JP2011033888A - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズの位置検出について高い検出精度で、安定した検出を行なうことができるレンズ装置を提供すること。
【解決手段】本発明のレンズ装置は、レンズが取り付けられているレンズ枠と、筒内に前記レンズ枠が挿入されているカム筒と、前記カム筒の外周面にて周方向に環状に設けられている磁気リングと、筒内に前記カム筒が回動可能に保持されている筒状の本体環と、前記本体環の外周面に設けられている基板と、前記基板に設けられるものであって、前記本体環の筒外から筒内へ貫通する貫通孔に挿入されることにより前記磁気リングに対向している磁気センサと、前記本体環の外周面と前記基板の間に設けられ前記磁気リングと前記磁気センサの間のエアギャップを調整するエアギャップ調整部材と、を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明はレンズ装置に係り、特にレンズ装置のレンズ位置検出構造に関する。

従来、テレビの取材等で使用される持ち運び可能なＥＮＧ(Electronic News Gathering)カメラに用いられるレンズ装置として、インナーフォーカス方式のレンズ装置やリアフォーカス方式のレンズ装置が知られている（特許文献１、２）。

このようなレンズ装置において、ズームレンズなどのレンズの光軸方向における移動量を検出するに当たっては次のように行なっていた。

例えば、レンズ枠を保持するカム筒と直結しているズーム歯車と、駆動部内のロータリー型エンコーダの出力軸の歯車を噛み合わせておき、当該エンコーダによりレンズの移動量を検出していた。

また、図６に示すように、レンズ枠を保持するカム筒１００の外周面の周方向の一部分に、Ｎ極、Ｓ極が着磁され裏面に粘着テープが付された磁気シート１０２を貼り付けておき、この磁気シートに対向する位置に不図示の磁気センサ（ＭＲセンサ）を配置させておくことにより、レンズの移動量を検出していた。

特開平９−２１１３０３号公報 特開２００７−１４８０２１号公報

しかしながら、駆動部内のロータリー型エンコーダによりレンズの位置を検出すると、レンズ群から遠い位置で検出することになる。そのため、レンズ群とエンコーダの間に介在する構成部品のガタなど（例えば、歯車間のバックラッシュ）の影響を受け易く、検出精度が低くなってしまう。

また、磁気シート１０２は、磁力が弱いため磁気センサを当該磁気シート１０２に接触させて検出する必要がある。そのため、磁気シート１０２の端が浮いたり、めくれ上がったりするおそれがある。また、磁気センサと磁気シート１０２の間に異物が混入して、磁気シート１０２を切ってしまうおそれや、磁気センサのセンサ面に損傷を起こすおそれがあり、安定した検出を行なうことができない。

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、レンズの位置検出について高い検出精度で、安定した検出を行なうことができるレンズ装置を提供することを目的とする。

前記目的を達成するために本発明のレンズ装置は、レンズが取り付けられているレンズ枠と、筒内に前記レンズ枠が挿入されているカム筒と、前記カム筒の外周面にて周方向に環状に設けられている磁気リングと、筒内に前記カム筒が回動可能に保持されている筒状の本体環と、前記本体環の外周面に設けられている基板と、前記基板に設けられるものであって、前記本体環の筒外から筒内へ貫通する貫通孔に挿入されることにより前記磁気リングに対向している磁気センサと、前記本体環の外周面と前記基板の間に設けられ前記磁気リングと前記磁気センサの間のエアギャップを調整するエアギャップ調整部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、本体環の外周面と基板の間に設けられ磁気リングと磁気センサの間のエアギャップを調整するエアギャップ調整部材を有するので、レンズ位置の検出精度を高くでき、レンズの移動量について安定した検出を行なうことができる。

本発明の一態様として、前記エアギャップ調整部材は、絶縁性を備えること、を特徴とする。

かかる態様によれば、エアギャップ調整部材は絶縁性を備えるので、本体環と基板の間を絶縁させることができる。

本発明の一態様として、前記エアギャップ調整部材は、前記磁気センサが貫通可能な貫通孔を備える板状部材であること、を特徴とする。

かかる態様によれば、エアギャップ調整部材は磁気センサが貫通可能な貫通孔を備える板状部材であるので、板状部材の厚みを調整することにより容易に磁気リングと磁気センサの間のエアギャップを調整することができる。

