JP2013117457A - Detector and optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、検出装置および光学装置に関する。 The present invention relates to a detection device and an optical device.
ポテンショメータを用いて絞り弁の位置を検出する技術が知られている(例えば、特許文献1参照)。
[先行技術文献]
[特許文献]
[特許文献1]特公平6−1184号公報
A technique for detecting the position of a throttle valve using a potentiometer is known (see, for example, Patent Document 1).
[Prior art documents]
[Patent Literature]
[Patent Document 1] Japanese Patent Publication No. 6-1184
1つのポテンショメータを用いる場合、必要な検出範囲を必要な分解能で検出することができない場合がある。2つのポテンショメータを用いる場合、必要な精度で検出するためには2つのポテンショメータに対して複雑な制御を要する場合がある。また、2つのポテンショメータで得られた結果に対して複雑な処理が必要となる場合がある。 When one potentiometer is used, a necessary detection range may not be detected with a necessary resolution. When two potentiometers are used, complicated control may be required for the two potentiometers in order to detect with the required accuracy. In addition, complicated processing may be required for the results obtained by the two potentiometers.
本発明の第1の態様においては、検出装置は、第1部材と、前記第1部材に対し相対的に移動する第2部材との間の位置関係を検出する検出装置であって、前記位置関係のうち第1範囲を検出する第1ポテンショメータと、前記位置関係のうち前記第1範囲とは異なる第2範囲を検出する第2ポテンショメータと、前記第1ポテンショメータおよび前記第2ポテンショメータのそれぞれの出力を合成して、前記位置関係と一対一に対応する検出出力を生成する生成部とを備える。 In the first aspect of the present invention, the detection device is a detection device that detects a positional relationship between a first member and a second member that moves relative to the first member. A first potentiometer that detects a first range of the relationship; a second potentiometer that detects a second range of the positional relationship different from the first range; and outputs of the first potentiometer and the second potentiometer And a generating unit that generates a detection output corresponding to the positional relationship on a one-to-one basis.
本発明の第2の態様においては、光学装置は、上記検出装置と、レンズ装置の固定鏡筒に対して相対的に移動する可動レンズを1以上有する光学レンズとを備え、第1ポテンショメータは、可動レンズを保持するレンズ保持部と固定鏡筒との間の位置関係のうち第1範囲を検出し、第2ポテンショメータは、前記位置関係のうち第2範囲を検出する。 In a second aspect of the present invention, an optical device includes the detection device and an optical lens having one or more movable lenses that move relative to a fixed barrel of the lens device, and the first potentiometer includes: The first range is detected in the positional relationship between the lens holding portion that holds the movable lens and the fixed barrel, and the second potentiometer detects the second range in the positional relationship.
なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。 It should be noted that the above summary of the invention does not enumerate all the necessary features of the present invention. In addition, a sub-combination of these feature groups can also be an invention.
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。 Hereinafter, the present invention will be described through embodiments of the invention, but the following embodiments do not limit the invention according to the claims. In addition, not all the combinations of features described in the embodiments are essential for the solving means of the invention.
図1は、撮像装置100の要部の模式断面図を示す。撮像装置100は、レンズユニット20とカメラユニット30とを備える。
FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of the main part of the
レンズユニット20は、光軸11に沿って配列された複数のレンズL1、L2、L3、L4を有する。複数のレンズL1、L2、L3、L4は、撮像用のレンズ系を構成する。レンズL1、L2、L3、L4は、1以上のレンズにより構成されたレンズ群であってもよい。
The
レンズ保持枠12a、12b、12c、12dは、それぞれレンズL1、L2、L3、L4を保持する。レンズL3を保持するレンズ保持枠12cは、絞り22も保持する。レンズL1〜4は、固定鏡筒10に対して可動に設けられる。具体的には、レンズL1〜4は、レンズ保持枠12に保持された状態で、光軸11方向に可動に設けられる。
The
レンズL2は、主として変倍を担う変倍レンズである。レンズユニット20は、ユーザが画角調整の操作を行うズームリング24を有する。ユーザがズームリング24を操作することにより、レンズ系の焦点距離が調整される。主として変倍を担うレンズL2は、ズームリング24が光軸11まわりに回転された場合に、光軸11方向に移動する。例えば、ズームリング24の回転に応じて回転筒13が光軸11まわりに回転して、回転筒13の回転に応じてレンズ保持枠12bは光軸11方向に直進する駆動力を得る。レンズL2は、ズームリング24の回転角に応じた位置に位置決めされる。したがって、ズームリング24の回転角とレンズL2の光軸11方向の位置とは、互いに対応関係を持つ。
The lens L2 is a variable power lens mainly responsible for variable power. The
レンズL2の他に、レンズL1、L3、L4も、ズームリング24の操作に応じて、光軸11方向に移動する。レンズL1〜4は、焦点距離を変化させてもピント状態が大きく変化しないよう、ズームリング24の操作に応じて光軸方向に移動する。レンズユニット20は、ユーザが手動でピント調整の操作を行うフォーカスリング25を有しており、フォーカスリング25が操作されることで、フォーカスの微調整を担うレンズが光軸11方向に移動する。
In addition to the lens L2, the lenses L1, L3, and L4 also move in the direction of the
レンズL1〜4は、ズームリング24、フォーカスリング25の操作だけでなく、レンズユニット20が有するモータの駆動力を受けて光軸11方向に移動することもできる。レンズL1〜4のいずれかのレンズが、光軸11に対して変位させることができるブレ補正レンズとして機能してよい。例えば、レンズL3が、ブレ補正レンズとして機能してよい。ブレ補正レンズの光軸の向きまたは位置の少なくとも一方が光軸11と異なるように、ブレ補正レンズを変位させてよい。例えば、光軸11に垂直方向成分を有するようにブレ補正レンズを変位させてよい。また、ブレ補正レンズを傾けることによって光軸11に対して変位させてもよい。ブレ補正レンズの変位は、モータ等の駆動力により、変位させてよい。また、レンズ制御系の一部としてのレンズシステム制御部23は、モータ等によるレンズ駆動力の制御等、レンズユニット20の制御および演算を司る。なお、本実施形態の説明においては、光軸11に沿って被写体光束が進行する方向にz軸を定める。
The lenses L1 to L4 can move in the direction of the
レンズユニット20は、カメラユニット30との接続部にレンズマウント26を備え、カメラユニット30が備えるカメラマウント48と係合して、カメラユニット30と一体化する。レンズマウント26およびカメラマウント48はそれぞれ、機械的な係合部の他に電気的な接続部も備え、カメラユニット30からレンズユニット20への電力の供給および相互の通信を実現する。
The
カメラユニット30は、レンズユニット20から入射される被写体光束を反射するメインミラー31と、メインミラー31で反射された被写体光束が結像するピント板33とを備える。メインミラー31は、光軸11を中心とする被写体光束中に斜設される状態と、被写体光束から退避する状態を取り得る。本図では、斜設される状態を実線で示し、被写体光束から退避する状態を点線で示す。ピント板33側へ被写体光束を導く場合は、メインミラー31は被写体光束中に斜設される。また、ピント板33は、後述する撮像素子42の受光面と共役の位置に配置されている。
