JP2019211604A - 撮像装置、アクセサリ、撮像システム、および、プログラム - Google Patents

Abstract

【課題】撮像装置とアクセサリとの種々の組み合わせにおいて、消費電力を抑制しつつ所望のタイミングで高速なデータ通信が可能な撮像装置を提供する。【解決手段】着脱可能なアクセサリ（１００）と通信を行う撮像装置（２００）であって、アクセサリ（１００）から第一のデータ信号（ＤＬＣ１）を受信する第一の受信制御部（３０５）と、アクセサリ（１００）から第二のデータ信号（ＤＬＣ２）を受信する第二の受信制御部（３０４）と、第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成する第一のクロック生成部（３０８）と、第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成する第二のクロック生成部（３０７）と、第一のデータ信号と第二のデータ信号との位相差に基づいて、第一のクロック生成部（３０８）および第二のクロック生成部（３０７）の動作を制御する制御部（３０６）とを有する。【選択図】図１

Description

本発明は、交換レンズ等のアクセサリと通信可能な撮像装置に関する。

従来、カメラ本体と交換レンズ等のアクセサリとの間で通信を行う撮像システムが知られている。カメラ本体が交換レンズから大量のデータを素早く取得しようとする場合、カメラ本体から交換レンズへのデータ送信に用いられる信号線を、交換レンズからカメラ本体へのデータ送信のための信号線として用いるように切り替えることができる。このとき、複数の信号線を用いて交換レンズからカメラ本体へデータを送信することになるため、カメラ本体は、複数の信号線を介して得られるデータのそれぞれをサンプリングする必要がある。

複数の信号線を用いて大量のデータを交換レンズからカメラ本体に送信する際、伝送路における遅延等により、複数の信号線を介して伝送されるデータ間で位相が異なり、カメラ本体に伝送するタイミングがずれる場合がある。このときカメラ本体は、複数の信号線を関して得られるデータを取得するサンプリングタイミングを、伝送されるデータ間の位相に応じて変更する必要がある。このためカメラ本体は、複数の信号線を介してデータを取得する際に、複数のデータサンプリング部を駆動する必要がある。その結果、カメラ本体の消費電力が増大し、バッテリの低減の要因にもなり得る。

特許文献１には、大量のデータを素早く取得するための高速通信を行う場合には電圧レベルを下げることにより、通信速度を下げずに消費電力の増加を抑える撮影システムが開示されている。特許文献２には、レンズの消費電流データとマイコンに予め設定されたデータとを比較し、レンズの消費電流が小さい場合には高速通信を行うカメラが開示されている。

特開２０１４−２０３０４１号公報 特開２００１−３５０１９０号公報

しかしながら、カメラ本体と交換レンズとの種々の組み合わせによっては、交換レンズとカメラ本体との間で許容可能な電圧レベルが異なる。このため特許文献１に開示された撮影システムでは、カメラ本体と交換レンズとの組み合わせによっては、これらの互換性が保てない可能性がある。また、特許文献２に開示されたカメラでは、レンズの消費電流データがマイコンに予め設定されたデータよりも大きい場合、高速通信を行うべきタイミングでも高速通信を行うことができない。

そこで本発明は、撮像装置とアクセサリとの種々の組み合わせにおいて、消費電力を抑制しつつ所望のタイミングで高速なデータ通信が可能な撮像装置、アクセサリ、撮像システム、および、プログラムを提供することを目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、着脱可能なアクセサリと通信を行う撮像装置であって、前記アクセサリから第一のデータ信号を受信する第一の受信制御部と、前記アクセサリから第二のデータ信号を受信する第二の受信制御部と、前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成する第一のクロック生成部と、前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成する第二のクロック生成部と、前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御する制御部とを有する。

本発明の他の側面としてのアクセサリは、撮像装置に着脱可能なアクセサリであって、前記撮像装置に第一のデータ信号および第二のデータ信号を送信する通信部と、前記通信部を制御する通信制御部とを有し、前記撮像装置は、前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成する第一のクロック生成部と、前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成する第二のクロック生成部と、前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御する制御部とを有する。

本発明の他の側面としての撮像システムは、撮像装置と前記撮像装置に着脱可能なアクセサリとを有し、前記撮像装置と前記アクセサリとの通信を行う撮像システムであって、前記撮像装置に第一のデータ信号および第二のデータ信号を送信する通信部と、前記アクセサリから第一のデータ信号を受信する第一の受信制御部と、前記アクセサリから第二のデータ信号を受信する第二の受信制御部と、前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成する第一のクロック生成部と、前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成する第二のクロック生成部と、前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御する制御部とを有する。

