JP6327827B2 - レンズ装置および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラなどの撮像装置に用いられるレンズ装置に係り、特に被写体までの距離情報を表示可能なレンズ装置に関する。

特許文献１には、焦点距離やフォーカスレンズ位置情報に基づいて算出された被写体距離を表示するレンズ装置が開示されている。

特開平８−２９６５５公報

しかしながら、フォーカスレンズの移動方向に強い衝撃力が加わった場合、フォーカスレンズ位置がずれてしまうことがある。その際に、特許文献１のようにフォーカスレンズ位置に基づいて被写体距離を表示すると、被写体距離の表示品位が劣化する可能性がある。

そこで本発明は、高品位な被写体距離の表示が可能なレンズ装置および撮像装置を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、前記フォーカスレンズの位置に対応する被写体距離を表示する表示手段と、前記フォーカスレンズを移動させる駆動手段と、前記駆動手段を制御するフォーカス駆動信号を生成する制御手段とを有し、前記制御手段は、前記フォーカス駆動信号の変更無く、前記フォーカスレンズの位置が前記フォーカス駆動信号に基づく第１の位置からずれた場合、該フォーカスレンズを該第１の位置に移動させるまで、該第１の位置に対応する前記被写体距離を表示するように前記表示手段を制御する。

本発明の他の側面としての撮像装置は、前記レンズ装置を有する。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施例において説明される。

本発明によれば、高品位な被写体距離の表示が可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

各実施例におけるレンズ装置および撮像装置の構成図である。 各実施例における被写体距離表示手段に表示された被写体距離の説明図である。 各実施例におけるフォーカス駆動手段の構成図である。 各実施例において、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置の時間変化を示す図である（フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量未満の場合）。 各実施例において、被写体距離表示手段に表示される被写体距離の時間変化を示す図である（フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量未満の場合）。 各実施例において、フォーカスレンズに衝撃力が加わった場合の振動子およびスライダの動作を示す図である。 各実施例において、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置の時間変化を示す図である（フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量以上の場合）。 各実施例において、被写体距離表示手段に表示される被写体距離の時間変化を示す図である（フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量以上の場合）。 実施例１におけるレンズ装置の制御方法を示すフローチャートである。 実施例２におけるレンズ装置の制御方法を示すフローチャートである。 比較例としての被写体距離表示手段に表示される被写体距離の時間変化を示す図である（フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量以上の場合）。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照符号を付し、重複する説明は省略する。

まず、本発明の実施例１におけるレンズ装置および撮像装置について説明する。図１は、本実施例におけるレンズ装置１を備えた撮像装置（レンズ装置１と撮像装置２７（撮像装置本体）とを備えた撮像システム）の構成図（断面図）である。なお本実施例のレンズ装置１は、撮像装置本体に着脱可能（交換可能）に構成されている。ただし本実施例は、これに限定されるものではなく、レンズ装置と撮像装置本体とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

図１において、後述する第１レンズＬ１、フォーカスレンズＬ２、および、第３レンズＬ３の光軸方向（光軸ＯＡの方向）をＸ方向と定義する。また、後述する撮像素子２３の水平方向をＹ方向、垂直方向をＺ方向とそれぞれ定義する。Ｘ方向に関し、入射面側を−Ｘ方向、射出面側を＋Ｘ方向とそれぞれ定義する。Ｙ方向に関し、入射面側からレンズ装置１を見て右側を−Ｙ方向、左側を＋Ｙ方向とそれぞれ定義する。Ｚ方向に関し、入射面側からレンズ装置１を見て上側を＋Ｚ方向、下側を−Ｚ方向とそれぞれ定義する。

図１において、１はレンズ装置である。１１はレンズ外筒である。レンズ外筒１１の−Ｘ方向端には、第１レンズＬ１の保持枠１２が取り付けられている。また、レンズ外筒１１の＋Ｘ方向端には、第３レンズＬ３が保持されている。レンズ外筒１１の内部には、フォーカスレンズＬ２の保持部材１３が、Ｘ方向に移動可能に配置されている。保持部材１３には、Ｘ方向に延びた丸穴１３ａおよびＵ字穴１３ｂが形成されている。また保持部材１３には、ＹＺ平面に対してＸ軸回りに±４５°傾いた２つの斜面からなる切り欠き部１３ｃが形成されており、後述する球面部１０５ｄと当接するように構成されている。

１４は、フォーカスレンズＬ２の保持部材１３を保持する保持軸である。保持軸１４は、保持部材１３に形成された丸穴１３ａと径合することにより、保持部材１３をＸ方向に移動可能に保持している。また保持軸１４は、外筒１１と保持枠１２に挟まれて固定保持されている。１５は、保持部材１３のＸ軸周りの回転を防止するための回転止め軸である。回転止め軸１５は、保持部材１３に形成されたＵ字穴１３ｂに径合しており、保持軸１４と回転止め軸１５のピッチ誤差を吸収しながら、保持部材１３のＸ軸回りの位相を決定する。

