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】鏡胴本体(112)の内部にカム筒(130)が配置され、カム筒(130)の内部において光軸方向に移動可能に構成されるレンズ(116)の位置を検出するレンズ位置検出装置であって、レンズ枠(122)に第１のシートコイル(171)を設けるとともに、鏡胴本体(112)の第１のシートコイル(171)の対面する位置に第２のシートコイル(172)を設け、レンズ枠(122)の移動に伴い第１のシートコイル(171)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】鏡胴本体(112)の内部にカム筒(130)が配置され、カム筒(130)の内部において光軸方向に移動可能に構成されるレンズ(116)の位置を検出するレンズ位置検出装置であって、レンズ枠(122)に第１のシートコイル(171)を設けるとともに、鏡胴本体(112)の第１のシートコイル(171)の対面する位置に第２のシートコイル(172)を設け、レンズ枠(122)の移動に伴い第１のシートコイル(171)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、このパルス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ュ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。ＭＲセンサを用いる態様によれば、移動対象の摩擦の影響を低減することができ、耐久性が向上するなどの効果を得ることができる。
【００１０】
図６は、ＭＲセンサが適用されたレンズ装置の構成例を示す概略図である。同図に示すレンズ装置１００の詳細構造については後で説明するが、このレンズ装置１００のレンズ鏡胴１１０には、筒状に形成された鏡胴本体（固定筒）１１２の内側にカム筒（回転筒）１３０が回動自在に配置され、そのカム筒１３０の内側に保持枠１２２に保持された可動レンズ（群）が配置される。ＭＲセンサ９００は、マグネット９０２と、このマグネット９０２との相対移動による磁気変化を検出するセンサ９０４との対で構成される。図６に示した例では、マグネット９０２はカム筒１３０の内周面に配置され、センサ９０４は保持枠１２２の外周面に配置されている。
【００１１】
しかしながら、ＭＲセンサを用いる態様の場合、マグネットとセンサの間隔（エアギャップ）を管理する必要があり、しかも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、図６に示した例のようにマグネットやセンサを配置する場所が限定される。また、調整及び確認を行うために移動部材の外側部材に切り欠きなどを設ける必要がある。特に、放送用レンズで採用される３本宙吊り方式のカム機構では、マグネットとセンサを近接配置することが難しく、移動部材の位置をダイレクトに検出することができないか、又は、検出誤差が大きくなってしまうという問題がある。
【００１２】
このようにＭＲセンサが適用された従来の装置構成では、装置全体の小型化に伴い、ＭＲセンサの取り付けが困難になってきた。
【００１３】
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】
【００１４】
本発明は前記目的を達成するために、筒状に形成された固定筒の内部に中間筒が配置され、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成される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に設けられた第１のシートコイルと、前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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】
【００１５】
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。
【００１６】
特に本発明によれば、第１のシートコイルと第２のシートコイルとの間隔（エアギャップ）を長くとれるため、これらのシートコイル間に中間部材が配置される場合でもレンズの位置をダイレクトに検出可能となり、配置自由度が増し、装置全体の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
＜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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
＜レンズ装置への適用例＞
図２は、レンズ装置の構成例を示した構成図である。また、図３は、図２に示したレンズ装置を光軸方向から見た断面図である。
【００２９】
図２及び図３に示すように、レンズ装置１００のレンズ鏡胴１１０には、筒状に形成された鏡胴本体（固定筒）１１２の内側にカム筒（回転筒）１３０が回動自在に配置され、そのカム筒１３０の内側に保持枠（レンズ枠）１２２に保持された可動レンズ（群）１１６が配置される。可動レンズ１１６は、光軸方向に移動可能なレンズであり、例えば、ズーム（変倍）レンズ（群）、フォーカスレンズ（群）、マスターレンズ（群）などに相当する。
【００３０】
鏡胴本体１１２の周面には光軸方向の直線状の直進溝１４０が形成されるとともに、カム筒１３０にはカム溝１３６が形成されている。また、可動レンズ１１６の保持枠１２２の外周部には、周方向に沿って３本の係合ピン（カムピン）１３４が等間隔で突設されている（図２において２本は図示せず）。これらの係合ピン１３４は、カム筒１３０のカム溝１３６を挿通して鏡胴本体１１２の直進溝１４０に係合されている。これによって保持枠１２２は、回動が規制された状態で光軸方向に前後移動するとともに、係合ピン１３４がカム溝１３６に係合する位置に保持される。カム筒１３０が回動すると、カム筒１３０のカム溝１３６と鏡胴本体１１２の直進溝１４０との交差位置がカム形状に応じた位置に変化し、その交差位置への係合ピン１３４の移動によって保持枠１２２が光軸方向に前後移動する。
【００３１】
一方、鏡胴本体１１２の外周部には、操作リング１５０が回動可能に配置されており、その操作リング１５０の内周面の径方向内向きに棒状の連結軸１４２が取り付けられている。この連結軸１４２は、鏡胴本体１１２に形成された周方向のスリット（長孔）１４４を挿通してカム筒１３０に連結されている。これにより、操作リング１５０を回動操作すると、それに連動してカム筒１３０が回動する。カム筒１３０が回動すると、上述のように保持枠１２２が光軸方向に前後移動する。なお、スリット１４４の周方向における長さに応じて操作リング１５０の回動範囲が規制されており、それによって保持枠１２２の移動可能な範囲が決定されている。
【００３２】
このように構成されるレンズ装置１００に対して、可動レンズ１１６の光軸方向における移動位置を検出する手段として、図１で説明したレゾルバ３０を適用した構成例について説明する。
【００３３】
図４は、レゾルバ３０が適用されたレンズ装置１００の構成例を示した概略図である。図４中、図２及び図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に示した構成では、保持枠１２２の周面部である外周面に、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）が配設され、これと対向する鏡胴本体１１２の周面部である外周面に第２シートコイル１７２（図１の符号２０に相当）が配設される。図示は省略するが、各シートコイル１７１、１７２には、それぞれ電気的接続を得るための配線部材が接続されている。
