镜头装置的制作方法

文档序号:17744558发布日期:2019-05-24 20:32阅读:172来源:国知局
镜头装置的制作方法

本技术涉及一种镜头装置,包括操作环,诸如聚焦操作环或者变焦操作环,并且尤其涉及一种用于检测操作环的旋转量或旋转方向的技术领域。



背景技术:

例如,在诸如可互换镜头,摄像机或数字静态照相机的各种镜头装置中,诸如透镜的光学元件设置在内部,通过设置在外圆周侧上的操作环的旋转操作使得光学元件在光轴的方向上移动,因此可以进行聚焦或变焦。

通过操作环的旋转操作执行聚焦或变焦的方法的示例包括机械驱动方法和电驱动方法。机械驱动方法中用于移动光学元件的凸轮环与操作环彼此机械连接,并且根据操作环的旋转的力机械地传递到凸轮环以移动光学元件。凸轮环和操作环之间的机械连接由诸如齿轮,滚筒或键的部件执行。

另外,电驱动方法通过预定传感器电读取操作环的旋转量或旋转方向,通过运算电路计算光学元件的驱动量,驱动电路基于所计算的驱动量驱动致动器,从而移动光学元件。

在机械驱动方法中,由于光学元件和操作环彼此机械连接,因此即使操作环的旋转量很小,光学元件也会跟随并移动。然而,在机械驱动方法中,由于使用大尺寸的凸轮环,因此难以使镜头装置小型化。另外,结合大尺寸凸轮环的操作,难以以高速和非常小的量驱动光学元件。因此,尤其在运动图像拍摄时,不可能响应近期高速且微小地移动光学元件的需求。

另一方面,在电驱动方法中,由于光学元件通过电动致动器移动,因此容易高速移动光学元件。此外,由于可以省略机械驱动方法所使用的凸轮环,因此可以使镜头装置小型化。

这里,根据电气读取操作环的旋转量和旋转方向的方法的不同,电驱动方法分为“增速方法”和“直接读取方法”。

增速方法是通过齿轮增加操作环的旋转速度的方法,并且通过旋转检测装置读取速度增加的旋转。在增速方法中,由于通过齿轮增加了操作环的旋转速度,所以虽然增速方法没有达到机械驱动方法的速度,但是有一个优点是可以提高旋转量的检测分辨率。然而,存在的缺点是,由于增速齿轮的齿隙,可能发生操作环的旋转方向的滞后。此外,存在的缺点是难以在执行折叠操作的镜头装置中采用增速方法。在执行折叠操作的镜头装置中,保持透镜的透镜框由凸轮环伸出/缩回,然而,在增速方法中,旋转检测装置较大,并且在旋转检测装置设置在镜头装置内部的情况下,旋转检测装置干扰了透镜框架。为了避免干扰,需要确保旋转检测装置在镜头装置的径向方向上的布置空间,结果,促进了镜头装置的尺寸增大。

如下面的专利文献1中所述,直接读取方法是在操作环的内圆周表面上交替地设置反射表面和非反射表面,具有光发射元件和光接收元件的光反射器设置在面向反射表面的位置处,光接收元件接收从光发射元件发射并由反射表面根据操作环的旋转反射的光,并且读取根据接收光强度变化的输出波形(例如,参见第[0002]段等)。

在直接读取方法中,为了能够检测操作环的旋转方向,提供了两个光反射器。设置两个光反射器,使得两个光反射器的光接收元件的输出波形具有例如90度的相位差。因此,当操作环沿正向旋转时,一个光接收元件的输出波形的相位引导另一个光接收元件的输出波形,并且当操作环反向旋转时另一个光接收元件的输出波形的相位引导一个光接收元件的输出波形,并且,可以基于如上所述的每个输出波形之间的相位关系来检测操作环的旋转方向。

在直接读取方法中,不会发生增速方法中的操作环的旋转方向滞后的问题,并且由于光反射器小,所以可以将直接读取方法适当地应用于执行折叠操作的镜头装置。

引文列表

专利文献

专利文献1:jp2015-141232a



技术实现要素:

技术问题

然而,在传统的直接读取方法中,由于两个光电反射器是单独安装的,因此在光反射器之间的位置关系可能出现误差,并且输出波形的相位差在每个产品中趋于变化。

在直接读取方法中,可以通过缩小反射表面和非反射表面之间的间距来增加旋转量的检测分辨率。然而,为了实现高分辨率,随着反射表面和非反射表面之间的间距变窄,如上所述的相位差的变化不能被忽略。

也就是说,在传统的直接读取方法中,由于两个光反射器之间的位置误差,反射表面和非反射表面之间的形成间距不能充分变窄,并且限制了检测分辨率的提高。

因此,本技术的目的是在抑制镜头装置的尺寸增大的同时提高操作环的旋转量的检测分辨率。

问题的解决方案

根据本技术的镜头装置,包括:操作环,在所述操作环上执行旋转操作;光发射元件,配置为发光;多个光接收元件;以及检测图案部分,具有反射表面和非反射表面,所述反射表面和所述非反射表面在操作环的旋转方向上交替设置并且根据操作环的旋转而移动。光发射元件将光发射到检测图案部分,以及所述多个光接收元件布置在同一基板上并接收来自所述反射表面的反射光。

由于多个光接收元件设置在同一基板上,所以光接收元件之间的位置关系被高精度地确定,并且缩小反射表面和非反射表面的检测图案时的公差增大。

另外,由于采用直接读取方法,因此可以省略用于机械驱动方法的凸轮环。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,多个光接收元件的光接收表面布置为面对反射表面。

因此,光接收元件有效地接收反射光。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,镜头装置包括第一光接收元件和第二光接收元件两者作为光接收元件,以及光发射元件的光发射表面的中心在排列反射表面和非反射表面的排列方向上布置在第一光接收元件的光接收表面的中心和第二光接收元件的光接收表面的中心之间。

因此,当使两个光接收元件接收来自反射表面的反射光时,容易设置要提供的光发射元件的数量。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,第一光接收元件的至少一部分和第二光接收元件的至少一部分在排列方向上位于光发射元件的布置范围内。

因此,缩短了两个光接收元件在排列方向上的间隔距离。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,整个第一光接收元件和整个第二光接收元件在排列方向上位于光发射元件的布置范围内。

因此,进一步缩短了两个光接收元件在排列方向上的间隔距离。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,第一光接收元件的至少一部分和第二光接收元件的至少一部分在图案正交方向上位于光发射元件的布置范围内,所述图案正交方向是所述操作环的旋转轴的轴向。

因此,缩短了图案正交方向上的两个光接收元件之间的间隔距离。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,整个第一光接收元件和整个第二光接收元件在图案正交方向上位于光发射元件的布置范围内。

因此,两个光接收元件之间在图案正交方向上的间隔距离进一步缩短。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,镜头装置包括第一基板,其上设置有光发射元件,以及第二基板,其上设置有多个光接收元件,设置在第一基板上。

因此,高精度地确定光接收元件和光发射元件之间以及光接收元件之间的位置关系。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,反射表面和非反射表面在排列反射表面和非反射表面的排列方向上的每个宽度等于或者小于0.3毫米。

因此,可以获得足以实际使用的检测分辨率。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,以及非反射表面形成为形成在操作环的内圆周表面上的非反射载体的内表面。

由于反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,例如,反射表面能够形成为包括金属的操作环的内圆周表面、镀金属的操作环的内圆周表面等的一部分。因此,与通过印刷形成反射表面的情况相比,可以增强对反射表面的损坏或破损的保护。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,非反射载体形成为膜状。

