CN102080971A - 位置检测装置、图像拍摄装置和位置检测方法 - Google Patents

Abstract

在此公开了位置检测装置、图像拍摄装置和位置检测方法。所述位置检测装置包括：信号线，沿着该信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；以及信息读出部分，其能够根据预先确定的驱动部件所执行的驱动操作，在预先确定的所述方向上相对于所述信号线进行移动，并且用于从所述信号线读出所述位表示的所述信息。

Description

位置检测装置、图像拍摄装置和位置检测方法

技术领域

本发明涉及具有如下信号线的位置检测装置的技术：沿着该信号线，在预先确定的用作该信号线方向的方向上创建位阵列。

背景技术

在诸如数码相机之类的图像拍摄装置中，需要通过典型地执行AF(自动聚焦)控制来检测镜头的位置。然而，在检测镜头位置的处理中，使用了用于检测绝对位置的绝对型编码器。绝对型编码器通常通过执行并行通信，从彼此并行放置的多条信号线检测绝对位置。

然而，利用绝对型编码器，镜头位置检测的分辨率由信号线的数量确定。因而，绝对型编码器带来了在要求高分辨率的情况下需要增大信号线的数量的问题。

已经提出了日本专利申请特开No.2002-277282(下文称为专利文献1)中所公开的技术，作为用于解决上述问题的技术。根据所提出的该技术，沿着信号线，将与检测到的绝对位置有关的信息作为典型的10位串行数据传送。这样，可以将信号线的数量维持在较小值。

发明内容

然而，根据专利文献1中公开的技术，沿着信号线将与检测到的绝对位置有关的信息作为典型的10位串行数据传送。因而，必须以至少10位的间隔将关于信号线的各位置信息获取点彼此分离。结果，镜头位置检测的分辨率恶化。要注意，将位置信息获取点定义为要获取关于绝对位置的信息的点。

为了解决上述问题，本发明的发明人已经提出了如下的位置检测装置的技术：其允许减少信号线的数量，并且能够防止镜头位置检测的分辨率恶化。

根据本发明的第一实施例，提供了一种位置检测装置，其采用：信号线，沿着该信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；以及信息读出部分，其能够根据预先确定的驱动部件所执行的驱动操作，在预先确定的所述方向上相对于所述信号线进行移动，并且用于从所述信号线读出所述位表示的所述信息。

每当将预先确定的脉冲信号提供至预先确定的所述驱动部件时，驱动所述信息读出部分以在所述信号线之上移动这样的距离：该距离对应于所述位阵列中包括的所述位的间距。

在所述信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述信号线读出位阵列中包括的多个上述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的所述信息。

所述信息读出部分通过对提供至预先确定的所述驱动部件的所述脉冲信号的数量进行计数，来获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息。

根据本发明的第二实施例，提供了一种位置检测装置，其采用：第一信号线，沿着该第一信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的第一位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；第二信号线，沿着该第二信号线，在预先确定的所述方向上重复地创建与所述第一位阵列相关联的第二位阵列；以及信息读出部分，其能够在预先确定的所述方向上相对于所述第一和第二信号线进行移动，并且用于分别从所述第一和第二信号线同时读出所述位表示的多条信息。

在所述第一信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述第一信号线读出多个上述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的所述信息。

所述信息读出部分从所述第二信号线获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息，作为通过对所述第二位阵列中包括的位的数量进行计数而获得的位计数，所述第二位阵列中包括的位作为与相对于所述绝对位置获取点的所述位置相对应的位。

根据本发明第一实施例提供的位置检测装置采用：信号线，沿着该信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；以及信息读出部分，用于从所述信号线读出所述位表示的所述信息。

每当将预先确定的脉冲信号提供至预先预定的驱动部分时，驱动所述信息读出部分以在预先确定的方向上相对于信号线移动这样的距离：该距离对应于所述位阵列中包括的所述位的间距。在所述信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述信号线读出位阵列中包括的位所表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的信息。

所述信息读出部分通过对提供至预先确定的所述驱动部分的上述脉冲信号的数量进行计数，来获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息。

结果，根据本实施例的位置检测装置允许信号线的数量减少，并且能够防止镜头位置检测的分辨率恶化。

根据本发明第二实施例提供的位置检测装置采用：第一信号线，沿着该第一信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的第一位阵列，所述位用于表示与在预先确定的方向上彼此偏移的各绝对位置之一有关的信息；第二信号线，沿着该第二信号线，在预先确定的所述方向上重复地创建与所述第一位阵列相关联的第二位阵列；以及信息读出部分，其能够在预先确定的所述方向上相对于所述第一和第二信号线进行移动，并且用于分别从所述第一和第二信号线同时读出第一和第二位阵列中包括的位所表示的多条信息。

在所述第一信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述第一信号线读出第一位阵列中包括的位所表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的信息。

所述信息读出部分从所述第二信号线获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息，作为通过对所述第二位阵列中包括的位的数量进行计数而获得的位计数，所述第二位阵列中包括的位作为与相对于所述绝对位置获取点的所述位置相对应的位。

