JPH0511167A - 位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 装置を大型化することなく、正確な位置検出
をすることができるようにする。 【構成】 回路基板１上に設けた第１のグレーコードパ
ターン群１ｂおよび第２のグレーコードパターン群１ｃ
と、この第１のグレーコードパターン群と接触する第１
のブラシ２および第２のグレーコードパターン群と接触
する第２のブラシ３とを備え、前記第１のグレーコード
パターン１ｂと前記第１のブラシ２とで決まるゾーン分
割点のゾーンの長さより前記第２のグレーコードパター
ン１ｃと前記第２のブラシ３とで決まるゾーン分割点の
ゾーンの長さを長くした構成である。 【効果】 装置を大型化することなく、グレーコードパ
ターン間やブラシ間に誤差があっても、正確な位置検出
をすることができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばレンズ鏡筒内に
組込んでズームカム環の位置検出を行うのに適する位置
検出装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】図８は従来の位置検出装置を組込んだレ
ンズ鏡筒を示す縦断面図であり、図８において、１５は
カメラ本体と接続するための爪部１５ａを有するマウン
トであり、このマウント１５はレンズＬ６を保持すると
ともに、レンズ前方に延出し内径側に光軸に平行な直進
溝１５ｃが設けられた３本の足部１５ｂを有している。

【０００３】１６は外筒部１６ａと内筒部１６ｂを有す
るズームカム環であり、この外筒部１６ａと内筒部１６
ｂは光軸に対して放射状に設けられた３本の連結部１６
ｃによって連結されている。また、前記外筒部１６ａに
は周方向に３本の周溝１６ｄが、内筒部１６ｂの外径側
には凸部１６ｅ、１６ｆが各３個、この内筒部１６ｂの
内径側には３本凸状のリード１６ｇがそれぞれ設けられ
ている。

【０００４】１７は前記マウント１５の３本の足部１５
ｂに取り付けられ前記ズームカム環１６の周溝１６ｄと
嵌合しているピンであり、このピン１７と前記周溝１６
ｄの嵌合によってマウント１５とズームカム環１６は光
軸回りの回動のみ可能な関係になっている。

【０００５】１８はオスヘリコイド環であり、このオス
ヘリコイド環１８の内径側には前記ズームカム環１６の
凸部１６ｅ，１６ｆにはさまれ、ズームカム環１６とオ
スヘリコイド環１８の相対位置関係を規制するよう設け
られたカム１８ａを有しており、外径側には前記マウン
ト１５の直進溝１５ｃに嵌合されマウント１５に対して
光軸方向にのみ移動可能とするためのキー部１８ｂおよ
びヘリコイド１８ｃを有している。

【０００６】１９はレンズ群Ｌ３を保持している前群鏡
筒であり、この前群鏡筒１９の内径部には前記オスヘリ
コイド環１８のヘリコイド１８ｃと螺合しているヘリコ
イド１９ａとギア部１９ｂが設けられている。

【０００７】２０はレンズ群Ｌ５を保持している後群鏡
筒であり、この後群鏡筒２０は前記ズームカム環１６の
リード１６ｇをはさみ込んでズームカム環１６との相対
位置関係を規制するための凸部２０ａおよび光軸に平行
な直進溝２０ｂを有している。

【０００８】２１は電磁絞りであり、羽根部２１ａと駆
動部２１ｂとで構成されている。

【０００９】２２はレンズＬ４を保持する中間鏡筒であ
り、この中間鏡筒２２は前記電磁絞り２１を挟み込むよ
うにして前記後群鏡筒２０に対してビス２２ａでビス止
めされている。

【００１０】２３はビス２３ａでマウント１５に対して
ビス止めされている直進キーであり、前記後群鏡筒２０
を光軸に平行にのみ移動可能とするよう直進溝２０ｂに
嵌合し前方に延出している。

【００１１】２４は直進キー２３を覆うようにマウント
１５に取付けられた裏蓋である。２５はズームカム環１
６の外周部に巻き付けられているゴムリングである。

【００１２】２６はマウント１５に取り付けられカメラ
本体との電気的接点となる接点部材であり、環状円板形
の硬質回路基板２７の穴２７ａにそのリード接片２６ａ
を貫通させ、該リード接片２６ａに設けられた段差に硬
質回路基板２７を突き当てた状態で半田付けされてい
る。

