JP5979884B2 - カメラシステムおよびレンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、絞り装置を備えたカメラシステムに関する。

従来から、カメラに着脱可能なレンズ装置（交換レンズ）には絞り装置が搭載されている。また、絞り装置の絞り羽根を駆動するために用いられるステップモータは、測光結果に基づく絞り駆動量の演算結果を用いて駆動される。ステップモータの駆動方法としては、１−２相励磁駆動等に加えて、複数のコイルに流れる電流を段階的に制御することによりステップモータの１ステップをより細かく制御するマイクロステップ駆動がある。マイクロステップ駆動は、絞り装置を高精度で滑らかに、かつ静かに駆動することが可能であり、動画撮影時の絞り駆動に適して用いられる。また、動画撮影中に静止画撮影に切り替えられた場合、高速で絞り羽根を一旦開放側に駆動させるため、ロータを安定相に移動した後、１−２相励磁駆動等に切り替えて駆動制御を行う方法がある。

特許文献１に開示された駆動装置は、動画撮影中の絞りをマイクロステップ駆動で制御することにより、動画撮影中に変化する被写界輝度に対して、撮影光量を所定の光量に保持するように構成されている。また特許文献２に開示された撮像装置は、静止画撮影時と動画撮影時でステップモータの励磁方法を変更することで、それぞれの撮影に適した制御を行うように構成されている。

特開２００１−６９７９３号公報 特開２００７−６３０５号公報

しかしながら、動画撮影中に静止画撮影への切り替え時にロータが安定相でない非安定相に位置していると、非安定相から安定相まで所定速度で移動した後に、ステップモータの駆動方式をマイクロステップ駆動から１−２相励磁駆動に切り替える必要がある。このため、特許文献１、２に開示されているような構成では、絞り装置を短時間で駆動することができない。

そこで本発明は、動画撮影中に静止画撮影への切り替えの際に、絞り装置の駆動時間を短くしたカメラシステムおよびレンズ装置を提供する。

本発明の一側面としてのカメラシステムは、開口量が可変の絞り装置を備えた光学系と、コイルを励磁させることで前記絞り装置を駆動するモータと、前記コイルに対する印加電流を制御する制御手段を有し、動画撮影と静止画撮影を行うことが可能なカメラシステムであって、前記制御手段は、動画撮影を行う場合にはマイクロステップ駆動により前記モータの駆動制御を行い、動画撮影中に静止画撮影への切り替えを行うことにより前記絞り装置の駆動目標位置が変更されたときに、前記印加電流を遮断した際に前記モータに含まれるロータと前記モータに含まれるステータの位置関係が保持されない位相であった場合、前記位置関係が保持される位相となるまで、前記制御手段は、前記駆動目標位置の変更前の駆動速度よりも高速で前記絞り装置が駆動されるように、前記印加電流を制御する。

本発明の他の側面としてのレンズ装置は、動画撮影と静止画撮影を行うことが可能な撮像装置に対して取り外し可能であり、前記撮像装置と通信可能なレンズ装置であり、開口量が可変の絞り装置を備えた光学系と、コイルを励磁させることで前記絞り装置を駆動するモータと、前記コイルに対する印加電流を制御する制御手段を有するレンズ装置であって、前記制御手段は、前記撮像装置が動画撮影を行う場合にはマイクロステップ駆動により前記モータの駆動制御を行い、動画撮影中に静止画撮影への切り替えを行うことにより前記絞り装置の駆動目標位置が変更されたことを示す情報を前記撮像装置から受信したときに、前記印加電流を遮断した際に前記モータに含まれるロータと前記モータに含まれるステータの位置関係が保持されない位相であった場合、前記位置関係が保持される位相となるまで、前記制御手段は、前記駆動目標位置の変更前の駆動速度よりも高速で前記絞り装置が駆動されるように、前記印加電流を制御する。

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、動画撮影中に静止画撮影への切り替えの際に、絞り装置の駆動時間を短くしたカメラシステムおよびレンズ装置を提供することができる。

実施例１におけるカメラシステムの構成図である。 実施例１における絞り装置の斜視図である。 実施例１におけるステップモータの構成図である。 実施例１におけるステップモータの駆動電流波形図である。 実施例１におけるカメラシステムの測光・測距処理を示すフローチャートである。 実施例１における撮像レンズの通信処理を示すフローチャートである。 実施例１における絞り駆動処理を示すフローチャートである。 実施例１における絞り駆動処理を示すフローチャートである。 実施例１におけるステップモータの制御パターン図である。 実施例２におけるステップモータ（ロータ位置）の停止直前の状態を示す説明図である。 実施例２における絞り駆動処理を示すフローチャートである。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

まず、本発明の実施例１におけるカメラシステム（撮像装置）について説明する。図１は、本実施例におけるカメラシステムの構成図である。図１において、１００はカメラ（撮像装置本体）、１２０は記録媒体、２００はカメラ１００に着脱可能な撮像レンズ（レンズ装置）、４００はカメラ１００に着脱可能なストロボである。撮像レンズ２００は、後述のように、開口量が可変の絞り装置を備えた光学系である。

カメラ１００において、１は主ミラーである。主ミラー１は、ファインダ観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避するように構成されている。また、主ミラー１はハーフミラーであり、撮影光路内に斜設されている場合には、後述の焦点検出ユニットへ被写体からの光線の略半分を透過させる。２はピント板であり、撮像レンズ２００で結像された被写体像が投影される。３はサブミラーである。サブミラー３は、主ミラー１とともに、ファインダ観察状態では撮影光路内に斜設され、撮影状態では撮影光路外に退避するように構成されている。サブミラー３は、斜設された主ミラー１を透過した光線を下方に折り曲げて、後述の焦点検出ユニットの方に導く。４は、ファインダ光路変更用のペンタプリズムである。５はアイピースである。撮影者は、アイピース５の窓からピント板２を観察することで、撮影画面を観察することができる。この状態を光学ファインダモード（ＯＶＦモード）と呼ぶ。

