JP2003139570A - Position detection device - Google Patents

Position detection device

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JP2003139570A
JP2003139570A JP2001335082A JP2001335082A JP2003139570A JP 2003139570 A JP2003139570 A JP 2003139570A JP 2001335082 A JP2001335082 A JP 2001335082A JP 2001335082 A JP2001335082 A JP 2001335082A JP 2003139570 A JP2003139570 A JP 2003139570A
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JP
Japan
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light
light receiving
section
scale member
light guide
Prior art date
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Application number
JP2001335082A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Akira Kosaka
明 小坂
Junichi Tanii
純一 谷井
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To make the movement amount of a moving object correctly detectable with a relatively simple structure. SOLUTION: A region irradiated with output light from a floodlight part 425 through a transmission part of a scale member 44 and a region not irradiated with the output light from the floodlight part 425 due to a shade part of the scale part 44 are formed along the installation direction of light receiving element of a light receiving part 427, and the movement amount of a taking lens LN is detected by using the movement of a signal waveform generated in the receiving part 427 accompanying the movement of the scale member 44.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等の電気機
器に内蔵され、撮影レンズ等の移動物体の移動量を検出
する位置検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a position detecting device which is built in an electric device such as a camera and detects a moving amount of a moving object such as a photographing lens.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、撮影レンズ等の移動物体が取り付
けられた係合部材を棒状の駆動部材に所定の摩擦力を有
するように結合させると共に、その駆動部材の一方端を
圧電素子等の電気機械変換素子に固着して構成したイン
パクト型アクチュエータが開発されている(特開200
1−211669号公報等)。このようなインパクト型
アクチュエータは、電気機械変換素子に例えば矩形波か
らなる駆動電圧を印加すると共に、その駆動電圧のデュ
ーティ比を所定の値に設定することにより係合部材の移
動方向を変更することが可能となる。このように構成さ
れたインパクト型アクチュエータは、高速性や高静粛性
といった面で撮影レンズ等の移動物体を移動させる従来
のステッピングモータに比べて優れている。
2. Description of the Related Art Recently, an engaging member to which a moving object such as a photographing lens is attached is coupled to a rod-shaped driving member so as to have a predetermined frictional force, and one end of the driving member is electrically connected to a piezoelectric element or the like. An impact type actuator has been developed, which is fixed to a mechanical conversion element (Japanese Patent Laid-Open No. 200-200200).
1-211669, etc.). Such an impact type actuator changes the moving direction of the engaging member by applying a drive voltage composed of, for example, a rectangular wave to the electromechanical conversion element and setting the duty ratio of the drive voltage to a predetermined value. Is possible. The impact type actuator configured as described above is superior to the conventional stepping motor that moves a moving object such as a photographing lens in terms of high speed and high quietness.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】ところで、従来のステ
ッピングモータでは、その励磁コイルに供給される駆動
電圧のパルス数をカウントすることによりで撮影レンズ
等の移動物体の移動量を検出することが可能であるが、
上記のようなインパクト型アクチュエータでは、それ自
体で係合部材に取り付けられた撮影レンズ等の移動物体
の移動量を検出することができないため、移動量の検出
が必要な場合には別途位置検出装置を付加しなければな
らないことになる。
By the way, in the conventional stepping motor, it is possible to detect the moving amount of the moving object such as the photographing lens by counting the number of pulses of the driving voltage supplied to the exciting coil. In Although,
The impact type actuator as described above cannot detect the moving amount of the moving object such as the photographing lens attached to the engaging member by itself. Therefore, when it is necessary to detect the moving amount, the position detecting device is separately provided. Will have to be added.

【0004】このような位置検出装置として、磁石のN
極とS極とが交互に配設された長尺状のスケール部材
と、そのスケール部材の移動を磁気センサで検出し、そ
の磁気センサに生成される信号波形に基づいてスケール
部材の移動量を検出するようにしたものを用いることが
考えられる。ところが、このような位置検出装置では、
位置検出の分解能を上げるためには信号波形の所定の位
相での信号レベルを検出することが必要になることか
ら、その検出のための回路構成が複雑化することに加
え、スケール部材と磁気センサとの相対位置がずれると
正確な移動量を検出することができなくなることから、
両者のシビアな取付位置精度が要求されるという問題が
ある。
As such a position detecting device, the magnet N
A long scale member in which poles and S poles are alternately arranged, and movement of the scale member is detected by a magnetic sensor, and the movement amount of the scale member is determined based on a signal waveform generated by the magnetic sensor. It is conceivable to use the one that is detected. However, in such a position detecting device,
In order to increase the resolution of position detection, it is necessary to detect the signal level at a predetermined phase of the signal waveform, which complicates the circuit configuration for the detection, and adds the scale member and the magnetic sensor. If the relative position of and shifts, it becomes impossible to detect the exact amount of movement,
There is a problem that severe mounting position accuracy of both is required.

【0005】本発明は、このような事情に鑑みてなされ
たもので、比較的簡単な構成で移動物体の移動量を正確
に検出することができる位置検出装置を提供することを
目的とする。
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a position detecting device capable of accurately detecting the moving amount of a moving object with a relatively simple structure.

【0006】[0006]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するた
め、請求項1の発明は、移動物体の移動量を検出する位
置検出装置であって、所定の方向に出力光を照射する投
光部と、この投光部からの出力光を受光する複数の受光
素子が所定方向に配設されてなる受光部と、前記投光部
からの出力光を前記受光部に導くようにする導光部及び
導かないようにする非導光部が交互に繰り返して配設さ
れると共に、前記移動物体に連動し、前記投光部及び前
記受光部に対して前記導光部及び非導光部が相対移動可
能に配設されてなるスケール部材と、このスケール部材
の導光部により前記投光部からの出力光が照射される領
域と当該スケール部材の非導光部により前記投光部から
の出力光が照射されない領域とが前記受光部の受光素子
の配設方向に沿って形成されることで当該受光部に生成
される信号波形が当該スケール部材の相対移動に伴って
移動することを利用して前記移動物体の移動量を検出す
る移動量検出手段とを備えたことを特徴としている。
In order to achieve the above object, the invention of claim 1 is a position detecting device for detecting the amount of movement of a moving object, which is a light projecting unit for radiating output light in a predetermined direction. And a light-receiving section in which a plurality of light-receiving elements for receiving the output light from the light-projecting section are arranged in a predetermined direction, and a light-guide section for guiding the output light from the light-projecting section to the light-receiving section. And non-light-guiding portions that are not guided are alternately arranged, and are interlocked with the moving object, and the light-guiding portion and the non-light-guiding portion are relative to the light-projecting portion and the light-receiving portion. A scale member that is movably disposed, an area where the light guide section of the scale member irradiates the output light from the light projecting section, and a non-light guide section of the scale member that outputs from the light projecting section. The area not irradiated with light is along the direction in which the light-receiving element of the light-receiving section is arranged. And a movement amount detecting means for detecting the movement amount of the moving object by utilizing the fact that the signal waveform generated in the light receiving unit moves with the relative movement of the scale member. It has a feature.

【0007】この構成によれば、スケール部材が投光部
と受光部とに対して相対移動することで受光部に投光部
からの出力光が照射される領域と照射されない領域とが
受光素子の配設方向に沿って形成されることにより受光
部に所定の形状を有する信号波形が生成される。この信
号波形はスケール部材の相対移動に伴って移動するた
め、この信号波形の移動を利用して移動物体の移動量が
検出される。この場合、受光部に生成される信号波形の
特異点の位置をスケール部材の移動開始前に検出してお
くことで、スケール部材と投光部及び受光部との位置関
係が正確に設定されていない場合でも移動物体の移動量
が正確に検出される。
According to this structure, the scale member moves relative to the light projecting portion and the light receiving portion, so that the light receiving portion has a region where the light output from the light emitting unit is irradiated and a region where it is not irradiated. The signal waveform having a predetermined shape is generated in the light receiving part by being formed along the arrangement direction of. Since this signal waveform moves with the relative movement of the scale member, the movement amount of the moving object is detected by using the movement of this signal waveform. In this case, by detecting the position of the singular point of the signal waveform generated in the light receiving section before the movement of the scale member is started, the positional relationship between the scale member and the light projecting section and the light receiving section is accurately set. Even if there is no moving object, the moving amount of the moving object is accurately detected.

【0008】なお、投光部からの出力光が照射されない
領域とは、出力光が全く照射されない場合は勿論のこ
と、投光部からの出力光が照射される領域に比べて少な
い光量で照射される場合をも含むものである。また、ス
ケール部材が、移動物体に連動すると共に、投光部及び
受光部に対して導光部及び非導光部が相対移動可能に配
設されているとは、移動物体と一緒に移動可能にされた
スケール部材が位置固定された投光部及び受光部に対し
て移動する場合は勿論のこと、移動物体と一緒に移動可
能にされた投光部及び受光部が位置固定されたスケール
部材に対して移動する場合をも含むものである。
The area where the output light from the light projecting portion is not irradiated is not limited to the case where the output light is not irradiated at all, and the area where the output light from the light projecting portion is irradiated is smaller than the area irradiated with the output light. It also includes the case where it is done. Further, the scale member is interlocked with the moving object, and the light guide section and the non-light guide section are arranged to be movable relative to the light projecting section and the light receiving section, which means that the scale member can move together with the moving object. Not only when the scale member is moved with respect to the light emitting unit and the light receiving unit whose position is fixed, but also the scale member in which the light emitting unit and the light receiving unit that are movable together with the moving object are positionally fixed. It also includes the case of moving to.

【0009】また、請求項2の発明は、請求項1に係る
ものにおいて、前記移動量検出手段が、前記スケール部
材の導光部及び非導光部の配列ピッチを超える第1の移
動量と、当該配列ピッチ内の第2の移動量とを合算する
ことで移動物体の移動量を検出するものであり、前記第
1の移動量は、前記スケール部材の相対移動により前記
受光部に繰り返し生成される信号波形の特異点が当該ス
ケール部材の相対移動開始前の信号波形の特異点に対応
する位置の受光素子を通過する回数と、当該スケール部
材の導光部及び非導光部の配列ピッチとの積に基づいて
得られるものであり、前記第2の移動量は、前記スケー
ル部材の相対移動開始前の信号波形の特異点に対応する
位置の受光素子及び当該スケール部材の相対移動停止後
の信号波形の特異点であって前記相対移動開始前の信号
波形の特異点に対応する位置の受光素子から当該スケー
ル部材の導光部及び非導光部の配列ピッチ内にある特異
点に対応する位置の受光素子間に存在する受光素子の個
数と、前記受光素子の配列ピッチとの積に基づいて得ら
れるものであることを特徴としている。
According to a second aspect of the present invention, in the first aspect, the movement amount detecting means has a first movement amount that exceeds the arrangement pitch of the light guide portions and the non-light guide portions of the scale member. , The second moving amount within the array pitch is added to detect the moving amount of the moving object, and the first moving amount is repeatedly generated in the light receiving unit by relative movement of the scale member. The number of times the singular point of the signal waveform passes through the light receiving element at a position corresponding to the singular point of the signal waveform before the relative movement of the scale member, and the arrangement pitch of the light guide section and the non-light guide section of the scale member. And the second movement amount is obtained after the relative movement of the light receiving element and the scale member at the position corresponding to the singular point of the signal waveform before the relative movement of the scale member is started. Signal waveform singular Between the light receiving elements at the positions corresponding to the singular points within the arrangement pitch of the light guide portion and the non-light guide portion of the scale member from the light receiving element at the position corresponding to the singular point of the signal waveform before the relative movement is started. It is obtained based on the product of the number of the light receiving elements existing in 1 and the array pitch of the light receiving elements.

【0010】この構成によれば、スケール部材の相対移
動により繰り返し生成される信号波形の特異点がスケー
ル部材の相対移動開始前の信号波形の特異点に対応する
位置の受光素子を通過する回数と、スケール部材の導光
部及び非導光部の配列ピッチとの積に基づいて移動物体
の第1の移動量が求められる。また、スケール部材の相
対移動開始前の信号波形の特異点に対応する位置の受光
素子及びスケール部材の相対移動停止後の信号波形の特
異点であって相対移動開始前の信号波形の特異点に対応
する位置の受光素子からスケール部材の導光部及び非導
光部の配列ピッチ内にある特異点に対応する位置の受光
素子間に存在する受光素子の個数と、受光素子の配列ピ
ッチとの積に基づいて移動物体の第2の移動量が求めら
れる。そして、これら第1の移動量と第2の移動量とが
合算されることで移動物体の正確な移動量が検出され
る。
According to this structure, the number of times the singular point of the signal waveform repeatedly generated by the relative movement of the scale member passes through the light receiving element at the position corresponding to the singular point of the signal waveform before the relative movement of the scale member is started, and , The first movement amount of the moving object is obtained based on the product of the arrangement pitch of the light guide portion and the non-light guide portion of the scale member. Further, the light receiving element at the position corresponding to the singular point of the signal waveform before the relative movement of the scale member and the singular point of the signal waveform after the relative movement of the scale member are stopped are the singular points of the signal waveform before the relative movement is started. Of the number of light receiving elements existing between the light receiving elements at the positions corresponding to the singular points in the array pitch of the light guide section and the non-light guide section of the scale member from the light receiving elements at the corresponding positions, and the arrangement pitch of the light receiving elements The second movement amount of the moving object is obtained based on the product. Then, the accurate movement amount of the moving object is detected by adding up the first movement amount and the second movement amount.

【0011】すなわち、受光部に生成される信号波形の
特異点の位置がスケール部材の相対移動開始前に検出さ
れることで、スケール部材と投光部及び受光部との位置
関係が位置検出装置の組立時等に正確に設定されていな
い場合でも移動物体の移動量を正確に検出することがで
きるようになる。
That is, the position of the singular point of the signal waveform generated in the light receiving unit is detected before the relative movement of the scale member is started, so that the positional relationship between the scale member and the light projecting unit and the light receiving unit is detected. It is possible to accurately detect the moving amount of the moving object even when the moving object is not accurately set at the time of assembling.

【0012】また、請求項3の発明は、請求項1又2に
係るものにおいて、前記投光部と前記受光部とが互いに
対向配置されたものであり、前記スケール部材が、前記
導光部及び非導光部が所定のピッチで直線方向に繰り返
して配列されたもので、前記導光部及び非導光部の配列
方向と前記受光素子の配列方向とが一致するように前記
投光部と前記受光部との間に相対移動可能に配設された
ものであることを特徴としている。
According to a third aspect of the present invention, in the first or second aspect, the light projecting portion and the light receiving portion are arranged to face each other, and the scale member is the light guiding portion. And a non-light-guiding section repeatedly arranged in a linear direction at a predetermined pitch, and the light-projecting section such that the light-guiding section and the non-light-guiding section are aligned with the light-receiving element. It is characterized in that it is arranged so as to be relatively movable between the light receiving part and the light receiving part.

【0013】この構成によれば、スケール部材が互いに
対向配置された投光部と受光部との間に沿って直線方向
に相対移動され、投光部からの出力光がスケール部材の
導光部を通過することで受光部に照射される結果、直線
方向に移動する移動物体の移動量が検出される。
According to this structure, the scale member is relatively moved in a straight line direction between the light projecting portion and the light receiving portion which are arranged to face each other, and the output light from the light projecting portion is guided by the light guide portion of the scale member. As a result of irradiating the light receiving unit by passing through, the moving amount of the moving object moving in the linear direction is detected.

【0014】また、請求項4の発明は、請求項3に係る
ものにおいて、前記受光部が、その受光素子を前記スケ
ール部材の導光部及び非導光部の配列ピッチよりも細か
いピッチで配列したものであり、少なくとも前記導光部
及び非導光部の1ピッチ分の長さ寸法を備えていること
を特徴としている。この構成によれば、スケール部材の
相対移動によって受光部に所定の信号波形が形成され、
移動物体の正確な移動量が検出可能となる。
According to a fourth aspect of the present invention, in the third aspect, the light-receiving portion has its light-receiving elements arranged at a finer pitch than the arrangement pitch of the light-guiding portion and the non-light-guiding portion of the scale member. It is characterized by having at least one pitch length dimension of the light guide portion and the non-light guide portion. According to this configuration, a predetermined signal waveform is formed in the light receiving section by the relative movement of the scale member,
It becomes possible to detect the exact amount of movement of the moving object.

【0015】また、請求項5の発明は、請求項1又は2
に係るものにおいて、前記投光部と前記受光部とが、当
該受光部の受光素子の配列方向に沿って並べて配置され
たものであり、前記スケール部材が、前記導光部及び非
導光部が所定のピッチで直線方向に繰り返して配列され
たもので、前記導光部及び非導光部の配列方向と前記受
光素子の配列方向とが一致するように前記投光部と前記
受光部とに対向して相対移動可能に配設されたものであ
ることを特徴としている。
The invention of claim 5 is the same as claim 1 or 2.
The light emitting unit and the light receiving unit are arranged side by side along the arrangement direction of the light receiving elements of the light receiving unit, and the scale member includes the light guide unit and the non-light guide unit. Are repeatedly arrayed in a linear direction at a predetermined pitch, and the light projecting section and the light receiving section are arranged so that the array direction of the light guide section and the non-light guide section and the array direction of the light receiving element match. It is characterized in that it is arranged so as to be able to move relative to each other.

