JPH01201613A - エンコーダ装置 - Google Patents

エンコーダ装置

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JPH01201613A
JPH01201613A JP63026461A JP2646188A JPH01201613A JP H01201613 A JPH01201613 A JP H01201613A JP 63026461 A JP63026461 A JP 63026461A JP 2646188 A JP2646188 A JP 2646188A JP H01201613 A JPH01201613 A JP H01201613A
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JP
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electrode pattern
contact
encoder
zoom
patterns
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JP63026461A
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English (en)
Inventor
Azuma Miyazawa
東 宮沢
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Olympus Corp
Original Assignee
Olympus Optical Co Ltd
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Publication date
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Pending legal-status Critical Current

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    • HELECTRICITY
    • H03ELECTRONIC CIRCUITRY
    • H03MCODING; DECODING; CODE CONVERSION IN GENERAL
    • H03M1/00Analogue/digital conversion; Digital/analogue conversion
    • H03M1/12Analogue/digital converters
    • H03M1/22Analogue/digital converters pattern-reading type
    • H03M1/24Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip
    • H03M1/28Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding
    • H03M1/285Analogue/digital converters pattern-reading type using relatively movable reader and disc or strip with non-weighted coding of the unit Hamming distance type, e.g. Gray code

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)
  • Automatic Focus Adjustment (AREA)
  • Transmission And Conversion Of Sensor Element Output (AREA)

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野] 本発明はエンコーダ装置、さらに詳しくは、回転などの
移動量をA/D変換信号にするだめのエンコーダ装置に
関する。
[従来の技術] ズームレンズ鏡筒などに設けたエンコーダ装置として、
例えば特願昭61−22534号などにおいて、抵抗印
刷パターンの出力をA/D変換するようにした抵抗分割
A/D変換エンコーダ、またはディジタルパターンをそ
のまま読み取るディジタルエンコーダが用いられている
が、これらはいずれも公知のエンコーダ装置である。
[発明が解決しようとする課題] ところで、上記ディジタルエンコーダの場合は、CPU
て使用するときにボート数を多く必要とし、また抵抗分
割A/D変換エンコーダの場合は、電源電圧のバラツキ
、抵抗印刷のバラツキ等を考慮する必要かあり安定した
エンコーダ値を得ることは困難であらた。
本発明は、ボート数も比較的少なく、電圧、抵抗のバラ
ツキがあっても比較的安定した出力を得るエンコーダ装
