JP6045205B2 - 撮像装置およびその制御方法並びにレンズ装置およびその制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ装置と該レンズ装置を装着して使用する撮像装置において、垂直同期信号と同期させて行う通信処理技術に関する。

近年、フィルム式カメラから撮像素子を用いたデジタルカメラへの普及が進んでいる。レンズ交換可能な、所謂一眼レフカメラでも静止画像撮影に加えて動画撮影が可能となっている。ここで一眼レフカメラの本体部は、所謂レフレックスミラーを含む観察光学系を用いて撮影対象を観察するタイプの他に、モニタ画面に撮影画像を表示させて観察するタイプも含むものとする。
従来、動画撮影時やライブビュー表示時のピント検出方式として、フォーカスレンズを前後に微小駆動（所謂、ウォブリング動作）する方式がビデオカメラ等で知られている。このウォブリング方式では、フォーカスレンズのウォブリング動作を行いつつ、ＡＦ（オートフォーカス）評価値を用いて合焦状態を判断する。特許文献１では、ウォブリング方式で被写体に合焦させる技術が開示されている。

ところで、動画撮影時には静止画撮影時と異なり、焦点調節や絞り駆動等の制御において交換レンズ内のアクチュエータを連続的に動作させる必要がある。そのため、フォーカス位置や絞り状態等の交換レンズの情報を頻繁に監視しながらアクチュエータを駆動制御することが重要である。交換レンズの状態の監視及び各アクチュエータの駆動制御は、交換レンズとカメラ本体部との間の通信によって実現される。プレビュー表示時や動画撮影時には１フレームごとに交換レンズとカメラ本体部との間で駆動制御に関する情報が伝送されるため、必要な情報を適時に通信することが求められる。しかし、装置の高性能化に伴って両者間の通信データ量が増加すると、通信性能の向上が必要となる。特許文献２では、複数の通信方式を具備したカメラシステムにおいて、通信効率を上げるために、動画撮影時にレンズ装置からカメラへの高速通信と、カメラからレンズ装置への低速通信という２種類の通信方式を使用する構成が開示されている。

特開平９−２８４６３２号公報 特開２００９−２５８５５８号公報

従来のレンズ交換可能なビデオカメラでは、垂直同期信号のための専用信号線、あるいは同期がずれた場合に初期化を行うための専用信号線を有していた。しかし、これではピン数の増加を招くため、通信クロックを供給するタイミングによって垂直同期を図ることが望ましい。この場合、垂直同期信号の周期が変化した場合に通信周期を保証することがカメラ−レンズシステムには必須であり、通信周期が安定した後で垂直同期信号を基準とした通信タイミングに切り替える必要がある。
本発明の目的は、垂直同期信号の周期変化に対処した通信を実現できるレンズ交換式の撮像装置とその制御方法を提供することである。

上記課題を解決するために本発明に係る装置は、レンズ装置が装着され、電気的な接点部を介して該レンズ装置と通信する撮像装置であって、被写体からの光を光電変換して撮像信号を出力する撮像手段と、画像のフレームレートの設定を行う設定手段と、前記撮像手段の露光タイミングと同期する垂直同期信号に対応して前記レンズ装置との通信を制御するとともに、前記設定手段によりフレームレートが変更された場合、当該変更後のフレームレートに対応する時間の計測に基づいて前記レンズ装置との通信を制御する制御手段を備える。

本発明によれば、垂直同期信号の周期変化に対処した通信を実現することができる。

図２ないし図７と併せて本発明の第１実施形態を説明するために、撮像装置の構成例を示すブロック図である。 カメラ本体とレンズ装置との接点部を示す図（Ａ）、及び通信波形を例示したタイミングチャート図（Ｂ）である。 初期通信の処理例を示すフローチャートである。 ウォブリング動作を行う際の通信タイミングを説明する図である。 ウォブリング動作を行う際の通信波形を例示したタイミングチャート図である。 垂直同期信号が安定している状態での通信波形を例示した図である。 垂直同期信号が不安定になった状態での通信波形を例示した図である。 本発明の第２実施形態においてフレームレートの設定変更が行われた際の通信波形を例示した図である。

以下に、本発明の各実施形態を、添付図面に基づいて詳細に説明する。なお、各実施形態では、ユーザが撮影画像を確認しながら撮影できるライブビュー撮影機能を有する、レンズ交換可能なオートフォーカス一眼レフデジタルカメラを例にして説明する。

