WO2014034317A1 - 撮像レンズ鏡筒およびその動作制御方法 - Google Patents

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WO2014034317A1
WO2014034317A1 PCT/JP2013/069540 JP2013069540W WO2014034317A1 WO 2014034317 A1 WO2014034317 A1 WO 2014034317A1 JP 2013069540 W JP2013069540 W JP 2013069540W WO 2014034317 A1 WO2014034317 A1 WO 2014034317A1
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phase difference
phase
correction
imaging lens
magnetic sensor
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PCT/JP2013/069540
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宮下　守
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富士フイルム株式会社
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    • G02B7/00—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/10—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification by relative axial movement of several lenses, e.g. of varifocal objective lens
    • G—PHYSICS
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    • G02B7/04—Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/244—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing characteristics of pulses or pulse trains; generating pulses or pulse trains
    • G01D5/24471—Error correction
    • G01D5/2449—Error correction using hard-stored calibration data
    • H—ELECTRICITY
    • H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04N—PICTORIAL COMMUNICATION, e.g. TELEVISION
    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/60—Control of cameras or camera modules
    • H04N23/698—Control of cameras or camera modules for achieving an enlarged field of view, e.g. panoramic image capture

Definitions

  • the present invention relates to an imaging lens barrel and an operation control method thereof.
  • Patent Document 1 discloses an endoscope apparatus that uses an electrostatic encoder as a lens position detection unit and that enables highly accurate lens positioning.
  • Patent Document 2 discloses a position detection device that instantly detects a wide range of distances with high accuracy and an absolute position with a simple configuration.
  • Patent Documents 1 and 2 still lacks accuracy in detecting the position of the imaging lens.
  • An object of the present invention is to provide an imaging lens barrel capable of detecting the position of an imaging lens with high accuracy and an operation control method thereof.
  • An imaging lens barrel includes a barrel main body that holds an imaging lens so as to be movable in an optical axis direction, a rotating body that rotates in accordance with the movement of the imaging lens, and is arranged along a circumferential direction.
  • a first magnetic scale in which magnetic components of different wavelengths are magnetized periodically and a rotating body in which the second magnetic scale is formed in parallel, and the rotating body rotates from the first magnetic scale.
  • a first magnetic sensor that detects a first phase signal and a second phase signal that is out of phase with respect to the first phase signal; and a third phase signal from the second magnetic scale as the rotating body rotates.
  • a second magnetic sensor that detects a fourth phase signal that is out of phase with respect to the third phase signal
  • a magnetic sensor device that is disposed at a position facing the peripheral surface of the rotating body
  • the phase difference calculated by the phase difference calculating means is corrected using the correction value corresponding to the corrected phase difference among the correction values, and the relative position between the rotating body and the magnetic sensor device is determined according to the orientation of the imaging lens barrel. Calculated by the phase difference calculating means using the correction value corresponding to the phase difference calculated by the phase difference calculating means among the correction values stored in the correction table.
  • the absolute position of the imaging lens based on the phase difference corrected by the phase difference correcting means, the phase difference corrected by the phase difference correcting means, and the relationship between the predetermined phase difference and the absolute position of the imaging lens.
  • Another aspect of the present invention also provides an operation control method suitable for an imaging lens barrel. That is, a barrel main body that holds the imaging lens so as to be movable in the optical axis direction, and a rotating body that rotates in accordance with the movement of the imaging lens, and magnetic components having different wavelengths are periodically generated along the circumferential direction.
  • the phase difference calculating means rotates the rotating body.
  • the first magnetic sensor for detecting the first phase signal and the second phase signal shifted in phase with respect to the first phase signal from the first magnetic scale, and the second magnet And a second magnetic sensor that detects a third phase signal from the scale and a fourth phase signal that is out of phase with the third phase signal, and is disposed at a position facing the peripheral surface of the rotating body.
  • the first phase signal and the second phase signal detected by the first magnetic sensor and the third phase signal and the fourth phase signal detected by the second magnetic sensor are used for the first phase.
  • the phase difference between the signal and the third phase signal is calculated, and the phase difference correction means determines the relative position between the rotating body and the magnetic sensor device according to the attitude of the imaging lens barrel, and the position of the rotating body is rotated.
  • the relative position And the phase difference calculated by the phase difference calculating unit is corrected by the phase difference calculating unit, and the correction value corresponding to the corrected phase difference among the correction values stored in the correction table is calculated by the phase difference calculating unit.
  • the correction value stored in the correction table The phase difference calculated by the phase difference calculating unit is corrected using a correction value corresponding to the phase difference calculated by the phase difference calculating unit, and the absolute position calculating unit corrects the phase difference corrected by the phase difference correcting unit. Then, the absolute position of the imaging lens is calculated from the relationship between the predetermined phase difference and the absolute position of the imaging lens.
  • the rotating body rotates according to the movement of the imaging lens.
  • a first magnetic scale and a second magnetic scale in which magnetic components of different wavelengths are periodically magnetized are formed in parallel.
  • the first magnetic sensor detects the first phase signal from the first magnetic scale and the second phase signal that is out of phase with respect to the first phase signal.
  • the second magnetic sensor detects the third phase signal from the second magnetic scale and the fourth phase signal whose phase is shifted from the third phase signal.
  • a phase difference between the first phase signal and the third phase signal is calculated using the detected fourth phase signal from the first phase signal. Since the phase difference and the absolute position of the imaging lens are uniquely determined, the absolute position of the imaging lens is calculated based on the calculated phase difference.
  • a correction table storing correction values for correcting a difference from the design value of the phase difference corresponding to the phase difference actually calculated by rotating the rotating body. It is remembered. Since the absolute position of the imaging lens is calculated after correcting the calculated phase difference, the position of the imaging lens can be determined with higher accuracy.
  • the calculated phase difference is corrected, and among the correction values stored in the correction table, the calculated phase difference is corrected using the correction value corresponding to the corrected phase difference, and the corrected phase difference is calculated. Using this, the absolute position of the imaging lens is calculated.
  • the relative position between the rotating body and the magnetic sensor device differs from the position when the correction table is created according to the orientation of the imaging lens barrel, the magnetic sensor device and the rotating body when the correction table is created May be shifted, and the obtained phase difference may not represent an accurate phase difference. Therefore, when the relative position is different from the position when the correction table is created, the calculated phase difference is corrected according to the relative position, and the correction value stored in the correction table is corrected. The calculated phase difference is corrected using the correction value corresponding to the phase difference, and the absolute position of the imaging lens is calculated using the corrected phase difference. Therefore, the absolute position of the imaging lens is calculated relatively accurately.
  • the photographing lens barrel may further include a tilt amount detecting means for detecting the tilt amount of the imaging lens barrel.
  • the phase difference correction unit corrects the phase difference calculated by the phase difference calculation unit according to the tilt amount detected by the tilt amount detection unit, and out of the correction values stored in the correction table.
  • the phase difference calculated by the phase difference calculating means will be corrected using a correction value corresponding to the corrected phase difference.
  • the phase difference correction unit may correct the phase difference calculated by the phase difference calculation unit using a correction table corresponding to the moving direction of the imaging lens among the two correction tables.
  • the position of the imaging lens in the lens barrel can be detected with high accuracy.
  • the appearance of the lens barrel is shown.
  • a partial cross-sectional perspective view of a lens barrel is shown.
  • the positional relationship of a magnetic scale member and a magnetic sensor apparatus is shown.
  • the relationship between a magnetic scale member and a magnetic sensor device is shown. It is a wave form diagram of the signal output from a magnetic sensor apparatus.
  • the relationship between the phase difference and the C phase count is shown.
  • the relationship between the phase difference and the C phase count is shown.
  • the relationship between the phase difference and the C phase count is shown.
  • the mount part of the imaging device main body is shown. It shows a state in which the magnetic sensor device is positioned upward and the lens barrel is mounted on the imaging device main body.
  • It shows a state in which the magnetic sensor device is positioned laterally and the lens barrel is attached to the imaging device main body. It is a side view of a lens apparatus. It is a side view of a lens apparatus. The relationship between a magnetic sensor apparatus and a magnetic recording scale is shown. The relationship between the phase difference and the C phase count is shown. It is a block diagram which shows the electrical structure of the position detection circuit of a zoom lens. It is a flowchart which shows the position detection processing procedure of a zoom lens. It is a flowchart which shows the position detection processing procedure of a zoom lens. It is a wave form diagram of the signal output from a magnetic sensor apparatus.
  • FIG. 1 shows a usage state of an imaging apparatus equipped with a lens barrel (imaging lens barrel) 2 according to an embodiment of the present invention.
  • the lens barrel 2 includes a cylindrical casing 10 (lens barrel body).
  • the housing 10 incorporates an imaging lens such as a zoom lens and a focus lens, and an iris.
  • a mount portion 3 is formed at the base portion of the housing 10 of the lens barrel 2.
  • the lens barrel 2 is fixed to the imaging device main body 1 by detachably attaching the connecting portion of the mount portion 3 to a lens mounting portion provided at the front portion of the imaging device main body 1.
  • the imaging device body 1 is provided with an imaging element (not shown) so as to be positioned on the optical axis of the lens barrel 2 with the lens barrel 2 mounted. An optical image condensed by the lens barrel 2 is picked up by the image pickup element.
  • the output signal of the imaging device is subjected to predetermined signal processing by an image processing device (not shown) built in the imaging device main body 1 to generate various image data.
  • the photographer 5 holds the imaging device body 1 on the right shoulder and looks into the viewfinder device 6 with the right eye, for example.
  • the photographer 5 takes a picture of the subject while holding the holding part of the lens device 2 with the right hand 7 and fixing the imaging device.
  • a focus ring 8 for adjusting the focus position of the focus lens is rotatably provided on the outer periphery of the lens barrel 2.
  • the focus position can be adjusted by the photographer 5 rotating the focus ring 8 with his / her hand 7 at an arbitrary angle.
  • a zoom ring 9 for adjusting the zoom position of the zoom lens is rotatably provided on the outer periphery of the lens barrel 2 in the middle portion of the lens barrel 2.
  • the lens barrel 2 is provided with an iris ring 11 for adjusting the opening amount of the iris further on the proximal end side of the zoom ring 9.
  • the iris ring 11 is also rotatably provided on the outer periphery of the lens barrel 2.
  • FIG. 2 is a cross-sectional perspective view of the vicinity of the zoom ring 9 of the lens barrel 2 shown in FIG.
  • a rotating cylinder 20 (rotating body) that can rotate around the optical axis of the lens barrel 2 and an inside of the rotating cylinder 20 are provided.
  • a zoom lens holding frame 30 for holding the zoom lens is provided.
  • the zoom lens holding frame 30 is movable in the optical axis direction of the lens device 2 in conjunction with the rotation of the zoom ring 9.
