(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータと、
ギアを含み、前記モータの駆動力を可動部に伝達する伝達部と、
前記ギアに関して前記可動部の側に配され、前記可動部の駆動状態を検出する第１検出部と、
前記ギアに関して前記モータの側に配され、前記可動部の駆動状態を検出する第２検出部と、
前記第１検出部によって得られた第１検出結果と前記第２検出部によって得られた第２検出結果とのうちのいずれかに基づいて前記モータをフィードバック制御する制御部と、
を有し、
前記制御部は、前記第１検出結果と前記第２検出結果との差が所定値を超えない場合は、前記第１検出結果に基づいて前記モータをフィードバック制御し、前記差が前記所定値を超える場合は、前記第２検出結果に基づいて前記モータをフィードバック制御する、
ことを特徴とする駆動制御装置。
【請求項２】
前記第１検出部及び前記第２検出部のそれぞれは、前記可動部の位置を検出することを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項３】
前記第１検出部は、前記可動部の位置を検出し、前記第２検出部は、前記可動部の速度を検出することを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項４】
前記伝達部は、連結シャフトを含むことを特徴とする請求項１ないし請求項３のうちいずれか１項に記載の駆動制御装置。
【請求項５】
前記第２検出部は、ギアを介して前記モータと接続された位置検出部を含むことを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項６】
前記第２検出部は、前記可動部の駆動状態として、前記モータの駆動電圧または前記モータの駆動電流を検出することを特徴とする請求項１に記載の駆動制御装置。
【請求項７】
前記モータは直流モータを含み、
前記制御部は、前記直流モータの前記駆動電圧および前記駆動電流から導出された逆起電力に基づいて、前記モータをフィードバック制御する、
ことを特徴とする請求項６に記載の駆動制御装置。
【請求項８】
前記制御部は、前記第１検出結果および前記第２検出結果のいずれに基づく場合であっても、同じ制御目標値に基づいて前記モータをフィードバック制御することを特徴とする請求項１ないし請求項７のうちいずれか１項に記載の駆動制御装置。
【請求項９】
請求項１ないし請求項８のうちいずれか１項に記載の駆動制御装置と、
前記可動部としての可動光学部と、
を有することを特徴とするレンズ装置。
【請求項１０】
前記可動光学部は、フォーカスレンズ群およびズームレンズ群を含み、
前記フォーカスレンズ群についての前記第１検出結果、または前記ズームレンズ群についての前記第１検出結果、またはその両方に基づいて、前記フォーカスレンズ群の動作によって生じる前記レンズ装置の画角の変化を補正する、
ことを特徴とする請求項９に記載のレンズ装置。
【請求項１１】
請求項９または請求項１０に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置による像を撮る撮像部と、
を有することを特徴とする撮影システム。
【請求項１２】
前記撮像部により得られたデータに対して、前記第１検出結果に基づいて、前記像に含まれる光学収差に関する補正を行うことを特徴とする請求項１１に記載の撮影システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、可動部材を駆動制御する駆動制御装置に関し、特に、可動光学部材を駆動制御する駆動制御装置を含むレンズ装置、撮影システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、可動光学部をモータで駆動し制御するレンズ装置においては、位置検出部で可動光学部の位置を検出し、この検出結果と制御目標の差がゼロになるようにフィードバック制御をしていた。その一例は、特許文献１に開示がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−３２３４８８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１の技術において、例えば、モータと位置検出部間の駆動伝達機構がギア列の場合、このギア間に遊び（バックラッシュなど）が存在し、制御対象であるモータの駆動位置と位置検出部の位置検出結果に差異を生じ、制御出力と位置検出結果の位相が反転して発振現象に至る場合がある。
