JPH08122608A - Lens moving amount detecting device - Google Patents

Lens moving amount detecting device

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JPH08122608A
JPH08122608A JP25385594A JP25385594A JPH08122608A JP H08122608 A JPH08122608 A JP H08122608A JP 25385594 A JP25385594 A JP 25385594A JP 25385594 A JP25385594 A JP 25385594A JP H08122608 A JPH08122608 A JP H08122608A
Authority
JP
Japan
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light
lens
output
voltage signal
detecting
Prior art date
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Pending
Application number
JP25385594A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Satoshi Mikajiri
智 三日尻
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Fujinon Corp
Original Assignee
Fuji Photo Optical Co Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fuji Photo Optical Co Ltd filed Critical Fuji Photo Optical Co Ltd
Priority to JP25385594A priority Critical patent/JPH08122608A/en
Publication of JPH08122608A publication Critical patent/JPH08122608A/en
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Abstract

PURPOSE: To provide a compact lens moving amount detecting device capable of precisely detecting the moving amount of a lens in a camera. CONSTITUTION: A reflection member 12 having a triangle-wavy cross-section is attached to a movable lens 10 and irradiated with light by using an LED 14. At this time, the light emitted from the LED 14 is reflected in two directions by two kinds of facial directions of the reflection member 12. The light reflected in two directions is detected by photodiodes 18A and 18B provided in the respective reflecting directions. When a differential signal for showing the difference between the voltage signals obtained by these two photodiodes 18A and 18B is detected from the output of a differential amplifier 22, the moving amount of the lens can be detected by the voltage value of the differential signal.

Description

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

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明はレンズの移動量検出装置
に係り、特に光学的にレンズの移動量を検出するレンズ
の移動量検出装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a lens moving amount detecting device, and more particularly to a lens moving amount detecting device for optically detecting a lens moving amount.

【0002】[0002]

【従来の技術】ビデオカメラやスチルカメラ等のオート
フォーカス装置によって焦点調整等を行う場合、測距し
た撮影距離に対応したレンズ位置にフォーカスレンズを
移動させたり、検出したディフォーカス量に相当する移
動量だけフォーカスレンズを移動させるようにしてい
る。従って、オートフォーカス装置によって焦点調整を
行う場合には、フォーカスレンズの移動位置や移動量を
検出する必要がある。
2. Description of the Related Art When performing focus adjustment or the like with an autofocus device such as a video camera or a still camera, the focus lens is moved to a lens position corresponding to a measured distance, or a movement corresponding to a detected defocus amount. The focus lens is moved by the amount. Therefore, when the focus adjustment is performed by the autofocus device, it is necessary to detect the moving position and the moving amount of the focus lens.

【0003】従来、レンズの位置の検出は、レンズの支
持枠等に2進コード等のコードをプリントし、このコー
ドをブラシ等によって電気的に読み取ることによって行
っていた。
Conventionally, the position of the lens is detected by printing a code such as a binary code on a supporting frame of the lens and reading the code electrically with a brush or the like.

【0004】[0004]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
ブラシ等によりコードを読み取る方式では摺動抵抗のた
めに、モータに負荷がかかり操作性が良くないという問
題がある。本発明はこのような事情に鑑みてなされたも
ので、レンズの移動量を光学的に精度良く検出するレン
ズの移動量検出装置を提供することを目的とする。
However, in the conventional method of reading a code with a brush or the like, there is a problem that load is applied to the motor due to sliding resistance and the operability is not good. The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object thereof is to provide a lens movement amount detection device that optically detects the lens movement amount with high accuracy.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】本発明は前記目的を達成
するために、移動可能なレンズに取り付けられ、第1の
反射面と第2の反射面とが交互に形成された一定ピッチ
の三角波上の断面を有する反射部材と、前記レンズの移
動に伴って移動する前記反射部材の第1及び第2の反射
面に光を照射する発光手段と、前記発光手段から出射さ
れ前記反射部材の第1の反射面で反射した光を検出し、
電圧信号に変換する第1の光検出手段と、前記発光手段
から出射され前記反射部材の第2の反射面で反射した光
を検出し、電圧信号に変換する第2の光検出手段と、前
記第1及び第2の光検出手段から出力された電圧信号を
比較し、その差分を示す電圧信号を出力する比較手段
と、前記比較手段から出力された電圧信号に基づいてレ
ンズ移動量を検出する検出手段と、を備えたことを特徴
としている。
In order to achieve the above-mentioned object, the present invention is a triangular wave having a constant pitch, which is attached to a movable lens and in which first reflecting surfaces and second reflecting surfaces are alternately formed. A reflecting member having an upper cross section, a light emitting unit for irradiating light on the first and second reflecting surfaces of the reflecting member that moves with the movement of the lens, and a first member of the reflecting member emitted from the light emitting unit. Detect the light reflected by the reflective surface of 1,
A first light detecting means for converting into a voltage signal; a second light detecting means for detecting light emitted from the light emitting means and reflected by a second reflecting surface of the reflecting member; and converting into a voltage signal, Comparing the voltage signals output from the first and second photodetecting means and outputting a voltage signal indicating the difference between them, and detecting the lens movement amount based on the voltage signal output from the comparing means. And a detection means.

