JP2533876Y2 - Differential transformer type position and speed detection circuit for auto focus of video camera and linear motor with differential transformer - Google Patents

Differential transformer type position and speed detection circuit for auto focus of video camera and linear motor with differential transformer

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JP2533876Y2
JP2533876Y2 JP7897690U JP7897690U JP2533876Y2 JP 2533876 Y2 JP2533876 Y2 JP 2533876Y2 JP 7897690 U JP7897690 U JP 7897690U JP 7897690 U JP7897690 U JP 7897690U JP 2533876 Y2 JP2533876 Y2 JP 2533876Y2
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Description

【考案の詳細な説明】 産業上の利用分野 本考案はビデオカメラ等のオートフォーカスに適する
差動トランスをセンサーとして用いた位置、速度検出回
路並びに差動トランスを備えたリニアモータに関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention relates to a position and speed detection circuit using a differential transformer suitable for autofocus such as a video camera as a sensor, and a linear motor having a differential transformer.

従来の技術 従来、ビデオカメラでは自動的に焦点を合せるためオ
ートフォーカス方式による二重鏡筒を採用し、その固定
鏡筒内に可動鏡筒を収納している。この可動鏡筒はサー
ボシステムに含まれるリニアモータによって駆動され
る。駆動時に、リニアモータには正しい焦点距離とのず
れの量を示すオートフォーカス信号と、可動鏡筒に保持
されたレンズの位置検出信号、その速度検出信号とから
成る合成信号が入る。
2. Description of the Related Art Conventionally, a video camera employs a double lens barrel of an autofocus method for automatically focusing, and a movable lens barrel is housed in a fixed lens barrel. This movable lens barrel is driven by a linear motor included in a servo system. At the time of driving, the linear motor receives a composite signal including an autofocus signal indicating an amount of deviation from a correct focal length, a position detection signal of the lens held by the movable lens barrel, and a speed detection signal thereof.

このようなレンズの位置検出には静電容量式センサー
を用い、レンズの速度検出にはダンピングコイルを使用
する。因みに、静電容量式センサーは第8図に示すよう
に1枚の銅板10とそれと平行に間隔を置いて並んだ2枚
の銅板12、14から構成し、その銅板10を上述した固定鏡
筒に設置し、銅板12、14は可動鏡筒に設置する。する
と、銅板10と共通電位間に大きな静電容量のコンデンサ
(図示なし)を接続し、銅板12、14の各端子16、18にそ
れぞれ異なる周波数例えば100KHz、200KHzの交流電圧を
印加することにより、銅板10の端子20に両交流電圧を合
成した周波数を有する交流電圧が得られる。この出力電
圧から銅板10に対する銅板12、14の変位量を検出し、可
動鏡筒のレンズ位置を知ることができる。
A capacitance sensor is used for detecting the position of such a lens, and a damping coil is used for detecting the speed of the lens. Incidentally, as shown in FIG. 8, the capacitance type sensor is composed of one copper plate 10 and two copper plates 12 and 14 arranged in parallel with and spaced from each other. And the copper plates 12 and 14 are mounted on a movable lens barrel. Then, a capacitor having a large capacitance (not shown) is connected between the copper plate 10 and the common potential, and different frequencies, for example, 100 KHz and 200 KHz AC voltage are applied to the terminals 16 and 18 of the copper plates 12 and 14, respectively. An AC voltage having a frequency obtained by combining the two AC voltages with the terminal 20 of the copper plate 10 is obtained. The amount of displacement of the copper plates 12, 14 with respect to the copper plate 10 is detected from the output voltage, and the lens position of the movable lens barrel can be known.

考案が解決しようとする課題 しかしながら、このようにレンズの位置とその速度を
検出するのに、全く性質の異なる静電容量式センサーと
ダンピングコイルの二部品を必要とするのは取り扱いや
調整等において種々不都合がある。しかも、スペースや
コストの点でビデオカメラを小型化し、低価格化し難
い。
However, in order to detect the position and speed of the lens as described above, two components, a capacitive sensor and a damping coil, which have completely different properties, are required for handling and adjustment. There are various disadvantages. In addition, it is difficult to reduce the size and cost of the video camera in terms of space and cost.

本考案はこのような従来の問題点に着目してなされた
ものであり、製品の性能向上と小型化、低価格化に適す
るビデオカメラのオートフォーカス用差動トランス式位
置、速度検出回路、並びに差動トランス付きリニアモー
タを提供することを目的とする。
The present invention has been made in view of such conventional problems, and has a differential transformer type position and speed detection circuit for auto-focusing of a video camera suitable for improving the performance of the product, miniaturizing the product, and reducing the cost. It is an object to provide a linear motor with a differential transformer.

課題を解決するための手段 上記目的を達成するための手段を、以下実施例に対応
する第1図、第2図、第5図、及び第7図に基づいて説
明する。
Means for Solving the Problems Means for achieving the above object will be described below with reference to FIGS. 1, 2, 5, and 7 corresponding to the embodiment.

