JP2011107337A

JP2011107337A - 光学機器

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Publication number: JP2011107337A
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Inventors: Tomoaki Yamanaka; 智明山中
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Abstract

【課題】より簡単な構成で、光学機器の電源がＯＦＦとなっている間に操作手段が操作されたか否かに関わらず、操作手段の操作位置と光学部材の位置とを一対一に対応させることのできる光学機器を提供する。
【解決手段】操作手段１２１の操作位置及び光学部材１０１の位置を記憶する記憶手段１２５を有し、制御手段１２４は、光学機器への電力の供給が途絶えた後、再び電力の供給が開始された際に、記憶された操作位置と開始された際に第１検出手段１２２によって検出された操作位置とを比較し、両者が異なる場合には、第２検出手段１２９で検出される光学部材の位置が、目標位置になるように駆動手段１２７を制御し、両者が同じである場合には、第２検出手段で検出される光学部材の位置が、記憶された光学部材の位置になるように駆動手段を制御する。
【選択図】図１

Description

本発明は、操作手段の操作に基づいて光学部材の駆動を制御する光学機器に関する。

撮像装置、レンズ装置、双眼鏡等の光学機器において、操作手段を操作することによって操作手段の操作位置（操作量）に応じてレンズ等の光学部材が移動する構成が知られている。

特許文献１には、ズームリングを回転させることによって、連結機構を介して変倍レンズが機械的に連動する撮像装置が開示されている。

また、特許文献２には、ズームリングが回転すると、回転絶対位置エンコーダ及び微小角変位検出パルスエンコーダによって検出されたズームリングの回転位置に基づいてズームモータが駆動され、それによって変倍レンズが移動する撮像装置が開示されている。この変倍レンズは、ズームエンコーダによってその位置が検出されることにより、目標とする位置に移動するように制御される。

特開２００６−２５８５８６号公報特開２００４−２３３８９２号公報

ズームリング等の操作手段の操作によって光学部材を移動させる構成では、操作者の操作感を高めるために操作手段の操作位置と光学部材の位置とが一対一に対応することが求められている。

特許文献１に記載の構成では、ズームリングと変倍レンズとが機械的に連結されているため、撮像装置の電源がＯＮになっていてもＯＦＦになっていても、ズームリングの操作によって変倍レンズが移動し、上記一対一の関係は常に保たれる。しかしながら、機械的に操作手段と光学部材とを連結する構成では、構成が複雑になり大型にもなる。

また、特許文献２に記載の構成では、撮像装置の電源がＯＦＦとなっている間にズームリングが動かされると上記一対一の関係は成り立たなくなる。また、撮像装置の電源がＯＦＦとなっている間にズームリングを動かさない場合には、操作者は電力の供給が途絶える前（電源をＯＦＦする前）と同じズーム倍率で撮影することを意図していることが多い。しかしながら、撮像装置の電源がＯＦＦとなっている間にズームリングが動かされなくても、例えばズームリングの位置に基づいて変倍レンズの位置を制御すると電源がＯＦＦとなる前の変倍レンズの位置とはずれた位置にレンズが移動してしまうことがある。これは、ズームリングの回転を検出するエンコーダに検出誤差があり、ズームリングの位置が同じであっても電源がＯＦＦとなる前とは異なる回転位置にズームリングがあると認識されてしまうためである。そのため、操作手段を動かしていないにも関わらず、電源をＯＦＦする前と再びＯＮした後でズーム倍率が異なり、操作感を低下させる要因になっている。そして、このような課題は、ズームリングだけでなくフォーカスリング等、他の操作手段にも同様に生じ得る。

そこで本発明は、より簡単な構成で、かつ光学機器の電源がＯＦＦとなっている間に操作手段が操作されたか否かに関わらず、操作手段の操作位置と光学部材の位置とを一対一に対応させることのできる光学機器を提供することを目的とする。

上記課題を解決するために、本発明の光学機器は、
光学部材の位置を操作するための操作手段と、
前記操作手段の操作位置を検出する第１検出手段と、
前記光学部材の位置を検出する第２検出手段と、
第１検出手段で検出された操作位置に基づいて前記光学部材の目標位置を算出し、第２検出手段で検出される光学部材の位置が前記目標位置になるように前記光学部材を駆動する駆動手段を制御する制御手段と、を有し、
さらに、前記操作位置及び前記光学部材の位置を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記光学機器への電力の供給が途絶えた後、再び前記電力の供給が開始された際に、前記記憶された操作位置と前記開始された際に第１検出手段によって検出された操作位置とを比較し、
前記記憶された操作位置と前記検出された操作位置とが異なる場合には、第２検出手段で検出される光学部材の位置が、前記目標位置になるように前記駆動手段を制御し、
前記記憶された操作位置と前記検出された操作位置とが同じである場合には、第２検出手段で検出される光学部材の位置が、前記記憶された光学部材の位置になるように前記駆動手段を制御することを特徴とする。

