(57)【要約】【課題】  ひとつの可動光学部材を制御する際に２つ以上の位置検出器を用いることなく、レンズ駆動手段に含まれるギア列のバックラッシュの影響を軽減し、正確なレンズの駆動制御を可能にした駆動装置を提供すること。【解決手段】  可動光学部材を有するレンズ装置と接続し、可動光学部材を駆動するレンズ駆動装置は、可動光学部材を駆動する駆動手段と、可動光学部材の駆動を指示する指令情報を駆動手段に出力する制御手段と、可動光学部材の位置／速度の少なくとも一方である第一情報を検出する検出手段と、駆動手段の駆動により発生する逆起電圧から、駆動手段の位置または速度の少なくとも一方である第二情報を演算する演算手段と、駆動手段が有するバックラッシュの状態に応じて、第一情報又は第二情報を選択する選択手段と、を有し、制御手段は選択手段により選択された前記情報と指令情報とに基づいて駆動手段を駆動する。【選択図】  図１
2015125211.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動光学部材を有するレンズ装置と接続し、該可動光学部材を駆動するレンズ駆動装置であって、
前記可動光学部材を駆動する駆動手段と、
前記可動光学部材の駆動を指示する指令情報を前記駆動手段に出力する制御手段と、
前記可動光学部材の位置または速度の少なくともいずれか一方である第一の情報を検出する検出手段と、
前記駆動手段の駆動により発生する逆起電圧から、前記駆動手段の位置または速度の少なくともいずれか一方である第二の情報を演算する演算手段と、
前記駆動手段が有するバックラッシュの状態に応じて、前記第一の情報又は前記第二の情報のいずれかを選択する選択手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記選択手段により選択された前記情報と前記指令情報とに基づいて前記駆動手段を駆動する、
ことを特徴とするレンズ駆動装置。
【請求項２】
前記選択手段は、前記第一の情報に変化がある場合には前記第一の情報を選択し、前記第一の情報に変化が無い場合には前記第二の情報を選択する、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】
前記可動光学部材の駆動方向を演算し保持する方向演算手段を有し、
前記選択手段は、前記方向演算手段が保持している駆動方向と指令情報の方向とが等しい場合は前記第一の情報を選択し、前記方向演算手段が保持している駆動方向と前記指令情報の方向とが異なる場合は前記第二の情報を選択する、
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４】
鉛直方向に対する前記レンズ駆動装置の傾斜を検出する傾斜検出手段を有し、
前記選択手段は、前記傾斜に基づき演算された前記指令情報の駆動方向が鉛直下向きの成分を持たない場合は前記第一の情報を選択し、前記指令情報の駆動方向が鉛直下向きの成分を持つ場合は前記第二の情報を選択する、
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５】
前記指令情報は速度の指令情報であり、
前記選択手段は、前記駆動手段が有するバックラッシュの状態に関わらず、前記指令情報の速度が所定の閾値よりも小さい場合は、前記制御手段は前記第一の情報を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項６】
前記駆動手段に流れる電流の上限を制限にする電流制限手段を有し、
前記選択手段は、前記駆動手段が有するバックラッシュの状態に関わらず前記電流制限手段により電流の上限が制限されている場合は、前記第一の情報を選択する、
ことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ駆動装置を有するレンズ装置。
【請求項８】
