(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ズームレンズを構成する第１のレンズを、前記ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、
前記ズームレンズを構成する第２のレンズを、前記ズームレンズの前記光軸の方向又は前記光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットと、
前記第１の可動ユニットの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ前記第１のマグネットは、前記第１のマグネットと前記第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を前記磁性体から受け、
前記制御部は、前記第１のレンズの位置指令値と前記第１のレンズの現在位置とに基づいて前記第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算する第１の演算部と、前記第１のマグネットと前記磁性体との前記相対位置を示す情報を取得する相対位置情報取得部とを備え、前記取得した前記相対位置を示す情報に基づいて前記第１の操作量を補正し、前記第１の可動ユニットの駆動を制御する、レンズ鏡胴。
【請求項２】
前記制御部は、前記第１の操作量を補正する第２の操作量を演算し、前記第１のマグネットが前記磁性体から受ける磁力を打ち消す第２の演算部を備え、前記演算された前記第２の操作量に基づいて前記第１の可動ユニットの駆動を制御する請求項１に記載のレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記相対位置情報取得部は、前記ズームレンズのズーム位置を取得し、
前記第２の演算部は、前記取得したズーム位置に基づいて前記第１のマグネットが前記磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出し、前記算出した出力により前記第１の操作量から前記第２の操作量を算出する請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記相対位置情報取得部は、前記ズームレンズのズーム位置に、前記レンズ鏡胴の個体ごとのバラツキを示す第１のオフセットを追加し、前記第１のオフセットを追加したズーム位置を取得する請求項３に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記相対位置情報取得部は、前記ズームレンズのズーム位置及び前記第１の可動ユニットの前記可動部の位置をそれぞれ取得し、
前記第２の演算部は、前記取得したズーム位置及び前記可動部の位置に基づいて前記第１のマグネットが前記磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出し、前記算出した出力により前記第１の操作量から前記第２の操作量を算出する請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記相対位置情報取得部は、前記可動部の位置に、前記レンズ鏡胴の個体ごとのバラツキを示す第２のオフセットを追加し、前記第２のオフセットを追加した前記可動部の位置を取得する請求項５に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
前記レンズ鏡胴内の温度を検出する温度検出器を備え、
前記第２の演算部は、前記磁力を打ち消す出力を算出する際に前記温度検出器により検出された温度に基づいて前記磁力を打ち消す出力を補正する請求項３から６のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
前記第２の演算部は、前記取得したズーム位置に基づいて前記第１のマグネットが前記磁性体から受ける磁力を算出する磁力算出部と、前記第１の可動ユニットの前記可動部の位置を取得し、前記取得した前記可動部の位置に基づいて前記第１のコイルへの通電に対する推力定数を算出する推力定数算出部とを備え、前記算出した前記磁力及び推力定数に基づいて前記第１のマグネットが前記磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出する請求項３から７のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項９】
前記レンズ鏡胴内の温度を検出する温度検出器を備え、
前記第２の演算部の前記磁力算出部及び前記推力定数算出部は、前記温度検出器により検出された温度に基づいて前記算出する前記磁力及び前記推力定数をそれぞれ補正する請求項８に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１０】
前記ズームレンズのズーム位置に応じた位置制御演算パラメータを記憶する記憶部を備え、
前記相対位置情報取得部は、前記ズームレンズのズーム位置を取得し、
前記第２の演算部は、前記取得したズーム位置に基づいて前記記憶部から対応する位置制御演算パラメータを選択し、前記選択した位置制御演算パラメータにより前記第１の操作量から前記第２の操作量を算出する請求項２から９のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１１】
前記ズームレンズのズーム位置及び前記第１の可動ユニットの前記可動部の位置に応じた位置制御演算パラメータを記憶する記憶部を備え、
前記相対位置情報取得部は、前記ズームレンズのズーム位置及び前記第１の可動ユニットの前記可動部の位置をそれぞれ取得し、
前記第２の演算部は、前記取得したズーム位置及び前記可動部の位置に基づいて前記記憶部から対応する位置制御演算パラメータを選択し、前記選択した位置制御演算パラメータにより前記第１の操作量から前記第２の操作量を算出する請求項２から９のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１２】
前記第２の可動ユニットは、前記可動部に第２のコイルが配設され、固定部に第２のマグネットが配設されたムービングコイル方式のボイスコイルモータである請求項１から１１のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１３】
前記第２の可動ユニットに含まれる前記磁性体は、前記第２のマグネットを有するヨークである請求項１２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１４】
前記第１の可動ユニット及び前記第２の可動ユニットは、それぞれズーム動作により別々の移動軌跡をとるズーム群の内部に配置される請求項１から１３のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１５】
請求項１から１４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴を備えた撮像装置。
【請求項１６】
第１のレンズ及び第２のレンズを含むズームレンズと、
前記第１のレンズを、前記ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、
前記第２のレンズを、前記ズームレンズの前記光軸の方向又は前記光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットと、
前記第１の可動ユニットの駆動を制御する制御部と、を備え、
前記第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ前記第１のマグネットは、前記第１のマグネットと前記第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を前記磁性体から受け、
前記制御部は、前記第１のレンズの位置指令値と前記第１のレンズの現在位置とに基づいて前記第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算する第１の演算部と、前記第１のマグネットと前記磁性体との前記相対位置を示す情報を取得する相対位置情報取得部とを備え、前記取得した前記相対位置を示す情報に基づいて前記第１の操作量を補正し、前記第１の可動ユニットの駆動を制御する、撮像装置。
【請求項１７】
前記制御部は、前記第１の操作量を補正する第２の操作量を演算し、前記第１のマグネットが前記磁性体から受ける磁力を打ち消す第２の演算部を備え、前記演算された前記第２の操作量に基づいて前記第１の可動ユニットの駆動を制御する請求項１６に記載の撮像装置。
【請求項１８】
前記相対位置情報取得部は、前記ズームレンズのズーム位置を取得し、
前記第２の演算部は、前記取得したズーム位置に基づいて前記第１のマグネットが前記磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出し、前記算出した出力により前記第１の操作量から前記第２の操作量を算出する請求項１７に記載の撮像装置。
【請求項１９】
ズームレンズを構成する第１のレンズを、前記ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、前記ズームレンズを構成する第２のレンズを、前記ズームレンズの前記光軸の方向又は前記光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットとを備え、前記第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ前記第１のマグネットは、前記第１のマグネットと前記第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を前記磁性体から受けるレンズ鏡胴に適用されるレンズ制御方法において、
前記第１のレンズの位置指令値を出力するステップと、
前記第１のレンズの位置指令値と前記第１のレンズの現在位置とに基づいて前記第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算するステップと、
前記第１のマグネットと前記磁性体との前記相対位置を示す情報を取得するステップと、
前記取得した前記相対位置を示す情報に基づいて前記第１の操作量を補正し、前記第１の可動ユニットの駆動を制御するステップと、
を含むレンズ制御方法。
【請求項２０】
ズームレンズを構成する第１のレンズを、前記ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、前記ズームレンズを構成する第２のレンズを、前記ズームレンズの前記光軸の方向又は前記光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットとを備え、前記第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ前記第１のマグネットは、前記第１のマグネットと前記第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を前記磁性体から受けるレンズ鏡胴に適用されるレンズ制御プログラムにおいて、
前記第１のレンズの位置指令値を出力する機能と、
前記第１のレンズの位置指令値と前記第１のレンズの現在位置とに基づいて前記第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算する機能と、
前記第１のマグネットと前記磁性体との前記相対位置を示す情報を取得する機能と、
前記取得した前記相対位置を示す情報に基づいて前記第１の操作量を補正し、前記第１の可動ユニットの駆動を制御する機能と、
をコンピュータに実現させるレンズ制御プログラム。
【請求項２１】
非一時的かつコンピュータ読取可能な記録媒体であって、前記記録媒体に格納された指令がコンピュータによって読み取られた場合に、
ズームレンズを構成する第１のレンズを、前記ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、前記ズームレンズを構成する第２のレンズを、前記ズームレンズの前記光軸の方向又は前記光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットとを備え、前記第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ前記第１のマグネットは、前記第１のマグネットと前記第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を前記磁性体から受けるレンズ鏡胴に適用されるレンズ制御機能であって、
前記第１のレンズの位置指令値を出力する機能と、
前記第１のレンズの位置指令値と前記第１のレンズの現在位置とに基づいて前記第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算する機能と、
前記第１のマグネットと前記磁性体との前記相対位置を示す情報を取得する機能と、
前記取得した前記相対位置を示す情報に基づいて前記第１の操作量を補正し、前記第１の可動ユニットの駆動を制御する機能と、
を含むレンズ制御機能をコンピュータに実行させる記録媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はレンズ鏡胴、撮像装置、レンズ制御方法及びレンズ制御プログラムに係り、特にレンズを光軸の方向に移動させる可動ユニットのアクチュエータとして、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータを使用する場合に適用する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来からレンズを移動させるアクチュエータとして、ボイスコイルモータが広く使用されている。【０００３】
ボイスコイルモータには、可動部にコイルが配設され、固定部にマグネットが配設されたムービングコイル方式のボイスコイルモータと、可動部にマグネットが配設され、固定部にコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータとがある。【０００４】
ムービングコイル方式のボイスコイルモータは、可動部が移動しても可動部のマグネットと他の磁性体との間で引力や斥力が変動しないため、高精度な駆動制御を行うことができる利点があるが、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータに比べて外径が大きくなるという問題がある。【０００５】
一方、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータは、可動部の移動に伴って可動部のマグネットと他の磁性体との間に発生する引力や斥力が変動し、高精度な駆動制御の障害になる場合があるが、ムービングコイル方式のボイスコイルモータに比べて外径を小さくすることができる利点がある。【０００６】
特許文献１には、第１群と第２群との間にプリズムが配設された、第１群〜第４群からなる屈曲光学系を有するズームレンズが記載されている。【０００７】
第１群は、ムービングマグネット方式の２つのボイスコイルモータにより光軸と直交する方向に移動し、手振れなどの振動を起因とする像面上での像振れを軽減させるための、いわゆる防振機構を構成している。第２群及び第３群は、それぞれ２つのモータから送りネジを介して伝達される駆動力により光軸に沿って移動し、変倍動作を行う。【０００８】
