(57)【要約】  【課題】  従来より低コストで高精度に位置検出を行うことができる位置検出装置を提供する。  【解決手段】  位置検出装置は、遮光板６３と、遮光板６３を検出するフォトインタラプタ６２とを有し、所定範囲を往復移動させられる鏡筒ホルダとともに遮光板６３を移動させることによって鏡筒ホルダの位置を検出し、遮光板６３には、フォトインタラプタ６２により識別可能な複数の透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅ、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆが鏡筒ホルダの移動方向に異なる大きさで形成され、透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅ、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆの大きさをフォトインタラプタ６２で検出することによって鏡筒ホルダの位置を検出することを特徴とする。【選択図】  図５
2009075040.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被検出体と、前記被検出体を検出する検出部材とを有し、所定範囲を往復移動させられる移動部材とともに前記被検出体および前記検出部材のいずれか一方を移動させることによって前記移動部材の位置を検出する位置検出装置において、
前記被検出体には、前記検出部材により識別可能な複数の識別部が前記移動部材の移動方向に異なる大きさで形成され、
前記位置検出装置は、前記識別部の大きさを前記検出部材で検出することによって前記移動部材の位置を検出することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記複数の識別部は、前記検出部材で種類を識別可能であって前記移動方向に交互に配置された２種類の識別部であることを特徴とする請求項１に記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記検出部材は、発光部と、前記発光部から発せられた光を受ける受光部とを有し、
前記２種類の識別部のうち一方は、前記発光部と前記受光部との間に配設されて前記発光部から発せられた光を前記受光部によって受光不可能に遮光させる遮光部であり、
前記２種類の識別部のうち他方は、前記発光部と前記受光部との間に配設されて前記発光部から発せられた光を前記受光部によって受光可能に透過させる透過部であることを特徴とする請求項２に記載の位置検出装置。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載の位置検出装置を用いた前記移動部材の位置検出方法において、
前記被検出体および前記検出部材を相対的に移動させて前記検出部材を規定の位置に移動させ、その後、前記規定の位置に移動させた速度より遅い速度で前記被検出体および前記検出部材を相対的に移動させて前記複数の識別部のうち所定の識別部の境界を検出し、その後、前記規定の位置に移動させた速度より遅い速度で前記被検出体および前記検出部材を相対的に移動させて前記所定の識別部の反対側の境界を検出することによって、前記所定の識別部の大きさを検出することを特徴とする位置検出方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、所定範囲を往復移動させられる移動部材の位置を検出する位置検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
所定範囲を往復移動させられる移動部材の位置を検出する位置検出装置として、透過型光センサーおよびシャッターによって印字ヘッドのホーム位置を検出し、所定範囲を往復移動させられる印字ヘッドの位置をエンコーダによって検出するものが知られている（例えば、特許文献１参照。）。
【特許文献１】特開平６−２３４２５３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、従来の位置検出装置においては、印字ヘッドのホーム位置を検出するために透過型光センサーおよびシャッターをエンコーダの他に有していなければならず、部品点数が多いので製造コストが高いという問題がある。なお、従来の位置検出装置においては、印字ヘッドを他の部材に接触させて原点復帰を行うことによって、透過型光センサーおよびシャッターを有していなくても、ホーム位置を決定することができるが、印字ヘッドを他の部材に接触させると装置の変形や摩耗が生じて高精度の制御が難しくなるという問題がある。
【０００４】
また、従来の位置検出装置においては、エンコーダによって発生させられるパルス数によって制御しているので、脱調によってパルス数と実際の位置とがずれた場合には、高精度な位置検出ができないという問題がある。
【０００５】
本発明は、従来の問題を解決するためになされたもので、従来より低コストで高精度に位置検出を行うことができる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】
【０００６】