【0006】また、回転するリードスクリューによって
光軸方向に移動するレンズの移動量検出装置において、
前記リードスクリューのネジ山の互いに隣接する第1の
ネジ面及び第2のネジ面に光を照射する発光手段と、前
記発光手段から出射され前記リードスクリューの前記第
1のネジ面で反射した光を検出し、電圧信号に変換する
第1の光検出手段と、前記発光手段から出射され前記リ
ードスクリューの前記第2のネジ面で反射した光を検出
し、電圧信号に変換する第2の光検出手段と、前記第1
及び第2の光検出手段から出力された電圧信号を比較
し、その差分を示す電圧信号を出力する比較手段と、前
記比較手段から出力された電圧信号に基づいてレンズ移
動量を検出する検出手段と、を備えたことを特徴として
いる。
Further, in a lens movement amount detecting device which moves in the optical axis direction by a rotating lead screw,
Light emitting means for irradiating the first screw surface and the second screw surface of the lead screw adjacent to each other with light, and light emitted from the light emitting means and reflected by the first screw surface of the lead screw. Detecting the light and converting it into a voltage signal, and a second light that detects the light emitted from the light emitting means and reflected by the second screw surface of the lead screw and converts it into a voltage signal. Detecting means and the first
And comparing means for comparing the voltage signals output from the second light detecting means, and outputting a voltage signal indicating the difference, and detecting means for detecting the lens movement amount based on the voltage signal output from the comparing means. It is characterized by having and.

【0007】[0007]

【作用】本発明によれば、移動可能なレンズに取り付け
られた第1と第2の反射面とが交互に形成された三角波
状の断面を有する反射部材に、カメラ本体に固定された
発光手段から光を照射する。そして、レンズの移動に伴
って移動する反射部材の第1又は第2の反射面から反射
された光を第1又は第2の光検出手段によって検出し、
これら反射された光を電圧信号に変換する。続いて、第
1又は第2の光検出手段から得られた2つの電圧信号の
差分を示す差分信号を比較手段によって検出し、この差
分信号から検出手段によってレンズの移動量を検出す
る。
According to the present invention, the light emitting means fixed to the camera body is mounted on a reflecting member having a triangular wave-shaped cross section in which first and second reflecting surfaces are alternately formed and attached to a movable lens. Irradiate light from. Then, the light reflected from the first or second reflecting surface of the reflecting member that moves with the movement of the lens is detected by the first or second light detecting means,
These reflected lights are converted into voltage signals. Subsequently, the difference signal indicating the difference between the two voltage signals obtained from the first or second light detection means is detected by the comparison means, and the movement amount of the lens is detected by the detection means from this difference signal.

【0008】また、上記反射部材の換わりに、リードス
クリューのネジ山を用い、該ネジ山の互いに隣接する第
1のネジ面及び第2のネジ面からの光の反射を検出する
ことによってレンズの移動量を検出する。
Further, instead of the reflecting member, a screw thread of a lead screw is used, and the reflection of light from the first screw surface and the second screw surface adjacent to each other of the screw thread is detected to detect the lens. The amount of movement is detected.

【0009】[0009]

【実施例】以下添付図面に従って本発明に係るレンズの
移動量検出装置の好ましい実施例を詳説する。図1は本
発明に係るレンズの移動量検出装置が適用されるズーム
レンズ装置の構成図である。
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A preferred embodiment of a lens movement amount detecting device according to the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens device to which a lens movement amount detection device according to the present invention is applied.

