JP2007132706A - 移動量演算装置、レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】検出対象の移動量を演算するときに、その検出対象の移動速度に応じて、センサ出力信号からの変換に用いるしきい値のヒステリシス幅を適切に設定することができる移動量算出装置およびレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】基準電圧発生器３６により所定の基準電圧を発生し、比較器３２、３４へ出力する。Ｄ／Ａ変換器３７は、コントローラ３５から出力されるヒステリシス幅ΔＶの情報をアナログ値に変換し、比較器３２、３４へ出力する。コントローラ３５は、ヒステリシス幅ΔＶを検出対象であるレンズの移動速度に応じて変化させる。これにより、比較器３２、３４において、基準電圧を中心に、レンズの移動速度に応じて変化するヒステリシス幅ΔＶを有する２種類のしきい値が設定される。このしきい値に基づいて磁気センサ７からの出力を比較器３２、３４により変換し、レンズの移動量を演算する。
【選択図】図７

Description

本発明は、磁気抵抗素子を用いた移動量演算装置および移動量演算装置を組み込んだレンズ鏡筒に関する。

従来、磁気抵抗素子からなる磁気センサを用いて検出対象の移動量を演算し、その移動量から位置を検出する位置検出装置は、光学式エンコーダを用いた位置検出装置と比べ安価に構成できることから、カメラ用交換レンズにおけるレンズ位置検出用等、さまざまな分野で使用されている。このような位置検出装置において、マイクロコンピュータ等での処理を可能とするため、磁気センサからのセンサ出力信号をしきい値と比較することにより矩形波に変換後、パルス列として出力する構成となっているものが知られている。（特許文献１参照）

特開２００１−１０８４８５号公報

特許文献１のように磁気センサからのセンサ出力信号をしきい値と比較し、矩形波として位置情報を得る際に、モータ等から発生するノイズが重畳されることにより、センサ出力信号がしきい値の上下で変動する場合がある。この場合はセンサ出力信号から矩形波への変換が正しく行われないため、誤パルスが生じてしまい、正しい移動量の演算結果が得られなくなる。そこで、矩形波を立ち上げるときのしきい値と、矩形波を立ち下げるときのしきい値とを別にし、立ち上り時のしきい値を立ち下り時のしきい値よりも大きく設定することにより、センサ出力信号からの変換に用いるしきい値にヒステリシス幅を持たせ、誤パルスの発生を防ぐ方法が従来から知られている。

上記のヒステリシス幅は移動量の演算分解能に影響し、ヒステリシス幅が大きいほど演算分解能が低下するため、ノイズによって変換時に誤パルスが生じない範囲でヒステリシス幅をなるべく小さく設定することが好ましい。ところが、検出対象の移動速度が遅くなるとセンサ出力がしきい値付近を通過する時間が長くなり、移動速度が遅い場合を考慮すると、ノイズの変動幅が大きくなるのでヒステリシス幅を大きくせざるを得ない。

請求項１の発明による移動量演算装置は、所定のピッチにて繰り返し着磁がなされている磁気記録手段と、磁気記録手段に対し相対的に移動可能であり、その移動に伴い繰り返しなされている着磁に応じて出力が繰り返し変化する磁気センサ手段と、磁気センサ手段の出力に対して所定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、磁気センサ手段の出力と、しきい値設定手段により設定されたしきい値との比較結果に基づいて、磁気センサ手段の出力を所定の信号列に変換する変換手段と、変換手段により変換された信号列に基づいて、磁気記録手段と磁気センサ手段の相対的な移動量を演算する移動量演算手段とを備え、しきい値設定手段は、しきい値として、磁気センサ手段の出力を所定の第１の信号に変換するための第１のしきい値と、第１のしきい値よりも小さい、磁気センサ手段の出力を所定の第２の信号に変換するための第２のしきい値とを磁気センサ手段の出力に対して設定し、移動の速度の変化に応じて、第１のしきい値と第２のしきい値との差を変化させるものである。
請求項２の発明は、請求項１に記載の移動量演算装置において、しきい値設定手段は、磁気センサ手段の出力における最大値と最小値の中間点と、第１のしきい値と第２のしきい値の中間点とを合致させた状態で、第１のしきい値と第２のしきい値との差を変化させるものである。
請求項３の発明は、請求項１または２いずれかに記載の移動量演算装置において、第１のしきい値と第２のしきい値との差は、移動速度が遅いときよりも速い時の方が小さいこととするものである。
請求項４の発明は、請求項１から３のいずれかに記載の移動量演算装置において、変換手段は、磁気センサ手段の出力が第１のしきい値より大きくなったときに第１の信号電圧を出力し、磁気センサ手段の出力が第２のしきい値より小さくなったときに第２の信号電圧を出力することにより、磁気センサ手段の出力を矩形波信号列に変換するものである。
請求項５の発明は、請求項１から４のいずれかに記載の移動量演算装置を備えたレンズ鏡筒に適用され、磁気記録手段は、レンズ鏡筒内を移動するレンズまたはレンズ鏡筒筐体のいずれか一方に設けられ、磁気センサ手段は、レンズまたはレンズ鏡筒筐体のいずれか他方に設けられ、移動量演算手段により演算された磁気記録手段と磁気センサ手段の相対的な移動量に基づいて、レンズ鏡筒筐体に対するレンズの位置を検出するものである。