請求項７に記載のレンズ装置と、該レンズ装置からの光を受光する撮像素子と、を有する撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ駆動装置に関し、特にレンズ駆動を目的としたレンズ駆動装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
駆動装置でレンズを駆動する場合、レンズの位置が位置検出器によって検出され、検出した位置と、位置指令値より求められる目標位置との差をゼロにするような制御信号をモータへ与え、レンズを目標位置に向けて駆動する（位置フィードバック制御）。また、位置検出器から検出される位置より求まるレンズの速度を、モータへの出力値へ反映することで、レンズを一定速度で駆動する（速度フィードバック制御）。
【０００３】
しかし、レンズ位置を検出する位置検出器は、レンズ駆動機構に含まれるギア列のバックラッシュの影響を受けるため、モータの位置および速度を正確に表していない。したがって、前記の検出信号を用いてモータの速度制御を行うと、意図しない制御信号をモータへ伝えてしまう。
【０００４】
特にレンズを反転動作させる際は、前記のバックラッシュのために前記の位置検出器はすぐに回転せず、信号を発生しない。そして、バックラッシュが解消されて前記の位置検出器から信号が発生するまで、モータは駆動信号を与え続けられるため、モータの速度が高くなりすぎて、レンズの動き出しの映像に違和感を生む可能性があった。
【０００５】
特許文献１には、以下のようなシステムが開示されている。このシステムは、レンズの移動に応じてパルスを発生する第１のパルス発生手段と、モータの駆動によってパルスを発生する第２のパルス発生手段を有している。そして、前記第１のパルス発生手段の出力に基づいてレンズの駆動量を制御し、前記第２のパルス発生手段の出力に基づいてモータの速度を制御する。これにより、レンズ駆動機構に含まれるギア列のバックラッシュの影響を受けずに正確なレンズ駆動制御を行う。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平０４−６０５０８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前記の特許文献に開示された従来技術は、レンズの位置とモータの位置を別々の位置検出器を用いて行っている。そのため、ひとつの可動光学部材を制御するためには、最低でも位置検出器を２つ用いる必要があり、装置が大型化し、製造コストが上るといった課題がある。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、ひとつの可動光学部材を制御する際に２つ以上の位置検出器を用いることなく、レンズ駆動機構に含まれるギア列のバックラッシュの影響を軽減し、正確なレンズの駆動制御を可能にしたレンズ駆動装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
前記目的を達成するために、本発明のレンズ駆動装置は、可動光学部材を有するレンズ装置と接続し、該可動光学部材を駆動するレンズ駆動装置であって、前記可動光学部材を駆動する駆動手段と、前記可動光学部材の駆動を指示する指令情報を前記駆動手段に出力する制御手段と、前記可動光学部材の位置または速度の少なくともいずれか一方である第一の情報を検出する検出手段と、前記駆動手段の駆動により発生する逆起電圧から、前記駆動手段の位置または速度の少なくともいずれか一方である第二の情報を演算する演算手段と、前記駆動手段が有するバックラッシュの状態に応じて、前記第一の情報又は前記第二の情報のいずれかを選択する選択手段と、を有し、前記制御手段は前記選択手段により選択された前記情報と前記指令情報とに基づいて前記駆動手段を駆動する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、ひとつの可動光学部材を制御する際に２つ以上の位置検出器を用いることなく、レンズ駆動機構に含まれるギア列のバックラッシュの影響を軽減したレンズ駆動装置及びそれを有するレンズ装置及び撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１であるレンズ駆動装置の構成を示すブロック図。
