JP2000002508A

JP2000002508A - 位置検出装置

Info

Publication number: JP2000002508A
Application number: JP18134598A
Authority: JP
Inventors: Hideo Kawahara; 英夫河原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1998-06-15
Filing date: 1998-06-15
Publication date: 2000-01-07

Abstract

(57)【要約】【課題】投光手段の選択の自由度を拡大させたり、投
射光の拡散率を意識させる事を無くすと共に、電力消費
を軽減する。【解決手段】光を投射する投光手段１２２と、該投光
手段にて投射された光を受光し、該光の重心位置に応じ
た信号を出力する受光手段１２３と、前記投光手段と前
記受光手段との間に配置され、前記投射光の入射位置に
よって異なる屈折率をもって前記光を前記受光手段へ導
くプリズム１３２とを有し、前記投光手段と前記受光手
段を固定部材に固定し、前記プリズムを前記投光手段と
前記受光手段との間で移動自在にかつ位置検出対象であ
る移動部材に一体的に構成し、前記移動部材が変移する
ことにより、前記プリズムの光学作用により受光面上で
投射光の重心位置が変化する前記受光手段の出力に基づ
いて前記移動部材の位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、投光手段及び受光
手段を有し、移動部材の位置を検出する位置検出装置の
改良に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図６は、一般にカメラやビデオなどの撮
像機器、あるいは双眼鏡などの揺れ補正手段として用い
られている光学補正ユニットを示す図であり、該光学補
正ユニットは、位置検出装置１２０と、駆動アクチュエ
ータ１１０、さらに入射される光線を変更させる可変頂
角プリズム１００から構成される。以下、それぞれの詳
細な構成について説明する。

【０００３】まず、位置検出装置１２０について述べ
る。この位置検出装置は、発光ダイオード１２２と、Ｐ
ＳＤ（Position Sensitive Diodes ：半導体位置検出
器）１２３と、スリット１２１により構成されており、
前記可変頂角プリズム１００の傾きを検出する為のもの
である。

【０００４】前記スリット１２１は、可変頂角プリズム
１００の変位検出用のスリットであり、可変頂角プリズ
ム１００の平面ガラス１０１’とともにアーム１１４を
通じ回動してその位置を変移する。前記発光ダイオード
１２２は、前記スリット１２１に投光するものであり、
前記ＰＳＤ１２３は、前記発光ダイオード１２２ととも
に不図示の固定枠に固定され、投受光により前記スリッ
ト１２１位置の変位を検出し、可変頂角プリズム１００
の頂角の角変位を検出する。

【０００５】次に、可変頂角プリズム１００について述
べる。同図に示す１０１，１０１’は対向して配置され
ている平面ガラス、１０２は透明な高屈折率（屈折率
ｎ）の不活性液体（又は弾性体）、１０３は前記高屈折
液体１０２を外周より樹脂フィルム等にて弾力的に封止
する封止するための封止材である。また、１０４は前記
平面ガラス１０１に直角に入射し、前記平面ガラス１０
１’及び高屈折液体１０２を透過した光の光路を示した
ものである。

【０００６】図６（ａ）は、平面ガラス１０１及び１０
１’が平行に保持されている状態であり、光路１０４は
平面ガラス１０１に直角に入射し、高屈折率液体１０２
を通り、平面ガラス１０１’より直角に射出する。

【０００７】図６（ｂ）は、後述するボイスコイル型の
駆動アクチュエータにより、平面ガラス１０１’を傾け
た状態であり、光学的光軸を変移させた状態にあたる。

【０００８】この状態は平面ガラス１０１，１０１’及
び高屈折率液体１０２とで光学的なプリズムを形成し、
したがって平面ガラス１０１に直角に入射した光は平面
ガラス１０１’より射出されるときに１０４’に示すよ
うに光路を変化させられる。

【０００９】図６（ｂ）において、可変頂角プリズム１
００の一方の平面ガラス１０１’を平面ガラス１０１対
し角度σだけ回動させたときの入射光束１０４’の通過
状態を更に説明していくと、同図に示す様に、平面ガラ
ス１０１に直角に入射してきた光束１０４’は楔形プリ
ズムと同じ原理により、角度φはφ＝（ｎ−１）σだけ
偏向されて出射する。即ち、光軸１０４’は角度分だけ
偏心（偏向）される。なお、ｎは屈折率であり、例えば
ガラスの屈折率に近いものとする。

