(57)【要約】【課題】信号ラインの本数を抑えつつ、位置検出に関しての分解能の低下を防止できる位置検知装置の技術を提供する。【解決手段】撮像装置は、レンズ位置を検出するエンコーダ１６Ａを備えており、エンコーダ１６Ａは、絶対位置の情報を８ビットで表現したビット列ＡＲが繰り返し形成される信号ライン１６１と、ビット列ＡＲに対応したビット列が繰り返し形成される信号ライン１６２と、各信号ライン１６１、１６２から並列的にビット情報を読み出す磁気センサ部とを有している。そして、磁気センサ部により、信号ライン１６１において８ビット毎に絶対位置の情報が取得される検出ポイントＰｂに対しての相対位置の情報が第２信号ライン１６２の各ビット単位で取得される。その結果、エンコーダ(位置検知装置)において信号ラインの本数を抑えつつ位置検出に関しての分解能の低下を防止できる。【選択図】図５
2011112520.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現したビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される信号ラインと、
所定の駆動手段による前記所定方向に沿った相対的な駆動が可能であり、前記信号ラインからビット情報を読み出す情報読出し部と、
を備えており、
前記所定の駆動手段に所定のパルス信号を入力する度に、前記情報読出し部は前記ビット列に係る各ビットのピッチに相当する移動量で駆動され、
前記情報読出し部により前記信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が前記所定の駆動手段に入力されたパルス信号をカウントすることで取得される位置検知装置。
【請求項２】
前記ビット列は、一定のビットパターンからなるヘッダ部と、前記絶対位置を表すビットデータからなる実データ部とで構成される請求項１記載の位置検知装置。
【請求項３】
所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現した第１のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第１の信号ラインと、
前記第１のビット列に対応した第２のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第２の信号ラインと、
前記所定方向に沿った相対的な移動が可能であり、前記第１の信号ラインおよび前記第２の信号ラインから並列的にビット情報を読み出す情報読出し部と、
を備えており、
前記情報読出し部により、前記第１の信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が前記第２のビット列に係る各ビット単位で前記第２の信号ラインから取得される位置検知装置。
【請求項４】
前記第１のビット列は、一定のビットパターンからなるヘッダ部と、前記絶対位置を表すビットデータからなる実データ部とで構成される請求項３記載の位置検知装置。
【請求項５】
所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現したビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される信号ラインと、
前記所定方向に沿った相対的な移動が可能であり、前記信号ラインからビット情報を読み出す情報読出し部と、
所定のパルス信号が入力される度に、前記情報読出し部を前記ビット列に係る各ビットのピッチに相当する移動量で駆動させる駆動手段と、
を備えており、
前記情報読出し部により前記信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が前記駆動手段に入力されたパルス信号をカウントすることで取得される撮像装置。
【請求項６】
所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現した第１のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第１の信号ラインと、
前記第１のビット列に対応した第２のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第２の信号ラインと、
前記所定方向に沿った相対的な移動が可能であり、前記第１の信号ラインおよび前記第２の信号ラインから並列的にビット情報を読み出す情報読出し部と、
を備えており、
前記情報読出し部により、前記第１の信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が前記第２のビット列に係る各ビット単位で前記第２の信号ラインから取得される撮像装置。
