专利名称：位置检测装置、光学装置、投影系统、位置检测方法以及程序的制作方法
技术领域：
本发明涉及用于检测对象物，例如用于检测为了进行光学系统的焦点调节而可以移动的光学元件的位置的位置检测装置、位置检测方法、程序以及使用它的光学装置、摄影系统。
背景技术：
以往，在使用了与对象物的移动相应地输出正弦波状的信号的位置检测元件(磁阻元件(MR元件)等)的位置检测装置中，在从位置检测元件所输出的多相的信号成分中选择具有线性优异的信号成分的相，通过进行内插此信号成分的计算检测对象物的位置。以下，说明作为位置检测元件使用MR元件的情况。
从MR元件所输出的多个相的信号如图9所示一般其振幅以及振幅中心的电平不同。当把此输出信号用于对象物的位置检测的情况下，因为不能得到充分的位置检测精度，所以如图10所示那样调整增益偏移使得振幅以及振幅中心一致。
在此，MR元件的输出增益偏移因各个产品中的传感器的组装误差和电路的电气特性的误差、通常因在使用时的传感器的温度等而变化。为了保持高的对象物的位置检测精度，需要根据上述条件适宜地调整增益偏移。
作为进行此调整的方法在专利文献1(Japanese PatentPublication No.3173531)中提出了以下的方法。即，使作为对象物的镜头进行大于等于MR传感器的正弦波输出的1个波长的动作，把此时从A/D转换器取入的传感器输出的最大值和最小值存储在半导体存储器等的存储电路中，使用此存储着的值求增益偏移的调整数据。而后，通过使用此调整数据进行加工从A/D转换器取入的传感器输出数据使振幅和振幅中一致的增益偏移调整。
具体地说，如果把存储着的传感器输出的最大值设置为MAX，把最小值设置为MIN，则作为调整数据的增益(GAIN)、偏移(OFFSET)可以用下式(1)、(2)求得。在此，PANGE是调整后的数据的动态范围。
GAIN=RANGEMAX-MIN]]>[式2]OFFSET=MAX+MIN2]]>对于在此得到的GAIN、OFFSET以及传感器输出(MR)，通过适用下式(3)的校正式，可以得到调整了增益偏移的输出(OUTPUT)。
OUTPUT＝(MR-OFFSET)×GAIN而后，通过在镜头每次移动RM传感器的正弦波输出的大于等于1波长时实时更新上述的调整数据，即使当在使用中环境温度产生变化时也可以进行正确的位置检测。
但是，在上述以往的技术中，当镜头长时间停留在MR传感器的正弦波输出的1波长以内的范围中的情况下，不进行调整数据(GAIN、OFFSET)的更新。如果此期间环境温度变化大，则MR传感器输出的最大值以及最小值根据环境温度变化。
具体地说，相对于例如在-5℃的温度环境下的MR传感器输出是用图11的粗实线所示的正弦波的信号，在25℃的温度环境下的MR传感器输出为用图11的虚线所示的正弦波的信号。而后，在-5℃以及25℃中的传感器输出的最大值以及最小值分别为图11所示的MAX1、MIN1以及MAX2、MIN2。
在此，在-5℃的温度环境下在镜头在图11的箭头方向上移动达到P点的状态中，作为最大值存储MAX1。其后，在镜头停留在P点期间即使环境温度从-5℃变换到-20℃，因为镜头未移动所以最大值仍然是环境温度变化前的MAX1。
在此状态下如果镜头进一步移动到图11的Q点，则在此间作为最小值存储环境温度变化后(25℃)的MIN2的同时，判断为镜头移动超过传感器输出的1波长，由上述的式(1)、式(2)更新调整数据(CAIN、OFFSET)。
但是，作为此时的MAX、MIN，使用环境温度变化前(-5℃)的MAX1和环境温度变换后(25℃)的MIN2。其结果，存在不能得到与温度变化对应的正确的调整数据，位置检测的精度下降的问题。
本发明的目的在于在对象物移动期间在位置检测装置中的温度变化的情况下，抑制进行上述那样的不适宜的增益偏移调整，抑制位置检测精度的下降。
发明内容
本发明的位置检测装置的特征在于包括根据对象物的位置变化生成多个检测信号的第1检测传感器；对上述多个检测信号中的至少1个检测信号，通过进行使用从该检测信号得到的变换数据的变换处理生成变换信号的变换单元；根据上述变换信号计算上述对象物的位置的计算单元；检测温度的第2检测传感器。在此，上述变换单元在上述多个检测信号中对第1检测信号进行基于该第1检测信号的上述变换处理，对第2检测信号禁止基于上述第2检测信号的上述变换处理。上述第2检测信号当用上述第2检测传感器在第1时刻检测出的温度，和其后在第2时刻检测出的温度的差比规定值还大的情况下，是由上述第1检测传感器生成的检测信号。