［第１実施形態］
図１を参照して、撮像装置とレンズ装置を含むシステムの構成を説明する。図１は交換レンズ及びカメラ本体の構成例を示すブロック図である。
交換レンズ１は、カメラ本体９に着脱可能なレンズ装置であり、撮像光学系を備える。図１ではフォーカスレンズ２だけを示すが、ズームレンズや手振れ補正用レンズ、絞り等の各種光学部材が設けられている。焦点調節用のフォーカスレンズ２を光軸方向に移動することにより、被写体にピントを合わせることができる。また、フォーカスモータユニット３は、フォーカスレンズ２を移動させるための駆動手段であり、フォーカスモータ及びその減速機構である複数のギア列を含む。フォーカスドライバ回路４は、フォーカスモータユニット３のフォーカスモータを駆動する。交換レンズ１の制御を司るレンズ制御部５は、カメラ本体９との通信機能、タイマー機能、ＤＡＣ（デジタル−アナログ変換）機能、入出力ポートの制御機能、メモリ機能を有する。レンズ制御部５とカメラ本体９の制御部との通信手段にはシリアル通信ユニットが使用される。また、レンズ制御部５にはＲＯＭ（読み出し専用メモリ）、ＲＡＭ（ランダム・アクセス・メモリ）等の記憶装置が設けられている。

フォーカスモータの回転量を検出する移動量検出ユニット６は、フォーカスモータの回転に同期して回転する小さな円板とフォトインタラプタ素子で構成される。円板は、円周方向に沿って略等ピッチで切り欠かれており、光学式ロータリエンコーダを構成している。レンズ制御部５は、移動量検出ユニット６からの検出結果に基づいて、フォーカスモータを制御する。つまり、レンズ制御部５はフォトインタラプタ素子からの信号を受信し、その１ピッチの時間間隔を計測することで、フォーカスモータの回転速度、延いてはフォーカスレンズ２の速度を検出する。位置検出ユニット７は、フォーカスレンズ２の位置を検出し、検出情報をレンズ制御部５に送信する。この検出情報は、フォーカスレンズ２が無限側と至近側の間でどの位置に存在するかを示す。

カメラ本体９は、その全体の制御を司るカメラ制御部１１を備える。カメラ制御部１１はレンズ制御部５とのシリアル通信ユニットを備え、タイマー機能、ＤＡＣ機能、入出力ポートの制御機能、ＲＯＭやＲＡＭ等を用いたメモリ機能を有する。レンズ制御部５との間で通信を行うために接点ユニット８が設けられている。カメラ本体９側には複数の金属製の突起があり、交換レンズ１側にはそれらの突起と接触させるための複数の金属片が埋め込まれている。交換レンズ１がカメラ本体９に装着されると、カメラ制御部１１とレンズ制御部５が電気的に接続されて相互に通信可能となる。

撮像光学系を通過した光を光電変換する撮像素子１０は、ＣＭＯＳ（相補型金属酸化膜半導体）やＣＣＤ（電荷結合素子）等を用いた撮像センサである。増幅器１２は撮像素子１０で光電変換された撮像信号を増幅する。カメラ信号処理回路１４は増幅器１２の出力信号に対して各種の画像処理を施して映像信号を生成する。また、カメラ信号処理回路１４は、撮像素子１０の露光タイミングに同期した垂直同期信号を生成してカメラ制御部１１に出力する。モニタ装置１５はＬＣＤ（液晶表示装置）等が使用され、カメラ信号処理回路１４からの映像信号に従って画像を表示する。ＡＦ評価値処理回路１３は、増幅器１２の出力信号から焦点調節用信号を生成する。例えば、ＡＦ評価値処理回路１３は、焦点状態の評価用にＡＦ評価値を生成するため、映像信号の所定部分のみをサンプリングするゲート回路やフィルタ回路等を備える。カメラ制御部１１はＡＦ評価値処理回路１３の出力信号に基づいて焦点調節制御を行うとともに、撮像素子１０の露光時間を制御する。

