JP3222018B2

JP3222018B2 - 光学機器

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Publication number: JP3222018B2
Application number: JP23308794A
Authority: JP
Inventors: 功中沢
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 1994-09-28
Filing date: 1994-09-28
Publication date: 2001-10-22
Anticipated expiration: 2016-10-22
Also published as: JPH0894903A; US5628035A

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、位置検出装置に関し、
特に、カメラ等の光学機器においてレンズ鏡筒の作動制
御に適した位置検出装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】最近のカメラでは、レンズ等の光学素子
を移動させることによって行う変倍動作や合焦動作がす
べて自動化されており、従って、該動作を自動的に行う
ために該光学素子の位置検出を行うための装置が装備さ
れている。

【０００３】従来、光学素子の位置検出のためにカメラ
に装備されてきた位置検出装置は、変倍光学系の位置検
出装置を例にとると、以下の２形式になる。

【０００４】（ａ）摺動接触式検出装置（コード化タイ
プ）。

【０００５】この方式による装置は、コード化された導
体パターンが形成されているフレキシブルプリント基板
をカメラ等のレンズ鏡筒のズームリングの外周に固定
し、該導体パターンに摺動接触するブラシ（導電摺接片
または導電摺接端子）を該レンズ鏡筒の非移動部に固定
しておき、該ズームリングの回転時に該導体パターン上
の該ブラシの位置に対応した電圧を２進符号の信号とし
て検出するものである。図４及び図５を参照して該方式
に基づく従来の検出装置の具体例を説明する。図４にお
いて、１はズームレンズを保持して光軸方向に螺旋移動
可能な（つまり、回転しつつ軸方向移動可能な）ズーム
レンズ鏡筒、２は該鏡筒１を駆動するモータ、３は減速
装置、３ａは該減速装置３の出力ギア、４は該鏡筒１に
対してヘリコイドを介して嵌合している回転のみ可能な
ズーム駆動環、４ａは該ズーム駆動環４の外周に固定さ
れて該出力ギア３ａに常に噛み合うリングギア、５は図
５に示した導体パターン５ａを表面に有して該ズーム駆
動環４の外周面に固着されたフレキシブルプリント基板
等のパターン板、６は不図示の静止部材に固定されると
ともに該導体パターン５ａに摺動接触するブラシ、であ
る。該ブラシ６は図４及び図５に示すように５本の導電
摺接片（もしくは導電端子）６ａから成り、そのうちの
１本は共通接片（コモン端子）として該導体パターン５
ａに常に接触するようになっている。また、他の導電摺
接片は該導体パターン５ａに接触したり接触しなかった
りするように該パターンに対して配置されており、該パ
ターンに接触した導電摺接片の出力は不図示の検出回路
において「１」のディジタル信号として検出され、該パ
ターンに接触していない導電摺接片の出力は不図示の検
出回路において「０」のディジタル信号として検出され
るようになっている。すなわち、共通接片を除く他の４
本の導電摺接片により４ビットの２進信号として該ズー
ム駆動環４の回転位置が検出できるようになっている。
各導電摺接片の出力は「０」か「１」かの二つの状態を
取り得るので、４本の導電接片の出力状態の組み合わせ
の総数は２の４乗＝１６となり、この方式の検出装置で
は１６ポジションの位置検出が可能となる。

【０００６】しかしながら前述の公知の検出装置には次
のような欠点があった。

【０００７】（１）導体パターンと該導電摺接片との相
対的接触位置が変化しても両者の接触状態もしくは非接
触状態が変化しなければ出力信号が変化しないので連続
的検出値を得られない。すなわち、飛び飛びの間欠的な
検出値しか得られないので、連続的なフィードバック制
御を行うことはできない。従って、実用上はステップズ
ーム制御となっている。

【０００８】（２）連続的な検出値を得るためには検出
位置を多くしなければならないが、検出位置を多くする
ためには導体パターンの数やブラシの導電摺接片の数を
増やす必要があり、その結果、該導体パターン板の幅が
大きくなるとともにブラシの幅も大きくなり、コスト増
大と必要スペースの増大を招く。

