(57)【要約】【課題】  レンズ駆動装置の小型化を可能とするともに、異常終了時にも正確にレンズの基準位置の検出動作を実現できるレンズ駆動装置を提供する。【解決手段】  ズームレンズを保持するズームレンズ保持枠（１５）がセンサ（３３）に向かうようにレンズ駆動手段であるＤＣモータ（１９）を駆動し、ズームレンズ保持枠（１５）の当接によってフォーカスレンズ保持枠（１３）を移動させ、センサ（３３）によりフォーカスレンズ保持枠（１３）が基準位置に達したことが検出されたときのズームレンズの位置をその基準位置として検出する。【選択図】図１
2006064830.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１のレンズを保持する第１のレンズ保持枠と、
該第１レンズ保持枠を駆動する第１のレンズ駆動手段と、
前記第１のレンズ保持枠が所定の基準位置に達したことを検知するセンサと、
第２のレンズを保持し、前記第１のレンズ保持枠に直接的または間接的に当接可能な第２のレンズ保持枠と、
該第２のレンズ保持枠を駆動する第２のレンズ駆動手段と、
前記第１及び第２のレンズ駆動手段を制御し、さらに前記第１及び第２のレンズそれぞれの基準位置を判定する制御手段とを備え、
前記制御手段は、前記第２のレンズ保持枠が前記センサに向かうように前記第２のレンズ駆動手段を駆動し、第２のレンズ保持枠の直接的または間接的な当接によって前記第１のレンズ保持枠を移動させ、前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したときの第２のレンズ保持枠の位置を第２のレンズの基準位置として検出する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記制御手段は、前回、正常終了したか否かを判断し、正常終了しなかったと判断した場合、
さらに、前記第２のレンズの基準位置を検出する前に、前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知しているか否かを判断し、
前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知している場合は、前記第１のレンズ保持枠を前記センサに向かう方向に移動させ、
前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知していない場合は、前記第１のレンズ保持枠を前記センサから遠ざかる方向に移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【請求項３】
前記制御手段は、前回正常終了せず、かつ、前記第２のレンズの基準位置を検出する前に前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達していると判断した場合は、通常動作時よりも小さい動力で第１のレンズ駆動手段を駆動して前記第１のレンズ保持枠を前記センサに向かう方向に移動させる、ことを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動装置。
【請求項４】
前記制御手段は、前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達するのに相当する電力を第１のレンズ駆動手段に与えたにも関らず、第１のレンズ保持枠が基準位置に達したことをセンサが検知しない場合には、エラー状態であると判定し、通常動作時よりも大きな動力で第１のレンズ駆動手段を駆動する、ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項５】
前記第１のレンズ駆動手段はステッピングモータであって、前記制御手段は、エラー状態であると判定したときに、前記ステッピングモータに印加する電流を正弦波から矩形波に変更するとともに、前記電流の位相を、第１のレンズ保持枠の移動方向において前記ステッピングモータのトルクが最大となる位相に設定する、ことを特徴とする請求項４記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記第２のレンズの基準位置を検出した後に前記第１のレンズの基準位置を検出する、ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
前記センサは発光素子と受光素子を含み、発光素子から受光素子への光の透過、遮断に応じてレベルの異なる信号を出力し、
前記制御手段は、前記センサの出力が遮光状態から透光状態に変化したことを示したときに前記第１のレンズが前記基準位置に達したと判定する、ことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項８】
前記第１のレンズの駆動手段は、第１のレンズ保持枠を前記センサから遠ざける方向に付勢する付勢手段と、該付勢手段による力に抗して前記センサ側に向かう方向の動力を第１のレンズ保持枠に伝達する規制手段とを含むことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項９】
前記第１のレンズはフォーカスレンズであり、前記第２のレンズはズームレンズであることを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動装置。
【請求項１０】
前記制御手段は、前回、正常終了したか否かを判断し、正常終了しなかったと判断した場合、
さらに、前記第２のレンズの基準位置を検出する前に、前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知しているか否かを判断し、
前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知していない場合は、前記第１のレンズ保持枠を前記センサから遠ざかる方向に所定量移動させ、
