(57)【要約】【課題】外乱の影響を受けやすい場合や、ステッピングモータを複数の速度領域で駆動する場合であっても、ステッピングモータの異常動作を確実に検出できる撮影装置を提供すること。【解決手段】ステッピングモータに取り付ける遮光羽に、幅の異なる２種類以上のスリット孔１０３２ａを形成しておく。幅の異なるスリット孔１０３２ａに対応してＨとなる期間の異なる２種類以上のＰＩ信号が出力される。このＰＩ信号をカウントすることによって脱調を判定する。【選択図】図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
１ステップ単位で入力されるパルス信号に従って回転駆動され、該回転駆動によって当該撮影装置の可動部を駆動するステッピングモータと、
上記ステッピングモータの上記１ステップの駆動量に対応する幅を１単位とする２種類以上の異なる幅のスリット孔が形成され、上記ステッピングモータの回転駆動に伴って回転する回転体と、
上記スリット孔の有無を読み取って、該スリット孔の有無を示す信号を出力する読取部と、
上記読取部からの上記スリット孔の有無を示す信号をカウントして、上記ステッピングモータが正常動作しているか否かを判断する制御部と、
を具備することを特徴とする撮影装置。
【請求項２】
上記スリット孔の幅と上記スリット孔の間隔の合計の整数倍は、上記ステッピングモータの１回転のステップ数と一致していることを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【請求項３】
上記回転体の上記２種類以上の異なる幅のスリット孔のうち、少なくとも１つのスリット孔の幅と他のスリット孔の幅との差が２ステップ分よりも大きいことを特徴とする請求項１に記載の撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ステッピングモータを使用してフォーカスレンズ等の可動部を駆動する撮影装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータ（パルスモータとも呼ばれる）は、パルスの入力に応じて所定の回転角（ステップ角度等と呼ばれる）だけ駆動するように構成されたモータである。このようなステッピングモータは、比較的簡単な回路構成で正確な位置制御を実現できるため、位置決めの精度が重要となる各種の装置に用いられている。例えば、特許文献１においては、デジタル複写機等のスキャナ装置における走査部を駆動するためにステッピングモータを用いている。そして、特許文献１においては、走査部の走査位置を検出するために、異なる複数の間隔のスリット孔を有する回転体をエンコーダとして使用し、この回転体によってステッピングモータの回転方向と回転速度を検出して走査部の位置制御を行っている。
【０００３】
ここで、ステッピングモータにおいても、外乱の影響等によって発生する負荷変動等により脱調が発生する場合がある。このような脱調を検出するために、特許文献１においては、複数の異なる間隔のスリット孔に対応して読み取られる複数のエンコーダ信号（スリット信号）の間隔から脱調等の異常動作を検出できるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−６３９１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１においては、ステッピングモータをスキャナ装置の走査部を駆動するために用いている。このため、予め決められた一意の定速度でステッピングモータを駆動している。したがって、エンコーダ信号の波形は安定したものとなり、異常を検出することは容易である。
【０００６】
しかしながら、ステッピングモータは必ずしも一意の定速度で駆動されるものではない。例えば、ステッピングモータを使用してカメラ等の撮影装置におけるフォーカスレンズを駆動する場合には、最低速度から最高速度までの様々な速度領域でステッピングモータを定速駆動する必要がある。この場合、高速度側では、姿勢や温度などの要因により、駆動したい負荷が変動し、これによってステッピングモータのトルク不足により脱調する可能性がある。また、低速度側では、ステッピングモータが振動的な動作となってエンコーダの出力信号波形が乱れたものとなりやすい。出力信号波形が乱れたものとなった場合には、エンコーダの出力信号波形が正常動作のように見えるパターン化した波形となる可能性もあり、このような出力信号波形からステッピングモータに何らかの異常が発生していることを検出することは困難である。
【０００７】
また、特許文献１におけるステッピングモータは、外乱の影響を受けにくい筐体の中に設けられるものでため、安定した動作がえられやすい。これに対し、例えば、撮影装置のフォーカスレンズの駆動にステッピングモータを利用する場合にはステッピングモータが必ずしも外乱の影響を受けにくい位置に設けられているとは限らない。例えば、フォーカス環が外部に露出するような構成である場合も多く、このような場合にはユーザが誤ってフォーカス環に触れる等して、ステッピングモータに脱調が発生する可能性も高い。