【０００９】（３）連続的な位置変化を検出できないの
で複雑な予測制御などは不可能であり、より高度化した
制御方式には対応できない。

【００１０】（４）該導体パターン板及びブラシの取り
付け誤差やそれぞれの製品誤差が重なるため、実際のレ
ンズ位置と位置検出信号との誤差を生じやすい。特にレ
ンズ位置と位置検出信号との誤差がないことを要求され
るレンズ位置（沈胴端、ワイド端、テレ端などの位置）
においては該導体パターン板やブラシの取り付け位置を
調整することが必要になるが、この取り付け位置調整作
業は手間がかかるためカメラの製造コストの増大を招く
ばかりでなく、前記レンズ位置における各ステップゾー
ン幅は該導体パターンの精度で決定するので１点だけの
調整しかできない。

【００１１】（ｂ）非接触式検出装置（エンコーダタイ
プ）。

【００１２】この方式による装置は、図４のようにズー
ム駆動環４の外周面に導体パターン板５を貼りつけず
に、明暗パターンを形成した公知のパルス板（コード化
板）をギア３ａの軸等に取り付け、該明暗パターンに応
じてパルス信号を発生するフォトインタラプタ等の非接
触式検出器を固定部材に取り付けることにより該ギア等
の回転を該ズーム駆動環の回転として非接触検出するよ
うにしたものである。

【００１３】この方式による検出装置は前記（ａ）の装
置よりも該ズーム駆動環の回転量を細かく検出すること
ができる。

【００１４】しかしながら、この方式による検出装置に
も次のような欠点がある。

【００１５】（１）公知のパルス板とフォトインタラプ
タとの組み合わせから成る検出装置は一般にインクリメ
ンタルエンコーダを構成しているため、移動量は検出で
きるが絶対位置の検出はできない。従って、基準位置の
検出を行える別の検出手段を少なくとも一つは必要とす
る。

【００１６】（２）前記の基準位置を通過しない領域に
てズーム動作を繰り返していくと累積誤差が大きくな
り、正確な位置決めが不可能になる。

【００１７】（３）カメラの電池交換を行った直後や異
常状態からの復帰時には前記基準位置までレンズを移動
させなければ、その後のレンズ位置決めは全く不正確に
なる。

【００１８】（４）前記パルス板が動力伝達系のギアも
しくは軸に取り付けられているのでレンズの真の位置や
真の移動量を検出できない。すなわち、該動力伝達系の
ギア列等にはバックラッシュ等の機械的な遊びが存在す
るため、前記検出装置の出力信号にはこの遊びの分だけ
の誤差が含まれているが、該信号から該誤差を除去する
ことはむずかしい。従って、外部から鏡筒に力が加わっ
てレンズ位置が変化すると、その後のレンズ位置制御は
誤差を含んだ制御となり、正確な位置決めはできなくな
る。

【００１９】（ｃ）一方、ズームレンズの位置検出装
置ではないが、フォーカスレンズの移動量検出装置とし
て、たとえば特開昭５４−７８１２６号公報にて提案さ
れた検出装置がある。この公報に開示されたフォーカス
レンズ移動量検出装置は、フォーカスリングの外周面上
に周方向に沿って形成された距離情報用抵抗体にブラシ
を摺接せしめ、該抵抗体上の該ブラシの位置に対応する
電圧を検出することによってフォーカスレンズの移動量
を検出するようにしたものである。

【００２０】しかしながら、このフォーカスレンズ移動
量検装置にも次のような欠点があった。

【００２１】（１）該検出装置の電気的構成では該抵抗
体と該ブラシとの相対移動量に対してリニアに比例する
検出値が得られない。

【００２２】（２）該抵抗体に直接に電源を接続しなけ
ればならないため、回転するフォーカスリングに電源を
搭載するかもしくは該リングに電気的接続部を設ける必
要があるが、回転体側に電気的接続部を設けたり電源を
搭載することは構造を複雑にするばかりでなく電気的故
障を生じやすくする。

【００２３】以上に説明した従来公知の検出装置に内在
する問題点を解決するために、特開平５−２０８３６６
号において新規な位置検出装置が提案されている。上記
公報提案の位置検出装置はリニアポテンショメータを用
いて構成されたものであり、その概略構成について図６
及び図７を参照して以下に説明する。

