(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、
上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、
上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、
上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に基づく第１の光学状態の焦点距離と略同一の焦点距離を成立させる際に第１の光学状態より高い撮影倍率の第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれる異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、
上記第１の位置情報に基づき上記第１のレンズ群と第２のレンズ群の位置をズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する位置に位置させた光学状態からより高い撮影倍率の光学状態とする場合に、上記第２の位置情報に基づいて上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を、ズーム動作を行う焦点距離領域範囲内の上記第１の位置情報のうちの互いに異なる焦点距離に対応する位置へそれぞれ移動して上記第２の光学状態とするように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
さらに、焦点調節レンズ群を有し、
上記制御部は、上記第１の位置情報に基づく光学状態から上記第２位置情報に基づく撮影倍率がより高い上記第２の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記より撮影倍率が高い上記第２の光学状態にて焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
上記第２の位置情報は、複数の異なる撮影倍率の光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する複数の情報を含んでいることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項４】
さらに上記複数の異なる撮影倍率の光学状態から特定の光学状態を選択する選択部を有し、
上記制御部は、上記選択部の選択する光学状態に応じて、第２の位置情報に基づき上記第１のレンズ駆動部と第２のレンズ駆動部を制御し、選択された光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置を制御する
ことを特徴とする請求項３に記載の光学機器。
【請求項５】
光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、
上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、
上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、
上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に含まれる上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を位置させることにより成立する第１の光学状態の焦点距離と略同一であって、上記第１の光学状態の焦点調節可能な距離よりもより近距離までの焦点調節可能な第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれる異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、
上記第１の位置情報に基づき上記第１のレンズ群と第２のレンズ群の位置を、ズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する位置に位置させた光学状態から上記第２位置情報に基づくより近距離まで焦点調節可能な光学状態とする場合に、上記第２の位置情報に基づいて上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を上記第１の位置情報のうちの互いに異なる焦点距離に対応する位置へ移動して第２の光学状態とするように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする光学機器。
【請求項６】
さらに、焦点調節レンズ群を有し、
上記制御部は、上記第１の位置情報に基づく光学状態から上記第２位置情報に基づくより近距離まで焦点調節が可能な第２の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記より近距離まで焦点調節が可能な第２の光学状態にて焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御することを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項７】
上記第２の位置情報は、複数の異なる撮影倍率の光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する複数の情報を含んでいることを特徴とする請求項５に記載の光学機器。
【請求項８】
さらに上記複数の異なる撮影倍率の光学状態から特定の光学状態を選択する選択部を有し、
上記制御部は、上記選択部の選択する光学状態に応じて、第２の位置情報に基づき上記第１のレンズ駆動部と第２のレンズ駆動部を制御し、選択された光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置を制御する
ことを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【請求項９】
光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、
上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、
上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、
上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に含まれる上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を位置させることにより成立する第１の光学状態の焦点距離と略同一であって、上記第１の光学状態の撮影倍率よりも高い撮影倍率の第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれるそれぞれ異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、
上記第２の位置情報に基づく撮影倍率がより高い第２の光学状態から、上記第１の位置情報に基づく光学状態とする場合に、第１の位置情報に基づいて上記より撮影倍率の大きな第２の光学状態と同一の画角を成す第１の光学状態に対応する位置へ上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする光学機器。
【請求項１０】
さらに、焦点調節レンズ群を有し、
上記制御部は、上記第２位置情報に基づく撮影倍率がより高い第２の光学状態から上記第１位置情報に基づく第１の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記第２の光学状態における焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御することを特徴とする請求項９に記載の光学機器。
【請求項１１】
光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、
上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、
上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、
上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に含まれる上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を位置させることにより成立する第１の光学状態の焦点距離と略同一であって、上記第１の光学状態の焦点調節可能な距離よりもより近距離までの焦点調節可能な第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれる異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、
上記第２の位置情報に基づく焦点調節可能な距離がより近距離である第２の光学状態から、上記第１の位置情報に基づく光学状態とする場合に、上記第１の位置情報に基づいて上記焦点調節可能な距離がより近距離である上記第２の光学状態と同一の画角を成す上記第１の光学状態に対応する位置へ上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、
を具備することを特徴とする光学機器。
【請求項１２】
さらに、焦点調節レンズ群を有し、
上記制御部は、上記第２の位置情報に基づくより近距離まで焦点調節可能な上記第２の光学状態から上記第１位置情報に基づく上記第１の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記第２の光学状態における焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御することを特徴とする請求項１１に記載の光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光学系の焦点距離を変化させるズーム機能を有し、複数のズームレンズ群を独立に移動させることが可能な光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
ズームレンズ群を移動させるズーム領域の第１カム領域と、第１カム領域の端部から延長されマクロ撮影可能なマクロ位置にレンズ群を移動させる第２カム領域とを連続的なカムとして鏡胴に形成したズームレンズが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
また、レンズ鏡胴の小型化を図るために、メカニカルカムに代えて前群と後群のレンズ群をそれぞれ別個のモータで駆動することが提案されている。例えば、特許文献２には、前群レンズと後群レンズからなるズームレンズにおいて、前群レンズ駆動用モータと後群レンズ駆動用モータを有し、電源電圧が所定電圧以上ある場合に、両方のモータを同時に駆動することによりズーム動作を行うズームレンズ装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−２７９８３６号公報
【特許文献１】特開平６−３２４２４５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、特許文献１に開示されたズームレンズ装置では、マクロ位置とするためのカム機構をズームレンズ装置の内部に構成するので、大型化してしまう。また、マクロモードにするとカム機構の摺動音が発生してしまい、使用感が損なわれてしまう。また、特許文献２には、光学的にマクロ状態に適用することについては何ら開示されていない。
【０００６】
本発明は、このような事情を鑑みてなされたものであり、複数のズームレンズ群をそれぞれ個別のアクチュエータによって駆動してズーム動作を行う構成において、小型化を可能にするとともにマクロ撮影が可能な光学機器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第１の発明に係わる光学機器は、光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に基づく第１の光学状態の焦点距離と略同一の焦点距離を成立させる際に第１の光学状態より高い撮影倍率の第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれる異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、上記第１の位置情報に基づき上記第１のレンズ群と第２のレンズ群の位置をズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する位置に位置させた光学状態からより高い撮影倍率の光学状態とする場合に、上記第２の位置情報に基づいて上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を、ズーム動作を行う焦点距離領域範囲内の上記第１の位置情報のうちの互いに異なる焦点距離に対応する位置へそれぞれ移動して上記第２の光学状態とするように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、を具備する。
【０００８】
第２の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、（請求項２を記載）さらに、焦点調節レンズ群を有し、上記制御部は、上記第１の位置情報に基づく光学状態から上記第２位置情報に基づく撮影倍率がより高い上記第２の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記より撮影倍率が高い上記第２の光学状態にて焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御する。
第３の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、上記第２の位置情報は、複数の異なる撮影倍率の光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する複数の情報を含んでいる。