本発明の他の側面としてのプログラムは、撮像装置と前記撮像装置に着脱可能なアクセサリとの通信を制御するプログラムであって、前記アクセサリから第一のデータ信号を受信するステップと、前記アクセサリから第二のデータ信号を受信するステップと、前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成するステップと、前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成するステップと、前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御するステップと、をコンピュータに実行させる。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、撮像装置とアクセサリとの種々の組み合わせにおいて、消費電力を抑制しつつ所望のタイミングで高速なデータ通信が可能な撮像装置、アクセサリ、撮像システム、および、プログラムを提供することができる。

各実施形態におけるカメラシステムの構成を示すブロック図である。 各実施形態における第１の通信方式による通信手段のブロック図である。 第１の実施形態におけるカメラ本体の通信部および通信制御部のブロック図である。 第１の実施形態における第１の通信方式による信号波形図である。 第１の実施形態における第１の通信方式によるデータ信号ＤＬＣ１とクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）との関係を示す図である。 第１の実施形態における第１の通信方式によるデータ信号ＤＣＬとクロック（ｔｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ）との関係を示す図である。 第１の実施形態における第２の通信方式による通信手段のブロック図である。 第１の実施形態における第２の通信方式によるデータ信号ＤＬＣ１とクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）との関係およびデータ信号ＤＬＣ２とクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ２）との関係を示す図である。 第１の実施形態における第２の通信方式によるデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の位相ずれが大きい場合の説明図である。 第１の実施形態における第２の通信方式によるデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の位相ずれが小さい場合の説明図である。 第２の実施形態における第２の通信方式によるデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の位相ずれの説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

（第１の実施形態）
まず、本発明の第１の実施形態について説明する。図１は、本実施形態におけるカメラ本体（撮像装置）２００と、カメラ本体２００に着脱可能なアクセサリとしての交換レンズ（レンズ装置）１００とを含むカメラシステム（撮像システム）１０の構成を示すブロック図である。ただし本実施形態において、アクセサリは交換レンズ１００に限定されるものではなく、カメラ本体２００に着脱可能な他のアクセサリにも適用可能である。

カメラシステム１０は、複数の通信方式を用いて、高速なレンズ制御や短時間に大容量のデータの伝送を実現する。カメラ本体２００と交換レンズ１００は、それぞれが有する通信手段を用いて、カメラ本体２００と交換レンズ１００との間で制御命令や内部情報の伝送を行う。また、双方の通信手段は共に複数の通信方式をサポートしており、通信するデータの種類や通信目的に応じて、通信方式を切替え、様々な状況に対する最適な通信方式を選択することが可能である。

まず、交換レンズ１００とカメラ本体２００の具体的な構成について説明する。交換レンズ１００とカメラ本体２００は、結合機構であるマウント３００を介して機械的および電気的に接続されている。交換レンズ１００は、マウント３００に設けられた不図示の電源端子を介してカメラ本体２００から電源を取得し、後述する各種アクチュエータやレンズマイコン（レンズマイクロコンピュータ）１０９に動作に必要な電源を供給する。また、交換レンズ１００とカメラ本体２００は、マウント３００に設けられた通信端子３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃを介して相互に通信を行う。

交換レンズ１００は、撮像光学系を有する。撮像光学系は、被写体ＯＢＪ側から順に、フィールドレンズ１０１と、変倍を行うズームレンズ（変倍レンズ）１０２と、光量を調節する絞りユニット１１２と、防振レンズ（像ブレ補正レンズ）１０３と、焦点調節を行うフォーカスレンズ１０４とを含む。ズームレンズ１０２とフォーカスレンズ１０４はそれぞれ、レンズ保持枠１０５、１０６により保持されている。レンズ保持枠１０５、１０６は、不図示のガイド軸により図中に破線で示した光軸ＯＡに沿った方向（光軸方向）に移動可能にガイドされており、それぞれステッピングモータ１０７、１０８によって光軸方向に駆動される。ステッピングモータ１０７、１０８はそれぞれ、駆動パルスに同期してズームレンズ１０２およびフォーカスレンズ１０４を移動させる。防振レンズ１０３は、撮像光学系の光軸ＯＡに直交する方向に移動（シフト）することで、カメラ振れ（手振れ等）に起因する像ブレを低減する。

レンズマイコン１０９は、交換レンズ１００内の各部の動作を制御するＣＰＵ等のレンズ制御部である。レンズマイコン１０９は、通信制御部１１０および通信部（レンズ通信インタフェース回路）１１４を介して、カメラ本体２００から送信された制御コマンドや送信要求コマンドを受信する。レンズマイコン１０９は、制御コマンドに対応するレンズ制御を行い、また、通信制御部１１０および通信部１１４を介して送信要求コマンドに対応するレンズデータをカメラ本体２００に送信する。またレンズマイコン１０９は、制御コマンドのうち変倍やフォーカシングに関するコマンドに応答してズーム駆動回路１１９およびフォーカス駆動回路１２０に駆動信号を出力してステッピングモータ１０７、１０８を駆動させる。これにより、ズームレンズ１０２による変倍動作を制御するズーム処理やフォーカスレンズ１０４による焦点調節動作を制御するＡＦ（オートフォーカス）処理が行われる。