The
ピント板33で結像した被写体像は、ペンタプリズム34で正立像に変換され、ハーフミラー92を透過して、ファインダ光学系35およびファインダ90を介してユーザに提示される。また、ペンタプリズム34の射出面上方にはAEセンサ36が配置されており、被写体像の照度分布を検出する。
The subject image formed on the
ハーフミラー92は、ファインダ表示部94に形成されレンズ95を通過した像を、ピント板33の被写体像に重畳させる。これにより、ファインダ光学系35の出射端において、ピント板33の被写体像と、ファインダ表示部94の像とを併せて見ることができる。なお、ファインダ表示部94には、例えば、撮像装置100の撮像条件、設定条件等の情報が表示される。
The
斜設状態におけるメインミラー31の光軸11の近傍領域は、ハーフミラーとして形成されており、入射される光束の一部が透過する。透過した光束は、メインミラー31と連動して動作するサブミラー37で反射されて、AFユニット39へ導かれる。AFユニット39は、被写体光束から位相差信号を検出する。なお、サブミラー37は、メインミラー31が被写体光束から退避する場合は、メインミラー31に連動して被写体光束から退避する。
The region near the
斜設されたメインミラー31の後方には、光軸11に沿って、フォーカルプレーンシャッタ40、光学ローパスフィルタ41、撮像素子42が配列されている。フォーカルプレーンシャッタ40は、撮像素子42へ被写体光束を導くときに開放状態を取り、その他のときに遮蔽状態を取る。光学ローパスフィルタ41は、撮像素子42の画素ピッチに対する被写体像の空間周波数を調整する役割を担う。そして、撮像素子42は、複数の光電変換素子により形成される。撮像素子42は、CCD、CMOSセンサ等であってよい。撮像素子42は、受光面で結像した被写体像を電気信号に変換する。
A
撮像素子42で光電変換された電気信号は、カメラ処理ユニット55で画像データに変換される。カメラ処理ユニット55は、カメラの各種の動作シーケンスを管理すると共に、各構成要素の入出力処理等を行う。例えば、AEセンサ36から出力される被写体像の照度分布から露出値を演算し、AFユニット39から出力される位相差信号から合焦制御を行う。
The electrical signal photoelectrically converted by the
表示部46は、カメラ処理ユニット55内の画像処理部で処理された被写体画像、撮像条件、設定条件等の情報が表示される。表示部46は液晶モニタ等であってよい。表示部46は、撮像された画像に限らず、ビューファインダとしての画像、各種メニュー情報、撮像条件、設定条件等を表示する。また、カメラユニット30には、着脱可能な二次電池47が収容され、カメラユニット30に限らず、レンズユニット20にも電力を供給する。
The
図2は、撮像装置100のシステム構成を概略的に示すブロック図である。撮像装置100のシステムは、レンズユニット20とカメラユニット30のそれぞれに対応して、レンズシステム制御部23を中心とするレンズ制御系と、カメラシステム制御部44を中心とするカメラ制御系により構成される。そして、レンズ制御系とカメラ制御系は、レンズマウント26とカメラマウント48によって接続される接続部を介して、相互に各種データ、制御信号の授受を行う。
FIG. 2 is a block diagram schematically showing the system configuration of the
カメラ処理ユニット55は、カメラ制御系に属する。カメラ処理ユニット55に含まれる画像処理部45は、カメラシステム制御部44からの指令に従って、撮像素子42で光電変換された撮像信号を処理して画像データを生成する。生成された表示用の画像データは、表示部46へ送られる。表示部46は、例えば撮像後の一定の時間、表示用の画像データを表示する。並行して、処理された画像データは、所定の画像フォーマットに加工されて、撮像画像データとしてメモリ51に記録される。撮像する毎に連続的に生成される表示用の画像データは、メモリ51に記録されることなく、表示部46に逐次表示される。これにより、ユーザは、ファインダ光学系35を介して光学的に被写体像を観察するだけでなく、表示部46を介して被写体像を視認することができる。
The
カメラ処理ユニット55に含まれるカメラ操作検出部50は、ユーザからの操作を検出する。カメラシステム制御部44は、カメラ操作検出部50が検出したユーザからの操作に応じた動作を行う。例えば、カメラシステム制御部44は、操作入力部49から入力された操作に応じた動作を行う。
A camera
操作入力部49の一部として、押し込み方向に2段階のスイッチ位置を備えるレリーズボタンを含んでよい。レリーズボタンがユーザに操作されて、その第1段階のスイッチがONになったことをカメラ操作検出部50が検出すると、カメラシステム制御部44は、AFユニット39から位相差信号を取得する。そして、カメラシステム制御部44は、フォーカスを担うレンズを駆動するための駆動情報を、レンズ制御系に属するレンズシステム制御部23に送信する。また、カメラシステム制御部44は、AEセンサ36から被写体像の照度分布を取得して露出値を決定する。また、カメラシステム制御部44は、カメラ操作検出部が画角調整の操作を検出した場合に、変倍を担うレンズを駆動するための駆動情報を、レンズシステム制御部23に送信する。さらに、第2段階のスイッチがONになったことをカメラ操作検出部50が検出すると、カメラシステム制御部44は、一連の撮像シーケンスを実行して撮像画像データを生成し、メモリ51へ記録する。
As a part of the
レンズシステム制御部23は、カメラシステム制御部44からの制御信号を受けて各種動作を実行する。レンズシステム制御部23は、カメラシステム制御部44からレンズの駆動情報を受信すると、レンズの移動量を算出して、算出した移動量分だけレンズを移動させるべく、駆動ドライバ150を制御する。レンズの位置に関する位置情報は位置検出装置200で検出される。レンズシステム制御部23は、検出した位置情報に基づいて焦点距離を算出して、算出した焦点距離をカメラシステム制御部44に送信する。
The lens
ユーザがズームリング24を回転操作する駆動力により回転筒13を移動させると、位置情報は位置検出装置200で逐次に検出される。レンズシステム制御部23は、検出した位置情報に基づいて焦点距離を算出して、算出した焦点距離をカメラシステム制御部44に送信する。レンズシステム制御部23は、焦点距離を逐次にカメラシステム制御部44に送信してよい。また、レンズシステム制御部23は、位置検出装置200による検出出力に基づいて、光軸11に対するブレ補正レンズの変位量を制御する制御部として機能する。具体的には、レンズシステム制御部23は、算出した焦点距離に基づいて、ブレ補正レンズの変位量を制御する。
When the user moves the
図3Aは、ワイド端における各レンズの位置を模式的に示す。図3Bは、中間焦点距離における各レンズの位置を模式的に示す。図3Cは、テレ端における各レンズの位置を模式的に示す。図3A〜Cでは、固定部材の一例としての固定鏡筒10と、固定鏡筒10に対して相対的に移動するレンズL1〜4とを示す。焦点距離は、レンズL1〜4の位置関係、特に変倍を担うレンズの位置関係によって定まる。
FIG. 3A schematically shows the position of each lens at the wide end. FIG. 3B schematically shows the position of each lens at the intermediate focal length. FIG. 3C schematically shows the position of each lens at the telephoto end. 3A to 3C show a
ズームリング24が固定鏡筒10に対して光軸11まわりに相対的に回転することにより、レンズL1〜4の位置関係が変化する。本説明において、固定鏡筒10に対するズームリング24の相対的な回転角を、単に回転角と呼ぶ。回転角と焦点距離とが一対一に対応させるべく、レンズL1〜4の駆動機構が設定されている。すなわち、回転角の連続的な変化に応じてテレ端からワイド端へと連続的に変化する。つまり、レンズL1〜4と固定鏡筒10との間の位置関係は、回転角に対応して定まる。したがって、レンズ系の焦点距離も回転角に対応して定まる。位置検出装置200は、焦点距離を算出することを一つの目的として、位置関係の一例としての回転角を検出する。
As the
図4は、ズームリング24の回転角と焦点距離との間の関係の一例を示す。本図に例示するように、回転角あたりの焦点距離の変化率は、焦点距離が長くなるほど大きい。すなわち、ズームリング24を一定角度だけ回転させた場合、焦点距離はワイド側よりもテレ側で大きく変化する。したがって、焦点距離を高精度で検出するためには、少なくともテレ側では、回転角を高い分解能で検出する必要がある。
FIG. 4 shows an example of the relationship between the rotation angle of the
また、撮像装置100の撮像時のブレは、焦点距離が長いほど像のブレとして大きく影響する。したがって、ブレ補正をする必要があるか否かを、焦点距離に基づいて判断することが好ましい場合がある。また、焦点距離に基づいてブレ補正の程度を調節することが好ましい場合がある。
Further, the blurring at the time of image capturing by the
そこで位置検出装置200は、焦点距離を必要な精度で検出することを目的として、焦点距離の範囲毎に異なる分解能で回転角を検出する。また、位置検出装置200は、焦点距離を速やかに検出することを目的として、レンズを駆動させることなく回転角を検出する。
Therefore, the
図5は、位置検出装置200の一部を模式的に示す。固定部材500は、固定鏡筒10に固定された部材である。固定部材500は、固定鏡筒10の一部であってよい。回転部材530は、ズームリング24の回転に応じて光軸11まわりに回転する。回転部材530は、回転筒13の一部であってよい。
FIG. 5 schematically shows a part of the
位置検出装置200の一部としての第1ポテンショメータ510は、抵抗体511、導電体512およびブラシ515を含む。抵抗体511および導電体512は、回転部材530上に連続的に形成される。第1ポテンショメータ510の入力の一端が接地され、入力の他端に電圧が印可される。例えば、抵抗体511側の一端が接地され、導電体512側の一端に電圧が印可される。
A
単位長さあたりの電気抵抗は、抵抗体511よりも導電体512の方が高い。ここでの長さとは、光軸11まわりの周方向の長さとする。具体的には、導電体512は、抵抗体511よりも電気抵抗率が低い導電性材料で形成される。例えば、グラファイト、金等の導電性材料で形成される。そして、抵抗体511と導電体512とは、径方向に切断した断面の面積が等しいとする。具体的には、抵抗体511と導電体512とは、光軸11方向の長さである幅が等しく、径方向の長さである高さも等しいとする。
