JPH11125860A - 交換レンズシステム及びカメラ及びレンズユニット及び制御方式 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 あらゆるレンズタイプを接続しても、高速か
つ最適な制御が可能で、マイコンの演算負荷も小さい安
価な交換レンズシステムを提供することにある。 【解決手段】 レンズユニットと、該レンズユニットを
着脱可能なカメラ本体とからなる交換レンズシステムに
おいて、前記レンズユニット内には、複数の駆動部と、
前記複数の駆動部を制御する制御手段を備え、前記カメ
ラ本体には、前記複数の駆動部を制御するための制御情
報を生成するカメラ側制御手段を備え、前記カメラ側制
御手段は、前記制御情報を、前記レンズユニット側制御
手段へと、固定長のパケットシリアル通信で通信するよ
うに構成された交換レンズ式カメラシステム。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は交換レンズシステム
及びカメラ及びレンズユニット及びそのシステムに用い
られる制御方式に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ビデオカメラ等の映像機器の進歩
は目覚ましく、性能的にも機能的にも多くの改良が成さ
れている。

【０００３】その中でも、交換レンズシステムのビデオ
カメラへの導入は、種々の撮影条件に対する適応性を向
上する意味で、顕著な効果があり、ビデオカメラの機能
を飛躍的に向上させたものの１つであると言える。

【０００４】図１３は、ビデオカメラの交換レンズシス
テムの一例を示すものである。同図において、１００Ｌ
はレンズユニット、１００Ｃはレンズユニット１００Ｌ
を着脱可能なビデオカメラ本体を示す。

【０００５】レンズユニット１００Ｌについてみると、
前玉駆動のフォーカシングレンズ１０１、変倍レンズ１
０２Ｖ、補正レンズ１０２Ｃ、結像用の後玉レンズ１０
３からなる変倍機能付レンズユニットとなっている。

【０００６】そして変倍レンズ１０２Ｖと補正レンズ１
０２Ｃは、カムで機械的に連結され、変倍動作を手動や
電動で行ったとき、変倍レンズ１０２Ｖと一体となって
移動して、変倍動作による焦点面の位置のずれによるぼ
けを補正するように構成されている。これら、変倍レン
ズ１０２Ｖと補正レンズと１０２Ｃをあわせてズームレ
ンズと称する。

【０００７】またこのようなレンズシステムでは、前玉
レンズ１０１がフォーカシングレンズとなっており、光
軸方向に移動することにより焦点を合わせる。

【０００８】また１０４はフォーカシングレンズ１０１
を駆動するフォーカスモータ、１０６は変倍レンズ１０
２Ｖを駆動するズームモータ、１０５，１０７は後述す
るカメラ本体よりの制御信号に基づいて、それぞれモー
タ１０４，１０６を制御するフォーカスモータドライ
バ，ズームモータドライバである。

【０００９】次にカメラ本体１００Ｃ側の構成について
説明する。レンズユニット１００Ｌを通った光束は、Ｃ
ＣＤ等の撮像素子１０８の撮像面上に結像されて電気信
号に光電変換され、映像信号として出力される。

【００１０】この映像信号は、CDS/AGC回路１０９でサ
ンプルホールドされ、所定のレベルに増幅され、A/D変
換器１１０でデジタル映像データへと変換され、図示し
ないカメラプロセス回路へと入力されて、標準テレビジ
ョン信号に変換されるとともに、AF信号処理回路１１１
へと入力される。

【００１１】AF信号処理回路１１１は、映像信号中の高
周波成分を抽出し、AF評価値としてマイクロコンピュー
タ（以下マイコンと称す）１１２へと供給する。マイコ
ン１１２では合焦度に応じたフォーカシング速度及びAF
評価値が増加するようなモータ駆動方向を演算により決
定し、フォーカスモータ１０４の速度及び駆動方向の情
報をレンズユニット１００Ｌ内のフォーカスモータドラ
イバ１０５に送り、フォーカスモータ１０４を駆動して
フォーカシングレンズ１０１を駆動する。これによって
オートフォーカス動作が行われる。

【００１２】また１１３はズームスイッチであり、この
ズームスイッチ１１３の操作状態は、マイコン１１２に
読み込まれる。

【００１３】そしてマイコン１１２は、ズームスイッチ
１１３の操作状態に応じて、変倍レンズ１０２Ｖ（１０
２Ｃ）の駆動方向及び駆動速度を決定し、その制御情報
をレンズユニット１００Ｌ内のズームモータドライバ１
０７に送り、ズームモータ１０６を駆動してズームレン
ズ１０２Ｖ（１０２Ｃ）を駆動する。

【００１４】カメラ本体１００Ｃと、レンズユニット１
００Ｌは、着脱可能であり、種々の特性、機能を備えた
レンズユニットを装着することにより、撮影範囲を拡張
することができる。