【0016】この構成によれば、スケール部材が互いに
並べて配置された投光部と受光部とに対向して直線方向
に相対移動され、投光部からの出力光がスケール部材の
導光部で反射されることで受光部に照射される結果、直
線方向に移動する移動物体の移動量が検出される。
According to this structure, the scale member is relatively moved in the linear direction so as to face the light projecting portion and the light receiving portion arranged side by side, and the output light from the light projecting portion is guided by the light guiding portion of the scale member. As a result of being reflected and irradiated to the light receiving unit, the amount of movement of the moving object that moves in the linear direction is detected.

【0017】また、請求項6の発明は、請求項5に係る
ものにおいて、前記受光部が、その受光素子を前記スケ
ール部材の導光部及び非導光部の配列ピッチよりも細か
いピッチで配列したものであり、少なくとも前記導光部
及び非導光部の配列ピッチの2倍の長さ寸法を備えてい
ることを特徴としている。この構成によれば、スケール
部材の相対移動によって受光部に所定の信号波形が形成
され、移動物体の正確な移動量が検出可能となる。
[0017] According to a sixth aspect of the present invention, in the fifth aspect, the light-receiving section arranges the light-receiving elements at a pitch smaller than the arrangement pitch of the light guide section and the non-light guide section of the scale member. And has a length dimension at least twice the arrangement pitch of the light guide portions and the non-light guide portions. According to this configuration, a predetermined signal waveform is formed in the light receiving section by the relative movement of the scale member, and the accurate movement amount of the moving object can be detected.

【0018】また、請求項7の発明は、請求項1乃至6
のいずれかに係るものにおいて、前記投光部の光出力面
に可視光カットフィルタが配設されていることを特徴と
している。この構成によれば、投光部からの出力光に含
まれている可視光線が可視光カットフィルタで除去さ
れ、可視光線による悪影響が生じないようにされる。
Further, the invention of claim 7 relates to claims 1 to 6.
In any one of the above, a visible light cut filter is disposed on the light output surface of the light projecting portion. According to this configuration, the visible light included in the output light from the light projecting unit is removed by the visible light cut filter, and the adverse effect of the visible light is prevented.

【0019】また、請求項8の発明は、請求項1乃至7
のいずれかに係るものにおいて、撮像素子を備えたデジ
タルカメラに内蔵されるものであり、前記移動量検出手
段はデジタルカメラの動作を制御する動作制御部により
構成されるものであることを特徴としている。この構成
によれば、デジタルカメラの動作を制御する動作制御部
により位置検出装置が制御される。このため、全体の構
成が簡素化されると共に、コストダウンが可能となる。
Further, the invention of claim 8 is the invention of claims 1 to 7.
In any one of the above items, the moving amount detecting means is built in a digital camera equipped with an image sensor, and the movement amount detecting means is configured by an operation control unit for controlling an operation of the digital camera. There is. With this configuration, the position detection device is controlled by the operation control unit that controls the operation of the digital camera. Therefore, the entire structure is simplified and the cost can be reduced.

【0020】また、請求項9の発明は、請求項8に係る
ものにおいて、前記投光部が、前記撮像素子に蓄積され
た撮像信号の当該撮像素子の外部への転送中に照射光を
出力するように制御されるものであることを特徴として
いる。この構成によれば、投光部からの出力光に可視光
線が含まれている場合でも、デジタルカメラの撮像素子
に可視光線による悪影響がでないようにされる。
[0020] According to a ninth aspect of the present invention, in the eighth aspect, the light projecting section outputs the irradiation light while the image pickup signal accumulated in the image pickup device is transferred to the outside of the image pickup device. It is characterized in that it is controlled to According to this configuration, even when visible light is included in the output light from the light projecting unit, the image sensor of the digital camera is prevented from being adversely affected by visible light.

【0021】また、請求項10発明は、請求項1又は2
に係るものにおいて、前記スケール部材が、前記導光部
及び非導光部を所定のピッチで円周方向に繰り返して配
列させた円板形状を有し、前記投光部及び前記受光部に
対して相対的に回転することで前記導光部及び非導光部
が前記投光部及び前記受光部に対して相対移動可能にさ
れたものであることを特徴としている。
The tenth aspect of the present invention is the first or second aspect.
In the one according to, the scale member has a disc shape in which the light guide portion and the non-light guide portion are repeatedly arranged in a circumferential direction at a predetermined pitch, and the scale member is provided with respect to the light emitter and the light receiver. It is characterized in that the light guide section and the non-light guide section are relatively movable with respect to the light projecting section and the light receiving section by rotating relative to each other.

【0022】この構成によれば、スケール部材が直線形
状に構成されたものと同様に、導光部及び非導光部が投
光部と受光部とに対して相対移動することで、受光部に
投光部からの出力光が照射される領域と照射されない領
域とが受光素子の配設方向に沿って形成されることによ
り回転移動する移動物体の円周方向の移動量が正確に検
出される。
According to this structure, the light guide section and the non-light guide section are moved relative to the light projecting section and the light receiving section as in the case where the scale member is formed in a linear shape, so that the light receiving section is formed. A region where the output light from the light projecting unit is irradiated and a region where the output light is not irradiated are formed along the arrangement direction of the light receiving element, so that the moving amount in the circumferential direction of the moving object that rotates can be accurately detected. It

【0023】[0023]

【発明の実施の形態】図1は、本発明の一実施形態に係
る位置検出装置が適用されたインパクト型アクチュエー
タの構成を概略的に示すブロック図である。この図にお
いて、インパクト型アクチュエータ10は、駆動部12
と、駆動部12を駆動する駆動回路部14と、駆動部1
2の後述する駆動部材28に沿って移動する係合部材3
0の移動量を検出する位置検出部(移動量検出部)16
と、駆動部12の基端位置に配設された基端センサ18
と、駆動部12の先端位置に配設された先端センサ20
と、全体の動作を制御する制御部22とを備えている。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a block diagram schematically showing the structure of an impact type actuator to which a position detecting device according to an embodiment of the present invention is applied. In this figure, the impact type actuator 10 includes a drive unit 12
And a drive circuit unit 14 for driving the drive unit 12, and the drive unit 1.
2, the engaging member 3 that moves along a driving member 28 described later.
Position detection unit (movement amount detection unit) 16 that detects a movement amount of 0
And a base end sensor 18 disposed at the base end position of the drive unit 12.
And a tip sensor 20 disposed at the tip position of the drive unit 12.
And a control unit 22 that controls the overall operation.

【0024】図2は、駆動部12の構成例を示す斜視図
である。この図において、駆動部12は、素子固定式構
造のものであり、支持部材24、電気機械変換素子2
6、駆動部材28及び係合部材30から構成されてい
る。
FIG. 2 is a perspective view showing a structural example of the drive unit 12. In this figure, the drive unit 12 has a fixed element structure, and includes a support member 24 and an electromechanical conversion element 2.
6, the driving member 28 and the engaging member 30.

【0025】支持部材24は、電気機械変換素子26及
び駆動部材28を保持するものであり、円柱体の軸方向
両端部241,242及び略中央の仕切壁243を残し
て内部を刳り貫くことにより形成された第1の収容空間
244及び第2の収容空間245を有している。また、
この支持部材24の他方端部242の中心位置に丸孔2
46が穿設されると共に、仕切壁243の中心位置に丸
孔247が穿設されている。
The supporting member 24 holds the electromechanical conversion element 26 and the driving member 28, and by hollowing out the inside thereof, leaving both axial end portions 241 and 242 of the cylindrical body and the partition wall 243 at the substantially center. It has the 1st accommodation space 244 and the 2nd accommodation space 245 which were formed. Also,
The circular hole 2 is provided at the center position of the other end 242 of the support member 24.
46 is provided, and a circular hole 247 is provided at the center position of the partition wall 243.

【0026】電気機械変換素子26は、例えば所定の厚
みを有する複数枚の圧電基板を各圧電基板間に図略の電
極を介して積層することにより構成したものであり、外
面に対向電極である正極(一方の電極)261及び負極
(他方の電極)262が設けられたものである。この電
気機械変換素子26は、その対向電極間方向である伸縮
方向を支持部材24の軸方向と一致させた状態で第1の
収容空間244に収納され、一方端面(例えば、正極2
61側)が第1の収容空間244の一方端部241側端
面に固着されている。
The electromechanical conversion element 26 is constituted by laminating a plurality of piezoelectric substrates having a predetermined thickness, for example, with electrodes (not shown) interposed between the piezoelectric substrates, and is an opposite electrode on the outer surface. A positive electrode (one electrode) 261 and a negative electrode (other electrode) 262 are provided. The electromechanical conversion element 26 is housed in the first housing space 244 in a state in which the direction of expansion and contraction, which is the direction between the opposing electrodes, matches the axial direction of the support member 24, and one end face (for example, the positive electrode 2
61 side) is fixed to the end surface of the first accommodation space 244 on the one end 241 side.

【0027】駆動部材28は、断面丸形状の棒状に形成
されたもので、その両端部が支持部材24の他方端部2
42の丸孔246と仕切壁243の丸孔247とを貫通
した状態て第2の収容空間245に軸方向に沿って移動
可能に収容されている。また、この駆動部材28は、第
1の収容空間244内に突出した端部が電気機械変換素
子26の他方端面(例えば、負極262側)に固着され
ると共に、支持部材24の他方端部242の外部に突出
した端部が板ばね32により所定のばね圧で押圧され、
電気機械変換素子26側に付勢された状態とされてい
る。このように板ばね32により駆動部材28を付勢す
るのは、電気機械変換素子26の伸縮動作に基づく駆動
部材28の軸方向変位を安定化させるためである。
The drive member 28 is formed in a rod shape having a round cross section, and both ends thereof are the other end 2 of the support member 24.
The circular hole 246 of 42 and the circular hole 247 of the partition wall 243 are accommodated in the second accommodating space 245 so as to be movable along the axial direction. In addition, the end of the drive member 28 protruding into the first housing space 244 is fixed to the other end surface of the electromechanical conversion element 26 (for example, the negative electrode 262 side), and the other end 242 of the support member 24. The end portion protruding to the outside of is pressed by the leaf spring 32 with a predetermined spring pressure,
The electromechanical conversion element 26 is biased. The reason why the drive member 28 is biased by the leaf spring 32 in this way is to stabilize the axial displacement of the drive member 28 due to the expansion / contraction operation of the electromechanical conversion element 26.

【0028】係合部材30は、駆動部材28の軸方向両
側に取付部301,301を有する基部302と、両取
付部301,301の間に装着される挟み込み部材30
3とを備えており、基部302が第2の収容空間245
内において駆動部材28に遊嵌されると共に、挟み込み
部材303が板ばね304により押圧されることにより
駆動部材28の周面に接触することで係合部材30が所
定の摩擦力で駆動部材28に結合されている。これによ
り、この係合部材30は、その摩擦力よりも大きな駆動
力が係合部材30に作用したときに駆動部材28の軸方
向に沿って移動可能となる。なお、この係合部材30に
は、移動物体である撮影レンズLN(図1)が取り付け
られる。
The engaging member 30 includes a base portion 302 having mounting portions 301, 301 on both axial sides of the driving member 28, and a sandwiching member 30 mounted between the mounting portions 301, 301.
3 and the base 302 has a second accommodation space 245.
While being loosely fitted to the drive member 28 inside, the sandwiching member 303 is pressed by the leaf spring 304 to come into contact with the peripheral surface of the drive member 28, whereby the engagement member 30 is attached to the drive member 28 with a predetermined frictional force. Are combined. As a result, the engagement member 30 can move along the axial direction of the drive member 28 when a driving force larger than the frictional force acts on the engagement member 30. It should be noted that the taking lens LN (FIG. 1), which is a moving object, is attached to the engaging member 30.

【0029】図3は、駆動回路部14の構成例を示す図
である。この図において、駆動回路部14は、制御部2
2からの制御信号に基づいて矩形波からなる駆動電圧を
連続して出力すると共に、その駆動電圧を電気機械変換
素子26に印加することにより電気機械変換素子26の
伸縮時の変位波形を鋸歯形状にするものであり、デジタ
ル回路からなる波形発生器36及びパワーアンプ38か
ら構成されている。この波形発生器36は、例えば0〜
5Vの矩形波からなる駆動電圧を生成してパワーアンプ
38に供給し、パワーアンプ38は、波形発生器36か
ら供給される駆動電圧を例えば0〜10Vの矩形波から
なる駆動電圧に増幅して電気機械変換素子26に印加す
る。
FIG. 3 is a diagram showing a configuration example of the drive circuit section 14. In this figure, the drive circuit unit 14 is the control unit 2
A drive voltage consisting of a rectangular wave is continuously output based on the control signal from 2 and the drive voltage is applied to the electromechanical conversion element 26 so that the displacement waveform when the electromechanical conversion element 26 expands and contracts has a sawtooth shape. The waveform generator 36 is composed of a digital circuit and the power amplifier 38. The waveform generator 36 is, for example, 0 to
A drive voltage having a rectangular wave of 5 V is generated and supplied to the power amplifier 38. The power amplifier 38 amplifies the drive voltage supplied from the waveform generator 36 to a drive voltage having a rectangular wave of 0 to 10 V, for example. It is applied to the electromechanical conversion element 26.

【0030】図4は、電気機械変換素子26に印加され
る駆動回路部14から出力される駆動電圧のパルス波形
と、電気機械変換素子26の伸縮による変位との対応関
係を示す図である。ここで、図4(a)に示す駆動電圧
は、その駆動電圧の駆動周波数fdが支持部材24及び
駆動部材28が固着された状態での電気機械変換素子2
6の共振周波数fr(例えば、50kHz)の0.7倍
(fd=0.7×fr)となるように設定され、デュー
ティ比D(D=B/A)が0.3になるように設定され
たものである。
FIG. 4 is a diagram showing a correspondence relationship between the pulse waveform of the drive voltage output from the drive circuit section 14 applied to the electromechanical conversion element 26 and the displacement due to expansion and contraction of the electromechanical conversion element 26. Here, the drive voltage shown in FIG. 4A is the electromechanical conversion element 2 when the drive frequency fd of the drive voltage is such that the support member 24 and the drive member 28 are fixed.
6 is set to be 0.7 times the resonance frequency fr (for example, 50 kHz) (fd = 0.7 × fr), and the duty ratio D (D = B / A) is set to 0.3. It was done.

【0031】この図4(a)に示す駆動電圧が電気機械
変換素子26に印加された場合は、電気機械変換素子2
6の変位波形が緩慢な立ち上がり部C(電気機械変換素
子26が緩やかに伸長)と急峻な立ち下がり部D(電気
機械変換素子26が急激に縮小)とを有する鋸歯形状と
なり、係合部材30が駆動部材28に沿って繰出し方向
(電気機械変換素子26から離反する方向)である矢印
a1方向(図1)に移動する。なお、係合部材30は、
駆動電圧の駆動周波数fdが例えば0.3×frと1.5
×frとの範囲内にあり、デューティ比Dが例えば0.
05乃至0.45の範囲内にあるときに矢印a1(図
1)方向に移動可能である。
When the drive voltage shown in FIG. 4A is applied to the electromechanical conversion element 26, the electromechanical conversion element 2
The displacement waveform of 6 has a sawtooth shape having a slow rising portion C (the electromechanical conversion element 26 extends gently) and a steep falling portion D (the electromechanical conversion element 26 rapidly shrinks), and the engaging member 30 Moves along the drive member 28 in the arrow a1 direction (FIG. 1), which is the feeding direction (the direction away from the electromechanical conversion element 26). The engaging member 30 is
The drive frequency fd of the drive voltage is, for example, 0.3 × fr and 1.5.
Xfr and the duty ratio D is, for example, 0.1.
When it is within the range of 05 to 0.45, it can move in the direction of arrow a1 (FIG. 1).

【0032】また、図4(b)に示す駆動電圧は、その
駆動電圧の駆動周波数fdが支持部材24及び駆動部材
28が固着された状態での電気機械変換素子26の共振
周波数fr(例えば、50kHz)の0.7倍(fd=
0.7×fr)となるように設定され、デューティ比D
(D=B/A)が0.7になるように設定されたもので
ある。
The drive voltage shown in FIG. 4 (b) has the drive frequency fd of the drive frequency fd of the electromechanical conversion element 26 in a state where the support member 24 and the drive member 28 are fixed (for example, 0.7 times of 50 kHz (fd =
0.7 × fr) and the duty ratio D
(D = B / A) is set to 0.7.

【0033】この図4(b)に示す駆動電圧が電気機械
変換素子26に印加された場合は、電気機械変換素子2
6の変位波形が急峻な立ち上がり部C(電気機械変換素
子26が急激に伸長)と緩慢な立ち下がり部D(電気機
械変換素子26が緩慢に縮小)とを有する鋸歯形状とな
り、係合部材30が駆動部材28に沿って戻り方向(電
気機械変換素子26に接近する方向)である矢印a2方
向(図1)に移動する。なお、係合部材30は、駆動電
圧の駆動周波数fdが例えば0.3×frと1.5×fr
との範囲内にあり、デューティ比Dが例えば0.55乃
至0.95の範囲内にあるときに矢印a2(図1)方向
に移動可能である。
When the drive voltage shown in FIG. 4B is applied to the electromechanical conversion element 26, the electromechanical conversion element 2
The displacement waveform of 6 has a sawtooth shape having a steep rising portion C (the electromechanical conversion element 26 expands rapidly) and a gradual falling portion D (the electromechanical conversion element 26 gradually contracts), and the engaging member 30 Moves in the direction of arrow a2 (FIG. 1), which is the return direction (direction approaching the electromechanical conversion element 26) along the drive member 28. The engaging member 30 has a driving frequency fd of a driving voltage of, for example, 0.3 × fr and 1.5 × fr.
When the duty ratio D is within the range of 0.55 to 0.95, for example, it can move in the direction of the arrow a2 (FIG. 1).

