透镜装置、摄像装置、可动透镜的位置检测方法

摘要

本发明提供一种透镜装置、摄像装置、可动透镜的位置检测方法。本发明的透镜装置(2)具备：变焦透镜(30)；旋转筒(20)，与变焦透镜(30)朝向光轴方向的移动联动地旋转；霍尔IC(23)，检测按照变焦透镜(30)的位置而变化的信号；磁传感器部(50)，检测按照旋转筒(20)的旋转量而变化的信号；透镜位置检测部(71)，根据霍尔IC(23)的检测信号检测变焦透镜(30)的位置；透镜位置检测部(72)，根据磁传感器部(50)的检测信号来检测变焦透镜(30)的位置；及控制部(73)。若接通电源，则控制部(73)将透镜位置检测部(71)所检测到的位置信息输出到摄像装置(1)，之后，将透镜位置检测部(72)所检测到的位置信息输出到摄像装置(1)。

权利要求

1.一种透镜装置，具备：

透镜，能够在光轴方向上移动；

旋转部件，与所述透镜朝向光轴方向的移动联动地旋转；

第一信号检测部，检测按照所述透镜在光轴方向上的位置而变化的信号；

第二信号检测部，检测按照所述旋转部件的旋转量而变化的信号；

第一透镜位置检测部，根据所述第一信号检测部的检测信号来检测所述透镜的位置；

第二透镜位置检测部，根据所述第二信号检测部的检测信号来检测所述透镜的位置；

及

控制部，若接通电源，则进行输出所述第一透镜位置检测部所检测到的所述透镜的位置信息的第一控制，之后，进行输出所述第二透镜位置检测部所检测到的所述透镜的位置信息的第二控制。

2.根据权利要求1所述的透镜装置，其中，

该透镜装置还具备：

方向判定部，判定所述透镜装置的光轴所朝向的方向是否与基准方向相同，当通过所述方向判定部判定的方向与基准方向不同时，自所述旋转部件旋转之后，所述第二透镜位置检测部以接通电源之后通过所述第一透镜位置检测部检测到的所述透镜的位置为基准位置，根据伴随所述旋转部件的旋转而通过所述第二信号检测部检测的信号来检测自所述基准位置的变位量，从而检测所述透镜的位置，当通过所述方向判定部判定的方向与所述基准方向相同时，自所述旋转部件旋转之后，所述第二透镜位置检测部根据通过所述第二信号检测部检测的信号来检测所述透镜的位置。

3.根据权利要求2所述的透镜装置，其中，

所述第一信号检测部检测根据所述透镜的位置而变动的相位偏移的两个信号，所述第二信号检测部包括：第一磁记录部件及第二磁记录部件，沿着所述旋转部件的旋转方向而固定于所述旋转部件，且记录各不相同的波长的磁信号；及传感器部，检测与记录在所述第一磁记录部件中的第一波长的磁信号对应的第一信号及相对于该第一信号相位偏移的第二信号，并检测与记录在所述第二磁记录部件中的不同于所述第一波长的第二波长的磁信号对应的第三信号及相对于该第三信号相位偏移的第四信号，所述透镜装置还具备：

存储部，在改变所述透镜的光轴方向位置时的各位置上，将根据所述第一信号检测部的检测信号而计算的与该各位置对应的第一角度信息及根据通过所述传感器部检测的信号而计算的与该各位置对应的第二角度信息建立关联之后进行存储，当与根据通过所述第一信号检测部检测到的信号而计算的第一角度信息建立关联之后存储到所述存储部中的所述第二角度信息和根据通过所述传感器部检测的信号而计算的第二角度信息之差为阈值以上时，所述方向判定部判定所述透镜装置的光轴所朝向的方向与基准方向不同，当所述差小于所述阈值时，所述方向判定部判定所述透镜装置的光轴所朝向的方向与基准方向相同。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的透镜装置，其中，所述第一信号检测部包括：

磁铁，固定于所述透镜；及

多个磁检测部，所述透镜在光轴方向上移动时在与所述磁铁所通过的区域对置的位置沿着光轴方向隔着间隔设置，所述第一透镜位置检测部从接通所述透镜装置的电源起直至所述旋转部件旋转的期间，根据所述第二透镜位置检测部所检测到的所述透镜的位置，从所述多个磁检测部中指定与该位置对应的磁检测部，并根据指定的所述磁检测部的检测信号检测所述透镜的位置。

5.一种摄像装置，具备：

权利要求1至4中任一项所述的透镜装置；及

摄像元件，通过所述透镜装置对被摄物进行拍摄。

6.一种可动透镜的位置检测方法，具备：

第一信号检测步骤，检测按照搭载于透镜装置的能够在光轴方向上移动的透镜的位置而变化的信号；

第二信号检测步骤，检测按照与所述透镜朝向光轴方向的移动联动地旋转的旋转部件的旋转量而变化的信号；

第一透镜位置检测步骤，根据在所述第一信号检测步骤中检测到的检测信号来检测所述透镜的位置；

第二透镜位置检测步骤，根据在所述第二信号检测步骤中检测到的检测信号来检测所述透镜的位置；及控制步骤，若接通所述透镜装置的电源，则进行输出在所述第一透镜位置检测步骤中检测到的所述透镜的位置信息的第一控制，之后，自所述旋转部件旋转之后，进行输出在所述第二透镜位置检测步骤中检测到的所述透镜的位置信息的第二控制。

说明书

透镜装置、摄像装置、可动透镜的位置检测方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种透镜装置及具备该透镜装置的摄像装置和搭载于透镜装置的可动透镜的位置检测方法。

背景技术

[0002] 近年来，随着电视和显示器等的大画面化及高分辨率化，对于放映出来的影像的高像素化的要求变高。为了顺应该高像素化的要求，在电影用或电视节目用等透镜装置中，搭载能够高精度地检测变焦透镜等可动透镜的位置的位置检测装置，并实现透镜控制的高性能化。

