JP2006010568A - 位置検出装置 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 対象物(102、103)の移動に応じて周期的に変化する検出信号を出力する第1の検出手段(105)と、対象物の基準位置を検出する第2の検出手段(100)と、検出信号に基づいて、対象物の位置に応じた位置データを求める演算手段と、第2の検出手段の検出時における位置データが基準位置を示すデータと略一致するように、第1および第2の検出手段のうち少なくとも一方の位置を調節する調節手段(110)とを有する。
【選択図】 図1
Description
リセットセンサ100の出力が変化する点(エッジ)を検出するために、図2のCPU200は、駆動回路220を介してボイスコイルモータ221のコイル108への通電を行うことによってレンズ103を光軸方向一方向に移動させる。例えば、レンズ103の移動領域のうち一方のメカ端に相当する位置の方向へレンズ103を移動させる。ここで、図2のCPU200は、レンズ装置における動作を制御する。
CPU200はレンズ103を駆動している間、リセットセンサ100の出力が変化したか否かの判別を行う。すなわち、レンズホルダ102に設けられた遮光部102aがリセットセンサ(フォトインタラプタ)100を遮光する位置を基準位置とするため、リセットセンサ100の出力の立ち上がりエッジあるいは立ち下りエッジの検出を行う。ここで、リセットセンサ100の出力エッジを検出するまで、本ステップの検出動作を繰り返し行い、出力エッジを検出したときにはステップS103に進む。
レンズ103を低速で反転駆動させる。すなわち、ステップS102でリセットセンサ100の出力エッジが検出されるまでのレンズ103の移動方向とは反対方向であって、該移動速度よりも遅い速度でレンズ103を移動させる。
ステップS102と同様に、リセットセンサ100の出力エッジの検出を行う。ここで、出力エッジが検出されるまでは、本ステップの検出動作を繰り返し行い、出力エッジが検出されたときにはステップS105に進む。
CPU200は、駆動回路220を介してモータ108への通電を遮断することにより、レンズ103の駆動を停止させる。
CPU200は、レンズ103が停止した時点での位置センサ105の出力結果に基づいて、レンズ103の位置データを生成する。ここで得られた位置データは、絶対位置を求めるために用いられる基準位置を示すデータとなる。
ステップS106で生成された位置データを、CPU200内に設けられたRAMやEEPROMなどのメモリ200aに記憶する。なお、このメモリは、CPU200外に設けてもよい。
CPU200は駆動回路220を介してモータ221を駆動させることによって、レンズ103を光軸L方向における一方向に移動させる。これにより、基準位置のサーチ、すなわち、リセットセンサ100の出力エッジを検出する動作を行う。例えば、ボイスコイルモータのコイル108(図1参照)への通電を行うことで、レンズ103を、この移動領域のうち一方のメカ端に相当する位置の方向へ移動させる。
実施例1と同様に、リセットセンサ100の出力が変化したか否かを判別する、すなわわち、基準位置を検出するトリガとしてのリセットセンサ100の出力エッジの検出動作を行う。ここで、リセットセンサ100の出力エッジを検出しない場合には、エッジ検出動作を繰り返し行い、検出された場合にはステップS203に進む。
基準位置の検出精度を向上させるために、レンズ103を低速で反転駆動させる。すなわち、ステップS202でリセットセンサ100の出力エッジを検出するまでのレンズ103の移動方向とは反対方向であって、該移動速度よりも小さい移動速度でレンズ103を移動させる。
ステップS202と同様にリセットセンサ100の出力が変化したか否かの判別を行う。ここで、リセットセンサ100の出力エッジが検出されるまでは、エッジ検出動作を繰り返し行い、出力エッジを検出した場合にはステップS205に進む。
CPU200は駆動回路220を介してモータ221の駆動を停止させることにより、レンズ103の駆動を停止させる。
上述した基準位置の補正量を演算するために必要なA相またはB相の位相検出を行う。位相検出方法としては、例えば、波形振幅のピーク(極大、極小値)の位相を原点として、波長λの逓倍でサンプリングすることで、どの位相であるかを検出する方法がある。