  • the rotating cylinder 20 is formed with a cam groove 21 for converting the linear motion of the zoom lens holding frame 30 into rotational motion.
  • a projection of the zoom / lens holding frame 30 is movably mounted in the cam groove 21.
  • the rotary cylinder 20 is centered on the optical axis along with this movement. Rotate to.
  • the rotary cylinder 20 can be rotated by 300 degrees as an example, but other angles may be rotated.
  • a magnetic recording scale member 40 extending along the circumferential direction of the rotating cylinder 20 is fixed to the outer periphery of the rotating cylinder 20.
  • the magnetic recording scale member 40 has an annular shape.
  • the magnetic recording scale member 40 may have a shape other than an annular shape, and may have a linear shape having a length corresponding to the rotatable angle of the rotary cylinder 20, for example.
  • a magnetic sensor device 50 is fixed inside the housing 10 at a position facing the magnetic recording scale member 40.
  • FIG. 3 is an enlarged view of the magnetic recording scale member 40 and the magnetic sensor device 50 shown in FIG.
  • FIG. 4 is a development view of the magnetic recording scale member 40 shown in FIG.
  • the magnetic recording scale device 40 is configured by arranging a first magnetic recording scale 41 and a second magnetic recording scale 42 in parallel so as to be displaced in the optical axis direction.
  • the magnetic component of the S pole represented by the letter S and the north pole represented by the letter N is the support 43. And 44 are periodically magnetized.
  • the first magnetic recording scale 41 records sine wave information of wavelength ⁇ 1 as magnetic information
  • the second magnetic recording scale 42 records sine wave information of wavelength ⁇ 2 longer than wavelength ⁇ 1 as magnetic information. ing.
  • the magnetic sensor device 50 includes a first magnetic sensor 51 disposed at a position facing the first magnetic recording scale 41 and a magnetic sensor 52 disposed at a position facing the second magnetic recording scale 42. Yes.
  • the first magnetic sensor 51 has two magnetoresistive elements whose electric resistance changes according to the applied magnetic field, and from the magnetic information recorded on the first magnetic recording scale 41, the sine of wavelength ⁇ 1. A wave signal and a cosine wave signal whose phase is shifted by 90 ° with respect to the sine wave signal are detected, and these signals are output.
  • the second magnetic sensor 52 also has two magnetoresistive elements whose electric resistance changes according to the applied magnetic field. From the magnetic information recorded on the second magnetic recording scale 42, the second magnetic sensor 52 has a sine of wavelength ⁇ 2. A wave signal and a cosine wave signal whose phase is shifted by 90 ° with respect to the sine wave signal are detected, and these signals are output.
  • the position of the magnetic sensor device 50 with respect to the magnetic recording scale member 40 when the rotation angle of the rotary cylinder 20 is 0 ° is indicated by a broken line with an arrow 50A.
  • the position of the magnetic sensor device 50 moves relatively leftward from the position indicated by the broken line of the arrow 50A in FIG.
  • the magnetic sensor device 50 is relatively positioned as indicated by the chain line of the arrow 50B.
  • FIG. 5 is a diagram showing a signal waveform output from the magnetic sensor device 50 when the rotary cylinder 20 shown in FIG. 2 is rotated.
  • the B phase is 90 ° out of phase with respect to the A phase. That is, the A phase and the B phase are examples of the first phase signal and the second phase signal, respectively.
  • phase C is initially the same phase as the phase A, but every phase (one pulse), the phase advances by 2 ° from the phase A.
  • the phase D has a phase of 90 ° relative to the phase C. That is, the C phase and the D phase are examples of the third phase signal and the fourth phase signal, respectively.
  • the first magnetic recording scale 41 and the first magnetic recording scale 41 are output so that 150 pulses of the A and B phases are output and 149 pulses of the C and D phases are output while the rotary cylinder 20 rotates 300 °.
  • the second magnetic recording scale 42 is magnetized.
  • the diameter ⁇ of the first magnetic recording scale 41 and the second magnetic recording scale 42 is about 80 mm.
  • the above-mentioned ⁇ 1 that is the magnetization pitch may be about 1.40 mm, and the above ⁇ 2 may be about 1.41 mm.
  • FIG. 6 shows a part of the relationship between the count number of the C phase and the phase difference ⁇ between the A phase and the C phase when the zoom lens is moved from the tele side to the wide side.
  • FIG. 7 is an enlarged view of a part of FIG.
  • the horizontal axis of FIG. 6 is the count number of the C phase
  • the vertical axis is the phase difference ⁇ between the A phase and the C phase.
  • the phase difference ⁇ between the A phase and the C phase is, for example, arctan (A / B) ⁇ arctan (C / D) (A, B, C, and D are signal levels acquired at arbitrary timings of the respective phases). Is obtained.
  • the count number of the C phase corresponds to the rotation angle of the zoom lens holding frame 30 (and therefore corresponds to the position of the zoom lens). If the phase difference ⁇ is known, the count number of the C phase, that is, the position of the zoom lens can be known.
  • a broken line G10 is an ideal design value with no error, and the phase difference ⁇ gradually decreases as the number of C-phase counts increases.
  • a solid line G11 indicates a value actually obtained when the magnetic recording scale member 40 magnetized as described above rotates. When the magnetic recording scale member 40 or the like is actually mounted on the lens barrel 2, uneven magnetization or the like occurs, so that the relationship between the phase difference ⁇ and the C phase count does not match the ideal design value.
  • the phase difference ⁇ in the ideal design value when the count number is (n-2), (n-1), n, (n + 1), and (n + 2) is Let S (n-2), S (n-1), S (n), S (n + 1), and S (n + 2), respectively.
  • the actual phase difference ⁇ is y (n-2), y ( n-1), y (n), y (n + 1) and y (n + 2).
  • the difference between the actual phase difference ⁇ and the design value when the count number is (n ⁇ 2), (n ⁇ 1), n, (n + 1), and (n + 2) is d (n ⁇ 2), respectively. ), D (n-1), d (n), d (n + 1) and d (n + 2).
  • the correction amount indicating the difference between the above-described phase difference ⁇ and the design value stores an average of the correction amounts of the phase differences corresponding to the five consecutive count numbers.
  • FIG. 8 is an example of a correction table storing the correction amounts described above.
  • FIG. 8 is a correction table used when the zoom lens is moved from the tele side to the wide side, as in FIGS. 6 and 7.
  • the average of the five differences between the phase difference ⁇ and the design value is stored in the correction table for the phase difference ⁇ corresponding to five consecutive counts.
  • the correction amounts for the phase differences y (n-2), y (n-1), y (n), y (n + 1), and y (n + 2) are respectively ⁇ (n ⁇ 2), ⁇ (n ⁇ 1), ⁇ (n), ⁇ (n + 1), and ⁇ (n + 2).
  • the average of the five differences between the phase difference ⁇ and the design value corresponding to five consecutive counts is used as the correction amount, even if an error occurs, it is averaged and more accurate. It is possible to detect the zoom lens position. However, the average of the five differences between the phase difference ⁇ and the design value corresponding to the five consecutive counts need not be used as the correction amount.
  • FIG. 9 shows part of the relationship between the count number of the C phase and the phase difference ⁇ between the A phase and the C phase when the zoom lens is moved from the wide side to the tele side, contrary to the case of FIG. Is shown.
  • FIG. 9 also shows a design value graph G10 in addition to the graph G12 obtained when the zoom lens is actually moved from the wide side to the tele side.
  • FIG. 10 shows a correction table used when the zoom lens is moved from the wide side to the tele side.
  • the correction amount corresponding to the phase difference is stored as in the case shown in FIG.
  • FIG. 11 shows a state where the mount portion 1A of the imaging apparatus main body 1 is viewed from the back.
  • the first mount 18 and the second mount 19 are formed on the mount portion 1A of the imaging apparatus main body 1 according to this embodiment as mounts that can be attached to the lens barrel 2.
  • the lens barrel 2 is mounted on the imaging apparatus main body 1 using the second mount 19, the lens is compared with the case where the lens barrel 2 is mounted on the imaging apparatus main body 1 using the first mount 18.
  • the lens barrel 2 is rotated around the optical axis by a predetermined angle (for example, 90 degrees clockwise from the back to the front).
  • FIG. 12 shows the position of the magnetic sensor device 50 when the lens barrel 2 is mounted on the imaging device body 1 using the first mount 18.
  • the magnetic sensor device 50 When the lens barrel 2 is attached to the imaging apparatus main body 1 using the first mount 18, the magnetic sensor device 50 is positioned upward as shown in FIG.
  • the magnetic recording scale member 40 can be rotated in the range of 0 to 300 degrees as described above.
  • FIG. 13 shows the position of the magnetic sensor device 50 when the lens barrel 2 is mounted on the imaging device main body 1 using the second mount 19.
  • the magnetic sensor device 50 When the lens barrel 2 is attached to the imaging apparatus main body 1 using the second mount 18, the magnetic sensor device 50 is positioned at a position rotated 90 degrees clockwise around the optical axis. Also in this case, the magnetic recording scale member 40 can rotate in the range of 0 to 300 degrees.
  • the magnetic sensor device 50 is fixed to the housing 10 of the lens barrel 2, whereas the magnetic recording scale member 40 is held by a rotatable rotary cylinder 20.
  • the rotating cylinder 20 is shifted downward due to the influence of gravity.
  • the center Cr of the magnetic recording scale member 40 is shifted downward from the center of the magnetic recording device 50.
  • a correction amount is defined corresponding to the phase difference obtained in accordance with the rotation of the magnetic recording scale member 40 and correction is made using the correction amount
  • the phase difference is detected from the previous A phase and B phase and from the C phase and B phase without detecting the phase difference from the C phase and D phase corresponding to the A phase and B phase. Will end up.
  • the phase difference corresponding to the phase difference immediately before the phase difference actually detected at the time of correction using the correction table (the direction rotating from 0 degree to 300 degrees is positive).
  • the above-described correction is performed using a correction amount corresponding to (corrected phase difference). Even when the position of the magnetic sensor device 50 is different from when the correction table is created, relatively accurate correction can be realized.
  • the magnetic recording scale member 40 is shifted downward even when the lens barrel 2 is mounted on the imaging device main body 1 so that the magnetic sensor device 50 is positioned upward, but in the case shown in FIG. Unlike the magnetic sensor device 50, the magnetic recording scale member 40 does not deviate in the circumferential direction, so that it can be understood that it is not necessary to use the phase difference immediately before the actually detected phase difference.
  • correction table When the correction table is created in the state shown in FIG. 13, when correction using the correction table is performed in the state shown in FIG. 13, correction of the phase difference is unnecessary, but correction is performed in the state shown in FIG.
  • correction using a table it is necessary to correct the phase difference.
