以下、図面に従って本発明を適用した交換レンズと、この交換レンズが装着されるカメラ本体とからなるカメラシステムを用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい一実施形態に係る交換レンズは、着脱自在に装着されたカメラ本体との間でレンズ情報を通信する通信機能を備える。また、この交換レンズは、内部に複数のレンズ群を有し、各レンズ群は個々のアクチュエータによって、フォーカシングまたはズーミング駆動等の制御がなされる。また、交換レンズ内には、制御部(CPUとも称す)および記憶部(メモリ部とも称す)を有し、記憶部は光学系の各種レンズ情報を記憶している。制御部は、カメラ本体のタイプまたは、カメラ本体からのデータ要求に応じて、記憶部に記憶されているレンズ情報を送信する。この交換レンズは、通常のズーミングに加えて、所定の焦点距離に設定するとスーパーマクロモードに設定される等(詳しくは図2、図5を用いて後述)、レンズの状態が複数に切り替えられる。
また、本発明の好ましい一実施形態に係るカメラ本体は、デジタルカメラであり、撮像部を有し、この撮像部によって被写体像を画像データに変換し、この変換された画像データに基づいて、被写体像を本体の背面に配置した表示部にライブビュー表示する。撮影者はライブビュー表示を観察することにより、構図やシャッタチャンスを決定する。レリーズ操作時には、画像データが記録媒体に記録される。記録媒体に記録された画像データは、再生モードを選択すると、表示部に再生表示することができる。
このカメラ本体は、第1〜第3のタイプのいずれかに分類される。第1のタイプのカメラ本体に交換レンズに装着された際には、複数のレンズ状態に応じたレンズ情報を一括して交換レンズからカメラ本体に送信する(詳しくは図7を用いて後述)。第2のタイプのカメラ本体に交換レンズが装着された際には、現在設定されているレンズ状態に応じたレンズ情報が送信され、交換レンズのレンズ状態が切り替えられ毎に関連するレンズ情報をカメラ本体に送信する(詳しくは図8を用いて後述)。第3のタイプのカメラ本体が交換レンズに装着された際には、現在設定されているレンズ状態に応じたレンズ情報が送信され、交換レンズのレンズ状態が切り替えられる毎にレンズ通信を強制遮断し、初期状態に戻し、交換レンズ側からレンズ状態に応じたレンズ情報を送信する(詳しくは図9を用いて後述)。このように、本実施形態に係る交換レンズは、カメラ本体のタイプより、通信制御の切り替えを行う。
図1は、本実施形態に係る交換レンズ100の光軸方向に沿った模式的断面図である。この交換レンズ100は、第1レンズ群G1、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4、第5レンズ群G5からなるレンズ群によって構成される。第1レンズ群G1および第5レンズ群G5は、固定枠1に対して図示しない部材によって固定されている。第2レンズ群G2は、フォーカシング用のレンズ群であり、アクチュエータとしてのモータ3によって光軸方向に移動可能である。モータ3としては、ステッピングモータ等、種々のモータが使用可能であるが、本実施形態ではリニアモータの一種であるボイスコイルモータを使用する。また、第2レンズG2の位置は、種々の位置検出用センサによって検出されるが、本実施形態においては、MRセンサ(磁気センサ)(不図示)によって検出される。
第3レンズ群G3および第4レンズG4は、焦点距離可変用のレンズ群である。第3レンズ群G3は、アクチュエータとしてのモータ5によって光軸方向に移動され、また第4レンズ群はモータ9によって光軸方向に移動される。第3レンズ群G3と第4レンズ群G4の間は、弾性部材11によって互いに引き合う力が印加されるが、第3及び第4レンズ群G3、G4は別個に駆動される。モータ5、9は、種々のモータが使用可能であるが、本実施形態においては、ステッピングモータが使用される。また、第3レンズ群G3の位置は、リニアエンコーダ7によって絶対位置の検出が可能であり、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4の位置はステッピングモータの印加パルス数に応じて、相対的位置を検出可能である。
このように、本実施形態においては、複数のレンズ群のうちの2以上のレンズ群に対して、それぞれアクチュエータを有し、個別に制御可能である。なお、各レンズ群は単数または複数のレンズによって構成される。
図2は、第1レンズ群G1〜第5レンズG5について、焦点距離に応じた光軸方向の位置を示す。すなわち、図2(a)はワイド端Wにおける各レンズ群の位置を示し、図2(b)(c)は中間的な焦点距離S1、S2における各レンズ群の位置を示し、図2(d)はテレ端Tにおける各レンズ群の位置を示す。前述したように、第1および第5レンズ群G1、G5は固定されており、焦点距離の変化に応じて第3および第4レンズ群G3、G4を個々に移動させ、第2レンズ群G2の移動によってフォーカシングを行う。
本実施形態においては、焦点距離S2に応じた第3および第4レンズ群G3、G4の位置近傍において、第2レンズG2を物体側に移動させると、スーパーマクロ領域の被写体にまでピント合わせを行うことが可能となる(図2(e)参照)。ただし、レンズの収差を抑えるには、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4の位置の微修正が必要となる。
