JP2013160897A - 光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】撮影モード毎に異なる通信方式で交換レンズとカメラ本体が通信する場合に、両者が少ないメモリ容量で通信することを可能にすること
【解決手段】撮影モード毎に異なる通信方式で撮影に関する情報を通信可能なカメラマイコン１２を有し、カメラマイコン１２は、現在の通信方式が非同期通信方式であれば同期通信方式に切り替えた後でステッピングモーターを動作可能にするコマンドを通信し、再び、同期通信に戻すことを特徴とする。
【選択図】図６

Description

本発明は、光学機器に関する。

特許文献１は、撮影モードに応じてカメラ本体とレンズ装置との間の通信方式を変更するカメラシステムを開示している。特許文献２は、カメラ本体とレンズ装置の通信でエラーが発生した場合に、レンズ装置の動作状態に応じてカメラ本体のエラー表示を切り換えるカメラシステムを開示している。

特開２００９−２５８５５８号公報 特開２００９−２６０９４９号公報

特許文献１のように、撮影モードに応じてカメラ本体とレンズ装置との間の通信方式を変更する場合、通信方式毎に同じプロトコル（プログラム）を用意しなければならず、ソフトウェア開発費用がかかると共にメモリの容量も大きくなる。例えば、レンズ装置がカメラ本体にエラーを報告する場合であって、そのエラーが静止画撮影モードでも動画撮影モードでも発生する場合を考える。その場合、静止画撮影モードの通信方式にエラーを報告して対処の指示を受け付けるプログラムを用意してレンズ装置とカメラ本体のそれぞれのメモリに格納する必要がある。また、動画撮影モードの通信方式にも同様のプログラムが必要となり、それをレンズ装置とカメラ本体のそれぞれのメモリに格納する必要がある。

本発明は、撮影モード毎に異なる通信方式でレンズ装置とカメラ本体が通信する場合に、両者が少ないメモリ容量で通信することを可能にする光学機器を提供することである。

本発明の光学機器は、光学素子を駆動する駆動手段を利用して複数の撮影モードで動作可能な光学機器であって、撮影モード毎に異なる通信方式で、撮影に関する情報を通信可能な制御手段を有し、前記制御手段は、現在の撮影モードにおける通信方式が所定の通信方式ではない場合に前記現在の撮影モードにおける通信方式を前記所定の通信方式に切り替え、前記駆動手段を動作可能にする第１のコマンドを前記所定の通信方式により通信することを特徴とする。

本発明によれば、撮影モード毎に異なる通信方式でレンズ装置とカメラ本体が通信する場合に、両者が少ないメモリ容量で通信することを可能にする光学機器を提供することができる。

本実施形態におけるカメラシステム（光学機器）のブロック図である。 図１に示すレンズマイコンとカメラマイコンの間の通信を示す図である。 静止画撮影モードの非同期通信時の図１に示す接点の電圧波形図である。 動画撮影モードの同期通信時の図１に示す接点の電圧波形図である。 図１に示すフォーカスユニットと位置検出ユニットの動作原理図である。 図１に示すレンズマイコンの動作を説明するためのフローチャートである。 図１に示すカメラマイコンの動作を説明するためのフローチャートである。

図１は、本実施形態のカメラシステム（光学機器）のブロック図である。カメラシステムは、交換レンズ（レンズ装置、光学機器）１と、交換レンズ１が着脱可能に装着される撮像装置としてのカメラ本体（光学機器）１０を有する。本実施形態の光学機器（交換レンズ１、カメラ本体１０、カメラシステム）は複数の撮影モード（静止画撮影モード、動画撮影モード）で動作可能である。

交換レンズ１とカメラ本体１０は不図示のマウントによって機械的に結合されると共に、交換レンズ１の接点９とカメラ本体１０の接点１５を介して通信可能に接続されている。なお、通信の態様は電気のみに限定されず、光通信など他の手段を利用してもよい。通信によって交換レンズ１とカメラ本体１０は、両者の識別番号、仕様、機能などの情報を交換することができる。また、接点９、１５を介してカメラ本体１０から交換レンズ１に電源も供給される。

交換レンズ１は、複数の光学レンズユニットにより構成される撮影光学系を有し、物体の光学像を形成する。撮影光学系は、フォーカスレンズ２、ズームレンズ、手ぶれ補正用の補正レンズ、絞りなどを有するが、図１では、簡単のためフォーカスレンズ２のみを示している。また、フォーカスレンズ２、ズームレンズ等の光学素子は実際には複数のレンズから構成されてユニット化されている。

フォーカスレンズ２はフォーカスユニット３によって光軸ＯＡの方向に移動されて焦点調節を行い、ズームレンズ（変倍レンズ）は、光軸方向に移動されて焦点距離を変更する。補正レンズは、光軸に直交する方向に移動されて像ぶれを補正する。なお、「直交する方向」は光軸に直交する成分があれば足り、光軸に斜めに移動されてもよい。絞りはカメラ本体１０の不図示の撮像素子に入射する光量を調節する。

