JP5406830B2 - カメラシステム - Google Patents

Description

本発明は、カメラシステムに関し、特に交換レンズとカメラボディとからなるカメラシステムに関する。

特許文献１は、カメラボディと交換レンズとから構成されるカメラシステムを開示する。このカメラシステムは、カメラボディから交換レンズに対して交換レンズの駆動を制御する命令を送信することにより、オートフォーカス制御を行っている。

特開２００７−３２２９２２号公報

交換レンズにおいては、オートフォーカス制御以外にも種々の制御をカメラボディから行う必要があり、オートフォーカス制御から他の制御に移行するための技術の開発が要望される。

特許文献１は、オートフォーカス制御から他の制御に移行する際の技術については何ら開示していない。

本発明は、交換レンズにおける可動部材の駆動制御からカメラシステムにおける他の制御への移行をスムーズに行うことができるカメラシステムを提供することを目的とする。

第１の態様において、交換レンズとカメラボディとを有するカメラシステムが提供される。カメラボディは、同期信号とコマンドを生成するボディ制御手段と、生成した同期信号とコマンドを交換レンズに送信する送信手段とを備える。交換レンズは、可動部材と、可動部材を駆動する駆動手段と、カメラボディから、同期信号とコマンドを受信する受信手段と、受信した同期信号に基づいて、受信したコマンドに従い駆動手段を制御するレンズ制御手段と、受信したコマンドに従い駆動手段が可動部材を駆動中に、受信したコマンドに応じた交換レンズの駆動手段の動作が所定期間内に完了するか否かを予測する予測手段と、予測手段による予測結果を前記カメラボディに送信する送信手段と、を備える。

第２の態様において、カメラボディに装着可能な交換レンズが提供される。交換レンズは、可動部材と、可動部材を駆動する駆動手段と、カメラボディから同期信号とコマンドを受信する受信手段と、受信した同期信号に基づいて、受信したコマンドにしたがい駆動手段を制御するレンズ制御手段と、受信したコマンドに従い前記駆動手段が可動部材を駆動中に、受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が所定期間内に完了するか否かを予測する予測手段と、予測した結果を前記カメラボディに送信する送信手段とを備える。

第３の態様において、交換レンズとカメラボディとを有するカメラシステムが提供される。カメラボディは、同期信号とコマンドを生成するボディ制御手段と、生成した同期信号とコマンドを前記交換レンズに送信する送信手段とを備える。交換レンズは、可動部材と、可動部材を駆動する駆動手段と、カメラボディから、同期信号とコマンドを受信する受信手段と、受信した同期信号に基づいて、受信したコマンドに従い駆動手段を制御するレンズ制御手段と、受信したコマンドに従い駆動手段が可動部材を駆動中に、受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が所定期間内に完了するか否かを予測する予測手段とを備える。レンズ制御手段は、予測手段による予測結果をカメラボディに送信する。その予測結果は、受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が完了するまでに要する、同期信号の周期の数を示す情報である。

本発明によれば、交換レンズにおける可動部材の駆動制御からカメラシステムにおける他の制御への移行をスムーズに行うことができるカメラシステムを提供することができる。

カメラシステム１のブロック図 撮像準備動作を説明するためのチャート オートフォーカス動作を説明するためのフローチャート 絞り動作を説明するためのフローチャート ＡＦ動作から露光までの動作を説明するためのタイミングチャート

１．実施の形態１
以下、本発明をレンズ交換式のカメラシステムに適用した場合の実施の形態１について図面を用いて説明する。

１−１．構成
１−１−１．概要
図１は、本発明の実施の形態１に係るカメラシステム１の構成を示すブロック図である。カメラシステム１は、カメラボディ１００とそれに着脱可能な交換レンズ２００とから構成される。カメラシステム１は、フォーカスレンズ２３０を駆動することにより、オートフォーカス制御を行うことができる。また、カメラシステム１は、絞り２６０を駆動することにより、絞り制御を行うことができる。本実施の形態では、レンズ交換式のカメラシステムにおいて、オートフォーカス制御や絞り制御といった可動部材を駆動する制御から、他の制御への移行をスムーズに行うための構成を説明する。

１−１−２．カメラボディの構成
カメラボディ１００は、ＣＣＤイメージセンサ１１０と液晶モニタ１２０とカメラコントローラ１４０とボディマウント１５０と電源１６０とカードスロット１７０とを備える。

カメラコントローラ１４０は、レリーズ釦１３０等の操作部材からの指示に応じて、ＣＣＤイメージセンサ１１０等の構成要素を制御することでカメラシステム１全体を制御する。カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号をタイミング発生器１１２に送信する。これと並行して、カメラコントローラ１４０は、垂直同期信号に基づいて露光同期信号を生成する。カメラコントローラ１４０は、生成した露光同期信号を、ボディマウント１５０及びレンズマウント２５０を介して、レンズコントローラ２４０に周期的に送信する。カメラコントローラ１４０は、制御動作や画像処理動作の際に、ＤＲＡＭ１４１をワークメモリとして使用する。