本発明の光学機器は、より簡単な構成で、しかも光学機器の電源がＯＦＦとなっている間に操作手段が操作されたか否かに関わらず、操作手段の操作位置と光学部材の位置とを一対一に対応させることができる。そして、操作者にとってより操作感の高い光学機器を提供することができる。

第１の実施の形態に係る撮像装置のブロック図レンズ位置のずれの発生原理を説明する概念図第１の実施の形態における電源ＯＦＦ時の動作フローチャート第１の実施の形態における電源ＯＮ時の動作フローチャート第２の実施の形態に係る撮像装置のブロック図第２の実施の形態におけるカメラ装置の電源ＯＦＦ時の動作フローチャート第２の実施の形態におけるレンズ装置の電源ＯＦＦ時の動作フローチャート第２の実施の形態におけるカメラ装置の電源ＯＮ時の動作フローチャート第２の実施の形態におけるレンズ装置の電源ＯＮ時の動作フローチャート

以下、本発明の好ましい実施の形態を図面に基づいて詳細に説明する。

＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態に係る光学機器の一例である撮像装置をブロック図で示している。本実施の形態ではズームレンズユニットを操作手段により操作する構成を例として説明する。

１００は固定のフロントレンズユニット、１０１は光軸方向に移動して変倍を行うズームレンズユニット、１０３は光軸に対してピッチ方向（縦方向）及びヨー方向（横方向）に駆動して振れ補正を行うシフトレンズユニット、１０４は光軸方向に移動して焦点調節を行うフォーカスレンズユニットである。また、１０２は光量調整を行う絞りユニットである。

不図示の被写体からの光束は、レンズユニット１００，１０１，１０３，１０４及び絞り１０２を通過して、ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子（光電変換素子）１０５の受光面上で結像する。撮像素子１０５では、光電変換された電荷が蓄積され、所定のタイミングで映像信号処理回路１０６により、該電荷が読み出される。映像信号処理回路は撮像素子からのアナログ信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換の機能も有している。映像信号処理回路では撮像素子１０５からの出力信号に対して所定の増幅やガンマ補正などの各種処理を施して映像信号を生成する。映像信号は液晶ディスプレイパネル等の表示装置１０８や、テープや磁気ディスク、フラッシュメモリ等の記録装置１０７に出力される。

ズーム操作リング１２１はリング型の操作手段であり、テレ方向及びワイド方向に変倍操作を行う。ズーム操作リングは機械的な操作端を有しているとする。ズーム操作リング１２１の回転位置（操作位置）情報はポテンショメータ１２２により検出される。ポテンショメータ１２２で検出される回転位置情報は絶対位置である。１２３はポテンショメータ１２２によって検出した操作リングの回転位置をアナログ信号からデジタル信号に変換するためのＡＤ変換器である。

１２４は各種操作手段からの回転位置の検出やレンズユニットの駆動制御を行うための制御ＣＰＵである。ズーム操作リングの回転位置情報は、ＡＤ変換器１２３によりデジタル化され、制御ＣＰＵ内の回転位置演算部１３１で回転位置として算出される。つまり、本発明における第１検出手段は、本実施の形態におけるポテンショメータ１２３及び回転位置演算部１３１に相当する。また、回転位置演算部１３１ではＡＤ変換された回転位置情報に対して、デジタル演算処理が行いやすいよう、ノイズ除去や正規化も施される。通常の動作状態では、回転位置演算部１３１での演算結果を元に目標レンズ位置演算部１３２によりズームレンズユニット１０１を駆動する目標となる目標位置が算出される。

なお、ポテンショメータの出力をＡＤ変換して得られたズーム操作リングの回転位置（絶対位置）は比較的低分解能である。そのため、回転位置をそのまま目標レンズ位置としてしまうと滑らかなズーム操作を行うことができない。そこで、目標レンズ位置算出部１３２では例えば、所定時間間隔の回転位置の変化量（回転速度）を用いることで回転位置の補間を行い、これを用いて目標レンズ位置を決定する機能を有している。これによりズームレンズユニットはズーム操作リングの分解能よりも細かな分解能で位置制御ができるため、滑らかな操作感を得ることが可能である。

