JP2016031458A - レンズ装置、撮像装置、および撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】連続撮影速度の高速化に有利なレンズ装置、撮像装置、および撮像システムを提供すること。【解決手段】撮像装置に装着可能なレンズ装置（２００）であって、絞り機構（２０４）と、前記絞り機構を駆動する駆動手段（２０５）と、装着された撮像装置と通信し、該撮像装置から受信する絞り駆動指示情報に基づいて、前記駆動手段を制御するレンズ制御手段（２０６，２０７）と、を有し、前記レンズ制御手段は、前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの間に、前記絞り駆動指示情報に応じた前記絞り機構の駆動に要する時間情報を前記撮像装置に送信することを特徴とする。【選択図】 図１

Description

本発明は、光量を調節する絞り機構を備えたレンズ装置、該レンズ装置を着脱可能な撮像装置、および該レンズ装置と該撮像装置を備えた撮像システムに関する。

特許文献１では、カメラ本体部のシャッタ速度が所定の値よりも遅い場合に、レンズの絞り機構を停止した後の光量変動の安定待ち時間の終了を待たずに、レンズからカメラ本体部へ絞り機構の動作が終了したという情報を送っている。カメラ本体部は、この情報をレンズから受け取ることで露光を開始するようにしている。

特許第４９３３０４９号

しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、カメラ本体部のシャッタ速度が絞り機構の光量変動の安定待ち時間よりも速い場合には未対応であり、また絞り方向への駆動のみに限定されていたため、連続撮影速度の高速化に限界があった。

そこで、本発明の目的は、連続撮影速度の高速化に有利なレンズ装置、撮像装置、および撮像システムを提供することである。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、撮像装置に装着可能なレンズ装置であって、絞り機構と、前記絞り機構を駆動する駆動手段と、装着された撮像装置と通信し、該撮像装置から受信する絞り駆動指示情報に基づいて、前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、を有し、前記レンズ制御手段は、前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの間に、前記絞り駆動指示情報に応じた前記絞り機構の駆動に要する時間情報を前記撮像装置に送信することを特徴とする。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、連続撮影速度の高速化に有利なレンズ装置、撮像装置、および撮像システムを提供することができる。

本発明の実施例であるカメラシステムのタイムチャート図である。 本発明の実施例であるカメラシステムのブロック図である。 本発明の実施例である絞り機構の絞り径、開放径、初期位置図である。 本発明の実施例である絞り機構の駆動速度と光量、時間グラフである。 従来例であるカメラシステムのタイムチャート図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、図１から５を参照して、本発明の実施例にかかる連続撮影速度を高速化したレンズ装置、撮像装置、および撮像システムについて説明する。

図２は、本発明の実施例にかかるカメラシステムとしてのレンズ交換式一眼レフカメラの構成を示すブロック図である。図２において、１００は本発明の撮像装置であるところのカメラ本体である。２００はカメラ本体１００に着脱可能（装着可能）な本発明のレンズ装置であるところの交換レンズである。カメラ本体１００は、交換レンズ２００を着脱可能に保持することができる。これらカメラ本体１００と交換レンズ２００とによって本発明の撮像システムであるところのカメラシステムが構成される。本発明のカメラシステムは、連続撮影を高速に行うために、高速化されたオートフォーカス駆動および絞り駆動を搭載しており、このようなカメラシステムでは連続撮影速度がカメラ性能比較の一つの指標とされることから、更なる速度向上が望まれる。

