JPH0593843A - カメラのレンズ位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 レンズ位置検出のためのスペースを確保せ
ず、カメラの小型化を図ると共に、ガイド長さに対して
検出範囲を広く設定するようにする。 【構成】 一次コイル及び互に逆向きとなる二次コイル
からなる差動コイルがレンズ移動方向に巻装されたレン
ズ移動のガイド１３ａ〜１３ｃと、このガイド１３ａ〜
１３ｃの外周にスライド自在に配置された金属製の支持
スリーブ１４ａ〜１４ｃとを設け、上記各ガイド１３に
おける差動コイル及び支持スリーブの少なくとも一方を
レンズ位置が連続して検出できる位置関係にシフトさせ
る。そして、上記各支持スリーブ１４が移動したとき
に、各ガイド１３において一次コイルから二次コイルに
誘起する電圧値を、切換えながら取り出すことにより、
ガイド長に対して広い範囲のレンズ位置を検出する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はカメラのレンズ位置検出
装置、特にフォーカス制御、ズーム制御等の際に移動さ
れるレンズの位置を検出する装置の構成に関する。

【０００２】

【従来の技術】カメラでは、インナーフォーカス、オー
トフォーカス等のフォーカス制御あるいはズーム制御の
際に移動させるレンズの位置を検出することが行われて
おり、このレンズ位置検出には、従来から例えばポテン
ショメータ、エンコーダ、位置検出スイッチ、抵抗体を
用いたもの等の各種の検出装置が用いられている。

【０００３】図９には、上記レンズ位置検出装置の一例
として抵抗体を用いたものが示されており、図示される
ように、レンズ１はレンズ枠２に保持され、このレンズ
枠２がガイド３ａ，３ｂによって案内される。従って、
上記レンズ枠２が不図示の駆動手段によって駆動される
と、レンズ１はガイド３ａ，３ｂに沿って図の左右方向
へ移動される。そして、上記ガイド３ｂに並設して抵抗
体４が配置され、レンズ枠２の一方端にはブラシ５が上
記抵抗体４に接触するように配置されている。従って、
例えば左端からの抵抗体４の抵抗値Ｒを測定することに
よってレンズ位置を特定することができることになる。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、従来の
レンズ位置検出装置では、例えば上記図９の例において
は抵抗体４及びブラシ５の配置スペースを確保すること
によって、鏡胴の径が大きくなり、カメラの小型化が図
れないという問題があった。このことは、従来の他の検
出装置であるポテンショメータ、エンコーダ、位置検出
スイッチにおいても同様である。

【０００５】そこで、本出願人はレンズ位置検出に必要
なスペースをなくすために、従来から用いられているレ
ンズ移動のガイド部分に差動トランスを形成し、この差
動トランスでレンズ位置を検出することを提案してい
る。しかし、詳細は後述するが、検出範囲に対してガイ
ドの長さを比較的大きくする必要があり、ガイドの長さ
に対して検出できる有効範囲が狭くなってしまう。

【０００６】本発明は上記問題点に鑑みてなされたもの
であり、その目的は、レンズ位置検出のためのスペース
を確保する必要がない構成とし、カメラの小型化を図る
と共に、ガイド長に対する検出範囲の割合を大きく設定
することができるカメラのレンズ位置検出装置を提供す
ることにある。

【０００７】

【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、本発明は、差動コイルがレンズ移動方向に巻装さ
れ、レンズの前後移動を案内するガイドと、このガイド
の外周にスライド自在に配置され、レンズを支持する金
属製の支持スリーブと、を有し、上記支持スリーブが移
動したときの差動コイルの出力値によってレンズ位置を
検出するカメラのレンズ位置検出装置であって、上記ガ
イドを複数本配設し、かつこの複数本のガイドに対応し
て複数個の支持スリーブを設けると共に、上記各ガイド
における差動コイル及び支持スリーブの少なくとも一方
をレンズ位置が連続して検出できる位置関係にシフトさ
せて配置したことを特徴とする。上記差動コイルは、差
動トランスを構成する、一次コイル及び逆巻に設定され
た２個の二次コイルからなるものである。上記の場合、
上記ガイドにはレンズ移動方向に複数の差動コイルを設
けることができる。また、上記各ガイドに配設された複
数の差動コイル中の一次コイルは一本の巻線で形成する
ことができる。