【0034】図5は、位置検出部16の機構部の第1の
実施形態に係る構成例を分解して示す斜視図である。こ
の図において、位置検出部16は、光検出部42とスケ
ール部材44とを備えている。この光検出部42は、上
壁部421、この上壁部421に対し所定の距離をおい
て対向する下壁部422及び両者を端縁において連結す
る立壁部423からなる側面視コの字状の合成樹脂等の
絶縁材料からなる支持部材424と、上壁部421の下
面側に配設されたLED(Light Emitting Diode)等の
発光素子により構成され、この発光素子からの出力光を
下方に向けて照射する投光部425と、この投光部42
5の光出力面に配設された可視光カットフィルタ426
と、下壁部422の上面側に配設され、投光部425か
らの出力光(照射光)を受光するCCD(Charge-Coupl
ed Device)等の固体撮像素子からなるラインセンサで
ある受光部427とから構成されている。
FIG. 5 is an exploded perspective view showing a structural example of the mechanical portion of the position detecting portion 16 according to the first embodiment. In this figure, the position detector 16 includes a light detector 42 and a scale member 44. The photodetecting section 42 has a U-shaped side view including an upper wall section 421, a lower wall section 422 facing the upper wall section 421 at a predetermined distance, and a standing wall section 423 connecting the both at an edge. Support member 424 made of an insulating material such as synthetic resin, and a light emitting element such as an LED (Light Emitting Diode) arranged on the lower surface side of the upper wall portion 421. Output light from this light emitting element is directed downward. And a light projecting section 425 for irradiating
Visible light cut filter 426 disposed on the light output surface of No. 5
And a CCD (Charge-Coupl) arranged on the upper surface side of the lower wall portion 422 and receiving output light (irradiation light) from the light projecting portion 425.
ed Device) and a light receiving unit 427 which is a line sensor including a solid-state image sensor.

【0035】ここで、支持部材424は、上壁部421
と下壁部422との間に立壁部423面に沿う直線方向
(矢印Xで示す方向)のスケール部材44の移動路42
8が構成されたものである。また、投光部425は、例
えば0.1〜0.3mm程度の幅を有する拡散光が出力さ
れるように構成されたものである。また、受光部427
は、複数(例えば、少なくとも40個)の受光素子42
9が所定の配列ピッチ(例えば、0.005mm)で直
線方向に沿って一列に配設されて構成されたもので、そ
の受光素子429の配列方向と移動路428におけるス
ケール部材44の移動方向(矢印Xで示す方向)とが略
一致するように下壁部422上に配設されている。
Here, the support member 424 has an upper wall portion 421.
Between the lower wall portion 422 and the lower wall portion 422, the movement path 42 of the scale member 44 in the linear direction (direction indicated by arrow X) along the surface of the standing wall portion 423.
8 is configured. The light projecting section 425 is configured to output diffused light having a width of, for example, about 0.1 to 0.3 mm. In addition, the light receiving unit 427
Is a plurality (for example, at least 40) of the light receiving elements 42.
9 are arranged in a line along the linear direction at a predetermined arrangement pitch (for example, 0.005 mm), and the arrangement direction of the light receiving elements 429 and the moving direction of the scale member 44 in the moving path 428 ( It is arranged on the lower wall portion 422 so as to substantially coincide with the direction indicated by the arrow X).

【0036】また、スケール部材44は、その一端が係
合部材30(図1,図2)に固着されることで係合部材
30と一緒に移動可能にされたもので、長尺状の基板4
41の長手方向に沿って、投光部425からの出力光
(照射光)を通過させて受光部427に導くようにする
線状(例えば、0.1mm幅)の透過部(導光部)44
2と、投光部425からの出力光を遮断して受光部42
7に導かないようにする線状(例えば、0.1mm幅)
の遮光部(非導光部)443とが交互に繰り返して形成
され、透過部442及び遮光部443の配列方向と受光
部427の受光素子429の配列方向とが略一致するよ
うに光検出部42の移動路428に移動可能に配設され
たものである。
The scale member 44 has one end fixed to the engagement member 30 (FIGS. 1 and 2) so that the scale member 44 can move together with the engagement member 30. Four
A linear (for example, 0.1 mm wide) transmissive part (light guide part) that allows the output light (irradiation light) from the light projecting part 425 to pass through and be guided to the light receiving part 427 along the longitudinal direction of 41. 44
2 and the light receiving section 42 by blocking the output light from the light projecting section 425.
Line shape that does not lead to 7 (for example, 0.1 mm width)
Light-shielding portions (non-light-guiding portions) 443 are alternately and repeatedly formed, and the light-detecting portion is arranged so that the arrangement direction of the transmitting portion 442 and the light-shielding portion 443 and the light-receiving element 429 of the light-receiving portion 427 are substantially aligned. It is arranged so as to be movable on the movement path 428 of 42.

【0037】すなわち、このスケール部材44は、一組
の透過部442及び遮光部443が所定の配列ピッチ
(例えば、0.2mm)で直線方向に繰り返し配設され
たもので、例えば透明な合成樹脂等からなる長尺状の基
板441上に印刷やめっき等の膜体形成手段により遮光
部となる複数の線状(例えば、0.1mm幅)の黒色等
の遮光膜体を所定間隔(例えば、0.1mm間隔)で連
続的に形成することにより得たものである。この構成に
よれば、遮光膜体の形成されていない領域が透過部44
2となり、遮光膜体の形成された領域が遮光部443と
なる。
That is, the scale member 44 has a set of a transparent portion 442 and a light shielding portion 443 which are repeatedly arranged in a linear direction at a predetermined arrangement pitch (for example, 0.2 mm). For example, a transparent synthetic resin. A plurality of linear (for example, 0.1 mm width) light-shielding film bodies of black or the like, which are light-shielding portions, are formed at predetermined intervals (for example, by a film body forming means such as printing or plating on a long substrate 441 made of, for example, It is obtained by continuously forming at 0.1 mm intervals). According to this configuration, the region where the light shielding film body is not formed is the transmissive portion 44.
2, the area where the light shielding film body is formed becomes the light shielding portion 443.

【0038】図6は、位置検出部16による移動物体の
移動量の検出原理を説明するための図で、(a)は位置
検出部16を構成するスケール部材44が移動開始直前
の第1の位置にあるときの状態を示し、(b)はスケー
ル部材44が第1の位置から一組の透過部442及び遮
光部443の配列ピッチ(例えば、0.2mm)、すな
わち、透過部442の幅寸法(例えば、0.1mm)と
遮光部443の幅寸法(例えば、0.1mm)とを加算
した幅寸法(例えば、0.2mm)の範囲内の僅かな距
離だけ図示右方に移動した第2の位置にあるときの状態
を示している。
FIG. 6 is a diagram for explaining the principle of detection of the amount of movement of a moving object by the position detecting unit 16. FIG. 6A shows the first scale just before the scale member 44 constituting the position detecting unit 16 starts moving. FIG. 6B shows a state when the scale member 44 is in the position, and FIG. 6B shows an arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the set of the transmission part 442 and the light shielding part 443 from the first position, that is, the width of the transmission part 442. After moving a small distance within the range of the width dimension (for example, 0.2 mm) obtained by adding the dimension (for example, 0.1 mm) and the width dimension (for example, 0.1 mm) of the light shielding portion 443 to the right in the figure. The state at the position of 2 is shown.

【0039】いま、スケール部材44が図6(a)に示
す第1の位置にある状態では、スケール部材44の遮光
部443が投光部425の光軸LS上に位置している
(但し、遮光部443が光軸LS上に位置している場合
に限るものではない。)。このため、投光部425から
の出力光は、光軸LS上に位置する遮光部443に対向
する所定幅W1(スケール部材44と受光部427間の
網掛け部に対応する幅)内に存在する複数の受光素子4
29の両側の所定幅W2、W3及びW4内に存在する各
複数の受光素子429にはそれぞれ透過部442を通過
して照射されるが、光軸LS上の遮光部443に対向す
る所定幅W1内に存在する複数の受光素子429には遮
光部443で遮光されて照射されないことになる。
Now, when the scale member 44 is in the first position shown in FIG. 6A, the light shielding portion 443 of the scale member 44 is located on the optical axis LS of the light projecting portion 425 (however, It is not limited to the case where the light blocking portion 443 is located on the optical axis LS.). Therefore, the output light from the light projecting unit 425 exists within a predetermined width W1 (a width corresponding to a shaded portion between the scale member 44 and the light receiving unit 427) facing the light shielding unit 443 located on the optical axis LS. Multiple light-receiving elements 4
The plurality of light receiving elements 429 existing in the predetermined widths W2, W3, and W4 on both sides of 29 are respectively irradiated by passing through the transmitting portion 442, but the predetermined width W1 facing the light shielding portion 443 on the optical axis LS. The plurality of light receiving elements 429 present therein are shielded by the light shielding portion 443 and are not irradiated.

【0040】また、投光部425からの出力光が照射さ
れる受光素子429のうち、幅W2内に存在する複数の
受光素子429には最大の光量が照射されるが、幅W3
(スケール部材44と受光部427間の斜線部に対応す
る幅)内及び幅W4(スケール部材44と受光部427
間の斜線部に対応する幅)内に存在する複数の受光素子
429には幅W2の位置から離反するに従って照射され
る光量が漸次減少することになる。
Further, among the light receiving elements 429 irradiated with the output light from the light projecting section 425, the plurality of light receiving elements 429 existing within the width W2 are irradiated with the maximum light amount, but the width W3.
(Width corresponding to the shaded portion between the scale member 44 and the light receiving portion 427) and width W4 (scale member 44 and the light receiving portion 427)
A plurality of light-receiving elements 429 existing within the width (corresponding to the shaded portion) are gradually reduced in the amount of light irradiated as they are separated from the position of the width W2.

【0041】このため、受光部427から光電変換され
て出力される信号波形(各受光素子429に生成される
信号レベルに応じて形成される信号波形)は、図示のよ
うな台形形状を有するものとなる。この信号波形の1周
期は、スケール部材44の一組の透過部442及び遮光
部443の配列ピッチ(例えば、0.2mm)に対応し
たものとなる(例えば、スケール部材44と受光部42
7間の距離が実質的にゼロであるとすると、信号波形の
1周期は0.2mmとなる。)。なお、この信号波形
は、スケール部材44と受光部427との間の距離が短
くなるに従って幅W3及び幅W4が狭くなることから矩
形形状に近づくことになる。
Therefore, the signal waveform photoelectrically converted and output from the light receiving section 427 (the signal waveform formed according to the signal level generated in each light receiving element 429) has a trapezoidal shape as shown in the figure. Becomes One cycle of this signal waveform corresponds to the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the pair of the transmission portion 442 and the light shielding portion 443 of the scale member 44 (for example, the scale member 44 and the light receiving portion 42).
Assuming that the distance between 7 is substantially zero, one period of the signal waveform is 0.2 mm. ). Note that this signal waveform approaches a rectangular shape because the width W3 and the width W4 become narrower as the distance between the scale member 44 and the light receiving unit 427 becomes shorter.

【0042】そして、図6(a)に示す第1の位置にあ
るスケール部材44が図6(b)に示す第2の位置に移
動したとき、透過部442及び遮光部443の位置が右
側に移動するため、受光部427における投光部425
からの出力光が照射される領域と遮光される領域とが共
に右側に移動することになる。このため、受光部427
から出力される信号波形も図示のように右側に移動する
ことになる。この例では、受光部427における受光素
子429の配列個数の関係で信号波形は図6(a)に示
す右側の台形形状部の移動方向先端側が欠けた状態の形
状を有するものとなる。
Then, when the scale member 44 in the first position shown in FIG. 6A moves to the second position shown in FIG. 6B, the positions of the transmission part 442 and the light shielding part 443 are moved to the right. Since it moves, the light projecting unit 425 in the light receiving unit 427
The area irradiated with the output light from and the area shielded from the light both move to the right. Therefore, the light receiving unit 427
The signal waveform output from will also move to the right as shown. In this example, the signal waveform has a shape in which the tip end side in the moving direction of the trapezoidal portion on the right side shown in FIG. 6A is cut off due to the number of light receiving elements 429 arranged in the light receiving portion 427.

【0043】ここで、信号波形の横軸(時間軸)をx軸
とすると共に光軸LSの位置を基準点(ゼロ)とし、ス
ケール部材44が図6(a)の第1の位置にあるときの
信号波形の特異点(波形の位置を特定することができる
点)である例えばa点(右側の台形形状部の立上がり開
始点)の座標値をx1としたとき、このスケール部材4
4が図6(b)の第2の位置に移動したときにa点は右
側に移動し、そのときのa点の座標値はx2となる。
Here, the horizontal axis (time axis) of the signal waveform is the x axis, the position of the optical axis LS is the reference point (zero), and the scale member 44 is at the first position in FIG. 6A. When the coordinate value of a point (point at which the position of the waveform can be specified) of the signal waveform at this time, for example, point a (starting point of rising of the trapezoidal portion on the right side) is x1, the scale member 4
When point 4 moves to the second position in FIG. 6B, point a moves to the right, and the coordinate value of point a at that time is x2.

【0044】従って、座標値x1とx2との間における
受光素子429の個数をカウントし、受光素子429の
配列ピッチ(Ps)に受光素子429のカウント値(N
s)を乗算すると共に、この乗算結果値にスケール部材
44と受光部427との間の距離に対応した補正値
(C)を乗算することでスケール部材44の移動量を求
めることができる。すなわち、スケール部材44の移動
量Msは、Ms=Ps×Ns×Cの式で求めることがで
きる。なお、この補正値(C)は、スケール部材44と
受光部427との間の距離が実質的にゼロであるときは
「1」となり、その距離が大きくなるのに従って「1」
よりも小さな値となる。従って、この補正値(C)を予
め計算で、あるいは実験的に求めておくようにすればよ
い。
Therefore, the number of light receiving elements 429 between the coordinate values x1 and x2 is counted, and the count value (N of the light receiving elements 429 is set to the arrangement pitch (Ps) of the light receiving elements 429).
It is possible to obtain the amount of movement of the scale member 44 by multiplying the multiplication result value by a correction value (C) corresponding to the distance between the scale member 44 and the light receiving unit 427. That is, the moving amount Ms of the scale member 44 can be obtained by the equation Ms = Ps × Ns × C. The correction value (C) becomes "1" when the distance between the scale member 44 and the light receiving section 427 is substantially zero, and becomes "1" as the distance increases.
Will be a smaller value. Therefore, this correction value (C) may be calculated in advance or experimentally obtained.

【0045】例えば、受光素子429の配列ピッチ(P
s)が0.005mmで、スケール部材44と受光部4
27との間の距離が実質的にゼロであるとしたとき、座
標値x1とx2との間の受光素子429の個数(Ns)
が10であると、受光素子429の配列ピッチ(Ps)
に受光素子429の個数(Ns)を乗算した0.005
mm×10個×1=0.05mmがスケール部材44の
移動量となる。このスケール部材44は移動物体である
撮影レンズLNと一緒に移動するため、この求めたスケ
ール部材44の移動量は移動物体である撮影レンズLN
の移動量となる。なお、x軸の基準点よりも右側の+領
域を係合部材30が繰出し方向に移動する方向とし、x
軸の基準点よりも左側の−領域を係合部材30が戻り方
向に移動する方向としておくことで、撮影レンズLNの
移動量と同時に移動方向を求めることができる。
For example, the arrangement pitch of the light receiving elements 429 (P
s) is 0.005 mm, the scale member 44 and the light receiving unit 4
The number of light receiving elements 429 between the coordinate values x1 and x2 (Ns), assuming that the distance between the light emitting elements 27 and 27 is substantially zero.
Is 10, the arrangement pitch (Ps) of the light receiving elements 429
Multiplied by the number of light-receiving elements 429 (Ns) to obtain 0.005
mm × 10 pieces × 1 = 0.05 mm is the movement amount of the scale member 44. Since the scale member 44 moves together with the photographing lens LN which is a moving object, the calculated movement amount of the scale member 44 is the photographing lens LN which is a moving object.
Is the amount of movement. In addition, the + area on the right side of the reference point of the x-axis is defined as the direction in which the engaging member 30 moves in the feeding direction, and x
By setting the-region on the left side of the reference point of the axis as the direction in which the engaging member 30 moves in the return direction, the moving direction can be obtained at the same time as the moving amount of the taking lens LN.