本発明の位置検出装置は、被検出体と、前記被検出体を検出する検出部材とを有し、所定範囲を往復移動させられる移動部材とともに前記被検出体および前記検出部材のいずれか一方を移動させることによって前記移動部材の位置を検出する位置検出装置において、前記被検出体には、前記検出部材により識別可能な複数の識別部が前記移動部材の移動方向に異なる大きさで形成され、前記位置検出装置は、前記識別部の大きさを前記検出部材で検出することによって前記移動部材の位置を検出することを特徴とする。
【０００７】
この構成により、本発明の位置検出装置は、１つの検出部材のみによって移動部材の位置を検出することができるので、従来より製造コストを下げることができる。また、本発明の位置検出装置は、識別部の大きさを検出部材で検出することによって少量の移動で移動部材の位置を検出することができるので、他の部材に移動部材を接触させて原点復帰を行う必要がない。また、本発明の位置検出装置は、識別部の大きさを検出部材で検出することによって移動部材の位置を検出することができるので、脱調の影響を受けずに従来より高精度に位置検出を行うことができる。
【０００８】
また、本発明の位置検出装置の前記複数の識別部は、前記検出部材で種類を識別可能であって前記移動方向に交互に配置された２種類の識別部であることが好ましい。
【０００９】
また、本発明の位置検出装置の前記検出部材は、発光部と、前記発光部から発せられた光を受ける受光部とを有し、前記２種類の識別部のうち一方は、前記発光部と前記受光部との間に配設されて前記発光部から発せられた光を前記受光部によって受光不可能に遮光させる遮光部であり、前記２種類の識別部のうち他方は、前記発光部と前記受光部との間に配設されて前記発光部から発せられた光を前記受光部によって受光可能に透過させる透過部であることが好ましい。
【００１０】
本発明の位置検出方法は、位置検出装置を用いた前記移動部材の位置検出方法において、前記被検出体および前記検出部材を相対的に移動させて前記検出部材を規定の位置に移動させ、その後、前記規定の位置に移動させた速度より遅い速度で前記被検出体および前記検出部材を相対的に移動させて前記複数の識別部のうち所定の識別部の境界を検出し、その後、前記規定の位置に移動させた速度より遅い速度で前記被検出体および前記検出部材を相対的に移動させて前記所定の識別部の反対側の境界を検出することによって、前記所定の識別部の大きさを検出することを特徴とする。
【００１１】
この構成により、本発明の位置検出方法は、検出部材を規定の位置に移動させるときは被検出体および検出部材を素早く相対的に移動させ、所定の識別部の境界の検出のときは被検出体および検出部材をゆっくり相対的に移動させて所定の識別部の境界を高精度に検出するので、移動部材の位置検出を高速かつ高精度に行うことができる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、従来より低コストで高精度に位置検出を行うことができる位置検出装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の一実施の形態について、図面を用いて説明する。
【００１４】
まず、本実施の形態に係る光学装置の構成について説明する。
【００１５】
図１は、本実施の形態に係る光学装置１０の斜視図であって、光学装置１０の内部構造を示す図である。図２（ａ）は、光学装置１０の平面図である。図２（ｂ）は、光学装置１０の正面図である。図２（ｃ）は、光学装置１０の背面図である。図３（ａ）は、光学装置１０の左側面図である。図３（ｂ）は、光学装置１０の右側面図である。図３（ｃ）は、光学装置１０の底面図である。図４は、光学装置１０の平面図であって、上フレーム２４が取り外された状態での図である。図５は、光学装置１０のフォトインタラプタ６２および遮光板６３の平面図である。
【００１６】
図１〜図５に示すように、光学装置１０は、樹脂製の下フレーム２１と、下フレーム２１の延在方向の両端に配置されて図示していないネジによって下フレーム２１に固定された樹脂製の横フレーム２２、２３と、図示していないネジによって横フレーム２２、２３に固定された樹脂製の上フレーム２４と、横フレーム２２、２３に平行に固定されたステンレス製の円柱状のガイド軸３１、３２と、横フレーム２２、２３に固定されたベアリング３３、３４と、ベアリング３３、３４によって回転可能に支持されたステンレス製のリードスクリュ３５と、リードスクリュ３５の横フレーム２３側に固定された樹脂製のヘリカルギア３６と、下フレーム２１および横フレーム２３によって支持されたステッピングモータ４１と、ステッピングモータ４１の回転軸に固定されてヘリカルギア３６と噛み合う樹脂製のウォーム歯車４２と、ガイド軸３１、３２の間に配置されてガイド軸３１、３２に移動可能に支持された樹脂製の鏡筒ホルダ５１と、ガイド軸３１、３２の延在方向に鏡筒ホルダ５１に並設されたレンズ鏡筒５２、５３、５４と、下フレーム２１に固定された板６１と、板６１に固定されたフォトインタラプタ６２と、鏡筒ホルダ５１に固定されてフォトインタラプタ６２の図示していない発光部および受光部の間を通過するステンレス製の遮光板６３と、ステッピングモータ４１およびフォトインタラプタ６２に電気的に接続されていて光学装置１０の動作を制御する図示していない制御装置とを有している。
【００１７】
上フレーム２４は、外部から入射される光をレンズ鏡筒５２、５３、５４のレンズまで通すための穴２４ａが中央に形成されている。下フレーム２１は、外部から入射されて上フレーム２４およびレンズ鏡筒５２、５３、５４のレンズを通った光を通すための穴２１ａが略中央に形成されている。
【００１８】
