WO2010029686A1 - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Abstract

　交換レンズユニット（２）は、第４レンズ群ユニット（７８）と、第６レンズ群ユニット（７７）と、フォーカスレンズユニット（７５）と、ズームリングユニット（８３）と、フォーカスモータ（６４）と、レンズマイコン（４０）と、を備えている。フォーカスモータ（６４）は、第６レンズ群ユニット（７７）に固定されており、電力を利用して第６レンズ群ユニット（７７）に対してフォーカスレンズユニット（７５）をＺ軸方向に駆動する。レンズマイコン（４０）は、ズームリングユニット（８３）により撮像センサ（１１）に対して第６レンズ群ユニット（７７）が一方向に駆動されている場合に、フォーカスレンズユニット（７５）が第６レンズ群ユニット（７７）に対して一方向に駆動されるようにフォーカスモータ（６４）を制御する。

Description

レンズ鏡筒および撮像装置

　本発明は、焦点距離を変更可能なレンズ鏡筒に関する。

　従来のデジタルカメラには、焦点が合う被写体の物点距離（以下、被写体距離ともいう）を実質的に一定に保ちながら焦点距離を変更可能なズームレンズ系が採用されている。例えば、ズームレンズ系は、コンパクトデジタルカメラや交換レンズ式のデジタルカメラに採用されている。
　例えば、従来のレンズ鏡筒では、ズーム機構の動作に伴い、フォーカスレンズを含むフォーカスレンズユニットをカム機構により光軸方向に移動させている。これにより、被写体距離を実質的に一定に保ちながら焦点距離を変更することができる（例えば、特許文献１を参照）。

特開２００６－１１３２８９号公報 特開平８－２７８４４０号公報

　ところで、従来の交換レンズ式デジタルカメラでは、オートフォーカスの方式として位相差検出方式が採用されている。
　しかし、最近では、オートフォーカスの方式としてコントラスト検出方式が採用された交換レンズ式デジタルカメラが提案されている。このコントラスト検出方式では、例えば、フォーカスレンズユニットを光軸方向に動かしながら、フォーカスレンズユニットの各位置における評価値が画像データに基づいて求められる。評価値が一旦ピークを超えるまでフォーカスレンズユニットを移動させ、その後に、評価値が最大である位置まで戻すことで被写体像（被写体の光学像）を合焦させる。このように、コントラスト検出方式によるオートフォーカスにおいては、フォーカスレンズユニットを光軸方向に往復移動させる必要がある。

　また、動画撮影時には焦点を合わせ続ける必要があるため、継続的にフォーカスレンズユニットを往復移動させ評価値のピーク位置を検出する必要がある。
　このように、コントラスト検出方式を用いる場合、フォーカスレンズユニットを光軸方向に移動させるため、駆動速度を考慮するとフォーカスレンズユニットを小型化するのが好ましい。
　しかし、特許文献１に記載のレンズ鏡筒のように、フォーカスレンズユニットをカム機構で光軸方向に駆動する構成を採用すると、フォーカスレンズユニットの寸法が大きくなったり、あるいはフォーカスレンズユニットの重量が増大したりする。
　そこで、ズーム機構の駆動をユーザーの手動操作のみで行い、かつ、ズーム機構に対するフォーカスレンズユニットの駆動をアクチュエータのみで行うレンズ鏡筒を、本願の発明者は検討している。この場合、フォーカスレンズユニットおよびその周辺の構造が簡素化されるため、フォーカスレンズユニットの小型化が可能となる。

　この場合、ズームレンズ系を実現するために、フォーカスレンズユニットの移動軌跡をトラッキング情報として予め決定しておく必要がある（例えば、特許文献２を参照）。
　しかし、特許文献２に記載の移動軌跡では、広角端および望遠端の間に変曲点が存在するため、フォーカスレンズユニットの移動方向が変曲点の前後で変わり、フォーカスレンズユニットの駆動速度が変曲点周辺で低下する。フォーカスレンズユニットの駆動速度が低下すると、焦点距離の変化にフォーカスレンズユニットの駆動を追従させることができないおそれがある。
　本発明の課題は、フォーカスレンズユニットの駆動速度を高めることができるレンズ鏡筒および撮像装置を提供することにある。
　本発明に係るレンズ鏡筒は、被写体の光学像を撮像素子に結像するためのレンズ鏡筒であって、第１レンズユニットと、第２レンズユニットと、フォーカスレンズユニットと、ズーム機構と、フォーカスアクチュエータと、駆動制御部と、を備えている。第１レンズユニットは、第１レンズ素子と、第１レンズ素子を支持する第１レンズ支持枠と、を有している。第２レンズユニットは、第１レンズ素子に対して光軸方向に相対移動することで焦点距離を変化させるための第２レンズ素子と、第２レンズ素子を支持する第２レンズ支持枠と、を有している。フォーカスレンズユニットは、第１レンズ素子または第２レンズ素子に対して光軸方向に移動することで光学像のフォーカス状態を変化させるためのフォーカスレンズと、フォーカスレンズを支持するフォーカスレンズ支持枠と、を有している。ズーム機構は、第１レンズユニットおよび第２レンズユニットを光軸方向に相対移動させるための機構であって、ユーザーにより操作されるズーム操作部を有している。ズーム機構は、ズーム操作部に入力された操作力を、第１レンズユニットおよび第２レンズユニットのうち少なくとも一方に機械的に伝達する。フォーカスアクチュエータは、第２レンズユニットに固定され、電力を利用して第２レンズユニットに対してフォーカスレンズユニットを光軸方向に駆動する。駆動制御部は、ズーム機構により撮像素子に対して第２レンズユニットが一方向に駆動されている場合に、フォーカスレンズユニットが第２レンズユニットに対して一方向に駆動されるようにフォーカスアクチュエータを制御する。

　このレンズ鏡筒では、ズーム機構により撮像素子に対して第２レンズユニットが一方向に駆動されている場合に、フォーカスレンズユニットが第２レンズユニットに対して一方向に駆動される。このため、ズーム機構により第２レンズユニットが一方向に駆動されている間は、第２レンズユニットに対するフォーカスレンズユニットの移動方向が途中で変わらない。これにより、フォーカスレンズユニットの駆動速度が途中で低下せず、フォーカスレンズユニットの駆動速度を高めることができる。
　ここで、レンズ鏡筒には、カメラ本体と一体型のレンズ鏡筒の他に、交換レンズ式の撮像装置に用いられる交換レンズユニットも含まれる。撮像装置には、カメラ本体とレンズ鏡筒とが一体の撮像装置の他に、交換レンズ式の撮像装置も含まれる。撮像装置としては、例えばデジタルスチルカメラ、交換レンズ式のデジタルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話およびカメラ付きＰＤＡ（Personal Digital Assistant）が考えられる。また、撮像装置には、静止画のみ撮影可能な装置、動画のみ撮影可能な装置、静止画および動画が撮影可能な装置が含まれ得る。

デジタルカメラの概略構成図 カメラ本体の構成を示すブロック図 デジタルカメラの概略斜視図 （Ａ）カメラ本体の上面図、（Ｂ）カメラ本体の背面図 交換レンズユニットの断面図（広角端） 交換レンズユニットの断面図（広角端） 交換レンズユニットの断面図（望遠端） 交換レンズユニットの断面図（望遠端） 第２レンズ群ユニットおよびフォーカスレンズユニットの分解斜視図 第２レンズ群ユニットおよびフォーカスレンズユニットの分解斜視図 フォーカスモータの概略断面図 ズームレンズ系を実現するためのトラッキングテーブル レンズマウント接点および電気基板周辺の斜視図 レンズマウント接点および電気基板周辺の平面図

　［第１実施形態］
　＜デジタルカメラの概要＞
　図１～図１２を用いて、デジタルカメラ１について説明する。図１はデジタルカメラ１の概略構成図である。図１に示すように、デジタルカメラ１（撮像装置の一例）は、交換レンズ式のデジタルカメラであり、主に、カメラ本体３と、カメラ本体３に取り外し可能に装着された交換レンズユニット２（レンズ鏡筒の一例）と、を備えている。交換レンズユニット２は、レンズマウント９５を介して、カメラ本体３の前面に設けられたボディーマウント４に装着されている。
　図２はカメラ本体３の構成を示すブロック図である。図３はデジタルカメラ１の概略斜視図である。図４（Ａ）はカメラ本体３の上面図であり、図４（Ｂ）はカメラ本体３の背面図である。図５～図８は交換レンズユニット２の概略断面図である。図５および図６が広角端の状態を示しており、図７および図８が望遠端の状態を示している。図６は図５とは異なる平面における断面図である。図８は図７とは異なる平面における断面図である。図９および図１０は第６レンズ群ユニット７７およびフォーカスレンズユニット７５の分解斜視図である。図１１はフォーカスモータ６４の概略断面図である。

　なお、本実施形態では、デジタルカメラ１に対して３次元直交座標系を設定する。光学系Ｌ（後述）の光軸ＡＺ（光軸中心線の一例）はＺ軸方向（光軸方向の一例）と一致している。Ｘ軸方向はデジタルカメラ１での縦撮り姿勢における水平方向と一致している。Ｙ軸方向はデジタルカメラ１での横撮り姿勢における鉛直方向と一致している。また、以下の説明において、「前」とは、デジタルカメラ１の被写体側（Ｚ軸方向正側）を、「後」とは、デジタルカメラ１の被写体側と反対側（ユーザー側、Ｚ軸方向負側）を意味する。
　＜交換レンズユニット＞
　図１に示すように、交換レンズユニット２は、光学系Ｌと、光学系Ｌを支持するレンズ支持機構７１と、フォーカス調節ユニット７２と、絞り調節ユニット７３と、振れ補正ユニット７４と、レンズマイコン４０（駆動制御部の一例）と、を有している。

　（１）光学系
　光学系Ｌは、被写体の光学像を形成するためのズームレンズ系であり、主に４つのレンズ群から構成されている。具体的には図５～図８に示すように、光学系Ｌは、正の屈折力を有する第１レンズ群Ｇ１と、負の屈折力を有する第２レンズ群Ｇ２と、負の屈折力を有する第３レンズ群Ｇ３と、正の屈折力を有する第４レンズ群Ｇ４（第１レンズ素子の一例）と、負の屈折力を有する第５レンズ群Ｇ５（フォーカスレンズの一例）と、正の屈折力を有する第６レンズ群Ｇ６（第２レンズ素子の一例、レンズ素子の一例）と、を有している。第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６は、それぞれ単一のレンズから構成されている。
　広角端から望遠端へのズーミング時には、第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６は、それぞれ被写体側へと光軸ＡＺに沿ってＺ軸方向へ移動する。絞りユニット６２（開口絞り）は、第３レンズ群Ｇ３と第４レンズ群Ｇ４との間に配置されており、第３レンズ群Ｇ３と一体でＺ軸方向に移動する。

　また、無限遠合焦状態から近接合焦状態へのフォーカシング時には、第５レンズ群Ｇ５が光軸ＡＺに沿って被写体側へと移動する。
　さらに、デジタルカメラ１の動きに起因する光学像の振れを抑制するために、第３レンズ群Ｇ３が光軸ＡＺと直交する２方向に移動する。
　（２）レンズ支持機構
　レンズ支持機構７１は、光学系Ｌを移動可能に支持するための機構であり、レンズマウント９５と、固定枠５０と、カム筒５１と、第１ホルダー５２と、第１レンズ群支持枠５３と、第２レンズ群支持枠５４と、第３レンズ群支持枠５６と、第４レンズ群支持枠５７（第１レンズ支持枠の一例）と、第５レンズ群支持枠５８（フォーカスレンズ支持枠の一例）と、第６レンズ群支持枠５９（第２レンズ支持枠の一例、レンズ支持枠の一例）と、ズームリングユニット８３（ズーム機構の一例）と、フォーカスリングユニット８８と、を有している。

