(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子にレンズの少なくとも一部を特定方向に駆動させる駆動指示を供給する供給部と、
前記焦点調整素子に供給される駆動指示と前記焦点調整素子による前記レンズの駆動量に対するその誤差の範囲に関する誤差情報とに基づいて、前記特定方向における当該駆動指示による駆動後の前記レンズが存在する位置を含む所定範囲を推定する推定部と
を具備し、
前記供給部は、前記レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部へ前記レンズを駆動させる場合には、前記１つの端部の位置と前記推定された所定範囲のうちの前記１つの端部に最も遠い位置とに基づいて前記レンズの駆動すべき駆動量を算出し、前記焦点調整素子の１回の駆動動作による前記レンズの駆動量が最小となる場合における当該駆動量を基準として前記算出した駆動量に係る駆動指示を前記誤差情報に基づいて供給する
撮像装置。
【請求項２】
前記推定部は、前記１つの端部へ前記レンズが駆動された場合には前記１つの端部の位置を前記レンズが存在する位置として推定する請求項１記載の撮像装置。
【請求項３】
供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子にレンズの少なくとも一部を特定方向に駆動させる駆動指示を供給する供給部と、
前記焦点調整素子に供給される駆動指示と前記焦点調整素子による前記レンズの駆動量に対するその誤差の範囲に関する誤差情報とに基づいて、前記特定方向における当該駆動指示による駆動後の前記レンズが存在する位置を含む所定範囲を推定する推定部と
を具備し、
前記推定部は、前記焦点調整素子の１回の駆動動作による前記レンズの駆動量が最大となる場合において前記駆動指示により駆動する量である第１駆動量と、前記焦点調整素子の１回の駆動動作による前記レンズの駆動量が最小となる場合において前記駆動指示により駆動する量である第２駆動量とを前記駆動指示および前記誤差情報に基づいて算出し、前記所定範囲のうちの前記駆動指示による駆動方向の側の端部を前記算出された第１駆動量を用いて更新し、前記所定範囲のうちの前記駆動方向とは反対側の端部を前記算出された第２駆動量を用いて更新して前記駆動指示による駆動後の前記レンズが存在する位置を含む新たな所定範囲を推定する
撮像装置。
【請求項４】
供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子にレンズの少なくとも一部を特定方向に駆動させる駆動指示を供給する供給部と、
前記焦点調整素子に供給される駆動指示と前記焦点調整素子による前記レンズの駆動量に対するその誤差の範囲に関する誤差情報とに基づいて、前記特定方向における当該駆動指示による駆動後の前記レンズが存在する位置を含む所定範囲を推定する推定部と
を具備し、
前記焦点調整素子は、前記レンズを移動させる圧電素子であり、
前記誤差情報は、温度差により前記焦点調整素子の１回の伸縮動作による前記レンズの移動量が最大となる場合における誤差に関する第１情報と、温度差により前記焦点調整素子の１回の伸縮動作による前記レンズの移動量が最小となる場合における誤差に関する第２情報と、姿勢差により前記焦点調整素子の１回の伸縮動作による前記レンズの駆動量が最大となる場合における誤差に関する第３情報と、姿勢差により前記焦点調整素子の１回の伸縮動作による前記レンズの駆動量が最小となる場合における誤差に関する第４情報とを含む
撮像装置。
【請求項５】
前記推定部は、前記第１情報と前記第３情報と前記駆動指示とに基づいて前記焦点調整素子の１回の伸縮動作による前記レンズの駆動量が最大となる場合において前記駆動指示により駆動する量である第１駆動量を算出し、前記第２情報と前記第４情報と前記駆動指示とに基づいて前記焦点調整素子の１回の伸縮動作による前記レンズの駆動量が最小となる場合において前記駆動指示により駆動する量である第２駆動量を算出し、前記所定範囲のうちの前記駆動指示による駆動方向の側の端部を前記算出された第１駆動量を用いて更新し、前記所定範囲のうちの前記駆動方向とは反対側の端部を前記算出された第２駆動量を用いて更新して前記駆動指示による駆動後の前記レンズが存在する位置を含む新たな所定範囲を推定する請求項４記載の撮像装置。
【請求項６】
前記温度差は、前記焦点調整素子の温度に関する差であり、
前記姿勢差は、前記撮像装置の姿勢に関する差である
請求項４記載の撮像装置。
【請求項７】
前記供給部は、前記レンズが存在する位置を保持していない場合には、前記焦点調整素子の１回の駆動動作による前記レンズの駆動量が最小となる場合において前記レンズの駆動範囲における２つの端部の間の距離を全て駆動することができる前記駆動指示を供給する請求項４記載の撮像装置。
【請求項８】
前記レンズは、フォーカスレンズである請求項４記載の撮像装置。
【請求項９】
前記焦点調整素子は、前記焦点調整素子と前記レンズとが駆動軸を介して接し、前記焦点調整素子の前記特定方向への緩急を伴う伸縮の繰り返しによる前記駆動軸と前記レンズとの間の摩擦力の増減を用いて前記レンズを移動させる請求項４記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記焦点調整素子は、前記レンズの移動または変形により、前記焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う請求項４記載の撮像装置。
【請求項１１】
前記焦点調整素子は、圧電素子または形状記憶合金の何れかの焦点調整素子である請求項４記載の撮像装置。
【請求項１２】
前記焦点調整素子は、供給される電力に応じて変形する液体レンズ、導電性高分子アクチュエータまたはポリマー樹脂素材の何れかであり、当該レンズの変形により、前記焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う請求項４記載の撮像装置。
【請求項１３】
前記供給部は、前記レンズを駆動すべき駆動量および駆動方向に基づいて前記駆動指示を供給する請求項４記載の撮像装置。
【請求項１４】
前記推定部は、前記撮像装置の姿勢を前記特定方向と水平面とが一致する前記撮像装置の姿勢とし、前記焦点調整素子の温度が所定温度である場合の前記焦点調整素子の１回の駆動動作による前記レンズの駆動量を基準として、前記レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部からの距離に相当する前記焦点調整素子の駆動回数を示す回数情報を前記レンズが存在する位置として推定する請求項４記載の撮像装置。
【請求項１５】
供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子にレンズの少なくとも一部を特定方向に駆動させる駆動指示を供給する供給手順と、
前記焦点調整素子に供給される駆動指示と前記焦点調整素子による前記レンズの駆動量に対するその誤差の範囲に関する誤差情報とに基づいて、前記特定方向における当該駆動指示による駆動後の前記レンズが存在する位置を含む所定範囲を推定する推定手順と
を具備し、
前記供給手順において、前記レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部へ前記レンズを駆動させる場合には、前記１つの端部の位置と前記推定された所定範囲のうちの前記１つの端部に最も遠い位置とに基づいて前記レンズの駆動すべき駆動量を算出し、前記焦点調整素子の１回の駆動動作による前記レンズの駆動量が最小となる場合における当該駆動量を基準として前記算出した駆動量に係る駆動指示を前記誤差情報に基づいて供給する
撮像方法。
【請求項１６】
供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子にレンズの少なくとも一部を特定方向に駆動させる駆動指示を供給する供給手順と、
前記焦点調整素子に供給される駆動指示と前記焦点調整素子による前記レンズの駆動量に対するその誤差の範囲に関する誤差情報とに基づいて、前記特定方向における当該駆動指示による駆動後の前記レンズが存在する位置を含む所定範囲を推定する推定手順と
をコンピュータに実行させるプログラムであって、
前記供給手順において、前記レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部へ前記レンズを駆動させる場合には、前記１つの端部の位置と前記推定された所定範囲のうちの前記１つの端部に最も遠い位置とに基づいて前記レンズの駆動すべき駆動量を算出し、前記焦点調整素子の１回の駆動動作による前記レンズの駆動量が最小となる場合における当該駆動量を基準として前記算出した駆動量に係る駆動指示を前記誤差情報に基づいて供給する
プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置に関し、特にレンズの駆動を制御する撮像装置および撮像装置の処理方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
人物等の被写体を撮像素子を用いて撮像して撮像画像を生成し、この生成された撮像画像を記録するデジタルスチルカメラ等の撮像装置が普及している。また、オートフォーカス機能を備える撮像装置が広く普及している。また、撮像素子や光学系の部材などの小型化に伴い、それらの撮像装置（カメラモジュール）を搭載する携帯型情報端末が普及している。
【０００３】
これらの携帯型情報端末には、オートフォーカス機能を実現するため、光軸方向にフォーカスレンズを移動させるためのアクチュエータが搭載されている。このアクチュエータとしては、印加する電圧に対する移動量がリニアに変化することが望ましい。しかしながら、アクチュエータの省電力化や小型化などの目的により、供給する電圧とフォーカスレンズの移動量との間でヒステリシス特性を有するもの（例えば、圧電素子）がアクチュエータとして用いられつつある。
【０００４】
このようなヒステリシス特性を有するものをアクチュエータとして用いる場合には、移動量に誤差が生じるため正確な移動量が得られない。そこで、このような場合には、フォーカスレンズの位置センサを設けることによりフィードバック制御を行い、誤差を補償して位置決め精度を高めるフォーカス制御技術が普及している。しかしながら、位置センサを設けることは、撮像装置の小型化の妨げやコストの増加になるため、ヒステリシス特性を有するアクチュエータを位置センサ無しで用いる装置が検討されている。
【０００５】
例えば、このような撮像装置として、圧電素子に供給する電圧の供給時間に応じて計数されるカウンタを用いてフォーカスレンズの位置情報を計数し、フォーカスレンズの位置決め制御を行う撮像装置が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００９−１６９０１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
上述の従来技術では、フォーカスレンズの位置検出センサを設けずに、フォーカスレンズの位置決め制御を行うことができる。
【０００８】
しかしながら、上術の従来技術では、温度や姿勢などの使用環境の変化に起因するフォーカスレンズの移動量のヒステリシス特性が考慮されていない。このため、温度や姿勢などの使用環境の変化により移動量のズレ（誤差）が生じ、フォーカスレンズの駆動回数に応じて、実際のフォーカスレンズの位置とカウンタの値が示す位置との間でズレが生じるおそれがある。
【０００９】
例えば、上術の従来技術では、オートフォーカスの位置決め制御を行う最初のタイミングで、フォーカスレンズを機械端部に押し当てて、フォーカスレンズの位置をリセットし、フォーカスレンズの正確な位置を把握している。このリセットを行う場合に、フォーカスレンズの位置が不明であると仮定して、フルストローク移動をさせてフォーカスレンズを機械端部に移動させている。
【００１０】
しかしながら、このようなフルストローク移動には、時間がかかるため、フォーカス制御を迅速に行うことができない。そこで、フォーカスレンズの位置検出センサを設けない場合において、フォーカスレンズの位置を適切に推定し、フォーカス制御を迅速に行うことが重要となる。
【００１１】