ズームレンズユニット１０１の位置情報は相対位置を検出するための検出部であるＭＲ（磁気抵抗素子）エンコーダ１２９により検出される。ＭＲエンコーダ１２９の出力はアナログ信号であるため、これをＡＤ変換器１３０によりデジタル信号に変換する。制御ＣＰＵ１２４内のレンズ位置演算部１３３はデジタル化された位置信号に対して、ノイズ除去や正規化を行い、レンズ位置として算出する。レンズ位置の検出に用いるＭＲエンコーダ等の位置センサは一般に周期的な信号を出力する相対位置センサである。相対位置のままでは、レンズの絶対位置が不明であり駆動制御ができない。１２０はフォトインタラプタやメカスイッチなどの原点センサであり、レンズ位置の検出基準となる基準位置を検出する検出部である。レンズ位置演算部１３３はこの原点センサ１２０によって検出された基準位置に基づき、ＭＲエンコーダ１２９より得られた相対位置をレンズの絶対位置に変換する。

原点センサについてより詳細に説明する。原点センサ１２０は不図示の固定部材に取付けられている。ズームレンズユニット１０１がアクチュエータ１２７により光軸方向に駆動されることにより、原点センサ１２０の検出域を通過すると、原点センサ１２０の出力変化（例えば、ＨｉｇｈからＬｏｗ又はＬｏｗからＨｉｇｈへの変化）が生じる。そして、原点センサ１２０の出力が変化した時点でＭＲエンコーダ１２９によって得られるレンズ位置を検出する。このレンズ位置が基準位置を示す情報となる。この基準位置と実際のレンズ位置との相対的な位置関係をＭＲエンコーダ１２９によって求めることによりズームレンズユニット１０１の絶対位置を求めることが可能となる。つまり、本発明における第２検出手段は、本実施の形態におけるＭＲエンコーダ１２９、原点センサ１２０及びレンズ位置演算部１３３に相当する。また、原点センサを用いずにズームレンズユニットの駆動端に突き当て、この端位置を基準位置として絶対位置を求める方法もある。なお、本実施の形態では、ＭＲエンコーダ１２９の検出分解能は、ポテンショメータ１２２の検出分解能よりも高い。そのため、第２検出手段の検出分解能は、第１検出手段の検出分解能よりも高い。

レンズ制御部１３４は目標レンズ位置演算部１３２で算出された目標位置とレンズ位置演算部１３３から得られる現在のレンズ位置を比較し、レンズ位置が目標位置に到達するように駆動回路１２８に駆動制御信号を出力する。駆動回路１２８では得られた駆動制御信号を、アクチュエータ１２７を動かすための駆動信号に変換する。駆動手段であるアクチュエータ１２７は駆動信号により駆動され、ズームレンズユニット１０１を所定の目標位置に駆動する。このような一連の動作を繰り返すことで、電源がＯＮとなっている間はズーム操作リング１２１の操作に追従して、ズームレンズユニット１０３が一対一に駆動することが可能である。

また、１２５はＥＥＰＲＯＭであり、回転位置演算部１３１で検出した回転位置と、レンズ位置演算部１３３で検出したレンズ位置を記憶するための記憶手段である。ＥＥＰＲＯＭ１２５は不揮発性の記憶手段であり、電源をＯＦＦとしても記憶を保持することができる。撮像装置の電源のＯＮ、ＯＦＦは切替手段である電源スイッチ１２６によって切り替えられる。

１３５は比較部であり、撮像装置への電力の供給が一旦途絶えた後、再び電力の供給が開始された際に回転位置演算部１３１で算出された回転位置とＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶された回転位置とを比較する。ここで電力の供給が途絶えるとは、操作者が電源スイッチ１２６をＯＦＦとした場合だけでなく、撮像装置に電力を供給するバッテリ、ＡＤアダプタが外された場合や、バッテリ切れの場合、を含むものとする。また、後述するようにレンズ装置とカメラ装置とが別体で構成される場合には、レンズ装置をカメラ装置から取り外した場合も含むものとする。一方、電力の供給が開始されるとは、操作者が電源スイッチ１２６をＯＮとした場合だけでなく、撮像装置に電力を供給するバッテリ、ＡＤアダプタが取り付けられた場合を含むものとする。また、後述するようにレンズ装置とカメラ装置とが別体で構成される場合には、レンズ装置をカメラ装置に取り付けた場合も含むものとする。