第４の発明に係わる光学機器は、上記第１の発明において、さらに上記複数の異なる撮影倍率の光学状態から特定の光学状態を選択する選択部を有し、上記制御部は、上記選択部の選択する光学状態に応じて、第２の位置情報に基づき上記第１のレンズ駆動部と第２のレンズ駆動部を制御し、選択された光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置を制御する。
【０００９】
第５の発明に係わる光学機器は、光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に含まれる上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を位置させることにより成立する第１の光学状態の焦点距離と略同一であって、上記第１の光学状態の焦点調節可能な距離よりもより近距離までの焦点調節可能な第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれる異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、上記第１の位置情報に基づき上記第１のレンズ群と第２のレンズ群の位置を、ズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する位置に位置させた光学状態から上記第２位置情報に基づくより近距離まで焦点調節可能な光学状態とする場合に、上記第２の位置情報に基づいて上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を上記第１の位置情報のうちの互いに異なる焦点距離に対応する位置へ移動して第２の光学状態とするように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、を具備する。
【００１０】
第６の発明に係わる光学機器は、上記第５の発明において、さらに、焦点調節レンズ群を有し、上記制御部は、上記第１の位置情報に基づく光学状態から上記第２位置情報に基づくより近距離まで焦点調節が可能な第２の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記より近距離まで焦点調節が可能な第２の光学状態にて焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御する。
第７の発明に係わる光学機器は、上記第５の発明において、上記第２の位置情報は、複数の異なる撮影倍率の光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する複数の情報を含んでいる。
第８の発明に係わる光学機器は、上記第６の発明において、さらに上記複数の異なる撮影倍率の光学状態から特定の光学状態を選択する選択部を有し、上記制御部は、上記選択部の選択する光学状態に応じて、第２の位置情報に基づき上記第１のレンズ駆動部と第２のレンズ駆動部を制御し、選択された光学状態に対応する第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置を制御する。
【００１１】
第９の発明に係わる光学機器は、光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に含まれる上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を位置させることにより成立する第１の光学状態の焦点距離と略同一であって、上記第１の光学状態の撮影倍率よりも高い撮影倍率の第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれるそれぞれ異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、上記第２の位置情報に基づく撮影倍率がより高い第２の光学状態から、上記第１の位置情報に基づく光学状態とする場合に、第１の位置情報に基づいて上記より撮影倍率の大きな第２の光学状態と同一の画角を成す第１の光学状態に対応する位置へ上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、を具備する。
第１０の発明に係わる光学機器は、上記第９の発明において、さらに、焦点調節レンズ群を有し、上記制御部は、上記第２位置情報に基づく撮影倍率がより高い第２の光学状態から上記第１位置情報に基づく第１の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記第２の光学状態における焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御する。
【００１２】
第１１の発明に係わる光学機器は、光学的にズームを行うために光軸方向に移動可能な第１のレンズ群と第２のレンズ群を有する光学機器において、上記第１のレンズ群を第１のアクチュエータによって移動する第１の駆動部と、上記第１の駆動部の第１のアクチュエータと異なる第２のアクチュエータによって上記第２のレンズ群を移動する第２の駆動部と、上記光学機器のズーム動作を行う焦点距離領域範囲内に含まれる同一の焦点距離に対応する第１のレンズ群の位置と上記第２のレンズ群の位置に関する第１の位置情報と、上記第１の位置情報に含まれる上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を位置させることにより成立する第１の光学状態の焦点距離と略同一であって、上記第１の光学状態の焦点調節可能な距離よりもより近距離までの焦点調節可能な第２の光学状態を成立させ、上記焦点距離領域内に含まれる異なる焦点距離に対応する上記第１のレンズ群の位置と第２のレンズ群の位置に関する第２の位置情報を記憶する記憶部と、上記第２の位置情報に基づく焦点調節可能な距離がより近距離である第２の光学状態から、上記第１の位置情報に基づく光学状態とする場合に、上記第１の位置情報に基づいて上記焦点調節可能な距離がより近距離である上記第２の光学状態と同一の画角を成す上記第１の光学状態に対応する位置へ上記第１のレンズ群と第２のレンズ群を移動するように上記第１の駆動部と上記第２の駆動部を制御する制御部と、  を具備する。
【００１３】
第１２の発明に係わる光学機器は、上記第１１の発明において、さらに、焦点調節レンズ群を有し、上記制御部は、上記第２の位置情報に基づくより近距離まで焦点調節可能な上記第２の光学状態から上記第１位置情報に基づく上記第１の光学状態とする場合に、上記焦点調節レンズ群を、上記第２の光学状態における焦点調整可能な距離の範囲に含まれる距離の無限側に対応する位置に制御する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、複数のズームレンズ群をそれぞれ個別のアクチュエータによって駆動してズーム動作を行う構成において、小型化を可能にするとともにマクロ撮影を可能とした光学機器を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１７】
【図１】本発明の一実施形態に係る交換レンズの構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施形態に係る交換レンズの機能ブロック図である。
【図３】本発明の一実施形態に係る交換レンズの第１のズーム群の構成を示す断面図である。
【図４】本発明の一実施形態に係る交換レンズの第２のズーム群の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の一実施形態に係る交換レンズのリニアエンコーダであって、図５（ａ）はリニアエンコーダの電気的構成を示す図であり、図５（ｂ）はリニアエンコーダの出力特性を示すグラフである。
【図６】本発明の一実施形態に係る交換レンズのズーム機能切換部材の操作状態を説明する図である。
【図７】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、各モードの切換え時のレンズの移動の様子を示す図であり、図７（ａ）はメカマニュアルズーム時、図７（ｂ）は電動ズーム時、図７（ｃ）はマクロ時の様子を示す。
【図８】本発明の一実施形態に係る交換レンズのズーム機能切換部材の光軸方向における摺動位置の検出機構を説明する図である。
【図９】本発明の一実施形態に係る交換レンズのズーム群の駆動軌跡を示すグラフであり、図９（ａ）は第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群のエンコーダ位置とパルス位置の関係の一例を示すグラフであり、図９（ｂ）は第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群のエンコーダ位置と速度の関係の一例を示すグラフであり、図９（ｃ）は第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群のエンコーダ位置と第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群の位置の関係の一例を示すグラフである。
【図１０】本発明の一実施形態に係る交換レンズのズーム位置とフォーカス位置の関係の一例を示すグラフであり、図１０（ａ）はズーム位置に対するフォーカスレンズ群の位置を、撮影距離ごとに示したグラフであり、図１０（ｂ）はマクロモードに設定された際の撮影距離に対するフォーカスレンズの位置を、マクロ位置ごとに示したグラフである。
【図１１】本発明の一実施形態に係る交換レンズの第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）に間に設けられたバネを説明する図であり、図１１（ａ）は第１のズーム群と第２のズーム群とバネの配置を示す模式図であり、図１１（ｂ）は３Ｇと４Ｇの分割エリアを示す図であり、図１１（ｃ）は分割エリアの境界の一例を示す図である。
【図１２】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、モード切換時の最高速度の一例を示す図であり、図１２（ａ）はテレ側からワイド側に移動させる場合の第１のズーム群（３Ｇ）の最高速度の一例を示し、図１２（ｂ）は第１のズーム群（３Ｇ）をワイド側からテレ側に移動させる場合の第１のズーム群（３Ｇ）の最高速度を示す。
【図１３】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、モード切換時の最高速度の一例を示す図であり、図１３（ａ）はテレ側からワイド側に移動させる場合の第２のズーム群（４Ｇ）の最高速度を示し、図１３（ｂ）は第１のズーム群（３Ｇ）をワイド側からテレ側に移動させる場合の第２のズーム群（４Ｇ）の最高速度を示す。
【図１４】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電動ズーム（ＥＺ）モード時のステッピングモータの加減カーブの一例を示すグラフであり、図１４（ａ）はＥＺ＿加速カーブを示すグラフであり、図１４（ｂ）はＥＺ＿減速カーブを示すグラフである。
【図１５】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、モードの切換え遷移図である。
【図１６】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、モードの切換えを説明する図であって、図１６（ａ）はズームロックＳＷとモード切換の関係を示す図であり、図１６（ｂ）はマクロモード１〜３の場合のフォーカスレンズ群の駆動範囲の一例を示す図であり、図１６（ｃ）は６つのモード遷移時におけるレンズ動作と各マクロ１〜３のフォーカス位置を示す図である。
【図１７】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、マクロ制御に使用するマクロ制御データの一例を示す図であり、図１７（ａ）はマクロ時のズーム位置を示し、図１７（ｂ）はマクロ時のズーム位置を示し、図１７（ｃ）はマクロ時のレンズ駆動（ＬＤ）位置を示す。
【図１８】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、ズーム群の駆動軌跡とマクロの位置関係の一例を示すグラフである。
【図１９】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、カメラ本体に送信する１２８分割のズームエンコーダ値（ＺＭＥＮＣ値）と交換レンズ内部の細分エンコーダ値Ｅｄｉｖの対応関係の一例を示す図である。
【図２０】本発明の一実施形態に係る交換レンズにおいて、電源オンオフ時の各モードごとの駆動位置の関係を示す図である。
【図２１】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、モード位置の更新の動作を示すフローチャートである。
【図２２】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、モード検出の動作を示すフローチャートである。
【図２３】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、モード切換の動作を示すフローチャートである。
【図２４】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、ＥＺ→ＭＺモード変更処理の動作を示すフローチャートである。
【図２５】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、ＥＺ→Ｍａｃｒｏモード変更処理の動作を示すフローチャートである。
【図２６】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、Ｍａｃｒｏ→ＥＺモード変更処理の動作を示すフローチャートである。
【図２７】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、ＭＺ→ＥＺモード変更処理の動作を示すフローチャートである。
【図２８】本発明の一実施形態における交換レンズにおいて、Ｍａｃｒｏモード時のＭａｃｒｏ位置の選択の動作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】
