CN112887524B - 摄像设备、摄像配件和中间配件 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种摄像设备、摄像配件和中间配件。能够以能够拆卸的方式附接具有调焦透镜和光圈的摄像配件的摄像设备包括:通信单元,其被配置为与摄像配件进行通信;摄像单元;曝光控制单元;以及调焦控制单元。通信单元将针对光圈控制的请求发送至摄像配件,并且接收与光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与光圈位置相对应的第二信息、以及与光圈位置和摄像配件的光的透过率相对应的第三信息。曝光控制单元基于第一信息和第二信息来控制曝光。调焦控制单元根据基于第三信息所计算出的散焦量来控制调焦透镜的驱动。
Description
技术领域
本发明涉及可附接诸如可更换镜头等的配件的摄像设备。
背景技术
传统上,已知有如下的镜头可更换型照相机系统,该镜头可更换型照相机系统通过进行从照相机主体(摄像设备)向可更换镜头(镜头设备)的光圈控制指示的通信来控制由摄像光学系统引起的光量的变化(光量变化),并且根据该光量变化来控制曝光(进行AE控制)。已知有如下的镜头可更换型照相机,该镜头可更换型照相机基于与图像传感器的光瞳强度分布有关的信息来进行诸如自动调焦控制(AF控制)期间的散焦校正等的各种校正处理,其中该信息是通过根据摄像光学系统的光圈的位置确定的直径所获取到的。
已知有如下的镜头设备,在该镜头设备中,经由摄像光学系统输入到摄像设备的光量的变化与光圈控制量不具有线性关系。作为这样的镜头设备的示例,已知有包括用于向拍摄图像提供模糊效果的滤镜(filter)的镜头设备。这样的镜头设备具有如下的结构:透过率从光学中心起沿直径的径向方向变化,并且特别是在开放直径附近无法维持光圈控制量与入射到摄像设备的光量之间的线性。因此,这样的镜头设备不能适当地进行假定在光圈控制期间光量线性地变化的AE控制,并且不能适当地进行假定光瞳强度分布变化线性地改变的AF控制。
日本特开(“JP”)平(H)10-268382公开如下的摄像系统,该摄像系统通过根据插入到正常光学系统中以产生模糊效果的附接滤镜的类型选择所存储的光圈特性数据,来改变光圈控制。JP 6171106公开了通过参考与变迹滤镜的光瞳强度分布有关的变化信息来进行AF控制的方法。
JP H10-268382中所公开的摄像系统存储指示光圈驱动脉冲与F值和T值之间的关系的数据。然而,JP H10-268382没有描述镜头可更换型照相机系统。如果将JP H10-268382中所公开的结构应用于镜头可更换型照相机系统和镜头系统,则需要使被配置为控制光圈的可更换镜头存储上述数据。然而,在该方法中,照相机主体无法知晓在F值根据用户设置而改变的情况下光量变化了多少。在诸如用户改变F值设置的Av优先模式等的照相机模式中,不能正确掌握通过控制光圈引起的光量变化,因而不能适当地控制曝光。需要通过照相机和可更换镜头之间的通信来发送与F值的变化量相对应的光量变化,这特别影响连续摄像期间的帧捕获速率。
日本专利6171106没有公开从可更换镜头获取与AF控制所需的多个F值有关的信息、并且选择性地使用该信息。因此,不能优化包括透镜驱动控制的AF控制以及散焦量检测的功能。此外,JP H10-268382和日本专利6171106都没有公开最适合AE控制和AF控制的镜头可更换型照相机系统中的通信方法。
发明内容
本发明提供各自可以实现适当的AE控制和AF控制的摄像设备、摄像配件和中间配件。
根据本发明的一方面的一种摄像设备,其能够以能够拆卸的方式附接摄像配件,所述摄像配件具有调焦透镜和光圈,所述摄像设备包括:通信单元,其被配置为与所述摄像配件进行通信;摄像单元,其被配置为对所述摄像配件的摄像光学系统所形成的光学图像进行光电转换,并且输出图像数据;曝光控制单元,其被配置为控制曝光;以及调焦控制单元,其被配置为基于散焦量来控制所述调焦透镜的驱动。所述通信单元将针对光圈控制的请求发送至所述摄像配件,其中,所述通信单元接收与所述光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与所述光圈位置相对应的第二信息、以及与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应的第三信息,其中,所述曝光控制单元基于所述第一信息和所述第二信息来控制所述曝光,以及其中,所述调焦控制单元根据基于所述第三信息所计算出的所述散焦量来控制所述调焦透镜的驱动。
根据本发明的一方面的一种摄像设备,其能够以能够拆卸的方式附接摄像配件,所述摄像配件具有调焦透镜和光圈,所述摄像设备包括:通信单元,其被配置为与所述摄像配件进行通信;摄像单元,其被配置为通过对所述摄像配件的摄像光学系统所形成的光学图像进行光电转换来输出图像数据;以及调焦控制单元,其被配置为基于散焦量来控制所述调焦透镜的驱动。所述通信单元获取与第二信息和第三信息之间的关系有关的第五信息,所述第二信息与光圈位置相对应,所述第三信息与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应,以及其中,所述调焦控制单元根据基于所述第五信息所计算出的所述散焦量来控制所述调焦透镜的驱动。
一种摄像配件,其能够以能够拆卸的方式附接至摄像设备,所述摄像配件包括:通信单元,其被配置为与所述摄像设备进行通信;光圈和光学构件;光圈控制单元,其被配置为基于经由所述通信单元从所述摄像设备接收到的针对光圈控制的请求来控制所述光圈;以及存储器单元,其被配置为存储光学信息。作为所述光学信息,所述存储器单元存储与所述光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与所述光圈位置相对应的第二信息、以及与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应的第三信息至少之一,以及其中,所述通信单元将所述光学信息发送至所述摄像设备。
一种中间配件,其能够附接在摄像设备和摄像配件之间,所述摄像配件包括光圈和光学构件,所述中间配件包括:通信单元,其被配置为与所述摄像设备和所述摄像配件进行通信;以及存储器单元,其被配置为存储光学信息。所述通信单元将指定中间配件的类型的信息发送至所述摄像设备,其中,所述通信单元从所述摄像设备接收指定所述摄像配件的类型的信息,其中,作为所述光学信息,所述存储器单元存储与光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与所述光圈位置相对应的第二信息、以及与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应的第三信息至少之一,以及其中,所述通信单元将所述光学信息发送至所述摄像设备。
能够以可拆卸的方式附接至上述摄像设备的摄像配件、以及可附接在该摄像设备和该摄像配件之间的中间配件也构成本发明的其它方面。
通过以下参考附图对典型实施例的说明,本发明的更多特征将变得明显。
附图说明
图1是示出根据第一实施例的包括摄像设备和配件的照相机系统的结构图。
图2是示出根据第一实施例的摄像设备和配件之间的通信电路的框图。
图3A和图3B是根据第一实施例的通信模式M1中的通信波形图。
图4是根据第一实施例的通信模式M2中的通信波形图。
图5是根据第一实施例的通信模式M3中的通信波形图。
图6是示出根据第一实施例的确定通信格式的方法的流程图。
图7是示出根据第一实施例的通信模式M2中的数据通信的流程图。
图8是示出根据第一实施例的摄像设备和配件之间的初始通信的流程图。
图9A和图9B是示出根据第一实施例的用于通信用于对AE控制期间的F值和T值进行转换的表数据的通信内容的说明图。
图10是示出根据第一实施例的光圈控制的说明图,其中在该光圈控制中,在摄像设备被设置为光圈优先模式的情况下,摄像设备和配件彼此协作。
图11是示出根据第一实施例的用于将F值转换成T值的表数据结构的说明图。
图12是示出根据第一实施例的用于考虑到变焦变化来将F值转换成T值的表数据结构的说明图。
图13是示出根据第一实施例的光圈控制的说明图,其中在该光圈控制中,在摄像设备被设置为快门优先模式的情况下,摄像设备和配件彼此协作。
图14是示出根据第一实施例的用于将T值转换成F值的表数据结构的说明图。
图15是示出根据第一实施例的用于考虑到变焦变化来将T值转换成F值的表数据结构的说明图。
图16是示出根据第一实施例的包括AE控制和AF控制的操作的稳定实时取景操作的说明图。
图17A和图17B是示出根据第一实施例的图像传感器的示意图。
图18是示出根据第一实施例的图像传感器接收光的说明图。
图19A和图19B是示出根据第一实施例的AF控制器的操作的流程图。
图20是示出根据第二实施例的包括摄像设备和配件的照相机系统的结构图。
图21A至图21D是示出根据第二实施例的用于对F值和T值进行转换的表数据结构的说明图。
图22A和图22B是示出根据第二实施例的用于通信用于对AE控制期间的F值和T值进行转换的表数据的通信内容的说明图。
图23是示出根据第二实施例的在切换滤镜时的操作的流程图。
图24是示出根据第三实施例的包括摄像设备、适配器和配件的照相机系统的结构图。
图25是示出根据第三实施例的摄像设备、适配器和配件的通信器的说明图。
图26A至图26C是示出根据第三实施例的在摄像设备、适配器和配件之间进行的初始通信的流程图。
图27是示出根据第三实施例的在异常处理期间的显示示例的说明图。
图28A是示出根据第三实施例的第二通信的通信协议的广播通信的说明图。
图28B是示出根据第三实施例的第二通信的通信协议的广播通信的说明图。
图29是示出根据第三实施例的第二通信的通信协议的P2P通信的说明图。
具体实施方式
现在参考附图,将给出对根据本发明的实施例的说明。
第一实施例
首先,将说明根据本发明第一实施例的在作为配件的可更换镜头和作为摄像设备的照相机主体中的AE控制、AF控制和通信控制方法。
结构图
图1是示出根据本实施例的摄像系统(照相机系统)10的结构图,该摄像系统(照相机系统)10包括作为摄像设备的照相机主体200和能够以可拆卸的方式附接至照相机主体200的作为摄像配件的可更换镜头(镜头设备)100。照相机主体200和可更换镜头100被配置为经由各自的作为通信单元的通信器208和103来发送各控制指示和内部信息。
首先,将说明可更换镜头100和照相机主体200的具体结构。可更换镜头100和照相机主体200经由作为连接机构的安装件400以机械和电的方式连接。可更换镜头100被配置为经由安装件400上所设置的电源端子(未示出)接收从照相机主体200供给的电力,并且控制后面所述的各种致动器和镜头微计算机101。可更换镜头100和照相机主体200经由安装件400上所设置的通信端子(参考图2)彼此进行通信。
可更换镜头100包括被配置为在调焦期间移动的调焦透镜105、被配置为在变焦期间移动的变焦透镜106、以及光圈109。可更换镜头100包括被配置为校正照相机抖动等的图像稳定透镜108以及具有光学元件107的摄像光学系统,其中在该光学元件107中,透过率在从光轴中心(即,光轴OA)起沿径向方向变化。镜头电源电路104是被配置为管理用于控制镜头微计算机101和镜头中的各种驱动电路的驱动电力的电源电路单元,并且从照相机主体200的通信器208被供给电力。
光学元件107包括透镜、或者也被称为ND滤镜或变迹滤镜的滤镜。滤镜可被配置成能够以可拆卸的方式附接。光学元件107被配置成使得透过率从光轴中心起沿径向方向变化。具体地,中心部的透过率高于周边部的透过率。光圈109能够利用光圈驱动电路116调整开口直径。也就是说,光圈109具有作为光量调整器的功能,该光量调整器调整到达照相机主体200中的作为摄像单元的图像传感器201的光的光量。光圈位置传感器115被配置为检测光圈109的位置。这里,光圈位置是指光圈109的开口直径或与该开口直径相对应的光圈109的驱动量。光圈驱动电路116被配置为驱动光圈109。
调焦位置传感器110被配置为检测调焦透镜105的位置(也称为调焦位置)。调焦透镜驱动电路111被配置为驱动调焦透镜105。变焦位置传感器113被配置为检测变焦透镜106的位置(也称为变焦位置)。变焦透镜驱动电路114被配置为驱动变焦透镜106。作为手动调焦操作构件的MF操作构件123是包括桶形手动调焦环的操作构件,该手动调焦环围绕摄像光学系统的光轴OA转动并且设置在可更换镜头100的外部。检测传感器124被配置为根据针对MF操作构件123的操作量来控制调焦透镜驱动电路111,并且将调焦透镜105驱动到预定位置。变焦操作构件121是包括桶形手动变焦环的操作构件,该手动变焦环围绕光轴OA转动并且设置在可更换镜头100的外部。检测传感器122被配置为检测针对变焦操作构件121的操作量。镜头微计算机101被配置为根据检测传感器122所检测到的针对变焦操作构件121的操作量来控制变焦透镜驱动电路114,并且将变焦透镜106驱动到预定位置。
存储器130被配置为存储各自均特定于可更换镜头100的特性信息和光学信息。这些信息经由通信器103被发送至照相机主体200。存储器130可以内置在镜头微计算机101中,或者可以具有外部结构。特性信息包括可更换镜头100的名称(即,用于识别型号的ID信息)、通信速度、开放F值、透镜是否是变焦透镜、兼容AF系统、以及可以进行AF的像高。特性信息包括诸如以下等的信息:作为本实施例中特定的信息的、指示作为光圈109的光圈缩小位置的F值与光量T值之间的关系的数据表;与相对于照相机主体200中的图像传感器200的光瞳强度分布有关的信息;以及指示景深的光束信息。光学信息包括与调焦透镜105有关的灵敏度信息、作为设计值的调焦校正量、以及与调焦校正制造误差有关的信息,各信息均是作为诸如调焦位置、变焦位置和光圈109的状态等的矩阵所获取到的。除这些特性信息和光学信息之外,可更换镜头100中的通信器103被配置为将与MF操作构件123有关的操作信息、以及与各种镜头中的各个单元有关的操作状态和设置信息等发送至照相机微计算机205。操作状态和设置信息包括允许通过操作调焦预设驱动开关来驱动调焦透镜105的许可信号。
可更换镜头100包括作为操作构件的镜头用户接口120。镜头用户接口120包括用于选择在聚焦操作中是进行自动调焦(AF)还是手动调焦(MF)的AF/MF选择开关、以及用于选择是否进行照相机抖动校正的IS_ON/OFF开关。经由如上所述的通信器103向照相机微计算机205通知与镜头用户接口120有关的操作信息。照相机微计算机205在确认了通过AF/MF选择开关选择了AF的情况下进行AF操作。
照相机主体200包括诸如CCD传感器和CMOS传感器等的图像传感器201、A/D转换电路202、信号处理电路203、记录器204、照相机微计算机205、以及显示器206。照相机主体200包括被配置为控制与可更换镜头100的通信的通信器208、快门209、AE控制器(自动曝光控制器或曝光控制单元)210、以及AF控制器(自动调焦控制器或调焦控制单元)211。
图像传感器201被配置为对作为由可更换镜头100中的摄像光学系统形成的光学图像的被摄体图像进行光电转换,并且输出作为模拟信号的电信号。A/D转换电路202被配置为将来自图像传感器201的模拟信号转换成数字信号。信号处理电路203被配置为对来自A/D转换电路202的数字信号进行各种图像处理并且生成图像信号。图像传感器201具有针对一个像素包括多个光电转换器的构造,由此可以同时输出作为被摄体的散焦信息的相位差信号和图像信号。信号处理电路203还被配置为从图像信号生成被摄体图像的对比度状态,即指示摄像光学系统的焦点状态的调焦信息和指示摄像光学系统的曝光状态的亮度信息。信号处理电路203被配置为将图像信号输出至显示器206。显示器206被配置为将图像信号显示为用于检查取景和调焦状态等的实时取景图像。从信号处理电路203将亮度信息输出至AE控制器210,并且将散焦信息输出至AF控制器211。
显示器206上所显示的实时取景图像包括各自均设置在照相机主体200中的诸如摄像模式、快门速度和光圈设置值等的各种设置信息。摄像模式例如是静止图像拍摄模式、运动图像拍摄模式、光圈优先模式或快门速度优先模式等。例如,在静止图像拍摄期间,根据照相机中所设置的快门速度来控制快门209。照相机用户接口(照相机UI)207是包括释放开关的操作构件,并且可用于改变模式和改变设置值。例如,照相机用户接口207可以切换AE控制所用的光圈优先模式和快门速度优先模式。
控制器210包括作为测光单元(未示出)的测光传感器,并且被配置为测量入射到图像传感器201的光量。AE控制器210被配置为获取与照相机主体200中所设置的诸如光圈优先模式或快门优先模式等的摄像模式有关的信息。例如,当选择光圈优先模式时,AE控制器210经由通信器208请求镜头微计算机101控制光圈,以将F值调整为用户所设置的光圈控制值。AE控制器210通过基于预期要由F值的变化引起的光量变化调整快门速度和ISO感光度,来实现适当的曝光控制。由于本实施例的光学元件107被配置成使得透过率从光轴中心起沿径向方向变化,因此AE控制器210需要掌握光圈控制期间的F值和光量变化之间的对应关系。后面将说明该控制的详情。
AF控制器211包括相位差AF单元(摄像面相位差焦点检测器)212和调焦控制AF单元213。相位差AF单元212被配置为基于从图像传感器201和从信号处理电路203获取到的焦点检测所用的像素信号的图像信号来进行利用相位差检测方法的焦点检测处理。更具体地,信号处理电路203生成由穿过摄像光学系统中的一对光瞳区域的光束形成的一对图像信号数据作为焦点检测数据。相位差AF单元212基于该对图像信号数据的图像偏移量来检测焦点偏移量。如上所述,本实施例中的相位差AF单元212在无需使用专用AF传感器的情况下,基于来自图像传感器201的输出来进行相位差AF(摄像面相位差AF)。这里所述的图像偏移量是作为图像信号信息的偏移量,并且使用基于基线长度所计算出的转换系数通过计算而被转换成光学系统中的被摄体的散焦量。基线长度通常是由利用相位差检测所用的像素可以接收作为穿过摄像光学系统的一对光瞳区域的光束的光的区域的质心差所确定的。然而,在本实施例的透过率从光轴中心起沿径向方向变化的光学系统中,当透过率分布改变时,受光区域的重心位置改变,因此需要考虑到与光瞳强度分布有关的变化信息。如后面所述,在本实施例中,通过将与光瞳强度分布有关的变化信息从镜头微计算机101通信至AF控制器211中的相位差AF单元212来提高散焦量的计算精度。