【図２】実施例１におけるズームレンズの位置・速度を算出するフローチャート。
【図３】実施例１における駆動手段の位置・速度を算出するフローチャート。
【図４】実施例１における駆動回路の簡易等価回路。
【図５】実施例１におけるフィードバック信号切換えフローチャート。
【図６】実施例２のレンズ駆動装置の構成を示すブロック図。
【図７】実施例２における駆動方向を算出するフローチャート。
【図８】実施例２におけるフィードバック信号切換えフローチャート。
【図９】実施例３のレンズ駆動装置の構成を示すブロック図。
【図１０】実施例３におけるフィードバック信号切換えフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施例について、図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１に、本発明の実施例１に係るレンズ駆動装置の構成を示す。
【００１４】
レンズ駆動装置は、レンズ鏡筒１００と駆動装置２００で構成されている。レンズ鏡筒１００は、図１に示したズームレンズ操作部１０１、ズームレンズ１０２、及び、不図示のフォーカスレンズ、アイリス等の光学調節部材を含む撮影光学系、及びこれら光学調節部材の操作手段で構成されている。以下、光学調整部材のひとつであるズームレンズ１０２を本発明の駆動対象である可動光学部材として説明する。
【００１５】
駆動装置２００はモータ２０１（駆動手段）、ＣＰＵ２０２、操作部２０３、位置検出器２０４（検出手段）、モータ電流検出部２０５、駆動回路２０９で構成されている。ＣＰＵ２０２はフィードバック信号演算部２０６（演算手段）、フィードバック信号切換え部２０７（選択手段）、フィードバック制御部２０８（制御手段）で構成されている。
【００１６】
以下、各構成要素について説明をする。
【００１７】
レンズ鏡筒１００のズームレンズ操作部１０１は、外部からの駆動力をズームレンズ１０２に伝達して該ズームレンズ１０２を光軸方向に移動させることで、焦点距離を変更する。ズームレンズ操作部１０１は、例えば、ズーム操作リング等で構成され、駆動装置２００が接続されない状態でレンズ鏡筒１００が使用される場合に、撮影者がマニュアルでズーム操作リングを操作することによりズームレンズ１０２を光軸方向に移動させてズーム操作ができる構成となっている。
【００１８】
駆動装置２００の操作部２０３は、撮影者によって操作され、ズームレンズ１０２を駆動するために、駆動方向および駆動速度（駆動量や駆動位置であってもよい）を指示する指令信号を出力する。
【００１９】
位置検出器２０４は、ギア列を介してズームレンズ操作部１０１と接続されており、ズームレンズ操作部１０１の動き量に応じてパルスを発生する。発生したパルスは、後述するフィードバック信号演算部２０６において、ズームレンズ１０２の位置・速度（第一の情報）を算出するために用いられる。
【００２０】
位置検出器２０４とズームレンズ操作部１０１の間は、両者間に生じるバックラッシュを軽減する構成をとる。例えば、２枚のギアをばねで付勢し、対になるギアを２枚のギアで挟み込むように噛みあわせることで、バックラッシュを取り除くシザースギアを用いる。位置検出器２０４は、ズームレンズ操作部１０１の動きに応じて従動するのみであるので、シザースギア等の機構を適用することにより、バックラッシュのない状態で、ズームレンズ操作部１０１の位置を検出することが出来る。
【００２１】
なお、モータ２０１もズームレンズ操作部１０１にギアを介して係合している。ズームレンズ１０２を駆動するためのモータ２０１からの駆動力は、ズームレンズ操作部１０１に伝達される。モータ２０１とズームレンズ操作部１０１との間のギア係合部にもシザースギアを用いることができるが、モータ２０１の回転負荷が大きいと、シザースギアによってバックラッシュを軽減する効果がほとんど得られない。また、モータ２０１は不図示の減衰ギア列のバックラッシュも持つため、モータ２０１とズームレンズ操作部１０１間のバックラッシュを取り除くことはできない。
