(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
被写体を撮像する際、光学素子の光軸に沿った駆動を制御して、前記光学素子を有する撮像光学系を前記被写体に合焦させる光学機器であって、
前記光学素子の位置を検出して検出位置情報を得る検出手段と、
前記検出手段の検出感度を設定する設定手段と、
前記設定手段によって前記検出手段の検出感度が第１の感度に設定された際の前記検出手段で得られた検出位置情報に基づいて、前記設定手段によって前記検出手段の検出感度が前記第１の感度よりも高い第２の感度に設定された際の前記検出手段で得られた検出位置情報を補正する補正手段と、
を有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記検出手段は、印加される駆動電流の大きさに応じて前記検出感度が変化し、
前記設定手段は、前記検出手段に印加する駆動電流の大きさを変更して前記検出感度を変更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】
前記検出手段は、前記光学素子に設けられた永久磁石と、
前記光軸に沿って所定の間隔をおいて配置された一対のホール素子とを有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記光学素子の前記光軸に沿った駆動を制御する駆動制御手段を備え、
前記駆動制御手段によって前記光学素子が駆動制御されている間に、前記設定手段は前記検出手段の検出感度を変更することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記設定手段によって前記検出手段の感度が前記第１の感度に設定されると、前記駆動制御手段は、前記光学素子を前記光軸に沿って駆動して、前記撮像光学系を介して得られた画像に応じたコントラスト評価値が最大となる位置を通過すると前記光学素子の駆動を停止することを特徴とする請求項４に記載の光学機器。
【請求項６】
前記駆動制御手段によって前記光学素子の駆動が停止されると、前記設定手段によって前記検出手段の感度が前記第２の感度とされ、前記補正手段は、前記第２の感度の検出手段で得られた検出位置情報を第１の検出位置情報として得て、
前記第１の検出位置情報が得られると、前記設定手段によって前記検出手段の感度が前記第１の感度とされ、前記補正手段は、前記第１の感度の検出手段で得られた検出位置情報を第２の検出位置情報として得て、前記第２の検出位置情報で前記第１の検出位置情報を補正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】
前記光学素子はレンズであることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項８】
光軸に沿って移動可能な光学素子の位置を検出して検出位置情報を得る検出センサを備え、被写体を撮像する際、前記光学素子を光軸に沿って駆動して前記光学素子を有する撮像光学系を前記被写体に合焦させる光学機器の制御方法であって、
前記検出センサの検出感度を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が第１の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報に基づいて、前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が前記第１の感度よりも高い第２の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報を補正する補正ステップと、
を有することを特徴とする制御方法。
【請求項９】
光軸に沿って移動可能な光学素子の位置を検出して検出位置情報を得る検出センサを備え、被写体を撮像する際、前記光学素子を光軸に沿って駆動して前記光学素子を有する撮像光学系を前記被写体に合焦させる光学機器で用いられる制御プログラムであって、
前記光学機器が備えるコンピュータに、
前記検出センサの検出感度を設定する設定ステップと、
前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が第１の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報に基づいて、前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が前記第１の感度よりも高い第２の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報を補正する補正ステップと、
を実行させることを特徴とする制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器、その制御方法、および制御プログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、デジタルスチルカメラ又はビデオカメラなどの撮像装置において、フォーカスレンズなどの撮影レンズの位置を検出して、当該レンズ位置に応じて撮影レンズを駆動制御する撮像装置が知られている（特許文献１に参照）。
【０００３】