【００１０】最後に、駆動アクチュエータ１１０につい
て述べる。この駆動アクチュエータ１１０は、ヨーク１
１、マグネット１１２、コイル１１３、駆動トルクを伝
達するアーム１１４から構成され、前記コイル１１３に
電流を流すことにより可変頂角プリズム１００の頂角を
可変し得るボイスコイル型のアクチュエータを成してい
る。

【００１１】以上の構成により、光軸の偏向及びその偏
向の割合（＝頂角の傾き×所定の係数）を求めることが
出来ていた。

【００１２】次に、位置検出装置１２０について、図７
を用いて詳しく述べる。

【００１３】発光ダイオード１２２はスリット１２１を
介してＰＳＤ１２３に３３１で示すような光路により投
射する。ＰＳＤ１２３は投射された光を光電変換し、光
電流を両端に設けられた出力端子１２７，１２８より出
力する。

【００１４】ここで、ＰＳＤの原理について簡単に説明
しておく。

【００１５】このＰＳＤは入射された光線によりその光
量に応じた電荷を生じ、光電流として、該ＰＳＤを構成
しているシリコン基板を通り両端に設けられている出力
端子より出力するものである。一般にＰＳＤは、シリコ
ン基板（Ｉ層）をＰ層とＮ層で挟み込む構成で形成され
ており、Ｐ層側より入射光を受けると、光電流は抵抗体
であるＰ層を通り、Ｐ層の両端に形成されている出力端
子まで導かれる。ここでＰ層は均一な抵抗体とみなせる
ので、入射光ポイントより出力端子までのＰ層の配線距
離に対し逆比例関係の抵抗が形成されるため、それぞれ
の出力端子より得られる電流の差を求めることにより、
光の入射ポイントの重心位置を特定することができる。

【００１６】図７に戻り、同図（ａ）のスリット１２１
が中心にある状態、すなわち、光学補正系である可変頂
角プリズム１００の頂角が０（零）となっている状態よ
り、同図（ｂ）に示す様に可変頂角プリズム１００があ
る偏向角度をもって傾いた場合には、スリット１２１が
移動し、発光ダイオード１２２より投光された光は３３
２で示す光路を通ってＰＳＤ１２３を照射する。

【００１７】同図（ｂ）から解るように、ＰＳＤ１２３
へ照射されている光線の重心が、同図（ａ）に示すポイ
ントより矢印２３７に示す分だけ移動している。この移
動量に応じ比率した光電流が各出力端子１２７，１２８
より得られる。この電流値の差分を取る演算処理を行う
ことにより、照射されている光線の重心の移動比率が求
まり、ひいては可変頂角プリズム１００の偏向角度が求
まる。

【００１８】なお、この従来例の説明において、スリッ
ト１２１の動きを平行移動として説明しているが、可変
頂角プリズム１００の可動角度は一般的に±２度程度で
あるため、平行移動として扱っても問題はない。

【００１９】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前記従
来例においては、スリット１２１が移動することによっ
て該スリット１２１を透過する光の経路３３１，３３２
が変わることからも解るように、投光手段である発光ダ
イオード１２２はある程度の広い照射角度と平均的な光
線の分散特性を備えたものを選択する必要がある。

【００２０】この問題を図７を用いて説明すると、発光
ダイオード１２２の照射角度は３３３に示すようにスリ
ット１２１が平行移動する全領域をカバーする必要があ
り、その必要とされる照射角度３３３の領域内で光の拡
散度合いが一様であること、すなわち指向性が無いこと
が望まれる。

【００２１】したがって、発光ダイオード１２２の選択
の自由度が少なくなり、あるいは必要に応じて拡散光学
系を発光ダイオードの前に配置するか、あるいは照射光
量が常に一定となるように電気的な帰還制御が必要とな
る。

【００２２】また、照射角度を広く確保する必要がある
ことからも発光光量の総和の大きい発光ダイオードであ
る必要があるため、消費電力が大きくなるという二つの
問題が生じる。

【００２３】（発明の目的）本発明の第１の目的は、投
光手段の選択の自由度を拡大させたり、投射光の拡散率
を意識させる事を無くすと共に、電力消費を軽減するこ
とのできる位置検出装置を提供しようとするものであ
る。