フォーカスユニット３は、自動焦点調節（ＡＦ）の際にフォーカスレンズ２を光軸方向に移動可能に保持する。

交換レンズ１は、モーターユニット４、ドライバ回路５、位置検出ユニット６、表示部７、レンズマイコン８を更に有する。

モーターユニット４は、フォーカスユニット３を移動させるアクチュエータ（駆動手段）である。一例として、モーターユニット４は電磁式のステッピングモーターで、ドライバ回路５から供給される電圧によって駆動制御され、内部にはモーターの回転力をフォーカスユニット３の移動力に変換する部材が組み込まれている。

ドライバ回路５はレンズマイコン８からの励磁信号を電力変換してモーターユニット４へ供給する。モーターユニット４とドライバ回路５は、フォーカスレンズ２を駆動する駆動手段として機能する。

ドライバ回路５はレンズマイコン８からの励磁信号を電力変換してモーターユニット４へ供給する。

位置検出ユニット６はフォーカスユニット３の原点位置を検出する検出手段である。一例として、フォーカスユニット３の一部を切り欠き、位置検出ユニット６は発光素子と受光素子からなるフォトインタラプタとして構成され、フォトインタラプタの光路は切り欠きを通過することができる。フォトインタラプタの発光素子からの光が受光素子に到達するか遮光されるかに応じて変化する信号レベルをレンズマイコン８が取得する。

表示部７はレンズ内の動作情報、各種エラー情報、故障や不具合情報、焦点距離情報、絶対距離情報、絞り値情報などをＬＣＤや有機ＥＬを利用して表示する。

レンズマイコン（マイクロコンピュータ）８は、交換レンズ１の各構成要素を制御するレンズ制御手段である。レンズマイコン８は、カメラ本体１０のカメラマイコン１２と通信を行う通信手段、リセット例外処理、Ａ／Ｄ変換部、タイマー、入出力ポート、カメラ本体１０との通信に使用されるプロトコルやデータを格納するＲＯＭ、および、ＲＡＭ等のメモリを有する。通信手段は、カメラマイコン１２との間で、レンズ識別情報、動作許可コマンド等を含む通信を行う。更に、レンズマイコン８は、通信手段を介して得られた各種制御情報を用いてフォーカスユニット３や不図示の絞りなどの光学的な素子の駆動制御を行う。

カメラ本体１０は、焦点検出ユニット１１、カメラマイコン１２、撮影に関する指示を与える各種のスイッチ（ＳＷ）１３、表示部１４、撮影光学系が形成した光学像を光電変換する撮像素子、接点１５、ストロボユニット１６、電源手段などを有する。

焦点検出ユニット１１は、被写体までの距離に対するフォーカスユニット３の現在位置のズレ量から焦点検出を行う焦点検出手段である。焦点検出方式は、コントラスト方式や位相差方式など限定されない。

カメラマイコン１２は、ＣＰＵ（プロセッサ）などのマイクロコンピュータから構成され、カメラ本体１０の各構成要素を制御するカメラ制御手段である。カメラマイコン１２は、レンズマイコン８と通信を行う通信手段、Ａ／Ｄ変換部、電流検出器、タイマー、交換レンズ１への電源供給手段、入出力ポート、通信プロトコルやデータを格納するＲＯＭ、および、ＲＡＭ等のメモリを有する。

スイッチ１３は、使用者からのＡＦの開始指示や撮影開始の指示、撮影モード（静止画撮影モードや動画撮影モード）などをカメラマイコン１２に伝える。ＡＦの際には、スイッチ１３の操作に応じて、カメラマイコン１２は、焦点検出ユニット１１から被写体像のピントのズレ量の情報を取得し、レンズマイコン８からの情報に基づいてフォーカスユニット３の移動量を演算し、レンズマイコン８に送信する。

表示部１４はカメラ内の動作情報、各種エラー情報、故障や不具合情報、各種撮影モード切り換え、ＡＶ情報、シャッタ速度情報などをＬＣＤや有機ＥＬを利用して表示する。

ストロボユニット１６は、閃光を発する。不図示の電源手段（バッテリ）はストロボユニット１６を含むカメラ本体１０の各構成要素や交換レンズ１に電源を供給する。

カメラマイコン１２は、使用者によるスイッチ１３からのＡＦ開始の指示があるとＡＦ動作を開始し、焦点検出ユニット１１を動作させて被写体像のピントのズレ量を検出する。カメラマイコン１２は、焦点検出ユニット１１が検出したピントのズレ量と、レンズマイコン８からの情報に基づいてフォーカスユニット３の移動量を演算し、レンズマイコン８に対してフォーカスユニット３の移動指示を、接点９、１５を介して送信する。

レンズマイコン８は、これに応答して、ドライバ回路５に通電を指示してモーターユニット４を駆動する。この結果、フォーカスユニット３が移動される。フォーカスユニット３の移動量はモーターユニット４内のステッピングモーターの通電相が切り換わる度にカウントし、カメラマイコン１２から指定された移動量だけ移動したらモーターユニット４の駆動を停止させ、フォーカスユニット３の移動を停止する。

