(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置本体に装着されるレンズ装置であって、
レンズと、
前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出部と、
電動モータを有し、該電動モータからの駆動力を前記レンズに伝達して該レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、
前記電動モータのコイルを短絡させて該電動モータを停止させるブレーキ部と、
前記撮像装置本体から、前記レンズの目標位置と、その目標位置において前記ブレーキ部によるブレーキをかけるか否かを示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報と、を含むレンズ移動指令を受信する受信部と、
前記受信部が前記レンズ移動指令を受信すると、前記レンズ駆動部を介して前記レンズを前記目標位置に移動させる制御部と、
前記目標位置と前記検出したレンズ位置とに基づいて前記レンズが前記目標位置に到達したか否かを判定する判定部と、
前記判定部により前記レンズが前記目標位置に到達したと判定されると、前記レンズの駆動完了を前記撮像装置本体に送信し、前記受信部が前記撮像装置本体から次のレンズ移動指令を受信するのを可能にする送信部と、
を備え、
前記レンズを目標位置を越えて移動させた後、当該レンズを逆方向に移動させて前記目標位置に停止させる片寄駆動モードにおいて、前記制御部は前記ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に基づき、前記レンズを一旦停止させるときには前記ブレーキ部によるブレーキをかけず、最終的な目標位置に停止させるときにのみ前記ブレーキ部によるブレーキをかけるように制御する、
レンズ装置。
【請求項２】
前記判定部は、前記目標位置と前記検出したレンズ位置との差分の絶対値がしきい値以下である場合は前記レンズが駆動停止状態にあると判定し、判定の結果、駆動停止状態が規定時間以上継続したら前記レンズが前記目標位置に到達したと判定する、
請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記しきい値は前記レンズの焦点深度である、
請求項２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記判定部は、前記レンズの移動開始後、前記目標位置への移動完了予定時間が経過した後に前記判定を開始する、
請求項１から３のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記検出したレンズの位置と前記目標位置とに基づいて前記レンズ駆動部に前記レンズの移動速度指令を出力し、
前記判定部は、当該移動速度指令の出力と同期させて前記判定を行う、
請求項１から４のいずれかに記載のレンズ装置。
【請求項６】
レンズと、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出部と、電動モータを有し、該電動モータからの駆動力をレンズに伝達して該レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、前記電動モータのコイルを短絡させて該電動モータを停止させるブレーキ部と、を備え、撮像装置本体に装着されるレンズ装置のレンズ駆動方法であって、
前記撮像装置本体から、前記レンズの目標位置と、その目標位置において前記ブレーキ部によるブレーキをかけるか否かを示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報と、を含むレンズ移動指令を受信する受信ステップと、
前記受信ステップで前記レンズ移動指令を受信すると、前記レンズ駆動部を介して前記レンズを前記目標位置に移動させる制御ステップと、
前記目標位置と前記レンズ位置検出部により検出したレンズ位置とに基づいて、前記レンズが前記目標位置に到達したか否かを判定する判定ステップと、
前記判定ステップで前記レンズが前記目標位置に到達したと判定されると、前記レンズの駆動完了を前記撮像装置本体に送信し、前記撮像装置本体から次のレンズ移動指令を受信するのを可能にする送信ステップと、
を有し、
前記レンズを目標位置を越えて移動させた後、当該レンズを逆方向に移動させて前記目標位置に停止させる片寄駆動モードにおいて、前記制御ステップでは前記ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に基づき、前記レンズを一旦停止させるときには前記ブレーキ部によるブレーキをかけず、最終的な目標位置に停止させるときにのみ前記ブレーキ部によるブレーキをかけるように制御する、
レンズ駆動方法。
【請求項７】
レンズと、前記レンズの位置を検出するレンズ位置検出部と、電動モータを有し、該電動モータからの駆動力をレンズに伝達して該レンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、前記電動モータのコイルを短絡させて該電動モータを停止させるブレーキ部と、を備え撮像装置本体に装着されるレンズ装置に、請求項６に記載のレンズ駆動方法を実行させる、レンズ駆動プログラム。
【請求項８】
請求項７に係るレンズ駆動プログラムが記録された非一時的記録媒体。
【請求項９】
撮像装置本体と、前記撮像装置本体に装着されるレンズ装置と、を備える撮像装置であって、
前記撮像装置本体は、
前記レンズの目標位置と、その目標位置において前記ブレーキ部によるブレーキをかけるか否かを示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報と、を含むレンズ移動指令を前記レンズ装置に送信する送信部と、