そして、特許文献１に記載の撮像装置では、合焦動作が終了するなどの感度アップ条件に該当する場合には、ホール素子に供給する定電流を増加させて、ホール素子の感度を上げるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００９−４７７５７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述の特許文献１に記載の撮像装置では、ホール素子が高感度に切り替えられた際には、当該ホール素子の出力に重畳するオフセット成分を除去する必要がある。このため、特許文献１に記載の撮像装置では、高感度のホール素子の出力から除去すべきオフセット量を求めて、当該オフセット量をホール素子の出力から減算する。
【０００６】
ところが、高感度の際のホール素子の出力が既に飽和していると、除去すべきオフセット量を求めることができない。
【０００７】
従って、本発明の目的は、使用条件に拘わらず安定してオフセット除去を行うことのできる撮像装置、その制御方法、および制御プログラムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するため、本発明による光学機器は、被写体を撮像する際、光学素子の光軸に沿った駆動を制御して、前記光学素子を有する撮像光学系を前記被写体に合焦させる光学機器であって、前記光学素子の位置を検出して検出位置情報を得る検出手段と、前記検出手段の検出感度を設定する設定手段と、前記設定手段によって前記検出手段の検出感度が第１の感度に設定された際の前記検出手段で得られた検出位置情報に基づいて、前記設定手段によって前記検出手段の検出感度が前記第１の感度よりも高い第２の感度に設定された際の前記検出手段で得られた検出位置情報を補正する補正手段と、を有することを特徴とする。
【０００９】
本発明による制御方法は、光軸に沿って移動可能な光学素子の位置を検出して検出位置情報を得る検出センサを備え、被写体を撮像する際、前記光学素子を光軸に沿って駆動して前記光学素子を有する撮像光学系を前記被写体に合焦させる光学機器の制御方法であって、前記検出センサの検出感度を設定する設定ステップと、前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が第１の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報に基づいて、前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が前記第１の感度よりも高い第２の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報を補正する補正ステップと、を有することを特徴とする。
【００１０】
本発明による制御プログラムは、光軸に沿って移動可能な光学素子の位置を検出して検出位置情報を得る検出センサを備え、被写体を撮像する際、前記光学素子を光軸に沿って駆動して前記光学素子を有する撮像光学系を前記被写体に合焦させる光学機器で用いられる制御プログラムであって、前記光学機器が備えるコンピュータに、前記検出センサの検出感度を設定する設定ステップと、前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が第１の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報に基づいて、前記設定ステップで前記検出センサの検出感度が前記第１の感度よりも高い第２の感度に設定された際の前記検出センサで得られた検出位置情報を補正する補正ステップと、を実行させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、検出感度が低感度である際に得られた検出位置情報に基づいて、検出感度が高感度である際に得られた検出位置情報を補正する。これによって、使用条件に拘わらず安定してオフセット除去を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施の形態による光学機器としての撮像装置の一例についてその構成を示す図である。
【図２】図１に示すカメラの構造を示す断面図である。
【図３】図１に示す磁気センサの出力を説明するための図であり、（ａ）は第１の磁気センサの出力を示す図、（ｂ）は第２の磁気センサの出力を示す図、（ｃ）は第１の磁気センサの出力および第２の磁気センサの出力と第１の差動増幅部の出力（差動出力）との関係を示す図である。
【図４】図１に示すＡＦレンズのスキャン動作の一例を説明するための図である。
【図５】図１に示すＡＦレンズのスキャン動作の他の例を説明するための図である。
【図６】図１に示すカメラで行われるＡＦ動作の一例を説明するためのフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本発明の実施の形態による光学機器としての撮像装置の一例について図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施の形態による光学機器としての撮像装置の一例についてその構成を示す図である。
【００１５】
図示の光学機器としての撮像装置は、例えば、デジタルカメラ（以下単にカメラと呼ぶ）であり、ＡＦレンズ１２を有する光学部（撮像光学系又は光学系ともいう）を備えている。そして、ＡＦレンズ１２は、後述するようにして、撮影光軸１１に沿って移動可能である。ＡＦレンズ１２はレンズ保持枠１３に保持されており、このレンズ保持枠１３はガイド軸１４によって撮影光軸１１方向に摺動可能に支持されている。