【０００５】
特に、重力など外力の影響で可動光学部が動き、被駆動部の位置検出結果がモータの駆動とは関係なく、遊びの範囲で変化（駆動方向に対して先行）してまった場合、上記の発振現象に至ることがある。
【０００６】
本発明の目的は、例えば、発振現象の抑制に有利な駆動制御装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するための本発明に係る駆動制御装置は、モータと、ギアを含み、前記モータの駆動力を可動部に伝達する伝達部と、前記ギアに対して前記可動部の側に配され、前記可動部の駆動状態を検出する第１検出部と、前記ギアに対して前記モータの側に配され、前記可動部の駆動状態を検出する第２検出部と、前記第１検出部によって得られた第１検出結果と前記第２検出部によって得られた第２検出結果とのうちのいずれかに基づいて前記モータをフィードバック制御する制御部と、を有し、前記制御部は、前記第１検出結果と前記第２検出結果との差が所定値を超えない場合は、前記第１検出結果に基づいて前記モータをフィードバック制御し、前記差が前記所定値を超える場合は、前記第２検出結果に基づいて前記モータをフィードバック制御する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、例えば、発振現象の抑制に有利な駆動制御装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】実施例１の駆動制御装置が構成されたレンズ装置１の機能ブロック図
【図２】実施例１のギアの係合状態を説明した図
【図３】実施例１のギアの係合状態を説明した図
【図４】実施例１のギアの回転動作を説明した図
【図５】実施例１のギアの回転動作を説明した図
【図６】実施例１のギアの回転動作を説明した図
【図７】実施例１のギアの係合状態を説明した図
【図８】実施例１のギアの係合状態を説明した図
【図９】実施例１のギアの係合状態を説明した図
【図１０】実施例１の駆動制御装置の制御方法を説明したフローチャート
【図１１】実施例２のギアの回転動作を説明した図
【図１２】実施例２のギアの係合状態を説明した図
【図１３】実施例２のギアの回転動作を説明した図
【図１４】実施例２のギアの係合状態を説明した図
【図１５】実施例２のギアの係合状態を説明した図
【図１６】実施例２のギアの係合状態を説明した図
【図１７】実施例３の駆動制御装置が構成されたレンズ装置２の機能ブロック図
【図１８】実施例３の駆動制御装置の制御方法を説明したフローチャート
【図１９】実施例４の駆動制御装置が構成されたレンズ装置３の機能ブロック図
【図２０】実施例４の駆動制御装置の制御方法を説明したフローチャート
【図２１】実施例５の撮影システムの機能ブロック図
【図２２】実施例５の派生系の撮影システムの機能ブロック図
【発明を実施するための形態】
【００１０】
本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１乃至１０を参照しながら、本発明の駆動制御装置の実施例について説明する。
図１は、本実施例の駆動制御装置が構成されたレンズ装置１の機能ブロック図である。
【００１２】
レンズ装置１は主として、可動光学部１１、可動光学部１１の位置を検出し位置情報を出力するポテンショメータ１２（以下、ＰＯＴ１２とも記載する）、可動光学部１１を駆動する回転型モータ１３（以下、ＭＯＴ１３とも記載する）、ＭＯＴ１３の回転位置を検出し位置情報を出力するポテンショメータ１４（以下、ＰＯＴ１４とも記載する）を有する。さらに、ＭＯＴ１３の駆動力を可動光学部１１へ伝達する駆動伝達部１５、ＰＯＴ１２とＰＯＴ１４のいずれか一方の位置情報を切り替えて出力する位置切替部１６、位置切替部１６が出力する位置情報を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する制御部１７、ＭＯＴ１３を駆動する駆動回路１８にて構成される。
【００１３】