前記第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知している場合は、前記第１のレンズ保持枠を前記センサから遠ざかる方向に、前記所定量よりも大きく移動させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラ及びデジタルビデオカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ駆動装置に関し、特に、基準位置に基づいてレンズの位置制御を行うレンズ駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
一般にデジタルカメラ等の撮像装置のズーム機能やフォーカス機能は、レンズ鏡筒内に配置されたズームレンズ群やフォーカスレンズ群を光軸方向に移動させる制御を行うことにより実現される。その際、ズームレンズ群やフォーカスレンズ群の鏡筒内の所定位置を基準位置とし、この基準位置に基づいて、レンズ移動制御が行われる。
【０００３】
このため、一般にレンズ鏡筒内には、光軸方向に移動するズームレンズユニットやフォーカスレンズユニットの基準位置（原点位置）を検出するセンサが取り付けられる。従来より、レンズユニットに取り付けられた遮蔽部材と透過型フォトセンサを用いて、レンズユニットをモータにより駆動し、レンズユニットと共に移動される遮蔽部材がフォトセンサを横切ったときのフォトセンサの出力レベルの変化を監視することで、レンズユニットの基準位置を検出する方法が提案されている。このような検出方法は例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
以下、特許文献１に開示された方法を説明する。図２０は、特許文献１に開示のレンズ駆動装置の構成の要部を示した図である。このレンズ駆動装置は、フォーカスレンズ群を担持するフォーカスレンズユニット１１１と、ズームレンズ群を担持するズームレンズユニット１１５を有し、これらはそれぞれ送りねじ１１８、１２０を介してモータ１１７、１１９により駆動される。フォーカスレンズユニット１１１とズームレンズユニット１１５にはそれぞれ遮蔽板１３１、１３２が取り付けられている。レンズ鏡筒１３９内には発光素子と受光素子とからなるフォトセンサ１３３が設けられており、発光素子から受光素子に向かう光の伝搬が遮断されたときに検出信号を出力する。フォトセンサ１３３は、フォーカスレンズユニット１１１とズームレンズユニット１１５それぞれの基準位置を与えるレンズ鏡筒１３９内の所定位置に配置される。
【０００５】
フォーカスレンズユニット１１１はモータ１１７及び送りねじ１１８により光軸方向に移動させられる。その移動により遮蔽板１３１がフォトセンサ１３３中を通過すると、フォトセンサ１３３はその出力レベルを変化させる。制御装置１３７は、フォトセンサ１３３の出力レベルを監視することにより、フォーカスレンズユニット１１１がフォーカスレンズの基準位置に達したことを検出できる。ズームレンズユニット１１５についても同様にして、ズームレンズの基準位置に達したことを検出できる。
【特許文献１】特開平４−１８４３０９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
以上のように構成されるレンズ駆動装置では、ズームレンズユニットとフォーカスレンズユニットの間に共通のフォトセンサを配置し、それぞれのレンズユニットに遮蔽部材を設ける必要があった。また、レンズユニットの収納時には互いのレンズユニットを近接させる必要があるが、このとき互いの遮蔽部材が接触しないようにするためには、フォトセンサを大きくする等の対策が必要である。このような構成はレンズ駆動装置を光軸方向に小型化するための障害となる。
【０００７】
また、上記の構成を有する撮像装置では、その電源供給が不測の事態により遮断されて異常終了し、その後に撮像装置が起動されたときには、通常、ズームレンズユニットの基準位置検出処理が行われる。しかし、フォーカスレンズユニットでフォトセンサが遮断されている状態で異常終了した場合には、正常な基準位置の検出が行えないという問題がある。
【０００８】
本発明は、上記課題を解決すべくなされたものであり、その目的とするところは、レンズ駆動装置の小型化を可能とするともに、異常終了時にも正確にレンズの基準位置の検出動作を実現できるレンズ駆動装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明に係るレンズ駆動装置は、第１のレンズを保持する第１のレンズ保持枠と、第１レンズ保持枠を駆動する第１のレンズ駆動手段と、第１のレンズ保持枠が所定の基準位置に達したことを検知するセンサと、第２のレンズを保持し、第１のレンズ保持枠に直接的または間接的に当接可能な第２のレンズ保持枠と、第２のレンズ保持枠を駆動する第２のレンズ駆動手段と、第１及び第２のレンズ駆動手段を制御し、さらに前記第１及び第２のレンズそれぞれの基準位置を判定する制御手段とを備える。制御手段は、第２のレンズ保持枠がセンサに向かうように第２のレンズ駆動手段を駆動し、第２のレンズ保持枠の直接的または間接的な当接によって第１のレンズ保持枠を移動させ、第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したときの第２のレンズ保持枠の位置を第２のレンズの基準位置として検出する。
【００１０】
制御手段は、レンズ駆動装置が前回、正常終了したか否かを判断し、正常終了しなかったと判断した場合、さらに、第２のレンズの基準位置を検出する前に、第１のレンズ保持枠が基準位置に達したことをセンサが検知しているか否かを判断し、以下の制御をおこなってもよい。すなわち、制御手段は、第１のレンズ保持枠が基準位置に達したことをセンサが検知している場合は、第１のレンズ保持枠をセンサに向かう方向に移動させ、一方、第１のレンズ保持枠が基準位置に達したことをセンサが検知していない場合は、第１のレンズ保持枠をセンサから遠ざかる方向に移動させてもよい。