【００２２】
モータ電流検出部２０５は、モータ２０１が駆動する際に流れる電流を検出する。例えば、モータ２０１に直列に接続された不図示抵抗器の両端の電圧を検出し、抵抗器の抵抗値で除すことで、モータ２０１に流れる電流を検出する。検出した電流は、後述するフィードバック信号演算部２０６において、モータ２０１の回転についての位置・速度（第二の情報）を算出するために用いられる。
【００２３】
フィードバック制御部２０８は、後述するフィードバック信号切換え部２０７が出力したフィードバック信号と、操作部２０３より出力される指令値信号から位置フィードバック制御と速度フィードバック制御を行い、駆動信号を生成する。
【００２４】
駆動回路２０９は、不図示のＤ／Ａ変換器を介して、前記フィードバック制御部２０８から出力される駆動信号に対し、増幅処理を行い、モータ２０１を駆動する。
【００２５】
以下、図２、３のフローチャートを用いて、フィードバック信号演算部２０６での制御の流れを説明する。なお、ＣＰＵ２０２には、これらの処理を、不図示のメモリに格納されたコンピュータプログラムに従って制御する。図２には、位置検出器２０４の出力を基に、フィードバック信号として、ズームレンズ１０２の位置・速度を算出するフローチャートを示す。
【００２６】
まず、ＣＰＵ２０２の処理はステップＳ１０進み、位置検出器２０４より出力されたパルスをカウントする。次にステップＳ１１に進み、ステップＳ１１でカウントされたパルス数から、ズームレンズ１０２の位置を算出し、ステップＳ１２へ進む。ステップＳ１２では、ステップＳ１１で算出されたズームレンズ１０２の位置を微分演算することで、ズームレンズ１０２の速度を算出する。以上の処理が一定のサンプリング周期で繰り返され、ズームレンズ１０２の位置・速度が検出される。
【００２７】
図２に示すフローで算出された位置・速度は、前述のとおり、ズームレンズ操作部１０１と位置検出器２０４間にバックラッシュが影響しない構成のため、正確にズームレンズ１０２の位置・速度を算出している。モータ２０１はズームレンズ操作部１０１とギアで係合しているため、モータ２０１の位置・速度とズームレンズ１０２の位置・速度を関連付けることによっても、モータ２０１の位置・回転速度からズームレンズ１０２の位置・速度を取得することできる。しかし、ズームレンズ操作部１０１とモータ２０１間にはバックラッシュがあるので、位置検出器２０４より出力されたパルスに基づいて得られるズームレンズ１０２の位置・速度はモータ電流検出部２０５で求めた電流に基づいて演算されたモータ２０１の回転についての位置・速度とは必ずしも一致、すなわち、一対一で対応、するとは限らない。
【００２８】
図３には、モータ電流検出部２０５の出力をフィードバック信号として、モータ２０１の回転についての位置・速度を算出するフローチャートを示す。
【００２９】
まず、ＣＰＵ２０２での処理は、ステップＳ２０に進み、モータ電流検出部２０５で求めた電流を取得する。次に、ステップＳ２１に進み、モータ２０１の逆起電圧を算出し、ステップＳ２２に進む。逆起電圧は後述に示す方法により算出する。ステップＳ２２では、逆起電圧はモータの回転速度と比例することから、予め求めた比例係数を逆起電圧にかけることでモータ２０１の回転速度を求め、ステップＳ２３に進む。ステップＳ２３では、モータ速度を積分演算することで、モータ位置を算出する。以上の処理が一定のサンプリング周期で繰り返され、モータ２０１の位置・速度が検出される。
【００３０】
以下、図４を用いて、図３のステップＳ２１における逆起電圧演算方法について説明する。図１で説明した内容と同様の構成要素は、同一符号で示し、説明を省略する。図４は図１における駆動回路２０９の簡易等価回路を示しており、Ｖｍはモータ２０１への印加電圧、Ｉはモータ２０１に流れるモータ電流、Ｖｒはモータ２０１の逆起電圧、Ｒｍはモータ２０１の内部抵抗を示している。Ｒは簡易等価回路内に含まれる抵抗成分を示しており、これらについて次式の関係が成り立つ。