このビデオカメラのオートフォーカス用差動トランス
式位置、速度検出回路60はビデオカメラのオートフォー
カス式二重鏡筒に、1次コイル48と可動コア54と差動接
続した2次コイル50、52とを有する差動トランス24を設
置するものである。そして、差動トランス24の1次コイ
ル48の側に、励磁用のサイン波交流電圧を発生するサイ
ン波発生器62を備え、2次コイル50、52の側には可動コ
ア54の変位量に比例する2次コイル差動出力電圧を整流
する整流器64を備えた上、その整流出力を入力し、その
低域周波数帯に当る直流電圧を可動コア54に連結した可
動鏡筒のレンズ位置検出信号として出力するローパスフ
ィルター70と、同様に整流出力を入力し、その微分値に
比例する電圧を可動鏡筒のレンズ速度検出信号として出
力する微分器72とを備える。
A differential transformer type position and speed detection circuit 60 for auto focus of the video camera is connected to secondary coils 50 and 52 differentially connected to the primary coil 48 and the movable core 54 to the auto focus type double lens barrel of the video camera. The differential transformer 24 having the following is installed. A sine wave generator 62 for generating a sine wave AC voltage for excitation is provided on the side of the primary coil 48 of the differential transformer 24, and the amount of displacement of the movable core 54 is A rectifier 64 for rectifying a proportional secondary coil differential output voltage is provided. The rectified output is input, and a DC voltage corresponding to the lower frequency band is connected to the movable core 54. A lens position detection signal of a movable lens barrel. And a differentiator 72 that similarly receives a rectified output and outputs a voltage proportional to the differential value as a lens speed detection signal of the movable lens barrel.

ビデオカメラのオートフォーカス用差動トランス付き
リニアモータはビデオカメラのオートフォーカス式二重
鏡筒の可動鏡筒を駆動するリニアモータ22(74)のヨー
ク28(80)の外部近傍或いは内部に、1次コイル48(10
0)と可動コア54(106)と差動接続した2次コイル50、
52(102、104)とを有する差動トランス24(76)を設置
するものである。そして、リニアモータ22のヨーク28の
外部近傍に差動トランス24を設置する場合には、リニア
モータ22をアキシアル型の円筒状永久磁石26と、その外
側に重ねて配置した円筒状ヨーク28と、それ等の永久磁
石26とヨーク28の間に移動可能に収納した円筒状コイル
38と、そのボビンに結合し、駆動する可動鏡筒と連結す
る可動アーム40と、その可動アーム40と結合し、永久磁
石26の軸線と一致するように軸受44、46で支えられたシ
ャフト42とから構成し、その可動アーム40と差動トラン
ス24の可動コア54とを連結棒56で結合する。
The linear motor with a differential transformer for auto focus of the video camera is located near or inside the yoke 28 (80) of the linear motor 22 (74) for driving the movable lens barrel of the auto focus double lens barrel of the video camera. Next coil 48 (10
0) and the secondary coil 50 differentially connected to the movable core 54 (106),
A differential transformer 24 (76) having 52 (102, 104) is provided. When the differential transformer 24 is installed near the outside of the yoke 28 of the linear motor 22, the linear motor 22 includes an axial cylindrical permanent magnet 26, Cylindrical coil housed movably between such permanent magnet 26 and yoke 28
38, a movable arm 40 coupled to the bobbin and coupled to a movable lens barrel to be driven, and a shaft 42 coupled to the movable arm 40 and supported by bearings 44 and 46 so as to coincide with the axis of the permanent magnet 26. The movable arm 40 and the movable core 54 of the differential transformer 24 are connected by a connecting rod 56.

又、リニアモータ74のヨーク80の内部に差動トランス
76を設置する場合には、リニアモータ74をラジアル型の
円筒状永久磁石78と、その内外に配置した二重円筒状ヨ
ーク80と、それ等の永久磁石78とヨーク80の外筒84の間
に移動可能に収納した円筒状コイル86と、そのボビンに
結合し、駆動する可動鏡筒に連結する可動アーム88と、
その可動アーム88と結合し、永久磁石78の軸線と一致す
るように軸受96、98で支えられたシャフト94とから構成
し、そのヨーク80の内筒90の内部に差動トランス76を収
納し、その可動コア106をシャフト94に結合する。
A differential transformer is provided inside the yoke 80 of the linear motor 74.
When the 76 is installed, the linear motor 74 is connected to a radial cylindrical permanent magnet 78, a double cylindrical yoke 80 disposed inside and outside thereof, and between the permanent magnet 78 and the outer cylinder 84 of the yoke 80. A movable coil 88 coupled to a movable lens barrel to be coupled to the bobbin and driven,
A shaft 94 is connected to the movable arm 88 and supported by bearings 96 and 98 so as to coincide with the axis of the permanent magnet 78.The differential transformer 76 is housed inside the inner cylinder 90 of the yoke 80. The movable core 106 is connected to the shaft 94.

更に、ビデオカメラのオートフォーカス用差動トラン
ス付きリニアモータはオートフォーカス式二重鏡筒108
の固定鏡筒110の内部に収納した可動鏡筒112を駆動する
リニアモータのヨーク外に、1次コイル120と可動コア1
26と差動接続した2次コイル122、124とを有する差動ト
ランス118を設置するものである。そして、固定鏡筒110
に差動トランス118の1次コイル120と2次コイル122、1
24を固着し、可動鏡筒112にその可動コア126を固着す
る。
In addition, the linear motor with a differential transformer for video camera
The primary coil 120 and the movable core 1 are mounted outside the yoke of the linear motor that drives the movable barrel 112 housed inside the fixed barrel 110 of FIG.
A differential transformer 118 having secondary coils 122 and 124 differentially connected to the differential transformer 118 is provided. And the fixed barrel 110
The primary coil 120 and the secondary coils 122, 1 of the differential transformer 118
24, and the movable core 126 is fixed to the movable lens barrel 112.