ＣＣＤイメージセンサ１１０は、交換レンズ２００を介して入射される被写体像を撮像して画像データを生成する。生成された画像データは、ＡＤコンバーター１１１でデジタル化される。ＡＤコンバーター１１１でデジタル化された画像データは、カメラコントローラ１４０により所定の画像処理が施される。所定の画像処理とは、例えば、ガンマ補正処理、ホワイトバランス補正処理、キズ補正処理、ＹＣ変換処理、電子ズーム処理、ＪＰＥＧ圧縮処理である。

ＣＣＤイメージセンサ１１０は、タイミング発生器１１２により制御されるタイミングで動作する。ＣＣＤイメージセンサ１１０の動作としては、静止画像の撮像動作、スルー画像の撮像動作等である。スルー画像は、主に動画像であり、使用者が静止画像の撮像のための構図を決めるために液晶モニタ１２０に表示される。

液晶モニタ１２０は、カメラコントローラ１４０で画像処理された表示用画像データが示す画像を表示する。液晶モニタ１２０は、動画像も静止画像も選択的に表示可能である。

カードスロット１７０は、メモリーカード１７１を装着可能であり、カメラコントローラ１４０からの制御に基づいて、メモリーカード１７１を制御する。メモリーカード１７１は、カメラコントローラ１４０の画像処理により生成された画像データを格納可能である。例えば、メモリーカード１７１はＪＰＥＧ画像ファイルを格納できる。また、メモリーカード１７１に格納された画像データ又は画像ファイルは読み出し可能であり、メモリーカード１７１から読み出された画像データ又は画像ファイルは、カメラコントローラ１４０により画像処理される。例えば、カメラコントローラ１４０は、メモリーカード１７１から取得した画像データ又は画像ファイルを伸張して表示用画像データを生成する。

電源１６０は、カメラシステム１で消費するための電力を供給する。電源１６０は、例えば、乾電池であってもよいし、充電池であってもよい。また、電源１６０は、電源コードを介して外部からカメラシステム１に電力を供給してもよい。

ボディマウント１５０は、交換レンズ２００のレンズマウント２５０と機械的及び電気的に接続可能である。ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介して、交換レンズ２００との間で、データを送受信可能である。ボディマウント１５０は、カメラコントローラ１４０から受信した露光同期信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、カメラコントローラ１４０から受信したその他の制御信号を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。例えば、カメラコントローラ１４０から受信したフォーカスレンズ２３０の駆動に関する情報を、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０から受信した信号をカメラコントローラ１４０に送信する。例えば、ボディマウント１５０は、レンズマウント２５０を介してレンズコントローラ２４０から受信したフォーカスレンズ２３０の移動の完了を予告する完了予告信号を、カメラコントローラ１４０に送信する。また、ボディマウント１５０は、電源１６０から受けた電力を、レンズマウント２５０を介して交換レンズ２００全体に供給する。

１−１−３．交換レンズの構成
交換レンズ２００は、光学系とレンズコントローラ２４０とレンズマウント２５０とを備える。光学系はズームレンズ２１０、ＯＩＳレンズ２２０、絞り２６０、フォーカスレンズ２３０を含む。

ズームレンズ２１０は、光学系で形成される被写体像の倍率を変化させるためのレンズである。ズームレンズ２１０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。駆動機構２１１は、使用者が操作可能なズームリング等を含み、使用者による操作をズームレンズ２１０に伝え、ズームレンズ２１０を光学系の光軸方向に沿って移動させる。検出器２１２は、駆動機構２１１における駆動量を検出する。レンズコントローラ２４０は、この検出器２１２における検出結果を取得することにより、光学系におけるズーム倍率を把握することができる。

ＯＩＳレンズ２２０は、交換レンズ２００の光学系で形成される被写体像のぶれを補正するためのレンズである。ＯＩＳレンズ２２０は、カメラシステム１のぶれを相殺する方向に移動することにより、ＣＣＤイメージセンサ１１０上の被写体像のぶれを小さくする。ＯＩＳレンズ２２０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。アクチュエータ２２１は、ＯＩＳ用ＩＣ２２３からの制御を受けて、光学系の光軸に垂直な面内でＯＩＳレンズ２２０を駆動する。アクチュエータ２２１は、例えば、マグネットと平板コイルとで実現可能である。位置検出センサ２２２は、光学系の光軸に垂直な面内におけるＯＩＳレンズ２２０の位置を検出するセンサである。位置検出センサ２２２は、例えば、マグネットとホール素子で実現可能である。ＯＩＳ用ＩＣ２２３は、位置検出センサ２２２の検出結果及びジャイロセンサ等のぶれ検出器の検出結果に基づいて、アクチュエータ２２１を制御する。ＯＩＳ用ＩＣ２２３は、レンズコントローラ２４０から、ぶれ検出器の検出結果を得る。また、ＯＩＳ用ＩＣ２２３は、レンズコントローラ２４０に対して、光学的像ぶれ補正処理の状態を示す信号を送信する。

