JP4785445B2

JP4785445B2 - 撮像装置

Info

Publication number: JP4785445B2
Application number: JP2005194475A
Authority: JP
Inventors: 裕司津田
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2005-07-04
Filing date: 2005-07-04
Publication date: 2011-10-05
Anticipated expiration: 2025-07-04
Also published as: JP2007013818A

Description

本発明は、一般には、撮像装置に係り、特に、レンズ交換が可能な撮像装置に関する。本発明は、例えば、交換レンズ式のデジタルビデオカメラに好適である。

近年のデジタルカメラの急速な普及にみられるように、ＣＣＤの高画素化、メモリの高容量化、画像処理技術の向上などに伴い、ビデオカメラにおいては、動画と共に、静止画像も撮影可能な製品のニーズが高まってきている。例えば、交換レンズ式のビデオカメラは、きれいな（高品位な）動画だけでなく、きれいな（高品位な）静止画像の撮影も可能な製品として注目されている（例えば、特許文献１参照。）。

図８は、従来の交換レンズ式のビデオカメラの構成の一例を示す概略ブロック図である。図８を参照するに、交換レンズ式のビデオカメラは、交換レンズユニットと、交換レンズユニットが着脱可能に装着されるカメラ本体ユニットとから構成される。かかるビデオカメラで静止画像を記録する場合の各処理、即ち、ユーザーが実際に静止画像の撮影を行い、撮影した静止画像が記録媒体に記録されるまでの過程について説明する。

静止画像を撮影する場合は、ユーザーがカメラ本体ユニットにある静止画像記録スイッチを操作する（即ち、静止画像記録スイッチをＯＮにする）ことによって、カメラ側制御部からカメラ信号処理回路に対して静止画記録実行信号が出力される。カメラ信号処理回路では静止画像を生成し、生成した静止画像をＳＤＲＡＭ（ＳｙｎｃｈｒｏｎｏｕｓＤｙｎａｍｉｃＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）に蓄える。ＳＤＲＡＭに蓄えられた静止画像データは、インターフェースを介して記録媒体に記録される。

ここで、静止画像を撮影する場合のカメラ本体ユニットの動作及び交換レンズユニットの動作について説明する。図９は、カメラ本体ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図１０及び図１１は、交換レンズユニットの動作を説明するためのフローチャートである。

図９を参照するに、カメラ本体ユニットでは、まず、交換レンズユニットがカメラ本体ユニットに装着されているかどうか判断する（ステップ３００１）。交換レンズユニットがカメラ本体ユニットに装着されていなければ、送信データの生成は行わずに終了する。交換レンズユニットがカメラ本体ユニットに装着されていれば、静止画像記録スイッチが操作された（ＯＮになっている）かどうか判断する（ステップ３００２）。静止画像記録スイッチが操作されていない場合は、後述するステップ３００４に進む。静止画像記録スイッチが操作された場合は、タイマーの設定値を設定する（ステップ３００３）。なお、タイマーの意味するところについては、図１２を参照して後述する。次いで、静止画像記録スイッチが操作されたステータスと、ステップ３００３で設定したタイマーの設定値をレンズ側制御部に送信する（ステップ３００４）。

一方、図１０を参照するに、交換レンズユニットでは、まず、レンズ側制御部において、カメラ側制御部からのデータ（ステータスデータ）を受信する（ステップ４００１）。次に、受信したステータスデータからメカシャッターがＯＮ（クローズ）されたかどうかを判断する（ステップ４００２）。メカシャッターがＯＮされていなければ、終了する。メカシャッターがＯＮされていれば、ステップ４００１で受信したステータスデータからタイマーの設定値をデコードし、タイマー割り込みの設定を行う（ステップ４００３）。次に、タイマー割り込みを所定のタイミングにおいてスタートさせる（ステップ４００４）。なお、所定のタイミングついては、図１２を参照して後述する。なお、図１１に示すように、ステップ４００３で設定したタイマー割り込みが発生した後で、メカシャッターをＯＮ（クローズ）するための制御信号を生成する（ステップ５００１）。