【０００８】
本発明は、上記の事情に鑑みてなされたものであり、外乱の影響を受けやすい場合や、ステッピングモータを複数の速度領域で駆動する場合であっても、ステッピングモータの異常動作を確実に検出できる撮影装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の第１の態様の撮影装置は、１ステップ単位で入力されるパルス信号に従って回転駆動され、該回転駆動によって当該撮影装置の可動部を駆動するステッピングモータと、上記ステッピングモータの上記１ステップの駆動量に対応する幅を１単位とする２種類以上の異なる幅のスリット孔が形成され、上記ステッピングモータの回転駆動に伴って回転する回転体と、上記スリット孔の有無を読み取って、該スリット孔の有無を示す信号を出力する読取部と、上記読取部からの上記スリット孔の有無を示す信号をカウントして、上記ステッピングモータが正常動作しているか否かを判断する制御部とを具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、外乱の影響を受けやすい場合や、ステッピングモータを複数の速度領域で駆動する場合であっても、ステッピングモータの異常動作を確実に検出できる撮影装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。
【図２】ステッピングモータを駆動するためのパルス入力の例を示す図である。
【図３】１−２相駆動の場合のＡ相、/Ａ相、Ｂ相、/Ｂ相に対する励磁パターンとステッピングモータの回転方向との関係を示す図である。
【図４】外部位置検出系の構成例を示す図である。
【図５】エンコーダの詳細な構成を示す図である。
【図６】遮光羽が有するスリット孔の形成例を示す図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る撮影装置における駆動の際のメインの処理の流れについて示すフローチャートである。
【図８】脱調検出２の処理の詳細を示したフローチャートである。
【図９】レンズ駆動の処理の詳細を示したフローチャートである。
【図１０】ＰＩ信号有効/無効判定の処理について示すフローチャートである。
【図１１】ＰＩ信号が無効となる場合の例を示す図である。
【図１２】ＰＩ信号が有効となる場合の例を示す図である。
【図１３】ステッピングモータの状態と脱調検出有効期間１及び脱調検出有効期間２との関係を示す図である。
【図１４】脱調検出有効期間１に対応した脱調判断について説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。  
図１は、本発明の一実施形態に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。ここで、図１に示す撮影装置は、レンズ交換式のデジタルカメラの例を示している。即ち、本撮影装置は、交換レンズ１００と、カメラボディ２００とを有している。交換レンズ１００は、カメラボディ２００に設けられたマウント２０１を介してカメラボディ２００に着脱自在に構成されている。カメラボディ２００に交換レンズ１００が装着された際に、交換レンズ１００内のレンズＣＰＵ１０７とカメラボディ２００内のボディＣＰＵ２０８とが互いに通信自在に接続される。これにより、レンズＣＰＵ１０７はボディＣＰＵ２０８の制御に従って動作する。
【００１３】
以下、交換レンズ１００、カメラボディ２００のそれぞれについて説明する。  
まず、交換レンズ１００について説明する。図１に示すように、交換レンズ１００は、フォーカスレンズ１０１と、ステッピングモータ１０２と、エンコーダ１０３と、信号検出回路１０４と、外部位置検出系１０５と、モータドライバ１０６と、レンズＣＰＵ１０７とを有している。
【００１４】
フォーカスレンズ１０１は、図示しない被写体からの光束を集光するための撮影光学系に含まれるフォーカス調整のためのレンズである。このフォーカスレンズ１０１は、図示矢印で示す光軸方向に沿って駆動され、撮影光学系の焦点位置を調整する。
【００１５】
ステッピングモータ１０２は、モータドライバ１０６から１ステップ毎に入力されるパルス電流に従って所定のステップ角度ずつ回転駆動されるモータであって、フォーカスレンズ１０１を駆動するための可動部に取り付けられている。このステッピングモータ１０２を駆動させることによってフォーカスレンズ１０１をその光軸方向に沿って駆動させることが可能である。
【００１６】
図２（ａ）、図２（ｂ）は、ステッピングモータ１０２を駆動するためのパルス入力の例を示す図である。ここで、図２（ａ）、図２（ｂ）の例はステッピングモータ１０２の巻き線構成が２相（Ａ相巻き線、Ｂ相巻き線）の場合を示している。
【００１７】
