CN104541133A - 摄像透镜镜筒及其动作控制方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种摄像透镜镜筒及其动作控制方法。本发明的摄像透镜镜筒具备：镜筒主体；旋转体，形成有第1及第2磁标尺；磁传感器装置，包括从第1磁标尺检测第1及第2相位信号的第1磁传感器、及从第2磁标尺检测第3及第4相位信号的第2磁传感器；相位差计算构件，计算第1相位信号与第3相位信号的相位差；校正表存储器，存储校正表，上述校正表中与在第1相位信号的相位成为0度的定时计算出的相位差对应地保存有校正与设计值之间的差量的存储校正值：相位差校正构件，在第1相位信号的相位不同于0度的定时，从校正表读出校正值，并校正相位差；及绝对位置计算构件，由经校正的相位差和预先规定的相位差与摄像透镜的绝对位置之问的关系来计算绝对位置。

Description

摄像透镜镜筒及其动作控制方法

技术领域

本发明涉及一种摄像透镜镜筒及其动作控制方法。

背景技术

随着电视装置的大画面化及高分辨率化，对映在显示画面的影像的高像素化要求也在高涨。为了应对高像素化要求，电影用及广播用的摄像透镜镜筒中，需要高精度地检测内置的摄像透镜的位置。

因此，例如专利文献1中公开有将静电型编码器用作透镜位置检测构件的内窥镜装置，该内窥镜装置能够进行高精度的透镜定位。并且，例如专利文献2中公开有以简单的结构高精度地检测宽范围的距离且立即检测绝对位置的位置检测装置。

在先技术文献

专利文献

专利文献1：日本专利公开2011-27999号公报

专利文献2：日本专利公开2012-83313号公报

发明内容

-发明要解决的课题-

然而，专利文献1及2的装置中，在进行摄像透镜的位置检测时均仍然缺乏准确性。

本发明的目的在于提供一种能够高精度地检测摄像透镜的位置的摄影透镜镜筒及其动作控制方法。

-用于解决课题的手段-

本发明的一方式所涉及的摄像透镜镜筒，其具备：镜筒主体，将摄像透镜保持为能够沿光轴方向移动；旋转体，随着摄像透镜的移动进行旋转，并且沿着周向平行地形成有第1磁标尺及第2磁标尺，上述第1磁标尺及第2磁标尺分别被周期性磁化有不同波长的磁分量；磁传感器装置，包括第1磁传感器和第2磁传感器，并且配置于与旋转体的周面对置的位置，上述第1磁传感器通过旋转体的旋转，从第1磁标尺检测正弦波的第1相位信号及相位相对于第1相位信号偏离的第2相位信号，上述第2磁传感器通过旋转体的旋转，从第2磁标尺检测正弦波的第3相位信号及相位相对于第3相位信号偏离的第4相位信号；相位差计算构件，使用在第1磁传感器中检测出的第1相位信号及第2相位信号、以及在第2磁传感器中检测出的第3相位信号及第4相位信号来计算第1相位信号与第3相位信号的相位差；校正表存储器，存储校正表，上述校正表中与通过旋转体的旋转在第1相位信号的相位成为0度的定时在相位差计算构件中计算出的相位差对应地保存有校正与相位差的设计值之间的差量的校正值；相位差校正构件，从存储于校正表存储器中的校正表读出以下校正值，并使用读出的校正值来校正在相位差计算构件中计算出的相位差，上述校正值与通过旋转体的旋转在第1相位信号的相位不同于0度的定时在相位差计算构件中计算出的相位差对应；及绝对位置计算构件，根据通过相位差校正构件校正过的相位差和预先规定的相位差与摄像透镜的绝对位置之间的关系来计算摄像透镜的绝对位置。

本发明的另一方式还提供一种适于摄像透镜镜筒的动作控制方法。即，一种摄像透镜镜筒的动作控制方法，上述摄像透镜镜筒具备：镜筒主体，将摄像透镜保持为能够沿光轴方向移动；及旋转体，随着摄像透镜的移动进行旋转，并且沿着周向平行地形成有第1磁标尺及第2磁标尺，上述第1磁标尺及第2磁标尺分别被周期性磁化有不同波长的磁分量，其中，相位差计算构件使用在磁传感器装置所包含的第1磁传感器中检测出的第1相位信号及第2相位信号、以及在第2磁传感器中检测出的第3相位信号及第4相位信号来计算第1相位信号与第3相位信号的相位差，上述磁传感器装置包括第1磁传感器和第2磁传感器，并且配置于与旋转体的周面对置的位置，上述第1磁传感器通过旋转体的旋转，从第1磁标尺检测正弦波的第1相位信号及相位相对于第1相位信号偏离的第2相位信号，上述第2磁传感器通过旋转体的旋转，从第2磁标尺检测正弦波的第3相位信号及相位相对于第3相位信号偏离的第4相位信号，相位差校正构件从存储校正表的校正表存储器所存储的校正表读出以下校正值，并使用读出的校正值来校正在相位差计算构件中计算出的相位差，上述校正表与通过旋转体的旋转在第1相位信号的相位成为0度的定时在相位差计算构件中计算出的相位差相对应地保存有对与相位差的设计值之间的差量进行校正的校正值，所读出的上述校正值与通过旋转体的旋转在第1相位信号的相位不同于0度的定时在相位差计算构件中计算出的相位差对应，绝对位置计算构件根据通过相位差校正构件校正过的相位差和预先规定的相位差与摄像透镜的绝对位置之间的关系来计算摄像透镜的绝对位置。