【請求項７】
所定の駆動手段による所定方向に沿った相対的な駆動が可能な情報読出し部により、前記所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現したビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される信号ラインからビット情報を読み出す情報読出し工程と、
前記所定の駆動手段に所定のパルス信号を入力する度に、前記情報読出し部を前記ビット列に係る各ビットのピッチに相当する移動量で駆動させる駆動工程と、
前記情報読出し部により前記信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報を前記所定の駆動手段に入力されたパルス信号をカウントすることで取得する位置検知工程と、
を備える位置検知方法。
【請求項８】
所定方向に沿った相対的な移動が可能な情報読出し部により、前記所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現した第１のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第１の信号ラインおよび、前記第１のビット列に対応した第２のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第２の信号ラインから並列的にビット情報を読み出す情報読出し工程と、
前記情報読出し部により、前記第１の信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報を前記第２のビット列に係る各ビット単位で前記第２の信号ラインから取得する位置検知工程と、
を備える位置検知方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビット列が所定方向に沿って形成される信号ラインを備えた位置検知装置の技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラなどの撮像装置においては、オートフォーカス(ＡＦ)制御などでレンズ位置を検出することが必要となるが、このレンズ位置の検出には例えば並列に多数設けられた信号ラインからのパラレル交信により絶対位置を検知するアブソリュート型のエンコーダが用いられる。
【０００３】
しかし、アブソリュート型のエンコーダでは、信号ラインの本数に応じて位置検出の分解能が決まるため、高い分解能が必要な場合には信号ラインの本数が増加するという問題点がある。
【０００４】
この問題点を改善する技術としては、例えば特許文献１に開示されるものが提案されている。この技術によれば、絶対位置の情報を例えば１０ビットのシリアルデータとして信号ラインに記述することで、信号ラインの本数を抑えるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２７７２８２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１の技術では、絶対位置の情報がライン上に１０ビットのシリアルデータとして記述されるため、信号ラインにおいて位置情報を取得できるポイント(位置取得ポイント)が１０ビット以上の間隔で存在することとなり、位置検出に関しての分解能の低下を招いてしまう。
【０００７】
本発明は、上記課題に鑑みてなされたものであり、信号ラインの本数を抑えつつ、位置検出に関しての分解能の低下を防止できる位置検知装置の技術を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の第１の側面は、位置検知装置であって、所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現したビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される信号ラインと、所定の駆動手段による前記所定方向に沿った相対的な駆動が可能であり、前記信号ラインからビット情報を読み出す情報読出し部とを備えており、前記所定の駆動手段に所定のパルス信号を入力する度に、前記情報読出し部は前記ビット列に係る各ビットのピッチに相当する移動量で駆動され、前記情報読出し部により前記信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が前記所定の駆動手段に入力されたパルス信号をカウントすることで取得される。
【０００９】