【０００８】

【作用】上記の構成によれば、上記複数の差動コイルを
構成する一次コイル及び二次コイルが例えばガイド内部
に形成され、このガイドと金属製の支持スリーブとで差
動トランスが構成されることになり、この差動トランス
が各ガイド毎に設けられる。この各差動トランスでは、
一次コイルに交流電圧を与えることによって、二次コイ
ル側に誘起電圧が発生するが、レンズ駆動によって各支
持スリーブがレンズと一緒に移動すると、その支持スリ
ーブの移動に伴って上記二次コイルに誘起された電圧値
が変化することになる。従って、上記二次コイルの電圧
値を測定するこによってレンズ位置が特定される。

【０００９】そして、このような差動トランスが、複数
のガイドにその位置が少しずつシフトされた状態で配設
されることになるので、各ガイドの差動トランスの出力
を切り換えながら順次取り出せば、レンズ移動方向で連
続した検出値が得られることになる。従って、一個の差
動トランス（ガイド）で検出する場合と比較して、ガイ
ド長に対する検出範囲の割合を拡大することが可能とな
る。また、個々のガイドにおいてはレンズ移動方向に複
数の差動トランスが配設されれば、検出長さを拡大する
ことができる。

【００１０】

【実施例】図１には、第１実施例に係るカメラのレンズ
位置検出装置の概略構成が示されており、図示されるよ
うに、レンズ１０は樹脂製のレンズ枠１２に保持され、
このレンズ１０の前後（図の左右）移動を案内するガイ
ド１３ａ，１３ｂ，１３ｃが設けられている。実施例で
は、上記ガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃのそれぞれの内
部に２個の差動コイルを巻装すると共に、この３個のガ
イド（以下Ａ，Ｂ，Ｃ差動コイルガイドとする）１３
ａ，１３ｂ，１３ｃにはレンズ枠１２に取り付けられた
金属製の支持スリーブ（以下単にスリーブとする）１４
ａ，１４ｂ，１４ｃを配置する。従って、上記Ａ，Ｂ，
Ｃ差動コイルガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃとスリーブ
１４ａ，１４ｂ，１４ｃにてそれぞれ差動トランスが形
成されることになり、上記スリーブ１４ａ，１４ｂ，１
４ｃは、非鉄金属である銅、黄銅、アルミ等で形成する
ことが好ましい。

【００１１】図２には、上記Ａ差動コイルガイド１３ａ
を径方向に拡大した図が示され、図３には上記差動トラ
ンスの詳細な構成が示されている。図２において、差動
コイルガイド１３ａ内には軸１６が設けられ、この軸１
６にまず一次コイル１７が軸全域に渡って巻装される。
そして、この一次コイル１７に重ねて、二次コイル１８
ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄが巻装されており、この二
次コイル１８ａと１８ｂ、二次コイル１８ｃと１８ｄ
は、図３に示されるように、互に逆向きとなるように巻
かれる。従って、一次コイル１７に電流を流すと、４個
の二次コイル１８ａ，１８ｂ，１８ｃ，１８ｄには誘起
電流が生じることになるが、この場合、互に逆向きに巻
かれている２組の二次コイル１８ａ，１８ｂ及び二次コ
イル１８ｃ，１８ｄのそれぞれには、互に逆相波形の電
圧が別個に発生することになる。そして、この作動コイ
ルガイド１３ａには上記金属性のスリーブ１４ａが配置
されているので、図５（ｂ）に示されるように、位置の
移動によって直線的に変化する電圧値を得ることができ
る。

