JPH04270902A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPH04270902A
JPH04270902A JP5349291A JP5349291A JPH04270902A JP H04270902 A JPH04270902 A JP H04270902A JP 5349291 A JP5349291 A JP 5349291A JP 5349291 A JP5349291 A JP 5349291A JP H04270902 A JPH04270902 A JP H04270902A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
electrodes
fixed
electrode
movable
capacitance
Prior art date
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Pending
Application number
JP5349291A
Other languages
English (en)
Inventor
Mitsuhisa Araida
光央 新井田
Naoya Kaneda
直也 金田
Shigeru Ogino
滋 荻野
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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  • Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
  • Lens Barrels (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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、例えばレンズ鏡筒等の
固定部材と該固定部材に対して相対移動する可動部材と
を備えた位置検出装置の改良に関するものである。
【0002】
【従来の技術】自動焦点装置など可動部材を具備した装
置において、自動化を行う場合には、固定部材に対する
可動部材の位置を検出する装置が組込まれる。従来、こ
の種の装置としては、フォトカプラ方式、フォトインタ
ラプタ方式、ポテンショメ−カ方式、グレイスケ−ル方
式などが一般的である。
【0003】しかしながら、前述のフォトカプラ方式、
フォトインタラプタ方式においては、常時発光素子を点
灯していなければならず、消費電力が大きく、また装置
も大型化してしまうといった欠点があった。また、前述
のポテンショメ−タ方式、グレイスケ−ル方式において
は、可動接点が必要となり、耐久性に問題があった。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】この点に鑑み、特開昭
62−262009号公報において、静電容量の連続的
な変化で固定部材に対する可動部材の位置変化を検出す
る装置が提案されている。この装置によれば、消費電力
を抑えると共に、装置の大型化を防止することができ、
更には、耐久性の点についても問題のない構成となって
いる。
【0005】しかしながら、静電容量の連続的な変化を
見て位置情報を検出する上記提案の装置においては、静
電容量の経時変化による影響に伴う精度の低下や、雑音
や回路の浮遊容量の影響を受け易い、温度,湿度などに
よる静電容量の変化が生じやすいなどの問題を有してい
た。
【0006】本発明の目的は上述した点に鑑み、経時変
化や雑音の影響を受けにくく、耐環境性の良好な位置検
出装置を提供することである。
【0007】
【課題を解決するための手段】本発明は、固定部材及び
可動部材のいずれかの一方の部材に、間隔をおいて複数
配置される第1の電極と、他方の部材に、前記第1の電
極と対向して少なくとも1つ配置される第2の電極と、
前記第1の電極と前記第2の電極にて形成される少なく
とも一対のコンデンサの静電容量の有無に基づいて、固
定部材に対する可変部材の位置を検出する位置検出手段
とを備えている。
【0008】
【作用】可動部材が移動した際、第1と第2の電極が正
面に対向することで静電容量を生じ、第1と第2の電極
がずれて対向することにより静電容量が生じない、2つ
の状態を作り、この2つの状態を位置検出手段が検知す
ることによって固定部材に対する可動部材の位置を検出
するようにしている。
【0009】
【実施例】図1乃至図4は本発明の一実施例を示すもの
であり、ここではビデオカメラに組み込んだ場合を例に
している。
【0010】図1において、固定部材であるところの円
筒状の基筒1には固定電極2が取付けられており、該基
筒1の後部にCCD等の撮像素子が取付けられる。3は
第4群レンズ4,5を保持した可動部材であるところの
第4群レンズ枠で、後述のフォ−カスモ−タの回転出力
が伝達されることにより光軸方向に移動して合焦作用を
行う。この第4群レンズ枠3には可動電極6が設けられ
ていて、後述する様に固定電極2と対向することにより
静電容量を生じる。第3群レンズ枠7は第3群レンズ8
,9,10を保持しており、前記基筒1と一体構造とな
っている。絞り装置11は不図示のアイリスモ−タの回
転出力が伝達されることにより羽根12を回転して絞り
口径を調整する働きを持つ。
【0011】固定鏡筒13にはヘイコイドが切られてお
り、同じくヘリコイドが切られた第1群レンズ外枠14
と係合している。第1群レンズ内枠15は前記第1群レ
ンズ外枠14と一体構造であり、後述のズ−ムモ−タよ
り回転出力が伝達されて第1群レンズ外枠14が回転す
ると、第1群レンズ内枠15に保持された第1群レンズ
16,17,18が光軸方向に移動する。また、カム環
19は第1群レンズ内枠15と連動して回転し、第2群
レンズ枠20に保持された第2群レンズ21,22,2
3を第1群レンズ16,17,18と連動して光軸方向
に移動して変倍を行う。固定部材であるところの前記固
定鏡筒13には固定電極24が、可動部材であるところ
の前記第1群レンズ内枠15には可動電極25が、それ
ぞれ設けられていて、後述する様にこれらが対向するこ
とにより静電容量を生じる。
【0012】図2は上記の固定部材であるところの基筒
1及び固定電極2と可動部材であるところの第4群レン
ズ枠3及び可動電極6を示す斜視図である。
【0013】基筒1の内側には前述した様に固定電極2
a〜2fが設けられており、第4群レンズ枠3の外側に
は可動電極6a〜6cが設けられている。
【0014】このような構成において、第4レンズ群枠
3の移動に伴い、固定電極2a〜2fのいずれかと可動
電極6a〜6cが正面に対向することにより、一対のコ
ンデンサCが形成されて静電容量が生じ、ずれて位置す
れば静電容量は生じない。
【0015】図3は上記の固定部材であるところの固定
鏡筒13及び固定電極24と可動部材であるところの第
1群レンズ枠15及び可動電極25を示す斜視図である
【0016】固定鏡筒13の内側には短冊状に固定電極
24が、第1群レンズ枠15の外側には同じく短冊状に
可動電極25が、それぞれ設けられている。
【0017】このような構成において、第2図と同様、