【００１１】
上記の場合、制御手段は、正常終了せず、かつ、第２のレンズの基準位置を検出する前に第１のレンズ保持枠が基準位置に達したことをセンサが検知していると判断した場合は、通常動作時よりも小さい動力で第１のレンズ駆動手段を駆動して、第１のレンズ保持枠をセンサに向かう方向に移動させることがより好ましい。
【００１２】
制御手段は、第１のレンズ保持枠が基準位置に達するのに相当する電力を第１のレンズ駆動手段に与えたにも関らず、第１のレンズ保持枠が第１のレンズの基準位置に達したことをセンサが検知しない場合には、エラー状態であると判定して、通常動作時よりも大きな動力で第１のレンズ駆動手段を駆動してもよい。
【００１３】
第１のレンズ駆動手段がステッピングモータである場合、制御手段は、エラー状態であると判定したときに、ステッピングモータに印加する電流を正弦波から矩形波に変更するとともに、電流の位相を、第１のレンズ保持枠の移動方向においてステッピングモータのトルクが最大となる位相に設定するのがより好ましい。
【００１４】
第２のレンズの基準位置を検出した後に第１のレンズの基準位置を検出してもよい。
【００１５】
センサは発光素子と受光素子を含み、発光素子から受光素子への光の透過、遮断に応じてレベルの異なる信号を出力してもよい。このとき、制御手段は、センサの出力が遮光状態から透光状態に変化したことを示したときに第１のレンズが基準位置に達したと判定する。
【００１６】
第１のレンズの駆動手段は、第１のレンズ保持枠をセンサから遠ざける方向に付勢する付勢手段と、センサ側に向かう方向の動力を第１のレンズ保持枠に伝達する手段とを含んでもよい。
【００１７】
また、制御手段は、前回、正常終了したか否かを判断し、正常終了しなかったと判断した場合、さらに、第２のレンズの基準位置を検出する前に、第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知しているか否かを判断し、以下の制御を行ってもよい。すなわち、制御手段は、第１のレンズ保持枠が基準位置に達したことをセンサが検知していない場合は、第１のレンズ保持枠をセンサから遠ざかる方向に所定量移動させ、第１のレンズ保持枠が前記基準位置に達したことをセンサが検知している場合は、第１のレンズ保持枠を前記センサから遠ざかる方向に、所定量よりも大きく移動させてもよい。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、ズームレンズ保持枠によりフォーカスレンズ保持枠を押し下げながら、フォーカスレンズ保持枠に取り付けられた遮蔽板を用いて、ズームレンズの基準位置を検出するため、遮蔽板をそれぞれのレンズに対して設ける必要がなく、このため、装置の小型化が実現できる。また、異常終了後の起動時においては、基準位置検出に適した位置にレンズを移動後に基準位置検出動作を実施するため、正常に基準位置を検出することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
添付の図面を参照して、本発明に係るレンズ駆動装置の実施形態について説明する。
【００２０】
１．装置の構成
図１は、本発明の技術思想を適用した、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置の要部の構成を示した図である。
【００２１】
撮像装置のレンズ鏡筒内に、フォーカスレンズ１１を保持するフォーカスレンズ保持枠１３と、ズームレンズ（図示せず）を保持するズームレンズ保持枠１５と、フォーカスレンズ及びズームレンズが基準位置に達したことを検出するフォトセンサ３３と、レンズを介して入力した光学情報を電気的な画像信号に変換するＣＣＤイメージセンサ３５とが設けられている。
【００２２】
フォトセンサ３３は発光素子と受光素子からなり、発光素子から受光素子への光の透過／遮断に応じてレベルの異なる信号を出力する。フォーカスレンズ保持枠１３には遮光板３１が取り付けられており、フォーカスレンズ保持枠１３が所定位置に達したときに、この遮光板３１によりフォトセンサ３３中の光が遮断され、フォトセンサ３３から出力される信号レベルが変化する。
【００２３】
フォーカスレンズ保持枠１３とズームレンズ保持枠１５は、ガイドポール２１に対し、その軸方向（光軸方向）に摺動可能に取り付けられている。ズームレンズ保持枠１５はＤＣモータ１９により駆動される。フォーカスレンズ保持枠１３は、ガイドポール２１に沿って被写体側（Ａ方向）にバネ２３により付勢される。フォーカスレンズ保持枠１３はバネ２３からの弾性力を受けて上方（Ａ方向）に移動しようとするが、その位置は規制部材２９により規制され得る。規制部材２９は、ステッピングモータ１７の回転軸２７と螺合し、回転軸２７すなわちステッピングモータ１７の回転に伴って光軸方向に移動するようになっている。
【００２４】
ＣＣＤイメージセンサ３５はレンズ鏡筒外枠３９に取り付けられている。レンズ鏡筒外枠３９には、フォーカスレンズ保持枠１３とＣＣＤイメージセンサ３５の衝突防止のため、ストッパ２５が設けられている。
【００２５】
ズームレンズ保持枠１５のフォーカスレンズ側には押圧部材１８が取り付けられている。押圧部材１８はフォーカスレンズ保持枠１３と当接可能であり、当接した状態でフォーカスレンズ保持枠１３をＣＣＤイメージセンサ３５側（Ｂ方向）に押しやることを可能とする。押圧部材１８を用いずにズームレンズ保持枠１５のフォーカスレンズ保持枠１３とを直接的に当接するようにしてもよい。
【００２６】
レンズ駆動装置はさらに動作制御のためのマイコン３７を備えている。マイコン３７は例えば半導体集積回路で構成される。マイコン３７は、ＣＣＤイメージセンサ３５からの画像信号を処理する信号処理部３７ａと、ステッピングモータ１７及びＤＣモータ１９を駆動してレンズ駆動及びレンズの基準位置検出処理を制御する制御部３７ｂとを含む。
【００２７】
