JP2010164638A - 可動部材位置検出装置及びレンズ装置 - Google Patents

Abstract

【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可動部材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】フォーカスレンズ(104)及びズームレンズ(106)とそれぞれ一体的に移動する可動部にそれぞれ設けられた複数の第１シートコイル(120A,120B)と、前記複数の第１シートコイル(120A,120B)に対向する固定部に設けられた第２シートコイル(130)を設け、各レンズ(104,106)の移動に伴い複数の第１シートコイル(120A,120B)が第２シートコイル(130)との対面距離を保ってそれぞれ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各レンズ(104,106)の位置を各々検出する。
【選択図】図４

Description

本発明は可動部材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。

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。

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。

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）。

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。

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。

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）。

特開平１−２１７４０８号公報 特開平２−７７７０８号公報 特許第４１２９４１１号公報

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。

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ギャップが短く、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。

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可動部材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。

本発明は前記目的を達成するために、固定筒の内部において光軸方向に移動可能に構成された複数の可動部材の位置を検出する可動部材位置検出装置であって、前記複数の可動部材とそれぞれ一体的に移動する複数の可動部に各々設けられた複数の第１のシートコイルと、前記複数の第１のシートコイルに対向する固定部に配置される第２のシートコイルと、前記複数の第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、前記複数の可動部材の移動に伴い前記複数の第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それぞれ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複数の可動部材の位置を各々検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とする。

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可動部材（例えばレンズ）の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、可動部材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。

特に本発明によれば、複数の可動部材の位置を検出する手段として、複数の第１のシートコイルに対して１つの第２のシートコイルが設けられるので、各シートコイルに接続される配線数を削減することができ、配線処理を容易化することができる。

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 レンズ装置の構成例を示す構成図 レゾルバを適用した第１の構成例を示す要部構成図 レゾルバを適用した第２の構成例を示す要部構成図 レゾルバを適用した第３の構成例を示す要部構成図 レゾルバを適用した第４の構成例を示す要部構成図 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

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。

＜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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

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。

＜レンズ装置への適用例＞
図２は、本発明が適用されるテレビカメラ用のレンズ装置の撮影光学系を示す概略構成図である。同図に示すレンズ装置１００は、放送用又は業務用のテレビカメラのカメラ本体１５０に装着されて使用される。

図２に示すように、レンズ装置１００は、レンズ鏡胴１０２内にフォーカスレンズ（群）１０４、バリエータレンズ（群）１０８及びコンペンセータレンズ（群）１１０からなるズームレンズ（群）１０６、絞り１１２、リレーレンズ（群）１１４等の光学部材を備えている。

フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０６は、レンズ鏡胴１０２内を光軸方向に沿って前後移動自在に配置されており、例えば、連結されたモータによって駆動されるようになっている。また、絞り１１２も、例えば、連結されたモータによって駆動され、開口量が変更されるようになっている。なお、バリエータレンズ１０８とコンペンセータレンズ１１０とは所定の位置関係をもって移動するため、これらレンズを一体としてズームレンズ１０６としている。また、本発明の適用上、フォーカスレンズ１０４やズームレンズ１０６はマニュアル操作力によって駆動される場合であってもよい。

レンズ装置１００により結像された被写体像は、カメラ本体１５０の撮像素子（ＣＣＤ）１５２によって光電変換され、所定の信号処理回路１５４によって所要の信号処理が施される。これによって、信号処理回路１５４から映像表示用として所定規格（例えば、ＮＴＳＣ方式）の映像信号が外部出力等されるようになっている。

なお、レンズ鏡胴１０２の構造については公知であるため、ここでは詳細な説明は省略するが、例えば、鏡胴本体（固定筒）の内部に配置されたカム筒（回転筒）の回動によって回転筒の内部に配置された可動レンズを光軸方向に前後移動させる方式や、鏡胴本体の内部に配置された光軸と平行な一対のガイドバーに可動レンズの保持枠をスライド移動自在に支持して、ねじ送り機構などを利用して可動レンズをガイドバーに沿って光軸方向に前後に移動させる方式など様々な方式を適用することが可能である。

次に、上記のように構成されるレンズ装置１００において、複数の可動レンズ（フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０６）の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図３〜図６を参照しながら説明する。