【００１２】また、他のＢ，Ｃ差動コイルガイド１３
ｂ，１３ｃにも、上記一次コイル１８と二次コイル１８
ａ〜１８ｄからなる差動コイルを形成しており、この
Ａ，Ｂ，Ｃ差動コイルガイド１３ｂ，１３ｂ，１３ｃの
それぞれは所定長さずつシフトさせて配設し、第１実施
例では二次コイル１８の２／３の長さをずらせている。
従って、詳細は後述するが、それぞれの差動コイルガイ
ド１３は上記二次コイル１８の２／３の長さ毎に、順次
レンズ位置を検出できることになる。

【００１３】図４には、上述のレンズ位置を検出するた
めの回路構成が示されており、図において、正弦波を発
生させる発振器２０には駆動回路２１が接続され、この
駆動回路２１に上記一次コイル１７が接続される。ま
た、Ａ差動コイルガイド１３ａでは互に逆巻きされた二
次コイル１８ａ，１８ｂにプリアンプ２２ａ、二次コイ
ル１８ｃ，１８ｄにプリアンプ２２ａが接続され、そし
て同様にＢ差動コイルガイド１３ｂにはプリアンプ２２
ｃ，２２ｄ、Ｃ差動コイルガイド１３ｃにはプリアンプ
２２ｅ，２２ｆが接続される。これらのプリアンプ２２
ａ〜２２ｆには、アナログスイッチ２３を介してローパ
スフィルタ等を含む検波器２４が接続される。更に、上
記検波器２４には、Ａ／Ｄ変換器２５を介してマイクロ
プロセッサ（ＭＰＵ）２６が接続され、このマイクロプ
ロセッサ２６には制御動作のためのデータを記憶するメ
モリ２７が接続される。従って、上記マイクロプロセッ
サ２６によりアナログスイッチ２３が分割された所定領
域毎に切り換え動作され、プリアンプ２２ａ〜２２ｆの
出力は選択的に検波器２４へ供給されることになる。

【００１４】上記の回路によれば、上記駆動回路２１に
より交流電圧を一次コイル１７に与えると、それぞれの
差動コイルガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃでの二次コイ
ル１８ａ，１８ｂ及び１８ｃ，１８ｄで誘起された交流
電圧がプリアンプ２２ａ〜２２ｆへ出力され、それぞれ
のプリアンプ２２ａ〜２２ｆで増幅された電圧は、検波
器２３ａ，２３ｂによって直流電圧として取り出され
る。

【００１５】実施例は以上の構成からなり、以下に図５
〜図７を参照しながらその作用を説明する。まず、カメ
ラの動作中には、図４の発振器２０が駆動され、各差動
コイルガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃにおいては、一次
コイル１７に図６（ａ）に示される波形の交流電圧が与
えられており、二次コイル１８ａ〜１８ｄには誘起電圧
が発生する。すなわち、図５には一組の差動トランスの
測定状態が示されており、図において、スリーブ１４が
鎖線の基端位置（ゼロ位置）１０１に配置されていると
すると、図６（ｂ）に示されるように、二次コイル１８
ａ，１８ｂには逆相波形の電圧（負の電圧）が誘起さ
れ、同相波形の電圧の誘起が抑制されるので、検波器２
４の出力が、図５に示されるように、例えば−２．５Ｖ
となる。そして、インナーフォーカス制御等によってレ
ンズ１０が例えば前側へ駆動されると、これに応じてス
リーブ１４が移動することになるが、このスリーブ１４
の位置の移動によって逆相波形の電圧誘起が徐々に抑制
される一方、同相波形の電圧が誘起されることになり、
検波器２３の出力電圧は直線的に上昇する。従って、図
５に示されるように上記スリーブ１４が実線の中間位置
にくると、図６（ｃ）のように０Ｖとなり、鎖線１０２
のレンズ移動終端位置にくると、二次コイル１８ａ，１
８ｂには、図（ｄ）に示されるように、同相波形の電圧
（正の電圧）だけが誘起されることになり、＋２．５Ｖ
の電圧が検波器２３ａから出力される。上記差動トラン
スの感度は一般に高く、レンズ位置も高精度に検出する
ことが可能である。

