(57)【要約】【課題】  脱調の発生を速やかに検出・修正することができ、且つ脱調の原因を特定することが可能な撮像装置を提供する。【解決手段】  レンズ鏡胴１１に加えられる外力を検出する圧力センサ５５、５６を、ズームレンズ１０ｂおよびフォーカスレンズ１０ｃがレンズ鏡胴１１に保持される部分に設ける。ＣＰＵ３２は、圧力センサ５５、５６で検出した外力が、ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１の駆動トルク以上であった場合、ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１を駆動させて、レンズ基準点を設定するリセット動作を行う。圧力センサ５５、５６で、各モータ３０、３１の駆動トルク以上の外力が検出され、且つマイクロホン２０で衝撃音を感知して、リセット動作を行えなかった場合、ＣＰＵ３２は、デジタルカメラ２を落下させたと判断し、エラーログをＥＥＰＲＯＭ５７に記録する。【選択図】        図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光軸上をステッピングモータにより進退自在に移動される移動レンズと、この移動レンズを保持するレンズ鏡胴とを有する撮像装置において、
前記レンズ鏡胴の移動レンズが保持される部分に、レンズ鏡胴に加えられる外力を検出する外力検出手段を設けるとともに、
前記外力検出手段で検出した外力と、前記ステッピングモータの駆動トルクとを比較して、前記外力が前記駆動トルクを上回った場合に、前記移動レンズの基準位置を設定する初期化を行うように前記ステッピングモータを駆動させる制御手段を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記移動レンズは、撮影する被写体の画角を変更するためのズームレンズ、または前記被写体の焦点合わせを行うフォーカスレンズのうち少なくともいずれかであることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
音声を収録する音声収録手段を設けるとともに、前記外力が前記駆動トルクを上回り、且つ前記音声収録手段で音声が検出され、前記初期化を行えなかった場合に、これらの検出結果を記録する記録手段を設けたことを特徴とする請求項１または２に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影光軸上をステッピングモータにより進退自在に移動される移動レンズと、この移動レンズを保持するレンズ鏡胴とを有する撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
撮像装置、例えばデジタルカメラは、撮影する被写体の画角を変更するためのズームレンズや、被写体の焦点合わせを行うためのフォーカスレンズを備えている。これらのレンズは、ステッピングモータなどの駆動手段により、撮影光軸に平行な方向に進退自在に移動され、カシメやネジリング、ガイドピンやラック部材などにより、レンズ鏡胴に移動自在に保持されている。
【０００３】
上記のようなデジタルカメラでは、冬山などの厳しい環境下で使用したり、不注意で落下させたりすると、ステッピングモータが脱調（回転位相がずれる、回転が停止するなどのパルスエラー）するおそれがある。この脱調が発生すると、レンズが本来の制御位置から逸脱して、撮影する被写体のピントがぼける、レンズ同士が衝突して傷がつくなどの様々な不具合が生じ、最悪の場合はレンズの移動自体が不可能となってズーミングやフォーカシングを行えなくなる。
【０００４】
上記のような問題を解決するために、レンズの基準点位置出し用フォトインタラプタをレンズが通過することにより得られる検出信号を用いて、ステッピングモータの脱調のパルス数や発生頻度を検出する撮像装置が提案されている（特許文献１参照）。この撮像装置では、僅かな量の脱調が検出されると、ステッピングモータの駆動電流または駆動周波数のうち、少なくともいずれかを増加させることにより、大きい脱調の発生を防止している。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−１３１６１０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献１に記載される撮像装置では、フォトインタラプタをレンズが通過したときには脱調を検出することができるが、それ以外の位置で脱調を検出することができず、脱調したままで撮影を行ってしまうことがあった。      
【０００７】
また、脱調が発生した原因を特定することができれば、修理メンテナンス時の重要なデータとして参照できる可能性があるが、特許文献１に記載される撮像装置では、脱調の原因を特定するまでには至らなかった。
