JP2011248138A

JP2011248138A - 通信制御装置、及びそれを用いた交換レンズ

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Publication number: JP2011248138A
Application number: JP2010121929A
Authority: JP
Inventors: Akihiro Kawanami; 川波　　昭博
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-05-27
Filing date: 2010-05-27
Publication date: 2011-12-08
Anticipated expiration: 2030-05-27
Also published as: JP5661335B2

Abstract

【課題】デジタル一眼レフカメラの操作性の向上を計る通信制御装置を提供する。
【解決手段】交換レンズの構成要素の動作を制御するレンズ制御手段と、撮像装置本体の構成要素の動作を制御する装置制御手段とを有し、レンズ制御手段と装置制御手段との間の通信を制御する通信制御装置であって、装置制御手段は、レンズ制御手段に対して所定の時間に同期させたタイミング情報である同期通信用指令を送信することが可能であり、レンズ制御手段との非同期通信中に同期通信用指令を送信する通信タイミング（ＶＤタイミングＡ）が発生した場合は、非同期通信が終了した時点で同期通信用指令（ＶＤタイミングＢ）を送信し、レンズ制御手段は、同期通信用指令に基づいて、通信タイミングの発生時間のずれを補正する。
【選択図】図７

Description

本発明は、通信制御装置、及びそれを用いた交換レンズに関するものである。

従来、一眼レフカメラでは、フィルム交換式が一般的であったが、近年、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の電子式撮像素子によるデジタル式が採用されている。この電子式撮像素子は、ビデオカメラでは従来から採用されており、デジタル一眼レフカメラのシステム構成がビデオカメラと類似していることから、近年ではデジタル一眼レフカメラでもビデオカメラのような動画撮影が可能である。このデジタル一眼レフカメラでは、動画撮影が可能になったことから、従来の静止画撮影のシステム構成に加え、動画撮影のシステム構成を加えることが要求される。

例えば、特許文献１は、交換レンズとカメラ（カメラボディ）との間にアダプタを取り付けた場合と取り付けていない場合とで、モード、即ち、通信端子の使用方法が変わるカメラシステムを開示している。具体的には、露光同期信号を専用端子でカメラ側から交換レンズ側に送信することで、オートフォーカスの精度を向上させるものである。ここで、露光同期信号とは、一般的には垂直同期信号（ＶＤ）、即ち、電子式撮像素子が露光を開始するタイミング信号を示す。一方、予め固定された通信仕様でカメラが交換レンズとの通信を行うと、不用な通信が増え、互換性が低下する場合がある。そこで、特許文献２は、レンズユニットに送信する通信内容にアドレスを付加し、垂直同期信号に同期させて通信を行う撮像方法を開示している。

特開２００８−２１６４３９号公報特開平１０−６５９５２号公報

しかしながら、特許文献１のカメラシステムでは、電子式撮像素子が露光を開始するタイミングを交換レンズに送信する専用の通信端子を設置しているため、カメラ及び交換レンズ共に高コストとなる。また、特許文献２の撮像方法では、カメラと交換レンズとの間の通信を垂直同期信号と同期させるので、常に同じタイミングでしか通信ができない。例えば、ユーザーが、突然オートフォーカス動作を停止させるために、カメラのオートフォーカス停止の設定を操作しても、次の露光タイミングでしか交換レンズに停止情報を伝えられない。即ち、ユーザーの指示に対して機器の動作が遅れるため、操作しづらいカメラとなる。

本発明は、このような状況を鑑みてなされたものであり、デジタル一眼レフカメラの操作性の向上を計る通信制御装置を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明は、交換レンズの構成要素の動作を制御するレンズ制御手段と、撮像装置本体の構成要素の動作を制御する装置制御手段とを有し、レンズ制御手段と装置制御手段との間の通信を制御する通信制御装置であって、装置制御手段は、レンズ制御手段に対して所定の時間に同期させたタイミング情報である同期通信用指令を送信することが可能であり、レンズ制御手段との非同期通信の実行中に同期通信用指令を送信する通信タイミングが発生した場合は、非同期通信が終了した時点で同期通信用指令を送信し、レンズ制御手段は、同期通信用指令に基づいて、通信タイミングの発生時間のずれを補正することを特徴とする。

本発明によれば、デジタル一眼レフカメラの操作性が向上する。

本発明の実施形態に係る通信制御装置の構成を示すブロック図である。コントラストＡＦ方式におけるウォブリング動作を示す図である。接点ユニットを介した通信回路を示す概念図である。カメラマイコンからの同期クロック出力信号に対する電気信号図である。非同期通信用カメラコマンドの一覧表である。同期通信用カメラコマンドの一覧表である。カメラマイコンからの同期クロック出力信号を示す概念図である。レンズマイコンによる割り込み処理を示すフローチャートである。