作用 上記のように構成し、差動トランス24の1次コイル48
の側にサイン波発生器62を備え、サイン波交流電圧を一
次コイル48に加えると、差動接続した2次コイル50、52
に可動コア54の変位量に比例する差動出力電圧が発生す
る。そこで、2次コイル50、52の側に整流器64を備え、
その整流出力をローパスフィルター70と微分器72に与え
る。すると、ローパスフィルター70からは入力の低域周
波数帯に当る直流電圧が出るので、可動コア54に連結し
た可動鏡筒のレンズ位置検出ができる。又、微分器72か
らは入力の微分値に比例する電圧が出るので、同一レン
ズの速度検出ができる。
Operation The primary coil 48 of the differential transformer 24 is configured as described above.
Is provided with a sine wave generator 62, and when a sine wave AC voltage is applied to the primary coil 48, the differentially connected secondary coils 50, 52
Then, a differential output voltage proportional to the amount of displacement of the movable core 54 is generated. Therefore, a rectifier 64 is provided on the side of the secondary coils 50 and 52,
The rectified output is supplied to a low-pass filter 70 and a differentiator 72. Then, a DC voltage corresponding to the input low frequency band is output from the low-pass filter 70, so that the lens position of the movable lens barrel connected to the movable core 54 can be detected. Further, since a voltage proportional to the differential value of the input is output from the differentiator 72, the speed of the same lens can be detected.

リニアモータ22のヨーク28の外部近傍に差動トランス
24を設置し、リニアモータ22のコイル38から駆動力を受
ける可動鏡筒はリニアモータ22の中央部にある永久磁石
26の軸線と一致するスライド可能のシャフト42で支持さ
れた可動アーム40に連結し、その可動アーム40に差動ト
ランス24の可動コア54が連結棒56を介して結合している
ため、全体がコンパクトになり、可動鏡筒のレンズの変
位量と可動コア54の変位量が一致する。
A differential transformer is provided near the outside of the yoke 28 of the linear motor 22.
The movable lens barrel that receives the driving force from the coil 38 of the linear motor 22 is a permanent magnet in the center of the linear motor 22
The movable arm 40 is connected to a movable arm 40 supported by a slidable shaft 42 that coincides with the axis of 26, and the movable core 54 of the differential transformer 24 is coupled to the movable arm 40 via a connecting rod 56. It becomes compact, and the amount of displacement of the lens of the movable lens barrel and the amount of displacement of the movable core 54 match.

リニアモータ74のヨーク80の内部に差動トランス76を
設置し、リニアモータ74のコイル86から駆動力を受ける
可動鏡筒はリニアモータ74の中央部にある永久磁石78の
軸線と一致するスライド可能のシャフト94で支持された
可動アーム88に連結し、そのシャフト94に差動トランス
76の可動コア106が直接結合しているため、全体が一層
コンパクトとなり、可動鏡筒のレンズの変位量と可動コ
ア106の変位量が一層一致する。
The differential transformer 76 is installed inside the yoke 80 of the linear motor 74, and the movable lens barrel receiving the driving force from the coil 86 of the linear motor 74 can slide along the axis of the permanent magnet 78 at the center of the linear motor 74. Connected to a movable arm 88 supported by a shaft 94, and a differential transformer
Since the 76 movable cores 106 are directly connected, the whole becomes more compact, and the displacement amount of the lens of the movable barrel and the displacement amount of the movable core 106 further match.

オートフォーカス式二重鏡筒108に差動トランス118を
据え付けると、リニアモータを差動トランス118と関係
なくコンパクトに構成できる。しかも、レンズ116を保
持する可動鏡筒112に可動コア126を直接固着するため、
レンズ116の変位量と可動コア126の変位量が正確に一致
する。
When the differential transformer 118 is mounted on the autofocus type double lens barrel 108, the linear motor can be made compact irrespective of the differential transformer 118. Moreover, since the movable core 126 is directly fixed to the movable barrel 112 that holds the lens 116,
The displacement amount of the lens 116 and the displacement amount of the movable core 126 exactly match.

実施例 以下、添付図面に基づいて、本考案の実施例を説明す
る。
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