因此,由于在镜头装置的径向方向上抑制了非反射载体的突出量,因而可以减小在光接收元件和光发射元件与检测图案部分之间确保的空间。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,非反射载体是在操作环的内圆周方向上突出的突起。

因此,不需要将非反射载体形成为膜状。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,非反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,并且反射表面形成为形成在操作环的内圆周表面上的反射载体的内表面。

由于非反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,因此可以使用通用树脂形成操作环。

关于根据本技术的镜头装置,优选地,反射载体形成为膜形状。

因此,由于在镜头装置的径向方向上抑制了反射载体的突出量,因此可以减小在光接收元件和光发射元件与检测图案部分之间确保的空间。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,镜头装置包括环形构件,在操作环的内圆周侧上与操作环一体旋转,非反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,反射表面形成为在环形构件中沿旋转方向以预定间隔放置的反射载体的内表面,以及环形构件的至少反射载体的非放置部分在旋转方向上是透明的。

因此,不需要在操作环中形成反射载体。

另外,由于非反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,因此可以用通用树脂形成操作环。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,反射载体形成在环形构件的内圆周表面上。

因此,与在环形构件的外圆周表面上形成反射载体的情况相比,可以减少反射载体材料的使用量。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,镜头装置包括环形构件,在操作环的内圆周侧上与操作环一体旋转,反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,非反射表面形成为在环形构件中沿旋转方向以预定间隔放置的非反射载体的内表面,以及环形构件的至少非反射载体的非放置部分在旋转方向上是透明的。

因此,不需要在操作环中形成非反射载体。

另外,由于反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,例如,反射表面能够形成为包括金属的操作环的内圆周表面、镀金属的操作环的内圆周表面等的一部分。因此,与通过印刷形成反射表面的情况相比,可以增强对反射表面的损坏或破损的保护。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,非反射载体形成在环形构件的内圆周表面上。

因此,与在环形构件的外圆周表面上形成非反射载体的情况相比,可以减少非反射载体材料的使用量。

关于根据本技术的镜头装置,优选的是,镜头装置包括:第一光接收元件和第二光接收元件中两者作为光接收元件;以及运算电路,配置为基于作为第一光接收元件的光接收信号的第一光接收信号、作为第二光接收元件的光接收信号的第二光接收信号以及为第一光接收信号和第二光接收信号中的每一个设置的多个阈值来执行操作环的旋转量的运算。

因此,基于第一光接收信号和第二光接收信号中的每一个的波形中的多个点来计算旋转量。

关于根据本技术的镜头装置,优选地,运算电路通过使用在利萨如圆(lissajouscircle)上设置的多个参考坐标作为第一光接收信号和第二光接收信号的阈值来执行旋转量的运算。

因此,在两个光接收元件之间的位置精度被设置为高精度的条件下执行基于利萨如圆的旋转量运算。

发明的有益效果

根据本技术,可以在抑制镜头装置尺寸增加的同时提高操作环旋转量的检测分辨率。

注意,这里描述的效果不一定是限制性的,并且可以指代本说明书中描述的任何一种效果。

附图说明

[图1]图1是作为第一实施例的镜头装置的示意性外部透视图。

[图2]图2是在图1所示的线a-a'的位置处沿垂直于光轴的方向切割镜头装置1时的示意性透视图。

[图3]图3是图2中虚线所示部分的放大图。

[图4]图4是该实施例中的检测图案部分的示意图。

[图5]图5是从操作环的侧面观察的检测单元的示意性透视图。

[图6]图6是示意性地示出检测单元和检测图案部分之间的位置关系的图。

[图7]图7是检测单元的正视图。

[图8]图8是示意性地示出检测图案部分面对光发射表面,光接收表面和光接收表面的方面的图。

[图9]图9是示出相位差为90度的每个光接收信号的波形的图。

[图10]图10是用于说明根据第一实施例的镜头装置中的整个光学元件驱动系统的配置的框图。

[图11]图11是示出用矩形波表示来自两个光反射器的输出波形的图。

[图12]图12是作为第一变形例的检测单元的正视图。

[图13]图13是作为第二变形例的检测单元的正视图。

[图14]图14是作为第三变形例的检测单元的正视图。

[图15]图15是从操作环的外周侧观察的作为第四变形例的检测单元的示意性透视图。

[图16]图16是示出根据第二实施例的镜头装置的放大的主要部分的示意性透视图。

[图17]图17是示出根据第三实施例的镜头装置的放大的主要部分的示意性透视图。

[图18]图18是示出根据第四实施例的镜头装置的放大的主要部分的示意性透视图。

[图19]图19是示出根据第五实施例的镜头装置的放大的主要部分的示意性透视图。

[图20]图20是用于说明基于利萨如圆的旋转量运算方法的图。

[图21]图21是用于说明采用交叉点方法的旋转量运算方法的图。

具体实施方式

在下文中,将参考附图以下面的顺序描述实施例。

<1.第一实施例>

[1-1.与旋转量检测有关的配置]

[1-2.整个光学元件驱动系统的配置]

[1-3.与相关技术对比]

[1-4.与光发射元件和光接收元件的配置有关的变形例]

<2.第二实施例>

<3.第三实施例>

<4.第四实施例>

<5.第五实施例>

<6.关于旋转量运算方法>

<7.实施例概述>

<8.变形例>

<9.当前技术>

<1.第一实施例>

[1-1.旋转量检测的配置]

首先,将参考图1和图8描述与作为第一实施例的镜头装置1中的旋转量检测有关的主要配置。

图1是镜头装置1的示意性外部透视图,图2是在图1所示的线a-a'的位置处沿垂直于光轴axo的方向切割镜头装置1时的示意性透视图,以及图3是图2中虚线所示部分的放大图。

镜头装置1配置为可互换镜头,其可拆卸地连接到未示出的相机装置主体(相机主体)并且具有大致圆柱形的外形。

在下文中,将光轴axo的轴向定义为镜头装置1的前后方向。安装在照相机装置主体上的一侧定义为背面,并且与其相对的一侧定义为正面。

镜头装置1包括两个操作环,其包括作为执行聚焦调节的操作元件的聚焦操作环2f和作为执行变焦调节的操作元件的变焦操作环2z;可拆卸部分3,其具有相对于位于后端部的相机装置主体的可拆卸机构;前球透镜4,将来自位于前端部的物体的光引导到镜头装置1的内部;以及镜头外壳部分5,其支撑聚焦操作环2f或变焦操作环2z。

聚焦操作环2f和变焦操作环2z在光轴axo的轴向上彼此分开设置,并且其外圆周表面暴露于外部。在本示例中,聚焦操作环2f和变焦操作环2z的每个旋转轴基本上与光轴axo重合。也就是说,聚焦操作环2f和变焦操作环2z的旋转方向基本上与围绕光轴axo的轴的方向一致。

注意,在下文中,将聚焦操作环2f的旋转方向称为“旋转方向r”(参考图3)。

镜头外壳部分5表示覆盖设置在镜头装置1内部的各种光学元件的圆柱形部分中除聚焦操作环2f和变焦操作环2z之外的部分。

尽管未示出,但是作为镜头装置1内部的光学元件,例如,从正面依次设置固定聚焦透镜,可动聚焦透镜,可变放大透镜,光圈,中继透镜等。在聚焦操作环2f旋转的情况下,可动聚焦透镜沿光轴axo移动并执行聚焦调整。另外,在旋转变焦操作环2z的情况下,可变放大透镜沿光轴axo移动并执行变焦调节。