前記レンズの駆動完了を前記レンズ装置から受信し、前記送信部が前記レンズ装置への次のレンズ移動指令を送信するのを可能にする受信部と、
を備え、
前記レンズ装置は請求項１から５のいずれかに記載のレンズ装置である、
撮像装置。
【請求項１０】
請求項１から５のいずれかに記載のレンズ装置が装着される撮像装置本体であって、
前記レンズ装置の前記受信部に対し、前記レンズの目標位置と、その目標位置において前記ブレーキ部によるブレーキをかけるか否かを示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報と、を含むレンズ移動指令を送信するレンズ移動指令送信部を備える、撮像装置本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ装置、及びレンズ装置を備える撮像装置におけるレンズ駆動に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
テレビカメラやデジタルカメラには、ユーザのマニュアル操作によらず自動でズームやフォーカスの調整を行うことが可能なものがある。このようなカメラにおいて、ズームやフォーカス調整に関する回路への電力供給が常時（ズームやフォーカス駆動を行っていない時間についても）行われると無駄に電力を消費するため、所定の場合に電力供給を停止することで消費電力を低減することが提案されている。例えば特許文献１では、オートフォーカス（以下、ＡＦ）を行うテレビカメラシステムにおいて、ＡＦ時に、各回路の電源オンから起動までに要する時間の長短を考慮して一部または全部の回路への電力供給を停止し、これにより電力消費を低減することが記載されている。【０００３】
具体的には特許文献１では、ＡＦ制御が停止した場合にはＡＦ手段を構成する一部または全部の回路への電力供給を停止し、ＡＦ制御が開始される際には全ての回路に対し電力供給を開始するようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−１５６７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、消費電力の増加や発熱による機器損傷を防ぐために上記特許文献１のようにＡＦ制御が停止した際に一律に電力供給を停止すると、レンズの駆動停止直後に再度駆動を開始するような場合でも電力の供給停止と開始を繰り返すこととなり、最終的な駆動完了までに時間を要することとなる。そしてこのような制御を行うと、カメラ本体側ＣＰＵとレンズ側ＣＰＵとの間で駆動指令や駆動状態通知等の通信を行う場合に、ＣＰＵ間の無駄な通信により駆動完了までに要する時間が増加したり消費電力が増加したりする等の問題が顕著となる。【０００６】
本発明はこのような事情に基づいてなされたもので、レンズ駆動を迅速に実行できるレンズ装置、駆動方法、及びレンズ駆動プログラム、記録媒体、並びにそのようなレンズ装置を備える撮像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】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明の第１の態様は、撮像装置本体に装着されるレンズ装置であって、レンズと、レンズの位置を検出するレンズ位置検出部と、電動モータを有し、電動モータからの駆動力をレンズに伝達してレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、電動モータのコイルを短絡させて電動モータを停止させるブレーキ部と、撮像装置本体から、レンズの目標位置と、その目標位置においてブレーキ部によるブレーキをかけるか否かを示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報と、を含むレンズ移動指令を受信する受信部と、受信部がレンズ移動指令を受信すると、レンズ駆動部を介してレンズを目標位置に移動させる制御部と、目標位置と検出したレンズ位置とに基づいてレンズが目標位置に到達したか否かを判定する判定部と、判定部によりレンズが目標位置に到達したと判定されると、レンズの駆動完了を撮像装置本体に送信し、受信部が撮像装置本体から次のレンズ移動指令を受信するのを可能にする送信部と、を備え、制御部は、判定部によりレンズが目標位置に到達したと判定されると、レンズ移動指令に含まれるブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてブレーキ部を制御する、レンズ装置を提供する。
【０００８】
第１の態様に係るレンズ装置では、判定部段によりレンズが目標位置に到達したと判定されると、レンズ移動指令に含まれるブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてブレーキ部を制御する。したがってレンズが目標位置に到達したら一律にブレーキＯＮ（コイルの短絡による停止）するのではなく、レンズの駆動完了直後に別の駆動を開始するような場合にはブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてブレーキをＯＮしないようにすることができ、レンズの停止・駆動の度にコイルの短絡／通電を行うことでレンズ駆動が長時間化することがない。またレンズが目標位置に到達したと判定されると、レンズの駆動完了を撮像装置本体に送信し、受信部が撮像装置本体から次のレンズ移動指令を受信するのを可能にするので、レンズが目標位置に到達後すぐに次のレンズ移動を行うことができ、レンズの駆動完了直後に別の駆動を開始するような場合でもレンズ駆動を迅速に行うことができる。レンズ交換が可能なタイプの撮像装置におけるレンズ装置では、カメラ本体とレンズ装置との間で駆動指令や駆動状態通知等の通信を行いその内容に基づいてレンズ装置側でレンズの駆動を行うようになっているものが多く、本発明の第１の態様の構成が特に有効である。【０００９】
