JPH1010405A

JPH1010405A - レンズ装置及び撮像装置

Info

Publication number: JPH1010405A
Application number: JP8158309A
Authority: JP
Inventors: Hiroto Okawara; 裕人大川原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1996-06-19
Filing date: 1996-06-19
Publication date: 1998-01-16
Also published as: US6731339B2; US20020075395A1

Abstract

(57)【要約】【課題】種々の交換レンズを用いて様々なアングルで
操作性を損なうことなく良好な撮影を行うことのできる
レンズ交換式電子カメラを得る。【解決手段】カメラ本体１２８に着脱するレンズユニ
ット１２７において、ズームレンズ１０２、フォーカス
レンズ１０５を収納する鏡筒にズームリング６０１を回
転可能に設けると共に、その回転検出回路１３６を設け
る。レンズマイコン１１６はズームリング６０１の回転
検出に応じてズームレンズ１０２の変倍動作を制御する
と共に、カメラ本体１２８側のズームスイッチ１３０の
操作に基づく本体マイコン１１４からの制御によっても
変倍動作を制御する。その際、ズームリング６０１によ
る変倍動作をズームスイッチ１３０による変倍動作より
優先的に行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ交換可能な
ビデオカメラ等に用いて好適なレンズ装置及びレンズ装
置と撮像装置本体とから成る撮像装置に関するものであ
る。

【０００２】

【従来の技術】図１９は従来のビデオカメラ等に用いら
れるレンズ交換式電子カメラのブロック図である。図１
９において、８１６は変倍可能なレンズユニット、８１
７はカメラ本体である。レンズユニット８１６におい
て、変倍レンズ８０２と補正レンズ８０３とがカムで機
械的に結ばれており、変倍動作を手動や電動で行うと変
倍レンズ８０２と補正レンズ８０３とが一体となって移
動する。これらの変倍レンズ８０２と補正レンズ８０３
を合わせてブームレンズと呼ぶ。このようなレンズシス
テムでは、前玉レンズがフォーカスレンズ８０１となっ
ており、これが光軸方向に移動することにより焦点を合
わせを行う。これらのレンズ群を通った光はカメラ本体
８１７内のＣＣＤ等の撮像素子８０４の撮像面上に結像
されて電気信号に光電変換され、映像信号として出力さ
れる。この映像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路８０５でサ
ンプルホールドしてから所定のレベルに増幅され、Ａ／
Ｄ変換器８０６でディジタル映像データに変換され、カ
メラ信号処理回路８１９へ入力されて、標準テレビジョ
ン信号に変換されると共に、バンドパスフィルタ８０７
（以下ＢＰＦ）へも入力される。

【０００３】ＢＰＦ８０７では、映像信号中の高周波成
分を抽出し、ゲート回路８０８で画面内の焦点検出領域
に設定された部分に相当する信号のみを抜き出し、ピー
クホールド回路８０９で垂直同期信号の整数倍に同期し
た間隔でピークホールドを行い、ＡＦ評価値を生成し、
本体マイコン８１０に取り込まれる。ＡＦ／ＭＦ切換え
スイッチ８２３の操作状態により、ＡＦモードならば、
本体マイコン８１０内で合焦度に応じたフォーカシング
速度及びＡＦ評価値が増加するようにモータ駆動方向を
決定し、フォーカスモータ８１３の速度及び方向をレン
ズユニット８１６内のレンズマイコン８１１に送る。ま
たＭＦ（手動フォーカス）モードならば、本体マイコン
８１０はフォーカスモータ８１３の停止命令をレンズマ
イコン８１１に送る。レンズマイコン８１１は、本体マ
イコン８１０に指示された通りにモータドライバ８１２
を介してフォーカスモータ８１３を駆動し、フォーカス
レンズ８０１を光軸方向に動かすことにより焦点調節を
行う。

【０００４】また、ズームスイッチ８１８の操作状態に
応じて、本体マイコン８１０はズームレンズ８０２、８
０３の駆動方向、駆動速度を決定し、レンズユニット８
１６内のズームモータドライバ８１４に送り、ズームモ
ータ８１５を介してズームレンズ８０２、８０３を駆動
する。カメラ本体８１７はレンズユニット８１６を切り
離すことが可能であり、別のレンズユニットを接続する
ことによって撮影範囲を広げることができる。

【０００５】一方、民生用のレンズ一体型カメラでは、
小型化、レンズ前面までの撮影を可能とするために、上
記補正レンズ８０３と変倍レンズ８０２とをカムで機械
的に結ぶのをやめ、補正レンズの移動軌跡をあらかじめ
マイコン内にレンズカムデータとして記憶し、そのレン
ズカムデータに従って補正レンズを駆動し、かつその補
正レンズによりフォーカスも合わせるようにしたインナ
ーフォーカスタイプのレンズが主流になってきており、
このようなレンズでは安価、システムの簡素化、レンズ
鏡筒の小型軽量化という利点を持っている。

【０００６】図２０は従来から用いられているインナー
フォーカスタイプレンズシステムの構成を簡単に示すも
のである。図２０において、９０１は固定されている第
１のレンズ群、９０２は変倍を行う第２のレンズ群、９
０３は絞り、９０４は固定されている第３のレンズ群、
９０５は焦点調節機能と変倍による焦点面の移動を補正
する、所謂コンベ機能とを兼ね備えた第４のレンズ群
（以下フォーカスレンズと称す）、９０６は撮像面であ
る。公知のとおり、図のように構成されたレンズシステ
ムでは、フォーカスレンズ９０５がコンベ機能と焦点調
節機能とを兼ね備えているため、焦点距離が等しくて
も、撮像面９０６に合焦するためのフォーカスレンズ９
０５の位置は被写体距離によって異なってしまう。各焦
点距離において被写体距離を変化させたとき、撮像面上
に合焦させるフォーカスレンズ９０５の位置を連続して
プロットすると図２１のようになる。変倍中は被写体距
離に応じて図２１に示された軌跡を選択し、その軌跡ど
おりフォーカスレンズ９０５を移動させればボケのない
ズームが可能になる。

【０００７】図１９の前玉フォーカスタイプのレンズシ
ステムでは、変倍レンズに対して独立したコンペレンズ
が設けられており、さらに変倍レンズとコンペレンズと
が機械的なカム環で結合されている。従って、例えばこ
のカム環にマニュアルズーム用のツマミを設け、手動で
焦点距離を変えようとした場合、ツマミをいくら早く動
かしてもカム環はこれに追従して回転し、変倍レンズと
コンペレンズはカム環のカム溝に沿って移動するので、
フォーカスレンズのピントがあっていれば、上記動作に
よってボケを生じることはない。

【０００８】これに対し図２０のインナーフォーカスタ
イプのレンズシステムの制御においては、図２１で示さ
れる複数の軌跡情報を何らかの形（軌跡そのものでも、
レンズ位置を変数とした関数でも良い）で記憶してお
き、フォーカスレンズと変倍レンズの位置によって軌跡
を選択し、その選択した軌跡上をたどりながらズーミン
グを行うのが一般的である。

【０００９】さらに、変倍レンズの位置に対するフォー
カスレンズの位置を記憶素子から読みだしてレンズ制御
に用いるためには、各レンズの位置の読みだしをある程
度精度良く行わなくてはならない。特に図２１からも明
らかなように、変倍レンズが等速度またはそれに近い速
度で移動する場合、焦点距離の変化によって刻々とフォ
ーカスレンズの軌跡の傾きが変化していく。これは、フ
ォーカスレンズの移動速度と移動の向きが刻々と変化す
ることを示しており、換言すればフォーカスレンズのア
クチュエータは１Ｈｚ〜数百Ｈｚまでの精度良い速度応
答をしなければならないことになる。

【００１０】上述の要求を満たすアクチュエータとして
インナーフォーカスレンズシステムのフォーカスレンズ
群には、ステッピングモータを用いるのが一般的になり
つつある。ステッピングモータは、レンズ制御用のマイ
コン等から出力される歩進パルスに完全に同期しながら
回転し、１パルス当たりの歩進角度が一定なので、高い
速度応答性と停止精度と位置精度とを得ることが可能で
ある。さらにステッピングモータを用いる場合、歩進パ
ルスをそのままインクリメント型のエンコーダとして用
いることができ、特別な位置エンコーダを追加しなくて
もよいという利点がある。

【００１１】前述したように、ステッピングモータを用
いて合焦を保ちながら変倍動作を行おうとする場合、マ
イコン等に図２１の軌跡情報を何らかの形（軌跡そのも
のでも、レンズ位置を変数とした関数でも良い）で記憶
しておき、変倍レンズの位置または移動速度に応じて軌
跡情報を読みだして、その情報に基づいてフォーカスレ
ンズを移動させる必要がある。

【００１２】図２２は従来より提案されている軌跡追従
法の一例を説明するための図面である。図２２におい
て、Ｚ０、Ｚ１、Ｚ２、…、Ｚ６は変倍レンズ位置を示
しており、ａ０、ａ１、ａ２、…、ａ６及びｂ０、ｂ
１、ｂ２、…、ｂ６は、マイコンに記憶している代表軌
跡である。またｐ０、ｐ１、ｐ２、…、ｐ６は、上記２
つの軌跡を基に算出された軌跡である。この軌跡の算出
式を以下に記す。ｐ（ｎ＋１）＝｜ｐ（ｎ）−ａ（ｎ）｜／｜ｂ（ｎ）−ａ（ｎ）｜＊｜ｂ（ｎ＋１）−ａ（ｎ＋１）｜＋ａ（ｎ＋１） ………（１）

【００１３】（１）式によれば、例えば図２２におい
て、フォーカスレンズがｐ０にある場合、ｐ０が線分ｂ
０−ａ０を内分する比を求め、この比に従って線分ｂ１
−ａ１を内分する点をｐ１としている。このｐ１−ｐ０
の位置差と、変倍レンズがＺ０〜Ｚ１まで移動するのに
要する時間とから合焦を保つためのフォーカスレンズの
移動速度が判る。

【００１４】次に、変倍レンズの停止位置には、記憶さ
れた代表軌跡データを所有する境界上のみという制限が
ないとした場合について説明する。図２３は変倍レンズ
位置方向の内挿方法を説明するための図であり図２２の
一部を抽出し、変倍位置レンズを任意としたものであ
る。図２３において、縦軸、横軸はそれぞれフォーカス
レンズ位置、変倍レンズ位置を示しており、レンズ制御
マイコンで記憶している代表軌跡位置（変倍レンズ位置
に対するフォーカスレンズ位置）を、変倍レンズ位置Ｚ
₀、Ｚ₁、…、Ｚ_k-1、Ｚ_k、…、Ｚ_nその時のフォー
カスレンズ位置を被写体距離別に、ａ₀、ａ₁、…、ａ_k-1、ａ_k、…、ａ_n ｂ₀、ｂ₁、…、ｂ_k-1、ｂ_k、…、ｂ_n としている。

【００１５】今、変倍レンズ位置がズーム境界上でない
Ｚ_xにあり、フォーカスレンズ位置がｐ_xである場合、
ａ_x、ｂ_xを求めると、ａ_x＝ａ_k−（Ｚ_k−Ｚ_x）＊（ａ_k−ａ_k-1）／（Ｚ_k−Ｚ_k-1） ………（２）ｂ_x＝ｂ_k−（Ｚ_k−Ｚ_x）＊（ｂ_k−ｂ_k-1）／（Ｚ_k−Ｚ_k-1） ………（３）となる。