図２（ａ）は２−２相駆動の場合のパルス入力を示しており、図２（ｂ）は１−２相駆動の場合のパルス入力を示している。一般に、図２（ｂ）に示す１−２相駆動では、図２（ａ）に示す２−２相駆動に比べて、ステッピングモータの回転量をより細かく制御できる。また、図２（ｂ）においては、一点鎖線でマイクロステップ駆動の場合のパルス入力も示している。マイクロステップ駆動を行うことにより、さらに細かなステップでのステッピングモータの回転量の制御を行うことが可能である。本実施形態では、ステッピングモータ１０２の駆動手法は従来と同じ手法を用いることができる。ここでは、各駆動手法の詳細な説明については省略する。
【００１８】
図３は、１−２相駆動の場合のＡ相、/Ａ（エーバー）相、Ｂ相、/Ｂ（ビーバー）相に対する励磁パターンとステッピングモータ１０２の回転方向との関係を示している。図３に示す順序に従ってＡ相、/Ａ相、Ｂ相、/Ｂ相の励磁パターンを切り替える毎に、ステッピングモータ１０２は所定のステップ角度ずつ回転駆動する。
【００１９】
エンコーダ１０３は、フォトインタラプタ（ＰＩ）と回転板とを有して構成されている。エンコーダ１０３のＰＩから出力されるＰＩ信号より、フォーカスレンズ１０１の駆動量（駆動位置）を検出することが可能である。なお、エンコーダ１０３の詳細については後述する。
【００２０】
信号検出回路１０４は、エンコーダ１０３のＰＩから出力されるＰＩ信号を２値化してレンズＣＰＵ１０７に出力する。このような構成により、レンズＣＰＵ１０７においてＰＩ信号をデジタル処理可能となる。なお、レンズＣＰＵ１０７にＡ/Ｄ変換端子を設けておけば、ＰＩ信号をレンズＣＰＵ１０７において直接取り込むことも可能である。この場合、信号検出回路１０４は不要である。
【００２１】
外部位置検出系１０５は、エンコーダ１０３とは独立してフォーカスレンズ１０１の位置を検出する検出系であり、エンコーダ１０３で検出する位置間隔よりも大きい位置間隔を検出可能に構成されている。この外部位置検出系１０５からの位置検出信号もレンズＣＰＵ１０７に入力される。図４は、外部位置検出系１０５の構成例を示す図である。まず、図４（ａ）は、外部位置検出系１０５をメカ切片式エンコーダで構成する場合の例である。図４（ａ）の例においては、フォーカスレンズ１０１の駆動機構部に所定のエンコーダパターンを形成しておき、フォーカスレンズ１０１の移動に伴うエンコーダパターンとレンズＣＰＵ１０７の複数の入力端子との接触状態によって変化する信号ＦＣＥＮＣ１〜ＦＣＥＮＣ４を検出することでフォーカスレンズ１０１の位置検出を行う。また、図４（ｂ）は、外部位置検出系１０５をリニアエンコーダで構成する場合の例である。図４（ｂ）の例においては、フォーカスレンズ１０１の移動に伴い摺動する接点を可変抵抗器Ｒ１に接続しておき、フォーカスレンズ１０１の移動に伴って変化する可変抵抗器Ｒ１の分圧された電圧をレンズＣＰＵ１０７に設けたＡ/Ｄ変換器等で検出することで、フォーカスレンズ１０１の位置検出を行う。この他、各種の位置検出系を用いることが可能である。
【００２２】
モータドライバ１０６は、レンズＣＰＵ１０７からの駆動指示信号を受けて、図２で示したような、ステッピングモータ１０２を回転駆動させるためのパルス電流をステップ単位で印加する。また、モータドライバ１０６は、ステッピングモータ１０２を回転駆動させるためのパルス電流を印加する際に、ＥＸＴ信号をレンズＣＰＵ１０７に出力する。このＥＸＴ信号は、ステッピングモータ１０２の動作開始から動作終了までのタイミングをレンズＣＰＵ１０７に認識させるための信号である。
【００２３】
さらに、本実施形態におけるモータドライバ１０６は、１ステップ間隔でＯＫＡ信号をレンズＣＰＵ１０７に出力する。なお、図２及び図３に、ＯＫＡ信号の出力タイミングを示している。ＯＫＡ信号により、レンズＣＰＵ１０７は１ステップの区切りを認識する。なお、ＯＫＡ信号の間隔はステッピングモータ１０２の駆動速度によって異なるものとなる。即ちステッピングモータ１０２を高速で駆動させる場合には、各巻き線の励磁パターンを高速で切り替える必要があるので、１ステップの間隔を短くする。したがって、ＯＫＡ信号の間隔は短くなる。逆に、ステッピングモータ１０２を低速で駆動させる場合には、ＯＫＡ信号の間隔は長くなる。
【００２４】
なお、１ステップに相当する時間は、フォーカスレンズ１０１の駆動に先だって決めることができる。このため予め決定した１ステップに対応した時間をレンズＣＰＵ１０７内でカウントするようにすれば、モータドライバ１０６から必ずしもＯＫＡ信号を出力させる必要はない。
【００２５】
レンズＣＰＵ１０７は、ボディＣＰＵ２０８からのレンズ駆動指示を受けて、ステッピングモータ１０２の駆動方向、駆動量、駆動速度を指示するための駆動指示信号をモータドライバ１０６に出力する。また、本実施形態におけるレンズＣＰＵ１０７は制御部としての機能も有している。即ち、本実施形態におけるレンズＣＰＵ１０７は、エンコーダ１０３からのＰＩ信号に従って、フォーカスレンズ１０１の駆動量を検出してモータドライバ１０６に与える駆動指示信号を制御する。さらに、本実施形態におけるレンズＣＰＵ１０７は、エンコーダ１０３からのＰＩ信号及び外部位置検出系１０５からの位置検出信号に従って、ステッピングモータ１０２が正常動作しているか否かの判断も行う。
【００２６】
