(57)【要約】  【課題】  レンズ鏡筒のコンパクト化及び低コスト化を実現し、かつレンズ鏡筒の機構・電気特性等のばらつきによるフォーカス位置誤差の発生を防止できるので、撮像装置、レンズ鏡筒及びカメラ本体を提供する。  【解決手段】  レンズ鏡筒１は、モータ９を含むモータ駆動手段１１と、フォーカスレンズ４の制御情報を含む情報テーブルを記憶した記憶手段１４と、記憶手段１４からの情報をカメラ本体１９に送信する第１のデータ送受信手段１７とを備え、カメラ本体１９は、撮像デバイス５と、第１のデータ送受信手段１７からの情報を受信する第２のデータ送受信手段１８と、第２のデータ送受信手段１８から出力される情報に基づいてモータ９を制御するモータ制御手段１５とを備え、フォーカスレンズ４は、モータ制御手段１５が第２のデータ送受信手段１８を介して第１のデータ送受信手段１７に送信した情報に基づいて制御される。【選択図】  図１
2005292659.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ鏡筒とカメラ本体とが切り離し可能である撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒は、
フォーカスレンズを含み被写体を結像する撮像レンズ群と、
前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるモータを含むモータ駆動手段と、
前記フォーカスレンズの制御情報を含む情報テーブルが記憶された記憶手段と、
前記記憶手段から出力される情報を前記カメラ本体に送信する第１のデータ送受信手段とを備えており、
前記カメラ本体は、
前記撮像レンズ群による被写体光を撮像する撮像デバイスと、
前記第１のデータ送受信手段から送信される情報を受信する第２のデータ送受信手段と、
前記第２のデータ送受信手段から出力される受信情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段とを備えており、
前記フォーカスレンズは、前記モータ制御手段が前記第２のデータ送受信手段を介して前記第１のデータ送受信手段に送信した情報に基づいて制御されること特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記モータ駆動手段は、前記モータ制御手段から出力される受信情報に基づいて周期性のある駆動信号を出力し、前記モータは前記出力された前記駆動信号に応じて前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させ、
前記レンズ鏡筒は、前記フォーカスレンズの位置に応じて出力値が変化する位置検出センサをさらに備え、
前記モータ制御手段は、前記位置検出センサの出力値が閾値に到達したときの前記駆動信号の位相を前記フォーカスレンズの基準位置として求め、前記基準位置の情報を、前記第２及び第１のデータ送受信手段を介して転送し、前記記憶手段の前記情報テーブルの情報として記憶させる請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記モータ制御手段は、前記第１及び第２のデータ送受信手段を介して前記記憶手段から読み出した前記基準位置に加算又は減算した位置を判定位置として求め、
前記モータ駆動手段を駆動する駆動信号に同期したタイミングでかつ前記判定位置で前記第１及び第２のデータ送受信手段を介して前記位置検出センサの出力値を検出し、前記判定位置における前記位置検出センサの出力値が前記閾値に到達しているかどうかを判定して、前記基準位置を再び求める請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記判定位置は、前記記憶手段から読み出した前記基準位置より前記駆動信号の１／２周期分だけ離れた位置である請求項３に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記情報テーブルは、前記モータの磁極数の情報、前記モータの回転分解能の情報、前記モータの駆動電圧の情報及び前記モータの最大駆動速度の情報のうち少なくとも一つを含む請求項１に記載の撮像装置。
【請求項６】
前記撮像装置はさらに温度センサを備えており、前記情報テーブルは温度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含んでおり、前記モータ制御手段は前記温度センサの温度情報及び前記補正情報に基づいて、温度変化に応じて前記フォーカスレンズの位置を補正する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項７】
前記撮像装置はさらに角度センサを備えており、前記情報テーブルは姿勢角度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含んでおり、前記モータ制御手段は前記角度センサの角度情報及び前記補正情報に基づいて、角度変化に応じて前記フォーカスレンズの位置を補正する請求項１に記載の撮像装置。
【請求項８】
前記情報テーブルは、前記モータの使用サイクルの情報を含んでおり、前記使用サイクルの情報は、前記撮像装置の電源投入から電源終了までの間における前記フォーカスレンズの移動距離又は移動時間に応じて更新される請求項１に記載の撮像装置。
【請求項９】
前記モータは、ステッピングモータ、リニアモータ、超音波モータ、スムーズインパクト駆動機構で構成されるモータ、静電モータ及び圧電モータのいずれかである請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１０】
前記第１の送受信手段と前記第２の送受信手段との送受信データにはパリティを付加している請求項１に記載の撮像装置。
【請求項１１】
フォーカスレンズを含み被写体を結像する撮像レンズ群と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるモータを含むモータ駆動手段とを備えたレンズ鏡筒であって、
前記フォーカスレンズの制御情報を含む情報テーブルが記憶された記憶手段と、
前記記憶手段から出力される情報を、前記カメラ本体に送信する第１のデータ送受信手段とを備え、
前記レンズ鏡筒は、前記フォーカスレンズを制御する情報を第２のデータ送受信手段を介して出力するモータ制御手段を含むカメラ本体に用いるレンズ鏡筒であり、
前記フォーカスレンズは、前記モータ制御手段が前記第２のデータ送受信手段を介して前記第１のデータ送受信手段に送信した情報に基づいて制御されること特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１２】
前記レンズ鏡筒は、前記フォーカスレンズの位置に応じて出力値が変化する位置検出センサをさらに備えており、
前記モータを周期性のある駆動信号で駆動させ、前記駆動信号に応じて前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させたときにおいて、