図１２は、ステップ４００１乃至４００４とステップ５００１の一連の流れを時系列に示すタイミングチャートである。図１２において、１００１は、信号処理回路から出力されたＶＤ（垂直同期信号）である。１００２は、ＣＣＤから垂直転写ゲートに電荷を転送するための信号（以下、「ＳＧ信号」と称する。）である。１００３は、ＶＤ１００１の立下り位相とほぼ同期したタイミングでカメラ側制御部からレンズ側制御部に出力されるＣＳIV（チップセレクトIV）である。ＣＳIV１００３は、ＶＤ毎にカメラ本体ユニットから出力されているＶＤ１００１とほぼ同期して出力されている。換言すれば、ＶＤ毎にカメラ側制御部とレンズ側制御部とが通信されている。１００４は、カメラ側制御部からレンズ側制御部へクロック同期式の通信を行う場合に必要とされるＣＬＫ（クロック）である。このように、カメラ側制御部とレンズ側制御部とで通信を行う際に、ＶＤに同期したＣＳをカメラ側制御部からレンズ側制御部へ送信するものが特許文献２にも記載されている。

ここで、メカシャッターの動作１００５について説明する。例えば、図１２にＡで示されるタイミングで受信した内容に、メカシャッターをＯＮにするためのステータスとタイマーの設定値が含まれている場合は、次のＶＤ（垂直同期信号）１００１の立下がりと同期したＣＳIV（チップセレクトIV）１００３の立下がりタイミングと同期したタイミングであるタイマースタートタイミング１００６からタイマーをスタートさせる。かかるタイマーが終了したタイミングにおいて、タイマー終了割り込みがかかる（タイマー終了割り込みタイミング１００７）。かかるタイミングでメカシャッター制御回路を介してメカシャッターを高速にクローズさせてメカシャッターを動作させる。

なお、ＣＣＤは、一般に、インターレース型のＣＣＤを使用するため、ＣＣＤから信号を読み出している間は、メカシャッターの動作によって、ＣＣＤに光が入射しないように構成されている。インターレース型のＣＣＤを使用したビデオカメラでは、１画面を１フレームとした場合、かかる１フレームを構成する走査線の偶数番目（ＥＶＥＮ）の電荷と奇数番目（ＯＤＤ）の電荷をそれぞれ交互に読み出して１画面の画像信号を形成する。従って、生成された静止画像に１フレーム分の情報量があれば、きれいな静止画像になるが、生成された静止画像に１フィールド（偶数番目及び奇数番目のどちらか一方の電荷情報）分の情報量しかなければ、必要とする情報量が半分しかないために品質の悪い静止画像になってしまう。例えば、１フィールド分の情報量しかない場合には、被写体に斜めの線があると、かかる斜めの線のエッジがなめらかでなくなるため解像感がなくなり、静止画像としての品質が著しく低下してしまう。

そこで、上述したように、インターレース型のＣＣＤを使用した場合でも１フレーム分の情報量を得るために、メカニカルなシャッター（メカシャッター）をＣＣＤの前段に配置し、ＣＣＤに光が入射しないように構成することで、デジタルスチルカメラと同様にきれいなフレーム静止画像を記録することを可能にしている。
特開平３−２５２６３８号公報特開平１０−６５９５２号公報

しかしながら、従来技術では、図１２に示すように、メカシャッターが完全に閉じる（メカシャッター閉じきり）タイミング１００９とＳＧ信号１００２のタイミングが、Ｂで示されるように同じタイミングでなければならないにも関わらず、実際には、両タイミングが一致することが困難であり、ジッターを生じてしまう。ジッターが生じる理由は、カメラ側制御部１０８がＶＤ１００１を受けてＣＳIV１００３を生成する際に、カメラ側制御部１０８の処理負荷がフィールド毎に異なるからである。

ＶＤ１００１とＳＧ信号１００２とは、完全に同期がとられている（即ち、ジッターがない）。従って、メカシャッター閉じきりタイミング１００９とＣＳIV１００３とのジッターが、ＳＧ信号１００２とＣＳIV１００３とのジッターとなり、同様に、ＳＧ信号１００２とタイマー終了割り込みタイミング１００７とのジッターとなり、ＳＧ信号１００２とメカシャッタークローズ開始タイミング１００８とのジッターとなり、ＳＧ信号１００２とメカシャッター閉じきりタイミング１００９とのジッターとなる。このように、メカシャッター閉じきりタイミング１００９とＳＧ信号１００２のタイミングにジッターが生じてしまう。

