JP2005114640A

JP2005114640A - 位置検出装置

Info

Publication number: JP2005114640A
Application number: JP2003351615A
Authority: JP
Inventors: Kenji Miyauchi; 健二宮内
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2003-10-10
Filing date: 2003-10-10
Publication date: 2005-04-28

Abstract

【課題】安価な汎用スイッチを用いレンズ鏡筒にカムを設けることで角度状態を多ｂｉｔのデジタル検出を可能にする。また、簡単な金型構造でズームギアと位置検出部を１体成型加工可能とし、組立て工数と検出誤差を減じ、コスト低減が図れる位置検出装置を得る。
【解決手段】回転部材の外周に、回転中心軸と直行する複数断面形状において、２つの異なる半径とその接続部からなる複数のカム形状を設け、該半径方向から当接し１ｂｉｔスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設け回転部材の複数の角度位相状態をデジタル出力化して位置検出を行なう。
【選択図】図１

Description

本発明は、回転部材の回転位置を検出する位置検出装置に関するものである。

従来の技術として、特許文献１に記載された位置検出装置が知られている。

以下に図２０（Ａ），（Ｂ）、図２１を用いて説明する。

（１）回転筒４が回転し、ズームスイッチ１０が基準停止位置に達しない間は、ズームスイッチ１０の可動スイッチ片１１の干渉部１１ｂは回転筒４のギヤ６に乗り上げ、固定スイッチ片１２から離れているので、ズームスイッチ１０はＯＦＦとなり、回転筒４が更に回転し、ズームスイッチ１０が基準停止位置に達すると、可動スイッチ片１１の干渉部１１ｂはその弾性作用により回転筒４のギヤ６のギヤ６が欠落した欠歯部１３に落ち込み、先端平坦部１１ａが固定スイッチ片１２と接触し、ズームスイッチ１０はＯＮとなる。このように回転筒４のギヤ６に欠歯部１３を設けることにより、回転筒４の半周異常にわたってギヤ６が形成された鏡胴であっても、回転筒４の回転を利用した感度の小さいズーム位置検知機構を構成することができる。

（２）また、従来の公知の技術としてフレキシブル配線板（ＦＰＣ）にグレーコードパターンを設け、固定鏡筒側に精度良く貼り付け、回転部材となる側に位置検出用の端子部となるブラシ固定する。

フレキシブル配線板（ＦＰＣ）に設けたグレーコードパターン上をブラシ摺動させて、相対位置関係の変化により位置検出を行なうズームレンズ等が知られている。
特開平１１−６４７１２号公報

しかしながら、上記従来の技術（１）においては、回転筒４の外周部には、スイッチ１０をスイッチング（ＯＮ/ＯＦＦ）動作をさせる為に設けた、ギヤ６が欠落した欠歯部１３が必要となる。

回転筒４を、成型加工で部品作製する際には、欠歯部１３がアンダーカット部となる。

欠歯部１３の形状が無ければ、簡単な金型構造で（上下、又は、前後方向の可動型と固定型の型構造）成型加工する事が可能であるが、アンダーカット部となる欠歯部１３を成型加工する為には、アンダーカット部を成型加工するための矢印１３Ａの方向にスライドする別、可動コマが必要となる。

スライドする可動コマを作製する為には、金型作製の為の費用や、作製時間の増大する。

また、金型作製費用を最小限に抑えるために、欠歯部１３を無くした形状で、成型加工し、ギヤ６部に後から欠歯部１３の凹形状を、フライス盤等の加工機で２次加工することも可能で有るが、部品作製の為の費用が増大する。

更に、構成上駆動に用いるギア６部の1部に欠歯部１３を設けスイッチングするので駆動端位置の検出以外に用いるには問題がある。

又、従来の技術（２）においては、フレキシブル配線板（ＦＰＣ）とブラシを作製する為の金型費用、部品管理費用及び、組立て費用等が発生してコストアップの要因となる。

上記目的を達成するため、本出願に係る第１の発明では、回転部材の外周に、回転中心軸と直行する複数断面形状において、２つの異なる半径とその接続部からなる複数のカム形状を設け、該半径方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設ける。

