(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
スケール部と前記スケール部に対向して配置される検出部とを有し、前記スケール部と前記検出部との間の相対的な移動量に応じて、第１の位置情報信号と前記第１の位置情報信号と位相が９０°ずれている第２の位置情報信号とからなる２相の周期的な位置情報信号を発生する位置取得部と、
各々の計測された前記位置情報信号の振幅を所定の振幅に正規化した正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値と、各々の理想の前記正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値との差に基づいて、補正係数を決定する補正係数決定部と、
前記位置情報信号の信号周期と等しい信号周期を有する予め用意された補正基準関数に前記補正係数を乗じて得られる補正値関数に基づいて補正値を算出する補正値決定部と、
前記補正値を各々の前記位置情報信号に対して加算又は減算することで前記位置情報信号を補正した補正後位置情報信号を算出する補正部と
を備える位置検出装置。
【請求項２】
スケール部と前記スケール部に対向して配置される検出部とを有し、前記スケール部と前記検出部との間の相対的な移動量に応じて、第１の位置情報信号と前記第１の位置情報信号と位相が９０°ずれている第２の位置情報信号とからなる２相の周期的な位置情報信号を発生する位置取得部と、
各々の計測された前記位置情報信号の振幅を所定の振幅に正規化した正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値と、各々の理想の前記正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値との差に基づいて、補正係数及びオフセット補正係数を決定する補正係数決定部と、
前記位置情報信号の信号周期と等しい信号周期を有する予め用意された補正基準関数に前記補正係数を乗じて得られる値に前記オフセット補正係数を加えて得られる補正値関数に基づいて補正値を算出する補正値決定部と、
前記補正値を各々の前記位置情報信号に対して加算又は減算することで前記位置情報信号を補正した補正後位置情報信号を算出する補正部と
を備える位置検出装置。
【請求項３】
前記補正係数決定部は、前記信号周期の１／４周期毎に前記補正係数を決定し、
前記補正部は、前記信号周期の１／４周期の内では共通の前記補正係数を用いて前記補正後位置情報信号を算出する、
請求項１又は２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
前記補正係数決定部は、所定の位相における前記補正係数を決定し、
前記補正部は、前記所定の位相に応じた共通の前記補正係数を前記信号周期毎に繰り返し使用して前記補正後位置情報信号を算出する、
請求項１乃至３のうち何れか１項に記載の位置検出装置。
【請求項５】
不揮発性メモリをさらに備え、
前記補正係数決定部は、前記補正係数を前記不揮発性メモリに記録させ、
前記補正部は、前記不揮発性メモリに記録された前記補正係数を読み込み、読み込んだ前記補正係数を用いて前記補正後位置情報信号を算出する、
請求項１乃至４のうち何れか１項に記載の位置検出装置。
【請求項６】
前記補正係数決定部は、当該位置検出装置が起動する毎に前記補正係数を決定し、決定した前記補正係数を前記不揮発性メモリに記録させる、請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項７】
前記補正係数決定部は、当該位置検出装置の出荷前に前記補正係数を決定し、決定した前記補正係数を前記不揮発性メモリに記録させる、請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項８】
前記補正係数決定部は、当該位置検出装置の動作中に繰り返し前記補正係数を決定して前記補正係数を更新し、
前記補正部は、更新された前記補正係数を用いて前記補正後位置情報信号を算出する、
請求項５に記載の位置検出装置。
【請求項９】
固定部材と、前記固定部材に対して相対的に移動する可動部とを有する駆動部と、
請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の位置検出装置と、
制御部と
を備え、
前記スケール部と前記検出部とのうち、一方が前記固定部材に固定されており、他方が前記可動部に固定されており、
前記位置取得部は、前記固定部材と前記可動部との間の相対的な移動量に応じた前記位置情報信号を発生し、
前記制御部は、前記位置検出装置が出力した前記補正後位置情報信号に基づいて、前記駆動部の動作を制御する、
駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、位置検出装置及びそれを備えた駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置では、オートフォーカス機能が付与されている。オートフォーカス機能では、撮像装置内の撮影光学系に含まれるフォーカスレンズの位置が、被写体像が撮像面に合焦するように制御される。これらフォーカスレンズの位置制御は、いわゆるオープン制御であるフィードフォワード制御、又はクローズドループ制御であるフィードバック制御によって行われる。フォーカスレンズ位置のフィードバック制御を行うためには、位置センサ等の位置検知手段と、位置センサの出力を用いてレンズ位置を算出する手段とが必要となる。
【０００３】
フォーカスレンズの位置センサとして、様々な手段が提案されている。例えば、駆動部と連動する磁気スケールと、この磁気スケールから発生する磁束を検出して位置を検出するＧＭＲ素子（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｄｅｖｉｃｅ：巨大磁気抵抗効果素子）を用いたセンサとを利用して構成された２相エンコーダが知られている。
【０００４】
ＧＭＲセンサを用いた２相エンコーダにおいて、ＧＭＲセンサの出力は、理想的な正弦波及び余弦波であることが求められる。このため、ＧＭＲセンサの出力に含まれる誤差を補正することが行われる。例えば特許文献１には、次のような技術が開示されている。すなわち、まず、複数の候補関数が予め用意されている。動作時には、理想の正弦波に対して実際のＧＭＲ出力信号に含まれる総誤差信号関数を求める。各候補関数について、この総誤差信号関数から候補関数を引いた値について２乗した値を求め、その値を１周期分積分した値を求める。この積分した値が最も小さくなるような候補関数を選択することで、補正値を決定する。この補正値を用いてＧＭＲセンサの誤差の補正が行われる。
【０００５】
特許文献１に開示されている方法では、総誤差信号関数と候補関数との差を積分するため、１周期の誤差にもっとも近い補正値を得ることができる。一方で、データ量と計算量とは膨大になる。
【０００６】
例えば動画撮影時のフォーカスレンズ等の位置制御等においては、駆動部であるフォーカスレンズの位置を逐次、高速かつ正確に制御する必要がある。さらに、これらの位置制御においてできるだけ騒音を抑えることが要求される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００６−１９４８６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
本発明は、２相エンコーダに用いられるセンサの出力に含まれる誤差を、簡便かつ少ないデータ処理量で補正できる位置検出装置及びそれを備えた駆動装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明の一態様によれば、位置検出装置は、スケール部と前記スケール部に対向して配置される検出部とを有し、前記スケール部と前記検出部との間の相対的な移動量に応じて、第１の位置情報信号と前記第１の位置情報信号と位相が９０°ずれている第２の位置情報信号とからなる２相の周期的な位置情報信号を発生する位置取得部と、各々の計測された前記位置情報信号の振幅を所定の振幅に正規化した正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値と、各々の理想の前記正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値との差に基づいて、補正係数を決定する補正係数決定部と、前記位置情報信号の信号周期と等しい信号周期を有する予め用意された補正基準関数に前記補正係数を乗じて得られる補正値関数に基づいて補正値を算出する補正値決定部と、前記補正値を各々の前記位置情報信号に対して加算又は減算することで前記位置情報信号を補正した補正後位置情報信号を算出する補正部とを備える。
本発明の一態様によれば、スケール部と前記スケール部に対向して配置される検出部とを有し、前記スケール部と前記検出部との間の相対的な移動量に応じて、第１の位置情報信号と前記第１の位置情報信号と位相が９０°ずれている第２の位置情報信号とからなる２相の周期的な位置情報信号を発生する位置取得部と、各々の計測された前記位置情報信号の振幅を所定の振幅に正規化した正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値と、各々の理想の前記正規化位置情報信号の絶対値が互いに等しくなるときの前記正規化位置情報信号の値との差に基づいて、補正係数及びオフセット補正係数を決定する補正係数決定部と、前記位置情報信号の信号周期と等しい信号周期を有する予め用意された補正基準関数に前記補正係数を乗じて得られる値に前記オフセット補正係数を加えて得られる補正値関数に基づいて補正値を算出する補正値決定部と、前記補正値を各々の前記位置情報信号に対して加算又は減算することで前記位置情報信号を補正した補正後位置情報信号を算出する補正部とを備える。
【００１０】
また、本発明の一態様によれば、駆動装置は、固定部材と、前記固定部材に対して相対的に移動する可動部とを有する駆動部と、前記位置検出装置と、制御部とを備え、前記スケール部と前記検出部とのうち、一方が前記固定部材に固定されており、他方が前記可動部に固定されており、前記位置取得部は、前記固定部材と前記可動部との間の相対的な移動量に応じた前記位置情報信号を発生し、前記制御部は、前記位置検出装置が出力した前記補正後位置情報信号に基づいて、前記駆動部の動作を制御する。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、２相エンコーダに用いられるセンサの出力に含まれる誤差を、簡便かつ少ないデータ処理量で補正できる位置検出装置及びそれを備えた駆動装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係る位置検出装置が適用されたカメラシステムの構成例の概略を示すブロック図である。
【図２】図２は、フォーカスレンズを含む可動部を駆動する駆動部と、可動部の位置を検出する位置センサとの構成例の概略を示す図である。