次に、カメラボディ２００について説明する。図１に示すように、カメラボディ２００は、撮像素子２０２と、シャッタ２０３と、手振れ補正部２０４と、表示部２０５と、ファインダ２０６と、電源２０７と、ボディＣＰＵ２０８とを有している。
【００２７】
撮像素子２０２は、フォトダイオード等の光電変換素子が配列された受光面を有し、交換レンズ１００内のフォーカスレンズ１０１を含む撮影光学系を介して受光面上に結像した図示しない被写体からの光を電気信号（以下、画像信号という）に変換し、さらにこの画像信号をデジタル信号（以下、画像データという）に変換してボディＣＰＵ２０８に出力する。
【００２８】
シャッタ２０３は、撮像素子２０２の受光面に対して配置され、ボディＣＰＵ２０８の指示に従って撮像素子２０２の受光面を露出状態又は遮光状態とする。撮像素子２０２の受光面の露出時間を制御することにより、撮像素子２０２における露出量を制御することが可能である。
【００２９】
手振れ補正部２０４は、カメラボディ２００の揺れ等によって撮像素子２０２に発生する画像振れを、例えば撮像素子２０２をフォーカスレンズ１０１の光軸に垂直な平面内で移動させることによって補正する。
【００３０】
表示部２０５は、例えばカメラボディ２００の背面に設けられ、ボディＣＰＵ２０８の制御に従って、撮像素子２０２を介して得られる画像データ等に基づく各種の画像を表示する。ファインダ２０６は、例えばカメラボディ２００の背面に形成された窓部を介して被写体の状態を確認するためのものである。このファインダ２０６は、例えば電子ビューファインダであり、ボディＣＰＵ２０８の制御に従って、撮像素子２０２を介して得られる画像データに基づく画像がリアルタイムで表示されるようになされている。
【００３１】
電源２０７は、例えば２次電池等であり、カメラボディ２００のボディＣＰＵ２０８等に電源電力を供給する。また、カメラボディ２００に交換レンズ１００が装着された際に、電源２０７は、交換レンズ１００のレンズＣＰＵ１０７等にも電源電力を供給する。
【００３２】
ボディＣＰＵ２０８は、撮像素子２０２、シャッタ２０３、手振れ補正部２０４、表示部２０５、ファインダ２０６等のカメラボディ２００の各部の動作制御を行う。また、ボディＣＰＵ２０８は、撮像素子２０２を介して得られた画像データに対する画像処理等の各種のデータ処理も行う。さらに、オートフォーカス（ＡＦ）時等のフォーカスレンズ１０１を駆動させる必要がある場合に、ボディＣＰＵ２０８は、フォーカスレンズ１０１の駆動方向、駆動量、駆動速度を含む駆動指示信号をレンズＣＰＵ１０７に出力する。
【００３３】
次に、エンコーダ１０３の構成についてさらに説明する。図５は、エンコーダ１０３の詳細な構成を示す図である。図５において、エンコーダ１０３は、フォトインタラプタ（ＰＩ）１０３１と、遮光羽１０３２とを有している。
【００３４】
読取部としての機能を有するＰＩ１０３１は、発光素子１０３１ａと光検出素子１０３１ｂとが互いに対向するように形成されている。そして、ＰＩ１０３１は、発光素子１０３１ａから照射された光が光検出素子１０３１ｂで受光された場合に、ＰＩ信号を信号検出回路１０４に出力するように構成されている。なお、発光素子１０３１ａとしては例えば発光ダイオードを、光検出素子１０３１ｂとしては例えばフォトトランジスタを用いることができる。
【００３５】
回転体としての機能を有する遮光羽１０３２は、ＰＩ１０３１に形成された発光素子１０３１ａと光検出素子１０３１ｂとの間に配置されるように、ステッピングモータ１０２の回転軸上に取り付けられている。さらに、遮光羽１０３２には図６（ａ）、図６（ｂ）で示すような複数のスリット孔１０３２ａが形成され、スリット孔１０３２ａ以外の部分が遮光部１０３２ｂとなっている。
【００３６】
本実施形態においては、幅の異なる複数種類のスリット孔１０３２ａを形成する。各スリット孔１０３２ａのそれぞれの幅は何れもステッピングモータ１０２の１ステップの駆動量に対応した幅の整数倍とする。また、図６（ａ）、図６（ｂ）に示すように、遮光部１０３２ｂを挟んで隣接する幅が異なるスリット孔１０３２ａを形成する。
【００３７】
なお、異なる種類のスリット孔１０３２ａの幅の差は２ステップ以上とすることが望ましい。これは、ＰＩ信号の誤検出の可能性を低減するためである。
【００３８】
また、本実施形態においては、スリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅の合計の整数倍が、ステッピングモータ１０２の１回転分のステップ数となるように遮光部１０３２ｂの幅（即ち、スリット孔１０３２ａの間隔）を決定する。この遮光部１０３２ｂの幅もスリット孔１０３２ａと同様に１ステップの駆動量に対応した幅の整数倍とする。また、遮光部１０３２ｂの幅は全て等しくする。さらに、このように決定したスリット孔１０３２ａ及び遮光部１０３２ｂの幅に対し、外部位置検出系１０５の位置間隔は、スリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅との和の整数倍に対応した間隔よりも大きな間隔となるようにしておく。
【００３９】
