペンタダハプリズム１３と、撮像素子１４と、サブミラー１５と、デフォーカス量検出器１６と、ボディ側制御部１７とを備えている。
ミラー１１は、交換レンズ２０からの光束を、被写体観察時には、反射してペンタダハプリズム１３の方向に導き、露光時には、撮影光路から退避して撮像素子１４の方向に導くクイックリターンミラーである。ミラー１１は、その一部がハーフミラーになっており、交換レンズ２０からミラー１１を透過した光束を、サブミラー１５の方向に導く。
スクリーン１２は、ミラー１１からの被写体の光束を結像するためのスクリーンであり、結像された被写体像は、ペンタダハプリズム１３により正立像に変換され、撮影者によって観察可能となる。スクリーン１２上には、測距点に対応した測距点指標１２ａ〜１２ｋ（後述する）が設けられている。スクリーン１２の測距点指標１２ａ〜１２ｋは、「前ピン」「後ピン」「ほぼ合焦」「合焦」「測距不能」に対応した色にＬＥＤ等を用いて照明されることで、デフォーカス量検出器１６より得た測距情報を、撮影者に伝達する。
【００１３】
撮像素子１４は、露光時に結像された被写体像を電気信号に変換するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementar Metal Oxide Semiconductor）等の光電変換素子である。
サブミラー１５は、ミラー１１のハーフミラー部分を透過してきた光を反射して、デフォーカス量検出器１６の方向に導くための部材である。
デフォーカス量検出器１６は、ミラー１１、サブミラー１５によって導かれた被写体光束に基づいて、後述する撮影光学系２１の焦点調節状態を検出するための焦点検出モジュールである。デフォーカス量検出器１６は、例えばイメージセンサアレイによる位相差検出方式等により、撮影光学系２１のデフォーカス量を検出する。
ボディ側制御部１７は、カメラボディ１０を統括的に制御するための制御部であり、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。ボディ側制御部１７の動作の詳細については、後述する。
【００１４】
交換レンズ２０は、撮影光学系２１と、ＭＦ（マニュアルフォーカス）操作環２３と、ＭＦ操作環回転量検出器２４と、フォーカスポジション検出器２５と、ズームポジション検出器２６と、レンズ側制御部２７と、モータドライバ２９と、ＡＦモータ３０と、差動機構３１と、合焦機構３２と、振れセンサ３３とを備えている。
撮影光学系２１は、焦点調節用のフォーカスレンズ群２２（図１には、簡略して１枚のレンズを示す。）の他、ズームレンズ群等（図示せず）から構成される。フォーカスレンズ群２２、ズームレンズ群は、光軸Ｏに沿った方向（以下「光軸方向」という）に移動可能に交換レンズ２０に収容されている。
ＭＦ操作環２３は、交換レンズ２０の外周部に回転自在に設けられた円筒状の部材であり、撮影者の手動動作に応じて、差動機構３１、合焦機構３２を介してフォーカスレンズ群２２を光軸方向に移動し、撮影光学系２１の焦点調節をする。
ＭＦ操作環回転量検出器２４は、ＭＦ操作環２３の回転角と方向とを検出することにより、ＭＦ操作環２３の操作量を検出するためのセンサである。
【００１５】
フォーカスポジション検出器２５は、フォーカスレンズ群２２の光軸方向の位置を検出するためのセンサである。ズームポジション検出器２６は、ズームレンズ群の光軸方向の位置を検出することにより撮影光学系２１の焦点距離を求めるためのセンサである。
【００１６】
レンズ側制御部２７は、交換レンズ２０を統括的に制御するための制御部であり、ＣＰＵ等から構成される。レンズ側制御部２７は、モータ回転角計算器２８を有している。
モータ回転角計算器２８は、フォーカスポジション検出器２５、デフォーカス量検出器１６、カメラボディ１０で設定された絞り値の情報に基づき、ＡＦモータ３０の回転角を計算するための演算処理部である。モータ回転角計算器２８は、フォーカスポジション検出器２５の出力に応じて、フォーカスレンズ群２２の位置を確認する。また、モータ回転角計算器２８は、デフォーカス量検出器１６のデフォーカス量の出力に応じて、フォーカスレンズ群２２を合焦位置へと移動するために必要なＡＦモータ３０の回転角を計算する。
なお、レンズ側制御部２７は、後述するように、通常のＡＦの制御モードの他に、ＭＦ操作環２３によって焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった後は、ＡＦによる合焦動作を利用してフォーカスレンズ群２２を合焦位置へと制御する制御モードを有する。以下、この制御モードを「第１モード」という。
【００１７】
モータドライバ２９は、ＡＦモータ３０を駆動するためのドライバＩＣである。
ＡＦモータ３０は、フォーカスレンズ群２２を光軸方向に移動するための、例えば、超音波モータやＤＣモータ等である。ＡＦモータ３０は、差動機構３１を介して、合焦機構３２に接続されている。また、ＭＦ操作環２３も差動機構３１を介して合焦機構３２に接続されている。つまり、ＡＦモータ３０による駆動量とＭＦ操作環２３による駆動量との差動でフォーカスレンズ群２２を駆動するように構成されている。
【００１８】
合焦機構３２は、例えば、カム筒、直進筒等から構成され、ＭＦ操作環２３、ＡＦモータ３０から駆動力が伝達されることにより、レンズ枠（図示せず）に保持されたフォーカスレンズ群２２を、光軸方向に移動する。
振れセンサ３３は、交換レンズ２０（撮影光学系２１）の振れを計測するために交換レンズ２０に加わる角速度を検出する角速度センサ等である。振れセンサ３３は、通常は、交換レンズ２０の振れを検出し、特定のレンズを駆動して振れにともなう像ブレを補正するために用いられるが、本実施形態では、この他に撮影光学系２１による像の構図変更量を検出するために用いられる。すなわち、撮影者が構図を変更したためにカメラシステム１が振られた場合にも、カメラシステム１が振られた量（振り量）を振れセンサ３３により検出し、レンズ側制御部２７が構図変更量を判定することができる。
【００１９】
図２は、カメラシステム１の前述した第１モード選択時の動作を示すフローチャートである。図３、図４は、カメラシステム１のファインダの表示例及び構図の例を示す図である。
最初にステップ（以下「Ｓ」という。）１において、撮影者がカメラボディ１０又は交換レンズ２０のモード切換操作部（図示せず）を操作して、第１モードを選択することにより処理が開始される。撮影者が測距点切換操作部（図示せず）を操作して被写体に対応した測距点を選択すると、ボディ側制御部１７は、測距点を認識する。ここでは、図３に示すように、測距点指標１２ａ〜１２ｋのなかから測距点指標１２ａを選択し、撮影画面内の人物４１の顔部４１ａに対して合焦制御する場合を説明する。
Ｓ２において、撮影者が、スクリーン１２に結像する像の状態に基づいて目視で顔部４１ａが合焦するようにＭＦ操作環２３を操作すると、ＭＦ操作環回転量検出器２４がＭＦ操作環２３の回転を検出し、ボディ側制御部１７に信号を出力する。これに応じて、ボディ側制御部１７は、ＭＦ操作環２３が回転していると判断し（Ｓ２：ＹＥＳ）、Ｓ３に進む。一方、ＭＦ操作環２３が操作されない場合（Ｓ２：ＮＯ）、ボディ側制御部１７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４からの出力を待機する。
【００２０】
Ｓ３において、ボディ側制御部１７は、デフォーカス量検出器１６によるデフォーカス量を検出し、Ｓ４に進んでファインダ内の焦点表示をＯＮとし、デフォーカス量に基づく焦点調節状態を、撮影者が視認可能にする。