【００１６】
鏡筒部２１（図２）には支持部１５ａおよび１５ｂが設けられており、支持部１５ａおよび１５ｂによってガイド軸１４が支持される。レンズ保持枠１３には永久磁石１６が固定され、この永久磁石１６は、図中矢印１６ａで示す方向に着磁されている。この結果、永久磁石１６によって外部磁界１６ｂおよび１６ｃが形成される。
【００１７】
永久磁石１６に対向してコア１８が配置され、このコア１８にはコイル１７が巻回されて固定されている。そして、ガイド軸１４の延在方向に沿って所定の間隔をおいてホール素子又はＭＲ素子などの一対の磁気センサ（検出センサ）１９ａおよび１９ｂが配置されている。磁気センサ１９ａおよび１９ｂには第１の差動増幅部１９ｃが接続されている。そして、第１の差動増幅部１９ｃは磁気センサ１９ａおよび１９ｂの出力の差を増幅して出力する。
【００１８】
光学系の後段には撮像素子（撮像部ともいう）１１０が配置されており、撮像素子１１０には光学系を介して被写体像（光学像）が結像される。そして、撮像素子１１０は光学像に応じた画像信号を生成する。そして、撮像素子１１０は画像信号をＡ／Ｄ変換して画像データとして出力する。
【００１９】
カメラ本体部（図２）にはＣＰＵ１１１が備えられている。ＣＰＵ１１１は、評価値算出部１１１ａ、関連づけ部１１１ｂ、駆動指示部１１１ｃ、目標値算出部１１１ｄ、センサ制御部１１１ｅ、およびオフセット制御部１１１ｆを有している。評価値算出部１１１ａは撮像素子１１０の出力である画像データに基づいて被写体像に係るコントラスト評価値を求める。
【００２０】
関連づけ部１１１ｂには、後述するようにして、磁気センサ１９ａおよび１９ｂの出力に応じて求められたＡＦレンズ１２の位置（以下単にレンズ位置と呼ぶ）とコントラスト評価値とを関連づけて、関連づけ信号として出力する。駆動指示部１１１ｃは、関連づけ信号又はレンズ位置と目標位置算出部１１１ｄの出力とに応じてＡＦレンズ１２の駆動を制御するための駆動指示信号を出力する。
【００２１】
目標位置算出部１１１ｄはＡＦレンズ１２の目標位置を駆動指示部１１１ｃおよびセンサ制御部１１１ｅに出力する。センサ制御部１１１ｅは目標位置算出部１１１ｄの出力であるＡＦレンズ１２の目標位置に応じて磁気センサ１９ａおよび１９ｂに与える駆動電流を制御する。オフセット制御部１１１ｆは磁気センサ１９ａおよび１９ｂの出力に重畳するオフセット成分を除去するタイミングを制御する。
【００２２】
コイル駆動部１１２は駆動指示手段の出力である駆動指示信号に基づいてコイル１７に駆動電流を印加する。センサ駆動部１１３はセンサ制御部１１１ｅの出力に基づいて磁気センサ１９ａおよび１９ｂに駆動電流を印加する。利得補償部１１４は第１の差動増幅部１９ｃの出力を駆動指示部１１１ｃの出力に基づいて補償する。
【００２３】
第１の経路切替部１１５はセンサ制御部１１１ｅの出力に基づいて利得補償部１１４の出力を切り替える。ここでは、第１の経路切替部１１５は、センサ制御部１１１ｅの出力を参照して、磁気センサ１９ａおよび１９ｂの感度が高いと、利得補償部１１４の出力を補償信号Ｂとして第２の差動増幅部１１７および第１のサンプルホールド部（Ｓ／Ｈ  １）１１６ａに送る。一方、磁気センサ１９ａおよび１９ｂの感度が低いと、利得補償部１１４の出力を補償信号Ａとして第２の経路切替部１１８および第２のサンプルホールド部（Ｓ／Ｈ  ２）に送る。
【００２４】
第１のサンプルホールド部１１６ａは、補償信号Ｂをオフセット制御部１１１ｅの出力タイミングに基づいて保持して補償信号Ｃとする。第２のサンプルホールド部１１６ｂは補償信号Ａをオフセット制御部１１１ｅの出力タイミングに基づいて保持して補償信号Ｅとする。
【００２５】
第２の差動増幅部１１７は補償信号Ｂと補償信号Ｃとを差動増幅して補償信号Ｄとする。そして、第２の差動増幅部１１７の出力である補償信号Ｄと第２のサンプルホールド部１１６ｂの出力である補償信号Ｅとは加算されて補償信号Ｄとされる。第２の経路切替部１１８は補償信号Ａおよび補償信号Ｄを、センサ制御部１１１ｅの出力に基づいて選択的に出力する。増幅／ＡＤＣ１１９は、第２の経路切替部２の出力を増幅するとともにＡ／Ｄ変換してレンズ位置としてＣＰＵ１１１（ここでは、関連づけ部１１１ｂおよび駆動指示部１１１ｃ）に送る。
【００２６】
図２は、図１に示すカメラの構造を示す断面図である。
【００２７】
前述の光学系は、ＡＦレンズ１２の他に、レンズ２１ａおよび２１ｂ、光学ローパスフィルタ２２などを備えている。そして、光学系は鏡筒部２１に保持される。図１には示されていないが、光学系の後段には絞り兼用シャッタ２３が配置され、絞り兼用シャッタ２４の後段に前述の撮像素子１１０が配置される。そして、カメラ本体部２４には撮像素子１１０およびＣＰＵ１１１が備えられるとともに、その背面には背面液晶モニタ２５が配置される。
【００２８】
レンズ鏡筒部２１はカメラ本体部２４に支持されており、カメラ本体部２４に備えられたＣＰＵ１１１によって鏡筒部２１が制御されて、ズーム制御、シャッタ制御、および沈胴制御が行われる。
【００２９】
図２では、レンズ鏡筒部２１およびカメラ本体部２４が一体である撮像装置が示されている。
【００３０】
