JP5948654B2 - 位置検出装置 - Google Patents
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Description
本開示は、簡素な構造で二部材間の相対的な位置を検出可能な位置検出装置を提供する。
なお、発明者(ら)は、当業者が本開示を十分に理解するために添付図面および以下の説明を提供するのであって、これらによって特許請求の範囲に記載の主題を限定することを意図するものではない。
以下、図1〜図8を用いて、実施の形態1を説明する。
(デジタルカメラ100の全体構成)
図1は、デジタルカメラ100の斜視図である。図2は、デジタルカメラ100の上面図である。図1及び図2に示すように、デジタルカメラ100は、カメラ本体110と、レンズリングユニット120と、レンズ鏡筒130と、を備える。
レンズリングユニット120は、カメラ本体110の前面に取り付けられる。レンズリングユニット120は、レンズ鏡筒130を収容する。レンズリングユニット120は、前リング121と、後リング122と、を有する。前リング121は、レンズ鏡筒130を通過する光量を調整するための環状部材である。後リング122は、前リング121とカメラ本体110の間に配置される。後リング122には、第1スライドスイッチ122aと第2スライドスイッチ122bとが取り付けられる。第1スライドスイッチ122aは、オートフォーカスとマニュアルフォーカスを切り替えるための板状部材である。第2スライドスイッチ122bは、撮影画像のアスペクト比を切り替えるための板状部材である。レンズリングユニット120の構成については後述する。
(レンズリングユニット120の構成)
図3は、レンズリングユニット120の分解図である。図4は、図2のA−A断面図である。図5は、図4の部分拡大図である。なお、図3では、後リング122がリングベース123に取り付けられた状態が図示されている。
前リング121は、把持部121aと保持部121bと3つの凹面121cとを有する。
保持部121bは、内周面121Tに形成される16個の凹部によって構成される。使用者が前リング121を回転させると、ボール123cが16個の凹部に順次嵌まることによってクリック感が生み出される。すなわち、保持部121bにボール123bが保持されることによって、光軸AX周りにおける前リング121の相対位置が一時的に固定される。このような保持部121bは、内周面121Tにおいて3つの凹面121cと並んで配置される。すなわち、保持部121bと3つの凹面121cとは、光軸AX周りに並べられている。そのため、前リング121の相対位置を固定するための機構と前リング121の相対位置を検出するための機構とのコンパクトな配置が実現されている。
環状部123aは、前リング121の内側に配置される。環状部123aは、前リング121を回転可能に支持する。前リング121が環状部123aに対して周方向に相対移動(すなわち、回転)すると、環状部123aの外周面123Sが前リング121の内周面121Tと摺動する。
フレキシブル基板ユニット124は、リジッド部124aとフレキシブル部124bとを有する。リジッド部124aは、金属又は樹脂によって構成される円弧状の板部材である。リジッド部124aは、環状部123aの収容部123dの底面に固定される。リジッド部124a上には、フレキシブル部124bの一端部が貼付される(図5参照)。フレキシブル部124bは、可撓性を有する絶縁材料によって構成される。このような材料としては、ポリエチレンテレフタレートやポリイミドなどの絶縁性樹脂を好適に用いることができるが、これに限られるものではない。フレキシブル部124bの一端部は、リジッド部124a上に貼付される。フレキシブル部124bの一端部の外周面上には検出部群125が配置される。フレキシブル部124bは、検出部群125と電気的に接続される。フレキシブル部124bの他端部は、カメラ本体110内に配置される制御部200と電気的に接続される。