第1群レンズ枠15の回転に伴い、固定電極24と可動
電極25が正面に対向することにより、一対のコンデン
サCが形成されて静電容量が生じ、ずれて位置すれば静
電容量は生じない。
【0018】図4はビデオカメラの概略構成を示すブロ
ック図であり、上記の様にして構成される2種のコンデ
ンサCは、該図に示すズ−ムレンズ位置読取り装置10
1及びフォ−カスレンズ位置読取り装置102の一部を
構成しており、これら装置101,102の情報は自動
合焦装置103からの情報と共にCPU104に出力さ
れる。
【0019】図4において、メインスイッチ105がオ
ンになると、パワ−オンリセット回路106の働きによ
って各部の初期設定が行われる。その後ズ−ムスイッチ
107が押されると、CPU104はズ−ムモ−タドラ
イバ108にこの時選択されたズ−ム情報を出力し、ズ
−ムモ−タドライバ108はこのズ−ム情報に基づいて
ズ−ムモ−タ109を動作させる。また、自動合焦装置
103から焦点情報が入力されると、CPU104はフ
ォ−カスモ−タドライバ110へこの焦点情報を出力し
、フォ−カスモ−タドライバ110はこの焦点情報に基
づいてフォ−カスモ−タ111を動作させる。
【0020】記憶装置112には種々の制御に関する情
報が記憶されており、CPU104はズ−ムレンズ位置
読取り装置101,自動合焦装置103及びフォ−カス
レンズ位置読取り装置102からの情報を基に記憶装置
112から必要な情報を読出して前述の様な制御等を行
う。
【0021】図5にズ−ムレンズ位置読取り装置101
及びフォ−カスレンズ位置読取り装置102の構成を示
す。
【0022】方形波発生回路151から抵抗Rを介して
位置センサとして作用する前述の2種の電極によるコン
デンサCに方形波が入力される。前記コンデンサCは外
付の抵抗Rとで図示の様にL型回路152を構成してい
て、該コンデンサCに静電容量が有る場合には微分回路
を、無い場合には直列抵抗となるようになっている。
【0023】コンデンサCに静電容量のある場合には、
方形波発生回路151からの方形波は微分されて幅の狭
いインパルスとなる。これをパルス発生回路154のト
リガとなるよう半波整流回路153で整流し、トリガと
して該パルス発生回路154にパルスを発生させる。発
生したパルスの数はパルス計数回路155で計数し、そ
の情報はCPU104に出力される。また、コンデンサ
Cに静電容量が無い場合には、方形波はそのまま半波整
流回路153に加わるが、整流されたときにパルス発生
回路154のトリガとならないように回路構成を行って
いる。
【0024】なお、パルス発生回路154に入力する信
号は、コンデンサを形成する電極の2つの状態に応じて
パルス発生回路154がパルスを出力するような信号で
あればよく、必ずしも図5のような構成でなくとも良い
。また、2つの状態に応じてパルスを発生しなくとも、
その状態をとった数を計数できればどのような構成でも
よい。
【0025】以上の様に、静電容量の有無を検出し、そ
の状態をとった回数を計数すれば、等間隔で並んでいる
同じ幅の電極の幅と、計数した回数とから移動した場所
の基準位置からの相対位置が検出できる。
【0026】前述の様にすることにより、基筒1と第4
群レンズ枠3,固定鏡筒13,第1群レンズ内枠15に
自然な形態で位置センサを組込むことができると共に、
静電容量の有無のみを検知するために無接点省電力で、
かつ雑音,径時変化の影響を受けにくく、耐環境性の良
好な位置センサとすることができる。
【0027】また、各電極は鏡筒の内面または外面に導
電性の薄膜を形成した後、絶縁部を切削する方法や、選
択的に導電性薄膜を成長させるなどの方法により容易に
形成することができる。更に、導電性薄膜の上部に絶縁
性の高誘電率の膜を形成すれば偏心などによって電極が
接触しても短絡の必要がなく、かつ静電容量が増加して
検出精度を向上できる。
【0028】本実施例によれば、固定部材の内側に所定
間隔をおいて電極を配置し、可動部材の前記電極の対向
する側に所定間隔をおいて電極を配置し、固定部材に対
する可動部材の位置を、電極同志が正面に対向して静電
容量を生じることで発生するパルスの数により検出する
様に構成しているため、静電容量の径時変化による精度
の低下や、雑音や回路の浮遊容量の影響、さらには周囲
の温度や湿度の影響を受けにくい位置検出装置とするこ
とができる。
【0029】特に、ビデオカメラ等の光学系に組込む場
合には、整合性が良好で、全体の体積を小さくできると
ともに、偏心の影響も少なく、振動にも強い利点がある
【0030】(変形例)本実施例では、ビデオカメラに
該装置を組込んだ場合を例にしているが、銀塩カメラ等
、他の光学系に使用してもよい。また、固定部材と可動
部材はいずれを内外として組合せてもよい。
【0031】また、本実施例における電極は、固定電極
と可動電極で同間隔であるが、物体の移動または回転に
伴って静電容量の有無の2つの状態が生ずるのであれば
、固定電極及び可動電極の配置は、固定電極を可動電極
の整数倍にする、固定電極を可動電極の整数の逆数倍す
る、などの方法により異なる間隔で配置してもよく、ま
たその数も定位置制御の場合には1対1で配置してもよ
く、どのように構成してもよい。
【0032】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
固定部材及び可動部材のいずれかの一方の部材に、間隔
をおいて複数配置される第1の電極と、他方の部材に、
前記第1の電極と対向して少なくとも1つ配置される第
2の電極と、前記第1の電極と前記第2の電極が対向す
ることにより形成される少なくとも一対のコンデンサの
静電容量の有無に基づいて、固定部材に対する可変部材
の位置を検出する位置検出手段とを備え、可動部材が移
動した際、第1と第2の電極が正面に対向することで静
電容量を生じ、第1と第2の電極がずれて対向すること
により静電容量が生じない、2つの状態を作り、この2
つの状態を位置検出手段が検知することによって固定部
材に対する可動部材の位置を検出するようにしている。 よって、経時変化や雑音の影響を受けにくく、耐環境性
の良好な位置検出装置を提供可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施例装置をビデオカメラに組込ん
だ場合における光学系の断面図である。
【図2】図1のフォ−カス光学系に取付けられた位置セ
ンサを構成する2種の電極の形状を示す斜視図である。
【図3】図1のズ−ム光学系に取付けられた位置センサ
を構成する2種の電極の形状を示す斜視図である。
【図4】本発明の一実施例装置が組込まれたビデオカメ
ラの構成を示す回路ブロック図である。
【図5】図4のズ−ムレンズ位置読取り装置及びフォ−
カスレンズ位置読取り装置の構成例を示すブロック図で
ある。
【符合の説明】
1      基筒 2,6  電極 3      第4群レンズ枠 13    固定鏡筒 15    第1群レンズ枠 24,25  電極 101  ズ−ムレンズ位置読取り装置102  フォ
−カスレンズ位置読取り装置104  CPU 151  方形波発生回路 152  L型回路 153  半波整流回路 154  パルス発生回路 155  パルス計数回路 C      コンデンサ R      抵抗

