JP6095298B2 - レンズ装置、及びレンズ装置を着脱可能な撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置本体に着脱可能なレンズ装置（レンズユニット）、レンズ装置を着脱可能な撮像装置本体（カメラユニット）、及びレンズ装置と撮像装置本体を含む撮像装置に関するものである

近年、レンズ装置を交換することが可能なビデオカメラが製品化されている。このジャンルの製品の特徴は、ユーザーが撮影したい被写体に合わせて様々な特徴を有するレンズ装置に交換できることである。この様な交換レンズのシステムにおいて、露出を制御するシステムが提案されている。具体的には、カメラユニット側で露出状態を検出し、その露出状態が予め定められた値と一致するように、カメラユニット側でレンズユニット側の絞りを制御するための情報を生成してレンズユニット側へ送信する。レンズユニット側は、カメラユニット側から受信した、絞りを制御するための情報に基づき絞りを制御する（特許文献１参照）。

特開平３−１０５８０号公報

しかしながら、上記従来の撮像装置においては、レンズユニットに装着された絞りの応答性（単位時間当たりの光量変化量）をカメラユニット側から変更することが考慮されていない。そのため、露出制御の応答性を変更するための機能を実現することが出来ないという課題があった。

上記課題に鑑み、本発明の撮像装置は、被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を有するカメラユニットと、撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段を有するレンズユニットと、を含む。また、絞り手段の制御可能な応答性（単位時間当たりの光量変化量）に関する絞り応答性情報を記憶するための記憶手段と、外部からの操作により絞り手段による制御を含めた露出制御の応答性を選択するための選択手段と、選択手段によって選択された応答性及び記憶手段に記憶された絞り応答性情報から絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するための生成手段と、生成手段によって生成された絞り応答性情報に基づき絞り手段の応答性を制御するための制御手段と、を備える。前記絞り応答性情報は、前記絞り手段を前記カメラユニットから前記通信手段を介して制御可能かどうかの情報を含み、前記絞り手段を前記カメラユニットから制御できない場合は、前記選択手段による応答性の選択を不可能とし、その旨の表示を行う。

また、上記課題に鑑み、被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を有する本発明のカメラユニットは、撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段と絞り手段の制御可能な応答性に関する絞り応答性情報を記憶するための記憶手段とを有し当該カメラユニットに着脱可能なレンズユニットと当該カメラユニットとの間で情報を相互に通信するための通信手段と、外部からの操作により絞り手段による制御を含めた露出制御の応答性を選択するための選択手段と、選択手段によって選択された応答性及びレンズユニットからカメラユニットへ通信手段を介して送られる記憶手段に記憶された絞り応答性情報から絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するための生成手段と、を備える。前記絞り応答性情報が、前記絞り手段を前記カメラユニットから前記通信手段を介して制御可能かどうかの情報を含む場合、前記絞り手段を前記カメラユニットから制御できないときは、前記選択手段による応答性の選択を不可能とし、その旨の表示を行う。

また、上記課題に鑑み、被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を有するカメラユニットに着脱可能な本発明のレンズユニットは、撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段と、カメラユニットと当該レンズユニットとの間で情報を相互に通信するための通信手段と、絞り手段の制御可能な応答性に関する絞り応答性情報を記憶するための記憶手段と、を備える。前記絞り応答性情報は、前記絞り手段を前記カメラユニットから前記通信手段を介して制御可能かどうかの情報を含み、前記絞り手段を前記カメラユニットから制御できない場合は、前記カメラユニットによる応答性の選択を不可能とし、前記カメラユニットにその旨の表示を行わせる。

本発明によれば、レンズユニットに記憶された絞り手段の制御可能な応答性（単位時間当たりの光量変化量）に関する情報を、レンズユニットからカメラユニットに通信することができる。これにより、カメラユニットは、装着されたレンズユニットに応じて制御可能な応答性の可変範囲に関する情報を入手することが可能になり、その結果、カメラユニットは前記応答性の可変範囲の中から絞り手段の応答性を設定することが可能になる。従って、絞り手段の応答性を、例えば、高速モード/中速モード/低速モードから選択する機能を実現可能にしたシステムを提供できるという効果がある。