根据本发明的上述方式，旋转体随着摄像透镜的移动进行旋转。该旋转体上平行地形成有第1磁标尺及第2磁标尺，上述第1磁标尺及第2磁标尺被周期性磁化有不同波长的磁分量。若旋转体进行旋转，则通过第1磁传感器从第1磁标尺检测出正弦波的第1相位信号及相位相对于该第1相位信号偏离的第2相位信号，并且通过第2磁传感器从第2磁标尺检测出正弦波的第3相位信号及相位相对于该第3相位信号偏离的第4相位信号。使用检测出的第1相位信号至第4相位信号来计算第1相位信号与第3相位信号的相位差。相位差和摄像透镜的绝对位置是唯一地决定的，因此基于计算出的相位差能计算摄像透镜的绝对位置。并且，在本发明的上述方式中，存储有与通过旋转体的旋转实际计算出的相位差对应地保存有校正与相位差的设计值之间的差量的校正值的校正表。由于在校正计算出的相位差之后计算摄像透镜的绝对位置，因此能够更高精度地决定摄像透镜的位置。尤其，在本发明的上述方式中，当制作校正表时，与在第1相位信号的相位成为0度的定时所获得的相位差对应地获得校正值，当使用这种校正表实际校正相位差并计算摄像透镜的绝对位置时，使用与在第1相位信号的相位不同于0度的定时所获得的相位差对应的校正值来校正相位差。校正表是在工场内制作的，因此当制作校正表时，相位差与校正值之间的关系比较准确，但使用校正表进行校正时，由于是用户实际使用摄像透镜镜筒的状况，因此第1磁标尺及第2磁标尺产生偏差。有时，即使由第1磁标尺及第2磁标尺中被周期性磁化的磁分量检测出第1相位信号等并想要从校正表读出与在第1相位信号的相位成为0度的定时所获得的相位差对应的校正值，也会从校正表读出与之前的相位差对应的校正值。根据本发明的上述方式，由于使用与在第1相位信号的相位不同于0度的定时所获得的相位差对应的校正值来校正相位差，因此可以将从校正表读出与之前的相位差对应的校正值的现象防范于未然。

相位差校正构件例如从存储于校正表存储器中的校正表读出与通过旋转体的旋转在第1相位信号的相位成为180度的定时在相位差计算构件中计算出的相位差对应的校正值，并使用读出的校正值来校正在相位差计算构件中计算出的相位差。

校正表存储器中可以存储有沿不同的方向移动摄像透镜时所获得的、表示在相位差计算构件中计算出的相位差与相位差的设计值之间的差量的2个校正表。此时，相位差校正构件例如使用2个校正表中与摄像透镜的移动方向对应的校正表来校正在相位差计算构件中计算出的相位差。

相位差校正构件可以校正在上述相位差构件中计算出的相位差，上述相位差不包含由第1磁标尺及第2磁标尺中被磁化的磁分量中磁化不均较大的部分获得的相位差。

相位差计算构件可以使用在第1磁传感器中检测出的第1相位信号及第2相位信号、以及在第2磁传感器中检测出的第3相位信号及第4相位信号，以此来对n个计算出的相位差的平均值进行计算。

校正数据存储器中可以按摄像透镜的每一移动位置存储有关于包含与移动位置对应的相位差在内的n个相位差的与相位差的设计值之间的差量的平均值作为校正表。

发明效果

根据本发明，能够高精度地检测摄像透镜的位置。

附图说明

图1表示透镜镜筒的外观。

图2表示透镜镜筒的局部剖面立体图。

图3表示磁标尺部件与磁传感器装置之间的位置关系。

图4表示磁标尺部件与磁传感器装置之间的关系。

图5是从磁传感器装置输出的信号的波形图。

图6表示相位差与C相的计数数之间的关系。

图7表示相位差与C相的计数数之间的关系。

图8是校正表的一例。

图9表示相位差与C相的计数数之间的关系。

图10是校正表的一例。

图11表示角度误差值与磁化序号之间的关系。

图12表示磁标尺。

图13表示相位差与C相的计数数之间的关系。

图14是表示变焦透镜的位置检测电路的电气结构的框图。

图15是表示变焦透镜的位置检测处理顺序的流程图。

图16是表示变焦透镜的位置检测处理顺序的流程图。

图17是从磁传感器装置输出的信号的波形图。

具体实施方式

图1表示安装有本发明的实施方式所涉及的透镜镜筒(摄像透镜镜筒)2的摄像装置的使用状态。

透镜镜筒2具备筒状的框体10(镜筒主体)。在该框体10内内置有变焦透镜及聚焦透镜等摄像透镜以及光圈等。在透镜镜筒2的框体10的基部形成有支架部3。该支架部3的连接部装卸自如地安装于设置在摄像装置主体1的前部的透镜安装部，从而透镜镜筒2固定于摄像装置主体1。