第1図は本考案を適用したビデオカメラのオートフォ
ーカス用差動トランス式レンズ位置、速度検出回路、第
2図は同差動トランス付きリニアモータの構造を示す断
面図である。第2図中、22はリニアモータ、24は差動ト
ランスである。このリニアモータ22は中央部に円筒状の
永久磁石26を備え、その外側にケースとなる円筒状のヨ
ーク28を重ねて配置し、それ等の軸線を一致させる。永
久磁石26は第3図に示すように一端部をN極、他端部を
S極にしてアキシアル型にする。しかも、N極端部には
外方に向って中央孔30の径を拡大した円筒状の磁極片32
を連結する。又、永久磁石26のS極端面はヨーク28の一
側にある側板34の内面に結合する。但し、側板34の中央
には孔を設け、永久磁石26の中央孔36、磁極片32の中央
孔30と連通する。
FIG. 1 is a sectional view showing the structure of a linear motor with a differential transformer for a video camera to which the present invention is applied. In FIG. 2, 22 is a linear motor, and 24 is a differential transformer. The linear motor 22 is provided with a cylindrical permanent magnet 26 at the center, and a cylindrical yoke 28 serving as a case is superposed on the outside of the permanent magnet 26 so that their axes are aligned. As shown in FIG. 3, the permanent magnet 26 is of an axial type with one end having an N pole and the other end having an S pole. Moreover, at the N extreme portion, a cylindrical magnetic pole piece 32 having the diameter of the central hole 30 enlarged outward.
Concatenate. The S extreme surface of the permanent magnet 26 is connected to the inner surface of the side plate 34 on one side of the yoke 28. However, a hole is provided at the center of the side plate 34 and communicates with the center hole 36 of the permanent magnet 26 and the center hole 30 of the pole piece 32.

又、永久磁石26とヨーク28の本体間に円筒状のコイル
38を移動可能に収納する。更に、ヨーク28の開口側の外
方に柱状の可動アーム40を設置し、コイル38を巻回する
ボビンと結合する。コイル38の軸線も永久磁石26の軸線
と一致する。この軸線と一致させ、各孔30、36等を貫く
ようにシャフト42を配置する。シャフト42の左端部は可
動アーム40に結合し、その中央寄り部分を永久磁石26の
中央孔36の内部に設けた軸受44でスライド可能に支え、
右端部付近を側板34の中央孔に設けた軸受46でスライド
可能に支える。なお、可動アーム40はオートフォーカス
式二重鏡筒の可動鏡筒(図示なし)に連結する。
A cylindrical coil is inserted between the permanent magnet 26 and the body of the yoke 28.
38 is stored movably. Further, a columnar movable arm 40 is provided outside the opening side of the yoke 28, and is connected to a bobbin around which the coil 38 is wound. The axis of the coil 38 also coincides with the axis of the permanent magnet 26. The shaft 42 is arranged so as to coincide with this axis and penetrate the holes 30, 36 and the like. The left end of the shaft 42 is connected to the movable arm 40, and a portion near the center thereof is slidably supported by a bearing 44 provided inside the central hole 36 of the permanent magnet 26,
A portion near the right end is slidably supported by a bearing 46 provided in a central hole of the side plate 34. The movable arm 40 is connected to a movable lens barrel (not shown) of an autofocus type double lens barrel.

差動トランス24はリニアモータ22の外側近傍に配置す
る。この差動トランス24は第4図に示すようにボビン上
に3個のコイルを巻き、中央に1次コイル48、その両側
に2次コイル50、52を配置し、ボビン内に可動コア54を
移動可能に収納する。そして、2次コイル50、52の位相
を180°ずらせて差動接続し、可動コア54を連結棒56を
用いてリニアモータ22の可動アーム40に結合する。な
お、差動トランス24はシールドケース58に収める。この
ようにリニアモータ22のヨーク28の外部近傍に差動トラ
ンス24を設置すると、全体がコンパクトになる。
The differential transformer 24 is arranged near the outside of the linear motor 22. This differential transformer 24 has three coils wound on a bobbin as shown in FIG. 4, a primary coil 48 is disposed at the center, and secondary coils 50 and 52 are arranged on both sides thereof, and a movable core 54 is provided in the bobbin. Store movably. Then, the phases of the secondary coils 50 and 52 are shifted by 180 ° to make a differential connection, and the movable core 54 is connected to the movable arm 40 of the linear motor 22 using the connecting rod 56. The differential transformer 24 is housed in a shield case 58. When the differential transformer 24 is installed near the outside of the yoke 28 of the linear motor 22 as described above, the whole becomes compact.

この差動トランス24に第1図に示すようにレンズ位
置、速度検出回路60を接続する。図中、62は差動トラン
ス24の1次コイル48を励磁するサイン波交流電圧を発生
するサイン波発生器である。このサイン波発生器62から
は3〜5KHzのサイン波交流電圧が出る。サイン波交流電
圧が1次コイル48に入ると、差動接続された2次コイル
50、52に可動コア54の変位量に比例する差動出力電圧が
発生する。その際、リニアモータ22のコイル38に制御信
号を与えておくと、そのコイル38はフレミングの左手の
法則により推力を受けて動き、そこに結合し、シャフト
42に支持された可動アーム40も同様に移動する。可動ア
ーム40の移動と共に、そこに連結する鏡筒と可動コア54
も同様に移動し、鏡筒に保持されたレンズと可動コア54
の変位量が一致する。このため、可動コア40が中央にあ
れば2次コイル側の出力は0で、いずれか一方に移動す
れば、その変位量に比例した電圧値が出る。
A lens position / speed detection circuit 60 is connected to the differential transformer 24 as shown in FIG. In the figure, reference numeral 62 denotes a sine wave generator for generating a sine wave AC voltage for exciting the primary coil 48 of the differential transformer 24. The sine wave generator 62 produces a sine wave AC voltage of 3 to 5 KHz. When the sine wave AC voltage enters the primary coil 48, the differentially connected secondary coil
A differential output voltage proportional to the amount of displacement of the movable core 54 is generated at 50 and 52. At this time, if a control signal is given to the coil 38 of the linear motor 22, the coil 38 moves by receiving a thrust according to Fleming's left-hand rule, and is coupled to the coil 38.
The movable arm 40 supported by 42 also moves. As the movable arm 40 moves, the lens barrel and movable core 54 connected to it move
Moves in the same way, and the lens held by the lens barrel and the movable core 54
Are the same. For this reason, if the movable core 40 is at the center, the output on the secondary coil side is 0, and if it moves to either one, a voltage value proportional to the displacement amount is output.