実施例のブロック図。 実施例のフローチャート１を示す図。 実施例のフローチャート２を示す図。 アイリス応答性を選択するメニュー表示例１の図。 アイリス応答性を選択するメニュー表示例２の図。 アイリスが変化する挙動について説明する図。 アイリスが変化する別の挙動について説明する図。

本発明の特徴は、次の点にある。すなわち、カメラユニット側の撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段を有するレンズユニットに、絞り手段の制御可能な応答性に関する絞り応答性情報を記憶する記憶手段を持たせる。そして、カメラユニットに、記憶手段に記憶された絞り応答性情報を少なくとも考慮して、絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するための生成手段を持たせる。これにより、カメラユニット側の生成手段によって生成された絞り応答性情報に基づき、レンズユニット側の絞り手段の応答性を制御することが可能となる。

＜実施例＞
以下、図面を参照して本発明の実施例を説明する。
図１は、実施例のブロック図である。本ブロック図において、１２０はレンズユニット、１２１は、レンズユニット１２０が着脱可能に装着されるカメラユニットである。レンズユニット１２０において、１０１は結像用レンズ、１０２は、後述の撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段であるアイリスである。また、１１７は、アイリス１０２の開閉動作を制御するアイリス制御信号経路、１１８は、アイリス１０２のＦ値を電気的に伝達するためのアイリスＦ値信号経路、１１９は、レンズユニット１２０内のシステム的な制御を行うためのレンズマイコンである。

次に、カメラユニット１２１において、１０３は、被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段であるＣＣＤ等の撮像素子、１０４はＣＤＳ／ＡＧＣ回路（二重相関サンプリング回路／自動利得制御回路）である。１０５は、アナログの映像信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ、１０６はカメラ信号処理回路、１０７はレコーダー部への信号経路である。１０８は、カメラ信号処理回路１０６にて生成された輝度情報の積分データを測光値として伝達するための測光値伝達経路、１０９は、カメラ信号処理回路１０６で生成されたＶＤ（垂直同期信号）の伝達経路である。１１０は、カメラユニット１２１の機能に関する設定を行うためのメニューキー、１１１は、カメラユニット１２１の機能に関する設定を行うために選択項目を表示するＥＶＦ（エレクトリックビューファインダー）である。１１２は、カメラユニット１２１内のシステム的な制御を行うためのカメラマイコン、１１３は、カメラマイコン１１２とレンズマイコン１１９との間で各種情報（クロック）の送受信通信を行うための通信手段であるクロックラインである。１１４と１１５は、カメラマイコン１１２とレンズマイコン１１９との間で各種情報（データ）の送受信通信を行うための通信手段であるデータラインである。データライン１１４は、カメラマイコン１１２からレンズマイコン１１９へデータを送信するためのデータラインであり、データライン１１５は、レンズマイコン１１９からカメラマイコン１１２へデータを送信するためのデータラインである。１１６は、通信同期信号（ＶＤ）を送信するためのラインである。

本実施例の具体的な動作について説明する。
映像信号を生成する被写体からの光は、レンズ１０１にて結像され、アイリス１０２にて光量が調整され、ＣＣＤ１０３にて光電変換される。ＣＣＤ１０３より出力された映像信号は、ＣＤＳ/ＡＧＣ回路１０４に入力されて所定のゲインを持たせられ、Ａ/Ｄコンバータ１０５によってデジタル変換されてカメラ信号処理回路１０６に入力される。カメラ信号処理回路１０６にてカメラ信号処理が施されて出力された映像信号は、１０７の経路を介してレコーダー部へ渡される。ユーザーが撮像している映像信号は、ＥＶＦ１１１にて確認することができる。