本发明的位置检测装置的另一特征在于包括输出与对象物的位置变化相应的信号的第1检测传感器；变换处理从上述第1检测传感器的输出信号中得到的至少2个检测数据，输出变换信号的变换单元；基于上述变换信号计算上述对象物的位置的计算单元；检测温度的第2检测传感器。在此，上述变换单元在上述至少2个检测数据中的1个检测数据的取得时用上述第2检测传感器检测出的温度，和在另一检测数据的取得时用上述第2检测传感器检测的温度的差大于等于规定的温度差时，禁止上述检测数据的变换处理。
本发明的光学装置的特征包括光学系统，和检测上述光学系统中至少1个光学元件的位置的上述位置检测装置。
本发明的摄影系统的特征包括具有可以移动的光学元件的镜头装置；安装上述镜头装置的拍摄装置。此拍摄系统包括对应上述光学元件的位置变化生成多个检测信号的第1检测传感器；对上述多个检测信号中的至少1个检测信号通过进行使用从该检测信号得到的变换数据的变换处理生成变换信号的变换单元；基于上述变换信号计算上述光学元件的位置的计算单元；检测温度的第2检测传感器。在此，上述变换单元在上述多个检测信号中对第1检测信号进行基于该第1检测信号的上述变换处理，对第2检测信号禁止基于该第2检测信号的上述变换处理。上述第2检测信号当用上述第2检测传感器在第1时刻检测出的温度，和在其后的第2时刻检测出的温度的差比规定的值还大的情况下，是由上述第1检测传感器生成的检测信号。
本发明的位置检测方法的特征在于包括根据对象物的位置变化生成多个检测信号的第1步骤；在上述多个检测信号中对至少1个检测信号，进行使用了从该检测信号得到的变换数据的变换处理由此生成变换信号的第2步骤；基于上述变换信号计算上述对象物的位置的第3步骤；检测温度的第4步骤。在此，在上述第2步骤中，在上述多个检测信号中对第1检测信号进行基于该第1检测信号的上述变换处理，对第2检测信号禁止基于该第2检测信号的上述变换处理。上述第2检测信号当在上述第4步骤中在第1时刻检测出的温度，和在其后的第2时刻检测出的温度的差比规定值还大的情况下，是在上述第1步骤中生成的检测信号。
本发明的位置检测装置、光学检测装置、摄影系统以及位置检测方法的特征可以参照附图通过以下的具体说明变得明确起来。
图1是展示实施方式1的照相机构成的图。
图2是展示实施方式1中的增益偏移调整处理的流程图。
图3是展示对MR传感器输出的振幅的温度的线性变化特性的图。
图4是展示对MR传感器输出的振幅中心的温度的线性变化特性的图。
图5是展示实施方式2中的增益偏移调整处理的流程图。
图6是展示对MR传感器输出的振幅的温度的曲线变化特性的图。
图7是展示对MR传感器输出的振幅中心的温度的曲线变化特性的图。
图8是展示实施方式3中的照相机构成的图。
图9是展示增益偏移未调整的MR传感器输出状态的图。
图10是展示增益偏移调整后的MR传感器输出状态的图。
图11是展示因环境温度变化的MR传感器输出的最大值·最小值的变化的图。
具体实施例方式图1是展示具备作为本发明的实施方式1的位置检测装置的照相机(光学装置)构成的方框图。
在图1中，1是照相机，2是设置在照相机1上的镜头镜筒。在本实施方式以及以下的实施例中说明镜头一体型照相机，但本发明也可以适用于由照相机主体、在该照相机主体上可以装拆的镜头装置所构成的照相机系统。
3是镜头镜筒2内部的摄影光学系统。4是包含在摄影光学系统3中的聚焦镜头(对象物)，通过经由未图示的动力传递机构接受镜头驱动电机15的驱动力可以在光轴方向(图1的左方向)上驱动。
5是CCD和CMOD等的摄像元件(image pickup Device)，接受由摄影光学系统(image-taking optical system)3形成的被拍摄体光学像，变换为电气信号(图象数据)输出。此输出的图象数据在影象信号处理电路20中被实施图象处理(颜色处理和γ校正等)，可以记录在由磁带、光盘、半导体存储器等构成的记录介质21上。另外，影象信号处理电路20的输出被输入到由LCD等构成的显示单元22，可以在此显示单元22中作为影象显示。