【図３】図３は、位置センサの構成例の概略を示す図である。
【図４】図４は、可動部の位置を制御する際の制御ブロック線図の一例である。
【図５】図５は、レンズ制御部の構成例の概略を示すブロック図である。
【図６】図６は、位置算出部の構成例の概略を示すブロック図である。
【図７】図７は、ＧＭＲセンサの出力と誤差信号との一例を説明するための図である。
【図８】図８は、ＧＭＲセンサの出力及びその誤差と、当該誤差を補正する補正値関数との一例について説明するための図である。
【図９】図９は、Ａ相の出力とＢ相の出力との関係の一例を示す図である。
【図１０】図１０は、Ａ相の出力とＢ相の出力との出力関係の軌跡を示すリサージュ波形の一例を示した図である。
【図１１】図１１は、位置制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１２】図１２は、現在位置算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、調整動作における可動部の動きを説明するための図である。
【図１４】図１４は、調整動作の一例を示すフローチャートである。
【図１５】図１５は、移動制御動作の一例を示すフローチャートである。
【図１６】図１６は、調整動作における移動目標位置と制御目標位置との関係を説明するための図である。
【図１７】図１７は、フィードバック制御処理の一例を示すフローチャートである。
【図１８】図１８は、補正係数算出処理の一例を示すフローチャートである。
【図１９】図１９は、移動制御動作における可動部の動きを説明するための図である。
【図２０】図２０は、移動制御動作における移動目標位置と制御目標位置との関係を説明するための図である。
【図２１】図２１は、出力補正処理の一例を示すフローチャートである。
【図２２】図２２は、ＧＭＲセンサの出力と誤差信号と誤差を補正するための補正値関数と補正方法と補正結果との関係の一例を説明するための図である。
【図２３】図２３は、補正前後のＡ相の出力とＢ相の出力との出力関係の軌跡を示すリサージュ波形の一例を示した図である。
【図２４】図２４は、ＧＭＲセンサ出力信号の補正の有無による、可動部から発生する駆動音の差異を表すＦＦＴ解析結果の一例を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本発明の一実施形態について図面を参照して説明する。本実施形態は、撮像装置、特に撮像装置のレンズ鏡筒におけるレンズ駆動に関する。以下、本実施形態では、フォーカスレンズを駆動する際に行われるレンズ位置の制御を一例として、本実施形態の説明を行う。
【００１４】
本実施形態に係るカメラシステム１の構成例の概略を図１に示す。カメラシステム１は、カメラ本体３０と、カメラ本体３０に接続されるレンズ鏡筒１０とを備える。このカメラシステム１は、レンズ鏡筒１０に含まれるレンズによって結像された被写体像を、カメラ本体３０が画像データとして取得するように構成されたデジタルカメラである。なお、本実施形態の説明では、カメラシステム１は、カメラ本体３０とレンズ鏡筒１０とが別体として設けられているレンズ交換式のカメラであるものとするが、これに限らず、カメラシステム１は、レンズ鏡筒とカメラ本体とが一体として設けられたカメラであってもよい。
【００１５】
カメラ本体３０は、撮像素子３１と、撮像回路３２と、Ａｕｔｏ  Ｅｘｐｏｓｕｒｅ（ＡＥ）処理部３３と、Ａｕｔｏ  Ｆｏｃｕｓ（ＡＦ）処理部３４と、画像演算部３５と、画像処理回路３６と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）ドライバ３７と、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）３８と、入力部３９と、Ｂｏｄｙ制御部４０と、電源部４１と、不揮発性メモリ４２と、内蔵メモリ４３と、圧縮伸張部４４と、着脱メモリ４５と、ボディ側インターフェース４６とを備える。
【００１６】
撮像素子３１は、複数の光電変換画素を含む撮像面を有する。撮像素子３１は、レンズ鏡筒１０によって結像された被写体像（光像）を撮像面で受光する。撮像素子３１は、それぞれの光電変換画素によって入射光をそれぞれ光電変換することで、被写体像を表す画像信号を生成する。
【００１７】
撮像回路３２は、撮像素子３１に、光電変換を開始させたり終了させたりする制御や、光電変換によって各画素に蓄積された電荷を画像信号として読み出す制御を行うものである。撮像回路３２の制御は、Ｂｏｄｙ制御部４０からの制御信号に応じて行われる。
【００１８】
ＡＥ処理部３３は、撮像回路３２から得た画像信号に対して、被写体輝度を測光する機能を有する。ＡＥ処理部３３は、撮影における露出に係る演算を行い、例えば適正露出を得るためのシャッタスピードや絞り値や感度等を算出する。
【００１９】
ＡＦ処理部３４は、画像信号から被写体のピント情報を検出する。ＡＦ処理部３４は、レンズ鏡筒１０のレンズを駆動するために必要な情報の算出等といったオートフォーカスに関する演算を行う。
【００２０】
画像演算部３５は、画像信号の加算合成や画素間引き処理等の画像演算を行う。画像処理回路３６は、画像信号に対して、階調補正やノイズ補正等の各種画像処理を行う。ＬＣＤドライバ３７は、ＬＣＤ３８を駆動する。ＬＣＤ３８は、撮影された画像を表示する。入力部３９は、ユーザがカメラ本体３０に対する操作を入力するための部分である。
【００２１】
Ｂｏｄｙ制御部４０は、カメラ本体３０を統括的に制御する。Ｂｏｄｙ制御部４０が制御する対象は、撮像回路３２、ＡＥ処理部３３、ＡＦ処理部３４、画像演算部３５、画像処理回路３６、ＬＣＤドライバ３７等であり、これらとバスライン４７を介して接続されている。さらに、Ｂｏｄｙ制御部４０は、不揮発性メモリ４２と、内蔵メモリ４３と、圧縮伸張部４４と、着脱メモリ４５と、バスライン４７を介して接続されている。電源部４１は、カメラ本体３０の各部位に対して電源を供給する。
【００２２】
不揮発性メモリ４２には、Ｂｏｄｙ制御部４０で動作させるプログラムデータが記録されている。内蔵メモリ４３は、画像演算部３５及び画像処理回路３６が各種処理を行う際に、データを一時的に保持する。圧縮伸張部４４は、撮影された画像データについて圧縮処理又は伸張処理をする。着脱メモリ４５は、撮影された画像データを記録するためのメモリである。ボディ側インターフェース４６は、レンズ鏡筒１０と通信を行うためのインターフェースである。
【００２３】
Ｂｏｄｙ制御部４０、ＡＥ処理部３３、ＡＦ処理部３４、画像演算部３５、画像処理回路３６、圧縮伸張部４４等は、例えばＣｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ（ＣＰＵ）、又はＡｐｐｌｉｃａｔｉｏｎ  Ｓｐｅｃｉｆｉｃ  Ｉｎｔｅｇｒａｔｅｄ  Ｃｉｒｃｕｉｔ（ＡＳＩＣ）等を含み、各種演算を行う。
【００２４】
次にレンズ鏡筒１０について説明する。レンズ鏡筒１０は、固定部材１１と、フォーカスレンズ１２と、ズームレンズ１３と、絞り１４と、フォーカスレンズドライバ１５と、ズームレンズドライバ１６と、絞りドライバ１７と、位置センサ１８と、レンズ制御部１９と、レンズ操作部２０と、不揮発性メモリ２１と、レンズ側インターフェース２２とを備える。
【００２５】
固定部材１１は、フォーカスレンズ１２と、ズームレンズ１３と、絞り１４とを保持する。フォーカスレンズ１２は、レンズ鏡筒１０内を光軸方向に移動可能である。フォーカスレンズ１２は、被写体像のフォーカス位置を変化させるように駆動される。ズームレンズ１３は、レンズ鏡筒１０内を光軸方向に移動可能である。ズームレンズ１３は、撮影倍率や焦点距離を変化させるように、手動又は自動で駆動される。絞り１４では、撮像素子３１へと導かれる被写体像の光量を変化させるため、開口量が変化する。
【００２６】
フォーカスレンズドライバ１５は、レンズ制御部１９から出力される操作制御信号に基づいて、フォーカスレンズ１２を駆動する回路である。ズームレンズドライバ１６は、レンズ制御部１９から出力される操作制御信号に基づいて、ズームレンズ１３を駆動する回路である。絞りドライバ１７は、レンズ制御部１９から出力される操作制御信号に基づいて、絞り１４を駆動する回路である。
【００２７】
位置センサ１８は、フォーカスレンズ１２の光軸方向の位置を検出する。位置センサ１８は、位置取得部として機能し、位置情報信号を出力する。位置センサ１８の出力に基づいて、フォーカスレンズ１２の位置が算出される。
【００２８】
レンズ制御部１９は、レンズ鏡筒１０内の各部を統括して制御するものである。レンズ制御部１９は、ＣＰＵを含み、各種演算を行う。レンズ制御部１９の動作は、後述の不揮発性メモリ２１に記録されたプログラムに従って行われる。レンズ制御部１９は、ＡＳＩＣ等を含んでいてもよい。レンズ制御部１９は、例えば、フォーカスレンズ１２、ズームレンズ１３及び絞り１４のそれぞれの動作を制御する。また、レンズ制御部１９は、フォーカスレンズ１２の位置を位置センサ１８から取得する。
【００２９】
レンズ操作部２０は、ユーザがレンズ鏡筒１０に対する操作を入力するための部位である。不揮発性メモリ２１は、レンズ制御部１９が制御動作をするためのプログラムや、フォーカスレンズ１２、ズームレンズ１３、及び絞り１４の位置等の調整値等を格納している。レンズ側インターフェース２２は、ボディ側インターフェース４６と接続する。レンズ側インターフェース２２は、カメラ本体３０とレンズ鏡筒１０との間の制御信号の送受信を行うためのインターフェース回路である。
【００３０】
フォーカスレンズ１２の光軸方向に沿った移動のための駆動機構と、フォーカスレンズ１２の光軸方向の位置を検出するための位置検出機構とについて説明する。図２は、フォーカスレンズ１２の駆動機構と位置検出機構に含まれる位置センサ１８の構成例の外観の概略を示す。
【００３１】
図２に示すように、フォーカスレンズ１２を含む可動部１２２は、駆動部１２３によって固定部材１１に沿って光軸方向に移動する。駆動部１２３は、例えばヴォイスコイルモーター（ＶＣＭ）等を用いた駆動機構を含む。すなわち、可動部１２２には、ＶＣＭの可動コイル１２４が固定されている。一方、固定部材１１には、この可動コイル１２４に対向するように、永久磁石を含むＶＣＭの固定子１２６が設けられている。このように、固定子１２６と可動コイル１２４とからなるＶＣＭによって、可動部１２２は移動する。
【００３２】
なお、ここでは、可動部１２２がＶＣＭによって移動する例を示したが、この方式に限ることはなく、他の方式が用いられてもよい。例えば、ステッピングモーターや超音波モータが用いられる駆動方式が適用されてもよい。
【００３３】
本実施形態では、位置センサ１８として、ＧＭＲ素子（Ｇｉａｎｔ  Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ  ｅｆｆｅｃｔ  ｄｅｖｉｃｅ：巨大磁気抵抗効果素子）のような磁気抵抗素子を利用した検出部としてのＧＭＲセンサ１８２が用いられている。ＧＭＲ素子は、入力される磁束密度の大きさに応じて、電気抵抗率が変化する素子である。このようなＧＭＲ素子を用いたＧＭＲセンサ１８２は、固定部材１１に固定されている。また、フォーカスレンズ１２を含む可動部１２２には、磁気スケール１８８が固定されている。ＧＭＲセンサ１８２と磁気スケール１８８とは、対向して配置されている。