【００１６】つまり現在の変倍レンズ位置とそれを挟む
２つのズーム境界位置（例えば図２３のＺ_kとＺ_k-1）
とから得られる内分比に従い、記憶している４つの代表
軌跡データ（図２３でａ_k、ａ_k-1、ｂ_k、ｂ_k-1）の
うち同一被写体距離のものを前記内分比で内分すること
によりａ_x、ｂ_xを求めることができる。そしてａ_x、
ｐ_x、ｂ_xから得られる内分比に従い、記憶している４
つの代表データ（図２３でａ_k、ａ_k-1、ｂ_k、
ｂ_k-1）の内、同一焦点距離のものを（１）式のように
上記内分比で内分することにより、ｐ_k、ｐ_k-1を求め
ることができる。そしてワイド端からテレ端へのズーム
時に追従先フォーカス位置ｐ_kと現フォーカス位置ｐ_x
との位置差と、変倍レンズがＺ_x〜Ｚ_kまで移動するの
に要する時間とから、合焦を保つためのフォーカスレン
ズの移動速度が判る。また、テレからワイドへのズーム
時には追従先フォーカス位置ｐ_k-1と現フォーカス位置
ｐ_xとの位置差と、変倍レンズがＺ_x〜Ｚ_k-1まで移動
するのに要する時間とから、合焦を保つためのフォーカ
スレンズの移動速度が判る。以上のような軌跡追従方法
が提案されている。

【００１７】以上、レンズにおけるズーミング動作の種
類の構成について説明したが、「ズーミング効果」を得
る方法としては他に、所謂「電子ズーム」と称し、結像
画像上の像の大きさは一定でも実際に記録又はファイン
ダ等に出力する画像範囲を結像面上で徐々に変化させる
方法が知られており、様々な映像信号の補間方法の発達
により、２倍程度の電子ズームであれば実用上使用可能
となってきている。

【００１８】次に図１９を用いて、電子ズームの動作を
交換レンズシステムを例にとって説明する。図１９のカ
メラ信号処理回路８１９は撮影映像のホワイトバランス
やアパーチャー処理を施す回路であり、ここで処理され
た映像信号は、フィールドメモリ８２０に格納される。
補間回路８２１は格納された画像を読み出しながら，走
査線間、画素間の補間を行いつつ垂直拡大、水平拡大し
た拡大信号を出力する。出力された拡大信号は再びカメ
ラ信号処理回路８１９で色処理等が施され標準ＴＶ信号
に変換され、以下映像信号として記録系やファインダ系
に送られる。

【００１９】補間回路８２１は本体マイコン８１０がズ
ームスイッチ８１８の操作状態に応じて送られる拡大率
情報に応じて制御している。例えばズームレンズの倍率
が１２倍、電子ズーム２倍の機能が搭載されていると仮
定すると、トータル２４倍のズーミング効果が得られ
る。この場合、ズームスイッチ８１８を操作してワイド
端からテレ方向へズーミングすると、図２４（ａ）、
（ｂ）、（ｃ）に示すように、光学ズームのテレ端以降
に電子ズームを結合するズーミング動作が行われる。
尚、光学テレビ端の検出はレンズマイコン８１１が行
い、レンズマイコン８１１から本体マイコン８１０へズ
ームレンズの位置情報が送られることにより、電子ズー
ムへ移行すべきかどうかの判断を本体マイコン８１０が
行う。

【００２０】尚、図２４では横軸にズームスイッチ操作
時間をとり、縦軸は（ａ）トータルの倍率、（ｂ）電子
ズーム倍率、（ｃ）光学ズーム倍率をとっている。ここ
では、変倍レンズ群がテレ端に達した後に電子ズームが
引き継いで倍率が推移するものとしたが、光学ズームと
電子ズームの切り替わり点をテレ端一点とせず、オーバ
ーラップするような構成も考えられる。尚、図２４では
各変位はすべてリニアで変化するとしたが、この限りで
はない。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、安価、
システムの簡素化、レンズの小型軽量化に有利な図２０
のインナーフォーカスタイプのレンズで交換レンズのレ
ンズユニットを実現しようとすると、図１９の前玉フォ
ーカスタイプとは異なり、メカ構造により直接レンズ群
を手動操作できないので、変倍動作はモータ駆動による
パワーズームによる画角調節しか行えず、操作性が損な
われてしまうという問題があった。例えば、カメラ本体
に装着されるレンズユニットが大きい場合には、撮影者
はレンズ部を片手でホールディングして撮影することに
なり、このためレンズ部に画角調節の操作機構がない
と、ファインダから一旦目を離してズーム操作スイッチ
を探さねばならなかったりして使い勝手が悪く、円滑な
撮影に支障をきたしていた。

【００２２】また、交換レンズシステムにおいて、カメ
ラ本体側に電子ズーム機能を有する場合についてのズー
ミング方法（特に光学ズームと電子ズームの連動方法）
は明確に提示されておらず、電子ズームがＯＮのまま、
レンズの変倍レンズ群がワイド方向に移動してしまい、
他の光学倍率と電子倍率との組合せにより同画角でより
高画質の撮影が行えるのに、電子ズームのＯＮした画質
劣化の状態で撮影が行われることが生ずるなどの問題が
あった。

【００２３】また、ＡＦ／ＭＦ切換えスイッチがカメラ
本体側にあり、レンズ部をホールディングしながら撮影
する場合に操作しにくいと言う問題があった。特にレン
ズ部に手動ズームや手動フォーカスの操作系があるレン
ズが装着された場合などは、レンズ系の操作部材がレン
ズ部とカメラ部とに分かれることになり、このためファ
インダ等を覗きながらの操作が難しく、ＡＦ／ＭＦ切換
えスイッチを探そうとして誤って他のスイッチ類をさわ
って誤動作したり、スイッチを探すために撮影の中断を
余儀なくされたり、また手ぶれも増えたりと、快適な撮
影を損なう場合があった。

【００２４】本発明は、上述の問題点を解消し、どのよ
うなタイプのレンズユニットを装着しても、どんなアン
グルで撮影しても、操作性を損なうことなく快適な撮影
を行うことができるようにすることを目的とするもので
ある。

【００２５】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明によるレ
ンズ装置においては、変倍動作を行う変倍レンズ手段
と、上記変倍動作において合焦状態を維持するために焦
点を補正する補正レンズ手段と、ユーザが操作すること
により上記変倍動作を行わせるための操作手段と、上記
操作手段の操作及び撮像装置本体からの制御信号にそれ
ぞれ応じて上記変倍レンズ手段及び補正レンズ手段を光
軸方向に移動させることにより上記変倍動作を制御する
制御手段とを設けている。

【００２６】請求項７の発明による撮像装置において
は、変倍動作を行う変倍レンズ手段と、上記変倍動作に
おいて合焦状態を維持するために焦点を補正する補正レ
ンズ手段と、ユーザが操作することにより上記変倍動作
を行わせるための第１の操作手段と、上記第１の操作手
段の操作及び撮像装置本体からの制御信号にそれぞれ応
じて上記変倍レンズ手段及び補正レンズ手段を光軸方向
に移動させることにより上記変倍動作を制御する第１の
制御手段とを有するレンズ装置と、上記変倍レンズ手段
及び補正レンズ手段を通じて被写体像を撮像し画像信号
を得る撮像手段と、上記変倍動作を行わせるための第２
の操作手段と、この第２の操作手段の操作に応じて上記
制御信号を上記第１の制御手段に送信する第２の制御手
段とを有する撮像装置本体とを設けている。

【００２７】請求項１３の発明によるレンズ装置におい
ては、焦点調節用レンズ手段と、ユーザの操作により焦
点調節動作を許可、禁止するための操作手段と、上記操
作手段の操作及び撮像装置本体からの上記許可、禁止す
るための制御信号にそれぞれ応じて上記焦点調節用レン
ズ手段を合焦点に移動させる制御を行う制御手段とを設
けている。

【００２８】請求項１８の発明による撮像装置において
は、焦点調節用レンズ手段と、ユーザの操作により焦点
調節動作を許可、禁止するための第１の操作手段と、上
記第１の操作手段及び撮像装置本体からの上記許可、禁
止するための制御信号にそれぞれ応じて上記焦点調節用
レンズ手段を合焦点に移動させる制御を行う第１の制御
手段とを有するレンズ装置と、上記焦点調節用レンズ手
段を通じて被写体像を撮像し画像信号を得る撮像手段
と、上記ユーザの操作により上記焦点調節動作を許可、
禁止するための第２の操作手段と、上記第２の操作手段
の操作に応じて上記制御信号を上記第１の制御手段に送
信する第２の制御手段とを有する撮像装置本体とを設け
ている。

【００２９】

【作用】請求項１、７の発明によれば、レンズ装置を撮
像装置本体に装着した状態において、レンズ装置側に設
けた操作手段を操作することにより、撮像装置本体側で
の操作制御とは別に変倍動作を行わせることができる。
従って、レンズ装置を手で保持しながら操作を行うこと
ができる。

【００３０】請求項１３、１８の発明によれば、レンズ
装置を撮像装置本体に装着した状態において、レンズ装
置側に設けた操作手段を操作することにより、撮像装置
本体側での操作とは別に焦点調節動作の起動、停止を制
御することができる。従ってレンズ装置を手で保持しな
がら操作を行うことができる。

【００３１】

【発明の実施の形態】

（第１の実施の形態）図１において、１２７はレンズユ
ニット、１２８はカメラ本体である。被写体からの光は
固定されている第１のレンズ群１０１、変倍を行う第２
のレンズ群１０２（以下ズームレンズと称す）、絞り１
０３、固定されている第３のレンズ群１０４、焦点調節
機能と変倍による焦点面の移動を補正するコンペ機能と
を兼ね備えた第４のレンズ群１０５（以下フォーカスレ
ンズと称す）を通り、３原色中の赤の成分はＣＣＤ等の
撮像素子１０６上に、緑の成分はＣＣＤ等の撮像素子１
０７上に、青の成分はＣＣＤ等の撮像素子１０８の各撮
像面上にそれぞれ結像される。

【００３２】上記各レンズ群１０１〜１０５の構成は、
前述した図２０のインナーフォーカスタイプのレンズ構
成になっており、アクチュエータとしてステッピングモ
ータを組合せ、駆動伝達系の小型化・簡素化を図ってい
る。ステッピングモータに供給する歩進パルスは、レン
ズ制御用のレンズマイコン内で容易に作り出すことがで
きるので、レンズマイコン自身が出力した歩進パルスの
数をカウントしておくことにより、レンズ位置検出用の
エンコーダ等を特別に設けなくともレンズの位置を正確
に知ることができる。

【００３３】ところで、従来の前玉フォーカスタイプの
レンズシステムにおいて一般的な、「鏡筒に嵌合したズ
ーム環を回転させることによってズーム環と機械的に接
続したズームレンズを移動させ、ズーミングをする機
構」は、回転量に比例してレンズが移動する。従って、粗調節から微調節まで円滑にズーミングを行
うことができる。等の点で優れている。

【００３４】しかしながらインナーフォーカスタイプの
レンズシステムでは、可動レンズが全て鏡筒内に配置されている。機械的に結合したカム環等で、制御回路を介さずにレ
ンズを回転させると、ステッピングモータの駆動パルス
のカウント値と実際のレンズ位置との間にエラーが生じ
る。単純構造とした駆動伝達系が、機械的なマニュアル動
作に不向きな構造である。等の理由により、機械的にズーム環とレンズを結合し、
外力でレンズを移動させることが困難である。

