JP2013178323A - 撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】使用者の判断によりレンズの合焦速度を変更することができる撮像装置を提供する。
【解決手段】本発明に係る撮像装置は、撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像部（１１０）と、使用者が操作部材に対して行った操作を取得する操作取得部（１００）と、前記操作取得部で取得した操作に応じて、前記撮影光学系の駆動源における定格回転数を最高速回転数又は低速回転数に切り替える制御部（１００）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、デジタルカメラ等の撮像装置に関するものである。

一般に、ＡＦ（オートフォーカス）機能を備えたカメラにおいては、合焦速度を出来るだけ速くすることが最適とされている。そのため、それぞれの環境下（温度やモータ特性等）において設定された最高速回転数（定格回転数）でレンズ駆動用のモータを駆動している。

一方、レンズ駆動用のモータを最高速回転数で駆動すると、消費電力が大きくなる。そこで、セルフタイマ撮影が選択された場合には、通常撮影時よりも合焦速度を低速にして、モータの消費電力を抑えるようにしたカメラが提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０００−１８０７０５号公報

上述したように、通常の写真撮影においては、合焦速度を速くすることが望ましい。しかし、撮影モードや撮影条件等によっては、合焦速度を速くすることが適切でない場合もある。例えば、動画撮影において、ゆっくりと合焦させた場合には、映像に余韻を持たせることができる。また、静止画撮影においても、高速で合焦させる必要がない場合には、合焦速度を低速にすることにより、余分な電力消費を抑えることができる。このように、セルフタイマ撮影以外でも、レンズの合焦速度を通常より低速化することが望ましい場合がある。

本発明の課題は、使用者の判断によりレンズの合焦速度を変更することができる撮像装置を提供することにある。

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、本発明の実施形態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に記載の発明は、撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像部（１１０）と、使用者が操作部材に対して行った操作を取得する操作取得部（１００）と、前記操作取得部で取得した操作に応じて、前記撮影光学系の駆動源における定格回転数を最高速回転数又は低速回転数に切り替える制御部（１００）と、を備えることを特徴とする撮像装置である。
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載の撮像装置において、前記制御部（１００）は、前記駆動源の動作環境に基づいて前記最高速回転数及び前記低速回転数を設定することを特徴とする。
請求項３に記載の発明は、請求項２に記載の撮像装置において、前記制御部（１００）は、定格回転数として設定した前記最高速回転数が、前記駆動源の最適動作環境下における最高速回転数の中間値を上回る場合には、前記最適動作環境下における前記最高速回転数に基づいて前記低速回転数を設定することを特徴とする。
請求項４に記載の発明は、請求項２又は３に記載の撮像装置において、前記制御部（１００）は、定格回転数として設定した前記最高速回転数が、前記駆動源の最適動作環境下における最高速回転数の中間値を下回る場合には、定格回転数として設定した前記最高速回転数と同じ回転数を前記低速回転数として設定することを特徴とする。
請求項５に記載の発明は、請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置において、前記制御部（１００）は、前記駆動源を前記最高速回転数で駆動する際に、前記操作取得部（１００）が前記低速回転数を指示する操作を取得した場合には、当該操作が継続している間、前記駆動源を前記低速回転数で駆動し、前記駆動源を前記低速回転数で駆動する際に、前記操作取得部が前記最高速回転数を指示する操作を取得した場合には、当該操作が継続している間、前記駆動源を前記最高速回転数で駆動することを特徴とする。
請求項６に記載の発明は、請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、使用者が前記操作部材に対して行った前記操作の内容を表示可能な表示部（１０６）を備え、前記操作取得部（１００）は、使用者が前記操作部材に対して行った前記最高速回転数又は前記低速回転数への切り替え操作を前記表示部に表示することを特徴とする。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。

本発明によれば、使用者の判断によりレンズの合焦速度を変更することができる撮像装置を提供することができる。

第１実施形態に係るカメラ１の構成を示すブロック図である。 レンズ内モータ２４０の駆動周波数と回転数との関係を示す特性図である。 レンズ内モータ２４０の動作環境における回転数の違いを示す特性図である。 カメラ１を背面側から見たときの斜視図である。 表示パネル１０６における合焦速度の設定画面を示す説明図である。 カメラＣＰＵ１００が使用者の操作に応じて合焦速度を切り替える場合の処理手順を示すフローチャートである。 第２実施形態に示すレンズ内モータ２４０の駆動期間内における回転数の変動を示す特性図である。 第３実施形態に示すレンズ内モータ２４０の駆動期間内における回転数の変動を示す特性図である。 合焦速度の切り替えスイッチとなるＡＦ／ＭＦスイッチ２４を設けたレンズ鏡筒２０Ａの概略側面図である。

以下、図面を参照して、本発明に係る撮像装置をデジタル一眼レフカメラのカメラボディに適用した実施形態について説明する。

＜第１実施形態＞
図１は、第１実施形態に係るカメラ１の構成を示すブロック図である。図１に示すように、本実施形態のカメラ１は、カメラボディ１０と、レンズ鏡筒２０と、を備える。カメラ１は、カメラボディ１０にレンズ鏡筒２０が着脱自在に装着されるレンズ交換式のデジタル一眼レフカメラとして構成されている。

カメラボディ１０は、制御部としてのカメラＣＰＵ１００と、測光部１０１と、焦点検出部１０２と、シャッタユニット１０３と、を備える。また、カメラボディ１０は、液晶モニタ１０５と、表示部としての表示パネル１０６と、メモリカードＩ／Ｆ部１０７と、撮像部１１０と、記憶部１２０と、操作入力部１３０と、を備える。