【００１３】前記回路基板２７には図９，図１０に示す
ように電気部品を搭載し電気回路を形成しているととも
に前記半田付け部の近傍に位置検出装置の一部を構成す
るグレーコードパターン２７ｂが設けられ、このグレー
コードパターン２７ｂに摺接するようにブラシ２８が前
記ズームカム環１６に取り付けられている。

【００１４】２９は前記ブラシ２８の可動範囲外で扇状
に配置されたオートフォーカス駆動部であり、特に図示
してはならないが前記マウント１５に対して固定され、
回路基板２７と電気的に接続されている。

【００１５】３０はオートフォーカス駆動部２９の出力
軸、３１は前記前群鏡筒１９のギア部１９ｂとかみ合う
ギア３１ａを一端部に有するギア軸であり、このギア軸
３１の他端部３１ｂの断面形状はＤ字状となっており、
このＤ字状軸端部をＤ字状の断面をした出力軸３０の穴
３０ａに嵌挿させて出力軸３０の回転を前群鏡筒１９に
伝えている。

【００１６】３２は前記電磁絞りの端子２１Ｃに接続さ
れたフレキシブルプリント基板であり、光軸回りの円周
方向にＵ字状に配された先端で前記回路基板２７上のコ
ネクタ３３に挿入されて電気的に接続されている。

【００１７】以下、上記構成における動作を説明する。

【００１８】変倍動作は、ブームカム環１６を光軸回り
に回転させることによって行うことができる。この時、
オスヘリコイド環１８と後群鏡筒２０は、それぞれキー
部１８ｂとマウント１５の直進溝１５ｃ、直進溝２０ｂ
と直進キー２３の関係から光軸方向のみに移動可能なた
め、凸部１６ｅ，１６ｆとカム１８ａあるいはリード１
６ｇと凸部２０ａとの関係にしたがって光軸方向に進退
して変倍動作が行われる。

【００１９】また、合焦動作はオートフォーカス駆動部
２９からの出力によって、出力軸３０、ギア軸３１、ギ
ア３１ａ、ギア部１９ｂを介して前群鏡筒１９を回動さ
せることにより、ヘリコイド１８ｃと１９ａの関係でレ
ンズ群Ｌ３を光軸方向に進退させることによって行なわ
れる。

【００２０】上記の変倍動作時、ズームカム環１６の回
転によってブラシ２８とグレーコードパターン２７ｂと
の相対位置関係の変化により、ズームカム環１６の位置
すなわちレンズ系の焦点距離を検出している。

【００２１】

【発明が解決しようとする課題】最近のカメラは、オー
トフォーカスにおいて今よりも早く、正確なピント合わ
せを追求するとともに、ズームレンズにおいて高倍率化
がすすみ、また、人物像をどの距離から撮っても同じ大
きさに写るような新しい機能が付加され、レンズの位置
検出や焦点距離の検出の精度を上げていく必要がある。

【００２２】しかしながら、上記従来例ではズームカム
環１６の回転によるブラシとグレーコードパターンの相
対位置関係の変化により、レンズ系の焦点距離を検出し
ているので、位置精度を上げるためにグレーコードパタ
ーンの列を増すと、回路基板の外径を大きくする必要が
あり、それに伴なってレンズ鏡筒が大きくなるような欠
点があった。

【００２３】そこで、従来、グレーイコードパターンを
２ケ所に分けて位置検出を行なうものもあったが、グレ
ーコードパターンが小さくなって、２つのグレーコード
パターン間の位置検出の誤差により、誤ったグレーコー
ドパターンを読み取って、誤った位置検出をするような
欠点があった。

【００２４】本発明は上記のような従来の欠点を解消す
ることを課題になされたもので、装置を大型化すること
なく正確な位置検出をすることができるようにすること
を目的とする。

【００２５】

【課題を解決するための手段】本発明によれば、回路基
板上に設けた第１のグレーコードパターン群および第２
のグレーコードパターン群と、この第１のグレーコード
パターン群と接触する第１のブラシおよび第２のグレー
コードパターン群と接触する第２のブラシとを備え、前
記第１のグレーコードパターンと前記第１のブラシとで
決まるゾーン分割点のゾーンのみの長さより前記第２の
グレーコードパターンと前記第２のブラシとで決まるゾ
ーン分割点を含むゾーンの長さを長くしたことにより、
装置を大型化することなく、高い精度での位置検出を可
能にする。

