【手続補正書】
【提出日】平成20年2月4日(2008.2.4)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
カメラ本体部と接続され通信を行なうための通信手段と、
前記カメラ本体部に入光する光量を制御するための光量制御手段と、
前記カメラ本体部から供給される電圧を検出するための電圧検出手段と、を備え、
前記カメラ本体部から通信された光量情報と光量制御開始命令に基づき前記光量の制御を行なう第一のモードと、
前記光量制御開始命令のみに基づき前記光量の制御を行なう第二のモードと、を備えることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記第二のモードは、前記電圧検出手段からの出力に応じた複数の速度情報を有し、前記複数の速度情報に添った前記光量の制御を行なう請求項１記載のレンズ装置。
【請求項３】
カメラ本体部と接続され通信を行なうための通信手段と、
前記カメラ本体部に入光する光量を制御するための光量制御手段と、を備え、前記カメラ本体部から通信された光量情報と光量制御開始命令に基づき前記光量の制御を行なう第一のモードと、
前記カメラ本体部より通信された所定の値の前記光量情報に達するまでの時間情報である制限時間情報と前記光量制御開始命令に基づき前記光量の制御を行なう第二のモードと、を備えることを特徴とするレンズ装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
上記の目的を達成するために、第１の本発明のレンズ装置は、カメラ本体部と接続され通信を行なうための通信手段と、前記カメラ本体部に入光する光量を制御するための光量制御手段と、前記カメラ本体部から供給される電圧を検出するための電圧検出手段と、を備え、前記カメラ本体部から通信された光量情報と光量制御開始命令に基づき前記光量の制御を行なう第一のモードと、
前記光量制御開始命令のみに基づき前記光量の制御を行なう第二のモードと、を備えることを特徴とする。
さらに、第２の本発明のレンズ装置は、カメラ本体部と接続され通信を行なうための通信手段と、前記カメラ本体部に入光する光量を制御するための光量制御手段と、を備え、前記カメラ本体部から通信された光量情報と光量制御開始命令に基づき前記光量の制御を行なう第一のモードと、前記カメラ本体部より通信された所定の値の前記光量情報に達するまでの時間情報である制限時間情報と前記光量制御開始命令に基づき前記光量の制御を行なう第二のモードと、を備えることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
図１のブロック図を参照して、本発明の実施例1の交換レンズが適用されるオートフォーカス式一眼レフカメラの構成及び動作を説明する。
レンズ装置であるオートフォーカス式の交換レンズ１は、以下の構成要素を有する。
フォーカスユニット２は、被写体にピントを合わせるための光学レンズ２ａと、その光学レンズ２ａを保持して光軸方向に移動するメカ機構２ｂを含む。モーターユニット３は、フォーカスユニット２を光軸方向に移動させるための駆動源である不図示のモーターと、そのモーターの駆動力を伝達するための複数の不図示のギア列を含む。検出器４は、モーターユニット３内の一部のギアに、パルス板と呼ばれる周囲が着磁された円形上の板を接続し、そのモーターの回転に合わせてパルス板が回転して、それをＭＲ素子で磁界の強弱を読み取って出力し、検出回路を経て発生するパルス出力をレンズマイコン７で読み取るように構成される。このパルス出力はフォーカスユニット２の移動量に等しく、他にパルス周期を読み取ることでフォーカスユニット２の移動速度を検出することも出来る。また、前記したＭＲ素子の代わりにフォトインタラプタ、フォトリフレクタ等の光線式などの電気的な接触を検出するタイプも用いても良い。