The electrical resistance per unit length of the
位置検出装置200の一部としての第2ポテンショメータ520は、第1ポテンショメータ510とは別個に設けられる。第2ポテンショメータ520は、抵抗体521、導電体522およびブラシ525を含む。抵抗体511および導電体512は、回転部材530上に連続的に形成される。抵抗体521は、第2ポテンショメータ520が第1ポテンショメータとは異なる焦点距離の範囲を検出するべく、抵抗体511が形成された範囲に対応しない範囲に設けられる。この相違点を除き、第1ポテンショメータ510と第2ポテンショメータ520とは対応する構成を持つ。
The
すなわち、第1ポテンショメータ510と同様、第2ポテンショメータ520の入力の一端は接地され、入力の他端に電圧が印可される。例えば、導電体512側の一端が接地され、抵抗体511一端に電圧が印可される。
That is, like the
第1ポテンショメータ510と同様、第2ポテンショメータ520においても、単位長さあたりの電気抵抗は抵抗体521よりも導電体522の方が小さい。具体的には、導電体522は、抵抗体521よりも電気抵抗率が小さい導電性材料で形成される。そして、抵抗体521と導電体522とは断面積が等しいとする。具体的には、抵抗体521と導電体522とは、幅が等しく、高さも等しいとする。
Similar to the
抵抗体511および抵抗体521は、同じ材料で形成されてよい。また、導電体512および導電体522は、同じ材料で形成されてよい。
The
回転部材530が固定部材500に対して相対的に回転する場合、第1ブラシ515は抵抗体511または導電体512上を摺動する。また、第2ブラシ525は抵抗体521または導電体522上を摺動する。
When the rotating
抵抗体511は、焦点距離が第1範囲にある場合、第1ブラシ515と接触する範囲に設けられる。一方、導電体512は、焦点距離が第1範囲とは異なる第2範囲にある場合、第1ブラシ515と接触する範囲に設けられる。第1ブラシ515の摺接位置の分圧値が、第1ポテンショメータ510の出力となる。第1ブラシ515が抵抗体511と摺接している場合、抵抗体511上の位置に応じて実質的に異なる分圧値が得られる。しかし、第1ブラシ515が導電体512と摺接している場合、導電体512上のどの位置に第1ブラシ515が存在しているかを検出することは実質的にできない。したがって、第1ポテンショメータ510は、焦点距離の第1範囲を実質的に検出することができる。
The
導電体522は、焦点距離が第1範囲にある場合、第2ブラシ525と接触する範囲に設けられる。一方、抵抗体521は、焦点距離が第2範囲にある場合、第2ブラシ525と接触する範囲に設けられる。第2ブラシ525の摺接位置の分圧値が、第2ポテンショメータ520の出力となる。第2ブラシ525が抵抗体521と摺接している場合、抵抗体521上の位置に応じて実質的に異なる分圧値が得られる。しかし、第2ブラシ525が導電体522と摺接している場合、導電体522上のどの位置に第2ブラシ525が存在しているかを検出することは実質的にできない。したがって、第2ポテンショメータ520は、焦点距離の第2範囲を実質的に検出することができる。
When the focal length is in the first range, the
図6は、図5の要部を平面に展開した様子を模式的に示す。本図のθで示した方向が、光軸11まわりの角度に対応する。抵抗体511の一端T1は、テレ端において第1ブラシ515との摺接位置に対応する。抵抗体521の一端T2は、テレ端において第2ブラシ515との摺接位置に対応する。抵抗体511の一端T1および抵抗体521の一端T2は接地される。
FIG. 6 schematically shows a state in which the main part of FIG. The direction indicated by θ in the figure corresponds to the angle around the
導電体512の一端W1は、ワイド端において第1ブラシ515との摺接位置に対応する。導電体522の一端W2は、ワイド端において第2ブラシ525との摺接位置に対応する。導電体512の一端W1には、V1の電圧が印可される。導電体522の一端W2には、V2の電圧が印可される。
One end W1 of the
したがって、テレ端からワイド端に向けて変化すると、焦点距離がテレ端での焦点距離から第1範囲にある間、第1ブラシ515との摺接位置は、導電体512との境界位置よりも抵抗体511側にある。したがって、第1ブラシ515からの出力電圧は、0からV1まで単調に変化する。焦点距離が第2範囲にある場合、第1ブラシ515との摺接位置は境界位置よりも導電体512側にある。したがって、第1ブラシ515からの出力電圧は、実質的に変化せず一定値V1をとる。
Therefore, when the telephoto end changes toward the wide end, the sliding contact position with the
一方、第2ポテンショメータ520では、焦点距離がテレ端から第1範囲にある間、第2ブラシ525との摺接位置は、抵抗体521との境界位置よりも導電体522側にある。したがって、第2ブラシ525からの出力電圧は、焦点距離が第1範囲にある間、一定値0をとる。焦点距離が第2範囲にある間、第2ブラシ525との摺接位置は境界位置よりも抵抗体521側にある。したがって、焦点距離が第2範囲にある間、第2ブラシ525の出力電圧は0からV1まで単調に変化する。
On the other hand, in the
なお、抵抗体511は、固定部材500および回転部材530のいずれに設けられてもよい。すなわち、抵抗体511は、固定部材500および回転部材530の一方の部材に固定して設けられて、両端に電圧が印加されてよい。そして、第1ブラシ515は、固定部材500および回転部材530の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて抵抗体511上を摺動するように設ければよい。また、抵抗体521も同様に、固定部材500および回転部材530の一方の部材に固定して設けられて、両端に電圧が印加されてよい。そして、第2ブラシ525は、固定部材500および回転部材530の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて抵抗体521上を摺動するように設ければよい。第1抵抗体511は、回転角が第1範囲にある場合に、第1ブラシ515と摺接する位置に設けられ、抵抗体521は、回転角が第2範囲にある場合に第2ブラシ525と摺接する位置に少なくとも設けられればよい。
Note that the
このように、第1ブラシ515および第2ブラシ525は、回転角に応じて、それぞれのブラシに対応する抵抗体上を移動量に応じた距離だけ摺動する。抵抗体511が第1ブラシ515と摺接する長さは、抵抗体521が第2ブラシ525と摺接する長さよりも短い。このため、第1範囲における第1ポテンショメータ510の検出感度は、第2範囲における第2ポテンショメータ520の検出感度よりも高い。なお、検出感度の違いは、印加電圧の大きさで調整されてよい。
As described above, the
図7は、検出信号を合成する合成回路の一例を示す。合成回路は、加算回路710と、反転増幅回路720とを含む。本図において、V1=V2=V0とする。本図において、第1ポテンショメータ510の抵抗体511をr1として模式的に示す。また、第2ポテンショメータ520の抵抗体521をr2として模式的に示す。
FIG. 7 shows an example of a combining circuit that combines the detection signals. The synthesis circuit includes an
第1ブラシ515からのアナログの出力電圧は、抵抗R1を介してオペアンプ712の反転入力端子に入力される。第2ブラシ525からのアナログの出力電圧は、抵抗R2を介してオペアンプ712の反転入力端子に入力される。オペアンプ712の非反転入力端子は接地される。オペアンプ712の出力は、抵抗R3を介して非反転入力端子にフィードバックされる。第1ポテンショメータ510および第2ポテンショメータ520の出力電圧をそれぞれv1、v2とすると、オペアンプ712の出力電圧は、−R3(v1/R1+v2/R2)となる。
The analog output voltage from the
オペアンプ712の出力電圧はR4を介してオペアンプ722の反転入力端子に入力される。オペアンプ722の非反転入力端子は接地される。オペアンプ722の出力は、抵抗R5を介して非反転入力端子にフィードバックされる。したがって、オペアンプ722の出力電圧は、R3×R5×(v1/R1+v2/R2)/R4となる。
The output voltage of the
本例の合成回路は、第1ポテンショメータ510からのアナログの出力と、第2ポテンショメータ520からのアナログの出力とを加算することにより、回転角と一対一に対応するアナログの検出出力を生成することができる。より具体的には、加算回路710は、第1ポテンショメータ510からの電圧出力と、第2ポテンショメータ520からの電圧出力とを加算して、回転角と一対一に対応する電圧出力を生成する電圧出力生成部として機能する。
The synthesizing circuit of this example generates an analog detection output corresponding to the rotation angle on a one-to-one basis by adding the analog output from the
図8は、オペアンプ722の出力電圧の一例を示す。本図は、V0=5V、R1=5kΩ、R2=1.25kΩ、R3=1kΩ、R4=10kΩ、R5=10kΩとした場合の出力電圧の一例である。
FIG. 8 shows an example of the output voltage of the
第1ポテンショメータ510の出力電圧810は、テレ端の状態から角度θ1までの回転角の第1範囲では、回転角に比例して0Vから5Vまでの値となる。そして、角度θ1よりも大きい第2範囲では、出力電圧810は一定値5Vとなる。第2ポテンショメータ520の出力電圧820は、第1範囲では、一定値0Vとなる。そして、第2範囲では、出力電圧820は、回転角に比例して0Vから5Vまで増加する。
The
本例では簡単のため、θ1=θmax/5とする。すなわち、第1範囲を検出する第1ポテンショメータ510は、第2範囲を検出する第2ポテンショメータ520の感度の4倍の感度を持つ。このため、テレ側で回転角を高い精度で検出することができる。つまり、抵抗体511の長さを抵抗体521の長さよりも短くすることで、テレ側において回転角を高い感度で検出することができる。一方、図4に例示したように、ワイド側では、焦点距離の回転角への依存性は比較的に小さい。このため、焦点距離を検出することを目的とした場合、ワイド側の分解能が多少低くても十分な検出精度を得ることができる。
