JP2011254298A

JP2011254298A - カメラシステム

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Publication number: JP2011254298A
Application number: JP2010126809A
Authority: JP
Inventors: Minoru Uchiyama; 実内山
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2010-06-02
Filing date: 2010-06-02
Publication date: 2011-12-15
Anticipated expiration: 2030-06-02
Also published as: JP5645486B2

Abstract

【課題】レンズユニットとカメラユニット間でそれぞれの光学制御ごとに撮像周期を情報交換しあうことによってカメラユニットとレンズユニットの対応している撮像周期が異なる場合でも最適な制御を行うことができるカメラシステムを得ること。
【解決手段】カメラ通信手段と撮像手段とを有するカメラユニットに着脱可能なレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有するレンズユニットとを有するカメラシステムであって、カメラ通信手段とレンズ通信手段とは電気的な接点を介して所定の周期で情報の通信を行い、レンズ通信手段は、通信可能な最大のレンズ通信周期情報をカメラ通信手段側に送信し、カメラ通信手段は、通信可能な最大のカメラ通信周期が通信可能な最大のレンズ通信周期よりも早い場合と遅い場合でカメラ通信手段の最大のカメラ通信周期を変えていること。
【選択図】図４

Description

本発明はカメラユニットと、それに着脱可能に装着したレンズユニットとを有するカメラシステムに関し、特に双方の間で各種の情報の通信を円滑に行うことができるビデオカメラやデジタルカメラ等に好適なものである。

従来からビデオカメラやＴＶカメラ等の光学機器におけるカラー映像方式には、地域によってＮＴＳＣ，ＰＡＬ，ＳＥＣＡＭ等の複数のテレビジョン方式（映像方式）が用いられている。これらの映像方式の信号処理には互換性がない。このため、それぞれにあわせた映像方式を用いたビデオカメラを作る必要がある。またレンズ交換式のビデオカメラにおいては、レンズ（レンズユニット）側もそのテレビジョン方式の違いからくるフレームレート（撮像周期）の違いにより光学制御を変える必要がある。

この映像方式の違いを回避するようにしたカメラシステムが知られている（特許文献１）。特許文献１では光学制御に大きく影響のあるフレームレート（撮像周期）の違いを判別してそれぞれのフレームレートに応じた制御を行う。これにより、どのフォーマットのカメラに接続しても対応できるようにした交換レンズ用のカメラシステムを開示している。

一方、近年、ビデオカメラにおいては、可変ブレームレートに対応したビデオカメラが多く提案されている。例えば映画などに使われるフィルムと同じフレームレートの２４Ｐ撮影や、６０Ｈｚよりも高い高速撮影を行えるカメラが提案され、フレームレートは多岐にわたりつつある。そして高速撮影した映像を、通常の再生フレームレートが６０Ｈｚや５０Ｈｚの信号として出力することで、再生時には、スロー再生のような効果を得ている。また、複数枚の画像を重ねて一枚の絵として合成することによってワイドダイナミックレンジの映像にしたり、複数の画像の位置を合わせて合成することで画像防振する方法などの撮像装置が知られている（特許文献２）。

このように撮像周期は従来の固定周期から、可変周期へと移りつつあり、撮像素子や画像処理ＩＣの発展により高速撮像ができるようになってきている。また、旧来は撮像周期と映像信号出力のフレームレートが同一であったものが、スローモーション、ワイドダイナミックレンジ、画像防振などにより、撮像周期と映像出力信号の周波数が異なる場合も増えてきている。

特開平２−２１０３１２号公報特開平５−７３３６号公報

ビデオカメラ等においては前述した理由により撮像周期や映像信号出力の周波数（フレームコート）が異なる場合が生じてくる。このような現状に対し、従来のカメラシステムにおいては高速な撮像周期に対しては何ら考慮されていなかった。このため、これから設計する交換レンズ（レンズユニット）が幾つまでの撮像周期に対応できるか分からない場合に、これをカメラユニットに装着すると不適切な動作を行ってしまうことが起こってくる。

また旧来の交換レンズに対して、カメラユニット側から高速なフレームレートに対応した光学制御信号を送ってしまうと正常な動作を行うことができない場合が生じてくる。つまり過去のレンズユニットに対しても、未来のカメラユニットに対しても現状では固定の撮像周期しか考えられていないため最適な撮像周期で、各種の光学制御が行うことが困難であった。そして、近年は映像信号のフレームレートと撮像周期が同一でない場合も多く生じてきている。

