JP7019943B2 - カメラシステム、カメラボディおよび交換レンズ - Google Patents

Description

本発明は、カメラシステム、カメラボディおよび交換レンズに関する。

従来から、カメラボディと交換レンズとの間で通信を行うカメラシステムが知られている（たとえば、特許文献１）。しかしながら、撮像周期に対して適切なレンズ駆動を制御することができなかった。

特開２０１２－１６５０６８号公報

第１の態様によれば、光学系を有する交換レンズと、前記交換レンズを着脱可能なカメラボディと、を有するカメラシステムであって、前記カメラボディは、撮像制御を繰り返し実行する撮像部と、レンズ駆動を制御するための同期信号は前記交換レンズへ伝達せず、かつ、前記光学系の制御を指示する指示情報と前記撮像部による次の撮像開始までの残り時間に基づく待機時間に関する情報とを前記交換レンズへ伝達する伝達部と、を備え、前記交換レンズは、前記指示情報と前記待機時間に関する情報とにより、前記光学系の制御を開始するタイミングを制御する制御部を備える。
第２の態様によれば、カメラボディは、光学系を有する交換レンズが装着される取付部と、前記光学系の制御を指示する指示情報と、前記指示情報による前記光学系の制御を開始するまでの待機時間に関する情報とを前記交換レンズへ伝達する伝達部とを備える。
第３の態様によれば、交換レンズは、光学系の合焦状態を制御する制御部と、撮像制御を繰り返し実行する撮像部を有するカメラボディから、レンズ駆動を制御するための同期信号は前記交換レンズへ伝達せず、かつ、前記光学系の制御を指示する指示情報と前記撮像部による次の撮像開始までの残り時間に基づく待機時間に関する情報とを受信する受信部と、を備え、前記制御部は、前記受信した前記指示情報と前記待機時間に関する情報とにより、前記光学系の制御を開始するタイミングを制御する。

実施の形態によるカメラシステムの構成を説明する斜視図である。 第１の実施の形態によるカメラシステムの要部構成を説明するブロック図である。 焦点調節レンズの駆動開始のタイミングと撮像素子の電荷蓄積開始のタイミングとを示すタイミングチャートである。 第１の実施の形態によるカメラシステムの動作を説明するフローチャートである。 第２の実施の形態によるカメラシステムの要部構成を説明するブロック図である。 第２の実施の形態によるカメラシステムの動作を説明するフローチャートである。

－第１の実施の形態－
図面を参照しながら、第１の実施の形態によるカメラシステムについて説明する。
図１は第１の実施の形態による交換レンズ３００を装着したカメラボディ２００からなるカメラシステムであるデジタルカメラ１００の斜視図である。デジタルカメラ１００は、カメラボディ２００と、カメラボディ２００に着脱可能な交換レンズ３００とから構成される。

カメラボディ２００には、交換レンズ３００が着脱可能に取り付けられるボディ側マウント部２０１が設けられている。ボディ側マウント部２０１の近傍（図１に示す例では、ボディ側マウント部２０１の内周側）の位置には、電気接点２０２が設けられている。交換レンズ３００には、ボディ側マウント部２０１に対応して、カメラボディ２００が着脱可能に取り付けられるレンズ側マウント部３０１が設けられている。レンズ側マウント部３０１の近傍（図１に示す例では、レンズ側マウント部３０１の内周側）の位置には、電気接点３０２が設けられている。カメラボディ２００と交換レンズ３００とが結合された時には、電気接点２０２および３０２が電気的に接続される。電気接点２０２および３０２は、カメラボディ２００から交換レンズ３００への電力供給およびカメラボディ２００と交換レンズ３００との信号の送受信に利用される。

カメラボディ２００内のボディ側マウント部２０１の後方には、撮像素子８が設けられる。カメラボディ２００の上方には、入力装置であるボタン等からなる操作部１１が設けられている。ユーザは、操作部１１を用いてカメラボディ２００に撮影指示や撮影条件の設定指示等を行う。

図２はデジタルカメラ１００の要部構成を説明するブロック図である。なお、図２においては、図１に示す構成と同一の構成に対しては、同一の参照符号を付与している。以下、交換レンズ３００が有する構成と、カメラボディ２００が有する構成とに分けて説明を行う。

＜交換レンズ３００＞
交換レンズ３００は、撮影光学系１と、駆動部３と、レンズデータ部４と、レンズ制御部７とを備えている。撮影光学系１は、被写体像をカメラボディ２００の撮像素子８の撮像面上に結像させるための光学系であり、焦点調節レンズを含む複数のレンズによって構成されている。レンズ制御部７は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいて、交換レンズ３００の各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行したりする演算回路である。レンズ制御部７は、駆動制御部７０と通信部７１とを機能として備えている。駆動制御部７０は、撮影光学系１を構成する焦点調節レンズの駆動を制御することにより、撮影光学系１の制御を行う。通信部７１は、電気接点２０２および３０２を介して、カメラボディ２００との間で種々の情報を送受信する。通信部７１は、詳細を後述するように、カメラボディ２００から焦点調節レンズの制御を指示する指示情報と、焦点調節レンズの制御を実行するタイミングに関する情報とを受信する受信部として機能する。