进而，在本实施方式中，说明了具备摄像元件的数字照相机，但也可以适用在使用胶片的照相机中。
检测磁体(第1检测传感器)6被配置成和聚焦镜头4的光轴方向的移动成为一体地移动，沿着此移动方向磁化成相互相反极性。MR传感器(第1检测传感器)7相对检测磁体6以规定的间隔相对被固定在镜头镜筒2上(在聚焦镜头4的移动方向上固定)，根据因和聚焦镜头4连动的检测磁体6的移动产生的磁场变化，输出正弦波和余弦波的2相信号。
如上所述在本实施方式中，作为第1检测传感器，使用作为周期地被磁化的磁体部件的检测磁体6，和作为随着对象物(聚焦镜头4)的移动与磁体部件相对移动，根据移动引起的磁变化输出多相的位置检测信号的磁性检测器的MR传感器7。在此，上述构成的第1检测传感器(MR传感器7)输出根据对象物的位置变化而周期性变化的多相的信号。
进而，在本实施方式中，把MR传感器7的输出设置为正弦波和余弦波的2相，但本发明并不限于此形态，也可以具有3相以上的输出。
另外，在以上的说明中其构成是把MR传感器7固定在镜头镜筒2上，检测磁体6和聚焦镜头4连动移动，但其构成也可以是把检测磁体6固定在镜头镜筒2上，MR传感器7和聚焦镜头4连动移动。
MR传感器7的输出由放大器8a、8b放大，经由取样保持电路9a、9b用A/D转换器10进行数字变换。这样取入的MR传感器输出在增益偏移调整单元(※单元＝section以下相同)(变换单元)11中被增益偏移调整后，在位置计算单元(计算单元)12中计算聚焦镜头4的位置。
在此，作为变换单元的增益偏移调整单元11如后述那样基于对象物移动传感器输出的1波长期间从传感器输出信号中得到的最大值数据以及最小值数据，制成作为变换数据的增益偏移值，基于此增益偏移值进行传感器输出信号的增益偏移调整(规定的变换处理)。
在位置计算单元12中得到的镜头位置数据被送到镜头控制单元13，在镜头位置的伺服控制中使用。
镜头控制单元13通过把驱动信号给予驱动电路14，驱动镜头驱动电机15，可以控制聚焦镜头4的位置。进而，聚焦镜头4通过未图示的自动聚焦控制(例如，采用公知的相位差检测方式和对比检测方式的控制)使得摄影光学系统移动到对焦状态的位置。
调整数据存储单元18由DRAM等的易失性半导体存储元件构成，存储保持MR传感器输出的增益偏移和正弦波输出的最大值·最小值等的调整数据。增益偏移调整单元11从调整数据存储单元18中读出调整数据，由上述的公式(3)进行MR传感器输出的增益偏移调整。
调整数据存储单元19由ROM和EEPROM等的非易失性半导体存储元件构成，存储保持后述的温度变化量的阈值等的固定数据。
进而，在镜头镜筒2中具备用于测量MR传感器7周边温度的温度传感器(第2温度传感器)16，温度传感器16的输出信号经由放大器8c、取样保持电路9c由A/D变换器10进行数字变换。在此，可以把温度传感器16一并作为用于校正因温度产生的焦点偏移而使用的校正用温度传感器使用。即，因为聚焦镜头4在光轴方向上的对焦位置有可能因环境温度偏移，所以通过检测此环境温度可以校正聚焦镜头4的对焦位置。这样通过在1个传感器16上兼具备2个功能，与分别设置各功能的传感器的情况相比可以使照相机1小型化，并削减成本。
图1中的用点划线包围的区域内的构成要素在进行照相机1的动作的各种控制的照相机CPU17内作为硬件或者软件构成。但是，本发明并不限于此，也可以把取样保持电路9a、9b、9c和A/D转换器10设置在照相机CPU17的外部，另外也可以把调整数据存储单元18、19内置于CPU17中。
以下，根据图2所示的流程图说明MR传感器输出的增益偏移调整处理。以下的处理是对从MR传感器7输出的多相的信号分别进行。
首先，在步骤S2中对MR传感器输出的最大值/最小值数据进行初始化。具体地说，作为最大值数据设置A/D转换器10的输入数据的最小值，作为最小值数据设置A/D转换器10的输入数据的最大值，存储在调整数据存储单元18中。
以下，在步骤S3中，把聚焦镜头4的现在位置X0存储在调整数据存储单元18中。此位置数据在以后的步骤S9中，用于判定聚焦镜头4是否移动了大于等于1波长。
以下，在步骤S4中对MR传感器7的输出进行取样，进而在步骤S5中对温度传感器16的输出进行取样。