本発明はこのような状況に鑑みてなされたものであり、レンズ位置を適切に推定することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明は、上記課題を解決するためになされたものであり、供給される電力に応じて焦点距離の変更または焦点距離の調整を行う焦点調整素子にレンズの少なくとも一部を特定方向に駆動させる駆動指示を供給する供給部と、上記焦点調整素子に供給される駆動指示と上記焦点調整素子による上記レンズの駆動量に対するその誤差に関する誤差情報とに基づいて、上記特定方向における当該駆動指示による駆動後の上記レンズが存在する位置を推定する推定部とを具備する撮像装置および撮像装置の制御方法ならびに当該方法をコンピュータに実行させるプログラムである。これにより、焦点調整素子に供給される駆動指示と焦点調整素子によるレンズの駆動量に対するその誤差に関する誤差情報とに基づいて、駆動指示による移動後のレンズが存在する位置を推定させるという作用をもたらす。
【００１３】
また、この第１の側面において、上記推定部は、上記レンズが存在する位置を含む所定範囲を推定するようにしてもよい。これにより、所定範囲を推定させるという作用をもたらす。また、この場合において、上記供給部は、上記レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部へ上記レンズを駆動させる場合には、上記推定された所定範囲と上記誤差情報とに基づいて上記駆動指示を供給するようにしてもよい。これにより、レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部へレンズを駆動させる場合には、推定された所定範囲と誤差情報とに基づいて駆動指示を供給させるという作用をもたらす。
【００１４】
また、この場合において、上記推定部は、上記１つの端部へ上記レンズが駆動された場合には上記１つの端部の位置を上記レンズが存在する位置として推定するようにしてもよい。これにより、１つの端部へレンズが駆動された場合には１つの端部の位置をレンズが存在する位置として推定させるという作用をもたらす。また、この場合において、上記供給部は、上記１つの端部の位置と上記推定された所定範囲のうちの上記１つの端部に最も遠い位置とに基づいて上記レンズの駆動すべき駆動量を算出し、上記焦点調整素子の１回の駆動動作による上記レンズの駆動量が最小となる場合における当該駆動量を基準として上記算出した駆動量に係る駆動指示を上記誤差情報に基づいて供給するようにしてもよい。これにより、１つの端部の位置と推定された所定範囲のうちのその端部に最も遠い位置とに基づいてレンズの駆動すべき駆動量を算出し、焦点調整素子の１回の駆動動作によるレンズの駆動量が最小となる場合における駆動量を基準として駆動指示を誤差情報に基づいて供給させるという作用をもたらす。
【００１５】
また、この場合において、上記推定部は、上記焦点調整素子の１回の駆動動作による上記レンズの駆動量が最大となる場合において上記駆動指示により駆動する量である第１駆動量と、上記焦点調整素子の１回の駆動動作による上記レンズの駆動量が最小となる場合において上記駆動指示により駆動する量である第２駆動量とを上記駆動指示および上記誤差情報に基づいて算出し、上記所定範囲のうちの上記駆動指示による駆動方向の側の端部を上記算出された第１駆動量を用いて更新し、上記所定範囲のうちの上記駆動方向とは反対側の端部を上記算出された第２駆動量を用いて更新して上記駆動指示による駆動後の上記レンズが存在する位置を含む新たな所定範囲を推定するようにしてもよい。これにより、第１移動量および第２移動量を用いて所定範囲を更新させるという作用をもたらす。
【００１６】
また、この第１の側面において、上記誤差情報は、上記焦点調整素子の１回の駆動動作による上記レンズの駆動量が最大となる場合における誤差に関する情報と、上記焦点調整素子の１回の駆動動作による上記レンズの駆動量が最小となる場合における誤差に関する情報とを含むようにしてもよい。これにより、誤差情報には焦点調整素子の１回の駆動動作によるレンズの駆動量が最大となる場合における誤差に関する情報と、焦点調整素子の１回の駆動動作によるレンズの駆動量が最小となる場合における誤差に関する情報とを含まさせるという作用をもたらす。また、この場合において、上記焦点調整素子は、上記レンズを移動させる圧電素子であり、上記誤差情報は、温度差により上記焦点調整素子の１回の伸縮動作による上記レンズの移動量が最大となる場合における誤差に関する第１情報と、温度差により上記焦点調整素子の１回の伸縮動作による上記レンズの移動量が最小となる場合における誤差に関する第２情報と、姿勢差により上記焦点調整素子の１回の伸縮動作による上記レンズの駆動量が最大となる場合における誤差に関する第３情報と、姿勢差により上記焦点調整素子の１回の伸縮動作による上記レンズの駆動量が最小となる場合における誤差に関する第４情報とを含むようにしてもよい。これにより、温度差および姿勢差による誤差に関する情報が誤差情報に含まれるという作用をもたらす。
【００１７】
また、この場合において、上記推定部は、上記第１情報と上記第３情報と上記駆動指示とに基づいて上記焦点調整素子の１回の伸縮動作による上記レンズの駆動量が最大となる場合において上記駆動指示により駆動する量である第１駆動量を算出し、上記第２情報と上記第４情報と上記駆動指示とに基づいて上記焦点調整素子の１回の伸縮動作による上記レンズの駆動量が最小となる場合において上記駆動指示により駆動する量である第２駆動量を算出し、上記所定範囲のうちの上記駆動指示による駆動方向の側の端部を上記算出された第１駆動量を用いて更新し、上記所定範囲のうちの上記駆動方向とは反対側の端部を上記算出された第２駆動量を用いて更新して上記駆動指示による駆動後の上記レンズが存在する位置を含む新たな所定範囲を推定するようにしてもよい。これにより、温度差および姿勢差による誤差に関する情報を用いて所定範囲が推定されるという作用をもたらす。
【００１８】
また、この場合において、上記温度差は、上記焦点調整素子の温度に関する差であり、上記姿勢差は、上記撮像装置の姿勢に関する差であるようにしてもよい。これにより、焦点調整素子の温度差に起因する誤差と、撮像装置の姿勢差に起因する誤差とが誤差情報に含まれるという作用をもたらす。
【００１９】
また、この第１の側面において、上記供給部は、上記レンズが存在する位置を保持していない場合には、上記焦点調整素子の１回の駆動動作による上記レンズの駆動量が最小となる場合において上記レンズの駆動範囲における２つの端部の間の距離を全て駆動することができる上記駆動指示を供給するようにしてもよい。これにより、レンズが存在する位置を供給部が保持していない場合には、焦点調整素子の１回の駆動動作によるレンズの駆動量が最小となる場合においてレンズの駆動範囲における２つの端部の間の距離を全て駆動することができる駆動指示を供給させるという作用をもたらす。
【００２０】
また、この第１の側面において、上記レンズは、フォーカスレンズであるようにしてもよい。これにより、複数群の構成しているレンズを格納しているレンズ鏡筒２２１の中でオートフォーカスの際に駆動されるフォーカスレンズの位置を推定させるという作用をもたらす。
【００２１】
また、この第１の側面において、上記焦点調整素子は、圧電素子または形状記憶合金の何れかであるようにしてもよい。これにより、圧電素子または形状記憶合金の何れかによりレンズを移動させるという作用をもたらす。
【００２２】
また、この第１の側面において、上記焦点調整素子は、上記焦点調整素子と上記レンズとが駆動軸を介して接し、上記焦点調整素子の上記特定方向への緩急を伴う伸縮の繰り返しによる上記駆動軸と上記レンズとの間の摩擦力の増減を用いて上記レンズを移動させるようにしてもよい。これにより、焦点調整素子の特定方向への緩急を伴う伸縮の繰り返しによる駆動軸とレンズとの間の摩擦力の増減を用いてレンズを移動させるという作用をもたらす。
【００２３】
また、この第１の側面において、上記焦点調整素子は、上記レンズの移動または変形により、上記焦点距離の変更または焦点距離の調整を行うようにしてもよい。これにより、レンズを移動または変形させることにより、焦点距離の変更または焦点距離の調整を行わせるという作用をもたらす。
【００２４】
また、この第１の側面において、上記焦点調整素子は、圧電素子または形状記憶合金の何れかの焦点調整素子であるようにしてもよい。これにより、圧電素子または形状記憶合金によりレンズを駆動させるという作用をもたらす。
【００２５】
また、この第１の側面において、上記焦点調整素子は、供給される電力に応じて変形する液体レンズ、導電性高分子アクチュエータまたはポリマー樹脂素材の何れかであり、当該レンズの変形により、上記焦点距離の変更または焦点距離の調整を行うようにしてもよい。これにより、液体レンズ、導電性高分子アクチュエータまたはポリマー樹脂素材の何れかにより焦点距離の変更または焦点距離の調整を行わせるという作用をもたらす。
【００２６】
また、この第１の側面において、上記供給部は、上記レンズを駆動すべき駆動量および駆動方向に基づいて上記駆動指示を供給するようにしてもよい。これにより、レンズを駆動すべき駆動量および駆動方向に基づいて駆動指示を供給させるという作用をもたらす。
【００２７】
また、この第１の側面において、上記推定部は、上記撮像装置の姿勢を上記特定方向と水平面とが一致する上記撮像装置の姿勢とし、上記焦点調整素子の温度が所定温度である場合の上記焦点調整素子の１回の駆動動作による上記レンズの駆動量を基準として、上記レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部からの距離に相当する上記焦点調整素子の駆動回数を示す回数情報を上記レンズが存在する位置として推定するようにしてもよい。これにより、撮像装置の姿勢を特定方向と水平面とが一致する撮像装置の姿勢とし、焦点調整素子の温度が所定温度である場合の焦点調整素子の１回の駆動動作によるレンズの駆動量を基準として、レンズの駆動範囲における２つの端部のうちの１つの端部からの距離に相当する焦点調整素子の駆動回数を示す回数情報をレンズが存在する位置として推定させるという作用をもたらす。
【発明の効果】
【００２８】
本発明によれば、レンズ位置を適切に推定することができるという優れた効果を奏し得る。
【図面の簡単な説明】
【００２９】
【図１】本発明の実施の形態における撮像装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図２】本発明の実施の形態におけるレンズ部２００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図３】本発明の実施の形態におけるレンズ駆動制御部３００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【図４】本発明の実施の形態におけるフルストローク移動によりフォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させる場合における推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【図５】本発明の実施の形態の推定レンズ位置情報更新部３２０における無限遠側メカ端からのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【図６】本発明の実施の形態の推定レンズ位置情報更新部３２０における至近方向へのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【図７】本発明の実施の形態の推定レンズ位置情報更新部３２０における無限遠方向へのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【図８】本発明の実施の形態において、推定レンズ位置情報更新部３２０による推定レンズ位置情報の更新の方法を模式的に示す表である。
【図９】本発明の実施の形態において、メカ端移動指示情報算出部３３０が推定レンズ位置情報に基づいてフォーカスレンズ２２０をメカ端に移動させる場合の一例を示す模式図である。
【図１０】本発明の実施の形態におけるメカ端移動指示情報算出部３３０によるメカ端移動および従来のレンズ位置を検出するセンサを設けていない撮像装置におけるメカ端移動を示す模式図である。
【図１１】本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作における撮像装置１００によるフォーカスレンズ位置管理処理手順例を示すフローチャートである。