[0003] 作为位置检测装置，有一种通过直接检测可动透镜朝向光轴方向的移动来检测可动透镜的位置的装置(参考专利文献1)。并且，有一种通过检测与可动透镜的移动联动地绕光轴旋转的旋转部件的移动来检测可动透镜的位置的装置(参考专利文献2)。

[0004] 专利文献2中记载的透镜装置中，在随着变焦透镜的移动而旋转的旋转筒上设置有两个磁记录部件。该透镜装置检测与记录于其中一个磁记录部件中的第一波长的磁信号对应的A相信号及相位相对于该A相信号偏移的B相信号，并检测与记录于另一个磁记录部件中的不同于第一波长的第二波长的磁信号对应的C相信号及相位相对于该C相信号偏移的D相信号，并利用ABCD相信号计算A相和C相之间的相位差，根据该相位差来检测变焦透镜的位置。

[0005] 并且，还提出并用直接检测可动透镜朝向光轴方向的移动的电位计和检测与可动透镜的移动联动地旋转的旋转板的移动的光电断路器来检测可动透镜的位置的装置(参考专利文献3)。

[0006] 专利文献3中记载的装置中，通过光电断路器的检测信号来矫正通过电位计检测的可动透镜的位置，从而提高位置检测精度。

[0007] 以往技术文献

[0008] 专利文献

[0009] 专利文献1：日本特开平1-97911号公报

[0010] 专利文献2：WO2013/114705号公报

[0011] 专利文献3：日本特开平7-230031号公报

发明内容

[0012] 发明要解决的技术课题

[0013] 对应变焦的数码相机通常进行根据接通电源之后检测的变焦透镜的位置来进行色差矫正，或在显示部显示当前的变焦位置的控制。因此，为了开始摄像，在接通电源之后，首先需要检测变焦透镜的位置。

[0014] 专利文献2中记载的透镜装置根据ABCD相信号来检测变焦透镜的位置，因此为了检测准确的位置，在接通透镜装置的电源之后，需要使旋转筒旋转一定程度。

[0015] 另一方面，专利文献1、3中记载的位置检测装置的结构为通过电位计来直接检测透镜的位置，因此在接通透镜装置的电源之后，能够立即检测变焦透镜的位置。

[0016] 在进行上述色差矫正或变焦位置的显示时，对变焦透镜的位置检测分辨率要求没有那么高。但是，当如缓慢变焦等要精密地控制变焦透镜位置时，对于变焦透镜的位置检测的分辨率要求较高。

[0017] 专利文献1、3中记载的位置检测装置在接通电源之后能够立即检测变焦透镜位置。但是，通过分辨率较低的电位计来检测变焦透镜的位置，因此无法应对缓慢变焦等。只要将该电位计设为高分辨率的电位计即可，但在该情况下，容纳可动透镜的镜腔内的配线会变得复杂。并且，免不了透镜装置的大型化。

[0018] 本发明是鉴于上述情况而完成的，其目的在于提供一种在接通电源之后不移动可动透镜即可检测可动透镜的位置，并且能够实现较高的摄像性能的低成本透镜装置及具备该透镜装置的摄像装置和可动透镜的位置检测方法。

[0019] 用于解决技术课题的手段

[0020] 本发明的透镜装置具备：透镜，能够在光轴方向上移动；旋转部件，与上述透镜朝向光轴方向的移动联动地旋转；第一信号检测部，检测按照上述透镜在光轴方向上的位置而变化的信号；第二信号检测部，检测按照上述旋转部件的旋转量而变化的信号；第一透镜位置检测部，根据上述第一信号检测部的检测信号来检测上述透镜的位置；第二透镜位置检测部，根据上述第二信号检测部的检测信号来检测上述透镜的位置；及控制部，若接通电源，则进行输出上述第一透镜位置检测部所检测到的上述透镜的位置信息的第一控制，之后，自上述旋转部件旋转之后，进行输出上述第二透镜位置检测部所检测到的上述透镜的位置信息的第二控制。

[0021] 本发明的摄像装置具备：上述透镜装置；及摄像元件，通过上述透镜装置对被摄物进行拍摄。

[0022] 本发明的可动透镜的位置检测方法具备：第一信号检测步骤，检测按照搭载于透镜装置的能够在光轴方向上移动的透镜的位置而变化的信号；第二信号检测步骤，检测按照与上述透镜朝向光轴方向的移动联动地旋转的旋转部件的旋转量而变化的信号；第一透镜位置检测步骤，根据在上述第一信号检测步骤中检测到的检测信号来检测上述透镜的位置；第二透镜位置检测步骤，根据在上述第二信号检测步骤中检测到的检测信号来检测上述透镜的位置；及控制步骤，若接通上述透镜装置的电源，则进行输出在上述第一透镜位置检测步骤中检测到的上述透镜的位置信息的第一控制，之后，自上述旋转部件旋转之后，进行输出在上述第二透镜位置检测步骤中检测到的上述透镜的位置信息的第二控制。

[0023] 发明效果

[0024] 根据本发明，可提供一种在接通电源之后不移动可动透镜即可检测可动透镜的位置，并且，能够实现较高的摄像性能的低成本透镜装置及具备该透镜装置的摄像装置和可动透镜的位置检测方法。

