WO2020017398A1 - 交換レンズおよび移動部材の停止方法 - Google Patents
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Abstract
カメラボディに着脱可能な交換レンズは、前記交換レンズ内で移動可能な移動部材と、前記移動部材の移動停止に関する指示と、前記カメラボディ内に備えられて所定周期を計時するボディ内計時部によるボディ内計時値を、前記カメラボディから受信する受信部と、前記所定周期と同じ長さの所定周期を計時してレンズ内計時値を出力可能であり、前記受信部により受信した前記ボディ内計時値に基づいて前記レンズ内計時値を調整するレンズ内計時部と、前記調整されたレンズ内計時値と前記指示とに基づいて、前記移動部材の移動停止の制御を行う制御部と、を備える。
Description
本発明は、交換レンズおよび移動部材の停止方法に関する。
ビデオ表示の垂直同期信号に合わせて自動焦点調節を行うレンズ交換式カメラシステムが知られている(特許文献1参照)。しかしながら、従来の技術では、カメラボディの指示した時間に交換レンズの移動部材を停止させることができないおそれがあった。
本発明の第1の態様によると、交換レンズは、カメラボディに着脱可能な交換レンズであって、前記交換レンズ内で移動可能な移動部材と、前記移動部材の移動停止に関する指示と、前記カメラボディ内に備えられて所定周期を計時するボディ内計時部によるボディ内計時値を、前記カメラボディから受信する受信部と、前記所定周期と同じ長さの所定周期を計時してレンズ内計時値を出力可能であり、前記受信部により受信した前記ボディ内計時値に基づいて前記レンズ内計時値を調整するレンズ内計時部と、前記調整されたレンズ内計時値と前記指示とに基づいて、前記移動部材の移動停止の制御を行う制御部と、を備える。
本発明の第2の態様によると、移動部材の停止方法は、カメラボディに着脱可能な交換レンズにおける移動部材の停止方法であって、前記移動部材の移動停止に関する指示と、前記カメラボディ内に備えられて所定周期を計時するボディ内計時部によるボディ内計時値を、前記カメラボディから受信し、前記所定周期と同じ長さの所定周期を計時してレンズ内計時値を出力し、前記受信した前記ボディ内計時値に基づいて前記レンズ内計時値を調整し、前記調整されたレンズ内計時値と前記指示とに基づいて前記移動部材の移動停止を制御する。
本発明の第2の態様によると、移動部材の停止方法は、カメラボディに着脱可能な交換レンズにおける移動部材の停止方法であって、前記移動部材の移動停止に関する指示と、前記カメラボディ内に備えられて所定周期を計時するボディ内計時部によるボディ内計時値を、前記カメラボディから受信し、前記所定周期と同じ長さの所定周期を計時してレンズ内計時値を出力し、前記受信した前記ボディ内計時値に基づいて前記レンズ内計時値を調整し、前記調整されたレンズ内計時値と前記指示とに基づいて前記移動部材の移動停止を制御する。
以下、図面を参照して発明を実施するための形態について説明する。
図1は、発明の一実施の形態によるカメラシステム1の要部構成を説明するブロック図である。カメラシステム1は、カメラボディ2と交換レンズ3とにより構成される。カメラボディ2と交換レンズ3の結合は、ボディ側マウントとレンズ側マウントのバヨネット構造により行われる。カメラボディ2と交換レンズ3が結合すると、各マウントに設けられた端子同士が物理的に接触し、電気的に接続される。これにより、カメラボディ2から交換レンズ3への電力の供給や、カメラボディ2および交換レンズ3間の通信が可能となる。
図1は、発明の一実施の形態によるカメラシステム1の要部構成を説明するブロック図である。カメラシステム1は、カメラボディ2と交換レンズ3とにより構成される。カメラボディ2と交換レンズ3の結合は、ボディ側マウントとレンズ側マウントのバヨネット構造により行われる。カメラボディ2と交換レンズ3が結合すると、各マウントに設けられた端子同士が物理的に接触し、電気的に接続される。これにより、カメラボディ2から交換レンズ3への電力の供給や、カメラボディ2および交換レンズ3間の通信が可能となる。
<交換レンズ>
交換レンズ3は、レンズ側制御部330、レンズ側通信部340、レンズ側記憶部350、撮像光学系360、およびレンズ駆動部370を有する。
交換レンズ3は、レンズ側制御部330、レンズ側通信部340、レンズ側記憶部350、撮像光学系360、およびレンズ駆動部370を有する。
レンズ側制御部330は、レンズ側計時部333、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成される。レンズ側制御部330は、レンズ側記憶部350に記憶されている制御プログラムを実行して交換レンズ3の各部を制御する。また、レンズ側制御部330は、カメラボディ2からの要求により、レンズ側記憶部350に記憶されているデータを読み出し、レンズ側通信部340からカメラボディ2へ送信する。レンズ側制御部330は、レンズ側通信部340、レンズ側記憶部350、およびレンズ駆動部370と接続される。
レンズ側計時部333は、所定周期を計時するなどして、制御プログラムの実行や交換レンズ3の各部の制御に必要なレンズ内計時値を含むタイミング信号を生成する。レンズ側制御部330は、後に詳述するウォブリング駆動やサーチ駆動の指示をカメラボディ2からボディ内計時値とともに受ける。レンズ側制御部330は、受信したボディ内計時値に基づいてレンズ内計時値を調整し、調整後のレンズ内計時値に基づいて所定のレンズ側動作を行う。ボディ内計時値に基づくレンズ内計時値の調整は、図9を用いて後述する。
レンズ側通信部340は、レンズ側第1通信部340aおよびレンズ側第2通信部340bを有する。レンズ側第1通信部340aは、カメラボディ2のボディ側第1通信部240aとの間でコマンドデータ通信と称する通信を行う。レンズ側第2通信部340bは、カメラボディ2のボディ側第2通信部240bとの間でホットライン通信と称する通信を行う。
また、レンズ側第1通信部340aはボディ側第1通信部240aと接続される。レンズ側第1通信部340aは、ボディ側第1通信部240aに向けて、交換レンズ3がコマンドデータ通信可能であるか否かを示す信号(以下、RDY信号)とデータ信号(以下、DATAL信号)を出力する。ボディ側第1通信部240aは、レンズ側第1通信部340aに向けて、コマンドデータ通信のクロック信号(以下、CLK信号)とデータ信号(以下、DATAB信号)を出力する。
さらに、レンズ側第2通信部340bはボディ側第2通信部240bと接続される。レンズ側第2通信部340bは、ボディ側第2通信部240bに向けて、ホットライン通信のクロック信号(以下、HCLK信号)とデータ信号(以下、HDATA信号)を出力する。
ホットライン通信は、交換レンズ3からカメラボディ2への一方向のデータ通信であり、コマンドデータ通信は、交換レンズ3とカメラボディ2との双方向のデータ通信である。
また、レンズ側第1通信部340aはボディ側第1通信部240aと接続される。レンズ側第1通信部340aは、ボディ側第1通信部240aに向けて、交換レンズ3がコマンドデータ通信可能であるか否かを示す信号(以下、RDY信号)とデータ信号(以下、DATAL信号)を出力する。ボディ側第1通信部240aは、レンズ側第1通信部340aに向けて、コマンドデータ通信のクロック信号(以下、CLK信号)とデータ信号(以下、DATAB信号)を出力する。
さらに、レンズ側第2通信部340bはボディ側第2通信部240bと接続される。レンズ側第2通信部340bは、ボディ側第2通信部240bに向けて、ホットライン通信のクロック信号(以下、HCLK信号)とデータ信号(以下、HDATA信号)を出力する。
ホットライン通信は、交換レンズ3からカメラボディ2への一方向のデータ通信であり、コマンドデータ通信は、交換レンズ3とカメラボディ2との双方向のデータ通信である。
上記コマンドデータ通信により、撮像光学系360に含まれるフォーカシングレンズ361などの駆動に関する指示や、レンズ側記憶部350に記憶されているデータなどの情報の送信要求が、カメラボディ2から交換レンズ3へ送信される。一方、レンズ側記憶部350から読み出されたデータなどが、交換レンズ3からカメラボディ2へ送信される。
また、上記ホットライン通信により、移動したフォーカシングレンズ361などの位置やフォーカシングレンズ361などを駆動するレンズ駆動部370の状態を示す情報が、交換レンズ3からカメラボディ2へ送信される。
また、上記ホットライン通信により、移動したフォーカシングレンズ361などの位置やフォーカシングレンズ361などを駆動するレンズ駆動部370の状態を示す情報が、交換レンズ3からカメラボディ2へ送信される。
レンズ側記憶部350は、不揮発性の記憶媒体によって構成される。レンズ側記憶部350は、レンズ側制御部330によってデータの記録と読み出しが制御される。レンズ側記憶部350は、レンズ側制御部330が実行する制御プログラム等を記憶する他に、交換レンズ3の機種名を示すデータ(機種名情報とも称する)や、撮像光学系360の光学特性を示すデータ等を記憶することができる。レンズ側記憶部350は、レンズ側制御部330と接続される。
撮像光学系360は、フォーカシングレンズ361やその他のレンズと絞り部材とを備え、カメラボディ2の撮像素子260の撮像面260Sに被写体像を結像させる。361フォーカシングレンズ361は、レンズ駆動部370や手動操作により、光軸O方向に移動可能に構成されている。
レンズ駆動部370は、モータまたはアクチュエータと、レンズ駆動機構とによって構成される。レンズ駆動部370は、レンズ側制御部330から出力される駆動信号により、フォーカシングレンズ361を光軸O方向に沿って移動させる。フォーカシングレンズ361の移動方向や移動量、移動速度などは、例えば、ボディ側制御部230から指示される。フォーカシングレンズ361の位置は、レンズ駆動部370のエンコーダ等によって検出可能に構成されている。フォーカシングレンズ361の位置が変更されることにより、撮像光学系360による被写体像の結像位置が変化する。
<カメラボディ>
カメラボディ2は、ボディ側制御部230、ボディ側通信部240、電源部250、撮像素子260、信号処理部270、操作部材280、および表示部290を有する。
カメラボディ2は、ボディ側制御部230、ボディ側通信部240、電源部250、撮像素子260、信号処理部270、操作部材280、および表示部290を有する。
ボディ側制御部230は、ボディ側計時部233、記憶部235、マイクロコンピュータおよびその周辺回路等から構成される。ボディ側制御部230は、記憶部235に記憶されている制御プログラムを実行してカメラボディ2内の各部を制御する。ボディ側制御部230は、ボディ側通信部240、電源部250、撮像素子260、信号処理部270、操作部材280、および表示部290と接続される。
ボディ側計時部233は、所定周期を計時するなどして、制御プログラムの実行やカメラボディ2の各部の制御に必要なボディ内計時値を含むタイミング信号を生成する。ボディ側計時部233は、レンズ側計時部333と同じ周期を繰り返し計時し、ボディ内計時値を出力する。ボディ側制御部230は、ボディ側計時部233によって計時されたボディ内計時値に基づいて所定のボディ側動作を行う。また、ボディ側制御部230は、交換レンズ3への指示にボディ内計時値を含ませる。
記憶部235は、ボディ側制御部230によってデータの記録と読み出しが制御される。記憶部235は、ボディ側制御部230が実行する制御プログラム等を記憶する他に、交換レンズ3の機種名情報、交換レンズ3の光学特性を示すデータ等を記憶することができる。