结果，根据本实施例的位置检测装置允许信号线的数量减少，并且能够防止镜头位置检测的分辨率恶化。

附图说明

图1是示出根据本发明第一实施例的相机系统的外观配置的透视图；

图2是示出相机系统的功能配置的框图；

图3是在相机系统中采用的编码器的配置的描述中要参照的说明图；

图4是在编码器中采用的信号线的配置的描述中要参照的说明图；

图5是在编码器执行的镜头位置检测的描述中要参照的说明图；

图6是在编码器执行的镜头位置检测的描述中要参照的说明图；

图7A和7B是在根据本发明第二实施例的相机系统中采用的致动器的配置的描述中要参照的说明图；以及

图8是在根据第二实施例的相机系统中采用的编码器的配置的描述中要参照的说明图。

具体实施方式

<第一实施例>

[相机系统的主要部分的配置]

图1是示出根据本发明第一实施例的相机系统100的外观配置的透视图。

用作图像拍摄装置的相机系统100通常被配置为用作单镜头反射型数码相机。相机系统100具有这样的配置：其使得可以高自由度地将更换镜头单元1A安装在相机机身2上以及从相机机身2拆卸。相机机身2具有安装部分20，其在相机机身2正面的中心处。在安装部分20上安装更换镜头单元1A。另外，相机机身2还包括镜头更换按钮21，其在安装部分20的右水平侧。除此之外，相机机身2还采用了快门按钮23，其在用户握持的手柄部分22的顶部表面上。

更换镜头单元1A(也简称为更换镜头)用作镜头窗，用于接收来自图像拍摄对象的光(或光学图像)。更换镜头单元1A还被配置为用作图像拍摄光学系统，用于将从图像拍摄对象接收到的光(或光学图像)引至位于相机机身2内部的图像拍摄器件。更换镜头单元1A还具有安装部分10，其在更换镜头单元1A的后侧。安装部分10与相机机身2的安装部分20啮合。通过执行按压镜头更换按钮21的操作，可以从相机机身2取下已安装在安装部分20上的更换镜头单元1A。

更换镜头单元1A具有镜头组，该镜头组包括沿着更换镜头单元1A的光轴以串行排列的方式提供的多个镜头。镜头组的镜头包括图2中所示的聚焦镜头131和变焦镜头132。聚焦镜头131和变焦镜头132可以通过机构部分14上所提供的镜头移动机构而在光轴方向上移动。机构部分14也在图2中示出。聚焦镜头131被配置为用作焦点有待调节的镜头。另一方面，变焦镜头132被配置为用作放大率有待改变的镜头。更具体地，通过在光轴方向上移动聚焦镜头131来调节聚焦镜头131的焦点。同样地，通过在光轴方向上移动变焦镜头132来改变变焦镜头132的放大率。

另外，更换镜头单元1A还配备有聚焦环11和变焦环12。聚焦环11和变焦环12均具有环形形状，其可以按照环绕机身的方向而在更换镜头单元1A的圆柱形机身的外部表面上转动。聚焦环11被配置为用作用户为了沿着更换镜头单元1A的光轴移动图2所示的聚焦镜头131而转动的操作输入构件。同样地，变焦环12被配置为用作用户为了沿着更换镜头单元1A的光轴移动图2所示的变焦镜头132而转动的操作输入构件。在这种情况下，聚焦镜头131和/或变焦镜头132根据用户执行的手动操作的转动方向和转动量或者同样由图2中示出的致动器15A执行的自动操作，沿着更换镜头单元1A的光轴而移动。

[相机系统100的功能配置]

图2是示出相机系统100的功能配置的框图。在图2所示的功能配置中，与图1所示配置中采用的其对应部分相一致的构件由与对应部分相同的附图标记来表示。

如图2所示，更换镜头单元1A采用光学系统13和机械机构部分14。光学系统13包括镜头组和光圈。如之前所述，镜头组具有由机构部分14支撑的聚焦镜头131和变焦镜头132。机构部分14是用于驱动诸如镜头组之类的组件的部分。另外，更换镜头单元1A采用上述致动器15A、距离编码器16A、译码器17A和控制部分18。致动器15A是用于在光轴方向上驱动聚焦镜头131和变焦镜头132的部分。距离编码器16A是用于检测各镜头(包括聚焦镜头131)的位置的部分。在下列描述中，距离编码器16A也简称为编码器。译码器17是用于对距离编码器16A输出的信号进行译码的部分。控制部分18电连接至致动器15A和译码器17，以用作用于控制致动器15A和译码器17的控制器。

致动器15A被配置为用作典型的DC伺服电机。

距离编码器16A被配置为用作位置检测传感器或位置检测单元。更确切地，距离编码器16A检测由机构部分14支撑的聚焦镜头131和变焦镜头132的位置。然后，距离编码器16A将表示检测到的位置的位置检测信号输出至译码器17。

