JP7379313B2

JP7379313B2 - 光学装置、カメラ装置、処理装置、システム、処理方法、およびプログラム

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Publication number: JP7379313B2
Application number: JP2020187287A
Authority: JP
Inventors: 卓塚本
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2020-11-10
Filing date: 2020-11-10
Publication date: 2023-11-14
Anticipated expiration: 2040-11-10
Also published as: JP2022076742A; US11838625B2; US20220150405A1

Description

本発明は、光学装置、カメラ装置、処理装置、システム、処理方法、およびプログラムに関するものである。

特許文献１は、フォーカスレンズに関する位置検出精度の観点から、カメラボディ（カメラ装置）から送信されたタイミング信号に同期してフォーカスレンズの位置情報を取得する交換レンズ（レンズ装置）を開示している。また、カメラボディは、当該タイミング信号の周期よりも長い周期で、当該位置情報を要求する要求信号を交換レンズへ送信し、交換レンズは、取得した当該位置情報を複数まとめて送信することを特許文献１は開示している。

特許第５４８０５１５号公報

特許文献１に開示された交換レンズは、カメラボディから送信されたタイミング信号に同期してフォーカスレンズの位置情報を取得するものの、実際のところ当該同期には誤差（当該取得の時点（時刻）の遅れ）がある。そこで、本発明は、例えば、光学部材の位置と時点との対応付けの正確さの点で有利な光学装置を提供することを目的とする。

本発明の一側面は、可動の光学部材と、
前記光学部材の位置に関する量を検出し、前記量に対応するアナログ信号を出力する検出部と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号に基づいて前記光学部材の位置情報を生成し、前記アナログ信号から前記デジタル信号への変換が行われた時点を示す時点情報を生成する処理部と、
前記位置情報および前記時点情報を送信する通信部とを有することを特徴とする光学装置である。

本発明によれば、例えば、光学部材の位置と時点との対応付けの正確さの点で有利な光学装置を提供することができる。

実施形態１に係る光学装置の構成例を示す図実施形態１における処理の流れを例示する図実施形態１に係る処理・信号のタイミングを例示する図実施形態２、３に係る光学装置の構成例を示す図実施形態２における処理の流れを例示する図実施形態２に係る処理・信号のタイミングを例示する図実施形態３における処理の流れを例示する図実施形態３における処理（割込み処理）の流れを例示する図実施形態３に係る処理・信号のタイミングを例示する図

以下、添付図面を参照して本発明の実施形態を説明する。なお、実施形態を説明するための全図を通して、原則として（断りのない限り）、同一の部材等には同一の符号を付し、その繰り返しの説明は省略する。