ここで、図5に示すように、検出部群125は、6つの検出部101〜106(複数の検出部の一例)を有する。6つの検出部101〜106それぞれは、径方向外向きに光を出射するLED光源と、3つの反射板126による反射光を検出する光センサと、によって構成されている。6つの検出部101〜106それぞれは、光センサにおいて反射光が検出された場合、フレキシブル部124bを介して、制御部200に検出信号を出力する。6つの検出部101〜106それぞれの外周は、カバー127によって覆われている。これによって、6つの検出部101〜106それぞれに隣接する検出部の光が入射することが抑えられている。
検出部群125では、次の式(1)及び式(2)が成立する。
6M+7N≧L≧6M+5N ・・・ (2)
式(1)において、Lは、検出部群125の周方向長さである。6Mは、6つの検出部101〜106の周方向長さの和である。5Nは、5つの間隙R1〜R5の周方向長さの和である。n1、n2は、第1及び第2端間隙R0,R6の周方向長さである。また、式(2)において、7Nは、5N+n1+n2の最大値であり、5Nは、5N+n1+n2の最小値である。
3つの反射板126は、図3及び図4に示すように、第1反射板126a(第1被検出部の一例)と第2反射板126b(第2被検出部の一例)と第3反射板126c(第3被検出部の一例)とによって構成される。第1反射板126a、第2反射板126b及び第3反射板126cは、周方向に沿って順番に配置されている。第1反射板126aと第2反射板126bは周方向において離間し、第2反射板126bと第3反射板126cは周方向において離間している。
M+2N≧P1≧M ・・・ (3)
6M+7N≧P2(≒L)≧6M+5N ・・・ (4)
M+2N≧P3≧M ・・・ (5)
5M+6N≧Q1≧5M+4N ・・・ (6)
4M+5N≧Q2≧4M+3N ・・・ (7)
Q3≧4M+3N ・・・ (8)
式(3)〜(8)において、Mは、各検出部101〜106の周方向長さである。Nは、各間隙R1〜R5の周方向長さである。Lは、検出部群125の周方向長さである。
以下において、デジタルカメラ100(具体的には、制御部200)がF値を設定する動作について、図面を参照しながら説明する。図6は、制御部200の動作を説明するためのフロー図である。図7は、検出部群125に対して第1乃至第3反射板126a〜126cが移動する様子を説明するための模式図である。図8は、検出部群125の検出パターンとF値が対応づけられたルックアップテーブルである。なお、検出部群125の検出パターンとは、図8に示すように、6つの検出部101〜106それぞれの検出結果を順番に並べた型である。図8では、検出結果が、第1乃至第3反射板126a〜126cが検出された場合に“○”と表され、第1乃至第3反射板126a〜126cが検出されない場合に“×”と表されている。このようなルックアップテーブルは、制御部200内のメモリーに格納されている。
ステップS102において、制御部200は、検出部群125の出力を受信し、検出部群125の検出パターンを判別する。具体的に、図7(a)に示す例では、第1反射板126aが検出部101だけと対向しているため、制御部200は、検出パターンとして“○×××××”を取得する。
ステップS104において、制御部200は、今回の検出パターンが前回の検出パターンから変化したか否かを判定する。検出パターンが変化した場合、処理はステップS104に進み、検出パターンが変化していない場合、処理はステップS107に進む。具体的に、制御部200は、図7(a)の検出パターン“○×××××”から図7(b)の検出パターン“×○××××”や図7(c)の検出パターン“○○××××”に変化していれば、検出パターンが変化したと判定する。なお、前回の検出パターンが存在しない場合、制御部200は、検出パターンが変化していないと判定する。
ステップS107において、制御部200は、ステップS103又はステップS106で取得したF値に応じて絞り量を調整する。
(1)本実施形態に係る位置検出装置は、前リング121(第1部材の一例)と、リングベース123(第2部材の一例)と、3つの反射板126(複数の被検出部の一例)と、6つの検出部101〜106(複数の検出部の一例)を含む検出部群125と、制御部200と、を備える。制御部200は、6つの検出部101〜106の検出パターン(検出結果の一例)に基づいて、前リング121に対するリングベース123の相対位置を検出する。