駆動部３は、たとえばステッピングモータ等によって構成され、レンズ制御部７の駆動制御部７０により制御され、撮影光学系１を構成する焦点調節レンズを光軸の方向に沿って合焦位置へ駆動する。レンズデータ部４は、たとえば不揮発性の記録媒体により構成され、交換レンズ３００に関連する各種のレンズ情報が格納されている。レンズ情報としては、カメラボディ２００から指示情報が伝達されてから焦点調節レンズの制御が開始される、すなわち焦点調節レンズが駆動を開始する（応答する）までの応答遅れの時間（遅延時間）に関する情報が含まれる。

＜カメラボディ２００＞
カメラボディ２００は、制御部５と、撮像素子制御回路６と、撮像素子８と、操作部１１と、Ａ／Ｄ変換部１２と、画像処理回路１３と、焦点検出演算回路１４と、背面モニタ１７と、メモリ１８とを有している。撮像素子８には、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像画素が光軸と直交する平面上において二次元状（行と列）に配置される。撮像素子８の撮像画素には、それぞれＲ（赤）、Ｇ（緑）、Ｂ（青）のカラーフィルタが設けられている。撮像素子８は、撮影光学系１を介して入射される光束を受光して被写体像を撮像して、撮像信号を出力する。撮像信号は、画像データ生成用の信号（画像信号）として、また、焦点検出用の信号（焦点検出用信号）として使用される。撮像素子８がカラーフィルタを通して被写体像を撮像するため、撮像素子８の撮像画素から出力される撮像信号はＲＧＢ表色系の色情報を有する。

背面モニタ１７は、たとえば液晶モニタ等の表示部であり、制御部５により生成された表示画像データに対応する画像の表示を行う。また、背面モニタ１７は、撮影条件に関連する各種情報（シャッタ速度、絞り値、ＩＳＯ感度など）の表示を行う。操作部１１はユーザによって操作される種々の操作部材に対応して設けられた種々のスイッチを含み、操作部材の操作に応じた操作信号を制御部５へ出力する。操作部１１は、たとえばレリーズボタンや、カメラボディ２００の背面に設けられた背面モニタ１７にメニュー画面を表示させるためのメニューボタンや、各種の設定等を選択操作する時に操作される十字キー、十字キーにより選択された設定等を決定するための決定ボタン、撮影モードと再生モードとの間でデジタルカメラ１００の動作を切替える動作モード切替ボタン等を含む。

撮像素子制御回路６は、制御部５によって制御され、撮像素子８およびＡ／Ｄ変換部１２の駆動を制御して、撮像素子８に電荷蓄積および撮像信号の読み出し等を行わせる。Ａ／Ｄ変換部１２は、撮像素子８から出力されたアナログの撮像信号をデジタルに変換する。画像処理回路１３は、撮像素子８から出力された撮像信号を画像信号として用い、画像信号に対して種々の画像処理を施して画像データを生成した後、付加情報等を付与して画像ファイルを生成する。画像処理回路１３は、生成した画像ファイルをメモリカード等の記録媒体（不図示）に記録する。画像処理回路１３は、生成した画像データや記録媒体に記録されている画像データに基づいて、背面モニタ１７に表示するための表示画像データを生成する。

焦点検出演算回路１４は、撮像素子８から出力された撮像信号を焦点検出用信号として使用して、公知の位相差検出方式や公知のコントラスト方式を用いて撮影光学系１の焦点状態を検出する。なお、焦点検出演算回路１４は、コントラスト方式と、たとえば位相差検出方式や軸上色収差に基づいて焦点状態を検出する方式とのコントラスト方式により焦点状態を検出しても良い。

制御部５は、ＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭなどを有し、制御プログラムに基づいて、カメラボディ２００と、カメラボディ２００に装着された交換レンズ３００とが有する各構成要素を制御したり、各種のデータ処理を実行したりする演算回路である。制御プログラムは、制御部５内の不図示の不揮発性メモリに格納されている。制御部５は、伝達部５０と、生成部５１を機能として備える。伝達部５０は、電気接点２０２、３０２を介して交換レンズ３００内のレンズ制御部７と通信を行い、カメラ情報（焦点調節レンズの駆動に関する情報や絞り値など）の送信やレンズ情報の受信を行う。伝達部５０は、後述する生成部５１により生成される撮影光学系１の制御を指示する指示情報と、撮影光学系１の制御を実行するタイミングに関する情報とを交換レンズ３００へ伝達する。生成部５１は、ライブビュー時に撮像素子８による電荷の蓄積開始時刻に対して、焦点調節レンズの駆動を開始させるタイミングを制御するためにタイミングに関する情報を生成する。タイミングに関する情報は、レンズ制御部７が焦点調節レンズの制御を指示する信号を入力してから実際に制御を実行するまでに待機する待機時間である。生成部５１は、交換レンズ３００から受信した遅延時間に関するする情報に基づいて、タイミングに関する情報を生成する。なお、生成部５１の詳細については、説明を後述する。