図１および図２を参照して、コイル駆動部１１２がコイル１７に電流を流すと磁界が生じる。そして、当該磁界と永久磁石１６の磁束（つまり、外部磁界１６ａおよび１６ｂ）とに応じて、ＡＦレンズ１２は撮影光軸１１に沿って（図２に示す矢印１１ａの方向）駆動される。磁気センサ１９ａおよび１９ｂはＡＦレンズ１２の位置を検出する。なお、図１において、磁石１６による外部磁界１６ｂおよび１６ｃに応じて磁気センサ１９ａおよび１９ｂの出力は変化する。
【００３１】
図３は、図１に示す磁気センサの出力を説明するための図である。そして、図３（ａ）は第１の磁気センサの出力を示す図であり、図３（ｂ）は第２の磁気センサの出力を示す図である。また、図３（ｃ）は、第１の磁気センサの出力および第２の磁気センサの出力と第１の差動増幅部の出力（差動出力）との関係を示す図である。
【００３２】
図３（ａ）においては、磁界の変化に対する磁気センサ１９ａの出力の変化が示されており、図示のように磁界変化範囲が規定されている。そして、磁界変化範囲において、矢印３１ａで示すように磁界が小さくなるにつれて、磁気センサ１９ａの出力は太線３２ａで示すように大きくなる。
【００３３】
図３（ｂ）においては、磁界の変化に対する磁気センサ１９ｂの出力の変化が示されており、図示のように磁界変化範囲が規定されている。そして、磁界変化範囲において、矢印３１ｂで示すように磁界が大きくなるにつれて、磁気センサ１９ｂの出力は太線３２ｂで示すように小さくなる。
【００３４】
なお、図１において、永久磁石１６が磁気センサ１９ｂに近づく方向に駆動されると、磁気センサ１９ａに加わる磁界は小さくなり、磁気センサ１９ｂに加わる磁界は大きくなる。
【００３５】
図３（ｃ）には、永久磁石１６が磁気センサ１９ｂに近づく方向に駆動された際の第１の差動増幅部１９ｃの差動出力３３が示されている。この差動出力３３は磁気センサ１９ａの出力３２ａと磁気センサ１９ｂの出力３２ｂの差に応じた出力である。
【００３６】
なお、磁気センサ１９ａの出力３２ａおよび磁気センサ１９ｂの出力３２ｂは、図３（ａ）および図３（ｂ）に示すように線型範囲（磁界変化範囲）が狭いが、差動出力３３は出力３２ａおよび３２ｂを打ち消すので、線型範囲が広くなる。
【００３７】
さらに、第１の差動増幅部１９ｃで得られる差動出力は外部磁界の変化のように同相成分のノイズも除去できるメリットがある。但し、磁気センサ１９ａおよび１９ｂの近傍に設けられたコイル１７の駆動に伴って大きな磁界変化が発生する。この磁界変化は磁気センサ１９ａおよび１９ｂに対して同相成分ではあるものの、大きな変化であるので差動出力によって十分除去できないこともある。
【００３８】
一方、コイル１７で発生する磁界は駆動指示部１１１ｃの出力である駆動指示信号によって予め予測することができる。利得補償部１１４は駆動指示部１１１ｃの出力に基づいて第１の差動増幅部１９ｃの利得を調整してコイル１７によって発生する磁界が磁気センサ１９ａおよび１９ｂに与える影響を軽減する。
【００３９】
なお、図１においては、利得補償部１１４が第１の差動増幅部１９ｃの利得を調整するようにしたが、直接磁気センサ１９ａおよび１９ｂの出力を調整した後に差動増幅を行うようにしてもよい。
【００４０】
上述のようにして、得られたＡＦレンズ１２の位置情報は増幅／ＡＤＣ１１９によって所定のダイナミックレンジに増幅された後、Ａ／Ｄ変換されて駆動指示部１１１ｃに送られる。駆動指示部１１１ｃは、ＡＦレンズ１２の位置情報と目標値算出部１１１ｄから送られる目標値との差分に応じて、ＡＦレンズ１２を駆動するための駆動指示信号をコイル駆動部１１２に出力する。このような制御は、既知のフィードバック駆動制御であって、駆動指示部１１１ｃはコイル駆動を安定化させるために必要に応じで進み又は遅れ位相制御を行う。
【００４１】
ここで、ＡＦレンズ１２を合焦駆動させるための目標値算出部１１１ｄの出力（目標値）について説明する。
【００４２】
画像のコントラスト評価値を用いてピント合わせを行う手法では、ＡＦレンズ１２を所定の範囲で走査して、当該走査において最もコントラスト評価値の大きいＡＦレンズ１２の位置をピントが合った位置（合焦位置）とする。
【００４３】
ＡＦレンズ１２を走査する際には、例えば、まずＡＦレンズ１２を駆動ストロークの端など所定の位置（初期位置）に位置づける。そして、ＡＦレンズ１２を初期位置から所定の方向に駆動する。この際、撮像部１１０の出力である画像データに応じて粗いサンプリング周期で順次コントラスト評価値を求める（粗スキャン）。
【００４４】
続いて、コントラスト評価値が増大から減少に変化した時点で、ＡＦレンズ１２の駆動を停止する。そして、コントラスト評価値が増大から減少に変化した領域近辺においてＡＦレンズ１２を再度走査する。この際には、撮像部１１０の出力である画像データに応じて密なサンプリング周期でコントラスト評価値を求める（密スキャン）。
【００４５】
続いて、密なサンプリング周期で求めたコントラスト評価値において最も高いコントラスト評価値が得られたＡＦレンズ１２の位置にＡＦレンズ１２を再度駆動する。
【００４６】
なお、上述したように、最も高いコントラスト評価値が得られたＡＦレンズ１２の位置ではなく、密なサンプリング周期で求めたコントラスト評価値群を繋いだ曲線などに応じて最終的なＡＦレンズ１２の目標位置を定めるようにしてもよい。
【００４７】
図４は、図１に示すＡＦレンズのスキャン動作の一例を説明するための図である。
【００４８】
図４において、横軸はＡＦレンズ１２を光軸１０に沿ってスキャン（走査）した時間を示す。また、縦軸は評価値算出部１１１ａの出力であるコントラスト評価値、ＣＰＵ１１１に入力される増幅／ＡＤＣ１１９の出力（レンズ位置）、および目標位置を示す。