进而，在步骤S6中，进行保持MR传感器输出的最大值/最小值的处理。具体地说，比较被存储在调整数据存储单元18中的最大值/最小值数据和MR传感器输出的A/D变换值。而后，MR传感器输出的A/D转换值如果比预先存储着的最大值数据大，则把该A/D变换值置换作为最大值数据，如果A/D变换值比预先存储的最小值数据�。虬迅肁/D变换值作为最小值数据置换更新调整数据(最大值数据或者最小值数据)。当哪种情况都不是的情况下，不更新最大值/最小值数据。
由此，MR传感器输出的最大值/最小值数据被保持在调整数据存储单元18中。此外，在步骤S7中，把在更新了最大值数据时(第1时刻以及第2时刻中的一方的时刻)的温度THOLD_MAX以及更新了最小值数据时(第1时刻以及第2时刻中的另一方的时刻)THOLD_MIN存储在调整数据存储单元18中。
在步骤S8中，判定MR传感器输出是否和振幅中心电平交叉。从MR传感器7输出的正弦波状的信号因为在每半波长上和振幅中心交叉，所以通过此判别可以用半波长单位检测聚焦镜头4的移动量。作为具体的处理，使用上述式(3)通过增益偏移调整后的MR传感器输出数据的符号是从正切换到负，还是从负切换到正进行交叉判别。
在此，当不和振幅中心交叉的情况下，因为聚焦镜头4还未移动半波长，所以返回步骤S4。另一方面，当判别为交叉的情况下进入步骤S9。
在步骤S9中，判别在步骤S3中存储着的镜头位置X0、移动后的现在的镜头位置的差的绝对值(聚焦镜头4的移动距离)是否是大于等于相当于MR传感器输出的1波长的距离。在上述的步骤S8的判别中，不能判别聚焦镜头4是移动了半波长，还是移动了1波长，或者是返回了上述交叉的位置。因而，在步骤S9中判别聚焦位置4的移动量是否是1波长。
在此，当聚焦镜头4未移动1波长的情况下返回步骤S4。另一方面，当判别为聚焦镜头移动了1波长的情况下进入步骤S10。
在步骤S10中，在基于温度传感器16的输出检测现在的温度(调整数据制作时的温度)的同时，判别此检测出的温度和与在步骤S7中存储的最大值数据对应的温度THOLD_MAX的差的绝对值是否比规定的阈值TTHRESHOLD小。此TTHRESHOLD是表示在调整MR传感器输出的增益偏移后，可以容许MR传感器输出偏移的温度范围的值，被存储保持在非易失性的调整数据存储单元19中。
在此，如果温度差比阈值TTHRESHOLD大，则现在保持着的MR传感器输出的最大值数据因温度变化不适宜增益偏移调整。这种情况下，不进行增益以及偏移的调整数据的更新而返回步骤S2，再次初始化最大值/最小值数据。另一方面，如果温度差比阈值TTHRESHOLD�。蛞蛭衷诒３肿诺淖畲笾凳菔室嗽鲆嫫频髡越氩街鑃11。
在步骤S11中，和步骤S10一样，判断用温度传感器16检测出的现在温度(调整数据制成时的温度)，和在步骤S7中存储着的与最小值数据对应的温度THOLD_MIN的差的绝对值是否比规定的阈值TTHRESHOLD小。
在此，如果温度差比阈值TTHRESHOLD大，则现在保持的MR传感器输出的最小值数据因温度变化不适宜增益偏移调整。这种情况下，不进行增益以及偏移的调整数据的更新而返回步骤S2，再次初始化最大值/最小值数据。另一方面，如果温度差比阈值TTHRESHOLD�。蛞蛭衷诒３肿诺淖钚≈凳菔室嗽鲆嫫频髡越氩街鑃12。
在步骤S12中，基于被存储在调整数据存储单元18中的最大值/最小值数据采用上述式(1)、式(2)进行调整数据的计算，在步骤S13中更新调整数据存储单元18的调整数据(GAIN，OFFSET)。
如果采用上述的流程图，则在聚焦透镜4移动MR传感器输出的1波长期间，当有超过阈值TTHRESHOLD的大的温度变化的情况下，禁止基于此时得到的MR传感器输出(第2检测信号)的增益偏移调整。即，通过禁止从上述MR传感器输出的最大值数据/最小值数据求得的增益以及偏移的调整数据的更新，可以防止进行不适宜的位置检测的增益偏移调整。
另一方面，当是未超过阈值TTHRESHOLD的温度变化的情况下，基于此时得到的MR传感器输出(第1检测信号)进行增益偏移调整。即，从上述的MR传感器输出的最大值数据/最小值数据中求偏移的特征数据，基于此调整数据进行MR传感器输出的增益偏移调整。
以下，说明具备作为本发明的实施方式2的位置检测装置的照相机(光学装置)。本实施方式中的照相机的构成和在实施方式1中说明的照相机的构成一样，对同样的构成要素标注相同的符号并省略说明。以下，说明和实施方式1不同的部分。
