(57)【要約】【課題】非通電状態にて自己保持力がないアクチュエータを用いた光学機器において、モーション入力時の異音の発生を回避する。【解決手段】光学機器は、被駆動部材１１７と、通電状態にて被駆動部材を駆動または停止保持し、非通電状態にて被駆動部材の停止保持を行わないアクチュエータ１２１，１２２，１２３とを有する。該光学機器は、動き検出手段１１２による光学機器の動きの検出に応じて該光学機器に特定の動作を行わせるモーション入力制御が可能な制御手段１０８を有する。制御手段は、モーション入力制御が可能な状態においてアクチュエータにより被駆動部材が駆動されないときに、被駆動部材が停止保持されるようにアクチュエータを通電状態とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部材と、通電状態にて前記被駆動部材を駆動または停止保持し、非通電状態にて前記被駆動部材の停止保持を行わないアクチュエータとを有する光学機器であって、
該光学機器の動きを検出する動き検出手段と、
該動き検出手段による前記動きの検出に応じて該光学機器に特定の動作を行わせるモーション入力制御を行う制御手段とを有し、
前記制御手段は、前記モーション入力制御が可能な状態において前記アクチュエータにより前記被駆動部材が駆動されないときに、前記被駆動部材が停止保持されるように前記アクチュエータを前記通電状態とすることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記アクチュエータにおける前記被駆動部材とともに移動する可動部または前記被駆動部材の変位を検出する変位検出手段を有し、
前記制御手段は、前記モーション入力制御が可能な状態において前記変位検出手段により前記変位が検出されることに応じて、前記被駆動部材が停止保持されるように前記アクチュエータを前記通電状態とすることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記変位検出手段は、前記アクチュエータのコイルとマグネットとの相対変位により発生する逆起電力を検出することを特徴とする請求項２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記被駆動部材は、光学系に含まれる光学素子であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の光学機器。
【請求項５】
被駆動部材と、通電状態にて前記被駆動部材を駆動または停止保持し、非通電状態にて前記被駆動部材の停止保持を行わないアクチュエータとを有する光学機器のコンピュータに、
該光学機器の動きを検出するステップと、
前記動きの検出に応じて該光学機器に特定の動作を行わせるモーション入力制御を行う制御ステップとを含む処理を実行させるコンピュータプログラムであって、
前記制御ステップは、前記モーション入力制御が可能な状態において前記アクチュエータにより前記被駆動部材が駆動されないときは、前記被駆動部材が停止保持されるように前記アクチュエータを前記通電状態とすることを特徴とする光学機器の制御プログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置や交換レンズ等の光学機器に関し、特に、いわゆるモーション入力機能を有する光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のような光学機器には、変倍、フォーカスおよび防振（像振れ補正）等の光学作用を得るためにレンズその他の光学素子を被駆動部材としてアクチュエータによって移動させるものがある。そして、アクチュエータとしては、マグネットやヨークにより構成される磁気回路中に、光学素子に取り付けたコイルを配置し、該コイルへの通電によりコイルとともに光学素子を移動させるボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が用いられる場合がある（特許文献１参照）。
【０００３】
また、光学機器には、ユーザが該光学機器を意図的に振り動かすと、その動きを検出し、該光学機器に記録されている画像の再生等、特定の動作を行うモーション入力機能を有するものがある（特許文献２参照）。このモーション入力機能を用いれば、ボタンの操作に応じて特定の動作が行われる場合に比べて、簡単に光学機器に特定の動作を行わせることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平７−２３９４３７号公報
【特許文献２】特開２００６−８７０４９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学機器の省電力化のために、アクチュエータのコイルに通電して光学素子を目標まで移動させた後は、コイルへの通電を解除することが望ましい。しかしながら、ボイスコイルモータは、コイルへの通電が解除された状態（非通電状態）においてコイルおよびこれが取り付けられた光学素子を停止保持させておく、ステッピングモータのような自己保持力がない。このため、コイルの非通電状態にてモーション入力のために光学機器が振り動かされると、コイルとともに光学素子がその振りに伴って自由に変位し、光学素子がその可動端にある部材に衝突して異音（カタカタ音）が発生する。異音の発生を抑えるために、光学素子と可動端部材との間に衝撃吸収材を配置することも可能であるが、光学機器を構成する部品点数や該光学機器の組み立て工数が増加する。