　レンズマウント９５は、カメラ本体３のボディーマウント４に装着される部分であり、レンズマウント本体９５ａと、レンズマウント接点９１（電気接点部の一例）と、電気基板９４と、遮光枠６０と、を有している。
　レンズマウント本体９５ａは固定枠５０の像面側の端部に固定されている。レンズマウント本体９５ａには、遮光枠６０と、レンズマウント接点９１と、電気基板９４と、が固定されている。遮光枠６０は、撮像センサ１１に不要光が入射するのを防止するための部材であり、レンズマウント本体９５ａの内側であって第６レンズ群Ｇ６の像面側に配置されている。レンズマウント接点９１および電気基板９４については後述する。
　固定枠５０は、カム筒５１を回転可能に支持する部材であり、レンズマウント９５のレンズマウント本体９５ａに固定されている。固定枠５０は、Ｚ軸方向正側の端部に突起５０ａと、光軸ＡＺ回りに等ピッチで配置された３本の貫通直進溝５０ｂと、光軸ＡＺ回りに等ピッチで配置された３本の貫通直進溝５０ｃと、を有している。図５～図８では、貫通直進溝５０ｂおよび５０ｃは同一断面上に配置されているように描かれている。

　カム筒５１は、内周に設けられた凹部５１ａと、３本の第１カム溝５１ｂと、３本の第２カム溝５１ｃと、３本の第３カム溝５１ｄと、３本の第４カム溝５１ｅと、３本の第５カム溝５１ｆと、を有している。カム筒５１の凹部５１ａには固定枠５０の突起５０ａが挿入されているため、Ｚ軸方向の相対移動が規制された状態で、固定枠５０に対して回転可能なようにカム筒５１が固定枠５０により支持されている。
　第１レンズ群支持枠５３は、第１ホルダー５２に固定されており、第１レンズ群Ｇ１を支持している。第１ホルダー５２は円周方向に等ピッチで配置された３本のカムピン５２ａを有している。カムピン５２ａが貫通直進溝５０ｂに挿入されているため、第１ホルダー５２は、固定枠５０に対する光軸ＡＺ回りの回転が規制されているが、固定枠５０に対してＺ軸方向に直進可能である。さらに、カムピン５２ａがカム筒５１の第１カム溝５１ｂに挿入されているため、固定枠５０に対してカム筒５１が光軸ＡＺを中心に回転すると、カムピン５２ａが第１カム溝５１ｂに案内されて、第１ホルダー５２は固定枠５０に対して回転することなくＺ軸方向に直進する。なお、第１ホルダー５２の先端には、偏光フィルタや保護フィルタ等の光学フィルタおよびコンバージョンレンズを取り付けるための雌ねじ部５２ｃが形成されている。

　第２レンズ群支持枠５４は、第２レンズ群Ｇ２を支持しており、円周方向に等ピッチで配置された３本のカムピン５４ａを有している。カムピン５４ａは貫通直進溝５０ｃに挿入されているため、第２レンズ群支持枠５４は、固定枠５０に対する光軸ＡＺ回りの回転が規制されているが、固定枠５０に対してＺ軸方向に直進可能である。さらに、カムピン５４ａがカム筒５１の第２カム溝５１ｃに挿入されているため、固定枠５０に対してカム筒５１が光軸ＡＺを中心に回転すると、カムピン５４ａが第２カム溝５１ｃに案内されて、第２レンズ群支持枠５４は固定枠５０に対して回転することなくＺ軸方向に直進する。
　第３レンズ群支持枠５６は、第３レンズ群Ｇ３が固定された補正レンズ支持枠５５を光軸ＡＺに直交する方向に移動可能なように支持しており、円周方向に等ピッチで配置された３本のカムピン５５ａを有している。カムピン５５ａが貫通直進溝５０ｃに挿入されているため、第３レンズ群支持枠５６は、固定枠５０に対する光軸ＡＺ回りの回転が規制されているが、固定枠５０に対してＺ軸方向に直進可能である。さらに、カムピン５５ａがカム筒５１の第３カム溝５１ｄに挿入されているため、固定枠５０に対してカム筒５１が光軸ＡＺを中心に回転すると、カムピン５４ａが第３カム溝５１ｄに案内されて、第３レンズ群支持枠５６は固定枠５０に対して回転することなくＺ軸方向に直進する。

　第４レンズ群支持枠５７は、第４レンズ群Ｇ４を支持しており、円周方向に等ピッチで配置された３本のカムピン５７ａを有している。カムピン５７ａが貫通直進溝５０ｃに挿入されているため、第４レンズ群支持枠５７は、固定枠５０に対して光軸ＡＺ回りの回転が規制されているが、固定枠５０に対してＺ軸方向に直進可能である。さらに、カムピン５５ａがカム筒５１の第４カム溝５１ｅに挿入されているため、固定枠５０に対してカム筒５１が光軸ＡＺを中心に回転すると、カムピン５５ａが第４カム溝５１ｅに案内されて、第４レンズ群ユニット７８は固定枠５０に対して回転することなくＺ軸方向に直進する。
　図５～図８に示すように、撮像センサ１１を基準とした第４レンズ群ユニット７８の移動範囲は、第１移動範囲Ｆ４である。第１移動範囲Ｆ４のうち、広角端での第４レンズ群ユニット７８の位置を第１位置Ｆ４１とし、望遠端での第４レンズ群ユニット７８の位置を第２位置Ｆ４２とする。第１位置Ｆ４１および第２位置Ｆ４２の基準は、第４レンズ群ユニット７８の像面側の面（より詳細には、第４レンズ群Ｇ４の像面側の面）である。

　第６レンズ群支持枠５９は、第６レンズ群Ｇ６を支持しており、円周方向に等ピッチで配置された３本のカムピン５９ａを有している。第６レンズ群Ｇ６および第６レンズ群支持枠５９により、第６レンズ群ユニット７７（第２レンズユニットの一例）が構成されている。カムピン７６が貫通直進溝５０ｃに挿入されているため、第６レンズ群支持枠５９は、固定枠５０に対して光軸ＡＺ回りの回転が規制されているが、固定枠５０に対してＺ軸方向に直進可能である。さらに、カムピン５９ａがカム筒５１の第５カム溝５１ｆに挿入されているため、固定枠５０に対してカム筒５１が光軸ＡＺを中心に回転すると、カムピン５９ａが第５カム溝５１ｆに案内されて、第６レンズ群ユニット７７は固定枠５０に対して回転することなくＺ軸方向に直進する。第６レンズ群ユニット７７は、光学系Ｌの中で最も像面側（Ｚ軸方向負側）に配置されている。このため、交換レンズユニット２をカメラ本体３から取り外すと、レンズマウント９５からは第６レンズ群Ｇ６が見える。

　第５レンズ群支持枠５８は、第５レンズ群Ｇ５を支持しており、軸受け部５８ａと、廻り止め部５８ｂと、ラック支持部５８ｃと、突起５８ｄと、を有している。第５レンズ群Ｇ５および第５レンズ群支持枠５８によりフォーカスレンズユニット７５が構成されている。フォーカスレンズユニット７５は、光学系Ｌの中で像面側に配置されており、第６レンズ群ユニット７７の被写体側に配置されている。このため、交換レンズユニット２をカメラ本体３から取り外すと、レンズマウント９５からフォーカスレンズユニット７５はほとんど見えず、ユーザーはフォーカスレンズユニット７５に触れることができない。
　第６レンズ群支持枠５９は、Ｚ軸方向に延びる２本のガイドポール６３ａ、６３ｂの後側端部を支持している。第１ガイドポール支持板６５ａは、ガイドポール６３ａの前側端部を支持するための部材であり、第６レンズ群支持枠５９の被写体側に固定されている。第２ガイドポール支持板６５ｂは、ガイドポール６３ｂの前側端部を支持するための部材であり、第６レンズ群支持枠５９の被写体側に固定されている。軸受け部５８ａにはガイドポール６３ａが挿入されており、廻り止め部５８ｂにはガイドポール６３ｂが挿入されている。ガイドポール６３ａおよび６３ｂにより、光軸ＡＺ周りの回転が規制された状態で、第５レンズ群支持枠５８はＺ軸方向に移動可能に支持されている。

　ラック支持部５８ｃは、軸受け部５８ａのＺ軸方向正側に配置されており、ラック６６を軸方向に一体で移動可能にかつ回転可能に支持している。ラック６６は、複数の歯（図示せず）を有しており、フォーカスモータ６４のリードスクリュ６４ｂ（後述）と噛み合っている。リードスクリュ６４ｂの回転運動がラック６６によりＺ軸方向の直進運動に変換される。
　ラック支持部５８ｃにはねじりコイルバネ６８が取り付けられている。ねじりコイルバネ６８はラック６６に回転軸Ｒ２回り（図１０に示すＡ方向）の回転力を付与している。この回転力により、ラック６６はリードスクリュ６４ｂに押し付けられている。これにより、ラック６６とリードスクリュ６４ｂとの間のバックラッシュを低減することができ、フォーカスレンズユニット７５の位置精度を高めることができる。また、ラック６６がリードスクリュ６４ｂに常に押し付けられているため、リードスクリュ６４ｂからラック６６に駆動力を効率よく伝達することが可能となる。

　さらに、ねじりコイルバネ６８は、ラック支持部５８ｃとラック６６との間でＺ軸方向（回転軸Ｒ２に平行な方向）に圧縮されている。ねじりコイルバネ６８はラック６６に対して押付力Ｆを付与しており（図１０参照）、ねじりコイルバネ６８によりラック６６はラック支持部５８ｃにＺ軸方向に押し付けられている。これにより、ラック６６がラック支持部５８ｃに対してＺ軸方向に移動するのを抑制でき、フォーカスレンズユニット７５の位置精度をさらに高めることができる。
　突起５６ｄは、フォーカスレンズユニット７５の原点を検出するための部分であり、フォトセンサ６７（後述）の検出領域を通過可能な位置に設けられている。本実施の形態においては、フォーカスレンズ群である第５レンズ群Ｇ５が１枚のレンズから構成されているため、第５レンズ群Ｇ５の重量を例えば１ｇ以下とすることができ、フォーカスモータ６４の駆動速度を高めることができる。

　図５～図８に示すように、撮像センサ１１を基準とした第４レンズ群ユニット７８の移動範囲は、第２移動範囲Ｆ５である。第２移動範囲Ｆ５のうち、広角端でのフォーカスレンズユニット７５の位置を第１位置Ｆ５１とし、望遠端でのフォーカスレンズユニット７５の位置を第２位置Ｆ５２とする。第１位置Ｆ５１および第２位置Ｆ５２の基準は、フォーカスレンズユニット７５の被写体側の面（より詳細には、第５レンズ群Ｇ５の被写体側の面）である。第１位置Ｆ５１および第２位置Ｆ５２は、無限遠のトラッキングテーブル１００（後述）に基づいてフォーカスレンズユニット７５が駆動されている場合のフォーカスレンズユニット７５の位置である。
　図７および図８に示すように、第２移動範囲Ｆ５は前述の第１移動範囲Ｆ４と重なり合っている。第１位置Ｆ４１は第１位置Ｆ５１と第２位置Ｆ５２との間に配置されている。第２位置Ｆ５２は第１位置Ｆ４１と第２位置Ｆ４２との間に配置されている。

　ズームリングユニット８３は、リングベース８６と、ズームリング８４（ズーム操作部の一例）と、ズームリング８４の回転位置を検出するリニアポジションセンサ８７と、を有している。ズームリング８４の回転位置とは、ズームリング８４の回転方向の位置を意味しており、ある基準位置からのズームリング８４の回転角度ということもできる。
　ズームリング８４は、円筒形状を有しており、固定枠５０に固定されたリングベース８６により、Ｚ軸方向への移動が規制された状態で光軸ＡＺ周りに回転可能に支持されている。ズームリング８４はＺ軸方向負側の端部に貫通穴８４ａを有している。貫通穴８４ａには、カム筒５１に固定されたズーム駆動ピン８５が挿入されている。これにより、カム筒５１はズームリング８４と光軸ＡＺ周りに一体回転する。
　リニアポジションセンサ８７は、ユーザーによるズームリング８４の回転位置および回転方向を検出し、検出結果をレンズマイコン４０に送信する。具体的には、リニアポジションセンサ８７は、リングベース８６に固定されており、半径方向外側に突出する摺動子８７ａを有している。この摺動子８７ａは、ズームリング８４に形成されたカム溝８４ｂに挿入されている。固定枠５０に対してズームリング８４が回転すると、カム溝８４ｂに沿って摺動子８７ａはＺ軸方向に移動する。リニアポジションセンサ８７は、可変抵抗器を有しており、摺動子８７ａがこの可変抵抗器内にある磁気抵抗体上をスライドすることにより、両端に所定の電圧を付与した端子間において、摺動子８７ａのＺ軸方向の位置に比例した出力（出力電圧）をリニアに得ることができる。リニアポジションセンサ８７の出力を回転位置情報に変換することで、ズームリング８４の回転位置を検出することが可能となる。ズームリング８４の外周面には、光学系Ｌの焦点距離が表示されている。

