JP3078899B2 - カメラのレンズ位置検出装置 - Google Patents

カメラのレンズ位置検出装置

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JP3078899B2 JP03282279A JP28227991A JP3078899B2 JP 3078899 B2 JP3078899 B2 JP 3078899B2 JP 03282279 A JP03282279 A JP 03282279A JP 28227991 A JP28227991 A JP 28227991A JP 3078899 B2 JP3078899 B2 JP 3078899B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカメラのレンズ位置検出
装置、特にフォーカス制御、ズーム制御等の際に移動さ
れるレンズの位置を検出する装置の構成に関する。
【0002】
【従来の技術】カメラでは、インナーフォーカス、オー
トフォーカス等のフォーカス制御あるいはズーム制御の
際に移動させるレンズの位置を検出することが行われて
おり、このレンズ位置検出には、従来から例えばポテン
ショメータ、エンコーダ、位置検出スイッチ、抵抗体を
用いたもの等の各種の検出装置が用いられている。
【0003】図9には、上記レンズ位置検出装置の一例
として抵抗体を用いたものが示されており、図示される
ように、レンズ1はレンズ枠2に保持され、このレンズ
枠2がガイド3a,3bによって案内される。従って、
上記レンズ枠2が不図示の駆動手段によって駆動される
と、レンズ1はガイド3a,3bに沿って図の左右方向
へ移動される。そして、上記ガイド3bに並設して抵抗
体4が配置され、レンズ枠2の一方端にはブラシ5が上
記抵抗体4に接触するように配置されている。従って、
例えば左端からの抵抗体4の抵抗値Rを測定することに
よってレンズ位置を特定することができることになる。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レンズ位置検出装置では、例えば上記図9の例において
は抵抗体4及びブラシ5の配置スペースを確保すること
によって、鏡胴の径が大きくなり、カメラの小型化が図
れないという問題があった。このことは、従来の他の検
出装置であるポテンショメータ、エンコーダ、位置検出
スイッチにおいても同様である。
【0005】そこで、本出願人はレンズ位置検出に必要
なスペースをなくすために、従来から用いられているレ
ンズ移動のガイド部分に差動トランスを形成し、この差
動トランスでレンズ位置を検出することを提案してい
る。しかし、詳細は後述するが、検出範囲に対してガイ
ドの長さを比較的大きくする必要があり、ガイドの長さ
に対して検出できる有効範囲が狭くなってしまう。
【0006】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、レンズ位置検出のためのスペース
を確保する必要がない構成とし、カメラの小型化を図る
と共に、ガイド長に対する検出範囲の割合を大きく設定
することができるカメラのレンズ位置検出装置を提供す
ることにある。
【0007】
【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明は、差動コイルがレンズ移動方向に巻装さ
れ、レンズの前後移動を案内するガイドと、このガイド
の外周にスライド自在に配置され、レンズを支持する金
属製の支持スリーブと、を有し、上記支持スリーブが移
動したときの差動コイルの出力値によってレンズ位置を
検出するカメラのレンズ位置検出装置であって、上記ガ
イドを複数本配設し、かつこの複数本のガイドに対応し
て複数個の支持スリーブを設けると共に、上記各ガイド
における差動コイル及び支持スリーブの少なくとも一方
をレンズ位置が連続して検出できる位置関係にシフトさ
せて配置したことを特徴とする。上記差動コイルは、差
動トランスを構成する、一次コイル及び逆巻に設定され
た2個の二次コイルからなるものである。上記の場合、
上記ガイドにはレンズ移動方向に複数の差動コイルを設
けることができる。また、上記各ガイドに配設された複
数の差動コイル中の一次コイルは一本の巻線で形成する
ことができる。
【0008】
【作用】上記の構成によれば、上記複数の差動コイルを
構成する一次コイル及び二次コイルが例えばガイド内部
に形成され、このガイドと金属製の支持スリーブとで差
動トランスが構成されることになり、この差動トランス
