レンズ位置検出装置及びレンズ装置
【課題】コンパクトな構成でレンズの絶対位置を高精度に検出することができ、比較的大きな移動量にも対応した広い検出範囲を実現することができるレンズ位置検出装置及びこれを適用したレンズ装置を提供する。
【解決手段】レンズ(116)を保持するレンズ枠(142)又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイル(202)と、第1のシートコイル(202)に対面する固定部に設けられた第2のシートコイル(172)のいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、レンズ枠(142)の移動に伴い第1のシートコイル(202)が第2のシートコイル(172)との対面距離を保って移動することにより、当該移動位置に応じて検出コイルから出力される電気信号に基づきレンズ(116)の位置を検出する。
【解決手段】レンズ(116)を保持するレンズ枠(142)又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイル(202)と、第1のシートコイル(202)に対面する固定部に設けられた第2のシートコイル(172)のいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、レンズ枠(142)の移動に伴い第1のシートコイル(202)が第2のシートコイル(172)との対面距離を保って移動することにより、当該移動位置に応じて検出コイルから出力される電気信号に基づきレンズ(116)の位置を検出する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はレンズ位置検出装置及びレンズ装置に係り、特に焦点調節または変倍機構を有するレンズ装置における可動レンズの位置検出に好適な位置検出技術及びこれを適用したレンズ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、レンズ位置を検出する手段として、レンズ駆動用モータの出力軸または動力伝達ギアの回転数を検出する方式が知られている(特許文献1)。この方式は、回転部に取り付けた円盤状のスリット板とフォトインタラプタによりパルス信号を発生させ、このパル数をカウントすることによりレンズ位置を検出する構成である。
【0003】
しかし、当該方式は、移動対象であるレンズの位置を直接検出するものではなく、駆動機構の回転量から間接的にレンズの位置を把握するものであり、動力伝達系に多数のギアが存在するためバックラッシ等の機構的要因により高精度の検出が難しい。
【0004】
また、他の検出手段として、レンズ鏡胴の固定枠部に発光素子と受光素子を配置する一方、移動枠部に回折格子を配置してパルス信号を発生させ、このパルス数をカウントする構成も提案されている(特許文献2)。
【0005】
しかし、同文献2に記載の方式は、光学式であるため塵埃等の影響を受けやすく信頼性に欠けるとともに、回折格子の加工精度が検出精度に大きく影響し、高精度の検出を実現するための回折格子の製造が困難である。
【0006】
更に、特許文献1、2に記載の方式はいずれも、パルス数のカウントによる相対的な位置検出であるため、絶対位置を検出するためには、一度、原点復帰を行う必要がある。或いはまた、絶対位置を検出するために、別途、絶対位置を検出するための機構が必要であり、小型化、低コスト化に不利である。
【0007】
かかる課題に対し、平面インダクタ部材と導電部材との対面距離を変化させる構成により平面インダクタ部材から得られる電気信号の変化からレンズ位置を検出する方式が提案されている(特許文献3)。
【特許文献1】特開平1−217408号公報
【特許文献2】特開平2−77708号公報
【特許文献3】特許第4129411号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献3に記載の方式は、平面インダクタ部材と導電部材との対面距離が大きくなるにつれて急激に信号が小さくなるため(同文献3の段落[0017]及び図5参照)、レンズ位置を検出できる範囲が狭く、位置が遠くなると検出精度が悪くなるという問題がある。かかる欠点に対して、特許文献3では、複数の平面インダクタ部材を用いることで検出範囲を拡張する構成が開示されているものの、平面インダクタ部材の個数が増えて検出部の構成が複雑になる上、拡張できる範囲も2〜3倍程度であり、例えば、テレビカメラ用のレンズ装置などレンズ移動量が数十ミリというオーダーの移動量に対して検出範囲を確保することは実際に困難である。
【0009】
また、特許文献3に記載の技術以外にレンズの位置を非接触で検出する手段として、磁気抵抗素子(MRセンサ)を用いる態様も知られている。しかしながら、MRセンサはマグネットとセンサ間のチャップが短く、両者を近接して配置(概ね100μm程度の距離内に配置)する必要があるため、配置する場所が限定される。
【0010】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、コンパクトな構成でレンズの絶対位置を高精度に検出することができ、比較的大きな移動量にも対応した広い検出範囲を実現することができるレンズ位置検出装置及びこれを適用したレンズ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は前記目的を達成するために、固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、平面状のコイル(シートコイル)を用い、コイル面間の距離を変えずに、レゾルバの原理によってレンズ位置を検出するため、検出部の薄型化、小型化が可能であり、レンズの絶対位置を高精度に検出することができる。また、コイルの長さの設計によって広い検出範囲にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【0014】
<検出装置の原理>
図1は、本発明の実施形態に係るレンズ位置検出装置における検出部の構成例を示す図である。ここでは、平面状のシートコイル10、20を利用したリニアタイプのレゾルバ30を例に説明する。図示のレゾルバ30は、一次側の励磁コイル32と、二次側の検出コイル36の対から構成される。一次側の励磁コイル32は、第1の励磁信号(sin波)を入力する第1励磁コイルパターン32Aと、第2の励磁信号(cos波)を入力する第2励磁コイルパターン32Bとを有し、両者は互いに絶縁されている。
【0015】
第1励磁コイルパターン32Aと第2励磁コイルパターン32Bは、それぞれ図1のように、矩形のつづら折り(メアンダ)状導体パターンからなり、両者のコイルパターンにおける折り返しピッチは等しく、両者は互いに電気角で90°位相を異ならせた空間的な位置関係で配置されている。
【0016】
この励磁コイル32に対向して配置される二次側の検出コイル36は、一次側の第1励磁コイルパターン32A(又は第2励磁コイルパターン32B)と同様に、矩形のつづら折り(メアンダ)状導体パターンからなり、折り返しピッチも励磁コイルパターン32A、32Bと同等である。
【0017】
励磁コイル32に励磁信号を与えることにより、コイル面の垂直方向に折り返しピッチを反映した正負の磁界が発生し、検出コイル36と鎖交する磁束の変化に応じて検出コイル36から出力信号が得られる。
【0018】
検出コイル36と励磁コイル32は、一定の対面距離dを隔てて対向配置され、この対面距離dを保ったまま、両者が面方向(図1の矢印Hで示す直進方向)に相対移動することにより、その位置関係に対応した変位量(図中のθ)に応じて、二次側の検出信号の位相が変化する。
【0019】
第1励磁コイルパターン32Aに励磁波V1=A・sin(ωt)を入力し、第2励磁コイルパターン32Bに励磁波V2=A・cos(ωt)を入力すると、検出コイル36に誘起される二次側信号Eは、変位量θに相当する回転角に応じてE=a・sin(ωt±θ)の信号が得られる。
【0020】
本例では、励磁信号(V1)により高周波信号を振幅変調し、かつ当該高周波信号の極性を励磁信号の極性反転位置で反転させた変調信号(V1を包絡線とする高周波励磁信号)V1’=Asin(ωt)×sin(n・ωt)を第1励磁コイルパターン32Aに入力させる。また、第2励磁コイルパターン32Bには、励磁信号(V2)により高周波信号を振幅変調し、かつ当該高周波信号の極性を励磁信号の極性反転位置で反転させた変調信号(V2を包絡線とする高周波励磁信号)高周波励磁信号V2’=Acos(ωt)×sin(n・ωt)を入力させる。
【0021】
検出コイル36に誘起される電圧信号を復調することにより、励磁コイル32に対する検出コイル36の変位量θに相当する位相差を求めることができる。
【0022】
このように変調した高周波励磁を利用する2相励磁1相検出方式の原理及び回路構成については、特許第3047231号の明細書に記載されている。
【0023】
なお、レゾルバの原理から1相励磁2相検出方式も可能であり(例えば、特開平8−292066号公報参照)、本発明の実施に際しては、対向して配置されるコイルの役割について入れ替えが可能である。
【0024】
<レンズ装置の構成例1>
図2は、レンズ装置110の構成例を示す一例を示す構成図である。図2において、レンズ鏡胴112内には、前方にフォーカスレンズ114が配置され、フォーカスレンズ114の後方には、変倍レンズ116と補正レンズ118、及びリレーレンズ120が順に配置されている。なお、各レンズは複数枚のレンズを組み合わせたレンズ群によって構成されてもよい。
【0025】
フォーカスレンズ114は枠体(「レンズ枠」に相当)122に保持され、この枠体122は撮影光軸124と平行に配設された不図示のガイド棒にスライド移動自在に支持される。また、枠体122にはピン128が突設され、このピン128はレンズ鏡胴112に形成された長孔130を介して移動駒132に固着されている。移動駒132は、撮影光軸124と平行に敷設されたリードスクリュウ134に螺合されており、また、このリードスクリュウ134はギア136、138を介してモータ140に連結されている。従って、モータ140の回転駆動力をギア138、136を介してリードスクリュウ134に伝達すると、移動駒132がリードスクリュウ134に沿って前後移動するので、フォーカスレンズ114を光軸124に沿って前後移動させることができる。これにより、フォーカスレンズ114による焦点調節が行われる。