　なお、第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６がレンズ支持機構７１を介して機械的に連結されているため、第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６の絶対位置（例えば、撮像センサ１１の受光面１１ａを基準とした位置）はズームリング８４の回転位置と一定の関係を有している。したがって、ズームリング８４の回転位置を検出することにより、例えばレンズマウント９５に対する第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６の絶対位置を把握することができる。なお、ズームリング８４は、例えば可動式のレバーのような他の構造を有していてもよい。
　フォーカスリングユニット８８は、フォーカスリング８９と、フォーカスリング８９の回転角度を検出するフォーカスリング角度検出部９０と、を有している。フォーカスリング８９は、円筒形状を有しており、リングベース８１により、Ｚ軸方向の移動が規制された状態で光軸ＡＺ周りに回転可能に支持されている。フォーカスリング８９の回転角度および回転方向は、フォーカスリング角度検出部９０により検出可能である。例えば、このフォーカスリング角度検出部９０は、２つのフォトセンサ９０ａを有している。フォーカスリング８９は、回転方向に等間隔で配置され半径方向内側に突出する複数の突起８９ａを有している。各フォトセンサは、発光部（図示せず）および受光部（図示せず）を有しており、発光部および受光部の間を複数の突起８９ａが通過することで、フォーカスリング８９の回転角度および回転方向を検出することができる。なお、フォーカスリング８９は、例えば可動式のレバーのような他の構造を有していてもよい。

　（３）フォーカス調節ユニット
　フォーカス調節ユニット７２は、フォーカスモータ６４（フォーカスアクチュエータの一例、アクチュエータの一例）と、フォーカス駆動制御部４１と、フォトセンサ６７（原点検出部の一例）と、を有している。フォーカスモータ６４は、第６レンズ群ユニット７７（より詳細には、第６レンズ群支持枠５９）に固定されており、第６レンズ群ユニット７７に対してフォーカスレンズユニット７５をＺ軸方向に駆動する。第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の駆動は、フォーカスモータ６４のみにより行われる。言い換えると、フォーカスモータ６４がフォーカスレンズユニット７５を駆動していない状態（例えば、フォーカスモータ６４に電力が供給されていない状態）では、第６レンズ群ユニット７７に対してフォーカスレンズユニット７５を移動させることはできない。この場合、フォーカスレンズユニット７５は第６レンズ群ユニット７７と一体でＺ軸方向に移動する。

　フォーカスモータ６４は、エンコーダ付きステッピングモータであり、第６レンズ群ユニット７７の第６レンズ群支持枠５９に固定されている。具体的には図１１に示すように、フォーカスモータ６４は、ステッピングモータ６４ｄと、エンコーダ６４ｅ（検出部の一例）と、を有している。
　ステッピングモータ６４ｄは、モータ本体６４ｓ（アクチュエータ本体の一例）と、モータ本体６４ｓからＺ軸方向正側（被写体側）に突出した駆動シャフト６４ａと、を有している。駆動シャフト６４ａのＺ軸方向負側（像面側）の端部にモータ本体６４ｓが設けられているとも言える。モータ本体６４ｓは、ステータを有しており、第６レンズ群Ｇ６の外周側に配置されている。駆動シャフト６４ａにはリードスクリュ６４ｂが一体形成されている。リードスクリュ６４ｂは、モータ本体６４ｓのＺ軸方向正側に配置されており、ラック６６と噛み合っている。

　ステッピングモータ６４ｄにはモータホルダー６４ｍが固定されている。モータホルダー６４ｍは、ホルダー本体６４ｃと、先端受け部６４ｈと、を有している。ホルダー本体６４ｃは、駆動シャフト６４ａの回転軸Ｒ１に平行に延びる矩形のプレートである。先端受け部６４ｈは、ホルダー本体６４ｃと一体形成されており、駆動シャフト６４ａの端部を回転可能に支持している。駆動シャフト６４ａは、先端受け部６４ｈおよび板バネ６４ｉにより、スラスト方向（回転軸Ｒ１に平行な方向）に支持されている。駆動シャフト６４ａは、先端受け部６４ｈおよびベアリング６４ｊにより、ラジアル方向に支持されている。
　エンコーダ６４ｅは、駆動シャフト６４ａの回転を検出するためのユニットであり、ステッピングモータ６４ｄの端部に設けられている。エンコーダ６４ｅは第６レンズ群Ｇ６の外周側に配置されており、センサマグネット６４ｆと、磁気センサ６４ｇと、を有している。エンコーダ６４ｅは、ステッピングモータ６４ｄに固定されたセンサ保護カバー６４ｋにより保護されている。

　センサマグネット６４ｆは、円筒状の部材であって、駆動シャフト６４ａの外周部に固定されている。センサマグネット６４ｆの外周部には、Ｎ極およびＳ極が円周方向に交互に着磁されている。センサマグネット６４ｆの外周側には、角度検出用の磁気センサ６４ｇがセンサマグネット６４ｆと半径方向に対向するように配置されている。
　磁気センサ６４ｇは、２相式の磁気抵抗効果型センサであり、強磁性薄膜を有するＭＲ素子により構成されている。このＭＲ素子は、センサマグネット６４ｆのＮ極からＳ極までの着磁ピッチの１／４間隔で駆動方向に設けられている。ＭＲ素子に流す電流の向きがセンサマグネット６４ｆの着磁方向と垂直になる方向に、磁気センサ６４ｇはセンサマグネット６４ｆに対して配置されている。
　磁気センサ６４ｇに印加した電圧を出力信号とすると、この出力信号は位相が９０°異なる２つの正弦波状の波形（例えば、１回転当たり１００波長程度）となる。この２つの信号波形をレンズマイコン４０内の信号処理回路（図示せず）で変調内挿処理することにより、検出分解能を高めることができる。

　レンズマイコン４０は、信号処理回路により処理された角度および電気位相のカウンタ値に基づいて、駆動シャフト６４ａの角度情報および電気位相角情報を算出する。レンズマイコン４０は、算出された角度情報および電気位相角情報により、駆動指令値を計算する。フォーカス駆動制御部４１は、この駆動指令値に応じて駆動電流をフォーカスモータ６４に流し、フォーカスモータ６４を駆動制御する。
　このように、フォーカスモータ６４としてエンコーダ付きステッピングモータを用いてクローズドループ制御を行うことにより、駆動シャフト６４ａの回転角およびトルクを制御し、高速応答性、低消費電力化および低騒音化を達成することができる。
　さらには、エンコーダ６４ｅにより常に駆動シャフト６４ａの回転角度を管理するため、従来のステッピングモータで問題となっている脱調が発生しない。よって、このエンコーダ付きステッピングモータをフォーカスモータ６４として採用することにより、通常のステッピングモータでの最高スピードが８００ｐｐｓ程度のところ、約４倍の３０００ｐｐｓ以上の高速化を達成することが可能となる。

　なお、先述した駆動パルス数のカウントについては、フォーカスモータ６４としたエンコーダ付きステッピングモータを用いる場合には、磁気センサ６４ｇの出力値をカウントしてもよい。
　フォーカスモータ６４で発生した駆動シャフト６４ａの回転運動は、ラック６６によりフォーカスレンズユニット７５のＺ軸方向の直進運動に変換される。これにより、第６レンズ群ユニット７７に対してフォーカスレンズユニット７５がＺ軸方向に移動可能となる。
　このデジタルカメラ１では、被写体距離を実質的に一定に保ちつつ焦点距離を変更できるズームレンズ系を実現するために、レンズマイコン４０に予め記憶されているトラッキングテーブルに基づいてフォーカス調節ユニット７２によりフォーカスレンズユニット７５が駆動される。ここでは、このようなトラッキング方式を電子トラッキングと呼ぶ。

　トラッキングテーブルとは、焦点距離が変化しても焦点が合う被写体距離が実質的に一定に保たれるフォーカスレンズユニット７５の位置（より詳細には、第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の位置）を示す情報である。被写体距離が実質的に一定とは、被写体距離の変化量が所定の被写界深度内に収まることを意味している。電子トラッキングについては後述する。
　また、第６レンズ群ユニット７７には、フォーカスレンズユニット７５の原点位置を検出するフォトセンサ６７が搭載されている。このフォトセンサ６７は発光部（図示せず）と受光部（図示せず）とを有している。発光部と受光部との間を第３レンズ群支持枠５６の突起５６ｄが通過すると、フォトセンサ６７は突起５６ｄの有無を検出できる。つまり、フォトセンサ６７により、第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の原点位置を検出することが可能となる。言い換えれば、フォトセンサ６７は、第２レンズ群Ｇ２に対する第３レンズ群Ｇ３の原点位置を検出する原点検出器である。レンズマイコン４０は、第３レンズ群Ｇ３を原点位置に駆動し、フォトセンサ６７からの信号によりフォーカスレンズユニット７５（第３レンズ群Ｇ３）が原点位置にあることを認識する。

　フォトセンサ６７により検出できる原点位置は第６レンズ群ユニット７７に対して移動することがない絶対位置である。このため、フォーカスレンズユニット７５の位置を第６レンズ群ユニット７７に対して原点位置にリセットする際には、フォトセンサ６７により原点検出用の突起５６ｄが検出される位置までフォーカスレンズユニット７５を駆動する。例えば、デジタルカメラ１の電源スイッチ２５をオフにすると、フォーカスレンズユニット７５の現在位置に関わらず、第３レンズ群支持枠５６の突起５６ｄがフォトセンサ６７に検出される位置までフォーカスレンズユニット７５がフォーカスモータ６４により駆動される。フォーカスレンズユニット７５の駆動完了後、デジタルカメラ１の電源がオフになる。逆に、デジタルカメラ１の電源スイッチ２５をオンにすると、フォーカスモータ６４によりフォーカスレンズユニット７５がトラッキングテーブルに基づいて求められた所定の位置まで駆動される。なお、原点検出器は、フォトセンサに限られず、例えば、マグネットおよび磁気センサを組み合わせることで実現されてもよい。

　（４）絞り調節ユニット
　絞り調節ユニット７３は、第３レンズ群支持枠５６に固定された絞りユニット６２と、絞りユニット６２を駆動する絞り駆動モータ（図示せず）と、絞り駆動モータを制御する絞り駆動制御部４２と、を有している。絞り駆動モータは、例えばステッピングモータである。絞り駆動モータは、絞り駆動制御部４２から入力される駆動信号に基づいて駆動される。絞り駆動モータで発生した駆動力により、絞り羽根６２ａが開方向および閉方向に駆動される。絞り羽根６２ａを駆動することで光学系Ｌの絞り値を変更することができる。
　（５）振れ補正ユニット
　振れ補正ユニット７４は、交換レンズユニット２およびカメラ本体３の動きに起因する光学像の振れを抑制するためのユニットであり、電磁アクチュエータ４６と、位置検出センサ４７と、振れ補正用マイコン４８と、を有している。

　電磁アクチュエータ４６は補正レンズ支持枠５５を光軸ＡＺに直交する方向に駆動する。具体的には、電磁アクチュエータ４６は、例えばマグネット（図示せず）とコイル（図示せず）とを有している。例えば、コイルは補正レンズ支持枠５５に設けられており、マグネットは第３レンズ群支持枠５６に固定されている。
　位置検出センサ４７は、第３レンズ群支持枠５６に対する補正レンズ支持枠５５の位置を検出するためのセンサであり、例えばホール素子である。交換レンズユニット２には、ジャイロセンサなどの動き検出センサ（図示せず）が搭載されている。振れ補正用マイコン４８は、位置検出センサ４７の検出結果および動き検出センサの検出結果に基づいて、電磁アクチュエータ４６を制御する。これにより、デジタルカメラ１の動きに起因する被写体像の振れを抑制することができる。