【００４９】
目標値算出手段１１１ｄの出力である目標値は破線４０ａで示されており、ここではＡＦレンズ１２は既に駆動ストロークの端（例えば、被写体が無限位置にある際に光学系が合焦する位置）に位置づけられているものとする。
【００５０】
カメラの電源オン又はレリーズボタンの半押しのような撮影準備動作が開始されると、時間の経過につれて破線４０ａで示すように目標値は大きくなる。曲線４３は破線４０ａで示す目標値に応じて駆動されるＡＦレンズ１２の位置を示す。前述のように、駆動指示部１１１ｃは、目標値算出部１１１ｄの出力である目標値とＡＦレンズ１２の位置情報とに応じて、コイル駆動部１１２を制御してＡＦレンズ１２を駆動する。よって、曲線４３は破線４０ａに対して僅かの遅れを伴って追従することになる。
【００５１】
プロット４３ａからプロット４４ｌは、ＡＦレンズ１２が曲線４３で示すように移動する際の磁気センサ１９ａおよび１９ｂの出力（増幅／ＡＤＣ１１９からＣＰＵ１１１に入力する信号）であって、ＡＦレンズ１２の位置を示す。曲線４３で示すＡＦレンズ１２の移動に伴って、撮像部１１０に入射する被写体像においてその焦点状態が変化する。これによって、評価値算出部１１１ａの出力であるコントラスト評価値が変化する。
【００５２】
図４に示すプロット４１ａからプロット４１ｆは、評価値算出部１１１ａの出力であるコントラスト評価値を示す。コントラスト評価値が増加していき、プロット４１ｆで示すように減少に転ずると、目標値算出部１１１ｄは出力を減少に転じた時点の目標値に固定する。これによって、ＡＦレンズ１２がプロット４１ｅで示す合焦位置を通過したことが分かる。なお、上述の動作を粗スキャン４１という。
【００５３】
ＣＰＵ１１１はプロット４１ａからプロット４１ｆまでのコントラスト評価値の変化に基づいて再度ＡＦレンズ１２を駆動（つまり、スキャン）する区間（密スキャン区間）を設定する。ＣＰＵ１１１は粗スキャン４１で得られたコントラスト評価値４１ａからコントラスト評価値４１ｆのうちで最も高いコントラスト評価値４１ｅを含む周辺区間を密スキャン区間として設定する。目標値算出部１１１ｄはＡＦレンズ１２を密スキャン区間で再度移動させるため目標値を出力する（破線４０ｂ）。
【００５４】
この目標値に基づいてＡＦレンズ１２が駆動される。この際、評価値算出部１１１ａは粗スキャン４１におけるサンプリングよりも密なサンプリングによってコントラスト評価値を出力する。そして、再度設定されたスキャン区間（密スキャン区間）におけるＡＦレンズ１２の移動（つまり、スキャン）が終了すると、ＡＦレンズ１２は当該スキャン終了の位置に停止する。なお、上述の動作を密スキャンという。
【００５５】
上述のようにして、密スキャン区間におけるＡＦレンズ１２の駆動が終了すると、ＣＰＵ１１１は、密スキャン区間において評価値算出部１１１ａが求めたコントラスト評価値４１ｇからコントラスト評価値４１ｌに基づいて最もコントラスト評価値が高いＡＦレンズ１２の位置を求める。
【００５６】
例えば、最も高いコントラスト評価値に対応するＡＦレンズ位置がプロット４１ｉである場合には、関連づけ部１１１ｂは当該コントラスト評価値に対応する位置４３ｉをＡＦレンズ１２の位置として関連づける。なお、コントラスト評価値４１ｇから４１ｌを結ぶ曲線から最も高いコントラスト評価値を求める場合に、最も高いコントラスト評価値がプロット４１ｈとプロット４１ｉとの間とされた際には、関連づけ部１１１ｂは位置４３ｈと位置４３ｉの間の位置をＡＦレンズ１２の位置として関連づける。
【００５７】
関連づけ部１１１ｂは、目標値算出部１１１ｄの代わりにＡＦレンズ１２の位置（例えば、位置４３ｉ）を目標値として駆動指示部１１１ｃに出力する。そして、駆動指示部は増幅／ＡＤＣ１１９の出力と関連付け部１１１ｂの出力との差分に応じてコイル駆動部１１２を制御する。
【００５８】
これによって、ＡＦレンズ１２は増幅／ＡＤＣ１１９の出力が位置４３ｉとなるまで駆動されて、位置４３ｉで停止する。なお、上述の動作を合焦動作４６という。このようにして、ＡＦレンズ１２は合焦位置まで駆動されて合焦動作が完了する。
【００５９】
ところで、上述のスキャン動作においては、関連づけ部１１１ｂにおいて関連づけされる位置４１ｇから位置４１ｌの精度が問題となる。磁気センサ１９ａおよび１９ｂはセンサ駆動部１１３から駆動電流が供給されてＡＦレンズ１２の位置を検出する。この際、センサ駆動部１１３から磁気センサ１９ａおよび１９ｂに供給される駆動電流が大きいと、磁気検出感度が高くなって高精度にＡＦレンズ１２の位置を検出することができる。
【００６０】
ところが、センサ駆動部１１３から供給される駆動電流が大きくなると、つまり、磁気検出感度が高くなると、磁界変化が大きくなって、磁気センサ１９ａおよび１９ｂの出力が飽和してしまうことがある。一方、センサ駆動部１１３から供給される駆動電流が小さいと、飽和は生じないものの磁気検出感度が低くなって高精度にＡＦレンズ１２の位置を検出することができない。
【００６１】
そこで、ここでは、粗スキャン区間および密スキャン区間においてはセンサ駆動部１１３から磁気センサ１９ａおよび１９ｂに供給する駆動電流を小さくして（補償信号Ａを用いて）飽和のない条件でＡＦレンズ１２を制御する。そして、関連づけ部１１１ｂがＡＦレンズ１２の位置検出出力と評価値算出部１１１ａのコントラスト評価値とを関連づける際には駆動電流を大きくして補償信号Ｂを用いる。さらに、合焦動作を行う際においても駆動電流を大きくして補償信号Ｂを用いる。