図１３は、ステップ４００１乃至４００４とステップ５００１の一連の流れを時系列に示すタイミングチャートであって、ＶＤ１００１とＣＳIV１００３とのジッター１１１０の量が通常より大きくなった場合を示している。ジッター１１１０の量が大きくなると、撮影された静止画像は、期間１１１１の間も露光されてしまう。従って、２フィールドで構成される１つのフレーム画のうち、片方のフィールドの輝度が明るくなる。その結果、２フィールドの画で構成された１フレームの画は、１ライン毎に明暗を繰り返す異常な画像となってしまう。

図１４は、ステップ４００１乃至４００４とステップ５００１の一連の流れを時系列に示すタイミングチャートであって、ＶＤ１００１とＣＳIV１００３とのジッター１２１０の量が通常より小さくなった場合を示している。ジッター１２１０の量が小さくなると、撮影された静止画像は、期間１２１１の間だけ露光される時間が短くなる。その結果、全体的に露出が暗い静止画像になってしまう。

そこで、本発明は、このような従来の課題を解決し、動画及び静止画像を高品位に撮影することができる撮像装置を提供することを例示的目的とする。

本発明の一側面としての撮像装置は、撮像手段に入射する光を遮光する遮光手段を備えたレンズユニットが着脱可能に装着される撮像装置であって、被写体像を電気信号に変換する前記撮像手段と、前記撮像手段から前記電気信号を読み出すタイミングを示す読出信号が同期する同期信号と、前記同期信号に同期して極性が変化するチップセレクト信号とを生成して出力する信号生成回路と、前記チップセレクト信号の極性が変化したときに前記レンズユニットとの間で通信を行うための通信手段であって、ユーザーによる静止画記録実行操作に応じて、前記遮光手段の閉動作を指示する情報と、前記チップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報とを前記レンズユニットに送信する通信手段と、を有し、前記レンズユニットにおいて、前記遮光手段の閉動作を前記チップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報に基づいて行わせることを特徴とする。
本発明の別の側面としての撮像装置は、撮像手段に入射する光を遮光する遮光手段を備えたレンズユニットが着脱可能に装着される撮像装置であって、被写体像を電気信号に変換する前記撮像手段と、前記撮像手段から前記電気信号を読み出すタイミングを示す読出信号を同期させる同期信号と、前記同期信号に同期する第１のチップセレクト信号とを生成して出力する信号生成回路と、前記信号生成回路から出力された前記第１のチップセレクト信号に基づいて、前記同期信号に同期して極性が変化する第２のチップセレクト信号を生成するチップセレクト生成手段と、前記第２のチップセレクト信号を送信するとともに、前記第２のチップセレクト信号の極性が変化したときに前記レンズユニットとの間で通信を行うための通信手段であって、ユーザーによる静止画記録実行操作に応じて、前記遮光手段の閉動作を指示する情報と、前記第２のチップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報とを前記レンズユニットに送信する通信手段と、を有し、前記レンズユニットにおいて、前記遮光手段の閉動作を前記第２のチップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報に基づいて行わせることを特徴とする。

本発明の別の側面としてのレンズユニットは、被写体像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段から前記電気信号を読み出すタイミングを示す読出信号が同期する同期信号と前記同期信号に同期して極性が変化するチップセレクト信号を生成して出力する信号生成回路を備えた撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、前記撮像手段に入射する光を遮光する遮光手段と、前記遮光手段の開閉動作を制御するレンズ側制御手段とを有し、前記チップセレクト信号と、前記遮光手段の閉動作を指示する情報とを、前記チップセレクト信号の極性が変化したときに通信を行う通信手段を介して前記撮像装置から受信し、前記レンズ側制御手段は、前記遮光手段の閉動作を指示する情報を受信すると、前記チップセレクト信号の極性が変化したタイミングと、前記撮像装置から受信した、当該チップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報とに基づいて、前記遮光手段の閉動作を開始するタイミングを制御することを特徴とする。