【0026】
変倍レンズ116と補正レンズ118とは、レンズ鏡胴112の小径部112A内にそれぞれ配置される。変倍レンズ116は枠体142に保持され、この枠体142の外周面には、3本のガイドピン144(図3において2本は図示せず)が円周方向に対して120°の間隔で突設されている。これらのガイドピン144は、小径部112Aの内周面112Bに撮影光軸124と平行に形成された直進溝146Aにスライド移動自在に支持されている。これにより、変倍レンズ116は、光軸124方向に前後移動することができる。また、変倍レンズ116の枠体142にはカムピン148が突設される。このカムピン148は、レンズ鏡胴112の小径部112Aに形成された長孔150を介して、レンズ鏡胴112と並設されたカム筒152の変倍用カム溝154に係合されている。
【0027】
同様に、補正レンズ118は枠体162に保持される。この枠体162の外周面には、3本のガイドピン(不図示)が120°の間隔(変倍レンズ116と異なる位相)で突設され、これらのガイドピンは、レンズ鏡胴112の小径部112Aの内周面112Bに撮影光軸124と平行に形成された直進溝(不図示)にスライド移動自在に支持されている。これにより、補正レンズ118は、光軸124方向に前後移動することができる。また、補正レンズ118の枠体162にはカムピン168が突設され、このカムピン168は、レンズ鏡胴112の小径部112Aの長孔150を介してカム筒152の補正用カム溝170に係合されている。
【0028】
カム筒152は、ギア156、158を介してモータ160に連結され、モータ160からの駆動力で回転することができる。カム筒152をモータ160で回転させると、変倍レンズ116は変倍用カム溝154に沿って前後移動し、補正レンズ118は補正用カム溝170に沿って前後移動する。この前後移動によって、焦点距離が変倍レンズ116によって変えられ、そして、変倍レンズ116の移動によって発生するピントのズレが補正レンズ118によって補正される。
【0029】
上記のようなレンズ装置110における移動レンズ(フォーカスレンズ114、変倍レンズ116、補正レンズ118の少なくとも1つ)について、レンズ位置を検出する手段として、図1で説明したレゾルバ30を適用する。
【0030】
<取付例1>
図3は、レゾルバ30の取付方法の第1例を示す要部構成図である。図3において、符号112は、固定枠に相当するレンズ鏡胴の本体(以下、必要に応じて「固定鏡胴」という。)、符号142は変倍レンズ116の枠体(「移動枠」に相当)である。ここでは、変倍レンズ116の位置を検出する手段を例に説明するが、図2で説明した他の移動レンズ(フォーカスレンズ114、補正レンズ118)についても同様の構成を採用し得る。
【0031】
図3のように、枠体142の外周面に、リニア(直動)タイプのレゾルバ30を構成する第1シートコイル171(例えば、図1の符号10に相当)を取り付け、これと対向する固定鏡胴112の内周面112Bに第2シートコイル172(図1の符号20に相当)を取り付ける。なお、どちらのシートコイルを励磁側(一次側)、検出側(二次側)とする構成も可能であるが、図1の例において、励磁側は2相の励磁巻線となるため配線の関係上、移動する枠体142に検出側(二次側)のシートコイルを取り付ける態様が好ましい。
【0032】
図3では、枠体142に取り付けた第1シートコイル171から検出信号を取り出す配線手段の構成例として、らせんケーブル180を用いている。らせんケーブル180の他端は固定鏡胴112の固定端子182に接続されており、光軸124の方向に沿った枠体142の移動によってらせんケーブル180が伸縮する。これにより、移動する枠体142から電気信号を取り出すことができる。なお、らせんケーブル180に代えて、これと類似の作用効果を持つ弾性変形が可能なフレキシブルケーブルを用いる態様も可能である。
【0033】
<取付例2>
図4は、レゾルバ30の取付方法の第2例を示す要部構成図である。図4中図3に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0034】
図4において、枠体142に取り付けた第1シートコイル171には、弾性を有する導電性板材により構成された摺動端子190が設けられており、固定鏡胴112の内周面112Bには、摺動端子190の先端部192が摺接する導電性パターン194が形成されている。摺動端子190の先端部192は導電性パターン194に向けて付勢され、枠体142の移動にともない、導電性パターン194と接触を維持しつつ、導電性パターン194の上を滑り移動する。これにより、電気的な接続を確保する。
【0035】
<取付例3>
図5は、レゾルバ30の取付方法の第3例を示す要部構成図である。図5中図3、図4に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0036】
図5に示した例では、枠体142の外周面に取り付けられた第2シートコイル172の端子196を枠体142の内周面122Bに貫通させ、枠体142の内側から配線用の端子を取り出し、枠体142の後端部142Cを迂回させる形状の摺動端子191を備える。
【0037】
このような構成により、図4の例と比較して、摺動端子191の接点位置(先端部193が導電性パターン194に接触する位置)を、より後方に設けることができ、摺動端子191が第2シートコイル172に衝突することなく、枠体142を前方に移動させることができる範囲を大きくとることができる。
【0038】
<取付例4>
図6は、レゾルバ30の取付方法の第4例を示す要部構成図である。図6中図3及び図4に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0039】
枠体142の外周面には、光軸124の方向に沿って延設されたガイド部材200が枠体142と一体で形成されている。枠体142及びガイド部材200は、例えば、樹脂などの絶縁材料によって形成され、ガイド部材200の部分に、図1で説明したレゾルバ30を構成する一方のシートコイル(例えば、図1の符号10に相当)のコイルパターン202を、印刷、めっき等の手法を用いて作り込む。このように枠体142とコイルパターン202の一体型構造により、低コスト化を実現でき、スペースの有効活用が可能である。また、ガイド部材200の側面に摺動端子204を設け、固定鏡胴(図6において不図示)の内周面に光軸方向に沿った導体部材206を配置する。
【0040】
摺動端子204は導体部材206に向けて付勢され、枠体142の移動に伴い、導体部材206と接触を維持しつつ、導体部材206上を摺動する。
【0041】
<電気接続の他の形態>
移動する枠体142のコイルパターンと電気的接続を得る手段として、上述した摺動端子を用いる形態に代えて、枠体142に突設されたカムピンの中に配線を通し、カムピンを介して電気的接続を取ることも可能である。
【0042】
<取付例5>
図7は、レゾルバ30の取付方法の第5例を示す要部構成図である。図7中、図2で示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0043】
図7に示す例は、カム筒152の回転角を検出する手段として、レゾルバ30が用いられている。カム筒152の端部の外周面に沿って第1シートコイル211が取り付けられる。このカム筒152の外側には、カム筒152の回転軸を中心とする円弧状の支持部材220が配置されており、該支持部材220の内側(カム筒152の外周面と対面する側)にレゾルバ30の第2シートコイル212が配設される。図8に図7の矢印B方向から見た図(B矢視図)を示す。カム筒152の回転により、第1シートコイル211と第2シートコイル212は対面距離を一定に保って、円周方向に相対移動する。なお、第1シートコイル211及び第2シートコイル212の長さは、カム筒152の回動範囲に対応して適宜設計される。
【0044】
図7及び図8に示した例では、第1シートコイル211と電気的接続を得るための配線用のケーブル224をカム筒152の回転軸226の中空部228を通して外部に取り出している。かかる構成によれば、カム筒152が回転によりケーブル224の捻れは生じるものの、この配線が邪魔にならない。
【0045】
一方、支持部材220に取り付けた第2シートコイル212は、所定の位置に固定されているため、この第2シートコイル212と電気的接続を得るための配線用のケーブル230については適宜の位置にケーブル230を配置することができる。
【0046】
図9及び図10に他の配線形態を示す。図9において、図7に示した構成と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0047】
図9に示す例では、第1シートコイル211との電気的接続を得る手段として、カム筒152の回転軸に導体部材240、250を用いている。図10の拡大図に示したように、導体部材240の軸部242は、絶縁部材260を介して導体部材250の中空軸部252に嵌合されており、導体部材240及び250はカム筒152と一体で回転する。
【0048】
導体部材240、250は、ケーブル270又は不図示の配線部材を介して第1シートコイル211の端子と電気的に接続される。この導体部材240の軸部242の周面に摺接する導電性ワイヤ(例えば、エナメル線など)272が設けられ、導体部材250の軸部252の周面に摺接する導電性ワイヤ274が設けられる。各導電性ワイヤ272、274は、それぞれ導体部材240、250の軸部242、252に向けて付勢されており、軸部242、252との接触が維持されている。
【0049】
なお、各導体部材240、250の端部(図10において右端部)には、各導電性ワイヤ272、274の脱落を防ぐストッパ部材として機能するフランジ部244,254が形成されている。
【0050】
<レンズ装置の構成例2>