なお第１の態様に係るレンズ装置において、駆動されるレンズとしては、フォーカスレンズ・ズームレンズ等を対象とすることができる。【００１０】
本発明の第２の態様に示すように、第１の態様に係るレンズ装置において、判定部は、目標位置と検出したレンズ位置との差分の絶対値がしきい値以下である場合はレンズが駆動停止状態にあると判定し、判定の結果、駆動停止状態が規定時間以上継続したらレンズが目標位置に到達したと判定するようにしてもよい。【００１１】
レンズの駆動モードや駆動状態によっては、レンズの目標位置と現在位置との差分が一旦しきい値以下になっても、目標位置を超えて移動し再度しきい値を超えることがある。そのため第２の態様では、レンズ駆動停止状態が規定時間以上継続したらレンズが目標位置に到達したと判定することで、目標位置への到達を確実に判断できるようにしている。またレンズ駆動目標位置と検出したレンズ位置との差分がしきい値以下であることをレンズの「駆動停止状態」と判定するための要件とすることで、所望のレンズ位置精度を満たすこともできるようにしている。【００１２】
本発明の第３の態様に示すように、第２の態様に係るレンズ装置において、しきい値はレンズの焦点深度であるようにしてもよい。第３の態様に係るレンズ装置では、駆動停止状態にあると判定するためのしきい値をレンズの焦点深度としているので、迅速にレンズ駆動を行いつつフォーカス精度を確実に満たすことができる。【００１３】
本発明の第４の態様に示すように、第１から第３の態様のいずれかに係るレンズ装置において、判定部は、レンズの移動開始後、目標位置への移動完了予定時間が経過した後に判定を開始するようにしてもよい。判定開始タイミングが早すぎると判定のために無駄な処理をしたり電力を消費したりする等の問題があるが、第４の態様に係るレンズ装置では、レンズ移動完了予定時間経過後に判定を開始することでレンズ装置のリソース（ＣＰＵパワー、電力等）消費を抑制することが可能である。【００１４】
本発明の第５の態様に示すように、第１から第４の態様のいずれかに係るレンズ装置において、制御部は、検出したレンズの位置と目標位置とに基づいてレンズ駆動部にレンズの移動速度指令を出力し、判定部は、移動速度指令の出力と同期させて判定を行うようにしてもよい。駆動完了の判定間隔が長いと判定終了までに長時間を要するが、第５の態様に係るレンズ装置ではレンズの移動速度指令の出力と同期させて判定を行うことで、判定終了までに要する時間を短くし、レンズ駆動を短時間に完了できるようにしている。【００１５】
上記目的を達成するために、本発明の第６の態様は、レンズと、レンズの位置を検出するレンズ位置検出部と、電動モータを有し、電動モータからの駆動力をレンズに伝達してレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、電動モータのコイルを短絡させて電動モータを停止させるブレーキ部と、を備え、撮像装置本体に装着されるレンズ装置のレンズ駆動方法であって、撮像装置本体から、レンズの目標位置と、その目標位置においてブレーキ部によるブレーキをかけるか否かを示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報と、を含むレンズ移動指令を受信する受信ステップと、受信ステップでレンズ移動指令を受信すると、レンズ駆動部を介してレンズを目標位置に移動させる制御ステップと、目標位置とレンズ位置検出部により検出したレンズ位置とに基づいて、レンズが目標位置に到達したか否かを判定する判定ステップと、判定ステップでレンズが目標位置に到達したと判定されると、レンズの駆動完了を撮像装置本体に送信し、撮像装置本体から次のレンズ移動指令を受信するのを可能にする送信ステップと、を有し、制御ステップでは、判定ステップでレンズが目標位置に到達したと判定されると、レンズ移動指令に含まれるブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいてブレーキ部を制御する、レンズ駆動方法を提供する。【００１６】
第６の態様に係るレンズ駆動方法では、第１の態様に係るレンズ装置と同様に、レンズの停止・駆動の度にコイルの短絡／通電を行うことでレンズ駆動が長時間化することがなく、またレンズの駆動完了直後に別の駆動を開始するような場合でもレンズ駆動を迅速に行うことができる。【００１７】
なお第６の態様に係るレンズ駆動方法において、第２の態様に係るレンズ装置と同様に、判定ステップでは、目標位置と検出したレンズ位置との差分の絶対値がしきい値以下である場合はレンズが駆動停止状態にあると判定し、判定の結果、駆動停止状態が規定時間以上継続したらレンズが目標位置に到達したと判定するようにしてもよい。また第３の態様に係るレンズ装置と同様に、しきい値はレンズの焦点深度であるようにしてもよい。また第４の態様に係るレンズ装置と同様に、判定ステップでは、レンズの移動開始後、目標位置への移動完了予定時間が経過した後に判定を開始するようにしてもよい。また第５の態様に係るレンズ装置と同様に、制御ステップでは、検出したレンズの位置と目標位置とに基づいてレンズ駆動部にレンズの移動速度指令を出力し、判定ステップでは、移動速度指令の出力と同期させて判定を行うようにしてもよい。【００１８】