本発明の更なる目的又はその他の特徴は、以下、添付図面を参照して説明される好ましい実施例によって明らかにされるであろう。

本発明によれば、動画及び静止画像を高品位に撮影することができる撮像装置を提供することができる。

以下、添付図面を参照して、本発明の一側面としての露光装置について説明する。なお、各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。ここで、図１は、本発明の撮像装置１００の構成を示す概略ブロック図である。

撮像装置１００は、交換レンズユニット１１５を介して結像した被写体の像を撮影する撮像装置である。撮像装置１００は、本実施形態では、動画と共に、静止画像を撮影することができるデジタルビデオカメラとして具現化される。

撮像装置１００は、図１に示すように、交換レンズユニット１１５と、交換レンズブロック１１５を着脱可能に装着するカメラ本体ユニットとを有する。

交換レンズユニット１１５は、結像用（撮像）レンズ１０１と、光量を調整するためのアイリス１０２と、アイリス１０２を制御する絞り制御回路１１２と、アイリス１０２の絞り値を検出するための絞り値検出回路１１３と、ＣＣＤ１０３への入射光量を遮断し露光を禁止するためのメカシャッター１１４と、メカシャッター１１４を高速に動作させるためのメカシャッター制御回路１２３と、交換レンズユニット１１５内の制御を行うレンズ側制御部１１１とから構成される。

カメラ本体ユニットは、ＣＣＤ等の撮像素子１１３と、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路（二重相関サンプリング回路／自動利得制御回路）１０４と、アナログの映像信号をデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄコンバータ１０５と、カメラ信号処理回路１０６と、レコーダー部への信号経路１０７と、カメラ信号処理回路にて映像信号処理を施された映像信号を一時的に蓄えるためのＳＤＲＡＭ１１９と、カメラ信号処理回路１０６にて生成された輝度情報の積分データ（後述するＡＥ用検波信号）を伝達するための経路１１８と、カメラ信号処理回路１０６で生成されたＶＤ（垂直同期信号）を伝達するための経路１１７と、カメラ本体ユニット１１６内の制御を行うカメラ側制御部１０８と、カメラ側制御部１０９とレンズ側制御部１１１との間で各種情報の通信を行うための通信ライン１１０と、静止画像を記録するための静止画記録スイッチ１０９と、静止画記録スイッチ１０９によってユーザーが静止画像を撮影する際にカメラ信号処理回路１０６の内部において静止画像を生成するための信号（静止画記録実行信号）を伝達するための経路１２５と、静止画記録スイッチ１０９によって撮影された静止画像を記録媒体に記録するためのインターフェース１２４と、交換レンズユニット１１５がカメラ本体ユニット１１６に装着されているかどうかを検出するレンズ検出回路１２６とを有する。なお、通信ライン１１０は、電源ライン１２０と、クロックライン（ＣＬＫ）ライン１２１と、データ（ＤＡＴＡ）ライン１２２と、チップセレクトIII（ＣＳIII）１３１とを含む。また、本実施形態では、各経路の参照番号は、伝達する各信号を示す場合もある。

カメラ本体ユニット１１６は、本実施形態では、ＣＳ生成回路１３０を更に有する。ＣＳ生成回路１３０は、チップセレクトI（ＣＳI）１２８と共に、カメラ側制御部１０８から出力されたチップセレクトII（ＣＳII）１２９からチップセレクトIII（ＣＳIII）１３１を生成する。なお、ＣＳI１２８は、カメラ信号処理回路１０６において生成されたＶＤと完全に同期している。

撮像装置１の動作について説明する。カメラ本体ユニット１１６に交換レンズユニット１１５が装着されるとカメラ本体ユニット１１６から電源ライン１２０を介して交換レンズユニット１１５に電源が供給される。被写体からの光学像は、結像用レンズ１０１を通過し、アイリス１０２によって光量が制限され、ＣＣＤ１０３に結像する。

ＣＣＤ１０３によって光電変換された映像信号は、ＣＤＳ／ＡＧＣ回路１０４によってノイズ除去及び利得制御が行われた後、Ａ／Ｄコンバーター１０５においてデジタル信号に変換されてカメラ信号処理回路１０６に送られる。カメラ信号処理回路１０６は、デジタル映像信号を処理して規格化された映像信号を生成する。かかる映像信号は、デジタル信号のままレコーダー部１０７へ送られて記録媒体に記録される。