【図１２】本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作におけるレンズ位置初期化処理（ステップＳ９１０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作における推定レンズ位置情報更新処理（ステップＳ９４０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【図１４】本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作におけるメカ端移動処理（ステップＳ９２０）の処理手順例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】
【００３０】
以下、本発明を実施するための形態（以下、実施の形態と称する）について説明する。
［撮像装置の機能構成例］
図１は、本発明の実施の形態における撮像装置１００の機能構成の一例を示すブロック図である。撮像装置１００は、被写体を撮像して画像データを生成し、生成された画像データを画像コンテンツ（記録画像）として記録する撮像装置である。なお、同図では、スマートフォンや携帯電話などの携帯情報端末に搭載されるカメラモジュールの例について説明する。
【００３１】
撮像装置１００は、カメラヘッド部１１０と、画像処理チップ１４０と、操作受付部１９１と、制御部１９２と、表示部１９３と、記録部１９４とを備える。
【００３２】
カメラヘッド部１１０は、被写体からの光（被写体光）を撮像素子に入射させるために用いられる各種光学部材や撮像素子から構成されるものである。例えば、このカメラヘッド部１１０は、携帯情報端末に搭載されるレンズモジュールとして実現される。このカメラヘッド部１１０は、レンズ部２００と、撮像素子１２０と、誤差情報保持部１３０とを備える。
【００３３】
レンズ部２００は、被写体光を集光するためのものである。同図では、レンズ部２００における構成として、駆動部２１０およびフォーカスレンズ２２０が示されている。なお、レンズ部２００については、図２を参照して説明する。
【００３４】
駆動部２１０は、フォーカスレンズ２２０を駆動するものである。なお、本発明の第１の実施では、フォーカスレンズ２２０を駆動するためのアクチュエータは、圧電素子（ピエゾ素子）が用いられる。駆動部２１０は、例えば、画像処理チップ１４０において算出されたフォーカスレンズ２２０の移動指示情報に応じてフォーカスレンズ２２０を移動させる。なお、移動指示情報は、特許請求の範囲に記載の駆動指示の一例である。
【００３５】
フォーカスレンズ２２０は、駆動部２１０に駆動されることにより光軸方向に位置が移動することで、フォーカスを調整するものである。
【００３６】
撮像素子１２０は、被写体光を電気信号に光電変換するものであり、被写体光を受光して電気信号を生成する。また、撮像素子１２０は、例えば、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサおよびＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサにより実現される。
【００３７】
誤差情報保持部１３０は、フォーカスレンズ２２０を駆動する際におけるフォーカスレンズ２２０の移動距離（移動量）の誤差に関する情報（誤差情報）を保持するものである。例えば、フォーカスレンズ２２０を動かすアクチュエータがピエゾ素子である場合には、温度や姿勢などによる使用環境条件の変化により、１回のパルスによる移動距離に差が生じる。そこで、誤差情報保持部１３０は、１回のパルスによる移動距離の最大量および最小量を示す情報を誤差情報として保持する。なお、この誤差情報保持部１３０が保持する誤差情報については、図５を参照して説明する。誤差情報保持部１３０は、例えば、携帯情報端末に搭載されるレンズモジュールに搭載され、このレンズモジュールの特性、とりわけ個体ばらつきを測定し一定水準へ調整する工場調整値などが記録される不揮発メモリー（ＥＥＰＲＯＭ（Electrically Erasable Programmable Read Only Memory）、フラッシュメモリー、ＭＲＡＭ（Magnetoresistive Random Access Memory）など）により実現される。誤差情報保持部１３０は、保持する誤差情報を、信号線１３１を介して、レンズ駆動制御部３００に供給する。
【００３８】
画像処理チップ１４０は、カメラヘッド部１１０における各動作を制御して、画像を生成するためのものである。例えば、この画像処理チップ１４０は、携帯情報端末に搭載されるＩＳＰ（Image Signal Processor）として実現される。この画像処理チップ１４０は、信号処理部１５０と、合焦判定部１６０と、レンズ駆動制御部３００とを備える。
【００３９】
信号処理部１５０は、撮像素子１２０から供給された電気信号に対して各種の信号処理を施すものである。この信号処理部１５０は、撮像素子１２０から供給された電気信号に対して、サンプリング処理、現像処理、および、ＹＣ分離処理などを行い、静止画像のデータ（画像データ）を生成する。そして、信号処理部１５０は、この生成した画像データを表示部１９３および記録部１９４に供給する。
【００４０】
また、信号処理部１５０は、コントラスト検出方式による焦点検出に用いるデータを合焦判定部１６０に供給する。ここで、コントラスト検出方式による焦点検出とは、フォーカスレンズを少しずつ移動させながら画像を撮像し、最もコントラストが高い画像が撮像された位置を合焦位置と判断する焦点検出方式である。信号処理部１５０は、例えば、合焦判定部１６０が輝度信号（Ｙ）を用いて合焦判定を行う場合には、輝度信号（Ｙ）を合焦判定部１６０に供給する。
【００４１】
合焦判定部１６０は、信号処理部１５０から供給された焦点検出に用いるデータ（輝度信号（Ｙ））に基づいて、フォーカスを合わせる対象の物体（合焦対象物）に対してフォーカスが合っているか否か判定するものである。この合焦判定部１６０は、例えば、合焦対象物が含まれる領域に相当する輝度信号（Ｙ）を抽出し、この抽出した輝度信号（Ｙ）から合焦度合いを示す値（焦点評価値）を算出する。合焦判定部１６０は、その算出した焦点評価値を、信号線１６１を介して、レンズ駆動制御部３００に供給する。
【００４２】
レンズ駆動制御部３００は、駆動部２１０がフォーカスレンズ２２０の位置を移動させる際の移動指示に関する情報（移動指示情報）を制御するものである。このレンズ駆動制御部３００は、制御部１９２からの情報、合焦判定部１６０からの焦点評価値、および、誤差情報保持部１３０からの誤差情報に基づいて、フォーカスレンズ２２０の移動方向および駆動部２１０の圧電素子の伸縮回数を生成する。レンズ駆動制御部３００は、その生成した移動方向および伸縮回数を、移動指示情報として信号線３６０を介して駆動部２１０に供給する。なお、このレンズ駆動制御部３００については、図３を参照して説明する。
【００４３】
操作受付部１９１は、ユーザからの操作を受け付けるものである。この操作受付部１９１は、例えば、シャッターボタン（図示せず）が押下された場合には、その押下（撮像指示操作）に関する信号を、操作信号として制御部１９２に供給する。
【００４４】
制御部１９２は、撮像装置１００における各部動作を制御するものである。例えば、この制御部１９２は、シャッターボタンが押下されて、静止画像の記録を開始するための操作信号を受け付けた場合には、静止画像の記録実行に関する情報（静止画像撮像動作情報）を、信号処理部１５０に供給する。また、制御部１９２は、撮像装置１００を使用している最中に、フォーカスレンズ２２０をメカ端（フォーカスレンズの移動可能範囲の端となる機械的な端）に移動させる場合には、その移動に関する命令（メカ端移動命令）を生成する。そして、制御部１９２は、その生成したメカ端移動命令を、信号線３７０を介してレンズ駆動制御部３００に供給する。また、制御部１９２は、撮像装置１００の電源をオンにした直後の位置が不明なフォーカスレンズ２２０をメカ端に移動させる場合には、フォーカスレンズをフルストローク移動させる命令（フルストローク命令）を生成する。そして、制御部１９２は、その生成したフルストローク命令を、信号線３７０を介してレンズ駆動制御部３００に供給する。
【００４５】
また、制御部１９２は、フォーカスレンズ２２０をマニュアル動作で動かす場合には、ユーザが指定したフォーカスの動作に関する情報（マニュアルフォーカス情報）を、信号線３７０を介してレンズ駆動制御部３００に供給する。
【００４６】
表示部１９３は、信号処理部１５０から供給された画像データに基づいて、画像を表示するものである。この表示部１９３は、例えば、カラー液晶パネルにより実現される。
【００４７】
記録部１９４は、信号処理部１５０から供給されたを画像コンテンツ（画像ファイル）として記録するものである。例えば、この記録部１９４として、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）等のディスクやメモリカード等の半導体メモリ等のリムーバブルな記録媒体（１または複数の記録媒体）を用いることができる。また、これらの記録媒体は、撮像装置１００に内蔵するようにしてもよく、撮像装置１００から着脱可能とするようにしてもよい。
【００４８】
［レンズ部の機能構成例］
図２は、本発明の実施の形態におけるレンズ部２００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【００４９】
レンズ部２００は、駆動部２１０と、フォーカスレンズ２２０と、レンズ鏡筒２２１と、ストッパー２３１と、ストッパー２３２とを備える。
【００５０】
駆動部２１０は、図１において示したようにフォーカスレンズ２２０を駆動させるものであり、圧電素子ドライバ２１１と、圧電素子２１２と、駆動軸２１３とを備える。
【００５１】
圧電素子ドライバ２１１は、レンズ駆動制御部３００から信号線３６０を介して供給される移動指示情報に基づいて、圧電素子２１２に駆動電圧を供給するものである。圧電素子ドライバ２１１は、移動指示情報が示す移動方向へフォーカスレンズ２２０が動くように圧電素子２１２の伸縮が緩急を伴うように、駆動電圧をパルスで供給する。なお、レンズ駆動制御部３００から供給される移動指示情報が示す伸縮回数と駆動電圧のパルス数とは正比例の関係にある。なお、本発明の第１の実施では、説明の便宜上、移動指示情報が示す伸縮回数と駆動電圧のパルス数とが同じ数であることを想定する。
【００５２】
圧電素子２１２は、緩急を伴う伸縮の繰り返しをおこなうことによりフォーカスレンズ２２０を移動させるアクチュエータである。この圧電素子２１２は、電圧を加えると変位が生じる素子である。圧電素子２１２は、一端はレンズ部２００のホルダー（図示せず）に固定され、もう一端は駆動軸２１３が取り付けられる。圧電素子２１２は、レンズの光軸方向（同図の左右方向）への伸縮の繰り返しにより駆動軸２１３をレンズの光軸方向に押し引きする。すなわち、圧電素子２１２は、レンズの位置を調整することにより焦点距離を調整することができる素子である。圧電素子２１２は、温度差により伸びる長さに差が生じる。また、本発明の実施の形態では、説明の便宜上、温度による影響のみを想定して説明する。なお、圧電素子２１２は、特許請求の範囲に記載の焦点調整素子の一例である。
【００５３】
駆動軸２１３は、圧電素子２１２の伸縮の動作に従って、フォーカスレンズ２２０の位置を移動させるものである。この駆動軸２１３は、移動体（レンズ鏡筒２２１）と接しており、駆動軸２１３とレンズ鏡筒２２１と間の摩擦により、レンズ鏡筒２２１により保持されているフォーカスレンズ２２０の位置を摩擦保持する。また、駆動軸２１３は、圧電素子２１２が急に伸びるまたは急に縮む場合には、レンズ鏡筒２２１と駆動軸２１３との間の摩擦面が滑り、レンズ鏡筒２２１を同じ位置にとどめさせる。一方、駆動軸２１３は、圧電素子２１２がゆっくり伸びるまたはゆっくり縮む場合には、レンズ鏡筒２２１と駆動軸２１３との間の摩擦によりレンズ鏡筒２２１も一緒に移動させる。これらの繰り返しにより、フォーカスレンズ２２０の位置を移動させる。
【００５４】
フォーカスレンズ２２０は、図１において示したように、光軸方向に移動することで、フォーカスを調整するものである。
【００５５】
レンズ鏡筒２２１は、フォーカスレンズ２２０が取り付けられるものであり、駆動軸２１３との摩擦を用いてフォーカスレンズ２２０の位置を移動および保持させるものである。なお、フォーカスレンズ２２０およびレンズ鏡筒２２１は、特許請求の範囲に記載のレンズの一例である。
【００５６】