在摄像装置主体1上，在安装有透镜镜筒2的状态下以位于透镜镜筒2的光轴上的方式配置有摄像元件(省略图示)。通过摄像元件拍摄由透镜镜筒2聚光的光学像。摄像元件的输出信号通过内置于摄像装置主体1的图像处理装置(省略图示)进行预定的信号处理来生成各种图像数据。

摄影人员5将摄像装置主体1扛在右肩上例如用右眼观察取景装置6。摄影人员5一边用右手7把持透镜装置2的把持部来固定摄像装置，一边对被摄体进行摄影。

在透镜镜筒2的前端侧(被摄体侧)，调整聚焦透镜的焦点位置的聚焦环8可旋转地设置于透镜镜筒2的外周。摄影人员5用手7将聚焦环8旋转任意角度，由此能够进行聚焦位置的调整。

在透镜镜筒2的中间部分，调整变焦透镜的变焦位置的变焦环9可旋转地设置于透镜镜筒2的外周。摄影人员5用手7将变焦环9旋转任意角度，由此能够进行变焦倍率的调整。

在透镜镜筒2上，在变焦环9的更靠基端的一侧设有用于调整光圈的开口量的光圈环11。光圈环11也可旋转地设置于透镜镜筒2的外周。

图2是图1所示的透镜镜筒2的变焦环9附近的剖面立体图。

在外周设有变焦环9的框体10的内部设有能够以透镜镜筒2的光轴为中心进行旋转的旋转筒20(旋转体)、及对设置于旋转筒20的内部的变焦透镜进行保持的变焦透镜保持架30。

变焦透镜保持架30能够与变焦环9的旋转联动地沿透镜装置2的光轴方向移动。

在旋转筒20上形成有用于将变焦透镜保持架30的直线运动转换为旋转运动的凸轮槽21。在凸轮槽21上可移动地安装有变焦透镜保持架30的突起部，若变焦透镜保持架30向光轴方向移动，则旋转筒20随着该移动以光轴为中心进行旋转。该实施方式中，旋转筒20在一例中能够旋转300度，但只要是小于360度，则也可以能够旋转其他角度。

在旋转筒20的外周固定有沿着旋转筒20的周向延伸的磁记录标尺部件40。在该实施方式中，磁记录标尺部件40具有环状的形状。然而，磁记录标尺部件40也可以具有环状以外的形状，例如可以具有具备与旋转筒20的可旋转角度相应的长度的直线状的形状。

在框体10的内侧，在与磁记录标尺部件40对置的位置固定有磁传感器装置50。

图3是图2所示的磁记录标尺部件40和磁传感器装置50的放大图。图4是图2所示的磁记录标尺部件40的展开图。

磁记录标尺部件40通过第1磁记录标尺41和第2磁记录标尺42以在光轴方向上偏离的方式平行排列而构成。

如图4所示，第1磁记录标尺41及第2磁记录标尺42的以S字母表示的S极和以N字母表示的N极的磁分量均分别被支承体43及44周期性磁化。第1磁记录标尺41中作为磁信息记录有波长λ1的正弦波信息，在第2磁记录标尺42中作为磁信息记录有长于波长λ1的波长λ2的正弦波信息。

如图3所示，构成第1磁记录标尺41的一个磁极相对于磁记录标尺部件40的中心C所成的角为2度。

磁传感器装置50具备配置于与第1磁记录标尺41对置的位置的第1磁传感器51、及配置于与第2磁记录标尺42对置的位置的磁传感器52。

第1磁传感器51具有电阻根据施加磁场发生变化的2个磁阻效应元件，并且由记录在第1磁记录标尺41中的磁信息来检测波长λ1的正弦波信号、及相位相对于该正弦波信号例如偏离90°的余弦波信号，并输出这些信号。第2磁传感器52也具有电阻根据施加磁场发生变化的2个磁阻效应元件，并且由记录在第2磁记录标尺42中的磁信息检测波长λ2的正弦波信号、及相位相对于该正弦波信号例如偏离90°的余弦波信号，并输出这些信号。

在图4中以箭头50A的虚线示出旋转筒20的旋转角为0°(或360°)(例如，变焦透镜处于广角端)时磁传感器装置50相对于磁记录标尺部件40的位置。若旋转筒20进行旋转，则磁传感器装置50的位置从图4中的以箭头50A的虚线表示的位置沿左向相对移动。若旋转筒20的旋转角成为300°(或0°)，则磁传感器装置50相对地处于以箭头50B的点划线表示的位置。如此，磁传感器装置50在第1次磁化至第150次为止的磁化之间相对地移动。

图5是表示旋转图2所示的旋转筒20时从磁传感器装置50输出的信号的波形的图。

图5的以符号A及B表示的波形(以下称为A相及B相)为从与第1磁记录标尺41对置的第1磁传感器51输出的信号波形。相对于A相，B相的相位偏离90°。即，A相及B相分别为第1相位信号及第2相位信号的一例。