交換レンズ２００において、２０１は第１レンズユニット、２０２はフォーカスレンズユニット、２０３は変倍レンズユニット、２０４は本発明の絞り機構である。これらレンズユニット２０１〜２０３および絞り機構２０４により、撮影光学系が構成される。絞り機構２０４は、不図示の複数の絞り羽根と、該複数の絞り羽根を開閉動作させる不図示の開閉機構と、該開閉機構を駆動することで該複数の絞り羽根を駆動する絞り駆動手段２０５とを有する。また、絞り機構２０４は、不図示の複数の絞り羽根とは別に、固定の絞り径である後述の開放径を有する不図示の部品を有する。絞り機構２０４は、光軸周りに配置された複数の絞り羽根の一部同士が重なり合って光軸上に絞り開口を形成する、いわゆる虹彩絞りである。絞り値は、複数の絞り羽根の位置に応じて増減し、また複数の絞り羽根の位置に応じて複数の絞り羽根の重なり量も変化し、絞り駆動手段２０５に加わる作動負荷も変化する。一般的に、絞り値が大きい側、すなわち複数の絞り羽根の重なり量が増える側で作動負荷が大きい。絞り駆動手段２０５は、本発明ではステッピングモータにより構成され、後述する本発明の絞り制御手段としてのレンズＣＰＵ２０６によってその駆動が制御される。さらに、絞り機構２０４には、絞り値に対応する複数の絞り羽根の位置を検出する不図示の絞り位置検出手段が設けられている。本実施形態では衝撃等、不測の自体が起こった時を考慮して、絞り位置検出手段を設けているが、ステッピングモータのパルスカウントによるオープン制御を行ってもよい。２０９は、フォーカスレンズユニット２０２の位置を検出するフォーカス位置検出手段である。レンズＣＰＵ２０６は、後述するカメラＣＰＵ１０６とレンズ制御部２０７およびカメラ制御部１０７を介して各種情報の送受信を行うとともに、カメラＣＰＵ１０６と一体となって交換レンズ２００の動作全体の制御を司る。レンズＣＰＵ２０６とレンズ制御部２０７とにより、本発明のレンズ制御手段が構成される。本発明のレンズ制御手段は、交換レンズ２００に装着されたカメラ本体１００と通信を行い、例えば、カメラ本体１００から受信する後述の絞り駆動指示情報に基づいて、絞り駆動手段２０５を制御する。フォーカス駆動手段２０８は、ステッピングモータや振動型モータ等により構成され、不図示のフォーカス駆動機構を介してフォーカスレンズユニット２０２を光軸方向へ移動させる。レンズ制御手段は、フォーカス駆動手段２０８の駆動（回転方向および駆動指示値）を制御するフォーカス制御手段も兼ねている。具体的には、フォーカス駆動手段２０８に印加するフォーカス駆動指示情報の極性を変えることでフォーカス駆動手段２０８の駆動方向を制御し、フォーカス駆動指示情報のパルス数を増減させることでフォーカス駆動手段２０８の駆動を制御する。これにより、フォーカスレンズユニット２０２の光軸方向の移動量を制御する。このとき、レンズＣＰＵ２０６は、フォーカスレンズ位置検出手段２０９からのフォーカス位置情報を参照する。また、レンズＣＰＵ２０６は、絞り駆動手段２０５の駆動（回転方向および駆動指示値）を制御する。具体的には、絞り駆動手段２０５に印加する絞り駆動指示情報の極性を変えることで絞り駆動手段２０５の駆動方向を制御し、絞り駆動指示情報のパルス数を増減させることで絞り駆動手段２０５の駆動を制御する。これにより、絞り機構２０４における複数の絞り羽根の開閉動作量を制御する。このとき、レンズＣＰＵ２０６は、不図示の絞り位置検出手段からの絞り位置情報を参照する。２１０は、静止画撮影モードと動画撮影モードとを切り替えるために使用者（撮影者）により操作される撮影モード切替手段である。本実施形態では、交換レンズ２００に撮影モード切替え手段２１０を設けているが、カメラ本体１００に設けてもよい。被写体３００からの被写体光は、交換レンズ２００内の撮影光学系を通過してカメラ本体１００内に入射する。