置を提供することを[]的とする。
[課題を解決するための手段コ 本発明のエンコーダ装置は、一端を第1接j1に接続し
他端をA/D変換入力端に接続した第1の抵抗と、一端
を第2接片に接続し他端を上記第1の抵抗の他端に接続
し上記第1の抵抗と抵抗値の異なる第2の抵抗と、第1
の電位を与えられている第1の電極パターンと、第2の
電位を与えられている第2の電極パターンと、上記第1
の電極パターンおよび第2の電極パターンのいずれも設
けられていない無電極部とを具備してなる。
[作 用] 上記第1接片および第2接片は、上記第1の電極パター
ン、上記第2の電極パターンおよび無電極部のいずれか
1つに接しながら摺動すると、上記第1接片および第2
接片と上記第1の電極パターン、第2の電極パターン、
無rLs極部との接触の組み合わせによって上記A/D
変換入力端に異なる電圧を人力する。
[実 施 例] まず、不実施例の詳細を説明するに先立って、基本的な
エンコーダ装置の構成と作用について述べると、このエ
ンコーダ装置においては、第1図(A)に示すように、
第1の抵抗RAの一端が第1接片Aに接続し他端がCP
 U’等のA/D変換変換入力端式続し、また上記第1
の抵抗RAと抵抗値の異なる第2の抵抗RI3の一端が
第2接11Bに接続し他端が上記第1の抵抗RAの他端
に接続している。一方、上記接片A、Bは、ズーム環等
の外周に形成された各列のパターンPA”Hにそれぞれ
JFI接するようになっていて、この各列のパターンP
 A、  P nは、第1図(A)には示されていない
が、それぞれ、第1の電位(例えば、基や電圧V rc
f等の“H″レベルを与えられている第1の電極パター
ンと、第2の電位(例えば、アース電位GND等の“L
°レヘル)を与えられている第2の電極パターンと、上
記第1の電極パターンおよび第2の電極パターンのいず
れも設けられていない(“H”、 “L”レベルのいず
れでもないOF F状態の)無電極部とを有して構成さ
れている。
したがって、第1接片Aおよび第2接片Bが、上記第1
の電極パターン、第2の電極パターンおよび無電極部の
いずれか1つに接しながら摺動すると、上記第1接片A
および第2接片Bと、上記3列のパターンPA、P、に
おける第1の電極パターン、第2の電極パターンおよび
無電極部との接触の組み合わせにより、第1接片Aおよ
び第2接JIBのレベルの組み合わせ状態は第1図(B
)に示すようになり、上記A/D変換入力端Cにおいて
、4つの異なるA/D値を得ることができる。
すなイっち、例えば、第1図(B)に示すように、第1
接片A、第2接片Bのいずれか一方が“L”レベルで、
他方が“L”レベルかOFF状態のときA/D値は“0
”、第1接片Aが“H”レベルで、第2接片が“L”レ
ベルのときA / D liは“1”、また第1接片A
が“L°レベルで、第2接片Bが“H”レベルのときA
 / D 1mは“2”。
また上記第1接J+’ A 、第2接片Bのいずれか一
方が″11″レベルで、他方が“H”レベルかOFF状
態のときA/D値は“3”となる。
このように、2列のパターンpA、r’Bと2つの抵抗
RA 、Rnを1組とすることによって4つの異なるA
/D値を1つのA/D変換変換入力端式力させるように
している。なお、上記第1の抵抗R第2の抵抗RBの他
端に接続されたプルA ゛ アップ用の抵抗Rは上記接片A、  Bが接触する各列
のパターンPA、PBが狭い場合に用いられて有効な誤
動作防止用の高抵抗であるか、活水的にはなくてもよい
。この高抵抗Rを接続した場合は、第1接片A、第2接
片Bがともに“OFF”状態のときもA/D値は“3”
となる。
以下、さらに本発明の詳細な実施例について説明する。
まず、本発明を適用したズームレンズカメラの基本シス
テムについて第2図に基づき説明する。
CPUIIはカメラの全体の制御を行う1チツプマイク
ロコンピユータにより構成されていて、発振回路12よ
り基本クロックか入力され、リセット回路13のリセッ
トにより動作がスタートする。
リセット回路13は電池挿入時および図示されないパワ
ースイッチのオン、オフによって動作する。
E2−PROM14はカメラ状態(駒数1巻上げ中等)
と、調整データ(シャッタ制御、レンズ駆動)を記憶し
ている不揮発性メモリである。このため電池が抜かれて
もカメラは前の状態に戻ることができる。また、E2−
PROM14は、後述するように、各レンズ毎のバラツ
キによって生ずるレンズ繰出し量のズレ童を記憶する。
E2−PROM14にデータを書き込んでいる間はリセ
ット回路13のリセット動作力蛎テ止される。E2−P
ROM14を読み込みモードにすると、まずDXコード
ゐ(DX端子15よりE2−PROMI4に入力され、
続いてシリアルラインを通じてCPUIIに入力される
。このあと、E2−1’ROM14のデータかCPUI
1に人力される。
AFIC16は非T T L fllllllll段位
置れた位相差方式のAF(オートフォーカス)センサで
、その距離データはCPUI 1に送られる。CPU1
1は、all1元値が一定値以下(暗い)場合にAFI