図３は、図２に示したレンズ装置１００にレゾルバ３０を適用した構成例（第１の構成例）を示す要部構成図である。図３中、図２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。

図３に示した構成例では、フォーカスレンズ１０４の位置を検出する手段として、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１２０Ａ（図１の符号１０に相当）がフォーカスレンズ１０４と一体的に移動する可動部（例えばレンズ枠）に配設され、これと対向するレンズ鏡胴１０２の固定部（例えば鏡胴本体）に第２シートコイル１２２Ａ（図１の符号２０に相当）が配設されている。

同様に、ズームレンズ１０６の位置を検出する手段として、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１２０Ｂ（図１の符号１０に相当）が、ズームレンズ１０６と一体的に移動する可動部（例えばレンズ枠）に配設され、これと対向するレンズ鏡胴１０２の固定部（例えば鏡胴本体）に第２シートコイル１２２Ｂ（図１の符号２０に相当）が配設されている。

また、図示は省略するが、各シートコイルには、所定の電気信号（励磁信号又は検出信号）を伝達するための配線部材（電気配線）が接続されている。

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、移動する可動レンズ側に検出側（二次側）のシートコイルを取り付ける態様が好ましく採用される。本構成例では、第２シートコイル１２２Ａ、１２２Ｂが励磁側（一次側）であり、第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂが検出側（二次側）となっている。

上記構成により、例えば、フォーカスレンズ１０４の移動に伴い、第１シートコイル１２０Ａが第２シートコイル１２２Ａ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１２０Ａ）から出力される電気信号によりフォーカスレンズ１０４の位置が検出される。ズームレンズ１０６についても同様である。

ところで、図３に示した構成例では、複数の可動レンズの位置を検出する手段として、可動レンズ毎に１対のシートコイルがそれぞれ設けられているため、各シートコイルに接続される配線数（即ち、レンズ鏡胴１０２内における配線数）の増加によって配線処理が困難となることが懸念される。また、レンズ位置検出手段が別々に構成されるため、フォーカスレンズ１０４及びズームレンズ１０６の相対的な位置関係の調節も容易でないという問題もある。

そこで、上述した問題点を改善した構成例（第２の構成例）を図４に示す。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。

図４に示した構成例では、可動レンズ（フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０６）毎に第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂが設けられている点は図３に示した構成例と同様であるが、第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂに対応して設けられる第２シートコイルの構成が異なっている。即ち、図４に示すように、第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂに対向するレンズ鏡胴１０２の固定部（例えば鏡胴本体）には、フォーカスレンズ１０４及びズームレンズ１０６の移動範囲にわたって光軸方向に長く延在して構成された第２シートコイル１３０（図１の符号２０に相当）が配設されている。

なお、本構成例においても、図３に示した構成例と同様、第２シートコイル１３０が励磁側（一次側）であり、第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂが検出側（二次側）となっている。

かかる構成により、フォーカスレンズ１０４やズームレンズ１０６の移動に伴い、第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂが第２シートコイル１３０に平行な面内でそれぞれ移動することにより、当該位置に応じて第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂから各々出力される電気信号によりフォーカスレンズ１０４やズームレンズ１０６の位置が検出される。

このように本構成例によれば、複数の可動レンズ（フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０６）の位置を検出する手段として、複数の検出側シートコイル（第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂ）に対して１つの励磁側シートコイル（第２シートコイル１３０）が設けられるので、レンズ鏡胴１０２内における配線数を減らすことができ（例えば、必要な配線数は、図３に示した構成例では６本であるのに対し、図４に示した構成例では４本である。）、配線処理を容易化することができる。

また、複数の検出側シートコイル（第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂ）に対応する励磁側シートコイル（第２シートコイル１３０）を１つに統合したことにより、各可動レンズの絶対位置を高精度に検出することができるだけでなく、各可動レンズ（フォーカスレンズ１０４、ズームレンズ１０６）の相対位置を容易に調節することが可能となる。

なお、本構成例において、第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂを励磁側（一次側）とし、第２シートコイル１３０を検出側（二次側）とする場合には、時分割方式によって第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂにそれぞれ励磁信号を入力して、そのときに第２シートコイル１３０から出力される検出信号を利用して、各可動レンズの位置を検出するようにすればよい。

次に、図５に示した構成例（第３の構成例）について説明する。図５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。