【００１５】

【発明が解決しようとする課題】以上が交換レンズシス
テムの原理的構成であるが、実現の段階では、まだ多く
の問題をが残されている。

【００１６】すなわち、交換レンズはそれぞれ、その機
能、性能、性質、駆動特性が異なっており、いかなるレ
ンズユニットが装着されても制御可能とするためには、
カメラ本体とレンズユニット間で種々の情報の通信を行
ない、その装着されたレンズユニットの機能、駆動特性
に応じた制御を行わなければならない。

【００１７】また、上述のような前玉フォーカスレンズ
は、制御が比較的容易であるが、最近の民生用ビデオ一
体型カメラによれば、小型化、レンズ直前の至近位置ま
で撮影を可能とするため、前記補正レンズと変倍レンズ
をカムで機械的に連結するのをやめ、補正レンズの移動
軌跡をあらかじめマイコン内にレンズカムデータとして
記憶し、そのレンズカムデータとして記憶し、そのレン
ズカムデータにしたがって補正レンズを駆動し、かつそ
の補正レンズでフォーカスも合わせるインナーフォーカ
スタイプのレンズが主流になってきており、インナーフ
ォーカスタイプのレンズを交換レンズ化した場合には、
制御が複雑となり、カメラ本体とレンズユニット間にお
ける制御データ通信により、マイコン制御によって処理
を行う事になる。

【００１８】すなわちインナーフォーカスタイプのレン
ズは、補正レンズや変倍レンズの位置をマイクロコンピ
ュータで認知し、その認知した絶対位置に基づいて制御
を行うのが一般的である。

【００１９】また、変倍動作中の補正レンズの移動軌跡
も絶対位置に基づいてレンズカムデータを加工して求め
る。したがって、変倍レンズや補正レンズの絶対位置
や、制御情報は常に記憶しておく必要がある。

【００２０】さて、インナーフォーカスタイプのレンズ
を交換レンズユニットに実現しようとすると、レンズユ
ニット内のレンズ制御用マイクロコンピュータでレンズ
を制御する必要がある。

【００２１】交換レンズシステムにおいて、レンズユニ
ット内にレンズ制御用マイクロコンピュータを内蔵した
場合、本体のシステムをコントロールするマイクロコン
ピュータとなんらかの方法で、情報のやりとりをする通
信が必要となる。通信の内容は、主に、レンズユニット
と本体の初期状態及び特性の情報と、交換レンズシステ
ムを最適に制御するための制御情報が必要となる。

【００２２】さらに、インナーフォーカスタイプのレン
ズを交換レンズシステムの通信で問題となるのは、最適
に制御するための情報の正確と、情報伝達のスピードで
ある。

【００２３】また、初期状態及び特性の情報と、交換レ
ンズシステムを最適に制御するための制御情報を必要に
応じて最短で切り換えることが必要となってくる。

【００２４】一方、上述の交換レンズシステムにおいて
は、接続端子数を減らすため、シリアル通信が用いら
れ、一般的なシリアル通信に見られるように、通信デー
タの効率化のため、可変長のパケット通信が用いられて
いる。

【００２５】しかしながら、この通信を、可変長のパケ
ット通信で行った場合、双方のマイクロコンピュータの
負担が大きいわりに、情報伝達のスピードが速くなら
ず、所望のスピードを実現するには高価なものになって
しまう問題がある。すなわち交換レンズ式カメラシステ
ムにおいては、必ずしも適した通信方式ではない。

【００２６】そこで本発明の課題は、上述の問題点を解
消し、従来からの前玉フォーカスタイプのみならず、イ
ンナーフォーカスタイプのレンズユニット等のあらゆる
レンズタイプを接続しても、高速かつ最適な制御が可能
で、マイコンの演算負荷も小さい安価な交換レンズシス
テムを提供することにある。

【００２７】

【課題を解決するための手段】本願は上述した課題を解
決するためになされたもので、その請求項１に記載の発
明によれば、レンズユニットと、該レンズユニットを着
脱可能なカメラ本体とからなる交換レンズシステムにお
いて、前記レンズユニット内には、複数の駆動部と、前
記複数の駆動部を制御する制御手段を備え、前記カメラ
本体には、前記複数の駆動部を制御するための制御情報
を生成するカメラ側制御手段を備え、前記カメラ側制御
手段は、前記制御情報を、前記レンズユニット側制御手
段へと、固定長のパケットシリアル通信で通信するよう
に構成された交換レンズ式カメラシステムを特徴とす
る。

【００２８】また本願の請求項２に記載の発明によれ
ば、レンズユニットを着脱可能なカメラ本体において、
前記レンズユニット内に設けられた複数の駆動部を制御
するための制御情報を生成するカメラ側制御手段と、前
記カメラ側制御手段より出力された前記制御情報を、前
記レンズユニット側へと、固定長のパケットシリアル通
信で通信する通信手段とを備えた交換レンズ式カメラを
特徴とする。