C16の動作に合わせて補助光ランプ17を点灯する。
EXT端了18は外部装置との接続端〕−で、オプショ
ン自動調整機などが接続される。
E2−PROM14.AFIC16およびEXT端子1
8は、Cr’U11のポートをrイ効に利用するため、
同一のシリアルラインに接続され、CPU11とデータ
のやりとりをシリアル通信で行っている。
5W19はカメラの操作スイッチで、レリーズスイッチ
、モード切換スイッチ等が含まれる。LED20はファ
インダ内にある発光ダイオードで、ストロボ発光Y・吉
川、ご黒表示用等の発光ダイオードが含まれる。LCD
21は駒数やカメラモードなどを表示するための液晶表
示板である。IFI C22は、測光ユニット23で7
Illl光を行ったり、CPUIIの命令によりカメラ
内のモータを選択するデコード機能等を有するインター
フェースlCである。
M  24.M  25.M  26は、それぞれシS
         v         zヤツタモー
タ1巻上/巻戻モータ、ズームモータで、IFIC22
のデコード信号によりモータドライバIC27を介して
駆動される。M  24は正転時にレンズ駆動を行い、
逆転時にシャッタ駆動を行う。レンズ駆動時において、
レンズのリセット位置はスイッチ28のオン(開成)状
態で確認され、制御位置はフォトインタラプタ29のパ
ルス数で確認される。シャッタ駆動時では、リセット位
置はスイッチ30のオン状態で確認され、開口制御はM
 24のパルス幅を調整することにより行われる。この
調整値は、E2−PROMI4に記憶されている。M 
 25は正転でフィルム巻上げ5逆転でフィルム巻戻を
行う。フィルムの−駒送り制御はフォトインタラプタ3
1のパルス数をカウントすることにより行われる。フォ
トインタラプタ2Q、31はそれぞれM24.M。
25が選択されたときのみオンとなり、IFIC22を
介してCI’U11にフォトインタラプタ出力が人力さ
れる。M 26のズーム位置はズーム、    2 エンコーダ32によって検出することかできる。
DATEM33は「1付1時間などのデータをフィルム
に写し込むデートモジュール、5TRB34はストロボ
である。
ここで、ズームエンコーダ32について詳しく説明する
。第3図に示すように、ズームエンコーダ32はズーム
環40の外周面に貼り付は等により一体的に設けられた
薄膜状の導電体パターンとこの導電体パターンに摺接す
る導電接j1および抵抗群などによって構成されている
。M  26 (、zj2図り照)が回転すると、ズー
ム環40か同転し、同ズーム環内の図示しないカムによ
ってズームレンズか前後して焦点距離が変化する。焦点
距離はズーム環40上のズームエンコーダ32の位置を
検出することにより得られる。
ズームエンコーダ32の位置を検出するための8個の接
片T。−17は固定枠41に取り付けられていて、それ
ぞれCPUI 1のアース端子ADGNDおよび抵抗R
1,R2,R3,R4゜R5,Re 、 R7の各一端
に接続されている。なお、上記抵抗の値は、(R1/R
2)−(R3/R)−(R5/R6)−1,67となる
よう設定されている。上記抵抗R1とR2の他端は互い
に結線されてCPUIIのA/D変換用端子AD2MA
に接続されている。抵抗R3とR4の他端も互いに結線
されてCPUIIのA/D変換III端了ADZM13
に接続され、抵抗R5とR6の他端も同様にしてA/D
変換用端j−ADZMcに接続されている。抵抗R7の
他端はCPUI 1の基塾電圧V rerが印加されて
いる端子ADVrcrに接続されている。この抵抗R7
は万が−M4を電圧Vrel’がアース端子GNDにシ
ョートした場合の保j抵抗である。
上記ズームエンコーダ32の導電体のパターンを第4図
(A)に展開して示す。上記8個の接片T o −T 
7のうち両端の接)”+Toと17がそれぞれ摺接する
導電パターンPoとR7は、ズーム環40の周方向に沿
って全ズーム領域に亘り連続した導電体で形成され、そ
れぞれアース電位GNDと基弗電圧Vre「がりえられ
るようになっている。
その間の接片Tl〜1゛6が接触する各列のパターン1
lll−R6は、それぞれ図示のようにズーム環40の
周方向に不連続な形状に形成された導電体からなる。各
列のパターンP1〜P6は電気的には図示のように、部
分的に上記導電パターンP。
に接続されてアース電位GNDを印加されている゛心髄
パターンPG (右上りの細かい斜線を施して示す)と
、上記導電パターンP7に接続されて基■電圧V ra
rを印加されている電極パターンPv(右下りの粗い斜
線を施して示す)と、いずれの電極パターンも存在しな
い無電極部とからなる。
したがって、ズーム環40が回転することによって、ズ
ームエンコーダ32のパターンPl−P6上をそれぞれ
上記接片T1〜T6か摺動すると、上記各パターンP1
〜Pcの形状により、上記接片T1〜]゛6はズーム環
40の回転位置に応じてズームエンコーダ位置の始点O
から終点63まで64通りの組ろ合わせのコード信号を
検出する。