詳細には、可動光学部１１は、レンズ装置に搭載される公知公用の可動機構を有するレンズ群で構成され、本実施例では変倍用のズームレンズ群とし、可動機構を駆動するための可動光学部１１のギアを有する。可動光学部１１のギアはＰＯＴ１２のギアと係合している。ＰＯＴ１２およびＰＯＴ１４は、公知公用のポテンショメータであり、回転軸にギアが固定されている。ＰＯＴ１２は、可動光学部１１及び駆動伝達部１５のギアと係合して回転位置を検出し、位置情報Ｓ０１を出力する。ＰＯＴ１４は、ＭＯＴ１３のギアと接続して回転位置を検出し、位置情報Ｓ０２を出力する。ＭＯＴ１３は、公知公用の直流モータであり、回転軸にギアが固定され、ＰＯＴ１４と駆動伝達部１５のギアと係合している。また駆動伝達部１５は、公知公用のギア列や連結シャフト等で構成され、ＰＯＴ１２のギアとＭＯＴ１３のギアを接続し、駆動伝達部１５を介してＭＯＴ１３の駆動力を可動光学部１１に伝達する。なお、可動光学部１１やＰＯＴ１４のギアは駆動伝達部１５のギアに直接接続しても構わない。ＰＯＴ１２は駆動伝達部１５の可動光学部側（可動部側）に配置され、該可動部の駆動状態を検出し、ＰＯＴ１４は駆動伝達部１５のモータ側（駆動部側）に配置され、モータの駆動状態（位置、速度等）を検出する。また位置切替部１６は、上記の位置情報Ｓ０１およびＳ０２を入力して、後述（図１０）する切替条件に基づいて、いずれか一方の位置情報を後述する制御部１７に出力する。制御部１７は、制御目標位置（制御目標値）Ｓｃｔｌと、フィードバック信号としての位置切替部１６が出力する位置情報を入力し、ＭＯＴ１３をフィードバック制御する制御信号Ｓ０３を後述する駆動回路１８に出力する。駆動回路１８は、制御信号Ｓ０３を入力し、駆動信号Ｓ０４を出力してＭＯＴ１３を駆動する。
【００１４】
なお、上記の制御目標位置Ｓｃｔｌは、ＭＯＴ１３（可動光学部１１）の制御目標を表す位置信号であり、制御信号Ｓ０３は、制御目標位置Ｓｃｔｌと位置情報の差分にゲイン等で調整した、制御部１７の出力信号である。
【００１５】
また、機械的に駆動する機構には一般的に各種の遊びが存在し、本実施例においても各ギア間にバックラッシュなどの遊びが存在する。本実施例では、ＰＯＴ１２と可動光学部１１のギアが隣接配置され、ＰＯＴ１４とＭＯＴ１３のギアが隣接配置される構成をとる。ＰＯＴ１２と可動光学部１１の間のバックラッシュ量は、ＰＯＴ１４と可動光学部１１の間のバックラッシュ量よりも小さく、ＰＯＴ１４とＭＯＴ１３の間のバックラッシュ量は、ＰＯＴ１２とＭＯＴ１３の間のバックラッシュ量よりも小さいものとする。
【００１６】
次に、図２〜９を用いて、本実施例のＰＯＴ１２のギアおよびＭＯＴ１３のギアの動きについて、説明する。
【００１７】
図２、３、７〜９は、ＰＯＴ１２のギアおよびＭＯＴ１３のギアの係合状態を表した模式図であり、各ギアはそれぞれ、紙面上で左回転および右回転するものとする。また、ＰＯＴ１４のギアの歯は、左回転方向にＡ２、Ａ１の順で並んで配置され、ＰＯＴ１２のギアの歯は、右回転方向にＢ２、Ｂ１の順に並んで配置されている。なお、説明の都合上、駆動伝達部１５のギアは、ＰＯＴ１２のギアとＭＯＴ１３の間に存在するが、本説明では省略する。
【００１８】
図２は、ＭＯＴ１３のギアがＰＯＴ１２のギア（可動光学部側）を駆動している通常状態を表し、ＭＯＴ１３のギアのＡ１とＰＯＴ１２のギアのＢ１が係合しているものとする（以下、「状態１」と記載する）。
【００１９】
図３は、状態１からＰＯＴ１２のギアのみが急回転し、ＭＯＴ１３のギアのＡ１とＰＯＴ１２のギアのＢ２が係合した状態であり、（以下、「状態２」と記載する）、例えば、可動光学部１１が外力などの影響でＭＯＴ１３の回転とは関係なくＰＯＴ１２のギアが動かされた状態を表す。
【００２０】
次に図４および図５を用いて、上記の状態１および状態２の動作および発振現象について説明する。
【００２１】
図４は、状態１および状態２の各ギアの回転位置の軌跡を表した図であり、図５は、本発明の制御を適用しない場合の、状態２以降の各ギアの回転位置を表した図である。
【００２２】
まず状態１では、ＰＯＴ１２のギアとＭＯＴ１３のギアの回転位置が一致しており、制御部１７はＰＯＴ１２の検出結果である位置情報Ｓ０１を用いてＭＯＴ１３を制御する。次に状態２では、ＭＯＴ１３のギアの回転位置は状態１と同じく制御目標位置Ｓｃｔｌを通過するが、ＰＯＴ１２のギアはＭＯＴ１３のギアよりも先行して駆動方向に動くとする。
【００２３】