図11はレンズ装置の他の構成例を示す断面図であり、図12は図11に示したレンズ装置の光軸と直交する面で切断した断面図である。図11及び図12において、図2で説明した構成と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0051】
図11及び図12に示したレンズ装置310は、固定鏡胴312の内側にカム筒330が回動自在に配置され、このカム筒330の内側に変倍レンズ116が配置された構造からなる。変倍レンズ116を保持する枠体142の外周面には、円周方向に沿って120°の間隔で3本のカムピン334(図11において2本は図示せず)が突設され、各カムピン334はカム筒330の周面に形成されたカム溝336に挿入されている。また、カムピン334は、カム溝336を貫通して固定鏡胴312の直進溝340に係合される。
【0052】
カム筒330の外周面には、ピン342が突設されており、当該ピン342は、固定鏡胴312に形成された長孔溝344を介して、ズームリング350の凹部352に係合される。固定鏡胴312の長孔溝344は周面の円周方向に沿って形成されており(図12参照)、この長孔溝344の範囲でズームリング350の回動範囲が規制される。
【0053】
ズームリング350を回動させると、ピン342を介して連結されたカム筒330がズームリング350と共に回動する。カム筒330の内側に配置されている変倍レンズ116の枠体142は、カムピン334が係合する直進溝340によって回転が規制され、カム溝336によって光軸方向に前後移動する。
【0054】
本例のレンズ装置310は、カム筒330の回転角を検出する手段として、カム筒330の後端部に第1シートコイル371及び第2シートコイル372からなるレゾルバ380が配置されている。ここで用いるレゾルバ380は、図1で説明したリニアタイプのレゾルバ30に代えて、コイルパターンを平面内で円弧状に形成したロータリー(回転)タイプの形態が採用される。すなわち、カム筒330の後端面のフランジ部に円弧状の第1シートコイル371を取り付ける一方、これと対面する固定鏡胴312の後端内側フランジ面に第2シートコイル372を配設する。第1シートコイル371と第2シートコイル372のいずれか一方を励磁側(一次側)、他方を検出側(二次側)とするが、配線数を考慮すると、固定部に2相のコイルを設け、可動部に1相のコイルを設ける態様が好ましい。
【0055】
可動部に設けられる第1シートコイル371との電気的接続を得る手段として、例えば、カム筒330に摺動端子382を設け、固定鏡胴312側に摺動端子382が摺接する導体部材384を形成する。
【0056】
上記構成により、第1シートコイル371と第2シートコイル372の対面距離が一定に保たれた状態で、カム筒330の回転によりその回転角に応じた検出信号を得ることができる。
【0057】
<取付例6>
図13は、レゾルバ380の他の取付方法を示す要部構成図である。図13中図11に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0058】
図13に示した構成では、カム筒330の後端面にレゾルバ380の第1シートコイル371に相当するコイルパターン391を形成し、該カム筒330が内挿される固定鏡胴312の内側後端面に第2シートコイル372に相当するコイルパターン392を形成する。これらコイルパターン391、392は、印刷やめっき等の手法により、カム筒330及び固定鏡胴312の各部材に一体に形成される。
【0059】
また、カム筒330の外周面に摺動端子394を設け、固定鏡胴312の内周面に摺動端子394が摺接する導体部396を設ける。かかる構成により、カム筒330の回転角に応じた検出信号を得ることができる。
【0060】
<レンズ装置のブロック図>
図14は、レンズ装置110、310の回路構成の例を示すブロック図である。
【0061】
同図における二相の励磁コイル402、404は、図1で説明した符号32A、32Bに相当する。また、図14における検出コイル406は、図1で説明した符号36に相当し、図2で説明したフォーカスレンズ14や変倍レンズ116などの移動レンズの枠体や、これに連動するカム筒152、330(図11参照)、ギヤ、その他の可動部408に取り付けられる。
【0062】
図14に示したように、二相の励磁コイル402、404は、それぞれ励磁回路412、414から励磁信号が入力される。励磁回路412、414の詳細な構成は図示しないが、例えば、特許第3047231号に開示されているように、発振回路、カウンタパルス回路、高周波信号生成回路、励磁信号生成回路、極性反転回路、変調回路等を含んで構成される。
【0063】
励磁回路412、414が搭載される検出回路部420には、検出コイル406から出力される電気信号を処理する信号処理回路430が含まれている。信号処理回路430の詳細な構成は図示しないが、信号処理回路430は変調信号を復調して検出信号を得る復調回路と、復調された検出信号から、検出コイル406と励磁コイル402、404の相対位置(変位量、回転角度)を検出してレンズの位置情報を出力する位置演算回路を含む。
【0064】
信号処理回路430で得られた位置情報はレンズ位置制御回路440に通知され、レンズ位置制御回路440はこの位置情報からレンズの現在位置(絶対位置)を把握する。
【0065】
レンズ位置制御回路440は、駆動回路442を制御し、モータ444の駆動によって移動レンズ(例えば、図2で説明したフォーカスレンズ14や変倍レンズ116など)を移動させる。
【0066】
レンズ位置制御回路440は、信号処理回路430から取得する位置情報に基づいて、モータ444を自動制御することができ、オートフォーカス制御やオートズーム制御が可能である。また、レンズ位置制御回路440は、不図示の表示部にレンズ位置の情報を表示させることができる。
【0067】
<本実施形態の他の利点について>
上述した実施形態によれば、以下のような利点がある。
【0068】
[1]従来のポテンショメータやフォトインタラプタなどの位置検出器が不要となり、省スペース化を図ることができる。
【0069】
[2]レンズの絶対位置を検出することができる。
【0070】
[3]磁気を利用した検出のため、光学式に比べて、ゴミ等の影響によるノイズが少なく、信頼性が高い。
【0071】
[4]コイル間の対面距離が不変であるため検出信号が安定しており、高精度の検出が可能である。
【0072】
[5]直進方向の位置(変位)検出、回転方向の位置(角度)検出のいずれの形態も設計可能であり、コイル長の設計により検出範囲の拡張も容易である。
【0073】
[6]コイルのプリントパターン化により、微細化が可能であり、小型化、高分解能化、低コスト化が可能である。
【0074】
[7]励磁コイル及び検出コイルに変調信号による高周波電流が流れるため、平面状のシートコイル(巻数の少ないコイル)でも十分な検出信号が得られる。
【0075】
[8]温度の変化に対して検出信号の変動が少なく、安定した検出が可能である。
【0076】
[9]検出回路のIC化により、回路の小型化が可能である。
【0077】
[10]図4〜図6等で説明した摺動端子を用いることにより、メンテナンス時などにおいて分解作業も用意である。
【0078】
<他の変形例1>
レンズ鏡胴内のレンズを移動させる駆動部が鏡胴の外部に配置され、ベルト、ギアその他の動力伝達機構を利用してレンズを移動させる形態の場合、鏡胴外部の動力伝達機構の可動部にレゾルバ30、380と同様の構成を適用することが可能である。
【0079】
<他の変形例2>
平面状のコイルパターンの形態は、メアンダ形状に限らず、スパイラル形状でもよい。
【0080】
<付記>
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【0081】
(発明1):固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0082】
(発明2):発明1に記載のレンズ位置検出装置において、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方は、電気角で90°位相を異ならせた空間位置に形成された第1のコイルパターンと第2のコイルパターンとを有する二相のコイルであり、他方のシートコイルは、第3のコイルパターンが形成された一相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0083】
二相励磁一相検出方式を採用することも可能であるし、一相励磁二相検出方式を採用することも可能である。
【0084】
(発明3):発明2に記載のレンズ位置検出装置において、前記二相のコイルを前記励磁コイルとして用い、前記一相のコイルを前記検出コイルとして用いることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0085】
(発明4):発明2又は3に記載のレンズ位置検出装置において、前記第1のシートコイルが前記一相のコイルであり、前記第2のシートコイルが前記二相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0086】
電気的接続を得るための配線数などを考慮すると、固定部に二相のコイルを配置し、可動部に一相のコイルを配置する形態が好ましい。
【0087】
(発明5):レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠を移動自在に支持する固定枠と、前記レンズ枠を移動させる駆動機構と、前記レンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とするレンズ装置。
【0088】
本発明によれば、コンパクトな構成でレンズの絶対位置を高精度に検出することができる信頼性の高いレンズ装置を実現できる。なお、本発明はテレビカメラ用のレンズ装置、ビデオカメラ用のレンズ装置、写真カメラ用のレンズ装置など、様々なレンズ装置に適用可能である。
【0089】
(発明6):発明5に記載のレンズ装置において、前記レンズ枠は光軸方向に移動可能であり、前記第1のシートコイルは、前記レンズ枠の側面部に設けられ、前記第2のシートコイルは、前記固定枠に設けられることを特徴とするレンズ装置。
【0090】