〔実施形態１〕
図１は、実施形態１に係る光学装置の構成例を示す図である。同図において、光学装置は、レンズ装置１００とカメラ装置２００とを含んで構成されているが、例えば、レンズ装置１００をいわゆる交換レンズ装置として、カメラ装置２００を含まずに構成されていてもよい。その場合、レンズ装置１００（交換レンズ装置）は、（後述の可動の光学部材を介して形成された像を撮る撮像素子を有する）カメラ装置２００に対して着脱可能に装着される。レンズ装置１００において、可動の光学部材としてのズームレンズ群１０１は、光軸の方向において変位することにより、レンズ装置１００の焦点距離を変更する。ズームリング１０２は、ズームレンズ群１０１を駆動するため回転される操作部材であり、ズームレンズ群１０１を光軸の方向において変位させる駆動機構を構成している。ズームリング１０２の回転範囲を規制する機械的な端部材（ストッパー）があってもよい。位置検出部１０３（単に検出部ともいう）は、ズームレンズ群１０１の光軸の方向における位置を得るために、特定の量（物理量）を検出する。検出部１０３は、ここでは、ズームリング１０２の位置を得るためのものとしている。なお、当該「位置」は、「回転角（度）」ともいいうるものであり、本明細書では、並進および回転のいずれの自由度における座標も、「位置」と表現するものとする。検出部１０３は、例えば、発光部および受光部ならびに反射スケールを有し、互いに９０度位相のずれた２相のアナログ信号を出力するエンコーダとしうる。検出部１０３の出力は、ＣＰＵ１０４（処理部）に入力され、処理部内のＡ／Ｄ変換器によって、アナログ信号からデジタル信号に変換される。その後、処理部は、デジタル信号に対する演算を行って、光学部材の位置情報を得る。なお、レンズ装置１００は、ズームリング１０２の回転角とズームレンズ群１０１の位置とが１対１に対応するように構成されている。また、１０５は、ズームクラッチであり、後述のズームモータ１０６の動力をズームリング１０に伝達する第１状態と伝達しない第２状態とを切り替える機構である。第１状態は、ズームレンズ群１０１をサーボ駆動可能な状態であり、第２状態は、ズームレンズ群１０１をマニュアル駆動（操作）可能な状態である。どちらの状態であるかに関する情報は、ズームクラッチ１０５の状態を切り替えるスイッチ１０７等により処理部に入力されうる。ズームモータ１０６は、ズームリング１０２を駆動するためのモータ（駆動部）であり、駆動回路１０８を介して処理部により制御される。通信回路１０９（通信部）は、外部装置、ここではレンズ装置の外部にあるカメラ装置２００（撮像装置本体ともいう）と通信を行うための回路である。処理部は、ソフトウェア（プログラム）に従って、ズームモータ１０６の制御や、通信回路１０９を介したカメラ装置２００との通信の制御を行う。なお、図１において、外部装置は、カメラ装置２００には限定されず、カメラ装置２００での撮像により得られた画像データ（画像信号）を処理または利用する処理装置３００（画像処理装置またはコンピュータ等）でありうる。当該外部装置は、例えば、当該画像データとコンピュータグラフィック（ＣＧ）との合成処理を行うものであり得る。当該合成処理にあたって光学部材の位置情報が利用されうることは周知のとおりである。当該外部装置は、それに限らず、当該画像データの加工や、計測、解析等の種々の処理（画像データに関する処理）を行うものでありうる。よって、本実施形態は、レンズ装置１００・カメラ装置２００・処理装置３００を含むシステムとしても理解されるべきものである。

つづいて、カメラ装置２００を説明する。カメラ装置２００において、２０１は、撮像素子であり、レンズ装置１００により光学部材を介して形成された像を撮る（撮像または光電変換する）。映像信号生成部２０３は、撮像により得られた電気信号に基づいて映像信号（画像データ）を生成する。２０２は、ビューファインダー（表示部）であり、当該映像信号に基づく表示や、ズーム操作に関する情報の表示等を行いうる。２０４は、表示処理部であり、映像信号生成部２０３からの映像信号や、ＣＰＵ２０５（処理部）からの描画情報を取得して、ビューファインダー２０２に表示するための信号を生成しうる。当該処理部は、後述するソフトウェア（プログラム）に従って、通信回路２０６（通信部）を介してレンズ装置１００から取得された情報に基づいて、描画情報（コンピュータ・グラフィックス等）の生成および映像信号への合成等を行いうる。

ここで、レンズ装置１００においてＣＰＵ１０４により行われる処理について説明する。図２は、実施形態１における処理の流れを例示する図である。なお、当該処理（メイン処理）は、ＣＰＵ１０４におけるタイマによる計時にしたがって、予め定められた周期（例えば１ＫＨｚ）で実行される。まず、ステップＳ１０１では、検出部１０３から出力されたアナログ信号のＡ／Ｄ変換が行われる。ステップＳ１０２では、当該Ａ／Ｄ変換が行われた時点（光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点）に関する第１情報が生成され、当該第１情報がカメラ装置２００に送信される。ステップＳ１０２における処理の詳細は後述する。