【００３５】本発明の第１の特徴として、インナーフォ
ーカスタイプのレンズであっても、前玉タイプのレンズ
の手動ズーム操作性を実現することにある。このため本
実施の形態においては、図２に示すようなズーム操作部
材としてのズームリング６０１を鏡筒に嵌合させ、その
回転方向と回転スピードを電気的に検出することによっ
てズームレンズ１０２を移動制御するようにしている。

【００３６】次にズームリング６０１の構成及び動作を
詳しく説明する。図２において、６０１は鏡筒に嵌合す
る回転タイプのズームリング、６０２は光を反射する部
分と透過する部分とを持つ櫛形構造から成るエンコーダ
部、６０３と６０４は、図３に示すようにそれぞれ投光
部６０６及び受光部６０７を持つ投受光部で、エンコー
ダ部６０２の反射光を受光したときとそうでない時とで
出力信号の状態が変化する。尚、図３は、図２の破線で
囲まれた部分６０５を拡大した図である。

【００３７】ズームリング６０１を回転させると投受光
部６０３、６０４の出力信号は、それぞれ図４（ａ）又
は（ｂ）の様に変化する。投受光部６０３、６０４の位
置関係は、２つの出力信号の位相が適当な量だけずれる
ように決められていて、出力信号の変化の周期で回転ス
ピードを検出し、２つの信号の位相関係で回転方向を検
出する仕組みになっている。つまり、図４（ａ）が正回
転方向なら（ｂ）は逆回転方向にズームリング６０１を
操作した時の出力波形となる。この投受光部６０３、６
０４の出力信号を取り込んで、その信号の状態によって
レンズの駆動方向と駆動スピードを決定する。

【００３８】このようなズームリング６０１を装備する
ことにより、インナーフォーカスタイプのレンズシステ
ムでありながら、あたかも前玉タイプと同じような操作
感でズーミング動作を行うことができる。このズームリ
ング６０１を用いたズーミング動作方法については後に
詳しく述べる。

【００３９】再び図１の説明に戻る。レンズユニット１
２７内には、上述したズームリング６０１におけるエン
コーダ部６０２、投受光部６０３、６０４を含むリング
回転検出回路１３６が設けられている。レンズを通過し
色成分毎に撮像素子１０６、１０７、１０８に結像され
たそれぞれの像は光電変換され、増幅器１０８、１０
９、１１０でそれぞれ最適なレベルに増幅された後、カ
メラ信号処理回路１１２に入力され、標準テレビ信号に
変換されると同時にＡＦ信号処理回路１１３にも入力さ
れる。ＡＦ信号処理回路１１３で生成されたＡＦ評価値
は、本体マイコン１１４内のデータ読み出しプログラム
１１５で読み出し、レンズマイコン１１６へ転送する。

【００４０】また、本体マイコン１１４は、ズームスイ
ッチ１３０及びＡＦスイッチ１３１の状態を読み込み、
レンズマイコン１１６に送る。レンズマイコン１１６で
は、本体マイコン１１４からの情報が、ＡＦスイッチ１
３１がオフでかつズームリング６０１が回転中又はズー
ムスイッチ１３０が押されている情報であるときは、コ
ンピュータズームプログラム１１９がズームリング６０
１の回転方向又はズームスイッチ１３０の押されている
方向に応じてテレまたはワイド方向に駆動すべく、レン
ズマイコン内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデー
タ１２０に基づいてズームモータドライバ１２２に信号
を送ることで、ズームモータ１２１を介して変倍レンズ
１０２を駆動する。これと同時に、フォーカスモータド
ライバ１２６に信号を送り、フォーカスモータ１２５を
介してフォーカスコンペレンズ１０５を動かすことで変
倍動作を行う。

【００４１】また、ＡＦスイッチ１３１がオンで、かつ
ズームリング６０１が回転中又はズームスイッチ１３０
が押されているときは、合焦状態を保ちつづける必要が
あるので、コンピュータズームプログラム１１９が、レ
ンズマイコン１１６内部にあらかじめ記憶されたレンズ
カムデータ１２０のみならず、本体マイコン１１４から
送られたＡＦ評価値信号も参照にして、ＡＦ評価値が最
大になる位置を保ちつつ変倍動作を行う。

【００４２】また、ズームリング６０１が回転中で且つ
ズームスイッチ１３０が押されている場合には、ズーム
リング６０１を優先することにより、前玉タイプのレン
ズと同様な操作性を実現することができる。また、ＡＦ
スイッチ１３１がオンでかつズームリング６０１が非回
転中又はズームスイッチ１３０が押されていないとき
は、ＡＦプログラム１１７が本体マイコン１１４から送
られたＡＦ評価値信号が最大になるようにフォーカスモ
ータドライバ１２６に信号を送り、フォーカスモータを
介してフォーカスコンペレンズ１０５を動かすことで自
動焦点調節動作を行う。

【００４３】次に、本発明の第２の特徴として、レンズ
ユニット１２７側のズーム操作部材としてのズームリン
グ６０１の操作でも円滑な電子ズームを実現することに
ある。このためにはレンズユニット１２７とカメラ本体
１２８とでの諸情報の交換が必要となる。カメラ本体１
２８は電子ズーム機能を有しており、画像処理による電
子的なズーミング効果を得ることが可能となっている。
カメラ信号処理回路１１２で処理された映像信号は、フ
ィールドメモリ１３４に格納され、補間回路１３５が格
納された画像を読み出しながら、走査線間、画素間の補
間を行いつつ垂直拡大、水平拡大した拡大信号を出力す
ることで電子ズームを行う。出力された拡大信号は再び
カメラ信号処理回路１１２で色処理等が施され標準ＴＶ
信号に変換され、以下映像信号として、記録系やファイ
ンダ系に送られる。

【００４４】補間回路１３５は本体マイコン１１４内の
電子ズーム制御部１３３により制御されており、ズーム
スイッチ１３０の操作状態及びレンズマイコン１１６か
ら送られるズームレンズ１０２の位置情報とズームリン
グ６０１の操作状態情報とに応じ、電子ズーム制御部１
３３が補間回路１３５に拡大率情報を送って電子ズーム
の倍率制御を行っている。また、光学倍率と電子倍率と
の組合せで、同画角でより高画質の撮影が行えるのに、
ズームリング６０１やズームスイッチ１３０の操作で、
電子ズームによる画像拡大時の画質劣化状態のまま、光
学ズームがワイド方向に移動し画質劣化の状態で撮影が
行われることがないようにするため、カメラ本体１２８
から光学ズームの移動禁止が行えるようになっている。

【００４５】上記電子ズームについての詳細な動作説明
は後述し、次にＡＦ信号処理回路１１３について図５を
用いて説明する。図１の増幅器１０８、１０９、１１０
でそれぞれ最適なレベルに増幅された赤（Ｒ）、緑
（Ｇ）、青（Ｂ）の撮像出力は、それぞれ図５のＡ／Ｄ
変換器２０６、２０７、２０８でディジタル信号に変換
され、カメラ信号処理回路１１２へ送られると同時にそ
れぞれアンプ２０９、２１０、２１１で最適に増幅され
た後、加算器２０８で加算されて自動焦点調節用輝度信
号Ｓ５が作られる。この信号Ｓ５はガンマ回路２１３に
入力され、前もって決められたガンマカーブでガンマ変
換され、低輝度成分を強調し高輝度信号を抑圧した信号
Ｓ６が作られる。ガンマ変換された信号Ｓ６は、カット
オフ周波数の高いＬＰＦであるＴＥ−ＬＰＦ２１４と、
カットオフ周波数の低いＬＰＦであるＦＥ−ＬＰＦ２１
５とに入力され、本体マイコン１１４がマイコンインタ
ーフェース２５３を通して決定したそれぞれのフィルタ
特性で低域成分が抽出されることにより、ＴＥ−ＬＰＦ
２１４の出力信号Ｓ７及びＦＥ−ＬＰＦ２１５の出力信
号Ｓ８が作られる。

【００４６】この信号Ｓ７及び信号Ｓ８は、スイッチ２
１６で水平ラインが偶数番目か奇数番目かを識別する信
号であるＬｉｎｅＥ／Ｏ信号で選択され、ハイパスフィ
ルタ（以下ＨＰＦ）２１７へと入力される。つまり、偶
数ラインは信号Ｓ７をＨＰＦ２１７へと通し、奇数ライ
ンは信号Ｓ８を通す。ＨＰＦ２１７では、マイコン１１
４がマイコンインターフェース２５３を通して決定し奇
数／偶数それぞれのフィルタ特性で高域成分のみを抽出
され、絶対値回路２１８で絶対値化することで、正の信
号Ｓ９が作られる。信号Ｓ９は、ピークホールド回路２
２５、２２６、２２７及びラインピークホールド回路２
３１へと入力される。

【００４７】枠生成回路２５４は、図６に示されるよう
な画面内の位置に焦点調節用のゲート信号としてのＬ枠
信号、Ｃ枠信号、Ｒ枠信号を生成する。図６はＡＦ信号
処理回路１１３内のタイミングを説明するための図であ
る。外側の枠は撮像素子１０６、１０７、１０８の出力
の有効映像画面である。内側の３分割された枠は焦点調
節用のゲート枠で、左側のＬ枠、中央のＣ枠、右側のＲ
枠が枠生成回路２５４から出力されるＬ枠信号、Ｃ枠信
号、Ｒ枠信号によって形成される。

【００４８】これらの枠の開始位置でリセット信号を
Ｌ、Ｃ、Ｒ各枠ごとに出力し、ＬＲ１、ＣＲ１、ＲＲ１
を生成し、後述する積分回路、ピークホルード回路等を
リセットする。また枠の終了時にデータ転送信号ＩＲ１
を生成し、各積分値、ピークホールド値を各バッファに
転送する。また、偶数フィールドの走査を実線で、奇数
フィールドの走査を点線で示す。偶数フィールド、奇数
フィールド共に、偶数ラインはＴＥ−ＬＰＦ出力を選択
し、奇数ラインはＦＥ−ＬＰＦ出力を選択する。

【００４９】再び図５において、ピークホールド回路２
２５には枠生成回路２５４出力のＬ枠信号及び水平ライ
ンが偶数番目か奇数番目かを識別する信号であるＬｉｎ
ｅＥ／Ｏ信号が入力され、図６に示されるように焦点調
節用Ｌ枠の先頭である左上のＬＲ１の各場所で、ピーク
ホールド回路２２５の初期化を行い、本体マイコン１１
４からマイコンインターフェース２５３を通して指定し
た偶数ラインが奇数ラインのどちらかの各枠内の信号Ｓ
９をピークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２２８に枠
内のピークホールド値を転送しＴＥ／ＦＥピーク評価値
を生成する。

【００５０】同様に、ピークホールド回路２２６には枠
生成回路２５４出力のＣ枠信号及びＬｉｎｅＥ／Ｏ信号
が入力され、図６に示される焦点調節用Ｃ枠の先頭であ
る左上のＣＲ１で、ピークホールド回路２２６の初期化
を行い、本体マイコン１１４からマイコンインターフェ
ース２５３を通して指定した偶数ラインか奇数ラインの
どちらかの各枠内の信号Ｓ９をピークホールドし、ＩＲ
１で、バッファ２２９に枠内のピークホールド値を転送
しＴＥ／ＦＥピーク評価値を生成する。さらに同様に、
ピークホールド回路２２７には枠生成回路２５４出力の
Ｒ枠信号及びＬｉｎｅＥ／Ｏ信号が入力され、図６示さ
れる焦点調節用Ｒ枠の先頭である左上のＲＲ１で、ピー
クホールド回路２２７の初期化を行い、本体マイコン１
１４からマイコンインターフェース２５３を通して指定
した偶数ラインが奇数ラインのどちらかの各枠内の信号
Ｓ９をピークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２３０に
枠内のピークホールド値を転送しＴＥ／ＦＥピーク評価
値を生成する。

