JPH03217806A - レンズ位置検出装置 - Google Patents
レンズ位置検出装置Info
- Publication number
- JPH03217806A JPH03217806A JP1466890A JP1466890A JPH03217806A JP H03217806 A JPH03217806 A JP H03217806A JP 1466890 A JP1466890 A JP 1466890A JP 1466890 A JP1466890 A JP 1466890A JP H03217806 A JPH03217806 A JP H03217806A
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- optical axis
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 23
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 17
- 239000013078 crystal Substances 0.000 abstract description 8
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 3
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000005404 monopole Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
- Lens Barrels (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明はズームレンズ等の光学装置に用いられるレンズ
位置検出装置に関するものである。
位置検出装置に関するものである。
従来のビデオカメラ等においてオートフォーカスシステ
ムや光量制御システムとして、ズームレンズのレンズ位
置を調整するためにレンズ位置検出装置が用いられる。
ムや光量制御システムとして、ズームレンズのレンズ位
置を調整するためにレンズ位置検出装置が用いられる。
このようなレンズ位置検出装置では焦点距離情報や被写
体距離情報を得る必要がある。そのためにロータリエン
コーダやリニアエンコーダ等によって移動レンズの位置
を検出し、その位置信号に基づきアクチュエー夕等を用
いて移動レンズを移動していた。
体距離情報を得る必要がある。そのためにロータリエン
コーダやリニアエンコーダ等によって移動レンズの位置
を検出し、その位置信号に基づきアクチュエー夕等を用
いて移動レンズを移動していた。
しかしながらこのような従来のレンズ位置検出装置に用
いられる反射型や透過型の光学式エンコーダにおいては
、いずれもスリット板の汚れの影響を受けやすく信幀性
に問題があった。又発光素子,受光素子とスリット板が
最適位置からずれると出力電圧が変化するため、経時変
化や外乱による影響を除去するために強固な構造で支持
する必要があった.又磁気式エンコーダにおいては、磁
気スケールとセンサの空隙寸法が変わると出一力電圧が
変化するため、直線移動するガイド機構を高精度に維持
しなければならず、構造が複雑となった。特にエンコー
ダの分解能を上げようとすると空隙寸法等も小さくする
必要があり、磁気スケールとセンサの間隔もレンズの移
動範囲にわたって許容間隔に保つことが難しいという問
題点があった。
いられる反射型や透過型の光学式エンコーダにおいては
、いずれもスリット板の汚れの影響を受けやすく信幀性
に問題があった。又発光素子,受光素子とスリット板が
最適位置からずれると出力電圧が変化するため、経時変
化や外乱による影響を除去するために強固な構造で支持
する必要があった.又磁気式エンコーダにおいては、磁
気スケールとセンサの空隙寸法が変わると出一力電圧が
変化するため、直線移動するガイド機構を高精度に維持
しなければならず、構造が複雑となった。特にエンコー
ダの分解能を上げようとすると空隙寸法等も小さくする
必要があり、磁気スケールとセンサの間隔もレンズの移
動範囲にわたって許容間隔に保つことが難しいという問
題点があった。
本発明はこのような従来のレンズ位置検出装置の問題点
に鑑みてなされたものであって、発光素子と受光素子間
の距離に応じて受光位置の出力が変化することを利用し
て高精度でレンズ位置を検出できるようにすることを技
術的課題とする。
に鑑みてなされたものであって、発光素子と受光素子間