一方、露出を制御するための測光値は、カメラ信号処理回路１０６にて映像輝度信号を積分することにより生成され、測光値伝達経路１０８を介してカメラマイコン１１２に入力される。ＶＤ（垂直同期信号）は、カメラ信号処理回路１０６内で生成され、ＶＤ（垂直同期信号）伝達経路１０９を介してカメラマイコン１１２に入力される。カメラマイコン１１２は、レンズマイコン１１９と通信を行うが、そのタイミングはＶＤ（垂直同期信号）に同期している。カメラマイコン１１２は、アイリス１０２を使って露出制御するために、測光値伝達経路１０８を介して入力される測光値と、標準の露出状態と相関のとれた予め定められた標準露出値とが常時一致するようにアイリス１０２の目標とするＦ値を算出する。算出されたＦ値は、クロックライン１１３とデータライン１１４とデータライン１１５と通信同期信号ライン１１６を使ってレンズマイコン１１９に送信される。

レンズマイコン１１９は、アイリス１０２のＦ値をアイリスＦ値信号経路１１８から伝達され、このＦ値がカメラマイコン１１２から通信にて送られた目標Ｆ値と一致するように、アイリス制御信号経路１１７を介してアイリス１０２を制御する。ユーザーが外部からの操作でアイリス１０２の応答性を意図的に変更する場合は、ＥＶＦ１１１に表示されたアイリス応答性選択画面をメニューキー（選択手段）１１０を介して選択することによって応答性を選択することができる。

以上の説明から分かる様に、被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を有するカメラユニットは、通信手段と選択手段と生成手段を有する。通信手段は、絞り手段と絞り手段の制御可能な応答性に関する絞り応答性情報を記憶するための記憶手段とを有しカメラユニットに着脱可能なレンズユニットとカメラユニットとの間で情報を相互に通信するためのものである。選択手段は、外部からの操作により、絞り手段による制御を含めた露出制御の応答性を選択するためのものである。生成手段は、選択手段によって選択された応答性及び通信手段を介して送られる記憶手段に記憶された絞り応答性情報から、絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するためのものである。また、カメラユニットに着脱可能なレンズユニットは、絞り手段と通信手段と記憶手段を有する。次の制御手段を有してもよい。この制御手段は、選択手段によって選択された応答性及び記憶手段に記憶された絞り応答性情報から絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するためのカメラユニット側の生成手段によって生成された絞り応答性情報に基づき、絞り手段の応答性を制御する

次に、図２の本実施例のフローチャート１を使って説明する。フローチャート１は、レンズマイコン１１９からカメラマイコン１１２へ通信するシーケンスをフローチャートにしたものである。カメラマイコン１１２は伝達経路１１９を介するＶＤ（垂直同期信号）を検出し、ＶＤ（垂直同期信号）から通信同期信号（通信同期信号ライン１１６で通信）を生成し、レンズマイコン１１９と双方向の通信を開始する（ステップ２０１）。次に、レンズマイコン１１９は、レンズマイコン１１９の内部の記憶手段に予め記憶されている、アイリス１０２がカメラユニット１２１から制御可能であることを意味する情報をセットする（ステップ２０２）。次に、レンズマイコン１１９は、レンズマイコン１１９の内部の記憶手段に予め記憶されているアイリス１０２の制御可能な最低速度に関する情報（応答性の可変範囲に関する情報）をセットする（ステップ２０３）。これらから分かる様に、記憶手段によって記憶される絞り応答性情報は、絞り手段をカメラユニットから通信手段を介して制御可能かどうかの情報と絞り手段の制御可能な応答性の可変範囲に関する情報とを含む。

次に、レンズマイコン１１９は、アイリス１０２のＦ値信号をアイリスＦ値信号経路１１８を介して取得し、Ｆ値情報としてセットする（ステップ２０４）。次に、レンズマイコン１１９はカメラマイコン１１２に対して、（ステップ２０２）と（ステップ２０３）と（ステップ２０４）でセットした情報を送信する（ステップ２０５）。

