JP6560030B2 - レンズユニット及び絞り制御方法 - Google Patents

Description

本発明は、詳しくは、レンズユニット内に絞りを有するレンズユニット及び絞り制御方法に関する。

適正露光となるように露出を制御するために、レンズユニット内に絞り装置が設けられている。絞り装置は、静止画撮影の際には高速駆動が求められ、一方動画撮影の際には低速駆動が求められている。この２つの駆動特性を満たすために、特許文献１には、絞り装置に高速駆動用モータと低速駆動用モータを設け、低速から高速までをカバーし、駆動時間及び低速時の性能を確保するようにした撮像装置が提案されている。

特開２０１３−１２７５２７号公報

特許文献１に開示の撮像装置のように、２つのモータを設けることにより、静止画撮影時や動画撮影時における駆動音を低下させ、駆動の安定性を確保することができる。しかし、絞りの駆動時に、絞り駆動モータの駆動制御によって絞りを通過する光量変化にリニアリティが確保されていない場合には、露出が不自然に変化してしまう。

絞りを通過する被写体光束の光量の変化は、絞り装置のカム形状に依存し、絞り開口面積の変化の非線形性により光量変化が一定でなくなってしまう。一般に、レンズユニットを小型化するためにカムの形状を、絞り開口面積の変化が非線形になるように設定する場合がある。このように、絞り装置のカム形状に由来して、露出が不自然に変化してしまうため、ライブビュー表示時や動画の再生時に、見苦しい画像となってしまう。

本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、絞り駆動時でも露出変化が不自然とならないレンズユニット及び絞り制御方法を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため第１の発明に係るレンズユニットは、撮影レンズと絞りと該絞りを開閉させるための絞り駆動機構とを有するレンズユニットにおいて、上記絞り機構は、上記絞りを最小駆動単位で駆動させる際の絞り値の変化量が絞り値に応じて変化する構成を有し、上記レンズユニットは、絞り値に応じた上記絞り駆動機構の上記最小駆動単位の駆動に対応する絞り値の変化量である絞り感度特性を記憶する記憶部と、上記絞り駆動機構を駆動する絞り駆動部と、上記絞り駆動機構の絞り感度特性と所定の光量変化速度に基づいて、上記絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように上記絞り駆動部の駆動速度を演算し、演算した駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御する絞り制御部と、を具備する。

第２の発明に係るレンズユニットは、上記第１の発明において上記絞り制御部は、上記レンズユニットに着脱可能に構成されるカメラ本体と通信可能であり、上記カメラ本体から上記所定の光量変化速度を受信する。
第３の発明に係るレンズユニットは、上記第１の発明において、上記絞り制御部は、上記レンズユニットに着脱可能に構成され動画撮影を行う動画モードを有するカメラ本体と通信可能であり、上記絞り制御部は、上記カメラ本体から動画モードが設定されたことが送信された場合に、絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように上記絞り駆動部を制御する。
第４の発明に係るレンズユニットは、上記第１の発明において、上記絞り制御部は、上記レンズユニットに着脱可能に構成され動画撮影を行うことが可能なカメラ本体と通信可能であり、上記絞り制御部は、上記カメラ本体からの所定フレーム分の画像データの取得が完了したことに応じて、上記駆動速度の演算を行い、演算した駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御する。

第５の発明に係るレンズユニットは、上記第１の発明において、上記絞り制御部は、上記絞り駆動部による所定数の駆動単位の駆動の実行に応じて、上記駆動速度の演算を行い、演算した駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御する

第６の発明に係る絞り制御方法は、撮影レンズと、絞りと、該絞りを開閉させ、上記絞りを最小駆動単位で駆動させる際の絞り値の変化量が絞り値に応じて変化する構成を有する絞り機構と、上記絞り駆動機構の特性を記憶する記憶部と、上記絞り駆動機構を駆動する絞り駆動部を有するレンズユニットにおける絞り制御方法において、上記絞りの絞り値に基づいて上記絞り駆動機構の上記最小駆動単位の駆動に対応する絞り値の変化量である絞り感度特性を上記記憶部から読み出し、上記絞り駆動機構の絞り感度特性と所定の光量変化速度に基づいて、上記絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように上記絞り駆動部の駆動速度を演算し、演算された駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御する。

本発明によれば、絞り駆動時でも露出変化が不自然とならないレンズユニット及び絞り制御方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るカメラのレンズ鏡筒の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るカメラのカメラ本体の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係るカメラ本体の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るカメラ本体の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒のフォーカス駆動処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の絞りトラッキング処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の速度更新処理の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の速度更新処理の変形例１の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の速度更新処理の変形例２の動作を示すフローチャートである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒において、絞り駆動モータの駆動量と絞り開口面積の関係を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒において、絞り駆動モータを一定速度で駆動させた場合の絞り値の変化を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒において、絞り駆動モータの駆動速度を制御し、絞りの光量変化が一定となる場合のグラフである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒において、絞りの光量変化が一定とするための絞りモータの補正速度を示すグラフである。 本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒において、絞り感度データを示すグラフである。

以下、本発明の一実施形態としてデジタルカメラに適用した例について説明する。このデジタルカメラは、撮影レンズと、絞りを開閉させるための絞り機構と、絞り駆動機構を駆動する絞り駆動部を有するレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒を着脱自在または一体に構成されるカメラ本体とからなる。

また、このデジタルカメラは撮像部を有している。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スルー画表示する。撮影者はスルー画表示を観察することにより、構図やシャッタタイミングを決定する。レリーズ釦や動画釦の操作時には、静止画または動画の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。

また、レンズ鏡筒内には、絞り機構が設けられており、カメラ本体から指示される絞り値に絞りの開口径が制御される。絞り値が変更された際の絞りモータの制御として、第１の制御があり、また第２の制御が可能なレンズユニットがある。第１の制御が実行されると、一定の光量変化となるように、絞りモータの駆動速度が制御される。また、第２の制御が実行されると、絞りモータの駆動速度が一定となる。本実施形態に係るデジタルカメラは、動画記録モードと静止画記録モードを有し、後述するように、静止画撮影の際には、第２の制御が実行され、動画撮影の際には、第１の制御が実行される。

絞りを最小駆動単位で駆動させる際に、ＡＶ値の変化量が一定である絞り機構および絞り駆動機構の場合は、絞りを最小駆動単位にて一定速度（一定時間間隔）で駆動させるとＡＶ値の変化速度が一定とみなすことができる。従って、この場合は、絞り変化により露出は自然に変化する。しかしながら、絞りを最小駆動単位で駆動させる際に、ＡＶ値の変化量が一定ではなく絞り値（または、絞りモータの回転位置）によって変化する絞り機構および絞り駆動機構の場合は、絞りを最小駆動単位にて一定速度（一定時間間隔）で駆動させると、ＡＶ値の変化速度が絞り値（または、絞りモータの回転位置）によって変化することとなる。このような場合は、絞り変化により露出が不自然に変化するという問題が生ずる。本願においては、このような絞り機構および絞り駆動機構であっても、ＡＶ値の変化速度が一定（絞りを通過する光量が一定の速度で変化）となるように制御して、絞り変化により露出が自然に変化するように制御する。

図１は、本発明の一実施形態に係るカメラのレンズ鏡筒１００の構成を示すブロック図であり、図２は、レンズ鏡筒１００が装着されるカメラ本体２００の構成を示すブロック図である。なお、本実施形態においては、レンズ鏡筒１００は交換レンズ式であるが、レンズ鏡筒１００がカメラ本体２００に固定されているタイプであっても勿論かまわない。

レンズ鏡筒１００内には、ズームレンズ群を含む光学系が配置されており、また、光学系を通過する被写体光量を制御する絞りが配置されている。すなわち、レンズ鏡筒１００内には、被写体像を形成用の撮影レンズ１０１〜１０５と絞り１０６が鏡枠１０７によって保持されている。このうち、フォーカスレンズ群１０２はピント調節用であり、光軸Ｏ方向に移動可能である。また、ズームレンズ群１０３は、焦点距離調節用であり、光軸Ｏ方向に移動可能である。他のレンズ群１０１、１０４、１０５は鏡枠１０７に固定され、または光軸Ｏ方向に移動可能である。

フォーカスレンズ群１０２とズームレンズ群１０３の間には、開口径（開口量）が可変で、光学系を通過する光束を制限する絞り１０６が配置されている。勿論、絞り１０６の位置は、フォーカスレンズ群１０２とズームレンズ群１０３の間以外の位置でも構わない。