本発明の第２の側面は、位置検知装置であって、所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現した第１のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第１の信号ラインと、前記第１のビット列に対応した第２のビット列が前記所定方向に沿って繰り返し形成される第２の信号ラインと、前記所定方向に沿った相対的な移動が可能であり、前記第１の信号ラインおよび前記第２の信号ラインから並列的にビット情報を読み出す情報読出し部とを備えており、前記情報読出し部により、前記第１の信号ラインにおいて前記複数のビット毎に前記絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が前記第２のビット列に係る各ビット単位で前記第２の信号ラインから取得される。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現したビット列が所定方向に沿って繰り返し形成される信号ラインからビット情報を読み出す情報読出し部は、所定の駆動手段に所定のパルス信号を入力する度に、ビット列に係る各ビットのピッチに相当する移動量で所定方向に沿って相対的に駆動され、情報読出し部により信号ラインにおいて複数のビット毎に絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が所定の駆動手段に入力されたパルス信号をカウントすることで取得される。その結果、信号ラインの本数を抑えつつ、位置検出に関しての分解能の低下を防止できる。
【００１１】
また、本発明によれば、所定方向に関する絶対位置の情報を複数のビットで表現した第１のビット列が所定方向に沿って繰り返し形成される第１の信号ラインおよび、第１のビット列に対応した第２のビット列が所定方向に沿って繰り返し形成される第２の信号ラインから並列的にビット情報を読み出し、所定方向に沿った相対的な移動が可能な情報読出し部により、第１の信号ラインにおいて複数のビット毎に絶対位置の情報が取得される絶対位置取得ポイントに対しての相対位置の情報が第２のビット列に係る各ビット単位で第２の信号ラインから取得される。その結果、信号ラインの本数を抑えつつ、位置検出に関しての分解能の低下を防止できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の第１実施形態に係るカメラシステムの外観構成を示す斜視図である。
【図２】カメラシステムの機能構成を示す図である。
【図３】エンコーダの構成を説明するための図である。
【図４】各信号ラインの構成を説明するための図である。
【図５】エンコーダによる位置検出を説明するための図である。
【図６】エンコーダによる位置検出を説明するための図である。
【図７】本発明の第２実施形態に係るカメラシステムのアクチュエータの構成を説明するための図である。
【図８】エンコーダの構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
＜第１実施形態＞
［カメラシステムの要部構成］
図１は、本発明の第１実施形態に係るカメラシステム１００の外観構成を示す斜視図である。
【００１４】
カメラシステム(撮像装置)１００は、例えば一眼レフレックス型のデジタルスチルカメラとして構成されており、交換レンズ１Ａがカメラ本体部(カメラボディ)２に着脱自在となっている。このカメラ本体部２は、正面略中央に交換レンズ１Ａが装着されるマウント部２０と、マウント部２０の右横に配置されたレンズ交換ボタン２１と、ユーザが把持するグリップ部２２の上面に配置されたシャッターボタン２３とを備えている。
【００１５】
交換レンズ(交換レンズユニット)１Ａは、被写体からの光(光像)を取り込むレンズ窓として機能するとともに、当該被写体光をカメラ本体部２の内部に配設された撮像素子に導くための撮影光学系として構成されている。この交換レンズ１Ａは、その後部にカメラ本体部２側のマウント部２０に連結されるマウント部１０を備え、マウント部２０に装着された交換レンズ１Ａは、レンズ交換ボタン２１を押下操作することによりカメラ本体部２から取り外すことが可能である。
【００１６】
交換レンズ１Ａは、その光軸に沿って直列的に配置された複数のレンズからなるレンズ群を備えている。このレンズ群には、交換レンズ１Ａ内の機構部１４(図２参照)に設けられた移動機構により光軸方向に沿った移動が可能なフォーカスレンズ１３１(図２参照)やズームレンズ１３２(図２参照)などが含まれる。ここで、フォーカスレンズ１３１は焦点調節を行うためのレンズとして構成されるとともに、ズームレンズ１３２は変倍を行うためのレンズとして構成され、それぞれ光軸方向に駆動されることで変倍や焦点調節が行われる。