【００５１】ラインピークホールド回路２３１には、信
号Ｓ９及び枠生成回路２５４出力のＬ枠信号、Ｃ枠信
号、Ｒ枠信号が入力され、各枠内の水平方向の開始点で
初期化され、各枠内の信号Ｓ９の１ラインのピーク値を
ホルードする。積分回路２３２、２３３、２３４、２３
５、２３６、２３７には、ラインピークホールド回路２
３１出力及び水平ラインが偶数番目か奇数番目かを識別
する信号であるＬｉｎｅＥ／Ｏ信号が入力されると同時
に、積分回路２３２、２３５には、枠生成回路出力Ｌ
枠、積分回路２３３、２３６には枠生成回路出力Ｃ枠、
積分回路２３４、２３７には枠生成回路出力Ｒ枠が入力
される。積分回路２３２は、焦点調節用Ｌ枠の先頭であ
る左上のＬＲ１で、積分回路２３２の初期化を行い、各
枠内の偶数ラインの終了直前でラインピークホールド回
路出力を内部レジスタに加算し、ＩＲ１で、バッファ２
３８にピークホールド値を転送し、ラインピーク積分評
価値を生成する。

【００５２】積分回路２３３は、焦点調節用Ｃ枠の先頭
である左上のＣＲ１の各場所で、積分回路２３３の初期
化を行い、各枠内の偶数ラインの終了直前でラインピー
クホールド回路出力を内部レジスタに加算し、ＩＲ１で
バッファ２３９にピークホールド値を転送し、ラインピ
ーク積分評価値を生成する。積分回路２３４は、焦点調
節用Ｒ枠の先頭である左上のＲＲ１で積分回路２３４の
初期化を行い、各枠内の偶数ラインの終了直前でライン
ピークホールド回路出力を内部レジスタに加算し、ＩＲ
１でバッファ２３８にピークホールド値を転送しライン
ピーク積分評価値を生成する。

【００５３】積分回路２３８は、焦点調節用Ｃ枠の先頭
である左上のＣＲ１の各場所で、積分回路２３８の初期
化を行い、各枠内の偶数ラインの終了直前でラインピー
クホールド回路出力を内部レジスタに加算し、ＩＲ１で
バッファ２３９にピークホールド値を転送し、ラインピ
ーク積分評価値を生成する。積分回路２３４は、焦点調
節用Ｒ枠の先頭である左上のＲＲ１で積分回路２３４の
初期化を行い、各枠内の偶数ラインの終了直前でライン
ピークホールド回路出力を内部レジスタに加算し、ＩＲ
１で、バッファ２４０にピークホールド値を転送しライ
ンピーク積分評価値を生成する。積分回路２３５、２３
６、２３７は、それぞれ積分回路２３２、２３３、２３
４が偶数ラインのデータについて加算する代わりに、そ
れぞれ奇数ラインのデータの加算を行い、それぞれバッ
ファ２４１、２４２、２４３に結果を転送する。

【００５４】また、信号Ｓ７は、ピークホールド回路２
１９、２２０、２２１及びライン最大値ホールド回路２
４４及びライン最小値ホールド色２４５に入力される。
ピークホールド回路２１９には枠生成回路２５４出力の
Ｌ枠が入力され、Ｌ枠の先頭である左上のＬＲ１でピー
クホールド回路２１９の初期化を行い、各枠内の信号Ｓ
７をピークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２２２にピ
ークホールド結果を転送し、Ｙピーク評価値を生成す
る。

【００５５】同様に、ピークホールド回路２２０には枠
生成回路２５４出力のＣ枠が入力され、Ｃ枠の先頭であ
る左上のＣＲ１で、ピークホールド回路２２０の初期化
を行い、各枠内の信号Ｓ７をピークホールドし、ＩＲ１
で、バッファ２２３にピークホールド結果を転送し、Ｙ
ピーク評価値を生成する。さらに同様に、ピークホール
ド回路２２１には枠生成回路２５４出力のＲ枠が入力さ
れ、Ｒ枠の先頭である左上のＲＲ１で、ピークホールド
回路２２１の初期化を行い、各枠内の信号Ｓ７をピーク
ホールドし、ＩＲ１で、バッファ２２４にピークホール
ド結果を転送し、Ｙピーク評価値を生成する。

【００５６】ライン最大値ホールド回路２４４及びライ
ン最小値ホールド回路２４５には、枠生成回路２５４出
力のＬ枠信号、Ｃ枠信号、Ｒ枠信号が入力され、各枠内
の水平方向の開始点で初期化され、各枠内の信号Ｓ７の
１ラインのそれぞれ最大値及び最小値をホールドする。
これらでホールドされた最大値及び最小値は、引き算器
２４６に入力され、（最大値−最小値）信号Ｓ１０が計
算され、ピークホールド回路２４７、２４８、２４９に
入力される。ピークホールド回路２４７には枠生成回路
２５４出力のＬ枠が入力され、Ｌ枠の先頭である左上の
ＬＲ１でピークホールド回路２４７の初期化を行い、各
枠内の信号Ｓ１０をピークホールドし、ＩＲ１で、バッ
ファ２５０にピークホールド結果を転送し、Ｍａｘ−Ｍ
ｉｎ評価値を生成する。

【００５７】同様にピークホールド回路２４８には枠生
成回路２５４出力のＣ枠が入力され、Ｃ枠の先頭である
左上のＣＲ１で、ピークホールド回路２４８の初期化を
行い、各枠内の信号Ｓ１０をピークホールドし、ＩＲ１
で、バッファ２５１にピークホールド結果を転送し、Ｍ
ａｘ−Ｍｉｎ評価値を生成する。さらに同様にピークホ
ールド回路２４９には枠生成回路２５４出力のＲ枠が入
力され、Ｒ枠の先頭である左上のＲＲ１で、ピークホー
ルド回路２４９の初期化を行い、各枠内の信号Ｓ１０を
ピークホールドし、ＩＲ１で、バッファ２５２にピーク
ホールド結果を転送し、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値を生成す
る。

【００５８】ＩＲ１の各場所では、バッファ２２２、２
２３、２２４、２２８、２２９、２３０、２３８、２３
９、２４０、２４１、２４２、２４３、２５０、２５
１、２５２にデータを転送するのと同時に枠生成回路２
５４から、マイコン１１４に対して割り込み信号を送出
する。マイコン１１４は、前記割り込み信号を受けてマ
イコンインターフェース２５３を通して各バッファ内の
各データを下の枠が終了してバッファに次のデータが転
送されるまでに読み取り、レンズマイコン１１６に転送
する。

【００５９】次に各枠内のＴＥ／ＦＥピーク評価値、Ｔ
Ｅラインピーク積分評価値、ＦＥラインピーク積分評価
値、Ｙピーク評価値、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値を使用して
マイコンがどのように自動焦点調節動作をするかについ
て説明する。ＴＥ／ＦＥピーク評価値は合焦度を表わす
評価値であり、ピークホールド値なので比較的被写体依
存が少なく、カメラのぶれ等の影響が少なく、合焦度判
定、再起動判定に最適である。ＴＥラインピーク積分評
価値、ＦＥラインピーク積分評価値も合焦度を表わす
が、積分効果でノイズの少ない安定した評価値なので方
向判定に最適である。さらにピーク評価値もラインピー
ク積分評価値も、ＴＥの方がより高い高周波成分を抽出
しているので、合焦近傍に最適であり、逆にＦＥは合焦
から遠い大ボケ時に最適である。

【００６０】また、Ｙピーク評価値やＭａｘ−Ｍｉｎ評
価値は合焦度にあまり依存せず被写体に依存するので、
合焦度判定、再起動判定、方向判定を確実に行うため
に、被写体の状況把握するのに最適である。つまりＹピ
ーク評価値で高輝度被写体か低照度被写体かの判定を行
い、Ｍａｘ−Ｍｉｎ評価値でコントラストの大小の判定
を行い、ＴＥ／ＦＥピーク評価値、ＴＥラインピーク積
分評価値、ＦＥラインピーク積分評価値の山の大きさを
予測し補正することにより、最適な制御を行うことがで
きる。これらの評価値はカメラ本体１２８からレンズユ
ニット１２７に転送され、レンズユニット内のレンズマ
イコン１１６で自動焦点調節動作が行われる。

【００６１】次に、本発明の特徴である、レンズユニッ
ト１２７側のズームリング６０１の操作を優先した光学
ズームと電子ズームの動作説明を図７、図８、図９を用
いて説明する。図７はレンズマイコン１１６内で行われ
るズームリング６０１の回転検出を行うためのフローチ
ャートであり、図８はレンズマイコン１１６内で行われ
る光学ズーム動作のフローチャート、図９は本体マイコ
ン１１４内で行われる電子ズーム動作のフローチャート
である。尚、レンズマイコン１１６では、図７、図８で
は明記しない別の処理ルーチンによりズームレンズの移
動範囲の限定がなされており、ズームリング６０１が移
動命令を示していても、設定されているワイド端、テレ
端を越え超ワイド、超テレへは移動できないようになっ
ている。同様に本体マイコン１１４では、電子ズームの
倍率限定がなされており、１倍（電子ズームＯＦＦと同
じ）から２倍までしか行えず、この範囲以外の電子ズー
ムは行えないようになっている。

【００６２】図７の処理は、レンズマイコン１１６での
ズームリング６０１の回転方向、単位回転角の移動に要
する時間の検出を行っており、マイコン内の割り込み処
理ルーチンである。割り込みがかかる起動要因はリング
回転検出エンコーダ部６０２の出力波形電圧の切り替わ
るポイントであり、図４に示した６０３出力の立ち上が
りエッジ、立ち下がりエッジで割り込みが発生し、図７
の処理が実行される。また図８、図９の処理は垂直同期
信号等に同期して処理が為される。

【００６３】図７において、ステップＳ４０１で割り込
み処理を開始し、ステップＳ４０２で［回転フラグ］が
０かどうかを判別し、クリアならステップＳ４０３で
「回転フラグ」をセットし、割り込み回数カウンタＣ０
をクリアし、メモリＴ１に現在のタイマ値を格納する。
ここでタイマ値とは一般にマイコン等に装備されている
フリーランニングカウンタ等のことであり、マイコンの
システムクロックを分周した周期でカウントされるカウ
ンタである。また「回転フラグ」はズームリング６０１
が回転したことを表すフラグであり、図８の処理でリン
グの回転があったかどうかの判別に用いられ、回転に応
じたズームレンズの駆動が行われるとクリアされる。つ
まり「回転フラグ」は、図８の処理サイクルである１垂
直同期期間の間にズームリング６０１の回転があったか
どうかを示すことになる。

【００６４】ステップＳ４０３の後、ステップＳ４０６
で今回の割り込みが図４の６０３出力の立上がりエッジ
なのか、立ち下がりエッジなのかを判別し、立ち上がり
なら、ステップＳ４０７で図４の６０４出力がＬｏｗで
あるのかを判別する。ステップＳ４０７が真なら、２つ
の出力の組合せは図４（ａ）の場合なので、ステップＳ
４０９でズームリング６０１の回転方向がソイド方向で
あることを示すリングフラグをセットし、ステップＳ４
１１で処理を終了する。ステップＳ４０７で６０４の出
力がＨｉであったなら、２つの出力の組合せは図４
（ｂ）の場合なので、ステップＳ４１０でズームリング
６０１の回転方向がテレ方向であるとしてリングフラグ
をクリアする。ステップＳ４０６で６０３出力が立ち下
がりエッジであった場合は、ステップＳ４０８で６０４
出力を判別して、ＬｏｗならステップＳ４１０へ、Ｈｉ
ならステップＳ４０９の処理へ行き、それぞれリングフ
ラグを設定する。