以下、本発明を実施するための形態について図面等を参照して説明する。

（第１実施形態）
まず、本発明の実施形態に係る通信制御装置を構成する交換レンズとカメラ本体との内部の制御系について説明する。図１は、交換レンズ１とカメラ本体２との構成を模式的に図示し、かつ、その内部の制御系を示すブロック図である。交換レンズ１は、交換式オートフォーカスレンズであり、フォーカスユニット３と、モーター４と、移動量検出ユニット５と、絶対位置検出ユニット６と、ＥＥＰＲＯＭ７と、レンズマイコン８と、接点ユニット９を備える。まず、フォーカスユニット３は、フォーカスレンズ１０を保持し、該フォーカスレンズ１０を光軸及び水平方向に移動可能とする、被写体にピントを合わせるための保持機構である。モーター４は、フォーカスユニット３を駆動させるためのアクチュエータである。このモーター４の種類としては、電磁式、超音波式又はボイスコイル式等のモーターが採用可能であり、本実施形態では、電磁式を採用する。移動量検出ユニット５は、モーター４の回転量と回転速度とを検出するための検出手段である。この移動量検出ユニット５は、円周上に同一ピッチで形成された切り欠きを有し、モーター４の回転と同期して回転する円盤を備え、ＬＥＤから投光された光がフォトインタラプタ素子（受光素子）に到達するか遮光されるかにより信号の変化を検出するものである。ここで、移動量検出ユニット５は、フォーカスユニット３の移動量がモーター４の回転量と比例することから、フォーカスユニット３の移動量を計測することができる。絶対位置検出ユニット６は、フォーカスユニット３の絶対位置を検出するための検出手段である。この絶対位置検出ユニット６は、フォーカスユニット３に連動して移動する複数の金属のブラシと、固定された金属パターンとの導通による信号の変化を検出し、この信号変化に基づいてフォーカスユニット３の現在位置を特定するものである。ＥＥＰＲＯＭ（又は、フラッシュメモリー）７は、書き換え可能な不揮発性メモリーであり、このＥＥＰＲＯＭ７に記憶されるデータは、交換レンズ１の調整データとなる。レンズマイコン８は、交換レンズ１内の構成要素の制御を行うレンズ制御手段である。このレンズマイコン８は、カメラ本体２との通信を行うための通信コントローラ、リセット例外処理、Ａ／Ｄ、タイマー、入出力ポート、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の機能を搭載する。接点ユニット９は、カメラ本体２との通信を行うための複数の金属接点を有し、レンズマイコン８とカメラマイコン１２とを電気的に接続する接続手段である。複数の金属接点は、カメラ本体２側に設置された複数の金属突起と、交換レンズ１側に設置された、前記金属突起と機械的に接触する複数の金属片とで構成される。この金属接点は、カメラ本体２から交換レンズ１に対して電源を供給する機能も有する。

カメラ本体２は、撮像装置本体であり、測距ユニット１１と、カメラマイコン１２と、ＣＣＤセンサー１３とを備える。測距ユニット１１は、被写体までの距離に対するフォーカスユニット３の現在位置とのフィルム面でのズレ量を測距するための測定手段である。一般に、オートフォーカスカメラでは複数のラインＣＣＤを使用したピントのズレ方式を採用する。この場合、被写体のコントラスト（明暗）の違いを読み取ることで予め距離の離れた他のラインＣＣＤと比較し、コントラストが同じとなるＣＣＤライン上の位置のズレを検出する。即ち、ピントが合っている状態では、ＣＣＤライン上の同じ位置にコントラストが合うことになる。なお、その他の測距方式として、例えば、赤外発光（ＩＬＥＤ）体を使用して三角測距を行うものもあるが、本発明では、特に限定しない。カメラマイコン１２は、カメラ本体２内の構成要素の制御を行う装置制御手段である。このカメラマイコン１２は、レンズマイコン８との通信を行うための通信コントローラ、Ａ／Ｄ、電流検出器、タイマー、レンズへの電源供給スイッチ、入出力ポート、ＲＯＭ及びＲＡＭ等の機能を搭載する。ＣＣＤセンサー１３は、被写体像からの反射光を電気信号に変換する撮像素子である。なお、カメラ本体２は、その他の機能を備えていてもよい。

