CN101266395B - 可互换镜头及照相机系统 - Google Patents

Abstract

一种可互换镜头，可与照相机主体进行通讯，可互换镜头可拆卸地连接到所述照相机主体以交换可互换镜头的数据，包括用作接口的逻辑IC，可互换镜头经其与照相机主体通讯；独立于逻辑IC而装备的存储器，该存储器与逻辑IC连接并储存可互换镜头的数据；以及与逻辑IC连接用于控制可互换镜头的操作的控制器。逻辑IC选择性地切换其端子与存储器和控制器的连接以便在接收来自照相机主体的通讯信号时与它们通讯。

Description

可互换镜头及照相机系统

技术领域

本发明涉及可互换镜头，其可拆卸地连接到照相机主体并可与照相机主体进行数据通讯。 

背景技术

摄影镜头可互换的常规SLR照相机系统，通过将照相机主体与可互换镜头结合而使用，所述可互换镜头选自各种可互换镜头，因此，每种可互换镜头结合存储器(镜头存储器)，可互换镜头中固有的镜头数据被写入所述存储器中，使照相机主体从镜头存储器中读取该镜头数据以便在暴光时将该镜头数据用于控制摄影操作。例如，在常规变焦镜头中诸如在未审查日本专利公开2002-244188(此后称为专利文献1)和2002-258380(此后称为专利文献2)中，镜头数据通过用于每个焦距步骤的分页方法(paging method)被写入存储器中，因为镜头数据需要根据由变焦操作引起的焦距长度的变化而改变。当变焦镜头的焦距被改变时，与改变的焦距对应的页面被变焦代码输出装置检测并经硬件被指出，于是照相机主体从镜头存储器中读取该被指出的页面中的数据，而不管由变焦操作引起的焦距的变化。 

此外，在摄影镜头可互换的常规照相机系统中，可互换镜头在诸如AF性能和变焦性能的复杂性能被结合在可互换镜头中的情况下包含控制器(CPU)。这种常规类型的照相机系统在专利文献1和2以及日本未审查专利公开2003-35924(此后称为专利文献3)中公开。 

但是，即使能够读取写入镜头存储器中的镜头数据，与镜头存储器进行数据通讯的常规通讯装置也不能与镜头CPU进行通 讯。因此，当常规通讯装置选择性地与镜头存储器和镜头CPU进行数据通讯时，通讯线路被切换(以专利文献1和2中显示的方式)，或者常规通讯装置在所有时候都经镜头CPU进行通讯(以专利文献3中显示的方式)。 

但是，在照相机系统中，理想地是用于照相机主体和安装在照相机主体上的可互换镜头之间的通讯的通讯线路和信号的数目尽可能地小，而且增加任何额外的通讯线路或者信号以保证照相机主体和可互换镜头之间的兼容性都是不理想的。 

另一方面，照相机主体和/或可互换镜头中复杂零件的数目越多，需要的数据量和数据处理量就越大，增加了照相机主体在较短时间周期内从照相机主体读取变焦代码和距离代码的必要性。此外，常规地，变焦代码和距离代码仅仅被用于页面交换，并且照相机主体不能直接从可互换镜头读取变焦代码和距离代码。 

发明内容

本发明已经考虑到在常规可互换镜头中引起的上述问题，并提供了摄影镜头是可互换的照相机系统中使用的可互换镜头，其中可互换镜头被构造成允许在照相机主体和与其进行通讯的可互换镜头中的镜头存储器和镜头CPU之间选择，而不需要增加信号线的数目；此外，可互换镜头被构造成能够缩短通讯时间。 

根据本发明的方面，提供了可互换镜头，其可与照相机主体进行通讯，可互换镜头可拆卸地连接到所述照相机主体以交换可互换镜头的数据，可互换镜头包括用作接口的逻辑IC，可互换镜头经该逻辑IC与照相机主体通讯；独立于逻辑IC而装备的存储器，该的存储器与逻辑IC连接并储存可互换镜头的数据；以及与逻辑IC连接而用于控制可互换镜头的操作的控制器。逻辑IC选择性地切换其端子与存储器和控制器的连接以便在接收来自照相机主体的通讯信号时与它们通讯。 

对于可互换镜头来说包括变焦功能是理想的；通过将多个变 焦范围中的每一个编码成变焦代码而检测变焦代码的变焦代码检测器，其中通过变焦操作改变的可变焦距范围被分隔在所述范围中作为变焦代码；以及通过编码多个目标距离范围的每一个来检测距离代码的距离代码检测器，通过焦点调节操作改变的可变目标距离范围被分隔在所述范围中作为距离代码。逻辑IC包括多个输入管脚，逻辑IC经过所述输入管脚输入由变焦代码检测器和距离代码检测器分别检测的变焦代码和距离代码。当接收读取指令作为来自照相机主体的通讯信号时，逻辑IC将由多个输入管脚设置的变焦代码和距离代码输送到照相机主体。 

对于逻辑IC理想情况是包括存储器容量设定管脚以便确定存储器的存储器容量。当将由多个输入管脚设置的变焦代码和距离代码输送到照相机主体时，逻辑IC将存储器的存储器容量信号与变焦代码和距离代码一起输送到照相机主体。 