撮像装置への操作指示を行う操作部として図１にはレリーズスイッチ１６とモード切替スイッチ１７を例示する。レリーズスイッチ１６は、ユーザがピント合わせ及びレリーズ操作に使用し、操作指示をカメラ制御部１１に送信する２段階式スイッチである。ユーザによるレリーズボタン（不図示）の第１ストローク（半押し）の操作により、第１スイッチ（以下、ＳＷ１と記す）がオン状態となり、ピント合わせ等の撮影準備処理が開始する。そしてユーザによるレリーズボタンの第２ストローク（全押し）により、第２スイッチ（以下、ＳＷ２と記す）がオン状態となり、撮影動作が開始する。モード切替スイッチ１７はモードの選択操作手段であり、ユーザ操作により選択されたモードの情報はカメラ制御部１１に送信される。ユーザはカメラ本体９の撮影モードとして、例えば静止画撮影モードや動画撮影モードを選択することができる。その他の操作部１８は、ユーザがフレームレートなどの各種設定操作を行う際に使用し、操作指示信号をカメラ制御部１１に出力する。

図２（Ａ）は、交換レンズ１とカメラ本体９とを繋ぐ通信用の接点部を模式的に表す図である。図２（Ａ）にて、同期クロック通信に用いる端子例として、左側にレンズ制御部５の通信端子を示し、右側にカメラ制御部１１の通信端子を示す。
カメラ制御部１１とレンズ制御部５は、図１に示す接点ユニット８で接続される。レンズ制御部５のＬｏｕｔはレンズ情報を出力するレンズデータ出力端子であり、Ｌｉｎはカメラ本体９から情報が入力されるカメラ本体データ入力端子であり、Ｌｃｌｋは同期クロック入出力端子である。一方、カメラ制御部１１にて、Ｃｉｎは前記Ｌｏｕｔに対応するレンズデータ入力端子であり、Ｃｏｕｔはカメラ本体データ出力端子であり、Ｃｃｌｋは同期クロック入出力端子である。Ｃｃｌｋは、カメラ制御部１１により生成されたクロック信号をレンズ制御部５に送信する第１の通信端子である。また、ＣｉｎとＣｏｕｔは、クロック信号に従ってレンズ制御部５との間でデータを通信する第２の通信端子であり、双方向の送受信には少なくとも１対の端子が必要となる。同期クロック通信の特徴的事項は、基本的に基準クロックによる同期通信であるため、通信クロックレートを比較的速くすることができる点である。

本実施形態では、クロック同期のみの通信方式を採用した場合を例に説明する。以下ではウォブリング動作時において、カメラ本体９と交換レンズ１との間の通信方式について説明する。なお、ユーザがモニタ装置１５でプレビュー表示を行いながら静止画撮影を行う場合、または動画撮影を行う場合を想定する。

図４は、フォーカスレンズ２のウォブリング動作を行う際の通信タイミングを例示する。（Ａ）露光制御では横軸に時間軸をとり、フレーム間隔及び露光時間を示す。（Ｂ）カメラ−レンズ間通信は、カメラ制御部１１とレンズ制御部５との通信状態を示し、横軸は時間を表わす。Ｔは通信周期を示す。（Ｃ）レンズ駆動制御では横軸に時間軸をとり、縦軸にフォーカスレンズ２の位置を示しており、停止期間、ウォブリングの駆動期間を示す。
カメラ制御部１１は、撮像素子１０の露光が終了すると、直ちにレンズ制御部５へのデータ通信を開始し、フォーカスレンズ２の駆動制御を指示する。本実施形態ではｎバイトの固定長のデータ通信とする。通信データ例を下表１に示す。

第１バイトには通信コマンドを示す値が格納され、第２バイトには駆動期間の情報が格納される。データを受信したレンズ制御部５は、カメラ制御部１１から指示された駆動期間内にウォブリング動作を完了しなければならない。図４（Ｃ）におけるフォーカスレンズ２の駆動期間はこの通信内容によって決定される。第３バイトから第ｎ−２バイトまでは、フォーカスレンズ２の駆動制御や絞りの駆動制御に関する様々な制御情報を含んでいる。第ｎ−１バイトには静止画撮影モードと動画撮影モードを切り替えるための切り替え情報が格納されている。第ｎバイトには、誤り検出のためのチェックサム情報が格納されている。レンズ制御部５はカメラ制御部１１からデータを受け取ると、フォーカスレンズ２を駆動期間内にて所定方向へウォブリング駆動量分だけ移動させて停止させる制御を行う。フォーカスレンズ２の駆動時間及び駆動量についての情報は、カメラ制御部１１から送られるデータに含まれている。