次に、本実施形態に係る通信制御装置の作用について説明する。まず、撮像装置のオートフォーカス（ＡＦ）動作について説明する。カメラマイコン１２は、ユーザーによる不図示のＡＦスイッチからのＡＦ開始の指示があるまで待機し、指示があった場合は、ＡＦ動作を開始する。ここで、本実施形態のカメラ本体２は、２つのＡＦ方式、即ち、位相差検出方式とコントラストＡＦ方式とを備える。まず、位相差検出方式は、通常の写真撮影である静止画撮影を行う場合に機能し、測距ユニット１１からの測距データに基づいてＡＦ動作を行う方式である。一方、コントラストＡＦ方式は、ビデオカメラのような動画撮影を行う場合に機能し、被写体のコントラストを検出することでＡＦ動作を行う方式である。以下、本実施形態の通信制御装置は、主にコントラストＡＦ方式の機能時に作用するものとして説明する。

図２は、コントラストＡＦ方式（又は、ＴＶＡＦ方式）において、至近側と無限側とへ微小駆動（反転駆動）し、焦点評価値を検出するウォブリング動作を示す図である。図２において、ＶＤ信号（垂直同期信号）は、所定の時間間隔で異なるレベルの信号を発信する同期信号であり、この場合、ＣＣＤセンサー１３に電荷を蓄積するタイミングを示す。撮像装置は、ＶＤ信号がＬｏレベルの時に蓄積動作、即ち、露光動作を実施し、ＶＤ信号に同期したタイミングで被写体像を取り込む。したがって、撮像装置は、このＶＤタイミングで露光した被写体像のコントラストを検出しながらＡＦ動作を行う。具体的には、レンズマイコン８が各構成要素にＡＦ動作を指令し、モーター４がＶＤタイミング毎にフォーカスユニット３を至近側と無限側とに繰り返し微小駆動させながら、ＣＣＤセンサー１３が被写体像のコントラストを検出する。このとき、カメラマイコン１２は、例えば、無限側に駆動した方がコントラストは高いと判断した場合は、レンズマイコン８に対してフォーカスユニット３を無限側に移動させるよう指令し、再び至近側と無限側との駆動を実施したときのコントラスト差を検出する。カメラマイコン１２は、この動作を繰り返し、至近側と無限側とに駆動した時のコントラスト差がゼロになったときにピントが合った状態であると判断する。

ここで、図２に示すＡＦ動作１の駆動許可期間において、レンズマイコン８は、常にフォーカスユニット３を反転駆動させ、移動量検出ユニット５で駆動量や速度を検出する制御を行う。この駆動量や速度は、絶対位置検出ユニット６が検出したフォーカスユニット３の絶対位置情報に基づいて、適宜変更される。これは、フォーカスユニット３の絶対位置により、光学的な敏感度特性が異なるためである。一方、図２に示すＡＦ動作１の駆動停止期間において、カメラマイコン１２は、コントラスト値の比較を行い、被写体にピントを合わせるためフォーカスユニット３の駆動方向を決定し、決定した方向と駆動量とを接点ユニット９を通じて交換レンズ１に送信する。このように、カメラマイコン１２は、フォーカスユニット３の駆動許可及び駆動停止の各指令を、適宜レンズマイコン８に対して送信する。レンズマイコン８は、この指令に基づいて、フォーカスユニット３の反転動作をＶＤ信号に同期させて繰り返す。このとき、レンズマイコン８は、フォーカスユニット３の駆動方向情報をカメラマイコン１２に常時送信する。そして、カメラマイコン１２は、この駆動方向情報に基づいて、次にどちらの方向にフォーカスユニット３を駆動させるかを決定する。

次に、通信制御装置の通信処理について説明する。まず、接点ユニット９を介したレンズマイコン８とカメラマイコン１２との通信回路について説明する。図３は、レンズマイコン８とカメラマイコン１２との通信回路を示す概略図である。一般に、交換レンズ１とカメラ本体２との通信では、各マイコン８、１２に設定されたシリアル通信機能によって各種データを交換する。図３に示すように、レンズマイコン８は、入力端子Ｌ_ｉｎと、出力端子Ｌ_ｏｕｔと、同期クロック入力端子Ｌ_ｃｌｋとを備える。入力端子Ｌ_ｉｎは、カメラマイコン１２からの出力データを受信する端子である。出力端子Ｌ_ｏｕｔは、カメラマイコン１２へ出力データを送信する端子である。同期クロック入力端子Ｌ_ｃｌｋは、Ｌ_ｉｎ及びＬ_ｏｕｔの各データ通信において、同期をとるための端子である。同様に、カメラマイコン１２は、入力端子Ｃ_ｉｎと、出力端子Ｃ_ｏｕｔと、同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋとを備える。入力端子Ｃ_ｉｎは、レンズマイコン８からの出力データを受信する端子である。出力端子Ｃ_ｏｕｔは、レンズマイコン８へ出力データを送信する端子である。同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋは、Ｃ_ｉｎ及びＣ_ｏｕｔの各データ通信において、同期をとるための端子である。

