JP4604604B2 - Displacement detector - Google Patents
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Description
本発明は、可動部材の変位を磁気により検出する磁気エンコーダ等の変位検出装置に関するものである。 The present invention relates to a displacement detection device such as a magnetic encoder that detects the displacement of a movable member by magnetism.
近年、多くの機械装置では、フィードバック制御等を行うための情報として、可動部材の変位や速度を精密に検出することが行われている。例えば、オートフォーカスカメラ用のレンズ鏡筒においては、電動モータ等の回転駆動力を直線駆動力に変換して、合焦用レンズを進退させるフォーカスカム機構が内部に設けられている。
このようなオートフォーカス機構又はズーム機構を有するレンズ鏡筒では、例えば、特許文献1に記載されたように、レンズ駆動時に移動光学系の移動位置を検出するために、磁気スケールと磁気抵抗素子(以下、MR素子)を有する磁気エンコーダを変位検出装置として備えているものがある。
In recent years, in many mechanical devices, as information for performing feedback control and the like, the displacement and speed of a movable member are accurately detected. For example, in a lens barrel for an autofocus camera, a focus cam mechanism for converting a rotational driving force of an electric motor or the like into a linear driving force and moving a focusing lens back and forth is provided inside.
In a lens barrel having such an autofocus mechanism or a zoom mechanism, for example, as described in
従来から、これらの磁気エンコーダでは、加圧ばねとして製造コストが低くかつ量産性に優れることから、板ばねが用いられる場合が多いが、板ばねによって、磁気スケール部材とMR素子との平行度が阻害され、磁気スケール部材に対してMR素子が浮き上がってしまう場合があった。 Conventionally, in these magnetic encoders, a leaf spring is often used because the manufacturing cost is low and the mass productivity is excellent as a pressure spring. However, the parallelism between the magnetic scale member and the MR element is improved by the leaf spring. In some cases, the MR element is lifted with respect to the magnetic scale member.
このような場合、磁気スケール部材に対してMR素子の大部分が密着していないため、MR素子からの検出信号が非常に微弱になり、検出誤差が大きくなったり、検出もれが生じたりする等の問題があった。また、検出信号が微弱で不安定であるために、その後の信号処理においても、不都合が多かった。 In such a case, since most of the MR element is not in close contact with the magnetic scale member, the detection signal from the MR element becomes very weak, resulting in a large detection error or detection leakage. There was a problem such as. Further, since the detection signal is weak and unstable, there are many inconveniences in the subsequent signal processing.
そこで、上述の特許文献1では、変位検出部を接触平面に略直交する方向に移動可能で、それ以外の方向の移動を規制する支持部材により支持し、さらに加圧部材を設けることにより、スケールに対して変位検出部を密着させる手法が開示されている。
Therefore, in
特許文献1に記載の手法では、加圧方向におけるスケールの位置が安定しているときには、支持部材が、ほぼ接触平面上となる位置に設けられているので、スケールの移動によりスケールとMR素子との間で生じる摩擦力に起因して支持部材を撓ませるように働く曲げモーメントは小さく、支持部材が撓むことなく、正確な位置検出を行うことができる。
しかし、スケールが設けられている可動部材が偏芯している等により加圧方向におけるスケールの位置が大きく移動してしまう場合には、スケールとMR素子との間で生じる摩擦力に起因して支持部材を曲げようとする曲げモーメントが大きくなり、その結果、変位検出部がスケールに対して傾いて接触してしまうという問題があった。
However, when the position of the scale in the pressurizing direction moves greatly due to the eccentricity of the movable member provided with the scale, it is caused by the frictional force generated between the scale and the MR element. A bending moment for bending the support member is increased, and as a result, there is a problem that the displacement detection unit is tilted and contacts the scale.
本発明の課題は、スケールが検出方向以外の方向に大きく移動してしまう場合であっても、スケールに対して検出部材が傾くことなく、十分な検出信号を得ることができ、また、ガタもなく、正確にスケールを読み取ることができる変位検出装置を提供することである。 The problem of the present invention is that even if the scale moves greatly in a direction other than the detection direction, a sufficient detection signal can be obtained without the detection member being tilted with respect to the scale. And providing a displacement detection device that can accurately read the scale.