在镜头装置1中,通过上述电驱动方法执行根据聚焦操作环2f的旋转操作的可动聚焦透镜的驱动。也就是说,驱动可动聚焦透镜的致动器设置在镜头装置1的内部。注意,这一点将在后面再次描述。

在镜头装置1中,具有大致环形形状的固定构件6设置在聚焦操作环2f的内圆周侧(参见图2和图3)。固定构件6的位置固定在镜头装置1的内部,并且外圆周表面6a定位成面向聚焦操作环2f的内圆周表面2fa。

在固定构件6的内圆周侧形成有大致圆形的开口m。

在面向固定构件6的外圆周表面6a的位置处设置有检测图案部分22,其中反射表面20和非反射表面21沿旋转方向r交替设置。在检测图案部分22中,反射表面20和非反射表面21的交替重复图案在旋转方向r的整个圆周上形成。

在本示例中,聚焦操作环2f包括具有高光反射率的金属,例如铝,并且内圆周表面2fa是金属表面。另外,在聚焦操作环2f的内圆周表面2fa上,沿旋转方向r以预定间隔布置包括诸如具有低光反射率的黑色树脂的树脂材料的非反射载体7。非反射载体7例如通过印刷等形成为膜状。

在检测图案部分22中,非反射表面21形成为非反射载体7的内表面。注意,内表面是面向光轴axo侧的表面。

另外,反射表面20形成为聚焦操作环2f的内圆周表面2fa的一部分。也就是说,包括金属表面的内圆周表面2fa上的非反射载体7的每个非布置部分用作反射表面20。

注意,聚焦操作环2f不需要包括金属。另外,例如,通过在内圆周面2fa上实施诸如金属镀层或光反射片,可以增加内圆周面2fa的光反射率。

如上所述,每个反射表面20形成为聚焦操作环2f的内圆周表面2fa的一部分,并且每个非反射表面21形成为形成在内圆周表面2fa上的非反射载体7的内表面。因此,检测图案部分22根据聚焦操作环2f的旋转在旋转方向r上移动。

在检测图案部分22中,反射表面20和非反射表面21之间的形成间距被设定为恒定的间距。也就是说,如图4的示意图所示,在检测图案部分22中,每个反射表面20在旋转方向r上的宽度w20和每个非反射表面21在旋转方向r上的宽度w21是相同的。

在本示例中,宽度w20和宽度w21等于或小于0.3mm。由此,已经证实可以获得足以实际使用的检测分辨率。

在图3中,例如,布线基板8为柔性基板,其固定在固定构件6的外圆周表面6a上的预定位置处,并且检测单元9设置在布线基板8的外圆周表面上,用于根据反射面20和非反射面21的图形检测聚焦操作环2f的旋转量或旋转方向。

图5是从聚焦操作环2f的侧面观察的检测单元9的示意性透视图。在图5中,还示出了布线基板8的一部分。

检测单元9包括光发射元件10,第一光接收元件11,第二光接收元件12,基板13和覆盖部分14。光发射元件10具有发光的光发射表面10a,并且通过光发射表面10a面对检测图案部分22的方向布置在布线基板8上。

第一光接收元件11和第二光接收元件12都设置在基板13上,并且基板13通过第一光接收元件11的光接收表面11a和第二光接收元件12的光接收表面12a面对检测图案部分22的方向设置在布线基板8上。注意,布线基板8对应于“第一基板”,基板13对应于“第二基板”。

在本示例中,第一光接收元件11和第二光接收元件12通过单个半导体制造工艺设置在基板13上。

覆盖部分14在其厚度方向上从布线衬底8突出,并且形成为覆盖光发射元件10、第一光接收元件11和第二光接收元件12的周边的部分。覆盖部分14防止诸如外部光的非预期光泄漏到第一光接收元件11和第二光接收元件12中。此外,覆盖部分14还防止诸如灰尘的异物粘附到光接收表面10a、光接收表面11a和光接收表面12a。

因此,可以提高对旋转量或旋转方向的检测精度。

图6示意性地示出了检测单元9和检测图案部分22之间的位置关系。注意,在图6中,从光轴axo侧示出了检测单元9和检测图案部分22之间的位置关系,并且以透视状态示出了检测单元9。

如图6所示,检测单元9中的光发射元件10、第一光接收元件11和第二光接收元件12放置成面对检测图案部分22。

这里,图6中双向箭头所指的方向“x”为检测图案部分22中的反射表面20和非反射表面21的排列方向,在下文中称为“排列方向x”。排列方向x可以被称为与旋转方向r的切向方向平行的方向。

排列方向x是与旋转方向r一致的方向。然而,在下文中,相对于聚焦操作环2f的方向被用作“旋转方向r”和相对于反射表面20和非反射表面21的图案的方向被用作“排列方向x”,以区分相对于聚焦操作环2f的方向和相对于反射表面20和非反射表面21的图案的方向。

另外,图6中双向箭头所指的方向“y”是聚焦操作环2f的旋转轴的轴向。由“y”表示的方向是与排列方向x正交的方向,并且在下文中称为“图案正交方向y”。

图7是检测单元9的正视图,并且图8是示意性地示出检测图案部分22面对光发射表面10a、光接收表面11a和光接收表面12a的方面的图。注意,在图7中,省略了覆盖部分14的图示。

如图7所示,光接收表面10a的中心用中心c0表示,光接收表面11a的中心用中心c1表示,光接收表面12a的中心用中心c2表示。在检测单元9中,中心c0在排列方向x上位于中心c1和中心c2之间。在本示例中,中心c0位于排列方向x上的中心c1和中心c2之间的中点处。

如图8中的实线箭头所示,光发射元件10通过光发射表面10a向检测图案部分22发射发散光。

在图8中,来自反射表面20的反射光由虚线箭头表示,从一个光发射元件10发射的光分别通过布置如上所述而不是如图8所示的中心c0、中心c1和中心c2经由反射表面20被引导到光接收表面11a和光接收表面12a。即,由于来自反射表面20的反射光被第一光接收元件11和第二光接收元件12接收,因此仅需要提供一个光发射元件10。

另外,检测单元9具有关于光发射元件10、第一光接收元件11和第二光接收元件12的布置关系的以下特征。即,在图7中,当假设光发射元件10在排列方向x上的布置范围是“rx”时,第一光接收元件11的至少一部分和第二光接收元件12的至少一部分是位于布置范围rx内。图7示出了第一光接收元件11和第二光接收元件12中的每一个的仅一部分位于布置范围rx内的示例。

因此,缩短了第一光接收元件11和第二光接收元件12之间在排列方向x上的间隔距离,并且能够减小检测单元9在排列方向上的尺寸。

这里,通过放置中心c1和中心c2,使它们在排列方向x上相互分离,能够生成第一光接收元件11的输出信号波形(接收光信号波形)与第二光接收元件12的输出信号波形之间的相位差。在下文中,第一光接收元件11接收的光信号将被称为“相位a信号”,并且第二光接收元件12接收的光信号将被称为“相位b信号”。

第一光接收元件11和第二光接收元件12布置成在排列方向x上彼此分开,使得相位a信号和相位b信号之间的相位差变为大致90度。

在本示例中,第一光接收元件11和第二光接收元件12布置成在排列方向x上彼此分离,使得在排列方向x(或旋转方向r)上的间隔距离d在中心c1和中心c2之间是宽度w20和宽度w21的1.5倍(参见图6)。