【００２９】また本願における請求項３に記載の発明に
よれば、カメラ本体に着脱可能なレンズユニットであっ
て、焦点調節用レンズ、変倍レンズ等を含む複数の駆動
部と、前記カメラ本体より送信される制御情報に基づい
て前記カメラ本体へと送信する制御手段と、前記カメラ
本体より前記制御情報を受信して前記制御手段へ、前記
制御手段より出力された前記駆動部のステータス情報を
前記カメラ本体へと、それぞれ固定長パケット通信によ
って通信する通信手段とを備えたレンズユニットを特徴
とする。

【００３０】また本願の請求項４に岸ａの発明によれば
請求項１、２または３に記載の発明において、前記制
御情報を、先頭に通信データの種類及び内容を示すヘッ
ダを有し、該ヘッダの後に前記制御情報の格納領域を有
し、最後尾に誤り訂正用のチェックサムコードを有する
固定長データとしたカメラシステム、カメラあるいはレ
ンズユニットを特徴とする。

【００３１】また本願における請求項５に記載の発明に
よれば、請求項１、２または３に記載の発明において、
前記レンズユニットから前記カメラ本体へと送信される
前記制御情報が、ズーム速度に応じたテレ端における画
角変倍率の情報を含むことを特徴とする。

【００３２】また本願における請求項６に記載の発明に
よれば、請求項１、２または３の発明において、前記カ
メラ本体から前記レンズユニットへと送信される前記制
御情報が、複数のAF評価値を含むカメラシステム、カメ
ラあるいはレンズユニット。

【００３３】

【発明の実施の形態】以下、各図面を参照しながら、本
発明の実施形態について説明する。

【００３４】図１は、本発明の実施形態の構成を示す図
である。同図において、Ｃはビデオカメラ本体、Ｌはビ
デオカメラ本体Ｃに着脱可能なレンズユニットである。

【００３５】被写体からの光は、固定されている第１の
レンズ群１、変倍を行う第２のレンズ群２、絞り３、固
定されている第３のレンズ群４、焦点調節機能と変倍に
よる焦点面の移動を補正するコンペ機能とを兼ね備えた
第４のレンズ群５（以下フォーカスコンペレンズと称
す）を通って、カメラ本体Ｃ側の撮像素子の撮像面へと
結像される。

【００３６】レンズユニット内において、６は変倍レン
ズ２を駆動するズームモータ、７は後述のレンズマイコ
ン１４からの指令に基づいてズームモータ６を駆動する
ズームモータドライバである。

【００３７】８は絞り３を開閉制御するＩＧメータ、9
はＩＧメータ８を後述のレンズマイコン１４からの指令
に基づいて駆動制御するアイリスドライバである。また
絞り３の駆動位置すなわち絞り値情報は、絞りエンコー
ダ１２によって検出され、後述のレンズマイコン１４へ
と供給される。

【００３８】１０はフォーカスコンペレンズ５を駆動す
るフォーカスモータ、１１は後述のレンズマイコン１４
からの指令に基づいてフォーカスモータ１０を駆動制御
するフォーカスモータドライバである。

【００３９】１３はレンズユニット側に設けられ、各種
操作を行うための操作スイッチ群である。

【００４０】１４は、カメラ本体Ｃとの間で通信される
制御情報通信に基づき、あるいは操作スイッチ群１３の
操作に基づいて、フォーカスモータドライバ７、ズーム
モータドライバ１１、アイリスドライバ９をそれぞれ駆
動制御するレンズマイコン（レンズ側の制御手段）であ
り、レンズユニット内における全ての制御を統括して行
う。

【００４１】一方、カメラＣ側では、レンズユニットＬ
を通過した入射光の、３原色中の赤の成分はＣＣＤ等の
撮像素子１５上に、緑の成分はＣＣＤ等の撮像素子１６
上に、青の成分はＣＣＤ等の撮像素子１７の上にそれぞ
れ結像される。

【００４２】各撮像素子上のそれぞれの像は、光電変換
され、増幅器１８、１９、２０でそれぞれ最適なレベル
に増幅され、カメラ信号処理回路２１へと入力され標準
テレビ信号に変換されると同時に、カメラ信号処理回路
２１内のAF信号処理回路２２へと入力される。

【００４３】また、カメラ信号処理回路２１より出力さ
れた標準テレビ信号は、記録再生装置２３にも供給さ
れ、図示しない磁気テープ、ディスク、半導体メモリ等
の記録媒体に記録される。またモニタ、EVF等の表示装
置２４に表示される。