フォーカスレンズ群１０２は、ＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１によって、光軸Ｏ方向に沿って移動可能である。また、絞り１０６は絞り用ステッピングモータ１１２によって、開口径が開放状態から最小絞り状態の間で制御される。ステッピングモータを使用していることから、基準位置にある際に出力される信号を検出してからのステッピングモータのステップ数をカウントすることにより検出することができる。もちろん、ＧＭＲ（巨大磁気抵抗効果：Giant magneto resistance）センサ、フォトインタラプタ等の外部位置検出手段によりフォーカスレンズ群１０２の位置や、絞り１０６の絞り値を検出してもよい。絞り用ステッピングモータ１１２は、絞り駆動機構を駆動する絞り駆動部として機能する。

ドライバ１１３は、ＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１および絞り用ステッピングモータ１１２に接続され、それぞれのステッピングモータの駆動制御を行う。絞り１０６の絞り値やフォーカスレンズの位置は、絞り１０６またはフォーカスレンズの基準位置から、ステッピングモータに印加したパルス（ｐｌｓ）数に基づいて検出する。

なお、本実施形態においては、ステッピングモータを採用しているが、これに限らずボイスコイルモータ等、他のアクチュエータを採用しても勿論かまわない。ボイスコイルモータ等を試用する場合には、フォーカスレンズ群１０２の位置や絞り１０６の絞り値を検知するための検知部を別途設ける。

また、ズームレンズ群１０３は、レンズ鏡筒１００の外周に回動自在に設けられたズーム環（不図示）の手動回動操作に従って光軸Ｏ方向に移動する。なお、ズームレンズ群１０３を光軸Ｏ方向に駆動する駆動部（例えば、ＤＣモータ、ステッピングモータやボイスコイルモータ等）を設け、レンズ鏡筒１００やカメラ本体２００におけるズーム操作に従ってズーミングを行うようにしてもよい。

ズーム（ＺＭ）位置検出部１１４は、ズームレンズ１０３の位置を検出する。この位置検出は、例えば、ズームレンズ群１０３の位置を検出するエンコーダによって絶対位置を検出しても良く、またズームレンズ１０３の移動に応じて出力するフォトインタラプタＰＩ（相対位置検出用）と基準位置を検出するフォトインタラプタＰＩ（絶対位置検出用）を組み合わせて絶対位置を検出してもよい。

レンズＣＰＵ１２０は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とその周辺回路から構成され、レンズ記憶部１３１に記憶されているプログラムに従って、カメラ本体２００からのコマンド（レンズ鏡筒１００に対する指令）等に応じて、レンズ鏡筒１００の制御を行う。

レンズＣＰＵ１２０内には、位置検出部１２１、コマンド処理部１２２、絞り制御部１２４、フォーカス制御部１２５を有する。これらの各部は、レンズＣＰＵ１２０内のハードウエアによって処理してもよいが、本実施形態においては、プログラムに従ってソフトウエアによって処理する。

位置検出部１２１は、ズーム位置検出部１１４の検出結果を入力し、ズームレンズ群１０３の位置を検出する。コマンド処理部１２２は、カメラ本体２００から送信されてくるコマンドを受信し、コマンドに応じた処理を実行する。

絞り制御部１２４は、カメラ本体２００から絞り１０６を駆動するコマンドをコマンド処理部１２２によって受信した際に、このコマンドに応じて、ドライバ１１３を介して、絞り用ステッピングモータ１１２を駆動して絞り１０６の駆動制御を行う。この駆動制御にあたって、レンズ記憶部１３１に記憶されているズームレンズ群１０３の位置と絞り１０６の開口量の関係と、位置検出部１２１によって検出されたズームレンズ群１０３の位置に応じて、絞り１０６の開口量を設定する。

フォーカス制御部１２５は、カメラ本体２００からフォーカスレンズ群１０２を駆動するコマンドをコマンド処理部１２２によって受信した際に、このコマンドに応じて、ドライバ１１３を介して、ＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１を駆動してフォーカスレンズ群１０２の駆動制御を行う。

レンズＣＰＵ１２０には、レンズ記憶部１３１が接続されており、このレンズ記憶部１３１はフラッシュＲＯＭ等の電気的に書き換え可能なメモリを有する。レンズ記憶部１３１は、前述のプログラムを記憶し、また、前述したように、ズームレンズ群１０３の位置と絞り１０６の開口量との関係、絞り値とフォーカスレンズ群１０２のピントずれ量の関係を記憶する。

また、レンズ記憶部１３１は、絞り感度を記憶する。絞り感度は、絞り用ステッピングモータ１１２によって、１パルスだけ印加された場合に、絞り値がどれだけ変化するかを示す。レンズ記憶部１３１は、絞り駆動機構の特性を記憶する記憶部として機能する。絞り感度については、図１６を用いて後述する。

レンズＣＰＵ１２０は、絞り駆動機構の特性に基づいて、絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように絞り駆動部を制御する絞り制御部として機能する（図６のＳ２２４ａ、図９参照）。また、この絞り制御部は、絞り値に応じた絞り駆動機構の絞り感度を記憶部から読み出し、絞りを通過する光量の変化速度と絞り感度を用いて、絞りモータ駆動速度を演算する（例えば、図９のＳ５０５〜Ｓ５０７、式（３）（５）等参照）。また、この絞り制御部は、光量一定変化が指示された場合、または動画モードが指示された場合に、絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように絞り駆動部を制御する（例えば、図１０のＳ５０２、図１１のＳ５０３参照）。また、この絞り制御部は、画像データの読み出し時間に応じて、または撮影レンズの所定量の移動に応じて、速度更新を行う（例えば、図９のＳ５０１参照）。

また、レンズＣＰＵ１２０は、絞り駆動機構の特性に基づいて、絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように絞り駆動部を制御する第１の制御を実行するか、または絞り駆動機構の特性と無関係に絞り駆動部を制御する第２の制御を実行する絞り制御部として機能する（例えば、図１０のＳ５０２、図１１のＳ５０３参照）。

また、絞り制御指示部（本実施形態においては、本体ＣＰＵ２０１ａが機能する）が、第１の絞り指示により絞り制御部へ指示した場合は、絞り制御部は、第１の制御を実行する（例えば、図１０又は図１１のＳ５０４参照）。この絞り制御指示部は、動画記録モードである場合は、第１の絞り指示により絞り制御部へ指示する（例えば、図１１のＳ５０３、Ｓ５０４参照）。この絞り制御指示部は、静止画記録モードである場合は、第２の絞り指示により絞り制御部へ指示し、絞り制御部は第２の制御を実行する（例えば、図１１のＳ５０３、Ｓ５０５参照）。

レンズ鏡筒１００とカメラ本体２００の間は、コネクタ２０６によって、電気的に接続される。すなわち、コネクタ２０６を介してレンズＣＰＵ１２０とシステムコントローラ２０１内の本体ＣＰＵ２０１ａが通信可能であり、また、電源回路２１８からの電源がレンズ鏡筒１００に供給される。

また、レンズ鏡筒１００内の光学系の光軸Ｏ上であって、カメラ本体内には、シャッタ２０５および撮像部２０２が配置されている。シャッタ２０５は、撮影時には、システムコントローラ２０１から制御信号に基づいて、シャッタ駆動機構２０４がシャッタ秒時で決まる時間の間、被写体光束を通過させる。また、スルー画表示時には、開放状態となっている。

撮像部２０２には、撮像素子や撮像制御部が設けてあり、レンズ鏡筒１００内の光学系によって形成された被写体像を光電変換し、画像データをシステムコントローラ２０１に出力する。撮像部２０２は、システムコントローラ２０１からの制御信号に基づいて、撮像素子の電荷蓄積や読み出し等の制御を行う。また、撮像部２０２は、電子シャッタ機能を有し、電子的に露光時間を制御することができる。

システムコントローラ２０１には、表示部２０８、記憶媒体２１０、不揮発性メモリ２１２、揮発性メモリ２１４、カメラ操作部２１６、電源回路２１８が接続されている。

表示部２０８は、カメラ本体２００の背面等に配置された表示モニタや、カメラ本体２００に内蔵され接眼部を介して観察する電子ビューファインダ等を有し、撮像部２０２からの画像データに基づいてスルー画表示を行う。また、記憶媒体２１０に記録された画像データを読み出し、記録済み画像の再生表示を行う。さらに、メニュー画面等、各種モードや調整の設定用の画面表示を行う。

記憶媒体２１０は、装填可能なメモリカード等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリである。撮影者がレリーズ釦の全押しを行い、本撮影の指示を行った際に取得した画像データを画像記録用に画像処理した後に、記憶媒体２１０は、この画像処理された画像データを記録する。

不揮発性メモリ２１２は、フラッシュＲＯＭ等の電気的に書き換え可能なメモリである。不揮発性メモリ２１２には、本体ＣＰＵ２０１ａにおいてカメラ全体の制御として使用されるプログラムが記憶されており、またカメラシステムの調整値等も記憶されている。