基準位置を示す位置データを内挿演算結果から求める。ここで得られた基準位置を示す位置データは、誤差を含んだ(理想データに対するずれを持つ)位置データとなっている。
上述した式(1)を用いて基準位置の補正量を演算によって求める。
ステップS208で得られた基準位置の補正量を用いて、ステップS207で得られた位置データの補正を行う。
補正後の基準位置に関する位置データを、RAMやEEPRPOM等の基準位置記憶部211に記憶する。そして、絶対位置の検出を行う場合には、基準位置記憶部211で記憶した補正後の基準位置に関する位置データを用いる。
CPU200は、増幅器201、202で増幅されたA相およびB相の波形を、AD変換器203、204を介して取り込む。
ゲイン・オフセット調整部205、206において、AD変換器203、204の出力信号(A相およびB相の波形)に対してゲイン及びオフセットを揃えるための調整を行う。但し、この調整処理は、AD変換器203、204で取り込む前のアナログ信号に対して行ってもよい。
位相検出部208により、ステップS302で調整されたA相およびB相の波形の位相を検出する。
内挿演算部209により、ステップS302で調整された波形のうち所定の部分、すなわち、λ/4の範囲内の成分を切り出し、切り出したA相およびB相の波形を繋ぎ合わせて位置データを生成する(内挿演算処理)。この位置データは、レンズ103の現在位置を示すデータであるが、理想データに対してずれている場合がある。
位置補正量演算部210により、ステップS303で検出した位相と、上記式(1)とを用いて、レンズ103の現在位置を示す位置データに対する補正量を算出する。ここで、内挿演算によって生成された位置データと理想データとが一致していれば補正量はゼロとなる。
位置検出部212により、ステップS305で算出した補正量を用いて、ステップS304で得られた位置データを補正する。これにより、補正された位置データと、理想データとが略一致するようになる。
ステップS306で得られた位置データ(補正された位置データ)と、基準位置記憶部211で記憶された基準位置を示す位置データ(理想データと略一致したデータ)とを用いて、レンズ103の絶対位置を算出する。この絶対位置は、レンズ103の現在位置を示す位置データと、基準位置を示す位置データとの差をとることによって求められる。
105:位置センサ
110:スライド機構
102:レンズホルダ
103:レンズ
200:CPU
Claims (6)
- 対象物の移動に応じて複数の周期的に変化する検出信号を出力する第1の検出手段と、
前記対象物の基準位置を検出する第2の検出手段と、
前記検出信号に基づいて、前記対象物の位置に応じた位置データを求める演算手段と、
前記第2の検出手段の検出時における前記位置データが前記基準位置を示すデータと略一致するように、前記第1および第2の検出手段のうち少なくとも一方の位置を調節する調節手段とを有することを特徴とする位置検出装置。 - 対象物の移動に応じて周期的に変化する検出信号を出力する第1の検出手段と、
前記対象物の基準位置を検出する第2の検出手段と、
前記検出信号に基づいて、前記対象物の位置に応じた位置データを求める第1の演算手段と、
前記第2の検出手段の検出時における前記位置データと前記基準位置を示すデータとの差を求める第2の演算手段と、
前記差に基づいて、前記第2の検出手段の検出時における前記位置データを補正する補正手段とを有することを特徴とする位置検出装置。 - 前記第2の演算手段は、前記対象物が所定の位置にあるときの前記位置データと前記所定の位置を示すデータとの差を求め、
前記補正手段は、前記差に基づいて、前記所定の位置での前記位置データを補正することを特徴とする請求項2に記載の位置検出装置。 - 移動可能な対象物と、
該対象物の位置を検出する、請求項1から3のいずれか1つに記載の位置検出装置とを有することを特徴とする機器。 - 移動可能な光学素子と、
該光学素子の位置を検出する、請求項1から3のいずれか1つに記載の位置検出装置とを有することを特徴とするレンズ装置。 - 請求項5に記載のレンズ装置を有することを特徴とする撮影装置。
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