In this example, for simplicity, θ1 = θmax / 5. That is, the
また、本例のように、加算回路710において、第2ポテンショメータ520からの出力電圧に対する増幅率(R3/R2)を、第1ポテンショメータ510に対する増幅率(R3/R1)の4倍に設定する。これにより回転角に比例する出力電圧を生成することができる。これにより、レンズシステム制御部23は、出力電圧に応じて変換テーブルを参照したりすることなく、位置検出装置200の出力電圧から直接的に回転角を算出することができる。このように、加算回路710は、検出感度が低い方の第1ポテンショメータ510からの電圧出力を、他方の第2ポテンショメータ520からの電圧出力に対する増幅率よりも高い増幅率で増幅して加算する。このため、回転角とアナログ出力との間に線形性を持たせることができる。なお、ここでいう増幅率とは0より大きい値であればよい。例えば、増幅率は1未満であってよい。
Further, as in this example, in the
以上に説明したように、第1ポテンショメータ510および第2ポテンショメータ520の出力電圧を加算回路710で加算することで、第1範囲および第2範囲にわたって単調に変化する出力電圧800を得ることができる。すなわち、検出対象となる回転角の全範囲にわたって、回転角に一対一に対応する出力電圧800を得ることができる。回転角と焦点距離とは一対一に対応するので、位置検出装置200は、焦点距離に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。これにより、レンズシステム制御部23は、位置検出装置200の出力電圧を、比較的に簡単な演算で焦点距離に変換することができる。
As described above, by adding the output voltages of the
また、位置検出装置200によれば、出力電圧から回転角の絶対値を検出することができる。したがって、レンズを駆動してレンズの光軸11方向の位置を変化させることなく、焦点距離を検出することができる。
Further, according to the
以上に説明したように、第1ポテンショメータ510は、回転角のうち第1範囲を検出することができる。そして、第2ポテンショメータ520は、回転角のうち第1範囲とは異なる第2範囲を検出することができる。そして、合成回路は、第1ポテンショメータ510および第2ポテンショメータ520のそれぞれの出力を合成して、回転角と一対一に対応する検出出力を生成する生成部として機能する。本例の回転角は、第1部材の一例としての固定鏡筒10と、固定鏡筒10に対し相対的に移動する第2部材の一例としてのレンズ保持枠12との間の位置関係を示す。したがって、位置検出装置200によれば、位置関係の全範囲を複数に分割して、各範囲を対応するポテンショメータでそれぞれ検出することができる。このため、位置関係の各範囲を望ましい分解能で検出することができる。
As described above, the
図9は、オペアンプ722の出力電圧の他の例を示す。本例は、R1=1.25kΩ、R2=5kΩとした点を除いて、図7の例に対応する合成回路を適用した場合の出力電圧を示す。オペアンプ722の出力電圧900は、回転角の第1範囲において0Vから4Vの間で変化する。一方、回転角の第2範囲において4Vから5Vの間で変化する。すなわち、オペアンプ722の5V幅の出力レンジのうち、回転角の第1範囲に、第2範囲に割り当てるレンジ(1V)よりも広いレンジ(4V)を割り当てることができる。したがって、本例によれば、オペアンプ722の出力電圧をAD変換器で離散値に変換する場合、回転角の第1範囲により多くのビットを割り当てることができる。
FIG. 9 shows another example of the output voltage of the
図10Aは、レンズユニット20をカメラユニット30に装着した場合の処理フローの一例を示す。本処理フローは、位置検出装置200が装着されたことをカメラシステム制御部44が検出した場合に、開始される。例えば、カメラマウント48にレンズマウント26が機械的に係合したことをカメラシステム制御部44が検出した場合に、開始される。
FIG. 10A shows an example of a processing flow when the
ステップS1002において、カメラシステム制御部44は、レンズユニット20への給電を開始する。レンズユニット20に給電されると、第1ポテンショメータ510および第2ポテンショメータ520の両入力端に電圧が印可され、回転角を示す電圧値が合成回路から出力される。なお、本ステップにおいて、レンズシステム制御部23は、駆動ドライバ等のレンズ駆動系には給電しなくてよい。
In step S <b> 1002, the camera
ステップS1004において、レンズシステム制御部23は、合成回路からの電圧値をデジタル値にAD変換して、デジタル値に基づき焦点距離を算出する。例えば、レンズシステム制御部23は、回転角と焦点距離との間の対応関係を予め記録したテーブルを参照して、デジタル値を焦点距離に変換してよい。
In step S1004, the lens
ステップS1006において、カメラシステム制御部44は、レンズシステム制御部23からレンズ固有情報および焦点距離を取得する。ステップS1008において、カメラシステム制御部44は表示部46にレンズ情報および焦点距離を表示する。表示部46への表示が完了すると、本処理フローを終了する。本処理フローによれば、ユーザがレンズユニット20を装着した場合に、装着したレンズユニット20の情報をユーザに提示することができる。また、駆動ドライバ等のレンズ駆動系に給電することなく、したがって変倍レンズを駆動することなく、速やかに現在の焦点距離を算出してユーザに提示することができる。
In step S <b> 1006, the camera
図10Bは、撮像装置100の電源をオンした場合の処理フローの一例を示す。本処理フローは、カメラユニット30にレンズユニット20が装着された状態で操作入力部49に対して電源をオンする操作がなされた場合に、開始される。
FIG. 10B shows an example of a processing flow when the power of the
ステップS1012において、カメラユニット30およびレンズユニット20への給電が開始される。図10AのステップS1002に関連して説明したように、レンズユニット20に給電されると、回転角を示す電圧値が合成回路から出力される。本ステップにおいて、レンズシステム制御部23は、駆動ドライバ等のレンズ駆動系には給電しなくてよい。
In step S1012, power supply to the
ステップS1014において、レンズシステム制御部23は、焦点距離を算出する。レンズシステム制御部23は、図10AのステップS1004に関連して説明した動作により、焦点距離を算出する。
In step S1014, the lens
ステップS1016において、カメラシステム制御部44は動作モードを判断する。動作モードは、電源をオンする操作に応じて決定されてよい。例えば、操作入力部49の一部としてのレリーズボタンを押下する操作が、電源オン操作としてなされた場合、主として撮像を目的とした動作を行う撮像モードを設定する。一方、操作入力部49の一部としての画像再生ボタンに対する操作が電源オン操作としてなされた場合、主として画像の再生を目的とした動作を行う再生モードを設定する。
In step S1016, the camera
撮像モードが設定された場合、ステップS1018において、カメラシステム制御部44は、レンズ固有情報および焦点距離を取得する。ステップS1020において、カメラシステム制御部44は、AEセンサ36の出力に基づき、露出演算を行う。カメラシステム制御部44は、本演算によって例えば露光時間を算出する。
When the imaging mode is set, in step S1018, the camera
ステップS1022において、カメラシステム制御部44は、ブレ補正をすべきか否かを判断する。例えば、ステップS1020で算出した露光時間が焦点距離の逆数よりも長い場合に、ブレ補正すべき旨を判断する。ブレ補正すべき旨が判断された場合、ステップS1024において、ブレ補正すべき旨を表示部46に表示する。例えば、ブレ補正のユーザ設定として、ブレ補正をしない旨の常時OFFが設定されている場合、ブレ補正を推奨する旨を表示する。また、ブレ補正のユーザ設定として、ブレ補正のON/OFFを自動的に決定する旨のAUTOが設定されている場合、ブレ補正を動作させる旨を表示する。
In step S1022, the camera
ステップS1022においてブレ補正すべでない旨が判断された場合、ステップS1026において、ブレ補正しない旨を表示する。例えば、ブレ補正のユーザ設定としてAUTOが設定されている場合に、ブレ補正を動作させない旨を表示する。 If it is determined in step S1022 that no blur correction is to be performed, in step S1026, a message indicating that blur correction is not performed is displayed. For example, when AUTO is set as the user setting for shake correction, a message indicating that the shake correction is not operated is displayed.
ステップS1024、ステップS1026の処理に続いて、ステップS1028において撮像処理を行う。本撮像処理のフローについては、図10Cに関連して説明する。ステップS1016において、再生モードが設定された場合、ステップS1030において再生処理を行う。本再生処理のフローについては、図10Eに関連して説明する。ステップS1028、ステップS1030の処理が完了すると、本処理フローを終了する。 Following the processing in steps S1024 and S1026, imaging processing is performed in step S1028. The flow of the main imaging process will be described with reference to FIG. 10C. If the playback mode is set in step S1016, playback processing is performed in step S1030. The flow of this reproduction process will be described with reference to FIG. 10E. When the processes of step S1028 and step S1030 are completed, this process flow ends.