図６（ａ）、図６（ｂ）は、ステッピングモータ１０２の１回転分のステップ数を４０ステップとした場合を例としている。
【００４０】
図６（ａ）は、３ステップの駆動量に対応した幅と９ステップの駆動量に対応した幅の２種類のスリット孔１０３２ａ、及び４ステップの駆動量に対応した幅の遮光部１０３２ｂで遮光羽１０３２を形成した例を示している。このようにスリット孔１０３２ａを形成した場合、スリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅の合計は、４＋３＋４＋９＝２０（ステップ）となる。この２０ステップは２倍すればステッピングモータ１０２の１回転分のステップ数である４０ステップとなる。
【００４１】
図６（ｂ）は、２ステップの駆動量に対応した幅と５ステップの駆動量に対応した幅と７ステップの駆動量に対応した幅の３種類のスリット孔１０３２ａ、及び２ステップの駆動量に対応した幅の遮光部１０３２ｂで遮光羽１０３２を形成した例を示している。このようにスリット孔１０３２ａを形成した場合、スリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅との和は、２＋２＋２＋５＋２＋７＝２０（ステップ）となる。この場合もスリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅の合計を２倍すればステッピングモータ１０２の１回転分のステップ数である４０ステップとなる。
【００４２】
なお、図示はしていないが、例えば、４ステップの駆動量に対応した幅と８ステップの駆動量に対応した幅の２種類のスリット孔１０３２ａ、及び４ステップの駆動量に対応した幅の遮光部１０３２ｂで遮光羽１０３２を形成する等しても良い。この場合もスリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅の合計は、４＋４＋４＋８＝２０（ステップ）となる。
【００４３】
また、上述の例は何れも、スリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅との和を２倍してステッピングモータ１０２の１回転分のステップ数となる例を示している。しかしながら、スリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅との和が４０（ステップ）、即ちスリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅との和の１倍となるようにスリット孔１０３２ａを形成するようにしても良いし、スリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅との和が１０（ステップ）、即ちスリット孔１０３２ａの幅と遮光部１０３２ｂの幅との和の４倍となるようにスリット孔１０３２ａを形成するようにしても良い。
【００４４】
フォーカスレンズ１０１の駆動機構の可動部１０１ａを駆動させるべく、ステッピングモータ１０２を回転駆動させると、この回転駆動に伴って遮光羽１０３２も回転する。遮光羽１０３２の回転状態により、ＰＩ１０３１の発光素子１０３１ａから出射された光が、スリット孔１０３２ａを介して光検出素子１０３１ｂで受光されるか、遮光部１０３２ｂによって遮光される。上述したように、光検出素子１０３１ｂで光が受光されている間はＰＩ信号が出力されるので、ＰＩ信号が出力されている時間をカウントすることにより、遮光羽１０３２の回転方向及び回転量、即ちステッピングモータ１０２の駆動方向及び駆動量を検出することが可能である。
【００４５】
また、本実施形態では幅の異なる複数のスリット孔１０３２ａを遮光羽１０３２に形成することにより、脱調等の異常検出を確実に行うことが可能である。この脱調検出の詳細については後述する。
【００４６】
以下、上述したような構成を有する撮影装置の動作について説明する。図７は、本実施形態に係る撮影装置におけるＡＦ（オートフォーカス）時等で行われるレンズ駆動の際のメインの処理の流れについて示すフローチャートである。
【００４７】
図７において、レンズＣＰＵ１０７は、ボディＣＰＵ２０８からレンズ駆動の指示がなされたか否かを判定する（ステップＳ１０１）。ステップＳ１０１の判定において、レンズ駆動指示がなされていない場合に、レンズＣＰＵ１０７は、脱調検出２の処理を行う（ステップＳ１０２）。なお、脱調検出２の処理の詳細については後述する。
【００４８】
脱調検出２の実行後、レンズＣＰＵ１０７は、脱調検出２の処理の結果、脱調が検出されたか否かを判定する（ステップＳ１０３）。ステップＳ１０３の判定において、脱調が検出されなかった場合には処理がステップＳ１０１に戻る。この場合に、レンズＣＰＵ１０７は、ボディＣＰＵ２０８からレンズ駆動の指示がなされたか否かを再び判定する。また、ステップＳ１０３の判定において、脱調が検出された場合に、レンズＣＰＵ１０７は、図７の処理を終了させる。この場合、脱調があった旨をボディＣＰＵ２０８に通知するようにしても良い。このようにすれば、例えばカメラボディ２００の表示部２０５にレンズ駆動時に異常が生じた旨を表示させる等することが可能となる。