ストッパー２３１およびストッパー２３２は、レンズ鏡筒２２１およびフォーカスレンズ２２０の光軸方向への可動範囲を制限するメカストッパーである。すなわち、ストッパー２３１およびストッパー２３２は、光軸方向におけるフォーカスレンズ２２０の移動可能な範囲の両端となる機械端部（メカ端）を構成する。ストッパー２３１とストッパー２３２との間の距離は、フォーカスレンズ２２０の最大可動距離となる。なお、本発明の実施の形態では、ストッパー２３１におけるレンズ鏡筒２２１との接触位置を至近側メカ端（至近側メカ端２４１）と示し、ストッパー２３２におけるレンズ鏡筒２２１との接触位置を無限遠側メカ端（無限遠側メカ端２４２）と示す。
【００５７】
［レンズ駆動制御部の機能構成例］
図３は、本発明の実施の形態におけるレンズ駆動制御部３００の機能構成の一例を示すブロック図である。
【００５８】
レンズ駆動制御部３００は、移動指示情報算出部３１０と、推定レンズ位置情報更新部３２０と、メカ端移動指示情報算出部３３０と、推定レンズ位置情報保持部３４０と、フルストローク移動制御部３５０を備える。
【００５９】
移動指示情報算出部３１０は、フォーカスを調整するための移動指示情報を生成するものである。この移動指示情報算出部３１０は、合焦判定部１６０から供給される焦点評価値に基づいて、オートフォーカス動作における移動指示情報を生成する。また、移動指示情報算出部３１０は、信号線３７０のうちの信号線３７１を介して供給されるマニュアルフォーカス情報に基づいて、マニュアル動作における移動指示情報を生成する。すなわち、移動指示情報算出部３１０は、フォーカシングを行っている際における駆動部２１０における圧電素子の駆動電圧のパルス数およびフォーカスレンズ２２０の移動方向を算出する。そして、移動指示情報算出部３１０は、生成した移動指示情報を、信号線３６０のうちの信号線３６１を介して推定レンズ位置情報更新部３２０および駆動部２１０に供給する。
【００６０】
また、移動指示情報算出部３１０は、精度の維持や、最短時間で合焦をさせる等の理由によりオートフォーカス動作を最初からやり直すと判断した場合には、移動指示情報を推定レンズ位置情報更新部３２０および駆動部２１０に供給しない。その代わり、移動指示情報算出部３１０は、メカ端にフォーカスレンズ２２０を接触させてオートフォーカス動作を最初から行わせるための情報（オートフォーカス初期化命令）を、メカ端移動指示情報算出部３３０に供給する。
【００６１】
推定レンズ位置情報保持部３４０は、フォーカスレンズ２２０の位置を推定するための情報である推定レンズ位置情報を保持するものである。推定レンズ位置情報保持部３４０は、保持する推定レンズ位置情報を推定レンズ位置情報更新部３２０およびメカ端移動指示情報算出部３３０に供給する。
【００６２】
フルストローク移動制御部３５０は、フルストローク命令が制御部１９２から供給された場合には、フルストロークを行わせるための制御を行うものである。このフルストローク移動制御部３５０は、フルストローク命令が供給されると、フォーカスレンズ２２０をフルストロークさせるための移動指示情報を生成させるためのフルストローク実行命令を
メカ端移動指示情報算出部３３０に供給する。また、フルストローク移動制御部３５０は、推定レンズ位置情報を、フルストローク移動によりフォーカスレンズ２２０が接触するメカ端の位置を示す内容に更新する。
【００６３】
推定レンズ位置情報更新部３２０は、移動指示情報算出部３１０が移動指示情報を供給するたびに推定レンズ位置情報を更新するものである。この推定レンズ位置情報更新部３２０は、移動指示情報算出部３１０から供給される移動指示情報と、誤差情報保持部１３０から信号線１３１を介して供給される誤差情報とに基づいて、推定レンズ位置情報を更新する。なお、推定レンズ位置情報更新部３２０が更新する推定レンズ位置情報については、図４を参照して説明する。
【００６４】
メカ端移動指示情報算出部３３０は、メカ端にレンズ鏡筒２２１（フォーカスレンズ２２０）を接触させる場合における移動指示情報を生成するものである。このメカ端移動指示情報算出部３３０は、移動指示情報算出部３１０からオートフォーカス初期化命令、または、制御部１９２からメカ端移動命令のいずれかが供給されると移動指示情報を生成する。メカ端移動指示情報算出部３３０は、推定レンズ位置情報保持部３４０から供給される推定レンズ位置情報と、誤差情報保持部１３０から信号線１３１を介して供給される誤差情報に基づいて移動指示情報を生成する。また、メカ端移動指示情報算出部３３０は、制御部１９２からフルストローク実行命令が供給された場合には、レンズ鏡筒２２１をフルストロークさせるための移動指示情報を生成する。メカ端移動指示情報算出部３３０は、生成した移動指示情報を、信号線３６０のうちの信号線３６２を介して、駆動部２１０に供給する。なお、メカ端移動指示情報算出部３３０は、移動指示情報を生成した場合には、推定レンズ位置情報をメカ端の位置を示す内容に更新する。
【００６５】
なお、メカ端移動指示情報算出部３３０および移動指示情報算出部３１０は、特許請求の範囲に記載の供給部の一例である。また、メカ端移動指示情報算出部３３０、推定レンズ位置情報更新部３２０およびフルストローク移動制御部３５０は、特許請求の範囲に記載の推定部の一例である。
【００６６】
［フォーカスレンズのフルストローク移動による推定レンズ位置情報の更新例］
図４は、本発明の実施の形態におけるフルストローク移動によりフォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させる場合における推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【００６７】
同図（ａ）には、電源をオンにした直後のみに行われるフルストローク移動によるフォーカスレンズ２２０の無限遠側メカ端への接触が模式的に示されている。同図（ａ）では、横軸をフォーカスレンズ２２０の移動区間を示す軸として、位置が不明なフォーカスレンズ２２０とフルストローク移動において駆動部２１０に供給される移動指示情報（フルストローク移動指示量４１１）とが模式的に示されている。
【００６８】
なお、本発明の実施の形態では、フォーカスレンズ２２０の移動区間である無限遠側メカ端と至近側メカ端との間の距離を、無限遠側メカ端の位置を「０」として、０乃至１．００の相対的な値で示す。また、この無限遠側メカ端と至近側メカ端との間の距離を、無限遠側メカ端の位置を「０」として、基準となる使用環境で撮像装置１００を使用した場合におけるレンズ鏡筒２２１の駆動回数（基準パルス数）により示す。なお、基準となる使用環境（基準使用環境）には、一般的に撮像装置１００が最も用いられる環境（温度、姿勢）が設定される（例えば、常温２５度であり、水平面とフォーカスレンズ２２０の移動方向（光軸方向）とが平行である状態）。また、本発明の実施の形態では、フォーカスレンズ２２０の移動距離は、基準パルス数で「０乃至１０００」であることを想定する。
【００６９】
ここで、撮像装置１００において電源をオンにした直後のみに行われるフルストローク移動について説明する。
【００７０】
撮像装置１００は、フォーカスレンズ２２０の位置を検出するセンサを備えていない。また、電源をオンにした直後には、推定レンズ位置情報を保持していない。このため、撮像装置１００は、電源をオンにした直後には、フォーカスレンズ２２０の位置が不明である。そこで、撮像装置１００は、フォーカスレンズ２２０（すなわち、レンズ鏡筒２２１）を無限遠側メカ端に接触させる初期化を行うことにより、レンズの位置が推定できる状態にする。なお、この初期化の際の移動指示情報の伸縮回数は、フォーカスレンズ２２０が無限遠側メカ端から最も遠い位置（至近側メカ端）にあり、最も移動しない使用環境（１回の伸縮で進む距離が最も少ない）にあっても無限遠側メカ端に接触させられる回数である。同図（ａ）には、この移動指示情報として、フルストローク移動指示量４１１が示されている。
【００７１】
フルストローク移動指示量４１１は、フルストローク移動の際にメカ端移動指示情報算出部３３０から駆動部２１０に供給される移動指示情報を模式的に示している。すなわち、フルストローク移動指示量４１１が示す太い矢印線の向きが移動方向を示し、矢印線の横方向の長さが、移動指示情報の伸縮回数（パルス数）を示している（例えば、約１２５０パルス）。このフルストローク移動指示量４１１が示す移動指示情報を駆動部２１０に供給すると、移動指示情報が示す移動方向に移動するように移動指示情報が示すパルス数ほど圧電素子２１２が伸縮し、これによりフォーカスレンズ２２０が無限遠方向に移動する。なお、撮像装置１００が基準使用環境で使用されている場合において、このフルストローク移動指示量４１１により移動できる距離は、フルストローク移動指示量４１１が示す太い矢印線の右端から左端までの距離が示す距離である（例えば、同図（ａ）に示す距離で約１．２５）。また、撮像装置１００が１回の伸縮で進む距離が最も少ない使用環境で使用されている場合において、このフルストローク移動指示量４１１により移動できる距離は、至近側メカ端位置から無限遠側メカ端位置までの距離（距離で約１．０）である。
【００７２】
同図（ｂ）には、フルストローク移動により無限遠側メカ端に接触したフォーカスレンズ２２０が模式的に示されている。
【００７３】
同図（ｂ）に示すように、撮像装置１００の電源をオンにした直後には、フルストローク移動によりフォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させてフォーカスレンズ２２０の位置が推定できる状態にする。そして、推定レンズ位置情報保持部３４０の推定レンズ位置情報を更新して、推定レンズ位置情報の初期化を行う。
【００７４】
同図（ｃ）には、撮像装置１００の電源をオンにした直後のフォーカスレンズ２２０の無限遠側メカ端への接触に伴い更新された推定レンズ位置情報が模式的に示している。同図（ｃ）では、推定レンズ位置情報を構成する３つの位置情報（仮想位置４２１、無限遠側誤差位置４２２、および、至近側誤差位置４２３）の初期化が模式的に示されている。
【００７５】
ここで、推定レンズ位置情報保持部３４０が保持する推定レンズ位置情報について説明する。推定レンズ位置情報は、仮想位置情報、無限遠側誤差位置情報、および、至近側誤差位置情報の３つの位置情報により構成される。
【００７６】
仮想位置情報は、基準使用環境においてフォーカスレンズ２２０を駆動した場合のレンズ位置を仮想した情報である。なお、この仮想位置情報は、仮想位置を無限遠側メカ端からの基準パルス数で示した値である。すなわち、この仮想位置情報は、フォーカスレンズ２２０を移動させるたびに移動指示情報のパルス数を仮想位置情報に加算または減算することにより更新される。
【００７７】
無限遠側誤差位置情報は、フォーカスレンズ２２０の移動における移動誤差を考慮した場合に最も無限遠側となるレンズ位置（無限遠側誤差位置）を示す情報である。なお、この無限遠側誤差位置情報は、無限遠側誤差位置を無限遠側メカ端からの基準パルス数で示した値である。無限遠側誤差位置情報は、フォーカスレンズ２２０を移動させるたびに、移動誤差を考慮した移動量に相当する基準パルス数を無限遠側誤差位置情報に加算または減算することにより更新される。
【００７８】
至近側誤差位置情報は、フォーカスレンズ２２０の移動における移動誤差を考慮した場合に最も至近側となるレンズ位置（至近側誤差位置）を示す情報である。なお、この至近側誤差位置情報は、至近側誤差位置を無限遠側メカ端からの基準パルス数で示した値である。至近側誤差位置情報は、フォーカスレンズ２２０を移動させるたびに、移動誤差を考慮した移動量に相当する基準パルス数を至近側誤差位置情報に加算または減算することにより更新される。
【００７９】
同図（ｃ）に示すように、フルストローク移動によりフォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端へ接触させると、仮想位置情報、無限遠側誤差位置情報、および、至近側誤差位置情報は、無限遠側メカ端の位置に更新される。すなわち、仮想位置４２１、無限遠側誤差位置４２２、および、至近側誤差位置４２３に示すように、無限遠側メカ端位置を示す「０回」の値に各情報が更新（初期化）される。
【００８０】
このように、撮像装置１００の電源をオンにした直後には、フォーカスレンズ２２０が存在する位置を示す推定レンズ位置情報を保持していないため、フォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させる必要がある。このため、フルストローク移動制御部３５０、メカ端移動指示情報算出部３３０、および、推定レンズ位置情報保持部３４０により、フルストローク移動させる移動指示情報が駆動部２１０に供給されるとともに、推定レンズ位置情報が初期化される。
【００８１】