光量制御手段である絞り機構５は、カメラに入光する光量を制御する機構で、ＥＥＰＲＯＭ６は、予め交換レンズに関する各種情報を記憶した回路で、本実施例１においては、例えばフォーカスユニット２の制御定数や絞り機構の制御定数を調整する場合等に使用している。レンズマイコン７はレンズ１の全ての制御を司る回路である。レンズマイコン７の機能として、汎用Ｉ／Ｏポート、シリアル通信機能、タイマーカウンタ機能、Ａ／Ｄ機能、Ｄ／Ａ機能、外部端子による複数の割込み入力機能等がある。接点ユニット８は、カメラ−レンズ間で通信するための接点であり、カメラ本体部とレンズと部とを接続して通信を行うための通信手段の構成要素である。カメラ側には複数の金属の突起が出ていて、レンズ側はその突起に接触するように金属切片が埋め込まれている。カメラ側の突起には電源端子、ＧＮＤ端子、通信入力端子、通信出力端子、同期クロック端子等が接続されていて、交換レンズ１をカメラ本体部１３に装着するとレンズ側の突起と接触させるように構成され、レンズマイコン７はその接点を通じて同期式シリアル通信によるカメラ−レンズ間通信と電源供給を受けている。
絞りユニット９は、絞り機構５を動作させるための駆動源であるステッピングモーター及びその減速機構を含んだである。測距ユニット１１は、カメラ本体部のオートフォーカス用の測距手段である。この測距ユニット１１によって被写体までの焦点ズレ量を検出するように構成されている。この方式は現在のオートフォーカスの主流である位相差検出方式であり、詳しい説明は省略する。測距ユニット１１は被写体までの距離を測定する方式でもなんら問題はない。
カメラマイコン１２はカメラ本体部の全ての制御を司る回路である。カメラマイコン１２はレンズマイコン７との通信や、測距ユニット１１からの出力値からフォーカスユニット２の移動すべき量を割り出すように構成されている。
カメラ本体部１３にはこの他に様々な機能が備わっているが、本発明とは無関係のため、説明を省略する。測光ユニット１４は、被写体からの光量を検出し、カメラマイコン１２はその検出値からシャッター速度及びレンズの絞り値を決定するための装置である。
また、図１の実線矢印は電気的接続を意味し、点線はメカ的接続を意味する。一点鎖線は光軸を表す。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００９】
次に、上記構成を基に本発明の実施例１のレンズ装置が適用されるカメラ本体部１３の動作を説明する。
カメラ本体部１３は不図示のスイッチを有し、このスイッチの押し加減によってカメラの動作が異なり、例えば、軽く押した場合をＳ１、強く押した場合をＳ２とし、各々、Ｓ１はＡＦ及び測光のみの動作とし、Ｓ２は更にレリーズ動作も含まれていることを示す。使用者によってスイッチが操作されると、カメラマイコン１２は測距ユニット１１と測光ユニット１４を動作させる。測距ユニット１１は被写体に焦点を合わせる為に内部のＡＦセンサーへ受光した光量を蓄積する動作を行なう。カメラマイコン１２はこの蓄積開始から終了までの時間を内部メモリーに毎回記憶させる。測距ユニット１１は蓄積が終了したら検出結果をカメラマイコン１２に出力する。カメラマイコン１２は検出結果から被写体像のズレ量（デフォーカス量）を導き出し、フォーカスユニット２の移動量を演算する。この時の演算に必要なレンズ情報（敏感度、ＡＦセンサーとフィルムまたはＣＣＤ面ズレ量（ＡＦズレ量）、検出器４内の最小駆動量に対するフォーカスユニット２の移動量等）をあらかじめレンズマイコン７と接点ユニット８を通して通信しておき、内部メモリーに記憶しておく。測光ユニット１４は被写体からの反射光を検出し、カメラマイコン１２に出力する。カメラマイコン１２は現在のカメラの撮影モード（例えば連写、単写、ポートレイト、スポーツなど）に合わせて適正な絞り値とシャッター速度を演算して決定する。