控制部分18通常采用包括CPU、ROM和RAM的组件。控制部分18采用的各组件用作微型计算机。也就是说，控制部分18是用于以全面(across-the-board)的方式控制更换镜头单元1A中所采用的其它部分的构件。另外，控制部分18具有用于执行与相机机身2中所采用的主控制部分24的通信的通信功能。更具体地，控制部分18将各种数据传送至主控制部分24，并且从主控制部分24接收诸如聚焦镜头131的驱动量之类的数据。控制部分18传送至主控制部分24的数据通常包括镜头组中所包含的各镜头的焦距、出射光瞳(exit pupil)的位置、光圈值、对焦距离和来自周围环境的光量。

接下来，通过参照图3说明距离编码器16A的配置。

[距离编码器16A的配置]

图3是在距离编码器16A的配置的描述中要参照的说明图。

如图中所示，距离编码器16A具有两条信号线和磁传感器部分163A。在下列描述中，该两条信号线也被分别称为第一信号线161和第二信号线162。第一和第二信号线161和162均具有缠绕在更换镜头单元1A的圆柱形机身表面之上以围绕该圆柱形机身的螺旋形状。磁传感器部分163A以与聚焦镜头131和/或变焦镜头132互锁的方式，按照靠近更换镜头单元1A的正向方向Df或者远离更换镜头单元1A的反向方向Db，在第一和第二信号线161和162之上移动。

两条信号线(即，第一和第二信号线161和162)配置为相互平行的编码器板(encoder plate)。创建代码模式以便以恒定间距生成磁信号。

如图4所示，磁传感器部分163A具有两个MR(Magnetic Resistant，磁阻)传感器MS，用于分别从第一和第二信号线161和162读出磁信号。如上所述，磁传感器部分163A以与诸如聚焦镜头131和/或变焦镜头132之类的部分互锁的方式移动。

在具有上述配置的距离编码器16A中，将磁传感器部分163A的位置检测为相对于第一和第二信号线161和162的位置。因而，可以检测到包括聚焦镜头131的各镜头的位置。下面详细说明第一和第二信号线161和162的配置。

图4是在第一和第二信号线161和162的配置的描述中要参照的说明图。在图4的示意图中，均具有如图3所示螺旋形状的第一和第二信号线161和162均在平面上延伸以形成直线。也就是说，图4是示出第一和第二信号线161和162中的每一个的代码模式的图。要注意，为了便于绘图，将第一和第二信号线161和162均示出在上方和下方的子图中。如图4所示箭头所指示，上方子图中所示的部分的尾部链接至下方子图中所示的部分的头部。另外，在图4的示意图中，用“1”位表示磁传感器部分163A检测到的H(高)磁信号，而用“0”位表示磁传感器部分163A检测到的L(低)磁信号。

通过使用典型的印刷技术将第一和第二信号线161和162中的每一个划分为磁吸引部分和非磁吸引部分，创建相互平行延伸的第一和第二信号线161和162中的每一个。因而，可以识别H和L磁信号中的每一个。

在第一信号线161上，在行方向Dn上重复地创建位阵列AR(其以8位表示与第一信号线161的行方向Dn上的绝对位置有关的信息)。在下面的描述中，也将位阵列AR称为第一位阵列。第一位阵列AR被配置为包括具有4位的头部部分Ah以及同样具有4位的实际数据部分Ap。头部部分Ah和实际数据部分Ap沿着第一信号线161交替地排列。头部部分Ah是包括4位(分别是L、H、H和L位)的固定代码模式。头部部分Ah用作识别代码模式表示的头部部分Ah所使用的识别信号。也就是说，头部部分Ah是预先确定的代码模式，以用作给出与开始和停止取回实际数据部分Ap中所描述的绝对位置信息的操作的时刻有关的信息的模式。另一方面，实际数据部分Ap是除了头部部分Ah的L、H、H和L位之外的4位的任何组合的数据。实际数据部分Ap中的4位的组合的具体示例是诸如L、L、L和L位，L、L、L和H位，L、L、H和L位之类的位数据。位数据包括在实际数据部分Ap中以表示关于绝对位置的信息。也就是说，实际数据部分Ap描述上述关于绝对位置的信息。利用作为第一位阵列AR的配置的上述配置，可以在第一信号线161上将绝对位置信息正确地描述为串行数据。要注意，如上所述，实际数据部分Ap中的4位的组合不包括向头部部分Ah分配的L、H、H和L位。也就是说，将实际数据部分AP中4位的组合均配置为具有与用于头部部分Ah的位数据不同的位数据。这是由于期望防止将实际数据部分Ap中包括的实际数据检测为头部部分Ah，以及防止将头部部分Ah检测为实际数据部分Ap中包括的实际数据。

