(57)【要約】【課題】高精度で、かつ安価なレンズ位置検出装置を提供する。【解決手段】基板３２上のズームレンズ１４ａの移動区間に、複数の電気接点３３が離間配置されている。ズームレンズ１４ａの保持部材３０に固着された摺動接片３１は、ズームレンズ１４ａの移動に伴って基板３２上を摺動し、電気接点３３に順に接触する。摺動接片３１は、プルアップ抵抗３５を介して電源ＶＣＣに接続されている。各電気接点３３は、プルダウン抵抗３６を介して接地されている。レベル検出部３４は、各電気接点３３の電圧値を検出してそのレベルを保持する。どの電気接点３３の電圧値がＨｉｇｈレベルであるかによってズームレンズ１４ａの位置が検出される。なお、レベル検出部３４が備えるチャタリング除去回路３７は、摺動接片３１が電気接点３３に接触した際に生じるチャタリングを除去する。【選択図】図２
2007121386.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズの移動方向に沿って離間配置された複数の接点と、前記レンズの移動に伴って前記接点に順に接触する接片とを備え、前記接点と前記接片との接触状態を検出することにより前記レンズの位置検出を行うことを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項２】
前記複数の接点は抵抗を介して第１の電圧部に接続されており、前記接片は第２の電圧部に接続されており、前記各接点の電圧値を検出することにより前記レンズの位置検出を行うことを特徴とする請求項１記載のレンズ位置検出装置。
【請求項３】
前記接片が前記各接点に接触した際に生じるチャタリングを除去するチャタリング除去回路を備えたことを特徴とする請求項２記載のレンズ位置検出装置。
【請求項４】
レンズの移動方向に沿って離間配置された複数の接点と、前記レンズの移動に伴って前記接点に順に接触する接片とを備え、前記接点と前記接片との接触回数を計数することにより前記レンズの位置検出を行うことを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項５】
前記接片は抵抗を介して第１の電圧部に接続されており、前記複数の接点は第２の電圧部に接続されており、前記接片の電圧値の遷移回数を計数することにより前記レンズの位置検出を行うことを特徴とする請求項４記載のレンズ位置検出装置。
【請求項６】
前記接片が前記各接点に接触した際に生じるチャタリングを除去するチャタリング除去回路を備えたことを特徴とする請求項５記載のレンズ位置検出装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮影装置に組み込まれたズームレンズなどのレンズ位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ズームレンズを光軸方向に進退させて変倍動作を行う撮影装置には、ズームレンズの位置を検出するためのレンズ位置検出装置が組み込まれている。このレンズ位置検出装置としては、特許文献１に開示されている可変抵抗器を用いたものが代表的であって、特許文献１では、レンズ位置に応じて可変抵抗器の抵抗値を変化させ、この抵抗値の変化を電圧に変換し、この電圧値をＡ／Ｄ変換器によってデジタル化した値をレンズ位置として検出している。
【特許文献１】特開２００３−２０４４７９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記特許文献１記載のレンズ位置検出装置では、可変抵抗器の抵抗値の変化量とレンズ移動量との関係が線形から外れると、測定誤差が累積的に大きくなるといった問題がある。可変抵抗器の特性には個体差があり、また、経年変化により変化するため、測定誤差を完全に補正することは困難である。また、上記特許文献１記載のレンズ位置検出装置では、レンズ位置の測定精度はＡ／Ｄ変換器の分解能によるため、高精度な測定を行うには分解能が高い高価なＡ／Ｄ変換器を使用する必要があるが、高分解能のＡ／Ｄ変換器はノイズの影響を受けやすく、逆に精度が低下する場合がある。
【０００４】