本発明によれば、検出対象の移動速度に応じて、センサ出力信号からの変換に用いるしきい値のヒステリシス幅を適切に設定することができる。

図１は、本発明の一実施の形態の移動量演算装置を用いた位置検出装置が搭載されたレンズ鏡筒１、およびこのレンズ鏡筒１が取り付けられたカメラ２を示す図である。レンズ鏡筒１内には、ガイドレール３ａ，３ｂに沿って移動するレンズ４、レンズ４の移動を駆動する駆動部５、駆動部５の制御およびレンズ鏡筒１内の制御全般を行う制御部６が設けられている。

さらに、レンズ鏡筒１内を移動するレンズ４に磁気センサ７が設けられ、レンズ鏡筒１の筐体９側に磁器記録媒体である磁気テープ８が筐体９に固定するように設けられている。筐体９は、レンズ鏡筒１のボディ（本体）部あるいはレンズ鏡筒１のケース部と言ってもよい。

磁気センサ７は、レンズ４の移動に伴い磁気テープ８上を十分に密着して移動し、レンズ４の移動に伴って変化する信号を制御部６へ出力する。制御部６は、磁気センサ７からの出力を受信してレンズ４の移動量を所定の演算方法により演算する。そして、得られた移動量からレンズ４の位置を検出し、検出したレンズ４の位置情報をカメラ２のカメラ制御部１０へ出力する。すなわち、本実施形態の移動量演算装置は、レンズ４を検出対象としてその移動量を演算する。この移動量の演算結果に基づいて、位置検出装置検出によりレンズ４の位置が検出され、カメラ制御部１０へ出力される。カメラ制御部１０は、受信したレンズ４の位置情報を合焦などの種々の制御に使用する。

次に、磁気センサ７から出力される信号について説明する。

図２は、磁気センサ７および磁気テープ８の詳細を示す図である。磁気テープ８は、着磁部２１の領域と着磁部２１の両端に非着磁部２２ａ、２２ｂの領域が設けられている。着磁部２１は、図２の横方向すなわち磁気テープ８の長手方向に、所定のピッチλでＮＳ，ＳＮ、ＮＳ・・・と交互に繰り返し着磁されている。非着磁部２２ａ、２２ｂは、磁性材料は塗布されているが着磁（磁化）されていない領域である。ピッチλは例えば１００μ、磁気テープ８の長さは例えば５０ｍｍとする。

着磁部２１は、磁気センサ７がその上を移動することにより出力が変化する磁場（磁界）を有する領域である。非着磁部２２ａ、２２ｂは、着磁部２１に対し相対的に磁場が小さく、磁気センサ７の出力が変化しない領域である。非着磁部は、非磁性部と言ってもよい。すなわち、実質的に磁界のない領域である。

レンズ４は、駆動部５により着磁部２１および非着磁部２２ａ、２２ｂの範囲にわたって移動可能に構成されている。すなわち、磁気センサ７は着磁部２１および非着磁部２２ａ、２２ｂの範囲にわたって移動可能である。ただし、レンズ４の位置を検出すべき範囲は、着磁部２１の範囲である。