同样地，在第二信号线162上，在行方向Dn上重复地创建位阵列AQ(其以位来表示与第二信号线162的行方向Dn上的相对位置有关的信息)。稍后详细描述该相对位置。在下列描述中，位阵列AQ也称为第二位阵列。第二位阵列AQ中包括的位数与在第一信号线161上创建的第一位阵列AR中包括的位数相同。另外，第二位阵列AQ中包括的每一位与位阵列AR中包括的其对应位同步。在行方向Dn上沿着第二信号线162重复磁信号H和L，以便磁传感器部分163A从第二信号线162交替地读出“1”和“0”位信息。

用作信息读出部分(其能够在行方向Dn上相对于第一和第二信号线161和162移动)的磁传感器部分163A能够从具有上述配置的第一和第二信号线161和162同时读出位信息。下列描述说明用于通过使用从第一和第二信号线161和162读出的位信息来检测磁传感器部分163A在两条信号线上的当前位置的技术。

致动器15A以与磁传感器部分163A互锁的方式驱动诸如聚焦镜头131之类的镜头移动。磁传感器部分163A从第一信号线161检测头部部分Ah中包括的L、H、H和L识别信号，并且读出位于两个相邻头部部分Ah之间的实际数据部分Ap中包括的绝对位置信息。因而，磁传感器部分163A能够通过使用第一信号线161来检测磁传感器部分163A的绝对位置。然而，由于磁传感器部分163A以8位的间隔检测磁传感器部分163A的绝对位置，因此检测精度不高。

为了解决低检测精度的问题，在本实施例中，通过对从第一信号线161读出的两条连续的绝对位置信息执行内插，得到磁传感器部分163A的精确绝对位置。通过使用从第二信号线162读出的相对位置信息，相当高精确度地执行内插。更具体地，从第一信号线161读出的两条连续的绝对位置信息是以具有8位长度的间隔彼此分离的第一绝对位置信息和第二绝对位置信息。在具有8位长度的间隔的期间，还从第二信号线162获取多条相对位置信息，作为同样置于第二信号线162上的磁传感器部分163A所输出的位计数(或脉冲计数)。通过执行用于对第二信号线162上的位数进行计数的操作来获得所述位计数。在这种情况下，用于对第二信号线162上的位数进行计数的操作起始于间隔的开始，并停止于间隔的结束。间隔的开始是从第一信号线161读出第一绝对位置信息的时间，而间隔的结束是从第一信号线161读出第二绝对位置信息的时间。然后，将在间隔中的特定时间从第二信号线162获取的相对位置信息添加至从第一信号线161读出的第一绝对位置信息，以便针对该特定时间产生关于磁传感器部分163A的精确绝对位置的信息。实际上，将在当前时间从第二信号线162获取的相对位置信息添加至最后从第一信号线161读出的绝对位置信息，以便产生关于磁传感器部分163A的当前绝对位置的精确信息。因而，仅仅通过提供两条信号线161和162，可以高精度地检测以与磁传感器部分163A互锁的方式正在移动的镜头的当前位置。

以在某种程度上与磁传感器部分163A的返回移动中执行位置检测的方式不同的方式，在第一和第二信号线161和162上的磁传感器部分163A的向外移动中执行基于第一和第二信号线161和162的位置检测。也就是说，以在某种程度上与在图3所示的反向方向Db上执行位置检测的方式不同的方式，在同一幅图中所示的正向方向Df上执行基于第一和第二信号线161和162的位置检测。下面说明差别。要注意，控制部分18输出的、用于控制各操作(如，用于改变致动器15A的转动方向的操作)的控制信息可用于识别磁传感器部分163A的移动方向。作为替代，以与从第一信号线161读出头部部分Ah相同的时间从第二信号线162读出的4位模式也可以用于识别磁传感器部分163A的移动方向。更具体地，检查从第二信号线162读出的4位模式来确定该4位模式是H、L、H和L还是L、H、L和H，以便识别磁传感器部分163A的移动方向。

首先，在第一和第二信号线161和162上的磁传感器部分163A的向外移动中，磁传感器部分163A在从第一和第二信号线161和162的开始点到第一和第二信号线161和162的尾部的方向上移动。在图5中，用箭头Ps指向开始点。同一幅图中所示的绝对位置检测点Pb是这样的点：其正好在磁传感器部分163A已从第一信号线161依次读出用作第一信号线161的头部部分Ah的L、H、H和L的识别信号然后读出实际数据部分Ap的4位数据之后。另外，在由分别与两个连续绝对位置对应的两个相邻绝对位置检测点Pb所侧接的间隔Pr期间，磁传感器部分163A还从第二信号线162读出与两个连续绝对位置之间的相对位置有关的附加信息。然后，将与两个连续绝对位置之间的相对位置有关的附加信息添加至两个连续绝对位置中早先的一个，以便高精度地得到磁传感器部分163A的当前位置。