ボディ側制御部230は、撮像素子260の駆動を制御する信号を撮像素子260に供給して、撮像素子260の動作を制御する。ボディ側制御部230は、表示部290に被写体のスルー画像(ライブビュー画像)を表示する場合や、動画撮影を行う場合に、撮像素子260に所定周期で繰り返し被写体像を撮像させる。ボディ側制御部230は、撮像素子260の画素を行単位で順次選択して、選択した画素から信号を読み出す、いわゆるローリングシャッタ方式の読み出し制御を行う。
また、ボディ側制御部230は、撮像光学系360による被写体像が撮像素子260の撮像面260S上に合焦するためのフォーカシングレンズ361の位置(以下、合焦位置と称する)を検出する。ボディ側制御部230は、コントラスト検出方式によって撮像光学系360の焦点位置を検出する焦点検出処理を行う。ボディ側制御部230は、撮像光学系360のフォーカシングレンズ361を光軸Oの方向に移動させながら、後述する撮像素子260から出力される撮像用画素信号に基づき被写体像の焦点評価値(コントラスト評価値)を順次算出する。焦点評価値は、撮像光学系360の結像位置と撮像面260Sとのずれ量を示す値である。ボディ側制御部230は、焦点評価値が最大値を示すフォーカシングレンズ361の位置を合焦位置とする。ボディ側制御部230は、合焦位置と、交換レンズ3からホットライン通信により送信されるフォーカシングレンズ361の位置情報とに基づく合焦駆動指示を、コマンドデータ通信により交換レンズ3へ送信する。
ボディ側通信部240は、ボディ側第1通信部240aおよびボディ側第2通信部240bを有する。ボディ側第1通信部240aは、レンズ側第1通信部340aとの間でコマンドデータ通信を行う。ボディ側第2通信部240bは、レンズ側第2通信部340bとの間でホットライン通信を行う。
ボディ側通信部240は、ボディ側制御部230と接続される。また、ボディ側第1通信部240aはレンズ側第1通信部340aと、ボディ側第2通信部240bはレンズ側第2通信部340bと、それぞれ接続される。
ボディ側通信部240は、ボディ側制御部230と接続される。また、ボディ側第1通信部240aはレンズ側第1通信部340aと、ボディ側第2通信部240bはレンズ側第2通信部340bと、それぞれ接続される。
電源部250は、不図示の電池の電圧をカメラシステム1の各部で使用される電圧に変換し、カメラボディ2の各部、および、交換レンズ3へ供給する。電源部250は、ボディ側制御部230の指示により、給電先ごとに給電のオンとオフとを切換え可能である。電源部250は、ボディ側制御部230と接続される。
撮像素子260は、例えばCMOSイメージセンサやCCDイメージセンサ等の固体撮像素子である。撮像素子260は、ボディ側制御部230からの制御信号により、撮像面260Sの被写体像を撮像して撮像信号を出力する。撮像素子260は、ボディ側制御部230および信号処理部270と接続される。
撮像素子260は、画像生成用の画素(撮像用画素と称する)を有する。撮像用画素で生成される信号(以下、撮像用画素信号と呼ぶ)は、後述する信号処理部270によって画像データの生成に用いられる。また、撮像用画素信号は、上述したボディ側制御部230によりコントラスト検出方式の焦点検出処理に用いられる。
信号処理部270は、撮像素子260から出力された撮像用画素信号に対して所定の画像処理を行って画像データを生成する。生成された画像データは、不図示の記憶媒体に所定のファイル形式で記録されたり、表示部290による画像表示に用いられたりする。信号処理部270は、ボディ側制御部230、撮像素子260、および表示部290と接続される。
レリーズボタンや操作スイッチ等を含む操作部材280は、カメラボディ2の外装面に設けられる。ユーザは、操作部材280を操作することにより、撮影指示や撮影条件の設定指示等を行う。操作部材280は、ユーザの操作に応じた操作信号をボディ側制御部230へ送出する。
表示部290は、例えば液晶表示パネルによって構成される。表示部290は、ボディ側制御部230からの指示により、信号処理部270によって処理された画像データに基づく画像や、操作メニュー画面等を表示する。表示部290は、ボディ側制御部230および信号処理部270と接続される。
表示部290は、例えば液晶表示パネルによって構成される。表示部290は、ボディ側制御部230からの指示により、信号処理部270によって処理された画像データに基づく画像や、操作メニュー画面等を表示する。表示部290は、ボディ側制御部230および信号処理部270と接続される。
<通信の説明>
カメラシステム1は、コマンドデータ通信とホットライン通信とによる2つの通信系統を備えるので、それぞれの通信を並行して行うことができる。つまり、カメラボディ2および交換レンズ3は、コマンドデータ通信を行っているときにホットライン通信を開始することも終了することもできる。また、ホットライン通信を行っているときにコマンドデータ通信を行うことも可能である。従って、交換レンズ3は、コマンドデータ通信中であってもホットライン通信でカメラボディ2にデータを継続的に送信することができる。例えば、データ量の増大によりコマンドデータ通信に要する時間が長くなっても、ホットライン通信を必要なタイミングで行うことができる。
さらに、カメラボディ2は、ホットライン通信でデータを受信している間であっても、コマンドデータ通信で、交換レンズ3に対する種々の指示や要求を任意のタイミングで交換レンズ3へ送信することができるとともに、交換レンズ3から任意のタイミングで交換レンズ3に関するデータを受けることができる。
カメラシステム1は、コマンドデータ通信とホットライン通信とによる2つの通信系統を備えるので、それぞれの通信を並行して行うことができる。つまり、カメラボディ2および交換レンズ3は、コマンドデータ通信を行っているときにホットライン通信を開始することも終了することもできる。また、ホットライン通信を行っているときにコマンドデータ通信を行うことも可能である。従って、交換レンズ3は、コマンドデータ通信中であってもホットライン通信でカメラボディ2にデータを継続的に送信することができる。例えば、データ量の増大によりコマンドデータ通信に要する時間が長くなっても、ホットライン通信を必要なタイミングで行うことができる。
さらに、カメラボディ2は、ホットライン通信でデータを受信している間であっても、コマンドデータ通信で、交換レンズ3に対する種々の指示や要求を任意のタイミングで交換レンズ3へ送信することができるとともに、交換レンズ3から任意のタイミングで交換レンズ3に関するデータを受けることができる。
図2は、コマンドデータ通信とホットライン通信を例示するタイミングチャートである。カメラボディ2は、コマンドデータ通信によりホットライン通信の開始を指示した後、例えば時刻t1以降、ホットライン通信によって交換レンズ3からのデータを周期的に受信する。
また、カメラボディ2は、コマンドデータ通信により、例えば時刻t2からt3、および、時刻t9からt10の間で、交換レンズ3から送信された各種データを受信し、時刻t5からt6において、交換レンズ3へ各種データを送信し、時刻t4、t7、t8、t11およびt12において、それぞれ、時刻調整指示、サーチ駆動指示、フォーカス駆動指示、ウォブリング駆動指示、フォーカス駆動指示などの移動部材の移動制御に関する指示を交換レンズ3へ送信することができる。
また、カメラボディ2は、コマンドデータ通信により、例えば時刻t2からt3、および、時刻t9からt10の間で、交換レンズ3から送信された各種データを受信し、時刻t5からt6において、交換レンズ3へ各種データを送信し、時刻t4、t7、t8、t11およびt12において、それぞれ、時刻調整指示、サーチ駆動指示、フォーカス駆動指示、ウォブリング駆動指示、フォーカス駆動指示などの移動部材の移動制御に関する指示を交換レンズ3へ送信することができる。
本実施形態において、コマンドデータ通信は、送受信するデータの種類が多く、また、交換レンズ3への指示頻度も高い。また、データの種類によっては送受信に要する時間が長くなってしまい、時刻t2からt3、時刻t5からt6、および時刻t9からt10にデータを送受信する時間は、時刻t4、t7、t8、t11およびt12で指示を送信する時間より長い。
交換レンズ3は、例えば、コマンドデータ通信によって送られるカメラボディ2からの指示に応じて、交換レンズ3の情報(撮像光学系360の光学特性情報、焦点距離、フォーカシングレンズ361の位置等)を示すデータをカメラボディ2へ送信する。交換レンズ3はさらに、カメラボディ2から送信されるカメラボディ2の情報(撮像モード情報、ISO感度、動画記録中か否か等)を示すデータを受信する。
コマンドデータ通信は、1回の送受信に要する時間も長く、送受信の頻度も多いため、短い周期でのデータ通信を継続して行うことが難しい。
これに対し、ホットライン通信は、コマンドデータ通信に用いる通信線とは異なる通信線を用いるため、交換レンズ3からカメラボディ2へのデータ通信を短い周期で継続して行うことができる。例えば、ホットライン通信を、カメラボディ2の起動処理が終わってから露光中も含めて遮断処理まで、所望の期間に行うことができる。
ホットライン通信の開始指示と終了指示は、コマンドデータ通信によってカメラボディ2から交換レンズ3へ送信されるがこの限りではない。
これに対し、ホットライン通信は、コマンドデータ通信に用いる通信線とは異なる通信線を用いるため、交換レンズ3からカメラボディ2へのデータ通信を短い周期で継続して行うことができる。例えば、ホットライン通信を、カメラボディ2の起動処理が終わってから露光中も含めて遮断処理まで、所望の期間に行うことができる。
ホットライン通信の開始指示と終了指示は、コマンドデータ通信によってカメラボディ2から交換レンズ3へ送信されるがこの限りではない。
<コマンドデータ通信>
次に、図3を用いて、コマンドデータ通信について説明する。図3は、RDY信号、CLK信号、DATAB信号、DATAL信号のタイミングを例示する。
1回のコマンドデータ通信では、カメラボディ2から交換レンズ3へ1つのコマンドパケット402を送信した後に、カメラボディ2と交換レンズ3との間で相互に1つずつのデータパケット406、407が送受信される。
次に、図3を用いて、コマンドデータ通信について説明する。図3は、RDY信号、CLK信号、DATAB信号、DATAL信号のタイミングを例示する。
1回のコマンドデータ通信では、カメラボディ2から交換レンズ3へ1つのコマンドパケット402を送信した後に、カメラボディ2と交換レンズ3との間で相互に1つずつのデータパケット406、407が送受信される。
レンズ側第1通信部340aは、コマンドデータ通信の開始時(t21)にはRDY信号の電位をLレベルとする。ボディ側第1通信部240aは、RDY信号がLレベルであると、CLK信号401の出力を開始する。CLK信号401の周波数は、例えば8MHzである。ボディ側第1通信部240aは、クロック信号401に同期して、コマンドパケット402を含むDATAB信号を出力する。コマンドパケット402は、HレベルとLレベルの切り替えで示される。
コマンドパケット402には、例えば、同期用データ、何番目のコマンドデータ通信なのかを識別するためのデータ(以後、識別子と称する)、カメラボディ2からの指示を示すデータ、後続のデータパケット406のデータ長を示すデータ、通信エラーチェック用のデータなどが含まれる。コマンドパケット402に含まれる指示は、例えば、交換レンズ3に対する移動部材の移動制御に関する指示などがあり、具体的には、時刻調整指示、サーチ駆動開始指示、フォーカス駆動指示、ウォブリング駆動指示などがある。
交換レンズ3は、コマンドパケット402に含まれる通信エラーチェック用のデータに、受信したコマンドパケット402から算出された値が一致するか否かにより、通信エラーの有無を判断すればよい。
