(58)【調査した分野】(Int.Cl.,DB名)
【発明を実施するための形態】
【0011】
以下、図面等を参照して、本発明の一実施形態について説明する。
図1は、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒20をカメラ本体10に装着して構成されるカメラを概念的に示す図である。
カメラ1は、カメラ本体10と、カメラ本体10に対して着脱可能なレンズ鏡筒20と、によって構成されている。
【0012】
カメラ本体10にレンズ鏡筒20が結合した状態では、カメラ本体10の接点19がレンズ鏡筒20の接点29と通電可能に接触し、カメラ本体10のカメラマイコン18および図示しない電源がレンズ鏡筒20における後述するレンズマイコン26と接続される。
これにより、カメラ本体10からレンズ鏡筒20への電源電力の供給が可能となる共に、カメラ本体10のカメラマイコン18とレンズ鏡筒20のレンズマイコン26との間で制御情報の通信が行われ、カメラ本体10のカメラマイコン18によってレンズマイコン26を介してレンズ鏡筒20の制御が可能となっている。
カメラマイコン18からレンズ鏡筒20のレンズマイコン26に対して伝達される情報には、連写モードに係る設定情報やレリーズボタン17の操作情報が含まれ、これらは後述するレンズマイコン26が行う絞りモータユニット24に対する高速駆動制御の際の制御情報として用いられる。
【0013】
カメラ本体10は、いわゆるデジタル一眼レフカメラであって、光像を電気信号に変換する撮像素子11と、ファインダ光学系12と、クイックリターンミラー13Mを備えるミラー機構13と、露光時間を規定するシャッタ機構14と、測光ユニット15と、測距ユニット16と、撮影を指令するレリーズボタン17と、当該カメラ本体10および後述するレンズ鏡筒20を含めてカメラ1を統括制御するカメラマイコン18等により構成されている。なお、本発明はデジタル一眼レフカメラに限定されるものではない。
【0014】
ミラー機構13は、
図1に示す撮影待機状態ではクイックリターンミラー13Mがレンズ鏡筒20によって集光された被写体像光をファインダ光学系12に導き、撮影時にはクイックリターンミラー13Mが被写体像光をシャッタ機構14および撮像素子11に入射可能な待避位置に揺動する。
測光ユニット15は、ファインダ光学系12に入射した被写体像光の光量を検出し、その検出値をカメラマイコン18に出力する。
【0015】
測距ユニット16は、オートフォーカス用の測距手段であって、たとえば位相差検出方式によって被写体までの焦点ズレ量を検出し、検出値をカメラマイコン18に出力する。
レリーズボタン17は、半押しと全押しの二段に構成されており、半押しで測光およびAFを指令し、全押しで撮影を指令するようになっている。
【0016】
そして、カメラ本体10は、使用者によってレリーズボタン17が押圧操作されるとカメラマイコン18によって制御され、
図1に示す撮影待機状態から下記のように撮影動作を行う。
図1に示す撮影待機状態では、ミラー機構13におけるクイックリターンミラー13Mがレンズ鏡筒20によって集光された被写体像光をファインダ光学系12に導いている。
【0017】
この撮影待機状態から、レリーズボタン17が半押し操作されると、カメラマイコン18は、測光ユニット15による検出結果に基づいてシャッタ速度及び絞り値を決定し、測距ユニット16から入力された検出値に基づいて、後述するレンズ鏡筒20のレンズマイコン26に指令してそのAFユニット22を駆動させて合焦状態とする。この時、カメラマイコン18は、レンズ鏡筒20の絞り羽根23を開放状態とする。
【0018】
レリーズボタン17が全押し操作されると、カメラマイコン18は、後述するレンズ鏡筒20のレンズマイコン26に指令してその絞り羽根23を決定された絞り値に駆動させた後、ミラー機構13におけるクイックリターンミラー13Mを退避位置に移動(ミラーアップ)させ、シャッタ機構14を開閉して撮像素子11に被写体像光を所定時間露光させて撮像素子11によって被写体像光を電気信号に変換して撮像する。
そして、カメラマイコン18は、撮像素子11による撮像データを画像処理して図示しない記録部に記録する。撮影終了後、カメラマイコン18は、ミラー機構13におけるクイックリターンミラー13Mを復帰させ、レンズ鏡筒20のレンズマイコン26に指令して絞り羽根23を開放状態に戻す。
【0019】
つぎに、レンズ鏡筒20について説明する。
レンズ鏡筒20は、結像光学系を構成する合焦レンズ21Fを含む複数のレンズ群21と、合焦レンズ21Fを光軸OA方向に移動駆動する駆動機構を有するAFユニット22と、カメラ本体10に入射する光量を調節する絞り羽根23と、絞り羽根23をステッピングモータで駆動する絞りモータユニット24と、当該レンズ鏡筒20に関する各種情報を記憶したEEPROM25と、レンズ鏡筒20に係る全ての制御を司る回路であるレンズマイコン26と、を備えている。