【００６５】図７の処理を終了して、図８の処理が行わ
れる前に引き続きズームリング６０１の回転が行われる
と、再び割り込みが発生し、図７の処理が行われる。こ
の時ステップＳ４０２ではすでに回転フラグがセットさ
れているので、ステップＳ４０４からの処理が行われ
る。ステップＳ４０４では割り込み回数カウンタＣ０を
インクリメントし、今回のタイマ値をメモリＴ２に格納
する。そして、ステップＳ４０５で前回と今回のタイマ
値との差分をとり（Ｔ２−Ｔ１）、これをカウンタ値Ｃ
０で除算することにより、ズームリング６０１における
エンコーダ部６０２の櫛歯の半周期分を回転する時間が
得られ、これをメモリΔＴに格納した後、ステップＳ４
０６からの処理を行う。再び回転フラグがセットの状態
のまま割り込みが発生すると、割り込み回数Ｃ０がイン
クリメントされて２となり、Ｔ２−Ｔ１は上記櫛歯の一
周期分の回転時間となり、ΔＴは半周期回転の要する平
均時間を示すことになる。

【００６６】ズームリング回転時、図７の処理が行われ
ている間、垂直同期信号に同期して図８の処理が行われ
る。ステップＳ５０１で処理を開始し、ステップＳ５０
２で本体マイコン１１４と相互通信を行う。本体マイコ
ン１１４からは既に述べたようにカメラ本体側のズーム
スイッチ１３０やＡＦＯＮ／ＯＦＦスイッチ１３１の
キー情報やＡＦ評価値や電子ズーム動作時の光学ズーム
禁止情報が送られる。ステップＳ５０３で光学ズームが
禁止の場合、ステップＳ５１２でズーム動作が禁止され
る。光学ズームが許可の場合、レンズユニット側のズー
ムリング操作を優先すべくステップＳ５０４で回転フラ
グがセットかどうか判別し、クリアでリング操作がなさ
れていない場合に、ステップＳ５１４、Ｓ５１５で通信
で得られたズームスイッチ１３０の操作状態を判別し、
ステップＳ５１０〜５１２で操作状態に応じてズームレ
ンズ１０２を移動させながら、従来の技術で述べたカム
軌跡のトレース方法に従ってフォーカスレンズ１０５を
コンペ動作させる。尚、ズーム動作時ＡＦがＯＮなら、
上述したようにＡＦ評価値も参照してピント補正を行い
ながらズーム動作を実行する（ＡＦ動作ルーチンは不図
示）。

【００６７】ステップＳ５０４で過去１垂直同期期間内
にズームリング６０１が回転していると判断したら、ス
テップＳ５０５でまず割り込み回数カウンタＣ０がクリ
アかどうか判別し、クリアなら今回の回転は過去１垂直
同期期間以内にエンコーダ部６０２の櫛歯半周期分は回
っていない場合となり、ステップＳ５０６でＴ１−Ｔ２
が所定値αより大きいかを判別する。リングか過去数Ｖ
同期期間に渡って引き続き回転しているなら、図７のス
テップＳ４０４により、Ｔ２には数Ｖ期間程度前に回転
した時のタイマ値が格納されており、Ｔ１には今回１Ｖ
期間以内に回転したときのタイマ値がメモリされている
ので（ステップＳ４０３）、Ｔ１−Ｔ２の値はある程度
小さな値となる。前回Ｔ２か更新された時間が数十Ｖ期
間前であるならＴ１−Ｔ２は大きな値となり、回転は数
十Ｖ期間に渡って停止していたと判断できる。

【００６８】一方、Ｔ１−Ｔ２が小さな場合はゆっくり
と回転がなされていると判断でき、その判断の切換しき
い値が所定値αである。実際にはエンコーダ部６０２の
櫛歯ピッチと撮影者がゆっくりと回す回転速度との関係
から、低速回転時のＴ１−Ｔ２は決まるので、その値を
目安にαを決定している。ステップＳ５０６で回転が継
続的になされていないと判断された場合はステップＳ５
１２へ行き、ズーム動作を停止する。継続的にリング回
転がなされている場合には、ステップＳ５０７でＴ１−
Ｔ２の差分値をメモリΔＴに格納し、ステップＳ５０８
でリング回転速度に応じたズーム移動速度Ｚｓｐを算出
する。ここでは、Ｚｓｐ＝（Ｚｓｐｍａｘ＊ΔＴｍｉ
ｎ）／ΔＴとしており、Ｚｓｐｍａｘは各焦点距離での
コンペ動作するフォーカスモータが脱調しない範囲での
ズームレンズ移動最高速度、ΔＴｍｉｎは撮影者がリン
グを最高速で回転させた場合に、上記櫛歯ピッチと回転
負荷とで決まる櫛歯の半周期に要する時間（櫛歯の半周
期に要する最小時間）である。つまり撮影者が最高速で
リングを回転させた場合（ΔＴｍｉｎ＝ΔＴ）に、Ｚｓ
ｐ＝Ｚｓｐｍａｘとなりズームレンズ１０２はその焦点
距離でとりうる最高速度で移動することになる。このス
テップＳ５０８までの処理でズームリング６０１の回転
速度に応じたズームレンズ１０２の移動速度が決められ
る。

【００６９】ステップＳ５０９では、リングフラグがセ
ットかどうかを判別し、ステップＳ５０９〜５１１でリ
ングフラグの状態に応じてワイド方向又はテレ方向にズ
ームレンズ１０２を駆動する。尚、ズームレンズ１０２
の移動に伴って焦点面の補正を行うためフォーカスレン
ズも駆動することは前述の通りである。ステップＳ５０
５でカウンタＣ０が０でない場合は、直接ステップＳ５
０８に行き、図７で求めているΔＴを用いて、上記櫛歯
半周期当たり平均回転時間から、ズームレンズの移動速
度を算出する。ステップＳ５１０〜５１２の後、いずれ
の場合もステップＳ５１３で回転フラグをクリアした
後、ステップＳ５１６で処理を終了する。尚、カメラ本
体１２８のズームスイッチ１３０による光学ズーム移動
時のズーム速度は、ここでは明記しなかったが所定速度
の固定スピードでもよいし、ズームスイッチの構造が操
作の押圧により出力電圧の変化するボリウム又は多接点
タイプのものであれば、押圧に応じた多段速度としても
よい。

【００７０】以上のようなレンズマイコン１１６で制御
されるレンズユニット側のズーム操作部材を優先した光
学ズームの動作により、ズーム操作部材としてズームリ
ング６０１のような回転部材を用いれば、インナーフォ
ーカスタイプのレンズ構成であっても、前玉タイプのレ
ンズのズーム操作性を損なうことなく、ズームリング６
０１の操作状態に応じて円滑なズーム動作が実現でき、
インナーフォーカスタイプのレンズの特徴を生かし、安
価で小型軽量化を図ることができ、撮影者にとって利点
の多い、交換レンズシステムを実現することができる。

【００７１】次にカメラ本体側で行われる電子ズーム動
作を図９を用いて説明する。ステップＳ５２０で処理を
開始し、ステップＳ５２１でレンズマイコン１１６と相
互通信を行い、ズームレンズ１０２の位置情報やズーム
リング６０１の操作状態情報を受け取る。ステップＳ５
２２ではカメラ本体側に接続された電子ズームＯＮ／Ｏ
ＦＦスイッチ１３２の操作状態を読み込み、電子ズーム
ＯＦＦを示すスイッチ状態ならステップＳ５３５へ行
き、電子ズームをＯＦＦにし、ステップＳ５３７で通信
でレンズマイコン１１６に引き渡す光学ズーム許可／禁
止の情報を許可モードに設定する。スイッチ１３２が電
子ズームＯＮを示すスイッチ状態なら、ステップＳ５２
３で現在の電子ズーム倍率が１倍で、未だ電子的には画
像拡大していない状態であるかを判別し、１倍ならステ
ップＳ５２４で通信により受け取ったレンズ位置情報か
らズームレンズ位置が既にテレ端にいるのかを判別し、
未だテレ端に来ていないならステップＳ５３５へ行き、
電子ズームを作動させず、光学ズームを許可にする。

【００７２】ステップＳ５２４で既にテレ端にズームレ
ンズ１０２がいると判断したら、ステップＳ５２５から
の処理へ移行し、ズームリング６０１又はズームスイッ
チ１３０の操作状態に合わせた電子ズームによる像倍率
変化動作の実行判断を行う。一方、ステップＳ５２３で
既に電子ズームにより画面の拡大が行われている場合に
は、直接ステップＳ５２５からの処理を行う。ここで、
ズームレンズ位置がテレ端にいないときには電子ズーム
禁止にしているのは従来の技術で述べたようにテレ端を
光学ズームと電子ズームとの切り替わりポイントとして
いるためであり、本実施の形態では、設定画角で最良の
画質が得られるように光学ズームと電子ズームがオーバ
ーラップする画角領域はないものとする。

【００７３】ステップＳ５２５では、レンズユニット側
のズームリング６０１の操作を優先して電子ズームを行
うべく、通信により得られたズームリング６０１の回転
状態を示すフラグである回転フラグがセットされている
かを判別し、セットされているならばズームリング操作
を優先するためステップＳ５２６からの処理に移行す
る。回転フラグがクリアならば、ステップＳ５２９、Ｓ
５３０でズームスイッチ１３０の状態を読み込み、操作
状態判断を行う。ズームスイッチ１３０が操作されてい
ないならはステップＳ５３４で電子ズームの倍率変化を
停止し、現在の拡大率を保持する。ズームスイッチ１３
０が操作され、ステップＳ５３０でその状態がワイド方
向への移動命令であるならばステップＳ５２８へ分岐す
る。ステップＳ５２８で既に拡大率が１倍かどかを判別
し、１倍でないなら、ステップＳ５３２で電子ズームを
ワイド方向に駆動し、撮影画像の拡大率を減少させる。
ステップＳ５２８で既に１倍であるならば、これ以上撮
影画像を縮小する必要がないのでステップＳ５３５へ行
き電子ズームをＯＦＦとし、更に撮影者が望む広角な画
角設定が行えるようにステップＳ５３７で光学ズーム移
動許可にする。

【００７４】ステップＳ５３０でズームスイッチ１３０
の状態がテレ方向への移動命令ならステップＳ５３１に
分岐し、ステップＳ５３１で既に拡大率が２倍かどうか
を判別し、２倍でないならステップＳ５３３で電子ズー
ムをテレ方向に駆動し、撮影画像の拡大率を増加させ
る。ステップＳ５３１で既に２倍であるならば、これ以
上撮影画像を拡大する必要がないのでステップＳ５３４
へ行き、電子ズームの倍率変化を停止し、現在の２倍の
拡大率を保持する。ステップＳ５３２、Ｓ５３３、Ｓ５
３４のいずれを通る場合も電子ズーム時の拡大画像であ
るので、ステップＳ５３６で光学ズームの移動を禁止し
た後、ステップＳ５３８で処理を終了する。尚、ステッ
プＳ５２３、Ｓ５２４、Ｓ５２５、Ｓ５２９、Ｓ５３４
を通ってきた場合は拡大率１倍のまま、光学ズーム禁止
となり、ズーム操作で光学ズームが許可されるまでに１
垂直同期期間遅れることになるが、実際のズーム操作と
ズーム移動の連動性には問題がないレベルである。