本発明の一態様として、前記磁気リングは前記カム筒の外周面に接着されており、前記磁気リングと前記カム筒の外周面との接着部分は少なくとも前記カム筒の回動範囲分について前記カム筒の回動方向に線状に形成されていること、を特徴とする。

かかる態様によれば、磁気リングとカム筒の外周面との接着部分は少なくともカム筒の回動範囲分についてカム筒の回動方向に線状に形成されているので、カム筒の回動範囲分について磁気リングとカム筒の外周面との接着が確実に行なわれて磁気リングの接着ムラを防止でき、磁気リングと磁気センサの間のエアギャップの大きさを一定範囲内に収めることができる。

本発明の一態様として、前記磁気リングの外径は、前記カム筒と前記本体環とが嵌合する部分における前記本体環の内径よりも小さいこと、を特徴とする。

かかる態様によれば、磁気リングの外径はカム筒と本体環とが嵌合する部分における本体環の内径よりも小さいので、磁気リングをカム筒に取り付けた状態でカム筒を本体から取り外すことができる。

本発明の一態様として、前記レンズは変倍レンズであること、を特徴とする。

本発明によればレンズの位置検出について高い検出精度で、安定した検出を行なうことができる。

本発明に係るレンズ装置を側面から見た断面図である。 ズームレンズの位置を検出する機構が配置された周辺の断面図である。 カム筒の外観斜視図である。 本体の外観斜視図である。 図１のＡ−Ａ断面図である。 従来技術としてカム筒に磁気シートを貼り付けた例を示す図である。

以下、添付図面に従って本発明に係るレンズ装置の実施の形態について説明する。
［レンズ装置の全体構成］
図１は、本発明が適用された例えば民生用のビデオカメラ、テレビ放送用のＥＮＧカメラ、監視用カメラ等に適用されるリアフォーカス式で可変焦点距離のレンズ装置を側面から見た断面図であり、光軸Ｏから上半分に関して示している。

図１において、レンズ装置１のレンズ鏡胴本体は、主として前枠１０、前固定環１２、第１本体環１４、第２本体環１６、後固定環１８、マウント取付枠２０、及びマウント環２２によって略円筒状に構成されている。

第１本体環１４は、レンズ鏡胴本体の最内周の構成部材であり、この第１本体環１４の外周前方側に前固定環１２がねじにより固定され、前固定環１２の前方に前枠１０がねじにより固定されている。また、第１本体環１４の外周後方側に第２本体環１６がねじにより固定され、第２本体環１６の後方に後固定環１８が、後固定環１８の後方にマウント取付枠２０が、マウント取付枠２０の後方にマウント環２２がそれぞれねじにより固定されている。

尚、前枠１０には、レンズフード２４が装着できるようになっている。また、レンズ装置１は、マウント環２２を介してレンズ交換式のカメラ本体に装着される。

このレンズ装置１における光学系は、物体側から順に、固定レンズ（第１群レンズ）３０、ズーム（変倍）レンズ（第２群レンズ）３２、前マスターレンズ（第３群レンズ）３４、フォーカスレンズ（第４群レンズ）３６、及び後マスターレンズ（第５群レンズ）３８の５群から構成されている。また、前マスターレンズ３４の直前には、虹彩絞り４０が設けられている。

ズームレンズ３２が取り付けられたレンズ枠４２は、押え環４４により移動枠４６に固定されている。第１本体環１４の内周部にはカム筒４８が回動可能に保持されており、移動枠４６は、カムピン４６Ａを介してカム筒４８の内周部に保持されている。

即ち、第１本体環１４の内周面には光軸Ｏ方向の直進溝１４Ａが形成されるとともに、カム筒４８にはカム溝（カム形状の孔）４８Ａが形成されており、移動枠４６に固定されたカムピン４６Ａが、カム筒４８のカム溝４８Ａを挿通して第１本体環１４の直進溝１４Ａに係合されている。これによって移動枠４６は、回転が規制された状態で光軸Ｏ方向に直進可能に保持されるとともに、カムピン４６Ａがカム溝４８Ａに係合する位置に保持される。