  • the correction amount corresponding to the phase difference corresponding to the phase difference immediately after the actually detected phase difference (corrected phase difference) is used. Correction is performed.
  • 14 and 15 show the positional relationship between the magnetic recording scale member 40 and the magnetic sensor device 50, and show the state when the lens barrel 2 is viewed from the side. 14 and 15, the lens barrel 2 is attached to the imaging apparatus main body 1 using the second mount 19 as shown in FIG. 13.
  • FIG. 14 shows the lens barrel 2 in a horizontal state.
  • the magnetic sensor device 50 is arranged so as to be parallel to the magnetic recording scale member 40. As a result, an accurate phase difference is calculated as described above.
  • FIG. 15 shows a state in which the lens barrel 2 is inclined.
  • the magnetic sensor device 50 Since the magnetic sensor device 50 is fixed to the housing 10 of the lens barrel 2, the magnetic sensor device 50 is inclined corresponding to the inclination of the lens barrel 2.
  • the magnetic recording scale member 40 is fixed to the rotating body 20 as described above, and a zoom lens having a center of gravity at the rear position is attached to the rotating body. It tilts more than the tilt of the lens barrel 2. For this reason, when the lens barrel 2 is inclined, the magnetic sensor device 50 does not intersect the magnetic recording scale member 40 perpendicularly.
  • FIG. 16 shows the relationship between the magnetic sensor device 50 and the magnetic recording scale member 40 shown in FIG.
  • the magnetic sensor device 50 When the lens barrel 2 is inclined, the magnetic sensor device 50 is not parallel to the magnetic recording scale member 40 and is shifted by an angle ⁇ , so that it faces the magnetic pole adjacent to the magnetic pole to be opposed. For this reason, an accurate phase difference may not be detected as described above.
  • the amount of inclination is calculated, and the calculated phase difference is corrected as necessary according to the amount of inclination.
  • FIG. 17 shows the relationship between the phase difference and the C-phase count when the position of the zoom lens is actually detected.
  • FIG. 17 also shows the amount of change in phase difference corresponding to the number of C-phase counts.
  • Graph G shows the phase difference of the design value and the C phase count.
  • the graph G30 shows the relationship between the phase difference obtained according to the movement of the zoom lens during actual correction and the number of counts.
  • the relationship between the phase difference and the number of counts obtained according to the movement of the zoom lens at the time of correction does not match the relationship at the time of design.
  • the actual zoom lens position can be obtained by calculating the C phase count (zoom lens position) using the graph G based on the phase difference ⁇ 1. Is calculated to be the position indicated by P2 in spite of the position indicated by P1. Even if the correction described above is performed, it may not be resolved.
  • the phase difference ⁇ is calculated for each of the five C-phase counts (if it is plural, it may not be five), and the average value of the calculated phase differences ⁇ is obtained. The position of the zoom lens is detected from this average phase difference.
  • FIG. 18 is a block diagram showing an electrical configuration of a circuit for detecting the position of the zoom lens holding frame 30 (zoom lens) shown in FIG.
  • the circuit shown in FIG. 18 is built in the lens barrel 2.
  • the zoom ring 9 is rotated so that the zoom lens moves from the tele side to the wide side, and as described above, the first magnetic sensor 51 of the magnetic sensor device 50 is rotated.
  • the A phase signal and the B phase signal are output from the second magnetic sensor 52, and the C phase signal and the B phase signal are output from the second magnetic sensor 52.
  • the A-phase signal and B-phase signal output from the first magnetic sensor 51 are input to the first amplifier circuit 60A and the second amplifier circuit 60B, respectively, and are amplified.
  • the amplified A-phase signal and B-phase signal are converted into digital A-phase data and B-phase data in analog / digital conversion circuits 61A and 61B.
  • the converted A-phase data and B-phase data are input to the phase difference detection circuit 71 and the rotation direction detection circuit 70, respectively.
  • the rotation direction of the zoom ring 9 that is, the movement direction of the zoom lens
  • the C-phase signal and D-phase signal output from the second magnetic sensor 52 are input to the third amplifier circuit 60C and the fourth amplifier circuit 60D, respectively, and are amplified.
  • the amplified C-phase signal and D-phase signal are converted into digital C-phase data and D-phase data in analog / digital conversion circuits 61C and 61D.
  • the converted C-phase data and D-phase data are input to the phase difference detection circuit 71.
  • phase difference detection circuit 71 the phase difference ⁇ between the A phase and the C phase is periodically detected as described above. As described above, calculation of arctan (A / B) -arctan (C / D) (A, B, C, and D are levels acquired at arbitrary timings of the respective phases) is performed, and the phase difference ⁇ is calculated. Calculated. That is, the phase difference detection circuit 71 functions as an example of a phase difference calculation unit.
  • the data indicating the detected phase difference ⁇ is input to the error detection circuit 72.
  • the error detection circuit 72 data indicating an error from the design value is obtained.
  • Data indicating an error from the design value is given to the memory 75 as a correction amount.
  • a correction amount corresponding to each different phase difference is obtained, and a correction table shown in FIG.
  • the correction table shown in FIG. 10 is obtained as described above.
  • the obtained correction table is also stored in the memory 75. That is, the memory 75 functions as an example of a correction table memory.
  • A-phase data, B-phase data, C-phase data and D-phase data are obtained as described above.
  • the direction of rotation is detected. From the detected rotation direction, it can be seen whether the zoom lens is moving from the tele side to the wide side or from the wide side to the tele side.
  • a correction table corresponding to the rotation direction (zoom / lens movement direction) detected by the rotation direction detection circuit 70 passes through the switch circuit 74. For example, if the moving direction of the zoom lens is from the tele side to the wide side, the correction table shown in FIG. 8 passes through the switch circuit 74 and is input to the correction circuit 76, and the moving direction of the zoom lens is from the wide side to the tele side. 10, the correction table shown in FIG. 10 passes through the switch circuit 74 and is input to the correction circuit 76.
  • the data indicating the phase difference ⁇ output from the phase difference detection circuit 71 is also input to the correction circuit 76, and the input data indicating the phase difference ⁇ is corrected by the correction table. That is, the correction circuit 76 functions as an example of a phase difference correction unit. Data indicating the corrected phase difference ⁇ is input to the current position detection circuit 79, and the current position of the zoom lens is detected based on the phase difference-C phase count graph G10 at the ideal design value. A method of detecting the current position of the zoom lens will be described later.
  • the lens barrel 2 in this embodiment is also provided with an attitude detection sensor 77 and an inclination amount detection sensor 78.
  • the attitude detection sensor 77 detects whether the lens barrel 2 is mounted on the first mount 18 or the second mount 19 as described with reference to FIGS.
  • the tilt amount detection sensor 78 detects the tilt amount of the lens barrel 2 as described with reference to FIGS. That is, the tilt amount detection sensor 78 functions as an example of a tilt amount detection unit.
  • the attitude detection sensor 77 detects that the lens barrel 2 is mounted on the first mount 18, the detection is made among the correction amounts stored in the correction table corresponding to the rotation direction. Correction is performed using a correction amount corresponding to the phase difference.
  • the attitude detection sensor 77 detects that the lens barrel 2 is mounted on the first mount 18, the detection is made among the correction amounts stored in the correction table corresponding to the rotation direction. Correction is performed using a correction amount corresponding to the phase difference.
  • the attitude detection sensor 77 when it is detected by the attitude detection sensor 77 that the lens barrel 2 is mounted on the second mount 19, as described above, the phase difference immediately before the detected phase difference is obtained. Correction is performed using the corresponding correction amount.
  • the tilt amount detection sensor 78 detects that the lens barrel 2 is not tilted horizontally as shown in FIG. 14, the correction amount stored in the correction table corresponding to the rotation direction is detected. Correction is performed using a correction amount corresponding to the phase difference.
  • the detected phase difference corresponds to the previous phase difference corresponding to the tilt amount. Correction is performed using the correction amount.
  • the amount of inclination and the amount of correction corresponding to the previous phase difference are determined in advance according to the amount of inclination.
  • FIG. 19 and 20 are flowcharts showing the zoom lens position detection processing procedure.
  • FIG. 21 is a waveform diagram of signals output from the magnetic sensor device 50 when the zoom ring 9 is rotated in one direction. When the rotation direction of the zoom ring 9 is changed, the first processing in FIG. 19 is performed.
  • the A-phase data, B-phase data, C-phase data, and D-phase data corresponding to the current zoom lens position are converted into analog / digital conversion circuits 61A, 61B, 61C. And 61D. It is assumed that the power is turned on at the timing shown at time T0 in FIG.
  • the phase difference detection circuit 71 checks whether there are any changes in the A phase data, the B phase data, the C phase data, and the D phase data (step 81). After the power is turned on, the zoom ring 9 is rotated in one direction by the user, and if there is a change in the A phase data, B phase data, C phase data, and D phase data (YES in step 81), the phase difference detection circuit 71 At step 82, it is determined whether A-phase data, B-phase data, C-phase data, and D-phase data for one cycle (one pulse) have been detected (step 82).
  • a phase data, B phase data, C phase data, and D phase data for one cycle (one pulse) are detected, A phase data, B phase data, and C phase data for one cycle (one pulse)
  • the D phase data is normalized and stored in a memory (not shown) included in the phase difference detection circuit 71 (step 83).
  • step 84 If the A-phase data, B-phase data, C-phase data, and D-phase data for 5 pulses are not stored in the memory within the phase difference detection circuit 71 (NO in step 84), the processing from step 81 is repeated.
  • the rotation direction detection circuit 70 makes the zoom ring 9 Is detected (step 85).
  • a correction table used for correction is determined from the detected rotation direction as described above (step 86).
  • the A-phase data obtained at an arbitrary timing for example, the timing at which the A-phase amplitude becomes 0
  • Arctan (A / B) -arctan (C / D) is calculated using the B-phase data, C-phase data, and D-phase data, and the phase difference ⁇ is calculated for each of the five pulses (step 87).
  • the phase difference detection circuit 71 performs time T1 for each of the first pulse, the second pulse, the third pulse, the fourth pulse, and the fifth pulse output after the power is turned on. , T2, T3, T4, and T5, the phase differences ⁇ (1), ⁇ (2), ⁇ (3), ⁇ (4) and ⁇ (5) are respectively calculated.
  • an average value of the phase differences ⁇ (1) to ⁇ (5) is calculated in the phase difference detection circuit 71 (step 88).
  • step 89 whether or not the attitude of the lens barrel 2 is different from that at the time of creation of the correction table is confirmed by the attitude detection sensor 77, and the inclination amount of the lens barrel 2 is determined by the inclination amount detection sensor 78 when the correction table is created. It is confirmed whether or not it is different from the inclination amount (step 89). If both the posture and the amount of tilt of the lens barrel 2 are not different from those at the time of creation of the correction table (NO in step 89), as described above, of the phase differences stored in the determined correction table, The correction amount corresponding to the phase difference corresponding to the calculated average value of the phase differences is read from the determined correction table (step 91).