また、特許文献１には、「可動の第１レンズ枠上に永久磁石を支持したムービングマグネットタイプの電磁アクチュエータでは、高精度な駆動制御を行わせるために、永久磁石の磁界に対する外部の磁性体からの影響を排除することが求められる。」旨の記載がある（特許文献１の段落［００６４］）。【０００９】
特許文献１に記載のズームレンズは屈曲光学系であり、ボイスコイルモータにより駆動される第１群の第１レンズ枠に保持されるマグネット（永久磁石）は、第１群の移動方向によっては、磁性体であるズーム駆動用のモータに近づいたり、遠ざかったりする。【００１０】
特許文献１に記載の発明は、ムービングマグネット方式の２つのボイスコイルモータを、第１群の第２象限と第３象限に配置し、第１象限や第４象限に配置した場合に比べてモータ（磁性体）からの距離を大きくし、磁性体からの影響が及びにくくしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１１】
【特許文献１】特開２０１５−９９３６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
特許文献１に記載のズームレンズは、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータにより第１群が移動するが、第１群は、光軸と直交する方向に移動して防振機構を構成するものであり、光軸方向に移動するレンズではない。【００１３】
また、ムービングマグネット方式の２つのボイスコイルモータを、第１群の第２象限と第３象限に配置し、第１象限や第４象限に配置した場合に比べてモータ（磁性体）からの距離を大きくし、磁性体からの影響が及びにくくしているものの、外部のモータ（磁性体）の配置によっては、磁性体からの影響を低減することができず、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータを高精度に駆動制御することができないという問題がある。【００１４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたもので、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータを使用してレンズを光軸の方向に移動させる場合に、磁力が変動しても高精度な駆動制御を行うことができるレンズ鏡胴、撮像装置、レンズ制御方法及びレンズ制御プログラム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】
本発明の一の態様に係るレンズ鏡胴は、ズームレンズを構成する第１のレンズを、ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、ズームレンズを構成する第２のレンズを、ズームレンズの光軸の方向又は光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットと、第１の可動ユニットの駆動を制御する制御部と、を備え、第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ第１のマグネットは、第１のマグネットと第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を磁性体から受け、制御部は、第１のレンズの位置指令値と第１のレンズの現在位置とに基づいて第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算する第１の演算部と、第１のマグネットと磁性体との相対位置を示す情報を取得する相対位置情報取得部とを備え、取得した相対位置を示す情報に基づいて第１の操作量を補正し、第１の可動ユニットの駆動を制御する。【００１６】
第１の可動ユニットは、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、可動部に配設されたマグネットは、他の磁性体（第２の可動ユニットに含まれる磁性体）との相対位置に応じた磁力を磁性体から受ける。【００１７】
本発明の一の態様によれば、第１のレンズの位置指令値と第１のレンズの現在位置とに基づいて演算される第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を、第１のマグネットと磁性体との相対位置を示す情報に基づいて第１の操作量を補正し、第１の可動ユニットの駆動を制御するため、他の磁性体から磁力を受けても高精度に駆動制御することができる。【００１８】
本発明の他の態様に係るレンズ鏡胴において、制御部は、第１の操作量を補正する第２の操作量を演算し、第１のマグネットが磁性体から受ける磁力を打ち消す第２の演算部を備え、演算された第２の操作量に基づいて第１の可動ユニットの駆動を制御することが好ましい。【００１９】
本発明の他の態様によれば、第１のマグネットが他の磁性体から受ける磁力（引力や斥力）を打ち消すように、第１の操作量を補正した第２の操作量を演算し、第２の操作量により第２の操作量に基づいて第１の可動ユニットの駆動を制御するようにしたため、良好な駆動特性を確保することができる。【００２０】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、相対位置情報取得部は、ズームレンズのズーム位置を取得し、第２の演算部は、取得したズーム位置に基づいて第１のマグネットが磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出し、算出した出力により第１の操作量から第２の操作量を算出することが好ましい。【００２１】
第１の可動ユニットは、ズームレンズのズーム位置に応じて移動するため、ズーム位置を取得することで、第１の可動ユニットの可動部に配設された第１のマグネットと他の磁性体との相対位置を示す情報を取得することができる。【００２２】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、相対位置情報取得部は、ズームレンズのズーム位置に、レンズ鏡胴の個体ごとのバラツキを示す第１のオフセットを追加し、第１のオフセットを追加したズーム位置を取得することが好ましい。【００２３】
ズームレンズのズーム位置は、レンズ鏡胴の個体ごとにバラツキがあるため、ズームレンズのズーム位置に、個体ごとのバラツキを示す第１のオフセットを追加することで、個体ごとにバラツキのないズーム位置（精度の高い相対位置）を取得することができる。【００２４】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、相対位置情報取得部は、ズームレンズのズーム位置及び第１の可動ユニットの可動部の位置をそれぞれ取得し、第２の演算部は、取得したズーム位置及び可動部の位置に基づいて第１のマグネットが磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出し、算出した出力により第１の操作量から第２の操作量を算出することが好ましい。【００２５】
第１の可動ユニット全体は、ズームレンズのズーム位置に応じて移動し、第１の可動ユニットの可動部（第１のマグネット）は、可動ユニット内で移動する。したがって、第１のマグネットと他の磁性体との相対位置は、ズームレンズのズーム位置及び第１の可動ユニットの可動部の位置をそれぞれ取得することで、より精度よく取得することができる。【００２６】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、相対位置情報取得部は、可動部の位置に、レンズ鏡胴の個体ごとのバラツキを示す第２のオフセットを追加し、第２のオフセットを追加した可動部の位置を取得することが好ましい。【００２７】
第１の可動ユニットの可動部の位置（ズーム位置に応じて制御される位置）は、レンズ鏡胴の個体ごとにバラツキがあるため、可動部の位置に、個体ごとのバラツキを示す第２のオフセットを追加することで、個体ごとにバラツキのない可動部の位置（精度の高い相対位置）を取得することができる。【００２８】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、レンズ鏡胴内の温度を検出する温度検出器を備え、第２の演算部は、磁力を打ち消す出力を算出する際に温度検出器により検出された温度に基づいて磁力を打ち消す出力を補正することが好ましい。【００２９】
温度に比例して磁力が変化するため、磁力補償に温度補償を加えた制御を行うことにより、過渡応答時の位置ずれの影響を少なくすることができる。【００３０】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、第２の演算部は、取得したズーム位置に基づいて第１のマグネットが磁性体から受ける磁力を算出する磁力算出部と、第１の可動ユニットの可動部の位置を取得し、取得した可動部の位置に基づいて第１のコイルへの通電に対する推力定数を算出する推力定数算出部とを備え、算出した磁力及び推力定数に基づいて第１のマグネットが磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出することが好ましい。【００３１】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、レンズ鏡胴内の温度を検出する温度検出器を備え、第２の演算部の磁力算出部及び推力定数算出部は、温度検出器により検出された温度に基づいて算出する磁力及び推力定数をそれぞれ補正することが好ましい。【００３２】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、ズームレンズのズーム位置に応じた位置制御演算パラメータを記憶する記憶部を備え、相対位置情報取得部は、ズームレンズのズーム位置を取得し、第２の演算部は、取得したズーム位置に基づいて記憶部から対応する位置制御演算パラメータを選択し、選択した位置制御演算パラメータにより第１の操作量から第２の操作量を算出することが好ましい。【００３３】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、ズームレンズのズーム位置及び第１の可動ユニットの可動部の位置に応じた位置制御演算パラメータを記憶する記憶部を備え、相対位置情報取得部は、ズームレンズのズーム位置及び第１の可動ユニットの可動部の位置をそれぞれ取得し、第２の演算部は、取得したズーム位置及び可動部の位置に基づいて記憶部から対応する位置制御演算パラメータを選択し、選択した位置制御演算パラメータにより第１の操作量から第２の操作量を算出することが好ましい。【００３４】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、第２の可動ユニットは、可動部に第２のコイルが配設され、固定部に第２のマグネットが配設されたムービングコイル方式のボイスコイルモータであることが好ましい。【００３５】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、第２の可動ユニットに含まれる磁性体は、第２のマグネットを有するヨークである。【００３６】
本発明の更に他の態様に係るレンズ鏡胴において、第１の可動ユニット及び第２の可動ユニットは、それぞれズーム動作により別々の移動軌跡をとるズーム群の内部に配置されることが好ましい。【００３７】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置は、上記のいずれかに記載のレンズ鏡胴を備えたものである。【００３８】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置は、第１のレンズ及び第２のレンズを含むズームレンズと、第１のレンズを、ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、第２のレンズを、ズームレンズの光軸の方向又は光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットと、第１の可動ユニットの駆動を制御する制御部と、を備え、第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ第１のマグネットは、第１のマグネットと第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を磁性体から受け、制御部は、第１のレンズの位置指令値と第１のレンズの現在位置とに基づいて第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算する第１の演算部と、第１のマグネットと磁性体との相対位置を示す情報を取得する相対位置情報取得部とを備え、取得した相対位置を示す情報に基づいて第１の操作量を補正し、第１の可動ユニットの駆動を制御する。【００３９】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、制御部は、第１の操作量を補正する第２の操作量を演算し、第１のマグネットが磁性体から受ける磁力を打ち消す第２の演算部を備え、演算された第２の操作量に基づいて第１の可動ユニットの駆動を制御することが好ましい。【００４０】
本発明の更に他の態様に係る撮像装置において、相対位置情報取得部は、ズームレンズのズーム位置を取得し、第２の演算部は、取得したズーム位置に基づいて第１のマグネットが磁性体から受ける磁力を打ち消す出力を算出し、算出した出力により第１の操作量から第２の操作量を算出することが好ましい。【００４１】
更に他の態様に係る発明は、ズームレンズを構成する第１のレンズを、ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、ズームレンズを構成する第２のレンズを、ズームレンズの光軸の方向又は光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットとを備え、第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ第１のマグネットは、第１のマグネットと第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を磁性体から受けるレンズ鏡胴に適用されるレンズ制御方法において、第１のレンズの位置指令値を出力するステップと、第１のレンズの位置指令値と第１のレンズの現在位置とに基づいて第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算するステップと、第１のマグネットと磁性体との相対位置を示す情報を取得するステップと、取得した相対位置を示す情報に基づいて第１の操作量を補正し、第１の可動ユニットの駆動を制御するステップと、を含む。【００４２】