上記の撮像装置において、フォーカスレンズ保持枠１３は、バネ２３の弾性力とステッピングモータ１７により駆動される規制部材２９とにより、その光軸方向の位置が制御される。ズームレンズ保持枠１５はＤＣモータ１９により光軸方向の所望の位置に移動させられる。
【００２８】
ステッピングモータ１７は印加されたパルス数に応じて回転角が決まる。レンズ１１の移動量はステッピングモータ１７の回転角と比例する。このため、ステッピングモータ１７に印加したパルス数をカウントしておけば、そのカウント値を参照することにより、フォーカスレンズ保持枠１３の位置を把握できる。図２（ａ）は、ステッピングモータ１７に印加する駆動電流波形を示した図であり、図２（ｂ）は、そのときのレンズ保持枠１３の移動の様子を示した図であり、図２（ｃ）は、ステッピングモータ１７の回転の様子を示した図である。ステッピングモータ１７へは図２（ａ）に示すように、９０度位相がずれた２相の駆動電流Ｘ１、Ｘ２が印加される。この駆動電流の印加により、図２（ｃ）に示すようにステッピングモータ１７は回転し、図２（ｂ）に示すようにフレームレンズ保持枠１３がフォトセンサ３３側に送られる。
【００２９】
ＤＣモータについては、一般に回転子位置検出のためのロータリエンコーダを用いて位置検出信号を取り出し、この位置検出信号のパルス数をカウントすることによりモータの回転角を認識し、制御することができる。本実施形態でも、ＤＣモータ１９の位置検出信号をロータリエンコーダ（図示せず）を用いて取得し、位置検出信号のパルス数を検出（カウント）することにより、ズームレンズ保持枠１５の移動量すなわち位置を制御している。
【００３０】
２．基準位置検出処理
以上のように構成される撮像装置の各レンズの基準位置（原点）の検出処理について説明する。図３は、撮像装置のレンズの基準位置検出処理の全体の流れを示すフローチャートである。基準位置の検出処理は撮像装置の電源投入時に実行される。本処理はマイコン３７の制御部３７ｂにより実行される。
【００３１】
（２．１  全体フロー）
図３において、撮像装置の電源が投入されると、最初に、前回の終了時において正常終了したか異常終了したかを判断する（Ｓ１１）。正常終了／異常終了の判断は、例えば、前回の終了状態を示すフラグをマイコン３７のメモリに記憶しておき、このフラグを参照することで可能である。正常終了でない場合（すなわち異常終了の場合）とは、例えば、撮像装置の動作途中でバッテリが抜かれたり、バッテリの残量がゼロになったりして電源供給が強制的に遮断された場合が考えられる。
【００３２】
撮像装置は、正常に終了する場合は、所定の終了処理を行い、フォーカスレンズ保持枠１１及びズームレンズ保持枠１３を所定位置に配置する。例えば、正常終了時の終了処理により、各レンズは図１０Ａに示すような状態に制御される。この状態は、遮光状態であって、ズームレンズ保持枠１５がフォーカスレンズ保持枠１３を押し下げている状態である。この場合は、終了時のレンズ位置が確定しているので、次に起動したときには、所定のレンズ位置にしたがい所定の制御がなされる。これに対し、異常終了した場合、終了処理が実行されないので、終了時のフォーカスレンズ保持枠１１及びズームレンズ保持枠１３の位置は不定であり、次に起動したときにレンズの基準位置が正確に検出されない場合がある。そこで、前回、異常終了している場合は、異常終了後の復帰処理としてレンズ移動処理を行う（Ｓ１２）。レンズ移動処理により、ズームレンズまたはフォーカスレンズが基準位置検出に適した位置に移動させられる。この処理の詳細は後述する。
【００３３】
その後、ズームレンズの基準位置の検出処理を行い（Ｓ１３）、続いてフォーカスレンズの基準位置の検出処理を行う（Ｓ１４）。これらの処理の具体的な内容も後述する。
【００３４】
各レンズの基準位置の検出処理が終了すると、先のズームレンズの基準位置の検出処理（Ｓ１３）において、ズームレンズの基準位置が検出されたか否かを判断する（Ｓ１５）。レンズの配置状態によっては、１回だけのズームレンズの基準位置の検出処理では、基準位置を正確に検出できない場合があるため、ズームレンズの基準位置の検出の成否を判断している。
【００３５】
１回目のズームレンズの基準位置の検出処理において検出ができなかった場合は、２回目のズームレンズの基準位置の検出処理を行う（Ｓ１６）。２回目のズームレンズの検出処理の手順は、１回目のズームレンズの検出処理の手順と同じである。
【００３６】
ズームレンズの基準位置の検出処理（Ｓ１３）後にフォーカスレンズの基準位置検出処理（Ｓ１４）を続けて行うことにより、ズームレンズ保持枠１５はその押圧部１８がフォーカスレンズ保持枠１３に当接しない状態で、光軸方向の被写体側（Ａ方向側）に移動し、かつ、フォーカスレンズ保持枠１５も基準位置よりＡ方向側に移動した状態になる。このような状態から検出動作を開始すれば、ズームレンズの基準位置を確実に検出することができる。よって、１回目のズームレンズの基準位置の検出処理（Ｓ１３）において検出が成功しなかった場合でも、２回目の処理（Ｓ１６）により確実にズームレンズの基準位置が検出できる。
【００３７】
以上のようにして、ズームレンズ及びフォーカスレンズの基準位置の検出が完了すると、本処理を終了する。なお、ズームレンズの検出処理をフォーカスレンズの検出処理よりも先に行っているのは、ズームレンズの検出処理終了後にズームレンズが上方に位置するため、ズームレンズの検出処理からフォーカスレンズの検出処理へスムーズに移行できるからである。
【００３８】
（２．２  ズームレンズの基準位置検出処理）
上記のズームレンズの基準位置の検出処理（Ｓ１３）の詳細な内容を説明する。
【００３９】