Ｓ５において、ボディ側制御部１７は、撮影者のＭＦ操作環２３の操作によって測距点１２ａに対するデフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入ったか否を判断する。ボディ側制御部１７は、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入ったと判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、測距点１２ａに対してほぼ合焦とみなせる状態であることに対応した測距情報をスクリーン１２に表示後、Ｓ６に進む。一方、ボディ側制御部１７は、ほぼ合焦とみなせる範囲に入っていない場合（Ｓ５：ＮＯ）、Ｓ２からの処理を繰り返す。ここで、ほぼ合焦とみなせる範囲とは、ボディ側制御部１７が合焦したと判断する範囲よりもデフォーカス量が大きいが、所定の範囲内にある焦点状態をいう。
【００２１】
Ｓ６において、レンズ側制御部２７は、振れセンサ３３の出力から判断されるカメラシステム１の振り量をリセットし、この状態の構図を、基準の構図に設定する。
Ｓ７において、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づいて、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内かを判断する。例えば、撮影者が合焦させる対象を、顔部４１ａから後方の空に変更したい場合、ＭＦ操作環２３を無限遠方向に、速い速度で回転すればよい。これに応じて、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力から、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内ではないと判断し（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ２０に進んで一定時間ＡＦによる合焦動作を禁止してからＳ２からの処理を繰り返す。このように、カメラシステム１は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づく単位時間あたりの操作量が所定の量よりも大きい場合、ＡＦによる合焦動作を禁止する。これにより、撮影者は、特定の被写体に焦点調節している状態からの他の被写体に合焦させる操作を、容易に行うことができる。
一方、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内ある場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、Ｓ８に進む。
【００２２】
Ｓ８において、レンズ側制御部２７は、振れセンサ３３の出力に基づく角速度が所定値以上になった場合、つまり、カメラシステム１の振り量が規定以内から外れ、構図変更量が所定の量よりも大きいと判断される場合（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ３０に進んでＡＦによる合焦動作を禁止し、その後Ｓ２からの処理を繰り返す。このように振れセンサ３３を構図変更量を検出するためのセンサとして利用することにより、カメラシステム１は、構図変更にともなう操作を容易にすることができる。
一方、レンズ側制御部２７は、カメラシステム１の振り量が規定以内の場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、Ｓ９に進む。
【００２３】
Ｓ９において、レンズ側制御部２７は、デフォーカス量検出器１６の出力に基づいて、デフォーカス量が急激に変化していないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、Ｓ１０に進む。
【００２４】
Ｓ１０において、レンズ側制御部２７は、ＡＦによる合焦動作を開始する。ここで、ＡＦによる合焦動作とは、レンズ側制御部２７がデフォーカス量検出器１６の出力に基づいて焦点調節状態を判断してＡＦモータ３０を制御する動作である。
【００２５】
このように、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環２３の操作により、デフォーカス量がほぼ合焦範囲とみなせる範囲に入った後は（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＭＦ操作環速度の検出（Ｓ７）等の処理を経て、Ｓ１０に進んでＡＦによる合焦動作によりフォーカスレンズ群２２を移動する。これにより、カメラシステム１は、マニュアルフォーカスで焦点合わせをしている場合にも、ＡＦによる合焦動作を有効に用いた援助により、正確な合焦動作を遂行することができる。
Ｓ１０以降、レンズ側制御部２７は、レリーズボタン（図示せず）が操作され露光を指示するレリーズ信号が出力されるまで、Ｓ７からの処理を繰り返す。
【００２６】
一方、Ｓ９において、レンズ側制御部２７は、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲から突然外れたと判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、Ｓ４０に進んで一定時間ＡＦによる合焦動作を禁止した後、Ｓ７からの処理を繰り返す。
例えば、図４に示すように、測距点指標１２ｂの位置にある花４２のしべ部４２ａに対して合焦状態を得ている場合に、風等によって葉４３が測距点指標１２ｂ内に入ってきてしまったときには、デフォーカス量が突然大きくなる。この場合、レンズ側制御部２７は、一定時間（例えば、数秒間程度）ＡＦによる合焦動作を禁止して、この葉４３に撮影光学系２１が不用意に合焦しようとするのを防止する。これにより、風が止んでしべ部４２ａが測距点指標１２ｂ内に戻った場合に、レンズ側制御部２７は、速やかに焦点調節を再開することができる。
このようなデフォーカス量の変化に応じた制御は、被写体が低コントラストであるために合焦位置を判定しにくい場合、焦点を合わせたい対象が測距範囲に対して小さい場合、焦点を合わせたい対象の前後に障害物が存在する場合等に有効である。
【００２７】
以上のＳ７〜Ｓ１０の処理が繰り返し行われることにより、ＡＦによる合焦動作が繰り返され、測距点にある被写体までの距離が変化しても合焦動作を継続的に行う、いわゆる、コンティニュアスＡＦモードとしての動作が行われる。
【００２８】
ところで、通常のカメラシステムは、ファインダの大きさには限界があり、目視でのフォーカシング（マニュアルフォーカス）には限界がある。また、開放絞り時における撮像面への入射光束とファインダスクリーンへの入射光束との違いから、球面収差の大きいレンズは、撮像面とファインダスクリーンとで最良像面位置が異なる可能性がある。さらに、ファインダスクリーン及び撮像面位置の結像面は、製造公差により厳密には一致しないことも考えられる。
本実施形態のカメラシステム１は、マニュアフォーカスの感覚を与えながらも、最終の合焦動作をＡＦによる合焦動作によって、前述のような問題はなく、合焦動作を正確に遂行することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態のカメラシステム１は、ＭＦ操作環２３の操作により、デフォーカス量がほぼ合焦の範囲に入った後には、ＡＦによる合焦動作を行う。これにより、撮影者にマニュアフォーカスで焦点合わせをしているような感覚を与えながら、ＡＦによる合焦動作を利用して援助を行うので、合焦動作を正確に遂行することができる。