が各ガイド毎に設けられる。この各差動トランスでは、
一次コイルに交流電圧を与えることによって、二次コイ
ル側に誘起電圧が発生するが、レンズ駆動によって各支
持スリーブがレンズと一緒に移動すると、その支持スリ
ーブの移動に伴って上記二次コイルに誘起された電圧値
が変化することになる。従って、上記二次コイルの電圧
値を測定するこによってレンズ位置が特定される。
【0009】そして、このような差動トランスが、複数
のガイドにその位置が少しずつシフトされた状態で配設
されることになるので、各ガイドの差動トランスの出力
を切り換えながら順次取り出せば、レンズ移動方向で連
続した検出値が得られることになる。従って、一個の差
動トランス(ガイド)で検出する場合と比較して、ガイ
ド長に対する検出範囲の割合を拡大することが可能とな
る。また、個々のガイドにおいてはレンズ移動方向に複
数の差動トランスが配設されれば、検出長さを拡大する
ことができる。
【0010】
【実施例】図1には、第1実施例に係るカメラのレンズ
位置検出装置の概略構成が示されており、図示されるよ
うに、レンズ10は樹脂製のレンズ枠12に保持され、
このレンズ10の前後(図の左右)移動を案内するガイ
ド13a,13b,13cが設けられている。実施例で
は、上記ガイド13a,13b,13cのそれぞれの内
部に2個の差動コイルを巻装すると共に、この3個のガ
イド(以下A,B,C差動コイルガイドとする)13
a,13b,13cにはレンズ枠12に取り付けられた
金属製の支持スリーブ(以下単にスリーブとする)14
a,14b,14cを配置する。従って、上記A,B,
C差動コイルガイド13a,13b,13cとスリーブ
14a,14b,14cにてそれぞれ差動トランスが形
成されることになり、上記スリーブ14a,14b,1
4cは、非鉄金属である銅、黄銅、アルミ等で形成する
ことが好ましい。
【0011】図2には、上記A差動コイルガイド13a
を径方向に拡大した図が示され、図3には上記差動トラ
ンスの詳細な構成が示されている。図2において、差動
コイルガイド13a内には軸16が設けられ、この軸1
6にまず一次コイル17が軸全域に渡って巻装される。
そして、この一次コイル17に重ねて、二次コイル18
a,18b,18c,18dが巻装されており、この二
次コイル18aと18b、二次コイル18cと18d
は、図3に示されるように、互に逆向きとなるように巻
かれる。従って、一次コイル17に電流を流すと、4個
の二次コイル18a,18b,18c,18dには誘起
電流が生じることになるが、この場合、互に逆向きに巻
かれている2組の二次コイル18a,18b及び二次コ
イル18c,18dのそれぞれには、互に逆相波形の電
圧が別個に発生することになる。そして、この作動コイ
ルガイド13aには上記金属性のスリーブ14aが配置
されているので、図5(b)に示されるように、位置の
移動によって直線的に変化する電圧値を得ることができ
る。
【0012】また、他のB,C差動コイルガイド13
b,13cにも、上記一次コイル18と二次コイル18
a〜18dからなる差動コイルを形成しており、この
A,B,C差動コイルガイド13b,13b,13cの
それぞれは所定長さずつシフトさせて配設し、第1実施
例では二次コイル18の2/3の長さをずらせている。
従って、詳細は後述するが、それぞれの差動コイルガイ
ド13は上記二次コイル18の2/3の長さ毎に、順次
レンズ位置を検出できることになる。
【0013】図4には、上述のレンズ位置を検出するた
めの回路構成が示されており、図において、正弦波を発
生させる発振器20には駆動回路21が接続され、この
駆動回路21に上記一次コイル17が接続される。ま
た、A差動コイルガイド13aでは互に逆巻きされた二
次コイル18a,18bにプリアンプ22a、二次コイ
ル18c,18dにプリアンプ22aが接続され、そし
て同様にB差動コイルガイド13bにはプリアンプ22
c,22d、C差動コイルガイド13cにはプリアンプ
22e,22fが接続される。これらのプリアンプ22
a〜22fには、アナログスイッチ23を介してローパ
スフィルタ等を含む検波器24が接続される。更に、上
記検波器24には、A/D変換器25を介してマイクロ
プロセッサ(MPU)26が接続され、このマイクロプ
ロセッサ26には制御動作のためのデータを記憶するメ
モリ27が接続される。従って、上記マイクロプロセッ
サ26によりアナログスイッチ23が分割された所定領
域毎に切り換え動作され、プリアンプ22a〜22fの
出力は選択的に検波器24へ供給されることになる。