［無限遠側メカ端からのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新例］
図５は、本発明の実施の形態の推定レンズ位置情報更新部３２０における無限遠側メカ端からのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【００８２】
ここでは、圧電素子２１２を２００回伸縮させる移動指示情報により、無限遠側メカ端に接触したフォーカスレンズ２２０を至近方向に１回移動させた場合（１回目の移動）を想定して説明する。なお、同図以降では、フォーカスレンズ２２０をメカ端に接触させた時を０回目の移動とする。
【００８３】
同図では、圧電素子２１２を２００回伸縮させて至近方向にレンズを移動させる移動指示情報に基づいて更新された推定レンズ位置情報の各情報が、仮想位置４２１、無限遠側誤差位置４２２、および、至近側誤差位置４２３により模式的に示されている。
【００８４】
ここで、各位置情報の更新について、同図を参照して説明する。
【００８５】
まず、仮想位置情報の更新について、仮想位置４２１を用いて説明する。至近方向に移動させる場合において、仮想位置情報（Ｓｎ）は、次の式１を用いて算出される。
Ｓｎ＝Ｓｎ−１＋Ｅ    ・・・式１
ここで、Ｓｎ−１は、移動指示情報に基づいて移動させる前（ｎ−１）の仮想位置情報である。すなわち、同図においては、無限遠側メカ端に接触したフォーカスレンズ２２０の位置を基準パルス数で示す「０」である。また、Ｅは、基準使用環境において移動指示情報に基づいてフォーカスレンズ２２０を移動させた場合の移動量を基準パルス数により示した値である。すなわち、Ｅは、移動指示情報に基づいて指示通りに移動した場合の移動量（指示移動量）である。
【００８６】
すなわち、指示移動量Ｅは、次の式２を用いて算出される。
Ｅ＝Ｐ    ・・・式２
ここで、Ｐは、ｎ回目の駆動における移動指示情報により指定されるパルス数（伸縮回数）である。すなわち、同図では、パルス数Ｐは、１回目の移動において移動指示情報算出部３１０から駆動部２１０に供給される移動指示情報のパルス数の「２００」である。また、式２により、指示移動量Ｅも同様に「２００」である。なお、指示移動量Ｅは、同図における無限遠側メカ端位置から仮想位置４２１まで伸びる矢印（指示移動量４３１）として示されている。
【００８７】
このように、至近方向に移動させる場合において、仮想位置情報（Ｓｎ）は、指示移動量（すなわち、移動指示情報が示すパルス数）をそれまでの仮想位置情報（Ｓｎ−１）に加算することにより更新される。同図に示すように無限遠側メカ端に接触したフォーカスレンズ２２０を「２００回」の伸縮で至近方向に移動させた場合において、仮想位置情報は、仮想位置４２１に示すように「２００」の値へ更新される。
【００８８】
次に、無限遠側誤差位置情報の更新について、無限遠側誤差位置４２２を用いて説明する。
【００８９】
至近方向に移動させる場合において、無限遠側誤差位置情報（Ｉｎ）は、次の式３を用いて算出される。
Ｉｎ＝Ｉｎ−１＋Ｆ    ・・・式３
ここで、Ｉｎ−１は、移動指示情報に基づいて移動させる前（ｎ−１）の無限遠側誤差位置情報である。すなわち、同図においては、無限遠側メカ端に接触したフォーカスレンズ２２０の位置を基準パルス数で示す「０」である。また、Ｆは、移動指示情報により指定されるパルス数によるフォーカスレンズ２２０の駆動において最も移動できなかった場合（最も小さく移動した場合）の移動量を基準パルス数により示した値（最小移動量）である。
【００９０】
この最小移動量Ｆは、次の式４を用いて算出される。
Ｆ＝Ｐ×Ｃｍｉｎ    ・・・式４
ここで、Ｃｍｉｎは、最も移動できなかった場合の移動量と、基準使用環境における移動量（指示移動量）との相関（比例関係）を示す係数（最小移動量算出係数）である。
【００９１】
ここで、最小移動量算出係数Ｃｍｉｎについて説明する。なお、ここでは、圧電素子２１２の伸縮によるフォーカスレンズ２２０の移動量は、撮像装置１００の姿勢が変化することにより、基準の姿勢における移動量から±１０％の誤差が生じることを想定する。また、圧電素子２１２の伸縮によるフォーカスレンズ２２０の移動量は、圧電素子２１２の温度が変化することにより、基準の温度における移動量から±３０％の誤差が生じることを想定する。なお、これらの誤差に関する情報（姿勢による誤差の最大値および最小値、温度による誤差の最大値および最小値）は、誤差情報として誤差情報保持部１３０に保持される。
【００９２】
この場合において、最小移動量算出係数Ｃｍｉｎは、例えば、次の式５のように算出される。
Ｃｍｉｎ＝（１（１００％）−０．１（１０％））×（１（１００％）−０．３（３０％））    ・・・式５
【００９３】
このように、最小移動量算出係数Ｃｍｉｎは、複数の要因により移動量が変化する場合には、それぞれの要因による移動量の減少を考慮して算出される。
【００９４】
この式５により、同図において想定した場合における最小移動量算出係数Ｃｍｉｎは、「０．６３」となる。すなわち、この場合において、式４を用いて算出される最小移動量Ｆの値は、計算結果小数点第一位を切り捨てて「１２６」となり、式３を用いて算出される無限遠側誤差位置情報Ｉｎの値は「１２６」となる。なお、最小移動量Ｆは、同図において、無限遠側メカ端位置から無限遠側誤差位置４２２まで伸びる矢印（最小移動量４３２）として示されている。
【００９５】
このように、至近方向に移動させる場合において、無限遠側誤差位置情報（Ｉｎ）は、それまでの無限遠側誤差位置情報（Ｉｎ−１）に最小移動量を加算することにより更新される。
【００９６】
次に、至近側誤差位置情報の更新について、至近側誤差位置４２３を用いて説明する。
【００９７】
至近方向に移動させる場合において、至近側誤差位置情報（Ｍｎ）は、次の式６を用いて算出される。
Ｍｎ＝Ｍｎ−１＋Ｇ    ・・・式６
ここで、Ｍｎ−１は、移動指示情報に基づいて移動させる前（ｎ−１）の至近側誤差位置情報である。すなわち、同図においては、無限遠側メカ端に接触したフォーカスレンズ２２０の位置を基準パルス数で示す「０」である。また、Ｇは、移動指示情報により指定されるパルス数によるフォーカスレンズ２２０の駆動において最も大きく移動した場合の移動量を基準パルス数により示した値（最大移動量）である。
【００９８】
この最大移動量Ｇは、次の式７を用いて算出される。
Ｇ＝Ｐ×Ｃｍａｘ    ・・・式７
ここで、Ｃｍａｘは、最も大きく移動した場合の移動量と、指示移動量との相関（比例関係）を示す係数（最大移動量算出係数）である。
【００９９】
ここで、最大移動量算出係数Ｃｍａｘについて説明する。なお、ここでは、最小移動量算出係数Ｃｍｉｎの説明と同様に、姿勢の影響は±１０％であり、温度の影響は±３０％であることを想定する。
【０１００】
この場合において、最大移動量算出係数Ｃｍａｘは、例えば、次の式８のように算出される。
Ｃｍａｘ＝（１（１００％）＋０．１（１０％））×（１（１００％）＋０．３（３０％））    ・・・式８
【０１０１】
このように、最大移動量算出係数Ｃｍａｘは、複数の要因により移動量が変化する場合には、それぞれの要因による移動量の増加を考慮して算出される。
【０１０２】
この式８により、同図において想定した場合における最大移動量算出係数Ｃｍａｘは、「１．４３」となる。すなわち、この場合において、式７を用いて算出される最大移動量Ｇの値は、計算結果小数点第一位を切り上げて「２８６」となり、式６を用いて算出される至近側誤差位置情報Ｍｎの値は「２８６」となる。なお、最大移動量Ｇは、同図において、無限遠側メカ端位置から至近側誤差位置４２３まで伸びる矢印（最大移動量４３３）として示されている。
【０１０３】
このように、至近方向に移動させる場合において、至近側誤差位置情報（Ｍｎ）は、それまでの至近側誤差位置情報（Ｍｎ−１）に最大移動量を加算することにより更新される。
【０１０４】
このように、推定レンズ位置情報更新部３２０において、フォーカスレンズ２２０の移動のたびに、移動指示情報および誤差情報を用いて推定レンズ位置情報が更新される。この推定レンズ位置情報の更新により、移動量の誤差を考慮したレンズの移動先を示す範囲であって、フォーカスレンズ２２０があると推定される位置の範囲（レンズ位置範囲４３５）を求めることができる。
【０１０５】
なお、誤差については、姿勢および温度についてのみ考慮したが、これに限定されるものではなく、アクチュエータに応じた要因を用いれば良い。
【０１０６】
［至近方向へのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新例］
図６は、本発明の実施の形態の推定レンズ位置情報更新部３２０における至近方向へのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【０１０７】
ここでは、図５において示した１回目の移動の次の移動（２回目の移動）を想定して説明する。また、この２回目の移動は、図５と同様に、圧電素子２１２の２００回の伸縮によりフォーカスレンズ２２０を至近方向へ移動させる移動指示情報により駆動部２１０が駆動されることを想定する。
【０１０８】
図６（ａ）には、２回目の移動が至近方向の場合におけるフォーカスレンズ２２０の移動が模式的に示されている。
【０１０９】
同図（ａ）では、２回目の移動に関する移動指示情報に基づいて移動させる前（１回目の移動後）に関する推定レンズ位置情報の各情報（仮想位置（ｎ−１）４４１、無限遠側誤差位置（ｎ−１）４４２、および、至近側誤差位置（ｎ−１）４４３）が示されている。また、同図（ａ）では、２回目の移動における各移動量（指示移動量（指示移動量４５１）、最小移動量（最小移動量４５２）、最大移動量（最大移動量４５３））が示されている。また、同図（ａ）には、移動量の誤差を考慮したレンズの移動先の位置を示す範囲（レンズ位置範囲４５５）が示されている。
【０１１０】
同図（ａ）に示すように、２回目（ｎ回目）の移動によりフォーカスレンズ２２０があると推定される位置の範囲（レンズ位置範囲４５５）は、１回目（ｎ−１回目）の移動の時の範囲（図５のレンズ位置範囲４３５を参照）よりも広くなる。
【０１１１】
図６（ｂ）には、２回目の移動に関する移動指示情報に基づいて更新された推定レンズ位置情報の各情報が、仮想位置（ｎ）４４４、無限遠側誤差位置（ｎ）４４５、および、至近側誤差位置（ｎ）４４６により模式的に示されている。なお、これら以外については、同図（ａ）において示したものと同様のものであるため、ここでの説明を省略する。
【０１１２】
ここで、２回目の移動が至近方向へのフォーカスレンズの移動である場合の推定レンズ位置情報の更新について、同図を参照して説明する。
【０１１３】
まず、仮想位置情報の更新について説明する。仮想位置情報は、基準使用環境において駆動した場合におけるレンズ位置であるため、２回目の移動による更新は、１回目の移動による仮想位置情報（ｎ−１）に指示移動量を加算することにより更新される。すなわち、この更新は、図５において示した式１および式２に基づいて更新される。
【０１１４】
次に、無限遠側誤差位置情報の更新について説明する。無限遠側誤差位置情報は、移動誤差を考慮した場合における最も無限遠側のレンズ位置であるため、２回目の移動による更新は、１回目の移動による無限遠側誤差位置（ｎ−１）に最小移動量を加算することにより更新される。すなわち、この更新は、図５において示した式３乃至式５に基づいて更新される。
【０１１５】
次に、至近側誤差位置情報の更新について説明する。至近側誤差位置情報は、移動誤差を考慮した場合における最も至近側のレンズ位置であるため、２回目の移動による更新は、１回目の移動による至近側誤差位置（ｎ−１）に最大移動量を加算することにより更新される。すなわち、この更新は、図５において示した式６乃至式８に基づいて更新される。
【０１１６】
このように、２回目の移動が至近方向である場合における推定レンズ位置情報の各情報（仮想位置情報、無限遠側誤差位置情報、および至近側誤差位置情報）の更新は、式１乃至式８に基づいて更新される。すなわち、何回目の移動であるかに係わらず、移動方向が至近方向である場合には、推定レンズ位置情報の各情報は、式１乃至式８に基づいて更新される。
【０１１７】
［無限遠方向へのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新例］
図７は、本発明の実施の形態の推定レンズ位置情報更新部３２０における無限遠方向へのフォーカスレンズの移動に伴う推定レンズ位置情報の更新の一例を示す模式図である。
【０１１８】