【００４９】
また、ステップＳ１０１の判定において、レンズ駆動指示がなされた場合に、レンズＣＰＵ１０７は、レンズ駆動を行う（ステップＳ１０４）。なお、レンズ駆動の処理の詳細については後述する。レンズ駆動の実行後、レンズＣＰＵ１０７は、ステップＳ１０３以後の処理を実行する。
【００５０】
図８は、脱調検出２の処理の詳細を示したフローチャートである。なお、この脱調検出２の処理中に、レンズＣＰＵ１０７にはエンコーダ１０３から信号検出回路１０４を介してＰＩ信号が割り込み入力されるものとする。
【００５１】
図８において、レンズＣＰＵ１０７は、ＰＩ信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ２０１）。
【００５２】
ステップＳ２０１の判定において、ＰＩ信号が入力された場合に、レンズＣＰＵ１０７は、脱調検出２に対応した脱調判断を行う（ステップＳ２０２）。図７において示したように、脱調検出２は、ボディＣＰＵ２０８からレンズ駆動指示がなされていない場合に行われるものである。したがって、脱調検出２が行われる際には、通常は、フォーカスレンズ１０１が停止しており、ＰＩ信号の入力もないはずである。このため、ステップＳ２０１の判定において、ＰＩ信号が入力された場合に、レンズＣＰＵ１０７は、脱調が発生していると判断する。
【００５３】
また、ステップＳ２０１の判定において、ＰＩ信号が入力されていない場合に、レンズＣＰＵ１０７は、図８の処理を終了させる。この場合には、図７のステップＳ１０３以後の処理が行われる。
【００５４】
図９は、レンズ駆動の処理の詳細を示したフローチャートである。なお、このレンズ駆動の処理中に、レンズＣＰＵ１０７には、エンコーダ１０３からのＰＩ信号、外部位置検出系１０５からの外部位置検出信号、モータドライバ１０６からのＯＫＡ信号が割り込み入力されるものとする。
【００５５】
図９において、レンズＣＰＵ１０７は、フォーカスレンズ１０１を駆動させるために必要な初期設定を行う（ステップＳ３０１）。この初期設定においては、レンズ駆動指示とともに指示されたフォーカスレンズ１０１の駆動方向、駆動量、駆動速度に対応したステッピングモータ１０２の駆動方向、駆動量、駆動速度を算出するとともに、フォーカスレンズ１０１の駆動中におけるＰＩ信号時間を算出する。
【００５６】
ここで、ＰＩ信号時間について説明する。ＰＩ信号時間は、ＰＩ信号が出力されるべき時間間隔である。このＰＩ信号時間は、詳細は後述する脱調検出１の処理の際に用いられる。ＰＩ信号時間は、以下の式に従って算出する。
【００５７】
ＰＩ信号時間＝（遮光羽１０３２に形成されたスリット孔の幅）×（ＯＫＡ信号の間隔）  
例えば、ＯＫＡ信号の間隔をＸとすると、図３（ａ）に示す遮光羽１０３２が取り付けられたステッピングモータ１０２の場合のＰＩ信号時間は、スリット孔の幅が３ステップに対応している部分で３Ｘ、スリット孔の幅が９ステップに対応している部分で９Ｘとなる。この場合、ステッピングモータ１０２が一定速度で正常に駆動していれば、３Ｘ、９Ｘ、３Ｘ、９Ｘ、…、という順序でＰＩ信号がＨ（ハイ）レベルとなる期間が表れることになる。なお、スリット孔部分がＰＩ信号のＨ（ハイ）レベルに対応するものとする。
【００５８】
初期設定の後、レンズＣＰＵ１０７は、内部の図示しないＰＩ信号検出用のタイマのカウントを開始させる（ステップＳ３０２）。その後、レンズＣＰＵ１０７は、モータドライバ１０６に対して駆動指示信号を出力してフォーカスレンズ１０１の駆動を開始させる（ステップＳ３０３）。さらに、レンズＣＰＵ１０７は、信号検出回路１０４からのＰＩ信号の検出を開始する（ステップＳ３０４）。
【００５９】
次に、レンズＣＰＵ１０７は、信号検出回路１０４からのＰＩ信号が有効であるか無効であるかの判定を行う（ステップＳ３０５）。
【００６０】
ここで、ＰＩ信号有効/無効判定の処理について図１０〜図１２を参照して説明する。図１０は、ＰＩ信号有効/無効判定の処理について示すフローチャートである。
【００６１】
図１０において、レンズＣＰＵ１０７は、モータドライバ１０６からＯＫＡ信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ４０１）。ステップＳ４０１の判定において、ＯＫＡ信号が入力された場合には、ＰＩ信号のカウントを０にクリアする（ステップＳ４０２）。
【００６２】
ステップＳ４０１又はＳ４０２の後、レンズＣＰＵ１０７は、信号検出回路１０４からＰＩ信号が入力されたか否かを判定する（ステップＳ４０３）。本実施形態においては、ＯＫＡ信号によって区切られる区間（ＯＫＡ信号区間）内における、ＰＩ信号の立ち上がり、立ち下がりをそれぞれ１カウントとし、ＰＩ信号の立ち上がり又は立ち下がりがあった場合にはＰＩ信号が入力されたと判定する。ステップＳ４０３の判定において、ＰＩ信号が入力された場合には、ＰＩ信号のカウントに１を加算する（ステップＳ４０４）。
【００６３】