作为照相机控制器的照相机微计算机205被配置为响应于来自照相机用户接口207的摄像指示开关和各种设置开关等的输入来控制照相机主体200。上述AE控制是照相机控制其中之一,并且在要按照摄像模式以及照相机的用户操作改变光圈位置的情况下,将光圈请求命令经由通信器208发送至镜头微计算机101。AF控制是照相机控制其中之一,并且基于从上述的图像传感器201获取到的散焦量,将与调焦透镜105的焦点调整操作有关的控制命令发送至镜头微计算机101。
照相机微计算机205被配置为响应于对释放开关的半按下操作,将用于开始图像稳定的控制命令经由通信器208发送至镜头微计算机101。当接收到用于开始图像稳定的请求时,镜头微计算机101控制IS驱动电路(图像稳定驱动电路)117以将图像稳定透镜108保持在中心控制位置。随后,镜头微计算机101控制锁驱动电路118以驱动机械锁机构并释放锁定状态。之后,镜头微计算机101根据来自照相机抖动检测电路119的检测结果来控制IS驱动电路117,以驱动图像稳定透镜108并使图像稳定。照相机微计算机205响应于对释放开关的全按下操作而驱动快门209,来自摄像光学系统的光束入射到图像传感器201,并且进行摄像。照相机微计算机205基于来自图像传感器201的输出来生成图像数据,并且将该图像数据存储在存储器介质上。将所拍摄到的图像显示在显示器206上。
在实时取景期间,照相机微计算机205按由帧频确定的周期在图像传感器201中进行各种控制。各种控制包括AF控制、AE控制、与可更换镜头100的通信处理、以及图像处理等。此时,通过增加实时取景控制周期(帧频)来有效地提高AF的灵敏度。另一方面,如果帧频增加,则控制周期缩短,因而在照相机主体200的通信器208和可更换镜头100的通信器103之间通信频带减少。为了确保通信的响应性,需要减少在实时取景期间在照相机主体200和可更换镜头100之间的通信量。当连续帧捕获速率增加时,与实时取景期间的情况类似,帧之间的时间缩短,因而也需要减少在连续摄像期间在照相机和镜头之间的通信量。
本实施例控制用以实现在包括光学元件107的摄像光学系统中特定的AE控制和AF控制的通信,其中在该光学元件107中,透过率从光轴中心起沿径向方向变化。具体地,提供控制,使得在启动照相机电源时或者在附接可更换镜头100时通信AE所用的光学数据,以及使得在与其它AF控制数据相同的定时获取到AF所用的光学数据。由此,可以抑制实时取景期间以及连续摄像帧之间的通信频带的消耗。后面将说明AE所用的光学数据的通信处理和AF控制所用的数据的通信处理。
对通信处理器的说明
接着,将参考图2至图4来说明对本实施例中的照相机主体200和可更换镜头100之间的通信的控制。图2是示出照相机主体200和可更换镜头100之间的通信电路的框图。图3A和图3B是通信模式M1中的通信波形图。图4是通信模式M2中的通信波形图。图3A、图3B和图4提供示出向用于通信AE控制和AF控制所用的数据的高速通信方法的切换处理的说明图。
照相机微计算机205具有管理与镜头微计算机101的通信格式的功能和向镜头微计算机101通知发送请求等的功能。镜头微计算机101具有生成镜头数据的功能和发送镜头数据的功能。照相机微计算机205和镜头微计算机101经由安装件400上所设置的通信端子以及经由照相机微计算机205和镜头微计算机101上分别设置的接口电路(I/F电路)208a和112a来彼此进行通信。在照相机主体200中,通信器208包括接口电路208a和发送/接收单元(照相机数据发送/接收单元)208b。类似地,在可更换镜头100中,通信器112包括接口电路112a和发送/接收单元(镜头数据发送/接收单元)112b。
在本实施例中,照相机微计算机205和镜头微计算机101通过各自均是使用三个通道的三线通信的通信方法A和通信方法B来进行串行通信。三个通道中的一个通道是用作通信方法A中的时钟通道和通信方法B中的发送请求通道的通知通道。其它两个通道中的一个通道是用于从镜头微计算机101向照相机微计算机205的镜头数据发送的第一数据通信通道。另一通道是用于从照相机微计算机205向镜头微计算机101的照相机数据发送的第二数据通信通道。
镜头数据信号DLC是作为信号从镜头微计算机101经由第一数据通信通道发送至照相机微计算机205的镜头数据。照相机数据信号DCL是作为信号从照相机微计算机205经由第二数据通信通道发送至镜头微计算机101的照相机数据。
对通信模式的说明
首先,将说明通过通信方法A的通信。在通信方法A中,将时钟信号LCLK从作为通信主设备的照相机微计算机205经由时钟通道输出至作为通信从设备的镜头微计算机101。照相机数据信号DCL包括从照相机微计算机205向镜头微计算机101的控制命令和发送请求命令等。另一方面,镜头数据信号DLC包括与时钟信号LCLK同步地从镜头微计算机101发送至照相机微计算机205的各种数据。照相机微计算机205和镜头微计算机101可以与共同的时钟信号LCLK同步地,通过同时且相互进行发送和接收的全双工通信方法来彼此进行通信。
图3A和图3B示出在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间通信的通信信号的波形。通信协议指定该通信的过程。
图3A示出作为最小通信单位的1帧中的信号波形。首先,照相机微计算机205输出包括一组八个周期的时钟脉冲的时钟信号LCLK,并且与时钟信号LCLK同步地将照相机数据信号DCL发送至镜头微计算机101。同时,照相机微计算机205与时钟信号LCLK同步地接收从镜头微计算机101输出的镜头数据信号DLC。
如上所述,与一组时钟信号LCLK同步地在镜头微计算机101和照相机微计算机205之间发送和接收1字节(8位)的数据。1字节的数据的该发送/接收时间段被称为数据帧。在发送和接收该1字节的数据之后,镜头微计算机101发送向照相机微计算机205通知通信待机请求BUSY(忙)的信号(BUSY信号),并且插入通信待机时间段。该通信待机时间段被称为BUSY帧。在接收到BUSY帧期间,照相机微计算机205处于通信待机状态。假定一组数据帧时间段和BUSY帧时间段的通信单位为1帧。根据通信条件,可能无法添加BUSY帧,并且在这种情况下,1帧仅由数据帧时间段组成。
接着,将说明对在BUSY帧期间照相机微计算机205处于通信待机状态时的通信的控制。照相机微计算机205将时钟信号LCLK作为数据帧经由时钟通道输出并持续8个周期,之后将照相机微计算机侧(照相机主体侧)的时钟通道从输出设置切换到输入设置。当照相机微计算机侧的时钟通道的切换完成时,镜头微计算机101将镜头微计算机侧(可更换镜头侧)的时钟通道从输入设置切换到输出设置。之后,镜头微计算机101将时钟通道的电压电平设置为低,以向照相机微计算机205通知通信待机请求BUSY。BUSY信号被叠加在时钟通道上。照相机微计算机205在发送通信待机请求BUSY的时间段期间维持时钟通道的输入设置,并且停止向镜头微计算机101的通信。
镜头微计算机101在发送通信待机请求BUSY的时间段期间生成与发送请求命令CMD1相对应的镜头数据DT1。在完成将镜头数据DT1作为下一帧的镜头数据信号DLC来发送的准备时,镜头微计算机101将镜头微计算机侧的时钟通道的信号电平切换为高,并且解除通信待机请求BUSY。
在识别出通信待机请求BUSY的解除时,照相机微计算机205将1帧的时钟信号LCLK发送至镜头微计算机101,并且从镜头微计算机101接收镜头数据DT1a。在下一帧中,照相机微计算机205再次输出8个周期的时钟信号LCLK,并且照相机微计算机205和镜头微计算机101重复与以上说明相同的操作,使得照相机微计算机205从镜头微计算机101接收到镜头数据DT1b。
图3B示出在照相机微计算机205将请求命令CMD1发送至镜头微计算机101并且从镜头微计算机101接收到2字节的相应镜头数据DT1(DT1a、DT1b)时的信号波形。图3B示出响应于“通信CMD1”而执行数据通信的示例。
在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间,预先确定与多个类型的命令CMD各自相对应的镜头数据DT的类型和字节数。作为通信主设备的照相机微计算机205输出命令CMD、以及针对特定命令CMD所需的数据数量(字节数)的帧数的时钟信号LCLK。镜头微计算机101将与命令CMD相对应的所需数据数量(字节数)发送至照相机微计算机205。针对CMD1命令的镜头微计算机101上的处理包括将BUSY信号叠加在各帧的时钟信号LCLK上的处理。将上述BUSY帧插入在数据帧之间。例如,在图3B的通信CMD1中,在照相机主体200从可更换镜头100获取到2字节的DT1a和DT1b的情况下,在从照相机微计算机205经由DCL信号线发送至镜头微计算机101的CMD1之后的2字节指示无效数据。在通信CMD1中,在照相机微计算机205在DCL信号线上发送CMD1的定时由镜头微计算机101经由DLC信号线发送至照相机微计算机205的1字节指示无效。
接着,将说明通过通信方法B的通信。在通信方法B中,提供了两个不同的通信模式M1和M2。通信模式M1是在当从照相机主体200向可更换镜头100发送通信请求时在镜头微计算机101中发生处理的情况(例如,发送针对光圈的驱动请求或针对调焦透镜的驱动请求的情况)下使用的通信模式。通信模式M2是在从可更换镜头100向照相机主体200连续地发送数据的情况(例如,发送图像稳定处理所用的数据的情况)下使用的通信模式。图4示出在通信模式M1中在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间通信的通信信号的波形。
在通信方法B中,发送请求通道用于从作为通信主设备的照相机微计算机205向作为通信从设备的镜头微计算机101通知针对镜头数据的发送请求。经由发送请求通道的通知是通过将该发送请求通道上的信号电平(电压电平)在高(第一电平)和低(第二电平)之间切换来进行的。在以下的说明中,在通信方法B中供给至发送请求通道的信号被称为发送请求信号RTS。
与通信方法A类似,第一数据通信通道用于将包括各种数据的镜头数据信号DLC从镜头微计算机101发送至照相机微计算机205。与通信方法A类似,第二数据通信通道也用于将包括控制命令和发送请求命令等的照相机数据信号DCL从照相机微计算机205发送至镜头微计算机101。
在通信方法B中,不同于通信方法A,照相机微计算机205和镜头微计算机101不与共同的时钟信号同步地发送和接收数据,而是使用基于预先设置的通信速度的通信比特率来发送和接收数据。通信比特率指示在一秒内可以发送的数据量,并且通信比特率的单位是bps(比特/秒)。
在本实施例中,同样在该通信方法B中以及在通信方法A中,照相机微计算机205和镜头微计算机101通过相互进行发送和接收的全双工通信方法彼此进行通信。
图4示出作为最小通信单位的1帧的信号波形。1帧的数据格式的结构在照相机数据信号DCL和镜头数据信号DLC之间部分地不同。
首先,将说明镜头数据信号DLC数据格式。1帧的镜头数据信号DLC由数据帧和随后的BUSY帧组成。镜头数据信号DLC在不进行数据发送的状态下将信号电平维持为高。
镜头微计算机101将镜头数据信号DLC的电压电平设置为低并持续1位时间段,以向照相机微计算机205通知1帧的镜头数据信号DLC的发送开始。该1位时间段被称为开始位ST,并且数据帧从开始位ST开始。随后,镜头微计算机101在从开始位ST之后的第2位到第9位的8位时间段内发送1字节的镜头数据。
数据的位排列是MSB(最高有效位)优先格式,从最高数据D7开始,顺次以数据D6和数据D5继续,并且以最低数据D0结束。镜头微计算机101将1位的校验信息(PA)添加到第10位,设置指示1帧的结束的结束位SP的时间段,并且将镜头数据信号DLC的电压电平设置为高。之后,从开始位ST开始的数据帧时间段结束。校验信息不必是1位,并且可以添加多个位的校验信息。另外,校验信息不是必需的,并且格式可以是不添加校验信息。
随后,如由该图中的“DLC(有BUSY)”所示,镜头微计算机101在停止位SP之后添加BUSY帧。与在通信方法A中类似,BUSY帧表示从镜头微计算机101发送至照相机微计算机205的通信待机请求BUSY的时间段。镜头微计算机101将镜头数据信号DLC的信号电平保持于低,直到解除了通信待机请求BUSY为止。
另一方面,存在不必将通信待机请求BUSY从镜头微计算机101发送至照相机微计算机205的情况。对于该情况,如由该图中的“DLC(无BUSY)”所示,还提供了在无需添加BUSY帧的情况下构成1帧的数据格式。在下文,BUSY帧也被称为BUSY通知。也就是说,作为镜头数据信号DLC的数据格式,可以根据镜头微计算机侧的处理状况来选择具有BUSY通知的数据格式或无BUSY通知的数据格式。
将说明识别BUSY通知的有无(有BUSY或无BUSY)的方法,其中该识别由照相机微计算机205来进行。图4中的例示为“DLC(无BUSY)”的信号波形和图4中的例示为“DLC(有BUSY)”的信号波形包括位位置B1和B2。照相机微计算机205选择位位置B1和B2的一个位位置作为用于识别BUSY通知的有无的BUSY识别位置P。如上所述,在本实施例中,使用从位位置B1和B2中选择BUSY识别位置P的数据格式。由此,可以应对以下问题:从发送镜头数据信号DLC数据帧起直到确认BUSY通知(DLC中的低)为止的处理时间根据镜头微计算机101的处理性能而不同。
BUSY识别位置P是位位置B1还是位位置B2是在进行利用通信方法B的通信之前通过照相机微计算机205和镜头微计算机101之间的通信所确定的。BUSY识别位置P不必固定于位位置B1或B2,并且可以根据照相机微计算机205和镜头微计算机101的处理能力而改变。BUSY识别位置P不限于B1和B2,并且可以设置到停止位SP之后的预定位置。
这里,将说明使用在通信方法A中添加到时钟信号LCLK的BUSY帧作为在通信方法B中添加到镜头数据信号DLC的数据格式的原因。
在通信方法A中,需要经由同一时钟通道来通信由作为通信主设备的照相机微计算机205输出的时钟信号LCLK和由作为通信从设备的镜头微计算机101输出的BUSY信号。因而,通过使用时分方法,防止了在来自照相机微计算机205和镜头微计算机101的输出之间的冲突。也就是说,在时钟通道上,可以通过将输出使能时间段适当地指派至照相机微计算机205和镜头微计算机101来防止输出之间的冲突。
然而,在该时分方法中,需要确定地防止来自照相机微计算机205和镜头微计算机101的输出之间的冲突。因而,从照相机微计算机205完成8脉冲的时钟信号LCLK的输出的时间到允许镜头微计算机101输出BUSY信号的时间,插入禁止来自两个微计算机205和101的输出的输出禁止时间段。该输出禁止时间段是照相机微计算机205和镜头微计算机101不能彼此进行通信的通信无效时间段,这可能导致有效通信速度下降。
为了解决这样的问题,通信方法B使用如下的数据格式,在该数据格式中,将来自镜头微计算机101的BUSY帧添加到经由作为镜头微计算机101的专用输出通道的第一数据通信通道发送的镜头数据信号DLC。
接着,将说明照相机数据信号DCL的数据格式。1帧的数据帧的结构与镜头数据信号DLC的结构相同。然而,不同于镜头数据信号DLC,禁止照相机数据信号DCL添加BUSY帧。
接着,将说明在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间的利用通信方法B的通信的处理。首先,当发生用以开始与镜头微计算机101的通信的事件时,照相机微计算机205通过将发送请求信号RTS的电压电平设置为低(通过断言发送请求信号RTS)来向镜头微计算机101通知通信请求。
当镜头微计算机101通过发送请求信号RTS的电压电平改变为低而检测到通信请求时,镜头微计算机101进行要发送至照相机微计算机205的镜头数据信号DLC的生成处理。当用于发送镜头数据信号DLC的准备完成时,镜头微计算机101开始经由第一数据通信通道发送1帧的镜头数据信号DLC。镜头微计算机101从通信请求信号RTS的电压电平变为低的时间起,开始在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间相互设置的设置时间内发送镜头数据信号DLC。也就是说,在通信方法B中,可以在从通信请求信号RTS的电压电平变为低起直到镜头数据信号DLC的发送开始的时间内,确定要发送的镜头数据。不同于通信方法A,没有严格限制成需要确定到输入最初的时钟脉冲的时间为止要发送的镜头数据。因此,通信方法B可以向开始发送镜头数据信号DLC的定时提供自由度。
接着,照相机微计算机205响应于检测到添加至从镜头微计算机101接收到的镜头数据信号DLC数据帧的头部的开始位ST,使发送请求信号RTS的电压电平返回到高。在下文,使发送请求信号RTS返回到高被称为否定发送请求信号RTS。由此,解除了发送请求,并且照相机微计算机205开始经由第二通信通道发送照相机数据信号DCL。在否定发送请求信号RTS和发送照相机数据信号DCL之间首先开始哪个操作并不重要,并且到镜头数据信号DLC数据帧的接收完成时为止,可以进行这些操作。
在发送镜头数据信号DLC数据帧之后,在需要向照相机微计算机205通知通信待机请求BUSY的情况下,镜头微计算机101将BUSY帧添加到镜头数据信号DLC。照相机微计算机205监视通信待机请求BUSY的发送的有无。在发送通信待机请求BUSY期间,禁止为下一发送请求断言发送请求信号RTS。
镜头微计算机101在通过通信待机请求BUSY使来自照相机微计算机205的通信保持待机的时间段期间执行所需处理。镜头微计算机101在完成针对下一通信的准备之后,解除通信待机请求BUSY。在解除了通信待机请求BUSY并且完成了照相机数据信号DCL的数据帧的发送的情况下,许可照相机微计算机205针对下一发送请求断言发送请求信号RTS。
如上所述,在本实施例中,镜头微计算机101响应于由照相机微计算机205中的通信开始事件触发的发送请求信号RTS的断言,开始将镜头数据信号DLC数据帧发送至照相机微计算机205。照相机微计算机205响应于检测到镜头数据信号DLC的开始位ST,开始将照相机数据信号DCL的数据帧发送至镜头微计算机101。
