JP4692337B2

JP4692337B2 - 位置検出機構

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Publication number: JP4692337B2
Application number: JP2006065844A
Authority: JP
Inventors: 秀紀天花寺; 靖文中明
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2006-03-10
Filing date: 2006-03-10
Publication date: 2011-06-01
Anticipated expiration: 2026-03-10
Also published as: JP2007240428A

Description

本発明は、例えばスチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられ、ベース部品に対して相対的に所定方向へ移動可能な可動部品の位置を検出する位置検出機構に関する。

スチルカメラ又はビデオカメラ等の光学製品には、特許文献１に示すような位置検出機構が用いられており、この位置検出機構は、ベース部品としての後部鏡筒（特許文献１にあっては、後部レンズ鏡筒(23)）に対して所定方向へ移動可能な可動部品としてのフォーカス枠（特許文献１にあっては、レンズ枠(21)）の位置を検出する機構であって、具体的な構成は、次のようになる。

即ち、フォーカス枠には、所定方向へ延びた磁気記録媒体としての磁気スケール（特許文献１にあっては、磁気スケール(30)）が設けられており、この磁気スケールは、Ｓ極とＮ極が交互に磁着されている。また、後部鏡筒の側面には、一対のＵ型溝（特許文献１にあっては、Ｕ型溝(31a,31b)）が設けられており、一対のＵ型溝には、ホルダ（特許文献１にあっては、ホルダ(1)）の一端部が一対の回動ピン（特許文献１にあっては、回動ピン(6a,6b)）を介して回動可能に連結されており、ホルダの他端部には、ホルダ貫通孔（特許文献１にあっては、取付け穴(13)）が形成されている。更に、ホルダには、磁気スケールの移動による磁場の変化を検知する磁気抵抗素子（特許文献１にあっては、磁気抵抗素子(2)）が磁気スケールに対向するように設けられており、磁気抵抗素子は、インサート成型によってホルダと一体構造になっている。

ホルダの他端部には、板バネ（特許文献１にあっては、取付けバネ(8)）が設けられており、板バネは、弾性変形可能な一対の変形部（特許文献１にあっては、変形部(9a,9b)）を有している。また、板バネには、バネ貫通孔（特許文献１にあっては、貫通穴(12)）がホルダ貫通孔に整合するように形成されている。

後部鏡筒のネジ孔（特許文献１にあっては、ネジ穴(32)）には、取付ネジ（特許文献１にあっては、ネジ(14)）が螺合して設けられており、この取付ネジは、一対の変形部の弾性力も相まって板バネの他端部を後部鏡筒に取付けるものである。そして、従来の位置検出機構にあっては、取付ネジを回転操作することにより、板バネの一対の変形部を弾性変形させつつ、ホルダを回動ピンを中心として回動させて、磁気スケールと磁気抵抗素子との間隔を調整するようになっている。

従って、フォーカス枠の移動による磁場の変化を磁気抵抗素子によって検知すると、磁気抵抗素子からの検知信号に基づいてフォーカス枠の位置を検出することができる。
特開２０００−２５５９号公報

しかし、Ｕ型溝と回動ピンとの間にはホルダの回動を容易にするための隙間が必要であり、特に、樹脂材でホルダを形成しているので、この隙間がばらつき易い。そのため、ホルダを回動ピンを中心として回動させて、磁気スケールと磁気抵抗素子との間隔を調整する際に、ホルダにがたつきが生じたり、その程度がばらついたりしてしまう。従って、取付ネジの回転操作によって磁気スケールと磁気抵抗素子との間隔を微調整することが困難になって、位置検出機構の検出精度が低下するという問題がある。

また、磁気抵抗素子は上述のように樹脂材を用い、インサート成型によってホルダと一体構造に形成されているため、位置検出機構にチップ型の磁気抵抗素子、換言すれば、汎用の磁気抵抗素子を用いることができない。そのため、位置検出機構の構成が複雑化すると共に、位置検出機構のコストが高くなるという問題がある。