【0020】
レンズマイコン26は、CPU,タイマー26Tおよびメモリ21M等を備えて構成されている。レンズマイコン26は、レンズ鏡筒20の接点29がカメラ本体10の接点19と接触することによって、カメラ本体10のカメラマイコン18と接続され、カメラマイコン18との間で制御情報の通信を行う。
【0021】
そして、レンズマイコン26は、EEPROM25に格納された当該レンズ鏡筒20に関する固有情報を制御情報としてカメラマイコン18に送信すると共に、カメラマイコン18からの指令に基づいて当該レンズ鏡筒20の各機能部を制御する。たとえば、レンズマイコン26は、AF作用時においてカメラマイコン18からの指示に基づいてAFユニット22を介して合焦レンズ21Fを移動駆動し、停止させる。また、撮影時には、絞りモータユニット24によって絞り羽根23を所定の絞り値に駆動する。
【0022】
ここで、本実施形態におけるレンズマイコン26は、カメラ本体10が連写モードに設定されている場合には、カメラ本体10からの指令情報に基づいて、絞り羽根23を駆動する絞りモータユニット24に対して高速駆動制御を行う。
この高速駆動制御は、連写モードに係る設定情報およびレリーズボタン17の操作情報に基づいて、絞りモータユニット24に対する駆動前の初期位置決めのための通電(前励磁)と停止時の振動抑制のための通電(後励磁)のタイミングを、絞りモータユニット24の迅速な駆動を可能とするようにレンズマイコン26が独自に制御するものである。
【0023】
つぎに、
図2〜
図7を参照して、この絞りモータユニット24に対する高速駆動制御について説明する。
図2および
図3は、連続撮影時におけるカメラ1の動作のタイミングチャートである。
図4は、レンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する駆動制御のメインフローチャートである。
図5は、レンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する通常制御のフローチャートである。
図6は、レンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する高速駆動制御における連写時初回制御のフローチャートである。
図7は、レンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する高速駆動制御における連写継続制御のフローチャートである。
なお、図中および以下の説明において、「ステップ」を「S」とも略記する。また、構成要素の符号については、
図1を参照のこと。
【0024】
まず、
図4に示すメインフローチャートに沿ってレンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する駆動制御を説明する。
レンズマイコン26は、はじめにカメラ本体におけるカメラマイコン18から、カメラ本体10における連続撮影設定(単写モードまたは連写モード)を読み込む(S401)。
【0025】
ついで、カメラ本体10における設定が連写モードであるか否かを判断する(S402)。
ステップ402において、設定が連写モードでないと判断された場合(No)には、単写モードであるとして通常制御(後に詳述)を行う(S403)。
【0026】
一方、ステップ402において、設定が連写モードであると判断された場合(Yes)には、連写時初回制御を行う(S404)。
連写時初回制御は、詳しくは後述するが、連写時における1枚目の撮影に対応し、後述する連写継続制御のための露出時間情報を計測すると共に、1枚目の撮影後の2枚目の撮影に係る絞り開放時における後励磁を終了させずに継続させる制御である。これによりカメラ本体10から2枚目の撮影時における絞り込み指令を受けると、絞り込み駆動を迅速に行うことが可能となる。
【0027】
その後、連続撮影の指令の継続(レリーズボタン17の押圧の継続)を判断し(S405)、連続撮影の指令が継続していないと判断された場合(No)には、2枚目に係る絞り開放時における後励磁を終了させ(S406)、ステップ404の連写時初回制御にもどる。
【0028】
ステップ405において、連続撮影の指令が継続していると判断された場合(Yes)には、連写継続制御を実行し(S407)、連続撮影の指令の継続(レリーズボタン17の押圧の継続)を判断し(S408)、ここで連続撮影の指令が継続していると判断された場合(Yes)には、連写継続制御を繰り返す。
【0029】