【0046】このように、一組の透過部442及び遮光
部443の配列ピッチ(例えば、0.2mm)の範囲内
における移動量の検出を本発明では「細かい位置検出」
といい、受光部427における受光素子429の配列ピ
ッチ(例えば、0.005mm)までの細かい分解能を
得ることができる。なお、この「細かい位置検出」を可
能とするため、受光部427は少なくとも一組の透過部
442及び遮光部443の配列ピッチ分(例えば、0.
2mm分)の長さ寸法が必要となる。すなわち、受光部
427における受光素子429の配列ピッチが例えば
0.005mmであるとすると、少なくとも(スケール
部材44と受光部427との間の距離が実質的にゼロで
ある場合)40個の受光素子429が配列されているこ
とが必要となる。
As described above, in the present invention, the detection of the movement amount within the range of the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the pair of the transmitting portion 442 and the light shielding portion 443 is "fine position detection".
That is, it is possible to obtain a fine resolution up to the arrangement pitch (for example, 0.005 mm) of the light receiving elements 429 in the light receiving section 427. In addition, in order to enable this “fine position detection”, the light receiving unit 427 corresponds to the arrangement pitch of at least one set of the transmission unit 442 and the light shielding unit 443 (for example, 0.
2 mm length) is required. That is, assuming that the arrangement pitch of the light receiving elements 429 in the light receiving section 427 is, for example, 0.005 mm, at least 40 light receiving elements (when the distance between the scale member 44 and the light receiving section 427 is substantially zero). 429 need to be arranged.

【0047】一方、一組の透過部442及び遮光部44
3の配列ピッチ(例えば、0.2mm)を超える移動量
の検出を本発明では「粗い位置検出」といい、この「粗
い位置検出」は次のようにして実行することができる。
すなわち、図6(a)に示す信号波形の特異点であるa
点の座標値x1の位置に対応する受光素子429から出
力される信号レベルは、スケール部材44が移動するこ
とに伴って図7に示すように(図6の台形形状と同様の
形状)に変化する。
On the other hand, a pair of transmission part 442 and light blocking part 44
The detection of the movement amount exceeding the arrangement pitch of 3 (for example, 0.2 mm) is referred to as "coarse position detection" in the present invention, and this "coarse position detection" can be executed as follows.
That is, a which is a singular point of the signal waveform shown in FIG.
The signal level output from the light receiving element 429 corresponding to the position of the coordinate value x1 of the point changes to (a shape similar to the trapezoidal shape of FIG. 6) as shown in FIG. 7 as the scale member 44 moves. To do.

【0048】いま、図6(a)に示す信号波形のa点の
座標値x1にある受光素子429の信号レベルは「0」
であるが、スケール部材44の例えば図中右方への移動
により信号レベルは上昇するが一組の透過部442及び
遮光部443が移動し終わった時点(すなわち、スケー
ル部材44が1ピッチ(例えば、0.2mm)移動し終
わった時点)で座標値x1にある受光素子429の信号
レベルは再び「0」に戻ることになる。さらに、スケー
ル部材44の図中右方への移動により信号レベルは再び
上昇するが一組の透過部442及び遮光部443が移動
し終わった時点(すなわち、スケール部材44が2ピッ
チ(例えば、0.4mm)移動し終わった時点)で座標
値x1にある受光素子429の信号レベルは三たび
「0」に戻ることになる。
Now, the signal level of the light receiving element 429 at the coordinate value x1 of the point a of the signal waveform shown in FIG. 6A is "0".
However, when the scale member 44 moves, for example, to the right in the figure, the signal level rises, but at the time when the pair of the transmission unit 442 and the light shielding unit 443 has finished moving (that is, the scale member 44 has one pitch (for example, 1 pitch)). , 0.2 mm) when the movement is completed), the signal level of the light receiving element 429 at the coordinate value x1 returns to “0” again. Further, when the scale member 44 moves to the right in the figure, the signal level rises again, but at the time when the pair of the transmission unit 442 and the light shielding unit 443 has finished moving (that is, the scale member 44 has two pitches (for example, 0 pitch). .4 mm), the signal level of the light receiving element 429 at the coordinate value x1 returns to "0" three times.

【0049】従って、この座標値x1の位置にある受光
素子429の信号レベルがスケール部材44の移動開始
後に「0」になった回数をカウントし、一組の透過部4
42及び遮光部443の配列ピッチ(Pc)に信号レベ
ルが「0」になった回数(Nc)を乗算することでスケ
ール部材44の移動量を求めることができる。すなわ
ち、このスケール部材44の移動量Mcは、Mc=Pc
×Ncの式で求めることができる。
Therefore, the number of times that the signal level of the light receiving element 429 at the position of this coordinate value x1 becomes "0" after the start of the movement of the scale member 44 is counted, and the set of the transmitting portion 4 is set.
The movement amount of the scale member 44 can be obtained by multiplying the arrangement pitch (Pc) of the light blocking sections 423 and the number of times the signal level becomes “0” (Nc). That is, the moving amount Mc of the scale member 44 is Mc = Pc
It can be obtained by the formula of × Nc.

【0050】例えば、一組の透過部442及び遮光部4
43の配列ピッチ(Pc)が0.2mmで、信号レベル
が「0」になった回数(Nc)が3であると、一組の透
過部442及び遮光部443の配列ピッチ(Pc)に信
号レベルが「0」になった回数(Nc)を乗算した0.
2mm×3=0.6mmがスケール部材44の移動量と
なる。このスケール部材44は移動物体である撮影レン
ズLNと一緒に移動するため、この求めたスケール部材
44の移動量は移動物体である撮影レンズLNの移動量
となる。なお、x軸の右側に移動する場合を+として係
合部材30が繰出し方向に移動する方向とし、x軸の左
側に移動する場合を−として係合部材30が戻り方向に
移動する方向としておくことで、撮影レンズLNの移動
量と同時に移動方向を求めることができる。
For example, a pair of the transmission part 442 and the light blocking part 4
When the arrangement pitch (Pc) of 43 is 0.2 mm and the number of times the signal level becomes “0” (Nc) is 3, a signal is output to the arrangement pitch (Pc) of the pair of the transmission part 442 and the light shielding part 443. Multiply by the number of times the level has reached "0" (Nc).
The movement amount of the scale member 44 is 2 mm × 3 = 0.6 mm. Since the scale member 44 moves together with the taking lens LN which is a moving object, the obtained moving amount of the scale member 44 is the moving amount of the taking lens LN which is a moving object. It should be noted that the case of moving to the right side of the x-axis is defined as +, and the case of moving to the left of the x-axis is defined as −, and the direction of movement of the engaging member 30 in the returning direction is defined as +. As a result, the moving direction can be obtained at the same time as the moving amount of the photographing lens LN.

【0051】このように、一組の透過部442及び遮光
部443の配列ピッチ(例えば、0.2mm)の範囲内
における移動量の検出である「細かい位置検出」と、一
組の透過部442及び遮光部443の配列ピッチ(例え
ば、0.2mm)を超える移動量の検出である「粗い位
置検出」とを同時に実行し、それら2種類の移動量Ms
及び移動量Mcを合算(加算)することにより撮影レン
ズLNの正確な移動量を求めることができる。
As described above, the "fine position detection", which is the detection of the movement amount within the range of the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the pair of transparent portions 442 and the light shielding portions 443, and the pair of transparent portions 442. And the "coarse position detection", which is the detection of the movement amount exceeding the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the light shielding portion 443, are performed at the same time, and the two types of movement amounts Ms
By adding (adding) the moving amount Mc and the moving amount Mc, an accurate moving amount of the taking lens LN can be obtained.

【0052】図8は、位置検出部16の制御構成を示す
ブロック図である。この図において、位置検出部16
は、光検出部42及びスケール部材44の機構部に加
え、投光部425を点灯駆動する発光素子駆動部431
と、受光部427の各受光素子429で光電変換されて
生成された電荷の移動処理等を行なう受光素子駆動部4
32と、受光部427で光電変換されて生成されたアナ
ログ信号をデジタル信号に変換するA/D変換部433
とを備えている。
FIG. 8 is a block diagram showing the control configuration of the position detector 16. In this figure, the position detector 16
Is a light emitting element drive unit 431 for lighting and driving the light projecting unit 425 in addition to the mechanism unit of the light detection unit 42 and the scale member 44.
And a light-receiving element drive unit 4 that performs transfer processing of charges generated by photoelectric conversion in each light-receiving element 429 of the light-receiving unit 427.
32, and an A / D conversion unit 433 that converts an analog signal generated by photoelectric conversion in the light receiving unit 427 into a digital signal.
It has and.

【0053】これらの発光素子駆動部431、受光素子
駆動部432及びA/D変換部433は、図略のインタ
ーフェイス回路を介して制御部22に接続されており、
制御部22から出力される制御信号により所定のタイミ
ングで投光部425及び受光部427が駆動される一
方、制御部22において受光部427で生成された信号
波形に基づく撮影レンズLNの移動量の算出が実行され
る。
The light emitting element drive section 431, the light receiving element drive section 432 and the A / D conversion section 433 are connected to the control section 22 through an interface circuit (not shown),
The light emitting unit 425 and the light receiving unit 427 are driven at a predetermined timing by the control signal output from the control unit 22, while the movement amount of the photographing lens LN based on the signal waveform generated by the light receiving unit 427 in the control unit 22 is set. Calculation is performed.

【0054】ここで、制御部22は、演算処理を実行す
るCPU(Central Processing Unit)、制御プログラ
ムや各種データを記憶するROM(Read-Only Memory)
及びデータを一時的に記憶するRAM(Random Access
Memory)から構成されている。
Here, the control unit 22 is a CPU (Central Processing Unit) for executing arithmetic processing, and a ROM (Read-Only Memory) for storing control programs and various data.
And a RAM (Random Access) for temporarily storing data
Memory).

【0055】また、この制御部22には、受光部427
で生成される信号波形の特異点のx軸の座標値を検出す
る座標値検出部221、受光部427で生成される信号
波形の特異点が所定の受光素子429を通過する回数
(すなわち、所定の受光素子429において特異点と同
一の信号レベルが繰り返し生成される回数)をカウント
する通過回数カウント部222、スケール部材44が移
動中か否かを判別する動作判別部223、一組の透過部
442及び遮光部443の配列ピッチ(1の透過部44
2の幅寸法と1の遮光部443の幅寸法とを加算した
値)を超える移動量Mcを算出する第1の移動量算出部
224、一組の透過部442及び遮光部443の配列ピ
ッチの範囲内における移動量Msを算出する第2の移動
量算出部225、及び、第1の移動量算出部223に算
出した移動量Mcと第2の移動量算出部224により算
出した移動量Msとを合算する移動量合算部226とし
ての各機能実現部を備えている。
Further, the control section 22 includes a light receiving section 427.
The number of times the singular point of the signal waveform generated by the coordinate value detection unit 221 and the light receiving unit 427 that detects the x-axis coordinate value of the singular point of the signal waveform generated by In the light-receiving element 429, the number of times the passage number counting unit 222 counts the number of times that the same signal level as the singular point is repeatedly generated), the operation determination unit 223 that determines whether or not the scale member 44 is moving, and the pair of transmission units. The arrangement pitch of the 442 and the light shielding portion 443 (the transmission portion 44 of 1
The first movement amount calculation unit 224 that calculates the movement amount Mc that exceeds the value obtained by adding the width dimension of 2 and the width dimension of the light shielding unit 443 of 1, and the arrangement pitch of the set of the transmission unit 442 and the light shielding unit 443. The second movement amount calculation unit 225 that calculates the movement amount Ms within the range, the movement amount Mc calculated by the first movement amount calculation unit 223, and the movement amount Ms calculated by the second movement amount calculation unit 224. Each function realizing unit is provided as the movement amount adding unit 226 for adding the.

【0056】ここで、座標値検出部221は、受光部4
27で生成される信号波形の特異点(例えば、図6
(a)に示すa点)をその特異点の前後の信号レベルを
比較する等して検出し、その検出した特異点に対応する
受光素子429の位置からx軸の座標値を求めるもので
ある。通過回数カウント部222は、スケール部材44
の移動開始直前の信号波形の特異点に対応する位置の受
光素子429に特異点と同一の信号レベル(特異点の前
後の信号レベルも同一である信号レベル)が何回繰り返
して生成されたかをカウントすることで特異点の通過回
数をカウントするものである。
Here, the coordinate value detecting section 221 includes the light receiving section 4
Singular points of the signal waveform generated at 27 (see, for example, FIG.
The point a shown in (a) is detected by comparing the signal levels before and after the singular point, and the coordinate value of the x-axis is obtained from the position of the light receiving element 429 corresponding to the detected singular point. . The passage count counting unit 222 includes the scale member 44.
Of how many times the same signal level as the singular point (signal level before and after the singular point) is generated in the light receiving element 429 at the position corresponding to the singular point of the signal waveform immediately before the start of the movement. By counting, the number of passages of singular points is counted.

【0057】動作判別部223は、予め設定した所定の
受光素子429(例えば、光軸LS上の受光素子42
9)に生成される信号レベルが変動しているか否かを判
別する等してスケール部材44が移動中か否かを判別す
るものである。すなわち、所定の受光素子429の信号
レベルが所定時間内に変動しているときはスケール部材
44が移動中であると判別し、その信号レベルが所定時
間内に変動していないときはスケール部材44が停止中
であると判別する。
The operation discriminating section 223 has a predetermined light receiving element 429 (for example, the light receiving element 42 on the optical axis LS) set in advance.
It is determined whether the scale member 44 is moving, for example, by determining whether the signal level generated in 9) is fluctuating. That is, when the signal level of the predetermined light receiving element 429 fluctuates within the predetermined time, it is determined that the scale member 44 is moving, and when the signal level does not fluctuate within the predetermined time, the scale member 44 is moved. Is determined to be stopped.

【0058】第1の移動量算出部224は、座標値検出
部221により求めたスケール部材44の移動開始直前
における信号波形の特異点に対応する位置の受光素子4
29(この受光素子429を始端受光素子429と呼
ぶ。)をスケール部材44が移動することにより繰り返
し生成される信号波形の特異点(先の特異点と同一位置
にある特異点)が通過する回数(Nc)と、一組の透過
部442及び遮光部443の配列ピッチ(Pc)とを乗
算することにより一組の透過部442及び遮光部443
の配列ピッチを超える移動量Mcを算出するものであ
る。
The first movement amount calculator 224 receives the light receiving element 4 at the position corresponding to the singular point of the signal waveform immediately before the start of the movement of the scale member 44 obtained by the coordinate value detector 221.
The number of times a singular point (a singular point located at the same position as the previous singular point) of a signal waveform repeatedly generated by moving the scale member 44 passes through 29 (this light receiving element 429 is referred to as a starting end light receiving element 429). By multiplying (Nc) by the arrangement pitch (Pc) of the pair of transmissive portions 442 and the light shielding portions 443, the pair of transmissive portions 442 and the light shielding portions 443 are formed.
The moving amount Mc that exceeds the arrangement pitch of is calculated.

【0059】第2の移動量算出部225は、スケール部
材44の移動停止直後における信号波形の特異点(先の
特異点と同一位置にある特異点)であって座標値検出部
221により最初に求められた始端受光素子429の位
置から一組の透過部442及び遮光部443の配列ピッ
チ内にある特異点の座標値と、先に求めた始端受光素子
429の座標値との間に存在する受光素子429の個数
(Ns)をカウントすると共に、この受光素子429の
個数(Ns)と受光素子429の配列ピッチ(Ps)と
予め設定されている補正値(C)とを乗算することによ
り一組の透過部442及び遮光部443の配列ピッチ内
の移動量Msを算出するものである。
The second movement amount calculation unit 225 is a singular point of the signal waveform immediately after the movement of the scale member 44 is stopped (a singular point at the same position as the previous singular point), and is first detected by the coordinate value detection unit 221. It exists between the coordinate value of the singular point within the array pitch of the pair of transmissive portions 442 and the light shielding portions 443 from the obtained position of the starting light receiving element 429 and the previously obtained coordinate value of the starting light receiving element 429. By counting the number (Ns) of the light receiving elements 429 and multiplying the number (Ns) of the light receiving elements 429 by the arrangement pitch (Ps) of the light receiving elements 429 and the preset correction value (C), The movement amount Ms within the arrangement pitch of the pair of the transmission portion 442 and the light shielding portion 443 is calculated.

【0060】移動量合算部226は、第1の移動量算出
部223に算出した移動量Mcと第2の移動量算出部2
24により算出した移動量Msとを合算することにより
移動物体である撮影レンズLNの正確な移動量を求める
ものである。
The movement amount summation unit 226 and the second movement amount calculation unit 2 calculate the movement amount Mc calculated by the first movement amount calculation unit 223.
The accurate amount of movement of the photographing lens LN, which is a moving object, is obtained by summing the amount of movement Ms calculated by 24.

【0061】なお、スケール部材44は、上述したよう
にその一旦が駆動部12を構成する係合部材30にねじ
止めや接着等の適宜の固定手段により固着されており、
係合部材30が矢印a1で示す繰出し方向及び矢印a2
で示す戻り方向に移動するときに移動物体である撮影レ
ンズLNと共に移動可能となっている。
As described above, the scale member 44 is once fixed to the engaging member 30 constituting the drive section 12 by an appropriate fixing means such as screwing or adhesion.
The engaging member 30 has a feeding direction indicated by an arrow a1 and an arrow a2.
When it moves in the return direction shown by, it can move together with the taking lens LN which is a moving object.

【0062】図9は、位置検出部16による移動物体の
移動量の検出動作を説明するためのフローチャートであ
る。まず、インパクト型アクチュエータ10の駆動部1
2の駆動開始に同期して発光素子駆動部431が作動さ
れることで投光部425が駆動され、投光部425から
受光部427に向けて照射光が出力される(ステップ#
1)。そして、発光素子駆動部431の作動に対応して
受光素子駆動部432が作動されることで受光部427
が駆動される(ステップ#3)。
FIG. 9 is a flow chart for explaining the detecting operation of the moving amount of the moving object by the position detecting section 16. First, the drive unit 1 of the impact type actuator 10
The light emitting element driving unit 431 is operated in synchronization with the start of driving of the light emitting device 2 to drive the light projecting unit 425, and the irradiation light is output from the light projecting unit 425 to the light receiving unit 427 (step #
1). Then, the light receiving element driving section 432 is operated in response to the operation of the light emitting element driving section 431, so that the light receiving section 427 is activated.
Are driven (step # 3).