【００１６】このようにして、図５の例ではスリーブ１
４の長さの範囲を検出できることになり、本発明では複
数の差動コイルガイド１３の位置をずらすことによっ
て、レンズ位置の検出範囲が拡大されることになる。と
ころが、図５（ｂ）に示されるように、検出電圧値が基
端位置及び終端位置でカーブする特性を有しており、一
つの差動トランスでの検出範囲をスリーブ１４の長さ一
杯に設定すると、基準位置及び終端位置の近傍で検出精
度が悪くなる。そこで、実施例では図５（ｂ）に示され
ように、検出の実効範囲Ｄをスリーブ１４の長さの２／
３、実施例では２０ｍｍ程度とし、検出範囲を狭めたこ
とに対応してガイドの本数を１本増やしている。

【００１７】図７には、上記３個の差動コイルガイド１
３ａ，１３ｂ，１３ｃの検出動作が示されており、図示
される状態（基端位置）からレンズ位置の検出が開始さ
れることになる。まず、アナログスイッチ２３の切換え
動作によって、実線で示されるように、Ａ差動コイルガ
イド１３ａとスリーブ１４ａとで図のイ領域の検出が行
われ、次いでＢ差動コイルガイド１３ｂとスリーブ１４
ｂとで図のロ領域の検出が行われ、次いでＢ差動コイル
ガイド１３ｃとスリーブ１４ｃとで図のハ領域の検出が
行われ、更に点線で示されるように、ニ領域→ホ領域→
ヘ領域の順で検出が行われる。このようにして、実施例
では、各差動コイルガイド１３ａ，１３ｂ，１３ｃで２
回ずつ検出動作を行うことにより、スリーブ１４の４倍
の長さの検出範囲、例えば６０ｍｍ程度を検出すること
ができる。このことは、検出範囲（ガイド長）を狭くし
ていった場合には、スリーブ１４の長さが短くなり（ス
リーブ１４の長さは一組の二次コイル１８の長さの半分
となる）、従ってガイド長に対する検出範囲の割合を拡
大することが可能となる。

【００１８】図８には、本発明の第２実施例の構成が示
されており、第２実施例は支持スリーブの位置もシフト
させたものである。すなわち、それぞれの差動コイルガ
イド１３ａ，１３ｂ，１３ｃの差動コイルを二次コイル
１８の長さの１／３ずつ図の右側へシフトさせ、かつス
リーブ１４ａ，１４ｂ，１４ｃを上記シフト長さと同じ
長さずつ図の左側へシフトさせるようにする。この第２
実施例によれば、上記第１実施例と同様の検出動作がさ
れることになり、スリーブ１４の４倍の長さを検出する
ことができるが、第１実施例と比較すると、ガイド長Ｔ
を二次コイル１８の１／３の長さだけ短くすることがで
き、ガイド長Ｔに対する検出範囲の割合を更に大きくす
ることができる。

【００１９】上記実施例では、差動コイルを各ガイド１
３ａ，１３ｂ，１３ｃでシフトさせ、スリーブ１４は同
一位置に又はシフトさせて配置したが、差動コイルをシ
フトさせずに、スリーブ１４のみをシフトさせることも
可能である。

【００２０】また、実施例では各差動コイルガイド１３
ａ，１３ｂ，１３ｃにおいて、レンズ移動方向に２個の
差動トランスを形成して検出長さを長くするようにして
いるが、この差動トランスは１個でもよく、これによっ
ても本発明の効果を得ることができる。

