(57)【要約】【課題】フォーカスレンズ駆動系におけるバックラッシュ量を精度良く測定できる撮像装置の技術を提供する。【解決手段】フォーカスレンズ位置検出用のエンコーダ２０を有する交換レンズが着脱可能なカメラ本体(撮像装置)には、交換レンズ内のフォーカスレンズを駆動するためのモータが搭載されている。このカメラ本体に交換レンズを装着した状態で、モータをＣＷ方向に回転させることによりフォーカスレンズをエンコーダパターンの境界位置(不連続位置)Ｑｂから位置Ｑｓに移動させる。その直後にモータをＣＣＷ方向に反転駆動することにより、フォーカスレンズを位置Ｑｓから境界位置Ｑｂに復帰させる。そして、モータに関する上記ＣＷ方向への回転量と、バックラッシュ量を含む上記ＣＣＷ方向への回転量との差を求める。これにより、フォーカスレンズの駆動系に係るバックラッシュ量を精度良く測定できることとなる。【選択図】図４
2007178762.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
交換レンズと前記交換レンズを着脱可能な撮像装置とを有する撮像システムであって、
前記交換レンズは、
(a-1)フォーカスレンズと、
(a-2)カプラを介して入力される動力によって前記フォーカスレンズの位置を変更するレンズ位置変更機構と、
(a-3)前記フォーカスレンズの位置検出が不連続となる不連続位置を有して離散値情報を出力するレンズ位置検出手段と、
を備えるとともに、
前記撮像装置は、
(b-1)前記動力を発生し、前記カプラを介して前記交換レンズ側に出力可能なアクチュエータと、
(b-2)前記アクチュエータの出力に係る変位量を計測する変位量計測手段と、
(b-3)前記交換レンズの装着状態において、前記アクチュエータについて第１の駆動制御を行ってから反転駆動して第２の駆動制御を行うことにより、前記カプラと前記レンズ位置変更機構とを含むフォーカスレンズ駆動系に係るバックラッシュ量を測定する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、
前記第１の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記不連続位置から、前記不連続位置より離れた離隔位置に移動させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第１計測手段と、
前記第２の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記離隔位置から前記不連続位置に復帰させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第２計測手段と、
前記第１計測手段と前記第２計測手段とで計測された変位量の差に基づき、前記バックラッシュ量を取得する取得手段と、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像システムにおいて、
前記レンズ位置検出手段は、撮影距離に応じたフォーカスレンズの位置制御に用いる位置検出用エンコーダとして構成されていることを特徴とする撮像システム。
【請求項３】
請求項１または請求項２に記載の撮像システムにおいて、
前記第１の駆動制御では、
前記アクチュエータを所定の変位方向に駆動して前記フォーカスレンズを移動させることにより、前記不連続位置を前記レンズ位置検出手段で検出する位置検出工程と、
前記位置検出工程による前記不連続位置の検出後に、前記アクチュエータを更に前記所定の変位方向に駆動することにより、前記フォーカスレンズを前記不連続位置から前記離隔位置に移動させる駆動工程と、
を実行するとともに、
前記第２の駆動制御では、
前記駆動工程による駆動後に前記アクチュエータの駆動を一旦停止する停止工程と、
前記停止工程による一旦停止後に、前記所定の変位方向と逆方向に前記アクチュエータを再駆動することにより、前記フォーカスレンズを前記離隔位置から前記不連続位置に復帰させる再駆動工程と、
を実行することを特徴とする撮像システム。
【請求項４】
請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記測定手段は、
前記交換レンズが装着される際に、前記バックラッシュ量を測定する手段、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項５】