在本实施方式中，在非易失性的调整数据存储单元19上预先存储相对温度变换的MR传感器输出的增益偏移的变动率数据，在未进行增益以及偏移的调整数据更新时，基于温度变化以及变动率数据校正增益以及偏移的调整数据。而后，基于此校正后的调整数据进行增益偏移的调整。
以下，说明用于调整相对环境温度变化的MR传感器输出的增益偏移变动的处理。进而，因为增益和偏移调整处理的内容大致相同，所以以下说明增益的调整处理，有关偏移调整处理的说明除去固有的部分外进行省略。
首先，说明MR传感器7的输出的振幅以及振幅中心如图3、图4所示那样相对温度近似于直线变化时的增益的调整处理。
首先，在传感器特性试验中如图3所示，求在以在基准温度T0中的振幅为基准(振幅变动率＝1)时的振幅温度变动率的斜率KTG[1/℃]，存储在非易失性的调整数据存储单元19中。
而后，根据图5所示的流程图进行增益的调整处理。进而，对于步骤S1～步骤S13，进行和实施方式1(图2的流程图)一样的处理。
在此，在进行增益调整数据的计算的步骤S12中，替换上述的式(1)用下式(4)计算在基准温度T0下的增益(GAIN0)，把此增益调整数据存储在调整数据存储单元18中。
在式(4)中，TINIT是取得GAIN0时对温度传感器输出进行取样得到的温度。另外，同一式中的MAX、MIN分别表示在TINIT中的MR传感器输出的最大值以及最小值。
GAIN0=RANGEMAX-MIN{1+KTG(TINIT-T0)}]]>使用此增盖调整数据(GAIN0)的温度补偿处理如以下那样进行。
在图5的步骤S10或者步骤S11中，当判断为用温度传感器16检测出的现在温度(在增益调整数据制成时的检测温度)，和在步骤S7中存储的与最大值数据或者最小值数据相对应的温度(THOLD_MAX，THOLD_MIN)的差的绝对值比规定的阈值TTHRESHLD还大的情况下进入步骤S14。
在步骤S14中，用下式(5)求与在调整数据的制成时的温度T(检测温度从TINIT变换到T的情况)对应的增益(GAIN)。
GAIN=GAIN0{1+KTG(T-T0)}]]>而后，使用在上述式(5)中得到的增益调整数据在增益/偏移调整单元11中进行增益调整。在此，当没有温度变化的情况下T＝TINIT，式(5)是和式(1)一样的式子。
另一方面，对于偏移调整数据也进行和上述的增益调整数据一样的处理。即，对于偏移调整数据，在代替上述的式子(4)使用下式(6)的同时，代替上述式(5)通过使用下式(7)得到进行温度补偿处理后的偏移调整数据。而后，基于该偏移调整数据进行偏移的调整。
在式(6)、(7)中，KTOFFS[1/℃]如图4所示是以在基准温度T0中的振幅中心为基准的振幅中心的温度变动率的斜率，此变动率数据在传感器特性试验中求得，存储在非易失性的调整数据存储单元19中。另外，TINIT是取得OFFSET0时取样温度传感器输出得到的温度。另外，同一式中的MAX、MIN分别表示在TINIT中的MR传感器输出的最大值以及最小值。
OFFSET0=MAX+MIN2{1+KTOFFS(TINIT-T0)}]]>[式7]OFFSET＝OFFSET0{1+KTOFFS(T-T0)}
通过以上的处理，对于因环境温度变化引起的MR传感器输出的变动，也可以取得考虑到温度变化的增益以及偏移调整数据(与规定值以上的温度对应的变换数据)，根据该调整数据可以进行适宜的增益/偏移调整。
在以上的说明中，叙述了MR传感器7的输出振幅以及振幅中心相对温度近似线性变化时的增益偏移调整。
但是，因MR传感器7以及放大器电路8a、8b等的特性，相对于温度MR传感器7的输出振幅呈曲线变化，在采用直线的近似中也设想了不充分的情况。以下说明这种情况下的增益调整方法。
首先，在传感器特性试验中求以温度基准T0中的振幅为基准的振幅的温度变动率(曲线变化的曲线图)，如图6所示用折线LTG(1)～LTG(N)近似曲线的变化。
以此变动率数据为基�。颜穹奈露缺涠实恼鄣�(用图6中的圆点表示)中的温度TG(k)以及在下式(8)、(9)所示的KTG(k)、BTG(k)的数据对于k＝1～N分别存储在非易失性的调整数据存储单元19中。