１００はフォーカス駆動手段（駆動手段）である。フォーカス駆動手段１００は、フォーカスレンズＬ２を移動させる。フォーカス駆動手段１００は、球面部１０５ｄと切り欠き部１３ｃの当接を介して保持部材１３およびフォーカスレンズＬ２をＸ方向に駆動する。１１０は固定台である。固定台１１０は、フォーカス駆動手段１００における固定側の部材であり、レンズ外筒１１に固定されている。１０５は振動子保持部材である。振動子保持部材１０５は、フォーカス駆動手段１００における可動側の部材である。後述する駆動原理により、固定台１１０に対して振動子保持部材１０５をＸ方向に相対的に駆動させる。振動子保持部材１０５のＸ方向の駆動力を球面部１０５ｄと切り欠き部１３ｃの当接を介して保持部材１３に伝えることにより、保持部材１３およびフォーカスレンズＬ２をＸ方向に駆動させる。この際、球面部１０５ｄは、＋Ｚ方向に付勢されて切り欠き部１３ｃに当接することにより、切り欠き部１３ｃと球面部１０５ｄは、Ｘ方向にガタなく当接することが可能である。このような構成により、振動子保持部材１０５と保持部材１３は、Ｘ方向に一体的に移動可能となる。これにより、フォーカス駆動手段１００は、フォーカスレンズＬ２をオーバーシュートなく高精度に駆動制御することができる。

１６はフォーカスレンズ位置検出手段（位置検出手段）、１７はスケールである。フォーカスレンズ位置検出手段１６は、スケール１７に赤外光１６ａを投光し、その反射光を受光することにより、フォーカスレンズＬ２の位置（フォーカスレンズ位置）を検出する。スケール１７には、低反射部と高反射部が所定のピッチで交互に並んだパターンが形成されている。反射光の強度変化の回数をカウントすることにより、フォーカスレンズ位置検出手段１６とスケール１７の相対位置関係が検出される。スケール１７は保持部材１３に貼り付けられているため、フォーカスレンズ位置検出手段１６の検出結果に基づいて、保持部材１３および保持部材１３に保持されたフォーカスレンズＬ２の位置を検出することができる。

１８は、レンズ装置１を撮像装置２７に取り付けるための撮像装置取付部である。撮像装置２７のレンズ装置取付部２１との間でＸ軸周りのバヨネット連結することにより、レンズ装置１と撮像装置２７とを着脱可能に構成している。１９は被写体距離表示手段（表示手段）である。被写体距離表示手段１９は、レンズ外筒１１の＋Ｚ面に取り付けられており、後述する演算処理部２０により算出された被写体距離、すなわちフォーカスレンズＬ２の位置に対応する被写体距離を表示する。

２０は演算処理部（制御手段）である。演算処理部２０は、レンズ装置１の全ての演算、制御、および、記憶動作を担う。演算処理部２０の記憶領域にはレンズ情報が保存されている。レンズ情報は、被写体距離を算出する際に用いられる。このレンズ情報には、フォーカスレンズ位置検出手段１６の検出結果と被写体距離とを対応付けるテーブル情報が含まれる。演算処理部２０は、記憶領域に保存されたレンズ情報およびフォーカスレンズ位置検出手段１６の検出結果に基づいて、フォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を算出する被写体距離算出手段（算出手段）として機能する。また演算処理部２０は、フォーカスレンズ位置検出手段１６の検出結果に基づいてフォーカス駆動信号を生成し、フォーカス駆動手段１００に目標位置への駆動を指示する（フォーカス駆動手段１００を制御する）フォーカス駆動信号生成手段としての機能を有する。

２１はレンズ装置取付部である。レンズ装置１の撮像装置取付部１８との間でＸ軸周りのバヨネット連結することにより、レンズ装置１と撮像装置２７とを着脱可能に構成している。２２はカメラ外装である。カメラ外装２２は、−Ｘ側面にレンズ装置取付部２１、および、その内側にフォーカスレンズＬ２を透過した撮影光束を取り込むための円開口を有している。またカメラ外装２２の＋Ｘ側面には、外部表示手段２６が設けられている。

２３は撮像素子である。撮像素子２３は、フォーカスレンズＬ２を介して得られた光束の結像面近傍に配置されており、結像した被写体像（光学像）を映像信号（画像信号）に変換する。２４はカメラ演算処理部、２５は記憶手段である。カメラ演算処理部２４は、撮像装置２７における全ての演算、制御、および、記憶動作を担っている。記憶手段２５は、カメラ演算処理部２４からの指令信号に基づいて撮像素子２３で得られた映像信号を保存する。外部表示手段２６は、カメラ演算処理部２４からの指令信号に基づいて、撮像素子２３で得られた映像信号を表示する。