ステッピングモーターの駆動方法として一般的には１−２相駆動方式があるが、これは１相通電−２相通電−１相通電・・・と通電相が切り換わるタイミングでカウントすることでフォーカスユニット３の移動量と同等としている。この移動量の最小単位はステップ量として以下に記すこととする。

また、カメラマイコン１２は、レンズマイコン８に通信切替コマンド（第２のコマンド）、動作許可コマンド（第１のコマンド）、初期化コマンド（第１のコマンド）を含む各種のコマンド（命令）を送信する。通信切替コマンドは、現在の通信方式を所定の通信方式に切り替えたり、元に戻したりするためのコマンドである。動作許可コマンドは初期化コマンドを含むが、動作許可コマンドはフォーカスレンズ２、ズームレンズ、絞り、補正レンズなどにも初期化の効果が及ぶのに対して、初期化コマンドは不具合（エラー）が発生した特定の光学素子に対して効果を及ぼすコマンドである。

図２は、レンズマイコン８とカメラマイコン１２の間の信号を示す図である。交換レンズ１とカメラ本体１０との通信では、レンズマイコン８およびカメラマイコン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。レンズマイコン８とカメラマイコン１２とは複数の通信方式で通信することができる。

通信方式は撮影モード毎に異なり、レンズマイコン８とカメラマイコン１２は通信方式に対応する撮影モードの撮影に関する情報を通信することができる。撮影に関する情報は、フォーカス、ズーム、絞り、像ブレ補正に関する各種の命令やエラー情報などを含む。

図２に示すように、レンズマイコン８は、入力端子Ｌ_ｉｎ、出力端子Ｌ_ｏｕｔ、および、同期クロック入力端子Ｌ_ｃｌｋ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、入力端子Ｌ_ｉｎおよび出力端子Ｌ_ｏｕｔにおける各データ通信において、各信号変化を検出するための同期信号用入力端子である。

同様に、カメラマイコン１２は、入力端子Ｃ_ｉｎ、出力端子Ｃ_ｏｕｔ、同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋ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、入力端子Ｃ_ｉｎおよび出力端子Ｃ_ｏｕｔの各データ通信において、各信号変化を検出するための同期信号用出力端子である。

この通信方式は、一般に、クロック同期式シリアル通信と呼ばれる。カメラマイコン１２は、同期クロック出力端子Ｃ_ｃｌｋから８周期分のクロック信号を出力し、レンズマイコン８はこの信号を同期クロック入力信号Ｌ_ｃｌｋとして受信する。このように、互いにこのクロック信号に同期させて１回の通信で１バイト（８ｂｉｔ）単位の情報がやり取りされる。本実施形態ではこの通信端子を使ってカメラ本体１０及び交換レンズ１の情報を交換する。

図３は、静止画を撮影する静止画撮影モードにおける、カメラ本体１０及び交換レンズ１の通信における接点１５の電圧波形図である。本実施形態では、レンズマイコン８とカメラマイコン１２は、静止画撮影モードでは非同期通信方式（ランダムタイミング通信方式）で情報通信を行う。

カメラマイコン１２からの同期クロック端子Ｃ_ｃｌｋの出力に同期して出力端子Ｃ_ｏｕｔ、入力端子Ｃ_ｉｎに通信される信号が表れている。１〜７はそれぞれが１つの通信コマンドで１バイト×７の情報を通信している。通信コマンド１〜７のタイミングは、カメラマイコン１２の処理状態に応じて決定され、ランダムである。ランダムタイミング通信によって高速ＡＦが可能となる。

図４は、動画を撮影する動画撮影モードにおける、カメラ本体１０及び交換レンズ１の通信における接点１５の電圧波形図である。本実施形態では、レンズマイコン８とカメラマイコン１２は、動画撮影モードでは同期通信方式で情報通信を行う。

一般に、カメラが動画撮影を行っている時は、その撮像タイミングは同期信号Ｖ_ｓｙｎｃという周期で実行されている（同期通信）。Ｖ_ｓｙｎｃは６０コマ／秒が一般的で、１２０コマ／秒というＶ_ｓｙｎｃ×２の周期で撮影されるカメラも知られている。この撮像タイミングに合わせてレンズ通信を行うことも知られている。

図４の通信コマンド１〜７のタイミングはＶ_ｓｙｎｃに同期している。各通信コマンドは、図３では１バイトであるのに対し、図４では数十バイトから数百バイトである（図３と図４では表示上の時間間隔が大幅に変わっている）。同期通信は、低速かつ静穏化ＡＦを実施するのに適している。

図５は、フォーカスユニット３と位置検出ユニット６の動作原理図である。フォーカスユニット３の移動範囲は至近端３０と無限端３１の間に限定され、フォーカスユニット３はどちらかの端まで移動した場合に停止するように制御される。各端は原点位置Ａからの移動量によって決定されている。

位置検出ユニット６としてのフォトインタラプタ３２の光路の中心を通り、フォトインタラプタ３２の光路に垂直な平面上であって、至近端３０と無限端３１との間に原点位置Ａが設けられる。フォーカスユニット３と一体で移動する遮光板３３は、フォトインタラプタ３２の光路を横切るように構成されている。遮光板３３はフォーカスユニット３が至近側を移動している間はフォトインタラプタ３２の光路を遮り、無限側を移動している間は光路を遮らない。