【００４４】AF信号処理回路２２で生成された焦点状態
に応じて変化するAF評価値は、本体マイコン２６から通
信線２７にて、レンズマイコン１４へ転送される。

【００４５】また、本体マイコン２６は、カメラ側の制
御手段を構成し、カメラ本体Ｃの操作スイッチ群２５の
情報を読み込み、レンズ制御に必要な情報をレンズマイ
コン１４に送る。

【００４６】制御の例としては、レンズマイコン１４で
は、本体マイコン２６からの情報で、カメラ側の操作ス
イッチ群２５の中のAFスイッチがオフ（マニュアルフォ
ーカスモード）で、かつカメラ側の操作スイッチ群２５
の中のズームスイッチが押されているときは、本体マイ
コン２６はそれらのスイッチの操作状態をレンズマイコ
ン１４へと送信し、レンズマイコン１４は、そのズーム
スイッチの操作方向、すなわちテレまたはワイドの押さ
れている方向に変倍レンズ２を駆動すべく、ズームモー
タドライバ７に信号を送り、ズームモータ６を駆動して
変倍レンズ２を移動する。

【００４７】また同時にレンズマイコン１４は、変倍レ
ンズの移動中、その内部に予め記憶されたレンズカムデ
ータ（変倍レンズの移動に伴う合焦点の軌跡を、複数の
被写体距離にごとに記憶したもの）に従って、フォーカ
スモータドライバ１１に信号を送り、フォーカスモータ
１０を介してフォーカスコンペレンズ５を動かすことで
変倍動作中のぼけの発生を防止する。

【００４８】またカメラ側の操作スイッチ群の中のAFス
イッチがオンで、かつズームスイッチが押されていると
きは、上述したオートフォーカスオフ時の変倍動作にお
けるレンズカムデータによる焦点位置補正に加えて、被
写体に対する合焦状態を保ち続ける必要があるので、レ
ンズマイコン１４におけるコンピュータズームプログラ
ムが、レンズマイコン１４内部にあらかじめ記憶された
レンズカムデータのみならず、本体マイコン２６から送
られたAF評価値信号も参照にして、AF評価値が最大とな
る位置にフォーカスコンペレンズを保ちつつ変倍動作を
行う。

【００４９】またAFスイッチがオンでかつズームスイッ
チが押されていないときは、レンズマイコン１４内のAF
プログラムが本体マイコン２６から送られたAF評価値信
号が最大になるようにフォーカスモータドライバ１１に
信号を送りフォーカスモータを介してフォーカスコンペ
レンズ５を動かす事で自動焦点調節動作を行う。

【００５０】また、レンズマイコン１４は、レンズユニ
ットＬの操作スイッチ１３の情報を読み込み、カメラ本
体Ｃの制御及びレンズ制御に必要な情報を、レンズマイ
コン１４から通信線２７を介して、本体マイコン２６
へ、転送する。

【００５１】次に図２を用いてレンズユニット内のレン
ズマイコン１４での、変倍動作が行われていないとき
の、レンズマイコン１４内のAFプログラムの自動焦点調
節動作のアルゴリズムについて説明する。

【００５２】制御を開始すると、初めにAFを起動し（Ａ
１）、カメラ側の本体マイコン２６より通信線２７を介
して供給されたAF評価値信号のレベルで速度制御や方向
制御することにより、山登り制御を行う（Ａ２）。

【００５３】次に、AF評価値信号レベルの変化で、山の
頂上判断を行い（Ａ３）、AF評価値信号レベルの最も高
い点でフォーカスレンズを停止し、以後AF評価値信号レ
ベルが所定値以上変動したとき、AF再度行うよう、再起
動待機に入る（Ａ４）。再起動待機では、AF評価値信号
のレベルが所定値以上下がったことを検出して再起動す
る（Ａ５）。

【００５４】次に変倍動作を行うときの、変倍レンズ２
及びフォーカスコンペレンズ５の移動の関係、そしてワ
イドからテレへの変倍動作中のAF評価値信号の参照の仕
方を説明する。

【００５５】図１のように構成されたレンズシステムで
は、フォーカスコンペレンズ５がコンペ機能と焦点調節
機能を兼ね備えているため、焦点距離が等しくても、撮
像素子１５、１６、１７の各撮像面１５a、１６b、１７
cに合焦するためのフォーカスコンペレンズ５の位置
は、被写体距離によって異なってしまう。

【００５６】次に変倍動作について説明する。各焦点距
離において被写体距離を変化させたとき、撮像面上に合
焦させるためのフォーカスコンペレンズ５の位置を連続
してプロットすると、図３のようになる。