【００３５】
第２シートコイル１７２は、保持枠１２２が移動可能な範囲にわたって光軸方向と平行に直線的に延在する形で配設されている。また、本例では、第２シートコイル１７２が鏡胴本体１１２の外周面に配設されているが、これに限らず、鏡胴本体１１２の内周面に配設されていてもよい。
【００３６】
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、移動する保持枠１２２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。
【００３７】
図４に示した構成では、カム筒１３０を光軸周りに回動することにより保持枠１２２が光軸方向に前後移動可能に構成されている。そして、この保持枠１２２の移動に伴い、第１シートコイル１７１が第２シートコイル１７２に平行な面内で移動することにより、当該位置に応じて検出コイル（本例では、第１シートコイル１７１）から出力される電気信号により可動レンズ１１６の位置を検出する。
【００３８】
図４に示した構成によれば、第１シートコイル１７１と第２シートコイル１７２との間隔（エアギャップ）を長くとれるため、これらシートコイル１７１、１７２間にカム筒１３０に代表されるような中間部材が配置される場合でもレンズ位置をダイレクトに検出することが可能となり、配置自由度が増して、装置全体の小型化が可能となる。
【００３９】
特に、ズームレンズに連動してフォーカスレンズが動作するズームフォーカスレンズの場合、ズームレンズの位置検出を高精度化することにより、フォーカス精度が向上する。
【００４０】
＜レンズ装置のブロック図＞
図５は、レンズ装置１００の回路構成の例を示すブロック図である。
【００４１】
同図における二相の励磁コイル２０２、２０４は、図１で説明した符号３２Ａ、３２Ｂに相当する。また、図５における検出コイル２０６は、図１で説明した符号３６に相当し、図２で説明した可動レンズ１１６の保持枠１２２に取り付けられる。
【００４２】
図５に示したように、二相の励磁コイル２０２、２０４は、それぞれ励磁回路２１２、２１４から励磁信号が入力される。励磁回路２１２、２１４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。
【００４３】
励磁回路２１２、２１４が搭載される検出回路部２２０には、検出コイル２０６から出力される電気信号を処理する信号処理回路２３０が含まれている。信号処理回路２３０の詳細な構成は図示しないが、信号処理回路２３０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２０６と励磁コイル２０２、２０４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。
【００４４】
信号処理回路２３０で得られた位置情報はレンズ位置制御回路２４０に通知され、レンズ位置制御回路２４０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。
【００４５】
レンズ位置制御回路２４０は、駆動回路２４２を制御し、モータ２４４の駆動によって可動レンズ（例えば、フォーカスレンズやズームレンズなど）を移動させる。
【００４６】
レンズ位置制御回路２４０は、信号処理回路２３０から取得する位置情報に基づいて、モータ２４４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２４０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。
【００４７】
＜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。
【００４８】
［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。
【００４９】
［２］レンズの絶対位置を検出することができる。
【００５０】
［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。
【００５１】
［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。
【００５２】
［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。
【００５３】
［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。
【００５４】
［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。
【００５５】
［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。
【００５６】
［９］検出回路のＩＣ化により、回路の小型化が可能である。
【００５７】
＜他の変形例１＞
図４では、鏡胴本体（固定筒）１１２の内側にカム筒（回転筒）１３０が配置された構成を例示したが、本発明の実施に際して、レンズ装置の構造は、図４に示した例に限定されない。例えば、カム筒１３０の代わりに（或いは、カム筒１３０の内側又は外側に）、鏡胴本体１１２に対して回動不能に構成された筒部材が配置されていてもよい。
【００５８】
＜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。
【００５９】
＜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。
【００６０】
（発明１）：筒状に形成された固定筒の内部に中間筒が配置され、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成される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に設けられた第１のシートコイルと、前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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。
【００６１】
（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。
【００６２】
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。
【００６３】
（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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【００６６】
（発明５）：発明１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ位置検出装置において、前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【００６７】