次に、カメラ制御部１１が露光終了時に送信する通信処理とウォブリング動作とを同期させる仕組みについて、図５を参照して説明する。図５は図２（Ａ）に示すカメラ側の通信端子Ｃｏｕｔ、Ｃｉｎ、Ｃｃｌｋについて各信号を例示した波形図である。
カメラ信号処理回路１４は、撮像素子１０の露光タイミングと同期する垂直同期信号を生成し、カメラ制御部１１に出力する。垂直同期信号に基づき、各フレームの露光が終了する度にカメラ制御部１１からレンズ制御部５へ通信が行われる。
レンズ制御部５は同期クロック入出力端子Ｃｃｌｋの信号レベルがＬｏからＨｉに変化すると、カメラ制御部１１からのデータを内部レジスタに取り込む。この信号のやり取りは合計８回（８ｂｉｔ分）繰り返され、１バイトデータとしてメモリに記憶されて内部処理に使用される。さらに、この信号送受がｎ回に亘って繰り返されることで、期間Ｔｃで示すように合計ｎバイトの連続したデータ通信が実行される。

この連続データ通信が完了すると、カメラ制御部１１は通信端子Ｃｃｌｋの信号レベルをＨｉの状態に保ち、次の露光終了タイミングで通信を開始する時に通信端子Ｃｃｌｋの信号レベルをＨｉからＬｏに引き下げる。その際、レンズ制御部５は、Ｃｃｌｋに対応する通信端子Ｌｃｌｋの信号レベルを監視している。この信号レベルがＨｉになった時点から一定期間（以下、この露光同期待ち期間の長さをＴｗと記す）が経過した後で、通信端子Ｌｃｌｋの信号レベルがＨｉからＬｏに変化する。レンズ制御部５は、これをカメラの露光タイミングと同期する時点としてとり扱う。このタイミングと、カメラ制御部１１から受信した駆動期間を示すデータに基づいて、レンズ制御部５はフォーカスレンズ２の駆動及び停止動作を制御する。
その後、通信端子Ｌｃｌｋの信号レベルがＬｏからＨｉに切り替わると、レンズ制御部５は、カメラ制御部１１が通信端子Ｃｏｕｔを介して送信したデータを、通信端子Ｌｉｎから内部レジスタに取り込む。こうして、前回の通信処理と同様に合計ｎバイトの連続データ通信が実行される。

次に、カメラ本体９に交換レンズ１が装着されたときの設定動作について説明する。図３は、カメラシステムの通信に関する設定処理例を示すフローチャートである。
交換レンズ１がカメラ本体９に装着されると処理が開始し、Ｓ５０１に進む。カメラ制御部１１とレンズ制御部５との間でＢｕｓｙ通信を用いて初期通信が行われる。Ｂｕｓｙ通信はＢｕｓｙ状態の発生を定義している通信方式で、以下に説明する。
図２（Ｂ）はＢｕｓｙ通信にて通信端子Ｃｏｕｔ、Ｃｉｎ、Ｃｃｌｋの各信号を表す波形図である。カメラ制御部１１は、通信端子Ｃｃｌｋのクロック信号の立ち上がりに同期して、通信端子Ｃｏｕｔを介してレンズ制御部５にデータを送信する。また、通信端子Ｃｃｌｋのクロック信号の立ち上がりに同期して、カメラ制御部１１は通信端子Ｃｉｎを介してレンズ制御部５からデータを受信する。通信端子Ｃｃｌｋにおいて、一定時間Ｌｏレベルとなっている期間は、レンズ制御部５が通信端子Ｌｃｌｋの信号レベルをＬｏに引き下げて、通信不能としているＢｕｓｙ状態を表す。このＢｕｓｙ状態の期間中、レンズ制御部５はカメラ制御部１１から受信したデータを解析し、解析結果に対応する処理を行う。レンズ制御部５は通信処理が終了すると、通信端子Ｌｃｌｋの信号レベルをＨｉに戻す処理を行う。本実施形態に係るＢｕｓｙ通信では、１バイトのデータ通信ごとにＢｕｓｙ状態の期間が設けられる。