【0014】上記の回路によれば、上記駆動回路21に
より交流電圧を一次コイル17に与えると、それぞれの
差動コイルガイド13a,13b,13cでの二次コイ
ル18a,18b及び18c,18dで誘起された交流
電圧がプリアンプ22a〜22fへ出力され、それぞれ
のプリアンプ22a〜22fで増幅された電圧は、検波
器23a,23bによって直流電圧として取り出され
る。
【0015】実施例は以上の構成からなり、以下に図5
〜図7を参照しながらその作用を説明する。まず、カメ
ラの動作中には、図4の発振器20が駆動され、各差動
コイルガイド13a,13b,13cにおいては、一次
コイル17に図6(a)に示される波形の交流電圧が与
えられており、二次コイル18a〜18dには誘起電圧
が発生する。すなわち、図5には一組の差動トランスの
測定状態が示されており、図において、スリーブ14が
鎖線の基端位置(ゼロ位置)101に配置されていると
すると、図6(b)に示されるように、二次コイル18
a,18bには逆相波形の電圧(負の電圧)が誘起さ
れ、同相波形の電圧の誘起が抑制されるので、検波器2
4の出力が、図5に示されるように、例えば−2.5V
となる。そして、インナーフォーカス制御等によってレ
ンズ10が例えば前側へ駆動されると、これに応じてス
リーブ14が移動することになるが、このスリーブ14
の位置の移動によって逆相波形の電圧誘起が徐々に抑制
される一方、同相波形の電圧が誘起されることになり、
検波器23の出力電圧は直線的に上昇する。従って、図
5に示されるように上記スリーブ14が実線の中間位置
にくると、図6(c)のように0Vとなり、鎖線102
のレンズ移動終端位置にくると、二次コイル18a,1
8bには、図(d)に示されるように、同相波形の電圧
(正の電圧)だけが誘起されることになり、+2.5V
の電圧が検波器23aから出力される。上記差動トラン
スの感度は一般に高く、レンズ位置も高精度に検出する
ことが可能である。
【0016】このようにして、図5の例ではスリーブ1
4の長さの範囲を検出できることになり、本発明では複
数の差動コイルガイド13の位置をずらすことによっ
て、レンズ位置の検出範囲が拡大されることになる。と
ころが、図5(b)に示されるように、検出電圧値が基
端位置及び終端位置でカーブする特性を有しており、一
つの差動トランスでの検出範囲をスリーブ14の長さ一
杯に設定すると、基準位置及び終端位置の近傍で検出精
度が悪くなる。そこで、実施例では図5(b)に示され
ように、検出の実効範囲Dをスリーブ14の長さの2/
3、実施例では20mm程度とし、検出範囲を狭めたこ
とに対応してガイドの本数を1本増やしている。
【0017】図7には、上記3個の差動コイルガイド1
3a,13b,13cの検出動作が示されており、図示
される状態(基端位置)からレンズ位置の検出が開始さ
れることになる。まず、アナログスイッチ23の切換え
動作によって、実線で示されるように、A差動コイルガ
イド13aとスリーブ14aとで図のイ領域の検出が行
われ、次いでB差動コイルガイド13bとスリーブ14
bとで図のロ領域の検出が行われ、次いでB差動コイル
ガイド13cとスリーブ14cとで図のハ領域の検出が
行われ、更に点線で示されるように、ニ領域→ホ領域→
ヘ領域の順で検出が行われる。このようにして、実施例
では、各差動コイルガイド13a,13b,13cで2
回ずつ検出動作を行うことにより、スリーブ14の4倍
の長さの検出範囲、例えば60mm程度を検出すること
ができる。このことは、検出範囲(ガイド長)を狭くし
ていった場合には、スリーブ14の長さが短くなり(ス
リーブ14の長さは一組の二次コイル18の長さの半分
となる)、従ってガイド長に対する検出範囲の割合を拡
大することが可能となる。
【0018】図8には、本発明の第2実施例の構成が示
されており、第2実施例は支持スリーブの位置もシフト
させたものである。すなわち、それぞれの差動コイルガ
イド13a,13b,13cの差動コイルを二次コイル
18の長さの1/3ずつ図の右側へシフトさせ、かつス
リーブ14a,14b,14cを上記シフト長さと同じ
長さずつ図の左側へシフトさせるようにする。この第2
実施例によれば、上記第1実施例と同様の検出動作がさ
れることになり、スリーブ14の4倍の長さを検出する
ことができるが、第1実施例と比較すると、ガイド長T
を二次コイル18の1/3の長さだけ短くすることがで
き、ガイド長Tに対する検出範囲の割合を更に大きくす
ることができる。
【0019】上記実施例では、差動コイルを各ガイド1