コマンドパケット402の受信を完了すると、レンズ側第1通信部340aがRDY信号をHレベルにするとともに、レンズ側制御部330がコマンドパケット402に基づく第1制御処理404を開始する(t22)。ボディ側第1通信部240aは、RDY信号がHレベルになると、CLK信号401の出力を終了する。
コマンドパケット402には、例えば、同期用データ、何番目のコマンドデータ通信なのかを識別するためのデータ(以後、識別子と称する)、カメラボディ2からの指示を示すデータ、後続のデータパケット406のデータ長を示すデータ、通信エラーチェック用のデータなどが含まれる。コマンドパケット402に含まれる指示は、例えば、交換レンズ3に対する移動部材の移動制御に関する指示などがあり、具体的には、時刻調整指示、サーチ駆動開始指示、フォーカス駆動指示、ウォブリング駆動指示などがある。
交換レンズ3は、コマンドパケット402に含まれる通信エラーチェック用のデータに、受信したコマンドパケット402から算出された値が一致するか否かにより、通信エラーの有無を判断すればよい。
コマンドパケット402の受信を完了すると、レンズ側第1通信部340aがRDY信号をHレベルにするとともに、レンズ側制御部330がコマンドパケット402に基づく第1制御処理404を開始する(t22)。ボディ側第1通信部240aは、RDY信号がHレベルになると、CLK信号401の出力を終了する。
レンズ側第1通信部340aは、レンズ側制御部330による第1制御処理404が完了すると、RDY信号をLレベルにすることができる(t23)。ボディ側第1通信部240aは、入力されるRDY信号がLレベルになると、CLK信号405を出力する。
ボディ側第1通信部240aは、CLK信号405に同期して、データパケット406を含むDATAB信号を出力する。また、レンズ側第1通信部340aは、CLK信号405に同期して、データパケット407を含むDATAL信号を出力する。データパケット406,407は、HレベルとLレベルの切り替えで示される。ボディ側第1通信部240aは、データパケット406のデータ長に相当する期間のCLK信号405を出力したら、その後CLK信号の出力を終了する(t24)。
データパケット406、407は、コマンドパケット402によって示されたデータ数を有するmバイトの可変長データである。データパケット406、407には、同期用のデータ、カメラボディ2の情報を示すデータ、交換レンズ3の情報を示すデータ、通信エラーチェック用のデータなどを含めることができる。
カメラボディ2から交換レンズ3に送信されるデータパケット406には、交換レンズ3の移動部材の駆動量を示すデータ、カメラボディ2内での設定や動作状態を伝えるためのデータ、ボディ内計時値を示すデータなどを含めてよい。
交換レンズ3からカメラボディ2に送信されるデータパケット407には、交換レンズ3の機種名情報を示すデータ、交換レンズ3内での移動部材の移動状態を示すデータなどを含めてよい。
受信側の機器(交換レンズ3またはカメラボディ2)は、データパケット406、407に含まれる通信エラーチェック用のデータに、受信したデータパケット406,407から算出された値が一致するか否かにより、通信エラーの有無を判断すればよい。
データパケット406,407の送受信が完了すると、レンズ側第1通信部340aはRDY信号をHレベルにするとともに、レンズ側制御部330はデータパケット406,407に基づいて第2制御処理408を開始する(t24)。
データパケット406、407は、コマンドパケット402によって示されたデータ数を有するmバイトの可変長データである。データパケット406、407には、同期用のデータ、カメラボディ2の情報を示すデータ、交換レンズ3の情報を示すデータ、通信エラーチェック用のデータなどを含めることができる。
カメラボディ2から交換レンズ3に送信されるデータパケット406には、交換レンズ3の移動部材の駆動量を示すデータ、カメラボディ2内での設定や動作状態を伝えるためのデータ、ボディ内計時値を示すデータなどを含めてよい。
交換レンズ3からカメラボディ2に送信されるデータパケット407には、交換レンズ3の機種名情報を示すデータ、交換レンズ3内での移動部材の移動状態を示すデータなどを含めてよい。
受信側の機器(交換レンズ3またはカメラボディ2)は、データパケット406、407に含まれる通信エラーチェック用のデータに、受信したデータパケット406,407から算出された値が一致するか否かにより、通信エラーの有無を判断すればよい。
データパケット406,407の送受信が完了すると、レンズ側第1通信部340aはRDY信号をHレベルにするとともに、レンズ側制御部330はデータパケット406,407に基づいて第2制御処理408を開始する(t24)。
(第1および第2制御処理の説明)
次に、コマンドデータ通信の第1制御処理404および第2制御処理408の一例を説明する。
例えば、コマンドパケット402が、交換レンズ3に対するフォーカシングレンズ361の駆動指示を含むとする。レンズ側制御部330は、第1制御処理404として、フォーカシングレンズ361の駆動指示を受信したことを示すデータパケット407を生成する。
次に、コマンドデータ通信の第1制御処理404および第2制御処理408の一例を説明する。
例えば、コマンドパケット402が、交換レンズ3に対するフォーカシングレンズ361の駆動指示を含むとする。レンズ側制御部330は、第1制御処理404として、フォーカシングレンズ361の駆動指示を受信したことを示すデータパケット407を生成する。
次に、レンズ側制御部330は、第2制御処理408として、データパケット406によって示された移動量だけフォーカシングレンズ361を移動させるように、レンズ駆動部370へ指示を出す。これにより、フォーカシングレンズ361が光軸O方向に移動する。レンズ側第1通信部340aは、レンズ側制御部330からレンズ駆動部370aへフォーカシングレンズ361aの移動指示が出されると、第2制御処理408を完了したとしてRDY信号のレベルをLレベルにする(t25)。
また、例えば、コマンドパケット402が、ホットライン通信の開始指示を含むとする。レンズ側制御部330は、第1制御処理404として、ホットライン通信の開始指示を受信したことを示すデータパケット407を生成する。次に、レンズ側制御部330は、第2制御処理408として、レンズ側第2通信部340bによりホットライン通信を開始させる。レンズ側第1通信部340aは、ホットライン通信が開始されると、第2制御処理408を完了したとしてRDY信号のレベルをLレベルにする(t25)。
また、コマンドパケット402が、時刻調整指示を含むとする。レンズ側制御部330は、第1制御処理404として、時刻調整の指示を受信したことを示すデータパケット407を生成する。次に、レンズ側制御部330は、第2制御処理408として、受信したボディ内計時値に基づいて、レンズ内計時値を調整する。レンズ側第1通信部340aは、レンズ内計時値の調整が終了すると、第2制御処理408を完了したとしてRDY信号のレベルをLレベルにする(t25)。
<ホットライン通信>
次に、図4を用いて、ホットライン通信について説明する。図4は、HCLK信号とHDATA信号のタイミングを例示する。1回のホットライン通信では、交換レンズ3からカメラボディ2に対して、1つのHCLK信号502に同期させて1つのHDATA信号503が送信される。
次に、図4を用いて、ホットライン通信について説明する。図4は、HCLK信号とHDATA信号のタイミングを例示する。1回のホットライン通信では、交換レンズ3からカメラボディ2に対して、1つのHCLK信号502に同期させて1つのHDATA信号503が送信される。
本実施の形態によるカメラシステム1では、ホットライン通信の開始指示を送受信する前に予め交換レンズ3とカメラボディ2との間で、ホットライン通信に関することが取り決められている。ホットライン通信に関することとして、例えば、1回のホットライン通信により送信するHDATA信号のデータ長(バイト数)、HDATA信号に含めるデータとその順序、HCLK信号のクロック周波数、周期(図4のTinterval)、1周期における通信時間(図4のTtransmit)等がある。本実施形態では、HCLK信号の周波数は2.5MHz、1回のホットライン通信のデータ長はコマンドパケット402より長く、1回のホットライン通信の周期は1ミリ秒、1周期における通信時間は送信間隔の75%未満とするが、この限りではない。なお、1回のホットライン通信とは、ホットライン通信の1周期で行われるデータ送信のことをいい、カメラボディ2からのコマンドデータ通信によるホットライン通信開始指示からホットライン通信終了指示までとは異なる。
まず、ホットライン通信におけるレンズ側第2通信部340bの動作について説明する。レンズ側第2通信部340bは、時刻t31以前にコマンドデータ通信によりホットライン通信の開始の指示が受信されると、カメラボディ2へのHCLK信号の出力を開始する(t31)。HCLK信号は周期的に交換レンズ3から出力されるものであり、図4では、HCLK信号502、502´、…として示される。
レンズ側第2通信部340bは、HCLK信号に同期して、HDATA信号を出力する。HDATA信号は、HレベルとLレベルの切り替えで示される。1つのHDATA信号は所定のデータ長であり、図4ではD0からD7の8ビットを含む1バイトがN個分あるものとして表す。HDATA信号には、例えば、フォーカシングレンズ361の位置を示すデータ、フォーカシングレンズ361の制御状態を示すフラグ、直前にフォーカシングレンズ361の駆動が指示されたコマンドパケット402の識別子など、フォーカシングレンズ361に関するデータが含まれる。1つのHDATA信号には、固定長とするために未使用のビット領域や未使用のバイト領域を含めてもよい。未使用のビット領域や未使用のバイト領域には、予め定められた初期値が入力される。HDATA信号はHCLK信号502、502´、…に同期させて周期的に交換レンズ3から出力されるものであり、図4では、HDATA信号503、503´、…として表す。
レンズ側第2通信部340bは、HDATA信号の送信が完了すると(t32)、次のHDATA信号の送信を開始する時刻t34までHCLK信号の出力を停止する。時刻t31からt32までを1回のホットライン通信とし、時刻t31からt34までをホットライン通信の1周期とする。レンズ側第2通信部340bは、時刻t34から2回目のホットライン通信を開始する。
レンズ側第2通信部340bは、コマンドデータ通信によってカメラボディ2からホットライン通信の終了の指示が送信されるまで、周期的にホットライン通信を続ける。
レンズ側第2通信部340bは、HDATA信号の送信が完了すると(t32)、次のHDATA信号の送信を開始する時刻t34までHCLK信号の出力を停止する。時刻t31からt32までを1回のホットライン通信とし、時刻t31からt34までをホットライン通信の1周期とする。レンズ側第2通信部340bは、時刻t34から2回目のホットライン通信を開始する。
レンズ側第2通信部340bは、コマンドデータ通信によってカメラボディ2からホットライン通信の終了の指示が送信されるまで、周期的にホットライン通信を続ける。
レンズ側第2通信部340bは、内蔵するシリアル通信部により、HDATA信号503、503´、…をボディ側第2通信部240bに送信する。レンズ側第2通信部340bは、例えばDMA(Direct Memory Access)機能を用いて、不図示のメモリのデータ領域に格納されているデータをHDATA信号として効率良く転送する。DMA機能は、CPUの介在なしに自動でメモリ上のデータにアクセスする機能である。