上述した構成を有する本実施の形態のデジタルカメラ１００の動作について説明する。なお、以下の説明は、所定周期（フレームレート）ごとに生成された画像を逐次背面モニタ１７等に表示するライビュー時に、撮像素子８が電荷蓄積を開始するタイミングと焦点調節レンズを制御する、すなわち焦点調節レンズを駆動させるタイミングとについて行う。

図３は、ライブビュー時における撮像素子８による電荷蓄積と、焦点検出演算回路１４による焦点検出演算と、伝達部５０による指示情報およびタイミングに関する情報の送信と、駆動制御部７０による指示情報およびタイミングに関する情報の受信と、撮影光学系１の焦点調節レンズの駆動と、のタイミングを模式的に示すタイミングチャートである。図３においては、図Ｎフレーム目で撮像素子８により蓄積された電荷が、第（Ｎ＋１）フレーム目の撮像が行われるタイミングにて撮像信号として出力されて焦点検出演算回路１４にて焦点検出演算に使用される場合を示す。なお、以下の説明では、一例として、ライブビュー時のフレームレートを５０ｆｐｓ（２０［ｍｓ］）とする。また、焦点検出演算に５［ｍｓ］の時間を要するものとして説明する。

図３（ａ）は、レンズ制御部７の遅延時間がゼロの場合を示す。この場合、カメラボディ２００の制御部５は、交換レンズ３００から受信したレンズ情報により、遅延時間に関する情報を取得する。制御部５の生成部５１は、取得した遅延時間と、次フレームの電荷蓄積開始（すなわち撮像開始）までの残り時間とに基づいて、駆動制御部７０が焦点調節レンズの制御を実行するまでの待機時間を算出する。

図３（ａ）に示す例の場合、第（Ｎ＋１）フレーム目において焦点検出演算が終了してから、第（Ｎ＋２）フレーム目の電荷蓄積開始まで、残り時間が１５［ｍｓ］である。遅延時間がゼロの場合、焦点検出演算の終了とともに焦点調節レンズの駆動開始を指示すると、第（Ｎ＋２）フレーム目の電荷蓄積開始時に焦点調節レンズの駆動開始のタイミングを揃えることができない。このため、生成部５１は、第（Ｎ＋２）フレーム目の画像信号の蓄積開始までの残り時間である１５［ｍｓ］を焦点調節レンズの駆動開始までの待機時間、すなわち焦点調節レンズの制御を実行するタイミングに関する情報として算出する。待機時間が算出されると、制御部５の伝達部５０は、焦点検出演算回路１４の演算結果に基づいた焦点調節レンズの駆動量と駆動方向とを示す情報である指示情報と、待機時間を示す情報であるタイミングに関する情報とを、交換レンズ３００のレンズ制御部７へ送信する（図３（ａ）の時刻ｔ１）。

レンズ制御部７の通信部７１が、制御部５からの指示情報（駆動量および駆動方向）およびタイミングに関する情報（待機時間）を時刻ｔ１で受信する。駆動制御部７０は、時刻ｔ１から待機時間の１５［ｍｓ］が経過した後、駆動部３に焦点調節レンズの駆動指示（駆動パルス信号）を送る。駆動パルス信号は、例えば、駆動部３を構成するステッピングモータの回転を制御する信号である。これにより、駆動部３は、時刻ｔ１から待機時間の１５［ｍｓ］が経過したタイミング、すなわち第（Ｎ＋２）フレーム目の電荷蓄積開始のタイミングにて、ステッピングモータを回転させることによって焦点調節レンズを光軸方向に、焦点検出演算回路１４により算出された駆動量に応じて進退移動させる。

次に、遅延時間がゼロではない場合について説明する。
図３（ｂ）は、遅延時間が２［ｍｓ］の場合を示すタイミングチャートである。この場合も、制御部５は、交換レンズ３００から受信したレンズ情報に基づいて、遅延時間を取得する。この場合も、図３（ａ）に示す例の場合と同様に、第（Ｎ＋１）フレーム目において焦点検出演算が終了してから、第（Ｎ＋２）フレーム目の電荷蓄積開始まで、残り時間が１５［ｍｓ］である。ただし、遅延時間が２［ｍｓ］であるので、図３（ａ）の場合のように待機時間を１５［ｍｓ］とすると、焦点調節レンズが駆動開始するのは１７［ｍｓ］後となる。すなわち、第（Ｎ＋２）フレーム目の電荷蓄積開始のタイミングと、焦点調節レンズの駆動開始のタイミングとを揃えることができない。