連写継続制御は、詳しくは後述するが、連写時初回制御で取得した露出時間情報に基づいて2枚目における露光終了に伴うカメラ本体10からの絞り開放指令タイミングを予測して絞り開放前励磁を開始する制御である。
なお、露出時間情報は、連写継続制御中に順次更新する。これにより、カメラ本体10から次の撮影の測光および測距のために絞り開放指令を受けると、絞り開放駆動を迅速に行うことが可能となる。
【0030】
ステップ408において、連続撮影の指令が継続していないと判断された場合(Yes)には、絞り開放時における後励磁を終了させ(S406)、ステップ404の連写時初回制御にもどる。
【0031】
つぎに、
図2および
図3に示すカメラ1の動作のタイミングチャートを参照しつつ、
図5に示すフローチャートに沿ってレンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する通常制御を説明する。なお、この
図2と
図3は時間的に連続しているが、
図3では煩雑さを避けるために
図2には示しているAF測光,AF駆動,ミラーの項目は省略し、また、他の表示項目も異なる。
【0032】
通常制御は、以下に説明するようなシーケンシャルな制御であって、
図2における最下段に示すタイミングチャートがこれに対応する。
ステップ501:カメラ本体10から絞り込み指令が入力される。この絞り込み指令は、
図2に示すように、レリーズボタン17が全押しされ、AF測光検出およびAF測距検出の終了を条件として行われる。
ステップ502:絞り込みの前励磁を開始し、所定時間:T1実行する。
ステップ503:絞り込みの前励磁終了後、絞り込み駆動を実行する。
【0033】
ステップ504:絞り込み完了後、カメラ本体10に絞り込み完了情報を送信する。これにより、カメラ本体10では、
図2に示すように、ミラー機構13におけるクイックリターンミラー13Mの退避動(ミラーアップ)を開始し、クイックリターンミラー13Mの退避が完了すると撮像(シャッタ機構14の開放による撮像素子11への露光,被写体像光の読み込み)を開始する。
ステップ505:絞り込みの後励磁を開始し、所定時間:T2実行して励磁(通電)を停止する。
【0034】
ステップ506:カメラ本体10から絞り開放指令が入力される。この絞り開放指令は、
図2に示すように、露光の終了タイミングで行われる。また、カメラ本体10では、同時にクイックリターンミラー13Mの復帰(ミラーダウン)が開始される。
ステップ507:絞り開放の前励磁を開始し、所定時間:T1実行する。
ステップ508:絞り開放前励磁終了後、絞り開放駆動を実行する。
【0035】
ステップ509:絞り開放完了後、カメラ本体10に絞り開放完了情報を送信する。これにより、カメラ本体10では、
図2に示すように、2枚目のAF測光検出およびAF測距検出が開始可能となる。
ステップ510:絞り開放の後励磁を開始し、所定時間:T2実行して励磁(通電)を停止する。
【0036】
図2では、連続して2枚目の撮影動作に入るようになっているが、本フローチャートでは単独撮影が対応するのでこれにて制御は終了する。なお、連写モードであっても、速い連写速度を必要としないのであればこの通常制御を連続して行っても良い。
【0037】
つぎに、
図2および
図3に示すカメラ1の動作のタイミングチャートを参照しつつ、
図6に示すフローチャートに沿ってレンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する連写時初回制御を説明する。
連写時初回制御は、前述した通常制御に連写継続制御のための露出時間情報の計測を加えると共に撮影後の絞り開放時における後励磁を終了させない制御である。
【0038】
ステップ601:カメラ本体10から絞り込み指令が入力される。この絞り込み指令は、
図2に示すように、レリーズボタン17が全押しされ、AF測光検出およびAF測距検出の終了を条件として行われる。
ステップ602:絞り込みの前励磁を開始し、所定時間:T1実行する。
ステップ603:絞り込みの前励磁終了後、絞り込み駆動実行する。
【0039】
ステップ604:絞り込み完了後、カメラ本体10に絞り込み完了情報を送信する。これにより、カメラ本体10では、
図2に示すように、クイックリターンミラー13Mの退避動(ミラーアップ)を開始し、退避の完了によって撮像(シャッタ機構の開放による撮像素子11への露光,被写体像光の読み込み)を開始する。
ステップ605:タイマー26Tをリセット(T=0)し、計時を開始する。
ステップ606:絞り込みの後励磁を開始し、所定時間:T2実行して励磁(通電)停止する。
【0040】
ステップ607:カメラ本体10から絞り開放指令が入力される。この絞り開放指令は、