【００２６】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面について説明す
る。図１は本発明による位置検出装置の平面図、図２は
本発明位置検出装置を組み付けたレンズ鏡筒の縦断面図
であり、前記図８に示す従来の位置検出装置を組み付け
たレンズ鏡筒と同一部分には同一符号を付して重複説明
を省略する。

【００２７】図１、図２において、１は回路基板として
の硬質プリント配線板であり、接点部材２６のリード接
片２６ａを貫通させて半田付けする穴１ａと、グレーコ
ードパターン１ｂおよび１ｃを有している。

【００２８】２はグレーコードパターン１ｂと摺接する
ブラシ、３はグレーコードパターン１ｃと摺接するブラ
シであり、このブラシ２とブラシ３はズームカム環１６
に取り付けられている。ブラシおよび３の取り付け位置
の調整はズームカム環１６をテレ端側にした状態でブラ
シ２の摺接部がブラシ調節パターン１ｄのパターンのす
きま１ｅ部に位置するように調整し、また、ブラシ３の
摺接部がブラシ調節パターン１ｆのパターンのすきま１
ｇ部に位置するように調整する。

【００２９】上記の構成において、ズームカム環１６を
テレ端側からワイド側へ回転させると、変倍用のレンズ
群Ｌ３，Ｌ４が光軸方向に移動し、焦点距離が変化す
る。このとき、ズームカム環１６に取り付けられたブラ
シ２、ブラシ３も回転し、パターン１ｂ、パターン１ｃ
との摺動状態を変化させ、この変化に従って電気信号が
切り換わり位置検出が行なわれる。

【００３０】以下、電気信号の切り換わりを図３乃至図
７について詳細に説明する。この図３乃至図７はグレー
コードパターン１ｂ，１ｃとブラシ２，３の一部を回転
方向への移動を直進移動とし、２つのブラシ２，３の回
転位置が一致するようにブラシ先端を揃えて画いたもの
である。

【００３１】図３はブラシ２，３が回転角θ₅ まで回転
し、ブラシ２がパターン列１ｂ₁ に接触し、電気信号が
切り換わる。図４はブラシ２，３が回転角θ₆ まで回転
し、ブラシ２がパターン列１ｂ₂から離れて、電気信号
が切り換わる。回転角θ₅ とθ₆ における電気信号の切
り換えはグレーコードパターン１ｂとブラシ２で行なわ
れるので、切り換り点の誤差はブラシ２の先端ブラシの
ばらつきやブラシ２の傾きおよびグレーコードパターン
１ｂの誤差で決まる。このブラシ２とグレーコードパタ
ーン１ｂの誤差は小さくできるので、回転角θ₆ −θ₅
のゾーンは短くしても誤まって読み取ることがない。回
転角θ₇ −θ₆ のゾーンについても回転角θ₆ −θ₅ の
ゾーンと同様である。

【００３２】図５はブラシ２，３が回転角θ₇ まで回転
した図であり、ブラシ２がパターン列１ｂ₁ から離れ
て、電気信号が切り換わる。図６はブラシ２，３が回転
角θ₈まだ回転した図であり、ブラシ３がパターン列１
ｃ₁ に接触し、電気信号が切り換る。

【００３３】この回転角θ₈ −θ₇ のゾーンでは、電気
信号の切り換え点の一方の片側はブラシ２とグレーコー
ドパターン１ｂ₁ で決定され、他方の片側はブラシ３と
グレーコードパターン１ｃ₁ で決定される。前記の回転
角θ₆ −θ₅ 又はθ₇ −θ₆のゾーンでは電気信号の切
り換えが１つのブラシと１つのグレーコードパターンで
決定されていたので誤差が小さいが、回転角θ₈ −θ₇
のゾーンでは２つのブラシ２，３と２つのグレーコード
パターン１ｂ₁ ，１ｃ₁ で決定されるので、回転角θ₈
−θ₇ のゾーンの誤差は２つのブラシの調整誤差、２つ
のグレーコードパターン１ｂ，１ｃの相互差などにより
電気信号の切り換わり点の誤差が大きい。従って、回転
角θ₈ −θ₇ のゾーンが短いと、ブラシ２がグレーコー
ドパターン列１ｂ₁ から離れる前にブラシ３がグレーコ
ードパターン列１ｃ₁ に接触するということが起こり、
誤信号が検出される。