本発明は、レンズユニットとカメラユニット間でそれぞれの光学制御ごとに撮像周期を情報交換しあうことによってカメラユニットとレンズユニットの対応している撮像周期が異なる場合でも最適な制御を行うことができるカメラシステムの提供を目的とする。

本発明のカメラシステムは、カメラユニットと前記カメラユニットに着脱可能なレンズユニットとを有するカメラシステムであって、前記カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段とを有し、前記レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有し、前記カメラ通信手段と前記レンズ通信手段とは電気的な接点を介して所定の周期で情報の通信を行い、前記レンズ通信手段は、通信可能な最大のレンズ通信周期情報を前記カメラ通信手段側に送信し、前記カメラ通信手段は、通信可能な最大のカメラ通信周期が前記通信可能な最大のレンズ通信周期よりも早い場合は、前記レンズ通信手段から送られてきた最大のレンズ通信周期以下の周期で通信を行い、前記カメラ通信手段は通信可能な最大のカメラ通信周期が最大のレンズ通信周期よりも遅い場合は、前記カメラ通信手段の最大のカメラ通信周期以下の任意の周期で通信を行うことを特徴としている。

本発明によれば、レンズユニットとカメラユニット間でそれぞれの光学制御ごとに撮像周期を情報交換しあうことによってカメラユニットとレンズユニットの対応している撮像周期が異なる場合でも最適な制御を行うことができるカメラシステムが得られる。

本発明のカメラシステムのブロック図カメラユニットとレンズユニットの通信方式図本発明のカメラユニットとレンズユニット間の通信を表す図本発明のカメラユニットとレンズユニット間の通信シーケンス図本発明のカメラシステムのフローチャット図本発明に係る高速制御時のＡＦと従来のＡＦの説明図

以下、本発明の実施の形態を図面を用いて記述する。本発明のカメラシステムの態様は次のとおりである。

（１）カメラユニットと、カメラユニットに着脱可能なレンズユニットとを有する。
カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段とを有する。レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有する。

（１−１）カメラ通信手段とレンズ通信手段とは電気的な接点を介して所定の周期で各種情報の通信を行う。

（１−１−１）レンズ通信手段は、通信可能な最大のレンズ通信周期情報をカメラ通信手段側に送信する。カメラ通信手段は通信可能な最大のカメラ通信周期が通信可能な最大のレンズ通信周期よりも早い場合は、レンズ通信手段から送られてきた最大のレンズ通信周期以下の任意の周期で通信を行う。また、カメラ通信手段は通信可能な最大のカメラ通信周期が最大のレンズ通信周期よりも遅い場合は、カメラ通信手段の最大のカメラ通信周期以下の任意の周期で通信を行う。

（１−１−２）カメラ通信手段は撮像可能な最大の撮像周期をレンズ通信手段側に送信する。レンズ通信手段はカメラ通信手段の最大の撮像周期がレンズ通信手段の制御可能な最大の光学制御周期よりも遅い場合は、カメラ通信手段から送られてきた最大の撮像周期以下の任意の周期で制御を行う。レンズ通信手段はカメラ通信手段の最大の撮像周期がレンズ通信手段の最大の光学制御周期よりも早い場合は、レンズ通信手段の最大の光学制御周期以下の任意の周期で制御を行う。

（１−２）カメラ通信手段とレンズ通信手段は電気的な接点を介して所定の周期以下の周期で情報の通信を行う。

（１−２−１）カメラ通信手段が所定の周期よりも高速な通信を行うことができる場合は次のようにする。
レンズ通信手段から送られてくる通信情報に、通信可能な最大のレンズ通信周期が含まれていないとき、カメラ通信手段は所定の周期以下の周期にてレンズ通信手段と通信を行う。

（１−２−２）カメラユニットの撮像手段が所定の周期よりも高速な撮像周期で撮像することができる場合は次のようにする。レンズ通信手段から送られてくる通信情報に、制御可能な最大のレンズ制御周期が含まれていないとき、カメラユニットの撮像手段は所定の周期以下の周期にてレンズユニットの制御を通信を介して行う。