交換レンズ１００は、ユーザにより回転操作可能なマニュアルフォーカスリング１３０と、マニュアルフォーカスリング１３０の回転操作量を検出するエンコーダセンサ１３１とを有する。レンズマイコン１０９は、エンコーダセンサ１３１により検出されたマニュアルフォーカスリング１３０の回転操作量に応じてフォーカス駆動回路１２０にステッピングモータ１０８を駆動させてフォーカスレンズ１０４を移動させる。これにより、ＭＦ（マニュアルフォーカス）が行われる。

絞りユニット１１２は、絞り羽根１１２ａ、１１２ｂを備えて構成される。絞り羽根１１２ａ、１１２ｂの状態は、ホール素子１１３により検出され、増幅回路１２２およびＡ／Ｄ変換回路１２３を介してレンズマイコン１０９に入力される。レンズマイコン１０９は、Ａ／Ｄ変換回路１２３からの入力信号に基づいて絞り駆動回路１２１に駆動信号を出力して絞りアクチュエータ１１１を駆動させる。これにより、絞りユニット１１２による光量調節動作を制御する。

またレンズマイコン１０９は、交換レンズ１００内に設けられた振動ジャイロ等の振れセンサ（不図示）により検出されたカメラ振れに応じて、防振駆動回路１２５を介して防振アクチュエータ（ボイスコイルモータ）１２６を駆動する。これにより、防振レンズ１０３のシフト移動（防振動作）を制御する防振処理が行われる。

カメラ本体２００は、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子２０１と、Ａ／Ｄ変換回路２０２と、信号処理回路２０３と、記録部２０４と、ＣＰＵ等のカメラマイコン（カメラマイクロコンピュータ）２０５と、表示部２０６とを有する。またカメラ本体２００は、カメラ本体２００と交換レンズ１００との間で通信を行うための通信部２０８、通信部２０８を制御する通信制御部２０９、および、ＤＤＲ（ＤＯＵＢＬＥ ＤＡＴＡ ＲＡＴＥ ＳＤＲＡＭ）等のメモリ２１０を有する。交換レンズ１００からカメラ本体２００が取得した画像情報は、メモリ２１０に格納される。

撮像素子２０１は、交換レンズ１００内の撮像光学系により形成された被写体像（光学像）を光電変換して電気信号（アナログ信号）を出力する。Ａ／Ｄ変換回路２０２は、撮像素子２０１からのアナログ信号をデジタル信号に変換する。信号処理回路２０３は、Ａ／Ｄ変換回路２０２からのデジタル信号に対して各種画像処理を行って映像信号を生成する。また信号処理回路２０３は、映像信号から被写体像のコントラスト状態（撮像光学系の焦点状態）を示すフォーカス情報や露出状態を表す輝度情報を生成する。信号処理回路２０３は、映像信号を表示部２０６に出力し、表示部２０６は映像信号を構図やピント状態等の確認に用いられるライブビュー画像として表示する。

カメラ制御部としてのカメラマイコン２０５は、不図示の撮像指示スイッチおよび各種設定スイッチ等を含むカメラ操作部２０７からの入力に応じてカメラ本体２００の制御を行う。またカメラマイコン２０５は、通信部（カメラ通信インタフェース回路）２０８を介して、不図示のズームスイッチの操作に応じてズームレンズ１０２の変倍動作に関する制御コマンドをレンズマイコン１０９に送信する。またカメラマイコン２０５は、通信部２０８を介して、輝度情報に応じた絞りユニット１１２の光量調節動作やフォーカス情報に応じたフォーカスレンズ１０４の焦点調節動作に関する制御コマンドをレンズマイコン１０９に送信する。

次に、図２を参照して、カメラ本体２００（カメラマイコン２０５）と交換レンズ１００（レンズマイコン１０９）との間の通信を行うための通信手段と、通信手段による通信について説明する。図２は、第１の通信方式による通信手段のブロック図である。通信手段は、交換レンズ１００の通信部１１４および通信制御部１１０と、カメラ本体２００の通信部２０８および通信制御部２０９と、マウント３００に設けられた通信端子３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃとを有する。カメラマイコン２０５は、通信方式管理手段および送信要求手段として機能する。レンズマイコン１０９は、レンズデータ生成手段およびデータ送信手段として機能する。

カメラマイコン２０５とレンズマイコン１０９は、マウント３００に設けられた通信端子３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃを介して通信を行う。通信端子３１０ａ、３１０ｂ、３１０ｃとして示されているように、本実施形態では、通信方式として、３線式調歩同期シリアル通信方式を用いる。ここで３線とは、通信要求信号ＣＴＳ用の通信線と、データ信号（カメラデータ信号）ＤＣＬ用の通信線と、データ信号（レンズデータ信号）ＤＬＣ用の通信線である。