【００７５】一方、ステップＳ５２５でズームリング６
０１が回転していると判断した場合は、ステップＳ５２
６でズームリング６０１の操作速度に応じた電子ズーム
の移動速度ＥＺｓｐを算出する。ここでは、ＥＺｓｐ＝
（ＥＺｓｐｍａｘ＊ΔＴｍｉｎ）／ΔＴとしており、Ｅ
Ｚｓｐｍａｘは、図８のステップＳ５０８で説明したＺ
ｓｐｍａｘのズームレンズ移動速度で光学ズームがなさ
れた場合のテレ端近傍の画角変化率を保持するのに要す
る電子ズームの移動速度であり、ΔＴｍｉｎは撮影者が
ズームリング６０１を最高速で回転させた場合に、エン
コーダ部６０２の櫛歯ピッチと回転負荷とで決まる、櫛
歯の半周期に要する時間（櫛歯の半周期に要する最小時
間）である。つまり撮影者が最高速でリングを回転させ
た場合（ΔＴｍｉｎ＝ΔＴ）にＥＺｓｐ＝ＥＺｓｐｍａ
ｘとなり、最高速移動中のズームレンズ１０２のテレ端
近傍での画角変化率と同じ変化率での電子ズーム移動速
度が決定される。電子ズーム速度の決定がなされると、
ステップＳ５２７でズームリング６０１の回転方向を判
別する。リングフラグがセットならば、ワイド方向に電
子ズームを移動すべくステップＳ５２８へ行き、リング
フラグがクリアならばテレ方向に電子ズームを移動すべ
くステップＳ５３１へ進み、以後前述の電子ズーム動作
処理を実行する。

【００７６】以上のような本体マイコン１１４で制御さ
れるレンズユニット側ズーム操作部材を優先した電子ズ
ームの動作によれば、レンズユニット側ズーム操作部材
が存在しても、レンズユニット１０７とカメラ本体１２
８間で光学ズーム禁止／許可情報、レンズ位置情報、レ
ンズ側ズーム操作部材の操作状態情報を相互でやり取り
することにより、撮影画角で最も優れた画質を維持しな
がら、円滑な電子ズーム動作が行える交換レンジシステ
ムを実現することが可能となる。

【００７７】（第２の実施の形態）図１０は、本発明の
第２の実施の形態を示す図である。上述した第１の実施
の形態では、カメラ本体からレンズユニット１２７に引
き渡すズームキー情報は、カメラ本体１２８に直接設置
されたズームスイッチ１３０の操作状態情報を用いたが
本実施の形態は、カメラ本体１２８に直接設置されてい
ないズーム操作部材の操作状態情報を用いた場合であ
る。

【００７８】図１０において、７０１はズームキー付き
の外部リモコンであり、カメラ本体１２８に赤外光をパ
ルス発光することでモート動作コマンドを送る。７０２
はリモコン受信回路であり、本体マイコン１１４と接続
されている。他の部分は図１と同一構成されている。リ
モコン７０１からコマンドが送信されると、リモコン受
信回路７０２内の受光素子が電気信号に変換し、電気信
号に変換されたコマンドが本体マイコン１１４に送ら
れ、本体マイコン１１４はリモコン７０１のズーム操作
状態を認識することができる。本体マイコン１１４は、
リモコン７０１のズームスイッチの状態情報をレンズマ
イコン１１６に送り、第１の実施の形態の場合と同様の
制御を行う。尚、本実施の形態では、外部リモコン７０
１は赤外光発光タイプとしたが、送受信手段が光であっ
ても電波であってもまたワイヤ等の接続による電気信号
であってもよい。

【００７９】（第３の実施の形態）図１１は、本発明の
第３の実施の形態を示す図であり、１０１〜１３０は図
１の同一符号部分と対応しているので、説明を省略す
る。１３７はレンズユニット１２７に設けられたＡＦス
イッチで、開閉スイッチ１３７ａ又はスライドスイッチ
１３７ｂで構成されている。１３８はカメラ本体１２８
に設けられたＡＦステータススイッチである。

【００８０】上記構成において、図１と同様にしてＡＦ
信号処理回路１１３で生成されたＡＦ評価値は、本体マ
イコン１１４内のデータ読み出しプログラム１１５で読
み出し、レンズマイコン１１６へ転送する。また、本体
マイコン１１４は、ズームスイッチ１３０及びＡＦステ
ータススイッチ１３８を読み込み、ズームスイッチ１３
０状態とＡＦステータススイッチ１３８が押されたかど
うかのトリガ情報をレンズマイコン１１６に送る。レン
ズマイコン１１６では、本体マイコン１１４からの情報
とＡＦスイッチ１３７の状態とにより、ズーミングや焦
点調節のレンズ制御を実行する。

【００８１】ＡＦスイッチ１３１が、スイッチ１３７ａ
のように操作によりスイッチ状態が保持できる開閉タイ
プやスライドタイプ等のスイッチであった場合は、レン
ズマイコン１１６はＡＦスイッチ１３１の状態のみで、
ＡＦスイッチモードかＭＦモードかを判断する。ＡＦス
イッチ１３１がスイッチ１３１ｂのようにプッシュ式ス
イッチであった場合には、ＡＦステータススイッチ１２
９のトリガ情報と、ＡＦスイッチ１３１が押されたかど
うかを検出したトリガ情報とにより、ＡＦモードとＭＦ
モードとをトグル動作するようレンズマイコン１１６が
決定る。尚、スイッチ１３８と１３７が同時に操作され
た時にはスイッチ１３１の操作を優先するようＡＦ／Ｍ
Ｆモード決定される。

【００８２】ＭＦモードで、かつズームスイッチ１３０
が押されているときは、コンピュータズームプログラム
１１９がテレまたはワイドの押されている方向に駆動す
べく、レンズマイコン１１６内部にあらかじめ記憶され
たレンズカムデータ１２０に基づいて、ズームモータド
ライバ１２２に信号を送ることで、ズームモータ１２１
を介して変倍レンズ１０２を駆動すると同時に、フォー
カスモータドライバ１２６に信号を送り、フォーカスモ
ータ１２５を介してフォーカスコンペレンズ１２５を動
かすことで変倍動作を行う。

【００８３】ＡＦモードで、かつズームスイッチ１３０
が押されているときは、合焦状態を保ちつづける必要が
あるので、コンピュータズームプログラム１１９が、レ
ンズマイコン１１６内部にあらかじめ記憶されたレンズ
カムデータ１２０のみならず、本体マイコン１１４から
送られたＡＦ評価値信号も参照して、ＡＦ評価値が最大
になる位置を保ちつつ変倍動作を行う。また、ＡＦモー
ドでかつズームスイッチ１３０がおされていないとき
は、ＡＦプログラム１１７が本体マイコン１１４から送
られたＡＦ評価値信号が最大になるようにフォーカスモ
ータドライバ１２６に信号を送りフォーカスモータ１２
５を介してフォーカスコンペレンズ１２５を動かすこと
で自動焦点調節動作を行い、ＭＦモードでズームスイッ
チ１３０が押されていないときには、自動焦点調節動作
を禁止する。

【００８４】次に図１２を用いてレンズユニット１２７
内のレンズマイコン１１６での、自動焦点調節動作のア
ルゴリズムについて説明する。最初にステップＳ１で起
動し、ステップＳ２でＴＥやＦＥピークのレベルで速度
制御をかけ、山の頂上付近ではＴＥラインピーク積分評
価値、山の麓ではＦＥラインピーク積分評価値を主に使
用して方向制御することで山登り制御を行う。次にステ
ップＳ３でＴＥやＦＥピーク評価値の絶対値やＴＥライ
ンピーク積分評価値の変化量で、山の頂点判断を行い、
ステップＳ４で最もレベルの高い点で停止し、再起動待
機に入る。この再起動待機では、ＴＥやＦＥピーク評価
値のレベルが下がったことを検出してステップＳ５で再
起動する。この自動焦点調節動作のループの中で、ＴＥ
／ＦＥピークを用いて速度制御をかける度合いや、山の
頂上判断の絶対レベル、ＴＥラインピーク積分評価値の
変化量等は、Ｙピーク評価値やＭａｘ−Ｍｉｎ評価値を
用いた被写体判断より山の大きさの予測を行い、これに
基づいて決定する。

【００８５】次に図１３、図１４を用いてレンズマイコ
ン１１６で行われるＡＦモード／ＭＦモード決定のアル
ゴリズムについて説明する。図１３は、図１１のＡＦス
イッチ１３７が開閉タイプやスライドタイプのスイッチ
１３７ａである場合のＡＦモードの設定方法アルゴリズ
ムである。ステップＳ６０２でＡＦスイッチ１３７ａの
出力レベルが押されずにＨｉであるかを判別し、Ｈｉな
らステップＳ６０３でモードをＡＦとし、スイッチが押
されてＬｏｗレベルならステップＳ６０４でマニュアル
フォーカスモード（ＭＦ）として再びステップＳ６０２
へ戻り、ＡＦスイッチが押されるかを監視する。

【００８６】図１４のフローはＡＦスイッチ１３７がプ
ッシュ式タイプの１３７ｂのようなトリガスイッチであ
った場合の例である。ステップＳ６０５で処理を開始
し、ステップＳ６０６で本体マイコン１１４と通信を行
い、ＡＦステータススイッチ１３８が押されたかのトリ
ガ情報を受け取っている。ステップＳ６０７では本処理
より１回前の処理でのＡＦスイッチ１３７ｂの状態を示
すフラグ１が１であるかの判別をする。このフラグ１は
スイッチ１３７ｂの状態がＨｉであったならば１となっ
ており、Ｌｏｗであったならば０となっている。前回ス
イッチ１３７ｂが押されずにＨｉである場合には、ステ
ップＳ６０８で今回のＡＦスイッチ１３７ｂの状態を判
別する。今回スイッチがＬｏｗになっていたならばスイ
ッチが押されたとして、ステップＳ６０９でフラグ１を
クリアし、ＡＦ／ＭＦモード切換えのトグル動作を実行
すべく、ステップＳ６１３〜６１５で現在のＡＦ／ＭＦ
モードと反対のモード設定を行い、再びステップＳ６０
６からの処理を実行するステップＳ６０８でスイッチ１
３７ｂ状態がＨｉのままでと判断されたならば、スイッ
チ操作はなかったとしてステップＳ６１２へ行く。

【００８７】また、ステップＳ６０７の判別で前回のＡ
Ｆスイッチ１３７ｂ状態がＬｏｗであったならば、ステ
ップＳ６１０で現在のスイッチ状態を確認し、Ｈｉに戻
っていたらステップＳ６１１でフラグ１をセットする。
ステップＳ６１０でまだスイッチを押したままだと判断
したときも、そうでないときも、いずれも今回レンズ側
のＡＦスイッチが押されたわけではないので、ステップ
Ｓ６１２の処理へ行き、カメラ本体側のＡＦステータス
スイッチ１３８の状態を確認する。

【００８８】ステップＳ６１２では、ステップＳ６０６
の通信で得たカメラ本体側のＡＦステータススイッチ１
３８のトリガがセットされているかを判別する。トリガ
＝１の時には、今回撮影者がスイッチ１３８を押したと
してステップＳ６１３からの処理に行き、ＡＦ／ＭＦモ
ード状態を切り換える。トリガ＝０ならばＡＦステータ
ススイッチ１３８は今回操作されなかったのでモードを
保持したままステップＳ６０６へ戻る。カメラ本体１２
８から送られるトリガの状態は、本体マイコン１１４が
ステップＳ６０７〜６１１と同様な処理をＡＦステータ
ススイッチ１３８について行うことにより決まってお
り、ステップＳ６０９と同様な処理を通る場合にはトリ
ガ＝１、それ以外は図１４ではステップＳ６１２へ行く
様な場合にトリガ＝０と設定されている。