（１−２−３）レンズ通信手段が所定の周期よりも高速な通信を行うことができる場合は次のようにする。カメラ通信手段から送られてくる通信情報に、カメラ通信手段の通信可能な最大のカメラ通信周期が含まれていないとき、レンズ通信手段は所定の周期以下の周期にてカメラ通信手段と通信を行う。

（１−２−４）レンズ通信手段が所定の周期よりも高速な制御を行うことができる場合は次のようにする。カメラ通信手段から送られてくる通信情報に、カメラユニットが撮像手段で撮像可能な最大の撮像周期が含まれていないとき、レンズ通信手段は所定の周期以下の周期にてカメラ通信手段と通信を行う。ここで所定の周期は例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚである。そして光学制御手段では、フォーカス制御、絞り制御、防振制御、ズーム制御、シャッタ制御のいずれかの最大の周期情報を制御する。ここで最大の光学制御周期の情報は、例えばＡＦ制御の最大の周期情報である。

［実施例１］
以下、各図を参照しながら本発明のカメラシステムの実施例について説明する。図１はレンズ交換式ビデオカメラに本発明のカメラシステム（撮影システム）を使用した実施例１の要部ブロック図である。この撮影システムは大きく分けてレンズユニット１２３とカメラユニット１２４を有する。そして両ユニットは電気的な接点を持ったマウント部を介して自由に着脱できるようになっている。

レンズユニット１２３の撮影光学系に入射した被写体からの光は、防振を行うVAP（Vari Angle Prism）１０１を通り、固定レンズ１０２、変倍を行うズーム部（バリエータレンズ）１０３、光量調節を行う絞り１０４を通過する。その後静止画撮影用のシャッタ１０５、固定されているレンズ１０６、フォーカシングを行うフォーカスレンズ（コンペンセータレンズ）１０７を通り、ＣＣＤ等の撮像素子１０８上で結像する。

撮像素子１０８によって電子信号となった映像信号は、信号処理装置１０９に送られる。そして信号増幅などの信号を処理し、デジタル映像信号を作り出し、色補正、ホワイトバランスなどの撮像処理を行い適切な映像信号（映像信号データ）へと変換され、記録処理装置１１０へ映像信号が出力される。また信号処理装置１０９から映像信号データがレンズ制御データ演算装置１１７に送られ、自動露光、自動焦点、動きベクトルなどのためのレンズ制御に必要な信号（ＡＥ信号、ＡＦ信号、ベクトル信号）を生成する。

ＡＥ信号は輝度信号について１画面分もしくは、特定領域分を積分し、その輝度が適正露出状態からどれだけ離れているかを評価する評価値データを作成することで作られる。ＡＦ信号は輝度信号を１画面分もしくは、特定領域分をレンズ制御データ演算装置１１７内のハイパスフィルターによって摘出された高周波成分の量を積分した１つもしくは複数の高周波信号積分値を利用することによって得られる。レンズ制御データ演算装置１１７は合焦かどうか判断するＡＦ信号を生成する。一般的に合焦付近の映像は高周波積分値が高い。一方、合焦から外れたボケている映像は高周波積分値が低い。これより高周波積分値を用いて撮影レンズの合焦判定を判断している。この方式は、コントラストAFなどと呼ばれている。またベクトル信号は１画面分もしくは、特定領域分の１つ前の過去の画像と比較してそれぞれの画面内の被写体がどこに移動したかを計算し、その中で画面全体の移動と判断される動き量を判断しベクトル信号をして生成する。このようにしてレンズ制御データを演算し、演算したレンズ制御データは、カメラマイコン１２０に送られる。

またカメラマイコン１２０はズームスイッチ１１１の方向と量やフォーカス操作スイッチ１１８の方向と量、シャッタスイッチ１２１の状態をカメラマイコン１２０で検査し、レンズへの操作情報を作っている。また撮像素子の撮像周期を変更するためのダイアルスイッチ１２２によって後述する制限のもとカメラユニット１２４の撮像周期（フレームレート）を選択する。

一方、カメラマイコン１２０はレンズユニット１２３とは電気的な接点を介して６０Ｈｚまたは５０Ｈｚ等の所定の周期（予め決められた周期）で通信する通信手段（カメラ通信手段）を有している。そしてカメラユニット１２４からレンズ制御データや操作情報やカメラの状態を送る。レンズユニット１２３はレンズ状態（撮影状態）などのお互い必要なデータを相互通信する通信手段（レンズ通信手段）を有している。

