(57)【要約】【課題】カメラとカメラ用アクセサリとの間でシリアル通信をすること。【解決手段】レンズ１は、カメラ２とシリアル通信を行なう通信手段と、通信手段を介してカメラから同期信号を受信する同期信号受信手段と、同期信号受信手段によって受信された同期信号に基づいて、カメラ側での処理との同期タイミングを生成する同期タイミング生成手段とを備えることを特徴とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラとシリアル通信を行なう通信手段と、
前記通信手段を介して前記カメラから同期信号を受信する同期信号受信手段と、
前記同期信号受信手段によって受信された前記同期信号に基づいて、前記カメラ側での処理との同期タイミングを生成する同期タイミング生成手段とを備えることを特徴とするカメラ用アクセサリ。
【請求項２】
請求項１に記載のカメラ用アクセサリにおいて、
内蔵タイマの計測分解能と、あらかじめ設定されている前記カメラ側で許容された同期ズレの誤差とに基づいて、前記同期タイミングの生成周期を算出する生成周期算出手段をさらに備えることを特徴とするカメラ用アクセサリ。
【請求項３】
請求項１または２に記載のカメラ用アクセサリにおいて、
前記同期信号受信手段は、前記通信手段に含まれるコマンド送信ラインを介して、前記カメラから前記同期信号を受信することを特徴とするカメラ用アクセサリ。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一項に記載のカメラ用アクセサリにおいて、
前記同期信号は、前記カメラから送信される通信クロックを含み、
前記同期タイミング生成手段は、前記カメラから送信された前記通信クロックを割り込み信号として検出し、検出した割り込み信号に基づいて、前記同期タイミングを生成することを特徴とするカメラ用アクセサリ。
【請求項５】
請求項４に記載のカメラ用アクセサリにおいて、
前記通信手段は、前記カメラから前記通信クロックを受信するための端子とは別に、前記割り込み信号を検出するための端子を備えることを特徴とするカメラ用アクセサリ。
【請求項６】
請求項４に記載のカメラ用アクセサリにおいて、
前記通信手段は、前記カメラから前記通信クロックを受信するための端子と前記割り込み信号を検出するための端子とを兼用することを特徴とするカメラ用アクセサリ。
【請求項７】
カメラ用アクセサリとシリアル通信を行なう通信手段と、
前記通信手段に含まれるコマンド送信ラインを介して、前記カメラ用アクセサリへ同期信号を送信する同期信号送信手段とを備えることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
請求項７に記載のカメラにおいて、
前記カメラ用アクセサリにおける前記同期信号に対する同期タイミングを演算する演算手段をさらに備えることを特徴とするカメラ。
【請求項９】
請求項７または８に記載のカメラにおいて、
前記カメラ用アクセサリが焦点調節用の焦点調節用レンズを備えた交換レンズである場合には、
前記同期信号送信手段は、自動焦点調節のための前記焦点調節用レンズの駆動方向と駆動量とを前記同期信号に含めて送信することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ、およびカメラ用アクセサリに関する。
【背景技術】
【０００２】