附图说明

[0025] 图1为安装有本发明的一实施方式所涉及的透镜装置2的摄像装置的外观图。

[0026] 图2为图1所示的透镜装置2的变焦环9附近的剖面立体图。

[0027] 图3为图2所示的磁记录部件40和与之对置的磁传感器部50的局部放大图。

[0028] 图4为图2所示的磁记录部件40的展开图。

[0029] 图5为表示使图2所示的旋转筒20旋转时从磁传感器部50输出的信号波形的图。

[0030] 图6为从与图2的剖面侧相反的方向观察框体10的侧视图。

[0031] 图7为表示使旋转筒20旋转时从霍尔IC23输出的信号波形的图。

[0032] 图8为表示检测图2所示的变焦透镜30的位置的透镜装置2的内部结构的框图。

[0033] 图9为用于说明图1所示的透镜装置2的动作的流程图。

[0034] 图10为表示图1的透镜装置2的动作的变形例的流程图。

[0035] 图11为表示并非设置一个而是设置四个与框体10的开口22对置配置的霍尔IC的例子的图。

[0036] 图12为将根据图11的各霍尔IC的检测信号而计算的相位差θ1的值显示在变焦透镜30的每个位置的图。

[0037] 图13为用于说明搭载图11所示的框体10的透镜装置2的动作的流程图。

[0038] 图14为表示透镜装置2的动作的变形例的流程图。

具体实施方式

[0039] 以下，参考附图对本发明的实施方式进行说明。

[0040] 图1为安装有本发明的一实施方式所涉及的透镜装置2的摄像装置的外观图。在摄像装置1的前部安装有透镜装置2。

[0041] 透镜装置2具备圆筒形状等筒状的框体10。在该框体10内内置有变焦透镜或聚焦透镜等摄影透镜和能够调整开口量的光圈装置。在透镜装置2的框体10的基部设置有支架部3。通过装卸自如地将该支架部3的连接部安装到设置于摄像装置1的前部的透镜安装部，透镜装置2固定于摄像装置1。

[0042] 在安装有透镜装置2的状态下，在摄像装置1的透镜装置2的光轴上配置摄像元件。而且，通过该摄像元件，对通过透镜装置2聚光的光学图像进行拍摄。摄像元件的输出信号通过内置于摄像装置1中的图像处理部而被处理，并生成各种图像数据。

[0043] 摄影者5将该摄像装置1扛在右肩上，例如利用右眼看取景器装置6。而且，摄影者5利用右手7抓握透镜装置2的抓握部，边固定摄像装置边对被摄物进行拍摄。

[0044] 在透镜装置2的前端侧(被摄物侧)以能够在透镜装置2的外周围转动的方式设置有调整聚焦透镜的焦点位置的聚焦环8。摄影者5利用手以任意角度旋转该聚焦环8，从而能够调整聚焦位置。

[0045] 在透镜装置2的中间部分以能够在透镜装置2的外周围转动的方式设置有调整变焦透镜的变焦位置的变焦环9。摄影者5利用手任意角度旋转该变焦环9，从而能够调整变焦倍率。

[0046] 在透镜装置2中，变焦环9的更靠近摄像装置1侧设置有用于调整光圈装置的开口量的锁光圈环11。锁光圈环11以能够在透镜装置2的外周围转动的方式设置。

[0047] 图2为图1所示的透镜装置2的变焦环9附近的剖面立体图。

[0048] 在变焦环9设置于外周的框体10的内部，设置有能够以透镜装置2的光轴为中心旋转的作为旋转部件的旋转筒20及保持设置于旋转筒20内部的能够在光轴方向上移动的作为透镜的变焦透镜30的变焦透镜保持部31。

[0049] 旋转筒20通过变焦环9的旋转而旋转，变焦透镜保持部31与该旋转联动地在透镜装置2的光轴方向上移动。

[0050] 旋转筒20具有用于将旋转运动转换为变焦透镜保持部31的直线运动的凸轮槽21。在凸轮槽21中可移动地啮合有变焦透镜保持部31的突起部32。因此，若变焦透镜保持部31向光轴方向移动，则旋转筒20随着该移动以光轴为中心旋转。本实施方式中，以能够旋转
300度的旋转筒20作为一例进行了说明。

[0051] 在旋转筒20的外周固定配置有沿旋转筒20的旋转方向延伸的磁记录部件40。磁记录部件40通过磁化来记录磁信号。本实施方式中，作为磁记录部件40使用环状部件，但磁记录部件40也可以不是环状，可以使用具有与旋转筒20所能旋转的角度相匹配的长度的直线状部件。

[0052] 在框体10的内表面，在与磁记录部件40对置的位置固定配置有磁传感器部50。

[0053] 图3为图2所示的磁记录部件40和与之对置的磁传感器部50的局部放大图。图4为图2所示的磁记录部件40的展开图。

[0054] 如图3所示，磁记录部件40为重叠了磁记录部件41及磁记录部件42的结构。

[0055] 磁记录部件41中作为磁信号记录有波长λ1的正弦波信息。磁记录部件42中作为磁信号记录有比波长λ1长的波长入2的正弦波信息。

[0056] 磁传感器部50具备配置于与磁记录部件41对置的位置的磁传感器51和配置于与磁记录部件42对置的位置的磁传感器52。

[0057] 磁传感器51具有两个电阻根据施加磁场而变化的磁阻效果元件，根据记录于磁记录部件41中的磁信息检测波长λ1的正弦波信号和相对于该正弦波信号相位例如偏移了90°的余弦波信号，并输出这些信号。

[0058] 磁传感器52具有两个电阻根据施加磁场而变化的磁阻效果元件，根据记录于磁记录部件42中的磁信息检测波长入2的正弦波信号和相对于该正弦波信号相位例如偏移了90°的余弦波信号，并输出这些信号。

[0059] 磁记录部件41和磁记录部件42分别由沿着旋转筒20的旋转方向不留间隙地排列而成的诸多磁化部(图中在两端记载着S和N的框)构成。磁化部为记录有磁信号的区域。

[0060] 磁记录部件41的磁化部的宽度(旋转筒20在旋转方向上的宽度)为λ1。与此相对，磁记录部件42的磁化部的宽度(旋转筒20在旋转方向上的宽度)为大于λ1的λ2。与此相反，也可以将磁记录部件41的磁化部的宽度设定为大于磁记录部件42的磁化部的宽度。