更具体地，例如，在向外移动中，磁传感器部分163A以反向方向Db从开始点的位置Ps移动。在该向外移动中，磁传感器部分163A检测L、H、H、L、L、L、L和L的信号阵列。在检测到信号阵列的前一半L、H、H和L之后，开始用于从实际数据部分Ap读出关于绝对位置的信息的操作。信号阵列的后一半L、L、L和L是从实际数据部分Ap读出的绝对位置信息。在这种情况下，从实际数据部分Ap读出的绝对位置信息是关于第一绝对位置检测点Pba的绝对位置的信息。然后，向外移动以反向方向Db从第一绝对位置检测点Pba的绝对位置持续例如对应于3位的距离。在向外移动的该持续期间，检测从第二信号线162的第二位阵列AQ读出的位，并且对检测到的位的数量进行计数以便得到位计数。然后，将位计数所指示的移动距离(在这种情况下为3)添加至第一绝对位置检测点Pba的绝对位置，以便高精度地得到以与磁传感器部分163A互锁的方式正在移动的镜头的当前位置。

另一方面，在第一和第二信号线161和162上的磁传感器部分163A的返回移动中，磁传感器部分163A在从第一和第二信号线161和162的尾部到第一和第二信号线161和162的开始点的方向上移动。在图6的示意图中，用箭头Pt指向第一和第二信号线161和162的尾部。在同一幅图中，绝对位置检测点Pb是这样的点：其正好在磁传感器部分163A已从第一信号线161依次读出用作第一信号线161的头部部分Ah的L、H、H和L的识别信号然后读出实际数据部分Ap的4位数据之后。对于每个绝对位置检测点Pb，磁传感器部分163A获取用作与绝对位置检测点Pb的绝对位置有关的信息的这种4位数据。另外，在由分别与两个连续绝对位置对应的两个相邻绝对位置检测点Pb所侧接的间隔Pr期间，磁传感器部分163A还从第二信号线162读出与两个连续绝对位置之间的相对位置有关的附加信息。然后，将与两个连续绝对位置之间的相对位置有关的附加信息从两个连续绝对位置中早先的一个中减去，以便高精度地得到磁传感器部分163A的当前位置。

更具体地，例如，在返回移动中，磁传感器部分163A以正向方向Df从第一和第二信号线161和162的尾部的位置Pt移动。在该返回移动中，磁传感器部分163A检测L、H、H、L、H、H、H和H的信号阵列。在检测到信号阵列的前一半L、H、H和L之后，开始用于从实际数据部分Ap读出关于绝对位置的信息的操作。信号阵列的后一半H、H、H和H是从实际数据部分Ap读出的绝对位置信息。在这种情况下，从实际数据部分Ap读出的绝对位置信息是关于第一绝对位置检测点Pbb的绝对位置的信息。然后，返回移动以正向方向Df从第一绝对位置检测点Pbb的绝对位置持续例如对应于3位的距离。在返回移动的该持续期间，检测从第二信号线162的第二位阵列AQ读出的位，并且对检测到的位的数量进行计数，以便得到位计数。然后，将位计数所指示的移动距离(在这种情况下为3)从第一绝对位置检测点Pbb的绝对位置中减去，以便高精度地得到以与磁传感器部分163A互锁的方式正在移动的镜头的当前位置。

如从图5和图6的比较中显而易见的那样，第一信号线161上的向外移动中的绝对位置检测点Pb从第一信号线161上返回移动中的对应绝对位置检测点Pb平移了实际数据部分Ap中所包括的4位的距离。因而期望提供这样的配置：在该配置中，将每一个均表示向外移动中的绝对位置检测点Pb的位阵列存储在与返回移动数据表(其用于存储每一个均表示返回移动中的绝对位置检测点Pb的位阵列)不同的向外移动数据表中。通常，将向外移动数据表和返回移动数据表预先存储于控制部分18中所采用的ROM中。通过具有这种配置，可以轻松地执行分别用于第一信号线161上的向外移动和返回移动的正确位置检测。要注意，在替换配置中，配置第一信号线161以使得向外移动中所使用的每个位阵列均表示与返回移动中所使用的对应位阵列相同的绝对位置。在该替换配置的情况下，向外移动和返回移动共享对于向外移动和返回移动共同的一个数据表。替换配置中所使用的位阵列称为回文(palindromic)位阵列。

要注意，为了从第一信号线161获得关于绝对位置的信息，磁传感器部分163A必须移动至少8位的距离。磁传感器部分163A的移动的典型示例是被伸展为包括两个相继绝对位置检测点Pb的绝对位置的移动Mv(如图5所示)。磁传感器部分163A可以执行该移动，作为对于执行AF控制后的这种绝对位置检测所不可缺少的移动。然而，当在AF控制之前的更换镜头单元1A的初始处理中将更换镜头单元1A安装于安装部分20时，期望在驱动致动器15A后移动磁传感器部分163A。要注意，该初始处理也称为初始操作。因而，通过连同关于相位的信息一起使用更换镜头单元1A的初始处理中已获取的绝对位置信息，在AF控制中，距离编码器16A能够在短时间段中检测包括聚焦镜头131的各镜头的当前位置。