上記構成により、回転部材がスイッチに当接しスイッチング動作を行ない角度位相状態を検出する。

上記目的を達成するため、本出願に係る第２の発明では、回転部材の外周の、回転中心軸と直行する面において、2つの軸方向位置とその接続部からなる複数のスラスト方向の円（弧）カム形状を異なる半径にて同心に設け、該回転軸平行方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設けた。

上記目的を達成するため、本出願に係る第３の発明では、回転部材の外周の回転中心軸と直行する面において、2つの軸方向位置とその接続部からなる複数のスラスト方向の同心円カム形状を角度位相で分割し同一半径で設け、該回転軸平行方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設けた。

上記構成により、回転部材がスイッチに当接しスイッチング動作を、行ない角度位相状態を検出する。

上記目的を達成するため、本出願に係る第４の発明では、回転部材の外周面に、回転中心軸と平行となる断面形状において、2つの半径とその接続部からなる複数のカム形状を角度位相分割して設け、該半径方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設けた。

上記目的を達成するため、本出願に係る第５の発明では回転部材を型にて成型する。

上記構成により、所望の寸法精度と表面仕上げの回転部材が、短時間で大量に作製される。

上記目的を達成するため、本出願に係る第６の発明では回転部材をギア部材とする。

上記構成により、ギア部とスイッチを動作させる個所が１体成型できる。

上記目的を達成するため、本出願に係る第７の発明では請求項１に記載の位置検出装置において、該複数断面形状に設けた複数のカム形状を構成する２つの半径をそれぞれＲ１、Ｒ２とし、光軸軸上位置順にカムｎ、カムｎ+1、カムｎ+2・・・・とした場合
カムｎのＲ１＞Ｒ２
かつ
カムｎ+1のＲ１＞Ｒ２
かつ
カムｎのＲ２≧カムｎ+1のＲ１
のごとく光軸方向に順次半径が増減すべく構成し型成型する。

上記構成により、アンダーカット部の無い、簡単な金型構造で成型加工することが出来る。

上記目的を達成するため、本出願の係る第８の発明では請求項第１〜第７いずれかに記載の位置検出装置をレンズに登載する。

上記構成により、部品点数の削減や、装置の小型化及び軽量化を達成し、精度の高い位置検出装置を有したレンズを構成する。

上記目的を達成するため、本出願に係る第９の発明では請求項第８に記載のレンズを光学装置に登載する。

上記構成により、部品点数の削減や、装置の小型化及び軽量化を達成し、精度の高いレンズを有した光学装置を構成する。

本発明に係る第１０の発明では請求項第９に記載の光学装置をプロジェクタ装置に登載する。

上記構成により、部品点数の削減や、装置の小型化及び軽量化を達成し、精度の高い光学装置を登載した多機能なプロジェクタを構成する。

本出願に係る第１の発明によると回転部材の外周に設けた複数のカム形状にてスイッチのスイッチング動作を行なう事が出来、任意のbit数での位置検出が可能となる。

本出願に係る第２の発明によると、スイッチング動作を行なうスイッチを回転部材の軸方向から配設することが出来る。

本出願に係る第３の発明によると、複数個のスイッチを角度方向に振り分け、配設する事ができる。

本出願に係る第４の発明によると、回転部材のスラストにスペースが無く、複数個のスイッチを１箇所に配設出来ないレイアウトの際に、スイッチを角度方向に振り分け、配設する事ができる。

本出願に係る第５の発明によると、回転部材が型で、成型加工されているので、材料の選定にて色や形状、外形表面仕上げの自由度が増し、特別な表面処理を行なうこと無く使用できる。