图9示出了相位差信号和相位差为90度的相位a信号和相位b信号的波形(i/v转换后)。

当在检测图案部分22中以恒定间距形成反射表面20和非反射表面21时,相位a信号和相位b信号基本上是正弦信号。

[1-2.整个光学元件驱动系统的配置]

将参考图10的框图描述镜头装置1中的整个光学元件驱动系统的配置。

镜头装置1包括驱动电路50,i/v转换单元51,a/d转换单元52,运算电路53,驱动电路54和致动器55以及上述各部分。这里,图中的光学元件56是在聚焦调节时要被驱动的光学元件,并且在本示例中,上述可动对焦透镜对应于光学元件56。

驱动电路50驱动光发射元件10发光。i/v转换单元根据接收的光量对第一光接收元件11和第二光接收元件12中的每一个输出的电流执行i/v转换,并获得相位a信号和相位b信号。其中信号强度用电压表示。a/d转换单元52对由i/v转换单元51获得的相位a信号和相位b信号中的每一个执行数字采样,并且将相位a信号和相位b信号转换为预定灰度的数字值。

运算电路53基于由a/d转换单元52转换为数字值的相位a信号和相位b信号,执行获得聚焦操作环2f的旋转方向和旋转量的运算处理。基于旋转方向和旋转量获得致动器55的驱动量的运算处理,并且向驱动电路54指示表示驱动量的值。

驱动电路54基于运算电路53指示的值驱动致动器55。因此,光学元件56根据聚焦操作环2f的旋转操作而移动,并且实现聚焦调节。

[1-3.与相关技术对比]

在传统的直接读取方法中,由于两个光反射器分别安装,因此在光反射器之间的位置关系中可能出现误差,并且来自每个光反射器的输出波形的相位差由于误差而在每个产品中趋于变化。

将参考图11的波形图描述抑制反射表面20和非反射表面21的形成间距变窄的相位差的这种变化。注意,这里,一个光反射器的输出波形的相位被称为相位a,来自另一个光反射器的输出波形的相位被称为相位b。在图11中,输出波形由矩形波简要表示。

图11的上部示出了在反射表面20和非反射表面21的形成间距设定为宽间距(下文中,称为“间距s”)的情况下的输出波形。注意,对于图中的相位b,上侧波形示出了相位a没有相位差误差的情况下的波形,下侧示出了相位a发生相位差误差的情况下的波形。在这种情况下输出波形的一个周期设置为t0[s]的情况下,相位a和相位b之间的90度相位角之间的差表示为t0[s]/4。

在两个光反射器之间发生配置位置的误差的情况下,图中由a0[s]表示的相位角变化添加到输出波形。此时,相位角变化a0[s]需要满足以下[公式1]的条件。

a0[s]<t0[s]/4[公式1]

这是因为在满足a0[s]=t0[s]/4的情况下,布置了相位a和相位b的相位,并且不能检测操作环的旋转方向,另外,在满足a0[s]>t0[s]/4的情况下,由于相位b的相位相对于相位a的相位前进,因此错误地认为操作环的旋转方向是反向的。

图11的下部示出了在反射表面20和非反射表面21的形成间距变窄到上述间距s(0≤n≤1)的n倍的情况下的输出波形。在这种情况下,输出波形的一个周期t1和相位角变化a1[s]能够由以下[公式2]和[公式3]表示。

t1[s]=n*t0[s][公式2]

a1[s]=a0[s]/n[公式3]

另外,在这种情况下,相位a和相位b之间的90度相位角之间的差能够表示为t1[s]×4。

在反射表面20和非反射表面21的形成间距缩窄n倍的情况下,相位角变化a1[s]需要满足以下[公式4]的条件。

a1[s]<t1[s]/4[公式4]

这里,公式4可以由公式2和公式3进行如下转换。

a0[s]/n<n*t0[s]/4[公式5]

因此,对于n形成[公式6]的以下不等式。

n>sqrt(4*a0[s]/t0[s])[公式6]

也就是说,n不能小于常数值sqrt(4*a0[s]/t0[s]),并且缩小反射表面20和非反射表面21的形成间距是有限制的另一方面,在镜头装置1中,如上所述,第一光接收元件11和第二光接收元件12形成在同一基板13上。因此,第一光接收元件11与第二光接收元件12之间的位置关系以高精度确定,并且增大了使反射表面20和非反射表面21的检测图案变窄的容差。

因此,可以提高对聚焦操作环2f的旋转量的检测分辨率。

[1-4.与光发射元件和光接收元件的配置有关的变形例]

对于光发射元件10、第一光接收元件11和第二光接收元件12的布置位置,考虑了各种变形例。

图12至图14分别是作为第一变形例的检测单元9a,作为第二变形例的检测单元9b以及作为第三变形例的检测单元9c的正视图。注意,类似于上述图7,在图12至14中省略了覆盖部分14的图示。

在以下描述中,与已解释的部分相似的部分使用相同的附图标记,并且省略其描述。

在图12所示的检测单元9a中,与检测单元9类似,中心c0在排列方向x上位于中心c1和中心c2之间,然而,检测单元9a与检测单元9的不同之处在于,第一光接收元件11的至少一部分和第二光接收元件12的至少一部分在图案正交方向y上位于光发射元件10的布置范围ry内。图12示出了整个第一光接收元件11和整个第二光接收元件12位于布置范围ry内的示例。

由于第一光接收元件11和第二光接收元件12中的每一个的至少一部分位于布置范围ry内,因此在图案正交方向y上第一光接收元件11和第二光接收元件12之间的间隔距离短,并且能够减小图案正交方向y上的检测单元9a的尺寸。此外,在整个第一光接收元件11和第二光接收元件12位于布置范围ry内的情况下,还能够减小图案正交方向y上的尺寸。

图13中所示的检测单元9b与检测单元9的不同之处在于,整个第一光接收元件11和整个第二光接收元件12在排列方向x上放置在光发射元件10的布置范围rx内。

因此,第一光接收元件11和第二光接收元件之间在排列方向x上的间隔距离比检测单元9的间隔距离更短,并且检测单元9b在排列方向上的尺寸能够进一步减少。

在图14所示的检测单元9c中,中心c0在排列方向x上不位于中心c1和中心c2之间,然而,中心以中心c0,中心c2和中心c1的顺序布置。

在这种情况下,通过将从光发射元件10发射的光的光轴倾斜到布置第一光接收元件11和第二光接收元件12的一侧等方式,使第一光接收元件11和第二光接收元件12中的每一个接收来自反射表面20的反射光。

注意,除了如图14所示的中心c0、中心c2和中心c1的排列之外,中心c的排列也可以是中心c2、中心c1和中心c0。

图15是从聚焦操作环2f的外周侧观察的作为第四变形例的检测单元9d的示意性透视图。

在这种情况下,不使用布线基板8,而是使用布线基板8u和布线基板8d。在检测单元9d中,光发射元件10形成在布线基板8u上,并且第一光接收元件11和第二光接收元件12中的每一个形成在布线基板8d上。

即使通过将光发射元件10、第一光接收元件11和第二光接收元件12如上所述布置在不同的基板上,在光发射元件10、第一光接收元件11和第二光接收元件布置在基板上之后,也可以调节光发射元件10与第一光接收元件11和第二光接收元件12之间的位置关系。