图5的以符号C及D表示的波形(以下称为C相及D相)为从与第2磁记录标尺42对置的第2磁传感器52输出的信号波形。C相最初与A相的相位相同，但每前进1个周期(1个脉冲)，相位比A相超前2°的相位。并且，D相相对于C相的相位偏离90°。即，C相及D相分别为第3相位信号及第4相位信号的一例。

该实施方式中，在旋转筒20旋转300°的期间内，以A相及B相输出150个脉冲且C相及D相输出149个脉冲的方式，对第1磁记录标尺41及第2磁记录标尺42进行磁化。

考虑一般的广播用透镜装置的透镜孔径，现实的做法是将第1磁记录标尺41及第2磁记录标尺42的直径设为80mm左右。为了以该直径实现上述的脉冲数，将作为磁化节距的上述λ1设为约1.40mm并将上述λ2设为约1.41mm即可。

图6示出使变焦透镜从望远侧向广角侧移动时的C相的计数数、和A相与C相的相位差θ之间的关系的一部分。图7是图6的局部放大图。

图6的横轴为C相的计数数，纵轴为A相与C相的相位差θ。A相与C相的相位差θ例如通过arctan(A/B)-arctan(C/D)(A、B、C、D为在各自的相的任意定时取得的信号电平)获得。C相的计数数对应变焦透镜保持架30的旋转角度(因此，对应变焦透镜的位置)。若知道相位差θ，则可得知C相的计数数，即变焦透镜的位置。

在图6中，虚线G10为无误差的理想设计值，随着C相的计数数增加，相位差θ逐渐减少。在图6中，实线G11表示如上所述通过已被磁化的磁记录标尺部件40的旋转来实际获得的值。若在透镜镜筒2上实际安装磁记录标尺部件40等，则发生磁化不均等，因此相位差θ与C相的计数数之间的关系并不与理想设计值一致。

参考图7，例如假设计数数为(n-2)、(n-1)、n、(n+1)及(n+2)时理想设计值下的相位差θ分别为S(n-2)、S(n-1)、S(n)、S(n+1)及S(n+2)。然而，计数数为(n-2)、(n-1)、n、(n+1)及(n+2)时的实际的相位差θ分别成为y(n-2)、y(n-1)、y(n)、y(n+1)及y(n+2)。

计数数为(n-2)、(n-1)、n、(n+1)及(n+2)时的实际的相位差θ与设计值之间的差量分别成为d(n-2)、d(n-1)、d(n)、d(n+1)及d(n+2)。

该实施方式中，如曲线图G10所示，预先存储表示理想设计值下的计数数与相位差θ之间的关系(相位差与摄像透镜的绝对位置之间的关系)的数据，并且按每一相位差预先存储上述相位差θ与设计值之间的差量作为校正量。尤其，该实施方式中，作为表示上述相位差θ与设计值之间的差量的校正量，存储与连续的5个计数数对应的相位差的校正量的平均值。

图8是保存有上述校正量的校正表的一例。

与图6及图7相同，图8为使变焦透镜从望远侧向广角侧移动时所使用的校正表。

如上所述，C相信号相对于A相信号，每一周期延迟2度，因此第1次磁化时的C相信号与A相信号的相位差在0度至2度之间，第2次磁化时的C相信号与A相信号的相位差在2度至4度之间，第3次磁化时的C相信号与A相信号的相位差在4度至6度之间。关于其他磁化也相同，第150次磁化时的C相信号与A相信号的相位差在298度至300度之间。

该实施方式中，根据相位差来计算相位差校正量。例如，相位差为0度至2度、2度至4度、及4度至6度时的相位差校正量分别为Δ1、Δ2及Δ3。如上所述，关于这些相位差校正量，在校正表中容纳有连续的5个相位差校正量平均。例如，相位差为从4度至6度的相位差校正量Δ3成为相位差0度至2度时的设计值与相位差之间的差量、相位差为2度至4度时的设计值与相位差之间的差量、相位差为4度至6度时的设计值与相位差之间的差量、相位差为6度至8度时的设计值与相位差之间的差量、及相位差为8度至10度时的设计值与相位差之间的差量的平均。并且，也可以与C相计数数对应地计算相位差校正量并保存于校正表中。

该实施方式中，将与连续的5个计数数对应的、相位差θ与设计值之间的5个差量的平均值用作校正量，因此即使产生误差也会被平均化，能够更高精度地检测变焦透镜位置。但是，也可以不将与连续的5个计数数对应的、相位差θ与设计值之间的5个差量的平均值用作校正量。

图9与图6的情况相反，示出使变焦透镜从广角侧向望远侧移动时的C相的计数数、和A相与C相的相位差θ之间的关系的一部分。

图9中也除实际使变焦透镜从广角侧向望远侧移动时所获得的曲线图G12以外，还图示出设计值的曲线图G10。

在使变焦透镜从望远侧向广角侧移动时以及从广角侧向望远侧移动时，计数数与相位差θ之间的关系并不完全一致。因此，该实施方式中，进行与上述校正时的变焦透镜的移动方向相符的校正。