更に、装置の軽量化や回転部材が回動するさいの駆動音を低摩擦材料を用いて減少することができる。

本出願に係る第６の発明によると動力伝達ギアとスイッチング動作をさせる形状が１体成型で加工されているので、取り付け誤差を排除できる。

更に、部品点数を削減し、装置の小型化及び軽量化することが出来る。

本出願に係る第７の発明によると複数断面に設ける複数のカムは階段状の形状となり金型構造は軸方向に固定、可動型を離型する構成となるので、複雑な金型構造を必要とすることなく、安価な金型で部品加工ができる。

以上総じて、本件構成では角度位相をゾーン分割検知する検出装置を安価で省スペースにて提供できる。

また、同装置をレンズに用いることでレンズ全体のコストを低減できる。

また、同レンズを光学装置に用いることで、光学装置全体のコストを低減できる。

また、同光学装置を液晶プロジェクタに用いることで、プロジェクタ全体のコストを低減することができる上記の効果がある。

（実施例１）
図１は本発明の一実施形態に係る投射レンズを搭載したプロジェクタ１５０の外観を示した斜視図である。

図２はプロジェクタ１５０に搭載した投射レンズ１５１の垂直断面図である。

図３は、ズームギア１１６を側面から見た図である。

図４は、ズームギア１１６を光軸方向から見た正面図であり、紙面表側が投射レンズマウント側、紙面裏側がスクリーン側である。

図５は、ズームギア１１６に設けたマイクロスイッチ１１８Ａ、マイクロスイッチ１１８Ｂ、マイクロスイッチ１１８Ｃをスイッチング（ＯＮ/ＯＦＦ）するための階段状のマイクロスイッチ当接部を示すズームギア１１６の断面図である。

図１に示す、プロジェクタ１５０は、オートフォーカス機能を搭載したプロジェクタ１５０であって、液晶プロジェクタ１５０本体のほぼ中央付近に投射レンズ１５１を搭載した液晶プロジェクタ１５０である。

また、プロジェクタ１５０には、投射レンズ１５１：（図示しない）画像表示素子：照明用ランプ：冷却を行なう為のファン：入力信号を画像処理する為の電気回路基板：各種制御を行なうマイコン：液晶プロジェクタ１５０から投射面となるスクリーンまでの距離を測定する為の測距センサや、電源回路基板等が、配置されている。

次に図２を用いて、投射レンズ１５１の全体の機構について説明する。

１０２はフォーカス系の第１レンズ群であり、１０２は第１レンズ群を保持、固定する為の第１レンズ鏡筒で、投射レンズ内部の反射を防止する為に、黒色の樹脂材料を成型加工した部品で、第１レンズ群を光軸方向に移動させるためのヘリコイド螺子部が加工されている。

１０３は固定筒であり、投射レンズ内部の反射光を防止する為に、黒色の樹脂材料を成型加工した部品で、円筒形状と角形のフランジ部を有する形状で加工されている。

更に、円筒形状部先端には第１レンズ鏡筒を結合する為のヘリコイドネジ部が加工されている。

円筒部側面には、光軸に対して平行な直進キー溝が３ヶ所加工されている。

フォーカスギア１０４は、外観部品兼、動力を伝達するための機構部品であり外観部となる個所には、シボ調の加工や塗装がされている。

機構部品となる個所には、フォーカス駆動モータ（図示ナシ）からの動力を伝達する為の大ギアが設けてある。

また、フォーカスギア１０４と第１レンズ鏡筒１０６は複数のビスで１体的に固定されていてフォーカス駆動モータ（図示ナシ）からの動力をフォーカスギア１０４に伝達して、フォーカス系の第１レンズ群１０２を光軸方向に進退する事を可能としている。

１０８は第２レンズ群、１０９は第２レンズ群を保持、固定する為の第２レンズ鏡筒で、投射レンズ内部の反射光を防止する為に、黒色の樹脂材料を成型加工した部品である。

１１０は、第３レンズ群、１１１は第３レンズ群１１０を保持、固定する為の第３レンズ鏡筒で、投射レンズ内部の反射光を防止する為に、黒色の樹脂材料を成型加工した部品である。