【0010】同図に示すようにズームレンズ装置の鏡胴
100内部には前方にフォーカスレンズ10が配置さ
れ、フォーカスレンズ10の後方には変倍レンズ10
2、補正レンズ104及びリレーレンズ106が順に配
置されている。フォーカスレンズ10は支持枠43によ
って保持され、この支持枠43はピン45を介して連結
部44と連動可能に固着されている。連結部44はリー
ドスクリュー42に螺合されており、回転モータ40に
より回転するリードスクリュー42によって光軸方向に
移動する。従って、フォーカスレンズ10は回転モータ
40により連結部44を介して光軸方向に移動するよう
になっている(図中においては左右に移動する)。
As shown in the figure, a focus lens 10 is arranged in front of the lens barrel 100 of the zoom lens device, and a variable power lens 10 is arranged behind the focus lens 10.
2, the correction lens 104 and the relay lens 106 are sequentially arranged. The focus lens 10 is held by a support frame 43, and the support frame 43 is fixed via a pin 45 so as to be interlockable with a connecting portion 44. The connecting portion 44 is screwed into the lead screw 42, and is moved in the optical axis direction by the lead screw 42 rotated by the rotation motor 40. Therefore, the focus lens 10 is moved by the rotary motor 40 in the optical axis direction via the connecting portion 44 (moves left and right in the drawing).

【0011】また、変倍レンズ102及び補正レンズ1
04は図示しないカム筒によって所定の位置関係を有す
るようにガイドされて光軸方向に移動する。図2はレン
ズの移動量検出装置を示した構成図である。同図に示す
ように、図1に示したフォーカスレンズ10には一定ピ
ッチPの三角波状の断面を持つ光反射部材12が配設さ
れている。実際にはフォーカスレンズ10に配設された
連結部44又は支持枠43の一部が光反射部材12とな
っている。
Further, the variable power lens 102 and the correction lens 1
Reference numeral 04 is guided by a cam cylinder (not shown) so as to have a predetermined positional relationship, and moves in the optical axis direction. FIG. 2 is a configuration diagram showing a lens movement amount detection device. As shown in the figure, the focus lens 10 shown in FIG. 1 is provided with a light reflecting member 12 having a triangular wave-shaped cross section with a constant pitch P. Actually, a part of the connecting portion 44 or the support frame 43 arranged in the focus lens 10 serves as the light reflecting member 12.

【0012】光反射部材12に対して三角波状の山谷部
が形成されている上面側には発光ダイオード(LED)
14が図1の鏡胴100に固定配設されており、このL
ED14はLED駆動部16の駆動制御によって光反射
部材12の三角波状面を正面から照射している。LED
14から出射された光は光反射部材12の三角波状面で
反射し、フォトダイオード18A及び18Bによって検
出される。即ち、光反射部材12の三角波状面の面方向
は、図2に示すように右斜面と左斜面の2種類があり、
いずれかの面で反射した光(LED14から出射された
光ビームは2種類の面によって分割される)は、この反
射面の面方向によってフォトダイオード18A又は18
Bのいずれかによって検出されるようになっている。
A light emitting diode (LED) is provided on the upper surface side where the triangular wave-shaped peaks and valleys are formed with respect to the light reflecting member 12.
14 is fixedly arranged on the lens barrel 100 of FIG.
The ED 14 illuminates the triangular wave surface of the light reflecting member 12 from the front by the drive control of the LED driving unit 16. LED
The light emitted from 14 is reflected by the triangular wave surface of the light reflecting member 12 and detected by the photodiodes 18A and 18B. That is, there are two types of surface directions of the triangular wave surface of the light reflecting member 12, that is, a right slope surface and a left slope surface, as shown in FIG.
The light reflected by either surface (the light beam emitted from the LED 14 is divided by the two kinds of surfaces) is the photodiode 18A or 18A depending on the surface direction of the reflecting surface.
It is detected by either B.

【0013】フォトダイオード18A及び18Bによっ
て検出された光は光の強度に比例した電圧信号に変換さ
れてそれぞれ増幅器20A及び20Bで増幅されたの
ち、差動増幅器22の入力端子に出力される。差動増幅
器22は、増幅器20Aと20Bから出力された電圧信
号の差分の電圧信号を増幅し、この電圧信号を1つの端
子がグランドレベルに接続されたコンパレータ24の他
方の端子に出力している。また、同時に8ビットのA/
D変換器26に出力する。
The light detected by the photodiodes 18A and 18B is converted into a voltage signal proportional to the intensity of light, amplified by the amplifiers 20A and 20B, and then output to the input terminal of the differential amplifier 22. The differential amplifier 22 amplifies the voltage signal of the difference between the voltage signals output from the amplifiers 20A and 20B, and outputs this voltage signal to the other terminal of the comparator 24 whose one terminal is connected to the ground level. . At the same time, 8-bit A /
Output to the D converter 26.