差動トランス24の2次コイル50、52の側に整流器64を
接続する。この整流器64の後に、並列的にそれぞれ増幅
器66、68を介してローパスフィルター70と微分器72を接
続する。すると、増幅した整流出力がローパスフィルタ
ー70と微分器72に入る。そして、ローパスフィルター70
から入力の低域周波数帯に当る直流電圧が出る。この直
流電圧は可動コア54に連結したレンズの位置検出信号と
なる。又、微分器72から入力の微分値に比例する電圧が
出る。この電圧は可動コア54に連結したレンズの速度検
出信号となる。そこで、リニアモータ22のコイル38へは
上述した制御信号として、正しい焦点距離とのずれの量
を示すオートフォーカス信号に合せて、これ等のレンズ
位置検出信号、レンズ速度検出信号をフィードバックし
て入力する。
A rectifier 64 is connected to the side of the secondary coils 50 and 52 of the differential transformer 24. After the rectifier 64, a low-pass filter 70 and a differentiator 72 are connected in parallel via amplifiers 66 and 68, respectively. Then, the amplified rectified output enters the low-pass filter 70 and the differentiator 72. And low pass filter 70
A DC voltage corresponding to the low frequency band of the input is output. This DC voltage becomes a position detection signal of the lens connected to the movable core 54. Further, a voltage proportional to the differential value of the input is output from the differentiator 72. This voltage becomes a speed detection signal of the lens connected to the movable core 54. Therefore, the lens position detection signal and the lens speed detection signal are fed back to the coil 38 of the linear motor 22 as the above-described control signal, in accordance with the autofocus signal indicating the amount of deviation from the correct focal length, and input thereto. I do.

第5図は本考案を適用したビデオカメラのオートフォ
ーカス用差動トランス付きリニアモータの構造を示す断
面図である。図中、74はリニアモータ、76は差動トラン
スである。このリニアモータ74は中央部に円筒状の永久
磁石78を備え、その内外にケースとなる二重円筒状ヨー
ク80を重ねて配置し、それ等の軸線と一致させる。永久
磁石78は第6図に示すように内面側をS極、外面側をN
極にしてラジアル型にする。ヨーク80の1側は中央孔を
有する側板82で閉じる。
FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a linear motor with a differential transformer for autofocus of a video camera to which the present invention is applied. In the figure, 74 is a linear motor, and 76 is a differential transformer. The linear motor 74 has a cylindrical permanent magnet 78 at the center, and a double cylindrical yoke 80 as a case is superposed and arranged inside and outside of the permanent magnet 78 so that their axes coincide with each other. As shown in FIG. 6, the permanent magnet 78 has an S pole on the inner side and an N pole on the outer side.
Make it polar and radial. One side of the yoke 80 is closed by a side plate 82 having a central hole.

又、永久磁石78とヨーク80の外筒84の間に、円筒状の
コイル86を移動可能に収納する。更に、ヨーク80の開口
側の外方に柱状の可動アーム88を設置し、コイル86を巻
回するボビンと結合する。コイル86の軸線も永久磁石78
の軸線と一致する。この軸線と一致させ、ヨーク80の内
筒90の中央孔92とその側板82の中央孔を貫くようにシャ
フト94を配置する。シャフト94の中央左側寄り部分を可
動アーム88に結合し、その左端部を外部にある軸受96で
スライド可能に支え、右端部付近を側板82の中央孔に設
けた軸受98でスライド可能に支える。なお、可動アーム
88はオートフォーカス式二重鏡筒の可動鏡筒(図示な
し)に連結する。
A cylindrical coil 86 is movably housed between the permanent magnet 78 and the outer cylinder 84 of the yoke 80. Further, a columnar movable arm 88 is provided outside the opening side of the yoke 80, and is connected to a bobbin around which a coil 86 is wound. The axis of the coil 86 is also a permanent magnet 78
Axis. The shaft 94 is arranged so as to be aligned with this axis and pass through the central hole 92 of the inner cylinder 90 of the yoke 80 and the central hole of the side plate 82 thereof. A portion near the center left side of the shaft 94 is connected to the movable arm 88, and its left end is slidably supported by an external bearing 96, and the vicinity of its right end is slidably supported by a bearing 98 provided in a central hole of the side plate 82. The movable arm
88 is connected to a movable lens barrel (not shown) of an autofocus type double lens barrel.