更に他の態様に係る本発明は、ズームレンズを構成する第１のレンズを、ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットと、ズームレンズを構成する第２のレンズを、ズームレンズの光軸の方向又は光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニットとを備え、第１の可動ユニットは、可動部に第１のマグネットが配設され、固定部に第１のコイルが配設されたムービングマグネット方式のボイスコイルモータであり、かつ第１のマグネットは、第１のマグネットと第２の可動ユニットに含まれる磁性体との相対位置に応じた磁力を磁性体から受けるレンズ鏡胴に適用されるレンズ制御プログラムにおいて、第１のレンズの位置指令値を出力する機能と、第１のレンズの位置指令値と第１のレンズの現在位置とに基づいて第１の可動ユニットの位置制御用の第１の操作量を演算する機能と、第１のマグネットと磁性体との相対位置を示す情報を取得する機能と、取得した相対位置を示す情報に基づいて第１の操作量を補正し、第１の可動ユニットの駆動を制御する機能と、をコンピュータに実現させる。
【発明の効果】
【００４３】
本発明によれば、ムービングマグネット方式のボイスコイルモータを使用してレンズを光軸の方向に移動させる場合に、磁力が変動しても高精度な駆動制御を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明が適用された交換レンズの一実施形態を示す平面図
【図２】図１に示す交換レンズの背面図
【図３】ワイド端までズーム操作した場合の図２の３−３断面図
【図４】ワイド端までズーム操作した場合の図２の４−４断面図
【図５】テレ端までズーム操作した場合の図２の４−４断面図
【図６】図３の６−６断面図
【図７】図３の７−７断面図
【図８】ズーム操作した場合の各レンズ群の移動状態を示す図
【図９】第３レンズ群可動保持枠及び第４レンズ群可動保持枠の支持構造を示す断面図
【図１０】第３レンズ群前群駆動アクチュエータの取り付け構造を示す断面図
【図１１】第４レンズ群駆動アクチュエータの取り付け構造を示す断面図
【図１２】交換レンズの電気的構成を示すブロック図
【図１３】ワイド端での第３レンズ群と第４レンズ群の位置関係を模式的に示す図
【図１４】テレ端での第３レンズ群と第４レンズ群の位置関係を模式的に示す図
【図１５】主として交換レンズのレンズ制御部の第１の実施形態を示すブロック図
【図１６】位置制御演算パラメータを選択する手順を示すフローチャート
【図１７】ＶＣＭ５６の振幅特性をボード線図
【図１８】ＶＣＭ５６の位相特性をボード線図
【図１９】ステップ状の目標指令値Ａに対する第１のレンズＧ３ａの応答特性を示す波形図
【図２０】主として交換レンズのレンズ制御部の第２の実施形態を示すブロック図
【図２１】主として交換レンズのレンズ制御部の第３の実施形態を示すブロック図
【図２２】第３の実施形態の作用を模式的に示した図
【図２３】主として交換レンズのレンズ制御部の第４の実施形態を示すブロック図
【図２４】主として交換レンズのレンズ制御部の第５の実施形態を示すブロック図
【図２５】レンズ制御方法の実施形態を示すフローチャート
【図２６】本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォンの外観図
【図２７】スマートフォンの構成を示すブロック図
【発明を実施するための形態】
【００４５】
以下、添付図面に従って本発明を実施するための好ましい形態について詳説する。
【００４６】
ここでは、本発明をレンズ交換式カメラの交換レンズ（レンズ鏡胴）に適用した場合を例に説明する。この種の交換レンズは、マウントを介してカメラ本体に着脱自在に装着される。
【００４７】
図１は、本発明が適用された交換レンズの一実施形態を示す平面図である。図２は、図１に示す交換レンズの背面図（マウント側から見た図）である。図３は、ワイド端までズーム操作した場合の図２の３−３断面図である。図４は、ワイド端までズーム操作した場合の図２の４−４断面図である。図５は、テレ端までズーム操作した場合の図２の４−４断面図である。図６は、図３の６−６断面図である。図７は、図３の７−７断面図である。
【００４８】
本実施の形態の交換レンズ１は、いわゆるズームレンズであり、ズーム操作によって、焦点距離が連続的に変化する。交換レンズ１は、レンズが組み付けられた鏡胴本体１０と、鏡胴本体１０の外周を覆う外装体２と、を備える。
【００４９】
［外装体］
外装体２は、円筒形状を有し、その内側に鏡胴本体１０を収容して、鏡胴本体１０の外周を覆う。外装体２には、フォーカスの操作部材であるフォーカスリング３、ズームの操作部材であるズームリング４及び絞りの操作部材である絞りリング５が備えられる。交換レンズ１は、フォーカスリング３を回転操作することにより、マニュアルで焦点調節される。また、ズームリング４を回転操作することにより、あらかじめ定められた範囲内で焦点距離が連続的に変化する。また、絞りリング５を回転操作することにより、あらかじめ定められたステップで絞り値（Ｆ値）が切り替えられる。
【００５０】
［鏡胴本体］
鏡胴本体１０は、レンズ鏡胴の一例である。鏡胴本体１０は、固定筒１２及びカム筒１４を有する。カム筒１４は、固定筒１２の内周部に嵌合されて、固定筒１２の内周部を周方向に回転自在に保持される。
【００５１】
固定筒１２は、その後端部（像面側の端部）にマウント１６を有する。マウント１６は、いわゆるバヨネットマウントで構成される。
【００５２】
カム筒１４は、図示しない連結部材を介してズームリング４と連結される。したがって、ズームリング４を回転させると、その回転に連動して、カム筒１４も回転する。
【００５３】
［レンズ構成］
固定筒１２の内部には、複数のレンズが配置される。具体的には、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、ズームレンズを構成する第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５が配置される。各レンズ群は、少なくとも１枚のレンズで構成される。
【００５４】
また、固定筒１２の内部には、絞りＳｔが配置される。絞りＳｔは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置される。
【００５５】
図８は、ズーム操作した場合の各レンズ群の移動状態を示す図である。同図において、（Ａ）は、ワイド端でのレンズ配置を示しており、（Ｂ）は、テレ端でのレンズ配置を示している。また、符号ＡＬ１〜ＡＬ４で示す曲線は、ズーム操作によって移動するレンズ群（ズーム群）の移動軌跡を示している。具体的には、符号ＡＬ１は第１レンズ群Ｇ１の移動軌跡、符号ＡＬ２は第２レンズ群Ｇ２の移動軌跡、符号ＡＬ３は第３レンズ群Ｇ３の移動軌跡、符号ＡＬ４は第４レンズ群Ｇ４の移動軌跡を示している。
【００５６】
図８に示すように、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４は、ズーム操作により、像面Ｓｉｍに対して移動するレンズ群である。一方、第５レンズ群Ｇ５は、ズーム操作により、像面Ｓｉｍに対して固定のレンズ群である。絞りＳｔは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００５７】
図８に示すように、第３レンズ群Ｇ３は、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第３レンズ群後群Ｇ３ｂで構成される。第３レンズ群前群Ｇ３ａは、像面湾曲補正用のレンズ群であり、光軸Ｚに沿って移動することにより、像面湾曲を補正する。このため、第３レンズ群前群Ｇ３ａは、他のレンズ群とは独立して、単体で移動可能に構成される。
【００５８】
また、第４レンズ群Ｇ４は、焦点調節用のレンズ群であり、光軸Ｚに沿って移動することにより、焦点を調節する。このため、第４レンズ群Ｇ４は、他のレンズ群とは独立して、単体で移動可能に構成される。
【００５９】
ズーム操作による各レンズ群の移動は、カム機構によって実現される。カム機構は、カム筒１４の回転を直線運動に変換して、各レンズ群を光軸Ｚに沿って移動させる。本実施の形態の交換レンズ１において、カム機構は、直進溝を備えた固定筒１２と、カム溝を備えたカム筒１４と、各レンズ群の保持枠に備えられたカムフォロアと、で構成される。第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４の各レンズ群は、カム機構によって、あらかじめ定められた移動軌跡ＡＬ１〜ＡＬ４に沿って移動する。カム機構は、ユニット駆動部の一例である。
【００６０】
［各レンズ群の保持構造］
《第１レンズ群》
図３、図４及び図５に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズ群保持枠２０に保持されて、固定筒１２内に配置され、かつ、固定筒１２内を光軸Ｚと平行な方向に移動自在に支持される。
【００６１】
第１レンズ群保持枠２０には、その外周部に３本の第１レンズ群駆動用カムフォロア３２が備えられる。３本の第１レンズ群駆動用カムフォロア３２は、周方向に等間隔に配置される。各第１レンズ群駆動用カムフォロア３２は、それぞれカム筒１４に備えられた第１レンズ群駆動用カム溝１４Ａ及び固定筒１２に備えられた第１レンズ群駆動用直進溝１２Ａに嵌合される。
【００６２】
以上の構成により、固定筒１２内に第１レンズ群Ｇ１が保持される。また、ズームリング４によってカム筒１４を回転させると、カム機構の作用によって、第１レンズ群Ｇ１が固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。
【００６３】
《第２レンズ群》
図３、図４及び図５に示すように、第２レンズ群Ｇ２は、第２レンズ群保持枠２２に保持されて、固定筒１２内に配置され、かつ、固定筒１２内を光軸Ｚと平行な方向に移動自在に支持される。
【００６４】
第２レンズ群保持枠２２には、その外周部に３本の第２レンズ群駆動用カムフォロア３４が備えられる。３本の第２レンズ群駆動用カムフォロア３４は、周方向に等間隔に配置される。各第２レンズ群駆動用カムフォロア３４は、それぞれカム筒１４に備えられた第２レンズ群駆動用カム溝１４Ｂ及び固定筒１２に備えられた第２レンズ群駆動用直進溝１２Ｂに嵌合される。
【００６５】
以上の構成により、固定筒１２内に第２レンズ群Ｇ２が保持される。また、ズームリング４によってカム筒１４を回転させると、カム機構の作用によって、第２レンズ群Ｇ２が固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。
【００６６】
尚、図３、図４及び図５に示すように、第２レンズ群保持枠２２には、絞りＳｔを構成する絞りユニット３０が組み付けられる。これにより、絞りＳｔが、固定筒１２内に配置され、かつ、第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。
【００６７】
《第３レンズ群》
図３、図４、図５及び図６に示すように、第３レンズ群Ｇ３は、第３レンズ群保持枠２４に保持されて、固定筒１２内に配置され、かつ、固定筒１２内を光軸Ｚと平行な方向に移動自在に支持される。
【００６８】
第３レンズ群保持枠２４は、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａと、その第３レンズ群ベース保持枠２４Ａに保持された第３レンズ群可動保持枠２４Ｂと、で構成される。第３レンズ群可動保持枠２４Ｂは、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内に配置され、かつ、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内を光軸Ｚと平行な方向に移動自在に支持される。第３レンズ群前群Ｇ３ａは、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂに保持される。第３レンズ群後群Ｇ３ｂは、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａに保持される。
【００６９】
第３レンズ群ベース保持枠２４Ａには、その外周部に３本の第３レンズ群駆動用カムフォロア３６が備えられる。３本の第３レンズ群駆動用カムフォロア３６は、周方向に等間隔に配置される。各第３レンズ群駆動用カムフォロア３６は、それぞれカム筒１４に備えられた第３レンズ群駆動用カム溝１４Ｃ及び固定筒１２に備えられた第３レンズ群駆動用直進溝１２Ｃに嵌合される。これにより、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａが、固定筒１２内に保持される。また、ズームリング４によってカム筒１４を回転させると、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａが、固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。
【００７０】
第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内には、第１主軸４８及び第１副軸５０が備えられる。第１主軸４８及び第１副軸５０は、それぞれ光軸Ｚに沿って配置される（図３参照）。また、第１主軸４８及び第１副軸５０は、光軸Ｚを挟んで互いに対向する位置に配置される（図６参照）。より具体的には、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線上に配置される。
【００７１】
第３レンズ群可動保持枠２４Ｂは、第１主軸４８に沿って摺動する第１主ガイド部５２及び第１副軸５０に沿って摺動する第１副ガイド部５４を備える。第３レンズ群可動保持枠２４Ｂは、第１主ガイド部５２及び第１副ガイド部５４を介して、第１主軸４８及び第１副軸５０にスライド自在に支持される。
【００７２】
図９は、第３レンズ群可動保持枠及び第４レンズ群可動保持枠の支持構造を示す断面図である。
【００７３】
同図に示すように、第１主ガイド部５２は、筒形状を有し、その軸方向の両端の摺動部５２Ａを有する。摺動部５２Ａは、第１主軸４８の外径に対応した内径を有する。第１主ガイド部５２は、この両端の摺動部５２Ａが、第１主軸４８に沿って摺動する。
【００７４】
第１副ガイド部５４は、先端にＵ字形状の溝部５４Ａを有する。第１副ガイド部５４は、この溝部５４Ａに第１副軸５０が嵌合することにより、第１副軸５０に沿って摺動する。
【００７５】
第３レンズ群可動保持枠２４Ｂは、第１主ガイド部５２が第１主軸４８にスライド自在に支持され、かつ、第１副ガイド部５４が第１副軸５０にスライド自在に支持されることにより、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内を光軸Ｚに沿って移動自在に支持される。
【００７６】
第３レンズ群可動保持枠２４Ｂは、第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６に駆動されることにより、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内を光軸Ｚに沿って移動する。第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６は、第１アクチュエータの一例である。また、第３レンズ群前群Ｇ３ａは、第１光学素子の一例である。
【００７７】