図３は、磁気センサ７の出力波形および後述する比較器の出力波形を示す図である。本実施の形態の磁気センサ７は、着磁部２１の範囲を移動すると、図３（ａ）、図３（ｂ）に示す信号波形の信号を出力する。

本実施の形態の磁気センサ７は、４つの磁気抵抗素子（ＭＲ素子）Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４から構成されている。図４は、磁気センサ７の等価回路を示す図である。４つの磁気抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４はブリッジ回路を構成している。ただし、２つの磁気抵抗素子Ｒ１、Ｒ２に着目すれば、電源ＶｃｃとＧＮＤ間に直列に接続され、その中点からＢ相信号が出力されている。同様に、２つの磁気抵抗素子Ｒ３、Ｒ４に着目すれば、電源ＶｃｃとＧＮＤ間に直列に接続され、その中点からＡ相信号が出力されている。

図５は、磁気抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の物理的配置を示す図である。４つの磁気抵抗素子は、磁気テープ８の着磁方向すなわち図２の横方向に、磁気抵抗素子Ｒ１、磁気抵抗素子Ｒ３、磁気抵抗素子Ｒ２、磁気抵抗素子Ｒ４の順に、λ／４の間隔で配置されている。磁気抵抗素子Ｒ１〜Ｒ４がこのように配置されることにより、それぞれの磁気抵抗素子は、磁気テープ８の着磁による磁界の影響を異なって受ける。

図６は、磁気抵抗素子の磁界感度曲線を示す図である。すなわち、磁気抵抗素子の抵抗値と磁界強度との関係を示す図である。図６は、磁界強度が磁界の方向にかかわらず大きくなることにより磁気抵抗素子の抵抗値が小さくなることを示している。このような特性を示す磁気抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４が図５のように配置された磁気センサ７が図２の着磁部２１を移動すると、図３（ａ）、図３（ｂ）のような信号を出力する。

図３（ａ）および図３（ｂ）の信号波形は、共に電源電圧Ｖｃｃの半分を中心に、振幅２Ｖａで変化する。すなわち、磁気センサ７の出力における最大値をＶｍａｘ、最小値をＶｍｉｎとすると、ＶｍａｘとＶｍｉｎの中間点はＶｃｃ／２である。

図７は、磁気センサ７、磁気テープ８、および、制御部６のブロック図を示す図である。磁気センサ７のＡ相出力信号は、増幅器３１で所定の増幅率で増幅され、比較器３２に入力される。同様に、磁気センサ７のＢ相出力信号は、増幅器３３で所定の増幅率で増幅され、比較器３４に入力される。このＡ相出力信号とＢ相出力信号を、比較器３２と比較器３４においてそれぞれ所定のしきい値と比較することにより、信号Ｙ１と信号Ｙ２がそれぞれ出力される。

本実施形態では、上記の比較において用いるしきい値として、所定のヒステリシス幅を有するしきい値を比較器３２と比較器３４に対して設定する。すなわち、高さの異なる２種類のしきい値を設定して、より高い方のしきい値をＡ相出力信号またはＢ相出力信号が超えたときに、信号Ｙ１または信号Ｙ２の出力をＨｉｇｈ（ハイ）とする。また、より低い方のしきい値をＡ相出力信号またはＢ相出力信号が超えたときに、信号Ｙ１または信号Ｙ２の出力をＬｏｗ（ロー）とする。このようにすることで、モータ等から発生するノイズが信号線に重畳することにより、Ａ相出力信号やＢ相出力信号がしきい値の上下で変動しても、信号Ｙ１や信号Ｙ２への変換が正しく行われるようにする。

基準電圧発生器３６は、磁気センサ７の出力の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの中間点であるＶｃｃ／２を基準電圧として発生し、比較器３２および比較器３４へ出力する。Ｄ／Ａ変換器３７は、コントローラ３５からデジタルデータとして出力されるヒステリシス幅ΔＶの情報をアナログ値に変換し、比較器３２および比較器３４へ出力する。これにより、比較器３２および比較器３４において、基準電圧Ｖｃｃ／２を中心に、所定のヒステリシス幅ΔＶを有する２種類のしきい値Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２が設定される。なお、Ｖｔｈ１＞Ｖｔｈ２とする。