従って、カム筒４８が回動すると、カム筒４８のカム溝４８Ａと第１本体環１４の直進溝１４Ａとの交差位置がカム形状に応じた位置に変化し、その交差位置へのカムピン４６Ａの移動によって移動枠４６が光軸Ｏ方向に進退移動する。

一方、第２本体環１６の外周部には、ズームリング５０が回動可能に配置されており、そのズームリング５０の内周面の径方向内向きに棒状の連結軸５２が取り付けられている。この連結軸５２は、第１本体環１４に形成された周方向の長孔（図示せず）を挿通してカム筒４８に連結されている。これにより、ズームリング５０を回動操作すると、それに連動してカム筒４８が回動する。カム筒４８が回動すると、上述のように移動枠４６が進退移動し、移動枠４６と連動してズームレンズ３２が光軸Ｏ方向に移動する。従って、ズームリング５０の回動操作によりズーム倍率が変更されるようになっている。

虹彩絞り４０は、主としてプラスチック製の地板（絞り枠）５４と、菊座（カム板）５６と、絞り枠５４とカム板５６との間に配置された複数枚の絞り羽根５８とによって構成されている。後固定環１８とマウント取付枠２０との間には、アイリスリング６０が回動可能に配設され、このアイリスリング６０には、カム板５６から延出する連結軸５６Ａが連結されている。これにより、アイリスリング６０の回動によりカム板５６が回動し、絞り羽根５８が開閉動作するようになっている。

フォーカスレンズ３６は、光学系の焦点位置を変更するもので、前マスターレンズ３４等を保持する保持枠６２と、この保持枠６２の後端に配設される後マスターレンズ３８のレンズ枠６４との間に保持されているガイド軸及び回り止め（図示せず）により、光軸Ｏ方向に移動可能に支持されている。また、保持枠６２には、ガイド軸を挟んで一対のボイスコイルモータ（ＶＣＭ）６６が配設されており、フォーカスレンズ３６は、このＶＣＭ６６の動力によって電動で駆動されるようになっている。

前固定環１２の外周部には、第１フォーカスリング７０、及び第２フォーカスリング７２がそれぞれ回動可能に配置されている。第１フォーカスリング７０は、回動範囲が規制されておらず、エンドレスに回転させることができるとともに、光軸方向にスライド可能に配設されている。また、第２フォーカスリング７２は、ストッパー軸７４により約１２０度の範囲内で回動できるように規制されている。

第１フォーカスリング７０と第２フォーカスリング７２とが対向する端面には、それぞれ鋸歯状のクラッチ部７０Ａ、７２Ａが形成されており、図１に示す状態では、クラッチ部７０Ａ，７２Ａが連結（噛合）し、第１フォーカスリング７０と第２フォーカスリング７２とが一体的に回動する。従って、この状態で、第１フォーカスリング７０を手動で回動させる場合には、約１２０度の範囲内でのみ回動させることができる。

一方、第１フォーカスリング７０を、クリック用弾性部材７６を乗り越えるように前方にスライドさせると、前記クラッチ部７０Ａ、７２Ａの連結が外れる。これにより第１フォーカスリング７０は、エンドレスで回転できるようになる。

上記構成のレンズ装置１の側面には、ねじ孔８０、８２を介してグリップ部を兼ねた駆動部（図示せず）が取り付けられる。

駆動部は、ズームリング５０、アイリスリング６０を駆動するための駆動手段を有するとともに、内部に制御基板が配設され、シーソー式のズームスイッチにより電動でズームレンズ３２等を駆動制御するとともに、フォーカスレンズ３６や虹彩絞り４０を制御する。

＜各種の検出手段＞
第１本体環１４の外周面には、光軸方向に沿ってリニアポテンショメータが配設されており、このリニアポテンショメータ（ズームリニアＰＯＴ）は、カム筒４８の回転によりズームレンズ３２が光軸方向に移動すると、その移動位置に対応した位置信号（絶対位置を示す信号）をリード線を介して駆動部に出力する。