Ｓ５０２では、初期通信により、カメラ制御部１１がレンズ制御部５からレンズＩＤ、つまりレンズ装置の識別情報を取得する。次のＳ５０３では、カメラ本体９に装着されたレンズ装置が第１通信方式に対応可能であるか否かをカメラ制御部１１が判定する。第１通信方式とは、前記のように、一定時間の経過後における通信端子Ｃｃｌｋ端子の信号レベル変化をフレーム露光の同期タイミングとして扱う通信方式である。判定結果が第１通信方式の場合、Ｓ５０４へ処理を進め、また判定結果が第１通信方式ではない場合、Ｓ５０６へ処理を進める。なお、Ｂｕｓｙ通信は第２通信方式に対応する。

カメラ本体９に装着された交換レンズ１が第１通信方式に対応可能であれば、Ｓ５０４にてカメラ制御部１１がレンズ制御部５に対して通信の切り替えを通知する。Ｓ５０５に進み、前述したｎバイトデータの連続通信が開始し、次のデータ処理へと進む。一方、カメラ本体９に装着された交換レンズ１が第１通信方式に対応可能でなければ、Ｓ５０６にてそのままＢｕｓｙ通信が継続し、次の処理へと進む。なお、撮像装置本体とレンズ装置との間で垂直同期信号に同期した通信を行う方法については、ｎバイトデータの連続通信を例にして説明した。これに限らず、任意のバイト数のデータ通信を複数回に分けて行う実施形態でもよい。

以下、第１通信方式における垂直同期信号と通信処理の時間的な関係について説明する。
図６は垂直同期信号が安定している状態にてカメラ制御部１１とレンズ制御部５との間の通信の様子を例示する。通信線にはデータの通信状態を表し、その下方に垂直同期信号を示す。

垂直同期信号のレベルは、カメラ本体９で設定しているフレームレートに従い、周期的にＨｉからＬｏへ変化する。例えば、フレームレートが６０ｆｐｓ（ｆｒａｍｅｓ ｐｅｒ ｓｅｃｏｎｄ）であれば、周期は約１６．６ミリ秒である。垂直同期信号のレベルがＬｏからＨｉに変化するタイミングで、カメラ制御部１１からレンズ制御部５へ第１通信と呼ばれる通信処理が実行される。そして、第１通信から所定時間の経過後に第２通信と呼ばれる通信処理が実行される。
第１通信及び第２通信によって、カメラ制御部１１とレンズ制御部５との間でウォブリング動作に必要な情報の送受信が行われる。垂直同期信号が安定して周期的に繰り返されている間、カメラ制御部１１とレンズ制御部５との間の通信タイミングも周期的になるため、安定な通信が行われる。

次に、図７を参照して、垂直同期信号の発生する周期が変化した場合のカメラ制御部１１とレンズ制御部５との間の通信について説明する。このような状況として、例えば、ライブビュー起動の際にはフリッカー検出用にフレームレートを６０ｆｐｓより短い所定のｆｐｓに変化させる場合がある。その際、設定された所定値（例えば６０ｆｐｓでは約１６．６ミリ秒）に比べて短い周期で垂直同期信号が発生する。あるいは、所定値よりも長い周期で垂直同期信号が発生する場合もある。