【0014】図3はレンズの移動量検出装置の回路実施
例を示している。同図に示すように、光信号の電圧信号
への変換はフォトダイオード18A、18Bを含む光電
変換回路ブロック19A、19Bによって行われてい
る。即ち、フォトダイオード18A、18Bが入射した
光を光強度に比例した電流信号に変換し、帰還回路のダ
イオード17A、17Bがこの電流信号を電圧信号に変
換している。また、増幅器20A、20BはそれぞれO
PアンプA3 、A4 で構成された反転増幅器となってい
る。
FIG. 3 shows a circuit embodiment of a lens movement amount detecting device. As shown in the figure, conversion of an optical signal into a voltage signal is performed by photoelectric conversion circuit blocks 19A and 19B including photodiodes 18A and 18B. That is, the photodiodes 18A and 18B convert the incident light into a current signal proportional to the light intensity, and the diodes 17A and 17B of the feedback circuit convert the current signal into a voltage signal. Further, the amplifiers 20A and 20B are respectively O
It is an inverting amplifier composed of P amplifiers A 3 and A 4 .

【0015】差動増幅器22から出力された電圧信号が
コンパレータ24及びA/D変換器26に入力すると、
コンパレータ24では、差動増幅器22から出力された
電圧信号とグランドレベルを比較し、差動増幅器22か
ら出力された電圧信号がグランドレベルより高い場合に
は所定の電圧を出力し、グランドレベルより低い場合に
は出力電圧を0にする。また、A/D変換器26では差
動増幅器22から出力された電圧信号を8ビットのデジ
タル信号に変換している。
When the voltage signal output from the differential amplifier 22 is input to the comparator 24 and the A / D converter 26,
The comparator 24 compares the voltage signal output from the differential amplifier 22 with the ground level, outputs a predetermined voltage when the voltage signal output from the differential amplifier 22 is higher than the ground level, and lower than the ground level. In that case, the output voltage is set to zero. Also, the A / D converter 26 converts the voltage signal output from the differential amplifier 22 into an 8-bit digital signal.

【0016】コンパレータ24及びA/D変換器26か
ら出力された信号は図示しない制御部に入力する。制御
部はこれらの信号に基づいてフォーカスレンズ10の移
動量を検出する。即ち、制御部はフォーカスレンズ10
の移動の移動に伴って光反射部材12の三角波面のピッ
チP分の移動量毎に周期的に繰り返されるコンパレータ
24の出力信号の繰り返し数をカウントし、これによっ
てピッチPの精度でフォーカスレンズ10の移動量を検
出し、更に、A/D変換器26(8ビット)の出力信号
のデジタル値からピッチPの255分の1の精度でフォ
ーカスレンズ10の移動量を検出している。尚、詳細は
後述する。
The signals output from the comparator 24 and the A / D converter 26 are input to a control unit (not shown). The control unit detects the amount of movement of the focus lens 10 based on these signals. That is, the control unit controls the focus lens 10
The number of repetitions of the output signal of the comparator 24, which is periodically repeated for each movement amount of the pitch P of the triangular wavefront of the light reflecting member 12 in accordance with the movement of the focus lens 10, is performed with the accuracy of the pitch P. The moving amount of the focus lens 10 is detected with a precision of 1/255 of the pitch P from the digital value of the output signal of the A / D converter 26 (8 bits). The details will be described later.

【0017】フォーカスレンズ10の絶対的な位置を検
出する場合には、フォーカスレンズ10の基準位置から
の移動量を検出する。フォーカスレンズ10の基準位置
は、図1の連結部44に取りつけられた遮光板46とフ
ォトインタラプター47によって検出されるようになっ
ている。カメラの電源を投入した直後など、フォーカス
レンズ10の停止位置が未知の場合には、フォーカスレ
ンズ10を適当に移動させてフォトインタラプター47
によって遮光板46を検出し、この遮光板46を検出し
た時点のフォーカスレンズ10の位置を基準位置として
いる。
When detecting the absolute position of the focus lens 10, the amount of movement of the focus lens 10 from the reference position is detected. The reference position of the focus lens 10 is detected by the light blocking plate 46 and the photo interrupter 47 attached to the connecting portion 44 of FIG. When the stop position of the focus lens 10 is unknown, such as immediately after turning on the power of the camera, the focus lens 10 is appropriately moved to move the photo interrupter 47.
The light-shielding plate 46 is detected by, and the position of the focus lens 10 at the time of detecting this light-shielding plate 46 is set as the reference position.