このように、本実施形態に係る交換レンズ100は、第2レンズ群G2、第3レンズ群G3、第4レンズ群G4のそれぞれに駆動源(モータ3、5、9)を設け、個別に駆動制御している。このため、レンズ状態が、通常ズーミング状態からスーパーマクロ撮影を可能とする特殊状態に切り替えられる。なお、本明細書においては、通常ズーミングとスーパーマクロ切り替えの例を主として説明するが、図12を用いて後述するように、レンズ状態の切り替えはこの例に限られない。また、通常ズーミング状態からスーパーマクロモードへは、図示しない操作部材によって切り替える。
スーパーマクロ撮影状態に切り替えられると、深度が浅くなり求められるピント精度を高くする必要があり、またストロボ調光の要求も高くなり絞りやピント精度も高くなる。さらに、画像処理によって絵作りを行う場合も、球面収差などの補正や倍率色収差の変動等、各レンズ位置における収差データを細かく持つ必要がある。したがって、レンズ状態の切り替えに応じて、保持するレンズ情報の精度等が大きく変わる。
図3に、レンズ状態の切り替えに応じて、保持するデータの構造変化を模式的に示す。図3(a)は通常ズーム場合のデータ構造を示しており、横軸に焦点距離をまた縦軸にフォーカス位置を示し、交点の黒丸の位置のレンズ情報が交換レンズ内のメモリ部103(図4、図5参照)に格納されている。
図3(b)は、スーパーマクロ状態における格納されているデータ構造を示す。スーパーマクロ状態では、図2(e)において示したように、第3レンズ群G3および第4レンズ群G4を特定の焦点距離に応じた位置に設定し、至近側にピントが合うように第2レンズ群G2を移動させる。スーパーマクロ領域では、高精度のデータが要求されることから、図3(b)に示すように、特定の焦点距離かつ至近側において、きめ細くレンズ情報がメモリ部103に格納される。このように、本実施形態においては、レンズ状態に応じて、保持するレンズ情報の構造が大きく変わっている。
次に、本実施形態に係る交換レンズ100と、カメラ本体200、200aとからなるレンズシステムにおけるレンズ情報の通信について、図4ないし図11を用いて説明する。本実施形態に係るカメラシステムのカメラ本体は、前述したように、第1のタイプ、第2のタイプ、および第3のタイプの3種類がある。交換レンズ100に格納されたレンズ情報の送信方式に応じて、第1、第2、第3のタイプに分けている。
前述したように、交換レンズ100は、レンズ状態(通常ズームとスーパーマクロ)に応じて異なるデータ構造でレンズ情報をメモリ部103に格納している。第1のタイプのカメラ本体200は、交換レンズ100の装着時に、全てのレンズ状態に応じたレンズ情報の送信を交換レンズ100に要求し、全てのレンズ状態に応じたレンズ情報を記憶する。この第1のタイプの詳細については、図4および図7を用いて後述する。
第2のタイプのカメラ本体200aは、交換レンズ100の装着時には設定されているレンズ状態に応じたレンズ情報を交換レンズ100に要求し、このレンズ情報を記憶する。交換レンズ100のレンズ状態が変化すると、交換レンズ100からカメラ本体200aにその旨が送信され、カメラ本体200aは変化したレンズ状態に応じたレンズ情報の送信を要求し、このレンズ情報を記憶する。この第2のタイプの詳細については、図5および図8を用いて後述する。
第3のタイプのカメラ本体は、従来からあるカメラ本体であり、交換レンズ100の装着時に、レンズ状態に応じたレンズ情報を交換レンズ100に要求し、このレンズ情報を記憶する。交換レンズ100のレンズ状態が変化すると交換レンズ100からカメラ本体に対してその旨が送信されるが、カメラ本体は交換レンズ100に対してレンズ情報の送信を要求することがない。そこで、交換レンズ100はカメラ本体との通信を遮断する。通信を遮断すると、カメラ本体は通信状態を初期化し、再度、交換レンズ100に対してレンズ情報の送信を要求することから、交換レンズ100は変化したレンズ状態に応じたレンズ情報の送信を行う。この第3のタイプの詳細については、図5および図9を用いて説明する。
図4は、交換レンズ100に第1のタイプのカメラ本体200を装着したカメラシステムの構成を示す。交換レンズ100内には、レンズCPU101、レンズメモリ部105、レンズ通信部107、およびレンズ形態可変機構103が設けられている。
レンズCPU101は、レンズメモリ部105に記憶されているプログラム、およびカメラ本体200側のカメラCPU201からの制御命令に従って、交換レンズ100の制御を行う。制御としては、例えば、カメラCPU201からの命令に従い撮影光学系内の第2レンズ群G2の移動による合焦駆動や、第3および第4レンズ群の移動によるズーミング動作等を行う。また、第2、第3、第4レンズ群G2、G3、G4の現在位置等、絞りの状態等を検知し、レンズ情報としてカメラ本体200側に送信する。また、レンズ形態可変機構103の設定状態を検知し、レンズ状態情報としてカメラ本体200側に送信する。また、レンズCPU101は、カメラ本体から接続検出信号を受信したときに、その通信対象のカメラ本体のタイプに応じて、レンズメモリ部105に記憶された光学情報の送信態様を切り換える通信制御部としての機能を果たす。
レンズ形態可変機構103は、通常ズームとスーパーマクロの切り替え等、交換レンズの複数のレンズ状態の内のいずれかに切り替えるための機構である。具体的には、個々のモータ3、5、9、また図示しない操作リング等の操作部材によってレンズ形態が可変され、駆動される。本実施形態においては、具体的なレンズ形態としては、通常ズームとスーパーマクロの2種類の形態を有するが、これに限らず、図12を用いて後述するように、他の形態に切り替えるようにしてもよい。このため、レンズ形態可変機構103は、第1〜第nのレンズ形態に切り替え可能であるとして説明する。