そこで、本発明は、前述の問題を解決することができる、新規な構成の位置検出機構を提供することを目的とする。

本発明の第１の特徴は、ベース部品に対して相対的に所定方向へ移動する可動部品の位置を検出する位置検出機構において、前記可動部品に設けられ、Ｓ極とＮ極とが前記所定方向に交互に磁着された磁気記録媒体と、一端部が前記ベース部品に連結され、他端部側に貫通孔が形成され、弾性変形可能な弾性部材と、前記弾性部材に設けられ、基板と、該基板に前記磁気記録媒体に対向するように取付けられて前記可動部品の相対的な移動による磁場の変化を検知する磁気抵抗素子とからなる磁気抵抗素子アセンブリと、前記貫通孔に貫通して、前記ベース部品に設けられたネジ孔に螺合する取付ネジと、を備え、前記弾性部材は、前記所定方向に平行な第１基準面及び該第１基準面に直交した第２基準面を有する切欠きを備える一方、前記磁気抵抗素子は、少なくとも直交する２つの面を有し、前記２つの面がそれぞれ前記第１基準面及び前記第２基準面に当接して、前記磁気抵抗素子アセンブリが前記弾性部材に設けられており、前記取付ネジを回転操作することにより、前記弾性部材を弾性変形させて、前記磁気抵抗素子を前記磁気記録媒体に対して離接可能として成ることである。

ここで、「ベース部品に対して相対的に所定方向へ移動する可動部品」とは、前記可動部品が前記ベース部品に対して前記所定方向へ移動する場合の他に、前記ベース部品が前記所定方向へ移動することによって前記可動部品が前記ベース部品に対して相対的に前記所定方向へ移動する場合を含む意である。

第１の特徴によると、前記可動部品の移動による磁場の変化を前記磁気抵抗素子によって検知すると、前記磁気抵抗素子からの検知信号に基づいて前記可動部品の位置を検出することができる（前記位置検出機構の一般的な作用）。

また、前記弾性部材の一端部が前記ベース部品に連結されているため、前記弾性部材を弾性変形させて、前記磁気記憶媒体と前記磁気抵抗素子との間隔を調整する際に、前記弾性部材の一端部にがたつきが生じることがなくなる。

更に、前記弾性部材の一端部が前記ベース部品に連結されてあって、前記弾性部材に前記磁気抵抗素子アセンブリが設けられているため、従来の位置検出機構におけるホルダに相当する部材を省略して、前記位置検出機構にチップ型の磁気抵抗素子、換言すれば、汎用の磁気抵抗素子を用いることができる。

本発明の第２の特徴は、ベース部品に対して相対的に所定方向へ移動する可動部品の位置を検出する位置検出機構において、前記可動部品に設けられ、Ｓ極とＮ極とが前記所定方向に交互に磁着された磁気記録媒体と、一端部が前記ベース部品に連結され、他端部側に貫通孔が形成され、弾性変形可能な弾性部材と、前記弾性部材に設けられ、基板と、該基板に前記磁気記録媒体に対向するように取付けられて前記可動部品の相対的な移動による磁場の変化を検知する磁気抵抗素子とからなる磁気抵抗素子アセンブリと、前記貫通孔に貫通して、前記ベース部品に設けられたネジ孔に螺合する取付ネジと、を備え、前記弾性部材は、前記所定方向に平行な第１基準面及び該第１基準面に直交した第２基準面を有する切欠きを備える一方、前記磁気抵抗素子は、少なくとも直交する２つの側面を有する略６面体であり、前記２つの側面がそれぞれ前記第１基準面及び前記第２基準面に当接して、前記磁気抵抗素子アセンブリが前記弾性部材に設けられており、前記取付ネジを回転操作することにより、前記弾性部材を弾性変形させて、前記磁気抵抗素子を前記磁気記録媒体に対して離接可能として成ることである。

ここで、「切欠き」とは、穴又は開口部を含む意である。

第２の特徴によると、前記位置検出機構を組付ける際に、前記磁気抵抗素子の前記２つの側面をそれぞれ前記第１基準面及び前記第２基準面に当接させる。これにより、前記ベース部品に対して前記弾性部材を高精度に位置決めすることができ、換言すれば、前記磁気記録媒体に対して前記磁気抵抗素子を高精度に位置決めすることができる。

請求項１又は請求項２に記載の発明によれば、前記弾性部材を弾性変形させて、前記磁気記録媒体と前記磁気抵抗素子との間隔を調整する際に、前記弾性部材の一端部にがたつきが生じることがないため、前記取付ネジの回転操作によって前記磁気記録媒体と前記磁気抵抗素子との間隔を簡単に微調整することができ、前記位置検出機構の検出精度を向上させることができる。特に、請求項２に記載の発明によれば、前記磁気記録媒体に対して前記磁気抵抗素子を高精度に位置決めすることができるため、前記位置検出機構の検出精度をより向上させることができる。