この結果、制御部１７は、ＰＯＴ１２のギアの回転位置を制御目標位置Ｓｃｔｌに戻すようにフィードバック制御を行い、制御目標位置Ｓｃｔｌに対してＰＯＴ１２のギア回転位置とは逆方向の制御出力が生成されるが、再度、ＰＯＴ１２のギアの回転位置が制御目標位置Ｓｃｔｌを超えてしまう。
【００２４】
このように、ギアの回転位置が制御目標位置Ｓｃｔｌを繰返しオーバーシュートしてしまうことで、発振現象に至る。
【００２５】
次に、図２〜１０を用いて、発振現象を抑制する本発明の制御について説明する。
図６は、本発明の制御を適用した場合の各ギアの回転位置を表しており、上記の状態２の後、ＰＯＴ１２のギアが停止した場合について説明した図である。
【００２６】
まず、状態１において、ＰＯＴ１２とＰＯＴ１４の位置情報（Ｓ０１とＳ０２）に大きな差異が生じないため、（図２参照）、図１の位置切替部１６は位置情報Ｓ０１を選択して出力し、制御部１７は、この位置情報Ｓ０１を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。
【００２７】
次に、状態２において、ＰＯＴ１２とＰＯＴ１４の位置情報（Ｓ０１とＳ０２）に大きな差異が生じるため（図３参照）、図１の位置切替部１６は位置情報Ｓ０２を選択して出力し、制御部１７は、この位置情報Ｓ０２を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。このフィードバック制御により、図３に示した状態２のＭＯＴ１３の歯Ａ１とＰＯＴ１２の歯Ｂ２が当接している状態から、ＭＯＴ１３が駆動制御されて回転し、ＭＯＴ１３の歯Ａ１と停止しているＰＯＴ１２の歯Ｂ１が当接するまでを状態３とする。また状態３においても、位置情報（Ｓ０１とＳ０２）に大きな差異が生じるため（図７参照）、位置情報Ｓ０２を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。
【００２８】
ＭＯＴ１３が駆動制御されて回転し、ＭＯＴ１３の歯Ａ１と停止しているＰＯＴ１２の歯Ｂ１が当接してから、停止していたＰＯＴ１２が回転を開始し、POT１４のギア歯がPOT１２のギア歯を駆動方向に付勢して回転する状態を状態４とする。最後に、状態４において、ＰＯＴ１２とＰＯＴ１４の位置情報（Ｓ０１とＳ０２）の差異が一定値以下となり、（図８，９参照）、図１の位置切替部１６は位置情報Ｓ０１を選択して出力し、制御部１７は、この位置情報Ｓ０１を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。なお、状態１から４に制御が移行する間、制御にフィードバックする信号として位置信号Ｓ０１又はＳ０２のいずれを採用するかに関わらず、制御目標位置Ｓｃｔｌは一定の制御（例えば、図６に示す等速度運動）のもとで出力され続ける。
【００２９】
次に、図１０を用いて上記の本発明の制御方法の詳細について説明する。
図１０は、本発明の制御方法を説明したフローチャートである。
【００３０】
まずステップＳＴ０１で、ＰＯＴ１２の検出結果（Ｓ０１）を取得する。次に、ステップＳＴ０２で、ＰＯＴ１４の検出結果（Ｓ０２）を取得する。次に、ステップＳＴ０３において、Ｓ０１とＳ０２の差分（｜Ｓ０１−Ｓ０２｜）が所定値Δｐを超える場合、ステップＳＴ０４に進み、所定値Δｐ以下の場合、ステップＳＴ０５へ進む。ステップＳＴ０４において、位置切替部１６は、入力されている位置情報Ｓ０１及びＳ０２から、位置情報Ｓ０２を選択して制御部１７に出力し、制御部１７は、位置情報Ｓ０２を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。一方、ステップＳＴ０５においては、位置切替部１６は、入力されている位置情報Ｓ０１及びＳ０２から、位置情報Ｓ０１を選択して制御部１７に出力し、制御部１７は、この位置情報Ｓ０１を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。
【００３１】
以上、本発明の制御においては、通常状態（状態１、４）では、可動光学部１１の回転位置がより正確に検出可能なＰＯＴ１２（可動光学部１１に隣接配置のため）を用いて制御する。ＰＯＴ１２とＰＯＴ１４の位置情報に所定値より大きな差異が生じ、発振の可能性のある状態（状態２、３）では、制御対象であるＭＯＴ１３の回転位置がより正確に検出可能なＰＯＴ１４（ＭＯＴ１３に隣接配置のため）から出力された位置情報を用いてＭＯＴ１３を制御する。
【００３２】