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施例に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
請求項1の発明は、固定部材(8)と、前記固定部材に対して変位可能な可動部材(9)と、前記可動部材と一体的に変位可能に設けられたスケール(3)と、前記スケールに直接的又は間接的に接触し、前記スケールの変位を検出する変位検出部(1)と、前記固定部材に固定され、前記変位検出部を前記スケールに接する接触平面に略直交する方向(Y)に移動可能に支持する支持部材(4)と、前記固定部材に固定され、前記変位検出部を前記スケールに対して加圧する加圧部材(5)と、を備え、前記固定部材に対して相対的に変位可能に設けられた前記可動部材の変位を検出する変位検出装置であって、前記支持部材は、前記固定部材に対して固定される固定部(4a)と、前記加圧部材の加圧方向(Y)に略直交する方向(X)に前記固定部から延在する腕部(4b)と、前記腕部の前記固定部と反対側にある腕先端部(4e)から折り返して前記固定部方向へ突出して形成され前記変位検出部を取り付けられた検出部取付部(4d)と、を備え、前記加圧部材が前記変位検出部を加圧する加圧点(5a)は、前記腕部の延在する方向において、前記固定部と前記腕先端部との間に位置すること、を特徴とする変位検出装置である。
The present invention solves the above problems by the following means. In addition, in order to make an understanding easy, although the code | symbol corresponding to the Example of this invention is attached | subjected and demonstrated, it is not limited to this.
The invention of
請求項2の発明は、請求項1に記載の変位検出装置において、前記腕先端部(4e)と前記検出部取付部(4d)との間には、前記腕部(4b)が延在する方向に対して直交する方向に延在する接続部(4c)が設けられており、前記検出部取付部(4d)は、前記接続部が捩れることにより揺動できること、を特徴とする変位検出装置である。 According to a second aspect of the present invention, in the displacement detection device according to the first aspect, the arm portion (4b) extends between the arm tip portion (4e) and the detection portion mounting portion (4d). connecting portion extending in a direction perpendicular to the direction (4c) is provided, the detector mount portion (4d), the displacement detection and said, can be swung by the connecting portion is twisted Device.
請求項3の発明は、請求項1又は請求項2に記載の変位検出装置において、前記腕部(4b)は、前記スケール(3)の可動方向(Z)に対して略直交する方向(X)に延在すること、を特徴とする変位検出装置である。
The invention according to
請求項4の発明は、請求項1から請求項3までのいずれか1項に記載の変位検出装置において、前記変位検出部(101)に関する信号を伝達する配線部材(111)を有し、前記腕部(104b)が延在する方向(X)において、前記加圧点(105a)と前記接続部(104c)との距離は、前記配線部材が前記変位検出部に接続される配線接続部と前記接続部との距離よりも長いこと、を特徴とする変位検出装置である。
Invention of
請求項5の発明は、請求項1から請求項4までのいずれか1項に記載の変位検出装置において、前記変位検出部(1)は、前記スケール(3)の変位を検出するセンサ部(1b)と、検出部取付部に取り付けられると共に前記センサ部を保持する保持部(1a)と、を有し、前記加圧点(5a)は、前記センサ部に近接する位置にあること、を特徴とする変位検出装置である。 According to a fifth aspect of the present invention, in the displacement detection device according to any one of the first to fourth aspects, the displacement detection unit (1) is a sensor unit that detects a displacement of the scale (3). 1b) and a holding part (1a) that is attached to the detection part attaching part and holds the sensor part, and the pressurizing point (5a) is in a position close to the sensor part. This is a featured displacement detection device.
請求項6の発明は、請求項1から請求項5までのいずれか1項に記載の変位検出装置において、前記支持部材(4)及び前記加圧部材(5)は、変形により付勢力を発生する弾性体により形成され、前記加圧部材の変形により前記加圧点において作用する付勢力は、前記支持部材の変形により前記加圧点において作用する付勢力よりも大きいこと、を特徴とする変位検出装置である。
請求項7の発明は、固定部材(1)に対して変位可能な可動部材(9)と、前記可動部材と一体的に変位可能に設けられたスケール(3)と、前記スケールに直接的又は間接的に接触し前記スケールの変位を検出する変位検出部(1)と、前記固定部材に固定され、前記変位検出部を前記スケールに対して加圧する加圧部材(5)と、前記固定部材に対して固定される固定部(4a)と、前記固定部から前記スケール側に延在する腕部(4b)と、前記腕部の前記スケール側の端部(4e)から折り返して前記固定部側へ延在し前記変位検出部が取り付けられる検出部取付部(4d)とを有する支持部材(4)とを含み、前記変位検出部は、前記腕部の延在する方向において、前記固定部と、前記腕部の前記スケール側の端部との間の部分が前記加圧部材から加圧されることを特徴とする変位検出装置である。
According to a sixth aspect of the present invention, in the displacement detection device according to any one of the first to fifth aspects, the support member (4) and the pressure member (5) generate a biasing force by deformation. Displacement characterized in that an urging force acting at the pressing point due to deformation of the pressing member is greater than an urging force acting at the pressing point due to deformation of the support member. It is a detection device.