また、従来の位置検出機構におけるホルダに相当する部材を省略して、前記位置検出機構に汎用の磁気抵抗素子を用いることができるため、前記位置検出機構の構成が簡略化すると共に、前記位置検出機構のコストを下げることができる。

以下、本発明の実施形態について図１から図５を参照して説明する。

ここで、図１は、本発明の実施形態に係る位置検出機構を示す図、図２は、本発明の実施形態に係る光学製品における後部鏡筒の周辺を示す斜視図、図３（ａ）は、磁気抵抗素子アセンブリが設けられた板バネを示す図、図３（ｂ）は、図３（ａ）を右から見た図、図３（ｃ）は、図３（ａ）を下から見た図、図４は、磁気抵抗素子アセンブリが設けられた板バネの斜視図、図５（ａ）は、磁気抵抗素子アセンブリを示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）を右から見た図である。なお、図面中、「Ｌ」は、左方向、「Ｒ」は、右方向、「ＦＦ」は、前方向、「ＦＲ」は、後方向を指す。

図２に示すように、本発明の実施形態に係る光学製品（スチルカメラ又はビデオカメラ等）における後部鏡筒１の右面には、上部開口部３と下部開口部５が上下に形成されている。また、後部鏡筒１における上部開口部３と下部開口部５との間には、係合突起７が形成されており、後部鏡筒１は、係合突起７の前後両側に、係合壁９をそれぞれ有している。更に、後部鏡筒１の上部開口部３の上側縁部には、ネジ孔１１が形成されており、後部鏡筒１におけるネジ孔１１の前後両側には、ボス１３がそれぞれ形成されている。

後部鏡筒１の前部には、マスターレンズ群１５を保持する固定マスター枠１７が設けられている。なお。図示は省略するが、後部鏡筒１の前側には、ズームレンズ群を備えた前部鏡筒が設けられている。

後部鏡筒１の内部には、前後方向へ延びた一対のガイドバー１９が設けられており、一対のガイドバー１９には、フォーカスレンズ２１を保持するフォーカス枠２３が前後方向（換言すれば、光軸方向ＡＬ）へ移動可能に設けられている。また、後部鏡筒１の下部開口部５には、フォーカス枠２３を光軸方向ＡＬへ移動させるリニアモータ２５における固定子２７が設けられており、フォーカス枠２３には、リニアモータ２５における可動子としてのコイル２９が設けられている。なお、リニアモータ２５における固定子２７は、後部鏡筒１の下部開口部５に設けられたヨーク３１と、このヨーク３１に設けられた磁石３３とからなっており、コイル２９には、フレキシブル回路基板３５が接続されている。

本発明の実施形態に係る光学製品には、位置検出機構３７が用いられており、この位置検出機構３７は、ベース部品としての後部鏡筒１に対して前後方向へ移動可能な可動部品としてのフォーカス枠２３の位置を検出する機構であって、位置検出機構３７の具体的な構成は、次のようになる。

即ち、図１、図２、及び図４に示すように、フォーカス枠２３の左側には、光軸方向ＡＬへ延びた磁気記録媒体としての磁気スケール３９が設けられており、この磁気スケール３９には、Ｓ極とＮ極とが光軸方向ＡＬに交互に磁着されている。なお、磁気スケール３９はフェライト等の強磁性体からなるものである。

後部鏡筒１における上部開口部３と下部開口部５との中間部には、板バネ４１の一端部（下端部）が挟持するように係合されている。具体的には、板バネ４１は、一端側に、Ｌ型のセンター曲げ部４３を有し、その一端側におけるセンター曲げ部４３の両側に、一対のＬ型のサイド曲げ部４５をそれぞれ有している。そして、センター曲げ部４３によって係合突起７の外側面を押圧しかつ各サイド曲げ部４５によって対応する係合壁９の内側面を押圧することによって、板バネ４１の一端部が後部鏡筒１における上部開口部３と下部開口部５との中間部を挟持するようになっている。なお、後部鏡筒１における上部開口部３と下部開口部５との中間部に板バネ４１の一端部が挟持するように係合される代わりに、後部鏡筒１の一部（例えば係合穴）に板バネ４１の一端部が挟持されるように係合されるようにしたり、後部鏡筒１における上部開口部３と下部開口部５との中間部に板バネ４１の一端部が一体的に連結されるようにしたりしても差し支えない。