本実施例における３線式シリアル通信方式は３線式クロック同期シリアル通信方式でもよい。また、カメラ本体２００が交換レンズ１００から取得するレンズ情報のデータ量が大量の場合、３線式調歩同期シリアル通信方式に切り替えてもよい。この場合、３線式調歩同期シリアル通信方式の通信要求信号ＣＴＳは、切り替え前の３線式クロック同期シリアル通信方式のクロック信号（ＬＣＬＫ）として用いられている信号線と兼用する。これにより、信号線を追加することなく通信方式を変更することができる。

通信要求信号ＣＴＳは、通信マスタとしてのカメラ本体２００からスレーブとしての交換レンズ１００に送られる信号である。データ信号ＤＣＬは、カメラ本体２００から交換レンズ１００への制御コマンドや送信要求コマンド等を含む信号である。データ信号ＤＬＣは、交換レンズ１００からカメラ本体２００へ送信されるレンズデータ等を含む信号である。

本通信方式では、３線式クロック同期シリアル通信方式と異なり、カメラ本体２００と交換レンズ１００は、共通のクロック信号に同期してデータの送受信を行わず、予め相互で通信を行う通信速度を規定し、この規定に沿った通信ビットレートで送受信を行う。ここで通信ビットレートとは、１秒間に転送することのできるデータ量であり、単位はｂｐｓ（ｂｉｔｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）で表わされる。なお、本通信方式においても、３線式クロック同期シリアル通信方式と同様に、相互に送受信が行われる全二重通信方式で通信を行う。

次に、図３を参照して、カメラ本体２００と交換レンズ１００との間における第１の通信方式に関して説明する。図３は、カメラ本体２００の通信部２０８および通信制御部２０９の回路図である。図３に示されるように、通信制御部２０９は、レジスタ（設定レジスタ）３０１、ＣＴＳ制御部３０２、データ用バッファ（不図示）を含む送信制御部３０３、および、データ用バッファ（不図示）を含む受信制御部３０４、３０５を有する。また通信制御部２０９は、信号検出部（位相計測部）３０６、送信データ用および受信データ用のクロック生成部３０７、および、受信データ用のクロック生成部３０８を有する。

カメラ本体２００から交換レンズ１００に送信されるデータは、カメラマイコン２０５から送信制御部３０３内の送信データ用バッファ（不図示）に設定される。設定されたカメラ本体２００から交換レンズ１００に送信されるデータは、送信データ用バッファから読み出され、送信制御部３０３内の送信データ用にパラレル−シリアル変換され、パラレルデータからシリアルデータに変換される。シリアルデータに変換された後、マウント３００に設けられた通信端子３１０ａを介して、カメラ本体２００から交換レンズ１００にデータ信号ＤＣＬとして送信される。

また、マウント３００に設けられた通信端子３１０ｃを介して交換レンズ１００から受信したデータ信号ＤＬＣ１は、受信制御部３０５内の受信データ用シリアル−パラレル変換部を経由してシリアルデータからパラレルデータに変換される。パラレルデータは、受信制御部３０５内の受信データ用バッファ（不図示）に格納される。受信データ用バッファに格納された交換レンズ１００から受信したデータは、ＤＭＡ制御部３０９により、受信データ用バッファから読み出され、読み出されたデータはメモリ（ＤＤＲ）２１０に転送され、メモリ２１０に格納される。

図４は、カメラ本体２００と交換レンズ１００との間でやり取りされる第１の通信方式の信号波形図であり、最小の通信単位である１フレームの通信信号の波形を示している。定常状態、すなわちデータ送受信を行っていない非送受信状態（非通信状態）において、データ信号ＤＣＬ、ＤＬＣはＨＩＧＨ状態に維持されている。

続いて、データ信号ＤＬＣの通信開始をデータ受信側である通信制御部２０９およびカメラマイコン２０５へ通知するため、データ信号ＤＣＬ、ＤＬＣの信号レベルを１ビット期間だけＬＯＷレベルとすることにより、１フレームの送信開始を通知する。この１ビット期間をスタートビットＳＴと呼び、スタートビットＳＴから１フレームのデータフレームが開始する。

続いて、１ビット目であるスタートビットＳＴの次の２ビット目から９ビット目までの８ビット期間で、１バイトのレンズデータをカメラ本体２００に送信する。本実施形態において、レンズデータのビット配列は、ＭＳＢファーストフォーマットとして、最上位のデータＤ７から開始し、順にデータＤ６、データＤ５と続き、最下位のデータＤ０で終了する。

続いて、１０ビット目に１ビットのパリティーＰＡが付加された後、１フレームの最後を示すストップビットＳＰの期間はデータ信号ＤＬＣの信号レベルをＨＩＧＨにする。これにより、スタートビットＳＴから開始した１フレームのデータフレーム期間が終了する。

