JP5219670B2 - 光学機器及びレンズ位置検出方法 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ、ビデオカメラ、交換レンズ等のレンズ制御を行う光学機器に関する。

上記のような光学機器では、複数のレンズユニットを光軸方向に移動させて変倍やフォーカシングを行う。そして、各レンズユニットの移動（位置）を精度良く制御するためには、各レンズユニットの位置を検出する必要がある。

レンズユニットの位置を検出する方法として、いわゆる相対位置検出システムが使用される場合が多い（例えば、特許文献１参照）。相対位置検出システムでは、レンズユニットの移動に伴って変化するパルス信号や周波信号を出力する相対位置センサとしてのエンコーダが用いられる。レンズユニットをまず基準位置に移動させた後、該基準位置からのエンコーダ出力の変化を読み取る（カウントする）ことで、基準位置に対するレンズユニットの位置を検出することができる。

また、相対位置検出システムとしては、レンズユニットを基準位置に移動させた後、該レンズユニットを駆動するアクチュエータに印加されるパルス信号のパルス数をカウントすることで、基準位置に対するレンズユニットの位置を検出するものもある。

これらの相対位置検出システムにおいて、レンズユニットが基準位置に移動したことを検出するために、基準位置にはフォトインタラプタ等のフォトセンサ（基準位置センサ）が設けられる。レンズユニットに設けられた遮光部材が該フォトセンサの受光部に入射していた光を遮り、該フォトセンサの出力が変化することで、レンズユニットが基準位置に移動したことを検出することができる。
特開平４−１８４３０９号公報

しかしなから、このような相対位置検出システムを用いて変倍レンズユニットとフォーカスレンズユニットの位置を検出する場合、それぞれのレンズユニットに対して基準位置センサが必要となる。このことは、１つの光学機器において使用されるセンサ数の増加を招き、これらセンサ部品に対する配線の取り回しが複雑になったり、光学機器の小型化が妨げられたりするという問題が生じる。また、基準位置センサとしてフォトセンサを用いる場合には、個々のレンズユニットに遮光部材を設ける必要があり、これによっても光学機器の小型化が妨げられる。

本発明は、少ない数のセンサによって、複数のレンズユニットの位置を検出することができるようにした光学機器及びレンズ位置検出方法を提供する。

本発明の一側面としての光学機器は、それぞれ光軸方向に移動可能な第１のレンズユニット及び第２のレンズユニットと、基準位置に対する第１のレンズユニットの位置を検出する第１の位置検出手段と、第１のレンズユニットと第２のレンズユニットとが互いに当接したときの第１のレンズユニットに対する第２のレンズユニットの位置を記憶する記憶手段と、第１のレンズユニットと第２のレンズユニットとが互いに当接した際に、第１の位置検出手段により検出された第１のレンズユニットの位置と記憶手段に記憶された第１のレンズユニットに対する第２のレンズユニットの位置とから、基準位置に対する第２のレンズユニットの位置を検出する第２の位置検出手段とを有することを特徴とする。

また、本発明の他の一側面としてのレンズ位置検出方法は、それぞれ光軸方向に移動可能な第１のレンズユニット及び第２のレンズユニットを有する光学機器に適用される。該レンズ位置検出方法は、第１のレンズユニットと第２のレンズユニットとが互いに当接したときの第１のレンズユニットに対する第２のレンズユニットの位置を記憶手段に記憶させるステップと、基準位置に対する第１のレンズユニットの位置を検出する第１位置検出ステップと、第１のレンズユニットと第２のレンズユニットとが互いに当接した際に、第１位置検出ステップにより検出された第１のレンズユニットの位置と記憶手段に記憶された第１のレンズユニットに対する第２のレンズユニットの位置とから、基準位置に対する位置とから第２のレンズユニットの位置を検出する第２位置検出ステップとを有することを特徴とする。

本発明によれば、第１及び第２のレンズユニットのそれぞれに対して基準位置センサを設ける従来の光学機器に比べて、少ない数のセンサによって、第１及び第２のレンズユニットの位置を検出することができる。したがって、光学機器における配線の取り回しを簡単にしたり、光学機器の小型化を実現したりすることができる。