3a,13b,13cでシフトさせ、スリーブ14は同
一位置に又はシフトさせて配置したが、差動コイルをシ
フトさせずに、スリーブ14のみをシフトさせることも
可能である。
【0020】また、実施例では各差動コイルガイド13
a,13b,13cにおいて、レンズ移動方向に2個の
差動トランスを形成して検出長さを長くするようにして
いるが、この差動トランスは1個でもよく、これによっ
ても本発明の効果を得ることができる。
【0021】更に、実施例では差動コイルを構成する一
次コイル17を一本の巻線で構成しているので、この一
次コイル17を別々に設ける手間が省けると共に、回路
構成も簡略化されるという利点がある。
【0022】
【発明の効果】以上説明したように、第1請求項の発明
によれば、差動コイルがレンズ移動方向に巻装されたレ
ンズ移動のガイドと、このガイドの外周にスライド自在
に配置された金属製の支持スリーブとを有し、上記支持
スリーブが移動したときの差動コイルの出力値によって
レンズ位置を検出する装置であって、上記ガイドを複数
本配設し、かつこの複数本のガイドに対応して複数個の
支持スリーブを設けると共に、上記各ガイドにおける差
動コイル及び支持スリーブの少なくとも一方をレンズ位
置が連続して検出できる位置関係にシフトさせて配置し
たので、従来から配設されているガイドを利用して、カ
メラの小型化を図ることができる。しかも、ガイド長に
対する検出範囲の割合を大きく設定することができ、レ
ンズ位置の有効な検出が可能となる。
【0023】また、第2請求項によれば、上記ガイドに
はレンズ移動方向に複数の差動コイルを設けることによ
って、検出範囲を拡大することが可能となる。更に、第
3請求項の発明によれば、各ガイドに配設された複数の
差動コイルでの一次コイルを一本の巻線で形成すること
によって、構成の簡略化を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第1実施例に係るカメラのレンズ位置
検出装置の構成を示す図であり、図(a)は側面図、図
(b)は正面図である。
【図2】上記図1(a)において差動コイルガイドの径
方向を拡大して示した一部断面図である。
【図3】実施例の差動コイルガイド及び支持スリーブの
詳細な構成を示す断面図である。
【図4】実施例におけるレンズ位置検出のための回路構
成を示す図である。
【図5】実施例の差動コイルガイド及び支持スリーブの
検出動作を示す図であり、図(a)は一組の差動トラン
スを示した図、図(b)は電圧値の一例を示すグラフ図
である。
【図6】一次コイル及び二次コイルでの電圧波形を示す
図である。
【図7】第1実施例の検出動作を示す説明図である。
【図8】第2実施例の構成を示す図である。
【図9】従来におけるレンズ位置検出装置の一例を示す
構成図である。
【符号の説明】
1,10 … レンズ、 2,12 … レンズ枠、3
a,3b … ガイド、13a,13b,13c …
差動コイルガイド、14a,14b,14c …支持ス
リーブ、17 … 一次コイル、18a,18b,18
c,18d … 二次コイル、23 … アナログスイ
ッチ、24 … 検波器。

Claims (3)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 差動コイルがレンズ移動方向に巻装さ
    れ、レンズの前後移動を案内するガイドと、このガイド
    の外周にスライド自在に配置され、レンズを支持する金
    属製の支持スリーブと、を有し、上記支持スリーブが移
    動したときの差動コイルの出力値によってレンズ位置を
    検出するレンズ位置検出装置であって、上記ガイドを複
    数本配設し、かつこの複数本のガイドに対応して複数個
    の支持スリーブを設けると共に、上記各ガイドにおける
    差動コイル及び支持スリーブの少なくとも一方をレンズ
    位置が連続して検出できる位置関係にシフトさせて配置
    したことを特徴とするカメラのレンズ位置検出装置。
  2. 【請求項2】 上記ガイドにはレンズ移動方向に複数の
    差動コイルを設けたことを特徴とする上記第1請求項記
    載のカメラのレンズ位置検出装置。
  3. 【請求項3】 各ガイドに配設された複数の差動コイル
    中の一次コイルは一本の巻線で形成したことを特徴とす
    る上記第2請求項記載のカメラのレンズ位置検出装置。
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