の距離に応じて受光位置の出力が変化することを利用し
て高精度でレンズ位置を検出できるようにすることを技
術的課題とする。
本発明は移動レンズを含む光学装置に用いられ、駆動手
段により光軸に沿って移動する移動レンズの位置を検出
するレンズ位置検出装置であって、移動レンズ及びレン
ズ位置検出装置の本体のいずれか一方に取付けられ、受
光位置の変化を連続的に検出し、その位置信号を出力す
る受光手段と、移動レンズ及び本体のいずれか一方に受
光手段と対向して取付けられ、移動レンズの光軸に対し
て一定の傾きを設けて受光手段に光を出射する発光手段
と、受光手段と発光手段との距離に応じて変化する位置
信号に基づいて移動レンズの位置を検出するレンズ位置
検出手段と、を具備することを特徴とするものである. 〔作用〕 このような特徴を有する本発明によれば、発光手段と受
光″手段とを本体及び移動レンズの夫々に相対向して配
置し、移動レンズの位置に応じて発光手段より出射され
る光の受光位置の変化を受光手段によって連続的に検出
し、移動レンズの位置を検出するようにしている. 〔実施例〕 本発明のレンズ位置検出装置の一実施例について図面を
参照しつつ説明する。第1図は本発明の一実施例におけ
るレンズ位置検出装置を示す縦断面図、第2図は立面図
、第3図は第2図のレンズ枠とアクチェエータを示すA
−A線断面図である.第1図に示すように、ズームレン
ズlは被写体側より順に、合焦用の第1のレンズIA、
光軸上を移動することにより倍率を変化させる第2のレ
ンズIB,光を集光する第3のレンズIC、被写体の移
動又は第2のレンズIBの移動によって、変動する像面
を所定の位置に保つために光軸上を移動する第4のレン
ズID(移動レンズ)により構成されている.又第2の
レンズIBのレンズ位置を検出するためにズームエンコ
ーダ2が取付けられている.第3のレンズICは固定枠
3によって保持される。固定枠3にはガイドポール4a
,4bの一端が取付けられ、夫々のガイドポール4a,
4bの他端には、水晶枠5が取付けられている.ガイド
ポール4a.,4bには、第4のレンズIDを有するレ
ンズ枠6が光軸方向に移動1在に保持奄れている。レン
ズ枠6は、円筒形のアクチェエータ7及び切欠部8を有
しており、アクチュエータフの円筒部がガイドポール4
aに挿入され、軸受9.10によって支持されている。
段により光軸に沿って移動する移動レンズの位置を検出
するレンズ位置検出装置であって、移動レンズ及びレン
ズ位置検出装置の本体のいずれか一方に取付けられ、受
光位置の変化を連続的に検出し、その位置信号を出力す
る受光手段と、移動レンズ及び本体のいずれか一方に受
光手段と対向して取付けられ、移動レンズの光軸に対し
て一定の傾きを設けて受光手段に光を出射する発光手段
と、受光手段と発光手段との距離に応じて変化する位置
信号に基づいて移動レンズの位置を検出するレンズ位置
検出手段と、を具備することを特徴とするものである. 〔作用〕 このような特徴を有する本発明によれば、発光手段と受
光″手段とを本体及び移動レンズの夫々に相対向して配
置し、移動レンズの位置に応じて発光手段より出射され
る光の受光位置の変化を受光手段によって連続的に検出
し、移動レンズの位置を検出するようにしている. 〔実施例〕 本発明のレンズ位置検出装置の一実施例について図面を
参照しつつ説明する。第1図は本発明の一実施例におけ
るレンズ位置検出装置を示す縦断面図、第2図は立面図
、第3図は第2図のレンズ枠とアクチェエータを示すA
−A線断面図である.第1図に示すように、ズームレン
ズlは被写体側より順に、合焦用の第1のレンズIA、
光軸上を移動することにより倍率を変化させる第2のレ
ンズIB,光を集光する第3のレンズIC、被写体の移
動又は第2のレンズIBの移動によって、変動する像面
を所定の位置に保つために光軸上を移動する第4のレン
ズID(移動レンズ)により構成されている.又第2の
レンズIBのレンズ位置を検出するためにズームエンコ
ーダ2が取付けられている.第3のレンズICは固定枠
3によって保持される。固定枠3にはガイドポール4a
,4bの一端が取付けられ、夫々のガイドポール4a,
4bの他端には、水晶枠5が取付けられている.ガイド
ポール4a.,4bには、第4のレンズIDを有するレ
ンズ枠6が光軸方向に移動1在に保持奄れている。レン
ズ枠6は、円筒形のアクチェエータ7及び切欠部8を有
しており、アクチュエータフの円筒部がガイドポール4
aに挿入され、軸受9.10によって支持されている。
又レンズ枠6の切欠部8はガイドボール4bに挿入され
ている. 第2図に示すように、アクチュエータフの両側面p固定
