(57)【要約】【課題】絶対値エンコーダの信号線の実装スペース及び制御装置の使用ポート数を簡便な構成で削減する。【解決手段】導電部と非導電部から成るパターンを有するズーム位置検出部３３に対しブラシ接点３７を相対移動させ、ブラシ接点３７がパターンの導電部に接しているか非導電部に接しているかによってブラシ接点３７の絶対位置をデジタル的に検出し、このデジタル信号をＤ／Ａ変換部３５によってアナログ信号に変換し、レンズマイコン３２のＡ／Ｄポート３２ｂに入力する。【選択図】  図５
2006234879.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
導電部と非導電部から成るパターンを有する符号板と、該符号板に対して相対移動する複数個のブラシ接点と、該ブラシ接点が前記パターンの前記導電部に接しているか前記非導電部に接しているかによって前記ブラシ接点の絶対位置を検出する検出手段と、該検出手段により得られるデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部とを備え、前記アナログ信号をＡ／Ｄポートを有するマイクロコンピュータに接続するように構成したことを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記パターンはグレイコード信号又はバイナリコード信号としたことを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記検出手段はズームレンズ位置又は焦点位置検出用であることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】
請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の光学機器を搭載したレンズユニット。
【請求項５】
請求項１〜３の何れか１つの請求項に記載の光学機器を搭載したカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、簡易な構成で小型化が可能な光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、グレイコードやバイナリコードが記載された符号板と、この符号板に対して相対移動し、符号板のパターンをデジタル信号として検出する検出手段を備える絶対値エンコーダが用いられている。
【０００３】
また、長尺の可変抵抗と、この可変抵抗に対して相対移動し、絶対位置をアナログ電圧として検出する検出手段を備える絶対値エンコーダも広く使われている。
【０００４】
更に、符号板のパターンをデジタル信号として検出する検出手段を備える絶対値エンコーダを複数使用する場合に、エンコーダ数に比例して信号処理部が増加するのを防ぐ手段として、複数のエンコーダの出力信号を選択する信号選択部を備え、パラレル信号をシリアル信号に変換して制御部に入力する方法が特許文献１に開示されている。
【０００５】
【特許文献１】特開平５−１７２５８７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
図７は制御用マイコン１に対し上述のデジタル信号を出力する検出部２〜４を接続した状態を示している。この型式の検出部２〜４は分解能を上げると、出力ビット数が増加するため、マイコン１に入力する際のポート数が分解能分だけ必要である。更に、検出部２〜４の数に比例してポート数が増加するため、検出個所が多くなると配線による実装面積の増加や、使用するマイコン１が制限されるなどの問題がある。
【０００７】
また、図８は上述のアナログ電圧を出力するエンコーダの１つを制御用マイコン１に接続した状態を示し、これらのエンコーダは可変抵抗６上をブラシ接点５が移動することによって絶対的な位置を検出するので、検出分解能を任意に設定でき、信号線が少ないという利点がある。しかし、図９に示すように温度や電圧の変動により、測定位置に対するエンコーダの出力が変動するため頻繁な校正が必要となる。
【０００８】
また、特許文献１の方法でエンコーダ群の出力信号を選択し、パラレル／シリアル変換する場合には、信号の選択、変換のために新たに多くの素子を必要としている。
【０００９】