【０００６】
本発明は、非通電状態にて自己保持力がないアクチュエータを用いた光学機器であって、モーション入力のために振り動かされても、衝撃吸収材によらずに、被駆動部材と他の部材との衝突による異音の発生を回避できる光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の一側面としての光学機器は、被駆動部材と、通電状態にて被駆動部材を駆動または停止保持し、非通電状態にて被駆動部材の停止保持を行わないアクチュエータと、該光学機器の動きを検出する動き検出手段と、該動き検出手段による動きの検出に応じて該光学機器に特定の動作を行わせるモーション入力制御が可能な制御手段とを有する。そして、制御手段は、モーション入力制御が可能な状態においてアクチュエータにより被駆動部材が駆動されないときに、被駆動部材が停止保持されるようにアクチュエータを通電状態とすることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、モーション入力制御が可能な状態においてアクチュエータにより被駆動部材が駆動されないときは、アクチュエータが通電状態とされて被駆動部材が停止保持される。これにより、非通電状態において自己保持力がないアクチュエータを用いた光学機器において、モーション入力のために振り動かされても、衝撃吸収材によることなく、被駆動部材と他の部材との衝突による異音の発生を回避することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１であるデジタルビデオカメラの構成を示す図。
【図２】実施例１のデジタルビデオカメラにおけるモーション入力を示す図。
【図３】実施例１における制御手順を示すフローチャート。
【図４】実施例２における制御手順を示すフローチャート。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１（ａ）には、本発明の実施例１である光学機器（又は撮像装置）としてのデジタルビデオカメラ（以下、カメラという）１０１の機械的構成および電気的構成を示している。また、図１（ｂ）には、デジタルビデオカメラ１０１の機械的構成を拡大して示している。
【００１２】
不図示の被写体からの光は、撮影レンズユニット１０２内に設けられた撮影光学系を通って、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサにより構成された撮像素子１０３の撮像面上に結像する。撮像素子１０３は、撮像面上に形成された被写体像を光電変換して、撮像信号を出力する。
【００１３】
撮影光学系は、最も被写体側に配置された固定（不動）の前玉レンズ１１４と、光軸方向に移動して変倍（ズーミング）を行う変倍レンズ１１６と、光量を調節する絞り１０８とを含む。変倍レンズ１１６を保持するズーム保持枠１１６ａには、ズームアクチュエータであるステッピングモータ１１９に形成されたリードスクリュー１１９ａに噛み合うラック部１２０が設けられている。ステッピングモータ１１９（リードスクリュー１１９ａ）が回転することで、ズーム保持枠１１６ａが変倍レンズ１１６とともに光軸方向に移動する。
【００１４】
また、撮影光学系は、像振れを低減（補正）するために光軸方向に直交する方向にシフトする防振レンズ１１５と、光軸方向に移動してフォーカシングを行うフォーカスレンズ１１７とを含む。
【００１５】
防振レンズ１１５は、該防振レンズ１１５を保持するシフト枠と該シフト枠をシフト可能に保持するベース枠との間に設けられた２つのシフトアクチュエータによって、光軸方向に直交し、互いに直交するピッチ方向およびヨー方向にシフト駆動される。シフトアクチュエータは、例えば、ボイスコイルモータにより構成される。防振レンズ１１５のシフト方向およびシフト量は、カメラ１０１に設けられた不図示の角速度センサ等により構成された２つの振れセンサからのピッチ方向およびヨー方向での振れに基づいて算出される、該振れによる像振れを相殺する方向および量である。
【００１６】
カメラ信号処理回路１０４は、撮像信号に対して各種処理を行い、映像信号（以下、画像データともいう）を生成する。画像データは、画像メモリ１０５に蓄積された後、ハードディスクや半導体メモリ等の記録メディア１０６に保存される。また、画像メモリ１０５に蓄積された画像データは、液晶パネル等の表示素子を含むモニタ１０７上に表示される。
【００１７】
カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、カメラ信号処理回路１０４およびフォーカスレンズドライバ１０９の動作を制御する。フォーカスレンズドライバ１０９は、撮影光学系に含まれる被駆動部材および光学素子としてのフォーカスレンズ１１７を、後述するフォーカスアクチュエータとしてのボイスコイルモータにより光軸方向に移動させる。フォーカスレンズ１１７の光軸方向での位置は、フォーカス位置検出器１１０によって検出され、該検出位置の情報はカメラ制御マイクロコンピュータ１０８に入力される。
【００１８】
カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、カメラ信号処理回路１０４にて生成された映像信号から高周波成分を抽出して、映像信号のコントラストを示すＡＦ評価値を生成する。そして、該ＡＦ評価値が最大となるようにボイスコイルモータを駆動し、フォーカスレンズ１１７を移動させる。これにより、コントラスト方式オートフォーカス（ＡＦ）が行われる。
【００１９】
カメラ１０１には、ボタン、レバー等の操作部材を含む操作部１１１を有する。ユーザが操作部材を操作することに応じて、操作部１１１からカメラ制御マイクロコンピュータ１０８に操作信号が入力される。カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、該操作信号の入力に応じて、ズーミング、録画の開始／停止および記録メディア１０６に記録された画像の再生時おける再生画像の送り（切り替え）その他の動作をカメラ１０１に行わせることができる。
【００２０】
さらに、カメラ１０１には、重力センサ等により構成される姿勢検出器１１２を有する。姿勢検出器（動き検出手段）１１２は、カメラ１０１の姿勢の変化を検出する。モーション入力ドライバ１１３は、姿勢検出器１１２により検出された姿勢の変化から、ユーザによってカメラ１０１が意図的に振り動かされたこと、すなわちモーション入力を検出する。そして、モーション入力ドライバ１１３は、該モーション入力の検出に応じて、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８にモーション入力信号を出力する。カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、モーション入力信号の入力に応じて、特定の動作、ここでは記録メディア１０６に記録された画像の再生時おける再生画像の送りを行う。このように、モーション入力に応じて特定の動作を行う機能や制御を、モーション入力機能やモーション入力制御という。
【００２１】
モーション入力機能を有効とする、つまりはモーション入力制御を可能とするモードであるモーション入力モードは、操作部１１１に設けられた操作部材の操作により設定したり、モニタ１０７に表示させたメニュー画面上でのタッチ操作により設定したりする。
【００２２】
図２には、モーション入力の具体例を示している。カメラ１０１を手２０１に持ったユーザがカメラ１０１を前後に振り動かすと、前述したようにモーション入力ドライバ１１３によってモーション入力が検出される。カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、該モーション入力に応じて、モニタ１０７に表示された画像２０２を別の画像２０３に切り替える画像送りを行う。モーション入力モードを設定していない場合（およびモーション入力制御を行わないカメラ）では、画像送りをするためにモニタ１０７の近傍に設けられたボタン２０４を押す等の操作部材の操作が必要である。しかし、この場合は、カメラ１０１を持つ手とは逆の手で操作部材を操作する必要がある。これに対して、モーション入力制御を行うことで、カメラ１０１を持つ手とは逆の手での操作部材の操作が不要となり、ユーザにとっての使い勝手が向上する。
【００２３】
図１（ｂ）において、フォーカスレンズ１１７を保持するフォーカス保持枠１１７ａには、コイル１２１が該フォーカス保持枠１１７ａを一体的に移動可能に取り付けられている。撮影レンズユニット１０２の本体には、枠形状のヨーク１２３が固定されており、該ヨーク１２３の上面部の内側には、マグネット１２２が吸着固定されている。コイル１２１は、ヨーク１２３の下面部を挟むように配置されている。コイル１２１，マグネット１２２およびヨーク１２３により、ボイスコイルモータ（ＶＣＭ）が構成される。
【００２４】
コイル１２１に通電することで、コイル１２１とマグネット１２２との間に作用する磁力によってコイル１２１とこれを保持するフォーカス保持枠１１７ａ（つまりはフォーカスレンズ１１７）が、マグネット１２２およびヨーク１２３に対して光軸方向に移動する。コイル１２１への通電方向を正逆で切り替えることで、フォーカスレンズ１１７の移動方向を切り替えることができる。
【００２５】
カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、カメラ１０１の電源投入時にコイル１２１に通電してフォーカスレンズ１１７を撮像素子側の可動端（メカニカル端）１２４まで移動させる。これにより、フォーカスレンズ１１７の端位置（リセット位置）を認識して、位置カウンタのリセットを行う。カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、リセット位置からの移動量を、エンコーダ等により構成されたフォーカス位置検出器１１０によって測定してフォーカスレンズ１１７の位置を検出し、該検出位置が目標位置となるようにコイル１２１の通電を制御する。このように、ボイスコイルモータは、コイル１２１に通電した通電状態においてフォーカスレンズ１１７を駆動する。
【００２６】