上記目的を達成するために、本発明の第７の態様は、レンズと、レンズの位置を検出するレンズ位置検出部と、電動モータを有し、電動モータからの駆動力をレンズに伝達してレンズを光軸方向に移動させるレンズ駆動部と、電動モータのコイルを短絡させて該電動モータを停止させるブレーキ部と、を備え撮像装置本体に装着されるレンズ装置に、第６の態様に係るレンズ駆動方法を実行させる、レンズ駆動プログラムを提供する。第７の態様に係るレンズ駆動プログラムでは、第６の態様に係るレンズ駆動方法と同様に、レンズの駆動停止直後に別の駆動を開始するような場合に、停止・駆動の度に励磁終了／開始を繰り返したりレンズ装置と撮像装置との間で通信をしたりすることによりレンズ駆動が長時間化することがなく、レンズ駆動を迅速に行うことができる。なお第６の態様に係るレンズ駆動プログラムは、ＲＯＭやＥＥＰＲＯＭのように撮像装置・レンズ装置の内部に組み込まれるメモリ（半導体メモリ）に記憶するようにしてもよいし、ＣＤ（Compact Disk）やＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、ハードディスク、ＳＳＤ等の光磁気記録装置等、各種記録媒体に記録して用いるようにしてもよい。また本発明の第８の態様は、第７の態様に係るレンズ駆動プログラムが記録された記録媒体を提供する。記録媒体への記録は、撮像装置、レンズ装置、コンピュータにより読み取り可能なレンズ駆動プログラムのコードを、上述した半導体メモリや光磁気記録装置等、各種の非一時的記録媒体に格納することにより行うことができる。第７，第８の態様における記録媒体は撮像装置、レンズ装置、コンピュータに組み込まれたものでもよいし、着脱可能なものでもよい。【００１９】
上記目的を達成するために、本発明の第９の態様は、撮像装置本体と、撮像装置本体に装着されるレンズ装置と、を備える撮像装置であって、撮像装置本体は、レンズの目標位置と、その目標位置においてブレーキ部によるブレーキをかけるか否かを示すブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報と、を含むレンズ移動指令をレンズ装置に送信する送信部と、レンズの駆動完了をレンズ装置から受信し、送信部がレンズ装置への次のレンズ移動指令を送信するのを可能にする受信部と、を備え、レンズ装置は第１から第５の態様のいずれかに係るレンズ装置である撮像装置を提供する。第９の態様に係る撮像装置では、上記態様のレンズ装置、レンズ駆動方法、レンズ駆動プログラム、及び記録媒体と同様に、レンズの駆動停止直後に別の駆動を開始するような場合に、停止・駆動の度に短絡／通電を繰り返したりレンズ装置と撮像装置本体との間で通信をしたりすることによりレンズ駆動が長時間化することがなく、レンズ駆動を迅速に行うことができる。
【発明の効果】
【００２０】
以上説明したように、本発明に係るレンズ装置、レンズ駆動方法及びレンズ駆動プログラム、記録媒体、並びに撮像装置によれば、レンズ駆動を迅速に行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】図１は、本発明の一の実施形態に係る撮像装置１００の外観図である。
【図２】図２は、撮像装置１００の要部構成を示すブロック図である。
【図３】図３は、フォーカスレンズ制御部３２０の構成を示すブロック図である。
【図４】図４は、駆動回路３２４とモータ３２６との関係を模式的に示す図である。
【図５】図５は、レンズ移動処理の概略を示すフローチャートである。
【図６】図６は、レンズ駆動時間と駆動速度との関係の例を示すグラフである。
【図７】図７は、レンズ駆動完了判定処理を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
以下、添付図面に従って本発明に係るレンズ装置、レンズ駆動方法及びレンズ駆動プログラム、並びに撮像装置を実施するための形態について詳細に説明する。
【００２３】
＜撮像装置の構成＞
図１は、本発明の一の実施形態に係る撮像装置１００の外観を示す斜視図である。撮像装置１００は、撮像装置本体２００と、撮像装置本体２００に交換可能に装着されるレンズ装置３００と、から構成される。撮像装置本体２００とレンズ装置３００とは、撮像装置本体２００に備えられたマウント２４６（送信部、受信部）と、マウント２４６に対応するレンズ装置３００側のマウント３４６（受信部、送信部）と、が結合されることにより交換可能に装着される。また撮像装置本体２００の前面にはマウント２４６の他、フラッシュ２４０が設けられており、上面にはレリーズボタン２２０−１及び撮影モード設定用のダイヤル２２０−２が設けられている。
【００２４】
図２は撮像装置１００の構成を示すブロック図である。撮像装置１００の動作は、撮像装置本体２００のメインＣＰＵ２１４及びレンズ装置３００のレンズＣＰＵ３４０によって統括制御されている。メインＣＰＵ２１４の動作に必要なプログラム（ズームレンズＺＬ・フォーカスレンズＦＬ・絞りＩを駆動するためのプログラムを含む）やデータは撮像装置本体２００内のフラッシュＲＯＭ２２６及びＲＯＭ２２８に記憶されており、レンズＣＰＵ３４０の動作に必要なプログラム（ズームレンズＺＬ・フォーカスレンズＦＬ・絞りＩを駆動するためのプログラムを含む）やデータはレンズＣＰＵ３４０内のＲＯＭ３４４に記憶されている。なお本実施形態ではプログラムがＲＯＭに格納された場合について説明しているが、これらＲＯＭを書き換え可能なデバイス（ＥＥＰＲＯＭ等）により構成し必要に応じてプログラムを更新したり、撮像装置１００に着脱可能な記憶媒体（半導体メモリ、光磁気記録媒体等）にプログラムを記憶しておきその記憶されたプログラムを使用したりするようにしてもよい。
【００２５】
撮像装置本体２００には、レリーズボタン２２０−１及びダイヤル２２０−２の他、再生ボタン、ＭＥＮＵ／ＯＫキー、十字キー、ＢＡＣＫキー等を含む操作部２２０が設けられており、ユーザは操作部２２０に含まれるボタンやキーを操作することにより、撮影／再生モードの選択、撮影開始、画像の選択・再生・消去、ズーム指示等の指示が可能になっている。操作部２２０からの信号はメインＣＰＵ２１４に入力され、メインＣＰＵ２１４は入力信号に基づいて撮像装置本体２００の各回路を制御すると共に、後述するようにマウント２４６（送信部、受信部）及びマウント通信部２５０（送信部、受信部）を介してレンズ装置３００との間で信号を送受信する。