ヒステリシス幅ΔＶは、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２との差で表される。すなわち、ΔＶ＝Ｖｔｈ１−Ｖｔｈ２と表すことができる。なお、このヒステリシス幅ΔＶは、後で説明するように、レンズ４の移動速度に応じて変化される。

比較器３２は、増幅器３１によって増幅された磁気センサ７のＡ相出力信号と、上記のように基準電圧発生器３６およびＤ／Ａ変換器３７によって設定されたしきい値Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２とを比較し、その比較結果に基づいて、信号Ｙ１をコントローラ３５に出力する。同様に、比較器３４は、増幅器３３によって増幅された磁気センサ７のＢ相出力信号と、上記のように基準電圧発生器３６およびＤ／Ａ変換器３７によって設定されたしきい値Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２とを比較し、その比較結果に基づいて、信号Ｙ２をコントローラ３５に出力する。

図３（ｃ）図３（ｄ）は、信号Ｙ１、Ｙ２の波形を示す。信号Ｙ１は、増幅器３１で増幅されたＡ相出力信号が、しきい値Ｖｔｈ１より大きくなるとＨｉｇｈ（ハイ）になり、しきい値Ｖｔｈ２より小さくなるとＬｏｗ（ロー）になる。同様に、信号Ｙ２は、増幅器３３で増幅されたＢ相出力信号が、しきい値Ｖｔｈ１より大きくなるとＨｉｇｈ（ハイ）になり、しきい値Ｖｔｈ２より小さくなるとＬｏｗ（ロー）になる。このようにして、磁気センサ７の出力を矩形波信号列に変換する。

図８および図９は、ノイズが重畳された磁気センサ７からのＡ相出力信号と、そのＡ相出力信号に対して比較器３２から出力される信号Ｙ１との関係を、図３よりも縦軸方向に拡大して表した図である。図８（ａ）は、レンズ４の移動速度が大きい（速い）場合のＡ相出力信号を示しており、図８（ｂ）には、図８（ａ）のＡ相出力信号に対して出力される信号Ｙ１を示している。また、図９（ａ）は、レンズ４の移動速度が小さい（遅い）場合のＡ相出力信号を示しており、図９（ｂ）には、図９（ａ）のＡ相出力信号に対して出力される信号Ｙ１を示している。

なお、図８と図９では、横軸すなわち時間軸方向における実際の時間の長さは同じではない。すなわち、図８に示す波形の一周期分の時間は、図９に示す波形の一周期分の時間よりも短い。時間軸方向における実際の時間の長さは、レンズ４の移動速度に応じて変化する。

図８（ａ）では、比較的小さなヒステリシス幅ΔＶ１が設定されている。レンズ４の移動速度が大きい場合、Ａ相出力信号がしきい値を通過する際のノイズ変動幅が小さいために、このようにヒステリシス幅を小さく設定することができる。図８（ａ）のＡ相出力信号がしきい値Ｖｔｈ１よりも大きくなると、図８（ｂ）の信号Ｙ１がＨｉｇｈ（ハイ）になる。また、図８（ａ）のＡ相出力信号がしきい値Ｖｔｈ２より小さくなると、図８（ｂ）の信号Ｙ１がＬｏｗ（ロー）になる。なお前述したように、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２は、磁気センサ７の出力の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの中間点である基準電圧Ｖｃｃ／２を中心に設定される。

一方図９（ａ）では、比較的大きなヒステリシス幅ΔＶ２が設定されている。レンズ４の移動速度が小さい場合、Ａ相出力信号がしきい値を通過する際のノイズ変動幅が大きくなるため、このようにヒステリシス幅を大きく設定する必要がある。図９（ａ）のＡ相出力信号がしきい値Ｖｔｈ１より大きくなると、図９（ｂ）の信号Ｙ１がＨｉｇｈ（ハイ）になる。また、図９（ａ）のＡ相出力信号がしきい値Ｖｔｈ２よりも小さくなると、図９（ｂ）の信号Ｙ１がＬｏｗ（ロー）になる。なお、図８（ａ）の場合と同様に、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２は、磁気センサ７の出力の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの中間点である基準電圧Ｖｃｃ／２を中心に設定される。

上記のように、ヒステリシス幅を図８（ａ）のΔＶ１から図９（ａ）のΔＶ２に変化させても、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２は、磁気センサ７の出力の最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの中間点である基準電圧Ｖｃｃ／２を中心に設定される。すなわち換言すれば、磁気センサ７の出力における最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの中間点と、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２の中間点とを合致させた状態で、ヒステリシス幅ΔＶを変化させる。