レンズメモリ部105は、前述のレンズCPU101用のプログラムの他に、交換レンズ100の光学情報等の固有情報や、工場出荷段階での調整値等も記憶している。図3を用いて説明したように、通常ズームとスーパーマクロでは、データ構造が異なっている。また、図12に示すような他のレンズ形態を有する場合がある。そこで、レンズメモリ部105は、それぞれのレンズ形態毎にレンズ情報が格納されている。
レンズ通信部107は、カメラ本体200と通信を行う。すなわち、交換レンズ100がカメラ本体200に装着されると、カメラ本体200内のカメラ通信部205と接続され、レンズCPU101と本体CPU201との間で通信が可能となる。
図4に示すカメラ本体200は、前述した第1のタイプに属する。カメラ本体200内には、カメラCPU201、カメラメモリ部203、カメラ通信部205、バス207、フォーカス制御部211、絞り制御部213、手ブレ補正制御部215、画像処理制御部217、撮像部(不図示)、表示部(不図示)等が設けられている。
カメラCPU201は、カメラメモリ部203に記憶されているプログラムに従って、カメラ全体の制御を行う。カメラ全体の制御にあたって、レンズCPU101に対して、ピント合わせや絞り制御等の各種制御指示を出力し、また交換レンズ100内のレンズメモリ部105に格納されている複数のレンズ状態ごとの光学情報の全てをカメラ本体に送信すること要求し、これらのレンズ情報を受信する。なお、レンズ情報の送信要求に際しては、図7を用いて後述する。
カメラCPU201に接続されたカメラメモリ部203は、RAM等の書き換え可能な揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリ、装填自在な記憶媒体等の種々のメモリを有する。不揮発性メモリには、前述のカメラCPU201用のプログラムの他、調整用の種々のデータが記憶されている。また、上述したように、交換レンズ100内のレンズメモリ部105から複数のレンズ形態に応じたレンズ情報が送信されてくるので、複数のレンズ形態の全てについて、レンズ形態毎にレンズ情報を記憶する。
カメラCPU201に接続されたカメラ通信部205は、交換レンズ100と通信を行う。すなわち、交換レンズ100がカメラ本体200に装着されると、カメラ通信部205は交換レンズ100内のレンズ通信部107と接続され、レンズCPU101とカメラCPU201との間で通信が可能となる。
カメラCPU201はバス207に接続されており、このバス207には、レンズ情報の利用部として、フォーカス制御部211、絞り制御部213、手ブレ補正制御部215、画像処理制御部217が接続されている。
フォーカス制御部211は、撮像部から出力される画像データに基づいてコントラスト情報を抽出する。カメラCPU201は、この抽出されたコントラスト情報がピークとなるように、レンズCPU101等を介して、撮影光学系の内の第2レンズ群G2の制御を行う。フォーカス制御にあたっては、レンズメモリ部105から送信されたレンズ情報を用いて行う。なお、位相差AFによってデフォーカス方向およびデフォーカス量を求めるようにしても構わない。
絞り制御部213は、撮像部から出力される画像データに基づいて輝度情報を抽出し、この抽出された輝度情報に基づいて、適正露光となる絞り値を算出する。この絞り値の算出にあたっては、レンズメモリ部105から送信されたレンズ情報を用いて行う。カメラCPU201は、レンズCPU101等を介して、撮影光学系内に配置された絞りの制御を行う。なお、絞り値の算出は、カメラCPU201が行うようにしても勿論かまわない。
手ブレ補正制御部215は、手ブレセンサ(不図示)からの検知信号に基づいて、カメラ本体200に加えられたブレを打ち消すように、撮像素子を移動させる。これによって、手ブレの影響を軽減する。手ブレ補正制御にあたって、レンズメモリ部105から送信されたレンズ情報を用いて行う。
画像処理制御部217は、撮像部から出力された画像データの画像処理の制御を行う。画像処理としては、ガンマ補正、ホワイトバランス、圧縮・伸張処理、静止画処理、動画処理等を行う。画像処理制御にあたって、レンズメモリ部105から送信されたレンズ情報を用いて行う。
図5は、交換レンズ100に第2または第3のタイプのカメラ本体200aを装着したカメラシステムの構成を示す。交換レンズ100は、図4に示した交換レンズと同一であることから、詳しい説明を省略する。
カメラ本体200a内のカメラCPU201aは、カメラCPU201と同様に、カメラメモリ部203に記憶されているプログラムに従って、カメラ全体の制御を行う。カメラ全体の制御にあたって、レンズCPU101に対して、ピント合わせや絞り制御等の各種制御指示を出力し、また交換レンズ100内のレンズメモリ部105に格納されているレンズ情報の出力を要求し、このレンズ情報を受信する。
このレンズ情報の送信要求に際しては、カメラ本体201aが第2タイプである場合には、図8を用いて後述するように、交換レンズ100に対してレンズ情報の送信要求を行い、交換レンズ100から現在設定されているレンズ形態に応じたレンズ情報を受信する。すなわち、第1のタイプのカメラ本体の場合には、全てのレンズ情報を受信したが、第2タイプの場合には、現在設定されているレンズ形態に応じたレンズ情報のみを受信し、レンズ形態が変更されると、このレンズ形態に応じたレンズ情報のみを受信する。
また、カメラ本体201aが第3タイプである場合には、図9を用いて後述するように、交換レンズ100に対してレンズ情報の送信要求を行い、交換レンズ100から現在設定されているレンズ形態に応じたレンズ情報を受信する。交換レンズ100のレンズ形態が変更された場合に、交換レンズ100からカメラ本体200aにその旨が送信されてもカメラ本体200aは、特段、レンズ情報要求を行わないことから、交換レンズ100は通信を遮断する。通信が遮断されると、カメラ本体200aは、通信を初期化し、その際、交換レンズ100に対してレンズ情報要求を行うことから、交換レンズ100は変更されたレンズ形態に応じたレンズ情報を送信する。