図５に示した構成例では、フォーカスレンズ１０４の位置を検出する手段として、一対のシートコイル（第１シートコイル１２０Ａ、第２シートコイル１２２Ａ）が設けられている点は図３に示した構成例と同様であるが、ズームレンズ１０６の位置を検出する手段の構成が異なっている。

具体的には、ズームレンズ１０６を構成する複数の可動レンズ（バリエータレンズ１０８、コンペンセータレンズ１１０）の位置を検出する手段として、図４と同様な構成が適用されている。即ち、図５に示すように、複数の第１シートコイル１２０Ｃ、１２０Ｄ（図１の符号１０に相当）が各可動レンズ（バリエータレンズ１０８、コンペンセータレンズ１１０）と一体的に移動する可動部（例えばレンズ枠）にそれぞれ配設される一方で、バリエータレンズ１０８及びコンペンセータレンズ１１０の移動範囲にわたって光軸方向に長く延在して構成された第２シートコイル１３２（図１の符号２０に相当）が複数の第１シートコイル１２０Ｃ、１２０Ｄに対向するレンズ鏡胴１０２の固定部（例えば鏡胴本体）に配設されている。

本構成例によれば、ズームレンズ１０６を構成する複数の可動レンズ（バリエータレンズ１０８、コンペンセータレンズ１１０）の位置を検出する手段として、複数の検出側シートコイル（第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｂ）に対して１つの励磁側シートコイル（第２シートコイル１３０）が設けられるので、各可動レンズの絶対位置を高精度に検出することができるとともに、レンズ鏡胴１０２内における配線数を減らすことができ、配線処理を容易化することができる。本構成例は、異なる駆動手段（例えばモータ）によってバリエータレンズ１０８とコンペンセータレンズ１１０が互いに独立した形で光軸方向に沿って前後移動可能に構成される場合に特に好適な態様である。

次に、図６に示した構成例（第４の構成例）について説明する。図６中、図３〜図５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。

図６に示した構成例では、複数の可動レンズとして、フォーカスレンズ１０４、バリエータレンズ１０８、コンペンセータレンズ１１０のそれぞれに対して、第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｃ、１２０Ｄが設けられている。各第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｃ、１２０Ｄは、図３〜図５に示した構成例と同様、各可動レンズと一体的に移動する可動部（例えばレンズ枠）に配設される。

その一方で、各第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｃ、１２０Ｄに対向する位置には、フォーカスレンズ１０４、バリエータレンズ１０８、及びコンペンセータレンズ１１０の移動範囲にわたって光軸方向に長く延在して構成された第２シートコイル１３４（図１の符号２０に相当）が設けられている。第２シートコイル１３４は、複数の第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｃ、１２０Ｄに対向するレンズ鏡胴１０２の固定部（例えば鏡胴本体）に配設されている。

本構成例によれば、複数の検出側シートコイル（第１シートコイル１２０Ａ、１２０Ｃ、１２０Ｄ）に対して１つの励磁側シートコイル（第２シートコイル１３４）が設けられるので、レンズ鏡胴１０２内における配線数をより一層減らすことができ、配線処理をさらに容易化することができる。このため、省スペース化を図ることができ、レンズ装置１００の小型化を実現することが可能となる。

＜レンズ装置のブロック図＞
図７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。

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７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、可動レンズと一体的に移動する可動部（例えばレンズ枠）に取り付けられる。

図７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。

励磁回路２１２、２１４が搭載される検出回路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。

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。

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。

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。

＜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。

［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。

［２］レンズの絶対位置を検出することができる。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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。

［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。

［９］検出回路のＩＣ化により、回路の小型化が可能である。

＜他の変形例１＞
上述した各構成例では、複数の可動レンズの位置検出について説明したが、本発明はこれに限らず、可動レンズ以外の可動部材（光軸方向に沿って前後に移動可能な部材）の位置検出にも適用可能である。例えば、レンズカメラ一体型撮像装置において、撮像素子とレンズがそれぞれ光軸方向に沿って前後移動可能に構成される場合、これらの位置を検出する手段として、図４乃至図６に示した構成例と同様な構成を適用することができる。