また、カメラシステム１は、ＭＦ操作環２３の単位時間当たりの操作量に応じて、オートフォーカスによる焦点調節を制限することにより、焦点調節する対象を変更する操作を簡単かつ迅速に行うことができる。さらに、振り量に応じてＡＦによる合焦動作を禁止することにより、構図を変更しても、被写体の合焦状態を維持することができる。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、本発明を適用したカメラシステムの第２実施形態について説明する。
第２実施形態のカメラシステム２は、第１実施形態のカメラシステム１における第１モードとは異なるフォーカスモードとして新たに第２モードを設けたものである。この第２モードは、ＭＦ操作環２３の操作中に、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲に入ったときに焦点調節状態を維持するモードである。
なお、以下の説明において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。また、カメラシステム２は、カメラシステム１と同様の構成であるので、構成部品として、図１に示したものを用い、また、構図の例として、図３を用いて説明する。
【００３１】
図５は、カメラシステム２の第２モード選択時の動作を示すフローチャートである。
最初に、Ｓ１０１において、撮影者が操作部（図示せず）を操作して、第２モードを選択することにより処理が開始する。例えば、図３に示すように、後方の空に合焦している状態から、顔部４１ａに合焦させる場合に撮影者は、測距点指標１２ａを選択し、主要な撮影対象である顔部４１ａが測距点指標１２ａに入るように構図を決定する。
Ｓ１０２〜Ｓ１０４については、第１実施形態のＳ２〜Ｓ４の処理と同様なので、説明を省略する。
Ｓ１０５において、レンズ側制御部２７は、撮影者のＭＦ操作環２３の操作にともなうデフォーカス量検出器１６の出力に基づいて、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲であると判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ファインダ内の合焦判定表示を「合焦」に対応した表示にした後、Ｓ１０６に進む。一方、レンズ側制御部２７は、合焦とみなせる範囲でない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０２からの処理を繰り返す。
【００３２】
Ｓ１０６において、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づいて、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内であるか否かを判断する。このステップは、第１実施形態におけるＳ９と同様なステップである。ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内である場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）には、Ｓ１０７に進む。一方、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度を超えている場合（Ｓ１０６：ＮＯ）には、Ｓ１２０に進んでＡＦモータによるフォーカスレンズ群の駆動を禁止し、Ｓ１０２からの処理を繰り返す。
【００３３】
Ｓ１０７では、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づいて、ＭＦ操作環２３の操作量の検出を継続する。
Ｓ１０８では、レンズ側制御部２７は、Ｓ１０７において検出されたＭＦ操作環２３の操作量に対応したフォーカスレンズ群２２の駆動量を、ＭＦ操作環２３の単位回転当たりのフォーカスレンズ群２２の駆動量に基づき演算する。
Ｓ１０９では、Ｓ１０８において演算したフォーカスレンズ群２２の駆動量に基づき、ＡＦモータ３０を駆動してフォーカスレンズ群２２を駆動する。ただし、このステップでＡＦモータ３０を駆動してフォーカスレンズ群２２を駆動する方向は、ＭＦ操作環２３を操作したことによりフォーカスレンズ群２２が移動する方向とは逆の方向である。すなわち、ＭＦ操作環２３を操作したことにより移動するフォーカスレンズ群２２の移動を相殺するようにＡＦモータ３０を駆動してフォーカスレンズ群２２を駆動（相殺駆動）する。Ｓ１０９において相殺駆動をした後は、Ｓ１０６からの動作を繰り返す。
【００３４】
Ｓ１０５においてデフォーカス量が合焦とみなせる範囲であると判断され（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ファインダ内の合焦判定表示が「合焦」に対応した表示になったときに、ＭＦ操作環２３を操作している撮影者が操作を止めれば、合焦状態が維持される。しかし、撮影者がＭＦ操作環２３の操作を継続してしまうと、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲を超えてしまうおそれがある。そこで、本実施形態における第２モードでは、Ｓ１０７〜Ｓ１０９の動作を行い、一度合焦とみなせる範囲にデフォーカス量が入った後は、撮影者によるＭＦ操作環２３の操作に関わらず、焦点調節状態を維持する相殺駆動を行い、撮影者を補助することとした。
なお、本実施形態では、合焦とみなせる状態になった後には、相殺駆動を行い合焦状態を維持することとしたが、ＡＦによる合焦動作をより積極的に活用してもよい。すなわち、レンズ側制御部２７は、一度、測距点指標１２ａに重なる顔部４１ａに対して合焦とみなせる状態となった後に、被写体の移動等にともない顔部４１ａが移動した場合に、デフォーカス量に基づいたＡＦによる合焦動作を実行して、合焦状態を維持してもよい。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のカメラシステム２は、撮影者がＭＦ操作環２３を操作することにより、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲に入った場合に、この状態を維持することにより、撮影者に、マニュアルフォーカスにより焦点調節をしているような感覚を与えながら合焦動作を正確に遂行することができる。
【００３６】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
第１実施形態において、レンズ側制御部２７は、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲に入った後は、ＡＦによる合焦動作のみを行う例を示したが、これに限定されない。例えば、レンズ側制御部２７は、ＡＦによる合焦動作に加え、第２実施形態と同様に、ＭＦ操作環２３による焦点調節量を相殺する駆動量に基づいてＡＦモータ３０を制御してもよい。
【００３７】
また、第１実施形態において、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入った後、いわゆる、コンティニュアスモードとして動作する例を示したが、これに限定されない。例えば、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入った後、Ｓ６〜Ｓ７の処理を行わずＡＦによる合焦動作（Ｓ１０）を行い合焦とみなせる範囲に入った場合に、フォーカスレンズ群２２の位置を保持する、いわゆる、シングルモードと同様な動作を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態のカメラシステム１のブロック図である。