【００１８】
以下、図面に従って本発明を適用した交換レンズを用いて好ましい実施形態について説明する。本発明の好ましい一実施形態に係わる交換レンズは、デジタルカメラのカメラ本体に装着可能であり、このカメラ本体は、撮像部を有し、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、ライブビュー表示や撮影を行う。カメラ本体および交換レンズ間は、通信が可能であり、交換レンズはカメラ本体からの指令に応じて動作すると共に、交換レンズの状態はカメラ本体に送信される。また、交換レンズには、第１及び第２のズーム群と各ズーム群ごとにアクチュエータが配置され、これらのズームレンズ群の位置を移動させることにより、焦点距離を調節することができる。
【００１９】
図１は、交換レンズ１００の構成を示すブロック図であり、図２は交換レンズ１００内の機能ブロック図である。交換レンズ１００は、カメラ本体２００に着脱自在である。交換レンズ１００内には、撮影光学系として、第１のレンズ群（１Ｇ）１０１、フォーカスレンズ群（２Ｇ）１０３、第１のズーム群（３Ｇ）１０５、第２のズーム群（４Ｇ）１０７、第３のレンズ群（５Ｇ）１０９の計５群のレンズ群が、同一光軸上に沿って配置されている。なお、各レンズ群は単体のレンズで構成するようにしてもよい。第１のレンズ群１０１および第５のレンズ群１０９は、固定のレンズ群である。
【００２０】
撮影光学系の内の第２群（２Ｇ）を構成するフォーカスレンズ群１０３は、ピント合わせ用のレンズ群であり、フォーカスレンズ駆動機構（２Ｇ）１１１によって光軸方向に移動可能である。フォーカスレンズ駆動機構１１１内には、ステッピングモータ等のアクチュエータ１５９およびフォーカスレンズ用ドライバ１５７が設けられており（図２参照）、制御部１３１からの制御信号に従って、フォーカスレンズ１０３の駆動を行う。フォーカスレンズ基準位置検出部１２５は、フォーカスレンズ群１０３の基準位置からの位置を検出するフォーカス位置検出センサ１６１を有し（図２参照）、検出結果を制御部１３１に出力する。したがって、制御部１３１は、フォーカスレンズ群１０３の駆動位置をフォーカスレンズ基準位置検出部１２５によって検出した基準位置からの相対位置をステッピングモータの駆動パルスに基づいて算出しながら、フォーカスレンズ駆動機構１１１によってフォーカスレンズ群１０３の駆動制御を行う。
【００２１】
また、ＭＦリング１４１は、マニュアルフォーカス用の回転操作部材であり、交換レンズ１００の外周に回転自在に設けられている。ＭＦ用位置検出部１５３（図２参照）は、ＭＦリング１４１の回転方向および回転量を検出し、制御部１３１に検出結果を出力する。ユーザがＭＦリング１４１を操作すると、ＭＦ用位置検出部１５３によって検出された回転方向および回転量に応じて、制御部１３１は、フォーカスレンズ駆動機構１１１内のフォーカスレンズアクチュエータ１５９によって、フォーカスレンズ群１０３を光軸方向に沿って前後に電動で移動させる。
【００２２】
撮影光学系の内の第３群（３Ｇ）を構成する第１のズーム群１０５、および第４群（４Ｇ）を構成する第２のズーム群１０７によってズーム光学系が構成される（以下、ズームをＺＭと称す場合がある）。第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７は、それぞれ、別個に駆動されるが、両者の間にはバネが設けられており、このバネによって互いに引き合っている。このバネについては、図１１を用いて後述する。
【００２３】
第１および第２のズーム群１０５、１０７は、ズーム機能切換操作部材１４３による光軸方向への摺動操作によって、マクロ、電動ズーム（ＥＺ）、メカマニュアルズーム（ＭＺ）の３つのモードに切り換えられる。マクロモードは、近接撮影に適したモードである。電動ズームモードはズーム機能切換操作部材１４３の回転操作に応じた駆動速度で、ステッピングモータ等のアクチュエータによってズーミング動作を行うモードである。メカマニュアルズームモードは、ズーム機能切換操作部材１４３の回動操作に応じて、手動でズーミング動作を行うモードである。なお、ズーム機能切換操作部材１４３によるモードの切換位置については、図６を用いて後述する。
【００２４】
第１のズーム群１０５（３Ｇ）は、第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３または第１のＺＭ群駆動部１１５によって光軸方向に移動する。第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３は、メカマニュアルズームモードの設定時にユーザのマニュアル操作によって第１のズーム群１０５を光軸方向に移動させ、第１のＺＭ群駆動部１１５は、電動ズームモード設定時にアクチュエータによって第１のズーム群１０５を光軸方向に移動させる。
【００２５】
第１のＺＭ群駆動部１１５は、ズーム用ドライバ１７３と３Ｇ用アクチュエータ１７５（図２参照）を有している。３Ｇ用アクチュエータとしては、ステッピングモータを使用し、マイクロステップ駆動で細かい制御を行う。なお、本実施形態においては、ステッピングモータを採用するが、ステッピングモータ以外にも、ＤＣモータ等、他の駆動源を採用してもよい。
【００２６】
ユーザがズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に移動操作してメカマニュアルズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３はマニュアルズーム環として機能する。このとき、ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向および回転量に応じて、第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３は第１のズーム群１０５を光軸方向に移動させる。
【００２７】
また、ユーザがズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に移動操作して電動ズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３は電動ズーム環として機能する。このとき、第１のＺＭ群駆動部１１５は、ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向に応じて、第１のＺＭ群駆動部１１５内のアクチュエータの駆動力によって、第１のズーム群１０５を無限側または至近側に移動させる。このとき、ズーム機能切換操作部材１４３の回転量（回転角）に応じたズーミング速度で駆動する。ズーム機能操作部材１４３による第１のＺＭ群駆動メカ機構１１３および第１のＺＭ群駆動部１１５の切り換えについては、図３を用いて後述する。
【００２８】
第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７は、３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７としてリニアエンコーダを有しており、このリニアエンコーダによって第１のズーム群１０５の絶対位置を検出する。第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７（３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７）による検出結果は、制御部１３１に出力される。リニアエンコーダについて、図５を用いて後述する。
【００２９】
ズーム光学系を構成する第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、第２の群駆動部１１７によって光軸方向に移動する。第２の群駆動部１１７は、ズーム用ドライバ１７３と４Ｇ用アクチュエータ１７９を有している（図２参照）。第２のズーム群１０７は、第１のズーム群１０５の位置に対応した位置へ追従動作を行う。すなわち、第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７によって検出された第１のズーム群の位置に応じて、所定の撮影画角でありピントの合った画像が得られるように４Ｇ用アクチュエータ１７９によって第２のズーム群１０７の位置を移動させる。メカマニュアルズームモードが設定された場合には、第１のズーム群１０５はユーザによって手動で駆動されるが、第２のズーム群１０７はメカマニュアルズームモードが設定されている場合であっても、第１のズーム群１０５の位置に応じて電動駆動される。
【００３０】
なお、第２の群駆動部１１７内の４Ｇ用アクチュエータ１７９としては、第１のＺＭ群駆動部１１５と同様に、本実施形態においては、ステッピングモータを採用するが、ステッピングモータ以外にも、ＤＣモータ等、他の駆動源を採用してもよい。また、本実施形態においては、ズーム用ドライバ１７３は、第１のＺＭ群駆動部１１５と第２の群駆動部１１７におけるドライバ回路を兼用しているが、第１のＺＭ群駆動部１１５と第２の群駆動部１１７のそれぞれに専用のドライバ回路を設けてもよい。
【００３１】
第２のズーム群基準位置検出部１２９は、第２のズーム群１０７の基準位置を検出し、制御部１３１に出力する。すなわち、第２のＺＭ群基準位置検出部１２９は、４Ｇ基準位置検出用センサ１８１フォトインタラプタ（ＰＩ）を使用し、基準位置を取得し、この基準位置から相対的な位置検出によって位置を管理する。ここで基準位置は、所定タイミングにおける位置であり、この位置からのＰＩのカウントによって相対位置を算出する。
【００３２】
第１のズーム群１０５の位置は、第１のＺＭ群絶対値検出部１２７によって絶対位置検出を行い、第２のレンズ群１０７の位置は、第２のＺＭ群基準位置検出部１２９によって相対位置検出するのは以下の理由による。ここで、絶対位置検出は、例えば絶対位置を把握していることを意味し、相対位置検出は、基準絶対位置に対して相対位置で位置を把握することを意味する。アクチュエータとしてステッピングモータを用いる場合には、ステッピングモータのステップ数によって、相対位置の管理を行うことが可能である。このため、メカ構造を簡単にすることができ、スペース的には、相対位置検出のほうが省スペースを図ることができ、かつコストも安くなる。
【００３３】
しかし、本実施形態においては、ズーム機能切換操作部材１４３の切換操作に伴い、第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７の駆動機構が切り換わり、メカマニュアルズームで動作させた場合、ステッピングモータの励磁位置がずれてしまう。また、メカマニュアルズームでは、外力で駆動させるので、ステッピングモータのパルスカウント数もずれてしまう。このため、相対位置検出を行おうとすると、ずれた位置を補正するために、ズーム機能切換毎にイニシャル駆動にて初期位置を検出する必要がある。このモード機能切換毎のイニシャル駆動は、イニシャル駆動時間の待ちが発生し、操作性を悪くしてしまう。
【００３４】
そこで、本実施形態においては、ズームレンズ群の一方を絶対位置検出することにより、イニシャル駆動を回避している。２つのズームレンズ群を共に絶対値検出とすると、スペースも必要となり、またコスト的にも高くなる。このため、一方を絶対位置検出、他方を相対位置検出とすることで、操作性、コスト、スペースを両立するようにしている。
【００３５】
絞り１２１は、撮影光学系の光路中に配置され、絞り駆動機構１２３によって絞り開口量の駆動制御がなされる。絞り駆動機構１２３は、絞りアクチュエータ１６５、絞り用ドライバ１６３、および絞り基準位置検出用センサ１６７から構成される（図２参照）。絞りアクチュエータ１６５は、ステッピングモータを使用し、マイクロステップ駆動で細かい制御を行う。絞り用ドライバ１６３は絞りアクチュエータの駆動回路である。絞り基準位置検出用センサ１６７は、絞りの基準位置を取得し、相対的な位置検出で位置を管理する。基準位置検出にはフォトインタラプタ（ＰＩ）を使用する。
【００３６】
ズーム機能切換操作部材１４３は、交換レンズ１００の外周に摺動自在かつ回動自在に設けられており、光軸方向の位置を前後に摺動することにより、マクロ、電動ズーム（ＥＺ）、メカマニュアルズーム（ＭＺ）の切換えを行う。ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構１６９は、ズーム機能切換操作部材１４３の摺動操作による切換え位置の検出を行い、制御部１３１に出力する（図２参照）。図１において、ズーム機能切換操作部材１４３を左右に摺動することにより、言い換えると被写体側とカメラ側の間で摺動することにより切換を行う。ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構１６９はグレイコード式のエンコーダ等の検出部を有し、この検出部によって、摺動操作による切換位置の検出を行う。グレイコード式エンコーダについては図８を用いて後述する。
【００３７】
ズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に摺動させメカマニュアルズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３を自由に回転させることができ、回転移動量に応じて、電気的制御を介することがなく、第１のズーム群を手動で駆動し、焦点距離を変更することができる。
【００３８】
一方、ズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に摺動させ電動ズームに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３は、メカ的な機構で所定の回転範囲のみで回転できる機構となっている。このとき、回転方向に動かすことにより、回転角（回転量）に応じた速度で電動ズームを行う。本実施形態においては回転角に応じて３段階の速度で駆動する。ＥＺ速度切換検出機構１７１（図２参照）は、電動ズーム時に、ズーム機能切換操作部材１４３の回転角度およびワイド／テレ方向の回転方向を検出し、検出結果を制御部１３１に出力する。本実施形態においては、ＥＺ速度切換検出機構１７１は、グレイコード式エンコーダを有しており、ズーム機能切換操作部材１４３の回転角をエンコードして制御部１３１に出力する。