次に、上記通信回路を介して通信を行う場合の電気信号について説明する。図４は、同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋからの出力信号に対する電気信号図である。カメラマイコン１２は、レンズマイコン８に対して通信を行う場合、同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋからの出力信号がＨｉからＬｏに切り変わったときに、レンズマイコン８に対する出力端子Ｃ_ｏｕｔからの出力信号のＨｉ／Ｌｏを切り換える。このとき、レンズマイコン８は、入力端子Ｌ_ｉｎにおいて、カメラマイコン１２からの入力信号のＨｉ／Ｌｏを切り換える。ここで、カメラマイコン１２は、同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋからの出力信号がＬｏからＨｉに切り変わったときに、レンズマイコン８からの入力信号を入力端子Ｃ_ｉｎから内部レジスタに取り込む。同様に、レンズマイコン８も、カメラマイコン１２からの入力信号を入力端子Ｌ_ｉｎから内部レジスタに取り込む。レンズマイコン８とカメラマイコン１２は、このような相互通信を合計８回繰り返し、１バイトデータとして記憶することにより、撮像装置の各種処理に使用する。例えば、通信がＭＳＢファースト（ＭｏｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔＢｙｔｅＦｉｒｓｔ）である場合を考える。このとき、図４に示すように、出力端子Ｃ_ｏｕｔから入力端子Ｌ_ｉｎへは００１１１０１０Ｂ（３Ａｈｅｘ）、一方、出力端子Ｌ_ｏｕｔから入力端子Ｃ_ｉｎへは１００１１００１Ｂ（９９ｈｅｘ）というデータがそれぞれ送信される。なお、図３及び図４では、本実施形態の通信方式をクロック同期式のシリアル通信として説明したが、ＵＡＲＴやＵＳＢ等の他の通信方式を採用しても良い。

次に、カメラマイコン１２がレンズマイコン８へ送信するカメラコマンドについて説明する。図５は、具体的な通信内容を含むカメラコマンドを示す一覧表である。なお、通常のカメラコマンド通信は、上述したＶＤ信号に対して非同期で行うため、このようなカメラコマンドを「非同期通信用カメラコマンド」と呼ぶ。この場合、レンズマイコン８は、カメラマイコン１２から受信したカメラコマンドを解析し、カメラマイコン１２からの指示として各種処理の制御を行う。

図５において、まず、カメラコマンド１０ｈｅｘは、交換レンズ１の機構に関連した特性情報を交換レンズ１からカメラ本体２へ送信させる命令である。この場合、交換レンズ１が送信するデータ量を、予め８バイトと定義する。つまり、レンズマイコン８が８バイトのデータを送信した後、９バイト目が次の通信（データ通信）となる。カメラコマンド１１ｈｅｘは、交換レンズ１の光学に関する情報を交換レンズ１からカメラ本体２へ送信させる命令である。この場合、交換レンズ１が送信するデータ量を、予め１５バイトと定義する。カメラコマンド１２ｈｅｘは、交換レンズ１の状態に関する情報を交換レンズ１からカメラ本体２へ送信させる命令である。この場合、交換レンズ１が送信するデータ量を、予め４バイトと定義する。この交換レンズ１の状態に関する情報には、フォーカスユニット３の駆動方向情報が含まれる。カメラコマンド１３ｈｅｘは、フォーカスユニット３への駆動命令と、このときの駆動量を交換レンズ１に受信させる受信要求命令との２つの命令である。この場合、カメラマイコン１２が送信するデータ量（駆動量）を、予め３バイトと定義する。例えば、駆動量が負の数値である場合には至近側駆動、一方、正の数値である場合には、無限側駆動と予め定義する。カメラコマンド１４ｈｅｘは、フォーカスユニット３への駆動時間情報の受信要求命令である。この場合、カメラマイコン１２が送信するデータ量を、予め２バイトと定義する。ここで、「駆動時間情報」とは、具体的には、カメラコマンド１３ｈｅｘでフォーカスユニット３を駆動する場合の駆動時間リミット値である。レンズマイコン８は、フォーカスユニット３の駆動量と駆動時間リミット値とに基づいて、フォーカスユニット３の移動速度を決定する。即ち、フォーカスユニット３の移動速度は、駆動量が大きく、かつ、駆動時間リミット値が短いほど速い。なお、このカメラコマンド１４ｈｅｘは、カメラマイコン１２からカメラコマンド１３ｈｅｘが送信される前に送信され、レンズマイコン８は、予め受信したカメラコマンド１４ｈｅｘの駆動時間情報に基づいてフォーカスユニット３の駆動開始を指示する。更に、カメラコマンド１５ｈｅｘは、上述したフォーカスユニット３の反転駆動の駆動許可及び駆動禁止に関する命令である。この場合、カメラマイコン１２が送信するデータ量を、予め１バイトと定義する。レンズマイコン８は、カメラコマンド１５ｈｅｘを受信した後、予めカメラコマンド１３ｈｅｘで受信したフォーカスユニット３の駆動量に基づいて、フォーカスユニット３に反転駆動の開始を指示する。このとき、駆動量の値がゼロである場合には、反転駆動を禁止とする。また、カメラコマンド１５ｈｅｘで反転駆動許可中にカメラコマンド１３ｈｅｘを受信した場合には、カメラコマンド１３ｈｅｘが優先される。即ち、レンズマイコン８は、カメラコマンド１３ｈｅｘによるフォーカスユニット３の駆動を終了したとき、カメラコマンド１５ｈｅｘの反転駆動を指示する。

