(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
一眼レフカメラとビデオカメラに適用可能な交換レンズであって、
絞りを駆動するステップモータと、
当該交換レンズが装着された対象から送られてくる情報に基づき、当該交換レンズが装着された対象が一眼レフカメラであるかビデオカメラであるかを判別する判別手段と、
当該交換レンズが、一眼レフカメラに取り付けられた場合は前記ステップモータを１−２相励磁駆動の励磁方法で駆動し、ビデオカメラに取り付けられた場合は前記ステップモータを正弦波励磁駆動の励磁方法で駆動する制御手段と、を備えることを特徴とする交換レンズ。
【請求項２】
前記ステップモータは２相パルスモータであり、
８個のアドレスで構成される前記１−２相励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データと６４個のアドレスで構成される前記正弦波励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データとを格納した記憶手段と、を備え、
前記２相パルスモータの２つの相の読出しデータアドレスに対して、前記１−２相励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データを互いに２個ずらすことにより前記１−２相励磁駆動の励磁パターンを実現し、
前記２つの相の読出しデータアドレスに対して前記正弦波励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データを互いに１６個ずらすことにより前記正弦波駆動の励磁パターンを実現することを特徴とする請求項１に記載の交換レンズ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮像形態の異なる複数種類の撮像装置に適用可能な交換レンズ、特にこのレンズにおける絞り駆動方式に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
撮像装置本体に着脱可能なレンズから構成されたレンズ交換式撮像装置として一眼レフカメラ、ビデオカメラ等がある。この種のレンズ交換システムにおいて、交換レンズは撮影のための撮影レンズ、ズームおよびフォーカスのために撮影レンズを駆動する駆動部、絞り、絞り駆動部、これら各駆動部の制御とカメラ本体との情報通信を行う制御部（ＣＰＵ等）、およびマウント部等から構成される。
【０００３】
マウント部をカメラ本体のマウント部に機械的に結合することにより交換レンズをカメラ本体に装着するようにしている。またマウント部は電気接点を備え、装着と同時に電気的な結合が行なわれ、交換レンズとカメラ本体との間で所定のフォーマットにより各種情報を相互に通信することができる。これによりカメラの各種制御が行われ、レンズ交換システムが実現されている。
【０００４】
一眼レフカメラにおいては一眼レフカメラ固有のフォーマットに基づき固有の特性を備えた交換レンズが用意される。また、ビデオカメラにおいてもビデオカメラ固有のフォーマットに基づき固有の特性を備えた交換レンズが用意されている。したがって、一眼レフカメラ用の交換レンズをダイレクトにビデオカメラに装着することはできないが、近年、相互のマウント部の整合、光路差の整合および通信フォーマット、各種データの整合をとることにより、一眼レフカメラ用交換レンズをビデオカメラに用いることを可能とした交換アダプタがある。
【０００５】
一眼レフカメラとビデオカメラの基本的な機能の差のうち、ＡＥ（自動露光）制御方式について説明する。
一眼レフカメラにおけるＡＥ制御方式では、カメラ側から現在の絞りの絶対値情報と目標とする絞りの絶対値情報との差分を、レンズ側の駆動手段に応じて変換する。その変換データをレンズ側に送り、レンズ側では指定量だけ絞りを駆動することにより光量制御を行い、最終的に使用者が意図する絞り（光量）になるように制御する方式となっている。
【０００６】