カメラ本体１００では、本発明の導光手段であるミラー１０１が光路から退避した状態にて、被写体３００からの光により撮像手段１０２上に被写体像が形成される。撮像手段１０２は、ＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成され、被写体像を光電変換する。また、ミラー１０１が光路内に配置されている場合には、被写体光はミラー１０１により反射されてペンタプリズム１０３に導かれる。ペンタプリズム１０３にて反射した被写体光は、ファインダ光学系１０４を通過して使用者（撮影者）の眼に導かれる。こうして、使用者は被写体像を視認することができる。つまり、ミラー１０１は、被写体からの光を撮像手段１０２に導くために光路から退避し、被写体からの光を撮影者の眼に導くために光路に進入するよう動作する。１０５はミラー制御手段であり、ミラー１０１のアップ／ダウン動作をカメラＣＰＵ１０６からの駆動指示情報に応じて制御する。１１４は、測光検出手段であり、撮像手段１０２の出力信号または後述する不図示の画像処理回路で生成された映像信号から被写体輝度を算出し、これを測光情報としてカメラＣＰＵ１０６に出力する。１１２は、焦点検出手段であり、静止画撮影モードにおいてミラー１０１の背後に設けられた不図示のサブミラーで反射された被写体光を用いて位相差検出方式により撮影光学系の焦点状態を検出する。そして、該焦点状態を示す焦点情報をカメラＣＰＵ１０６に出力する。カメラＣＰＵ１０６は、焦点情報に基づき、フォーカス駆動手段２０８を介してフォーカスレンズユニット２０２の位置を制御し、合焦状態を得る。また、カメラＣＰＵ１０６は、動画撮影モードにおいて、不図示の画像処理回路にて生成された映像信号から、映像のコントラスト状態を示すコントラスト情報を生成する。そして、該コントラスト情報に基づき、フォーカスレンズユニット２０２の位置を制御して合焦状態を得る。さらに、カメラ本体１００に搭載された露出制御手段１０９は、測光情報に基づいて、絞り機構２０４において設定すべき絞り値や、静止画撮影モードにおいて撮像手段１０２の露光量を制御する不図示のシャッタ速度を算出する。カメラＣＰＵ１０６とカメラ制御部１０７とにより、本発明のカメラ制御手段が構成される。本発明のカメラ制御手段は、カメラ本体１００に装着された交換レンズ２００と通信を行い、例えば、交換レンズ２００に後述する絞り駆動指示情報を送信する。また、交換レンズ２００から受信する後述の絞り機構の駆動に要する時間情報に基づいて、カメラ本体１００の動作（測光動作、焦点検出動作、露光動作）を開始する。１１５は、レリーズスイッチ手段であり、使用者により半押し操作（ＳＷ１ ＯＮ）がなされることによってＳＷ１信号を出力し、全押し操作（ＳＷ２ ＯＮ）がなされることによってＳＷ２信号を出力する。カメラＣＰＵ１０６は、ＳＷ１信号の入力に応じて測光および焦点検出等の静止画撮影準備動作（測光動作、焦点検出動作）を開始し、ＳＷ２信号の入力に応じて記録用静止画の撮影動作（露光動作）を開始する。１１０は、動画撮影スイッチ手段であり、使用者によって操作されるごとに、動画撮影開始信号と動画撮影停止信号とを交互に出力する。カメラＣＰＵ１０６は、動画撮影開始信号の入力に応じて記録用動画の撮影動作（露光動作）を開始し、動画撮影停止信号の入力に応じて該撮影動作を停止する。なお、本実施形態では、動画撮影スイッチ手段１１０をレリーズスイッチ手段１１５と別体に設けているが、レリーズスイッチ手段１１５が動画撮影スイッチ手段を兼ねてもよい。撮像手段１０２から出力された撮像信号に対して、不図示の画像処理回路にて増幅および様々な画像処理が行われることにより、デジタル映像信号が生成される。カメラＣＰＵ１０６は、該デジタル映像信号を用いて、記録用静止画、表示用動画および記録用動画を生成する。表示用動画は、ＬＣＤパネル等の表示素子を含む表示手段１１３にて電子ビューファインダー画像として表示される。記録用静止画および記録用動画は、記録装置１１１にて半導体メモリ等の記録媒体に記録される。１１６は、電源である。

次に、本発明のレンズ装置およびカメラシステムにおいて、絞り機構の絞り方向および開放方向での時間短縮を可能にし、連続撮影速度を高速化する方法について述べる。

図５は、従来例のカメラシステムにおけるタイムチャート図である。（Ａ）〜（Ｈ）はレンズ装置またはカメラ本体の動作を示しており、Ｔ１０〜Ｔ７０はそれぞれの動作における時間軸の区切りを示している。

時刻Ｔ１０では、カメラ本体の動作として、（Ａ）ミラーダウン動作、および（Ｂ）レンズ装置へ絞り駆動指示情報を送信する。レンズ装置は、カメラ本体から絞り駆動指示情報を受信すると、ここでは絞り機構を開放動作させるための絞り駆動指示情報（絞り開放駆動指示情報）であることにより、（Ｃ）絞り機構は開放駆動を開始する。

時刻Ｔ２０では、レンズ装置は、カメラ本体からの絞り駆動指示情報を元に（Ｃ）絞り機構の開放駆動を行い、絞り機構の各部品動作が安定するのを待った後（安定待ち時間分待った後）、カメラ本体へ（Ｄ）絞り機構の駆動終了情報を送信する。

時刻Ｔ３０では、カメラ本体は、レンズ装置から（Ｄ）絞り機構の駆動終了情報を受信することで、被写体あるいはその周辺の光量を検出し、最適なシャッタ速度および絞り量を演算するための（Ｅ）測光蓄積・演算動作（測光動作）を開始する。また同時に、被写体の焦点状態を検出するための（Ｆ）ＡＦ蓄積・演算動作（焦点検出動作）を開始する。

時刻Ｔ４０では、カメラ本体は、（Ｅ）測光蓄積・演算動作、（Ｆ）ＡＦ蓄積・演算動作が終了すると、（Ａ）ミラーアップ動作、および（Ｂ）レンズ装置へ絞り駆動指示情報を送信する。このとき、並行でレンズ装置へ被写体にピントを合わせるためのＡＦ駆動信号を送信し、レンズ装置は（Ｈ）ＡＦ駆動を行う。レンズ装置は、カメラ本体から絞り駆動指示情報を受信すると、ここでは絞り機構を絞り込み動作させるための絞り駆動指示情報（絞り込み駆動指示情報）であることにより、（Ｃ）絞り機構は絞り込み駆動を開始する。

時刻Ｔ５０では、レンズ装置は、カメラ本体からの絞り駆動指示情報を元に（Ｃ）絞り機構の絞り込み駆動を行い、絞り機構の各部品動作が安定するのを待った後、カメラ本体へ（Ｄ）絞り機構の駆動終了情報を送信する。