レンズマイコン１１９は、カメラマイコン１２０から受け取った各種レンズ制御データや、操作情報を元に各種部位を動かしている。フォーカスレンズ１０７はフォーカスレンズ駆動装置１１６、シャッタはシャッタ駆動装置１１５、絞り１０４は絞り駆動装置１１４で駆動される。ズーム部１０３はズームレンズ駆動装置１１３からの指令信号で駆動される。ＶＡＰ１０１の駆動はＶＡＰ駆動装置１１２からの指令信号で駆動される。これらの各部材によってカメラシステムとしての基本動作を行っている。

先に述べたカメラユニット１２４とレンズユニット１２３間の通信は、レンズマイコン１１９内のレンズ通信手段とカメラマイコン１２０内のカメラ通信手段によって図２のように４線によってコントロールされたクロック同期式のシリアル通信で行われている。カメラユニット１２４側からＣＳ信号をＬｏｗの状態にして、レンズユニット１２３側に通信開始を知らせ、カメラユニット１２４からの通信データを１Ｂｙｔｅごとに数個のブロック単位で通信データを送信する。

その際に通信タイミングのためのクロック信号に同期させている。レンズユニット１２３側はそのクロックに乗せたカメラユニット１２４からレンズユニット１２３への通信データＣＴＬ信号を受信する。それと共に、クロック信号に同期させてレンズユニット１２３からカメラユニット１２４への通信データをＬＴＣ信号として１Ｂｙｔｅごとに数個のブロック単位で送信する。例えば前述したレンズ制御のためのＡＥ，ＡＦ，ベクトル信号データなどは所定の位置にＣＴＬ信号内に各データを配置してレンズユニット１２３側に送っている。またズームやフォーカス、シャッタ操作情報なども所定のＣＴＬ信号内に配置されレンズユニット１２３側に送られる。

そして後述する通信周期や撮像周期情報（フレームレート情報）、などもＣＴＬ信号内で送られる。レンズユニット１２３からもレンズ制御周期情報や、レンズ状態などのデータも所定の位置のＬＴＣ信号内に入れられてカメラユニット１２４側に送信される。これによってレンズユニット１２３とカメラユニット１２４間でデータを交換し合っている。

図３は、カメラユニットとレンズユニットの通信とレンズ制御を撮像素子の撮像周期の間隔で並べて書き、タイミングを模したものである。図３（Ａ）は従来のカメラユニットと従来のレンズユニットとの通信と処理時間の関係である。図３（Ａ）では６０Ｈｚの撮像周期に同期して通信を行い、その後にレンズ制御を行う。撮像周期情報が６０Ｈｚを想定して作られているカメラユニットとレンズユニット同士の場合は何ら不都合なく動作する。

図３（Ｂ）は、高速撮像周期用のカメラユニットと従来のレンズユニットとの通信と処理時間の従来例の関係である。図３（Ｂ）のように、カメラユニット側が旧来の６０Ｈｚの４倍の２４０Ｈｚの速度で撮像周期となり、それに同期して通信を行ってしまう。そうすると、通信時間とレンズ制御時間を合わせると次の通信までに処理時間が考慮されておらず正常なレンズ制御、通信が行えなくなってしまう。

図３（Ｃ）は、高速撮像周期用のカメラユニットと高速撮像に対応したレンズユニットとの通信と処理時間の関係である。図３（Ｃ）のように２４０Ｈｚに対応したカメラユニットとレンズユニットであれば高速撮影に対応するように、レンズ制御の高速化を行うことにより、何ら不都合なく処理時間が次の通信までかからず動作することができる。

図３（Ｄ）は高速撮像周期用のカメラユニットと従来のレンズユニットとの通信と処理時間の関係である。図３（Ｄ）のように、高速度撮像周期に対応していない従来のレンズユニットが高速撮像周期用のカメラユニットに接続された場合には、旧来の６０Ｈｚの撮像周期の間隔で動作させることにより動作を行うことができる。また、このとき撮像周期を落としてやってもよいが、それほどレンズ動作としてのレスポンスを要求されないシーンも多いので撮像周期とレンズ制御周期を分けて考えて図のようにする。即ち、通信やレンズ制御を旧来の通信タイミングで行うことによって、高速撮像周期用のカメラユニットに接続しても正常に動作することができる。