また、カメラマイコン１２は不図示のスイッチの状態がＳ２であった場合は、前述した測光検出が終了する直前でレンズマイコン７に第二の光量制御モードに対する光量制御開始命令である絞り機構５の動作開始命令（絞りのプリ駆動開始命令）を、接点ユニット８を通して送信する。この時のレンズ１の動作は後述する。
また、カメラマイコン１２は測光検出後の演算処理及びＡＦセンサーの蓄積が終了した時点で、再度、レンズマイコン７に絞り値データ及び第一の光量制御モードに対する光量制御開始命令である絞り機構５の動作開始命令（絞りの本駆動開始命令）を送信する。カメラマイコン１２はこの２つの通信によって絞り機構５を１回の動作で所定の絞り値に駆動することが出来るため、この後のシーケンス処理時間を短縮できることになる。
更にカメラマイコン１２はＡＦセンサーの蓄積が終了した時点で図示されないミラーアップ動作や露光動作、レンズ１のＡＦ駆動開始処理、ミラーダウン動作を行なう。
また、露光が終了したら銀鉛カメラの場合、フィルム巻き上げ動作等が行なわれ、デジタルカメラの場合は画像処理、表示処理、外部メモリーへの転送動作等が行なわれる。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１０】
前記したこれら一連のカメラシーケンスは図４のタイムチャートに示される。
次に、図１及び図４を参照して、本発明の実施例１の交換レンズ１及びカメラ本体部１３の動作を更に詳しく説明する。
レンズ１はカメラ本体部１３に装着されると始めにレンズマイコン７が初期化され、レンズマイコン７は初期化後にレンズ１内部の各ユニットを初期化する。レンズマイコン７は初期化が終了したことをステータス情報（レンズの状態を表す情報）でカメラマイコン１２に接点ユニット８を通して通信する。カメラマイコン１２は前述したように不図示のスイッチが使用者によって操作されると、ＡＦに関する各種情報の送信要求をレンズマイコン７に通信し、レンズマイコン７はそれらの情報をＥＥＰＲＯＭ６のメモリーから読み出し、カメラマイコン１２に送信する。
次に、カメラマイコン１２は不図示のスイッチの状態を検出し、Ｓ２の状態であることを検知したら測距ユニット１１と測光ユニット１４を動作させる。測光ユニット１４は被写体からの反射光を検出し、カメラマイコン１２に出力する。カメラマイコン１２は測光動作の終了直前でレンズマイコン７に対し絞り機構５のプリ駆動開始命令を送信する。レンズマイコン７はこの命令を受信すると絞りユニット９内のステッピングモーターに通電を開始する。
次に、電圧検出手段として機能するレンズマイコン７は接点ユニット８を通じてカメラ本体部から供給されている電源用の接点ピンの電圧を検出し、その検出結果からあらかじめ内部のメモリーに記憶されている複数の速度情報から、ステッピングモーターの回転速度を決定し、その速度でステッピングモーターの速度を制御する。この電圧検出はレンズマイコン７内のＡ／Ｄ変換機能を仕様する。なぜ電圧検出が必要かというと、カメラ本体部１３から供給されている電圧が低い場合は絞りステッピングモーターに印加される電圧も低くなり、電圧が低いまま早い速度でステッピングモーターを回転させるとモーターの回転位相と電気的な通電位相がずれてしまう、いわゆるステッピングモーターの脱調現象が発生してしまうからである。この脱調現象が発生すると、絞りの停止位置がずれてしまうことになり、これを防止するために電圧を検出し、脱調現象が発生しない制御を行なっている。
測光動作が終了するとカメラマイコン１２は現在のカメラの撮影モード（例えば連写、単写、ポートレイト、スポーツなど）に合わせて適正な絞り値とシャッター速度を演算して決定する。