ここで、アイリス１０２の動作（即ち、露出を安定状態に維持する機能）について説明する。ＡＥ用検波信号は、カメラ信号処理回路１０６において輝度情報が積分された後、かかる積分値が経路１１８を介してカメラ側制御部１０８に入力される。カメラ側制御部１０８は、通信ライン１１０を介してレンズ側制御部１１１にＡＥ用検波信号１１８を送信する。レンズ側制御部１１１では、通信ライン１１０を介して受信したＡＥ用検波信号１１８が、常に一定になるように絞り制御回路１１２に絞り制御信号を出力する。アイリス１０２は、絞り制御回路１１２からの出力信号を受けて制御される。

カメラ側制御部１０８とレンズ側制御部１１１との通信について説明する。図２は、カメラ側制御部１０８とレンズ側制御部１１１との通信を具体的に説明するためのフローチャートである。

図２を参照するに、まず、カメラ側制御部１０８において、カメラ信号処理回路１０６から出力されるＶＤ（垂直同期信号）１１７が入力されたかどうか判断する（ステップ６０１）。ＶＤ（垂直同期信号）１１７がカメラ側制御部１０８に入力されたると、交換レンズユニット１１５がカメラ本体ユニット１１６に装着されているかどうか判断する（ステップ６０２）。

交換レンズユニット１１５がカメラ本体ユニット１１６に装着されていない場合には、ステップ６０１に戻る。一方、交換レンズユニット１１５がカメラ本体ユニット１１６に装着されている場合には、送信データをセットする（ステップ６０３）。かかる送信データは、カメラ信号処理回路１０６から得られたＡＥ用検波信号１１８を含む。

次に、ＣＳ（チップセレクト）の極性をＨからＬにして（ステップ６０４）、データを送信する（ステップ６０５）。データの送信が終了したら、ＣＳ（チップセレクト）の極性をＬからＨにする（ステップ６０６）。このような流れ（各ステップ）は、予めカメラ側制御部１０８とレンズ側制御部１１１との間で決められたフォーマットであり、これらのフォーマットを交換レンズユニット１１５及びカメラ本体ユニット１１６の双方が厳守することによって、通信が成り立つ。

以下、撮像装置１００が特徴とするＣＳ生成回路１３０の動作について、ＣＳI１２８、ＣＳII１２９、ＣＳIII１３１と共に説明する。図３は、ＣＳ生成回路１３０の一連の動作を時系列に示すタイミングチャートである。

図３を参照するに、カメラ本体ユニット１１６におけるＶＤ５０１は、カメラ信号処理装置１０６から出力されたＶＤ（垂直同期信号）１１７と同一である。ＳＧ５０２は、ＣＣＤから垂直転送ゲートに電荷を転送するための信号である。ＳＧ５０２は、一般的に、ＶＤ５０１と完全に同期が取られている信号である。

ＣＳＩ５０３は、ＶＤ５０１の立下り位相と同期したタイミングでカメラ信号処理回路１０６から出力される信号である。但し、カメラ側制御部１０８とレンズ側制御部１１１とが通信するタイミングは、ＶＤ５０１の立下りタイミングから０．５ｍ［ｓｅｃ］後に始めるように予め取り決められている。従って、ＶＤ５０１の立下りから、ＣＳＩ５０３の極性がＬからＨに変化するまで０．５ｍ［ｓｅｃ］の時間差を有する。図３では、かかる時間差をＣＳＩ５０３に示している。

ＣＳＩ５０３は、ＶＤ５０１の立下りタイミングと同期がとられているため、ＳＧ５０２とＣＳＩ５０３の立上りタイミングも同期がとられていることになる。ＣＳII５０４は、カメラ側制御部１０８から出力されているＣＳII１２９と同一の信号であり、カメラ側制御部１０８とレンズ側制御部１１１とが通信を行った際に、通信を終了したタイミングでＬからＨに極性を変化させるタイミングを制御する信号である。具体的には、ＣＳII５０４が、ＬからＨに極性を変化させるタイミングは、カメラ本体ＶＤ５０１が立ち下がったタイミングであり、ＨからＬに変化させるタイミングは、カメラ側制御部１０８からレンズ側制御部１１１に対してＣＬＫ（クロック）５０６が完全に出力された後である。