１１２は、第４レンズ群であり１１３は、第４レンズ群１１２を保持、固定する為の第４レンズ鏡筒で、投射レンズ内部の反射光を防止する為に、黒色の樹脂材料を成型加工した部品である。

第２レンズ群１０８、第３レンズ群１１０、第４レンズ群１１２で構成された変倍光学系のレンズ群である。

１１４はカム環、アルミの棒材または、パイプ材料をパイプ状に切削加工した部品で、内径寸法は固定筒１０３の円筒形状した外形寸法よりも若干、大きめな寸法で加工してあり、固定筒２の外周面とカム環１１４の内周面とが摺動する。

さらに、カム環１１４の外周には、各変倍光学群、第２レンズ群１０８、第３レンズ群１１０、第４レンズ群１１２を同期しながら所定の位置関係に進退する為のカム溝が各変倍光学群に３箇所、計９箇所のカム溝が加工されている。

固定筒１０３は、光軸と平行な方向に設けられた直進キー溝が３箇所、加工されている。

変倍光学群を固定筒１０３に組付ける際は、固定筒１０３に第２レンズ鏡筒１０８、第３レンズ鏡筒１１１、第４レンズ鏡筒１１３を固定筒１０３の円筒内径部に挿入して、カム環１１４の内径部に挿入し、第２レンズ鏡筒１０９、第３レンズ鏡筒１１１、第４レンズ鏡筒１１３に設けたカムフォロワ取り付け穴にカムフォロワ１１５を嵌入し、カム環１１４、固定筒２と第２レンズ鏡筒１０９、第３レンズ鏡筒１１１、第４レンズ鏡筒１１３が連結される。

ズームギア１１６（図３、図４、図５）は、樹脂材料を成型加工し、リング状の形状をした部品で内径寸法はカム環１１４の外形寸法より、大きい寸法で加工してある。

更に、外周部には、ズームモータ（図示ナシ）からの動力を伝達する為のギア部とズーム位置を検出する為の、複数断面からなるグレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃがスラスト方向に加工されている。

グレーコードパターン１Ａは、同心円で加工された２つの半径寸法Ｒ１とＲ２を接続する２つの傾斜面で構成されている。

グレーコードパターン１Ａとマイクロスイッチ１１８Ａが１対となり、傾斜面がマイクロスイッチ１１８Ａに設けた接触端子の検出状態を変化させることで、スイッチング動作を行なう。

グレーコードパターン１Ｂは、同心円で加工された２つの半径寸法Ｒ２とＲ３を接続する４つの傾斜面で構成されている。

グレーコードパターン１Ｂとマイクロスイッチ１１８Ｂが１対となり、傾斜面がマイクロスイッチ１１８Ｂに設けた接触端子の検出状態を変化させることで、スイッチング動作を行なう。

グレーコードパターン１Ｃは、同心円で加工された２つの半径寸法Ｒ３とＲ４を接続する１つの傾斜面で構成されている。

グレーコードパターン１Ｃとマイクロスイッチ１１８Ｃが１対となり、傾斜面がマイクロスイッチ１１８Ｃに設けた接触端子の検出状態を変化させることで、スイッチング動作を行なう。

更に、ズームギア１１６同心円で加工されたＲ１＞Ｒ２＞Ｒ３＞Ｒ４の寸法関係で加工されている。

上記の構成において、ズームギア１１６をテレ端側からワイド側又は、ワイド端からテレ端へ回転させると、変倍光学群、第２レンズ群１０８、第３レンズ群１１０、第４レンズ１１２群が光軸方向に進退し、焦点距離が変化する。

このとき、ズームギア１１６に成型加工されたグレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃも回転しマイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃの検出状態を変化させ、この変化に従ってスイッチング動作が行なわれ位置検出が行なわれる。