在上述相机系统100中所采用的距离编码器16A中，磁传感器部分163A针对以间隔Pr(其均具有8位长度)出现在第一信号线161上的每一个绝对位置检测点Pb(如图5和6中所示)，获取关于绝对位置的信息。另外，磁传感器部分163A针对每个间隔Pr(如图5和6中所示，其由两个相继检测点Pb所侧接)，从第二信号线162获取关于相对位置的信息。第二信号线162是重复H和L的磁信号的信号线。磁传感器部分163A通过对自从间隔Pr开始直到当前时间为止所检测到的磁信号的数量进行计数，针对当前时间获取关于相对位置的信息。因而，本发明提供的优点在于：在距离编码器16A中，可以将信号线的数量维持在较小值，同时，可以防止位置检测的分辨率恶化。

<第二实施例>

[相机系统的主要部分的配置]

根据本发明第二实施例的相机系统200具有与作为根据本发明第一实施例的相机系统100的配置的图1和2所示的配置相类似的配置。然而，用于相机系统200的更换镜头单元1B中所采用的致动器15B和距离编码器16B的配置分别与用于之前所述的相机系统100的更换镜头单元1A中所采用的致动器15A和距离编码器16A不同。通过参照图7A、7B和8的说明图，下列描述说明根据第二实施例的用于相机系统200的更换镜头单元1B中所采用的致动器15B和距离编码器16B的配置。

图7A和7B是在致动器15B的配置的描述中要参照的说明图。

将根据第二实施例的致动器15B实施为步进马达。当致动器15B由例如图7A所示的脉冲序列PT驱动时，对于脉冲序列PT的每一个脉冲Pu，致动器15B围绕转动轴Rc在某一角度之上进行转动Qt(如图7B所示)。对于脉冲序列PT中的一系列脉冲Pu，致动器15B依次进行这种转动Qt。也就是说，当致动器15B由脉冲Pu驱动时，致动器15B围绕转动轴Rc在某一角度θt之上进行转动Qt(如图7B所示)。

接下来，通过参照图8的示意图，说明距离编码器16B的配置。

[距离编码器16B的配置]

图8是在距离编码器16B的配置的描述中要参照的说明图。

根据第二实施例的距离编码器16B与用作根据第一实施例的编码器的图4中所示的距离编码器16A的不同之处在于：距离编码器16B不具有距离编码器16A中所采用的第二信号线162。也就是说，距离编码器16B仅包括第一信号线161，其具有与第一实施例中所采用的第一信号线161相同的配置。因而，第二实施例中采用的磁传感器部分163B仅包括用于从第一信号线161读出磁信号的一个磁电阻器MS。

将第一信号线161上各位的间距Lp设置为等于如下距离的值：当致动器15B由于提供至致动器15B的一个脉冲Pu而转动了角度θt时，磁传感器部分163B以与包括聚焦镜头131的各镜头互锁的方式移动了该距离。第一信号线161上各位的间距Lp等于每位的宽度。也就是说，每当将脉冲Pu提供至用作驱动部件的致动器15B时，驱动磁传感器部分163B以便以行方向Dn相对于第一信号线161在第一信号线161上移动了与第一信号线161上的位阵列AR的位间距Lp相对应的移动距离。

换言之，在第一信号线161上，创建具有与步长相对应的位间距Lp的位阵列AR。该步长等于上述的移动距离(当将一个输入脉冲Pu提供至致动器15B以用作用于驱动距离编码器16B以移动磁传感器部分163B的脉冲时，磁传感器部分163B移动了该移动距离)。在下列描述中，该步长也称为驱动步长。要注意，可以调节锁定并链接至致动器15B的齿轮比。通过调节该齿轮比，可以使得第一信号线161上的位间距Lp等于磁传感器部分163B的驱动步长。

下列描述说明用于检测相机系统200(其配备有具有上述配置的致动器15B和距离编码器16B)中的磁传感器部分163B(其以与包括聚焦镜头131的各镜头互锁的方式移动)的当前位置的技术。

在相机系统200的更换镜头单元1B中，以与第一实施例相同的方式，磁传感器部分163B在以具有8位长度的间隔相互分离的绝对位置检测点处，从第一信号线161获取关于其绝对位置的信息。从第一信号线161获取关于绝对位置的信息的绝对位置检测点对应于图5和6所示的绝对位置检测点Pb。这是将绝对位置检测点也称为绝对位置获取点的原因。另外，基于通过对提供至致动器15B的脉冲序列PT中所包括的脉冲Pu的数量进行计数而获得的脉冲计数，针对每个绝对位置检测点得到磁传感器部分163B的相对位置，作为相对于绝对位置检测点的位置。也就是说，由于使得第一信号线161上的位间距Lp等于致动器15B所驱动的距离编码器16B的磁传感器部分163B的驱动步长，因此通过在从第一信号线161检测到绝对位置检测点的绝对位置的时间点开始对提供至致动器15B的脉冲序列PT中所包括的脉冲数进行计数的操作，可以得到磁传感器部分163B的移动距离。磁传感器部分163B的移动距离是磁传感器部分163B从具有检测自第一信号线161的其绝对位置的绝对位置检测点所移动的距离。磁传感器部分163B的移动距离是磁传感器部分163B的上述相对位置。如上所述，磁传感器部分163B在以具有8位长度的间隔相互分离的绝对位置检测点，从第一信号线161获取关于其绝对位置的信息，另外，基于通过对提供至致动器15B的脉冲序列PT中所包括的脉冲Pu的数量进行计数而获得的脉冲计数，针对每个绝对位置检测点得到磁传感器部分163B的相对位置。因而，通过将针对绝对位置检测点得到的相对位置添加至绝对位置检测点的绝对位置，可以高精度地检测以与磁传感器部分163B互锁的方式正在移动的镜头的当前绝对位置。