【0063】次いで、スケール部材44の移動開始直前
(すなわち、駆動部12の駆動開始直前)における受光
部427で光電変換されて生成された電気信号が各受光
素子429から取り出され、受光部427で生成された
移動開始直前における信号波形として制御部22を構成
するRAM等の記憶手段に記憶される(ステップ#
5)。
Then, immediately before the start of movement of the scale member 44 (that is, immediately before the start of driving of the drive unit 12), an electric signal generated by photoelectric conversion in the light receiving unit 427 is taken out from each light receiving element 429, and is received by the light receiving unit 427. The generated signal waveform immediately before the start of movement is stored in a storage unit such as a RAM that constitutes the control unit 22 (step #
5).

【0064】次いで、記憶手段に記憶されている移動開
始直前における信号波形に基づいて座標値検出部221
により信号波形の特異点が検出されると共に、その特異
点の座標値が求められ、移動開始直前の特異点の座標値
(xa)としてRAM等の記憶手段に記憶される(ステ
ップ#7)。そして、スケール部材44の移動中に順次
繰り返して生成される信号波形の特異点が座標値(x
a)を通過する回数、すなわち、座標値(xa)の位置
に対応する始端受光素子429を通過する回数(Nc)
が通過回数カウント部222によりカウントされ、この
カウントされた回数(Nc)がRAM等の記憶手段に更
新的に記憶される(ステップ#9)。
Next, based on the signal waveform stored in the storage means immediately before the start of movement, the coordinate value detection unit 221
The singular point of the signal waveform is detected by the method, and the coordinate value of the singular point is obtained and stored as the coordinate value (xa) of the singular point immediately before the start of movement in the storage means such as the RAM (step # 7). Then, the singular point of the signal waveform that is repeatedly generated while the scale member 44 is moving is a coordinate value (x
a), that is, the number of times (Nc) that the light-receiving element 429 corresponding to the position of the coordinate value (xa) passes.
Are counted by the passage count counter 222, and the counted number (Nc) is updated and stored in a storage means such as a RAM (step # 9).

【0065】次いで、スケール部材44の移動が停止さ
れたか否かが動作判別部223により判別される(ステ
ップ#11)。この判別が肯定されると、スケール部材
44の移動停止直後(すなわち、駆動部12の駆動停止
直後)における受光部427で光電変換されて生成され
た電気信号が各受光素子429から取り出され、受光部
427で生成された移動停止直後における信号波形とし
てRAM等の記憶手段に記憶される(ステップ#1
3)。なお、ステップ#11での判別が否定されると、
ステップ#9に移行して以降のステップが繰り返し実行
される。
Next, the operation discriminating section 223 discriminates whether or not the movement of the scale member 44 is stopped (step # 11). When this determination is affirmed, the electric signal generated by photoelectric conversion in the light receiving unit 427 immediately after the movement of the scale member 44 is stopped (that is, immediately after the driving of the driving unit 12 is stopped) is taken out from each light receiving element 429 and received. The signal waveform generated by the unit 427 immediately after the movement is stopped is stored in the storage means such as the RAM (step # 1).
3). If the determination in step # 11 is negative,
After shifting to step # 9, the subsequent steps are repeatedly executed.

【0066】次いで、記憶手段に記憶されている移動停
止直後における信号波形に基づいて、座標値検出部22
1により始端受光素子429の位置(すなわち、座標値
(xa))から一組の透過部442及び遮光部443の
配列ピッチ内である1周期内にある特異点が検出される
と共に、その特異点の座標値が求められ、移動停止直後
の特異点の座標値(xb)としてRAM等の記憶手段に
記憶される(ステップ#15)。
Next, based on the signal waveform immediately after the movement is stopped stored in the storage means, the coordinate value detection unit 22
1 detects a singular point within one cycle, which is within the arrangement pitch of the pair of transmissive portions 442 and light-shielding portions 443, from the position (that is, the coordinate value (xa)) of the start light receiving element 429, and the singular point Is calculated and stored in the storage means such as RAM as the coordinate value (xb) of the singular point immediately after the movement is stopped (step # 15).

【0067】次いで、ステップ#9で記憶手段に取り込
まれた信号波形の特異点の始端受光素子429を通過す
る回数(Nc)が読み出されると共に、予め制御部22
を構成するROM等の記憶手段に記憶されている一組の
透過部442及び遮光部443の配列ピッチ(Pc)が
読み出され、第1の移動量算出部224により一組の透
過部442及び遮光部443の配列ピッチを超える移動
量Mcが算出される(ステップ#17)。
Next, at step # 9, the number of times (Nc) of passing through the starting end light receiving element 429 of the singular point of the signal waveform fetched in the storage means is read out, and the control section 22 is previously set.
The arrangement pitch (Pc) of the pair of transmissive portions 442 and the light shielding portions 443 stored in the storage means such as the ROM constituting the above is read, and the first movement amount calculation unit 224 sets the transmissive portions 442 and A movement amount Mc that exceeds the arrangement pitch of the light shielding portions 443 is calculated (step # 17).

【0068】次いで、ステップ#15で記憶手段に取り
込まれた始端受光素子429から1周期内にある特異点
の座標値(xb)が読み出されると共に、予め制御部2
2を構成するROM等の記憶手段に記憶されている受光
素子429の配列ピッチ(Ps)と補正値(C)とが読
み出され、第2の移動量算出部225によりその読み出
された移動停止直後の座標値(xb)と移動開始直前の
座標値(xa)との間に存在する受光素子429の個数
(Ns)がカウントされ、一組の透過部442及び遮光
部443の配列ピッチ内の移動量Msが算出される(ス
テップ#19)。
Next, in step # 15, the coordinate value (xb) of the singular point within one cycle is read out from the start-end light receiving element 429 stored in the storage means, and the control section 2 is also set in advance.
The arrangement pitch (Ps) of the light receiving elements 429 and the correction value (C) stored in the storage means such as the ROM constituting the second unit 2 are read, and the read movement is calculated by the second movement amount calculation unit 225. The number (Ns) of the light receiving elements 429 existing between the coordinate value (xb) immediately after the stop and the coordinate value (xa) immediately before the start of the movement is counted, and the number of the light receiving elements 429 within the array pitch of the pair of the transmissive portions 442 and the light shielding portions 443 is counted. Is calculated (step # 19).

【0069】最後に、ステップ#17で算出された一組
の透過部442及び遮光部443の配列ピッチを超える
移動量Mcと、ステップ#19で算出された一組の透過
部442及び遮光部443の配列ピッチ内の移動量Ms
とが移動量合算部226で合算される(ステップ#2
1)。これにより、移動物体である撮影レンズLNの正
確な移動量が求められ、この求められた撮影レンズLN
の移動量は焦点検出動作等に利用される。
Finally, the movement amount Mc that exceeds the arrangement pitch of the pair of transmissive portions 442 and the light shielding portions 443 calculated in step # 17, and the pair of transmissive portions 442 and the light shielding portions 443 calculated in step # 19. Amount of movement within the array pitch of Ms
And are added together by the moving amount adding section 226 (step # 2).
1). As a result, an accurate amount of movement of the taking lens LN, which is a moving object, is obtained, and the obtained taking lens LN is obtained.
Is used for focus detection operation and the like.

【0070】図10は、位置検出部16の機構部の第2
の実施形態に係る構成例を分解して示す斜視図である。
この図において、第1の実施形態に係る構成例と同一の
構成要素については同一の参照符号を付与することによ
り詳細な説明を省略し、以下には相違点を中心に説明す
る。すなわち、この第2の実施形態に係る位置検出部
(位置検出装置)16’は、光検出部42’とスケール
部材44’とを備えている。
FIG. 10 shows the second part of the mechanical section of the position detecting section 16.
It is a perspective view which decomposes | disassembles and shows the structural example which concerns on embodiment of this.
In this figure, the same components as those of the configuration example according to the first embodiment are designated by the same reference numerals, and detailed description thereof will be omitted. Hereinafter, different points will be mainly described. That is, the position detection unit (position detection device) 16 ′ according to the second embodiment includes the light detection unit 42 ′ and the scale member 44 ′.

【0071】光検出部42’は、合成樹脂等の絶縁材料
からなる平板矩形状の支持部材430と、この支持部材
430の長手方向の一方端側上面に配設されたLED
(Light Emitting Diode)等の発光素子により構成さ
れ、この発光素子からの出力光を上方斜めに向けて照射
する投光部425と、この投光部425の光出力面に配
設された可視光カットフィルタ426と、支持部材43
0の長手方向の他方端側上面に配設され、投光部425
からの出力光を受光するCCD(Charge-Coupled Devic
e)等の固体撮像素子からなるラインセンサである受光
部427とから構成されている。この受光部427は、
スケール部材44’が支持部材424の上面側空間であ
って投光部425と受光部427とを結ぶ線に沿う直線
方向(矢印Xで示す方向)に移動するようになっている
ため、その受光素子429の配列方向とスケール部材4
4’の移動方向とが略一致するように支持部材430の
上面に配設されている。
The light detecting section 42 'is a flat plate rectangular support member 430 made of an insulating material such as a synthetic resin, and an LED arranged on the upper surface of the support member 430 at one end side in the longitudinal direction.
(Light Emitting Diode) or the like, and a light projecting unit 425 configured to emit the output light from the light emitting device obliquely upward, and visible light disposed on the light output surface of the light projecting unit 425. Cut filter 426 and support member 43
0 is disposed on the upper surface on the other end side in the longitudinal direction, and
CCD (Charge-Coupled Devic) that receives output light from
The light receiving unit 427 is a line sensor including a solid-state image sensor such as e). The light receiving unit 427 is
Since the scale member 44 ′ is configured to move in the space on the upper surface side of the support member 424 and along the line connecting the light projecting unit 425 and the light receiving unit 427 (the direction indicated by the arrow X), the light receiving Arrangement direction of elements 429 and scale member 4
It is arranged on the upper surface of the support member 430 so that the moving direction of 4 ′ substantially coincides.

【0072】スケール部材44’は、その一端が係合部
材30に固着されることで係合部材30と一緒に移動可
能にされたもので、長尺状の基板444にその長手方向
に沿って投光部425からの出力光(照射光)を反射さ
せて受光部427に導くようにする線状(例えば、0.
1mm幅)の反射部(導光部)445と、投光部425
からの出力光を上方に透過して受光部427に導かない
ようにする線状(例えば、0.1mm幅)の非反射部
(非導光部)446とが交互に繰り返して形成され、反
射部445及び非反射部446の配列方向と受光部42
7の受光素子429の配列方向とが略一致するように光
検出部42’に移動可能に配設されたものである。
The scale member 44 ′ has one end fixed to the engagement member 30 so as to be movable together with the engagement member 30. The scale member 44 ′ is provided on the elongated base plate 444 along the longitudinal direction thereof. A linear shape (for example, 0. 0) that reflects the output light (irradiation light) from the light projecting unit 425 and guides it to the light receiving unit 427.
1 mm wide) reflection part (light guide part) 445 and light projection part 425
The non-reflecting portions (non-light guiding portions) 446 having a linear shape (for example, 0.1 mm width) for preventing the output light from the above from being transmitted upward and not being guided to the light receiving portion 427 are alternately formed and reflected. Direction of arrangement of the portion 445 and the non-reflection portion 446 and the light receiving portion 42
The light receiving element 429 is arranged movably in the photodetection section 42 'so that the arrangement direction of the light receiving elements 429 of No. 7 is substantially the same.

【0073】すなわち、このスケール部材44’は、一
組の反射部445及び非反射部446が所定の配列ピッ
チ(例えば、0.2mm)で直線方向に繰り返し配設さ
れたもので、例えば金属等からなる長尺状の基板444
にエッチング処理等の孔形成手段により非反射部となる
複数の線状(例えば、0.1mm幅)の貫通孔を所定間
隔(例えば、0.1mm間隔)で連続的に形成すること
により得たものである。この構成によれば、貫通孔の形
成されていない領域が反射部445となり、貫通孔の形
成された領域が非反射部446となる。
That is, the scale member 44 'is formed by repeatedly arranging a set of a reflecting portion 445 and a non-reflecting portion 446 in a linear direction at a predetermined arrangement pitch (for example, 0.2 mm). A long substrate 444 made of
Was obtained by continuously forming a plurality of linear (for example, 0.1 mm width) through-holes to be non-reflective portions at a predetermined interval (for example, 0.1 mm interval) by a hole forming means such as etching. It is a thing. According to this configuration, the area where the through hole is not formed becomes the reflection section 445, and the area where the through hole is formed becomes the non-reflection section 446.

【0074】図11は、位置検出部16’による移動物
体の移動量の検出原理を説明するための図で、(a)は
位置検出部16’を構成するスケール部材44’が移動
開始直前の第1の位置にあるときの状態を示し、(b)
はスケール部材44’が第1の位置から一組の反射部4
45及び非反射部446の配列ピッチ(例えば、0.2
mm)、すなわち、反射部445の幅寸法(例えば、
0.1mm)と非反射部446の幅寸法(例えば、0.1
mm)とを加算した幅寸法(例えば、0.2mm)の範
囲内の僅かな距離だけ図示右方の第2の位置に移動した
ときの状態を示している。
FIG. 11 is a diagram for explaining the principle of detecting the amount of movement of a moving object by the position detecting unit 16 '. FIG. 11A shows the scale member 44' constituting the position detecting unit 16 'immediately before the start of movement. Shows the state when in the first position, (b)
Is the scale member 44 'from the first position to the pair of reflectors 4
45 and the non-reflecting portion 446 array pitch (for example, 0.2
mm), that is, the width dimension of the reflection section 445 (for example,
0.1 mm) and the width dimension of the non-reflecting portion 446 (for example, 0.1
mm) and a width dimension (for example, 0.2 mm) added together, a state is shown where the second position on the right side of the drawing is moved by a slight distance.

【0075】いま、スケール部材44’が図11(a)
に示す第1の位置にある状態では、スケール部材44’
の反射部445が投光部425と受光部427との中間
位置である中間軸LT上に位置しているため(但し、反
射部445が中間軸LT上に位置している場合に限るも
のではない。)、投光部425からの出力光は、中間軸
LT上にある反射部445で反射されて受光部427の
所定領域の受光素子429に照射されることになる。こ
の場合、投光部425からの出力光が照射される複数の
受光素子429のうち、所定幅W10(スケール部材4
4’と受光部427間の網掛け部に対応する幅)内に存
在する複数の受光素子429には最大の光量が照射され
るが、所定幅W10の左右両側に隣接する所定幅W11
(スケール部材44’と受光部427間の斜線部に対応
する幅)内及び幅W12(スケール部材44’と受光部
427間の斜線部に対応する幅)内に存在する各複数の
受光素子429には幅W10の位置から離反するに従っ
て照射される光量が漸次減少することになる。
Now, the scale member 44 'is shown in FIG.
In the first position shown in FIG.
Since the reflection part 445 of the above is located on the intermediate axis LT which is an intermediate position between the light projecting part 425 and the light receiving part 427 (however, it is not limited to the case where the reflection part 445 is located on the intermediate axis LT). The output light from the light projecting unit 425 is reflected by the reflecting unit 445 on the intermediate axis LT and is applied to the light receiving element 429 in the predetermined region of the light receiving unit 427. In this case, of the plurality of light receiving elements 429 irradiated with the output light from the light projecting unit 425, the predetermined width W10 (scale member 4
The maximum amount of light is applied to the plurality of light receiving elements 429 existing within the width (corresponding to the shaded portion between 4'and the light receiving portion 427), but the predetermined width W11 adjacent to both left and right sides of the predetermined width W10.
Each of the plurality of light receiving elements 429 existing within (the width corresponding to the shaded portion between the scale member 44 'and the light receiving portion 427) and within the width W12 (the width corresponding to the shaded portion between the scale member 44' and the light receiving portion 427). Therefore, the amount of light emitted gradually decreases as the distance from the position of the width W10 increases.

【0076】このため、受光部427から光電変換され
て出力される信号波形(各受光素子429に生成される
信号レベルに応じて形成される信号波形)は、図示のよ
うな台形形状を有するものとなる。この信号波形の1周
期は、スケール部材44’の一組の反射部445及び非
反射部446の配列ピッチ(例えば、0.2mm)の2
倍の値に対応したものとなる(例えば、スケール部材4
4’と受光部427間の距離が実質的にゼロであるとす
ると、信号波形の1周期は0.4mmとなる。)。な
お、この信号波形は、スケール部材44’と受光部42
7との間の距離が短くなるに従って幅W11及び幅W1
2が狭くなることから矩形形状に近づくことになる。
Therefore, the signal waveform photoelectrically converted and output from the light receiving section 427 (the signal waveform formed according to the signal level generated in each light receiving element 429) has a trapezoidal shape as shown in the figure. Becomes One cycle of this signal waveform corresponds to the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the pair of the reflecting portion 445 and the non-reflecting portion 446 of the scale member 44 ′, which is 2
It corresponds to the doubled value (for example, the scale member 4
Assuming that the distance between 4 ′ and the light receiving unit 427 is substantially zero, one period of the signal waveform is 0.4 mm. ). It should be noted that this signal waveform corresponds to the scale member 44 ′ and the light receiving portion 42.
Width W11 and width W1 as the distance between
Since 2 becomes narrower, it becomes closer to a rectangular shape.