請求項１ないし請求項４のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記測定手段は、
前記撮像装置の起動時に、前記バックラッシュ量を測定する手段、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項６】
請求項１ないし請求項５のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記測定手段は、
前記交換レンズに係るズーム変更時に、前記バックラッシュ量を測定する手段、
を有することを特徴とする撮像システム。
【請求項７】
請求項１ないし請求項６のいずれかに記載の撮像システムにおいて、
前記撮像装置は、
(b-4)被写体に係る画像を取得可能な撮像素子と、
(b-5)前記撮像素子で取得した画像のコントラストに基づき自動合焦を行う自動合焦手段と、
をさらに備え、
前記自動合焦手段では、前記バックラッシュ量に基づく前記フォーカスレンズの位置制御を行うことを特徴とする撮像システム。
【請求項８】
カプラを介して入力される動力によってフォーカスレンズの位置を変更するレンズ位置変更機構と、前記フォーカスレンズの位置検出が不連続となる不連続位置を有して離散値情報を出力するレンズ位置検出手段とを備えた交換レンズを着脱可能な撮像装置であって、
(a)前記動力を発生し、前記カプラを介して前記交換レンズ側に出力可能なアクチュエータと、
(b)前記アクチュエータの出力に係る変位量を計測する変位量計測手段と、
(c)前記交換レンズの装着状態において、前記アクチュエータについて第１の駆動制御を行ってから反転駆動して第２の駆動制御を行うことにより、前記カプラと前記レンズ位置変更機構とを含むフォーカスレンズ駆動系に係るバックラッシュ量を測定する測定手段と、
を備え、
前記測定手段は、
(c-1)前記第１の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記不連続位置から、前記不連続位置より離れた離隔位置に移動させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第１計測手段と、
(c-2)前記第２の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記離隔位置から前記不連続位置に復帰させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第２計測手段と、
(c-3)前記第１計測手段と前記第２計測手段とで計測された変位量の差に基づき、前記バックラッシュ量を取得する取得手段と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、交換レンズを着脱可能な撮像装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
交換レンズが着脱自在なカメラ(撮像装置)においては、交換レンズが取り替えられるとフォーカスレンズ駆動系におけるバックラッシュ量が変化することが多い。
【０００３】
一方、フォーカスレンズ駆動系におけるバックラッシュは、オートフォーカス(ＡＦ)時においてフォーカスレンズの移動方向が反転する際にレンズ位置がわからなくなるといった問題を生じさせる。
【０００４】
このようなバックラッシュを把握する技術として、例えば特許文献１に開示されているものがある。この技術によれば、撮影レンズの焦点距離情報を用いた近似計算等によってバックラッシュ量が求められる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００１−１０００８９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、上記特許文献１の技術では、近似計算等によってバックラッシュ量を求めるため、バックラッシュ量を精度良く把握するのは困難である。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、フォーカスレンズ駆動系におけるバックラッシュ量を精度良く測定できる撮像装置の技術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】
【０００８】