これにより、フォーカスユニット３が至近又は無限のどちら側にいるかが判別可能になる。また、フォトインタラプタ３２の信号が変化する原点位置Ａにおいてフォーカスユニット３の絶対位置が特定されるので、レンズマイコン８は原点位置Ａからの距離を記憶する。

本実施形態は、フォーカスユニット３の絶対位置を検出する高価で大型の絶対値エンコーダ（絶対位置検出手段）を利用していない。このため、交換レンズ１を小型で安価に製造することができる。即ち、位置検出ユニット６はフォーカスユニット３の原点位置を検出することはできるが、それ以外の絶対位置を検出することはできない。フォーカスユニット３の位置（相対位置）は、位置検出ユニット６によって検出される原点位置と、原点位置からの距離（ステップ数）によって計測される。

例えば、レンズマイコン８はフォトインタラプタ３２の信号変化があった時点（原点位置Ａを通過した時点）を１００００ステップと記憶する。そして、フォーカスユニット３が至近側に移動するときは１００００ステップからデクリメントし、無限側に移動するときはインクリメントする。また、レンズマイコン８は、例えば、至近端３０を５０００ステップ、無限端３１を１５０００ステップと認識して、フォーカスユニット３を停止させる。

原点位置Ａが分からないとフォーカスユニット３の移動量が分からず、至近端３０や無限端３１を超えてフォーカスユニット３が移動して他の部材と衝突してフォーカスユニット３、モーターユニット４または当該他の部材が損傷するおそれがある。

そこで、フォーカスユニット３が移動される前（使用者がスイッチ１３の操作をする前）に原点位置Ａを特定する必要があり、原点位置Ａの特定時期はカメラ本体１０に交換レンズ１を装着したときや不図示のカメラの電源がオンされたときなどに行われる。

原点位置Ａの特定を特定するための一連の制御は「フォーカスリセット制御」と呼ばれ、光学素子の初期化の一部として行われる。光学素子の初期化では原点位置Ａを基準としてフォーカスレンズ２が所定位置に移動される。

光学素子の初期化では、撮影光学系に含まれるフォーカスレンズ２以外の他の光学素子（ズームレンズ、補正レンズ、絞り）も所定位置に移動される。なお、絞りの初期化では、絞りを構成する絞り羽根が所定位置に移動されて絞り口径が所定絞り値とされる。

但し、これらの他の光学素子の初期化もフォーカスレンズ２と同様であるため、ここではフォーカスレンズ２のみについて説明する。また、本実施形態のフォーカスレンズ２の初期化は原点位置Ａの特定を含んでいるが、光学素子の初期化は原点位置の特定を含んでもよいし、含まなくてもよい。

レンズマイコン８がカメラマイコン１２にエラーを報告する場合であって、そのエラーが静止画撮影モードでも動画撮影モードでも発生する場合を考える。例えば、いずれの撮影モードもフォーカスレンズ２を駆動するモーターユニット４を利用して撮影が行われ、モーターユニット４を構成するステッピングモーターの脱調はいずれの撮影モードでも発生する。

その場合、静止画撮影モードの通信においてそのエラーを報告して対処（初期化等）の指示を受け付けるプログラムを用意してレンズマイコン８とカメラマイコン１２のそれぞれの不図示のメモリに格納する必要がある。また、動画撮影モードの通信用にも同様のプログラムが必要となり、それをレンズマイコン８とカメラマイコン１２のそれぞれの不図示のメモリに格納する必要がある。

この場合、レンズマイコン８がカメラマイコン１２にエラーを報告せずに、エラーを検出したらエラーを除去する処理（初期化等）を行うことも考えられる。しかし、交換レンズ１における初期化とカメラ本体１０の起動やその他の処理（例えば、ストロボ充電）を同時に行うと、カメラシステムが電力不足となってカメラ本体１０が停止またはリセットされるおそれがある。

本実施形態の交換レンズ１は近年の動画撮影に対応するため、モーターユニット４は静穏化に適したステッピングモーターを採用している。これにより、上述したフォーカスリセット制御によって原点位置Ａを検出し、遮光板３３を原点位置Ａから所定距離だけ離れた所定位置に移動する初期化（リカバリー）が必要となる。

そこで、本実施形態では、少なくとも２つ（好ましくは全て）の撮影モードにおいて駆動手段を動作可能にするコマンド（第１のコマンド）を所定の通信方式（例えば、動画撮影モードに対応する同期通信方式）で通信（即ち、送信または受信）することとしている。

本実施形態によれば、現在の撮影モードにおける通信方式が所定の通信方式であれば、現在の通信方式のままコマンドが通信される。一方、現在の撮影モードにおける通信方式が所定の通信方式と異なれば、現在の撮影モードにおける通信方式を所定の通信方式に切り替えてから駆動手段を動作可能にするコマンドが所定の通信方式で通信される。そして、第１のコマンドを通信することで開始した前記駆動手段の動作が完了した後、元の通信方式に切り替えて通常の撮影処理を行う。