以下、スイッチング動作を図３−４から図３−１１用いて各ズームギア回転角について説明する。

同図において、グレーコードパターン１Ａ，１Ｂ，１Ｃを回転方向への移動を直進移動として画いた展開図であり、●は、マイクロスイッチ（ＨはＯＮを示す）〇は、マイクロスイッチ（ＬはＯＦＦを示す）。

本実施例において採用した、マイクロスイッチはノーマルオープンタイプを採用したがこれに限定するものではなく、ノーマルクローズタイプでもよく特に限定するものではない。

図６は、グレーコードパターン列１Ａ、１Ｂ、１Ｃに対してマイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃの接触端子部が非接触状態となりマイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号は（Ｌ）、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号は（Ｌ）マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号は（Ｌ）、の出力信号となる（マイクロスイッチ１１８Ａ：（Ｌ）、マイクロスイッチ１１８Ｂ：（Ｌ）、マイクロスイッチ１１８Ｃ：（Ｌ））。

図７は、ズームギア１１６が回転角θ１まで回転したときに、マイクロスイッチ１１８Ａの接触端子部は非接触、１１８Ｂの接触端子部はR３からR２間に設けた傾斜面に接触する、１１８Ｃの接触端子部は非接触、マイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号は（Ｌ）、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号は（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号は（Ｌ）、の出力信号となる。（マイクロスイッチ１１８Ａ：（Ｌ）、マイクロスイッチ１１８Ｂ：（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｃ：（Ｌ））
図８は、ズームギア１１６が回転角θ２まで回転したときに、マイクロスイッチ１１８Ａの接触端子部はＲ２からＲ１間に設けた傾斜面に接触、１１８Ｂの端子部はＲ２の面に接触する、１１８Ｃの接触端子部が非接触状態、マイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号は（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号は（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号は（Ｌ）、の出力信号となる（マイクロスイッチ１１８Ａ：（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｂ：（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｃ：（Ｌ））。

図９は、ズームギア１１６が回転角θ３まで回転したときに、マイクロスイッチ１１８Ａの接触端子部はＲ１の面に接触、１１８Ｂの端子部はＲ２からＲ３間の傾斜面の途中で非接触となる、１１８Ｃの接触端子部が非接触状態、マイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号は（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号は（Ｈ）から（Ｌ）へ切り換る、マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号は（Ｌ）、の出力信号となる（マイクロスイッチ１１８Ａ：（Ｈ）、マイクロスイッチ１１８Ｂ：（Ｌ）、マイクロスイッチ１１８Ｃ：（Ｌ））。

図１０は、ズームギア１１６が回転角θ４まで回転したときに、マイクロスイッチ１１８Ａの接触端子部はＲ１の面に接触、１１８Ｂの接触端子部はＲ３の面に非接触となる、１１８Ｃの接触端子部はＲ４からＲ３間の傾斜面の途中で接触となる。マイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号はＨ、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号はＬ、マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号はＬからＨに切り換る（マイクロスイッチ１１８Ａ：Ｈ、マイクロスイッチ１１８Ｂ：Ｌマイクロスイッチ１１８Ｃ：Ｈ）。

図１１は、ズームギア１１６が回転角θ５まで回転したときに、マイクロスイッチ１１８Ａの接触端子部はＲ１の面に接触、１１８Ｂの接触端子部はＲ３からＲ２間の傾斜面の途中で接触する、１１８Ｃの接触端子部はＲ３間の面に接触となる。マイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号はＨ、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号はＬ、マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号はＬからＨに切り換る（マイクロスイッチ１１８Ａ：Ｈ、マイクロスイッチＢ：Ｈ、マイクロスイッチＣ：Ｈ）。

図１２は、ズームギア１１６が回転角θ６まで回転したときに、マイクロスイッチ１１８Ａの接触端子部はＲ１からＲ２間の傾斜面の途中で非接触となる、１１８Ｂの接触端子部はＲ２間の面に接触している、１１８Ｃの接触端子部はＲ３間の面に接触している。マイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号はＨからＬに切り換る、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号はＨ、マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号はＨとなる（マイクロスイッチ１１８Ａ：Ｌ、マイクロスイッチＢ：Ｈ、マイクロスイッチＣ：Ｈ）。