对于与每个变焦代码和每个距离代码对应的镜头数据来说理想的是预先被写入存储器中。当从照相机主体接收存储器通讯命令作为存储器通讯信号时，逻辑IC切换其端子与存储器的连接并选择与变焦代码和距离代码对应的存储器页面，逻辑IC经多个输入管脚输入变焦代码和距离代码以将页面上写入的镜头数据输送到照相机主体。 

理想的是存储器是EEPROM。 

理想的是可互换镜头被构造成可变焦镜头。 

在实施例中，提供了照相机系统，其具有照相机主体和可与照相机主体通讯的可互换镜头，可互换镜头与所述照相机主体可拆卸地连接以交换可互换镜头的数据。可互换镜头包括用作接口的逻辑IC，可互换镜头经过该用作接口的逻辑IC与照相机主体通讯；独立于逻辑IC而装备的存储器，该存储器与逻辑IC连接并存储可互换镜头的数据；以及与逻辑IC连接用于控制可互换镜头的操作的镜头内控制器。照相机主体包括与可互换镜头通讯的主体内控制器。逻辑IC选择性地切换其端子与存储器和控制器的连接 以便在接收来自主体内控制器的通讯信号时与它们通讯。 

根据本发明，由于用作可互换镜头和照相机主体之间的接口的逻辑IC切换其端子的连接以便选择性地与存储器和控制器通讯，照相机主体被允许选择性地与可互换镜头的存储器和控制器通讯而不需要增加通讯信号的数目或者信号线的数目。 

此外，根据本发明，照相机主体可直接从可互换镜头中读取变焦代码和距离代码。 

附图说明

下面将参照附图对本发明进行详细讨论，其中： 

图1是显示具有根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统的主要元件的框图； 

图2A和2B显示了结合在根据本发明的可互换镜头中的存储器的存储器映像的第一实施例，其中图2A显示了传统存储器区域中的数据的存储器映像，图2B显示了使用共用数据扩展模式的存储器的扩展区域中的数据的存储器映像(map)； 

图3A和3B显示了结合在根据本发明的可互换镜头中的存储器的存储器映像的第二实施例，其中图3A显示了常规存储器区域中的数据的存储器映像，图3B显示了使用索引寻址模式的存储器的扩展区域中的数据的存储器映像； 

图4是显示在包括根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的AF过程的实施例的流程图； 

图5是显示在包括根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的镜头通讯过程的实施例的流程图； 

图6是显示在包括根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的扩展镜头通讯过程的实施例的流程图； 

图7是显示在根据本发明的可互换镜头中进行的LROM通讯过程的实施例的流程图； 

图8A和8B是时序图(timing chart)，显示在包括根据本发明 的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的通讯过程的一般概况； 

图9A、9B和9C是在包括根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的镜头CPU通讯过程的时序图；其中图9A显示了照相机主体和可互换镜头(镜头接口IC)之间的通讯，图9B和9C每个都显示了镜头接口IC和镜头CPU之间的通讯； 

图10A和10B是在包括根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的LROM通讯的时序图，其中图10A显示了照相机主体和可互换镜头(镜头接口IC)之间的通讯，图10B显示了镜头接口IC和EEPROM之间的通讯； 

图10C是显示设置管脚上的信息的和其上的内容的数据表； 

图11A是时序图，显示在包括根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的设置管脚读取过程； 

图11B是显示设置管脚的内容的实施例的数据表；和 

图12A、12B和12C是时序图，显示在包括根据本发明的可互换镜头的SLR照相机系统中进行的读取/写入过程，其中图12A显示了用于允许写入的操作，图12B显示了写入操作，图12C显示读取操作。 

具体实施方式

图1中显示的SLR照相机系统由照相机主体10和与照相机主体10可拆卸地连接的可互换镜头50构成。照相机主体10设置有照相机CPU(主体内控制器)11，照相机外围电路13和电池15。照相机CPU 11全面控制SLR照相机系统的总体运转，照相机外围电路13在与照相机CPU 11进行通讯时进行辅助操作，电池15为照相机CPU 11、照相机外围电路13和安装在照相机主体1O上的可互换镜头50供电。 

另一方面，可互换镜头50设置有镜头CPU(镜头内控制器)51，镜头外围电路53、EEPROM(镜头存储器)55和镜头接口IC(门阵列)57。镜头CPU 51控制可互换镜头50的操作，镜头外 围电路53在镜头CPU 51的控制下驱动内置AF电机和结合在可互换镜头50中的其他元件，EEPROM 55用作镜头数据被存储在其中的非易失存储器，镜头接口IC 57用作在照相机CPU 11和镜头CPU 51之间以及照相机CPU 11和EEPROM 55之间中继通讯的逻辑IC。被结合在可互换镜头50中的电子电路和包括镜头CPU51的元件，使用由照相机外围电路13提供的电力操作。在本实施例中，采用SPI(串行外围接口)作为用于EEPROM 55的通讯模式。 

照相机CPU 11和镜头接口IC 57经重设/设置端子RESL、时钟端子(clock termincal)SCKL和串行I/O端子SIOL彼此连接(见图1)。镜头接口IC 57根据(与其同步)由时钟端子SCKL输出的串行时钟信号运转并被设置成根据重设/设置端子RESL的电平变化和由串行I/O端子SIOL输出的命令(串行通讯信号)而逻辑地操作。 