【図２】第１実施形態の第１モード選択時の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態のファインダの表示例及び構図の例を示す図である。
【図４】第１実施形態のファインダの表示例及び構図の例を示す図である。
【図５】第２実施形態の第２モード選択時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１，２…カメラシステム、１０…カメラボディ、１１…ミラー、１２…スクリーン、１２ａ〜１２ｋ…測距点指標、１４…撮像素子、１６…デフォーカス量検出器、１７…ボディ側制御部、２１…撮影光学系、２２…フォーカスレンズ群、２３…ＭＦ操作環、２４…ＭＦ操作環回転量検出器、２７…レンズ側制御部、２８…モータ回転角計算器、３０…ＡＦモータ、３１…差動機構、３２…合焦機構、３３…振れセンサ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系の焦点を調節する焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、オートフォーカス制御を行う状態で、マニュアルフォーカス制御のための操作部材を操作することにより、オートフォーカス制御からマニュアルフォーカス制御に移行するカメラがあった。（例えば、特許文献１）。
【特許文献１】特開平２−２５３２１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
従来のカメラでは、オートフォーカスによる焦点調節が困難な被写体の場合にマニュアルフォーカス制御に移行することで、目的の被写体に焦点調節することが可能になるが、その焦点調節精度は、撮影者の技量によるところが大きく、正確な合焦制御を達成できないという問題があった。
本発明は、マニュアルフォーカス制御に移行した場合にも正確な合焦動作が可能な焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法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】
【０００４】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項１の発明は、焦点調節用のフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）と、手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部（２３）と、前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部（１６）と、前記焦点調節状態に応じて、前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部（３０）と、前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部（２７）と、を備える焦点調節装置である。
【０００５】
請求項２の発明は、請求項１に記載の焦点調節装置において、前記制御部（２７）は、前記焦点調節部（２３）によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった後は、前記焦点調節部による焦点調節量に基づいて前記駆動部（３０）を制御すること、を特徴とする焦点調節装置である。
請求項３の発明は請求項１又は請求項２に記載の焦点調節装置において、前記焦点調節部（２３）と前記駆動部（３０）とは、差動機構（３１）を介して前記フォーカスレンズ群（２２）を駆動すること、を特徴とする焦点調節装置である。
請求項４の発明は、請求項１か請求項３までのいずれか１項に記載の焦点調節装置において、前記焦点調節部（２３）の操作量を検出する操作量検出部（２４）を備え、前記制御部（２７）は、前記操作量検出部による単位時間あたりの前記操作量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部（３０）による制御を禁止すること、を特徴とする焦点調節装置である。
【０００６】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の焦点調節装置を備える光学機器である。
【０００７】
請求項６の発明は、請求項５に記載の光学機器において、前記光学系による像の構図変更量を検出する検出部（３３）を備え、前記制御部（２７）は、前記検出部による構図変更量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部（３０）による制御を禁止すること、を特徴とする光学機器である。
【０００８】
請求項７の発明は、焦点調節用のフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）と、手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部（２３）と、前記光学系の焦点調節状態に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部（３０）と、前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部（２７）と、を備えるレンズ鏡筒である。
【０００９】
請求項８の発明は、請求項７に記載のレンズ鏡筒において、前記レンズ鏡筒に加わる振れを検出する振れ検出部（３３）を備え、前記制御部（２７）は、前記振れ検出部によって検出される振れが所定値よりも大きい場合、前記駆動部（３０）による制御を禁止すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
請求項９の発明は、手動操作と駆動源によって移動可能なフォーカスレンズ群（２２）を有する光学系（２１）を焦点調節する焦点調節方法であって、前記手動操作によって前記フォーカスレンズ群を移動し、前記光学系の焦点調節状態を検出し、前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動源によって前記フォーカスレンズ群を制御すること、を特徴とする焦点調節方法である。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、マニュアルフォーカス制御に移行した場合にも正確な合焦動作が可能な焦点調節装置、光学機器、レンズ鏡筒、及び、焦点調節方法を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
［第１実施形態］
以下、図面等を参照して、本発明の実施形態をあげて、さらに詳しく説明する。
図１は、第１実施形態のカメラシステム１のブロック図である。
図１に示すように、カメラシステム１は、オートフォーカス（以下「ＡＦ」という。）機能を有するシステムであり、デジタル一眼レフカメラであるカメラボディ１０と、カメラボディ１０にバヨネット結合等により着脱可能に装着される交換レンズ２０とから構成される。カメラボディ１０と交換レンズ２０とは、交換レンズ２０装着時に、電気接点（図示せず）により電気的に接続され、相互に信号に伝達をすることができる。
【００１２】