このため、生成部５１は、遅延時間である２［ｍｓ］が経過したときに、残り時間である１５［ｍｓ］が経過するように待機時間を決定する。すなわち、生成部５１は、残り時間の１５［ｍｓ］から遅延時間の２［ｍｓ］を減算した１３［ｍｓ］を待機時間として算出する。以後、制御部５は、図３（ａ）を用いて説明した場合と同様にして、焦点検出演算が終了した時刻ｔ１に、指示情報とタイミングに関する情報（待機時間）とを交換レンズ３００のレンズ制御部７へ送信する。

制御部５からの指示情報（駆動量および駆動方向）とタイミングに関する情報（待機時間）とが時刻ｔ１で受信されると、駆動制御部７０は、時刻ｔ１から待機時間の１３［ｍｓ］が経過した時刻ｔ２にて、駆動部３に焦点調節レンズの駆動指示を送る。駆動部３は、時刻ｔ１から待機時間の１３［ｍｓ］が経過したタイミングで駆動指示を受信し、２［ｍｓ］の遅延時間にて駆動する。これにより、第（Ｎ＋２）フレーム目の電荷蓄積開始のタイミングにて、焦点調節レンズを光軸方向に進退移動させることができる。

図３（ｃ）は、遅延時間が２０［ｍｓ］の場合を示すタイミングチャートである。この例では、焦点検出演算の終了した時刻ｔ１に駆動指示を出力したとしても、１５［ｍｓ］後の第（Ｎ＋２）フレーム目の電荷蓄積開始時に、焦点調節レンズの駆動を開始させることができない。この場合、生成部５１は、第（Ｎ＋３）フレーム目の電荷蓄積開始時に焦点調節レンズの駆動が開始するように待機時間を算出する。すなわち、生成部５１は、残り時間の１５［ｍｓ］に遅延時間の２０［ｍｓ］を加算した３５［ｍｓ］を待機時間として算出する。以後、制御部５は、図３（ａ）、（ｂ）を用いて説明した場合と同様にして、焦点検出演算が終了した時刻ｔ１に、指示情報とタイミングに関する情報（待機時間）とを交換レンズ３００のレンズ制御部７へ送信する。

この場合、第（Ｎ＋２）フレーム目では、焦点調節レンズが駆動されていない状態となる。したがって、焦点検出演算回路１４は、第（Ｎ＋２）フレーム目にて焦点調節レンズが駆動されていない状態で撮像素子８により蓄積された電荷に基づく撮像信号であることを考慮に入れて焦点検出演算を行っても良いし、焦点検出演算に使用しないようにしても良い。換言すると、焦点検出演算回路１４は、焦点調節レンズの駆動状態と関連付けて焦点検出演算を行えば良い。

なお、上述した説明においては、各フレームにおいて、焦点検出演算に要する時間を５［ｍｓ］で一定とした場合を例に挙げたが、実際には、システムの負荷状況等の影響により各フレームで一定の時間とならないことがある。これに対して、撮像素子８の電荷蓄積開始のタイミングは厳密に制御されている。このため、生成部５１は、各フレームごとに次回フレームまでの残り時間、待機時間の算出を行うと良い。

上述した説明においては、交換レンズ３００のレンズ制御部７は、カメラボディ２００から伝達された待機時間を加味して焦点調節レンズの駆動制御が行えることを前提とした。そのため、カメラボディ２００の制御部５は、交換レンズ３００が上記の焦点調節レンズの駆動制御に対応する機能を有しているレンズ（対応レンズ）であることを予め認識する必要がある。この場合、制御部５は、交換レンズ３００が装着された際に、レンズ制御部７から送信されるレンズの各種機能に関する情報を示す識別信号等を受信する。レンズ制御部７は、受信した識別信号に基づいて、交換レンズ３００が上記の駆動制御に対応する機能を有しているか否かを認識することができる。識別信号として、たとえば公知のＡＦ機能の有無やボディ－レンズ通信規格のバージョンを示す信号、すなわち交換レンズ３００の能力に関する情報が挙げられる。なお、交換レンズ３００から送信する識別信号として、遅延時間に関する情報の有無を示す信号が含まれても良い。

交換レンズ３００が上述した焦点調節レンズの駆動制御を行えないレンズ（非対応レンズ）の場合には、制御部５は、交換レンズ３００に指示情報を出力する際に、生成部５１により算出されたタイミングに関する情報の伝達を禁止しても良いし、許可しても良い。この場合、交換レンズ３００のレンズ制御部７は、タイミングに関する情報（待機時間）の有無に関わらず、指示情報を受信したタイミングにて駆動部３に焦点調節レンズの駆動を開始させる。すなわち、レンズ制御部７の駆動制御部７０は、撮像素子８の電荷蓄積開始のタイミングに揃えることなく、焦点調節レンズの駆動が開始される。また、交換レンズ３００が非対応レンズの場合には、制御部５は、交換レンズ３００に対して指示情報を送信しない、すなわち装着された交換レンズ３００では焦点調節が行えないようにしても良い。