これにより、駆動手段を動作可能にするためのプロトコルを一つの通信方式に持たせればよいので、通信プログラムの作成時間が短縮され、光学機器の製造コストの増加を防ぐことができる。また、レンズマイコン８とカメラマイコン１２のそれぞれの不図示のメモリの容量も減らすことができ、少ない容量のメモリで済むので、コスト削減になる。

なお、以下の説明では、光学素子をフォーカスレンズ２とし、駆動手段をモーターユニット４とし、モーターユニット４がステッピングモーターから構成されているものとしている。但し、上述したように、２をズームレンズ（変倍レンズ）、３をズームユニット（変倍ユニット）、４をこれらを駆動するモーターユニットと置き換えてもよい。この場合、図５の至近端３０を望遠端（ＴＥＬＥ）、無限端３１を広角端（ＷＩＤＥ）と置き換えることができる。あるいは、２を絞り、３を絞りユニット、４をこれらを駆動するモーターユニットと置き換えてもよい。この場合、図５の至近端３０を開放位置、無限端３１を小絞り位置と置き換えることができる。更には、光学素子を補正レンズとしてもよい。また、駆動手段はステッピングモーターに限定されず、例えば、ボイスコイルモータ、リニアモーター、振動モーターなど駆動手段の種類は問わない。また、駆動手段を動作可能にするコマンドは初期化コマンドに限定されず、例えば、埃塵が駆動手段に混入して動作が遅くなったりする場合には、通常の撮影時よりも高いトルクをかけたり、高い振動数で駆動させたりするコマンドを含む。

また、本実施形態では、いずれの撮影モードにおいても駆動手段のエラー情報を所定の通信方式（例えば、動画撮影モードに対応する同期通信方式）で通信（即ち、送信または受信）することとしている。撮影モードも静止画撮影モードと動画撮影モード以外の分け方（ポートレートモード、夜景モード、マクロモード、シャッタースピード優先モード、絞り優先モードなど）であってもよい。

本実施形態によれば、現在の通信方式が所定の通信方式であればそのままエラー情報が通信される。一方、現在の通信方式が所定の通信方式と異なれば現在の通信方式を所定の通信方式に切り替えてエラー情報が通信され、それが終了した後で元の通信方式に切り替えて通常の撮影処理を行う。

本実施形態では、駆動手段のエラーによっては駆動手段を動作可能にするコマンドは送信されない場合がある。この場合は、エラー情報のみが送信されて表示部７または１４に表示される。これによって、操作者は駆動手段のエラーを知って修理に出す等の処理を行うことができる。

以下、交換レンズ１をカメラ本体１０に装着したときの初期化と、その後のモーターユニット４のステッピングモーターが脱調した後の再初期化の動作について説明する。

図６は、レンズマイコン８の動作を説明するためのフローチャートである。図７は、カメラマイコン１２の動作を説明するためのフローチャートである。図６、図７において、「Ｓ」は「ステップ（工程）」の略であり、「Ｙ」は「はい（Ｙｅｓ）」を表し、「Ｎ」は「いいえ（Ｎｏ）」を表す。図６、図７に示すフローチャートはコンピュータに各ステップの機能を実行させるプログラムとして具現化可能である。

まず、図６を参照すると、交換レンズ１がカメラ本体１０に装着されると、レンズマイコン８はカメラマイコン１２にレンズ情報を送信し、カメラマイコン１２からカメラ情報を受信し（Ｓ１０１）、全カメラ情報を受信したかどうかを判断する（Ｓ１０２）。

ここでは、スイッチ１３が静止画撮影モードに設定された場合を想定しており、Ｓ１０２の通信は図３に示す非同期通信によってなされる。また、レンズ情報とは、主に、非同期通信や同期通信の通信方式との互換性に関する情報である。カメラ情報とは主に古い通信だけに対応した旧カメラか新通信に対応した新カメラかを判別するための情報である。

レンズマイコン８はカメラマイコン１２から全カメラ情報を受信するまで待機し（Ｓ１０２のＮ）、受信したと判断すると（Ｓ１０２のＹ）、カメラ本体１０が複数の通信方式で動作可能なカメラ（新カメラ）であるかどうかを判断する（Ｓ１０３）。なお、２つの通信方式は図３に示す非同期通信と図４に示す同期通信に限定されない。本発明は駆動手段を動作可能にするプロトコルを一つの通信方式に持たせれば足りるので、交換レンズ１とカメラ本体１０が複数の同期通信に対応しているなどでもよい。

カメラ本体１０が新カメラであれば（Ｓ１０３のＹ）、レンズマイコン８は通信切替コマンド（第２のコマンド）を受信して図３に示す非同期通信である現在の通信方式を図４に示す同期通信（所定の通信方式）に切り替える（Ｓ１０４）。

本実施形態では、図４に示す同期通信を上述した所定の通信方式に設定している。従って、Ｓ１０２の通信が既に所定の通信方式で行われていれば、Ｓ１０４では通信方式の切り替えは行われない。また、図３に示す非同期通信が所定の通信方式に設定されてもよい。