カム筒４８の後端面には、Ｎ極、Ｓ極が着磁された磁気リング８４が接着されており、第１本体環１４には、前記磁気リング８４に対向して磁気センサ（ＭＲセンサ）が配設されている。カム筒４８とともに磁気リング８４が回転すると、ＭＲセンサはその回転量に対応するパルス数のパルス信号（相対位置を示す信号）をリード線を介して駆動部に出力する。

尚、ズームリニアＰＯＴの出力は、電源投入時に使用され、その後は、ズーム位置検出用のＭＲセンサの出力が使用される。

フォーカスレンズ３６のガイド軸に対向する保持枠６２には、フォーカスレンズ位置検出用のＭＲセンサが配設されており、このＭＲセンサは、フォーカスレンズ３６の移動量に対応するパルス数のパルス信号（相対位置を示す信号）をリード線を介して駆動部に出力する。また、フォーカスレンズ３６の基準位置を検出するためのホームポジションセンサ（フォトインタラプタ）が保持枠６２内に配設されており、駆動部は、ホームポジションセンサによって検出されたフォーカスレンズ３６の基準位置を基準にしてＭＲセンサの出力信号をカウントすることによりフォーカスレンズ３６の絶対位置を検知している。

第１フォーカスリング７０及び第２フォーカスリング７２の周囲には、それぞれ歯車７０Ｂ，７２Ｂが形成されており、これらの歯車７０Ｂ，７２Ｂは、それぞれ駆動部側に設けられた相対位置検出型センサ（インクリメンタルエンコーダ）、及び絶対位置検出型センサ（アブソリュートエンコーダ）の検出軸の歯車に連結している。

これにより、駆動部は、第１フォーカスリング７０の相対的な回転量を検知することができるとともに、第２フォーカスリング７２の絶対的な回転位置を検知することができる。

また、前固定環１２の先端部には、フォトインタラプタ８６が配設されており、一方、第１フォーカスリング７０の先端には、遮光板７０Ｃが設けられている。このフォトインタラプタ８６は、遮光板７０Ｃの有無を示す検出信号を駆動部に出力する。これにより駆動部は、フォトインタラプタ８６からの検出信号により第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結しているか否かを検知することができる。

［レンズ制御］
マウント取付枠２０の側面には、スライド式のマクロＯＮ／ＯＦＦスイッチと、ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチと、ノンロック式のＡＦプッシュスイッチとが配設されており、これらのスイッチの操作に伴う出力信号は、リード線を介して駆動部に加えられるようになっている。

ここで、マクロＯＮ／ＯＦＦスイッチは、マクロ撮影モードをＯＮ／ＯＦＦさせるスイッチである。ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチは、被写体像のコントラストが最大になるように自動的にフォーカスレンズ３６を移動させて焦点調節を行うオートフォーカス（ＡＦ）モードと、第１フォーカスリングを手動で回動操作することによりフォーカスレンズ３６を移動させて焦点調節を行うマニュアルフォーカス（ＭＦ）モードとを切り替えるスイッチである。ＡＦプッシュスイッチは、ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチによりＭＦモードに切り替えられている場合に、キートップが押下（プッシュ）されている期間だけＡＦモードに切り替えるスイッチである。

＜フォーカス制御＞
ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチによりＡＦモードに切り替えられている場合には、駆動部は、第１フォーカスリング７０、第２フォーカスリング７２の操作にかかわらず、自動的にフォーカスレンズ３６を合焦位置に移動させるＡＦ制御を行う。

一方、ＡＦ／ＭＦ切替えスイッチによりＭＦモードに切り替えられている場合には、第１フォーカスリング７０のスライド位置に応じて、フルＭＦモード（端付き）とＡＦ／ＭＦモード（エンドレス）とが切り替えられるようになっている。

即ち、駆動部は、前述したフォトインタラプタ８６からの検出信号により第１フォーカスリング７０のスライド位置（第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結しているか否か）を検知することができ、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結している場合にはフルＭＦモードに切り替え、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結していない場合にはＡＦ／ＭＦモードに切り替える。