【００３９】
ズーム機能切換操作部材１４３を光軸方向に摺動させマクロに切換えると、ズーム機能切換操作部材１４３は回転操作が禁止され、第１のズーム群１０５、第２のズーム群１０７は、記憶部１３３に記憶されている予め決められた位置に電気的に駆動される。この予め決められた位置はマクロ撮影に適した光学的位置とする。フォーカスレンズ群１０３も予め決められた位置に移動するようにしてもよい。
【００４０】
ズームロックＳＷ１４７は、交換レンズ１００の外周に配置されたメカ的なロック機構である。すなわち、ズーム機能切換操作部材１４３は、常に光軸方向に摺動自在としておくとユーザの意に反して、モードが切り換わってしまうおそれがある。そこで、ズームロックＳＷ１４７が操作されているときのみ、ズーム機能切換操作部材１４３が摺動し、マクロ、電動ズーム、およびメカマニュアルズームの切換操作を許容するようにしている。なお、本実施形態においては、モード切換の検出は、ズーム機能切換操作部材１４３の検出によって行っているが、ズームロックＳＷ１５５にて状態検出を行うようにしてもよい。
【００４１】
ファンクション釦１４５は、交換レンズ１００の外周に配置された釦であり、ユーザの押圧操作によってオンオフするスイッチが設けられ、このスイッチの状態は、制御部１３１に出力される。このファンクション釦１４５は、他の操作部材の操作状態との組合せによって、下記に示すような機能例１〜５のような種々のモードの切換えを行うことができる。なお、機能例１〜５は例示であって、全ての機能を有してもよく、また一部の機能のみでもよく、他の機能と組み合わせても勿論かまわない。また、押し釦スイッチに限らず、スライドスイッチ等、他の操作部材であっても勿論かまわない。
【００４２】
機能例１：ズーム機能切換操作部材１４３がマクロ位置に設定されたマクロモード状態において、ファンクション釦１４５を操作すると、複数のマクロ位置が有る場合には、押すたびに順次マクロ位置が切り換わる（図１０（ｂ）に示す例では、マクロ１〜３を設けている）。
【００４３】
機能例２：電動ズーム（ＥＺ）モード状態において、ファンクション釦１４５を操作すると、操作するたびに、ワイド端位置、標準位置、テレ端位置に順に撮影レンズを駆動する。または、本体側で予め設定したお気に入り位置（プリセット位置）に駆動する。
【００４４】
機能例３：電動ズーム、メカマニュアルズーム、マクロモードのいずれのモードが設定されているかに関わらず、ファンクション釦１４５を操作するたびに、絞り→ＩＳＯ感度→ＡＷＢ（オートホワイトバランス）の順で機能が切り換わり、ＭＦリング１４１を回すと、それぞれの操作量を変化させる。従来、絞り等のこれらの機能は、カメラ本体側で設定するために、一旦、被写体から目を離す必要があった。しかし本実施形態によれば、被写体を観察しながら、交換レンズ１００を支えている手でＩＳＯ感度等の制御値を簡単に切り換えることができ便利である。なお、制御値としては、上述のパラメータに限らず、他の制御用のパラメータであっても適用することができる。
【００４５】
機能例４：電動ズーム（ＥＺ）モード状態において、ファンクション釦１４５を操作すると、マクロモードとなり、マクロ位置へ各レンズ群を駆動する。
機能例５：電動ズーム（ＥＺ）モード状態において、ファンクション釦１４５を操作すると、マクロモードに切り換わる。この状態で、ズーム環として機能するズーム機能切換操作部材１４３を回動させると、予め登録してある複数のマクロ位置に各レンズ群を駆動する。なお、ズーム機能切換操作部材１４３に限らず、ＭＦリング１４１であってもよい。
【００４６】
制御部１３１は、ＣＰＵを有しており、フォーカスレンズ基準位置検出部１２５、３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７を含む第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７、４Ｇ基準位置センサ１８１を含む第２のＺＭ群基準位置検出部１２９、電動Ｚ⇔手動Ｚ切換検出機構１６９、ＥＺ速度切換検出機構１７１等のセンサに接続されている。また、フォーカスレンズ用ドライバ１５７を含むフォーカスレンズ駆動機構１１１、絞りアクチュエータ１６５を含む絞り駆動機構１２３、３Ｇ用アクチュエータ１７５を含む第１のＺＭ群駆動部１１５、４Ｇ用アクチュエータ１７９を含む第２のＺＭ群駆動部１１７等に接続されている。制御部１３１は、記憶部１３３に記憶されたプログラムに従って、上述のセンサ等の検出結果に応じて、アクチュエータ等に制御命令を出力することにより、交換レンズ１００内の制御、例えば、電動ズーム制御、メカマニュアルズーム制御、マクロ制御、マニュアルフォーカス制御、オートフォーカス制御、絞り制御等の種々の制御を行う。
【００４７】
また、制御部１３１は、電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モード、マクロモード等のモードの変更がなされた場合に、フォーカスレンズ群（２Ｇ）１０３、第１のズーム群（３Ｇ）１０５、第２のズーム群（４Ｇ）の駆動制御を行う。また、ズーム制御の際には、制御部１３１は、第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７によって検出された第１のズーム群１０５の位置に応じて、第２のズーム群１０７の位置を、第２のＺＭ群基準位置検出部１２９の検出出力に基づいて第２のズーム群駆動部１１７を制御し、撮影画角およびピントの合った被写体像が得られるようにする。また、マクロ制御の際には、設定されたマクロモード（マクロ１〜３）に応じて、フォーカスレンズ群（２Ｇ）１０３、第１のズーム群（３Ｇ）１０５、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の駆動制御を行う。また、制御部１３１は、ボディ−ＩＦ１５１を介して、カメラ本体２００内の制御部と通信を行い、カメラ本体２００が出力した制御命令に従って交換レンズ１００内の制御を行う。
【００４８】
記憶部１３３は、フラッシュメモリ等の電気的に書き換え可能な不揮発性メモリであり、前述した制御部１３１を動作させるためのプログラムの他、第１のズーム群１０５の位置に応じた第２のズーム群１０７の位置関係を記憶する。また、後述するように図１１、図１７、図１９等に示す各種パラメータも記憶している。
【００４９】
カメラ本体２００内であって、撮影光学系の光軸上には、撮像素子２０１が配置されている。撮影光学系によって形成された被写体像は撮像素子２０１によって画像信号に変換され、図示しない回路等によって、表示部にライブビュー表示され、また、記録媒体に画像データが記録される。
【００５０】
次に、図３を用いて、第１のズーム群１０５とその切換機構を説明する。交換レンズ１００の外周に回転自在かつ光軸方向に摺動自在に設けられたズーム機能切換操作部材１４３は、図３の紙面において左右方向に移動可能である。ズーム機能切換操作部材１４３の突起部１４３ａは、増速ギア３１１に固着されている。このため、ズーム機能切換操作部材１４３が光軸方向に沿って摺動すると、増速ギア３１１も光軸方向に沿って移動する。図３において、破線は電動ズーム時における位置を示し、実線はメカマニュアルズーム時における位置を示す。
【００５１】
増速ギア３１１は、モータ軸ギア３０９と噛合している。メカマニュアルズーム時には、ズーム機能切換操作部材１４３が交換レンズ１００の外周に沿って回動すると、増速ギア３１１も回動し、このため、モータ軸ギア３０９も回転する。このモータ軸ギア３０９は、モータ軸３０５によって軸支されており、モータ軸３０５はステッピングモータ１７５ａの回転軸と一体に構成されている。
【００５２】
モータ軸３０５の一部の表面には、ネジ３０５ａが設けてあり、このネジ３０５ａにレンズ支持部３０１が噛み合っている。レンズ支持部３０１は、中央付近において第１のズーム群１０５を保持しており、さらに他端側においてリニアエンコーダ１７７ａに接している。
【００５３】
このように構成されているため、ズーム機能操作部材１４３を、図３中において左側に摺動させると、メカマニュアルズームモードに切り換わる。メカマニュアルズーム時には、増速ギア３１１とズーム機能切換操作部材１４３がクラッチ式に連結される。ズーム機能切換操作部材１４３を回転操作すると、ステッピングモータ１７５ａのディテントトルクに打ち勝ちモータ軸ギア３０９を回転させ、これと一体のモータ軸３０５も回転し、第１のズーム群１０５が光軸方向に移動する。
【００５４】
ズーム機能操作部材１４３を、図３中において右側に摺動させると、電動ズームモードに切り換わる。電動ズーム時には、増速ギア３１１がモータ軸ギア３０９から退避し、ズーム機能操作部材１４３が回転操作しても、第１のズーム群１０５は移動しない。このときは、制御部１３１→ズーム用ドライバ１７３→３Ｇ用アクチュエータ１７５（ステッピングモータ１７５ａ）に指示が送られる。これによって、モータ軸３０５が回転し、第１のズーム群１０５が駆動される。
【００５５】
第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７（３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７）は、メカマニュアルズーム、電動ズーム、マクロ状態かによらず、常に第１のズーム群１０５の絶対位置を検出し、制御部１３１に出力する。３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７は、本実施形態においては、リニアエンコーダ１７７ａを採用している。このリニアエンコーダ１７７ａについては、図５を用いて後述する。
【００５６】
次に、図４を用いて、第２のズーム群１０７とその駆動機構を説明する。第２のズーム群１０７の位置は、電動ズーム、メカマニュアルズーム、マクロモードのいずれに設定されているか否かにかかわらず、４Ｇ基準位置検出用センサ１８１としてのフォトインタラプタ（ＰＩ）により、基準の絶対位置を検出し、ステッピングモータによって相対的に位置を管理する。
【００５７】
ステッピングモータ１７９ａの回転軸は、モータ軸３２５と一体であり、モータ軸３２５はステッピングモータ１７９ａの回転軸と一体に構成されている。モータ軸３２５の一部の表面には、ネジ３２５ａが設けてあり、このネジ３２５ａにレンズ支持部３２１が噛み合っている。レンズ支持部３０１は、中央付近において第２のズーム群１０７を保持している。
【００５８】
このように構成されているため、メカマニュアルズーム時には、ステッピングモータ１７９ａにより第２のズーム群１０７は相対駆動する。外部からのマニュアル操作により第２のズーム群１０７が駆動することはない。制御部１３１が記憶部１３３を参照し、第１のズーム群１０５に対応した第２のズーム群１０７の位置に、電気的に追従駆動する。また、電動ズーム時には、ズーム機能切換操作部材１４３の回転方向によって与えられる速度指示に従って電気的に駆動させる。電源投入時のイニシャル駆動により基準位置が分かっており、ステッピングモータ１７９ａのステップ数に基づく相対位置で、位置管理を行う。
【００５９】
次に、図３に示したリニアエンコーダ１７７ａについて、図５を用いて説明する。このリニアエンコーダ１７７ａは、第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７を構成し、第１のズーム群１０５の絶対位置を検出する。リニアエンコーダ１７７ａは、図５（ａ）に示すように、抵抗スライダ式の電気部品であり、Ａ点（１７７ａＡ）は、電源Ｖｃｃに接続され、Ｂ点（１７７ａＢ）は、グランド（ＧＮＤ）に接続され、出力点１７７ａＯＵＴは、第１のズーム群１０５の位置に応じてメカ的にスライドする。出力点１７７ａＯＵＴの位置が変化すると、抵抗分割された出力電圧は図５（ｂ）に示すように変化する。リニアエンコーダ１７７ａの出力電圧は、ＡＤコンバータによってデジタルデータに変換され、制御部１３１に出力される。
【００６０】
次に、図６を用いて、電動ズーム時におけるズーム速度の設定の切り換えについて説明する。図６は、交換レンズ１００の外周を平面に展開した図である。交換レンズ１００の外周には、マニュアルフォーカス環として機能するＭＦリング１４１が交換レンズ１００の被写体側に配置され、ズーム環として機能するズーム機能切換操作部材１４３が交換レンズ１００のカメラ本体側に配置されている。
【００６１】
前述したように、ズーム機能切換操作部材１４３は、光軸方向（Ｚ方向ともいう）に摺動自在であり、Ｚ方向に摺動すると交換レンズ１００のモードが、被写体側からマクロ（Ｍａｃｒｏ）モード、電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モードに順次、切り換わる。
【００６２】
電動ズームモードに設定されている際に、ズーム機能切換操作部材１４３を時計方向に回転すると（図６において右方向）、ワイド側にズーミングがなされ、一方、反時計方向（図６において左方向）、テレ側にズーミングがなされる。このときの中心位置からの回転量（回転角）に応じて、ズーミング速度を調節することができる。中心位置をニュートラル位置（ワイド側にもテレ側に駆動しない位置）とし、中心位置からの回転量を大きくすると高速となるようにする。図示の例では、３段階の速度変化とし、３速（高速）＞２速（中速）＞１速（低速）としている。
【００６３】
ズーム機能切換操作部材１４３を摺動した際の各モードの切換時におけるレンズ移動について、図７を用いて説明する。図７（ａ）は、メカマニュアルズームに切換えられた際の第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置関係を示す。なお、図７において、左側は被写体側であり、右側はカメラ本体２００側である。
【００６４】
メカマニュアルズームモードにおいてズーム機能切換操作部材１４３を被写体側に摺動すると、図７（ｂ）に示す電動ズームモードに切り換わる。図７（ａ）（ｂ）から分かるように、メカマニュアルズームから電動ズームに切り換えても、第１及び第２のズーム群１０５、１０７の位置は移動しない。この場合には、図３を用いて説明したように、動力の伝達機構が、手動から電動に切り換わるだけである。
【００６５】
電動ズームにおいてズーム機能切換操作部材１４３を被写体側に更に摺動すると、図７（ｃ）に示すマクロモードに切り換わる。このときには、第１及び第２のズーム群１０５、１０７の位置は移動する。前述したように、このマクロ位置の第１及び第２のズーム群１０５、１０７の位置は、マクロ撮影に適した位置であり、記憶部１３３に記憶されている。