本発明のレンズ装置は、上記の構成を有することにより、本発明の効果である発振現象（図５参照）を抑制できると共に、発振現象が起きる可能性の少ない通常状態では可動光学部の回転位置を正確に検出し制御できるという効果を有する。
【実施例２】
【００３３】
図１、５〜９、１１〜１６を用いて、本発明のレンズ装置の第２の実施例について説明する。
【００３４】
本実施例は実施例１と比較して、可動光学部１１の回転位置を検出するＰＯＴ１２の動きが異なるが、基本的な構成は実施例１に記載のレンズ装置１と同様であるので、重複する構成についての説明は省略する。以下、実施例１の構成と異なる点を中心に本実施例のレンズ装置について説明する。
【００３５】
なお、図１２、１４〜１６は、ＰＯＴ１２のギアおよびＭＯＴ１３のギアの係合状態を表した模式的図であり、回転方向やギアの歯の名称等は実施例１と同一である。
【００３６】
図１１は、本発明の制御を適用した場合の各ギアの回転位置を表しており、実施例１の図６に対して、状態２の後に、引き続きＰＯＴ１２のギアがPＯＴ１４のギアと同じ速度で回転する場合（この状態を状態５と記載する）を説明した図である。
【００３７】
状態５では（図１２参照）、実施例１の図１０のフローチャートの処理と同様に、ステップＳＴ０３で｜Ｓ０１−Ｓ０２｜がΔｐを超えている場合には、ステップＳＴ０４で、位置切替部１６は位置情報Ｓ０１及びＳ０２から位置情報Ｓ０２を選択して制御部１７に出力し、制御部１７は位置情報Ｓ０２を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。
【００３８】
また、図１２は、状態２の後、ＰＯＴ１２が上記状態５を一旦維持し、実施例１と同様に停止する場合を説明した図である。
【００３９】
図１３の状態６、７（図１４、１５、１６）はそれぞれ、実施例１の状態３、４に相当する（図６、７、８、９参照）。状態６においては、状態３と同様に、位置情報（Ｓ０１とＳ０２）に大きな差異が生じるため、位置切替部１６は位置情報Ｓ０１及びＳ０２から位置情報Ｓ０２を選択して制御部１７に出力し、制御部１７は位置情報Ｓ０２を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。
【００４０】
また状態７においては、状態４と同様に、ＰＯＴ１２とＰＯＴ１４の位置情報（Ｓ０１とＳ０２）が所定の一定値以下となり（図１５、１６参照）、位置切替部１６は位置情報Ｓ０１及びＳ０２から位置情報Ｓ０１を選択して制御部１７に出力し、制御部１７は位置情報Ｓ０１を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御する。
【００４１】
このように、ＭＯＴ１３がＰＯＴ１２を駆動せずに、ＰＯＴ１２のギアがＭＯＴ１３のギアと同じ速度で回転してしまう場合であっても、ＭＯＴ１３がＰＯＴ１２を駆動していないため、何らかの外的要因でＰＯＴ１２のギアが急に加減速してしまい、実施例１の図５で説明したような発振現象の可能性が高くなる。しかし、本実施例のように、位置情報Ｓ０２を用いてＭＯＴ１３を制御することで、こうした発振を事前に抑制することができる。
【実施例３】
【００４２】
図１、１７〜１８を用いて、本発明のレンズ装置の第３の実施例について説明する。
【００４３】
本実施例は実施例１と比較して、ＰＯＴ１４の位置情報を用いた制御を行う代わりに、ＭＯＴ１３の端子間電圧を用いた制御を行う点と、位置フィードバック制御の代わりに速度フィードバック制御を行う点が異なる。基本的な他の構成は実施例１に記載のレンズ装置１と同様であるので、重複する構成についての説明は省略する以下、実施例１の構成と異なる点を中心に本実施例のレンズ装置について説明する。
【００４４】
図１７は本実施例のレンズ装置２の機能ブロック図である。
【００４５】
本実施例のレンズ装置２は、実施例１のレンズ装置１に対して、ＭＯＴ１３の位置を検出するＰＯＴ１４を備えず、位置切替部１６、制御部１７、駆動回路１８に代えて機能の異なる、速度切替部２６、制御部２７、駆動回路２８を有する。
以下、これら各要素の実施例１との機能上の差異を説明する。
【００４６】