揮発性メモリ２１４は、ＤＲＡＭ、ＳＤＲＡＭ等の電気的に書き換え可能なメモリである。揮発性メモリ２１４は、撮像部２０２からの画像データ（画像処理部２０１ｂで画像処理）を一時的に記憶する。また、揮発性メモリ２１４は、本体ＣＰＵ２０１ａのワークメモリ等としても使用される。

カメラ操作部２１６は、撮影者がカメラに対して種々の指示を行うための操作部材を含み、これらの操作部材の操作状態を検出し、検出結果をシステムコントローラ２０１に出力する。システムコントローラ２０１は、カメラ操作部２１６からの検出信号に基づいて、カメラシステムの制御を行う。

カメラ操作部２１６内の操作部材としては、パワースイッチ２１６ａ、１ｓｔレリーズスイッチ２１６ｂ、２ｎｄレリーズスイッチ２１６ｃ、撮影モードダイヤル、絞りプレビュー釦、動画録画釦等がある。パワースイッチ２１６ａは、カメラシステムの操作を開始させるためのスイッチである。１ｓｔレリーズスイッチ２１６ｂは、レリーズ釦の半押し状態でオンとなるスイッチであり、２ｎｄレリーズスイッチ２１６ｃはレリーズ釦の全押し状態でオンとなるスイッチである。

電源回路２１８は、バッテリ２２０に接続されており、バッテリ２２０からの電源電圧を供給電圧に安定化して、カメラシステムの各部に供給する。

システムコントローラ２０１内には、本体ＣＰＵ２０１ａ、画像処理回路２０１ｂ、焦点検出回路２０１ｃを有する。画像処理回路２０１ｂは、撮像部２０２からの画像データに対して、スルー画表示用や画像記録用の種々の画像処理を施す。

焦点検出回路２０１ｃは、撮像部２０２からの画像データを用いて、画像データの高周波成分を抽出してコントラスト値を算出する。このコントラスト値がピーク値となるように、レンズ鏡筒１００内のフォーカスレンズ群１０２を合焦位置に移動させる。

本体ＣＰＵ２０１ａは、不揮発性メモリ２１２に記憶されたプログラムに従って、カメラシステム全体の各部を制御する。本体ＣＰＵ２０１ａは、レンズ鏡筒１００内のレンズＣＰＵ１２０と通信が可能であり、レンズ鏡筒１００内の各部は、レンズＣＰＵ１２０を介して制御する。

また、本体ＣＰＵ２０１ａは、絞りを通過する光量の変化速度を指定する第１の絞り指示により、または絞りを通過する光量の変化速度を指定しない第２の絞り指示により、絞り制御部へ指示する絞り制御指示部として機能する（例えば、図１０のＳ５０２、図１１のＳ５０３参照）。

次に、本実施形態に係るカメラ本体２００の動作について、図３および図４に示すフローチャートを用いて説明する。このフローは、カメラ本体２００内に設けられた本体ＣＰＵ２０１ａが不揮発性メモリ２１２に記憶されたプログラムに従って実行する。

パワースイッチ２１６ａがオンされ、カメラ本体２００の電源がオンになると、図３および図４に示すフローがスタートする。まず、レンズが装着されているか否かを判定する（Ｓ１０１）。ここでは、カメラ本体２００に設けられた装着検知スイッチ（不図示）等に基づいて、レンズ鏡筒１００の装着を判定する。なお、スイッチ以外にも、カメラ本体２００内の本体ＣＰＵ２０１ａがレンズ鏡筒１００のレンズＣＰＵ１２０と通信可能かによって判定してもよい。

ステップＳ１０１における判定の結果、レンズが装着されていた場合には、次に、レンズ通信を開始する（Ｓ１０２）。ここでは、公知の方法により、通信部を介して、カメラ本体２００内の本体ＣＰＵ２０１ａとレンズ鏡筒１００内のレンズＣＰＵ１２０の間で通信を開始する。

次に、スルー画の表示を開始する（Ｓ１０３）。ここでは、カメラ本体２００内に設けられた撮像部２０２内の撮像素子からの画像データに基づいて、表示部２０８にスルー画（ライブビュー画像ともいう）の表示を開始する。以後、フレームレートに応じた露光時間が経過する毎に、画像データが読み出され、スルー画が表示される。

スルー画の表示を開始すると、次に、レンズが取り外されたか否かを判定する（Ｓ１０４）。ここでは、レンズ装着スイッチの状態等に基づいて、レンズ鏡筒１００がカメラ本体２００から取り外されたか否かを判定する。この判定の結果、レンズが取り外された場合には、ステップＳ１０１に戻る。

一方、ステップＳ１０４における判定の結果、レンズが取り外されていない場合（すなわち、装着されたままの場合）には、次に、電源がオフか否かを判定する（Ｓ１０５）。ここでは、カメラ本体２００に設けられた電源スイッチ等の操作部材の操作状態に基づいて判定する。この判定の結果、電源がオフの場合には、終了処理を行い（Ｓ１０６）、このフローを終了する。

一方、ステップＳ１０５における判定の結果、電源がオフでない場合（すなわち、電源がオンのままの場合）には、次に、動画モード中か否かを判定する（Ｓ１０７）。例えば、撮影モードダイヤルを動画モードに切り換える等によって、撮影者が動画モードに設定したか否かを判定する。

ステップＳ１０７における判定の結果、動画モード中でなければ、次に、絞りプレビューがオンか否かを判定する（Ｓ１０８）。通常、スルー画表示中は、絞り１０６は開放状態であるが、この状態では実際に絞りこんだ状態での被写界深度を確認することができない。そこで、本実施形態においては、絞りプレビュー釦等、絞りプレビューを操作するための操作部材を設け、この操作部材が操作された場合には、絞り１０６を手動または自動設定されている絞り値に設定する絞りプレビューを実行する。

ステップＳ１０８における判定の結果、絞りプレビューがオンの場合には、絞り駆動指示を行う（Ｓ１０９）。ここでは、カメラ本体２００内の本体ＣＰＵは、レンズ鏡筒１００内のレンズＣＰＵ１２０に対して、絞り駆動指示のコマンドを出力する。レンズＣＰＵ１２０が、このコマンドを受信すると、ステップＳ２２１〜Ｓ２２５（図６参照）において、プレビューを実行する。絞り駆動指示を実行すると、ステップＳ１０４に戻る。

ステップＳ１０８における判定の結果、絞りプレビューがオンでなかった場合には、次に、１ｓｔレリーズスイッチがオフか否かを判定する（Ｓ１１０）。撮影者がスルー画を観察しながら、構図をある程度決めると、撮影準備状態として、レリーズ釦の半押しを行う。レリーズ釦の半押し操作に応じて、１ｓｔレリーズスイッチ２１６ｂがオンとなる。このステップでは、１ｓｔレリーズスイッチ２１６ｂがオンか否かを判定する。この判定の結果、１ｓｔレリーズ２１６ｂがオンでない場合、すなわち、レリーズ釦の半押しがなされていない場合には、ステップＳ１０４に戻る。

ステップＳ１１０における判定の結果、１ｓｔレリーズスイッチがオンの場合、すなわち、レリーズ釦の半押しがなされている場合には、ＡＦ処理を行う（Ｓ１１１）。ここでは、カメラ本体２００内の撮像部２０２からの画像データに基づいてコントラストＡＦ等によって、焦点調節を行う。このとき、カメラ本体２００内の本体ＣＰＵ２０１ａは、レンズ鏡筒１００内のレンズＣＰＵ１２０に対して、フォーカスレンズ群１０２の駆動のためのコマンドを出力し、焦点調節を行う。

なお、ＡＦ処理は、具体的には、山登りＡＦと称されるコントラストがピークとなるフォーカスレンズ位置を検出するスキャン駆動、このピーク位置へフォーカスレンズを駆動して合焦とする絶対駆動や、フォーカスレンズを所定の振幅で光軸方向に移動して端点でコントラストを検出するウォブリング駆動等が実行される。

ＡＦ処理を行うと、１ｓｔレリーズスイッチがオフか否かを判定する（Ｓ１１２）。ここでは、ステップＳ１１０において撮影者がレリーズ釦を半押しした後、レリーズ釦から指を離したか否かを判定する。この判定の結果１ｓｔレリーズスイッチ２１６ｂがオフであれば、ステップＳ１０４に戻る。