ズームレンズを構成する第１のレンズ（第３レンズ群前群Ｇ３ａ）を、ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニットとして機能する第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６は、ムービングマグネット方式（可動磁石方式）のボイスコイルモータ（Voice Coil Motor；ＶＣＭ）で構成される。ムービングマグネット方式のＶＣＭとは、ヨークとコイルが作る磁場の中でマグネットが動くタイプのＶＣＭである。尚、ＶＣＭは、電磁力を利用した電磁式のアクチュエータの一つである。可動部である第３レンズ群可動保持枠２４Ｂには、このムービングマグネット方式のＶＣＭで構成する複数の駆動用マグネット（第１のマグネット）５６Ａ及び複数のインナーヨーク５６Ｂが配設される。また、固定部である第３レンズ群ベース保持枠２４Ａには、ムービングマグネット方式のＶＣＭを構成する駆動用コイル５６Ｃ（第１のコイル）及び複数のアウターヨーク５６Ｄが配設される。
【００７８】
図１０は、第３レンズ群前群駆動アクチュエータの取り付け構造を示す断面図である。
【００７９】
同図に示すように、駆動用コイル５６Ｃは、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂの外周部を囲うように巻かれて、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａの内周部に取り付けられる。第３レンズ群可動保持枠２４Ｂは、この駆動用コイル５６Ｃの内側を光軸Ｚに沿って移動する。
【００８０】
複数の駆動用マグネット５６Ａは、２つのグループにグループ分けされて配置される。具体的には、２つのグループが、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌに対して対称に配置される。この直線Ｌ上には、第１主軸４８及び第１副軸５０が配置される。したがって、駆動用マグネット５６Ａの２つのグループは、第１主軸４８及び第１副軸５０を通る直線Ｌに対して対象に配置される。
【００８１】
本実施の形態では、駆動用マグネット５６Ａを６つ備え、６つの駆動用マグネット５６Ａを２つのグループにグループ分けして配置している。したがって、各グループには３つの駆動用マグネット５６Ａが備えられる。各グループの駆動用マグネット５６Ａは、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂの周面に沿って等間隔に配置される。
【００８２】
複数のインナーヨーク５６Ｂは、駆動用マグネット５６Ａに対応して配置される。各インナーヨーク５６Ｂは、対応する駆動用マグネット５６Ａと一体化されて、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂに取り付けられる。
【００８３】
複数のアウターヨーク５６Ｄは、複数のインナーヨーク５６Ｂに対応して配置される。各アウターヨーク５６Ｄは、駆動用コイル５６Ｃを挟んで、対応するインナーヨーク５６Ｂと対向して配置される。
【００８４】
以上の構成により、固定筒１２内に第３レンズ群Ｇ３が保持される。また、ズームリング４によってカム筒１４を回転させると、カム機構の作用によって、第３レンズ群Ｇ３が固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。すなわち、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第３レンズ群後群Ｇ３ｂが、一体となって固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。更に、第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６を駆動すると、第３レンズ群前群Ｇ３ａが単独で光軸Ｚに沿って移動する。第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６によって第３レンズ群前群Ｇ３ａを単体で移動させることにより、像面湾曲の補正が行われる。
【００８５】
《第４レンズ群》
図３、図４、図５及び図７に示すように、第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群保持枠２６に保持されて、固定筒１２内に配置され、かつ、固定筒１２内を光軸Ｚと平行な方向に移動自在に支持される。
【００８６】
第４レンズ群保持枠２６は、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａと、その第４レンズ群ベース保持枠２６Ａに保持された第４レンズ群可動保持枠２６Ｂと、で構成される。第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａ内に配置され、かつ、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａ内を光軸Ｚと平行な方向に移動自在に支持される。第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂに保持される。
【００８７】
第４レンズ群ベース保持枠２６Ａには、その外周部に３本の第４レンズ群駆動用カムフォロア３８が備えられる。３本の第４レンズ群駆動用カムフォロア３８は、周方向に等間隔に配置される。各第４レンズ群駆動用カムフォロア３８は、それぞれカム筒１４に備えられた第４レンズ群駆動用カム溝１４Ｄ及び固定筒１２に備えられた第４レンズ群駆動用直進溝１２Ｄに嵌合される。これにより、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａが、固定筒１２内に保持される。また、ズームリング４によってカム筒１４を回転させると、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａが、固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。
【００８８】
第４レンズ群ベース保持枠２６Ａ内には、第２主軸５８及び第２副軸６０が備えられる。第２主軸５８及び第２副軸６０は、それぞれ光軸Ｚに沿って配置される（図３参照）。また、第２主軸５８及び第２副軸６０は、光軸Ｚを挟んで互いに対向する位置に配置される（図７参照）。また、第２主軸５８は、光軸Ｚを中心とする円の周方向において、第１主軸４８と同じ位置に配置される。したがって、第２主軸５８及び第２副軸６０は、光軸Ｚと直交する断面において、第１主軸４８及び第１副軸５０と同一直線上に配置される。尚、ここでの「同一」は、略同一と認められる範囲を含むものである。
【００８９】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第２主軸５８に沿って摺動する第２主ガイド部６２及び第２副軸６０に沿って摺動する第２副ガイド部６４を備える。第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第２主ガイド部６２及び第２副ガイド部６４を介して、第２主軸５８及び第２副軸６０にスライド自在に支持される。
【００９０】
図９に示すように、第２主ガイド部６２は、筒形状を有し、その軸方向の両端の摺動部６２Ａを有する。摺動部６２Ａは、第２主軸５８の外径に対応した内径を有する。第２主ガイド部６２は、この両端の摺動部６２Ａが、第２主軸５８に沿って摺動する。
【００９１】
第２副ガイド部６４は、先端にＵ字形状の溝部６４Ａを有する。第２副ガイド部６４は、この溝部６４Ａが第２副軸６０に沿って摺動する。
【００９２】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第２主ガイド部６２が第２主軸５８にスライド自在に支持され、かつ、第２副ガイド部６４が第２副軸６０にスライド自在に支持されることにより、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａ内を光軸Ｚに沿って移動自在に支持される。
【００９３】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、複数の第４レンズ群駆動アクチュエータ６８に駆動される。第４レンズ群駆動アクチュエータ６８は、第２アクチュエータの一例である。また、第４レンズ群Ｇ４は、第２光学素子の一例である。
【００９４】
ズームレンズを構成する第２のレンズ（第４レンズ群Ｇ４）を、ズームレンズの光軸の方向に移動させる第２の可動ユニットとして機能する第４レンズ群駆動アクチュエータ６８は、ムービングコイル方式（可動コイル方式）のボイスコイルモータ（Voice Coil Motor；ＶＣＭ）６８で構成される。ムービングコイル方式のＶＣＭとは、マグネット（永久磁石）が作る磁場の中でコイルのみが動くタイプのＶＣＭである。上記のように、ＶＣＭは、電磁力を利用した電磁式のアクチュエータの一つである。
【００９５】
図１１は、第４レンズ群駆動アクチュエータの取り付け構造を示す断面図である。
【００９６】
複数の第４レンズ群駆動アクチュエータ６８は、２つのグループにグループ分けされて配置される。具体的には、２つのグループが、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌに対して対称に配置される。この直線Ｌ上には、第２主軸５８及び第２副軸６０が配置される。したがって、２つのグループは、第２主軸５８及び第２副軸６０を通る直線Ｌに対して対象に配置される。
【００９７】
本実施の形態では、第４レンズ群駆動アクチュエータ６８を４つ備え、４つの第４レンズ群駆動アクチュエータ６８を２つのグループにグループ分けして配置している。したがって、各グループには、２つの第４レンズ群駆動アクチュエータ６８が含まれる。各グループにおいて、２つの第４レンズ群駆動アクチュエータ６８は、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの周面に沿って所定の間隔で配置される。
【００９８】
各第４レンズ群駆動アクチュエータ６８は、駆動用コイル（第２のコイル）６８Ａ、駆動用マグネット（第２のマグネット）６８Ｂ、インナーヨーク６８Ｃ及びアウターヨーク６８Ｄを備える。
【００９９】
各第４レンズ群駆動アクチュエータ６８の駆動用コイル６８Ａは、可動部である第４レンズ群可動保持枠２６Ｂに配設される。第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、その外周部にコイル保持部７０を有し、このコイル保持部７０に各第４レンズ群駆動アクチュエータ６８の駆動用コイル６８Ａが保持される。
【０１００】
各第４レンズ群駆動アクチュエータ６８のインナーヨーク６８Ｃ及びアウターヨーク６８Ｄは、駆動用コイル６８Ａを挟んで互いに対向して配置される。インナーヨーク６８Ｃ及びアウターヨーク６８Ｄは、一体で構成される。一体で構成されたインナーヨーク６８Ｃ及びアウターヨーク６８Ｄは、アウターヨーク６８Ｄの部分が、固定部である第４レンズ群ベース保持枠２６Ａの内周部に保持されて、所定位置に配置される。
【０１０１】
各第４レンズ群駆動アクチュエータ６８の駆動用マグネット６８Ｂは、アウターヨーク５６Ｄの内側に取り付けられて、所定位置に配置される。各第４レンズ群駆動アクチュエータ６８の駆動用マグネット６８Ｂは、複数の第２駆動用マグネットの一例である。
【０１０２】
以上の構成により、固定筒１２内に第４レンズ群Ｇ４が保持される。また、ズームリング４によってカム筒１４を回転させると、カム機構の作用によって、第４レンズ群Ｇ４が固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。更に、第４レンズ群駆動アクチュエータ６８を駆動すると、第４レンズ群Ｇ４が単独で光軸Ｚに沿って移動する。第４レンズ群駆動アクチュエータ６８によって第４レンズ群Ｇ４を単体で移動させることにより、焦点調節が行われる。
【０１０３】
《第５レンズ群》
図３、図４及び図５に示すように、第５レンズ群Ｇ５は、第５レンズ群保持枠２８に保持されて、固定筒１２内に配置される。
【０１０４】
［各レンズ群の位置検出構造］
《ズーム操作による各レンズ群の位置》
ズーム操作によって第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４の各レンズ群は、あらかじめ定められた移動軌跡ＡＬ１〜ＡＬ４に沿って移動する（図６参照）。したがって、ズーム操作による各レンズ群の相対的な位置関係（距離関係）は既知である。
【０１０５】
《第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第４レンズ群Ｇ４の位置検出》
第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第４レンズ群Ｇ４は、他のレンズ群とは独立して移動できる。このため、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第４レンズ群Ｇ４については、別途、その位置が検出される。第３レンズ群前群Ｇ３ａは、第３レンズ群前群位置検出器（以下、「可動部位置検出器」という）８０によって、その位置が検出され、第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群位置検出器９０によって、その位置が検出される。
【０１０６】
〈可動部位置検出器〉
可動部位置検出器８０は、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内での第３レンズ群可動保持枠２４Ｂの位置を検出して、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を検出する。より具体的には、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内に設定された基準位置に対する第３レンズ群可動保持枠２４Ｂの位置を検出して、当該基準位置に対する第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を検出する。
【０１０７】
可動部位置検出器８０は、図３及び図９に示すように、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂに備えられる位置検出用マグネット８２と、その位置検出用マグネット８２の位置を検出する位置検出器８４と、で構成される。特に、本実施の形態では、位置検出器８４が、磁気センサであるホールセンサで構成される。ホールセンサで構成される位置検出器８４は、位置検出用マグネット８２の位置に応じて変化する磁界を検出し、検出した磁界の大きさに比例した信号を位置信号として出力する。
【０１０８】
位置検出器８４は、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａに備えられる。位置検出器８４は、図６及び図１０に示すように、光軸Ｚと直交する断面において、第１副軸５０の設置位置に配置される。より具体的には、光軸Ｚと第１副軸５０とを通る直線Ｌ上に配置される。また、位置検出器８４は、図３及び図９に示すように、光軸Ｚと平行な断面において、第１副軸５０の後方（像面側）に配置される。
【０１０９】
位置検出用マグネット８２は、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂに備えられる。位置検出用マグネット８２は、位置検出器８４に近接して配置される。具体的には、図３及び図９に示すように、光軸Ｚと直交する断面において、第１副ガイド部５４の設置位置に配置され、かつ、所定の隙間をもって位置検出器８４と対向して配置される。この結果、位置検出用マグネット８２及び位置検出器８４は、光軸Ｚと直交する断面において、共に光軸Ｚと第１副軸５０とを通る直線Ｌ上に配置される。