また、単に反射部材の相対移動を検出部で検出するのではなく、6つの検出部101〜106の検出パターンに基づいて相対位置が検出されるため、例えば電源をオンした時点から相対位置を検出することができる。
従って、図7(c)に示すように、第1反射板126aが2つの検出部101,102の両方に検出されてしまった場合に、相対位置が誤検出されることを抑制できる。
本発明は上記の実施形態によって記載したが、この開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解すべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
(A)上記実施形態において、位置検出装置は、複数の被検出部の一例として3つの反射板126を備えることとしたが、これに限られるものではない。位置検出装置は、2つ又は4つ以上の反射部材を備えていてもよい。
(C)上記実施形態において、位置検出装置は、第1部材の一例として前リング121を備え、第2部材の一例としてリングベース123を備えることとしたが、これに限られるものではない。位置検出装置は、対向する2つの部材を備えていればよく、2つの部材それぞれは板状などであってもよい。
位置検出装置において、以下の式(9)〜(11)の関係が成立していれば、必要十分な作用及び効果を得ることができる。
P2>M ・・・ (10)
L≧Q1、Q2≧M ・・・ (11)
また、位置検出装置において、以下の式(12)〜(15)の関係が成立していることがより好ましい。
P2≒L ・・・ (13)
Q1=(i−2)M+(i−3)N ・・・ (14)
Q2=(i−1)M+(i−2)N ・・・ (15)
ただし、式(14)(15)において、iは、複数の検出部の個数である。なお、式(13)(14)(15)において、両辺の寸法は完全に一致している必要はなく、互いに対応する寸法に設定されていればよいことに留意すべきである。
Claims (5)
- 第1部材と、
前記第1部材と対向し、前記第1部材に対して所定方向に相対移動可能な第2部材と、
前記第1部材上に配置され、前記第2部材と対向する複数の被検出部と、
前記第2部材上に配置され、前記複数の被検出部を検出可能な複数の検出部を含む検出部群と、
前記検出部群の検出パターンに基づいて、前記第1部材に対する前記第2部材の相対位置を検出する制御部と、
を備え、
前記検出部群の検出パターンは、順番に前記第1部材に対する前記第2部材の相対位置に対応付けられており、
前記制御部は、前記検出部群の検出パターンが次に起こり得る所定の出現パターンに従わず、前記検出部群の検出パターンが取り得る他の検出パターンと同じである場合、当該検出パターンを破棄する、
位置検出装置。 - 前記複数の検出部は、前記所定方向において第1間隔で配置され、
前記複数の被検出部は、前記所定方向において第2間隔で配置された第1及び第2被検出部を有し、
前記所定方向において、前記第1被検出部の長さは、前記複数の検出部のうち少なくとも一つの検出部に対応する長さ以上であり、
前記所定方向において、前記第2被検出部の長さは、前記第1被検出部の長さより大きく、
前記所定方向において、前記第2間隔は、前記少なくとも一つの検出部に対応する長さ以上、かつ、前記検出部群に対応する長さよりも小さい、
請求項1に記載の位置検出装置。 - 前記複数の被検出部は、前記第2被検出部を基準として前記第1被検出部の反対側に配置され、前記所定方向において前記第2被検出部から第3間隔で配置された第3被検出部を有し、
前記所定方向において、前記第3被検出部の長さは、前記少なくとも一つの検出部に対応する長さ以上である、
請求項2に記載の位置検出装置。 - 前記所定方向において、前記第2被検出部の長さは、前記検出部群に対応する長さと同じであり、
前記第2間隔は、前記複数の検出部より2つ少ない数の検出部に対応する長さと同じであり、
前記第3間隔は、前記複数の検出部より1つ少ない数の検出部に対応する長さと同じである、
請求項3に記載の位置検出装置。 - 前記第1部材と前記第2部材は、円筒状に形成されており、
前記第1部材は、前記第2部材の軸心を中心として前記第2部材に対して相対回転可能である、
請求項1乃至4のいずれかに記載の位置検出装置。
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