【００１７】
また、交換レンズ１Ａには、その鏡胴の外周面に沿って回転可能な操作環として構成されたフォーカスリング１１およびズームリング１２が設けられている。これらのフォーカスリング１１およびズームリング１２は、ユーザの回転操作(操作入力)に応じてフォーカスレンズ１３１(図２参照)やズームレンズ１３２(図２参照)を交換レンズ１Ａの光軸方向に沿って移動させる操作入力部材として機能し、ユーザによるマニュアル操作またはアクチュエータ１５Ａ(図２参照)によるオート操作により、その回転方向及び回転量に応じてフォーカスレンズ１３１やズームレンズ１３２が光軸方向に移動される。
【００１８】
［カメラシステム１００の機能構成］
図２は、カメラシステム１００の機能構成を示す図である。ここで、図１と同一の部位等については、同一の符号を付している。
【００１９】
交換レンズ１Ａは、上述のフォーカスレンズ１３１やズームレンズ１３２を含むレンズ群および絞りを有した光学系１３と、レンズ群などを駆動するためのメカニカルな機構部１４とを備えている。また、交換レンズ１Ａは、機構部１４に保持されるフォーカスレンズ１３１やズームレンズ１３２を光軸方向に沿って駆動するアクチュエータ１５Ａと、フォーカスレンズ１３１などのレンズ位置を検出する距離エンコーダ(以下では「エンコーダ」とも略称する)１６Ａと、エンコーダ１６Ａから出力された信号をデコード処理するデコーダ１７と、アクチュエータ１５Ａおよびデコーダ１７に電気的に接続する制御部１８とを備えている。
【００２０】
アクチュエータ１５Ａは、例えばＤＣサーボモータとして構成されている。
【００２１】
エンコーダ１６Ａは、機構部１４に保持されるフォーカスレンズ１３１やズームレンズ１３２などのレンズ位置を検出して位置検出信号を出力する位置検出センサ(位置検知装置)として構成される。
【００２２】
制御部１８は、例えばマイクロコンピュータとして働くＣＰＵ、ＲＯＭやＲＡＭを備え、交換レンズ１Ａの各部を統括的に制御する部位である。また、制御部１８は、カメラ本体部２のメイン制御部２４との間で通信を行う通信機能を有しており、例えばレンズ群などに係る焦点距離、射出瞳位置、絞り値、合焦距離及び周辺光量状態等のデータをメイン制御部２４に送信する一方、メイン制御部２４から例えばフォーカスレンズ１３１の駆動量データを受信する。
【００２３】
次に、エンコーダ１６Ａの構成について図３を参照して説明する。
【００２４】
［エンコーダ１６Ａの構成］
図３は、エンコーダ１６Ａの構成を説明するための図である。
【００２５】
エンコーダ１６Ａは、交換レンズ１Ａの鏡胴に沿って螺旋状に設けられた２本の信号ライン(以下では「第１信号ライン」と「第２信号ライン」ともいう)１６１、１６２と、信号ライン１６１、１６２上を交換レンズ１Ａに対しての前進方向Ｄｆまたは後進方向Ｄｂに向かいフォーカスレンズ１３１やズームレンズ１３２に連動して移動する磁気センサ部１６３Ａとを備えている。
【００２６】
２本の信号ライン１６１、１６２は、平行に配置されたエンコーダ板として構成され、コードパターンが磁気信号として一定のピッチで形成されている。
【００２７】
磁気センサ部１６３Ａは、各信号ライン１６１、１６２から磁気信号を読み出す２個の磁気抵抗素子(ＭＲセンサ：Magnetic Resitant sensor)ＭＳ(図４参照)を備え、フォーカスレンズ１３１やズームレンズ１３２などに連動して移動するようになっている。
【００２８】
以上のような構成のエンコーダ１６Ａでは、信号ライン１６１、１６２に対する磁気センサ部１６３Ａの位置を検知することにより、フォーカスレンズ１３１等のレンズ位置の検出が可能となる。以下では、信号ライン１６１、１６２の構成について詳しく説明する。
【００２９】
図４は、各信号ライン１６１、１６２の構成を説明するための図である。この図では、図３に示す螺旋状の信号ライン１６１、１６２を平面に展開し直線状にした場合のコードパターンを図示している。なお、図示の便宜上、各信号ライン１６１、１６２を分割し２段(上段および下段)に分けて表しているが、図中の矢印のように上段の最後尾が下段の先頭に連結する。また、図４では、磁気センサ部１６３Ａで検出される各信号ライン１６１、１６２のハイ(Ｈ)・ロー(Ｌ)の信号(磁気信号)を「１」、「０」のビット表現で示している。
【００３０】
平行に延伸された２本の信号ライン１６１、１６２それぞれでは、例えば印刷技術を用い着磁部分・非着磁部分を区別して形成することにより、磁気信号「Ｈ」、「Ｌ」が識別されるようになっている。
【００３１】