図10Cは、撮像処理の詳細な処理フローを示す。ステップS1032において、カメラシステム制御部44は、ブレ補正のユーザ設定を受け付ける。例えば、ユーザからブレ補正の設定の変更を受け付ける。例えば、操作入力部49の一部としてのユーザ設定用のスイッチ操作等を受け付ける。
FIG. 10C shows a detailed processing flow of the imaging process. In step S1032, the camera
続いてステップS1034において、カメラシステム制御部44は、ブレ補正するか否かを判断する。例えば、図10BのステップS1022でブレ補正すべき旨が判断され、かつ、ブレ補正のユーザ設定がAUTOに設定されている場合に、ブレ補正する旨を判断する。また、ブレ補正のユーザ設定が、ブレ補正をする旨の常時ONに設定されている場合に、ブレ補正する旨を判断する。
Subsequently, in step S1034, the camera
ステップS1036において、レンズシステム制御部23は、駆動ドライバ150を制御する制御パラメータを設定する。具体的には、カメラシステム制御部44は、ブレ補正すべき旨をレンズシステム制御部23に指示する。レンズシステム制御部23は、焦点距離に基づいて制御パラメータを設定する。例えば、レンズシステム制御部23は、焦点距離に基づいて、光軸11に対するブレ補正レンズの変位量を設定する制御パラメータを設定する。具体的には、焦点距離が小さいほど、ブレ補正レンズをより大きく変位させる制御パラメータを設定する。ステップS1038において、レンズシステム制御部23は、制御パラメータに基づいて駆動ドライバ150を駆動して、ブレ補正の動作を開始させる。
In step S1036, the lens
ステップS1040において、カメラシステム制御部44およびレンズシステム制御部23が協働して、AFユニット39の検出出力に基づく焦点調節を開始する。以後、撮影指示を受け付けるまで、AFユニット39による焦点調節が継続する。ステップS1042において、レリーズボタンの押下状態を判断する。レリーズボタンの第1段階のスイッチがONになった場合、ステップS1044において合焦エリアを設定して、ステップS1042の判断に処理を戻す。撮影指示の一例としてのレリーズボタンの第2段階のスイッチがONになった場合、ステップS1046において、カメラシステム制御部44はメインミラー31をアップさせて、被写体光束から退避した状態にする。
In step S1040, the camera
ステップS1048において、カメラシステム制御部44の制御により撮像素子42で露光を開始する。露光が終了すると、ステップS1050において、メインミラー31をダウンさせて、被写体光束中に斜設される状態とする。ステップS1052において、画像処理部45により生成された撮像画像データをメモリ51に記録する。このとき、焦点距離を含むレンズ情報を、撮像画像データの付帯情報等として対応づけて記録してよい。撮像画像データの記録が完了すると、本処理を終了する。
In step S1048, the
本フローでは、撮像処理のフローを分かり易く説明することを目的として、ステップS1034以降の処理では、ユーザがレリーズボタンを操作した場合の動作を説明した。しかし、例えばステップS1034以降の処理において、ユーザがズームリング24を回転させた場合、レンズシステム制御部23は位置検出装置200からの出力に基づき焦点距離を算出して、カメラシステム制御部44に送信してもよい。カメラシステム制御部44は、レンズシステム制御部23から受け取った焦点距離の値に基づき、ブレ補正をするか否かを判断して、ブレ補正をする旨を判断した場合に、焦点距離の値に基づき駆動ドライバ150を制御する制御パラメータを設定してよい。
In this flow, the operation when the user operates the release button has been described in the processing after step S1034 for the purpose of easily explaining the flow of the imaging processing. However, for example, when the user rotates the
図10Dは、ブレ補正のユーザ設定が変更された場合の処理フローの一例を示す。本処理フローは、例えばユーザ設定用のスイッチ操作によって、ブレ補正のユーザ設定が変更された場合に、開始される。 FIG. 10D shows an example of a processing flow when the user setting for shake correction is changed. This processing flow is started when the shake correction user setting is changed by, for example, a user setting switch operation.
ステップS1062において、レンズシステム制御部23は焦点距離を算出する。レンズシステム制御部23は、図10AのステップS1004に関連して説明した動作により、焦点距離を算出する。レンズシステム制御部23が算出した焦点距離は、カメラシステム制御部44によって取得される。
In step S1062, the lens
ステップS1064において、カメラシステム制御部44は、AEセンサ36の出力に基づき、露出演算を行う。カメラシステム制御部44は、本演算によって例えば露光時間を算出する。
In step S <b> 1064, the camera
ステップS1066において、カメラシステム制御部44は、ブレ補正をすべきか否かを判断する。具体的には、図10BのステップS1022と同様の処理によって、ブレ補正をすべきか否かを判断する。ステップS1066において、ブレ補正すべき旨が判断された場合、ステップS1068において、ブレ補正すべき旨を表示部46に表示する。例えば、ブレ補正が常時OFFに設定変更されることによって本処理フローが開始した場合、ブレ補正を推奨する旨を表示する。また、ブレ補正がAUTOに設定変更されることによって本処理フローが開始した場合、ブレ補正を動作させる旨を表示する。
In step S <b> 1066, the camera
ステップS1068においてブレ補正すべでない旨が判断された場合、ステップS1070において、ブレ補正しない旨を表示する。例えば、ブレ補正がAUTOに設定変更されることによって本処理フローが開始した場合、ブレ補正を動作させない旨を表示する。ステップS1068、ステップS1070の処理が完了すると、本処理フローを終了する。本処理フローによれば、ブレ補正のユーザ設定が変更された場合に、ブレ補正の設定が撮像環境に適しているか否かを速やかに判断することができる。例えば駆動ドライバ等のレンズ駆動系に給電することなく、したがって変倍レンズを駆動することなく判断することができる。 If it is determined in step S1068 that no blur correction is to be performed, in step S1070, a message indicating that no blur correction is to be performed is displayed. For example, when the processing flow is started by changing the setting of blur correction to AUTO, a message indicating that the blur correction is not operated is displayed. When the processes of step S1068 and step S1070 are completed, the process flow ends. According to this processing flow, when the user setting for blur correction is changed, it is possible to quickly determine whether the blur correction setting is suitable for the imaging environment. For example, the determination can be made without supplying power to a lens driving system such as a driving driver, and thus without driving the variable magnification lens.
図10Eは、再生モードにおける処理フローの一例を示す。本処理フローは図10BのステップS1030に関する詳細な処理フローに適用できる。ここでは再生動作中に撮影指示を受け付けた場合の処理フローを例示する。本処理フローは、撮像装置100が再生モードで主として画像データの再生動作をしている場合に、レリーズボタンの第2段階のスイッチがONになったことを条件として、開始される。
FIG. 10E shows an example of the processing flow in the playback mode. This processing flow can be applied to the detailed processing flow related to step S1030 in FIG. 10B. Here, a processing flow when a shooting instruction is accepted during the reproduction operation is illustrated. This processing flow is started on the condition that the second-stage switch of the release button is turned on when the
ステップS1082において、レンズユニット20に給電が開始される。図10AのステップS1002に関連して説明したように、レンズユニット20に給電されると、回転角を示す電圧値が合成回路から出力される。本ステップにおいて、レンズシステム制御部23は、駆動ドライバ等のレンズ駆動系には給電しなくてよい。
In step S1082, power supply to the
ステップS1084において、レンズシステム制御部23は、焦点距離を算出する。レンズシステム制御部23は、図10AのステップS1004に関連して説明した動作により、焦点距離を算出する。
In step S1084, the lens
ステップS1086において、システム制御部250は、レンズ固有情報および焦点距離を取得する。ステップS1088において、カメラシステム制御部44は、AEセンサ36の出力に基づき、露出演算を行う。カメラシステム制御部44は、本演算によって例えば露光時間を算出する。
In step S1086, the system control unit 250 acquires lens specific information and a focal length. In step S <b> 1088, the camera
ステップS1090において、ブレ補正の動作および関連する表示を行う。本ステップでは、図10BのステップS1022、ステップS1024およびステップS1026に関連して説明した処理を行う。これらの処理が完了すると、ステップS1092において、撮像処理を行う。本ステップでは、図10Cに関連して説明した処理を行う。ステップS1092の処理が完了すると、本処理フローを終了する。 In step S1090, an image stabilization operation and related display are performed. In this step, the processing described in relation to step S1022, step S1024, and step S1026 in FIG. 10B is performed. When these processes are completed, an imaging process is performed in step S1092. In this step, the processing described in relation to FIG. 10C is performed. When the process of step S1092 is completed, the process flow ends.
本処理フローによれば、画像を再生しているときにレリーズボタンが押下された場合に、駆動ドライバ等のレンズ駆動系に給電することなく、したがって変倍レンズを駆動することなく速やかに焦点距離を算出して、撮像動作に速やかに移行することができる。 According to this processing flow, when the release button is pressed during image reproduction, the focal length is promptly supplied without supplying power to the lens drive system such as the drive driver, and thus without driving the zoom lens. Can be calculated and a transition can be made quickly to the imaging operation.