<2.第二实施例>

接下来,将描述作为第二实施例的镜头装置1a。

注意,在下面描述的每个实施例中,主要仅针对镜头装置1描述不同的部分,并且由于其他部分与镜头装置1的部分类似,因此将省略其描述。

图16是放大镜头装置1a的主要部分的示意性透视图,并且是与上述图3类似地形成镜头装置1a的检测图案部分22a的部分的放大图。

与镜头装置1的不同之处在于形成突起形状的非反射载体7a而不是膜形状的非反射载体7。例如,非反射载体7a包括黑色树脂,具有大致四棱柱形状,并且朝向聚焦操作环2f的内圆周侧突出。非反射载体7a的内圆周表面分别用作非反射表面21a。即,非反射表面21a形成为非反射载体7a的内表面。

在这种情况下,反射表面20和非反射表面21a在旋转方向r上交替布置,并且检测图案部分22a配置为反射表面20和非反射表面21a的交替布置部分。

如上所述,不需要通过镜头装置1a将非反射载体7a形成为薄膜形状,并且即使在非反射载体7a不能通过印刷等形成薄膜形状的情况下也是如此,可以形成非反射表面21a。

注意,在上面的描述中,与镜头装置1的情况类似地描述了通过从金属形成聚焦操作环2f而在内圆周表面2fa上形成反射表面20的示例,然而,聚焦操作环2f能够包括树脂,并且非反射载体7a能够与聚焦操作环2f一体地形成。在这种情况下,可以通过涂覆等在内圆周表面2fa上形成诸如金属的反射材料来实现反射表面20。

另外,在内圆周面2fa的光反射率高的情况下,例如包括金属表面的内圆周表面2fa,能够在内圆周表面2fa上形成突起形状的反射载体替代非反射载体7a。在这种情况下,至少反射载体的内圆周表面的光反射率可以很高。

<3.第三实施例>

图17是作为第三实施例的放大镜头装置1b的主要部分的示意性透视图,并且是与上述图3类似地形成镜头装置1b的检测图案部分22b的部分的放大图。

在镜头装置1b中,代替包括金属的聚焦操作环2f,设置包括树脂的聚焦操作环2fa,树脂例如为黑色树脂等。注意,聚焦操作环2fa不必包括树脂,例如,内圆周表面2fa的光反射率可以低,例如内圆周表面2fa的无光处理。

在聚焦操作环2fa的内圆周表面2fa上,沿旋转方向r以预定间隔形成包括具有高光反射率的金属的反射载体15,例如铝。反射载体15形成为薄膜形状,例如,通过印刷等,并且反射载体15的内表面用作反射表面20a。即,反射表面20a形成为反射载体15的内表面。

另外,在聚焦操作环2fa的内圆周表面2fa上,反射载体15的未布置部分用作非反射表面21b,因此非反射表面21b形成为聚焦操作环2fa的内圆周表面2fa的一部分。

在这种情况下,反射表面20a和非反射表面21b在旋转方向r上交替布置,并且检测图案部分22b配置为反射表面20a和非反射表面21b的交替布置部分。

在镜头装置1b中,如上所述,非反射表面21b形成为内圆周表面2fa的一部分,因此可以用通用树脂形成聚焦操作环2fa。

因此,可以降低成本。

另外,在镜头装置1b中,反射载体15形成为膜状。

因此,在镜头装置1b的径向方向上,抑制了反射载体15的突出量,并且可以减小在检测单元9和检测图案部分22b之间确保的空间。

<4.第四实施例>

图18是作为第四实施例的放大镜头装置1c的主要部分的示意性透视图,并且是与上述图3类似地形成镜头装置1c的检测图案部分22c的部分的放大图。

在镜头装置1c中,与第三实施例的情况类似地使用聚焦操作环2fa,并且在聚焦操作环2fa的内圆周侧上设置与聚焦操作环2fa一体旋转的环形构件16。

环形构件16包括透明材料,例如透明树脂等,并且外圆周表面16b固定到聚焦操作环2fa的内圆周表面2fa。在环形构件16的内圆周表面16a上,反射载体15沿旋转方向r以预定间隔布置。反射载体15在内圆周表面16a上形成薄膜形状,例如,通过印刷等。

如上所述,形成在环形构件16的内圆周表面16a上的反射载体15的每个内表面用作反射表面20b。

这里,由于环形构件16是透明的,所以反射载体15沿旋转方向r没有布置的部分透射光。也就是说,从光发射元件10发射的光能够通过该部分到达聚焦操作环2fa的内圆周表面2fa。此时,聚焦操作环2fa的内圆周表面2fa的光反射率低,并且聚焦操作环2fa的内圆周表面2fa用作非反射表面21b。因此,在旋转方向r上,反射表面20b和非反射表面21b交替地布置。

检测图案部分22c配置为这样的部分,其中形成在反射载体15的内表面上的反射表面20b和形成为内圆周表面2fa的一部分的非反射表面21b在旋转方向r上交替地布置。

根据如上所述的镜头装置1c,不需要在聚焦操作环2fa上形成反射载体15。因此,即使反射载体15的图案形成失败,也可以丢弃环形构件16,而不必丢弃聚焦操作环2fa,并且可以提高产量。

另外,由于非反射表面21b形成为内圆周表面2fa的一部分,因此可以由通用树脂形成聚焦操作环2fa。

因此,可以降低成本。

此外,在镜头装置1c中,反射载体15形成在环形构件16的内圆周表面16a上。因此,与在环形构件16的外圆周表面16b上形成反射载体15的情况相比,可以减少反射载体材料的使用量。

因此,可以降低成本。另外,由于反射载体15的形成位置设置在环形构件16的内圆周表面16a上,因此通过移印印刷(tampoprinting/padprinting)容易形成相对于环形构件16的反射载体15。

注意,在上面的描述中,已经描述了通过印刷等在透明环形构件16上形成反射载体15的示例,然而,反射载体15也能够形成为环形构件16的一部分。例如,提供一种情况,环形构件16作为一种构件,其中金属部分和透明部分沿旋转方向r交替放置,或类似的情况。如上所述,环形构件16完全透明并不总是必不可少的,并且至少反射载体15在旋转方向r上的非布置部分是透明的就足够了。

这里,反射载体15也能够形成在环形构件16的外圆周表面16b上。

另外,在反射载体15形成在内圆周表面16a上的情况下,非反射载体也能够形成在外圆周表面16b上。此时,非反射载体能够仅在与旋转方向r上的反射载体15的非布置部分对应的位置处或者在外圆周表面16b的整个圆周上形成。由于非反射载体形成在外圆周表面16b上,因此不必降低内圆周表面2fa的光反射率,并且可以增加选择操作环的材料的自由度。

[5.第五实施例]

图19是作为第五实施例的放大镜头装置1d的主要部分的示意性透视图,并且是与上述图3类似地形成镜头装置1d的检测图案部分22d的部分的放大图。

在第五实施例中,反射表面和非反射表面之间的位置关系与第四实施例中的位置关系相反。

与第一实施例的情况类似,在镜头装置1d中,使用聚焦操作环2f,环形构件16设置在聚焦操作环2f的内圆周侧上,并且环形构件16的外圆周表面16b固定到聚焦操作环2f的内圆周表面2fa。

在这种情况下,非反射载体7沿旋转方向r以预定间隔布置在环形构件16的内圆周表面16a上。非反射载体7在内圆周表面16a上以薄膜形状形成,例如通过印刷等。非反射载体7的每个内表面用作非反射表面21c。