カメラＣＰＵ１００は、レンズ鏡筒２０が装着されたカメラ１全体の動作を制御する回路であり、マイクロプロセッサにより構成されている。カメラＣＰＵ１００は、焦点検出部１０２で検出されたデフォーカス量に基づいてレンズ駆動量を演算すると共に、このレンズ駆動量に対応したレンズ駆動信号をレンズＣＰＵ２００（後述）に送信する。

カメラＣＰＵ１００は、測光部１０１で取得された被写体の測光情報や、レンズ装着時にレンズＣＰＵ２００から送信されたレンズの種類、開放Ｆ値、焦点距離等のレンズ情報のほか、感度設定部（不図示）からの感度情報等に基づいて適正な露出値を演算する。そして、演算した露出値に応じた絞り値とシャッタスピード値を選択し、絞り値（絞り駆動信号）をレンズＣＰＵ２００へ、シャッタスピード値をシャッタ制御部１０４へそれぞれ送信する。

カメラＣＰＵ１００は、基本的な表示制御として、撮像部１１０で撮像された被写体像の静止画像や動画像を、液晶モニタ１０５の表示画面に表示させる。

また、カメラＣＰＵ１００は、使用者が操作入力部１３０に対して行なった操作を取得する操作取得部として機能する。カメラＣＰＵ１００は、操作取得部の機能として、使用者が操作入力部１３０に対して行なった操作の内容を表示パネル１０６又は液晶モニタ１０５に表示する。

カメラＣＰＵ１００は、レンズＣＰＵ２００を介してレンズ内モータ２４０（後述）を駆動し、焦点調節用レンズ群２１０ａ（レンズ２１０）のレンズ駆動量を制御する。
また、カメラＣＰＵ１００は、レンズＣＰＵ２００を介してレンズ内モータ２４０の定格回転数を切り替える制御を行なう。

カメラＣＰＵ１００は、撮像素子１１１（撮像部１１０）の撮像面において被写体像を合焦させるためのレンズ制御信号を、レンズＣＰＵ２００へ送出する。このレンズ制御信号は、焦点調節用レンズ群２１０ａのレンズ駆動量に関する制御情報と、レンズ内モータ２４０の回転数に関する制御情報とを含む信号である。

カメラＣＰＵ１００は、使用者の指示に応じて、レンズ２１０の駆動源となるレンズ内モータ２４０の定格回転数を、最高速回転数、中速回転数、低速回転数のいずれかに設定する。すなわち、使用者は、操作入力部１３０を操作することにより、カメラＣＰＵ１００に対してレンズ内モータ２４０の定格回転数（最高速回転数、中速回転数、又は低速回転数）を指示することができる。操作入力部１３０において、レンズ内モータ２４０の定格回転数を切り替える操作の具体例については後述する。

なお、本実施形態において、カメラＣＰＵ１００は、レンズ内モータ２４０における定格回転数の切り替えを、フォーカスモードを切り替える操作、すなわちレンズ２１０の合焦速度を切り替える操作として取得する。

カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードの切り替え操作として、操作入力部１３０が最高速の合焦速度（以下、適宜に「最高速合焦速度」という）に切り替える操作を取得した場合には、レンズ内モータ２４０の定格回転数を最高速回転数で駆動するようにレンズＣＰＵ２００にレンズ制御信号を送出する。本実施形態における最高速回転数は、一般的な合焦制御で使用される回転数である。すなわち、ＡＦ機能を備えたカメラでは、合焦速度を出来るだけ速くすることが最適とされているため、一般的な合焦制御では、レンズ内モータ２４０を最高速回転数で駆動する。

また、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードの切り替え操作として、操作入力部１３０が中速の合焦速度（以下、適宜に「中速合焦速度」という）に切り替える操作を取得した場合には、レンズ内モータ２４０を最高速回転数よりも低い中速回転数で駆動するようにレンズＣＰＵ２００にレンズ制御信号を送出する。

更に、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードの切り替え操作として、操作入力部１３０が低速の合焦速度（以下、適宜に「低速合焦速度」という）に切り替える操作を取得した場合には、レンズ内モータ２４０を中速回転数よりも更に低い低速回転数で駆動するようにレンズＣＰＵ２００にレンズ制御信号を送出する。

本実施形態におけるレンズ内モータ２４０は、超音波モータにより構成されている。超音波モータは、レンズ内モータドライバ２３０から印加される駆動信号（高周波電圧）の駆動周波数に応じて回転数が変化する。図２は、レンズ内モータ２４０の駆動周波数と回転数（回転速度）との関係を示す特性図である。

本実施形態のレンズ内モータ２４０は、図２に示すように、レンズ内モータドライバ２３０から印加される駆動信号の駆動周波数が高くなるにつれて回転数が低くなり、高周波電圧の駆動周波数が低くなるにつれて回転数が高くなる特性を有する。本実施形態のレンズ内モータ２４０は、駆動周波数ｆ１のときに最高速回転数Ｒｍａｘ、駆動周波数ｆ２のときに中速回転数Ｒｍｉｄ、駆動周波数ｆ３のときに低速回転数Ｒｍｉｎとなる。

なお、レンズ内モータ２４０（超音波モータ）の最高速回転数は、温度条件やモータ特性等の動作環境により上限が制限されることがある。このため、同じレンズ鏡筒２０であっても、動作環境により最高速回転数は一定ではない。場合によっては、最高速回転数が通常よりも低くなることもある。