ＣＳIII５０５は、ＣＳ生成回路１３０で生成される。ＣＳ生成回路１３０にはＣＳＩ５０３とＣＳII５０４が入力され、この２つの入力信号をＮＡＮＤゲートにかけてＣＳIII５０５を出力している。換言すれば、ＣＳIII１３１は、ＣＳIII５０５のタイミングで出力されており、その結果、ＣＳIII１３１とＳＧ５０２との同期が完全にとられているタイミングが生成される。

次に、レンズ側制御部１１１の処理について説明する。レンズ側制御部１１１では、カメラ側制御部１０８と通信する際に、カメラ側制御部１０８からレンズ側制御部１１１に入力されるＣＳIII１３１の極性をＨからＬに切り替えるタイミングを基準として、メカシャッター１１４をクローズさせるタイミングを制御する。具体的には、レンズ側制御部１１１では、ＣＳIII５０５の極性がＨからＬに切り替わるタイミングにおいて制御部内で割込みが発生し、かかる割り込み処理の中でメカシャッター１１４をクローズさせ始めるタイミングを制御するタイマーをスタートさせる（図３に示すタイマースタート５０８）。

タイマーが終了したタイミングでレンズ側制御部１１１に割込みがかかり（図３に示すタイマー終了割込み５０９）、かかる割り込み処理の中でメカシャッター１１４のクローズ制御を開始する（図３に示すメカシャッタークローズ開始５１０）。その後、メカシャッター１１４は閉じきる。かかるタイミングを、図３では、メカシャッター閉じきり５１１で図示している。このような処理によって、メカシャッター１１４が閉じきるタイミングは、カメラ本体ユニット１１６のＳＧ５０２と同じタイミングになる。

次に、図４を参照して、カメラ本体ユニット１１６（カメラ側制御部１０８）の動作を説明する。ここで、図４は、カメラ本体ユニット１１６の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、レンズ検出回路１２６において、交換レンズユニット１１５がカメラ本体ユニット１１６に装着されているかどうか判断する（ステップ２０１）。交換レンズユニット１１５がカメラ本体ユニット１１６に装着されていなければ、送信データの生成は行わずに終了する。

一方、交換レンズユニット１１５がカメラ本体ユニット１１６に装着されていれば、静止画記録スイッチ１０９が操作された（ＯＮになっている）かどうかを判断する（ステップ２０２）。静止画記録スイッチ１０９が操作されていない場合は、後述するステップ２０５に進む。静止画像記録スイッチ１０９が操作された場合は、ＣＳからＳＧまでの時間の設定を行う（ステップ２０３）。

ここで、「ＳＣからＳＧまでの時間」について説明する前に、ＣＳとＳＧについて説明する。ＣＳとは、カメラ側制御部１０８とレンズ側制御部１１１とが通信ライン１１０を経由して通信を行う際に、カメラ側制御部１０８からレンズ側制御部１１１へ出力される信号ＣＳIII１３１である。カメラ側制御部１０８とレンズ側制御部１１１との通信は、本実施形態では、１フィールドに１回通信することが取り決められており、通信開始時にＣＳIII１３１の極性がＨからＬに変化し、Ｌを保持している間にカメラ側制御部１０８からレンズ側制御部１１１へＣＬＫ１２１が供給される。ＤＡＴＡ１２２は、ＣＬＫ１２１に同期して送信と受信が同時に行われる。ＣＬＫ１２１の予め決められたクロック数を出力すると通信が終了し、ＣＳIII１３１の極性がＬからＨに変化する。

ＳＧとは、ＣＣＤから垂直転送ゲートに電荷を転送するための信号である。このＳＧが出力されるタイミングは撮像素子の制御を考慮して予め決められたタイミングで出力されるものであり、かかるタイミングとＶＤの立下りタイミングとは完全に同期がとられているものである。換言すれば、本実施形態は、ＣＳIII１３１とＳＧとのジッターが全くない構成を採用している。