６、７は、それぞれ、ファインダ観察画面内の被写体輝度を測定するための結像レンズおよび測光センサである。測光センサ７は、その内部に公知の対数圧縮回路を備えているため、測光センサ７の出力は対数圧縮されたものとなる。８は公知の位相差方式の焦点検出ユニット、９はシャッタ（フォーカルプレンシャッタ）である。１４は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子（撮像手段）である。撮像素子１４は、撮像レンズ２００（光学系）を介して被写体を撮像する。１６は撮像素子１４から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。１８は、撮像素子１４、Ａ／Ｄ変換器１６、および、後述のＤ／Ａ変換器２６にクロック信号や制御信号を供給するタイミング発生回路である。タイミング発生回路１８は、後述のメモリ制御回路２２およびシステムコントローラ５０により制御される。

２０は画像処理回路である。画像処理回路２０は、Ａ／Ｄ変換器１６からのデータまたはメモリ制御回路２２からのデータに対して所定の画素補間処理や色変換処理を施す。画像処理回路２０は、撮像した画像データを用いて所定の演算処理を行い、また、得られた演算結果に基づいてＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行う。２２はメモリ制御回路である。メモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生回路１８、画像処理回路２０、および、後述の画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０、および、圧縮・伸長回路３２を制御する。またメモリ制御回路２２は、Ａ／Ｄ変換器１６のデータを直接または画像処理回路２０を介して、画像表示メモリ２４またはメモリ３０に書き込む。

２４は画像表示メモリ、２６はＤ／Ａ変換器、２８はＴＦＴ−ＬＣＤ等から成る画像表示部である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用の画像データは、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に表示される。前述の主ミラー１およびサブミラー３がアップし、シャッタ９が開いた状態で、画像表示部２８を用いて撮像した画像データを逐次表示することにより、電子ファインダ機能を実現することが可能となる。この状態を電子ファインダモードと呼ぶ。

３０は、撮影した静止画像や動画像を格納するメモリである。メモリ３０は、所定枚数の静止画像や所定時間の動画像を格納するのに十分な記憶量を備えている。また、メモリ３０はシステムコントローラ５０の作業領域としても使用可能に構成されている。３２は、適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長回路である。圧縮・伸長回路３２は、メモリ３０に格納された画像を読み込み圧縮処理または伸長処理を行う。処理を終えたデータは、メモリ３０に書き込まれる。４０は、シャッタ９を制御するシャッタ制御回路である。４１は、主ミラー１をアップ／ダウンさせるモータおよび駆動回路を備えたミラー制御回路である。

５０は、カメラ１００の全体を制御するシステムコントローラである。５２は、システムコントローラ５０の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。５４は、システムコントローラ５０におけるプログラムの実行に応じて、文字、画像、音声等を用いて動作状態やメッセージ等を表示する液晶表示装置やスピーカー等の表示部である。表示部５４は、カメラ１００の操作部近辺の視認し易い位置に単数または複数個所設置され、例えばＬＣＤやＬＥＤ、発音素子等の組み合わせにより構成されている。また表示部５４は、その一部の機能がピント板２の下部に表示されている。

表示部５４の表示内容のうちＬＣＤ等に表示する内容として、シングルショット／連写撮影表示、セルフタイマ表示、圧縮率表示、記録画素数表示、記録枚数表示、残撮影可能枚数表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示、フラッシュ表示がある。また、赤目緩和表示、マクロ撮影表示、ブザー設定表示、時計用電池残量表示、電池残量表示、エラー表示、複数桁の数字による情報表示、記録媒体１２０の着脱状態表示、通信Ｉ／Ｆ動作表示、日付・時刻表示等もＬＥＤ等に表示される。また、表示部５４の表示内容のうちピント板２の下部に表示するものとして、合焦表示、手振れ警告表示、フラッシュ充電表示、シャッタスピード表示、絞り値表示、露出補正表示等がある。

５６は、電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、例えばＥＥＰＲＯＭ等が用いられて構成される。６０、６２、６４、６６、６８、７０は、システムコントローラ５０の各種の動作指示を入力するための操作部材であり、スイッチやダイアル、タッチパネル、視線検知によるポインティング、音声認識装置等の単数または複数の組み合わせで構成される。以下、これらの操作部材の具体的な説明を行う。

６０は、モードダイアルスイッチである。モードダイアルスイッチ６０は、電源オフ、撮影モード（静止画撮影モード、動画撮影モード）、再生モード、消去モード、ＰＣ接続モード等の各機能モードを切り替え設定することが可能である。６２は、シャッタスイッチ（ＳＷ１）である。シャッタスイッチ６２は、不図示のシャッタボタンの操作途中でＯＮとなり、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＥ（自動露出）処理等の動作開始を指示する。６４は、シャッタスイッチ（ＳＷ２）である。シャッタスイッチ６４は、不図示のシャッタボタンの操作完了でＯＮとなり、撮像素子１４から読み出した信号をＡ／Ｄ変換器１６、メモリ制御回路２２を介してメモリ３０に画像データを書き込む露光処理を行う。またシャッタスイッチ６４は、画像処理回路２０やメモリ制御回路２２での演算を用いた現像処理、メモリ３０から画像データを読み出し、圧縮・伸長回路３２で圧縮を行い、記録媒体１２０に画像データを書き込む記録処理という一連の処理の動作開始を指示する。