上記の課題を解決するため、請求項１の発明は、交換レンズと前記交換レンズを着脱可能な撮像装置とを有する撮像システムであって、前記交換レンズは、(a-1)フォーカスレンズと、(a-2)カプラを介して入力される動力によって前記フォーカスレンズの位置を変更するレンズ位置変更機構と、(a-3)前記フォーカスレンズの位置検出が不連続となる不連続位置を有して離散値情報を出力するレンズ位置検出手段とを備えるとともに、前記撮像装置は、(b-1)前記動力を発生し、前記カプラを介して前記交換レンズ側に出力可能なアクチュエータと、(b-2)前記アクチュエータの出力に係る変位量を計測する変位量計測手段と、(b-3)前記交換レンズの装着状態において、前記アクチュエータについて第１の駆動制御を行ってから反転駆動して第２の駆動制御を行うことにより、前記カプラと前記レンズ位置変更機構とを含むフォーカスレンズ駆動系に係るバックラッシュ量を測定する測定手段とを備え、前記測定手段は、前記第１の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記不連続位置から、前記不連続位置より離れた離隔位置に移動させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第１計測手段と、前記第２の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記離隔位置から前記不連続位置に復帰させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第２計測手段と、前記第１計測手段と前記第２計測手段とで計測された変位量の差に基づき、前記バックラッシュ量を取得する取得手段とを有する。
【０００９】
また、請求項２の発明は、請求項１の発明に係る撮像システムにおいて、前記レンズ位置検出手段は、撮影距離に応じたフォーカスレンズの位置制御に用いる位置検出用エンコーダとして構成されている。
【００１０】
また、請求項３の発明は、請求項１または請求項２の発明に係る撮像システムにおいて、前記第１の駆動制御では、前記アクチュエータを所定の変位方向に駆動して前記フォーカスレンズを移動させることにより、前記不連続位置を前記レンズ位置検出手段で検出する位置検出工程と、前記位置検出工程による前記不連続位置の検出後に、前記アクチュエータを更に前記所定の変位方向に駆動することにより、前記フォーカスレンズを前記不連続位置から前記離隔位置に移動させる駆動工程とを実行するとともに、前記第２の駆動制御では、前記駆動工程による駆動後に前記アクチュエータの駆動を一旦停止する停止工程と、前記停止工程による一旦停止後に、前記所定の変位方向と逆方向に前記アクチュエータを再駆動することにより、前記フォーカスレンズを前記離隔位置から前記不連続位置に復帰させる再駆動工程とを実行する。
【００１１】
また、請求項４の発明は、請求項１ないし請求項３のいずれかの発明に係る撮像システムにおいて、前記測定手段は、前記交換レンズが装着される際に、前記バックラッシュ量を測定する手段を有する。
【００１２】
また、請求項５の発明は、請求項１ないし請求項４のいずれかの発明に係る撮像システムにおいて、前記測定手段は、前記撮像装置の起動時に、前記バックラッシュ量を測定する手段を有する。
【００１３】
また、請求項６の発明は、請求項１ないし請求項５のいずれかの発明に係る撮像システムにおいて、前記測定手段は、前記交換レンズに係るズーム変更時に、前記バックラッシュ量を測定する手段を有する。
【００１４】
また、請求項７の発明は、請求項１ないし請求項６のいずれかの発明に係る撮像システムにおいて、前記撮像装置は、(b-4)被写体に係る画像を取得可能な撮像素子と、(b-5)前記撮像素子で取得した画像のコントラストに基づき自動合焦を行う自動合焦手段とをさらに備え、前記自動合焦手段では、前記バックラッシュ量に基づく前記フォーカスレンズの位置制御を行う。
【００１５】