ガイド軸３１は、鏡筒ホルダ５１、レンズ鏡筒５２、５３、５４、フォトインタラプタ６２および遮光板６３に隣接配置されている。ガイド軸３２は、ステッピングモータ４１、鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４に隣接配置されている。リードスクリュ３５は、ガイド軸３１、３２と平行に配設されており、ステッピングモータ４１、鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４に隣接配置されている。
【００１９】
鏡筒ホルダ５１は、リードスクリュ３５に噛み合う噛合歯５１ａが一体に形成されている。鏡筒ホルダ５１は、ガイド軸３１を通すＵ字溝が形成された２つの軸受５１ｂと、ガイド軸３２を通す丸穴が形成された２つの軸受５１ｃとを有している。
【００２０】
レンズ鏡筒５２、５３、５４は、光軸と直交する方向に横フレーム２２側から順に互いに並設されている。レンズ鏡筒５２は、レンズ鏡筒５２、５３、５４の中で焦点距離および画角が真ん中の鏡筒である。レンズ鏡筒５３は、レンズ鏡筒５２、５３、５４の中で焦点距離が最も大きく画角が最も小さい鏡筒である。レンズ鏡筒５４は、レンズ鏡筒５２、５３、５４の中で焦点距離が最も小さく画角が最も大きい鏡筒である。レンズ鏡筒５２は、鏡筒ホルダ５１に固定されたアルミ製の鏡筒外枠５２ａと、鏡筒外枠５２ａに固定された樹脂製のレンズ５２ｂとを有している。レンズ５２ｂは、図面において１枚しか表れていないが、鏡筒外枠５２ａの内部に光軸方向に複数枚収納されている。レンズ鏡筒５３、５４の構成は、レンズ鏡筒５２の構成と同様であるので、説明を省略する。
【００２１】
遮光板６３は、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光をフォトインタラプタ６２の受光部によって受光可能に透過させる透過部６３ａと、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光をフォトインタラプタ６２の受光部によって受光不可能に遮光させる遮光部６３ｂと、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光をフォトインタラプタ６２の受光部によって受光可能に透過させる透過部６３ｃと、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光をフォトインタラプタ６２の受光部によって受光不可能に遮光させる遮光部６３ｄと、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光をフォトインタラプタ６２の受光部によって受光可能に透過させる透過部６３ｅと、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光をフォトインタラプタ６２の受光部によって受光不可能に遮光させる遮光部６３ｆとが光軸と直交する方向に横フレーム２２側から順に交互に形成されている。透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅと、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆとは、鏡筒ホルダ５１の移動方向における大きさがそれぞれ異なっている。透過部６３ｃは、透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅの中で最も小さく、透過部６３ａは、透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅの中で最も大きい。遮光部６３ｂは、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆの中で最も小さく、遮光部６３ｄは、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆの中で最も大きい。
【００２２】
なお、遮光板６３の透過部６３ｃのうち鏡筒ホルダ５１の移動方向における中心の位置６３ｇは、鏡筒ホルダ５１の移動の原点位置である。すなわち、フォトインタラプタ６２の発光部と、受光部との間に位置６３ｇが存在するとき、レンズ鏡筒５３の位置が上フレーム２４の穴２４ａの位置と完全に重なるようになっている。
【００２３】
鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４は、本発明の移動部材を構成している。
【００２４】
フォトインタラプタ６２は、本発明の検出部材を構成している。遮光板６３は、本発明の被検出体を構成している。フォトインタラプタ６２、遮光板６３および制御装置は、本発明の位置検出装置を構成している。
【００２５】
遮光板６３の透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅと、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆとは、移動方向に交互に配置された本発明の２種類の識別部を構成している。
【００２６】
光学装置１０は、上フレーム２４側、下フレーム２１側にそれぞれ被写体、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ  Ｃｏｕｐｌｅｄ  Ｄｅｖｉｃｅ）が位置するように配置され、レンズ鏡筒５２、５３、５４のうち何れかの鏡筒のレンズを介してＣＣＤに被写体を撮像させるものであって、例えば車載用カメラに使用されるものである。