枠3と水晶枠5の間には、鉄等の強磁性体からなる板状
の一方が折曲った形状のヨーク11がアクチュエータ7
と僅かな間隔を保持して取付けられている。ヨーク1l
は一方が固定枠3にビス止めされ、他方は水晶枠5に固
定されている。
ている. 第2図に示すように、アクチュエータフの両側面p固定
枠3と水晶枠5の間には、鉄等の強磁性体からなる板状
の一方が折曲った形状のヨーク11がアクチュエータ7
と僅かな間隔を保持して取付けられている。ヨーク1l
は一方が固定枠3にビス止めされ、他方は水晶枠5に固
定されている。
又ヨーク12はL字形の板状をしており、折曲げられた
一方の端部はヨークl1に接して固定枠3に取付けられ
ており、他方は水晶枠5側のヨーク11.の端部に取付
けられている。マグネット13の単極看磁された面13
aはヨーク11に取付けられている.そしてマグネット
13の磁束は単極看磁面13bからヨーク12、及びヨ
ーク11をており、アクチェエータ7とヨーク11,ヨ
ークl2及びマグネット13によってリニアモー夕を構
成している. 第3図に示すように、レンズ枠6を有するアクチュエー
タフには、コイル14が巻回された環状のボビン15が
設けられている。ボビン15の内側の夫々の空隙部16
a,16bには、ヨーク12が挿入されており、ボビン
l5はマグネット13と僅かな間隔を保って光軸方向に
移動自在に保持されている。従って、コイルl4の磁束
はマグネット13の磁束と鎖交しており、コイル14に
電流が流れた場合には光軸方向に推力を発生することと
なる。
一方の端部はヨークl1に接して固定枠3に取付けられ
ており、他方は水晶枠5側のヨーク11.の端部に取付
けられている。マグネット13の単極看磁された面13
aはヨーク11に取付けられている.そしてマグネット
13の磁束は単極看磁面13bからヨーク12、及びヨ
ーク11をており、アクチェエータ7とヨーク11,ヨ
ークl2及びマグネット13によってリニアモー夕を構
成している. 第3図に示すように、レンズ枠6を有するアクチュエー
タフには、コイル14が巻回された環状のボビン15が
設けられている。ボビン15の内側の夫々の空隙部16
a,16bには、ヨーク12が挿入されており、ボビン
l5はマグネット13と僅かな間隔を保って光軸方向に
移動自在に保持されている。従って、コイルl4の磁束
はマグネット13の磁束と鎖交しており、コイル14に
電流が流れた場合には光軸方向に推力を発生することと
なる。
第1図に示すように、水晶枠5のガイドボール4aが取
付けられた取付部分5aの近傍の所定位置に発光手段で
ある発光素子17を取付ける。発光素子17は第2図に
示すようにズームレンズ1の光軸に対して角度θの傾き
をもって取付け、矢印の方向に光を照射するものとする
。そしてレンズ枠6の発光素子17に対向する位置には
受光手段である受光素子l8を固定する。受光素子l8
には、連続的に受光位置が検出できる素子、例えばP
S D (Position Sensitive D
evice)等を用い、その両端より受光位置の変化に
基づく信号電流を出力している。
付けられた取付部分5aの近傍の所定位置に発光手段で
ある発光素子17を取付ける。発光素子17は第2図に
示すようにズームレンズ1の光軸に対して角度θの傾き
をもって取付け、矢印の方向に光を照射するものとする
。そしてレンズ枠6の発光素子17に対向する位置には
受光手段である受光素子l8を固定する。受光素子l8
には、連続的に受光位置が検出できる素子、例えばP
S D (Position Sensitive D
evice)等を用い、その両端より受光位置の変化に
基づく信号電流を出力している。
次にレンズ枠6が光軸方向に長さしだけ移動すると、受
光素子18の受光位置Xは、 X=L−tanθ −−−−−−−{1)となる。(1
)式において角度θは一定の値であるので長さしが変化
することによって受光位置Xも連続的に変化する。第4
図(a)に示すように、受光素子18の受光位置を夫々
PL,P2,P3とすると、その両端から出力される電
流1+,Izの間には、次式で示すような関係が成立す
る。
光素子18の受光位置Xは、 X=L−tanθ −−−−−−−{1)となる。(1
)式において角度θは一定の値であるので長さしが変化
することによって受光位置Xも連続的に変化する。第4
図(a)に示すように、受光素子18の受光位置を夫々
PL,P2,P3とすると、その両端から出力される電
流1+,Izの間には、次式で示すような関係が成立す
る。
I.=1. (受光位置PI)一・− (2)!.