ステップＳ４０３又はＳ４０４の後、レンズＣＰＵ１０７は、ＯＫＡ信号区間内でのＰＩ信号のカウント結果から、入力されたＰＩ信号が有効であるか無効であるかを判定する（ステップＳ４０５）。本実施形態においては、ＯＫＡ信号区間内でのＰＩ信号の立ち上がり、立ち下がりの合計が偶数の場合にはＰＩ信号が無効であると判定する。逆に、ＯＫＡ信号区間内でのＰＩ信号の立ち上がり、立ち下がりの合計が奇数の場合にはＰＩ信号が有効であると判定する。
【００６４】
図１１（ａ）、図１１（ｂ）は、ＰＩ信号が無効となる場合の例を示している。図１１（ａ）は、ＯＫＡ信号区間中に、１つの立ち上がりと１つの立ち下がりが検出された例（ＰＩ信号の立ち上がり、立ち下がりの合計が２の場合）を示している。また、図１１（ｂ）は、ＯＫＡ信号区間中に、２つの立ち上がりと２つの立ち下がりが検出された例（ＰＩ信号の立ち上がり、立ち下がりの合計が４の場合）を示している。ＯＫＡ信号区間中にＰＩ信号の立ち上がりと立ち下がりの両方が検出されるのは、ステッピングモータ１０２の１ステップ分の動作に対応して、遮光羽１０３２の遮光部１０３２ｂ、スリット孔１０３２ａ、遮光部１０３２ｂがそれぞれ検出される場合、若しくは遮光羽１０３２のスリット孔１０３２ａ、遮光部１０３２ｂ、スリット孔１０３２ａがそれぞれ検出される場合である。このような場合は、ＯＫＡ信号区間の終了時点でステッピングモータ１０２が本来駆動すべき回転方向に対して逆回転している、即ちステッピングモータ１０２が振動的に動作していると考えられる。したがって、このような場合のＰＩ信号は無効であるとする。
【００６５】
図１２（ａ）、図１２（ｂ）は、ＰＩ信号が有効となる場合の例を示している。図１２（ａ）は、ＯＫＡ信号区間中に、２つの立ち上がりと１つの立ち下がりが検出された例（ＰＩ信号の立ち上がり、立ち下がりの合計が３の場合）を示している。また、図１２（ｂ）は、ＯＫＡ信号区間中に、３つの立ち上がりと２つの立ち下がりが検出された例（ＰＩ信号の立ち上がり、立ち下がりの合計が５の場合）を示している。このような場合には、ＯＫＡ信号区間の終了時点で最終的に回転するべき方向に正しくステッピングモータ１０２が回転駆動している。したがって、このような場合のＰＩ信号は有効であるとする。
【００６６】
ここで、図９に戻って説明を続ける。ステップＳ３０５のＰＩ信号有効/無効判定の後、ＰＩ信号検出用のタイマのカウントから、有効であると判定したＰＩ信号がＨとなっている期間を算出する（ステップＳ３０６）。次に、レンズＣＰＵ１０７は、現在、脱調検出期間であるか否かを判定する（ステップＳ３０７）。本実施形態における脱調検出期間は、ステッピングモータ１０２が一定速度で動作している期間（脱調検出有効期間１）若しくはステッピングモータ１０２が停止している期間（脱調検出有効期間２）の何れかとする。実際には、ステップＳ３０７の判定は、レンズ駆動中に行われるものであるので、ステップＳ３０７においては、脱調検出有効期間１であるか否かを判定することになる。また、脱調検出有効期間２における脱調判断は、上述した脱調検出２の処理が該当する。なお、図１３に、ステッピングモータ１０２の状態と脱調検出有効期間１、２との関係を示す。図１３に示すように、初期励磁（ステッピングモータ１０２の駆動前の励磁）、保持励磁（ステッピングモータ１０２の駆動後の励磁）は脱調検出を行わない。また、初期励磁後のステッピングモータ１０２の加速中や保持励磁前のステッピングモータ１０２の減速中も脱調検出を行わない。さらに、保持励磁後の所定時間Ａ（ステッピングモータ１０２の機械的な構造によって決まる値）ｍｓの間も脱調検出を行わない。初期励磁の期間、保持励磁の期間、ステッピングモータ１０２の加速中やステッピングモータ１０２の減速中、保持励磁後の所定時間Ａの期間は、何れもステッピングモータ１０２の動作が安定していない期間である。そして、これら以外の期間においては脱調判断を行うようにする。
【００６７】
ステップＳ３０７の判定において、現在、脱調検出有効期間１である場合に、レンズＣＰＵ１０７は、脱調検出有効期間１に対応した脱調判断を行う（ステップＳ３０８）。
【００６８】
ここで、脱調検出有効期間１に対応した脱調判断について説明する。本実施形態においては、脱調検出有効期間１中に、以下の３つの条件から脱調等の異常が発生しているか否かを判断する。  
（１）  同じ出力パターンのＰＩ信号が連続しているか  
（２）  ＰＩ信号がＨレベルである時間がＰＩ信号期間と一致しているか  
（３）  外部位置検出系１０５からの外部位置検出信号の状態
まず、（１）について説明する。本実施形態における遮光羽１０３２は、図６（ａ）、図６（ｂ）に示したように、遮光部１０３２ｂを挟んで異なる幅のスリット孔１０３２ａが隣接するように、スリット孔１０３２ａが形成されている。したがって、例えば図６（ａ）に示すようなスリット孔１０３２ａが形成された遮光羽１０３２が取り付けられたステッピングモータ１０２をある方向に一定速で正常に駆動させたとすると、ＰＩ１０３１から出力されるＰＩ信号のハイ（Ｈ）/ロー（Ｌ）の関係は図１４（ａ）で示したものとなる。即ち、ステッピングモータ１０２が正常に駆動していれば、異なる幅のスリット孔１０３２ａに対応したＰＩ信号が交互に入力されるはずである。このような考え方に基づき、例えば２回連続して同じ幅のスリット孔１０３２ａに対応したＰＩ信号が入力されてくるような状態では、何らかの外乱によってステッピングモータ１０２自体が停止していたり、或いはステッピングモータ１０２が振動的な動作をしたりしているとして、脱調であると判定する。