【００２６】
マウント２４６には端子２４７（送信部、受信部）が設けられており、マウント３４６には端子３４７（送信部、受信部）が設けられていて、レンズ装置３００を撮像装置本体２００に装着すると、対応する端子２４７と端子３４７とが接触して通信が可能となる（なお図１及び図２における端子２４７、端子３４７は概念的に示したものであり、本発明における端子の位置・個数はこれらの図におけるものに限定されるものではない。）。
【００２７】
上述した端子には例えば接地用端子、同期信号用端子、シリアル通信用端子、制御ステータス通信用端子、及び撮像装置本体２００のバッテリ２４２からレンズ装置３００の各部への電源供給用端子が含まれる。
【００２８】
撮影モードにおいて、被写体光はレンズ装置３００のズームレンズＺＬ、フォーカスレンズＦＬ、及び絞りＩを介して、撮像装置本体２００の撮像素子２０２の受光面に結像される。本実施形態では撮像素子２０２はＣＭＯＳ型とするが、ＣＭＯＳ型に限らずＣＣＤ型であってもよい。フォーカスレンズＦＬ、ズームレンズＺＬ、及び絞りＩは、レンズＣＰＵ３４０によって制御されるズームレンズ制御部３１０、フォーカスレンズ制御部３２０（レンズ駆動部）、絞り制御部３３０によって駆動されて、フォーカス制御・ズーム制御・絞り制御が行われる。
【００２９】
ズームレンズ制御部３１０は、レンズＣＰＵ３４０からの指令に従い、ズームレンズＺＬを光軸方向に移動させて撮影倍率を可変する。また、フォーカスレンズ制御部３２０は、レンズＣＰＵ３４０からの指令に従い、フォーカスレンズＦＬを光軸方向に進退動作させて被写体に合焦させる。絞り制御部３３０は、レンズＣＰＵ３４０からの指令に従い、絞りＩの絞り値を変更する。
【００３０】
レリーズボタン２２０−１の第１段階の押下（半押し）があると、メインＣＰＵ２１４はＡＦ及びＡＥ動作を開始させ、これに応じてＡ／Ｄ変換器２１から出力される画像データがＡＥ／ＡＷＢ検出部２２４に取り込まれる。メインＣＰＵ２１４は、ＡＥ／ＡＷＢ検出部２２４に入力されたＧ信号の積算値より被写体の明るさ（撮影Ｅｖ値）を算出し、その結果に基づいて絞りＩの絞り値、撮像素子２０２での電荷蓄積時間（シャッタスピードに相当）、フラッシュ２４０の発光時間等を制御する。
【００３１】
ＡＦ検出部２２２は、コントラストＡＦ処理又は位相差ＡＦ処理を行う部分である。コントラストＡＦ処理を行う場合には、撮像素子２０２の撮像領域内に設けられたフォーカス領域内の画像データの高周波成分を積分して算出した、合焦状態を示すＡＦ評価値が極大となるようにレンズ鏡筒内のフォーカスレンズＦＬを制御する。また、位相差ＡＦ処理を行う場合には、画像データのうちの上記フォーカス領域内に設けられた、複数の位相差を持った画素（位相差画素）を用いて算出した位相差データから求めたデフォーカス量が０になるように、レンズ装置３００内のフォーカスレンズＦＬを制御する。
【００３２】
ＡＥ動作及びＡＦ動作が終了し、レリーズボタン２２０−１の第２段階の押下（全押し）があると、フラッシュ制御部２３８を介した制御によりフラッシュ２４０が発光する。また撮像素子制御部２０１から加えられる読み出し信号に基づいて、撮像素子２０２に蓄積された信号電荷が信号電荷に応じた電圧信号として読み出され、アナログ信号処理部２０３に加えられる。アナログ信号処理部２０３は、撮像素子２０２から出力された電圧信号に対して相関二重サンプリング処理により各画素のＲ、Ｇ、Ｂ信号をサンプリングホールドし、増幅した後Ａ／Ｄ変換器２０４に加える。Ａ／Ｄ変換器２０４は、順次入力するアナログのＲ、Ｇ、Ｂ信号をデジタルのＲ、Ｇ、Ｂ信号に変換して画像入力コントローラ２０５に出力する。なお、撮像素子２０２がＭＯＳ型撮像素子である場合は、Ａ／Ｄ変換器２０４は撮像素子２０２内に内蔵されていることが多く、また上記相関二重サンプリングは必要としない。
【００３３】
画像入力コントローラ２０５から出力された画像データはデジタル信号処理部２０６に入力されてオフセット処理、ホワイトバランス補正及び感度補正を含むゲイン・コントロール処理、ガンマ補正処理、ＹＣ処理等の信号処理が行われ、ＶＲＡＭ２３０への書き込み／読み出しを経て表示制御部２１０でエンコーディングされてモニター２１２に出力され、これにより被写体像がモニター２１２に表示される。
【００３４】
また、レリーズボタン２２０−１の全押しに応答してＡ／Ｄ変換器２０４から出力される画像データが画像入力コントローラ２０５からＳＤＲＡＭ（メモリ）２３２に入力され、一時的に記憶される。ＳＤＲＡＭ２３２への一時記憶後、デジタル信号処理部２０６におけるゲイン・コントロール処理、ガンマ補正処理、ＹＣ処理等の信号処理や圧縮・伸張処理部２０８でのJPEG(joint photographic experts group)形式への圧縮処理等を経て画像ファイルが生成され、その画像ファイルは、メディア制御部２３４により読み出されてメモリカード２３６に記録される。メモリカード２３６に記録された画像は、操作部２２０の再生ボタンを操作することによりモニター２１２で再生表示することができる。
【００３５】
なお、レリーズボタン２２０−１は半押しと全押しとからなる２段ストローク式の形態に限られず、1回の操作でＳ１オンの信号、Ｓ２オンの信号を出力しても良く、それぞれ個別のボタンやスイッチを設けてＳ１オンの信号、Ｓ２オンの信号を出力しても良い。また、タッチ式パネル等により操作指示を行う形態では、これら操作手段としてタッチ式パネルの画面に表示される操作指示に対応する領域をタッチすることで操作指示を出力するようにしても良く、本発明においては撮影準備処理や撮影処理を指示するものであれば操作手段の形態はこれらに限られない。また、１つの操作手段への操作指示で撮影準備処理と撮影処理を連続して実行するようにしても良い。