駆動部は、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結しているフルＭＦモード時には、第２フォーカスリング７２の歯車７２Ｂに連結している絶対位置検出型センサからの絶対位置信号（至近から無限遠の範囲内の撮影距離を指令する信号）と、電源投入時のズームリニアＰＯＴの出力及びその後のズーム位置検出用のＭＲセンサの出力から得られるズーム位置の絶対位置を示す信号（ズーム倍率を示す信号）とに基づいてフォーカスレンズ３６を駆動制御する。即ち、撮影距離に対応するフォーカスレンズ３６の移動すべき位置は、ズームレンズ３２の現在のズーム位置（ズーム倍率）に応じて予め設定されており、駆動部は、第１フォーカスリング７０の手動操作に連動して第２フォーカスリング７２が回動すると、その回動位置を示す信号（撮影距離を指令する信号）と現在のズーム倍率とに基づいてフォーカスレンズ３６を対応する位置に移動させる。

このようにフルＭＦモードに切り替えられると、第１フォーカスリング７０を手動で操作することにより、フォーカスレンズ３６を所望の撮影距離に対応する位置に移動させることができる。尚、第１フォーカスリング７０は、ストッパー軸７４によって回動範囲が規制されている端付きの第２フォーカスリング７２に連結しているため、その回動範囲が第２フォーカスリング７２と同様に規制され、至近端から無限遠端に対応する回動範囲内で回動できるようになっている。

上記フルＭＦモードは、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２を介して回動範囲が制限されており、操作者は、第１フォーカスリング７０が端に到達したときの操作感によってフォーカスレンズ３６が至近端又は無限遠端に到達したことを認識することができる。このような第１フォーカスリング７０のみによるフォーカス操作は、本職のカメラマン等が使い慣れた方式である。

一方、第１フォーカスリング７０が第２フォーカスリング７２に連結していないＡＦ／ＭＦモード時には、第１フォーカスリング７０を回動させることによりフォーカスレンズ３６を移動させるＭＦモードと、前述したＡＦプッシュスイッチの押下によるＡＦモードとを適宜使い分けてフォーカス制御を行うことができる。

即ち、駆動部は、ＡＦ／ＭＦモード時に第１フォーカスリング７０が操作され、第１フォーカスリング７０の歯車７０Ｂに連結している相対位置検出型センサからの相対位置信号を入力すると、その相対位置信号に基づいてフォーカスレンズ３６を駆動制御し、第１フォーカスリング７０の回動量に対応した移動量だけフォーカスレンズ３６を移動させる。

尚、ＡＦ／ＭＦモード時には第１フォーカスリング７０は、第２フォーカスリング７２に連結していないため、その回動範囲が規制されずエンドレスで回転できるが、駆動部は、フォーカスレンズ３６が無限遠端又は至近端の位置まで移動すると、その端を超える移動指令は出力しないようにしている。

また、ＡＦ／ＭＦモード時にＡＦプッシュスイッチの押下によりＡＦモードに一時的に切り替え、その後、ＡＦプッシュスイッチから手を離してＭＦモードに切り替えると、ＡＦモードによって自動的に合焦したフォーカスレンズ３６の位置を引き継いで、第１フォーカスリング７０を操作した分だけフォーカスレンズ３６を変位させることができ、使い勝手がよくなる。

＜ズーム制御＞
駆動部に設けられているシーソー式のズームスイッチを操作すると、駆動部内の電動モータからズームリング５０の周囲に形成されている歯車５０Ａに回転駆動力が伝達され、これによりズームリング５０を回動させることができるようになっている。また、ズームリング５０（ズームリング５０に植設された図示しないズームレバー）を手動で操作することにより、ズームリング５０を回動させることができるようになっている。

ズームリング５０が回動すると、連結軸５２を介して連結されているカム筒４８が回動し、カム筒４８が回動すると、第１本体環１４に形成されている直進溝１４Ａ及びカム筒４８のカム溝４８Ａに係合しているカムピン４６Ａを介して移動枠４６が光軸Ｏ方向に進退移動する。このようにズームリング５０を回動させると、ズームレンズ３２を光軸Ｏ方向に移動させることができ、ズーム倍率を変更させることができる。