【0018】以上のように制御部は、フォーカスレンズ
10を移動させるための回転モータ40に駆動信号を出
力するとともに、逐次フォーカスレンズ10の位置又は
移動量を検出し、フォーカスレンズ10が所定の位置に
到達したらフォーカスレンズ10の移動即ち回転モータ
40の駆動を停止させるようにしている。次に、フォー
カスレンズ10の移動に伴って、コンパレータ24、A
/D変換器26から出力される信号の様子を説明する。
As described above, the control unit outputs a drive signal to the rotary motor 40 for moving the focus lens 10 and sequentially detects the position or the movement amount of the focus lens 10, and the focus lens 10 has a predetermined position. When it reaches, the movement of the focus lens 10, that is, the driving of the rotation motor 40 is stopped. Next, as the focus lens 10 moves, the comparator 24, A
The state of the signal output from the / D converter 26 will be described.

【0019】図4は、LED14の位置と三角波状面の
位置関係を示した説明図であり、LED14の三角波状
面に対する特徴的な位置をa〜eで示している。aとe
は三角波の最大点、cは三角波の最小点、bとdは三角
波の最大点と最小点の中点である。図5は、フォーカス
レンズ10が図2の図面上において左方向に移動し、L
ED14が三角波状面に対して相対的に図4に示すaか
らeの方向に光照射位置を変化していったときの図2に
記した出力端子〜における出力信号を示している。
FIG. 4 is an explanatory view showing the positional relationship between the position of the LED 14 and the triangular wave-shaped surface, and characteristic positions of the LED 14 with respect to the triangular wave-shaped surface are shown by a to e. a and e
Is the maximum point of the triangular wave, c is the minimum point of the triangular wave, and b and d are the midpoints of the maximum point and the minimum point of the triangular wave. In FIG. 5, the focus lens 10 moves to the left in the drawing of FIG.
5 shows output signals at the output terminals 1 to 2 shown in FIG. 2 when the light irradiation position of the ED 14 changes relative to the triangular wave surface in the direction from a to e shown in FIG.

【0020】尚、図5の横軸はLED14の位置を示し
ており、図4のa〜eの位置に対応する位置を同符号で
横軸に記している。また、図5に示している出力信号は
LED14から出射される光の直径が図3に示す三角波
上面のピッチPの約2分の1である場合を表している。
まず、出力端子からにおける出力信号の様子を説明
する。
The horizontal axis of FIG. 5 indicates the position of the LED 14, and the positions corresponding to the positions a to e of FIG. 4 are indicated by the same reference numerals on the horizontal axis. Further, the output signal shown in FIG. 5 represents the case where the diameter of the light emitted from the LED 14 is about one half of the pitch P of the upper surface of the triangular wave shown in FIG.
First, the state of the output signal from the output terminal will be described.

【0021】図5に示すように、LED14がaに位置
する場合は、三角波状面の2種類の方位の面によってL
ED14から出射された光が丁度半分づつ異なった方向
に反射され、フォトダイオード18Aと18Bに同じ光
強度で検出されている。従って、出力端子との出力
電圧は等しくなり、また、2つの出力端子、の電圧
差は0であるため、出力端子の出力電圧は0となって
いる。
As shown in FIG. 5, when the LED 14 is located at "a", L is set by the two directions of the triangular wave surface.
The light emitted from the ED 14 is reflected in exactly different directions by half, and is detected by the photodiodes 18A and 18B with the same light intensity. Therefore, the output voltage of the output terminal becomes equal, and the voltage difference between the two output terminals is 0, so the output voltage of the output terminal is 0.

【0022】LED14の位置がaからbに移動してい
くと、LED14から出射された光のうち、三角波状面
の右斜面によって反射される光が増加していくため、フ
ォトダイオード18Bによって検出される光が強くな
る。従って出力端子おける出力電圧は増加していく。
一方、三角波状面の左斜面によって反射される光は減少
していくため、出力端子における出力電圧は減少して
いく。
As the position of the LED 14 moves from a to b, the light reflected by the right slope of the triangular wave surface increases among the light emitted from the LED 14 and is detected by the photodiode 18B. Light becomes stronger. Therefore, the output voltage at the output terminal increases.
On the other hand, since the light reflected by the left slope of the triangular wave surface decreases, the output voltage at the output terminal decreases.