【００２４】本発明の第２の目的は、上記第１の目的を
達成すると共に、投光手段を減らすことができ、しかも
精度の良い位置検出を行うことのできる位置検出装置を
提供しようとするものである。

【００２５】本発明の第３の目的は、上記第２の目的を
達成すると共に、投光手段の投射光量を制御する為の光
量制御手段を単一な構成にすることのできる位置検出装
置を提供しようとするものである。

【００２６】

【課題を解決するための手段】上記第１の目的を達成す
るために、請求項１，３，１０〜１３記載の本発明は、
光を投射する投光手段と、該投光手段にて投射された光
を受光し、該光の重心位置に応じた信号を出力する受光
手段と、前記投光手段と前記受光手段との間に配置さ
れ、前記投射光の入射位置によって異なる屈折率をもっ
て前記光を前記受光手段へ導くプリズムとを有し、前記
投光手段と前記受光手段を、固定部材に固定し、前記プ
リズムを、前記投光手段と前記受光手段との間で移動自
在にかつ位置検出対象である移動部材に一体的に構成
し、前記移動部材が変移することにより、前記プリズム
の光学作用により受光面上で投射光の重心位置が変化す
る前記受光手段の出力に基づいて前記移動部材の位置を
検出する位置検出装置とするものである。

【００２７】同じく上記第１の目的を達成するために、
請求項２，３，１０〜１３記載の本発明は、光を投射す
る投光手段と、該投光手段にて投射された光を受光し、
該光の重心位置に応じた信号を出力する受光手段と、前
記投光手段と前記受光手段との間に配置され、前記投射
光の入射位置によって異なる屈折率をもって前記光を前
記受光手段へ導くプリズムとを有し、前記プリズムと前
記受光手段を、固定部材に固定し、前記投光手段を、前
記プリズム及び前記受光手段に対して移動自在にかつ位
置検出対象である移動部材に一体的に構成し、前記移動
部材が変移することにより、前記プリズムの光学作用に
より受光面上で投射光の重心位置が変化する前記受光手
段の出力に基づいて前記移動部材の位置を検出する位置
検出装置とするものである。

【００２８】また、上記第２の目的を達成するために、
請求項４〜９，１１，１３記載の本発明は、光を投射す
る投光手段と、該投光手段にて投射された光を受光し、
該光の重心位置に応じた信号を出力する複数の受光手段
と、前記投射光を各々対応する前記受光手段へ導き、該
光の前記各々の受光手段上の重心位置を変化させる複数
のプリズムとを有し、前記投光手段と前記複数の受光手
段を、固定部材に固定し、前記複数のプリズムを、前記
投光手段と前記複数の受光手段に対して移動自在にかつ
位置検出対象である複数の移動部材に一体的に構成し、
前記複数の移動部材が変移することにより、前記複数の
プリズムの光学作用により受光面上で投射光の重心位置
が変化する前記複数の受光手段それぞれの出力に基づい
て前記複数の移動部材の位置を検出する位置検出装置と
するものである。

【００２９】また、上記第３の目的を達成するために、
請求項８及び９記載の本発明は、複数の受光手段の出力
の何れかを選択するスイッチ手段と、該スイッチ手段に
より選択される前記記受光手段の出力を基に投光手段の
投射光量を制御する光量制御手段とを有した請求項４記
載の位置検出装置とするものである。

【００３０】

【発明の実施の形態】以下、本発明を図示の実施の形態
に基づいて詳細に説明する。

【００３１】図１は本発明の実施の第１の形態に係る光
学補正ユニットを示す図であり、図６と同じ部分は同一
符号を付し、その詳細な説明は省略する。

【００３２】図１の光学補正ユニットが先に説明した従
来例と異なるのは、位置検出装置であり、更に詳述する
と、該位置検出装置に相当する変位エンコーダ１３０の
構成要素である発光ダイオード１２２とＰＳＤ１２３と
の間に、プリズム１３２を配置したことである。

【００３３】同図において、可変頂角プリズム１００の
傾きを検出するために設けられている位置検出装置であ
る変位エンコーダ１３０は、発光ダイオード１２２，プ
リズム１３２，ＰＳＤ１２３，集光レンズ１３１の４部
材により構成されている。ここで、前記プリズム１３２
は先の従来例で述べたスリット１２１の配置と同様に、
可変頂角プリズム１００の平面ガラス１０１’とともに
アーム１１４を通じ回動してその位置を変移する。発光
ダイオード１２２及びＰＳＤ１２３は共にプリズム１３
２の挿入位置により、可変頂角プリズム１００の頂角の
角変位を検出するエンコーダを構成している。１３１は
発光ダイオード１２２の発光光を集光するための集光レ
ンズであり、必要に応じて用いればよい。

