JP2002148502A - 交換レンズおよびこれを装着した撮像装置 - Google Patents

交換レンズおよびこれを装着した撮像装置

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Abstract

(57)【要約】 【課題】 複数種類の撮像装置に適用可能で、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。 【解決手段】 光学機能部材を駆動するための駆動モー
タ8と駆動モータ8を少なくとも2つの駆動方式で駆動
可能な駆動制御手段3,9とを備える。撮像形態の異な
る複数種類の撮像装置2に適用可能である。取り付けら
れる撮像装置2に応じて、駆動モータ8の駆動方式を切
り換える。光学機能部材として絞りを含み、この絞りを
駆動する駆動モータ8が、ステップモータである。

Description

【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、
光学機能部材を駆動するための駆動モータとこの駆動モ
ータを少なくとも2つの駆動方式で駆動可能な駆動制御
手段とを備え、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であって、取り付けられる前記撮
像装置に応じて、前記駆動モータの駆動方式を切り換え
るようにしたことを特徴とする。
【0012】また、本発明の交換レンズにおいて、前記
光学機能部材として絞りを含み、この絞りを駆動する前
記駆動モータが、ステップモータであることを特徴とす
る。また、本発明の交換レンズにおいて、前記複数種類
の撮像装置として銀塩カメラとビデオカメラに対して適
用可能であることを特徴とする。また、本発明の交換レ
ンズにおいて、前記2つの駆動方式は、矩形波駆動方式
と正弦波駆動方式であることを特徴とする。また、本発
明の交換レンズにおいて、前記撮像装置側から前記駆動
方式を示すコードを送信され、このコードに基づき駆動
方式を切り換えることを特徴とする。また、本発明の交
換レンズにおいて、請前記撮像装置側からその種別を示
すコードを送信され、このコードに基づき駆動方式を切
り換えることを特徴とする。
【0013】また、本発明の交換レンズの制御方法は、
光学機能部材を駆動するための駆動モータとこの駆動モ
ータを少なくとも2つの駆動方式で駆動可能な駆動制御
手段とを備えた交換レンズの制御方法であって、撮像形
態の異なる撮像装置に取り付け、その撮像装置に応じて
前記駆動モータの駆動方式を切り換えるようにしたこと
を特徴とする。
【0014】また、本発明の交換レンズの制御方法にお
いて、前記光学機能部材として絞りを含み、この絞りを
前記駆動モータであるステップモータが駆動することを
特徴とする。また、本発明の交換レンズの制御方法にお
いて、前記2つの駆動方式は、矩形波駆動方式と正弦波
駆動方式であることを特徴とする。また、本発明の交換
レンズの制御方法において、前記撮像装置側から前記駆
動方式を示すコードを送信され、このコードに基づき駆
動方式を切り換えることを特徴とする。また、本発明の
交換レンズの制御方法において、前記撮像装置側からそ
の種別を示すコードを送信され、このコードに基づき駆
動方式を切り換えることを特徴とする。
【0015】また、本発明の撮像装置は、上記いずれか
の交換レンズを取付け可能に構成され、該交換レンズに
対してその交換レンズの駆動方式または装置種別を示す
コードを送信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、23,2
4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,IN
2)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、28,2
9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2
6(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Tr
28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OF
F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I
N1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1
6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(T
t)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R
AM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(登録商標)ディスク、ハード
ディスク、光ディスク、光磁気ディスク、CD−RO
M、CD−I、CD−R、CD−RW、DVD、zi
p、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
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/225 H04N 5/232 A 5/232 5/238 Z 5/238 G02B 7/04 E

Claims (14)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学機能部材を駆動するための駆動モー
    タとこの駆動モータを少なくとも2つの駆動方式で駆動
    可能な駆動制御手段とを備え、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であって、 取り付けられる前記撮像装置に応じて、前記駆動モータ
    の駆動方式を切り換えるようにしたことを特徴とする交
    換レンズ。
  2. 【請求項2】 請求項1に記載の交換レンズにおいて、 前記光学機能部材として絞りを含み、この絞りを駆動す
    る前記駆動モータが、ステップモータであることを特徴
    とする交換レンズ。
  3. 【請求項3】 前記複数種類の撮像装置として銀塩カメ
    ラとビデオカメラに対して適用可能であることを特徴と
    する請求項1または2に記載の交換レンズ。
  4. 【請求項4】 前記2つの駆動方式は、矩形波駆動方式
    と正弦波駆動方式であることを特徴とする請求項1〜3
    のいずれか1項に記載の交換レンズ。
  5. 【請求項5】 前記撮像装置側から前記駆動方式を示す
    コードを送信され、このコードに基づき駆動方式を切り
    換えることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に
    記載の交換レンズ。
  6. 【請求項6】 前記撮像装置側からその種別を示すコー
    ドを送信され、このコードに基づき駆動方式を切り換え
    ることを特徴とする請求項1〜4のいずれか1項に記載
    の交換レンズ。
  7. 【請求項7】 光学機能部材を駆動するための駆動モー
    タとこの駆動モータを少なくとも2つの駆動方式で駆動
    可能な駆動制御手段とを備えた交換レンズの制御方法で
    あって、 撮像形態の異なる撮像装置に取り付け、その撮像装置に
    応じて前記駆動モータの駆動方式を切り換えるようにし
    たことを特徴とする交換レンズの制御方法。
  8. 【請求項8】 請求項7に記載の方法において、 前記光学機能部材として絞りを含み、この絞りを前記駆
    動モータであるステップモータが駆動することを特徴と
    する交換レンズの制御方法。
  9. 【請求項9】 前記2つの駆動方式は、矩形波駆動方式
    と正弦波駆動方式であることを特徴とする請求項7また
    は8に記載の交換レンズの制御方法。
  10. 【請求項10】 前記撮像装置側から前記駆動方式を示
    すコードを送信され、このコードに基づき駆動方式を切
    り換えることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項
    に記載の交換レンズの制御方法。
  11. 【請求項11】 前記撮像装置側からその種別を示すコ
    ードを送信され、このコードに基づき駆動方式を切り換
    えることを特徴とする請求項7〜9のいずれか1項に記
    載の交換レンズの制御方法。
  12. 【請求項12】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の
    交換レンズを取付け可能に構成され、該交換レンズに対
    してその交換レンズの駆動方式または装置種別を示すコ
    ードを送信することを特徴とする撮像装置。
  13. 【請求項13】 請求項1〜6のいずれか1項に記載の
    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。
  14. 【請求項14】 請求項7〜11に記載の方法の処理手
    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。
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