なお、上記第4図(A)において、電極パターンpG、
pv上、ドツトを施した部分はzモ動作防止用の補助パ
ターンであるので、ノλ本的にはこの部分の電極パター
ンを除去して無電極部としてもよい。
上記接1’+T−T 6によって読み取られる上記パタ
ーンP1〜P6の64通りのコード信号を第4図(B)
に示す。このコード1,1号表において、上記接片T1
〜T6が基亭屯圧Vrcrを!jえられるときは“1”
、アース電位GNDをItえられるときは“0”である
ここで、パターンP1とR2のみに注目すると、この2
つのパターンを接片T、とT2か読み取ることにより4
つの状態(0,0)、  (0,1)。
(1,1)、  (1,0)を判定できるので、上記抵
抗r<1.R2によりCPUIIのA/D変換用端了−
ADZMAでは、下記の表に示すように、4つのレベル
を判定することかできる。
すなわち、抵抗R1とR2との合成抵抗にょるA/D変
換用端子ADZMAへの人力は、基準電圧Vrcrを1
とした場合(こは、R1二R2−1,07であるので、
上記衣に示すように、0−0.22.0.27〜0.4
7.0.52〜0.72.0.77〜1の4つのレベル
に分けられる。CPUI 1のA/D変換川端用−AD
ZMAはインピーダンスが高いので、上記パターンP 
t 、  P 2のうちの片方のパターンがオフの場合
はもう片方のパターンのレベルになる。
CPUIIの他の2つのA/D変換用端子AD    
AD   に関する構成も同様になってZMB’   
ZMC いる。
上記ズームエンコーダ32は6列のパターンを存してい
るので、全部で64(O〜63)のエンコーダ位置の検
出を行うことができる。エンコーダ位置1がワイド端位
置、エンコーダ位置60がテレ端位置、エンコーダ位置
63がマクロ位置である。エンコーダ位置61.62は
写真の撮れない中間域であり、エンコーダ位置Oはワイ
ド外れ位置である。
−L述のようにして各A/D変換用端子ADzMA。
AD    AD   への入力を4レベルに分割ずZ
MI3 ’   ZMC ると、後処理が非常に簡qlになる。すなわち、A/D
変換の結果は全部で6ビツトの信号になるか、このうち
上位2ビツトが“OO”、 “01”。
“10”、 “11″ (2進数)に対応して既に4レ
ベルに分割されており、新たにA/D変換入力をレベル
分けする必要がないわけである。またバラツキ範囲が非
常に大きいので、抵抗のバラツキ。
基べへ電圧Vrcrのバラツキがあっても常に安定した
結果が得られる。
また、第3図に示すように、抵抗R1とR2の、互いに
結線されてCPUIIのA/D変換用端子AD7.MA
に接続されている他端を、高抵抗値の抵抗R8を介して
見学電圧Vrcrに吊ることにより、上記接片T、、T
2がともに無電極部(OFF)に接している場合でも°
11“ (2進数)と判断させることができる。このよ
うな構成は、2つのパターンPi、P2の間隔か狭い場
合において課動作防市に役立つとともに、電極パターン
の構成か簡略化することになる。
次に、オートフォーカスのためのレンズ繰出し量の演算
について説明する。距離データ1/ΩはAFIC22よ
り整数6ビツト、小数6ビツトのデータとして与えられ
る。このカメラはインナーフォーカス方式であるため、
第6図に示すように、同じ距離でも、ズーム位置(焦点
距離)によってレンズ繰出し量(レンズ繰出しパルス)
Sが異なる。すなわち、第6図では、テレ、スタンダー
ド。
ワイドの各状態におけるカーブを代表して描いであるか
、ワイド端位置1からテレ端位置60までのカーブがそ
れぞれ異なる60本のレンズ繰出しカーブにしたかって
レンズ繰出しが行われるようになっている。ただし、C
PUIIはすべてのカーブを記憶するには容量が足りな
いので、テレのカーブ45において、距離データ1/4
7上で整数のポイントO〜20までの20ポイントのレ
ンズ繰出しff1sをROMに記憶している。このテレ
におけるレンズ繰出し量SのデータをST、(j=O〜
20)とする。テレ以外の各焦点距離のカーブは、テレ
のカーブ45に対して、どの距離データ1/gにおいて
もある比で内分する線上にあるため、テレのカーブ45
にあるズーム係数を掛けることによりテレ以外の各焦点
距離のカーブを略求めることができる。したがって、C
PUII内のROMには、各焦点距離毎のズーム係数を
Cf。
とすると、60本のカーブに対応したズーム係数Cf、
(i−1〜60)が記t8、されている。
二二で、AFIC22のデータの整数部をa。
小数部をbとすると、ズームエンコーダ値1での繰出し
量(繰出しパルス)Sは、次のような簡litな式によ
り求められる。
S−tb (ST□+、−3T、) +ST  l  ・Cf、・・・・・・・・・(1)a
          1 このような計算式なら演や命令の少ない4ビツトマイク
ロコンピユータでも十分に計算することができる。なお
、マクロ時はカーブは第6図に示したものとは全く異な
るので、マクロカーブは特別にCPU1lに記憶されて
いる。計算式は上記(1)式からズーム係数Cf、を除