時刻Ｔ６０では、カメラ本体は、レンズ装置から（Ｄ）絞り機構の駆動終了情報を受信することで、（Ｇ）露光動作を行い、時刻Ｔ７０で露光動作が終了する。

この一連動作の時刻Ｔ１０からＴ７０までの合計時間により、レンズ装置およびカメラシステムとしての連続撮影速度が決定される。この動作シーケンスおよび各動作時間はあくまで一例であり、特に被写体の光量、焦点状態などで大幅に変わる可能性がある。

これまで述べた通り、図５の従来例のカメラシステムにおけるタイムチャート図では、レンズ装置とカメラ本体のそれぞれの動作が順を追って実行されていた。

ここで、本発明の交換レンズ（レンズ装置）２００に搭載された絞り機構２０４の特徴と構成について説明する。

図３は、本発明の実施例である絞り機構２０４の絞り径、開放径、初期位置を表した図である。

絞り径は、絞り駆動手段２０５のステッピングモータを回転動作させることで、複数の絞り羽根を絞り込み方向へ動作させることにより、可動する絞り羽根によって絞り機構２０４を通過する光量が決定される径を示している。すなわち、複数の絞り羽根によって形成される絞り開口の径を示している。開放径は、絞り駆動手段２０５のステッピングモータを回転動作させることで、複数の絞り羽根を開放方向へ動作させることにより、絞り機構２０４を構成する部品の固定絞り径によって絞り機構２０４を通過する光量が決定される径を示している。初期位置は、絞り駆動手段２０５のステッピングモータを回転動作させることで、複数の絞り羽根を開放方向へ動作させる際に、絞り羽根を開放径よりも外側へ動作させた位置を示している。ここで、初期位置と開放径との関係は、絞り機構２０４を構成する部品間のガタ量を最大にした場合にも、絞り羽根が初期位置に到達した以降において、絞り羽根が開放径から飛び出さないように、開放径よりも初期位置は径方向外側に設定されている。このような構成の絞り機構２０４を採用することにより、測光時の絞り開放径を固定絞り径で決定することができ、絞り開放駆動後の測光精度を向上させることができる。

図４は、本発明の実施例である絞り機構２０４の絞り駆動手段２０５にステッピングモータを使用した場合の制御方式を示した一例であり、横軸は時間を表している。

縦軸左の一軸側は、絞り機構２０４を通過する光量を表し、縦軸右の二軸側は、レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５であるステッピングモータへ送信される駆動速度を表している。図４における下側のグラフは、レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５であるステッピングモータへ送信される駆動速度情報（加速、一定速、減速）を表したグラフである。図４における上側のグラフは、レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５であるステッピングモータへ送信される駆動速度情報により、絞り機構２０４が初期位置から目的の絞り径まで絞り込んだ時の絞り機構２０４を通過する光量変化を表したグラフである。グラフを見て分かる通り、絞り機構２０４の初期位置が開放径よりも径方向外側に設定されているため（絞り機構２０４が動作を開始しているが絞り羽根が開放径の外側に位置するため）、初期位置からの動き始めのＢ時間だけは、光量変化が発生していない。一方、絞り羽根が開放径の内側へ動作し、目的の絞り径に達する（横軸の停止に達する）時間軸以降において、（横軸の終了に達するまで）光量のグラフが波打っている。これは、レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５であるステッピングモータへ送信される駆動速度情報が終了しているものの、絞り機構２０４の絞り込み動作を行う部品に運動エネルギーが残存しているために発生する現象である。このため、レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５であるステッピングモータへ送信される駆動速度情報が終了した後、続けて絞り機構２０４の光量変化の安定を待つことを目的とし、安定待ち時間（横軸の停止から終了までの時間）を制御に組み込んでいる。カメラ本体１００の露光動作は、この安定待ち時間を待ってから行われる。

図１は、本発明のカメラシステムにおけるタイムチャート図である。

（ａ）〜（ｈ）はレンズ装置またはカメラ本体の動作を示しており、Ｔ１〜Ｔ８はそれぞれの動作における時間軸の区切りを示している。また、レンズ装置とカメラ本体との連携を含めて、図２の本発明のカメラシステムのブロック図を参照しながら説明していく。

時刻Ｔ１では、カメラ本体１００の動作として、カメラＣＰＵ１０６よりミラー制御手段１０５へミラー１０１のダウン動作情報が送信され、（ａ）ミラー１０１のダウン動作が行われる。同時に、カメラ本体１００のカメラＣＰＵ１０６よりカメラ制御部１０７、レンズ装置２００のレンズ制御部２０７を経由し、レンズＣＰＵ２０６へ（ｂ）絞り開放駆動指示情報（絞り駆動指示情報）が送信される。交換レンズ２００の動作として、カメラ本体１００から絞り開放駆動指示情報を受信すると、レンズＣＰＵ２０６は絞り機構２０４を開放方向へ動作するように、絞り駆動手段２０５へステッピングモータの駆動速度情報を送信する。これにより、（ｃ）絞り機構２０４は開放動作を開始する。