[0061] 图4中用虚线表示旋转筒20的旋转角为0°(例如，变焦透镜30为广角端)时的磁传感器部50相对于磁记录部件40的位置。若旋转筒20旋转，则图4中用虚线表示的磁传感器部50的位置向图中左方向进行移动。而且，当旋转角成为300°时，磁传感器部50到达图4中用单点划线表示的位置。

[0062] 图5为表示使图2所示的旋转筒20旋转时从磁传感器部50输出的信号波形的图。图5中横轴表示旋转筒20的旋转角(旋转量)。

[0063] 图5中用符号A、B表示的波形(以下，称为A相、B相)为从与磁记录部件41对置的磁传感器51输出的信号波形。B相的相位相对于A相偏移了90°。

[0064] 图5中用符号C、D表示的波形(以下，称为C相、D相)为从与磁记录部件42对置的磁传感器52输出的信号波形。C相起初与A相的相位相同，每行进1周期(1脉冲)，就比A相行进2°相位。并且，D相为相对于C相相位偏移90°的信号。

[0065] 本实施方式中，在旋转筒20旋转300°的期间，进行磁记录部件41、42的磁化，以从磁传感器部50输出150脉冲的A相及B相，并输出149脉冲的C相及D相。

[0066] 如此，磁传感器部50发挥检测按照旋转筒20的旋转量而变化的信号的第二信号检测部的功能。

[0067] 图6为从图2的剖面侧的相反反向观察框体10的侧视图。

[0068] 在框体10中，在变焦透镜30的光轴方向上设置有长边为直线状的开口22。在变焦透镜保持部31沿光轴方向移动时，该开口22沿着设置于变焦透镜保持部31的突起部32所通过的区域而设置于与该区域对置的位置。

[0069] 在框体1()的外周，以覆盖开口22的一部分的方式设置有霍尔IC23。霍尔IC23固定于与开口22对置的位置。

[0070] 在变焦透镜保持部31的突起部32的前端设置有在光轴方向上并排S极和N极而成的磁铁34。

[0071] 霍尔IC23为利用霍尔效果以将磁铁34所产生的磁场转换为电信号之后进行输出的非接触性磁传感器。

[0072] 图7为表示使旋转筒20旋转时从霍尔IC23输出的信号波形的图。

[0073] 图7中用符号E、F表示的波形(以下，称为E相、F相)为从霍尔IC23输出的信号波形。F相的相位相对于E相偏移了90°。图7中横轴表示变焦透镜30在光轴方向的位置。

[0074] 如此，霍尔IC23发挥检测按照变焦透镜30在光轴方向上的位置而变化的信号的第一信号检测部的功能。

[0075] 图8为表示检测图2所示的变焦透镜30的位置的透镜装置2的内部结构的框图。

[0076] 透镜装置2具备：放大器60A、60B、60C、60D、60E、60F；A/D转换器61A、61B、61C、61D、61E、61F；及透镜控制装置70。

[0077] 放大器60A对从磁传感器部50输出的A相信号进行放大。放大器60B对从磁传感器部50输出的B相信号进行放大。放大器60C对从磁传感器部50输出的C相信号进行放大。放大器60D对从磁传感器部50输出的D相信号进行放大。放大器60E对从霍尔IC23输出的E相信号进行放大。放大器60F对从霍尔IC23输出的F相信号进行放大。

[0078] A/D转换器61A以规定间隔对通过放大器60A而被放大的A相信号进行采样以将其转换成数字信号。A/D转换器61B以规定间隔对通过放大器60B而被放大的B相信号进行采样以将其转换成数字信号。A/D转换器61C以规定间隔对通过放大器60C而被放大的C相信号进行采样以将其转换成数字信号。A/D转换器61D以规定间隔对通过放大器60D而被放大的D相信号进行采样以将其转换成数字信号。A/D转换器61E以规定间隔对通过放大器60E而被放大的E相信号进行采样以将其转换成数字信号。A/D转换器61F以规定间隔对通过放大器60F而放大的F相信号进行采样以将其转换成数字信号。

[0079] 透镜控制装置70具备：第一透镜位置检测部71，根据E相信号及F相信号来检测变焦透镜30的位置；第二透镜位置检测部72，根据A相信号、B相信号、C相信号及D相信号来检测变焦透镜3()的位置；及控制部73。

[0080] 透镜控制装置70以处理器为主体而构成，第一透镜位置检测部71、第二透镜位置检测部72及控制部73为通过由处理器执行存储于存储器中的程序而得到实现的功能框。

[0081] 第一透镜位置检测部71根据从A/D转换器61E、61F输出的任意时点上的E相信号及F相信号来计算E相与F相的相位差θ1。例如，通过进行arctan(E/F)(E、F为各相在任意时点上获取的信号电平)的运算来计算出相位差θ1。

[0082] 相位差θ1与变焦透镜30的位置之间的关系在生产透镜装置2时预先通过实际测量而获取，且将所获取的数据存储到透镜控制装置70的存储器中。因此，只要能够计算出上述相位差θ1，则能够根据存储器中的数据来检测出与之对应的变焦透镜的位置。

[0083] 第二透镜位置检测部72根据从A/D转换器61A～61D输出的任意时点(A相、B相、C相、D相中任一相位成为0°或180°的时点)上的A相、B相、C相、D相的信号来计算A相与C相之间的相位差02。例如，通过进行arctan(A/B)-arctan(C/D)(A、B、C、D为各相在任意时点上获取的信号电平)的运算来计算出相位差θ2。

[0084] 之所以根据A相、B相、C相、D相中任一相位成为0°或180°的时点上的A相、B相、C相、D相的信号来检测变焦透镜30的位置，是因为在该时点上求出的相位差θ2与设计值之间的误差变得最小。

[0085] 相位差θ2与变焦透镜30的位置之间的关系在生产透镜装置2时预先通过实际测量而获取，且将所获取的数据存储到透镜控制装置70的存储器中。因此，只要能够计算出上述相位差θ2，则能够根据存储器中的数据来检测出与之对应的变焦透镜的位置。