一方、ステップＳ１１２における判定の結果、１ｓｔレリーズスイッチがオフでなければ、すなわち、レリーズ釦の半押しが継続していれば、次に、２ｎｄレリーズスイッチがオンか否かを判定する（Ｓ１１３）。撮影者がスルー画を観察しながら、レリーズ釦の半押しによりピントを合わせ、構図を決定し、撮影を行う場合には、レリーズ釦の全押し（半押しよりもさらに押し込んだ状態）を行う。レリーズ釦の全押し操作に応じて、２ｎｄレリーズスイッチ２１６ｃがオンとなる。このステップでは、２ｎｄレリーズスイッチ２１６ｃがオンか否かを判定する。この判定の結果、２ｎｄレリーズがオンでない場合、すなわち、レリーズ釦の半押しのままで、全押しされていない場合には、ステップＳ１１２に戻る。

ステップＳ１１３における判定の結果、２ｎｄレリーズスイッチがオンとなると、ＡＥ処理を行う（Ｓ１１３ａ）。ここでは、２ｎｄレリーズスイッチがオンとなる直前に取得した撮像素子からの画像データに基づいて輝度情報を算出し、この輝度情報に基づいて、適正露光となるように、絞り１０６の絞り値、シャッタ２０５のシャッタ速度値、撮像素子のＩＳＯ感度等を算出する。絞り１０６の制御のために、本体ＣＰＵ２０１ａは、レンズＣＰＵ１２０に対して絞り制御用のコマンドを出力する。絞り制御用のコマンドとして、適正露光となる絞り値、絞りの駆動速度等がある。

ＡＥ処理を行うと、次に、撮影処理を行う（Ｓ１１４）。このとき、交換レンズ１００側の絞り１０６が、絞り制御用のコマンドに応じて、絞り駆動を行う。また、カメラ本体ＣＰＵ２０１ａは、シャッタ２０５を適正露光となるように露光時間を制御する。そして、露光の終了後、撮像部２０２から静止画の画像データを取得し、画像処理回路２０１ｂが画像データに対して記録用の画像処理を施す。なお、交換レンズ１００側における絞り制御については、図６、図８および図９を用いて後述する。

撮影処理を行うと、画像データを記憶する（Ｓ１１５）。ここでは、ステップＳ１１４における撮影処理において記録用に画像処理された画像データをカメラ本体内の記録媒体２１０に記録する。画像データの記憶を行うと、ステップＳ１０４に戻る。

一方、ステップＳ１０７における判定の結果、動画モード中であった場合には、次に、動画録画釦がオンか否かを判定する（Ｓ１１６）。撮影者がスルー画を観察し、動画撮影を開始させるには、動画録画釦を操作するので、このステップでは、動画録画釦の操作状態に基づいて判定する。この判定の結果、動画録画釦が操作されていない場合には、ステップＳ１０４に戻る。

ステップＳ１１６における判定の結果、動画録画釦がオンの場合には、ＡＦ処理を行う（Ｓ１１７）。ＡＦ処理は、カメラ本体２００内の撮像素子からの画像データに基づくコントラストＡＦ等によって、焦点調節を行う。このとき、カメラ本体２００内の本体ＣＰＵは、レンズ鏡筒１００内のレンズＣＰＵ１２０に対して、フォーカスレンズ群１０２の駆動のためのコマンドを出力し、焦点調節を行う。ステップＳ１１１におけるＡＦ処理では、いわゆるシングルＡＦ（１回、合焦すると、焦点調節動作を終了する）でもよいが、ステップＳ１１７においては、いわゆるコンティニュアスＡＦ（合焦後、ピントがずれると再度自動焦点調節を行い、常に合焦状態を維持するような自動焦点調節）によるＡＦ処理を行う。

ＡＦ処理を行うと、次に、ＡＥ処理を行う（Ｓ１１８）。ここでは、１フレーム分の画像データを取得すると、この画像データに基づいて輝度情報を算出し、この輝度情報に基づいて、適正露光となるように、絞り１０６の絞り値、撮像素子の電子シャッタ、ＩＳＯ感度等を算出する。絞り１０６の制御のために、本体ＣＰＵ２０１ａは、レンズＣＰＵ１２０に対して絞り制御用のコマンドを出力する。絞り制御用のコマンドとして、適正露光となる絞り値、絞りの駆動速度等がある。

ＡＥ処理を行うと、動画録画を行い（Ｓ１１９）、録画データの記憶を行う（Ｓ１２０）。ここでは、撮像素子から動画用の画像データを取得し、これを動画記録用に画像処理し、この処理された画像データをカメラ本体内の記録媒体２１０に記録する。

録画データ記憶を行うと、次に、動画録画釦がオフか否かを判定する（Ｓ１２１）。ここでは、ステップＳ１１６においてオンとした動画録画釦をオフとしたか、すなわち、動画録画釦の押し込みを解除したか否かを判定する。なお、本実施形態においては、動画録画釦を押し込んでいる間、動画の録画を行うようにしているが、これに限らず、例えば、動画録画釦を押し込むと動画の録画を開始し、以後、動画録画釦から指を離しても動画の録画を続行し、再度、動画録画釦を押し込むと動画の録画を終了するようにしてもよい。

ステップＳ１２１における判定の結果、動画録画釦がオフでなかった場合、すなわち、動画録画釦が操作されたままであった場合には、ステップＳ１１７に戻り、動画の録画を続行する。一方、ステップＳ１２１における判定の結果、動画録画釦がオフであった場合、すなわち、動画録画釦の操作が解除された場合には、動画の録画を終了し、ステップＳ１０４に戻る。

次に、本実施形態に係るレンズ鏡筒１００の動作について、図５および図６に示すフローチャートを用いて説明する。このフロー（後述する図７ないし図１１も同様）は、レンズ鏡筒１００内に設けられたレンズＣＰＵ１２０がレンズ鏡筒１００内の記憶部１３１に記憶されたプログラムに従って実行する。

カメラ本体１００内の電源がオンとなり、これに伴ってレンズ鏡筒１００の電源がオンになると、図５および図６に示すフローがスタートする。まず、レンズの初期化を行う（Ｓ２０１）。ここでは、撮影レンズ１０１〜１０５、絞り１０６等の機械的位置が初期位置となるように機械的初期化を行い、また各種フラグ等、電気的初期化を行う。

レンズ初期化を行うと、次に、待機状態となる（Ｓ２０２）。レンズ鏡筒１００は、カメラ本体２００からの動作を指示するコマンドを受信しないと、またはズーム環や距離環等のレンズ鏡筒１００に設けられた操作部材の操作がないと、動作を開始しない。このステップでは、カメラ本体２００からのコマンドの受信等を待機し、コマンドを受信または操作部材が操作されると、ステップＳ２０３に進む。

待機状態を脱すると、ＡＦ指示があるか否かを判定する（Ｓ２０３）。カメラ本体１００において、ステップＳ１１１やＳ１１７等において、ＡＦ処理を行うと、本体側の焦点検出に応じて、レンズＣＰＵ１２０に対して、フォーカスレンズ群１０２を駆動するためのコマンドを送信する。このステップでは、このＡＦ指示のためのコマンドを受信したかに基づいて判定する。

ステップＳ２０３における判定の結果、ＡＦ指示があった場合には、ＡＦ状態に遷移し（Ｓ２０４）、フォーカス駆動を実行する（Ｓ２０５）。ここでは、コマンド処理部１２２がＡＦ状態に遷移し、カメラ本体２００からの指示に従ってフォーカス制御部１２５が目標位置に向け、目標速度でＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１の駆動制御を行う。ステップＳ２０５におけるフォーカス駆動処理の詳しい動作について、図７を用いて後述する。

ステップＳ２０３における判定の結果、ＡＦ指示がない場合には、次に、ＭＦ開始指示が有るか否かを判定する（Ｓ２０６）。レンズ鏡筒１００のピント合わせは、ＡＦ（自動焦点調節）とＭＦ（手動焦点調節）の２種類があり、カメラ本体２００側でＡＦとＭＦの設定が可能である、このステップでは、カメラ本体２００側でＭＦモードが設定されたか否かをカメラ本体側からのコマンドに基づいて判定する。

ステップＳ２０６における判定の結果、ＭＦ開始時指示が有る場合には、ＭＦ状態に遷移し（Ｓ２０７）、距離環（不図示）が回転されたか否かを判定する（Ｓ２０８）。ここでは、コマンド処理部１２２がＭＦ状態に遷移し、レンズ鏡筒１００の外周に設けられた回転自在の距離環の回転方向と回転量に応じて、ＭＦ（手動焦点調節）を実行する。ステップＳ２０８における判定の結果、距離環が回転している場合には、ステップＳ２０５に進み、検出した回転方向と回転量に応じて手動焦点調節を行う。