メモリ部203aは、メモリ部203と同様に、RAM等の書き換え可能な揮発性メモリ、フラッシュメモリ等の書き換え可能な不揮発性メモリ、装填自在な記憶媒体等の種々のメモリを有する。不揮発性メモリには、前述の本体CPU用のプログラムの他、調整用の種々のデータが記憶されている。しかし、メモリ部203とは異なり、単一のレンズ形態に応じたレンズ情報のみを記憶する。
なお、カメラ本体200a側のカメラCPU201aおよびカメラメモリ部203a以外のフォーカス制御部211、絞り制御部213等は、カメラ本体200内フォーカス制御部211、絞り制御部213等と同様であってもよく、また第2、第3タイプであることから異なる構成としてもよいが、詳しい説明を省略する。
次に、本実施形態における動作について、図6ないし図11を用いて説明する。図6は、本実施形態における交換レンズ100のレンズ側制御の動作を示す。このフローチャートは、レンズメモリ105に記憶されたプログラムに従ってレンズCPU101によって実行される。
レンズ側処理がスタートし、またカメラ本体と接続すると、まず、カメラ本体200、200aからレンズ情報の取得コマンドまたはレンズ形態指定コマンドが送信されるので、このステップでは、これらのコマンドを受信したか否かを判定する(S1)。
ステップS1における判定の結果、レンズ情報取得コマンドまたはレンズ形態指定コマンドを取得すると、レンズ情報送信を実行する(S3)。まず、第1のタイプであるカメラ本体200に交換レンズ100が装着された場合には、カメラ本体200から、順次、レンズ状態に関わらず、レンズ形態1〜レンズ形態nを指定したレンズ形態指定コマンドが送信されてくるので、交換レンズ100は受信したコマンドに応じたレンズ情報をカメラ本体200に送信する。この第1のタイプのカメラ200が装着された場合の通信制御の詳しい動作については、図7を用いて後述する。
また、第2または第3のタイプであるカメラ本体200aに交換レンズ100が装着された場合には、通常の情報取得コマンドを受信する。この場合には、交換レンズ100は現在設定されているレンズ状態に応じたレンズ情報を送信する。例えば、現在、通常ズームが設定されている場合には、図3(a)に示したようなデータ構造を有するレンズ情報を送信する。また、スーパーマクロモードが設定されている場合には、図3(b)に示したようなデータ構造を有するレンズ情報を送信する。したがって、このステップでは、第1〜第nのレンズ形態の内、現在設定されているレンズ形態に対応するレンズ情報のみがカメラ本体200aに送信される。第2のタイプのカメラが装着された場合の通信制御(後述するステップS3〜S13も含めて)の詳しい動作については、図8を用いて、また第3のタイプのカメラ本体が装着された場合の通信制御(後述するステップS3〜S15も含めて)の詳しい動作については、図9を用いて説明する。
ステップS3において、レンズ情報送信を行うと、次に、カメラタイプ情報記憶を行う(S5)。ステップS3におけるレンズ情報送信が終わると、カメラ本体200、200aから、第1、第2、第3のタイプのカメラのいずれであるかを示す通知コマンドを受信する。そこで、このステップでは、受信したカメラタイプを記憶する。なお、カメラから送信される取得コマンドの受け方によってレンズ側でカメラのタイプを判断することができる。レンズ形態(1〜n)を指定したコマンドであった場合には、第1のタイプのカメラと判定する。ここで、確定したカメラタイプ情報は、交換レンズ側のレンズメモリ部105に記憶しておき、後述するステップS11における判定の際に使用する。
ステップS5においてカメラタイプを記憶すると、次に、交換レンズ100のレンズ状態が変化した否かを判定する(S7)。ここでは、例えば、通常ズームからスーパーマクロモードに変更される等、他のレンズ形態に変更されたかを判定する。変更されなかった場合には、待機状態となるが、この間、カメラ本体200aから指示があれば、指示に従った処理を実行する。
ステップS7における判定の結果、レンズ状態に変化があった場合には、レンズ状態切替信号を出力する(S9)。ここでは、レンズ状態が変更されたことをカメラ本体200aに告知すると共に、変更後のレンズ状態も告知する。
続いて、カメラタイプの判定を行う(S11)。ここでは、ステップS5において記憶したカメラタイプに基づいて判定する。
ステップS11における判定の結果、装着されているカメラ本体が第2のタイプのカメラであった場合には、第2のカメラ制御を行う(S13)。ここでは、変更後のレンズ状態に応じたレンズ情報をカメラ本体200aに送信する。前述したように、ステップS13を含め、第2のタイプのカメラ本体200aを装着した場合の詳しい動作については、図8を用いて後述する。
一方、ステップS11における判定の結果、装着されているカメラ本体が第3のタイプのカメラであった場合には、第3のカメラ制御を行う(S15)。ここでは、レンズ情報の要求がないことから、交換レンズ100は、カメラ本体200aとの通信を強制的に遮断する。この遮断によって、カメラ本体200aは、通信状態を初期化し、レンズ情報を要求してくることから、変更後のレンズ状態に応じたレンズ情報を出力する。前述したように、ステップS15を含め、第3のタイプのカメラ本体200aを装着した場合の詳しい動作については、図9を用いて後述する。