[0086] 并且，第二透镜位置检测部72通过相位差θ2检测到变焦透镜30的位置之后，将该位置作为基准位置。而且，若变焦环9旋转，则通过对从放大器60A输出的A相信号与从放大器60B输出的B相信号进行比较来判定变焦透镜30的移动方向，并对该A相信号或该B相信号的脉冲数(将使sin波或cos波倍增时的各分割部分作为1脉冲)进行计数，在上述基准位置上加以或减去与经过计数的脉冲数相应的距离(位置变位量)，从而检测变焦透镜30的位置。

[0087] 另外，第二透镜位置检测部72也可以对C相信号与D相信号进行比较来判定变焦透镜30的移动方向，并对该C相信号或该D相信号的脉冲数进行计数，从而检测相对于基准位置的变位量。

[0088] 如此，第二透镜位置检测部72进行分别使成为对脉冲数进行计数的对象的两个相信号倍增的处理，从而以高分辨率检测变焦透镜30的位置。

[0089] 第一透镜位置检测部71仅通过arctan(E/F)来检测变焦透镜30的位置。因此，与第二透镜位置检测部72相比，位置检测分辨率变低。出于后述理由，第一透镜位置检测部71的检测分辨率达到1/100左右则足以。另一方面，第二透镜位置检测部72的检测分辨率设为1/10000左右即可，使得也能够对应缓慢变焦等。

[0090] 第二透镜位置检测部72根据A相、B相、C相、D相中任一相位成为0°或180°的时点上的A相、B相、C相、D相的信号来检测变焦透镜30的位置。因此，直至A相、B相、C相、D相中任一相位成为0°或180°为止，需要使变焦环9旋转来移动变焦透镜30。

[0091] 相对于此，第一透镜位置检测部71根据任意时点上的E相信号及F相信号来检测变焦透镜30的位置。因此，即便不使变焦环9旋转，也能够检测变焦透镜30的位置。

[0092] 另外，即便利用A相、B相、C相、D相中任一相位都没有变成0°或180°的时点上的A相、B相、C相、D相的信号，也可求出相位差θ2，因此能够检测变焦透镜30的位置。但是，在该情况下，相位差θ2的误差会变大，因此检测到的变焦透镜30的位置的可靠性较低。

[0093] A相、B相、C相、D相的信号并非由直接检测变焦透镜30的位置而获得，而是由检测与变焦透镜30的移动联动地旋转的旋转筒20的旋转而获得的，因此产生相位差θ2的误差。

[0094] 相对于此，通过第一透镜位置检测部71检测的位置是由通过霍尔IC23直接检测变焦透镜30的位置而获得的。因此，通过第一透镜位置检测部71检测的变焦透镜30的位置的可靠性比在接通电源之后不使变焦环9旋转的状态下通过第二透镜位置检测部72检测的变焦透镜30的位置的可靠性更高。

[0095] 因此，透镜装置2中，控制部73选择性地进行输出第一透镜位置检测部71所检测到的变焦透镜30的位置信息的第一控制和输出第二透镜位置检测部72所检测到的变焦透镜30的位置信息的第二控制。若接通透镜装置2的电源，则控制部73首先进行第一控制，之后，自变焦环9旋转之后，进行第二控制。

[0096] 控制部73所输出的变焦透镜30的位置信息被发送到图1的摄像装置1。而且，摄像装置1内的控制部根据所接收到的信息将变焦位置的信息显示在显示部，或根据该信息进行色差矫正。

[0097] 控制部73所输出的变焦透镜30的位置信息可以为透镜装置2内的控制而使用，也可以发送到与透镜装置2及摄像装置1另行设置的控制器(透镜操作装置)而为控制器内的控制而使用。

[0098] 以下，对图1所示的透镜装置2及摄像装置1的动作进行说明。

[0099] 图9为用于说明图1所示的透镜装置2的动作的流程图。

[0100] 若接通透镜装置2的电源，则第一透镜位置检测部71根据从霍尔IC23获得的E相信号及F相信号来检测变焦透镜30的位置(步骤S1)。

[0101] 步骤S1之后，控制部73从第一透镜位置检测部71获取所检测到的位置信息，并将该信息输出到摄像装置1。摄像装置1中，根据从透镜装置2接收的信息将变焦位置显示在显示部，并且按照变焦位置进行色差矫正(步骤S2)。

[0102] 步骤S2之后，第二透镜位置检测部72自接通电源之后判定在A/D转换器61A～61D的输出信号上有无变化，并且ABCD相中例如C相信号的相位有没有成为0°或180°(步骤S3)。

[0103] 若变焦环9通过用户的操作而在一个方向上旋转一定程度，且在A/D转换器61A～61D的输出信号上具有变化(步骤S3：是)，则第二透镜位置检测部72利用ABCD相来求出相位差θ2，并根据所求出的相位差θ2来检测变焦透镜30的位置(步骤S4)。

[0104] 步骤S4之后，控制部73获取在第二透镜位置检测部72检测到的位置信息，并将该信息输出到摄像装置1。摄像装置1中，根据所接收的信息将变焦位置显示在显示部，并且按照变焦位置进行色差矫正(步骤S5)。

[0105] 步骤S5之后，第二透镜位置检测部72判定在A/D转换器61A、61B的输出信号(AB相)上有无变化(步骤S6)。若AB相上具有变化，则第二透镜位置检测部72对与该变化相应的脉冲数进行计数，并在步骤S4中检测到的位置上加以或减去与经过计数的脉冲数相应的距离，从而检测变焦透镜30的位置(步骤S7)。在此检测到的位置信息通过控制部73被输出到摄像装置1。