図2に示すように、露光の終了タイミングで行われる。また、カメラ本体10では、同時にクイックリターンミラー13Mの復帰(ミラーダウン)が開始される。
ステップ608:絞り開放指令入力までのタイマー26Tによる計測時間:T3をメモリ26Mに記憶する。この際の計測時間は露光時間と正確に一致するものではないが、2枚目における露光終了(すなわち絞り開放)タイミングを予測して前励磁を開始するための露光時間情報となる。
【0041】
ステップ609:絞り開放の前励磁を開始し、所定時間:T1実行する。
ステップ610:絞り開放前励磁終了後、絞り開放駆動を実行する。
ステップ611:絞り開放完了後、カメラ本体10に絞り開放完了情報を送信する。この絞り開放完了情報は、カメラ本体10では、
図2に示すように、2枚目のAF測光検出およびAF測距検出の開始トリガーとなる。
ステップ612:絞り開放の後励磁を開始する。
【0042】
上記連写時初回制御では、1枚目の撮影後の絞り開放時における後励磁を終了させずに継続する。これにより、2枚目の露光の際におけるカメラ本体10からの絞り込み指令を受けて直ちに絞り込み駆動を行うことができ、絞り込み指令を受けてから前励磁を開始する場合に比較して、前励磁に要する時間(T1)分絞り込み完了を早める(
図2における時間:Ft)ことが可能となる。
絞りモータユニット24の励磁の要因のみで考えると、絞り開放の継続時間は、絞り開放の後励磁と絞り込みの前励磁とを重ねた時間まで短縮できる。
たとえば、前励磁(T1)に20μs、後励磁(T2)に10μsが必要な場合、両者を重ねて20μsとすることができる。なお、
図2に示す絞り開放時間は、前励磁:T1と後励磁T2とが略直列に連続した程度である。
【0043】
つぎに、
図3に示すカメラ1の動作のタイミングチャートを参照しつつ、
図7に示すフローチャートに沿ってレンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する連写継続制御を説明する。
連写継続制御では、前述した連写時初回制御における計測時間:T3を露光時間情報として、2枚目における露光終了(すなわち絞り開放)を同じタイミングとして予測する。
連続撮影では、被写体の明るさが突然大きく変化することは希であると考えられるため、前励磁の開始はこの予測した露光終了タイミングに基づいて行っても良いが、ここでは通常の前励磁時間:T1の2倍(T1×2)手前として余裕を持たせ、これによって露光時間情報の誤差および露出時間の変化に対応する。
【0044】
ステップ701:カメラ本体10から絞り込み指令が入力される。この絞り込み指令は、
図2に示すように、レリーズボタン17が全押しされており、且つ、AF測光検出およびAF測距検出の終了を条件として行われる。なお、
図3には示さないが、カメラ本体10におけるクイックリターンミラー13Mはすでに退避(ミラーアップ)状態にある。
ステップ702:絞り込み駆動を実行する。本制御に先行する前述した連写時初回制御から励磁(通電)が継続しているため、絞り込みの前励磁は不要である。
ステップ704:タイマー26Tをリセット(T=0)し、計時を開始する。これは、次の撮影のために露光時間情報を更新するためのものである。
【0045】
ステップ705:絞り込みの後励磁を開始する。
ステップ706:メモリ26Mに記憶されている露光時間情報:T3と、前励磁時間:T1の2倍(2×T1)に後励磁時間:T2を加算した値を比較判断する。
すなわち、T3>2×T1+T2 を判断する。
これは、予測した露光終了タイミングに対して前励磁時間:T1の2倍(T1×2)手前で前励磁を開始する場合において、励磁停止を行う余裕の有無を判断する(Noの場合には励磁を継続する)ものである。
【0046】
ステップ706において、Noと判断された場合には、後励磁を継続したまま本制御を終了し、Yesと判断された場合には、ステップ707に進む。
ステップ707:絞り込みの後励磁を終了する。
ステップ708:T3=2×T1+T2を判断し、Yesの場合、ステップ709に進む。これは、予測した露光終了タイミングに対して前励磁時間:T1の2倍(T1×2)手前で前励磁を開始する判断である。
【0047】
ステップ709:絞り開放の前励磁を開始する。
ステップ710:カメラ本体10から絞り開放指令が入力される。この絞り開放指令は、
図3に示すように、露光の終了タイミングで行われる。また、カメラ本体10では、
図3には示さないが同時にクイックリターンミラー13Mの復帰(ミラーダウン)が開始される。
【0048】
ステップ711:メモリ26Mに記憶されたタイマー26Tによる計測時間:T3を更新する。この更新された計測時間は、次の撮影における露光終了(すなわち絞り開放)タイミングを予測して前励磁を開始するための露光時間情報となる。