【００２４】図６はリニアポテンショメータの分解斜視
図である。同図において、２０は基台、２１は導電体２
１ａ及び２１ｂ並びに抵抗体２１ｃが表面に形成されて
いる基板、２２は該導電体２１ａ，２１ｂ及び抵抗体２
１ｃに接続された３本の端子、である。２３は該導電体
２１ｂと該抵抗体２１ｃに沿ってそれぞれ相対摺動する
二つの摺動接片２３ａ及び２３ｂを有するブラシで、該
摺動接片２３ａ及び２３ｂは互いに短絡されており、ま
た、摺動部材２４に取り付けられている。該摺動部材２
４は突起部２４ａを有しており、該突起部２４ａがケー
シング２５の開口部２５ａに相対摺動可能に挿入されて
いて該開口部２５ａの長手方向に沿って（すなわち、導
電体２１ａ及び２１ｂと抵抗体２１ｃの長手方向に沿っ
て）相対移動可能となっている。ケーシング２５は基台
２０に結合され、摺動部材２４及び摺動接片２３並びに
基板２１が両者の間に挟み込まれることによりユニット
化されている。

【００２５】図７に示すように、３本の端子２２は導電
体２１ａ及び２１ｂと抵抗体２１ｃのそれぞれの一端に
接続されるとともに検出回路（該リニアポテンショメー
タの等価回路）の各点（ａ）、（ｂ）、（ｃ）に接続さ
れている。抵抗Ｒは抵抗体２１ｃの両端Ｆ〜Ｇ間の全抵
抗ＲＦＧであり、該抵抗Ｒと並列に（すなわち、端子２
２ａと端子２２ｃとの間に）定電圧源６０（出力電圧
Ｖ）が接続され、端子２２ｂは該抵抗Ｒに対して摺動す
る可動端子に接続されている。

【００２６】前記構成において、両端Ｆ〜Ｇ間の距離を
Ｌとし、摺動接片２３ａ及び２３ｂがＦ点から距離αの
位置Ｄ及びＥ点において抵抗体２１ｃ及び導電体２１ｂ
に接触している場合において検出回路の（ｂ）点（すな
わち端子２２ｂ）で検出される電圧ｖを考えると、ｖ＝｛（Ｌ−α）／Ｌ｝Ｖ＝（１−α／Ｌ）Ｖとなる。

【００２７】摺動部材２４及び摺動接片２３ａ及び２３
ｂが位置Ｄ，Ｅから該抵抗体２１ｃ及び導電体２１ｂに
沿ってＸだけ相対移動してＤ’及びＥ’の位置に来る
と、検出回路の（ｂ）点で検出される電圧ｖ’は次のよ
うになる。

【００２８】ｖ’＝｛Ｌ−α−Ｘ）／Ｌ｝Ｖ＝｛１−（α／Ｌ）−（Ｘ／Ｌ）｝Ｖ＝ｖ−（Ｘ／Ｌ）Ｖすなわち、任意位置での検出電圧ｖ’は移動距離Ｘに対
して一次比例するため、摺動接片２３ａ及び２３ｂの位
置（移動体の位置）を直接に検出することができる。

【００２９】以上のように、リニアポテンショメータを
利用する上記の移動体位置検出装置は次のような長所を
有している。

【００３０】（１）連続的に絶対位置を検出できる。

【００３１】（２）電気的接続ピンが３本ですみ、前記
従来技術の検出装置よりも少なくできる。（因みに、前
述のコード化タイプでは、４ビット１６ポジションタイ
プの場合は接続ピン５本を要し、前述のエンコーダタイ
プでは接続ピン４本と基準位置検出手段及びそのための
接続ピンとが必要となる。）

【００３２】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、前述の
特開平５−２０８３６６号公報提案の位置検出装置にお
いても、更に改善すべき以下のような問題点があった。

【００３３】（１）前述のリニアポテンションメータは
直進運動する物体の移動位置を検出するのに適した構造
であるため、回転体の回転位置を検出するための装置と
して使用する場合には、回転運動を直進運動に変換する
運動変換機構を必要とし、その結果、検出系の装置の占
有スペースが大きくなり、コストも該運動変換機構の分
だけ高くなる。