【００３６】
＜撮像装置本体−レンズ装置間通信＞
次に、撮像装置本体２００とレンズ装置３００との間の通信について説明する。撮像装置本体２００とレンズ装置３００とは、撮像装置本体２００のマウント２４６（送信部、受信部）及びマウント通信部２５０（送信部、受信部）、レンズ装置のマウント３４６（送信部、受信部）及びマウント通信部３５０（送信部、受信部）、並びにマウント２４６及びマウント３４６に設けられた端子を介して通信を行い、レンズ移動指令を送受信する。レンズ移動指令には、制御対象（ズームレンズＺＬ／フォーカスレンズＦＬ／絞りＩ）、駆動モード、数値（ズームレンズＺＬ・フォーカスレンズＦＬの目標位置、絞りＩの絞り値、等）、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報（目標位置においてモータ３２６のコイルを短絡させてブレーキを掛けるか否かを示す情報）が含まれる。撮像装置本体２００とレンズ装置３００との間では上記の他、制御ステータス通信用端子を介して各種制御ステータス（レンズ駆動開始／完了通知  等）の通信が行われる。
【００３７】
＜フォーカスレンズ制御部の構成＞
次に、フォーカスレンズ制御部３２０（レンズ駆動部、制御部）の構成を説明する。図３は、フォーカスレンズ制御部３２０の構成を示すブロック図である。フォーカスレンズＦＬの光軸方向の現在位置は位置センサ３２８（レンズ位置検出部）によって検出され、サーボ演算部３２２に入力されてサーボ演算に用いられる。サーボ演算部３２２はレンズＣＰＵ３４０から入力されたレンズ目標位置と位置センサ３２８から入力されたレンズ現在位置とからサーボ演算を行って速度指令を出力し、その結果を基に駆動回路３２４がモータ３２６（電動モータ）を駆動して、これによりフォーカスレンズＦＬを光軸方向に沿って前後に移動させる。この演算は、ＲＯＭ３４４に記憶されたレンズ駆動プログラム及びこれに必要なデータに基づき、ＲＡＭ３４２を一時作業領域として行われる。
【００３８】
モータ３２６としては例えばステッピングモータやサーボモータ等のパルス駆動されるモータを用いることができ、その場合それらのモータに与えるパルスのデューティ比を制御することでフォーカスレンズＦＬの駆動速度を変化させる。モータ３２６にはおねじが取り付けられており、一方フォーカスレンズＦＬはめねじ部に取り付けられる。そしておねじが、めねじ部に設けられた貫通孔に切られためねじと螺合するようになっている。従ってモータ３２６が回転するとおねじが回転し、おねじに螺合しためねじがおねじの軸方向に移動して、フォーカスレンズＦＬが光軸方向に移動する。
【００３９】
なおズームレンズ制御部３１０についても、上述したフォーカスレンズ制御部３２０と同様に、ステッピングモータやサーボモータをパルス駆動する構成を採用できる。
【００４０】
＜モータ３２６の駆動／停止＞
次に、駆動回路３２４によるモータ３２６の駆動について説明する。図４は、駆動回路３２４とモータ３２６との関係を模式的に示す図である。この図ではＳＷ（スイッチ、以下同じ）１とＳＷ４を同時にＯＮにするとモータ３２６が一定方向に回転し、ＳＷ２とＳＷ３を同時にＯＮにするとモータ３２６が逆方向に回転する。全てのスイッチＳＷ１〜４をＯＦＦにするとオープン状態になり、回転中のモータ３２６は惰性で少し回転を続けてすぐに停止する。駆動回路３２４は、このようなスイッチのＯＮ／ＯＦＦと電流の大きさにより、モータ３２６の回転速度及び方向を制御する。
【００４１】
駆動回路３２４（ブレーキ部）がこのように構成されている場合、ＳＷ１とＳＷ３、またはＳＷ２とＳＷ４を同時にＯＮにすると、モータ３２６のコイルが短絡してブレーキがかかり、モータ３２６が停止する。本実施の形態では、このようにコイルを短絡してブレーキをかけることを「ブレーキＯＮ」といい、コイルの短絡を行なわないことを「ブレーキＯＦＦ」という。
【００４２】
＜レンズ駆動と励磁開始／終了＞
上述の構成において、レンズ駆動の際は通常、駆動開始時にモータ３２６のコイルに通電し、駆動完了時にブレーキをかけて通電を終了する。これは消費電力を低減すると共に長時間の通電による発熱を防止するためである。しかし、おねじ／めねじ間のガタを取るために逆方向に片寄せ駆動を行う場合やホームポジションを検出し初期位置へ移動する場合等、一度駆動停止した後すぐに駆動を行う場合は、停止の度にブレーキをかけて通電を終了すると直後の駆動の際に再度通電を開始しなければならず、駆動完了までに時間がかかりズーム／フォーカス時間が長くなってしまう。そこで本実施形態に係る撮像装置１００では、レンズ移動指令に含まれるブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報がＯＮである場合は駆動完了時にブレーキをかけ、ＯＦＦである場合は駆動が完了してもブレーキをかけないようにしている。
【００４３】
＜レンズ駆動フロー＞
図５は、撮像装置１００のフォーカスレンズ駆動処理の概要を示すフローチャートである。フォーカスレンズ駆動処理は、撮像装置本体２００のフラッシュＲＯＭ２２６及びＲＯＭ２２８に記憶されたプログラム及びデータ、並びにレンズ装置３００のＲＯＭ３４４に記憶されたレンズ駆動プログラム及び必要なデータに基づいて行われる。まずＳ１００で撮像装置本体２００のメインＣＰＵ２１４（送信部、受信部）がレンズ移動指令を送信し、レンズ装置３００のレンズＣＰＵ３４０（受信部、制御部）はＳ２００（受信ステップ）でレンズ移動指令を受信する。レンズ移動指令の送受信は、上述のように撮像装置本体２００のマウント２４６及びマウント通信部２５０と、レンズ装置３００のマウント３４６及びマウント通信部３５０と、を介して行われる。このレンズ移動指令には駆動モードとして、例えば撮像装置１００の電源オンに応じてホームポジションを検出し初期位置へ移動するモード、レリーズボタン２２０−１の半押しに応じた目標フォーカス位置への移動モード、片寄せ駆動モード、が含まれる。レンズ移動指令には駆動モードの他、フォーカスレンズＦＬの目標位置、レンズの最高駆動速度Ｖmax、及び駆動完了後のブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報が含まれる。