如上所述，之前说明的相机系统200中所采用的距离编码器16B的磁传感器部分163B在以具有8位长度的间隔相互分离的绝对位置检测点，从第一信号线161中获取关于其绝对位置的信息，另外，在均具有从第一信号线161检测到的其绝对位置的每两个相邻绝对位置检测点所侧接的间隔期间，基于通过对提供至致动器15B的脉冲序列PT中所包括的脉冲Pu的数量进行计数而获得的脉冲计数，针对每个绝对位置检测点得到磁传感器部分163B的相对位置。因而，本发明提供的优点在于：在距离编码器16B中，可以将信号线的数量维持在较小值，同时，可以防止位置检测的分辨率恶化。要注意，上述间隔对应于图5和6中所示的间隔Pr。

<经修改的版本>

在第一和第二实施例中所使用的第一信号线161中，不一定将头部部分Ah和实际数据部分Ap中的每一个均配置为总是包括4位的部分。例如，也可以将头部部分Ah和实际数据部分Ap均配置为包括5位或更多位的部分。作为另一典型替代方案，可以将实际数据部分Ap中包括的位数设置为比头部部分Ah中包括的位数更大的整数。

第一实施例的距离编码器16A和第二实施例的距离编码器16B并不绝对地需要是磁型编码器。例如，距离编码器16A(16B)也可以是光学型编码器。作为另一典型替代方案，距离编码器16A(16B)也可以是具有接触到信号线的编码器刷的编码器。

在上述第一实施例的情况下，不一定将第二信号线162上的位间距总是设置为等于第一信号线161上的位间距的值。例如，也可以将第二信号线162上的位间距设置为作为第一信号线161上的位间距的(1/n)倍的值，其中n≥2。同样地，在上述第二实施例的情况下，不一定将之前所说的磁传感器部分163B的驱动步长总是设置为等于第一信号线161上的位间距Lp的值。例如，也可以将磁传感器部分163B的驱动步长设置为作为第一信号线161上的位间距Lp的(1/n)倍的值，其中n≥2。这导致甚至更高精度地得到相对位置。因而，分别移动磁传感器部分163A和163B的距离编码器16A和16B所执行的镜头位置检测的精度可以得到进一步改善。

不一定总是在更换镜头单元1A(1B)的内部提供致动器15A(15B)。例如，也可以将致动器设置在相机机身2的内部。在这种情况下，可以通过耦合器驱动更换镜头中所包括的镜头。

相机系统100(200)绝不仅是数码相机。例如，相机系统100(200)也可以是利用银盐胶卷的胶卷相机。

不一定利用距离编码器16A(16B)检测更换镜头单元1A(1B)中镜头的位置。例如，也可以利用距离编码器16A(16B)以检测不能从图像拍摄装置中移除的不可更换的固定图像拍摄镜头(也称为固定图像拍摄镜头)的位置。另外，代替使用距离编码器16A(16B)分别检测更换镜头单元1A和更换镜头单元1B中的各镜头的位置，距离编码器16A(16B)也可以用于检测打印机中所采用的纸张馈送电机的位置和转动角度。

可以将第一和第二实施例中的每一个所采用的译码器17配置为利用UART(通用异步收发器)或NZR(不归零)。

不一定将本发明总是应用于线性编码器。例如，也可以将本发明应用于旋转编码器。

至此已经说明了本发明的细节。然而，所说明的本发明的细节在每一方面都是典型的。也就是说，本发明的实施方案绝不限于所说明的细节。因而，可以将未在本发明说明书中说明的无穷数量的修改版本假定为本发明的实施方案，只要修改版本不偏离本发明的本质范围。

本申请包含与2009年11月27日向日本专利局提交的日本优先权专利申请JP 2009-269409中公开的主题有关的主题，在此通过引用的方式并入其全部内容。

本领域技术人员应当理解，依据设计要求和其它因素，可出现各种修改、组合、部分组合和变更，只要其在所附权利要求书或其等效的范围内即可。

Claims (8)

1.一种位置检测装置，包括：

信号线，沿着该信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；以及

信息读出部分，其能够根据预先确定的驱动部件所执行的驱动操作，在预先确定的所述方向上相对于所述信号线进行移动，并且用于从所述信号线读出所述位表示的所述信息，其中

每当将预先确定的脉冲信号提供至预先确定的所述驱动部件时，驱动所述信息读出部分以在所述信号线之上移动这样的距离：该距离对应于所述位阵列中包括的所述位的间距；

在所述信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述信号线读出多个所述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的所述信息；并且