図１３は、ズームギア１１６が回転角θ７まで回転したときに、マイクロスイッチ１１８Ａの接触端子部はＲ２間の面に非接触となる、１１８Ｂの接触端子部はＲ２からＲ３間の傾斜面の途中で非接触となる、１１８Ｃの接触端子部はＲ３間の面に接触している。マイクロスイッチ１１８Ａからの電気信号はＬになる、マイクロスイッチ１１８Ｂからの電気信号はＨからＬに切り換る、マイクロスイッチ１１８Ｃからの電気信号はＨとなる（マイクロスイッチ１１８Ａ：Ｌ、マイクロスイッチＢ：Ｌ、マイクロスイッチＣ：Ｈ）。

この結果、マイクロスイッチ１１８Ａ、Ｂ、Ｃで構成した位置検出において、１つのマイクロスイッチがスイッチング動作を行なうので確実に位置検出を行なう事が出来、レンズの位置検出精度を向上することができる。

（実施例２）
図１４，１５は本発明における第２の実施例の要部構成を示す図であり、第１実施例と同じ部分は同一の符号を付してある。

また、第１の実施例における、１対のグレーコードパターンとマイクロスイッチとの関係や各マイクロスイッチ間における、スイッチングのタイミングも同一であるので省略する。

ズームギア形状及びマイクロスイッチの配設位置を変更した第２の実施例である。

図１４は、ズームギア１１６の垂直断面図とマイクロスイッチ１１８Ａ，１１８Ｂ，１１８Ｃを図示しない、電気回路基板上に縦方向に３個実装した構成を示した図である。

図１５は、ズームギア１１６を光軸方向から見た図である。

ズームギア１１６は、樹脂をリング状に成型加工した部品であり、内径寸法はカム環１１４（図２）の外形寸法よりも大きい寸法で加工してある。

ズームモータ（図示ナシ）からの動力を伝達する為のギアが外周面に、全周または、必要な回転角度プラス余裕分のギアが加工されて、更に、ズームギア１１６のギアの、回転中心軸と直交する面にマイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃの検出状態を変化させる為のグレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃが加工されている。

グレーコードパターン１Ａはズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ１とＲ２で出来た円弧の面に、凹凸形状を設け更に、Ｒ２からＲ１：Ｒ１からＲ２間を傾斜面で接続した形状をしている。

グレーコードパターン１Ｂは、ズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ２とＲ３で加工した円弧の面に凹凸形状を設け更に、Ｒ３からＲ２を接続する傾斜面とＲ２からＲ３を接続する傾斜面と、Ｒ３からＲ２を接続する傾斜面とＲ２からＲ３を接続する傾斜面で構成されている。

グレーコードパターン１Ｃは、ズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ３とＲ４で加工した円弧の面に凹凸形状を設け更に、Ｒ４からＲ３を接続する傾斜面で構成されている。

マイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃの検出端子部は、グレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃの凹には非接触（Ｌ）になる寸法関係に配設してあり、凹面から凸面へ接続する傾斜面の途中で検出状態が変化するような寸法関係で配設してある。

同様に、凸面では接触状態になりマイクロスイッチは（Ｈ）で、凸面から凹面へ接続する傾斜面の途中でマイクロスイッチの検出状態が変化（Ｌ）するような寸法関係で配設してある。

本実施例においては、グレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及びマイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃを紙面上方向に配設したが、この配設位置に限定する事ではなく、１８０度回転した位置に配設してもよい。

更に、グレーコードパターン１Ａとマイクロスイッチ１１８Ａの位置関係を維持して、グレーパターンコード１Ｂとマイクロスイッチ１１８Ｂの位置関係を維持して、グレーパターンコード１Ｃとマイクロスイッチ１１８Ｃの位置関係を維持しながら、マイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃを等分になるような位置に配設してもよい。