第１信号ライン１６１においては、そのライン方向Ｄｎに関する絶対位置の情報を８ビットで表現したビット列(以下では「第１ビット列」ともいう)ＡＲがライン方向Ｄｎに沿って繰り返し形成されている。このビット列ＡＲは、４ビットデータからなるヘッダ部Ａｈと実データ部Ａｐとで構成されており、ヘッダ部Ａｈと実データ部Ａｐとは第１信号ライン１６１において交互に配置されるようになっている。ここで、ヘッダ部Ａｈは、その識別を行うための信号（識別信号）「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ」が記述された４ビットのコードパターン、つまり一定のビットパターンからなっており、実データ部Ａｐの絶対位置情報を読み取る際のスタート／ストップのタイミング情報を提供する。一方、実データ部Ａｐは、互いに異なった４ビットデータ（具体的には「Ｌ・Ｌ・Ｌ・Ｌ」や「Ｌ・Ｌ・Ｌ・Ｈ」、「Ｌ・Ｌ・Ｈ・Ｌ」、・・・）が絶対位置を表すビットデータとして記述されることで絶対位置情報を提供する。以上のようなビット列ＡＲの構成により、絶対位置の情報をシリアルデータ(直列的なデータ)として第１信号ライン１６１に適切に記述することが可能となる。なお、実データ部Ａｐでは、ヘッダ部Ａｈと同じビットパターン「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ」を排除し、ヘッダ部Ａｈと異なったビットデータを持つことで、実データ部Ａｐとヘッダ部Ａｈとの混同防止を図るのが好ましい。
【００３２】
第２信号ライン１６２においては、第１信号ライン１６１のビット列ＡＲのビット数と同数でビット列ＡＲの各ビットそれぞれに同期するように対応したビットからなるビット列(以下では「第２ビット列」ともいう)ＡＱがライン方向Ｄｎに沿って繰り返し形成されている。そして、ビット列ＡＱでは、第２信号ライン１６２上を移動する磁気センサ部１６３Ａにおいて「１」・「０」のビット情報が交互に読み出されるように、ライン方向Ｄｎに沿って磁気信号「Ｈ・Ｌ」が繰り返されている。
【００３３】
以上のような構成を有する各信号ライン１６１、１６２からは、ライン方向Ｄｎに沿って相対的な移動が可能な磁気センサ部(情報読出し部)１６３Ａにより並列的にビット情報を読み出すことが可能であるが、この読み出されたビット情報を用いて２本の信号ライン１６１、１６２に対する磁気センサ部１６３Ａの現在位置を検出する手法を以下で説明する。
【００３４】
磁気センサ部１６３Ａに連動するレンズ(例えばフォーカスレンズ１３１)をアクチュエータ１５Ａを用いて駆動し、第１信号ライン１６１におけるヘッダ部Ａｈの識別信号「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ」を検出してヘッダ部Ａｈの間に挟まれた実データ部Ａｐの絶対位置情報を読み出す。これにより、第１信号ライン１６１を用いて磁気センサ部１６３Ａの位置検出が可能となるが、ここでは８ビット間隔での絶対位置の検出となるため、その精度は高くない。
【００３５】
そこで、本実施形態では、第１信号ライン１６１から読み出される絶対位置の情報を、第２信号ライン１６２から比較的高精度に読み出される相対位置の情報で補間するようにする。具体的には、第１信号ライン１６１から８ビット間隔で絶対位置の情報を取得するとともに、その８ビット間隔内の相対位置の情報を、直前に検知された絶対位置を起点として第２信号ライン１６２上の磁気センサ部１６３Ａから出力されるビット数(パルス数)をカウントすることで取得する。そして、第１信号ライン１６１から取得された絶対位置の情報に第２信号ライン１６２から取得された相対位置の情報を加えることにより磁気センサ部１６３Ａの現在位置を検出する。これにより、２本の信号ライン１６１、１６２を設けるだけで、磁気センサ部１６３Ａに連動したレンズの現在位置を高精度に検出することが可能となる。
【００３６】
ここで、信号ライン１６１、１６２による位置検出では、その往路・復路、つまり磁気センサ部１６３Ａの移動方向が前進方向Ｄｆか後進方向Ｄｂ(図３)かによって多少相違しているが、その違いについて以下で説明する。なお、磁気センサ部１６３Ａの移動方向、例えばアクチュエータ１５Ａの回転方向等を切り換える制御部１８の制御情報によって識別したり、第１信号ライン１６１のヘッダ部Ａｈに対応する第２信号ライン１６２の４ビットデータを読み出した際に「Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｌ」となるか「Ｌ・Ｈ・Ｌ・Ｈ」となるかによって識別することが可能である。
【００３７】