なお、カメラタイプが第1のタイプであった場合には、ステップS9において、レンズ状態切替信号をカメラ本体200に送信するのみで、ステップS13やS15のような特別な制御は行わない。これは、第1のタイプのカメラの場合には、ステップS1、S3において、全てのレンズ状態(1〜n)に応じたレンズ情報をカメラ本体200に送信し、カメラ本体200側で記憶していることから、カメラ本体200はステップS9におけるレンズ状態切替信号に応じたレンズ情報を読出して使用するからである。
ステップS11における判定の結果、第1のタイプのカメラであった場合、またはステップS13において第2のカメラ制御を行うと、またはステップS15において第3のカメラ制御を行うと、最初に戻る。
次に、第1のタイプのカメラ200に交換レンズ100を装着した場合の動作について、図7を用いて説明する。図7において左側のフローは、カメラ側処理であり、カメラCPU201がカメラメモリ203に記憶されたプログラムに従って実行する。また、右側のフローはレンズ側処理であり、前述したように、レンズCPU101が、レンズメモリ105に記憶されたプログラムに従って実行する。
交換レンズ100をカメラ本体200に装着すると、カメラ側ではレンズ接続検出を行う(S101)。ここでは、カメラ通信部205、レンズ通信部107を通じて通信が可能か否かを判定する。
通信が成立すると、続いて、レンズ基本情報の読み出しを行う(S103)。ここでは、カメラ本体200は交換レンズ100に対してレンズ基本情報の送信要求を送信する。交換レンズ100は、この送信要求を受信すると、レンズ基本情報応答を行い(S201)、カメラ本体200に対して、レンズ基本情報を送信する。
ステップS103においてレンズ基本情報の読み出しを行うと、次に、レンズ拡張情報1の読出しを行う(S105)。前述したように、第1のタイプのカメラ本体は、交換レンズ装着時に、全てのレンズ形態に対応する全レンズ情報を取得する。このステップでは、基本情報に続く拡張情報1の読み出しを行う。この拡張情報1は、第1のレンズ形態に応じた情報であり、交換レンズ100ではレンズ拡張情報1応答を行う(S203)。
レンズ拡張情報1の読み出しを行うと、次に、カメラ本体200はレンズ拡張情報2の読み出しを行い(S107)、これに対応して、交換レンズ100はレンズ拡張情報2応答を行う(S205)。
レンズ拡張情報2の読み出しを行うと、以後、レンズ拡張情報3、レンズ拡張情報4、・・・、レンズ拡張情報n読出しを行う(S109)。またこれに対応して、交換レンズ100はレンズ拡張情報3応答、レンズ拡張情報4応答、・・・レンズ拡張情報n応答を行う(S209)。
レンズ拡張情報n読出しを行うと、レンズ情報の記憶を行う(S111)。ここでは、ステップS103〜S111において読み出したレンズ情報をレンズ形態毎にカメラメモリ部203に記憶する。なお、ステップS103〜S111において、レンズ情報を読み出す毎に、カメラメモリ部203に記憶するようにしても勿論かまわない。また、交換レンズ100は、ステップS201〜S209において、レンズメモリ部105からレンズ情報が読み出されたことを記憶しておく。
ステップS111において、レンズ情報の記憶を行うと、次に、第1のタイプ対応通知を行う(S113)。ここでは、カメラ本体200が第1のタイプであることを、交換レンズ100に通知する。なお、カメラ本体200が第1のタイプに属することは、ステップS101におけるレンズ接続検出した際に、通知するようにしても勿論かまわない。
ステップS113において、第1のタイプであることを交換レンズ100に通知すると、交換レンズ100は対応情報記憶を行う(S213)。なお、この対応情報記憶を行わなくても処理上、大きな問題はない。
ステップS113において、第1のタイプ対応通知を行うと、次に、レンズマウント完了を行う(S115)。ここでは、レンズ情報の読み出しを行ったことから、交換レンズ装着時の動作を終了する。
ステップS115におけるレンズマウント完了を行い、またステップS213において対応情報記憶を行うと、レンズ接続中の通常のループ処理を実行する(S120、S220)。ここでは、カメラ本体200および交換レンズ100において、通常の処理を実行する。
続いて、交換レンズ100においてレンズ機能の切替操作がなされたか否かの判定を行う(S221)。ここでは、例えば、レンズ形態を変更するために、通常ズームからスーパーマクロモードへの切替操作がなされか否かを判定する。この判定の結果、切替操作が無かった場合には、ステップS220に戻り、通常のループ処理を実行する。
一方、ステップS221における判定の結果、切替操作があった場合には、状態nへの切替通知を行う(S223)。ここでは、交換レンズ100のカメラ状態nに切替ったことを、レンズ通信部107を介してカメラ本体200に通知する。この通知を行うと、ステップS230に戻り、通常のループ処理を実行する。
カメラ本体200において、通常ループ処理を実行し、続いて、レンズ機能切替通知を検出したか否かを判定する(S121)。ここでは、ステップS223における状態nへの切替通知を受信したか否かを判定する。この判定の結果、受信していなかった場合には、ステップS120に戻り、通常のループ処理を実行する。
一方、ステップS121における判定の結果、レンズ機能切替の通知を受信していた場合には、次に、カメラ本体200内での利用情報を拡張情報nに差し替える。ここでは、ステップS223において送信されたカメラ状態に対応するレンズ情報を用いるように変更する。この差し替えを行うと、ステップS120に戻り、通常のループ処理を行う。