另外,在这种情况下,与第一实施例的情况类似,聚焦操作环2f的内圆周表面2fa用作反射表面20。因此,在旋转方向r上,反射表面20和非反射表面21c交替地布置。

如上所述,检测图案部分22d配置为在旋转方向r上交替布置反射表面20和非反射表面21c的部分。

根据如上所述的镜头装置1d,不需要在聚焦操作环2f上形成非反射载体7。因此,即使非反射载体7的图案形成失败,也可以丢弃环形构件16,而不必丢弃聚焦操作环2f,并且可以提高产量。

另外,非反射载体7形成在环形构件16的内圆周表面16a上。因此,与在环形构件16的外圆周表面16b上形成非反射载体7的情况相比,可以减少非反射载体材料的使用量。因此,可以降低成本。

此外,由于非反射载体7的形成位置设置在环形构件16的内圆周表面16a上,因此容易通过移印印刷在环形构件16上形成非反射载体7。

注意,在第五实施例中,非反射载体7也能够形成为环形构件16的一部分。即,在第五实施例中,环形构件16完全透明并不总是必不可少的,并且非反射载体7在旋转方向r上至少非布置部分是透明的就足够了。

另外,非反射载体7也可以形成在环形构件16的外圆周表面16b上。

此外,在非反射载体7形成在内圆周表面16a上的情况下,反射载体也能够形成在外圆周表面16b上。此时,反射载体仅能够形成在对应于非反射载体7在旋转方向r上的非布置部分的位置处或者外圆周表面16b的整个圆周上。因此,不需要增加内圆周表面2fa的光反射率,并且可以增加选择操作环的材料的自由度。特别是在这种情况下,由于可以选择通用树脂材料,因此可以降低成本。

<6.关于旋转量运算方法>

接下来,将描述基于相位a信号和相位b信号的运算电路53的旋转量运算方法。

首先,将参考图20描述基于利萨如圆的旋转量运算方法。在聚焦操作环2f在正向旋转方向或反向旋转方向中的一个方向上旋转的状态下,在将每次的坐标p(α,β)绘制在坐标空间上的情况下,其中横轴表示相位a信号的值α,纵轴表示相位b信号的值β,绘制出如图20所示的利萨如圆。利萨如圆是理想状态下的理想圆,其中相位a信号和相位b信号之间的相位差是90度。

这里,通过值α和值β的当前值坐标表示为当前值的坐标p[t]。图20b示出了相位差为90度的相位a信号和相位b信号的波形。然而,例如,在相位a信号的相位在正向旋转中相对地前进的情况下,如图20b所示,当前值坐标p[t]在正向旋转时在利萨如圆上的纸面上沿逆时针方向移动,并且在反向旋转期间在利萨如圆上的纸面上以顺时针方向移动(参见到图20a中的箭头)。

注意,判断正向旋转/反向旋转是通过辨别相位a信号或相位b信号的相位哪个相对超前来确定。

在基于利萨如圆的旋转量运算中,在利萨如圆上以预定间隔布置多个参考坐标p'。图20a示出了将八个参考点p'0至p'7设置为参考坐标p'的示例。图20b示出了参考坐标p'0至p'7与相位a信号和相位b信号之间的关系。例如,可以看出,参考坐标p'0(α0,β0)对应于相位a信号的值α变为最大值并且相位b信号的值β变为零时的时间点。

在这种情况下的旋转量运算中,例如,每当在利萨如圆上移动的当前值坐标p[t]通过参考坐标p'时,将恒定值加到旋转量的当前值。也就是说,每当聚焦操作环2f的旋转操作量增加一定量时,旋转量的当前值增加恒定值(在反向旋转的情况下,旋转量的当前值减小)。

例如,基于由目标参考坐标p'表示的α和β值(例如,在参考坐标p'0的情况下为α0,β0)的大小之间的关系和当前值α和值β,判断当前值坐标p[t]是否已经通过参考坐标p'0至p'7中的目标参考坐标p'。作为示例,在参考坐标p'3是正向旋转时的目标的情况下,对于当前值α和值β,判断是否满足“α≤3且β≤3”的条件。或者,在参考坐标p'0是反向旋转时的目标的情况下,判断是否满足“α≤α0且β≤β0”的条件。

当利萨如圆上设置的参考坐标p'的数量增加时,基于利萨如圆的旋转量运算能够增加旋转量的检测分辨率。因此,与仅基于相位a信号和相位b信号的零交叉点执行旋转量运算的方法(下文中,称为“简单方法”)相比,可以提高检测分辨率。例如,在如图20a所示设置八个参考坐标p'的情况下,,可以将分辨率提高到简单方法的两倍。

可以说,如上所述的基于利萨如圆的旋转量运算方法是使用在利萨如圆上设置的多个参考坐标作为相位a信号和相位b信号的阈值的旋转量运算方法。此时,通过将参考坐标p'的设定数量设定为至少5或更多,与简单方法相比,可以提高旋转量检测分辨率。

另外,还可以说基于利萨如圆的旋转量运算方法是基于相位a信号,相位b信号和针对每个相位a信号和相位b信号设置的多个阈值的旋转量运算方法。

这里,在相位a信号和相位b信号之间的相位差偏离90度的情况下,在图20a所示的坐标空间上的当前值坐标p[t]的移动轨迹没有画出完美的圆。也就是说,减少了圆度。在基于利萨如圆的旋转量运算中,难以在移动轨迹的圆度减小的情况下精确地获得旋转量,并且难以增加参考阈值p'的设定数量。

在根据每个上述实施例的镜头装置中,由于第一光接收元件11和第二光接收元件12的位置精度增加,因此当前值坐标p[t]的移动轨迹接近完美的圆。因此,可以设置许多参考阈值p',并且可以增加旋转量的检测分辨率。

接下来,将参考图21描述通过交叉点方法的旋转量运算。

在交叉点方法中,将如图所示的阈值th1至th5设置为相位a信号和相位b信号的阈值。在相位a信号分别变为最大值和最小值之后,立刻将阈值th1和阈值th5设置为相位a信号和相位b信号的交叉点值,并且将阈值th3设定为零。将阈值th2和阈值th4分别设置为阈值th1和th3之间的中间值,以及阈值th5和th3之间的中间值。

在交叉点方法中,在正向旋转或反向旋转之一时,相位a信号和相位b信号的对应信号的当前值与相应的阈值th按图中箭头(1)至(4)所示顺序进行比较。具体地,首先,根据箭头(1),例如,使用相位a信号的当前值α[t]达到最大值的事实作为触发,判断当前值α[t]是否等于或小于阈值th1。在电流值α[t]等于或小于阈值th1的情况下,判断当前值α[t]是否等于或小于阈值th2,并且在在当前值α[t]等于或小于阈值th2的情况下,判断当前值α[t]是否等于或小于阈值th3。此后,在当前值α[t]等于或小于阈值th5的情况下,根据箭头(2),判断相位b信号的当前值β[t]等于或小于阈值th2。

如上所述,通过箭头(1)至(4)表示的顺序,判断相位a信号和相位b信号的相应信号的当前值是否按顺序通过图中黑色圆圈所示的阈值点中的对应点。另外,每当判断阈值点的通过时,将恒定值添加到旋转量的当前值。因此,每当聚焦操作环2f的旋转量增加恒定量时,旋转量的值以恒定值变化。即,对聚焦操作环2f的旋转量进行相应的数值运算。