【００２７】
次に、光学装置１０の動作について説明する。
【００２８】
まず、原点復帰動作について説明する。
【００２９】
以下、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光が遮光板６３の透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅの何れかを介してフォトインタラプタ６２の受光部によって受光可能な状態をＯＦＦ状態といい、フォトインタラプタ６２の発光部から発せられた光が遮光板６３の遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆの何れかに遮られてフォトインタラプタ６２の受光部によって受光不可能な状態をＯＮ状態という。
【００３０】
図６は、光学装置１０の原点復帰動作のフローチャートである。
【００３１】
図６に示すように、制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるか否かを判断する（ステップＳ７１）。
【００３２】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態ではないとステップＳ７１において判断すると、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を矢印５０ａ（図１参照。）で示す右方向に１パルス分移動させた後（ステップＳ７２）、再びステップＳ７１を実行する。
【００３３】
なお、制御装置は、次のように鏡筒ホルダ５１を移動させる。すなわち、制御装置は、ステッピングモータ４１を駆動して、ステッピングモータ４１の回転軸に固定されたウォーム歯車４２を回転させる。ウォーム歯車４２が回転すると、ウォーム歯車４２に噛み合うヘリカルギア３６が回転して、ヘリカルギア３６に固定されたリードスクリュ３５が回転する。リードスクリュ３５が回転すると、リードスクリュ３５に噛み合う噛合歯５１ａが一体に形成された鏡筒ホルダ５１は、ガイド軸３１、３２に沿って移動する。
【００３４】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるとステップＳ７１において判断すると、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を矢印５０ｂ（図１参照。）で示す左方向に１パルス分移動させる（ステップＳ７３）。
【００３５】
なお、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるとステップＳ７１において制御装置が判断したとき、遮光板６３は、フォトインタラプタ６２に対して次のような位置に存在する。すなわち、原点復帰動作を開始したときに遮光板６３の透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅの何れかがフォトインタラプタ６２の位置にあった場合には、原点復帰動作を開始したときの位置のままである。原点復帰動作を開始したときに遮光板６３の遮光部６３ｂがフォトインタラプタ６２の位置にあった場合には、遮光板６３の透過部６３ａのうち最も遮光部６３ｂ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。原点復帰動作を開始したときに遮光板６３の遮光部６３ｄがフォトインタラプタ６２の位置にあった場合には、遮光板６３の透過部６３ｃのうち最も遮光部６３ｄ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。原点復帰動作を開始したときに遮光板６３の遮光部６３ｆがフォトインタラプタ６２の位置にあった場合には、遮光板６３の透過部６３ｅのうち最も遮光部６３ｆ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。
【００３６】
次いで、制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるか否かを判断する（ステップＳ７４）。
【００３７】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態ではないとステップＳ７４において判断すると、再びステップＳ７３を実行する。
【００３８】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるとステップＳ７４において判断すると、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を矢印５０ａで示す右方向に１パルス分移動させる（ステップＳ７５）。
【００３９】