図４は本発明のカメラシステムにおけるカメラユニットとレンズユニットの通信シーケンスの説明図である。まず、カメラユニットとレンズユニットがお互いの初期データを交換する初期通信を行う。初期通信では、カメラユニット側から最大カメラ通信周期情報（カメラユニット側で通信可能な最大のカメラ通信周期）を送る。図では通信周期として２４０Ｈｚを送っている。また最大撮像周期情報（撮像可能な最大の撮像周期情報）を送る。図では撮像周期として２４０Ｈｚを送る。レンズユニット側では、カメラユニット側から最大カメラ通信周期情報（２４０Ｈｚ）と最大撮像周期情報（２４０Ｈｚ）を受け取る。それとともに最大レンズ通信周期情報（レンズユニット側で通信可能な最大のレンズ通信周期）としてレンズ通信周期２４０Ｈｚを送信する。更に最大光学制御周期情報（制御可能な最大の光学制御周期情報）としての光学制御周期を送る。

ここでレンズユニットが有する光学制御手段では、フォーカス制御、絞り制御、防振制御、ズーム制御、シャッタ制御のいずれかの最大の周期情報を制御する。光学制御周期として、ＡＦ制御は２４０Ｈｚ、ＡＥ制御は６０Ｈｚ、ＩＳ制御は２４０Ｈｚ、シャッタ動作は３０Ｈｚ、ズーム動作、フォーカス動作として２４０Ｈｚをカメラユニット側に送信する。

これら情報のうち、ＡＦ，やＡＥ、ＩＳのベクトル防振情報、シャッタ情報などのようにカメラユニットの撮像情報から算出されるデータがないと動作できない制御となる。上記の初期通信はあらかじめ決められた通信速度で行う必要がある。また、旧レンズユニットなどで対応している６０Ｈｚや５０Ｈｚで行うのが互換性を含めて妥当な周期となる。

このように初期通信でお互いの通信可能な最大の周期情報を交換し合い、その情報を元に、カメラユニットが対応できるカメラ通信周期情報の最大の値（早い周期）を使って、次の制御通信を行う。ここではレンズユニットとカメラユニットの通信可能な最大の通信周波数が同じだったため２４０Ｈｚの周期で通信が行われる。

制御通信では実際のＡＦのための周波数データや、ＡＥのための輝度、輝度差情報、ＩＳ動作の低域動作に使われるベクトル情報などが送信される。またズーム操作命令や、フォーカス操作命令、防振命令など、カメラユニット側の操作部材から判断された命令の送信なども行われる。

先にレンズユニット側から通信可能な最大の光学制御周期情報を元に、各種データをそれぞれ決まった周期で制御に必要なデータを送る。また、各種制御情報のうち制御情報より通信周期が大きい場合では、制御情報を送っていないときはその制御情報が無効であるフラグを送りレンズユニット側に分かるようにする必要がある。またレンズユニット側ではカメラユニットからの制御通信データを受け取って、各種操作をそれぞれ指定された周期で制御する。個々では、ＡＦ動作を２４０Ｈｚ、ＡＥ動作を６０Ｈｚ、ＩＳベクトル動作を２４０Ｈｚ、シャッタ動作は３０Ｈｚで行われる。レンズユニット側はカメラからの制御通信によって各種レンズ駆動を行って、次の制御通信にて、その結果をカメラユニット側に送信する。

以上のように本実施例のカメラユニットとカメラユニットに着脱自在のレンズユニットとを有するカメラシステムでは、カメラユニットはカメラマイコン内にカメラ通信手段と撮像手段を有している。一方レンズユニットはレンズマイコン内にレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有している。そしてカメラ通信手段とレンズ通信手段は電気的な接点を介して予め決められた周期で各種情報の通信を行っている。

レンズ通信手段は、通信可能な最大のレンズ通信周期情報をカメラ通信手段側に送信する。このときカメラ通信手段は通信可能な最大のカメラ通信周期が通信可能な最大のレンズ通信周期よりも早い場合は、レンズ通信手段から送られてきた最大のレンズ通信周期以内の任意の周期で通信を行う。またはカメラ通信手段は通信可能な最大のカメラ通信周期が最大のレンズ通信周期よりも遅い場合は、前記カメラ通信手段の最大のカメラ通信周期以内の任意の周期で通信を行う。