測距ユニット１１は被写体に焦点を合わせる為に内部のＡＦセンサーへ受光した光量を蓄積する動作を行なう。この蓄積が終了すると検出結果をカメラマイコン１２に出力する。カメラマイコン１２はＡＦの蓄積動作が終了し、かつ適正な絞り値が決定されたのでその情報と絞りの本駆動開始命令をレンズマイコン７に送信する。ＡＦの蓄積が終了するのを待つのは、ＡＦが使用している光束を蹴らないようにするためであり、従来例の特開２０００−１６２４９４号公報（特許文献１）と同じ理由である。レンズマイコン７はこの本駆動命令を受信することにより、即座に本駆動の制御に切り換える。つまりプリ駆動と本駆動の制御上の差は前者が速度制御のみ行ない、後者はさらに所定駆動量制御を行なっていることである。カメラマイコン１２はＡＦの蓄積後の結果からフォーカスレンズ２の移動量を演算にて決定し、レンズマイコン７にＡＦ駆動開始命令と共に送信する。レンズマイコン７はＡＦ駆動開始命令と駆動量を受信すると同時にモーターユニット３内のモーターに通電し、フォーカスユニット２の移動を開始させる。レンズマイコン７は検出器４によってモーターの駆動量を検出し、カメラマイコン１２から受信した駆動量に達したらモーターユニット３内のモーターの通電を停止し、カメラマイコン１２にフォーカスユニット２の停止情報を通信する。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１３】
（ステップ１０４）
カメラマイコンは測光ユニット１４の測光が終了するまでの時間から、予め内部メモリーに記憶してある絞り機構５のイニシャル通電時間と助走駆動時間を加算した結果を減算し、その結果導き出された時間が経過するまで待つ。これは絞り機構５のイニシャル通電時間と助走駆動時間を加算した時間の間だけ絞り機構５を駆動させても露出には影響しないからである。測光の終了時間は過去の測光終了データ情報から推測することで対応する。この時間が経過したらカメラマイコン１２はＳ２がＯＮしているため、レンズマイコン７に絞り機構５のプリ駆動コマンドを送信して良いかを判断する。この判断は、過去のＡＦセンサーの蓄積時間情報から判断する。蓄積時間が長い場合にプリ駆動を行なうと、ＡＦセンサーの蓄積中に絞りがＡＦセンサーの光量−電圧変換を妨げる位置まで駆動してしまうことが考えられ、この場合ＡＦセンサーにノイズ量が増大して被写体までの焦点ズレ量が正確に検出出来ないことになってしまう。この過去の蓄積終了時間から絞り機構５のプリ駆動による駆動時間がＡＦの光束を蹴らない時間であると判断した場合はステップ１０５へ移行し、プリ駆動が不可と判断した場合はステップ１０６へ移行する。また、プリ駆動の駆動時間は過去の本駆動時間から学習する方法で良い。
（ステップ１０５）
カメラマイコン１２はステップ１０４で絞り機構５のプリ駆動が可能と判断したため、レンズマイコン７に対し、プリ駆動開始コマンド（第二のモードでの光量制御開始命令）を送信する。
（ステップ１０６）
測光ユニット１４は測光が終了すると、検出した光量データをカメラマイコン１２に転送し、カメラマイコン１２は最適なシャッター速度及び絞り量を演算する。カメラマイコン１２はＡＦの蓄積が終了したか、或いは転送された測光データから最適なシャッター速度及び絞り量の演算が終了したかを判断する。２つの内、両方共終了した場合はステップ１０７に移行し、どちらか一方でも終了していない場合はステップ１０６を繰り返す。測距ユニット１１は蓄積が終了したら、そのデータをカメラマイコン１２に転送し、この転送終了でカメラマイコン１２は蓄積終了かどうかを判断している。
（ステップ１０７）
カメラマイコン１２はＡＦの蓄積及び演算が終了したため、演算結果から導き出した絞り量と絞り機構５の本駆動開始コマンド（第一のモードでの光量制御開始命令）をレンズマイコン７に送信する。
（ステップ１０８）
カメラマイコン１２は露光開始の準備として図示されないシャッターの前に位置する図示されないミラーのアップ動作を開始する。
（ステップ１０９）