  • phase difference correction if at least one of the posture or the tilt amount of the lens barrel 2 is different from that at the time of creation of the correction table (YES in step 89), among the phase differences stored in the determined correction table, As described above, the correction amount corresponding to the phase difference before the phase difference corresponding to the calculated average value of the phase differences is read from the determined correction table (step 90) (phase difference correction).
  • the average value of the phase difference corrected by the read correction amount (correction of the phase difference detected by the phase difference detection circuit 71) is set as the phase difference at the third pulse.
  • the absolute position of the zoom lens (the absolute position two pulses before the current position) is determined (step 92).
  • the current position detection circuit 79 adds or subtracts a movement amount corresponding to two pulses to the determined absolute position according to the rotation direction (zoom lens movement direction) output from the rotation direction detection circuit 70. Then, the absolute position of the zoom lens is determined (step 93).
  • the current position detection circuit 79 adds a movement amount corresponding to two pulses to the determined absolute position. To confirm the absolute position. On the other hand, if the movement direction of the zoom lens is a direction in which the phase difference ⁇ changes from a large value to a small value, the current position detection circuit 79 subtracts a movement amount corresponding to two pulses from the determined absolute position. Confirm the absolute position. That is, the current position detection circuit 79 functions as an example of absolute position calculation means.
  • the current position detection circuit 79 may output the determined absolute position to a display unit connected to the imaging apparatus main body 1 to notify the user.
  • the A-phase data and the B-phase data signal are compared to move the zoom lens. Is counted, and the number of pulses of A-phase data or B-phase data (for example, the number of pulses with accuracy multiplied by 64) is counted to detect the relative position of the zoom lens with the determined absolute position as the reference position. (Step 95).
  • the current position of the zoom lens is determined based on a value obtained by correcting the average value of the phase differences obtained for each of the five pulses output from the magnetic sensor device 50.
  • the influence of the uneven magnetization of the magnetic recording scale member 40 or the incorporation error of the lens barrel 2 can be reduced, and the detection accuracy of the current position can be improved.
  • the average value of the phase difference for 5 pulses is used, but when the average value of the phase difference for 7 pulses is used, the average of the phase differences ⁇ obtained for each of the 7 pulses.
  • the absolute position of the zoom lens at the 4th pulse is determined by this phase difference, and then the position shifted by 3 pulses from this absolute position is absolute What is necessary is just to confirm as a position.
  • the value obtained by correcting the average value of the phase difference ⁇ obtained for each of the four pulses corresponds to the second pulse or the third pulse.
  • the position shifted by two or one pulse from this absolute position can be determined as the absolute position. That's fine.
  • the phase difference detection circuit 71 determines the absolute position corresponding to the value obtained by correcting the average value of the phase difference ⁇ calculated for each pulse.
  • the final absolute position is determined by shifting the number of pulses divided by the quotient when dividing by 2. If the number of pulses is an even number, the absolute position corresponding to the average value of the phase difference ⁇ calculated for each pulse of the number of pulses is expressed as “quotient when the number of pulses is divided by 2” or “ (Quotient when the number of pulses is divided by 2) -1 ”The final absolute position is determined by shifting by the pulse.
  • the number of pulses described above is preferably 3 or more considering the accuracy of the absolute position.
  • the number of pulses is output from the magnetic sensor device 50 according to the angle at which the rotating cylinder 20 is rotated by one rotation operation (about 10 ° to 20 ° if the diameter ⁇ of the rotating cylinder 20 is about 80 mm). It is preferable to keep the same as the number of pulses (about 5 to 10).
  • the user can know the absolute position of the zoom lens by simply turning the zoom ring 9 once in a certain direction after turning on the power of the lens barrel 20. , Work up to grasping the absolute position is simplified.
  • the data obtained at the timing when the amplitude of the A-phase signal becomes 0 is used to calculate the phase difference.
  • the data obtained at an arbitrary timing can be used.
  • the phase difference ⁇ obtained from the data of the A phase, B phase, C phase, and D phase obtained when the amplitude of any of the A phase, B phase, C phase, or D phase becomes 0 is the A phase, B phase Compared with the phase difference ⁇ obtained from the data of the A phase, the B phase, the C phase, and the D phase obtained when the amplitude of each of the C phase and the D phase does not become 0, the value closer to the designed phase difference ( (Value with less error). Therefore, for each pulse, the phase difference ⁇ is calculated from the data of the A phase, B phase, C phase, or D phase obtained when the amplitude of any of the A phase, B phase, C phase, or D phase becomes 0. By calculating, the accuracy of the absolute position of the zoom lens finally obtained can be improved.