＜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。

＜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。

（発明１）：固定筒の内部において光軸方向に移動可能に構成された複数の可動部材の位置を検出する可動部材位置検出装置であって、前記複数の可動部材とそれぞれ一体的に移動する複数の可動部に各々設けられた複数の第１のシートコイルと、前記複数の第１のシートコイルに対向する固定部に配置される第２のシートコイルと、前記複数の第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、前記複数の可動部材の移動に伴い前記複数の第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それぞれ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複数の可動部材の位置を各々検出する信号処理回路と、を備えたことを特徴とする可動部材位置検出装置。

（発明２）：発明１に記載のレンズ位置検出装置において、前記複数の第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可動部材位置検出装置。

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。

（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可動部材位置検出装置。

（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可動部材位置検出装置。

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。

（発明５）：発明１乃至４のいずれか１項に記載の可動部材位置検出装置において、 前記複数の可動部材は、フォーカスレンズとズームレンズであることを特徴とする可動部材位置検出装置。

（発明６）：発明１乃至４のいずれか１項に記載の可動部材位置検出装置において、 前記複数の可動部材は、ズームレンズを構成する複数のレンズであることを特徴とする可動部材位置検出装置。

（発明７）：筒状に形成された固定筒と、前記固定筒の内部において光軸方向に移動自在に配置された複数の可動部材と、前記複数の可動部材をそれぞれ移動させる駆動機構と、前記複数の可動部材とそれぞれ一体的に移動する複数の可動部に各々設けられた複数の第１のシートコイルと、前記複数の第１のシートコイルに対向する固定部に配置される第２のシートコイルと、前記複数の第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、前記複数の可動部材の移動に伴い前記複数の第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それぞれ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複数の可動部材の位置を各々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。

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。

（発明８）：請求項７に記載のレンズ装置において、前記複数の可動部材は、フォーカスレンズとズームレンズであることを特徴とするレンズ装置。

（発明９）：請求項７に記載のレンズ装置において、前記複数の可動部材は、ズームレンズを構成する複数のレンズであることを特徴とするレンズ装置。

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、１０２…レンズ鏡胴、１０４…フォーカスレンズ（群）、１０６…ズームレンズ（群）、１０８…バリエータレンズ（群）、１１０…コンペンセータレンズ（群）、１１２…絞り、１１４…リレーレンズ（群）、１２０…第１シートコイル、１２２，１３０，１３２，１３４…第２シートコイル、１５０…カメラ本体、１５２…撮像素子、１５４…信号処理回路、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

Claims (9)

1. 固定筒の内部において光軸方向に移動可能に構成された複数の可動部材の位置を検出する可動部材位置検出装置であって、
   前記複数の可動部材とそれぞれ一体的に移動する複数の可動部に各々設けられた複数の第１のシートコイルと、
   前記複数の第１のシートコイルに対向する固定部に配置される第２のシートコイルと、
   前記複数の第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、
   前記複数の可動部材の移動に伴い前記複数の第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それぞれ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複数の可動部材の位置を各々検出する信号処理回路と、
   を備えたことを特徴とする可動部材位置検出装置。
2. 請求項１に記載の可動部材位置検出装置において、
   前記複数の第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可動部材位置検出装置。
3. 請求項２に記載の可動部材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可動部材位置検出装置。
4. 請求項２又は３に記載の可動部材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可動部材位置検出装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の可動部材位置検出装置において、
   前記複数の可動部材は、フォーカスレンズとズームレンズであることを特徴とする可動部材位置検出装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載の可動部材位置検出装置において、
   前記複数の可動部材は、ズームレンズを構成する複数のレンズであることを特徴とする可動部材位置検出装置。
7. 筒状に形成された固定筒と、
   前記固定筒の内部において光軸方向に移動自在に配置された複数の可動部材と、
   前記複数の可動部材をそれぞれ移動させる駆動機構と、
   前記複数の可動部材とそれぞれ一体的に移動する複数の可動部に各々設けられた複数の第１のシートコイルと、
   前記複数の第１のシートコイルに対向する固定部に配置される第２のシートコイルと、
   前記複数の第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、
   前記複数の可動部材の移動に伴い前記複数の第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それぞれ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複数の可動部材の位置を各々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。
8. 請求項７に記載のレンズ装置において、
   前記複数の可動部材は、フォーカスレンズとズームレンズであることを特徴とするレンズ装置。
9. 請求項７に記載のレンズ装置において、
   前記複数の可動部材は、ズームレンズを構成する複数のレンズであることを特徴とするレンズ装置。

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