【００８９】図１３、図１４のフローで説明したよう
に、ＡＦのモード設定にはレンズユニット側のＡＦスイ
ッチ１３７をカメラ本体側より優先させている。これは
多くの交換レンズ式カメラが、操作性の点から、右手に
レリーズボタン、左手でレンズ部をホールディングする
構え方を採り、ホールドする左手でレンズ系の操作がで
きるように操作部材をレンズ部に設置していることを考
慮し、レンズ系を制御するＡＦ／ＭＦモード設定スイッ
チも左操作を優先させることにより、あらゆる撮影状況
に対してもシャッタチャンスを逃すことなる、手ぶれや
焦点ボケのない撮影が実現できるようになるからであ
る。

【００９０】なお、実施の形態では、本体マイコン１１
４からレンズマイコン１１６に送られるＡＦ状態切換の
トリガ情報は、スイッチ１３８の状態変化を本体マイコ
ン１１４が検出することにより行ったが、リモコン等に
ＡＦ／ＭＦ切換えスイッチがある場合には、スイッチ１
３８又はリモコンのスイッチのいずれかが押された場合
に、トリガ情報を送るようにしてもよい。

【００９１】（第４の実施の形態）図１５は本発明の第
４の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、カメ
ラ本体１２８からレンズユニット１２７にＡＦ評価値を
引き渡す代わりに映像信号を引き渡し、レンズユニット
１２７内部で生成したＡＦ評価値を基にＡＦ／ズーム動
作を実現する例である。撮像素子１０６、１０７、１０
８上に結像されたそれぞれの像は光電変換され、増幅器
１０８、１０９、１１０でそれぞれ最適なレベルに増幅
されカメラ信号処理回路１１２へ入力され標準テレビ信
号に変換されることと同時に、Ｒ、Ｂ、Ｇがミックスさ
れた、ガンマのかかっていない映像信号Ｓ３が出力さ
れ、映像信号規格化回路１３９に入力される。映像信号
規格化回路１３９では、すべてのカメラが同じ被写体を
撮影したときは、同じ映像信号レベルになるように規格
化され、規格化映像信号Ｓ４が出力される。規格化映像
信号Ｓ４は、カメラ本体１２８からレンズカウントを介
してレンズユニット１２７に送られる。

【００９２】レンズユニット１２７では、カメラ本体１
２８からの規格化映像信号Ｓ４をＡＦ信号処理回路１４
０へと入力する。ＡＦ信号処理回路１４０で生成された
ＡＦ評価値は、レンズマイコン１１６内のデータ読み出
しプログラム１４１で読み出される。また、本体マイコ
ン１１４は、ズームスイッチ１３０、ＡＦステータスス
イッチ１３８の状態を読み込んで、ズームスイッチ１３
０の状態とＡＦステータススイッチ１３８が押されたか
どうかのトリガ情報をレンズマイコン１１６に送る。レ
ンズマイコン１１６では、本体マイコン１１４からの情
報とＡＦスイッチ１３７の状態とにより、第３の実施の
形態と等しい制御を行う。

【００９３】ここでＡＦ信号処理回路１４０は図１６に
示される構成になっており、カメラ本体１２８から受け
取った規格化映像信号Ｓ４は、Ａ／Ｄ変換器７０１でデ
ィジタル信号に変換され、自動焦点調節用輝度信号Ｓ５
が作られる。信号Ｓ５はガンマ回路２１３へと入力さ
れ、以下第１、第３の実施の形態、図１４と同様の処理
が施されＡＦ評価値が生成される。

【００９４】なお、本実施の形態では、規格化映像信号
Ｓ４はアナログ信号で、ＡＦ信号処理回路１４０にてデ
ィジタル映像信号に変換したが、カメラ信号処理回路１
１２より出力されたディジタル映像信号を規格化し、デ
ィジタル信号のままカメラ本体１２８からレンズユニッ
ト１２７に転送してもよい。

【００９５】（第５の実施の形態）図１７は本発明の第
５の実施の形態を示す図である。本実施の形態は、従来
の技術の項で述べたカメラ本体側にＡＦ制御部を持ち、
レンズユニットはレンズ駆動用モータの駆動方向及び速
度を引き渡すような交換レンズシステムに、本発明を適
用させた例であり、図１９と同一部分には同一符号を付
して説明を省略する。図１７の交換レンズシステムは、
カメラ本体側にＡＦステータススイッチ９０３を設ける
と共に、レンズユニット側にＡＦスイッチ９０４（開閉
又はスライドタイプのスイッチ９０４ａ、プッシュタイ
プのトリガースイッチ９０４ｂのいずれかが接続されて
いる）を用いる。レンズマイコン９０２はＡＦスイッチ
９０４情報（スイッチ９０４のタイプ情報とスイッチ状
態情報）を、本体マイコン９０１に送る。

【００９６】本体マイコン９０１はレンズユニット側の
スイッチ９０４の情報とカメラ本体側のＡＦステータス
スイッチ９０３の状態に応じてＡＦ／ＭＦのモード決定
を行い、モードに応じたレンズ制御を実行する。ＡＦモ
ードならば、本体マイコン９０１内で合焦度に応じたフ
ォーカシング速度及びＡＦ評価値が増加するようにモー
タ駆動方向を決定し、フォーカスモータ８１３の速度及
び方向をレンズマイコン９０２に送り、ＭＦ（手動フォ
ーカス）モードならば、本体マイコン９０１はフォーカ
スモータ８１３の停止命令をレンズマイコン９０２に送
る。レンズマイコン９０２は、本体マイコン９０１に指
示された通りにモータドライバ８１２を介してフォーカ
スモータ８１３によってフォーカスレンズ８０１を光軸
方向に動かすことで焦点調節を行う。

【００９７】次に図１８を用いて本体マイコン９０１で
行われるＡＦモード／ＭＦモード決定のアルゴリズムに
ついて説明する。ステップＳ１００１で処理を開始し、
ステップＳ１００２でレンズマイコン９０２との通信を
行い、レンズユニット側のＡＦスイッチ９０４の情報を
受け取る。ステップＳ１００３で受け取ったスイッチ９
０４のタイプ情報により、ＡＦスイッチ９０４が開閉又
はスライド式のような、操作によりスイッチ状態が保持
できるスイッチ９０４ａタイプであるかを判別し、真な
らステップＳ１００４でＡＦスイッチ９０４ａの状態を
確認し、ステップＳ１００７又はＳ１００８でＡＦ／Ｍ
Ｆのモード設定を実行する。ステップＳ１００３でＡＦ
スイッチ９０４が状態保持のできないプッシュ式のトリ
ガ発生タイプのスイッチ９０４ｂであった場合には、ス
テップＳ１００５へ行き、通信で送られたＡＦスイッチ
９０４ｂのトリガ情報を確認し、スイッチが押されてト
リガ＝１と判断されたならば、ステップＳ１００６〜Ｓ
１００８で現在のＡＦ／ＭＦモードと反対のモードを切
り換えるべくトグル動作する。

【００９８】一方、ステップＳ１００５でレンズユニッ
ト側のＡＦスイッチ９０４ｂがトリガがクリア、つまり
スイッチを押されていないと判断したならば、ステップ
Ｓ１００９からステップＳ１０１３の処理でカメラ本体
側のＡＦステータススイッチ９０３が押されたかどうか
を判断し、ＡＦ／ＭＦモードを切り換えるか否かを決定
する。ステップＳ１００９では本処理より１回前の処理
でのＡＦステータススイッチ９０３の状態を示すフラグ
２が２であるかの判別を行う。このフラグ２は９０３の
状態がＨｉであったならば１となっており、Ｌｏｗであ
ったならば０となっている。前回スイッチ９０３が押さ
れていない場合には、ステップＳ１０１０で今回のＡＦ
ステータススイッチ９０３の状態を判別する。今回スイ
ッチがＬｏｗになっていたならばスイッチが押されたと
して、ステップＳ１０１１でフラグ２をクリアし、ＡＦ
モード切換えのトグル動作を実行すべく、ステップＳ１
００６〜Ｓ１００８で現在のＡＦ／ＭＦモードと反対の
モード設定を行い、再びステップＳ１００２からの処理
を実行する。ステップＳ１０１０でスイッチ９０３の状
態がＨｉのままでと判断されたならば、スイッチ操作は
なかったとしてステップＳ１００２へ戻る。

【００９９】また、ステップＳ１００９の判断で前回の
ＡＦステータススイッチ９０３状態がＬｏｗであったと
判断されたならば、ステップＳ１０１２で現在のスイッ
チ状態を確認し、Ｈｉに戻っていたらステップＳ１０１
３でフラグ２をセットする。ステップＳ１０１２でまだ
スイッチを押したままだと判断したときも、そうでない
ときも、いずれも今回本体側のＡＦステータススイッチ
９０３が押されたわけではないので、モードを保持した
ままステップＳ１００２の処理へ戻る。尚、レンズユニ
ット側から送られるスイッチ９０４ｂのトリガの状態
は、レンズマイコン９０２がステップＳ１００９〜Ｓ１
０１３と同様な処理をＡＦスイッチ９０４について行う
ことにより決まっており、ステップＳ１０１１と同様な
処理を通る場合にはトリガ＝１、それ以外はステップＳ
１００２へ戻るような場合にトリガ＝０と設定されてい
る。

【０１００】

【発明の効果】以上説明したように、請求項１〜１２の
発明によれば、レンズユニット側にズーミング動作の操
作手段を設けることにより、レンズ部をホールディング
するようなレンズが装着された場合、レンズ部をホール
ディングする片手でズーミング操作を行うことができ
る。このため撮影姿勢を崩すことなく撮影が行えるの
で、手ぶれを防止することができ、またスイッチを探そ
うとして誤ったスイッチ類をさわる誤動作防止や、スイ
ッチを探すための撮影の中断を解消することができる。
また、右手はいつもレリーズボタン操作が可能となるの
で、あらゆる撮影状況に対してシャッタチャンスを逃さ
ない撮影が実現できる。

【０１０１】特に、レンズユニット側の操作手段として
ズームリングのような回転部材を用いれば、インナーフ
ォーカスタイプのレンズ構成てあっても、前玉タイプの
レンズのズーム操作性を損なうことなく、回転部材の操
作状態に応じ円滑なズーム動作が実現でき、インナーフ
ォーカスタイプのレンズの特徴を生かした安価で小型軽
量化が図れ、撮影者にとって利点の多い交換レンズシス
テムを実現することができる。

【０１０２】更に、カメラ本体に電子ズーム機能がある
場合であっても、ズームリングのように操作により変倍
レンズを強制的に光軸方向に移動しない機械となってい
る変倍動作の操作手段であれば、電子ズームも光学ズー
ムもすべて電気的に制御が可能となるので、レンズユニ
ットとカメラ本体間で、光学ズーム禁止／許可情報、レ
ンズ位置情報、レンズ側ズーム操作手段の操作状態情報
等を相互でやり取りするだけで、撮影画角で最も優れた
画質を維持しながら、且つ前玉タイプのレンズのズーム
操作性を損なうことなく、光学ズームから電子ズームに
至る一速ズーミング動作が円滑に行える交換レンズシス
テムを実現することができる。