まず、信号ライン１６１、１６２の往路では、その先頭から最後尾の方向に向かって図５に示すように第１信号ライン１６１におけるヘッダ部Ａｈの識別信号「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ」と実データ部Ａｐの４ビットデータとが順に磁気センサ部１６３Ａで読み出された直後の検出ポイントＰｂ毎に絶対位置の情報が取得されるとともに、絶対位置の検出ポイントＰｂに挟まれた区間Ｐｒにおいて第２信号ライン１６２による相対位置情報の取得が行われる。そして、これら取得した絶対位置の情報と相対位置の情報とを組み合わせて磁気センサ部１６３Ａの現在位置が精度良く検出されることとなる。
【００３８】
具体的には、例えば信号ライン１６１、１６２の先頭位置Ｐｓから磁気センサ部１６３Ａを後方に移動させる場合、磁気センサ部１６３Ａでは信号列「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ・Ｌ・Ｌ・Ｌ・Ｌ」が検出されるが、前半の信号列「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ」の検出で実データ部Ａｐの絶対位置情報の取得を開始し、後半の信号列「Ｌ・Ｌ・Ｌ・Ｌ」の検出で絶対位置の情報を取得して最初の絶対位置の検出ポイントＰｂａに至る。そして、この絶対位置の検出ポイントＰｂａから例えば３ビット後方に進んだことが第２信号ライン１６２の第２ビット列ＡＱから読み出されるビット数をカウントして検出された場合には、絶対位置の検出ポイントＰｂａに３ビット分の移動距離を加えた位置が磁気センサ部１６３Ａの現在位置となる。このように磁気センサ部１６３Ａにより、第１信号ライン１６１において８ビット毎に絶対位置の情報が取得される検出ポイント(絶対位置取得ポイント)Ｐｂに対しての相対位置の情報が第２ビット列ＡＱに係る各ビット単位で第２信号ライン１６２から取得されることで、磁気センサ部１６３Ａに連動したレンズの現在位置(絶対位置)を精度良く検出することが可能となる。
【００３９】
一方、信号ライン１６１、１６２の復路では、その最後尾から先頭の方向に向かって図６に示すように第１信号ライン１６１におけるヘッダ部Ａｈの識別信号「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ」と実データ部Ａｐの４ビットデータとが順に磁気センサ部１６３Ａで読み出された直後の検出ポイントＰｂ毎に絶対位置の情報が取得されるとともに、絶対位置の検出ポイントＰｂに挟まれた区間Ｐｒにおいて第２信号ライン１６２による相対位置情報の取得が行われる。そして、これら取得した絶対位置の情報と相対位置の情報とを組み合わせて磁気センサ部１６３Ａの現在位置が精度良く検出されることとなる。
【００４０】
具体的には、例えば信号ライン１６１、１６２の最後尾の位置Ｐｔから磁気センサ部１６３Ａを前方に移動させる場合、磁気センサ部１６３Ａでは信号列「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ」が検出されるが、前半の信号列「Ｌ・Ｈ・Ｈ・Ｌ」の検出で実データ部Ａｐの絶対位置情報の取得を開始し、後半の信号列「Ｈ・Ｈ・Ｈ・Ｈ」の検出で絶対位置の情報を取得して最初の絶対位置の検出ポイントＰｂｂに至る。そして、この絶対位置の検出ポイントＰｂｂから例えば３ビット前方に進んだことが第２信号ライン１６２の第２ビット列ＡＱから読み出されるビット数をカウントして検出された場合には、絶対位置の検出ポイントＰｂｂに３ビット分の移動距離を加えた位置が磁気センサ部１６３Ａの現在位置となる。これにより、磁気センサ部１６３Ａに連動したレンズの現在位置を精度良く検出することが可能となる。
【００４１】
図５と図６とを対比すれば分かるように信号ライン１６１の往路と復路とでは、互いに絶対位置の検出ポイントＰｂが４ビットずれた位置関係となる。このため、それぞれの検出ポイントＰｂを反映したビット配列を別々のデータテーブルに表して例えば制御部１８のＲＯＭに格納しておき、往路と復路とで使い分けるようにするのが好ましい。これにより、信号ライン１６１の往路と復路とに応じた適切な位置検出を簡易に行える。なお、往路と復路とで同じビット配列(回文式のビット配列)となるように信号ライン１６１を構成すれば、往路・復路によらない共通の１つのデータテーブルで済むこととなる。
【００４２】