>I. (受光位置P2)一・−・・(3)1.<
1. (受光位置P3)・−−−−−・(4)受光
位置PLにおいては出力される電流I1と電流1zは等
しく、受光位置P2に近づくにつれて電流■1が増加し
、逆に受光位置P3に近づくにつれて電流■2が増加す
る。即ち第4図(b)に示すように、電流■1と電流■
2の差と受光位置Xは比例している。
>I. (受光位置P2)一・−・・(3)1.<
1. (受光位置P3)・−−−−−・(4)受光
位置PLにおいては出力される電流I1と電流1zは等
しく、受光位置P2に近づくにつれて電流■1が増加し
、逆に受光位置P3に近づくにつれて電流■2が増加す
る。即ち第4図(b)に示すように、電流■1と電流■
2の差と受光位置Xは比例している。
第5図はレンズ位置検出装置を含むレンズ位置駆動装置
の電気的構成を示すブロック図である。
の電気的構成を示すブロック図である。
本図において、レンズ位置検出手段である演算回路21
は電流I1と電流I2の値を比較し、演算処理すること
によって受光位置を判別するものであり、その出力はマ
イクロコンピュータ22に与えられる。一方第2のレン
ズIBの位置を検出するズームエンコーダ2の出力もマ
イクロコンピュータ22に入力される。そしてマイクロ
コンピュータ22はズーム用のレンズIBの位置に応じ
て受光面に焦点を結ぶよう第4のレンズIDの位置信号
を駆動回路23に出力する。駆動回路23はマイクロコ
ンピュータ22から与えられる位置信号によりアクチュ
エータ7を駆動し、レンズIDの位置が調整される。
は電流I1と電流I2の値を比較し、演算処理すること
によって受光位置を判別するものであり、その出力はマ
イクロコンピュータ22に与えられる。一方第2のレン
ズIBの位置を検出するズームエンコーダ2の出力もマ
イクロコンピュータ22に入力される。そしてマイクロ
コンピュータ22はズーム用のレンズIBの位置に応じ
て受光面に焦点を結ぶよう第4のレンズIDの位置信号
を駆動回路23に出力する。駆動回路23はマイクロコ
ンピュータ22から与えられる位置信号によりアクチュ
エータ7を駆動し、レンズIDの位置が調整される。
以上のように本実施例によれば、レンズの光軸方向への
移動に伴い受光素子の受光位置が変化することによって
、レンズ位置を検出するようにしている。従ってスリッ
ト板を用いた光方式や磁気式エンコーダと比べ経時変化
や外乱の影響を受け難く、調整が簡単となる。又アナロ
グ信号でレンズ位置が検出できるため、原理的に高精度
な位置検出が可能となる。更にスリット板を用いた光方
式のエンコーダ等のような位置検出のための可動部がな
いので、耐振動性に優れたものとする。
移動に伴い受光素子の受光位置が変化することによって
、レンズ位置を検出するようにしている。従ってスリッ
ト板を用いた光方式や磁気式エンコーダと比べ経時変化
や外乱の影響を受け難く、調整が簡単となる。又アナロ
グ信号でレンズ位置が検出できるため、原理的に高精度
な位置検出が可能となる。更にスリット板を用いた光方
式のエンコーダ等のような位置検出のための可動部がな
いので、耐振動性に優れたものとする。
尚、本実施例は発光素子17を本体側の水晶枠5に、受
光素子18を移動レンズ側のレンズ枠6に設けているが
、発光素子17と受光素子18の固定位置を逆にしても
よいことはいうまでもない。
光素子18を移動レンズ側のレンズ枠6に設けているが
、発光素子17と受光素子18の固定位置を逆にしても
よいことはいうまでもない。
〔発明の効果]
以上詳細に説明したように本発明によれば、スリット板
を用いた光学式や磁気式エンコーダと比べ経時変化や外
乱による影響を受けにくく、調整が簡単で高精度な位置
検出ができる。又構造上振動に対して強いため、屋外で
使用する頻度の高いカメラ一体型VTR等に最適なレン
ズ位置検出装置とすることができるという効果が得られ
る。
を用いた光学式や磁気式エンコーダと比べ経時変化や外
乱による影響を受けにくく、調整が簡単で高精度な位置
検出ができる。又構造上振動に対して強いため、屋外で
使用する頻度の高いカメラ一体型VTR等に最適なレン
ズ位置検出装置とすることができるという効果が得られ
る。
第1図は本発明の一実施例におけるレンズ位置検出装置
を示す縦断面図、第2図は本実施例の立面図、第3図は
本実施例のレンズ枠とアクチュエー夕を示すA−A線断
面図、第4図(a)はPSDと受光位置を示す図、第4
図(ロ)は電流I1と電流■2の差と受光位置の関係を
示す特性図、第5図はレンズ位置検出装置を含むレンズ
位置駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。 1−・−・・・ズームレンズ 2−・−・−ズーム゛
エンコーダ3−・・・固定枠 4a,4b−・・・−
ガイドポール5−・・一水晶枠 6−・・・−レンズ
枠 7・・−・アクチュエータ 11.12−・・
・・・・・ヨーク 13−・・−マグネット ゛ 1
,l−−−−−−−コイル 15−・・−ボビン