次に、図３の本実施例のフローチャート２を使って説明する。
フローチャート２は、カメラマイコン１１２からレンズマイコン１１９へ通信する情報を生成するシーケンスをフローチャートにしたものである。カメラマイコン１１２は経路１０９を介するＶＤ（垂直同期信号）を検出し、（ステップ３０２）の処理を開始するかしないかの判断を行う（ステップ３０１）。次に、カメラ信号処理回路１０６で生成された測光値を測光値伝達経路１０８を介して取得する（ステップ３０２）。次に、レンズマイコン１１９から通信を介してアイリス１０２のＦ値情報を取得する（ステップ３０３）。次に、カメラマイコン１１２の内部で予め定められた露出目標値と、（ステップ３０２）で取得した測光値とを比較し、その差分値からアイリス１０２の目標位置を演算する（ステップ３０４）。例えば、露出目標値と測光値とを比較した結果、露出目標値より測光値の方が１ＥＶ分暗いと判断した場合は、現在のＦ値よりも１ＥＶ分明るくすることができるＦ値を演算する。具体的には、現在のＦ値がＦ４．０の場合は、演算した結果がＦ５．６になる。又、同様に露出目標値と測光値とを比較した結果、露出目標値より測光値の方が１ＥＶ分明るいと判断した場合は、現在のＦ値よりも１ＥＶ分暗くすることができるＦ値を演算する。具体的には、現在のＦ値がＦ４．０の場合は、演算した結果がＦ２．８になる。

次に、図２の（ステップ２０２）の処理でセットされた情報をカメラマイコン１１２で受信した結果から、アイリス１０２の応答性をカメラユニット１２１側から制御可能かどうかを判断する（ステップ３０５）。もし、（ステップ３０５）でアイリス１０２の応答性が制御可能であると判断された場合はＹｅｓに分岐する。そして、ユーザーがメニュー画面を通して、予め選択設定したアイリス１０２の応答性に関する情報をレンズマイコン１１９に送信するためにセットする（ステップ３０６）。アイリス１０２の応答性に関する情報とは、例えば、単位時間に変化する光量で規定したものである。もし、（ステップ３０５）でアイリス１０２の応答性が制御不可能である場合は、Ｎｏに分岐する。次に、（ステップ３０４）で演算されたアイリス１０２の目標位置をレンズマイコン１１９に送信するためにセットする（ステップ３０７）。ここで、カメラマイコン１１２内の上記生成手段によって生成される絞り応答性情報は、記憶手段によって記憶されている絞り手段の制御可能な応答性の可変範囲に関する情報を考慮して生成される。次に、カメラマイコン１１２はレンズマイコン１１９に対して（ステップ３０６）と（ステップ３０７）でセットした情報を送信する（ステップ３０８）。

次に、図４と図５を用いて、ユーザーがメニュー画面を通してアイリス１０２の応答性を変更する方法の例を説明する。図４は、ＥＶＦ１１１に表示される、アイリス１０２の応答性を変更するためのメニュー画面である。アイリス１０２の応答性選択メニューからは、アイリス１０２の応答性を高速モードと中速モードと低速モードの３モードの中からユーザーが選択することができる。ユーザーは、ＥＶＦ１１１に表示された画面を見ながらメニューキー１１０を使ってアイリス１０２の応答性を選択できる。図５は、アイリス１０２の応答性の選択メニューからは、アイリス１０２の応答性の切り替えができないことをユーザーに示す表示例である。図４の例を表示するか図５の例を表示するかの判断は、図３のフローチャート２の（ステップ３０５）の処理内でアイリス１０２の応答性をカメラユニット１２１側から制御可能かどうかを判断することによって、表示を変える。具体的には、アイリス１０２の応答性をカメラユニット１２１側から制御可能であれば、図４のように、アイリス応答性選択メニューからは高速モードと中速モードと低速モードとを切り替えることが可能なメニュー画面を表示させる。又、アイリス１０２の応答性をカメラユニット１２１側から制御不可能であれば、図５のように、アイリス応答性選択メニューからは変更できないことを意味する表示を行う。つまり、絞り手段をカメラユニットから制御できない場合は、選択手段による応答性の選択を不可能とする。