【0023】LED14がbに位置するようになると、
照射光の全ては三角波状面の右斜面によって反射される
ようになり、左斜面によっては反射されなくなる。この
ため、出力端子では出力電圧が最大となり、出力端子
では出力電圧が最小の0Vとなる。出力端子におい
ては、図5のようにaからbの位置まで出力電圧が増加
し、bにおいて最大値をとる。
When the LED 14 comes to be located at b,
All of the irradiation light comes to be reflected by the right slope of the triangular wave surface, and is not reflected by the left slope. Therefore, the output voltage becomes maximum at the output terminal, and the output voltage becomes 0V which is the minimum at the output terminal. At the output terminal, the output voltage increases from the position a to the position b as shown in FIG. 5, and reaches the maximum value at b.

【0024】続いて、LED14の位置がbからcに移
動していくと、今度は、三角波状面の左斜面によって反
射される光が増加し、右斜面によって反射される光が減
少していく。このため、出力端子での出力電圧は0V
から徐々に増加していき、逆に出力端子の電圧は最大
値から減少していく。cの位置においては、両斜面によ
って反射される光の強度が等しくなり、出力端子と出
力端子の出力電圧は等しくなる。
Subsequently, when the position of the LED 14 moves from b to c, the light reflected by the left slope of the triangular wave surface increases and the light reflected by the right slope decreases. . Therefore, the output voltage at the output terminal is 0V.
The voltage at the output terminal decreases from the maximum value. At the position of c, the intensity of light reflected by both slopes becomes equal, and the output voltages of the output terminal and the output terminal become equal.

【0025】そして、出力端子の出力電圧はLED1
4がbからcに移動する間、最大値から減少し、cにお
いて出力端子と出力端子の出力電圧が等しくなった
ところで0Vとなる。以後LED14の位置がcからe
に移動していく場合は、bにおいて三角波状面の右斜面
からの反射光が最大になったのと同様にdにおいて左斜
面による反射が最大となり、出力端子はdで最大電圧
を出力する。一方、出力端子の出力電圧はdにおいて
0となる。また、出力端子ではbにおける出力電圧を
負にした電圧が出力される。
The output voltage of the output terminal is LED1.
4 decreases from the maximum value while moving from b to c, and becomes 0 V when the output voltage of the output terminal becomes equal to that of the output terminal at c. After that, the position of the LED 14 changes from c to e.
In the case of moving to, the reflected light from the right slope of the triangular wave surface becomes maximum at b, and the reflection by the left slope becomes maximum at d, and the output terminal outputs the maximum voltage at d. On the other hand, the output voltage of the output terminal becomes 0 at d. Further, the output terminal outputs a voltage obtained by making the output voltage at b negative.

【0026】即ち、LED14が三角波状面の斜面の中
間に位置する場合において、出力端子及びの出力電
圧は最小又は最大値となり、右斜面の中間に位置する場
合においては出力端子で最小値、出力端子で最大値
を取る。また、左斜面においては出力端子が最大値、
端子が最小値を取る。これに従って出力端子では右
斜面において最大値を取り、左斜面において最小値を取
る。このことは上記のようにLED14から出射される
光ビームの径が三角波上面のピッチPの約2分の1であ
る場合に限らず、ピッチPの2分の1より小さい場合に
おいて成り立つ。
That is, when the LED 14 is located in the middle of the slope of the triangular wave surface, the output voltage of the output terminal and the output voltage becomes the minimum or maximum value, and when it is located in the middle of the right slope, the minimum value and output at the output terminal. Take the maximum value at the terminal. On the left slope, the output terminal has the maximum value,
The terminal takes the minimum value. Accordingly, the output terminal takes the maximum value on the right slope and the minimum value on the left slope. This is not limited to the case where the diameter of the light beam emitted from the LED 14 is about ½ of the pitch P on the upper surface of the triangular wave as described above, and is valid when the diameter is smaller than ½ of the pitch P.

【0027】次に、出力端子とにおける出力信号を
説明する。前述の出力端子の出力電圧はLED14が
aからcの間に位置している場合にはグランドレベルよ
り高いため、出力端子からは所定の電圧が出力されい
る。一方、cからeの間は出力端子の出力電圧はグラ
ンドレベルより低く、出力端子の出力電圧は0となっ
ている。
Next, the output signal at the output terminal will be described. Since the output voltage of the output terminal is higher than the ground level when the LED 14 is located between a and c, a predetermined voltage is output from the output terminal. On the other hand, between c and e, the output voltage of the output terminal is lower than the ground level, and the output voltage of the output terminal is 0.