また、請求項８の発明は、カプラを介して入力される動力によってフォーカスレンズの位置を変更するレンズ位置変更機構と、前記フォーカスレンズの位置検出が不連続となる不連続位置を有して離散値情報を出力するレンズ位置検出手段とを備えた交換レンズを着脱可能な撮像装置であって、(a)前記動力を発生し、前記カプラを介して前記交換レンズ側に出力可能なアクチュエータと、(b)前記アクチュエータの出力に係る変位量を計測する変位量計測手段と、(c)前記交換レンズの装着状態において、前記アクチュエータについて第１の駆動制御を行ってから反転駆動して第２の駆動制御を行うことにより、前記カプラと前記レンズ位置変更機構とを含むフォーカスレンズ駆動系に係るバックラッシュ量を測定する測定手段とを備え、前記測定手段は、(c-1)前記第１の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記不連続位置から、前記不連続位置より離れた離隔位置に移動させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第１計測手段と、(c-2)前記第２の駆動制御によって前記フォーカスレンズを前記離隔位置から前記不連続位置に復帰させる際の変位量を、前記変位量計測手段で計測する第２計測手段と、(c-3)前記第１計測手段と前記第２計測手段とで計測された変位量の差に基づき、前記バックラッシュ量を取得する取得手段とを有する。
【発明の効果】
【００１６】
請求項１ないし請求項８の発明によれば、フォーカスレンズの位置検出が不連続となる不連続位置から、不連続位置より離れた離隔位置にフォーカスレンズを移動させる際のアクチュエータの変位量と、離隔位置から不連続位置にフォーカスレンズを復帰させる際のアクチュエータの変位量との差に基づきバックラッシュ量を測定する。その結果、フォーカスレンズ駆動系におけるバックラッシュ量を精度良く測定できる。
【００１７】
特に、請求項２の発明においては、レンズ位置検出手段が撮影距離に応じたフォーカスレンズの位置制御に用いる位置検出用エンコーダとして構成されているため、バックラッシュ量を簡易に測定できる。
【００１８】
また、請求項３の発明においては、第１の駆動制御では、アクチュエータを所定の変位方向に駆動してフォーカスレンズを移動させることにより不連続位置をレンズ位置検出手段で検出する位置検出工程と、位置検出工程による不連続位置の検出後にアクチュエータを更に所定の変位方向に駆動することによりフォーカスレンズを不連続位置から離隔位置に移動させる駆動工程とを実行するとともに、第２の駆動制御では、駆動工程による駆動後にアクチュエータの駆動を一旦停止する停止工程と、停止工程による一旦停止後に所定の変位方向と逆方向にアクチュエータを再駆動することによりフォーカスレンズを離隔位置から不連続位置に復帰させる再駆動工程とを実行する。その結果、バックラッシュ量をより精度良く確実に測定できる。
【００１９】
また、請求項４の発明においては、交換レンズが装着される際にバックラッシュ量を測定するため、適切なタイミングでバックラッシュ量を測定できる。
【００２０】
また、請求項５の発明においては、撮像装置の起動時にバックラッシュ量を測定するため、起動前にレンズ交換された場合でも対応できるタイミングでバックラッシュ量を測定できる。
【００２１】
また、請求項６の発明においては、交換レンズに係るズーム変更時にバックラッシュ量を測定するため、ズーミングによるバックラッシュ量の変化にも対応できるタイミングでバックラッシュ量を測定できる。
【００２２】
また、請求項７の発明においては、撮像素子で取得した画像のコントラストに基づき自動合焦を行う自動合焦手段ではバックラッシュ量に基づくフォーカスレンズの位置制御を行うため、フォーカスレンズの位置制御をスムーズに行える。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
＜撮像システムの概要＞
図１および図２は、本発明の実施形態に係る撮像システム１００の外観構成を示す図である。ここで、図１は、撮像システム１００の正面外観図であり、図２は、撮像システム１００の背面外観図である。また、図３は、図１のIII−III位置から見た断面を示す概念図である。
【００２４】
図１に示すように、撮像システム１００は、カメラ本体(カメラボディ)１０１と、このカメラ本体１０１の正面略中央に着脱可能に装着される交換レンズ１０２とを備えた一眼レフレックス型デジタルスチールカメラとして構成されている。
【００２５】
図１において、カメラ本体(撮像装置)１０１は、正面略中央に交換レンズ１０２が装着されるマウント部Ｍｔと、マウント部Ｍｔ付近に交換レンズを着脱するための着脱ボタン１４９と、正面左端部に撮影者が把持するためのグリップ部１１３と、ＡＦのための補助光を照射するＡＦ補助光発光部１６３とを備えている。
【００２６】