次に、図６を用いて、アイリス応答性選択メニューによってアイリスの応答性を変更した時に、アイリス１０２が変化する挙動について説明する。図６では、横軸を時間、縦軸をＦ値とし、高速モードと中速モードと低速モードのそれぞれのモードにおいてＦ８からＦ２．８まで時間が経つにつれてＦ値が変化する挙動を図示した。図６から分かるように中速モードよりも高速モードの方が短時間でＦ２．８に達することが分かる。又、中速モードよりも低速モードの方が時間をかけてＦ２．８に達することが分かる。具体的にアイリス１０２の応答性を変えるためのフローについて説明する。図３のフローチャート２の（ステップ３０６）で、アイリス応答性選択メニューによって高速モードが選択された場合は、０．１秒間あたり１．５ＥＶの光量を変化させるための情報を生成し、レンズマイコン１１９に送信する。又、同様にアイリス応答性選択メニューによって中速モードが選択された場合は、０．１秒間あたり０．７５ＥＶの光量を変化させるための情報を生成し、レンズマイコン１１９に送信する。又、同様にアイリス応答性選択メニューによって低速モードが選択された場合は、０．１秒間あたり０．５ＥＶの光量を変化させるための情報を生成し、レンズマイコン１１９に送信する。レンズマイコン１１９は、以上、説明したような単位時間当たりの光量を変化させるための情報を受信した後、アイリス制御信号経路１１７を介してアイリス１０２を制御する。

次に、図７を用いて、アイリス１０２の制御できる応答性が図６で説明したものよりも速く制御できる場合について説明する。図７でも図６と同様に、横軸を時間、縦軸をＦ値とし、高速モードと中速モードと低速モードのそれぞれのモードにおいてＦ８からＦ２．８まで時間が経つにつれてＦ値が変化する挙動を図示した。図６との違いは、高速モードと中速モードと低速モードのそれぞれにおいてＦ８からＦ２．８に達するまでの時間が短いことが分かる。具体的にアイリス１０２の応答性を変えるためのフローについて説明する。図２のフローチャート１の（ステップ２０３）では、アイリス１０２の動作可能な最低速度に関する情報をセットして、（ステップ２０５）でカメラユニット１２１に送信する。これは、アイリス１０２の性能上これを遅く制御することができない場合に動作保証可能な最低速度に関する情報をカメラユニット１２１に送信するものである。図３のフローチャート２の（ステップ３０６）では、アイリス１０２の応答性を設定するが、この時、アイリス１０２の制御可能な最低速度に関する情報を考慮して設定する必要がある。具体的に、図２のフローチャート１の（ステップ２０３）で、アイリス１０２の動作可能な最低速度に関する情報として、０．１秒間あたり０．５ＥＶの光量を変化させるという情報がセットされた場合は、次の様にする。すなわち、アイリス応答性選択メニューによって低速モードが選択された際は、少なくとも０．１秒間あたり０．５ＥＶ以上の光量を変化させるよう情報を生成し、レンズマイコン１１９に送信する必要がある。

以上、本発明をその好適な実施の形態に基づいて詳述してきたが、本発明はこうした特定の実施の形態に限られるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。上述の実施の形態の一部を適宜組み合わせてもよい。

１０２・・・アイリス（絞り手段）、１０３・・・撮像素子（撮像手段）、１１０・・・メニューキー（選択手段）、１１２・・・カメラマイコン（生成手段を含む）、１１３〜１１６・・・通信手段、１１９・・・レンズマイコン（記憶手段、制御手段を含む）、１２０・・・レンズユニット、１２１・・・カメラユニット

Claims (8)