与传统的SLR照相机类似，照相机主体10设置有基本元件诸如相差AF传感器单元和内置AF电机。除了这些基本元件以外，照相机主体10进一步设置有图像传感器，类似于常规数码SLR照相机。另一方面，可互换镜头50设置有类似于常规变焦镜头中装备的，诸如变焦光学系统，光圈机构和焦点调节机构的基本元件。可互换镜头50可进一步在其中装备有内置AF电机，其代替手动操作或者照相机主体10的内置AF电机(未显示)来驱动焦点调节机构。 

镜头接口IC 57装备有多个设置管脚并使用这些设置管脚中的一个作为容量设置管脚(存储器容量设置管脚EEP)。镜头接口IC 57寻址EEPROM 55所需的位数根据存储器容量设置管脚EEP的电平而变化。虽然如果存储器容量小时寻址可能仅仅具有一位，但如果存储器容量大时也需要两位。因此，当使用一位进行寻址时，存储器容量设置管脚EEP被设定为低(“L”)电平，当使用两位进行寻址时，存储器容量设置管脚EEP被设定为高(“H”) 电平。在这种方式中，由于可根据存储器容量来选择用于寻址的位数，镜头接口IC 57可服从EEPROM 55的存储器容量。在本实施例中，SPI采用EEPROM 55的通讯模式，因此，等于或小于4千位(寻址9位)的存储器容量被认为是小存储器容量，而大于或等于8千位(寻址10位)的存储器容量被认为是大存储器容量。使用EEPROM 55作为可互换镜头50的镜头数据存储在其中的镜头存储器，使得可以在其安装在可互换镜头50之后能够将镜头数据写入或者重写到EEPROM 55中，进一步增强了可互换镜头50的通用性和便利性。 

在本实施例中，可互换镜头50上的固定数据(固定镜头数据)被分配到下列设置管脚：镜头类型设置管脚(第一组设置管脚)LT 1和LT 2，镜头性能设置管脚(第二组设置管脚)LD 0到LD 7，以及最短目标距离设置管脚(第三组设置管脚)ND 0到ND 4，从而镜头类型设置管脚LT 1和LT 2作为一组固定数据管脚，镜头性能设置管脚LD 0到LD 7作为另一组固定数据设置管脚，最短目标距离设置管脚ND 0到ND 4作为另一组固定数据设置管脚。上述内容的例子显示在图10C的数据表中。镜头类型设置管脚LT1和LT 2提供了用于设置镜头类型的镜头类型设置管脚LT信息；镜头性能设置管脚LD 0到LD 7提供了用于设置可互换镜头50的诸如AF、AF方向、近摄(macro)和光投射的性能设置管脚LD信息；最短目标距离设置管脚ND 0到ND 4提供显示最短目标距离的最短目标距离设置管脚ND信息。 

另外，在该实施例中，距离代码被分配到装备在镜头接口IC57上的三个输入管脚DC 0到DC 2，变焦代码被分配到装备在镜头接口IC 57上的八个输入管脚ZC 0到ZC 7。可互换镜头50装备有与输入管脚DC 0到DC 2连接的距离代码输出装置61。距离代码输出装置61通过将可变目标距离(摄影距离)的范围分成多个范围并将用于确定多个范围的输出距离代码分别输出到输入管脚DC 0到DC 2，使其能够检测当前目标距离。可互换镜头50装 备有与输入管脚ZC 0到ZC 7连接的变焦代码输出装置63。变焦代码输出装置63通过将可变焦距(可变变焦范围)分成多个范围并将用于确定多个范围的输出变焦代码(焦距代码)分别输出到输入管脚ZC 0到ZC 7，使其能够检测当前焦距。有关通用数据的通用代码被分配到四个输入管脚GP 0到GP 3，基于是否接地，每个输入管脚GP 0到GP 3设置低/高信号。 

已知的距离代码输出装置和已知的变焦代码输出装置分别被用作距离代码输出装置61和变焦代码输出装置63。例如，距离代码输出装置61由固定在相对于聚焦镜头组运动的可运动镜头筒上的代码盘或类似物，和当在代码盘上滑动时随着聚焦镜头组运动的刷子组成。更具体地，在代码盘上形成的代码模式的范围被分成多个范围，使其能够用3位确定从最近的目标距离到无限远的目标距离的距离范围，并且由刷子的弹性导电带与代码模式的每个被分开的范围的导电部分滑动接触产生的3位高/低电信号组成的距离代码被分配给代码模式的每个被分开的范围。和刷子相接触的代码模式的范围对应的高/低电信号，作为距离代码被输入到输入管脚DC 0到DC 2。类似地，变焦代码输出装置63由8位代码盘和刷子组成，与焦距范围对应的通过刷子的弹性导电带与8位代码盘上的代码模式的每个被分开的范围的导电部分滑动接触产生的高/低电信号，作为变焦代码被输入到输入管脚ZC 0到ZC7。 

镜头接口IC 57装备有逻辑电路，其对距离代码输入管脚DC0到DC 2的高/低设置相结合的距离代码进行解码，和对变焦代码输入管脚ZC 0到ZC 7的高/底设置相结合的变焦代码进行解码，以执行寻址指定过程，对相应的EEPROM 55的页面进行寻址。 

照相机主体10可从存储在由距离代码输入管脚DC 0到DC 2和变焦代码输入管脚ZC 0到ZC 7寻址的页面中的EEPROM读取镜头数据。照相机主体10根据距离代码输入管脚DC 0到DC 2和变焦代码输入管脚ZC 0到ZC 7的电平，通过由镜头接口IC 57 物理并顺序执行的寻址指定与EEPROM 55进行通讯。 