次に、図３および図５を参照して、データ信号ＤＬＣをカメラ本体２００で受信する方法を説明する。まずカメラ本体２００のカメラマイコン２０５は、ＣＴＳ制御部３０２に指示を与え、通信要求信号ＣＴＳをＬＯＷレベルにする。通信要求信号ＣＴＳをＬＯＷレベルにすることにより、交換レンズ１００の通信制御部１１０およびレンズマイコン１０９に対して通信要求を通知する（すなわち、ＣＴＳ信号をアサートする）。

レンズマイコン１０９は、通信要求を検出すると、通信制御部２０９およびカメラマイコン２０５へ送信するデータ信号ＤＬＣ１の生成処理を行う。そしてレンズマイコン１０９は、データ送信の準備が整った後、データ信号ＤＬＣ１により１フレームのレンズデータの送信を開始する。このとき、カメラ本体２００の通信制御部２０９における受信データ用のクロック生成部３０８は、データ信号ＤＬＣ１をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）を生成する。

図５は、データ信号ＤＬＣ１とデータ信号ＤＬＣ１をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）との関係を示す図である。データ信号ＤＬＣ１をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）は、データフレームにおける各データビットの中心（図５中の丸印）で各データ信号ＤＬＣ１を取得できるように生成される。

取得したデータ信号ＤＬＣ１は、受信制御部３０５内のシリアル−パラレル変換部を経由してシリアルデータからパラレルデータに変換された後、受信制御部３０５内の受信データ用バッファ（不図示）に格納される。受信データ用のクロック生成部３０８は、データ信号ＤＬＣ１をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）を生成する際、常にデータ信号ＤＬＣ１の中心付近でクロックを生成することが好ましい。このためクロック生成部３０８は、毎スタートビットＳＴを基準としてサンプリングクロックを生成することが好ましい。

次に、図３および図６を参照して、データ信号ＤＣＬをカメラ本体２００から交換レンズ１００へ送信する方法を説明する。カメラ本体２００から交換レンズ１００に送信されるデータ信号ＤＣＬは、カメラマイコン２０５から送信制御部３０３内の送信データ用バッファ（データ用バッファ（不図示）を含む）に設定される。カメラマイコン２０５（通信制御部２０９）は、レンズマイコン１０９から送信されたデータ信号ＤＬＣ１のデータフレームの先頭のスタートビットＳＴを検出した後、通信要求信号ＣＴＳをＨＩＧＨに戻す。これにより、通信要求を解除する処理（通信要求信号ＣＴＳをネゲートする処理）と、データ信号ＤＣＬの送信開始処理とを行い、データ信号ＤＣＬが送信される。なお、これら２つの処理順序には制限は無く、データ信号ＤＬＣのデータフレームの送信が完了するまでに２つの処理を実施すればよい。

送信データ用バッファに設定されたカメラ本体２００から交換レンズ１００に送信されるデータは、送信データ用バッファから読み出され、送信データ用にパラレル−シリアル変換し、パラレルデータからシリアルデータに変換される。シリアルデータに変換された後、マウント３００に設けられた通信端子３１０ｂを介してカメラ本体２００から交換レンズ１００にデータ信号ＤＣＬとして送信される。このとき、カメラ本体２００の通信制御部２０９における送信データ用のクロック生成部３０７は、データ信号ＤＣＬを送信するクロック（ｔｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ）を生成する。データ信号ＤＬＣ１に同期してデータ信号ＤＣＬを送信するため、クロック（ｔｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ）は、データ信号ＤＬＣ１のデータフレームの先頭のスタートビットＳＴを検出する毎にスタートビットＳＴと同期される。

図６は、データ信号ＤＣＬを送信する際のクロック（ｔｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ）とデータ信号ＤＣＬとの関係を示す。図６に示されるように、データ信号ＤＣＬはデータ信号ＤＣＬを送信するためのクロック（ｔｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ）に同期して（図６中の丸印）、交換レンズ１００に送信される。

次に、図３および図７を参照して、カメラ本体２００と交換レンズ１００との間における第２の通信方式に関して説明する。図７は、第２の通信方式による通信手段のブロック図である。カメラ本体２００の通信部２０８および交換レンズ１００の通信部１１４のうちデータ信号ＤＣＬ、ＤＬＣ２の入出力回路は、データ信号の出力方向を切換え可能なように入出力バッファが並列に構成されており、各々の入出力バッファが排他的に選択される。このような入出力回路において通信回路の方向を切り替えることにより、第１の通信方式におけるデータ信号ＤＣＬの送受信用の通信線を用いて、第２の通信方式における交換レンズ１００からカメラ本体２００へデータ信号ＤＬＣ２を送信することができる。

第２の通信方式の場合、図３において、データ信号ＤＣＬを制御する送信制御部３０３（データ用バッファ（不図示）を含む）を動作させずに、代わりに受信制御部３０４（データ用バッファ（不図示）を含む）を動作させる。なお、第２の通信方式の場合、クロック生成部３０７は、受信データ用のクロック生成部として動作する。