図11は、ポテンショメータの出力を合成する合成回路の他の一例を示す。本例は、第1ポテンショメータ510の入力の一端を接地電位として、他端に電圧V1を供給する。一方、第2ポテンショメータ520の入力の一端の電位には、第1ポテンショメータ510の出力電位を提供し、他端に電圧V2を供給する。なお、V1は正負いずれであってもよい。V1が正の値である場合、V2>V1とする。V1が負の値である場合、V2<V1とする。
FIG. 11 shows another example of the synthesis circuit that synthesizes the output of the potentiometer. In this example, one end of the input of the
第1ポテンショメータ510からの出力電圧は、オペアンプ1110の非反転入力端子に入力される。オペアンプ1110からの出力は、オペアンプ1110の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ1110は、ボルテージフォロワとして動作する。オペアンプ1110の出力電位は、第2ポテンショメータ520の一端の入力電位として提供される。具体的には、オペアンプ1110の出力端子は、第2ポテンショメータ520の入力の一端に電気的に接続される。
The output voltage from the
第2ポテンショメータ520からの出力電圧は、オペアンプ1120の非反転入力端子に入力される。オペアンプ1120からの出力は、オペアンプ1120の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ1120は、ボルテージフォロワとして動作する。そして、オペアンプ1120からの出力電圧が、位置検出装置200からの出力となる。
The output voltage from the
図12は、図11の合成回路からの出力電圧の一例を示す。本例は、V1=3V、V2=6Vとした場合の出力電圧の一例を示す。回転角の第1範囲において、オペアンプ1110の出力電圧1210は、0VからV1までの値をとる。すなわち0〜3Vまでの値をとる。一方、回転角の第2範囲において、出力電圧1210は一定の値3Vをとる。
FIG. 12 shows an example of the output voltage from the synthesis circuit of FIG. This example shows an example of the output voltage when V1 = 3V and V2 = 6V. In the first range of the rotation angle, the
回転角の第1範囲において、オペアンプ1120からの出力電圧1200はオペアンプ1110の出力電圧1210と一致する。回転角の第2範囲では、オペアンプ1120からの出力電圧は、第2ポテンショメータ520からの出力電圧の変化に従って変化する。具体的には、位置検出装置200からの出力電圧は、本図の出力電圧1200に示すとおりとなる。
In the first range of rotation angles, the
本例の合成回路によっても、回転角に一対一に対応する出力電圧1200を得ることができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧1200を得ることができる。
Also with the synthesis circuit of this example, it is possible to obtain the
図13は、合成回路の更なる他の例を示す。本例の合成回路は、第1ポテンショメータ510の出力電圧を低減して第2ポテンショメータ520の一端に入力する点が、図11に例示した合成回路と異なる。
FIG. 13 shows still another example of the synthesis circuit. The synthesis circuit of this example is different from the synthesis circuit illustrated in FIG. 11 in that the output voltage of the
すなわち、第1ポテンショメータ510の出力電圧は、オペアンプ1310の非反転入力端子に入力される。オペアンプ1310の出力は、オペアンプ1310の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ1310は、ボルテージフォロワとして動作する。
That is, the output voltage of the
減衰回路1312は、オペアンプ1310からの出力電圧を減衰して、得られた電位を第2ポテンショメータ520の入力の一端の入力電位として提供する。具体的には、減衰回路1312の出力端子は、第2ポテンショメータ520の一端に電気的に接続される。
The
第2ポテンショメータ520の出力電圧は、オペアンプ1320の非反転入力端子に入力される。オペアンプ1320の出力は、オペアンプ1320の反転入力端子にフィードバックされる。すなわち、オペアンプ1320は、ボルテージフォロワとして動作する。そして、オペアンプ1320からの出力電圧が、位置検出装置200からの出力となる。
The output voltage of the
図14は、図13の合成回路からの出力電圧の一例を示す。本例は、V1=V2=5Vとし、減衰回路1312による減衰率を1/2とした場合の出力電圧を示す。回転角の第1範囲において、オペアンプ1310の出力電圧1410は、0〜5Vまでの値をとる。一方、回転角の第2範囲において、出力電圧1410は一定の値5Vをとる。出力電圧1410は、減衰回路1312により1/2に減衰される。
FIG. 14 shows an example of the output voltage from the synthesis circuit of FIG. This example shows an output voltage when V1 = V2 = 5V and the attenuation rate by the
オペアンプ1320の出力電圧1400は、回転角の第1範囲において、減衰回路1312の出力電圧と一致する。すなわち、回転角の第1範囲において、0〜2.5Vまでの値をとる。回転角の第2範囲では、オペアンプ1320の出力電圧は、第2ポテンショメータ520の出力電圧の変化に従って変化する。位置検出装置200からの出力電圧は、本図の出力電圧1400に示すとおりとなる。
The
本例によっても、回転角に一対一に対応する出力電圧1400を得ることができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧1400を得ることができる。また、第1ポテンショメータ510を減衰することで、第1ポテンショメータ510および第2ポテンショメータ520に対する電源電圧を共通化することができる。つまり、本例の合成回路によれば、第1ポテンショメータ510からの出力電圧を減衰して、第2ポテンショメータ520の一方の入力電位として供給することができるので、第1ポテンショメータ510および第2ポテンショメータ520に、それぞれの一方の入力電位を基準として電圧を印加する1つの電源部を用いることが可能になる。なお、出力電圧の減衰率は、1/2に限られず、1未満であればよい。
Also in this example, the
以上、図11から図14に関連して説明したように、オペアンプ1110、オペアンプ1310は、第1ポテンショメータ510からの出力電位を、第2ポテンショメータ520の一方の入力電位として供給する電位供給部として機能する。具体的には、オペアンプ1110、オペアンプ1310は、ボルテージフォロワ回路として動作する。そして、オペアンプ1120、オペアンプ1320は、第1ポテンショメータへの一方の入力電位と、第2ポテンショメータからの出力電位との間の電圧を、回転角と一対一に対応する電圧出力として生成する電圧出力生成部として機能する。
As described above with reference to FIGS. 11 to 14, the
図15は、ポテンショメータの抵抗体配置の他の例を示す。本例の第2ポテンショメータ520は、回転角の検出範囲の全体に対応する位置に設けた抵抗体1521を含む。この点を除き、図6に例示した抵抗体配置と同様である。すなわち、第2ポテンショメータ520は、回転角の第1範囲も検出範囲の対象とする。
FIG. 15 shows another example of the resistor arrangement of the potentiometer. The
図16は、図15に例示した抵抗体配置で得られる出力電圧の一例を示す。ポテンショメータの出力を合成する合成回路としては、図7に例示した測定回路を適用する。本図は、V0=5V、R1=5kΩ、R2=1.25kΩ、R3=1kΩ、R4=10kΩ、R5=10kΩとした場合の出力電圧の一例である。 FIG. 16 shows an example of the output voltage obtained by the resistor arrangement illustrated in FIG. As a synthesis circuit for synthesizing the output of the potentiometer, the measurement circuit illustrated in FIG. 7 is applied. This figure is an example of an output voltage when V0 = 5 V, R1 = 5 kΩ, R2 = 1.25 kΩ, R3 = 1 kΩ, R4 = 10 kΩ, and R5 = 10 kΩ.