前記位置検出センサの出力値が閾値に到達したときの前記駆動信号の位相を前記フォーカスレンズの基準位置とし、前記基準位置の情報が前記記憶手段の前記情報テーブルの情報として記憶されている請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１３】
前記情報テーブルは、前記モータの磁極数の情報、前記モータの移動距離分解能の情報、前記モータの駆動電圧の情報及び前記モータの最大駆動速度の情報のうち少なくとも一つを含む請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１４】
前記情報テーブルは、温度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含む請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１５】
前記情報テーブルは、姿勢角度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含む請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１６】
前記情報テーブルは、前記モータの使用サイクルの情報を記憶できる請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１７】
前記モータは、ステッピングモータ、リニアモータ、超音波モータ、スムーズインパクト駆動機構で構成されるモータ、静電モータ及び圧電モータのいずれかである請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１８】
前記第１の送受信手段と前記第２の送受信手段との送受信データにはパリティを付加している請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１９】
フォーカスレンズを含み被写体を結像する撮像レンズ群と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるモータを含むモータ駆動手段と、前記フォーカスレンズの制御情報を含む情報テーブルが記憶された記憶手段と、前記記憶手段から出力される情報を、前記カメラ本体に送信する第１のデータ送受信手段とを備えたレンズ鏡筒に用いるカメラ本体であって、
前記撮像レンズ群による被写体光を撮像する撮像デバイスと、前記第１のデータ送受信手段から送信される情報を受信する第２のデータ送受信手段と、前記第２のデータ送受信手段から出力される受信情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段とを備えており、
前記モータ制御手段は、前記第２のデータ送受信手段を介して前記第１のデータ送受信手段に前記フォーカスレンズを制御する情報を送信することを特徴とするカメラ本体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒とカメラ本体とが切り離し可能な交換レンズ式の撮像装置におけるレンズ駆動及び位置制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、交換レンズ式の撮像装置においてフォーカスレンズをモータによって駆動する場合には、レンズ鏡筒にフォーカスレンズを移動させるモータ及びモータを駆動させる駆動回路，モータの位置を制御するマイコンが搭載されている例が知られている。
【０００３】
このような従来の撮像装置について、図９を参照しながら説明する。図９は従来の撮像装置の一例の概略図及びブロック図である。図９において、３１はレンズ鏡筒、３２はカメラ本体である。
【０００４】
レンズ鏡筒３１には被写体側から順に、第１群レンズである固定レンズ群２、第２群レンズである固定レンズ群３、第３群レンズであるフォーカスレンズ４が配置されている。固定レンズ群２、３はレンズ鏡筒３１に固定されている。フォーカスレンズ４は、モータ２９の回転によって、ねじが切られたリードスクリューに沿って光軸方向に移動し、フォーカスを調整することができる。
【０００５】
図９の例では、モータ２９は、モータ駆動部２８から出力されるモータコイルの駆動信号（励磁信号）の位相に応じて回転するステッピングモータを示す。５は撮像素子であり、固定レンズ群２、３及びフォーカスレンズ４を透過して撮像された被写体の画像を電気信号に変換する。７は遮蔽部材であり、フォーカスレンズ４の枠に固定されている。遮蔽部材７は、図９の点線で示すように、フォーカスレンズ４の撮像素子５の方向への移動によりフォトセンサ８を遮蔽し、この遮蔽によりフォーカスレンズ４の原点位置の検出を行う。１２は信号処理部であり、撮像素子５から出力される電気信号に基づいて、画像データやフォーカス調整を行うためのコントラスト情報を生成する。
【０００６】
２３はシステムコントロール部である。システムコントロール部２３は、モータ制御部２７にフォーカスレンズ４の駆動指令を出力でき、信号処理部１２で処理された画像をもとにフォーカス調整をユーザーが行なうことができる。また、システムコントロール部２３は、信号処理部１２のコントラスト情報に基づいてコントラストが最大になるようにフォーカスレンズ４の駆動指令を出力してフォーカス自動調整（オートフォーカス機能）を行ったりする。２６は記憶手段であり、製造工程において調整して求めた撮像素子５から被写体までの距離に応じたフォーカスレンズ位置があらかじめ記憶されている。
【０００７】
また、図９の例は、レンズ鏡筒３１とカメラ本体３２とは切り離しが可能な交換レンズ式の撮像装置であり、モータ制御部２７とシステムコントロール部２３との信号線の接合部（図示せず）から切り離すことができる例である。
【０００８】
以上のように構成された従来の撮像装置について、その動作を以下に説明する。まず、カメラ本体３２の電源投入時に、システムコントロール部２３からモータ制御部２７に、フォーカスレンズ４を撮像素子５側へ駆動させるように指令を出力する。モータ制御部２７では、記憶手段２６に記憶された被写体距離とフォーカスレンズ位置との関係を示す情報を読み出す。モータ駆動部２８では、モータ制御部２７からの移動方向及び移動ステップ情報に基づいてモータ２９へ所望の回転方向及び回転移動量になるように駆動信号を出力する。
【０００９】
フォーカスレンズ４が図９の点線で示す位置に到達する辺りで遮蔽部材７によってフォトセンサ８が遮蔽され、フォトセンサ８の出力信号レベルが変化する。この出力信号レベルがある閾値を超えたときに（又は回路の構成によっては閾値を下回ったときに）、モータ制御部２７であらかじめ有しているカウンタをリセットして、フォーカスレンズ４の絶対位置の検出を行う。
【００１０】
このように検出したフォーカスレンズ４の絶対位置により、オートフォーカス機能の引き込み速度を高速化したり、フォーカスレンズ４の絶対位置情報から被写体までの距離を予測したりすることが可能になる。また、システムコントロール２３から出力されたフォーカスずれの情報と記憶手段２６から読み出したフォーカスレンズ位置の情報を用いることでモータ制御部２７においてフォーカスレンズ位置の制御を行うことを可能にする。
【００１１】