撮像装置２７は、撮像素子２３で得られた映像信号を外部表示手段２６に表示する第１の撮影モード、および、撮像素子２３で得られた映像信号を記憶手段２５に保存する第２の撮影モードの少なくとも２つのモードを有する。第１の撮影モードは、撮影者が外部表示手段２６に表示されたリアルタイム画像を見ながら静止画撮影の準備を行うためのモードである。第２の撮影モードは、撮影者が外部表示手段２６に表示されたリアルタイム画像を見ながら動画を撮影するためのモードである。撮影モードの切り替えは、カメラ外装２２に設けられた不図示の入力手段の入力結果に基づいて、カメラ演算処理部２４が判定して切り換える。

撮像装置２７にレンズ装置１が取り付けられている状態では、レンズ装置１の演算処理部２０と撮像装置２７のカメラ演算処理部２４は、通信線が接続されて通信可能に構成されている。これにより、演算処理部２０とカメラ演算処理部２４は、互いの状態を把握している。このため、レンズ装置１の演算処理部２０は、撮像装置２７の撮影モードに応じて、被写体距離表示手段１９に表示する被写体距離を更新する周期を切り替えることが可能となる。

続いて、図２を参照して、被写体距離表示手段１９に表示された被写体距離について説明する。図２は、被写体距離表示手段１９に表示された被写体距離の説明図である。被写体距離表示手段１９は、複数の画素を備えた液晶表示装置により構成されることにより、様々な表示方式により表示を行うことができる。図２（Ａ）は、被写体距離をデジタル表示した場合について示している。また図２（Ｂ）は、被写体距離をアナログ的なバー表示をした場合について示している。

図２（Ａ）では、７セグメントスタイルの数字でデジタル表示することにより、被写体距離を表示している。明確な数字データとして被写体距離が表示されるため、数値データとして活用しやすいというメリットがある。一方、従来のフォーカス環に連結したアナログ的な距離表示から大きく異なるため、慣れにくいというデメリットがある。このため図２（Ｂ）では、至近端から無限端までの範囲を示した固定目盛１９ａに対して、被写体距離を示す指標１９ｂが動くような表示方式を採用している。このような表示方式とすることにより、従来のフォーカス環に連結したアナログ的な距離表示に慣れ親しんだ撮影者に分かりやすい表示が可能となる。ただし、正確な距離を数値として読みとることは困難である。そこで撮影者の好みや用途に応じて、本実施例ではデジタル表示とアナログ表示とを切り替え可能である。

続いて、図３を参照して、フォーカス駆動手段１００の構成について説明する。図３は、フォーカス駆動手段１００の構成図である。フォーカス駆動手段１００は、交流電圧を印加した圧電素子の超音波振動を利用して駆動力を得る超音波モータを備えて構成されている。図３（Ａ）はフォーカス駆動手段１００を＋Ｚ方向から見た図、図３（Ｂ）はフォーカス駆動手段１００を−Ｙ方向から見た図である。

１０１はスライダ（被駆動部）である。スライダ１０１は、後述する振動子１０９が加圧接触する接触面１０１ａを備えている。またスライダ１０１は、２本の固定ビス１１１を用いて固定台１１０に固定されている。１０２は振動板である。振動板１０２は、接触面１０１ａに押圧を伴う加圧接触状態で接触する。１０３は圧電素子である。圧電素子１０３は、振動板１０２に接着剤などにより圧着されている。圧電素子１０３が振動板１０２に圧着された状態で圧電素子１０３に電圧を印加することにより、超音波振動を発生させて振動板１０２に楕円運動を発生させることができる。本実施例の超音波モータにおいて、振動板１０２および圧電素子１０３により振動子１０９が構成される。１０５は保持部材である。保持部材１０５は、振動子１０９周りの部品を保持している。

１０６は、加圧部材である。加圧部材１０６は、加圧受け部材１０８の貫通穴部に嵌合し、スライダ１０１の接触面１０１ａに対して略垂直方向にのみ移動可能に保持される。そして保持部材１０５の中に取り付けられた不図示のバネ部材からの押圧力を振動子１０９に伝達し、振動子１０９をスライダ１０１に加圧接触させる。１１６は転動ボールである。転動ボール１１６は、保持部材１０５に形成された溝と後述する天板１１７に形成された溝との間に介在することにより、天板１１７に対して保持部材１０５を転動支持する。１１７は天板である。振動子１０９を保持した保持部材１０５を、スライダ１０１と天板１１７との間で挟み込むことにより、保持部材１０５を転動保持する。天板１１７は、４本の固定ビス１１８を用いて固定台１１０に固定されている。天板１１７の中央には、長方形開口１１７ａが形成されており、保持部材１０５の突出部１０５ｃが露出してＺ方向に突出している。

振動子１０９に発生した楕円運動により、振動子１０９とスライダ１０１との間にＸ方向の相対移動が発生した場合、固定台１１０、スライダ１０１、固定ビス１１１、天板１１７、および、固定ビス１１８が固定部となる。一方、振動子１０９を含む、加圧部材１０６、バネ部材、および、それらを保持する保持部材１０５が可動部となる。すなわち本実施例の超音波モータは、駆動源である振動子１０９自身が可動する自走式のモータユニットである。