【０１１０】
以上の構成の可動部位置検出器８０によれば、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂに備えられた位置検出用マグネット８２の位置を位置検出器８４で検出することにより、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置が検出される。
【０１１１】
〈第４レンズ群位置検出器〉
第４レンズ群位置検出器９０は、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａ内での第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの位置を検出して、第４レンズ群Ｇ４の位置を検出する。より具体的には、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａ内に設定された原点位置に対する第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの位置を検出して、当該原点位置に対する第４レンズ群Ｇ４の位置を検出する。第４レンズ群位置検出器９０は、第２光学素子位置検出器の一例である。
【０１１２】
第４レンズ群位置検出器９０は、第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことを検出する原点位置検出器９２と、第４レンズ群Ｇ４の変位量を検出する変位量検出器９４と、で構成される。第４レンズ群位置検出器９０は、原点位置検出器９２で第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことを検出し、原点位置からの変位量を変位量検出器９４で検出して、第４レンズ群Ｇ４の位置を検出する。
【０１１３】
図７及び図１１に示すように、原点位置検出器９２は、遮光板９２Ａ及びフォトインタラプタ９２Ｂで構成される。遮光板９２Ａは、第１主ガイド部５２に備えられ、フォトインタラプタ９２Ｂは、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａに備えられる。原点位置検出器９２は、フォトインタラプタ９２Ｂによって遮光板９２Ａを検出することにより、第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことを検出する（遮光板９２Ａによる遮光を検出することにより、第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことを検出する。）。したがって、遮光板９２Ａ及びフォトインタラプタ９２Ｂは、第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置するタイミングで遮光板９２Ａが検出されるように設置される（第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置するタイミングで遮光板９２Ａがフォトインタラプタ９２Ｂを遮光するように設置される。）。
【０１１４】
図３、図７及び図１１に示すように、変位量検出器９４は、磁気スケール９４Ａと、その磁気スケール９４ＡのＮ極及びＳ極を検出するＭＲセンサ（Magneto Resistive Sensor；磁気抵抗効果素子）９４Ｂと、で構成される。ＭＲセンサ９４Ｂは、磁気センサの一つである。
【０１１５】
磁気スケール９４Ａは、バー形状を有し、その長手方向に沿ってＮ極及びＳ極が一定ピッチで着磁された構造を有する。磁気スケール９４Ａは、第２主ガイド部６２に備えられ、かつ、第４レンズ群Ｇ４の移動方向に沿って配置される。すなわち、光軸Ｚに沿って配置される。
【０１１６】
ＭＲセンサ９４Ｂは、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａに備えられる。ＭＲセンサ９４Ｂは、磁気スケール９４Ａに近接して配置される。より具体的には、図１１に示すように、光軸Ｚと直交する断面において、第２主ガイド部６２の設置位置に配置され、かつ、所定の隙間をもって磁気スケール９４Ａと対向して配置される。この結果、磁気スケール９４Ａ及びＭＲセンサ９４Ｂは、光軸Ｚと直交する断面において、共に光軸Ｚと第２主軸５８とを通る直線Ｌ上に配置される。
【０１１７】
以上の構成の第４レンズ群位置検出器９０によれば、第２主ガイド部６２に備えられた遮光板９２Ａをフォトインタラプタ９２Ｂで検出することにより、第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことが検出される。また、磁気スケール９４Ａを介して第２主ガイド部６２の変位量をＭＲセンサ９４Ｂで検出することにより、第４レンズ群Ｇ４の変位量が検出される。フォトインタラプタ９２Ｂで第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことを検出し、ＭＲセンサ９４Ｂで原点位置からの変位量を検出することにより、原点位置に対する第４レンズ群Ｇ４の位置が検出される。
【０１１８】
〈センサ類に対する駆動系のレイアウト〉
上記のように、位置検出器８４は、光軸Ｚと直交する断面において、第１副軸５０の位置に配置される（図１０参照）。また、ＭＲセンサ９４Ｂは、光軸Ｚと直交する断面において、第２主ガイド部６２の位置に配置される。第２主ガイド部６２の位置は、第２主軸５８の位置である（図１１参照）。第１主軸４８及び第１副軸５０並びに第２主軸５８及び第２副軸６０は、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌ上に配置される。したがって、位置検出器８４及びＭＲセンサ９４Ｂは、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌ上に配置される。
【０１１９】
一方、第３レンズ群前群Ｇ３ａを駆動する第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６は、その構成要素である複数の駆動用マグネット５６Ａ、複数のインナーヨーク５６Ｂ及び複数のアウターヨーク５６Ｄが、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌに対して、対称に配置される（図１０参照）。すなわち、磁性体を構成する要素が、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌに対して、対称に配置される。
【０１２０】
また、第４レンズ群Ｇ４を駆動する複数の第４レンズ群駆動アクチュエータ６８は、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌに対して、対称に配置される（図１０参照）。この場合も、磁性体を構成する要素が、光軸Ｚと直交する断面において、光軸Ｚを通る直線Ｌに対して、対称に配置される。
【０１２１】
このように、本実施の形態の交換レンズ１では、磁性体を構成する要素が、光軸Ｚと直交する断面において、位置検出器８４及びＭＲセンサ９４Ｂに対して対称に配置される。これにより、各センサが磁性体から受ける影響を均一にでき、より高精度な検出が可能になる。
【０１２２】
また、本実施の形態の交換レンズ１では、第１主軸４８及び第１副軸５０が第２主軸５８及び第２副軸６０よりも内径側に配置される。これにより、コンパクトな構成で可動するレンズ群を安定して支持できる。すなわち、第１主軸４８及び第１副軸５０の位置を第２主軸５８及び第２副軸６０に対して、径方向にずらして配置することにより、全体として、光軸方向のサイズを拡大させずに、第１主軸４８及び第２主軸５８の長さを確保できる。これにより、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第４レンズ群Ｇ４を安定して支持できる。すなわち、第１主軸４８及び第２主軸５８の長さを長くできることにより、第１主ガイド部５２及び第２主ガイド部６２の長さを長くでき、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第４レンズ群Ｇ４を安定して支持できる。
【０１２３】
尚、上記のように各センサに対して磁性体を対称に配置した場合であっても、磁性体との間の位置関係が変化する場合は、その変化の影響を受けて検出精度が低下する。特に、ホールセンサについては、絶対位置を検出する構成のため、磁性体との間の位置関係が変化すると、その変化の影響を受けて検出精度が低下する。本実施の形態の交換レンズ１では、ホールセンサである位置検出器８４と第４レンズ群駆動アクチュエータ６８との間の位置関係がズームによって変化する。このため、ズームによる位置関係の変化に応じて、位置検出器８４の出力が補正される。この点については、後に詳述する。
【０１２４】
［交換レンズの電気的構成］
図１２は、交換レンズの電気的構成を示すブロック図である。
【０１２５】
交換レンズ１は、第３レンズ群前群Ｇ３ａを駆動する第３レンズ群前群駆動部１１０、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を検出する可動部位置検出器８０、第４レンズ群Ｇ４を駆動する第４レンズ群駆動部１１２、第４レンズ群Ｇ４の位置を検出する第４レンズ群位置検出器９０、絞りＳｔを駆動する絞り駆動部１１４、交換レンズ内の温度を検出する温度検出器１１６、フォーカス操作を検出するフォーカス操作検出器１１８、ズーム位置を検出するズーム位置検出器１２０、絞り操作を検出する絞り設定検出器１２２及び交換レンズ１の全体の動作を統括制御するレンズ制御部１００を備える。
【０１２６】
レンズ制御部１００は、例えば、ＣＰＵ（Central Processing Unit）とレンズ制御プログラム等が記憶されたメモリ等から構成され、レンズ制御プログラムにしたがって交換レンズ１の各部を統括制御する。
【０１２７】
第３レンズ群前群駆動部１１０は、第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６、及び、その駆動回路を備える。第３レンズ群前群駆動部１１０は、レンズ制御部１００からの指令に応じて、第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６を駆動し、第３レンズ群前群Ｇ３ａを光軸Ｚに沿って移動させる。
【０１２８】
可動部位置検出器８０は、位置検出器８４を備え、その位置検出器８４で第３レンズ群可動保持枠２４Ｂに備えられた位置検出用マグネット８２の位置を検出して、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を検出する。尚、ここでの位置とは、第３レンズ群ベース保持枠２４Ａ内に設定された基準位置に対する位置である。ホールセンサで構成される位置検出器８４は、位置検出用マグネット８２の位置に応じて変化する磁界を検出し、検出した磁界の大きさに比例した信号を第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置信号として、レンズ制御部１００に出力する。レンズ制御部１００は、位置検出器８４から出力される信号を処理して、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を検出する。この際、位置検出器８４と第４レンズ群駆動アクチュエータ６８との間の位置関係を考慮した処理を行って、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を検出する。
【０１２９】
第４レンズ群駆動部１１２は、複数の第４レンズ群駆動アクチュエータ６８、及び、その駆動回路を備える。第４レンズ群駆動部１１２は、レンズ制御部１００からの指令に応じて、各第４レンズ群駆動アクチュエータ６８を駆動し、第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚに沿って移動させる。
【０１３０】
第４レンズ群位置検出器９０は、原点位置検出器９２及び変位量検出器９４で構成される。原点位置検出器９２は、フォトインタラプタ９２Ｂを備え、第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことを検出する。また、変位量検出器９４は、ＭＲセンサ９４Ｂを備え、第４レンズ群Ｇ４の変位量を検出する。原点位置検出器９２によって、第４レンズ群Ｇ４が原点位置に位置したことを検出し、変位量検出器９４によって原点位置から変位量を検出することにより、第４レンズ群Ｇ４の位置が検出される。
【０１３１】
絞り駆動部１１４は、絞りＳｔを駆動する絞り駆動アクチュエータ（不図示）と、その駆動回路を備える。絞り駆動アクチュエータは、たとえば、ステップモータで構成される。絞り駆動部１１４は、レンズ制御部１００からの指令に応じて、絞り駆動アクチュエータを駆動し、絞りＳｔを拡縮させる。
【０１３２】
温度検出器１１６は、温度センサ（不図示）を備え、その温度センサによって交換レンズ内の温度を検出する。温度センサは、たとえば、絞りユニット３０に備えられる。温度検出器１１６は、温度センサで検出された交換レンズ内の温度の情報をレンズ制御部１００に出力する。
【０１３３】
フォーカス操作検出器１１８は、フォーカスリング３の回転操作量を検出し、その検出結果をレンズ制御部１００に出力する。レンズ制御部１００は、フォーカス操作検出器１１８からの出力に基づいて、フォーカスの操作量を検出する。
【０１３４】
ズーム位置検出器１２０は、ズームリング４の設定位置を検出し、その検出結果をレンズ制御部１００に出力する。レンズ制御部１００は、ズーム位置検出器１２０からの出力に基づいて、ズーム位置（焦点距離の設定値）を検出する。
【０１３５】
絞り設定検出器１２２は、絞りリング５の設定位置を検出し、その検出結果をレンズ制御部１００に出力する。レンズ制御部１００は、絞り設定検出器１２２からの出力に基づいて、設定された絞り値（Ｆ値）を検出する。尚、設定可能な絞り値にはオートが含まれ、オートが選択された場合には、カメラ本体からの指示に基づいて、絞り値が設定される。
【０１３６】
レンズ制御部１００は、フォーカスリング３、ズームリング４及び絞りリング５の操作に基づいて、各部の動作を制御する。具体的には、マニュアルフォーカスに設定された場合に、フォーカスリング３の回転操作量に基づいて、第４レンズ群駆動アクチュエータ６８を駆動し、第４レンズ群Ｇ４を移動させる。この際、第４レンズ群位置検出器９０で検出される第４レンズ群Ｇ４の位置に基づいて、第４レンズ群Ｇ４を移動させる。
【０１３７】
また、ズームリング４の操作によって変化したズーム位置に基づいて、第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６及び第４レンズ群駆動アクチュエータ６８を駆動し、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第４レンズ群Ｇ４を所定位置に移動させる。この際、第３レンズ群前群Ｇ３ａについては、可動部位置検出器８０で検出される第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置に基づいて所定位置に移動させる。また、第４レンズ群Ｇ４については、第４レンズ群位置検出器９０で検出される第４レンズ群Ｇ４の位置に基づいて所定位置に移動させる。