図３は、レンズ内モータ２４０の動作環境における回転数（回転速度）の違いを示す特性図である。図３の実線で示す特性線は、レンズ内モータ２４０の最適動作環境下における最高速回転数Ｒ１ｍａｘ、中速回転数Ｒ１ｍｉｄ、低速回転数Ｒ１ｍｉｎを表している。これに対して、図３に破線で示す特性線は、同じレンズ内モータ２４０の別の動作環境下における最高速回転数Ｒ２ｍａｘ、中速回転数Ｒ２ｍｉｄ、低速回転数Ｒ２ｍｉｎを表している。本実施形態における最高速回転数とは、レンズ内モータ２４０のそれぞれの動作環境下において制御可能な最大の回転数をいう。

また、超音波モータを駆動する場合に、通常は、駆動開始の直後から回転数を一気に定格回転数まで上げることはない。カメラＣＰＵ１００は、操作入力部１３０が最高速合焦速度に切り替える操作を取得した場合には、その動作環境下における最高速回転数を定格回転数として設定する。この場合、レンズＣＰＵ２００は、図２に矢印で示すように、レンズ内モータ２４０の回転数を、低い回転数（図中「Ｒｓｔａｒｔ」）から徐々に目標とする定格回転数まで上げていく。

また、カメラＣＰＵ１００は、操作入力部１３０が中速合焦速度に切り替える操作を取得した場合には、最高速回転数の１／２の回転数を定格回転数として設定する。すなわち、使用者が中速合焦速度に切り替える操作を行なった場合には、中速回転数が定格回転数となる。この場合、レンズＣＰＵ２００は、低い回転数から徐々に中速回転数まで上げていく。

また、カメラＣＰＵ１００は、操作入力部１３０が低速合焦速度に切り替える操作を取得した場合には、最高速回転数の１／３を定格回転数として設定する。すなわち、使用者が低速合焦速度に切り替える操作を行なった場合には、低速回転数が定格回転数となる。この場合、レンズＣＰＵ２００は、低い回転数から徐々に低速回転数まで上げていく。

再び図１に戻って説明する。測光部１０１は、小型のＣＣＤやＣＭＯＳ等のカラーイメージセンサにより構成された基板回路である。測光部１０１は、使用者によりレリーズボタン１３２（後述）が半押しされることで測光を開始し、ファインダスクリーン（不図示）上に結像している被写体の輝度に関する情報（測光情報）を検出する。検出された測光情報は、カメラＣＰＵ１００へ送信され、露出演算のほか、ストロボ調光、ホワイトバランスの制御等に用いられる。

焦点検出部１０２は、入射した被写体光に基づいて、例えば位相差検出方式を用いて、デフォーカス情報を検出する。本実施形態では、画面内の複数の測距エリア（不図示）に対する被写体の合焦位置を検出して、そのときのデフォーカス量をデフォーカス情報としてカメラＣＰＵ１００へ送信する。

シャッタユニット１０３は、撮像部１１０の被写体方向前側に配置され、シャッタ羽根（不図示）を開閉することにより、撮像素子１１１に被写体光を露光させる。

シャッタ制御部１０４は、シャッタユニット１０３を駆動する制御回路である。シャッタ制御部１０４は、カメラＣＰＵ１００により動作が制御される。すなわち、使用者がレリーズボタン１３２を指等で押し下げると、カメラＣＰＵ１００によりシャッタ制御部１０４が制御され、シャッタユニット１０３が駆動される。これにより、被写体像が撮影画像として撮像部１１０に取り込まれる。

レリーズボタン１３２には、半押しと全押しの２通りの操作状態がある。使用者がレリーズボタン１３２を半押しすると、露出制御のための測光と、焦点調節のための測距及びレンズ駆動が行われ、露出値と焦点位置が決定される。そして、使用者がレリーズボタン１３２を全押しすると、その時点で撮像された被写体像の撮像画像が取り込まれ、メモリカード１０８に記録される。なお、上述した露出制御や焦点調節の手順は一例を示したものであり、これの例に限定されるものではない。

撮像部１１０は、撮像素子１１１と画像処理部１１２とから構成される。撮像素子１１１は、平面的に配置された複数の固体撮像素子により構成される。レンズ２１０により結像された被写体像は、固体撮像素子の受光面で受光され、アナログの画像信号として出力される。この画像信号はＤＲＡＭ１２３に一時的に記憶される。画像処理部１１２は、ＤＲＡＭ１２３に記憶されている画像信号に対し、ノイズ除去、Ａ／Ｄ変換、色補間処理、サイズ変更、符号化等のアナログ及びデジタルの画像処理を行い、最終的な画像データを作成する。

液晶モニタ１０５は、カメラボディ１０の背面に配置されたカラーの液晶ディスプレイである。この液晶モニタ１０５には、撮影モード、絞り値、シャッタスピード等の撮影情報や、メニュー画面、モード設定画面のほか、撮影画像（静止画、動画）等が表示される。

表示パネル１０６は、カメラボディ１０の上面に配置された白黒の液晶パネルである。この表示パネル１０６には、おもに撮影モード、絞り値、シャッタスピード等の撮影情報が表示される。また、表示パネル１０６には、使用者が操作入力部１３０に対して行なった操作の内容、例えば合焦速度を切り替える操作を行った場合には、その内容が表示される。