レンズ枠の位置を直接的に検出することにより、バックラッシ等の要因を排除した高精度の位置検出が可能である。
【0091】
(発明7):発明6に記載のレンズ装置において、前記レンズ枠には前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、前記固定枠には前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【0092】
かかる態様によれば、レンズ枠の移動に伴い、接点を摺動させながら電気的導通を確保することができる。
【0093】
(発明8):発明7に記載のレンズ装置において、前記第1のシートコイルの端子を前記レンズ枠の内側から出し、該内側の端子部から前記摺動端子を延出させた構成であることを特徴とするレンズ装置。
【0094】
かかる態様によれば、第2のシートコイルとの接触を避けて、レンズ枠の移動範囲を一層広くすることができる。
【0095】
(発明9):発明6に記載のレンズ装置において、前記レンズ枠の側面部に、光軸方向に沿って延設されたガイド部が設けられ、前記ガイド部に前記第1のシートコイルを構成するコイルパターンが当該ガイド部と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【0096】
かかる態様によれば、一層の省スペース化、低コスト化が可能である。
【0097】
(発明10):発明5に記載のレンズ装置において、前記駆動機構はカム筒を有し、該カム筒の側面部に前記第1のシートコイルが配設されることを特徴とするレンズ装置。
【0098】
かかる態様によれば、信頼性の高い高精度の絶対位置検出が可能である。
【0099】
(発明11):発明5に記載のレンズ装置において、前記固定枠に相当する固定鏡胴の内側にカム筒が回動自在に設けられるとともに、前記カム筒の内側に前記レンズ枠が配置され、前記レンズ枠に突設されたカムピンが前記カム筒のカム溝に係合し、前記カム筒の回転によって前記レンズ枠を光軸方向に移動させる構造を有し、前記カム筒の端面部に円弧状の前記第1のシートコイルが設けられ、前記固定鏡胴に円弧状の前記第2のシートコイルが設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【0100】
かかる態様によれば、カム筒の回転角(絶対位置)を精度よく検出することができる。
【0101】
(発明12):発明11に記載のレンズ装置において、前記カム筒の外周面に、前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、前記固定鏡胴の内周面に前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【0102】
かかる態様によれば、第1のシートコイルの電気的接続を確保しつつ、カム筒を回転させることができる。また、メンテナンス時などの分解や組み立て作業も容易である。
【0103】
(発明13):発明11又は12に記載のレンズ装置において、前記第1のシートコイルを構成するコイルパターンが前記カム筒と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【0104】
かかる態様によれば、一層の省スペース化、低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0105】
【図1】本発明の実施形態に係るレンズ位置検出装置における検出部の構成例を示す斜視図
【図2】レンズ装置の構成例を示す構成図
【図3】図2に示したレンズ装置に対するレゾルバの取付方法の第1例を示す要部構成図
【図4】レゾルバの取付方法の第2例を示す要部構成図
【図5】レゾルバの取付方法の第3例を示す要部構成図
【図6】レゾルバの取付方法の第4例を示す要部構成図
【図7】レゾルバの取付方法の第5例を示す要部構成図
【図8】図7中の矢印B方向から見た図
【図9】他の配線形態を示す構成図
【図10】図9中の要部拡大図
【図11】レンズ装置の他の構成例を示す断面図
【図12】図11に示したレンズ装置の光軸と直交する面で切断した断面図
【図13】レゾルバの他の取付方法を示す要部構成図
【図14】二相励磁一相検出方式のレンズ位置検出装置を適用したレンズ装置の回路構成の例を示すブロック図
【符号の説明】
【0106】
10…シートコイル、20…シートコイル、30…レゾルバ、32…励磁コイル、32A…第1励磁コイルパターン、32B…第2励磁コイルパターン、36…検出コイル、110…レンズ装置、112…レンズ鏡胴(固定鏡胴)、114…フォーカスレンズ、116…変倍レンズ、118…補正レンズ、120…リレーレンズ、122…枠体、124…光軸方向、142…枠体、162…枠体、152…カム筒、171…第1シートコイル、172…第2シートコイル、190,191…摺動端子、194…導電性パターン、200…ガイド部材、204…摺動端子、206…導体部材、211…第1シートコイル、212…第2シートコイル、310…レンズ装置、330…カム筒、312…固定鏡胴、350…ズームリング、371…第1シートコイル、372…第2シートコイル、380…レゾルバ、412,414…励磁回路、420…検出回路、430…信号処理回路、440…レンズ位置制御回路
【技術分野】
【0001】
本発明はレンズ位置検出装置及びレンズ装置に係り、特に焦点調節または変倍機構を有するレンズ装置における可動レンズの位置検出に好適な位置検出技術及びこれを適用したレンズ装置に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、レンズ位置を検出する手段として、レンズ駆動用モータの出力軸または動力伝達ギアの回転数を検出する方式が知られている(特許文献1)。この方式は、回転部に取り付けた円盤状のスリット板とフォトインタラプタによりパルス信号を発生させ、このパル数をカウントすることによりレンズ位置を検出する構成である。
【0003】
しかし、当該方式は、移動対象であるレンズの位置を直接検出するものではなく、駆動機構の回転量から間接的にレンズの位置を把握するものであり、動力伝達系に多数のギアが存在するためバックラッシ等の機構的要因により高精度の検出が難しい。
【0004】
また、他の検出手段として、レンズ鏡胴の固定枠部に発光素子と受光素子を配置する一方、移動枠部に回折格子を配置してパルス信号を発生させ、このパルス数をカウントする構成も提案されている(特許文献2)。
【0005】
しかし、同文献2に記載の方式は、光学式であるため塵埃等の影響を受けやすく信頼性に欠けるとともに、回折格子の加工精度が検出精度に大きく影響し、高精度の検出を実現するための回折格子の製造が困難である。
【0006】
更に、特許文献1、2に記載の方式はいずれも、パルス数のカウントによる相対的な位置検出であるため、絶対位置を検出するためには、一度、原点復帰を行う必要がある。或いはまた、絶対位置を検出するために、別途、絶対位置を検出するための機構が必要であり、小型化、低コスト化に不利である。
【0007】
かかる課題に対し、平面インダクタ部材と導電部材との対面距離を変化させる構成により平面インダクタ部材から得られる電気信号の変化からレンズ位置を検出する方式が提案されている(特許文献3)。
【特許文献1】特開平1−217408号公報
【特許文献2】特開平2−77708号公報
【特許文献3】特許第4129411号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0008】
しかしながら、特許文献3に記載の方式は、平面インダクタ部材と導電部材との対面距離が大きくなるにつれて急激に信号が小さくなるため(同文献3の段落[0017]及び図5参照)、レンズ位置を検出できる範囲が狭く、位置が遠くなると検出精度が悪くなるという問題がある。かかる欠点に対して、特許文献3では、複数の平面インダクタ部材を用いることで検出範囲を拡張する構成が開示されているものの、平面インダクタ部材の個数が増えて検出部の構成が複雑になる上、拡張できる範囲も2〜3倍程度であり、例えば、テレビカメラ用のレンズ装置などレンズ移動量が数十ミリというオーダーの移動量に対して検出範囲を確保することは実際に困難である。
【0009】
また、特許文献3に記載の技術以外にレンズの位置を非接触で検出する手段として、磁気抵抗素子(MRセンサ)を用いる態様も知られている。しかしながら、MRセンサはマグネットとセンサ間のチャップが短く、両者を近接して配置(概ね100μm程度の距離内に配置)する必要があるため、配置する場所が限定される。
【0010】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、コンパクトな構成でレンズの絶対位置を高精度に検出することができ、比較的大きな移動量にも対応した広い検出範囲を実現することができるレンズ位置検出装置及びこれを適用したレンズ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は前記目的を達成するために、固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【0012】
本発明によれば、平面状のコイル(シートコイル)を用い、コイル面間の距離を変えずに、レゾルバの原理によってレンズ位置を検出するため、検出部の薄型化、小型化が可能であり、レンズの絶対位置を高精度に検出することができる。また、コイルの長さの設計によって広い検出範囲にも対応することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0013】
以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。
【0014】
<検出装置の原理>
図1は、本発明の実施形態に係るレンズ位置検出装置における検出部の構成例を示す図である。ここでは、平面状のシートコイル10、20を利用したリニアタイプのレゾルバ30を例に説明する。図示のレゾルバ30は、一次側の励磁コイル32と、二次側の検出コイル36の対から構成される。一次側の励磁コイル32は、第1の励磁信号(sin波)を入力する第1励磁コイルパターン32Aと、第2の励磁信号(cos波)を入力する第2励磁コイルパターン32Bとを有し、両者は互いに絶縁されている。