【０１３８】
更に、絞りリング５の操作によって切り替えられた絞り値に基づいて、絞り駆動部１１４を駆動し、絞りＳｔを動作させる。
【０１３９】
また、レンズ制御部１００は、交換レンズ１が装着されたカメラからの指令に応じて、各部の動作を制御する。たとえば、カメラからのオートフォーカスの情報に基づいて、第４レンズ群駆動アクチュエータ６８を駆動し、第４レンズ群Ｇ４を所定位置に移動させる。また、カメラからの絞りの設定情報に基づいて、絞り駆動部１１４を駆動し、絞りＳｔを動作させる。
【０１４０】
レンズ制御部１００は、カメラのカメラ制御部１３１と通信し、カメラ制御部１３１から各部の駆動指令を受信する。また、ズームの設定情報、絞りの設定情報、フォーカスの位置情報等をカメラ制御部１３１に送信する。レンズ制御部１００とカメラ制御部１３１との間の通信は、マウント１６に備えられた端子１６Ａを介して行われる（図２参照）。
【０１４１】
また、レンズ制御部１００は、温度センサで検出される温度に基づいて、第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６を駆動し、第３レンズ群前群Ｇ３ａを所定位置に移動させる。これにより、温度変化によって生じる像面湾曲が補正される。
【０１４２】
レンズ制御部１００は、たとえば、ＣＰＵ（CPU：Central Processing Unit）、ＲＯＭ（ROM：Read Only Memory）、ＲＡＭ（RAM：Random Access Memory）を備えたコンピュータで構成され、所定のプログラムを実行することにより、各種の制御機能等を実現する。
【０１４３】
図１３は、ワイド端での第３レンズ群と第４レンズ群の位置関係を模式的に示す図であり、図１４は、テレ端での第３レンズ群と第４レンズ群の位置関係を模式的に示す図である。
【０１４４】
第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、互いに隣接するレンズ群である。また、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、共にズーム操作によって移動するレンズ群である。ただし、ズームによる移動量は、互いに異なる。このため、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、ズーム操作によって、相対的な位置関係が変化する。具体的には、ワイド端からテレ端に向かって次第に位置が離れるように変化する（図８参照）。したがって、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４は、ワイド端において最も近づき（図１３参照）、テレ端において最も離れた位置関係となる（図１４参照）。
【０１４５】
レンズ制御部１００は、ズーム位置検出器１２０からの出力に基づいて、第３レンズ群可動保持枠２４Ｂと第４レンズ群可動保持枠２６Ｂとの相対位置を取得する相対位置取得部として機能する。
【０１４６】
ムービングマグネット方式のＶＣＭである第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６の場合、その駆動用マグネット５６Ａと他の磁性体（本例では、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの駆動用マグネット６８Ｂを有するヨーク（インナーヨーク６８Ｃ及びアウターヨーク６８Ｄ））との間で引力や斥力が作用し、特に両者の相対位置に応じて引力や斥力が変動すると、高精度な駆動制御の障害になる場合がある。
【０１４７】
以下に示す本発明に係る実施形態では、ズーム位置に応じて取得される第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６の駆動用マグネット５６Ａと他の磁性体（ヨーク）との相対位置を示す情報に基づいて、第３レンズ群前群駆動アクチュエータ５６の駆動用コイル５６Ｃに通電する電流（推力）を補正することで、他の磁性体から磁力を受けても高精度に駆動制御できるようにしている。
【０１４８】
［第１の実施形態］
図１５は、主として交換レンズのレンズ制御部の第１の実施形態を示すブロック図であり、特に第３レンズ群前群駆動アクチュエータ（以下、「ＶＣＭ」という）５６を駆動制御する制御部に関して示している。
【０１４９】
図１５において、可動部位置指令器１２３には、ズーム位置検出器１２０からズーム位置検出信号が加えられており、可動部位置指令器１２３は、ズーム位置検出信号が示すズーム位置に応じて、第３レンズ群前群（以下、「第１のレンズ」という）Ｇ３ａにより像面湾曲を補正するための目標位置を示す位置指令値を出力する。
【０１５０】
可動部位置指令器１２３からの位置指令値は、制御部１００−１に加えられる。
【０１５１】
制御部１００−１は、主として第１の演算部として機能する加算器１２４と、第２の演算部として機能する位置制御演算部１３０及びパラメータ選択部１４０−１と、ドライバ１５０とから構成されている。
【０１５２】
加算器１２４の正入力には、可動部位置指令器１２３から位置指令値が加えられ、加算器１２４の負入力には、可動部位置検出器８０から第１のレンズＧ３ａの現在位置を示す可動部位置検出信号が加えられており、加算器１２４はこれらの２入力を加算することで、ＶＣＭ５６の位置制御用の偏差（第１の操作量）を演算し、その偏差を示す偏差信号を位置制御演算部１３０に出力する。
【０１５３】
パラメータ選択部１４０−１は、ズームレンズのズーム位置に応じた位置制御演算パラメータ群を記憶する記憶部１４２を備え、位置制御演算パラメータ群の中からズーム位置に対応する位置制御演算パラメータを選択して位置制御演算部１３０に出力する。
【０１５４】
図１６は、位置制御演算パラメータを選択する手順を示すフローチャートである。同図に示すようにパラメータ選択部１４０−１は、ズーム位置検出器１２０からズーム位置を取得し（ステップＳ１）、取得したズーム位置に応じた位置制御演算パラメータを、記憶部１４２に記憶されている位置制御演算パラメータ群の中からズーム位置に対応する位置制御演算パラメータを選択する（ステップＳ２）。そして、選択した位置制御演算パラメータを位置制御演算部１３０に出力し、位置制御演算部１３０における位置制御演算パラメータを設定する（ステップＳ３）。パラメータ選択部１４０−１は、ステップＳ１〜Ｓ３を繰り返し実行し、位置制御演算部１３０における位置制御演算パラメータを、ズーム位置に応じて逐次更新させる。
【０１５５】
ところで、ＶＣＭ５６の駆動用マグネット５６Ａと他の磁性体（第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの駆動用マグネット６８Ｂを有するヨーク）との間には、両者の相対位置に応じた磁力（引力や斥力）が作用し、これが本例のＶＣＭ５６の制御系の外乱となり、高精度な駆動制御の障害になる。
【０１５６】
図１７及び図１８は、それぞれＶＣＭ５６の振幅特性及び位相特性をボード線図で示した図である。尚、図１７及び図１８において、Ｔは、ズーム位置がテレ端の場合の駆動特性を示し、Ｗは、ズーム位置がワイド端の場合の駆動特性を示している。
【０１５７】
図１７及び図１８に示すように、ズーム位置に応じてＶＣＭ５６の駆動特性が異なり、各ズーム位置における最適な位置制御演算パラメータは異なる。
【０１５８】
図１５に戻って、位置制御演算部１３０は、加算器１２４から入力する偏差信号（第１の操作量）に対応して、偏差を低減させる第２の操作量（磁力を示す指令値）を演算し、ドライバ１５０に出力するが、パラメータ選択部１４０−１から入力するズーム位置に対応じて位置制御演算パラメータを切り替えることにより、第２の操作量を演算（補正）する。
【０１５９】
これにより、ＶＣＭ５６の駆動用マグネット５６Ａが他の磁性体から受ける磁力を打ち消し、高精度な駆動制御を可能にしている。尚、位置制御演算パラメータとしては、現在の偏差を低減させる比例要素のパラメータ、偏差の蓄積を低減させる積分要素のパラメータ、及び偏差の変動を低減させる微分要素のパラメータが考えられる。また、外乱となる磁力により定常偏差が生じる場合、この定常偏差を相殺（偏差を補正）するパラメータが考えられる。
【０１６０】
ドライバ１５０は、位置制御演算部１３０から入力する第２の操作量（指令値）に対応する電流をＶＣＭ５６（の駆動用コイル５６Ｃ）流し、ＶＣＭ５６により可動部である第１のレンズＧ３ａを目標位置に移動させる。
【０１６１】
図１９は、ステップ状の目標指令値Ａに対する第１のレンズＧ３ａの応答特性を示す波形図である。
【０１６２】
図１９上で、波形Ｂは、ＶＣＭ５６の駆動用マグネット５６Ａに対して正方向の磁力（引力）が作用する場合の応答を示し、波形Ｃは、磁力が作用しない場合の応答を示し、波形Ｄは、負方向の磁力（斥力）が作用する場合の応答を示している。
【０１６３】
本例の第１の実施形態によれば、ズーム位置に応じて最適な位置制御演算パラメータに切り替えることにより、良好な駆動性能（例えば、波形Ｃに示す特性）を確保することができる。
【０１６４】
［第２の実施形態］
図２０は、主として交換レンズのレンズ制御部の第２の実施形態を示すブロック図であり、特にＶＣＭ５６を駆動制御する制御部に関して示している。尚、図２０に示す第２の実施形態において、図１５に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１６５】
図２０に示す第２の実施形態の制御部１００−２は、パラメータ選択部１４０−２が、第１の実施形態のパラメータ選択部１４０−１と相違する。
【０１６６】
即ち、パラメータ選択部１４０−２には、ズーム位置検出器１２０からズーム位置を示すズーム位置検出信号が加えられるとともに、可動部位置検出器８０から第１のレンズＧ３ａの現在位置を示す可動部位置検出信号が加えられている。
【０１６７】
相対位置情報取得部として機能するパラメータ選択部１４０−２は、これらのズーム位置検出信号及び可動部位置検出信号に基づいて、記憶部１４２に記憶されている位置制御演算パラメータ群の中からズーム位置及び可動部位置に対応する位置制御演算パラメータを選択する。
【０１６８】
即ち、ＶＣＭ５６の駆動用マグネット５６Ａと他の磁性体（第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの駆動用マグネット６８Ｂを有するヨーク）との相対位置は、第１の実施形態のように現在のズーム位置から推測可能であるが、第２の実施形態によれば、現在のズーム位置の他に第１のレンズＧ３ａの現在位置も取得するため、より正確な相対位置情報を取得することができる。
【０１６９】
［第３の実施形態］
図２１は、主として交換レンズのレンズ制御部の第３の実施形態を示すブロック図であり、特にＶＣＭ５６を駆動制御する制御部に関して示している。尚、図２１に示す第３の実施形態において、図１５に示した第１の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１７０】
図２１に示す第３の実施形態の制御部１００−３は、位置制御演算部１３０とドライバ１５０との間に加算器１３２が設けられ、後述するように加算器１３２により外乱として加わる磁力（引力や斥力）を相殺するようにしている。
【０１７１】
図２１において、磁力算出部１６０−１には、ズーム位置検出器１２０からズーム位置を示すズーム位置検出信号が加えられるとともに、可動部位置検出器８０から第１のレンズＧ３ａの現在位置を示す可動部位置検出信号が加えられている。
【０１７２】
磁力算出部１６０−１は、これらのズーム位置検出信号及び可動部位置検出信号に基づいて、ＶＣＭ５６の駆動用マグネット５６Ａと他の磁性体（第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの駆動用マグネット６８Ｂを有するヨーク）との相対位置を特定し、駆動用マグネット５６Ａに影響を及ぼす他の磁性体からの磁力を算出する。尚、駆動用マグネット５６Ａに影響を及ぼす他の磁性体からの磁力は、両者の距離が離れている場合には小さく、両者の距離が近い場合には大きくなる。また、駆動用マグネット５６Ａに影響を及ぼす他の磁性体からの磁力は、予めズーム位置及び可動部位置（相対位置）に応じて測定し、測定結果に基づくテーブル又は計算式を求めておき、ズーム位置及び可動部位置に基づいてテーブルから対応する磁力を読み出したり、計算式により磁力を算出することができる。
【０１７３】
推力定数算出部１７０−１には、可動部位置検出器８０から第１のレンズＧ３ａの現在位置を示す可動部位置検出信号が加えられており、推力定数算出部１７０−１は、第１のレンズＧ３ａの現在位置（即ち、駆動用マグネット５６Ａの位置）に応じた推力定数（駆動用コイル５６Ｃに流す単位電流当り発生する推力の大きさ）を算出する。尚、推力定数は、ＶＣＭ５６により定まっている駆動用マグネット５６Ａの位置に応じた値を使用することができる。
【０１７４】
相殺出力算出部１８０には、磁力算出部１６０−１により算出された磁力を示す信号と、推力定数算出部１７０−１により算出された推力定数を示す信号とが加えられており、相殺出力算出部１８０は、これらの入力信号に基づいて、駆動用マグネット５６Ａに影響を及ぼす他の磁性体からの磁力を打ち消すための相殺出力（電流値）を算出する。
【０１７５】
位置制御演算部１３０は、位置の偏差１２５（位置指令値と第１のレンズＧ３ａの現在位置との偏差）を示す偏差信号（第１の操作量）を入力し、偏差信号から第２の操作量（磁力を示す指令値）を演算し、加算器１３２に出力する。
【０１７６】
加算器１３２の他の入力には、相殺出力算出部１８０により演算された相殺出力（電流値）が加えられており、加算器１３２は、第２の操作量に相殺出力を加算することで、第２の操作量を補正する。加算器１３２により補正された第２の操作量は、ドライバ１５０に出力される。
【０１７７】
ドライバ１５０は、加算器１３２により補正された第２の操作量に対応する出力１８２（電流・電圧）をＶＣＭに５６に加える。これにより、ＶＣＭ５６の駆動用コイル５６Ｃには、補正された第２の操作量に対応する電流が流れ、可動部である第１のレンズＧ３ａは、外乱となる磁力の影響を受けずに（外乱となる磁力が打ち消されるように）駆動制御される。
【０１７８】
図２２は、第３の実施形態の作用を模式的に示した図である。
【０１７９】
図２２において、各記号は以下の通りである。
【０１８０】
Ｆ、Ｌ：目標の駆動に必要な力
Ｇ，Ｆ：制御部の出力（磁力が無い場合、又は磁力の影響を打ち消す前の出力）
Ｈ：外乱となる磁力
Ｉ：可動部である第１のレンズＧ３ａが受ける合力
（制御部の出力と外乱となる磁力の合力）
Ｊ：外乱となる磁力を打ち消す出力（Ｈとは絶対値が同じ）
Ｋ：制御部の出力（磁力の影響を打ち消す場合の出力）
【０１８１】
［磁力が無い場合］
外乱となる磁力がない場合、制御部の出力は、目標の駆動に必要な力Ｆと一致し、目標の駆動ができる。
【０１８２】
［磁力の影響を受ける場合であって、磁力の影響を打ち消す処理実施前］
制御部の出力Ｇは、磁力Ｈの影響を受け、可動部が受ける合力Ｉは、目標の駆動に必要な出力Ｆよりも小さくなる。
【０１８３】
［磁力の影響を受ける場合であって、磁力の影響を打ち消す処理実施後］
制御部の出力Ｋは、目標の駆動をさせるために必要な力Ｆと磁力を打ち消す出力Ｊ（磁力Ｈとは正負が異なる）とを合算した出力となる。
【０１８４】