次に、レンズマイコン８は動作許可コマンドを受信したかどうかを判断し（Ｓ１０５）、受信するまで待機する（Ｓ１０５のＮ）。レンズマイコン８は動作許可コマンド（第１のコマンド）を受信したと判断すると（Ｓ１０５のＹ）、各光学素子の初期化を開始し（Ｓ１０６）、初期化が終了したかどうかを判断し（Ｓ１０７）、終了するまで待機する（Ｓ１０７のＮ）。

Ｓ１０６における初期化とは、ここではステッピングモーターであるモーターユニット４の原点位置Ａを検出し、フォーカスレンズ２を原点位置Ａから起算した所定位置に移動させるフォーカスリセット制御を含む。但し、上述したように、Ｓ１０５の動作許可コマンドはフォーカスレンズ２以外の他の光学素子を動作可能にするコマンドも含んでいる。

このように、初期化はレンズマイコン８が行うが（Ｓ１０６）、初期化開始のタイミングはカメラマイコン１２によって指示される（Ｓ１０５）。このため、カメラマイコン１２は、例えば、ストロボユニット１６が充電している間は動作許可コマンドを送信しないようにすることによってカメラシステムが電力不足となることを防止することができる。また、動作許可コマンドは、複数の光学素子の駆動を同時に行わないように指示することもできる。

初期化が終了すると（Ｓ１０７のＹ）、カメラマイコン１２から受信した通信切替コマンドに従って、レンズマイコン８は図３に示す非同期通信に戻し（Ｓ１０８）、通常撮影処理に移行する（Ｓ１０９）。この結果、撮影者からの指示に従って静止画撮影を行うことができる。即ち、レンズマイコン８は初期化が終了するまで通信切替コマンドを実行しない。通信切替コマンドの受信は初期化終了を送信してから受信してもよいし、予め受信しておいて初期化終了後に通信方式の切り替えを実行してもよい。

次に、レンズマイコン８は再初期化が必要であるかどうかを判断する（Ｓ１１０）。図５では、原点位置Ａを１００００ステップと設定しているため、フォーカスリセット制御後は、フォーカスユニット３の移動量が１００００ステップになる位置でフォトインタラプタ３２の信号が切り換わるはずである。しかし、モーターユニット４が脱調すると、ドライバ回路５から供給される入力パルスとステッピングモーターの回転の同期がとれなくなる。この結果、原点位置Ａを１００００ステップと決めたとしても、モーターの機械的な回転量と電気的な励磁相がずれて移動ステップ量もずれて１００００ステップではフォトインタラプタ３２の信号が切り換わらなくなる。このままでは、フォーカスユニット３は至近端３０と無限端３１の移動範囲を超えてしまうため、再度フォーカスリセット制御を実行し、位置検出ユニット６の検出結果を利用して原点位置Ａを１００００ステップに設定する必要がある。そこで、レンズマイコン８は原点位置Ａでフォトインタラプタ３２の信号が切り換わらない場合に再初期化が必要であると判断する。

レンズマイコン８は、再初期化が必要と判断するまで（Ｓ１１０のＮ）、通常撮影処理（Ｓ１０９）を継続する。一方、レンズマイコン８は再初期化が必要であると判断すると（Ｓ１１０のＹ）、新カメラであれば（Ｓ１１１のＹ）、カメラマイコン１２に同期通信への切替を要求し（Ｓ１１２）、通信切替コマンドを受信して図４に示す同期通信に切り替える（Ｓ１１３）。次いで、レンズマイコン８はエラー情報を送信し（Ｓ１１４）、フォーカスリセット制御が必要である旨をカメラマイコン１２に伝える。

一般には、新カメラであれば（Ｓ１１１のＹ）、レンズマイコン８は現在の通信方式が初期化プロトコルが設けられた所定の通信方式であるかどうかを判断し、所定の通信方式でなければ同期通信への切替を要求するが（Ｓ１１２）、一致すれば要求しない。

次に、レンズマイコン８は初期化コマンドを受信したかどうかを判断し（Ｓ１１５）、受信するまで待機する（Ｓ１０５のＮ）。レンズマイコン８は初期化コマンドを受信したと判断すると（Ｓ１１５のＹ）、Ｓ１０６に移行する。なお、初期化中は表示部７はエラー中であることを表示して撮影者に伝える。旧カメラは再初期化の仕様が分からないため、表示部７に表示させる。

一方、カメラ本体１０が旧カメラである場合（Ｓ１０３のＮ、Ｓ１０７のＮ）、レンズマイコン８は所定時間経過後に（Ｓ１１６、Ｓ１１７）自分で初期化を行う（Ｓ１０６）。Ｓ１１６の所定時間は、例えば、交換レンズ１が装着されてからカメラ本体１０から交換レンズ１への電源供給が継続的かつ安定的に供給するのに必要な時間である。カメラ電源が不安定なままフォーカスリセット制御を始めると電源電圧が下がってカメラ本体１０が不作動になるためである。

図７を参照すると、交換レンズ１がカメラ本体１０に装着されるとカメラマイコン１２はレンズマイコン８にカメラ情報を送信し、レンズマイコン８からレンズ情報を受信し（Ｓ２０１）、全カメラ情報を受信したかどうかを判断する（Ｓ２０２）。