次に、ホットライン通信におけるボディ側第2通信部240bの動作について説明する。本実施の形態では、ボディ側第2通信部240bは、電源オン時の初期化処理が終了すると、または、コマンドデータ通信によりホットライン通信の開始指示が送信されたと判断すると、HDATA信号とHCLK信号を受信可能状態で待機させる。
ボディ側第2通信部240bは、交換レンズ3からHDATA信号の送信が開始され、その開始時点t31から所定時間Terror0経過後(時刻t33)までに所定長のデータの受信を完了(t32)すると、正常に通信できたとして受信したデータを確定する。所定時間Terror0は、1周期における通信時間Ttransmitに余裕を持たせた時間であり、例えば、1周期の80%とする。ボディ側第2通信部240bは、HDATA信号を1回受信した後も、HDATA信号とHCLK信号を受信可能状態で待機させ、時刻t31から1周期が経過すると、次のHDATA信号の受信を開始する(t34)。
ボディ側第2通信部240bは、レンズ側第2通信部340bによりHDATA信号の送信が開始されてから、所定時間Terror0以内に所定長のデータの受信を完了しない場合には、正常に通信できなかった(通信エラー)として受信したデータを破棄する。
なお、ホットライン通信において、1周期における通信時間(Ttransmit)は、各周期の間(時刻t33からt34の間)で通信エラー処理などが行えるように75%を超えないのが好ましいが、この限りではない。
なお、ホットライン通信において、1周期における通信時間(Ttransmit)は、各周期の間(時刻t33からt34の間)で通信エラー処理などが行えるように75%を超えないのが好ましいが、この限りではない。
<コントラスト方式の焦点検出処理>
以下、図5~図7を参照して、カメラシステム1によるコントラスト方式の焦点検出処理について説明する。図5は、コントラスト方式の焦点検出処理の一例を説明する図である。図5(a)は、フォーカシングレンズ361の光軸O方向の位置と焦点評価値との関係を示す図であり、横軸はフォーカシングレンズ位置、縦軸は焦点評価値を示す。図5(b)は、フォーカシングレンズ361の光軸O方向の位置の時間的変化を示す図であり、横軸はフォーカシングレンズ位置、縦軸は時間を示す。
以下の説明では、カメラシステム1によるコントラスト方式の焦点検出処理を、図5(b)に例示したウォブリング駆動、サーチ駆動、および合焦駆動の3つの駆動制御に分けて説明する。
以下、図5~図7を参照して、カメラシステム1によるコントラスト方式の焦点検出処理について説明する。図5は、コントラスト方式の焦点検出処理の一例を説明する図である。図5(a)は、フォーカシングレンズ361の光軸O方向の位置と焦点評価値との関係を示す図であり、横軸はフォーカシングレンズ位置、縦軸は焦点評価値を示す。図5(b)は、フォーカシングレンズ361の光軸O方向の位置の時間的変化を示す図であり、横軸はフォーカシングレンズ位置、縦軸は時間を示す。
以下の説明では、カメラシステム1によるコントラスト方式の焦点検出処理を、図5(b)に例示したウォブリング駆動、サーチ駆動、および合焦駆動の3つの駆動制御に分けて説明する。
(ウォブリング駆動)
ウォブリング駆動は、フォーカシングレンズ361を光軸O方向に進退(前後駆動)させる動作である。カメラシステム1は、フォーカシングレンズ361を光軸Oに沿って前後に移動させるウォブリング駆動を行うと共に、フォーカシングレンズ361の移動および停止に応じて焦点評価値の算出を行う。
ウォブリング駆動は、フォーカシングレンズ361を光軸O方向に進退(前後駆動)させる動作である。カメラシステム1は、フォーカシングレンズ361を光軸Oに沿って前後に移動させるウォブリング駆動を行うと共に、フォーカシングレンズ361の移動および停止に応じて焦点評価値の算出を行う。
図6は、ウォブリング駆動の一例を説明する図である。図6の横軸は時間を示し、縦軸はフォーカシングレンズ位置を示す。カメラシステム1は、フォーカシングレンズ361を互いに異なる2つの位置(至近側位置、無限遠側位置)に移動させるウォブリングを行い、それぞれの位置における焦点評価値を取得する。1周期(サイクル)のウォブリング駆動では、無限遠側位置での停止と、無限遠側位置から至近側位置への移動と、至近側位置での停止と、至近側位置から無限遠側位置への移動とが行われる。振幅W1は、ウォブリング駆動におけるフォーカシングレンズ361の駆動量(ウォブリング振幅と称する)である。
ここで、至近側とは、現在、撮像面260Sに像が形成されている被写体よりも近くにある被写体の像を撮像面260Sに形成させるときにフォーカシングレンズ361を動かす方向であり、無限遠側とは、現在、撮像面260Sに像が形成されている被写体よりも遠くにある被写体の像を撮像面260Sに形成させるときにフォーカシングレンズ361を動かす方向である。
ここで、至近側とは、現在、撮像面260Sに像が形成されている被写体よりも近くにある被写体の像を撮像面260Sに形成させるときにフォーカシングレンズ361を動かす方向であり、無限遠側とは、現在、撮像面260Sに像が形成されている被写体よりも遠くにある被写体の像を撮像面260Sに形成させるときにフォーカシングレンズ361を動かす方向である。
また、中心位置は、ウォブリング駆動を行う際のフォーカシングレンズ361の中心の位置(以下、ウォブリング中心位置と称する)である。ウォブリング駆動においては、ウォブリング中心位置を中心として至近側位置と無限遠側位置へのフォーカシングレンズ361の移動が行われる。この中心位置と無限遠側位置との間の駆動量(幅)は(W1/2)となり、中心位置と至近側位置との間の駆動量も(W1/2)となる。
停止時間ST1は、無限遠側位置(又は至近側位置)においてフォーカシングレンズ361を停止させておく時間である。停止時間ST1は、ウォブリング駆動においてフォーカシングレンズ361を無限遠側位置(又は至近側位置)に少なくとも停止させておくべき時間であり、フォーカシングレンズ361の移動を禁止する時間(移動禁止時間)ともいえる。
本実施の形態では、レンズ側制御部330は、撮像素子260の撮像周期に応じて、フォーカシングレンズ361が停止している停止時間ST1を制御する。そして、ボディ側制御部230は、停止時間ST1の間の撮像によって得られた撮像用画素信号を用いて焦点評価値を算出する。
ウォブリング駆動を行う場合、カメラボディ2は、ウォブリング駆動の指示をコマンドデータ通信により交換レンズ3へ送信する。ボディ側制御部230は、コマンドパケット402にウォブリング駆動のコマンドデータ通信であることなどを含めるとともに、データパケット406にはウォブリング振幅W1に関する情報、ウォブリング中心位置に関する情報、停止時間ST1に関する情報、およびウォブリングの周期数に関する情報などのウォブリング駆動に関する条件を含める。
レンズ側制御部330は、上記コマンドパケット402およびデータパケット406がレンズ側第1通信部340aで受信されると、データパケット406が示すウォブリング駆動の条件に従ってフォーカシングレンズ361がウォブリング駆動されるように、レンズ駆動部370を設定、制御する。
レンズ側制御部330は、上記コマンドパケット402およびデータパケット406がレンズ側第1通信部340aで受信されると、データパケット406が示すウォブリング駆動の条件に従ってフォーカシングレンズ361がウォブリング駆動されるように、レンズ駆動部370を設定、制御する。
ボディ側制御部230は、ウォブリング駆動を行いながら取得した焦点評価値に基づき、サーチ駆動を行うか否かを判定する処理を行うことができる。ボディ側制御部230は、例えば、至近側位置について算出される焦点評価値、あるいは無限遠側位置について算出される焦点評価値が、所定の閾値を超えて変化した場合にサーチ駆動を行うと判定する。本実施の形態では、ボディ側制御部230は、至近側位置(又は無限遠側位置)について算出された複数の焦点評価値の平均値が所定の閾値を超えて変化した場合に、後述するサーチ駆動を行うと判定する。
なお、至近側位置について算出された焦点評価値と無限遠側位置について算出された焦点評価値との差が所定の閾値を超えた場合にサーチ駆動を行うと判定するようにしても良く、適宜変更可能である。
また、本例ではボディ側制御部230がウォブリング駆動を行いながらサーチ駆動を行うか否かを判定する例を説明するが、ボディ側制御部230は、上記判定を行うことなくサーチ駆動を行う決定をしてもよい。
なお、至近側位置について算出された焦点評価値と無限遠側位置について算出された焦点評価値との差が所定の閾値を超えた場合にサーチ駆動を行うと判定するようにしても良く、適宜変更可能である。
また、本例ではボディ側制御部230がウォブリング駆動を行いながらサーチ駆動を行うか否かを判定する例を説明するが、ボディ側制御部230は、上記判定を行うことなくサーチ駆動を行う決定をしてもよい。
ボディ側制御部230は、サーチ駆動を行う場合、フォーカシングレンズ361の互いに異なる2つの位置(至近側位置、無限遠側位置)において算出した焦点評価値を比較することにより、サーチ駆動においてフォーカシングレンズ361を移動させる方向(サーチ方向)を決定することができる。至近側位置、無限遠側位置における焦点評価値をそれぞれVnr、Vfrとし、これらが以下の式(1)の関係を満たす場合は、ボディ側制御部230は、焦点評価値が大きくなる方向である無限遠方向をサーチ方向として決定する。また、焦点評価値Vnr、Vfrが以下の式(2)の関係を満たす場合には、ボディ側制御部230は、焦点評価値が大きくなる方向である至近方向をサーチ方向として決定する。
Vfr>Vnr …(1)
Vfr<Vnr …(2)
上式(1)、(2)における焦点評価値Vnrは、至近側位置において算出された所定個数の焦点評価値の平均値であり、焦点評価値Vfrは、無限遠側位置において算出された所定個数の焦点評価値の平均値である。
なお、焦点評価値Vnr、Vfrは、それぞれ、平均値ではなく、一回の評価値でも構わない。また、「平均」とは、光軸O方向の位置の平均でもよく、時間軸での平均でもよく、両者を考慮した平均でもよい。
Vfr>Vnr …(1)
Vfr<Vnr …(2)
上式(1)、(2)における焦点評価値Vnrは、至近側位置において算出された所定個数の焦点評価値の平均値であり、焦点評価値Vfrは、無限遠側位置において算出された所定個数の焦点評価値の平均値である。
なお、焦点評価値Vnr、Vfrは、それぞれ、平均値ではなく、一回の評価値でも構わない。また、「平均」とは、光軸O方向の位置の平均でもよく、時間軸での平均でもよく、両者を考慮した平均でもよい。
ボディ側制御部230は、焦点評価値Vnr、Vfrが以下の式(3)の条件を満たす場合には、予め定められた方向へのサーチ駆動を行うことを決定する。
Vfr=Vnr …(3)
Vfr=Vnr …(3)
(サーチ駆動)
サーチ駆動は、焦点評価値が高くなる方向をサーチ方向としてフォーカシングレンズ361を駆動させる動作である。カメラシステム1は、フォーカシングレンズ361を光軸O方向に順次移動させながら、フォーカシングレンズ361の各位置において焦点評価値を算出して合焦位置の検出を行う。
サーチ駆動は、焦点評価値が高くなる方向をサーチ方向としてフォーカシングレンズ361を駆動させる動作である。カメラシステム1は、フォーカシングレンズ361を光軸O方向に順次移動させながら、フォーカシングレンズ361の各位置において焦点評価値を算出して合焦位置の検出を行う。
図7は、サーチ駆動の一例を説明する図である。図7の横軸は時間を示し、縦軸はフォーカシングレンズ位置を示す。カメラシステム1は、例えば、無限遠方向をサーチ方向としてフォーカシングレンズ361を順次移動させ、フォーカシングレンズ361の各位置における焦点評価値を取得する。1ステップ(段階)のサーチでは、サーチ方向への移動と、移動した位置での停止とが行われる。幅W2は、サーチ駆動の1ステップにおけるフォーカシングレンズ361の駆動量(サーチ幅と称する)である。