駆動回路２８は、ＭＯＴ１３の駆動電圧信号（以下、駆動電圧Ｓ０５）を制御部２７へ出力する。速度切替部２６は、ＰＯＴ１２が出力する位置情報Ｓ０１および駆動回路２８が出力する駆動電圧Ｓ０５を入力し、それぞれ速度に変換して位置情報Ｓ０１に基づいて速度信号Ｓ０１’および駆動電圧Ｓ０５に基づいて速度信号Ｓ０５’を生成する。そして、速度信号Ｓ０１’と速度信号Ｓ０５’の差分に基づいて、速度信号Ｓ０１’または速度信号Ｓ０５’のいずれかを制御部２７に出力する。制御部２７は、制御目標速度Ｓｃｔｌ’と、速度信号Ｓ０１’または速度信号Ｓ０５’を入力し、ＭＯＴ１３を速度フィードバック制御する。
【００４７】
次に、図１８を用いて上記の本発明の制御方法の詳細について説明する。
図１８は、本発明の制御方法を説明したフローチャートである。
【００４８】
まずステップＳＴ０１で、ＰＯＴ１２の位置検出結果（Ｓ０１）を取得する。ステップＳＴ０６において、ＰＯＴ１２の位置検出結果（Ｓ０１）を速度信号Ｓ０１’に変換する。ステップＳＴ０７において、ＭＯＴ１３の端子間電圧を検出してモータ駆動電圧Ｓ０５を取得する。ステップＳＴ０８において、このモータ駆動電圧Ｓ０５からＭＯＴ１３の速度信号Ｓ０５’を算出する。ステップＳＴ０９において、Ｓ０１’とＳ０５’の差分（｜Ｓ０１’−Ｓ０５’｜）が所定値Δｖを超える場合、ステップＳＴ１０に進み、所定値Δｖ以下の場合、ステップＳＴ１１へ進む。ステップＳＴ１０において、速度切替部２６は速度情報Ｓ０５’を選択して制御部２７に出力し、制御部２７は位置情報Ｓ０５’を用いてＭＯＴ１３を速度フィードバック制御する。ステップＳＴ１１において、速度切替部２６は速度情報Ｓ０１’を選択して出力し、制御部２７は、この位置情報Ｓ０１’を用いてＭＯＴ１３を速度フィードバック制御する。
【００４９】
以上により、ＭＯＴ１３とＰＯＴ１２の回転速度に大きな差異がある場合は、ＭＯＴ１３の回転速度を用いてＭＯＴ１３をフィードバック制御するため、実施例１や実施例２と同様に、発振の抑制を実現出来ると共に、ＭＯＴの回転位置や速度を検出するためのＰＯＴ１２が不必要となり、レンズ装置の小型・軽量化・低コスト化を実現出来る。
【００５０】
なお、直流モータであるＭＯＴ１３の駆動電圧とモータの回転速度は、一般的に比例関係で表すことができるが、駆動電圧にはモータ内部のブラシと整流子の接触で生じるノイズなどが重畳している場合が多い。そこで、ＭＯＴ１３の駆動電圧を使ってフィードバック系を構築する場合、駆動電圧を平均化して制御の用いた方がより望ましい。
【００５１】
また、上述した実施例では、モータ駆動電圧Ｓ０５からＭＯＴ１３の速度信号Ｓ０５’を取得する例を示したが、本発明はこれに限定されることはない。例えば、直流モータの駆動電圧と駆動電流から逆起電力を導出し、逆起電力に基づいて直流モータへの負荷を評価してモータの駆動制御へのフィードバック信号として用いても良い。
【実施例４】
【００５２】
図１９〜２２を用いて、本発明のレンズ装置の第４の実施例について説明する。
【００５３】
実施例１〜３において、発振現象を抑制するために、駆動対象であるＭＯＴ１３（もしくはＭＯＴ１３に隣接配置されるＰＯＴ１４）の位置情報や駆動電圧を用いて制御を行う方法を説明した。しかし、画角補正のような映像上の光学的状態の補正を行う場合、ＭＯＴ１３の制御に用いる位置情報などとは別に、より正確な可動光学部の位置情報が必要である。
そこで、以下本実施例では、画角補正を行う場合について説明する。
【００５４】
本実施例のレンズ装置３は、図１９に構成の概略を示すように、実施例３のレンズ装置２と比較して、可動光学部１１に代えて可動光学部３１を有し、ＰＯＴ１２に代えてエンコーダＥＮＣ３２を有し、画角補正演算部３９（補正部）とＺ制御部４０を更に有する点が異なる。
【００５５】
図２１は、本実施例のレンズ装置３と、カメラ装置５と、から構成される撮影システム６の機能ブロック図である。
【００５６】
可動光学部３１はレンズ装置に搭載される公知公用の可動機構を有するレンズ群で構成され、本実施例では変倍用のズームレンズ群とし、可動機構を駆動するためのギアを有しＥＮＣ３２のギアと接続している。
【００５７】
エンコーダＥＮＣ３２（以下、ＥＮＣ３２）は、公知公用のロータリータイプのエンコーダであり、回転軸にギアを有し、可動光学部３１および駆動伝達部１５のギアと接続して回転位置を検出し、位置情報Ｓ０１を出力する。
【００５８】
なお、ＥＮＣ３２が出力する位置情報は、一般的にデジタルパルス波形やアナログ正弦波波形などで構成されるが、波形の構成は本発明の本質と関係ないため、実施例１〜３のＰＯＴ１２の位置情報と同じＳ０１とする。