差動トランス76はリニアモータ74のヨーク80の内部、
即ちその円筒90の中央孔92に収納する。この差動トラン
ス76もボビン上の中央に1次コイル100、その両側に差
動接続した2次コイル102、104を配置し、ボビン内に可
動コア106を移動可能に収納する。但し、可動コア106は
シャフト94の中央部に結合する。このようにリニアモー
タ74のヨーク80の内部に差動トランス76を収納すると、
全体が一層コナパクトになる。しかも、可動コア106は
リニアモータ74の軸線と一致するシャフト94に直接結合
しているため、鏡筒に保持されたレンズと可動コア106
の変位量が一層一致する。
The differential transformer 76 is inside the yoke 80 of the linear motor 74,
That is, it is stored in the central hole 92 of the cylinder 90. Also in this differential transformer 76, a primary coil 100 is arranged at the center on the bobbin, and secondary coils 102 and 104 differentially connected to both sides thereof are arranged, and a movable core 106 is movably housed in the bobbin. However, the movable core 106 is connected to the center of the shaft 94. When the differential transformer 76 is housed inside the yoke 80 of the linear motor 74,
The whole becomes even more compact. Moreover, since the movable core 106 is directly connected to the shaft 94 that coincides with the axis of the linear motor 74, the lens held by the lens barrel and the movable core 106
Are more consistent with each other.

この差動トランス76にも上述したレンズ位置、速度検
出回路60を接続する。すると、同様にローパスフィルタ
ー70からレンズの位置検出信号を得て、微分器72からレ
ンズの速度検出信号を得ることができる。
The above-described lens position / speed detection circuit 60 is also connected to the differential transformer 76. Then, similarly, a lens position detection signal can be obtained from the low-pass filter 70, and a lens speed detection signal can be obtained from the differentiator 72.

第7図は本考案を適用したビデオカメラのオートフォ
ーカス用二重鏡筒に差動トランスを据え付けた状態を示
す断面図である。図中、108はオートフォーカス用二重
鏡筒、110はその固定鏡筒、112は可動鏡筒である。な
お、114、116はそれ等の鏡筒110、112にそれぞれ保持さ
れたレンズである。この二重鏡筒108に、差動トランス1
18を据え付け、その固定鏡筒110の外周面に1次コイル1
20と2次コイル122、124を巻き付けて固着し、可動鏡筒
112の外周面に円筒状の可動コア126を嵌めて固着する。
そして、可動鏡筒112をリニアモータ(図示なし)のボ
ビンに結合した可動アームと連結する。
FIG. 7 is a sectional view showing a state in which a differential transformer is mounted on a double lens barrel for autofocus of a video camera to which the present invention is applied. In the figure, 108 is a double lens barrel for auto focus, 110 is its fixed lens barrel, and 112 is the movable lens barrel. Reference numerals 114 and 116 denote lenses held in the lens barrels 110 and 112, respectively. This double lens barrel 108 has a differential transformer 1
The primary coil 1 is mounted on the outer peripheral surface of the fixed lens barrel 110.
20 and the secondary coils 122 and 124 are wound and fixed, and a movable lens barrel
A cylindrical movable core 126 is fitted and fixed to the outer peripheral surface of 112.
Then, the movable lens barrel 112 is connected to a movable arm connected to a bobbin of a linear motor (not shown).

このように二重鏡筒108に差動トランス118を取り付け
ると、リニアモータは差動トランス118と関係なくコン
パクトに構成できる。しかも、レンズ116を保持する可
動鏡筒112に可動コア126を固着するため、レンズ116の
変位量と可動コア126の変位量が正確に一致する。
When the differential transformer 118 is attached to the double lens barrel 108 in this way, the linear motor can be compactly constructed regardless of the differential transformer 118. Moreover, since the movable core 126 is fixed to the movable barrel 112 that holds the lens 116, the displacement of the lens 116 and the displacement of the movable core 126 exactly match.

この差動トランス118にも上述したレンズ位置、速度
検出回路60を接続する。すると、同様にローパスフィル
ター70からレンズ116の位置検出信号を得て、微分器72
からレンズ116の速度検出信号を得ることができる。
The above-described lens position / speed detection circuit 60 is also connected to the differential transformer 118. Then, similarly, a position detection signal of the lens 116 is obtained from the low-pass filter 70, and the differentiator 72
The speed detection signal of the lens 116 can be obtained from.

考案の効果 以上説明した本考案によれば、差動トランスによって
可動鏡筒のレンズ位置検出と、その速度検出を行なえる
ため、部品を削減して、製品の性能向上と小型化、低価
格化を達成できる。
According to the present invention described above, since the differential transformer can detect the lens position of the movable lens barrel and detect the speed thereof, the number of parts is reduced, and the performance of the product is improved, and the size and cost are reduced. Can be achieved.

又、リニアモータのヨーク外近傍に差動トランスを設
置し、可動鏡筒をリニアモータの中心を貫くスライド可
能のシャフトで支持された可動アームに連結し、その可
動アームに連結棒を介して差動トランスの可動コアを結
合すると、全体をコンパクトに構成できる。しかも、可
動鏡筒のレンズの変位量と可動コアの変位量が一致する
ため、レンズの検出精度が向上する。
In addition, a differential transformer is installed near the outside of the yoke of the linear motor, and the movable lens barrel is connected to a movable arm supported by a slidable shaft that passes through the center of the linear motor. When the movable core of the moving transformer is connected, the whole can be made compact. In addition, since the displacement of the lens of the movable barrel and the displacement of the movable core match, the detection accuracy of the lens is improved.