停止時間ST2は、フォーカシングレンズ361停止させておく時間である。停止時間ST2は、サーチ駆動においてフォーカシングレンズ361を停止位置に少なくとも停止させておくべき時間であり、フォーカシングレンズ361の移動を禁止する時間(移動禁止時間)ともいえる。
停止時間ST2は、フォーカシングレンズ361停止させておく時間である。停止時間ST2は、サーチ駆動においてフォーカシングレンズ361を停止位置に少なくとも停止させておくべき時間であり、フォーカシングレンズ361の移動を禁止する時間(移動禁止時間)ともいえる。
本実施の形態では、レンズ側制御部330は、撮像素子260の撮像周期に応じて、フォーカシングレンズ361が停止している停止時間ST2を制御する。そして、ボディ側制御部230は、停止時間ST2の間の撮像によって得られた撮像用画素信号を用いて焦点評価値を算出する。
ボディ側制御部230は、ホットライン通信によって交換レンズ3から送信されるHDATA信号に含まれたフォーカシングレンズ361の位置情報を用いて、フォーカシングレンズ361の位置と焦点評価値との対応付けを行うことにより、フォーカシングレンズ361の各位置における焦点評価値を把握する。ボディ側制御部230は、焦点評価値が高くなる方向にフォーカシングレンズ361を駆動し続けた場合において、新たに算出した焦点評価値が前回算出した焦点評価値よりも小さくなると、合焦位置を超えたと判断してサーチ駆動を終了し、それらの焦点評価値を用いて合焦位置を算出する。
ボディ側制御部230は、ホットライン通信によって交換レンズ3から送信されるHDATA信号に含まれたフォーカシングレンズ361の位置情報を用いて、フォーカシングレンズ361の位置と焦点評価値との対応付けを行うことにより、フォーカシングレンズ361の各位置における焦点評価値を把握する。ボディ側制御部230は、焦点評価値が高くなる方向にフォーカシングレンズ361を駆動し続けた場合において、新たに算出した焦点評価値が前回算出した焦点評価値よりも小さくなると、合焦位置を超えたと判断してサーチ駆動を終了し、それらの焦点評価値を用いて合焦位置を算出する。
サーチ駆動を行う場合、カメラボディ2は、サーチ駆動の指示をコマンドデータ通信により交換レンズ3へ送信する。ボディ側制御部230は、コマンドパケット402にサーチ駆動のコマンドデータ通信であることなどを含めるとともに、データパケット406にはサーチ幅W2に関する情報、サーチ方向に関する情報、停止時間ST2に関する情報、およびサーチのステップ数に関する情報などのサーチ駆動の条件を含める。
レンズ側制御部330は、上記コマンドパケット402およびデータパケット406がレンズ側第1通信部340aで受信されると、データパケット406が示すサーチ駆動の条件に従ってフォーカシングレンズ361がサーチ駆動されるように、レンズ駆動部370などを設定、制御する。
レンズ側制御部330は、上記コマンドパケット402およびデータパケット406がレンズ側第1通信部340aで受信されると、データパケット406が示すサーチ駆動の条件に従ってフォーカシングレンズ361がサーチ駆動されるように、レンズ駆動部370などを設定、制御する。
図5に戻り、カメラシステム1によるコントラスト方式の焦点検出処理の流れの一例について説明する。
図5に示す例では、時刻t42から時刻t43までの期間の途中で被写体が移動してカメラシステム1へ近づき、焦点評価値が変化した場合を示している。図5(a)の波形41aは、被写体の移動前の焦点評価値を表し、波形41bは、被写体の移動後の焦点評価値を表す。
図5に示す例では、時刻t42から時刻t43までの期間の途中で被写体が移動してカメラシステム1へ近づき、焦点評価値が変化した場合を示している。図5(a)の波形41aは、被写体の移動前の焦点評価値を表し、波形41bは、被写体の移動後の焦点評価値を表す。
ボディ側制御部230は、コマンドデータ通信を介してレンズ側制御部330を制御することにより、時刻t40において位置P0から至近側に向けてフォーカシングレンズ361を移動させるサーチ駆動を開始させる。時刻t40から時刻t41までの期間において、ボディ側制御部230は、フォーカシングレンズ361を至近方向に移動させながら、撮像素子260から出力される撮像用画素信号を用いて被写体像の焦点評価値を順次算出する。図5の例では、フォーカシングレンズ361を至近方向に移動させると焦点評価値は徐々に大きくなり、位置P1で最大(極大)になった後焦点評価値は小さくなる。ボディ側制御部230は、合焦位置として、算出した焦点評価値の最大(極大)値に対応するフォーカシングレンズ361の位置P1を検出する。
時刻t41から時刻t42までの期間において、ボディ側制御部230は、コマンドデータ通信で、サーチ駆動により検出された合焦位置P1にフォーカシングレンズ361を移動させる合焦駆動指示を送信する(時刻t41)。レンズ側制御部330は、受信した合焦駆動指示に基づいて合焦駆動を行い、合焦位置P1にフォーカシングレンズ361を移動させる(時刻t42)。
時刻t42から時刻t43の期間において、ボディ側制御部230は、コマンドデータ通信で、レンズ側制御部330に、フォーカシングレンズ361を幅W1で至近側位置および無限遠側位置の2つの位置に順次移動させるウォブリング駆動指示を送信する。ボディ側制御部230は、図5(b)に示すようにフォーカシングレンズ361の駆動を行うと共に、至近側位置および無限遠側位置のそれぞれにおいて焦点評価値の算出を行う。ボディ側制御部230は、焦点評価値を繰り返し算出し、焦点評価値が所定の閾値を超えて変化したか否かを判定する。
時刻t42から時刻t43の期間の途中で被写体がカメラシステム1へ向かって移動することにより、焦点評価値が図5(a)に示す波形41aから波形41bへ変化する場合、ボディ側制御部230は、焦点評価値が所定の閾値を超えて変化したことを検出すると、サーチ駆動を行うことを決定する。ボディ側制御部230は、ウォブリング駆動時に至近側位置および無限遠側位置についてそれぞれ算出された焦点評価値の大小関係を判定することにより、サーチ方向を決定する。
ボディ側制御部230は、コマンドデータ通信で、レンズ側制御部330に、時刻t43において、決定したサーチ方向(図5(b)においては至近方向)にフォーカシングレンズ361を駆動させるサーチ駆動指示を送信する。レンズ側制御部330は、受信したサーチ駆動指示に基づいて、フォーカシングレンズ361の至近方向への移動を開始させる(時刻t43)。ボディ側制御部230は、時刻t43から時刻t44までの期間において、焦点評価値を繰り返し算出する。ボディ側制御部230は、時刻t40から時刻t41の間に実行したサーチ駆動の場合と同様に、算出した焦点評価値を用いて合焦位置である位置P2を検出する。
時刻t44から時刻t45の期間において、ボディ側制御部230は、時刻t41から時刻t42の間に実行した合焦駆動と同様に、サーチ駆動により検出された合焦位置P2にフォーカシングレンズ361を移動させる合焦駆動指示を交換レンズ3に送信する。
時刻t44から時刻t45の期間において、ボディ側制御部230は、時刻t41から時刻t42の間に実行した合焦駆動と同様に、サーチ駆動により検出された合焦位置P2にフォーカシングレンズ361を移動させる合焦駆動指示を交換レンズ3に送信する。
このように、コントラスト方式の自動焦点調節(コントラストAF)では、ウォブリング駆動、サーチ駆動、および合焦駆動の3つの駆動が行われることによって、撮像光学系360の合焦位置の調節が行われる。
焦点評価値は、撮像素子260が撮像光学系360により形成された像を撮像することによって得られた撮像用画素信号を用いて算出される。仮に、撮像中にフォーカシングレンズ361の位置が変わるとすると、フォーカシングレンズ361の移動に伴って撮像光学系360により形成される像の結像位置が変化するため、焦点評価値を精度よく求めることができない。そのため、焦点評価値に基づいたサーチ方向の決定や合焦位置の精度向上が困難となる。
本実施の形態では、ボディ側制御部230が、撮像素子260の撮像周期に基づいて、フォーカシングレンズ361の停止時間(図6のST1、又は図7のST2)を決定して、この停止時間に関する情報(停止時間情報)をデータパケット406に含めてレンズ側制御部330へ送信する。レンズ側制御部330は、ボディ側制御部230から取得した停止時間情報に基づいて、ウォブリング駆動(又はサーチ駆動)におけるフォーカシングレンズ361の移動や停止をレンズ駆動部370に行わせる。このように構成することにより、レンズ側制御部330は、撮像素子260における撮像中にはフォーカシングレンズ361を停止させることが可能となる。このため、撮像中にフォーカシングレンズ361が移動することに起因して焦点評価値の精度が低下して、焦点検出精度が低下することを防止することができる。また、コントラスト方式の焦点検出精度を向上させ、より高精度に合焦動作を行うことが可能となる。このようなコントラスト方式の焦点検出について、以下にさらに説明する。
図8は、撮像タイミングとフォーカシングレンズ361の移動制御を説明する図である。図8(a)のVD信号(垂直同期信号とも称する)と、図8(b)の撮像素子260による撮像タイミングとがボディ内計時値tに基づく時間軸に示されている。また、図8(c)のサーチ駆動におけるフォーカシングレンズ361の移動、停止タイミングと、図8(d)のウォブリング駆動におけるフォーカシングレンズ361の移動、停止タイミングとがレンズ内計時値t´に基づく時間軸に示されている。
図8(a)に示すVD信号(垂直同期信号)は、撮像のフレームレートに対応する周期信号であり、ボディ内計時値に基づいて生成される。図8(b)に示すVD時間は、VD信号の間隔であり、撮像の1フレームに相当する。
ボディ側制御部230は、撮像素子260がVD信号に基づいてフレーム毎に被写体像を撮像して撮像用画素信号を出力するように、ボディ内計時値に基づいて撮像素子260による撮像タイミングを制御する。これにより、撮像素子260による撮像および撮像用画素信号の読み出し処理は、VD信号に同期して行われる。なお、図8(b)の縦軸は、矩形状の撮像素子260の読み出し方向の画素行の位置を示す。
ボディ側制御部230は、撮像素子260がVD信号に基づいてフレーム毎に被写体像を撮像して撮像用画素信号を出力するように、ボディ内計時値に基づいて撮像素子260による撮像タイミングを制御する。これにより、撮像素子260による撮像および撮像用画素信号の読み出し処理は、VD信号に同期して行われる。なお、図8(b)の縦軸は、矩形状の撮像素子260の読み出し方向の画素行の位置を示す。
撮像素子260では、例えば、撮像用画素において電荷を蓄積する撮像動作と、撮像用画素から撮像用画素信号を読み出す読み出し動作とが、最上行から最下行に向かって1行または複数行毎に走査しながら行われる。ハッチで示した領域101~105は、各行の画素の撮像タイミングを示す。時刻t55~時刻t60、時刻t65~時刻t70、時刻t75~時刻t80、時刻t85~時刻t90、時刻t95~時刻t100は、それぞれ異なるフレームにおける撮像タイミングである。
ボディ側制御部230は、撮像周期に基づき、ウォブリング駆動におけるフォーカシングレンズ361の停止時間ST1やサーチ駆動におけるフォーカシングレンズ361の停止時間ST2を決定する。図8(b)に示す例では、ボディ側制御部230は、決定した停止時間ST1(又はST2)に関する停止時間情報を生成する。
また、ボディ側制御部230は、VD信号の立ち上がりエッジの時刻から、撮像素子260による撮像が開始される時刻(最上行における撮像の開始時刻)までの時間を、停止オフセット時間として決定する。そして、ボディ側制御部230は、決定した停止オフセット時間に関する情報(オフセット時間情報)を生成する。停止オフセット時間は、読み出しの時間でもよく、0でもよく、撮像素子260に応じた時間である