ズームレンズの基準位置の検出は、フォーカスレンズ保持枠１３及びズームレンズ保持枠１５を図４に示すような状態に制御して行う。すなわち、ＤＣモータ１９を駆動してズームレンズ保持枠１５を、光軸方向においてフォトセンサ３３側（Ｂ方向）に押し下げていくと、やがてズームレンズ保持枠１５の押圧部１８がフォーカスレンズ保持枠１３に当接する。この状態でさらにズームレンズ保持枠１５を押し下げていくと、押圧部１８によりフォーカスレンズ保持枠１３が押し下げられる。遮蔽板３１がフォトセンサ３３の位置まで降下すると、フォトセンサ３３が透光／遮光状態が変化し、この変化を検出することにより基準位置の検出を行う。以下、図５のフローチャートを用いて、この処理をより詳細に説明する。
【００４０】
まず、ＤＣモータ１９を駆動してズームレンズ保持枠１５をフォトセンサ３３側（図４のＢ側）に移動させる（Ｓ３１）。このようにズームレンズ保持枠１５をＢ側に移動させていくと、やがて、押圧部材１８がフォーカスレンズ保持枠１３に当接する。この状態においてさらにズームレンズ保持枠１５をフォトセンサ３３側へ移動させると、ズームレンズ保持枠１５によりフォーカスレンズ保持枠１３が押し下げられ、それにともない遮光板３１も降下する。遮光板３１がフォトセンサ３３の位置まで降下すると、フォトセンサ３３は遮光を検出する。
【００４１】
フォトセンサ３３により遮光が検出されたか否かを判断する（Ｓ３２）。遮光が検出されていない場合、ズームレンズ保持枠１５がフォトセンサ３３の上方にあると考えられるため、ズームレンズ保持枠１５のさらなる下方への移動が必要となる。
【００４２】
そのため、遮光が検出されていない場合、まず、ズームレンズ保持枠１５を所定距離Ｌ５だけ移動させるのに必要な電圧がＤＣモータ１９に印加されたか否かを判断する（Ｓ３３）。これは、ＤＣモータ１９の位置検出信号のパルス数をカウントすることで可能である。すなわち、カウント値が距離Ｌ５に対応するパルス数であるか否かを判断することで可能となる。ここで、距離Ｌ５はズームレンズ保持枠１５の移動可能最大距離である（図４参照）。
【００４３】
距離Ｌ５だけ移動させるのに必要な分の電圧が未だ印加されていなければ、ステップＳ３１に戻り、ズームレンズ保持枠１３をさらに下方に移動させるための制御を行う。
【００４４】
距離Ｌ５だけ移動させるのに必要な分の電圧が既にＤＣモータ１９に印加されている場合、エラー復帰処理を行う（Ｓ３４）。この場合、ＤＣモータ１９が空回りしている状態が考えられるので、エラー復帰処理では、空回り防止のため、モータ電流の設定値を大きくし、ＤＣモータ１９のトルクを増大させた後、ステップＳ３１に戻って、ズームレンズ保持枠１３をさらに下方に移動させる制御を行う。
【００４５】
ステップＳ３２において、フォトセンサ３３により遮光が検出されると、ズームレンズの移動方向を反転して、被写体側（Ａ側）に移動させる（Ｓ３５）。その後、フォトセンサ３３により光の透過が検出されたか否かを判断する（Ｓ３６）。透過が検出された場合、そのときのズームレンズの位置を基準位置に決定する（Ｓ３９）。基準位置を検出すると、ズームレンズの基準位置検出動作開始時からそれまでにＤＣモータ１９から出力された位置検出信号のパルス数を、ズームレンズ保持枠１５の基準位置に対応する情報として記憶する。
【００４６】
一方、ステップＳ３６において光の透過が検出されない場合、ズームレンズ保持枠１５を所定距離Ｌ３だけ移動させるのに必要な分の電圧がＤＣモータ１９に印加されたか否かを判断する（Ｓ３７）。
【００４７】
距離Ｌ３だけ移動させるのに必要な分の電圧が未だ印加されてなければ、ステップＳ３５に戻り、ズームレンズ保持枠１３をさらに被写体側に移動させる制御を行う。ここで、距離Ｌ３は、遮光板３３が少なくともその距離だけ移動したときに、フォトセンサ３３が遮光検出状態から透過検出状態に確実に変化するような距離である（図４参照）。
【００４８】
距離Ｌ３だけ移動させるのに必要な分の電圧がすでに印加されているにもかかわらず、フォトセンサ３３が透過を検出しない場合（ステップＳ３７でＹＥＳ）、エラー信号を出力し（Ｓ３８）、処理を終了する。
【００４９】
以上のように、本実施形態では、ズームレンズ保持枠１５をフォーカスレンズ保持枠１３に当接させた状態でフォトセンサ３３側に移動させる。フォトセンサ３３にて遮光が検出されると、その移動方向を反転させ、フォトセンサ３３の検出状態が「遮光」から「透過」に変化する位置を検出する。その検出した位置をズームレンズの基準位置と判断する。このように、フォトセンサ３３における検出状態が「遮光」から「透過」へ変化したときの位置を検出するのは、ズームレンズの基準位置をより確実に検出できるようにするためである。例えば、規制部材２９によりフォーカスレンズ保持枠１３が押さえ込まれてフォトセンサ３３により遮光が検出されている状態にある場合に、単にフォトセンサ３３において遮光が検出されたか否かのみで基準位置の判断を行うと、ズームレンズが基準位置から遠い位置にあっても、ズームレンズ保持枠１５が基準位置に達していると、誤って判断してしまうことがあるからである。
【００５０】
（２．３  フォーカスレンズの基準位置検出処理）
図６のフローチャートを用いて、上記のフォーカスレンズの基準位置の検出処理（Ｓ１４）の詳細な内容を説明する。
【００５１】
まず、ステッピングモータ１７を駆動して規制部材２９を移動させてフォーカスレンズ保持枠１３をフォトセンサ３３側（Ｂ側）に移動させる（Ｓ５１）。
【００５２】
フォトセンサ３３により遮光が検出されたか否かを判断する（Ｓ５２）。遮光が検出されていない場合、フォーカスレンズ保持枠１３を所定距離Ｌ１だけ移動させるのに必要なパルス数をステッピングモータ１７に印加したか否かを判断する（Ｓ５３）。ここで、距離Ｌ１は、フォーカスレンズ保持枠１５ａが最も被写体側にある場合のフォーカスレンズ保持枠１５ａの移動可能最大距離である（図１参照）。距離Ｌ１の移動に必要なパルス数を未だ印加していなければ、ステップＳ５１に戻り、フォーカスレンズ保持枠１３をさらにフォトセンサ３３側に移動させる制御を行う。
【００５３】