次のような撮影システムが知られている。この撮影システムは、カメラ側からレンズ側に同期タイミングを送信する（例えば、特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１０−９００９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の撮影システムでは、カメラ側からレンズ側へ同期タイミングを送信するために、カメラとレンズとの間に専用線を設けていたため、コスト的に不利であった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明によるカメラ用アクセサリは、カメラとシリアル通信を行なう通信手段と、通信手段を介してカメラから同期信号を受信する同期信号受信手段と、同期信号受信手段によって受信された同期信号に基づいて、カメラ側での処理との同期タイミングを生成する同期タイミング生成手段とを備えることを特徴とする。
本発明によるカメラは、カメラ用アクセサリとシリアル通信を行なう通信手段と、通信手段に含まれるコマンド送信ラインを介して、カメラ用アクセサリへ同期信号を送信する同期信号送信手段とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、カメラ側からレンズ側へ同期タイミングを送信するための専用線を必要としないため、コスト的に有利である。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】カメラとレンズの一実施の形態の構成を示す図である。
【図２】カメラ２とレンズ１のＭＣＵを模式的に示した図である。
【図３】ＭＣＵ４におけるＭＣＵ５との間のシリアル通信の方法を模式的に示した第１の図である。
【図４】ＭＣＵ４による同期タイミングの生成方法を模式的に示した図である。
【図５】受信したコマンドが同期コマンドである場合に割込許可フラグをオンに設定するための処理の流れを示すフローチャート図である。
【図６】カメラ２における撮像タイミングと、ＭＣＵ４が生成する同期タイミングとの関係を模式的に示した第１の図である。
【図７】カメラ２における撮像タイミングと、ＭＣＵ４が生成する同期タイミングとの関係を模式的に示した第２の図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
図１は、本実施の形態におけるカメラの一実施の形態の構成を示す図である。カメラ２には、不図示のレンズマウント部を介してレンズ１が装着される。使用者は、カメラ２に搭載されたレリーズボタン３を押下することにより撮影を指示することができる。カメラ２の制御部は、レリーズボタン３が押下されたことを示す操作信号を検出すると、レンズ１を介して入力される被写体像を撮像素子により撮像して画像データを取得する。該制御部は、取得した画像データに種々の画像処理を施した後、所定形式、例えばＪＰＥＧ形式の画像ファイルを生成して、メモリカード等の記憶媒体に記録する。また、カメラ２は、撮像素子により撮像した画像データを所定のフレームレート、例えば６０ｆｐｓで不図示のモニタに表示することにより、モニタにスルー画を表示する。使用者は、スルー画を確認しながら撮影の構図決めを行うことができる。
【０００９】
レンズ１とカメラ２とは、レンズマウント部に設けられた電気接点により電気的に接続されており、レンズ１カメラ２とは、該電気接点を介してシリアル通信を行う。図２は、レンズ１とカメラ２とが電気接点を介して通信を行うための構成を模式的に示した図である。この図２に示すように、レンズ１カメラ２とは、それぞれＭＣＵ（Ｍｉｃｒｏ  Ｃｏｎｔｒｏｌ  Ｕｎｉｔ）４と５とを備えている。そして、レンズ１のＭＣＵ４とカメラ２のＭＣＵ５は、それぞれシリアル通信を行うためのシリアル出力端子ＳＯおよびシリアル入力端子ＳＩと、カメラ２からレンズ１へシリアル通信における通信クロック（シリアルクロック）を送信するためのＳＣＫとを備えている。