【００４４】
Ｓ１００、Ｓ２００でレンズ移動指令の送受信が行われると、レンズ装置３００のサーボ演算部３２２は、レンズ移動指令に含まれるレンズ目標位置と位置センサ３２８で検出（Ｓ２０２）したレンズの現在位置とから、駆動指令（レンズの移動速度指令）を生成する（Ｓ２０４）。なおレンズの駆動時間と駆動速度とは大まかには図６に示すような関係になるが、駆動誤差等により実際は図６のパターンからのずれが生じるため、レンズの目標位置と現在位置とに基づき、速度指令の生成及びこれに基づくレンズ駆動を繰り返す（Ｓ２０２〜Ｓ２１２）。なお本実施形態では最高駆動速度ＶmaxはメインＣＰＵ２１４から受信した値を用いる場合について説明するが、レンズＣＰＵ３４０が駆動モードに基づいてＶmaxの値を設定するようにしてもよい。
【００４５】
生成された駆動指令はサーボ演算部３２２から駆動回路３２４へ出力され（Ｓ２０６）、駆動回路３２４はこの移動速度指令に基づいてパルスのデューティ比を変化させることによりモータ３２６の回転方向及び速度を制御し、フォーカスレンズＦＬを駆動する。駆動開始後、駆動完了予定時間ｔf（移動完了予定時間）が経過すると（Ｓ２０８でＹｅｓ）、レンズＣＰＵ３４０（判定部）は駆動完了判定処理を開始する（Ｓ２１０：判定ステップ）。この判定処理は駆動指令生成・出力（Ｓ２０２〜Ｓ２０６：制御ステップ）と同期させて（同じサイクルで）行われ、駆動完了が即座に判定できるようにしている。
【００４６】
駆動完了判定処理が終了すると（Ｓ２１２：判定ステップでＹｅｓ）、レンズ移動指令に含まれるブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に基づいて、ブレーキをかける（ＯＮする）か否か判断する（Ｓ２１４：制御ステップ）。ブレーキをかける場合は（Ｓ２１４でＹｅｓ）、上述のように駆動回路３２４がスイッチＳＷ１とＳＷ３、またはＳＷ２とＳＷ４を同時にＯＮにしてモータ３２６のコイルを短絡させる（Ｓ２１６：制御ステップ）。
【００４７】
本実施形態では、駆動モードが「ホームポジション検出モード」と「逆方向駆動のための片寄駆動モード」の場合は、メインＣＰＵ２１４から送信されるブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報は「ブレーキＯＦＦ」であり、駆動が完了してもブレーキをかけない（モータ３２６のコイルへの通電を維持する）。他の駆動モードの場合はブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報が「ブレーキＯＮ」であり、上述のようにしてモータ３２６のコイルを短絡させる。
【００４８】
「ホームポジション検出モード」では、フォーカスレンズＦＬのホームポジション（基準位置）を検出した後一旦停止し、その後すぐに初期位置（例えば、撮像装置１００から２ｍの距離にある被写体に合焦するレンズ位置）への駆動を行って、最終的に駆動を完了する。ここで一旦停止の際にモータ３２６のコイルを短絡させて通電を終了してしまうと（ブレーキをかけてしまうと）、初期位置への最終的な駆動に際してモータ３２６に再度通電したりするなど時間がかかってしまう。そこでレンズＣＰＵ３４０は、「ホームポジション検出モード」の駆動完了後、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に従い、ブレーキをかけずモータ３２６のコイルへの通電を維持する。この場合メインＣＰＵ２１４からレンズＣＰＵ３４０に、「次のレンズ移動指令」である初期位置への移動指令が送信される（図５のＳ１０４でＹｅｓとなり、Ｓ１００へ戻って初期位置への移動指令を送信する）。従って、「ホームポジション検出モード」の駆動完了後すぐに初期位置への移動を行うことができるため、フォーカスレンズＦＬの駆動を迅速に行うことができる。この場合ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報は、初期位置への最終的な駆動が完了した後にブレーキをかけるように設定される。
【００４９】
一方「逆方向駆動のための片寄駆動モード」では、フォーカスレンズＦＬの駆動方向が直前の駆動方向と逆である場合は、その「直前の駆動」時に、フォーカスレンズＦＬを上記おねじ／めねじ間等におけるガタ以上「直前の駆動方向」に（停止目標位置を超えて）移動させて「一旦停止」した後に、逆方向に駆動して最終的な目標位置に停止する。この場合も上述の「ホームポジション検出モード」と同様に、「一旦停止」の際にモータ３２６のコイルを短絡させて通電を終了してしまうと、最終的な目標位置への移動に際してモータ３２６に再度通電したりするなど時間がかかってしまう。そこでレンズＣＰＵ３４０は、「逆方向駆動のための片寄駆動モード」の駆動完了後、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報に従い、ブレーキをかけずモータ３２６のコイルへの通電を維持する。この場合メインＣＰＵ２１４からレンズＣＰＵ３４０に、「次のレンズ移動指令」である最終的な目標位置への移動指令が送信される（図５のＳ１０４でＹｅｓとなり、Ｓ１００へ戻って最終的な目標位置への移動指令を送信する）従って、「逆方向駆動のための片寄駆動モード」の駆動完了後すぐに最終的な目標位置への移動を行うことができるため、フォーカスレンズＦＬの駆動を迅速に行うことができる。この場合ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報は、最終的な目標位置への駆動が完了した後にブレーキをかけるように設定される。