上述した液晶モニタ１０５、表示パネル１０６における画像データや情報画面の表示は、表示制御回路（不図示）により制御される。

記憶部１２０は、ＶＲＡＭ１２１、ＥＥＰＲＯＭ１２２、ＤＲＡＭ１２３、及びＲＯＭ１２４から構成される。

ＶＲＡＭ１２１は、液晶モニタ１０５に表示する画像データを一時的に保持するメモリであり、上述した撮影画像（静止画、動画）等が保持される。

ＥＥＰＲＯＭ１２２は、カメラ１の電源がオフしても記憶した情報を保持する不揮発性メモリであり、使用者設定やカスタム設定等の入力情報が記憶される。

ＤＲＡＭ１２３は、カメラ１の電源がオフしたときに記憶した情報が消去される揮発性メモリである。ここには、画像処理部１１２により画像処理された画像信号や、この画像処理により得られた最終的な画像データのほか、カメラＣＰＵ１００等が処理を行う際に必要なデータ等が記憶される。

ＲＯＭ１２４は、カメラ１の動作や制御に必要なプログラムのほか、このプログラムの実行に必要な初期値や設定値等が記憶される。

操作入力部１３０は、使用者により操作される複数の操作部材により構成される。ここで、操作入力部１３０を構成する操作部材の具体例について説明する。図４は、カメラ１を背面側から見たときの斜視図である。

図４に示すように、カメラ１の上面には、撮影モード等を選択可能なモードダイアル１３１、ポップアップ式の閃光装置（ストロボ）１１、表示パネル１０６、レリーズボタン１３２が配置されている。また、カメラ１を背面から見たときに、右側には使用者が撮影時にカメラ１を保持する際に使用するグリップ１２が設けられている。

また、カメラ１の背面であって、グリップ１２の近傍には、メインダイアル１３３が配置されている。更に、カメラ１の前面側であって、グリップ１２の近傍には、サブダイアル１３４が配置されている。これらのダイアルは、主に露出モードの設定や、絞り値、シャッタスピード、露出補正値等を入力するためのダイアルである。

また、これらのダイアルと、図示しない他のボタンとを同時に操作することにより、各種機能の設定が可能となる。例えば、使用者がＡＦ／ＭＦボタン１３６（後述）を指で押しながらメインダイアル１３３を回すことにより、レンズ２１０の合焦速度を切り替えることができる。

更に、カメラ１の背面には、液晶モニタ１０５が配置されている。液晶モニタ１０５の上部にはファインダ接眼部１３が配置されている。液晶モニタ１０５の右側にはセレクタダイアル１３５が配置されている。また、液晶モニタ１０５の右斜め上部には、ＡＦ／ＭＦボタン１３６が配置されている。

セレクタダイアル１３５は、上下左右の４方向と中央に電気接点（不図示）を持つスイッチである。使用者が上下左右に刻印されている矢印マーク１３５ａを指で押すと、その矢印マーク１３５ａの方向が選択方向としてカメラＣＰＵ１００に入力される。また、使用者が中央に配置されたＯＫボタン１３５ｂを押すと、その時点での選択内容で決定したことがカメラＣＰＵ１００に入力される。

セレクタダイアル１３５は、主に液晶モニタ１０５や表示パネル１０６等に表示された撮影条件等の変更操作や、メニュー項目、撮影済み画像の変更操作等に用いられる。

ＡＦ／ＭＦボタン１３６は、フォーカスモードとして、オートフォーカス（ＡＦ／Ａ，ＡＦ／Ｂ，ＡＦ／Ｃ）とマニュアルフォーカス（ＭＦ）とを切り替えるためのボタンである。また、ＡＦ／ＭＦボタン１３６は、すでに切り替えられたフォーカスモードを、一時的に他のフォーカスモードに変更するボタンとしても機能する（後述）。

なお、カメラボディ１０は、上述したモードダイアル１３１、レリーズボタン１３２、メインダイアル１３３、サブダイアル１３４、セレクタダイアル１３５、ＡＦ／ＭＦボタン１３６のほか、各種のダイアル、スイッチ、又はレバー（図示又は符号を省略）からなる操作部材を備える。

次に、使用者が操作入力部１３０を操作して、レンズ２１０の合焦速度を切り替える場合の具体例について説明する。図５は、表示パネル１０６におけるフォーカスモードの設定画面を示す説明図である。

使用者がカメラボディ１０に設けられたＡＦ／ＭＦボタン１３６（図４）を押すと、表示パネル１０６には、図５に示すような合焦速度の設定画面が表示される。そして、使用者がＡＦ／ＭＦボタン１３６を指で押しながらメインダイアル１３３を回すと、図５に示すように、表示パネル１０６の表示がＡＦ／Ａ（オートフォーカス／最高速合焦速度）→ＡＦ／Ｂ（オートフォーカス／中速合焦速度）→ＡＦ／Ｃ（オートフォーカス／低速合焦速度）→ＭＦ（マニュアルフォーカス）の順に切り替わる。

なお、先に説明したように、本実施形態では、レンズ内モータ２４０における定格回転数の切り替えを、レンズ２１０の合焦速度を切り替える操作として取得する。

使用者は、所望の位置までメインダイアル１３３を回し、ＡＦ／ＭＦボタン１３６から指を離すことにより、所望の合焦速度（ＡＦ）又は手動による合焦（ＭＦ）に切り替えることができる。カメラＣＰＵ１００は、メインダイアル１３３による操作の内容（以下、適宜に「フォーカスモード」という）をＥＥＰＲＯＭ１２２に記憶する。フォーカスモードの内容は、新たに合焦速度又はＭＦによる合焦の指示が入力されるまで保持される。

再び図１に戻って説明する。メモリカードＩ／Ｆ（インターフェース）部１０７は、ＶＲＡＭ１２１に記憶されている画像データをメモリカード１０８に記録し、またメモリカード１０８に記録されている画像データを読み出す機能を備えた書き込み／読み出し装置である。このメモリカードＩ／Ｆ部１０７のメモリカードスロット（不図示）には、規格に対応したメモリカード１０８が着脱自在に装着される。