  • the zoom lens has been described, but it goes without saying that the present invention can be applied to a focus lens other than the zoom lens.
  • the average value of the phase difference for five pulses is used.
  • the correction amount corresponding to the detected phase difference without being averaged is read from the correction table and corrected. Also good. Even in that case, as described above, a phase difference corresponding to the posture and inclination amount of the lens barrel 2 is found, and a correction amount corresponding to the phase difference is read out.

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Abstract

　本発明は、ズーム・レンズの位置を正確に検出する撮影レンズ鏡筒及びその動作制御方法を提供する。撮像レンズ鏡筒は、鏡筒本体と、回転体と、磁気センサ装置と、位相差算出手段と、補正テーブル・メモリと、撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置が補正テーブルを作成するときの位置と異なっているときには，相対位置に応じて位相差算出手段において算出された位相差を補正し，かつ補正テーブルに格納されている補正値のうち補正された位相差に対応する補正値を用いて算出された位相差を補正し，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置が補正テーブルを作成するときの位置と異なっていないときには，補正テーブルに格納されている補正値のうち位相差算出手段において算出された位相差に対応する補正値を用いて算出された位相差を補正する位相差補正手段と、絶対位置算出手段とを備える。

Description

撮像レンズ鏡筒およびその動作制御方法
　本発明は，撮像レンズ鏡筒およびその動作制御方法に関する。
　テレビジョン装置の大画面化および高解像度化に伴い，表示画面に映し出される映像に対する高画質化の要求が高まっている。高画質化の要求に応えるために，映画用および放送用の撮像レンズ鏡筒では，内蔵されている撮像レンズ位置を高精度に検出する必要がある。
　このために，例えば、特許文献１には、静電型エンコーダをレンズ位置検出手段として用いる内視鏡装置であって，精度の高いレンズ位置決めを可能とする内視鏡装置が開示されている。また、例えば、特許文献２には、簡易な構成で広範囲な距離を高精度にかつ絶対位置を即座に検出する位置検出装置が開示されている。
特開2011-27999号公報 特開2012-83313号公報
　しかしながら，特許文献１および２のいずれにおいても，撮像レンズの位置検出には未だ正確さに欠ける。
　本発明は，撮像レンズの位置を高精度に検出することが可能な撮像レンズ鏡筒およびその動作制御方法を提供すること目的とする。
　本発明の一態様に係る撮像レンズ鏡筒は，光軸方向に移動可能に撮像レンズを保持する鏡筒本体，撮像レンズの移動に応じて回転する回転体であって，周方向に沿って，それぞれが異なる波長の磁気成分が周期的に着磁されている第１の磁気スケールおよび第２の磁気スケールが平行に形成されている回転体，回転体が回転することによって第１の磁気スケールから第１の位相信号および第１の位相信号に対し位相のずれた第２の位相信号を検出する第１の磁気センサと，回転体が回転することによって第２の磁気スケールから第３の位相信号および第３の位相信号に対し位相のずれた第４の位相信号を検出する第２の磁気センサと，を含み，回転体の周面に対向する位置に配置される磁気センサ装置，第１の磁気センサにおいて検出された第１の位相信号および第２の位相信号ならびに第２の磁気センサにおいて検出された第３の位相信号および第４の位相信号を用いて第１の位相信号と第３の位相信号との位相差を算出する位相差算出手段，回転体が回転することにより位相差算出手段において実際に算出された位相差に対応して位相差の設計値との差分を補正する補正値が格納されている補正テーブルを記憶する補正テーブル・メモリ，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置（すなわち，第１の磁気スケールおよび第２の磁気スケールと磁気センサ装置との相対位置）が補正テーブルを作成するときの位置と異なっているときには，その相対位置に応じて位相差算出手段において算出された位相差を補正し，かつ補正テーブルに格納されている補正値のうち補正された位相差に対応する補正値を用いて位相差算出手段において算出された位相差を補正し，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置が補正テーブルを作成するときの位置と異なっていないときには，補正テーブルに格納されている補正値のうち位相差算出手段において算出された位相差に対応する補正値を用いて位相差算出手段において算出された位相差を補正する位相差補正手段，ならびに位相差補正手段によって補正された位相差と，あらかじめ定められている位相差と撮像レンズとの絶対位置との関係と，から撮像レンズの絶対位置を算出する絶対位置算出手段を備える。
　本発明の他の態様は，撮像レンズ鏡筒に適した動作制御方法も提供している。すなわち，光軸方向に移動可能に撮像レンズを保持する鏡筒本体，撮像レンズの移動に応じて回転する回転体であって，周方向に沿って，それぞれが異なる波長の磁気成分が周期的に着磁されている第１の磁気スケールおよび第２の磁気スケールが平行に形成されている回転体を備えた撮像レンズ鏡筒の動作制御方法において，位相差算出手段が，回転体が回転することによって第１の磁気スケールから第１の位相信号および第１の位相信号に対し位相のずれた第２の位相信号を検出する第１の磁気センサと，回転体が回転することによって第２の磁気スケールから第３の位相信号および第３の位相信号に対し位相のずれた第４の位相信号を検出する第２の磁気センサと，を含み，回転体の周面に対向する位置に配置される磁気センサ装置に含まれる第１の磁気センサにおいて検出された第１の位相信号および第２の位相信号ならびに第２の磁気センサにおいて検出された第３の位相信号および第４の位相信号を用いて第１の位相信号と第３の位相信号との位相差を算出し，位相差補正手段が，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置が，回転体が回転することにより位相差算出手段において実際に算出された位相差に対応して位相差の設計値との差分を補正する補正値が格納されている補正テーブルを作成するときの位置と異なっているときには，その相対位置に応じて位相差算出手段において算出された位相差を補正し，かつ補正テーブルに格納されている補正値のうち補正された位相差に対応する補正値を用いて位相差算出手段において算出された位相差を補正し，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置が，補正テーブルを作成するときの位置と異なっていないときには，補正テーブルに格納されている補正値のうち位相差算出手段において算出された位相差に対応する補正値を用いて位相差算出手段において算出された位相差を補正し，絶対位置算出手段が，位相差補正手段によって補正された位相差と，あらかじめ定められている位相差と撮像レンズとの絶対位置との関係と，から撮像レンズの絶対位置を算出する。
　本発明の上記態様によると，撮像レンズの移動に応じて回転体が回転する。その回転体には，異なる波長の磁気成分が周期的に着磁されている第１の磁気スケールおよび第２の磁気スケールが平行に形成されている。回転体が回転すると，第１の磁気センサによって第１の磁気スケールから第１の位相信号と，この第１の位相信号に対して位相のずれた第２の位相信号と，が検出され，第２の磁気センサによって第２の磁気スケールから第３の位相信号と，この第３の位相信号に対して位相のずれた第４の位相信号と，が検出される。検出された第１の位相信号から第４の位相信号を用いて，第１の位相信号と第３の位相信号との位相差が算出される。位相差と撮像レンズの絶対位置とは一義的に決定されるから，算出された位相差にもとづいて撮像レンズの絶対位置が算出される。また，本発明の上記態様においては，回転体を回転することにより実際に算出された位相差に対応して，位相差の設計値との差分を補正する補正値が格納されている補正テーブルが記憶されている。算出された位相差を補正した後に撮像レンズの絶対位置が算出されるので，より高精度に撮像レンズの位置を決定できる。とくに，本発明の上記態様では，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置が，補正テーブルを作成するときの位置と異なっているときには，その位置に応じて，算出された位相差が補正され，補正テーブルに格納されている補正値のうち，補正された位相差に対応する補正値を用いて，算出された位相差を補正し，補正された位相差を利用して撮像レンズの絶対位置が算出される。
　撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて回転体と磁気センサ装置との相対位置が補正テーブルを作成するときの位置と異なっている場合には，補正テーブルを作成したときの磁気センサ装置と回転体との位置関係がずれてしまい，得られる位相差が正確な位相差を表わしていない場合がある。このために，相対位置が補正テーブルを作成するときの位置と異なっているときには，相対位置に応じて，算出された位相差が補正され，補正テーブルに格納されている補正値のうち，補正された位相差に対応する補正値を用いて，算出された位相差を補正し，補正された位相差を利用して撮像レンズの絶対位置が算出される。したがって、比較的正確に撮像レンズの絶対位置が算出される。
　撮影レンズ鏡筒は、撮像レンズ鏡筒の傾斜量を検出する傾斜量検出手段をさらに備えてもよい。この場合，位相差補正手段は，たとえば，位相差算出手段において算出された位相差を，傾斜量検出手段によって検出された傾斜量に応じて補正し，補正テーブルに格納されている補正値のうち補正された位相差に対応する補正値を用いて位相差算出手段において算出された位相差を補正するものとなろう。
　補正テーブル・メモリには，たとえば，異なる方向に撮像レンズを移動した場合に得られる，位相差算出手段において算出された位相差と位相差の設計値との差分を示す２つの補正テーブルが記憶されてもよい。この場合，位相差補正手段は，２つの補正テーブルのうち，撮像レンズの移動方向に対応した補正テーブルを用いて位相差算出手段において算出された位相差を補正してもよい。
　本発明によれば、レンズ鏡筒における撮像レンズの位置を高精度に検出することができる。
レンズ鏡筒の外観を示している。 レンズ鏡筒の一部断面斜視図を示している。 磁気スケール部材と磁気センサ装置との位置関係を示している。 磁気スケール部材と磁気センサ装置との関係を示している。 磁気センサ装置から出力される信号の波形図である。 位相差とＣ相のカウント数との関係を示している。 位相差とＣ相のカウント数との関係を示している。 補正テーブルの一例である。 位相差とＣ相のカウント数との関係を示している。 補正テーブルの一例である。 撮像装置本体のマウント部を示している。 磁気センサ装置が上方に位置決めされてレンズ鏡筒が撮像装置本体に装着された様子を示している。 磁気センサ装置が側方に位置決めされてレンズ鏡筒が撮像装置本体に装着された様子を示している。 レンズ装置の側面図である。 レンズ装置の側面図である。 磁気センサ装置と磁気記録スケールとの関係を示している。 位相差とＣ相のカウント数との関係を示している。 ズーム・レンズの位置検出回路の電気的構成を示すブロック図である。 ズーム・レンズの位置検出処理手順を示すフローチャートである。 ズーム・レンズの位置検出処理手順を示すフローチャートである。 磁気センサ装置から出力される信号の波形図である。
　図１は，本発明の実施形態に係る，レンズ鏡筒（撮像レンズ鏡筒）２を装着した撮像装置の使用状態を示している。
　レンズ鏡筒２は，筒状の筺体10（鏡筒本体）を備えている。この筺体10内には，ズーム・レンズおよびフォーカス・レンズなどの撮像レンズならびにアイリスなどが内蔵されている。レンズ鏡筒２の筺体10の基部にはマウント部３が形成されている。このマウント部３の接続部が撮像装置本体１の前部に設けられているレンズ装着部に着脱自在に装着されることにより，レンズ鏡筒２が撮像装置本体１に固定される。