ステップＳ５３において、距離Ｌ１だけ移動させるのに必要なパルス数をすでにステッピングモータ１７に印加している場合、エラー復帰処理１を行った後（Ｓ５４）、ステップＳ５１に戻り、フォーカスレンズ保持枠１３をさらにフォトセンサ３３側（Ｂ側）に移動させる制御を行う。エラー復帰処理１では、ステッピングモータ１７のトルクを増大させ、フォーカスレンズ保持枠１３をフォトセンサ側（Ｂ側）に移動させるための制御を行う。その詳細は後述する。
【００５４】
ステップＳ５２において、フォトセンサ３３により遮光が検出されると、フォーカスレンズ保持枠１３の移動方向を反転して、被写体側（Ａ側）に移動させる（Ｓ５５）。フォトセンサ３３により透過が検出されたか否かを判断し（Ｓ５６）、透過が検出された場合、そのときのフォーカスレンズ１１の位置を基準位置に決定する（Ｓ５９）。このように、フォーカスレンズ保持枠１３の降下時にフォトセンサ３３で遮光が検出されると、その移動方向を反転し、その後にフォトセンサ３３が遮光状態から透過状態になる位置を検出し、この位置を基準位置とする。基準位置を検出すると、ズームレンズの基準位置検出動作開始時からそれまでにステッピングモータ１７に印加したパルス数を、フォーカスレンズ１１の基準位置に関する情報として記憶する。
【００５５】
一方、ステップＳ５６において透過が検出されない場合、フォーカスレンズ保持枠１３を所定距離Ｌ３だけ移動させるのに必要なパルス数をステッピングモータ１７に印加したか否かを判断し（Ｓ５７）、距離Ｌ３だけ移動させるのに必要なパルス数を印加していなければ、ステップＳ５５に戻り、フォーカスレンズ保持枠１１をさらに被写体側（Ａ側）に移動させる制御を行う。
【００５６】
距離Ｌ３だけ移動させるのに必要なパルス数を印加したにもかかわらず、フォトセンサ３３が透過を検出しない場合（ステップＳ５７でＹＥＳ）、エラー復帰処理２を行い（Ｓ５８）、ステップＳ５５に戻る。エラー復帰処理２では、ステッピングモータ１７のトルクを増大させ、フォーカスレンズ保持枠１３を被写体側（Ａ側）に移動させるための制御を行う。その詳細は後述する。
【００５７】
（２．３．１  エラー復帰処理）
図７のフローチャートを用いてエラー復帰処理１（ステップＳ５４）の詳細を説明する。本処理では、ステッピングモータ１７のトルクを増大させ、フォーカスレンズ保持枠１３をフォトセンサ３３側（Ｂ側）に移動させるための制御を行う。
【００５８】
最初に、ステッピングモータ１７の駆動電流の電流位相の設定値を変更する（Ｓ７１）。具体的には、エラー復帰時の位相がモータの最大トルクを与える位相になるように位相を設定する。図８を用いて、この位相の設定について具体的に説明する。図８においては、時刻Ｔ'２でエラー復帰する。
【００５９】
図８（ａ）は、通常設定時（正弦波形駆動時）の電流波形を示す。実線はエラー判定前（時刻Ｔ'２前）の駆動電流波形を示し、破線はエラーが発生しなかった場合に想定される駆動電流波形を示している。図８（ｂ）に、エラー復帰時（Ｔ'２）に、トルクが最大となるように位相を設定した場合の電流波形を示す。図８（ａ）において最大トルクを与える位相は、２相の駆動電流が交差する点（例えば、時刻Ｔ'１、Ｔ'３）である。モータ時刻Ｔ'１およびＴ'３においてモータトルクが最大となるので、それらの時刻Ｔ'１およびＴ'３のうちのモータを進めたい方向にある位相、すなわち、時刻Ｔ'３における位相をエラー復帰時点の位相の設定値として選択する。
【００６０】
図７に戻り、位相調整後、ステッピングモータ１７の駆動電流の電流波形の設定を正弦波から矩形波に変更する（Ｓ７２）。矩形波に設定することにより、ステッピングモータ１７のトルクが増大する。ただし、矩形波の振幅Ａ１は正弦波の振幅Ａ２以上とするのが好ましい。図８（ｃ）、（ｄ）に、第１相電流及び第２相電流それぞれについて、位相変更後の正弦波を矩形波に変更した場合の電流軌跡を示す。
【００６１】
以上のようにして電流設定が変更された２相の駆動電流について、エラー判定前後の電流軌跡を図８（ｅ）、（ｆ）に示す。同図に示すように、駆動電流波形は時刻Ｔ'２の前後で正弦波形から矩形波形に変更されている。
【００６２】
上記の電流設定でステッピングモータ１７を駆動して、フォーカスレンズ１１をフォトセンサ３３側（Ｂ側）へ移動させる（Ｓ７３）。その後、ステッピングモータ１７の駆動電流の設定を通常の設定値に戻し（Ｓ７４）、復帰処理を終了する。
【００６３】
図９は、エラー復帰処理２（ステップＳ５８）のフローチャートを示した図である。エラー復帰処理２の処理は、前述のエラー復帰処理１と基本的に同じであるが、ステップＳ９３においてフォーカスレンズ１１の移動方向が、被写体側（Ａ側）である点がエラー復帰処理１と異なる。
【００６４】
（２．４  前回異常終了したときのレンズ移動処理）
図３のフローチャートにおけるレンズ移動処理（ステップＳ１２）の詳細を説明する。レンズ移動処理では、基準位置検出に適した位置にレンズを移動させるための処理が行われる
【００６５】
例えば、図１０Ｂに示すように、異常終了後のフォーカスレンズ１１が基準位置近傍にある場合、基準位置が正確に検出できない場合がある。例えば、フォーカスレンズ１１が基準位置近傍にあると、ズームレンズの基準位置検出動作中のズームレンズの移動に伴いガイドポール２１が振動し、これによりフォーカスレンズ１１が振動するため、基準位置が誤って検出されてしまう場合があるからである。
【００６６】
また、撮像装置が異常終了した場合のレンズ位置として、図１３、図１５、図１７、図１９に示すいずれかの状態になっていることが想定される。図１３は、フォトセンサ３３が遮光状態であり、フォーカスレンズ保持枠１３が規制部材２９で押さえられている状態を示す。図１５は、フォトセンサ３３が遮光状態であり、フォーカスレンズ保持枠１３がズームレンズ保持枠１５で押さえられている状態を示す。図１７は、フォトセンサ３３が透光状態であり、フォーカスレンズ保持枠１３が規制部材２９で押さえられている状態を示す。図１９は、フォトセンサ３３が透光状態であり、フォーカスレンズ保持枠１３がズームレンズ保持枠１５で押さえられている状態を示す。レンズ位置が上記の状態にある場合に、図５、図６に示す手順にしたがいレンズの基準位置の検出動作を行っても正確に検出することはできない。例えば、図１３に示す状態でズームレンズの基準位置検出動作を行っても、フォーカスレンズ保持枠１３が規制部材２９により押さえつけられているため、フォトセンサ３３は透光状態にならず、基準位置を検出することはできない。