なお、カメラボディ１０の内部には、バッテリー装置（不図示）から出力された電力を各部の作動状況に応じて供給する電源回路部（不図示）が設けられている。

次に、レンズ鏡筒２０の構成について説明する。レンズ鏡筒２０は、レンズＣＰＵ２００と、レンズ２１０と、焦点調節機構２２０と、レンズ内モータドライバ２３０と、レンズ内モータ２４０と、絞り制御部２６０と、を備える。

レンズＣＰＵ２００は、主に焦点調節機構２２０によるレンズ駆動と、絞りユニット２５０による絞り羽根の開閉を制御する回路であり、マイクロプロセッサにより構成されている。

レンズＣＰＵ２００は、カメラＣＰＵ１００から送信されたレンズ制御信号に基づいて、ドライバ駆動信号をレンズ内モータドライバ２３０に送出する。

また、レンズＣＰＵ２００は、カメラＣＰＵ１００から送信された絞り値（絞り駆動信号）に基づいて絞り制御部２６０を制御する。絞り制御部２６０は、絞り値に応じて絞りユニット２５０を制御する。絞りユニット２５０は、絞り値に応じて絞り羽根（不図示）の開閉量を制御する。これにより、絞りユニット２５０は、カメラＣＰＵ１００から送信された絞り値に相当する大きさの通過領域を形成する。被写体光は、この通過領域で光量が絞られて、撮像部１１０へ入射する。

また、レンズＣＰＵ２００は、レンズ鏡筒２０がカメラボディ１０へ装着された時に、内部メモリ（不図示）に記憶しているレンズの種類、開放Ｆ値、焦点距離、レンズ内モータ２４０の特性（例えば、最適環境下における最高速回転数）等のレンズ情報を、カメラボディ１０のカメラＣＰＵ１００に送信する。

レンズ２１０は、入射した被写体光を屈折させて、射出側となるカメラボディ１０の撮像部１１０の受光面に被写体像を結像する光学部材である。本実施形態のレンズ２１０は、一部のレンズを光軸方向に移動することにより焦点距離が可変なズームレンズとして構成されている。このレンズ２１０の一部のレンズは焦点調節用レンズ群２１０ａとして機能し、また一部のレンズは焦点距離可変レンズ群２１０ｂとして機能する。図１では、これらのレンズ群を模式的に示している。

焦点調節機構２２０は、焦点調節用レンズ群２１０ａをレンズ２１０の光軸方向に移動させることにより、レンズ２１０の焦点位置（合焦位置）を調節する機構である。この焦点調節機構２２０は、レンズ内モータ２４０により駆動される。なお、レンズ２１０が光軸方向に移動したときの焦点位置に関する情報は距離検出部（不図示）により検出され、レンズＣＰＵ２００に送信される。

また、上述したように、使用者がＡＦ／ＭＦボタン１３６とメインダイアル１３３とを操作して、フォーカスモードをマニュアルフォーカス（ＭＦ）に切り替える操作を行なうと、焦点調節用レンズ群２１０ａと焦点調節機構２２０との機械的な連結が解除される。また、焦点調節用レンズ群２１０ａとレンズ鏡筒２０の外周部に設けられた焦点調節リング２２（図３参照）とが機械的に連結する。このマニュアルフォーカスのモードでは、使用者が手動で焦点調節リング２２を操作することにより焦点位置の調節が可能となる。

焦点距離可変レンズ群２１０ｂは、レンズ鏡筒２０の外周部に設けられたズームリング２３（図４参照）と機械的に連結されている。使用者がズームリング２３を操作すると、このズームリング２３と連動するカム筒（不図示）が移動し、このカム筒と係合するカム軸（不図示）と連結された焦点距離可変レンズ群２１０ｂがレンズ２１０の光軸方向に移動して、レンズ２１０の焦点距離が広角側から望遠側までの間で無段階に変化する。

レンズ内モータドライバ２３０は、レンズ内モータ２４０を駆動するための駆動回路である。レンズ内モータドライバ２３０は、レンズＣＰＵ２００から送出されたドライバ制御信号に基づいて駆動信号（高周波電圧）を発生し、レンズ内モータ２４０に印加する。レンズ内モータドライバ２３０がレンズ内モータ２４０に印加する駆動信号の駆動周波数を制御することにより、レンズ内モータ２４０の回転数（回転速度）を変更することができる。

レンズ内モータ２４０は、レンズ２１０を駆動するための回転力を発生する駆動源である。本実施形態におけるレンズ内モータ２４０は、超音波モータにより構成されている。レンズ内モータ２４０は、レンズ内モータドライバ２３０から駆動信号が印加されることにより、ステータ（不図示）の表面に進行波（楕円運動）を発生する。この進行波は、ステータと加圧接触するロータ（不図示）により回転運動に変換される。この回転運動は、レンズ内モータ２４０の回転力として外部に取り出される。本実施形態のレンズ内モータ２４０は、最高速回転数、中速回転数、低速回転数のいずれかの回転数で駆動される。

絞りユニット２５０は、所定の絞り値に応じて複数枚の絞り羽根（不図示）を開閉することにより、被写体光の通過領域を形成する。この絞りユニット２５０における絞り羽根の開閉動作は絞り制御部２６０により駆動される。

レンズ鏡筒２０とカメラボディ１０との間は、マウント部２１により接合されている。具体的には、マウント部２１は、カメラボディ１０に設けられたボディ側マウントと、レンズ鏡筒２０に設けられたレンズ側マウント（いずれも不図示）とで構成され、双方のマウントを係合させることによりカメラボディ１０とレンズ鏡筒２０とを連結することができる。図１では、ボディ側マウントとレンズ側マウントとを連結した構成をマウント部２１として示している。