（発明６）：筒状に形成された固定筒と、前記固定筒の内部に配置された中間筒と、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成されたレンズを保持するレンズ枠と、 前記レンズ枠を光軸方向に移動させる駆動機構と、前記レンズ枠に設けられた第１のシートコイルと、前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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。
【００６８】
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。
【００６９】
（発明７）：発明６に記載のレンズ装置において、前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であることを特徴とするレンズ装置。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【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を光軸方向から見た断面図
【図４】レゾルバが適用されたレンズ装置の構成を示す概略図
【図５】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
【図６】ＭＲセンサが適用されたレンズ装置の構成を示す概略図
【符号の説明】
【００７１】
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、１００…レンズ装置、１１０…レンズ鏡胴、１１２…鏡胴本体（固定筒）、１１６…可動レンズ、１２２…保持枠、１３０…カム筒、１４２…連結軸、１７１…第１シートコイル、１７２…第２シートコイル、２１２，２１４…励磁回路、２２０…検出回路、２３０…信号処理回路、２４０…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、このパルス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ュ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。ＭＲセンサを用いる態様によれば、移動対象の摩擦の影響を低減することができ、耐久性が向上するなどの効果を得ることができる。
【００１０】
図６は、ＭＲセンサが適用されたレンズ装置の構成例を示す概略図である。同図に示すレンズ装置１００の詳細構造については後で説明するが、このレンズ装置１００のレンズ鏡胴１１０には、筒状に形成された鏡胴本体（固定筒）１１２の内側にカム筒（回転筒）１３０が回動自在に配置され、そのカム筒１３０の内側に保持枠１２２に保持された可動レンズ（群）が配置される。ＭＲセンサ９００は、マグネット９０２と、このマグネット９０２との相対移動による磁気変化を検出するセンサ９０４との対で構成される。図６に示した例では、マグネット９０２はカム筒１３０の内周面に配置され、センサ９０４は保持枠１２２の外周面に配置されている。
【００１１】
しかしながら、ＭＲセンサを用いる態様の場合、マグネットとセンサの間隔（エアギャップ）を管理する必要があり、しかも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、図６に示した例のようにマグネットやセンサを配置する場所が限定される。また、調整及び確認を行うために移動部材の外側部材に切り欠きなどを設ける必要がある。特に、放送用レンズで採用される３本宙吊り方式のカム機構では、マグネットとセンサを近接配置することが難しく、移動部材の位置をダイレクトに検出することができないか、又は、検出誤差が大きくなってしまうという問題がある。
【００１２】
このようにＭＲセンサが適用された従来の装置構成では、装置全体の小型化に伴い、ＭＲセンサの取り付けが困難になってきた。
【００１３】
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】
【００１４】
本発明は前記目的を達成するために、筒状に形成された固定筒の内部に中間筒が配置され、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成される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に設けられた第１のシートコイルと、前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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】
【００１５】
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。
【００１６】
特に本発明によれば、第１のシートコイルと第２のシートコイルとの間隔（エアギャップ）を長くとれるため、これらのシートコイル間に中間部材が配置される場合でもレンズの位置をダイレクトに検出可能となり、配置自由度が増し、装置全体の小型化が可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
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。
【００１８】
＜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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
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。
【００２３】
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。
【００２４】
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。
【００２５】
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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
＜レンズ装置への適用例＞
図２は、レンズ装置の構成例を示した構成図である。また、図３は、図２に示したレンズ装置を光軸方向から見た断面図である。
【００２９】
図２及び図３に示すように、レンズ装置１００のレンズ鏡胴１１０には、筒状に形成された鏡胴本体（固定筒）１１２の内側にカム筒（回転筒）１３０が回動自在に配置され、そのカム筒１３０の内側に保持枠（レンズ枠）１２２に保持された可動レンズ（群）１１６が配置される。可動レンズ１１６は、光軸方向に移動可能なレンズであり、例えば、ズーム（変倍）レンズ（群）、フォーカスレンズ（群）、マスターレンズ（群）などに相当する。
【００３０】
鏡胴本体１１２の周面には光軸方向の直線状の直進溝１４０が形成されるとともに、カム筒１３０にはカム溝１３６が形成されている。また、可動レンズ１１６の保持枠１２２の外周部には、周方向に沿って３本の係合ピン（カムピン）１３４が等間隔で突設されている（図２において２本は図示せず）。これらの係合ピン１３４は、カム筒１３０のカム溝１３６を挿通して鏡胴本体１１２の直進溝１４０に係合されている。これによって保持枠１２２は、回動が規制された状態で光軸方向に前後移動するとともに、係合ピン１３４がカム溝１３６に係合する位置に保持される。カム筒１３０が回動すると、カム筒１３０のカム溝１３６と鏡胴本体１１２の直進溝１４０との交差位置がカム形状に応じた位置に変化し、その交差位置への係合ピン１３４の移動によって保持枠１２２が光軸方向に前後移動する。
【００３１】