【0015】
第1励磁コイルパターン32Aと第2励磁コイルパターン32Bは、それぞれ図1のように、矩形のつづら折り(メアンダ)状導体パターンからなり、両者のコイルパターンにおける折り返しピッチは等しく、両者は互いに電気角で90°位相を異ならせた空間的な位置関係で配置されている。
【0016】
この励磁コイル32に対向して配置される二次側の検出コイル36は、一次側の第1励磁コイルパターン32A(又は第2励磁コイルパターン32B)と同様に、矩形のつづら折り(メアンダ)状導体パターンからなり、折り返しピッチも励磁コイルパターン32A、32Bと同等である。
【0017】
励磁コイル32に励磁信号を与えることにより、コイル面の垂直方向に折り返しピッチを反映した正負の磁界が発生し、検出コイル36と鎖交する磁束の変化に応じて検出コイル36から出力信号が得られる。
【0018】
検出コイル36と励磁コイル32は、一定の対面距離dを隔てて対向配置され、この対面距離dを保ったまま、両者が面方向(図1の矢印Hで示す直進方向)に相対移動することにより、その位置関係に対応した変位量(図中のθ)に応じて、二次側の検出信号の位相が変化する。
【0019】
第1励磁コイルパターン32Aに励磁波V1=A・sin(ωt)を入力し、第2励磁コイルパターン32Bに励磁波V2=A・cos(ωt)を入力すると、検出コイル36に誘起される二次側信号Eは、変位量θに相当する回転角に応じてE=a・sin(ωt±θ)の信号が得られる。
【0020】
本例では、励磁信号(V1)により高周波信号を振幅変調し、かつ当該高周波信号の極性を励磁信号の極性反転位置で反転させた変調信号(V1を包絡線とする高周波励磁信号)V1’=Asin(ωt)×sin(n・ωt)を第1励磁コイルパターン32Aに入力させる。また、第2励磁コイルパターン32Bには、励磁信号(V2)により高周波信号を振幅変調し、かつ当該高周波信号の極性を励磁信号の極性反転位置で反転させた変調信号(V2を包絡線とする高周波励磁信号)高周波励磁信号V2’=Acos(ωt)×sin(n・ωt)を入力させる。
【0021】
検出コイル36に誘起される電圧信号を復調することにより、励磁コイル32に対する検出コイル36の変位量θに相当する位相差を求めることができる。
【0022】
このように変調した高周波励磁を利用する2相励磁1相検出方式の原理及び回路構成については、特許第3047231号の明細書に記載されている。
【0023】
なお、レゾルバの原理から1相励磁2相検出方式も可能であり(例えば、特開平8−292066号公報参照)、本発明の実施に際しては、対向して配置されるコイルの役割について入れ替えが可能である。
【0024】
<レンズ装置の構成例1>
図2は、レンズ装置110の構成例を示す一例を示す構成図である。図2において、レンズ鏡胴112内には、前方にフォーカスレンズ114が配置され、フォーカスレンズ114の後方には、変倍レンズ116と補正レンズ118、及びリレーレンズ120が順に配置されている。なお、各レンズは複数枚のレンズを組み合わせたレンズ群によって構成されてもよい。
【0025】
フォーカスレンズ114は枠体(「レンズ枠」に相当)122に保持され、この枠体122は撮影光軸124と平行に配設された不図示のガイド棒にスライド移動自在に支持される。また、枠体122にはピン128が突設され、このピン128はレンズ鏡胴112に形成された長孔130を介して移動駒132に固着されている。移動駒132は、撮影光軸124と平行に敷設されたリードスクリュウ134に螺合されており、また、このリードスクリュウ134はギア136、138を介してモータ140に連結されている。従って、モータ140の回転駆動力をギア138、136を介してリードスクリュウ134に伝達すると、移動駒132がリードスクリュウ134に沿って前後移動するので、フォーカスレンズ114を光軸124に沿って前後移動させることができる。これにより、フォーカスレンズ114による焦点調節が行われる。
【0026】
変倍レンズ116と補正レンズ118とは、レンズ鏡胴112の小径部112A内にそれぞれ配置される。変倍レンズ116は枠体142に保持され、この枠体142の外周面には、3本のガイドピン144(図3において2本は図示せず)が円周方向に対して120°の間隔で突設されている。これらのガイドピン144は、小径部112Aの内周面112Bに撮影光軸124と平行に形成された直進溝146Aにスライド移動自在に支持されている。これにより、変倍レンズ116は、光軸124方向に前後移動することができる。また、変倍レンズ116の枠体142にはカムピン148が突設される。このカムピン148は、レンズ鏡胴112の小径部112Aに形成された長孔150を介して、レンズ鏡胴112と並設されたカム筒152の変倍用カム溝154に係合されている。
【0027】
同様に、補正レンズ118は枠体162に保持される。この枠体162の外周面には、3本のガイドピン(不図示)が120°の間隔(変倍レンズ116と異なる位相)で突設され、これらのガイドピンは、レンズ鏡胴112の小径部112Aの内周面112Bに撮影光軸124と平行に形成された直進溝(不図示)にスライド移動自在に支持されている。これにより、補正レンズ118は、光軸124方向に前後移動することができる。また、補正レンズ118の枠体162にはカムピン168が突設され、このカムピン168は、レンズ鏡胴112の小径部112Aの長孔150を介してカム筒152の補正用カム溝170に係合されている。
【0028】
カム筒152は、ギア156、158を介してモータ160に連結され、モータ160からの駆動力で回転することができる。カム筒152をモータ160で回転させると、変倍レンズ116は変倍用カム溝154に沿って前後移動し、補正レンズ118は補正用カム溝170に沿って前後移動する。この前後移動によって、焦点距離が変倍レンズ116によって変えられ、そして、変倍レンズ116の移動によって発生するピントのズレが補正レンズ118によって補正される。
【0029】
上記のようなレンズ装置110における移動レンズ(フォーカスレンズ114、変倍レンズ116、補正レンズ118の少なくとも1つ)について、レンズ位置を検出する手段として、図1で説明したレゾルバ30を適用する。
【0030】
<取付例1>
図3は、レゾルバ30の取付方法の第1例を示す要部構成図である。図3において、符号112は、固定枠に相当するレンズ鏡胴の本体(以下、必要に応じて「固定鏡胴」という。)、符号142は変倍レンズ116の枠体(「移動枠」に相当)である。ここでは、変倍レンズ116の位置を検出する手段を例に説明するが、図2で説明した他の移動レンズ(フォーカスレンズ114、補正レンズ118)についても同様の構成を採用し得る。
【0031】
図3のように、枠体142の外周面に、リニア(直動)タイプのレゾルバ30を構成する第1シートコイル171(例えば、図1の符号10に相当)を取り付け、これと対向する固定鏡胴112の内周面112Bに第2シートコイル172(図1の符号20に相当)を取り付ける。なお、どちらのシートコイルを励磁側(一次側)、検出側(二次側)とする構成も可能であるが、図1の例において、励磁側は2相の励磁巻線となるため配線の関係上、移動する枠体142に検出側(二次側)のシートコイルを取り付ける態様が好ましい。
【0032】
図3では、枠体142に取り付けた第1シートコイル171から検出信号を取り出す配線手段の構成例として、らせんケーブル180を用いている。らせんケーブル180の他端は固定鏡胴112の固定端子182に接続されており、光軸124の方向に沿った枠体142の移動によってらせんケーブル180が伸縮する。これにより、移動する枠体142から電気信号を取り出すことができる。なお、らせんケーブル180に代えて、これと類似の作用効果を持つ弾性変形が可能なフレキシブルケーブルを用いる態様も可能である。
【0033】
<取付例2>
図4は、レゾルバ30の取付方法の第2例を示す要部構成図である。図4中図3に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0034】
図4において、枠体142に取り付けた第1シートコイル171には、弾性を有する導電性板材により構成された摺動端子190が設けられており、固定鏡胴112の内周面112Bには、摺動端子190の先端部192が摺接する導電性パターン194が形成されている。摺動端子190の先端部192は導電性パターン194に向けて付勢され、枠体142の移動にともない、導電性パターン194と接触を維持しつつ、導電性パターン194の上を滑り移動する。これにより、電気的な接続を確保する。
【0035】
<取付例3>
図5は、レゾルバ30の取付方法の第3例を示す要部構成図である。図5中図3、図4に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0036】
図5に示した例では、枠体142の外周面に取り付けられた第2シートコイル172の端子196を枠体142の内周面122Bに貫通させ、枠体142の内側から配線用の端子を取り出し、枠体142の後端部142Cを迂回させる形状の摺動端子191を備える。
【0037】
このような構成により、図4の例と比較して、摺動端子191の接点位置(先端部193が導電性パターン194に接触する位置)を、より後方に設けることができ、摺動端子191が第2シートコイル172に衝突することなく、枠体142を前方に移動させることができる範囲を大きくとることができる。
【0038】
<取付例4>
図6は、レゾルバ30の取付方法の第4例を示す要部構成図である。図6中図3及び図4に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0039】
枠体142の外周面には、光軸124の方向に沿って延設されたガイド部材200が枠体142と一体で形成されている。枠体142及びガイド部材200は、例えば、樹脂などの絶縁材料によって形成され、ガイド部材200の部分に、図1で説明したレゾルバ30を構成する一方のシートコイル(例えば、図1の符号10に相当)のコイルパターン202を、印刷、めっき等の手法を用いて作り込む。このように枠体142とコイルパターン202の一体型構造により、低コスト化を実現でき、スペースの有効活用が可能である。また、ガイド部材200の側面に摺動端子204を設け、固定鏡胴(図6において不図示)の内周面に光軸方向に沿った導体部材206を配置する。