以下、本発明の好ましい実施例について図面を参照しながら説明する。

図１には、それぞれ本発明の実施例である光学機器（撮像装置）としてのデジタルカメラ又はビデオカメラの構成を示す。

カメラ１００において、１０は第２のレンズユニットとしての変倍レンズ（以下、ズームレンズという）であり、変倍を行うために光軸方向に移動可能である。１２は第１のレンズユニットとしてのフォーカスレンズであり、焦点調節を行うために光軸方向に移動可能である。ズームレンズ１０とフォーカスレンズ１２と不図示のレンズユニットにより、撮像光学系が構成される。

１３は絞り機能を備えたシャッタユニットである。１４は光学像（被写体像）を光電変換して電気信号を出力するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。１２０は撮像素子１４からのアナログ信号出力を増幅するゲインアンプであり、１６はゲインアンプ１２０で増幅されたアナログ信号出力をデジタル信号に変換するＡ／Ｄ変換器である。

１８はタイミング発生部であり、撮像素子１４、 Ａ／Ｄ変換器１６及びＤ／Ａ変換器２６にクロック信号を供給する。該タイミング発生部１８は、メモリ制御部２２及び後述するシステム制御部５０により制御される。

２０は画像処理部（画像生成手段）であり、Ａ／Ｄ変換器１６又はメモリ制御部２２からのデジタル撮像信号に対して、画素補間処理、色変換処理、ＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理等の各種画像処理を行う。これにより、撮像素子１４の出力を用いた画像データ（画像）が生成される。

また、画像処理部２０は、生成した画像データを用いて所定の演算処理を行う。制御手段としてのシステム制御部５０は、その演算結果に基づいて、露出制御部４０及びフォーカス制御部を制御する。これにより、ＴＴＬ（スルー・ザ・レンズ）方式のＡＥ（自動露出）処理及びＡＦ（オートフォーカス）処理が行われる。また、画像処理部２０は、生成した画像データを用いて所定の演算処理を行い、その演算結果に基づいて、ＴＴＬ方式のＡＷＢ（オートホワイトバランス）処理を行う。

メモリ制御部２２は、Ａ／Ｄ変換器１６、タイミング発生部１８、画像処理部２０、画像表示メモリ２４、Ｄ／Ａ変換器２６、メモリ３０及び圧縮・伸長部３２を制御する。

画像処理部２０からの画像データ又はＡ／Ｄ変換器１６からのデジタル撮像信号は、メモリ制御部２２を介して画像表示メモリ２４又はメモリ３０に書き込まれる。

２８はＬＣＤ等により構成される画像表示部（表示手段）である。画像表示メモリ２４に書き込まれた表示用画像データ（以下、ＥＶＦ画像という）は、Ｄ／Ａ変換器２６を介して画像表示部２８に送られる。ＥＶＦ画像が画像表示部２８で表示されることにより、電子ファインダ（ＥＶＦ）機能が実現される。

メモリ３０は、生成された静止画像や動画像を格納する。また、メモリ３０は、システム制御部５０の作業領域としても使用される。

３２は適応離散コサイン変換（ＡＤＣＴ）等により画像データを圧縮伸長する圧縮・伸長部であり、メモリ３０に格納された画像を読み込んで圧縮処理或いは伸長処理を行い、処理を終えたデータを再びメモリ３０に書き込む。

４０はシャッタユニット１３を制御する露出制御部である。

４２はフォーカス制御部であり、システム制御部５０とともにフォーカスレンズ１２のオートフォーカス制御（ＡＦ処理）を行う。ＡＦ処理により、合焦目標となる被写体に対する撮像光学系の合焦状態が得られる。

また、フォーカス制御部４２には、フォーカスレンズ１２を光軸方向に駆動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とその駆動回路も含まれる。フォーカスアクチュエータとしては、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。