在交叉点方法中,随着阈值th的数量增加,可以提高旋转量的检测分辨率。

注意,类似于基于利萨如圆的旋转量运算方法,可以说如上所述的交叉点方法也是基于相位a信号、相位b信号以及为每个相位a信号和相位b信号设置的多个阈值的旋转量运算方法。

<7.实施例概述>

如上所述,根据本实施例的镜头装置(1a,1b,1c或1d)包括操作环(2f或2fa),在其上执行旋转操作;光发射元件(10),其发光;以及多个光接收元件(11和12)。提供检测图案部分(22,22a,22b,22c或22d),其具有反射表面(20,20a或20b)和非反射表面(21,21a,21b或21c),在操作环的旋转方向上交替地布置并根据操作环的旋转而移动。光发射元件将光发射到检测图案部分。多个光接收元件设置在同一基板(13)上并接收来自反射表面的反射光。

由于多个光接收元件布置在同一基板上,因此高精度地确定了光接收元件之间的位置关系,并且增大了使反射表面和非反射表面的检测图案变窄的容差。

另外,由于采用直接读取方法,因此可以省略用于机械驱动方法的凸轮环。

因此,可以在抑制镜头装置的尺寸增加的同时提高对操作环的旋转量的检测分辨率。

此外,对于机械驱动系统,由于可以省略凸轮环,因此可以减小镜头装置的尺寸,可以高速移动操作目标的光学元件。

对于增速系统,可以解决上述滞后的问题,并且即使在将增速系统应用于可折叠镜头装置的情况下也具有可以抑制尺寸增大的优点。

另外,在根据实施例的镜头装置中,多个光接收元件的光接收表面布置为面对反射表面。

因此,光接收元件有效地接收反射光。因此,可以提高操作环的旋转量或旋转方向的检测精度。

此外,在根据本实施例的镜头装置中,提供第一光接收元件和第二光接收元件两者作为光接收元件,并且光发射元件的光接收表面的中心在反射表面和非反射表面排列的排列方向上位于第一光接收元件的光接收表面的中心和第二光接收元件的光接收表面的中心之间。

因此,在使两个光接收元件中的每一个接收来自反射表面的反射光的情况下,容易将光发射元件的数量设置为1。

因此,可以有助于减少部件数量。

另外,在根据实施例的镜头装置中,第一光接收元件的至少一部分和第二光接收元件的至少一部分在排列方向上位于光发射元件的布置范围内。

因此,缩短了两个光接收元件在排列方向上的间隔距离。

因此,可以减小包括至少两个光接收元件和光发射元件的检测单元的排列方向上的尺寸。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,整个第一光接收元件和整个第二光接收元件在排列方向上位于光发射元件的布置范围内。

因此,进一步缩短了两个光接收元件在排列方向上的间隔距离。

因此,可以进一步减小包括至少两个光接收元件和光发射元件的检测单元的排列方向上的尺寸。

此外,在根据本实施例的镜头装置中,第一光接收元件的至少一部分和第二光接收元件的至少一部分,在光发射元件的布置范围内,在图案正交方向上布置,图案正交方向即操作环的旋转轴的轴向。

因此,缩短了图案正交方向上的两个光接收元件之间的间隔距离。

因此,可以减小包括至少两个光接收元件和光发射元件的检测单元的图案正交方向上的尺寸。

另外,在该实施例的镜头装置中,整个第一光接收元件和整个第二光接收元件位于图案正交方向上的光发射元件的布置范围内。

因此,两个光接收元件之间在图案正交方向上的间隔距离进一步缩短。

因此,可以进一步减小包括至少两个光接收元件和光发射元件的检测单元的图案正交方向上的尺寸。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,提供第一基板(8),其上布置有光发射元件,以及第二基板(13),布置在第一基板上,其上布置有多个光接收元件。

因此,高精度地确定了光接收元件和光发射元件之间以及光接收元件之间的位置关系。

因此,可以提高旋转量的检测精度。

此外,在根据本实施例的镜头装置中,反射表面和非反射表面在排列反射表面和非反射表面的排列方向上的每个宽度等于或小于0.3mm。

因此,可以获得足以实际使用的检测分辨率。

因此,可以充分确保使用操作环的各种调节的精度,例如聚焦调节。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,并且非反射表面形成在非反射载体(7或7a)的内表面上,非反射载体(7或7a)形成在操作环的内圆周表面上(参见第一实施例或第二实施例)。

由于反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,例如,反射表面能够形成为包括金属的操作环的内圆周表面或者金属镀覆的操作环的内圆周表面的一部分,并且与通过印刷形成反射表面的情况相比,可以增强对反射表面随时间的损坏或破坏的保护。

因此,可以抑制对操作环的旋转量或旋转方向的检测精度随时间的劣化。

另外,在根据实施例的镜头装置中,非反射载体形成为膜形状。

因此,由于在镜头装置的径向方向上抑制了非反射载体的突出量,因此可以减小在光接收元件和光发射元件与检测图案部分之间确保的空间。

因此,可以减小镜头装置在径向方向上的尺寸。

此外,在根据本实施例的镜头装置中,非反射载体是在操作环的内圆周方向上突出的突起。

因此,不需要将非反射载体形成为膜状。

即,即使在非反射载体不能通过印刷等形成膜形状的情况下,也可以形成非反射表面。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,非反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,并且反射表面形成为反射载体(15)的内表面,反射载体(15)形成在操作环的内圆周表面上(参见第三实施例)。

由于非反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,因此可以用通用树脂形成操作环。

因此,可以降低成本。

另外,在根据实施例的镜头装置中,反射载体形成为膜形状。

因此,由于在镜头装置的径向方向上抑制了反射载体的突出量,因此可以减小在光接收元件和光发射元件与检测图案部分之间确保的空间。

因此,可以减小镜头装置在径向方向上的尺寸。

此外,在根据该实施例的镜头装置中,与操作环一体旋转的环形构件(16)设置在操作环的内圆周侧,非反射表面形成为内圆周的一部分,反射表面形成为在环形构件中沿旋转方向以预定间隔放置的反射载体的内表面,并且环形构件形成为使得至少反射载体的非放置部分在旋转方向上是透明的(参见第四实施例)。

因此,不需要在操作环中形成非反射载体。

因此,即使非反射载体的图案形成失败,也可以丢弃环形构件,而不必丢弃操作环,并且可以提高产量。

另外,由于非反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,因此可以用通用树脂形成操作环。

因此,可以降低成本。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,反射载体形成在环形构件的内圆周表面上。

因此,与在环形构件的外圆周表面上形成反射载体的情况相比,可以减少反射载体材料的使用量。

因此,可以降低成本。另外,由于反射载体的形成位置设置在环形构件的内圆周表面上,因此容易通过移印印刷形成相对于环形构件的反射载体。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,与操作环一体旋转的环形构件设置在操作环的内圆周侧,反射表面形成为操作的内圆周表面的一部分环形,非反射表面形成为在环形构件中沿旋转方向以预定间隔放置的非反射载体的内表面,并且环形构件形成为使得至少非放置部分非反射载体在旋转方向上的透明度是透明的(参见第五实施例)。

因此,不需要在操作环中形成非反射载体。

因此,即使非反射载体的图案形成失败,也可以丢弃环形构件,而不必丢弃操作环,并且可以提高产量。

另外,由于反射表面形成为操作环的内圆周表面的一部分,例如,反射表面能够形成为包括金属的操作环的内圆周表面或者金属电镀操作环的内圆周表面的一部分,并且与通过印刷形成反射表面的情况相比,可以增强对反射表面随时间的损坏或破损的保护。