【００１０】
すなわち、レンズ１のＳＯ４１とカメラ２のＳＩ５１、レンズ１のＳＩ４２とカメラ２のＳＯ５２、レンズ１のＳＣＫ４３とカメラ２のＳＣＫ５３とがそれぞれ接続されている。また、レンズ１のＭＣＵ４では、さらにＳＣＫ４３は、外部割込入力端子ＩＮＴ４４にも接続されている。このＭＣＵ４とＭＣＵ５との間のシリアル通信では、まず、ＭＣＵ５はＳＣＫ５３から通信クロックを出力する。ＭＣＵ４は、ＭＣＵ５からの通信クロックの入力待ち状態で待機しており、ＳＣＫ４３を介してＭＣＵ５から出力された通信クロックの入力を検出する。その後、ＭＣＵ４とＭＣＵ５は、この通信クロックに合わせて互いにＳＯ４１やＳＯ５２からシリアルデータ出力し、ＳＩ４２やＳＩ５１を介してシリアルデータを受信する。
【００１１】
図３は、本実施の形態におけるＭＣＵ４におけるＭＣＵ５との間のシリアル通信の方法を模式的に示した図である。この図３は、ＭＣＵ４は、ＭＣＵ５からコマンド３ａを受信し、それに応答してパラメータ３ｂをＭＣＵ５へ送信する場合のシリアル通信の例を示している。なお、パラメータ３ｂの送信方向は、後述するように、コマンドの内容によって変化する。
【００１２】
本実施の形態では、レンズ１は、不図示の焦点調節用のフォーカスレンズ（以下、「ＡＦレンズ」と呼ぶ）を備えており、カメラ２のＭＣＵ５は、レリーズボタン３が押下されたことを示す操作信号を検出すると、ＳＯ５２を介してレンズ１にＡＦレンズの駆動を指示するためのコマンド３ａを送信する。また、ＭＣＵ５は、ＭＣＵ４へレンズの駆動量を指示するためのパラメータ３ｂを送信する。すなわち、本実施の形態では、パラメータ３ｂは、ＭＣＵ５からＭＣＵ４へ向けて送信される。なお、パラメータ３ｂがＭＣＵ４からＭＣＵ５へ向けて送信される例としては、コマンド３ａの内容がカメラ２側（ＭＣＵ５）からレンズ１側（ＭＣＵ４）へレンズ１の光学系に関するデータを読み出すためのものである場合に、ＭＣＵ４からＭＣＵ５へ光学系に関するデータを示すパラメータ３ｂが送信される場合がある。
【００１３】
レンズ１のＭＣＵ４は、ＳＩ４２を介してＡＦレンズの駆動を指示するためのコマンド３ａを受信すると、ＡＦレンズを駆動して焦点調節を行う。焦点調節の方法としては、コントラスト方式（コントラストＡＦ）や位相差方式（位相差ＡＦ）があり、ここでは、コントラスト方式により焦点調節を行う場合について説明する。コントラストＡＦは、像面位置で所定の量だけピントを無限側と至近側にずらして、それぞれにおける画像からコントラストに応じた評価値を求め、評価値の大小関係から被写体が現在のピント位置から無限側にあるのか至近側にあるのかを認識して、最終的に合焦位置にピントを合わせるＡＦ動作である。このとき、ピントを無限側と至近側にずらすために、レンズ１内ではアクチュエータを用いてＡＦレンズを前後に動かす。これをウォブリング動作という。
【００１４】
コントラストに応じた評価値を正確に求めるためには、レンズ１内でＡＦレンズが静止している状態で撮像した画像が必要となる。このため、ウォブリング動作をレンズ１側で行わせるには、カメラ２側から指示された撮像のタイミングをレンズ１が正確に認識できる必要がある。このために、カメラ２からレンズ１へ同期タイミングを指示する信号を送信するために、カメラ２とレンズ１との間に専用の信号ラインを設けるとコスト的に不利となる。そこで、本実施の形態では、専用の信号ラインを設けることなく、レンズ１がカメラ２からの指示に基づいて同期タイミングを生成する方法について説明する。
【００１５】