６６は、ファインダモード設定スイッチである。ファインダモード設定スイッチ６６は、撮影時に前述の光学ファインダ（ＯＶＦ）モードと電子ビューファインダ（ＥＶＦ）モードを選択する。ＥＶＦモードが選択された場合、前述の主ミラー１およびサブミラー３が撮影画面から退避し、シャッタ９が開かれ、撮像素子１４で撮像された画像は常時、画像表示部２８で表示される。６８は、クイックレビューのＯＮ／ＯＦＦを切り替えるクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチである。７０は、各種ボタンやタッチパネル等からなる操作部である。操作部７０には、メニューボタン、セットボタン、マクロボタン、マルチ画面再生改ページボタン、単写／連写／セルフタイマ切り換えボタンが含まれる。また操作部７０には、メニュー移動＋（プラス）ボタン、メニュー移動−（マイナス）ボタン、再生画像移動＋（プラス）ボタン、再生画像−（マイナス）ボタン、撮影画質選択ボタン、露出補正ボタン、日付／時間設定ボタン等も含まれる。

８０は電源制御回路であり、電池検出回路、ＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ回路等により構成されている。電源制御回路８０は、電池の装着の有無、電池の種類、電池残量の検出を行い、検出結果およびシステムコントローラ５０の指示に基づいてＤＣ−ＤＣコンバータを制御し、必要な電圧を必要な期間、記録媒体を含む各部へ供給する。また電源制御回路８０は、通信線３９０、３９１を介して、撮像レンズ２００の各部へ電源を供給する。８２、８４は、コネクタである。８６は、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池、ＡＣアダプター等からなる電源である。

９０は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体とのインタフェースである。９２は、メモリカードやハードディスク等の記録媒体と接続を行うコネクタである。９８は、コネクタ９２に記録媒体１２０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知部である。インタフェース９０およびコネクタ９２としては、ＰＣＭＣＩＡカードやＣＦ（コンパクトフラッシュ（登録商標））カード等の規格に準拠したものが用いられる。７２は通信部であり、ＲＳ２３２ＣやＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、無線通信、等の各種通信機能を有する。７３は、通信部７２によりカメラ１００を他の機器と接続するコネクタ、または無線通信の場合にはアンテナである。３９９は、後述の撮像レンズ２００とカメラ１００側のシステムコントローラ５０との通信を行う通信線である。４９９は、後述の外付けストロボ４００とカメラ１００側のシステムコントローラ５０との通信を行う通信線である。以上がカメラ１００の構成要素である。

次に、記録媒体１２０について説明する。記録媒体１２０は、メモリカードやハードディスク等からなる。また記録媒体１２０は、半導体メモリや磁気ディスク等から構成される記録部１２２、カメラ１００とのインタフェース１２４、および、カメラ１００と接続を行うコネクタ１２６を備えて構成される。

次に、交換レンズとしての撮像レンズ２００（レンズ装置）について説明する。２０１は、被写体像を撮像素子１４に結像し、フォーカス調整を行うフォーカシングレンズである。２０２は、フォーカシングレンズ２０１を光軸方向に駆動して、ピントを合わせるフォーカス駆動アクチュエータである。２１１は、レンズ制御マイコン２０６（制御手段）からの指令に基づいてフォーカス駆動アクチュエータ２０２を制御するフォーカス制御回路である。２０３は、撮像レンズ２００の位置から被写体距離を検出するエンコーダを備えた被写体距離検出回路である。２０４は、撮影時の光量を調整する絞り（絞り装置）である。２５０は、絞り駆動アクチュエータである。２０５は、レンズ制御マイコン２０６（制御手段）からの指令に基づいて絞り駆動アクチュエータ２５０を制御する絞り制御回路であり、公知のＨブリッジ回路により構成されている。

２０７は、変倍のための焦点距離調整を行うズーミングレンズである。２０８は、ズーミングレンズ２０７を光軸方向に駆動して電気的に焦点距離調節を行うズーム駆動アクチュエータである。２１２は、ズーム駆動アクチュエータ２０８を制御するズーム制御回路である。２０６は、カメラ１００側のシステムコントローラ５０と通信を行い、前述のフォーカス駆動や絞り駆動などの制御を行うレンズ制御マイコンである。２０９はレンズマウントであり、撮像レンズ２００をカメラ１００に着脱可能にするように設けられている。２１０は、シリアル通信線と電源からなるコネクタであり、カメラ１００と電気的な接続を行う。

次に、外付けストロボ４００について説明する。外付けストロボ４００において、４０１はキセノン（Ｘｅ）管であり、４０２は反射笠である。４０３は、キセノン管４０１の発光を制御するＩＧＢＴなどで構成された発光制御回路である。４０４は、キセノン管４０１に給電するために３００Ｖ程度の電圧を発生する充電回路である。４０５は、充電回路４０４に給電する電池などの電源である。４０６は、ストロボの発光、充電などを制御するとともに、カメラ１００側のシステムコントローラ５０と通信を行うストロボ制御マイコンである。外付けストロボ４００は、ホットシュー４１０を介して、着脱可能にカメラ１００に装着される。また、シリアル通信線とＸ端子（発光端子）から成るコネクタ４１１でカメラ１００に電気的に接続される。カメラ１００および撮像レンズ２００にはその他に種々の機能を有するが、本発明との関係性は小さいため、それらの説明を省略する。

次に、図２乃至図４を参照して、本実施例における絞り機構の構成について詳細に説明する。図２は、絞り機構の斜視図である。絞り機構は、絞り２０４（絞り装置）および絞り駆動アクチュエータ２５０を備えて構成される。絞り駆動アクチュエータ２５０はステップモータ（モータ）であり、マグネットロータ２５１、ステータ２５２、および、コイル２５３を備えて構成されている。このような構成により、絞り駆動アクチュエータ２５０は、複数のコイル２５３を励磁させて絞り２０４を駆動する。