絞り２６０は、光学系を通過する光の量を調整するための部材である。絞り２６０は、例えば、複数の絞り羽根からなり、羽根で構成する開口部を開閉することにより、光量を調整可能である。絞りモータ２６１は、絞り２６０の開口部を開閉するための駆動手段である。

フォーカスレンズ２３０は、光学系でＣＣＤイメージセンサ１１０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させるためのレンズである。フォーカスレンズ２３０は、１枚又は複数枚のレンズで構成される。

フォーカスモータ２３３は、レンズコントローラ２４０の制御に基づいて、フォーカスレンズ２３０が光学系の光軸に沿って進退するよう駆動する。これにより、光学系でＣＣＤイメージセンサ１１０上に形成される被写体像のフォーカス状態を変化させることができる。本実施の形態１では、フォーカスモータ２３３として、ステッピングモータを用いる。但し、本発明は、これに限定されない。要するに所定の時間内に所定量フォーカスレンズ２３０を移動可能なレンズ駆動装置であればよい。このように、フォーカスモータ２３３はステッピングモータで構成されるため、レンズコントローラ２４０は、自らが送信するパルス信号の数をカウンタ２４３でカウントすることによりフォーカスレンズ２３０の駆動量を検知することができる。

レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０からの制御信号に基づいて、ＯＩＳ用ＩＣ２２３やフォーカスモータ２３３などの交換レンズ２００全体を制御する。例えば、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０からの制御信号に基づいて、フォーカスレンズ２３０を光軸に沿って所定の駆動方法で進退させるようにフォーカスモータ２３３を制御する。また、検出器２１２、ＯＩＳ用ＩＣ２２３などから信号を受信して、カメラコントローラ１４０に送信する。レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０との送受信の際には、レンズマウント２５０及びボディマウント１５０を介して行う。

レンズコントローラ２４０は、制御の際、ＤＲＡＭ２４１をワークメモリとして使用する。また、フラッシュメモリ２４２は、レンズコントローラ２４０の制御の際に使用するプログラムやパラメータを保存する。

１−１−４．用語の対応
カメラコントローラ１４０はボディ制御手段の一例である。ボディマウント１５０は、送信手段及び受信手段の一例である。フォーカスレンズ２３０と絞り２６０とは、それぞれ可動部材の一例である。フォーカスモータ２３３と絞りモータ２６１とは、それぞれ駆動手段の一例である。レンズマウント２５０は、受信手段及び送信手段の一例である。レンズコントローラ２４０はレンズ制御手段の一例である。カメラコントローラ１４０及びレンズコントローラ２４０は予測手段の一例である。

１−２．動作
１−２−１．撮像準備動作
まず、撮像準備のためのカメラシステム１の動作を説明する。図２は、カメラシステム１における撮像準備動作を説明するための信号送受信を示した図である。

カメラボディ１００に交換レンズ２００を装着した状態で、使用者が、カメラボディ１００の電源をＯＮすると、電源１６０は、ボディマウント１５０及びレンズマウント２５０を介して、交換レンズ２００に電力を供給する（Ｓ１１）。次に、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、交換レンズ２００の認証情報を要求する（Ｓ１２）。ここで、交換レンズ２００の認証情報には、交換レンズ２００が装着されているか否かに関する情報及びアクセサリーが装着されているか否かに関する情報が含まれる。レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０からのレンズ認証要求に応答する（Ｓ１３）。

次に、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、初期化動作をするよう要求する（Ｓ１４）。これを受けて、レンズコントローラ２４０は、絞りのリセット、ＯＩＳレンズ２２０のリセット等の初期化動作を行う。そして、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０に対して、レンズ初期化動作が完了した旨を返信する（Ｓ１５）。

次に、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、レンズデータを要求する（Ｓ１６）。レンズデータは、フラッシュメモリ２４２に格納されている。そこで、レンズコントローラ２４０は、フラッシュメモリ２４２からレンズデータを読み出して、カメラコントローラ１４０に返信する（Ｓ１７）。ここで、レンズデータは、レンズ名称、Ｆナンバー、焦点距離等の交換レンズ２００特有の特性値を含む。

カメラコントローラ１４０が、カメラボディ１００に装着されている交換レンズ２００のレンズデータを把握すると、撮像可能な状態になる。この状態では、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０に対して、交換レンズ２００の状態を示すレンズ状態データを定期的に要求する（Ｓ１８）。レンズ状態データは、例えば、ズームレンズ２１０によるズーム倍率情報、フォーカスレンズ２３０の位置情報、絞り値情報などが含まれる。この要求に応えて、レンズコントローラ２４０は、カメラコントローラ１４０に対して、要求されたレンズ状態データを返信する（Ｓ１９）。

１−２−２．オートフォーカス制御と絞り制御
以上のようにして撮像準備が完了したカメラシステム１におけるオートフォーカス制御と絞り制御について図３〜図５を用いて説明する。本実施形態では、まずオートフォーカス制御が実行され、それに続いて絞り制御が行われるとする。