图10表示变焦透镜从广角侧向望远侧移动时所使用的校正表。

与图8所示相同，在图10所示的表中也与相位差对应地保存有校正量。

图11表示第1磁记录标尺41中被磁化的磁成分的磁化序号与角度误差值之间的关系。

在图11中，虚线的曲线图G20表示实际数据，实线的曲线图G21表示对于8个连续的磁化序号的角度误差值的平均值。

图11所示的例子中，第40次磁化附近的误差变大。该实施方式中，关于误差较大的磁化附近，由于没有可靠性，因此不进行校正处理。

图12表示第1磁记录标尺41及第2磁记录标尺42。

实线L1及L2表示第1磁记录标尺41及第2磁记录标尺42与磁传感器装置50对置的朝向。

当构成透镜镜筒2的机构无偏差且磁传感器装置50在与第1磁记录标尺41及第2磁记录标尺42之间无位置偏离时，如实线L1所示，连结构成磁传感器装置50的第1磁传感器51的中心和第2磁传感器52的中心的线相对于第1磁记录标尺41和第2磁记录标尺42的旋转方向垂直。然而，当构成透镜镜筒2的机构存在偏差，则如实线L2所示，连结构成磁传感器装置50的第1磁传感器51的中心和第2磁传感器52的中心的线相对于第1磁记录标尺41和第2磁记录标尺42的旋转方向从垂直方向稍微偏离。

若将构成第1磁记录标尺41的磁化线段的长度(波长λ1)设为1.4mm，则在第1磁记录标尺41中偏离7.5μm即导致无法与邻接的磁化分量进行区别。即，该实施方式中，当检测从第1磁记录标尺41获得的A相信号与从第2磁记录标尺42获得的C相信号的相位差并根据检测出的相位差来检测变焦环9的位置(变焦透镜的位置)时，会校正检测出的相位差，但如上所述，若第1磁记录标尺41(第2磁记录标尺42也)与磁传感器装置50偏离，则无法准确地检测相位差。因此，无法根据相位差来准确地校正相位差。

该实施方式中，当生成上述校正表时，在A相信号为0度的定时检测出A相信号与C相信号的相位差，但使用校正表来校正相位差时，在A相信号为180度的定时(也可以不是180度，只要不同于0度即可)检测出A相信号与C相信号的相位差。校正表是透镜镜筒2出货时在工场内生成的，因此被精密地生成，以免产生透镜镜筒2的偏差。相对于此，当使用校正表进行校正时处于实际使用透镜镜筒2的状况，因此透镜镜筒2会发生偏差，如实线L2所示，磁传感器装置50相对于第1磁记录标尺41(第2磁记录标尺42)倾斜，有时会检测出从本来应检测相位差的磁极之前(或之后)的磁极获得的A相信号与C相信号的相位差。该实施方式中，当使用校正表来校正相位差时，在A相信号为180度的定时检测出A相信号与C相信号的相位差，因此即使磁传感器装置50相对于第1磁记录标尺41(第2磁记录标尺42)倾斜，也能够检测出从本来应检测相位差的磁极获得的A相信号与C相信号的相位差。

图13表示实际检测变焦透镜的位置时的相位差与C相计数数之间的关系。并且，图13中与C相计数数对应地还图示有相位差变化量。

曲线图G表示设计值的相位差和C相计数数。曲线图G30表示实际校正时根据变焦透镜的移动所获得的相位差与计数数之间的关系。

校正时根据变焦透镜的移动所获得的相位差与计数数之间的关系与设计时的关系不一致。例如，如a点所示，当已获得相位差θ1时，若基于该相位差θ1使用曲线图G来计算C相计数数(变焦透镜位置)，则实际的变焦透镜位置尽管是以P1表示的位置，也会计算成为以P2表示的位置。即使进行上述校正，也有可能无法被消除。

因此，该实施方式中，对5个C相计数数(若为多个，则也可以不是5个)分别计算相位差θ，并求出计算出的相位差θ的平均值，由该平均相位差来计算变焦透镜的位置。

在图13中，求出相位差θ1和其前后各2个总计5个相位差的平均值，若该平均值替换为a点的相位差θ1，则a点的相位差成为以b点表示的相位θ2，接近设计值。因此，若使用该平均值θ2，则能够提高变焦透镜的位置检测精度。另外，由上述校正表来校正该平均值θ2并检测出变焦透镜位置。

图14是表示检测图2所示的变焦透镜保持架30(变焦透镜)的位置的电路的电气结构的框图。图14所示的电路内置于透镜镜筒2。

首先，对如上所述生成图8及图10所示的校正表的方法进行说明。

在透镜镜筒2的工场出货时，以使变焦透镜从望远侧向广角侧移动的方式旋转变焦环9，如上所述，从磁传感器装置50的第1磁传感器51输出A相信号及B相信号，从第2磁传感器52输出C相信号及B相信号。