ここで、レンズマイコン８は、フォーカスユニット３に対して反転駆動を指示するために、ＶＤ信号が必要となる。特に、本実施形態では、ＶＤ信号に同期したカメラコマンドを新たに追加する。図６は、ＶＤ信号に同期させるカメラコマンドを示す一覧表である。このカメラコマンド通信は、上述したＶＤ信号と同期しているため、このようなカメラコマンドを「同期通信用カメラコマンド（同期通信用指令）」と呼ぶ。図６において、まず、カメラコマンド２０ｈｅｘは、カメラ本体２による露光動作の開始時にカメラマイコン１２からレンズマイコン８へ送信される命令である。なお、このカメラコマンド２０ｈｅｘは、データ量を０バイトとしたタイミング情報（垂直同期コマンド１）である。レンズマイコン８は、ＶＤ同期タイミング専用の内部のタイマーを使用し、カメラコマンド２０ｈｅｘを受信後、次回のＶＤ同期タイミングをプリセットするように動作する。即ち、レンズマイコン８は、上記タイマー情報によりフォーカスユニット３の反転動作を制御する。また、カメラコマンド２１ｈｅｘ〜２Ｆｈｅｘも、カメラコマンド２０ｈｅｘと同様に、カメラ本体２による露光動作の開始時にカメラマイコン１２からレンズマイコン８へ送信される命令である。また、このカメラコマンド２１ｈｅｘ〜２Ｆｈｅｘも、データ量を０バイトとしたタイミング情報（垂直同期コマンド２）である。但し、カメラコマンド２１〜２Ｆｈｅｘの場合には、その下位に位置する４ビットの情報は、実際のＶＤ同期信号から遅延している通信量を示す。

次に、本実施形態に係る同期通信用カメラコマンドの作用について説明する。図７は、カメラマイコン１２の同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋからの出力信号を示す概念図である。レンズマイコン８とカメラマイコン１２との通信中は、図７に示すように、同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋからの出力信号が変化する。ここで、図５に示した非同期通信用カメラコマンドは、ＶＤ信号に同期していないため、カメラマイコン１２は、カメラ本体２の各種動作において、必要に応じてレンズマイコン８と通信する。更に、本実施形態では、カメラマイコン１２は、ＶＤ信号を発信させた場合には、図６に示した同期通信用カメラコマンドを新たに出力信号に追加し、レンズマイコン８に対して送信する。

図７において、出力信号ＳＩＧ_１は、カメラコマンド１４ｈｅｘの２バイトデータ、カメラコマンド１０ｈｅｘの８バイトデータ、更にカメラコマンド１２ｈｅｘの４バイトデータを、それぞれ順に送信していることを示す信号図である。出力信号ＳＩＧ_２は、出力信号ＳＩＧ_１のカメラコマンド１４ｈｅｘの通信波形のみを拡大した信号図であり、非同期通信用カメラコマンドであるカメラコマンド１４ｈｅｘを送信後に、データ１及びデータ２からなる２バイトのデータを送信していることを示す。出力信号ＳＩＧ_３は、出力信号ＳＩＧ_１のカメラコマンド１０ｈｅｘの通信波形のみを拡大した信号図であり、非同期通信用カメラコマンドであるカメラコマンド１０ｈｅｘを送信後に、データ１〜８からなる８バイトのデータを送信していることを示す。