４４はズームレンズ１０の移動、すなわちズーム動作を制御するズーム制御部である。ズーム制御部４４には、ズームレンズ１０を光軸方向に駆動するズームアクチュエータとしてのＤＣモータとその駆動回路も含まれる。ズームアクチュエータとしては、振動型モータを使用してもよい。４６はレンズバリア１０２の動作を制御するバリア制御部である。

露出制御部４０及びフォーカス制御部４２はＴＴＬ方式を用いて制御されている。すなわち、システム制御部５０は、画像処理部２０において生成された画像データを用いた演算結果に基づいて、露光制御部４０及びフォーカス制御部４２を制御する。また、システム制御部５０は、露光制御部４０及びフォーカス制御部４２のほか、カメラ１００全体の動作を制御する。

さらに、システム制御部５０は、画像表示部２８でのＥＶＦ画像の表示や、カメラ１００及び被写体に関する各種情報表示を制御する。

５２はシステム制御部５０の動作用の定数、変数、コンピュータプログラム等のデータを記憶するメモリである。

５４は情報表示部であり、文字、画像、音声等を用いてカメラ１００の動作状態やメッセージ等を示す情報を出力する。情報表示部５４は、液晶表示素子やスピーカ等により構成されている。情報表示部５４は、一部の情報を光学ファインダ１０４を介してファインダ画面内に表示する。

５６は電気的に消去・記録可能な不揮発性メモリであり、ＥＥＰＲＯＭ等が用いられる。

６０はモードダイアルであり、撮像モード（静止画撮像モードや動画撮像モード）、再生モード等の各機能を切り替え設定するために操作される。

６２は撮像準備スイッチ（ＳＷ１）であり、不図示のシャッタボタンの第１ストローク操作（半押し操作）によりＯＮとなり、測光結果に基づくＡＥ処理やＡＦ処理等の撮像準備動作を開始させる。

６４は撮像記録スイッチ（ＳＷ２）であり、シャッタボタンの第２ストローク操作（全押し操作）によりＯＮとなり、撮像記録動作を開始させる。ここにいう撮像記録動作は、シャッタユニット１３の開閉動作、撮像素子１４からの撮像信号に基づいて画像処理部２０にて画像データを生成する動作、画像データをメモリ制御部２２を介してメモリ３０に書き込む動作を含む。また、メモリ３０から画像データを読み出して、圧縮・伸長部３２で圧縮し、記録媒体２００又は２１０に記録する動作も含む。これら一連の撮像記録動作は、記録用画像の取得動作ということもできる。

６６は表示ＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、ユーザが画像表示部２８での表示のＯＮ／ＯＦＦを切り替える指示を入力するための操作部材である。

６８はクイックレビューＯＮ／ＯＦＦスイッチであり、撮像直後の画像データを画像表示部２８に所定時間の間、再生するクイックレビュー機能のＯＮ／ＯＦＦを設定する。

７０は各種ボタンやタッチパネル等を含む操作部であり、カメラ１００の機能選択や各種設定を行うためのメニュー画面を表示させたり、メニュー項目を決定したりするために操作される。また、操作部７０には、ズーム動作を行わせるためのズームスイッチ（テレスイッチ及びワイドスイッチ）も設けられている。

８０は電源制御部であり、電池残量の検出を行う電池検出部、電池からの電源電圧を所定の動作電圧に変換するＤＣ−ＤＣコンバータ、通電するブロックを切り替えるスイッチ部等を含む。

８６は電池であり、アルカリ電池やリチウム電池等の一次電池やＮｉＭＨ電池、Ｌｉ電池等の二次電池が使用される。８２，８４は電池８６とカメラ１００との電気的接続を行うためのコネクタである。