【００２１】更に、実施例では差動コイルを構成する一
次コイル１７を一本の巻線で構成しているので、この一
次コイル１７を別々に設ける手間が省けると共に、回路
構成も簡略化されるという利点がある。

【００２２】

【発明の効果】以上説明したように、第１請求項の発明
によれば、差動コイルがレンズ移動方向に巻装されたレ
ンズ移動のガイドと、このガイドの外周にスライド自在
に配置された金属製の支持スリーブとを有し、上記支持
スリーブが移動したときの差動コイルの出力値によって
レンズ位置を検出する装置であって、上記ガイドを複数
本配設し、かつこの複数本のガイドに対応して複数個の
支持スリーブを設けると共に、上記各ガイドにおける差
動コイル及び支持スリーブの少なくとも一方をレンズ位
置が連続して検出できる位置関係にシフトさせて配置し
たので、従来から配設されているガイドを利用して、カ
メラの小型化を図ることができる。しかも、ガイド長に
対する検出範囲の割合を大きく設定することができ、レ
ンズ位置の有効な検出が可能となる。

【００２３】また、第２請求項によれば、上記ガイドに
はレンズ移動方向に複数の差動コイルを設けることによ
って、検出範囲を拡大することが可能となる。更に、第
３請求項の発明によれば、各ガイドに配設された複数の
差動コイルでの一次コイルを一本の巻線で形成すること
によって、構成の簡略化を図ることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施例に係るカメラのレンズ位置
検出装置の構成を示す図であり、図（ａ）は側面図、図
（ｂ）は正面図である。

【図２】上記図１（ａ）において差動コイルガイドの径
方向を拡大して示した一部断面図である。

【図３】実施例の差動コイルガイド及び支持スリーブの
詳細な構成を示す断面図である。

【図４】実施例におけるレンズ位置検出のための回路構
成を示す図である。

【図５】実施例の差動コイルガイド及び支持スリーブの
検出動作を示す図であり、図（ａ）は一組の差動トラン
スを示した図、図（ｂ）は電圧値の一例を示すグラフ図
である。

【図６】一次コイル及び二次コイルでの電圧波形を示す
図である。

【図７】第１実施例の検出動作を示す説明図である。

【図８】第２実施例の構成を示す図である。

【図９】従来におけるレンズ位置検出装置の一例を示す
構成図である。

【符号の説明】

１，１０ … レンズ、 ２，１２ … レンズ枠、３
ａ，３ｂ … ガイド、１３ａ，１３ｂ，１３ｃ …
差動コイルガイド、１４ａ，１４ｂ，１４ｃ …支持ス
リーブ、１７ … 一次コイル、１８ａ，１８ｂ，１８
ｃ，１８ｄ … 二次コイル、２３ … アナログスイ
ッチ、２４ … 検波器。

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 差動コイルがレンズ移動方向に巻装さ
   れ、レンズの前後移動を案内するガイドと、このガイド
   の外周にスライド自在に配置され、レンズを支持する金
   属製の支持スリーブと、を有し、上記支持スリーブが移
   動したときの差動コイルの出力値によってレンズ位置を
   検出するレンズ位置検出装置であって、上記ガイドを複
   数本配設し、かつこの複数本のガイドに対応して複数個
   の支持スリーブを設けると共に、上記各ガイドにおける
   差動コイル及び支持スリーブの少なくとも一方をレンズ
   位置が連続して検出できる位置関係にシフトさせて配置
   したことを特徴とするカメラのレンズ位置検出装置。
2. 【請求項２】 上記ガイドにはレンズ移動方向に複数の
   差動コイルを設けたことを特徴とする上記第１請求項記
   載のカメラのレンズ位置検出装置。
3. 【請求項３】 各ガイドに配設された複数の差動コイル
   中の一次コイルは一本の巻線で形成したことを特徴とす
   る上記第２請求項記載のカメラのレンズ位置検出装置。