【0040】
摺動端子204は導体部材206に向けて付勢され、枠体142の移動に伴い、導体部材206と接触を維持しつつ、導体部材206上を摺動する。
【0041】
<電気接続の他の形態>
移動する枠体142のコイルパターンと電気的接続を得る手段として、上述した摺動端子を用いる形態に代えて、枠体142に突設されたカムピンの中に配線を通し、カムピンを介して電気的接続を取ることも可能である。
【0042】
<取付例5>
図7は、レゾルバ30の取付方法の第5例を示す要部構成図である。図7中、図2で示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0043】
図7に示す例は、カム筒152の回転角を検出する手段として、レゾルバ30が用いられている。カム筒152の端部の外周面に沿って第1シートコイル211が取り付けられる。このカム筒152の外側には、カム筒152の回転軸を中心とする円弧状の支持部材220が配置されており、該支持部材220の内側(カム筒152の外周面と対面する側)にレゾルバ30の第2シートコイル212が配設される。図8に図7の矢印B方向から見た図(B矢視図)を示す。カム筒152の回転により、第1シートコイル211と第2シートコイル212は対面距離を一定に保って、円周方向に相対移動する。なお、第1シートコイル211及び第2シートコイル212の長さは、カム筒152の回動範囲に対応して適宜設計される。
【0044】
図7及び図8に示した例では、第1シートコイル211と電気的接続を得るための配線用のケーブル224をカム筒152の回転軸226の中空部228を通して外部に取り出している。かかる構成によれば、カム筒152が回転によりケーブル224の捻れは生じるものの、この配線が邪魔にならない。
【0045】
一方、支持部材220に取り付けた第2シートコイル212は、所定の位置に固定されているため、この第2シートコイル212と電気的接続を得るための配線用のケーブル230については適宜の位置にケーブル230を配置することができる。
【0046】
図9及び図10に他の配線形態を示す。図9において、図7に示した構成と同一又は類似の要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0047】
図9に示す例では、第1シートコイル211との電気的接続を得る手段として、カム筒152の回転軸に導体部材240、250を用いている。図10の拡大図に示したように、導体部材240の軸部242は、絶縁部材260を介して導体部材250の中空軸部252に嵌合されており、導体部材240及び250はカム筒152と一体で回転する。
【0048】
導体部材240、250は、ケーブル270又は不図示の配線部材を介して第1シートコイル211の端子と電気的に接続される。この導体部材240の軸部242の周面に摺接する導電性ワイヤ(例えば、エナメル線など)272が設けられ、導体部材250の軸部252の周面に摺接する導電性ワイヤ274が設けられる。各導電性ワイヤ272、274は、それぞれ導体部材240、250の軸部242、252に向けて付勢されており、軸部242、252との接触が維持されている。
【0049】
なお、各導体部材240、250の端部(図10において右端部)には、各導電性ワイヤ272、274の脱落を防ぐストッパ部材として機能するフランジ部244,254が形成されている。
【0050】
<レンズ装置の構成例2>
図11はレンズ装置の他の構成例を示す断面図であり、図12は図11に示したレンズ装置の光軸と直交する面で切断した断面図である。図11及び図12において、図2で説明した構成と同一又は類似の部材には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0051】
図11及び図12に示したレンズ装置310は、固定鏡胴312の内側にカム筒330が回動自在に配置され、このカム筒330の内側に変倍レンズ116が配置された構造からなる。変倍レンズ116を保持する枠体142の外周面には、円周方向に沿って120°の間隔で3本のカムピン334(図11において2本は図示せず)が突設され、各カムピン334はカム筒330の周面に形成されたカム溝336に挿入されている。また、カムピン334は、カム溝336を貫通して固定鏡胴312の直進溝340に係合される。
【0052】
カム筒330の外周面には、ピン342が突設されており、当該ピン342は、固定鏡胴312に形成された長孔溝344を介して、ズームリング350の凹部352に係合される。固定鏡胴312の長孔溝344は周面の円周方向に沿って形成されており(図12参照)、この長孔溝344の範囲でズームリング350の回動範囲が規制される。
【0053】
ズームリング350を回動させると、ピン342を介して連結されたカム筒330がズームリング350と共に回動する。カム筒330の内側に配置されている変倍レンズ116の枠体142は、カムピン334が係合する直進溝340によって回転が規制され、カム溝336によって光軸方向に前後移動する。
【0054】
本例のレンズ装置310は、カム筒330の回転角を検出する手段として、カム筒330の後端部に第1シートコイル371及び第2シートコイル372からなるレゾルバ380が配置されている。ここで用いるレゾルバ380は、図1で説明したリニアタイプのレゾルバ30に代えて、コイルパターンを平面内で円弧状に形成したロータリー(回転)タイプの形態が採用される。すなわち、カム筒330の後端面のフランジ部に円弧状の第1シートコイル371を取り付ける一方、これと対面する固定鏡胴312の後端内側フランジ面に第2シートコイル372を配設する。第1シートコイル371と第2シートコイル372のいずれか一方を励磁側(一次側)、他方を検出側(二次側)とするが、配線数を考慮すると、固定部に2相のコイルを設け、可動部に1相のコイルを設ける態様が好ましい。
【0055】
可動部に設けられる第1シートコイル371との電気的接続を得る手段として、例えば、カム筒330に摺動端子382を設け、固定鏡胴312側に摺動端子382が摺接する導体部材384を形成する。
【0056】
上記構成により、第1シートコイル371と第2シートコイル372の対面距離が一定に保たれた状態で、カム筒330の回転によりその回転角に応じた検出信号を得ることができる。
【0057】
<取付例6>
図13は、レゾルバ380の他の取付方法を示す要部構成図である。図13中図11に示した構成と同一又は類似する要素には同一の符号を付し、その説明は省略する。
【0058】
図13に示した構成では、カム筒330の後端面にレゾルバ380の第1シートコイル371に相当するコイルパターン391を形成し、該カム筒330が内挿される固定鏡胴312の内側後端面に第2シートコイル372に相当するコイルパターン392を形成する。これらコイルパターン391、392は、印刷やめっき等の手法により、カム筒330及び固定鏡胴312の各部材に一体に形成される。
【0059】
また、カム筒330の外周面に摺動端子394を設け、固定鏡胴312の内周面に摺動端子394が摺接する導体部396を設ける。かかる構成により、カム筒330の回転角に応じた検出信号を得ることができる。
【0060】
<レンズ装置のブロック図>
図14は、レンズ装置110、310の回路構成の例を示すブロック図である。
【0061】
同図における二相の励磁コイル402、404は、図1で説明した符号32A、32Bに相当する。また、図14における検出コイル406は、図1で説明した符号36に相当し、図2で説明したフォーカスレンズ14や変倍レンズ116などの移動レンズの枠体や、これに連動するカム筒152、330(図11参照)、ギヤ、その他の可動部408に取り付けられる。
【0062】
図14に示したように、二相の励磁コイル402、404は、それぞれ励磁回路412、414から励磁信号が入力される。励磁回路412、414の詳細な構成は図示しないが、例えば、特許第3047231号に開示されているように、発振回路、カウンタパルス回路、高周波信号生成回路、励磁信号生成回路、極性反転回路、変調回路等を含んで構成される。
【0063】
励磁回路412、414が搭載される検出回路部420には、検出コイル406から出力される電気信号を処理する信号処理回路430が含まれている。信号処理回路430の詳細な構成は図示しないが、信号処理回路430は変調信号を復調して検出信号を得る復調回路と、復調された検出信号から、検出コイル406と励磁コイル402、404の相対位置(変位量、回転角度)を検出してレンズの位置情報を出力する位置演算回路を含む。
【0064】
信号処理回路430で得られた位置情報はレンズ位置制御回路440に通知され、レンズ位置制御回路440はこの位置情報からレンズの現在位置(絶対位置)を把握する。
【0065】
レンズ位置制御回路440は、駆動回路442を制御し、モータ444の駆動によって移動レンズ(例えば、図2で説明したフォーカスレンズ14や変倍レンズ116など)を移動させる。
【0066】
レンズ位置制御回路440は、信号処理回路430から取得する位置情報に基づいて、モータ444を自動制御することができ、オートフォーカス制御やオートズーム制御が可能である。また、レンズ位置制御回路440は、不図示の表示部にレンズ位置の情報を表示させることができる。
【0067】
<本実施形態の他の利点について>
上述した実施形態によれば、以下のような利点がある。
【0068】
[1]従来のポテンショメータやフォトインタラプタなどの位置検出器が不要となり、省スペース化を図ることができる。
【0069】
[2]レンズの絶対位置を検出することができる。
【0070】
[3]磁気を利用した検出のため、光学式に比べて、ゴミ等の影響によるノイズが少なく、信頼性が高い。
【0071】
[4]コイル間の対面距離が不変であるため検出信号が安定しており、高精度の検出が可能である。
【0072】