【００３４】
磁気スケール１８８には、所定の位置周期毎にＮ極とＳ極とが交互に着磁されている。ここで、Ｎ極とＳ極との位置周期の長さを１磁化ピッチと称することにする。ＧＭＲセンサ１８２に含まれるＧＭＲ素子の電気抵抗率は磁気スケール１８８による磁束密度に応じて変化するので、ＧＭＲセンサ１８２は、磁気スケール１８８に対する位置に応じた電気信号を出力する。すなわち、ＧＭＲセンサ１８２は、可動部１２２の移動に応じて、１磁化ピッチ毎に周期的な位置情報信号を出力する。
【００３５】
なお、ＧＭＲセンサ１８２が可動部１２２に固定され、磁気スケール１８８が固定部材１１に固定されてもよい。また、位置センサ１８には、ＧＭＲセンサに限らず、他のセンサが用いられてもよい。
【００３６】
ＧＭＲセンサ１８２と磁気スケール１８８との構成について、図３を参照してさらに説明する。ＧＭＲセンサ１８２は、第１のＧＭＲセンサ１８４と第２のＧＭＲセンサ１８５とを含む。第１のＧＭＲセンサ１８４と第２のＧＭＲセンサ１８５とは、磁気スケール１８８の着磁が変化する方向、すなわち、光軸方向に、１磁化ピッチの１／４となる距離だけ離して配置されている。
【００３７】
第１のＧＭＲセンサ１８４及び第２のＧＭＲセンサ１８５では、磁束密度の大きさに応じて電気抵抗率が変化するため、光軸方向に可動部１２２が動作すると、第１のＧＭＲセンサ１８４及び第２のＧＭＲセンサ１８５から位置情報信号として出力される信号の大きさは、着磁周期に応じて変化する。第１のＧＭＲセンサ１８４と第２のＧＭＲセンサ１８５とは１／４磁化ピッチ離れた位置に配置されているので、可動部１２２の移動量に応じて出力される２つのＧＭＲセンサ信号出力は、１／４周期（９０°）だけ位相がずれる。このように、ＧＭＲセンサ１８２と磁気スケール１８８とは、２相のリニアエンコーダとして機能するように構成されている。第１のＧＭＲセンサ１８４の出力と第２のＧＭＲセンサ１８５の出力とは、これらの位相が互いに直交する。第１のＧＭＲセンサ１８４の出力と第２のＧＭＲセンサ１８５の出力とのうち一方の出力を正弦波信号と称し、もう一方を余弦波信号と称することにする。第１のＧＭＲセンサ１８４の出力は、第１の位置情報信号に相当し、第２のＧＭＲセンサ１８５の出力は、第２の位置情報信号に相当する。
【００３８】
磁気スケール１８８の着磁位置周期より細かい位置分解能で位置を検出するためには、位置センサ１８では、上述の２相出力である正弦波信号及び余弦波信号について内挿処理を行い、詳細な検出位置を算出する必要がある。内挿処理には、例えば、正弦波信号及び余弦波信号について逆正接演算を行い、それぞれの信号の位相関係に対応する位相角を算出する方法がある。この方法では、２相出力の位相角に基づいて、磁気スケール１８８の着磁位置周期内の相対位置が算出され得る。
【００３９】
次に、可動部１２２の位置制御を行う際の制御ブロック線図を図４に示す。レンズ制御部１９は、位置センサ１８の出力に基づいてフォーカスレンズ１２の光軸方向の位置を算出し、その算出結果を利用して、フィードバック制御によって、フォーカスレンズ１２の位置を目標位置に追従させるように制御する。
【００４０】
図４に示すように、レンズ制御部１９内の目標位置指示部２０１は、可動部１２２の目標位置を設定する。また、レンズ制御部１９内の位置算出部２０４は、位置センサ１８の出力に基づいて、可動部１２２の現在の位置を補正後位置情報として算出する。演算部２０２は、可動部１２２の目標位置と現在の位置を表す補正後位置情報との差を、制御位置偏差として算出する。レンズ制御部１９内の操作量算出部２０３は、制御位置偏差に基づいて操作量を算出する。操作量算出部２０３で算出された操作量は、フォーカスレンズドライバ１５へと伝達される。フォーカスレンズドライバ１５は、この操作量に基づいて可動部１２２を移動させるための電力を駆動部１２３に供給することにより駆動部１２３を動作させる。可動部１２２の位置は、位置センサ１８によって検出される。なお、この位置センサ１８の検出結果には、検出誤差が存在する。本実施形態では、位置算出部２０４は、位置センサ１８の出力に含まれる誤差を補正する。
【００４１】
レンズ制御部１９に含まれる、フォーカスレンズ１２に含まれる可動部１２２の位置を制御するための構成についてさらに説明する。図５は、レンズ制御部１９に含まれる機能構成を示すブロック図である。レンズ制御部１９は、位置算出部２０４と、レンズ制御通信インターフェース２０５と、操作入力インターフェース２０６と、メモリインターフェース２０７と、フォーカスレンズ制御部２１０とを含む。
【００４２】
位置算出部２０４は、位置センサ１８から取得した信号に基づいて、可動部１２２の位置を算出する。レンズ制御通信インターフェース２０５は、レンズ側インターフェース２２との間で通信信号の送受信及び信号の処理を行う。操作入力インターフェース２０６は、レンズ操作部２０へ入力された操作に係る操作信号を取得する。メモリインターフェース２０７は、不揮発性メモリ２１とのデータの送受信を行う。
【００４３】
フォーカスレンズ制御部２１０は、フォーカスレンズ１２の位置を目標位置に一致させるようにフォーカスレンズドライバ１５に対して出力する操作量を算出する。フォーカスレンズ制御部２１０は、目標位置指示部２０１と、演算部２０２と、操作量算出部２０３とを含む。
【００４４】
目標位置指示部２０１は、操作入力インターフェース２０６から操作信号を取得する。また、目標位置指示部２０１は、レンズ制御通信インターフェース２０５から、カメラ本体３０からの制御信号を取得する。目標位置指示部２０１は、移動目標位置を表すこれら信号に基づいて、周期処理毎の目標位置である制御目標位置を算出する。この制御目標位置は、演算部２０２へと出力される。
【００４５】
演算部２０２は、位置算出部２０４から可動部１２２の現在の位置を取得し、目標位置指示部２０１から制御目標位置を取得する。演算部２０２は、制御目標位置と可動部１２２の現在の位置との差を制御位置偏差として算出する。操作量算出部２０３は、演算部２０２が算出した制御位置偏差に基づいて、フォーカスレンズドライバ１５を駆動するための操作量を算出する。
【００４６】
なお、位置算出部２０４及びフォーカスレンズ制御部２１０は、メモリインターフェース２０７を介して、不揮発性メモリ２１から必要なプログラムやパラメータ等を取得し、各種演算を行う。
【００４７】
次に、レンズ制御部１９内の位置算出部２０４について説明する。第１のＧＭＲセンサ１８４の出力信号と第２のＧＭＲセンサ１８５の出力信号とは、それぞれレンズ制御部１９内の位置算出部２０４へと伝達される。位置算出部２０４は、第１のＧＭＲセンサ１８４の出力信号と第２のＧＭＲセンサ１８５の出力信号とに基づいて、可動部１２２の位置を算出する。
【００４８】
図６は、レンズ制御部１９内の位置算出部２０４の構成例の概略を示すブロック図である。以下、第１のＧＭＲセンサ１８４の出力信号に基づく信号をＡ相の信号と称し、第２のＧＭＲセンサ１８５の出力信号に基づく信号をＢ相の信号と称することにする。第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されたＡ相の信号及び第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されたＢ相の信号は、増幅回路１８９で増幅されて位置算出部２０４に入力される。
【００４９】
位置算出部２０４は、Ａ／Ｄ変換部２４２と、補正係数決定部２４３と、補正部２５１と、位相角算出部２５６と、算出位置出力部２５８と、記憶部２６０とを含む。補正係数決定部２４３は、第１の正規化補正部２４４と、第２の正規化補正部２４６とを含む。補正部２５１は、第１の誤差補正部２５２と、第２の誤差補正部２５４とを含む。
【００５０】
Ａ／Ｄ変換部２４２は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力され増幅されたＡ相の信号と、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力され増幅されたＢ相の信号とをデジタル信号に変換する。
【００５１】
ＧＭＲセンサから出力される信号には振幅ずれやオフセットずれが含まれる。補正係数決定部２４３は、ＡＤ変換後の信号のオフセットレベルを揃え、また、振幅を一定の値に揃えるように、振幅ずれやオフセットずれを補正する補正処理を行う。この補正処理を、以下、単に正規化という。第１の正規化補正部２４４は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されたＡ相の信号について、所定の振幅及び所定のオフセットレベルとなるように、振幅ずれ及びオフセットずれを正規化する演算を行う。同様に、第２の正規化補正部２４６は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されたＢ相の信号について、所定の振幅及び所定のオフセットレベルとなるように、振幅ずれ及びオフセットずれを正規化する演算を行う。正規化されたＡ相の信号及びＢ相の信号を正規化位置情報信号と称することにする。
【００５２】
さらに、補正係数決定部２４３は、Ａ相の正規化位置情報信号の絶対値とＢ相の正規化位置情報信号の絶対値とが等しくなるときの正規化位置情報信号の値を利用して、補正係数を決定する。補正係数決定部２４３は、決定した補正係数を記憶部２６０に補正係数テーブル２６２として記憶する。
【００５３】
補正部２５１は、Ａ相及びＢ相の正規化位置情報信号と、理想となる正弦波及び余弦波との誤差を補正する補正処理を行う。すなわち、第１の誤差補正部２５２は、第１の正規化補正部２４４から出力されたＡ相の信号に対して補正処理を行う。同様に、第２の誤差補正部２５４は、第２の正規化補正部２４６から出力されたＢ相の信号に対して補正処理を行う。補正処理が行われたＡ相の信号とＢ相の信号とを補正後位置情報信号と称することにする。補正部２５１は、補正処理において、後に詳述する補正基準関数と補正係数決定部２４３が決定した補正係数とを用いる。
【００５４】
位相角算出部２５６は、第１の誤差補正部２５２から出力されたＡ相信号と、第２の誤差補正部２５４から出力されたＢ相信号とを取得し、それらに基づいて、磁気スケールの１磁化ピッチ周期毎の位相角を算出する。位相角算出部２５６は、第１の誤差補正部２５２から出力されたＡ相信号（正弦波信号）と、第２の誤差補正部２５４から出力されたＢ相信号（余弦波信号）との比の逆正接演算を行う。位相角算出部２５６は、逆正接演算結果に、ピッチ内相対位置換算係数を乗算することで、磁気スケール１８８の磁化ピッチ周期内の相対位置を算出する。位相角算出部２５６が行う演算で必要な情報は、位相角演算テーブル２６４として、記憶部２６０に含まれる。
【００５５】
算出位置出力部２５８は、位相角算出部２５６の算出結果にさらに磁化ピッチをカウントすることで得られたオフセットを加減算することで、可動部１２２の位置を算出する。