上記のようにしてズームレンズ３２の移動によりズーム倍率が変化すると、焦点面が移動するが、駆動部は、ズーム倍率の変化に伴う焦点面の移動を補正する補正光学系としてフォーカスレンズ３６を兼用し、ズーム倍率にかかわらず焦点面が移動しないようにフォーカスレンズ３６の位置を制御している。

即ち、駆動部は、ズーム操作前の現在のズームレンズ３２のズーム位置を、電源投入時のズームリニアＰＯＴの出力及びその後のズーム位置検出用のＭＲセンサの出力から取得するとともに、現在のフォーカスレンズ３６の位置をフォーカスレンズ位置検出用のＭＲセンサから取得し、予め撮影距離毎に準備されている焦点面を移動させないズーム位置とフォーカスレンズ位置との関係を示す補正曲線から、前記取得したズーム位置及びフォーカスレンズ位置に基づいて対応する補正曲線を選択し、その後、ズームレンズ３２の移動量が、ズームレンズ位置検出用のＭＲセンサの出力信号に基づいて検出されると、この検出されたズーム位置に対応するフォーカスレンズ位置（焦点面を移動させないフォーカスレンズ位置）を前記選択した補正曲線から読み出し、読み出したフォーカスレンズ位置にフォーカスレンズ３６を移動させる。

これにより、フォーカス制御により焦点面が、レンズ装置１が装着されたカメラ本体の撮像素子上に位置するようにピント調整した後、ズーム倍率を変更しても焦点面が移動しないようにする（ピントがずれないようにする）ことができる。

これにより、ズーム倍率を変更しても焦点面が移動しないようにすることができる。従って、一旦、フォーカス制御により焦点面がレンズ装置１が装着されたカメラ本体の撮像素子上に位置するようにピント調整すると、その後、ズーム操作してもピントがずれないようにすることができる。

［実施の形態］
次に、上記構成のレンズ装置１に適用されたズームレンズ位置の検出機構について説明する。

図２は、レンズ装置１の光軸方向についてのズームレンズ３２の位置を検出する機構が配置された周辺の断面図である。

図２に示すように、ズームレンズ３２の位置を検出する機構として、磁気リング８４、ＭＲセンサ８８、基板９０、ワッシャ９２などが構成されている。

磁気リング８４は、Ｎ極、Ｓ極が着磁されたものであり、図２に示すようにカム筒４８の後端のリング取付部４８Ｂに取り付けられている。この磁気リング８４は、プラスチックマグネットにより形成されている。

リング取付部４８Ｂは、カム筒４８の後端面においてカム筒４８の外周面よりも内周側の位置に周方向に突起状に一周形成されて設けられており、磁気リング８４はこのリング取付部４８Ｂに接着されている。

リング取付部４８Ｂは、外径の大きさが異なる前端側部４８Ｂａと後端側部４８Ｂｂに分かれており、後端側部４８Ｂｂの外径が前端側部４８Ｂａの外径よりも小さく形成されている。前端側部４８Ｂａの外径は、磁気リング８４の内径と略等しい。そして、磁気リング８４をカム筒４８の後端面に押し当てた状態でリング取付部４８Ｂに取り付けると、後端側部４８Ｂｂにおいて磁気リング８４の内周面とリング取付部４８Ｂの間に隙間が生じる。

この隙間は接着用溝となり、この接着用溝に接着剤を塗り込むことにより、磁気リング８４をリング取付部４８Ｂに接着させて取り付けることができる。ここで、磁気リング８４とリング取付部４８Ｂとの接着部分を少なくともカム筒４８の回転範囲（約９０度）分に亘って周方向に線状に形成させるように、接着用溝に線状に接着剤を塗り込む。これにより、少なくともカム筒４８の回転範囲について、磁気リング８４の接着ムラが生じないので、後述する磁気リング８４とＭＲセンサ８８の間のエアギャップの大きさについてムラが生じず、ある一定範囲内の大きさにエアギャップを管理することができる。