ボディ側制御部230はさらに、VD信号の複数の立ち上がりエッジのうち、起点(基準)となる立ち上がりエッジの時刻を、起点VD時刻として決定する。そして、ボディ側制御部230は、決定した起点VD時刻に関する情報(VD起点情報)を生成する。さらにまた、ボディ側制御部230は、上記VD時間に関する情報(VD時間情報)を生成する。
本実施の形態では、ウォブリング駆動指示(またはサーチ駆動指示)が受信された交換レンズ3が、起点VD時刻から停止オフセット時間経過すると、次のVD信号の立ち上がりエッジまでのVD時間において、フォーカシングレンズ361を停止させる(または停止を維持する)と決められている。図8の例では、時刻t50より前にカメラボディ2からウォブリング駆動指示(またはサーチ駆動指示)を含むコマンド通信が行われており、かつ、時刻t60が起点VD時刻に決定されているものとする。従って、フォーカシングレンズ361は時刻t65から時刻t70まで停止する。
本実施の形態では、ウォブリング駆動指示(またはサーチ駆動指示)が受信された交換レンズ3が、起点VD時刻から停止オフセット時間経過すると、次のVD信号の立ち上がりエッジまでのVD時間において、フォーカシングレンズ361を停止させる(または停止を維持する)と決められている。図8の例では、時刻t50より前にカメラボディ2からウォブリング駆動指示(またはサーチ駆動指示)を含むコマンド通信が行われており、かつ、時刻t60が起点VD時刻に決定されているものとする。従って、フォーカシングレンズ361は時刻t65から時刻t70まで停止する。
カメラボディ2は、VD信号に同期させてウォブリング駆動を行う場合、上述したウォブリング振幅W1の情報、ウォブリング中心位置の情報、ウォブリングの周期数の情報、および停止時間ST1の情報に加えて、図8を参照して説明したVD起点情報、VD時間情報、オフセット時間情報を、データパケット406に含める。
また、カメラボディ2は、VD信号に同期させてサーチ駆動を行う場合、上述したサーチ幅W2の情報、サーチ方向の情報、サーチのステップ数の情報、および停止時間ST2の情報に加えて、図8を参照して説明したVD起点情報、VD時間情報、オフセット時間情報を、データパケット406に含める。
また、カメラボディ2は、VD信号に同期させてサーチ駆動を行う場合、上述したサーチ幅W2の情報、サーチ方向の情報、サーチのステップ数の情報、および停止時間ST2の情報に加えて、図8を参照して説明したVD起点情報、VD時間情報、オフセット時間情報を、データパケット406に含める。
レンズ側制御部330は、カメラボディ2から送信されたVD起点情報、VD時間情報、オフセット時間情報、および停止時間情報を用いて、レンズ内計時値に基づく時間軸上で各フレームにおいてカメラボディ2で撮像が行われる時刻を把握して、サーチ駆動あるいはウォブリング駆動を行う。
図8(c)に示すサーチ駆動の場合を例に説明する。VD起点情報が起点VD時刻t60を示す場合、レンズ側制御部330は、レンズ内計時値に基づく時刻t60´から停止オフセット時間の計時を開始し、停止オフセット時間が経過した時刻t65´から停止時間ST2の計時を開始する。レンズ側制御部330は、時刻t65´から停止時間ST2が経過した時刻t70´から、レンズ駆動部370によりフォーカシングレンズ361の駆動を開始させるとともに、時刻t70´から停止オフセット時間の計時を開始する。
レンズ側制御部330は、停止オフセット時間が満了する前(時刻t70´とt75´の間)にフォーカシングレンズ361のカメラボディ2からの指示に基づく駆動量の移動が終了しないので、時刻t75´以後もそのままフォーカシングレンズ361の移動を継続させる判断をする。レンズ側制御部330はさらに、VD信号が立ち上がる時刻t80´より前にフォーカシングレンズ361のカメラボディ2からの指示に基づく駆動量の移動が終了すると、フォーカシングレンズ361を停止させ、このフォーカシングレンズ位置で焦点評価値が取得されるように、時刻t80´から停止オフセット時間(t80´からt85´まで)と停止時間ST2が経過するまで停止を継続させる判断をする。フォーカシングレンズ361は、停止時間ST2よりも長く停止させておいても構わない。
レンズ側制御部330は、時刻t90´から、レンズ駆動部370によりフォーカシングレンズ361の駆動を開始させるとともに、時刻t90´から停止オフセット時間の計時を開始する。以降も時刻t70´以降と同様である。
図8(c)の例では、時刻t70´から移動を開始したフォーカシングレンズ361が、時刻t80´より前に停止する例を説明したが、VD信号が立ち上がる時刻t80´より後の停止オフセット時間が満了する前(時刻t80´とt85´の間)にフォーカシングレンズ361が停止した場合も、レンズ側制御部330は、そのまま次のVD信号が立ち上がる時刻t90´まで停止させる判断をする。
また、図8(c)に一点鎖線で示すように、カメラボディ2からの指示に基づく駆動量(目標量)だけフォーカシングレンズ361を移動させるのに時間がかかる等の理由により、フォーカシングレンズ361の移動が、停止オフセット時間が満了しても終了しない場合が想定される。例えば、撮像光学系360の像面変動率が小さい場合、フォーカシングレンズ361の光軸O方向の移動に対して焦点評価値の変動が少ない。したがって、レンズ側制御部330は、VD信号に同期させてフォーカシングレンズ361を停止させるより、フォーカシングレンズ361の目標量の移動を優先させる。レンズ側制御部330がフォーカシングレンズ361の目標量の移動を優先させるので、有効な焦点評価値の変動を得ることができるとともに、目標量移動する前にフォーカシングレンズ361の停止を優先させて目標量の移動に要する時間が延びることを防止する。
レンズ側制御部330は、時刻70´に移動を開始したフォーカシングレンズ361が、停止オフセット時間の経過後の時刻t85´までに目標量の移動が終了しない場合、そのままフォーカシングレンズ361の移動を継続させる判断をする。レンズ側制御部330はさらに、フォーカシングレンズ361の移動が終了した時刻t86´から次のVD信号が立ち上がる時刻t90´までの時間が停止時間ST2に満たないため、そのままさらに時刻t90´から停止オフセット時間(t90´からt95´まで)と停止時間ST2が経過する、次のVD信号の時刻t100´まで停止を継続させる判断をする。
レンズ側制御部330は、時刻70´に移動を開始したフォーカシングレンズ361が、停止オフセット時間の経過後の時刻t85´までに目標量の移動が終了しない場合、そのままフォーカシングレンズ361の移動を継続させる判断をする。レンズ側制御部330はさらに、フォーカシングレンズ361の移動が終了した時刻t86´から次のVD信号が立ち上がる時刻t90´までの時間が停止時間ST2に満たないため、そのままさらに時刻t90´から停止オフセット時間(t90´からt95´まで)と停止時間ST2が経過する、次のVD信号の時刻t100´まで停止を継続させる判断をする。
次に、図8(d)に示すウォブリング駆動の場合を例に説明する。データパケット406に含まれるVD起点情報が起点VD時刻t60を示す場合、レンズ側制御部330は、レンズ内計時値に基づく時刻t60´から停止オフセット時間の計時を開始し、停止オフセット時間が経過した時刻t65´から停止時間ST1の計時を開始する。レンズ側制御部330は、時刻t65´から停止時間ST1が経過した時刻t70´から、レンズ駆動部370によりフォーカシングレンズ361の駆動を開始させるとともに、時刻t70´から停止オフセット時間の計時を開始する。
レンズ側制御部330は、停止オフセット時間が満了する前(時刻t70´とt75´の間)にフォーカシングレンズ361の駆動が終了しないので、時刻t75´以後もそのままフォーカシングレンズ361の移動を継続させる判断をする。レンズ側制御部330はさらに、VD信号が立ち上がる時刻t80´より前にフォーカシングレンズ361が停止すると、このフォーカシングレンズ位置で焦点評価値が取得されるように、次のVD信号が立ち上がる時刻t90´まで停止を継続させる判断をする。
図8(d)の例では、時刻t70´から移動を開始したフォーカシングレンズ361が、時刻t80´より前に停止する例を説明したが、VD信号が立ち上がる時刻t80´より後の停止オフセット時間が満了する前(時刻t80´とt85´の間)にフォーカシングレンズ361が停止した場合も、レンズ側制御部330は、そのまま次のVD信号が立ち上がる時刻t90´まで停止させる判断をする。
図示は省略するが、フォーカシングレンズ361の移動に時間がかかる等の理由により、フォーカシングレンズ361の移動が停止オフセット時間が満了しても終了しない場合が想定される。レンズ側制御部330は、時刻70´に移動を開始したフォーカシングレンズ361が、停止オフセット時間の満了時刻t85´までに終了しない場合、そのままフォーカシングレンズ361の移動を継続させる判断をする。レンズ側制御部330はさらに、フォーカシングレンズ361の移動が終了した時刻から次のVD信号が立ち上がる時刻t90´までの時間が停止時間ST1に満たない場合には、そのままさらに次のVD信号が立ち上がる時刻t100´まで停止させる判断をする。
以上説明したように、レンズ側制御部330は、ボディ側制御部230から通知されたVD起点情報、VD時間情報、およびオフセット時間情報を用いて撮像の開始時刻t65´、t75´、t85´、t95´を算出し、この開始時刻を起点として、停止時間情報が示す停止時間ST1またはST2の間、フォーカシングレンズ361を停止させる。また、レンズ側制御部330は、停止時間ST1またはST2の経過後の時刻t70´、t80´、t90´、t100´にフォーカシングレンズ361の駆動を開始させる。
図8(e)として、レンズ内計時値の時刻調整をせずに、レンズ内計時値t´´がボディ内計時値とずれている場合を説明する。時刻調整しない場合、レンズ内計時値t´´がボディ内計時値tとずれていることもある。その場合、ウォブリング駆動などで、レンズ内計時値t80´´からt90´´までフォーカシングレンズ361を停止させたとしても、撮像のタイミングにずれが生じ、撮像中にフォーカシングレンズ361が移動してしまい、焦点評価値の信頼性が低くなってしまう。しかしながら、本実施形態では時刻調整を行っているので、カメラボディ2の指示したタイミングでフォーカシングレンズ361のような移動部材の停止制御を行うことができる。
<カメラボディおよび交換レンズ間の時刻調整>
交換レンズ3とカメラボディ2とが上述したウォブリング駆動、サーチ駆動を適切に行うには、ボディ側計時部233によって計時されるボディ内計時値と、レンズ側計時部333によって計時されるレンズ内計時値とが一致していることが前提となる。そのため、カメラシステム1は、コマンドデータ通信によってカメラボディ2から交換レンズ3に時刻調整を指示する。時刻調整は、レンズ内計時値をボディ内計時値に合わせることをいう。
交換レンズ3とカメラボディ2とが上述したウォブリング駆動、サーチ駆動を適切に行うには、ボディ側計時部233によって計時されるボディ内計時値と、レンズ側計時部333によって計時されるレンズ内計時値とが一致していることが前提となる。そのため、カメラシステム1は、コマンドデータ通信によってカメラボディ2から交換レンズ3に時刻調整を指示する。時刻調整は、レンズ内計時値をボディ内計時値に合わせることをいう。