なお、図８と図９では、磁気センサ７からのＡ相出力信号と、そのＡ相出力信号に対して比較器３２から出力される信号Ｙ１との関係を示したが、磁気センサ７からのＢ相出力信号と、そのＢ相出力信号に対して比較器３４から出力される信号Ｙ２との関係も同様である。

以上説明したように、レンズ４の移動速度に応じて、比較器３２および比較器３４に対して設定されるしきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２のヒステリシス幅ΔＶが変化される。図１０は、レンズ４の位置を検出するとともに、レンズ４の移動速度を算出してヒステリシス幅ΔＶを変化させる処理のフローチャートを示す図である。この処理は、制御部６のコントローラ３５が所定のプログラムを実行することにより実行される。コントローラ３５は、マイクロプロセッサおよびその周辺回路からなり、内部に上記所定のプログラムを格納するメモリ３８を有する。

ステップＳ１００では、信号Ｙ１および信号Ｙ２のパルス数をカウントする。ステップＳ２００では、ステップＳ１００でカウントしたパルス数に基づいて、レンズ４の所定の基準位置からの移動量を演算する。なお、レンズ４は、所定の基準位置を基準に駆動部５により駆動される。焦点調節などの通常の駆動範囲は、磁気テープ８の着磁部２１の範囲である。レンズ４が移動することにより、磁気センサ７は磁気テープ８の着磁部２１の表面を不図示の保護層を介して密着しながら滑るように移動する。これにより、図３（ａ）や図３（ｂ）に示す波形の信号を出力する。

本実施の形態では、磁気センサ７は、位相がλ／４ずれたＡ相出力信号およびＢ相出力信号の２つの信号を出力する。このように位相がずれた２つの信号を評価することにより、磁気センサ７がどちらの方向へ移動しているかを把握することができる。これにより、カウントするパルス数を加算したり減算したりし、現在の位置に相当するパルス数を得ることができる。そして、取得したパルス数とピッチλとを使用して、所定の基準位置からの移動量を得ることができる。

ステップＳ３００では、ステップＳ２００で得られたレンズ４の移動量からレンズ位置を演算し、レンズ位置情報をカメラ２のカメラ制御部１０へ出力する。カメラ制御部１０は、受信したレンズ４の位置情報を、焦点調節などの種々の制御に使用する。なお、位相がλ／４ずれた２つの波形を使用することにより、検出精度も２倍となる。

ステップＳ４００では、ステップＳ２００で求められたレンズ４の移動量に基づいて、単位時間当たりの移動量からレンズ４の移動速度を算出する。ステップＳ５００では、ステップＳ４００で算出されたレンズ４の移動速度に基づいて、ヒステリシス値ΔＶの大きさを決定する。このとき、磁気センサ７の出力信号に重畳されるノイズの変動幅に合わせて、移動速度が大きいほどヒステリシス値ΔＶが小さく、また移動速度が小さいほどヒステリシス値ΔＶが大きくなるように、ヒステリシス値ΔＶの大きさを決定する。

ステップＳ６００では、ステップＳ５００で決定されたヒステリシス値ΔＶの情報を、デジタルデータによりＤ／Ａ変換器３７へ出力する。これにより、ヒステリシス幅ΔＶがＤ／Ａ変換器３７においてアナログ値に変換された後に、比較器３２および比較器３４へ出力される。その結果、比較器３２および比較器３４において、基準電圧発生器３６から出力される基準電圧Ｖｃｃ／２を中心に、所定のヒステリシス幅ΔＶを有する２つのしきい値Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２が設定される。

ステップＳ６００を実行したら、ステップＳ１００へ戻って上記のような処理を繰り返す。こうして図１０のフローチャートを繰り返し実行することにより、レンズ４の移動速度の変化がステップＳ４００において算出され、それに応じてヒステリシス幅ΔＶがステップＳ６００において変化される。