【００３４】（２）ブラシ２３を移動体に取り付け、基
板２１を非移動体に取り付けた場合には電気的構成部分
が非移動体側にあるので該基板２１上の抵抗体及び導電
体と電源及び電圧検出手段との電気的接続部が移動しな
いため電気的接続に関しては不都合な問題点はないが、
カメラ等の光学機器においてはブラシ等の突起物を移動
体もしくは回転体に取り付けると該移動体もしくは該回
転体の周囲の空間を大きくしなければならず、しかも該
移動体の質量不平衡や光学機器の大型化を招くため好ま
しくないという問題点がある。

【００３５】（３）上記とは逆に、ブラシ２３を非移動
体に取り付け、基板２１を移動体に取り付けた場合に
は、基板２１上の抵抗体及び導電体に電気的に接続する
べき電源及び電圧検出手段をも移動体に取り付ける必要
があるが、このような構成は移動体の質量を大きくして
機構設計の面から好ましくないことは明らかである。

【００３６】また、基板２１を移動体に取り付け、電源
及び電圧検出手段を非移動体に取り付けるようにした場
合には、該基板上の抵抗体及び導電体と電源及び電圧検
出手段との電気的接続部が該移動体の移動に伴って移動
することになるので、このような構成もまた好ましいも
のではない。

【００３７】本発明の目的は、電気抵抗体とブラシ等の
接点群とを用い、簡単な構成で精度よくこれら電気抵抗
体と接点群との相対位置の検出を行うことができる位置
検出装置を提供することであり、特にカメラ等の光学機
器のレンズ鏡筒の作動制御に適した位置検出装置を提供
することである。

【００３８】

【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、本願第１の発明では、第１列から第３列まで順に
直列状態に接続されて並べられた３列の電気抵抗体と、
第１列の電気抵抗体と接触する第１の接点、第２列の電
気抵抗体と接触する第２の接点および第３列の電気抵抗
体と接触する第３の接点が一体的に保持されてなる接点
群と、第１および第３の接点間に接続された定電圧源
と、第１および第２の接点間に接続され、第１列の電気
抵抗体における第１の接点の接触位置から第２列の電気
抵抗体における第２の接点の接触位置までの抵抗値に応
じた電圧を検出する電圧検出手段とを有し、電圧検出手
段により検出される電圧に基づいて、各電気抵抗体と接
点群との相対位置を検出する位置検出装置を構成してい
る。

【００３９】なお、上記第１の発明において、各電気抵
抗体を移動体に設け、接点群を非移動体に設けるように
してもよい。

【００４０】

【００４１】また、第１から第３の電気抵抗体を互いに
同じ比抵抗を有するように形成してもよい。

【００４２】さらに、第２列の電気抵抗体の比抵抗を、
第１列および第３列の電気抵抗体の比抵抗よりも高く設
定してもよい。この場合、電気抵抗体をどの列も同じ材
料により形成し、第２列の電気抵抗体を第１および第３
列の電気抵抗体よりも細く形成するようにしてもよい。

【００４３】

【００４４】

【００４５】

【実施例】以下に図１〜図４を参照して本発明の実施例
について説明する。

【００４６】〈実施例１〉図１及び図２を参照して本発明の第一実施例について説
明する。

【００４７】図１は本発明の第一実施例の移動体位置検
出装置の構成を示した図であり、図２は該移動体位置検
出装置をズーム位置検出装置として装備したカメラのズ
ームレンズ機構の要部概略構造を示す斜視図である。

【００４８】図２において、１はズームレンズを保持し
て光軸方向に螺旋移動可能な（つまり、回転しつつ軸方
向移動可能な）ズームレンズ鏡筒、２は該鏡筒１を駆動
するモータ、３は減速装置、３ａは該減速装置３の出力
ギア、４は該鏡筒１に対してヘリコイドを介して嵌合し
ている回転のみ可能なズーム駆動環、４ａは該ズーム駆
動環４の外周に固定されて該出力ギア３ａに常に噛み合
うリングギア、１０は図１に示した電気抵抗体５０が表
面に形成されるとともに該ズーム駆動環４の外周面に固
着されたフレキシブルプリント基板（以下には基板と略
記する）、１１は不図示の静止部材に固定されるととも
に該電気抵抗体５０に摺動接触するブラシ、である。