また、下記特許文献１に記載された技術も、交換レンズ式の映像機器に関するものであり、レンズユニット１２７内に備えた制御部１１９は、レンズマイコン内部にあらかじめ記憶されたレンズカムデータ１２０のみならず、本体マイコン１１４から送られたＡＦ評価信号も参照して、ＡＦ評価値が最大となる位置を保ちつつ変倍動作を行なうことができる。
【特許文献１】特開平９−２３３６６公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、前記のような従来の撮像装置においては、レンズ鏡筒側及びカメラ本体側にそれぞれに制御を行うための大規模なマイコンが必要であり、交換レンズ式の撮像装置においてはレンズ鏡筒のコンパクト化や低コスト化を実現することが困難であった。
【００１３】
また、従来の撮像装置においては、レンズ鏡筒の使用環境温度・湿度変化による機構・電気特性ばらつきなどの誤差によってフォーカス位置のばらつきを生じ、十分な性能を得ることが困難であった。
【００１４】
本発明は、前記のような従来の問題を解決するものであり、交換レンズ式の撮像装置においてレンズ鏡筒のコンパクト化及び低コスト化を実現するもので、さらにコンパクト化を損なうことなく、レンズ鏡筒の機構・電気特性等のばらつきによるフォーカス位置誤差の発生を防止する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】
【００１５】
前記目的を達成するために、本発明の撮像装置は、レンズ鏡筒とカメラ本体とが切り離し可能である撮像装置であって、前記レンズ鏡筒は、フォーカスレンズを含み被写体を結像する撮像レンズ群と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるモータを含むモータ駆動手段と、前記フォーカスレンズの制御情報を含む情報テーブルが記憶された記憶手段と、前記記憶手段から出力される情報を前記カメラ本体に送信する第１のデータ送受信手段とを備えており、前記カメラ本体は、前記撮像レンズ群による被写体光を撮像する撮像デバイスと、前記第１のデータ送受信手段から送信される情報を受信する第２のデータ送受信手段と、前記第２のデータ送受信手段から出力される受信情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段とを備えており、前記フォーカスレンズは、前記モータ制御手段が前記第２のデータ送受信手段を介して前記第１のデータ送受信手段に送信した情報に基づいて制御されること特徴とする。
【００１６】
本発明のレンズ鏡筒は、フォーカスレンズを含み被写体を結像する撮像レンズ群と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるモータを含むモータ駆動手段とを備えたレンズ鏡筒であって、前記フォーカスレンズの制御情報を含む情報テーブルが記憶された記憶手段と、前記記憶手段から出力される情報を、前記カメラ本体に送信する第１のデータ送受信手段とを備え、前記レンズ鏡筒は、前記フォーカスレンズを制御する情報を第２のデータ送受信手段を介して出力するモータ制御手段を含むカメラ本体に用いるレンズ鏡筒であり、前記フォーカスレンズは、前記モータ制御手段が前記第２のデータ送受信手段を介して前記第１のデータ送受信手段に送信した情報に基づいて制御されること特徴とする。
【００１７】
本発明のカメラ本体は、フォーカスレンズを含み被写体を結像する撮像レンズ群と、前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させるモータを含むモータ駆動手段と、前記フォーカスレンズの制御情報を含む情報テーブルが記憶された記憶手段と、前記記憶手段から出力される情報を、前記カメラ本体に送信する第１のデータ送受信手段とを備えたレンズ鏡筒に用いるカメラ本体であって、前記撮像レンズ群による被写体光を撮像する撮像デバイスと、前記第１のデータ送受信手段から送信される情報を受信する第２のデータ送受信手段と、前記第２のデータ送受信手段から出力される受信情報に基づいて前記モータを制御するモータ制御手段とを備えており、前記モータ制御手段は、前記第２のデータ送受信手段を介して前記第１のデータ送受信手段に前記フォーカスレンズを制御する情報を送信することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１８】
本発明によれば、交換レンズ式の撮像装置においてレンズ鏡筒のコンパクト化及び低コスト化を実現し、かつレンズ鏡筒の機構・電気特性等のばらつきによるフォーカス位置誤差の発生を防止することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の撮像装置によれば、モータ制御部をカメラ本体に設けているので、レンズ鏡筒の回路構成を大幅に削減することができ、レンズ鏡筒のコンパクト化及び低コスト化を実現することができる。また、レンズ鏡筒内のフォーカスレンズの制御情報は、レンズ鏡筒内の記憶手段に記憶されているので、フォーカスレンズの制御はレンズ鏡筒の種類に関係なく精度良く行なうことができる。
【００２０】
本発明のレンズ鏡筒は、モータ制御部を備えたカメラ本体に用いることを前提としているので、レンズ鏡筒の回路構成を大幅に削減することができ、レンズ鏡筒のコンパクト化及び低コスト化を実現することができる。また、レンズ鏡筒内のフォーカスレンズの制御情報は、レンズ鏡筒内の記憶手段に記憶されているので、この制御情報をカメラ本体のモータ制御部に送信すれば、モータ制御部はレンズ鏡筒の種類に応じた制御情報が得られるので、フォーカスレンズの制御を精度良く行なうことができる。
【００２１】
本発明のカメラ本体によれば、モータ制御部を備えているので、モータ制御部を省き、レンズ鏡筒の回路構成を簡素化しコンパクト化及び低コスト化を実現したレンズ鏡筒に対応することができる。
【００２２】
前記本発明の撮像装置においては、前記モータ駆動手段は、前記モータ制御手段から出力される受信情報に基づいて周期性のある駆動信号を出力し、前記モータは前記出力された前記駆動信号に応じて前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させ、前記レンズ鏡筒は、前記フォーカスレンズの位置に応じて出力値が変化する位置検出センサをさらに備え、前記モータ制御手段は、前記位置検出センサの出力値が閾値に到達したときの前記駆動信号の位相を前記フォーカスレンズの基準位置として求め、前記基準位置の情報を、前記第２及び第１のデータ送受信手段を介して転送し、前記記憶手段の前記情報テーブルの情報として記憶させることが好ましい。この構成によれば、工程調整時に情報テーブルにあらかじめ記憶させた基準位置の情報を、通常使用時に改めて基準位置を設定する際の情報として利用できる。
【００２３】
また、前記モータ制御手段は、前記第１及び第２のデータ送受信手段を介して前記記憶手段から読み出した前記基準位置に加算又は減算した位置を判定位置として求め、前記モータ駆動手段を駆動する駆動信号に同期したタイミングでかつ前記判定位置で前記第１及び第２のデータ送受信手段を介して前記位置検出センサの出力値を検出し、前記判定位置における前記位置検出センサの出力値が前記閾値に到達しているかどうかを判定して、前記基準位置を再び求めることが好ましい。この構成によれば、通常使用時において、工程調整時に求めた基準位置を直接検出するのではなく、基準位置とは異なる判定位置における判定により、基準位置を検出するので、レンズユニットの機構・電気特性等のばらつきによる原点位置の検出誤差の発生を防止することができる。