Claims (4)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  固定部材と、該固定部材に対して相対
    的に移動する可動部材と、前記固定部材及び前記可動部
    材のいずれかの一方の部材に、間隔をおいて複数配置さ
    れる第1の電極と、他方の部材に、前記第1の電極と対
    向して少なくとも1つ配置される第2の電極と、前記第
    1の電極と前記第2の電極にて形成される少なくとも一
    対のコンデンサの静電容量の有無に基づいて、前記固定
    部材に対する前記可変部材の位置を検出する位置検出手
    段とを備えた位置検出装置。
  2. 【請求項2】可動部材は固定部材に対して直線方向に移
    動する部材であり、これら部材に配置される第1,第2
    の電極により形成されるコンデンサの配列方向を、前記
    可動部材の移動方向である直線方向としたことを特徴と
    する請求項1記載の位置検出装置。
  3. 【請求項3】筒状の可動部材は同じく筒状の固定部材に
    対して周方向に移動する部材であり、これら部材に配置
    される第1,第2の電極により形成されるのコンデンサ
    の配列方向を、前記可動部材の移動方向である周方向と
    したことを特徴とする請求項1記載の位置検出装置。
  4. 【請求項4】固定部材及び可動部材は、光学系における
    レンズ鏡筒の一部であることを特徴とする請求項12,
    又は3記載の位置検出装置。
JP5349291A 1991-02-27 1991-02-27 位置検出装置 Pending JPH04270902A (ja)

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JP5349291A JPH04270902A (ja) 1991-02-27 1991-02-27 位置検出装置

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JP5349291A JPH04270902A (ja) 1991-02-27 1991-02-27 位置検出装置

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012030299A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Kobayashi Co Ltd 計測機能付きチャック装置及びロボットチャック装置

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012030299A (ja) * 2010-07-29 2012-02-16 Kobayashi Co Ltd 計測機能付きチャック装置及びロボットチャック装置

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