【０００８】
本発明は、脱調の発生を速やかに検出・修正することができ、且つ脱調の原因を特定することが可能な撮像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】
上記目的を達成するために、本発明は、撮影光軸上をステッピングモータにより進退自在に移動される移動レンズと、この移動レンズを保持するレンズ鏡胴とを有する撮像装置において、前記レンズ鏡胴の移動レンズが保持される部分に、レンズ鏡胴に加えられる外力を検出する外力検出手段を設けるとともに、前記外力検出手段で検出した外力と、前記ステッピングモータの駆動トルクとを比較して、前記外力が前記駆動トルクを上回った場合に、前記移動レンズの基準位置を設定する初期化を行うように前記ステッピングモータを駆動させる制御手段を備えたことを特徴とする。なお、前記移動レンズは、撮影する被写体の画角を変更するためのズームレンズ、または前記被写体の焦点合わせを行うフォーカスレンズのうち少なくともいずれかであることが好ましい。
【００１０】
また、音声を収録する音声収録手段を設けるとともに、前記外力が前記駆動トルクを上回り、且つ前記音声収録手段で音声が検出され、前記初期化を行えなかった場合に、これらの検出結果を記録する記録手段を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明の撮像装置によれば、レンズ鏡胴の移動レンズが保持される部分に、レンズ鏡胴に加えられる外力を検出する外力検出手段を設けるとともに、外力検出手段で検出した外力と、ステッピングモータの駆動トルクとを比較して、外力が駆動トルクを上回った場合に、移動レンズの基準位置を設定する初期化を行うようにステッピングモータを駆動させる制御手段を備えたので、脱調の発生を速やかに検出・修正することができる。
【００１２】
また、音声を収録する音声収録手段を設けるとともに、外力駆動トルクを上回り、且つ音声収録手段で音声が検出され、前記初期化を行えなかった場合に、これらの検出結果を記録する記録手段を設けたので、脱調の原因を特定することが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
図１および図２において、本発明を適用したデジタルカメラ２の前面には、撮像レンズ１０を保持するレンズ鏡胴１１が組み込まれている。デジタルカメラ２の上面には、レリーズボタン１２、電源スイッチ１３、およびモードダイヤル１４が設けられており、側面には、メモリカード４８（図３参照）が着脱自在に装填されるメモリカードスロットを覆う蓋１５が設けられている。
【００１４】
デジタルカメラ２の背面には、電子ビューファインダを構成するファインダ接眼窓１６、撮像レンズ１０のズームレンズ１０ｂ（図３参照）をワイド側、テレ側に変倍するズーム操作ボタン１７、液晶表示器（ＬＣＤ）１８、および操作部１９が設けられている。ＬＣＤ１８には、撮影した画像やいわゆるスルー画像、各種メニュー画面が表示される。操作部１９は、ＬＣＤ１８にメニュー画面を表示させるメニューボタンや、メニュー画面内でカーソルを移動させるカーソル操作ボタン、選択内容を決定する際に操作される決定ボタンなどから構成される。
【００１５】
デジタルカメラ２では、静止画撮影を行う静止画撮影モード、動画撮影を行う動画撮影モード、撮影した画像をＬＣＤ１８に表示する再生モード、および各種設定を行うセットアップモードが選択可能となっている。これらのモードの切り替えは、モードダイヤル１４を回動操作させることで行われる。動画撮影モードでは、動画の撮影とともに、前面に設けられたマイクロホン２０を介して周囲の音声が収録される。
【００１６】
レリーズボタン１２は、２段階押しのスイッチとなっている。電子ビューファインダまたはＬＣＤ１８によるフレーミングの後に、レリーズボタン１２を軽く押圧（半押し）すると、露光調整、撮像レンズ１０の自動焦点調整などの各種撮影準備処理が施される。撮影準備処理が施された撮像信号は、レリーズボタン１２を離すまでデータロックされる。そして、この状態でレリーズボタン１２をもう１度強く押圧（全押し）すると、撮影準備処理が施された１画面分の撮像信号が画像データに変換された後、メモリカード４８に記録される。
【００１７】
デジタルカメラ２の電気的構成を示す図３において、撮像レンズ１０は、主レンズ１０ａと、ズームレンズ１０ｂと、フォーカスレンズ１０ｃとから構成される。ズームレンズ１０ｂおよびフォーカスレンズ１０ｃは、図示しないカシメやネジリング、ガイドピンやラック部材によりレンズ鏡胴１１に移動自在に保持されている。また、ズームレンズ１０ｂおよびフォーカスレンズ１０ｃには、ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１が接続されている。
【００１８】
ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１は、ＣＰＵ３２に接続されたモータドライバ３３、３４からの駆動パルスにより駆動制御されるステッピングモータであり、レリーズボタン１２の半押しにより撮影準備処理を行う。ズームモータ３０は、ズーム操作ボタン１７の操作に応答して、光軸に平行な方向に所定の速度で、ワイド側、あるいはテレ側にズームレンズ１０ｂを移動させ、撮像レンズ１０のズーミングを行う。フォーカスモータ３１は、フォーカスレンズ１０ｃを移動させ、撮影条件が最適となるように撮像レンズ１０の焦点調整を行い、ズーミングの際には、合焦状態を維持しながらズームレンズ１０ｂの移動と連動してフォーカスレンズ１０ｃを移動させる。
【００１９】
撮像レンズ１０の背後には、レリーズボタン１２の全押しにより、モータドライバ３５およびシャッタモータ３６を介して開閉動作されるメカシャッタ３７が配置されている。このメカシャッタ３７の背後には、撮像レンズ１０を透過した被写体光が撮像されるＣＣＤ３８が配置されている。モータドライバ３５およびＣＣＤ３８には、ＣＰＵ３２によって制御されるタイミングジェネレータ３９が接続され、このタイミングジェネレータ３９からタイミング信号（クロックパルス）が入力される。
【００２０】
ＣＣＤ３８から出力された撮像信号は、相関二重サンプリング回路（ＣＤＳ）４０に入力され、ＣＣＤ３８の各セルの蓄積電荷量に正確に対応したＲ、Ｇ、Ｂの画像データとして出力される。ＣＤＳ４０から出力された画像データは、増幅器（ＡＭＰ）４１で増幅され、Ａ／Ｄ変換器４２でデジタルデータに変換される。
【００２１】
画像入力コントローラ４３は、バス４４を介してＣＰＵ３２に接続され、ＣＰＵ３２の制御命令に応じてＣＣＤ３８、ＣＤＳ４０、ＡＭＰ４１、およびＡ／Ｄ変換器４２を制御する。Ａ／Ｄ変換器４２から出力された画像データは、ＬＣＤドライバ４５を介してＬＣＤ１８に表示される。または、内蔵メモリ４６に保存される。内蔵メモリ４６に保存された画像データは、メディアコントローラ４７を介してメモリカード４８に記録される。
【００２２】
画像信号処理回路４９は、階調変換、色変換、ハイパートーン処理、ハイパーシャープネス処理などの各種画像処理を画像データに施す。圧縮処理回路５０は、デジタルカメラ２をパーソナルコンピュータなどの外部機器に接続して、撮像された画像データを転送する際に、画像データを所定のファイル形式（例えばＪＰＥＧ形式）に圧縮する。
【００２３】
バス４４には、撮像レンズ１０の焦点調整、露光調整およびホワイトバランス補正が撮影に適切か否かを検出するＡＦ検出回路５１、ＡＥ／ＡＷＢ検出回路５２が接続されている。これらの検出回路５１、５２は、レリーズボタン１２の半押しで撮影準備処理が行われた後、バス４４を介してＣＰＵ３２に検出結果を送信する。
【００２４】
レンズ鏡胴１１には、ズームレンズ１０ｂ用、フォーカスレンズ１０ｃ用として、フォトインタラプタ（ＰＩ）５３、５４と、圧力センサ（Ｐ）５５、５６とが配設されている。フォトインタラプタ５３、５４は、フォトダイオードなどの発光素子と、フォトトランジスタなどの受光素子とからなり、ズームレンズ１０ｂまたはフォーカスレンズ１０ｃが通過するときに、フォトダイオードから発せられる光が遮光されることにより、これらのレンズが通過したことを検出することが可能となっている。
【００２５】
フォトインタラプタ５３、５４の検出信号は、ＣＰＵ３２に送信される。ＣＰＵ３２は、検出された瞬間の位置を基準点として、以後のズームレンズ１０ｂおよびフォーカスレンズ１０ｃの位置制御を行う。また、ＣＰＵ３２は、電源スイッチ１３が操作されてデジタルカメラ２の電源が切られたとき、パワーセーブモードが作動したとき、モードダイヤル１４が操作されて撮影モードから再生モードに移行したときなどに、ズームレンズ１０ｂおよびフォーカスレンズ１０ｃを移動させてフォトインタラプタ５３、５４を通過させ、上記のように基準点を設定するリセット動作（初期化）を行う。
【００２６】
圧力センサ５５、５６は、ズームレンズ１０ｂおよびフォーカスレンズ１０ｃがレンズ鏡胴１１に保持される部分に設けられており、レンズ鏡胴１１に加えられる外力を検出する。圧力センサ５５、５６の検出信号は、ＣＰＵ３２に送信される。ＣＰＵ３２は、圧力センサ５５、５６で検出した外力が、ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１の駆動トルク以上であった場合、ズームモータ３０およびフォーカスモータ３１を駆動させて、上記のリセット動作を行う。なお、圧力センサ５５、５６で検出した外力と比較する駆動トルクには、定格値または最大値が用いられる。
【００２７】