　撮像装置本体１には，レンズ鏡筒２が装着された状態で，レンズ鏡筒２の光軸上に位置するように撮像素子（図示略）が配置されている。撮像素子により，レンズ鏡筒２によって集光された光学像が撮像される。撮像素子の出力信号は，撮像装置本体１に内蔵されている画像処理装置（図示略）によって所定の信号処理が行われ，各種画像データが生成される。
　撮影者５は，撮像装置本体１を右肩に担いで例えば右眼でファインダ装置６を覗く。撮影者５は，右手７でレンズ装置２の把持部を把持して撮像装置を固定しながら，被写体を撮影することになる。
　レンズ鏡筒２の先端側（被写体側）には，フォーカス・レンズの焦点位置を調整するフォーカス・リング８が，レンズ鏡筒２の外周に回転可能に設けられている。フォーカス・リング８を撮影者５が手７で任意の角度回転させることで，フォーカス位置の調整を行うことができる。
　レンズ鏡筒２の中間部分には，ズーム・レンズのズーム位置を調整するズーム・リング９がレンズ鏡筒２の外周に回転可能に設けられている。ズーム・リング９を撮影者５が手７で任意の角度回転させることで，ズーム倍率の調整を行うことができる。
　レンズ鏡筒２には，ズーム・リング９のさらに基端側にアイリスの開口量を調整するためのアイリス・リング11が設けられている。アイリス・リング11も，レンズ鏡筒２の外周に回転可能に設けられている。
　図２は，図１に示すレンズ鏡筒２のズーム・リング９付近の断面斜視図である。
　ズーム・リング９が外周に設けられた筐体10の内部には，レンズ鏡筒２の光軸を中心に回転可能な回転筒20（回転体）と，回転筒20の内部に設けられているズーム・レンズを保持するズーム・レンズ保持枠30とが設けられている。
　ズーム・レンズ保持枠30は，ズーム・リング９の回転に連動して，レンズ装置２の光軸方向に移動可能である。
　回転筒20には，ズーム・レンズ保持枠30の直線運動を回転運動に変換するためのカム溝21が形成されている。カム溝21にはズーム・レンズ保持枠30の突起部が移動可能に装着されており，ズーム・レンズ保持枠30が光軸方向へ移動すると，この移動に伴って回転筒20が光軸を中心に回転する。この実施形態では，回転筒20が一例として３００度回転できるが，その他の角度を回転できてもよい。
　回転筒20の外周には，回転筒20の周方向に沿って伸びる磁気記録スケール部材40が固定されている。この実施形態において、磁気記録スケール部材40は、環状の形状を有している。しかしながら、磁気記録スケール部材40は、環状以外の形状を有していてもよく，たとえば、回転筒20の回転可能な角度に応じた長さを有する直線状の形状を有していてもよい。
　筐体10の内側には，磁気記録スケール部材40と対向する位置に磁気センサ装置50が固定されている。
　図３は，図２に示す磁気記録スケール部材40と磁気センサ装置50との拡大図である。図４は，図２に示す磁気記録スケール部材40の展開図である。
　磁気記録スケール装置40は，第１の磁気記録スケール41と第２の磁気記録スケール42とが光軸方向にずれるように平行に並べられることにより構成されている。
　図４に示すように，第１の磁気記録スケール41および第２の磁気記録スケール42のいずれもＳの文字で表わされるＳ極とＮの文字で表わされるＮ極との磁気成分が支持体43および44のそれぞれに周期的に着磁されている。第１の磁気記録スケール41には，波長λ１の正弦波情報が磁気情報として記録され，第２の磁気記録スケール42には，波長λ１よりも長い波長λ２の正弦波情報が磁気情報として記録されている。
　磁気センサ装置50は，第１の磁気記録スケール41と対向する位置に配置された第１の磁気センサ51と第２の磁気記録スケール42と対向する位置に配置された磁気センサ52とを備えている。
　第１の磁気センサ51は，印加磁界に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子を２つ有しており，第１の磁気記録スケール41に記録されている磁気情報から，波長λ１の正弦波信号と，この正弦波信号に対して位相が例えば90°ずれた余弦波信号を検出し，これらの信号を出力する。第２の磁気センサ52も，印加磁界に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子を２つ有しており，第２の磁気記録スケール42に記録されている磁気情報から，波長λ２の正弦波信号と，この正弦波信号に対して位相が例えば90°ずれた余弦波信
号を検出し，これらの信号を出力する。
　図４には，回転筒20の回転角が０°（例えば，ズーム・レンズがワイド端）のときの，磁気記録スケール部材40に対する磁気センサ装置50の位置が矢印50Ａの破線で示されている。回転筒20が回転すると，磁気センサ装置50の位置が図４中の矢印50Ａの破線で示す位置から，相対的に左方向に移動する。回転筒20の回転角が300°になると磁気センサ装置50は，相対的に矢印50Ｂの鎖線で示す位置となる。
　図５は，図２に示す回転筒20を回転させているときに磁気センサ装置50から出力される信号波形を示す図である。
　図５の符号ＡおよびＢで示す波形（以下，Ａ相およびＢ相という）は，第１の磁気記録スケール41に対向する第１の磁気センサ５１から出力される信号波形である。Ａ相に対しＢ相は位相が90°ずれている。すなわち、Ａ相およびＢ相は、それぞれ、第１の位相信号および第２の位相信号の一例である。
　図５の符号ＣおよびＤで示す波形（以下，Ｃ相およびＤ相という）は，第２の磁気記録スケール42に対向する第２の磁気センサ52から出力される信号波形である。Ｃ相は，はじめはＡ相と位相が同じであるが，１周期（１パルス〉進む毎に，Ａ相よりも２°位相が進む。また，Ｄ相は，Ｃ相に対して位相が90°ずれている。すなわち、Ｃ相およびＤ相は、それぞれ、第３の位相信号および第４の位相信号の一例である。
　この実施形態では，回転筒20が300°回転する間に，Ａ相およびＢ相が150パルス出力され，Ｃ相およびＤ相が149パルス出力されるように，第１の磁気記録スケール41および第２の磁気記録スケール42に着磁が行われている。
　一般的な放送用のレンズ装置のレンズ口径を考慮すると，第１の磁気記録スケール41および第２の磁気記録スケール42の直径φは80mm程度とするのが現実的である。この直径で上述したパルス数を実現するには，着磁ピッチである上記λ１を約1.40ｍｍ，上記λ２を約1.41ｍｍとすればよい。
　図６は，ズーム・レンズをテレ側からワイド側に移動した場合のＣ相のカウント数と，Ａ相とＣ相との位相差θと，の関係の一部を示している。図７は，図６の一部の拡大図である。
　図６の横軸はＣ相のカウント数であり，縦軸はＡ相とＣ相との位相差θである。Ａ相とＣ相との位相差θは，例えば，ａｒｃｔａｎ（Ａ／Ｂ）－ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｄ）（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれの相の任意のタイミングで取得された信号レベル）により得られる。Ｃ相のカウント数は，ズーム・レンズ保持枠30の回転角度に対応する（したがって，ズーム・レンズの位置に対応する）。位相差θが分れば，Ｃ相のカウント数，すなわち，ズーム・レンズの位置が分ることとなる。
　図６において，破線Ｇ10は，誤差の無い理想の設計値であり，Ｃ相のカウント数が増加するにつれて，位相差θは徐々に減少する。図６において実線Ｇ11は，上述のように着磁された磁気記録スケール部材40が回転することにより，実際に得られる値を示している。レンズ鏡筒２に実際に磁気記録スケール部材40等が実装されると，着磁むらなどが発生するので，位相差θとＣ相のカウント数との関係は，理想の設計値と一致しない。
　図７を参照して，たとえば，カウント数が（n-2），（n-1），ｎ，（n+1）および（n+2）のときの理想の設計値における位相差θは，それぞれＳ（n-2），Ｓ（n-1），Ｓ（ｎ），Ｓ（n+1）およびＳ（n+2）であるとする。しかしながら，カウント数が（n-2），（n-1），ｎ，（n+1）および（n+2）のときの実際の位相差θは，それぞれｙ（n-2），ｙ（n-1），ｙ（ｎ），ｙ（n+1）およびｙ（n+2）となる。
　カウント数が（n-2），（n-1），ｎ，（n+1）および（n+2）のときの実際の位相差θと設計値との差分は，それぞれｄ（n-2），ｄ（n-1），ｄ（ｎ），ｄ（n+1）およびｄ（n+2）となる。
　この実施形態では，グラフＧ10で示すように，理想の設計値におけるカウント数と位相差θとの関係を示すデータがあらかじめ記憶されているとともに，上述の位相差θと設計値との差分が，補正量として位相差ごとにあらかじめ記憶されている。とくに，この実施形態では，上述の位相差θと設計値との差分を示す補正量は，連続する５つのカウント数に対応する位相差の補正量の平均が記憶されている。
　図８は，上述した補正量を格納した補正テーブルの一例である。
　図８は，図６および図７と同様に，ズーム・レンズをテレ側からワイド側に移動したときに利用される補正テーブルである。
　上述のように，連続する５つのカウント数に対応する位相差θについて，位相差θと設計値との５つの差分の平均が補正テーブルに格納されている。
　図８を参照して，位相差ｙ（n-2），ｙ（n-1），ｙ（ｎ），ｙ（n+1）およびｙ（n+2）のときの補正量は，それぞれ，Δ（n-2），Δ（n-1），Δ（ｎ），Δ（n+1）およびΔ（n+2）である。位相差ｙ（ｎ）の場合における補正量Δ（ｎ）は，図７も参照して，Δ（ｎ）＝｛ｄ（n-2）＋ｄ（n-1）＋ｄ（ｎ）＋ｄ（n+1）＋ｄ（n+2）｝／５である。その他の位相差に対応して記憶されている補正量についても同様である。
　この実施形態では，連続する５つのカウント数に対応する，位相差θと設計値との５つの差分の平均が補正量として利用されるので，誤差が生じたとしても平均化され，より高精度にズーム・レンズ位置を検出できる。もっとも，連続する５つのカウント数に対応する，位相差θと設計値との５つの差分の平均を補正量として利用しなくともよい。
　図９は，図６の場合と逆に，ズーム・レンズをワイド側からテレ側に移動した場合のＣ相のカウント数と，Ａ相とＣ相との位相差θと，の関係の一部を示している。
　図９においても，実際にズーム・レンズをワイド側からテレ側に移動した場合に得られるグラフＧ12のほかに設計値のグラフＧ10が図示されている。
　ズーム・レンズをテレ側からワイド側に移動させた場合と，ワイド側からテレ側に移動させた場合とでは，カウント数と位相差θとの関係が完全には一致しない。そのために，この実施形態では，上述した補正を行うときのズーム・レンズの移動方向にあわせた補正が行われる。
　図10は，ズーム・レンズがワイド側からテレ側に移動した場合に利用される補正テーブルを示している。
　図10に示すテーブルにおいても図８に示すものと同様に，位相差に対応して補正量が格納されている。
　図11は，撮像装置本体１のマウント部１Ａを背面から見た様子を示している。
　この実施形態による撮像装置本体１のマウント部１Ａには，レンズ鏡筒２と装着できるマウントとして第１のマウント18と第２のマウント19とが形成されている。第２のマウント19を用いてレンズ鏡筒２を撮像装置本体１に装着する場合には，第１のマウント18を用いてレンズ鏡筒２を撮像装置本体１に装着する場合に比べて，レンズ鏡筒２が光軸を中心に所定角度（例えば，背面から正面に向いて右回りに90度の角度）回転させられることとなる。
　図12は，第１のマウント18を用いてレンズ鏡筒２が撮像装置本体１に装着された場合における磁気センサ装置50の位置を示している。
　第１のマウント18を用いてレンズ鏡筒２が撮像装置本体１に装着された場合，磁気センサ装置50は，図２に示すように，上方に位置決めされる。たとえば，磁気記録スケール部材40は上述のように０度から300度の範囲で回転可能である。
　図８および図10に示した補正テーブルは，たとえば，図12に示した状態で作成されたものとする。
　図13は，第２のマウント19を用いてレンズ鏡筒２が撮像装置本体１に装着された場合における磁気センサ装置50の位置を示している。
　第２のマウント18を用いてレンズ鏡筒２が撮像装置本体１に装着された場合，磁気センサ装置50は，光軸を中心に右回転で90度回転した位置に位置決めされる。この場合も，磁気記録スケール部材40は０度から300度の範囲で回転可能である。
　磁気センサ装置50は，レンズ鏡筒２の筺体10に固定されているのに対し，磁気記録スケール部材40は，回転可能な回転筒20によって保持されている。重力の影響により，回転筒20は下側にずれてしまう。このために，磁気記録スケール部材40の中心Ｃｒは，磁気記録装置50の中心よりも下側にずれてしまう。図８に示したように，磁気記録スケール部材40の回転に応じて得られる位相差に対応して補正量が規定され，その補正量を用いて補正しようとする場合，Ａ相およびＢ相と，それらのＡ相およびＢ相に対応するＣ相およびＤ相とから位相差が検出されずに，一つ前のＡ相およびＢ相と，Ｃ相およびＢ相と，から位相差が検出されてしまうこととなる。このために，この実施形態では，補正テーブルを用いた補正時には実際に検出された位相差の一つ前（０度から300度に回転する方向を正とする）の位相差に対応した位相差（補正された位相差）に対応する補正量を用いて上述した補正が行われる。補正テーブルが作成されたときと磁気センサ装置50の位置が異なっていても比較的正確な補正が実現できる。