ステップ712:絞り開放駆動を実行する。前励磁はステップ709で開始されているため即時に実行できる。
ステップ713:絞り開放完了後、カメラ本体10に絞り開放完了情報を送信する。
ステップ714:絞り開放の後励磁を開始する。
【0049】
上記連写継続制御は、前の撮影時(1枚目を含む)において計測した露光時間情報に基づいて、当該撮影時における露光終了タイミング(カメラ本体10からの絞り開放指令タイミングに等しい)を予測して前励磁を開始する。これにより、カメラ本体10からの絞り開放指令を受けて直ちに絞り開放駆動を行うことができ、絞り開放指令を受けてから前励磁を開始する場合に比較して、絞り込み完了から絞り開放駆動開始までの時間を前励磁に要する時間:T1分短縮できる。
図3では、絞り込み完了から絞り開放駆動開始までに要する時間は、
図3中最下段に示す比較例における時間:Wtに対して、短縮されたWtn(=Wt−T1)となっている。
【0050】
また、前述した連写時初回制御と同様に、撮影後の絞り開放駆動時における後励磁を終了させずに継続させ、次の撮影の露光の際におけるカメラ本体10からの絞り込み指令を受けて直ちに絞り込み駆動を可能とし、これによって絞り込み完了時間を早める。
【0051】
上記のような絞りモータユニット24に対する高速駆動制御によれば、連続する撮影間における絞り開放からの絞り込み駆動を迅速に行うことができると共に、露光後に絞り開放駆動を迅速に行うことできる。これにより、
図3中最下段に示す通常制御を連続して行う場合に比較して、2枚目の撮影における露光を時間:St2(
図2中に示す時間:Ftに等しい)早めることができると共に、3枚目の撮影における露光を時間:St3(=St2+T1)早めることが可能となる。その結果、連写速度を向上できる。
【0052】
以上、本実施形態によると、以下の効果を有する。
(1)本実施形態によれば、レンズ鏡筒20におけるレンズマイコン26が、カメラ本体10からの連写モードに係る設定情報およびレリーズボタン17の操作情報と、に基づいて、絞りモータユニット24に対する駆動前の初期位置決めのための通電(前励磁)と停止時の振動抑制のための通電(後励磁)のタイミングを独自に高速駆動制御する。これにより、カメラ本体10の制御に依存すること無く絞りモータユニット24(絞り羽根23)の迅速な駆動が可能となり、連写速度を向上させることができる。
【0053】
(2)本実施形態のレンズ鏡筒20におけるレンズマイコン26による絞りモータユニット24に対する高速駆動制御によれば、n枚目(1枚目を含む)の撮影後の測光および測距に係る絞り開放時の後励磁を終了させないことで、n+1枚目の露光の際におけるカメラ本体10からの絞り込み指令を受けて直ちに絞り込み駆動を行うことができる。これにより、絞り込み指令を受けてから前励磁を開始する場合に比較して絞り込み完了を早めることが可能となり、その結果、連写速度を向上できる。
【0054】
(3)また、n枚目の撮影時には、n−1枚目の撮影時において取得した露出時間情報に基づいて露光終了に伴う絞り開放タイミングを予測して絞り開放前励磁を開始する。これにより、カメラ本体10からの絞り開放指令を受けて直ちに絞り開放駆動を行うことができ、絞り開放指令を受けてから前励磁を開始する場合に比較して、絞り込み完了から絞り開放開始までの時間を短縮できる。その結果、連写速度を向上できる。
【0055】
(変形形態)
以上、説明した実施形態に限定されることなく、以下に示すような種々の変形や変更が可能であり、それらも本発明の範囲内である。
(1)本実施形態は、本発明を単独撮影と連続撮影の2つのモードを備えるカメラ1に対応させたものであるが、撮影形態はこれに限定されるものではない。たとえば、連写モードに高速連続撮影と低速連続撮影の2つのモードを備え、その高速連続撮影にみに本発明を適用するようにしても良い。また、設定に限らず高速駆動制御の適用を手動設定可能に構成しても良い。
【0056】
さらに、省電力モードを備えてその省電力モードでは本発明を適用しない構成としたり、バッテリー残量によって本発明の適用を切り換える(バッテリー残量が僅少の場合には適用しない)ように構成したり、バッテリー能力が低下する低温時には本発明を適用しないように構成しても良い。
【0057】
(2)上記実施形態は、本発明を絞り羽根の駆動をステッピングモータによって行う構成に適用したものである。しかし、本発明はステッピングモータに限らず、駆動に先立って励磁を必要とする駆動部を用いる他の構成にも適用可能なものである。
なお、実施形態及び変形形態は、適宜組み合わせて用いることもできるが、詳細な説明は省略する。また、本発明は以上説明した実施形態によって限定されることはない。