したがって、一眼レフカメラ用交換レンズの絞り駆動部は、たとえばその駆動源としてステップモータを用い、ステップモータの１ステップが絞りの所定段数（たとえば１／８段）に相当するように構成する。前述の所定のフォーマットに基づいた相互通信により、カメラ本体から所定のタイミングでステップ数を受信し、レンズ側では絞りを駆動部の特性上可能な最高速度で動作させる。ステップモータの駆動方式は、高速駆動を目的とし矩形波駆動としている。
【０００７】
ビデオカメラにおけるＡＥ制御方式は、基準の光量に対する現在の光量との差分値をレンズ側に送り、レンズ側はその差分値に基づき絞りを駆動することにより光量制御を行い最終的に基準光量と実際の入射光量とを等しくなるように制御する方式となっている。このＡＥ制御方式の整合をとる手段として、たとえば特許第２８７３８７７号がある。前述のアダプタにおいて、ビデオカメラ側から基準の光量に対する現在の光量との差分値を受信し、絶対駆動量の情報に変換してレンズ側に送信する。これにより一眼レフカメラ用交換レンズをビデオカメラに用いることができるというものである。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のアダプタにより一眼レフカメラ用交換レンズとビデオカメラとの機械的、電気的および光学的結合に関しては問題ないものの、一眼レフカメラとビデオカメラの基本的な機能の差により、絞り動作特性上つぎのような問題がある。
すなわち、まず一眼レフカメラとビデオカメラでは、必要な絞りの動作特性が異なる。ビデオカメラにおいては撮影することに加え同時に音を記録することも基本的な機能である。したがってビデオカメラ用交換レンズの絞り動作においては静粛な動作が必要である。
【０００９】
ところが前述のアダプタにより、従来の一眼レフカメラ用交換レンズをビデオカメラに用いた場合、レンズでは絞りを矩形波駆動により最高遠度で動作させることから実質的に静粛に動作することができない。このためその動作音を記録してしまうという問題がある。
【００１０】
本発明はかかる実情に鑑み、複数種類の撮像装置に有効に適用可能で、かつつねに適正機能を保証し得る交換レンズおよびこれを装着した撮像装置を提供することを目的とする。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明の交換レンズは、一眼レフカメラとビデオカメラに適用可能な交換レンズであって、絞りを駆動するステップモータと、当該交換レンズが装着された対象から送られてくる情報に基づき、当該交換レンズが装着された対象が一眼レフカメラであるかビデオカメラであるかを判別する判別手段と、当該交換レンズが、一眼レフカメラに取り付けられた場合は前記ステップモータを１−２相励磁駆動の励磁方法で駆動し、ビデオカメラに取り付けられた場合は前記ステップモータを正弦波励磁駆動の励磁方法で駆動する制御手段と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
また、本発明の交換レンズにおいて、前記ステップモータは２相パルスモータであり、８個のアドレスで構成される前記１−２相励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データと６４個のアドレスで構成される前記正弦波励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データとを格納した記憶手段と、を備え、前記２相パルスモータの２つの相の読出しデータアドレスに対して、前記１−２相励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データを互いに２個ずらすことにより前記１−２相励磁駆動の励磁パターンを実現し、前記２つの相の読出しデータアドレスに対して前記正弦波励磁駆動の励磁パターンのデューティー比データを互いに１６個ずらすことにより前記正弦波駆動の励磁パターンを実現することを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の記録媒体は、上記いずれかの各手段としてコンピュータを機能させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
また、本発明の記録媒体は、上記いずれかの方法の処理手順を実行させるためのプログラムを格納したコンピュータ読取り可能な記録媒体である。