所述信息读出部分通过对提供至预先确定的所述驱动部件的所述脉冲信号的数量进行计数，来获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息。

2.如权利要求1所述的位置检测装置，其中，所述位阵列包含：

头部部分，其被创建为预先确定的位模式；以及

实际数据部分，其包括用于表示所述绝对位置的位数据。

3.一种位置检测装置，包含：

第一信号线，沿着该第一信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的第一位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；

第二信号线，沿着该第二信号线，在预先确定的所述方向上重复地创建与所述第一位阵列相关联的第二位阵列；以及

信息读出部分，其能够在预先确定的所述方向上相对于所述第一和第二信号线进行移动，并且用于分别从所述第一和第二信号线同时读出所述位表示的多条信息，其中

在所述第一信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述第一信号线读出多个所述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的所述信息；并且

所述信息读出部分从所述第二信号线获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息，作为通过对所述第二位阵列中包括的位的数量进行计数而获得的位计数，所述第二位阵列中包括的位作为与相对于所述绝对位置获取点的所述位置相对应的位。

4.如权利要求3所述的位置检测装置，其中，所述第一位阵列包含：

头部部分，其被创建为预先确定的位模式；以及

实际数据部分，其包括用于表示所述绝对位置的位数据。

5.一种图像拍摄装置，包含：

信号线，沿着该信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；

信息读出部分，其能够在预先确定的所述方向上相对于所述信号线进行移动，并且用于从所述信号线读出所述位表示的所述信息；以及

驱动部件，其用于每当将预先确定的脉冲信号提供至所述驱动部件时，驱动所述信息读出部分以在所述信号线之上移动这样的距离：该距离对应于所述位阵列中包括的所述位的间距，其中

在所述信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述信号线读出多个所述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的所述信息；并且

所述信息读出部分通过对提供至预先确定的所述驱动部件的所述脉冲信号的数量进行计数，来获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息。

6.一种图像拍摄装置，包含：

第一信号线，沿着该第一信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的第一位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；

第二信号线，沿着该第二信号线，在预先确定的所述方向上重复地创建与所述第一位阵列相关联的第二位阵列；以及

信息读出部分，其能够在预先确定的所述方向上相对于所述第一和第二信号线进行移动，并且用于分别从所述第一和第二信号线同时读出所述位表示的多条信息，其中

在所述第一信号线上的绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述第一信号线读出多个所述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的所述绝对位置有关的所述信息；并且

所述信息读出部分从所述第二信号线获取与相对于所述绝对位置获取点的位置有关的信息，作为通过对所述第二位阵列中包括的位的数量进行计数而获得的位计数，所述第二位阵列中包括的位作为与相对于所述绝对位置获取点的所述位置相对应的位。

7.一种用于驱动如下装置的位置检测方法，所述装置具有：

信号线，沿着该信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；以及

信息读出部分，其能够根据预先确定的驱动部件所执行的驱动操作，在预先确定的所述方向上相对于所述信号线进行移动，并且用于从所述信号线读出所述位表示的所述信息，

所述位置检测方法包含：

驱动所述信息读出部分，以便从所述信号线读出位信息；

每当将预先确定的脉冲信号提供至预先确定的所述驱动部件时，驱动所述信息读出部分以在所述信号线之上移动这样的距离：该距离对应于所述位阵列中包括的所述位的间距；以及

通过对提供至预先确定的所述驱动部件的所述脉冲信号的数量进行计数，驱动所述信息读出部分以获取与相对于绝对位置获取点的位置有关的信息，其中在所述绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述信号线读出所述信号线上的多个所述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的绝对位置有关的信息。

8.一种用于驱动如下装置的位置检测方法，所述装置具有：

第一信号线，沿着该第一信号线，在预先确定的方向上重复地创建包括多个位的第一位阵列，所述位用于表示与预先确定的所述方向上的各绝对位置之一有关的信息；

第二信号线，沿着该第二信号线，在预先确定的所述方向上重复地创建与所述第一位阵列相关联的第二位阵列；以及

信息读出部分，其能够在预先确定的所述方向上相对于所述第一和第二信号线进行移动，并且用于分别从所述第一和第二信号线同时读出所述位表示的多条信息，

所述位置检测方法包含：

驱动所述信息读出部分，以便从所述第一信号线和所述第二信号线同时读出多条位信息；以及

驱动所述信息读出部分，以便从所述第二信号线获取与相对于绝对位置获取点的位置有关的信息，作为通过对所述第二位阵列中包括的位的数量进行计数而获得的位计数，所述第二位阵列中的位作为与相对于所述绝对位置获取点的所述位置相对应的位，其中在所述绝对位置获取点处，所述信息读出部分从所述第一信号线读出所述第一信号线上的多个所述位表示的信息，作为与所述绝对位置获取点的绝对位置有关的信息。

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