ステップＳ２０８における判定の結果、距離環が回転していない場合には、次に、ＭＦ終了指示が有るか否かを判定する（Ｓ２０９）。ここでは、カメラ本体側において、ＭＦモードの設定が解除されたか否かをカメラ本体側からのコマンドに基づいて判定する。この判定の結果、ＭＦ終了指示が有る場合には、ステップＳ２０８に戻り、ＭＦモードを続行する。

ステップＳ２０９における判定の結果、ＭＦ終了指示が有った場合には、次に、フォーカスレンズ駆動中か否かを判定する（Ｓ２１０）。ステップＳ２０８において距離環が操作されると、ＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１がフォーカスレンズ群１０２を駆動するが、距離環の動きに対してフォーカスレンズ群１０２の駆動には遅延がある。このため、ＭＦ終了指示が有った場合でもフォーカスレンズ群１０２の駆動が終了していないことがある。

ステップＳ２１０における判定の結果、フォーカスレンズが駆動中であった場合には、ＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１の停止処理を行う（Ｓ２１１）。

ステップＳ２０５においてフォーカス駆動処理を行うと、またはＳ２０６における判定の結果、ＭＦ開始指示が無い場合には、またはステップＳ２１０における判定の結果、フォーカスレンズが駆動中でない場合、またはステップＳ２１１においてＦＣＳモータの停止処理を行うと、次に、絞り制御指示が有るか否かを判定する（Ｓ２２１）。カメラ本体２００は、ステップＳ１０９の絞りプレビュー時の絞り駆動指示時、ステップＳ１１４の撮影処理時、ステップＳ１１８の動画録画時のＡＥ処理時等において、絞り制御指示のためのコマンドを、レンズＣＰＵ１２０に対して出力する。このステップＳ２２１においては、この絞り制御指示のためのコマンドが送信されてきたか否かを判定する。

ステップＳ２２１における判定の結果、絞り制御指示が有る場合には、次に、絞り目標位置を設定し（Ｓ２２２）、絞り目標速度を設定し（Ｓ２２３）し、絞りモータ駆動を開始する（Ｓ２２４）。カメラ本体２００は、絞り制御指示のためのコマンドをレンズＣＰＵ１２０に出力する場合には、適正露光となる絞り値、絞り駆動時の絞りの駆動速度等の絞り制御用のコマンドを送信してくる。そこで、この適正露光となる絞り値と、現在の焦点距離と、レンズ記憶部１３１に記憶されているズームレンズ群１０３の位置と絞り１０６の開口量との関係を記憶した情報に基づいて、現在の絞り値から受信した絞り値に到達するための駆動ステップ数を演算することにより、絞り目標位置を設定する。そして、この設定された目標位置に向けて駆動する際の絞り目標速度を設定する。絞り目標位置と絞り目標速度を設定すると、絞りモータ（絞り用ステッピングモータ１１２）によって、絞り１０６の絞り駆動制御を開始する。

絞りモータ駆動を開始すると、速度更新処理を実行する（Ｓ２２４ａ）。ここでは、速度更新のタイミングになると、現在の絞りモータパルス（ｐｌｓ）を読み出し、この絞り値に基づいて絞り感度を算出し、この絞り感度とステップＳ１１３ａまたはＳ１１８においてカメラ本体から送信されてきた駆動速度を用いてモータ速度を演算し、演算されたモータ速度に従って、受信された駆動速度で光量が一定に変化するようにモータの制御速度を更新する。この速度更新処理の詳しい動作については、図９を用いて後述する。

絞りモータの駆動を開始すると、次に、絞り指示値を記憶する（Ｓ２２５）。ここでは、カメラ本体２００から送信されてきた絞り制御指示用のコマンド中にある絞り指示値をレンズ記憶部１３１またはレンズＣＰＵ１２０内のメモリに記憶する。これは、絞り制御が終了しないうちに、撮影者がズーム操作を行う場合があり、この場合でも、カメラ本体２００から指示された絞り値となるように、絞り１０６の開口径を制御するためである（ステップＳ２２６、Ｓ２２７参照）。

絞り指示値を記憶すると、次に、ズーム（ＺＭ）位置変更が発生したか否かを判定する（Ｓ２２６）。ここでは、撮影者がズーム環を回動操作し（またはカメラ本体側のズーム操作部材）、焦点距離が変更したか否かを判定する。焦点距離の変更の発生は、たとえば、ズーム位置検出部１１４によって検出された焦点距離の時間的変化に基づいて、判定してもよい。

ステップＳ２２６における判定の結果、ズーム位置変更が発生した場合には、目標位置の更新を行う（Ｓ２２７）。焦点距離が変わると、カメラ本体２００から指示された絞り値とするためには、絞り１０６の開口径を変えなければならない。このステップでは、カメラ本体２００から指示された絞り値となるように、ステップＳ２２２において設定された絞り目標位置を変更する。

ステップＳ２２１における判定の結果、絞り制御指示がない場合には、次に、ズーム（ＺＭ）位置変更が発生したか否かを判定する（Ｓ２２８）。前述したように、レンズ鏡筒１００に設けられたズーム環等を操作すると、光学系の焦点距離が変化する。このステップでは、例えば、ズーム位置検出部１１４によって検出された焦点距離の時間的変化に基づいて、ズーム位置に変更が生じたか否かを判定する。この判定の結果、ズーム位置の変更が発生していない場合には、ステップＳ２０２に戻る。

ステップＳ２２８における判定の結果、ズーム位置の変更が発生している場合には、次に、絞りトラッキング処理を実行する（Ｓ２２９）。ここでは、ズーム操作により焦点距離が変化しても、カメラ本体２００側から指示されている絞り値が維持されるように、絞り１０６の開口量（開口径）の制御を行う。この絞りトラッキング処理の詳しい動作については、図８を用いて後述する。

ステップＳ２２９において絞りトラッキング処理をおこなうと、またはステップＳ２２６における判定の結果、ズーム位置変更が発生していない場合、またはステップＳ２２７において目標位置更新を行うと、次に、絞り制御終了か否かを判定する（Ｓ２３０）。絞り制御の終了は、絞り目標位置に達した場合に絞り制御終了と判定する。この判定の結果、絞り制御終了でない場合は、ステップＳ２２１に戻り、絞り制御を継続する。

一方、ステップＳ２３０における判定の結果、絞り制御終了の場合は、通信終了指示があるか否かを判定する（Ｓ２３１）。カメラ本体２００側において、電源がオフする等によって、カメラ本体２００とレンズ鏡筒１００の間で通信を終了する場合には、レンズ鏡筒１００側に電源オフの前に通信終了のコマンドが送信されてくる。そこで、このステップでは、通信終了の指示が有るか否かについて判定する。

ステップＳ２３１における判定の結果、通信終了の指示がない場合には、ステップＳ２０２に戻る。一方、判定の結果、通信終了の指示が有る場合には、通信終了処理を行い（Ｓ２３２）、レンズ通信のフローを終了する。

このように、レンズ通信のフローにおいては、絞り制御の指示がカメラ本体側からあると、絞り目標位置と目標速度を設定し、駆動制御を行う（Ｓ２２２〜Ｓ２２４）。そして、絞りの駆動機構のカム形状によらず、絞りを通過する光量が一定の速度で変化するように、絞りモータ（絞り用ステッピングモータ１１２）の駆動速度を制御する（Ｓ２２４ａ）。絞りを通過する光量変化の速度が一定であるために、動画やライビュー表示の輝度が不自然となることを防止することができる。

また、レンズ通信のフローにおいては、カメラ本体２００から絞り制御のコマンドを受信すると、現在の絞り位置と現在のズーム位置を読み出し、またレンズ記憶部１３１からズーム位置と絞りの開口量の関係を用いて、現在の絞り値から受信した絞り値に到達するための駆動ステップ数を演算し、絞り用ステッピングモータ１１２の駆動を行っている（図６のＳ２２１〜Ｓ２２４）。このため、ズーム位置に係らず、正確な絞り値に制御することができる。

また、レンズ通信のフローにおいては、カメラ本体２００から受信した絞り制御のコマンドに基づいて、絞り制御を行っている最中に、ズーム操作がなされた場合には、このズーム操作に基づく焦点距離に変化に応じて、絞りの目標位置を更新している（図６のＳ２２６、Ｓ２２７）。このため、カメラ本体２００の指示した絞り値に正確に制御することができる。

次に、図７を用いて、図５のステップＳ２０５に示すフォーカス駆動処理の動作について説明する。フォーカス駆動処理のフローに入ると、まず、目標位置を設定し（Ｓ３０１）、目標速度を設定する（Ｓ３０２）。カメラ本体２００側からＡＦ処理のためのコマンドが送信されてくる場合には、目標位置が併せて送られてくる。そこで、レンズＣＰＵ１２０内のフォーカス制御部１２５は、目標位置に到達するためのＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１の駆動パルス数（目標位置）を設定し、また目標位置に到達するまでのパルスレート（目標速度）を設定する。