９０，９４はそれぞれ、記録媒体２００，２１０との通信を行うためのインタフェースであり、９２，９６はそれぞれ、記録媒体２００，２１０に接続されるコネクタである。

１１０は通信部であり、ＲＳ２３２Ｃ、ＵＳＢ、ＩＥＥＥ１３９４、無線通信等の通信機能を有する。

１１２は通信部１１０を介してカメラ１００に他の機器を接続するコネクタであり、無線通信を行う場合はアンテナが接続される。

記録媒体２００，２１０にはそれぞれ、カメラ１００との通信を行うためのインタフェース２０４，２１４、及びカメラ１００とインタフェース２０４，２１４との電気的接続を行うコネクタ２０６，２１６を有する。記録部２０２，２１２には、カメラ１００から出力される圧縮画像データや音声データが書き込まれる。記録部２０２，２１２は、半導体メモリや光ディスク等により構成される。
９８はコネクタ９２，９６に記録媒体２００，２１０が装着されているか否かを検知する記録媒体着脱検知部である。

フォーカスレンズ１２の可動範囲の一部とズームレンズ１０の可動範囲の一部とは互いに重複する（図４及び図５参照）。

フォーカスレンズ１２の可動範囲のうち、ズームレンズ１０の方向とは反対方向（以下、撮像素子１４側ともいう）には、機械的可動端としてのフォーカスレンズ停止部材１２５が設けられている。フォーカスレンズ１２がフォーカスレンズ停止部材１２５に当接することで、原点位置を検出することが可能となる。

１２１はフォーカスレンズ１２の位置を検出するフォーカス位置検出部である。このフォーカス位置検出部１２１は、フォーカス位置センサ１２４の出力信号を用いて、所定の基準位置（以下、原点位置という）からのフォーカスレンズ１２の相対位置を検出する。フォーカス位置センサ１２４とフォーカス位置検出部１２１により第１の位置検出手段が構成される。

ここで、フォーカス位置センサ１２４は、フォーカスレンズ１２の光軸方向への移動に応じて、互いに位相が異なる２つの周波信号を出力するセンサであり、例えば、光学スケールを備えた光学式センサが用いられる。該フォーカス位置センサ１２４の詳細については後述する。

上述したように、フォーカスレンズ１２の可動範囲の一部とズームレンズ１０の可動範囲の一部とが互いに重複するため、フォーカスレンズ１２とズームレンズ１０とを互いに当接させることが可能である。そして、フォーカスレンズ１２とズームレンズ１０とが互いに当接した状態において、フォーカスレンズ１２に対するズームレンズ１０の位置（相対位置）は、これらが可動範囲のどこで当接しても常に一定値である。

なお、ズームレンズ１０とフォーカスレンズ１２はそれぞれ、レンズ本体と該レンズ本体を保持する不図示のレンズ保持部材とにより構成されている。上述したようにズームレンズ１０とフォーカスレンズ１２は互いに当接可能であるが、実際に当接するのはズームレンズ１０のレンズ保持部材とフォーカスレンズ１２のレンズ保持部材である。

１２３は記憶手段としてのレンズ位置情報記憶部であり、フォーカスレンズ１２とズームレンズ１０とが互いに当接した状態におけるフォーカスレンズ１２に対するズームレンズ１０の位置（相対位置）の情報を記憶している。この位置の情報は、フォーカスレンズ１２に対するズームレンズ１０の位置差（又は間隔）を示す情報でもある。以下、レンズ位置情報記憶部１２３に記憶されたフォーカスレンズ１２に対するズームレンズ１０の位置を、当接相対位置という。

１２２は第２の位置検出手段としてのズーム位置検出部である。ズーム位置検出部１２２は、レンズ位置情報記憶部１２３に記憶された当接相対位置とフォーカス位置検出部１２１により検出されたフォーカスレンズ１２の位置とから、ズームレンズ１０の位置を検出(算出)する。ここで検出されるズームレンズ１０の位置は、フォーカスレンズ１２の基準位置と同じ位置を基準とした相対位置であり、ズームレンズ１０の原点位置ということもできる。

ズーム位置検出部１２２は、ズームレンズ１０の原点位置が検出された後、不図示のエンコーダからの出力バルス信号のパルス数をカウントすることで、ズームレンズ１０の位置を検出する。