在此，KTG(k)[1/℃]是折线LTG(k)的斜率，BTG(k)是把折线LTG(k)延长至T＝T0时的截距。另外，WT(k)是振幅的温度变化率的折点中的振幅变动率。
KTG(k)=WT(k+1)-WT(k)TG(k+1)-TG(k)]]>[式9]BTG(k)＝KTG(k){T0-TG(k))}+WT(k)而后，在图5的步骤S12中的增益调整数据的计算时，代替上述的式(1)用下式(10)计算在基准温度T0下的增益(GAIN0)，把此值存储在调整数据存储单元18中。在式(10)中，TINIT是在取得GAIN0时取样温度传感器输出得到的温度，KTG(k)、BTG(k)是在k＝1～N中TG(k)＜TINIT＜TG(k+1)那样的折点上的斜率以及截距数据。
GAIN0=RANGEMAX-MIN{KTG(k)(TINIT-T0)+BTG(k)}]]>使用此调整数据(GAIN0)的温度校正处理如以下那样进行。
在图5的步骤S10或者步骤S11中，当判定为调整数据制成时的检测温度，和在步骤S7中存储着的与最大值数据或者最小值数据对应的温度(THOLD_MAX，THOLD_MIN)的差的绝对值比规定的阈值TTHRESHLD还大的情况下进入步骤S14。
在步骤S14中，用调整数据求在k＝1～N中TG(k)＜T＜TG(k+1)那样的KTG(k)、BTG(k)，用下式(11)求与调整数据制成时的温度T对应的增益(GAIN)。
(式11)GAIN=GAIN0{KTG(k)(T-T0)+BTG(k)}]]>使用这样得到的GAIN在增益偏移调整单元11中进行增益调整。
另外，即使对于偏移调整，也大致和上述的增益调整一样。即，首先在传感器特性试验中求以在基准温度TO中的振幅中心为基准的振幅中心的温度变动率(曲线性变化的曲线)，把曲线性变化如图7所示那样以折线LTM(1)～LTM(N)近似。
以此变动率数据为基�。颜穹奈露缺涠实恼鄣�(用图7中的圆点表示)中的温度TM(k)、在下式(12)、(13)所示的KTOFFS(k)、BTOFFS(k)的数据对于k＝1～N分别存储在非易失性的调整数据存储单元19中。
在此，KTOFFS(k)[1/℃]是折线LTM(k)的斜率，BTOFFS(k)是把折线LTM(k)延长至T＝T0时的截距。另外，MT(k)是振幅中心的温度变化率在折点中的振幅变动率。
KTOFFS(k)=MT(k+1)-MT(k)TM(k+1)-TM(k)]]>[式13]BTOFFS(k)＝KTOFFS(k){T0-TM(k)}+MT(k)而后，代替上述的式(10)用下式(14)，代替上述式(11)用下式(15)进行和增益的情况一样的调整。
OFFSET0=MAX+MIN2{KTOFFS(k)(TINIT-T0)+BTOFFS(k)}]]>[式15]OFFSET＝OFFSET0{KTOFFS(k)(T-T0)+BTOFFS(k)}通过以上的处理，因环境温度变化引起的MR传感器输出的变动以曲线变化，在直线近似中对于不充分的情况也可以进行与MR传感器输出的曲线变动相对应的适宜的增益偏移调整。
如果采用本实施方式，因为和实施方式1一样禁止增益以及偏移的调整数据的更新，所以可以抑制因温度变化进行不适宜的增益偏移调整的情况。而且，当禁止了增益以及偏移的调整数据更新时，因为使用温度变化以及增益偏移的变动率数据进行增益以及偏移的调整数据的温度校正，所以与实施方式1相比可以进一步抑制镜头的位置检测精度的下降。
以下，说明具有作为本发明的实施方式3的位置检测装置的照相机。图8是展示本实施方式中的照相机构成的方框图。本实施方式相对上述的实施方式1、2位置检测装置的构成不同，代替检测磁体6以及MR传感器7使用光学标尺20以及光学编码器21。
即，在本实施方式中，作为第1检测传感器使用，具有周期性形状变化的反射面的作为光学标尺部件的光学标尺20；作为光学检测器的光学编码器21，它随着对象物(聚焦镜头4)的移动和光学标尺部件相对移动，根据在投射出的光中因移动而变化的在标尺部件上反射的光的受光量输出多相的位置检测信号。
进而，在图8中，对于在和上述的实施例中说明的构成要素相同的部分上标注同一符号并省略说明。
光学编码器21具备发光单元和受光单元，用光学标尺反射从发光单元照射的光，输出与在受光单元上检测出的光量相应的信号。光学标尺20具有在与光轴平行的方向上周期形状变化的反射面。