ステップＳ３０１およびＳ３０２において目標位置と目標速度を設定すると、ＦＣＳモータの駆動を開始する（Ｓ３０３）。ここでは、ドライバ１１３を介してＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１を駆動し、フォーカスレンズ群１０２を目標位置に向けて駆動開始する。

ＦＣＳモータの駆動を開始すると、次に、フォーカスモータ駆動中か否かを判定する（Ｓ３０４）。ＦＣＳ群用ステッピングモータ１１１は、ステップＳ３０１において設定したステップ数分、駆動を行う。

ステップＳ３０４における判定の結果、フォーカスモータが駆動中の場合は、フォーカス駆動処理を終了して元のフローに戻る。一方、フォーカスモータの駆動中でない場合は、フォーカス制御終了処理を行う（Ｓ３０５）。そして、この終了処理が終わると元のフローに戻る。

次に、図８を用いて、図６のステップＳ２２９に示す絞りトラッキング処理の動作について説明する。絞りトラッキング処理のフローに入ると、まず、カメラ本体の最新指示値の読み出しを行う（Ｓ４０１）。カメラ本体２００から絞り制御のためのコマンドを受信すると、ステップＳ２２５において、絞り指示値をレンズ記憶部１３１またはレンズＣＰＵ１２０内のメモリに記憶している。ここでは、この記憶された最新の絞り指示値を読み出す。

最新の指示値を読み出すと、次に、現在絞り値（現在の絞り制御パルス位置）ｐｌｓの読み出しを行う（Ｓ４０２）。本実施形態においては、絞り１０６の駆動用としてステッピングモータを使用していることから、現在の絞り値は、ステッピングモータの駆動ステップ数のカウント値（絞り制御パルス位置）ｐｌｓによって求めることができる。

現在絞り値を読み出すと、次に、現在ズーム（ＺＭ）位置読み出しを行う（Ｓ４０３）。ここでは、ズーム位置検出部１１４の検出出力に基づいて、現在のズーム位置を読み出す。

続いて、最新の指示値は現在ズーム（ＺＭ）位置の開放Ｆｎｏ．未満か否かを判定する（Ｓ４０４）。絞り１０６の開放Ｆｎｏは、焦点距離によって変化し、一般に、焦点距離が長くなると、開放Ｆｎｏ．も大きくなる。ステップＳ４０１によって読み出したカメラ本体２００からの絞り値は、ステップＳ４０３において読み出した現在設定されている焦点距離では、設定不可能な場合がある。そこで、このステップでは、カメラ本体２００側で設定された絞り値に絞り１０６が設定可能か否かを判定する。

ステップＳ４０４における判定の結果、最新の指示値は現在ＺＭ位置の開放Ｆｎｏ．未満の場合には、最新の指示値を現在ＺＭ位置の開放Ｆｎｏ．で丸め込む（Ｓ４０５）。ここでは、カメラ本体２００側で設定された絞り値に設定することができないことから、現在設定されている焦点距離における開放Ｆｎｏとする。

ステップＳ４０５における処理を行うと、またはステップＳ４０４における判定の結果、最新の指示値は現在ＺＭ位置の開放Ｆｎｏ．未満でなかった場合には、次に、最新の指示値は現在ＺＭ位置の最大Ｆｎｏ.より大きいか否かを判定する（Ｓ４０６）。絞り１０６は、一番絞り込んだ状態（最大Ｆｎｏ．）よりも更に絞り込むことができず、また、この最大Ｆｎｏ．は、焦点距離によって変化する。そこで、このステップでは、カメラ本体２００側で設定された絞り値に絞り１０６が設定可能か否かを判定する。

ステップＳ４０６における判定の結果、最新の指示値は現在ＺＭ位置の最大Ｆｎｏ．より大きい場合には、最新の指示値を現在ＺＭ位置の最大Ｆｎｏ．で丸め込む（Ｓ４０７）。ここでは、カメラ本体２００側で設定された絞り値に設定することができないことから、現在設定されている焦点距離における最大Ｆｎｏとする。

ステップＳ４０７における処理を行うと、またはステップＳ４０６における判定の結果、最新の指示値は現在ＺＭ位置の最大Ｆｎｏ．より大きくなかった場合には、次に、目標絞り位置（絞り制御パルス位置）ｐｌｓを演算する（Ｓ４０８）。ここでは、ステップＳ４０１〜Ｓ４０３において読み出した、カメラ本体から指示された絞り値、現在の絞り値、および現在の焦点距離を用いて、レンズ記憶部１３１に記憶されているズームレンズ群の位置と絞り制御パルス位置から、目標絞り値に到達するための駆動ｐｌｓ数（ステッピングモータの駆動ステップ数、目標絞り制御パルス位置と現在の絞り制御パルス位置との差）を演算する。

目標絞り位置（絞り制御パルス位置）ｐｌｓを演算すると、次に絞りモータの駆動を行う（Ｓ４０９）。ここでは、絞り制御部１２４は、ドライバ１１３を介して絞り用ステッピングモータ１１２の駆動制御を行い、絞り１０６の制御を行う。

このように、絞りトラッキング処理においては、ズーム操作により焦点距離が変更されても、この変更前の絞り値が維持されるように、焦点距離の変更に応じて絞り値の開口量（絞り制御パルス位置）を制御している。なお、焦点距離の検出は、所定時間間隔で行われており、この時間間隔で絞り１０６の開口径の制御がなされる。なお、動画録画ボタンが押されて動画録画中である場合には、絞りの開口径の制御は静音動作をする。

次に、図９に示すフローチャートを用いて、図６のステップＳ２２４ａに示す速度更新処理の動作について説明する。

速度更新処理のフローに入ると、まず、速度更新タイミングか否かの判定を行う（Ｓ５０１）。絞り１０６の駆動速度は、所定のタイミングで更新される。この更新タイミングとしては、例えば、１フレーム分または複数フレーム分の画像データを取得したタイミングであり、また絞り用ステッピングモータ１１２によって絞りが所定ステップ（例えば、１０ｐｌｓ分）、駆動されるタイミングでもよい。

ステップＳ５０１における判定の結果、速度更新のタイミングであれば、現在絞りモータパルス（ｐｌｓ）の読み出しを行う（Ｓ５０５）。絞り１０６が基準位置から、絞り用ステッピングモータ１１２に印加したパルス数をレンズＣＰＵ１２０内のメモリ等に記憶しておき、このステップＳ５０５において、このパルス数を読み出す。このパルス数が、絞り用ステッピングモータの制御位置であり、絞り１０６の現在絞り値に対応する。

現在絞りモータｐｌｓを読み出すと、次に、絞り感度の算出を行う（Ｓ５０６）。絞り感度は、レンズ記憶部１３１に記憶されているので、ステップＳ５０５において読み出した現在の絞り値に対応する絞り感度Ａｓを読み出す。なお、ズームレンズの場合には、現在の絞り値に加えて、焦点距離を用いて、対応する絞り感度を読み出す。

絞り感度を算出すると、次に、モータ速度を演算する（Ｓ５０７）。モータ速度Ｖａｃは、ステップＳ５０６で算出した絞り感度Ａｓにより、ステップＳ１１３ａ、Ｓ１１８でカメラ本体２００より入力した絞り目標速度ｖｓを除算することによって求めることができる。詳細については後述する。

モータ速度を演算すると、次に、モータ制御速度更新を行う（Ｓ５０８）。ここでは、レンズＣＰＵ１２０は、絞り制御部１２４を介して、ドライバ１１３にモータ駆動速度Ｖａｃを設定し、この駆動速度で絞り用ステッピングモータを駆動する。

モータ制御速度の更新を行うと、またはステップＳＳ５０１における判定の結果、速度更新のタイミングでない場合に、速度更新処理のフローを終了し、元のフローに戻る。

このように、速度更新処理のフローにおいては、絞りの絞り値に基づいて絞り駆動機構の特性を記憶部から読み出し（Ｓ５０５、Ｓ５０６）、絞り駆動機構の特性に基づいて、絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように絞り駆動機構を駆動する絞り駆動部（絞り用ステッピングモータ）の駆動速度を演算し（Ｓ５０７）、演算された駆動速度に基づいて絞り駆動部を制御している（Ｓ５０８）。

すなわち、速度更新処理のフローにおいては、モータの駆動目標速度と絞り感度からモータ速度を演算して、絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように、絞りの開口量を制御している。言い換えると、絞り駆動用のモータの駆動速度が一定の場合に、絞りの開口量の変化の速度が一定に変化しないような絞り駆動機構であっても、速度更新処理のフローを実行することにより、絞りの開口量の変化の速度を一定にすることができ、絞りを通過する光量の変化速度を一定とすることができる。このため、動画撮影時やライブビュー表示時に、絞り値が変化しても、被写体像の輝度が不自然に変化することを防止することができる。