また、ボイスコイルモータは、コイル１２１への通電を行わない非通電状態では自己保持力を持っていない。このため、非通電状態では、フォーカスレンズ１１７の光軸方向での撮像素子側の可動端１２４および被写体側の可動端（図示せず）の間でフォーカスレンズ１１７の自由な変位が許容される。したがって、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、コイル１２１に対する正逆の通電方向を所定周波数で切り替えることで、該自由な変位を阻止するようにフォーカスレンズ１１７の停止保持を行う。このように、ボイスコイルモータは、コイル１２１に通電した通電状態においてフォーカスレンズ１１７を停止保持する。
【００２７】
ボイスコイルモータによるフォーカスレンズ１１７の駆動を行わない場合、例えば記録メディア１０６に記録された画像を再生する再生モードが設定された場合においては、通常は、カメラ１０１の省電力のためにコイル１２１を非通電状態とする。しかし、この非通電状態において、画像の再生を開始または停止させるモーション入力のためにカメラ１０１が振り動かされると、フォーカスレンズ１１７が自由に変位して撮像素子側の可動端１２４または被写体側の可動端に衝突して、衝突音（異音）が発生する。このような異音の発生を抑えるために、可動端とフォーカスレンズ１１７との間に衝撃吸収材としてのクッション材を配置してもよい。しかし、この場合、前述したリセット位置の検出がクッション材の厚みの変化や反発力によって一定ではなくなり、リセット位置の検出を正確に行えなくなる。また、クッション材を配置することは、カメラ１０１を構成する部品点数や該カメラ１０１の組み立て工数の増加につながる。
【００２８】
このため本実施例では、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、再生モードにおいて前述したようにコイル１２１に対する正逆の通電方向を所定周波数で切り替える。これにより、コイル１２１とマグネット１２２との間の磁力によって、フォーカスレンズ１１７を停止保持する。
【００２９】
図３のフローチャートには、本実施例のカメラ１０１において、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８がコンピュータプログラム（制御プログラム）に従って実行する制御の手順を示している。このコンピュータプログラムは、カメラ１０１の内部メモリに格納されていてもよいし、カメラ１０１の外部から供給されてもよい。
【００３０】
カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ３０１にて制御を開始すると、ステップＳ３０２で、操作部１１１又はメニュー画面にて選択されたモードが再生モードか否かを判定する。再生モードでない場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ３０３に進み、録画を行うカメラモードを設定し、さらにステップＳ３０４に進んでＡＦのためのボイスコイルモータ（コイル１２１）への通電を行う。
【００３１】
一方、ステップＳ３０２において、選択されたモードが再生モードであると判定した場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ３０５に進む。ステップＳ３０５では、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、操作部１１１又はメニュー画面にてモーション入力モードが設定されている（モーション入力制御が可能な状態）か否かを判定する。モーション入力モードが設定されていない場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ３０６に進み、ボイスコイルモータ（コイル１２１）への通電を行わない（非通電状態とする）。モーション入力モードが設定されていない状態ではカメラ１０１が大きく振り動かされる頻度が少ないため、ボイスコイルモータへの通電を行わずに、カメラ１０１の省電力化を優先する。
【００３２】
また、ステップＳ３０５でモーション入力モードが設定されている場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ３０７に進み、フォーカスレンズ１１７を停止保持するためにボイスコイルモータ（コイル１２１）への通電を行う（通電状態とする）。これにより、モーション入力のためにカメラ１０１が振り動かされても、フォーカスレンズ１１７の自由な変位が阻止され、撮像素子側の可動端１２４および被写体側の可動端への衝突およびこれに伴う異音の発生が防止される。
【００３３】
ステップＳ３０４，Ｓ３０６およびＳ３０７からは、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８はステップＳ３０２に戻る。
【実施例２】
【００３４】
図４には、本発明の実施例２である光学機器（又は撮像装置）としてのデジタルビデオカメラ（以下、カメラという）において、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８がコンピュータプログラム（制御プログラム）に従って実行する制御の手順を示している。実施例１と同様に、このコンピュータプログラムは、カメラ１０１の内部メモリに格納されていてもよいし、カメラ１０１の外部から供給されてもよい。
【００３５】
本実施例のカメラの構成は、実施例１と同じであり、共通する構成要素には実施例１と同符号を付す。
【００３６】
カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ４０１にて制御を開始すると、ステップＳ４０２で、操作部１１１又はメニュー画面にて選択されたモードが再生モードか否かを判定する。再生モードでない場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ４０３に進み、録画を行うカメラモードを設定し、さらにステップＳ４０４に進んでＡＦのためのボイスコイルモータ（コイル１２１）への通電を行う。
【００３７】
一方、ステップＳ４０２において、選択されたモードが再生モードであると判定した場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ４０５に進む。ステップＳ４０５では、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、操作部１１１又はメニュー画面にてモーション入力モードが設定されている（モーション入力制御が可能な状態）か否かを判定する。モーション入力モードが設定されていない場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ４０６に進み、ボイスコイルモータ（コイル１２１）への通電を行わない（非通電状態とする）。モーション入力モードが設定されていない状態ではカメラ１０１が大きく振り動かされる頻度が少ないため、ボイスコイルモータへの通電を行わずに、カメラ１０１の省電力化を優先する。
【００３８】
また、ステップＳ４０５でモーション入力モードが設定されている場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ４０７に進み、コイル１２１に生ずる逆起電力をフォーカスレンズドライバ（変位検出手段）１０９を通じてモニタする。この逆起電力は、カメラ１０１がモーション入力のために振り動かされた際に、フォーカスレンズ１１７とともにコイル１２１がマグネット１２２およびヨーク１２３に対して変位することにより、すなわちコイル１２１とマグネット１２２との相対変位により生じる。したがって、逆起電力を検出することは、コイル（可動部）１２１およびフォーカスレンズ（被駆動部材）１１７の変位を検出することに相当する。
【００３９】
そして、ステップＳ４０８では、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、上述した逆起電力を検出したか否かを判定し、逆起電力を検出した場合には、ステップＳ４０９に進む。ステップＳ４０９では、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、フォーカスレンズ１１７を停止保持するためにボイスコイルモータ（コイル１２１）への通電を行う（通電状態とする）。これにより、モーション入力のためにカメラ１０１が振り動かされても、フォーカスレンズ１１７の自由な変位が阻止され、撮像素子側の可動端１２４および被写体側の可動端への衝突およびこれに伴う異音の発生が防止される。
【００４０】
ステップＳ４０８で逆起電力を検出しない場合は、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８は、ステップＳ４０２に戻る。このように、本実施例では、モーション入力モードにおいて実際にモーション入力が行われたときにのみフォーカスレンズ１１７を停止保持するためのボイスコイルモータへの通電を行う。このため、モーション入力の待機状態も含めて常にボイスコイルモータへの通電を行う場合に比べて、カメラ１０１の省電力化を図ることができる。
【００４１】
ステップＳ４０４，Ｓ４０６およびＳ４０９からは、カメラ制御マイクロコンピュータ１０８はステップＳ４０２に戻る。
【００４２】
なお、上記各実施例では、被駆動部材としてフォーカスレンズを、アクチュエータとしてボイスコイルモータをそれぞれ用いた場合について説明したが、被駆動部材として、変倍レンズ１１６や防振レンズ１１５等のフォーカスレンズ以外の光学素子を用いてもよい。また、被駆動部材は、光学素子以外の部材であってアクチュエータにより駆動される部材であってもよい。
【００４３】
さらに、アクチュエータとして、通電状態にて被駆動部材を駆動または停止保持し、非通電状態にて被駆動部材の停止保持を行わないものであれば、ボイスコイルモータ以外のアクチュエータを用いてもよい。
【００４４】
さらに、上記各実施例では、光学機器としてデジタルビデオカメラについて説明したが、光学機器には、デジタルスチルカメラ、交換レンズおよびカメラ付き携帯情報端末等も含まれる。
【００４５】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【産業上の利用可能性】
【００４６】
モーション入力に際して異音の発生が抑えられた光学機器を提供できる。
【符号の説明】
【００４７】
１０１  デジタルビデオカメラ
１０３  撮影レンズユニット
１１２  姿勢検出器
１１７  フォーカスレンズ
１０８  カメラ制御マイクロコンピュータ
１１３  モーション入力ドライバ
１２１  コイル
１２２  マグネット
１２３  ヨーク
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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