因此,可以抑制对操作环的旋转量或旋转方向检测精度随时间的劣化。

此外,在根据本实施例的镜头装置中,非反射载体形成在环形构件的内圆周表面上。

因此,与在环形构件的外圆周表面上形成非反射载体的情况相比,可以减少非反射载体材料的使用量。

因此,可以降低成本。另外,由于非反射载体的形成位置设置在环形构件的内圆周表面上,因此通过移印印刷容易形成相对于环形构件的非反射载体。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,提供第一光接收元件和第二光接收元件两者作为光接收元件,并且提供运算电路,基于作为第一光接收元件的光接收信号的第一光接收信号、作为第二光接收元件的光接收信号的第二光接收信号以及为第一光接收信号和第二光接收信号中的每一个设置的多个阈值来执行操作环的旋转量的运算。

因此,基于第一光接收信号和第二光接收信号中的每一个的波形中的多个点来计算旋转量。

因此,与仅基于第一光接收信号和第二光接收信号的零交叉点计算旋转量的情况相比,可以提高旋转量的检测分辨率。

另外,在根据本实施例的镜头装置中,运算电路使用在利萨如圆上设置的多个基准坐标作为第一光接收信号和第二光接收信号的阈值来执行旋转量的运算。

因此,在两个光接收元件的位置精度设置为高精度的条件下执行基于利萨如圆的旋转量运算。

因此,可以提高旋转量的检测分辨率。

注意,本说明书中描述的效果仅仅是示例,并不旨在限制,并且可以提供其他效果。

<8.变形例>

本技术不限于上述具体示例,并且能够采用各种配置。

例如,在以上描述中,已经描述了将本技术应用于光学元件驱动系统聚焦调节的示例。然而,本技术还能够适当地应用于其他用途,例如用于光学元件驱动系统变焦调节。

另外,在以上描述中,已经描述了其中根据本技术的镜头装置配置为可互换镜头的情况的示例。然而,根据本技术的镜头装置能够与具有成像元件等的照相机主体集成。

此外,旋转量运算方法不限于上述方法,并且能够采用其他方法。

<9.当前技术>

另外,本技术还可以如下配置。

(1)一种镜头装置,包括:

操作环,在所述操作环上执行旋转操作;

光发射元件,配置为发光;

多个光接收元件;以及

检测图案部分,具有反射表面和非反射表面,所述反射表面和所述非反射表面沿所述操作环的旋转方向交替设置并且根据所述操作环的旋转而移动,其中所述光发射元件将光发射到所述检测图案部分,以及

所述多个光接收元件布置在同一基板上并接收来自所述反射表面的反射光。

(2)根据(1)所述的镜头装置,其中,所述多个光接收元件的光接收表面布置为面向所述反射表面。

(3)根据(1)或(2)所述的镜头装置,包括:

第一光接收元件和第二光接收元件两者作为所述光接收元件,

其中,所述光发射元件的光发射表面的中心在排列所述反射表面和所述非反射表面的排列方向上放置在所述第一光接收元件的光接收表面的中心和所述第二光接收元件的光接收表面的中心之间。

(4)根据(3)所述的镜头装置,其中,所述第一光接收元件的至少一部分和所述第二光接收元件的至少一部分在所述排列方向上位于所述光发射元件的布置范围内。

(5)根据(4)所述的镜头装置,其中整个所述第一光接收元件和整个所述第二光接收元件在所述排列方向上放置在所述光发射元件的布置范围内。

(6)根据(3)所述的镜头装置,其中,所述第一光接收元件的至少一部分和所述第二光接收元件的至少一部分在图案正交方向上位于所述光发射元件的布置范围内,所述图案正交方向是所述操作环的旋转轴的轴向。

(7)根据(6)所述的镜头装置,其中,整个所述第一光接收元件和整个所述第二光接收元件在所述图案正交方向上放置在所述光发射元件的所述布置范围内。

(8)根据(1)至(7)中任一项所述的镜头装置,包括:

第一基板,所述光发射元件布置在第一基板上,

其中,第二基板设置在所述第一基板上,所述第二基板是其上设置有所述多个光接收元件的基板。

(9)根据(1)至(8)中任一项所述的镜头装置,其中,所述反射表面和所述非反射表面在排列所述反射表面和所述非反射表面的排列方向上的每个宽度等于或小于0.3毫米。

(10)根据(1)至(9)中任一项所述的镜头装置,其中,所述反射表面形成为所述操作环的内圆周表面的一部分,以及

所述非反射表面形成为形成在所述操作环的所述内圆周表面上的非反射载体的内表面。

(11)根据(10)所述的镜头装置,其中,所述非反射载体形成为膜状。

(12)根据(10)所述的镜头装置,其中,所述非反射载体是在所述操作环的内圆周方向上突出的突起。

(13)根据(1)至(9)中任一项所述的镜头装置,其中,所述非反射表面形成为所述操作环的内圆周表面的一部分,以及

所述反射表面形成为形成在所述操作环的所述内圆周表面上的反射载体的内表面。

(14)根据(13)所述的镜头装置,其中,所述反射载体形成为膜状。

(15)根据(1)至(9)中任一项所述的镜头装置,包括:

环形构件,其与所述操作环一体地在所述操作环的内圆周侧上旋转,

其中所述非反射表面形成为所述操作环的内圆周表面的一部分,

所述反射表面形成为在所述环形构件中沿所述旋转方向以预定间隔放置的反射载体的内表面,以及

至少所述环形构件的所述反射载体的非放置部分在所述旋转方向上是透明的。

(16)根据(15)所述的镜头装置,其中,所述反射载体形成在所述环形构件的内圆周表面上。

(17)根据(1)至(9)中任一项所述的镜头装置,包括:

环形构件,其与所述操作环一体地在所述操作环的内圆周侧上旋转,

其中所述反射表面形成为所述操作环的内圆周表面的一部分,

所述非反射表面形成为在所述环形构件中在所述旋转方向上以预定间隔放置的非反射载体的内表面,以及

所述环形构件的至少所述非反射载体的非放置部分在所述旋转方向上是透明的。

(18)根据(17)所述的镜头装置,其中,所述非反射载体形成在所述环形构件的内圆周表面上。

(19)根据(1)至(18)中任一项所述的镜头装置,包括:

第一光接收元件和第二光接收元件两者作为所述光接收元件;以及

运算电路,配置为基于作为第一光接收元件的光接收信号的所述第一光接收信号、作为第二光接收元件的光接收信号的所述第二光接收信号以及为所述第一光接收信号和所述第二光接收信号中的每一个设置的多个阈值来执行操作环的旋转量的运算。

(20)根据(19)所述的镜头装置,其中,所述运算电路通过使用在利萨如圆上设置的多个参考坐标作为所述第一光接收信号和所述第二光接收信号的所述阈值来执行所述旋转量的所述运算。

附图标记列表

1、1a、1b、1c、1d镜头装置

2f,2fa聚焦操作环

2fa内圆周表面

7、7a非反射载体

8、8u、8d布线基板

9、9a、9b、9c、9d检测单元

10光发射元件

10a光发射表面

11第一光接收元件

12第二光接收元件

11a、12a光接收表面

13基板

15反射载体

16环形构件

16a内圆周表面

16b外圆周表面

20、20a、20b反射表面

21、21a、21b、21c非反射表面

22、22a、22b、22c、22d检测图案部分

53运算电路。

当前第1页1 2 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1