The invention of
本発明によれば、以下の効果を奏することができる。
(1)支持部材は、加圧部材の加圧方向に略直交する方向に固定部から延在する腕部と、腕部の固定部と反対側にある腕先端部から折り返して固定部方向へ突出して形成され変位検出部を取り付けられた検出部取付部とを備え、加圧部材が変位検出部を加圧する加圧点は、腕部の延在する方向において、固定部と腕先端部との間に位置するので、スケールの位置が加圧方向に大きく移動しても、スケールに対して検出部材が傾くことなく、変位検出部をスケールに密着させることができ、ガタもなく、正確にスケールを読み取ることができる。
According to the present invention, the following effects can be obtained.
(1) The support member is folded back from the arm portion extending from the fixing portion in a direction substantially orthogonal to the pressing direction of the pressing member, and the arm tip portion on the opposite side to the fixing portion of the arm portion, toward the fixing portion. And a detection part mounting part that protrudes and is attached with a displacement detection part, and the pressure point at which the pressure member presses the displacement detection part is a fixed part and an arm tip part in the direction in which the arm part extends. Therefore, even if the scale position moves greatly in the pressurizing direction, the detection member does not tilt with respect to the scale, and the displacement detector can be brought into close contact with the scale. The scale can be read.
(2)腕先端部と検出部取付部との間には、腕部が延在する方向に対して直交する方向に延在する接続部が設けられており、検出部取付部は、接続部が捩れることにより揺動できること、簡単な形状であっても、変位検出部を揺動させることができ、また、変位検出部を確実に取り付けることができる。 (2) A connection portion extending in a direction orthogonal to the direction in which the arm portion extends is provided between the arm tip portion and the detection portion attachment portion, and the detection portion attachment portion is connected to the connection portion. can be rocking by twisting, it is a simple shape, the displacement detection unit can be swung, and also, it is possible to attach the displacement detector reliably.
(3)腕部は、スケールの可動方向に対して略直交する方向に延在するので、スケールが可動部材とともに移動することにより変位検出部とスケールとの間に摩擦力が生じても、支持部材が変形しにくく、安定した検出を行うこことができる。 (3) arms, so to extend in the direction substantially Cartesian relative to the movable direction of the scale, the scale is also friction between the displacement detector and the scale by moving together with the movable member occurs, The support member is not easily deformed and stable detection can be performed.
(4)腕部が延在する方向において、加圧点と接続部との距離は、配線部材が変位検出部に接続される配線接続部と接続部との距離よりも長いので、変位検出部が配線から受けるモーメントよりも加圧部材から受けるモーメントの方が大きくなり、変位検出部をスケールに対して安定して密着させることができる。 (4) In the direction in which the arm portion extends, the distance between the pressure point and the connecting portion is longer than the distance between the wiring connecting portion and the connecting portion where the wiring member is connected to the displacement detecting portion. The moment received from the pressurizing member is greater than the moment received from the wiring, and the displacement detector can be brought into stable contact with the scale.
(5)加圧点は、センサ部に近接する位置にあるので、センサ部を確実にスケールに密着させることができ、十分な検出信号を得ることができる。 (5) Since the pressurizing point is in a position close to the sensor unit, the sensor unit can be reliably brought into close contact with the scale, and a sufficient detection signal can be obtained.
(6)加圧部材の変形により加圧点において作用する付勢力は、支持部材の変形により加圧点において作用する付勢力よりも大きいので、変位検出部を確実に支持しながら、十分な加圧力により変位検出部をスケールに対して加圧することができ、精度の高い検出をすることができる。 (6) Since the urging force acting at the pressing point due to the deformation of the pressing member is larger than the urging force acting at the pressing point due to the deformation of the support member, a sufficient force is applied while reliably supporting the displacement detector. The displacement detector can be pressurized against the scale by pressure, and detection with high accuracy can be performed.
スケールが検出方向以外の方向に大きく移動してしまう場合であっても、スケールに対して検出部材が傾くことなく、十分な検出信号を得ることができるようにするという目的を、支持部材の形状を改良することにより、コストアップすることなく実現した。 The purpose of the support member is to provide a sufficient detection signal without tilting the detection member relative to the scale even if the scale moves greatly in a direction other than the detection direction. This has been achieved without increasing costs.