本発明の目的は、上述の問題点を解消し、温度や電圧変動の影響を受け難く、実装スペース及び制御手段の使用ポート数を削減した簡便な構成の光学機器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するための本発明に係る光学機器の技術的特徴は、導電部と非導電部から成るパターンを有する符号板と、該符号板に対して相対移動する複数個のブラシ接点と、該ブラシ接点が前記パターンの前記導電部に接しているか前記非導電部に接しているかによって前記ブラシ接点の絶対位置を検出する検出手段と、該検出手段により得られるデジタル信号をアナログ信号に変換するＤ／Ａ変換部とを備え、前記アナログ信号をＡ／Ｄポートを有するマイクロコンピュータに接続するように構成したことにある。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る光学機器によれば、パラレルなデジタル出力をアナログ信号に変換して制御手段に取り込むことにより、簡便な構成で多数の信号線が実装面積に占める割合を減らし、制御手段の入力ポートを削減し、それにより実装基板の小型化、制御手段の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明を図１〜図６に図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は本発明のエンコーダを用いた実施例１の構成図を示し、図７と共通する制御用マイコン１及び検出部２〜４は同じ符号を用いて示している。検出部２〜４は絶対値を出力し、導電部と非導電部から成るグレイコード信号を有する符号板と、この符号板に対して相対移動する複数個のブラシ接点を有しており、ブラシ接点の各足の状態が１ビットとしてパラレル出力されるようになっている。
【００１４】
制御用マイコン１には、指令信号を送受信するＩ／Ｏポート１ａ、アナログ入力で受信し内部でデジタル信号に変換するためのＡ／Ｄポート１ｂが設けられている。各検出部２〜４からの各出力はそれぞれスイッチ１１〜１３を介して図２に詳細を示すＤ／Ａ変換部１４の入力端１４ａ〜１４ｄに入力されている。スイッチ１１〜１３はＩ／Ｏポート１ａの出力により制御され、更にＤ／Ａ変換部１４の出力端１４ｅからの出力は制御用マイコン１のＡ／Ｄポート１ｂに接続されている。
【００１５】
ここでは、３つの検出部２〜４の出力をＩ／Ｏポート１ａの出力により切換えているため、Ｉ／Ｏポート１ａは３個必要とするか、或いは１個で信号を切り分ける必要がある。
【００１６】
Ｄ／Ａ変換部１４の出力ポート１４ｅからは、図３に示すようにブラシ接点の位置によって離散的に値が変化するアナログ電圧が出力される。Ｄ／Ａ変換部１４にラダー抵抗を用いる場合は誤差の小さな抵抗を用いることで、このアナログ電圧の誤差を低く抑えることができる。仮に、Ｄ／Ａ変換部１４から出力されるアナログ電圧が数％程度の誤差を持っていたとしても、グレイコードの変化パターンが離散的であるため、制御用マイコン１側で変化パターンを記憶していれば、正しい位置が容易に判別可能である。なお、Ｄ／Ａ変換部１４は例えば図８に示すような安価なラダー抵抗により構成することもできる。
【００１７】
図１の構成では、図７の構成と比べて制御用マイコン１の使用ポート数を１／６に減らしている。更に、Ｄ／Ａ変換部１４、スイッチ１１〜１３を検出部２〜４の近くに配置すれば、制御用マイコン１までの配線によるスペースを削減することが可能となる。
【００１８】
なお上記の実施例１では、検出部の数、つまりチャンネル数を３としたが、これに限ることなく、チャンネル数はＮ（Ｎは１以上の整数）とすることができる。また、各チャンネルとも同じ分解能としているが、互いに異なる分解能であっても支障はない。その場合に、Ｄ／Ａ変換部１４の入力側は最も分解能の高いものに合わせておき、分解能の低いものは必要のないビットとして接地しておけばよい。
【実施例２】
【００１９】
図４は本発明に係る絶対値エンコーダを、一眼レフカメラ用交換レンズにズーム位置検出エンコーダと焦点位置検出エンコーダに用いた実施例２のレンズユニット２０を示している。このレンズユニット２０は図示しないカメラ本体に対して、着脱可能に構成されている。
【００２０】
レンズユニット２０内には、光軸前方から固定の第１のレンズ群２１、光軸方向に移動することによって変倍を行う第２のレンズ群２２、絞り２３、固定の第３のレンズ群２４、光軸方向に移動することによって焦点調節を行う第４のレンズ群２５が配列されている。
【００２１】
第２のレンズ群２２及び第４のレンズ群２５はそれぞれ独立した鏡筒の回転動作を光軸方向の直進動作に変換する変換機構上に構設されており、光軸方向に移動可能とされている。第２のレンズ群２２及び第４のレンズ群２５はそれぞれモータ２６、２７、モータライバ２８、２９によって駆動され、パルスエンコーダ３０、３１によって検出された駆動量である出力がレンズマイコン３２に接続されている。
【００２２】