保持部材１０５に設けられた球面部１０５ａ（図１に図示、図３には不図示）が、図１を参照して説明した切り欠き部１３ｃに当接することにより、保持部材１０５はフォーカスレンズＬ２を保持する保持部材１３と連結する。これにより、フォーカス駆動手段１００は、フォーカスレンズＬ２をＸ方向に駆動することが可能となる。

続いて、図４および図５を参照して、本実施例におけるフォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置との関係、および、フォーカスレンズ位置に応じた被写体距離表示手段１９の表示について説明する。図４は、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置の時間変化を示す図である。図５は、被写体距離表示手段１９に表示される被写体距離の時間変化を示す図である。図４および図５では、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量未満の場合を示している。なお、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれとは、フォーカス駆動信号に基づく第１の位置と、フォーカスレンズの現在位置（実際の位置）とのずれである。

図４において、横軸は時間、縦軸はフォーカスレンズＬ２の位置（フォーカスレンズ位置）をそれぞれ示している。ＴＲＧＴはフォーカス駆動信号、ＤＴＣはフォーカスレンズ位置である。演算処理部２０で生成されたフォーカス駆動信号は、時間ｔ１でフォーカス位置ｆ０、時間ｔ２でフォーカス位置ｆ１、時間ｔ３でフォーカス位置ｆ２となるような駆動パターンを有する。フォーカス駆動手段１００は、フォーカス駆動信号ＴＲＧＴに基づいてフォーカスレンズＬ２を移動させる。ＤＴＣはフォーカスレンズ位置検出手段１６により検出されたフォーカスレンズＬ２の位置である。駆動信号ＴＲＧＴに対してフォーカスレンズＬ２は応答遅れがあるため、駆動信号ＴＲＧＴに対してフォーカスレンズ位置ＤＴＣは多少遅れた波形となる。

図５は、図４を参照して説明したフォーカスレンズＬ２の動作（フォーカスレンズ位置）に対応した時間ごとの被写体距離の表示を示している。例えば、フォーカスレンズ位置ｆ０に基づいて算出された被写体距離を１０．０ｍｍ、フォーカスレンズ位置ｆ１での被写体距離を１１．０ｍｍ、フォーカスレンズ位置ｆ２での被写体距離を１２．０ｍｍとする。このとき図５に示されるように、被写体距離表示手段１９は、時間ｔ１で１０．０ｍｍ、時間ｔ２で１１．０ｍｍ、時間ｔ３で１２．０ｍと表示する。このように、フォーカス駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣＴとのずれが所定値より小さい場合、被写体距離表示手段１９は、フォーカスレンズ位置Ｌ２に応じた被写体距離を表示する。撮影者は、被写体距離表示手段１９に表示された被写体距離を観察することにより、フォーカス駆動に応じて被写体距離の変化の様子をリアルタイムで把握することが可能となる。

続いて、図６を参照して、フォーカスレンズＬ２に衝撃力が加わった場合の振動子１０９およびスライダ１０１の動作について説明する。図６は、フォーカスレンズＬ２の移動方向（Ｘ方向）に衝撃力が加わった場合の振動子１０９およびスライダ１０１の動作を示す図である。図６（Ａ）は衝撃力が加わる前の状態、図６（Ｂ）は衝撃力が加わり振動子１０９が移動した状態をそれぞれ示している。図６（Ｃ）は衝撃力が加わる前の位置まで振動子１０９が復帰する途中の状態、図６（Ｄ）は衝撃力が加わる前の位置まで振動子１０９が復帰した状態をそれぞれ示している。図６（Ａ）〜（Ｄ）は、時間経過の順に示されている。

図６（Ａ）において、衝撃力が加わる前のフォーカスレンズＬ２の位置ｆをｆ０とする。振動子１０９は、フォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に対応する位置にある。このときの時間ｔをｔ４（ｔ＝ｔ４）とする。図６（Ｂ）に示されるように、フォーカスレンズＬ２の移動方向である＋Ｘ方向に、振動子１０９とスライダ１０１との間の静止摩擦力を超える衝撃力１２０が加わると、振動子１０９は＋Ｘ方向に移動する。矢印１２１は振動子１０９の動作を示している。このときの振動子１０９の位置に応じたフォーカスレンズ位置ｆをｆ３（ｆ＝ｆ３）とする。またこのときの時間ｔをｔ５（ｔ＝ｔ５）とする。

続いて図６（Ｃ）に示されるように、振動子１０９は衝撃力が加わる前の位置に復帰するために−Ｘ方向に移動する。矢印１２２は、このときの振動子１０９の動作を示している。復帰途中の振動子１０９の位置に応じたフォーカスレンズ位置ｆをｆ４（ｆ＝ｆ４）とする。またこのときの時間ｔをｔ６（ｔ＝ｔ６）とする。その後、図６（Ｄ）に示されるように、フォーカスレンズ位置ｆはｆ０に戻る（ｆ＝ｆ０）。このときの時間ｔをｔ７（ｔ＝ｔ７）とする。