由于结合在可互换镜头50中的电路可通过变焦代码信号和距离代码信号在EEPROM 55的相应页面之间物理地切换，所述变焦代码信号和距离代码信号分别由变焦操作和距离调节操作改变，照相机主体10不必负责存储器管理并可迅速得到与当前设定焦距和当前设定目标距离对应的镜头数据。 

在EEPROM 55的每个页面中，与目标距离和焦距的组合相对应的镜头数据被写入。在可互换镜头50的EEPROM 55中装备有存储器区域，其中通过采用常规可互换镜头的分页方法，与变焦代码相关的数据被写入每一页(见图2A和3A)。另外，在这些实施例中，一页的存储区域被分配给一个变焦代码。每页提供了从PD 0到PD 15的16位容量，并且预定镜头数据以两位的单元被分配给每页。在图2A到3B中显示的存储器映像中，一共有八个页面00到07，从而根据变焦数据设定的页面被指定，写入该页面的数据根据常规通讯模式被读取。 

在本实施例中，由于寻址可使用两位进行，页面数可进一步增加。例如，可变焦距范围可进一步被分成较大数目的范围。因此，根据焦距的合适数据可被存储在EEPROM 55中，甚至在具有高变焦倍率的可互换变焦镜头中。同样在这种情况下，照相机主体的通讯算法不必要被改变。 

图2B显示了使用共用数据扩展模式的EEPROM 55的存储器映像的第一实施例。生产的数据和时间以及ROM版本的数据从其结束地址被写入存储器的扩展区域中的4字节区域，其中写入新的共用数据的区域被设置在比4字节存储器区域低的扩展区域的另一个区域中。由于共用数据从存储器的结束地址被顺序布置，共用数据可通过从存储器的结束地址寻址读取，而不需考虑存储器容量。例如，虽然在图2B中显示的情况下总存储器容量是256字节(2千位)，256字节的结束地址FFh可通过1字节寻址中的结束地址1FFh来寻址(9位)。如果总存储器容量由于页面数增 加或者共用数据从图2B中显示的存储位置的状态的增加而变得不足，EEPROM 55可简单地通过将2千位存储器改变为4千位存储器并以类似方式从结束地址(1FFh)布置共用数据来处理这种状况。 

图3B显示了使用索引寻址模式的EEPROM 55的存储器映像的第二实施例，该索引寻址模式使其能够将数据进一步增加到根据分页方法控制的变焦数据中。在索引寻址模式中，存储器的最重要的地址的8字节区域(地址FFF8h到FFFFh)作为索引区域被提供，附加的变焦数据的开始地址和附加的变焦数据的字节数，以及附加的共用数据的开始地址和附加的共用数据的字节数被设置为该索引区域中的索引数据。通过读取该索引数据，可确定附加的变焦数据和附加的共用数据的地址和长度，这些数据的读取变得可能。 

虽然在该例子中存储器容量是2字节寻址可处理的512千位的最大容量，从结束地址布置的8字节索引数据可通过寻址地址从FFF8h到FFFFh在所有时间都可被读取，如果存储器的容量等于或者大于8千位：用于2字节寻址的最小容量。当然，能够以与1字节寻址的情况相同的方式，简单地通过地址的寻址改变成1F8h到1FFh而采用索引寻址模式。 

在图2B中显示的存储器映像的第一实施例中，AF脉冲的每次脉冲的焦平面的运动量(Δ焦平面/AF脉冲)被设置为用于多个焦距范围的每个范围的附加的变焦数据。ROM数据的版本和生产日/月/年被设置为共用数据。根据开始地址和从索引数据读取的数据字节数，并且还根据经过代码盘信息通讯获得的变焦代码(和距离代码，如果需要)来计算的地址而读取这些数据。 

根据这种分页方法，在可互换镜头50中，当可互换镜头50被安装到与共用数据扩展模式或者索引寻址模式不兼容的常规照相机主体上时，仅仅与变焦代码对应的EEPROM 55的页面数据可从EEPROM 55读取。当可互换镜头50被安装在与共用数据扩展 模式或者索引寻址模式兼容的照相机主体上时，除与变焦代码对应的EEPROM 55的页面数据以外，根据共用数据扩展模式或者索引寻址模式的附加数据组也可从EEPROM 55读取。 

包括读取照相机系统中上述数据的过程的AF过程将参考后面参照图4到7中显示的流程图和图8A到12C中显示时序图讨论。图4到6中显示的过程由照相机主体10中的照相机CPU 11控制。图7中显示的过程是可互换镜头50中的镜头接口IC 57的操作顺序。 

图4中显示的AF过程对应于包含在常规照相机系统中进行的主要步骤中的子程序，并在通过例如半压缩照相机主体10的释放按钮(未显示)而接通光度测定开关之后立即被从主程序中调用。AF过程将参照图8A和8B来讨论，图8A和8B中显示了图1中显示的照相机系统中进行的主要通讯的时序概况。 

在AF过程中，首先照相机主体10与可互换镜头50进行通讯(镜头通讯)(步骤S101)。在该镜头通讯中，仅仅进行LROM(镜头ROM)通讯即执行“固定数据通讯”。即，照相机CPU 11从可互换镜头50中读取页面数据，该页面数据存储在通过输入管脚DC 0到DC 2和输入管脚ZC 0到ZC 7寻址的EEPROM 55中。 