【００６６】
ズーム機能切換操作部材１４３の光軸方向の摺動位置の検出は、図８に示すグレイコード式エンコーダによって行う。ズーム機能切換操作部材１４３には、このズーム機能切換操作部材１４３の動作に連動する回転子が設けられており、回転子に設けられた切片３４１がエンコーダフレキ（エンコーダ用フレキシブル基板）３４３のグレイコードパターン３４３ａ〜３４３ｄとの接触位置が変化することによって、ズーム機能切換操作部材１４３の光軸方向における位置検出を行う。
【００６７】
エンコーダフレキ３４３の検出パターンは、図８（ｂ）に示すようなグレイコード式エンコーダとなっている。図８（ａ）に示す制御部１３１のＭＯＤＥ−ＥＮＣ１，２は、内部の設定でプルアップ接続されており、入力設定となっている。ＭＯＤＥ−ＥＮＣ１，２およびＥＮＣ−ＣＯＭは、制御部１３１のＣＰＵのＩ／Ｏポートであり、このＩ／Ｏポートは、図８（ｃ）に示すように設定されている。
【００６８】
ズーム機能切換操作部材１４３の摺動に伴い、切片３４１は移動する。切片３４１がグレイエンコーダパターン３４３ａ〜３４３ｄに接触した位置ではＥＮＣ−ＣＯＭと導通となり、制御部１３１のＭＯＤＥ−ＥＮＣ１，２はＬ入力となる。一方、切片３４１が接触しない位置では、ＥＮＣ−ＣＯＭと非導通となり、制御部１３１のＭＯＤＥ−ＥＮＣ１，２は、プルアップ設定となっていることからＨ入力となる。制御部１３１のＥＮＣ−ＥＮＣ１，２の入力に応じて、図８（ｄ）に示すように、マクロモード、電動ズームモード、メカマニュアルズームのいずれであるかを判定する。
【００６９】
次に、第１及び第２のズーム群１０５、１０７の駆動軌跡について、図９を用いて同期パルス位置テーブルと同期速度テーブルについて説明する。本実施形態においては、ズームの位置を表す仮想エンコーダの単位をＥｄｉｖと表わす。ワイド側を数値の小さい方としテレ側を数値の大きい方とし、図９に示す例では、ワイド側からテレ側までを１０２４分割している。Ｅｄｉｖは、焦点距離と対応しており、２５〜９９４Ｅｄｉｖまでが電動ズーム（ＥＺ）での使用範囲であり、０〜１０２３Ｅｄｉｖまでがメカマニュアルズーム（ＭＺ）を含めた使用範囲となっている。
【００７０】
２５Ｅｄｉｖの位置を第１のズーム群（３Ｇ）１０５に対して１００Ｐｌｓの位置、第２のズーム群（４Ｇ）１０７に対して１００Ｐｌｓの位置とし、この位置を基準位置としている。Ｐｌｓは、ステッピングモータ１７５ａ、１７９ａにおける１ステップの駆動量に対応する。各Ｅｄｉｖの位置に、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７がそれぞれ対応する同期パルス位置テーブルの位置にあれば、対応した焦点距離の光学性能が得られる関係となっている。記憶部１３３には、図９（ａ）に示すような、エンコーダ位置Ｅｄｉｖに対する第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の同期パルス位置テーブルが記憶されている。
【００７１】
第１のズーム群（３Ｇ）１０５と、第２のズーム群（４Ｇ）１０７を連続的に駆動させたとき、３Ｇおよび４Ｇの位置関係が、図９（ａ）に示すような同期パルス位置テーブルの関係を保って駆動したとき、対応する焦点距離の光学特性が得られる。また、その際に、各Ｅｄｉｖでの３Ｇ／４Ｇの駆動速度が、図９（ｂ）に示すような同期速度テーブルの関係を保って駆動したとき、画角変動が一定に保たれる。図９（ｂ）に示すような同期速度テーブルは、記憶部１３３に記憶されている。
【００７２】
なお、１Ｅｄｉｖの単位が持つ意味は、１Ｅｄｉｖ以内のＰｌｓ位置のずれは画質劣化として確認できない最大のずれ量である。しかし、１Ｅｄｉｖ単位の定義はこれに限らず、例えば、１Ｅｄｉｖ＝１Ｐｌｓの関係でもよい。
【００７３】
図９（ａ）は、横軸をエンコーダ位置、縦軸を第１のズーム群（３Ｇ）と第２のズーム群（４Ｇ）のパルス位置とした図である。パルス位置は、ステッピングモータによるステップ数に対応する位置である。各Ｅｄｉｖにて、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７のＰｌｓ位置が、縦軸に示す位置にあるときに、Ｅｄｉｖ位置での光学特性が得られる位置関係となっている。
【００７４】
電動ズームでのワイド端の位置を２５Ｅｄｉｖとし、その位置で、第１のズーム群（３Ｇ）１０５、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置関係を調整し、その位置をそれぞれ３Ｇ、４Ｇの１００Ｐｌｓの位置として、基準位置にしている。本実施形態における交換レンズ１００では、ワイド端の位置を調整で求め、そこからテレ側の位置を相対Ｐｌｓ位置で設計保証するようにしている。しかし、これに限らず、テレ側（例えば、９９４Ｅｄｉｖ）や中間Ｅｄｉｖ位置で第１のズーム群（３Ｇ）１０５のＰｌｓ位置に対し第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置を調整し、両端の調整位置からパルス位置を補間して、３Ｇと４Ｇの光学位置を保証してもよい。
【００７５】
図９（ｂ）は、横軸をエンコーダ位置Ｅｄｉｖ、縦軸を第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の速度としたグラフである。各Ｅｄｉｖ位置にて、３Ｇ、４Ｇの駆動速度が縦軸に示す速度で駆動する時、各Ｅｄｉｖ間での画角変化は一定となっている（画角変動一定速度）。動画撮影等、連続した画像の記録の際に、画角変動一定速度で駆動すれば、滑らかな焦点距離変化の画像を得ることができる。
【００７６】
また、図９（ｂ）に示すように、間欠駆動領域と非間欠駆動領域が設けられており、間欠駆動領域では間欠駆動がなされ、また非間欠駆動領域では非間欠駆動がなされる。非間欠駆動では、各Ｅｄｉｖ位置での位置変化に対して、３Ｇと４Ｇを同期位置で駆動し、その時の駆動速度を同期速度となるように駆動する。これにより、画角変動一定の光学特性が得られた状態で焦点距離が変化する。
【００７７】
３Ｇと４Ｇは、光学的な感度が異なる。このため、あるＥｄｉｖ位置で画角変動が一定となるように駆動するために、１Ｅｄｉｖ区間での４Ｇ駆動量が１Ｐｌｓ以下となる領域がある。ステッピングモータによる駆動では、１Ｐｌｓ未満での駆動ができない。マイクロステップ駆動の分割数を上げて、１Ｐｌｓ未満とならないようなＰｌｓ感度を持たせる方法もある。しかし、駆動するＰｌｓ数が膨大となったり、１Ｅｄｉｖの定義に対して細かいＰｌｓ数をもたせても、管理が煩雑になるだけである。
【００７８】
そこで、本実施形態においては、駆動量が１Ｐｌｓ以下となる領域や、極端に遅い速度となる領域では、間欠駆動を行うようにしている。間欠駆動では、各Ｅｄｉｖでの位置追従のみ行い、間欠駆動させる。
【００７９】
図９（ｃ）は、横軸をエンコーダ位置Ｅｄｉｖ、縦軸を３Ｇ、４Ｇの絶対位置（ｍｍ）としたグラフである。図９（ａ）のグラフとは実質的同じであり、単に縦軸の単位が異なっているだけである。図９（ｃ）に示す例では、レンズマウント面等の位置を基準として、絶対位置で３Ｇと４Ｇの位置関係を示している。
【００８０】
次に、ズーム位置とフォーカス位置の関係について、図１０を用いて説明する。図１０（ａ）は、横軸に示した焦点距離（図では、Ｅｄｉｖ単位）に対して、縦軸にフォーカスレンズ群１０３の位置（フォーカスレンズ群の基準位置からのステッピングモータ駆動パルス数Ｐｌｓで表わす）を示し、撮影距離毎にフォーカスレンズの位置が異なる。また、マクロモードにおける撮影距離とフォーカス位置の関係を図１０（ｂ）に示す。本実施形態においては、マクロモードでは、画角（焦点距離）が異なるマクロ１〜３を設定できる。
【００８１】
次に、図１１を用いて、第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７に間に設けられたバネについて説明する。図１１（ａ）に示すように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と、第２のズーム群（４Ｇ）１０７の間には、バネ３５１が設けられており、第１及び第２のズーム群１０５、１０７は互いに引き合っている。
【００８２】
第１のズーム群（３Ｇ）１０５は、稼働範囲Ｍを移動可能であり、図１１（ｂ）に示すように、稼働範囲Ｍ内のワイド側からテレ側をＡ〜Ｈに８分割している。この８分割した領域は、図１１（ｃ）に示すように、ズームの位置を表す仮想エンコーダの単位Ｅｄｉｖによって決められる。例えば、領域Ａと領域Ｂの境は１３２Ｅｄｉｖの位置にあり、領域Ｂと領域Ｃの境は４００Ｅｄｉｖの位置にある。この稼働範囲Ｍ内における位置は、３Ｇ絶対位置検出用センサ１７７（リニアエンコーダ１７７ａ）によって検出され、Ｅｄｉｖに変換される。
【００８３】
第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、稼働範囲Ｎを移動可能であり、図１１（ｂ）に示すように、稼働範囲Ｎ内のワイド側からテレ側を１〜４に４分割している。この４分割した領域は、図１１（ｃ）に示すように、ズームの位置を表す仮想エンコーダの単位Ｅｄｉｖによって決められる。例えば、領域１と領域２の境は７Ｅｄｉｖの位置にあり、領域２と領域３の境は１９４Ｅｄｉｖの位置にある。この稼働範囲Ｎ内における位置は、４Ｇ基準位置検出用センサ１８１（フォトインタラプタＰＩ１、フォトインタラプタＰＩ２）によって検出され、上記領域に変換される。
【００８４】
次に、モード切換時の最高速度について、図１２及び図１３を用いて説明する。前述したように、第１のズーム群１０５と第２のズーム群１０７は、バネ３５１によって互いに引き合っていることから、２つのズーム群の間の距離や、引き合う方向か反対の方向かで、ステッピングモータが脱調を起こさず、駆動することが可能な最高速度が決まる。
【００８５】
図１２（ａ）は、第１のズーム群（３Ｇ）１０５がテレ側からワイド方向に移動する場合の領域別最高速度の一例を示す。ここで、横軸は第１のズーム群（３Ｇ）１０５が存在する領域（Ａ〜Ｈ）を示し、縦軸は第１のズーム群（４Ｇ）１０７が存在する領域（１〜４）である。図１２（ｂ）は、第１のズーム群（３Ｇ）１０５がワイド側からテレ方向に移動する場合の領域別最高速度の一例を示す。
【００８６】
図１３（ａ）は、第２のズーム群（４Ｇ）１０７がテレ側からワイド方向に移動する場合の領域別最高速度の一例を示す。図１３（ｂ）は、第２のズーム群（４Ｇ）１０７がワイド側からテレ方向に移動する場合の領域別最高速度の一例を示す。ここでも、横軸は第１のズーム群（３Ｇ）１０５が存在する領域（Ａ〜Ｈ）を示し、縦軸は第１のズーム群（４Ｇ）１０７が存在する領域（１〜４）である。
【００８７】
次に、図１４を用いて、加速または減速を行うときの加減速カーブについて説明する。本実施形態において、電動ズーム（ＥＺ）モードが設定されている際であって、各レンズ群が停止している状態でズーミングを開始すると、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７の駆動を開始し、またズーミングを終了すると、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７の駆動を停止する。この駆動開始時の加速カーブを図１４（ａ）に示し、駆動停止時の減速カーブを図１４（ｂ）に示す。
【００８８】
図１４において、横軸はステッピングモータのＰｌｓステップを示し、縦軸に速度を示す。図９（ｂ）を用いて説明したように、ズーミング動作中は仮想エンコーダ位置（Ｅｄｉｖ）に対応して目標速度が決められており、加速を開始すると目標速度に向けて、図１４（ａ）に示す加速カーブに沿って加速を行う。この加速カーブは、ステッピングモータが脱調せずに加速できる速度である。
【００８９】
また、目標速度でズーミング動作中に停止する場合には、目標速度から０に向けて図１４（ｂ）に示す減速カーブに沿って減速を行う。すなわち、目標位置へ停止するためには、各Ｓｔｅｐで示した速度で減速する。この減速カーブは、ステッピングモータが脱調せずに減速できる速度である。
【００９０】
次に、本実施形態におけるモード切換について、図１５を用いて説明する。本実施形態においては、前述したように、電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モード、マクロモードが設定可能である。電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モード、およびマクロモードは、ズーム環として機能するズーム機能切換操作部材１４３の摺動操作により切換を行うことができる。なお、電動ズームモードまたはメカマニュアルズームモードからマクロモードに切換える場合には、誤動作を防止するために、本実施形態においては、ズームロックＳＷ１４７の操作と一緒にズーム機能切換操作部材１４３の摺動動作を行うようにしている。
【００９１】
電動ズーム（ＥＺ）モードが設定されている場合、ズーミング動作を行わないニュートラルでズーム機能切換操作部材１４３の回転操作を行われた場合、図６及び図８を用いて説明したように、その回転方向に応じてワイド方向駆動またはテレ方向駆動がなされる。また、その際、ズーム機能切換操作部材１４３の回転量（回転角）に応じて、速度変更を行うことができる。
【００９２】
メカマニュアルズーム（ＭＺ）モードが設定されている場合には、図３を用いて説明したように、ズーム機能切換部材１４３の回動操作に応じて第１のズーム群１０５をマニュアルで駆動する。このとき、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の位置をリニアエンコーダ１７７ａによって検出し、この検出結果に基づいて図９（ａ）に示す第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置に駆動する。
【００９３】
マクロモードが設定されると、図７（ｃ）を用いて説明したように、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と、第２のズーム群（４Ｇ）１０７を記憶部１３３に記憶されている固定位置に移動する。
【００９４】