ここでは、更新する前（ｎ−１）の推定レンズ位置情報の各情報について、仮想位置情報の値が「８００」であり、無限遠側誤差位置情報の値が「７１４」であり、至近側誤差位置情報の値が「８７４」であることを想定する。また、同図では、２００回の伸縮により無限遠方向へレンズを移動させる移動指示情報により駆動部２１０が駆動されることを想定する。
【０１１９】
同図（ａ）では、ｎ回目の移動をさせる前（ｎ−１回目の移動後）に関する推定レンズ位置情報の各情報（仮想位置（ｎ−１）４６１、無限遠側誤差位置（ｎ−１）４６２、および、至近側誤差位置（ｎ−１）４６３）が示されている。また、同図（ａ）では、ｎ回目の移動における各移動量（指示移動量（指示移動量４７１）、最小移動量（最小移動量４７２）、最大移動量（最大移動量４７３））が示されている。また、同図（ａ）には、ｎ回目の移動における移動量の誤差を考慮したレンズの移動先の位置を示す範囲（レンズ位置範囲（ｎ）４７５）と、ｎ−１回目のレンズの移動先の位置を示す範囲（レンズ位置範囲（ｎ−１）４７６）とが示されている。
【０１２０】
同図（ａ）に示すように、無限遠方向へのレンズの移動に関しても、図６において示した至近方向への移動と同様に、ｎ回目の移動によるレンズの推定位置の範囲（レンズ位置範囲（ｎ）４７５）は、ｎ−１回目のその範囲（レンズ位置範囲（ｎ−１）４７６）よりも広くなる。
【０１２１】
図７（ｂ）には、無限遠方向への移動を示す移動指示情報に基づいて更新された推定レンズ位置情報の各情報が、仮想位置（ｎ）４６４、無限遠側誤差位置（ｎ）４６５、および、至近側誤差位置（ｎ）４６６により模式的に示されている。なお、これら以外については、同図（ａ）において示したものと同様のものであるため、ここでの説明を省略する。
【０１２２】
ここで、ｎ回目の移動が無限遠方向へのフォーカスレンズの移動である場合の推定レンズ位置情報の更新について、同図を参照して説明する。なお、ここで示す指示移動量Ｅ、最小移動量Ｆ、および、最大移動量Ｇは、図５において示した式のものと同様であるため、ここでの説明を省略する。
【０１２３】
まず、仮想位置情報の更新について説明する。仮想位置情報は、基準使用環境において駆動した場合におけるレンズ位置であるため、無限遠方向への移動による更新は、ｎ−１回目の移動による仮想位置情報（ｎ−１）から指示移動量を減算することにより更新される。
【０１２４】
無限遠方向に移動させる場合において、仮想位置情報（Ｓｎ）は、次の式９を用いて算出される。
Ｓｎ＝Ｓｎ−１−Ｅ    ・・・式９
このように、無限遠方向に移動させる場合において、仮想位置情報（Ｓｎ）は、それまでの仮想位置情報（Ｓｎ−１）から指示移動量（すなわち、移動指示情報が示すパルス数）を減算することにより更新される。すなわち、同図に示す場合では、「８００」の値の仮想位置情報（Ｓｎ−１）から「２００」が減算されて、「６００」の値の仮想位置情報（Ｓｎ）が算出される。
【０１２５】
次に、無限遠側誤差位置情報の更新について説明する。
【０１２６】
無限遠側誤差位置情報は、最も無限遠側となるレンズ位置を示す値であるため、無限遠方向に移動させる場合において無限遠方向に最も移動したレンズの位置を示す。すなわち、無限遠方向に移動させる場合において、無限遠側誤差位置情報（Ｉｎ）は、次の式１０を用いて算出される。
Ｉｎ＝Ｉｎ−１−Ｇ    ・・・式１０
このように、無限遠方向に移動させる場合において、無限遠側誤差位置情報（Ｉｎ）は、それまでの無限遠側誤差位置情報（Ｉｎ−１）から最大移動量を減算することにより更新される。
【０１２７】
次に、至近側誤差位置情報の更新について説明する。
【０１２８】
至近側誤差位置情報は、最も至近側となるレンズ位置を示す値であるため、無限遠方向に移動させる場合において、無限遠方向に最も移動しなかったレンズの位置を示す。無限遠方向に移動させる場合において、至近側誤差位置情報（Ｍｎ）は、次の式１１を用いて算出される。
Ｍｎ＝Ｍｎ−１−Ｆ    ・・・式１１
このように、無限遠方向に移動させる場合において、至近側誤差位置情報（Ｍｎ）は、それまでの至近側誤差位置情報（Ｍｎ−１）から最小移動量を減算することにより更新される。
【０１２９】
このように、ｎ回目の移動が無限遠方向である場合における推定レンズ位置情報の各情報（仮想位置情報、無限遠側誤差位置情報、および至近側誤差位置情報）の更新は、式９乃至式１１に基づいて更新される。なお、何回目の移動であるかに係わらず、移動方向が無限遠方向である場合には、推定レンズ位置情報の各情報は、式９乃至式１１に基づいて更新される。
【０１３０】
［推定レンズ位置情報の更新例］
図８は、本発明の実施の形態において、推定レンズ位置情報更新部３２０による推定レンズ位置情報の更新の方法を模式的に示す表である。すなわち、同図では、図５乃至図７において示した内容を表にして示している。このため、ここでの詳細な説明を省略する。
【０１３１】
同図に示すように、フォーカスレンズ２２０の移動方向が至近方向である場合において、仮想位置情報は指示移動量を加算することにより更新される。また、この場合において、無限遠側誤差位置は最小移動量を加算することにより更新され、至近側誤差位置は最大移動量を加算することにより更新される。
【０１３２】
また、同図に示すように、フォーカスレンズ２２０の移動方向が無限遠方向である場合において、仮想位置情報は指示移動量を減算することにより更新される。また、この場合において、無限遠側誤差位置は最大移動量を減算することにより更新され、至近側誤差位置は最小移動量を減算することにより更新される。
【０１３３】
すなわち、移動方向の側の誤差位置（端部）は最大移動量を加算または減算することにより更新され、移動方向とは反対側の誤差位置（端部）は最小移動量を加算または減算することにより更新される。このように、フォーカスレンズ２２０の移動方向に合わせて、推定レンズ位置情報の更新方法を変えることにより、移動量の誤差が適切に考慮されたレンズがある位置の範囲を算出することができる。
【０１３４】
［フォーカスレンズのメカ端移動例］
図９は、本発明の実施の形態において、メカ端移動指示情報算出部３３０が推定レンズ位置情報に基づいてフォーカスレンズ２２０をメカ端に移動させる場合の一例を示す模式図である。
【０１３５】
同図（ａ）には、無限遠側メカ端へフォーカスレンズ２２０を接触させる場合の移動指示情報のパルス数の算出方法の一例が模式的に示されている。同図（ａ）では、フォーカスレンズ２２０があると推定される位置の範囲（レンズ位置範囲４３５）と、至近側誤差位置４４３とが示されている。また、同図（ａ）では、レンズ位置範囲４３５内に位置するレンズを無限遠側メカ端に接触させるのに最低限必要な移動量であって、至近側誤差位置４４３に位置するレンズを無限遠側メカ端に接触させるのに必要な移動量（必要移動量５１１）が示されている。さらに、必要移動量５１１に基づいて移動指示情報のパルス数を算出する際に考慮される各移動量（最小移動量（最小移動量５１２）、指示移動量（指示移動量５１３）、最大移動量（最大移動量５１４）が示されている。
【０１３６】
なお、同図においては、至近側誤差位置４４３により示す至近側誤差位置情報の値は「２８６」であることを想定する。また、式５、式７等において説明したものと同様に、姿勢の影響は±１０％であり、温度の影響は±３０％であることを想定する。
【０１３７】
ここで、レンズ位置範囲４３５が示す範囲内に位置するフォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させるための移動指示情報のパルス数の算出について、同図（ａ）を参照して説明する。
【０１３８】
まず、メカ端移動指示情報算出部３３０は、推定レンズ位置情報保持部３４０が保持する推定レンズ位置情報に基づいて、フォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させるために必要な移動量を算出する。推定レンズ位置情報が示すレンズの位置の範囲（レンズ位置範囲４３５）内に位置するレンズを無限遠側メカ端に確実に接触させるためには、無限遠側メカ端から最も離れているレンズ位置から無限遠側メカ端までの距離を移動させる必要がある。すなわち、至近側誤差位置情報が示す位置（至近側誤差位置４４３）から無限遠側メカ端までの距離が、移動に必要な距離（必要移動量５１１）となる。
【０１３９】
この至近側誤差位置情報が示す位置から無限遠側メカ端までの移動に必要な距離を基準パルス数により示した値（必要移動量ＢＩ）は、例えば、次の式１２を用いて算出される。
ＢＩ＝Ｍ−Ｖ    ・・・式１２
ここで、Ｍは、必要移動量ＢＩを算出する際に供給される推定レンズ位置情報の至近側誤差位置情報が示す至近側誤差位置である。また、Ｖは、無限遠側メカ端の位置を基準パルス数により示した値であり、本発明の実施の形態においては「０」の値である。
【０１４０】
すなわち、同図（ａ）に示す場合において、式１２によって算出される必要移動量ＢＩは「２８６」となる。
【０１４１】
次に、必要移動量ＢＩに基づく移動指示情報のパルス数の算出について説明する。
【０１４２】
必要移動量ＢＩが示す距離を移動させる場合においても、温度や姿勢などの使用環境の影響を受ける。このため、移動指示情報のパルス数を必要移動量ＢＩに基づいて算出する際にも、使用環境の影響を考慮して算出する必要がある。なお、移動指示情報のパルス数は、指示通りに移動した場合の移動量（指示移動量）を基準パルス数により示した値と同一の数である。すなわち、至近側誤差位置情報が示す位置から無限遠側メカ端までの移動に必要な移動指示情報のパルス数は、必要移動量ＢＩが最小移動量となるパルス数（１回の伸縮の移動が最小の場合に必要移動量ＢＩを移動するのに必要なパルス数）の算出で求められる。
【０１４３】
至近側誤差位置情報が示す位置から無限遠側メカ端までの移動に必要な移動指示情報のパルス数（ＤＩ）は、例えば、次の式１３を用いて算出される。
ＤＩ＝ＢＩ／Ｃｍｉｎ    ・・・式１３
ここで、最小移動量算出係数Ｃｍｉｎは、式４、式５等において説明したものと同様である。
【０１４４】
すなわち、式１３に示すように、パルス数ＤＩは、必要移動量ＢＩが最小移動量となるパルス数を算出することにより求められる。必要移動量ＢＩの値が「２８６」であり、最小移動量算出係数Ｃｍｉｎの値が「０．６３」である場合には、式１３によって算出される移動指示情報のパルス数ＤＩは、計算結果小数点第一位を切り上げて「４５４」となる。なお、図９（ａ）では、必要移動量ＢＩは必要移動量５１１に対応し、移動指示情報のパルス数ＤＩは指示移動量５１３に対応する。
【０１４５】
このように、フォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させる場合には、至近側誤差位置情報と最小移動量算出係数とに基づいて移動指示情報のパルス数が算出される。この算出される移動指示情報のパルス数は、移動量が最小の場合においても、同図（ａ）の最小移動量５１２に示すように、無限遠側メカ端にレンズを接触させることができる。また、移動量が最大の場合においては、同図（ａ）の最大移動量５１４の無限遠側メカ端位置から左側の部分に示すように余剰な移動量が発生するものの、無限遠側メカ端の位置でレンズの移動が止まるため、レンズを無限遠側メカ端に位置することができる。すなわち、至近側誤差位置情報と最小移動量算出係数とに基づいて移動指示情報のパルス数を算出することにより、どのような使用環境においてもレンズを無限遠側メカ端に移動させることができる。
【０１４６】
なお、推定レンズ位置情報の各情報は、フォーカスレンズ２２０を無限遠側メカ端に接触させる移動指示情報をメカ端移動指示情報算出部３３０が供給するとともに、無限遠側メカ端の位置を示す「０」の値に更新される。すなわち、仮想位置情報、無限遠側誤差位置情報、および至近側誤差位置情報のそれぞれの値は、「０」の値にそれぞれ更新される。
【０１４７】
同図（ｂ）には、至近側メカ端へフォーカスレンズ２２０を接触させる場合の移動指示情報のパルス数の算出方法の一例が模式的に示されている。同図（ｂ）では、フォーカスレンズ２２０があると推定される位置の範囲（レンズ位置範囲４７６）と、無限遠側誤差位置４６２とが示されている。また、同図（ｂ）では、レンズ位置範囲４７６内に位置するレンズを至近側メカ端に接触させるのに最低限必要な移動量であって、無限遠側誤差位置４６２に位置するレンズを至近側メカ端に接触させるのに必要な移動量（必要移動量５２１）が示されている。さらに、必要移動量５２１に基づいて移動指示情報のパルス数（パルス数）を算出する際に考慮される各移動量（最小移動量（最小移動量５２２）、指示移動量（指示移動量５２３）、最大移動量（最大移動量５２４）が示されている。
【０１４８】