【００５９】
更に、画角補正演算部３９は、本実施例のレンズ装置３の焦点調整用のフォーカスレンズ群が動作した際に、フォーカスレンズ群の移動に起因する画角変化を補正するための、レンズ装置３に含まれる不図示のズームレンズ群の駆動を制御するためのコントロールを生成する。フォーカスレンズ群が動作した際に生じる画角変化を補正するためには、ズームレンズ群とフォーカスレンズ群の位置が必要である。画角補正演算部３９は、ＥＮＣ３２が出力するズームレンズ群の位置情報Ｓ０１と、不図示のフォーカスレンズ群の位置検出手段からの位置情報を入力し、ズーム制御信号Ｓ０６をＺ制御部４０に出力する。また、Ｚ制御部４０は、ズーム制御信号Ｓ０６を入力し、レンズ装置３の変倍用のズームレンズ群を制御する。
【００６０】
なお、レンズ装置３は、図２１に記載したズーム系の構成要素以外に、フォーカス駆動用の駆動回路や駆動用のフォーカスモータ、フォーカスレンズ群の位置を検出する位置検出手段、フォーカスモータとフォーカスレンズ群の可動部を接続する駆動伝達部、などを有する。画角補正演算部３９には、該位置検出手段からのフォーカスレンズ群の位置が入力され、画角補正の演算に供される。
【００６１】
図２０は、本発明の制御方法を説明したフローチャートである。
図２０のフローチャートは、実施例３の図１８のフローチャートに対してステップＳＴ１２を追加した点が異なり、ズームレンズ群の位置（光学位置Ｇ）は、常にＥＮＣ３２の位置情報が適用される。
【００６２】
以上より、可動光学部３１の駆動制御において速度切替部２６においてＭＯＴ１３の駆動電圧が選択されて使用している場合であっても、画角補正に用いるズームレンズ群の位置は、常に、可動光学部（ズームレンズ）３１の位置をより正確に検出可能なＥＮＣ３２（可動光学部３１に隣接配置されているため）を用いることが出来る。
【００６３】
なお、上述した実施例４のレンズ装置では、フォーカス操作時に必要な画角補正において、画角補正演算部に必要なより正確なズームレンズ位置について、ズームレンズの駆動制御に駆動モータからの速度情報に基づいて駆動制御している場合でも、可動光学部部に隣接配置されたエンコーダからの位置情報を使用することを例示した。同様に、フォーカス操作時に必要な画角補正において、画角補正演算部に必要なより正確なフォーカスレンズ位置についても、上述した構成がそのまま適用できる。すなわち、フォーカスレンズの駆動制御に、駆動系に遊びのある駆動伝達部を介して駆動手段側の駆動情報（位置、速度）と、被駆動側の駆動情報（位置、速度）とを、両者の差異に応じて選択して用いる。この駆動制御においては、駆動手段側の駆動情報が使用されている場合でも、フォーカスレンズ群に隣接配置されたエンコーダからのフォーカスレンズ位置情報を画角補正演算に供する。これにより、より高精度な画角補正を実現することができる。
【実施例５】
【００６４】
本発明の実施例５に係る撮影システムについて説明する。
図２１は、実施例４のレンズ装置３と収差補正機能を有するカメラ装置５とからなる撮影システム６を説明した機能ブロック図である。
【００６５】
カメラ装置５は、レンズ装置３で結像した光学像を撮像し撮像データを出力する撮像部５１、光学像に含まれる各種光学収差を補正するための収差補正データを出力する収差補正演算部５２、撮像データと収差補正データに基づいて画像を生成する画像生成部５３にて構成される。
【００６６】
収差補正演算部５２は、レンズ装置３が出力する位置情報Ｓ０１に基づいて、収差補正データを生成するが、その他、レンズ装置３のズーム位置情報や絞り位置情報などの情報も考慮して収差補正しても構わない。
【００６７】
このように、レンズ装置の内外問わず、光学装置の状態（可動光学要素の位置等）に関する正確な情報に基づいて画角補正や画像補正などを行うに当たって、遊びのある駆動伝達部を介して駆動手段側の駆動情報（位置、速度）と、被駆動側の駆動情報（位置、速度）とを、両者の差異に応じて選択して可動光学部３１の駆動制御に用いる。この駆動制御においては駆動手段側の駆動情報が使用されている場合でも、可動光学部３１の位置をより正確に検出可能なＥＮＣ３２（可動光学部３１に隣接配置のため）を用いる。これにより正確に画角補正や画像補正等を実行できる。
【００６８】
本発明の実施例５の派生形の撮影システムについて、図２２を用いて説明する。