次に、図７、図８、および、図１１を参照して、図６の場合におけるフォーカス駆動信号およびフォーカスレンズ位置の時間変化について説明する。図７は、図６の場合（フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量以上の場合）におけるフォーカス駆動信号およびフォーカスレンズ位置の時間変化を示す図である。図８は、被写体距離表示手段１９に表示される被写体距離の時間変化を示す図である。図１１は、比較例としての被写体距離表示手段に表示される被写体距離の時間変化を示す図である。図７、図８、図１１は、図６の状態になった場合（フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定量以上になった場合）について示している。

図７において、横軸は時間、縦軸はフォーカスレンズＬ２の位置（フォーカスレンズ位置）をそれぞれ示している。ＴＲＧＴはフォーカス駆動信号、ＤＴＣはフォーカスレンズ位置である。図７（Ａ）は、時間ｔ４から時間ｔ５までのフォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置との時間変化を示している。時間ｔ４は図６（Ａ）に、時間ｔ５は図６（Ｂ）にそれぞれ対応している。時間ｔ４では、衝撃力が加わる前の状態であるため、フォーカスレンズ位置ＤＴＣおよびフォーカス駆動信号ＴＲＧＴはいずれもフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０となっている。

時間ｔ５において、＋Ｘ方向に振動子１０９とスライダ１０１の間の静止摩擦力を超える衝撃力１２０が加わり、振動子１０９は＋Ｘ方向に移動する。このため、フォーカスレンズ位置ＤＴＣはｆ３まで動く。一方、フォーカス駆動信号ＴＲＧＴに関しては、演算処理部２０からの駆動指示がないため、フォーカス駆動信号ＴＲＧＴ（の指示位置）はｆ０のままである。このように、フォーカスレンズ位置ＴＲＧＴがフォーカス駆動信号ＴＲＧＴ（の指示位置）とのずれが所定値以上になった場合、演算処理部２０は、振動子１０９とスライダ１０１との間が滑ってフォーカスレンズ位置ｆがずれたと判定する。そして演算処理部２０は、この判定結果に応じて、フォーカスレンズＬ２をフォーカスレンズ位置ｆ３からフォーカスレンズ位置ｆ０に復帰させる動作（復帰動作）に移行する。

図７（Ｂ）は、復帰動作におけるフォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置との時間変化を示している。図７（Ｂ）は、時間ｔ５から時間ｔ７までの様子を示しており、時間ｔ５は図６（Ｂ）に、時間ｔ６は図６（Ｃ）に、時間ｔ７は図６（Ｄ）にそれぞれ対応している。演算処理部２０は、元のフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に復帰させるため、時間ｔ５でフォーカスレンズ位置ｆ３、時間ｔ６でフォーカスレンズ位置ｆ４、時間ｔ７でフォーカスレンズ位置ｆ０となるようなフォーカス駆動信号ＴＲＧＴを生成する。これにより、フォーカスレンズ位置ＤＴＣを示す波形は、フォーカス駆動信号ＴＲＧＴに対して多少遅れたフォーカスレンズ位置ｆ０に復帰する波形となる。

このように、フォーカスレンズ位置ＴＲＧＴとフォーカス駆動信号ＴＲＧＴ（の指示位置）とのずれが所定値以上になった場合、演算処理部２０は、元のフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に復帰する動作を行う。これにより、フォーカスレンズＬ２の移動方向に強い衝撃力が加わってフォーカスレンズＬ２が移動した場合の影響を低減することができる。本実施例において、元のフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に復帰するフォーカスレンズ位置復帰手段としての機能は、演算処理部２０が担っている。

図１１は、図６および図７を参照して説明した状況における、比較例としての被写体距離の表示を示している。例えば、フォーカスレンズ位置ｆ０に基づいて算出された被写体距離を１０．０ｍｍ、フォーカスレンズ位置ｆ３での被写体距離を１０．２ｍｍ、フォーカスレンズ位置ｆ４での被写体距離を１０．１ｍｍとする。このとき、衝撃力が加わる前の時間ｔ４では１０．０ｍｍと表示されるが、時間ｔ５で衝撃力が加わってフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ３まで移動した場合、被写体距離が１０．２ｍｍと表示される。また時間ｔ６では、元の位置への復帰動作中でフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ４であるため、被写体距離は１０．１ｍであると表示される。そして時間ｔ７でフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に復帰すると、被写体距離の表示も１０．０ｍｍに戻る。このように、衝撃力による滑りでフォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定値以上になった場合、比較例としてのレンズ装置では、フォーカスレンズ位置に応じた被写体距離を被写体距離表示手段にそのまま表示される。このため、撮影者にフォーカスレンズ位置ｆが移動したことが認識されてしまう。また、被写体距離表示手段に表示される被写体距離が変動するため、被写体距離の表示品位が劣化する。