時刻Ｔ２では、交換レンズ２００の動作として、レンズＣＰＵ２０６は、カメラ本体１００から送信される絞り機構２０４の開放駆動指示情報に基づいて、絞り機構２０４が開放駆動指示情報の位置へ到達するまでの（ｄ）絞り停止時間情報を算出する。そして、レンズＣＰＵ２０６からカメラＣＰＵ１０６へ、算出した（ｄ）絞り停止時間情報を送信する。この（ｄ）絞り停止時間情報を送信する時刻Ｔ２は、図１に示すように、時刻Ｔ１からＴ３の間にあり、絞り駆動手段２０５が絞り機構２０４を駆動している間に送信される。換言すれば、レンズ制御手段は、絞り駆動手段２０５が絞り機構２０４を駆動してから停止するまでの間に、（ｂ）絞り開放駆動指示情報に応じた絞り機構２０４の駆動に要する時間情報（すなわち、（ｄ）絞り停止時間情報）をカメラ本体１００に送信する。カメラ本体１００の動作として、カメラＣＰＵ１０６は、レンズＣＰＵ２０６から受信した（ｄ）絞り停止時間情報をカメラＣＰＵ１０６内の記憶手段で記憶する。このようにカメラＣＰＵ１０６は、交換レンズ２００から受信する絞り機構２０４の駆動に関する時間情報を記憶する記憶手段を有する。この時刻Ｔ２では、カメラ本体１００から送信される絞り駆動指示情報として、絞り機構２０４の絞り羽根が形成する絞り径を、不図示の部品に設けられた固定の絞り径である開放径よりも大きい絞り径になるように駆動する指示情報が送信される。この場合において、交換レンズ２００から送信される（ｄ）絞り停止時間情報は、絞り駆動手段２０５が絞り機構２０４を駆動してから停止するまでの時間の情報（時刻Ｔ１からＴ３までの時間の情報）である。時刻Ｔ１からＴ３までの時間は、カメラＣＰＵ１０６より（ｂ）絞り開放駆動指示情報が送信されてから、レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５へのステッピングモータの駆動速度情報の送信が終了するまでの時間である。

時刻Ｔ３では、カメラ本体１００は、レンズＣＰＵ２０６からの（ｄ）絞り停止時間情報を時刻Ｔ１からＴ３までの時間において受信できることで、絞り機構２０４が開放駆動指示情報の位置へ到達する時間軸を記憶している。そして、カメラ本体１００は、交換レンズ２００より受信した（ｄ）絞り停止時間情報を元に測光検出手段１１４にて被写体あるいはその周辺の光量を検出し、最適なシャッタ速度および絞り量を演算するための（ｅ）測光蓄積・演算動作（測光動作）を開始する。また同時に、焦点検出手段１１２にて被写体の焦点状態を検出するための（ｆ）ＡＦ蓄積・演算動作（焦点検出動作）を開始する。換言すれば、カメラ制御手段は、絞り駆動手段２０５が絞り機構２０４を駆動してから停止するまでの間に交換レンズ２００から受信した（ｄ）絞り停止時間情報に基づいて、カメラ本体１００の動作を開始する。図１に示されるように、カメラ制御手段は、絞り駆動手段２０５が駆動を停止する時刻Ｔ３から絞り機構２０４の光量変化が安定するまでの安定待ち時間の間に、カメラ本体１００の動作（測光動作、焦点検出動作）を開始する。本実施例では、絞り駆動手段２０５が駆動を停止する（レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５へのステッピングモータの駆動速度情報の送信が終了する）時刻Ｔ３直後に測光動作および焦点検出動作を開始している。ここで、時刻Ｔ３でカメラ本体１００が（ｅ）測光動作、（ｆ）焦点検出動作を行える理由について説明する。本発明のレンズ装置２００の絞り機構２０４は、図３および図４で説明した構成をしており、絞り機構２０４を開放方向へ動作させた場合は図３の初期位置まで絞り羽根が動作する。このため、開放方向への動作の場合に限り、図４に示したような目的の絞り径（ここでは開放径の外側にある初期位置）に到達した時点で、絞り機構２０４の絞り径は開放径を満たしており、カメラ本体１００の測光および焦点検出動作の精度に影響を与えない。これにより、図１に示す通り、カメラシステムのタイムチャート図において、絞り機構２０４の安定待ち時間を待つことなく、（ｅ）測光動作、（ｆ）焦点検出動作が開始でき、安定待ち時間の短縮が可能になる。さらに、絞り駆動手段２０５の動作中（時刻Ｔ１からＴ３までの時間軸）において交換レンズ２００からカメラ本体１００へ送信される（ｄ）絞り停止時間情報そのものの送信時間においても短縮が可能になる。