17・・一・一発光素子 l8・・一−−一一受光
素子22・−−−−−・マイクロコンピュータ 21
〜−−−−・・演算回路 2 3−−−−−−−一・
駆動回路。
を示す縦断面図、第2図は本実施例の立面図、第3図は
本実施例のレンズ枠とアクチュエー夕を示すA−A線断
面図、第4図(a)はPSDと受光位置を示す図、第4
図(ロ)は電流I1と電流■2の差と受光位置の関係を
示す特性図、第5図はレンズ位置検出装置を含むレンズ
位置駆動装置の電気的構成を示すブロック図である。 1−・−・・・ズームレンズ 2−・−・−ズーム゛
エンコーダ3−・・・固定枠 4a,4b−・・・−
ガイドポール5−・・一水晶枠 6−・・・−レンズ
枠 7・・−・アクチュエータ 11.12−・・
・・・・・ヨーク 13−・・−マグネット ゛ 1
,l−−−−−−−コイル 15−・・−ボビン
17・・一・一発光素子 l8・・一−−一一受光
素子22・−−−−−・マイクロコンピュータ 21
〜−−−−・・演算回路 2 3−−−−−−−一・
駆動回路。
Claims (1)
- (1)移動レンズを含む光学装置に用いられ、駆動手段
により光軸に沿って移動する移動レンズの位置を検出す
るレンズ位置検出装置であって、前記移動レンズ及び前
記レンズ位置検出装置の本体のいずれか一方に取付けら
れ、受光位置の変化を連続的に検出し、その位置信号を
出力する受光手段と、 前記移動レンズ及び前記本体のいずれか一方に前記受光
手段と対向して取付けられ、前記移動レンズの光軸に対
して一定の傾きを設けて前記受光手段に光を出射する発
光手段と、前記受光手段と前記発光手段との距離に応じ
て変化する前記位置信号に基づいて前記移動レンズの位
置を検出するレンズ位置検出手段と、を具備することを
特徴とするレンズ位置検出装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1466890A JPH03217806A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | レンズ位置検出装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP1466890A JPH03217806A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | レンズ位置検出装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH03217806A true JPH03217806A (ja) | 1991-09-25 |
Family
ID=11867597
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP1466890A Pending JPH03217806A (ja) | 1990-01-23 | 1990-01-23 | レンズ位置検出装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH03217806A (ja) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5391866A (en) * | 1992-03-31 | 1995-02-21 | Sony Corporation | Position recovery apparatus for inner focus lens |
JP2013105791A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Canon Inc | 発光素子駆動回路 |
CN110567370A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-12-13 | 天目爱视(北京)科技有限公司 | 一种可变焦自适应的3d信息采集方法 |
-
1990
- 1990-01-23 JP JP1466890A patent/JPH03217806A/ja active Pending
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US5391866A (en) * | 1992-03-31 | 1995-02-21 | Sony Corporation | Position recovery apparatus for inner focus lens |
JP2013105791A (ja) * | 2011-11-10 | 2013-05-30 | Canon Inc | 発光素子駆動回路 |
CN110567370A (zh) * | 2018-09-05 | 2019-12-13 | 天目爱视(北京)科技有限公司 | 一种可变焦自适应的3d信息采集方法 |
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