[5]直進方向の位置(変位)検出、回転方向の位置(角度)検出のいずれの形態も設計可能であり、コイル長の設計により検出範囲の拡張も容易である。
【0073】
[6]コイルのプリントパターン化により、微細化が可能であり、小型化、高分解能化、低コスト化が可能である。
【0074】
[7]励磁コイル及び検出コイルに変調信号による高周波電流が流れるため、平面状のシートコイル(巻数の少ないコイル)でも十分な検出信号が得られる。
【0075】
[8]温度の変化に対して検出信号の変動が少なく、安定した検出が可能である。
【0076】
[9]検出回路のIC化により、回路の小型化が可能である。
【0077】
[10]図4〜図6等で説明した摺動端子を用いることにより、メンテナンス時などにおいて分解作業も用意である。
【0078】
<他の変形例1>
レンズ鏡胴内のレンズを移動させる駆動部が鏡胴の外部に配置され、ベルト、ギアその他の動力伝達機構を利用してレンズを移動させる形態の場合、鏡胴外部の動力伝達機構の可動部にレゾルバ30、380と同様の構成を適用することが可能である。
【0079】
<他の変形例2>
平面状のコイルパターンの形態は、メアンダ形状に限らず、スパイラル形状でもよい。
【0080】
<付記>
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。
【0081】
(発明1):固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0082】
(発明2):発明1に記載のレンズ位置検出装置において、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方は、電気角で90°位相を異ならせた空間位置に形成された第1のコイルパターンと第2のコイルパターンとを有する二相のコイルであり、他方のシートコイルは、第3のコイルパターンが形成された一相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0083】
二相励磁一相検出方式を採用することも可能であるし、一相励磁二相検出方式を採用することも可能である。
【0084】
(発明3):発明2に記載のレンズ位置検出装置において、前記二相のコイルを前記励磁コイルとして用い、前記一相のコイルを前記検出コイルとして用いることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0085】
(発明4):発明2又は3に記載のレンズ位置検出装置において、前記第1のシートコイルが前記一相のコイルであり、前記第2のシートコイルが前記二相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【0086】
電気的接続を得るための配線数などを考慮すると、固定部に二相のコイルを配置し、可動部に一相のコイルを配置する形態が好ましい。
【0087】
(発明5):レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠を移動自在に支持する固定枠と、前記レンズ枠を移動させる駆動機構と、前記レンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とするレンズ装置。
【0088】
本発明によれば、コンパクトな構成でレンズの絶対位置を高精度に検出することができる信頼性の高いレンズ装置を実現できる。なお、本発明はテレビカメラ用のレンズ装置、ビデオカメラ用のレンズ装置、写真カメラ用のレンズ装置など、様々なレンズ装置に適用可能である。
【0089】
(発明6):発明5に記載のレンズ装置において、前記レンズ枠は光軸方向に移動可能であり、前記第1のシートコイルは、前記レンズ枠の側面部に設けられ、前記第2のシートコイルは、前記固定枠に設けられることを特徴とするレンズ装置。
【0090】
レンズ枠の位置を直接的に検出することにより、バックラッシ等の要因を排除した高精度の位置検出が可能である。
【0091】
(発明7):発明6に記載のレンズ装置において、前記レンズ枠には前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、前記固定枠には前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【0092】
かかる態様によれば、レンズ枠の移動に伴い、接点を摺動させながら電気的導通を確保することができる。
【0093】
(発明8):発明7に記載のレンズ装置において、前記第1のシートコイルの端子を前記レンズ枠の内側から出し、該内側の端子部から前記摺動端子を延出させた構成であることを特徴とするレンズ装置。
【0094】
かかる態様によれば、第2のシートコイルとの接触を避けて、レンズ枠の移動範囲を一層広くすることができる。
【0095】
(発明9):発明6に記載のレンズ装置において、前記レンズ枠の側面部に、光軸方向に沿って延設されたガイド部が設けられ、前記ガイド部に前記第1のシートコイルを構成するコイルパターンが当該ガイド部と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【0096】
かかる態様によれば、一層の省スペース化、低コスト化が可能である。
【0097】
(発明10):発明5に記載のレンズ装置において、前記駆動機構はカム筒を有し、該カム筒の側面部に前記第1のシートコイルが配設されることを特徴とするレンズ装置。
【0098】
かかる態様によれば、信頼性の高い高精度の絶対位置検出が可能である。
【0099】
(発明11):発明5に記載のレンズ装置において、前記固定枠に相当する固定鏡胴の内側にカム筒が回動自在に設けられるとともに、前記カム筒の内側に前記レンズ枠が配置され、前記レンズ枠に突設されたカムピンが前記カム筒のカム溝に係合し、前記カム筒の回転によって前記レンズ枠を光軸方向に移動させる構造を有し、前記カム筒の端面部に円弧状の前記第1のシートコイルが設けられ、前記固定鏡胴に円弧状の前記第2のシートコイルが設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【0100】
かかる態様によれば、カム筒の回転角(絶対位置)を精度よく検出することができる。
【0101】
(発明12):発明11に記載のレンズ装置において、前記カム筒の外周面に、前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、前記固定鏡胴の内周面に前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【0102】
かかる態様によれば、第1のシートコイルの電気的接続を確保しつつ、カム筒を回転させることができる。また、メンテナンス時などの分解や組み立て作業も容易である。
【0103】
(発明13):発明11又は12に記載のレンズ装置において、前記第1のシートコイルを構成するコイルパターンが前記カム筒と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【0104】
かかる態様によれば、一層の省スペース化、低コスト化が可能である。
【図面の簡単な説明】
【0105】
【図1】本発明の実施形態に係るレンズ位置検出装置における検出部の構成例を示す斜視図
【図2】レンズ装置の構成例を示す構成図
【図3】図2に示したレンズ装置に対するレゾルバの取付方法の第1例を示す要部構成図
【図4】レゾルバの取付方法の第2例を示す要部構成図
【図5】レゾルバの取付方法の第3例を示す要部構成図
【図6】レゾルバの取付方法の第4例を示す要部構成図
【図7】レゾルバの取付方法の第5例を示す要部構成図
【図8】図7中の矢印B方向から見た図
【図9】他の配線形態を示す構成図
【図10】図9中の要部拡大図
【図11】レンズ装置の他の構成例を示す断面図
【図12】図11に示したレンズ装置の光軸と直交する面で切断した断面図
【図13】レゾルバの他の取付方法を示す要部構成図
【図14】二相励磁一相検出方式のレンズ位置検出装置を適用したレンズ装置の回路構成の例を示すブロック図
【符号の説明】
【0106】
10…シートコイル、20…シートコイル、30…レゾルバ、32…励磁コイル、32A…第1励磁コイルパターン、32B…第2励磁コイルパターン、36…検出コイル、110…レンズ装置、112…レンズ鏡胴(固定鏡胴)、114…フォーカスレンズ、116…変倍レンズ、118…補正レンズ、120…リレーレンズ、122…枠体、124…光軸方向、142…枠体、162…枠体、152…カム筒、171…第1シートコイル、172…第2シートコイル、190,191…摺動端子、194…導電性パターン、200…ガイド部材、204…摺動端子、206…導体部材、211…第1シートコイル、212…第2シートコイル、310…レンズ装置、330…カム筒、312…固定鏡胴、350…ズームリング、371…第1シートコイル、372…第2シートコイル、380…レゾルバ、412,414…励磁回路、420…検出回路、430…信号処理回路、440…レンズ位置制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項1】
固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、
前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、
前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、
前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、
前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、
を備えたことを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項2】
請求項1に記載のレンズ位置検出装置において、
前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方は、電気角で90°位相を異ならせた空間位置に形成された第1のコイルパターンと第2のコイルパターンとを有する二相のコイルであり、