絞り２０４は、カム板２５４、押え板２５５、絞り開放検出スイッチ２５６、遮光板２５７と一体成形された不図示の回動環および絞り羽根を備えて構成されている。回動環は、絞り駆動アクチュエータ２５０により回転力が伝達され、カム板２５４に形成された不図示のカムに応じて絞り羽根を開閉させる。このような構成により、絞り２０４の開口量は可変である。絞り開放検出スイッチ２５６としては、例えば、フォトインタラプタが用いられる。遮光板２５７が絞り開放検出スイッチ２５６の間を通過することによりオン／オフがなされ、絞りが開放か、または、絞り込まれているかを検出する。また絞り２０４は、押え板２５５のタップ穴２５８によりレンズ鏡筒に取り付けられ、カム板２５４が押え板２５５及び不図示の回動環に対して回動することにより、不図示の絞り羽根が開閉し、絞り口径補正機構として機能する。通常、絞り口径補正機構は、カム板２５４のタップ穴２５９にコロが取り付けられ、不図示のレンズ鏡筒側のカムにより、ズーム操作に連動して行われる。

次に、図３を参照して、ステップモータの原理について説明する。図３は、ステップモータ（絞り駆動アクチュエータ２５０）の構成図である。２５２ａはＡ相ステータであり、２５３ａはＡ相ステータに巻かれたＡ相コイルである。２５２ｂはＢ相ステータであり、２５３ｂはＢ相ステータに巻かれたＢ相コイルである。２５１はマグネットロータ（ロータ）であり、図３に示されるように、Ｎ極とＳ極に着磁されている。Ａ相コイル２５３ａおよびＢ相コイル２５３ｂへの通電方向によりＡ相ステータ２５２ａおよびＢ相ステータ２５２ｂのそれぞれの極が切り替えられる。

次に、図４を参照して、ステップモータの駆動方式について説明する。図４は、ステップモータのＡ相コイルとＢ相コイルの駆動電流波形図であり、図４（ａ）は１−２相励磁駆動、図４（ｂ）はマイクロステップ駆動の場合の波形をそれぞれ示している。図４（ａ）に示されるような１−２相励磁駆動によりステップモータ（図３に示されるマグネットロータ２５１）を駆動すると、マグネットロータ２５１をＡ相ステータ２５２ａとＢ相ステータ２５２ｂの中間位置に停止させることができる。一方、図４（ｂ）に示されるようにマイクロステップ駆動を用いると、Ａ相コイル２５３ａとＢ相コイル２５３ｂに流れる電流を段階的に制御することで、１−２相励磁駆動の場合よりも細かくマグネットロータ２５１の回転位置を制御することが可能となる。このため、絞り装置を高精度、滑らか、かつ静かに駆動することができ、マイクロステップ駆動は動画撮影における絞り装置の制御に適して用いられる。

また、ステップモータ（絞り駆動アクチュエータ２５０）は、絞り開放位置において前述の１−２相励磁駆動の所定パターンと一致するように構成され、１−２相励磁駆動における１ステップによる絞り値操作量を１／８段に設定している。また、１−２相励磁パターンの変更時間を調整することにより、絞り２０４の駆動速度を制御することができる。

開放絞り値は、機械的に固定された円板の内径寸法（開放径）で決定される。また絞り値は、ステップモータの回転動作で絞り羽根と呼ばれる複数の板を出し入れすることにより決定される。ステップモータの絞り開放位置は、絞り羽根が円板の内径以上にはみ出さない位置に設定される。ステップモータの初期位置における絞り羽根の位置と、絞り羽根の位置が円板の内径となる位置の差は助走区間と定義され、その量は１−２相励磁のステップ数で４ステップ分に設定されている。なお、本実施例では１−２相励磁駆動を用いているが、これに代えて、１相励磁駆動や２相励磁駆動など他の駆動方式を採用してもよい。

次に、本実施例におけるカメラシステムの動作について説明する。前述の不図示のシャッタボタン操作によりシャッタスイッチ６２（ＳＷ１）がＯＮとなった場合、測光・測距処理を行ってフォーカシングレンズ２０１の焦点を被写体に合わせ、測光処理を行って絞り値およびシャッタ時間を決定する。まず図５を参照して、本実施例における測光・測距処理について詳述する。図５は、カメラシステムの測光・測距処理を示すフローチャートである。

まずステップＳ１００において、システムコントローラ５０は、ＥＶＦモードに設定されているか否かを判定する。ＥＶＦモードに設定されている場合にはステップＳ１０１へ進む。一方、ＥＶＦモードに設定されていない場合、すなわち光学ファインダモード（ＯＶＦモード）の場合にはステップＳ１０８に進む。

ステップＳ１０１では、撮像素子１４から電荷信号を読み出し、Ａ／Ｄ変換器１６を介して画像処理回路２０に撮影画像データを逐次読み込む。この逐次読み込まれた画像データを用いて、画像処理回路２０はＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理、ＡＦ（オートフォーカス）処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理に用いられる所定の演算を行う。ＡＥ処理においては、撮影した全画素数を縦ｎ個、横ｍ個の領域に分割して、それぞれの領域の平均輝度を算出し、必要に応じてｎ×ｍ個のそれぞれ領域の平均輝度値に重み付け係数を掛け合わせる。これにより、中央重点モード、平均モード、評価モードの異なるモード毎に最適な演算を行うことが可能となる。一方、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理には、同様にｎ×ｍ個のそれぞれの領域のＲ，Ｇ，Ｂ輝度の平均値を求めて、最も白に近い領域を基準としてホワイトバランスを設定する。またＡＦ処理においては、測距領域の画像データの高周波成分を検出することによるいわゆるコントラストＡＦ処理を行う。

ステップＳ１０２において、システムコントローラ５０は、画像処理回路２０による演算結果を用いて露出（ＡＥ）が適正であるか否かを判定する。露出が適正でない場合、ステップＳ１０３に進み、絞り制御回路２０５および撮像素子１４の電子シャッタの組み合わせでＡＥ制御を行う。なお、撮像レンズ２００への絞り駆動指令は、カメラ１００と撮像レンズ２００との間の通信線３９９を介して、公知のシリアル通信にて行われる。この際、レンズ制御マイコン２０６は、カメラ１００から指令された絞り駆動量または絞り駆動速度に従い、絞り制御回路２０５を制御し、絞り２０４を駆動する。この撮像レンズ２００における絞り駆動動作の詳細については後述する。一方、システムコントローラ５０は、ＡＥ制御で得られた露出（ＡＥ）が適正であると判定した場合、測定データおよび設定パラメータをシステムコントローラ５０の内部メモリまたはメモリ５２に記憶する。