【００３４】次に、図２により本実施の形態に係る位置
検出装置の動作を詳しく説明していく。

【００３５】図２は図１の構成を詳しく示したもので、
１３２はプリズム、１２２はダイオード、１２３はＰＳ
Ｄ、１３１は集光用レンズである。

【００３６】発光ダイオード１２２は集光レンズ３１及
びプリズム１３２を介してＰＳＤ１２３に３３５で示す
ような光路により照射する（光を投射する）。ＰＳＤ１
２３は投射された光を光電変換し、光電流を両端に設け
られた出力端子１２７，１２８より出力する。

【００３７】ここで、ＰＳＤの原理について簡単に説明
すると、ＰＳＤは入射された光線によりその光量に応じ
た電荷を生じ、光電流としてＰＳＤを構成しているシリ
コン基板を通り両端に設けられている出力端子より取り
出される。

【００３８】図２（ａ）に示すプリズム１３２が中心に
ある状態、すなわち、光学補正系である可変頂角プリズ
ム１００の頂角が「０」となっている状態より、同図
（ｂ）に示すように可変頂角プリズム１００がある偏向
角度をもって傾いた場合、プリズム１３２が移動し、発
光ダイオード１２２より投射された光は３３７で示す光
路を通ってＰＳＤ１２３に入射する。

【００３９】したがって、同図（ｂ）から解るようにＰ
ＳＤ１２３へ入射されている光線の重心位置が、同図
（ａ）に３３６で示す投射光中心より、同図（ｂ）の３
３８で示している投射光中心へと、矢印２３８に示す分
だけ移動している。この移動量に応じた比率の出力電流
が、先の従来例で説明した動作原理に基づき、各出力端
子１２７，１２８より得られる。この電流値を先に述べ
た差分を取る演算を行うことにより、可変頂角プリズム
１００の偏向角度が求まる。

【００４０】上記のプリズム１３２が移動したことによ
り生じる投射光の変化の関係を、図３に示す。

【００４１】同図に示すプリズム１３２が、実線で示す
中央位置より破線で示した変位位置まで移動をすると、
光路の屈折位置が該プリズム１３２の移動により変化す
るため、先の図２でも述べたように投射光中心が実線で
示す３３６より破線で示す３３８にシフトする。

【００４２】このＰＳＤ面上での光線の移動量をｄとす
ると、プリズム１３２の頂角をφ、屈折率をｎ、プリズ
ム１３２の移動量をＬとすれば、以下の関係式が成り立
つ。

【００４３】ｄ＝Ｌ×（ｃｏｓφ−ｔａｎ（φ／ｎ−
１）×ｓｉｎφ）この式からも解るように、ｄはプリズム１３２の移動量
Ｌに比例し、またＬよりもｄは小さくなることから、可
変頂角プリズム１００が同じ動き量であるならば、ＰＳ
Ｄ１２３を小型にすることもできる。

【００４４】さらに、先のスリット１２１を用いた時と
は異なり、発光ダイオード１２２の発光光線は拡散させ
ることなく、むしろ集光レンズ１３１にて集光させるこ
ともできるため、発光光量を減らすことができ、かつＰ
ＳＤ１２３上の照射面の照度を十分稼ぐことができる。

【００４５】また、スリット１２１を用いた場合と異な
り、スリット１２１が移動したときの発光ダイオード１
２２の指向性によるＰＳＤ１２３の照度変化が生じない
ことから、ＰＳＤ１２３の出力による発光ダイオードの
発光量制御も行わずに実施することが可能である。

【００４６】（実施の第２の形態）図４は本発明の実施
の第２の形態に係る撮像装置の要部構成を示す図であ
り、直角プリズムを投光光軸上に複数配する構成にして
いる。

【００４７】同図において、１５１は固定レンズ、１５
２は撮像を変倍するためのズームレンズ、１５３は焦点
を調節するためのフォーカスレンズ、１６０は焦点位置
に配置された撮像素子面であり、これらの可動レンズの
位置を検出しながら演算装置などにより、合焦制御や変
倍制御が行われる。