【０１０３】また、請求項１３〜２３の発明によれば、
レンズユニット側にＡＦ動作を許可、禁止する操作手段
を持つことにより、フォーカス操作をレンズ部をカメラ
部の操作とは別に行え、ファインダ等を覗きながらどん
なアングルで撮影しても、操作性を損なうことなく快適
な撮影が行える交換レンズシステムを実現できる。

【０１０４】特にレンズユニット側の操作手段によるＡ
Ｆ／ＭＦモード切換動作をカメラ本体側より優先させる
ことにより、レンズ部に手動ズームや手動フォーカスの
操作系があるレンズが装着された場合には、レンズ部を
ホールディングする左手であらゆるレンズ系の操作がで
きる。このため撮影姿勢を崩すことなく撮影が行えるの
で、手ぶれを防止することができ、またスイッチを探そ
うとして誤ったスイッチ類をさわることを防止すると共
に、、スイッチを探すための撮影の中断を解消すること
ができる。更に右手はいつもレリーズボタン操作が可能
となるので、あらゆる撮影状況に対してシャッタチャン
スを逃すことなく、手ぶれや焦点ボケのない撮影を実現
できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図２】ズームリングの斜視図である。

【図３】ズームリングの回転検出部分の構成図である。

【図４】回転検出部分の動作を示すタイミングチャート
である。

【図５】ＡＦ信号処理回路のブロック図である。

【図６】ＡＦ信号処理回路の動作を説明する構成図であ
る。

【図７】レンズマイコンによるズームリング回転検出処
理を示すフローチャートである。

【図８】レンズマイコンによる光学ズーム動作を示すフ
ローチャートである。

【図９】本体マイコンによる電子ズーム動作を示すフロ
ーチャートである。

【図１０】本発明の第２の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図１１】本発明の第３の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図１２】レンズマイコンによるＡＦ動作を示すフロー
チャートである。

【図１３】ＡＦスイッチが開閉タイプやスライドタイプ
のスイッチである場合のレンズマイコンによるＡＦモー
ドの設定処理を示すフローチャートである。

【図１４】ＡＦスイッチがトリガスイッチである場合の
ＡＦモードの設定処理を示すフローチャートである。

【図１５】本発明の第４の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図１６】ＡＦ信号処理回路のブロック図である。

【図１７】本発明の第５の実施の形態を示す構成図であ
る。

【図１８】本体マイコンによるＡＦ／ＭＦモード決定の
処理を示すフローチャートである。

【図１９】従来のレンズ交換式電子カメラの構成図であ
る。

【図２０】従来のインナーフォーカスタイプのレンズシ
ステムの構成図である。

【図２１】インナーフォーカスタイプのレンズシステム
の動作を説明するための特性図である。

【図２２】従来の軌跡追従方法の一例を説明するための
特性図である。

【図２３】変倍レンズ位置方向の内挿方法を説明するた
めの特性図である。

【図２４】電子ズームと光学ズームとの関係を説明する
ための特性図である。

【符号の説明】

１０２ズームレンズ１０５フォーカスレンズ１０６〜１０８撮像素子１１２カメラ信号処理回路１１３ＡＦ信号処理回路１１４本体マイコン１１６レンズマイコン１２１ズームモータ１２５フォーカスモータ１２７レンズユニット１２８カメラ本体１３０ズームスイッチ１３１ＡＦスイッチ１３３電子ズーム制御部１３４フィールドメモリ１３５補間回路１３６リング回転検出回路６０１ズームリング７０１リモコン１３７ＡＦスイッチ１３８ＡＦステータスイッチ８０１フォーカスレンズ８０２ズームレンズ８０４撮像素子８０８ゲート８１３フォーカスモータ８１５ズームモータ８１６レンズユニット８１７カメラ本体８１８ズームスイッチ９０１本体マイコン９０２レンズマイコン９０３ＡＦステータスイッチ９０４ＡＦスイッチ

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】変倍動作を行う変倍レンズ手段と、上記変倍動作において合焦状態を維持するために焦点を
補正する補正レンズ手段と、ユーザが操作することにより上記変倍動作を行わせるた
めの操作手段と、上記操作手段の操作及び撮像装置本体からの制御信号に
それぞれ応じて上記変倍レンズ手段及び補正レンズ手段
を光軸方向に移動させることにより上記変倍動作を制御
する制御手段とを備えたレンズ装置。
【請求項２】上記制御手段は、上記操作手段の操作に
対して上記撮像装置本体からの制御信号よりも優先的に
制御を行うことを特徴とする請求項１記載のレンズ装
置。
【請求項３】上記操作手段は、上記変倍レンズ手段と
補正レンズ手段とを収納する鏡筒に回転可能に設けられ
た回転部材と、この回転部材の回転位置と回転方向とを
検出する回転検出手段とから成り、上記制御手段は上記
回転検出手段の検出に応じて制御を行うことを特徴とす
る請求項１記載のレンズ装置。
【請求項４】上記制御手段は、予め記憶されている上
記変倍レンズ手段と補正レンズ手段との位置関係を参照
しながら制御を行うことを特徴とする請求項１記載のレ
ンズ装置。
【請求項５】上記制御手段は、予め記憶されている上
記変倍レンズ手段と補正レンズ手段との位置関係と上記
撮像装置本体からの焦点信号とに基づいて制御を行うこ
とを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
【請求項６】上記変倍レンズ手段及び補正レンズ手段
の位置を検出する位置検出手段と、この位置検出手段の
検出出力と上記操作手段の操作状態とを上記撮像装置本
体に送信する送信手段とを設けたことを特徴とする請求
項１記載のレンズ装置。
【請求項７】変倍動作を行う変倍レンズ手段と、上記
変倍動作において合焦状態を維持するために焦点を補正
する補正レンズ手段と、ユーザが操作することにより上
記変倍動作を行わせるための第１の操作手段と、上記第
１の操作手段の操作及び撮像装置本体からの制御信号に
それぞれ応じて上記変倍レンズ手段及び補正レンズ手段
を光軸方向に移動させることにより上記変倍動作を制御
する第１の制御手段とを有するレンズ装置と、上記変倍レンズ手段及び補正レンズ手段を通じて被写体
像を撮像し画像信号を得る撮像手段と、上記変倍動作を
行わせるための第２の操作手段と、この第２の操作手段
の操作に応じて上記制御信号を上記第１の制御手段に送
信する第２の制御手段とを有する撮像装置本体とを備え
た撮像装置。
【請求項８】上記第１の制御手段は、上記第１の操作
手段の操作に対して上記第２の制御手段からの制御信号
よりも優先的に制御を行うことを特徴とする請求項７記
載の撮像装置。
【請求項９】上記第１の操作手段は、上記変倍レンズ
手段と補正レンズ手段とを収納する鏡筒に回転可能に設
けられた回転部材と、この回転部材の回転位置と回転方
向とを検出する回転検出手段とから成り、上記第１の制
御手段は上記回転検出手段の検出に応じて制御を行うこ
とを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項１０】上記第１の制御手段は、予め記憶され
ている上記変倍レンズ手段と補正レンズ手段との位置関
係を参照しながら制御を行うことを特徴とする請求項７
記載の撮像装置。
【請求項１１】上記第２の制御手段は、上記画像信号
から焦点信号を抽出して上記第１の制御手段に送り、上
記第１の制御手段は、予め記憶されている上記変倍レン
ズ手段と補正レンズ手段との位置関係と上記焦点信号と
に基づいて制御を行うことを特徴とする請求項７記載の
撮像装置。
【請求項１２】上記レンズ装置に、上記変倍レンズ手
段と補正レンズ手段の位置を検出する位置検出手段を設
け、上記第１の制御手段は、上記位置検出手段の検出出
力と上記第１の操作手段の操作状態とを上記第２の制御
手段に送信し、上記撮像装置本体に、上記画像信号の画面を電子的に拡
大又は縮小する電子変倍手段を設け、上記第２の制御手
段は、上記第１の制御手段からの上記検出出力と操作状
態とに基づいて上記電子変倍手段を制御することを特徴
とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項１３】焦点調節用レンズ手段と、ユーザの操作により焦点調節動作を許可、禁止するため
の操作手段と、上記操作手段の操作及び撮像装置本体からの上記許可、
禁止するための制御信号にそれぞれ応じて上記焦点調節
用レンズ手段を合焦点に移動させる制御を行う制御手段
とを備えたレンズ装置。
【請求項１４】上記制御手段は、上記操作手段の操作
に対して上記制御信号よりも優先的に制御を行うことを
特徴とする請求項１３記載のレンズ装置。
【請求項１５】上記制御手段は、上記撮像装置本体か
らの焦点信号に基づいて制御を行うことを特徴とする請
求項１３記載のレンズ装置。
【請求項１６】上記制御手段は、上記撮像装置本体か
らの画像信号から焦点信号を抽出し、抽出した焦点信号
に応じて制御を行うことを特徴とする請求項１３記載の
レンズ装置。
【請求項１７】上記制御手段は、上記撮像装置本体か
らの上記焦点調節用レンズ手段を移動させる移動制御信
号に基づいて制御を行うことを特徴とする請求項１３記
載のレンズ装置。
【請求項１８】焦点調節用レンズ手段と、ユーザの操
作により焦点調節動作を許可、禁止するための第１の操
作手段と、上記第１の操作手段及び撮像装置本体からの
上記許可、禁止するための制御信号にそれぞれ応じて上
記焦点調節用レンズ手段を合焦点に移動させる制御を行
う第１の制御手段とを有するレンズ装置と、上記焦点調節用レンズ手段を通じて被写体像を撮像し画
像信号を得る撮像手段と、上記ユーザの操作により上記
焦点調節動作を許可、禁止するための第２の操作手段
と、上記第２の操作手段の操作に応じて上記制御信号を
上記第１の制御手段に送信する第２の制御手段とを有す
る撮像装置本体とを備えた撮像装置。
【請求項１９】上記第２の操作手段の操作より優先的
に上記第１の操作手段の操作による上記焦点調節動作の
許可、禁止が行われることを特徴とする請求項１８記載
の撮像装置。
【請求項２０】上記第２の制御手段は、上記画像信号
から焦点信号を抽出して上記第１の制御手段に送信し、
上記第１の制御手段は上記焦点信号に応じて制御を行う
ことを特徴とする請求項１８記載の撮像装置。
【請求項２１】上記第２の制御手段は、上記画像信号
を上記第１の制御手段に送信し、上記第１の制御手段
は、上記画像信号から焦点信号を抽出し、抽出した焦点
信号に応じて制御を行うことを特徴とする請求項１８記
載の撮像装置。
【請求項２２】上記第２の制御手段は、上記画像信号
から焦点信号を抽出し、抽出した焦点信号に基づいて上
記焦点調節用レンズ手段を移動させる移動制御信号を作
成して上記第１の制御手段に送信し、上記第１の制御手
段は、上記移動制御信号に応じて制御を行うことを特徴
とする請求項１８記載の撮像装置。
【請求項２３】上記第１の操作手段は、操作により状
態が保持されるスイッチ手段であり、上記第２の操作手
段の状態切換えが禁止されるように成された請求項１８
又は１９記載の撮像装置。
【請求項２４】上記第２の制御手段に対して上記変倍
動作を制御する制御信号を送信するリモコン手段を設け
たことを特徴とする請求項７記載の撮像装置。
【請求項２５】上記第２の制御手段に対して上記焦点
調節動作を許可、禁止する制御信号を送信するリモコン
手段を設けたことを特徴とする請求項１８記載の撮像装
置。