カメラボディ１０は、ミラー１１と、スクリーン１２と、ペンタダハプリズム１３と、撮像素子１４と、サブミラー１５と、デフォーカス量検出器１６と、ボディ側制御部１７とを備えている。
ミラー１１は、交換レンズ２０からの光束を、被写体観察時には、反射してペンタダハプリズム１３の方向に導き、露光時には、撮影光路から退避して撮像素子１４の方向に導くクイックリターンミラーである。ミラー１１は、その一部がハーフミラーになっており、交換レンズ２０からミラー１１を透過した光束を、サブミラー１５の方向に導く。
スクリーン１２は、ミラー１１からの被写体の光束を結像するためのスクリーンであり、結像された被写体像は、ペンタダハプリズム１３により正立像に変換され、撮影者によって観察可能となる。スクリーン１２上には、測距点に対応した測距点指標１２ａ〜１２ｋ（後述する）が設けられている。スクリーン１２の測距点指標１２ａ〜１２ｋは、「前ピン」「後ピン」「ほぼ合焦」「合焦」「測距不能」に対応した色にＬＥＤ等を用いて照明されることで、デフォーカス量検出器１６より得た測距情報を、撮影者に伝達する。
【００１３】
撮像素子１４は、露光時に結像された被写体像を電気信号に変換するものであり、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）、ＣＭＯＳ（Complementar Metal Oxide Semiconductor）等の光電変換素子である。
サブミラー１５は、ミラー１１のハーフミラー部分を透過してきた光を反射して、デフォーカス量検出器１６の方向に導くための部材である。
デフォーカス量検出器１６は、ミラー１１、サブミラー１５によって導かれた被写体光束に基づいて、後述する撮影光学系２１の焦点調節状態を検出するための焦点検出モジュールである。デフォーカス量検出器１６は、例えばイメージセンサアレイによる位相差検出方式等により、撮影光学系２１のデフォーカス量を検出する。
ボディ側制御部１７は、カメラボディ１０を統括的に制御するための制御部であり、ＣＰＵ（中央処理装置）等から構成される。ボディ側制御部１７の動作の詳細については、後述する。
【００１４】
交換レンズ２０は、撮影光学系２１と、ＭＦ（マニュアルフォーカス）操作環２３と、ＭＦ操作環回転量検出器２４と、フォーカスポジション検出器２５と、ズームポジション検出器２６と、レンズ側制御部２７と、モータドライバ２９と、ＡＦモータ３０と、差動機構３１と、合焦機構３２と、振れセンサ３３とを備えている。
撮影光学系２１は、焦点調節用のフォーカスレンズ群２２（図１には、簡略して１枚のレンズを示す。）の他、ズームレンズ群等（図示せず）から構成される。フォーカスレンズ群２２、ズームレンズ群は、光軸Ｏに沿った方向（以下「光軸方向」という）に移動可能に交換レンズ２０に収容されている。
ＭＦ操作環２３は、交換レンズ２０の外周部に回転自在に設けられた円筒状の部材であり、撮影者の手動動作に応じて、差動機構３１、合焦機構３２を介してフォーカスレンズ群２２を光軸方向に移動し、撮影光学系２１の焦点調節をする。
ＭＦ操作環回転量検出器２４は、ＭＦ操作環２３の回転角と方向とを検出することにより、ＭＦ操作環２３の操作量を検出するためのセンサである。
【００１５】
フォーカスポジション検出器２５は、フォーカスレンズ群２２の光軸方向の位置を検出するためのセンサである。ズームポジション検出器２６は、ズームレンズ群の光軸方向の位置を検出することにより撮影光学系２１の焦点距離を求めるためのセンサである。
【００１６】
レンズ側制御部２７は、交換レンズ２０を統括的に制御するための制御部であり、ＣＰＵ等から構成される。レンズ側制御部２７は、モータ回転角計算器２８を有している。
モータ回転角計算器２８は、フォーカスポジション検出器２５、デフォーカス量検出器１６、カメラボディ１０で設定された絞り値の情報に基づき、ＡＦモータ３０の回転角を計算するための演算処理部である。モータ回転角計算器２８は、フォーカスポジション検出器２５の出力に応じて、フォーカスレンズ群２２の位置を確認する。また、モータ回転角計算器２８は、デフォーカス量検出器１６のデフォーカス量の出力に応じて、フォーカスレンズ群２２を合焦位置へと移動するために必要なＡＦモータ３０の回転角を計算する。
なお、レンズ側制御部２７は、後述するように、通常のＡＦの制御モードの他に、ＭＦ操作環２３によって焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった後は、ＡＦによる合焦動作を利用してフォーカスレンズ群２２を合焦位置へと制御する制御モードを有する。以下、この制御モードを「第１モード」という。
【００１７】
モータドライバ２９は、ＡＦモータ３０を駆動するためのドライバＩＣである。
ＡＦモータ３０は、フォーカスレンズ群２２を光軸方向に移動するための、例えば、超音波モータやＤＣモータ等である。ＡＦモータ３０は、差動機構３１を介して、合焦機構３２に接続されている。また、ＭＦ操作環２３も差動機構３１を介して合焦機構３２に接続されている。つまり、ＡＦモータ３０による駆動量とＭＦ操作環２３による駆動量との差動でフォーカスレンズ群２２を駆動するように構成されている。
【００１８】
合焦機構３２は、例えば、カム筒、直進筒等から構成され、ＭＦ操作環２３、ＡＦモータ３０から駆動力が伝達されることにより、レンズ枠（図示せず）に保持されたフォーカスレンズ群２２を、光軸方向に移動する。
振れセンサ３３は、交換レンズ２０（撮影光学系２１）の振れを計測するために交換レンズ２０に加わる角速度を検出する角速度センサ等である。振れセンサ３３は、通常は、交換レンズ２０の振れを検出し、特定のレンズを駆動して振れにともなう像ブレを補正するために用いられるが、本実施形態では、この他に撮影光学系２１による像の構図変更量を検出するために用いられる。すなわち、撮影者が構図を変更したためにカメラシステム１が振られた場合にも、カメラシステム１が振られた量（振り量）を振れセンサ３３により検出し、レンズ側制御部２７が構図変更量を判定することができる。
【００１９】
図２は、カメラシステム１の前述した第１モード選択時の動作を示すフローチャートである。図３、図４は、カメラシステム１のファインダの表示例及び構図の例を示す図である。
最初にステップ（以下「Ｓ」という。）１において、撮影者がカメラボディ１０又は交換レンズ２０のモード切換操作部（図示せず）を操作して、第１モードを選択することにより処理が開始される。撮影者が測距点切換操作部（図示せず）を操作して被写体に対応した測距点を選択すると、ボディ側制御部１７は、測距点を認識する。ここでは、図３に示すように、測距点指標１２ａ〜１２ｋのなかから測距点指標１２ａを選択し、撮影画面内の人物４１の顔部４１ａに対して合焦制御する場合を説明する。
Ｓ２において、撮影者が、スクリーン１２に結像する像の状態に基づいて目視で顔部４１ａが合焦するようにＭＦ操作環２３を操作すると、ＭＦ操作環回転量検出器２４がＭＦ操作環２３の回転を検出し、ボディ側制御部１７に信号を出力する。これに応じて、ボディ側制御部１７は、ＭＦ操作環２３が回転していると判断し（Ｓ２：ＹＥＳ）、Ｓ３に進む。一方、ＭＦ操作環２３が操作されない場合（Ｓ２：ＮＯ）、ボディ側制御部１７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４からの出力を待機する。
【００２０】
Ｓ３において、ボディ側制御部１７は、デフォーカス量検出器１６によるデフォーカス量を検出し、Ｓ４に進んでファインダ内の焦点表示をＯＮとし、デフォーカス量に基づく焦点調節状態を、撮影者が視認可能にする。