【００１７】
本発明によれば上記目的を達成するために、撮像装置に着脱可能な交換レンズにおいて、光学機能部材としての絞りと、この絞りを駆動する駆動モータと、この駆動モータを駆動する駆動回路とを具備し、少なくとも２つのモータ駆動方式を有する。
モータ駆動方式を示すコードを撮像装置から送信され、このコードに基づき駆動方式を切り換える。あるいはまた、撮像装置の種別を示すコードが撮像装置から送信され、このコードに基づき駆動方式を切り換える。撮像装置から送信されるコードに基づき、最適な駆動方式で駆動することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、図１〜図７に基づき、本発明の好適な実施の形態を説明する。
図１は、本発明の実施の形態に係る一眼レフカメラ用交換レンズブロック図である。図１において、１はレンズ、２はカメラ、３はレンズマイコン、４はカメラマイコンであり、レンズマイコン３は通信用の電気接点５ａ（クロック信号用）、５ｂ（カメラからレンズへの信号伝達用）、５ｃ（レンズからカメラへの信号伝達用）を通じてカメラマイコン４と通信を行う。
【００１９】
６はフォーカスモータであり、たとえば振動型モータにより構成される。このフォーカスモータ６は、レンズマイコン３により駆動回路７を介して制御され、焦点調節用のレンズを駆動してフォーカシングを行う。８は絞りモータであり、たとえばステップモータにより構成される。この絞りモータ８は、レンズマイコン３により駆動回路９を介して制御され、絞りを設定された位置まで絞り、あるいは開放状態に復帰させるという動作を行う。
【００２０】
また、レンズマイコン３は、レンズ内の状態（ズーム位置、フォーカス位置、絞り値の状態など）や、レンズに関する情報（開放絞り値、焦点距離、測距演算に必要なデータなど）を通信用ライン５ｃよりカメラ側に伝達することも行う。前述のレンズマイコン３、フォーカス駆動回路７および絞り駆動回路９からレンズ電気系が構成される。そして、このレンズ電気系に対しては、図示しない電気接点（信号処理系電源、信号処理系グランド、駆動系電源、駆動系グランド）を通じてカメラ内電源から電源供給が行われる。
【００２１】
カメラ２には、測距部１０、測光部１１、シャッタ部１２、表示部１３およびその他の制御部１４と、これらの動作開始・停止などの管理、露出演算および測距演算などを行うカメラマイコン４とが内蔵されている。
【００２２】
また、１５（ＳＷ１とも記す）は測光や測距を開始させるためのスイッチであり、１６（ＳＷ２とも記す）はレリーズ動作を開始させるためのレリーズスイッチである。これらのスイッチは一般には２段ストロークスイッチであって、レリーズボタンの第１ストロークでスイッチＳＷ１がＯＮし、第２ストロークでレリーズスイッチＳＷ２がＯＮになるように構成されている。１７（ＳＷＭとも記す）は露出モード選択スイッチである。露出モード変更は、露出モード選択スイッチ１７のＯＮ、ＯＦＦで行ったり、該スイッチ１７と他の操作部材との同時操作により行うことができる。
【００２３】
図２はレンズマイコン３、絞りモータ８を構成する２相パルスモータおよびその駆動回路９の具体的構成例を示す。２１，２２はドライバ回路、２３，２４は２相パルスモータ８のモータ巻線、２５は２相パルスモータ８のマグネット（ロータ）である。レンズマイコン３は、デューティ比（ＰＷＭ周期に対するＨレベルの比）を設定可能なＰＷＭ出力機能（信号ＩＮ１，ＩＮ２）と、励磁パターンを所定時間ごとに切り換えるためのタイマ機能と、励磁パターンに対応したデューティ比データを具備している。
【００２４】
図３はドライバ回路２１，２２の内部構成図であり、２６，２７はＰＮＰトランジスタ、２８，２９はＮＰＮトランジスタ、３０，３１，３２，３３はダイオード、３４，３５，３６，３７は抵抗、３８，３９はＡＮＤゲート、そして４０はＮＯＴゲートである。
【００２５】
図３において、ＥＮ１が“Ｈ”レベルであって入力ＩＮ１が“Ｈ”レベルのとき、トランジスタ２６（以下、Ｔｒと称す）およびＴｒ２９はＯＮ状態となり、Ｔｒ２７，Ｔｒ２８はＯＦＦ状態となる。したがってモータ巻線２３にはＯＵＴ１からＯＵＴ２の方向に電流が流れる。