【００２４】
また、前記判定位置は、前記記憶手段から読み出した前記基準位置より前記駆動信号の１／２周期分だけ離れた位置であることが好ましい。この構成によれば、判定位置間の間隔は駆動信号1周期分になり、判定位置間に基準位置を含むので、原点位置の再現が確実になる。
【００２５】
また、前記情報テーブルは、前記モータの磁極数の情報、前記モータの回転分解能の情報、前記モータの駆動電圧の情報及び前記モータの最大駆動速度の情報のうち少なくとも一つを含むことが好ましい。
【００２６】
また、前記撮像装置はさらに温度センサを備えており、前記情報テーブルは温度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含んでおり、前記モータ制御手段は前記温度センサの温度情報及び前記補正情報に基づいて、温度変化に応じて前記フォーカスレンズの位置を補正することが好ましい。この構成によれば、温度変化を生じた場合でも合焦位置を保つことができる。
【００２７】
また、前記撮像装置はさらに角度センサを備えており、前記情報テーブルは姿勢角度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含んでおり、前記モータ制御手段は前記角度センサの角度情報及び前記補正情報に基づいて、角度変化に応じて前記フォーカスレンズの位置を補正することが好ましい。この構成によれば、姿勢角度を生じた場合でも合焦位置を保つことができる。
【００２８】
前記情報テーブルは、前記モータの使用サイクルの情報を含んでおり、前記使用サイクルの情報は、前記撮像装置の電源投入から電源終了までの間における前記フォーカスレンズの移動距離又は移動時間に応じて更新されることが好ましい。この構成によれば、使用サイクルの情報をモータの交換時期などのメンテナンスに関する情報として利用することできる。
【００２９】
また、前記モータは、ステッピングモータ、リニアモータ、超音波モータ、スムーズインパクト駆動機構で構成されるモータ、静電モータ及び圧電モータのいずれかであることが好ましい。
【００３０】
また、前記第１の送受信手段と前記第２の送受信手段との送受信データにはパリティを付加していることが好ましい。この構成によれば、送受信データが確実に送受信されたかどうかを確認することができる。
【００３１】
前記レンズ鏡筒においては、前記レンズ鏡筒は、前記フォーカスレンズの位置に応じて出力値が変化する位置検出センサをさらに備えており、前記モータを周期性のある駆動信号で駆動させ、前記駆動信号に応じて前記フォーカスレンズを光軸方向に移動させたときにおいて、前記位置検出センサの出力値が閾値に到達したときの前記駆動信号の位相を前記フォーカスレンズの基準位置とし、前記基準位置の情報が前記記憶手段の前記情報テーブルの情報として記憶されていることが好ましい。この構成によれば、工程調整時に情報テーブルにあらかじめ記憶させた基準位置の情報を、通常使用時に改めて基準位置を設定する際の情報として利用できる。
【００３２】
また、前記情報テーブルは、前記モータの磁極数の情報、前記モータの移動距離分解能の情報、前記モータの駆動電圧の情報及び前記モータの最大駆動速度の情報のうち少なくとも一つを含むことが好ましい。
【００３３】
また、前記情報テーブルは、温度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含むことが好ましい。この構成によれば、温度変化を生じた場合でもフォーカスレンズの位置の補正情報を用いて、合焦位置を保つことができる。
【００３４】
また、前記情報テーブルは、姿勢角度による前記フォーカスレンズの位置の補正情報を含むことが好ましい。この構成によれば、姿勢角度を生じた場合でも、フォーカスレンズの位置の補正情報を用いて、合焦位置を保つことができる。
【００３５】
また、前記情報テーブルは、前記モータの使用サイクルの情報を記憶できることが好ましい。この構成によれば、使用サイクルの情報をモータの交換時期などのメンテナンスに関する情報として利用することできる。
【００３６】
また、前記モータは、ステッピングモータ、リニアモータ、超音波モータ、スムーズインパクト駆動機構で構成されるモータ、静電モータ及び圧電モータのいずれかであることが好ましい。
【００３７】
また、前記第１の送受信手段と前記第２の送受信手段との送受信データにはパリティを付加していることが好ましい。この構成によれば、送受信データが確実に送受信されたかどうかを確認することができる。
【００３８】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の一実施の形態に係る撮像装置の概略図及びブロック図である。図１において、１はレンズ鏡筒、１９はカメラ本体である。レンズ鏡筒１は撮像レンズ群を備えており、被写体側から順に、第１群レンズである固定レンズ群２、第２群レンズである固定レンズ群３、第３群レンズであるフォーカスレンズ４が配置されている。固定レンズ群２、３はレンズ鏡筒１に固定されている。フォーカスモータであるモータ９とモータ駆動部１１とでモータ駆動手段を形成しており、フォーカスレンズ４は、モータ９の回転によって、ねじが切られたリードスクリューに沿って光軸方向に移動し、フォーカスを調整することができる。
【００３９】
モータ９は、図１の例ではモータ駆動部１１から出力されるモータコイルの駆動信号（励磁信号）の位相に応じて回転するステッピングモータを示す。５は撮像デバイスである撮像素子であり、固定レンズ群２、３及びフォーカスレンズ４を透過して撮像された被写体の画像を電気信号に変換するものである。７は遮蔽部材であり、フォーカスレンズ４の枠に固定されている。
【００４０】
図１の点線で示すようにフォーカスレンズ４を撮像素子５の方向に移動させて、位置検出センサであるフォトセンサ８を、遮蔽部材７で遮蔽することによって、フォーカスレンズ４の原点位置の検出を行う。
【００４１】
１２は撮像素子５から出力される電気信号に基づいて画像データやフォーカス調整を行うためのコントラスト情報を生成する信号処理部である。１７はレンズ鏡筒１に搭載されたデータ送受信部であり、１８はカメラ本体１９に搭載されたデータ送受信部である。１５は、モータ９のモータ制御手段であるモータ制御部である。フォーカス調整は、信号処理部１２で処理された画像に基づいて、ユーザーが行うことができる。また、信号処理部１２のコントラスト情報に基づいて、コントラストが最大になるようにフォーカス自動調整（オートフォーカス機能）を行うこともできる。いずれの場合も、モータ制御部１５は、データ送受信部１７及び１８を介して、モータ駆動部１１にフォーカスレンズ４の駆動指令を出力する。
【００４２】
１４は記憶手段である不揮発性メモリ、１６は電源であり、モータ駆動部１１に印加すべき電圧は、不揮発性メモリ１４に記憶されたモータ印加電圧の情報に基づいて設定される。この詳細は後に説明する。２０は温度センサ、２１はカメラ本体１９の姿勢角に応じて出力が変化する角度センサである。これらの各センサの出力は、モータ制御部１５に入力され、フォーカスレンズ４の位置補正を行うために用いられる。