なお、同図においては、無限遠側誤差位置４６２により示す無限遠側誤差位置情報の値は「７１４」であることを想定する。また、同図（ａ）と同様に、姿勢の影響は±１０％であり、温度の影響は±３０％であることを想定する。
【０１４９】
ここで、レンズ位置範囲４７６が示す範囲内に位置するフォーカスレンズ２２０を至近側メカ端に接触させるための移動指示情報のパルス数の算出について、同図（ｂ）を参照して説明する。
【０１５０】
移動指示情報のパルス数の算出の流れについては、同図（ａ）において示した無限遠側メカ端へフォーカスレンズ２２０を接触させる場合と同様である。すなわち、至近側メカ端から最も離れているレンズ位置（無限遠誤差位置）から至近側メカ端までの距離（必要移動量５２１）を算出し、その距離に基づいて移動指示情報のパルス数を算出する。
【０１５１】
この無限遠誤差位置から至近側メカ端までの移動に必要な距離を基準パルス数により示した値（必要移動量ＢＭ）は、例えば、次の式１４を用いて算出される。
ＢＭ＝Ｗ−Ｉ    ・・・式１４
ここで、Ｉは、必要移動量ＢＭを算出する際に供給される推定レンズ位置情報の無限遠側誤差位置情報が示す無限遠側誤差位置である。また、Ｗは、至近側メカ端の位置を基準パルス数により示した値であり、本発明の実施の形態においては「１０００」の値である。
【０１５２】
すなわち、同図（ｂ）に示す場合において、式１４によって算出される必要移動量ＢＭは「２８６」となる。
【０１５３】
また、無限遠側誤差位置情報が示す位置から至近側メカ端までの移動に必要な移動指示情報のパルス数（ＤＭ）は、式１３と同様の式により、例えば、次の式１５を用いて算出される。
ＤＭ＝ＢＭ／Ｃｍｉｎ    ・・・式１５
【０１５４】
すなわち、式１５に示すように、移動指示情報のパルス数ＤＭは、必要移動量ＢＭを最小移動量とするパルス数を算出することにより求められる。必要移動量ＢＭの値が「２８６」であり、最小移動量算出係数Ｃｍｉｎの値が「０．６３」である場合には、式１５によって算出される移動指示情報のパルス数ＤＭは、計算結果小数点第一位を切り上げて「４５４」となる。なお、図９（ｂ）では、必要移動量ＢＭは必要移動量５２１に対応し、移動指示情報のパルス数ＤＭは指示移動量５２３に対応する。
【０１５５】
このように、フォーカスレンズ２２０を至近側メカ端に接触させる場合には、無限遠側誤差位置情報と最小移動量算出係数とに基づいて移動指示情報のパルス数が算出される。
【０１５６】
なお、推定レンズ位置情報の各情報は、フォーカスレンズ２２０を至近側メカ端に接触させる移動指示情報をメカ端移動指示情報算出部３３０が供給するとともに、至近側メカ端の位置を示す「１０００」の値に更新される。
【０１５７】
［フォーカスレンズのメカ端移動の比較例］
図１０は、本発明の実施の形態におけるメカ端移動指示情報算出部３３０によるメカ端移動および従来のレンズ位置を検出するセンサを設けていない撮像装置におけるメカ端移動を示す模式図である。
【０１５８】
同図（ａ）には、従来のレンズの位置を検出するセンサを設けていない撮像装置における無限遠側メカ端へのレンズの移動が模式的に示されている。同図（ａ）では、位置が不明なフォーカスレンズ２２０と、従来の撮像装置において無限遠側メカ端へフォーカスレンズ２２０を接触させるために供給される移動指示情報のパルス数を模式的に示す矢印（メカ端移動指示量５３１）とが示されている。
【０１５９】
同図（ａ）に示すように、従来のレンズの位置を検出するセンサを設けていない撮像装置においては、フォーカスレンズ２２０の位置を示す情報に姿勢差や温度差などの誤差が含まれていない。このため、このフォーカスレンズ２２０の位置情報は、メカ端に移動させる際に用いるのには、信頼できない。そこで、フォーカスレンズをメカ端に接触させるためには、図４（ａ）において示した本発明の撮像装置１００のフルストローク移動と同様の移動をすることにより、確実にフォーカスレンズをメカ端に接触させる。
【０１６０】
すなわち、従来の撮像装置は、無限遠側メカ端にレンズを接触させるたびに、レンズをフルストローク移動させる移動指示情報（メカ端移動指示量５３１）に基づいてフォーカスレンズを駆動させる。
【０１６１】
図１０（ｂ）には、本発明の実施の形態における無限遠側メカ端へのレンズの移動が模式的に示されている。同図（ｂ）では、図９（ａ）において示したレンズ位置範囲４３５と、至近側誤差位置４４３とが示されている。さらに、図１０（ｂ）では、図９（ａ）において示した指示移動量５１３と同一のメカ端移動指示量５４３が示されている。また、図１０（ｂ）では、メカ端移動指示量５４３と、同図（ａ）において示したメカ端移動指示量５３１との間の差を示す矢印５４１および矢印５４２が示されている。
【０１６２】
同図（ｂ）に示すように、メカ端移動指示情報算出部３３０が推定レンズ位置情報に基づいてメカ端移動の際の移動指示情報のパルス数を算出するため、同図（ａ）において示したメカ端移動指示量５３１と比較して、パルス数を少なくすることができる。
【０１６３】
［フォーカスレンズ位置管理動作における撮像装置の動作例］
次に、本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作における撮像装置１００の動作について図面を参照して説明する。
【０１６４】
図１１は、本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作における撮像装置１００によるフォーカスレンズ位置管理処理手順例を示すフローチャートである。
【０１６５】
まず、カメラヘッド部１１０および画像処理チップ１４０の電源がオンにされたか否かが、制御部１９２により判断される（ステップＳ９０１）。そして、電源がオンにされていないと判断された場合には（ステップＳ９０１）、ステップＳ９０１に戻ることにより電源がオンにされるまで待機する。
【０１６６】
一方、カメラヘッド部１１０および画像処理チップ１４０の電源がオンにされたと判断された場合には（ステップＳ９０１）、位置が不明なフォーカスレンズ２２０（レンズ）をメカ端に接触させるレンズ位置初期化処理が行われる（ステップＳ９１０）。なお、レンズ位置初期化処理（ステップＳ９１０）は、図１２を参照して説明する。
【０１６７】
次に、レンズの駆動を開始するか否かが、制御部１９２により判断される（ステップＳ９０２）。そして、レンズの駆動を開始しないと判断された場合には（ステップＳ９０２）、ステップＳ９０５に進む。
【０１６８】
一方、レンズの駆動を開始すると判断された場合には（ステップＳ９０２）、推定レンズ位置情報に基づいてメカ端へレンズを移動させるか否かが、レンズ駆動制御部３００により判断される（ステップＳ９０３）。そして、メカ端へレンズを移動させると判断された場合には（ステップＳ９０３）、メカ端移動指示情報算出部３３０により生成された移動指示情報によりレンズがメカ端に移動させられるメカ端移動処理が行われる（ステップＳ９２０）。なお、メカ端移動処理（ステップＳ９２０）は、図１４を参照して説明する。そして、メカ端移動処理（ステップＳ９２０）が終了すると、ステップＳ９０４に進む。
【０１６９】
一方、メカ端へレンズを移動させないと判断された場合には（ステップＳ９０３）、レンズが駆動されるとともに推定レンズ位置情報が更新される推定レンズ位置情報更新処理が行われる（ステップＳ９４０）。なお、推定レンズ位置情報更新処理（ステップＳ９４０）は、図１３を参照して説明する。
【０１７０】
続いて、レンズの駆動を終了するか否かが、制御部１９２により判断される（ステップＳ９０４）。そして、レンズの駆動を終了しないと判断された場合には（ステップＳ９０４）、ステップＳ９０３に戻る。
【０１７１】
なお、レンズの駆動を終了すると判断された場合には（ステップＳ９０４）、電源がオフにされたか否かが、制御部１９２によりにより判断される（ステップＳ９０５）。そして、電源がオフでないと判断された場合には（ステップＳ９０５）、ステップＳ９０２に戻る。
【０１７２】
一方、電源がオフであると判断された場合には（ステップＳ９０５）、フォーカスレンズ位置管理処理手順は終了する。
【０１７３】
図１２は、本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作におけるレンズ位置初期化処理（ステップＳ９１０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【０１７４】
なお、同図では、初期化を行う際にフォーカスレンズ２２０を接触させるメカ端は、無限遠側メカ端であることを想定する。
【０１７５】
まず、推定レンズ位置情報のうちの仮想位置情報が無限遠側メカ端の位置を示す値に設定される（ステップＳ９１１）。次に、推定レンズ位置情報のうちの無限遠側誤差位置情報が無限遠側メカ端の位置を示す値に設定される（ステップＳ９１２）。そして、推定レンズ位置情報のうちの至近側誤差位置情報が至近側メカ端の位置を示す値に設定される（ステップＳ９１３）。
【０１７６】
そして、至近側誤差位置情報および誤差情報に基づいて、無限遠側メカ端への移動指示情報のパルス数（圧電素子２１２を駆動させるパルス数）が算出される（ステップＳ９１４）。ここで、至近側誤差位置情報には至近側メカ端の位置を示す値が設定されているため、レンズをフルストローク移動させる移動指示情報のパルス数がステップＳ９１４により算出される。
【０１７７】
次に、供給された移動指示情報に基づいて圧電素子ドライバ２１１が圧電素子２１２をパルス駆動することにより、レンズを無限遠方向へ移動させる（ステップＳ９１５）。そして、移動指示情報に基づくレンズの駆動が終了したか否かが、圧電素子２１２に供給するパルス数を圧電素子ドライバ２１１がカウントすることにより判断される（ステップＳ９１６）。そして、算出された移動指示情報のパルス数に基づくレンズの移動が終了していないと判断された場合には（ステップＳ９１６）、ステップＳ９１５に戻ることにより駆動が終了するまで待機する。
【０１７８】
一方、算出された移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了したと判断された場合には（ステップＳ９１６）、至近側誤差位置情報に無限遠側メカ端位置の値が設定される（ステップＳ９１７）。
【０１７９】
なお、このレンズ位置初期化処理のステップＳ９１１乃至ステップＳ９１３は、制御部１９２から供給されたフルストローク命令に基づいて、フルストローク移動制御部３５０により行われる。また、ステップＳ９１４およびステップＳ９１７は、メカ端移動指示情報算出部３３０により行われる。
【０１８０】
図１３は、本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作における推定レンズ位置情報更新処理（ステップＳ９４０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【０１８１】
まず、移動指示情報算出部３１０により、オートフォーカスおよびマニュアル動作における移動量に基づいて、駆動部２１０に供給する移動指示情報におけるパルス数が算出される（ステップＳ９４１）。次に、その算出されたパルス数が「０」であるか否かが、移動指示情報が供給された推定レンズ位置情報更新部３２０により判断される（ステップＳ９４２）。そして、移動指示情報のパルス数が「０」であると判断された場合には（ステップＳ９４２）、推定レンズ位置情報更新処理は終了する。
【０１８２】
一方、パルス数が「０」でないと判断された場合には（ステップＳ９４２）、供給された移動指示情報に基づいて、フォーカスレンズ２２０（レンズ）の移動方向が無限遠方向であるか否かが推定レンズ位置情報更新部３２０により判断される（ステップＳ９４３）。そして、レンズの移動方向が無限遠方向であると判断された場合には（ステップＳ９４３）、無限遠方向への移動に関する最大移動量が、移動指示情報のパルス数および誤差情報に基づいて、推定レンズ位置情報更新部３２０により算出される（ステップＳ９４４）。
【０１８３】
次に、推定レンズ位置情報における無限遠側誤差位置情報の値からその算出された最大移動量が減算される（ステップＳ９４５）。続いて、移動指示情報算出部３１０から供給された移動指示情報に基づいて圧電素子ドライバ２１１が圧電素子２１２をパルス駆動することにより、レンズを無限遠方向へ移動させる（ステップＳ９４６）。そして、ステップＳ９４１により算出されたパルス数に基づくレンズの移動が終了したか否かが、圧電素子２１２に供給するパルス数を圧電素子ドライバ２１１がカウントすることにより判断される（ステップＳ９４７）。そして、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了していないと判断された場合には（ステップＳ９４７）、ステップＳ９４６に戻ることにより駆動が終了するまで待機する。