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施例について、更に詳しく説明する。
なお、説明のため、以下に示す各図及び説明文中において、X軸,Y軸,Z軸からなる座標系を設ける(以下、図1〜5について同一の座標系を適用する)。
図1は、本発明による変位検出装置の実施例を用いたレンズ鏡筒の断面図である。
本実施例におけるレンズ鏡筒は、不図示のカメラ本体に装着して使用する、一眼レフカメラ用のオートフォーカスレンズ鏡筒である。
移動レンズ群10は、撮影レンズの一部であって、合焦動作を行なうときに光軸Lに沿う方向(X方向)に移動するレンズである。
カム筒9は、移動レンズ群10を移動させるときに固定筒8のまわりを回転する筒状の可動部材であり、カム溝9aが形成されている。カム筒9は、係合部が不図示の連結部材に係合し、連結部材から伝えられるアクチュエータの回転力により、回転する。したがって、カム筒9が回転することにより移動レンズ群10がX方向に移動する。
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
For the sake of explanation, a coordinate system consisting of the X axis, the Y axis, and the Z axis is provided in the following drawings and explanatory texts (hereinafter, the same coordinate system is applied to FIGS. 1 to 5).
FIG. 1 is a cross-sectional view of a lens barrel using an embodiment of a displacement detection device according to the present invention.
The lens barrel in the present embodiment is an autofocus lens barrel for a single-lens reflex camera that is used by being mounted on a camera body (not shown).
The moving
The cam cylinder 9 is a cylindrical movable member that rotates around the fixed
カム筒9の回転量(変位)を検出し、不図示の制御部に伝えるために、MRエンコーダが設けられている。本実施例におけるMRエンコーダは、磁気ヘッド1,スケール3,支持板4,加圧ばね5,フレキシブルプリント配線板11(以下、FPC)を有している。
スケール3は、カム筒9に対して、カム筒9の回転方向に沿って貼り付けられた磁気テープであり、カム筒9の回転と一体となって回転し、異なる極性の磁性が回転方向に沿って交互に配置されている。
An MR encoder is provided to detect the amount of rotation (displacement) of the cam cylinder 9 and transmit it to a control unit (not shown). The MR encoder in this embodiment has a
The
図2は、本実施例におけるMRエンコーダの斜視図である。
図2において、+X方向が不図示のカメラ本体側である。
図3は、本実施例におけるMRエンコーダを説明する図である。図3(a)は、レンズ鏡筒の外周側(Y方向)から見た図であり、+X方向が不図示のカメラ本体側である。図3(b)は、レンズ鏡筒の横側(−Z方向)から見た図である。
図4は、本実施例における支持板4と加圧ばね5の形状を詳細に示した図である。なお、図4中に示す寸法の単位は、ミリメートルである。また、図1から3に示す図では、簡単のため適宜形状を簡略化して示しているので、図4に示した形状と部分的に形状が異なっている。
固定筒8は、不図示のカメラ本体に固定される固定部材であり、後述の支持板4と加圧ばね5を固定する台座8aを有している。
FIG. 2 is a perspective view of the MR encoder in the present embodiment.
In FIG. 2, the + X direction is the camera body side (not shown).
FIG. 3 is a diagram for explaining the MR encoder in the present embodiment. FIG. 3A is a diagram viewed from the outer peripheral side (Y direction) of the lens barrel, and the + X direction is a camera body side (not shown). FIG. 3B is a diagram viewed from the lateral side (−Z direction) of the lens barrel.