【００４３】
図２は、図１に示したモータ制御部１５の詳細ブロック図である。図２において、モータ制御部１５は、制御部１３、励磁位置カウンタ１５１及び絶対位置カウンタ１５３を備えている。励磁位置カウンタ１５１は、制御部１３から出力されるフォーカス移動方向及び移動ステップ情報に基づいて、モータ９の駆動信号の位相を制御し、フォーカスレンズ４の位置制御を行うための励磁位置カウンタのカウントアップ又はカウントダウンを行う。
【００４４】
前記の図１に示した構成では、フォーカスレンズ４の位置は、モータ９の回転で制御される。また、モータ９の回転は、データ送受信部１８及び１７を介してモータ制御部１５から信号を受けたモータ駆動部１１からの周期性のある駆動信号で制御される。
【００４５】
電源投入直後には、制御部１３は、詳細は後に説明するが、レンズ鏡筒１に搭載された不揮発性メモリ１４に記憶されたレンズ制御関連の情報を読み出した後、フォーカス原点検出処理を行う。フォーカス原点検出処理においては、まず、フォーカスレンズ４が撮像素子５の方向へ駆動される。この駆動が進行すると、遮蔽部材７によってフォトセンサ８が遮蔽される。この遮蔽量に応じて、フォトセンサ８の信号レベルが変化し、所定の条件で閾値を超えたとき（又は回路の構成によっては閾値を下回ったとき）に、絶対位置カウンタ１５３をリセット又はプリセットする処理を行う。
【００４６】
この処理の終了後、モータ制御部１５は、データ送受信部１８及び１７を介してモータ駆動部１１にモータ９の制御情報を送信する。モータ駆動部１１は、これらの制御情報を受信し、この受信情報に基づいて周期性のある駆動信号を出力し、フォーカスレンズ４の位置制御を行う。モータ制御部１５から送信される情報は、図２に示したように励磁位置カウンタ１５１を介して送信される情報と、制御部１３からデータ送受信部１８に直接送信される情報とがある。
【００４７】
励磁位置カウンタ１５１を介して送信される情報は、フォーカスレンズ４の位置に関する情報である。制御部１３は信号処理部１２からのコントラスト情報、励磁位置カウンタ１５１から出力されるモータ９の回転位置情報、絶対位置カウンタ１５３から出力されるフォーカスレンズ４の位置情報に基づいて、モータ９の移動方向及び移動ステップ情報を励磁位置カウンタ１５１に出力することによって、フォーカスレンズ４の位置制御を行う。制御部１３からデータ送受信部１８に直接送信される情報には、例えばモータ９の印加電圧の情報や最大駆動速度に関する情報がある。
【００４８】
なお、絶対位置カウンタ１５３は、励磁位置カウンタ１５１のカウンタ値と同期して動作する。励磁位置カウンタ１５１がモータ９の駆動電気角が１周期（３６０度）で一巡するカウンタであるのに対して、絶対位置カウンタ１５３は所定の条件でリセットされた値を基準とした絶対位置を表すカウンタである。
【００４９】
レンズ鏡筒１とカメラ本体１９との情報の送受信は、データ送受信部１７及び１８との間で行われ、レンズ鏡筒１とカメラ本体１９とを切り離す際には、データ送受信部１７と１８との接合部（図示せず）、及びモータ駆動部１１と電源１６との接合部（図示せず）を切り離す。
【００５０】
本実施の形態では、フォーカスレンズ４を制御するモータ制御部１５を、レンズ鏡筒１内に配置したり、レンズ鏡筒１とカメラ本体１９とに分担して配置するのではなく、カメラ本体１９内に配置している。このため、不揮発性メモリ１４に記憶された情報の制御用としての処理は、レンズ鏡筒１内で行なわれるのではなく、カメラ本体１９内のモータ制御部１５で行なわれることになる。すなわち、不揮発性メモリ１４内の情報は、データ送受信部１７、１８を経て、モータ制御部１５へ送信され、カメラ本体１９内で処理され、再びレンズ鏡筒１に送信されることになる。この構成によれば、レンズ鏡筒１内には制御用の大規模なマイコンを設ける必要がなく、レンズ鏡筒１をコンパクトにでき、低コスト化も図れる。レンズ鏡筒１には、データ送受信部１７を設けているが、これはレンズ鏡筒１とカメラ本体１９との間のデータの受け渡しを主目的としたものであり、簡素な構成で足りることになる。
【００５１】
図３は、データ送受信部１７、１８の動作説明図である。「ＣＫ」は、「ＤＡＴＡ」（ここでは、アドレス、データ１、データ２、及びパリティである。）を検出するためのクロックである。この「ＣＫ」を、カメラ本体１９のデータ送受信部１８から、レンズ鏡筒１のデータ送受信部１７へ送信する。データ送受信部１７は、各アドレスに対応したデータを不揮発性メモリ１４から読み出すことになる。
【００５２】
「ＤＥ」についても、カメラ本体１９のデータ送受信部１８からレンズ鏡筒１側のデータ送受信部１７へ出力するものである。「ＤＥ」が“Ｈ”レベルから“Ｌ”レベルに変化した直後の８ビットデータを、アドレスとしてデータ送受信部１７で認識する。次に、“Ｌ”レベル期間におけるアドレス以降の８ビットデータをデータ（ここではデータ１、データ２）としてデータ送受信部１７で認識する。
【００５３】
なお、１６ビットのデータはデータ１を上位８ビットのデータとし、データ２を下位８ビットのデータとして送受信を行い、２４ビットのデータはデータ１を上位８ビットのデータ、データ２を中位８ビットのデータ、データ３を下位８ビットのデータとして送受信を行う。
【００５４】
次に“Ｌ”レベルから“Ｈ”レベルに変化した直後の８ビットデータをパリティとする。パリティは、例えば（アドレス）ＸＯＲ（データ１）ＸＯＲ（データ２）を演算した値とし、この演算はデータ送受信部１７で行い演算値をデータ送受信部１８に送信する。モータ制御部１５は、データ送受信部１８からのデータを受信し、データ送受信部１７と同様に（アドレス）ＸＯＲ（データ１）ＸＯＲ（データ２）を演算し、受信したパリティと比較して一致しない場合にはデータを再度送信又は再度受信を行う。
【００５５】
以下の表１に不揮発性メモリ１４に記憶させる情報のうち、撮像装置の通常使用時は読み出すだけの情報（以下、「メモリＲＥＡＤ情報」という。）を示す。メモリＲＥＡＤ情報は、製造工程において不揮発性メモリ１４に書き込んだものである。
【００５６】
【表１】
2005292659.tif 000003
【００５７】
表１に示したように、不揮発性メモリ１４に記憶された情報は、複数の各アドレスにデータが対応した情報テーブルを形成している。このことは、以下の表２、３についても同様である。
【００５８】
表１において、アドレス０ｘ００の「励磁方法」のデータは、ステッピングモータの場合には１相励磁（０ｘ００）、２相励磁（０ｘ０１）、１−２相励磁（０ｘ０２）などがあり、表１は１−２相励磁（０ｘ０２）の場合を示している。
【００５９】
アドレス０ｘ０１の「最大応答周波数」はモータの最大駆動速度に関するものであり、表１の例は１−２相励磁の場合であり、データ０ｘ０ＤＡＣを１０進数に変換して３５００［ｐｐｓ］を表す。アドレス０ｘ０３の「最大自起動周波数」もモータの最大駆動速度に関するものであり、表１の例は１−２相励磁の場合であり、データ０ｘ２Ｄ０を１０進数に変換して７２０［ｐｐｓ］を表す。
【００６０】