他方のシートコイルは、第3のコイルパターンが形成された一相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項3】
請求項2に記載のレンズ位置検出装置において、
前記二相のコイルを前記励磁コイルとして用い、前記一相のコイルを前記検出コイルとして用いることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載のレンズ位置検出装置において、
前記第1のシートコイルが前記一相のコイルであり、
前記第2のシートコイルが前記二相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項5】
レンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を移動自在に支持する固定枠と、
前記レンズ枠を移動させる駆動機構と、
前記レンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、
前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、
前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、
前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、
を備えたことを特徴とするレンズ装置。
【請求項6】
請求項5に記載のレンズ装置において、
前記レンズ枠は光軸方向に移動可能であり、
前記第1のシートコイルは、前記レンズ枠の側面部に設けられ、
前記第2のシートコイルは、前記固定枠に設けられることを特徴とするレンズ装置。
【請求項7】
請求項6に記載のレンズ装置において、
前記レンズ枠には前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、
前記固定枠には前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項8】
請求項7に記載のレンズ装置において、
前記第1のシートコイルの端子を前記レンズ枠の内側から出し、該内側の端子部から前記摺動端子を延出させた構成であることを特徴とするレンズ装置。
【請求項9】
請求項6に記載のレンズ装置において、
前記レンズ枠の側面部に、光軸方向に沿って延設されたガイド部が設けられ、
前記ガイド部に前記第1のシートコイルを構成するコイルパターンが当該ガイド部と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項10】
請求項5に記載のレンズ装置において、
前記駆動機構はカム筒を有し、該カム筒の側面部に前記第1のシートコイルが配設されることを特徴とするレンズ装置。
【請求項11】
請求項5に記載のレンズ装置において、
前記固定枠に相当する固定鏡胴の内側にカム筒が回動自在に設けられるとともに、前記カム筒の内側に前記レンズ枠が配置され、
前記レンズ枠に突設されたカムピンが前記カム筒のカム溝に係合し、前記カム筒の回転によって前記レンズ枠を光軸方向に移動させる構造を有し、
前記カム筒の端面部に円弧状の前記第1のシートコイルが設けられ、
前記固定鏡胴に円弧状の前記第2のシートコイルが設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項12】
請求項11に記載のレンズ装置において、
前記カム筒の外周面に、前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、
前記固定鏡胴の内周面に前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項13】
請求項11又は12に記載のレンズ装置において、
前記第2のシートコイルを構成するコイルパターンが前記カム筒と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項1】
固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、
前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、
前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、
前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、
前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、
を備えたことを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項2】
請求項1に記載のレンズ位置検出装置において、
前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方は、電気角で90°位相を異ならせた空間位置に形成された第1のコイルパターンと第2のコイルパターンとを有する二相のコイルであり、
他方のシートコイルは、第3のコイルパターンが形成された一相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項3】
請求項2に記載のレンズ位置検出装置において、
前記二相のコイルを前記励磁コイルとして用い、前記一相のコイルを前記検出コイルとして用いることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項4】
請求項2又は3に記載のレンズ位置検出装置において、
前記第1のシートコイルが前記一相のコイルであり、
前記第2のシートコイルが前記二相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項5】
レンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を移動自在に支持する固定枠と、
前記レンズ枠を移動させる駆動機構と、
前記レンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第1のシートコイルと、
前記第1のシートコイルに対面する固定部に設けられた第2のシートコイルと、
前記第1のシートコイル及び前記第2のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、
前記レンズ枠の移動に伴い前記第1のシートコイルが前記第2のシートコイルとの対面距離を保って前記第2のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、
を備えたことを特徴とするレンズ装置。
【請求項6】
請求項5に記載のレンズ装置において、
前記レンズ枠は光軸方向に移動可能であり、
前記第1のシートコイルは、前記レンズ枠の側面部に設けられ、
前記第2のシートコイルは、前記固定枠に設けられることを特徴とするレンズ装置。
【請求項7】
請求項6に記載のレンズ装置において、
前記レンズ枠には前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、
前記固定枠には前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項8】
請求項7に記載のレンズ装置において、
前記第1のシートコイルの端子を前記レンズ枠の内側から出し、該内側の端子部から前記摺動端子を延出させた構成であることを特徴とするレンズ装置。
【請求項9】
請求項6に記載のレンズ装置において、
前記レンズ枠の側面部に、光軸方向に沿って延設されたガイド部が設けられ、
前記ガイド部に前記第1のシートコイルを構成するコイルパターンが当該ガイド部と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項10】
請求項5に記載のレンズ装置において、
前記駆動機構はカム筒を有し、該カム筒の側面部に前記第1のシートコイルが配設されることを特徴とするレンズ装置。
【請求項11】
請求項5に記載のレンズ装置において、
前記固定枠に相当する固定鏡胴の内側にカム筒が回動自在に設けられるとともに、前記カム筒の内側に前記レンズ枠が配置され、
前記レンズ枠に突設されたカムピンが前記カム筒のカム溝に係合し、前記カム筒の回転によって前記レンズ枠を光軸方向に移動させる構造を有し、
前記カム筒の端面部に円弧状の前記第1のシートコイルが設けられ、
前記固定鏡胴に円弧状の前記第2のシートコイルが設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項12】
請求項11に記載のレンズ装置において、
前記カム筒の外周面に、前記第1のシートコイルに繋がる摺動端子が設けられ、
前記固定鏡胴の内周面に前記摺動端子が摺接する導電部材が設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項13】
請求項11又は12に記載のレンズ装置において、
前記第2のシートコイルを構成するコイルパターンが前記カム筒と一体に形成されていることを特徴とするレンズ装置。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【公開番号】特開2010−107740(P2010−107740A)
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2008−279765(P2008−279765)
【出願日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【出願人】(000005430)フジノン株式会社 (2,231)
【Fターム(参考)】
【公開日】平成22年5月13日(2010.5.13)
【国際特許分類】
【出願日】平成20年10月30日(2008.10.30)
【出願人】(000005430)フジノン株式会社 (2,231)
【Fターム(参考)】
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