【００５０】
Ｓ２１６までの処理が終了すると、レンズＣＰＵ３４０（送信部、受信部）からメインＣＰＵ２１４へ駆動完了通知がなされ（Ｓ２１８：送信ステップ）、メインＣＰＵ２１４（送信部、受信部）は駆動完了通知を受信する（Ｓ１０２）。この駆動完了通知は、例えばレンズＣＰＵ３４０の動作状態を示す制御ステータス通信用信号のレベルをHigh/Lowの間で変化させることにより行うことができる。
【００５１】
レンズＣＰＵ３４０は、上述の駆動完了通知を送信すると、メインＣＰＵ２１４から次のレンズ移動指令を受信することが可能な状態になる。一方メインＣＰＵ２１４は、駆動完了通知を受信するとレンズＣＰＵ３４０に次のレンズ移動指令を送信することが可能な状態になり、引き続きレンズ移動を行う場合（Ｓ１０４でＹｅｓ）はＳ１００へ戻って処理を繰り返す。レンズ移動を終了する場合（Ｓ１０４でＮｏ）は処理を終了する。
【００５２】
図７は、上述したＳ２１０における駆動完了判定処理の詳細を示すフローチャートである。この処理は、レンズ装置３００のＲＯＭ３４４に記憶された、レンズ駆動プログラム及びこれに必要なデータに基づいて行われる。判定処理が開始されると、位置誤差がしきい値以下であるか否かを判断する（Ｓ３００）。ここで位置誤差はフォーカスレンズＦＬの駆動目標位置と現在位置との差分の絶対値とし、しきい値はフォーカスレンズＦＬの焦点深度とすることができる。上述のようにレンズの目標位置はメインＣＰＵ２１４から受信するレンズ移動指令に含まれ、フォーカスレンズＦＬの現在位置は位置センサ３２８により検出される。Ｓ３００で位置誤差がしきい値以下の場合（フォーカスレンズＦＬが駆動停止状態にある場合）はＳ３０２へ進んでフォーカスレンズＦＬの駆動停止時間ｔｈを増加させ（ｔh＝ｔh＋Δｔ）、Ｓ３０４へ進む。一方、Ｓ３００で位置誤差がしきい値より大きい場合はＳ３０８へ進んで駆動停止時間ｔhをリセット（ｔh＝０）し、Ｓ３１０へ進んでフォーカスレンズＦＬの駆動状態を「駆動中」とした後Ｓ３００へ戻る。
【００５３】
Ｓ３０４では、駆動停止時間ｔhが規定時間以上であるか否かを判断する。ｔhが規定時間以上である場合はＳ３０６へ進んで駆動状態を「駆動完了」（フォーカスレンズＦＬが目標位置に到達したと判定）とした後図５のフローへ復帰してＳ２１２へ進み、ｔhが規定時間未満である場合はＳ３１０へ進んで駆動状態を「駆動中」とした後Ｓ３００へ戻る。なおＳ３０４で駆動停止時間ｔhが規定時間以上であるか否かを判断するのは、本当に駆動が停止したかを確実に判断するためであり、規定時間は例えば５ｍｓｅｃとすることができる。
【００５４】
なお図５のフローチャートでは、ブレーキＯＮ／ＯＦＦ情報の内容によっては駆動完了後もモータ３２６にブレーキをかけずコイルへの通電を継続する場合があるが、モータ３２６の種類や通電継続時間の長さ、あるいは駆動完了送信（Ｓ２１８）後メインＣＰＵ２１４から次のレンズ移動指令が長時間送信されない等、電力消費や発熱が問題となる場合がある。そこでそのような場合は、駆動完了（Ｓ２１２でＹｅｓ）後に通電継続時間が一定時間以上となったら、レンズＣＰＵ３４０がコイルへの通電を終了するようにしてもよい。
【００５５】
以上説明したように本実施の形態に係る撮像装置１００、レンズ装置３００、及びこれに用いるレンズ駆動方法、レンズ駆動プログラム、並びに記録媒体によれば、レンズの駆動停止直後に別の駆動を開始するような場合に、停止・駆動の度に短絡／通電を繰り返したりレンズ装置と撮像装置本体との間で通信をしたりすることによりレンズ駆動が長時間化することがなく、レンズ駆動を迅速に行うことができる。
【００５６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更又は改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。そのような変更又は改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００５７】
特許請求の範囲、明細書、及び図面中において示した装置、システム、プログラム、及び方法における動作、手順、ステップ、及び段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、及び図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、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。
【符号の説明】
【００５８】
１００…撮像装置、２００…撮像装置本体、２１４…メインＣＰＵ、２４６…マウント、２５０…マウント通信部、３００…レンズ装置、３１０…ズームレンズ制御部、３２０…フォーカスレンズ制御部、３２２…サーボ演算部、３２４…駆動回路、３２６…モータ、３２８…位置センサ、３３０…絞り制御部、３４０…レンズＣＰＵ、３４６…マウント、３５０…マウント通信部、ＺＬ…ズームレンズ、ＦＬ…フォーカスレンズ、Ｉ…絞り
【図１】
0005616538.tif 000002
【図２】
0005616538.tif 000003
【図３】
0005616538.tif 000004
【図４】
0005616538.tif 000005
【図５】
0005616538.tif 000006
【図６】
0005616538.tif 000007
【図７】
0005616538.tif 000008