Ｖｒ ＝ Ｖｍ − （Ｒ  ＋  Ｒｍ） × Ｉ    ・・・・（１）
なお、Ｖｍはフィードバック制御部２０８で生成される駆動信号により求めることができ、Ｉはモータ電流検出部２０５により検出される。また、（Ｒ＋Ｒｍ）は既知の値であるため、予め記憶保持しておく。以上により、（１）式に基づいて逆起電圧を算出することができる。
【００３１】
図３に示すフローで算出したモータ位置・速度は、モータ２０１の回転に応じて発生するモータ電流を基に算出しているため、モータ２０１の位置・速度を正確に算出している。
【００３２】
以上により算出した、ズームレンズ位置・速度とモータ位置・速度はフィードバック信号として、後述するフィードバック信号切換え部２０７へ入力される。
【００３３】
以下、図５に示すフローチャートに従って、フィードバック信号切換え部２０７の制御の流れを説明する。
【００３４】
ステップＳ３０では、位置検出器２０４からの信号に基づいてフィードバック信号演算部２０６で算出されたズームレンズ位置が変化した場合には、ステップＳ３１に進み、そうでない場合はステップＳ３２に進む。ステップＳ３１では、図２に示すフローによって算出したズームレンズ位置・速度をフィードバック制御部２０８へ出力する。ステップＳ３２では、図３に示すフローによって算出したモータ位置・速度をフィードバック制御部２０８へ出力する。以上の処理が一定のサンプリング周期で繰り返される。
【００３５】
以上により、ズームレンズ１０２の位置が変化した際は、ズームレンズ位置・速度を用いて駆動信号が生成され、ズームレンズ１０２の位置が変化しない際は、モータ位置・速度を用いて駆動信号が生成される。
【００３６】
このように、本実施例では、ズームレンズ１０２の位置が変化したか否かを判断し、該位置が変化しない場合はモータ２０１の位置・速度をフィードバック信号としてモータの駆動を制御し、該位置が変化した場合はズームレンズ１０２の位置・速度をフィードバック信号としてモータの駆動を制御する。従来は、モータ２０１がバックラッシュを通過するかしないかに関わらず、ズームレンズ位置・速度をフィードバック信号としていた。そのため、バックラッシュを通過する際は、意図しない駆動信号をモータへ伝えてしまい、動き出しの映像に違和感を生む可能性があった。すなわち、モータを駆動する制御信号を出力しても、駆動対象であるズームレンズが移動しないために、さらに大きな駆動指示を出力することになり、これにより、バックラッシュがなくなった後のレンズの動き始めがショックのある動きとなってしまう可能性があった。これに対し、本実施例では、モータ２０１がバックラッシュを通過する場合は、モータ位置・速度をフィードバック信号とする。そのため、バックラッシュの影響を受けない駆動信号をモータに伝えることが可能になり、前述の従来の不具合を解消する効果がある。すなわち、ズームレンズ位置・速度が変化せず、モータ位置・速度が変化している間は、バックラッシュを通過している間の駆動制御であることをＣＰＵ２０２が認識しながら制御することができる。また、前記モータ２０１の位置・速度は、モータ２０１に流れる電流を検出し、ＣＰＵ２０２内部で算出するため、位置検出器を用いる必要がない。その結果、駆動装置を大型化することなく、かつ、ハードの構成が増加することによる製造コストを増加させることなく、本発明の目的であるレンズ操作部に含まれるギア列のバックラッシュの影響を軽減したレンズ駆動装置を提供することができる。
【００３７】
なお、本実施例では、駆動対象となる光学調整部材としてズームを例に挙げた。しかし、光学調整部材はこれに限られず、フォーカス、アイリスにも適用可能である。
【００３８】
さらに、本実施例では、フィードバック信号を位置および速度の両方としていた。しかし、これに限らず、速度のみ、もしくは位置のみをフィードバック信号としてもよい。
【実施例２】
【００３９】
以下、図６〜８を参照して、本発明の第２の実施例について説明する。