【００５６】
このように、位置センサ１８と位置算出部２０４によって、可動部１２２の位置を検出する位置検出装置が構成される。
【００５７】
次に、位置センサ１８を用いた可動部１２２の位置検出において発生する誤差について説明する。図７は、可動部１２２の位置に応じてＧＭＲセンサ１８２から出力されるＡ相とＢ相との２つの信号について説明するための模式図である。図７において横軸は時間である。
【００５８】
図７の（ａ）に示すように、磁気スケール１８８のＮ極とＳ極との位置周期に応じて１磁化ピッチが定義されている。ＧＭＲセンサ１８２の出力は、１磁化ピッチ毎に周期性を有する。また、１磁化ピッチは、４つのステートに分割されている。各ステートは位相９０°分を含む。
【００５９】
図７の（ｂ）に正規化されたＧＭＲセンサ１８２の出力を示す。ここで、実線は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力波形の理想的な場合を示しており、正弦波形状を示している。破線は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力波形の理想的な場合を示しており、余弦波形状を示している。一点鎖線は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力（以下、ａ（ｔ）とする。）を示す波形であり、誤差を含んでいるため、実線で示した理想的な場合との間に僅かにずれが存在する。二点鎖線は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力（以下、ｂ（ｔ）とする。）を示す波形であり、誤差を含んでいるため、破線で示した理想的な場合との間に僅かにずれが存在する。
【００６０】
図７の（ｃ）は、実線で示した第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の理想的な出力と、一点鎖線で示した第１のＧＭＲセンサ１８４から実際に出力されるＡ相の出力との間に存在する誤差Δｄ１を示す。図７の（ｄ）は、破線で示した第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の理想的な出力と、二点鎖線で示した第２のＧＭＲセンサ１８５から実際に出力されるＢ相の出力との間に存在する誤差Δｄ２を示す。本実施形態では、誤差Δｄ１と誤差Δｄ２とが補正される。この補正において用いられる補正係数を、図７の（ｅ）に示すように、磁化ピッチｐとステートｓとを用いてｋ［ｐ，ｓ］のように表すことにする。
【００６１】
すなわち、ｋ［ｐ，ｓ］は、補正対象とするＧＭＲセンサの磁化ピッチの位置ｐと、ａ（ｔ）とｂ（ｔ）の符号の組み合わせで決まるステートｓとに基づいて定まる。ここで、磁化ピッチｐが示す値は、Ａ相の出力波形とＢ相の出力波形の周期数を表す。ステートｓが示す値は、Ａ相の出力とＢ相の出力との大小関係によって４つに分割された領域を示すものである。具体的には、ステートｓは、ａ（ｔ）とｂ（ｔ）との符号によって、次のような関係がある。すなわち、
ａ（ｔ）≧０かつｂ（ｔ）≧０のとき、ステートｓは１であり、
ａ（ｔ）≧０かつｂ（ｔ）＜０のとき、ステートｓは２であり、
ａ（ｔ）＜０かつｂ（ｔ）＜０のとき、ステートｓは３であり、
ａ（ｔ）＜０かつｂ（ｔ）≧０のとき、ステートｓは４である。
【００６２】
以上のように、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力（ａ（ｔ））には、理想的な正弦波に対して誤差Δｄ１が含まれており、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力（ｂ（ｔ））には、理想的な余弦波に対して誤差Δｄ２が含まれている。これらＡ相に係る誤差Δｄ１とＢ相に係る誤差Δｄ２とを合わせて誤差Δｄと表記するとき、誤差Δｄは、ＧＭＲセンサ１８２と磁気スケール１８８との周期的特性を考慮すると下記式（１）で近似され得る。
Δｄ＝ｋ［ｐ，ｓ］×ｓｉｎ（π×｜Ｌｖ｜／Ａｍｐ）      （１）
ここで、Ｌｖは、正規化後のＧＭＲセンサの出力信号レベルを示し、Ａｍｐは、正規化後のＧＭＲセンサの出力信号の振幅を示す。
【００６３】
なお、上述のようにＧＭＲセンサ１８２の出力に誤差信号Δｄが含まれる要因としては以下が挙げられる。
１．磁気スケール１８８とＧＭＲセンサ１８２の検出面との間隔幅（ギャップ）が検出位置によって変化することによるもの。
２．上記１に関連して、可動部１２２を構成する際の組立公差に起因するもの。
３．ＧＭＲセンサ１８２の検出面と磁気スケール１８８から発生する磁界方向の傾きとによるもの。
【００６４】
ＧＭＲセンサ１８２の出力と、ＧＭＲセンサ１８２の出力に対して施される補正とについて、図８を参照してさらに説明する。図８の左図は、正規化後のＡ相及びＢ相の出力について詳細に示した図である。横軸は、時間ｔを示し、縦軸は、ＧＭＲセンサ１８２の出力を示す。この図においても、実線は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力波形の理想的な場合を示し、破線は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力波形の理想的な場合を示し、一点鎖線は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力波形（ａ（ｔ））を示し、二点鎖線は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力波形（ｂ（ｔ））を示す。この図に示すように、ＧＭＲセンサ１８２の出力信号は、振幅の１／２付近で、誤差信号Δｄが最大となり、理想的な波形からの乖離が最も大きくなる。
【００６５】
図８の右図は、縦軸に示したＧＭＲセンサ１８２の出力と、横軸に示した補正値関数ｆ［ｘ］との関係を示す図である。この図において、破線は、補正基準関数ｇ［ｘ］を示し、実線は、補正値関数ｆ［ｘ］を示す。ここで、補正値関数ｆ［ｘ］は、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］と補正基準関数ｇ［ｘ］とを用いて下記式（２）で表される。
ｆ［ｘ］＝ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ｘ］      （２）
【００６６】
ここで、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］は、図８の左図に実線で示されるＡ相の出力波形の理想的な場合を示す実線とＢ相の出力波形の理想的な場合を示す破線との交点におけるＧＭＲセンサ１８２の出力の値と、Ａ相の出力波形ａ（ｔ）を示す一点鎖線とＢ相の出力波形ｂ（ｔ）を示す二点鎖線との交点におけるＧＭＲセンサ１８２の出力の値との差ｄに基づいて決定される。すなわち、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］は、理想的な場合のＡ相の出力の絶対値とＢ相の出力の絶対値とが等しいときのその値と、Ａ相の出力ａ（ｔ）の絶対値とＢ相の出力ｂ（ｔ）の絶対値とが等しいときのその値との差ｄに基づいて決定される。補正係数ｋ［ｐ，ｓ］は、例えば、当該差ｄが大きい程に大きくなるように決定される。差ｄと補正係数ｋ［ｐ，ｓ］との関係は、例えば不揮発性メモリ２１に関数やテーブルとして記録されていてもよい。
【００６７】
本実施形態では、ＧＭＲセンサ１８２の出力は、補正値関数ｆ［ｘ］に基づいて得られた補正値を用いて補正される。すなわち、補正前のＧＭＲセンサ１８２の出力をαとし、補正後のＧＭＲセンサ１８２の出力を補正後位置情報信号α´としたときに、補正後位置情報信号α´は、下記式（３）で表される。
α´＝α＋ｆ［α］
＝α＋（ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［α］）      （３）
【００６８】
本実施形態では、この補正後のＧＭＲセンサ１８２の出力である補正後位置情報信号α´を用いて可動部１２２の位置算出が行われる。
【００６９】
本実施形態では、位置算出部２０４は、ＧＭＲセンサ１８２のＡ相の出力ａ（ｔ）とＢ相の出力ｂ（ｔ）とについて、逐次に補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を用いて誤差Δｄを補正する。この補正係数ｋ［ｐ，ｓ］の値は、可動部１２２の可動範囲について補正係数テーブル２６２として記憶部２６０に記憶されている。補正係数テーブル２６２に含まれる補正係数ｋ［ｐ，ｓ］の値は、例えば、電源投入時にフォーカスレンズ１２を、一方の端から反対側の端まで駆動させて、そのときに出力されるＧＭＲセンサ１８２の２つの信号出力に基づいて、磁化ピッチｐ毎に算出して記憶しておく。
【００７０】
Ａ相の出力ａ（ｔ）及び上述のように補正して得られた補正後のＡ相の出力ａ´（ｔ）と、Ｂ相の出力ｂ（ｔ）及び上述のように補正して得られた補正後のＢ相の出力ｂ´（ｔ）とを図９に示す。図９において、横軸は時間ｔを示し、縦軸はＧＭＲセンサ１８２の出力を示す。図９において、実線はａ´（ｔ）を示し、破線はｂ´（ｔ）を示し、一点鎖線はａ（ｔ）を示し、二点鎖線はｂ（ｔ）を示す。
【００７１】
また、図９に示したａ（ｔ）及びａ´（ｔ）を横軸に、ｂ（ｔ）及びｂ´（ｔ）を縦軸にプロットしたリサージュ波形を図１０に示す。図１０において、実線はａ´（ｔ）及びｂ´（ｔ）の関係を示し、破線はａ（ｔ）及びｂ（ｔ）の関係を示す。このリサージュ波形は、２つの信号の変化の関係の軌跡を示す。リサージュ波形によれば、同時刻に出力される２つの信号の出力を横軸と縦軸に割り当てることで、２つの信号の振幅や位相の関係が１つの図形で把握され得る。ＧＭＲセンサ１８２の２つの信号出力が理想的な正弦波信号及び理想的な余弦波信号であるとき、リサージュ波形は真円となる。図１０に示すように、実線で示した補正後のａ´（ｔ）及びｂ´（ｔ）の関係は真円状であり、これらが理想的な波形となっていることが分かる。一方、破線で示した補正前のａ（ｔ）及びｂ（ｔ）の関係は、４５°＋９０°×Ｎ（Ｎ＝０，１，２，３）付近が円形から内側に歪んだ軌跡となり、菱形に近い形状を示している。このことから、補正前のａ（ｔ）及びｂ（ｔ）が誤差を含んでいることが分かる。
【００７２】
一般に、２相エンコーダの出力を用いて内挿処理を行って検出位置を算出するとき、Ａ相の出力とＢ相出力との位相関係からなる位相角を算出する。これは、Ａ相の出力とＢ相の出力との比を算出して、この算出した比の値に対して、逆正接関数の演算を行うことによって、Ａ相の出力とＢ相の出力とがなす位相角を算出するものである。この位相角は、図１０のようなリサージュ波形の軌跡上の点と、リサージュ波形の原点位置との関係による位相角によって図示され得る。上述のようにリサージュ波形が菱形に近づいた形状を示すとき、ＧＭＲセンサの出力を用いた、逆正接演算は、理想的な正弦波信号及び、理想的な余弦波信号を用いた逆正接演算の結果に対して、誤差Δｄが生じる。この誤差Δｄは、大きさが周期的に変化しており、この変化する周期は、磁化ピッチの１／４周期に関係した周期となる。その結果、光軸方向のレンズ位置算出に磁化ピッチの１／４周期となる周期的な誤差が発生することになる。