なお、図１では、シャッタユニット１３がズームレンズ１０及びフォーカスレンズ１２よりも撮像素子１４側に配置され、ズームレンズ１０及びフォーカスレンズ１２が直接当接可能である場合を示している。ただし、シャッタユニット１３は、ズームレンズ１０とフォーカスレンズ１２との間に配置されていてもよい。

この場合も、フォーカスレンズ１２の可動範囲の一部とズームレンズ１０の可動範囲の一部は互いに重複しており、ズームレンズ１０及びフォーカスレンズ１２は、シャッタユニット１３に互いに反対方向から当接する。すなわち、ズームレンズ１０及びフォーカスレンズ１２は、シャッタユニット１３を間に挟んで互いに間接的に当接する。本発明では、このような場合も、ズームレンズ１０及びフォーカスレンズ１２が互いに当接するものとみなす。

次に、図２及び図３を用いて、フォーカス位置センサ１２４の例として、光学スケールを備えた光学式センサの仕組みについて説明する。

光学式センサは、光学スケール３００と、発光素子３０１と、受光素子３０２，３０３と、測定板３０４とにより構成されている。

光学スケール３００には、一定のピッチλ（μｍ）で複数のスリット３０５が形成されている。各スリットは、発光素子３０１からの光を通過させる。

また、測定板３０４は、フォーカスレンズ１２と一体となって光軸方向に移動する。測定板３０４には、λ／４（μｍ）の間隔で２つのスリット３０６，３０７が互いに平行に形成されている。スリット３０５を通過した後にこれら２つのスリット３０６，３０７を通過して２つに分割された発光素子３０１からの光はそれぞれ、２つの受光素子３０２，３０３により受光される。これにより、受光素子３０２，３０３からは、図３に示すよう互いに位相が異なる２相の周波信号Ａｃｏｓθ，Ａｓｉｎθが出力される。

２相の周波信号Ａｃｏｓθ，Ａｓｉｎθの変化の方向と値（正負）との組み合わせからフォーカスレンズ１２の移動量と移動方向を求めることができる。具体的には、不図示の位置カウンタ（システム制御部５０内に設けられている）にて、フォーカスレンズ１２が微小な所定量移動するごとに、その移動方向に応じてカウント値をインクリメント又はデクリメントする。

したがって、位置カウンタによるカウントを原点位置から開始することで、フォーカスレンズ１２の原点位置に対する相対位置を検出することができる。このような光学式センサは、パルス制御や中間分割制御等の高精度の位置検出が求められる場合に用いられる。

次に、ズームレンズ１０の位置検出シーケンスについて説明するが、ここではまず、図１に示したカメラ１００において、ズームレンズ１０及びフォーカスレンズ１２を含む撮像光学系の構成についてより詳しく説明する。

本実施例では、撮像光学系は、沈胴式のレンズ鏡筒内に収容されている。沈胴式のレンズ鏡筒は、カメラ１００の電源ＯＦＦの状態では、カメラボディ内に収納され、電源ＯＮによりカメラボディから突出する。

ズームレンズ１０は、フォーカスレンズ１２よりも被写体側に配置されている。フォーカスレンズ１２は、ズームレンズ１０の方向に移動することによって、撮像光学系の焦点位置を至近方向に変化させる。

また、前述したようにフォーカスレンズ１２の可動範囲の一部はズームレンズ１０の可動範囲の一部と重複しており、フォーカスレンズ１２とズームレンズ１０は互いに直接又は間接的に当接することが可能である。

フォーカスレンズ１２の可動範囲のうち、撮像素子１４側の可動端（沈胴機械端）には、前述したフォーカスレンズ停止部材１２５が設けられている。フォーカスレンズ１２（のレンズ保持部材）をフォーカスレンズ停止部材１２５に当接させることで、原点位置を検出することができる。

フォーカスレンズ１２の原点位置検出（以下、フォーカスリセットという）について説明する。

図２を用いて説明したように、フォーカス位置センサ１２４として、光学スケールを備えた光学式センサが用いられる場合、フォーカスレンズ１２が移動すると、図３に示すような２相の周波信号が出力される。