　なお、被写体像の振れを抑制する方法として、撮像センサ１１から出力される画像データに基づいて画像に表れる振れを補正する電子式振れ補正を適用してもよい。また、光学像の振れを抑制する方法として、撮像センサ１１を光軸ＡＺと直交する２方向に駆動するセンサシフト方式を適用してもよい。
　（６）レンズマイコン
　レンズマイコン４０は、ＣＰＵ（図示せず）、ＲＯＭ（図示せず）およびメモリ４０ａを有しており、ＲＯＭに格納されているプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、様々な機能を実現し得る。例えば、レンズマイコン４０は、フォトセンサ６７の検出信号によりフォーカスレンズユニット７５が原点位置にあることを認識することができる。
　メモリ４０ａは、不揮発性メモリであり、電力供給が停止している状態でも記憶している情報を保持できる。メモリ４０ａには、例えば交換レンズユニット２に関する情報（レンズ情報）やズームレンズ系を実現するためのトラッキングテーブル（後述）が格納されている。レンズマイコン４０は、このトラッキングテーブルに基づいてフォーカスモータ６４を制御し、フォーカスモータ６４によりフォーカスレンズユニット７５がＺ軸方向に駆動される。以下、トラッキングテーブルに基づいてフォーカスレンズユニット７５の位置を焦点距離の変化に追従させる動作を、電子トラッキングという。

　レンズマイコン４０は、フォーカスモータ６４のパルス数をカウントするためのカウンタ４０ｂを有している。カウンタ４０ｂは、フォーカスレンズユニット７５をＺ軸方向正側に駆動した場合、カウントを「＋１」とし、フォーカスレンズユニット７５をＺ軸方向負側に駆動した場合、カウントを「－１」とする。このように、カウンタ４０ｂでフォーカスモータ６４の駆動パルス数をカウントすることで、レンズマイコン４０は、第２レンズ群Ｇ２に対する第３レンズ群Ｇ３の相対位置（第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の位置）を把握することができる。
　例えば、フォーカスモータ６４のリードスクリュ６４ｂの１回転当たり、ラック６６が０．３ｍｍだけＺ軸方向に駆動される。マグネット（図示せず）が１０極であるフォーカスモータ６４を１－２相励磁にて駆動する場合、１パルス当たり、０．３／２０／２＝０．００７５ｍｍ（７．５μｍ）だけラック６６がＺ軸方向に駆動される。マイクロステップ駆動時には、さらに細かい単位でラック６６を駆動できる。ステッピングモータを用いることで、細かい単位でフォーカスレンズユニット７５を駆動することができ、例えば反転駆動時のバックラッシュを小さくすることができる。つまり、フォーカスモータ６４としてステッピングモータを選定することで、高精度なフォーカス調節を実現できる。また、駆動パルス数をカウントすることで、第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の現在位置を把握でき、さらにフォーカスレンズユニット７５の駆動量を算出することができる。

　＜カメラ本体＞
　図１～図４（Ｂ）を用いてカメラ本体３の概略構成について説明する。図１～図４（Ｂ）に示すように、カメラ本体３は、筐体３ａと、ボディーマウント４と、操作ユニット３９と、画像取得部３５と、画像表示部３６と、ファインダ部３８と、ボディーマイコン１０と、バッテリー２２と、を有している。
　（１）筐体
　筐体３ａは、カメラ本体３の外装部を構成している。図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、筐体３ａの前面には、ボディーマウント４が設けられており、筐体３ａの背面および上面には、操作ユニット３９が設けられている。具体的には、筐体３ａの背面には、表示部２０と、電源スイッチ２５と、モード切り換えダイヤル２６と、十字操作キー２７と、メニュー設定ボタン２８と、設定ボタン２９と、撮影モード切り換えボタン３４と、動画撮影操作ボタン２４が設けられている。筐体３ａの上面には、シャッターボタン３０が設けられている。

　（２）ボディーマウント
　ボディーマウント４は、交換レンズユニット２のレンズマウント９５が装着される部分であり、レンズマウント接点９１と電気的に接続可能なボディー側接点（図示せず）を有している。ボディーマウント４およびレンズマウント９５を介して、カメラ本体３は交換レンズユニット２とデータの送受信が可能である。例えば、ボディーマイコン１０（後述）は、ボディーマウント４およびレンズマウント９５を介して露光同期信号などの制御信号をレンズマイコン４０に送信する。
　（３）操作ユニット
　図４（Ａ）および図４（Ｂ）に示すように、操作ユニット３９は、ユーザーが操作情報を入力するための各種操作部材を有している。例えば、電源スイッチ２５は、デジタルカメラ１あるいはカメラ本体３の電源の入切を行うためのスイッチである。電源スイッチ２５により電源がオン状態になると、カメラ本体３および交換レンズユニット２の各部に電源が供給される。

　モード切り換えダイヤル２６は、静止画撮影モード、動画撮影モードおよび再生モード等の動作モードを切り換えるためのダイヤルであり、ユーザーはモード切り換えダイヤル２６を回転させて動作モードを切り換えることができる。モード切り換えダイヤル２６により静止画撮影モードが選択されると、動作モードを静止画撮影モードへ切り換えることができ、モード切り換えダイヤル２６により動画撮影モードが選択されると、動作モードを動画撮影モードへ切り換えることができる。動画撮影モードでは、基本的に動画撮影が可能となる。さらに、モード切り換えダイヤル２６により再生モードが選択されると、動作モードを再生モードへ切り換えることができ、表示部２０に撮影画像を表示させることができる。
　十字操作キー２７は、ユーザーが上下左右の方向を選択できるボタンである。十字操作キー２７を用いて、例えば表示部２０に表示された各種メニュー画面から所望のメニューを選択することができる。

　メニュー設定ボタン２８はデジタルカメラ１の各種動作を設定するためのボタンである。設定ボタン２９は各種メニューの実行を確定するためのボタンである。
　動画撮影操作ボタン２４は、動画撮影の開始および停止を指示するためのボタンである。モード切り換えダイヤル２６において選択された動作モードが静止画撮影モードまたは再生モードであっても、この動画撮影操作ボタン２４を押すことにより、モード切り換えダイヤル２６での設定内容に関係なく、強制的に動作モードが動画撮影モードに移行し、動画撮影が開始される。さらに、動画撮影中に、この動画撮影操作ボタン２４が押されると、動画撮影が終了し、モード切り換えダイヤル２６において選択された動作モード、すなわち動画撮影開始前の動作モードへと移行する。例えば、動画撮影操作ボタン２４が押される際にモード切り換えダイヤル２６により静止画撮影モードが選択されている場合は、動画撮影操作ボタン２４が再度押された後に動作モードが自動的に静止画撮影モードへと移行する。

　シャッターボタン３０は、撮影の際にユーザーによって操作される。シャッターボタン３０が操作されると、タイミング信号がボディーマイコン１０に出力される。シャッターボタン３０は、半押し操作と全押し操作が可能な２段式のスイッチである。ユーザーが半押し操作すると測光処理および測距処理を開始する。シャッターボタン３０を半押しの状態でユーザーがシャッターボタン３０を全押し操作すると、タイミング信号が出力され、画像取得部３５で画像データが取得される。
　さらに、図２に示すように、カメラ本体３の前面には、交換レンズユニット２をカメラ本体３から取り外すためのレンズ取り外しボタン９９が設けられている。レンズ取り外しボタン９９は、例えばユーザーに押されるとオン状態になる接点（図示せず）を有しており、ボディーマイコン１０と電気的に接続されている。レンズ取り外しボタン９９が押されると、内蔵されている接点がオンになり、ボディーマイコン１０はレンズ取り外しボタン９９が押されたことを認識することができる。

　（４）画像取得部
　画像取得部３５は主に、光電変換を行うＣＣＤ（Charge Coupled Device）などの撮像センサ１１（撮像素子の一例）と、撮像センサ１１の露光状態を調節するシャッターユニット３３と、ボディーマイコン１０からの制御信号に基づいてシャッターユニット３３の駆動を制御するシャッター制御部３１と、撮像センサ１１の動作を制御する撮像センサ駆動制御部１２と、を有している。
　撮像センサ１１は、光学系Ｌにより形成される光学的な像を電気的な信号に変換する、例えばＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサである。撮像センサ１１は、撮像センサ駆動制御部１２により発生されるタイミング信号により駆動制御される。なお、撮像センサ１１はＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）センサでもよい。

　シャッター制御部３１は、タイミング信号を受信したボディーマイコン１０から出力される制御信号にしたがって、シャッター駆動アクチュエータ３２を駆動し、シャッターユニット３３を動作させる。
　なお、本実施形態では、オートフォーカス方式として、撮像センサ１１で生成された画像データを利用するコントラスト検出方式が採用されている。コントラスト検出方式を用いることにより、高精度なフォーカス調節を実現することができる。
　（５）ボディーマイコン
　ボディーマイコン１０は、カメラ本体３の中枢を司る制御装置であり、操作ユニット３９に入力された操作情報に応じて、デジタルカメラ１の各部を制御する。具体的には、ボディーマイコン１０にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、ボディーマイコン１０は様々な機能を実現することができる。例えば、ボディーマイコン１０は、交換レンズユニット２がカメラ本体３に装着されたことを検知する機能、あるいは交換レンズユニット２から焦点距離情報などのデジタルカメラ１を制御する上で必要な情報を取得する機能を有している。

　ボディーマイコン１０は、電源スイッチ２５、シャッターボタン３０、モード切り換えダイヤル２６、十字操作キー２７、メニュー設定ボタン２８および設定ボタン２９の信号を、それぞれ受信可能である。また、ボディーマイコン１０内のメモリ１０ａには、カメラ本体３に関する各種情報が格納されている。メモリ１０ａは、不揮発性メモリであり、電力供給が停止している状態でも記憶している情報を保持できる。
　また、ボディーマイコン１０は、垂直同期信号を定期的に生成し、垂直同期信号の生成と並行して、垂直同期信号に基づいて露光同期信号を生成する。ボディーマイコン１０が垂直同期信号を基準とした露光開始タイミングおよび露光終了タイミングを予め把握しているために、ボディーマイコン１０は露光同期信号を生成できる。ボディーマイコン１０は、垂直同期信号をタイミング発生器（図示省略）に出力し、露光同期信号をボディーマウント４およびレンズマウント９５を介してレンズマイコン４０に一定の周期で出力する。レンズマイコン４０は、露光同期信号に同期して、フォーカスレンズユニット７５の位置情報を取得する。

　撮像センサ駆動制御部１２は、垂直同期信号に基づいて、撮像センサ１１の読み出し信号と電子シャッター駆動信号とを一定の周期で生成する。撮像センサ駆動制御部１２は、読み出し信号および電子シャッター駆動信号に基づいて、撮像センサ１１を駆動する。すなわち、撮像センサ１１は、読み出し信号に応じて、撮像センサ１１内に多数存在する光電変換素子（図示せず）で生成された画素データを垂直転送部（図示せず）に読み出す。
　また、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０を介してフォーカス調節ユニット７２（後述）を制御する。
　撮像センサ１１から出力された画像信号は、アナログ信号処理部１３から、Ａ／Ｄ変換部１４、デジタル信号処理部１５、バッファメモリ１６および画像圧縮部１７へと、順次送られて処理される。アナログ信号処理部１３は、撮像センサ１１から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部１４は、アナログ信号処理部１３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部１５は、Ａ／Ｄ変換部１４によりデジタル信号に変換された画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す。バッファメモリ１６は、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、画像信号を一旦記憶する。バッファメモリ１６に記憶された画像信号は、画像圧縮部１７から画像記録部１８へと、順次送られて処理される。バッファメモリ１６に記憶された画像信号は、画像記録制御部１９の命令により読み出されて、画像圧縮部１７に送信される。画像圧縮部１７に送信された画像信号のデータは、画像記録制御部１９の命令に従って画像信号に圧縮処理される。画像信号は、この圧縮処理により、元のデータより小さなデータサイズになる。画像信号の圧縮方法として、例えば１フレームの画像信号毎に圧縮するＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式が用いられる。その後、圧縮された画像信号は、画像記録制御部１９により画像記録部１８に記録される。ここで、動画を記録する場合、複数の画像信号をそれぞれ１フレームの画像信号毎に圧縮するＪＰＥＧ方式を用いることもでき、また、複数のフレームの画像信号をまとめて圧縮するＨ．２６４／ＡＶＣ方式を用いることもできる。