【００７３】
仮に、誤差Δｄが磁化ピッチの１／４周期の周期を持ち、本実施形態のような誤差を低減させる仕組みが存在せずにこの誤差がそのまま残る場合を考える。このとき、位置算出部２０４によって算出された位相角に基づいて検出される位置も、磁化ピッチの１／４周期の誤差が発生する。この位置検出結果を用いて可動部１２２の動作が制御されると、フィードバック制御での目標位置と検出位置との偏差である制御位置偏差も周期的に大きさが変化し、磁化ピッチの１／４周期に関係して周期的な誤差をもつ。この磁化ピッチの１／４周期の制御位置偏差の変化によって、フィードバック制御においては可動部１２２への駆動量である操作量が大きくなったり小さくなったりする変化が発生する。その結果、磁化ピッチの１／４周期とフォーカスレンズの駆動速度に対応した周波数の駆動音がフォーカスレンズ１２の可動部１２２から発生する。
【００７４】
この誤差によって生じる可動部１２２の駆動時の余分な駆動音の周波数は、下記式（４）に基づいた関係で発生する。
歪みによって生じる駆動音周波数（Ｈｚ）
＝フォーカスレンズ駆動速度（ｍｍ／ｓ）／（磁化ピッチ（ｍｍ）／４）    （４）
【００７５】
例えば、フォーカスレンズ１２の定速移動速度が５０ｍｍ／ｓであり、磁化ピッチが２５０μｍであるとき、駆動音の周波数は、８００Ｈｚとなる。８００Ｈｚは、人間の聴覚にとって敏感な周波数であり、このような音が例えば動画撮影において録音されると聞き苦しいものとなる。
【００７６】
次に、本実施形態に係る位置制御に係る動作について説明する。図１１に、位置制御動作を示すフローチャートを示す。位置制御動作は、カメラシステム１が起動したときに開始する。
【００７７】
ステップＳ１０１において、レンズ制御部１９は、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］の初期値を設定する。なお、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］の初期値は、例えば０でもよいし、前回の動作時に決定された値でもよいし、他の値でもよい。ステップＳ１０２において、レンズ制御部１９は、補正を行うか否かを表す補正フラグをＯＦＦに設定する。
【００７８】
ステップＳ１０３において、レンズ制御部１９は、ＧＭＲセンサ１８２の出力信号に基づいて、フォーカスレンズ１２を含む可動部１２２の光軸方向の位置を算出する現在位置算出処理を行う。現在位置算出処理について、図１２に示すフローチャートを参照して説明する。
【００７９】
ステップＳ２０１において、レンズ制御部１９は、正規化されたＧＭＲセンサ１８２のＡ相の出力ａ（ｔ）とＢ相の出力ｂ（ｔ）とを取得する。
【００８０】
ステップＳ２０２において、レンズ制御部１９は、補正フラグがＯＮであるか否かを判定する。補正フラグがＯＮでないとき、すなわち、補正フラグがＯＦＦであるとき、処理はステップＳ２０４に進む。一方、補正フラグがＯＮであるとき、処理はステップＳ２０３に進む。ステップＳ２０３において、レンズ制御部１９は、出力補正処理を行う。出力補正処理については、後に説明する。出力補正処理の後、処理はステップＳ２０４に進む。
【００８１】
ここで説明しているステップＳ１０３における現在位置算出処理においては、補正フラグがＯＦＦになっているので、出力補正処理は行われない。
【００８２】
ステップＳ２０４において、レンズ制御部１９は、ステップＳ２０１で取得したａ（ｔ）及びｂ（ｔ）に基づいて、逆正接演算を行う。すなわち、位相角θを下記式（５）に基づいて算出する。
θ＝ａｒｃｔａｎ（ａ（ｔ）／ｂ（ｔ））      （５）
【００８３】
ステップＳ２０５において、レンズ制御部１９は、算出された位相角θに対して所定のピッチ内相対位置換算係数を乗算し、磁化ピッチ内の相対位置を算出する。ステップＳ２０６において、レンズ制御部１９は、ステップＳ２０５で得られた磁化ピッチ内の相対位置に対し、磁化ピッチｐの値に応じたオフセット量（磁化ピッチカウントオフセット加算量２６６）を加算して、光軸方向の可動部１２２の現在位置を算出する。以上で現在位置算出処理を終了する。その後、処理はステップＳ１０３に戻る。
【００８４】
図１１に戻って説明を続ける。ステップＳ１０３の現在位置算出処理の後、処理はステップＳ１０４に進む。ステップＳ１０４において、レンズ制御部１９は、フィードバック制御状態フラグをＯＮに設定する。ここで、フィードバック制御状態フラグは、フィードバック制御を行っているか否かを示すフラグである。ステップＳ１０５において、レンズ制御部１９は、位置保持動作を行う。位置保持動作は、可動部１２２の位置を現在の位置に留まらせる動作である。この処理によって、可動部１２２の位置は、現在位置に留まる。
【００８５】
ステップＳ１０６において、レンズ制御部１９は、可動部１２２を移動させるための指令である動作指令があるか否かを判定する。動作指令がないとき、処理はステップＳ１０６を繰り返して待機する。動作指令があるとき、処理はステップＳ１０７に進む。
【００８６】
ステップＳ１０７において、選択された動作モードの判定を行う。選択された動作モードが、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を決定する調整動作であったとき、処理はステップＳ１０８に進む。本実施形態では、カメラシステム１の起動時に初めに調整動作が行われるように構成されている。したがって、最初にステップＳ１０７の判定が行われるときは調整動作が選択されており、２回目以降にステップＳ１０７の判定が行われるときは調整動作が選択されない。
【００８７】
ステップＳ１０８において、レンズ制御部１９は、補正係数を算出する調整動作を行う。調整動作におけるフォーカスレンズ１２を含む可動部１２２の移動経路について図１３に示す模式図を参照して説明する。初めに、可動部１２２が図１３に示す位置Ａにあったとする。このとき、調整動作においては、可動部１２２は、カメラ本体３０側の端の位置Ｂに移動させられる。続いて可動部１２２は、カメラ本体３０と反対側の端の位置Ｃに移動させられる。位置Ｂから位置Ｃまで移動している間のＧＭＲセンサ１８２の出力に基づいて、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］の決定が行われる。
【００８８】
調整動作処理について図１４に示すフローチャートを参照して説明する。ステップＳ３０１において、レンズ制御部１９は、カメラ本体３０側の端を可動部１２２の移動目標位置に設定する。
【００８９】
ステップＳ３０２において、レンズ制御部１９は、移動制御動作を行う。移動制御動作は、指示された移動目標位置に可動部１２２を移動させる動作である。移動制御動作について図１５に示すフローチャートを参照して説明する。
【００９０】
ステップＳ４０１において、レンズ制御部１９の目標位置指示部２０１は、現在の可動部１２２の位置と、移動目標位置（図１３における位置Ｂ）とに基づいて、移動途中における処理周期毎の目標位置である制御目標位置を算出する。初期位置と移動目標位置と制御目標位置との関係を図１６に示す。図１６において、横軸は時間ｔであり、縦軸は可動部１２２の位置である。移動制御動作においては、可動部１２２を等速で移動させるように、制御目標位置Ｄｎ（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）が設定される。
【００９１】
ステップＳ４０２において、レンズ制御部１９は、フィードバック制御処理を行う。フィードバック制御処理は、処理毎に現在の位置と制御目標位置との差に応じて、すなわちフィードバック制御によって、可動部１２２を駆動する処理である。フィードバック制御処理について、図１７を参照して説明する。
【００９２】
ステップＳ５０１において、レンズ制御部１９は、ステップＳ４０１で算出した制御目標位置に基づいて、経過時間に応じた実行中の処理における制御目標位置を設定する。ステップＳ５０２において、レンズ制御部１９は、現在位置算出処理を行い、ＧＭＲセンサ１８２の出力信号を用いて、可動部１２２の現在の位置を算出する。現在位置算出処理は、図１２を参照して説明した処理である。すなわち、簡単には以下のとおりである。
【００９３】
ステップＳ２０１において、レンズ制御部１９は、Ａ相の出力ａ（ｔ）とＢ相の出力ｂ（ｔ）とを取得する。ステップＳ２０２において、レンズ制御部１９は、補正フラグがＯＮであるか否かを判定する。この時点において補正フラグはＯＦＦであるので、処理はステップＳ２０４に進む。レンズ制御部１９は、ステップＳ２０４において、ａ（ｔ）及びｂ（ｔ）に基づいて位相角θを算出し、ステップＳ２０５において、位相角θに基づいて磁化ピッチ内の相対位置を算出し、ステップＳ２０６において、磁化ピッチ内の相対位置に対してオフセット量を加算して、光軸方向の可動部１２２の現在位置を算出する。その後、処理は図１７を参照して説明しているフィードバック制御処理に戻る。
【００９４】
フィードバック制御処理では、ステップＳ５０２で現在位置が算出された後、処理はステップＳ５０３に進む。ステップＳ５０３において、レンズ制御部１９の演算部２０２は、ステップＳ５０１で設定した制御目標位置とステップＳ５０２で取得した現在位置との差から、制御位置偏差を算出する。ステップＳ５０４において、レンズ制御部１９は、制御位置偏差に基づいて、可動部１２２の操作量を算出し、算出した操作量をフォーカスレンズドライバ１５へと出力する。その結果、可動部１２２は移動する。
【００９５】
ステップＳ５０５において、レンズ制御部１９は、調整中フラグがＯＮであるか否かを判定する。調整中フラグがＯＮでないとき、フィードバック制御処理は終了する。一方、調整中フラグがＯＮであるとき、処理はステップＳ５０６に進む。ステップＳ５０６において、レンズ制御部１９は、補正係数算出処理を行う。補正係数算出処理の後、フィードバック制御処理は終了する。
【００９６】
ここでは、調整中フラグはＯＦＦであるので、ステップＳ５０６の補正係数算出処理は行われず、処理は図１５を参照して説明している移動制御動作のステップＳ４０２に戻る。図１５に戻って移動制御動作について説明を続ける。ステップＳ４０２のフィードバック制御処理の後、処理はステップＳ４０３に進む。
【００９７】
ステップＳ４０３において、レンズ制御部１９は、ステップＳ３０１で設定された移動目標位置に到達したか否かを判定する。移動目標位置に到達していないとき、処理はステップＳ４０１に戻る。すなわち、移動目標位置に到達するまで、フィードバック制御処理が繰り返され、可動部１２２は移動目標位置に向けて徐々に移動する。ステップＳ４０３において、移動目標位置に到達したと判定されたとき、移動制御動作は終了し、処理は図１４を参照して説明している調整動作のステップＳ３０２に戻る。すなわち、可動部１２２がカメラ本体３０側の端（図１３に示した位置Ｂ）に到達したとき、移動制御動作は終了する。
【００９８】