[0106] 步骤S7之后，若关闭透镜装置2的电源则结束处理，若电源保持开启状态，则处理返回到步骤S6。

[0107] 如上所述，根据透镜装置2，接通电源之后，通过第一透镜位置检测部71检测到的位置信息被输出到摄像装置1。因此，即便在刚刚接通电源之后变焦环9不进行旋转的状态下，也能够在摄像装置1的显示部中显示大致的变焦位置，或进行色差矫正。

[0108] 并且，根据透镜装置2，通过第一透镜位置检测部71检测变焦透镜30的位置之后，自变焦环9旋转之后，通过第二透镜位置检测部72检测到的变焦透镜30的位置信息被输出到摄像装置1。因此，变焦环9旋转之后，能够利用以高分辨率检测到的位置信息来实现变焦位置的显示、色差的矫正及缓慢变焦功能等。

[0109] 如此，自变焦环9旋转之后，输出通过第二透镜位置检测部72检测的位置信息，因此第一透镜位置检测部71无需具有高分辨率。

[0110] 为了提高第一透镜位置检测部71的检测分辨率，例如代替磁铁34而使用多极磁铁，则会因旋转筒20的光轴方向长度变大而阻碍透镜装置2的小型化，或难以应用于可换透镜。但是，根据图1的透镜装置2，作为第一透镜位置检测部71能够使用检测分辨率较低的磁铁，因此便于小型化或应对可换透镜。

[0111] 在上述说明中，在变焦透镜保持部31固定磁铁34，并在框体10固定霍尔IC23，但也可以是在变焦透镜保持部31固定霍尔IC23，在框体10固定磁铁34的结构。

[0112] 在上述说明中，在图9的步骤S2中显示变焦位置之后，通过变焦环9的旋转，在步骤S5中变焦位置有可能急剧发生变化。因此，在步骤S4中，首先将在步骤S1中检测到的位置与在步骤S4中检测到的位置之间的位置信息输出到摄像装置1，之后输出在步骤S4中检测到的位置信息，从而能够协调地改变变焦位置的显示。

[0113] 图10为表示图1的透镜装置2的动作的变形例的流程图。图10中对与图9相同的处理标注相同的符号以省略说明。

[0114] 在步骤S2中检测变焦透镜30的位置，之后步骤S3的判定成为“是”，则控制部73判定透镜装置2的光轴的方向是否与成为基准的方向即基准方向相同(步骤S11)。控制部73发挥方向判定部的功能。

[0115] 磁记录部件40沿着旋转筒20的外周而固定，在旋转筒20与磁传感器部50之间存在机械性松动。并且，该松动根据透镜装置2的光轴的朝向而发生变化。例如，光轴的朝向与重力方向垂直之时及平行之时，松动变化得较大。

[0116] 本实施方式中，在生产透镜装置2时，通过实际测量来求出表示相位差θ1与变焦透镜30的位置之间的关系的数据。该数据例如为在透镜装置2的光轴方向与重力方向垂直的状态下获取的数据。将获取该数据时的透镜装置2的光轴的朝向作为基准方向。若透镜装置2的光轴的方向不同于基准方向，则因松动的变化而使得上述数据的可靠性降低。

[0117] 本实施方式中，当透镜装置2的光轴方向与基准方向所成之角超过阈值TH1时，判定透镜装置2的光轴方向不同于基准方向；当透镜装置2的光轴方向与基准方向所成之角为阈值TH1以下时，判定透镜装置2的光轴方向与基准方向相同。

[0118] 另外，透镜装置2的光轴方向只要利用设置于透镜装置2的电子水平仪等姿势检测构件来检测即可。

[0119] 步骤S11中判定为“是”时，能够判断为表示相位差θ2与变焦透镜30的位置之间的关系的数据的可靠性较高。因此，第二透镜位置检测部72根据ABCD相计算相位差θ2，并根据该相位差θ2和上述数据来检测变焦透镜30的位置(用于增量的基准位置)(步骤S4)。接下来为与图9相同的动作。

[0120] 步骤S11中判定为“否”时，能够判断为表示相位差θ2与变焦透镜30的位置之间的关系的数据的可靠性较低。因此，第二透镜位置检测部72将进行增量时的基准位置设定为在步骤S1中检测到的位置，并按照A相信号或B相信号的变化，将从该基准位置增量的位置作为变焦透镜30的位置而进行检测(步骤S12)。步骤S12之后，在步骤S13中判定是否关闭电源。

[0121] 若电源没有关闭，则判定在A相信号及B相信号上有无变化(步骤S14)，当具有变化时，处理将返回到步骤S11。当没有变化时，处理将返回到步骤S13。

[0122] 如此，当透镜装置2的光轴所朝向的方向不同于基准方向时，即便变焦环9旋转之后，也能够将通过第一透镜位置检测部71检测到的变焦透镜30的位置作为基准位置，并通过第二透镜位置检测部72进行增量以检测变焦透镜30的位置，从而以高精度进行位置检测。

[0123] 另外，若将透镜装置2的光轴所朝向的方向改为多个，获取表示相位差θ2与变焦透镜30的位置之间的关系的数据，并按照使用时透镜装置2的光轴所朝向的方向来变更所使用的数据，则在图9的实施方式中也能够获得充分的位置检测精度。但是，在该情况下，在生产透镜装置2时的工作会增加，或增加存储于透镜控制装置70中的数据量。根据图10的实施方式，不用如此，也能够实现透镜装置2的低成本化。

[0124] 另外，即便不使用物理姿势检测构件，也能够判定透镜装置2的光轴的方向是否与基准方向一致。

[0125] 例如，在制造透镜装置2时，改变变焦透镜30的位置，并且根据在各位置上获得的霍尔IC23的检测信号来生成与该各位置对应的第一角度信息(相位差θ1)，根据在各位置上获得的磁传感器部50的检测信号来生成与该各位置对应的第二角度信息(相位差θ2)，并存储到将这些建立关联之后进行存储的透镜控制装置70的存储部中。而且，使用透镜装置2时，在图10的步骤S3中判定为“是”时，控制部73使第一透镜位置检测部71计算相位差θ1，并使第二透镜位置检测部72计算相位差θ2。