なお、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるとステップＳ７４において制御装置が判断したとき、遮光板６３は、フォトインタラプタ６２に対して次のような位置に存在する。すなわち、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるとステップＳ７１において制御装置が判断したときに遮光板６３の透過部６３ａがフォトインタラプタ６２の位置にあった場合には、遮光板６３の遮光部６３ｂのうち最も透過部６３ａ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるとステップＳ７１において制御装置が判断したときに遮光板６３の透過部６３ｃがフォトインタラプタ６２の位置にあった場合には、遮光板６３の遮光部６３ｄのうち最も透過部６３ｃ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるとステップＳ７１において制御装置が判断したときに遮光板６３の透過部６３ｅがフォトインタラプタ６２の位置にあった場合には、遮光板６３の遮光部６３ｆのうち最も透過部６３ｅ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。
【００４０】
次いで、制御装置は、ステップＳ７５において移動させたパルス数をカウントし（ステップＳ７６）、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるか否かを判断する（ステップＳ７７）。
【００４１】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態ではないとステップＳ７７において判断すると、ステップＳ７６においてカウントしたパルス数が規定パルス数であるか否かを判断する（ステップＳ７８）。
【００４２】
ここで、規定パルス数とは、遮光板６３の透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅの中で２番目に大きい透過部６３ｅの全てがフォトインタラプタ６２内を通過するために必要なパルス数より大きく、透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅの中で最も大きい透過部６３ａの全てがフォトインタラプタ６２内を通過するために必要なパルス数より小さいパルス数である。
【００４３】
制御装置は、ステップＳ７６においてカウントしたパルス数が規定パルス数ではないとステップＳ７８において判断すると、再びステップＳ７５を実行する。
【００４４】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるとステップＳ７７において判断するか、ステップＳ７６においてカウントしたパルス数が規定パルス数であるとステップＳ７８において判断すると、遮光板６３の現在の位置を特定する（ステップＳ７９）。
【００４５】
すなわち、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるとステップＳ７７において制御装置が判断したときであって、ステップＳ７６において制御装置がカウントしたパルス数が、遮光板６３の透過部６３ｃの全てがフォトインタラプタ６２内を通過するために必要なパルス数と同じである場合、遮光板６３の遮光部６３ｂのうち最も透過部６３ｃ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるとステップＳ７７において制御装置が判断したときであって、ステップＳ７６において制御装置がカウントしたパルス数が、遮光板６３の透過部６３ｅの全てがフォトインタラプタ６２内を通過するために必要なパルス数と同じである場合、遮光板６３の遮光部６３ｄのうち最も透過部６３ｅ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。ステップＳ７６においてカウントしたパルス数が規定パルス数であるとステップＳ７８において制御装置が判断したとき、遮光板６３の透過部６３ａのうち遮光部６３ｂとの境界から規定パルス数分離れた位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。
【００４６】
次いで、制御装置は、ステップＳ７９において特定した遮光板６３の現在の位置に基づいて、遮光板６３の規定の位置６３ｈ（図５参照。）がフォトインタラプタ６２の位置になるように、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を移動させる（ステップＳ８０）。
【００４７】
ここで、規定の位置６３ｈは、遮光部６３ｂ内の位置である。
【００４８】
なお、制御装置は、鏡筒ホルダ５１の位置の制御の精度を上げるために、ステップＳ８０より後のステップにおいては、鏡筒ホルダ５１の移動速度をステップＳ８０以前のステップにおける移動速度より遅くする。
【００４９】
次いで、制御装置は、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を矢印５０ｂで示す左方向に１パルス分移動させた後（ステップＳ８１）、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるか否かを判断する（ステップＳ８２）。
【００５０】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態ではないとステップＳ８２において判断すると、再びステップＳ８１を実行する。
【００５１】
なお、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるとステップＳ８２において制御装置が判断したとき、遮光板６３の透過部６３ｃのうち最も遮光部６３ｂ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。