続いてステップＳ１０４において、システムコントローラ５０は、画像処理回路２０での演算結果およびＡＥ制御で得られた測定データを用いてホワイトバランス（ＡＷＢ）が適正であるか否かを判定する。ホワイトバランスが適正でない場合、ステップＳ１０５に進み、画像処理回路２０を用いて色処理のパラメータを調節してＡＷＢ制御を行う。一方、ホワイトバランス（ＡＷＢ）が適正と判定すると、測定データおよび設定パラメータをシステムコントローラ５０の内部メモリまたはメモリ５２に記憶する。

ステップＳ１０６において、システムコントローラ５０は、ＡＥ制御およびＡＷＢ制御で得られた測定データを用いて測距（ＡＦ）すなわち合焦判定を行う。合焦していない場合、ステップＳ１０７に進み、通信線３９９を介して撮像レンズ２００にフォーカス駆動を指令し、ＡＦ制御を行う。この際、レンズ制御マイコン２０６は、カメラ１００から指令されたフォーカス駆動量またはフォーカス駆動速度に従い、フォーカス制御回路２１１を制御し、フォーカシングレンズ２０１を光軸方向に駆動する。合焦判定は、このフォーカシングレンズ２０１を光軸方向に駆動することで、画像のＡＦ領域の高周波成分が最も高くなった位置を合焦位置と判定するいわゆるコントラストＡＦを用いて行われる。一方、合焦と判定された場合、測定データおよび設定パラメータをシステムコントローラ５０の内部メモリまたはメモリ５２に記憶し、図５に示される測光・測距処理ルーチンを終了する。

ステップＳ１００にてＥＶＦモードに設定されていない場合にはステップＳ１０８に進み、システムコントローラ５０は、測光センサ７の測光し、その結果と予め設定されているＩＳＯ感度に応じて露出値を演算する。測光・測距処理の後、シャッタスイッチ６４（ＳＷ２）が押されると、モードダイアルスイッチ６０で設定された撮影モードの状態を判定し、主ミラー１およびサブミラー３をアップさせて光軸上から退避させる。また、カメラ１００と撮像レンズ２００との間の通信線３９９を介して、撮像レンズ２００（レンズ制御マイコン２０６）に所定の絞り値に絞り込むように指令する。このとき、レンズ制御マイコン２０６は、カメラ１００から指令された絞り駆動量または絞り駆動速度に従い、絞り制御回路２０５を制御し、絞り２０４を駆動する。この撮像レンズ２００における絞り駆動動作については追って詳述する。

続いてステップＳ１１０において、システムコントローラ５０は、公知のＴＴＬ位相差方式の焦点検出回路８で検出された、ピントずれ量が合焦範囲内か否かを判定する。合焦範囲内である場合、図５に示される測光・測距処理を終了する。一方、合焦範囲外である場合、ステップＳ１１１へ進み、ステップＳ１０７と同様にフォーカシングレンズ２０１を駆動してＡＦ制御を行い、合焦判定を行うためにステップＳ１１０に戻る。上記の処理が終了すると、この測光、測距処理を終了する。

次に、図６を参照して、撮像レンズ２００の通信処理について説明する。図６は、撮像レンズ２００の通信処理を示すフローチャートである。まずステップＳ２０１において、レンズ制御マイコン２０６は、カメラ１００から通信線３９９（シリアル通信線）を介してコマンドを受信し、ステップＳ２０２に進む。ステップＳ２０２では、レンズ制御マイコン２０６は、ステップＳ２０１にて受信したコマンドの内容に応じた処理を行う。例えばコマンドは１Ｂｙｔｅデータとし、このデータに基づき分岐する。

コマンドデータが「００Ｈ」（Ｈは１６進を意味する）の場合、ステップＳ２０３に進み、ステータス送信処理を行う。コマンドデータが「０１Ｈ」の場合、ステップＳ２０４に進み、フォーカスレンズ駆動処理を行う。コマンドデータが「０２Ｈ」の場合、ステップＳ２０５に進み、絞り駆動処理を行う。他のコマンドデータの場合、ステップＳ２０６に進み、各種データ送受信処理を行う。なお、カメラ１００からのコマンドはこれらに限定されるものではない。

コマンド「００Ｈ」は、撮像レンズ２００の状態（ステータス情報）をカメラ１００に返すコマンドである。このステータス情報は、レンズ制御マイコン２０６の内部メモリに記憶されている。本実施例では、絞りの位置検出センサの状態や絞りの動作状態、ＡＦの動作状態などの各種情報が、ビット単位で判定可能であるように内部メモリに設定されている。レンズ制御マイコン２０６はこのコマンドデータを受信すると、ステップＳ２０３において、必要なデータをステータス情報としてカメラ１００に送信する。

コマンド「０１Ｈ」は、カメラ１００から撮像レンズ２００にフォーカス駆動を指示するコマンドである。このコマンドに続く２バイトの駆動データを受信すると、ステップＳ２０４において、撮像レンズ２００は指定された駆動量でフォーカシングレンズ２０１を駆動する。

コマンド「０２Ｈ」は、カメラ１００から撮像レンズ２００に絞り駆動を指示するコマンドである。このコマンドに続く１バイトの駆動データを受信すると、ステップＳ２０５において、撮像レンズ２００は指定された駆動量で絞り２０４を動作させる。撮像レンズ２００における絞り駆動動作の詳細については後述する。