次に、図１０に示すフローチャートを用いて、速度更新処理の第１の変形例を説明する。本変形例においては、図９を用いて説明した光量一定変化となる制御に加えて、絞りモータの駆動速度一定の制御を切り替えることができる。なお、絞りを通過する光量を、指定の光量変化速度にて一定速度で変化させる制御を光量一定変化の制御と記載する。また。絞り駆動用モータ（絞り用ステッピングモータ）の駆動速度を指定の一定の駆動速度とする制御を駆動速度一定の制御と記載する。

本変形例は、図９に示した速度更新処理のフローにおいて、ステップＳ５０２とＳ５０４を追加したのみであることから、この相違点を中心に説明する。

図１０に示す速度更新処理のフローに入ると、まず、速度更新タイミングか否かを判定する（Ｓ５０１）。この判定の結果、速度更新のタイミングであった場合には、次に、指定の光量変化速度による光量一定変化の制御を指示するコマンド（光量一定変化コマンド）が送信されてきたか否かを判定する（Ｓ５０２）。カメラ本体２００では、絞り１０６の駆動速度の制御を行うにあたって、光量一定変化の制御とするか、または駆動速度一定の制御とするかを設定することができ、この設定に応じたコマンドが、ステップＳ１１３ａ、Ｓ１１８において送信されてくる。このステップでは、カメラ本体２００からのコマンドに応じて判定する。

ステップＳ５０２における判定の結果、光量一定変化コマンドが送信されてきていない場合には、本体から指示された絞りモータ速度を設定する（Ｓ５０４）。ステップＳ１１３ａ、Ｓ１１８において、絞り駆動時の絞りモータの駆動速度が送信されてくるので、この駆動速度で絞り用ステッピングモータ１１２の駆動制御を行う。すなわち、絞りモータの駆動速度を一定に設定する。

一方、ステップＳ５０２における判定の結果、光量一定変化コマンドが送信されてきた場合には、ステップＳ５０５以下を実行する。ステップＳ５０５以下については、図９を用いて詳述したので、詳しい説明を省略する。

このように、速度更新処理の第１の変形例においては、カメラ本体２００側で、光量一定変化の制御とするか、駆動速度一定変化の制御にするかを設定することができる。撮影者は、例えば、動画を撮影するような場合には、光量一定変化の制御を設定すれば、動画の撮影中に不自然な輝度変化を防止することができ、また駆動速度一定変化の制御を設定すれば、静止画撮影の場合に、迅速に絞り制御がなされ、シャッタタイムラグを最小限にすることが可能となる。

なお、本変形例においては、光量一定変化の制御の設定は、カメラ本体２００側で設定するとしたが、これに限らず、レンズ鏡筒１００側の操作部材（不図示）において設定するようにしてもよい。

次に、図１１に示すフローチャートを用いて、速度更新処理の第２の変形例を説明する。本変形例においては、動画モードか否かに応じて、絞りの駆動制御を、光量一定変化の制御にするか、絞りモータ駆動速度一定の制御にするかを、自動的に切り替えることができる。

本変形例は、図９に示した速度更新処理のフローにおいて、ステップＳ５０３とＳ５０４を追加したのみであることから、この相違点を中心に説明する。

図１１に示す速度更新処理のフローに入ると、まず、速度更新タイミングか否かを判定する（Ｓ５０１）。この判定の結果、速度更新のタイミングであった場合には、次に、動画モードか否かを判定する（Ｓ５０３）。カメラ本体２００側において、動画録画釦を操作することにより動画モードとなり（図４のＳ１１６参照）、ステップＳ１１８のＡＥ処理時等において、この情報が送信される。このステップでは、カメラ本内２００から情報の送信に基づいて判定する。

ステップＳ５０３における判定の結果、動画モードでなかった場合には、本体から指示された絞りモータ速度を設定する（Ｓ５０４）。ステップＳ１１３ａ、Ｓ１１８において、絞り駆動時の絞りモータの駆動速度が送信されてくるので、この駆動速度で絞り用ステッピングモータ１１２の駆動制御を行う。すなわち、絞りモータの駆動速度を一定に設定する。

一方、ステップＳ５０３における判定の結果、動画モードが送信されてきた場合には、ステップＳ５０５以下を実行する。ステップＳ５０５以下については、図９を用いて詳述したので、詳しい説明を省略する。

このように、速度更新処理の第２の変形例においては、カメラ本体２００側で、動画モードに設定されると、自動的に光量一定変化の制御が設定され、また静止画モードに設定されると、自動的に絞りモータの駆動速度一定変化の制御が設定される。このため、撮影者は、撮影モードさえ決めれば、絞りの駆動速度に関する設定が自動的になされるので便利である。

次に、図１２ないし図１６を用いて、光量変化一定にするための制御について説明する。

図１２は、本実施形態の絞り駆動機構の絞りモータパルス（ｐｌｓ）と絞り開口面積の関係の一例を示す。図１２において、横軸は、絞り用ステッピングモータ１１２に印加されたパルス数を示し、この例では、左端が開放絞り値（Ｆ＝４．０）、右端が最小絞り値（Ｆ＝２２）に対応する。また、縦軸は、絞り１０６の開口面積を示し、最小絞り値の場合の面積をＡ［ｍｍ^２］とすると、開放絞り値の場合の面積は３２Ａ［ｍｍ^２］となる。この例では、絞り１０６の絞り羽根を駆動するカムの特性により、このような絞り開口面積特性を有するものとする。

図１３は、絞りモータ駆動速度一定制御の例であり、絞り用ステッピングモータ１１２を一定速度で駆動した場合を示す。図１３は、図１２に示すような絞り開口面積特性を有する絞り駆動機構にて、基準絞りモータ速度Ｖａｒ＝１０００［ｐｐｓ=ｐｌｓ／ｓｅｃ］で絞りモータを一定速度で駆動する時の、絞りモータパルス（ｐｌｓ）と絞り値ＡＶの関係を示す。

ここで、絞りによる光量変化速度は、微小時間に対して変化する光量であり、絞り値ＡＶの変化をΔＡＶとするとΔＡＶ／Δｔ（１／ｓｅｃ）と示すことができる。図１３において、横軸は絞りモータパルス（ｐｌｓ）を示し、絞りモータ駆動速度を一定としているので、横軸は時間ｔとみなすことができる。従って、横軸を時間ｔとみなすと、このグラフの傾き（ΔＡＶ／Δｔ）は、基準絞りモータ速度Ｖａｒで絞りモータを駆動制御する場合の絞りによる光量変化速度を示す。

なお、図１３の横軸における絞りモータパルスｐｌｓ＝０は開放絞り値Ｆ４、絞りモータパルスｐｌｓ＝最大値は最小絞り値Ｆ２２に対応している。また、縦軸は、絞り値ＡＶ（アペックス値）を示す（ＡＶ４はＦ４、ＡＶ９はＦ２２にそれぞれ対応する）。

このように、本実施形態や本変形例においては、絞りモータを一定速度で駆動制御する場合、絞り値は絞りモータパルス（時間）の変化に対して非線形に変化し、光量変化速度が一定とはならない（光量が一定速度で変化しない）絞り駆動機構となっている。前述の第１の変形例および第２の変形例におけるステップＳ５０４（図１０、図１１参照）における絞りモータ速度の設定は、光量変化速度が一定とならない（光量が一定速度で変化しない）場合である。

図１２および図１３を用いて説明したような絞り駆動機構の条件のもとで、カメラ本体から指示される絞り動作による光量変化速度に合致する光量変化速度に制御するための処理について説明する。最初に概略的な説明を示す。

図１４は、ねらいとする光量一定変化制御を示し、光量変化速度である傾きが一定となる特性を示す。図１３の各時刻の絞りモータ駆動速度一定制御特性の傾きである光量変化速度ｖｄ［１／ｓｅｃ］を、カメラ本体から指示された光量変化速度ｖｓ［１／ｓｅｃ］の傾き（図１４）に補正するために以下の計算を行う。

指示された光量変化速度ｖｓを、各時刻での絞りモータ駆動速度一定制御特性の傾きである光量変化速度ｖｄで除算した補正係数（ｖｓ／ｖｄ）を求め、基準絞りモータ速度Ｖａｒ［ｐｌｓ／ｓｅｃ］にこの補正係数を乗算して絞りモータ補正速度Ｖａｃ［ｐｌｓ／ｓｅｃ］を、下記（１）によって算出する。なお、［］は単位を示す。
Ｖａｃ［ｐｌｓ／ｓｅｃ］＝Ｖａｒ［ｐｌｓ／ｓｅｃ］×ｖｓ［１／ｓｅｃ］／ｖｄ［１／ｓｅｃ］ ・・・（１）