【００５２】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＦＦ状態であるとステップＳ８２において判断すると、ステップＳ８１において移動させたパルス数をカウントし（ステップＳ８３）、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるか否かを判断する（ステップＳ８４）。
【００５３】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態ではないとステップＳ８４において判断すると、再びステップＳ８１を実行する。
【００５４】
なお、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるとステップＳ８４において制御装置が判断したとき、遮光板６３の遮光部６３ｄのうち最も透過部６３ｃ側の位置がフォトインタラプタ６２の位置に存在する。また、ステップＳ８３において制御装置がカウントしたパルス数は、透過部６３ｃの全てがフォトインタラプタ６２内を通過するために必要なパルス数である。
【００５５】
制御装置は、フォトインタラプタ６２がＯＮ状態であるとステップＳ８４において判断すると、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を矢印５０ａで示す右方向に、ステップＳ８３においてカウントしたパルス数の半分のパルス数分移動させ（ステップＳ８５）、原点復帰動作を終了する。
【００５６】
以上のようにして、制御装置は、フォトインタラプタ６２の位置に遮光板６３の位置６３ｇを合わせる。
【００５７】
次に、レンズ鏡筒５２、５３、５４の切り換えの動作について説明する。
【００５８】
制御装置は、レンズ鏡筒５２、５３、５４の切り換えが指示されると、上述した原点復帰動作を行った後、ステッピングモータ４１を駆動してレンズ鏡筒５２、５３、５４を切り換える。
【００５９】
すなわち、制御装置は、レンズ鏡筒５２への切り換えが指示されると、上述した原点復帰動作を行った後、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を矢印５０ａで示す右方向に予め決められているパルス数分移動させて、レンズ鏡筒５２の位置が上フレーム２４の穴２４ａの位置と完全に重なるようにする。制御装置は、レンズ鏡筒５３への切り換えが指示されると、上述した原点復帰動作を行って、レンズ鏡筒５３の位置が上フレーム２４の穴２４ａの位置と完全に重なるようにする。制御装置は、レンズ鏡筒５４への切り換えが指示されると、上述した原点復帰動作を行った後、ステッピングモータ４１を駆動して鏡筒ホルダ５１を矢印５０ｂで示す左方向に予め決められているパルス数分移動させて、レンズ鏡筒５４の位置が上フレーム２４の穴２４ａの位置と完全に重なるようにする。
【００６０】
なお、制御装置は、原点復帰動作を行った後に鏡筒ホルダ５１を移動させるとき、フォトインタラプタ６２の状態がＯＮ状態からＯＦＦ状態に変わるまでのパルス数や、フォトインタラプタ６２の状態がＯＦＦ状態からＯＮ状態に変わるまでのパルス数を常にカウントし、予め設定されているパルス数と比較することによって、ステッピングモータ４１の脱調を監視することができる。
【００６１】
以上に説明したように、本実施の形態に係る位置検出装置は、フォトインタラプタ６２という１つの検出部材のみによって鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４の位置を検出することができるので、従来より製造コストを下げることができる。
【００６２】
また、本実施の形態に係る位置検出装置は、遮光板６３の透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅ、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆの大きさをフォトインタラプタ６２で検出することによって少量の移動で鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４の位置を検出することができるので、横フレーム２２、２３などの他の部材に鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４を接触させて原点復帰を行う必要がない。
【００６３】
また、本実施の形態に係る位置検出装置は、遮光板６３の透過部６３ａ、６３ｃ、６３ｅ、遮光部６３ｂ、６３ｄ、６３ｆの大きさをフォトインタラプタ６２で検出することによって鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４の位置を検出することができるので、ステッピングモータ４１の脱調の影響を受けずに従来より高精度に位置検出を行うことができる。
【００６４】