図１４に戻って調整動作について説明を続ける。ステップＳ３０２の移動制御動作の後、処理はステップＳ３０３に進む。ステップＳ３０３において、レンズ制御部１９は、調整中フラグをＯＮに設定する。また、レンズ制御部１９は、磁化ピッチの番号を表す変数ｐを１に設定する。ステップＳ３０４において、レンズ制御部１９は、カメラ本体３０側と反対側の端（図１３に示した位置Ｃ）を移動目標位置に設定する。
【００９９】
ステップＳ３０５において、レンズ制御部１９は、移動制御動作を行う。移動制御動作は、図１５を参照して説明した動作である。すなわち、簡単に説明すると以下のとおりである。ステップＳ４０１において、レンズ制御部１９の目標位置指示部２０１は、現在の可動部１２２の位置と、移動目標位置（図１３における位置Ｃ）とに基づいて、移動途中における処理周期毎の目標位置である制御目標位置を算出する。
【０１００】
ステップＳ４０２において、レンズ制御部１９は、フィードバック制御処理を行う。フィードバック制御処理は、図１７を参照して説明した処理である。すなわち、簡単に説明すると以下のとおりである。ステップＳ５０１において、レンズ制御部１９は、実行中の処理における制御目標位置を設定する。ステップＳ５０２において、レンズ制御部１９は、現在位置算出処理を行い、ＧＭＲセンサ１８２の出力信号を用いて、可動部１２２の現在の位置を算出する。現在位置算出処理は、図１２を参照して説明した処理である。
【０１０１】
レンズ制御部１９は、ステップＳ５０３において、制御目標位置と現在位置との差から、制御位置偏差を算出し、ステップＳ５０４において、制御位置偏差に基づいて操作量を算出し、当該操作量をフォーカスレンズドライバ１５へと出力する。その結果、可動部１２２は移動する。ステップＳ５０５において、レンズ制御部１９は、調整中フラグがＯＮであるか否かを判定する。ここでは、調整中フラグがＯＮとなっているので、処理はステップＳ５０６に進む。
【０１０２】
ステップＳ５０６において、レンズ制御部１９は、補正係数算出処理を行う。すなわち、可動部１２２がカメラ本体３０側の端（図１３における位置Ｂ）から反対側の端（図１３における位置Ｃ）まで移動する間に、補正係数算出処理は繰り返し実行される。補正係数算出処理は、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を決定する処理である。補正係数算出処理について図１８に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１０３】
補正係数算出処理においては、ＧＭＲセンサ１８２のＡ相の出力ａ（ｔ）及びＢ相の出力ｂ（ｔ）の絶対値が使用される。Ａ相の出力ａ（ｔ）の絶対値及びＢ相の出力ｂ（ｔ）の絶対値が等しくなるところを交点と呼ぶ。磁気スケール１８８の１磁化ピッチがＧＭＲセンサ１８２の出力信号の１周期となるので、１磁化ピッチの中に交点は４個存在する。交点におけるＧＭＲセンサ１８２の出力の絶対値に基づいて、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］は決定される。
【０１０４】
ステップＳ６０１において、レンズ制御部１９は、ＧＭＲセンサ１８２のＡ相の出力ａ（ｔ）及びＢ相の出力ｂ（ｔ）を取得する。ステップＳ６０２において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）の絶対値とｂ（ｔ）の絶対値とが等しいか否かを判定する。ａ（ｔ）の絶対値とｂ（ｔ）の絶対値とが等しくないとき、処理はステップＳ６１０に進む。一方、ａ（ｔ）の絶対値とｂ（ｔ）の絶対値が等しいとき、処理はステップＳ６０３に進む。
【０１０５】
ステップＳ６０３において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）が０以上かつｂ（ｔ）が０以上であるか否かを判定する。ａ（ｔ）が０以上かつｂ（ｔ）が０以上であるとき、処理はステップＳ６０４に進む。ステップＳ６０４において、レンズ制御部１９は、変数Ｅ（ｐ，１）をａ（ｔ）の絶対値に設定する。すなわち、ステートｓが１であり、ａ（ｔ）の絶対値とｂ（ｔ）の絶対値とが等しいときのａ（ｔ）の絶対値が変数Ｅ（ｐ，１）に設定される。その後、処理はステップＳ６１０に進む。
【０１０６】
ステップＳ６０３において、ａ（ｔ）が０以上かつｂ（ｔ）が０以上でないと判定されたとき、処理はステップＳ６０５に進む。ステップＳ６０５において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）が０以上かつｂ（ｔ）が０未満であるか否かを判定する。ａ（ｔ）が０以上かつｂ（ｔ）が０未満以上であるとき、処理はステップＳ６０６に進む。ステップＳ６０６において、レンズ制御部１９は、変数Ｅ（ｐ，２）をａ（ｔ）の絶対値に設定する。すなわち、ステートｓが２であり、ａ（ｔ）の絶対値とｂ（ｔ）の絶対値とが等しいときのａ（ｔ）の絶対値が変数Ｅ（ｐ，２）に設定される。その後、処理はステップＳ６１０に進む。
【０１０７】
ステップＳ６０５において、ａ（ｔ）が０以上かつｂ（ｔ）が０未満でないと判定されたとき、処理はステップＳ６０７に進む。ステップＳ６０７において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）が０未満かつｂ（ｔ）が０未満であるか否かを判定する。ａ（ｔ）が０未満かつｂ（ｔ）が０未満であるとき、処理はステップＳ６０８に進む。ステップＳ６０８において、レンズ制御部１９は、変数Ｅ（ｐ，３）をａ（ｔ）の絶対値に設定する。すなわち、ステートｓが３であり、ａ（ｔ）の絶対値とｂ（ｔ）の絶対値が等しいときのａ（ｔ）の絶対値が変数Ｅ（ｐ，３）に設定される。その後、処理はステップＳ６１０に進む。
【０１０８】
ステップＳ６０７において、ａ（ｔ）が０未満かつｂ（ｔ）が０未満でないと判定されたとき、処理はステップＳ６０９に進む。ステップＳ６０９において、レンズ制御部１９は、変数Ｅ（ｐ，４）をａ（ｔ）の絶対値に設定する。すなわち、ステートｓが４であり、ａ（ｔ）の絶対値とｂ（ｔ）の絶対値が等しいときのａ（ｔ）の絶対値が変数Ｅ（ｐ，４）に設定される。その後、処理はステップＳ６１０に進む。
【０１０９】
ステップＳ６１０において、レンズ制御部１９は、磁化ピッチが変化したか否かを判定する。磁化ピッチが変化していないとき、処理はステップＳ６１２に進む。一方、磁化ピッチが変化しているとき、処理はステップＳ６１１に進む。ステップＳ６１１において、レンズ制御部１９は、変数ｐに１を加算する。その後、処理はステップＳ６１２に進む。
【０１１０】
ステップＳ６１２において、レンズ制御部１９は、可動部１２２がカメラ本体３０側と反対側の端（図１３における位置Ｃ）に到達しているか否かを判定する。可動部１２２が端に到達していないとき、補正係数算出処理は終了する。一方、可動部１２２が端に達しているとき、処理はステップＳ６１３に進む。
【０１１１】
ステップＳ６１３において、レンズ制御部１９は、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を算出する。以下に補正係数ｋ［ｐ，ｓ］の算出方法について説明する。Ａ相の出力ａ（ｔ）とＢ相の出力ｂ（ｔ）とは、理想的には位相が９０度ずれた正弦波同士であるので、Ａ相の出力ａ（ｔ）とＢ相の出力ｂ（ｔ）との交点における理想的なＡ相の出力ａ（ｔ）及びＢ相の出力ｂ（ｔ）の値Ｌｉｄは、ａ（ｔ）又はｂ（ｔ）の振幅Ａｍｐを用いて下記式（６）で表される。
Ｌｉｄ＝Ａｍｐ×ｓｉｎ４５°      （６）
【０１１２】
しかしながら、前述の通り、ＧＭＲセンサ１８２の出力信号は理想的な正弦波信号からずれており、実際の交点のレベルは理想の値よりも小さい。そこで、ａ（ｔ）の絶対値（｜ａ（ｔ）｜）とｂ（ｔ）の絶対値（｜ｂ（ｔ）｜）の１周期中の４つの交点に対してそれぞれ下記式（７）に基づいて補正基準関数ｇ［ｘ］（ｘはａ（ｔ）又はｂ（ｔ））を用いて補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を求める。
ｋ［ｐ，ｓ］＝（Ｌｉｄ−Ｌｉｎｔ）／ｇ［Ｌｉｄ］      （７）
ここで、Ｌｉｄは、理想の交点レベルであり、Ｌｉｎｔは、ｐ番目の磁化ピッチのステートｓでのａ（ｔ）とｂ（ｔ）の交点レベルであり、ｐはピッチ番号、ｓはａ（ｔ）とｂ（ｔ）の符号の組み合わせで決まるステートである。すなわち、上記式（７）は、以下のとおりとなる。
ｋ［ｐ，１］＝（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４）−Ｅ（ｐ，１））
／ｇ［（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４））］
ｋ［ｐ，２］＝（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４）−Ｅ（ｐ，２））
／ｇ［（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４））］
ｋ［ｐ，３］＝（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４）−Ｅ（ｐ，３））
／ｇ［（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４））］
ｋ［ｐ，４］＝（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４）−Ｅ（ｐ，４））
／ｇ［（Ａｍｐ×ｓｉｎ（π／４））］
【０１１３】
ここで、補正基準関数ｇ［ｘ］について説明する。本実施形態では、補正基準関数として、ａ（ｔ）又はｂ（ｔ）に応じた補正量を与える関数が予め決められている。補正基準関数ｇ［ｘ］は、例えば図８に示すように、変動するＧＭＲセンサ１８２の出力の最大値、最小値、及びそれらの中点において、値が０となるような関数である。
【０１１４】
補正基準関数ｇ［ｘ］は、上述の式（１）で示した誤差信号Δｄに含まれており下記式（８）で表される。
ｇ［ｘ］＝ｓｉｎ（π×｜Ｌｖ｜／Ａｍｐ）
＝ｓｉｎ（π×｜ｘ｜／Ａｍｐ）        （８）
ここで、Ｌｖは、正規化後のＧＭＲセンサの出力信号レベルを示し、Ａｍｐは、正規化後のＧＭＲセンサの出力信号の振幅を示す。
【０１１５】
ステップＳ６１４において、レンズ制御部１９は、ステップＳ６１３で算出された補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を補正係数テーブルとして記憶部２６０に保存する。ステップＳ６１５において、レンズ制御部１９は、補正フラグをＯＮに設定する。その後、補正係数算出処理は終了し、処理は図１７を参照して説明しているフィードバック制御処理のステップＳ５０６に戻る。
【０１１６】