【００４９】基板１０上に形成されている電気抵抗体５
０は、図１に示されるように、帯状体もしくは線状体と
して構成されるとともに蛇行軌跡形もしくは潰れＳ字形
のごとき平面形状に構成されており、移動体の移動方向
と平行に（本実施例では、ズーム駆動環４の周方向と平
行に）延在する３本の直線状の抵抗体部分５０ａ〜５０
ｃを有している。

【００５０】ブラシ１１は該抵抗体部分５０ａ〜５０ｃ
に別々に摺動接触する３本の導電摺接片１１ａ〜１１ｃ
を有しており、導電摺接片１１ａと導電摺接片１１ｃと
の間には出力電圧Ｖの定電圧源６０が接続され、導電摺
接片１１ｂと導電摺接片１１ａとの間には電圧検出手段
７０が接続されている。すなわち、導電摺接片１１ａと
抵抗体部分５０ａとの接触位置Ａから導電摺接片１１ｃ
と抵抗体部分５０ｃとの接触位置Ｃに至るまでの該電気
抵抗体５０（抵抗値Ｒ_ACの抵抗Ｒ）の両端には定電圧Ｖ
が印加され、該導電摺接片１１ｂと導電摺接片１１ａと
の間には電圧検出手段７０が接続されている。

【００５１】図１の最上部には該導電摺接片１１ａ〜１
１ｃと該電気抵抗体５０と該定電圧源６０及び該電圧検
出手段７０を含む検出回路の等価回路が示されている。
同図に示されるように、導電摺接片１１ａ〜１１ｃが電
気抵抗体５０上の位置Ａ，Ｂ，Ｃにある時の位置Ａから
位置Ｃまでの該電気抵抗５０の抵抗Ｒ_ACが定電圧源６０
（出力電圧Ｖ）に並列に接続され、導電摺接片１１ｂは
該抵抗Ｒ_ACに対する摺動端子として接続されている。そ
して、該摺動端子と該抵抗Ｒ_ACの一端との間には電圧を
検出するための電圧検出手段７０が接続されている。

【００５２】なお、ブラシ１１と定電圧源６０と電圧検
出手段７０は不図示の非移動体に担持されており、これ
らの電気的接続部分はすべて該非移動体側に設けられて
いる。

【００５３】前記構成において、ズーム駆動環４がそれ
自身の中心軸線を中心として回転されると、該抵抗体部
分５０ａ〜５０ｃに対する３本の導電摺接片１１ａ〜１
１ｃの接触位置が変化するため、導電摺接片１１ａと導
電摺接片１１ｂとの間に接続されている電圧検出手段７
０には、該抵抗体部分５０ａ〜５０ｃ上における導電摺
接片１１ａ〜１１ｃの位置に応じた電圧が以下のように
検出される。

【００５４】すなわち、ズーム駆動環４の回転が始まる
前の時点での該導電摺接片１１ａ〜１１ｃの位置が図１
に示すようにＡ，Ｂ，Ｃの位置であったとし、ズーム駆
動環４が回転してから任意時点において抵抗体部分５０
ａ〜５０ｃ上での各導電摺接片１１ａ〜１１ｃの位置が
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に変化したとする。

【００５５】導電摺接片１１ａ〜１１ｃが点Ａ，Ｂ，Ｃ
にある時に該電圧検出手段７０により検出される電圧ｖ
はｖ＝（Ｒ_AB／Ｒ_AC）Ｖ（Ｒ_ABは点Ａから点Ｂまでの該抵抗体５０の抵抗値）である。

【００５６】各導電摺接片１１ａ〜１１ｃが位置Ａ’，
Ｂ’，Ｃ’に相対移動した時に該電圧検出手段７０に検
出される電圧ｖ’はｖ’＝（Ｒ_A'B'／Ｒ_A'C'）Ｖである。