アドレス０ｘ０５の「モータ電流」は、データ０ｘ４６を１０進数に変換して７０［ｍＡ］を表す。アドレス０ｘ０６の「モータ電圧」は、データ０ｘ３２を１０進数に変換して５０［×１０-1Ｖ］を表す。このモータ電圧の情報に基づいて制御部１３は、電源１６にモータ駆動部１１の印加電圧を設定させる。
【００６１】
アドレス０ｘ０７のフォーカスレンズ単位移動量は、データ０ｘ０Ｆを１０進数に変換して１−２相励磁の場合で１５［μｍ］を表す。アドレス０ｘ０８の磁極数は、データ０ｘ０Ａを１０進数に変換して１０［極］を表し、モータ９の駆動信号の１周期は回転角度に換算すると７２［度］に相当する。下記のように、モータ９の駆動信号１周期あたりの回転分解能は８［分割］であるので、前記のフォーカスレンズ単位移動量１５[μｍ]は、モータ９の回転角度に換算すると、７２／８＝９［度］に相当することが分かる。
【００６２】
アドレス０ｘ０９の回転分解能は、データ０ｘ０８を１０進数に変換して８［分割］を表し、これはモータ９の駆動信号１周期あたりの回転分解能であり、モータ９の回転角度に換算すると、前記のように７２／８＝９［度］に相当する。
【００６３】
アドレス０ｘ０Ａの焦点距離は、データ０ｘ００２３を１０進数に変換して３５［ｍｍ］を表す。アドレス０ｘ０Ｃの最大使用サイクルは、データ０ｘ０１８６Ａ０を１０進数に変換して１０００００［サイクル］を表し、例えばフォーカスレンズ４の可動範囲の往復距離分だけモータ９が回転した場合を１［サイクル］として考えた場合の最大使用サイクルを表す。アドレス０ｘ０Ｆの基準励磁位置は後述するが工程調整時に行われたモータ９の基準励磁位置を表す。
【００６４】
アドレス０ｘ１０の被写体距離∞−フォーカス位置は、撮像素子５から被写体までの距離が∞の場合におけるフォーカスレンズ４の位置を絶対位置カウンタ１５３の値で表したものである。アドレス０ｘ１２、アドレス０ｘ１４、アドレス０ｘ１６は、被写体までの距離∞の場合と同様に、撮像素子５から被写体までの距離が２ｍ、１ｍ、０．５ｍにおける絶対位置カウンタ１５３のカウンタ値である。
【００６５】
各データは原点位置を０とした絶対値カウンタ１５３の値を示している。アドレス０ｘ１０の被写体距離∞−フォーカス位置では、０ｘ０１９８を１０進数に変換して４０８となる。アドレス０ｘ１２の被写体距離２ｍ−フォーカス位置では、０ｘ０１ＢＡを１０進数に変換して４４２となる。アドレス０ｘ１４の被写体距離１ｍ−フォーカス位置では、０ｘ０１Ｄ９を１０進数に変換して４７３となる。アドレス０ｘ１６の被写体距離０．５ｍ−フォーカス位置では、０ｘ０２１３を１０進数に変換して５３１となる。
【００６６】
このように、本実施の形態に係るレンズ鏡筒１は、モータ９の回転角度と被写体距離との関係を明確にしたデータをレンズ鏡筒１内に備えていることになる。交換レンズとして、複数種類のレンズ鏡筒１を用意した場合、各レンズ鏡筒１のそれぞれの不揮発性メモリ１４に前記各データに相当するデータを記憶させておけば、フォーカスレンズ位置の制御をレンズ鏡筒１の種類に関係なく精度よく行うことができることになる。
【００６７】
アドレス０ｘ１８の温度によるフォーカス位置補正量は、絶対値カウンタ１５３の値で１０℃変化での補正量を表し、データ０ｘ０６を１０進数に変換して６となる。アドレス０ｘ１９の姿勢角度によるフォーカス位置補正量は、絶対値カウンタ１５３の値で９０°変化での補正量を表し、データ０ｘ１Ｆを１０進数に変換して３１となる。これらの温度、姿勢角度による補正については、後に詳細を説明する。
【００６８】
以下の表２に、不揮発性メモリ１４に記憶させる情報のうち、撮像装置の通常使用時に読み出し及び書き込み動作を行う情報（以下、「メモリＷＲＩＴＥ／ＲＥＡＤ情報」という。）を示す。前記の表１の各アドレスに対応したデータは、書き込みを製造工程において行ない、読み出しを通常使用時に行なうものであるが、表２の各アドレスに対応したデータは、通常使用時に読み出しと書き込みの双方行うものである。
【００６９】
ここでは、８ビットのアドレスの最上位ビットが“１”の場合は、不揮発性メモリ１４にデータを書き込む場合、最上位ビットが“０”の場合は、不揮発性メモリ１４からデータを読み出す場合とし、以下では書き込みアドレス／読み出しアドレスとして説明する。
【００７０】
【表２】
2005292659.tif 000004
【００７１】
表２において、アドレス０ｘ９０／０ｘ１０の使用サイクルは、例えばフォーカスレンズ４の可動範囲の往復距離分だけモータ９が回転した場合を１［サイクル］とした場合の使用サイクルを表す。
【００７２】
この１サイクルの基準を、フォーカス位置が原点から最も遠くなる被写体距離０．５ｍの場合とすると、この場合のフォーカス位置は、前記のようにカウンタ値が５３１すなわち原点から５３１分だけ離れた位置であるので、往復距離は５３１×２＝１０６２となる。したがって、１０６２分カウントされた場合に、読み出した使用サイクルに＋１［サイクル］を加算することにより、モータ９の使用サイクルを管理することが可能になる。
【００７３】
この場合、制御部１３において使用サイクルを管理し、電源終了直前にデータ送受信部１８及び１７を介して不揮発性メモリ１４に使用サイクルを書き込むことによって最新の使用サイクルに更新することができる。
【００７４】
以下の表３に、データ送受信部１７と１８との間で送受信する制御情報を示す。
【００７５】
【表３】
2005292659.tif 000005
【００７６】
表３において、アドレス０ｘ２０のフォトセンサ出力レベルは、フォーカスレンズ４が撮像素子５の方向へ駆動され、遮蔽部材７によってフォトセンサ８が遮蔽されることで変化する出力レベルである。フォトセンサ８の信号レベルが変化し、所定の条件で閾値を超えたとき（又は回路の構成によっては閾値を下回ったとき）に、不揮発性メモリ１４に記憶されていたデータは例えば０ｘ００から０ｘ０１に変化する。
【００７７】
アドレス０ｘＡ０のモータ励磁位置はモータ９の励磁位置を表し、例えばモータ９の駆動信号の１周期を１−２相励磁として８分割したとすると、０ｘ００，０ｘ０１，・・・０ｘ０７の８つの値で表すことができる。ここでは、０ｘ０４の励磁位置を表しており、励磁位置カウンタ１５１の出力値である。
【００７８】
次に、通常使用モードで電源投入時におけるレンズ初期化動作について説明する。図４はレンズ初期化動作フローチャートである。このフローチャートは、制御部１３における処理プログラムによる動作を示す。ステップ１０１では、制御部１３の内部メモリをクリアする。ステップ１０２では、レンズ鏡筒１に搭載された不揮発性メモリ１４に記憶されたメモリＲＥＡＤ情報を受信する。
【００７９】
ステップ１０３では、前記のように受信したパリティと制御部１３で演算したパリティとの比較確認を行い、各パリティが一致するかどうかを判定する。一致していれば次のステップ１０４に進み、一致していなければステップ１０３ａに進む。ステップ１０３ａでは変数ｉ（初期値は０）を１加算してステップ３ｂに進み、ステップ１０３ｂでは変数ｉが所定回数（例えば３）以上かどうかを判定する。変数ｉが所定回数に満たない場合にはステップ２に戻り、同様の動作を行う。変数ｉが所定回数に達した場合にはレンズ初期化ＮＧとしてレンズ初期化動作を終了する。
【００８０】