これら時刻Ｔ２およびＴ３における動作は、カメラ本体１００におけるシャッタ速度に依存することなく実現可能であり、絞り機構の開放方向での時間短縮を可能にしている。

時刻Ｔ４では、カメラ本体１００は、（ｅ）測光演算動作が終了すると、絞り機構２０４の絞り込み駆動指示情報を算出する。そして、露出制御手段１０９よりカメラ制御部１０７、レンズ制御部２０７を経由して、レンズＣＰＵ２０６へ算出した（ｂ）絞り込み駆動指示情報を送信する。また同時に、カメラ本体１００は（ｆ）ＡＦ演算動作が終了すると、ＡＦの駆動指示情報を算出し、カメラＣＰＵ１０６よりカメラ制御部１０７、レンズ制御部２０７を経由して、レンズＣＰＵ２０６へ算出したＡＦの駆動指示情報を送信する。つまり、カメラ制御手段は、測光演算動作およびＡＦ演算動作が終了した後に、時刻Ｔ４において交換レンズ２００へ（ｂ）絞り込み駆動指示情報およびＡＦの駆動指示情報を送信する。交換レンズ２００において、レンズＣＰＵ２０６は、露出制御手段１０９から絞り込み駆動指示情報を受信すると、絞り機構２０４を絞り込み方向へ動作するように、絞り駆動手段２０５であるステッピングモータへの駆動速度情報を送信する。これにより、（ｃ）絞り機構２０４は絞り込み動作を開始する。換言すれば、レンズ制御手段は、時刻Ｔ２にて（ｄ）絞り停止時間情報をカメラ本体１００に送信した後に、時刻Ｔ４にてカメラ本体１００から（ｂ）絞り込み駆動指示情報を受信し、該絞り込み駆動指示情報に基づいて絞り駆動手段２０５を制御する。これにより、（ｃ）絞り機構２０４の絞り込み動作が開始される。ここで、本発明のカメラシステムでは、この時刻Ｔ４においてはミラー１０１がダウン状態となっている。ミラー１０１がダウン状態となっているときは、被写体光は交換レンズ２００の撮影光学系を通過し、ミラー１０１により反射されてペンタプリズム１０３に導かれている。ペンタプリズム１０３にて反射した被写体光は、ファインダ光学系１０４を通過して使用者の眼に導かれ、使用者は被写体像を視認できる。また、絞り機構２０４が絞り込み動作を開始する際、図３および図４で説明した通り、Ｂ時間の間は絞り羽根が開口径の内側へ入り込むことがなく、絞り機構２０４を通過する光量は変化しない。したがって、本発明では、ミラー１０１がダウン状態となっているときに絞り機構２０４の絞り込み動作を開始するが、使用者の視認性に違和感を与えることはない。

時刻Ｔ５では、カメラ本体１００の動作として、カメラＣＰＵ１０６よりミラー制御手段１０５へミラー１０１のアップ動作情報が送信され、（ａ）ミラー１０１のアップ動作が行われる。つまり、カメラ制御手段は、時刻Ｔ５においてミラー１０１を光路に進入した状態から退避する状態に変更する。ミラー１０１のダウン状態からアップ状態へ移行する時間軸は、使用者の視認性を考慮してあらかじめカメラＣＰＵ１０６で決定されており、絞り機構２０４が絞り込み動作を開始し、羽根が開口径の内側へ入り込む前段階であることが望ましい。

ここで本発明では、カメラ本体１００において、露出制御手段１０９からレンズＣＰＵ２０６へ絞り機構２０４の絞り込み駆動指示情報を送信してから、ミラー１０１のアップ動作が開始するまでをＡ時間としている。換言すれば、時刻Ｔ４にてカメラ本体１００から交換レンズ２００に絞り込み駆動指示情報を送信してから、時刻Ｔ５にてミラー１０１が光路に進入した状態から退避する状態に移動を開始するまで、の時間をＡ時間（第１時間）としている。また、絞り羽根が初期位置から開放径に達する位置までにかかる時間をＢ時間としている。換言すれば、絞り込み駆動指示情報に応じて駆動される絞り機構２０４の絞り羽根が形成する絞り径が、不図示の部品に設けられた固定の絞り径である開放径よりも大きい絞り径から該開放径に達するまでの時間をＢ時間（第２時間）としている。

このとき、Ａ時間とＢ時間との関係はＡ≦Ｂとなっていることが望ましい。すなわち、Ａ時間（第１時間）は、Ｂ時間以下（第２時間以下）となっていることが望ましい。これにより、Ｂ時間におけるＡ時間と重なっている時間分の時間短縮が可能となる。

これら時刻Ｔ４およびＴ５における動作は、カメラ本体１００におけるシャッタ速度に依存することなく実現可能であり、絞り機構の絞り込み方向での時間短縮を可能にしている。