なお、第１信号ライン１６１から絶対位置の情報を取得するには、磁気センサ部１６３Ａにおいて少なくとも８ビットより長い距離の移動、例えば図５に示すように２つの絶対位置の検出ポイントＰｂを跨ぐ移動Ｍｖを行わせる必要がある。このような絶対位置検出に欠かせない磁気センサ部１６３Ａの移動については、ＡＦ制御が開始されてから実施するようにしても良いが、交換レンズ１Ａの起動処理(イニシャル動作)として交換レンズ１Ａがカメラ本体部２０に装着された際にアクチュエータ１５Ａを駆動して実施するのが好ましい。これにより、ＡＦ制御の際には、交換レンズ１Ａの起動処理で既に取得された絶対位置(および相対位置)の情報を利用し、エンコーダ１６Ａにおいて迅速にフォーカスレン１３１等の現在位置を検出することが可能となる。
【００４３】
以上で説明したカメラシステム１００のエンコーダ１６Ａにおいては、磁気センサ部１６３Ａにより、第１信号ライン１６１において８ビット間隔で現れる検出ポイントＰｂ(図５、６)毎に絶対位置の情報を取得するとともに、検出ポイントＰｂに挟まれた区間Ｐｒ(図５、６)での相対位置の情報を磁気信号「Ｈ・Ｌ」が繰り返された第２信号ライン１６２から取得する。これにより、エンコーダ１６Ａにおいて信号ラインの本数を抑えつつ位置検出に関しての分解能の低下を防止できる。
【００４４】
＜第２実施形態＞
[カメラシステムの要部構成]
本発明の第２実施形態に係るカメラシステム２００は、図１〜２に示す第１実施形態のカメラシステム１００と類似の構成を有しているが、交換レンズにおけるアクチュエータおよびエンコーダの構成が異なっている。以下では、第２実施形態の交換レンズ１Ｂにおけるアクチュエータ１５Ｂおよびエンコーダ１６Ｂについて図７および図８を参照して説明する。
【００４５】
図７は、アクチュエータ１５Ｂの構成を説明するための図である。
【００４６】
第２実施形態のアクチュエータ１５Ｂは、ステッピングモータとして構成されており、例えば図７(ａ)に示すパルス信号列ＰＴを入力することで図７(ｂ)に示すように回転軸Ｒｃを中心とした一定の回動Ｑｔが順次に行われるようになっている。すなわち、１つのパルス信号Ｐｕを入力することにより、アクチュエータ１５Ｂでは図７(ｂ)に示すように回転軸Ｒｃに関して予め定められた角度θｔの回動が行われる。
【００４７】
次に、エンコーダ１６Ｂの構成について図８を参照して説明する。
【００４８】
［エンコーダ１６Ｂの構成］
図８は、エンコーダ１６Ｂの構成を説明するための図である。
【００４９】
第２実施形態のエンコーダ１６Ｂは、図４に示す第１実施形態のエンコーダ１６Ａに対して信号ライン１６２が削除されている点で相違する。すなわち、エンコーダ１６Ｂには、第１実施形態と同様の構成を有した信号ライン１６１のみが設けられている。これに伴い、第２実施形態の磁気センサ部１６３Ｂは、信号ライン１６１から磁気信号を読み出す磁気抵抗素子ＭＳを１個だけ備える。
【００５０】
ここで、信号ライン１６１における各ビットのピッチ(幅)Ｌｐは、１つのパルス信号Ｐｕが入力された際におけるアクチュエータ１５Ｂでの角度θｔの回動によりフォーカスレンズ１３１等を介して磁気センサ部１６Ｂが駆動される距離と等しくしている。すなわち、アクチュエータ(駆動手段)１５Ｂに１つのパルス信号Ｐｕを入力する度に、磁気センサ部１６Ｂは信号ライン１６１のビット列ＡＲにおける各ビットのピッチＬｐに相当する移動量でライン方向Ｄｎに沿って相対的に駆動される。
【００５１】
換言すれば、信号ライン１６１には、アクチュエータ１５Ｂに１つのパルス信号Ｐｕを入力した際に磁気センサ部１６Ｂが駆動されるステップ幅（以下では「駆動ステップ幅」ともいう）に対応したピッチＬｐのビット列が形成されている。なお、アクチュエータ１５Ｂに連動連結するギアの比率を調整することなどにより、信号ライン１６１における各ビットのピッチＬｐと磁気センサ部１６３Ｂの駆動ステップ幅とを一致させることが可能である。
【００５２】
以上のような構成のアクチュエータ１５Ｂおよびエンコーダ１６Ｂを備えたカメラシステム２００においてフォーカスレンズ１３１等に連動した磁気センサ部１６３Ｂの現在位置を検出する手法について、以下で説明する。
【００５３】
カメラシステム２００の交換レンズ１Ｂでは、第１実施形態と同様に磁気センサ部１６３Ｂにより信号ライン１６１から８ビット間隔で絶対位置の情報を取得する。そして、信号ライン１６１を用いて絶対位置が検出された検出ポイント（図５や図６の検出ポイントＰｂに相当）からの磁気センサ部１６３Ｂの相対位置については、アクチュエータ１５Ｂに入力されるパルス信号列ＰＴのパルス数に基づき検出する。すなわち、信号ライン１６１の各ビットのピッチＬｐとアクチュエータ１５Ｂによる磁気センサ部１６３Ｂの駆動ステップ幅とが等しいため、信号ライン１６１を用いて検出された絶対位置の検出ポイントから磁気センサ部１６３Ｂが移動した距離(相対位置)を、その検出ポイントで絶対位置を検出した時点からアクチュエータ１５Ｂに入力されたパルス信号列ＰＴのパルス数をカウントすることで検出する。このように磁気センサ部１６３Ｂにより信号ライン１６１において８ビット毎に絶対位置の情報が取得される検出ポイント(絶対位置取得ポイント)に対しての相対位置の情報がアクチュエータ１５Ｂに入力されたパルス信号Ｐｕをカウントして取得されることで、磁気センサ部１６３Ｂに連動したレンズの現在位置(絶対位置)を精度良く検出することが可能となる。