【0028】また、出力端子は出力端子の出力電圧
を最小値から最大値まで8ビットのデジタル信号に変換
している。即ち、出力端子の出力電圧が最大となるb
の位置では255、最小となるdの位置では0を出力
し、出力端子の出力電圧が0となるa、c、eの位置
では128を出力している。以上のように、出力端子
からは三角波状面のピッチPの2分の1の距離の移動に
よっ変化する電圧信号が出力され、出力端子からはこ
のピッチPの2分の1の距離を8ビットで細分化した場
合の8ビットデジタル信号が出力される。
The output terminal converts the output voltage of the output terminal into an 8-bit digital signal from the minimum value to the maximum value. That is, b at which the output voltage of the output terminal becomes maximum
255 is output at the position of 0, 0 is output at the position of d that is the minimum, and 128 is output at the positions of a, c, and e where the output voltage of the output terminal is 0. As described above, the output terminal outputs the voltage signal which changes with the movement of the distance of ½ of the pitch P of the triangular wave-shaped surface, and the output terminal outputs the distance of ½ of the pitch P by 8 An 8-bit digital signal when subdivided into bits is output.

【0029】従って、図示しない制御部はレンズを大き
く移動させる場合には出力端子の出力信号に基づいて
三角波状面のピッチP単位で移動制御し、レンズの位置
を微調整する場合には出力端子の出力信号に基づいて
ピッチPを8ビットで細分化した際のP/255の単位
で移動制御する。尚、図1に示すように、レンズの移動
がリードスクリュー42によって行われる場合等におい
ては、上記実施例における光反射部材の換わりに図6に
示すようにリードスクリュー42のネジ山の隣接する2
つのネジ面を用いてもよい。リードスクリュー42のネ
ジ面はリードスクリュー42の回転(即ち、レンズの移
動)とともに見掛け上前後に移動するため、このネジ面
にLED14から光を照射し、2つの傾斜の異なるネジ
面からの反射光をそれぞれフォトダイオード18A、1
8Bによって検出するようにする。
Therefore, the control unit (not shown) controls the movement of the lens in units of the pitch P of the triangular wave surface based on the output signal of the output terminal when the lens is largely moved, and the output terminal when the lens position is finely adjusted. The movement is controlled in units of P / 255 when the pitch P is subdivided into 8 bits based on the output signal of As shown in FIG. 1, in the case where the lens is moved by the lead screw 42, etc., instead of the light reflecting member in the above embodiment, as shown in FIG.
Two screw faces may be used. Since the threaded surface of the lead screw 42 apparently moves back and forth as the lead screw 42 rotates (that is, the lens moves), the LED 14 irradiates the threaded surface with the reflected light from the two threaded surfaces having different inclinations. Are the photodiodes 18A and 1
8B to detect.

【0030】[0030]

【発明の効果】以上説明したように本発明に係るレンズ
の移動量検出装置によれば、レンズの移動とともに移動
する2種類の反射面を有する反射部材に光を照射し、こ
の反射部材の2種類の反射面から反射した光を2つの光
検出手段で検出し、これらの光の強度を比較することに
よって、小型で高精度のレンズの移動量検出装置をカメ
ラ等に搭載することができる。
As described above, according to the lens movement amount detecting apparatus of the present invention, the reflecting member having two kinds of reflecting surfaces that move with the movement of the lens is irradiated with light, and the reflecting member By detecting the light reflected from the reflecting surfaces of two kinds by the two light detecting means and comparing the intensities of these lights, a small and highly accurate lens movement amount detecting device can be mounted on a camera or the like.

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

【図1】図1は本発明に係るレンズの移動量検出装置が
適用されるズームレンズ装置の構成図である。
FIG. 1 is a configuration diagram of a zoom lens device to which a lens movement amount detection device according to the present invention is applied.

【図2】図2は本発明に係るレンズの移動量検出装置を
示す構成図である。
FIG. 2 is a configuration diagram showing a lens movement amount detection device according to the present invention.

【図3】図3は図1に示したレンズの移動量検出装置の
回路構成を示した回路図である。
3 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the lens movement amount detection device shown in FIG.

【図4】図4は図2に示した光反射部材とLEDの位置
関係を説明した説明図である。
FIG. 4 is an explanatory diagram illustrating a positional relationship between the light reflecting member and the LEDs illustrated in FIG.