以上のように構成された本実施の形態のレンズ鏡筒１は、次のような効果を奏する。
（１）磁気センサ７の出力を比較器３２および比較器３４において信号列Ｙ１およびＹ２にそれぞれ変換するときのしきい値として、磁気センサ７の出力をＨｉｇｈ（ハイ）に変換するためのしきい値Ｖｔｈ１と、しきい値Ｖｔｈ１よりも小さい、磁気センサ７の出力をＬｏｗ（ロー）に変換するためのしきい値Ｖｔｈ２とを、基準電圧発生器３６およびＤ／Ａ変換器３７により、磁気センサ７の出力に対して設定する。そして、レンズ４の移動速度の変化に応じて、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２との差であるヒステリシス幅ΔＶを変化させることとした（ステップＳ６００）。このようにしたので、検出対象であるレンズ４の移動量を演算するときに、そのレンズ４の移動速度に応じて、磁気センサ７の出力信号からの変換に用いるしきい値Ｖｔｈ１およびＶｔｈ２のヒステリシス幅ΔＶを適切に設定することができる。

（２）磁気センサ７の出力における最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの中間点と、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２の中間点とを合致させた状態で、ヒステリシス幅ΔＶを変化させることとした。このようにしたので、ヒステリシス幅ΔＶを変化させても、磁気センサ７の出力を変換するのに常に適切な値となるように、しきい値Ｖｔｈ１およびしきい値Ｖｔｈ２を設定することができる。

（３）比較器３２および比較器３４において、増幅器３１で増幅されたＡ相出力信号、または増幅器３３で増幅されたＢ相出力信号が、しきい値Ｖｔｈ１より大きくなったときにＨｉｇｈ（ハイ）を出力し、しきい値Ｖｔｈ２より小さくなったときにＬｏｗ（ロー）を出力することにより、磁気センサ７の出力を矩形波信号列Ｙ１およびＹ２に変換することとした。このようにしたので、磁気センサ７の出力をコントローラ３５で処理するのに適した信号に変換することができる。

上記の実施の形態では、レンズ鏡筒１内のレンズ４を検出対象として、その移動量を演算し位置を検出する例を説明したが、必ずしもこの内容に限定する必要はない。検出対象は、どのようなものであってもよい。すなわち、本発明は、あらゆる検出対象についての移動量を演算する移動量演算装置全般に適用することができる。

上記の実施の形態では、磁気テープ８の着磁の状態を図２のように説明した。また、磁気センサ７の磁気抵抗素子の配置の状態を図５のように説明した。しかし、必ずしもこれらの内容に限定する必要はない。磁気センサ７が、着磁部２１上を移動することにより所定の基準値を基準に＋−するような信号が出力されるようなものであれば、どのような着磁状態およびどのような磁気抵抗素子の配置状態であってもよい。

４つの磁気抵抗素子からなる磁気センサ７に代えて、２つの磁気抵抗素子からなる磁気センサを用いてもよいし、６個以上の磁気抵抗素子からなる磁気センサであってもよい。

磁気センサ７は、磁気抵抗素子に限らず種々の磁気センサを用いることができる。すなわち、磁気センサが、着磁部２１上を移動することにより所定の基準値を基準に＋−するような信号が出力するようなものであれば、どのようなものであってもよい。

上記の実施の形態では、焦点調節制御のためにレンズ鏡筒１内のレンズ４の位置を検出する例を説明したが、ズームレンズやコンパクトカメラのレンズ移動量を検出する装置に対して本発明を適用してもよい。また、検出対象物の相対移動量を直接検出せずに、例えばカム機構のような移動機構の一部の移動量を検出しても良い。

上記の実施の形態では、レンズ鏡筒１の筐体９側に磁気テープ８を固定し、移動するレンズ４側に磁気センサ７を取り付けた。しかし、レンズ鏡筒１の筐体９側に磁気センサ７を設け、移動するレンズ４側の支持部等に磁気テープ８を貼りつけてもよい。すなわち、磁気センサ７と着磁部２１が相対的に移動する関係であれば、どのような態様であってもよい。

上記の実施の形態では、磁気センサ７の出力における最大値Ｖｍａｘと最小値Ｖｍｉｎの中間点と、しきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２の中間点とを合致させた状態で、ヒステリシス幅ΔＶを変化させることとした。しかし、たとえばしきい値Ｖｔｈ１としきい値Ｖｔｈ２のいずれか一方を特定の値に固定し、もう一方を変化させることにより、ヒステリシス幅ΔＶを変化させることとしてもよい。