図８は、図６および図７を参照して説明した状況における、本実施例の被写体距離の表示を示している。時間ｔ５で衝撃力が加わりフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ３まで移動してもフォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定値以上になると、被写体距離表示手段１９は元のフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に対応する被写体距離１０．０ｍｍを表示し続ける。また時間ｔ６で元の位置への復帰動作中においても、被写体距離表示手段１９は、元のフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に対応する被写体距離１０．０ｍｍを表示し続ける。そして時間ｔ７にてフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に復帰すると、被写体距離表示手段１９は、フォーカスレンズ位置ｆに応じた被写体距離１０．０ｍｍを表示する。

このように、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定値以上になった場合、フォーカスレンズ位置がずれたときから元のフォーカスレンズ位置に戻るまで、元のフォーカスレンズ位置ｆ＝ｆ０に対応する被写体距離１０．０ｍｍを表示し続ける。これにより、フォーカスレンズ位置ｆが移動したことが撮影者に気付かれにくくなる。また、被写体距離表示手段１９に表示する被写体距離は変動しないため、被写体距離の表示品位の劣化を低減することができる。

続いて、図９を参照して、本実施例におけるレンズ装置１の制御方法について説明する。図９は、図６乃至図８を参照して説明したようにフォーカスレンズＬ２が移動した場合におけるレンズ装置１の動作（レンズ装置１の制御方法）を示すフローチャートである。図９の各ステップは、主に、演算処理部２０の指令に基づいて実行される。

まずステップＳ０１において、演算処理部２０は、フォーカス駆動信号ＴＲＧＴを取得する。続いてステップＳ０２において、演算処理部２０は、フォーカスレンズ位置検出手段１６からフォーカスレンズ位置ＤＴＣを取得する。そしてステップＳ０３において、演算処理部２０は、フォーカスレンズ駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣとの差が所定値Ｄ_０よりも小さいか否かを判定する。本実施例において、所定値Ｄ_０は許容錯乱円と光学敏感度とを掛けた値である。これにより、フォーカスレンズ駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣとの差が所定値Ｄ_０より小さい範囲であれば、衝撃によりフォーカスレンズＬ２が動いたとしても、撮影者は気付くことがないように構成することができる。ステップＳ０３にて、フォーカスレンズ駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣとの差が所定値Ｄ_０よりも小さい場合、ステップＳ０４に進む。そしてステップＳ０４において、演算処理部２０は、フォーカスレンズ位置検出手段１６により得られたフォーカスレンズ位置ＤＴＣに対応する被写体距離を、被写体距離表示手段１９に表示する。

続いてステップＳ０５において、演算処理部２０は、レンズ装置１の電源をオフにするか否かを判定する。この判定は、例えば、入力操作がない状態が所定時間以上経過しているか否かにより行われる。ステップＳ０５にて電源をオフにすると判定された場合、本フローは終了する。一方、ステップＳ０５にて電源をオフにすると判定されない場合、ステップＳ０１に戻る。図６（Ａ）、図７（Ａ）、および、図８に示される時間ｔ４のように、フォーカスレンズ駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣとの差が所定値Ｄ_０よりも小さい場合、ステップＳ０１〜Ｓ０５の動作を繰り返す。これにより、演算処理部２０は、フォーカスレンズ位置検出手段１６により得られたフォーカスレンズ位置ＤＴＣに対応する被写体距離を、被写体距離表示手段１９に表示し続ける。

一方、ステップＳ０３にて、フォーカスレンズ駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣとの差が所定値Ｄ_０以上の場合、ステップＳ０６に進む。この動作は、図６（Ｂ）、図７（Ａ）、および、図８における時間ｔ５に対応している。ステップＳ０６において、演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の位置を元の位置に復帰させるためのフォーカス駆動信号ＴＲＧＴを生成する。この動作は、図７（Ｂ）に示される時間ｔ５において、時間ｔ５でフォーカスレンズ位置ｆ３、時間ｔ６でフォーカスレンズ位置ｆ４、時間ｔ７でフォーカスレンズ位置ｆ０となるようなフォーカス駆動信号ＴＲＧＴを生成する動作に対応する。

続いてステップＳ０７において、演算処理部２０は、ステップＳ０２にて取得されたフォーカスレンズ位置ＤＴＣに対応する被写体距離を被写体距離表示手段１９に表示する。そしてステップＳ０８において、演算処理部２０は、ステップＳ０６にて生成されたフォーカス駆動信号ＴＲＧＴに基づいて、フォーカス駆動手段１００を制御する。これによりフォーカス駆動手段１００は、演算処理部２０による制御に従い、フォーカスレンズＬ２を移動（駆動）させる。

続いてステップＳ０９において、演算処理部２０は、ステップＳ０２にて取得されたフォーカスレンズ位置ＤＴＣへの復帰が完了したか否かを判定する。復帰が完了していない場合、ステップＳ０７に戻り、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離の表示およびフォーカス駆動を続ける。一方、ステップＳ０９にて元のフォーカスレンズ位置に戻った場合、ステップＳ０１に戻る。ステップＳ０３にてフォーカスレンズ駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣとの差が所定値Ｄ_０以上であると判定してからステップＳ０６〜Ｓ０９を経てステップＳ０１に戻る動作は、図６、図７、および図８における時間ｔ５〜ｔ７の動作に対応する。