本実施の形態では、ＭＣＵ４とＭＣＵ５との間に専用の信号ラインを設けずに、ＭＣＵ４は、外部割込入力端子ＩＮＴ４４から入力される割り込み信号に基づいて、上述した同期タイミングを生成する。図４は、本実施の形態におけるＭＣＵ４による同期タイミングの生成方法を模式的に示した図である。ＭＣＵ４は、図４に示すように、ＭＣＵ５から受信したコマンド３ａが同期コマンドである場合には、該同期コマンドを受信した時点４ｃにおいて、割込許可フラグ４ａをオンに設定して、外部割込入力端子ＩＮＴ４４を介した割り込みを許可状態にする。これにより、ＭＣＵ４は、ＭＣＵ５から送信されるシリアルクロックの立下り４ｄを外部割込入力端子ＩＮＴ４４で受けることができるようになる。
【００１６】
図５は、上述したように、ＭＣＵ４が、ＭＣＵ５から受信したコマンド３ａが同期コマンドである場合に割込許可フラグ４ａをオンに設定するための処理の流れを示すフローチャートである。ステップＳ１において、ＭＣＵ４は、ＳＩ４２を介してカメラ２から受信したコマンド３ａが同期コマンドであるか否かを判断する。ステップＳ１で肯定判断した場合には、ＭＣＵ４は、割込許可フラグ４ａをオンに設定して、外部割込入力端子ＩＮＴ４４を介した割り込みを許可状態にした後、処理を終了する。一方、ステップＳ１で否定判断した場合には、ステップＳ３へ進み、ＭＣＵ４は、ＭＣＵ５から受信したコマンドの内容に応じてパラメータ３ｂの送受信を行った後、処理を終了する。
【００１７】
次に、ＭＣＵ５は、上述したように、ＭＣＵ４へレンズの駆動量を指示するためのパラメータ３ｂを送信することになるが、ＭＣＵ５は、このパラメータ３ｂ送信のためにＭＣＵ４に対してシリアルクロックを送信する。このＭＣＵ５から送信されるシリアルクロックの最初の立下り４ｄを受けて、ＭＣＵ４の外部割込入力端子ＩＮＴ４４に割り込み信号が入る。ＭＣＵ４は、該割り込み信号が入力された時点４ｄにおいて、割込許可フラグ４ａをオフに設定して、外部割込入力端子ＩＮＴ４４を介した割り込みを禁止する。また、同時に割り込み信号が入力されたことを示す割込フラグ４ｂをオンに設定する。
【００１８】
ＭＣＵ４は、外部割込入力端子ＩＮＴ４４に割り込み信号が入力されたことを検出したときに、割込処理の実行を開始し、ＭＣＵ４内の内蔵タイマを動作させることによって、上述した同期タイミングを生成する。なお、ＳＣＫ４３が受信するシリアルクロックの最初の立下り４ｄは、カメラ２が備える撮像素子のフレームのタイミングと一致している。このため、ＭＣＵ４は、シリアルクロックの最初の立下り４ｄを受けて入力された割り込み信号に応じて同期タイミングを生成すれば、ウォブリング動作のために、カメラ２における撮像のタイミングに合わせた同期タイミングを生成することができる。
【００１９】
図６は、カメラ２における撮像タイミングと、ＭＣＵ４が生成する同期タイミングとの関係を模式的に示した図である。撮像状態６ａは、カメラ２における露光タイミングを示している。すなわち、カメラ２では、撮像素子からの画像の読み出しは、上位の列から順番に露光を開始して順次行われるため、横軸を時間、縦軸を撮像素子の列の位置で表すと、露光タイミングは、撮像状態６ａに示すように菱形で表される。この菱形における右側の辺がカメラ２における画像の読み出しタイミングに対応し、菱形１つずつがそれぞれフレームの露光に対応している。
【００２０】
同期タイミングは、撮像開始のタイミング、すなわち露光開始のタイミングと一致するため、図６では、各菱形の左上の点６ｂとなる。カメラ２のＭＣＵ５は、露光開始のタイミングでレンズ１へシリアル通信６ｃにより同期コマンド３ａを送信する。ＭＣＵ４は、該同期コマンドを受けて、上述したように同期タイミング６ｄを生成する。これによって、ＭＣＵ４は、露光開始のタイミングに同期した同期タイミング６ｄを生成することができる。
【００２１】