1. 被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を有するカメラユニットと、前記撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段を有するレンズユニットと、を含む撮像装置であって、
   前記カメラユニットと前記レンズユニットとの間で情報を相互に通信するための通信手段と、
   前記絞り手段の制御可能な応答性に関する絞り応答性情報を記憶するための記憶手段と、
   外部からの操作により、前記絞り手段による制御を含めた露出制御の応答性を選択するための選択手段と、
   前記選択手段によって選択された応答性、及び前記レンズユニットから前記カメラユニットへ前記通信手段を介して送られる前記記憶手段に記憶された絞り応答性情報から、前記絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するための生成手段と、
   前記カメラユニットから前記レンズユニットへ前記通信手段を介して送られる前記生成手段によって生成された絞り応答性情報に基づき、前記絞り手段の応答性を制御するための制御手段と、
   を備え、
   前記絞り応答性情報は、前記絞り手段を前記カメラユニットから前記通信手段を介して制御可能かどうかの情報を含み、
   前記絞り手段を前記カメラユニットから制御できない場合は、前記選択手段による応答性の選択を不可能とし、その旨の表示を行うことを特徴とする撮像装置。
2. 前記記憶手段によって記憶される絞り応答性情報は、前記絞り手段の制御可能な応答性の可変範囲に関する情報を含むことを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記生成手段によって生成される前記絞り応答性情報は、前記記憶手段によって記憶されている前記絞り手段の制御可能な応答性の可変範囲に関する情報を考慮して生成されることを特徴とする請求項２に記載の撮像装置。
4. 被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を有するカメラユニットであって、
   前記撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段と前記絞り手段の制御可能な応答性に関する絞り応答性情報を記憶するための記憶手段とを有し当該カメラユニットに着脱可能なレンズユニットと当該カメラユニットとの間で情報を相互に通信するための通信手段と、
   外部からの操作により、前記絞り手段による制御を含めた露出制御の応答性を選択するための選択手段と、
   前記選択手段によって選択された応答性、及び前記レンズユニットから当該カメラユニットへ前記通信手段を介して送られる前記記憶手段に記憶された絞り応答性情報から、前記絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するための生成手段と、
   を備え、
   前記絞り応答性情報が、前記絞り手段を前記カメラユニットから前記通信手段を介して制御可能かどうかの情報を含む場合、前記絞り手段を前記カメラユニットから制御できないときは、前記選択手段による応答性の選択を不可能とし、その旨の表示を行うことを特徴とするカメラユニット。
5. 前記生成手段によって生成される前記絞り応答性情報は、前記記憶手段によって記憶されている前記絞り手段の制御可能な応答性の可変範囲に関する情報を考慮して生成されることを特徴とする請求項４に記載のカメラユニット。
6. 被写体の光学像を電気信号に変換するための撮像手段を有するカメラユニットに着脱可能なレンズユニットであって、
   前記撮像手段への光量を調整するように露出を制御するための絞り手段と、
   前記カメラユニットと当該レンズユニットとの間で情報を相互に通信するための通信手段と、
   前記絞り手段の制御可能な応答性に関する絞り応答性情報を記憶するための記憶手段と、
   を備え、
   前記絞り応答性情報は、前記絞り手段を前記カメラユニットから前記通信手段を介して制御可能かどうかの情報を含み、
   前記絞り手段を前記カメラユニットから制御できない場合は、前記カメラユニットによる応答性の選択を不可能とし、前記カメラユニットにその旨の表示を行わせることを特徴とするレンズユニット。
7. 外部からの操作により前記絞り手段による制御を含めた露出制御の応答性を選択するための前記カメラユニット側の選択手段によって選択された応答性及び当該レンズユニットから前記カメラユニットへ前記通信手段を介して送られる前記記憶手段に記憶された絞り応答性情報から、前記絞り手段の応答性に関する絞り応答性情報を生成するための前記カメラユニット側の生成手段によって生成され、前記カメラユニットから当該レンズユニットへ前記通信手段を介して送られる絞り応答性情報に基づき、前記絞り手段の応答性を制御するための制御手段、
   を備えることを特徴とする請求項６に記載のレンズユニット。
8. 前記記憶手段によって記憶される絞り応答性情報は、前記絞り手段の制御可能な応答性の可変範囲に関する情報を含むことを特徴とする請求項６または７に記載のレンズユニット。

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