[0126] 而且，控制部73从存储部中获取与计算出的相位差θ1建立关联的相位差θ2，并求出所获取的相位差θ2与计算出的相位差θ2之间的差量。当该差量为阈值TH2以上时，控制部73判定为在相位差θ2上产生误差的状态即透镜装置2的光轴的方向与基准方向不一致。

[0127] 并且，当该差量小于阈值TH2时，控制部73判定为在相位差θ2上未产生误差的状态即透镜装置2的光轴的方向与基准方向一致。

[0128] 如此，利用相位差θ1与相位差θ2来判定透镜装置2的光轴的朝向，由此无需物理传感器，且能够降低成本。

[0129] 图11为表示并非没置一个而是设置四个与框体10的开口22对置配置的霍尔IC的例子的图。

[0130] 如图11所示，在框体10的外周，在与开口22对置的位置沿光轴方向隔着间隔设置有四个霍尔IC23A、23B、23C、23D。

[0131] 霍尔IC23A、23B、23C、23D的结构均与霍尔IC23相同，且伴随磁铁34的通过来检测存在相位差的两个信号(E相、F相)。

[0132] 之所以如此设置多个霍尔IC，是因为在搭载高倍率变焦透镜的透镜装置中，变焦透镜30的移动距离较长，且仅以一个霍尔IC无法获得位置检测精度。

[0133] 霍尔IC23A配置于将变焦透镜30所移动的范围进行4分割的区域中的区域A1。

[0134] 霍尔IC23B配置于将变焦透镜30所移动的范围进行4分割的区域中的区域A2。

[0135] 霍尔IC23C配置于将变焦透镜30所移动的范围进行4分割的区域中的区域A3。

[0136] 霍尔IC23D配置于将变焦透镜30所移动的范围进行4分割的区域中的区域A4。

[0137] 第一透镜位置检测部71在刚接通电源之后变焦环9还未旋转的状态下根据第二透镜位置检测部72所检测到的变焦透镜30的位置，从霍尔IC23A～23D中指定与该位置对应的(位于包含该位置的区域)霍尔IC，并根据所指定的霍尔IC的检测信号求出相位差θ1，从而根据该相位差θ1检测变焦透镜30的位置。

[0138] 图12为将根据图11的各霍尔IC的检测信号而计算的相位差θ1的值显示在变焦透镜30的每个位置的图。符号H1表示根据霍尔IC23A的检测信号计算出的相位差θ1。符号H2表示根据霍尔IC23B的检测信号计算出的相位差θ1。符号H3表示根据霍尔IC23C的检测信号计算出的相位差θ1。符号H4表示根据霍尔IC23D的检测信号计算出的相位差θ1。

[0139] 如图12所示，根据变焦透镜30的位置，有时导致根据各霍尔IC的检测信号计算出的相位差θ1均成为零。在这种情况下，无法指定变焦透镜30的位置。

[0140] 第二透镜位置检测部72在接通电源之后变焦环9还未旋转的状态下，检测精度较低，但是能够检测出变焦透镜30位于区域A1～A4中的哪一处。

[0141] 因此，从通过第二透镜位置检测部72检测的变焦透镜30的位置中指定区域A1～A4中的任意一个，利用位于所指定的区域的霍尔IC输出并通过第一透镜位置检测部71来检测变焦透镜30的位置。如此一来，即便在设置多个霍尔IC的情况下，也能够高精度地检测出位置。

[0142] 图13为用于说明搭载图11所示的框体10的透镜装置2的动作的流程图。图13中对于与图9相同的处理标注相同符号以省略说明。

[0143] 若接通透镜装置2的电源，则第二透镜位置检测部72利用ABCD相来计算相位差θ2，并根据计算出的相位差θ2来检测变焦透镜30的位置(步骤S20)。

[0144] 接着，第一透镜位置检测部71根据在步骤S20中检测到的变焦透镜30的位置，从区域A1～D1中指定变焦透镜30所在的区域(步骤S21)。

[0145] 接着，第一透镜位置检测部71获取配置于在步骤S21中指定的区域的霍尔IC的检测信号，并根据所获取的检测信号来计算相位差θ1，并根据计算出的相位差θ1来检测变焦透镜30的位置(步骤S22)。接下来的动作与图9中步骤S2以后的步骤相同。

[0146] 如此，利用通过第二透镜位置检测部72检测到的变焦透镜30的位置信息来确定利用多个霍尔IC中的哪一个检测信号来检测变焦透镜位置，从而能够提高通过第一透镜位置检测部71检测的变焦透镜位置的精度。

[0147] 图14为表示透镜装置2的动作的变形例的流程图。图14的流程图为在图10中将步骤S1变更为图13的步骤S20～步骤S22，并将步骤S12变更为步骤S12A的图。因此，仅对步骤S12A进行说明。

[0148] 步骤S12A中，第二透镜位置检测部72将进行增量时的基准位置设定为在步骤S22中检测到的位置，并按照A相信号或B相信号的变化，将从该基准位置增量的位置作为变焦透镜30的位置来进行检测。

[0149] 如此，通过组合图10的实施方式与图13的实施方式，能够更为高精度地检测变焦位置。

[0150] 透镜装置2中，将磁传感器部50和霍尔IC23这两个信号检测部设置在旋转筒20附近。磁传感器部50和霍尔IC23均检测磁，因此最好将磁传感器部50与霍尔IC23之间的距离设定得大，以免它们相互干扰。

[0151] 并且，最好将霍尔IC23与磁记录部件40之间的距离设定得足够大，或在开口22与磁记录部件40之间设置磁屏蔽件，以免霍尔IC23检测磁记录部件40的磁信息。