図７は通信状態と垂直同期信号との間の時間的な関係を例示する。垂直同期信号のレベルは、カメラで設定しているフレームレートに対応する時間とは異なる周期でＨｉからＬｏへ変化している。なお、不図示の設定部によって設定されたフレームレートが変更された場合を説明する。フレームレートの設定および変更処理は操作部１８を用いたユーザの操作、または撮像装置の動作状態や撮影モードなどの設定や変更に応じてカメラ制御部１１によって行われるものとする。
フレームレートの設定変更があると、設定変更後のフレームレートに対応する時間情報がカメラ制御部１１からレンズ制御部５へ送信される。それに伴い、レンズ制御部５は、設定変更後のフレームレートに対応する時間情報で通信制御することになる。このとき、垂直同期信号の発生のタイミングでカメラ制御部１１からレンズ制御部５への第１通信は行わない。カメラ制御部１１とレンズ制御部５との通信プロトコルに反するからである。
また、このとき、カメラ制御部１１は設定されているフレームレートに対応する時間を計測するようにしている。そして、当該計測することで、通信周期をカメラ制御部１１とレンズ制御部５との通信プロトコルに対応させたタイミングでレンズ制御部５への第１通信を行う。この場合、カメラ制御部１１とレンズ制御部５との間でデータ通信が周期的に行われることは維持できる。その一方で、通信処理と垂直同期信号の発生とは同期しなくなる。その期間には、レンズ駆動と撮像素子１０への露光とのタイミングがずれてしまうので、カメラ制御部１１がＡＦ評価値処理回路１３からＡＦ評価値を取得してＡＦ動作の制御を行うことは好ましくない。当該場合に取得したＡＦ評価値は、フレームによって異なる露光時間の信号に基づくものになっているからである。
そこで、カメラ制御部１１はレンズ制御部５に対して、垂直同期信号の発生と通信処理との間で周期が一致していないことを示すことに対応する非同期情報を第１通信により通知する。レンズ制御部５はこの非同期情報の通知を受け取っている間、フォーカスレンズの動作の指示に関する受信情報を無効として扱い、ＡＦ動作に関する制御は行わない。
一方、絞りの制御や絞りの位置に関する情報の通信、ズームの位置に関する情報の通信等については、無効として扱わない。このため、カメラ制御部１１とレンズ制御部５は情報を交換することによって、必要に応じて絞りの制御や絞りの位置に関する情報の通信、ズームの位置に関する情報の通信等を行うことができる。
その後、フレームレートの変更設定に伴ってずれていた垂直同期信号の発生するタイミングが、徐々に当該設定変更されたフレームレートに対応するタイミングで発生するようになる。そうすると、カメラ制御部１１は、垂直同期信号の発生する周期が設定変更されたフレームレートに対応した周期に対応していることを検知する。これは、設定変更されたフレームレートに対応する時間の計測と垂直同期信号の発生する時間とを付け合わせることで行われる。
そして、カメラ制御部１１は、設定変更されたフレームレートに対応する時間の計測に基づくレンズ制御部５との通信から、垂直同期信号の発生に対応させたレンズ制御部５との通信に切り替える。これにより、カメラ制御部１１とレンズ制御部５と間の通信は、図６に示す安定状態に復帰する。

第１実施形態では、例えばフレームレートの設定が変更されたときなど、垂直同期信号の発生の周期が変化した場合でも対処可能な通信を実現できる。すなわち、カメラ制御部１１は撮像信号に係るフレームレートに対応する時間を計測し、設定された通信周期を守るタイミングにてレンズ制御部５との間で通信する。従って、カメラ本体とレンズ装置の間で周期的な通信を行うシステムにおいて、垂直同期信号の周期が変化した状態でも通信を行うことによって、接点数を増やすことなく、垂直同期信号の周期変化に対処した通信を安定に行える。なお、垂直同期信号と同期した通信のための専用信号線を用いる必要がない。また、垂直同期信号に対応するレンズ装置との通信制御に切り替える際、少なくとも切り替え後の１回目の通信制御では、焦点調節用の光学部材の駆動制御を制限することで、焦点調節動作への影響を抑えることができる。

［第２実施形態］
次に本発明の第２実施形態を説明する。なお、基本的な構成は第１実施形態の場合と同様であるため、既に使用した符号を用いることにより各構成要素の説明を省略し、以下では主に第１実施形態との相違点を説明する。
図８を参照して、第２実施形態にてフレームレートの設定を変更した場合の通信動作について説明する。図８は通信状態と垂直同期信号との時間的な関係を例示し、フレームレートが２４ｆｐｓから６０ｆｐｓに変更された場合を示す。