１−２−２−１．オートフォーカス制御
図３のフロー及び図５を参照しながら、カメラシステム１のオートフォーカス制御について説明する。なお、カメラシステム１は、コントラスト方式（いわゆる山登り方式）のオートフォーカス制御を採用している。コントラスト方式のオートフォーカス制御において、カメラボディ１００がフォーカスレンズ２３０の合焦位置を検出後、フォーカスレンズ２３０を合焦位置に移動する場合について説明する。なお、レンズ交換式のカメラシステムにおいてコントラスト方式のオートフォーカス制御を行う際に、フォーカスレンズの合焦位置を検出する方法は一般に知られているため（例えば、特開２００７−３２２９２２号公報参照）、ここでの説明を省略する。

図３のフローチャートにおいて、使用者によりオートフォーカス操作がなされると（Ｓ２０）、カメラシステム１は、フォーカスレンズ２３０を駆動して合焦点の検出を開始する（Ｓ２１）。

合焦点が検出されると、カメラコントローラ１４０は、レンズコントローラ２４０からフォーカスレンズ２３０の現在の位置情報を取得し、フォーカスレンズ２３０を移動させるべき移動量を算出する（Ｓ２２）。移動量を算出すると、カメラコントローラ１４０は、ボディマウント１５０とレンズマウント２５０とを介して、レンズコントローラ２４０に、フォーカスレンズ２３０の移動量に関するコマンドを送信する（Ｓ２３、時刻ｔ１）。なお、必ずしもカメラコントローラ１４０が移動量をレンズコントローラ２４０に送信する構成である必要はなく、例えば、フォーカスレンズ２３０を移動すべき光軸上の位置情報をレンズコントローラ２４０に送信するような構成であってもよい。

移動量に関するコマンドを受信すると、レンズコントローラ２４０は、取得したコマンドに基づいて、フォーカスレンズ２３０を移動させるようにフォーカスモータ２３３を制御する（Ｓ２４、時刻ｔ２）。なお、この制御は、移動量に関するコマンドが送信された際の露光同期信号の次に送信される露光同期信号に同期して行われる。これにより、コマンド取得時点から、フォーカスモータ２３３の制御への移行がスムーズに行われる。また、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の移動の開始と同時に、オートフォーカス駆動完了予測フラグ（以下「ＡＦ完了予測フラグ」という。）及びオートフォーカス駆動完了フラグ（以下「ＡＦ完了フラグ」という。）を立ち下げる（ＯＦＦに設定する）（図５の時刻ｔ２）。なお、必ずしもレンズコントローラ２４０がフォーカスレンズ２３０の移動の開始と同時に、ＡＦ完了予測フラグ及びＡＦ完了フラグを立ち下げる構成である必要はなく、例えば、コマンド取得と同時に、ＡＦ完了予測フラグ及びＡＦ完了フラグを立ち下げる構成であってもよい。

ここで、ＡＦ完了予測フラグとは、オートフォーカス動作が現時点から所定時間内に完了するであろうことを予告するフラグである。ここで、所定時間は、ＣＣＤイメージセンサ１１０が１フレームの画像を撮像するために要する期間（１フレーム期間）と同等の期間に設定する。１フレーム期間は例えばＣＣＤイメージセンサ１１０の垂直転送期間に相当する。ＡＦ完了フラグは、実際にオートフォーカス動作が完了していることを示すフラグである。

フォーカスレンズ２３０の移動開始後もカメラコントローラ１４０とレンズコントローラ２４０とは、フォーカスレンズ２３０の駆動などに関するコマンドのやり取りを行う。このコマンドのやり取りは、カメラコントローラ１４０がレンズコントローラ２４０に送信する露光同期信号に同期したタイミングで行われる。例えば、交換レンズ２００は、カメラボディ１００に対して、フォーカスレンズ２３０の現在位置や、ズームレンズ２１０の現在位置や、絞り２６０の絞り状態、各種フラグの状態に関する情報を含むコマンドなどを送信する。

また、カメラボディ１００は、交換レンズ２００対して、フォーカスレンズ２３０の目標位置に関する情報を含むコマンドや、フォーカスレンズ２３０の駆動速度に関する情報を含むコマンドなどを送信する。なお、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の移動を開始した後、フォーカスモータ２３３に対して送信したパルス信号の数をカウンタ２４３でカウントする。これにより、フォーカスレンズ２３０の現在位置や駆動速度などの駆動状態を検知することができる。

フォーカスレンズ２３０の移動が開始すると、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の移動が、現時点から所定時間内に完了するか否かを判断（予測）する（Ｓ２５）。すなわち、現時点での残りの移動量が所定時間内に移動可能な量か否かを判断する（Ｓ２５）。ここで、所定時間は１フレーム期間に設定する。要するに、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の動作が次の露光同期信号の周期において完了するか否かを判断する。なお、所定時間内にフォーカスレンズ２３０の移動が完了するか否かは、フォーカスレンズ２３０の駆動速度及びカウンタ２４３のカウント状況を把握することにより判断できる。