FIG. 4 is a diagram showing in detail the shapes of the
The fixed
磁気ヘッド1は、支持板4に対して固定されている変位検出部であり、スケール3の磁気を検出するセンサ部である磁気抵抗素子1bと、磁気抵抗素子1bを保持しながら磁気ヘッド取付部4dに取り付けられる保持部1aとを有し、加圧ばね5の加圧力によりスケール3に対して−Y方向に押しつけられて(加圧されて)いる。従って、カム筒9が回転すると、スケール3が磁気ヘッド1に摺動しながら回転し、カム筒9の回転量を検出することができる。
The
加圧ばね5は、磁気ヘッド1をスケール3に対して加圧する加圧部材であり、固定部4a側を支点として撓むように、ばね性(弾性)を有した金属薄板により形成されている。加圧ばね5は、固定部5b側が固定ねじ7により支持板4とスペーサ6を挟んで台座8a上に固定されている。また、加圧ばね5は、固定部5bから−X方向の先端近傍に加圧点5aが設けられている。この加圧点5aは、球凸状に形成されており、支持板4の磁気ヘッド取付部4dを介して磁気ヘッド1の特定の点に加圧力を加えることができるようになっている。加圧ばね5は、加圧点5a側が−Y方向に向かって曲げ加工を施されており、図1から3に示したように組み立てられた状態において、支持板4の磁気ヘッド取付部4dに対して加圧力を−Y方向に加えることができるように、撓んだ状態(チャージされた状態)となっている。
The pressurizing
支持板4は、磁気ヘッド1をY方向に沿って移動可能、かつ、Y方向以外の方向の移動を規制するように支持する支持部材である。
支持板4は、固定部4a,腕部4b,接続部4c,磁気ヘッド取付部4dを有している。
固定部4aは、固定ねじ7によって加圧ばね5及びスペーサ6と共に固定筒8の台座8aに固定される部分である。
The
The
The fixing
腕部4bは、固定部4aから−X方向に突出するように2箇所平行に延在しており、固定部4a側を支点として撓むようになっている。腕部4bは、−X方向に延在しているので、スケール3の変位方向(Z方向)に略直交する方向に延在していることになり、スケール3がカム筒9とともに回転変位することにより、磁気ヘッド1とスケール3との間に生じる摩擦力を受けても、変形しにくいようになっている。
The
接続部4cは、腕部4bの先端部分である腕先端部4eと磁気ヘッド取付部4dとを接続する部分であり、1対の腕部4b先端からZ方向に延在している。
磁気ヘッド取付部4dは、−X方向に廷在する腕部4bに対して略折り返す形で、接続部4cによって支えられて+X方向に突出して設けられている検出部取付部である。接続部4cは、図4に示すように、幅が0.7mmと狭いので、僅かな加圧力によって簡単に捩れる。したがって、腕部4bが撓むことによる磁気ヘッド取付部4dの固定部4a側を支点とした揺動に加えて、磁気ヘッド取付部4dが腕先端部4e側を支点として揺動することができる。
The
The magnetic
支持板4は、ばね性(弾性)を有する一枚の金属板により形成されており、加圧ばね5が無い自由な状態では、固定部4a、腕部4b、接続部4c、磁気ヘッド取付部4dは、すべて同一平面上に存在する。
支持板4、高さ調整用のスペーサ6、加圧ばね5は、台座8a上に1対の固定ねじ7によって固定されている。そのため、支持板4、スペーサ6、加圧ばね5のX,Y,Z方向の位置は、調整の必要なく一意的に決定される。このとき、図3(b)に示すように、加圧点5aから支持板4へ加えられる加圧ばね5の加圧力により、磁気ヘッド1は、スケール3に密着する。
The
The
磁気ヘッド1は、磁気ヘッド取付部4dに接着等によって固定されている。磁気ヘッド1には、先に述べたように磁気抵抗素子1bが設けられており、スケール3が磁気抵抗素子1bに接触して摺動するとき、スケール3の変位を検出する。磁気抵抗素子1bには、FPC11が接続されている。
FPC11は、磁気ヘッド1から+X方向へ設けられており、不図示の制御部に磁気抵抗素子1bによって検出された変位データ(信号)を伝達する配線部材である。
また、本実施例における磁気抵抗素子1bは、磁気ヘッド1のX方向幅の中心付近、及び、Z方向幅の中心付近に設けられており、加圧ばね5の加圧点5aは、この磁気抵抗素子1bに近接する位置を磁気ヘッド取付部4dを介して加圧している。したがって、加圧点5aは、腕部4bの延在するX方向において、固定部4aと接続部4cとの間に位置している。
The
The
The
ここで、カム筒9に偏芯が存在し、カム筒9の回転運動とともにスケール3がY方向にも変位してしまう場合を考える。
図5は、スケール3が設けられているカム筒9の偏芯により、スケール3が初期位置よりも−Y方向に変位し支持板4が撓んだ状態を、磁気ヘッド1部分のみ拡大・誇張して示した図である。図5(a)は、加圧ばね5の加圧点5aが磁気抵抗素子1bに近接する位置を加圧する本実施例の場合を示し、図5(b)は、加圧ばね5の加圧点5aが磁気抵抗素子1bから−X方向にずれた位置を加圧する場合を示している。
Here, consider the case where the cam cylinder 9 is eccentric and the
FIG. 5 shows an enlargement and exaggeration of the