まず、システム制御部５０は、フォーカス制御部４２を通じてフォーカスレンズ１２を所定の速度で撮像素子１４側に駆動して、フォーカスレンズ停止部材１２５に当接させる。このとき、フォーカスレンズ１２のフォーカスレンズ停止部材１２５への衝突により生じた振動が収まるまで、所定時間の間、フォーカスレンズ１２を駆動するフォーカスアクチュエータ（ボイスコイルモータ等）での推力の発生を継続させる。このとき、フォーカス位置センサ１２４の出力を監視することで、フォーカスアクチュエータに推力を発生させる時間を制御してもよい。

フォーカスレンズ１２の振動が収まると、フォーカスレンズ停止部材１２５に当接したとみなしてフォーカスレンズ１２の位置カウンタを初期化する。これにより、フォーカスリセットが行われる。

図４、図５及び図６には、ズームレンズ１０のリセット動作を含む位置検出シーケンス（レンズ位置検出方法）を示している。図４は、ズームレンズ１０が沈胴機械端からフォーカスレンズ１２の至近端位置までの間に位置する場合のズームレンズ１０の位置検出シーケンスを示している。また、図５には、ズームレンズ１０がフォーカスレンズ１２の至近端位置からズームレンズ１０の望遠端位置までの間に位置する場合のズームレンズ１０の位置検出シーケンスを示している。さらに、図６には、図４及び図５に示した位置検出シーケンスに共通するフローチャートを示している。

なお、この位置検出シーケンスは、システム制御部５０がコンピュータプログラムに従ってフォーカス制御部４２及びズーム制御部４４を制御することで実行される。また、図４及び図５においては、位置検出シーケンスの順序を丸囲み数字１〜５により示しているが、以下の説明中においては、括弧付き数字１〜５により示す。

図４及び図６において、システム制御部５０はまず前述したフォーカスリセットを行う［（１）：ステップＳ１００］。

次にシステム制御部５０は、フォーカスレンズ１２を至近端方向に移動させる［（２）：ステップＳ１０１］。フォーカスレンズ１２は、至近端位置に到達する前にズームレンズ１０に当接する。このため、ステップＳ１０２でのフォーカスレンズ１２がズームレンズ１０に当接したか否かの判定では、当接したとしてステップＳ１０３に進む。

なお、前述したフォーカスリセット時と同様に、フォーカスレンズ１２がズームレンズ１０に衝突した場合には、それにより発生するフォーカスレンズ１２とズームレンズ１０の振動が収まるまで、フォーカスアクチュエータに推力を発生させ続ける。

フォーカスレンズ１２及びズームレンズ１０の振動が収まると、システム制御部５０は、これらが当接したとみなし、フォーカス位置検出部１２１にフォーカスレンズ１２の原点位置に対する相対位置を検出させる。

ステップＳ１０３では、システム制御部５０は、ズーム位置検出部１２２に、フォーカス位置検出部１２１により検出されたフォーカスレンズ１２の相対位置とレンズ位置情報記憶部１２３に記憶された当接相対位置とからズームレンズ１０の位置を算出させる。この算出(検出)された位置が、フォーカスレンズ１２と同じ原点位置に対するズームレンズ１０の位置となる。こうして、フォーカスレンズ１２及びズームレンズ１０のリセット動作が終了する。

次に、システム制御部５０は、ステップＳ１０４において、ズームレンズ１０を所定の目標位置に移動させ（３）、続いてステップＳ１０５でフォーカスレンズ１２を所定の目標位置に移動させる（４）。

図５及び図６において、システム制御部５０はまず前述したフォーカスリセットを行う［（１）：ステップＳ１００］。

次にシステム制御部５０は、フォーカスレンズ１２を至近端方向に移動させる［（２）：ステップＳ１０１］。このとき、フォーカスレンズ１２は至近端位置に到達してもズームレンズ１０に当接しないため、ステップＳ１０２でのフォーカスレンズ１２がズームレンズ１０に当接したか否かの判定では、当接しないとしてステップＳ１０６に進む。