フォーカスレンズ２３０の移動が所定時間内に終了するであろうと判断（予測）すると、レンズコントローラ２４０は、オートフォーカス動作が所定時間内に完了することを予告するＡＦ完了予測フラグを立ち上げる（Ｓ２６、図５の時刻ｔ３）。カメラコントローラ１４０はレンズコントローラ２４０からＡＦ完了予測フラグを受信し、ＡＦ完了予測フラグに基づき、所定時間内にオートフォーカス動作が完了するであろうことを検知できる。なお、この判断時点では、フォーカスレンズ２３０の移動の完了を予測するだけであるため、実際のフォーカスレンズ２３０の移動は完了していない。

本実施の形態において、フォーカスモータ２３３はステッピングモータで構成されているため、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の移動が現時点から所定時間内に完了するか否かを判断することができる。しかし、フォーカスモータとして、現時点から所定時間内にフォーカスレンズの駆動が完了するか否かを判断できないモータ（例えば、ＤＣモータ）を備えた交換レンズを、本実施の形態のカメラボディ１００に装着する場合も考えられる。このような構成の場合、ＡＦが完全に完了する前には、レンズコントローラ２４０はＡＦ完了予測フラグを立ち上げない。

レンズコントローラ２４０からＡＦ完了予測フラグを受信すると、カメラコントローラ１４０は、ボディマウント１５０とレンズマウント２５０とを介して、レンズコントローラ２４０に対して、オートフォーカス制御に続いて実行する絞り制御における目標絞り値に関する情報を含むコマンドを送信する（Ｓ２７、図５の時刻ｔ４）。

レンズコントローラ２４０は、目標絞り値に関する情報を含むコマンドを受信すると、次の同期駆動タイミングで、絞り２６０の駆動を開始するよう絞りモータ２６１を制御する（Ｓ２８、図５の時刻ｔ５）。

レンズコントローラ２４０は、絞り２６０の駆動開始と同時に、絞り駆動完了予測フラグと絞り駆動完了フラグを立ち下げる（ＯＦＦに設定する）。ここで、絞り駆動完了予測フラグとは、絞り駆動が現時点から所定時間内に完了するであろうことを予告するフラグである。ここで、所定時間とは、ＣＣＤイメージセンサ１１０が１フレームの画像を撮像するために要する期間（１フレーム期間）と同等の期間であり、例えばＣＣＤイメージセンサ１１０の垂直転送期間に相当する。絞り駆動完了フラグは、実際に絞り駆動が完了していることを示すフラグである。本実施形態では、絞り駆動が行われる度に絞り駆動完了予測フラグと絞り駆動完了フラグを立ち下げる（ＯＦＦに設定する）。これにより、絞り駆動の終了前にそれぞれのフラグは常に立ち下がっている（ＯＦＦに設定される）こととなる。なお、必ずしもレンズコントローラ２４０が絞り２６０の駆動開始と同時に、絞り駆動完了予測フラグ及び絞り駆動完了フラグを立ち下げる構成である必要はなく、例えば、コマンド取得と同時に、絞り駆動完了予測フラグ及び絞り駆動完了フラグを立ち下げる構成であってもよい。

絞りモータ２６１の制御開始後の最初のコマンド送信タイミングにおいて、レンズコントローラ２４０は、フォーカスレンズ２３０の移動が完了したことを示すＡＦ完了フラグを立ち上げる（ＯＮに設定する）（Ｓ２９，図５の時刻ｔ６）。カメラコントローラ１４０は、レンズマウント２５０とボディマウント１５０を介してＡＦ完了フラグを受信し、ＡＦ完了フラグを参照することで、フォーカスレンズ２３０の移動が完了したことを検知することができる。

なお、本実施の形態にかかるカメラボディ１００に、フォーカスモータとして、現時点から所定時間内にフォーカスレンズの駆動が完了するか否かを判断できないモータ（例えば、ＤＣモータ）を備えた交換レンズを装着した場合は、時刻ｔ６において、ＡＦ完了予測フラグとＡＦ完了フラグを同時に立ち上げる（ＯＮに設定する）。この制御により、カメラボディ１００は、オートフォーカス動作の完了を事前に予測可能な交換レンズと、オートフォーカス動作の完了を事前に予測不可能な交換レンズとの両方に対応することができる。

このように、本実施の形態においては、オートフォーカス動作が所定時間内に完了することを予測して検出する。そして、検出したときにＡＦ完了予測フラグを立ち上げる。これにより、交換レンズ２００は、カメラボディ１００に対して現時点から所定時間内にオートフォーカス動作が完了することを通知することができる。その結果、カメラボディ１００は、オートフォーカス動作が完了する前に他の制御を指示することができる。