【００５７】各導電摺接片１１ａ〜１１ｃが移動した距
離をＸとし、該抵抗体部分５０ａ〜５０ｃの比抵抗（単
位長さ当たりの抵抗値）をαとすると、導電摺接片１１
ａが接触している抵抗体部分５０ａの抵抗値がαＸだけ
減少した分だけ導電摺接片１１ｃが接触している抵抗体
部分５０ｃの抵抗値がαＸだけ増加するので、Ｒ_A'C'＝
Ｒ_AC＋αＸ−αＸ＝Ｒ_ACとなり、位置Ａ’から位置Ｃ’
までの抵抗値は位置Ａから位置Ｃまでの抵抗値と同じで
ある。

【００５８】一方、位置Ａ’から位置Ｂ’までの抵抗値
ＲＡ’Ｂ’は、摺接片１１ａに接触している抵抗体部分
５０ａの抵抗値がαＸだけ減少し、接触片１１ｂが接触
している抵抗体部分５０ｂの抵抗値がαＸだけ減少する
ので、Ｒ_A'B'＝Ｒ_AB−αＸ−αＸ＝Ｒ_AB−２αＸとなる。

【００５９】従って、ｖ’＝（Ｒ_A'B'／Ｒ_A'C'）Ｖ＝｛（Ｒ_AB−２αＸ）／Ｒ
_AC｝Ｖ＝ｖ−（２αＸ／Ｒ_AC）Ｖとなる。すなわち、出力電圧は移動量Ｘに対してリニア
に変化する。従って、本実施例の構成によれば、移動体
であるズーム駆動環４の回転位置を飛び飛びにではなく
連続的にリニアに検出できる。

【００６０】

【００６１】

【００６２】

【００６３】

【００６４】

【００６５】

【００６６】

【００６７】

【００６８】

【００６９】

【００７０】〈実施例２〉図３（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して本発明の第２の
実施例を説明する。

【００７１】本実施例では、フレキシブルプリント基板
３０の表面に蛇行軌跡形に形成されている抵抗体４０は
どの部分も同じ材料で構成されているが、中央の抵抗体
部分４０ｂが両側の抵抗体部分４０ａ及び４０ｃよりも
狭い幅に形成されている点で第一実施例の構成とは異な
っている。すなわち、中央の抵抗体部分４０ｂの幅が両
側の抵抗体部分４０ａ及び４ｃの幅よりも狭くなってい
るということは中央の低抵抗体部分４０ｂの比抵抗が両
側の抵抗体部分４０ａ，４０ｃの比抵抗よりも大きいと
いうことを意味する。

【００７２】なお、他の構成は第一実施例と同じである
から、必要がない限り説明を省略する。

【００７３】３１は、抵抗体部分４０ｂにのみ摺接する
導電摺接片３１ｂと、抵抗体部分４０ａのみに摺接する
導電摺接片３１ａと、抵抗体部分４０ｃのみに摺接する
導電摺接片３１ｃと、を有するブラシである。導電摺接
片３１ａと３１ｃとの間には定電圧Ｖを発生する定電圧
源６０が接続され、導電摺接片３１ａ〜３１ｃは図示Ａ
位置からＣ位置までの間の該抵抗体４０の抵抗Ｒ_ACに対
する摺動端子となっている。そして、該摺動端子の位置
の電圧を検出する電圧検出手段７０が設けられている。
なお、本実施例においても、ブラシ３１と定電圧源６０
と電圧検出手段７０は非移動体に担持されている。

【００７４】前記構成において、中央の抵抗体部分４０
ｂの比抵抗をγ、両側の抵抗体部分４０ａ及び４０ｃの
比抵抗をβ、とし、不図示の移動体が移動して各導電摺
接片３１ａ〜３１ｃの位置が図示のＡ，Ｂ，Ｃから
Ａ’，Ｂ’，Ｃ’に変化した場合について電圧検出手段
７０により検出される電圧の変化を考える。