図３（ａ）（ｂ）（ｃ）及び図４に示すように、板バネ４１の他端部（上端部）側には、貫通孔４７が形成されており、この板バネ４１の他端部側における貫通孔４７の両側には、対応するボス１３が係合可能な一対の係合穴４９が形成されている。また、板バネ４１の中央部には、切欠き５１が形成されており、この切欠き５１は、光軸方向ＡＬに平行な第１基準面５１ａ及び該第１基準面５１ａに直交した第２基準面５１ｂを有している。

図３（ａ）（ｂ）及び図５（ａ）（ｂ）に示すように、板バネ４１には、磁気抵抗素子アセンブリ５３が設けられており、この磁気抵抗素子アセンブリ５３は、板バネ４１に接着によって取付けられた基板５５と、この基板５５に磁気スケール３９に対向するように半田等によって取付けられかつフォーカス枠２３の相対的な移動による磁場の変化を検知する磁気抵抗素子５７とからなる。なお、図示は省略するが、磁気抵抗素子５７の感受面には、光軸方向ＡＬに沿って磁場の変化を検知できるような薄膜パターンが形成されている。そして、磁気抵抗素子５７は、直交する２つの側面５７ａ，５７ｂを有する略６面体であり、直交する２つの側面５７ａ，５７ｂがそれぞれ第１基準面５１ａ及び第２基準面５１ｂに当接して、磁気抵抗素子アセンブリ５３が板バネ４１に設けられている。

図１に示すように、後部鏡筒１のネジ孔１１には、取付ネジ５９が螺合して設けられており、この取付ネジ５９は、板バネ４１の貫通孔４７に貫通してあって、板バネ４１の弾性力も相まって板バネ４１の他端部側を後部鏡筒１に取付けけるものである。そして、位置検出機構３７は、取付ネジ５９を回転操作することにより、板バネ４１を弾性変形させて、磁気抵抗素子５７を磁気スケール３９に対して離接可能になっている。換言すれば、位置検出機構３７は、取付ネジ５９を回転操作することにより、板バネ４１を弾性変形させて、磁気スケール３９と磁気抵抗素子５７との間隔が調整されるようになっている。

続いて、本発明の実施形態の作用及び効果について説明する。

リニアモータ２５の駆動によってフォーカス枠２３を光軸方向ＡＬへ移動させる際に、フォーカス枠２３の移動による磁場の変化を磁気抵抗素子５７によって検知すると、磁気抵抗素子５７からの検知信号に基づいてフォーカス枠２３の位置を検出することができる（位置検出機構の一般的な作用）。

また、板バネ４１の一端部側が後部鏡筒１における上部開口部３と下部開口部５との中間部に挟持するように係合されているため、板バネ４１を弾性変形させて、磁気スケール３９と磁気抵抗素子５７との間隔を調整する際に、板バネ４１の一端部にがたつきが生じることがなくなる。

更に、位置検出機構３７を組付ける際に、図３（ａ）に示すように、磁気抵抗素子５７の直交する２つの側面５７ａ，５７ｂを後部鏡筒１の切欠き５１の第１基準面５１ａ、第２基準面５１ｂにそれぞれ当接させると共に、板バネ４１の一対の係合穴４９を後部鏡筒１の対応するボス１３に係合させる。これにより、後部鏡筒１に対して板バネ４１を高精度に位置決めすることができ、換言すれば、磁気スケール３９に対して磁気抵抗素子５７を高精度に位置決めすることができる。

また、板バネ４１の一端部が後部鏡筒１における上部開口部３と下部開口部５との中間部に挟持するように係合されてあって、板バネ４１に磁気抵抗素子アセンブリ５３が設けられているため、従来の位置検出機構におけるホルダに相当する部材を省略して、位置検出機構３７にチップ型の磁気抵抗素子５７、換言すれば、汎用の磁気抵抗素子５７を用いることができる。

以上の如き、本発明の実施形態によれば、板バネ４１を弾性変形させて、磁気スケール３９と磁気抵抗素子５７との間隔を調整する際に、板バネ４１の一端部にがたつきが生じることがないため、取付ネジ５９の回転操作によって磁気スケール３９と磁気抵抗素子５７との間隔を簡単に微調整することができ、位置検出機構３７の検出精度を向上させることができる。特に、磁気スケール３９に対して磁気抵抗素子５７を高精度に位置決めすることができるため、位置検出機構３７の検出精度をより向上させることができる。