第1ポテンショメータ510の出力電圧810は、図8に例示した出力電圧と同じである。すなわち、出力電圧810は、回転角の第1範囲では、回転角に比例して0Vから5Vまでの値をとり、回転角の第2範囲では一定値5Vとなる。第2ポテンショメータ520の出力電圧1620は、テレ端からワイド端までの範囲で、回転角に比例して0Vから5Vの値をとる。
The
本例では、回転角の第1範囲においても、第2ポテンショメータ520の出力電圧が加算されて位置検出装置200からの出力電圧1600となる。すなわち、位置検出装置200からの出力電圧1600は、回転角の第1範囲では、回転角に比例して0Vから1.8Vまでの値をとり、回転角の第2範囲では、回転角に比例して1.8Vから5Vまでの値をとる。図15に例示した抵抗体配置によっても、回転角に一対一に対応する出力電圧1600を得ることができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧1600を得ることができる。
In this example, the output voltage of the
図6の例では、第1ポテンショメータ510による検出範囲と第2ポテンショメータ520による検出範囲とが重複しないように、抵抗体を設けた。図15の例では、第1ポテンショメータ510による検出範囲の全域を、第2ポテンショメータ520による検出範囲が含むように、抵抗体を設けた。しかし、第1ポテンショメータ510による検出範囲の一部範囲を、第2ポテンショメータ520による検出範囲が含むように、抵抗体を設けてもよい。すなわち、第2ポテンショメータ520に属する第2抵抗体は、回転角が第2範囲にある場合に第2ポテンショメータ520に属するブラシと摺接する位置と、回転角が第1範囲の少なくとも一部の範囲にある場合に当該ブラシと摺接する位置とに設ければよい。また、以上の説明では、2つのポテンショメータを用いて回転角を検出するとした。しかし、検出範囲が互いに異なる3以上のポテンショメータを用いて、回転角を検出してもよい。
In the example of FIG. 6, the resistor is provided so that the detection range by the
図17は、ポテンショメータの他の配置例を、レンズユニット20の模式断面図で示す。本例は、回転角ではなく、光軸11方向におけるレンズ位置を直接検出するためのポテンショメータの配置例を示す。本例のポテンショメータは、固定鏡筒10に相対的に移動するレンズL3の相対的な位置関係を検出対象とする。具体的には、レンズL3を保持するレンズ保持枠12cに抵抗体部1700を設け、光軸11に沿う固定部材1730に、ブラシ部1710を設ける。固定部材1730は、固定鏡筒10に固定されて設けられる。固定部材1730は、固定鏡筒10の一部であってよい。レンズL3を保持するレンズ保持枠12cは、ズームリング24の操作に応じて、固定部材1730に対して相対的に移動する。
FIG. 17 is a schematic cross-sectional view of the
レンズ保持枠12cが固定部材1730に対して相対的に移動する場合、固定部材1730上に固定して設けられたブラシ部1710が、抵抗体部1700上を摺動する。図18に関連して説明するように、抵抗体部1700は、2つのポテンショメータのそれぞれの抵抗体としての2つの抵抗体を持つ。ブラシ部1710は、2つのポテンショメータのそれぞれのブラシとしての2つのブラシを持つ。
When the
図18は、レンズ保持枠12cに設けた抵抗体部の一例を示す。ここでは、レンズL3の相対的な位置関係を単にレンズ位置と呼ぶ。抵抗体1811は、レンズ位置の第1範囲を検出する第1ポテンショメータに属する抵抗体である。抵抗体1821は、レンズ位置の第2範囲を検出する第2ポテンショメータに属する抵抗体である。導電体1812は、第1ポテンショメータに属し、レンズ位置の第2範囲において、対応するブラシが摺接する位置に形成される。導電体1822は、第2ポテンショメータに属し、レンズ位置の第1範囲において、対応するブラシが摺接する位置に形成される。
FIG. 18 shows an example of a resistor portion provided on the
抵抗体1811の一端T1は、テレ端において第1ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。導電体1812の一端W1は、ワイド端において第1ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。導電体1822の一端T2は、テレ端において第2ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。抵抗体1821の一端W2は、ワイド端において第2ポテンショメータのブラシとの摺接位置に対応する。抵抗体1811の一端T1および導電体1822の一端T2は接地される。導電体1812の一端W1には、電圧V1が印可され、導電体1822の一端W2には、電圧V2が印可される。
One end T1 of the
したがって、テレ端からワイド端に向けて変化すると、第1ポテンショメータからの出力電圧は、0からV1まで単調に変化した後、一定値V1をとる。第2ポテンショメータらの出力電圧は、第1ポテンショメータからの出力電圧が変化している間、一定値0をとり、第1ポテンショメータからの出力電圧が一定値V1をとる間、0VからV2まで単調に変化する。このため、図7等に例示した合成回路を適用して、レンズ保持枠12cと固定部材1730との間の位置関係に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。
Therefore, when changing from the tele end to the wide end, the output voltage from the first potentiometer changes monotonically from 0 to V1, and then takes a constant value V1. The output voltage of the second potentiometer takes a
図19は、複数のレンズ保持枠に抵抗体を配置する例を示す。抵抗体1921および導電体1922は、それぞれ、図18に例示した抵抗体1821および導電体1822に対応する。すなわち、第2ポテンショメータは、レンズ保持枠12cの位置を検出する。
FIG. 19 shows an example in which resistors are arranged on a plurality of lens holding frames. The
一方、第1ポテンショメータに属する抵抗体1911および導電体1912は、レンズ保持枠12bに設けられる。抵抗体1911は、レンズ位置の第1範囲を検出する第1ポテンショメータに属する抵抗体である。導電体1912は、第1ポテンショメータに属し、レンズのz方向位置の第2範囲において、対応するブラシが摺接する位置に形成される。すなわち、第1ポテンショメータは、レンズ保持枠12bの位置を検出する。
On the other hand, the
第1ポテンショメータに属するブラシが抵抗体1911と導電体1912との間の境界位置A1に位置している場合、第2ポテンショメータに属するブラシは抵抗体1921と導電体1922との間の境界位置A2に位置する。また、第1ポテンショメータに属するブラシが、導電体1912が形成された領域内のワイド端の位置W1に位置している場合、第2ポテンショメータに属するブラシは、ワイド端の位置W2に位置する。
When the brush belonging to the first potentiometer is located at the boundary position A1 between the
したがって、テレ端からワイド端に向けて変化すると、第1ポテンショメータからの出力電圧は、T1からA1までの範囲に形成された抵抗体1911上をブラシが摺動することにより0からV1まで単調に変化する。その後、A1からW2の位置まで形成された導電体1912上をブラシが摺動することにより、ワイド端になるまで一定値V1をとる。
Therefore, when it changes from the tele end to the wide end, the output voltage from the first potentiometer is monotonically from 0 to V1 as the brush slides on the
一方、第2ポテンショメータらの出力電圧は、第1ポテンショメータからの出力電圧が変化している間、一定値0をとり、第1ポテンショメータからの出力電圧が一定値V1をとる間、0VからV2まで単調に変化する。このため、図7等に例示した合成回路を適用して、レンズ保持枠12bおよびレンズ保持枠12cと固定部材との間の位置関係に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。すなわち、焦点距離に一対一に対応する出力電圧を生成することができる。
On the other hand, the output voltage of the second potentiometer takes a
本図の例で説明したように、固定部材に対して相対的に移動する2つの移動部材が存在する系では、2つの移動部材と固定部材との間の位置関係の第1範囲を検出すべく、固定部材に対する第1移動部材の相対位置を検出する第1ポテンショメータを設け、位置関係の第2範囲を検出すべく、固定部材に対する第2移動部材の相対位置を検出する第2ポテンショメータを設けてもよい。 As described in the example of this figure, in a system in which there are two moving members that move relative to the fixed member, the first range of the positional relationship between the two moving members and the fixed member is detected. Therefore, a first potentiometer that detects the relative position of the first moving member with respect to the fixed member is provided, and a second potentiometer that detects the relative position of the second moving member with respect to the fixed member is provided to detect the second range of the positional relationship. May be.
図20は、合成回路の更なる他の一例を示す。本例の合成回路は、一例としてレンズシステム制御部23の一部としてのAD変換部2000を有する。AD変換部2000は、第1ポテンショメータ510からのアナログの出力と第2ポテンショメータ520からのアナログの出力とを合成してデジタルの出力値に変換する。具体的には、AD変換部2000は、第1ポテンショメータ510からのアナログの出力をAD変換してデジタルの出力値の下位ビットの値として設定し、第2ポテンショメータからのアナログの出力をAD変換してデジタルの検出値の上位ビットの値として設定する。このため、検出感度が高い第1ポテンショメータ510からの出力には小さな量子化ステップを適用しつつ、検出感度が低い第2ポテンショメータ520からの出力には大きな量子化ステップを適用することができる。また、本合成回路によっても、回転角、レンズ位置等に略比例するデジタルの出力値を得ることができる。
FIG. 20 shows still another example of the synthesis circuit. The synthesis circuit of this example includes an
以上の説明では、変倍レンズに関する位置情報を取り上げて、撮像装置100の機能および動作を説明した。しかし、以上に説明した機能および動作は、フォーカスを担うレンズ、ブレ補正レンズに関する位置情報を検出する場合にも適用することができる。また、以上の説明では、ズームリング24、フォーカスリング25を回転させることでした。しかし、以上に説明した機能および動作を、モータ等によってレンズL1〜4を移動させる場合の位置情報検出に適用できることは言うまでもない。
In the above description, the function and operation of the
本実施形態において、撮像装置100を取り上げて光学装置の一例を説明した。撮像装置としては、レンズ交換式の一眼レフレックスカメラ、コンパクトデジタルカメラ等のレンズ非交換式カメラ、ミラーレス一眼カメラ、ビデオカメラ、撮像機能付きの携帯電話機、撮像機能付きの携帯情報端末、撮像機能付きのゲーム機器等の娯楽装置等、撮像機能を有する機器を適用の対象とすることができる。また、光学装置は、撮像機能を有さなくてよく、双眼鏡、望遠鏡、プロジェクタ装置、ゲーム機器等の娯楽装置等の機器として実現されてよい。また、光学装置としては、本実施形態で取り上げたレンズユニット20を例示することができる。すなわち、一眼レフレックスカメラの交換レンズ、上記撮像機能を有する機器等に組み込まれるレンズ装置、双眼鏡または望遠鏡等に組み込まれるレンズ装置を適用の対象とすることができる。
In the present embodiment, an example of the optical device has been described by taking up the
本実施携帯の撮像装置100に関連して説明した処理は、撮像装置100の各部、例えばカメラシステム制御部44、レンズシステム制御部23等が、プログラムに従って動作することにより、実現することができる。すなわち、当該処理を、いわゆるコンピュータ装置によって実現することができる。コンピュータ装置は、上述した処理の実行を制御するプログラムをロードして、読み込んだプログラムに従って動作して、当該処理を実行してよい。コンピュータ装置は、当該プログラムを記憶しているコンピュータ読取可能な記録媒体を読み込むことによって、当該プログラムをロードすることができる。
The processing described in relation to the
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。 As mentioned above, although this invention was demonstrated using embodiment, the technical scope of this invention is not limited to the range as described in the said embodiment. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications or improvements can be added to the above-described embodiment. It is apparent from the scope of the claims that the embodiments added with such changes or improvements can be included in the technical scope of the present invention.
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。 The order of execution of each process such as operations, procedures, steps, and stages in the apparatus, system, program, and method shown in the claims, the description, and the drawings is particularly “before” or “prior to”. It should be noted that the output can be realized in any order unless the output of the previous process is used in the subsequent process. Regarding the operation flow in the claims, the description, and the drawings, even if it is described using “first”, “next”, etc. for convenience, it means that it is essential to carry out in this order. It is not a thing.