一方、図5(a)に示した本実施例の場合では、図5(b)の場合と同様、カム筒9の偏芯によるスケール3の−Y方向変位に対して、腕部4bが加圧力によって撓んでいる。しかし、加圧点5aは、接続部4cから+X方向にずれた位置を加圧しているため、加圧点5aから加わる加圧ばね5の力が、接続部4cを中心とした回転モーメントとして磁気ヘッド1に作用し、接続部4cを揺動中心として磁気ヘッド1が図5(a)中で右方向に回転する。その結果、加圧ばね5の加圧力によって支持板4の腕部4bが−Y方向に撓むと共に、磁気ヘッド1が接続部4cを中心にして回転(揺動)することで、磁気ヘッド1は、スケール3に密着することができる。さらに、加圧ばね5の加圧点5aは、磁気抵抗素子1bに近接する位置(図5中における真上)に位置するため、少ない加圧力であっても、磁気抵抗素子1bをスケール3に確実に密着させることができる。
On the other hand, in the case of the present embodiment shown in FIG. 5A, the
一方、図5(a)に示した本実施例の場合では、図5(b)の場合と同様、カム筒9の偏芯によるスケール3の−Y方向変位に対して、腕部4bが加圧力によって撓んでいる。しかし、加圧点5aは、接続部4cから+X方向にずれた位置を加圧しているため、加圧点5aから加わる加圧ばね5の力が、接続部4cを中心とした回転モーメントとして磁気ヘッド1に作用し、接続部4cを揺動中心として磁気ヘッド1が図5(a)中で右方向に回転する。その結果、加圧ばね5の加圧力によって支持板4の腕部4bが−Y方向に撓むと共に、磁気ヘッド1が接続部4cを中心にして回転(遥動)することで、磁気ヘッド1は、スケール3に密着することができる。さらに、加圧ばね5の加圧点5aは、磁気抵抗素子1bに近接する位置(図5中における真上)に位置するため、少ない加圧力であっても、磁気抵抗素子1bをスケール3に確実に密着させることができる。
On the other hand, in the case of the present embodiment shown in FIG. 5A, the
なお、本実施例では、加圧ばね5の加圧力により、支持板4がスケール3のY方向変位に追従するようにして撓むことで、磁気ヘッド1をスケール3に密着させている。したがって、加圧ばね5の弾性力(加圧力)は、支持板4の弾性力より十分強くなるように設定されており、磁気ヘッドがスケール3に密着追従することができる。
また、腕部4bは、スケール3の変位方向に略直交する方向に延在しており、スケール3がカム筒9と共に回転変位しても、変形しにくいようになっている。
In this embodiment, the
Further, the
さらに、2本設けられている腕部4bは、スケール3の回転により生じる摩擦力が磁気ヘッド1に加わっても、支持板4が変形しないように、その2本の腕部4b同士のZ方向の間隔が十分広くなっている。したがって、スケール3と磁気ヘッド1との間の摩擦力によっては、支持板4が変形しにくく、磁気ヘッド1とスケール3との間に隙間が生じることもない。
さらにまた、接続部4cは、磁気ヘッド1の揺動中心となるので、X方向の幅を狭くし、磁気ヘッド1が揺動しやすく(接続部4cがねじれやすく)することが望ましい。その一方で、支持板4の磁気ヘッド取付部4dは、腕部4bから接続部4cを介して略折り返す形で設けられている。そのため、X方向の寸法が小さくて、全体として小型な構造となっており、スペース効率がよく、小型レンズ鏡筒にも搭載することができる。
Further, the two
Furthermore, since the
以上のように、本実施例の変位検出装置は、構成部品点数が少なく、さらに支持板4、板ばね5共に一枚の板より形成されるため、加工がしやすく、製造コストを低く抑えることができる。また、簡単な機構で、確実に磁気ヘッド1をスケール3に密着させることが可能なので、製造工程において支持板4の位置等の微調整を必要とせず、単に組み立てただけで必要な性能を発揮することができる。
As described above, the displacement detection device of this embodiment has a small number of components, and since both the
本実施例によれば、加圧ばね5の加圧点5aは、接続部4cよりも+X方向にずれた位置(X方向において、固定部4aと接続部4cとの間)に配置されているので、スケール3が設けられたカム筒9に偏芯がある場合でも、接続部4cを揺動中心として磁気ヘッド1をスケール3に密着させることができる。
また、腕部4bは、スケール3の回転変位方向(Z方向)に略直交する方向(X方向)に延在しており、略平行に設けられた2本の腕部4bの間隔が十分長いため、スケール3の回転変位することによるスケール3と磁気ヘッド1との間に摩擦力が生じても支持板4が変形しにくく、より確実に磁気ヘッド1をスケール3に密着させることができる。
さらに、コンパクトな構造のためスペース効率が高く、また、構造が簡単なため低コストで加工することができ、しかも製造ラインにおいて、調整作業が不要であり、製造コストも低減することができる。
According to the present embodiment, the
Moreover, the
Furthermore, the space efficiency is high due to the compact structure, and since the structure is simple, it can be processed at low cost, and no adjustment work is required in the production line, and the production cost can be reduced.