ステップ１０３でカメラマイコン１２は図示されないレリーズボタンの状態を検出し、Ｓ２がＯＦＦしている場合は直接このステップに移行し、また、ステップ１０８でミラーアップ動作を開始した後もこのステップに移行する。カメラマイコン１２はステップ１０６でＡＦセンサーの蓄積結果を受け取り、被写体が合焦（焦点が合っている）状態かどうかを演算して判別する。合焦状態の場合はフォーカスユニット２を移動させる必要が無い為、Ａに移行する。被写体に焦点が合っていない場合はステップ１１０に移行する。
（ステップ１１０）
カメラマイコン１２は被写体に焦点が合っていない場合はレンズマイコン７にフォーカスユニット２の移動量と補正開始命令を送信する。
（ステップ１１１）
カメラマイコン１２はレンズ１の状態を検出するためステータス情報送信要求通信をレンズマイコン７に通信する。レンズマイコン７はフォーカスユニット２の移動が終了したらカメラマイコン１２に補正が終了したことをレンズのステータス情報で通信することになる。カメラマイコン１２はこのフォーカスユニット２の移動が終了するまで待つ。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
次に、図面を参照して、本発明の実施例２のレンズ装置を説明する。
本発明の実施例１のレンズ装置では絞りのプリ駆動時の制御速度をカメラから供給される電圧の状態で変化させているのみであるが、実際にこのプリ駆動を使用する場合は、ＡＦの蓄積時間の予測結果が大いに関係してくる。
予測時間に対し、実際の蓄積時間が短い場合は本駆動通信がカメラマイコン１２から送信されるため、単に絞り駆動が終了するのを待っていれば良いが、蓄積時間が予測よりも長かった場合、絞り値によっては実施例１でも説明したようにＡＦの光束を蹴られることになり、この場合は、ＡＦの検出精度の悪化を招いてしまう。
本発明の実施例２のレンズ装置ではこの点に関して更なる改良点を説明する。
図１のブロック図を参照して、本発明の実施例２の交換レンズ及びオートフォーカス式一眼レフカメラを、本発明の実施例１での説明と異なる部分のみを説明する。
レンズマイコン７はレンズ１の全ての制御を司る回路である。レンズマイコン７の機能として、汎用Ｉ／Ｏポート、シリアル通信機能、タイマーカウンタ機能、外部端子による複数の割込み入力機能等がある。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１８】
次に、上記構成を基に本発明の実施例２のレンズ装置が適用されるカメラ本体部１３の動作を説明する。
カメラ本体部１３は図示されないスイッチを有し、このスイッチは押し加減によってカメラの動作が異なり、例えば、軽く押した場合をＳ１、強く押した場合をＳ２とし、それぞれＳ１はＡＦ及び測光のみの動作とし、Ｓ２は更にレリーズ動作も含まれていることを示している。使用者によってそのスイッチが操作されると、カメラマイコン１２は測距ユニット１１と測光ユニット１４を動作させる。測距ユニット１１は被写体に焦点を合わせる為に内部のＡＦセンサーへ受光した光量を蓄積する動作を行なう。カメラマイコン１２はこの蓄積開始から終了までの時間を内部メモリーに毎回記憶させる。測距ユニット１１は蓄積が終了したら検出結果をカメラマイコン１２に出力する。カメラマイコン１２は検出結果から被写体像のズレ量（デフォーカス量）を導き出し、フォーカスユニット２の移動量を演算する。この時の演算に必要なレンズ情報（敏感度、ＡＦセンサーとフィルムまたはＣＣＤ面ズレ量（ＡＦズレ量）、検出器４内の最小駆動量に対するフォーカスユニット２の移動量等）をあらかじめレンズマイコン７と接点ユニット８を通して通信しておき、内部メモリーに記憶しておく。測光ユニット１４は被写体からの反射光を検出し、カメラマイコン１２に出力する。カメラマイコン１２は現在のカメラの撮影モード（例えば連写、単写、ポートレイト、スポーツなど）に合わせて適正な絞り値とシャッター速度を演算して決定する。