本発明は、上記課題を鑑みてなされたものであり、高精度で、かつ安価なレンズ位置検出装置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】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ位置検出装置は、レンズの移動方向に沿って離間配置された複数の接点と、前記レンズの移動に伴って前記接点に順に接触する接片とを備え、前記接点と前記接片との接触状態を検出することにより前記レンズの位置検出を行うことを特徴とする。
【０００６】
なお、前記複数の接点は抵抗を介して第１の電圧部に接続されており、前記接片は第２の電圧部に接続されており、前記各接点の電圧値を検出することにより前記レンズの位置検出を行うことが好ましい。また、前記接片が前記各接点に接触した際に生じるチャタリングを除去するチャタリング除去回路を備えたことが好ましい。
【０００７】
また、本発明のレンズ位置検出装置は、レンズの移動方向に沿って離間配置された複数の接点と、前記レンズの移動に伴って前記接点に順に接触する接片とを備え、前記接点と前記接片との接触回数を計数することにより前記レンズの位置検出を行うことを特徴とする。
【０００８】
なお、前記接片は抵抗を介して第１の電圧部に接続されており、前記複数の接点は第２の電圧部に接続されており、前記接片の電圧値の遷移回数を計数することにより前記レンズの位置検出を行うことが好ましい。また、前記接片が前記各接点に接触した際に生じるチャタリングを除去するチャタリング除去回路を備えたことが好ましい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明のレンズ位置検出装置は、検出値がデジタル値であるので、Ａ／Ｄ変換器を用いる必要がなく安価であるとともに、累積的な測定誤差を起こさず高精度である。また、接点の配置密度を高めることで更なる高精度化を容易に行うことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
図１において、デジタルカメラ１０は、ＣＰＵ（制御部）１１によって統括的に制御される。ＣＰＵ１１は、シャッタボタン、モード切り替えスイッチ、ズーム切替スイッチ、選択ボタンなどを含む操作部１２から入力される操作信号に応じて各部の動作制御を行う。
【００１１】
光学系１３は、フォーカスレンズおよびズームレンズを含む撮像レンズ１４と、絞り１５とからなる。撮像レンズ１４には、レンズモータおよびドライバを含むレンズ駆動部１６が接続されており、絞り１５には、アイリスモータおよびドライバを含む絞り駆動部１７が接続されている。これらの駆動部１６，１７中のモータは、ステッピングモータからなり、ＣＰＵ１１の制御に従ってドライバにより生成される駆動パルスによって動作制御される。
【００１２】
レンズ駆動部１６は、撮像レンズ１４内のズームレンズをワイド側またはテレ側に移動させて変倍動作を行うことの他、撮像レンズ１４内のフォーカスレンズを移動させ、ピントが最適となるように焦点調整を行う。絞り駆動部１７は、絞り１５の開口量を変化させて入射光量の調整を行う。
【００１３】
また、撮像レンズ１４には、ズームレンズの位置検出を行うレンズ位置検出部１８が接続されている。レンズ位置検出部１８は、ズームレンズの光軸方向に関する位置を検出し、検出値をＣＰＵ１１に供給する。ズーム切替スイッチが操作されると、ＣＰＵ１１は、このレンズ位置の検出値を参照しながらレンズ駆動部１６の制御を行い、ズームレンズを所定の位置まで移動させる。
【００１４】
光学系１３の後方には、ＣＣＤイメージセンサ（固体撮像素子）１９が配置されている。ＣＣＤイメージセンサ１９は、多数の受光素子が２次元配列されてなる受光部を備えており、受光部は、光学系１３によって結像された被写体光を光電変換し、電荷蓄積を行う。受光部に蓄積された信号電荷は、ＣＣＤドライバ２０から供給される駆動パルスに基づいて順次に転送され、各信号電荷の電荷量に応じた電圧信号（撮像信号）が外部出力される。
【００１５】
ＣＣＤイメージセンサ１９から出力された撮像信号は、Ａ／Ｄコンバータ２１に入力される。Ａ／Ｄコンバータ２１は、入力された撮像信号をデジタル化し、１画面分の画像データとしてバッファメモリ２２に入力する。なお、Ａ／Ｄコンバータ２１の前段に、ゲイン調整や相関二重サンプリング処理を行う処理ブロックを追加してもよい。ＣＣＤドライバ２０およびＡ／Ｄコンバータ２１は、タイミングジェネレータ（ＴＧ）２３から送信されるタイミング信号によって同期が取られている。
【００１６】