他のコマンドデータとしては、各種データをカメラ１００に送受信する指示がある。ステップＳ２０６では、このような各種データの送受信を行う。各種データとは、フォーカシングレンズの駆動時の速度、絞りの駆動速度、光学に関する情報である。光学に関する情報は、焦点距離、敏感度、ＡＦ誤差情報、ＦＮｏ情報等である。

図９は、ステップモータの制御パターン図であり、横軸は駆動ステップ数、縦軸は駆動速度をそれぞれ示している。図９には２つの制御パターンが示されている。ステップモータに２つの制御パターンを設ける理由は、ステップモータの駆動に伴う騒音に対応するためである。本実施例のカメラ１００は、静止画撮影を行う第１の撮影モードおよび動画撮影を行う第２の撮影モードを選択可能に構成されている。動画撮影を行う第２の撮影モードにおいては同時に音声を記録するため、撮像レンズ２００を静粛にする必要がある。従って、静止画撮影を行う第１の撮影モードの場合には高速性を重視して高速モード用の制御パターンを選択する。一方、動画撮影を行う第２の撮影モードの場合には静音性を重視して静音モード用の制御パターンを選択する。本実施例では、高速モード用の制御パターンを１−２相励磁駆動、静音モード用の制御パターンをマイクロステップ駆動として述べる。

次に、図７を参照して、本実施例における絞り２０４（絞り装置）の駆動処理について説明する。図７は、絞り駆動の指示および駆動データを受信した際の絞り駆動処理を示すフローチャートである。図６中のステップＳ２０５にて絞り駆動の指示および駆動データを受信すると、ステップＳ３０１において、撮像レンズ２００のレンズ制御マイコン２０６は、指令された絞り駆動が開放駆動と小絞り駆動のいずれであるかを判定する。絞り駆動の指令が開放駆動（開放側への駆動）の場合には、ステップＳ３０２に進む。一方、絞り駆動の指令が小絞り駆動（小絞り側への駆動）の場合には、ステップＳ３０５に進む。

ステップＳ３０１にて開放側への駆動であった場合、ステップＳ３０２において、絞り開放検出スイッチ２５６の出力に基づいて絞り２０４が開放位置または絞り込み位置のいずれにあるかを検出する。絞り２０４が開放位置にある場合、開放側への駆動は必要ないため本フローの処理を終了する。絞り２０４が絞り込まれている場合、ステップＳ３０３に進む。続いてステップＳ３０３において、カメラ１００の撮影モードが静止画撮影を行う第１の撮影モードの場合には高速モード用の制御パターン（１−２相励磁駆動）が選択される。一方、撮影モードが動画撮影を行う第２の撮影モードの場合には静音モード用の制御パターン（マイクロステップ駆動）が選択される。このようにいずれかの撮影モードが設定された後、ステップ３０４に進む。

ステップＳ３０４では、受信した駆動量を駆動量とし、撮影モードによって選択した絞り駆動速度により開放側への駆動を開始し処理を終了する。この後、不図示の絞り駆動処理にて、受信している駆動量と制御上の駆動量とが等しくなるまでステップモータを駆動し、処理を終了する。また開放側への駆動中、絞り開放検出スイッチ２５６の出力を検出し、開放位置状態であったと判断した場合、駆動量とは無関係にステップモータの初期位置まで駆動し駆動を終了する。

ステップＳ３０１にてレンズ制御マイコン２０６が小絞り側への駆動と判定した場合、ステップＳ３０５において、ステップＳ３０３と同様の処理を行う。すなわちカメラ１００の撮影モードが静止画撮影を行う第１の撮影モードの場合には、高速モード用の制御パターン（１−２相励磁駆動）を選択する。一方、撮影モードが動画撮影を行う第２の撮影モードの場合には、静音モード用の制御パターン（マイクロステップ駆動）を選択する。このようにいずれかの撮影モードが設定された後、ステップ３０６に進む。

ステップＳ３０６では、予め受信した絞り駆動速度により小絞り側への駆動を開始し処理を終了する。この後、不図示の絞り駆動処理にて、受信している駆動量と制御上の駆動量とが等しくなるまでステップモータの駆動し駆動を終了する。また小絞り側への駆動中、駆動可能な最大小絞り位置となった場合には、駆動量とは無関係にステップモータの初期位置まで駆動して駆動を終了する。

次に、動画撮影中の静音モードで駆動している際にレリーズボタン（ＳＷ２）が押された場合、撮影モードは動画撮影中に静止画撮影に切り替えられる。静止画撮影を行う場合、駆動量とは無関係にステップモータの初期位置まで開放駆動し、予め受信した絞り駆動速度により小絞り側への駆動を行う。開放側への駆動は、レリーズタイムラグを短くするために高速で駆動するのが望ましい。

次に、図８を参照して、絞り２０４（絞り装置）の駆動時間を短縮するための絞り駆動処理について説明する。図８は、絞り駆動処理を示すフローチャートである。図８のフローは、ステップモータの非安定相から安定相まで到達する区間を目標位置変更前に設定された速度よりも高い速度で動作させる制御フローであり、図７のフローチャートと同一符号の部分についての説明は省略する。

ステップＳ３０３において、撮影モードが動画撮影を行う第２の撮影モードであり、静音モード用の制御パターン（マイクロステップ駆動）が選択された場合、ステップＳ３０７に進む。ステップＳ３０７では、受信した駆動量を駆動量とし、マイクロステップ駆動により所定の絞り駆動速度で開放側への駆動を開始する。

ステップＳ３０８にてレリーズボタン（ＳＷ２）が押されると、カメラ１００の撮影モードは動画撮影中に静止画撮影に切り替わる。レンズ制御マイコン２０６（制御手段）は、システムコントローラ５０からの信号（切り替え信号）を受け取ることで、絞り２０４（絞り装置）の目標位置を変更する。そして静止画撮影に切り替わった後、ステップＳ３０９に進む。一方、レリーズボタン（ＳＷ２）が押されない場合、動画撮影が継続し、不図示の絞り駆動処理にて、受信している駆動量と制御上の駆動量とが等しくなるまでステップモータを駆動して本処理を終了する。また開放側への駆動中、絞り開放検出スイッチ２５６の出力を検出し、開放位置状態であると判定した場合には、駆動量とは無関係にステップモータの初期位置まで駆動して駆動を終了する。