ステップＳ１０６では、システム制御部５０は、ズームレンズ１０を沈胴方向(撮像素子１４側)に移動させる。これにより、ズームレンズ１０が至近端位置にあるフォーカスレンズ１２に当接する（３）。

なお、前述したフォーカスリセット時と同様に、ズームレンズ１０がフォーカスレンズ１２に衝突した場合には、ズームレンズ１０とフォーカスレンズ１２の振動が収まるまで、フォーカスアクチュエータに推力を発生させ続ける。

このとき、ズームレンズ１０がフォーカスレンズ１２に衝突することで、フォーカスレンズ１２が沈胴方向に若干戻される可能性がある。そこで、ステップＳ１０７では、システム制御部５０は、フォーカスレンズ１２を所定量だけ沈胴方向に移動させた後、再び所定速度でズームレンズ１０に当接させる（４）。

この当接（衝突）によって再びフォーカスレンズ１２及びズームレンズ１０に発生した振動が収まると、システム制御部５０は、これらが当接したとみなしてフォーカス位置検出部１２１にフォーカスレンズ１２の原点位置に対する相対位置を検出させる。そして、ステップＳ１０３に進む。

ステップＳ１０３では、システム制御部５０は、ズーム位置検出部１２２に、フォーカス位置検出部１２１により検出されたフォーカスレンズ１２の相対位置とレンズ位置情報記憶部１２３に記憶された当接相対位置とからズームレンズ１０の位置を算出させる。この算出(検出)された位置が、フォーカスレンズ１２と同じ原点位置に対するズームレンズ１０の位置となる。こうして、フォーカスレンズ１２及びズームレンズ１０のリセット動作が終了する。

次に、システム制御部５０は、ステップＳ１０４において、ズームレンズ１０を所定の目標位置に移動させ（４）、続いてステップＳ１０５でフォーカスレンズ１２を所定の目標位置に移動させる（５）。

このようにズームレンズ１０がフォーカスレンズ１２の可動範囲よりも被写体側に位置する状態からズームレンズ１０のリセット動作を行う場合は、フォーカスレンズ１２をその可動範囲のうち最も被写体側に移動させる。そして、ズームレンズ１０をこのフォーカスレンズ１２に当接する位置まで撮像素子１４側に移動させる。これにより、フォーカスレンズ１２とズームレンズ１０のリセット動作が高速化される。

以上のように、本実施例によれば、フォーカスレンズ１２及びズームレンズ１０のそれぞれに対して基準（原点）位置センサを設ける従来のカメラに比べて、少ない数のセンサによって、両レンズ１２，１０の位置を検出することができる。したがって、カメラ１００内での配線の取り回しを簡単にしたり、カメラ１００の小型化を実現したりすることができる。

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。

例えば、上記実施例では、フォーカス位置センサ１２４として、光学スケールを備えた光学式センサを用いる場合について説明したが、磁気スケールを備えた磁気抵抗センサを用いてもよい。また、フォーカスレンズ１２を駆動するアクチュエータをボイスコイルモータとして説明してきたが、脱調しない構成の２相エンコーダを備えるモータであってもよい。

また、上記実施例では、フォーカスリセットの方法として、フォーカスレンズ１２がフォーカスレンズ停止部材１２５(機械的可動端)に当接することで、フォーカスレンズ１２の位置カウンタを初期化する場合について説明した。しかし、フォーカスレンズ１２の基準位置にフォトセンサを設け、フォーカスレンズ１２に設けられた遮光部材によって該フォトセンサを遮光状態とした位置を検出することで、位置カウンタを初期化するようにしてもよい。この場合も、フォーカスレンズ１２とズームレンズ１０の位置は同じ原点位置を基準として検出されるので、フォーカスレンズ１２とズームレンズ１０に対してフォトセンサを１つ追加するだけで済む。

さらに、ズームレンズ１０がフォーカスレンズ１２の可動範囲よりも繰り出した状態からレンズ鏡筒のリセットを行う場合、本発明は、フォーカスレンズ１２が最も繰り出した位置までズームレンズ１０を戻せば良い。このため、レンズ鏡筒のリセットが高速化されるということは明らかである。