また、カメラマイコン１２は図示されないスイッチの状態がＳ２であった場合は、前述した測光検出が終了する直前で駆動時間制限データ（前回の蓄積時間−今回の蓄積開始から現在の時間まで）を演算し、接点ユニット８を通してレンズマイコン７に送信する。また、続けてカメラマイコン１２はレンズマイコン７に第二の光量制御モードに対する光量制御開始命令である絞り機構５の動作開始命令（絞りのプリ駆動開始命令）を送信する。この２つの通信でレンズマイコン７は絞り機構５の制御を行なう。この駆動時間制限データの内容に関しては後述のレンズ１の動作で詳細に説明する。カメラマイコン１２は測光検出後の演算処理及びＡＦセンサーの蓄積が終了した時点で、再度、レンズマイコン７に絞り値データ及び絞り機構５の動作開始命令（絞りの本駆動開始命令）を送信する。カメラマイコン１２はこの２つの通信によって絞り機構５を１回の動作で所定の絞り値に駆動することが出来るため、この後のシーケンス処理時間を短縮できることになる。
更にカメラマイコン１２はＡＦセンサーの蓄積が終了した時点で図示されないミラーアップ動作や露光動作、レンズ１のＡＦ駆動開始処理、ミラーダウン動作を行なう。また、露光が終了したら銀鉛カメラの場合、フィルム巻き上げ動作等が行なわれ、デジタルカメラの場合は画像処理、表示処理、外部メモリーへの転送動作等が行なわれる。
前記したこれら一連のカメラシーケンスは図４のタイムチャートに示している。  
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１９】
次に、本発明の実施例２のレンズ１の動作を図１及び図４を用いて更に詳しく説明する。レンズ１はカメラ本体部１３に装着されると初めにレンズマイコン７が初期化され、レンズマイコン７は初期化後にレンズ１内部の各ユニットを初期化する。レンズマイコン７は初期化が終了したことをステータス情報（レンズの状態を表す情報）でカメラマイコン１２に接点ユニット８を通して通信する。カメラマイコン１２は前述したように図示されないスイッチが使用者によって操作されると、ＡＦに関する各種情報の送信要求をレンズマイコン７に通信し、レンズマイコン７はそれらの情報をＥＥＰＲＯＭ６のメモリーから読み出し、カメラマイコン１２に送信する。
次にカメラマイコン１２は図示されないスイッチの状態を検出し、Ｓ２の状態であることを検知したら測距ユニット１１と測光ユニット１４を動作させる。測光ユニット１４は被写体からの反射光を検出し、カメラマイコン１２に出力する。カメラマイコン１２は測光動作の終了直前でレンズマイコン７に対し絞り機構５のプリ駆動時間制限データをレンズマイコン７に送信する。また、カメラマイコン１２は続けてプリ駆動開始命令をレンズマイコン７に送信する。
ここで駆動時間制限データについて説明する。
測距ユニット１１内のＣＣＤ構造のＡＦセンサーは被写体の反射光を蓄積して被写体のピントのズレ量を検出する方式になっているが、この反射光を検出するためには交換レンズ１の光学系はＦ５．６より明るい光学系を形成していなければならない。つまりＦ５．６より暗い場合はＡＦセンサーにとって必要な反射光が蹴られてしまい（届かない）、検出誤差が増えてしまうことになる。逆に考えると開放絞り値がＦ５．６より明るいレンズはＦ５．６まで絞りを絞ったとしてもＡＦ精度の良い検出結果が出力出来ることになる。
従来例の特開２０００−１６２４９４号公報（特許文献１）ではこのＡＦの光束を蹴らない程度に絞りを絞った状態でＡＦ検出を行なうため、ＡＦの検出精度が良く、また予め絞りをある程度絞っていることで、露光時の絞り駆動時間が短くなることが特徴として挙げられている。但し絞りの駆動時間が２回に分けられているため、本発明ではこれを１回の絞り駆動で行なった方が、より絞りの駆動時間が短くなることを指摘し、改良を考案したものである。