【0077】そして、図11(a)に示す第1の位置に
あるスケール部材44’が図11(b)に示す第2の位
置に移動したとき、反射部445及び非反射部446の
位置が右側に移動するため、受光部427における投光
部425からの出力光が照射される領域と照射されない
領域とが共に右側に移動することになる。このため、受
光部427から出力される信号波形も図示のように右側
に移動することになる。この例では、受光部427にお
ける受光素子429の配列個数の関係で信号波形は図1
1(a)に示す台形形状部の移動方向先端側が欠けた状
態の形状を有するものとなる。
Then, when the scale member 44 'at the first position shown in FIG. 11A moves to the second position shown in FIG. 11B, the positions of the reflecting portion 445 and the non-reflecting portion 446 are changed. Since it moves to the right, both the region of the light receiving unit 427 that is irradiated with the output light from the light projecting unit 425 and the region that is not irradiated are moved to the right. Therefore, the signal waveform output from the light receiving unit 427 also moves to the right as shown. In this example, the signal waveform is as shown in FIG.
The trapezoidal part shown in FIG.

【0078】ここで、信号波形の横軸(時間軸)をx軸
とすると共に受光部427の中央軸LSの位置を基準点
(ゼロ)とし、スケール部材44’が図11(a)の第
1の位置にあるときの信号波形の特異点(波形の位置を
特定することができる点)である例えばb点(台形形状
部の立上がり開始点)の座標値をx3としたとき、この
スケール部材44’が図11(b)の第2の位置に移動
したときにb点は右側に移動し、そのときのb点の座標
値はx4となる。
Here, the horizontal axis (time axis) of the signal waveform is set as the x axis, the position of the central axis LS of the light receiving portion 427 is set as the reference point (zero), and the scale member 44 'is set to the first position in FIG. When the coordinate value of the singular point of the signal waveform at the position of 1 (point at which the position of the waveform can be specified), for example point b (starting start point of the trapezoidal shape portion) is x3, this scale member When 44 ′ moves to the second position in FIG. 11B, the point b moves to the right, and the coordinate value of the point b at that time becomes x4.

【0079】従って、座標値x3とx4との間における
受光素子429の個数をカウントし、受光素子429の
配列ピッチ(Ps)に受光素子429のカウント値(N
s)を乗算すると共に、この乗算結果値を2分の1とし
た値にスケール部材44’と受光部427との間の距離
に対応した補正値(C)を乗算することでスケール部材
44’の移動量を求めることができる。すなわち、スケ
ール部材44’の移動量Ms’は、Ms’=Ps×Ns
×0.5×Cの式で求めることができる。なお、この補
正値(C)は、スケール部材44’と受光部427との
間の距離が実質的にゼロであるときは「1」となり、そ
の距離が大きくなるのに従って「1」よりも小さな値と
なる。従って、この補正値(C)を予め計算で、あるい
は実験的に求めておくようにすればよい。
Therefore, the number of light receiving elements 429 between the coordinate values x3 and x4 is counted, and the count value (N of the light receiving elements 429 is set to the array pitch (Ps) of the light receiving elements 429).
s), and a value obtained by halving the multiplication result value is multiplied by a correction value (C) corresponding to the distance between the scale member 44 ′ and the light receiving unit 427, to thereby obtain the scale member 44 ′. Can be obtained. That is, the moving amount Ms ′ of the scale member 44 ′ is Ms ′ = Ps × Ns.
It can be obtained by the formula of × 0.5 × C. The correction value (C) becomes "1" when the distance between the scale member 44 'and the light receiving unit 427 is substantially zero, and becomes smaller than "1" as the distance increases. It becomes a value. Therefore, this correction value (C) may be calculated in advance or experimentally obtained.

【0080】例えば、受光素子429のピッチ(Ps)
が0.005mmで、スケール部材44’と受光部42
7との間の距離が実質的にゼロであるとしたとき、座標
値x3とx4との間の受光素子429の個数(Ns)が
20であると、受光素子429の配列ピッチ(Ps)に
受光素子429の個数(Ns)を乗算した0.005m
m×20個×0.5×1=0.05mmがスケール部材4
4’の移動量となる。このスケール部材44’は移動物
体である撮影レンズLNと一緒に移動するため、この求
めたスケール部材44’の移動量は移動物体である撮影
レンズLNの移動量となる。なお、x軸の基準点よりも
右側の+領域を係合部材30が繰出し方向に移動する方
向とし、x軸の基準点よりも左側の−領域を係合部材3
0が戻り方向に移動する方向としておくことで、撮影レ
ンズLNの移動量と同時に移動方向を求めることができ
る。
For example, the pitch (Ps) of the light receiving elements 429
Is 0.005 mm, the scale member 44 'and the light receiving section 42
If the number (Ns) of the light receiving elements 429 between the coordinate values x3 and x4 is 20 when the distance between the light receiving elements 429 is substantially zero, the arrangement pitch (Ps) of the light receiving elements 429 becomes 0.005 m multiplied by the number of light receiving elements 429 (Ns)
m × 20 pieces × 0.5 × 1 = 0.05 mm is the scale member 4
This is a movement amount of 4 '. Since the scale member 44 'moves together with the taking lens LN which is a moving object, the obtained moving amount of the scale member 44' becomes the moving amount of the taking lens LN which is a moving object. The + area on the right side of the reference point of the x-axis is the direction in which the engaging member 30 moves in the feeding direction, and the − area on the left side of the reference point of the x-axis is the engaging member 3.
By setting 0 as the moving direction in the returning direction, the moving direction can be obtained at the same time as the moving amount of the taking lens LN.

【0081】このように、一組の反射部445及び非反
射部446の配列ピッチ(例えば、0.2mm)の範囲
内における移動量の検出を第1の実施形態の場合と同様
に「細かい位置検出」といい、受光部427における受
光素子429の配列ピッチ(例えば、0.005mm)
の2分の1の値までの細かい分解能を得ることができ
る。なお、この「細かい位置検出」を可能とするため、
受光部427は少なくとも一組の反射部445及び非反
射部446の配列ピッチ分(例えば、0.2mm分)の
2倍の長さ寸法(すなわち、2ピッチ分)が必要とな
る。すなわち、受光部427における受光素子429の
配列ピッチが例えば0.005mmであるとすると、少
なくとも(スケール部材44’と受光部427との間の
距離が実質的にゼロである場合)80個の受光素子42
9が配列されていることが必要となる。
As described above, the movement amount is detected within the range of the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the set of the reflecting portion 445 and the non-reflecting portion 446, as in the case of the first embodiment. "Detection", and the arrangement pitch of the light receiving elements 429 in the light receiving unit 427 (for example, 0.005 mm)
It is possible to obtain a fine resolution up to a half value. In addition, in order to enable this "fine position detection",
The light-receiving unit 427 needs to have a length dimension (that is, two pitches) that is twice as large as the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of at least one set of the reflection unit 445 and the non-reflection unit 446. That is, assuming that the array pitch of the light receiving elements 429 in the light receiving section 427 is, for example, 0.005 mm, at least 80 (when the distance between the scale member 44 ′ and the light receiving section 427 is substantially zero) Element 42
9 must be arranged.

【0082】一方、一組の反射部445及び非反射部4
46の配列ピッチ(例えば、0.2mm)を超える移動
量の検出をこの第2の実施形態においても「粗い位置検
出」といい、この「粗い位置検出」は次のようにして実
行することができる。すなわち、図11(a)に示す信
号波形の特異点であるb点の座標値x3の位置に対応す
る受光素子429から出力される信号レベルは、スケー
ル部材44’が移動することに伴って図12に示すよう
に(図11の台形形状と同様の形状)に変化する。
On the other hand, a set of the reflecting portion 445 and the non-reflecting portion 4 is provided.
The detection of the movement amount exceeding the arrangement pitch of 46 (for example, 0.2 mm) is also referred to as "coarse position detection" in the second embodiment, and this "coarse position detection" can be executed as follows. it can. That is, the signal level output from the light receiving element 429 corresponding to the position of the coordinate value x3 of the point b which is the singular point of the signal waveform shown in FIG. As shown in FIG. 12, the shape changes to a shape similar to the trapezoidal shape in FIG. 11.

【0083】いま、図11(a)に示す信号波形のb点
の座標値x3にある受光素子429の信号レベルは
「0」であるが、スケール部材44’の例えば図中右方
への移動により信号レベルは上昇するが一組の反射部4
45及び非反射部446が移動し終わった時点(すなわ
ち、スケール部材44’が1ピッチ(例えば、0.2m
m)移動し終わった時点)で座標値x3にある受光素子
429の信号レベルは再び「0」に戻ることになる。さ
らに、スケール部材44’の図中右方への移動により信
号レベルは再び上昇するが一組の反射部445及び非反
射部446が移動し終わった時点(すなわち、スケール
部材44’が2ピッチ(例えば、0.4mm)移動し終
わった時点)で座標値x3にある受光素子429の信号
レベルは三たび「0」に戻ることになる。
Although the signal level of the light receiving element 429 at the coordinate value x3 of the point b of the signal waveform shown in FIG. 11A is "0", the scale member 44 'is moved to the right in the figure, for example. Signal level rises due to
When the 45 and the non-reflecting portion 446 have finished moving (that is, the scale member 44 'has one pitch (for example, 0.2 m
m) When the movement is completed), the signal level of the light receiving element 429 at the coordinate value x3 returns to "0" again. Further, when the scale member 44 ′ moves to the right in the figure, the signal level rises again, but at the time when the set of the reflecting portion 445 and the non-reflecting portion 446 has finished moving (that is, the scale member 44 ′ has two pitches ( For example, the signal level of the light receiving element 429 at the coordinate value x3 will return to "0" three times at the time of the completion of the movement (0.4 mm).

【0084】従って、この座標値x3にある受光素子4
29の信号レベルがスケール部材44’の移動開始後に
「0」になった回数をカウントし、一組の反射部445
及び非反射部446の配列ピッチ(Pc)に信号レベル
が「0」になった回数(Nc)を乗算することでスケー
ル部材44’の移動量を求めることができる。すなわ
ち、スケール部材44’の移動量Mc’は、Mc’=P
c×Ncの式で求めることができる。
Therefore, the light receiving element 4 located at this coordinate value x3
The number of times that the signal level of 29 becomes “0” after the movement of the scale member 44 ′ is started is counted, and a set of the reflection unit 445 is provided.
Also, the movement amount of the scale member 44 ′ can be obtained by multiplying the arrangement pitch (Pc) of the non-reflecting portions 446 by the number of times (Nc) when the signal level becomes “0”. That is, the moving amount Mc 'of the scale member 44' is Mc '= P
It can be obtained by the formula of c × Nc.

【0085】例えば、一組の反射部445及び非反射部
446の配列ピッチ(Pc)が0.2mmで、信号レベ
ルが「0」になった回数(Nc)が3であると、一組の
反射部445及び非反射部446の配列ピッチ(Pc)
に信号レベルが「0」になった回数(Nc)を乗算した
0.2mm×3=0.6mmがスケール部材44’の移動
量となる。このスケール部材44’は移動物体である撮
影レンズLNと一緒に移動するため、この求めたスケー
ル部材44’の移動量は移動物体である撮影レンズLN
の移動量となる。なお、x軸の右側に移動する場合を+
として係合部材30が繰出し方向に移動する方向とし、
x軸の左側に移動する場合を−として係合部材30が戻
り方向に移動する方向としておくことで、撮影レンズL
Nの移動量と同時に移動方向を求めることができる。
For example, if the arrangement pitch (Pc) of the pair of reflecting portions 445 and the non-reflecting portions 446 is 0.2 mm and the number of times the signal level becomes “0” (Nc) is 3, one pair of Arrangement pitch (Pc) of the reflection part 445 and the non-reflection part 446
Is multiplied by the number of times the signal level has become “0” (Nc), and the amount of movement of the scale member 44 ′ is 0.2 mm × 3 = 0.6 mm. Since the scale member 44 'moves together with the photographing lens LN which is a moving object, the obtained movement amount of the scale member 44' is the photographing lens LN which is a moving object.
Is the amount of movement. If you move to the right side of the x-axis,
As a direction in which the engaging member 30 moves in the feeding direction,
By taking the case of moving to the left side of the x-axis as −, and setting the direction in which the engaging member 30 moves in the returning direction, the taking lens L
The moving direction can be obtained at the same time as the moving amount of N.

【0086】このように、一組の反射部445及び非反
射部446の配列ピッチ(例えば、0.2mm)の範囲
内における移動量の検出である「細かい位置検出」と、
一組の一組の反射部445及び非反射部446の配列ピ
ッチ(例えば、0.2mm)を超える移動量の検出であ
る「粗い位置検出」とを同時に実行し、それらの2種類
の移動量Ms’と移動量Mc’とを合算することにより
撮影レンズLNの正確な移動量を求めることができる。
As described above, the "fine position detection", which is the detection of the movement amount within the range of the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the pair of the reflecting portion 445 and the non-reflecting portion 446,
The "coarse position detection", which is the detection of the movement amount exceeding the arrangement pitch (for example, 0.2 mm) of the pair of the reflecting portion 445 and the non-reflecting portion 446, is executed at the same time, and those two types of movement amounts are set. An accurate amount of movement of the taking lens LN can be obtained by adding Ms 'and the amount of movement Mc'.

【0087】なお、位置検出部16’の制御構成は、第
1の実施形態に係る位置検出部16の図8に示すものと
同様であり、位置検出部16’による移動物体の移動量
の検出動作は、第1の実施形態に係る位置検出部16の
図9に示すフローチャートに示すものと同様であるた
め、それらの説明を省略する。
The control configuration of the position detecting unit 16 'is similar to that of the position detecting unit 16 according to the first embodiment shown in FIG. 8, and the position detecting unit 16' detects the moving amount of the moving object. The operation is the same as that shown in the flowchart of FIG. 9 of the position detecting unit 16 according to the first embodiment, and thus the description thereof will be omitted.

【0088】図1に戻り、基端センサ18及び先端セン
サ20は、フォトインタラプタ等の適宜のセンサにより
構成されている。これにより、係合部材30の位置が基
端センサ18及び先端センサ20により検出されること
で係合部材30のそれ以上の移動が禁止される。また、
制御部22は、上述したように演算処理を実行するCP
U、制御プログラムや各種データを記憶するROM及び
データを一時的に記憶するRAMから構成されており、
位置検出部16、基端センサ18及び先端センサ20か
ら入力される信号に基づいて駆動回路部14を駆動制御
する。
Returning to FIG. 1, the base end sensor 18 and the tip end sensor 20 are constituted by appropriate sensors such as a photo interrupter. As a result, the position of the engaging member 30 is detected by the proximal end sensor 18 and the distal end sensor 20, and further movement of the engaging member 30 is prohibited. Also,
The control unit 22 executes the CP as described above.
U, ROM for storing control programs and various data, and RAM for temporarily storing data,
The drive circuit unit 14 is drive-controlled based on the signals input from the position detection unit 16, the base end sensor 18, and the front end sensor 20.

【0089】以上のように、本発明の実施形態に係るイ
ンパクト型アクチュエータ10に適用される位置検出部
(位置検出装置)16,16’によれば、スケール部材
44,44’の導光部(透過部442,反射部445)
により投光部425からの出力光が照射される領域とス
ケール部材44,44’の非導光部(遮光部443,非
反射部446)により投光部425からの出力光が照射
されない領域とが受光部427の受光素子429の配設
方向に沿って形成されることで受光部427に生成され
る信号波形がスケール部材44,44’の移動に伴って
移動することを利用して移動物体である撮影レンズLN
の移動量を検出するようにしている。
As described above, according to the position detectors (position detectors) 16 and 16 'applied to the impact type actuator 10 according to the embodiment of the present invention, the light guide portions (of the scale members 44 and 44') ( Transmission part 442, reflection part 445)
The area where the output light from the light projecting section 425 is irradiated by and the area where the output light from the light projecting section 425 is not irradiated by the non-light guide sections (the light shielding section 443 and the non-reflecting section 446) of the scale members 44 and 44 '. Is formed along the arrangement direction of the light receiving element 429 of the light receiving section 427, and the signal waveform generated in the light receiving section 427 moves along with the movement of the scale members 44, 44 '. The shooting lens LN
The amount of movement is detected.

【0090】このため、受光部427に生成される信号
波形の特異点(特徴点)の位置をスケール部材44,4
4’の移動開始前に検出しておくようにすることで、位
置検出部16,16’の組立時にスケール部材44,4
4’と受光部427との位置関係が正確に設定されてい
ない場合でも移動物体の移動量を正確に検出することが
できるようになる。
Therefore, the positions of the singular points (feature points) of the signal waveform generated by the light receiving section 427 are set to the scale members 44, 4
By performing the detection before the movement of 4 ′, the scale members 44, 4 are assembled when the position detection units 16, 16 ′ are assembled.
Even when the positional relationship between 4 ′ and the light receiving unit 427 is not accurately set, the moving amount of the moving object can be accurately detected.