このように、交換レンズ100が第1のタイプのカメラ本体200に装着されると、装着時に、全てのレンズ形態に対応したレンズ情報がレンズ形態毎にカメラ本体200に送信され、レンズ形態毎のレンズ情報がカメラメモリ部203に記憶される。このため、交換レンズ100のレンズ形態が変更された場合には、変更されたレンズ形態をカメラ本体200に送信するだけで、カメラ本体200は対応したレンズ情報を用いて、種々の制御を行うことができる。
次に、第2のタイプのカメラ200aに交換レンズ100を装着した場合の動作について、図8を用いて説明する。図8においても左側のフローは、カメラ側処理であり、カメラCPU201がカメラメモリ203に記憶されたプログラムに従って実行する。また、右側のフローもレンズ側処理であり、前述したように、レンズCPU101が、レンズメモリ105に記憶されたプログラムに従って実行する。
交換レンズ100をカメラ本体200に装着すると、カメラ側ではレンズ接続検出を行う(S101)。ここでは、図7のフローと同様に、カメラ通信部205、レンズ通信部107を通じて通信が可能か否かを判定する。
レンズ接続検出を行うと、次に、レンズ情報読出しを行う(S133)。ここでは、カメラ本体200aは、交換レンズ100に対してレンズ情報送信要求を行う。この要求に対して、交換レンズ100は、レンズ現状形態情報応答を行う(S231)。ここでは、現在設定されているレンズ状態に応じたレンズ情報を、カメラ本体200aに送信する。初回接続時に既にカスタム状態(基本状態と異なる拡張状態)であれば、拡張情報にすり替えて応答する。このとき、交換レンズ100は、現在設定のレンズ状態に応じたレンズ情報のみを送信し、他のレンズ情報は送信してないことを記憶しておく。
カメラ本体200aは、ステップS133においてレンズ情報読出しを行い、レンズ情報を受信すると、次に、レンズ情報記憶を行う(S135)。第1のタイプのカメラ本体の場合と異なり、ここでは、単一のレンズ形態のみのレンズ情報を取得し、カメラメモリ部203に記憶する。
ステップS135において、レンズ情報の記憶を行うと、次に、第2のタイプ対応通知を行う(S137)。ここでは、カメラ本体200が第2のタイプであることを、交換レンズ100に通知する。なお、カメラ本体200が第2のタイプに属することは、ステップS101におけるレンズ接続検出した際に、通知するようにしても勿論かまわない。
ステップS137において、第1のタイプであることを交換レンズ100に通知すると、交換レンズ100は対応情報記憶を行う(S233)。なお、この対応情報記憶を行わなくても処理上、大きな問題はない。
ステップS137において、第2のタイプ対応通知を行うと、次に、レンズマウント完了を行う(S139)。ここでは、レンズ情報の読み出しを行ったことから、交換レンズ装着時の動作を終了する。
ステップS139におけるレンズマウント完了を行い、またステップS233において対応情報記憶を行うと、レンズ接続中の通常のループ処理を実行する(S140、S240)。ここでは、カメラ本体200および交換レンズ100において、通常の処理を実行する。
続いて、交換レンズ100においてレンズ機能の切替操作がなされたか否かの判定を行う(S241)。ここでは、例えば、レンズ形態を変更するために、通常ズームからスーパーマクロモードへの切替操作がなされか否かを判定する。この判定の結果、切替操作が無かった場合には、ステップS240に戻り、通常のループ処理を実行する。
一方、ステップS241における判定の結果、切替操作があった場合には、内部機能切替と再接続準備を行う(S243)。ここでは、交換レンズ100の操作部に従って内部機能の切替を行うと共に、カメラ本体と交換レンズとの間の再接続の準備を行う。
続いて、交換レンズ100は、レンズ機能切替情報再取得要求を、カメラ本体200aに対して送信する(S245)。この通知を行うと、ステップS230に戻り、通常のループ処理を実行する。
また、カメラ本体200aは、レンズ機能切替情報再取得要求を受信したか否かを判定する(S141)。この判定の結果、要求を受信していない場合には、ステップS140に戻り、通常のループ処理を実行する。一方、要求があった場合には、撮影状態を一時終了し、レンズ再接続準備を行う(S143)。ステップS241においてレンズ状態の変更が検出され、この変更されたレンズ状態に対応するレンズ情報を、カメラ本体200aが記憶していないことから、撮影状態を一時終了し、再接続することにより、変更されたレンズ状態に対応するレンズ情報の取得の準備を行う。レンズ再接続の準備ができると、ステップS101に戻り、ステップS133において、レンズ情報の取得を行う。
このように、交換レンズ100が第2のタイプのカメラ本体200aに装着されると、装着時に、現在設定されているレンズ形態に対応したレンズ情報のみがカメラ本体200aに送信され、カメラメモリ部203に記憶される。また、交換レンズ100のレンズ形態が変更された場合には、変更されたレンズ形態に対応するレンズ情報をカメラ本体200に送信するために再接続を行い、変更されたレンズ形態に対応するレンズ情報の通信を行う。第2のタイプのカメラ本体の場合には、常に、必要なレンズ情報のみを記憶しておけばよいことから、メモリ容量が小さくてすみ、また通信時間を短縮することができる。
次に、第3のタイプのカメラ200aに交換レンズ100を装着した場合の動作について、図9を用いて説明する。図9においても左側のフローは、カメラ側処理であり、カメラCPU201がカメラメモリ203に記憶されたプログラムに従って実行する。また、右側のフローもレンズ側処理であり、前述したように、レンズCPU101が、レンズメモリ105に記憶されたプログラムに従って実行する。