(変形例)
以上説明した実施例に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、本実施例において、図5(a)に示すように磁気抵抗素子1bに接続されるFPC11を、固定部4a側(+X方向)に延びるようにした例を示したが、これに限らず、例えば、図6に示すように接続部104c側から−X方向に延びるように接続してもよい。このようにすると、加圧点105aと接続部104cとの距離が、FPC111が磁気ヘッド101に接続される配線接続部と接続部104cとの距離よりも長くなり、加圧ばね105により磁気ヘッド101に加わる回転モーメントが、FPC111により磁気ヘッド101に加わる回転モーメントよりも大きくなる。特に、FPC111が磁気ヘッド101に接続される配線接続部と接続部104cとの距離がゼロとみなせる程度の距離であれば、カム筒の偏芯によってスケール103がY方向で変位したとしても、接続部104cを揺動中心とした回転モーメントを磁気ヘッド101に対してFPC111が発生しなくなる。そのため、加圧ばね105の加圧力による磁気ヘッド101の回転モーメントが、FPC111から受ける力によって阻害されることがなくなり、より効率よく加圧ばね105が磁気ヘッド101をスケール103に密着することができる。
(Modification)
The present invention is not limited to the embodiments described above, and various modifications and changes are possible, and these are also within the equivalent scope of the present invention.
For example, in the present embodiment, as shown in FIG. 5A, the example in which the
また、本実施例において、支持板4と磁気ヘッド1との固定は、接着により行う例を示したが、これに限らず、例えば熱カシメ、インサート成型など、他の固定方法でもよい。
Further, in this embodiment, the
さらに、本実施例において、一眼レフカメラ用のオートフォーカスレンズ鏡筒に本発明の変位検出装置を用いた例を示したが、これに限らず、相対的に移動する物体の位置を検出する場合であれば、どのような装置に用いてもよい。 Furthermore, in the present embodiment, an example in which the displacement detection device of the present invention is used in an autofocus lens barrel for a single-lens reflex camera is shown. However, the present invention is not limited to this, and the position of a relatively moving object is detected. Any apparatus may be used as long as it is.
1 磁気ヘッド
1a 保持部
1b 磁気抵抗素子
3 スケール
4 支持板
4a 固定部
4b 腕部
4c 接続部
4d 磁気ヘッド取付部
4e 腕先端部
5 加圧ばね
5a 加圧点
5b 固定部
6 スペーサ
7 固定ねじ
8 固定筒
8a 台座
9 カム筒
9a カム溝
10 移動レンズ群
11 フレキシブルプリント配線板(FPC)
DESCRIPTION OF
Claims (7)
前記固定部材に対して変位可能な可動部材と、
前記可動部材と一体的に変位可能に設けられたスケールと、
前記スケールに直接的又は間接的に接触し、前記スケールの変位を検出する変位検出部と、
前記固定部材に固定され、前記変位検出部を前記スケールに接する接触平面に略直交する方向に移動可能に支持する支持部材と、
前記固定部材に固定され、前記変位検出部を前記スケールに対して加圧する加圧部材と、
を備え、前記固定部材に対して相対的に変位可能に設けられた前記可動部材の変位を検出する変位検出装置であって、
前記支持部材は、前記固定部材に対して固定される固定部と、
前記加圧部材の加圧方向に略直交する方向に前記固定部から延在する腕部と、
前記腕部の前記固定部と反対側にある腕先端部から折り返して前記固定部方向へ突出して形成され前記変位検出部を取り付けられた検出部取付部と、
を備え、
前記加圧部材が前記変位検出部を加圧する加圧点は、前記腕部の延在する方向において、前記固定部と前記腕先端部との間に位置すること、
を特徴とする変位検出装置。 A fixing member;
A movable member displaceable with respect to the fixed member;
A scale provided to be displaceable integrally with the movable member;
A displacement detector that directly or indirectly contacts the scale and detects the displacement of the scale;
A support member fixed to the fixing member and supporting the displacement detection unit so as to be movable in a direction substantially orthogonal to a contact plane in contact with the scale;
A pressing member fixed to the fixing member and pressurizing the displacement detection unit against the scale;
A displacement detecting device for detecting the displacement of the movable member provided to be relatively displaceable with respect to the fixed member,
The support member includes a fixing portion fixed to the fixing member;
An arm portion extending from the fixed portion in a direction substantially perpendicular to the pressing direction of the pressing member;
A detection portion mounting portion that is formed by protruding from the arm tip portion on the opposite side of the fixing portion of the arm portion and projecting toward the fixing portion, and to which the displacement detection portion is attached;
With
A pressurizing point at which the pressurizing member pressurizes the displacement detecting unit is located between the fixed unit and the arm tip in the extending direction of the arm unit;
A displacement detector characterized by the above.