本実施形態において、モード等の検出タイミングは、一定時間毎（例えば、３０Ｈz（＝３３．３ｍｓ）に、図８（ｂ）に示したグレイコードエンコーダにて、モード状態を検出する。また、モード検出にあたっては、チャタキラー処理を行い、すなわち、複数回（例えば、２回）、エンコーダ出力を取得し、同じモードが検出されれば、確定する。
【００９５】
また、モード切換時のズームロックＳＷは、図１６（ａ）に示すように、マクロモードから電動ズーム（ＥＺ）モードまたはメカマニュアルズーム（ＭＺ）モードに切換える場合、または逆に電動ズーム（ＥＺ）モードまたはメカマニュアルズーム（ＭＺ）モードからマクロモードに切換えるには、ズームロックＳＷ１４７を押しながらでないと、モードの切換えを行うことができない。ただし、電動ズーム（ＥＺ）モードとメカマニュアルズーム（ＭＺ）モードの間では、ズームロックＳＷ１４７を離した状態でもモード切換を行うことができる。
【００９６】
マクロモードは、１種類でもよいが、本実施形態においては、図１０（ｂ）に示したように、マクロ１〜３の３種類のマクロモードを備えている。上述したように、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７は予め決められた固定位置に駆動される。このときのフォーカスレンズ群１０３の撮影範囲の一例を図１６（ｂ）に示す。この例では、マクロ１では２０〜５０ｃｍ、マクロ２では２０〜６５ｃｍ、マクロ３では１０〜４０ｃｍが撮影範囲であり、この範囲にピント合うようにフォーカスレンズ群１０３が駆動される。
【００９７】
本実施形態においては、電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モード、マクロモードの３つのモードがあることから、モード遷移としては、図１６（ｃ）に示すように、６つのモード遷移がある。図１６（ｃ）には、各モード遷移時におけるレンズ動作と、各マクロ１〜３でのフォーカス位置を示す。
【００９８】
モード遷移を行うと、第１のズーム群１０５の位置管理が不正確になるおそれがあることから、リフレッシュを行うようにしている。モード遷移を行うことにより、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の位置管理のリフレッシュが必要になると、リフレッシュの完了／未実施を判断するためのリフレッシュ要求フラグを用意する。第１のズーム群（３Ｇ）１０５の位置管理は、リニアエンコーダ１７７ａによる絶対位置を基準として、ステッピングモータの駆動パルスＰｌｓのカウントによって行っている。
【００９９】
リフレッシュ要求フラグが立っている場合には、３Ｇイニシャル駆動処理を行う。３Ｇイニシャル駆動によって、Ｐｌｓ位置とリニアエンコーダ位置を合わせる。具体的には、第１のズーム群３Ｇを駆動しながらリニアエンコーダ１７７ａの出力を読み取り、出力が所定値に達すると、その時の３Ｇの位置を予め調整されて記憶されているＰｌｓ位置とする。処理が完了すると、リフレッシュ要求フラグをクリアする。
【０１００】
一方、第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、ユーザのズーム環操作によって、直接、駆動されることがない。このため、モード切換時に第２のズーム群１０７のイニシャル駆動で基準位置出しを行う必要はない。
【０１０１】
モード検出更新のタイミングでＭＺ→ＥＺ／ＭＺ→マクロのモード遷移を検出した場合には、モード遷移によるリフレッシュ要求フラグを立てる。モード遷移にて、遷移後の処理中に別のモードを検出した場合には、処理を終了する。リフレッシュ要求フラグにて完了したか否かを判断する。以上の具体的な動作については、図２３のフローチャートに基づいて後述する。リフレッシュ要求がある状態で、ユーザによりズーム環の操作がなされて割込み処理が発生しリフレッシュ処理が中断される場合があるので、リフレッシュ要求フラグを用意しリフレッシュ要求の状態の判別を容易にしている。
【０１０２】
次に、モード変更に伴う個別処理について説明する。
（マクロ（Ｍａｃｒｏ）→電動ズーム（ＥＺ））
マクロモードから電動ズーム（ＥＺ）にモード変更があった場合には、第１のズーム群（３Ｇ）１０５のリフレッシュは不要である。マクロモード中は、第１のズーム群１０５および第２のズーム群の位置は固定されており、リフレッシュの必要がないからである。マクロモードから電動ズームモードに切り換えられると、マクロと同じ画角となる電動ズーム（ＥＺ）位置へ第１および第２のズーム群１０５、１０７を移動する。マクロモードと同じ画角となる電動ズーム時のＥｄｉｖを記憶部１３３に記憶しておく。また、フォーカスレンズ群１０３の駆動位置ＬＤは、マクロモード時の撮影可能距離範囲の最無限側位置とする。
【０１０３】
例えば、通常モードの場合の撮影範囲ＬＤは２５ｃｍ〜∞であるが、マクロモードでは、たとえばマクロ１の場合の撮影可能範囲は２０〜５０ｃｍであって、両者の撮影範囲が一致していない。このような場合、マクロモードの撮影可能範囲の最無限側位置にあわせて、５０ｃｍとする。なお、前述したように、本実施形態においては、マクロ１〜３があり、それぞれの撮影可能範囲である駆動範囲（ＬＤストローク範囲）は、図１６（ｂ）に示した範囲と同じである。
【０１０４】
（電動ズーム（ＥＺ）→マクロ（Ｍａｃｒｏ））
電動ズーム（ＥＺ）からマクロにモード変更があった場合には、第１のズーム群（３Ｇ）１０５のリフレッシュは不要である。マクロモードに切り換わると、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７の位置はマクロモードに対応する位置に固定されることから、リフレッシュの必要がない。電動ズームモードからマクロモードに切り換えられると、第１のズーム群１０５および第２のズーム群１０７は、マクロ制御データで指定したマクロ時のＬＤ位置に駆動される。
【０１０５】
フォーカスレンズ群１０３の駆動位置（ＬＤ位置）は、無限側位置に移動する。例えば、マクロ時の撮影可能範囲が、２０ｃｍ〜５０ｃｍの駆動ストロークであれば、フォーカスレンズ群１０３を５０ｃｍのＬＤ位置へ駆動する。焦点検出を行う前は、被写体との距離が不明であることから、深度がより深くなるＬＤ位置に移動するようにしている。
【０１０６】
（電動ズーム（ＥＺ）→メカマニュアルズーム（ＭＺ））
電動ズーム（ＥＺ）からメカマニュアルズーム（ＭＺ）にモード変更があった場合には、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の絶対位置を示すリニアエンコーダ１７７ａからリニアエンコーダ位置を取得し、Ｅｄｉｖ位置を求め、Ｐｌｓ位置に換算する。第１のズーム群（３Ｇ）の位置が分かると、続いて、第２のズーム群（４Ｇ）１０７を、第１のズーム群（３Ｇ）の位置に対応した位置に移動させる。
【０１０７】
この場合、フォーカスレンズ群１０３のレンズ位置（ＬＤ位置）はそのままの位置とする。これは、モードを切り換えただけであり、ズーム位置は変更されていないので、フォーカスレンズのレンズ位置（ＬＤ位置）の変更も不要である。モード変更完了後にメカマニュアルズーム状態になったら、ＬＤトラッキング動作が開始されるので、この後にズーム位置が変更されれば、ズーム位置に応じてＬＤ位置を変更する。本実施形態のレンズ構成では、フォーカスレンズ群１０３の位置を固定した場合にズーム動作により合焦する被写体距離が変化する。ＬＤトラッキング動作は、ズーム動作の前に合焦している被写体距離を維持するように、ズーム動作に応じて合焦している被写体距離に対応するＬＤ位置にフォーカスレンズ群１０３を駆動する動作であり、図１０（ａ）のフォーカストラッキング特性に基づいて実行される。
【０１０８】
（メカマニュアルズーム（ＭＺ）→電動ズーム（ＥＺ））
メカマニュアルズーム（ＭＺ）モードから電動ズーム（ＥＺ）にモード変更があった場合には、第１のズーム群（３Ｇ）１０５のリフレッシュが必要となる。メカマニュアルズームモード中は、第１のズーム群１０５はユーザによって直接、手動で駆動されており、リニアエンコーダ位置とＰｌｓ位置とを一致させる必要があるからである。したがって、メカマニュアルズームモードから電動ズームモードに切り換えられると、リフレッシュ要求フラグをたて、３Ｇのイニシャル駆動を行い、エンコーダ位置とＰｌｓ位置を合わせる。完了したら、リフレッシュ要求フラグをクリアする。
【０１０９】
第１及び第２のズーム群１０５、１０７は、モード切換前と同じ位置に移動する。ただし、メカマニュアルズームにおける第１及び第２のズーム群１０５、１０７の位置が、電動ズームのワイド端ＥＺＷｉｄｅからテレ端ＥＺＴｅｌｅまでの範囲の外側にあった場合には、モード変更後のＥＺ端位置（ＥＺＷｉｄｅまたはＥＺＴｅｌｅ）に移動する。フォーカスレンズ群１０３のレンズ位置（ＬＤ位置）は、そのままのＬＤ位置とする。電動ズームに遷移後に、ＬＤトラッキング動作が開始される。
【０１１０】
（マクロ（Ｍａｃｒｏ）→メカマニュアルズーム（ＭＺ））
マクロモードからメカマニュアルズームに変更された場合には、上述したマクロモードから電動ズームへの遷移と同様な処理が行われるので、詳しい説明は省略する。
【０１１１】
（メカマニュアルズーム（ＭＺ）→マクロ（Ｍａｃｒｏ））
メカマニュアルズーム（ＭＺ）モードからマクロにモード変更があった場合には、第１のズーム群（３Ｇ）１０５のリフレッシュが必要となる。メカマニュアルズームから電動ズームに切換えられた場合と同様に、リフレッシュ要求フラグをたて、３Ｇのイニシャル駆動を行い、エンコーダ位置とＰｌｓ位置を合わせる。完了したら、リフレッシュ要求フラグをクリアする。フォーカスレンズ群１０３のレンズ位置（ＬＤ位置）は、マクロ１の駆動ストロークの最無限側の５０ｃｍの位置に駆動する。また、マクロ２、３の場合は、それぞれの最無限側位置の６５ｃｍ、４５ｃｍに駆動する。
【０１１２】
ところで、上述のモード変更処理を行っている最中にモード変更がなされる場合がある。以下にこのような場合の処理について説明する。
（マクロモードと電動ズームの間のモード変更が発生した場合）
マクロ処理実施中であれば、マクロ処理シーケンス完了まで処理を実行し、完了後のモードを検出し、電動ズームモードになっていれば、電動ズームモードの処理を実行する。また、電動ズーム処理実施中であれば、電動ズーム処理シーケンス完了まで実行し、完了後のモードを検出し、マクロモードになっていれば、マクロモードの処理を実行する。
【０１１３】
（電動ズーム・マクロとメカマニュアルズームの間のモード変更が発生した場合）
電動ズームまたはマクロの処理実施中に、メカマニュアルズームを検出した場合には、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の駆動を停止する。第２のズーム群（４Ｇ）１０７は、停止した第１のズーム群（３Ｇ）１０５と同期位置となるＥｄｉｖ位置へ駆動する。また、メカマニュアルズーム処理実施中であれば、メカマニュアルズーム処理シーケンス処理の完了まで実施し、完了後のモードを検出し、電動ズームまたはマクロモードになっていれば、電動ズームまたはマクロモードの処理を実行する。
【０１１４】
次に、図１７を用いて、マクロ制御に使用するマクロ制御データ（パラメータ）について説明する。図１７に示す数字は一例である。図１７（ａ）は、マクロモード設定時の第１のズーム群（３Ｇ）１０５と、第２のズーム群（４Ｇ）１０７のズーム位置をＥｄｉｖ単位で示す。図示の例では、３Ｇの位置は８９０Ｅｄｉｖであり、４Ｇの位置は６６８Ｅｄｉｖである。また、マクロ位置が複数（マクロ１〜３）あれば、複数の組合せテーブルを持つ。
【０１１５】
図１７（ｂ）は、マクロ終了時のズーム位置（マクロ画角位置）をＥｄｉｖ単位で示す。この位置は、マクロモードが終了し、ＥＺモードに変更するときの３Ｇ、４Ｇを駆動させるときのＥｄｉｖ位置である。マクロ位置が複数（マクロ１〜３）あれば、複数の組合せテーブルを持つ。マクロ終了時のズーム位置（マクロ画角位置）は、マクロモード時の画角と同一画角となるＥＺズームモード時のズーム位置としている。マクロモードからＥＺモードに変更される場合に、マクロ位置からマクロ画角位置に変更することにより、画角の変動を最小限に抑えることができ、撮影者が違和感を持つことがないようにしている。
【０１１６】
図１７（ｃ）は、マクロ終了時のフォーカスレンズ群１０３のレンズ位置（ＬＤ位置）をｐｌｓ単位で示す。マクロ位置が複数（マクロ１〜３）あれば、複数の組合せテーブルを持つ。このレンズ位置は、マクロ１〜３のそれぞれ最無限側位置である５０ｃｍ、６５ｃｍ、４０ｃｍの被写体距離に対応するものである。
【０１１７】
図１８は、ズーム群の駆動軌跡とマクロの位置関係の一例を示す。図１８のグラフ中、左側の３Ｇおよび４Ｇの軌跡は、通常の電動ズームや通常のメカマニュアルズームにおいて使用する各焦点距離と３Ｇおよび４Ｇのレンズ位置の関係を示している。この軌跡の右側に示した各ポイントがマクロモードにおける３Ｇおよび４Ｇのレンズ位置である。ズーム時に使用する３Ｇ、４Ｇのポイントの組合せと別のポイントの組合せで、マクロモードの倍率と画角が決まる。そのようなポイントを複数有している（本実施形態においては、マクロ１〜３の３ポイント）。
【０１１８】
マクロ１〜３においては、３Ｇ、４Ｇの位置を通常のズーム状態の位置と異ならせるとともに、撮影倍率がより高い光学的状態を構成させ、さらにこの光学的状態における収差等の光学的な画質を維持するようにあらかじめ光学的設計がなされている。本実施例では、マクロ１がいわゆる標準マクロ、マクロ３がいわゆる広角マクロに相当している。また、交換レンズのテレ側の焦点距離をより望遠側（たとえば焦点距離２００ｍｍ）とすることにより、マクロ１をいわゆる望遠マクロ、マクロ２をいわゆる中望遠マクロとして撮影に使用することができる。
【０１１９】
複数のマクロ位置がある場合の切換え方法としては、以下のような方法がある。
（例１）
ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）をマクロモード位置に設定し、マクロモード位置において、ズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）を回転操作することで、複数のマクロ位置１〜３の切換を行う。この場合、マクロ位置に切換えた位置でファンクション釦１４５を押すことで位置を確定する。または、ファンクション釦１４５を離すことで位置を確定してもよい。