随后，确定安装在照相机主体10上的可互换镜头是否是与共用数据扩展模式或者索引寻址模式兼容的可互换镜头，即安装在照相机主体10上的可互换镜头是否是与扩展镜头通讯兼容的可互换镜头50(步骤S103)。如果安装在照相机主体10上的可互换镜头与扩展镜头通讯兼容(在步骤S103为是)，则进行扩展镜头通讯(步骤S105)。在扩展镜头通讯中，照相机CPU 11查阅索引数据以从定位在与距离代码和变焦代码对应的地址处的EEPROM55中读取数据。如果安装在照相机主体10上的可互换镜头与扩展镜头通讯不兼容时(如果步骤S103为否)，控制器忽略步骤S105，即从步骤S103前进到步骤S107。 

随后，焦点检测数据(一对目标图像上的数据)从前述AF 传感器单元接收(步骤S107)并且通过相差进行散焦计算操作以确定散焦量(步骤S109)。此后，基于由此而确定的散焦量确定是否已经达到焦点对准(in-focus)状态(步骤S111)，如果已经达到焦点对准状态(如果在步骤S111为是)则AF过程完成。如果没有达到焦点对准状态(如果在步骤S111为否)则过程从步骤S113向前进行。 

在步骤S113，基于确定的散焦量而计算AF驱动脉冲的数目和将主要目标带到焦点中所必需的聚焦镜头组(AF电机)驱动方向，如果根据目标距离的镜头数据(Δ焦平面/AF脉冲)经步骤S105进行的扩展的镜头通讯已经被接收，AF驱动脉冲的数目基于该镜头数据被调节。随后，确定安装在照相机主体10上的可互换镜头是否包含镜头CPU 51和AF电机(步骤S115)。如果安装在照相机主体10的可互换镜头中没有结合AF电机(如果步骤S115为否)，则通过几个脉冲，照相机主体10的内置AF电机被驱动而沿着步骤S113确定的驱动方向旋转(步骤S121)，控制器返回到步骤S107。上述从步骤S107经步骤S109、S111(如果那时为否)、S113和S115(如果那时为否)到S121循环过程被重复，除非达到焦点对准状态，AF过程在达到焦点对准状态时结束(如果步骤S111为是)。 

如果安装在照相机主体10上的可互换镜头是结合了AF电机的可互换镜头50(如果步骤S115为是)，照相机主体10与可互换镜头50通讯(镜头通讯)，将驱动方向和被调节的驱动脉冲数发送到可互换镜头50，使镜头CPU 51驱动可互换镜头50的内置AF电机(步骤S117)。随后，照相机CPU 11等待从CPU 51经与可互换镜头50通讯而输出的内置电机驱动终止信号(步骤S119)。当照相机CPU 11接收内置电机驱动终止信号时，控制返回到步骤S107。上述从步骤S107经步骤S111(如果那时为否)、S113、S115(如果那时为是)和S117到S109循环过程被重复，除非达到焦点对准状态，并且当达到焦点对准状态时AF过程结束(如果步骤 S111为是)。通过从照相机主体10接收的AF驱动脉冲对应的量，镜头CPU 51驱动可互换镜头50的内置AF电机，并且在可互换镜头50的内置AF电机的驱动完成时，将前述内置电机驱动终止信号经镜头接口IC 57输出到照相机CPU 11。 

在步骤S101、S117和S119进行的镜头通讯将在此后参照图5中显示的流程图和图9A到11中显示的时序图详细讨论。 

在镜头通讯过程中，首先照相机主体10与安装在照相机主体10上的可互换镜头50进行固定数据通讯(镜头ROM通讯)以便从EEPROM 55读取与距离代码和变焦代码对应的镜头数据(步骤S201)。 

接着，确定在照相机主体10和可互换镜头50之间是否进行新的通讯(步骤S203)。如果没有进行新的通讯，控制返回。如果可互换镜头50是允许照相机主体10与可互换镜头50进行新的通讯的类型，下列附加的三种通讯变得有效：在照相机CPU 11和镜头CPU 51之间进行的镜头CPU通讯，在照相机CPU 11和EEPROM 55之间进行的EEPROM通讯，以及代码盘信息通讯，前述照相机CPU 11经该代码盘信息通讯从镜头接口IC 57接收距离代码输出装置61的代码盘上的信息。如果新的通讯可在照相机主体10与可互换镜头50之间进行(如果步骤S203为是)，确定前述三种通讯(镜头CPU通讯，EEPROM通讯和代码盘信息通讯)的哪一个作为通讯方式被利用(步骤S205)。随后，根据被利用的通讯类型，选择性进行下面描述的通讯过程。前述三种通讯的一种被利用作为通讯方式，下面描述的将被进行的通讯过程的一种根据照相机主体10和可互换镜头50的状态被确定。 

[镜头CPU通讯] 

当在步骤S205确定被利用的通讯类型为镜头CPU通讯时所进行的操作将在后面参照图9A中显示的时序图讨论。图9A显示了照相机主体10与镜头接口IC 57之间的通讯的时序图。在镜头CPU通讯中，重设/设定端子RESL在随后被设置为高电平之前首 先被设置为低电平，以便初始化镜头接口IC 57的高/低设置(步骤S211)。此后，CPU命令从与从时钟端子SCKL输出的串行时钟信号同步的串行I/O端子SIOL被发送到镜头接口IC 57(步骤S213)，接着，进行CPU通讯，将与前述CPU命令对应的数据发送到镜头接口IC 57并从其接收该数据(步骤S215)，控制返回。 