ここで、カメラマイコン１２は、従来の通信であれば、非同期通信中にＶＤ信号を発信した場合は、同期通信用カメラコマンドを送信することができない。例えば、出力信号ＳＩＧ_３において、初めにカメラマイコン１２がカメラコマンド１０ｈｅｘを送信すると、レンズマイコン８は、上述のように交換レンズ１の特定情報を常に送信する。ここで、図７に示すように、データ２（データ通信の２バイト目）でＶＤ信号が発信されたと仮定する（ＶＤタイミングＡ）。このとき、カメラマイコン１２は、非同期通信用カメラコマンド１０ｈｅｘに係るデータの受信中であるために、レンズマイコン８に対して同期通信用カメラコマンドを送信することができない。したがって、レンズマイコン８がＶＤタイミングＡで発信されたＶＤ信号を受信できるのは、非同期通信が終了したＶＤタイミングＢの位置となり、ＶＤタイミングがずれる。このＶＤタイミングのずれは、図２に示すＡＦ動作２のように、結果的に、交換レンズ１内のＡＦ動作の開始ずれを引き起こす。一方、非同期通信を実施していない時にＶＤ信号が発信された場合には（ＶＤタイミングＣ）、ＶＤタイミングがずれない。

そこで、本実施形態では、図６に示すようにＶＤタイミングＢとＶＤタイミングＣとにおいて、異なる同期通信用カメラコマンドを使用する。例えば、ＶＤタイミングＣのように非同期通信を実施していない状態でのタイミングでは、カメラコマンド２０ｈｅｘを使用し、一方、ＶＤタイミングＢのように非同期通信中のタイミングでは、カメラコマンド２１ｈｅｘ〜２Ｆｈｅｘを使用する。このとき、カメラコマンド２１ｈｅｘ〜２Ｆｈｅｘの下位の４ビットの情報は、具体的には前回の非同期通信の何バイト目にＶＤ信号が発信されたかを示す。例えば、出力信号ＳＩＧ_３では、１バイト目がカメラコマンド１０ｈｅｘであり、次の２バイト目がデータ１（データ通信の１バイト目）であり、そして、３バイト目のデータ２（データ通信の２バイト目）の通信時点に、ＶＤタイミングＡが発生している。そこで、レンズマイコン８は、非同期通信が終了した時点のＶＤタイミングＢにおいて、カメラコマンド２０ｈｅｘ＋３バイト目という意味で、カメラコマンド２３ｈｅｘを送信する。このとき、レンズマイコン８は、全てのＶＤ信号タイミングを内部に備えたＶＤ同期タイミング専用のタイマーを基準として常時記憶し、同期通信用カメラコマンドの下位の４ビット情報に基づいて受信時のＶＤタイミングから遅延ＶＤタイミングを導き出す。即ち、この遅延ＶＤタイミングは、時間的な遅延情報である。そして、レンズマイコン８は、導き出された遅延ＶＤタイミングに基づいてＶＤタイミング情報を補正することで、正確なＶＤタイミング情報にてＡＦ動作を制御する。

ここで、カメラマイコン１２における同期通信用カメラコマンドの生成方法について説明する。まず、カメラマイコン１２において、ＶＤ同期信号を生成するタイマーの割り込みが発生する。ここで、カメラマイコン１２は、現在レンズマイコン８と通信中かどうかを判断し、通信していない場合は、カメラコマンド２０ｈｅｘをレンズマイコン８へ送信する。一方、レンズマイコン８と通信中の場合は、カメラマイコン１２は、非同期通信カメラコマンドを含めたデータ量が何バイト目の通信かを判断する。

次に、レンズマイコン８におけるＶＤ同期信号の生成方法について説明する。レンズマイコン８は、前記タイマーの割り込みが発生した場合にＡＦ動作を制御する。このとき、レンズマイコン８は、カメラマイコン１２から同期通信用カメラコマンドを受信するごとにタイマー値を内部メモリーに記憶し、ＶＤタイミングの発生位置を判断する。加えて、レンズマイコン８は、カメラマイコン１２から同期通信用カメラコマンドを受信するごとに次回の新たなＶＤタイミングの割り込み時間を設定して、常に最新のＶＤタイミング情報に更新する。例えば、レンズマイコン８は、同期通信用カメラコマンド２０ｈｅｘを受信すると、現在のタイマー値に次回のＶＤタイミングを加算した値を、割り込み処理を行う内部レジスタに書き込む。一方、レンズマイコン８は、同期通信用カメラコマンド２３ｈｅｘを受信すると、前回の非同期通信の３バイト目でＶＤタイミングＡが発生したと認識する。そして、レンズマイコン８は、ＶＤタイミングを記憶している内部メモリーから３バイト目のＶＤタイミング情報を読み出し、その情報に次回のＶＤタイミングを加算した値を内部レジスタに書き込む。