这里,镜头微计算机101在需要的情况下,针对通信待机请求BUSY在镜头数据信号DLC数据帧之后添加BUSY帧。当解除了通信待机请求BUSY时,1帧的通信处理完成。通过该通信处理,在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间相对于彼此发送和接收1字节的通信数据。
接着,将说明通信方法B的通信模式M2。图5的(A)示出在通信模式M2中在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间通信的通信信号的波形。图5的(A)示出在连续发送3帧的数据时的通信信号的波形。如上所述通信模式M2是为了以高速进行数据通信而进行的,并且禁止将通信待机请求BUSY添加到镜头数据信号DLC。
接着,将说明照相机微计算机205和镜头微计算机101之间的通信控制处理,作为本实施例的特征。图5的(B)示出在照相机微计算机205和镜头微计算机101分别连续地发送和接收n帧的照相机数据信号DCL和镜头数据信号DLC时的通信信号的波形。照相机微计算机205在发生开始与镜头微计算机101的通信的事件时,断言发送请求信号RTS。在通信模式M2中,不同于通信模式M1,照相机微计算机205无需逐帧地否定发送请求信号RTS。在可以连续地发送和接收数据期间,维持发送请求信号RTS的断言状态。
当镜头微计算机101通过断言了发送请求信号RTS而检测到通信请求时,镜头微计算机101进行要发送至照相机微计算机205的镜头数据信号DLC的生成处理。当完成用于发送镜头数据信号DLC的准备时,镜头微计算机101开始经由第一数据通信通道发送第一帧的镜头数据信号DLC(DL1)。
在发送第一帧的镜头数据信号DLC之后,镜头微计算机101再次检查发送请求信号RTS。此时,如果发送请求信号RTS处于断言状态,则镜头微计算机101将在发送完成的第一帧之后的接下来的第二帧的镜头数据信号DLC(DL2)发送至照相机微计算机205。这样,在维持发送请求信号RTS的断言状态期间,镜头微计算机101将镜头数据信号DLC(DL1~DLn)连续地发送至照相机微计算机205。当完成预定数量n个帧的发送时,停止镜头数据信号DLC的发送。
照相机微计算机205响应于检测到来自镜头微计算机101的镜头数据信号DLC的各帧的开始位ST,开始经由第二通信通道发送n帧的照相机数据信号DCL(DC1~DCn)。
图5的(C)示出在图5的(B)所示的连续数据发送/接收通信期间、从照相机微计算机205或镜头微计算机101指示临时通信待机的情况下的通信信号的波形。当照相机微计算机205断言通信请求信号RTS时,镜头微计算机101开始发送镜头数据信号DLC,并且照相机微计算机205响应于检测到镜头数据信号DLC的开始位ST,开始发送照相机数据信号DCL。
T2w1表示照相机微计算机205指示通信待机的通信待机时间段。照相机微计算机205通过临时否定发送请求信号RTS来向镜头微计算机101通知该待机指示。当镜头微计算机101检测到否定了发送请求信号RTS时,镜头微计算机101在完成在检测时正发送的镜头数据信号DLC帧的发送之后,停止该发送,这里的该镜头数据信号DLC帧是在该图中表示为DL6的休眠帧。
响应于镜头数据信号DLC发送的休眠,照相机微计算机205在发送照相机数据信号DCL中的与上述休眠帧相对应的帧(DC6)之后,也停止照相机数据信号DCL的发送。利用这样的通信控制,即使在连续数据发送/接收通信期间生成通信待机指示,也可以管理所发送的帧的数量,使得在镜头数据信号DLC和照相机数据信号DCL之间,所发送的帧的数量相同。
当通信待机的请求事件停止时,照相机微计算机205可以通过再次断言发送请求信号RTS来指示镜头微计算机101重新开始通信(发送通信重新开始指示)。响应于通信重新开始指示,镜头微计算机101从休眠帧下一个的帧起重新开始发送镜头数据信号DLC,其中该帧由DL7表示并且在下文被称为重新开始帧。响应于检测到重新开始帧的开始位ST,照相机微计算机205从与重新开始帧相对应的帧(DC7)起重新开始发送照相机数据信号DCL。
另一方面,T2w2表示镜头微计算机101指示通信待机的通信待机时间段。在该图中,在通信待机时间段T2w1结束之后,照相机微计算机205和镜头微计算机101不指示通信待机,而是顺次进行重新开始帧DL7、DC7以及后续帧DL8、DC8至DL9和DC9的连续数据发送/接收。当镜头微计算机101完成帧DL9的发送时、即当照相机微计算机205完成帧DC9的接收时,发生通信待机请求事件。由此,镜头微计算机101向照相机微计算机205通知通信待机指示。当发送请求信号RTS处于断言状态时,镜头微计算机101通过不发送镜头数据信号DLC来向照相机微计算机205通知通信的休眠。
照相机微计算机205不断地监视镜头数据信号DLC的各帧的开始位ST。当照相机微计算机205没有检测到开始位ST时,照相机微计算机205被设置为停止照相机数据信号DCL的下一帧的发送。在即使断言了发送请求信号RTS、照相机微计算机205也没有从镜头微计算机101接收到由该图中的DL10表示的镜头数据信号DLC的情况下,照相机微计算机205在不发送由DC10表示的照相机数据信号DCL的情况下停止通信。照相机微计算机205在由镜头微计算机101指示的通信待机时间段T2w2期间维持发送请求信号RTS处于断言状态。
之后,在镜头微计算机101中通信待机请求事件消失,并且镜头微计算机101从重新开始帧DL10起重新开始发送镜头数据信号DLC。照相机微计算机205响应于检测到重新开始帧DL10的开始位ST,从相应帧DC10起重新开始发送照相机数据信号DCL。
接着,将参考图6来说明在照相机微计算机205和镜头微计算机101之间进行的确定通信格式的处理。图6是示出确定通信格式的方法的流程图。照相机微计算机205和镜头微计算机101根据作为计算机程序的通信控制程序来执行图6的流程图所示的通信控制。
首先,当可更换镜头100附接至照相机主体200时,在步骤S100和S200中,照相机微计算机205和镜头微计算机101将通信格式设置为确保通信的建立的初始通信格式。这里,初始通信格式可以是本实施例中所公开的通信方法和数据格式的组合,或者可以是其它通信格式。当选择异步通信格式作为初始通信格式时,可以设置BUSY识别位置P,使得可以在照相机和可更换镜头的任何组合中进行通信。
随后,在步骤S101中,照相机微计算机205将指示与照相机主体200兼容的通信格式的照相机识别信息发送至镜头微计算机101。在步骤S202中,镜头微计算机101将指示与可更换镜头100兼容的通信格式的镜头识别信息发送至照相机微计算机205。这里,“识别信息”包括与支持时钟同步或异步的哪个通信方法有关的信息、以及与所支持的通信比特率的范围有关的信息。与BUSY识别位置P有关的信息也包括在识别信息中。
在步骤S102中,照相机微计算机205接收到镜头识别信息。在步骤S201中,镜头微计算机101接收到照相机识别信息。这里,在图6的流程图中,在发送照相机识别信息之后发送镜头识别信息,但可以同时进行照相机识别信息的发送和镜头识别信息的发送。可以在发送镜头识别信息之后发送照相机识别信息。
随后,在步骤S103和S203中,为后续通信设置通信格式。具体地,照相机微计算机205和镜头微计算机101将两个微计算机都可以支持的通信比特率中的最快速率确定为通信比特率。在两个微计算机所支持的BUSY识别位置中,离停止位SP最近的位置被设置为BUSY识别位置。在上述通信控制之后,照相机微计算机205和镜头微计算机101的通信模式转变为通信模式M1的状态。
接着,参考图7,将说明异步通信方法的数据通信流程。图7是示出通信模式M2中的数据通信、并且示出采用许可添加BUSY信号的数据格式的通信流程的流程图。
照相机微计算机205监视是否发生开始与镜头微计算机101的通信的通信事件。当在步骤S110中发生通信事件时,处理进入步骤S111。在步骤S111中,照相机微计算机205通过如上所述断言通信请求信号RTS来将通信请求发送至镜头微计算机101。
镜头微计算机101监视是否断言了通信请求信号RTS。当在步骤S210中镜头微计算机101认识到断言了通信请求信号RTS时,处理进入步骤S211。在步骤S211中,镜头微计算机101将镜头数据信号DLC经由第一数据通信通道发送至照相机微计算机205。
当照相机微计算机205从镜头微计算机101接收到镜头数据信号DLC时、即当在步骤S112中选择“是”时,处理进入步骤S113,并且照相机微计算机205否定通信请求信号RTS。之后,处理进入步骤S114,并且将照相机数据信号DCL经由第二数据通信通道发送至镜头微计算机101。
当在步骤S212中镜头微计算机101检测到照相机数据信号DCL的接收开始时,镜头微计算机101进入步骤S213,并且进行照相机数据信号DCL的接收处理。在与步骤S213的处理并行的步骤S214中,镜头微计算机101判断是否需要向照相机微计算机205通知通信待机请求BUSY。当不需要向照相机微计算机205通知通信待机请求BUSY时,处理进入步骤S218,并且镜头微计算机101等待,直到照相机数据信号DCL的接收完成为止。
另一方面,当需要从镜头微计算机101向照相机微计算机205通知通信待机请求BUSY时,处理进入步骤S215,并且将BUSY帧添加到镜头数据信号DLC。镜头微计算机101在向照相机微计算机205通知通信待机请求BUSY期间执行所需的处理。当下一通信准备完成时、即当在步骤S216中选择“是”时,在步骤S217中镜头微计算机101解除通信待机请求BUSY。在解除通信待机请求BUSY之后,镜头微计算机101进入步骤S218,并且等待,直到照相机数据信号DCL的接收完成为止。当照相机数据信号DCL的接收完成时、即在步骤S218中选择“是”时,镜头微计算机101返回到步骤S210,并且继续监视是否断言了通信请求信号RTS。
响应于在步骤S115中接收到通信待机请求BUSY,照相机微计算机205等待,直到解除了通信待机请求BUSY为止。当解除了通信待机请求BUSY时、即当在步骤S116中选择“是”时,照相机微计算机205进入步骤S117,并且判断照相机数据信号DCL的发送是否完成。即使当在步骤S115中没有发送通信待机请求BUSY时,照相机微计算机205也进入步骤S117,并且判断照相机数据信号DCL的发送是否完成。当照相机微计算机205在步骤S117中判断为完成了照相机数据信号DCL的发送时,照相机微计算机205返回到步骤S110并且继续监视是否发生通信事件。
如上所述,本实施例涉及使用三个通道的异步通信(通信方法B)中的通信控制。镜头微计算机101将通信待机请求BUSY经由作为镜头微计算机101的专用输出通道的第一数据通信通道发送至照相机微计算机205。另一方面,照相机微计算机205将发送请求信号RTS经由作为照相机微计算机205的专用输出通道的通知通道发送至镜头微计算机101。
这样,经由镜头微计算机101的专用输出通道来发送/接收来自镜头微计算机101的通信待机请求BUSY,并且经由照相机微计算机205的专用输出通道来发送/接收来自照相机微计算机205的发送请求信号RTS。由此,可以缩短作为照相机微计算机205和镜头微计算机101之间的通信的时钟同步通信(通信方法A)的无效时间段,因而有效通信速度可以增加。
关于通信的开始定时,数据发送首先从自镜头微计算机101向照相机微计算机205的数据发送开始。照相机微计算机205响应于检测到从镜头微计算机101发送来的数据帧的开始位ST,开始数据发送。通过这样设置通信的开始定时,可以向在镜头微计算机101接收到发送请求信号RTS之后该镜头微计算机开始向照相机微计算机205的数据发送的定时提供自由度。例如,可以根据镜头微计算机101的信息处理能力来改变数据发送的开始定时。由此,可以在不会导致通信故障的情况下提高照相机主体200和可更换镜头100之间的通信速度。
对启动时的通信处理的说明
在本实施例中,可以利用透过率从光轴中心起沿径向方向变化的透镜来最佳地进行AE控制和AF控制。在AE控制中,如后面所述,需要将F值转换成T值的处理和将T值转换成F值的处理。如果在每次需要该转换时、在照相机主体200和可更换镜头100之间进行通信处理,则可能消耗通信频带,并且通信处理的控制时间可能影响AE控制的灵敏度。因此,在本实施例中,在照相机微计算机205的启动定时,通过高速通信从镜头微计算机101读出F值和T值的转换表数据。由此,可以在维持AE控制的灵敏度的同时,进行将F值转换成T值的处理。
参考图8,将说明本实施例中的在启动定时的通信处理。图8是示出照相机主体200和可更换镜头100之间的初始通信的流程图。步骤S801至S825说明照相机微计算机205中的处理,并且步骤S830至S835说明镜头微计算机101中的处理。可以并行地进行照相机微计算机处理和镜头微计算机处理。
首先,在步骤S801和S830中,通过参考图6所述的处理,在照相机微计算机205的通信器208和镜头微计算机101的通信器103中将通信模式切换到上述的通信模式M1。随后,在步骤S802和S831中,照相机微计算机205和镜头微计算机101交换与照相机主体200所提供的功能和可更换镜头100所提供的功能有关的信息。在本实施例中,交换与针对透过率从光轴中心起沿径向方向变化的透镜光学系统中的AE控制和AF控制是否支持通信功能有关的信息。
随后,在步骤S811中,照相机主体200判断可更换镜头100是否具有用于通信与光瞳强度分布有关的变化信息和与景深有关的变化信息的功能(可更换镜头100是否支持变化信息的通信),各信息可能影响AF控制,并且可能因存在透过率不一致的光学元件107而变化。当镜头支持变化信息通信时,在步骤S812中,激活表示支持针对与光瞳强度分布有关的变化信息和与景深有关的变化信息的通信的标志(Flag_AF_Control)。在后面将说明的稳定操作中的通信处理中参考该标志。在本实施例中,判断是否支持针对与光瞳强度分布和景深有关的变化信息的通信,但可以设置不同的标志来表示是否支持这两个数据通信。
随后,在步骤S820中,照相机微计算机205判断可更换镜头100是否具有与照相机主体200通信作为用于掌握光量变化的信息的针对F值和T值的转换信息的功能,其中该转换信息用于AE控制并且是由存在透过率不均匀地变化的光学元件107引起的。当镜头支持这样的通信时,处理进入步骤S821。
在步骤S821和S832中,照相机微计算机205和镜头微计算机101进行用于获取与F值和T值的转换表有关的数据的总大小的通信处理。这里,参考图9A和图9B,提供该通信的数据格式作为图9A的“F值/T值转换表数据大小通信”901。该通信处理使用参考图4所述的通信模式M1,通过DCL信号从照相机微计算机205向镜头微计算机101发送数据,并且照相机微计算机205通过DLC信号从镜头微计算机101接收数据。
“CMD_FT”902是用于获取后面所述的“F值/T值转换表数据通信”的总大小的通信命令。“CMD_FT”被预先定义为可以由照相机微计算机205和镜头微计算机101识别的预定数值。“0x00”903是与902的数据通信同步地从镜头微计算机101向照相机微计算机205发送的数据。在本实施例中,在该通信定时不存在要通信的特定数据,因而该值并不重要。在本实施例中,作为示例,当数据为“0x00”时,镜头数据信号DLC的最高数据D7至最低数据D0的信号电平维持在低。
类似地,在904中从照相机微计算机205向镜头微计算机101发送的4字节数据也由“0x00”表示。该值并不重要,但在本实施例中,作为示例,当数据为“0x00”时,照相机数据信号DCL的最高数据D7至最低数据D0的信号电平维持在低。与该4字节数据通信同步地,获取到要从镜头微计算机101向照相机微计算机205发送的数据。也就是说,作为数据,获取到从F值向T值的转换所用的数据构造的总大小(Total Size FT)和从T值向F值的转换所用的数据构造的总大小(Total Size TF)。通过以下的表达式来计算各大小。
Total Size FT[字节]=(Total Size FTH×256+Total Size FTL)[字节]
Total Size TF[字节]=(Total Size TFH×256+Total Size TFL)[字节]
随后,在图8的步骤S822和S833中,照相机微计算机205和镜头微计算机101进行参考图5所述的向通信模式M2的切换处理。由于在步骤S823和S834中通信的“F值T值转换表数据通信”的通信数据量大,因此进行切换处理以通过切换到更快的通信模式来缩短启动定时的处理时间。
随后,在步骤S823和S834中,照相机微计算机205和镜头微计算机101进行与F值和T值的转换表有关的数据通信。该通信的数据格式被表示为图9B中的“F值/T值转换表数据通信”910。由以911表示的多个字节组成的通信数据是用于将数据从F值转换成T值的数据构造。该数据的大小是可变的,并且与在905中接收到的Total Size FT的大小一致。由以912表示的多个字节组成的通信数据是用于将数据从T值转换成F值的数据构造。该数据的大小是可变的,并且与在906中接收到的Total Size TF的大小一致。
911中所包括的“F值分割数”913表示在图11中后面所述的F值/T值转换表的行方向上的元素数,并且更具体地,是指示包括多少个离散F值的分割数。“F值分割分辨率”914表示作为F值/T值转换表的行方向上的元素的离散F值的各差中的级数。914中的值例如指示1/8级和1/16级。“调焦分割数”915表示作为F值/T值转换表的列方向上的元素的调焦的分割数。“F→T转换表”916表示要从F值转换成T值的数据表的内容的数据值。
912中所包括的“T值分割数”917表示在图14中后面所述的T值/F值转换表的行方向上的元素数,并且更具体地,表示指示包括多少个离散T值的分割数。“T值分割分辨率”918表示作为T值/F值转换表中的行方向上的元素的离散T值的各差中的级数。917的值例如是1/8级或1/16级。“调焦分割数”919表示作为T值/F值转换表的列方向的元素的调焦的分割数。“T→F转换表”920表示用于将数据从T值转换成F值的数据表的内容的数据值。913至916中的要从F值转换成T值的数据构造的数量和917至920中的要从T值转换成F值的数据构造的数量可以不必一致。