また、カメラ本体１０１は、その正面右上部に制御値を設定するための制御値設定ダイアル１４６と、正面左上部に撮影モードを切り換えるためのモード設定ダイアル１４２と、グリップ部１１３の上面に露光の開始を指示するためのレリーズボタン１４７とを備えており、フラッシュ撮影の際に被写体を照射する光を発する例えばポップアップ式のフラッシュ１６２を内蔵している。
【００２７】
マウント部Ｍｔには、装着された交換レンズ１０２と機械的接続を行うためのカプラＭＣが設けられている。このカプラＭＣを介して、フォーカスレンズ駆動用のＤＣモータ(以下では「モータ」と略称する)１１４で発生する動力(駆動力)を交換レンズ１０２側に出力(伝達)できるようになっている。そして、交換レンズ１０２では、レンズ位置変更機構１０４により、カプラＭＣおよび回転ロッド１０５を介してモータ(電動アクチュエータ)１１４から入力される動力を用いて交換レンズ１０２の前後方向ＬＸにフォーカスレンズ１０３の位置を変更することが可能である。レンズ位置変更機構１０４によって移動されたフォーカスレンズ１０３の位置検出については、後で詳述するリニアエンコーダ(以下では「エンコーダ」と略称する)２０で行われる。
【００２８】
図１において、グリップ部１１３の内部には電池収納室とカード収納室とが設けられている。電池収納室にはカメラの電源として、例えば、４本の単３形乾電池が収納されており、カード収納室には撮影画像の画像データを記録するためのメモリカード１７６が着脱可能に収納されるようになっている。
【００２９】
モード設定ダイアル１４２は、カメラの各種モード（静止画を撮影する静止画撮影モード、動画を撮影する動画撮影モード、撮影した画像を再生する再生モード、および外部機器との間でデータ交信を行う通信モード等を含む）を設定するためのものである。
【００３０】
レリーズボタン１４７は、途中まで押し込んだ「半押し状態Ｓ１」の操作と、さらに押し込んだ「全押し状態Ｓ２」の操作とが可能に構成された２段階のスイッチとなっている。静止画撮影モードにおいて、レリーズボタン１４７が半押しされると、被写体の静止画を取得するための準備動作（露出制御値の設定や焦点調節等の準備動作）が実行され、レリーズボタン１４７が全押しされると、撮影動作（撮像素子を露光し、その露光によって得られた画像信号に所定の画像処理を施す一連の動作）が実行される。
【００３１】
図２において、カメラ本体１０１の背面略中央上部には、ファインダ窓１０８が設けられている。ファインダ窓１０８には、交換レンズ１０２からの被写体像が導かれる。撮影者は、ファインダ窓１０８を覗くことによって、被写体を視認することができる。より具体的には、交換レンズ１０２を通過してきた被写体像を、ミラー機構１２２(図６参照)で上方に反射することで、焦点板に被写体像を結像し、ペンタプリズムを通した像を接眼レンズを介して見ることで、被写体像を視認することができる。なお、ファインダ窓１０８内には、シャッター速度や絞り値やその他撮像システム１００の状態を示す各種情報を表示する液晶表示部が内蔵されている。よって、撮影者は、ファインダ窓１０８を覗くことで、撮像システム１００の各種状態を確認することができる。
【００３２】
カメラ本体１０１の背面の略中央には、背面モニタ１０７が設けられている。背面モニタ１０７は、例えばカラー液晶ディスプレイとして構成されており、撮影条件等を設定するためのメニュー画面を表示したり、再生モードにおいてメモリカード１７６に記録された撮影画像を再生表示したりするものである。
【００３３】
背面モニタ１０７の左上部にはメインスイッチ１４１が設けられている。メインスイッチ１４１は２点スライドスイッチからなり、接点を左方の「ＯＦＦ」位置に設定すると、電源がオフになり、接点の右方の「ＯＮ」位置に設定すると、電源がオンになる。
【００３４】
背面モニタ１０７の右側には方向選択キー１４４が設けられている。この方向選択キー１４４は円形の操作ボタンを有し、この操作ボタンにおける上下左右の４方向の押圧操作と、右上、左上、右下及び左下の４方向の押圧操作とが、それぞれ検出されるようになっている。なお、方向選択キー１４４は、上記８方向の押圧操作とは別に、中央部のプッシュボタンの押圧操作も検出されるようになっている。
【００３５】
背面モニタ１０７の左方位置には、メニュー画面の設定、画像の削除などを行うための複数のボタンからなる設定ボタン群１４３が設けられている。
【００３６】