なお、交換レンズ３００が非対応レンズの場合には、制御部５は、焦点調節レンズの駆動開始タイミングと撮像素子８の電荷蓄積開始のタイミングとを揃えることができず、焦点調節機能に制限がある旨をユーザに報知しても良い。この場合、制御部５は、たとえば背面モニタ１７にメッセージを表示しても良いし、カメラボディ２００がスピーカ等を備える場合には音声により報知しても良い。
また、交換レンズ３００が非対応レンズの場合には、焦点調節レンズの駆動開始タイミングと撮像素子８の電荷蓄積開始のタイミングとを揃えることができない。このため、制御部５は、撮影モードに含まれる一部の機能（たとえば動画撮影等）をユーザが選択することができないようにしても良い。

図４のフローチャートを参照して、第１の実施の形態によるデジタルカメラ１００の動作について説明する。図４に示す処理は制御部５でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、制御部５により起動され、実行される。
ステップＳ１では、交換レンズ３００からレンズ情報を受信してステップＳ２へ進む。ステップＳ２では、受信したレンズ情報に基づいて、装着された交換レンズ３００が対応レンズか非対応レンズであるかを判定する。交換レンズ３００が対応レンズの場合、ステップＳ２が肯定判定されてステップＳ３へ進む。交換レンズ３００が非対応レンズの場合、ステップＳ２が否定判定されて後述するステップＳ６へ進む。

ステップＳ３では、生成部５１は、次フレーム目の電荷蓄積開始までの残り時間と、レンズ情報として取得した遅延時間に関する情報とに基づいて、タイミングに関する情報（待機時間）を生成してステップＳ４へ進む。ステップＳ４では、指示情報と、タイミングに関する情報（待機時間）とを交換レンズ３００のレンズ制御部７へ送信してステップＳ５へ進む。これにより、交換レンズ３００では、指示情報を受信してから待機時間が経過した後に焦点調節レンズの制御が開始される。ステップＳ５では、デジタルカメラ１００の動作を終了するか否かを判定する。ユーザによりデジタルカメラ１００の動作終了のための操作等が行われた場合には、ステップＳ５が肯定判定されて処理を終了する。デジタルカメラ１００の動作終了のための操作等が行われていない場合には、ステップＳ５が否定判定されてステップＳ３へ戻る。

装着された交換レンズ３００が非対応レンズの場合（ステップＳ２が否定判定された場合）には、ステップＳ６にて、非対応レンズが装着されたため焦点調節に制限がある旨の報知をユーザに対して行って、ステップＳ７へ進む。ステップＳ７では、伝達部５０は、指示情報を交換レンズ３００のレンズ制御部７へ送信してステップＳ８へ進む。ステップＳ８では、ステップＳ５と同様にして、デジタルカメラ１００の動作を終了するか否かを判定する。デジタルカメラ１００の動作を終了する場合には、ステップＳ８が肯定判定されて処理を終了する。デジタルカメラ１００の動作を終了しない場合には、ステップＳ８が否定判定されてステップＳ７へ戻る。

なお、上記のステップＳ６を実行しなくても良い。また、ステップＳ７において、ステップＳ３と同様にしてタイミングに関する情報（待機時間）を算出し、指示情報とタイミングに関する情報（待機時間）とを交換レンズ３００に送信しても良い。また、ステップＳ７において、ステップＳ３と同様にしてタイミングに関する情報（待機時間）を算出し、タイミングに関する情報（待機時間）の送信を禁止し、指示情報を交換レンズ３００に送信しても良い。また、ステップＳ７を実行しなくても良い。

上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）デジタルカメラ１００のカメラボディ２００の制御部５が有する伝達部５０は、撮影光学系１の焦点調節レンズの制御を指示する指示情報と焦点調節レンズの制御を実行するタイミングに関する情報とを交換レンズ３００へ伝達する。交換レンズ３００の駆動制御部７０は、指示情報とタイミングに関する情報とにより、撮影光学系１の焦点調節レンズの制御を実行するタイミングを制御する。これにより、所定の周期でレンズ駆動を制御するための同期信号を出力する必要がなくなり、高速通信による処理負荷を低減させることができる。
また、所定の周期でレンズ駆動を制御するための同期信号を出力する必要がないので、同期信号を送受信するための専用の通信端子（電気接点）を設ける必要がなくなり、コスト低減に寄与することも可能になる。

（２）タイミングに関する情報は、指示情報を生成してから撮像素子８よる撮像が開始されるまでの時間に関する情報である。これにより、撮影光学系１の焦点調節レンズの制御を実行するタイミングと、撮像素子８が撮像を開始するタイミングを揃えることができる。

（３）交換レンズ３００の通信部７１は、伝達部５０から指示情報が伝達されてから駆動制御部７０が撮影光学系１の焦点調節レンズの制御を実行するまでの遅延時間に関する情報をカメラボディ２００へ送信する。これにより、カメラボディ２００の生成部５１は、タイミングに関する情報（待機時間）を生成できるので、撮像素子８の撮像開始のタイミングと焦点調節レンズの駆動開始のタイミングとを精度よく揃えることができる。