「ＣＳからＳＧまでの時間」とは、図３にＣで示したように、ＣＳIII１３１の極性がＨからＬに切り替わるタイミングから、ＳＧが出力されるタイミングまでの時間である。

図４に戻って、ＣＳからＳＧまでの時間の設定が終了すると、静止画記録スイッチ１０９が操作（ＯＮ）されたステータス（即ち、メカシャッター１１４のＯＮ）を設定する（ステップ２０４）。次に、ステップ２０３で設定した「ＣＳからＳＧまでの時間」とステップ２０４で設定した「メカシャッターＯＮ」の設定とを含む各種ステータスをレンズ側制御部１１１に送信する（ステップ２０５）。カメラ側制御部１０８からレンズ側制御部１１１への通信形態に関しては、図２を参照して説明した通りである。

図５を参照して、交換レンズユニット１１５（レンズ側制御部１１１）の動作を説明する。ここで、図５は、交換レンズユニット１１５の動作を説明するためのフローチャートである。

レンズ側制御部１１１において、カメラ側制御部１０８からの通信データを受信する（ステップ３０１）。次に、受信したステータスデータからメカシャッター１１４がＯＮ（クローズ）されたかどうかを判断する（ステップ３０２）。メカシャッター１１４がＯＮされていなければ、終了する。メカシャッター１１４がＯＮされていれば、ステップ３０１で受信したステータスデータから「ＣＳからＳＧまでの時間」を考慮してＣＳからメカシャッター１１４のクローズ開始までのタイマー設定値を演算し、タイマー割り込みの設定を行う（ステップ３０３）。

ここで、設定するタイマー割り込みの設定値の演算例を簡単に説明する。メカシャッター１１４は、メカトロ制御が行われるためクローズが開始されてから完全に閉じきるまでミリセックオーダーで時間がかかる。かかる時間をαとする。一方、カメラ側制御部１０８から送信された「ＣＳからＳＧまでの時間」をβとする。タイマー割込みの設定値をγとすると、以下の数式１からタイマーの割り込み設定値を演算することができる。

図６は、交換レンズユニット１１５の動作、特に、ＣＳ割り込み処理を説明するためのフローチャートである。図６を参照するに、レンズ側制御部１１１は、ＣＳIII１３１の極性がＨからＬに切り替わったタイミングで割込みがかかっているかどうかを判断する（ステップ４０１）。割込みがかかっている場合は、タイマー割り込み時間を設定する（ステップ４０２）。かかるタイマー割り込み時間は、上述した数式１から簡単に求めることができる。タイマー割り込みの時間を設定したら、タイマーカウントをスタートさせる（ステップ４０３）。

図７は、交換レンズユニット１１５の動作、特に、タイマー割り込み処理を説明するためのフローチャートである。図７を参照するに、ステップ４０２で設定したタイマー割り込み時間が経過した後に、タイマー終了割り込みが発生しているかどうか判断する（ステップ４０４）。タイマー終了割り込みが発生している場合には、メカシャッター１１４をクローズするための制御信号を出力する（ステップ４０６）。

このように、撮像装置１００は、カメラ本体ユニット１１６での信号を読み出すタイミングであるＳＧの出力タイミングと、交換レンズユニット１１５のメカシャッター１１４を閉じきるタイミングとを完全に一致させることができる。従って、撮像装置１００は、ユーザーが静止画像を撮影しようとした場合に、カメラ本体ユニット１１６で信号を読み出すタイミングと、交換レンズユニット１１５のメカシャッター１１４を閉じきるタイミングとのジッターを除去して完全に同期させることが可能となり、動画のみならず高品位なフレーム画で構成された静止画像を記録することができる。

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことはいうまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

本発明の一側面としての撮像装置の構成を示す概略ブロック図である。図１に示すカメラ側制御部とレンズ側制御部との通信を具体的に説明するためのフローチャートである。図１に示すＣＳ生成回路の一連の動作を時系列に示すタイミングチャートである。図１に示すカメラ本体ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図１に示す交換レンズユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図１に示す交換レンズユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図１に示す交換レンズユニットの動作を説明するためのフローチャートである。従来の交換レンズ式のビデオカメラの構成の一例を示す概略ブロック図である。図８に示すカメラ本体ユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図８に示す交換レンズユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図８に示す交換レンズユニットの動作を説明するためのフローチャートである。図１０に示すステップ４００１乃至４００４と図１１に示すステップ５００１の一連の流れを時系列に示すタイミングチャートである。図１０に示すステップ４００１乃至４００４と図１１に示すステップ５００１の一連の流れを時系列に示すタイミングチャートである。図１０に示すステップ４００１乃至４００４と図１１に示すステップ５００１の一連の流れを時系列に示すタイミングチャートである。