モータ１１４には、図３に示すようにモータ１１４の回転量(回転角度)を検出するためのロータリーエンコーダ(以下では「エンコーダ」と略称する)１１５が取り付けられており、このエンコーダ１１５の出力変化はパルスカウンタ１１６で検出される。すなわち、エンコーダ１１５およびパルスカウンタ１１６を用いて、モータ１１４の出力に係る回転変位量が計測されることとなる。
【００３７】
制御部１２１は、レリーズボタン１４７等に入力される撮影者からの指示等に基づき、撮像システム１００を統括的に制御するメイン・マイコンである。そして、撮像システム１００では、制御部１２１からの駆動信号に基づきモータドライバ１１７が駆動パルスを電動アクチュエータとして働くモータ１１４に入力することで、モータ１１４の回転制御が可能となっている。
【００３８】
＜エンコーダ２０の構成＞
図４は、エンコーダ２０の構成を説明するための図である。
【００３９】
エンコーダ２０は、自動合焦時にフォーカスレンズ１０３の位置制御を行うための位置検出用エンコーダとして構成されており、フォーカスレンズ１０３の移動可能範囲に対応する近端終端部Ｅａと無限終端部Ｅｂとの間に配設されるエンコーダ板２１と、エンコーダ板２１に先端が接触するエンコーダブラシ２２とを備えている。
【００４０】
エンコーダ板２１には、その上面に１６種類のエンコーダパターンＰ１〜Ｐ１６が形成されている。そして、各エンコーダパターンＰ１〜Ｐ１６毎にフォーカスレンズ１０３の位置検出が可能となっている。すなわち、エンコーダ板２１を用いてフォーカスレンズ１０３の位置について１６段階の検出を行える。
【００４１】
各エンコーダパターンＰ１〜Ｐ１６は、４つの領域Ｂｋを有しており、各領域Ｂｋは、導電性の属性を持つ導電領域(平行斜線部)Ｂｋｅと非導電性の属性を持つ非導電領域(白抜き部)Ｂｋｎとに分類される。
【００４２】
エンコーダブラシ２２は、フォーカスレンズ１０３に取り付けられており、フォーカスレンズ１０３の移動に連動してエンコーダ板２１に押し付けられつつ方向Ｍａまたは方向Ｍｂへの移動が可能となっている。なお、本実施形態では、エンコーダ位置２１に対するフォーカスレンズ１０３の位置とエンコーダブラシ２２の位置とは一致しているものとする。
【００４３】
また、エンコーダブラシ２２は、その先端が４つに分岐しており、各分岐部２２ａ〜２２ｄが導電領域Ｂｋｅ、非導電領域Ｂｋｎのいずれに接触しているかを検出することで、フォーカスレンズ１０３の位置検出を行えるようになっている。
【００４４】
すなわち、例えば導電性を有する分岐部が導電領域Ｂｋｅに接触する場合には「０」の信号を出力し、非導電領域Ｂｋｎに接触する場合には「１」の信号を出力するようにすれば、各領域Ｂｋ毎に２値信号の情報が得られることとなる。よって、４つの領域Ｂｋを有する各エンコーダパターンＰ１〜Ｐ１６からはエンコーダブラシ２２に対して４ビットの情報を提供できるため、エンコーダ２０では上述のようにフォーカスレンズ１０３に関する１６段階の位置検出が可能となる。
【００４５】
以上のようにエンコーダ２０からはフォーカスレンズ１０３の位置検出信号として４ビットのデジタル値(離散値)の情報が出力できるが、このため隣り合うエンコーダパターンの境界部分、例えばエンコーダパターンＰ２、Ｐ３の境界位置Ｑｂは、位置検出信号がステップ状に変化してフォーカスレンズ１０３の位置検出が不連続となる不連続位置(不連続点)として働くこととなる。このようにエンコーダパターン内部より位置検出感度が高く位置検出誤差が小さくなる境界位置Ｑｂを活用することにより、以下で説明するようにバックラッシュ量の高精度な測定が可能になる。
【００４６】
＜フォーカスレンズ１０３の駆動系におけるバックラッシュ量の測定について＞
レンズ位置変更機構１０４とカプラＭＣとを含むフォーカスレンズ１０３の駆動系においては、レンズ位置変更機構１０４におけるギア列の噛み合い具合や、カプラＭＣにおける嵌合ガタなどによるバックラッシュが存在するため、フォーカスレンズ１０３の移動方向を反転させる場合に、モータ１１４が作動しているにも拘わらずフォーカスレンズ１０３の移動しない状況が発生する。このような状況はフォーカスレンズ１０３の位置制御に悪影響を及ぼすため、上記のバックラッシュ量は正確に把握するのが好ましい。そこで、撮像システム１００では、以下で説明する動作によってバックラッシュ量の高精度な測定を図ることとする。
【００４７】
図５は、撮像システム１００の基本的な動作を示すフローチャートである。本動作は、制御部１２１によって実行される。
【００４８】