なお、本発明における制御手段は、少なくとも目標レンズ位置演算部１３２、レンズ制御部１３４、比較部１３５を含む手段である。そして、本実施の形態では、制御ＣＰＵ１２４は、これら制御手段に相当する部分の他に第１検出手段及び第２検出手段の一部に相当する回転位置演算部１３１、レンズ位置演算部１３３を含んで一体化されている。

次に、本実施の形態の撮像装置で行われる制御について説明する。本実施の形態の撮像装置では、撮像装置への電力の供給が一旦途絶えた後再び開始された際に、レンズ制御部１３４が比較部１３５での検出結果に応じてアクチュエータ１２７を制御するようになっている。

具体的には、比較部１３５での比較の結果、２つの回転位置が異なる場合には、レンズ制御部１３４は、電力供給開始後にレンズ位置演算部１３３で算出されるレンズ位置が、電力供給開始後に回転位置演算部１３１で算出された回転位置に基づく目標位置となるようにアクチュエータ１２７を制御する。そのため、電源の供給が途絶えている間にズーム操作リング１２１が動かされてしまっても、電源の供給がされている間、つまり撮影可能な間はズーム操作リング１２１の回転位置とズームレンズユニット１０３の位置とは一対一に対応するようになる。

一方、２つの回転位置が同じ場合には、レンズ制御部１３４は、電力供給開始後にレンズ位置演算部１３３で算出されるレンズ位置が、ＥＥＰＲＯＭ１２５に記憶されたレンズ位置になるようにアクチュエータ１２７を制御する。これは、電力供給開始後に回転位置演算部１３１で算出された回転位置に基づいてズームレンズユニットの位置を制御すると電力供給が途絶える前とは異なる位置にズームレンズユニットが移動してしまうことがあるからである。

図２は本発明が課題とする電力供給再開時でのレンズ位置の誤差発生の原理を示している。図中点線は操作リングのポテンショメータから得られるレンズ位置と実レンズ位置を示し、実線は原点基準としたＭＲエンコーダから得られるレンズ位置と実レンズ位置の関係を示している。このように、ポテンショメータ１２２に検出誤差がある場合、実際のズーム操作リング１２１の回転位置が同じであっても電源がＯＦＦとなる前とは異なる回転位置にズーム操作リング１２１があると認識されてしまうことが分かる。そして、ＭＲエンコーダの検出分解能がポテンショメータの検出分解能よりも高いため、レンズ位置を誤差分移動させようとしてズームレンズユニットが移動してしまう。

そこで、本実施の形態のように記憶されたレンズ位置になるようにアクチュエータ１２７を制御すれば、一旦原点検出を行うために電力供給再開後に現在のレンズ位置から離れたとしても再び電力供給が途絶える前と同じレンズ位置に戻る。そして、ズーム操作リング１２１の回転位置とズームレンズユニット１０３の位置とは一対一に対応するようになる。

なお、本発明において回転位置が同じとは、実際の回転位置に差があってもその差が検出部の検出分解能以下であって検出結果としては同じになる場合だけでなく、検出結果が異なっていてもその差が操作者が操作を意図していない程度の所定量以下である場合も含む。これは、撮影者が意図していない程度の微量の回転位置の差しかない場合に回転位置が異なるとしてしまうと、レンズ位置が電力供給が途絶える前とは異なる位置に移動してしまうことがあるからである。後者の場合、正確には一対一の関係が崩れるが、操作者にとって電力供給が途絶える前と同じレンズ位置を意図している場合には、より操作感を高められる。

次に図３に示すフローチャートを用いて、本実施の形態における電力供給遮断時の動作を、電源ＯＦＦ時を例にして説明する。
（ステップ２０１）使用者が電源スイッチを操作したかの検出を行う。電源ＯＦＦの操作があればステップ２０２に進み、操作がなければ検出を繰り返す。
（ステップ２０２）電源ＯＦＦ時点での操作リングの回転位置を記憶するために、回転位置Ｐ１の検出を行う。
（ステップ２０３）ステップ２０２で検出した回転位置Ｐ１をＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段に記憶する。
（ステップ２０４）電源ＯＦＦ時点でのレンズ位置を記憶するために、現在のレンズ位置Ｌ１を検出する。ここでのレンズ位置Ｌ１は原点センサを基準位置とし、ＭＲエンコーダ等の位置センサから得られた相対値を絶対値化された位置情報である。
（ステップ２０５）ステップ２０４で検出したレンズ位置Ｌ１をＥＥＰＲＯＭ等の記憶手段に記憶する。
（ステップ２０６）制御ＣＰＵや駆動回路などへの通電をＯＦＦし、撮像装置の電源を切る。