このように演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の位置がフォーカス駆動信号に基づく第１の位置からずれた場合、フォーカスレンズＬ２を第１の位置に移動させるまで、第１の位置に対応する被写体距離を表示するように被写体距離表示手段１９を制御する。すなわち演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の現在位置（実際の位置）が第１の位置からずれた場合でも、ずれた位置（実際の位置）を表示するのではなく、ずれる前のフォーカスレンズＬ２の位置（第１の位置）を継続して表示する。

好ましくは、演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の位置が第１の位置から所定値以上ずれたか否かを判定する。そして演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の位置が第１の位置から所定値以上ずれた場合、フォーカスレンズＬ２を第１の位置に移動させるまで、第１の位置に対応する被写体距離を表示するように被写体距離表示手段１９を制御する。より好ましくは、演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の位置が第１の位置から所定値以上ずれた場合、フォーカスレンズＬ２を第１の位置に移動させるようにフォーカス駆動信号を生成する。また、より好ましくは、演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の位置が第１の位置から所定値以上ずれていない場合、フォーカスレンズＬ２の位置に対応する被写体距離を表示するように被写体距離表示手段１９を制御する。

好ましくは、フォーカス駆動手段１００（駆動手段）は、スライダ１０１（被駆動部）、スライダ１０１と接触する振動板１０２（接触部材）、および、振動板１０２に固着されて超音波振動を生成可能な圧電素子１０３を有する。より好ましくは、振動板１０２および圧電素子１０３により振動子１０９が構成されており、振動子１０９とスライダ１０１との相対移動方向は、フォーカスレンズＬ２の光軸方向である。

本実施例では、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定値Ｄ_０以上になった場合、ずれが所定値Ｄ_０以上になったことが検知されてから元のフォーカスレンズ位置に戻るまで、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を表示し続ける。これにより、フォーカスレンズ位置ｆが動いたことが撮影者に気付かれにくくなる。また、被写体距離表示手段１９に表示される被写体距離は変動しないため、被写体距離の表示品位の劣化を低減することができる。

以上のように、フォーカスレンズ位置とフォーカス駆動信号とのずれが所定量以上になった場合、元のフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを復帰させる。そしてフォーカスレンズ位置が復帰するまでは、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を被写体距離表示手段に表示する。このため本実施例によれば、被写体距離表示手段に表示された被写体距離が変動して表示品位が劣化することを低減させ、高品位な被写体距離の表示が可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

次に、本発明の実施例２におけるレンズ装置および撮像装置について説明する。本実施例では、フォーカスレンズ位置とフォーカス駆動信号とのずれが所定量以上の場合、カメラ演算処理部２４は焦点検出を行う。焦点検出結果（焦点状態）が合焦状態である場合、実施例１と同様に、元のフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズを復帰させる。そしてフォーカスレンズ位置が復帰するまでは、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を被写体距離表示手段１９に表示する。一方、焦点状態が合焦状態でない場合、演算処理部２０は合焦位置へフォーカス駆動を行う。そしてフォーカスレンズ位置が合焦位置に到達して駆動が終了するまで、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を被写体距離表示手段１９に表示する。本実施例のその他の構成及び動作は実施例１と同様であるため、それらの説明は省略する。

図１０を参照して、本実施例におけるレンズ装置１の制御方法について説明する。図１０は、図６乃至図８を参照して説明したようにフォーカスレンズＬ２が移動した場合におけるレンズ装置１の動作（レンズ装置１の制御方法）を示すフローチャートである。図１０の各ステップは、主に、演算処理部２０またはカメラ演算処理部２４の指令に基づいて実行される。図１０のステップＳ０１〜Ｓ０９は、図９と同様であるため、それらの説明は省略する。

ステップＳ０３において、フォーカスレンズ駆動信号ＴＲＧＴとフォーカスレンズ位置ＤＴＣとの差が所定値Ｄ_０以上の場合、ステップＳ１０に進む。ステップＳ１０において、カメラ演算処理部２４は、撮像素子２３により得られた映像信号に基づいて焦点検出を行う。そしてステップＳ１１において、カメラ演算処理部２４は、ステップＳ１０での焦点検出結果（焦点状態）が合焦状態であるか否かを判定する。ステップＳ１１にて合焦状態と判定された場合、ステップＳ０６に進み、実施例１で説明したようにステップＳ０６〜Ｓ０９を実行する。

一方、ステップＳ１１にて合焦状態ではないと判定された場合、ステップＳ１２に進む。ステップＳ１２において、演算処理部２０（カメラ演算処理部２４）は、ステップＳ１０にて得られた焦点検出結果に基づいて、合焦位置までフォーカスレンズＬ２を駆動するための焦点調節用フォーカス駆動信号を生成する。