そして、本実施の形態において、カメラボディ１００は、ＡＦ完了予測フラグを取得した後の次のコマンド送信タイミングにおいて、目標絞り値に関する情報を含むコマンドを交換レンズ２００に対して通知する。これにより、交換レンズ２００は、オートフォーカス動作の完了後すぐに絞り２６０の駆動動作に移行することができる。その結果、本実施の形態にかかるカメラシステムは、オートフォーカス制御から次の制御への移行をスムーズに行うことができる。

例えば、本実施形態のようなＡＦ完了予測フラグを設けなかった場合、カメラコントローラ１４０は、実際にオートフォーカス動作の完了を検知するまで次の制御に移行することができない。よって、カメラコントローラ１４０は、実際にオートフォーカス動作の完了を検知した時刻ｔ６の後、すなわち時刻ｔ７において、絞り制御における目標絞り値に関する情報を含むコマンドをレンズコントローラ２４０に対して送信しなければならない。その場合、レンズコントローラ２４０は、絞り制御における目標絞り値に関する情報を含むコマンドを受信した時刻ｔ７を含む露光同期周期（制御周期）の次の周期において、すなわち時刻ｔ８において、絞りモータ２６１の制御を開始する。よって、ＡＦ完了予測フラグを設けた場合に比して、（ｔ８−ｔ５）だけ、絞り駆動の開始が遅れてしまう。本実施の形態のようにＡＦ完了予測フラグを設け、ＡＦ完了予測フラグを参照してオートフォーカス動作の完了を予測することで、フォーカスレンズ２３０の移動が実際に完了する前に次の制御を開始でき、カメラコントローラ１４０によるカメラシステム１の制御の移行が早い段階で可能となる。

１−２−２−２．絞り制御
上記のオートフォーカス動作の完了後に続けて行われる絞り制御について図４のフローチャート及び図５を参照しながら説明する。

図４において、レンズコントローラ２４０は、ＡＦ完了フラグの立ち上げを検知すると、目標絞り値への絞り２６０の駆動が所定期間内に完了するか否かを判断する（Ｓ３１）。ここで、所定時間は１フレーム期間と同等の期間である。

絞り２６０の駆動が所定時間内に完了するであろうと判断すると、レンズコントローラ２４０は、絞り駆動完了予測フラグを立ち上げる（ＯＮに設定する）（Ｓ３３、時刻ｔ９）。これにより、カメラコントローラ１４０は、絞り駆動完了予測フラグを参照することで絞り駆動が所定期間内に完了するであろうことを検知することができる。

絞り駆動完了予測フラグの立ち上がり後に、カメラコントローラ１４０は、ＣＣＤイメージセンサ１１０による露光動作の準備を行う（Ｓ３３）。露光動作の準備が完了すると、カメラコントローラ１４０は、次の動作タイミングにおいて、ＣＣＤイメージセンサ１１０に対して露光動作を開始させる（Ｓ３４、時刻ｔ１０）。

その後、レンズコントローラ２４０は、次のコマンド送信タイミングにおいて、絞り駆動完了フラグを立ち上げる（ＯＮに設定する）（Ｓ３５、時刻ｔ１１）。これにより、カメラコントローラ１４０は、レンズマウント２５０とボディマウント１５０とを介して、絞り駆動が完了したことを検知することができる。

その後、カメラコントローラ１４０は、ＣＣＤイメージセンサ１１０に対して継続して露光動作を行う（Ｓ３６）。

このように、本実施の形態においては、絞り駆動が所定時間内に完了することを予測し、絞り駆動完了予測フラグを設定する。交換レンズ２００は、絞り駆動完了予測フラグによって、現時点から所定時間内に絞り駆動が完了することをカメラボディ１００に通知することができる。その結果、カメラボディ１００は、実際に絞り駆動が完了する前に、他の制御の準備を開始することができ、他の制御への移行をスムーズに行える。

例えば、カメラボディ１００は、絞り駆動が完了するであろうと予測される場合、絞り駆動の実際の完了を待たずに、ＣＣＤイメージセンサ１１０に対して露光動作の準備を開始できる。これにより、カメラボディ１００は、実際の絞り駆動の完了後すぐに、ＣＣＤイメージセンサ１１０による露光動作に移行することができ、その結果、絞り駆動制御から次の制御への移行をスムーズに行うことができる。

例えば、絞り駆動完了予測フラグを設けなかった場合、カメラコントローラ１４０は、実際の絞り駆動の完了を検知した後でなければ次の制御に移行することができない。従って、図５の例の場合、カメラコントローラ１４０は、絞り２６０の駆動が実際に完了したことを検知できる時刻ｔ１１以後において露光動作の準備を開始し、露光動作の開始タイミングも時刻ｔ１１以後のタイミング（例えば時刻ｔ１２）となる。これに対して、絞り駆動完了予測フラグを設けた場合は、前述のとおり時刻ｔ９の後に露光動作の準備を開始でき、早期（時刻ｔ１０）に露光動作を開始できる。よって、絞り駆動完了予測フラグを設けなかった場合、絞り駆動完了予測フラグを設けた場合に比して、（ｔ１２−ｔ１０）だけ露光動作の開始が遅れてしまう。このように、絞り駆動完了予測フラグを設け、これを参照して絞り駆動の完了を予測することで、絞り駆動が実際に完了する前に次の制御を開始でき、カメラコントローラ１４０によるカメラシステム１の制御の移行が早い段階で可能となる。