また、本実施の形態に係る位置検出方法は、フォトインタラプタ６２を規定の位置６３ｈに移動させるときはフォトインタラプタ６２および遮光板６３を素早く相対的に移動させ、所定の識別部である透過部６３ｃの境界の検出のときはフォトインタラプタ６２および遮光板６３をゆっくり相対的に移動させて透過部６３ｃの境界を高精度に検出するので、鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４の位置検出を高速かつ高精度に行うことができる。さらに、本実施の形態に係る位置検出方法は、規定の位置６３ｈに移動させるまでの処理において、ステップＳ７２のときはフォトインタラプタ６２および遮光板６３を素早く相対的に移動させ、ステップＳ７３やステップＳ７５のときはフォトインタラプタ６２および遮光板６３をゆっくり相対的に移動させて透過部や遮光部の境界を高精度に検出するようにすれば、鏡筒ホルダ５１およびレンズ鏡筒５２、５３、５４の位置検出を高速かつ高精度に行うことができる。
【００６５】
なお、光学装置１０は、遮光板６３が３つの遮光部および透過部を有しているが、遮光板６３がより多くの遮光部および透過部を有するように細かくスリットが形成されていれば、図６に示す動作のステップＳ７１〜ステップＳ７９の動作において鏡筒ホルダ５１の移動距離を短くすることができるので、図６に示す動作のステップＳ７１〜ステップＳ７９の動作を迅速に行うことができる。
【００６６】
光学装置１０は、本実施の形態において、原点復帰動作として図６に示す動作を行っているが、原点復帰動作として図６に示す動作以外の動作を行うようになっていても良い。例えば、光学装置１０は、図６に示す動作のステップＳ７１〜ステップＳ７９において透過部を基準にして遮光板６３の現在の位置を特定しているが、遮光部を基準にして遮光板６３の現在の位置を特定するようになっていても良い。また、光学装置１０は、図６に示す動作のステップＳ８０において遮光部６３ｂ内の位置６３ｈを規定の位置としているが、透過部内の位置を規定の位置とするようになっていても良い。また、光学装置１０は、透過部６３ｃのうち遮光板６３の移動方向における中心の位置６３ｇを原点としているが、透過部６３ｃのうち他の位置を原点とするようになっていても良いし、遮光部内の位置を原点とするようになっていても良い。
【００６７】
光学装置１０は、本実施の形態において、フォトインタラプタ６２が板６１を介して下フレーム２１に固定されていて、遮光板６３が鏡筒ホルダ５１に固定されている構成であるが、フォトインタラプタ６２が鏡筒ホルダ５１に固定されていて、遮光板６３が下フレーム２１に固定されている構成であっても良い。
【００６８】
光学装置１０は、本実施の形態において、レンズ鏡筒５２、５３、５４が直線上を移動するようになっているが、レンズ鏡筒５２、５３、５４が曲線上を移動するようになっていても良い。レンズ鏡筒５２、５３、５４が曲線上を移動するようになっている場合、遮光板６３も曲線状になる。
【００６９】
光学装置１０は、本実施の形態において、光を利用して位置検出を行っているが、光以外の方法によって位置検出を行っても良い。例えば、光学装置１０は、図７に示すように、フォトインタラプタ６２、遮光板６３をそれぞれ磁気センサ６５、マグネット６６に代えることによって、磁力を利用して位置検出を行うことができる。また、光学装置１０は、図８に示すように、フォトインタラプタ６２、遮光板６３をそれぞれ接触センサ６８、カム６９に代えることによって、物理的な接触を利用して位置検出を行うことができる。
【００７０】
本実施の形態においては、ＣＣＤが固定されて、レンズ鏡筒５２、５３、５４が移動させられる構成によって、ＣＣＤに対するレンズが切り換えられるようになっているが、レンズ鏡筒５２、５３、５４が固定されて、ＣＣＤが移動させられる構成によって、ＣＣＤに対するレンズが切り換えられるようになっていても良い。
【００７１】
本実施の形態においては、本発明の位置検出装置は、光学装置１０に組み込まれているが、光学装置１０以外の装置に組み込まれていても良い。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の一実施の形態に係る光学装置の斜視図であって、光学装置の内部構造を示す図である。
【図２】（ａ）図１に示す光学装置の平面図である。（ｂ）図１に示す光学装置の正面図である。（ｃ）図１に示す光学装置の背面図である。
【図３】（ａ）図１に示す光学装置の左側面図である。（ｂ）図１に示す光学装置の右側面図である。（ｃ）図１に示す光学装置の底面図である。
【図４】図１に示す光学装置の平面図であって、上フレームが取り外された状態での図である。
【図５】図１に示す光学装置のフォトインタラプタおよび遮光板の平面図である。
【図６】図１に示す光学装置の原点復帰動作のフローチャートである。
【図７】図１に示す光学装置の磁気センサおよびマグネットの平面図である。
【図８】図１に示す光学装置の接触センサおよびカムの平面図である。
【符号の説明】
【００７３】
５１  鏡筒ホルダ（移動部材）
５２、５３、５４  レンズ鏡筒（移動部材）
６２  フォトインタラプタ（検出部材、位置検出装置）
６３  遮光板（被検出体、位置検出装置）
６３ａ、６３ｅ  透過部（２種類の識別部のうち他方）
６３ｂ、６３ｄ、６３ｆ  遮光部（２種類の識別部のうち一方）
６３ｃ  透過部（２種類の識別部のうち他方、所定の識別部）
６３ｈ  規定の位置
６５  磁気センサ（検出部材、位置検出装置）
６６  マグネット（被検出体、位置検出装置）
６８  接触センサ（検出部材、位置検出装置）
６９  カム（被検出体、位置検出装置）
【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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