【0091】また、一組の導光部(透過部442,反射
部445)及び非導光部(遮光部443,非反射部44
6)の配列ピッチを超える移動量と、一組の導光部(透
過部442,反射部445)及び非導光部(遮光部44
3,非反射部446)の配列ピッチ内の移動量とを別個
に算出するようにしているので、受光素子429の配列
個数が少なくてすむことから受光部427の小型化が可
能になる。このため、比較的簡単な構成で移動物体の移
動量を正確に検出することができる位置検出部(位置検
出装置)を実現することができる。
In addition, a set of light guide portions (transmission portion 442, reflection portion 445) and non-light guide portions (light shielding portion 443, non-reflection portion 44).
6) the amount of movement exceeding the arrangement pitch, and a pair of the light guide section (transmission section 442, reflection section 445) and the non-light guide section (light shield section 44).
3, the amount of movement of the non-reflecting portions 446) within the arrangement pitch is calculated separately, so that the number of light receiving elements 429 arranged can be small, and thus the light receiving portion 427 can be downsized. Therefore, it is possible to realize a position detection unit (position detection device) that can accurately detect the amount of movement of a moving object with a relatively simple configuration.

【0092】なお、本発明は、上記実施形態に限定され
るものではなく、例えば以下に述べるような種々の変形
態様を必要に応じて採用することができる。
The present invention is not limited to the above embodiment, and various modifications such as those described below can be adopted as necessary.

【0093】(1)上記実施形態では、スケール部材4
4,44’が長尺形状に構成され、移動物体の直線方向
の移動量を検出するようにしたものであるが、これに限
るものではない。例えば、スケール部材44,44’を
円板形状にして回転移動するように構成し、移動物体の
円周方向の移動量を検出するようにすることもできる。
この場合、投光部425からの照射光を受光部427に
導くようにする導光部(透過部442や反射部445)
及び受光部427に導かないようにする非導光部(遮光
部443や非反射部446)を円周方向に所定の配列ピ
ッチで配設するようにすればよい。
(1) In the above embodiment, the scale member 4
4, 44 'are configured to have an elongated shape and detect the amount of movement of the moving object in the linear direction, but the present invention is not limited to this. For example, the scale members 44 and 44 'may be configured to have a disc shape so as to rotate and move, and the amount of movement of the moving object in the circumferential direction may be detected.
In this case, a light guide section (transmission section 442 or reflection section 445) configured to guide the irradiation light from the light projecting section 425 to the light receiving section 427.
The non-light-guiding portions (the light-shielding portions 443 and the non-reflecting portions 446) that are not guided to the light-receiving portion 427 may be arranged at a predetermined array pitch in the circumferential direction.

【0094】すなわち、投光部425からの出力光を通
過させて受光部427に導くようにする導光部として図
5に示すものと同様の透過部を設け、投光部425から
の出力光を遮断して受光部427に導かないようにする
非導光部として図5に示すものと同様の遮光部を設ける
場合では、例えば図13に示すように、円板状の基板4
47に透過部448と遮光部449とが所定の配列ピッ
チで円周方向に交互に繰り返して配設された円板形状に
すればよい。また、導光部として図10に示すものと同
様の反射部を設け、非導光部として図10に示すものと
同様の非反射部を設ける場合でも同様に構成することが
できる。
That is, as a light guide section for passing the output light from the light projecting section 425 and guiding it to the light receiving section 427, a transmitting section similar to that shown in FIG. 5 is provided, and the output light from the light projecting section 425 is provided. In the case where a light-shielding portion similar to that shown in FIG. 5 is provided as a non-light-guiding portion that blocks the light and is not guided to the light receiving portion 427, for example, as shown in FIG.
It may be formed in a disk shape in which the transmissive portions 448 and the light shielding portions 449 are alternately and repeatedly arranged in the circumferential direction on the 47. Further, the same configuration can be achieved even when a reflection part similar to that shown in FIG. 10 is provided as the light guide part and a non-reflection part similar to that shown in FIG. 10 is provided as the non-light guide part.

【0095】このように、スケール部材を円板形状に構
成した場合には、基板447の中心点Oを中心として矢
印Dで示す円周方向に移動物体と連動させて回転させ、
所定の中心角内にある導光部(透過部448等)及び非
導光部(遮光部449等)が受光部427の受光素子4
29の配列方向に移動するようにすればよい。また、円
板形状のスケール部材を位置固定しておき、受光部42
7を移動物体と連動させて回転させるようにすることも
できる。要は、スケール部材と受光部とが相対的に回転
し、導光部及び非導光部が投光部及び受光部に対して相
対移動可能になっておればよい。
As described above, when the scale member is formed in a disc shape, the scale member is rotated about the center point O of the substrate 447 in the circumferential direction indicated by the arrow D in association with the moving object,
The light guide section (transmission section 448 and the like) and the non-light guide section (light shield section 449 and the like) within the predetermined center angle are the light receiving elements 4 of the light receiving section 427.
It may be arranged so as to move in the arrangement direction of 29. In addition, the disc-shaped scale member is fixed in position, and the light receiving unit 42
It is also possible to rotate 7 in conjunction with a moving object. In short, it suffices that the scale member and the light receiving section rotate relative to each other so that the light guide section and the non-light guide section can move relative to the light projecting section and the light receiving section.

【0096】この場合、円の中心部側(内径側)と外周
部側(外径側)とで導光部及び非導光部の幅寸法が異な
ることから受光部427に照射される光量が円の中心部
側と外周部側とで異なることになるが、中心からの位置
が同一である幅寸法が同一になる個所での光量に基づい
て信号処理を行なうようにしたり、各導光部での光量の
平均値を求めて(光束の重心を求めて)信号処理を行な
うようにしたりすることで正確な回転方向の位置を検出
することができる。
In this case, since the widths of the light guide portion and the non-light guide portion are different between the center side (inner diameter side) and the outer peripheral side (outer diameter side) of the circle, the amount of light irradiated to the light receiving section 427 is different. The center side and the outer side of the circle will be different, but signal processing will be performed based on the amount of light at locations where the width dimension is the same from the center and the width dimension is the same, and An accurate position in the rotation direction can be detected by obtaining the average value of the light amount in (1) and performing the signal processing (by obtaining the center of gravity of the light flux).

【0097】(2)上記実施形態のうち第1の実施形態
におけるスケール部材44は、透明な長尺状の基板44
1上に印刷やめっき等の膜体形成手段により遮光部とな
る複数の線状の遮光膜体を所定間隔で連続的に形成する
ことにより得たものであるが、これに限るものではな
い。例えば、長尺状の金属板をその長手方向に沿ってエ
ッチング処理等の孔形成手段により所定間隔で透過部と
なる複数の線状の透過孔を連続的に形成することにより
得ることもできる。
(2) The scale member 44 in the first embodiment of the above-mentioned embodiments is a transparent long substrate 44.
It is obtained by continuously forming a plurality of linear light-shielding film bodies serving as a light-shielding portion on the substrate 1 at predetermined intervals by a film-body forming means such as printing or plating, but the invention is not limited to this. For example, it can also be obtained by continuously forming a plurality of linear transmission holes, which are transmission portions, at a predetermined interval by a hole forming means such as an etching process on a long metal plate along the longitudinal direction thereof.

【0098】(3)上記実施形態では、受光部427
は、複数の受光素子を1次元的に配設したラインセンサ
からなるものであるが、これに限るものではない。例え
ば、複数の受光素子を2次元的に配設したエリアセンサ
を用いることも可能である。この場合、移動物体の2次
元的な動きを検出するようにすることも可能となる。ま
た、受光部427は、CMOSセンサで構成することも
できる。
(3) In the above embodiment, the light receiving section 427
Is a line sensor in which a plurality of light receiving elements are arranged one-dimensionally, but is not limited to this. For example, it is possible to use an area sensor in which a plurality of light receiving elements are two-dimensionally arranged. In this case, it is possible to detect the two-dimensional movement of the moving object. Further, the light receiving unit 427 can also be configured with a CMOS sensor.

【0099】(4)上記実施形態では、スケール部材4
4,44’を位置固定された光検出部42,42’(投
光部425及び受光部427)に対して移動させるよう
にしてしているが、これに限るものではない。例えば、
スケール部材44,44’を位置固定しておいて、光検
出部42,42’を移動させるようにすることもでき
る。この場合は、光検出部42,42’を移動物体の取
り付けられた係合部材30に取り付けるようにしておけ
ばよい。要は、スケール部材44,44’が移動物体と
一緒に光検出部42,42’に対して相対移動するよう
になっておればよい。
(4) In the above embodiment, the scale member 4
Although the reference numerals 4 and 44 'are moved with respect to the position-fixed photodetection sections 42 and 42' (light projecting section 425 and light receiving section 427), the present invention is not limited to this. For example,
It is also possible to fix the positions of the scale members 44 and 44 'and move the photodetection units 42 and 42'. In this case, the light detectors 42 and 42 'may be attached to the engaging member 30 to which the moving object is attached. The point is that the scale members 44, 44 'may be moved relative to the light detection units 42, 42' together with the moving object.

【0100】(5)上記実施形態では、スケール部材4
4,44’は、受光部427に対して直接対向するよう
に構成されているが、これに限るものではない。例え
ば、スケール部材44,44’と受光部427との間に
光学レンズ等の光学系を配設することにより光束の広が
りを押さえ、これにより移動物体の移動量の検出精度を
高めるようにすることも可能である。
(5) In the above embodiment, the scale member 4
The reference numerals 4 and 44 'are configured to directly face the light receiving section 427, but the configuration is not limited to this. For example, by disposing an optical system such as an optical lens between the scale members 44 and 44 ′ and the light receiving unit 427, it is possible to suppress the spread of the light flux and thereby improve the detection accuracy of the moving amount of the moving object. Is also possible.

【0101】(6)上記実施形態では、本発明に係る位
置検出装置(位置検出部)が適用されるインパクト型ア
クチュエータ10をカメラに利用するものとして説明し
ているが、これに限るものではない。例えば、移動物体
の移動距離を計測する計測機器等の種々の電気機器に適
用することができる。また、本発明に係る位置検出装置
(位置検出部)は、インパクト型アクチュエータ以外の
種々の構成になる駆動装置にも適用可能である。
(6) In the above embodiment, the impact type actuator 10 to which the position detecting device (position detecting unit) according to the present invention is applied is described as being used in a camera, but the present invention is not limited to this. . For example, it can be applied to various electric devices such as a measuring device that measures a moving distance of a moving object. Further, the position detection device (position detection unit) according to the present invention can be applied to drive devices having various configurations other than the impact type actuator.

【0102】(7)上記実施形態では、受光部427に
生成される信号波形の特異点として台形形状部の立上が
り開始点(図6のa点、図11のb点)を用いるように
しているが、これに限るものではない。例えば、台形形
状部の立上がり終了点や台形形状部の立下がり終了点等
を信号波形の特異点として用いることができる。要は、
スケール部材44,44’の移動に伴って受光部427
に順次生成される信号波形の位置を特定することができ
る点であれば如何なる点であってもよい。
(7) In the above embodiment, the rising start point of the trapezoidal portion (point a in FIG. 6 and point b in FIG. 11) is used as the singular point of the signal waveform generated in the light receiving section 427. However, it is not limited to this. For example, the rising end point of the trapezoidal portion or the falling end point of the trapezoidal portion can be used as the singular point of the signal waveform. In short,
Along with the movement of the scale members 44, 44 ', the light receiving unit 427
Any point may be specified as long as the position of the signal waveform sequentially generated can be specified.

【0103】(8)上記実施形態では、一組の導光部
(透過部442や反射部445)及び非導光部(遮光部
443や非反射部446)の配列ピッチを超える移動量
Mc,Mc’、及び、一組の導光部(透過部442や反
射部445)及び非導光部(遮光部443や非反射部4
46)の配列ピッチの範囲内における移動量Ms,M
s’を所定の算出式を用いて求めるようにしているが、
これに限るものではない。例えば、所定の算出式で求め
た移動量を予めテーブルにまとめて記憶手段に記憶させ
ておき、この記憶手段のテーブルから読み出すことで移
動量を求めるようにすることもできる。
(8) In the above embodiment, the movement amount Mc that exceeds the arrangement pitch of the pair of the light guide section (transmission section 442 and reflection section 445) and the non-light guide section (shield section 443 and non-reflection section 446), Mc ', and a pair of light guide portions (transmission portion 442 and reflection portion 445) and non-light guide portions (light shielding portion 443 and non-reflection portion 4).
46) movement amounts Ms, M within the arrangement pitch range
Although s'is obtained using a predetermined calculation formula,
It is not limited to this. For example, the movement amount obtained by a predetermined calculation formula may be collected in advance in a table and stored in the storage means, and the movement amount may be obtained by reading from the table of the storage means.

【0104】(9)上記実施形態では、投光部425の
光出力面に可視光カットフィルタ426が配設されるよ
うにしているが、これに限るものではない。例えば、投
光部425から赤外光のみが出力されて可視光線が出力
されない発光素子を用いる場合や、可視光線が出力され
るものでも他に影響を与える虞のない機器に適用される
場合等では可視光カットフィルタ426を用いる必要は
ない。
(9) In the above embodiment, the visible light cut filter 426 is arranged on the light output surface of the light projecting section 425, but the invention is not limited to this. For example, when using a light emitting element that outputs only infrared light from the light projecting unit 425 and does not output visible light, or when it is applied to a device that outputs visible light but has no risk of affecting other things, etc. Then, it is not necessary to use the visible light cut filter 426.

【0105】また、図14に示すように、本発明に係る
位置検出部16,16’が適用されたインパクト型アク
チュエータ10をデジタルカメラに用いる場合、被写体
像を取り込むCCD等の撮像素子58に蓄積された撮像
信号を外部に取り出して記憶メディア(記憶手段)60
等に転送している際中に投光部425から照射光が出力
されるようにして撮影レンズ54の移動量を検出するよ
うにすると、投光部425からの可視光線を含む出力光
による撮像素子58への影響をなくすことができ、これ
により可視光カットフィルタ426を不要とすることが
できる。
Further, as shown in FIG. 14, when the impact type actuator 10 to which the position detecting units 16 and 16 'according to the present invention are applied is used in a digital camera, the image is stored in an image pickup device 58 such as a CCD for taking in a subject image. The picked-up image signal is taken out to a storage medium (storage means) 60
When the moving amount of the photographing lens 54 is detected by outputting the irradiation light from the light projecting unit 425 during the transfer to the image capturing unit 425, the image is output by the output light including the visible light from the light projecting unit 425. The influence on the element 58 can be eliminated, and thus the visible light cut filter 426 can be eliminated.

【0106】すなわち、図14において、デジタルカメ
ラ50は、カメラ本体52と、撮影レンズ54の配設さ
れた鏡胴56とを備えている。カメラ本体52側には、
被写体像を取り込むCCD等のエリアセンサからなる撮
像素子58、撮像信号を記憶させる記憶メディア60、
これら撮像素子58や記憶メディア60の動作を制御す
る本体制御部62等が配設されている。なお、本体制御
部62には、全体の動作の同期をとるためのタイマ64
が接続されている。また、鏡胴56側には、インパクト
型アクチュエータ10がその制御部22と共に配設され
ている。この構成では、制御部22は本体制御部62の
クロック信号を出力するタイマ64により同期され、イ
ンパクト型アクチュエータ10の動作が制御されるよう
になっている。
That is, in FIG. 14, the digital camera 50 comprises a camera body 52 and a lens barrel 56 having a taking lens 54 disposed therein. On the camera body 52 side,
An image sensor 58 including an area sensor such as a CCD that captures a subject image, a storage medium 60 that stores an image signal,
A main body controller 62 for controlling the operations of the image pickup device 58 and the storage medium 60 is provided. The main body control unit 62 includes a timer 64 for synchronizing the entire operation.
Are connected. Further, the impact type actuator 10 is arranged together with the control unit 22 on the lens barrel 56 side. In this configuration, the control unit 22 is synchronized by the timer 64 that outputs the clock signal of the main body control unit 62, and the operation of the impact type actuator 10 is controlled.

【0107】このため、上述したように、撮像素子58
の撮像信号を記憶メディア(記憶手段)60に転送中に
投光部425から照射光を出力させるようにすることが
できる。また、制御部22は、本体制御部62のタイマ
64により同期されて制御されるので、制御部22にク
ロック信号を出力するタイマを備えておく必要がなくな
ることからコストダウンを図ることができる。さらに、
制御部22の有する機能を本体制御部62に持たせるよ
うにすると(すなわち、制御部22を本体制御部62で
構成する。)、制御部22が不要となることからコスト
ダウンを図ることができる。
Therefore, as described above, the image pickup device 58
Irradiation light can be output from the light projecting unit 425 during transfer of the image pickup signal of (1) to the storage medium (storage unit) 60. Further, since the control unit 22 is controlled by being synchronized with the timer 64 of the main body control unit 62, it is not necessary to provide the control unit 22 with a timer that outputs a clock signal, so that the cost can be reduced. further,
When the main body control unit 62 is provided with the function of the control unit 22 (that is, the control unit 22 is configured by the main body control unit 62), the control unit 22 is not necessary, so that the cost can be reduced. .