ステップＳ１０３では、Ａ／Ｄ変換により得られたデジタル信号に基づき、２相信号に対する逆正接演算等を行って、ズームリング１０２（ズームレンズ群１０１）の可動範囲内における位置情報（第２情報；例えば正規化された位置情報）が得られる。また、ＣＰＵ１０４に予め記憶されているルックアップテーブルを参照して、当該位置情報からレンズ装置１００の焦点距離の情報が得られる。ステップＳ１０４では、当該位置情報をカメラ装置２００へ送信する。ステップＳ１０４における処理の詳細は、図３を参照して後述する。ステップＳ１０５では、カメラ装置２００から、ズームレンズ群に対する目標位置の情報（目標情報）が受信される。ステップＳ１０６では、スイッチ１０７の状態に基づいて、サーボ駆動可能な状態か（マニュアル駆動可能な状態か）を判断する。サーボ駆動可能な状態の場合は、ステップＳ１０７へ処理が進められ、そうでない場合（マニュアル駆動可能な状態の場合）は、処理が終了とされる。ステップＳ１０７、Ｓ１０８では、ステップＳ１０３で得られた位置情報に係る位置と、ステップＳ１０５で受信された情報に係る目標位置とが一致するように駆動信号（制御信号）が生成され、当該駆動信号が駆動回路１０８に供給される。なお、ここで行われる駆動信号の生成は、周知のサーボ制御またはフィードバック制御におけるものでありうる。

ここで、図３は、実施形態１に係る処理・信号のタイミングを例示する図である。同図において、３０１は、図２における処理（メイン処理）の流れを時系列に表現したものである。３０２は、第１情報を送信するための通信ラインＴＸ１における信号を示している。３０３は、第２情報を送信するための通信ラインＴＸ２における信号を示している。第１情報は、例えば、立ち上がりエッジおよび立ち下がりエッジを有する矩形波信号（パルス信号）により表現され、当該立ち上がりエッジがＡ／Ｄ変換が行われた時点を示す。ステップＳ１０２では、Ａ／Ｄ変換が完了した後すぐに立ち上がりエッジを含む信号が出力される。また、第２情報は、ステップＳ１０３で得られた、可動範囲内における正規化された位置情報でありうる。また、第２情報は、光学的な物理量（ここでは焦点距離）でありうる。

以上のように、レンズ装置（光学装置）において光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点に関する第１情報を外部の装置に対して送信する。そうすることにより、光学部材の位置と時点との対応付けの正確さの点で有利な光学装置を提供することができる。なお、本実施形態に係る光学装置は、それには限定されないが、可動の光学部材および検出部の一組を有し、処理部は、当該一組に関して、第１情報および第２情報を得るように構成されている。

〔実施形態２〕
以下、実施形態２に係る光学装置について説明する。ここで、図４は、実施形態２、３に係る光学装置の構成例を示す図である。同図において、可動の光学部材としてのフォーカスレンズ群４０１は、光軸の方向において変位することにより、レンズ装置１００の物体距離を変更する。フォーカスリング４０２は、フォーカスレンズ群４０１を駆動するために回転される操作部材であり、フォーカスレンズ群４０１を光軸の方向において変位させる駆動機構を構成している。フォーカスリング４０２の回転範囲を規制する機械的な端部材（ストッパー）があってもよい。位置検出部４０３（単に検出部ともいう）は、フォーカスレンズ群１０１の光軸の方向における位置を得るために、特定の量（物理量）を検出する。検出部１０３は、ここでは、フォーカスリング４０２の位置（回転角）を得るためのものとしている。検出部４０３は、例えば、発光部および受光部ならびに反射スケールを有し、互いに９０度位相のずれた２相のアナログ信号を出力するエンコーダとしうる。検出部４０３の出力は、ＣＰＵ１０４（処理部）に入力され、処理部内のＡ／Ｄ変換器によって、アナログ信号からデジタル信号に変換される。その後、処理部は、デジタル信号に対する演算を行って、光学部材の位置情報を得る。なお、レンズ装置１００は、フォーカスリング４０２の回転角とフォーカスレンズ群４０１の位置とが１対１に対応するように構成されている。また、４０４は、フォーカスクラッチであり、後述のフォーカスモータ４０５の動力をフォーカスリング４０２に伝達する第１状態と伝達しない第２状態とを切り替える機構である。第１状態は、フォーカスレンズ群４０１をサーボ駆動可能な状態であり、第２状態は、フォーカスレンズ群４０１をマニュアル駆動（操作）可能な状態である。どちらの状態であるかに関する情報は、フォーカスクラッチ１０５の状態を切り替えるスイッチ４０６等により処理部に入力されうる。フォーカスモータ４０５は、フォーカスリング４０２を駆動するためのモータであり、駆動回路４０７を介して処理部により制御される。