【００６７】
以上のような異常終了時の問題を解決するため、本実施形態では、前回異常終了したときは、異常終了後の起動において安定して基準位置が検出できる位置にレンズを移動させるための処理を行っている。図１１、図１２のフローチャートを用いて、レンズ移動処理の手順を具体的に説明する。
【００６８】
まず、フォトセンサ３３により光の透過が検出されているか否かを判断する（Ｓ１０１）。透過が検出されていない場合、フォーカスレンズ１１をフォトセンサ３３側（Ｂ側）に移動する処理を行う（Ｓ１０２）。具体的には、図１２に示す処理を行う。まず、ステッピングモータ１７の駆動電流の設定を小さい電流値に設定する（Ｓ１１１）。例えば、図２に示すように電流設定値を正弦波Ｘから正弦波Ｘ２に変更する。電流値を小さくすることにより、フォーカスレンズ保持枠１３を押し込む力を弱めることができるので、フォーカスレンズ保持枠１３がストッパ２５等に固着してしまい、上方へ引き戻すことができなくなる等の不具合を防止できる。次に、フォーカスレンズ１１をフォトセンサ３３側（Ｂ側）に所定距離Ｌ１だけ移動させるのに必要なパルス数をステッピングモータ１７に印加する（Ｓ１１２）。その後、ステッピングモータ１７の駆動電流の設定を通常の設定値に戻す（Ｓ１１３）。
【００６９】
一方、フォトセンサ３３により光の透過が検出されているときは、フォーカスレンズ１１を被写体側（Ａ側）に移動する処理を行う（Ｓ１０３）。具体的な処理は、図１２に示すフローチャートの手順と同様であるが、フォーカスレンズの移動方向が被写体側（Ａ側）になる点が異なる。
【００７０】
なお、本実施形態では、前回異常終了したときのレンズ移動処理として、透過が検出されていない場合は、フォーカスレンズ１１をフォトセンサ３３側（Ｂ側）に移動して、確実に遮光状態にするようにしたが（図１１におけるＳ１０２）、これに限らず、透過が検出されていない場合にも、ステップＳ１０３と同様に、フォーカスレンズ１１を被写体側（Ａ側）に移動するようにしてもよい。但し、このように構成する場合、好ましくは、透過が検出されていない場合のフォーカスレンズ１１の移動量を、透過が検出されている場合の移動量よりも大きくする。このようにすることにより、透過が検出されていない場合であっても、確実に透過状態にすることができる。
【００７１】
基準位置検出動作開始時の初期状態が図１３、図１５、図１７、図１９に示す各状態にある場合でも、上記レンズ移動処理後に正しく基準位置が検出できることをそれぞれの場合について具体的に説明する。
【００７２】
ｉ）初期状態が図１３に示す状態の場合
この場合、レンズ移動処理（Ｓ１２）によって、確実に遮光状態にするために、まず規制部材２９をフォトセンサ側（Ｂ側）に移動して、フォーカスレンズ１１を押さえ込む。このときのステッピングモータ１７のトルクは通常より小さくしておく。これは、フォーカスレンズ保持枠１３がストッパ２５等に固着してしまって、引き戻すことができなくなる等の不具合を防止するためである。
【００７３】
図１４は、図１３の状態からレンズ移動処理（Ｓ１２）により規制部材２９をフォトセンサ３３側に移動した後の状態を示した図である。この状態でズームレンズの基準位置検出動作（Ｓ１３）を開始すると、ズームレンズをどのように動かしても、遮光状態から透過状態になることはなく、正しいズームレンズの基準位置は得られない。
【００７４】
次に、図１４の状態のまま、フォーカスレンズの基準位置検出処理（Ｓ１４）を実施する。このフォーカスレンズの基準位置検出動作が終わると、図１に示す状態になる。この状態であれば、正常にズームレンズの基準位置検出動作が可能となる。したがって、異常終了後、再起動したときの状態が図１３に示す状態であれば、２回目のズームレンズの基準位置検出処理（Ｓ１６）を行うことにより、ズームレンズの基準位置を正確に検出することができる。
【００７５】
ii）初期状態が図１５に示す状態の場合
この場合、レンズ移動処理（Ｓ１２）によって、確実に遮光状態にするために、まず規制部材２９をフォトセンサ３３側（Ｂ側）に移動して、フォーカスレンズ保持枠１３を押さえ込む。このときのモータのトルクも通常より小さくする。そのときの状態が図１６に示す状態である。
【００７６】
次に、図１６に示す状態でズームレンズの基準位置検出動作（Ｓ１３）を開始する。この場合、ズームレンズをどのように動かしても、遮光状態から透過状態になることはない。よって、図１６に示す状態から図１４に示す状態になり、その後、フォーカスレンズ１１の基準位置検出動作（Ｓ１４）が開始される。フォーカスレンズ１１の基準位置検出動作が終わると、図１に示すような状態になる。この状態であれば、正常にズームレンズの基準位置検出動作ができる。したがって、初期状態が図１５の状態であれば、ズームレンズの基準位置検出動作を２回行うことにより、正常にズームレンズの基準位置が検できる。
【００７７】
iii）初期状態が図１７に示す状態の場合
この場合、レンズ移動処理（Ｓ１２）によって、確実に透光状態にするため、規制部材２９を被写体側（Ａ側）に移動して、フォーカスレンズ１１を持ち上げる。このときのモータのトルクは通常のままである。そのときの状態を図１８に示す。図１８に示す状態でズームレンズの基準位置検出動作（Ｓ１３）を開始する。この動作において、ズームレンズ保持枠１５によってフォーカスレンズ保持枠１３を押さえ込むことができるので、透過状態から遮光状態にすることができ、ズームレンズの基準位置検出動作を正常に終了できる。その後、フォーカスレンズの基準位置検出動作（Ｓ１４）を行う。したがって、図１８の状態で検出動作を開始すると、ズームレンズの基準位置検出動作を２回行う必要はない。
【００７８】