从第1磁传感器51输出的A相信号及B相信号分别输入到第1放大电路60A及第2放大电路60B并进行放大。放大后的A相信号及B相信号在模拟/数字转换电路61A及61B中转换为数字的A相数据及B相数据。转换后的A相数据及B相数据分别输入到相位差检测电路71及旋转方向检测电路70。在旋转方向检测电路70中，由所输入的A相数据及B相数据可得知变焦环9的旋转方向(即变焦透镜的移动方向)。

从第2磁传感器52输出的C相信号及D相信号分别输入到第3放大电路60C及第4放大电路60D并进行放大。放大后的C相信号及D相信号在模拟/数字转换电路61C及61D中转换为数字的C相数据及D相数据。转换后的C相数据及D相数据输入到相位差检测电路71。

在相位差检测电路71中，如上所述，在A相数据成为0度的定时周期性检测A相与C相的相位差θ。如上所述，进行arctan(A/B)-arctan(C/D)(A、B、C、D为在各自的相的任意定时所取得的电平)的运算来计算相位差θ。即，相位差检测电路71作为相位差计算构件的一例发挥作用。

表示检测出的相位差θ的数据输入到误差检测电路72。在误差检测电路72中，获得表示与设计值之间的误差的数据。表示与设计值之间的误差的数据输入到单调增加/减少确认电路73。从相位差检测电路71输出的表示相位差θ的数据仅仅通过误差检测电路72输入到单调增加/减少确认电路73。如图11所示，关于在单调增加/减少确认电路73中表示相位差θ的数据未单调增加或单调减少的部分，认为是磁化误差较大的部分。因此，对于与未单调增加或单调减少的部分对应的表示与设计值之间的误差的数据，在校正表中保存false，以免在校正时使用。与单调增加或单调减少的部分对应的表示与设计值之间的误差的数据经由开关74，作为校正量赋予到第1存储器75。按每一不同的相位差获得对应的校正量，图8所示的校正表存储于第1存储器75中。

接着，与上述相同，通过使变焦透镜从广角侧向望远侧移动而获得图10所示的校正表。所获得的校正表存储于第2存储器76中。即，第1存储器75及第2存储器76作为校正表存储器的一例发挥作用。

接着，参考图14对校正时的处理进行说明。

若在实际使用透镜镜筒2时旋转变焦环9，则从第1磁传感器51输出的A相信号及B相信号、以及从第2磁传感器52输出的C相信号及D相信号在模拟/数字转换电路61A、61B、61C及61D中转换为数字的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据。

这些A相数据、B相数据、C相数据及D相数据中的A相数据及B相数据输入到旋转方向检测电路70。在旋转方向检测电路70中检测旋转方向。从检测出的旋转方向可得知变焦透镜是从望远侧向广角侧移动，还是从广角侧向望远侧移动。从第1存储器75或第2存储器76读出与在旋转方向检测电路70中检测出的旋转方向(变焦透镜的移动方向)对应的校正表，并通过开关电路74。例如，若变焦透镜的移动方向为从望远侧向广角侧，则图8所示的校正表通过开关电路74输入到校正电路77，若变焦透镜的移动方向为从广角侧向望远侧，则图10所示的校正表通过开关电路74输入到校正电路77。

在相位差检测电路71中，如上所述，在A相数据成为180度的定时计算A相与C相的相位差θ。在校正电路77中还输入有表示从相位差检测电路71输出的相位差θ的数据，表示所输入的相位差θ的数据通过校正表进行校正。即，校正电路77作为相位差校正构件的一例发挥作用。表示经校正的相位差θ的数据输入到当前位置检测电路79，基于理想设计值下的相位差-C相计数数的曲线图G10来检测变焦透镜的当前位置。以下，对变焦透镜的当前位置的检测方法进行描述。

图15及图16是表示变焦透镜的位置检测处理顺序的流程图，图17是沿一方向旋转变焦环9时从磁传感器装置50输出的信号的波形图。若改变变焦环9的旋转方向，则从图15中的最初处理开始进行。

若由用户接通透镜镜筒的电源，则与当前的变焦透镜的位置对应的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据从模拟/数字转换电路61A、61B、61C及61D输出。设为在图17的时刻T0所示的定时接通电源。

若接通电源，则在相位差检测电路71中确认A相数据、B相数据、C相数据及D相数据是否发生变化(步骤81)。若在电源接通之后由用户沿一方向旋转变焦环9而A相数据、B相数据、C相数据及D相数据发生变化(步骤81中是)，则判断在相位差检测电路71中是否检测出1个周期量(1个脉冲量)的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据(步骤82)。若检测出1个周期量(1个脉冲量)的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据，则将1个周期量(1个脉冲量)的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据标准化，并存储于相位差检测电路71所包含的存储器(省略图示)中(步骤83)。

若在相位差检测电路71内的存储器中未存储有5个脉冲量的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据(步骤84中否)，则从步骤81开始重复进行处理。

若在相位差检测电路71内的存储器中存储有5个脉冲量的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据(步骤84中是)，则通过旋转方向检测电路70检测变焦环9的旋转方向(步骤85)。如上所述，由检测出的旋转方向决定校正中使用的校正表(步骤86)。