なお、ＭＣＵ４による同期タイミング６ｄを生成するに際しては、ＭＣＵ５が同期コマンド３ａを発行する前に、レンズ１とカメラ２との間で、同期コマンドの生成に必要なデータを交換しておく必要がある。カメラ２からレンズ１へ送信されるデータとしては、撮像素子のフレーム周期Ｆと、カメラ２側で許容された同期ズレの誤差（同期ズレ許容誤差）ＦＥとがある。また、レンズ１からカメラ２へ送信されるデータとしては、同期タイミングの生成周期である同期コマンドの最大発行間隔Ｓｍａｘがある。
【００２２】
なお、同期コマンドの最大発行間隔Ｓｍａｘは、次式（１）により算出されるため、ＭＣＵ４は、次式（１）によって同期コマンドの最大発行間隔Ｓｍａｘを算出してＭＣＵ５へ送信する。
同期コマンドの最大発行間隔Ｓｍａｘ＝同期ズレ許容誤差ＦＥ／タイマの最小分解能Ｔ  ・・・（１）
なお、タイマの最小分解能Ｔは、上述したＭＣＵ４が備える内蔵タイマの計測分解能であり、既知の値である。例えば、Ｆ＝１６．６６７ｍｓ、ＦＥ＝０．１ｍｓ、Ｔ＝０．００８ｍｓの場合には、式（１）によりＳｍａｘ＝１２．５となる。すなわち、この例では、ＭＣＵ５は、少なくとも１２．５フレームに１回は同期コマンドを発行する必要があることを意味している。
【００２３】
図６に示す例では、ウォブリング動作のための駆動コマンド６ｅおよび６ｆは、同期コマンド３ａとは非同期でＭＣＵ５から発行されている。一方、これを受けたＡＦレンズの駆動は、同期タイミング６ｄに合わせて行われる。すなわち、図６に示す例では、ＭＣＵ４は、駆動コマンド６ｅを受けて、次の同期タイミング６ｈでＡＦレンズ位置の駆動を開始させ、次の同期タイミング６ｉまでの間にＡＦレンズ位置の駆動を終了させる。これにより、駆動コマンド６ｅを受けた次の１フレーム分の撮像時間６ｌ内にレンズ位置６ｇを変化させ、その次のフレームの撮像時間６ｍ＋６ｎ内にはＡＦレンズを停止させておくことができるため、該撮像時間６ｍ＋６ｎ内に撮像されたフレームを用いてコントラストに応じた評価値を算出することが可能となる。
【００２４】
また、駆動コマンド６ｆを受けて、次の同期タイミング６ｊでＡＦレンズ位置の駆動を開始させ、次の同期タイミング６ｋまでの間にＡＦレンズ位置の駆動を終了させる。これにより、駆動コマンド６ｆを受けた次の１フレーム分の撮像時間６ｎ内にレンズ位置６ｇを変化させ、その次のフレームの撮像時間６ｏ内にはＡＦレンズを停止させておくことができるため、該撮像時間６ｏの次とさらにその次の撮影時間内に撮像されたフレームを用いてコントラストに応じた評価値を算出することが可能となる。
【００２５】
以上説明した本実施の形態によれば、以下のような作用効果を得ることができる。
（１）ＭＣＵ４は、カメラ２から受信した同期コマンドに基づいて、ウォブリング動作のための同期タイミングを生成するようにした。これによって、カメラ２の撮影処理とコントラストＡＦのためのウォブリング動作との同期をとることができる。
【００２６】
（２）ＭＣＵ４は、内蔵タイマの計測分解能と、あらかじめ設定されているカメラ２側で許容された同期ズレの誤差とに基づいて、同期コマンドの最大発行間隔Ｓｍａｘ算出するようにした。これによって、同期コマンドの最大発行間隔を精度高く算出することができる。
【００２７】
（３）ＭＣＵ４は、外部割込入力端子ＩＮＴ４４を介してカメラ２から送信されたシリアルクロックを割り込み信号として検出し、検出した割り込み信号に基づいて、同期タイミングを生成するようにした。これによって、ＭＣＵ４とＭＣＵ５との間に専用の通信ラインを設けなくても、ＭＣＵ４は同期タイミングを認識することができる。
【００２８】
―変形例―
なお、上述した実施の形態のレンズおよびカメラは、以下のように変形することもできる。