【００５７】変倍中は、被写体距離に応じて図３に示さ
れた軌跡を選択し、該軌跡通りにフォーカスコンペレン
ズ5を移動させれば、ボケのないズーム動作が可能とな
る。

【００５８】前玉フォーカスタイプのレンズシステムで
は、変倍レンズに対して独立したコンペレンズが設けら
れており、さらに変倍レンズとコンペレンズが機械的な
カム環で結合されている。したがって、例えば、このカ
ム環にマニュアルズーム用のつまみを設け、手動で焦点
距離を換えようとした場合は、つまみをいくら速く動か
しても、カム環はこれに追従して回転し、変倍レンズと
コンペレンズはカム環のカム溝に沿って移動するので、
フォーカスレンズのピントがあっていれば、上記動作に
よってボケを生じることはない。

【００５９】しかし、上述のような特徴を有するインナ
ーフォーカスタイプのレンズシステムの制御において
は、合焦を保ちながら変倍動作を行おうとする場合、レ
ンズマイコン１４に図３の軌跡情報をレンズカムデータ
として記憶しておき、変倍レンズの位置または移動速度
に応じて軌跡情報を読み出して、その情報に基づいてフ
ォーカスレンズを移動させる必要がある。

【００６０】図４は、提案されている軌跡追従方法の一
例を説明するための図である。同図において、Z0,Z1,Z
2,……,Z6は変倍レンズ位置を示しており、a0,a1,a2,…
…,a6及びb0,b1,b2,……,b6は、それぞれレンズマイコ
ン１１６に記憶されている代表軌跡である。

【００６１】またp0,p1,p2,……,p6は、上記２つの軌跡
を基に算出された軌跡である。この軌跡の算出式を以下
に示す。

【００６２】 p(n+1)=|p(n)-a(n)|／|b(n)-a(n)|＊|b(n+1)-a(n+1)|+a(n+1) …… (1) (1)式によれば、例えば図４において、フォーカスレン
ズがp0にある場合、p0が線分b0-a0を内分する比を求
め、この比に従って線分b1-a1を内分する点をp1として
いる。

【００６３】このp1-p0の位置差と、変倍レンズがZ0〜Z
1まで移動するのに要する時間から、合焦を保つための
フォーカスレンズの移動速度が分かる。

【００６４】上述の説明では、変倍レンズが、Z0,Z1,Z
2,……,Z6のように、予め決められた離散的な位置に停
止する場合を説明しているが、次に、変倍レンズの停止
位置に、記憶された代表軌跡データを所有する境界上の
みという制限がないとした場合、すなわちZ0,Z1,Z2,…
…,Z6の各位置の中間に停止してもよいとした場合につ
いて説明する。

【００６５】図７は変倍レンズの移動方向の内挿方法を
説明するための図であり、図４の一部を抽出し、変倍レ
ンズ位置を任意としたものである。

【００６６】図４において、縦軸はフォーカスレンズ位
置、横軸は変倍レンズ位置を示しており、レンズマイコ
ン14で記憶している代表軌跡位置（変倍レンズ位置に対
するフォーカスコンペレンズ位置）を、変倍レンズ位置
Z0,Z1,……,Zk-1,Zk,……,Znに対して、被写体距離別
に、それぞれ、 a0,a1,……,ak-1,ak,……,an b0,b1,……,bk-1,bk,……,bn で表している。

【００６７】今、変倍レンズ位置がズーム境界上でない
Zxにあり、フォーカスコンペレンズ位置がPxである場
合、ax,bxを求めると、 ax=ak-(Zk-Zx)*(ak-ak-1)/(Zk-Zk-1) …… (2) bx=bk-(Zk-Zx)*(bk-bk-1)/(Zk-Zk-1) …… (3) となる。

【００６８】すなわち現在の変倍レンズ位置とそれを挟
む２つのズーム境界位置（例えば図5のZkとZk-1)とから
得られる内分比に従い、記憶している４つの代表軌跡デ
ータ（図５で、ak,ak-1,bk,bk-1)のうち同一被写体距離
のものを前記内分比で内分することにより、ax,bxを求
める事ができる。

【００６９】そしてax,Px,bxから得られる内分比に従
い、記憶している４つの代表データ（図５で、ak,ak-1,
bk,bk-1)のうち、同一焦点距離のものを(1)式のように
前記内分比で内分することによりpk,pk-1を求めること
ができる。

【００７０】そして、ワイドからテレへのズーム時には
追従先フォーカス位置pkと現フォーカス位置pkとの位置
差と、変倍レンズがZx〜Zkまで移動するのに要する時間
から、合焦を保つためのフォーカスコンペレンズ５の移
動速度が分かる。

【００７１】また、テレからワイドへのズーム時には追
従先フォーカス位置pk-1と現フォーカス位置Pxとの位置
差と、変倍レンズがZx〜Zk-1まで移動するのに要する時
間から、合焦を保つためのフォーカスコンペレンズ５の
移動速度が分かる。以上のような軌跡追従方法が提案さ
れている。