【００６２】
これによって、粗スキャン４１および密スキャン４２の際には、スキャン全域に渡ってＡＦレンズ１２を安定して駆動制御することができる。そして、合焦動作においては高精度にＡＦレンズ１２を駆動制御することができる。
【００６３】
粗スキャン４１を行う際には、センサ制御部１１１ｅは磁気センサ１９ａおよび１９ｂに供給する駆動電流を小さくするようにセンサ駆動部１１３を制御する。また、第１の経路切替部１１５は、センサ制御部１１１ｅの制御下で利得補償部１１４の出力である補償信号Ａを第２の経路切替部１１８に送る。そして、第２の経路切替部１１８は、センサ制御部１１１ｅの制御下で補償信号Ａを増幅／ＡＤＣ１１９に送る。そして、密スキャン４２の際には、センサ制御手段１１１ｅはセンサ駆動部１１３を制御して磁気センサ１９ａおよび１９ｂにする駆動電流を交番的に増減する。
【００６４】
密スキャン４２の初期において、オフセット制御部１１１ｆは第１のサンプルホールド部１１６ａを制御して、第１のサンプルホールド部１１６ａに補償信号Ｂをサンプルホールドさせる。第２の差動増幅部１１７は、第１のサンプルホールド部１１６ａのホールド値と補償信号Ｂとの差動増幅出力を出力する。
【００６５】
差動増幅直後の差動増幅出力は、ホールド値（補償信号）Ｃ（補償信号Ｂと等しい）と補償信号Ｂとの差分となるので、ゼロである。そして、時間の経過とともに補償信号Ｂは変化するが、ホールド値Ｃは変化しないので差動増幅出力は変化することになる。また、補償信号Ｂを出力する前の補償信号Ａは第２のサンプルホールド部１１６ｂに与えられる。第２のサンプルホールド部１１６ｂは補償信号Ａをサンプルホールドして、ホールド値Ｅを出力する。そして、差動増幅部１１７の差動増幅出力Ｄとホールド値Ｅとは加算されて補償信号Ｄとして第２の経路切替部１１８に送られる。
【００６６】
これによって、第２の経路切替部１１８は補償信号Ａ（プロット４３ｆ、４３ｇ、４３ｈ、４３ｉ、４３ｊ、４３ｋ、４３ｌ）と補償信号Ｄ（プロット４４ｆ、４４ｇ、４４ｈ、４４ｉ、４４ｊ、４４ｋ、４４ｌ）とを交互に出力する。このようにして、補償信号Ｄの初期値（プロット４４ｆ）は補償信号Ａの初期値（プロット４３ｆ）とほぼ同一の出力となる。補償信号Ｂは補償信号Ａに比べて大きいので、ＡＦレンズ１２の変位が大きいと飽和する。
【００６７】
ここで、図４において、例えば、ＡＦレンズ１２が移動する際に補償信号Ｂが得られている場合について説明する。
【００６８】
直線４５は、センサ駆動部１１３が磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を大きくして、通常の駆動電流の５倍の駆動電流を供給した際のＡＦレンズ１２の検出位置出力を示す。この場合には、ＡＦレンズ１２の駆動を開始して間もなく、直線４５、つまり、検出位置出力は出力飽和レベル４７に達する。なお、出力飽和レベル４７は増幅／ＡＤＣ１１９の前段の増幅器のダイナミックレンジで決定される。そして、出力飽和レベル４７を超える位置検出は飽和信号として常に一定の値となる。つまり、ＡＦレンズ１２の位置を検出することができなくなってしまう。
【００６９】
一方、センサ駆動部１１３によって磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加される駆動電流が小さいと、ＡＦレンズ１２の位置検出出力はプロット４３ａからプロット４３ｌに示すように出力飽和レベル４７の範囲に収まる。そして、当該範囲は全てのダイナミックレンジを用いる設定とされる。
【００７０】
いま、密スキャン４２を行う際には、ＡＦレンズ１２は補償信号Ａ（感度の小さい磁気センサ出力）に基づいて駆動制御される。この際、ほぼ同時に補償信号Ｂ（感度の大きい磁気センサ出力）とコントラスト評価値とが関連付けられる。つまり、補償信号Ａは微弱でノイズが多いので、コントラスト評価値と補償信号Ａとを関連づけて目標値を算出することは不向きであるため、補償信号Ｂとコントラスト評価値とが関連付けられる。
【００７１】
センサ制御部１１１ｅは、例えば、１０ｋＨｚの周期でセンサ駆動部１１３を駆動制御して、磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を制御する。この際、第１の経路切替部１１５によって補償信号Ａおよび補償信号Ｂが選択的に出力される。補償信号Ａは、第２の経路切替部１１８および増幅／ＡＤＣ１１９を介してＣＰＵ１１１に入力される。そして、増幅／ＡＤＣ１１９の出力と目標値算出部１１１ｄの出力である目標値とに基づいて、駆動指示部１１１ｃはコイル駆動部１１２を制御する。
【００７２】
密スキャン４２の開始の際（補償信号Ａによってプロット４３ｆが得られた後に第１の経路切替部１１５が補償信号Ｂに切り替えた時点）で、オフセット制御部１１１ｆは第１のサンプルホールド部１１６ａにサンプルホールド信号を送る。これによって、第１のサンプルホールド部１１６ａは補償信号Ｂをサンプルホールドして、ホールド値（補償信号）Ｃを出力する。そして、第２の差動増幅部１１７は補償信号Ｂと補償信号Ｃとの差動増幅出力を出力するが、密スキャン４２の開始直後においては、補償信号Ｃは補償信号Ｂと等しいので、差動増幅出力はゼロとなる。
【００７３】