また、第２のレンズ群２２はズーム位置検出部３３、第４のレンズ群２５は焦点位置検出部３４によりそれぞれ絶対位置が検出され、その検出情報はそれぞれＤ／Ａ変換部３５、３６を介してレンズマイコン３２に接続されている。なお、この絶対位置の検出は第２のレンズ群２２及び第４のレンズ群２５のそれぞれを駆動するレンズ鏡筒の回転角を検出することにより行われる。
【００２３】
更に、レンズマイコン３２は図示しないカメラ本体のマイコンと電気的な通信により接続されている。ズーム位置検出部３３、焦点位置検出部３４の検出情報は、各レンズ群２２、２５のモータ２６、２７の制御にフィードバックされる他に、レンズマイコン３２を経由して図示しないカメラ本体に供給され、自動合焦やストロボの制御等に使用される。
【００２４】
図５はレンズマイコン３２とズーム位置検出部３３及び焦点位置検出部３４との回路構成図である。ズーム位置検出部３３は短焦点側から長焦点側までを１６分割されており、ズーム位置情報として、４ビットの信号として出力されるように構成されている。焦点位置検出部３４も至近側から無限遠側までを１６分割され、焦点位置情報として、４ビットの信号を出力する。
【００２５】
それぞれの位置検出部３３、３４は、基板上に蒸着などの方法によりグレイコード信号やバイナリコード信号のパターンが構成されている。ズーミング或いは焦点調整に応じて、１組のブラシ接点３７、３８がこのパターン上を図５の上下方向に動くことによって、或るズーム調整区間又は焦点調整区間に応じた信号を出力している。
【００２６】
ズーム位置検出部３３では上方が望遠側のパターン、下方が広角側のパターン、焦点位置検出部３４では上方が無限遠側、下方が至近側となっている。ズーム位置検出部３３上には、ブラシ接点３７がそれぞれ４本の信号パターン上に各１本ずつ設けられ、Ｄ／Ａ変換部３５の入力ポート３５ａ〜３５ｄに接続されている。
【００２７】
焦点位置検出部３４も同様に、ブラシ接点３８がそれぞれ４本の信号パターン上に各１本ずつ設けられ、Ｄ／Ａ変換部３６の入力ポート３６ａ〜３６ｄに接続されている。Ｄ／Ａ変換部３５、３６の各入力ポートは内部でプルアップされている。また、ＧＮＤパターンに接続されたブラシ接点３９、４０は、レンズマイコン３２のＩ／Ｏポート３２ａに接続されている。
【００２８】
図６は各Ｄ／Ａ変換部３５、３６の出力ポート３５ｅ及び３６ｅからの出力を示している。これらの出力はそれぞれレンズマイコン３２のＡ／Ｄポート３２ｂ及び３２ｃに接続されている。
【００２９】
本構成による位置検出部３３、３４が使用するマイコン３２のポート数は３つであり、本構成を使用しない場合に比べて大幅にポート数を削減している。また、Ｄ／Ａ変換部３５、３６を検出位置の近くに配置することで、配線による実装面積を削減することが可能となる。
【００３０】
以上の例では、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されないことは云うまでもなく、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。例えば、レンズユニットに関して実施例を開示したが、カメラとレンズが一体のタイプのカメラ本体でも良いことは云うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】実施例１の絶対値エンコーダと制御用マイコンの回路構成図である。
【図２】Ｄ／Ａ変換部の回路構成図である。
【図３】グレイコード信号をＤ／Ａ変換した出力信号のグラフ図である。
【図４】絶対値エンコーダを用いた実施例２のレンズユニットの構成図である。
【図５】絶対値エンコーダ、レンズマイコンの回路構成図である。
【図６】検出部出力をＤ／Ａ変換した出力信号のグラフ図である。
【図７】従来例の絶対値エンコーダとマイコンの回路構成図である。
【図８】従来例のアナログ式絶対値エンコーダの説明図である。
【図９】従来例のアナログ式絶対値エンコーダの温度や電圧の変動による出力信号変化のグラフ図である。
【符号の説明】
【００３２】
１  制御用マイコン
２〜４  検出部
１４、３５、３６  Ｄ／Ａ変換部
２０  レンズユニット
３２  レンズマイコン
３３  ズーム位置検出部
３４  焦点位置検出部
３７、３８  ブラシ接点
【図１】
2006234879.tif 000003
【図２】
2006234879.tif 000004
【図３】
2006234879.tif 000005
【図４】
2006234879.tif 000006
【図５】
2006234879.tif 000007
【図６】
2006234879.tif 000008
【図７】
2006234879.tif 000009
【図８】
2006234879.tif 000010
【図９】
2006234879.tif 000011