Ａ／Ｄコンバータ２１から出力された画像データは、バッファメモリ２２に入力され、バッファメモリ２２は、入力された画像データを一時的に記憶する。画像処理回路（ＤＳＰ）２４は、バッファメモリ２２に記憶された画像データに対して、色補間、ＹＣ変換、ガンマ補正、輪郭補正、ホワイトバランス補正などの所定の画像処理を施す。バッファメモリ２２内の画像データは、Ａ／Ｄコンバータ２１から画像データが入力されるたびに随時更新されるとともに、ＤＳＰ２４によって画像処理が行われる。バッファメモリ２２内の画像データは、撮影モードにおいてシャッタボタンが操作されるまでの間、ＬＣＤドライバ２５によってＬＣＤ（表示部）２６にスルー画表示される。
【００１７】
圧縮伸長処理回路２７は、撮影モードにおいてシャッタボタンが操作された際に、バッファメモリ２２内の画像データに対して所定の圧縮処理（例えば、ＪＰＥＧ圧縮）を施す。カードＩ／Ｆ２８は、圧縮伸長処理回路２７によって圧縮された画像データを着脱自在に接続されたメモリカード２９に書き込む。
【００１８】
また、カードＩ／Ｆ２８は、再生モードにおいて所定の操作がなされた場合に、メモリカード２９から画像データを読み出す。読み出された画像データは、圧縮伸長処理回路２７によって伸長処理され、ＬＣＤドライバ２５を介してＬＣＤ２６に再生表示される。
【００１９】
次に、図２において、レンズ位置検出部１８の構成を説明する。レンズ位置検出部１８は、撮像レンズ１４内のズームレンズ１４ａを保持する保持部材３０に固着された摺動接片３１と、摺動接片３１が摺動する基板３２上に配設された複数の電気接点３３と、各電気接点３３の電圧レベルを検出するレベル検出部３４とからなる。
【００２０】
摺動接片３１は、導電性を有する金属で形成されており、プルアップ抵抗３５を介して電源ＶＣＣに接続されている。摺動接片３１は、上記のレンズ駆動部１６によるズームレンズ１４ａのテレ側／ワイド側への移動に伴って基板３２上を摺動する。
【００２１】
電気接点３３は、ズームレンズ１４ａの移動区間に等間隔に配設されており、摺動接片３１がいずれか１つの電気接点３３に接触する。各電気接点３３は、プルダウン抵抗３６を介して接地されている。これにより、摺動接片３１が接触していない電気接点３３の電圧値はＬｏｗレベル（“Ｌ”）となり、摺動接片３１が接触している電気接点３３の電圧値はＨｉｇｈレベル（“Ｈ”）となる。なお、例えば、電源ＶＣＣの電圧値として３．３Ｖ、プルアップ抵抗３５の抵抗値として１０ｋΩ、プルダウン抵抗３６の抵抗値として１００ｋΩが用いられる。
【００２２】
レベル検出部３４は、各電気接点３３の電圧値を検出してそのレベルを保持する。レベル検出部３４によって検出された各電気接点３３の電圧値は、ズームレンズ１４ａの位置と一対一に対応し、どの電気接点３３の電圧値がＨｉｇｈレベルであるかによってズームレンズ１４ａの位置が検出される。この検出値は、上記のＣＰＵ１１に入力される。
【００２３】
また、レベル検出部３４は、チャタリング除去回路３７を備える。チャタリング除去回路３７は、図３に示すように、摺動接片３１が電気接点３３に接触した際に生じるチャタリングを除去する。レベル検出部３４は、チャタリング除去回路３７を備えることで、電圧レベルの誤検出が防止されている。なお、チャタリング除去回路３７は、シュミットトリガ入力を持つバッファ（シュミットトリガ入力デバイス）や、同期型フリップフロップ（ＲＳ−ＦＦ）回路などで構成される。
【００２４】
以上のように構成されたレンズ位置検出部１８は、離間配置された複数の電気接点３３と摺動接片３１とにより多点スイッチを構成し、レンズ位置に応じていずれかの電気接点３３がオンとなっているかによって、レンズ位置を検出している。
【００２５】
レンズ位置検出部１８は、従来の可変抵抗器を用いたレンズ位置検出装置のように、装置の特性によって累積的な測定誤差が生じるといったことはなく、高精度である。また、電気接点３３の配設密度を高めることによって、更なる高精度化を容易に行うことができる。さらに、レンズ位置検出部１８から出力される検出値は、“Ｈ”または“Ｌ”の組み合わせによって構成されるデジタルデータであるので、従来のように、Ａ／Ｄ変換器を用いて検出値をデジタル化する必要はなく、安価に製造することができる。なお、上記実施形態の場合、プルアップ抵抗３５は、必ずしも設ける必要はない。
【００２６】