iv）初期状態が図１９に示す状態の場合
この場合、レンズ移動処理（Ｓ１２）によって、確実に透光状態にするため、規制部材２９を被写体側（Ａ側）に移動させ、フォーカスレンズ１１を持ち上げようとするが、フォーカスレンズ保持枠１３がズームレンズ保持枠１５によって規制されているので、フォーカスレンズ保持枠１３は持ち上げられない。そのため、図１９に示す状態のままズームレンズ保持枠１５の基準位置検出動作（Ｓ１３）が開始される。このとき、遮光板３１が遮光検出位置付近に位置する場合もあるため、一見、透光／遮光状態が不安定になるように思える。しかし、フォーカスレンズ保持枠１３はズームレンズ保持枠１５とバネ２３により挟持されているため、遮光板３１が振動するようなことはなく、安定した状態で正常にズームレンズの基準位置検出を行うことができる。ズームレンズの基準位置検出動作が終了すると、図１に示す状態になる。その後、フォーカスレンズの基準位置検出動作（Ｓ１４）を行う。したがって、図１９の状態から基準位置検出動作を開始すると、ズームレンズの基準位置検出動作を２回行う必要はない。
【００７９】
以上のように、本実施形態の撮像装置によれば、ズームレンズ保持枠によりフォーカスレンズ保持枠を押し下げながら、フォーカスレンズ保持枠に取り付けられた遮蔽板を用いて、ズームレンズの基準位置を検出する。このため、遮蔽板をそれぞれのレンズに対して設ける必要がなく、装置の小型化が実現できる。また、異常終了後の起動時において、基準位置検出に適した位置にレンズを移動した後、基準位置検出動作を実施する。このため、確実にレンズの基準位置を検出することができる。
【産業上の利用可能性】
【００８０】
本発明は、レンズ鏡筒内の小型化が実現でき、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置に有用である。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】本発明に係る、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置の要部の構成を示した図
【図２】（ａ）ステッピングモータへ印加する２相の電流波形を示した図、（ｂ）ステッピングモータによりフォーカスレンズ保持枠の移動を説明した図、（ｃ）ステッピングモータの回転の様子を説明した図
【図３】撮像装置におけるレンズの基準位置検出処理の全体の流れを示すフローチャート
【図４】ズームレンズの基準位置検出動作におけるフォーカスレンズ保持枠及びズームレンズ保持枠の状態を説明した図
【図５】ズームレンズの基準位置検出処理のフローチャート
【図６】フォーカスレンズの基準位置検出処理のフローチャート
【図７】エラー復帰処理１のフローチャート
【図８】（ａ）エラー検出される前のステッピングモータの駆動電流軌跡を示す図、（ｂ）エラー発生時から位相調整をした後の駆動電流軌跡を示す図、（ｃ）第１相に関する矩形波に変換後の駆動電流軌跡を示す図、（ｄ）第２相に関する矩形波に変換後の駆動電流軌跡を示す図、（ｅ）エラー前後における第１相の駆動電流軌跡を示す図、（ｆ）エラー前後における第２相の駆動電流軌跡を示す図
【図９】エラー復帰処理２のフローチャート
【図１０Ａ】正常終了後の各レンズの配置状態の一例を示す図
【図１０Ｂ】異常終了後の各レンズの配置状態の一例を示す図
【図１１】レンズ移動処理のフローチャート
【図１２】フォーカスレンズのフォトセンサ側（Ｂ側）への移動処理のフローチャート
【図１３】異常終了した場合に想定される各レンズの配置状態を示す図（例１）
【図１４】図１３の状態からレンズ移動処理により規制部材をフォトセンサ側に移動した後の状態を示した図
【図１５】異常終了した場合に想定される各レンズの配置状態を示す図（例２）
【図１６】図１５の状態からレンズ移動処理により規制部材をフォトセンサ側に移動した後の状態を示した図
【図１７】異常終了した場合に想定される各レンズの配置状態を示す図（例３）
【図１８】図１７の状態からレンズ移動処理により規制部材を被写体側に移動した後の状態を示した図
【図１９】異常終了した場合に想定される各レンズの配置状態を示す図（例４）
【図２０】従来のレンズ駆動装置の要部を示す図
【符号の説明】
【００８２】
１１  フォーカスレンズ
１３  フォーカスレンズ保持枠
１５  ズームレンズ保持枠（ズームレンズ）
１７  ステッピングモータ
１８  押圧部材
１９  ＤＣモータ
２１  ガイドポール
２５  ストッパ
２７  回転軸
２９  規制部材
３１  遮光板
３３  フォトセンサ
３７  マイコン
３７ａ  信号処理部
３７ｂ  制御部
３９  レンズ鏡筒外枠
【図１】
2006064830.tif 000003
【図２】
2006064830.tif 000004
【図３】
2006064830.tif 000005
【図４】
2006064830.tif 000006
【図５】
2006064830.tif 000007
【図６】
2006064830.tif 000008
【図７】
2006064830.tif 000009
【図８】
2006064830.tif 000010
【図９】
2006064830.tif 000011
【図１０Ａ】
2006064830.tif 000012
【図１０Ｂ】
2006064830.tif 000013
【図１１】
2006064830.tif 000014
【図１２】
2006064830.tif 000015
【図１３】
2006064830.tif 000016
【図１４】
2006064830.tif 000017
【図１５】
2006064830.tif 000018
【図１６】
2006064830.tif 000019
【図１７】
2006064830.tif 000020
【図１８】
2006064830.tif 000021
【図１９】
2006064830.tif 000022
【図２０】
2006064830.tif 000023