この合算した制御部の出力Ｋは、磁力Ｈの影響を受ける結果、可動部が受ける合力Ｉは、目標の駆動をさせるために必要な力Ｆと一致し、目標の駆動ができる。
【０１８５】
［反対方向に駆動する場合］
磁力の影響を受ける場合であって、可動部を上記の場合とは反対方向に駆動する場合、目標の駆動に必要な力Ｌと磁力を打ち消す出力Ｊとは反対方向になる。
【０１８６】
この場合、目標の駆動に必要な力Ｌと磁力を打ち消す出力Ｊとを合算した制御部の出力Ｋは、目標の駆動に必要な力Ｌよりも小さくなるが、磁力Ｈの影響を受ける結果、可動部が受ける合力Ｉは、目標の駆動に必要な力Ｌと一致し、目標の駆動ができる。
【０１８７】
上記のように第３の実施形態によれば、見かけ上、外乱となる磁力の影響がキャンセルされるため、高精度な駆動制御を実現することができる。
【０１８８】
［第４の実施形態］
図２３は、主として交換レンズのレンズ制御部の第４の実施形態を示すブロック図であり、特にＶＣＭ５６を駆動制御する制御部に関して示している。尚、図２３に示す第４の実施形態において、図２１に示した第３の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１８９】
図２３に示す第４の実施形態の制御部１００−４は、主として磁力算出部１６０−２及び推力定数算出部１７０−２が、第３の実施形態の磁力算出部１６０−１及び推力定数算出部１７０−１と相違する。
【０１９０】
交換レンズ１内の温度によりＶＣＭ５６の駆動用マグネット５６Ａの漏れ磁束が変化し、他の磁性体との間の磁力が変化する。例えば、室温状態よりも高温になると、漏れ磁束が小さくなり、他の磁性体との間の磁力も小さくなる。一方、室温状態よりも低温になると、漏れ磁束が大きくなり、他の磁性体との間の磁力も大きくなる。
【０１９１】
そこで、第４の実施形態では、交換レンズ内の温度を検出する温度検出器１１６を設け、磁力算出部１６０−２及び推力定数算出部１７０−２は、温度検出器１１６により取得される温度Ｔに基づいて磁力及び推力定数を算出（補正）する。
【０１９２】
磁力算出部１６０−２は、常温Ｔｒの条件で算出される磁力に対して、温度Ｔによる補正を行った磁力Ｘを、次式により算出する。
【０１９３】
［数１］
Ｘ＝磁力×α（Ｔ−Ｔｒ）
ここで、αは、磁力を温度により補正するための温度係数である。
【０１９４】
また、推力定数算出部１７０−２は、常温Ｔｒの条件で算出される推力定数に対して、温度Ｔによる補正を行った推力定数Ｙを、次式により算出する。
【０１９５】
［数２］
Ｙ＝推力定数×β（Ｔ−Ｔｒ）
ここで、βは、推力定数を温度により補正するための温度係数である。
【０１９６】
相殺出力算出部１８０は、それぞれ磁力算出部１６０−２及び推力定数算出部１７０−２により算出された磁力Ｘ及び推力定数Ｙに基づいて、駆動用マグネット５６Ａに影響を及ぼす他の磁性体からの磁力を打ち消すための相殺出力を算出する。
【０１９７】
第４の実施形態によれば、交換レンズ１内の温度にかかわらず、外乱となる磁力が打ち消す相殺出力を算出することができる。
【０１９８】
［第５の実施形態］
図２４は、主として交換レンズのレンズ制御部の第５の実施形態を示すブロック図であり、特にＶＣＭ５６を駆動制御する制御部に関して示している。尚、図２４に示す第５の実施形態において、図２３に示した第４の実施形態と共通する部分には同一の符号を付し、その詳細な説明は省略する。
【０１９９】
図２４に示す第５の実施形態の制御部１００−５は、主として第１のオフセット処理部１９０、第２のオフセット処理部１９２、及びパラメータ選択部１４０−３が追加されている点で、第４の実施形態と相違する。
【０２００】
交換レンズ１をズーム動作させた場合のズーム位置毎の第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との相対位置関係は、交換レンズ１毎に異なる（個体差）がある。同様に、第３レンズ群前群Ｇ３ａ（可動部）をズーム位置に応じて駆動する場合の可動部位置も個体差がある。これらの個体差（バラツキ）は、主に光軸方向にシフトする。
【０２０１】
そのため、これらの個体差を補償するために、第１のオフセット処理部１９０及び第２のオフセット処理部１９２が設けられている。
【０２０２】
第１のオフセット処理部１９０には、交換レンズ１の個体差に対応するズーム位置のオフセットが設定されており、第１のオフセット処理部１９０は、ズーム位置検出器１２０により検出されるズーム位置に個体ごとのオフセットを追加し、磁力算出部１６０−３に出力する。
【０２０３】
また、第２のオフセット処理部１９２には、交換レンズ１の個体差に対応する可動部位置のオフセットが設定されており、第２のオフセット処理部１９２は、可動部位置検出器８０により検出される可動部（第１のレンズＧ３ａ）の現在位置に個体ごとのオフセットを追加し、推力定数算出部１７０−３に出力する。
【０２０４】
これにより、磁力算出部１６０−３及び推力定数算出部１７０−３は、交換レンズ１の個体差の影響を受けずに磁力及び推力定数を算出することができ、相殺出力算出部１８０は、交換レンズ１の個体差を補償した相殺出力を算出することができる。
【０２０５】
また、パラメータ選択部１４０−３は、第１のオフセット処理部１９０及び第２のオフセット処理部１９２に設定されるオフセットをそれぞれ取得し、取得したオフセットに基づいて位置制御演算パラメータを切り替えることで、交換レンズ１の個体差を補償した第２の操作量を演算（補正）する。
【０２０６】
［他の磁性体］
上記の実施形態では、ＶＣＭ５６の駆動用マグネット５６Ａは、第４レンズ群Ｇ４をズームレンズの光軸方向に移動させるムービングコイル方式のＶＣＭ６８のインナーヨーク６８Ｃ及びアウターヨーク６８Ｄを、磁力の影響を受ける他の磁性体とするものであるが、他の磁性体はこれに限定されず、例えば、手振れ補正用のレンズ（第２のレンズ）を、ズームレンズの光軸の方向と直交する方向に移動させる電磁アクチュエータに含まれる磁性体を、他の磁性体とするものでもよい。
【０２０７】
［レンズ制御方法］
図２５は、本発明に係るレンズ制御方法の実施形態を示すフローチャートである。
【０２０８】
図２５に示すレンズ制御方法は、図１から図１４に示した交換レンズ１（レンズ鏡胴）に適用され、特に図１４に示したレンズ制御部１００による第３レンズ群前群Ｇ３ａ（可動部）をズーム位置に応じて駆動制御する方法である。
【０２０９】
図２５において、レンズ制御部１００は、ズーム位置検出器１２０からの出力に基づいてズーム位置を取得する（ステップＳ１０）。
【０２１０】
可動部位置指令器１２３（図１５）は、ズーム位置に応じて、第１のレンズＧ３ａにより像面湾曲を補正するための目標位置を示す位置指令値を出力する（ステップＳ１２）。
【０２１１】
加算器１２４は、位置指令値と第１のレンズＧ３ａの現在位置とに基づいて第１のレンズＧ３ａを駆動するＶＣＭ５６の位置制御用の偏差（第１の操作量）を演算する（ステップＳ１４）。
【０２１２】
レンズ制御部１００は、ズーム位置に基づいてＶＣＭ５６の駆動用マグネット（第１のマグネット）５６Ａと他の磁性体との相対位置を示す情報を取得する（ステップＳ１６）。
【０２１３】
レンズ制御部１００は、取得した相対位置を示す情報に基づいて、ステップＳ１４で算出した第１の操作量を補正する（ステップＳ１８）。
【０２１４】
ムービングマグネット方式のＶＣＭ５６は、駆動用マグネット５６Ａと他の磁性体との間で引力や斥力が作用し、特に両者の相対位置に応じて引力や斥力が変動するからであり、この変動する磁力を相殺するように第１の操作量を補正する（ステップＳ１８）。
【０２１５】
第１の操作量を補正する方法としては、図１５等に示したように位置制御演算部１３０で使用する位置制御演算パラメータをズーム位置に応じて切り替える方法と、図２１等に示したように駆動用マグネット５６Ａを駆動する際に、外乱となる磁力を打ち消すための出力（相殺出力）を算出し、これを操作量に加算することで、見かけ上、外乱となる磁力の影響をキャンセルする方法とがある。
【０２１６】
レンズ制御部１００は、補正後の第１の操作量である第２の操作量に基づいてＶＣＭ５６の駆動を制御する（ステップＳ２０）。
【０２１７】
上記のレンズ制御方法によれば、外乱となる磁力の影響がキャンセルされるため、高精度な駆動制御を実現することができる。
【０２１８】
［撮像装置］
上記の実施形態では、交換レンズ（レンズ鏡胴）について説明したが、レンズ鏡胴を備えた撮像装置及びレンズ一体型の撮像装置、デジタルビデオカメラ等でもよく、また、撮像機能に加えて撮像以外の他の機能（通話機能、通信機能、その他のコンピュータ機能）を備えるモバイル機器に対しても適用可能である。
【０２１９】
本発明を適用可能な他の態様としては、例えば、カメラ機能を有する携帯電話機やスマートフォン、ＰＤＡ（Personal Digital Assistants）、携帯型ゲーム機が挙げられる。以下、本発明を適用可能なスマートフォンの一例について説明する。
【０２２０】
＜スマートフォンの構成＞
図２６は、本発明の撮像装置の一実施形態であるスマートフォン５００の外観を示すものである。図２６に示すスマートフォン５００は、平板状の筐体５０２を有し、筐体５０２の一方の面に表示部としての表示パネル５２１と、入力部としての操作パネル５２２とが一体となった表示入力部５２０を備えている。また、係る筐体５０２は、スピーカ５３１と、マイクロホン５３２、操作部５４０と、カメラ部５４１とを備えている。尚、筐体５０２の構成はこれに限定されず、例えば、表示部と入力部とが独立した構成を採用したり、折り畳み構造やスライド機構を有する構成を採用することもできる。
【０２２１】
図２７は、図２６に示すスマートフォン５００の構成を示すブロック図である。図２７に示すように、スマートフォンの主たる構成要素として、基地局と移動通信網とを介した移動無線通信を行う無線通信部５１０と、表示入力部５２０と、通話部５３０と、操作部５４０と、カメラ部５４１と、記録部５５０と、外部入出力部５６０と、ＧＰＳ（Global Positioning System）受信部５７０と、モーションセンサ部５８０と、電源部５９０と、主制御部５０１とを備える。
【０２２２】
無線通信部５１０は、主制御部５０１の指示にしたがって、移動通信網に収容された基地局に対し無線通信を行うものである。この無線通信を使用して、音声データ、画像データ等の各種ファイルデータ、電子メールデータなどの送受信、Ｗｅｂデータ及びストリーミングデータなどの受信を行う。
【０２２３】
表示入力部５２０は、主制御部５０１の制御により、画像（静止画像及び動画像）や文字情報などを表示して視覚的にユーザに情報を伝達し、表示した情報に対するユーザ操作を検出する、いわゆるタッチパネルであって、表示パネル５２１と、操作パネル５２２とを備える。
【０２２４】
表示パネル５２１は、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）、ＯＥＬＤ（Organic Electro-Luminescence Display）などを表示デバイスとして用いたものである。操作パネル５２２は、表示パネル５２１の表示面上に表示される画像を視認可能に載置され、ユーザの指や尖筆によって操作される一又は複数の座標を検出するデバイスである。かかるデバイスをユーザの指や尖筆によって操作すると、操作に起因して発生する検出信号を主制御部５０１に出力する。次いで、主制御部５０１は、受信した検出信号に基づいて、表示パネル５２１上の操作位置（座標）を検出する。
【０２２５】
図２６に示すように、本発明の撮像装置の一実施形態として例示しているスマートフォン５００の表示パネル５２１と操作パネル５２２とは一体となって表示入力部５２０を構成しているが、操作パネル５２２が表示パネル５２１を完全に覆うような配置となっている。かかる配置を採用した場合、操作パネル５２２は、表示パネル５２１外の領域についても、ユーザ操作を検出する機能を備えてもよい。換言すると、操作パネル５２２は、表示パネル５２１に重なる重畳部分についての検出領域（以下、表示領域と称する）と、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分についての検出領域（以下、非表示領域と称する）とを備えていてもよい。
【０２２６】
尚、表示領域の大きさと表示パネル５２１の大きさとを完全に一致させても良いが、両者を必ずしも一致させる必要は無い。また、操作パネル５２２が、外縁部分と、それ以外の内側部分の２つの感応領域を備えていてもよい。さらに、外縁部分の幅は、筐体５０２の大きさなどに応じて適宜設計されるものである。また、操作パネル５２２で採用される位置検出方式としては、マトリクススイッチ方式、抵抗膜方式、表面弾性波方式、赤外線式、電磁誘導方式、静電容量方式などが挙げられ、いずれの方式を採用することもできる。
【０２２７】
通話部５３０は、スピーカ５３１やマイクロホン５３２を備え、マイクロホン５３２を通じて入力されたユーザの音声を主制御部５０１にて処理可能な音声データに変換して主制御部５０１に出力したり、無線通信部５１０あるいは外部入出力部５６０により受信された音声データを復号してスピーカ５３１から出力するものである。また、図２６に示すように、例えば、スピーカ５３１、マイクロホン５３２を表示入力部５２０が設けられた面と同じ面に搭載することができる。
【０２２８】
操作部５４０は、キースイッチなどを用いたハードウェアキーであって、ユーザからの指示を受け付けるものである。例えば、図２６に示すように、操作部５４０は、スマートフォン５００の筐体５０２の側面に搭載され、指などで押下されるとオンとなり、指を離すとバネなどの復元力によってオフ状態となる押しボタン式のスイッチである。
【０２２９】
記録部５５０は、主制御部５０１の制御プログラム、制御データ、アプリケーションソフトウェア、通信相手の名称及び電話番号などを対応づけたアドレスデータ、送受信した電子メールのデータ、ＷｅｂブラウジングによりダウンロードしたＷｅｂデータ、及びダウンロードしたコンテンツデータを記憶し、またストリーミングデータなどを一時的に記憶するものである。また、記録部５５０は、スマートフォン内蔵の内部記憶部５５１と着脱自在な外部メモリスロットを有する外部記憶部５６２により構成される。尚、記録部５５０を構成するそれぞれの内部記憶部５５１と外部記憶部５５２は、フラッシュメモリタイプ（flash memory type）、ハードディスクタイプ（hard disk type）、マルチメディアカードマイクロタイプ（multimedia card micro type）、カードタイプのメモリ（例えば、Micro SD（登録商標）メモリ等）、ＲＡＭ（Random Access Memory）、ＲＯＭ（Read Only Memory）などの記録媒体を用いて実現される。
【０２３０】
外部入出力部５６０は、スマートフォン５００に連結される全ての外部機器とのインターフェースの役割を果たすものであり、他の外部機器に通信等（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、及びＩＥＥＥ１３９４など）又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮ（Local Area Network）、ブルートゥース（Bluetooth）（登録商標）、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）、赤外線通信（Infrared Data Association：ＩｒＤＡ）（登録商標）、ＵＷＢ（Ultra Wideband）（登録商標）、ジグビー（ZigBee）（登録商標）など）により直接的又は間接的に接続するためのものである。