　画像記録部１８は、画像記録制御部１９の命令に基づいて、画像信号と記録すべき所定の情報とを関連付けて静止画ファイルまたは動画ファイルを作成する。そして、画像記録部１８は、画像記録制御部１９の命令に基づいて、静止画ファイルまたは動画ファイルを記録する。画像記録部１８は、例えば内部メモリおよび／または着脱可能なリムーバブルメモリである。なお、画像信号とともに記録すべき所定の情報には、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報とが含まれる。静止画ファイルは、例えばＥｘｉｆ（登録商標）形式やＥｘｉｆ（登録商標）形式に類する形式である。また、動画ファイルは、例えばＨ．２６４／ＡＶＣ形式やＨ．２６４／ＡＶＣ形式に類する形式である。
　（６）画像表示部
　画像表示部３６は、表示部２０と、画像表示制御部２１と、を有している。表示部２０は例えば液晶モニタである。表示部２０は、画像表示制御部２１からの命令に基づいて、画像記録部１８あるいはバッファメモリ１６に記録された画像信号を可視画像として表示する。表示部２０での表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態や、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態が考えられる。

　（７）ファインダ部
　ファインダ部３８は、撮像センサ１１により取得された画像を表示する液晶ファインダ８と、筐体３ａの背面に設けられたファインダ接眼窓９と、を有している。ユーザーは、ファインダ接眼窓９を覗くことで液晶ファインダ８に表示された画像を視認することができる。
　（８）バッテリー
　バッテリー２２は、カメラ本体３の各部に電力を供給し、さらにレンズマウント９５を介して交換レンズユニット２に電力を供給する。本実施形態ではバッテリー２２は充電池である。なお、バッテリー２２は、乾電池でもよいし、電源コードにより外部から電力供給が行われる外部電源であってもよい。

　＜トラッキングテーブル＞
　デジタルカメラ１では、被写体距離を実質的に一定に保ちつつ焦点距離が変更できるようにするために、フォーカス調節ユニット７２により電子トラッキングが行われる。具体的には図１２に示すように、電子トラッキングを行うために、トラッキングテーブル１００を含むトラッキング情報がメモリ４０ａに格納されている。このトラッキングテーブル１００は、ズームリング８４の回転位置とフォーカスレンズユニット７５の第６レンズ群ユニット７７に対するＺ軸方向の位置との関係を示している。例えば、被写体距離が０．３ｍ、１．０ｍおよび無限遠（∞）に対応する３つのトラッキングテーブル１００がメモリ４０ａに格納されている。
　トラッキングテーブル１００は、ズームリング８４の回転位置およびフォーカスレンズユニット７５のＺ軸方向の位置がいくつかに分割された離散的な情報である。一般的には、分割数は、ズームリング８４を回転させても被写体距離が所定の被写界深度内に納まるように決定されている。

　ズームリング８４の回転位置（回転方向の位置）はリニアポジションセンサ８７により検出することができる。この検出結果およびトラッキングテーブル１００に基づいて、レンズマイコン４０は、第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５のＺ軸方向の位置を決定することができる。
　図１２に示すように、各トラッキングテーブル１００は、広角端から望遠端まで緩やかに曲がった曲線で示される。光学系Ｌの状態が広角端から望遠端まで変化する間に、フォーカスレンズユニット７５は第６レンズ群ユニット７７から離れるように移動する。
　このトラッキングテーブル１００は広角端および望遠端の間に変曲点を有していない。変曲点とは、ズームリング８４が広角端から望遠端まで操作される間にフォーカスレンズユニット７５の駆動方向が変わる点である。つまり、レンズマイコン４０は、ズームリングユニット８３により撮像センサ１１に対して第６レンズ群ユニット７７が一方向に駆動されている場合には、フォーカスレンズユニット７５が第６レンズ群ユニット７７に対して一方向に駆動されるようにフォーカスモータ６４を制御する。また、本実施形態では、ズームリング８４の操作時に、広角端から望遠端にかけて、あるいは、望遠端から広角端にかけて、第６レンズ群ユニット７７は撮像センサ１１に対して一方向にのみ移動するように設けられている。

　さらに、光学系Ｌの状態が広角端から望遠端まで変化する間に、第６レンズ群Ｇ６（第６レンズ群ユニット７７）は撮像センサ１１から離れるように（図１２では上方向に）移動し、フォーカスレンズユニット７５も撮像センサ１１からさらに離れるように（図１２では上方向に）移動する。つまり、本実施形態では、撮像センサ１１に対する第６レンズ群ユニット７７の移動方向と第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の移動方向とが同じである。
　具体的には、図１２に示す無限遠のトラッキングテーブル１００に基づいてフォーカスレンズユニット７５が駆動される場合、第６レンズ群ユニット７７が撮像センサ１１に対して距離ＦだけＺ軸方向に移動する際、フォーカスレンズユニット７５は第６レンズ群ユニット７７に対して距離ＧだけＺ軸方向に移動する。結果として、フォーカスレンズユニット７５は、距離Ｇと距離Ｆの総和である距離Ｈだけ、撮像センサ１１に対してＺ軸方向に移動する。

　このように、フォーカスレンズユニット７５の駆動距離に第６レンズ群ユニット７７の移動距離が加わるため、撮像センサ１１に対するフォーカスレンズユニット７５の移動距離を大きく確保することができる。
　第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の原点位置Ｄは、フォトセンサ６７により検出され、図１２では一点鎖線で示されている。本実施形態では、原点位置Ｄは、無限遠のトラッキングテーブル１００におけるフォーカスレンズユニット７５の第３移動範囲Ｅ（第１位置Ｅ１および第２位置Ｅ２の間）の中央に位置している。第１位置Ｅ１は、無限遠のトラッキングテーブル１００において広角端に対応するフォーカスレンズユニット７５の位置である。第２位置Ｅ２は、無限遠のトラッキングテーブル１００において望遠端に対応するフォーカスレンズユニット７５の位置である。

　このように、原点位置Ｄを中央に配置することにより、デジタルカメラ１の電源オン時に、いずれの位置にも比較的素早くフォーカスレンズユニット７５を移動させることができる。
　なお、無限遠のトラッキングテーブル１００を基準に原点位置Ｄを決定しているのは、ユーザーがデジタルカメラ１の電源を入れて被写体を撮影する際に、無限遠の位置にある被写体を撮影する確率が高いためである。
　また、トラッキングテーブル１００は、いくつかに分割された離散的な情報ではなく多項式で表されてもよい。ズームリング８４の回転位置の代わりに、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２または第４レンズ群Ｇ４のＺ軸方向の位置情報を用いてもよい。第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５のＺ軸方向の位置とは、第６レンズ群ユニット７７に対する第３レンズ群Ｇ３のＺ軸方向の位置、あるいは、第２レンズ群Ｇ２に対する第３レンズ群Ｇ３のＺ軸方向の位置と言い換えることもできる。

　＜レンズマウントの詳細構成＞
　図１３および図１４を用いて、レンズマウント９５の詳細について説明する。図１３は撮像センサ１１側から見た場合のレンズマウント接点９１および電気基板９４周辺の概略斜視図である。図１４は撮像センサ１１側から見た場合のレンズマウント接点９１および電気基板９４周辺の概略平面図である。図１３は、広角端の状態を示しており、例えば図５および図６に示す状態に対応している。
　前述のように、レンズマウント９５は、レンズマウント本体９５ａと、レンズマウント接点９１（電気接点部の一例）と、電気基板９４と、遮光枠６０と、を有している。
　レンズマウント接点９１は、ボディーマウント４に設けられたボディーマウント接点（図示せず）と電気的に接続可能であり、複数の電気接点９１ａ（本実施形態では、１１個の電気接点９１ａ）と、電気接点９１ａを支持する接点支持枠９１ｂと、フレキシブルプリントケーブル９６と、コネクタ９６ａと、を有している。

　電気接点９１ａを支持する接点支持枠９１ｂと、を有している。電気接点９１ａは光軸ＡＺを中心とした円弧に沿った方向に等ピッチで配置されている。接点支持枠９１ｂは光軸ＡＺを中心とした円弧状の部材である。フレキシブルプリントケーブル９６は電気接点９１ａと接続されている。コネクタ９６ａはフレキシブルプリントケーブル９６と電気基板９４とを電気的に接続している。
　電気基板９４は、レンズマウント本体９５ａの被写体側に配置されており、レンズマウント本体９５ａに固定されている。電気基板９４にはレンズマイコン４０などの各種電子部品が実装されている。電気基板９４はコネクタ９６ａを介してレンズマウント接点９１と電気的に接続されている。
　図１３および図１４に示すように、Ｚ軸方向から見た場合に、レンズマウント接点９１は、第６レンズ群Ｇ６に対してフォーカスモータ６４と反対側に配置されている。より詳細には、レンズマウント接点９１の中心Ｃを通り第６レンズ群Ｇ６の光軸ＡＺに直交する線を第１仮想線Ｐとした場合、フォーカスモータ６４は、第１仮想線Ｐおよび光軸ＡＺに直交する第２仮想線Ｍ１に対してレンズマウント接点９１と反対側に配置されている。つまり、図１３および図１４では、第２仮想線Ｍ１よりも上側の範囲Ｍにフォーカスモータ６４は配置されている。

　また、フォーカスモータ６４は、第６レンズ群Ｇ６の光軸ＡＺを基準にレンズマウント接点９１（より詳細には、レンズマウント接点９１の中心Ｃ周辺部）と点対称な位置に配置されている。より詳細には、接点支持枠９１ｂは、第１端部９１ｃと、第２端部９１ｄと、を有している。光軸ＡＺに直交し第１端部９１ｃを通る線を第３仮想線Ｎ１とする。光軸ＡＺに直交し第２端部９１ｄを通る線を第４仮想線Ｎ２とする。フォーカスモータ６４が光軸ＡＺを基準にレンズマウント接点９１と点対称な位置に配置されているとは、Ｚ軸方向から見た場合、フォーカスモータ６４が第３仮想線Ｎ１と第４仮想線Ｎ２との間の範囲Ｎに配置されていることを意味している。
　第１仮想線Ｐは、フォーカスモータ６４と重なり合っており、フォーカスモータ６４の回転軸Ｒ１と交差している。つまり、回転軸Ｒ１、光軸ＡＺおよびレンズマウント接点９１の中心Ｃは、Ｚ軸方向から見た場合に一直線上に配置されている。

　このように、第６レンズ群Ｇ６に対してレンズマウント接点９１がフォーカスモータ６４と反対側に配置されているため、フォーカスモータ６４をレンズマウント接点９１から離れた位置に配置することができる。これにより、フォーカスモータ６４のエンコーダ６４ｅがレンズマウント接点９１で発生するノイズの影響を受けにくくなり、エンコーダ６４ｅでの検出精度の低下を抑制できる。
　また、Ｚ軸方向から見た場合に、コネクタ９６ａは第６レンズ群Ｇ６に対してフォーカスモータ６４と反対側に配置されている。より詳細には、コネクタ９６ａは、レンズマウント接点９１に対してフォーカスモータ６４と反対側に配置されている。つまり、レンズマウント接点９１よりもコネクタ９６ａの方がフォーカスモータ６４から離れた位置に配置されている。さらに、Ｚ軸方向から見た場合に、コネクタ９６ａは第１仮想線Ｐと重なり合っている。これにより、エンコーダ６４ｅがコネクタ９６ａで発生するノイズの影響を受けにくくなる。