ここで、レンズ装置１００においてＣＰＵ１０４により行われる処理について説明する。図５は、実施形態２における処理の流れを例示する図である。なお、当該処理（メイン処理）は、ＣＰＵ１０４におけるタイマによる計時にしたがって、予め定められた周期（例えば１ＫＨｚ）で実行される。まず、ステップＳ５０１では、検出部１０３および検出部４０３から出力されたアナログ信号のＡ／Ｄ変換が行われる。なお、当該Ａ／Ｄ変換は、マルチプレクサを用いて、１つのＡ／Ｄ変換器に複数の検出部を順次接続して行われる。ステップＳ５０２では、検出部ごとに、当該Ａ／Ｄ変換が行われた時点（光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点）に関する第１情報が生成され、当該第１情報がカメラ装置２００に送信される。ステップＳ１０２における処理の詳細は後述する。

ステップＳ５０３では、Ａ／Ｄ変換により得られたデジタル信号に基づき、２相信号に対する逆正接演算等を行って、ズームリング１０２（ズームレンズ群１０１）の可動範囲内における位置情報（第２情報；例えば正規化された位置情報）が得られる。また、ＣＰＵ１０４に予め記憶されているルックアップテーブルを参照して、当該位置情報からレンズ装置１００の焦点距離の情報が得られる。ステップＳ５０４では、Ａ／Ｄ変換により得られたデジタル信号に基づき、２相信号に対する逆正接演算等を行って、フォーカスリング１０２（フォーカスレンズ群１０１）の可動範囲内における位置情報（第２情報；例えば正規化された位置情報）が得られる。また、ＣＰＵ１０４に予め記憶されているルックアップテーブルを参照して、当該位置情報からレンズ装置１００の物体距離の情報が得られる。

Ｓ５０５で、光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点と、第１情報によって示される時点との差に関する第３情報（補正情報ともいう）が得られる。第３情報の詳細は後述する。ステップＳ５０６では、ズームレンズ群およびフォーカスレンズ群それぞれに関して、第２情報および第３情報をカメラ装置２００へ送信する。ステップＳ５０６における処理の詳細は、図６を参照して後述する。ステップＳ５０７では、カメラ装置２００から、ズームレンズ群に対する目標位置の情報、およびフォーカスレンズ群に対する目標位置の情報が受信される。ステップＳ５０８では、スイッチ１０７の状態に基づいて、サーボ駆動可能な状態か（マニュアル駆動可能な状態か）が判断される。サーボ駆動可能な状態の場合は、ステップＳ５０９へ処理が進められ、そうでない場合（マニュアル駆動可能な状態の場合）は、ステップＳ５１１へ処理が進められる。ステップＳ５０９、ステップＳ５１０では、ステップＳ５０３で得られた位置情報に係る位置と、ステップＳ５０７で受信された情報に係る目標位置とが一致するように駆動信号（制御信号）が生成され、当該駆動信号が駆動回路１０８に供給される。なお、ここで行われる駆動信号の生成は、周知のサーボ制御またはフィードバック制御におけるものでありうる。ステップＳ５１１では、スイッチ４０６の状態に基づいて、サーボ駆動可能な状態か（マニュアル駆動可能な状態か）が判断される。サーボ駆動可能な状態の場合は、ステップＳ５１２へ処理が進められ、そうでない場合（マニュアル駆動可能な状態の場合）は、処理が終了とされる。ステップＳ５１１、ステップＳ５１２では、ステップＳ５０４で得られた位置情報に係る位置と、ステップＳ５０７で受信された情報に係る目標位置とが一致するように駆動信号（制御信号）が生成され、当該駆動信号が駆動回路４０７に供給される。なお、ここで行われる駆動信号の生成は、周知のサーボ制御またはフィードバック制御におけるものでありうる。