Ｓ５において、ボディ側制御部１７は、撮影者のＭＦ操作環２３の操作によって測距点１２ａに対するデフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入ったか否を判断する。ボディ側制御部１７は、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入ったと判断した場合（Ｓ５：ＹＥＳ）、測距点１２ａに対してほぼ合焦とみなせる状態であることに対応した測距情報をスクリーン１２に表示後、Ｓ６に進む。一方、ボディ側制御部１７は、ほぼ合焦とみなせる範囲に入っていない場合（Ｓ５：ＮＯ）、Ｓ２からの処理を繰り返す。ここで、ほぼ合焦とみなせる範囲とは、ボディ側制御部１７が合焦したと判断する範囲よりもデフォーカス量が大きいが、所定の範囲内にある焦点状態をいう。
【００２１】
Ｓ６において、レンズ側制御部２７は、振れセンサ３３の出力から判断されるカメラシステム１の振り量をリセットし、この状態の構図を、基準の構図に設定する。
Ｓ７において、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づいて、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内かを判断する。例えば、撮影者が合焦させる対象を、顔部４１ａから後方の空に変更したい場合、ＭＦ操作環２３を無限遠方向に、速い速度で回転すればよい。これに応じて、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力から、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内ではないと判断し（Ｓ７：ＮＯ）、Ｓ２０に進んで一定時間ＡＦによる合焦動作を禁止してからＳ２からの処理を繰り返す。このように、カメラシステム１は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づく単位時間あたりの操作量が所定の量よりも大きい場合、ＡＦによる合焦動作を禁止する。これにより、撮影者は、特定の被写体に焦点調節している状態からの他の被写体に合焦させる操作を、容易に行うことができる。
一方、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内ある場合（Ｓ７：ＹＥＳ）、Ｓ８に進む。
【００２２】
Ｓ８において、レンズ側制御部２７は、振れセンサ３３の出力に基づく角速度が所定値以上になった場合、つまり、カメラシステム１の振り量が規定以内から外れ、構図変更量が所定の量よりも大きいと判断される場合（Ｓ８：ＮＯ）、Ｓ３０に進んでＡＦによる合焦動作を禁止し、その後Ｓ２からの処理を繰り返す。このように振れセンサ３３を構図変更量を検出するためのセンサとして利用することにより、カメラシステム１は、構図変更にともなう操作を容易にすることができる。
一方、レンズ側制御部２７は、カメラシステム１の振り量が規定以内の場合（Ｓ８：ＹＥＳ）、Ｓ９に進む。
【００２３】
Ｓ９において、レンズ側制御部２７は、デフォーカス量検出器１６の出力に基づいて、デフォーカス量が急激に変化していないと判断した場合（Ｓ９：ＮＯ）、Ｓ１０に進む。
【００２４】
Ｓ１０において、レンズ側制御部２７は、ＡＦによる合焦動作を開始する。ここで、ＡＦによる合焦動作とは、レンズ側制御部２７がデフォーカス量検出器１６の出力に基づいて焦点調節状態を判断してＡＦモータ３０を制御する動作である。
【００２５】
このように、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環２３の操作により、デフォーカス量がほぼ合焦範囲とみなせる範囲に入った後は（Ｓ５：ＹＥＳ）、ＭＦ操作環速度の検出（Ｓ７）等の処理を経て、Ｓ１０に進んでＡＦによる合焦動作によりフォーカスレンズ群２２を移動する。これにより、カメラシステム１は、マニュアルフォーカスで焦点合わせをしている場合にも、ＡＦによる合焦動作を有効に用いた援助により、正確な合焦動作を遂行することができる。
Ｓ１０以降、レンズ側制御部２７は、レリーズボタン（図示せず）が操作され露光を指示するレリーズ信号が出力されるまで、Ｓ７からの処理を繰り返す。
【００２６】
一方、Ｓ９において、レンズ側制御部２７は、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲から突然外れたと判断した場合（Ｓ９：ＹＥＳ）、Ｓ４０に進んで一定時間ＡＦによる合焦動作を禁止した後、Ｓ７からの処理を繰り返す。
例えば、図４に示すように、測距点指標１２ｂの位置にある花４２のしべ部４２ａに対して合焦状態を得ている場合に、風等によって葉４３が測距点指標１２ｂ内に入ってきてしまったときには、デフォーカス量が突然大きくなる。この場合、レンズ側制御部２７は、一定時間（例えば、数秒間程度）ＡＦによる合焦動作を禁止して、この葉４３に撮影光学系２１が不用意に合焦しようとするのを防止する。これにより、風が止んでしべ部４２ａが測距点指標１２ｂ内に戻った場合に、レンズ側制御部２７は、速やかに焦点調節を再開することができる。
このようなデフォーカス量の変化に応じた制御は、被写体が低コントラストであるために合焦位置を判定しにくい場合、焦点を合わせたい対象が測距範囲に対して小さい場合、焦点を合わせたい対象の前後に障害物が存在する場合等に有効である。
【００２７】
以上のＳ７〜Ｓ１０の処理が繰り返し行われることにより、ＡＦによる合焦動作が繰り返され、測距点にある被写体までの距離が変化しても合焦動作を継続的に行う、いわゆる、コンティニュアスＡＦモードとしての動作が行われる。
【００２８】
ところで、通常のカメラシステムは、ファインダの大きさには限界があり、目視でのフォーカシング（マニュアルフォーカス）には限界がある。また、開放絞り時における撮像面への入射光束とファインダスクリーンへの入射光束との違いから、球面収差の大きいレンズは、撮像面とファインダスクリーンとで最良像面位置が異なる可能性がある。さらに、ファインダスクリーン及び撮像面位置の結像面は、製造公差により厳密には一致しないことも考えられる。
本実施形態のカメラシステム１は、マニュアフォーカスの感覚を与えながらも、最終の合焦動作をＡＦによる合焦動作によって、前述のような問題はなく、合焦動作を正確に遂行することができる。
【００２９】
以上説明したように、本実施形態のカメラシステム１は、ＭＦ操作環２３の操作により、デフォーカス量がほぼ合焦の範囲に入った後には、ＡＦによる合焦動作を行う。これにより、撮影者にマニュアフォーカスで焦点合わせをしているような感覚を与えながら、ＡＦによる合焦動作を利用して援助を行うので、合焦動作を正確に遂行することができる。
また、カメラシステム１は、ＭＦ操作環２３の単位時間当たりの操作量に応じて、オートフォーカスによる焦点調節を制限することにより、焦点調節する対象を変更する操作を簡単かつ迅速に行うことができる。さらに、振り量に応じてＡＦによる合焦動作を禁止することにより、構図を変更しても、被写体の合焦状態を維持することができる。
【００３０】
［第２実施形態］
次に、本発明を適用したカメラシステムの第２実施形態について説明する。
第２実施形態のカメラシステム２は、第１実施形態のカメラシステム１における第１モードとは異なるフォーカスモードとして新たに第２モードを設けたものである。この第２モードは、ＭＦ操作環２３の操作中に、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲に入ったときに焦点調節状態を維持するモードである。