一方、カメラ通信手段は撮像可能な最大の撮像周期をレンズ通信手段側に送信する。このときレンズ通信手段はカメラ通信手段の最大の撮像周期がレンズ通信手段の制御可能な最大の光学制御周期よりも遅い場合は、カメラ通信手段から送られてきた最大の撮像周期以内の任意の周期で制御を行う。

またはレンズ通信手段はカメラ通信手段の最大の撮像周期がレンズ通信手段の最大の光学制御周期よりも早い場合は、レンズ通信手段の最大の光学制御周期以内の任意の周期で制御を行う。

図５は本発明のカメラシステムにおける一連の流れを説明するフローチャット図である。まず初期通信をカメラユニットとレンズユニット間で行ってお互いの通信可能な最大のレンズ通信周期情報、カメラ通信周期情報、撮像周期情報、光学制御周期情報を交換する。

詳細は前述のとおりである。次に初期通信で交換された通信可能な最大のレンズ通信周期情報が不定な場合（不明な場合）、例えば所定バイトが０ｘ００などの場合は通信可能な最大のレンズ通信周期が不定（不明）と判断し、Ｓ５０３に進む。そしてカメラユニット側で最大の通信周期を日本であれば６０Ｈｚ、ヨーロッパ仕様のカメラユニットであれば５０Ｈｚに設定し、Ｓ５０７に進む。一方Ｓ５０２で最大のレンズ通信周期が確定されている場合、カメラユニット側で最大のレンズ通信周期（Ｈ_レンズ）と最大のカメラ通信周期（Ｈ_カメラ）を比較する（Ｓ５０４）。そして最大カメラ通信周期の方が遅い場合（Ｈ_カメラ＜Ｈ_レンズ）、最大のカメラ通信周期を最大の通信周期とする（Ｓ５０５）。最大のレンズ通信周期情報の方が遅い場合（Ｈ_レンズ＜Ｈ_カメラ）、最大のレンズ通信周期を最大通信周期として（Ｓ５０６）、Ｓ５０７に進み、設定された最大の通信周期で制御通信を行う。

そして、制御通信でお互いに必要なデータを交換し合い、通信終了後に前述したようにレンズユニット側は各種制御を行う。そして、この制御通信は、Ｓ５０８で電源ＯＦＦ操作がされるまで、繰り返しＳ５０７で制御通信を行いレンズユニット、カメラユニット制御を繰り返すことになる。もし電源ＯＦＦが操作された場合は所定の終了動作（Ｓ５０９）を行った後、電源ＯＦＦされることになる。以上のように本実施例のカメラユニットとカメラユニットに着脱自在のレンズユニットとを有するカメラシステムでは、カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段を有している。

レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有している。カメラ通信手段とレンズ通信手段は電気的な接点を介して所定の周期で、例えば５０Ｈｚ又は６０Ｈｚ以下の周期で各種情報の通信を行う。

以下は所定の周期を６０Ｈｚとするが５０Ｈｚであっても良い。カメラ通信手段が６０Ｈｚよりも高速な通信を行うことができる場合で、レンズ通信手段から送られてくる通信情報に、通信可能な最大のレンズ通信周期が含まれていないときは次のようにする。カメラ通信手段は６０Ｈｚ以下の周期にてレンズ通信手段と通信を行う。

または、カメラユニットの撮像手段が６０Ｈｚよりも高速な撮像周期で撮像することができる場合で、レンズ通信手段から送られてくる通信情報に、制御可能な最大のレンズ制御周期が含まれていないときは次のようにする。カメラユニットの撮像手段は６０Ｈｚ以下の周期にてレンズユニットの制御を通信を介して行う。

または、レンズ通信手段が６０Ｈｚよりも高速な通信を行うことができる場合で、カメラ通信手段から送られてくる通信情報に、カメラ通信手段の通信可能な最大のカメラ通信周期が含まれていないときは次のようにする。レンズ通信手段は６０Ｈｚの周期にてカメラ通信手段と通信を行う。