いたのみで他は同様である。
上述した+J(柄はズームレンズが設計どおりの場合の
tl!Iであるが、実際には各レンズ毎にバラツキがあ
るため、このバラツキ分だけ、第6図に示すカーブが上
または下にN1行移動するような結果となる。この・+
i行移動分は、レンズによって異なることは勿論である
か1、ヂレ端位置、ワイド端位置でズレ量をOに調整し
たとしても、その間のズ−人位置ではズレ量か0にはな
らず、例えば、第7図に示すようになる。第7図から分
かるように、ワイド端位置1およびテレ端位置60では
調整されているので、ズレ量は0である。
そこで、このカメラでは上記ズレデータを5つのデータ
Dk (k−0〜4)としてR2−PROM14に記憶
する。この記憶データとしては少なくともA/D変換さ
れた値の下位4ビツトがいずれも“0000”となる、
ズームエンコーダ値0(16進数でOH,以下間t’E
i) 、  16 (10H) 。
’32 (20H)、48 (’40H)、64 (4
0H)の5データであり、それぞれり。、Dl、D2゜
D3.D4として記憶する。しかし、ズームエンコーダ
位置が0と64のポイントは測定できないのて、all
+定に際しては、1  (IH)、16 (10H)、
32 (2011)、48 (−30H)、60(3C
H)の各ポイントでのズレパルス数を求め、このうちズ
ームエンコーダ位置がワイド端位置1におけるJ?1定
データD  /、テレ端位置60における測定データD
 4 ’から、それぞれズームエンコーダ位置0と64
のポイントにおけるデータDo、D4を求める。ずなイ
〕ち、D O、D 4は次式(2) 、  (3)式に
より求められる。
Do−Do’ −(D、−Do’ )/15−”(2)
D  −D  +(D4’−D3)/12・・・・・・
(3)ここで、ズームエンコーダ値iの場合の繰出しパ
ルス移動量Zsは次のようにして求められる。
Z” −Dla” (D(Ia+1) −Dia)” 
i””(4)この(4)式において、iaはズームエン
コーダ値lを2進数で表わした場合の上位2ビツトの整
数値であり、ibは下位4ビツトの小数値である。
上記(4)式の繰出しパルス移動mZsも4ビツトマイ
クロコンピユータで十分に計算することかできる。
以上の計算結果により、実際の繰出し量は、S+Zs となる。なお、上記式(2) 、 (3)から明らかな
ように、テレ、ワイド位置での調整がずれている場合で
も(0でなくても)、これをR2−PROM14に記憶
させておくことにより補正を行うことができる。
[発明の効果コ 以上述べたように本発明によれば、(1) A/D変換
入力端に安定したエンコーダ値を与えることができる。
 (2) 1つのA/D変換入力端に従来のディジタル
エンコーダの2倍の情報をIjえることかできる。(3
)抵抗値や印加電位か多少変動してもA/D変換の結果
に影響を与えない、  (4) A/D変換の結果の上
位ビットをそのままエンコーダ値として使用できる6等
の優れた効果を釘する。
【図面の簡単な説明】
第1図(A)および(B)は、本発明のエンコーダ装置
の一実施例の概略構成を説明するための電気回路図およ
びエンコーダパターンを表式化した図、 第2図は、本発明を適用したズームレンズカメラの基本
システムを示すブロック図、 第3図は、上記第2図中のズームエンコーダの構成を示
した電気回路図、 第4図(A)および(B)は、上記第3図中のズーム環
上のエンコーダパターンの展開図およびそのエンコーダ
位置に対するコードを表式化した図、 第5図は、AFセンサー出力に対するレンズ繰出し量を
説明するための線図、 第6図は、ズームエンコーダ位置に対するレンズ繰出し
量の補正移動を説明するための線図である。 lくぃ、R,、R3,R5・・・・・・第1の抵抗RB
 ’ R2’ R4’= R8・・・・・・第2の抵抗
Pv・・・・・・第1の電極パターン

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. (1)一端を第1接片に接続し、他端をA/D変換入力
    端に接続した第1の抵抗と、 一端を第2接片に接続し、他端を上記第1の抵抗の他端
    に接続し、上記第1の抵抗と抵抗値の異なる第2の抵抗
    と、 第1の電位を与えられている第1の電極パターンと、 第2の電位を与えられている第2の電極パターンと、 上記第1の電極パターンおよび第2の電極パターンのい
    ずれも設けられていない無電極部と、を具備し、 上記第1接片および第2接片は、上記第1の電極パター
    ン、上記第2の電極パターンおよび無電極部のいずれか
    1つに接しながら摺動し、上記第1接片および第2接片
    と上記第1の電極パターン、上記第2の電極パターン、
    無電極部との接触の組み合わせにより、上記A/D変換
    入力端に異なる電圧を入力するようにしたエンコーダ装
    置。
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