交換レンズ100をカメラ本体200に装着すると、カメラ側ではレンズ接続検出を行う(S101)。ここでは、図7のフローと同様に、カメラ通信部205、レンズ通信部107を通じて通信が可能か否かを判定する。
レンズ接続検出を行うと、カメラ本体200aは、レンズ情報読出しを行い(S131)、レンズ情報記憶を行い(S135)、レンズマウント完了を行う(S137)。一方、交換レンズ100は、レンズ現状形態情報応答を行い(S231)、対応情報記憶を行う(S233)。このように、第3のタイプのカメラ本体200aの場合には、図8に示した第2のタイプのカメラ本体200aの場合に比較し、ステップS137の第2のタイプの対応通知と、ステップS233の対応情報記憶がない以外は同一であることから、詳しい説明は省略する。
ステップS139におけるレンズマウント完了を行い、またステップS233において対応情報記憶を行うと、レンズ接続中の通常のループ処理を実行する(S160、S260)。ここでは、カメラ本体200および交換レンズ100において、通常の処理を実行する。
続いて、交換レンズ100においてレンズ機能の切替操作がなされたか否かの判定を行う(S261)。ここでは、例えば、レンズ形態を変更するために、通常ズームからスーパーマクロモードへの切替操作がなされか否かを判定する。この判定の結果、切替操作が無かった場合には、ステップS240に戻り、通常のループ処理を実行する。
一方、ステップS261における判定の結果、切替操作があった場合には、内部機能切替と再接続準備を行う(S263)。ここでは、交換レンズ100の操作部に従って内部機能の切替を行うと共に、カメラ本体と交換レンズとの間の再接続の準備を行う。
続いて、交換レンズ100は、レンズ機能切替情報再取得要求を、カメラ本体200aに対して送信する(S265)。この要求に対して、第3のタイプのカメラ本体200aは、従来からのタイプのカメラ本体であり、応答機能を有していないために、何ら応答しない(S161参照)。要求してから所定時間の間、何ら応答がない場合には、交換レンズ100は、レンズ通信強制遮断を行う(S267)。ここでは、第2のタイプのカメラ本体であることを認識し、または再接続要求にカメラ本体が応答しないために、カメラ通信部205とレンズ通信部107の間の通信を強制的に遮断し、意図的に異常応答を行う。強制遮断を行うと、ステップS231に戻る。
カメラ本体200aは、レンズ通信が強制遮断されたか否かを判定し(S163)、強制遮断されていない場合には、ステップS160に戻り、通常のループ処理を実行する。一方、強制遮断されたことを検出した場合には、レンズ再接続準備を行う(S165)。ステップS261においてレンズ状態の変更が検出され、この変更されたレンズ状態に対応するレンズ情報を、カメラ本体200aが記憶しておらず、しかもレンズ情報の送信要求を送信しないことから、強制遮断を行って、変更されたレンズ状態に対応するレンズ情報の取得の準備を行う。この強制遮断は、通常のレンズ切断と同じであり、再接続時と同様に、撮影、動画記録、AF、AEなど一連の処理を一時中断し、切替前のレンズ情報を破棄し、レンズ情報更新に備える。レンズ再接続の準備ができると、ステップS101に戻り、ステップS133において、レンズ情報の取得を行う。
このように、交換レンズ100が第3のタイプのカメラ本体200aに装着されると、装着時に、現在設定されているレンズ形態に対応したレンズ情報のみがカメラ本体200aに送信され、カメラメモリ部203に記憶される。また、交換レンズ100のレンズ形態が変更された場合には、交換レンズ100はレンズ通信の強制遮断を行い、再接続をすることによって、変更されたレンズ形態に対応するレンズ情報の通信を行う。従来からある第3のタイプのカメラ本体でも、第1および第2のタイプと同様に、複数のレンズ形態を有する交換レンズを装着しても、必要なレンズ情報を取得することが可能となる。
次に、カメラ本体200、200aと、交換レンズ100との間の通信について、図10に示すタイミングチャートを用いて説明する。時刻T1において、カメラ本体200、200aは、交換レンズ100に対してレンズ接続確認信号を送信する。交換レンズ100は、レンズ接続確認信号を受信すると、時刻T2においてレンズ接続応答信号をカメラ本体200、200aに送信する。
カメラ本体200、200aは、レンズ接続応答を受信すると、時刻T3においてレンズリセット要求を送信する。交換レンズ100は、レンズリセットを行うと、時刻T4においてレンズリセット応答信号を送信する。なお、図7〜図9のステップS101におけるレンズ接続検出では、時刻T1〜T4における処理を行っている。
カメラ本体200、200aは、レンズリセット応答を受信すると、次に、時刻T5において、レンズ固有情報送信要求を行う。これに応答して、交換レンズ100は時刻T6においてレンズ固有情報返信を行う。このレンズ固有情報はレンズ形態によって複数の情報が存在する。この時刻T5、T6におけるレンズ固有情報の送受信は、図7のS103、S201、図8および図9のS231において実行される。
時刻T1〜T6までの間に、レンズ初回接続時の処理がなされる。第1のタイプのカメラ本体の場合には、時刻T5、T6において行われるレンズ固有情報送受信の中で、基本情報加えて拡張情報1〜拡張情報nのレンズ情報が送受信される。
レンズ初回接続時の処理が終わると、以後、100ms程度の間隔で、レンズ状態の送受信がなされる。すなわち、時刻T11、T21、T31・・・において、カメラ本体200、200aは交換レンズ100に対してレンズ状態情報要求を送信し、時刻T12、T22、T32・・・において、交換レンズ100はカメラ本体200、200aに対してレンズ状態情報を送信する。なお、図7のS221、図8のS241、図9のS261のレンズ機能切替操作検出の判定は、カメラ本体からのレンズ状態情報要求に応じて行ってもよく、また、交換レンズ100側で自発的に実行してもよい。