而后，通过光学标尺20的形状以及来自光学编码器21的受光信号的处理，可以发生和MR传感器同样的正弦波信号。因而，可以适用和实施方式1、2的说明中一样的位置检测方法以及增益偏移调整方法。有关具体的处理，因为和上述实施方式1、2相同，所以省略其说明。
进而，在上述的各实施例中，说明了包含在照相机的摄影光学系统中的聚焦镜头4的位置检测，但本发明可以适用在聚焦镜头以外的可移动光学元件(例如，连续变焦镜头)、进行光学元件以外的可移动对象物的位置检测的装置上。
权利要求
1.一种位置检测装置，其特征在于包括根据对象物的位置变化生成多个检测信号的第1检测传感器；对上述多个检测信号中至少1个检测信号，通过进行使用了从该检测信号中得到的变换数据的变换处理来生成变换信号的变换单元；基于上述变换信号计算上述对象物的位置的计算单元；以及检测温度的第2检测传感器，其中，上述变换单元在上述多个检测信号中对第1检测信号进行基于该第1检测信号的上述变换处理，对第2检测信号禁止基于该第2检测信号的上述变换处理，上述第2检测信号是由上述第2检测传感器在第1时刻检测出的温度，与在其后的第2时刻检测出的温度之差比规定值还大的情况下，由上述第1检测传感器所生成的检测信号。
2.根据权利要求1所述的位置检测装置，其特征在于还包括存储根据温度变化校正上述变换数据的校正数据的存储单元，其中，上述变换单元在对上述第2检测信号禁止了基于该第2检测信号的上述变换处理的情况下，基于上述校正数据求与比上述规定值还大的温度变化对应的上述变换数据，对上述第2检测信号进行使用了该变换数据的变换处理。
3.一种光学装置，其特征在于包括光学系统；以及检测上述光学系统中至少1个光学元件的位置的、权利要求1或者2所述的位置检测装置。
4.一种摄影系统，具备含有可移动的光学元件的镜头装置，和安装有上述镜头装置的摄影装置，其特征在于包括根据上述光学元件的位置变化生成多个检测信号的第1检测传感器；对上述多个检测信号中至少1个检测信号，通过进行使用了从该检测信号中得到的变换数据的变换处理来生成变换信号的变换单元；基于上述变换信号计算上述光学元件的位置的计算单元；以及检测温度的第2检测传感器，其中，上述变换单元在上述多个检测信号中对第1检测信号进行基于该第1检测信号的上述变换处理，对第2检测信号禁止基于该第2检测信号的上述变换处理，上述第2检测信号是当由上述第2检测传感器在第1时刻检测出的温度，与在其后的第2时刻检测出的温度之差比规定值还大的情况下，由上述第1检测传感器所生成的检测信号。
5.一种位置检测方法，其特征在于包括根据对象物的位置变化生成多个检测信号的第1步骤；对上述多个检测信号中至少1个检测信号，通过进行使用了从该检测信号中得到的变换数据的变换处理来生成变换信号的第2步骤；基于上述变换信号计算上述对象物的位置的第3步骤；以及检测温度的第4步骤，其中，在上述第2步骤中在上述多个检测信号中对第1检测信号进行基于该第1检测信号的上述变换处理，对第2检测信号禁止基于该第2检测信号的上述变换处理，上述第2检测信号是当在上述第4步骤中在第1时刻检测出的温度，与在其后的第2时刻检测出的温度之差比规定值还大的情况下，在上述第1步骤中所生成的检测信号。
6.根据权利要求5所述的位置检测方法，其特征在于还包括存储根据温度变化校正上述变换数据的校正数据的第5步骤，其中，在上述第2步骤中，在对上述第2检测信号禁止了基于该第2检测信号的上述变换处理的情况下，基于上述校正数据求与比上述规定值还大的温度变化对应的上述变换数据，对上述第2检测信号进行使用了该变换数据的变换处理。
7.一种用于使计算机执行用于检测对象物位置的位置检测方法的程序，其特征在于包括根据对象物的位置变化生成多个检测信号的第1步骤；对上述多个检测信号中至少1个检测信号，通过进行使用了从该检测信号中得到的变换数据的变换处理来生成变换信号的第2步骤；基于上述变换信号计算上述对象物的位置的第3步骤；以及检测温度的第4步骤，其中，在上述第2步骤中在上述多个检测信号中对第1检测信号进行基于该第1检测信号的上述变换处理，对第2检测信号禁止基于该第2检测信号的上述变换处理，上述第2检测信号是当在上述第4步骤中在第1时刻检测出的温度，与在其后的第2时刻检测出的温度之差比规定值还大的情况下，在上述第1步骤中所生成的检测信号。