次に図４に示すフローチャートを用いて、本実施の形態における電力供給再開時の動作を、電源ＯＮ時を例にして説明する。
（ステップ３０１）レンズ位置の原点検出（基準位置の検出）を行う。レンズユニットに設けられたフォトインタラプタなどの原点センサ出力を監視し、電気的なＨｉｇｈ／Ｌｏｗの切り換わり点を基準位置として、以降のレンズ位置検出を絶対値化する。
（ステップ３０２）電源ＯＮ時点での操作リングの回転位置Ｐ２の検出を行う。
（ステップ３０３）電源ＯＦＦ時にＥＥＰＲＯＭに記憶した回転位置Ｐ１を読み込む。
（ステップ３０４）ステップ３０２で検出した電源ＯＮ時点での回転位置Ｐ２と電源ＯＦＦ時に記憶した回転位置Ｐ１が同じであるか否かを比較する。同じであればステップ３０５に進み、同じでなければステップ３０６に進む。本フローでは説明を簡略化するためにＰ１≠Ｐ２であるかを判定しているが、回転位置検出時のノイズや経時変化を考慮し、Ｐ１とＰ２の差の絶対値が所定の誤差範囲内であるかを判定してもよい。
（ステップ３０５）回転位置Ｐ１と回転位置Ｐ２が同じ値であるならば、操作リングは電源ＯＦＦからＯＮの間に動かされていないと考えることができる。つまり、レンズは電源ＯＦＦ時点での位置の復帰させることが最適である。そこで、電源ＯＦＦ時に記憶したレンズ位置をＥＥＰＲＯＭから読み出す。
（ステップ３０６）回転位置Ｐ１と回転位置Ｐ２が異なる値であるならば、操作リングは電源ＯＦＦからＯＮの間に動かされたと考えることができる。このとき、レンズを電源ＯＦＦ時に記憶したレンズ位置に復帰させてしまうと、操作リングとレンズ位置の一対一の関係でなくなってしまう。そこで、回転位置が異なる値である場合には、現在の操作リングの回転位置から目標レンズ位置を算出する。
（ステップ３０７）ステップ３０５で読み込んだ記憶したレンズ位置あるいはステップ３０６で回転位置から算出した目標レンズ位置にレンズを駆動する。

以上に説明したように、電源再投入時には最適な初期位置にレンズを復帰させることができるとともに、ズーム操作リングの回転位置とズームレンズユニットの位置とを一対一の関係に保つことが可能である。

＜第２の実施の形態＞
図５は、第２の実施の形態に係る光学機器の一例であるレンズ装置とカメラ装置とが別体で構成された撮像システムをブロック図で表している。なお、図１にて説明した機能・ブロックについては説明を省略する。

図５中の一点破線の左がレンズ装置（交換レンズ）、右がカメラ装置（カメラ本体）である。レンズ装置内の１３７は電源回路であり、カメラ装置のバッテリ２０５から接続端子１３６ｃ及び２０１ｃを介して電力が供給される。レンズ電源回路１３５では制御ＣＰＵ用やアクチュエータ駆動用、センサ用の電源電圧を生成し、各種ユニットに電力を供給している。２０２は電源スイッチ２０４の検出やＥＥＰＲＯＭ２０３へのアクセス、レンズ側の制御ＣＰＵ１２４との通信などを行うためのカメラ制御ＣＰＵである。バッテリ２０５からレンズ電源回路１３５への電力の供給を行うか否かは電力供給スイッチ２０６によって切り替えられる。カメラ制御ＣＰＵ２０２では、撮影状態でない場合などレンズ電源回路への電力の供給が必要ないと判断されたときには、電力供給スイッチ２０６を切ることで不要な電力消費を抑えている。また、カメラ制御ＣＰＵ２０２と制御ＣＰＵ１２４は接点２０１ａ、１３６ａ及び２０１ｂ、１３６ｂを介して通信を行う。図５のブロック図では、ＥＥＰＲＯＭ２０３をカメラ装置に搭載している。ＥＥＰＲＯＭは不揮発性の記憶手段なので、電力の供給が途絶えても通常は記憶されたデータが消えることはないが、電力の供給が途絶えるタイミングによってはデータが消失してしまう可能性がある。レンズ装置にＥＥＰＲＯＭを搭載した場合、不用意なレンズ装置の取り外しにより、このようなデータ消失のリスクがあるが、カメラ装置側に搭載することによってこのようなリスクを回避することができる。もちろん、このようなリスクがない場合には、レンズ装置側にＥＥＰＲＯＭを搭載してもよい。