（４）カメラボディ２００は、交換レンズ３００から遅延時間に関する情報を受信しない場合には、撮影光学系１の制御に制限があることを背面モニタ１７に表示して報知する。これにより、装着された交換レンズ３００では焦点調節レンズと撮像素子８との制御を実行するタイミングを揃えることができない旨がユーザに認識され、他の交換レンズに変える等の動作を促すことができる。

（５）交換レンズ３００から受信した遅延時間に関する情報により、制御部５は、タイミングに関する情報を交換レンズ３００に伝達しない（伝達することを禁止する）。これにより、カメラボディ２００は、タイミングに関する情報を交換レンズ３００に伝達する必要の有無を確認できるので、交換レンズ３００が非対応レンズの場合に、カメラボディ２００から焦点調節レンズの制御に関与しない情報が出力されることを抑制し、不要な処理による負荷の増加を抑えることができる。

－第２の実施の形態－
第２の実施の形態について説明する。以下の説明では、第１の実施の形態と同じ構成要素には同じ符号を付して相違点を主に説明する。特に説明しない点については、第１の実施の形態と同じである。本実施の形態では、焦点調節レンズの駆動量や駆動速度に応じて、電荷蓄積開始のタイミングと焦点調節レンズの駆動開始のタイミングとを揃える制御を行う場合と、行わない場合とを切り替える点で第１の実施の形態と異なる。

図５は、第２の実施の形態のデジタルカメラ１００の要部構成を模式的に示すブロック図である。カメラボディ２００の制御部５は、設定部５２を機能として備える点で第１の実施の形態と異なる。他の構成については、第１の実施の形態のデジタルカメラ１００が有する構成と同様である。設定部５２は、焦点調節レンズの駆動量や駆動速度に応じて、電荷蓄積開始のタイミングと焦点調節レンズの駆動開始のタイミングとを揃える制御（以下、第１制御モードと呼ぶ）と、撮像素子８の電荷蓄積開始のタイミングと焦点調節レンズの駆動開始のタイミングを揃えない制御（以下、第２制御モードと呼ぶ）とのいずれか一方を設定する。

制御部５の設定部５２は、焦点検出演算回路１４の演算結果に基づいた焦点調節レンズの駆動量と、フレームレートとに基づいて、焦点調節レンズの駆動速度（目標駆動速度）を算出する。設定部５２は、算出した目標駆動速度と、レンズ情報から得られる焦点調節レンズの実際の駆動速度（レンズを制御する能力として、最高速度、駆動可能速度、あるいは上限速度）とに基づいて、第１制御モードと第２制御モードとのいずれか一方を設定する。目標駆動速度よりも実際の駆動速度の方が高速の場合には、設定部５２は第１制御モードを設定する。

第１制御モードを行う場合には、第１の実施の形態にて説明した場合と同様にして、生成部５１は、残り時間と遅延時間とに基づいてタイミングに関する情報（待機時間）を生成する。制御部５は、指示情報とタイミングに関する情報（待機時間）とを交換レンズ３００のレンズ制御部７に送信する。これにより、図３に示した場合と同様に、撮像素子８が第（Ｎ＋１）フレーム目の電荷蓄積開始のタイミングにて焦点調節レンズが駆動を開始する。

目標駆動速度よりも実際の駆動速度の方が低速の場合には、設定部５２は第２制御モードを設定する。第２制御モードを行う場合には、制御部５は、生成部５１にて生成されたタイミングに関する情報の伝達部５０による伝達を禁止する。すなわち、制御部５は、焦点調節レンズを制御する能力に基づいて、制御部５は、伝達部５０にタイミングに関する情報の伝達を禁止させる。この場合、制御部５からは、指示情報が交換レンズ３００のレンズ制御部７に送信される。これにより、レンズ制御部７は、カメラボディ２００から指示情報を受信すると、第１制御モードの場合とは異なり、待機することなく駆動部３に焦点調節レンズの駆動を行わせる。
なお、第２制御モードの際に、伝達部５０によるタイミングに関する情報の伝達を禁止させるものに限定されない。たとえば、生成部５１が残り時間と遅延時間とに基づいて算出される待機時間よりも短い時間を待機時間として算出しても良い。たとえば、生成部５１は待機時間を０［ｍｓ］に設定する。そして、制御部５は、指示情報と待機時間が０［ｍｓ］であることを示すタイミングに関する情報とを交換レンズ３００のレンズ制御部７に送信しても良い。これにより、焦点調節レンズの駆動量が大きいときには、駆動開始を次フレームでの撮像素子８の電荷蓄積開始に揃えることなく、即座に焦点調節レンズの駆動を開始させることが可能になる。
なお、焦点検出演算回路１４が位相差検出方式により焦点検出演算を行う場合であって、算出されたデフォーカス量が小さく焦点調節レンズが合焦位置近傍に位置している場合には、設定部５２は、第１制御モードを設定する。一方、焦点調節レンズの位置が合焦位置から大きく離れている場合には、第２制御モードを設定する。
また、焦点検出演算回路１４がコントラスト方式により焦点検出演算を行う場合には、焦点調節レンズが合焦位置を跨ぐようにサーチ駆動を行うため、サーチ開始時にサーチ方向とは反対方向に微小駆動を行ったのちサーチ方向に駆動したり、サーチ方向の探索のための微小駆動（ウォブリング）を行う。このような場合には、撮像素子８の電荷蓄積開始のタイミングと焦点調節レンズの駆動開始時のタイミングとが揃っていることが、サーチのための焦点調節レンズの駆動量を必要最小限に留めるために重要となるので、設定部５２は第１制御モードを設定する。