なお、各マウントの周囲には、通信用接点のほか、電源接点（不図示）が設けられている。通信用接点は、ボディ側マウントに設けられた複数の電気接点と、レンズ側マウントに設けられた複数の電気接点とで構成される。ボディ側マウントとレンズ側マウントとを係合させると、双方の電極接点が各々接触する。これにより双方の電極接点同士が電気的に導通し、カメラＣＰＵ１００とレンズＣＰＵ２００との間での電気信号による通信が可能となる。同様に、ボディ側マウントに設けられた電気接点と、レンズ側マウントに設けられた電気接点と、により電源接点が構成される。この電源接点を介して、カメラボディ１０内に設けられた電源回路部（不図示）からの電力がレンズ鏡筒２０側に供給される。

次に、上記のように構成されたカメラ１において、カメラＣＰＵ１００が使用者の操作に応じて合焦速度を切り替える場合の処理手順を、図６に示すフローチャートを参照しながら説明する。以下に説明するフローチャートの処理は、ユーザがカメラボディ１０の電源スイッチ（不図示）をオンすることによりスタートする。また、このフローチャートの処理は、カメラボディ１０の電源がオンしている間、所定の時間間隔で繰り返し実行される。

ステップＳ１０１において、カメラＣＰＵ１００は、ＥＥＰＲＯＭ１２２を参照して、使用者により切り替えられたフォーカスモードの内容を確認する。

ステップＳ１０２において、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードがＡＦ（オートフォーカス）又はＭＦ（マニュアルフォーカス）のいずれに切り替えられたかを判定する。このステップＳ１０２において、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードがＡＦに切り替えられたと判定した場合は、処理をステップＳ１０３へ移行する。また、ステップＳ１０２において、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードがＭＦに切り替えられたと判定した場合、処理をステップＳ１０７へ移行する。

ステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１００は、ＡＦ／Ａ（最高速）、ＡＦ／Ｂ（中速）、又はＡＦ／Ｃ（低速）のいずれの合焦速度に切り替えられたかを判定する。このステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１００は、合焦速度がＡＦ／Ａに切り替えられたと判定した場合、処理をステップＳ１０４へ移行する。また、ステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１００は、合焦速度としてＡＦ／Ｂに切り替えられたと判定した場合、処理をステップＳ１０５へ移行する。また、ステップＳ１０３において、カメラＣＰＵ１００は、合焦速度がＡＦ／Ｃに切り替えられたと判定した場合、処理をステップＳ１０６へ移行する。

ステップＳ１０４において、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードとしてＡＦ／Ａを設定し、レンズ内モータ２４０の定格回転数を最高速回転数に切り替える。

ステップＳ１０５において、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードとしてＡＦ／Ｂを設定し、レンズ内モータ２４０の定格回転数を中速回転数に切り替える。

ステップＳ１０６において、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードとしてＡＦ／Ｃを設定し、レンズ内モータ２４０の定格回転数を低速回転数に切り替える。

また、ステップＳ１０７において、カメラＣＰＵ１００は、フォーカスモードとしてＭＦを設定し、ＭＦへの切り替え動作を実行する。すなわち、カメラＣＰＵ１００は、焦点調節用レンズ群２１０ａと焦点調節機構２２０との機械的な連結を解除すると共に、焦点調節用レンズ群２１０ａとレンズ鏡筒２０の外周部に設けられた焦点調節リング２２とを機械的に連結する。フォーカスモードとしてＭＦが指示された場合、カメラＣＰＵ１００は、レンズＣＰＵ２００へレンズ制御信号を送出しない。

ステップＳ１０８において、カメラＣＰＵ１００は、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０７において設定したフォーカスモードをＥＥＰＲＯＭ１２２に記憶して、本フローチャートの処理を終了する。

以後、レリーズボタン１３２が半押し操作されると、カメラＣＰＵ１００は、ステップＳ１０４〜ステップＳ１０６で設定された定格回転数（最高速回転数、中速回転数又は低速回転数）でレンズ内モータ２４０を駆動する。

上記第１実施形態によれば、以下のような効果を奏する。
（１）第１実施形態のカメラＣＰＵ１００は、操作入力部１３０で取得した操作に応じて、レンズ内モータ２４０の定格回転数を最高速回転数、中速回転数又は低速回転数に切り替える。このため、使用者は、被写体を高速で合焦させたくない場合には、操作入力部１３０において中速合焦速度又は低速合焦速度を指示することにより、通常よりも遅い合焦速度で合焦させることができる。このように、第１実施形態のカメラ１によれば、使用者の判断によりレンズの合焦速度を切り替えることができる。
（２）第１実施形態のカメラＣＰＵ１００は、レンズ内モータ２４０の動作環境に基づいて最高速回転数、中速回転数及び低速回転数を設定する。このため、レンズ内モータ２４０にとって最適な回転数で駆動することができる。
（３）第１実施形態のカメラＣＰＵ１００は、使用者が操作入力部１３０に対して行なった合焦速度の切り替え操作を表示パネル１０６に表示する。これによれば、使用者は、切り替えた合焦速度を容易に確認することができるため、合焦速度を簡単且つ確実に切り替えることができる。