また、従来の位置検出機構におけるホルダに相当する部材を省略して、位置検出機構３７に汎用の磁気抵抗素子５７を用いることができるため、位置検出機構３７の構成が簡略化すると共に、位置検出機構３７のコストを下げることができる。

なお、本発明は、前述の実施形態の説明に限られるものではなく、その他、種々の態様で実施可能である。即ち、例えば、板バネ４１は弾性部材の一例として示したものであり、板状でなくても或いは所謂バネ部材でなくてもよい。また、板バネ４１と同様の機能を有する弾性部材であれば、その形状、材質等を限定するものではない。

更に、本発明に包含される権利範囲は、これらの実施形態に限定されないものである。

本発明の実施形態に係る位置検出機構を示す図である。本発明の実施形態に係る光学製品における後部鏡筒の周辺を示す斜視図である。図３（ａ）は、磁気抵抗素子アセンブリが設けられた板バネを示す図、図３（ｂ）は、図３（ａ）を右から見た図、図３（ｃ）は、図３（ａ）を下から見た図である。磁気抵抗素子アセンブリが設けられた板バネの斜視図である。図５（ａ）は、磁気抵抗素子アセンブリを示す図、図５（ｂ）は、図５（ａ）を右から見た図である。

符号の説明

１後部鏡筒
７係合突起
９係合壁
１１ネジ孔
１３ボス
１７固定マスター枠
２３フォーカス枠
２５リニアモータ
３７位置検出機構
３９磁気スケール
４１板バネ
４３センター曲げ部
４５サイド曲げ部
４７貫通孔
４９係合穴
５１切欠き
５１ａ第１基準面
５１ｂ第２基準面
５３磁気抵抗素子アセンブリ
５５基板
５７磁気抵抗素子
５９取付ネジ

Claims

ベース部品に対して相対的に所定方向へ移動する可動部品の位置を検出する位置検出機構において、
前記可動部品に設けられ、Ｓ極とＮ極とが前記所定方向に交互に磁着された磁気記録媒体と、
一端部が前記ベース部品に連結され、他端部側に貫通孔が形成され、弾性変形可能な弾性部材と、
前記弾性部材に設けられ、基板と、該基板に前記磁気記録媒体に対向するように取付けられて前記可動部品の相対的な移動による磁場の変化を検知する磁気抵抗素子とからなる磁気抵抗素子アセンブリと、
前記貫通孔に貫通して、前記ベース部品に設けられたネジ孔に螺合する取付ネジと、を備え、
前記弾性部材は、前記所定方向に平行な第１基準面及び該第１基準面に直交した第２基準面を有する切欠きを備える一方、前記磁気抵抗素子は、少なくとも直交する２つの面を有し、前記２つの面がそれぞれ前記第１基準面及び前記第２基準面に当接して、前記磁気抵抗素子アセンブリが前記弾性部材に設けられており、
前記取付ネジを回転操作することにより、前記弾性部材を弾性変形させて、前記磁気抵抗素子を前記磁気記録媒体に対して離接可能として成る、
ことを特徴とする位置検出機構。
ベース部品に対して相対的に所定方向へ移動する可動部品の位置を検出する位置検出機構において、
前記可動部品に設けられ、Ｓ極とＮ極とが前記所定方向に交互に磁着された磁気記録媒体と、
一端部が前記ベース部品に連結され、他端部側に貫通孔が形成され、弾性変形可能な弾性部材と、
前記弾性部材に設けられ、基板と、該基板に前記磁気記録媒体に対向するように取付けられて前記可動部品の相対的な移動による磁場の変化を検知する磁気抵抗素子とからなる磁気抵抗素子アセンブリと、
前記貫通孔に貫通して、前記ベース部品に設けられたネジ孔に螺合する取付ネジと、を備え、
前記弾性部材は、前記所定方向に平行な第１基準面及び該第１基準面に直交した第２基準面を有する切欠きを備える一方、前記磁気抵抗素子は、少なくとも直交する２つの側面を有する略６面体であり、前記２つの側面がそれぞれ前記第１基準面及び前記第２基準面に当接して、前記磁気抵抗素子アセンブリが前記弾性部材に設けられており、
前記取付ネジを回転操作することにより、前記弾性部材を弾性変形させて、前記磁気抵抗素子を前記磁気記録媒体に対して離接可能として成る、
ことを特徴とする位置検出機構。