步骤S213输出的CPU命令由两字节构成，镜头CPU 51翻译该两字节信息(该信息从重设/设置端子RESL的电平在下降到低电平之后升高到高电平的时候输入)作为命令，并翻译该两字节之后的信息的字节作为数据。所接收数据的字节数由该命令预定。数据输入/输出方向由CPU命令的第二字节中的最低有效位(leastsignificant bit，LSB)确定。如果最低有效位(LSB)是“0”，数据输入/输出方向是从照相机主体10到可互换镜头50的方向，如果最低有效位(LSB)是“1”，数据输入/输出方向是从可互换镜头50到照相机主体10的方向。图9B和9C是镜头CPU 51和镜头接口IC 57之间通讯的时序图，其中图9B显示了当镜头CPU 51从照相机CPU 11经镜头接口IC 57输入数据时的时序，图9C显示了当镜头CPU 51经镜头接口IC 57将数据输出到照相机CPU 11时的时序。 

[EEPROM通讯] 

当在步骤S205确定被利用的通讯类型为EEPROM通讯时所进行的操作将在后面参照图12A到12C中显示的时序图讨论。在EEPROM通讯中，重设/设置端子RESL在随后被设置为高电平之前首先被设置为低电平，以便初始化镜头接口IC 57的高/低设置(步骤S221)。 

接着，EEPROM命令被发送到镜头接口IC 57切换其端子的连接以便与EEPROM 55通讯(步骤S223)。该切换使照相机CPU11进入照相机CPU 11可直接与EEPROM 55进行通讯的状态(EEPROM通讯状态)。 

接着，重设/设置端子RESL被设置为低电平(步骤S225)， 进行EEPROM通讯(步骤S227)，控制返回。在EEPROM通讯中，照相机CPU 11直接进行EEPROM 55的读取/写入控制并可经寻址由照相机CPU 11从EEPROM 55读取以及向EEPROM 55写入。 

在EEPROM通讯中，当将数据写入EEPROM 55中时，照相机CPU 11首先输出写入启动(write-enable)信号(见图12A)。接着，照相机CPU 11输出写入命令，高级(high-order)写入地址、低级(low-order)写入地址和写入数据，此后将重设/设置端子RESL电平升高到高电平(见图12B)。这些操作的顺序可直接将与EEPROM 55的高和低地址有关的数据写入EEPROM 55成为可能。 

在EEPROM通讯中，当从EEPROM 55读取数据时，照相机CPU 11不需要输出写入启动信号。在进入EEPROM通讯状态之后，照相机CPU 11输出读取命令，高级读取地址和低级读取地址，此后照相机CPU 11可与串行时钟信号同步接收数据。当通讯完成时，照相机CPU 11将重设/设置端子RESL电平升高到高电平(见图12C)。这些操作的顺序允许直接从EEPROM 55读取与EEPROM 55的高和低地址有关的数据。 

用于读取/写入EEPROM 55的控制的这些顺序符合SPI通讯模式。 

[代码盘信息通讯] 

当在步骤S205确定被利用的通讯类型为代码盘通讯时所进行的操作将在后面分别参照图11A和11B中显示的时序图和示意图讨论。图11A是用于代码盘信息通讯的时序图，图11B是数据映像图表。在代码盘信息通讯中，重设/设置端子RESL在随后被设置为高电平之前首先被设置为低电平，以便初始化镜头接口IC 57的高/低设置(步骤S231)，接着，代码盘信息读取命令被发送到镜头接口UC 57使照相机CPU 11能够读取距离代码输出装置61的代码盘上的信息(步骤S233)。随后，在重设/设置端子RESL 被设置为低电平之后(步骤S235)，照相机CPU 11输出串行时钟信号以接收代码盘上的信息，并且当接收代码盘的信息时控制返回(步骤S237)。在代码盘信息通讯中，照相机CPU 11输入存储器容量设置管脚EEP、距离代码输入管脚DC 0到DC 2、通用代码输入管脚GP 0到GP 3和变焦代码输入管脚ZC 0到ZC 7的电平；第一字节作为EEPROM 55的容量、距离代码和通用代码信号方面的数据被接收；第二字节的数据作为变焦信息方面的数据被接收(见图11B)。 

[扩展镜头通讯] 

在步骤S105进行的扩展镜头通讯将参照图6中显示的流程图详细讨论。扩展的镜头通讯是由与用于EEPROM通讯的协议等效的协议进行的通讯过程。扩展镜头通讯中的共用数据扩展模式通过从EEPROM 55的结束地址连续读取规定字节数来进行。字节数根据ROM版本(FCh和FDh数据)在照相机主体10一侧被控制(见图2B)。扩展镜头通讯中的剩余模式即索引寻址模式将在后面讨论。 

在扩展通讯模式中，首先照相机主体10与可互换镜头50(镜头接口IC 57)进行代码盘信息通讯(见图5中的步骤S231到S237；图11A和11B)，以读取存储器容量设置管脚EEP上的数据，而确定EEPROM 55是否等于或小于4千位，或者等于或大于8千位(步骤S301)。 