また、上記実施例では、フォーカスレンズ１２を第１のレンズユニットとし、ズームレンズ１０を第２のレンズユニットとした場合について説明したが、ズームレンズを第１のレンズユニットとし、フォーカスレンズを第２のレンズユニットとしてもよい。この場合は、フォーカスレンズの位置は、ズームレンズの原点位置(基準位置)に対する位置として検出される。

また、上記実施例では、撮像装置について説明したが、本発明は、交換レンズ等の撮像装置以外の光学機器にも適用することができる。

本発明の実施例であるカメラの構成を示すブロック図。 実施例のカメラに用いられるフォーカス位置センサの構成を示す模式図。 上記フォーカス位置センサからの出力波形を示す図。 実施例のカメラにおけるズームレンズの位置検出シーケンスを示す図。 実施例のカメラにおけるズームレンズの位置検出シーケンスを示す図。 実施例のカメラにおけるズームレンズの位置検出シーケンスを示すフローチャート。

符号の説明

１０ ズームレンズ
１２ フォーカスレンズ
１４ 撮像素子
２０ 画像処理部
５０ システム制御部
１００ デジタルカメラ
１２１ フォーカス位置検出部
１２２ ズーム位置検出部
１２３ レンズ位置情報記憶部
１２４ フォーカス位置センサ
１２５ フォーカスレンズ停止部材

Claims (5)

1. それぞれ光軸方向に移動可能な第１のレンズユニット及び第２のレンズユニットと、
   基準位置に対する前記第１のレンズユニットの位置を検出する第１の位置検出手段と、
   前記第１のレンズユニットと前記第２のレンズユニットとが互いに当接したときの前記第１のレンズユニットに対する前記第２のレンズユニットの位置を記憶する記憶手段と、
   前記第１のレンズユニットと前記第２のレンズユニットとが互いに当接した際に、前記第１の位置検出手段により検出された前記第１のレンズユニットの位置と前記記憶手段に記憶された前記第１のレンズユニットに対する前記第２のレンズユニットの位置とから、前記基準位置に対する前記第２のレンズユニットの位置を検出する第２の位置検出手段とを有することを特徴とする光学機器。
2. 前記第１のレンズユニット及び前記第２のレンズユニットをそれぞれ光軸方向に移動させる制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記基準位置に移動させた前記第１のレンズユニットを前記第２のレンズユニットの方向に移動させることにより、前記第１及び第２のレンズユニットを互いに当接させることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
3. 前記第１のレンズユニット及び前記第２のレンズユニットをそれぞれ光軸方向に移動させる制御手段を有し、
   前記制御手段は、前記基準位置に移動させた前記第１のレンズユニットを前記第２のレンズユニットの方向に移動させ、かつ前記第２のレンズユニットを前記第１のレンズユニットの方向に移動させることにより、前記第１及び第２のレンズユニットを互いに当接させることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
4. 前記基準位置は、前記第１のレンズユニットの機械的可動端であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１つに記載の光学機器。
5. それぞれ光軸方向に移動可能な第１のレンズユニット及び第２のレンズユニットを有する光学機器のレンズ位置検出方法であって、
   前記第１のレンズユニットと前記第２のレンズユニットとが互いに当接したときの前記第１のレンズユニットに対する前記第２のレンズユニットの位置を記憶手段に記憶させるステップと、
   基準位置に対する前記第１のレンズユニットの位置を検出する第１の位置検出ステップと、
   前記第１のレンズユニットと前記第２のレンズユニットとが互いに当接した際に、前記第１の位置検出ステップにより検出された前記第１のレンズユニットの位置と前記記憶手段に記憶された前記第１のレンズユニットに対する前記第２のレンズユニットの位置とから、前記基準位置に対する前記第２のレンズユニットの位置を検出する第２の位置検出ステップとを有することを特徴とするレンズ位置検出方法。