【００７２】次にレンズユニットＬ内のレンズマイコン
１４とカメラ本体Ｃの本体マイコン２６との間の通信手
段すなわち通信線２７の内容について説明する。通信方
法は、本体マイコン26がマスター、レンズマイコン14が
スレーブとなり３線式クロック同期シリアル通信により
４８バイト固定長で行う。

【００７３】図６は、本体マイコン２６とレンズマイコ
ン１４間の通信線２７を具体的に示し、本体マイコン26
からレンズマイコン14の通信タイミング制御のためのチ
ップセレクト(CS)、クロック同期信号(SCK)、データ(DC
TL)、レンズマイコン１４から本体マイコン２６のデー
タ（DLTC)である。

【００７４】図７は、通信タイミングを示し、垂直同期
信号ＶＤ(a)の立ち上がりから、本体マイコン２６は、
通信開始のCS(b)を立ち上げ、クロックＳＣＫ(c)を８ビ
ットずつ４８回送り、これに同期してデータのDCTL(d)
をMSBまたはLSBでCTL０〜CTL47を送信する。

【００７５】同時に、レンズマイコン１４はSCKに同期
してデータのDLTC(e)をMSBまたはLSBでCTL０〜CTL47を
送信する。クロック周期は１μSECとして、バイト間隔
は１０μSECで送信する事によって、４８バイトの通信
を２mSEC以内におさめる。

【００７６】図８は、通信内容を示し、本体マイコン２
６からレンズマイコン１４への初期時の通信内容（DCTL
初期）、制御時の通信内容（DCTL制御)、レンズマイコ
ン１４から本体マイコン２６への初期時の通信内容(DLT
C制御)、制御時の通信内容（DLTC制御）で、それぞれ、
０バイトから４７バイトの内容を表している。空欄は未
定義である。

【００７７】各内容の０バイト目は通信内容のヘッダで
あり、４７バイト目は誤り検出のためのチェックサムで
ある。

【００７８】ヘッダの詳細を図９に示す。各０バイト目
の０ビットが１、１ビットが０のとき初期通信、０ビッ
トが０、１ビットが１のとき制御通信、DLTC初期の０バ
イトの６ビットはイニシャル完了フラグで、０のときイ
ニシャル完了、１のときイニシャル中、DLTC制御の０バ
イトの７ビットが１のとき、イニシャル要求フラグを表
す。

【００７９】また４７バイト目のチェックサムは、各通
信において、０バイトから４７バイトの合計が０FFHEX
になる値を４７バイト目に代入して送信する。

【００８０】すなわち０バイト＋１バイト＋２バイト＋
３バイト＋ …＋ ４７バイト＝０ＦＦHEXとなる。

【００８１】一方、受信したデータを０バイトから４７
バイトを合計して０FFHEXになるか否かをチェックする
ことによって、誤り検出を行う。

【００８２】０FFHEXになるとき正常な受信データ、そ
うでないとき正常でない受信データと判断する。

【００８３】図１０は、通信のハンドシェークを説明す
る。(f)はシステムの状態、(g)は本体マイコンからレン
ズマイコンの通信カテゴリー、(h)はレンズマイコンか
ら本体マイコンの通信カテゴリー、T0,T1,T3…は時間軸
を表しており、T0にてシステムの状態がOFFからONにな
るとき、DCTLは初期通信から通信開始しDLTCもT1から初
期通信で開始する。T2時レンズマイコンがイニシャル完
了すると本体マイコンは初期通信から制御通信に変更す
る。これに伴って、T3時レンズマイコンは初期通信から
制御通信に変更して、双方が制御通信になりシステムが
制御動作になる。

【００８４】本体マイコンが制御通信から初期通信に変
更希望の場合、T4時ヘッダを制御通信から初期通信に変
更する。これに伴って、T5時レンズマイコンは制御通信
から初期通信に変更して、双方が初期通信になりシステ
ムが初期動作になる。レンズマイコンが制御通信から初
期通信に変更希望の場合、T8時イニシャル要求を本体マ
イコンに送信することにより、T9時本体マイコンが制御
通信から初期通信に変更され、T10時レンズマイコン
は、制御通信から初期通信に変更して、双方が初期通信
になりシステムが初期動作になる。システムが初期通信
から制御通信になる動作T6,T7及びT1１,T12は、T2,T3時
の動作と同等となる。

【００８５】図１１、図１２において、本体マイコンと
レンズマイコンの通信フローを説明する。図１１は本体
マイコンの通信フローであり、S0でOFF状態からS1でパ
ワーONして、S2でマイコンにハードリセットがかかり、
S3でマイコン内のイニシャル処理が行われてから、S4か
らヘッダを初期通信にて送信開始する。同時にS5で受信
して、S6でチェックサムデータをチェックする。