次に図６に示すフローチャートを用いて、本実施の形態における電力供給遮断時のカメラ装置の動作を、電源ＯＦＦ時を例にして説明する。
（ステップ４０１）使用者が電源スイッチを操作したかの検出を行う。電源ＯＦＦの操作があればステップ４０２に進み、操作がなければ検出を繰り返す。
（ステップ４０２）レンズ装置の制御ＣＰＵに対して、電源ＯＦＦの操作がなされたことを知らせるため、電源ＯＦＦ情報を送信する。レンズ装置自身には電源スイッチが装備されていないため、レンズ装置はこの電源ＯＦＦ情報によりカメラ装置が電源ＯＦＦのための処理を開始したかを判断する。
（ステップ４０３）レンズ装置からズーム操作リングの回転位置Ｐ１を受信する。受信したか否かを判定し、受信した場合には次のステップに進み、受信できていない場合には受信判定を繰り返す。
（ステップ４０４）レンズ装置から送られてきたズーム操作リングの回転位置Ｐ１をＥＥＰＲＯＭに記憶する。
（ステップ４０５）次にレンズ装置のレンズ位置Ｌ１を受信する。受信したか否かを判定し、受信した場合には次のステップに進み、受信できていない場合には受信判定を繰り返す。
（ステップ４０６）回転位置と同様に受信したレンズ位置Ｌ１をＥＥＰＲＯＭに記憶する。
（ステップ４０７）レンズ装置との通信を行い、レンズ装置への電力供給を遮断しても良いかの判定を行う。電力供給を遮断してもよい場合にはステップ４０８に進み、レンズ装置が電力の遮断を拒否している場合には、レンズ装置の電源ＯＦＦ動作が完了するまで待つ。
（ステップ４０８）レンズ装置への電力供給を遮断する。

次に図７に示すフローチャートを用いて、本実施の形態における電力供給遮断時のレンズ装置の動作を、電源ＯＦＦ時を例にして説明する。
（ステップ５０１）レンズ装置がカメラ装置からの電源ＯＦＦ情報を受信したかを判定する。受信した場合には、電力供給が切られるまでの間に各種処理を実行するため、ステップ５０２に進む。
（ステップ５０２）ズーム操作リングの回転位置Ｐ１を検出する。
（ステップ５０３）ステップ５０２で検出したズーム操作リングの回転位置Ｐ１を、通信手段を用いてカメラ装置に送信する。
（ステップ５０４）レンズ位置Ｌ１を検出する。
（ステップ５０５）ステップ５０４で検出したレンズ位置Ｌ１を、通信手段を用いてカメラ装置に送信する。
（ステップ５０６）カメラ装置が電源ＯＦＦ動作を開始することを許可するため、電源ＯＦＦ動作ＯＫの情報をカメラ装置に送信する。カメラではこの情報を受信することにより、ステップ４０７と同様に、レンズ装置への給電を遮断しても良いかの判断を行う。

以上、説明したように、カメラ装置とレンズ装置は、電源スイッチの情報やズーム操作リングの回転位置情報、レンズの位置情報を送受信することにより、第１の実施の形態における図３の動作フローと同様に電源ＯＦＦ時の処理を行う。

次に図８に示すフローチャートを用いて、本実施の形態における電力供給再開時のカメラ装置の動作を、電源ＯＮ時を例にして説明する。
（ステップ６０１）レンズ装置への電力供給を開始する。
（ステップ６０２）レンズ装置は電力供給が開始されるとレンズを駆動し、レンズ位置の原点検出動作を開始する。カメラ装置はレンズ装置が送信する原点検出完了情報の受信判定を行う。受信された場合には、レンズ装置はレンズ位置の基準位置が確定したと判断し、ステップ６０３に進む。
（ステップ６０３）カメラ装置はレンズ装置に対して、前回の電源ＯＦＦ時点で記憶したズーム操作リングの回転位置Ｐ１を、通信手段を用いてレンズ装置に送信する。
（ステップ６０４）カメラ装置はレンズ装置に対して、前回の電源ＯＦＦ時点で記憶したレンズ位置Ｌ１を、通信手段を用いてレンズ装置に送信する。