カメラマイコン１２は、レンズマイコン８から全カメラ情報を受信するまで待機し（Ｓ２０２のＮ）、受信したと判断すると（Ｓ２０２のＹ）、通信切替コマンドを送信する（Ｓ２０３）。また、カメラマイコン１２は、カメラ本体内の電源供給が安定したら動作許可コマンドを送信する（Ｓ２０４）。カメラマイコン１２は、通信切替コマンドを送信した後は（Ｓ２０３）、自身の通信方式を非同期通信方式（現在の通信方式）から同期通信方式（所定の通信方式）に切り替える。

装着時にはカメラマイコン１２はレンズマイコン８からの要求がなくても通信切替コマンドを自動的に送信し（Ｓ２０３、Ｓ１０４）、レンズマイコン８からエラー情報が送信されなくても動作許可コマンドを送信する（Ｓ２０４、Ｓ１０５）。

その後、カメラマイコン１２はレンズマイコン８に通信切替コマンドを送信し（Ｓ２０５）、撮影者の指示に従って通常動作処理を行う（Ｓ２０６）。カメラマイコン１２はレンズマイコン８からＳ１０７の初期化終了の通知がなされてから通信切替コマンドを送信してもよいし、初期化終了前に送信して初期化終了後に通信切替コマンドを実行させてもよい。カメラマイコン１２は、通信切替コマンドを送信した後は（Ｓ２０５）、自身の通信方式を同期通信方式（所定の通信方式）から非同期通信方式（元の通信方式）に戻す。

次に、カメラマイコン１２は、レンズマイコン８から同期通信への切替要求を受信したかどうか判断する（Ｓ２０７）。カメラマイコン１２は、受信していなければ（Ｓ２０７のＮ）、通常動作処理を継続する（Ｓ２０６）。一方、カメラマイコン１２は、受信すれば（Ｓ２０７のＹ）、通信切替コマンドを送信する（Ｓ２０８）。カメラマイコン１２は、通信切替コマンドを送信した後は（Ｓ２０８）、自身の通信方式を非同期通信方式から同期通信方式に切り替える。

次に、カメラマイコン１２は、Ｓ１１４のエラー情報を受信すれば再初期化が必要であると判断し（Ｓ２０９）、必要ないと判断すると（Ｓ２０９のＮ）、通常動作処理を継続する（Ｓ２０６）。一方、カメラマイコン１２は、再初期化が必要であると判断すると（Ｓ２０９のＹ）、初期化コマンドを送信する（Ｓ２１０）。その後、Ｓ２０５に移行する。

本実施形態では、カメラマイコン１２が、動作許可コマンド（Ｓ２０４）や初期化コマンド（Ｓ２１０）を送信し、その際には、不図示の電源手段の電力が足りるかどうかを判断する。例えば、交換レンズ１の初期化をカメラ本体１０の起動あるいはストロボ発光用の電力チャージを同時に行うとカメラシステムが電力不足となって、カメラ本体１０が停止またはリセットされるおそれがある。そこで、カメラマイコン１２は、不図示のストロボの充電中の場合には動作許可コマンド（Ｓ２０４）や初期化コマンド（Ｓ２１０）の送信をストロボの充電が終わるまで待機するか、ストロボ充電を中止して初期化を優先する。これにより、カメラ本体１０が電力不足となることを防止することができ、フォーカスリセット制御を確実に行うことができる。なお、表示部１４は初期化中であることを表示して使用者に伝えてもよい。

一方、カメラ本体１０が非同期通信には対応しているが同期通信には対応していない旧カメラである場合（Ｓ１０３のＮ、Ｓ１１１のＮ）、カメラマイコン１２は交換レンズ１の新しい仕様であるフォーカスエラー状態を判別できない。この時、カメラマイコン１２は交換レンズ１がエラー状態であることは分かるが、どの様な対処をしてよいか分からないことになる。この場合は、レンズマイコン８が自身のタイミングでフォーカスリセット制御を実行する。

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。

本発明によれば、撮影モード毎に異なる通信方式で交換レンズとカメラ本体が通信する場合に、いずれの撮影モードにおいても駆動手段を動作可能にするコマンドを所定の通信方式で通信することとしている。このため、現在の通信方式が所定の通信方式であれば、現在の通信方式でエラー情報とコマンドを通信する。一方、現在の通信方式が所定の通信方式でなければ、現在の通信方式を所定の通信方式に切り替えてエラー情報とコマンドを通信し、その後、再び通信方式を切り替える。この結果、交換レンズとカメラ本体は、少ないメモリ容量で通信することができる。

光学機器は、たとえば、補正レンズを有するデジタルカメラ、ビデオカメラなどの撮像装置、交換レンズ（レンズ鏡筒）、カメラ本体と交換レンズからなるカメラシステムに適用することができる。

１…交換レンズ（レンズ装置、光学機器）、２…フォーカスレンズ（光学素子）、４…モーターユニット（駆動手段）、８…レンズマイコン（レンズ制御手段）、１０…カメラ本体（光学機器）、１２…カメラマイコン（カメラ制御手段）