＜第２実施形態＞
第１実施形態では、レンズ内モータ２４０の動作環境下における最高速回転数に基づいて、中速回転数及び低速回転数を設定した例について説明した（図２参照）。しかしながら、中速回転数及び低速回転数は、他の手法により設定することができる。図７は、第２実施形態において、レンズ内モータ２４０の駆動期間内における回転数の変動を示す特性図である。

本実施形態のカメラＣＰＵ１００は、図７に示すように、定格回転数として設定した最高速回転数Ｒ２ｍａｘが、レンズ内モータ２４０の最適動作環境下における最高速回転数Ｒ１ｍａｘの１／２を上回る場合には、最適動作環境下の最高速回転数Ｒ１ｍａｘに基づいて中速回転数及び低速回転数を設定する。すなわち、最高速回転数Ｒ１ｍａｘの１／２の回転数を中速回転数Ｒ２ｍａｘとして設定し、最高速回転数Ｒ１ｍａｘの１／３の回転数を低速回転数Ｒ２ｍｉｎとして設定する。

レンズ内モータ２４０の最適動作環境下における最高速回転数Ｒｍａｘは、レンズ鏡筒２０の内部メモリ（不図示）に記憶されている。カメラＣＰＵ１００は、レンズ鏡筒２０がカメラボディ１０へ装着された時に、レンズＣＰＵ２００から送信されるレンズ情報からレンズ内モータ２４０の最適動作環境下における最高速回転数Ｒｍａｘを取得することができる。以下に説明する第３実施形態においても同様である。

なお、本実施形態において、最高速回転数と低速回転数の２種類の回転数を切り替える構成とした場合には、最高速回転数Ｒｍａｘの１／２の回転数を低速回転数として設定する。

本実施形態によれば、カメラＣＰＵ１００により定格回転数として設定される中速回転数及び低速回転数が、レンズ内モータ２４０の動作環境に影響されて通常よりも低くなるのを防ぐことができる。

＜第３実施形態＞
本実施形態では、上記第２実施形態と同様に、中速回転数及び低速回転数を、他の手法により設定する例を説明する。図８は、第３実施形態において、レンズ内モータ２４０の駆動期間内における回転数（回転速度）の変動を示す特性図である。

本実施形態のカメラＣＰＵ１００は、図８に示すように、定格回転数として設定した最高速回転数Ｒ２ｍａｘが、レンズ内モータ２４０の最適動作環境下における最高速回転数Ｒ１ｍａｘの１／２を下回る場合には、定格回転数として設定した最高速回転数Ｒ２ｍａｘと同じ回転数を中速回転数Ｒ２ｍｉｄとして設定する。この場合は、使用者が合焦速度をＡＦ／Ｂ（中速回転数）に切り替えても、レンズ内モータ２４０は、定格回転数として設定した最高速回転数Ｒ２ｍａｘで回転する。なお、低速回転数Ｒ２ｍｉｎは、例えば、中速回転数の１／２に設定する。

なお、本実施形態において、最高速回転数と低速回転数の２種類の回転数を切り替える構成とした場合には、定格回転数として設定した最高速回転数Ｒと同じ回転数を低速回転数として設定する。

本実施形態によれば、カメラＣＰＵ１００により定格回転数として設定される中速回転数及び低速回転数が、レンズ内モータ２４０の動作環境に影響されて通常よりも極端に低くなるのを防ぐことができる。

＜第４実施形態＞
本実施形態のカメラＣＰＵ１００は、レンズ内モータ２４０の定格回転数を最高速回転数で駆動する際に、ＡＦ／ＭＦボタン１３６（図４参照）が押されたことを検知した場合には、ＡＦ／ＭＦボタン１３６が押されている間、レンズ内モータ２４０の定格回転数を低速回転数（又は中速回転数）に設定する。この場合に、カメラＣＰＵ１００は、ＡＦ／ＭＦボタン１３６が押されていないことを検知した場合には、レンズ内モータ２４０の定格回転数を再び最高速回転数に設定する。

また、カメラＣＰＵ１００は、レンズ内モータ２４０の定格回転数を低速回転数（又は中速回転数）で駆動する際に、ＡＦ／ＭＦボタン１３６が押されたことを検知した場合には、ＡＦ／ＭＦボタン１３６が押されている間、レンズ内モータ２４０の定格回転数を最高速回転数に設定する。この場合に、カメラＣＰＵ１００は、ＡＦ／ＭＦボタン１３６が押されていないことを検知した場合には、レンズ内モータ２４０の定格回転数を再び低速回転数（又は中速回転数）に設定する。

すなわち、レンズ内モータ２４０を最高速回転数で駆動する際に、使用者がＡＦ／ＭＦボタン１３６を押すと、ＡＦ／ＭＦボタン１３６を押している間、レンズ内モータ２４０の定格回転数は低速回転数（又は中速回転数）に設定される。そして、使用者がＡＦ／ＭＦボタン１３６を押すのをやめると、レンズ内モータ２４０の定格回転数は再び最高速回転数に設定される。

また、レンズ内モータ２４０を低速回転数（又は中速回転数）で駆動する際に、使用者がＡＦ／ＭＦボタン１３６を押すと、ＡＦ／ＭＦボタン１３６を押している間、レンズ内モータ２４０の定格回転数は最高速回転数に設定される。そして、使用者がＡＦ／ＭＦボタン１３６を押すのをやめると、レンズ内モータ２４０の定格回転数は再び低速回転数（又は中速回転数）に設定される。

本実施形態によれば、使用者は、ＡＦ／ＭＦボタン１３６を押すことにより定格回転数を一時的に変更するができる。従って、使用者は、撮影条件に合わせて簡単に定格回転数に切り替えることができる。また、使用者は、ＡＦ／ＭＦボタン１３６を押すのをやめることにより定格回転数を元に戻すことが出来る。従って、使用者は、一時的に変更した定格回転数を、速やかに元の定格回転数に戻すことができる。