ステップＳ３０９において、レンズ制御マイコン２０６は、ステップモータが安定相または非安定相のいずれに位置しているかを判定する。安定相とは、複数のコイルへの電流を遮断した際にステップモータのロータ位置が保持される位相（第２の位相）である。非安定相とは、複数のコイルへの電流を遮断した際にステップモータのロータ位置が保持されない位相（第１の位相）である。ステップＳ３０９においてステップモータのロータ位置が安定相にある場合、高速モード用の制御パターン（１−２相励磁駆動）に切り替えられ、ステップＳ３０４に進む。一方、ステップモータのロータ位置が非安定相にある場合、ステップＳ３１０に進む。

ロータ位置が非安定相にある場合、１−２相励磁駆動によりステップモータを駆動することができない。レンズ制御マイコン２０６は、ステップモータのロータ位置が非安定相にある場合、マイクロステップ駆動により複数のコイルへ流れる電流を制御する。そしてステップＳ３１０において、マイクロステップ駆動によりロータ位置を安定相まで移動させてから１−２相励磁駆動に切り替えてモータを駆動する。マイクロステップ駆動（静音モード制御）の際、撮像レンズ２００（レンズ制御マイコン２０６）は、予め受信した絞り駆動速度（目標位置の変更前に設定された速度）よりも速い速度で絞り２０４を駆動するように複数のコイルへ流れる電流を制御する。この制御は、ロータ位置が非安定相（第１の位相）から安定相（第２の位相）に到達するまで行われる。ロータ位置が安定相まで移動すると、高速モード用の制御パターン（１−２相励磁駆動）に切り替えられ、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、レンズ制御マイコン２０６は、ロータ位置が安定相（第２の位相）から目標位置に到達するまで、１−２相励磁駆動により複数のコイルへ流れる電流を制御する。

ステップＳ３０５において、カメラ１００の撮影モードが動画撮影を行う第２の撮影モードの場合、静音モード用の制御パターン（マイクロステップ駆動）を選択し、ステップＳ３１１に進む。ステップＳ３１１では、受信した駆動量を駆動量とし、撮影モードに応じて設定された絞り駆動速度により小絞り側への駆動を開始する。

ステップＳ３１１にてレリーズボタン（ＳＷ２）が押されると、カメラ１００の撮影モードは動画撮影中に静止画撮影に切り替わり、レンズ制御マイコン２０６は絞り２０４（絞り装置）の目標位置を変更する。そして静止画撮影に切り替わった後、ステップＳ３１３に進む。一方、レリーズボタン（ＳＷ２）が押されない場合、動画撮影が継続し、不図示の絞り駆動処理にて、受信している駆動量と制御上の駆動量とが等しくなるまでステップモータを駆動して本処理を終了する。また小絞り側への駆動中に駆動可能な最大小絞り位置となった場合、駆動量とは無関係にステップモータの初期位置まで駆動して駆動を終了する。

ステップＳ３１３において、レンズ制御マイコン２０６は、ステップモータが安定相または非安定相のいずれに位置しているかを判定する。ステップＳ３１３においてステップモータのロータ位置が安定相にある場合、高速モード用の制御パターン（１−２相励磁駆動）に切り替えられ、ステップＳ３０４に進む。一方、ステップモータのロータ位置が非安定相にある場合、ステップＳ３１４に進む。

ロータ位置が非安定相にある場合、１−２相励磁駆動によりステップモータを駆動することができない。このため、ステップＳ３１４において、ステップＳ３１０と同様に、静穏モード用の制御パターン（マイクロステップ駆動）によりロータ位置を安定相まで移動させてから１−２相励磁駆動に切り替えてモータを駆動する。マイクロステップ駆動の際、レンズ制御マイコン２０６は、目標位置の変更前に設定された速度よりも速い速度で絞り２０４を駆動するように複数のコイルへ流れる電流を制御する。ロータ位置が安定相に到達すると、高速モード用の制御パターン（１−２相励磁駆動）に切り替えられ、ステップＳ３０４に進む。ステップＳ３０４において、レンズ制御マイコン２０６は、ロータ位置が安定相（第２の位相）から目標位置に到達するまで、１−２相励磁駆動により複数のコイルへ流れる電流を制御する。

以上のとおり、本実施例によれば、動画撮影中に静止画撮影を行う際に、絞り装置の駆動時間を短くしたカメラシステムおよびレンズ装置を提供することができる。

次に、本発明の実施例２におけるカメラシステムおよびレンズ装置について説明する。本実施例におけるカメラシステムの構成は実施例１と同様であるため、その説明は省略する。本実施例におけるカメラシステムおよびレンズ装置は、複数の安定相のうちより適切な安定相を選択可能に構成されている点で、実施例１と異なる。

図１０は、動画撮影中の静音モードによる駆動中にレリーズボタン（ＳＷ２）が押された場合において、ステップモータ（ロータ位置）の停止直前の状態を示す説明図である。図１０において、横軸は絞り値を簡易的に示しており、左側が開放側、右側が小絞り側をそれぞれ示している。Ｂ点およびＣ点は、ステップモータ（ロータ）の非安定相（第１の位相）であり、現在位置である。Ａ点およびＤ点は、ステップモータ（ロータ）の安定相（第２の位相）である。安定相Ａ点およびＤ点の間の縦線は、マイクロステップ駆動の分解能を示している。