（例２）
ズーム環をマクロモード位置に移動させ、この位置でファンクション釦１４５を押すことにより、マクロ１→マクロ２→マクロ３・・・を順次切り換える。
【０１２０】
図１９は、仮想的なズームエンコーダの領域の割り当てを示す。本実施形態においては、Ｅｄｉｖ領域を１２８分割してズームエンコーダとして設定し、この内の最後の３つ、すなわちＺＭＥＮＣ＝１２５〜１２７をマクロ用に割り当て、マクロモード非対応カメラ本体との接続を可能としている。前述したように、本実施形態においては、仮想的な細分したズームエンコーダをＥｄｉｖ単位で０〜１０２３に分けているが、図１９のズームエンコーダ値（ＺＭＥＮＣ値）に示すように、細分ズームエンコーダ値を０〜１２７に分割し、この値を交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信するエンコーダ値ＺＭＥＮＣとする。なお、本実施形態においては１２８分割であるが、分割数はこれに限らず、例えば、３２分割、２５６分割等の他の分割数でも勿論かまわない。
【０１２１】
図１９に示した関係図では、１２８分割の内の最後の３つをマクロ位置に割り当て、この位置はマクロ１〜３に対応してそれぞれ４２ｍｍ、２８ｍｍ、１０ｍｍの焦点距離となっている。エンコーダ値に関連付けたレンズ内部データを、交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信しておき、ズームエンコーダの１２５〜１２７分割目のデータを予めマクロ用データとして交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信し、また、これに合わせてレンズ内部データを送信すると、適正な補正を行うことができる。
【０１２２】
交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信するレンズ内部データとしては、例えば、マクロの焦点距離情報、シェーディング補正情報、手振れ補正情報、ディスト―ション補正情報、絞りステップとＦｎｏ対応情報等がある。
【０１２３】
次に、電源のオンオフと交換レンズ１００のモードの切換えについて説明する。カメラ本体２００には、図示しない電源釦が設けられている。この電源釦が操作され電源がオンとなると、カメラ本体２００から交換レンズ１００に対して電源投入時のリセット駆動指示がボディ−ＩＦ１５１を介して送信される。
【０１２４】
リセット駆動指示としては、電源オン時に電源オフ時と同じズーム位置にするパラメータ指示と、交換レンズ１００がもつ任意のズーム位置に設定する任意初期化の２種類の指示を設定することが可能である。この設定は、カメラ本体２００のメニュー画面等において行う。この設定に応じて、電源オン時に、カメラ本体２００から交換レンズ１００にＳｅｔＩｎｉｔＡｃｔコマンドが送信され、パラメータ指定もしくは任意初期化のいずれかが設定される。
【０１２５】
また、カメラ本体２００において電源釦が操作され、電源オフとされた場合には、カメラ本体２００から交換レンズ１００に対してＬｅｎｓＳｔｏｐ２コマンドが送信され、交換レンズ１００から電源オフ時のズーム位置がカメラ本体２００に返信される。この返信された電源オフ時のズーム位置をカメラ本体２００内の記憶部に記憶する。上述したパラメータ指定が設定されている場合には、電源オン時のパラメータ指定コマンドで、記憶した電源オフ時のズーム位置を指定する。
【０１２６】
カメラ本体２００に設けられた不図示の交換レンズ取り外し釦を操作することにより、カメラ本体２００から交換レンズ１００を取り外すことが可能である。この場合、交換レンズ１００の電源がオフされてしまうので、上記のようにカメラ本体２００から交換レンズ１００へＬｅｎｓＳｔｏｐ２コマンドが送信され、交換レンズ１００から電源オフ時のズーム位置がカメラ本体２００に返信されるという動作を行うことができない。このような場合には、次回の電源オンの際に交換レンズ１００がもつ任意のズーム位置に設定する任意初期化でズーム位置が設定される。
【０１２７】
上述したように、電源のオンオフ時に交換レンズ１００のモードの切換えがなされるが、次に、図２０を用いて、各モードごとの交換レンズの駆動位置を説明する。
【０１２８】
まず、交換レンズ１００にズームモードとして電動ズーム（ＥＺ）が設定されている場合に、電源オフの時にカメラ本体１００からリセット駆動指示が有った場合には、交換レンズ１００はリセット用ＥＺ最適位置としてワイド端に駆動する。一方、電源オフの時にリセット駆動指示が無かった場合には、リセット用ＥＺ最適位置に駆動する。リセット用ＥＺ最適位置はズーム位置に応じて複数有しており、たとえば、ズーム位置がワイド側にある場合はリセット用ＥＺ最適位置をワイド端に、テレ側にある場合はリセット用ＥＺ最適位置をテレ端に、中間位置にある場合は中間位置（スタンダード）とする。電源オフ時のＬｅｎｓＳｔｏｐ２指示のタイミング時に、電動ズーム時の最終ズーム位置またはワイド端位置の情報を、ズームエンコーダ値ＺＭＥＮＣとして、交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信する。
【０１２９】
電動ズーム（ＥＺ）で電源オフ後、カメラ本体２００において電源オンとされた起動時に、交換レンズ１００が電動ズーム（ＥＺ）に設定されていた場合に、カメラ本体２００がパラメータ指定であった場合には、電動ズームの電源オフ時の最終ズーム位置に駆動し、一方、任意初期化であった場合には、ワイド端に駆動する。また、起動時に交換レンズ１００がメカマニュアルズーム（ＭＺ）に設定されていた場合には、パラメータ指定および任意初期化のいずれが設定されていてもズーム駆動は行わない。また、起動時に交換レンズ１００がマクロに設定されていた場合には、パラメータ指定および任意初期化のいずれが設定されていてもマクロ位置に駆動する。
【０１３０】
次に、電源オフの時に交換レンズ１００にズームモードとしてメカマニュアルズーム（ＭＺ）が設定されている場合には、カメラ本体１００からリセット駆動指示の有無にかかわらず、交換レンズ１００はリセット駆動を行わない。電源オフ時のＬｅｎｓＳｔｏｐ２の指示タイミング時に、電動ズーム時の最終ズーム位置の情報もしくはワイド位置情報を、ズームエンコーダ値ＺＭＥＮＣとして交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信する。
【０１３１】
メカマニュアルズーム（ＭＺ）で電源オフ後、カメラ本体２００において電源オンとされた際に、交換レンズ１００が電動ズーム（ＥＺ）に設定されていた場合に、カメラ本体２００がパラメータ指定であった場合には、メカマニュアルズームの電源オフ時の最終ズーム位置に駆動し、一方、任意初期化であった場合には、ワイド端に駆動する。また、電源オンとされた起動時に交換レンズ１００がメカマニュアルズーム（ＭＺ）に設定されていた場合には、パラメータ指定および任意初期化のいずれが設定されていてもズーム駆動は行わない。また、起動時に交換レンズ１００がマクロに設定されていた場合には、パラメータ指定および任意初期化のいずれが設定されていてもマクロ位置に駆動する。
【０１３２】
次に、電源オフの時に交換レンズ１００にズームモードとしてマクロが設定されている場合に、カメラ本体１００からリセット駆動指示が有った場合には、交換レンズ１００はリセット用マクロ最適位置に駆動する。リセット駆動指示がなかった場合も同様にリセット用マクロ最適位置に駆動する。ＬｅｎｓＳｔｏｐ２の指示タイミング時に１２８分割の最終値のＺＭＥＮＣ値を、交換レンズ１００からカメラ本体２００に送信する。
【０１３３】
交換レンズ１００がマクロモードで電源オフの後、カメラ本体２００において電源オンとされた場合であって、交換レンズ１００が電動ズーム（ＥＺ）に設定されており、カメラ本体２００がパラメータ指定であった場合には、マクロモードの電源オフ時のマクロ同画角位置に駆動する。一方、任意初期化であった場合には、ワイド端に駆動する。また、電源オンの時に交換レンズ１００がメカマニュアルズーム（ＭＺ）に設定されていた場合には、パラメータ指定および任意初期化のいずれが設定されていてもレンズ駆動は行わない。また、電源オンの時に交換レンズ１００がマクロに設定されていた場合には、パラメータ指定および任意初期化のいずれが設定されている場合でもマクロ位置に駆動する。
【０１３４】
次に、本発明の一実施形態の動作について、図２１ないし図２８に示すフローチャートを用いて説明する。このフローは、交換レンズ１００内の記憶部１３３に記憶されたプログラム従って制御部１３１のＣＰＵが実行する。
【０１３５】
交換レンズ１００内のメインフローにおいて、図２１に示すモード位置の更新を行う場合には、まず、モード検出を行う（Ｓ１）。ここでは、ＥＺ⇔ＭＺ切換機構１６９のエンコーダ（図８参照）によって、電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モード、マクロモードのいずれが設定されているかを検出する。このモード検出の詳しい動作については、図２２を用いて後述する。
【０１３６】
モード検出を行うと、次に、２回同じモードが検出されたか否かを判定する（Ｓ３）。これはチャタリングによる誤動作を防止するためである。この判定の結果、２回続けて同じモードが検出されると、次に、現在モードと検出モードは同じか否かの判定を行う（Ｓ３）。ここでは、モードが切り換えられたか否かを判定する。
【０１３７】
ステップＳ３における判定の結果、２回同じモードが検出されなかった場合、または現在モードと検出モードが同じであった場合には、時間Ｔ１秒が経過するのを待つ。Ｔ１が経過すると、ステップＳ１に戻り、モード検出を続行する。
【０１３８】
一方、ステップＳ５における判定の結果、現在モードと検出モードが異なっていた場合には、次に、過去モードを現在モードに更新し（Ｓ１１）、現在モードを検出モードに更新する（Ｓ１３）。
【０１３９】
過去モードと現在モードの更新を行うと、次に、モード切換を行う（Ｓ１５）。ここでは、図１６（ｃ）を用いて説明したように、電動ズーム（ＥＺ）、メカマニュアルズーム（ＭＺ）、およびマクロモードの間で、個々のモードの切換えに応じて処理を実行する。このモード切換の詳しい動作については、図２３を用いて後述する。モード切換を元のフローに戻る。
【０１４０】
次に、ステップＳ１（図２１参照）のモード検出の動作について、図２２を用いて説明する。モード検出のフローに入ると、まずグレイコード式エンコーダから、エンコーダ値を読み込む（Ｓ２１）。ここでは、ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構１６９内のグレイコード式エンコーダ（図８参照）から、制御部１３１はエンコーダ値を読み込む。
【０１４１】
エンコーダ値を読み込むと、読み取った値より電動ズーム（ＥＺ）モード、メカマニュアルズームモード（ＭＺ）、マクロ（Ｍａｃｒｏ）モードのいずれであるかを判断する（Ｓ２３）。モードを判断すると、元のフローに戻る。
【０１４２】
次にステップＳ１５（図２１参照）のモード切換の動作について、図２３を用いて説明する。モード切換のフローに入ると、まず、現在モードと過去モードを比較する（Ｓ３１）。ステップＳ１１、Ｓ１３（図２１参照）において過去モードと現在モードを更新しており、この更新された過去モードと現在モードを比較する。
【０１４３】
現在モードと過去モードの比較と、次に、モード変化が電動ズーム（ＥＺ）からメカマニュアルズームモード（ＭＺ）に変化したか否かを判定する（Ｓ３３）。この判定の結果、ＥＺからＭＺにモード変化があった場合には、ＥＺ→ＭＺモード変更処理を行う（Ｓ３５）。電動ズームモードからメカマニュアルズームモードにモード変更処理を行う。すなわち、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の位置に対応した第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置に移動する。また、単にＥＺからＭＺにモード変更しただけなので、フォーカスレンズ群１０３の位置は、そのままの位置で移動しない。このＥＺ→ＭＺモード変更処理の詳しい動作については、図２４を用いて後述する。
【０１４４】
ステップＳ３３における判定の結果、ＥＺからＭＺへのモード変化でなかった場合には、次に、モード変化が電動ズーム（ＥＺ）からマクロ（Ｍａｃｒｏ）モードに変化したか否かを判定する（Ｓ３７）。この判定の結果、ＥＺからマクロにモード変化があった場合には、ＥＺ→Ｍａｃｒｏモード変更処理を行う（Ｓ３９）。ここでは、第１のズーム群（３Ｇ）１０５のリフレッシュは不要であり、第１及び第２のズーム群１０５、１０７は、マクロ制御データで指定されたマクロ位置に駆動する。フォーカスレンズ群１０３は、無限側位置に駆動する。ＥＺ→Ｍａｃｒｏモード変更処理の詳しい動作については、図２５を用いて後述する。
【０１４５】
ステップＳ３７における判定の結果、ＥＺからＭａｃｒｏにモード変更がなかった場合には、次に、モード変化がマクロ（Ｍａｃｒｏ）から電動ズーム（ＥＺ）モードに変化したか否かを判定する（Ｓ４１）。この判定の結果、ＭａｃｒｏからＥＺにモード変化があった場合には、Ｍａｃｒｏ→ＥＺモード変更処理を行う（Ｓ４３）。ここでは、第１のズーム群（３Ｇ）１０５のリフレッシュは不要であり、第１及び第２のズーム群１０５、１０７は、マクロモードと同じ画角となるズーム位置（Ｅｄｉｖ）に移動する。フォーカスレンズ群１０３は、最無限側位置に駆動する。Ｍａｃｒｏ→ＥＺモード変更処理の詳しい動作については、図２６を用いて後述する。
【０１４６】
ステップＳ４１における判定の結果、ＭａｃｒｏからＥＺにモード変更がなかった場合には、モード変化はメカマニュアルズーム（ＭＺ）から電動ズーム（ＥＺ）モードに変化したと判定する（Ｓ４５）。続いて、リフレッシュ要求のフラグをたてる（Ｓ４７）。ユーザが手動でズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）を操作したことから、リニアエンコーダ１７７ａ（図３参照）による絶対位置と、ステッピングモータのステップ数のカウントに基づくＰｌｓ位置を合わせる必要があるからである。
【０１４７】