（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、本発明は以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。

本実施形態では、合焦速度を切り替えるための操作部材を、カメラボディ１０に設けた例について説明した。しかし、これに限らず、操作部材をレンズ鏡筒２０に設けた構成としてもよい。

図９は、合焦速度の切り替えスイッチとなるＡＦ／ＭＦスイッチ２４を設けたレンズ鏡筒２０Ａの概略側面図である。図９に示すように、使用者は、ＡＦ／ＭＦスイッチ２４を指でスライドさせることにより、ＭＦ（マニュアルフォーカス）、ＡＦ／Ａ（オートフォーカス／最高速合焦速度）、ＡＦ／Ｂ（オートフォーカス／中速合焦速度）、ＡＦ／Ｃ（オートフォーカス／低速合焦速度）という４つのフォーカスモードを切り替えることができる。レンズＣＰＵ２００は、ＡＦ／ＭＦスイッチ２４の状態を、電気信号に変換してカメラＣＰＵ１００に送信することができる。なお、図９に示すようなスライド式の切り替えスイッチを、カメラボディ１０に設けた構成としてもよい。

本実施形態では、合焦速度を３段階に切り替える例について説明した。しかし、合焦速度は、少なくとも最高速回転数と低速回転数との２段階で切り替えができればよい。また、合焦速度を４段階以上に切り替える構成としてもよい。なお、本発明における低速回転数とは、最高速回転数よりも低い回転数であり、特定の回転数を示唆するものではない。また、最高速回転数よりも低い回転数は一つに限らず、本実施形態の低速回転数及び中速回転数のように、複数設定されていてもよい。

本実施形態におけるレンズ内モータ２４０は、静止画／動画共用のモータであるが、静止画撮影用モータ、或いは動画撮影用のモータにもそれぞれ適用することができる。

本実施形態は、本発明に係る撮像装置を、レンズ交換式のデジタル一眼レフカメラに適用した例を示した。しかし、これに限らず、レンズ一体式のデジタルカメラ、携帯電話に内蔵されたカメラ、ビデオカメラ等にも適用可能である。また、デジタルカメラに限らず、フィルム式カメラにも適用することができる。

レンズ２１０を駆動するレンズ内モータ２４０は、超音波モータに限らず、通常の直流モータであってもよい。すなわち、合焦速度を制御可能なアクチュエータであれば、どのようなモータであってもよい。

また、本実施形態では、レンズ２１０を駆動するアクチュエータ（レンズ内モータ２４０）をレンズ鏡筒２０に設けた例について説明した。しかし、これに限らず、レンズ２１０を駆動するアクチュエータをカメラボディ１０に設けた構成としてもよい。すなわち、カメラボディ１０にボディ内モータ（不図示）を設け、このボディ内モータで発生した駆動力（回転力）を、カップリング機構を介してレンズ鏡筒２０に伝達することにより焦点調節機構２２０を駆動する構成としてもよい。

また、上記実施形態及び変形形態は適宜に組み合わせて用いることができるが、各実施形態の構成は図示と説明により明らかであるため、詳細な説明を省略する。更に、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。

１：カメラ、１０：カメラボディ、２０，２０Ａ：レンズ鏡筒、２４：ＡＦ／ＭＦスイッチ、１００：カメラＣＰＵ、１０６：表示パネル、１１０：撮像部、１３０：操作入力部、１３３：メインダイアル、１３５：セレクタダイアル、１３６：ＡＦ／ＭＦボタン、２００：レンズＣＰＵ、２１０：レンズ、２３０：レンズ内モータドライバ、２４０：レンズ内モータ

Claims (6)

1. 撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像部と、
   使用者が操作部材に対して行った操作を取得する操作取得部と、
   前記操作取得部で取得した操作に応じて、前記撮影光学系の駆動源における定格回転数を最高速回転数又は低速回転数に切り替える制御部と、
   を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 請求項１に記載の撮像装置において、
   前記制御部は、前記駆動源の動作環境に基づいて前記最高速回転数及び前記低速回転数を設定することを特徴とする撮像装置。
3. 請求項２に記載の撮像装置において、
   前記制御部は、定格回転数として設定した前記最高速回転数が、前記駆動源の最適動作環境下における最高速回転数の中間値を上回る場合には、前記最適動作環境下における前記最高速回転数に基づいて前記低速回転数を設定することを特徴とする撮像装置。
4. 請求項２又は３に記載の撮像装置において、
   前記制御部は、定格回転数として設定した前記最高速回転数が、前記駆動源の最適動作環境下における最高速回転数の中間値を下回る場合には、定格回転数として設定した前記最高速回転数と同じ回転数を前記低速回転数として設定することを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１〜４のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   前記制御部は、前記駆動源を前記最高速回転数で駆動する際に、前記操作取得部が前記低速回転数を指示する操作を取得した場合には、当該操作が継続している間、前記駆動源を前記低速回転数で駆動し、前記駆動源を前記低速回転数で駆動する際に、前記操作取得部が前記最高速回転数を指示する操作を取得した場合には、当該操作が継続している間、前記駆動源を前記最高速回転数で駆動することを特徴とする撮像装置。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載の撮像装置において、
   使用者が前記操作部材に対して行った前記操作の内容を表示可能な表示部を備え、
   前記操作取得部は、使用者が前記操作部材に対して行った前記最高速回転数又は前記低速回転数への切り替え操作を前記表示部に表示することを特徴とする撮像装置。

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