続いてステップＳ１３において、演算処理部２０は、ステップＳ０２にて取得されたフォーカスレンズ位置ＤＴＣに対応する被写体距離を被写体距離表示手段１９に表示する。そしてステップＳ１４において、演算処理部２０は、ステップＳ１２にて生成された焦点調節用フォーカス駆動信号に基づいてフォーカス駆動手段１００を駆動制御し、フォーカスレンズＬ２を合焦位置へ移動させる。

続いてステップＳ１５において、演算処理部２０は、ステップＳ１２にて生成された焦点調節用フォーカス駆動信号に基づく焦点調節用フォーカス駆動が完了したか否かを判定する。フォーカス駆動が完了していない場合、ステップＳ１３に戻り、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離の表示および焦点調節用フォーカス駆動を続ける。一方、ステップＳ１５にて焦点調節用フォーカス駆動が終了した場合、ステップＳ０１に戻る。

このように本実施例において、演算処理部２０は、フォーカスレンズＬ２の位置が第１の位置から所定値以上ずれた場合、焦点状態に応じたフォーカス駆動信号を生成する。好ましくは、演算処理部２０は、焦点状態が合焦状態である場合、フォーカスレンズＬ２を第１の位置に移動させるようにフォーカス駆動信号を生成する。一方、演算処理部２０は、焦点状態が合焦状態でない場合、焦点調節用のフォーカス駆動信号を生成する。

本実施例において、フォーカス駆動信号とフォーカスレンズ位置とのずれが所定値Ｄ_０以上になった場合、カメラ演算処理部２４は焦点検出を行う。そして演算処理部２０（被写体距離表示手段１９）は、焦点検出結果が合焦状態である場合、元のフォーカスレンズ位置に戻るまで、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を表示し続ける。一方、焦点検出結果が合焦状態ではない場合、演算処理部２０は、合焦位置への焦点調節用フォーカス駆動を行う。そして焦点調節用フォーカス駆動が完了するまで、元のフォーカスレンズ位置に対応する被写体距離を表示し続ける。

これにより、フォーカスレンズ位置ｆが動いたことが撮影者に気付かれにくくなるとともに、合焦位置の変化にも対応することが可能となる。このため本実施例によれば、被写体距離表示手段に表示される被写体距離が変動して被写体距離の表示品位が劣化することを低減させることができ、高品位な被写体距離の表示が可能なレンズ装置および撮像装置を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ レンズ装置
１６ フォーカスレンズ位置検出手段
１９ 被写体距離表示手段
２０ 演算処理部
１００ フォーカス駆動手段

Claims (10)

1. フォーカスレンズの位置を検出する位置検出手段と、
   前記フォーカスレンズの位置に対応する被写体距離を表示する表示手段と、
   前記フォーカスレンズを移動させる駆動手段と、
   前記駆動手段を制御するフォーカス駆動信号を生成する制御手段と、を有し、
   前記制御手段は、前記フォーカス駆動信号の変更無く、前記フォーカスレンズの位置が前記フォーカス駆動信号に基づく第１の位置からずれた場合、該フォーカスレンズを該第１の位置に移動させるまで、該第１の位置に対応する前記被写体距離を表示するように前記表示手段を制御する、ことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記制御手段は、
   前記フォーカスレンズの位置が前記第１の位置から所定値以上ずれたか否かを判定し、
   前記フォーカスレンズの位置が前記第１の位置から前記所定値以上ずれた場合、該フォーカスレンズを該第１の位置に移動させるまで、該第１の位置に対応する前記被写体距離を表示するように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズの位置が前記第１の位置から前記所定値以上ずれた場合、該フォーカスレンズを該第１の位置に移動させるように前記フォーカス駆動信号を生成することを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
4. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズの位置が前記第１の位置から前記所定値以上ずれた場合、焦点状態に応じた前記フォーカス駆動信号を生成することを特徴とする請求項２または３に記載のレンズ装置。
5. 前記制御手段は、
   前記焦点状態が合焦状態である場合、前記フォーカスレンズを前記第１の位置に移動させるように前記フォーカス駆動信号を生成し、
   前記焦点状態が前記合焦状態でない場合、焦点調節用のフォーカス駆動信号を生成することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記制御手段は、前記フォーカスレンズの位置が前記第１の位置から前記所定値以上ずれていない場合、該フォーカスレンズの位置に対応する前記被写体距離を表示するように前記表示手段を制御することを特徴とする請求項２乃至５のいずれか１項に記載のレンズ装置。
7. 前記フォーカスレンズの位置に対応する前記被写体距離を算出する算出手段を更に有することを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ装置。
8. 前記駆動手段は、
   被駆動部と、
   前記被駆動部と接触する接触部材と、
   前記接触部材に固着され、超音波振動を生成可能な圧電素子と、を有することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のレンズ装置。
9. 前記接触部材および前記圧電素子により振動子が構成されており、
   前記振動子と前記被駆動部との相対移動方向は、前記フォーカスレンズの光軸方向であることを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
10. 請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレンズ装置を有することを特徴とする撮像装置。