【０２３１】
スマートフォン５００に連結される外部機器としては、例えば、有／無線ヘッドセット、有／無線外部充電器、有／無線データポート、カードソケットを介して接続されるメモリカード（Memory card）、ＳＩＭ（Subscriber Identity Module Card）／ＵＩＭ（User Identity Module Card）カード、又はオーディオ・ビデオＩ／Ｏ（Input/Output）端子を介して接続される外部オーディオビデオ機器、無線接続される外部オーディオビデオ機器、有／無線接続されるスマートフォン、有／無線接続されるパーソナルコンピュータ、有／無線接続されるＰＤＡ、及びイヤホンなどがある。外部入出力部は、このような外部機器から伝送を受けたデータをスマートフォン５００の内部の各構成要素に伝達し、又はスマートフォン５００の内部のデータを外部機器に伝送することが可能である。
【０２３２】
ＧＰＳ受信部５７０は、主制御部５０１の指示にしたがって、ＧＰＳ衛星ＳＴ１〜ＳＴｎから送信されるＧＰＳ信号を受信し、受信した複数のＧＰＳ信号に基づく測位演算処理を実行し、スマートフォン５００の緯度、経度、及び高度からなる位置を検出する。ＧＰＳ受信部５７０は、無線通信部５１０や外部入出力部５６０（例えば、無線ＬＡＮ）から位置情報を取得できる時には、その位置情報を用いて位置を検出することもできる。
【０２３３】
モーションセンサ部５８０は、例えば、３軸の加速度センサ及びジャイロセンサなどを備え、主制御部５０１の指示にしたがって、スマートフォン５００の物理的な動きを検出する。スマートフォン５００の物理的な動きを検出することにより、スマートフォン５００の動く方向や加速度が検出される。この検出結果は、主制御部５０１に出力されるものである。
【０２３４】
電源部５９０は、主制御部５０１の指示にしたがって、スマートフォン５００の各部に、バッテリ（図示しない）に蓄えられる電力を供給するものである。
【０２３５】
主制御部５０１は、マイクロプロセッサを備え、記録部５５０が記憶する制御プログラム及び制御データにしたがって動作し、スマートフォン５００の各部を統括して制御するものである。また、主制御部５０１は、無線通信部５１０を通じて、音声通信やデータ通信を行うために、通信系の各部を制御する移動通信制御機能及びアプリケーション処理機能を備える。
【０２３６】
アプリケーション処理機能は、記録部５５０が記憶するアプリケーションソフトウェアにしたがって主制御部５０１が動作することにより実現するものである。アプリケーション処理機能としては、例えば、外部入出力部５６０を制御して対向機器とデータ通信を行う赤外線通信機能や、電子メールの送受信を行う電子メール機能、Ｗｅｂページを閲覧するＷｅｂブラウジング機能、本発明に係るＨＤＲ合成を行う画像処理機能などがある。
【０２３７】
また、主制御部５０１は、受信データやダウンロードしたストリーミングデータなどの画像データ（静止画像や動画像のデータ）に基づいて、映像を表示入力部５２０に表示する等の画像処理機能を備える。画像処理機能とは、主制御部５０１が、上記画像データを復号し、係る復号結果に画像処理を施して、画像を表示入力部５２０に表示する機能のことをいう。
【０２３８】
更に、主制御部５０１は、表示パネル５２１に対する表示制御と、操作部５４０、操作パネル５２２を通じたユーザ操作を検出する操作検出制御を実行する。
【０２３９】
表示制御の実行により、主制御部５０１は、アプリケーションソフトウェアを起動するためのアイコン及びスクロールバーなどのソフトウェアキーを表示したり、或いは電子メールを作成するためのウィンドウを表示する。尚、スクロールバーとは、表示パネル５２１の表示領域に収まりきれない大きな画像などについて、画像の表示部分を移動する指示を受け付けるためのソフトウェアキーのことをいう。
【０２４０】
また、操作検出制御の実行により、主制御部５０１は、操作部５４０を通じたユーザ操作を検出したり、操作パネル５２２を通じてアイコンに対する操作、及びウィンドウの入力欄に対する文字列の入力を受け付け、或いはスクロールバーを通じた表示画像のスクロール要求を受け付ける。
【０２４１】
更に、操作検出制御の実行により主制御部５０１は、操作パネル５２２に対する操作位置が、表示パネル５２１に重なる重畳部分（表示領域）か、それ以外の表示パネル５２１に重ならない外縁部分（非表示領域）かを判定し、操作パネル５２２の感応領域及びソフトウェアキーの表示位置を制御するタッチパネル制御機能を備える。
【０２４２】
また、主制御部５０１は、操作パネル５２２に対するジェスチャ操作を検出し、検出したジェスチャ操作に応じて、予め設定された機能を実行することもできる。ジェスチャ操作とは、従来の単純なタッチ操作ではなく、指などによって軌跡を描いたり、複数の位置を同時に指定したり、或いはこれらを組合せて、複数の位置から少なくとも１つについて軌跡を描く操作を意味する。
【０２４３】
カメラ部５４１は、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）やＣＣＤ（Charge-Coupled Device）などの撮像素子を用いて電子撮影するデジタルカメラであり、前述した交換レンズ１（レンズ鏡胴）と同様なズームレンズを備えている。即ち、カメラ部５４１のズームレンズは、ズームレンズを構成する第１のレンズを、ズームレンズの光軸の方向に移動させる第１の可動ユニット（ムービングマグネット方式のＶＣＭ）と、ズームレンズを構成する第２のレンズをズームレンズの光軸の方向又は光軸の方向と直交する方向に移動させる第２の可動ユニット（電磁アクチュエータ）を備えている。
【０２４４】
また、カメラ部５４１は、第１のレンズの位置指令値と第１のレンズの現在位置とに基づいてＶＣＭの位置制御用の第１の操作量を演算する第１の演算部と、ＶＣＭの第１のマグネットと他の磁性体との相対位置を示す情報を取得する相対位置情報取得部とを有し、取得した相対位置を示す情報に基づいて第１の操作量を補正し、ＶＣＭの駆動を制御する制御部を備えている。
【０２４５】
カメラ部５４１は、主制御部５０１の制御により、撮像によって得た画像データを例えばＪＰＥＧ（Joint Photographic coding Experts Group）などの圧縮した画像データに変換し、記録部５５０に記録したり、外部入出力部５６０や無線通信部５１０を通じて出力することができる。図２６に示すようにスマートフォン５００において、カメラ部５４１は表示入力部５２０と同じ面に搭載されているが、カメラ部５４１の搭載位置はこれに限らず、表示入力部５２０の背面に搭載されてもよいし、或いは、複数のカメラ部５４１が搭載されてもよい。尚、複数のカメラ部５４１が搭載されている場合、撮影に供するカメラ部５４１を切り替えて単独にて撮影したり、或いは、複数のカメラ部５４１を同時に使用して撮影することもできる。
【０２４６】
また、カメラ部５４１はスマートフォン５００の各種機能に利用することができる。例えば、表示パネル５２１にカメラ部５４１で取得した画像を表示することや、操作パネル５２２の操作入力のひとつとして、カメラ部５４１の画像を利用することができる。また、ＧＰＳ受信部５７０が位置を検出する際に、カメラ部５４１からの画像を参照して位置を検出することもできる。さらには、カメラ部５４１からの画像を参照して、３軸の加速度センサを用いずに、或いは、３軸の加速度センサ（ジャイロセンサ）と併用して、スマートフォン５００のカメラ部５４１の光軸方向を判断することや、現在の使用環境を判断することもできる。勿論、カメラ部５４１からの画像をアプリケーションソフトウェア内で利用することもできる。
【０２４７】
その他、静止画又は動画の画像データにＧＰＳ受信部５７０により取得した位置情報、マイクロホン５３２により取得した音声情報（主制御部等により、音声テキスト変換を行ってテキスト情報となっていてもよい）、モーションセンサ部５８０により取得した姿勢情報等などを付加して記録部５５０に記録したり、外部入出力部５６０や無線通信部５１０を通じて出力することもできる。
【０２４８】
［その他］
本実施形態では、ズームレンズを構成するレンズ群のうちのズーム位置に応じて、像面湾曲を補正するレンズ（第１のレンズ）を、ムービングマグネット方式のＶＣＭにより駆動制御する場合について説明したが、制御対象のレンズは、これに限らず、ムービングマグネット方式のＶＣＭによりズームレンズの光軸の方向に駆動されるレンズであれば、いかなるレンズの駆動制御にも適用することができる。
【０２４９】
また、本実施形態において、例えば、交換レンズ１のレンズ制御部１００の各種の処理を実行する処理部（processing unit）のハードウェア的な構造は、次に示すような各種のプロセッサ（processor）である。各種のプロセッサには、ソフトウェア（プログラム）を実行して各種の処理部として機能する汎用的なプロセッサであるＣＰＵ（Central Processing Unit）、ＦＰＧＡ（Field Programmable Gate Array）などの製造後に回路構成を変更可能なプロセッサであるプログラマブルロジックデバイス（Programmable Logic Device：ＰＬＤ）、ＡＳＩＣ（Application Specific Integrated Circuit）などの特定の処理を実行させるために専用に設計された回路構成を有するプロセッサである専用電気回路などが含まれる。
【０２５０】
１つの処理部は、これら各種のプロセッサのうちの１つで構成されていてもよいし、同種または異種の２つ以上のプロセッサ（例えば、複数のＦＰＧＡ、あるいはＣＰＵとＦＰＧＡの組み合わせ）で構成されてもよい。また、複数の処理部を１つのプロセッサで構成してもよい。複数の処理部を１つのプロセッサで構成する例としては、第１に、クライアントやサーバなどのコンピュータに代表されるように、１つ以上のＣＰＵとソフトウェアの組合せで１つのプロセッサを構成し、このプロセッサが複数の処理部として機能する形態がある。第２に、システムオンチップ（System On Chip：ＳｏＣ）などに代表されるように、複数の処理部を含むシステム全体の機能を１つのＩＣ（Integrated Circuit）チップで実現するプロセッサを使用する形態がある。このように、各種の処理部は、ハードウェア的な構造として、上記各種のプロセッサを１つ以上用いて構成される。
【０２５１】
更に、これらの各種のプロセッサのハードウェア的な構造は、より具体的には、半導体素子などの回路素子を組み合わせた電気回路（circuitry）である。
【０２５２】
更にまた、本発明は、レンズ鏡胴又は撮像装置（コンピュータ）にインストールされることにより、本発明に係るレンズ鏡胴又は撮像装置として機能させるレンズ制御プログラム、及びこのレンズ制御プログラムが記録された記録媒体を含む。
【０２５３】
また、本発明は上述した実施形態に限定されず、本発明の精神を逸脱しない範囲で種々の変形が可能であることは言うまでもない。
【符号の説明】
【０２５４】
１  交換レンズ
２  外装体
３  フォーカスリング
４  ズームリング
５  絞りリング
１０  鏡胴本体
１２  固定筒
１２Ａ  第１レンズ群駆動用直進溝
１２Ｂ  第２レンズ群駆動用直進溝
１２Ｃ  第３レンズ群駆動用直進溝
１２Ｄ  第４レンズ群駆動用直進溝
１４  カム筒
１４Ａ  第１レンズ群駆動用カム溝
１４Ｂ  第２レンズ群駆動用カム溝
１４Ｃ  第３レンズ群駆動用カム溝
１４Ｄ  第４レンズ群駆動用カム溝
１６  マウント
１６Ａ  端子
２０  第１レンズ群保持枠
２２  第２レンズ群保持枠
２４  第３レンズ群保持枠
２４Ａ  第３レンズ群ベース保持枠
２４Ｂ  第３レンズ群可動保持枠
２６  第４レンズ群保持枠
２６Ａ  第４レンズ群ベース保持枠
２６Ｂ  第４レンズ群可動保持枠
２８  第５レンズ群保持枠
３０  第１レンズ枠
３０  絞りユニット
３２  第１レンズ群駆動用カムフォロア
３４  第２レンズ群駆動用カムフォロア
３６  第３レンズ群駆動用カムフォロア
３８  第４レンズ群駆動用カムフォロア
４８  第１主軸
５０  第１副軸
５２  第１主ガイド部
５２Ａ  摺動部
５４  第１副ガイド部
５４Ａ  溝部
５６  第３レンズ群前群駆動アクチュエータ
５６  ＶＣＭ
５６Ａ  駆動用マグネット
５６Ｂ  インナーヨーク
５６Ｃ  駆動用コイル
５６Ｄ  アウターヨーク
５８  第２主軸
６０  第２副軸
６０  永久磁石
６１  永久磁石
６２  第２主ガイド部
６２Ａ  摺動部
６４  第２副ガイド部
６４Ａ  溝部
６８  第４レンズ群駆動アクチュエータ
６８  ＶＣＭ
６８Ａ  駆動用コイル
６８Ｂ  駆動用マグネット
６８Ｃ  インナーヨーク
６８Ｄ  アウターヨーク
７０  コイル保持部
８０  可動部位置検出器
８２  位置検出用マグネット
８４  位置検出器
９０  第４レンズ群位置検出器
９２  原点位置検出器
９２Ａ  遮光板
９２Ｂ  フォトインタラプタ
９４  変位量検出器
９４Ａ  磁気スケール
９４Ｂ  ＭＲセンサ
１００  レンズ制御部
１００−１、１００−２、１００−３  制御部
１１０  第３レンズ群前群駆動部
１１２  第４レンズ群駆動部
１１４  絞り駆動部
１１６  温度検出器
１１８  フォーカス操作検出器
１２０  ズーム位置検出器
１２２  絞り設定検出器
１２３  可動部位置指令器
１２４  加算器
１２５  偏差
１３０  位置制御演算部
１３１  カメラ制御部
１３２  加算器
１４０−１、１４０−２、１４０−３、１００−４、１００−５  パラメータ選択部
１４２  記憶部
１５０  ドライバ
１６０−１、１６０−２、１６０−３  磁力算出部
１７０−１、１７０−２、１７０−３  推力定数算出部
１８０  相殺出力算出部
１８２  出力
１９０  第１のオフセット処理部
１９２  第２のオフセット処理部
５００  スマートフォン
５０１  主制御部
５０２  筐体
５１０  無線通信部
５２０  表示入力部
５２１  表示パネル
５２２  操作パネル
５３０  通話部
５３１  スピーカ
５３２  マイクロホン
５４０  操作部
５４１  カメラ部
５５０  記録部
５５１  内部記憶部
５５２  外部記憶部
５６０  外部入出力部
５６２  外部記憶部
５７０  受信部
５７０  ＧＰＳ受信部
５８０  モーションセンサ部
５９０  電源部
ＡＬ１、ＡＬ２、ＡＬ３、ＡＬ４  移動軌跡
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｇ３ａ  第３レンズ群前群
Ｇ３ａ  第１のレンズ
Ｇ３ｂ  第３レンズ群後群
Ｇ４  第４レンズ群
Ｇ５  第５レンズ群
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ１０、Ｓ１２、Ｓ１４、Ｓ１６、Ｓ１８、Ｓ２０  ステップ
【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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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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