図８（ａ）は、第２の通信方式において、データ信号ＤＬＣ１とデータ信号ＤＬＣ１をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）との関係を示す図である。図８（ｂ）は、第２の通信方式において、データ信号ＤＬＣ２とデータ信号ＤＬＣ２をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ２）との関係を示す図である。第２の通信方式では、第１の通信方式と同様に、クロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１、ｃｌｋ２）は、データフレームにおける各データビットの中心（図８（ａ）、（ｂ）中の丸印）で各データ信号ＤＬＣ１、ＤＣＬ２を取得できるように生成される。

取得したデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２は、受信制御部３０４、３０５内のシリアル−パラレル変換部を経由してシリアルデータからパラレルデータに変換された後、受信制御部３０４、３０５内の受信データ用バッファ（不図示）に格納される。クロック生成部３０７、３０８は、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１、ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ２）をそれぞれ生成する。この際、クロック生成部３０７、３０８は、常にデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の中心付近でクロックを生成するために毎スタートビットＳＴを基準としてサンプリングクロックを生成することが好ましい。

次に、図９を参照して、第２の通信方式において、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の間の位相ずれ（位相差）が大きい状態で、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２が交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信された場合について説明する。図９は、第２の通信方式において、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の間の位相ずれが大きい場合のデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２とクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１、ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ２）との関係を示す図である。

受信データ用のクロック生成部３０７、３０８は、スタートビットＳＴを基準として、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２をサンプリングするクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１、ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ２）を生成する。このため、これらのクロックは、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の位相差（図９中の位相ずれΔ）に応じて生成される。位相ずれΔが大きくなった場合、受信データ用のクロック生成部３０７、３０８の両方を動作させることで、受信データを取りこぼすことがなくなる。信号検出部（位相計測部）３０６は、位相ずれΔを検出する手段であり、２つのデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２のスタートビットＳＴの位相を監視（計測）する。

次に、図１０を参照して、第２の通信方式において、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の間の位相ずれ（位相差）が小さい状態で、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２が交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信された場合について説明する。図１０は、第２の通信方式において、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の間の位相ずれが小さい場合のデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２とクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１、ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ２）との関係を示す図である。

図１０に示されるようにデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の間の位相ずれΔが小さい場合、受信データ用の２つのクロック生成部３０７、３０８のうち一方のクロック生成部のみを用いてデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２をサンプリングするクロックを生成すればよい。すなわちこの場合、受信データ用のクロック生成部３０７、３０８の一方を停止し、他方の受信用データのクロック生成部でデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の２つのデータ信号をサンプリングするクロックを生成する。例えば本実施形態では、位相ずれΔが小さい場合、クロック生成部３０７を停止し、クロック生成部３０８のみを動作させる。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、クロック生成部３０８を停止し、クロック生成部３０７のみを動作させてもよい。

信号検出部（位相計測部）３０６は、スタートビットＳＴの位相差と、データフレームの「０．５ビット」に相当する時間とを比較し、その比較結果に基づいて受信データ用のクロック生成部３０７、３０８の動作を切り替える（制御する）。例えば、スタートビットＳＴの位相差≧０．５ビットの場合、クロック生成部３０７、３０８の両方を動作させる。一方、位相差＜０．５ビットの場合、クロック生成部３０７を停止し、クロック生成部３０８のみを動作させる。

このように本実施形態において、スタートビットＳＴの位相差に応じて必要な回路のみを動作させる。これにより、カメラ本体２００と交換レンズ１００との接点の電圧レベルや通信レートを変更することなく、交換レンズ１００とカメラ本体２００との組み合わせによらず互換性を保つことができる。また、余分な回路を動作させないため、消費電力の増加を抑制し、省電効果を図ることが可能となる。

（第２の実施形態）
次に、図１１を参照して、本発明の第２の実施形態について説明する。図１１は、第３の通信方式によるデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２とデータ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の間の位相ずれ（位相差）の説明図である。第３の通信方式は、交換レンズ１００からカメラ本体２００へデータを転送する一方向の通信である。ここでは、カメラ本体２００が交換レンズ１００からデータを受信し続ける際、データ信号ＤＬＣ１、ＤＬＣ２の位相ずれ（位相差）が徐々に大きくなる場合を説明する。

図１１に示されるように、信号検出部（位相計測部）３０６は、各データフレームの位相差（Δ１、Δ２、・・・）を検出する。また信号検出部３０６は、検出した位相差（Δ１、Δ２、・・・）を加算し、位相差加算値（Δ１＋Δ２＋・・・）を算出する。また、位相差加算値をカメラ本体２００が受信したデータフレーム数と１フレームあたりのビット数（本実施例では１１ビット）とを用いて除算することで、１ビットあたりの位相差を算出することができる。すなわち、１ビットあたりの位相差＝位相差加算値／（フレーム数×１１ビット）である。