次に、レンズマイコン８による割り込み処理について説明する。図８は、カメラマイコン１２から同期通信用カメラコマンドを受信した場合のレンズマイコン８による割り込み処理の流れを示すフローチャートである。まず、レンズマイコン８は、割り込み処理を開始すると（ステップＳ１００）、ＶＤタイミングを決定するタイマー値（カウンタ値）を内部メモリーに記憶する（ステップＳ１０１）。ここで、レンズマイコン８は、内部メモリーを最大１６個備える。例えば、カメラマイコン１２から送信された通信内容が、非同期通信用カメラコマンドである場合は、レンズマイコン８は、「メモリー１」にタイマー値を記憶する。一方、データや同期通信用カメラコマンドである場合は、レンズマイコン８は、「メモリー２」以降に順にその内容を記憶する。即ち、ステップＳ１０１には、レンズマイコン８が、内部メモリーをどこまで使用しているかを常時把握する処理も含まれる。

次に、レンズマイコン８は、ステップＳ１０１での通信内容の解析結果に基づいて、カメラマイコン１２から送信された通信内容が、非同期通信用カメラコマンド及びデータを含む非同期通信であるかどうかを判定する（ステップＳ１０２）。このとき、レンズマイコン８は、カメラマイコン１２から送信された通信内容が非同期通信であると判定した場合（Ｙ）は、非同期通信用カメラコマンドの判定結果を解析し、図５に示すような通常の各種通信処理を行う（ステップＳ１０３）。一方、レンズマイコン８は、カメラマイコン１２から送信された通信内容が同期通信用カメラコマンドを含む同期通信であると判定した場合（Ｎ）は、同期通信用カメラコマンドが、カメラコマンド２０ｈｅｘかそれ以外かを判定する（ステップＳ１０４）。

ここで、レンズマイコン８は、ステップＳ１０４において、同期通信用カメラコマンドがカメラコマンド２０ｈｅｘであると判定した場合（Ｙ）は、今回の通信タイミングがＶＤタイミングであると認識する。そして、レンズマイコン８は、次回のＶＤタイミングを決定するために現在のタイマー値を取得し、予め内部に記憶したＶＤタイミングの値を加算する（ステップＳ１０５）。一方、レンズマイコン８は、ステップＳ１０４において、同期通信用カメラコマンドがカメラコマンド２０ｈｅｘではないと判定した場合（Ｎ）は、今回の通信タイミング以前に、ＶＤタイミングが発生していると認識する。このとき、レンズマイコン８は、次回のＶＤタイミングを決定するために、同期通信用カメラコマンドの下位の４ビット情報の数値を割り出す。図７の例で考えると、この数値は、出力信号ＳＩＧ_３では前回の非同期通信で３バイト目の通信を示していることから、この場合は「３」となる。レンズマイコン８は、この数値「３」から、ステップＳ１０１にて把握したメモリー情報の「メモリー３」でＶＤタイミングＡが発生していると判断する。そして、レンズマイコン８は、「メモリー３」のタイマー値を読み出し、予め内部に記憶したＶＤタイミングの値を加算する（ステップＳ１０６）。そして、レンズマイコン８は、ステップＳ１０５又はステップＳ１０６にて加算した値を、次回の割り込みを決定する内部レジスタに書き込み（ステップＳ１０７）、割り込み処理を終了する（ステップＳ１０８）。この割り込み処理によって設定したＶＤタイミングを経過すれば、ＶＤ信号の割り込みが発生することになる。したがって、レンズマイコン８は、この割り込み処理による補正結果に基づいてＡＦ制御を行えば良い。