カメラ本体１０１に交換レンズ１０２が装着されると、交換レンズ１０２の装着状態においてＣＷ方向(時計回り方向)へのモータ１１４の駆動を開始する(ステップＳＴ１)。
【００４９】
ステップＳＴ２では、ＣＷ方向にモータ１１４を駆動する。すなわち、ステップＳＴ１で開始されたＣＷ方向へのモータ１１４の駆動が続行される。これにより、フォーカスレンズ１０３が例えば図４に示す方向Ｍａに移動する。
【００５０】
ステップＳＴ３では、エンコーダパターンの境界位置にフォーカスレンズ１０３が到達したかを判定する。すなわち、レンズ位置変更機構１０４によって移動するフォーカスレンズ１０３が例えば図４の境界位置Ｑｂに達して、エンコーダパターンの不連続点がエンコーダ２０で検出されたか否かを判断する。ここで、ＣＷ方向(所定の変位方向)へのモータ１１４の駆動によってフォーカスレンズ１０３がエンコーダ２０の境界位置Ｑｂに到達した場合には、ステップＳＴ４に進み、到達していない場合には、ステップＳＴ２に戻る。
【００５１】
ステップＳＴ４では、ＣＷ方向にモータ１１４を一定量駆動する。ここでは、モータドライバ１１７から予め定められたパルス数Ｎ(Ｎ≧２)の駆動パルス列がモータ１１４に入力される。これにより、エンコーダ２０の境界位置Ｑｂの検出後に更なるＣＷ方向へのモータ１１４の駆動が行われて、フォーカスレンズ１０３が境界位置Ｑｂから、境界位置Ｑｂより一定距離離れた位置(離間位置)Ｑｓ(図４)に移動されることとなる。
【００５２】
以上のステップＳＴ１〜ＳＴ４においては、モータ１１４に対してＣＷ方向の駆動制御(第１の駆動制御)が行われるが、この完了直後には、以下で説明するようにモータ１１４を反転駆動してＣＣＷ方向(反時計回り方向)の駆動制御(第２の駆動制御)が行われる。
【００５３】
ステップＳＴ５では、ステップＳＴ４での駆動後にモータ１１４の駆動を一旦停止する。
【００５４】
ステップＳＴ６では、ステップＳＴ５による一旦停止後に、ステップＳＴ４の駆動方向と逆方向となるＣＣＷ方向にモータ１１４を再駆動する。ここでは、モータドライバ１１７からＣＣＷ方向に回転させるための駆動パルスがモータ１１４に入力される。これにより、バックラッシュに起因しモータ１１４が作動しているにも拘わらずフォーカスレンズ１０３がエンコーダ２０の位置Ｑｓから移動しない状態、つまりモータ１１４の空回り状態(無負荷状態)を経て、フォーカスレンズ１０３が位置Ｑｓから方向Ｍｂ(図４)に移動し境界位置Ｑｂに接近していくこととなる。
【００５５】
ステップＳＴ７では、エンコーダパターンの境界位置にフォーカスレンズ１０３が復帰したかを判定する。すなわち、レンズ位置変更機構１０４によって移動するフォーカスレンズ１０３が図４の境界位置Ｑｂに到達し、エンコーダパターンの不連続点がエンコーダ２０で検出されたか否かを判断する。ここで、フォーカスレンズ１０３がエンコーダ２０の位置Ｑｓから境界位置Ｑｂに復帰した場合には、ステップＳＴ８に進み、復帰していない場合には、ステップＳＴ６に戻る。
【００５６】
ステップＳＴ８では、フォーカスレンズ１０３の駆動系におけるバックラッシュ量を測定する。具体的には、ステップＳＴ４での駆動によりフォーカスレンズ１０３を境界位置Ｑｂから位置Ｑｓに移動させる際のモータ１１４の回転量（変位量）と、ステップＳＴ６での駆動によりフォーカスレンズ１０３を境界位置Ｑｂから位置Ｑｓに復帰させる際のモータ１１４の回転量とをエンコーダ１１５およびパルスカウンタ１１６を用いて計測し、これらの回転量の差分を求めることでバックラッシュ量を取得する。
【００５７】
以上で説明した撮像システム１００においては、モータ１１４をＣＷ方向に回転させることによりフォーカスレンズ１０３を例えば図４に示す境界位置Ｑｂから位置Ｑｓに移動させた直後に、モータ１１４をＣＣＷ方向に反転駆動することによりフォーカスレンズ１０３を位置Ｑｓから境界位置Ｑｂに復帰させる。そして、モータ１１４に関する上記ＣＷ方向への回転量と、バックラッシュ量を含む上記ＣＣＷ方向への回転量との差を求める。これにより、フォーカスレンズ駆動系に係るバックラッシュ量を精度良く測定できることとなる。
【００５８】