信号検出部３０６により検出されたスタートビットＳＴの位相に基づいて１ビットあたりの位相差を算出することにより、次のデータフレームのスタートビットＳＴに対する位相差を検出する前にデータフレーム内での位相差を検出することができる。このため、スタートビットＳＴ毎ではなく、１データフレーム内で位相ずれに伴うデータの取りこぼしがないように受信データ用のクロック生成部３０７、３０８の動作を適切に切り替える（制御する）ことが可能となる。好ましくは、算出した１ビットあたりの位相差（位相差量）を、所定の位相差量、例えば「０．５ビット」に相当する時間と比較する。そして、１ビットあたりの位相差≧０．５ビットの場合、クロック生成部３０７、３０８の両方を動作させる。一方、１ビットあたりの位相差＜０．５ビットの場合、クロック生成部３０７を停止し、クロック生成部３０８のみを動作させる。

このように本実施形態では、スタートビットＳＴの位相を用いて通信データにおける１ビットあたりの位相差を算出し、算出結果に応じてクロック生成部の動作を適切に切り替える。これにより、カメラ本体２００と交換レンズ１００との接点の電圧レベルや通信レートを変更することなく、交換レンズ１００とカメラ本体２００との組み合わせによらず互換性を保つことができる。また、余分な回路を動作させないため、消費電力の増加を抑制し、省電効果を図ることが可能となる。

以上のとおり、各実施形態において、撮像装置（カメラ本体２００）は、着脱可能なアクセサリ（交換レンズ１００）と通信を行う撮像装置であって、第一の受信制御部（受信制御部３０５）および第二の受信制御部（受信制御部３０４）を有する。また撮像装置は、第一のクロック生成部（クロック生成部３０８）、第二のクロック生成部（クロック生成部３０７）、および、制御部（信号検出部３０６）を有する。第一の受信制御部は、アクセサリから第一のデータ信号（データ信号ＤＬＣ１）を受信する。第二の受信制御部は、アクセサリから第二のデータ信号（データ信号ＤＬＣ２）を受信する。第一のクロック生成部は、第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ１）を生成する。第二のクロック生成部は、第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロック（ｒｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ２）を生成する。制御部は、第一のデータ信号と第二のデータ信号との位相差（位相ずれ）に基づいて、第一のクロック生成部および第二のクロック生成部の動作を制御する。

好ましくは、制御部は、第一のデータ信号の開始を示す第一のスタートビット（データ信号ＤＬＣ１のスタートビットＳＴ）および第二のデータ信号の開始を示す第二のスタートビット（データ信号ＤＬＣ２のスタートビットＳＴ）を検出する。そして制御部は、第一のスタートビットと第二のスタートビットとの位相差（位相ずれ）に基づいて、第一のクロック生成部および第二のクロック生成部の動作を制御する。

好ましくは、制御部は、位相差が所定の位相差（例えば、データフレームの「０．５ビット」に相当する時間）よりも大きい場合、第一のクロック生成部および第二のクロック生成部の両方を動作させる。一方、制御部は、位相差が所定の位相差よりも小さい場合、第一のクロック生成部および第二のクロック生成部の一方のみを動作させる。

好ましくは、制御部は、位相差に基づいて第一のデータ信号と第二のデータ信号との基準データ長（例えば１ビット）あたりの位相差量を算出する。そして制御部は、位相差量に基づいて、第一のクロック生成部および第二のクロック生成部の動作を制御する。より好ましくは、制御部は、位相差量が所定の位相差量（例えば、データフレームの「０．５ビット」に相当する時間）よりも大きい場合、第一のクロック生成部および第二のクロック生成部の両方を動作させる。一方、制御部は、位相差量が所定の位相差量よりも小さい場合、第一のクロック生成部および第二のクロック生成部の一方のみを動作させる。

好ましくは、撮像装置は、アクセサリに対して第三のデータ信号（データ信号ＤＣＬ）を送信する送信制御部３０３を有する。第二のクロック生成部は、通信方式に応じて、第二の受信制御部により受信された第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロック、または、送信制御部から第三のデータ信号を送信するための第三のクロック（ｔｘ＿ｓｍｐｌ＿ｃｌｋ）を生成する。

好ましくは、第一の通信方式において、送信制御部は、第二のクロック生成部により生成された第三のクロックに基づいて、アクセサリに第三のデータ信号を送信する。一方、第二の通信方式において、第二の受信制御部は、第二のクロック生成部により生成された第二のクロックに基づいて、アクセサリから第二のデータ信号を受信する。より好ましくは、第一の通信方式において送信制御部から送信される第三のデータ信号と、第二の通信方式において第二の受信制御部により受信される第二のデータ信号は、共通の通信端子３１０ｂを介してアクセサリと通信される。

好ましくは、撮像装置は、アクセサリに通信要求信号ＣＴＳを送信する要求信号制御部（ＣＴＳ制御部３０２）を有する。そして、要求信号制御部がアクセサリに通信要求信号を送信することにより、撮像装置とアクセサリとの通信が開始する。