将这些数据作为镜头数据信号DLC从镜头微计算机101发送至照相机微计算机205。这里,与从镜头微计算机101向照相机微计算机205的数据的各发送同步地,将由“0x00”表示的各数据从照相机微计算机205发送至镜头微计算机101。“0x00”的值并不重要,但在本实施例中,作为示例,当数据为“0x00”时,镜头数据信号DLC的最高数据D7至最低数据D0的信号电平维持在低。
在图8的步骤S824和S835中,由于在步骤S823中、照相机微计算机205和镜头微计算机101完成了具有大的数据大小的F值和T值的转换表数据的获取,因此通信模式返回到M1。随后,在步骤S825中,照相机微计算机205将在步骤S823中获取到的AE控制所需的F值和T值的转换表数据发送至AE控制器210。由此,在随后的照相机主体200的稳定操作中,AE控制器210可以对F值和T值进行转换处理。在步骤S823中获取到的AE控制所需的F值和T值的转换表数据在照相机电源断开时可以存储在非易失性存储器上,并且在第二次或以后启动照相机时附接同一镜头的情况下,可以跳过转换表数据的通信。可选地,在每次接通照相机电源时、或者在每次附接与数据通信相对应的镜头时,可以再次进行该数据通信的通信。
对稳定AE控制(光圈优先模式)的说明
接着,参考图10和图11,将说明在照相机主体200的照相机设置被设置为光圈优先模式的情况下的光圈控制。光圈优先模式是用户根据他/她的偏好指定F值的模式。在这种情况下,用户通过操作照相机主体200的用户接口207或可更换镜头100的用户接口120来设置F值。与用户所指定的F值有关的信息是从照相机微计算机205输入到AE控制器210的。AE控制器210确定与所指定F值相对应的光量,并且基于与该光量相对应的快门速度和ISO感光度来控制曝光。
图10是示出在设置光圈优先模式的情况下的照相机主体200和可更换镜头100之间的信息的通信的图。图11示出用于将从可更换镜头100发送来的F值转换成T值的表数据(第一表数据)的示例。
图11中的表数据是可以从调焦位置和F值这两个元素获取到T值的表数据。图11的1101中所提供的各值(F1.0、F1.0+1/16级、F1.0+2/16级、...、F2.0、...F4.0、...F64)指示作为表数据的元素的F值,并且由参考图9B所述的“F值分割数”913的项数组成。各项之间的差由“F值分割分辨率”914定义,并且在本实施例中,分割分辨率是1/16级。1102指示调焦位置,并且包括图9B中的“调焦分割数”915的项数。关于该调焦位置,将从调焦无穷远端到调焦近端的区域分割成所需数量。该分割可以是等分割,或者可以是考虑到光学性能的分割。在本实施例中,作为示例,调焦分割数为32。
将参考图10来说明各处理步骤。在该处理开始时,将用于在图8的步骤S806和S808中将F值转换成T值的表数据输入到照相机主体200的AE控制器210。
首先,在步骤S1001中,通过操作照相机用户接口207和镜头用户接口120来设置F值。在该步骤中,F值被设置为F4.0。随后,在步骤S1002中,照相机微计算机205通过通信从镜头微计算机101获取调焦分割位置信息。获取到调焦分割位置信息,以在后面所述的步骤中的AE控制期间搜索图11所示的表数据的列方向1102。由此,在例如通过用户操作释放开关来激活AF控制、或者设置了在无需对该开关的用户操作而激活AF控制的诸如连续AF等的AF模式的情况下,考虑到调焦位置的变化。在本实施例中,接收到图11的表数据中的1103的Focus 2作为调焦位置信息。
随后,在步骤S1003中,照相机微计算机205与镜头微计算机101进行通信并且接收光圈109的状态(也称为光圈状态)。光圈状态包括光圈109中当前设置的F值和作为测光的基准的光圈开放状态下的F值数据。在本实施例中,照相机微计算机205接收到F2.0作为在光圈109中当前设置的F值。
随后,在步骤S1004中,AE控制器210使用图11的表数据,并且获取到当照相机主体200中当前设置的F值改变为通过用户操作所设置的F值时的T值的变化量。在本实施例中,在步骤S1002中当前调焦位置为Focus 2,并且在步骤S1003中当前照相机主体200中所设置的F值为F2.0。如图11的表数据的1104所示,当前T值被计算为T2.9。
接着,如图11的1105所示,当调焦位置为Focus 2并且F值为F4.0时,T值被计算为T4.6。因而,当通过用户操作将F值从F2.0改变为F4.0时,T值从T2.9改变为T4.6。
随后,在步骤S1005中,AE控制器210通过使用在S1004中获取到的T值的变化量来确定曝光最佳的快门速度和ISO感光度。随后,在步骤S1006中,照相机微计算机205与镜头微计算机101进行通信,以将光圈109驱动到用户所设置的F值(在本实施例中为F4.0)。随后,在步骤S1007中,镜头微计算机101基于从照相机微计算机205接收到的光圈驱动请求来驱动光圈109。当在步骤S1002中用户正操作释放开关时,步骤S1007中的光圈驱动控制是用于静止图像曝光处理的光圈驱动,并且在步骤S1008中,照相机微计算机205打开快门209并进行静止图像拍摄所用的曝光处理。
如上所述,在本实施例中,在作为比AE控制早的定时的可更换镜头100附接至照相机主体200的定时,将用于将数据从F值转换成T值的表数据发送至照相机主体200。由此,通过在表数据中搜索,可以在照相机主体200的摄像模式设置为光圈优先模式的情况下的光圈控制中获取到AE控制的定时的光量的变化量。在每次改变F值设置时,无需经由通信处理从可更换镜头100获取光量的变化量,因而可以避免用于F值和T值之间的转换的通信处理的发生。可以抑制通信频带的消耗,并且例如,即使摄像周期具有高帧频,也可以避免通信频带不足,并且无需进行以牺牲功能为代价来减少通信量的处理。还可以在静止图像拍摄期间的高速连续摄像模式中避免由通信控制延迟引起的帧捕获速率的下降。
在JP H10-268382中,摄像系统被光学地设计成透过率从光轴中心起沿径向方向减小且产生模糊效果,并且镜头侧基于来自照相机的光圈驱动量的指示来对光圈控制量进行转换,以满足照相机所期望的光量变化。然而,由于透过率的减小程度与光圈控制的分辨率不一致,并且由于光圈控制的分辨率与减小程度相比更粗略,因此JP H10-268382的摄像系统不能始终对光圈量进行转换以满足照相机所期望的光量的变化量。结果,无法获得用户所期望的模糊效果。另一方面,根据本实施例的结构,在通过从F值获取T值来掌握照相机侧的光量的变化量之后,确定诸如快门速度和ISO感光度等的其它曝光控制参数。由此,本实施例可以在用户所设置的F值的景深处进行摄像,并且可以获取到适当的模糊效果。
在本实施例中,当以光圈优先模式拍摄图像时,通过使用图11的表数据来进行光圈控制,但也可以使用图12的表数据。在图11中,表数据由两个元素(即,F值和调焦位置)组成,但在图12中,进一步添加变焦位置信息作为组成部分。当使用图12的表数据时,还将变焦分割数信息添加到由图9B的911所示的多个字节组成的通信数据和由图9B的912所示的多个字节组成的通信数据。
对稳定AE控制(快门速度优先模式)的说明
接着,参考图13和图14,将说明在快门速度优先模式下进行摄像的情况下的光圈控制。快门速度优先模式是用户根据他/她的偏好指定快门速度的模式。在这种情况下,用户通过操作照相机主体200上所设置的用户接口207或可更换镜头100上所设置的用户接口120来设置快门速度。用户所指定的快门速度信息从照相机微计算机205被输入到AE控制器210。AE控制器210确定用于实现所指定的快门速度的光量,并且将与该光量相对应的F值作为光圈目标值发送至镜头微计算机101。
图13是示出在设置快门速度优先模式的情况下的照相机主体200和可更换镜头100之间的信息的通信的图。图14示出用于将从可更换镜头100发送来的T值转换成F值的表数据(第二表数据)的示例。
图14中的表数据是可以使用调焦位置和T值这两个元素来获取F值的表数据。图14的1401中的各值(T1.0、T1.0+1/16级、T1.0+2/16级、...、T2.8、...T4.0、...T64)指示作为表数据的元素的T值,并且由图9B中的“T值分割数”917的项数组成。各项之间的差由“T值分割分辨率”918定义,并且在本实施例中,分割分辨率为1/16级。
1402指示调焦位置,并且由图9B中的“调焦分割数”919的项数组成。关于该调焦位置,将从调焦无穷远端到调焦近端的区域分割成所需数量。该分割可以是等分割,或者可以是考虑到光学性能的分割。在本实施例中,作为示例,调焦分割数被设置为32。
将参考图13来说明各处理步骤。在该处理开始时,将用于在图8的步骤S806和S808中将T值转换成F值的表数据输入到照相机主体200的AE控制器210。
首先,在步骤S1301中,通过操作照相机用户接口207和镜头用户接口120来设置快门速度。在该步骤中,快门速度被设置为1/1000。
随后,在步骤1302中,照相机微计算机205通过通信从镜头微计算机101获取调焦分割位置信息。获取到调焦分割位置信息,以在后面所述的步骤中的AE控制期间搜索图14中给出的表数据的列方向1402。由此,在例如通过用户操作释放开关来激活AF控制、或者设置了在无需对该开关的用户操作而激活AF控制的诸如连续AF等的AF模式的情况下,考虑到调焦位置的变化。在本实施例中,接收到图14的表数据中的1403中示出的Focus 2作为调焦位置信息。随后,在步骤S1303中,照相机微计算机205与镜头微计算机101进行通信,并且接收光圈109的状态(即,光圈状态)。
随后,在步骤S1304中,测量入射到AE控制器210中所配置的测光传感器(未示出)的光量,即进行测光。在本实施例中,通过测光处理所获取到的当前T值被测量为T2.8。随后,在步骤S1305中,AE控制器210通过使用在步骤S1304中获取到的光量T值和测光时的设置来计算当快门速度为1/1000时的曝光的最佳变化量。在本实施例中,确定将AE控制器210的T值从T2.8改变为T4.0的控制目标值。
随后,在步骤S1306中,AE控制器210通过使用图14的表数据从当前F值确定可以获取到最佳曝光所利用的F值。在本实施例中,在步骤S1302中当前调焦位置为Focus 2,并且在步骤S1303中,根据当前照相机主体200的测光处理的结果,光量值为T2.8。假定通过当实现用户所指定的快门速度1/1000时的光圈将光量改变为T4.0。根据图14中的表数据的搜索,如1404所示,与T2.8相对应的F值为F2.1,并且如1405所示,与T4.0相对应的F值为F3.5。作为光圈控制量,照相机微计算机205通过通信将F3.5-F2.1的光圈驱动的请求发送至镜头微计算机101。
随后,在步骤S1308中,镜头微计算机101基于从照相机微计算机205接收到的光圈驱动请求来驱动光圈109。当在步骤S1302中用户操作释放开关时,步骤S1308是静止图像拍摄所用的光圈驱动,因而照相机微计算机205打开快门209,并且进行静止图像拍摄所用的曝光处理。
如上所述,在本实施例中,在作为比AE控制早的定时的可更换镜头100附接至照相机主体200的定时,将用于将数据从T值转换成F值的表数据发送至照相机主体200。由此,通过在表数据中搜索,在照相机主体200的摄像模式设置为快门速度优先模式的情况下的光圈控制中,可以通过对AE控制的定时的光量的变化量进行转换来获取光圈控制值。可以避免用于转换处理的通信处理的发生。可以抑制通信频带的消耗,并且例如,即使摄像周期具有高帧频,也可以避免通信频带不足,并且无需进行以牺牲功能为代价来减少通信量的处理。还可以在静止图像拍摄期间的高速连续摄像模式中避免由通信控制延迟引起的帧捕获速率的下降。
在本实施例中,当在光圈优先模式下拍摄图像时,使用图14的表数据来进行光圈控制,但也可以使用图15的表数据。在图14中,表数据由两个元素(即,F值和调焦位置)组成,但在图15中,进一步添加变焦位置信息作为组成部分。当使用图15的表数据时,还将变焦分割数信息添加到由图9B的911所示的多个字节组成的通信数据和由图9B的912所示的多个字节组成的通信数据。
对实时取景期间的照相机内部的操作的说明
接着,参考图16,将说明稳定的实时取景操作,该稳定的实时取景操作包括参考图10所述的光圈优先模式或参考图13所述的快门速度优先模式下的操作期间的AE控制和AF控制的操作。图16是如下的时序图:横轴表示时间经过方向,并且纵轴表示照相机微计算机205和镜头微计算机101之间的通信处理以及各控制块的操作项。这里,将说明实时取景期间的控制作为示例。
附图标记1601表示摄像同步信号,该摄像同步信号指示由附图标记1602表示的图像传感器201的电荷累积控制的开始定时。摄像同步信号是按与帧频相对应的周期生成的,并且在60fps控制的情况下按例如16.6ms的周期作为附图标记1610的垂直同步信号被输入至照相机微计算机205。附图标记1611表示针对显示器206上所设置的AF框存在的位置的图像传感器201的电荷累积控制定时。附图标记1603表示用于在照相机主体200和可更换镜头100之间通信图像传感器的累积定时的同步信号通信,并且使用1610的垂直同步信号作为触发来进行通信。
附图标记1604表示AF控制通信,该AF控制通信执行进行AF控制所需的各种通信。在AF控制通信1604中,例如,获取到调焦透镜105的位置信息、以及作为用于将AF控制器211所检测到的散焦量转换成调焦透镜105的驱动量的转换系数的调焦灵敏度信息。在AF控制通信1604中,获取到由光学像差产生的散焦校正数据,并且获取到与光圈位置传感器115所检测到的光圈109的开口直径有关的信息。在AF控制通信1604中,获取到与AF检测处理所使用的光瞳强度分布有关的变化信息以及搜索速度和聚焦判断所使用的景深信息。
附图标记1605表示用于进行AF控制的图像传感器201的累积处理(AF累积处理)时间段。该累积处理定时根据显示器206上所设置的AF框的位置而改变。当AF框设置在显示器206的垂直方向上的中央附近时,定时1611是AF信号的累积定时。另一方面,当AF框设置在显示器206的画面上的下方向时,如由1650所示,AF信号的累积定时相对于1611延迟。
附图标记1606表示利用AF控制器211的AF控制处理。AF控制处理1606是如下的处理:通过处理AF信号并且通过计算被摄体的散焦量来计算用于聚焦于被摄体的调焦透镜驱动量;或者通过预测被摄体的移动量来计算调焦透镜的驱动量。附图标记1607表示将用于驱动调焦透镜105的请求从照相机微计算机205通信至镜头微计算机101的处理、即调焦驱动通信的处理。
附图标记1608表示利用AE控制器210的AE控制处理。AE控制处理1608是使用测光传感器来测量光量并且用于根据照相机中所设置的模式和用户操作来适当控制曝光的处理。附图标记1609表示将用于驱动光圈109的请求从照相机微计算机205通信至镜头微计算机101的处理、即光圈驱动通信的处理。
附图标记1620至1631各自表示处理上述1601至1609的各处理器的定时。当在1601中生成摄像同步信号时,在1620中照相机微计算机205向镜头微计算机101进行同步信号通信。随后,在1621中,进行AF控制所需的数据通信,并且与1621的处理并行地进行1623中的AF累积处理。通过1621中的处理从镜头微计算机101获取到AF控制所需的数据,并且当通过处理1605完成了AF累积处理时,1606中的AF控制处理开始。各个箭头1622和1624表示这里所述的处理的顺序。当1625中的AF控制处理完成时,在定时1627请求镜头微计算机101驱动调焦透镜105。
与从1621到1627的AF控制并行地在定时1629进行AE控制处理,之后在1631中请求镜头微计算机101驱动光圈109。作为1631中的光圈驱动请求的开始条件,由于在照相机主体200的通信器208和可更换镜头100的通信器103之间存在仅一个通信路径、并且需要排他地执行通信请求,因此箭头1628使用1627中的调焦驱动请求的完成。在照相机主体200和可更换镜头100之间存在多个通信路径的情况下,不会发生该限制。
如上所述,在针对1605的说明中,各个附图标记1640至1648表示在改变AF框的位置的情况下处理各处理器的定时。该情况与以上在1621至1631中所述的情况的不同之处在于:AF信号处理延迟且AE控制相对较早地完成,并且在执行针对光圈109的驱动请求的通信1647之后执行调焦透镜105的驱动请求1644。
对AF控制器的说明
接着,将参考图17A和图17B来说明本实施例的AF控制。图17A和17B是示出本实施例中的图像传感器201的示意图。图17A是示出图像传感器201的总体示意图,并且图17B是示出图像传感器201的一个像素的示意图。在图17A中,图像传感器201包括具有按二维阵列配置的多个像素的像素单元1701、被配置为选择像素单元1701的行的垂直选择电路1702、以及被配置为选择像素单元1701的列的水平选择电路1704。图像传感器201包括:读出电路1703,其被配置为读出像素单元1701的像素中的由垂直选择电路1702选择的像素的信号;以及串行接口1705(SI/F),其被配置为获取诸如各电路的操作模式等的信息。读出电路1703针对各列包括被配置为存储信号的存储器、增益放大器、以及AD转换器等。除图17A所示的组件之外,图像传感器201例如包括定时生成器或控制电路,该定时生成器被配置为向垂直选择电路1702、水平选择电路1704和信号读出电路1703等供给定时。垂直选择电路1702顺次选择像素单元1701的多个行的像素信号,并且将这些像素信号读出到读出电路1703。水平选择电路1704针对各列顺次选择由读出电路1703读出的多个像素信号。
在图17B中,附图标记1706表示像素单元1701中的一个像素。像素1706包括一个微透镜1707。像素1706包括用于进行摄像面中的相位差型焦点检测处理的两个光电二极管(PD 1708、PD 1709)。除图17B所示的组件之外,像素1706例如包括用于将光电二极管(PD)信号读出到读出电路1703的像素放大用放大器、用于选择行的选择开关、以及用于复位光电二极管信号的复位开关。
接着,参考图18,将说明图像传感器201中的受光。图18是示出从作为本实施例的可更换镜头100中所配置的摄像透镜的光学元件107的出射光瞳射出的光束入射到图像传感器201的概念图。图18示意性示出相位差方法的焦点检测方法。