一方、Ｂ時間の時間短縮を行う場合にＡ＞Ｂとなっていることも想定できるが、これは使用者の視認性が許す範囲で可能であり、行ってもよい。これにより、Ｂ時間そのものの時間短縮が可能となる。

時刻Ｔ６では、レンズＣＰＵ２０６は、カメラ本体１００から送信される絞り機構２０４の絞り込み駆動指示情報に基づいて、絞り機構２０４が絞り込み駆動指示情報の位置へ到達し、安定待ち時間が終了するまでの（ｄ）絞り終了時間情報を算出する。そして、レンズＣＰＵ２０６からカメラＣＰＵ１０６へ、算出した（ｄ）絞り終了時間情報を送信する。カメラ本体１００では、カメラＣＰＵ１０６は、レンズＣＰＵ２０６から受信した（ｄ）絞り終了時間情報をカメラＣＰＵ１０６内の記憶手段で記憶する。時刻Ｔ４では、カメラ本体１００から送信される絞り駆動指示情報として、絞り機構２０４の絞り羽根が形成する絞り径を、不図示の部品に設けられた固定の絞り径である開放径よりも小さい絞り径になるように駆動する指示情報が送信される。この場合において、交換レンズ２００から送信される（ｄ）絞り終了時間情報は、絞り駆動手段２０５が絞り機構２０４を駆動してから停止するまでの時間に所定の時間を加えた時間（時刻Ｔ４からＴ７までの時間）の情報である。ここで、所定の時間とは、絞り駆動手段２０５が駆動を停止してから絞り機構２０４の光量変化が安定するまでの安定待ち時間（図４に示す停止から終了までの時間に相当）である。時刻Ｔ４からＴ７までの時間は、露出制御手段１０９より（ｂ）絞り込み駆動指示情報が送信されてから、レンズＣＰＵ２０６から絞り駆動手段２０５であるステッピングモータへの駆動速度情報の送信が終了し、安定待ち時間が終了するまでの時間である。

時刻Ｔ７では、カメラ本体１００は、レンズＣＰＵ２０６からの（ｄ）絞り終了時間情報を時刻Ｔ４からＴ７までの時間において受信できることで、絞り機構２０４が絞り込み駆動指示情報の位置へ到達し、安定待ち時間が終了するまでの時間軸を記憶している。そして、カメラ本体１００は、交換レンズ２００より受信した（ｄ）絞り終了時間情報を元に、交換レンズ２００の撮影光学系を通過した被写体光を撮像手段１０２上に被写体像として形成するための（ｇ）露光動作を開始する。これにより、図１に示す通り、カメラシステムのタイムチャート図において、絞り機構２０４の安定待ち時間が終了すると同時に（ｇ）露光動作を開始できる。すなわち、絞り機構２０４の動作中（Ｔ４からＴ７までの時間軸）において、交換レンズ２００からカメラ本体１００へ送信される（ｄ）絞り終了時間情報そのものの送信時間の短縮が可能になる。

これら時刻Ｔ６およびＴ７における動作は、カメラ本体１００におけるシャッタ速度に依存することなく実現可能であり、絞り機構の絞り込み方向での時間短縮を可能にしている。

時刻Ｔ８では、カメラ本体１００の（ｇ）露光動作が終了すると、連続撮影速度の合計時間として時刻Ｔ１からＴ８が決定され、時刻Ｔ８の次は時刻Ｔ１の時間軸および動作が繰り返される。

これら取り組みにより、絞り機構２０４の開放動作においては、安定待ち時間を待つことなく、（ｅ）測光動作、（ｆ）焦点検出動作が開始でき、安定待ち時間の短縮が可能になる。さらに、交換レンズ２００からカメラ本体１００へ送信される（ｄ）絞り停止時間情報そのものの送信時間も短縮が可能になる。また、ミラー１０１がダウン状態の絞り機構２０４の絞り込み動作においては、使用者に違和感を与えることなく、Ｂ時間におけるＡ時間と重なっている時間分の時間短縮が可能になる。加えて、交換レンズ２００からカメラ本体１００へ送信される（ｄ）絞り終了時間情報そのものの送信時間の短縮が可能になる。

以上の時間短縮効果により、カメラ本体部のシャッタ速度に依存せず、また絞り機構の絞り方向および開放方向での時間短縮を可能にし、連続撮影速度を高速化したレンズ装置、撮像装置および撮像システムを提供することができる。本実施例の動作および各時間軸はあくまで一例であり、特に被写体の光量、焦点状態などで大幅に変わる可能性がある。

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。

連続撮影速度を高速化した撮像システム、レンズ装置、および撮像装置を提供することができる。

２００ レンズ装置
２０４ 絞り機構
２０５ 絞り駆動手段
２０６ レンズＣＰＵ
２０７ レンズ制御部

Claims (15)