【００８６】正常ならS7へ、異常ならS4へ戻る。S7で受
信データのヘッダを調べ、初期通信ならS8へ、制御通信
ならS4へ戻る。

【００８７】S8で受信データをストアして、S9で前記イ
ニシャル完了フラグをチェックしてイニシャル完了なら
S10へ、イニシャル中ならS4へ戻る。

【００８８】S10でヘッダを制御通信にして送信する。S
11で受信して、S12でチェックサムデータをチェックす
る。正常ならS13へ、異常ならS10へ戻る。S14で受信デ
ータをストアして、S15で本体制御する。

【００８９】S16で前記イニシャル要求フラグをチェッ
クして、要求があればS4へ、無ければS10へ戻る。

【００９０】図１２はレンズマイコンの通信フローであ
り、S20でOFF状態からS21でパワーONして、S22でマイコ
ンにハードリセットがかかり、S23でマイコン内のイニ
シャル処理及び前記イニシャル完了フラグをリセットし
て、S24からヘッダを初期通信にて送信開始する。

【００９１】同時にS25で受信して、S26でチェックサム
データをチェックする。正常ならS27へ、異常ならS24へ
戻る。

【００９２】S27で受信データのヘッダを調べ初期通信
ならS28へ、制御通信ならS24へ戻る。

【００９３】S28で受信データをストアして、S40で前記
イニシャル要求フラグをリセットする（ただし、リセッ
トスタートでは、イニシャル要求フラグは無関係）。

【００９４】S29で前記イニシャル完了フラグをチェッ
クしてイニシャル完了ならS30へ、イニシャル中ならS24
へ戻る。

【００９５】S30で前記イニシャル完了フラグをセット
してS24へ戻る。

【００９６】S31で前記イニシャル完了フラグをチェッ
クして、完了ならばS32へ、イニシャル中ならばS24へ戻
る。

【００９７】S32でヘッダを制御通信にして送信する。

【００９８】S33で受信して、S34でチェックサムデータ
をチェックする。正常ならS35へ、異常ならS32へ戻る。

【００９９】S36で受信データをストアして、S37でレン
ズ制御する。S38でレンズマイコンが初期通信が必要な
時、前記イニシャル要求フラグをセットしてS32へ、必
要が無ければS32へ戻る。

【０１００】上記の実施形態によれば、誤り検出の方法
としてチェックサムを用いているが、CRC(CYCLIC REDU
NDANCY CHECK)などの誤り検出方法を用いてもよい。

【０１０１】次に図８に戻り、レンズマイコンとカメラ
側本体マイコンとの間で通信される各種制御情報の内容
について説明する。

【０１０２】同図の左から、それぞれカメラ→レンズ初
期通信、レンズ→カメラ初期通信、初期通信終了後のカ
メラ→レンズ制御通信、レンズ→カメラ制御通信を示
す。

【０１０３】いずれのデータも先頭にヘッダが設けら
れ、通信の種類、変化を認識できるようになっている。
詳細は上述の通りである。

【０１０４】カメラ→レンズ初期通信では、カメラのバ
ージョン情報VER、フランジバック調整値、テレビジョ
ン方式情報NTSC/PAL、バックアップ情報（ステータス及
びその内容）、チェックサム等の情報がレンズ側へと送
信される。

【０１０５】またカメラ側からの初期通信に応答して、
レンズユニット側からは、レンズ→カメラ初期通信とし
て、メーカー／バージョン情報、レンズナンバー等のレ
ンズの素性を表す情報、ユニットの有無、フォーカス制
御機能情報、アイリス（Ｉ）開放Ｆ値、アイリス（Ｉ）
小絞り限界値、アイリス（Ｉ）制御機能情報、複数の異
なるズーム速度におけるテレ端における画角変倍率情
報、ズームのスケール情報等が返信される。これらの情
報は、光学ズームに連続して電子ズームに移行するとき
に、違和感のないズーム動作を行うことを可能とする。

【０１０６】初期通信が終了して制御通信に移行する
と、カメラ側からレンズ側へのカメラ→レンズ制御通信
では、映像信号中より抽出した複数のAF評価値（例えば
画面内の異なる位置あるいは異なる大きさの焦点検出領
域で得たAF評価値、さらに異なる周波数成分、ピーク
値、積分値等の複数の異なるAF評価値を得ることができ
る）、そのAF評価値を検波したAF用検波評価値、ズーム
移動情報、フォーカス移動情報、アイリス制御情報、フ
ランジバックずれ及びその調整値、チェックサム等が送
信される。

【０１０７】またレンズ→カメラ制御通信では、アイリ
スデータ、アイリスステータス、ＮＤフィルタの有無、
ズームステータス情報（ズームレンズ移動位置を示すエ
リアデータ）、それぞれ位置及び大きさの異なるAF枠
Ｘ，Ｙの情報、各種バックアップデータ、調整データ、
チェックサム等の情報が返信される。