このように、レンズ初回接続時には、時刻T1〜T6に示すように、レンズ固有情報の送受信を行う。レンズ接続処理完了後は、時刻T11、T12・・・に示すように、定期的に簡易的な状態情報の更新のみ実施している。
次に、初回接続時のカメラ本体と交換レンズ間におけるレンズ固有情報の送受信について、図11を用いて説明する。まず、図11(a)に示すように、カメラ本体200、200aから交換レンズ100に対して、基本情報を送信するためのコマンドとパラメータを送信し、これに応答して交換レンズ100からカメラ本体200、200aに対してデータ1、データ2、・・・、データnが返信される。
図11(b)は、ズーム依存情報を送信する場合を示す。ズーム依存情報以外にも、第1のレンズ形態に係る全情報の送信が行われる。カメラ本体が第2および第3のタイプの場合には、図11(a)(b)に示す通信を行うと、情報通信は完了する。
カメラ本体が第1のタイプの場合には、図11(a)(b)に示す通信に続いて図11(c)(d)(e)の順に通信を行う。すなわち、図11(c)に示すように第2のレンズ形態の基本データの通信を行い、図11(d)に示すように第2のレンズ形態のズーム依存データの通信を行い、図11(e)に示すように第3のレンズ形態の基本データの通信を行う。以後、交換レンズ100が実施可能なレンズ形態の数に応じた基本データおよびズーム依存データの通信を行う。
次に、本実施形態において適用可能なレンズ形態について図12を用いて説明する。前述したように、レンズ形態としては、通常ズームやスーパーマクロモード以外にも、種々ある。例えば、図12(a)に示すように、2D/3D切替レンズがある。この交換レンズは、2つの光学系を有し、1つはステレオ撮影(3D)を可能とするためのステレオレンズ113であり、他の1つは通常撮影(2D)を行うための通常レンズ111であり、これらの光学系を切替可能としている。切替機能を認識しない第2および第3のタイプのカメラ本体では、単一のレンズとして認識し、2D/3Dの切替状態に応じてレンズ情報を取得する。
また、適用可能なレンズ形態として、図12(b)に示すように、フロントコンバータがある。フロントコンバータとしては、焦点距離を長くするためのテレコンバータ、焦点距離を短くするためのワイドコンバータ、魚眼効果を付与するための魚眼コンバータ、チルト効果を付与するためのチルトコンバータ等がある。第2および第3のタイプのカメラ本体は、コンバージョンレンズの存在を認識しないため、カメラ本体としては、単一のレンズとして認識して処理する。例えば、交換レンズ100のみ、交換レンズ100+テレコンバータ300A、交換レンズ100+テレコンバータ300B等、種々の組合せた場合に、この組合せを交換レンズ100内のレンズCPUが検知し、レンズ情報の更新を行うようにすればよい。
また、適用可能なレンズ形態として、図12(c)に示すように、リアコンバータがある。リアコンバータとしては、テレコンバータの場合と同様、焦点距離を長くするためのテレコンバータ、焦点距離を短くするためのワイドコンバータ、魚眼効果を付与するための魚眼コンバータ、チルト効果を付与するためのチルトコンバータ等がある。この場合、リアコンバータ400内にコンバータCPUを設け、装着された交換レンズ100A、100Bに応じて、レンズ情報の更新を行うようにすればよい。第2および第3のタイプのカメラ本体は、リアコンバータの存在を認識しないため、カメラ本体としては、単一のレンズとして認識して処理することができる。
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、カメラ本体から接続検出信号を受信したときに、その通信対象のカメラ本体のタイプに応じて、メモリ部に記憶された光学情報の送信態様を切り換えるようにしている。このため、レンズの状態が切り替えられた際に通常のデータ様式と異なる様式で格納されているレンズ情報であっても、カメラ本体に適切に送信することができる。また、レンズ情報を種々の異なるタイプで通信する場合であっても、カメラ本体にレンズ情報を送信することができる。
なお、本発明の一実施形態において、交換レンズは第1〜第3のカメラ本体と装着可能であった。しかし、カメラ本体のタイプとしては、第1〜第3タイプの全てがシステムとして揃えられていなくてもよく、また第4のタイプのカメラ本体が含まれていても構わない。
また、本実施形態においては、撮影のための機器として、デジタルカメラを用いて説明したが、カメラとしては、デジタル一眼レフカメラでもコンパクトデジタルカメラでもよく、ビデオカメラ、ムービーカメラのような動画用のカメラでもよい。いずれにしても、撮影レンズが交換可能であり、この交換レンズ内のメモリに記憶されたレンズ情報をカメラ本体側に送信可能であれば、本発明を適用することができる。
また、特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず」、「次に」等の順番を表現する言葉を用いて説明したとしても、特に説明していない箇所では、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
本発明は、上記実施形態にそのまま限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素の幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。