10 固定鏡筒、11 光軸、12 レンズ保持枠、20 レンズユニット、22 絞り、23 レンズシステム制御部、24 ズームリング、25 フォーカスリング、26 レンズマウント、30 カメラユニット、31 メインミラー、33 ピント板、34 ペンタプリズム、35 ファインダ光学系、36 AEセンサ、37 サブミラー、39 AFユニット、41 光学ローパスフィルタ、42 撮像素子、44 カメラシステム制御部、45 画像処理部、46 表示部、47 二次電池、48 カメラマウント、49 操作入力部、50 カメラ操作検出部、51 メモリ、55 カメラ処理ユニット、94 ファインダ表示部
DESCRIPTION OF
Claims (16)
前記位置関係のうち第1範囲を検出する第1ポテンショメータと、
前記位置関係のうち前記第1範囲とは異なる第2範囲を検出する第2ポテンショメータと、
前記第1ポテンショメータおよび前記第2ポテンショメータのそれぞれの出力を合成して、前記位置関係と一対一に対応する検出出力を生成する生成部と
を備える検出装置。 A detection device that detects a positional relationship between a first member and a second member that moves relative to the first member,
A first potentiometer for detecting a first range of the positional relationship;
A second potentiometer for detecting a second range different from the first range in the positional relationship;
A detection device comprising: a generating unit that combines outputs of the first potentiometer and the second potentiometer to generate a detection output corresponding to the positional relationship on a one-to-one basis.
請求項1に記載の検出装置。 The generation unit generates an analog detection output corresponding to the positional relationship on a one-to-one basis by adding an analog output from the first potentiometer and an analog output from the second potentiometer. 2. The detection device according to 1.
前記第1ポテンショメータからの電圧出力と、前記第2ポテンショメータからの電圧出力とを加算して、前記位置関係と一対一に対応する電圧出力を生成する電圧出力生成部
を有する請求項2に記載の検出装置。 The generator is
3. The voltage output generation unit according to claim 2, further comprising: a voltage output generation unit configured to add a voltage output from the first potentiometer and a voltage output from the second potentiometer to generate a voltage output corresponding to the positional relationship on a one-to-one basis. Detection device.
前記電圧出力生成部は、検出感度が低い方のポテンショメータからの電圧出力を、他方のポテンショメータからの電圧出力に対する増幅率よりも高い増幅率で増幅して加算する
請求項3に記載の検出装置。 The first potentiometer has a detection sensitivity different from that of the second potentiometer,
The detection apparatus according to claim 3, wherein the voltage output generation unit amplifies and adds a voltage output from a potentiometer having a lower detection sensitivity with an amplification factor higher than that of the voltage output from the other potentiometer.
前記第1ポテンショメータからの出力電位を、前記第2ポテンショメータの一方の入力電位として供給する電位供給部と、
前記第1ポテンショメータへの一方の入力電位と、前記第2ポテンショメータからの出力電位との間の電圧を、前記位置関係と一対一に対応する電圧出力として生成する電圧出力生成部と
を有する請求項1に記載の検出装置。 The generator is
A potential supply unit for supplying an output potential from the first potentiometer as one input potential of the second potentiometer;
The voltage output generation part which produces | generates the voltage between one input electric potential to the said 1st potentiometer and the output electric potential from the said 2nd potentiometer as a voltage output corresponding to the said positional relationship one to one. 2. The detection device according to 1.
請求項5に記載の検出装置。 The detection apparatus according to claim 5, wherein the potential supply unit includes a voltage follower circuit that inputs an output potential from the first potentiometer and outputs the input potential as one input potential of the second potentiometer.
をさらに備え、
前記電位供給部は、前記第1ポテンショメータからの出力電圧を減衰して、前記第2ポテンショメータの一方の入力電位として供給する
請求項5または6に記載の検出装置。 The power supply unit further applies a voltage to the first potentiometer and the second potentiometer with reference to one input potential thereof,
The detection device according to claim 5, wherein the potential supply unit attenuates an output voltage from the first potentiometer and supplies the attenuated output voltage as one input potential of the second potentiometer.
を有し、
前記AD変換部は、前記第1ポテンショメータからのアナログの出力をAD変換して前記デジタルの出力値の下位ビットの値として設定し、前記第2ポテンショメータからのアナログの出力をAD変換して前記デジタルの検出値の上位ビットの値として設定する
請求項1に記載の検出装置。 The generation unit includes an AD conversion unit that synthesizes an analog output from the first potentiometer and an analog output from the second potentiometer and converts them into a digital output value;
The AD conversion unit AD converts an analog output from the first potentiometer and sets it as a lower bit value of the digital output value, and AD converts an analog output from the second potentiometer to the digital The detection device according to claim 1, wherein the detection value is set as a value of an upper bit of the detected value.
前記第1部材および前記第2部材の一方の部材に固定して設けられ、両端に電圧が印加される第1抵抗体と、
前記第1部材および前記第2部材の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて前記抵抗体上を摺動する第1ブラシと
を有し、
前記第2ポテンショメータは、
前記第1部材および前記第2部材の一方の部材に固定して設けられ、両端に電圧が印加される第2抵抗体と、
前記第1部材および前記第2部材の他方の部材が当該一方の部材に対し相対的に移動する場合に、相対的な移動量に応じて前記抵抗体上を摺動する第2ブラシと
を有し、
前記第1抵抗体は、前記位置関係が前記第1範囲にある場合に、前記第1ブラシと摺接する位置に設けられ、
前記第2抵抗体は、前記位置関係が前記第2範囲にある場合に前記第2ブラシと摺接する位置に少なくとも設けられる
請求項1から8のいずれか一項に記載の検出装置。 The first potentiometer is
A first resistor which is fixedly provided on one of the first member and the second member, and a voltage is applied to both ends;
A first brush that slides on the resistor according to a relative movement amount when the other member of the first member and the second member moves relative to the one member; And
The second potentiometer is
A second resistor which is fixedly provided on one of the first member and the second member, and a voltage is applied to both ends;
A second brush that slides on the resistor according to a relative movement amount when the other member of the first member and the second member moves relative to the one member. And
The first resistor is provided at a position in sliding contact with the first brush when the positional relationship is in the first range,
9. The detection device according to claim 1, wherein the second resistor is provided at least at a position in sliding contact with the second brush when the positional relationship is in the second range.
請求項9に記載の検出装置。 The detection device according to claim 9, wherein the first potentiometer has higher detection sensitivity than the second potentiometer.
前記第1抵抗体が前記第1ブラシと摺接する長さは、前記第2抵抗体が前記第2ブラシと摺接する長さよりも短い
請求項10に記載の検出装置。 The first brush and the second brush slide on a resistor corresponding to each brush by a distance corresponding to the amount of movement according to relative movement of the second member with respect to the first member,
The detection device according to claim 10, wherein a length of the first resistor that is in sliding contact with the first brush is shorter than a length of the second resistor that is in sliding contact with the second brush.
請求項11に記載の検出装置。 The second resistor has a position in sliding contact with the second brush when the positional relationship is in the second range, and the second resistor when the positional relationship is in at least a part of the first range. The detection device according to claim 11, wherein the detection device is provided at a position in sliding contact with the brush.
前記第2部材は、前記固定鏡筒に対して相対的に移動する可動レンズを保持するレンズ保持部である
請求項1から12のいずれか一項に記載の検出装置。 The first member is a fixed barrel of the lens device,
The detection device according to claim 1, wherein the second member is a lens holding unit that holds a movable lens that moves relative to the fixed barrel.
レンズ装置の固定鏡筒に対して相対的に移動する可動レンズを1以上有する光学レンズと
を備え、
前記第1ポテンショメータは、前記可動レンズを保持するレンズ保持部と前記固定鏡筒との間の位置関係のうち第1範囲を検出し、
前記第2ポテンショメータは、前記位置関係のうち第2範囲を検出する
光学装置。 The detection device according to any one of claims 1 to 12,
An optical lens having one or more movable lenses that move relative to the fixed barrel of the lens device;
The first potentiometer detects a first range of a positional relationship between a lens holding unit that holds the movable lens and the fixed barrel,
The second potentiometer is an optical device that detects a second range of the positional relationship.
前記光学レンズは、前記光学レンズの光軸に対して変位させることができるブレ補正レンズを持ち、
前記可動レンズは、前記検出出力に基づいて、前記ブレ補正レンズの変位量を制御する制御部
をさらに備える請求項14に記載の光学装置。 The movable lens is a variable power lens,
The optical lens has a blur correction lens that can be displaced with respect to the optical axis of the optical lens,
The optical device according to claim 14, wherein the movable lens further includes a control unit that controls a displacement amount of the blur correction lens based on the detection output.
をさらに備え、
前記制御部は、前記焦点距離に基づいて、前記ブレ補正レンズの変位量を制御する
請求項15に記載の光学装置。 Further comprising a focal length calculation unit that calculates a focal length of the optical lens based on the detection output,
The optical device according to claim 15, wherein the control unit controls a displacement amount of the blur correction lens based on the focal length.
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