1. 撮像装置に装着可能なレンズ装置であって、
   絞り機構と、
   前記絞り機構を駆動する駆動手段と、
   装着された撮像装置と通信し、該撮像装置から受信する絞り駆動指示情報に基づいて、前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、を有し、
   前記レンズ制御手段は、
   前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの間に、前記絞り駆動指示情報に応じた前記絞り機構の駆動に要する時間情報を前記撮像装置に送信することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記時間情報は、前記絞り機構の絞り羽根が形成する絞り径が前記絞り機構を構成する部品の固定の絞り径である開放径よりも大きい絞り径になるよう駆動する場合は、前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの時間の情報であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記時間情報は、前記絞り機構の絞り羽根が形成する絞り径が前記絞り機構を構成する部品の固定の絞り径である開放径よりも小さい絞り径になるよう駆動する場合は、前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの時間に所定の時間を加えた時間の情報であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
4. 前記所定の時間は、前記駆動手段が駆動を停止してから前記絞り機構の光量変化が安定するまでの安定待ち時間であることを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
5. 前記レンズ制御手段は、前記時間情報を前記撮像装置に送信した後に、前記撮像装置から絞り駆動指示情報を受信し、該絞り駆動指示情報に基づいて前記駆動手段を制御することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
6. 絞り機構と該絞り機構を駆動する駆動手段を備えたレンズ装置を着脱可能な撮像装置であって、
   装着されたレンズ装置と通信し、該レンズ装置に絞り駆動指示情報を送信するカメラ制御手段を有し、
   前記カメラ制御手段は、
   前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの間に前記レンズ装置から受信する、前記絞り駆動指示情報に応じた前記絞り機構の駆動に要する時間情報に基づいて、前記撮像装置の動作を開始することを特徴とする撮像装置。
7. 前記レンズ装置から受信する前記時間情報を記憶する記憶手段を有することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記カメラ制御手段は、前記絞り機構の絞り羽根が形成する絞り径が前記絞り機構を構成する部品の固定の絞り径である開放径よりも大きい絞り径になるよう駆動する場合は、前記駆動手段が停止してから前記絞り機構の光量変化が安定するまでの安定待ち時間の間に、前記撮像装置の動作を開始することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
9. 測光検出手段を有し、
   前記カメラ制御手段は、前記時間情報に基づいて前記測光検出手段を制御し、測光動作を開始することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 焦点検出手段を有し、
    前記カメラ制御手段は、前記時間情報に基づいて前記焦点検出手段を制御し、焦点検出動作を開始することを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 被写体からの光を撮像手段に導くために光路から退避し、前記被写体からの光を撮影者の眼に導くために光路に進入する導光手段を有し、
    前記カメラ制御手段は、前記撮像装置の動作が終了した後に、前記レンズ装置へ絞り駆動指示情報を送信し、かつ、前記導光手段を光路に進入した状態から退避する状態にし、
    前記絞り駆動指示情報を送信してから前記導光手段が前記退避する状態に移動を開始するまでの第１時間は、前記絞り駆動指示情報に応じて駆動される前記絞り機構の絞り羽根が形成する絞り径が前記絞り機構を構成する部品の固定の絞り径である開放径よりも大きい絞り径から前記開放径に達するまでの第２時間以下であることを特徴とする請求項６ないし８のいずれか１項に記載の撮像装置。
12. 撮像手段を有し、
    前記カメラ制御手段は、前記時間情報に基づいて前記撮像手段を制御し、露光動作を開始することを特徴とする請求項６または７に記載の撮像装置。
13. 前記時間情報は、前記絞り機構の絞り羽根が形成する絞り径が前記絞り機構を構成する部品の固定の絞り径である開放径よりも小さい絞り径になるよう駆動する場合は、前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの時間に所定の時間を加えた時間の情報であることを特徴とする請求項１２に記載の撮像装置。
14. 前記所定の時間は、前記駆動手段が駆動を停止してから前記絞り機構の光量変化が安定するまでの安定待ち時間であることを特徴とする請求項１３に記載の撮像装置。
15. レンズ装置と、該レンズ装置が取り外し可能に装着される撮像装置と、からなる撮像システムであって、
    前記レンズ装置は、
    絞り機構と、
    前記絞り機構を駆動する駆動手段と、
    装着された撮像装置と通信し、該撮像装置から受信する絞り駆動指示情報に基づいて、前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、を有し、
    前記撮像装置は、
    装着されたレンズ装置と通信し、該レンズ装置に前記絞り駆動指示情報を送信するカメラ制御手段を有し、
    前記レンズ制御手段は、
    前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの間に、前記絞り駆動指示情報に応じた前記絞り機構の駆動に要する時間情報を前記撮像装置に送信し、
    前記カメラ制御手段は、
    前記駆動手段が前記絞り機構を駆動してから停止するまでの間に前記レンズ装置から受信する、前記時間情報に基づいて前記撮像装置の動作を開始する、
    ことを特徴とする撮像システム。