（その他の実施形態）
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

各実施形態において、交換レンズ等のアクセサリから入力されるデータ信号のスタートビットの位相差に応じて、データ信号をサンプリングするためのクロックを生成するクロック生成部の動作数を適切に切り替える。その結果、撮像装置の消費電力を抑制することが可能となる。このため各実施形態によれば、撮像装置とアクセサリとの種々の組み合わせにおいて、消費電力を抑制しつつ所望のタイミングで高速なデータ通信が可能な撮像装置、アクセサリ、通信システム、および通信制御プログラムを提供することができる。

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。

２００ カメラ本体（撮像装置）
３０４ 受信制御部（第二の受信制御部）
３０５ 受信制御部（第一の受信制御部）
３０６ 信号検出部（制御部）
３０７ クロック生成部（第二のクロック生成部）
３０８ クロック生成部（第一のクロック生成部）

Claims (13)

1. 着脱可能なアクセサリと通信を行う撮像装置であって、
   前記アクセサリから第一のデータ信号を受信する第一の受信制御部と、
   前記アクセサリから第二のデータ信号を受信する第二の受信制御部と、
   前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成する第一のクロック生成部と、
   前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成する第二のクロック生成部と、
   前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御部は、
   前記第一のデータ信号の開始を示す第一のスタートビットおよび前記第二のデータ信号の開始を示す第二のスタートビットを検出し、
   前記第一のスタートビットと前記第二のスタートビットとの前記位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御部は、
   前記位相差が所定の位相差よりも大きい場合、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の両方を動作させ、
   前記位相差が前記所定の位相差よりも小さい場合、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の一方のみを動作させることを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
4. 前記制御部は、
   前記位相差に基づいて前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との基準データ長あたりの位相差量を算出し、
   前記位相差量に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御することを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
5. 前記制御部は、
   前記位相差量が所定の位相差量よりも大きい場合、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の両方を動作させ、
   前記位相差量が前記所定の位相差量よりも小さい場合、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の一方のみを動作させることを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記アクセサリに対して第三のデータ信号を送信する送信制御部を更に有し、
   前記第二のクロック生成部は、通信方式に応じて、前記第二の受信制御部により受信された前記第二のデータ信号をサンプリングする前記第二のクロック、または、前記送信制御部から前記第三のデータ信号を送信するための第三のクロックを生成することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 第一の通信方式において、前記送信制御部は、前記第二のクロック生成部により生成された第三のクロックに基づいて、前記アクセサリに前記第三のデータ信号を送信し、
   第二の通信方式において、前記第二の受信制御部は、前記第二のクロック生成部により生成された前記第二のクロックに基づいて、前記アクセサリから前記第二のデータ信号を受信することを特徴とする請求項６に記載の撮像装置。
8. 前記第一の通信方式において前記送信制御部から送信される前記第三のデータ信号と、前記第二の通信方式において前記第二の受信制御部により受信される前記第二のデータ信号は、共通の通信端子を介して前記アクセサリと通信されることを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記アクセサリに通信要求信号を送信する要求信号制御部を更に有し、
   前記要求信号制御部が前記アクセサリに前記通信要求信号を送信することにより、前記撮像装置と前記アクセサリとの前記通信が開始することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の撮像装置。
10. 前記アクセサリは、交換レンズであることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載の撮像装置。
11. 撮像装置に着脱可能なアクセサリであって、
    前記撮像装置に第一のデータ信号および第二のデータ信号を送信する通信部と、
    前記通信部を制御する通信制御部と、を有し、
    前記撮像装置は、
    前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成する第一のクロック生成部と、
    前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成する第二のクロック生成部と、
    前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする撮像装置。
12. 撮像装置と前記撮像装置に着脱可能なアクセサリとを有し、前記撮像装置と前記アクセサリとの通信を行う撮像システムであって、
    前記撮像装置に第一のデータ信号および第二のデータ信号を送信する通信部と、
    前記アクセサリから第一のデータ信号を受信する第一の受信制御部と、
    前記アクセサリから第二のデータ信号を受信する第二の受信制御部と、
    前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成する第一のクロック生成部と、
    前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成する第二のクロック生成部と、
    前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御する制御部と、を有することを特徴とする撮像システム。
13. 撮像装置と前記撮像装置に着脱可能なアクセサリとの通信を制御するプログラムであって、
    前記アクセサリから第一のデータ信号を受信するステップと、
    前記アクセサリから第二のデータ信号を受信するステップと、
    前記第一のデータ信号をサンプリングする第一のクロックを生成するステップと、
    前記第二のデータ信号をサンプリングする第二のクロックを生成するステップと、
    前記第一のデータ信号と前記第二のデータ信号との位相差に基づいて、前記第一のクロック生成部および前記第二のクロック生成部の動作を制御するステップと、をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。