【００７５】ブラシ３１が初期位置Ａ，Ｂ，Ｃにある時
に電圧検出手段７０により検出される電圧ｖはｖ＝（Ｒ
_AB／Ｒ_AC）Ｖである。

【００７６】ブラシ３１がＸだけ相対移動してＡ’，
Ｂ’，Ｃ’の位置に来た時に電圧検出手段７０により検
出される電圧ｖは次のようになる。すなわち、導電摺接
片３１ａが位置Ａから位置Ａ’へ移動したことにより抵
抗値はβＸだけ減少し、導電摺接片３１ｃがＸだけ抵抗
体部分４０ｃ上を右に移動することにより抵抗値はβＸ
だけ増加し、導電摺接片３１ｂが抵抗体部分４０ｂ上を
右へＸだけ移動することによって抵抗値はγＸだけ減少
する。従って、Ｒ_A'C'＝Ｒ_AC−βＸ＋βＸ＝Ｒ_AC となる。また、ＲＡ’Ｂ’は同様の考察により、Ｒ_A'B'＝Ｒ_AB−βＸ−γＸ＝Ｒ_AB−（β＋γ）Ｘとな
る。

【００７７】従って、ｖ’＝（Ｒ_A'B'／Ｒ_A'C'）Ｖ＝｛Ｒ_AB−（β＋γ）Ｘ］｝Ｖ／Ｒ_AC ＝ｖ−（β＋γ）ＸＶ／Ｒ_AC ・・・・・となる。この式から明らかなように、ブラシ３１が該抵
抗体４０に沿って相対移動すると、移動距離に比例して
直線的に出力電圧が変化することがわかる。すなわち、
本実施例の構成においても移動体の移動位置を飛び飛び
にではなく連続的にリニアに検出できる。

【００７８】なお、前記抵抗体の各部を同一材料で構成
する場合には中央の直線状抵抗体部分と両側の抵抗体部
分のそれぞれの比抵抗は寸法のみで決ってくるが、それ
を以下に簡単に検証しておく。

【００７９】ブラシ３１の各導電摺接片３１ａ〜３１ｃ
が、位置Ａ，Ｂ，Ｃから位置Ａ”，Ｂ”，Ｃ”へ移動し
たとすると、Ａ位置とＣ位置との間の抵抗値Ｒ_ACは、Ｒ_AC＝βＬ＋γＬ＋２Ｒ’＝（β＋γ）Ｌ＋２Ｒ’ ・・・・・である。

【００８０】但し、Ｌは導電摺動片３１ａ〜３１ｃのそ
れぞれの長さ、Ｒ’はＢ位置とＣ位置との間の抵抗体４
０の抵抗値及びＡ位置とＢ位置との間の抵抗体４０の抵
抗値のそれぞれを示す。

【００８１】本実施例３で、抵抗体部分４０ａ及び４０
ｃの幅が抵抗体部分４０ｂの幅の２倍である場合はγ＝
２βとなり、式は、Ｒ_AC＝３βＬ＋２Ｒ’ ・・・となる。

【００８２】一方、前記の実施例１では、抵抗体５０が
同一材料で且つ同一寸法で各部が構成されているので、
式においてα＝β＝γを代入し、Ｒ_AC＝２αＬ＋２Ｒ’ ・・・・・・・となる。

【００８３】実施例１の抵抗体５０の全抵抗と本実施例
３の抵抗体４０の全抵抗が等しいとすると、＝が成
立し、従って、３βＬ＋２Ｒ’＝２αＬ＋２Ｒ’となり、 α＝３β／２・・・・・・・・・・・となる。

【００８４】そこで、式を実施例１において示した式
に代入すると、実施例１の検出電圧ｖ₁は、ｖ₁＝ｖ−３βＶＸ／Ｒ_AC となり、本実施例の検出電圧ｖ₂は、ｖ₂＝ｖ−３βＶＸ／Ｒ_AC であるから、両実施例において同一の結果が得られるこ
とがわかる。

【００８５】（実施例と発明との対応）以上の実施例において、導電摺動片１１ａ〜１１ｃ，３
１ａ〜３１ｃが本発明の接点に相当し、抵抗体部分５０
ａ〜５０ｃ，１５ａ〜１５ｃ，４０ａ〜４０ｃが本発明
にいう導体に相当する。また、ズーム駆動環４が本発明
にいう移動体に相当し、不図示の静止部材が本発明にい
う非移動体に相当する。