前記腕先端部と前記検出部取付部との間には、前記腕部が延在する方向に対して直交する方向に延在する接続部が設けられており、
前記検出部取付部は、前記接続部が捩れることにより揺動できること、
を特徴とする変位検出装置。 The displacement detection device according to claim 1,
A connecting portion extending in a direction orthogonal to the direction in which the arm portion extends is provided between the arm tip portion and the detection portion mounting portion,
The detecting unit mounting portion, can be swung by the connecting portion is twisted,
A displacement detector characterized by the above.
前記腕部は、前記スケールの可動方向に対して略直交する方向に延在すること、
を特徴とする変位検出装置。 In the displacement detection device according to claim 1 or 2,
The arm portion may extend in a direction substantially Cartesian relative to the movable direction of the scale,
A displacement detector characterized by the above.
前記変位検出部に関する信号を伝達する配線部材を有し、
前記腕部が延在する方向において、前記加圧点と前記接続部との距離は、前記配線部材 が前記変位検出部に接続される配線接続部と前記接続部との距離よりも長いこと、
を特徴とする変位検出装置。 In the displacement detection apparatus of any one of Claim 1- Claim 3,
A wiring member for transmitting a signal related to the displacement detector;
In the direction in which the arm portion extends, the distance between the pressure point and the connection portion is longer than the distance between the wiring connection portion and the connection portion where the wiring member is connected to the displacement detection unit,
A displacement detector characterized by the above.
前記変位検出部は、前記スケールの変位を検出するセンサ部と、
検出部取付部に取り付けられると共に前記センサ部を保持する保持部と、
を有し、
前記加圧点は、前記センサ部に近接する位置にあること、
を特徴とする変位検出装置。 In the displacement detection apparatus of any one of Claim 1 to Claim 4,
The displacement detection unit includes a sensor unit that detects displacement of the scale;
A holding unit that is attached to the detection unit mounting unit and holds the sensor unit;
Have
The pressure point is in a position close to the sensor unit;
A displacement detector characterized by the above.
前記支持部材及び前記加圧部材は、変形により付勢力を発生する弾性体により形成され、
前記加圧部材の変形により前記加圧点において作用する付勢力は、前記支持部材の変形により前記加圧点において作用する付勢力よりも大きいこと、
を特徴とする変位検出装置。 In the displacement detection apparatus according to any one of claims 1 to 5,
The support member and the pressure member are formed of an elastic body that generates a biasing force by deformation,
The urging force acting at the pressure point due to deformation of the pressure member is greater than the urging force acting at the pressure point due to deformation of the support member;
A displacement detector characterized by the above.
前記可動部材と一体的に変位可能に設けられたスケールと、 A scale provided to be displaceable integrally with the movable member;
前記スケールに直接的又は間接的に接触し前記スケールの変位を検出する変位検出部と、 A displacement detector that directly or indirectly contacts the scale and detects displacement of the scale;
前記固定部材に固定され、前記変位検出部を前記スケールに対して加圧する加圧部材と、 A pressing member fixed to the fixing member and pressurizing the displacement detection unit against the scale;
前記固定部材に対して固定される固定部と、前記固定部から前記スケール側に延在する腕部と、前記腕部の前記スケール側の端部から折り返して前記固定部側へ延在し前記変位検出部が取り付けられる検出部取付部とを有する支持部材とを含み、 A fixing portion fixed to the fixing member; an arm portion extending from the fixing portion toward the scale; and an end portion of the arm portion on the scale side that is folded back and extends toward the fixing portion. A support member having a detection unit mounting part to which the displacement detection unit is mounted,
前記変位検出部は、前記腕部の延在する方向において、前記固定部と、前記腕部の前記スケール側の端部との間の部分が前記加圧部材から加圧されることを特徴とする変位検出装置。 The displacement detection unit is characterized in that, in a direction in which the arm portion extends, a portion between the fixing portion and an end portion on the scale side of the arm portion is pressurized from the pressure member. Displacement detector.
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