このように精度良く測定されたバックラッシュ量については、オートフォーカス(ＡＦ)制御(特にフォーカスレンズ１０３の移動方向反転時)で利用することにより、スムーズなＡＦ動作を実現できるようになる。すなわち、図６(ａ)に示すようにミラー１２２をダウンしシャッター１２４を閉じた状態においてＡＦセンサ１２３によるＴＴＬ位相差検出方式のＡＦを行う場合や、図６(ｂ)に示すようにミラー１２２をアップしシャッター１２４を開放した状態において被写体に係る画像が取得可能な撮像素子１２５で得られた画像のコントラストに基づく映像ＡＦ(コントラストＡＦ)を行う場合において、測定したバックラッシュ量に相当する補正量を加味したフォーカスレンズ１０３の位置制御を行うことで、フォーカスレンズ１０３の正確な駆動が可能となる。特に、ＴＴＬ位相差検出方式より高精度でありフォーカスレンズ１０３の移動方向が頻繁に逆転するコントラストＡＦでは、バックラッシュ量の正確な把握は有効である。
【００５９】
＜変形例＞
・上記の実施形態におけるフォーカスレンズ駆動用のモータについては、ＤＣモータを使用するのは必須でなく、ステッピングモータ等を使用しても良い。また、リニア駆動のアクチュエータを使用するようにしても良い。
【００６０】
・上記の実施形態においては、モータ１１４をＣＷ方向からＣＣＷ方向に逆転してバックラッシュ量を測定するのは必須でなく、ＣＣＷ方向からＣＷ方向に逆転してバックラッシュ量を測定しても良い。また、ＣＷ方向からＣＣＷ方向に逆転する場合、ＣＣＷ方向からＣＷ方向に逆転する場合で別々にバックラッシュ量を測定するようにしても良い。
【００６１】
・上記の実施形態におけるフォーカスレンズ位置検出用のリニアエンコーダについては、４ビットの信号を出力するのは必須でなく、３ビットや５ビットの信号を出力しても良い。
【００６２】
また、リニアエンコーダについては、オートフォーカス時において被写体までの撮影距離に応じたフォーカスレンズ１０３の位置制御に用いる位置エンコーダとして構成されるのは必須でなく、フラッシュ撮影時においてフラッシュマチックの原理によって絞り情報等から求められた撮影距離に応じたフォーカスレンズ１０３の位置制御に用いる位置エンコーダとして構成されても良い。
【００６３】
また、リニアエンコーダについては、エンコーダブラシ付きのエンコーダを採用するのは必須でなく、フォトセンサを用いたブラシレスのエンコーダを採用しても良い。
【００６４】
・上記の実施形態におけるバックラッシュ量の測定については、デジタルカメラで実施するのは必須でなく、銀塩カメラで実施しても良い。
【００６５】
・上記の実施形態におけるバックラッシュ量の測定については、交換レンズ１０２が装着される際に行うのは必須でなく、例えば定期的(一定時間毎)に行っても良い。また、次に挙げるタイミングでバックラッシュ量を測定するようにしても良い。
【００６６】
(１)交換レンズ１０２が装着された状態でメインスイッチ１４１により撮像システム１００を起動する時に測定する。
【００６７】
これにより、起動時の処理としてバックラッシュ量の測定を行える。
【００６８】
(２)交換レンズ１０２においてズーム倍率を変更する時に測定する。
【００６９】
これにより、フォーカスレンズの位置が変化するズーム変更時にバックラッシュ量の測定を行える。なお、ズーム変更の有無は、例えば交換レンズ１０２内のズームエンコーダを用いて制御部１２１で判断されることとなる。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明の実施形態に係る撮像システム１００の外観構成を示す図である。
【図２】撮像システム１００の外観構成を示す図である。
【図３】図１のIII−III位置から見た断面を示す概念図である。
【図４】エンコーダ２０の構成を説明するための図である。
【図５】撮像システム１００の基本的な動作を示すフローチャートである。
【図６】測定したバックラッシュ量のＡＦ制御での利用について説明するための図である。
【符号の説明】
【００７１】
２０  エンコーダ(リニアエンコーダ)
２１  エンコーダ板
２２  エンコーダブラシ
１００  撮像システム
１０１  カメラ本体
１０２  交換レンズ
１０３  フォーカスレンズ
１０４  レンズ位置変更機構
１１４  ＤＣモータ
１１５  エンコーダ(ロータリーエンコーダ)
１１６  パルスカウンタ
１１７  モータドライバ
１２１  制御部
ＭＣ  カプラ
Ｐ１〜Ｐ１６  エンコーダパターン
Ｑｂ  エンコーダパターンの境界位置
【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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