【００３４】そこで、回転角θ₈ −θ₇ のゾーンでは、
２つのブラシの相互差やパターンの相互差を考慮して、
回転角θ₆ −θ₅ のような１つのブラシと１つのパター
ンで決まるゾーンの長さよりも、回転角θ₈ −θ₇ のゾ
ーンの長くしている。また、図７に示すようにブラシ
２，３が回転角θ₉ まで回転した回転角θ₉ −θ₈ のゾ
ーンも回転角θ₈ −θ₇ のゾーンと同様にゾーンの長さ
を長くしている。

【００３５】また回転角θ₁₀と回転角θ₁₁の両側のゾー
ンについても回転角θ₈ −θ₇ と同様に２つのブラシと
２つのグレーコードパターンによりゾーンが決定される
ので、１つのブラシと１つのグレーコードパターンでゾ
ーンが決定されるゾーンよりもゾーン長を長くしてい
る。

【００３６】この結果、２つのグレーコードパターン間
や２つのブラシ間に誤差があっても、電気信号が順番に
切り換わり正確な位置検出ができる。このため、本発明
の位置検出装置をカメラレンズやビデオレンズ中に配設
することにより高倍率化に伴なうレンズの位置検出精度
を向上することができる。

【００３７】前記の実施例では、分割した２つのグレー
コードパターン１ｂ（１ｂ₁ 〜１ｂ₃ ），１ｃ（１ｃ
₁ ，１ｃ₂）は同芯円で回路基板１の同一平面上に形成
しているが、グレーコードパターンは円筒面上に円周方
向に形成してもよく、ブラシが光軸方向に平行に動く場
合には光軸に平行にグレーコードパターンを形成すれば
よい。また、分割した２つのグレーコードパターン１ｂ
（１ｂ₁ 〜１ｂ₃ ），１ｃ（１ｃ₁ ，１ｃ₂ ）の一方を
同芯円状に他方を光軸と平行に形成するような場合でも
よい。

【００３８】グレーコードパターンを形成した回路基板
１を固定し、このグレーコードパターンと接触するブラ
シを移動体としてのズームカム環１ｂに取付けている
が、これとは反対にブラシを固定して回路基板を移動さ
せるか、または双方を相対的に移動させるように構成す
ることもできる。

【００３９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
第１のグレーコードパターンとこれに接触する第１のブ
ラシにより決まるゾーン分割点のゾーンの長さより、第
２のグレーコードパターンとこれに接触する第２のブラ
シにより決まるゾーン分割点のゾーンの長さを長くした
ので、装置を大型化することなく、２つのグレーコード
パターン間や２つのブラシ間で誤差があっても電気信号
が順番に切りかわり、正確な位置検出をすることができ
る効果がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例による位置検出装置を示す平面
図。

【図２】本発明位置検出装置を組付けたレンズ鏡筒の断
面図。

【図３】本発明位置検出装置の動作説明図。

【図４】本発明位置検出装置の動作説明図。

【図５】本発明位置検出装置の動作説明図。

【図６】本発明位置検出装置の動作説明図。

【図７】本発明位置検出装置の動作説明図。

【図８】従来の位置検出装置を組付けたレンズ鏡筒の断
面図。

【図９】図８のレンズ鏡筒に組付けた従来の位置検出装
置の斜視図。

【図１０】図９に示す位置検出装置の平面図。

【符号の説明】

１ 回路基板 １ｂ グレーコードパターン １ｃ グレーコードパターン ２ ブラシ ３ ブラシ

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 【請求項１】 回路基板上に設けた第１のグレーコード
   パターン群および第２のグレーコードパターン群と、こ
   の第１のグレーコードパターン群と接触する第１のブラ
   シおよび第２のグレーコードパターン群と接触する第２
   のブラシとを備え、前記第１のグレーコードパターンと
   前記第１のブラシとで決まるゾーン分割点のみのゾーン
   の長さより前記第２のグレーコードパターンと前記第２
   のブラシとで決まるゾーン分割点を含むゾーンの長さを
   長くしたことを特徴とする位置検出装置。