接着，进行EEPROM通讯以读取EEPROM 55中的索引部分的数据(步骤S303)。在本实施例中，来自EEPROM 55的结束地址的4字节被固定作为索引数据(见图3B)。可通过存储器容量设置管脚EEP读取该索引数据而不考虑EEPROM 55的实际容量，通过结束地址为FFFFh(如果EEPROM 55等于或大于8千位)或者为1FFh(如果EEPROM 55等于或小于4千位)而寻址。与EEPROM 55通讯通过在步骤S221到S227的算法以及根据图12A、12B和12C显示的时序图来进行。 

照相机CPU 11分析索引部分的读取数据来计算扩展数据的地址和容量(步骤S305)。 

接着，再次进行代码盘信息通讯以得到由距离代码输出装置61检测的距离代码和由变焦代码输出装置63检测的变焦代码(步骤S307)。 

扩展数据从步骤S307中得到的距离代码和变焦代码对应的地址读取(步骤S309)，控制返回。 

[可互换镜头中的LROM通讯过程] 

在可互换镜头50中进行的LROM通讯过程此后将参照图7中显示的流程图和图10A、10B和10C中显示的时序图以及图表详细讨论。图10A是照相机主体10一侧上的时序图(照相机主体10与镜头接口IC 57之间的通讯时序图)，图10B是可互换镜头50一侧上的时序图(用于镜头接口IC 57与EEPROM 55之间的通讯的时序图)，图10C是显示数据之间的对应关系的数据映像表。 

当重设/设置端子RESL下降到低电平时，端子CSEE的电平下降到低电平，并且设置管脚数据SP 0到SP 2的三个字节在用于与从时钟端子SCKL输出的时钟信号同步的第一三字节的通讯中被输出。设置管脚数据SP 0到SP 2由镜头类型设置管脚(第一组设置管脚)设置LT1和LT2，镜头性能设置管脚(第二组设置管脚)LD 0和LD 7以及显示最短目标距离的最短目标距离设置管脚(第三组设置管脚)ND 0到ND 4设定，并且每个设置管脚的电平由将要从其输出的镜头接口IC 57连续读取并解码。 

由变焦代码输入管脚ZC 0到ZC 7寻址的EEPROM 55的页面数据由在先的第四字节通过16字节的通讯读取。镜头接口IC 57将从时钟端子SCKL输入的时钟信号输出到端子SCKEE，将读取命令和地址数据输出到端子SIEE，并读取由端子SOEE输出的数据。该读取数据经过串行L/O端子SIOL被发送(传输)到照相机CPU 11。 

图7是显示镜头接口IC 57中有关LROM通讯的操作顺序的 流程图。但是，该实施例中的镜头接口IC 57是逻辑IC，图7中显示的过程被物理地处理。 

镜头接口IC 57根据照相机CPU 11输出到时钟端子SCKL的(同步)串行时钟信号进行LROM通讯，其中重设/设置端子RESL被设置为低电平。 

在LROM通讯过程中，首先确定重设/设置端子RESL是否下降到低电平(步骤S401)。即，镜头接口IC 57等待重设/设置端子RESL的电平在步骤S401下降到低电平。当重设/设置端子RESL的电平下降到低电平时(如果在步骤S401为是)，镜头接口IC 57读取变焦代码(输入管脚ZC 0到ZC 7的电平)并将变焦代码转化成用于EEPROM 55的地址数据(步骤S403)。 

镜头接口IC 57读取存储器容量设置管脚EEP的电平以确定其高/低状态(步骤S405)。如果存储器容量等于或小于4千位则存储器容量设置管脚被设置为低电平，如果存储器容量等于或大于8千位则设置为高电平。 

如果在用于第一字节的通讯中的存储器容量设置管脚EEP的电平为低电平时(如果在步骤S405为低)，则镜头接口IC 57对于EEPROM 55不做任何事情并将镜头类型设置管脚LT信息发送到照相机CPU 11(步骤S411)。在用于第二字节的通讯中，镜头接口IC 57将读取命令发送到EEPROM 55并将镜头性能设置管脚LD信息发送到照相机CPU 11(步骤S413)。在用于第三字节的通讯中，镜头接口IC 57将已经从读取变焦代码转换的1字节地址发送给EEPROM 55，并将最短目标距离设置管脚ND信息发送到照相机CPU 11(步骤S415)。此后，在用于第四字节到第十九字节的通讯中，镜头接口IC 57从在步骤S415镜头接口IC 57已经发送到EEPROM 55的地址连续接收EEPROM 55数据，并将由此而接收的数据发送(传输)到照相机CPU 11(步骤S431)。当将该数据传输到照相机CPU 11完成时，确定重设/设置端子RESL的电平是否已经升高到高电平(步骤S433)。即，镜头接口IC 57等 待重设/设置端子RESL的电平在步骤S433升高到高电平。当重设/设置端子RESL的电平升高到高电平时(如果在步骤S433为是)，则镜头接口IC 57结束LROM通讯过程。 