第２実施形態では、撮影者の操作に伴って、カメラのフレームレートを変更可能となっており、任意のタイミングで変更できる。この場合、撮像素子１０の撮像信号に係る垂直同期信号の発生タイミングの切り替え処理には、ある程度の時間を要するため、垂直同期信号の発生タイミングは直ちに変更後のフレームレートに対応したタイミングにはならない。
そこで、図８に示すように、フレームレートの設定変更をカメラ制御部１１が検知した場合、カメラ制御部１１は、レンズ制御部５に対して、１回目の第１通信で切り替え後のフレームレートを通知する。つまり、カメラ制御部１１からレンズ制御部５に対して、フレームレートの設定変更に伴って、通信タイミング（通信周期）の切り替えが行われることが通知される。また、フレームレートの設定変更に伴って、垂直同期信号の発生の周期が安定するまでの期間中には、垂直同期信号のタイミングでカメラ制御部１１からレンズ制御部５への第１通信は行わない。一方で、カメラ制御部１１は設定変更後のフレームレートに対応した時間を計測し、当該計測に基づいたタイミングでレンズ制御部５との通信を行う。この設定変更後のフレームレートに対応した時間の計測に基づく通信によりレンズ制御部５との通信プロトコルを維持する。また、フレームレートの設定変更があると、設定変更後のフレームレートに対応する時間情報がカメラ制御部１１からレンズ制御部５へ送信される。それに伴い、レンズ制御部５は、設定変更後のフレームレートに対応する時間情報で通信制御することになる。
ここでは、カメラ制御部１１はレンズ制御部５に対して、垂直同期信号の発生と通信処理との間で周期が一致していないことを示す情報（非同期情報）を第１通信により通知する。レンズ制御部５はこの非同期情報の通知を受け取っている間、フォーカスレンズの動作の指示に関する受信情報を無効として扱い、ＡＦ動作に関する制御は行わない。つまり、レンズ制御部５は焦点調節用の光学部材の駆動制御を制限する。
一方、絞りの制御や絞りの位置に関する情報の通信、ズームの位置に関する情報の通信等については、無効として扱わない。このため、カメラ制御部１１とレンズ制御部５は情報を交換することによって、必要に応じて絞りの制御や絞りの位置に関する情報の通信、ズームの位置に関する情報の通信等を行うことができる。
その後、フレームレートの変更設定に伴ってずれていた垂直同期信号の発生するタイミングが、徐々に当該設定変更されたフレームレートに対応するタイミングで発生するようになる。図８に示すように、レンズ制御部５に非同期情報が通知された後、垂直同期信号の周期は設定変更後のフレームレートに対応する時間に近づいていくとともに、通信タイミングと垂直同期信号との位相関係が次第に変化していく。図８に示す例では第１通信の開始タイミングが垂直同期信号に対して進み位相状態から、徐々に位相が遅れていく。そうすると、ある時点でカメラ制御部１１は、垂直同期信号の発生する周期が設定変更されたフレームレートに対応した周期に対応していることを検知する。これは、設定変更されたフレームレートに対応する時間の計測と垂直同期信号の発生する時間とを付け合わせることで行われる。
ここで、垂直同期信号の発生する周期が設定変更されたフレームレートに対応した周期になったとしても、設定変更されたフレームレートに対応する時間の計測に基づいた通信周期とは位相が異なっている場合がある。そこで、カメラ制御部１１は、垂直同期信号の発生する周期が、設定変更後のフレームレートに対応した周期になったとき、次の通信タイミングを垂直同期信号の発生タイミングに対応させる制御を行う。この制御とともに、カメラ制御部１１は、その通信に伴う情報は無効である情報に対応するものであることをレンズ制御部５に通信する。

これによりカメラ制御部１１とレンズ制御部５の両者の間で安定した通信が行われる。
第２実施形態では、垂直同期信号の周期変更が完了する前に、変更後のフレームレートに対応する時間を計測し、計測結果に基づいてカメラ制御部１１とレンズ制御部５との間で通信が継続して行われる。そして、垂直同期信号の周期変更がレンズ制御部５に通知される。よって、フレームレートの変更後、スムーズに通信が可能となる。

［その他の実施形態］
また、本発明は、以下の処理を実行することによっても実現される。即ち、上述した実施形態の機能を実現するソフトウェア（プログラム）を、ネットワーク又は各種記憶媒体を介してシステム或いは装置に供給し、そのシステム或いは装置のコンピュータ（またはＣＰＵやＭＰＵ等）がプログラムを読み出して実行する処理である。

１ 交換レンズ
２ フォーカスレンズ
３ フォーカスモータユニット
５ レンズ制御部
８ 接点ユニット
９ カメラ本体
１０ 撮像素子
１１ カメラ制御部

Claims (14)