第２のサンプルホールド部２は、オフセット制御部１１１ｅの制御下でＡＦレンズ１２の位置がプロット４３ｆである際の補償信号Ａをサンプルホールドして補償信号Ｅとして出力する。そして、補償信号Ｅと第２の差動増幅部１１７の差動増幅出力との和が補償信号Ｄとなる。
【００７４】
これによって、補償信号Ｄは、図４に示すプロット４３ｆ〜４３ｌで示すように、当初ＡＦレンズ１２の位置を示すレンズプロット４３ｆとほぼ等しく、その後、補償信号Ｄはプロット４３ｆ〜４３ｌに比べて５倍となる。
【００７５】
このように、プロット４３ｆは出力開始時に出力飽和レベル４７近くにあり、その後、飽和レベル４７から遠ざかるので、ＡＦレンズ１２の移動につれて増幅／ＡＤＣ１１９の出力が飽和してしまうことがない。
【００７６】
図５は、図１に示すＡＦレンズのスキャン動作の他の例を説明するための図である。なお、図５において、図４と同一の要素には同一の参照番号が付されている。
【００７７】
図５には、図４に示すＡＦレンズ１２のスキャン動作と逆方向にスキャン動作を行う例が示されている。つまり、図５においては、被写体が至近位置にある際に光学系が合焦する位置にＡＦレンズ１２が位置し、当該位置からＡＦレンズの駆動が行われる場合が示されている。この場合には、粗スキャン４１の際には、補償信号Ａはプロット４３ａ〜４３ｆで示すように次第に出力が小さくなる。そして、密スキャン４２を行う際、補償信号Ｄはプロット４４ｆで示すようにプロット４３ｆと同一の出力から密スキャン４２に伴って増加する。ところが、プロット４４ｆにおける補償信号Ｄは小さいので、その後、補償信号Ｄが増加しても出力飽和レベル４７を超えることはない。
【００７８】
図６は、図１に示すカメラで行われるＡＦ動作の一例を説明するためのフローチャートである。なお、図示のフローチャートに係る処理はＣＰＵ１１１の制御下で行われる。
【００７９】
いま、カメラにおいて、撮影準備開始ボタンが操作されると、センサ制御部１１１ｅはセンサ駆動部１１３を制御して磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を小とする（ステップＳ６００１）。そして、ＣＰＵ１１１は第１の経路切替部１１４の出力である補償信号Ａを第２の経路切替部１１８および増幅／ＡＤＣ１１９を介して取り込む（ステップＳ６００２）。
【００８０】
続いて、駆動指示部１１１ｃは補償信号Ａと目標値とに基づいてコイル駆動部１１２を駆動制御してコイル１７に駆動電流を印加する（ステップＳ６００３）。これによってＡＦレンズ１２は粗スキャンを開始する。
【００８１】
次に、評価値算出部１１１ａは予め定められた周期（例えば、１／１２０秒）で撮像部１１０の出力である画像データを取り込み、コントラスト評価値を求める（ステップＳ６００４）。そして、駆動指示部１１１ｃはコントラスト評価値が最高値（最大値：頂点）を通過したか否かを判定する（ステップＳ６００５）。つまり、ここでは、駆動指示部１１１ｃはＡＦレンズ１２の駆動に伴って時系列的に得られたコントラス評価値が減少に転じたか否かを判定することになる。
【００８２】
コントラスト評価値が最高値を通過しないと（ステップＳ６００５において、ＮＯ）、駆動指示部１１１ｃはステップＳ６００３の処理に戻る。一方、コントラスト評価値が最高値を通過すると（ステップＳ６００５において、ＮＯ）、駆動指示部１１１ｃは目標値算出部１１１ｄの出力である目標値に基づいてコイル駆動部１１２を制御してＡＦレンズ１２の駆動を停止する（ステップＳ６００６）。
【００８３】
続いて、センサ制御部１１１ｅはセンサ駆動部１１３を制御して磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を大とする（ステップＳ６００７）。そして、駆動指示部１１１ｃは第１の経路切替部１１４の出力である補償信号Ｂを、第２の差動増幅部１１７、第２の経路切替部１１８、および増幅／ＡＤＣ１１９を介して取り込んで信号ａ（第１の検出位置情報）としてホールドする（ステップＳ６００８）。
【００８４】
次に、センサ制御部１１１ｅはセンサ駆動部１１３を制御して磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を小に変更する（ステップＳ６００９）。そして、駆動指示部１１１ｃは第１の経路切替部１１４の出力である補償信号Ａを、第２の経路切替部１１８および増幅／ＡＤＣ１１９を介して取り込んで信号ｂ（第２の検出位置情報）としてホールドする（ステップＳ６０１０）。
【００８５】
次に、駆動指示部１１１ｃは信号ａから信号ｂを減算する処理である演算ｃ＝ａ−ｂを行う（ステップＳ６０１１）。これによって除去すべき補償信号Ｂのオフセット成分と加算すべき補償信号Ａのオフセット成分との合成信号（つまり、オフセット成分）ｃが得られる。
【００８６】
続いて、センサ制御部１１１ｅはセンサ駆動部１１３を制御して磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を交番的に大小に切り替える（ステップＳ６０１２）。そして、ＣＰＵ１１１は、ステップＳ６００２の処理と同様にして補償信号Ｂおよび補償信号Ａを取り込む（ステップＳ６０１３）。なお、この際、補償信号Ｂはコントラスト評価値との関連づけに用いられ、補償信号ＡはＡＦレンズ１２の駆動制御に用いられる。
【００８７】