【００４０】
実施例１では、フィードバック信号切換え部２０７において、ズームレンズ操作部１０１の位置変化に基づいて、モータ２０１がバックラッシュを通過するか否かを判断し、ズームレンズ位置・速度、又は、モータ位置・速度のどちらをフィードバック信号として使用して駆動制御するかを切り換えた。
【００４１】
本実施例では、フィードバック信号切換え部２０７において、バックラッシュの有無を判断する方法として、指令信号の方向と、前回の操作でズームレンズ操作部１０１が駆動していた方向とを比較する。その結果に基づき、ズームレンズ位置・速度、又は、モータの位置・速度のどちらをフィードバック信号として使用して駆動制御するかを切り換える。
【００４２】
本実施例におけるレンズ駆動装置のシステム構成を図６に示す。なお、実施例１の図１と同様の構成要素については、同一の符号で示し、説明を省略する。
【００４３】
図６における、駆動方向演算部２１０は、ズームレンズ操作部１０１が駆動している場合、その駆動方向を演算する。以下、図７に駆動方向演算部２１０の処理の流れを説明する。
【００４４】
まず、ＣＰＵ２０２の処理はステップＳ４０に進み、フィードバック信号演算部２０６で算出されたズームレンズ位置が変化している場合は、ステップＳ４１に進み、そうでない場合はステップＳ４２に進む。ステップＳ４１では、フィードバック信号演算部２０６で算出されたズームレンズ位置の変化から、駆動方向が望遠方向か広角方向かを求める。ステップＳ４２では、駆動方向をステップＳ４１で求めた方向に更新し、保持する。以上の処理が一定のサンプリング周期で繰り返される。
【００４５】
以下、図８に示したフローチャートを用いて、本実施例のフィードバック信号切換え部２０７の処理の流れを説明する。
【００４６】
まず、ＣＰＵ２０２の処理はステップＳ５０に進み、駆動方向演算部２１０で保持された駆動方向を取得し、ステップＳ５１に進む。ステップＳ５１では、操作部２０３より出力された指令信号を取得する。続いて、ステップＳ５２に進み、ステップＳ５０で取得したズームレンズ操作部１０１の駆動方向と、ステップＳ５１で取得した指令信号の方向を比較し、両者が等しい場合はステップＳ５３へ進み、そうでない場合はステップＳ５４へ進む。ステップＳ５３では、フィードバック信号演算部２０６で演算された、ズームレンズ位置・速度を出力する。ステップＳ５４では、フィードバック信号演算部２０６で演算された、モータ位置・速度を出力し、ステップＳ５５に進む。ステップＳ５５では、所定の時間が経過している場合は処理を終了し、そうでない場合はステップＳ５４の処理を繰り返す。なお、ここで、所定の時間とは、バックラッシュが解消される時間を設定する。
【００４７】
なお、ステップＳ５５では、所定の時間が経過したか否かに基づいて、バックラッシュが解消したか否かを判断したが、これに限らず、モータ２０１が一定量回転したか否かで判断してもよい。
【００４８】
このように、本実施例では、駆動装置２００に指令信号を与え、ズームレンズ操作部１０１を駆動する際、前回の操作でズームレンズ操作部１０１が駆動した方向と、与えられた指令信号の方向を比較する。それにより、両者の方向が等しい場合には、モータ２０１がバックラッシュを通過せず、両者の方向が異なる場合には、モータ２０１はバックラッシュを通過してから、ズームレンズ操作部１０１に駆動力を伝えると判断する。言い換えれば、ズームレンズ操作部１０１の駆動方向が、前回の駆動方向に対して、同方向に回転しているか、反対方向に回転しているかを判断する。該判断に基づき、ズームレンズ位置・速度を出力するか、モータの位置・速度を出力するかを切り換えることで、実施例１と同等の効果を得ることができる。
【実施例３】
【００４９】
以下、図９、１０を参照して、本発明の第３の実施例について説明する。
【００５０】
実施例２では、フィードバック信号切換え部２０７において、ズームレンズ操作部１０１が反転駆動するか、正転駆動するかに基づいて、モータ２０１がバックラッシュを通過するか否かを判断した。
【００５１】