【０１０８】以上のデータ通信により、レンズ、カメラ
間で各種コマンド、データの送受信を行うことにより、
いかなるタイプのレンズが装着されても、良好な制御を
行うことが可能となる。

【０１０９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
交換レンズシステムにおいて、レンズ、カメラ間の制御
通信を、固定長通信で行うことにより、双方のマイクロ
コンピュータの負担を軽減することができるとともに、
情報伝達のスピードを高速化でき、前玉フォーカスタイ
プのみならず、インナーフォーカスタイプのレンズユニ
ット等のあらゆるレンズタイプを接続しても、高速かつ
最適な制御が可能で、マイコンの演算負荷も小さい安価
な交換レンズシステムを実現することができる。

【０１１０】また初期通信と制御通信の間の切り換え
も、通信のワード長を固定としたので、スムースに、速
く、確実に実行することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施形体を示す交換レンズ式ビデオカ
メラの構成を示すブロック図である。

【図２】レンズマイコンによるＡＦ処理を示すフローチ
ャートを示す図である。

【図３】各焦点距離において被写体距離を変化させたと
き、撮像面上に合焦させるためのフォーカスコンペレン
ズ５の位置を示す図である。

【図４】軌跡追従法の一例を示す図である。

【図５】レンズカムデータのない位置におけるフォーカ
スレンズ軌跡を内挿する手法を説明するための図であ
る。

【図６】本体マイコン２６とレンズマイコン１４間の通
信線の構成を示すブロック図である。

【図７】本体マイコン２６とレンズマイコン１４間の通
信タイミング制御を説明するためのためのタイミングチ
ャートである。

【図８】レンズ、カメラ間の制御通信のデータ形式及び
内容を示す図である。

【図９】ヘッダの詳細を示す図である。

【図１０】通信のハンドシェークを説明するための図で
ある。

【図１１】カメラ本体マイコンによる通信の処理を示す
フローチャートである。

【図１２】レンズマイコンによる通信の処理を示すフロ
ーチャートである。

【図１３】従来の交換レンズ式カメラシステムの構成を
示すブロック図である。

【符号の説明】

Ｌ レンズユニット Ｃ カメラ本体 １４ レンズマイコン ２６ カメラ本体マイコン ２７ 通信線 ＣＴＬ（ＤＣＴＬ） カメラ→レンズ制御情報 ＬＴＣ（ＤＬＴＣ） レンズ→カメラ制御情報

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズユニットと、該レンズユニットを
   着脱可能なカメラ本体とからなる交換レンズシステムに
   おいて、 前記レンズユニット内には、複数の駆動部と、前記複数
   の駆動部を制御する制御手段を備え、 前記カメラ本体には、前記複数の駆動部を制御するため
   の制御情報を生成するカメラ側制御手段を備え、 前記カメラ側制御手段は、前記制御情報を、前記レンズ
   ユニット側制御手段へと、固定長のパケットシリアル通
   信で通信するように構成されていることを特徴とする交
   換レンズ式カメラシステム。
2. 【請求項２】 レンズユニットを着脱可能なカメラ本体
   において、 前記レンズユニット内に設けられた複数の駆動部を制御
   するための制御情報を生成するカメラ側制御手段と、 前記カメラ側制御手段より出力された前記制御情報を、
   前記レンズユニット側へと、固定長のパケットシリアル
   通信で通信する通信手段と、を備えたことを特徴とする
   交換レンズ式カメラ。
3. 【請求項３】 カメラ本体に着脱可能なレンズユニット
   であって、 焦点調節用レンズ、変倍レンズ等を含む複数の駆動部
   と、 前記カメラ本体より送信される制御情報に基づいて前記
   カメラ本体へと送信する制御手段と、 前記カメラ本体より前記制御情報を受信して前記制御手
   段へ、前記制御手段より出力された前記駆動部のステー
   タス情報を前記カメラ本体へと、それぞれ固定長パケッ
   ト通信によって通信する通信手段と、を備えたことを特
   徴とするレンズユニット。
4. 【請求項４】 請求項１、２または３において、 前記制御情報は、先頭に通信データの種類及び内容を示
   すヘッダを有し、該ヘッダの後に前記制御情報の格納領
   域を有し、最後尾に誤り訂正用のチェックサムコードを
   有する固定長データであることを特徴とするカメラシス
   テム、カメラあるいはレンズユニット。
5. 【請求項５】 請求項１、２または３において、 前記レンズユニットから前記カメラ本体へと送信される
   前記制御情報は、ズーム速度に応じたテレ端における画
   角変倍率の情報を含むことを特徴とするカメラシステ
   ム、カメラあるいはレンズユニット。
6. 【請求項６】 請求項１、２または３において、 前記カメラ本体から前記レンズユニットへと送信される
   前記制御情報は、複数のAF評価値を含むことを特徴とす
   るカメラシステム、カメラあるいはレンズユニット。