上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。

一実施の形態の移動量演算装置を使用したレンズ鏡筒１、およびこのレンズ鏡筒１が取り付けられたカメラ２を示す図である。 磁気センサ７および磁気テープ８の詳細を示す図である。 磁気センサ７の出力波形および比較器の出力波形を示す図である。 磁気センサ７の等価回路を示す図である。 磁気抵抗素子Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４の物理的配置を示す図である。 磁気抵抗素子の磁界感度曲線を示す図である。 磁気センサ７、磁気テープ８、および、制御部６のブロック図を示す図である。 レンズ４の移動速度が大きい場合の磁気センサ７からの信号出力と比較器から出力される信号との関係を示す図である。 レンズ４の移動速度が小さい場合の磁気センサ７からの信号出力と比較器から出力される信号との関係を示す図である。 レンズ４の位置を検出するとともに、レンズ４の移動速度を算出してヒステリシス幅ΔＶを変化させる処理のフローチャートである。

符号の説明

１ レンズ鏡筒
２ カメラ
３ａ，３ｂ ガイドレール
４ レンズ
５ 駆動部
６ 制御部
７ 磁気センサ
８ 磁気テープ
９ 筐体
１０ カメラ制御部
２１ 着磁部
２２ａ、２２ｂ 非着磁部
３１、３３ 増幅器
３２、３４ 比較器
３５ コントローラ
３６ 基準電圧発生器
３７ Ｄ／Ａ変換器

Claims (5)

1. 所定のピッチにて繰り返し着磁がなされている磁気記録手段と、
   前記磁気記録手段に対し相対的に移動可能であり、その移動に伴い前記繰り返しなされている着磁に応じて出力が繰り返し変化する磁気センサ手段と、
   前記磁気センサ手段の出力に対して所定のしきい値を設定するしきい値設定手段と、
   前記磁気センサ手段の出力と、前記しきい値設定手段により設定されたしきい値との比較結果に基づいて、前記磁気センサ手段の出力を所定の信号列に変換する変換手段と、
   前記変換手段により変換された信号列に基づいて、前記磁気記録手段と前記磁気センサ手段の相対的な移動量を演算する移動量演算手段とを備え、
   前記しきい値設定手段は、前記しきい値として、前記磁気センサ手段の出力を所定の第１の信号に変換するための第１のしきい値と、前記第１のしきい値よりも小さい、前記磁気センサ手段の出力を所定の第２の信号に変換するための第２のしきい値とを前記磁気センサ手段の出力に対して設定し、
   前記移動の速度の変化に応じて、前記第１のしきい値と前記第２のしきい値との差を変化させることを特徴とする移動量演算装置。
2. 請求項１に記載の移動量演算装置において、
   前記しきい値設定手段は、前記磁気センサ手段の出力における最大値と最小値の中間点と、前記第１のしきい値と前記第２のしきい値の中間点とを合致させた状態で、前記第１のしきい値と前記第２のしきい値との差を変化させることを特徴とする移動量演算装置。
3. 請求項１または２いずれかに記載の移動量演算装置において、
   前記第１のしきい値と前記第２のしきい値との差は、前記移動速度が遅いときよりも速い時の方が小さいことを特徴とする移動量演算装置。
4. 請求項１から３のいずれかに記載の移動量演算装置において、
   前記変換手段は、前記磁気センサ手段の出力が前記第１のしきい値より大きくなったときに第１の信号電圧を出力し、前記磁気センサ手段の出力が前記第２のしきい値より小さくなったときに第２の信号電圧を出力することにより、前記磁気センサ手段の出力を矩形波信号列に変換することを特徴とする移動量演算装置。
5. 請求項１から４のいずれかに記載の移動量演算装置を備えたレンズ鏡筒であって、
   前記磁気記録手段は、レンズ鏡筒内を移動するレンズまたはレンズ鏡筒筐体のいずれか一方に設けられ、
   前記磁気センサ手段は、前記レンズまたは前記レンズ鏡筒筐体のいずれか他方に設けられ、
   前記移動量演算手段により演算された前記磁気記録手段と前記磁気センサ手段の相対的な移動量に基づいて、前記レンズ鏡筒筐体に対する前記レンズの位置を検出することを特徴とするレンズ鏡筒。

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