【００４８】合焦動作や変倍動作を行うために不図示の
モータなどのアクチュエータによりズームレンズ１５
２、フォーカスレンズ１５３は、矢印に示す方向に光軸
１０４に平行に移動する。

【００４９】このそれぞれのズームレンズ１５２、フォ
ーカスレンズ１５３にプリズム１３３，１３４が取り付
けられており、光学系の移動と共に矢印で示す方向に可
動する。前記プリズム１３４は入射光の一部を入射光軸
に対し直角に屈折させると共に、残りの光線を直進させ
るプリズムとし、又プリズム１３３は入射光のすべてを
入射光軸に対し直角方向に屈折させるプリズムである。

【００５０】１４３，１４４は先に述べたと同様のＰＳ
Ｄであり、１４５，１４６，１４７，１４８に示すそれ
ぞれの出力端子より、光線の照射された位置に応じた電
気出力が得られる。

【００５１】発光ダイオード１２２より投射された光は
集光レンズ１３１にて例えば平行光とされ、プリズム１
３４にて屈折されてＰＳＤ１４４に入射する。プリズム
１３４はフォーカスレンズ１５３に固定されており、光
軸１０４に対し平行に可動である。プリズム１３４がフ
ォーカスレンズ１５３と共に可動することにより、ＰＳ
Ｄ１４４に入射される発光光の位置が振れ、その量に応
じた検出出力が端子１４７，１４８より得られる。

【００５２】さらに、プリズム１３４を直線に通過した
光は、次のプリズム１３３により屈折され、ＰＳＤ１４
３に照射される。プリズム１３３はズームレンズ１５２
に取り付けられており、ズームレンズ１５２と共に光軸
１０４に対し平行に可動である。プリズム１３３の可動
によりＰＳＤ１４３に照射される発光光の位置が振れ、
その量に応じた検出出力が端子１４５，１４６より得ら
れる。

【００５３】なお、この実施の第２の形態の配置は、Ｐ
ＳＤ１４３と１４４を同一平面上として説明している
が、必ずしも同一平面上にある必要はなく、その場合、
ＰＳＤに対しプリズムによる反射光が直角に照射するよ
うに、ＰＳＤを発光ダイオードの光軸１４９を中心に回
転させて配置すれば良い。

【００５４】また、プリズム１３４にて屈折される光線
と直進する光線の割合である分光率を等しくすることに
より、ＰＳＤ１４３，１４４より得られる出力電流を等
しくすることができる。

【００５５】反対に、プリズム１３４の分光率を変える
ことにより、レンズの可動量に対するＰＳＤ１４３，１
４４より得られる出力電流の比率を変えることができる
ことから、ズームレンズ１５２、フォーカスレンズ１５
３の可動範囲に応じて分光率を変え、可動範囲の大小関
係によらず同じ出力電流を得ることもできる。

【００５６】具体的には、それぞれのＰＳＤの検出長を
「１：２」とした場合に、照射される照射光の比率も
「１：２」となるように分光率を設定すれば、ＰＳＤの
検出長の比率によらず同一の電流変化による出力が得ら
れる。

【００５７】（実施の第３の形態）図５は本発明の実施
の第３の形態に係る撮像装置の主要部分の構成を示す図
であり、上記実施の第２の形態に対し、電気的な帰還制
御を行うことにより安定した位置出力を得る構成にして
いる。

【００５８】同図の構成は、先の図４に示した構成に、
発光ダイオード１２２の光量制御手段を追加している。
具体的には、ＰＳＤ１４３，１４４の各出力の加算電流
を加算器１６２，１６４にて求め、その加算電流値と基
準となる電流源１６９の値を比較器１６８にて比較し、
加算電流値が常に一定になるように発光量の制御がなさ
れる。したがって、実際に位置出力として得られる差分
信号も安定して値が得られる。尚、１６１，１６３は各
ＰＳＤの出力の差分を取る演算器である。

【００５９】さらに、本実施の第３の形態では、この帰
還制御ループを、位置出力を読み出すＰＳＤ側のみにス
イッチ１６５にて切り換えることにより、簡単な構成と
している。具体的には、検出を行うＰＳＤ側となる加算
器１６２又は１６４側に手動操作等によりスイッチ１６
５を倒し、発光ダイオード１２２の発光量の帰還制御を
行う。この制御がなされている時に位置出力１６６また
は１７７より出力電流を得ればよい。