本実施形態では、ＡＦ完了予測フラグと絞り駆動完了予測フラグのような、光学部材の駆動の完了の予測結果を示すフラグ（完了予測フラグ）とともに、ＡＦ完了フラグと絞り駆動完了フラグのような、光学部材の駆動が実際に完了したことを示すフラグ（完了フラグ）を設定している。このような完了フラグにより光学部材の状態を正確に把握できる。このため、完了フラグは、カメラボディ１００と交換レンズ２００間の同期制御から非同期制御への切り替えや、カメラボディ１００と交換レンズ２００間の非同期処理を行う際に有用である。例えば、カメラボディ１００と交換レンズ２００間の同期制御から非同期制御に切り替える際に、完了フラグを参照することにより光学部材の静止状態を正確に把握でき、静止を確認後、同期制御から非同期制御に切り替えることが可能となる。

２．他の実施の形態
実施の形態１では、交換レンズ２００からカメラボディ１００に対して、フォーカスレンズ２３０や絞り２６０の駆動が完了することを通知するためにＡＦ完了予測フラグや絞り駆動完了予測フラグを用いたが、必ずしもこのような情報に限定されるものではない。すなわち、フォーカスレンズ２３０の駆動が完了することを交換レンズ２００がカメラボディ１００に通知できれば、どのような種類の情報であってもよい。例えば、フォーカスレンズ２３０や絞り２６０の駆動が完了することを通知する情報として、駆動完了までに要する経過時間を示す情報（秒）や、駆動完了までに要するフレームの数を示す情報や、予測した駆動完了のタイミングを示す情報を用いてもよい。

実施の形態１では、交換レンズ２００において予測フラグを設定したが、カメラボディ１００において予測フラグを設定してもよい。この場合、カメラコントローラ１４０は、以下のように動作すればよい。カメラコントローラ１４０は、撮像準備動作において、レンズコントローラ２４０から、レンズデータに含まれるフォーカスレンズ２３０及び絞り２６０それぞれに対する駆動速度に関する情報を取得する。カメラコントローラ１４０は、オートフォーカス制御及び絞り制御を行う前に、レンズコントローラ２４０から、現時点のフォーカスレンズ２３０の位置及び絞り２６０の開度に関する情報を取得する。そして、カメラコントローラ１４０は、撮像準備動作において取得したフォーカスレンズ２３０の駆動速度と、現時点のフォーカスレンズ２３０の位置とに基づき、フォーカスレンズ２３０の移動が、現時点から所定時間内に完了するか否かを判断（予測）し、ＡＦ完了予測フラグを設定する。同様に、カメラコントローラ１４０は、撮像準備動作において取得した絞り２６０の駆動速度と、現時点の開度とに基づき、絞り駆動完了フラグを設定する。

実施の形態１では、ＡＦ完了予測フラグ及び絞り駆動完了予測フラグの設定において、駆動の完了の予測に用いた所定時間を１フレーム期間としたが、これに限られない。所定時間は、ＣＣＤイメージセンサ１１０がｎフレーム（ｎ＝２，３，４，…）の画像を撮像するために要する期間としてもよい。また、所定時間は、フレーム単位で示しても良いし、時間（例えば、秒）単位で表しても良い。

実施の形態１では、オートフォーカス制御に続けて絞り制御を行う構成としたが、必ずしもこのような構成である必要はない。オートフォーカス制御に続けて、再びオートフォーカス制御を行ってもよいし、露光動作を行ってもよい。

実施の形態１では、駆動の完了を予測する対象として、フォーカスレンズ２３０と絞り２６０を例示したが、必ずしもこのような構成である必要はない。駆動可能な任意の可動部材に対して実施の形態１の思想は適用できる。

実施の形態１では、可動部材の駆動完了後に、ＡＦ完了フラグや絞り駆動完了フラグをＯＮに設定する構成としたが、必ずしもこのような構成を取る必要はない。ＡＦ完了予測フラグや絞り駆動完了予測フラグをＯＮに設定すれば、ＡＦ完了フラグや絞り駆動完了フラグは必ずしもＯＮに設定しなくてもよい。

実施の形態１では、ズームレンズ２１０及びＯＩＳレンズ２２０を有する構成を例示したが、これらは必須の要素ではない。すなわち、ズーム機能を有することのない単焦点レンズを装着したカメラシステムにも実施の形態１の思想は適用可能である。また、手振れ補正機能を有しない交換レンズを装着したカメラシステムにも実施の形態１の思想は適用可能である。