1. レンズ装置が装着され、電気的な接点部を介して該レンズ装置と通信する撮像装置であって、
   被写体からの光を光電変換して撮像信号を出力する撮像手段と、
   画像のフレームレートの設定を行う設定手段と、
   前記撮像手段の露光タイミングと同期する垂直同期信号に対応して前記レンズ装置との通信を制御するとともに、前記設定手段によりフレームレートが変更された場合、当該変更後のフレームレートに対応する時間の計測に基づいて前記レンズ装置との通信を制御する制御手段を備えることを特徴とする撮像装置。
2. 前記制御手段は、前記設定手段によりフレームレートが変更された場合、焦点調節用の光学部材の駆動制御を制限することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記制御手段は、前記設定手段によりフレームレートが変更された場合、絞りの駆動制御は制限しない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. 前記制御手段は、前記垂直同期信号の周期と、前記撮像装置および前記レンズ装置の通信周期とが異なる場合には、それに対応する情報を前記レンズ装置に通知することを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 前記接点部は、前記制御手段により生成されたクロック信号を前記レンズ装置に送信する第１の通信端子と、前記クロック信号に従って前記レンズ装置との間でデータを通信する第２の通信端子とを有することを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は、前記変更後のフレームレートに対応する時間の計測に基づいて前記レンズ装置との通信を行う制御から、前記垂直同期信号に対応して前記レンズ装置との通信を行う制御に切り替える際に、少なくとも切り替え後の１回目の通信の制御では、焦点調節用の光学部材の駆動制御を制限することを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載の撮像装置。
7. 撮像装置に装着され、電気的な接点部を介して該撮像装置と通信するレンズ装置であって、
   焦点調節用の光学部材を駆動する駆動手段と、
   前記撮像装置と通信して前記駆動手段を制御する制御手段であって、前記撮像装置の撮像手段の露光タイミングに同期した垂直同期信号に対応して前記撮像装置との通信を行うとともに、前記撮像装置のフレームレートが変更された場合、当該変更後のフレームレートに対応する時間の計測に基づいて前記撮像装置と通信する制御手段を有することを特徴とするレンズ装置。
8. 前記制御手段は、前記撮像装置のフレームレートが変更された場合、前記焦点調節用の光学部材の駆動制御を制限することを特徴とする請求項７に記載のレンズ装置。
9. 前記制御手段は、前記撮像装置のフレームレートが変更された場合、絞りの駆動制御は制限しないことを特徴とする請求項７または８に記載のレンズ装置。
10. 前記制御手段は、前記垂直同期信号の周期と、前記撮像装置および前記レンズ装置の通信周期とが異なる場合には、それに対応する情報を前記撮像装置から受信し、前記光学部材の駆動制御を制限することを特徴とする請求項７から９のいずれか１項に記載のレンズ装置。
11. 前記接点部は、前記制御手段により生成されたクロック信号を前記撮像装置に送信する第１の通信端子と、前記クロック信号に従って前記撮像装置との間でデータを通信する第２の通信端子とを有することを特徴とする請求項７から１０のいずれか１項に記載のレンズ装置。
12. 前記制御手段は、前記変更後のフレームレートに対応する時間の計測に基づいて前記撮像装置との通信を行う制御から、前記垂直同期信号に対応して前記撮像装置との通信を行う制御に切り替える際に、少なくとも切り替え後の１回目の通信の制御では、前記焦点調節用の光学部材の駆動制御を制限することを特徴とする請求項７から１１のいずれか１項に記載のレンズ装置。
13. レンズ装置が装着され、電気的な接点部を介して該レンズ装置と通信する撮像装置にて実行される制御方法であって、
    撮像手段が被写体からの光を光電変換して撮像信号を出力する撮像ステップと、
    設定手段が画像のフレームレートの設定を行う設定ステップと、
    前記撮像装置の制御手段が、前記撮像手段の露光タイミングと同期する垂直同期信号に対応して前記レンズ装置との通信を制御するとともに、前記設定手段によりフレームレートが変更された場合、当該変更後のフレームレートに対応する時間の計測に基づいて前記レンズ装置との通信を制御する制御ステップを有することを特徴とする撮像装置の制御方法。
14. 撮像装置に装着され、電気的な接点部を介して該撮像装置と通信するレンズ装置にて実行される制御方法であって、
    前記撮像装置と通信して焦点調節用の光学部材の駆動手段を制御するステップと、
    前記撮像装置の撮像手段の露光タイミングに同期した垂直同期信号に対応して前記撮像装置と通信するとともに、前記撮像装置のフレームレートが変更された場合、当該変更後のフレームレートに対応する時間の計測に基づいて前記撮像装置と通信する制御を行うステップを有することを特徴とするレンズ装置の制御方法。
    

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