符号の説明

１００撮像装置
１０６カメラ信号処理回路
１０８カメラ側制御部
１０９静止画記録スイッチ
１１０通信ライン
１１１レンズ側制御部
１１４メカシャッター
１１５交換レンズブロック
１１６カメラ本体ユニット
１１７ＶＤ（垂直同期信号）
１１８経路（ＡＥ用検波信号）
１２１ＣＬＫ（クロック）
１２２ＤＡＴＡ（データ）
１２３メカシャッター制御回路
１２５経路（静止画記録実行信号）
１２８ＣＳＩ（チップセレクトＩ）
１２９ＣＳＩ（チップセレクトII）
１３０ＣＳ生成回路
１３１ＣＳIII（チップセレクトIII）

Claims

撮像手段に入射する光を遮光する遮光手段を備えたレンズユニットが着脱可能に装着される撮像装置であって、
被写体像を電気信号に変換する前記撮像手段と、
前記撮像手段から前記電気信号を読み出すタイミングを示す読出信号が同期する同期信号と、前記同期信号に同期して極性が変化するチップセレクト信号とを生成して出力する信号生成回路と、
前記チップセレクト信号の極性が変化したときに前記レンズユニットとの間で通信を行うための通信手段であって、ユーザーによる静止画記録実行操作に応じて、前記遮光手段の閉動作を指示する情報と、前記チップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報とを前記レンズユニットに送信する通信手段と、を有し、
前記レンズユニットにおいて、前記遮光手段の閉動作を前記チップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報に基づいて行わせることを特徴とする撮像装置。
撮像手段に入射する光を遮光する遮光手段を備えたレンズユニットが着脱可能に装着される撮像装置であって、
被写体像を電気信号に変換する前記撮像手段と、
前記撮像手段から前記電気信号を読み出すタイミングを示す読出信号を同期させる同期信号と、前記同期信号に同期する第１のチップセレクト信号とを生成して出力する信号生成回路と、
前記信号生成回路から出力された前記第１のチップセレクト信号に基づいて、前記同期信号に同期して極性が変化する第２のチップセレクト信号を生成するチップセレクト生成手段と、
前記第２のチップセレクト信号を送信するとともに、前記第２のチップセレクト信号の極性が変化したときに前記レンズユニットとの間で通信を行うための通信手段であって、ユーザーによる静止画記録実行操作に応じて、前記遮光手段の閉動作を指示する情報と、前記第２のチップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報とを前記レンズユニットに送信する通信手段と、を有し、
前記レンズユニットにおいて、前記遮光手段の閉動作を前記第２のチップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報に基づいて行わせることを特徴とする撮像装置。
被写体像を電気信号に変換する撮像手段と、前記撮像手段から前記電気信号を読み出すタイミングを示す読出信号が同期する同期信号と前記同期信号に同期して極性が変化するチップセレクト信号を生成して出力する信号生成回路を備えた撮像装置に着脱可能なレンズユニットであって、
前記撮像手段に入射する光を遮光する遮光手段と、
前記遮光手段の開閉動作を制御するレンズ側制御手段とを有し、
前記チップセレクト信号と、前記遮光手段の閉動作を指示する情報とを、前記チップセレクト信号の極性が変化したときに通信を行う通信手段を介して前記撮像装置から受信し、
前記レンズ側制御手段は、前記遮光手段の閉動作を指示する情報を受信すると、前記チップセレクト信号の極性が変化したタイミングと、前記撮像装置から受信した、当該チップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報とに基づいて、前記遮光手段の閉動作を開始するタイミングを制御することを特徴とするレンズユニット。
前記レンズ側制御手段は、前記チップセレクト信号の極性が変化したタイミングと、当該チップセレクト信号の極性が変化してから前記読出信号が出力されるまでの時間についての情報とに基づいて、当該チップセレクト信号の極性が変化してから前記遮光手段の閉動作を開始するまでの時間を演算することで、前記遮光手段の閉動作を開始するタイミングを制御することを特徴とする請求項３に記載のレンズユニット。