なお、以下の説明において、前述した第１実施形態と同様の機能を果たす部分には、同一の符号又は末尾に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。また、カメラシステム２は、カメラシステム１と同様の構成であるので、構成部品として、図１に示したものを用い、また、構図の例として、図３を用いて説明する。
【００３１】
図５は、カメラシステム２の第２モード選択時の動作を示すフローチャートである。
最初に、Ｓ１０１において、撮影者が操作部（図示せず）を操作して、第２モードを選択することにより処理が開始する。例えば、図３に示すように、後方の空に合焦している状態から、顔部４１ａに合焦させる場合に撮影者は、測距点指標１２ａを選択し、主要な撮影対象である顔部４１ａが測距点指標１２ａに入るように構図を決定する。
Ｓ１０２〜Ｓ１０４については、第１実施形態のＳ２〜Ｓ４の処理と同様なので、説明を省略する。
Ｓ１０５において、レンズ側制御部２７は、撮影者のＭＦ操作環２３の操作にともなうデフォーカス量検出器１６の出力に基づいて、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲であると判断した場合（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ファインダ内の合焦判定表示を「合焦」に対応した表示にした後、Ｓ１０６に進む。一方、レンズ側制御部２７は、合焦とみなせる範囲でない場合（Ｓ１０５：ＮＯ）、Ｓ１０２からの処理を繰り返す。
【００３２】
Ｓ１０６において、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づいて、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内であるか否かを判断する。このステップは、第１実施形態におけるＳ９と同様なステップである。ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度以内である場合（Ｓ１０６：ＹＥＳ）には、Ｓ１０７に進む。一方、ＭＦ操作環２３の回転速度が規定速度を超えている場合（Ｓ１０６：ＮＯ）には、Ｓ１２０に進んでＡＦモータによるフォーカスレンズ群の駆動を禁止し、Ｓ１０２からの処理を繰り返す。
【００３３】
Ｓ１０７では、レンズ側制御部２７は、ＭＦ操作環回転量検出器２４の出力に基づいて、ＭＦ操作環２３の操作量の検出を継続する。
Ｓ１０８では、レンズ側制御部２７は、Ｓ１０７において検出されたＭＦ操作環２３の操作量に対応したフォーカスレンズ群２２の駆動量を、ＭＦ操作環２３の単位回転当たりのフォーカスレンズ群２２の駆動量に基づき演算する。
Ｓ１０９では、Ｓ１０８において演算したフォーカスレンズ群２２の駆動量に基づき、ＡＦモータ３０を駆動してフォーカスレンズ群２２を駆動する。ただし、このステップでＡＦモータ３０を駆動してフォーカスレンズ群２２を駆動する方向は、ＭＦ操作環２３を操作したことによりフォーカスレンズ群２２が移動する方向とは逆の方向である。すなわち、ＭＦ操作環２３を操作したことにより移動するフォーカスレンズ群２２の移動を相殺するようにＡＦモータ３０を駆動してフォーカスレンズ群２２を駆動（相殺駆動）する。Ｓ１０９において相殺駆動をした後は、Ｓ１０６からの動作を繰り返す。
【００３４】
Ｓ１０５においてデフォーカス量が合焦とみなせる範囲であると判断され（Ｓ１０５：ＹＥＳ）、ファインダ内の合焦判定表示が「合焦」に対応した表示になったときに、ＭＦ操作環２３を操作している撮影者が操作を止めれば、合焦状態が維持される。しかし、撮影者がＭＦ操作環２３の操作を継続してしまうと、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲を超えてしまうおそれがある。そこで、本実施形態における第２モードでは、Ｓ１０７〜Ｓ１０９の動作を行い、一度合焦とみなせる範囲にデフォーカス量が入った後は、撮影者によるＭＦ操作環２３の操作に関わらず、焦点調節状態を維持する相殺駆動を行い、撮影者を補助することとした。
なお、本実施形態では、合焦とみなせる状態になった後には、相殺駆動を行い合焦状態を維持することとしたが、ＡＦによる合焦動作をより積極的に活用してもよい。すなわち、レンズ側制御部２７は、一度、測距点指標１２ａに重なる顔部４１ａに対して合焦とみなせる状態となった後に、被写体の移動等にともない顔部４１ａが移動した場合に、デフォーカス量に基づいたＡＦによる合焦動作を実行して、合焦状態を維持してもよい。
【００３５】
以上説明したように、本実施形態のカメラシステム２は、撮影者がＭＦ操作環２３を操作することにより、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲に入った場合に、この状態を維持することにより、撮影者に、マニュアルフォーカスにより焦点調節をしているような感覚を与えながら合焦動作を正確に遂行することができる。
【００３６】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
第１実施形態において、レンズ側制御部２７は、デフォーカス量が合焦とみなせる範囲に入った後は、ＡＦによる合焦動作のみを行う例を示したが、これに限定されない。例えば、レンズ側制御部２７は、ＡＦによる合焦動作に加え、第２実施形態と同様に、ＭＦ操作環２３による焦点調節量を相殺する駆動量に基づいてＡＦモータ３０を制御してもよい。
【００３７】
また、第１実施形態において、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入った後、いわゆる、コンティニュアスモードとして動作する例を示したが、これに限定されない。例えば、デフォーカス量がほぼ合焦とみなせる範囲に入った後、Ｓ６〜Ｓ７の処理を行わずＡＦによる合焦動作（Ｓ１０）を行い合焦とみなせる範囲に入った場合に、フォーカスレンズ群２２の位置を保持する、いわゆる、シングルモードと同様な動作を行ってもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１実施形態のカメラシステム１のブロック図である。
【図２】第１実施形態の第１モード選択時の動作を示すフローチャートである。
【図３】第１実施形態のファインダの表示例及び構図の例を示す図である。
【図４】第１実施形態のファインダの表示例及び構図の例を示す図である。
【図５】第２実施形態の第２モード選択時の動作を示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００３９】
１，２…カメラシステム、１０…カメラボディ、１１…ミラー、１２…スクリーン、１２ａ〜１２ｋ…測距点指標、１４…撮像素子、１６…デフォーカス量検出器、１７…ボディ側制御部、２１…撮影光学系、２２…フォーカスレンズ群、２３…ＭＦ操作環、２４…ＭＦ操作環回転量検出器、２７…レンズ側制御部、２８…モータ回転角計算器、３０…ＡＦモータ、３１…差動機構、３２…合焦機構、３３…振れセンサ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
焦点調節用のフォーカスレンズ群を有する光学系と、
手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部と、