（１）上述した実施の形態では、図６に示したように、ＭＣＵ５は、ウォブリング動作のための駆動コマンド６ｅおよび６ｆを同期コマンド３ａとは別に発行する例について説明した。しかしながら、ＭＣＵ５は、図７に示すように、駆動コマンド６ｅおよび６ｆを送信せずに、同期コマンド３ａにウォブリング動作のためのパラメータを含めて送信するようにしてもよい。ウォブリング動作のためのパラメータとしては、例えば、ＡＦレンズの駆動量や駆動方向に関するデータを含む。なお、この場合も、図６で上述した場合と同様に、ＡＦレンズが停止しているときに撮像されたフレームを用いてコントラストに応じた評価値を算出する必要がある。
【００２９】
よって、ＭＣＵ４は、図７に示すように、最初の同期コマンド７ａの直後、すなわち最初の同期タイミング７ｄの直後は、レンズ位置６ｇを変化させないレンズ駆動停止期間Ｌｓｔｏｐ７ｅとする。ＭＣＵ４は、その後、次の同期コマンド７ｂの直前の１フレーム分の撮像時間内をレンズ駆動許可時間Ｌｍｏｖｅ７ｆとして、この間にレンズ位置６ｇを変化させる。これにより、レンズ駆動停止期間Ｌｓｔｏｐ７ｄの間はＡＦレンズを停止させておくことができるため、該Ｌｓｔｏｐ７ｄ内に撮像されたフレームを用いてコントラストに応じた評価値を算出することが可能となる。
【００３０】
また、ＭＣＵ４は、次の同期コマンド７ｂの直後、すなわち同期タイミング７ｇの直後は、レンズ位置６ｇを変化させないレンズ駆動停止期間Ｌｓｔｏｐ７ｈとする。ＭＣＵ４は、その後、さらに次の同期コマンド７ｃの直前の１フレーム分の撮像時間内をレンズ駆動許可時間Ｌｍｏｖｅ７ｉとして、この間にレンズ位置６ｇを変化させる。これにより、レンズ駆動停止期間Ｌｓｔｏｐ７ｈの間はＡＦレンズを停止させておくことができるため、該Ｌｓｔｏｐ７ｈ内に撮像されたフレームを用いてコントラストに応じた評価値を算出することが可能となる。
【００３１】
本変形例においては、ＭＣＵ５は、同期コマンドをＭＣＵ４に送信した後に、通常のシリアル通信により、次の同期タイミングまでの時間をＭＣＵ４へ送信する。これにより、ＭＣＵ４は、次の同期タイミングを把握し、該次の同期タイミングの直前までの所定時間をレンズ駆動停止期間Ｌｓｔｏｐ７ｈに設定して、それまでにＡＦレンズの移動を完了させることができる。
【００３２】
（２）上述した実施の形態では、ＭＣＵ４は、ＭＣＵ５からシリアルクロックを受信するためのＳＣＫ４３と、割り込み信号を検出するための外部割込入力端子ＩＮＴ４４とを別に備える例について説明した。しかしながら、ＭＣＵ４は、ＭＣＵ５からシリアルクロックを受信するための端子と割り込み信号を検出するための端子とを兼用するようにしてもよい。
【００３３】
（３）上述した実施の形態では、レンズ１とカメラ２とを接続する例について説明した。しかしながら、レンズ１以外の種々のカメラ用アクセサリをカメラ２と接続する場合にも本発明は適用可能である。
【００３４】
なお、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における構成に何ら限定されない。また、上述の実施の形態と複数の変形例を組み合わせた構成としてもよい。
【符号の説明】
【００３５】
１  レンズ、２  カメラ、３  レリーズボタン、４、５  ＭＣＵ、４１、５２  シリアル出力端子ＳＯ、４２、５１  シリアル入力端子ＳＩ、４３、５３  ＳＣＫ、４４  外部割込入力端子ＩＮＴ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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