　また、電気基板９４は、第６レンズ群Ｇ６を取り囲むように第６レンズ群Ｇ６の外周側に配置されており、フォーカスモータ６４に対応する位置に切欠き９４ａを有している。より詳細には、電気基板９４は、概ねＣ字形状を有しており、フォーカスモータ６４の側方に配置された第１基板端部９４ｂと、第２基板端部９４ｃと、を有している。切欠き９４ａは第１基板端部９４ｂおよび第２基板端部９４ｃにより形成されている。
　このように、電気基板９４が環状ではなく概ねＣ字形状を有しているため、フォーカスモータ６４のＺ軸方向の移動範囲内に電気基板９４を配置しても、フォーカスモータ６４が電気基板９４と接触しない。このため、交換レンズユニット２の小型化を図ることができる。
　＜デジタルカメラの動作＞
　デジタルカメラ１の動作について説明する。

　（１）撮影モード
　このデジタルカメラ１は、２つの撮影モードを有している。具体的には、デジタルカメラ１は、ユーザーがファインダ接眼窓９で被写体を観察するファインダ撮影モードと、ユーザーが表示部２０で被写体を観察するモニタ撮影モードと、を有している。
　ファインダ撮影モードでは、例えば画像表示制御部２１が液晶ファインダ８を駆動する。この結果、液晶ファインダ８には、撮像センサ１１により取得された被写体の画像（いわゆるスルー画像）が表示される。
　モニタ撮影モードでは、例えば画像表示制御部２１により表示部２０が駆動され、表示部２０に被写体の実時間画像が表示される。この２つの撮影モードの切り換えは、撮影モード切り換えボタン３４にて行うことができる。

　（２）ズーム動作
　次に、ユーザーがズーム操作を行う際の交換レンズユニット２の動作を説明する。
　ユーザーによりズームリング８４が回転操作されると、ズームリング８４とともにカム筒５１が回転する。カム筒５１が光軸ＡＺ周りに回転すると、第１ホルダー５２は、カム筒５１の第１カム溝５１ｂに案内され、固定枠５０に対してＺ軸方向に直進する。また、第２レンズ群支持枠５４、第３レンズ群支持枠５６、第４レンズ群ユニット７８および第６レンズ群ユニット７７も、カム筒５１の第２カム溝５１ｃ、第３カム溝５１ｄ、第４カム溝５１ｅおよび第５カム溝５１ｆに案内され、固定枠５０に対してＺ軸方向に直進する。よって、ズームリング８４を回転操作することにより、交換レンズユニット２の状態を、図５および図６に示す広角端の状態から図７および図８に示す望遠端の状態まで変化させることができる。これにより、ズームリング８４の回転位置を調節することで、所望のズーム位置にて被写体を撮影することが可能となる。

　このとき、ズームリング８４の回転操作により第６レンズ群ユニット７７はＺ軸方向に機械的に駆動されるが、フォーカスレンズユニット７５のみは、被写体距離が実質的に一定に保たれるように、メモリ４０ａに予め記憶されたトラッキングテーブル１００に基づき、フォーカス調節ユニット７２により電気的に駆動制御される。例えば、トラッキングテーブル１００に基づいてフォーカスモータ６４によりフォーカスレンズユニット７５を駆動することで、広角端から望遠端に移動した場合や望遠端から広角端に移動した場合も、無限遠にて合焦した状態を維持する。
　より詳細には、ズームリング８４が回転操作されると、第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６が光軸ＡＺに沿ってＺ軸方向に移動する。これにより、被写体像の倍率が変化する。このとき、フォーカスレンズユニット７５は第６レンズ群ユニット７７に支持された状態で光軸ＡＺに沿ってＺ軸方向に移動する。第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６の相対的な位置関係が変化すると、撮像センサ１１上に結像する被写体像のフォーカス状態も変化する。つまり、撮像センサ１１上に焦点を結んでいる被写体距離が変化する。

　そこで、このデジタルカメラ１では、ズームリング８４の回転位置に応じてフォーカスモータ６４を駆動することで、焦点距離が変化しても被写体距離を実質的に一定に保つことができる。具体的には、フォーカスモータ６４のみを用いて、第５レンズ群Ｇ５を含むフォーカスレンズユニット７５を第６レンズ群ユニット７７に対して移動させる。レンズマイコン４０は、リニアポジションセンサ８７の検出信号に基づいて現在のズームリング８４の回転位置を取得する。それと同時に、レンズマイコン４０は、第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の位置を、カウンタ４０ｂでのカウント値から算出する。これら２つの情報（現在のズームリング８４の回転位置、第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の位置）から、図１２に示す複数のトラッキングテーブル１００を利用して、レンズマイコン４０は、現在の被写体距離を求め、求められた被写体距離に対応するトラッキングテーブル１００を選択する。ここでは、無限遠に対応するトラッキングテーブル１００が選択されたとする。

　次に、レンズマイコン４０は、ズームリング８４の回転位置を再度取得し、ズームリング８４の回転位置の変化量からズームリング８４の回転速度、すなわち焦点距離の変化速度を求める。
　続いて、レンズマイコン４０は、ズームリング８４の現在の回転角度とズームリング８４の回転速度とから、所定時間経過後のズームリング８４の回転位置を予測し、選択されたトラッキングテーブル１００に基づいて、予測したズームリング８４の回転位置に対応するフォーカスレンズユニット７５のＺ軸方向の位置を目標位置として求める。所定時間経過後にフォーカスレンズユニット７５がこの目標位置に位置するように、レンズマイコン４０はフォーカス駆動制御部４１を介してフォーカスモータ６４を駆動する。これにより、フォーカスレンズユニット７５が他のレンズ群の移動に追従するように駆動され、被写体距離が一定に保たれる。

　このように電子トラッキング動作においては、レンズマイコン４０は、変倍動作に伴う焦点距離の変化を予測して、予測された焦点距離に対応するフォーカスレンズユニット７５の目標位置をトラッキングテーブル１００から取得する。光学系Ｌの変倍動作と並行して、フォーカスモータ６４によりフォーカスレンズユニット７５が目標位置へ駆動される。この動作を所定の時間間隔で実行するため、ズームリング８４が回転操作されて光学系Ｌの焦点距離が変化しても、フォーカスレンズユニット７５がトラッキングテーブル１００に基づいて焦点距離に応じたＺ軸方向位置に移動し、焦点距離の変化にフォーカスレンズユニット７５の駆動を追従させることができる。これにより、焦点距離が変化に関わらず被写体距離を実質的に一定に保つことができる。なお、これらの制御は、レンズマイコン４０ではなく、ボディーマイコン１０が行ってもよい。

　同様に、例えば焦点が合う被写体距離が１ｍなどの近距離である場合、被写体距離が１ｍであるトラッキングテーブル１００が選択され、広角端から望遠端に移動した場合あるいは望遠端から広角端に移動した場合も、フォーカスモータ６４の駆動により、近距離にて合焦した状態を維持することができ、スムーズな変倍動作を行うことが可能となる。
　とりわけ、フォーカスレンズユニット７５およびフォーカスモータ６４が第６レンズ群ユニット７７と一体でＺ軸方向に移動するようになっているため、ユーザーによりズームリング８４が素早く操作された場合でも、フォーカスレンズユニット７５を第６レンズ群ユニット７７と一体で移動させることができる。したがって、変倍動作の前後で被写体距離を実質的に一定に保ちたい場合に、フォーカスモータ６４は、撮像センサ１１に対して第５レンズ群Ｇ５が移動すべき距離から撮像センサ１１に対して第６レンズ群Ｇ６がカム機構により移動する距離を差し引いた距離だけ、第５レンズ群Ｇ５を移動させればよい。これにより、ユーザーによるズームリング８４の高速操作への対応が容易となる。

　また、本実施形態においては、広角端から望遠端まで変倍動作が行われると、被写体距離が無限遠の状態では、フォーカスレンズユニット７５（より詳細には、フォーカスレンズ群である第５レンズ群Ｇ５）を撮像センサ１１に対して１０ｍｍ程度、Ｚ軸方向に移動させる必要がある。フォーカスモータ６４を３０００ｐｐｓで駆動する場合、先述したようにフォーカスモータ６４の１回転あたりのフォーカスレンズユニット７５の移動量が０．３ｍｍであるため、トラッキングテーブルに基づいてフォーカスレンズユニット７５をＺ軸方向に１０ｍｍだけ移動させるために約０．４秒かかる。広角端から望遠端までフォーカスレンズユニット７５を約０．４秒で移動させることが可能であるため、ユーザーがズームリング８４を広角端から望遠端まで０．５秒で回したとしても、焦点距離の変化にフォーカスレンズユニット７５の駆動を追従させることができる。これにより、例えばライブビューモード時にユーザーが表示部２０で被写体を確認しながら素早い変倍動作を行っても、表示部２０に映し出される被写体像のピンぼけが発生しにくくなり、使い勝手がよくなる。

　（３）フォーカス動作
　次に、デジタルカメラ１のフォーカス動作について説明する。デジタルカメラ１は、オートフォーカス撮影モードおよびマニュアルフォーカス撮影モードの２つのフォーカスモードを有している。デジタルカメラ１の操作を行うユーザーは、カメラ本体３に設けられたフォーカス撮影モード設定ボタン（図示せず）により、フォーカスモードを選択することができる。
　オートフォーカス撮影モード時においては、コントラスト検出方式を用いたオートフォーカス動作が行われる。コントラスト検出方式のオートフォーカス動作を行う際には、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、コントラストＡＦ用データを要求する。コントラストＡＦ用データは、コントラスト検出方式のオートフォーカス動作の際に必要なデータであり、例えば、フォーカス駆動速度、フォーカスシフト量、像倍率、コントラストＡＦ可否情報などが含まれる。

　ボディーマイコン１０は、シャッターボタン３０が半押しされるかどうかを監視する。シャッターボタン３０が半押しされた場合、ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０に対して、オートフォーカス開始命令を発信する。オートフォーカス開始命令は、コントラスト検出方式によるオートフォーカス動作を開始する旨を示している。この命令を受けて、レンズマイコン４０は、フォーカス用のアクチュエータであるフォーカスモータ６４を駆動制御する。より詳細には、レンズマイコン４０はフォーカス駆動制御部４１へ制御信号を送信する。この制御信号に基づいて、フォーカス駆動制御部４１によりフォーカスモータ６４が駆動され、フォーカスレンズユニット７５が微動する。
　ボディーマイコン１０は、受信した画像データに基づいて、オートフォーカス動作用の評価値（以下、ＡＦ評価値という）を算出する。具体的には、ボディーマイコン１０は、デジタル信号処理部１５へ命令を送信する。デジタル信号処理部１５は、受信した命令に基づいて所定のタイミングで画像信号をボディーマイコン１０へ送信する。ボディーマイコン１０は、撮像センサ１１で生成された画像データから輝度信号を求め、輝度信号の画面内における高周波成分を積算して、ＡＦ評価値を求める。算出されたＡＦ評価値は、露光同期信号と関連付けた状態でＤＲＡＭ（図示せず）に保存される。ボディーマイコン１０がレンズマイコン４０から取得したレンズ位置情報も露光同期信号と関連付けられているため、ボディーマイコン１０は、ＡＦ評価値をレンズ位置情報と関連付けて保存することができる。

　次に、ボディーマイコン１０は、ＤＲＡＭに保存されたＡＦ評価値に基づいて、ＡＦ評価値が極大値となるフォーカスレンズユニット７５の位置を合焦点として抽出する。合焦点を抽出する際のフォーカスレンズユニット７５の駆動方式としては、一般的には山登り方式が知られている。山登り方式では、ＡＦ評価値が増大する方向へフォーカスレンズユニット７５を移動させ、フォーカスレンズユニット７５の位置ごとのＡＦ評価値を求める。この動作を、ＡＦ評価値の極大値が検出されるまで、すなわち、ＡＦ評価値が増大して一旦ピークに達してから減少し始めるまで続ける。
　ボディーマイコン１０は、抽出した合焦点に対応する位置までフォーカスレンズユニット７５が駆動されるように、レンズマイコン４０を介して制御信号をフォーカス駆動制御部４１へ送信する。フォーカス駆動制御部４１は、例えばボディーマイコン１０（または、レンズマイコン４０）からの制御信号に基づいて、フォーカスモータ６４を駆動するための駆動パルスを生成する。この駆動信号に応じた駆動量だけフォーカスモータ６４が駆動され、フォーカスレンズユニット７５が合焦点に対応する位置までＺ軸方向に移動する。