設定部５２は、上述した第１制御モードと第２制御モードとの切り替えを、交換レンズ３００の装着時や、ズーム位置が変化した場合や、被写体の輝度変化等によりフレームレートの変更を行う場合等に行えば良い。

図６のフローチャートを参照して、第２の実施の形態によるデジタルカメラ１００の動作について説明する。図６に示す処理は制御部５でプログラムを実行して行われる。このプログラムは、メモリ（不図示）に格納されており、制御部５により起動され、実行される。
ステップＳ１０では、交換レンズ３００からレンズ情報を受信してステップＳ１１へ進む。ステップＳ１１では、設定部５２は、目標駆動速度を算出してステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、設定部５２は、目標駆動速度と、焦点調節レンズの実際の駆動速度とを比較して、ステップＳ１３へ進む。

ステップＳ１３では、設定部５２は、ステップＳ１２での比較結果に基づいて、第１制御モードと第２制御モードとのうち一方を設定する。上述したように、設定部５２は、目標駆動速度よりも実際の駆動速度の方が高速の場合には第１制御モードを設定し、目標駆動速度よりも実際の駆動速度の方が低速の場合には第２制御モードを設定する。第１制御モードが設定された場合は、ステップＳ１３が肯定判定されてステップＳ１４へ進む。ステップＳ１４では第１制御モードにおける処理を行ってステップＳ１６へ進む。なお、ステップＳ１４では、図３のフローチャートに示すステップＳ３およびステップＳ４の処理を行う。第２制御モードを行う場合は、ステップＳ１３が否定判定されてステップＳ１５へ進む。ステップＳ１５では、タイミングに関する情報の伝達を禁止し、指示情報のみを交換レンズ３００のレンズ制御部７に送信してステップＳ１６へ進む。ステップＳ１６では、デジタルカメラ１００の動作を終了するか否かを判定する。デジタルカメラ１００の動作を終了する場合には、ステップＳ１６が肯定判定されて処理を終了する。デジタルカメラ１００の動作を終了しない場合には、ステップＳ１６が否定判定されてステップＳ１１へ戻る。
なお、上述したように、ステップＳ１５においては、生成部５１が残り時間と遅延時間とに基づいて算出される待機時間よりも短い時間を待機時間として算出し、この短い待機時間をタイミングに関する情報として指示情報とともに交換レンズ３００のレンズ制御部７に送信しても良い。

上述した第２の実施の形態によれば、第１の実施の形態による得られた作用効果に加えて、次の作用効果が得られる。
（１）焦点検出演算回路１４による検出結果により、カメラボディ２００は、タイミングに関する情報を交換レンズ３００に伝達することを禁止する。これにより、焦点調節レンズの駆動量が大きいときには、駆動開始を次フレームでの撮像素子８の電荷蓄積開始に揃えることなく、即座に焦点調節レンズの駆動を開始させることが可能になる。

（２）カメラボディ２００の制御部５が備える設定部５２は、遅延時間に関する情報に基づいて、指示情報を伝達する際にタイミングに関する情報を付与する第１制御モードと、指示情報を伝達する際にタイミングに関する情報を付与しない第２制御モードとの一方を設定する。これにより、たとえば、焦点調節レンズが合焦位置から離れた位置にあり、１フレームの時間内で合焦位置まで駆動することができないような場合には、待機時間を持たせずに即座に焦点調節レンズを駆動させ、合焦位置に駆動するまでに要する時間を短縮させることができる。

本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。

１…撮影光学系、３…駆動部、４…レンズデータ部、５…制御部、
７…レンズ制御部、８…撮像素子、１４…焦点検出演算回路、
１７…背面モニタ、５０…伝達部、５１…生成部、５２…設定部、
７０…駆動制御部、７１…通信部、
１００…デジタルカメラ、２００…カメラボディ、２０１…ボディ側マウント部、
３００…交換レンズ、３０１…レンズ側マウント部

Claims (17)