【００６０】以上の実施の各形態によれば、発光ダイオ
ードとＰＳＤとの間に、レンズ等の移動体と一体的な動
きをする光学的なプリズムを備え、該プリズムの位置に
よって前記発光ダイオードから投射された光のＰＳＤ上
での入射位置が変化することを利用して、前記ＰＳＤの
出力から前記移動体の位置を検出すようにしているた
め、前記発光ダイオードの発光光を無駄なくＰＳＤに導
くことができる。よって、前記発光ダイオードの選択自
由度が広がり、また消費電力の少ない位置検出装置の構
成が可能となる。

【００６１】また、実施の第２及び第３の形態の様に、
複数の移動体それぞれに一体的に具備される複数のプリ
ズムを同一の投光光軸上に配することにより、発光ダイ
オードは一つのみ備えれば良いことになる。また、ＰＳ
Ｄのそれぞれの検出長が異なっても、プリズムの分光率
をその検出長の割合とすることにより、出力電流変化を
同一にすることも可能である。

【００６２】さらに、第３の実施の形態の様に、スイッ
チを備えた帰還回路を構成することにより、精度の良い
位置検出が行えることはもとより、比較手段や基準電流
源も投光部と同じく一構成とすることができるため、構
成の簡略化も可能である。

【００６３】（発明と実施の形態の対応）上記実施の各
形態において、発光ダイオード１２２が本発明の投光手
段に、ＰＳＤ１２３，１４３，１４４が本発明の受光手
段に、プリズム１３２〜１３４が本発明のプリズムに、
集光レンズ１３１が本発明の集光レンズに、加算器１６
２，１６４、比較器１６８、電流源１６９が本発明の光
量制御手段に、それぞれ相当する。

【００６４】また、プリズム１３３が本発明の第１のプ
リズムに相当し、プリズム１３４が本発明の第２のプリ
ズムに相当する。

【００６５】以上が実施の形態の各構成と本発明の各構
成の対応関係であるが、本発明は、これら実施の形態の
構成に限定されるものではなく、請求項で示した機能、
又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればど
のようなものであってもよいことは言うまでもない。

【００６６】（変形例）上記実施の第１の形態では、プ
リズム１３２を移動部材に一体的に構成していたが、プ
リズム１３２とＰＳＤ１２３を固定し、発光ダイオード
１２２及びプリズム１３２を移動部材に一体的に構成す
るようにしても、同様の効果を得ることができる。

【００６７】また、上記実施の第１の形態においては、
移動部材として可変頂角プリズムを例にしているが、光
軸に垂直な面内で光学部材を動かすシスト光学系や実施
の第２及び第３の形態の様にズームレンズやフォーカス
レンズであっても良い。

【００６８】また、本発明は、光学補正ユニットやカメ
ラに適用した例を述べているが、カメラ以外の光学機器
やその他の装置、更にはそれらカメラや光学機器やその
他の装置に適用される装置、又はこれらを構成する要素
に対しても適用できるものである。

【００６９】更に、本発明は、以上の実施の各形態、又
はそれらの技術を適当に組み合わせた構成にしてもよ
い。

【００７０】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
投光手段の選択の自由度を拡大させたり、投射光の拡散
率を意識させる事を無くしたり、電力消費を軽減した
り、投光手段を減らしたり、精度の良い位置検出を行っ
たり、投光手段の投射光量を制御する為の光量制御手段
を単一な構成にすることができる位置検出装置を提供で
きるものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の第１の形態に係る位置検出装置
を備えた光学補正ユニットを示す構成図である。

【図２】図１の位置検出装置の構造について説明する為
の図である。

【図３】図２の位置検出装置による位置検出の仕方につ
いて説明する為の図である。

【図４】本発明の実施の第２の形態に係る位置検出装置
を備えた撮影装置の要部を示す構成図である。

【図５】本発明の実施の第３の形態に係る位置検出装置
を備えた撮影装置の要部を示す構成図である。

【図６】従来の位置検出装置を備えた光学補正ユニット
を示す構成図である。

【図７】従来の位置検出装置の持つ問題点を説明する為
の図である。

【符号の説明】

１００可変頂角プリズム１２２発光ダイオード１２３，１４３，１４４ＰＳＤ１３１集光レンズ１３２〜１３４プリズム１５２ズームレンズ１５３フォーカスレンズ１６２，１６４加算器１６８比較器１６９電流源