　図12に示すように，磁気センサ装置50が上方にくるように，レンズ鏡筒２が撮像装置本体１に装着された場合においても磁気記録スケール部材40は下方にずれるが，図13に示す場合と異なり，磁気センサ装置50に対して磁気記録スケール部材40は周方向にはずれないので，実際に検出された位相差の一つ前の位相差を利用する必要がないのは理解できよう。
　図13に示す状態で補正テーブルが作成された場合には，図13に示す状態で補正テーブルを用いた補正が行われるときには，位相差の補正は不要であるが，図12に示す状態で補正テーブルを用いた補正が行われるときには，位相差の補正が必要となる。そのような場合には，補正テーブルを用いた補正時には実際に検出された位相差の一つ後の位相差に対応した位相差（補正された位相差）に対応する補正量を用いて上述した補正が行われる。
　図14および図15は，磁気記録スケール部材40と磁気センサ装置50との位置関係を示すもので，レンズ鏡筒２を側面から見たときの様子を示している。図14および図15のいずれも，図13に示すように，第２のマウント19を利用してレンズ鏡筒２が撮像装置本体１に装着されるものである。
　図14は，レンズ鏡筒２が水平の状態を示すものである。レンズ鏡筒２が水平の状態のときには，磁気センサ装置50は磁気記録スケール部材40と平行となるように配置される。これにより，上述したように正確な位相差が算出される。
　図15は，レンズ鏡筒２が傾斜している状態を示すものである。
　磁気センサ装置50は，レンズ鏡筒２の筺体10に固定されているので，レンズ鏡筒２の傾斜に対応して傾斜する。これに対して，磁気記録スケール部材40は，上述したように回転体20に固定されており，その回転体には後方位置に重心があるズーム・レンズが取り付けられるので，ズーム・レンズの重みでレンズ鏡筒２の傾斜より傾く。このために，レンズ鏡筒２が傾斜しているときには，磁気センサ装置50は磁気記録スケール部材40と垂直に交わらない。
　図16は，図15に示す磁気センサ装置50と磁気記録スケール部材40との関係を示している。
　レンズ鏡筒２が傾斜していると，磁気センサ装置50は磁気記録スケール部材40と平行とならず，角度φだけずれるので，対向すべき磁極に隣接した磁極に対向してしまう。このために，上述したように正確な位相差が検出されないことがある。
　この実施形態では，傾斜量が算出され，その傾斜量に応じて，算出された位相差が必要に応じて補正される。
　図17は，実際にズーム・レンズの位置を検出するときの位相差とＣ相カウント数との関係を示している。また，図17には，Ｃ相カウント数に対応して位相差変化量も図示されている。
　グラフＧは，設計値の位相差とＣ相カウント数を示している。グラフＧ30は，実際の補正時におけるズーム・レンズの移動に応じて得られる位相差とカウント数との関係を示している。
　補正時におけるズーム・レンズの移動に応じて得られる位相差とカウント数との関係は，設計時における関係に一致しない。たとえば，ａ点で示すように，位相差θ１が得られた場合，その位相差θ１にもとづいてグラフＧを利用してＣ相カウント数（ズーム・レンズ位置）を算出すると実際のズーム・レンズ位置は，Ｐ１で示される位置であるにもかかわらず，Ｐ２で示す位置であると算出されてしまう。上述した補正を行っても解消されないことがありえる。
　そのために，この実施形態では，５つのＣ相カウント数分（複数であれば，５つでなくともよい）のそれぞれにおいて，位相差θを算出し，算出された位相差θの平均値を求め，この平均位相差からズーム・レンズの位置が検出される。
　図17において，位相差θ１と，その前後２つずつの合計５つの位相差の平均値が求められ，この平均値がａ点の位相差θ１と置き換えられると，ａ点の位相差はｂ点で示す位相θ２となり，設計値に近づく。したがって，この平均値θ２を用いれば，ズーム・レンズの位置検出精度を向上させることができる。
　図18は，図２に示すズーム・レンズ保持枠30（ズーム・レンズ）の位置を検出する回路の電気的構成を示すブロック図である。図18に示す回路がレンズ鏡筒２に内蔵されている。
　まず，上述したように図８および図10に示す補正テーブルを生成する方法について説明する。
　レンズ鏡筒２の工場出荷時において，ズーム・レンズがテレ側からワイド側に移動するように，ズーム・リング９が回転させられ，上述のように，磁気センサ装置50の第１の磁気センサ51からＡ相信号およびＢ相信号が出力され，第２の磁気センサ52からＣ相信号およびＢ相信号が出力される。
　第１の磁気センサ51から出力されたＡ相信号およびＢ相信号は，第１の増幅回路60Ａおよび第２の増幅回路60Ｂにそれぞれ入力し，増幅される。増幅されたＡ相信号およびＢ相信号は，アナログ／ディジタル変換回路61Ａおよび61ＢにおいてディジタルのＡ相データおよびＢ相データに変換される。変換されたＡ相データおよびＢ相データは，位相差検出回路71および回転方向検出回路70にそれぞれ入力する。回転方向検出回路70において，入力したＡ相データおよびＢ相データから，ズーム・リング９の回転方向（すなわち，ズーム・レンズの移動方向）が分る。
　第２の磁気センサ52から出力されたＣ相信号およびＤ相信号は，第３の増幅回路60Ｃおよび第４の増幅回路60Ｄにそれぞれ入力し，増幅される。増幅されたＣ相信号およびＤ相信号は，アナログ／ディジタル変換回路61Ｃおよび61ＤにおいてディジタルのＣ相データおよびＤ相データに変換される。変換されたＣ相データおよびＤ相データは，位相差検出回路71に入力する。
　位相差検出回路71において上述したように周期的にＡ相とＣ相との位相差θが検出される。上述のように，ａｒｃｔａｎ（Ａ／Ｂ）－ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｄ）（Ａ，Ｂ，Ｃ，Ｄはそれぞれの相の任意のタイミングで取得されたレベル）の演算が行われて位相差θが算出される。すなわち、位相差検出回路71は、位相差算出手段の一例として機能する。
　検出された位相差θを示すデータは，誤差検出回路72に入力する。誤差検出回路72において，設計値との誤差を示すデータが得られる。設計値との誤差を示すデータが補正量としてメモリ75に与えられる。異なる位相差ごとに対応する補正量が得られ，図８に示す補正テーブルがメモリ75に記憶される。
　つづいて，ズーム・レンズがワイド側からテレ側に移動させられることにより，上述と同様に，図10に示す補正テーブルが得られる。得られた補正テーブルも，メモリ75に記憶される。すなわち、メモリ75は、補正テーブル・メモリの一例として機能する。
　次に，図18を参照して，補正時の処理について説明する。
　レンズ鏡筒２を実際に使用する際においてズーム・リング９が回転させられると，上述のようにＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データが得られ,回転方向検出回路70において，回転方向が検出される。検出された回転方向からズーム・レンズがテレ側からワイド側に移動しているのか，ワイド側からテレ側に移動しているのかがわかる。回転方向検出回路70において検出された回転方向（ズーム・レンズの移動方向）に対応した補正テーブルがスイッチ回路74を通過する。たとえば，ズーム・レンズの移動方向がテレ側からワイド側であれば，図８に示す補正テーブルがスイッチ回路74を通過して補正回路76に入力し，ズーム・レンズの移動方向がワイド側からテレ側であれば，図10に示す補正テーブルがスイッチ回路74を通過して補正回路76に入力する。
　補正回路76には位相差検出回路71から出力された位相差θを示すデータも入力されており，入力された位相差θを示すデータが，補正テーブルによって補正される。すなわち、補正回路76は、位相差補正手段の一例として機能する。補正された位相差θを示すデータが現在位置検出回路79に入力し，理想の設計値における位相差－Ｃ相カウント数のグラフＧ10にもとづいて，ズーム・レンズの現在位置が検出される。ズーム・レンズの現在位置の検出の仕方については後述する。
　この実施形態におけるレンズ鏡筒２には姿勢検出センサ77および傾斜量検出センサ78も設けられている。姿勢検出センサ77は，図11から図13を参照して説明したように，レンズ鏡筒２が第１のマウント18または第２のマウント19のどちらに装着されているかを検出する。傾斜量検出センサ78は，図14および図15を参照して説明したようにレンズ鏡筒２の傾斜量を検出する。すなわち、傾斜量検出センサ78は、傾斜量検出手段の一例として機能する。
　上述したように，姿勢検出センサ77によりレンズ鏡筒２が第１のマウント18に装着されていることが検出されると，回転方向に応じた補正テーブルに格納されている補正量のうち，検出された位相差に対応する補正量を用いて補正が行われる。これに対して，姿勢検出センサ77によりレンズ鏡筒２が第２のマウント19に装着されていることが検出されると，上述したように，検出された位相差の一つ前の位相差に対応する補正量を用いて補正が行われる。
　また，傾斜量検出センサ78により図14に示すようにレンズ鏡筒２が水平で傾斜していないことが検出されると，回転方向に応じた補正テーブルに格納されている補正量のうち，検出された位相差に対応する補正量を用いて補正が行われる。これに対して，傾斜量検出センサ78により図15に示すようにレンズ鏡筒２が傾斜していると，検出された位相差から，その傾斜量に応じた数だけ前の位相差に対応する補正量を用いて補正が行われる。傾斜量と，その傾斜量に応じてどのくらい前の位相差に対応する補正量を用いるのかはあらかじめ決められている。
　姿勢検出センサ77によりレンズ鏡筒２が第２のマウント19に装着されていることが検出され，かつ傾斜量検出センサ78によりレンズ鏡筒２が傾斜していることが検出されている場合には，上述のように検出された位相差の一つ前の位相差にさらに，その傾斜量に応じた数だけ前の位相差に対応する補正量を用いて補正が行われることとなる。
　図19および図20は，ズーム・レンズの位置検出処理手順を示すフローチャートである。また、図21は，ズーム・リング９を一方向に回転させたときに磁気センサ装置50から出力される信号の波形図である。ズーム・リング９の回転方向が変えられると，図19における最初の処理から行われる。
　ユーザによってレンズ鏡筒の電源がオンされると，現在のズーム・レンズの位置に対応するＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データが，アナログ／ディジタル変換回路61Ａ，61Ｂ，61Ｃおよび61Ｄから出力される。図21の時刻Ｔ０に示すタイミングで電源がオンされたものとする。
　電源がオンされると，位相差検出回路71において，Ａ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データに変化があるかどうかが確認される（ステップ81）。電源オン後に，ユーザによりズーム・リング９が一方向に回転させられ，Ａ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データに変化があると（ステップ81でＹＥＳ），位相差検出回路71において，１周期分（１パルス分）のＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データが検出されたかどうかが判断される（ステップ82）。１周期分（１パルス分）のＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データが検出されると，１周期分（１パルス分）のＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データが正規化され，位相差検出回路71に含まれるメモリ（図示略）に記憶される（ステップ83）。
　位相差検出回路71内のメモリに５パルス分のＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データが記憶されていなければ（ステップ84でＮＯ），ステップ81からの処理が繰り返される。
　位相差検出回路71内のメモリに５パルス分のＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データが記憶されると（ステップ84でＹＥＳ），回転方向検出回路70によってズーム・リング９の回転方向が検出される（ステップ85）。検出された回転方向から上述のように補正に使用される補正テーブルが決定される（ステップ86）。
　つづいて，５パルス分のＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データのそれぞれについて，任意のタイミング（たとえば，Ａ相の振幅が０となるタイミング）に得られたＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データを用いて，ａｒｃｔａｎ（Ａ／Ｂ）－ａｒｃｔａｎ（Ｃ／Ｄ）の演算が行われ，５パルスのそれぞれについて位相差θが算出される（ステップ87）。
　たとえば，図21に示すように，位相差検出回路71は，電源がオンされてから出力される１パルス目，２パルス目，３パルス目，４パルス目および５パルス目のそれぞれについて，時刻Ｔ１，Ｔ２，Ｔ３，Ｔ４およびＴ５のそれぞれにおいて得られたＡ相データ，Ｂ相データ，Ｃ相データおよびＤ相データを用いて，位相差θ（１），θ（２），θ（３），θ（４）およびθ（５）を，それぞれ算出する。