ステップＳ５０６の補正係数算出処理の後、フィードバック制御処理は終了し、処理は図１５を参照して説明している移動制御動作のステップＳ４０２に戻る。ステップＳ４０２のフィードバック制御処理の後、処理はステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３において、レンズ制御部１９は、目標位置に到達したか否かを判定する。移動目標位置に到達していないとき、フィードバック制御処理が繰り返され、移動目標位置に到達したとき、移動制御動作は終了して、処理は図１４を参照して説明している調整動作のステップＳ３０５に戻る。すなわち、可動部１２２がカメラ本体３０側と反対側の端（図１３に示した位置Ｃ）に到達したとき、移動制御動作は終了する。このようにして、可動部１２２の可動範囲の全てについて、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］が決定される。
【０１１７】
移動制御動作の後、処理はステップＳ３０６に進む。ステップＳ３０６において、レンズ制御部１９は、調整中フラグをＯＦＦに設定する。その後、調整動作は終了し、処理は図１１を参照して説明しているステップＳ１０８に戻る。調整動作の後、処理はステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、レンズ制御部１９は、制御終了動作を行い、フィードバック制御を終了する。その後、処理はステップＳ１０４に戻る。
【０１１８】
ステップＳ１０７の判定において、選択された動作が通常動作であったとき、処理はステップＳ１１０に進む。通常動作は、フォーカスレンズ１２を含む可動部１２２を現在の位置から別の位置へと移動させる動作である。例えばカメラ本体３０のＡＦ処理部３４の処理結果に基づいて、ＡＦ動作がされるとき、通常動作が選択されることになる。
【０１１９】
ステップＳ１１０において、レンズ制御部１９は、レンズ制御通信インターフェース２０５や操作入力インターフェース２０６を介して入力された情報に基づいて、可動部１２２を移動させるにあたっての目標の位置となる移動目標位置を設定する。ステップＳ１１１において、レンズ制御部１９は、図１５を参照して説明した移動制御動作を行う。すなわち、簡単に説明すると以下のとおりである。
【０１２０】
ステップＳ４０１において、レンズ制御部１９の目標位置指示部２０１は、現在の可動部１２２の位置と、ステップＳ１１０で設定された移動目標位置とに基づいて、移動途中における処理周期毎の目標位置である制御目標位置を算出する。例えば図１９に示すように、初期位置Ｄに位置する可動部１２２を移動目標位置Ｅまで移動させる場合を考える。このとき設定される制御目標位置について、図２０に模式的に示す。図２０において、横軸は時間ｔであり、縦軸は可動部１２２の位置である。移動制御動作においては、可動部１２２を等速で移動させるように、制御目標位置Ｄｎ（ｎ＝１，２，３，…，Ｎ）が設定される。
【０１２１】
ステップＳ４０２において、レンズ制御部１９は、フィードバック制御処理を行う。フィードバック制御処理は、図１７を参照して説明した処理である。すなわち、簡単に説明すると以下のとおりである。ステップＳ５０１において、レンズ制御部１９は、実行中の処理における制御目標位置を設定する。ステップＳ５０２において、レンズ制御部１９は、現在位置算出処理を行い、ＧＭＲセンサ１８２の出力信号を用いて、可動部１２２の現在の位置を算出する。現在位置算出処理は、図１２を参照して説明した処理である。すなわち、以下のとおりである。
【０１２２】
ステップＳ２０１において、レンズ制御部１９は、Ａ相の出力ａ（ｔ）とＢ相の出力ｂ（ｔ）とを取得する。ステップＳ２０２において、レンズ制御部１９は、補正フラグがＯＮであるか否かを判定する。この時点において補正フラグはＯＮであるので、処理はステップＳ２０３に進む。
【０１２３】
ステップＳ２０３において、レンズ制御部１９は、出力補正処理を行う。出力補正処理は、ＧＭＲセンサ１８２のＡ相の出力ａ（ｔ）及びＢ相の出力ｂ（ｔ）を、補正基準関数ｇ［ｘ］と補正係数ｋ［ｐ，ｓ］とに基づいて補正する処理である。補正後のＡ相の出力をａ´（ｔ）とし、補正後のＢ相の出力をｂ´（ｔ）とする。出力補正処理について、図２１に示すフローチャートを参照して説明する。
【０１２４】
ステップＳ７０１において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）が０以上であるか否かを判定する。ａ（ｔ）が０以上であるとき、処理はステップＳ７０２に進む。
【０１２５】
ステップＳ７０２において、レンズ制御部１９は、ｂ（ｔ）が０以上であるか否かを判定する。ｂ（ｔ）が０以上であるとき、処理はステップＳ７０３に進む。すなわち、ステップＳ７０３の処理が行われるのは、ステートｓが１のときである。ステップＳ７０３において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）及びｂ（ｔ）を下記の補正式（９）と（１０）で補正する。
ａ´（ｔ）=ａ（ｔ）＋ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ａ（ｔ）］      （９）
ｂ´（ｔ）=ｂ（ｔ）＋ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ｂ（ｔ）］      （１０）
【０１２６】
その後、出力補正処理は終了し、処理は図１２を参照して説明している現在位置算出処理のステップＳ２０３に戻る。
【０１２７】
ステップＳ７０２の判定において、ｂ（ｔ）が０以上でないと判定されたとき、処理はステップＳ７０４に進む。すなわち、ステップＳ７０４の処理が行われるのは、ステートｓが２のときである。ステップＳ７０４において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）及びｂ（ｔ）を下記の補正式（１１）と（１２）で補正する。
ａ´（ｔ）=ａ（ｔ）＋ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ａ（ｔ）］      （１１）
ｂ´（ｔ）=ｂ（ｔ）−ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ｂ（ｔ）］      （１２）
【０１２８】
その後、出力補正処理は終了し、処理は図１２を参照して説明している現在位置算出処理のステップＳ２０３に戻る。
【０１２９】
ステップＳ７０１の判定において、ａ（ｔ）が０以上でないと判定されたとき、処理はステップＳ７０５に進む。ステップＳ７０５において、レンズ制御部１９は、ｂ（ｔ）が０以上であるか否かを判定する。ｂ（ｔ）が０以上であるとき、処理はステップＳ７０６に進む。すなわち、ステップＳ７０６の処理が行われるのは、ステートｓが４のときである。ステップＳ７０６において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）及びｂ（ｔ）を下記の補正式（１３）と（１４）で補正する。
ａ´（ｔ）=ａ（ｔ）−ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ａ（ｔ）］      （１３）
ｂ´（ｔ）=ｂ（ｔ）＋ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ｂ（ｔ）］      （１４）
【０１３０】
その後、出力補正処理は終了し、処理は図１２を参照して説明している現在位置算出処理のステップＳ２０３に戻る。
【０１３１】
ステップＳ７０５の判定において、ｂ（ｔ）が０以上でないと判定されたとき、処理はステップＳ７０７に進む。すなわち、ステップＳ７０７の処理が行われるのは、ステートｓが３のときである。ステップＳ７０７において、レンズ制御部１９は、ａ（ｔ）及びｂ（ｔ）を下記の補正式（１５）と（１６）で補正する。
ａ´（ｔ）=ａ（ｔ）−ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ａ（ｔ）］      （１５）
ｂ´（ｔ）=ｂ（ｔ）−ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ｂ（ｔ）］      （１６）
【０１３２】
その後、出力補正処理は終了し、処理は図１２を参照して説明している現在位置算出処理のステップＳ２０３に戻る。
【０１３３】
以上のような出力補正処理によって、補正後位置情報信号である補正後のＡ相の出力ａ´（ｔ）と補正後のＢ相の出力ｂ´（ｔ）とが得られる。出力補正処理について図２２に模式的に図示する。
【０１３４】
図２２の（ａ）は、磁化ピッチｐとステートｓの番号を示す。図２２の（ｂ）は、ＧＭＲセンサ１８２の出力を示す。ここで、実線は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力波形の理想的な場合を示しており、正弦波形状を示している。破線は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力波形の理想的な場合を示しており、余弦波形状を示している。一点鎖線は、第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力ａ（ｔ）を示す。二点鎖線は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力ｂ（ｔ）を示す。
【０１３５】
図２２の（ｃ）は、補正基準関数ｇ［ｘ］に補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を乗じた値の絶対値を模式的に示す。図２２の（ｄ）は、Ａ相の出力ａ（ｔ）に対して｜ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ａ（ｔ）］｜を加算するか減算するかを示す。図２２の（ｄ）に示すように、｜ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ａ（ｔ）］｜を加算するか減算するかは、ステートによって決定されている。
【０１３６】
図２２の（ｅ）は、補正前後のＧＭＲセンサ１８２の出力を示す。ここで、実線は、補正後のＡ相の出力ａ´（ｔ）を示し、破線は、補正後のＢ相の出力ｂ´（ｔ）を示し、一点鎖線は、補正前の第１のＧＭＲセンサ１８４から出力されるＡ相の出力波形ａ（ｔ）を示し、二点鎖線は、第２のＧＭＲセンサ１８５から出力されるＢ相の出力波形ｂ（ｔ）を示す。
【０１３７】
図２２の（ｂ）と（ｅ）とから明らかなように、補正後のＧＭＲセンサ１８２の出力は、理想的なＧＭＲセンサ１８２の出力に近くなっている。
【０１３８】
図１２に戻って現在位置算出処理について説明を続ける。ステップＳ２０３の出力補正処理の後、処理はステップＳ２０４に進む。ステップＳ２０４において、レンズ制御部１９は、ステップＳ２０３の出力補正処理で補正されたＧＭＲセンサ１８２の出力であるａ´（ｔ）とｂ´（ｔ）とに基づいて、下記式（１７）により、位相角θを算出する。
θ＝ａｒｃｔａｎ（ａ´（ｔ）／ｂ´（ｔ））      （１７）
【０１３９】
ステップＳ２０５において、レンズ制御部１９は、位相角θに対して所定のピッチ内相対位置換算係数を乗算し、磁化ピッチ内の相対位置を算出する。ステップＳ２０６において、レンズ制御部１９は、ステップＳ２０５で得られた磁化ピッチ内の相対位置に対し、オフセット量を加算して、光軸方向の可動部１２２の現在位置を算出する。その後、処理は、図１７を参照して説明しているフィードバック制御処理のステップＳ５０２に戻る。