（実施例３）
図１６，１７は本発明における第３の実施例の要部構成を示す図であり、第１実施例、第２実施例と同じ部分は同一の符号を付してある。

ズームギア形状及びマイクロスイッチの配設位置を変更した第３の実施例である。

図１６は、ズームギア１１６の垂直断面図とマイクロスイッチ１１８Ａ，１１８Ｃと図示しないマイクロスイッチ１１８Ｂと電気回路基板上に縦方向に２個実装した構成を示した図である。

図１７は、ズームギア１１６を光軸方向から見た図である。

ズームモータ（図示ナシ）からの動力を伝達する為のギアが外周面に全周または、必要な回転角度プラス余裕分のギアが加工されている。

更に、ズームギア１１６のギアの、回転中心軸と直交する面にマイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃの検出状態を変化させる為のグレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃが加工されている。

グレーコードパターン１Ａはズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ１とＲ２で出来た円弧の面（スラスト方向）に、凹凸形状を設け更に、Ｒ２からＲ１：Ｒ１からＲ２間を傾斜面で接続した形状をしている。

グレーコードパターン１Ｂは、ズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ１とＲ２で加工した円弧の面（スラスト方向）に凹凸形状を設け更に、Ｒ２からＲ１を接続する傾斜面とＲ１からＲ２を接続する傾斜面と、Ｒ２からＲ１を接続する傾斜面とＲ１からＲ２を接続する傾斜面で構成されている。

グレーコードパターン１Ｃは、ズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ１とＲ２で加工した円弧の面（スラスト方向）に凹凸形状を設け更に、Ｒ２からＲ１を接続する傾斜面で構成されている。

本実施例においては、グレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃ及びマイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃを等分割に配設したが、これに限定することなくグレーパターンコード１Ｂとマイクロスイッチ１１８Ｂの位置関係を維持しながら時計方向（グレーコードパターン１Ａに近づける）に位相を変更する事も可能で、グレーパターンコード１Ｃとマイクロスイッチ１１８Ｃの位置関係を維持しながら反時計方向（グレーコードパターン１Ａに近づける）に位相を変更する事も可能である。

（実施例４）
図１８，１９は本発明における第４の実施例の要部構成を示す図であり、第１実施例、第２実施例、第３実施例と同じ部分は同一の符号を付してある。

また、第１の実施例における、１対のグレーコードパターンとマイクロスイッチとの関係や各マイクロスイッチ間における、スイッチングのタイミングは同一であるので省略する。

ズームギア形状及びマイクロスイッチの配設位置を変更した第４の実施例である。

図１８，１９は、ズームギア１１６とマイクロスイッチ１１８Ａ，１１８Ｂ、１１８Ｃと図示しない電気回路基板上に縦方向に３個実装した構成を示した、光軸方向から見た図である。

グレーコードパターン１Ａはズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ１とＲ２で加工した外周面を傾斜面で接続した形状をしている。

グレーコードパターン１Ｂは、ズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ１とＲ２で加工した外周面をＲ２からＲ１を接続する傾斜面とＲ１からＲ２を接続する傾斜面と、Ｒ２からＲ１を接続する傾斜面とＲ１からＲ２を接続する傾斜面で構成されている。

グレーコードパターン１Ｃは、ズームギア１１６の回転中心を同心円とした、異なる半径Ｒ１とＲ２で加工した外周面を設け更に、Ｒ２からＲ１を接続する傾斜面で構成されている。

マイクロスイッチ１１８Ａ、１１８Ｂ、１１８Ｃの検出端子部は、グレーコードパターン１Ａ、１Ｂ、１Ｃの凹面（Ｒ２）には非接触（Ｌ）になる寸法関係に配設してあり、凹面（Ｒ２）から凸面（Ｒ１）へ接続する傾斜面の途中で検出状態が変化するような寸法関係で配設してある。