　つづいて，位相差検出回路71において，位相差θ（１）～θ（５）の平均値が算出される（ステップ88）。
　また，上述のように姿勢検出センサ77によってレンズ鏡筒２の姿勢が補正テーブル作成時と異なるかどうかが確認されるとともに，傾斜量検出センサ78によりレンズ鏡筒２の傾斜量が補正テーブル作成時の傾斜量と異なるかどうかが確認される（ステップ89）。レンズ鏡筒２の姿勢または傾斜量の両方ともが，補正テーブル作成時と異なっていなければ（ステップ89でＮＯ），上述のように，決定された補正テーブルに格納されている位相差のうち，算出された位相差の平均値に対応する位相差に対応する補正量が，決定された補正テーブルから読み出される（ステップ91）。
　これに対して，レンズ鏡筒２の姿勢または傾斜量の少なくとも一方が，補正テーブル作成時と異なっていると（ステップ89でＹＥＳ），決定された補正テーブルに格納されている位相差のうち，上述のように，算出された位相差の平均値に対応する位相差よりも前の位相差に対応する補正量が，決定された補正テーブルから読み出される（ステップ90）（位相差の補正）。
　読み出された補正量によって補正された位相差（位相差検出回路71において検出された位相差の補正）の平均値が３パルス目における位相差とされる。この３パルス目における位相差と，第１のメモリ76に記億されている設計値の位相差とズーム・レンズ位置とを対応付けたデータと，から，この３パルス目の位相差に対応するズーム・レンズの絶対位置（現在位置の２パルス前の絶対位置）が決定される（ステップ92）。
　次に，現在位置検出回路79は，回転方向検出回路70から出力された回転方向（ズーム・レンズの移動方向）にしたがい，決定した絶対位置に，２パルス分に相当する移動量を加算または減算して，ズーム・レンズの絶対位置を確定する（ステップ93）。
　たとえば，ズーム・レンズの移動方向が，位相差θが小さい値から大きい値に変化する方向であった場合，現在位置検出回路79は，決定した絶対位置に２パルス分に相当する移動量を加算して絶対位置を確定する。一方，ズーム・レンズの移動方向が，位相差θが大きい値から小さい値に変化する方向であった場合，現在位置検出回路79は決定した絶対位置から２パルス分に相当する移動量を減算して絶対位置を確定する。すなわち、現在位置検出回路79は、絶対位置算出手段の一例として機能する。
　現在位置検出回路79は，確定した絶対位置を，撮像装置本体１に接続される表示部に出力して，ユーザに報知するようにしてもよい。
　つづいて，回転方向検出回路70において，Ａ相データおよびＢ相データに変化があった場合（ステップ94でＹＥＳ）に，Ａ相データとＢ相データ信号とが比較されてズーム・レンズの移動方向が判定され，Ａ相データまたはＢ相データのパルス数（例えば64逓倍した精度でのパルス数）をカウントして，確定された絶対位置を基準位置とするズーム・レンズの相対位置が検出される（ステップ95）。
　レンズ鏡筒２の電源がオフされると（ステップ96でＹＥＳ），処理は終了する。
　この実施形態のレンズ鏡筒２においては，磁気センサ装置50から出力される５パルス分の各々について求まる位相差の平均値を補正した値に基づいて，ズーム・レンズの現在位置を決定するため，磁気記録スケール部材40の着磁むらまたはレンズ鏡筒２の組み込み誤差による影響を低減して，現在位置の検出精度を向上させることができる。
　以上の動作説明では，５パルス分の位相差の平均値が利用されているが７パルス分の位相差の平均値が利用される場合には，７パルスの各々について求めた位相差θの平均値を補正したものを４パルス目に対応する位相差として扱い，この位相差によって４パルス目におけるズーム・レンズの絶対位置を求めた後，この絶対位置から３パルス分位置をずらした位置を絶対位置として確定させればよい。
　また，４パルス分の位相差の平均値が利用される場合には，４個のパルスの各々について求めた位相差θの平均値を補正した値を，２パルス目または３パルス目に対応する位相差として扱い，この位相差によって２パルス目または３パルス目におけるズーム・レンズの絶対位置を求めた後，この絶対位置から２パルスまたは１パルス分位置をずらした位置を絶対位置として確定させればよい。
　位相差検出回路71は，位相差の平均値を算出するのに利用するパルス数が奇数であれば，パルスの各々について算出した位相差θの平均値を補正した値に対応する絶対位置をそのパルス数を２で割ったときの商のパルス分ずらして最終的な絶対位置を確定する。また，そのようなパルス数が偶数であれば，そのパルス数のパルスの各々について算出した位相差θの平均値に対応する絶対位置を，「パルス数を２で割ったときの商」または「（パルス数を２で割ったときの商）－１」パルス分ずらして最終的な絶対位置を確定する。
　上述したパルス数は，絶対位置の精度を考慮すると，３以上であることが好ましい。また，パルス数は，１度の回転操作で回転筒20が回転する角度（回転筒20の直径φが80mm程度であれば10°～20°程度）に応じて磁気センサ装置50から出力されるパルス数（５～１０程度）と同じにしておくのが好ましい。これにより，ユーザは，レンズ鏡筒20の電源をオンしてから，ズーム・リング９をある方向に軽く１回まわす操作を行うだけで，ズーム・レンズの絶対位置を知ることができるようになり，絶対位置把握までの作業が簡便化される。
　また，以上の動作説明では，Ａ相信号の振幅が０となるタイミングで得られたデータを用いて位相差の算出に利用したが，任意のタイミングで得られたデータを用いることができる。
　Ａ相，Ｂ相，Ｃ相またはＤ相のいずれかの振幅が０となるタイミングで得られたＡ相，Ｂ相，Ｃ相およびＤ相のデータから求まる位相差θは，Ａ相，Ｂ相，Ｃ相およびＤ相のいずれの振幅も０とならないタイミングで得られたＡ相，Ｂ相，Ｃ相，Ｄ相のデータから求まる位相差θと比較すると，設計上の位相差により近い値（誤差の少ない値）となる。このため，各パルスについて，Ａ相，Ｂ相，Ｃ相またはＤ相のいずれかの振幅が０となるタイミングで得られたＡ相，Ｂ相，Ｃ相またはＤ相のデータから位相差θを算出することで，最終的に求まるズーム・レンズの絶対位置の精度を向上させることができる。
　上述した実施形態では，ズーム・レンズについて説明したが，ズーム・レンズ以外のフォーカス・レンズなどにも適用できるのはいうまでもない。
　さらに，上述した実施形態では，５パルス分の位相差の平均値が利用されているが，平均をせずに検出された位相差に対応する補正量を補正テーブルから読み出して補正するようにしてもよい。その場合であっても，上述したように，レンズ鏡筒２の姿勢，傾斜量に応じた位相差を見つけ，その位相差に対応する補正量が読み出される。
２　レンズ鏡筒
８　フォーカス・リング
９　ズーム・リング
11　アイリス・リング
40　磁気記録スケール部材
50　磁気センサ装置
70　回転方向検出回路
位相差検出回路
76　補正回路
77　姿勢検出センサ
78　傾斜量検出センサ

Claims (4)

  1. 　光軸方向に移動可能に撮像レンズを保持する鏡筒本体，
    　上記撮像レンズの移動に応じて回転する回転体であって，周方向に沿って，それぞれが異なる波長の磁気成分が周期的に着磁されている第１の磁気スケールおよび第２の磁気スケールが平行に形成されている回転体，
    　上記回転体が回転することによって上記第１の磁気スケールから第１の位相信号および第１の位相信号に対し位相のずれた第２の位相信号を検出する第１の磁気センサと，上記回転体が回転することによって上記第２の磁気スケールから第３の位相信号および第３の位相信号に対し位相のずれた第４の位相信号を検出する第２の磁気センサと，を含み，上記回転体の周面に対向する位置に配置される磁気センサ装置，
    　上記第１の磁気センサにおいて検出された第１の位相信号および第２の位相信号ならびに上記第２の磁気センサにおいて検出された第３の位相信号および第４の位相信号を用いて第１の位相信号と第３の位相信号との位相差を算出する位相差算出手段，
    　上記回転体が回転することにより上記位相差算出手段において実際に算出された位相差に対応して上記位相差の設計値との差分を補正する補正値が格納されている補正テーブルを記憶する補正テーブル・メモリ，
    　撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて上記回転体と上記磁気センサ装置との相対位置が上記補正テーブルを作成するときの位置と異なっているときには，上記相対位置に応じて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正し，かつ上記補正テーブルに格納されている補正値のうち補正された位相差に対応する補正値を用いて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正し，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて上記回転体と上記磁気センサ装置との相対位置が上記補正テーブルを作成するときの位置と異なっていないときには，上記補正テーブルに格納されている補正値のうち上記位相差算出手段において算出された位相差に対応する補正値を用いて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正する位相差補正手段，ならびに
    　上記位相差補正手段によって補正された位相差と，あらかじめ定められている位相差と撮像レンズとの絶対位置との関係と，から上記撮像レンズの絶対位置を算出する絶対位置算出手段，
    　を備えた撮像レンズ鏡筒。
  2. 　上記撮像レンズ鏡筒の傾斜量を検出する傾斜量検出手段をさらに備え，
    　上記位相差補正手段は，
    　上記位相差算出手段において算出された位相差を，上記傾斜量検出手段によって検出された傾斜量に応じて補正し，上記補正テーブルに格納されている補正値のうち補正された位相差に対応する補正値を用いて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正する，
    　請求項１に記載の撮像レンズ鏡筒。
  3. 　上記補正テーブル・メモリには，
    　異なる方向に上記撮像レンズを移動した場合に得られる，上記位相差算出手段において算出された位相差と上記位相差の設計値との差分を示す２つの補正テーブルが記憶されており，
    　上記位相差補正手段は，
    　上記２つの補正テーブルのうち，上記撮像レンズの移動方向に対応した補正テーブルを用いて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正する，
    　請求項１または２に記載の撮像レンズ鏡筒。
  4. 　光軸方向に移動可能に撮像レンズを保持する鏡筒本体と，上記撮像レンズの移動に応じて回転する回転体であって，周方向に沿って，それぞれが異なる波長の磁気成分が周期的に着磁されている第１の磁気スケールおよび第２の磁気スケールが平行に形成されている回転体とを備えた撮像レンズ鏡筒の動作制御方法において，
    　位相差算出手段が，上記回転体が回転することによって上記第１の磁気スケールから第１の位相信号および第１の位相信号に対し位相のずれた第２の位相信号を検出する第１の磁気センサと，上記回転体が回転することによって上記第２の磁気スケールから第３の位相信号および第３の位相信号に対し位相のずれた第４の位相信号を検出する第２の磁気センサと，を含み，上記回転体の周面に対向する位置に配置される磁気センサ装置に含まれる上記第１の磁気センサにおいて検出された第１の位相信号および第２の位相信号ならびに上記第２の磁気センサにおいて検出された第３の位相信号および第４の位相信号を用いて第１の位相信号と第３の位相信号との位相差を算出し，
    　位相差補正手段が，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて上記回転体と上記磁気センサ装置との相対位置が，上記回転体が回転することにより上記位相差算出手段において実際に算出された位相差に対応して上記位相差の設計値との差分を補正する補正値が格納されている補正テーブルを作成するときの位置と異なっているときには，上記相対位置に応じて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正し，かつ上記補正テーブルに格納されている補正値のうち補正された位相差に対応する補正値を用いて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正し，撮像レンズ鏡筒の姿勢に応じて上記回転体と上記磁気センサ装置との相対位置が，上記補正テーブルを作成するときの位置と異なっていないときには，上記補正テーブルに格納されている補正値のうち上記位相差算出手段において算出された位相差に対応する補正値を用いて上記位相差算出手段において算出された位相差を補正し，
    　絶対位置算出手段が，上記位相差補正手段によって補正された位相差と，あらかじめ定められている位相差と撮像レンズとの絶対位置との関係と，から撮像レンズの絶対位置を算出する，
    　撮像レンズ鏡筒の動作制御方法。
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