ステップ１０４では、不揮発性メモリ１４に記憶されたメモリＷＲＩＴＥ／ＲＥＡＤ情報を受信する。ステップ１０５では前記のように受信したパリティと制御部１３で演算したパリティとの比較確認を行い、各パリティが一致するかどうかを判定する。一致していれば次のステップ１０６に進み、一致していなければステップ１０５ａに進む。
【００８１】
ステップ１０５ａでは、変数ｋ（初期値は０）を１加算してステップ１０５ｂに進み、ステップ１０５ｂでは変数ｋが所定回数（例えば３）以上かどうかを判定する。変数が所定回数に満たない場合にはステップ１０４に戻り、同様の動作を行う。変数ｋが所定回数に達した場合にはレンズ初期化ＮＧとしてレンズ初期化動作を終了する。ステップ１０６ではフォーカス原点検出処理を行い、レンズ初期化動作を終了する。
【００８２】
レンズ初期化動作の終了後は、不揮発性メモリ１４から受信したメモリＲＥＡＤ情報に基いて通常動作が行なわれ、通常動作終了後は、メモリＷＲＩＴＥ／ＲＥＡＤ情報が新たな情報に更新されていることになる。
【００８３】
また、レンズ鏡筒１を新たなレンズ鏡筒１に交換した場合には、前記の図４に示したステップを経て、制御部１３は新たなレンズ鏡筒１に対応した情報を受信することになる。
【００８４】
したがって、レンズ鏡筒１を交換した場合でも交換後のレンズ鏡筒１に搭載されたモータ９及びフォーカスレンズ４の動作条件に合わせて、カメラ本体１９のフォーカス制御部１５によって、フォーカスレンズ４の位置の制御を行うことが可能になる。不揮発性メモリ１４に記憶された各情報については、前記の表１−３を用いて説明した通りであるが、表１−３を参照しながら、以下説明を補足する。
【００８５】
モータの磁極数の情報を用いることで、駆動信号の１周期に対するモータの回転角度の関係が分かり、種々のモータの回転制御が可能になる。また、回転分解能（移動距離分解能）が高いモータを搭載しているレンズ鏡筒では、回転分解能の情報を用いることで、フォーカスレンズの駆動ピッチをモータに合わせて高精度に制御することも可能になり、表１では８［分割］の例を示したが、６４［分割］などのマイクロステップのモータにも対応が可能となる。
【００８６】
また、モータの印加電圧の情報を用いることで、種々のモータ及び駆動回路に対応して印加電圧を設定することが可能になる。また、モータ最大応答周波数や最大自起動周波数などの最大駆動速度の情報を用いることで、種々のモータに対応してフォーカスを最大速度で制御することが可能になる。
【００８７】
また、表２のように、メモリＷＲＩＴＥ／ＲＥＡＤ情報として、使用サイクルの情報を備えており、これをレンズ鏡筒１のモータ９の交換時期などのメンテナンスに関する情報として利用することができる。例えば、表１に示した最大使用サイクルの情報と比較することにより、モータ９の交換時期を判断できるので、交換時期になるとこのことを表示させるようにしてもよい。また、メンテナンスに関しては、使用サイクルの情報に限らず、使用時間の情報を利用してもよい。
【００８８】
次に、工程調整における表１のアドレス０ｘ０Ｆの基準励磁位置について、図５を参照しながら説明する。図５は、本発明の一実施の形態に係る工程調整時の原点検出動作の説明図である。図５に表示した「励磁位置」は、駆動信号の位相に対応しており、モータ９にモータ駆動部１１から出力されるモータコイルの駆動信号の１周期３６０度を８分割して励磁位置カウンタ１５１の３ビットのカウンタ値として表現している。
【００８９】
励磁位置カウンタ１５１のカウンタ値は、データ送受信部１８及び１７を介してモータ駆動部１１に送信される。ここでは、フォーカスレンズ４が撮像素子５側へ移動するにつれて、励磁位置が１ずつ減算していく様子を示しており、アドレス０ｘＡ０（表３）としてモータ励磁位置を転送することにより、モータ９の回転を制御する。
【００９０】
「Ａ相電流」及び「Ｂ相電流」は、モータ９にモータ駆動部１１から出力されるモータコイルの電流波形で、モータ９がＡ相とＢ相の２相コイルを有している例を示している。Ａ相電流及びＢ相電流は互いに電気角（電流波形の１周期を３６０度とした場合）で９０度位相が異なるようにしており、Ａ相とＢ相のモータコイルに電流を印加することでモータ９を回転させる。ここでは、Ａ相電流がＢ相電流に対して９０度位相が進んでいる条件で、フォーカスレンズ４が撮像素子５側へ移動するようにしている。
【００９１】
「絶対位置カウンタ」は、絶対位置カウンタ１５３のカウンタ値を表しており、励磁位置に同期して動作する。励磁位置が１ずつ減算していく場合には、絶対位置カウンタも同様に１ずつ減算していく。ただし、絶対位置カウンタは、フォーカスレンズ４の移動範囲において同じ値が存在しないようにビット幅を設定する。
【００９２】
「フォトセンサ出力レベル」は、フォーカスレンズ４が撮像素子５の方向へ移動し、遮蔽部材７によってフォトセンサ８が遮蔽されることで出力レベルが変化していく様子を示している。「フォトセンサ出力レベル」は、閾値以上の場合に“１”、閾値未満の場合に“０”として、制御部１３においてアドレス０ｘ２０（表３）のデータをデータ送受信部１７及び１８を介して識別する。
【００９３】
次に、図５、図６を参照しながら工程調整におけるフォーカスレンズ４の原点検出動作について、具体的に説明する。図６は、本発明の一実施の形態に係る原点検出動作フローチャートであり、制御部１３にプログラミングされている動作フローを示す。工程調整モードで電源投入時に「原点検出調整スタート」から処理を行う。
【００９４】
ステップ２０１において、原点検出方向（撮像素子５方向）へモータ９を１ステップずつ移動させる。この場合、励磁位置カウンタ１５１は、１ずつ減算されることになる。より具体的には、制御部１３からの指令により励磁位置カウンタ１５１をダウンカウントする。モータ駆動部１１では、このダウンカウントに従って、周期性のある駆動信号を出力し、撮像素子５の方向へモータ９を回転させることによってフォーカスレンズ４を移動させる。
【００９５】
ステップ２０２において、フォトセンサ出力レベルが閾値を超えているかどうかを判定する。超えていない場合には、ステップ２０１に戻って、モータ９に次の１ステップ動作をさせる。超えている場合にはステップ２０３に進み、超えた時点の励磁位置をＰに代入する。ここでは、励磁位置「４」をＰに代入する。
【００９６】
ステップ２０４では、Ｐを不揮発性メモリ１４にＰｏとして記憶させる。ここで記憶させた値Ｐｏがモータ９の基準励磁位置であり、アドレス０ｘ０Ｆ、データ０ｘ０４として、データ送受信部１８及びデータ送受信部１７を介して不揮発性メモリ１４に記憶させる。ステップ２０５では、絶対位置カウンタをリセットする。図５において「０」で示した位置がリセットされた位置となる。
【００９７】
この絶対位置カウンタの「０」の位置は、電源を切ると消去されてしまうので、通常使用モードの電源投入時には、再び原点位置を検出する必要がある。この原点位置の検出に、不揮発性メモリ１４に記憶させた基準励磁位置「４」の情報を用いる。励磁位置「４」は絶対位置ではなく、周期的に現れる位置であるので、原点に対応した励磁位置「４」を検出すれば、原点位置を検出できることになる。
【００９８】