図２２に示す実施例に係る撮影システムは、図２１の実施例５の撮影システム内のレンズ装置３がレンズ装置７と駆動装置８に分割した形態を有する。レンズ装置３は可動光学部３１を有し、駆動装置８はレンズ装置３の構成要素から可動光学部３１を除いた構成を有する。撮影システムとしては、図２１に示した撮影システム６と図２２に示した撮影システムは全体としての機能に本質的な差異はない。図２１の撮影システム６内のレンズ装置３が図２２の撮影システムでは、レンズ装置７と駆動装置８とに分離した装置として構成され、互いに装着されて使用されることが、異なるのみである。
【００６９】
このように、レンズ装置の内外問わず、光学装置の状態（可動光学要素の位置等）に関する正確な情報に基づいて画角補正や画像補正などを行うに当たり、遊びのある駆動伝達部を介して駆動手段側の駆動情報（位置、速度）と、被駆動側の駆動情報とを、両者の差異に応じて選択して可動光学部３１の駆動制御に用いる。この駆動制御においては駆動手段側の駆動情報が使用されている場合でも、可動光学部３１の位置をより正確に検出可能なＥＮＣ３２（可動光学部３１に隣接配置のため）を用いる。これにより正確に画角補正や画像補正等を実行できる。
【００７０】
以上、いずれの実施例においても、本来、レンズ装置の最終的な制御対象である可動光学部に対して、駆動伝達部などを介さずに直接位置を検出し、直接駆動することが望ましい。
【００７１】
しかしながら、実際のレンズ装置においては、配置スペースの確保が困難であることなどから、駆動伝達部を使用する必要がある。また、モータの駆動能力や位置検出部の検出精度などの理由で、減速比を確保するためにギア列を使用する必要がある。
【００７２】
更に、レンズとセットで運用するカメラにおいて、光学収差補正などを行うために可動光学部の位置を必要する場合、可動光学部を手動操作する時でも、可動光学部の位置を検出する必要があるため、モータと位置検出部を分離して配置したいという要求もある。従って、レンズ装置の可動光学部、可動光学部の位置を検出する位置検出部、可動光学部を駆動するモータがそれぞれ離れた位置に配置され、これらの要素間にメカ的な遊びを含む構成となる場合が多い。
【００７３】
このようなレンズ装置において、例えば姿勢差を付けた状態で可動光学部に重力が掛ると、モータの駆動とは関係なく上記の遊びの中で動き、これをきっかけとして発振現象が発生する可能性がある。
【００７４】
本発明は、このような要因で発生する発振現象を抑制すると同時に、常に可動光学部の位置を正確に検出して、上記の光学収差補正などを正確に実現する技術を提供することができる。
【００７５】
なお、可動光学部の位置を正確に検出する必要がある場合は、例示した画角補正や画像補正の他に、ＣＧ映像などを合成するためのバーチャルシステムに出力する場合などがある。
【００７６】
また、ＭＯＴ１３の種類は特に直流モータに限らない。また、上記実施例において、ＭＯＴ１３の駆動電圧を用いて速度情報を検出することを例示したが、モータの種類に関係なく、モータの駆動電流や電圧（波形）から、モータの回転位置や速度が検出しても構わない。また、駆動電圧から速度を算出したが、この速度から位置に換算して位置フィードバックしても構わない。
【００７７】
さらに、また、ＭＯＴ１３の制御方法も上記実施例に限らず、速度フィードバック制御と位置フィードバック制御を組み合わせても構わない。
【００７８】
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例に限定されず、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】
【００７９】
１、２、３：レンズ装置（駆動装置）
１１：可動光学部（可動部）
１２：ポテンショメータ（第１の検出部）
１３：回転型モータ（駆動手段）
１４：ポテンショメータ（第２の検出部）
１６：位置切替部（制御部）
１７：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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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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