次に、駆動指示部１１１ｃは補償信号Ａに基づいてＡＦレンズ１２の位置を検出して、当該位置と目標値とに応じてコイル駆動部１１２を駆動制御してコイル１７に駆動電流を印加する（ステップＳ６０１４）。これによってＡＦレンズ１２は密スキャンを開始する。
【００８８】
なお、密スキャンの範囲は、図４に示すように頂点（プロット４１ｅの近辺）を挟むプロット４１ｄから４１ｆの範囲となる。
【００８９】
続いて、駆動指示部１１１ｃは補償信号Ｂからオフセット成分ｃを減算する（ステップＳ６０１５）。これによって、減算後の補償信号Ｂは、図４にプロット４４ｆで示すように、補償信号Ａの値であるプロット４３ｆと同一の値となる。次に、評価値算出部１１１ａは撮像部１１０の出力である画像データに基づいてコントラスト評価値を算出する（ステップＳ６０１６）。
【００９０】
関連づけ部１１１ｂはコントラスト評価値とＡＦレンズ１２の位置とを関連づけて記録する（ステップＳ６０１７：ペアリング）。この際のＡＦレンズ１２の位置は、後述するステップＳ６０１５で求められた位置であり、図４に示すプロット４４ｆからプロット４４ｌで示す位置である。
【００９１】
続いて、駆動指示部１１ｃは密スキャンの範囲においてスキャンが行われたか否かを判定する（ステップＳ６０１８：範囲到達）。範囲未到達であると（ステップＳ６０１８において、ＮＯ）、処理はステップＳ５０１２に戻る。一方、範囲到達であると（ステップＳ６０１８において、ＹＥＳ）、駆動指示部１１１ｃは、ステップＳ６０１６の処理で得られたコントラスト評価値の変化に応じて最もコントラスト評価値が高くなるＡＦレンズ１２の位置を求める。そして、駆動指示部１１１ｃはＡＦレンズ１２の目標位置をステップＳ６０１７において関連づけられた位置検出出力に基づいて設定する（ステップＳ６０１９；目標値設定）。
【００９２】
続いて、センサ制御部１１１ｅはセンサ駆動部１１３を制御して磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を大とする（ステップＳ６０２０）。そして、駆動指示部１１１ｃは、ステップＳ６０１５の処理と同様にして補償信号Ｂを取り込んで、ステップＳ６０１５の処理と同様にして補償信号Ｂからオフセット成分ｃを減算する（ステップＳ６０２１）。
【００９３】
次に、駆動指示部１１１ｃは、減算後の補償信号Ｂに基づいてＡＦレンズ１２の位置を検出する。そして、駆動指示部１１１ｃは当該ＡＦレンズ１２の位置と目標値算出部１１１ｄの出力である目標値とに基づいてコイル駆動部１１２を駆動制御してコイル１７に駆動電流を印加する（ステップＳ６０２２：合焦制御）。
【００９４】
このように、合焦制御においては、磁気センサ１９ａおよび１９ｂに印加する駆動電流を大とする。この際には、制御フィードバックゲインが変化するのでゲインを揃えるための調整が行われる。
【００９５】
続いて、駆動指示部１１ｃはＡＦレンズ１２が目標位置（図４に示すプロット４４ｉ）に到達したか否かを判定する（ステップＳ６０２３）。ＡＦレンズ１２が目標位置に到達しないと（ステップＳ６０２３において、ＮＯ）、駆動指示部１１ｃはステップＳ６０２１の処理に戻る。一方、ＡＦレンズ１２が目標位置に到達すると（ステップＳ６０２３において、ＮＯ）、駆動指示部１１ｃはＡＦ動作を終了する。
【００９６】
このように、本発明の実施の形態では、磁気センサを低感度に設定した際のＡＦレンズの検出位置に基づいて、磁気センサが高感度に設定された際の検出位置を補正する。これによって、高精度に撮像光学系の駆動制御が行うことができる。
【００９７】
上述の説明から明らかなように、図１に示す例では、駆動指示部１１１ｃおよびコイル駆動部１１２が駆動制御手段として機能する。また、永久磁石１６、磁気センサ１９ａおよび１９ｂ、および差動増幅部１９ｃは検出手段として機能する。さらに、センサ制御部１１１ｅおよびセンサ駆動部１１３は設定手段として機能する。そして、駆動指示部１１１ｃ、オフセット制御部１１１ｆ、第１のサンプルホールド部１１６ａ、第２のサンプルホールド部１１６ｂ、および第２の差像増幅部１１７は補正手段として機能する。
【００９８】
以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。
【００９９】
例えば、上記の実施の形態の機能を制御方法として、この制御方法を撮像装置に実行させるようにすればよい。また、上述の実施の形態の機能を有するプログラムを制御プログラムとして、当該制御プログラムを撮像装置が備えるコンピュータに実行させるようにしてもよい。なお、制御プログラムは、例えば、コンピュータに読み取り可能な記録媒体に記録される。
【０１００】
［その他の実施形態］
本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現可能である。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現可能である。
【符号の説明】
【０１０１】
１２  ＡＦレンズ
１６  永久磁石
１９ａ，１９ｂ  磁気センサ
１１０  撮像素子（撮像部）
１１１  ＣＰＵ
１１１ａ  評価値算出部
１１１ｃ  駆動指示部
１１１ｅ  センサ制御部
１１１ｆ  オフセット制御部
１１２  コイル駆動部
１１３  センサ駆動部
【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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