リフレッシュ要求のフラグを立てると、次に、ＭＺ→ＥＺモード変更処理を行う（Ｓ４９）。ここでは、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の位置を第１のＺＭ群絶対位置検出部１２７（図１参照）のリニアエンコーダ１７７ａによって検出し、この検出結果に基づいて第２のズーム群（４Ｇ）を対応する位置に駆動する。ＭＺ→ＥＺモード変更処理の詳しい動作については、図２７を用いて後述する。
【０１４８】
ＭＺ→ＥＺモード変更処理を行うと、次に、ＭＺ→ＥＺが正常に駆動しているか否かを判定する（Ｓ５１）。ここでは、第１及び第２のズーム群１０５、１０７のステッピングモータが脱調せず、正常に駆動しているか、またＰｌｓ位置とリニアエンコーダ位置を正常に合わせることができたかに基づいて判定する。
【０１４９】
ステップＳ５１における判定の結果、ＭＥ→ＥＺが正常に駆動していた場合には、次に、リフレッシュ要求フラグをクリアする（Ｓ５３）。メカマニュアルズームモードから電動ズームモードに正常に切り換わったことから、リフレッシュ要求フラグをクリアする。
【０１５０】
ステップＳ３５、Ｓ３９、Ｓ４３におけるモード変更処理が終わると、またはステップＳ５１における判定の結果、ＭＺ→ＥＺが正常に駆動していなかった場合、またはステップＳ５３においてリフレッシュ要求フラグをクリアすると、モード切換のフローを終了し、元のフローに戻る。
【０１５１】
次にステップＳ３５（図２３参照）のＥＺ→ＭＺモード変更処理の動作について、図２４を用いて説明する。ＥＺ→ＭＺモード変更処理のフローに入ると、まず、３Ｇリニアエンコーダ位置（ＡＤ）を取得する（Ｓ６１）。ここでは、リニアエンコーダ１７７ａから位置に応じたアナログ電圧をＡＤ変換して、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の絶対位置を取得する。
【０１５２】
リニアエンコーダ位置（ＡＤ）を取得すると、ＡＤをＥｄｉｖに変換し、さらにＰｌｓに換算し、３ＧＰｌｓを取得する（Ｓ６３）。ここでは、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の絶対位置に対応したＰｌｓ位置を取得する。
【０１５３】
続いて、４Ｇを３Ｇ同期位置へ駆動する（Ｓ６５）。ステップＳ６３において、第１のズーム群（３Ｇ）１０５の絶対位置を取得したことから、図９（ａ）に示す同期パルス位置テーブルを参照して、第２のズーム群（４Ｇ）１０７を第３のズーム群（３Ｇ）１０５に対応した同期位置に駆動する。
【０１５４】
次に、２Ｇを３Ｇトラッキング位置へ駆動する（Ｓ６７）。ここでは、フォーカスレンズ群１０３を、撮影距離に応じて図１０（ａ）に示したフォーカストラッキング特性に基づいて合焦している被写体距離を維持するように駆動する。２Ｇを３Ｇトラッキング位置へ駆動すると元のフローに戻る。
【０１５５】
次にステップＳ３９（図２３参照）のＥＺ→Ｍａｃｒｏモード変更処理の動作について、図２５を用いて説明する。ＥＺ→Ｍａｃｒｏモード変更処理のフローに入ると、まず、マクロ１〜３の判断を行う（Ｓ７１）。本実施形態においては、図１０（ｂ）、図１８等に示すように、マクロ１〜３が設けてある。マクロ１〜３の切換えは、図１８における説明において切換の例を２つ説明したが、例えば、マクロモード状態でファンクション釦１４５の操作によって行う。この場合には、ファンクション釦１４５の操作状態に基づいて判断を行う。
【０１５６】
マクロ１〜３の判断を行うと、次に、３Ｇ／４Ｇをマクロ位置へ駆動する（Ｓ７３）。ここでは、図１７（ａ）に示したマクロ時のズーム位置に、第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７を駆動する。
【０１５７】
３Ｇと４Ｇをマクロ位置に駆動すると、次に、２Ｇをマクロの無限側レンズ位置（ＬＤ）に駆動する（Ｓ７５）。ここでは、図１０（ｂ）に示した撮影距離の中で一番無限側の撮影距離にフォーカスレンズ群１０３を駆動する。被写体距離が不明であることから、深度がより深くなる遠距離側にフォーカスレンズを移動させる。２Ｇをマクロの撮影可能被写体範囲（ＬＤストローク）の最無限側に駆動すると、元のフローに戻る。
【０１５８】
次にステップＳ４３（図２３参照）のＭａｃｒｏ→ＥＺモード変更処理の動作について、図２６を用いて説明する。Ｍａｃｒｏ→ＥＺモード変更処理のフローに入ると、まず、３Ｇ／４Ｇをマクロと同じ画角となる位置（図１７（ｂ））へ駆動する（Ｓ８１）。マクロ１〜３ごとに画角は決まっていることから、同じ画角となるように設定されていたマクロに応じたズーム位置に対応した第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置に駆動する。
【０１５９】
同じ画角となるように３Ｇと４Ｇを駆動すると、次に、２Ｇをマクロの無限側レンズ位置へ駆動する（Ｓ８３）。ここでは、フォーカスレンズ群（２Ｇ）１０３のフォーカス位置を、マクロモードの場合の撮影範囲の内で最無限側と同一の被写体距離に対応するフォーカスレンズ群１０３の位置に移動させる。図１６（ｂ）に示した例では、マクロ１では５０ｃｍ、マクロ２では６５ｃｍ、マクロ３では４０ｃｍの撮影位置に駆動する。２Ｇを無限側ＬＤ位置に駆動すると、元のフローに戻る。
【０１６０】
このように、マクロ１〜３と同じ画角となるように設定されているズーム位置に対応した第１のズーム群（３Ｇ）１０５と第２のズーム群（４Ｇ）１０７の位置に駆動するので、表示画像や動画撮影画像の画角の変動を最小限に抑える。さらに、マクロ１〜３の撮影範囲の最無限側の距離と同一の距離に対応させた位置へフォーカスレンズ群（２Ｇ）１０３を駆動するので、表示画像や動画撮影画像のピントの変動が極端に大きくなることを防止している。したがって、マクロモードからＥＺモードへのモード変更の際にユーザが違和感を持つことを防止することが可能である。
【０１６１】
次にステップＳ４９（図２３参照）のＭＺ→ＥＺモード変更処理の動作について、図２７を用いて説明する。ＭＺ→ＥＺモード変更処理のフローに入ると、まず、３Ｇイニシャル駆動を行う（Ｓ８５）。前述したように、メカマニュアルズーム（ＭＺ）モードでは、ユーザがズーム環（ズーム機能切換操作部材１４３）を手動で操作することから、リニアエンコーダ１７７ａの絶対位置と、ステッピングモータ１７５ａの駆動ステップ数をカウントして求めたＰｌｓとが一致しなくなるおそれがある。そこで、第１のズーム群（３Ｇ）１０５を初期位置に駆動する。
【０１６２】
次に、３Ｇ位置がＭＺ＿Ｗｉｄｅ〜ＥＺ＿Ｗｉｄｅの範囲にあるか否かを判定する（Ｓ８７）。ここでは、リニアエンコーダ１７７ａから取得した第１のズーム群（３Ｇ）１０５のズーム位置が、図１９に示すズーム位置ＭＺでＭＺ＿Ｗｉｄｅ〜ＥＺ＿Ｗｉｄｅの範囲にあるか否かを判定する。ステップＳ８７における判定の結果、３Ｇ位置がＭＺ＿Ｗｉｄｅ〜ＥＺ＿Ｗｉｄｅの範囲にあった場合には、次に、３ＧをＥＺ＿Ｗｉｄｅへ駆動する（Ｓ８９）。
【０１６３】
ステップＳ８９において３ＧをＥＺ＿Ｗｉｄｅへ駆動すると、またはステップＳ８７における判定の結果、３Ｇ位置がＭＺ＿Ｗｉｄｅ〜ＥＺ＿Ｗｉｄｅの範囲になかった場合には、次に、３Ｇ位置がＭＺ＿Ｔｅｌｅ〜ＥＺ＿Ｔｅｌｅの範囲にあるか否かを判定する（Ｓ９１）。ここでは、リニアエンコーダ１７７ａから取得した第１のズーム群（３Ｇ）１０５のズーム位置が、図１９に示すズーム位置ＭＺでＭＺ＿Ｔｅｌｅ〜ＥＺ＿Ｔｅｌｅの範囲にあるか否かを判定する。ステップＳ９１における判定の結果、３Ｇ位置がＭＺ＿Ｔｅｌｅ〜ＥＺ＿Ｔｅｌｅの範囲にあった場合には、次に、３ＧをＥＺ＿Ｔｅｌｅへ駆動する（Ｓ９３）。
【０１６４】
ステップＳ９３において３ＧをＥＺ＿Ｔｅｌｅへ駆動すると、またはステップＳ９１における判定の結果、３Ｇ位置がＭＺ＿Ｔｅｌｅ〜ＥＺ＿Ｔｅｌｅの範囲になかった場合には、次に、４Ｇを３Ｇ同期位置へ駆動する（Ｓ９５）。ステップＳ８５〜Ｓ９３において、第１のズーム群（３Ｇ）１０５を駆動したので、次に、第２のズーム群（４Ｇ）１０７を図９（ａ）に示した同期パルス位置テーブルを参照して第１のズーム群（３Ｇ）と同期する位置に駆動する。
【０１６５】
４Ｇを３Ｇ同期位置に駆動すると、次に、２Ｇを３Ｇトラッキング位置へ駆動する（Ｓ９７）。ここでは、フォーカスレンズ群１０３を、撮影距離に応じて図１０（ａ）に示したフォーカストラッキング特性に基づいて合焦している被写体距離を維持するように駆動する。２Ｇを３Ｇトラッキング位置へ駆動すると元のフローに戻る。
【０１６６】
次に、交換レンズ１００内のメインフローにおいて、マクロモード時のマクロ位置の選択を行う場合には、図２８に示すフローを実行する。このフローは、まず、マクロ位置の更新情報を読み込む（＃１０１）。ここでは、所定のタイミングでマクロ位置を取得し、マクロ位置が更新されたか否かを判定する。
【０１６７】
次に、マクロ位置の更新が発生したか否かを判定する（Ｓ１０３）。ここでは、＃１０１で読み込んだマクロ位置の更新情報に基づいて判定する。この判定の結果、マクロ位置の更新が発生していない場合には、所定時間Ｔ２ｍｓｅｃの間、待機する。Ｔ２ｍｓｅｃが経過すると、ステップＳ１０３に戻る。
【０１６８】
ステップＳ１０３における判定の結果、マクロ位置の更新が発生した場合には、次に、３Ｇ／４Ｇを更新されたマクロ位置へ駆動する（Ｓ１０７）。ここでは、新たに設定されたマクロ位置に応じて、図１７（ａ）に示すマクロポジションに、第１のズーム群（３Ｇ）１０５および第２のズーム群（４Ｇ）１０７を駆動する。
【０１６９】
３Ｇと４Ｇをマクロ位置に駆動すると、次に、２Ｇをマクロの無限側ＬＤ位置へ駆動する（Ｓ１０９）。ここでは、ステップＳ８３と同様に、フォーカスレンズ群（２Ｇ）１０３のフォーカス位置を、マクロモードの場合の撮影範囲の内で最無限側に移動させる。２Ｇを無限側ＬＤ位置に駆動すると、元のフローに戻る。
【０１７０】
以上説明したように、本発明の一実施形態においては、ズーム動作を行う焦点距離領域に対応する第１のズーム群（３Ｇ）の位置と第２のズーム群（４Ｇ）の位置に関する第１の位置情報と、第１の位置情報とは異なる上記第１及び第２のズーム群の位置の対応関係をなす第１及び第２のズーム群の位置に関する第２の位置情報を記憶している。このため、第１の位置情報に基づいて焦点距離領域で第１及び第２ズーム群を駆動するとともに、第２の位置情報に基づいて焦点領域とは異なる領域で第１及び第２のズーム群を駆動することができる。例えば、マクロ撮影のように、焦点距離領域外での駆動も可能となる。
【０１７１】
また、本発明の一実施形態においては、複数のズームレンズ群をそれぞれ個別のアクチュエータで駆動してズーム動作を行うようにしており、カム機構を使用する必要がない。このため、小型化を達成することができるとともに静音化も可能としている。とくに、動画撮影の際にカム機構による摺動音等の雑音が発生し、この雑音が動画とともに音声記録され、動画の品位を低下させてしまうことを防止できる。
【０１７２】
なお、本発明の一実施形態においては、電動ズームとメカマニュアルズームの両モードを備えていたが、いずれか一方のみでも構わない。また、マクロ位置として、マクロ１〜３を備えていたが、これに限らず、１つでもよく、また３以外の複数のマクロ位置を備えるようしても勿論かまわない。
【０１７３】
また、本発明の一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、スマートフォーンや携帯情報端末（ＰＤＡ：Personal Digital Assist）、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、焦点距離可変のレンズを有するズームレンズ装置であれば本発明を適用することができる。
【０１７４】
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、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。
【０１７５】
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。
【符号の説明】
【０１７６】
１００・・・交換レンズ、１０１・・・第１のレンズ群（１Ｇ）、１０３・・・フォーカスレンズ群（２Ｇ）、１０５・・・第１のズーム群（３Ｇ）、１０７・・・第２のズーム群（４Ｇ）、１０９・・・第３のレンズ群（５Ｇ）、１１１・・・フォーカスレンズ駆動機構、１１３・・・第１のＺＭ群（３Ｇ）駆動メカ機構、１１５・・・第１のＺＭ群（３Ｇ）駆動部、１１７・・・第２のレンズ群（４Ｇ）駆動部、１２１・・・絞り、１２３・・・絞り駆動機構、１２５・・・フォーカスレンズ基準位置検出部、１２７・・・第１のＺＭ群（３Ｇ）絶対位置検出部、１２９・・・第２のＺＭ群（４Ｇ）基準位置検出部、１３１・・・制御部（ＣＰＵ）、１３３・・・記憶部、１４１・・・ＭＦリング、１４３・・・ズーム機能切換操作部材、１４３ａ・・・突起、１４５・・・ファンクション釦、１４７・・・ズームロックＳＷ、１５１・・・ボディ−ＩＦ、１５３・・・ＭＦ用位置検出部、１５５・・・ズームロックＳＷ検出部、１５７・・・フォーカスレンズ用ドライバ、１５９・・・フォーカスレンズアクチュエータ、１６１・・・フォーカス位置検出センサ、１６３・・・絞り用ドライバ、１６５・・・絞りアクチュエータ、１６７・・・絞り基準位置検出用センサ、１６９・・・ＥＺ⇔ＭＺ切換検出機構、１７１・・・ＥＺ速度切換検出機構、１７３・・・ズーム用ドライバ、１７５・・・３Ｇ用アクチュエータ、１７５ａ・・・ステッピングモータ、１７７・・・３Ｇ絶対位置検出用センサ、１７７ａ・・・リニアエンコーダ、１７９・・・４Ｇ用アクチュエータ、１７９ａ・・・ステッピングモータ、１８１・・・４Ｇ基準位置検出用センサ、２００・・・カメラ本体、２０１・・・撮像素子、３０１・・・レンズ支持部、３０５・・・モータ軸、３０５ａ・・・ネジ、３０９・・・モータ軸ギア、３１１・・・増速ギア、３２１・・・レンズ支持部、３２５・・・モータ軸、３２５ａ・・・ネジ、３４１・・・切片、３４３・・・エンコーダフレキ、３４３ａ〜３４３ｄ・・・グレイコードエンコーダパタン、３５１・・・バネ
【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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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