図６中のステップＳ２０５にて絞り駆動の指示および駆動データを受信して安定相Ｄ点まで静音モードによる絞り駆動速度で小絞り側へ駆動する際、ステップモータが非安定相Ｂ点に位置しているときにレリーズボタン（ＳＷ２）が押されたと仮定する。非安定相Ｂ点は安定相Ａ点の近傍（最も近く）に位置しているため、安定相Ｄ点に移動するよりも早い時間で、実施例１で説明したような高速モード用の制御パターン（１−２相励磁駆動）に移行することができる。

一方、図６中のステップＳ２０５にて絞り駆動の指示および駆動データを受信して安定相Ｄ点まで静音モードによる絞り駆動速度で小絞り側への駆動する際、ステップモータが非安定相Ｃ点に位置しているときにレリーズボタン（ＳＷ２）が押されたと仮定する。非安定相Ｃ点は安定相Ｄ点の近傍（最も近く）に位置しているため、安定相Ａ点に移動するよりも早い時間で実施例１にあるように高速モード用の制御に移行することができる。

次に、図１１を参照して、絞り２０４（絞り装置）の駆動時間を短縮するための絞り駆動処理について説明する。図１１は、本実施例における絞り駆動処理を示すフローチャートである。図１１のフローチャートには、絞り駆動の指示および駆動データを受信した際にステップモータが非安定相に位置している場合、移動対象となる安定相を選択するステップが付加されている。なお、図７および図８と同一符号のステップについての説明は省略する。

図１１中のステップＳ３０９において、ステップモータのロータ位置が非安定相にある場合、ステップＳ３１５に進む。ステップＳ３１５において、撮像レンズ２００のレンズ制御マイコン２０６は、ステップモータが現在位置している非安定相（第１の位相）に最も近い安定相（第２の位相）を選択し、ステップＳ３１０に進む。ステップＳ３１０において、レンズ制御マイコン２０６は、ステップＳ３１５で選択された安定相に到達するまで、目標位置の変更前に設定された速度よりも速い速度で絞り２０４を駆動するように複数のコイルへ流れる電流を制御する（マイクロステップ駆動）。

ステップＳ３１６において、ステップモータのロータ位置が非安定相にある場合、ステップＳ３１６に進む。ステップＳ３１６において、レンズ制御マイコン２０６は、ステップモータが現在位置している非安定相（第１の位相）に最も近い安定相（第２の位相）を選択し、ステップＳ３１４に進む。ステップＳ３１４において、レンズ制御マイコン２０６は、ステップＳ３１６で選択された安定相に到達するまで、目標位置の変更前に設定された速度よりも速い速度で絞り２０４を駆動するように複数のコイルへ流れる電流を制御する（マイクロステップ駆動）。

このように、本実施例における第２の位相は、第１の位相から最も近い位相である。このため本実施例によれば、動画撮影中に静止画撮影を行う際に、絞り装置の駆動時間をさらに短くしたカメラシステムおよびレンズ装置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。

１００…カメラ
２００…撮像レンズ
２０４…絞り
５０…システムコントローラ
２０６…レンズ制御マイコン

Claims (6)

1. 開口量が可変の絞り装置を備えた光学系と、
   コイルを励磁させることで前記絞り装置を駆動するモータと、
   前記コイルに対する印加電流を制御する制御手段を有し、動画撮影と静止画撮影を行うことが可能なカメラシステムであって、
   前記制御手段は、動画撮影を行う場合にはマイクロステップ駆動により前記モータの駆動制御を行い、
   動画撮影中に静止画撮影への切り替えを行うことにより前記絞り装置の駆動目標位置が変更されたときに、前記印加電流を遮断した際に前記モータに含まれるロータと前記モータに含まれるステータの位置関係が保持されない位相であった場合、前記位置関係が保持される位相となるまで、前記制御手段は、前記駆動目標位置の変更前の駆動速度よりも高速で前記絞り装置が駆動されるように、前記印加電流を制御することを特徴とするカメラシステム。
2. 前記位置関係が保持される位相の中で前記駆動目標位置が変更されたときの位相に最も近い位相となるまで、前記制御手段は、前記駆動目標位置の変更前の駆動速度よりも高速で前記絞り装置が駆動されるように、前記印加電流を制御することを特徴とする請求項１に記載のカメラシステム。
3. 前記位置関係が保持される位相となってから前記絞り装置が前記駆動目標位置に到達するまで、前記制御手段は矩形波駆動による制御を行うことを特徴とする請求項１または２に記載のカメラシステム。
4. 動画撮影と静止画撮影を行うことが可能な撮像装置に対して取り外し可能であり、前記撮像装置と通信可能なレンズ装置であり、
   開口量が可変の絞り装置を備えた光学系と、
   コイルを励磁させることで前記絞り装置を駆動するモータと、
   前記コイルに対する印加電流を制御する制御手段を有するレンズ装置であって、
   前記制御手段は、前記撮像装置が動画撮影を行う場合にはマイクロステップ駆動により前記モータの駆動制御を行い、
   動画撮影中に静止画撮影への切り替えを行うことにより前記絞り装置の駆動目標位置が変更されたことを示す情報を前記撮像装置から受信したときに、前記印加電流を遮断した際に前記モータに含まれるロータと前記モータに含まれるステータの位置関係が保持されない位相であった場合、前記位置関係が保持される位相となるまで、前記制御手段は、前記駆動目標位置の変更前の駆動速度よりも高速で前記絞り装置が駆動されるように、前記印加電流を制御することを特徴とするレンズ装置。
5. 前記位置関係が保持される位相の中で前記駆動目標位置が変更されたときの位相に最も近い位相となるまで、前記制御手段は、前記駆動目標位置の変更前の駆動速度よりも高速で前記絞り装置が駆動されるように、前記印加電流を制御することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記位置関係が保持される位相となってから前記絞り装置が前記駆動目標位置に到達するまで、前記制御手段は矩形波駆動による制御を行うことを特徴とする請求項４または５に記載のレンズ装置。