【００６９】
次に、（２）について説明する。上述したように、ＰＩ信号がＨとなる期間は、スリット孔１０３２ａの幅とＯＫＡ信号の間隔とによって決まるものである。したがって、ＰＩ信号がＨである期間がレンズ駆動初期設定の際に算出したＰＩ信号期間と一致していない場合には、脱調であると判定する。実際には、レンズ駆動初期設定の際に算出したＰＩ信号期間に図１４（ｂ）で示すような許容誤差Ｙ（％）の時間幅を設定することが望ましい。
【００７０】
次に、（３）について説明する。ＰＩ信号が正常に出力されていても、必ずしも脱調が起こっていないとは言えない。このため、ＰＩ信号が入力され、そのＰＩ信号の入力からは外部位置検出系１０５からも外部位置検出信号が入力されるくらいのステッピングモータ１０２の駆動量が算出されているにも関らず、外部位置検出系１０５から外部位置検出信号が入力されていない場合にも、脱調であると判定する。例えば、図１４（ｃ）に示す外部位置検出系１０５の信号間隔（矢印内）にて、予定されるＰＩ信号入力数と、実際に検出されたＰＩ信号入力数とを比較し、その差が所定量を超える場合に脱調と判定する。
【００７１】
以上のような脱調判断を用いることで、最低速度から最高速度までの様々な速度領域でステッピングモータを定速駆動する場合であっても正しく脱調判断を行うことができる。また、低速度側では、ステッピングモータ１０２が振動的な動作となった場合に、その状態も脱調として検出することが可能である。
【００７２】
ステップＳ３０８の脱調検出有効期間１に対応した脱調判断の後、レンズＣＰＵ１０７は、脱調が検出されたか否かを判定する（ステップＳ３０９）。ステップＳ３０９の判定において、脱調が検出されなかった場合には処理がステップＳ３０３に戻る。そして、レンズＣＰＵ１０７は、フォーカスレンズ１０１の駆動量が、ボディＣＰＵ２０８から指示された駆動量に達するまでステップＳ３０３〜ステップＳ３０９の処理を繰り返す。一方、ステップＳ３０９の判定において、脱調が検出された場合に、レンズＣＰＵ１０７は、図９の処理を終了させる。この場合、脱調があった旨をボディＣＰＵ２０８に通知するようにしても良い。このようにすれば、例えばカメラボディ２００の表示部２０５にレンズ駆動時に異常が生じた旨を表示させる等することが可能となる。
【００７３】
以上説明したように、本実施形態によれば、遮光羽１０３２に幅の異なる複数種類のスリット孔１０３２ａを形成することにより、レンズＣＰＵ１０７に入力されるＰＩ信号がＨとなる期間に所定の関係を持たせるようにしている。これにより、撮影装置の可動部を駆動するのに好適なステッピングモータ１０２における脱調を正しく判断することが可能である。
【００７４】
以上実施形態に基づいて本発明を説明したが、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨の範囲内で種々の変形や応用が可能なことは勿論である。上述した例では、ステッピングモータ１０２が駆動する撮影装置の可動部の例としてフォーカスレンズ１０１の可動部を例示している。しかしながら、本実施形態の技術は、この他の各種の可動部に対しても適用可能である。例えば絞りを駆動するためのステッピングモータに対して本実施形態の技術を適用しても良いし、撮影光学系がズームレンズを有するような構成の場合には、ズームレンズを駆動するためのステッピングモータに対して本実施形態の技術を適用しても良い。
【００７５】
さらに、上記した実施形態には種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件の適当な組合せにより種々の発明が抽出され得る。例えば、実施形態に示される全構成要件からいくつかの構成要件が削除されても、上述したような課題を解決でき、上述したような効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成も発明として抽出され得る。
【符号の説明】
【００７６】
１００…交換レンズ、１０１…フォーカスレンズ、１０２…ステッピングモータ、１０３…エンコーダ、１０４…信号検出回路、１０５…外部位置検出系、１０６…モータドライバ、１０７…レンズＣＰＵ、２００…カメラボディ、２０１…マウント、２０２…撮像素子、２０３…シャッタ、２０４…補正部、２０５…表示部、２０６…ファインダ、２０７…電源、２０８…ボディＣＰＵ、１０３１…フォトインタラプタ（ＰＩ）、１０３２…遮光羽
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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