また、入力ＥＮ１が“Ｈ”レベルであって入力ＩＮ１が“Ｌ”レベルのとき、Ｔｒ２７およびＴｒ２８はＯＮ状態となり、Ｔｒ２６，Ｔｒ２９はＯＦＦ状態となる。したがってモータ巻線２３にはＯＵＴ２からＯＵＴ１の方向に電流が流れる。
また、入力ＥＮ１が“Ｌ”レベルのときは入力ＩＮ１の入力レベルに関わらずＴｒ２６，Ｔｒ２７，Ｔｒ２８およびＴｒ２９はＯＦＦ状態となり、ＯＵＴ１，ＯＵＴ２はハイインピーダンス状態となる。図４はこれら入力と出力の関係を示すものであり、ＩＮ２，ＥＮ２，ＯＵＴ３，ＯＵＴ４についても同一である。
【００２６】
つぎに、ＰＷＭ信号（ＩＮ１，ＩＮ２）によるモータ巻線電流の制御方法を説明する。
レンズマイコン３は一定の周波数（たとえば人間の可聴周波数より高い周波数）のＰＷＭ信号をドライバ回路２１，２２に入力する。このＰＷＭ信号の“Ｈ”あるいは“Ｌ”により、前述の論理(図４)に従ってモータ巻線２３，２４は駆動される。ＰＷＭ周波数が高いため、モータ巻線のインダクタンスの影響でモータ巻線にはそのデューティ比に応じた電流が流れる。
【００２７】
つぎに、駆動回路により２相パルスモータを１−２相励磁駆動する方法を図５を用いて説明する。
まず、図５に示す１−２相励磁パターンのデューティ比データ（Ｄｎ１２）をＲＯＭに格納しておく。上列は便宜的につけたデューティ比データ（Ｄｎ１２）のアドレスであり、１−２相励磁パターンであることから１周期に８つのパターンが存在する（０〜７）。データの下列の数値は各アドレスに格納されたデューティ比データ（１６進表記）である。デューティ比データは最大値をＨ’ＦＦ、最小値をＨ’００とする。Ｈ’ＦＦのときＩＮ１は常時“Ｈ” 、またＨ’００のときＩＮ１は常時“Ｌ”となり、Ｈ’８０のときデューティ比５０％となる。
【００２８】
このデューティ比データをレンズマイコン３のタイマ割込みにより、順次読み出し設定し、出力する。またＩＮ２の読出しデータアドレスをＩＮ１の読出しデータアドレスに対して２だけずらすことにより、２相パルスモータの１−２相励磁パターンを実現する。またタイマ割込みの時間（Ｔｔ）を操作することによりモータ回転速度を操作することができる。
【００２９】
つぎに、駆動回路により２相パルスモータを正弦波励磁駆動する方法を図６を用いて説明する。
まず、図６に示される正弦波励磁パターンのデューティ比データ（ＤｎＳ）をＲＯＭに格納しておく。上列は便宜的につけたデューティ比データ（ＤｎＳ）のアドレスであり、ここでは１周期を６４分割した例（０〜６３）を示す。下列の数値は各アドレスに格納されたデューティ比データ（１６進表記）である。
【００３０】
このデューティ比データをレンズマイコン３のタイマ割込みにより、順次読み出し設定し、出力する。またＩＮ１とＩＮ２は読出しデータのアドレスを１６だけずらすことにより、２相パルスモータの正弦波励磁パターンを実現する。またタイマ割込みの時間（Ｔｔ）を操作することによりモータ回転速度を操作することができる。
【００３１】
図７は、前述の方法で駆動した場合の各モータ巻線の電流を示す。図７（ａ）は１−２相励磁駆動の場合、図７（ｂ）は正弦波励磁駆動の場合をそれぞれ示している。なお、各図において、横軸は読出しデータのアドレスである。
【００３２】
前述の方法により、絞りモータ８を構成する２相パルスモータを１−２相励磁駆動および正弦波励磁駆動することができる。前述のレンズ−カメラ通信において、駆動方式を示すコードをカメラからレンズヘ送信し、レンズがそのコードに基づきデータテーブルを切り換えることにより励磁方法を切り換えることが可能となる。
【００３３】
さて、本実施形態の一眼レフカメラ用交換レンズを一眼レフカメラに用いた場合、１−２相励磁駆動を示すコードを送信することにより高速な動作をすることができる。また、前述のアダプタにより本案施形態の一眼レフカメラ用交換レンズをビデオカメラに用いた場合、正弦波励磁駆動を示すコードを送信することにより静粛な動作をすることができる。
【００３４】
また、撮像装置の種別を示すＩＤコードを設け、前述のレンズ−カメラ通信においてＩＤコードをカメラからレンズヘ送信し、レンズがそのＩＤコードに基づき一眼レフカメラであるかビデオカメラであるかを判別する。そして、一眼レフカメラであれば１−２相励磁駆動とし、ビデオカメラであれば正弦波励磁駆動とすることによっても上記と同様な効果を得ることができる。