附图标记1801表示图像传感器(图像传感器201的截面)。附图标记1802表示微透镜(图17B中的微透镜1707),并且附图标记1803表示滤色器。附图标记1804和1805表示光电二极管(PD),其分别对应于图17B中的PD 1708和PD 1709。附图标记1806表示作为摄像透镜的光学元件107的出射光瞳。
在本实施例中,对于具有微透镜1802的像素,从出射光瞳1806射出的光束的中心是光轴1809。从出射光瞳1806射出的光束沿着光轴1809作为中心入射到图像传感器1801。附图标记1810和1812表示穿过作为摄像透镜的光学元件107的出射光瞳1806的部分区域1807和1808的光束的最外侧光线。如图18所示,在从出射光瞳1806射出的光束中,以光轴1809作为边界,该光束的上部入射到PD 1805并且该光束的下部入射到PD 1804。也就是说,PD 1804和PD 1805各自均接收穿过作为摄像透镜的光学元件107的出射光瞳1806的不同区域的光束。
图像传感器201是通过将A线像素和B线像素作为接收穿过作为摄像透镜的光学元件107中的出射光瞳1806的不同区域的光束的像素二维地配置所构成的。关于A线像素和B线像素的输出,两图像距离(AB图像距离)根据是处于聚焦状态、前焦点状态还是后焦点状态而改变。AF控制是通过移动调焦透镜105、使得该两图像的距离变为聚焦状态的距离来实现的。本实施例的光学元件107是透过率从光轴中心起沿径向方向变化的光学系统。因此,A图像和B图像之间的关系不是仅由光圈缩小量确定的。A图像和B图像之间的关系由于所接收到的图像信号的重心位置改变所依据的透过率的变化而改变。在透过率的变化不均匀的光学系统中,可以通过考虑入射到焦点检测像素的光束的透过率分布的变化来提高焦点检测的精度。
在本实施例中,上述的焦点检测处理由AF控制器211的相位差AF单元212来进行。通过以下的一系列操作来进行AF控制:通过焦点检测所用的像素的信号处理来计算作为像面上的焦点偏移量的散焦量;将该散焦量输入到调焦控制AF单元213;以及驱动调焦透镜105。
接着,参考图19A和图19B,将说明在信号处理电路203输入与AF处理所使用的光瞳强度分布有关的变化信息、搜索速度和聚焦判断所使用的景深信息、以及焦点检测所用的像素信号的情况下的AF控制器211的操作。与光瞳强度分布有关的变化信息以及景深信息的参数是经由通信器103和208从镜头微计算机101发送来的。图19A和图19B是示出AF控制器211的操作的流程图。步骤S1900至S1923说明AF控制器211的操作,并且步骤S1931至S1937说明照相机主体200的通信器208的操作。
首先,在步骤S1900中,指示AF控制待机的状态。例如,照相机主体200处于以图像传感器201恒定地拍摄图像的实时取景模式工作的状态。随后,在步骤S1901中,判断在图8的步骤S812中确定的标志(Flag_AF_Control)是否有效。当该标志关闭时,可更换镜头100不支持AF控制所用的数据通信,并且处理进入步骤S1921。
在步骤S1902中,AF控制器211判断是否进行利用参考图17A、图17B和图18所述的图像传感器201上所存储的相位差信号的焦点检测处理。由于通过根据对照相机用户接口207的操作选择摄像模式等可能没有进行使用相位差信号的焦点检测处理,因此进行该判断处理。在例如进行对比度AF控制以搜索对比度分量具有峰值的调焦位置、或者设置了手动调焦模式的情况下,不进行使用相位差信号的焦点检测处理。在进行使用相位差信号的焦点检测处理的情况下,在步骤S1903中,指示照相机主体200的通信器208从镜头微计算机101获取与光瞳强度分布有关的变化信息和与景深有关的变化信息。尽管未示出,但连同这些信息一起接收到F值。
如参考图18所述,与光瞳强度分布有关的变化信息是掌握在检测到相位差信号时的受光区域的重心位置的变化、并且提高焦点检测控制的精度所需的信息。在使用相位差信号的相位差检测方法的焦点检测中使用的上述转换系数通常通过使用F值来指定。然而,如上所述,由于本实施例的光学元件107被配置成使得中心部的透过率高于周边部的透过率,因此与F值相对应的基线长度不同于受光学元件107所影响的基线长度。此时,如果使用F值来计算该转换系数,则在相位差检测方法的焦点检测结果中可能发生误差。在本实施例中,通过代替F值而使用与光瞳强度分布有关的变化信息来计算转换系数,可以实现考虑到光学元件107的透过率的精确的相位差检测表达式的焦点检测。
另一方面,代替后面将说明的在未拍摄到被摄体时的搜索驱动速度、以及检测到被摄体时的聚焦判断中的F值,使用与景深有关的变化信息。由此,可以防止搜索速度下降,并且最佳地进行聚焦判断。
在步骤S1902中在选择照相机主体200的当前摄像模式时不进行使用相位差信号的焦点检测处理的情况下,在步骤S1904中,AF控制器211指示照相机主体200的通信器208从镜头微计算机101获取与景深有关的变化信息。连同该与景深有关的变化信息(未示出)一起接收到F值。
在步骤S1905中,AF控制器211等待将相位差信号从信号处理电路203输入至AF控制器211的相位差AF单元212。在步骤S1905中输入相位差信号的情况下,处理进入步骤S1906。在步骤S1906中,AF控制器211使用该相位差信号通过信号处理来计算图像偏移量。
随后,在步骤S1910中,与步骤S1902类似,AF控制器211判断是否进行使用相位差信号的焦点检测处理。在AF控制器211判断为进行使用相位差信号的焦点检测处理的情况下,处理进入步骤S1911。另一方面,在AF控制器211判断为不进行使用相位差信号的焦点检测的情况下,处理进入步骤S1913。
在步骤S1911中,AF控制器211等待从通信器208输入与光瞳强度分布有关的变化信息。在步骤S1912中,基于在步骤S1906中通过信号处理所获取到的图像偏移量并且基于在步骤S1911中获取到的与光瞳强度分布有关的变化信息,来计算作为像面上的被摄体焦点偏移量的散焦量。
在步骤S1913中,AF控制器211进行除使用相位差信号的焦点检测以外的针对散焦量的检测处理。在本实施例中,通过对比度AF控制来进行针对散焦信息的检测处理。随后,在步骤S1914中,AF控制器211等待通信器208输入与景深有关的变化信息。在步骤S1915中,通过使用与步骤S1906中所获取到的两图像的一致度等有关的判断,AF控制器211判断是否检测到聚焦控制的被摄体。
在步骤S1916中,由于检测到聚焦控制的被摄体,因此使用以下表达式来计算聚焦判断宽度,该聚焦判断宽度用于判断相位差AF单元212所计算出的散焦量是否在预定的聚焦判断范围内。
聚焦判断宽度(μm)=Fno×与景深有关的变化信息×δ×N
Fno:光圈开放直径信息
δ:容许弥散圆
N:透镜特定系数
Fno表示考虑到光圈缩小控制的开放直径信息。与景深有关的变化信息表示经由照相机主体200的通信器208从镜头微计算机101获取到的系数信息,并且在本实施例中,是通过透过率从光轴中心起沿径向方向变化所产生的校正系数。δ表示与容许弥散圆有关的信息,并且N表示根据驱动调焦透镜105的调焦透镜驱动电路的驱动特性所确定的透镜特定系数。
在步骤S1917中,AF控制器211判断在相位差AF单元212中计算出的散焦量(检测散焦量)是否在步骤S1912中所确定的聚焦宽度内。当散焦量在聚焦宽度内时,在步骤S1918中判断为获取到聚焦状态。另一方面,当在步骤S1917中判断为散焦量不在聚焦宽度内时,处理进入步骤S1920,并且AF控制器211请求通信器208驱动调焦透镜105以抵消该检测散焦量。
当在步骤S1915中未找到聚焦控制的被摄体时,在步骤S1919中如下确定基于景深信息的搜索速度。
Fno:光圈开放直径信息
帧频:摄像周期
M:相位差AF检测器的特性系数
Fno表示考虑到光圈缩小控制的开放直径信息。帧频表示图16中的摄像同步信号1601的周期,并且更具体地,表示利用图像传感器201的焦点检测处理的控制周期。当搜索驱动速度变快时,不能正确地检测相位差信号,但可以通过使焦点检测处理的控制周期变快来避免该现象,并且将该控制周期用作搜索驱动速度的决定因素。M表示与相位差AF检测器有关的特性信息。M是用于在状况为例如在高亮度状态下可以容易地检测到相位差信号的情况下使搜索速度变快的系数。AF控制器211请求通信器208以上述搜索速度驱动调焦透镜105。
在通过步骤S1901中的标志判断可以从可更换镜头100获得与光瞳强度分布有关的变化信息以及景深信息作为AF控制数据的情况下,如上所述,使用这些信息作为用于计算散焦量、调焦驱动速度和聚焦宽度判断的最佳参数。另一方面,在通过步骤S1901中的判断不能从可更换镜头100获取到AF控制数据的情况下,在步骤S1921中,与步骤S1906类似,计算通过使用相位差信号的信号处理的图像偏移量。
在步骤S1922中,AF控制器211使用光圈109中当前设置的F值信息来计算散焦量。对于步骤S1921的结果,进行未考虑到透镜光学系统的透过率变化的散焦计算处理。随后,在步骤S1923中,AF控制器211通过使用光圈109中当前设置的F值信息作为景深信息,来进行如步骤S1916或步骤S1919中所述的调焦驱动控制。因而,这里的调焦驱动控制未考虑到透镜光学系统的透过率变化。
步骤S1931是通信器208处于待机的状态。例如,照相机主体200以图像传感器201恒定地拍摄图像的实时取景模式工作。在步骤S1903或步骤S1904中照相机主体200的AF控制器211请求要从镜头获取的光学数据的情况下,在步骤S1932中通信器208针对摄像周期更新通信项。该处理对应于图16中的AF控制通信1604。
在步骤S1933中,通信器208等待摄像同步定时通知,并且在步骤S1934中,进行AF控制通信。在步骤S1935中,通信器208向AF控制器211通知各自均包括在从镜头微计算机101获取到的AF控制信息中的与光瞳强度分布有关的变化信息和与景深有关的变化信息。在步骤S1936中,判断是在步骤S1919中AF控制器211请求搜索驱动、还是在步骤S1920中AF控制器211请求聚焦用调焦驱动。在接收到请求的情况下,在步骤S1937中将对调焦透镜105的驱动请求通信至镜头微计算机101。
如上所述,在本实施例中,与光瞳强度分布有关的变化信息和与景深有关的变化信息是单独获取到的,其中这些信息受到由于光圈位置引起的透过率变化不均匀的光学元件107的影响。也就是说,可以单独获取到光圈单元的控制量、与光瞳强度分布有关的变化信息和与景深有关的变化信息,因而即使在光学系统中这些参数不均匀地改变,也可以最佳地切换各参数。本实施例使用与光瞳强度分布有关的变化信息来确保用于在AF控制处理中检测散焦量的处理的精度,并且使用景深信息来优化调焦透镜的驱动速度和聚焦判断的阈值。由此,可以以更高的精度获取到散焦量并且可以最佳地进行调焦驱动,因而例如,可以避免聚焦速度的下降。
在本实施例中,如图8的步骤S821至S825和S832至S835所述,在附接镜头时进行AE所用的F值/T值转换数据通信,并且如图19A的步骤S1935所述,照相机主体200按摄像周期周期性地执行AF控制信息。然而,本实施例不限于此,并且可以以与AE所用的F值/T值转换数据通信相同的方式在附接镜头时执行AF控制信息。可以以与执行AF控制所用的信息的通信相同的方式按摄像周期周期性地执行AE所用的F值/T值转换数据通信。可选地,可以按摄像周期周期性地执行诸如指示AE所用的F值/T值转换数据的变化或AF控制所用的信息的变化的标志等的信息。照相机主体200在检测到诸如标志等的信息的变化的情况下,可以获取到AE所用的F值/T值转换数据和AF控制所用的信息。
在本实施例中,说明了照相机主体200通过可更换镜头100将AE控制数据和AF控制数据发送至照相机主体200来获取多个数据的方法,但本实施例不限于此。例如,照相机主体200可以通过经由网络线路从个人计算机等下载来获取多个数据。
在本实施例中,说明了用户经由照相机主体200的用户接口207或可更换镜头100的用户接口120设置F值和快门速度等的情况,但本实施例不限于此。例如,可以经由布置在可更换镜头100上或者可更换镜头100和照相机主体200之间的适配器等上所设置的诸如按钮或操作环等的操作构件来设置F值和快门速度等。在操作构件设置在可更换镜头100上或适配器上的情况下,具有操作构件的可更换镜头100或适配器与照相机主体200进行设置值的通信。
第二实施例
接着,将说明本发明的第二实施例。在第一实施例中,滤镜包括在内置于可更换镜头100的光学元件107中,并且透过率从光轴中心起沿径向方向变化的光学元件固定地布置在可更换镜头100上。另一方面,在本实施例中,将说明可更换镜头被配置成使得多个类型的滤镜能够以可拆卸的方式附接至可更换镜头的情况。
结构图
将参考图20来说明本实施例中的照相机系统的结构。图20是本实施例中的包括作为摄像设备的照相机主体200和作为摄像配件的可更换镜头100a的照相机系统(摄像系统10a)的结构图。本实施例的可更换镜头100a与第一实施例的可更换镜头100的不同之处在于:可更换镜头100a包括能够以可拆卸的方式附接至光学元件107的多个类型的滤镜141、以及被配置为操作滤镜141的附接/拆卸的操作构件140。由于在第一实施例中说明了具有与第一实施例的附图标记相同的附图标记的结构,因此将省略对这些结构的说明。
操作构件140是设置在可更换镜头100a的外部的构件,并且被配置为使滤镜141能够以可拆卸的方式附接至光学元件107。滤镜141被配置为从光轴中心起沿径向方向衰减和改变透过率。本实施例将说明如下的结构作为示例:可以切换透过率变化的特性不同的滤镜A和滤镜B这两个类型的滤镜。在这种情况下,存在三个状态:附接了滤镜A的状态、附接了滤镜B的状态、以及未附接滤镜(滤镜拆卸)的状态(即,不存在改变透过率的光学元件的状态)。在使用各自的透过率变化的特性不同的三个或更多个类型的滤镜的情况下,进行相同的处理。
滤镜141的附接/拆卸状态的变化被输入至镜头微计算机101,并且通过后面所述的通信处理被发送至照相机微计算机205。在照相机主体200中,根据附接/拆卸状态来在AE控制器210和AF控制器211中切换操作。
这里,将参考图21A至图21D来说明用于转换T值和F值的表数据。表数据包括AE控制器210在光圈优先模式下的摄像期间为了进行光圈控制而将F值转换成T值所参考的表数据、以及AE控制器210在快门速度优先模式下的摄像期间为了进行光圈控制而将T值转换成F值所参考的表数据。图21A至图21D是示出用于对F值和T值进行转换的表数据结构的说明图。
图21A中的表2101是用于在附接滤镜A的情况下将F值转换成T值的表。在表2101中,与第一实施例的图11一样,F值的分割数为64,并且F值分割的分辨率为1/16级。另一方面,图21B中的表2102是用于在附接滤镜B的情况下将F值转换成T值的表。在表2102中,F值的分割数为64,但如2103所示,F值分割的分辨率为1/8级。通过这样根据各滤镜的特性改变分辨率,可以抑制用于管理数据的存储器区域的使用容量。
图21C中的表2104是用于在附接滤镜A的情况下将T值转换成F值的表。在表2104中,如第一实施例的图14所示,T值的分割数为64,并且T值分割的分辨率为1/16级。另一方面,图21D中的表2105是用于在附接滤镜B的情况下将T值转换成F值的表。T值的分割数为64,但如2106所示,T值分割的分辨率为1/8级。通过这样根据各滤镜的特性改变分辨率,可以抑制用于管理数据的存储器区域的使用容量。
在本实施例中,在第一实施例中参考图8所述的启动处理期间,在步骤S821至S825中从镜头微计算机101获取上述的滤镜A的表数据和滤镜B的表数据。所获取到的表格数据被发送至照相机主体200的AE控制器210。由于该处理与第一实施例的处理相同,因此将省略对该处理的说明。
通信格式
图22A和图22B是本实施例中的“F值/T值转换表数据大小通信”的格式,图22A和图22B对应于第一实施例中的图9A和9B。如在第一实施例中的图9A和图9B所述,该通信包括图22A中的“F值/T值转换表数据大小通信”2201和图22B中的“F值/T值转换表数据通信”2210这两个通信。
“CMD_FT”902是如第一实施例所述利用预定数值预先定义的命令。“Num OfFilter(滤镜数量)”2202指示在该通信中进行F值/T值转换表数据的通信的滤镜的数量。在本实施例中,由于通信了滤镜A和滤镜B的两个数据,因此发送“2”。照相机主体200的通信器208可以根据从镜头微计算机101获取到的数量“Num Of Filter”来确定“F值/T值转换表数据大小通信”2201的通信数据长度2203。
附图标记2204指示通信了滤镜A的表数据大小的场所,并且附图标记2205指示通信了滤镜B的表数据大小的场所。2206中的两个字节指示针对滤镜A的从F值向T值的转换的数据构造的总大小(Total Size AFT)。2207中的两个字节指示针对滤镜A的从T值向F值的转换的数据构造的总大小(Total Size ATF)。类似地,2208中的两个字节指示针对滤镜B的从F值向T值的转换的数据构造的总大小(Total Size BFT)。2209中的两个字节指示针对滤镜B的从T值向F值的转换的数据构造的总大小(Total Size BTF)。
通过以下的表达式来计算各大小。
Total Size AFT[字节]=(Total Size AFTH×256+Total Size AFTL)[字节]
Total Size ATF[字节]=(Total Size ATFH×256+Total Size ATFL)[字节]
Total Size BFT[字节]=(Total Size BFTH×256+Total Size BFTL)[字节]
Total Size BTF[字节]=(Total Size BTFH×256+Total Size BTFL)[字节]
本实施例中的“F值/T值转换表数据通信”2210与第一实施例中的图9B的“F值/T值转换表数据通信”910的不同之处在于:连续地通信滤镜A的表数据和滤镜B的表数据。附图标记2211表示滤镜A的表数据,并且附图标记2212表示滤镜B的表数据。由于各通信项与图9A和9B中的通信项相同,因此将省略对各通信项的说明。然而,如参考图21A至图21D所述,在滤镜A和滤镜B之间以不同的方式设置F值和T值的分辨率。在本实施例中,滤镜A所用的“F值分割分辨率(A)”2213和“T值分割分辨率(A)”2214指示1/16级,并且滤镜B所用的“F值分割分辨率(B)”2215和“T值分割分辨率(B)”2216指示1/8级。通过根据光学特性优化分割分辨率,如上所述,可以减少存储器中的使用容量,并且可以优化通信数据大小。