　以上のようにして、デジタルカメラ１のオートフォーカス撮影モードによるフォーカシングが行われる。以上の動作は、ユーザーのシャッターボタン３０の半押し操作後、瞬時に実行される。
　なお、コントラスト検出方式によるフォーカシングは、撮像センサ１１で実時間の画像データを生成できるモニタ撮影モード（いわゆる、ライブビューモード）で動作し得る。なぜなら、ライブビューモードでは、定常的に、撮像センサ１１で画像データを生成しており、その画像データを用いたコントラスト検出方式のオートフォーカス動作をするのが容易だからである。
　ライブビューモードでは、被写体の実時間画像が表示部２０に表示されるので、ユーザーは、表示部２０を見ながら静止画あるいは動画を撮るための構図を決めることができる。また、表示部２０を用いてライブビューモードの他に、ユーザーが選択できる撮影モードとしては、交換レンズユニット２からの被写体像を液晶ファインダ８（ファインダ部３８）に導く第２のライブビューモード（ファインダ撮影モード）もある。

　次に、マニュアルフォーカス撮影モードについて説明する。
　ユーザーによりフォーカスリング８９が回転操作されると、フォーカスリング角度検出部９０は、フォーカスリング８９の回転角度を検出し、その回転角度に応じた信号を出力する。フォーカス駆動制御部４１は、フォーカスリング角度検出部９０から信号を受信可能であり、フォーカスモータ６４へ信号を送信可能である。フォーカス駆動制御部４１は、判断した結果をレンズマイコン４０へ送信する。フォーカス駆動制御部４１は、レンズマイコン４０からの制御信号に基づいてフォーカスモータ６４を駆動する。より詳細には、レンズマイコン４０は、フォーカスリング回転角度信に基づいて、フォーカスモータ６４を駆動する駆動信号を生成する。駆動信号によりフォーカスモータ６４のリードスクリュ６４ｂが回転すると、リードスクリュ６４ｂと噛み合うラック６６を介してフォーカスレンズユニット７５がＺ軸方向に移動する。図５および図６に示す広角端の状態では、被写体距離は無限遠であるが、被写体距離が近くなるにしたがって、フォーカスレンズユニット７５は、Ｚ軸方向負側へ移動する。同様に、図７および図８に示す望遠端の状態では、被写体距離は無限遠であるが、被写体距離が短くなるにしたがって、フォーカスレンズユニット７５は、Ｚ軸方向負側に移動する。広角端の場合に比べ、この場合のフォーカスレンズユニット７５の移動量は多くなる。

　以上のようにして、ユーザーは、表示部２０において被写体を確認しながらフォーカスリング８９を回転してフォーカシングを行うことができる。マニュアルフォーカス撮影モードにおいて、ユーザーがシャッターボタン３０を全押しすると、その状態のまま撮影が行われる。
　（４）静止画撮影
　ユーザーによりシャッターボタン３０が全押しされると、撮像センサ１１の測光出力に基づいて計算された絞り値に光学系Ｌの絞り値が設定されるように、ボディーマイコン１０からレンズマイコン４０へ命令が送信される。そして、レンズマイコン４０により絞り駆動制御部４２が制御され、指示された絞り値まで絞りユニット６２を絞り込む。絞り値の指示と同時に、撮像センサ駆動制御部１２から撮像センサ１１へ駆動命令が送信され、シャッターユニット３３の駆動命令が送信される。撮像センサ１１の測光出力に基づいて計算されたシャッタースピードの時間だけ、シャッターユニット３３により撮像センサ１１が露光される。

　ボディーマイコン１０は、撮影処理を実行し、撮影が終了すると、画像記録制御部１９に制御信号を送信する。画像記録部１８は、画像記録制御部１９の命令に基づいて、画像信号を内部メモリおよび／またはリムーバブルメモリに記録する。画像記録部１８は、画像記録制御部１９の命令に基づいて、画像信号とともに撮影モードの情報（オートフォーカス撮影モードかマニュアルフォーカス撮影モードか）を、内部メモリおよび／またはリムーバブルメモリに記録する。
　さらに、露光完了後、撮像センサ駆動制御部１２は、撮像センサ１１から画像データを読み出し、所定の画像処理後、ボディーマイコン１０を介して画像表示制御部２１へ画像データが出力される。これにより、表示部２０へ撮影画像が表示される。
　また、露光終了後、ボディーマイコン１０により、シャッターユニット３３が初期位置にリセットされる。また、ボディーマイコン１０からレンズマイコン４０へ絞りユニット６２を開放位置にリセットするよう絞り駆動制御部４２に命令が下され、レンズマイコン４０から各ユニットへリセット命令が下される。リセット完了後、レンズマイコン４０は、ボディーマイコン１０にリセット完了を伝える。ボディーマイコン１０は、レンズマイコン４０からリセット完了情報を受信した後であって、かつ、露光後の一連の処理が完了した後に、シャッターボタン３０が押されていないことを確認し、撮影シーケンスを終了する。

　（５）動画撮影
　デジタルカメラ１は、動画を撮影する機能も有している。動画撮影モードでは、一定の周期で撮像センサ１１により画像データが生成され、生成される画像データを利用してコントラスト検出方式によるオートフォーカスが継続的に行われる。動画撮影モードにおいて、シャッターボタン３０が押される、あるいは動画撮影操作ボタン２４が押されると、画像記録部１８に動画が記録され、シャッターボタン３０、あるいは動画撮影操作ボタン２４が再度押されると、画像記録部１８での動画の記録が停止する。
　＜光学系の配置に関する特徴＞
　以上に説明したデジタルカメラ１の光学系の配置に関する特徴は以下の通りである。
　（１）
　このデジタルカメラ１では、フォーカスレンズユニット７５が第６レンズ群ユニット７７とともにＺ軸方向（光軸ＡＺに平行な方向）に移動するため、撮像センサ１１に対する第６レンズ群ユニット７７の移動量の分だけ、フォーカスレンズユニット７５を撮像センサ１１に対して移動させることができる。これにより、フォーカスレンズユニット７５の前後に大きなスペースを確保しなくても、フォーカスレンズユニット７５の駆動量を大きく確保できる。つまり、交換レンズユニット２の小型化が可能となる。

　さらに、第６レンズ群ユニット７７が光学系Ｌの中で最も像面側に配置されているため、第６レンズ群ユニット７７が最も像面側に配置されていない場合に比べて、第６レンズ群Ｇ６および第５レンズ群Ｇ５を小型化することができる。小型の第５レンズ群Ｇ５を用いることで、フォーカスレンズユニット７５の駆動速度を高めることができ、オートフォーカスの高速化が可能となる。
　このように、この交換レンズユニット２では、オートフォーカスの高速化と小型化とを両立することができる。
　（２）
　第６レンズ群ユニット７７が光学系の中で最も像面側に配置されているため、フォーカスレンズユニット７５は第６レンズ群ユニット７７の物体側に配置されることになる。このため、例えばレンズ鏡筒が取り外されている状態で、ユーザーがフォーカスレンズユニット７５に触れることができなくなる。これにより、ユーザーがフォーカスレンズユニット７５に触れて、フォーカスレンズユニット７５の取付精度が狂うのを防止できる。

　また、このレンズ鏡筒では、レンズ保護用の保護ガラスを撮像センサ１１側に装着する必要がなくなるため、保護ガラスによる光の反射を防止でき、ゴーストあるいはフレアが発生するのを防止できる。
　（３）
　図７および図８に示すように、第４レンズ群ユニット７８は、撮像センサ１１を基準とする第１移動範囲Ｆ４で光軸方向に移動可能であり、フォーカスレンズユニット７５は、撮像センサ１１を基準とする第２移動範囲Ｆ５で光軸方向に移動可能である。第２移動範囲Ｆ５が第１移動範囲Ｆ４と重なり合っているため、光学系ＬのＺ軸方向の寸法を短縮することができ、交換レンズユニット２の小型化が可能となる。
　（４）
　図５および図７に示すように、駆動シャフト６４ａがモータ本体６４ｓから被写体側（Ｚ軸方向正側）に突出しているため、駆動シャフト６４ａよりも大きいステッピングモータ６４ｄが第４レンズ群ユニット７８に干渉するのを防止できる。これにより、フォーカスモータ６４と第４レンズ群ユニット７８とを近づけて配置することができ、交換レンズユニット２をさらに小型化することができる。

　（５）
　第６レンズ群Ｇ６の半径方向外側にステッピングモータ６４ｄが配置されているため、ステッピングモータ６４ｄが第６レンズ群ユニット７７からＺ軸方向に大きく突出するのを抑制できる。これにより、交換レンズユニット２をさらに小型化することができる。
　＜レンズマウントに関する特徴＞
　デジタルカメラ１のレンズマウント９５に関する特徴は以下の通りである。
　（１）
　このデジタルカメラ１では、Ｚ軸方向から見た場合に、レンズマウント接点９１が第６レンズ群Ｇ６に対してフォーカスモータ６４と反対側に配置されている。具体的には図１３および図１４に示すように、レンズマウント接点９１の中心を通り第６レンズ群Ｇ６の光軸ＡＺに直交する線を第１仮想線Ｐとした場合、フォーカスモータ６４は、第１仮想線Ｐと光軸ＡＺとに直交する第２仮想線Ｍ１に対してレンズマウント接点９１と反対側に（範囲Ｍ内に）配置されている。これにより、フォーカスモータ６４をレンズマウント接点９１から離れた位置に配置することができ、フォーカスモータ６４のエンコーダ６４ｅがレンズマウント接点９１で発生するノイズの影響を受けにくくなり、エンコーダ６４ｅでの検出精度の低下を抑制できる。

　（２）
　第６レンズ群Ｇ６の光軸ＡＺを基準にレンズマウント接点９１と点対称な位置にフォーカスモータ６４が配置されている。具体的には図１３および図１４に示すように、Ｚ軸方向から見た場合に、フォーカスモータ６４が第３仮想線Ｎ１および第４仮想線Ｎ２の間の範囲Ｎ内に配置されている。このため、フォーカスモータ６４をレンズマウント接点９１から確実に離れた位置に配置することができ、フォーカスモータ６４のエンコーダ６４ｅがレンズマウント接点９１で発生するノイズの影響を受けにくくなる。
　（３）
　Ｚ軸方向から見た場合に、フォーカスモータ６４が第１仮想線と重なり合っているため、フォーカスモータ６４をレンズマウント接点９１から離れた位置に確実に配置することができ、フォーカスモータ６４のエンコーダ６４ｅがレンズマウント接点９１で発生するノイズの影響を受けにくくなる。

　（４）
　電気基板９４はフォーカスモータ６４に対応する部分が切り欠かれているため、フォーカスモータ６４の移動範囲内に電気基板９４を配置しても、フォーカスモータ６４が電気基板９４と接触しない。このため、交換レンズユニット２の小型化を図ることができる。この効果は、フォーカスモータ６４を他のアクチュエータに置き換えても得られる。例えば、フォーカスモータ６４は、エンコーダ６４ｅを有していなくてもよい。
　（５）
　レンズマウント接点９１に対してフォーカスモータ６４の反対側にコネクタ９６ａが配置されているため、コネクタ９６ａから離れた位置にフォーカスモータ６４を配置することができる。コネクタ９６ａはレンズマウント接点９１と同様にノイズの発生源となり得る。このため、フォーカスモータ６４がコネクタ９６ａで発生するノイズの影響を受けにくくなり、エンコーダ６４ｅでの検出精度の低下を防止できる。

　＜電子トラッキングに関する特徴＞
　デジタルカメラ１の電子トラッキングに関する特徴は以下の通りである。
　（１）
　図１２に示すように、このデジタルカメラ１では、トラッキングテーブル１００が広角端および望遠端の間に変曲点を有していない。つまり、ズームリングユニット８３により第４レンズ群ユニット７８に対して第６レンズ群ユニット７７が一方向に駆動されている場合には、フォーカスレンズユニット７５が第６レンズ群ユニット７７に対して一方向に駆動される。このため、ズームリングユニット８３により第６レンズ群ユニット７７が一方向に駆動されている間は、第６レンズ群ユニット７７に対するフォーカスレンズユニット７５の移動方向が途中で変わらない。これにより、フォーカスレンズユニット７５の駆動速度が途中で低下せず、フォーカスレンズユニット７５の駆動速度を高めることができる。つまり、ズームリングユニット８３の素早い操作にフォーカスモータ６４の制御を追従させることができる。