又、リニアモータのヨーク内に差動トランスを収納
し、可動鏡筒をリニアモータの中心を貫くスライド可能
のシャフトで支持された可動アームに連結し、そのシャ
フトに差動トランスの可動コアを直接結合すると、全体
を一層コンパクトに構成できる。しかも、可動鏡筒のレ
ンズの変位量と可動コアの変位量が更に一致し易くなる
ため、レンズの検出精度も一層向上する。
The differential transformer is housed in the yoke of the linear motor, and the movable lens barrel is connected to a movable arm supported by a slidable shaft that passes through the center of the linear motor, and the movable core of the differential transformer is directly connected to the shaft. When combined, the whole can be made more compact. In addition, since the displacement amount of the lens of the movable lens barrel and the displacement amount of the movable core are more easily matched, the detection accuracy of the lens is further improved.

又、オートフォーカス式二重鏡筒に差動トランスを据
え付けると、リニアモータを差動トランスと関係なくコ
ンパクトに構成し易くなる。しかも、レンズを保持する
可動鏡筒に可動コアを直接固着するので、レンズの変位
量と可動コアの変位量とが正確に一致し、レンズの検出
精度も著しく向上する。
In addition, when the differential transformer is mounted on the autofocus type double lens barrel, it is easy to configure the linear motor compactly irrespective of the differential transformer. In addition, since the movable core is directly fixed to the movable barrel that holds the lens, the displacement amount of the lens and the displacement amount of the movable core accurately match, and the detection accuracy of the lens is significantly improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

第1図は本考案を適用したビデオカメラのオートフォー
カス用差動トランス式レンズ位置、速度検出回路であ
る。 第2図は同差動トランス付きリニアモータの構造を示す
断面図、第3図はその永久磁石を示す斜視図、第4図は
その差動トランスを示す拡大断面図である。 第5図は本考案を適用したビデオカメラのオートフォー
カス用差動トランス付きリニアモータの構造を示す断面
図、第6図はその永久磁石を示す斜視図である。 第7図は本考案を適用したビデオカメラのオートフォー
カス用二重鏡筒に差動トランスを据え付けた状態を示す
断面図である。 第8図は従来のビデオカメラのオートフォーカス用静電
容量式センサーにおける銅板の配置関係を示す状態図で
ある。 22、74……リニアモータ、24、76、118……差動トラン
ス、26、78……永久磁石、28、80……ヨーク、38、86…
…コイル、40、88……可動アーム、42、94……シャフ
ト、44、46、96、98……軸受、48、100、120……1次コ
イル、50、52、102、104……2次コイル、54、106、126
……可動コア、56……連結棒、60……レンズ位置、速度
検出回路、62……サイン波発生器、64……整流器、70…
…ローパスフィルター、72……微分器、108……二重鏡
筒、110……固定鏡筒、112……可動鏡筒、116……レン
FIG. 1 shows a position and speed detection circuit of a differential transformer type lens for auto focus of a video camera to which the present invention is applied. FIG. 2 is a sectional view showing the structure of the linear motor with a differential transformer, FIG. 3 is a perspective view showing the permanent magnet, and FIG. 4 is an enlarged sectional view showing the differential transformer. FIG. 5 is a sectional view showing the structure of a linear motor with a differential transformer for autofocus of a video camera to which the present invention is applied, and FIG. 6 is a perspective view showing the permanent magnet. FIG. 7 is a sectional view showing a state in which a differential transformer is mounted on a double lens barrel for autofocus of a video camera to which the present invention is applied. FIG. 8 is a state diagram showing an arrangement relationship of a copper plate in a conventional capacitive sensor for autofocus of a video camera. 22, 74 ... linear motor, 24, 76, 118 ... differential transformer, 26, 78 ... permanent magnet, 28, 80 ... yoke, 38, 86 ...
... Coil, 40, 88 ... Movable arm, 42, 94 ... Shaft, 44, 46, 96, 98 ... Bearing, 48, 100, 120 ... Primary coil, 50, 52, 102, 104 ... 2 Next coil, 54, 106, 126
... movable core, 56 ... connecting rod, 60 ... lens position and speed detection circuit, 62 ... sine wave generator, 64 ... rectifier, 70 ...
… Low-pass filter, 72… Differentiator, 108… Double barrel, 110… Fixed barrel, 112… Movable barrel, 116… Lens

フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 G03B 13/34 G02B 7/04 A H02K 33/18 E H04N 5/232 Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical indication location G03B 13/34 G02B 7/04 A H02K 33/18 E H04N 5/232

Claims (4)