【０１８４】
一方、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了したと判断された場合には（ステップＳ９４７）、推定レンズ位置情報における仮想位置情報の値から移動指示情報のパルス数に相当する値が減算される（ステップＳ９４８）。次に、無限遠方向への移動に関する最小移動量が、ステップＳ９４１により算出された移動指示情報のパルス数および誤差情報に基づいて、推定レンズ位置情報更新部３２０により算出される（ステップＳ９４９）。次に、推定レンズ位置情報における至近側誤差位置情報の値からその算出された最小移動量が減算される（ステップＳ９５０）。
【０１８５】
一方、レンズの移動方向が無限遠方向でないと判断された場合には（ステップＳ９４３）、至近方向への移動に関する最大移動量が、移動指示情報のパルス数および誤差情報に基づいて、推定レンズ位置情報更新部３２０により算出される（ステップＳ９５１）。次に、推定レンズ位置情報における至近側誤差位置情報の値からその算出された最大移動量が加算される（ステップＳ９５２）。
【０１８６】
続いて、移動指示情報算出部３１０から供給された移動指示情報に基づいて圧電素子ドライバ２１１が圧電素子２１２をパルス駆動することにより、レンズを至近方向へ移動させる（ステップＳ９５３）。次に、ステップＳ９４１により算出されたパルス数に基づくレンズの駆動が終了したか否かが、圧電素子２１２に供給するパルス数を圧電素子ドライバ２１１がカウントすることにより判断される（ステップＳ９５４）。そして、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了していないと判断された場合には（ステップＳ９５４）、ステップＳ９５３に戻ることにより駆動が終了するまで待機する。なお、ステップＳ９４６およびステップＳ９５３は、特許請求の範囲に記載の供給手順の一例である。
【０１８７】
一方、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了したと判断された場合には（ステップＳ９５４）、推定レンズ位置情報における仮想位置情報の値に移動指示情報のパルス数に相当する値が加算される（ステップＳ９５５）。次に、至近方向への移動に関する最小移動量が、ステップＳ９４１により算出された移動指示情報のパルス数および誤差情報に基づいて、推定レンズ位置情報更新部３２０により算出される（ステップＳ９５６）。次に、推定レンズ位置情報における無限側誤差位置情報の値にその算出された最小移動量が加算される（ステップＳ９５７）。なお、ステップＳ９４４、Ｓ９４５、Ｓ９４８乃至Ｓ５９５０、Ｓ９５１、Ｓ９５２、Ｓ９５５乃至Ｓ９５７は、特許請求の範囲に記載の推定手順の一例である。
【０１８８】
図１４は、本発明の実施の形態のフォーカスレンズ位置管理動作におけるメカ端移動処理（ステップＳ９２０）の処理手順例を示すフローチャートである。
【０１８９】
まず、フォーカスレンズ２２０（レンズ）の移動先のメカ端が無限遠側メカ端であるか否かがメカ端移動指示情報算出部３３０により判断される（ステップＳ９２１）。そして、移動先のメカ端が無限遠側メカ端であると判断された場合には（ステップＳ９２１）、至近側誤差位置情報および誤差情報に基づいて、無限遠側メカ端にレンズを移動させる移動指示情報のパルス数が算出される（ステップＳ９２２）。
【０１９０】
次に、無限遠側誤差位置情報の値が、無限遠側メカ端の位置を示す値に更新される（ステップＳ９２３）。続いて、メカ端移動指示情報算出部３３０から供給された移動指示情報に基づいて圧電素子ドライバ２１１が圧電素子２１２をパルス駆動することにより、レンズを無限遠方向へ移動させる（ステップＳ９２４）。また、ステップＳ９２２により算出された移動指示情報のパルス数に基づくレンズの移動が終了したか否かが、圧電素子２１２に供給するパルス数を圧電素子ドライバ２１１がカウントすることにより判断される（ステップＳ９２５）。そして、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了していないと判断された場合には（ステップＳ９２５）、ステップＳ９２４に戻ることにより駆動が終了するまで待機する。これにより、レンズが無限遠メカ端の位置に達する。
【０１９１】
一方、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了したと判断された場合には（ステップＳ９２５）、仮想位置情報の値が無限遠側メカ端の位置を示す値に更新される（ステップＳ９２６）。続いて、至近側誤差位置情報の値が無限遠側メカ端の位置を示す値に更新される（ステップＳ９２７）。
【０１９２】
一方、移動先のメカ端が無限遠側メカ端でないと判断された場合には（ステップＳ９２１）、無限遠側誤差位置情報が示す値に基づいて、至近側メカ端にレンズを移動させる移動指示情報のパルス数が算出される（ステップＳ９２８）。次に、至近側誤差位置情報の値が、至近側メカ端の位置を示す値に更新される（ステップＳ９２９）。続いて、メカ端移動指示情報算出部３３０から供給された移動指示情報に基づいて圧電素子ドライバ２１１が圧電素子２１２をパルス駆動することにより、レンズを至近方向へ移動させる（ステップＳ９３０）。また、ステップＳ９２８により算出された移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了したか否かが、圧電素子２１２に供給するパルス数を圧電素子ドライバ２１１がカウントすることにより判断される（ステップＳ９３１）。そして、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了していないと判断された場合には（ステップＳ９３１）、ステップＳ９３０に戻ることにより駆動が終了するまで待機する。これにより、レンズが至近側メカ端の位置に達する。
【０１９３】
一方、移動指示情報のパルス数に基づくレンズの駆動が終了したと判断された場合には（ステップＳ９３１）、仮想位置情報の値が至近側メカ端の位置を示す値に更新される（ステップＳ９３２）。そして、無限遠側誤差位置情報の値が至近側メカ端の位置を示す値に更新される（ステップＳ９３３）。
【０１９４】
このように、本発明の実施の形態によれば、レンズの移動のたびにレンズの位置の範囲を示す推定レンズ位置情報の誤差を考慮して更新することにより、位置センサを設けなくとも、移動量の誤差を考慮してフォーカスレンズの位置を適切に推定することができる。これにより、従来の姿勢や温度の影響による移動誤差を考慮しない場合と比較して、マニュアルフォーカス制御およびオートフォーカス制御時のメカ端（機械端）へのレンズの移動時間が短くなる。また、位置センサ、温度検出センサ、姿勢差を検出する加速度センサを設けなくとも、温度差および姿勢差を考慮したレンズ位置の管理を行うことができるため、レンズモジュールの小型化、および、レンズモジュールを安価に製造することができる。
【０１９５】
なお、本発明の実施の形態では、携帯情報端末に搭載されるカメラモジュールの例について説明したが、これに限定されるものではない。ビデオカメラやデジタルカメラなどにも適用することができる。例えば、一眼レフカメラにおいて、交換レンズに誤差情報を保持させ、ボディがその誤差情報を取得することにより、本発明の実施の形態と同様に実施することができる。
【０１９６】
また、本発明の実施の形態は、レンズの移動量の誤差を考慮してレンズの位置を管理すればよく、仮想位置情報と、無限遠側誤差位置情報と、至近側誤差位置情報との３つの位置情報を保持することに限定されるものではない。例えば、メカ端に移動する場合に、必ず無限遠側メカ端に移動させる場合には、至近側誤差位置情報のみでも本発明の実施の形態と同様に、メカ端に移動する時間を短くすることができる。
【０１９７】
また、本発明の実施の形態では、焦点調整素子（アクチュエータ）は圧電素子を想定し、２つのメカ端間でレンズを移動させる場合について説明したが、これに限定されるものではない。供給する電力とレンズの駆動量（移動量および変化量）との間にヒステリシス特性があるアクチュエータによりレンズを移動させる場合には、移動量に誤差が生じるため、本発明の実施の形態と同様に実施することができる。例えば、圧電素子と同様に、駆動軸の移動（伸縮も含む）によりレンズの位置を移動させる形状記憶合金をアクチュエータとして用いる場合においても同様に実施できる。
【０１９８】
また、本発明の実施の形態では、レンズを光軸方向に移動させることによりフォーカスを調整する撮像装置について説明したが、これに限定されるものではない。例えば、レンズを変形（レンズの一部が変位、または、全体が変位）させることによりレンズの光学特性を変化させてフォーカスを調整する場合においても、アクチュエータにヒステリシス特性がある場合には同様に実施できる。この場合においては、液体レンズ、導電性高分子アクチュエータ、ポリマー樹脂素材などがアクチュエータとして用いられる。これらのアクチュエータによりレンズを変形させる場合においても、供給する電力とレンズの変形量との間に誤差が生じる。この場合には、レンズの変形可能な形状範囲を、本発明の実施の形態において説明したメカ端間の区間（例えば、図４乃至図７参照）とする。また、供給した電力と誤差とに基づいて算出したレンズの現在の形状が推定される範囲を、本発明の実施の形態において説明したフォーカスレンズ２２０があると推定される位置の範囲（例えば、図５のレンズ位置範囲４３５）とする。そして、本発明の実施の形態と同様に、レンズの現在の形状（変形量）が推定される範囲を更新する。このようにすることにより、レンズを変形させる場合においても同様に実施することができる。また、姿勢と温度のみの影響を考慮したがこれに限定されるものではなく、他の要因で移動量が変化する場合においても誤差の量を算出することにより同様に実施できる。
【０１９９】
また、本発明の実施の形態で示した誤差情報は一例である。例えば、姿勢差は、温度差および姿勢差の最大および最小が、移動方向（無限遠方向と至近方向）で異なる場合も考えられる。この場合においては、最大移動量および最小移動量を算出する時に移動方向に合わせて適切な値を用いて算出することにより、本発明の実施の形態と同様に実施することができる。
【０２００】
また、本発明の実施の形態では、フォーカスレンズについて説明したが、これに限定されるものではない。例えば、ズームレンズにも適用することができる。
【０２０１】
なお、本発明の実施の形態は本発明を具現化するための一例を示したものであり、本発明の実施の形態において明示したように、本発明の実施の形態における事項と、特許請求の範囲における発明特定事項とはそれぞれ対応関係を有する。同様に、特許請求の範囲における発明特定事項と、これと同一名称を付した本発明の実施の形態における事項とはそれぞれ対応関係を有する。ただし、本発明は実施の形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において実施の形態に種々の変形を施すことにより具現化することができる。
【０２０２】
また、本発明の実施の形態において説明した処理手順は、これら一連の手順を有する方法として捉えてもよく、また、これら一連の手順をコンピュータに実行させるためのプログラム乃至そのプログラムを記憶する記録媒体として捉えてもよい。この記録媒体として、例えば、ＣＤ（Compact Disc）、ＭＤ（MiniDisc）、ＤＶＤ（Digital Versatile Disk）、メモリカード、ブルーレイディスク（Blu-ray Disc（登録商標））等を用いることができる。
【符号の説明】
【０２０３】
１００  撮像装置
１１０  カメラヘッド部
１２０  撮像素子
１３０  誤差情報保持部
１４０  画像処理チップ
１５０  信号処理部
１６０  合焦判定部
１９１  操作受付部
１９２  制御部
１９３  表示部
１９４  記録部
２００  レンズ部
２１０  駆動部
２２０  フォーカスレンズ
３００  レンズ駆動制御部
３１０  移動指示情報算出部
３２０  推定レンズ位置情報更新部
３３０  メカ端移動指示情報算出部
３４０  推定レンズ位置情報保持部
３５０  フルストローク移動制御部
【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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