【００３５】
ここで、上記様々な実施形態に示した各機能ブロックおよび処理手順は、ハードウェアにより構成しても良いし、ＣＰＵあるいはＭＰＵ、ＲＯＭおよびＲＡＭ等からなるマイクロコンピュータシステムによって構成し、その動作をＲＯＭやＲＡＭに格納された作業プログラムに従って実現するようにしても良い。また、上記各機能ブロックの機能を実現するように当該機能を実現するためのソフトウェアのプログラムをＲＡＭに供給し、そのプログラムに従って上記各機能ブロックを動作させることによって実施したものも、本発明の範疇に含まれる。
【００３６】
この場合、上記ソフトウェアのプログラム自体が上述した各実施形態の機能を実現することになり、そのプログラム自体、及びそのプログラムをコンピュータに供給するための手段、例えばかかるプログラムを格納した記録媒体は本発明を構成する。かかるプログラムを記憶する記憶媒体としては、上記ＲＯＭやＲＡＭの他に例えばフロッピーディスク、ハードディスク、光ディスク、光磁気ディスク、ＣＤ−ＲＯＭ、ＣＤ−Ｉ、ＣＤ−Ｒ、ＣＤ−ＲＷ、ＤＶＤ、ｚｉｐ、磁気テープ、あるいは不揮発性のメモリカード等を用いることができる。
【００３７】
また、コンピュータが供給されたプログラムを実行することにより、上述の実施形態の機能が実現されるだけでなく、そのプログラムがコンピュータにおいて稼働しているＯＳ（オペレーティングシステム）あるいは他のアプリケーションソフト等の共同して上述の実施形態の機能が実現される場合にもかかるプログラムは本発明の実施形態に含まれることは言うまでもない。
【００３８】
さらに、供給されたプログラムがコンピュータの機能拡張ボードやコンピュータに接続された機能拡張ユニットに備わるメモリに格納された後、そのプログラムの指示に基づいてその機能拡張ボードや機能拡張ユニットに備わるＣＰＵ等が実際の処理の一部または全部を行い、その処理によって上述した実施形態の機能が実現される場合にも本発明に含まれることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、交換レンズが取り付けられる撮像装置に応じて、絞り駆動の駆動方法を切り換えることができ、各撮像装置に適した絞り駆動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態における交換レンズのブロック図である。
【図２】本発明の実施形態における絞りモータを駆動するための構成例を示す図である。
【図３】本発明の実施形態におけるドライバ回路の内部構成を示す図である。
【図４】本発明の実施形態におけるドライバ回路の入出力論理表を示す図である。
【図５】本発明の実施形態における１−２相励磁パターンのデューティ比データを示す図である。
【図６】本発明の実施形態における正弦波励磁パターンのデューティ比データを示す図である。
【図７】本発明の実施形態における１−２相励磁駆動および正弦波励磁駆動によるモータ巻線の電流変化を示す図である。
【符号の説明】
１    レンズ
２    カメラ
３    レンズマイコン
４    カメラマイコン
５ａ,５ｂ,５ｃ    電気接点
６    フォーカスモータ
７    駆動回路
８    絞りモータ
９    駆動回路
１０    測距部
１１    測光部
１２    シャッタ部
１３    表示部
１４    その他の制御部
１５    スイッチ
１６    レリーズスイッチ
１７    露出モード選択スイッチ
２１，２２    ドライバ回路
２３，２４    モータ巻線
２５    マグネット（ロータ）
２６，２７    ＰＮＰトランジスタ
２８，２９    ＮＰＮトランジスタ
３０，３１，３２，３３    ダイオード
３４，３５，３６，３７    抵抗
３８，３９    ＡＮＤゲート
４０    ＮＯＴゲート
【図１】
0004620857.tif 000002
【図２】
0004620857.tif 000003
【図３】
0004620857.tif 000004
【図４】
0004620857.tif 000005
【図５】
0004620857.tif 000006
【図６】
0004620857.tif 000007
【図７】
0004620857.tif 000008