【０１４０】
ステップＳ５０２の現在位置算出処理の後、処理はステップＳ５０３に進む。レンズ制御部１９は、ステップＳ５０３において、制御目標位置と現在位置との差から、制御位置偏差を算出し、ステップＳ５０４において、制御位置偏差に基づいて操作量を算出し、当該操作量をフォーカスレンズドライバ１５へと出力する。その結果、可動部１２２は移動する。
【０１４１】
ステップＳ５０５において、レンズ制御部１９は、調整中フラグがＯＮであるか否かを判定する。ここでは、調整中フラグがＯＦＦとなっているので、フィードバック制御処理は終了し、処理は図１５を参照して説明している移動制御動作のステップＳ４０２に戻る。
【０１４２】
図１５に戻って移動制御動作について説明を続ける。ステップＳ４０２のフィードバック制御処理の後、処理はステップＳ４０３に進む。ステップＳ４０３において、レンズ制御部１９は、図１１を参照して説明している装置動作のステップＳ１１０で設定された移動目標位置に到達したか否かを判定する。移動目標位置に到達していないとき、処理はステップＳ４０１に戻る。すなわち、移動目標位置に到達するまで、フィードバック制御処理が繰り返される。ステップＳ４０３において、移動目標位置に到達したと判定されたとき、移動制御動作は終了し、処理は図１１を参照して説明している装置動作のステップＳ１１１に戻る。
【０１４３】
図１１に戻り、位置制御動作について説明を続ける。ステップＳ１１１の移動制御動作の後、処理はステップＳ１０９に進む。ステップＳ１０９において、レンズ制御部１９は、制御終了動作を行い、フィードバック制御を終了する。その後、処理はステップＳ１０４に戻る。
【０１４４】
ステップＳ１０７の判定において、選択された動作が制御終了動作であるとき、処理はステップＳ１１２に進む。ステップＳ１１２において、レンズ制御部１９は、制御終了動作を行い、フィードバック制御を終了する。その後、処理はステップＳ１１３に進む。ステップＳ１１３において、レンズ制御部１９は、フィードバック制御状態フラグをＯＦＦに設定する。その後、移動制御動作は終了する。
【０１４５】
補正前後のＧＭＲセンサ１８２の出力に基づいて作成したリサージュ波形を図２３に示す。ここで、実線は、補正後のＧＭＲセンサ１８２のＡ相の出力とＢ相の出力とを用いて作成したリサージュ波形であり、破線は、補正後のＧＭＲセンサ１８２のＡ相の出力とＢ相の出力とを用いて作成したリサージュ波形である。補正後のリサージュ波形は、補正前のリサージュ波形よりも真円に近い形状となっていることが明らかである。
【０１４６】
また、補正前後のＧＭＲセンサ１８２の出力を用いてフォーカスレンズ１２を一定速度で駆動させたときに発生する駆動音の周波数特性を図２４に示す。図２４において、実線は、補正後のＧＭＲセンサ１８２の出力を用いて、フォーカスレンズ１２を一定速度で駆動させたときに発生する駆動音をＦＦＴ解析した結果を示し、破線は、補正前のＧＭＲセンサ１８２の出力を用いて、フォーカスレンズ１２を一定速度で駆動させたときに発生する駆動音をＦＦＴ解析した結果を示す。図２４から明らかなように、ピークを示す約８００Ｈｚについて、補正前よりも補正後の方が発生する駆動音が低下していることが分かる。
【０１４７】
上述のような補正が行われない場合は、可動部１２２を一定速度で駆動しようとしたときに、ＧＭＲセンサ１８２の出力に存在する周期的な誤差に由来して、可動部１２２の速度が周期的に変化し、比較的大きな駆動音が発生し得る。これに対して、本実施形態によれば、ＧＭＲセンサ１８２の出力が補正によって理想的な場合に近づくため、可動部１２２の速度は一定速度に近づき、発生し得る駆動音は低減される。
【０１４８】
また、可動部の駆動速度がより、指定した駆動速度に近い値を保つので、オートフォーカス精度の向上にもなる。さらに、余分な操作量の変化を減らすことにより、消費電力は低減する。
【０１４９】
本実施形態では、各ステートｓ内で共通の補正係数ｋ［ｐ，ｓ］が用いられ、予め定められた補正基準関数ｇ［ｘ］を用いて上記式（９）乃至（１６）に基づいて補正後位置情報信号が算出される。このように、本実施形態に係る補正では演算量が小さいので、本実施形態によれば、簡便かつ少ないデータ処理量で適切な補正が行われ得る。
【０１５０】
なお、上述の実施形態では、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を起動時に決定する構成として説明した。しかしながら、これに限らない。当該レンズ鏡筒１０の出荷前の検査において、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を求め、この値を不揮発性メモリ２１に保存しておき、起動時には補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を求めないこととしてもよい。このようにすれば、レンズ制御部１９における処理量は、本実施形態の場合と比較して低減する。
【０１５１】
また、磁気スケール１８８の経年劣化等を考慮して、実使用時にＧＭＲセンサ１８２の出力のピークレベルと交点レベルとを保存して、常に補正係数を更新するような構成が用いられてもよい。このようにすれば、本実施形態の場合よりも位置算出の制度が向上する。
【０１５２】
また、本実施形態では、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を求めるためにＡ相の出力とＢ相の出力と絶対値が等しくなる点が用いられているが、絶対値ではなく、Ａ相の出力とＢ相の出力との値が等しくなる点が用いられてもよい。この場合、ａ（ｔ）とｂ（ｔ）との符号によって、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］が異なるように補正係数ｋ［ｐ，ｓ］は決定される。
【０１５３】
また、本実施形態では、磁化ピッチｐ毎及びステートｓ毎に補正係数ｋ［ｐ，ｓ］が求められているが、ステートｓ毎には補正係数ｋ［ｐ，ｓ］を求めるが全ての磁化ピッチｐに対して共通の補正係数ｋ［ｐ，ｓ］が用いられてもよい。このようにすれば、本実施形態に係る処理量が減少する。
【０１５４】
また、上述の説明では、ＧＭＲセンサ１８２に係るリサージュ波形が円に対して内側にへこんでいるように歪んでいる場合を例に挙げて説明を行った。しかしながらこれに限らず、リサージュ波形の４５°＋９０°×Ｎ（Ｎ＝０，１，２，３）が外側に膨らんでいるように歪んでいる場合についても、同様の補正が適用され得る。
【０１５５】
本実施形態では、補正基準関数ｇ［ｘ］は、変動するＧＭＲセンサ１８２の出力の最大値、最小値、及びそれらの中点においてｇ［ｘ］の値が０となるような関数としたが、これに限るものではない。
【０１５６】
本実施形態では、補正基準関数ｇ［ｘ］の一例として式（８）を示したが、それに限るものではない。また、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］の一例として式（７）を示したが、それに限るものではない。補正係数ｋ［ｐ，ｓ］は、理想的な場合の交点と、ａ（ｔ）及びｂ（ｔ）の交点とが用いられていれば、他の関係が用いられてもよい。
【０１５７】
本実施形態では、補正値関数の一例として式（２）を示したが、それに限るものではない。例えば、下記式（１８）や（１９）のように、補正係数ｋ［ｐ，ｓ］、補正基準関数ｇ［ｘ］の積に、予め定めたオフセット値の定数となるＣを加えたもの、もしくは、オフセット値が磁化ピッチｐとステートｓにより個々に決まる値Ｃ［ｐ，ｓ］を加えたものを補正値関数と定めてもよい。これらオフセット値は、例えば、センサ出力が、センサの温度条件等によりオフセットが変化する場合等にも対応できる。
ｆ［ｘ］＝ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ｘ］＋  Ｃ              （１８）
ｆ［ｘ］＝ｋ［ｐ，ｓ］×ｇ［ｘ］＋  Ｃ［ｐ，ｓ］    （１９）
【０１５８】
また、本実施形態では、位置センサとして、磁気エンコーダが用いられているが、エンコーダの種類はこれに限らない。例えば、駆動装置に光学式のエンコーダや静電容量型のエンコーダが用いられてもよい。また、本実施形態では、磁気スケール１８８に直線状のスケールが用いられているが、これに限らない。例えば回転を検出する位置センサ１８として円環形状の磁気スケールが用いられてもよい。
【０１５９】
本実施形態では、２相のエンコーダを例に挙げて説明したがこれに限らない。例えば３相やそれ以上のエンコーダに対しても、本実施形態に係る技術は同様に適用され得る。
【０１６０】
また、本実施形態では、位置算出部はフォーカスレンズの位置を算出するものとして動作の説明を行ったが、これに限らない。例えばズームレンズの移動に関しても本実施形態の技術は適用され得る。また、レンズ以外の物体を移動する場合における位置検出においても、本実施形態の技術は適用され得る。
【符号の説明】
【０１６１】
１…カメラシステム、１０…レンズ鏡筒、１１…固定部材、１２…フォーカスレンズ、１３…ズームレンズ、１４…絞り、１５…フォーカスレンズドライバ、１６…ズームレンズドライバ、１７…絞りドライバ、１８…位置センサ、１９…レンズ制御部、２０…レンズ操作部、２１…不揮発性メモリ、２２…レンズ側インターフェース、３０…カメラ本体、３１…撮像素子、３２…撮像回路、３３…ＡＥ処理部、３４…ＡＦ処理部、３５…画像演算部、３６…画像処理回路、３７…ＬＣＤドライバ、３８…液晶ディスプレイ、３９…入力部、４０…制御部、４１…電源部、４２…不揮発性メモリ、４３…内蔵メモリ、４４…圧縮伸張部、４５…着脱メモリ、４６…ボディ側インターフェース、４７…バスライン、１２２…可動部、１２３…駆動部、１２４…可動コイル、１２６…固定子、１８２…ＧＭＲセンサ、１８４…第１のＧＭＲセンサ、１８５…第２のＧＭＲセンサ、１８８…磁気スケール、１８９…増幅回路、２０１…目標位置指示部、２０２…演算部、２０３…操作量算出部、２０４…位置算出部、２０５…レンズ制御通信インターフェース、２０６…操作入力インターフェース、２０７…メモリインターフェース、２１０…フォーカスレンズ制御部、２４２…Ａ／Ｄ変換部、２４３…補正係数決定部、２４４…第１の正規化補正部、２４６…第２の正規化補正部、２５１…補正部、２５２…第１の誤差補正部、２５４…第２の誤差補正部、２５６…位相角算出部、２５８…算出位置出力部、２６０…記録部、２６２…補正係数テーブル、２６４…位相角演算テーブル、２６６…磁化ピッチカウントオフセット加算量。
【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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【図２３】
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【図２４】
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