一方、鏡胴本体１１２の外周部には、操作リング１５０が回動可能に配置されており、その操作リング１５０の内周面の径方向内向きに棒状の連結軸１４２が取り付けられている。この連結軸１４２は、鏡胴本体１１２に形成された周方向のスリット（長孔）１４４を挿通してカム筒１３０に連結されている。これにより、操作リング１５０を回動操作すると、それに連動してカム筒１３０が回動する。カム筒１３０が回動すると、上述のように保持枠１２２が光軸方向に前後移動する。なお、スリット１４４の周方向における長さに応じて操作リング１５０の回動範囲が規制されており、それによって保持枠１２２の移動可能な範囲が決定されている。
【００３２】
このように構成されるレンズ装置１００に対して、可動レンズ１１６の光軸方向における移動位置を検出する手段として、図１で説明したレゾルバ３０を適用した構成例について説明する。
【００３３】
図４は、レゾルバ３０が適用されたレンズ装置１００の構成例を示した概略図である。図４中、図２及び図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に示した構成では、保持枠１２２の周面部である外周面に、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）が配設され、これと対向する鏡胴本体１１２の周面部である外周面に第２シートコイル１７２（図１の符号２０に相当）が配設される。図示は省略するが、各シートコイル１７１、１７２には、それぞれ電気的接続を得るための配線部材が接続されている。
【００３５】
第２シートコイル１７２は、保持枠１２２が移動可能な範囲にわたって光軸方向と平行に直線的に延在する形で配設されている。また、本例では、第２シートコイル１７２が鏡胴本体１１２の外周面に配設されているが、これに限らず、鏡胴本体１１２の内周面に配設されていてもよい。
【００３６】
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、移動する保持枠１２２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。
【００３７】
図４に示した構成では、カム筒１３０を光軸周りに回動することにより保持枠１２２が光軸方向に前後移動可能に構成されている。そして、この保持枠１２２の移動に伴い、第１シートコイル１７１が第２シートコイル１７２に平行な面内で移動することにより、当該位置に応じて検出コイル（本例では、第１シートコイル１７１）から出力される電気信号により可動レンズ１１６の位置を検出する。
【００３８】
図４に示した構成によれば、第１シートコイル１７１と第２シートコイル１７２との間隔（エアギャップ）を長くとれるため、これらシートコイル１７１、１７２間にカム筒１３０に代表されるような中間部材が配置される場合でもレンズ位置をダイレクトに検出することが可能となり、配置自由度が増して、装置全体の小型化が可能となる。
【００３９】
特に、ズームレンズに連動してフォーカスレンズが動作するズームフォーカスレンズの場合、ズームレンズの位置検出を高精度化することにより、フォーカス精度が向上する。
【００４０】
＜レンズ装置のブロック図＞
図５は、レンズ装置１００の回路構成の例を示すブロック図である。
【００４１】
同図における二相の励磁コイル２０２、２０４は、図１で説明した符号３２Ａ、３２Ｂに相当する。また、図５における検出コイル２０６は、図１で説明した符号３６に相当し、図２で説明した可動レンズ１１６の保持枠１２２に取り付けられる。
【００４２】
図５に示したように、二相の励磁コイル２０２、２０４は、それぞれ励磁回路２１２、２１４から励磁信号が入力される。励磁回路２１２、２１４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。
【００４３】
励磁回路２１２、２１４が搭載される検出回路部２２０には、検出コイル２０６から出力される電気信号を処理する信号処理回路２３０が含まれている。信号処理回路２３０の詳細な構成は図示しないが、信号処理回路２３０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２０６と励磁コイル２０２、２０４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。
【００４４】
信号処理回路２３０で得られた位置情報はレンズ位置制御回路２４０に通知され、レンズ位置制御回路２４０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。
【００４５】
レンズ位置制御回路２４０は、駆動回路２４２を制御し、モータ２４４の駆動によって可動レンズ（例えば、フォーカスレンズやズームレンズなど）を移動させる。
【００４６】
レンズ位置制御回路２４０は、信号処理回路２３０から取得する位置情報に基づいて、モータ２４４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２４０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。
【００４７】
＜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。
【００４８】
［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。
【００４９】
［２］レンズの絶対位置を検出することができる。
【００５０】
［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。
【００５１】
［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。
【００５２】
［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。
【００５３】
［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。
【００５４】
［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。
【００５５】
［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。
【００５６】
［９］検出回路のＩＣ化により、回路の小型化が可能である。
【００５７】
＜他の変形例１＞
図４では、鏡胴本体（固定筒）１１２の内側にカム筒（回転筒）１３０が配置された構成を例示したが、本発明の実施に際して、レンズ装置の構造は、図４に示した例に限定されない。例えば、カム筒１３０の代わりに（或いは、カム筒１３０の内側又は外側に）、鏡胴本体１１２に対して回動不能に構成された筒部材が配置されていてもよい。
【００５８】
＜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。
【００５９】
＜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。
【００６０】
（発明１）：筒状に形成された固定筒の内部に中間筒が配置され、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成される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に設けられた第１のシートコイルと、前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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。