図３は、カム筒４８の外観斜視図である。図３に示すように、磁気リング８４は、カム筒４８の後端にあるリング取付部４８Ｂに取り付けられている。

図３に示すように、カム筒４８の外周面の一部には突起状に周方向に一周形成された嵌合部４８Ｃが形成される。一方、図２に示すように、第１本体環１４の内周部の一部にも突起状に周方向に一周形成された嵌合部１４Ｂが形成されている。そして、磁気リング８４が取り付けられた端部を後端側に向けて前端側から第１本体環１４の内周部にカム筒４８を挿入する。すると、カム筒４８の嵌合部４８Ｃと第１本体環１４の嵌合部１４Ｂが嵌合して、第１本体環１４の内周部にカム筒４８が回動可能に保持される。なお、磁気リング８４の外径は、第１本体環１４の嵌合部１４Ｂにおける内径よりも小さくしている。

図３に示すように、円周方向の３箇所にカム溝４８Ａが形成されている。移動枠４６に固定されたカムピン４６Ａが、カム筒４８のカム溝４８Ａを挿通している。そして、図２に示すように、カムピン４６Ａは、第１本体環１４の直進溝１４Ａに係合されている。

図４は、内周部にカム筒４８が回動可能に保持された第１本体環１４の外観斜視図である。図２および図４に示すように、基板９０は、第１本体環１４の後端部に設けられた基板取付部１４Ｃにおいて、ワッシャ９２を挟んで取り付けられており、複数の配線が基板９０に接続している。なお、基板９０とワッシャ９２は、第１本体環１４に取り付けられるために、略同じ位置にネジなどの締結部材を挿入する締結孔が設けられている。

図５は、第１本体環１４の後端部分の断面図である。図５に示すように、第１本体環１４に設けられた基板取付部１４Ｃに、基板９０が板状部材のワッシャ９２を挟んで取り付けられている。基板９０にはＭＲセンサ８８が取り付けられている。基板取付部１４Ｃとワッシャ９２にはＭＲセンサ８８が貫通可能な貫通孔１４Ｄ，９２Ａが形成され、この貫通孔１４Ｄ，９２ＡにＭＲセンサ８８を挿通させている。

このようにＭＲセンサ８８は貫通孔１４Ｄ，９２Ａに挿通されて、ＭＲセンサ８８のセンサ面が磁気リング８４に対向している。ＭＲセンサ８８のセンサ面と磁気リング８４の外周面には、僅かなエアギャップ９４が設けられている。なお、ワッシャ９２は、ポリエステルフィルムなどの絶縁性を備える材質からなる。

以上のように構成されたズームレンズ３２の位置の検出機構の作用について説明する。

不図示の駆動部によりズームリング５０を回動操作させると、それに連動してカム筒４８が回動する。カム筒４８が回動すると、移動枠４６が進退移動し、移動枠４６と連動してズームレンズ３２が光軸Ｏ方向に移動する。

このとき、カム筒４８とともに磁気リング８４が回転するので、ＭＲセンサ８８はその回転量に対応するパルス数のパルス信号（相対位置を示す信号）をリード線を介して駆動部に出力する。そして、電源投入時のズームリニアＰＯＴの出力及びその後のズーム位置検出用のＭＲセンサの出力から、ズーム位置の絶対位置を検出することができる。

このように、ＭＲセンサ８８により磁気リング８４の回転量を検出してズーム位置の絶対位置を検出するので、ズームレンズ３２の移動枠４６とＭＲセンサ８８の間に介在する部品の点数が少ないことから、従来技術と比べてズーム位置の検出精度が高くなる。

また、ＭＲセンサ８８のセンサ面と磁気リング８４の外周面には、僅かなエアギャップ９４が設けられ、ＭＲセンサ８８を磁気リング８４に対し非接触の状態としている。そのため、従来技術のようにＭＲセンサ８８と磁気リング８４の間に異物が入り込んでも、ＭＲセンサ８８のセンサ面が損傷するおそれはない。また、カム筒４８を回動させるために駆動部のモータにかかる負荷を小さくすることができる。