【0108】[0108]

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
スケール部材の導光部により投光部からの出力光が照射
される領域とスケール部材の非導光部により投光部から
の出力光が照射されない領域とが受光部の受光素子の配
設方向に沿って形成されることで当該受光部に生成され
る信号波形がスケール部材の移動に伴って移動すること
を利用して移動物体の移動量を検出するようにしている
ので、比較的簡単な構成で移動物体の移動量を正確に検
出することができるようになる。
As described above, according to the present invention,
An arrangement direction of the light receiving element of the light receiving unit is defined by a region where the light guiding unit of the scale member emits the output light from the light emitting unit and a region where the non-light guiding unit of the scale member does not emit the output light from the light emitting unit. The movement amount of the moving object is detected by utilizing the fact that the signal waveform generated in the light receiving unit moves along with the movement of the scale member by being formed along the line. With the configuration, the moving amount of the moving object can be accurately detected.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の一実施形態に係る位置検出装置が適用
されたインパクト型アクチュエータの構成を概略的に示
すブロック図である。
FIG. 1 is a block diagram schematically showing a configuration of an impact type actuator to which a position detection device according to an embodiment of the present invention is applied.

【図2】図1に示すインパクト型アクチュエータの駆動
部の構成例を示す斜視図である。
FIG. 2 is a perspective view showing a configuration example of a drive unit of the impact type actuator shown in FIG.

【図3】図1に示すインパクト型アクチュエータの駆動
回路の構成例を示すブロック図である。
3 is a block diagram showing a configuration example of a drive circuit of the impact type actuator shown in FIG.

【図4】図1に示すインパクト型アクチュエータの電気
機械変換素子に印加される駆動電圧と、電気機械変換素
子の伸縮による変位波形との関係を示す図で、(a)は
駆動電圧のデューティ比が0.3になるように設定され
たもの、(b)は駆動電圧のデューティ比が0.7にな
るように設定されたものである。
FIG. 4 is a diagram showing a relationship between a drive voltage applied to the electromechanical conversion element of the impact type actuator shown in FIG. 1 and a displacement waveform due to expansion and contraction of the electromechanical conversion element, in which (a) is a duty ratio of the drive voltage. Is set to 0.3, and (b) is set to set the duty ratio of the drive voltage to 0.7.

【図5】図1に示すインパクト型アクチュエータの位置
検出部の第1の実施形態に係る構成例を分解して示す図
である。
5 is an exploded view showing a configuration example of the position detection unit of the impact type actuator shown in FIG. 1 according to the first embodiment. FIG.

【図6】図5に示す位置検出部による移動物体の移動量
の検出原理を説明するための図で、(a)はスケール部
材が初期位置である第1の位置にあるときの状態を示
し、(b)はスケール部材が第1の位置から第2の位置
に移動したときの状態を示す図である。
6A and 6B are diagrams for explaining the principle of detecting the amount of movement of a moving object by the position detection unit shown in FIG. 5, in which FIG. 6A shows a state when the scale member is at the first position which is the initial position. , (B) are diagrams showing a state when the scale member moves from the first position to the second position.

【図7】図6に示す信号波形の特異点の位置に対応する
受光素子から出力される信号レベルの変化を示す図であ
る。
7 is a diagram showing changes in the signal level output from the light receiving element corresponding to the positions of the singular points of the signal waveform shown in FIG.

【図8】図5に示す位置検出部の制御構成を示すブロッ
ク図である。
8 is a block diagram showing a control configuration of a position detection unit shown in FIG.

【図9】図5に示す位置検出部による移動物体の移動量
の検出動作を説明するためのフローチャートである。
9 is a flowchart for explaining the operation of detecting the amount of movement of a moving object by the position detection unit shown in FIG.

【図10】図1に示すインパクト型アクチュエータの位
置検出部の第2の実施形態に係る構成例を分解して示す
図である。
FIG. 10 is an exploded view showing a configuration example of a position detection unit of the impact type actuator shown in FIG. 1 according to a second embodiment.

【図11】図10に示す位置検出部による移動物体の移
動量の検出原理を説明するための図で、(a)はスケー
ル部材が初期位置である第1の位置にあるときの状態を
示し、(b)はスケール部材が第1の位置から第2の位
置に移動したときの状態を示す図である。
11A and 11B are diagrams for explaining the principle of detecting the amount of movement of a moving object by the position detection unit shown in FIG. 10, in which FIG. 11A shows a state when the scale member is at the first position which is the initial position. , (B) are diagrams showing a state when the scale member moves from the first position to the second position.

【図12】図11に示す信号波形の特異点の位置に対応
する受光素子から出力される信号レベルの変化を示す図
である。
12 is a diagram showing changes in the signal level output from the light receiving element corresponding to the positions of the singular points of the signal waveform shown in FIG.

【図13】図1に示すインパクト型アクチュエータの位
置検出部を構成するスケール部材を円板形状にする場合
の例を示す図である。
FIG. 13 is a diagram showing an example of a case where the scale member forming the position detection unit of the impact type actuator shown in FIG. 1 is formed into a disc shape.

【図14】本発明に係る位置検出装置が適用されたイン
パクト型アクチュエータをデジタルカメラに用いた場合
の例を示す構造図である。
FIG. 14 is a structural diagram showing an example in which an impact type actuator to which the position detecting device according to the present invention is applied is used in a digital camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10 インパクト型アクチュエータ 16,16’ 位置検出部(位置検出装置) 22 制御部 44,44’ スケール部材 50 デジタルカメラ 54 撮影レンズ 62 本体制御部(動作制御部) 224 第1の移動量検出部(移動量検出手段) 225 第2の移動量検出部(移動量検出手段) 226 移動量合算部(移動量検出手段) 425 投光部 426 可視光フィルタ 427 受光部 429 受光素子 442 透過部(導光部) 443 遮光部(非導光部) 445 反射部(導光部) 446 非反射部(非導光部) LN 撮影レンズ(移動物体) 10 Impact type actuator 16, 16 'Position detection unit (position detection device) 22 Control unit 44,44 'Scale member 50 digital camera 54 Shooting lens 62 Main body control unit (motion control unit) 224 First movement amount detection unit (movement amount detection means) 225 Second Movement Amount Detection Unit (Movement Amount Detection Means) 226 Moving amount adding section (moving amount detecting means) 425 Projector 426 Visible Light Filter 427 Light receiving part 429 light receiving element 442 Transmission part (light guide part) 443 Light-shielding part (non-light guide part) 445 Reflecting part (light guiding part) 446 Non-reflecting part (non-light guiding part) LN shooting lens (moving object)

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き Fターム(参考) 2F065 AA07 AA09 BB18 FF15 FF44 GG07 GG12 HH04 HH13 JJ02 JJ25 2F103 BA37 BA43 CA02 CA03 DA01 DA12 EA03 EA15 EA19 EA21 EB06 EB14 EB32 EB33 EC16 ED21 ED27 FA11 2H044 BE18 DE06    ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continued front page    F term (reference) 2F065 AA07 AA09 BB18 FF15 FF44                       GG07 GG12 HH04 HH13 JJ02                       JJ25                 2F103 BA37 BA43 CA02 CA03 DA01                       DA12 EA03 EA15 EA19 EA21                       EB06 EB14 EB32 EB33 EC16                       ED21 ED27 FA11                 2H044 BE18 DE06

Claims (10)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動物体の移動量を検出する位置検出装
置であって、所定の方向に出力光を照射する投光部と、
この投光部からの出力光を受光する複数の受光素子が所
定方向に配設されてなる受光部と、前記投光部からの出
力光を前記受光部に導くようにする導光部及び導かない
ようにする非導光部が交互に繰り返して配設されると共
に、前記移動物体に連動し、前記投光部及び前記受光部
に対して前記導光部及び非導光部が相対移動可能に配設
されてなるスケール部材と、このスケール部材の導光部
により前記投光部からの出力光が照射される領域と当該
スケール部材の非導光部により前記投光部からの出力光
が照射されない領域とが前記受光部の受光素子の配設方
向に形成されることで当該受光部に生成される信号波形
が当該スケール部材の相対移動に伴って移動することを
利用して前記移動物体の移動量を検出する移動量検出手
段とを備えたことを特徴とする位置検出装置。
1. A position detecting device for detecting the amount of movement of a moving object, comprising: a light projecting unit for radiating output light in a predetermined direction.
A light receiving section in which a plurality of light receiving elements for receiving the output light from the light projecting section are arranged in a predetermined direction, and a light guide section and a guiding section for guiding the output light from the light projecting section to the light receiving section. The non-light-guiding sections are arranged alternately and repeatedly so that the light-guiding sections and the non-light-guiding sections can move relative to the light-projecting section and the light-receiving section while being alternately arranged. The scale member disposed on the scale member, the region where the output light from the light projecting unit is irradiated by the light guide unit of the scale member, and the output light from the light projecting unit by the non-light guide unit of the scale member. The moving object is utilized by utilizing that the non-illuminated area is formed in the arrangement direction of the light receiving element of the light receiving section, and the signal waveform generated in the light receiving section moves with the relative movement of the scale member. And a moving amount detecting means for detecting the moving amount of Position detecting apparatus according to claim.
【請求項2】 前記移動量検出手段は、前記スケール部
材の導光部及び非導光部の配列ピッチを超える第1の移
動量と、当該配列ピッチ内の第2の移動量とを合算する
ことで移動物体の移動量を検出するものであり、前記第
1の移動量は、前記スケール部材の相対移動により前記
受光部に繰り返し生成される信号波形の特異点が当該ス
ケール部材の相対移動開始前の信号波形の特異点に対応
する位置の受光素子を通過する回数と、当該スケール部
材の導光部及び非導光部の配列ピッチとの積に基づいて
得られるものであり、前記第2の移動量は、前記スケー
ル部材の相対移動開始前の信号波形の特異点に対応する
位置の受光素子及び当該スケール部材の相対移動停止後
の信号波形の特異点であって前記相対移動開始前の信号
波形の特異点に対応する位置の受光素子から当該スケー
ル部材の導光部及び非導光部の配列ピッチ内にある特異
点に対応する位置の受光素子間に存在する受光素子の個
数と、前記受光素子の配列ピッチとの積に基づいて得ら
れるものであることを特徴とする請求項1記載の位置検
出装置。
2. The movement amount detecting means sums up a first movement amount exceeding the arrangement pitch of the light guide portions and non-light guide portions of the scale member and a second movement amount within the arrangement pitch. The moving amount of the moving object is detected by the first moving amount, and in the first moving amount, the singular point of the signal waveform repeatedly generated in the light receiving unit by the relative movement of the scale member starts the relative movement of the scale member. It is obtained based on the product of the number of times of passing through the light receiving element at the position corresponding to the singular point of the previous signal waveform and the arrangement pitch of the light guide section and the non-light guide section of the scale member. Is the singular point of the signal waveform after the relative movement of the light receiving element and the scale member at the position corresponding to the singular point of the signal waveform before the relative movement of the scale member is started before the relative movement is started. Supports singular points of signal waveform The number of light receiving elements existing between the light receiving elements at positions corresponding to singular points within the arrangement pitch of the light guide portions and the non-light guide portions of the scale member from the light receiving elements at the positions, and the arrangement pitch of the light receiving elements. The position detecting device according to claim 1, wherein the position detecting device is obtained based on a product of
【請求項3】 前記投光部と前記受光部とは互いに対向
配置されたものであり、前記スケール部材は、前記導光
部及び非導光部が所定のピッチで直線方向に繰り返して
配列されたもので、前記導光部及び非導光部の配列方向
と前記受光素子の配列方向とが一致するように前記投光
部と前記受光部との間に相対移動可能に配設されたもの
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。
3. The light projecting portion and the light receiving portion are arranged to face each other, and the scale member is configured such that the light guide portion and the non-light guide portion are repeatedly arranged in a linear direction at a predetermined pitch. The light guide section and the non-light guide section are arranged so as to be relatively movable between the light projecting section and the light receiving section so that the arrangement direction of the light guide section and the non-light guide section coincides with the arrangement direction of the light receiving element. The position detecting device according to claim 1 or 2, wherein
【請求項4】 前記受光部は、その受光素子が前記スケ
ール部材の導光部及び非導光部の配列ピッチよりも細か
いピッチで配列されたものであり、少なくとも前記導光
部及び非導光部の1ピッチ分の長さ寸法を備えているこ
とを特徴とする請求項3記載の位置検出装置。
4. The light receiving section is such that the light receiving elements are arranged at a finer pitch than the arrangement pitch of the light guide section and the non-light guide section of the scale member, and at least the light guide section and the non-light guide section. 4. The position detecting device according to claim 3, wherein the position detecting device has a length dimension corresponding to one pitch of the parts.
【請求項5】 前記投光部と前記受光部とは、当該受光
部の受光素子の配列方向に沿って並べて配置されたもの
であり、前記スケール部材は、前記導光部及び非導光部
が所定のピッチで直線方向に繰り返して配列されたもの
で、前記導光部及び非導光部の配列方向と前記受光素子
の配列方向とが一致するように前記投光部と前記受光部
とに対向して相対移動可能に配設されたものであること
を特徴とする請求項1又は2記載の位置検出装置。
5. The light projecting portion and the light receiving portion are arranged side by side along an arrangement direction of light receiving elements of the light receiving portion, and the scale member includes the light guide portion and the non-light guide portion. Are repeatedly arrayed in a linear direction at a predetermined pitch, and the light projecting section and the light receiving section are arranged so that the array direction of the light guide section and the non-light guide section and the array direction of the light receiving element match. The position detecting device according to claim 1 or 2, wherein the position detecting device is arranged so as to be opposed to and relatively movable.
【請求項6】 前記受光部は、その受光素子が前記スケ
ール部材の導光部及び非導光部の配列ピッチよりも細か
いピッチで配列されたものであり、少なくとも前記導光
部及び非導光部の配列ピッチの2倍の長さ寸法を備えて
いることを特徴とする請求項5記載の位置検出装置。
6. The light receiving section is such that the light receiving elements are arranged at a pitch smaller than the arrangement pitch of the light guide section and the non-light guide section of the scale member, and at least the light guide section and the non-light guide section. The position detecting device according to claim 5, wherein the position detecting device has a length dimension twice as large as the arrangement pitch of the parts.
【請求項7】 前記投光部の光出力面に可視光カットフ
ィルタが配設されていることを特徴とする請求項1乃至
6のいずれかに記載の位置検出装置。
7. The position detecting device according to claim 1, wherein a visible light cut filter is provided on a light output surface of the light projecting portion.
【請求項8】 撮像素子を備えたデジタルカメラに内蔵
されるものであり、前記移動量検出手段はデジタルカメ
ラの動作を制御する動作制御部により構成されるもので
あることを特徴とする請求項1乃至7記載の位置検出装
置。
8. A built-in digital camera having an image pickup device, wherein the movement amount detecting means is constituted by an operation control section for controlling the operation of the digital camera. The position detection device according to any one of 1 to 7.
【請求項9】 前記投光部は、前記撮像素子に蓄積され
た撮像信号の当該撮像素子の外部への転送中に照射光を
出力するように制御されるものであることを特徴とする
請求項8記載の位置検出装置。
9. The light projecting unit is controlled to output irradiation light during transfer of an image pickup signal accumulated in the image pickup device to the outside of the image pickup device. Item 8. The position detection device according to item 8.
【請求項10】 前記スケール部材は、前記導光部及び
非導光部が所定のピッチで円周方向に繰り返して配列さ
れた円板形状を有し、前記投光部及び前記受光部に対し
て相対的に回転することで前記導光部及び非導光部が前
記投光部及び前記受光部に対して相対移動可能にされた
もの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。
10. The scale member has a disc shape in which the light guide portions and the non-light guide portions are repeatedly arranged in a circumferential direction at a predetermined pitch, and the scale member has a disc shape with respect to the light emitting portion and the light receiving portion. 3. The light guide portion and the non-light guide portion are relatively movable with respect to the light projecting portion and the light receiving portion by rotating relative to each other. Position detection device.
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Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006071634A (en) * 2004-09-03 2006-03-16 Leica Geosystems Ag Method and system for accurately measuring angle of rotation
JP2007074890A (en) * 2005-03-31 2007-03-22 Fujinon Corp Driver
WO2008081788A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-10 Tamron Co., Ltd. Movement distance measurement device
JP2010181181A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Canon Inc Scale, displacement detection apparatus provided with the same, and imaging apparatus provided with the same
JP2011117916A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Nec Corp Inclination/eccentricity detection device of rotor, and inclination/eccentricity detection method of the rotor
JP2013140138A (en) * 2011-12-30 2013-07-18 Quanta Storage Inc Light grating structure for force feedback device

Cited By (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006071634A (en) * 2004-09-03 2006-03-16 Leica Geosystems Ag Method and system for accurately measuring angle of rotation
JP2007074890A (en) * 2005-03-31 2007-03-22 Fujinon Corp Driver
WO2008081788A1 (en) * 2006-12-28 2008-07-10 Tamron Co., Ltd. Movement distance measurement device
JP2010181181A (en) * 2009-02-03 2010-08-19 Canon Inc Scale, displacement detection apparatus provided with the same, and imaging apparatus provided with the same
US8488131B2 (en) 2009-02-03 2013-07-16 Canon Kabushiki Kaisha Scale, displacement detection apparatus provided with the same, and imaging apparatus provided with the same
JP2011117916A (en) * 2009-12-07 2011-06-16 Nec Corp Inclination/eccentricity detection device of rotor, and inclination/eccentricity detection method of the rotor
JP2013140138A (en) * 2011-12-30 2013-07-18 Quanta Storage Inc Light grating structure for force feedback device

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