また、圧力センサ５５、５６で、各モータ３０、３１の駆動トルク以上の外力が検出され、マイクロホン２０で衝撃音を感知して、且つリセット動作を行えなかった場合、ＣＰＵ３２は、デジタルカメラ２を落下させたと判断し、エラーログを不揮発性記憶媒体であるＥＥＰＲＯＭ５７に記録する。
【００２８】
次に、上記構成による作用について、図４〜図６のフローチャートを参照して説明する。まず、ズーム操作ボタン１７が操作され、ズームモータ３０によりズームレンズ１０ｂが移動すると、ズームレンズ１０ｂ用の圧力センサ５５による外力の検出が開始される。ＣＰＵ３２は、圧力センサ５５から検出した外力を受信して、この外力がズームモータ３０の駆動トルクよりも大きい場合、リセット動作を行ってズームレンズ１０ｂの基準位置を設定する。一方、外力が駆動トルクよりも小さい場合は、リセット動作を行わずに通常の処理を続行する。
【００２９】
ズーミング後、フォーカシングが行われ、フォーカスモータ３１によりフォーカスレンズ１０ｃが移動すると、フォーカスレンズ１０ｃ用の圧力センサ５６による外力の検出が開始される。ズームレンズ１０ｂの場合と同様に、ＣＰＵ３２は、圧力センサ５６から検出した外力を受信して、この外力がフォーカスモータ３１の駆動トルクよりも大きい場合、リセット動作を行ってフォーカスレンズ１０ｃの基準位置を設定する。一方、外力が駆動トルクよりも小さい場合は、リセット動作を行わずに通常の処理を続行する。
【００３０】
マイクロホン２０で音声の収録を行う場合は、図５に示すように、ズーム操作ボタン１７が操作され、ズームモータ３０によりズームレンズ１０ｂが移動すると、マイクロホン２０がオンして音声の収録が開始されるとともに、ズームレンズ１０ｂ用の圧力センサ５５による外力の検出が開始される。ＣＰＵ３２は、圧力センサ５５から検出した外力を受信して、この外力がズームモータ３０の駆動トルクよりも大きい場合、リセット動作を行ってズームレンズ１０ｂの基準位置を設定する。一方、外力が駆動トルクよりも小さい場合は、リセット動作を行わずに通常の処理を続行する。
【００３１】
外力がズームモータ３０の駆動トルクよりも大きく、且つマイクロホン２０で衝撃音が感知され、リセット動作を行えなかった場合、ＣＰＵ３２は、デジタルカメラ２を落下させたと判断し、エラーログをＥＥＰＲＯＭ５７に記録する。
【００３２】
図６において、ズーミング後、フォーカシングが行われ、フォーカスモータ３１によりフォーカスレンズ１０ｃが移動すると、フォーカスレンズ１０ｃ用の圧力センサ５６による外力の検出が開始される。ズームレンズ１０ｂの場合と同様に、ＣＰＵ３２は、圧力センサ５６から検出した外力を受信して、この外力がフォーカスモータ３１の駆動トルクよりも大きい場合、リセット動作を行ってフォーカスレンズ１０ｃの基準位置を設定する。一方、外力が駆動トルクよりも小さい場合は、リセット動作を行わずに通常の処理を続行する。
【００３３】
外力がフォーカスモータ３１の駆動トルクよりも大きく、且つマイクロホン２０で衝撃音が感知され、リセット動作を行えなかった場合、ＣＰＵ３２は、デジタルカメラ２を落下させたと判断し、エラーログをＥＥＰＲＯＭ５７に記録する。このような構成であると、レンズの位置に限定されずに脱調を検出することができる。また、ＥＥＰＲＯＭ５７に記録されたエラーログを参照することで、脱調が発生した原因を特定することができ、修理メンテナンスに役立てることが可能である。
【００３４】
なお、上記実施形態では、デジタルカメラ２を例示して説明したが、本発明はこれに限定されず、例えばビデオカメラやカメラ付き携帯電話などの他の撮像装置にも適用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明を適用したデジタルカメラの正面概観斜視図である。
【図２】デジタルカメラの背面概観図である。
【図３】デジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。
【図４】脱調検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図５】脱調検出の処理手順を示すフローチャートである。
【図６】脱調検出の処理手順を示すフローチャートである。。
【符号の説明】
【００３６】
２  デジタルカメラ
１０  撮像レンズ
１０ｂ  ズームレンズ
１０ｃ  フォーカスレンズ
１１  レンズ鏡胴
１２  レリーズボタン
１７  ズーム操作ボタン
１８  液晶表示器（ＬＣＤ）
１９  操作部
２０  マイクロホン
３０  ズームモータ
３１  フォーカスモータ
３２  ＣＰＵ
３８  ＣＣＤ
４８  メモリカード
５３、５４  フォトインタラプタ
５５、５６  圧力センサ
５７  ＥＥＰＲＯＭ
【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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