図１５には、絞りモータ一定速制御特性を測定する際の基準絞りモータ速度Ｖａｒ＝１０００ｐｐｓとする場合の、絞りモータ補正速度Ｖａｒの特性を模式的に示す。なお、図１５は、開放絞り値Ｆ４から最小絞り値Ｆ２２までの絞り動作の時間を、基準絞りモータ速度Ｖａｒにて絞りモータ一定速制御特性を測定する際に要する開放絞り値Ｆ４から最小絞り値Ｆ２２までの絞り動作の時間と同一とする条件としている。以上が概略的な処理の説明となる。

次に、具体的な処理を以下に示す。レンズＣＰＵ１２０は、本体ＣＰＵ２０１ａから受信する光量変化速度ｖｓ［１／ｓｅｃ］と以下に説明する絞り感度データに基づいて光量変化速度がｖｓとなる絞りモータ速度を算出する。図１６は、レンズ記憶部１３１が記憶している絞り感度データを示す。絞り感度データは、図１３に示すように、絞りモータを、１パルス分だけ駆動する場合に対応する絞り値ＡＶの変化量（ΔＡＶ）を示すデータである。絞り感度データの形式としては、各絞りモータパルス値に対応する絞り値ＡＶの変化量Ａｓとして記憶されている。または、絞りモータパルス値を複数の領域に分割し、分割領域毎に絞り値の変化量を記憶してもよい。その場合は、たとえば、分割領域内の絞り値ＡＶの変化量の平均値を求めて記憶させてもよい。あるいは図１６に示す特性値に一致する近似式を記憶させてもよい。また、このような絞り感度データは、交換レンズやレンズ一体型カメラの製造工程において、個体毎に測定されてレンズ記憶部１３１に記憶させてもよい。

本発明の一実施形態や変形例においては、レンズＣＰＵ１２０は、絞りモータを駆動する際に、本体ＣＰＵ２０１ａから光量変化速度ｖｓ［１／ｓｅｃ］を受信する（図４のＳ１１３ａ、Ｓ１１８の絞り駆動時の絞りの駆動速度と等価）。

そして、本体より指示された光量変化速度ｖｓに対して、レンズ記憶部１３１に記憶されている絞り感度データのうちから、現在の絞りモータパルス値に応じた絞りＡＶ値の変化量Ａｓを選択し、下記（２）式により絞りモータ速度Ｖａｃを算出する。
Ｖａｃ［ｐｌｓ／ｓｅｃ］＝ｖｓ［１／ｓｅｃ］／Ａｓ［１/ｐｌｓ］ ・・・（２）

レンズＣＰＵ１２０は、絞りモータを駆動しながら絞りモータパルス値に応じて絞りＡＶ値の変化量Ａｓを選択して上記絞りモータ速度Ｖａｃを算出する（図９：Ｓ５０７）。そして、各絞りモータパルス値の位置にて速度Ｖａｃにて絞りモータを駆動するように制御することにより（図９：Ｓ５０８）、絞りを通過する光量の変化速度を一定値Ｖｓに制御することが可能となる。

以上説明したように、本発明の一実施形態や変形例においては、絞り駆動機構の特性に基づいて、絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように絞り駆動機構の駆動速度を演算し（図９のＳ５０５〜Ｓ５０７）、演算された駆動速度に基づいて絞り駆動部を制御している（Ｓ５０８）。このため、絞り駆動時でも露出変化が不自然となることを防止できる。

また、本発明の一実施形態や変形例においては、絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように絞り駆動部を制御する第１の制御を実行するか、または絞り駆動機構の特性と無関係に絞り駆動部を制御する第２の制御を実行することができる。このため、動画や静止画等に応じて適切な露光制御ができる。

なお、本発明の一実施形態や変形例においては、絞りの目標速度はカメラ本体側から送信していたが、しかし、目標速度はレンズ鏡筒側において、絞り装置の特性に応じて適宜設定するようにしてもよい。

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く、さらに、携帯電話、スマートフォン、携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）、タブレット型コンピュータ、ゲーム機器等に内蔵されるカメラでも構わない。いずれにしても、絞りを有する機器であれば、本発明を適用することができる。

また、本明細書において説明した技術のうち、主にフローチャートで説明した制御に関しては、プログラムで設定可能であることが多く、記録媒体や記録部に収められる場合もある。この記録媒体、記録部への記録の仕方は、製品出荷時に記録してもよく、配布された記録媒体を利用してもよく、インターネットを介してダウンロードしたものでもよい。

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。

１０・・・交換レンズ、
１００・・・レンズ鏡筒、１０１・・・撮影レンズ、１０２・・・フォーカスレンズ群、１０３・・・ズームレンズ群、１０４・・・撮影レンズ、１０５・・・撮影レンズ、１０６・・・絞り、１０７・・・鏡枠、１１１・・・ＦＣＳ群用ステッピングモータ、１１２・・・絞り用ステッピングモータ、１１３・・・ドライバ、１１４・・・ズーム（ＺＭ）位置検出部、１２０・・・レンズＣＰＵ、１２１・・・位置検出部、１２２・・・コマンド処理部、１２４・・・絞り制御部、１２５・・・フォーカス制御部、１３１・・・レンズ記憶部、２００・・・カメラ本体、２０１・・・システムコントローラ、２０１ａ・・・本体ＣＰＵ、２０１ｂ・・・画像処理回路、２０１ｃ・・・焦点検出回路、２０２・・・撮像部、２０４・・・シャッタ駆動機構、２０５・・・シャッタ、２０６・・・コネクタ、２０８・・・表示部、２１０・・・記憶媒体、２１２・・・不揮発性メモリ、２１４・・・揮発性メモリ、２１６・・・カメラ操作部、２１６ａ・・・パワーＳＷ、２１６ｂ・・・１ｓｔレリーズＳＷ、２１６ｃ・・・２ｎｄレリーズＳＷ、２１８・・・電源回路、２２０・・・バッテリ

Claims (6)

1. 撮影レンズと絞りと該絞りを開閉させるための絞り駆動機構とを有するレンズユニットにおいて、
   上記絞り機構は、上記絞りを最小駆動単位で駆動させる際の絞り値の変化量が絞り値に応じて変化する構成を有し、
   上記レンズユニットは、
   絞り値に応じた上記絞り駆動機構の上記最小駆動単位の駆動に対応する絞り値の変化量である絞り感度特性を記憶する記憶部と、
   上記絞り駆動機構を駆動する絞り駆動部と、
   上記絞り駆動機構の絞り感度特性と所定の光量変化速度に基づいて、上記絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように上記絞り駆動部の駆動速度を演算し、演算した駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御する絞り制御部と、
   を具備することを特徴とするレンズユニット。
2. 上記絞り制御部は、上記レンズユニットに着脱可能に構成されるカメラ本体と通信可能であり、上記カメラ本体から上記所定の光量変化速度を受信することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
3. 上記絞り制御部は、上記レンズユニットに着脱可能に構成され動画撮影を行う動画モードを有するカメラ本体と通信可能であり、
   上記絞り制御部は、上記カメラ本体から動画モードが設定されたことが送信された場合に、絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように上記絞り駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
4. 上記絞り制御部は、上記レンズユニットに着脱可能に構成され動画撮影を行うことが可能なカメラ本体と通信可能であり、
   上記絞り制御部は、上記カメラ本体からの所定フレーム分の画像データの取得が完了したことに応じて、上記駆動速度の演算を行い、演算した駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
5. 上記絞り制御部は、上記絞り駆動部による所定数の駆動単位の駆動の実行に応じて、上記駆動速度の演算を行い、演算した駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズユニット。
6. 撮影レンズと、絞りと、該絞りを開閉させ、上記絞りを最小駆動単位で駆動させる際の絞り値の変化量が絞り値に応じて変化する構成を有する絞り機構と、上記絞り駆動機構の特性を記憶する記憶部と、上記絞り駆動機構を駆動する絞り駆動部を有するレンズユニットにおける絞り制御方法において、
   上記絞りの絞り値に基づいて上記絞り駆動機構の上記最小駆動単位の駆動に対応する絞り値の変化量である絞り感度特性を上記記憶部から読み出し、
   上記絞り駆動機構の絞り感度特性と所定の光量変化速度に基づいて、上記絞りの開閉動作により絞りを通過する光量の変化速度が一定となるように上記絞り駆動部の駆動速度を演算し、
   演算された駆動速度に基づいて上記絞り駆動部を制御する、
   ことを特徴とする絞り制御方法。