另外,对于图22A和图22B,当数据为“0x00”时,可以将镜头数据信号DLC或照相机数据信号DCL的最高数据D7至最低数据D0的信号电平维持在低。
在切换滤镜的定时的操作
接着,参考图23,将说明在切换本实施例的滤镜的情况下以及在移除滤镜的情况下的照相机主体200和可更换镜头100a的各操作。图23是示出切换滤镜141时的操作的流程图。步骤S2301至S2303说明镜头微计算机101中的操作,并且步骤S2311至S2316说明照相机主体200的通信器208中的操作。步骤S2321至S2324说明AE控制器210中的操作,并且步骤S2331至S2335说明AF控制器211中的操作。
首先,在步骤S2302中,当镜头微计算机101检测到滤镜的拆卸/附接状态的变化时,在步骤S2303中,将滤镜的拆卸/附接状态的变化之后的状态发送至照相机主体200的通信器208。
在步骤S2312中,照相机主体200的通信器208从镜头微计算机101接收到步骤S2302的通信。在步骤S2313中,对在接收到通信之前和之后的滤镜的拆卸/附接状态的变化进行判断。当接收之后的滤镜状态“从有滤镜改变为无滤镜”时、即当拆卸了滤镜时,在步骤S2314中向AE控制器210和AF控制器211通知滤镜拆卸状态。在获得的除上述以外的判断结果是滤镜状态“从无滤镜改变为有滤镜”的情况下、即在附接了滤镜A或滤镜B的情况下,在步骤S2315中,向AF控制器211通知滤镜附接状态。之后,在步骤S2316中,向AE控制器210通知当前附接的滤镜是滤镜A还是滤镜B。不同于AF控制器210仅根据滤镜的拆卸/附接来改变行为,由于如后面所述AE控制器210需要根据滤镜类型来改变行为,因此向AE控制器210通知所附接的滤镜的类型。
当在步骤S2322中通信器208向AE控制器210通知滤镜的拆卸/附接和当前附接的滤镜的类型时,AE控制器210切换根据在步骤S2323中发送的滤镜类型所要参考的F值/T值转换表数据。例如,当滤镜141从滤镜A切换到滤镜B时,AE控制器210切换控制,以从滤镜A所用的数据表2101和2104参考滤镜B所用的数据表2102和2105,其中这些表是在图21A至图21D中示出的。当通信器208向AE控制器通知拆卸了滤镜时,AE控制器210可以不进行F值和T值的转换处理。
当在步骤S2332中照相机主体200的通信器208向AF控制器211通知滤镜的拆卸/附接时,在附接了滤镜的情况下,如在第一实施例中的图19A和19B的步骤S1902至S1914中所述,AF控制器211获取与光瞳强度分布有关的变化信息和与景深有关的变化信息。这些信息是在所需定时从镜头微计算机101获取到的。此时,可以经由通信器208从镜头微计算机101获取到与当前附接的滤镜有关的信息,因而无需向AF控制器211通知与滤镜类型的变化有关的信息。另一方面,当在步骤S2332中向AF控制器211通知滤镜的拆卸时,如在图19B的步骤S1921至S1923中所述,AF控制器可以在无滤镜的情况下进行操作。
如上所述,在本实施例中,在多个类型的滤镜141能够以可拆卸的方式附接至可更换镜头100a的情况下,可以根据滤镜拆卸/附接状态来最佳地进行AE控制和AF控制。更具体地,在启动的定时,考虑到滤镜的类型来进行AE控制所用的数据通信。通过向照相机主体200通知滤镜的附接/拆卸以及与滤镜类型有关的切换信息的机制,响应于滤镜的附接/拆卸来切换AE控制和AF控制。在本实施例中,描述了照相机主体200通过初始通信从可更换镜头100a获取多个类型的光学元件(滤镜)107的光学数据,但本发明不限于此。在本实施例中,例如,当切换光学元件(滤镜)107时(图23中的步骤S2303),可以再次通信与切换后的光学元件(滤镜)107相对应的光学数据。
第三实施例
接着,将说明本发明的第三实施例。在第一实施例中,滤镜包括在内置于可更换镜头100的光学元件107中,并且透过率从光轴中心起沿径向方向变化的光学元件固定地布置在可更换镜头100上。在本实施例中,将说明在附接在照相机主体200b和可更换镜头100b之间的适配器300上设置光学元件的情况。
结构图
将参考图24来说明本实施例中的照相机系统的结构。图24是示出在本实施例中的、包括作为摄像设备的照相机主体200b、作为摄像配件的可更换镜头100b和作为中间配件的适配器300的照相机系统(摄像系统10b)的结构图。在第一实施例中说明了被指派与第一实施例的附图标记相同的附图标记的结构,因而将省略对这些结构的说明。
适配器300经由安装部401和402能够以可拆卸的方式附接至可更换镜头100b和照相机主体200b。光学元件301是设置在适配器300的内部并且根据照相机主体200b和可更换镜头100b的光轴中心所布置的透镜或滤镜。光学元件301被配置成使得透过率从光轴中心起沿径向方向变化。与第二实施例中的光学元件相同,光学元件301是能够以可拆卸的方式附接的。适配器微计算机302被配置为控制通信器(适配器通信器)303和存储器304,该通信器303被配置为与照相机微计算机205进行通信。
照相机主体200b包括第一通信电路和与第一通信电路不同的第二通信电路。第一通信电路是照相机微计算机205和镜头微计算机101彼此进行通信所经由的(即,进行第一通信所经由的)通信线。第二通信电路是照相机微计算机205和适配器微计算机302彼此进行通信所经由的(即,进行第二通信所经由的)通信线221和222。类似地,可更换镜头100b包括作为照相机微计算机205和镜头微计算机101彼此进行通信所经由的(即,进行第一通信所经由的)第一通信电路的通信线。可更换镜头100b包括作为适配器微计算机302和镜头微计算机101彼此进行通信所经由的(即,进行第二通信所经由的)第二通信电路的通信线223和224。
在第一通信中,如在第一实施例中所述,照相机微计算机205与镜头微计算机101通信F值和T值的转换表数据。在第二通信中,对适配器300的操作信息和光学信息进行通信。因而,照相机主体200b的通信器208包括用于向适配器微计算机302供给电力的端子220、以及用于与适配器微计算机302中的通信器303进行通信的通信线221和222。通信线221和222经由通信线223和224连接至镜头微计算机101中的通信器103。存储器304存储适配器300的功能信息、以及与适配器300和适配器300可以识别的可更换镜头100b的各镜头型号的各组合有关的光学信息。这些信息经由通信器303被发送至照相机主体200。存储器304可以内置在适配器微计算机302中,或者可以具有外部结构。
第二通信的结构
接着,参考图25,将说明在照相机主体200b、可更换镜头100b和适配器300之间的通信处理。图25是示出照相机主体200b、适配器300和可更换镜头100b的通信器208、303和103的说明图。
与第一通信一样,照相机主体200b的通信器208、可更换镜头100b的通信器103和适配器300的通信器303经由触点部连接。具体地,这三个通信器经由通信触点部2501、2502、2503和2504连接。在本实施例中,这些通信触点部分别包括CS信号端子2501a、2502a、2503a和2504a以及DATA信号端子2501b、2502b、2503b和2504b。通信器208、103和303使用经由CS信号端子连接的CS信号线和经由DATA信号端子连接的DATA信号线来进行通信。
照相机侧通信电路包括接地开关2511和输入/输出开关2512。适配器侧通信电路包括接地开关2513和输入/输出开关2514。镜头侧通信电路包括接地开关2515和输入/输出开关2516。
信号线包括作为用于通信用于控制通信的流的信号的第一信号线的CS信号线、以及作为用于通信要发送和接收的数据的第二信号线的DATA信号线。
CS信号线连接至通信器208、303和103,并且可检测信号线的状态(高/低)。此外,CS信号线被上拉且连接至照相机主体200b中的电源(未示出)。CS信号线被配置为经由可更换镜头100b的接地开关2515、照相机主体200b的接地开关2511、适配器300的接地开关2513可连接至GND(开漏连接)。利用这样的结构,可更换镜头100b、照相机主体200b和适配器300各自可以通过接通(连接)接地开关来将CS信号线的状态设置为低。另一方面,可以通过断开(切断)可更换镜头100b、照相机主体200b和适配器300各自来将CS信号线的状态设置为高。在第二通信中,可以选择性地使用后面所述的广播通信和P2P通信这两个类型的通信协议。CS信号线用于区分通信协议、以及切换P2P通信中的通信方向等。
DATA信号线是在切换数据通信方向的同时可以使用的单个双向数据发送线。DATA信号线可以经由可更换镜头100b的输入/输出开关2516连接至通信器103。DATA信号线可以经由照相机主体200b的输入/输出开关2512连接至通信器208。DATA信号线可以经由适配器300的输入/输出开关2514连接至通信器303。各微计算机包括用于发送数据的数据输出单元(CMOS方法)和用于接收数据的数据输入单元(CMOS方法)。通过操作输入/输出开关,可以选择DATA信号线是连接至数据输出单元还是连接至数据输入单元。在发送数据时,可更换镜头100b、照相机主体200b和适配器300各自可以通过操作输入/输出开关以将DATA信号线连接至数据输出单元来发送数据。另一方面,在接收数据时,可更换镜头100b、照相机主体200b和适配器300各自可以通过操作输入/输出开关以将DATA信号线连接至数据输入单元来接收数据。
这里,将说明利用CS信号和DATA信号进行的广播通信和P2P通信。由于当任何单元连接至GND时、CS信号线降至低,因此CS信号线被用作广播通信的触发。在作为通信的主体的照相机主体将CS信号线拉至低时,广播通信开始。当CS信号线为低时,各配件(可更换镜头100b和适配器300)经由DATA线所接收到的数据被确定为广播数据。各配件可以通过将CS信号线拉至低来从照相机主体请求广播通信。
当某单元检测到CS信号线的低时,该单元可以通过在广播处理期间接通自身的接地开关来向其它单元通知广播通信的处理正在继续。第二通信可被指定为从广播通信开始且以广播通信结束,并且配件的DATA信号线可以基本上维持接收状态。当照相机与配件进行P2P通信时,首先通过广播通信指定要通信的配件。在照相机完成广播通信中的发送之后,照相机和所指定的配件进行P2P通信。
在P2P通信中,照相机主体200b首先发送数据,并且从照相机接收到数据的配件(适配器300)将数据发送至照相机主体200b。之后,交替地进行该处理。通过将P2P通信中的CS信号维持于高来将该CS信号与广播通信中的CS信号区分开。使用P2P通信中的CS信号作为忙信号。也就是说,照相机和配件将CS信号线设置为低以向其它单元通知数据发送完成,并且将CS信号线设置为高以通知数据接收就绪。
当P2P通信完成时,照相机主体200b通过广播通信来通信P2P通信的结束。这样,照相机主体200b可以经由两个通信线与多个配件(适配器300)进行数据通信。
图25示出本实施例中的通信电路的示例,但本实施例不限于此。例如,可以使用如下的结构:CS信号线被下拉且连接至照相机主体200b中的GND,并且可以经由可更换镜头100b的接地开关2515、照相机主体200b的接地开关2511和适配器300的接地开关2513连接至电源(未示出)。DATA信号线可被配置为始终连接至各数据输入单元,并且可以通过开关来操作DATA信号线和各数据输出单元之间的连接/断开。
对第二通信中的通信协议的说明
接着,将参考图28A和图28B来说明通过第二通信进行的广播通信。广播通信是照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302其中之一向另外两个同时发送数据(即,进行同时发送)的一对多通信。该广播通信使用信号线CS和信号线DATA来进行。进行广播通信的通信模式还被称为广播通信模式。广播通信模式是第二通信模式的示例。
图28A示出在照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302之间进行的广播通信中的信号波形。这里,作为示例,将说明如下的情况:响应于从照相机微计算机205向镜头微计算机101和适配器微计算机302的广播通信,适配器微计算机302向照相机微计算机205和镜头微计算机101进行广播通信。
首先,作为通信主设备的照相机微计算机205开始向信号线CS输出低(低输出),以分别向作为通信从设备的镜头微计算机101和适配器微计算机302通知开始广播通信(2801)。接着,照相机微计算机205将要发送的数据输出至信号线DATA(2802)。
另一方面,镜头微计算机101和适配器微计算机302在检测到经由信号线DATA输入的开始位ST的定时,开始经由信号线CS的低输出(2803、2804)。此时,照相机微计算机205已开始向信号线CS的低输出。因而,信号线CS的信号电平不改变。
之后,当照相机微计算机205完成停止位SP的输出时,解除向信号线CS的低输出(2805)。在接收到从信号线DATA输入的数据的停止位SP之后,镜头微计算机101和适配器微计算机302分析所接收到的数据,并且进行与所接收到的数据有关的内部处理。在完成用于接收下一数据的准备之后,镜头微计算机101和适配器微计算机302解除向信号线CS的低输出(2806、2807)。如上所述,当所有的照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302都解除向信号线CS的低输出时,信号线CS的信号电平变为高。因而,照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302各自在解除向信号线CS的低输出之后,均可以确认为信号线CS的信号电平变为高。通过确认为信号线CS的信号电平变为高,照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302各自可以判断为该通信处理完成并且针对下一通信的准备完成。
接着,当适配器微计算机302确认为信号线CS的信号电平返回到高时,适配器微计算机302开始向信号线CS的低输出,以向照相机微计算机205和镜头微计算机101通知广播通信开始(2811)。
随后,适配器微计算机302将要发送的数据输出至信号线DATA(2812)。照相机微计算机205和镜头微计算机101在检测到从信号线DATA输入的开始位ST的定时,开始向信号线CS的低输出(2813、2814)。此时,适配器微计算机302已开始向信号线CS的低输出。因而,信号线CS的信号电平不改变。之后,当停止位SP的输出完成时,适配器微计算机302解除向信号线CS的低输出(2815)。另一方面,照相机微计算机205和镜头微计算机101从信号线DATA接收到所输入的停止位SP,分析所接收到的数据,并且进行与所接收到的数据有关的内部处理。之后,照相机微计算机205和镜头微计算机101在用于接收下一数据的准备完成之后,解除向信号线CS的低输出(2816、2817)。
这同样适用于以下情况:响应于照相机微计算机205的向镜头微计算机101和适配器微计算机302的广播通信,镜头微计算机101向照相机微计算机205和适配器微计算机302进行广播通信。也就是说,镜头微计算机101开始向信号线CS的低输出,并且当输出要发送至信号线DATA的数据时,镜头微计算机101解除向信号线CS的低输出。照相机微计算机205和适配器微计算机302在从信号线DATA接收到镜头微计算机101所输出的数据的输入停止位SP之后,解除向信号线CS的低输出,使得状态返回到可以进行下一通信的状态。
图28B还示出在照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302之间进行的广播通信中的信号波形。这里,示出适配器微计算机302向照相机微计算机205通知广播通信的开始的示例。在该示例中,响应于从照相机微计算机205向镜头微计算机101和适配器微计算机302的广播通信,适配器微计算机302向照相机微计算机205和镜头微计算机101进行广播通信。
首先,适配器微计算机302开始向信号线CS的低输出,以向照相机微计算机205和镜头微计算机101通知广播通信开始(2821)。也就是说,适配器微计算机302通过改变信号线CS的信号电平来向照相机微计算机205通知通信请求。当照相机微计算机205检测到信号线CS的信号电平从高(也称为第一信号电平)改变为低(也称为第二信号电平)时,照相机微计算机205开始向信号线CS的低输出(2822)。此时,适配器微计算机302已开始了向信号线CS的低输出。因而,信号线CS的信号电平不改变。
接着,照相机微计算机205响应于从信号线CS发送来的通信请求而将要发送的数据输出至信号线DATA(2823)。镜头微计算机101在检测到从信号线DATA输入的开始位ST的定时,开始向信号线CS的低输出(2824)。此时,照相机微计算机205已开始了向信号线CS的低输出。因而,信号线CS的信号电平不改变。
当照相机微计算机205完成停止位SP的输出时,照相机微计算机205解除向信号线CS的低输出(2825)。另一方面,镜头微计算机101和适配器微计算机302从信号线DATA接收所输入的停止位SP,分析接收到的数据,并且进行与所接收到的数据有关的内部处理。之后,镜头微计算机101和适配器微计算机302在用于接收下一数据的准备完成之后,解除向信号线CS的低输出(2826、2827)。如上所述,当所有的照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302都解除向信号线CS的低输出时,信号线CS的信号电平变为高。也就是说,当照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302解除向信号线CS的低输出时,可以确认信号线CS的信号电平为高。通过确认为信号线CS的信号电平为高,照相机微计算机205、镜头微计算机101和适配器微计算机302分别完成当前通信处理并且判断为这三者准备好进行下一通信。