ここで、図６は、実施形態２に係る処理・信号のタイミングを例示する図である。同図において、６０１は、図５における処理（メイン処理）の流れを時系列に表現したものである。６０２は、第１情報を送信するための通信ラインＴＸ１における信号を示している。６０３は、第２情報および第３情報を送信するための共通の通信ラインＴＸ２における信号を示している。破線６０４は、検出部１０３によって検出された位置に関する量のＡ／Ｄ変換が完了した時点を示している。破線６０５は、検出部４０３によって検出された位置に関する量のＡ／Ｄ変換が完了した時点を示している。矢印６０６は、検出部１０３からの出力信号に対するＡ／Ｄ変換時間である。ここで、Ａ／Ｄ変換時間は、アクイジション時間の設定等によって変化するものの、動的な変化は少なく、特定の設定では一意に決まるものとみなしうる。本実施形態においては、Ａ／Ｄ変換時間は、１μｓｅｃ／チャンネルとする。検出部１０３からの出力信号は、２相信号のため、Ａ／Ｄ変換時間が２μｓｅｃとなる。矢印６０７は、検出部４０３からの出力信号に対するＡ／Ｄ変換時間である。検出部４０３からの出力信号は、２相の信号のため、Ａ／Ｄ変換時間が２μｓｅｃとなる。矢印６０８は、別の検出部からの出力信号に対するＡ／Ｄ変換時間であり、当該検出部からの出力信号は、２相の信号のため、Ａ／Ｄ変換時間が２μｓｅｃとなる。ここで、当該別の検出部は、例えば、開口絞りの開口径（口径）に係る可動の部材の位置に関する量を検出するものでありうる。なお、ここでの位置は、狭義には、当該部材の回転角でありうる。また、当該位置（回転角）は、開口絞りの開口径（口径）に対応するものである。また、本明細書においては、当該開口径（口径）の自由度における座標も、「位置」と表現するものとする。矢印６０９は、全てのＡ／Ｄ変換の後、第１情報を出力するまでの時間であり、当該時間は、ＣＰＵ１０４内のタイマにより求めることができる。当該時間は、例えば、ＣＰＵ１０４のクロック周波数を１００ＭＨｚとすると、当該タイマによるカウント値が１０であれば、０．１μｓｅｃとなる。

次に、ステップＳ５０５で求める第３情報（補正情報）について説明する。第３情報は、光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点と、第１情報によって示される時点との差（時間）に関する情報である。ズームレンズ群１０１に関する第３情報６１０は、矢印６０７・矢印６０８・矢印６０９の各時間の合計に等しく、フォーカスレンズ群４０１に関する第３情報６１１は、矢印６０８・矢印６０９の各時間の合計に等しくなる。ここでは、ＬＳＢ（ＬｅａｓｔＳｉｇｎｉｆｉｃａｎｔｂｉｔ）を０．１μｓｅｃとして第３情報を表すものとする。すると、第３情報６１０は、４１ｂｉｔとなり、第３情報６１１は、２１ｂｉｔとなる。ステップＳ５０６では、ステップＳ５０３で得られたズームレンズ群１０１に関する第２情報と、ステップＳ５０４で得られたフォーカスレンズ群４０１に関する第２情報と、ステップＳ５０５で得られた第３情報６１０および第３情報６１１とを送信する。送信される第２情報は、可動範囲内で正規化された位置情報でありうる。なお、第２情報は、光学的な物理量（例えば、焦点距離や物体距離）でありうる。また、第２情報および第３情報は、ズームレンズ群１０１およびフォーカスレンズ群４０１のうちいずれか一方に関するものであってもよく、カメラ装置２００からの指示による少なくとも一方に関するものであってもよい。