【図5】図5は図2に示した出力端子〜における出
力信号を示した説明図である。
5 is an explanatory diagram showing output signals at output terminals 1 to 3 shown in FIG. 2;

【図6】図6は本発明に係るレンズの移動量検出装置の
他の実施例を示す構成図である。
FIG. 6 is a configuration diagram showing another embodiment of the lens movement amount detection device according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10…レンズ 12…光反射部材 14…LED 18A、18B…フォトダイオード 20A、20B…増幅器 22…差動増幅器 24…コンパレータ 26…A/D変換器 40…回転モータ 42…リードスクリュー 10 ... Lens 12 ... Light reflection member 14 ... LED 18A, 18B ... Photodiode 20A, 20B ... Amplifier 22 ... Differential amplifier 24 ... Comparator 26 ... A / D converter 40 ... Rotation motor 42 ... Lead screw

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 13/34 G03B 3/10 ─────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Internal reference number FI technical display location G03B 13/34 G03B 3/10

Claims (3)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 移動可能なレンズに取り付けられ、第1
の反射面と第2の反射面とが交互に形成された一定ピッ
チの三角波上の断面を有する反射部材と、 前記レンズの移動に伴って移動する前記反射部材の第1
及び第2の反射面に光を照射する発光手段と、 前記発光手段から出射され前記反射部材の第1の反射面
で反射した光を検出し、電圧信号に変換する第1の光検
出手段と、 前記発光手段から出射され前記反射部材の第2の反射面
で反射した光を検出し、電圧信号に変換する第2の光検
出手段と、 前記第1及び第2の光検出手段から出力された電圧信号
を比較し、その差分を示す電圧信号を出力する比較手段
と、 前記比較手段から出力された電圧信号に基づいてレンズ
移動量を検出する検出手段と、 を備えたことを特徴とするレンズの移動量検出装置。
1. A first lens attached to a movable lens.
A reflecting member having a triangular-wave cross section with a constant pitch in which the reflecting surface and the second reflecting surface are alternately formed; and the first reflecting member that moves with the movement of the lens.
And light emitting means for irradiating the second reflecting surface with light, and first light detecting means for detecting the light emitted from the light emitting means and reflected by the first reflecting surface of the reflecting member, and converting it into a voltage signal. , Second light detecting means for detecting the light emitted from the light emitting means and reflected by the second reflecting surface of the reflecting member and converting it into a voltage signal, and output from the first and second light detecting means. Comparing the voltage signals, and outputting a voltage signal indicating the difference between the voltage signals, and a detecting means for detecting the lens movement amount based on the voltage signal output from the comparing means. Lens movement amount detector.
【請求項2】 回転するリードスクリューによって光軸
方向に移動するレンズの移動量検出装置において、 前記リードスクリューのネジ山の互いに隣接する第1の
ネジ面及び第2のネジ面に光を照射する発光手段と、 前記発光手段から出射され前記リードスクリューの前記
第1のネジ面で反射した光を検出し、電圧信号に変換す
る第1の光検出手段と、 前記発光手段から出射され前記リードスクリューの前記
第2のネジ面で反射した光を検出し、電圧信号に変換す
る第2の光検出手段と、 前記第1及び第2の光検出手段から出力された電圧信号
を比較し、その差分を示す電圧信号を出力する比較手段
と、 前記比較手段から出力された電圧信号に基づいてレンズ
移動量を検出する検出手段と、 を備えたことを特徴とするレンズの移動量検出装置。
2. A lens movement amount detection device that moves in the optical axis direction by a rotating lead screw, wherein light is applied to a first screw surface and a second screw surface of the lead screw which are adjacent to each other. A light emitting means, a first light detecting means for detecting light emitted from the light emitting means and reflected by the first screw surface of the lead screw, and converting the light into a voltage signal; and the lead screw emitted from the light emitting means. Second light detecting means for detecting the light reflected by the second screw surface and converting it to a voltage signal, and comparing the voltage signals output from the first and second light detecting means, and the difference And a detection unit that detects the lens movement amount based on the voltage signal output from the comparison unit. Place.
【請求項3】 前記検出手段は、前記比較手段から出力
された電圧信号を2値化して一定ピッチ毎のレンズ移動
を示すパルス信号を出力する手段と、前記比較手段から
出力された電圧信号をA/D変換して一定ピッチを細分
化した複数ビットのデジタル信号を出力するA/D変換
器とを含む請求項1又は2のレンズの移動量検出装置。
3. The detecting means binarizes the voltage signal output from the comparing means to output a pulse signal indicating lens movement at constant pitches, and the voltage signal output from the comparing means. The lens movement amount detection device according to claim 1 or 2, further comprising: an A / D converter that performs A / D conversion and outputs a digital signal of a plurality of bits obtained by subdividing a fixed pitch.
JP25385594A 1994-10-19 1994-10-19 Lens moving amount detecting device Pending JPH08122608A (en)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009526256A (en) * 2006-02-06 2009-07-16 ノキア コーポレイション Method and apparatus for position detection of optical elements in an imaging system

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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