(57)【実用新案登録請求の範囲】(57) [Scope of request for utility model registration] 【請求項1】ビデオカメラのオートフォーカス式二重鏡
筒に、1次コイルと可動コアと差動接続した2次コイル
とを有する差動トランスを設置した差動トランス式位
置、速度検出回路において、上記差動トランスの1次コ
イル励磁用サイン波交流電圧を発生するサイン波発生器
と、可動コアの変位量に比例する差動トランスの2次コ
イル差動出力電圧を整流する整流器と、その整流出力を
入力し、入力の低域周波数帯に当る直流電圧を可動コア
に連結した可動鏡筒のレンズ位置検出信号として出力す
るローパスフィルターと、同様に整流出力を入力し、入
力の微分値に比例する電圧を可動鏡筒のレンズ速度検出
信号として出力する微分器とを備えることを特徴とする
ビデオカメラのオートフォーカス用差動トランス式位
置、速度検出回路。
1. A differential transformer type position / speed detecting circuit in which a differential transformer having a primary coil and a secondary coil differentially connected to a movable core is installed in an autofocus type double lens barrel of a video camera. A sine wave generator for generating a sine wave AC voltage for exciting the primary coil of the differential transformer, a rectifier for rectifying a secondary coil differential output voltage of the differential transformer proportional to the displacement of the movable core, and A low-pass filter that inputs a rectified output and outputs a DC voltage corresponding to the low frequency band of the input as a lens position detection signal of a movable lens barrel connected to a movable core, and similarly inputs a rectified output and calculates a differential value of the input. And a differentiator that outputs a proportional voltage as a lens speed detection signal of the movable lens barrel. A differential transformer type position and speed detection circuit for auto-focusing of a video camera.
【請求項2】ビデオカメラのオートフォーカス式二重鏡
筒の可動鏡筒を駆動するリニアモータのヨーク外近傍
に、1次コイルと可動コアと差動接続した2次コイルと
を有する差動トランスを設置した差動トランス付きリニ
アモータにおいて、上記リニアモータをアキシアル型の
円筒状永久磁石と、その外側に重ねて配置した円筒状ヨ
ークと、それ等の永久磁石とヨーク間に移動可能に収納
した円筒状コイルと、そのボビンに結合し、駆動する可
動鏡筒と連結する可動アームと、その可動アームと結合
し、永久磁石の軸線と一致するように軸受で支えられた
シャフトとから構成し、その可動アームと差動トランス
の可動コアとを連結棒で結合することを特徴とするビデ
オカメラのオートフォーカス用差動トランス付きリニア
モータ。
2. A differential transformer having a primary coil and a secondary coil differentially connected to a movable core near an outside of a yoke of a linear motor for driving a movable barrel of an autofocus type double barrel of a video camera. In the linear motor with a differential transformer, the linear motor is housed so as to be movable between an axial cylindrical permanent magnet, a cylindrical yoke arranged to be superposed on the outside thereof, and the permanent magnet and the yoke. A cylindrical coil, a movable arm coupled to the bobbin and coupled to a movable lens barrel to be driven, and a shaft coupled to the movable arm and supported by bearings so as to match the axis of the permanent magnet, A linear motor with a differential transformer for autofocus of a video camera, wherein the movable arm and the movable core of the differential transformer are connected by a connecting rod.
【請求項3】ビデオカメラのオートフォーカス式二重鏡
筒の可動鏡筒を駆動するリニアモータのヨーク内に、1
次コイルと可動コアと差動接続した2次コイルとを有す
る差動トランスを収納した差動トランス付きリニアモー
タにおいて、上記リニアモータをラジアル型の円筒状永
久磁石と、その内外に配置した二重円筒状ヨークと、そ
れ等の永久磁石とヨークの外筒間に移動可能に収納した
円筒状コイルと、そのボビンに結合し、駆動する可動鏡
筒と連結する可動アームと、その可動アームと結合し、
永久磁石の軸線と一致するように軸受で支えられたシャ
フトとから構成し、そのヨークの内筒内に差動トランス
を収納し、その可動コアをシャフトに結合することを特
徴とするビデオカメラのオートフォーカス用差動トラン
ス付きリニアモータ。
3. A linear motor yoke for driving a movable barrel of an autofocus type double barrel of a video camera.
In a linear motor with a differential transformer containing a differential transformer having a secondary coil and a secondary coil differentially connected to a movable core, the linear motor has a radial cylindrical permanent magnet and a double A cylindrical yoke, a cylindrical coil movably housed between the permanent magnets thereof and the outer cylinder of the yoke, a movable arm coupled to the bobbin, and coupled to a movable lens barrel to be driven, and coupled to the movable arm And
A video camera comprising: a shaft supported by bearings so as to coincide with the axis of a permanent magnet; a differential transformer housed in an inner cylinder of the yoke; and a movable core coupled to the shaft. Linear motor with differential transformer for auto focus.
【請求項4】ビデオカメラのオートフォーカス式二重鏡
筒の固定鏡筒内に収納した可動鏡筒を駆動するリニアモ
ータのヨーク外に、1次コイルと可動コアと差動接続し
た2次コイルとを有する差動トランスを設置した差動ト
ランス付きリニアモータにおいて、上記固定鏡筒に差動
トランスの1次コイルと2次コイルを固着し、可動鏡筒
にその可動コアを固着することを特徴とするビデオカメ
ラのオートフォーカス用差動トランス付きリニアモー
タ。
4. A secondary coil having a primary coil and a movable core differentially connected outside a yoke of a linear motor for driving a movable lens barrel housed in a fixed lens barrel of an autofocus type double lens barrel of a video camera. In a linear motor with a differential transformer having a differential transformer having the following features, the primary coil and the secondary coil of the differential transformer are fixed to the fixed lens barrel, and the movable core is fixed to the movable lens barrel. Linear motor with differential transformer for autofocus of video cameras.
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