【００６１】
（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。
【００６２】
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。
【００６３】
（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。
【００６４】
（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。
【００６５】
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。
【００６６】
（発明５）：発明１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ位置検出装置において、前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【００６７】
（発明６）：筒状に形成された固定筒と、前記固定筒の内部に配置された中間筒と、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成されたレンズを保持するレンズ枠と、 前記レンズ枠を光軸方向に移動させる駆動機構と、前記レンズ枠に設けられた第１のシートコイルと、前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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。
【００６８】
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。
【００６９】
（発明７）：発明６に記載のレンズ装置において、前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であることを特徴とするレンズ装置。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【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を光軸方向から見た断面図
【図４】レゾルバが適用されたレンズ装置の構成を示す概略図
【図５】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
【図６】ＭＲセンサが適用されたレンズ装置の構成を示す概略図
【符号の説明】
【００７１】
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、１００…レンズ装置、１１０…レンズ鏡胴、１１２…鏡胴本体（固定筒）、１１６…可動レンズ、１２２…保持枠、１３０…カム筒、１４２…連結軸、１７１…第１シートコイル、１７２…第２シートコイル、２１２，２１４…励磁回路、２２０…検出回路、２３０…信号処理回路、２４０…レンズ位置制御回路
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状に形成された固定筒の内部に中間筒が配置され、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成される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に設けられた第１のシートコイルと、
前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ位置検出装置において、
前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項６】
筒状に形成された固定筒と、
前記固定筒の内部に配置された中間筒と、
前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成されたレンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を光軸方向に移動させる駆動機構と、
前記レンズ枠に設けられた第１のシートコイルと、
前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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７】
請求項６に記載のレンズ装置において、
前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であることを特徴とするレンズ装置。
【請求項１】
筒状に形成された固定筒の内部に中間筒が配置され、前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成される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に設けられた第１のシートコイルと、
前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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】
請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ位置検出装置において、
前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であることを特徴とするレンズ位置検出装置。
【請求項６】
筒状に形成された固定筒と、
前記固定筒の内部に配置された中間筒と、
前記中間筒の内部において光軸方向に移動可能に構成されたレンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を光軸方向に移動させる駆動機構と、
前記レンズ枠に設けられた第１のシートコイルと、
前記固定筒の前記第１のシートコイルに対面する位置に設けられた第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７】
請求項６に記載のレンズ装置において、
前記中間筒は、前記固定筒に対して回動可能に構成された回転筒であ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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２０１０−１５１９８６（Ｐ２０１０−１５１９８６Ａ）
【公開日】平成２２年７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−３２８３９３（Ｐ２００８−３２８３９３）
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【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７月８日（２０１０．７．８）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年１２月２４日（２００８．１２．２４）
【出願人】（０００００５４３０）フジノン株式会社 (2,231)
【Ｆターム（参考）】
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