本実施例では、フィードバック信号切換え部２０７において、モータがバックラッシュを通過するか否かを判断する方法として、指令信号の方向とズームレンズ１０２の自重方向を比較する。その結果に基づき、ズームレンズ位置・速度を出力するか、モータの位置・速度を出力するかを切り換える。
【００５２】
また、本実施例では、フィードバック信号切換え部２０７において、遅延による操作性への影響を失くすため、入力された指令信号の速度が所定の閾値よりも低い速度である場合は、フィードバック信号として、ズームレンズ位置・速度を出力する。
【００５３】
さらに、本実施例では、フィードバック信号切換え部２０７において、電流制限回路を構成した場合、電流値が制限値に達した際の逆起電圧の誤検出による影響を失くすため、フィードバック信号として、ズームレンズ位置・速度を出力する。
【００５４】
以下、図９に示した、本実施例におけるレンズ駆動装置のシステム構成図の説明をする。なお、実施例１の図１に示したものと同様の構成要素については、同一の符号で示し、説明を省略する。
【００５５】
傾斜検出部２１１は、駆動装置２００に構成されており、駆動装置２００の傾斜を検出する。なお、傾斜検出部２１１には、例として、公知の加速度センサーを用いる。また、図７において、傾斜検出部２１１は、駆動装置２００に構成されているが、これに限る必要は無く、レンズ鏡筒１００に構成してもよい。
【００５６】
電流制限回路２１２は、駆動装置２００に構成されている。駆動装置２００は予め設定された消費電力の上限を超過するような場合、電流を制限する構成をとる。電流制限回路２１２は、モータ２０１に流れる電流が駆動装置２００の消費電力に基づき設定された電流制限値以上流れる場合、モータ２０１に印加する電圧を調節することで、モータ２０１に流れる電流が前記電流制限値内となるように制限する。
【００５７】
以下、図１０に示したフローチャートを用いて、本実施例のフィードバック信号切換え部２０７の処理の流れを説明する。
【００５８】
まず、ＣＰＵ２０２の処理はステップＳ６０に進み、傾斜検出部２１１より出力された駆動装置２００の傾斜から、ズームレンズ１０２の自重方向を演算し、ステップＳ６１に進む。ステップＳ６１では、操作部２０３より出力された指令信号を取得する。続いて、ステップＳ６２に進み、ステップＳ６０で演算したレンズの自重方向と、ステップＳ６１で取得した指令信号の方向を比較し、両者が異なる場合はステップＳ６３へ進み、そうでない場合はＳ６４へ進む。
【００５９】
次に、ステップＳ６４では、指令信号の速度が後述する所定の閾値以上である場合はステップＳ６３へ進み、そうでない場合はステップＳ６５へ進む。ここで所定の閾値は、ズームレンズ操作部１０１の応答性が操作に違和感を与えない速度を予め求め、設定する。
【００６０】
ステップＳ６５では、モータ電流検出部２０５で検出される電流が前記電流制限値に達している場合はステップＳ６３に進み、そうでない場合はステップＳ６６へ進む。ステップＳ６６では、フィードバック信号演算部２０６で演算された、モータ位置・速度を出力しステップＳ６７に進む。ステップＳ６７では、所定の時間が経過している場合は処理を終了し、そうでない場合はステップＳ６６の処理を繰り返す。なお、ここでの所定の時間とは、バックラッシュが解消される時間を設定する。また、バックラッシュが解消したか否かの判断は、これに限らず、モータ２０１が一定量回転したか否かで判断してもよい。
【００６１】
すなわち、傾斜検出部２１１は、鉛直方向に対するレンズ駆動装置の傾斜を検出する傾斜検出手段を有し、フィードバック信号切換え部２０７は、駆動装置２００の設置姿勢の傾斜に基づいて演算された指令情報の駆動方向が、鉛直下向き（重力落下方向）の成分を持たない場合は、ズームレンズの位置・速度をフィードバック信号として選択する。また、指令情報の駆動方向が鉛直下向きの成分を持つ場合は、モータの位置・速度をフィードバック信号として選択する。
【００６２】