以上のように、光学装置は、光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点と、第１情報によって示される時点との差（時間）に関する情報（第３情報）を外部装置へ送信する。こうすることにより、光学部材の位置と時点との対応付けの正確さの点で有利な光学装置を提供することができる。なお、本実施形態では、光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点は、Ａ／Ｄ変換が完了した時点としたが、Ａ／Ｄ変換のサンプリングが完了した時点としてもよい。また、光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点は、サンプリングの開始から量子化の終了にわたるＡ／Ｄ変換に要する時間のうちの特定の時点（例えば中間の時点）としうるものである。また、検出部は、アナログ信号を出力するエンコーダには限られず、シリアル通信により位置情報を出力するものでありうる。なお、本実施形態に係る光学装置は、それには限定されないが、可動の光学部材および検出部の複数組を有し、処理部は、当該複数組に関して共通の第１情報ならびに個別の第２情報および第３情報を得るように構成されている。また、外部装置は、カメラ装置２００には限定されず、図１を参照して説明された処理装置３００のようなものでありうる点は、実施形態１の場合と同様である。よって、本実施形態は、レンズ装置１００・カメラ装置２００・処理装置３００を含むシステムとしても理解されるべきものである。

〔実施形態３〕
以下、実施形態３に係る光学装置について説明する。実施形態３に係る光学装置の構成例は、図４に示した実施形態２に係るものと同様である。ここで、図７は、実施形態３における処理の流れを例示する図である。なお、当該処理（メイン処理）は、ＣＰＵ１０４におけるタイマによる計時にしたがって、予め定められた周期（例えば１ＫＨｚ）で実行される。まず、ステップＳ７０１では、検出部１０３、検出部４０３、別の検出部（不図示）から出力されたアナログ信号のＡ／Ｄ変換が行われる。なお、当該Ａ／Ｄ変換は、マルチプレクサを用いて、１つのＡ／Ｄ変換器に複数の検出部を順次接続して行われる。また、Ａ／Ｄ変換は、検出部１０３、検出部４０３、別の検出部の順で、各検出部に対して２チャンネル分、合計６チャンネル分行われる。ステップＳ７０２では、ＣＰＵ１０４内にあるタイマのカウント（計時）がクリアされ、ステップＳ７０３では、当該タイマのカウント（計時）が開始される。ステップＳ７０４では、２チャンネル分のＡ／Ｄ変換により得られたデジタル信号に基づき、２相信号に対する逆正接演算等を行って、ズームリング１０２（ズームレンズ群１０１）の可動範囲内における位置情報（第２情報）が得られる。当該位置情報は、正規化された位置情報でありうる。また、ＣＰＵ１０４に予め記憶されているルックアップテーブルを参照して、当該位置情報からレンズ装置１００の焦点距離の情報が得られる。ステップＳ７０５では、２チャンネル分のＡ／Ｄ変換により得られたデジタル信号に基づき、２相信号に対する逆正接演算等を行って、フォーカスリング４０２（フォーカスレンズ群４０１）の可動範囲内における位置情報（第２情報）が得られる。当該位置情報は、正規化された位置情報でありうる。また、ＣＰＵ１０４に予め記憶されているルックアップテーブルを参照して、当該位置情報からレンズ装置１００の物体距離の情報が得られる。ステップＳ７０６では、カメラ装置２００から、ズームレンズ群に対する目標位置の情報、およびフォーカスレンズ群に対する目標位置の情報が受信される。ステップＳ７０７では、スイッチ１０７の状態に基づいて、サーボ駆動可能な状態か（マニュアル駆動可能な状態か）が判断される。サーボ駆動可能な状態の場合は、ステップＳ７０８へ処理が進められ、そうでない場合（マニュアル駆動可能な状態の場合）は、ステップＳ７１０へ処理が進められる。ステップＳ７０８、ステップＳ７０９では、ステップＳ７０４で得られた位置情報に係る位置と、ステップＳ７０６で受信された情報に係る目標位置とが一致するように駆動信号（制御信号）が生成され、当該駆動信号が駆動回路１０８に供給される。なお、ここで行われる駆動信号の生成は、周知のサーボ制御またはフィードバック制御におけるものでありうる。ステップＳ７１０では、スイッチ４０６の状態に基づいて、サーボ駆動可能な状態か（マニュアル駆動可能な状態か）が判断される。サーボ駆動可能な状態の場合は、ステップＳ７１１へ処理が進められ、そうでない場合（マニュアル駆動可能な状態の場合）は、処理が終了とされる。ステップＳ７１１、ステップＳ７１２では、ステップＳ７０５で得られた位置情報に係る位置と、ステップＳ７０６で受信された情報に係る目標位置とが一致するように駆動信号（制御信号）が生成され、当該駆動信号が駆動回路４０７に供給される。なお、ここで行われる駆動信号の生成は、周知のサーボ制御またはフィードバック制御におけるものでありうる。以上のメイン処理が終了とされると、１ＫＨｚ周期で実行されるメイン処理の割込み、または後述するカメラ装置２００からの位置情報送信要求の割り込みを待つ状態となる。