[0152] 在以上说明中，作为第一信号检测部使用了霍尔IC23。但是，第一信号检测部只要是能够检测按照变焦透镜30的位置而变化的信号则也可以是其他部件。例如，也可以使用电位计。如霍尔IC23一样，通过不与变焦透镜保持部31接触的方式检测信号，能够防止异物混入旋转筒20内，且能够防止影像品质的下降。

[0153] 目前为止，作为可动透镜以变焦透镜为例，但本发明例如也能够应用于聚焦透镜。

[0154] 如以上说明，本说明书中公开有以下内容。

[0155] 所公开的透镜装置具备：透镜，能够在光轴方向上移动；旋转部件，与上述透镜朝向光轴方向的移动联动地旋转；第一信号检测部，检测按照上述透镜在光轴方向上的位置而变化的信号；第二信号检测部，检测按照上述旋转部件的旋转量而变化的信号；第一透镜位置检测部，根据上述第一信号检测部的检测信号来检测上述透镜的位置；第二透镜位置检测部，根据上述第二信号检测部的检测信号来检测上述透镜的位置；及控制部，若接通电源，则进行输出上述第一透镜位置检测部所检测到的上述透镜的位置信息的第一控制，之后，自上述旋转部件旋转之后，进行输出上述第二透镜位置检测部所检测到的上述透镜的位置信息的第二控制。

[0156] 所公开的透镜装置还具备：方向判定部，判定上述透镜装置的光轴所朝向的方向是否与基准方向相同，当通过上述方向判定部判定的方向与基准方向不同时，自上述旋转部件旋转之后，上述第二透镜位置检测部以接通电源之后通过上述第一透镜位置检测部检测到的上述透镜的位置为基准位置，根据伴随上述旋转部件的旋转而通过上述第二信号检测部检测的信号来检测自上述基准位置的变位量，从而检测上述透镜的位置，当通过上述方向判定部判定的方向与上述基准方向相同时，自上述旋转部件旋转之后，上述第二透镜位置检测部根据通过上述第二信号检测部检测的信号来检测上述透镜的位置。

[0157] 所公开的透镜装置中，上述第一信号检测部检测根据上述透镜的位置而变动的相位偏移的两个信号，上述第二信号检测部包括：第一磁记录部件及第二磁记录部件，沿着上述旋转部件的旋转方向而固定于上述旋转部件，且记录各不相同的波长的磁信号；及传感器部，检测与记录在上述第一磁记录部件中的第一波长的磁信号对应的第一信号及相对于该第一信号相位偏移的第二信号，并检测与记录在上述第二磁记录部件中的不同于上述第一波长的第二波长的磁信号对应的第三信号及相对于该第三信号相位偏移的第四信号，上述透镜装置还具备：存储部，在改变上述透镜的光轴方向位置时的各位置上，将根据上述第一信号检测部的检测信号而计算的与该各位置对应的第一角度信息及根据通过上述传感器部检测的信号而计算的与该各位置对应的第二角度信息建立关联之后进行存储，当与根据通过上述第一信号检测部检测的信号而计算的第一角度信息建立关联来存储到上述存储部中的上述第二角度信息和根据通过上述传感器部检测的信号而计算的第二角度信息之差为阈值以上时，上述方向判定部判定上述透镜装置的光轴所朝向的方向与基准方向不同，当上述差小于上述阈值时，上述方向判定部判定上述透镜装置的光轴所朝向的方向与基准方向相同。

[0158] 所公开的透镜装置中，上述第一信号检测部包括：磁铁，固定于上述透镜；及多个磁检测部，上述透镜在光轴方向上移动时在与上述磁铁所通过的区域对置的位置沿着光轴方向隔着间隔设置，上述第一透镜位置检测部从接通上述透镜装置的电源起直至上述旋转部件旋转的期间，根据上述第二透镜位置检测部所检测到的上述透镜的位置，从上述多个磁检测部中指定与该位置对应的磁检测部，并根据上述指定的磁检测部的检测信号检测上述透镜的位置。

[0159] 所公开的摄像装置具备上述透镜装置及通过上述透镜装置来对被摄物进行拍摄的摄像元件。

[0160] 所公开的可动透镜的位置检测方法，具备：第一信号检测步骤，检测按照搭载于透镜装置的能够在光轴方向上移动的透镜的位置而变化的信号；第二信号检测步骤，检测按照与上述透镜朝向光轴方向的移动联动地旋转的旋转部件的旋转量而变化的信号；第一透镜位置检测步骤，根据在上述第一信号检测步骤中检测到的检测信号来检测上述透镜的位置；第二透镜位置检测步骤，根据在上述第二信号检测步骤中检测到的检测信号来检测上述透镜的位置；及控制步骤，若接通上述透镜装置的电源，则进行输出在上述第一透镜位置检测步骤中检测到的上述透镜的位置信息的第一控制，之后，自上述旋转部件旋转之后，进行输出在上述第二透镜位置检测步骤中检测到的上述透镜的位置信息的第二控制。

[0161] 产业上的可利用性

[0162] 本发明应用于搭载在智能手机等便携式终端的摄像模块，方便性较高且有效。

[0163] 以上，通过特定的实施方式对本发明进行了说明，但本发明并不限定于该实施方式，在不脱离所公开的发明的技术思想的范围内能够进行各种变更。

[0164] 本申请基于2014年3月18日申请的日本专利申请(专利申请2014—054994)，且该内容援用于此。

[0165] 符号说明

[0166] 1-摄像装置，2-透镜装置，20-旋转筒(旋转部件)，21-凸轮槽，22-开口，23、23A、23B、23C、23D-霍尔IC(第一信号检测部)，30-变焦透镜，31-变焦透镜保持部，32一突起部，
34-磁铁，40、41、42-磁记录部件，50-磁传感器部(第二信号检测部)，71-第一透镜位置检测部，72-第二透镜位置检测部，73-控制部(方向判定部)。