Claims (17)

1. 光学素子を駆動する駆動手段を利用して複数の撮影モードで動作可能な光学機器であって、
   撮影モード毎に異なる通信方式で、撮影に関する情報を通信可能な制御手段を有し、
   前記制御手段は、現在の撮影モードにおける通信方式が所定の通信方式ではない場合に前記現在の撮影モードにおける通信方式を前記所定の通信方式に切り替え、前記駆動手段を動作可能にする第１のコマンドを前記所定の通信方式により通信することを特徴とする光学機器。
2. 前記第１のコマンドは、前記駆動手段を初期化するコマンドであることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記第１のコマンドは、前記駆動手段に撮影時よりも高いトルクをかけるコマンドであることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
4. 前記第１のコマンドは、前記駆動手段を撮影時よりも高い振動数で駆動させるコマンドであることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
5. 前記制御手段は、前記第１のコマンドを通信することで開始した前記駆動手段の動作が完了した後、前記所定の通信方式を元の通信方式に戻すことを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項に記載の光学機器。
6. 前記制御手段は、静止画を撮影する静止画撮影モードでは非同期通信方式で前記撮影に関する情報を通信し、動画を撮影する動画撮影モードでは同期通信方式で前記撮影に関する情報を通信することを特徴とする請求項１乃至５のうちいずれか１項に記載の光学機器。
7. 前記光学機器は、カメラ制御手段を有するカメラ本体に着脱可能なレンズ装置であって、
   前記レンズ装置は、前記光学素子と前記駆動手段を有し、
   前記制御手段は、前記カメラ本体の前記カメラ制御手段と通信可能なレンズ制御手段であり、
   前記レンズ制御手段は、前記第１のコマンドを受信した後で前記駆動手段を動作することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の光学機器。
8. 前記駆動手段はステッピングモーターであり、
   前記レンズ装置は、前記ステッピングモーターの原点位置を検出する検出手段を更に有し、
   前記第１のコマンドは、前記検出手段の検出結果を利用して前記ステッピングモーターに供給される入力パルスと前記ステッピングモーターの回転の同期をとるためのコマンドであることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
9. 前記レンズ制御手段は、前記所定の通信方式で前記駆動手段のエラー情報を送信した後で前記第１のコマンドを受信することを特徴とする請求項７または８に記載の光学機器。
10. 前記光学機器は、前記光学素子と前記駆動手段とレンズ制御手段を有するレンズ装置が着脱可能なカメラ本体であって、
    前記制御手段は、前記レンズ装置の前記レンズ制御手段と通信可能なカメラ制御手段であり、
    前記カメラ制御手段は、前記レンズ制御手段に前記第１のコマンドを送信することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の光学機器。
11. 前記カメラ本体は、閃光を発するストロボユニットと前記レンズ装置および前記ストロボユニットに電源を供給する電源手段を更に有し、
    前記カメラ制御手段は前記ストロボユニットが充電している間は前記第１のコマンドを送信しないことを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。
12. 前記カメラ制御手段は、前記現在の通信方式が前記所定の通信方式ではない場合に、前記現在の通信方式を前記所定の通信方式に切り替える第２のコマンドを前記現在の通信方式で前記レンズ制御手段に送信することを特徴とする請求項１０または１１に記載の光学機器。
13. 前記カメラ制御手段が前記第２のコマンドを送信するのは、前記レンズ装置が前記カメラ本体に装着されて前記レンズ制御手段から前記レンズ装置の情報を前記現在の通信方式で受信した後であることを特徴とする請求項１２に記載の光学機器。
14. 前記カメラ制御手段が前記第１のコマンドを送信するのは、前記駆動手段のエラー情報を前記レンズ制御手段から前記現在の通信方式で受信した後であることを特徴とする請求項１０乃至１３のうちいずれか１項に記載の光学機器。
15. 前記カメラ制御手段が前記第２のコマンドを送信するのは、前記レンズ制御手段から前記所定の通信方式への切替要求を受信した後であることを特徴とする請求項１２に記載の光学機器。
16. 前記光学機器は、前記光学素子と前記駆動手段を有するレンズ装置と、当該レンズ装置が着脱可能でカメラ本体からなるカメラシステムであって、
    前記制御手段は、前記レンズ装置のレンズ制御手段と、当該レンズ制御手段と通信可能な前記カメラ本体のカメラ制御手段と、を有し、
    前記カメラ制御手段は、前記レンズ制御手段に前記第１のコマンドを送信し、前記レンズ制御手段は、前記第１のコマンドを受信した後で前記駆動手段を動作することを特徴とする請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の光学機器。
17. 光学素子を駆動する駆動手段を利用して複数の撮影モードで動作可能な光学機器であって、
    撮影モード毎に異なる通信方式で、撮影に関する情報を通信可能な制御手段を有し、
    前記制御手段は、現在の撮影モードにおける通信方式が所定の通信方式ではない場合に前記現在の撮影モードにおける通信方式を前記所定の通信方式に切り替え、前記駆動手段のエラー情報を前記所定の通信方式により通信することを特徴とする光学機器。