以上のように、本発明の通信制御装置によれば、ＡＦ動作の基準となるＶＤ信号に対して同期通信用カメラコマンドを適用することにより、ＶＤタイミング情報の発生位置（発生時間）のずれを適宜補正する。したがって、例えば、ユーザーが、突然ＡＦ動作を停止させるような緊急操作を行った場合でも、フォーカスユニットが直ぐさま反応することができるので、本発明の通信制御装置を備えた撮像装置自体の操作性が向上する。また、電子式撮像素子が露光を開始するタイミングを交換レンズに送信するような専用の通信端子を設置する必要がないため、安価な交換レンズ及びカメラ本体を提供することができる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る通信制御装置について説明する。ここで、第１実施形態における同期通信用カメラコマンド２１ｈｅｘ〜２Ｆｈｅｘは、カメラマイコン１２が、従来、ＶＤタイミングが発生したのでレンズマイコン８に送信しようとしたが、非同期通信中であるため送信できなかった場合に適用するものである。この同期通信用カメラコマンド２１ｈｅｘ〜２Ｆｈｅｘの下位の４ビット情報は、ＶＤタイミングの発生時から実際のレンズマイコン８への送信時までの時間的な遅延情報である。例えば、２１ｈｅｘと２２ｈｅｘとの差は、１であり、時間に換算にすると、５００（μｓｅｃ）である。そこで、本実施形態では、カメラマイコン１２は、図７におけるＶＤタイミングＢで同期通信用カメラコマンドを送信する前に、ＶＤタイミングＡからの遅延時間（遅延情報）を演算して、その演算結果を同期通信用カメラコマンド２０ｈｅｘに加算して送信する。例えば、図７におけるＶＤタイミングＣでは同期通信用カメラコマンドが単に２０ｈｅｘとなり、つまり、この場合の遅延時間は、ゼロである。

遅延時間の演算方法としては、カメラマイコン１２は、ＶＤタイミングＢからＶＤタイミングＡまでの遅延時間を５００（μｓｅｃ）で除算し、その演算結果を同期通信用カメラコマンド２０ｈｅｘに加算すれば良い。このとき、最大遅延時間は、１５（個）×５００（μｓｅｃ）＝７．５（ｍｓｅｃ）となるため、全ての非同期通信は、それ以下の時間で終了することになる。一方、レンズマイコン８は、同期通信用カメラコマンドの下位の４ビットに５００（μｓｅｃ）を乗算し、現在のタイマー値と予め設定したＶＤタイミングの値とを加算した値から乗算結果を引くことで、正確なＶＤタイミングを算出する。このように、本実施形態では、第１実施形態の効果に加えて、前回の非同期通信のＶＤタイミング情報をレンズマイコン８が記憶する必要がない、即ち、タイマーを必要としないため、レンズマイコン８の処理が簡単となる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は、これらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、上記実施形態では、ＶＤタイミングを同期通信として説明したが、本発明は、所定時間毎に通信が必要なシステムの通信や、ＣＣＤセンサー１３以外の別なユニットからの通信であっても採用可能である。

１交換レンズ
２カメラ本体
８レンズマイコン
１２カメラマイコン

Claims

交換レンズの構成要素の動作を制御するレンズ制御手段と、撮像装置本体の構成要素の動作を制御する装置制御手段とを有し、前記レンズ制御手段と前記装置制御手段との間の通信を制御する通信制御装置であって、
前記装置制御手段は、前記レンズ制御手段に対して所定の時間に同期させたタイミング情報である同期通信用指令を送信することが可能であり、前記レンズ制御手段との非同期通信中に前記同期通信用指令を送信する通信タイミングが発生した場合は、前記非同期通信が終了した時点で前記同期通信用指令を送信し、
前記レンズ制御手段は、前記同期通信用指令に基づいて、前記通信タイミングの発生時間のずれを補正することを特徴とする通信制御装置。
前記装置制御手段は、前記通信タイミングが発生した時点で、前記レンズ制御手段と同期通信中であるか非同期通信中であるかを判定し、その判定結果に基づいて前記同期通信用指令の種類を変更することを特徴とする請求項１に記載の通信制御装置。
前記装置制御手段は、前記レンズ制御手段との通信中に前記通信タイミングが発生した場合は、前記同期通信用指令を含む同期通信の情報に、前記通信タイミングの発生から前記非同期通信の終了までの時間的な遅延情報を含ませることを特徴とする請求項２に記載の通信制御装置。
内部の構成要素の動作を制御するレンズ制御手段を有し、撮像装置本体と接続されることによって、前記撮像装置本体に設置された該撮像装置本体の構成要素の動作を制御する装置制御手段と、前記レンズ制御手段との通信を可能とする交換レンズであって、
前記装置制御手段は、前記レンズ制御手段に対して所定の時間に同期させたタイミング情報である同期通信用指令を送信することが可能であり、前記レンズ制御手段との非同期通信中に前記同期通信用指令を送信する通信タイミングが発生した場合は、前記非同期通信が終了した時点で前記同期通信用指令を送信し、
前記レンズ制御手段は、前記同期通信用指令に基づいて、前記通信タイミングの発生時間のずれを補正することを特徴とする交換レンズ。