次に、図４において、上記とは別の第２実施形態のレンズ位置検出部４０を説明する。レンズ位置検出部４０は、撮像レンズ１４内のズームレンズ１４ａを保持する保持部材３０に取り付けられた摺動接片３１と、摺動接片３１が摺動する基板３２上に配設された複数の電気接点３３と、摺動接片３１の電圧変化をカウント（計数）するカウンタ４１とからなる。なお、上記第１実施形態のレンズ位置検出部１８と同じ部分については、同一の符号を付しており、詳しい説明は省略する。
【００２７】
摺動接片３１は、プルアップ抵抗３５を介して電源ＶＣＣに接続されている。電気接点３３は、全て共通に接地されており、摺動接片３１の幅よりやや広い間隔でズームレンズ１４ａの移動区間に配設されている。
【００２８】
カウンタ４１は、摺動接片３１に接続されており、摺動接片３１の摺動に伴って、図５のように変化する電圧変化（“Ｌ”から“Ｈ”への遷移）の回数をカウントする。カウンタ４１には、チャタリング除去回路３７が設けられており、電圧変化時に生じるチャタリング（図５には示していない）を除去する。カウンタ４１は、チャタリング除去回路３７を備えることで、電圧変化の誤検出が防止されている。なお、“Ｌ”から“Ｈ”への遷移に代えて、“Ｈ”から“Ｌ”への遷移をカウントするようにしても良い。
【００２９】
カウンタ４１のカウント値は、ＣＰＵ１１に入力される。ＣＰＵ１１は、レンズ駆動部１６に与えるズームレンズ１４ａの駆動方向と、カウンタ４１から入力されたカウント値とに基づいて、ズームレンズ１４ａの位置を検出する。このように、ＣＰＵ１１の一部は、レンズ位置検出部４０の一部を構成する。
【００３０】
以上のように構成されたレンズ位置検出部４０は、離間配置された複数の電気接点３３と摺動接片３１とにより多点スイッチを構成し、レンズ移動に応じてオン／オフする回数をカウントすることによりレンズ位置の検出している。レンズ位置検出部４０は、上記第１実施形態と同様な効果を奏する。
【００３１】
なお、上記第２実施形態では、摺動接片３１の電圧変化の回数をカウントするようにしているが、共通に接続された電気接点３３の電圧変化の回数をカウントするようにしても良い。
【００３２】
上記第１および第２実施形態では、基板３２上に配置された電気接点３３と、摺動接片３１とにより多点スイッチを構成しているが、本発明はこれに限定されず、上記多点スイッチは、複数の電気接点と、レンズ移動に応じてそれらに順に接触する接片とで構成されたものであれば、いかなるものであっても良い。
【００３３】
また、上記第１および第２実施形態では、レンズ位置検出部１８，４０により、ズームレンズ１４ａの位置検出を行うようにしているが、本発明はこれに限定されず、フォーカスレンズなどの他のレンズの位置検出を行うようにしても良い。この位置検出は、レンズのホームポジションの設定や、メカ端（レンズ移動区間の終端）の検出にも有用である。
【００３４】
また、上記第１および第２実施形態では、光軸方向に平行移動するレンズを例示しているが、本発明はこれに限定されず、筐体に対してらせん状に回動することで沈胴／繰り出しを行うように構成されたレンズの場合にも適用可能である。この場合には、電気接点３３を、レンズの移動に沿って筐体にらせん状に設ければ良い。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】デジタルカメラの電気的構成を示す図である。
【図２】レンズ位置検出部の構成を示す図である。
【図３】チャタリング除去を説明する図である。
【図４】第２実施形態のレンズ位置検出部の構成を示す図である。
【図５】レンズ移動に伴う摺動接片の電圧変化を示す図である。
【符号の説明】
【００３６】
１０  デジタルカメラ
１１  ＣＰＵ
１３  光学系
１４  撮像レンズ
１４ａ  ズームレンズ
１６  レンズ駆動部
１８  レンズ位置検出部
１９  ＣＣＤイメージセンサ
３０  保持部材
３１  摺動接片
３２  基板
３３  電気接点
３４  レベル検出部
３５  プルアップ抵抗
３６  プルダウン抵抗
３７  チャタリング除去回路
４０  レンズ位置検出部
４１  カウンタ
【図１】
2007121386.tif 000003
【図２】
2007121386.tif 000004
【図３】
2007121386.tif 000005
【図４】
2007121386.tif 000006
【図５】
2007121386.tif 000007