接着,当适配器微计算机302确认为信号线CS的信号电平返回到高时,适配器微计算机302开始向信号线CS的低输出,以向照相机微计算机205和镜头微计算机101通知广播通信开始(2831)。也就是说,镜头微计算机101通过改变信号线CS的信号电平来向照相机微计算机205通知通信请求。
接着,适配器微计算机302将要发送的数据输出至信号线DATA(2832)。另一方面,照相机微计算机205和镜头微计算机101在检测到经由信号线DATA输入的开始位ST的定时,开始向信号线CS的低输出(2833、2834)。此时,适配器微计算机302已开始向信号线CS的低输出。因而,信号线CS的信号电平不改变。
之后,当适配器微计算机302完成停止位SP的输出时,适配器微计算机302解除向信号线CS的低输出(2835)。另一方面,照相机微计算机205和镜头微计算机101经由信号线DATA接收所输入的停止位SP,分析所接收到的数据,并且进行与所接收到的数据有关的内部处理。照相机微计算机205和镜头微计算机101在完成用于接收下一数据的准备之后,解除向信号线CS的低输出(2836、2837)。
在图28B的示例中,广播通信从作为通信从设备的镜头微计算机101和适配器微计算机302开始。在这种情况下,作为通信主设备的照相机微计算机205在开始了向信号线CS的低输出的时间(2822),不能判断镜头微计算机101和适配器微计算机302中的哪个将信号线CS设置为低。因此,照相机微计算机205需要与镜头微计算机101和适配器微计算机302这两者进行通信,以确认镜头微计算机101或适配器微计算机是否开始了广播通信(发送了通信请求)。
在照相机微计算机205向信号线CS输出低以开始广播通信的定时,镜头微计算机101或适配器微计算机302可以向信号线CS输出低以开始广播通信。在这种情况下,照相机微计算机205不能检测到镜头微计算机101或适配器微计算机302向信号线CS输出低。不向镜头微计算机101或适配器微计算机302进行确认镜头微计算机101或适配器微计算机302是否开始了广播通信(发送了通信请求)的通信。在预定时间经过之后未进行针对通信请求的该确认通信的情况下,再次进行向信号线CS的低输出,并且向照相机微计算机205进行通信请求。
如上所述,在广播通信中,经由信号线CS发送的信号用作指示开始(执行)广播通信或者正在进行广播通信的信号。
参考图28A和图28B说明了广播通信的示例,但可以进行其它的广播通信。例如,在一次广播通信中发送的数据可以是如图28A和图28B所示的1字节的数据,但可以是2字节或3字节的数据。广播通信可以是从作为通信主设备的照相机微计算机205向作为通信从设备的照相机微计算机101和适配器微计算机302的单向通信。
接着,将说明在第二通信中在照相机主体200b、可更换镜头100b和适配器300之间进行的P2P通信。P2P通信是一对一通信(个体通信),其中在该一对一通信(个体通信)中,作为通信主设备的照相机主体200b从作为通信从设备的可更换镜头100b和适配器300中指定要进行通信的一个对方(特定配件),并且仅与所指定的通信从设备进行数据发送/接收。利用信号线DATA和信号线CS来进行P2P通信。进行P2P通信的通信模式也被称为P2P通信模式。P2P通信模式是第二通信模式的示例。
图29示出在照相机微计算机205和被指定为通信对方的镜头微计算机101之间进行的P2P通信的信号波形作为示例。响应于从照相机微计算机205的1字节的数据发送,镜头微计算机101向照相机微计算机205进行2字节的数据发送。
首先,作为通信主设备的照相机微计算机205将要发送的数据输出至信号线DATA(2901)。照相机微计算机205在完成停止位SP的输出之后,开始向信号线CS的低输出(2902)。之后,照相机微计算机205在用于接收下一数据的准备完成之后,解除向信号线CS的低输出(2903)。另一方面,镜头微计算机101检测从信号线CS输入的低信号,分析从信号线DATA输入的接收数据,并且进行与该接收数据有关的内部处理。之后,镜头微计算机101确认为信号线CS的信号电平返回到高,然后将要发送的数据输出至信号线DATA并持续两个连续字节(2904)。镜头微计算机101在完成了第二字节的停止位SP的输出之后,开始向信号线CS的低输出(2905)。镜头微计算机101在完成用于接收下一数据的准备之后,解除向信号线CS的低输出(2906)。
未被指定为P2P通信的通信对方的适配器微计算机302不向信号线CS和信号线DATA输出信号。也就是说,未被指定为P2P通信的通信对方的适配器微计算机302不向照相机微计算机205通知通信请求。
如上所述,在P2P通信中通过信号线CS发送的信号用作指示数据发送的结束和针对下一数据通信的待机请求的通知信号。参考图29说明了P2P通信的示例,也可以进行其它P2P通信,并且例如,可以经由信号线DATA以字节为单位发送数据,或者可以经由信号线DATA发送三个或更多个字节的数据。
在本实施例中的照相机主体200b和适配器300之间的初始通信(图26A的步骤S2604)中,照相机微计算机205通过广播通信指定适配器微计算机302,并且通过P2P通信获取适配器微计算机的认证信息。在从适配器300获取到F值和T值的转换表的情况下(后面参考图26C所述的步骤S2639),照相机微计算机205类似地通过广播通信指定适配器微计算机302,并且通过P2P通信从适配器微计算机获取表数据。
启动时的处理(搜索F值/T值转换数据表的存储目的地)
在本实施例中,由可更换镜头100b和适配器300的组合确定的信息存储在可更换镜头100b的存储器130或适配器300的存储器304上。该信息包括光学信息、数据表、与针对照相机主体200b的图像传感器201的光瞳强度分布有关的信息、以及指示景深的光束信息。该数据表指示了作为光圈109的光圈缩小位置的F值与作为光量的T值之间的关系,其是本实施例特有的信息。在启动时,激活通过可更换镜头100b、适配器300和照相机主体200b之间的初始通信来搜索在何处管理上述数据的处理。
这里,将参考图26A至图26C来说明该操作。图26A至图26C是示出在照相机主体200b、适配器300和可更换镜头100b之间进行的初始通信的流程图。通过照相机微计算机205、适配器微计算机302和镜头微计算机101之间的协作操作来执行该处理。
首先,将说明照相机微计算机205的启动处理。照相机微计算机205在步骤S2601中开始启动。在步骤S2602中,照相机微计算机205向适配器300和可更换镜头100b供给电力。随后,在步骤S2603中,照相机微计算机205在第一通信中与可更换镜头100b进行初始通信。在初始通信中,照相机微计算机205获取可更换镜头100b的认证信息。在该步骤中执行的第一通信的通信模式如在第一实施例中所述的图8的步骤S801和S802那样可以在通信模式M1中执行。如果照相机微计算机205和镜头微计算机101这两者可以识别出通信模式M2可用,则可以使用通信模式M2。
这里,可更换镜头100b的认证信息包括可更换镜头100b的识别信息和操作状态信息。可更换镜头识别信息可以是诸如用于识别可更换镜头的类型(型号)的型号编号(ID)等的信息,或者可以是指示可更换镜头特有的光学数据的光学数据识别信息。另外,可更换镜头识别信息可以包括指示可更换镜头的功能的信息以及诸如可以识别同一型号中的个体的制造编号(序列号)等的信息。
随后,在步骤S2604中,照相机微计算机205通过第二通信与适配器300进行初始通信,并且获取适配器300的认证信息。在该步骤中进行的第二通信的通信模式中,照相机微计算机205通过参考图28A所述的广播通信来指定适配器微计算机302,并且通过参考图29所述的P2P通信来获取认证信息。这里,适配器300的认证信息包括适配器300的识别信息、校正处理必要性信息和操作状态信息。
适配器识别信息可以是诸如用于识别适配器300的类型(型号)的型号编号(ID)等的信息、或者特定于适配器300的光学数据的光学数据识别信息。适配器识别信息可以包括与适配器300的功能有关的信息、以及诸如能够识别同一型号中的个体的生产编号(序列号)等的信息。本实施例的光学数据识别信息包括与适配器300是否包括透过率变化的光学元件(光学系统)301有关的信息。
在步骤S2605中,照相机微计算机205判断适配器300是否包括透过率变化的光学元件301。在未配备有光学元件301的情况下,在步骤S2606中,照相机微计算机205通过使用第一通信的通信模式M2向镜头微计算机101通知可以进行启动处理,并且照相机微计算机205的启动处理完成。另一方面,在配备有光学元件301的情况下,在步骤S2607中,照相机微计算机205使用第一通信的通信模式M2将用于指定适配器300的认证信息中所包括的型号的型号ID信息发送至可更换镜头100b。
在步骤S2608中,照相机微计算机205等待与在可更换镜头100b的存储器130中是否保持了多个数据有关的判断结果。这里,多个数据包括当组合了适配器300和可更换镜头100b时可以参考的在AE控制器210中使用的F值和T值的转换表数据。多个数据包括AF控制器211中使用的并且当组合了适配器300和可更换镜头100b时可以参考的与光瞳强度分布有关的变化信息以及与深度有关的变化信息等。在该步骤中,使用第一通信的通信模式M2来进行通信。
当在步骤S2609中通过第一通信从镜头微计算机101通信了可更换镜头100b的存储器130没有存储数据时,在步骤S2610中照相机微计算机205通过第二通信的广播通信来识别适配器微计算机302。照相机微计算机205通过使用P2P通信将从可更换镜头100b的认证信息中识别型号的ID信息发送至适配器300。然而,如果可以维持第二通信的通信频带被占用的状态,则可以维持步骤S2604中执行的P2P通信的状态,直到该步骤为止,并且在该步骤中可以跳过广播通信。另一方面,当数据在可更换镜头100b侧时,处理进入步骤S2611。
步骤S2611是在适配器300的存储器304上未存储期望的光学数据的情况。此时,为了终止照相机微计算机205和适配器微计算机302之间的启动处理,照相机微计算机205使用第二通信向适配器300通知启动处理可以继续进行。与步骤S2610类似,可以维持在步骤S2604中执行的P2P通信状态,直到该步骤为止,并且在该步骤中可以跳过广播通信。
在步骤S2612中,照相机微计算机205通过使用第一通信利用第一实施例中所述的通信方法与镜头微计算机101通信用于对F值和T值进行转换的数据表。照相机微计算机205的启动处理终止。
在步骤S2610中照相机微计算机205使用第二通信将可更换镜头100b的型号ID发送至适配器300的情况下,在步骤S2614中,照相机微计算机205等待与在适配器300的存储器304上是否存储了本实施例中所使用的光学数据有关的搜索结果。在步骤S2615中,在适配器300的存储器304上未存储该数据的情况下,处理进入步骤S2617,并且在存储了该数据的情况下,处理进入步骤S2616。
在步骤S2617中,可更换镜头100b的存储器130和适配器300的存储器304都未存储可以与当前附接的适配器300和可更换镜头100b组合使用的光学数据。因而,如图27的2701所示,照相机微计算机205显示指示未正确地进行操作的警告画面。
在步骤S2616中,照相机微计算机205通过使用第二通信从适配器微计算机302接收光学数据,并且完成照相机微计算机205的启动处理。与步骤S2610类似,可以维持步骤S2604中执行的P2P通信的状态,直到该步骤为止,并且在该步骤中可以跳过广播通信。
接着,将说明适配器微计算机302的启动处理。当在步骤S2631中适配器微计算机302启动时,在步骤S2632中,适配器微计算机302使用照相机微计算机205的步骤S2604的第二通信来进行初始通信。在该步骤中,由于该处理对应于步骤S2609,因此照相机微计算机205在广播通信的第二通信中识别适配器微计算机302,并且适配器微计算机302通过使用P2P通信将认证信息发送至照相机微计算机205。如果在步骤S2609中通信频带未被释放,则无需在后续处理中再次进行广播通信,并且后续处理中的所有通信都利用照相机微计算机205来进行,其可以通过P2P通信来进行。
随后,在步骤S2633中,适配器微计算机302等待来自照相机微计算机205的镜头型号特定ID的通知或启动处理可以继续进行的通知。在步骤S2634的判断中发送了镜头型号特定ID的情况下,处理进入步骤S2636。另一方面,在未发送镜头型号特定ID的情况下,由于启动处理可以继续进行的通知是从照相机微计算机205发送的,因此适配器微计算机302的启动处理终止。
在步骤S2636中,搜索适配器300的存储器304是否存储透过率变化的光学系统的光学数据,其中该光学数据与在步骤S2610中来自照相机微计算机205的可更换镜头型号ID信息有关。在存储器304上存储了该数据的情况下,处理进入步骤S2637。另一方面,在存储器304上未存储该数据的情况下,处理进入步骤S2638,并且适配器微计算机302终止启动处理。在步骤S2637和S2638中,将与数据的有无有关的任何搜索结果通知到照相机微计算机205。
在步骤S2637中在适配器300的存储器304上存储了数据的情况下,在步骤S2639中在第二通信中使用照相机微计算机205来通信F值/T值转换表信息,并且适配器微计算机302终止启动处理。
最后,将说明镜头微计算机101中的启动处理。在步骤S2651中,镜头微计算机101启动,并且在步骤S2652中,根据照相机微计算机205的步骤S2603,使用第一通信的通信模式M1或通信模式M2进行初始通信。随后,在步骤S2653中,镜头微计算机101等待来自照相机微计算机205的适配器型号特定ID的通知或者可以继续进行启动处理的通知。
在步骤S2654的判断中发送适配器型号特定ID的情况下,处理进入步骤S2655。另一方面,在未发送适配器型号特定ID的情况下,照相机微计算机205发送可以继续进行启动处理的通知,适配器微计算机302的启动处理终止。在步骤S2655中,搜索可更换镜头100b的存储器130是否存储透过率变化的光学系统的光学数据,其中该光学数据与来自照相机微计算机205的在步骤S2607中发送的适配器型号ID信息有关。在存储器130上存储了数据的情况下,处理进入步骤S2657。另一方面,在存储器130中未存储数据的情况下,处理进入步骤S2658,并且镜头微计算机101终止启动处理。在步骤S2657或步骤S2658中,将与数据的有无有关的搜索结果发送至照相机微计算机205。
在步骤S2657中在适配器300的存储器130上存储了数据的情况下,在步骤S2659中,在第一通信中与照相机微计算机205通信F值/T值转换表信息,并且镜头微计算机101终止启动处理。由于在该步骤中的数据通信中所通信的数据大,因此如第一实施例所述,在通信模式M3中进行该步骤。
通过上述的启动处理,可以确认适配器300或可更换镜头100b是否存储在当前附接的适配器300和可更换镜头100b的组合中可以参考的光学数据。在光学数据存储在可更换镜头100b的存储器130上的情况下,实时取景期间的后续操作可以与第一实施例中的操作相同。另一方面,在光学数据存储在适配器300上时,通过使用第二通信来从适配器300进行该数据的通信。也就是说,AF控制信息是按摄像周期在上述搜索处理中从照相机主体200b所确定的数据管理源(可更换镜头100b或适配器300)周期性地获取到的。
适配器300的内部所设置的光学元件301可以是能够以可拆卸的方式附接的。在这种情况下,如第二实施例所述,多个类型的光学元件(滤镜)301的光学数据可以是使用第一通信从可更换镜头100b获得的,或者可以是使用第二通信从适配器300获得的。适配器300可以检测到切换了光学元件(滤镜)301,并且可以通过参考图28B所述的方法来通信光学元件(滤镜)301被切换到照相机主体200b。与切换之后的光学元件(滤镜)301相对应的光学数据可以是重新通信。
如上所述,在本实施例中,适配器300设置在可更换镜头100b和照相机主体200b之间,并且适配器300包括透过率从光轴中心起沿径向方向变化的光学元件301。根据本实施例,在该结构中可以执行AF控制和AE控制。更具体地,在启动时搜索AE控制数据和AF控制数据的存储场所,并且根据数据的存储场所来适当地使用通信线。
在本实施例中,如图26B的步骤S2659和S2612所述,照相机主体200b在附接了可更换镜头100b时通过通信从可更换镜头100b获取AE所用的F值/T值转换数据通信。可选地,如步骤S2639和S2616所述,照相机主体200b在附接了可更换镜头100b时通过通信从适配器300获取AE所用的F值/T值转换数据通信。说明了用于按摄像周期周期性地通信AF控制信息的控制。然而,可以以与AE所用的F值/T值转换数据通信相同的方式在附接了镜头时通信AF控制信息。可以以与AF控制所用的信息的通信相同的方式按摄像周期与可更换镜头100b或适配器300周期性地进行AE所用的F值/T值转换数据通信。可选地,可以按摄像周期周期性地通信诸如指示AE所用的F值/T值转换数据或者AF控制所用的信息已改变的标志等的信息。在照相机主体200b检测到诸如标志等的信息的变化的情况下,照相机主体200b可以从可更换镜头100b或适配器300获取AE所用的F值/T值转换数据和AF控制所用的信息。
在上述的第一实施例和第二实施例中,说明了可更换镜头主体包括透过率不均匀地改变的光学元件的情况、以及该光学元件能够以可拆卸的方式附接至的配件。在第三实施例中,说明了中间配件包括透过率不均匀地改变的光学元件的情况。然而,存在于中间配件中的光学元件可以是能够以可拆卸的方式附接的。光学元件可以附接至可更换镜头本体和中间配件这两者。
在第一实施例中,在附接了可更换镜头时,进行AE控制所用的F值和T值的转换表数据的通信。由此,获取到避免在诸如实时取景等的稳定操作期间在照相机主体和可更换镜头之间消耗通信频带的效果。然而,表数据可以不在附接时通信,而是可以在稳定操作期间通信。类似地,在第一实施例中,在稳定操作期间通信AF控制信息,但本发明不限于此。例如,AF控制信息可被配置为表数据,可以在附接了可更换镜头时通信表数据,并且可以在稳定操作期间通信搜索关键字,该搜索关键字能够用于从表数据中搜索作为AF控制信息的与光瞳强度分布有关的变化信息和与深度有关的变化信息。