前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点調節状態に応じて、前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部と、
前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部と、
を備える焦点調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった後は、前記焦点調節部による焦点調節量に基づいて前記駆動部を制御すること、
を特徴とする焦点調節装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の焦点調節装置において、
前記焦点調節部と前記駆動部とは、差動機構を介して前記フォーカスレンズ群を駆動すること、
を特徴とする焦点調節装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の焦点調節装置において、
前記焦点調節部の操作量を検出する操作量検出部を備え、
前記制御部は、前記操作量検出部による単位時間あたりの前記操作量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部による制御を禁止すること、
を特徴とする焦点調節装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の焦点調節装置を備える光学機器。
【請求項６】
請求項５に記載の光学機器において、
前記光学系による像の構図変更量を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部による構図変更量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部による制御を禁止すること、
を特徴とする光学機器。
【請求項７】
焦点調節用のフォーカスレンズ群を有する光学系と、
手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部と、
前記光学系の焦点調節状態に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部と、
前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部と、
を備えるレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
前記レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出部を備え、
前記制御部は、前記振れ検出部によって検出される振れが所定値よりも大きい場合、前記駆動部による制御を禁止すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項９】
手動操作と駆動源によって移動可能なフォーカスレンズ群を有する光学系を焦点調節する焦点調節方法であって、
前記手動操作によって前記フォーカスレンズ群を移動し、
前記光学系の焦点調節状態を検出し、
前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動源によって前記フォーカスレンズ群を制御すること、
を特徴とする焦点調節方法。
【請求項１】
焦点調節用のフォーカスレンズ群を有する光学系と、
手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部と、
前記光学系の焦点調節状態を検出する焦点検出部と、
前記焦点調節状態に応じて、前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部と、
前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部と、
を備える焦点調節装置。
【請求項２】
請求項１に記載の焦点調節装置において、
前記制御部は、前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった後は、前記焦点調節部による焦点調節量に基づいて前記駆動部を制御すること、
を特徴とする焦点調節装置。
【請求項３】
請求項１又は請求項２に記載の焦点調節装置において、
前記焦点調節部と前記駆動部とは、差動機構を介して前記フォーカスレンズ群を駆動すること、
を特徴とする焦点調節装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれか１項に記載の焦点調節装置において、
前記焦点調節部の操作量を検出する操作量検出部を備え、
前記制御部は、前記操作量検出部による単位時間あたりの前記操作量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部による制御を禁止すること、
を特徴とする焦点調節装置。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載の焦点調節装置を備える光学機器。
【請求項６】
請求項５に記載の光学機器において、
前記光学系による像の構図変更量を検出する検出部を備え、
前記制御部は、前記検出部による構図変更量が所定の量よりも大きい場合、前記駆動部による制御を禁止すること、
を特徴とする光学機器。
【請求項７】
焦点調節用のフォーカスレンズ群を有する光学系と、
手動動作に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する焦点調節部と、
前記光学系の焦点調節状態に応じて前記フォーカスレンズ群を焦点調節する駆動部と、
前記焦点調節部によって前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動部によって前記フォーカスレンズ群を焦点調節制御する制御部と、
を備えるレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
前記レンズ鏡筒の振れを検出する振れ検出部を備え、
前記制御部は、前記振れ検出部によって検出される振れが所定値よりも大きい場合、前記駆動部による制御を禁止すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項９】
手動操作と駆動源によって移動可能なフォーカスレンズ群を有する光学系を焦点調節する焦点調節方法であって、
前記手動操作によって前記フォーカスレンズ群を移動し、
前記光学系の焦点調節状態を検出し、
前記焦点調節状態がほぼ合焦の状態となった場合に、前記駆動源によって前記フォーカスレンズ群を制御すること、
を特徴とする焦点調節方法。
【図３】
【図４】
【図１】
【図２】
【図５】
【図４】
【図１】
【図２】
【図５】
【公開番号】特開２００８−１７６２４２（Ｐ２００８−１７６２４２Ａ）
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１２０３７（Ｐ２００７−１２０３７）
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年７月３１日（２００８．７．３１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１月２２日（２００７．１．２２）
【出願人】（０００００４１１２）株式会社ニコン (12,601)
【Ｆターム（参考）】
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