次に図９に示すフローチャートを用いて、本実施の形態における電力供給再開時のレンズ装置の動作を、電源ＯＮ時を例にして説明する。
（ステップ７０１）カメラ装置からの電力供給が開始された後、レンズ位置の原点検出動作を行う。
（ステップ７０２）ステップ７０１の原点検出動作が完了したことを示す情報をカメラ装置に送信する。
（ステップ７０３）カメラ装置から送られてくる、前回の電源ＯＦＦ時点で記憶したズーム操作リングの回転位置Ｐ１の受信動作を行う。
（ステップ７０４）カメラ装置から送られてくる、前回の電源ＯＦＦ時点で記憶したレンズ位置Ｌ１の受信動作を行う。
（ステップ７０５）電源ＯＮ時点でのズーム操作リングの回転位置Ｐ２の検出を行う。
（ステップ７０６）ステップ７０５で検出した電源ＯＮ時点での回転位置Ｐ２とステップ７０３で受信した回転位置Ｐ１が同じであるか否かを比較する。同じであればステップ７０７に進み、同じでなければステップ７０８に進む。本フローでは説明を簡略化するためにＰ１≠Ｐ２であるかを判定しているが、回転位置検出時のノイズや経時変化を考慮し、Ｐ１とＰ２の差の絶対値が所定の誤差範囲内であるかを判定してもよい。
（ステップ７０７）回転位置Ｐ１と回転位置Ｐ２が同じ値であるならば、ズーム操作リングは電源ＯＦＦからＯＮの間に動かされていないと考えることができる。つまり、レンズは電源ＯＦＦ時点での位置の復帰させることが最適である。そこで、受信した記憶レンズ位置Ｌ１をレンズ駆動での目標位置として設定する。
（ステップ７０８）回転位置Ｐ１と回転位置Ｐ２が異なる値であるならば、ズーム操作リングは電源ＯＦＦからＯＮの間に動かされたと考えることができる。このときレンズを、電源ＯＦＦ時に記憶したレンズ位置に復帰させてしまうと、ズーム操作リングとレンズ位置の一対一の関係でなくなってしまう。そこで、回転位置が異なる値である場合には、現在のズーム操作リングの回転位置Ｐ２からレンズ位置を算出する。
（ステップ７０９）ステップ７０７で設定した記憶レンズ位置Ｌ１もしくはステップ７０８で算出した位置までレンズを駆動し、処理を終了する。

以上に説明したように、撮像システムにおいても、電源再投入時には最適な初期位置にレンズを復帰させることができるとともに、ズーム操作リングの回転位置とズームレンズユニットの位置とを一対一の関係に保つことが可能である。

以上、本発明の光学機器について実施の形態を例として説明したが、本発明は上述の実施の形態に限られず、他の構成でも実現可能である。

上述の実施の形態では、電源をＯＦＦにする切り替えに応じて操作手段の操作位置及び光学部材の位置を記憶手段に記憶する場合を説明したが、記憶手段に記憶するトリガは他の動作であってもよい。光学機器へ電力を供給するバッテリやＡＤアダプタが不用意にはずされる場合、バッテリ切れの場合、故障する場合などでは、記憶動作が行えないまま電源ＯＦＦされてしまうことがある。このような場合には、電力の供給が行われている間に所定の時間間隔で操作位置及び光学部材の位置を記憶するようにすることでこの課題を解決することができる。所定の時間間隔とは、一定の時間毎であってもよいし、所定の動作が行われる毎であってもよい。具体的にはＮＴＳＣやＰＡＬの垂直同期周波数や、撮影のシャッタースピードなどと同期させ、周期的に記憶動作を繰り返すことが可能である。複数回の記憶手段への記憶が行われる場合には、常に最新の記憶データに更新していき記憶するデータは１つであってもよいし、毎回記憶するデータを全ての記憶してもよい。いずれにおいても電力の供給が再開された後に用いられるのは最新のデータ、つまり電力の供給が途絶えたタイミングに最も近いデータであることが好ましい。