　（２）
　無限遠のトラッキングテーブル１００において、広角端に対応するフォーカスレンズユニット７５の第１位置Ｅ１と望遠端に対応するフォーカスレンズユニット７５の第２位置Ｅ２との中央に原点位置Ｄが配置されているため、原点位置Ｄを基準にフォーカスレンズユニット７５を駆動する際に、各位置に比較的素早くフォーカスレンズユニット７５を移動させることができる。これにより、デジタルカメラ１の状態を撮影可能状態に円滑に移行させることができる。
　特に、ユーザーがデジタルカメラ１の電源を入れて被写体を撮影する際には、無限遠の位置にある被写体を撮影する確率が高いため、無限遠のトラッキングテーブル１００の中央に原点位置Ｄを配置することで、デジタルカメラ１の状態をより円滑に撮影可能状態に移行させることができる。

　［他の実施形態］
　本発明の実施形態は、前述の実施形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で種々の修正および変更が可能である。また、前述の実施形態は、本質的に好ましい例示であって、本発明、その適用物、あるいはその用途の範囲を制限することを意図するものではない。
　（１）
　前述の実施形態では、デジタルカメラは静止画および動画の撮影が可能であるが、静止画撮影のみ、あるいは、動画撮影のみ可能であってもよい。
　（２）
　デジタルカメラ１は、例えばデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、カメラ付き携帯電話およびカメラ付きＰＤＡであってもよい。

　（３）
　前述のデジタルカメラ１はクイックリターンミラーを有していないが、従来の一眼レフカメラのようにクイックリターンミラーが搭載されていてもよい。
　（４）
　光学系Ｌの構成は前述の実施形態に限定されない。例えば、第１レンズ群Ｇ１～第６レンズ群Ｇ６がそれぞれ複数のレンズから構成されていてもよい。
　また、前述の実施形態では、第６レンズ群ユニット７７が光学系Ｌの中で最も像面側に配置されているが、第６レンズ群ユニット７７ではなくフォーカスレンズユニット７５が光学系Ｌの中で最も像面側に配置されていてもよい。この場合であっても、第５レンズ群Ｇ５を小型化することができ、オートフォーカスの高速化と小型化とを両立させることができる。

　（５）
　前述の実施形態では、シャッターユニット３３を動作させることにより撮像センサ１１への露光時間を制御しているが、電子シャッターにより撮像センサ１１の露光時間を制御してもよい。
　（６）
　前述の実施形態では、レンズマイコン４０により電子トラッキングが行われるが、ボディーマイコン１０からレンズマイコン４０に命令が送信され、その命令に基づいて電子トラッキングの制御が行われてもよい。
　（７）
　トラッキングテーブル１００において、広角端に対応するフォーカスレンズユニット７５の第１位置Ｅ１と望遠端に対応するフォーカスレンズユニット７５の第２位置Ｅ２との中央に原点位置Ｄが配置されている。しかし、デジタルカメラ１の状態を撮影可能状態に円滑に移行することができれば、原点位置Ｄの位置が第１位置Ｅ１と第２位置Ｅ２との間の中央から若干ずれていてもよい。つまり、原点位置Ｄは第１位置Ｅ１および第２位置Ｅ２の間の概ね中央であればよい。

　（８）
　フォーカスモータ６４は、フォーカスアクチュエータの一例である。フォーカスアクチュエータは、ステッピングモータ、電磁モータ、圧電素子を有する振動型アクチュエータ等を含む概念である。

　本発明によれば、フォーカスレンズユニットの駆動速度を高めることができるレンズ鏡筒および撮像装置を提供することができる。したがって、本発明は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ、交換レンズ式デジタルカメラ、カメラ付き携帯電話およびカメラ付きＰＤＡなどの撮像装置に好適である。

　１　デジタルカメラ（撮像装置の一例）
　２　交換レンズユニット（レンズ鏡筒の一例）
　３　カメラ本体
　３ａ　筐体
　４　ボディーマウント
　１０　ボディーマイコン
　１１　撮像センサ（撮像素子の一例）
　１２　撮像センサ駆動制御部
　４０　レンズマイコン（駆動制御部の一例）
　５０　固定枠
　５１　カム筒
　５７　第４レンズ群支持枠（第１レンズ支持枠の一例）
　５８　第５レンズ群支持枠（フォーカスレンズ支持枠の一例）
　５９　第６レンズ群支持枠（第２レンズ支持枠の一例、レンズ支持枠の一例）
　６４　フォーカスモータ（フォーカスアクチュエータの一例、アクチュエータの一例）
　６４ａ　駆動シャフト
　６４ｂ　リードスクリュ
　６４ｄ　ステッピングモータ
　６４ｅ　エンコーダ（検出部の一例）
　６４ｓ　モータ本体（アクチュエータ本体の一例）
　６７　フォトセンサ（原点検出部の一例）
　７５　フォーカスレンズユニット
　７７　第６レンズ群ユニット（第２レンズユニットの一例）
　７８　第４レンズ群ユニット（第１レンズユニットの一例）
　８３　ズームリングユニット（ズーム機構の一例）
　８４　ズームリング（ズーム操作部の一例）
　８７　リニアポジションセンサ
　８８　フォーカスリングユニット
　８９　フォーカスリング
　９０　フォーカスリング角度検出部
　９５　レンズマウント
　９５ａ　レンズマウント本体
　９１　レンズマウント接点（電気接点部の一例）
　９１ａ　電気接点
　９６　フレキシブルプリントケーブル
　９６ａ　コネクタ
　Ｌ　光学系
　Ｇ１　第１レンズ群
　Ｇ２　第２レンズ群
　Ｇ３　第３レンズ群
　Ｇ４　第４レンズ群（第１レンズ素子の一例）
　Ｇ５　第５レンズ群（フォーカスレンズの一例）
　Ｇ６　第６レンズ群（第２レンズ素子の一例、レンズ素子の一例）
　Ｐ　第１仮想線
　Ｍ１　第２仮想線
　Ｎ１　第３仮想線
　Ｎ２　第４仮想線
　Ｃ　レンズマウント接点の中心

Claims (11)

1. 　被写体の光学像を撮像素子に結像するためのレンズ鏡筒であって、
   　第１レンズ素子と、前記第１レンズ素子を支持する第１レンズ支持枠と、を有する第１レンズユニットと、
   　前記第１レンズ素子に対して光軸方向に相対移動することで焦点距離を変化させるための第２レンズ素子と、前記第２レンズ素子を支持する第２レンズ支持枠と、を有する第２レンズユニットと、
   　前記第１レンズ素子または前記第２レンズ素子に対して前記光軸方向に移動することで前記光学像のフォーカス状態を変化させるためのフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを支持するフォーカスレンズ支持枠と、を有するフォーカスレンズユニットと、
   　前記第１レンズユニットおよび前記第２レンズユニットを前記光軸方向に相対移動させるための機構であって、ユーザーにより操作されるズーム操作部を有し、前記ズーム操作部に入力された操作力を、前記第１レンズユニットおよび前記第２レンズユニットのうち少なくとも一方に機械的に伝達するズーム機構と、
   　前記第２レンズユニットに固定され、電力を利用して前記第２レンズユニットに対して前記フォーカスレンズユニットを前記光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータと、
   　前記ズーム機構により前記撮像素子に対して前記第２レンズユニットが一方向に駆動されている場合に、前記フォーカスレンズユニットが前記第２レンズユニットに対して一方向に駆動されるように前記フォーカスアクチュエータを制御する駆動制御部と、
   を備えたレンズ鏡筒。
2. 　前記駆動制御部は、予め設定されたトラッキング情報に基づいて前記フォーカスアクチュエータを制御し、
   　前記トラッキング情報は、前記焦点距離が変化しても焦点が合う物点距離が実質的に所定の被写体距離に保たれるように前記フォーカスアクチュエータを制御できるトラッキングテーブルを有しており、
   　前記トラッキングテーブルは、広角端と望遠端との間に変曲点を有していない、
   請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 　前記第２レンズユニットに対して前記フォーカスレンズユニットが原点位置に配置されているか否かを検出する原点検出部をさらに備え、
   　前記トラッキングテーブルにおいて、前記広角端に対応する前記フォーカスレンズユニットの第１位置と前記望遠端に対応する前記フォーカスレンズユニットの第２位置との概ね中央に前記原点位置が配置されている、
   請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 　前記第２レンズユニットは、広角端から望遠端にかけて前記撮像素子に対して一方向にのみ移動するように設けられている、
   請求項１から３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
5. 　前記第２レンズユニットが前記ズーム機構の駆動により前記広角端から前記望遠端にかけて前記撮像素子に対して移動する方向は、前記フォーカスレンズユニットが前記フォーカスアクチュエータの駆動により前記広角端から前記望遠端にかけて前記第２レンズユニットに対して移動する方向と同じである、
   請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 　請求項１から５のいずれかに記載のレンズ鏡筒と、
   　前記撮像素子を有するカメラ本体と、
   を備えた撮像装置。
7. 　被写体の光学像を撮像素子に結像するためのレンズ鏡筒であって、
   　第１レンズ素子と、前記第１レンズ素子を支持する第１レンズ支持枠と、を有する第１レンズユニットと、
   　前記第１レンズ素子に対して光軸方向に相対移動することで焦点距離を変化させるための第２レンズ素子と、前記第２レンズ素子を支持する第２レンズ支持枠と、を有する第２レンズユニットと、
   　前記第１レンズ素子または前記第２レンズ素子に対して前記光軸方向に移動することで前記光学像のフォーカス状態を変化させるためのフォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを支持するフォーカスレンズ支持枠と、を有するフォーカスレンズユニットと、
   　前記第１レンズユニットおよび前記第２レンズユニットを前記光軸方向に相対移動させるための機構であって、ユーザーにより操作されるズーム操作部を有し、前記ズーム操作部に入力された操作力を、前記第１レンズユニットおよび前記第２レンズユニットのうち少なくとも一方に機械的に伝達するズーム機構と、
   　前記第２レンズユニットに固定され、電力を利用して前記第２レンズユニットに対して前記フォーカスレンズユニットを前記光軸方向に駆動するフォーカスアクチュエータと、
   　予め設定されたトラッキング情報に基づいて前記フォーカスアクチュエータを制御する駆動制御部と、を備え、
   　前記トラッキング情報は、前記焦点距離が変化しても焦点が合う物点距離が実質的に所定の被写体距離に保たれるように前記フォーカスアクチュエータを制御できるトラッキングテーブルを有しており、
   　前記トラッキングテーブルは、広角端と望遠端との間に変曲点を有していない、
   レンズ鏡筒。
8. 　前記第２レンズユニットに対して前記フォーカスレンズユニットが原点位置に配置されているか否かを検出する原点検出部をさらに備え、
   　前記トラッキングテーブルにおいて、前記広角端に対応する前記フォーカスレンズユニットの第１位置と前記望遠端に対応する前記フォーカスレンズユニットの第２位置との概ね中央に前記原点位置が配置されている、
   請求項７に記載のレンズ鏡筒。
9. 　前記第１レンズユニットは、広角端から望遠端にかけて前記撮像素子に対して一方向にのみ移動するように設けられている、
   請求項７または８に記載のレンズ鏡筒。
10. 　前記第１レンズユニットが前記ズーム機構の駆動により前記広角端から前記望遠端にかけて前記撮像素子に対して移動する方向は、前記フォーカスレンズユニットが前記フォーカスアクチュエータの駆動により前記広角端から前記望遠端にかけて前記撮像素子に対して移動する方向と同じである、
    請求項９に記載のレンズ鏡筒。
11. 　請求項７から１０のいずれかに記載のレンズ鏡筒と、
    　前記撮像素子を有するカメラ本体と、
    を備えた撮像装置。

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