8.一种位置检测装置，其特征在于包括输出对应于对象物的位置变化的信号的第1检测传感器；对从上述第1检测传感器的输出信号得到的至少2个检测数据进行变换处理，输出变换信号的变换单元；基于上述变换信号计算上述对象物的位置的计算单元；以及检测温度的第2检测传感器，其中，上述变换单元在上述至少2个检测数据中1个检测数据的取得时用上述第2检测传感器检测出的温度，与在其他的检测数据的取得时用上述第2检测传感器检测出的温度之差大于等于规定的温度差时，禁止上述检测数据的变换处理。
9.根据权利要求8所述的位置检测装置，其特征在于还包括存储用于根据温度变化校正在上述变换处理中使用的变换数据的校正数据的存储单元，其中，上述变换单元在禁止了上述检测数据的变换处理时，基于上述校正数据求与大于等于上述规定的温度差的温度变化相对应的上述变换数据，使用此变换数据对从上述第1检测传感器的输出信号得到的检测数据进行变换处理。
10.一种光学装置，其特征在于包括光学系统；以及检测此光学系统中至少1个光学元件的位置的、权利要求8或者9所述的位置检测装置。
11.一种位置检测方法，其特征在于包括对从输出与对象物的位置变化相应的信号的第1检测传感器的输出信号得到的至少2个检测数据进行变换处理，输出变换信号的变换步骤；以及基于上述变换信号计算上述对象物的位置的计算步骤；检测温度的温度检测步骤，其中，在上述变换步骤中，当在上述至少2个检测数据中1个检测数据的取得时在上述温度检测步骤中检测出的温度，与在其他的检测数据的取得时在上述温度检测步骤中检测出的温度之差大于等于规定的温度差时，禁止上述检测数据的变换处理。
12.根据权利要求11所述的位置检测方法，其特征在于还包括存储用于根据温度变化校正在上述变换处理中使用的变换数据的校正数据的存储步骤，其中，在上述变换步骤中，当禁止了上述检测数据的变换处理时，基于上述校正数据求与大于等于上述规定的温度差的温度变化相对应的上述变换数据，使用此变换数据对从上述第1检测传感器的输出信号得到的检测数据进行变换处理。
13.一种通过摄像元件根据来自被拍摄体的光输出信号，在存储介质上存储该输出信号的摄像装置，其特征在于包括输出与镜头的位置变化相应的信号的第1检测传感器；对从上述第1检测传感器的输出信号得到的至少2个检测数据进行变换处理，输出变换信号的变换单元；基于上述变换信号计算上述镜头的位置的计算单元；以及检测温度的第2检测传感器，其中，上述变换单元在上述至少2个检测数据中1个检测数据的取得时用上述第2检测传感器检测出的温度，与在其他的检测数据的取得时用上述第2检测传感器检测出的温度之差大于等于规定的温度差时，禁止上述检测数据的变换处理，并且经由上述镜头拍摄来自被拍摄体的光。
14.一种对通过摄像元件根据来自被拍摄体的光输出信号，在存储介质上存储该输出信号；具有输出与镜头的位置变化相应的信号的第1检测传感器；检测温度的第2检测传感器的摄像装置中的上述第1以及第2检测传感器的动作，和输出信号向上述存储介质的存储进行控制的程序，其特征在于包括对从上述第1检测传感器的输出信号得到的至少2个检测数据进行变换处理，输出变换信号的变换步骤；基于上述变换信号计算上述镜头的位置的计算步骤；以及使用上述第2检测传感器检测温度的温度检测步骤，其中，在上述变换步骤中，在上述至少2个检测数据中1个检测数据的取得时在上述温度检测步骤中检测出的温度，与在其他的检测数据的取得时在上述温度检测步骤中检测出的温度之差大于等于规定的温度差时，禁止上述检测数据的变换处理。
全文摘要
本发明提供位置检测装置、光学装置、投影系统、位置检测方法以及程序。揭示可以进行与温度变化相对应的位置检测的位置检测装置。位置检测装置包括对应于对象物的位置变化生成多个检测信号的第1检测传感器；对上述多个检测信号中至少1个检测信号，通过进行使用了从该检测信号中得到的变换数据的变换处理生成变换信号的变换单元；基于上述变换信号计算上述对象物的位置的计算单元；检测温度的第2检测传感器。
文档编号G01D5/18GK1591158SQ200410056319
公开日2005年3月9日 申请日期2004年8月6日 优先权日2003年8月8日
发明者森本庸介 申请人:佳能株式会社
专业数控铣床产品供应商
20年生产经验，实力工厂，精工品质，质量有保障