1. 光学系を有する交換レンズと、前記交換レンズを着脱可能なカメラボディと、を有するカメラシステムであって、
   前記カメラボディは、
   撮像制御を繰り返し実行する撮像部と、
   レンズ駆動を制御するための同期信号は前記交換レンズへ伝達せず、かつ、前記光学系の制御を指示する指示情報と前記撮像部による次の撮像開始までの残り時間に基づく待機時間に関する情報とを前記交換レンズへ伝達する伝達部と、
   を備え、
   前記交換レンズは、
   前記指示情報と前記待機時間に関する情報とにより、前記光学系の制御を開始するタイミングを制御する制御部を備えるカメラシステム。
2. 請求項１に記載のカメラシステムにおいて、
   前記カメラボディは、前記指示情報を生成する生成部を備え、
   前記待機時間に関する情報は、前記生成部により前記指示情報を生成してから前記撮像部による撮像制御が開始されるまでの時間に関する情報であるカメラシステム。
3. 請求項１または２に記載のカメラシステムにおいて、
   前記制御部は、前記光学系の合焦状態の制御を実行するカメラシステム。
4. 請求項１乃至３の何れか一項に記載のカメラシステムにおいて、
   前記交換レンズは、前記伝達部から前記指示情報が伝達されてから前記制御部が前記光学系の制御を実行するまでの遅延時間に関する情報を前記カメラボディへ送信し、
   前記待機時間に関する情報は、前記遅延時間に関する情報に少なくとも基づいた情報であるカメラシステム。
5. 請求項４に記載のカメラシステムにおいて、
   前記カメラボディは、撮像制御を繰り返し実行する撮像部を備え、前記遅延時間に関する情報に基づいて、前記撮像部の次の撮像開始の時間に前記交換レンズでの前記光学系の制御を開始するのが間に合うか否かを判断するカメラシステム。
6. 請求項４または５に記載のカメラシステムにおいて、
   前記カメラボディは、前記交換レンズから前記遅延時間に関する情報を受信しない場合には、前記光学系の制御に制限があることを報知する報知部をさらに備えるカメラシステム。
7. 請求項１から６までの何れか一項に記載のカメラシステムにおいて、
   前記交換レンズは、前記光学系を制御する能力に関する情報を前記カメラボディへ送信し、
   前記カメラボディは、前記能力に関する情報により、前記待機時間に関する時間を伝達することを禁止するカメラシステム。
8. 請求項１から７までの何れか一項に記載のカメラシステムにおいて、
   前記カメラボディは、前記光学系のデフォーカス量を検出する検出部を備え、
   前記デフォーカス量が大きいと、前記待機時間に関する情報を伝達することを禁止するカメラシステム。
9. 光学系を有する交換レンズが装着される取付部と、
   前記光学系の制御を指示する指示情報と、前記指示情報による前記光学系の制御を開始するまでの待機時間に関する情報とを前記交換レンズへ伝達する伝達部とを備えるカメラボディ。
10. 請求項９に記載のカメラボディにおいて、
    前記取付部に装着された前記交換レンズから、前記指示情報が伝達されてから前記光学系の制御が実行されるまでの遅延時間に関する情報をさらに受信した場合には、前記受信した遅延時間に関する情報に基づいて、前記指示情報を伝達する際に前記待機時間に関する情報を付与する第１モードと、前記指示情報を伝達する際に前記待機時間に関する情報を付与しない第２モードとの一方を設定する設定部をさらに備えるカメラボディ。
11. 請求項９に記載のカメラボディにおいて、
    前記取付部に装着された前記交換レンズから、前記指示情報が伝達されてから前記光学系の制御を実行するまでの遅延時間に関する情報を受信しない場合には、前記光学系の制御に制限があることを報知する報知部をさらに備えるカメラボディ。
12. 請求項９から１１までの何れか一項に記載のカメラボディにおいて、
    前記取付部に装着された前記交換レンズから、前記光学系を制御する能力に関する情報を受信し、前記光学系を制御する能力に関する情報により、前記待機時間に関する情報を前記交換レンズに伝達することを禁止するカメラボディ。
13. 請求項９から１２までの何れか一項に記載のカメラボディにおいて、
    前記光学系のデフォーカス量を検出する検出部を備え、
    前記デフォーカス量が大きいと、前記待機時間に関する情報を伝達することを禁止するカメラボディ。
14. 光学系の合焦状態を制御する制御部と、
    撮像制御を繰り返し実行する撮像部を有するカメラボディから、レンズ駆動を制御するための同期信号は受信せず、かつ、前記光学系の制御を指示する指示情報と前記撮像部による次の撮像開始までの残り時間に基づく待機時間に関する情報とを受信する受信部と、を備え、
    前記制御部は、前記受信した前記指示情報と前記待機時間に関する情報とにより、前記光学系の制御を開始するタイミングを制御する交換レンズ。
15. 請求項１４に記載の交換レンズにおいて、
    前記カメラボディに備えられて撮像制御を繰り返し実行する撮像部の撮像制御の時間に関する情報は受信しない交換レンズ。
16. 請求項１４または１５に記載の交換レンズにおいて、
    前記指示情報を受信してから前記制御部が前記光学系の制御を開始するまでの遅延時間に関する情報を前記カメラボディへ送信する送信部をさらに備える交換レンズ。
17. 請求項１４または１５に記載の交換レンズにおいて、
    前記光学系を制御する能力に関する情報を前記カメラボディへ送信する送信部をさらに備える交換レンズ。

Images