如果存储器容量设置管脚EEP的电平是高电平(如果在步骤S405为高)，在用于第一字节的通讯中镜头接口IC 57将读取命令发送到EEPROM 55并将镜头类型设置管脚LT信息发送到照相机CPU 11(步骤S421)。在用于第二字节的通讯中，镜头接口IC 57将镜头接口IC 57已经在步骤S403中从读取变焦代码转换的地址数据中的高级地址H发送到EEPROM 55(步骤S423)。在用于第三字节的通讯中，镜头接口IC 57将镜头接口IC 57已经在步骤S403中从读取变焦代码转换的地址数据中的低级地址L发送到EEPROM 55(步骤S423)，并将最短目标距离设置管脚ND信息发送到照相机CPU 11(步骤S425)。此后，在用于第四到第十九字节的通讯中，镜头接口IC 57从在步骤S423和S425中镜头接口IC 57分别发送到EEPROM 55的由高级地址H和低级地址L指定的地址，而连续接收EEPROM 55的数据，并将由此而接收的数据发送到照相机CPU 11(步骤S431)。当该数据到照相机CPU11的传输完成时，镜头接口IC57等待重设/设置端子RESL的电平在步骤S433升高到高电平。当重设/设置端子RESL的电平升高到高电平时(如果在步骤S433为是)，则镜头接口IC 57结束LROM通讯过程。 

根据上述可互换镜头的实施例，在摄影镜头为可互换的照相机系统中，与可互换镜头的通讯可在照相机主体中进行，而不需要增加信号线的数目，可互换镜头的复杂性能可被充分利用。此外，照相机主体和可互换镜头之间的兼容性被确保，甚至对于固定数据通讯也是如此，因为装备在可互换镜头中作为可互换镜头与照相机主体之间的接口的逻辑IC与镜头存储器和镜头CPU选择性地进行通讯。 

此外，具有性能提升的可互换镜头，能够满足缩短可互换镜 头的通讯的时间的需要，因为照相机主体可直接从可互换镜头的镜头接口IC读取变焦代码、距离代码和存储器上的存储器容量信息。 

对本文中公开的本发明的特定实施例可以进行明显变换，所述改变也在本发明要求保护的精神和范围内。应当指出，所有包含在本文中的主题都是说明性的，而不是限制本发明的范围。 

Claims (7)

1.一种可与照相机主体通讯的可互换镜头，所述可互换镜头可拆卸地与所述照相机主体连接以交换所述可互换镜头的数据，所述可互换镜头包括：

用作接口的逻辑IC，所述可互换镜头经该用作接口的逻辑IC与所述照相机主体通讯；

独立于所述逻辑IC而装备的存储器，该存储器与所述逻辑IC连接并储存所述可互换镜头的数据；以及

与所述逻辑IC连接用于控制所述可互换镜头的操作的控制器，

其中所述逻辑IC选择性地切换其端子与所述存储器和所述控制器的连接，以便在接收来自所述照相机主体的通讯信号时与所述存储器和所述控制器通讯。

2.根据权利要求1所述的可互换镜头，其中所述可互换镜头包括：

变焦功能；

通过编码多个变焦范围中的每一个以检测变焦代码的变焦代码检测器，通过变焦操作改变的可变焦距范围被分隔在所述变焦范围中作为所述变焦代码；以及

通过编码多个目标距离范围中的每一个来检测距离代码的距离代码检测器，通过焦点调节操作改变的可变目标距离范围被分隔在所述目标距离范围中作为所述距离代码，

其中所述逻辑IC包括多个输入管脚，所述逻辑IC经过所述输入管脚输入由所述变焦代码检测器和所述距离代码检测器分别检测的所述变焦代码和所述距离代码，以及

其中当接收读取命令作为来自所述照相机主体的通讯信号时，所述逻辑IC将由所述多个输入管脚设置的所述变焦代码和所述距离代码输送到所述照相机主体。

3.根据权利要求2所述的可互换镜头，其中所述逻辑IC包括存储器容量设定管脚以便确定所述存储器的存储器容量，以及

其中，当将由所述多个输入管脚设置的所述变焦代码和所述距离代码输送到所述照相机主体时，所述逻辑IC将所述存储器的所述存储器容量的信息与所述变焦代码和所述距离代码一起输送到所述照相机主体。

4.根据权利要求2所述的可互换镜头，其中与每个所述变焦代码和每个所述距离代码对应的镜头数据预先被写入所述存储器中，以及

其中，当从所述照相机主体接收存储器通讯命令作为存储器通讯信号时，所述逻辑IC切换其端子与所述存储器的连接，并选择与所述变焦代码和所述距离代码对应的所述存储器的页面，所述逻辑IC经所述多个输入管脚输入所述变焦代码和所述距离代码以将所述页面上写入的镜头数据输送到所述照相机主体。

5.根据权利要求1所述的可互换镜头，其中所述存储器包括EEPROM。

6.根据权利要求1所述的可互换镜头，其中所述可互换镜头被构造成可变焦镜头。

7.一种照相机系统，其具有照相机主体和可与所述照相机主体通讯的可互换镜头，所述可互换镜头与所述照相机主体可拆卸地连接以交换所述可互换镜头的数据，

所述可互换镜头包括：

用作接口的逻辑IC，所述可互换镜头经过该用作接口的逻辑IC与所述照相机主体通讯；

独立于所述逻辑IC而装备的存储器，该存储器与所述逻辑IC连接并储存所述可互换镜头的数据；以及

与所述逻辑IC连接用于控制所述可互换镜头的操作的镜头内控制器，

所述照相机主体包括：

与所述可互换镜头通讯的主体内控制器；

其中所述逻辑IC选择性地切换其端子与所述存储器和所述主体内控制器的连接以便在接收来自所述主体内控制器的通讯信号时与所述存储器和所述主体内控制器通讯。

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