接着，分别对5个脉冲量的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据，使用在A相的振幅成为180度的定时所获得的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据进行arctan(A/B)-arctan(C/D)的运算，分别对5个脉冲计算相位差θ(步骤87)。

例如，如图17所示，相位差检测电路71分别对在接通电源之后输出的第1个脉冲、第2个脉冲、第3个脉冲、第4个脉冲及第5个脉冲，使用分别在时刻T1、T2、T3、T4及T5所获得的A相数据、B相数据、C相数据及D相数据分别计算相位差θ(1)、θ(2)、θ(3)、θ(4)及θ(5)。

接着，在相位差检测电路71中计算相位差θ(1)～θ(5)的平均值(步骤88)。

如上所述，从所决定的校正表读出保存于所决定的校正表中的相位差中与计算出的相位差的平均值对应的校正量(步骤89)。

通过所读出的校正量校正的相位差(在相位差检测电路71中检测出的相位差的校正)被设为第3个脉冲中的相位差。由该第3个脉冲中的相位差、及将存储于第1存储器76中的设计值的相位差和变焦透镜位置进行对应关联的数据，决定与该第3个脉冲的相位差对应的变焦透镜的绝对位置(当前位置的2个脉冲前的绝对位置)(步骤90)。

接着，当前位置检测电路79沿着从旋转方向检测电路70输出的旋转方向(变焦透镜的移动方向)，对所决定的绝对位置加法运算或减法运算相当于2个脉冲量的移动量来确定变焦透镜的绝对位置(步骤91)。

例如，当变焦透镜的移动方向为相位差θ从较小的值改变为较大的值的方向时，当前位置检测电路79对所决定的绝对位置加法运算相当于2个脉冲量的移动量来确定绝对位置。另一方面，当变焦透镜的移动方向为相位差θ从较大的值改变为较小的值的方向时，当前位置检测电路79从所决定绝对位置减法运算相当于2个脉冲量的移动量来确定绝对位置。即，当前位置检测电路79作为绝对位置计算构件的一例发挥作用。

当前位置检测电路79向与摄像装置主体1连接的显示部输出所确定的绝对位置并通知给用户。

接着，当在旋转方向检测电路70中A相数据及B相数据发生变化时(步骤92中是)，比较A相数据和B相数据信号来判定变焦透镜的移动方向，并对A相数据或B相数据的脉冲数(例如64倍增的精度下的脉冲数)进行计数来检测将所确定的绝对位置作为基准位置的变焦透镜的相对位置(步骤93)。

若断开透镜镜筒2的电源(步骤94中是)，则处理结束。

在该实施方式的透镜镜筒2中，基于校正分别对从磁传感器装置50输出的5个脉冲量求出的相位差的平均值后的值，决定变焦透镜的当前位置，因此能够减小因磁记录标尺部件40的磁化不均或透镜镜筒2的组装误差引起的影响来提高当前位置的检测精度。

以上的动作说明中，使用5个脉冲量的相位差的平均值，但当使用7个脉冲量的相位差的平均值时，将校正分别对7个脉冲求出的相位差θ的平均值后的值作为与第4个脉冲对应的相位差来进行操作，通过该相位差来求出第4个脉冲中的变焦透镜的绝对位置之后，将从该绝对位置偏移3个脉冲量位置而得的位置确定为绝对位置即可。

并且，当使用4个脉冲量的相位差的平均值时，将校正分别对4个脉冲求出的相位差θ的平均值的值作为与第2个脉冲或第3个脉冲对应的相位差来进行操作，通过该相位差来求出第2个脉冲或第3个脉冲中的变焦透镜的绝对位置之后，将从该绝对位置偏移2个脉冲或1个脉冲量的位置而得的位置确定为绝对位置即可。

若计算相位差的平均值所使用的脉冲数为奇数，则相位差检测电路71将与校正各个对脉冲计算出的相位差θ的平均值的值对应的绝对位置偏移将其脉冲数除以2时的商的脉冲量，以此来确定最终的绝对位置。并且，若这种脉冲数为偶数，则将与对该脉冲数的各个脉冲计算出的相位差θ的平均值对应的绝对位置偏移“将脉冲数除以2时的商”或“(将脉冲数除以2时的商)-1”的脉冲量，以此来确定最终的绝对位置。

若考虑绝对位置的精度，则上述的脉冲数优选为3以上。并且，脉冲数优选与旋转筒20在1次旋转操作中旋转的角度(若旋转筒20的直径为80mm左右，则为10°～20°左右)相应地设为与从磁传感器装置50输出的脉冲数(5～10左右)相同。由此，用户在接通透镜镜筒20的电源之后，仅通过进行将变焦环9沿某一方向轻微旋转1圈的操作，就能够得知变焦透镜的绝对位置，可以简化掌握绝对位置为止的工作。

上述实施方式中，对变焦透镜进行了说明，但也能够适用于变焦透镜以外的聚焦透镜等。

另外，上述实施方式中，使用了5个脉冲量的相位差的平均值，但也可以不进行平均就从校正表读出与检测出的相位差对应的校正量并进行校正。在该情况下，如上所述，也能够找到与透镜镜筒2的姿势或倾斜量相应的相位差，并读出与该相位差对应的校正量。