【００８６】

【発明の効果】以上説明したように、本願各発明によれ
ば、電圧検出手段により各電気抵抗体と接点群との相対
位置に比例した検出結果が得られるので、従来のインク
リメンタルエンコーダによる制御よりも精密で且つ高度
な位置検出を行うことができるとともに、累積誤差等が
生じる恐れがない。また、どのような位置範囲でも高精
度な検出を行うことができ、初期取り付け作業も煩雑に
ならない。

【００８７】なお、電気抵抗体を移動体に設け、接点群
を非移動体に設けることにより、電気的接続が複雑化せ
ず、取り付け作業も容易になる。また、接点群を移動体
に取り付けないので、移動体の周囲に接点群の移動空間
を設ける必要もなくなる。

【００８４】また、接点群及び定電圧源並びに電圧検出
器などの電気的重要構成部分がすべて非移動体側に設置
できるので、電気的接続が複雑化せず、取り付け作業も
容易である。また、該接点群を移動体に取り付けないの
で、移動体の周囲に接点群の移動空間を設ける必要がな
く、機器の小型化が可能である。

【００８８】

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例（実施例１）のカメラに装
備された移動体位置検出装置の機械的構造の一部と電気
的等価回路を示した図。

【図２】図１の移動体位置検出装置を装備したカメラの
ズームレンズ機構の概略構造を示した図。

【図３】本発明の第２実施例（実施例２）のカメラに装
備された移動体位置検出装置の機械的構造の一部と電気
的等価回路を示した図。

【図４】従来公知のコード化タイプの位置検出装置を装
備しているカメラのズームレンズ機構の要部概略構造を
示した斜視図。

【図５】図４に示されている位置検出装置の導体パター
ン板上の導体パターンと該パターンに摺動接触するブラ
シとの関係を示した図。

【図６】先に提案されている移動体位置検出装置を構成
しているリニアポテンショメータの機械的構造部分の分
解斜視図。

【図７】図６のリニアポテンショメータの要部の機械的
構造の平面図と電気的等価回路を示した図。

【符号の説明】

１…ズームレンズ鏡筒２…モータ３…減速装置４…ズーム駆動環５…導電パターン板６，１１，２３，３１…ブラシ１０，１５，３０…フレキシブルプリント基板１１ａ〜１１ｃ，３１ａ〜３１ｃ…導電摺接片４０，５０…電気抵抗６０…定電圧源７０…電圧検出手段

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】第１列から第３列まで順に直列状態に接
続されて平行に並べられた３列の電気抵抗体と、前記第１列の電気抵抗体と接触する第１の接点、前記第
２列の電気抵抗体と接触する第２の接点および前記第３
列の電気抵抗体と接触する第３の接点が一体的に保持さ
れてなる接点群と、前記第１および第３の接点間に接続された定電圧源と、前記第１および第２の接点間に接続され、前記第１列の
電気抵抗体における前記第１の接点の接触位置から前記
第２列の電気抵抗体における前記第２の接点の接触位置
までの抵抗値に応じた電圧を検出する電圧検出手段とを
有し、前記電圧検出手段により検出される電圧に基づいて、前
記各電気抵抗体と前記接点群との相対位置を検出する位
置検出装置を有することを特徴とする光学機器。
【請求項２】前記各電気抵抗体が移動体に設けられ、
前記接点群が非移動体に設けられていることを特徴とす
る請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】前記第１列から第３列の電気抵抗体が互
いに同じ比抵抗を有するように形成されていることを特
徴とする請求項１又は２に記載の光学機器。
【請求項４】前記第２列の電気抵抗体の比抵抗が、前
記第１列および前記第３列の電気抵抗体の比抵抗よりも
高く設定されていることを特徴とする請求項１又は２に
記載の光学機器。
【請求項５】前記電気抵抗体はどの列も同じ材料によ
り形成され、前記第２列の電気抵抗体が前記第１および
第３列の電気抵抗体よりも細く形成されていることを特
徴とする請求項４に記載の光学機器。