如上所述,在各实施例中,摄像设备(照相机主体200、200b)包括摄像配件(可更换镜头100、100a、100b),该摄像配件能够以可拆卸的方式附接至摄像设备并且包括调焦透镜和光圈。摄像设备包括通信单元(通信器208)、摄像单元(图像传感器201)、曝光控制单元(AE控制器210)和调焦控制单元(AF控制器211)。通信单元被配置为与摄像配件进行通信。摄像单元被配置为对由摄像配件的摄像光学系统形成的光学图像进行光电转换并且输出图像数据。曝光控制单元被配置为控制曝光。调焦控制单元被配置为基于散焦量来控制调焦透镜的驱动。通信单元被配置为将针对光圈控制的请求发送至摄像配件,并且接收与光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与光圈位置相对应的第二信息、以及与光圈位置和摄像配件的光的透过率相对应的第三信息。曝光控制单元被配置为基于第一信息和第二信息来控制曝光。调焦控制单元被配置为根据基于第三信息所计算出的散焦量来控制调焦透镜的驱动。
调焦控制单元可被配置为通过使得通信单元将基于散焦量的调焦控制信号发送至摄像配件来控制调焦透镜的驱动。第一信息可以包括与F值和T值之间的对应关系有关的信息,并且通信单元可以获取与摄像配件的附接相对应的第一信息。第一信息可以针对各调焦透镜位置包括与F值和T值之间的对应关系有关的信息(例如,图14的横轴)。第一信息可以针对各变焦透镜位置包括与F值和T值之间的对应关系有关的信息(例如,图15)。作为第一信息,通信单元可以在摄像累积的定时或摄像累积的周期获取与当前光圈位置相对应的信息。通信单元可以按预定周期获取与当前光圈位置相对应的第二信息和第三信息。
通信单元可以接收与摄像配件的变焦位置、调焦位置和光圈位置至少之一相对应的第四信息。在曝光控制单元基于第四信息判断为光学状态改变的情况下,曝光控制单元切换第一信息的参考。通信单元可以接收与摄像配件的变焦位置、调焦位置和光圈位置至少之一相对应的第四信息。在曝光控制单元基于第四信息判断为光学状态改变的情况下,曝光控制单元从摄像配件再次获取第一信息和第三信息至少之一。
第三信息可以是与基于光瞳强度分布的F值相对应的信息。第三信息可以是与基于景深的F值相对应的信息。预定周期可以与摄像累积的周期相对应。预定周期可以与焦点检测的周期相对应。通信单元可以在与摄像累积相对应的定时或焦点检测的定时,获取与当前光圈位置相对应的第二信息和第三信息。
通信单元可以与能够以可拆卸的方式附接至摄像配件的中间配件(适配器300)进行通信。通信单元包括第一通信电路和与第一通信电路不同的第二通信电路。第一通信电路可以是与摄像配件的通信所用的电路,并且第二通信电路可以是与中间配件的通信所用的电路。摄像设备可以包括判断单元(照相机微计算机205),该判断单元被配置为判断是摄像配件还是中间配件存储有第一信息和第二信息。通信单元接收与中间配件有关的识别信息,将与中间配件有关的识别信息发送至摄像配件,并且基于判断单元的判断结果来从摄像配件或中间配件接收第一信息和第二信息。通信单元可以接收与摄像配件的变焦位置、调焦位置和光圈位置至少之一相对应的第四信息。在曝光控制单元基于第四信息判断为光学状态改变的情况下,曝光控制单元切换第一信息的参考。通信单元可以接收指示第一信息改变的第四信息。在曝光控制单元基于第四信息判断为光学状态改变的情况下,曝光控制单元再次获取第一信息。
在各实施例中,通信单元获取与同光圈位置相对应的第二信息和同光圈位置及摄像配件的光的透过率相对应的第三信息之间的关系有关的第五信息。调焦控制单元被配置为根据基于第五信息所计算的散焦量来控制调焦透镜的驱动。通信单元可以在附接了摄像配件时或者周期性地获取第五信息。
在各实施例中,摄像配件(可更换镜头100、100a、100b)能够以可拆卸的方式附接至摄像设备。摄像配件包括通信单元(通信器103)、光圈109、光学构件(光学元件107)、光圈控制单元(光圈驱动电路116)和存储器单元(存储器130)。通信单元被配置为与摄像设备进行通信。光圈控制构件被配置为基于经由通信单元从摄像设备接收到的光圈控制请求来控制光圈。存储器单元被配置为存储光学信息(光学数据)。存储器单元被配置为存储诸如以下等的光学信息至少之一:与光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与光圈位置相对应的第二信息、以及与光圈位置和摄像配件的光的透过率相对应的第三信息。通信单元被配置为将光学信息发送至摄像设备。
第三信息可以是与基于光瞳强度分布的F值相对应的信息。第三信息可以是与基于景深的F值相对应的信息。光学构件可以是如下的构件:通过光圈控制的光圈位置的变化不等同于光量变化、光瞳强度分布的变化和景深的变化至少之一。光学构件可以是透过率从中心起沿径向方向变化的光学元件。光学构件可以是能够以可拆卸的方式附接至摄像配件的。通信单元将指示光学构件的拆卸或附接的信号发送至摄像设备。作为光学构件,具有不同特性的多个光学构件可以是可替换的且可附接至摄像配件。存储器单元存储多个可替换的光学构件中的各光学构件的光学信息。通信单元将与多个光学构件中的各光学构件有关的光学信息发送至摄像设备。
通信单元可以响应于摄像配件附接至摄像设备而发送光学信息,或者响应于来自摄像设备的请求而在预定定时发送光学信息。存储器单元可以存储与摄像配件和多个不同类型的中间配件中的各中间配件的组合有关的光学信息作为光学信息。摄像配件可以包括判断单元(镜头微计算机101),该判断单元被配置为判断与摄像配件和中间配件的组合有关的光学信息是否存储在存储器单元上。通信单元将利用判断单元的判断结果发送至摄像设备。在与组合有关的光学信息存储在存储器单元上的情况下,通信单元响应于来自摄像设备的请求而将与组合有关的光学信息发送至摄像设备。
在各实施例中,中间配件(适配器300)可附接在摄像设备与包括光圈和光学构件的摄像配件之间。中间配件包括被配置为与摄像设备和摄像配件进行通信的通信单元(通信器303)、以及被配置为存储光学信息的存储器单元(存储器304)。通信单元被配置为将用于识别中间配件的类型的信息发送至摄像设备并且从摄像设备接收用于识别摄像配件的类型的信息。作为光学信息,存储器单元存储以下至少之一:与光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与光圈位置相对应的第二信息、以及与光圈位置和摄像配件的光的透过率相对应的第三信息。通信单元将光学信息发送至摄像设备。
第三信息可以是与基于光瞳强度分布的F值相对应的信息。第三信息可以是与基于景深的F值相对应的信息。中间配件可以包括判断单元(适配器微计算机302),该判断单元被配置为判断与摄像配件和中间配件的组合有关的光学信息是否存储在存储器单元上。通信单元将利用判断单元的判断结果发送至摄像设备。在与组合有关的光学信息存储在存储器单元上的情况下,通信单元响应于来自摄像设备的请求而将与组合有关的光学信息发送至摄像设备。
根据各实施例,例如,在透过率从光轴中心起沿径向方向变化并且获得模糊效果的摄像配件中,可以通过摄像设备管理由光圈控制引起的光量变化来实现适当的AE控制。由于在光圈控制时无需进行用于掌握光量变化的通信,因此可以抑制通信频带的消耗。可以获取计算用以实现AF控制的散焦量所需的透镜光瞳面上的光瞳强度分布的变化、以及聚焦判断和透镜驱动速度确定所用的与景深有关的变化信息。由此,即使在光学系统中由光圈引起的光量变化、光瞳强度分布的变化和景深的变化不均匀地改变,也可以针对包括透过率沿径向方向变化的透镜的摄像配件执行适当的AE控制和AF控制。
其它实施例
本发明的实施例还可以通过如下的方法来实现,即,通过网络或者各种存储介质将执行上述实施例的功能的软件(程序)提供给系统或装置,该系统或装置的计算机或是中央处理单元(CPU)、微处理单元(MPU)读出并执行程序的方法。
根据上述实施例,可以提供各自可以实现适当的AE控制和AF控制的摄像设备、摄像配件和中间配件。
尽管已经参考典型实施例说明了本发明,但是应该理解,本发明不限于所公开的典型实施例。所附权利要求书的范围符合最宽的解释,以包含所有这类修改、等同结构和功能。
Claims (37)
1.一种摄像设备,其能够以能够拆卸的方式附接摄像配件,所述摄像配件具有调焦透镜和光圈,所述摄像设备包括:
通信单元,其被配置为与所述摄像配件进行通信;
摄像单元,其被配置为对所述摄像配件的摄像光学系统所形成的光学图像进行光电转换,并且输出图像数据;
曝光控制单元,其被配置为控制曝光;以及
调焦控制单元,其被配置为基于散焦量来控制所述调焦透镜的驱动,
其特征在于,所述通信单元将针对光圈控制的请求发送至所述摄像配件,
其中,所述通信单元接收与所述光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息、与所述光圈位置相对应的第二信息、以及与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应的第三信息,
其中,所述曝光控制单元基于所述第一信息和所述第二信息来控制所述曝光,以及
其中,所述调焦控制单元根据基于所述第三信息所计算出的所述散焦量来控制所述调焦透镜的驱动。
2.根据权利要求1所述的摄像设备,
其中,所述调焦控制单元通过使得所述通信单元将基于所述散焦量的调焦控制信号发送至所述摄像配件,来控制所述调焦透镜的驱动。
3.根据权利要求1所述的摄像设备,
其中,所述第一信息包括与F值和T值之间的对应关系有关的信息,以及
其中,所述通信单元在附接了所述摄像配件的情况下,获取所述第一信息。
4.根据权利要求3所述的摄像设备,
其中,所述第一信息针对各调焦透镜位置包括与F值和T值之间的对应关系有关的信息。
5.根据权利要求3所述的摄像设备,
其中,所述第一信息针对各变焦透镜位置包括与F值和T值之间的对应关系有关的信息。
6.根据权利要求1所述的摄像设备,
其中,所述通信单元在摄像累积的定时或者按摄像累积的周期获取与当前光圈位置相对应的信息,作为所述第一信息。
7.根据权利要求1所述的摄像设备,
其中,所述通信单元按预定周期获取各自与当前光圈位置相对应的所述第二信息和所述第三信息。
8.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像设备,
其中,所述通信单元接收与所述摄像配件的变焦位置、调焦位置和所述光圈位置至少之一相对应的第四信息,以及
其中,在基于所述第四信息判断为光学状态改变的情况下,所述曝光控制单元切换所述第一信息的参考。
9.根据权利要求1至4中任一项所述的摄像设备,
其中,所述通信单元接收与所述摄像配件的变焦位置、调焦位置和所述光圈位置至少之一相对应的第四信息,以及
其中,在基于所述第四信息判断为光学状态改变的情况下,所述曝光控制单元从所述摄像配件再次获取所述第一信息和所述第三信息至少之一。
10.根据权利要求1至5中任一项所述的摄像设备,
其中,所述第三信息是与基于光瞳强度分布的F值相对应的信息。
11.根据权利要求1至7中任一项所述的摄像设备,
其中,所述第三信息是与基于景深的F值相对应的信息。
12.根据权利要求7所述的摄像设备,
其中,所述预定周期与摄像累积的周期相对应。
13.根据权利要求7所述的摄像设备,
其中,所述预定周期与焦点检测的周期相对应。
14.根据权利要求1至6中任一项所述的摄像设备,
其中,所述通信单元在与摄像累积相对应的定时或者在焦点检测的定时,获取与当前光圈位置相对应的所述第二信息和所述第三信息。
15.根据权利要求1所述的摄像设备,
其中,所述通信单元被配置为与能够附接在所述摄像设备和所述摄像配件之间的中间配件进行通信。
16.根据权利要求15所述的摄像设备,
其中,所述通信单元包括第一通信电路和与所述第一通信电路不同的第二通信电路,
其中,所述第一通信电路是用于与所述摄像配件进行通信的电路,以及
其中,所述第二通信电路是用于与所述中间配件进行通信的电路。
17.根据权利要求15所述的摄像设备,还包括:
判断单元,其被配置为判断是所述摄像配件还是所述中间配件存储有所述第一信息和所述第二信息,
其中,所述通信单元接收与所述中间配件有关的识别信息,
其中,所述通信单元将与所述中间配件有关的所述识别信息发送至所述摄像配件,以及
其中,所述通信单元基于所述判断单元的判断结果,从所述摄像配件或所述中间配件接收所述第一信息和所述第二信息。
18.根据权利要求15所述的摄像设备,
其中,所述通信单元接收与所述摄像配件的变焦位置、调焦位置和所述光圈位置至少之一相对应的第四信息,以及
其中,在基于所述第四信息判断为光学状态改变的情况下,所述曝光控制单元切换所述第一信息的参考。
19.根据权利要求15至18中任一项所述的摄像设备,
其中,所述通信单元接收指示所述第一信息改变的第四信息,以及
其中,在基于所述第四信息判断为光学状态改变的情况下,所述曝光控制单元再次获取所述第一信息。
20.一种摄像设备,其能够以能够拆卸的方式附接摄像配件,所述摄像配件具有调焦透镜和光圈,所述摄像设备包括:
通信单元,其被配置为与所述摄像配件进行通信;
摄像单元,其被配置为通过对所述摄像配件的摄像光学系统所形成的光学图像进行光电转换来输出图像数据;以及
调焦控制单元,其被配置为基于散焦量来控制所述调焦透镜的驱动,
其特征在于,所述通信单元获取与第二信息和第三信息之间的关系有关的第五信息,所述第二信息与光圈位置相对应,所述第三信息与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应,以及
其中,所述调焦控制单元根据基于所述第五信息所计算出的所述散焦量来控制所述调焦透镜的驱动。
21.根据权利要求20所述的摄像设备,其中,
其中,所述通信单元在附接了所述摄像配件时或者周期性地获取所述第五信息。
22.一种摄像配件,其能够以能够拆卸的方式附接至摄像设备,所述摄像配件包括:
通信单元,其被配置为与所述摄像设备进行通信;
光圈和光学构件;
光圈控制单元,其被配置为基于经由所述通信单元从所述摄像设备接收到的针对光圈控制的请求来控制所述光圈;以及
存储器单元,其被配置为存储光学信息,
其特征在于,作为所述光学信息,所述存储器单元存储与所述光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息以及与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应的第二信息,
其中,所述通信单元将所述光学信息发送至所述摄像设备,
其中,所述第一信息用来控制曝光,以及
其中,所述第二信息用来计算散焦量。
23.根据权利要求22所述的摄像配件,
其中,所述第二信息是与基于光瞳强度分布的F值相对应的信息。
24.根据权利要求22所述的摄像配件,
其中,所述第二信息是与基于景深的F值相对应的信息。
25.根据权利要求22所述的摄像配件,
其中,所述光学构件是如下的构件:由所述光圈控制引起的所述光圈位置的变化不等同于所述光量变化、光瞳强度分布的变化和景深的变化至少之一。
26.根据权利要求22所述的摄像配件,
其中,所述光学构件是透过率从中心起向着径向方向变化的光学元件。
27.根据权利要求22所述的摄像配件,
其中,所述光学构件能够以能够拆卸的方式附接至所述摄像配件,以及
其中,所述通信单元将指示所述光学构件的拆卸或附接的信号发送至所述摄像设备。
28.根据权利要求22所述的摄像配件,
其中,在所述摄像配件中,所述光学构件能够用具有不同特性的多个光学构件来替换,
其中,所述存储器单元存储与能够替换的所述多个光学构件中的各光学构件有关的光学信息,以及
其中,所述通信单元将与所述多个光学构件中的各光学构件有关的光学信息发送至所述摄像设备。
29.根据权利要求22所述的摄像配件,
其中,所述通信单元在所述摄像配件附接至所述摄像设备时发送所述光学信息,或者响应于来自所述摄像设备的请求而在预定定时发送所述光学信息。
30.根据权利要求22至29中任一项所述的摄像配件,
其中,所述存储器单元存储与所述摄像配件与不同类型的多个中间配件中的各中间配件的组合有关的光学信息,作为所述光学信息。
31.根据权利要求30所述的摄像配件,还包括:
判断单元,其被配置为判断所述存储器单元是否存储有与所述摄像配件与所述多个中间配件中的各中间配件的组合有关的光学信息,
其中,所述通信单元将所述判断单元的判断结果发送至所述摄像设备,以及
其中,在所述存储器单元存储有与所述组合有关的光学信息的情况下,所述通信单元响应于来自所述摄像设备的请求,将与所述组合有关的光学信息发送至所述摄像设备。
32.根据权利要求22所述的摄像配件,其中,作为所述光学信息,所述存储器单元还存储与所述光圈位置相对应的第三信息。
33.一种中间配件,其能够附接在摄像设备和摄像配件之间,所述摄像配件包括光圈和光学构件,所述中间配件包括:
通信单元,其被配置为与所述摄像设备和所述摄像配件进行通信;以及
存储器单元,其被配置为存储光学信息,
其特征在于,所述通信单元将指定中间配件的类型的信息发送至所述摄像设备,
其中,所述通信单元从所述摄像设备接收指定所述摄像配件的类型的信息,
其中,作为所述光学信息,所述存储器单元存储与光圈控制期间的光圈位置和光量变化之间的关系有关的第一信息以及与所述光圈位置和所述摄像配件的光的透过率相对应的第二信息,
其中,所述通信单元将所述光学信息发送至所述摄像设备,
其中,所述第一信息用来控制曝光,以及
其中,所述第二信息用来计算散焦量。
34.根据权利要求33所述的中间配件,
其中,所述第二信息是与基于光瞳强度分布的F值相对应的信息。
35.根据权利要求33所述的中间配件,
其中,所述第二信息是与基于景深的F值相对应的信息。
36.根据权利要求33至35中任一项所述的中间配件,还包括:
判断单元,其被配置为判断所述存储器单元是否存储有与所述摄像配件与多个中间配件中的各中间配件的组合有关的光学信息,
其中,所述通信单元将所述判断单元的判断结果发送至所述摄像设备,以及
其中,在所述存储器单元存储有与所述组合有关的光学信息的情况下,所述通信单元响应于来自所述摄像设备的请求,将与所述组合有关的光学信息发送至所述摄像设备。
37.根据权利要求33所述的中间配件,其中,作为所述光学信息,所述存储器单元还存储与所述光圈位置相对应的第三信息。
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