上述の実施の形態では、ズームレンズユニットの位置を操作するためのズーム操作リングを例に説明したが、操作の対象となる構成はズームレンズユニットに限られず、フォーカスレンズ、絞り、光学フィルタ等、他の光学部材であってもよい。また、操作手段の形状はリング型の形状でなくてもよく、操作手段の操作位置（操作量）に応じて光学部材が移動する構成であればよい。

上述の実施の形態では、光学機器の例としてレンズユニット及び撮像素子のいずれも有する撮像装置（第１の実施の形態）及びカメラ装置とレンズ装置とが別体となった撮像システムを説明したが、他の装置であってもよい。例えば、レンズ装置内に全ての構成要素が設けられている場合には、レンズ装置のみを光学機器とすることもできる。また、撮像装置以外にも、双眼鏡、望遠鏡、及び顕微鏡であってもよい。

上述の実施の形態では、光学部材を駆動する駆動手段（アクチュエータ１２７）はレンズ装置側に設けられているが、カメラ装置（カメラ本体）側に設けられ、動力伝達機構を介してレンズ装置内の光学部材を駆動する構成であってもよい。

上述の実施の形態では、切替手段（電源スイッチ１２６、又は電力供給スイッチ２０６）は操作者によって切り替えられる撮影者によって切り替えられる手段であったが、所定の条件によって自動的に切り替えられる手段であってもよい。所定の条件とは、例えばバッテリ切れ、バッテリ取り外し、外部からの衝撃等である。

上述の実施の形態では、第２検出手段の検出分解能の方が第１検出手段の検出分解能よりも高いが、両者が同じ検出分解能、あるいは逆の関係であってもよい。また、第１の検出手段は、ポテンショメータではなく、周期信号に基づいて位置検出するエンコーダであってもよい。エンコーダである場合には原点センサとインクリメンタル型エンコーダの組み合わせにより検出してもよいし、アブソリュート型のエンコーダによって検出してもよい。また、第２の検出手段もについても、原点センサとインクリメンタル型エンコーダの組み合わせではなく、アブソリュート型のエンコーダによって検出する構成でもよい。

１０１ズームレンズユニット
１２０原点センサ
１２１ズーム操作リング
１２２ポテンショメータ
１２４制御ＣＰＵ
１２５ＥＥＰＲＯＭ
１２６電源スイッチ
１２７アクチュエータ
１２８駆動回路
１２９ＭＲエンコーダ
１３１回転位置演算部
１３２目標レンズ位置演算部
１３３レンズ位置演算部
１３４レンズ制御部
１３５比較部

Claims

光学部材の位置を操作するための操作手段と、
前記操作手段の操作位置を検出する第１検出手段と、
前記光学部材の位置を検出する第２検出手段と、
第１検出手段で検出された操作位置に基づいて前記光学部材の目標位置を算出し、第２検出手段で検出される光学部材の位置が前記目標位置になるように前記光学部材を駆動する駆動手段を制御する制御手段と、を有する光学機器において、
前記操作位置及び前記光学部材の位置を記憶する記憶手段を有し、
前記制御手段は、前記光学機器への電力の供給が途絶えた後、再び前記電力の供給が開始された際に、前記記憶された操作位置と前記開始された際に第１検出手段によって検出された操作位置とを比較し、
前記記憶された操作位置と前記検出された操作位置とが異なる場合には、第２検出手段で検出される光学部材の位置が、前記目標位置になるように前記駆動手段を制御し、
前記記憶された操作位置と前記検出された操作位置とが同じである場合には、第２検出手段で検出される光学部材の位置が、前記記憶された光学部材の位置になるように前記駆動手段を制御することを特徴とする光学機器。
前記第２検出手段は、前記光学部材の位置の検出基準となる基準位置を検出する検出部と、前記基準位置からの相対位置を検出する検出部と、を有し、
前記制御手段は、前記再び電力の供給が開始された際に、前記基準位置が検出される方向に前記駆動手段を駆動するように制御することを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
前記光学機器への電力の供給を行うか否かを切り替える切替手段を有し、
前記記憶手段は、前記切替手段によって前記電力の供給を行わないように切り替えられたことに応じて前記操作位置及び前記光学部材の位置を記憶することを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光学機器。
前記記憶手段は、所定の時間間隔で前記操作位置及び前記光学部材の位置を記憶し、最新の前記操作位置及び前記光学部材の位置を前記記憶された操作位置及び前記記憶された光学部材の位置とすることを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか１項に記載の光学機器。
前記第２検出手段の検出分解能は、前記第１検出手段の検出分解能よりも高いことを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか１項に記載の光学機器。