符号说明

2-透镜镜筒，8-聚焦环，9-变焦环，11-光圈环，40-磁记录标尺部件，50-磁传感器装置，70-旋转方向检测电路，71-相位差检测电路，77-校正电路。

Claims (5)

1.一种摄像透镜镜筒，其具备：

镜筒主体，将摄像透镜保持为能够沿光轴方向移动；

旋转体，随着上述摄像透镜的移动进行旋转，并且沿着周向平行地形成有第1磁标尺及第2磁标尺，上述第1磁标尺及第2磁标尺分别被周期性磁化有不同波长的磁分量；

磁传感器装置，包括第1磁传感器和第2磁传感器，并且配置于与上述旋转体的周面对置的位置，上述第1磁传感器通过上述旋转体的旋转，从上述第1磁标尺检测正弦波的第1相位信号及相位相对于第1相位信号偏离的第2相位信号，上述第2磁传感器通过上述旋转体的旋转，从上述第2磁标尺检测正弦波的第3相位信号及相位相对于第3相位信号偏离的第4相位信号；

相位差计算构件，使用在上述第1磁传感器中检测出的第1相位信号及第2相位信号、以及在上述第2磁传感器中检测出的第3相位信号及第4相位信号来计算第1相位信号与第3相位信号的相位差；

校正表存储器，存储校正表，上述校正表中与通过上述旋转体的旋转在上述第1相位信号的相位成为0度的定时在上述相位差计算构件中计算出的相位差对应地保存有校正与上述相位差的设计值之间的差量的校正值；

相位差校正构件，从存储于上述校正表存储器中的校正表读出以下校正值，并使用读出的校正值来校正在上述相位差计算构件中计算出的相位差，上述校正值与通过上述旋转体的旋转在上述第1相位信号的相位不同于0度的定时在上述相位差计算构件中计算出的相位差对应；及

绝对位置计算构件，根据通过上述相位差校正构件校正过的相位差和预先规定的相位差与摄像透镜的绝对位置之间的关系来计算上述摄像透镜的绝对位置。

2.根据权利要求1所述的摄像透镜镜筒，其中，

上述相位差校正构件从存储于上述校正表存储器中的校正表读出以下校正值，并使用读出的校正值来校正在上述相位差计算构件中计算出的相位差，上述校正值与通过上述旋转体的旋转在上述第1相位信号的相位成为180度的定时在上述相位差计算构件中计算出的相位差对应。

3.根据权利要求1或2所述的摄像透镜镜筒，其中，

上述校正表存储器中存储有沿不同的方向移动了上述摄像透镜时所获得的2个校正表，上述2个校正表表示在上述相位差计算构件中计算出的相位差与上述相位差的设计值之间的差量，

上述相位差校正构件使用上述2个校正表中与上述摄像透镜的移动方向对应的校正表来校正在上述相位差计算构件中计算出的相位差。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的摄像透镜镜筒，其中，

上述相位差校正构件校正在上述相位差计算构件中计算出的相位差，上述相位差不包含由上述第1磁标尺及上述第2磁标尺中被磁化的磁分量中磁化不均较大的部分获得的相位差。

5.一种摄像透镜镜筒的动作控制方法，上述摄像透镜镜筒具备：镜筒主体，将摄像透镜保持为能够沿光轴方向移动；及旋转体，随着上述摄像透镜的移动进行旋转，并且沿着周向平行地形成有第1磁标尺及第2磁标尺，上述第1磁标尺及第2磁标尺分别被周期性磁化有不同波长的磁分量，其中，

相位差计算构件使用在磁传感器装置所包含的第1磁传感器中检测出的第1相位信号及第2相位信号、以及在第2磁传感器中检测出的第3相位信号及第4相位信号来计算第1相位信号与第3相位信号的相位差，上述磁传感器装置包括上述第1磁传感器和上述第2磁传感器，并且配置于与上述旋转体的周面对置的位置，上述第1磁传感器通过上述旋转体的旋转，从上述第1磁标尺检测正弦波的上述第1相位信号及相位相对于该第1相位信号偏离的上述第2相位信号，上述第2磁传感器通过上述旋转体的旋转，从上述第2磁标尺检测正弦波的上述第3相位信号及相位相对于该第3相位信号偏离的上述第4相位信号，

相位差校正构件从存储校正表的校正表存储器所存储的校正表读出校正值，并使用读出的校正值来校正在上述相位差计算构件中计算出的相位差，上述校正表与通过上述旋转体的旋转在上述第1相位信号的相位成为0度的定时在上述相位差计算构件中计算出的相位差相对应地保存有对与上述相位差的设计值之间的差量进行校正的校正值，所读出的上述校正值与通过上述旋转体的旋转在上述第1相位信号的相位不同于0度的定时在上述相位差计算构件中计算出的相位差对应，

绝对位置计算构件根据通过上述相位差校正构件校正过的相位差和预先规定的相位差与摄像透镜的绝对位置之间的关系来计算上述摄像透镜的绝对位置。