ここで、図８は、実施形態３における処理（割込み処理）の流れを例示する図である。本割込み処理は、カメラ装置２００からレンズ装置１００へ送信される位置情報送信要求に従ってＣＰＵ１０４により実行される。同図において、ステップＳ８０１では、ステップＳ７０３でカウントを開始したタイマのカウント値が読み出される。その後、読み出されたカウント値とＣＰＵ１０４のクロック周波数とに基づいて、第１情報（補正情報ともいう）を生成する。第１情報は、Ａ／Ｄ変換が完了した時点（光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点）から位置情報送信要求が受信された時点（または当該受信に基づいて位置情報（第２情報）の送信が開始される時点）までの時間に関する情報である。ステップＳ８０２では、ズームレンズ群およびフォーカスレンズ群それぞれに関して、第１情報および第２情報をカメラ装置２００へ送信する。ステップＳ８０２における処理の詳細は、図９を参照して後述する。当該第１情報は、ズームレンズ群１０１・フォーカスレンズ群４０１に関する第２情報に付帯して送信される。

ここで、当該第１情報について図９を参照して説明する。なお、図９は、実施形態３に係る処理・信号のタイミングを例示する図である。同図において、９０１は、図７における処理（メイン処理）の流れを時系列に表現したものである。また、９０２は、図８における処理（割込み処理）の流れを時系列に表現したものである。９０３は、第１情報および第２情報を送信するための共通の通信ラインＴＸ２における信号を示している。破線９０４は、検出部１０３によって検出された位置に関する量のＡ／Ｄ変換が完了した時点を示している。破線９０５は、検出部４０３によって検出された位置に関する量のＡ／Ｄ変換が完了した時点を示している。矢印９０６は、検出部１０３からの出力信号に対するＡ／Ｄ変換時間を示している。ここで、Ａ／Ｄ変換時間は、アクイジション時間の設定等によって変化するものの、動的な変化は少なく、特定の設定では一意に決まるものとみなしうる。本実施形態においては、Ａ／Ｄ変換時間は、１μｓｅｃ／チャンネルとする。検出部１０３からの出力信号は、２相信号のため、Ａ／Ｄ変換時間が２μｓｅｃとなる。矢印９０７は、検出部４０３からの出力信号に対するＡ／Ｄ変換時間を示している。検出部４０３からの出力信号は、２相の信号のため、Ａ／Ｄ変換時間が２μｓｅｃとなる。矢印９０８は、別の検出部からの出力信号に対するＡ／Ｄ変換時間を示している。当該検出部からの出力信号は、２相の信号のため、Ａ／Ｄ変換時間が２μｓｅｃとなる。矢印９０９は、タイマでカウントを開始してから位置情報送信要求を受信するまでの時間を示している。例えば、ＣＰＵ１０４のクロック周波数が１００ＭＨｚの場合、矢印９０９におけるタイマでのカウント値が５０００であれば、矢印９０９に対応する時間は５０μｓｅｃとなる。ズームレンズ群１０１に関する第１情報９１０は、矢印９０７と矢印９０８と矢印９０９とで表される。フォーカスレンズ群４０１に関する第１情報９１１は、矢印９０８と矢印９０９とで表される。つまり、第１情報９１０の大きさは、５４μｓｅｃとなり、第１情報９１１の大きさは、５２μｓｅｃとなる。なお、ＬＳＢを０．１μｓｅｃとして第１情報を表すものとする。また、Ａ／Ｄ変換が完了した時点（光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点）は、位置情報送信要求の時点よりも前の時点であるため、第１情報を負の値として表すものとする。すると、第１情報９１０は、－５４０ｂｉｔとなり、第１情報９１１は、－５２０ｂｉｔとなる。