具体的には、通常使用モードにおいて、モータ制御部１５からの信号により、モータ９を原点検出方向に回転させる。この場合、すでに不揮発性メモリ１４から受信した基準励磁位置「４」からモータ９の電気角１８０度（１／２周期）離れた励磁位置「０」においてフォトセンサ出力レベルが閾値を越えたかどうかを判定する。ある判定位置「０」におけるフォトセンサ出力レベルが閾値を越えておらず、１周期後の次の判定位置「０」のフォトセンサ出力レベルが閾値を越えていることを検出できれば、工程調整時の原点位置を正確に再現することができる。すなわち、この２つの判定位置「０」の間における励磁位置「４」が原点位置になる。
【００９９】
この原点検出処理は、原点位置を直接検出する必要はなく、前記のように、ある判定位置におけるフォトセンサ出力レベルが閾値を越えておらず、次の判定位置のフォトセンサ出力レベルが閾値を越えていることが検出できればよい。このため、レンズユニット駆動方向のガタ、使用環境温度・湿度変化による機構・電気特性ばらつきなどの誤差を生じた場合でも工程調整時の原点位置を正確に再現することができる。
【０１００】
ただし、レンズユニット駆動方向のガタ、使用環境温度・湿度変化による機構・電気特性ばらつきなどの誤差の幅は励磁位置１周期の範囲に抑える必要がある。
【０１０１】
次に、不揮発性メモリ１４に記憶されている温度によるフォーカス位置補正量を用いたフォーカスレンズ４の制御方法について説明する。図７は温度とフォーカス位置補正量との関係を示すグラフである。表１におけるアドレス０ｘ１８のデータは０ｘ０６であり、温度が１０℃変化した場合に絶対位置カウンタ１５３のカウンタ値が６変化する。ここでの例は、温度上昇に伴ってフォーカスレンズ４の位置を撮像素子５に近づく方向（遠側）に移動させて補正する例であり、２０℃を基準とした−０．６［カウンタ／℃］の傾きを持った直線のグラフで表すことができる。
【０１０２】
図２に示したように、制御部１３は温度センサ２０からの情報を受信する。制御部１３では、温度センサ２０で検出された温度変化及びアドレス０ｘ１８のデータは０ｘ０６に基づいて、先のグラフに従ってフォーカスレンズ４の位置を補正することによって温度変化を生じた場合においても合焦状態を保つことが可能になる。
【０１０３】
例えば、使用時における温度が基準温度である２０℃の場合は、フォーカスレンズ４のフォーカス位置は補正されない。一方、基準温度より１０℃高い３０℃になると、フォーカス位置は、撮像素子５に近づく方向にカウンタ値が６だけ変化した位置に補正されることになる。
【０１０４】
次に、不揮発性メモリ１４に記憶されている姿勢角度によるフォーカス位置補正量を用いたフォーカスレンズ４の制御方法について説明する。図８は姿勢角度と角度センサ出力電圧との関係を示すグラフである。表１におけるアドレス０ｘ１９のデータは０ｘ１Ｆであり、姿勢角度が９０度変化した場合に絶対位置カウンタ１５３のカウンタ値が３１変化する。
【０１０５】
ここでは、固定レンズ２が上向く方向では角度センサ出力電圧が＋になり、固定レンズ２が下向く方向では角度センサ出力電圧が−になるものとする。例えば、上向き９０度では機構系のガタによってフォーカスレンズ４は撮像素子５に近づく方向に絶対値カウンタ１５３のカウンタ値で３１変化し、下向き９０度では機構系のガタによってフォーカスレンズ４は撮像素子５から遠ざかる方向に絶対値カウンタ１５３のカウンタ値で３１変化するものとする。
【０１０６】
図２に示したように、制御部１３は角度センサ２１からの情報を受信する。この場合、例えば上向き９０度では、制御部１３は角度センサ２１で検出された角度変化及びアドレス０ｘ１９のデータは０ｘ１Ｆに基づいて、フォーカスレンズ４の位置を撮像素子５から遠ざかる方向にカウンタ値３１分補正する。一方、下向き９０度ではフォーカスレンズ４の位置を撮像素子５に近づく方向にカウンタ値３１分補正する。このことにより、大きな姿勢角度変化を生じた場合においても合焦状態を保つことが可能になる。
【０１０７】
なお、水平時に対して上向き方向と下向き方向とでフォーカスレンズ位置４のガタが異なる場合には、メモリＲＥＡＤ情報として記憶させるエリアを別々に有してもよい。
【０１０８】
また、ここでは温度センサと角度センサを用いた例を示したが、さらに湿度センサを用いてもよい。この構成によれば、レンズ鏡筒やレンズなどの吸湿係数の違いで生じる誤差を改善することができ、さらに精度を向上させることができる。
【０１０９】
また、本実施の形態では、駆動手段としてステッピングモータの例で説明したが、モータの駆動信号に周期性を有するモータであればよく、例えばリニアモータなどでもよい。
【０１１０】
さらに、モータの移動量を検出する回路を設けることで、位置に応じて本実施の形態における励磁位置カウンタをカウントアップ又はカウントダウンすることによって、駆動信号に周期性を擬似的につくることで超音波モータ、スムーズインパクト駆動機構で構成されるモータ、静電モータ、圧電モータなどの各種モータに本発明を適用可能である。
【０１１１】
また、本実施の形態においては、フォーカスレンズを駆動するモータについて主に説明したが、ズームレンズを駆動するモータを有する撮像装置及びレンズ鏡筒にも本発明を適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【０１１２】
本発明によれば、レンズ鏡筒のコンパクト化及び低コスト化を実現し、かつレンズ鏡筒の機構・電気特性等のばらつきによるフォーカス位置誤差の発生を防止することができるので、例えば、交換レンズ式のスチルカメラやビデオムービー、又はこれらに用いる交換レンズやカメラ本体として有用である。
【図面の簡単な説明】
【０１１３】
【図１】本発明の一実施の形態に係る撮像装置の概略図及びブロック図。
【図２】本発明の一実施の形態に係るモータ制御部のブロック図。
【図３】本発明の一実施の形態に係るデータ送受信部の動作説明図。
【図４】本発明の一実施の形態に係るレンズ初期化動作フローチャート。
【図５】本発明の一実施の形態に係る工程調整時の原点検出動作説明図。
【図６】本発明の一実施の形態に係る工程調整時の原点検出動作フローチャート。
【図７】本発明の一実施の形態に係る温度とフォーカス位置補正量との関係を示す図。
【図８】本発明の一実施の形態に係る姿勢角度と角度センサ出力電圧との関係を示す図。
【図９】従来の撮像装置の一例の概略図及びブロック図。
【符号の説明】
【０１１４】
１  レンズ鏡筒
２，３  固定レンズ
４  フォーカスレンズ
５  撮像素子
７  フォトセンサ遮蔽部材
８  フォトセンサ
９  モータ
１１  モータ駆動部
１２  信号処理部
１４  不揮発性メモリ
１５  モータ制御部
１６  電源
１７  データ送受信部
１８  データ送受信部
１９  カメラ本体
２０  温度センサ
２１  角度センサ
【図１】
2005292659.tif 000006
【図２】
2005292659.tif 000007
【図３】
2005292659.tif 000008
【図４】
2005292659.tif 000009
【図５】
2005292659.tif 000010
【図６】
2005292659.tif 000011
【図７】
2005292659.tif 000012
【図８】
2005292659.tif 000013
【図９】
2005292659.tif 000014