図9は、時刻調整を説明する図である。図9(a)のコマンドデータ通信におけるRDY信号およびDATAB信号と、図9(b)のボディ内計時値およびレンズ内計時値が同じ時間軸に示されている。本実施の形態では、ボディ側計時部233とレンズ側計時部333とがフリーランカウンター回路によって構成される。例えば、所定周期をnビット長でカウントするフリーランカウンター回路の場合、クロック信号をカウントし続けることにより、0から2n-1までのカウントを繰り返す。n=16の場合、0から65535(10進)までの値を出力する。
カメラシステム1は、時刻調整指示のための専用のコマンドパケット402を設けてもよく、他の指示のためのコマンドパケット402の後に送信されるデータパケット406に、時刻調整のためのデータを含ませることもできる。例えば、ウォブリング駆動指示やサーチ駆動指示のコマンドパケット402の後に送信されるデータパケット406に、ボディ内計時値を含ませてウォブリング駆動条件やサーチ駆動条件とともに送信することとしてもよい。図9(a)のデータパケット406には、網掛けで示したデータに加え、横線で示したボディ内計時値が時刻調整のためのデータとして含まれる。
ボディ側制御部230は、RDY信号の立ち下がり時点(時刻t23)におけるボディ内計時値B23を、時刻調整のためのデータとしてデータパケット406に付加する。
レンズ側制御部330は、RDY信号の立ち下がり時点(時刻t23)のレンズ内計時値L23と、データパケット406の受信終了時点(時刻t24)のレンズ内計時値L24との差Δc1を算出する。または、レンズ側制御部330は、RDY信号の立ち下がり時点(時刻t23)からレンズ内計時値を0からカウントし始めて、データパケット406の受信終了時点(時刻t24)までのカウント数Δc1を計時する。
レンズ側制御部330は、RDY信号の立ち下がり時点(時刻t23)のレンズ内計時値L23と、データパケット406の受信終了時点(時刻t24)のレンズ内計時値L24との差Δc1を算出する。または、レンズ側制御部330は、RDY信号の立ち下がり時点(時刻t23)からレンズ内計時値を0からカウントし始めて、データパケット406の受信終了時点(時刻t24)までのカウント数Δc1を計時する。
レンズ側制御部330はさらに、データパケット406含まれるボディ内計時値に基づいて、時刻t24におけるレンズ内計時値L24を、B23+Δc1へ補正する。これにより、レンズ内計時値をボディ内計時値に合わせる時刻調整を行う。
例えば、B23=25000(10進)、L23=30000(10進)、L24=31000(10進)とすると、Δc1=1000であるので、L24(補正後)=25000+1000=26000(10進)となる。
例えば、B23=25000(10進)、L23=30000(10進)、L24=31000(10進)とすると、Δc1=1000であるので、L24(補正後)=25000+1000=26000(10進)となる。
なお、時刻調整は、上述した補正に代えて、ボディ内計時値B23とレンズ内計時値L23との差(B23-L23)を求め、求めた差によってレンズ内計時値L24を補正するようにしてもよい。
B23=25000(10進)、L23=30000(10進)、L24=31000(10進)とすると、L24(補正後)=31000+(25000-30000)=26000(10進)となる。
B23=25000(10進)、L23=30000(10進)、L24=31000(10進)とすると、L24(補正後)=31000+(25000-30000)=26000(10進)となる。
カメラシステム1は、カメラボディ2および交換レンズ3間の時刻調整の指示を含むコマンドデータ通信を、例えば、スルー画像(ライブビュー画像)の表示を開始させる場合や、動画撮影を始める場合などに行う。これにより、交換レンズ3は、汎用性のあるフリーランカウンター回路を用いても、カメラボディ2および交換レンズ3間の時刻調整を行うことが可能であり、焦点調節の精度を向上させることが可能になる。
カメラボディ2が交換レンズ3へサーチ駆動指示やウォブリング駆動指示を送信する際、ボディ側制御部230は、停止時間情報、VD起点情報、VD時間情報、オフセット時間情報を、ボディ側計時部233の出力形式に応じた値として1つのデータパケット406に含める。具体的には、上記ボディ内計時値B23を「25000」と表したように、停止時間情報、VD起点情報、VD時間情報、オフセット時間情報をフリーランカウンターの出力値で表す。このように構成することにより、レンズ側制御部330は、データパケット406により通知された停止時間情報、VD起点情報、VD時間情報、オフセット時間情報をレンズ内計時値とそのまま比較することが可能になり、処理の負担が軽減される。
また、カメラシステム1は、ライブビュー画像の表示や動画撮影が継続して行われる場合において、カメラボディ2および交換レンズ3間の時刻調整を、定期的に行うこととしてもよい。これにより、ボディ内計時値とレンズ内計時値とに徐々にずれが生じる可能性がある場合でも、ボディ内計時値とレンズ内計時値とのずれを定期的に抑えて焦点調節の精度を向上させることができる。
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
レンズ側制御部330は、時刻調整を行ってから移動部材の停止制御を行うので、カメラボディ2の意図したタイミングで移動部材を停止させることができる。また、レンズ側制御部330は、停止時間情報に基づくレンズ側計時部333のカウント数が経過するまでの間、つまり、カメラボディ2で撮像等の動作を行っている間、移動部材を停止させることができ、撮像光学系360の焦点距離を変化させずに焦点評価値の精度を上げることができる。
レンズ側制御部330は、VD時間情報に基づくレンズ側計時部333のカウント数を1周期として、周期的に移動部材の停止制御を行うことができる。レンズ側制御部330は、オフセット時間情報に基づくレンズ側計時部333のカウント数が経過する間は、移動部材を停止させる必要がないことがわかるので、移動部材の移動を優先させて、カメラボディ2から指示された駆動量に相当する移動を早く終えることができる。
レンズ側制御部330は、VD起点情報に基づくレンズ内計時値の時刻になるまでは、移動部材の停止を行う必要がないことがわかるので、移動部材の移動を優先させることができる。レンズ側制御部330は、カメラボディ2からの指示に基づく停止を優先させるか、カメラボディ2からの駆動量の移動を優先させるかを判断することができ、カメラボディ2の意図したタイミングで移動部材を停止させたり、カメラボディ2からの駆動量の移動に要する時間を早くすることができる。
レンズ側制御部330は、時刻調整を行った後にカメラボディ2からの移動停止に関する指示を受信可能とするので、時刻調整を行う前に移動停止に関する指示を受信して移動停止などの制御を行うことを回避できる。また、レンズ側制御部330は、時刻調整を、周期的に行っても良いし、不定期にコマンドデータ通信が可能なタイミングで適宜行うこととしても良い。また、レンズ側制御部330は、時刻調整の指示にボディ内計時値が含まれるので、容易に時刻調整を行うことができる。
レンズ側制御部330は、時刻調整を行ってから移動部材の停止制御を行うので、カメラボディ2の意図したタイミングで移動部材を停止させることができる。また、レンズ側制御部330は、停止時間情報に基づくレンズ側計時部333のカウント数が経過するまでの間、つまり、カメラボディ2で撮像等の動作を行っている間、移動部材を停止させることができ、撮像光学系360の焦点距離を変化させずに焦点評価値の精度を上げることができる。
レンズ側制御部330は、VD時間情報に基づくレンズ側計時部333のカウント数を1周期として、周期的に移動部材の停止制御を行うことができる。レンズ側制御部330は、オフセット時間情報に基づくレンズ側計時部333のカウント数が経過する間は、移動部材を停止させる必要がないことがわかるので、移動部材の移動を優先させて、カメラボディ2から指示された駆動量に相当する移動を早く終えることができる。
レンズ側制御部330は、VD起点情報に基づくレンズ内計時値の時刻になるまでは、移動部材の停止を行う必要がないことがわかるので、移動部材の移動を優先させることができる。レンズ側制御部330は、カメラボディ2からの指示に基づく停止を優先させるか、カメラボディ2からの駆動量の移動を優先させるかを判断することができ、カメラボディ2の意図したタイミングで移動部材を停止させたり、カメラボディ2からの駆動量の移動に要する時間を早くすることができる。
レンズ側制御部330は、時刻調整を行った後にカメラボディ2からの移動停止に関する指示を受信可能とするので、時刻調整を行う前に移動停止に関する指示を受信して移動停止などの制御を行うことを回避できる。また、レンズ側制御部330は、時刻調整を、周期的に行っても良いし、不定期にコマンドデータ通信が可能なタイミングで適宜行うこととしても良い。また、レンズ側制御部330は、時刻調整の指示にボディ内計時値が含まれるので、容易に時刻調整を行うことができる。
本発明は上述した内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
(変形例1)
図9では、時刻調整指示のデータパケット406には、RDY信号の立ち下がり時点(時刻t23)におけるボディ内計時値B23を含めることとしたが、適宜変更可能である。時刻t23の前のRDY信号の立ちあがり時刻をボディ内計時値としてもよい。
(変形例1)
図9では、時刻調整指示のデータパケット406には、RDY信号の立ち下がり時点(時刻t23)におけるボディ内計時値B23を含めることとしたが、適宜変更可能である。時刻t23の前のRDY信号の立ちあがり時刻をボディ内計時値としてもよい。
(変形例2)
ボディ側制御部230は、ウォブリング振幅W1の情報の代わりに、ウォブリング振幅の目標値に関する情報(目標値情報)と、フォーカシングレンズ361の移動前の被写体像の大きさに対する、フォーカシングレンズ361の移動後の被写体像の大きさと、フォーカシングレンズ361の移動前の被写体像の大きさとの差である被写体像の変化量(以下、被写体像の大きさ変化割合と称する)の制限値に関する情報(制限値情報)を、それぞれレンズ側制御部330に送信するようにしてもよい。レンズ側制御部330は、目標値情報および制限値情報を、コマンドデータ通信を介してボディ側制御部230から受信する。
ボディ側制御部230は、ウォブリング振幅W1の情報の代わりに、ウォブリング振幅の目標値に関する情報(目標値情報)と、フォーカシングレンズ361の移動前の被写体像の大きさに対する、フォーカシングレンズ361の移動後の被写体像の大きさと、フォーカシングレンズ361の移動前の被写体像の大きさとの差である被写体像の変化量(以下、被写体像の大きさ変化割合と称する)の制限値に関する情報(制限値情報)を、それぞれレンズ側制御部330に送信するようにしてもよい。レンズ側制御部330は、目標値情報および制限値情報を、コマンドデータ通信を介してボディ側制御部230から受信する。
この場合、レンズ側記憶部350には、フォーカシングレンズ361の駆動量と被写体像の大きさの変化量とに関連する情報(後述する変化係数)が、予めシミュレーションや実験等により求めて記憶されている。被写体像の大きさ変化割合を、フォーカシングレンズ361の単位駆動量当たりについて算出した係数を変化係数とする。この変化係数は、レンズ側記憶部350に記憶されている。なお、被写体像の大きさの変化割合を、レンズ側制御部330の内部のメモリに記憶するようにしてもよい。