以上のように、光学部材の位置に関する量が検出部により検出された時点と位置情報送信要求が受信された時点との間の差に関する情報を第１情報として外部装置へ送信する。こうすることにより、光学部材の位置と時点との対応付けの正確さの点で有利な光学装置を提供することができる。なお、以上では、カメラ装置２００から位置情報送信要求を受信する前に、レンズ装置１００が予め位置情報を得る構成とした。しかしながら、それには限定されず、カメラ装置２００から位置情報送信要求を受信した後に、レンズ装置１００が補正情報（第１情報）および位置情報（第２情報）を得る構成としてもよい。また、以上では、メイン処理中において位置情報送信要求による割り込みを許可しない構成としたが、メイン処理中において当該割り込みを許可する構成としてもよい。なお、本実施形態に係る光学装置は、それには限定されないが、可動の光学部材および検出部の複数組を有し、処理部は、当該複数組に関して個別の第１情報および第２情報を得るように構成されている。また、外部装置は、カメラ装置２００には限定されず、図１を参照して説明された処理装置３００のようなものでありうる点は、実施形態１の場合と同様である。よって、本実施形態は、レンズ装置１００・カメラ装置２００・処理装置３００を含むシステムとしても理解されるべきものである。

〔実施形態４〕
前述の実施形態の１以上の機能または方法（の制御）は、それを実現するプログラムによっても実現可能である。当該プログラムは、ネットワークまたは記憶媒体等を介して装置またはシステム等に供給され、その装置またはシステム等のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサにより読出されて実行されうる。また、当該機能は、それを実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。

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レンズ装置（光学装置）
１０１ズームレンズ群（光学部材）
１０３位置検出部（検出部）
１０４ＣＰＵ（処理部）
１０９通信回路（通信部）

Claims

可動の光学部材と、
前記光学部材の位置に関する量を検出し、前記量に対応するアナログ信号を出力する検出部と、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号に基づいて前記光学部材の位置情報を生成し、前記アナログ信号から前記デジタル信号への変換が行われた時点を示す時点情報を生成する処理部と、
前記位置情報および前記時点情報を送信する通信部とを有することを特徴とする光学装置。
前記通信部は、前記時点情報を示すパルス信号を送信し、前記パルス信号の立ち上がりエッジが前記アナログ信号から前記デジタル信号への変換が行われた時点を示すことを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記通信部は、前記光学部材の位置の情報を要求する要求信号を受信し、
前記処理部は、前記アナログ信号から前記デジタル信号への変換が行われた時点と、前記通信部が前記要求信号を受信した時点との差に関する情報を補正情報として生成することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記通信部は、前記補正情報を前記位置情報に付帯して送信することを特徴とする請求項３に記載の光学装置。
前記通信部は、前記時点情報と前記位置情報とを互いに異なる複数の通信ラインを介して送信することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記光学部材は、焦点距離、物体距離、および口径のうちのいずれかを変更するためのものであることを特徴とする請求項１ないし請求項５のうちいずれか１項に記載の光学装置。
前記光学部材と前記検出部との複数の組を有し、
前記処理部は、前記検出部ごとに前記時点情報を個別に生成することを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
前記光学部材を介して形成された像を撮る撮像素子を有するカメラ装置に対して着脱可能に装着されることを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の光学装置。
前記光学部材を介して形成された像を撮る撮像素子を有することを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の光学装置。
処理方法であって、
可動の光学部材の位置に関する量を検出して前記量に対応するアナログ信号を出力し、
前記アナログ信号をデジタル信号に変換し、前記デジタル信号に基づいて前記光学部材の位置情報を生成し、
前記アナログ信号から前記デジタル信号への変換が行われた時点を示す時点情報を生成し、
前記位置情報および前記時点情報を送信することを特徴とする処理方法。
請求項１０に記載の処理方法をコンピュータに実行させることを特徴とするプログラム。