または、レンズ通信手段が６０Ｈｚよりも高速な制御を行うことができる場合で、カメラ通信手段から送られてくる通信情報に、カメラユニットが撮像手段で撮像可能な最大の撮像周期が含まれていないときは次のようにする。レンズ通信手段は６０Ｈｚの周期にて前記カメラ通信手段と通信を行う。以上は各種の通信を６０Ｈｚで行っているが、５０Ｈｚであっても良い。

図６は高速制御時のＡＦ（自動焦点検出）と従来のＡＦの様子の説明図である。カメラユニットからの制御通信によりカメラユニット側から撮像周期ごとにＡＦ信号がレンズユニット側に送られてくる。このＡＦ信号は撮像素子で撮影された映像に対していくつか代表的な周波数ごとに輝度信号のコントラストの強弱を測りＡＦに用いるものである。

一般的にフォーカスが合焦していればいるほどこのＡＦ信号は大きくなり、ボケていればＡＦ信号は小さくなる。このＡＦ信号を利用してＡＦ動作を行っている。ＡＦ動作では至近物体側、無限遠物体側のどちらの方向にピントが合うか、フォーカスレンズを至近側と無限遠側に動かし、ＡＦ信号が大きくなる方向に動かす動作を繰り返すことでＡＦを行う。

図６（Ａ）は撮像周期が６０Ｈｚのときであり、至近側に小駆動、停止、無限側に小駆動、停止、停止時のＡＦ信号で大きい方向側に大きく移動（至近）を繰り返す、この一連の動きは撮像周期６０Ｈｚでは６０秒で１回の移動となる。図６（Ｂ）は２４０Ｈｚの撮像周期のときであり、同じ６０秒で４回の移動することができる。本実施例において、最大の光学制御周期の情報は、ＡＦ制御の最大の周期情報である。このように、交換レンズ可能なカメラシステムにおいて撮像周期が早いカメラシステムに対して、レンズユニット側のレンズ制御や通信をカメラユニット間とやり取りすることにより高速なＡＦなども行うことができる。

同様に、ＡＥ動作、ＩＳベクトル動作、ズーム動作、フォーカス動作も同様であり、撮像周期が高速であればそれだけ１秒間あたりに参照できるＡＥ信号データやベクトル信号データ、ズームデータ、フォーカスデータが多くなる。そして、きめ細やかなレンズ制御を行うことができる。またシャッターに関しては、絞りガタ取り動作、シャッタ動作開始、シャッタ閉じきり動作、シャッターオープン動作までの一連動作を終了する。そして、次にシャッター動作を行えるまでの周期が記されており、連写動作の周期を示しており、高速になればより早い連射を行うことができる。

また高速動作に対応していない旧レンズユニットであれば、６０Ｈｚ以下の撮像周期に落とすことで従来と同じ撮影もできる。またカメラユニット側の撮像周期は高速のままにしておいて、通信周期のみをレンズユニットにあわせた６０Ｈｚ以下にしておく。そして、カメラユニット側でＡＥ信号、ベクトル信号を積分、もしくは平均値を計算し、６０Ｈｚ以下の通信周期の通信データに送ることでレンズに合ったより決めこまやかなレンズ制御を行うことができる。以上説明したように、本実施例によれば、それぞれの光学制御ごとに制御可能なフレームレートを情報交換しあうことによって最適な光学制御ができる。

１０８撮像素子１１２ＶＡＰ駆動装置１１３ズームレンズ駆動装置
１１４絞り駆動装置１１５シャッタ駆動装置
１１６フォーカスレンズ駆動装置１１９レンズマイコン
１２０カメラマイコン１２３レンズユニット１２４カメラユニット