レンズ側制御部330は、ボディ側制御部230から取得した目標値情報および変化係数を用いて、目標値でフォーカシングレンズ361を移動させた場合に生じる被写体像の大きさ変化割合を算出し制限値情報と比較することにより、ウォブリング駆動の際のウォブリング振幅W1を決定する。レンズ側制御部330は、ウォブリング駆動を行った際に被写体像の大きさ変化割合が制限値以下となるようにウォブリング振幅を制限する。これにより、ウォブリング駆動を行う際の被写体像の大きさの変化を抑制することができる。また、被写体像を撮像して得られる画像の品質が低下することを抑えることができ、ユーザの使用感の低下(違和感)を防ぐことができる。
なお、サーチ駆動の場合には、上記のように被写体像の大きさ変化割合が制限値以下となるように制御しなくてもよい。これは、サーチ駆動の場合は被写体像の大きさの変化が一定(常におおきくなる、又は常に小さくなる)なので、ウォブリング駆動の場合のような被写体像の大きさの変化(大きくなった後に小さくなる)がないので被写体像を撮像して得られる画像の品質の低下やユーザの使用感の低下(違和感)が少ないからである。
なお、サーチ駆動の場合には、上記のように被写体像の大きさ変化割合が制限値以下となるように制御しなくてもよい。これは、サーチ駆動の場合は被写体像の大きさの変化が一定(常におおきくなる、又は常に小さくなる)なので、ウォブリング駆動の場合のような被写体像の大きさの変化(大きくなった後に小さくなる)がないので被写体像を撮像して得られる画像の品質の低下やユーザの使用感の低下(違和感)が少ないからである。
(変形例3)
移動部材の移動停止に関する指示は、ウォブリング駆動またはサーチ駆動に限られない。また、移動部材はフォーカシングレンズ361に限られない。移動部材には手振れ補正時の可動レンズも含み、静止画撮影のための撮像の間、可動レンズを停止させることとしてもよい。移動部材には絞り部材も含み、静止画撮影のための撮像の間、絞り部材を停止させることとしてもよい。
移動部材の移動停止に関する指示は、ウォブリング駆動またはサーチ駆動に限られない。また、移動部材はフォーカシングレンズ361に限られない。移動部材には手振れ補正時の可動レンズも含み、静止画撮影のための撮像の間、可動レンズを停止させることとしてもよい。移動部材には絞り部材も含み、静止画撮影のための撮像の間、絞り部材を停止させることとしてもよい。
(変形例4)
カメラボディ2は、コントラスト方式の焦点検出に加えて位相差方式の焦点検出を行う、いわゆるハイブリッド方式の焦点検出を行う構成であってもよい。
変形例4において、撮像素子260は、画像生成用の画素(撮像用画素と称する)に加えて焦点検出用の画素(焦点検出用画素と称する)を有する。撮像用画素信号は、信号処理部270によって画像データの生成に用いられる。また、焦点検出用画素で生成される信号(以下、焦点検出用画素信号と呼ぶ)は、信号処理部270によって交換レンズ3による焦点検出処理に用いられる。
カメラボディ2は、コントラスト方式の焦点検出に加えて位相差方式の焦点検出を行う、いわゆるハイブリッド方式の焦点検出を行う構成であってもよい。
変形例4において、撮像素子260は、画像生成用の画素(撮像用画素と称する)に加えて焦点検出用の画素(焦点検出用画素と称する)を有する。撮像用画素信号は、信号処理部270によって画像データの生成に用いられる。また、焦点検出用画素で生成される信号(以下、焦点検出用画素信号と呼ぶ)は、信号処理部270によって交換レンズ3による焦点検出処理に用いられる。
信号処理部270は、焦点検出処理として、焦点検出用画素信号に基づき位相差検出方式によって交換レンズ3の焦点位置を検出し、デフォーカス量を算出する。信号処理部270は、算出したデフォーカス量と焦点検出用画素信号が取得された時点のフォーカシングレンズ361の位置とに基づいて、合焦位置までのフォーカシングレンズ361の移動量を算出する。焦点検出用画素信号が取得された時点とは、撮像素子260の撮像タイミングに相当する。
焦点検出演算によって算出されたフォーカシングレンズ361の移動量に基づくフォーカシングレンズ361の駆動の指示は、フォーカシングレンズ361の移動方向、移動量などを示すデータとともに、コマンドデータ通信によりカメラボディ2から交換レンズ3へ送信される。
焦点検出演算によって算出されたフォーカシングレンズ361の移動量に基づくフォーカシングレンズ361の駆動の指示は、フォーカシングレンズ361の移動方向、移動量などを示すデータとともに、コマンドデータ通信によりカメラボディ2から交換レンズ3へ送信される。
次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
日本国特願2018-137269号(2018年7月20日出願)
日本国特願2018-137269号(2018年7月20日出願)
1…カメラシステム、2…カメラボディ、3…交換レンズ、230…ボディ側制御部、233…ボディ側計時部、235…記憶部、240a…ボディ側第1通信部、240b…ボディ側第2通信部240b、270…信号処理部、330…レンズ側制御部、333…レンズ側計時部、340a…レンズ側第1通信部、340b…レンズ側第2通信部、350…レンズ側記憶部、360…撮像光学系、361…フォーカシングレンズ、370…レンズ駆動部
Claims (11)
- カメラボディに着脱可能な交換レンズであって、
前記交換レンズ内で移動可能な移動部材と、
前記移動部材の移動停止に関する指示と、前記カメラボディ内に備えられて所定周期を計時するボディ内計時部によるボディ内計時値を、前記カメラボディから受信する受信部と、
前記所定周期と同じ長さの所定周期を計時してレンズ内計時値を出力可能であり、前記受信部により受信した前記ボディ内計時値に基づいて前記レンズ内計時値を調整するレンズ内計時部と、
前記調整されたレンズ内計時値と前記指示とに基づいて、前記移動部材の移動停止の制御を行う制御部と、を備える交換レンズ。 - 前記指示は、前記移動部材の移動停止時間を含み、
前記制御部は、前記調整されたレンズ内計時値と前記移動停止時間とに基づいて、前記移動部材の移動を停止させる制御を行う、請求項1に記載の交換レンズ。 - 前記受信部は、前記ボディ内計時値を受信して前記レンズ内計時値が調整された後に、前記指示を受信可能な状態となる、請求項1または2に記載の交換レンズ。
- 前記指示は、前記移動部材の移動停止の制御を開始する時刻を含む、請求項1から3のいずれか一項に記載の交換レンズ。
- 前記指示は、前記移動部材の移動停止を行う周期を含む、請求項1から4のいずれか一項に記載の交換レンズ。
- 前記交換レンズは、前記カメラボディ内の撮像部に被写体像を結像可能であり、
前記周期は、前記撮像部の撮像周期に基づく、請求項5に記載の交換レンズ。 - 前記指示は、前記周期が開始する時刻から前記移動部材の停止の計時を開始するまでの時刻までの時間を含む、請求項6に記載の交換レンズ。
- 前記指示に基づいて前記移動部材を停止させるか否かを判断する判断部を備え、
前記制御部は、前記判断部により前記移動部材を停止させないと判断された場合、前記指示に関わらず、前記移動部材を移動させることが可能である、請求項1から7のいずれか一項に記載の交換レンズ。 - 前記指示は、前記レンズ内計時部の出力形式に応じた値で表される、請求項1から8のいずれか一項に記載の交換レンズ。
- 前記移動部材は、前記交換レンズの光軸に沿った方向に移動可能な合焦レンズである、請求項1から9のいずれか一項に記載の交換レンズ。
- カメラボディに着脱可能な交換レンズにおける移動部材の停止方法であって、
前記移動部材の移動停止に関する指示と、前記カメラボディ内に備えられて所定周期を計時するボディ内計時部によるボディ内計時値を、前記カメラボディから受信し、
前記所定周期と同じ長さの所定周期を計時してレンズ内計時値を出力し、
前記受信した前記ボディ内計時値に基づいて前記レンズ内計時値を調整し、
前記調整されたレンズ内計時値と前記指示とに基づいて前記移動部材の移動停止を制御する、移動部材の停止方法。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2020531257A JP6989017B2 (ja) | 2018-07-20 | 2019-07-09 | 交換レンズおよび移動部材の停止方法 |
Applications Claiming Priority (2)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2018-137269 | 2018-07-20 | ||
JP2018137269 | 2018-07-20 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
WO2020017398A1 true WO2020017398A1 (ja) | 2020-01-23 |
Family
ID=69164398
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
PCT/JP2019/027185 WO2020017398A1 (ja) | 2018-07-20 | 2019-07-09 | 交換レンズおよび移動部材の停止方法 |
Country Status (2)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP6989017B2 (ja) |
WO (1) | WO2020017398A1 (ja) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011248138A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Canon Inc | 通信制御装置、及びそれを用いた交換レンズ |
JP2012154967A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Canon Inc | 撮像装置及び交換レンズ及び撮像装置システム |
JP2015087418A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 株式会社ニコン | カメラシステム、交換レンズおよびカメラボディ |
-
2019
- 2019-07-09 WO PCT/JP2019/027185 patent/WO2020017398A1/ja active Application Filing
- 2019-07-09 JP JP2020531257A patent/JP6989017B2/ja active Active
Patent Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2011248138A (ja) * | 2010-05-27 | 2011-12-08 | Canon Inc | 通信制御装置、及びそれを用いた交換レンズ |
JP2012154967A (ja) * | 2011-01-21 | 2012-08-16 | Canon Inc | 撮像装置及び交換レンズ及び撮像装置システム |
JP2015087418A (ja) * | 2013-10-28 | 2015-05-07 | 株式会社ニコン | カメラシステム、交換レンズおよびカメラボディ |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPWO2020017398A1 (ja) | 2021-08-02 |
JP6989017B2 (ja) | 2022-01-05 |
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122 | Ep: pct application non-entry in european phase |
Ref document number: 19838447 Country of ref document: EP Kind code of ref document: A1 |