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光を投射する投光手段と、該投光手段に
て投射された光を受光し、該光の重心位置に応じた信号
を出力する受光手段と、前記投光手段と前記受光手段と
の間に配置され、前記投射光の入射位置によって異なる
屈折率をもって前記光を前記受光手段へ導くプリズムと
を有し、前記投光手段と前記受光手段を、固定部材に固定し、前
記プリズムを、前記投光手段と前記受光手段との間で移
動自在にかつ位置検出対象である移動部材に一体的に構
成し、前記移動部材が変移することにより、前記プリズムの光
学作用により受光面上で投射光の重心位置が変化する前
記受光手段の出力に基づいて前記移動部材の位置を検出
することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】光を投射する投光手段と、該投光手段に
て投射された光を受光し、該光の重心位置に応じた信号
を出力する受光手段と、前記投光手段と前記受光手段と
の間に配置され、前記投射光の入射位置によって異なる
屈折率をもって前記光を前記受光手段へ導くプリズムと
を有し、前記プリズムと前記受光手段を、固定部材に固定し、前
記投光手段を、前記プリズム及び前記受光手段に対して
移動自在にかつ位置検出対象である移動部材に一体的に
構成し、前記移動部材が変移することにより、前記プリズムの光
学作用により受光面上で投射光の重心位置が変化する前
記受光手段の出力に基づいて前記移動部材の位置を検出
することを特徴とする位置検出装置。
【請求項３】前記投光手段にて投射された光を前記プ
リズムへ集光させる集光レンズを有することを特徴とす
る請求項１又は２記載の位置検出装置。
【請求項４】光を投射する投光手段と、該投光手段に
て投射された光を受光し、該光の重心位置に応じた信号
を出力する複数の受光手段と、前記投射光を各々対応す
る前記受光手段へ導き、該光の前記各々の受光手段上の
重心位置を変化させる複数のプリズムとを有し、前記投光手段と前記複数の受光手段を、固定部材に固定
し、前記複数のプリズムを、前記投光手段と前記複数の
受光手段に対して移動自在にかつ位置検出対象である複
数の移動部材に一体的に構成し、前記複数の移動部材が変移することにより、前記複数の
プリズムの光学作用により受光面上で投射光の重心位置
が変化する前記複数の受光手段それぞれの出力に基づい
て前記複数の移動部材の位置を検出することを特徴とす
る位置検出装置。
【請求項５】前記投光手段にて投射された光を前記複
数のプリズムへ集光させる集光レンズを有することを特
徴とする請求項４記載の位置検出装置。
【請求項６】前記複数のプリズムは、前記投光手段か
らの投射光の一部を対応する前記受光手段へ導き、残り
の投射光を透過させて他のプリズムへ導く分光面を持つ
少なくとも一つの第１のプリズムと、該第１のプリズム
を透過して来た前記投射光の全部を対応する前記受光手
段に導く第２のプリズムとから成ることを特徴とする請
求項４記載の位置検出装置。
【請求項７】前記複数の受光手段の出力を基に、前記
投光手段の投射光量を制御する投光制御手段を有したこ
とを特徴とする請求項４記載の位置検出装置。
【請求項８】前記複数の受光手段の出力の何れかを選
択するスイッチ手段と、該スイッチ手段により選択され
る前記記受光手段の出力を基に前記投光手段の投射光量
を制御する光量制御手段とを有したことを特徴とする請
求項４記載の位置検出装置。
【請求項９】前記スイッチ手段は、外部より操作され
ることを特徴とする請求項８記載の位置検出装置。
【請求項１０】位置検出対象である前記移動部材は、
結像レンズの光軸を偏向させる光学部材であることを特
徴とする請求項１又は２記載の位置検出装置。
【請求項１１】位置検出対象である前記移動部材は、
結像レンズであることを特徴とする請求項１，２又は４
記載の位置検出装置。
【請求項１２】前記投光手段は、発光ダイオードであ
ることを特徴とする請求項１又は４記載の位置検出装
置。
【請求項１３】前記受光手段は、半導体位置検出器で
あることを特徴とする請求項１，２又は４記載の位置検
出装置。