同様に、凸面（Ｒ１）では接触状態になりマイクロスイッチは（Ｈ）で、凸面（Ｒ１）から凹面（Ｒ２）へ接続する傾斜面の途中でマイクロスイッチの検出状態が変化（Ｌ）するような寸法関係で配設してある。

以上実施例では、３ｂｉｔのグレーコード出力を使用角度に割り当てて、角度位相状態を８ゾーンの分解能で検知しているが２ｂｉｔ、４ｂｉｔ等、異なる分割数でもよい事は言うまでもない。

液晶プロジェクタの外観を示す斜視図である。投射レンズの垂直断面図である。ズームギア１１６を側面から見た図である。ズームギア１１６を光軸方向から見た正面図であり、紙面表側が投射レンズマウント側、紙面裏側がスクリーン側である。ズームギアの断面図とマクロスイッチを示す図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。本発明の位置検出装置の動作説明図である。第２実施例の構成を示すズームギア垂直断面図である。ズームギア１１６を光軸方向から見た図である。第３実施例の構成を示すズームギア垂直断面図である。ズームギア１１６を光軸方向から見た図である。第４実施例の示を示すズームギア垂直断面図である。ズームギア１１６を光軸方向から見た図である。（Ａ）は、従来技術を示す図でありスイッチＯＦＦ状態を示す図であり、（Ｂ）は、スイッチＯＮ状態を示す図である。従来の技術を示す図であり回転筒４を示す斜視図で、ギヤ６に設けた欠歯部１３を示す図である。

符号の説明

１Ａグレーコードパターン
１Ｂグレーコードパターン
１Ｃグレーコードパターン
１１６ズームギア
１１８Ａマイクロスイッチ
１１８Ｂマイクロスイッチ
１１８Ｃマイクロスイッチ
１５０プロジェクタ
１５１投射レンズ

Claims

回転部材の外周に、回転中心軸と直行する複数断面形状において、２つの異なる半径とその接続部からなる複数のカム形状を設け、該半径方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設け回転部材の複数の角度位相状態をデジタル出力する事を特徴とする位置検出装置。
回転部材の外周の、回転中心軸と直行する面において、2つの軸方向位置とその接続部からなる複数のスラスト方向の円（弧）カム形状を異なる半径にて同心に設け、該回転軸平行方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設け回転部材の複数の角度位相状態をデジタル出力する事を特徴とする位置検出装置。
回転部材の外周の回転中心軸と直行する面において、2つの軸方向位置とその接続部からなる複数のスラスト方向の同心円カム形状を角度位相を分割し同一半径で設け、該回転軸平行方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設け回転部材の複数の角度位相状態をデジタル出力する事を特徴とする位置検出装置。
回転部材の外周面に、回転中心軸と平行となる断面形状において、2つの半径とその接続部からなる複数のカム形状を角度位相分割して設け、該半径方向から当接し1bitスイッチング動作するスイッチを各カム面上に設け回転部材の複数の角度位相状態をデジタル出力する事を特徴とする位置検出装置。
請求項１〜４において、回転部材は型成型にて加工されることを特徴とする位置検出装置。
請求項１〜５にて回転部材はギアであることを特徴とする位置検出装置。
請求項１に記載の位置検出装置において、該複数断面形状に設けた複数のカム形状を構成する２つの半径をそれぞれＲ１、Ｒ２とし、光軸軸上位置順にカムｎ、カムｎ+1、カムｎ+2・・・・とした場合
カムｎのＲ１＞Ｒ２
かつ
カムｎ+1のＲ１＞Ｒ２
かつ
カムｎのＲ２≧カムｎ+1のＲ１
のごとく光軸方向に順次半径が増減すべく構成し光軸方向に離型する型にて成型したことを特徴とする位置検出装置。
請求項１〜７のいずれかに記載の位置検出装置を有するレンズ。
請求項８に記載のレンズを用いた光学装置。
請求項９に記載の光学装置を用いたプロジェクタ装置。