【００５４】
以上で説明したカメラシステム２００のエンコーダ１６Ｂにおいては、磁気センサ部１６３Ｂにより信号ライン１６１において８ビット間隔で現れる絶対位置の検出ポイント毎に絶対位置の情報を取得するとともに、絶対位置の検出ポイントに挟まれた区間（図５、６の区間Ｐｒに相当）での相対位置の情報をアクチュエータ１５Ｂに入力されたパルス信号Ｐｕの数を検知することで取得する。これにより、エンコーダ１６Ｂにおいて信号ラインの本数を抑えつつ位置検出に関しての分解能の低下を防止できる。
【００５５】
＜変形例＞
上記の各実施形態における信号ライン１６１については、ヘッダ部Ａｈと実データ部Ａｐとをそれぞれ４ビットで構成するのは必須でなく、５ビット以上で構成しても良く、また例えば実データ部Ａｐをヘッダ部Ａｈより多いビット数に設定しても良い。
【００５６】
上記の各実施形態におけるエンコーダについては、磁気式のエンコーダ１６Ａ(１６Ｂ)を採用するのは必須でなく、光学式のエンコーダや、信号ラインに接触するエンコーダブラシを備えたエンコーダなどを採用しても良い。
【００５７】
上記の第１実施形態においては、第２信号ライン１６２の各ビットのピッチを、第１信号ライン１６１の各ビットのピッチと等しくさせるのは必須でなく、信号ライン１６１の各ビットのピッチに対して(１／ｎ)倍(ここでｎ≧２)に設定しても良い。同様に、上記の第２実施形態においては、上述した磁気センサ部１６Ｂの駆動ステップ幅を、信号ライン１６１の各ビットのピッチＬｐと等しくさせるのは必須でなく、信号ライン１６１の各ビットのピッチＬｐに対して(１／ｎ)倍(ここでｎ≧２)に設定しても良い。これにより、相対位置をより高精度に検出できるため、磁気センサ部を介したレンズ位置検出についての精度向上が図れる。
【００５８】
上記の各実施形態においては、交換レンズ１Ａ(１Ｂ)内にアクチュエータを設置するのは必須でなく、カメラ本体部２内にアクチュエータを設置しカプラなどを介して交換レンズ内のレンズを駆動するようにしても良い。
【００５９】
上記の各実施形態におけるカメラシステムについては、デジタルカメラとして構成されるのは必須でなく、銀塩フィルムを用いるフィルムカメラとして構成されても良い。
【００６０】
上記の各実施形態におけるエンコーダについては、交換レンズ内のレンズ位置の検出に用いるのは必須でなく、撮像装置から取り外せない非交換式(固定型)の撮影レンズに関するレンズ位置の検出に用いても良い。また、上記の各実施形態におけるエンコーダについては、レンズ位置の検出に用いるのは必須でなく、プリンタの紙送りモータ等に関する位置検出や回転角検出に用いるようにしても良い。
【００６１】
上記の各実施形態におけるデコーダについては、ＵＡＲＴ(Universal Asynchronous Receiver Transmitter)やＮＺＲ(Non-Return-to-Zero)等を用いるようにしても良い。
【００６２】
本発明については、リニア型のエンコーダに適用するのは必須でなく、ロータリー型のエンコーダに適用するようにしても良い。
【００６３】
本発明は詳細に説明されたが、以上の説明は、すべての局面において、例示であって、この発明がそれに限定されるものではない。例示されていない無数の変形例が、この発明の範囲から外れることなく想定され得るものと解される。
【符号の説明】
【００６４】
１Ａ、１Ｂ  交換レンズ
２  カメラ本体部
１５Ａ、１５Ｂ  アクチュエータ
１６Ａ、１６Ｂ  エンコーダ
１７  デコーダ
１８  制御部
１００、２００  カメラシステム
１３１  フォーカスレンズ
１３２  ズームレンズ
１６１  信号ライン(第１信号ライン)
１６２  信号ライン(第２信号ライン)
１６３Ａ、１６３Ｂ  磁気センサ部
Ａｈ  ヘッダ部
Ａｐ  実データ部
ＡＱ  ビット列(第２ビット列)
ＡＲ  ビット列(第１ビット列)
Ｌｐ  各ビットのピッチ
Ｐｂ、Ｐｂａ、Ｐｂｂ  絶対位置の検出ポイント
ＰＴ  パルス信号列
Ｐｕ  パルス信号
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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