実施の形態１では、可動ミラーを備えないカメラボディを例示したが、カメラボディの構成はこれには限定されない。例えば、カメラボディ内に可動ミラーを備えてもよいし、被写体像を分けるためのプリズムを備えてもよい。また、カメラボディ内ではなく、アダプター内に可動ミラーを備える構成でもよい。

実施の形態１では、撮像素子として、ＣＣＤイメージセンサ１１０を例示したが、撮像素子はこれに限定されない。例えば、撮像素子は、ＣＭＯＳイメージセンサやＮＭＯＳイメージセンサで構成してもよい。

以上、特定の実施形態について説明されてきたが、当業者にとっては他の多くの変形例、修正、他の利用が明らかである。それゆえ、本発明は、ここでの特定の開示に限定されず、添付の請求の範囲によってのみ限定され得る。なお、本出願は日本国特許出願、特願２００８−１２８０１０号（２００８年５月１５日提出）に関連し、それらの内容は参照することにより本文中に組み入れられる。

本発明は、レンズ交換式のカメラシステムに適用できる。具体的には、デジタルスチルカメラやムービーなどに適用可能である。

１ カメラシステム
１００ カメラボディ
１１０ ＣＣＤイメージセンサ
１１２ タイミング発生器
１３０ レリーズ釦
１４０ カメラコントローラ
２００ 交換レンズ
２３０ フォーカスレンズ
２３３ フォーカスモータ
２４０ レンズコントローラ
２６０ 絞り

Claims (9)

1. 交換レンズとカメラボディとを有するカメラシステムであって、
   前記カメラボディは、
   同期信号とコマンドを生成するボディ制御手段と、
   前記生成した同期信号とコマンドを前記交換レンズに送信する送信手段とを備え、
   前記交換レンズは、
   可動部材と、
   前記可動部材を駆動する駆動手段と、
   前記カメラボディから、同期信号とコマンドを受信する受信手段と、
   前記受信した同期信号に基づいて、前記受信したコマンドに従い前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、
   前記受信したコマンドに従い前記駆動手段が前記可動部材を駆動中に、前記受信したコマンドに応じた前記交換レンズの駆動手段の動作が所定期間内に完了するか否かを予測する予測手段と、
   前記予測手段による予測結果を前記カメラボディに送信する送信手段と、を備えた、
   カメラシステム。
2. 前記予測結果は、前記受信したコマンドに応じた前記交換レンズの駆動手段の動作が所定期間内に完了するか否かを示すフラグ情報である、
   請求項１に記載のカメラシステム。
3. 前記予測結果は、前記受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が完了するまでに要する時間を示す情報である、請求項１に記載のカメラシステム。
4. 前記予測結果は、前記受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が完了するタイミングを示す情報である、請求項１に記載のカメラシステム。
5. 前記ボディ制御手段は、前記予測手段による予測結果に基づき、前記交換レンズにおける前記受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が所定期間内に完了すると予測されるときは、現在制御中の駆動手段の動作が完了した後に実行されるべき前記カメラボディまたは／および前記交換レンズの動作の制御を事前に開始する、請求項１に記載のカメラシステム。
6. カメラボディに装着可能な交換レンズであって、
   可動部材と、
   前記可動部材を駆動する駆動手段と、
   前記カメラボディから同期信号とコマンドを受信する受信手段と、
   前記受信した同期信号に基づいて、前記受信したコマンドに従い前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、
   前記受信したコマンドに従い前記駆動手段が前記可動部材を駆動中に、前記受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が所定期間内に完了するか否かを予測する予測手段と、
   前記予測した結果を前記カメラボディに送信する送信手段と、
   を備えた交換レンズ。
7. 交換レンズとカメラボディとを有するカメラシステムであって、
   前記カメラボディは、
   同期信号とコマンドを生成するボディ制御手段と、
   前記生成した同期信号とコマンドを前記交換レンズに送信する送信手段とを備え、
   前記交換レンズは、
   可動部材と、
   前記可動部材を駆動する駆動手段と、
   前記カメラボディから、同期信号とコマンドを受信する受信手段と、
   前記受信した同期信号に基づいて、前記受信したコマンドに従い前記駆動手段を制御するレンズ制御手段と、
   前記受信したコマンドに従い前記駆動手段が前記可動部材を駆動中に、前記受信したコマンドに応じた前記駆動手段の動作が所定期間内に完了するか否かを予測する予測手段と、を備え、
   前記レンズ制御手段は、前記予測手段による予測結果を前記カメラボディに送信し、
   前記予測結果は、前記受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が完了するまでに要する、同期信号の周期の数を示す情報である、
   カメラシステム。
8. 前記レンズ制御手段は、前記コマンドを受信した同期信号の周期から所定数の周期後において、前記コマンドに応じて前記駆動手段を制御する、請求項７に記載のカメラシステム。
9. 前記予測結果は、前記受信したコマンドに応じた駆動手段の動作が完了するまでに要する、同期信号の周期の数を示す情報である、請求項１に記載のカメラシステム。

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