Claims

カメラユニットと前記カメラユニットに着脱可能なレンズユニットとを有するカメラシステムであって、
前記カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段とを有し、
前記レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有し、
前記カメラ通信手段と前記レンズ通信手段とは電気的な接点を介して所定の周期で情報の通信を行い、
前記レンズ通信手段は、通信可能な最大のレンズ通信周期情報を前記カメラ通信手段側に送信し、
前記カメラ通信手段は、通信可能な最大のカメラ通信周期が前記通信可能な最大のレンズ通信周期よりも早い場合は、前記レンズ通信手段から送られてきた最大のレンズ通信周期以下の周期で通信を行い、
前記カメラ通信手段は通信可能な最大のカメラ通信周期が最大のレンズ通信周期よりも遅い場合は、前記カメラ通信手段の最大のカメラ通信周期以下の任意の周期で通信を行うことを特徴とするカメラシステム。
カメラユニットと前記カメラユニットに着脱自在のレンズユニットとを有するカメラシステムであって、
前記カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段とを有し、
前記レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有し、
前記カメラ通信手段と前記レンズ通信手段とは電気的な接点を介して所定の周期で情報の通信を行い、
前記カメラ通信手段は、撮像可能な最大の撮像周期を前記レンズ通信手段側に送信し、
前記レンズ通信手段は、前記カメラ通信手段の最大の撮像周期が前記レンズ通信手段の制御可能な最大の光学制御周期よりも遅い場合は、前記カメラ通信手段から送られてきた最大の撮像周期以下の任意の周期で制御を行い、
前記レンズ通信手段は前記カメラ通信手段の最大の撮像周期が前記レンズ通信手段の最大の光学制御周期よりも早い場合は、前記レンズ通信手段の最大の光学制御周期以下の周期で制御を行うことを特徴とするカメラシステム。
カメラユニットと前記カメラユニットに着脱自在のレンズユニットとを有するカメラシステムであって、
前記カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段とを有し、
前記レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有し、
前記カメラ通信手段と前記レンズ通信手段とは電気的な接点を介して所定の周期以下の周期で情報の通信を行い、
前記カメラ通信手段が所定の周期よりも高速な通信を行うことができる場合で、前記レンズ通信手段から送られてくる通信情報に通信可能な最大のレンズ通信周期が含まれていないとき、前記カメラ通信手段は所定の周期以下の周期にて前記レンズ通信手段と通信を行うことを特徴とするカメラシステム。
カメラユニットと前記カメラユニットに着脱自在のレンズユニットとを有するカメラシステムであって、
前記カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段とを有し、
前記レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有し、
前記カメラ通信手段と前記レンズ通信手段は電気的な接点を介して所定の周期以下の周期で情報の通信を行い、
前記カメラユニットの撮像手段が所定の周期よりも高速な撮像周期で撮像することができる場合で、前記レンズ通信手段から送られてくる通信情報に、制御可能な最大のレンズ制御周期が含まれていないとき、前記カメラユニットの撮像手段は所定の周期以下の周期にて前記レンズユニットの制御を通信を介して行うことを特徴とするカメラシステム。
カメラユニットと前記カメラユニットに着脱自在のレンズユニットとを有するカメラシステムであって、
前記カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段を有し、
前記レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有し、
前記カメラ通信手段と前記レンズ通信手段とは電気的な接点を介して所定の周期以下の周期で情報の通信を行い、
前記レンズ通信手段が所定の周期よりも高速な通信を行うことができる場合で、前記カメラ通信手段から送られてくる通信情報に、前記カメラ通信手段の通信可能な最大のカメラ通信周期が含まれていないとき、前記レンズ通信手段は所定の周期以下の周期にて前記カメラ通信手段と通信を行うことを特徴とするカメラシステム。
カメラユニットと前記カメラユニットに着脱自在のレンズユニットとを有するカメラシステムであって、
前記カメラユニットはカメラ通信手段と撮像手段とを有し、
前記レンズユニットはレンズ通信手段と光学特性を可変するための光学制御手段とを有し、
前記カメラ通信手段と前記レンズ通信手段は電気的な接点を介して所定の周期以下の周期で情報の通信を行い、
前記レンズ通信手段が所定の周期よりも高速な制御を行うことができる場合で、前記カメラ通信手段から送られてくる通信情報に、前記カメラユニットが撮像手段で撮像可能な最大の撮像周期が含まれていないとき、前記レンズ通信手段は所定の周期以下の周期にて前記カメラ通信手段と通信を行うことを特徴とするカメラシステム。
前記光学制御手段では、フォーカス制御、絞り制御、防振制御、ズーム制御、シャッタ制御のいずれかの最大の周期情報を制御することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項のカメラシステム。
前記最大の光学制御周期の情報は、ＡＦ制御の最大の周期情報であることを特徴とする請求項２のカメラシステム。
前記所定の周期は５０Ｈｚ又は６０Ｈｚであることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項のカメラシステム。