このように、本実施例では、レンズ駆動装置を傾斜させてズームレンズ操作部１０１を駆動する際、ズームレンズ１０２の自重方向と、与えられた指令信号の方向を比較する。レンズ駆動装置は大きく傾斜させて使用すると、ズームレンズ１０２の自重により、ズームレンズ操作部１０１と、これに接続されているギアとの噛み合い方が、自重方向に依存して一定に定まる。すなわち、ズームレンズ１０２の自重方向と同じ方向にズームレンズ操作部１０１を駆動させる際、モータ２０１はバックラッシュを通過する。一方、自重回転力の方向と異なる方向にズームレンズ操作部１０１を駆動させる際、モータ２０１はバックラッシュを通過しない。そのため、ズームレンズ１０２の自重方向と、指令信号の方向を比較することで、モータ２０１がバックラッシュを通過するか否かを判断することができる。該判断に基づき、ズームレンズ位置・速度を出力するか、モータの位置・速度を出力するかを切り換えることで、実施例１と同等の効果を得ることができる。
【００６３】
さらに、本実施例では、入力された指令信号の速度が、予め求めておいた所定の閾値よりも低い速度である場合は、フィードバック信号として、ズームレンズ位置・速度を出力する。低速の指令信号を入力すると、モータ２０１がバックラッシュを通過する際、すなわちズームレンズ操作部１０１に駆動力が伝わる前も、入力された指令信号の速度で、モータが回転する。そのため、指令信号の速度が低速であればあるだけ、モータ２０１がバックラッシュを通過する速度が遅くなる。すなわち、ズームレンズ操作部１０１に駆動力が伝わるまでの時間が長くなり、駆動応答性が低下してしまう。これに対し、本実施例では、指令信号の速度が所定の速度よりも低い場合は、ズームレンズ位置・速度をフィードバック信号とする。その結果、低速の指令信号を与えた際に、ズームレンズ１０２の駆動応答性が低下するのを防ぐ効果がある。
【００６４】
さらに、本実施例では、モータ電流検出部２０５で検出された電流が、予め設定されている電流制限値に達している場合は、フィードバック信号切替部２０７は、フィードバック信号としてズームレンズ位置・速度をフィードバック制御部２０８に出力する。モータ２０１に電流制限値以上の電流が流れようとする場合、電流制限回路２１２によりモータ２０１に印加される電圧が抑制される。これにより、フィードバック制御部２０８からの駆動信号に基づいて演算される電圧と、モータ２０１に印加される電圧とに差異が生じ、フィードバック信号演算部２０６において、実際に発生している逆起電圧とは異なる値を算出してしまう。そのため、誤ったモータ位置・速度を算出し、これをフィードバック信号としてしまう可能性があった。これに対し、本実施例では、モータ電流検出部２０５で検出した電流が、制限値以上である場合は、ズームレンズ位置・速度をフィードバック信号とする。その結果、誤ったモータ位置・速度を算出し、これをフィードバック信号として出力することを防ぐ効果がある。
【００６５】
本発明のレンズ駆動装置を有するレンズ装置、また、該レンズ装置と該レンズ装置からの光を受光する撮像素子とを有する撮像装置を構成することにより以下のような利点がある。すなわち、駆動装置を大型化することなく、かつ、ハードの構成が増加することによる製造コストを増加させることなく、レンズ操作部に含まれるギア列のバックラッシュの影響を軽減する、という本発明の効果を享受することができる。
【００６６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００６７】
１００  レンズ鏡筒
１０１  ズームレンズ操作部
１０２  ズームレンズ
２００  駆動装置
２０１  モータ（駆動手段）
２０２  ＣＰＵ
２０４  位置検出器
２０５  モータ電流検出部
２０６  フィードバック信号演算部
２０７  フィードバック信号切換え部
２０８  フィードバック制御部
２０９  駆動回路
【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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