第１本体環１４に設けられた基板取付部１４Ｃにおいて、ワッシャ９２を挟んでＭＲセンサ８８の基板９０が取り付けられている。そのため、このワッシャ９２の厚みを調整することにより、ＭＲセンサ８８のセンサ面と磁気リング８４の外周面の間に設けられたエアギャップ９４の大きさを変化させることができる。レンズ装置１の組み立てに際しては、異なる厚みのワッシャ９２を予め用意しておき、ＭＲセンサ８８の出力値が大きくなる所定のエアギャップ９４になるようにワッシャ９２を選定しつつ、ＭＲセンサ８８の基板９０を取り付けるようにする。

カム筒４８の偏心度や、第１本体環１４とカム筒４８との間のガタや、カム筒４８のリング取付部４８Ｂの加工精度などによりエアギャップ９４の大きさに変化が生じると、ＭＲセンサ８８の出力変化に影響が出るので、エアギャップ９４の大きさを調整することは重要である。

また、ワッシャ９２は、ポリエステルフィルムなどの絶縁性を備える材質からなるので、ＭＲセンサ８８の基板９０と第１本体環１４（金属で形成）の絶縁を行なうことができる。

このように、ワッシャ９２はエアギャップ調整および絶縁の役目を兼用している。

また、磁気リング８４の外径は、第１本体環１４の嵌合部１４Ｂにおける内径よりも小さくしているので、磁気リング８４をカム筒４８に接着して取り付けた後でも、カム筒４８を容易に第１本体環１４から取り外すことができる。

また、磁気リング８４を使用するため、従来技術における磁気シートのように端部が浮き上がったり、剥がれたりするおそれはない。

本発明のレンズ装置１は、第１本体環１４の外周面と基板９０の間に設けられ磁気リング８４とＭＲセンサ８８の間のエアギャップを調整するワッシャ９２を有するので、ズームレンズ３２の位置の検出精度が高くなり、ズームレンズ３２の位置について安定した検出を行なうことができる。

以上、本発明のレンズ装置について詳細に説明したが、本発明は、以上の例には限定されず、本発明の要旨を逸脱しない範囲において、各種の改良や変形を行ってもよいのはもちろんである。

例えば、ズームレンズ３２の位置を検出する機構以外にも、フォーカスレンズなどの他のレンズの位置を検出する機構として応用することも可能である。

１…レンズ装置、１４…第１本体環、３０…固定レンズ、３２…ズーム（変倍）レンズ、４６…移動枠、４６Ａ…カムピン、８８…ＭＲセンサ、９０…基板、９２…ワッシャ、９４…エアギャップ

Claims (6)

1. レンズが取り付けられているレンズ枠と、
   筒内に前記レンズ枠が挿入されているカム筒と、
   前記カム筒の外周面にて周方向に環状に設けられている磁気リングと、
   筒内に前記カム筒が回動可能に保持されている筒状の本体環と、
   前記本体環の外周面に設けられている基板と、
   前記基板に設けられるものであって、前記本体環の筒外から筒内へ貫通する貫通孔に挿入されることにより前記磁気リングに対向している磁気センサと、
   前記本体環の外周面と前記基板の間に設けられ前記磁気リングと前記磁気センサの間のエアギャップを調整するエアギャップ調整部材と、
   を有することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記エアギャップ調整部材は、絶縁性を備えること、
   を特徴とする請求項１のレンズ装置。
3. 前記エアギャップ調整部材は、前記磁気センサが貫通可能な貫通孔を備える板状部材であること、
   を特徴とする請求項１または２のレンズ装置。
4. 前記磁気リングは前記カム筒の外周面に接着されており、前記磁気リングと前記カム筒の外周面との接着部分は少なくとも前記カム筒の回動範囲分について前記カム筒の回動方向に線状に形成されていること、
   を特徴とする請求項１乃至３のいずれか１つのレンズ装置。
5. 前記磁気リングの外径は、前記カム筒と前記本体環とが嵌合する部分における前記本体環の内径よりも小さいこと、
   を特徴とする請求項１乃至４のいずれか１つのレンズ装置。
6. 前記レンズは変倍レンズであること、
   を特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つのレンズ装置。

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