JPH06160691A - レンズ初期位置検出装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 インナフォーカス式ズームレンズ装置等にお
いて、レンズ鏡胴内で移動可能なレンズの初期位置を正
確に検出することのできる、ホール素子を用いたレンズ
初期位置検出装置を提供することを目的とする。 【構成】 本発明は、ホール素子（２２）とマグネット
（２０）をケーシング（１７）内に収めたことを特徴と
する。マグネットはケーシング内のレバー（１６）に固
定され、レンズ枠（１１）の当接部材（１４）がレバー
の端部（１６ａ）を押動した場合に、マグネットはホー
ル素子の近傍を通過する。マグネットがホール素子を横
切った際、ホール素子の出力電圧がゼロとなる状態があ
り、それを初期位置とした。ホール素子とマグネットは
ケーシングに精度良く組み付けることができるので、両
者間のエアギャップを狭く保つことができ、その結果、
ホール素子の出力電圧のゼロ点を正確に検出することが
可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、例えばインナフォーカ
ス式のズームレンズ装置において、レンズ鏡胴内で移動
可能に配置されたレンズ若しくはレンズ群の初期位置を
検出するためのレンズ初期位置検出装置に関するもので
ある。

【０００２】

【従来の技術】電子スチルカメラやビデオカメラ等で
は、ズームレンズ装置としてインナフォーカス式のもの
が一般的に用いられている。このインナフォーカス式ズ
ームレンズ装置は、レンズ鏡胴内に配置されたズームレ
ンズ群やフォーカスレンズ群等を光軸に沿って移動さ
せ、ピント等を合わせる構造となっている。

【０００３】レンズ群の移動はステッピングモータ等の
レンズ駆動用モータにより行われるが、レンズ群を所要
位置に移動させるためには、当該レンズ群の初期位置を
正確に検出する必要がある。そこで、従来においては、
フォトインタラプタを用い、レンズ群側に取り付けられ
た遮光板がレンズ鏡胴側のフォトインタラプタを横切っ
た際の出力信号レベル変化から初期位置を定めていた。

【０００４】しかし、フォトインタラプタは、温度変化
や電圧変動により出力信号レベル変化に遅れを生じるた
め、検出した初期位置に誤差が生ずる場合があった。

【０００５】かかる弊害を防止するために、近年、ホー
ル素子とマグネットを用いたホール効果式レンズ初期位
置検出装置が提案されている（特開平４−１６６９０６
号公報）。図６は、この従来におけるホール効果式レン
ズ初期位置検出装置を示している。図６において、符号
１はフォーカスレンズ群であり、これはレンズ枠２によ
り保持されている。レンズ枠２は、レンズ鏡胴（図示し
ない）内に光軸Ｌと平行に設けられた１対のガイドバー
３，４に摺動可能に支持されている。

【０００６】レンズ初期位置検出装置のマグネット５は
レンズ枠２の側壁面の適宜位置に固定され、そのＳ極及
びＮ極はそれぞれ、図中のａ方向及びｂ方向に向けられ
ている。一方、ホール素子６はレンズ鏡胴に固定されて
おり、レンズ枠２をガイドバー３，４に沿って移動させ
た場合に、レンズ枠２上のマグネット５がホール素子６
の隣接位置を通過するよう位置決めされている。

【０００７】このような構成において、レンズ枠２を移
動させてマグネット５をホール素子６の正面を通過させ
ると、ホール素子６からの出力電圧は図７に示す如くな
る。より詳細には、ホール素子６の正面を通るマグネッ
ト５の磁極がＳ極からＮ極に移る際、ホール素子６から
の出力電圧はプラス側からマイナス側へと変化し、特に
ゼロクロス点近傍では急峻なカーブを描く。ホール素子
６の出力電圧のゼロクロス点は温度変化や電圧変動では
変化しないため、このゼロクロス点となるフォーカスレ
ンズ群１の位置を予め初期位置と定めておくことで、初
期位置を正確に検出することが可能となる。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ホール
素子６の出力電圧は最接近時のマグネット５とホール素
子６との間の距離（以下、「エアギャップ」という）に
より変動し、このエアギャップが広い場合には、図７の
点線で示すように出力電圧のカーブが平坦化する。この
ように平坦なカーブを描くような状態では、ゼロクロス
点の検出、即ちレンズ初期位置を検出することは困難と
なり、検出誤差を生ずることもある。

【０００９】この問題は、エアギャップが狭くなるよう
マグネット５とホール素子６の位置関係を高精度に保つ
ことで解決できる。しかし、実際には、ホール素子６及
びマグネット５はレンズ鏡胴とレンズ枠２の完成後にそ
れぞれに取り付ける必要があるため、組立工程上、エア
ギャップを一定に保つことは困難であり、初期位置検出
に誤差を生ずる場合もある。

【００１０】本発明はかかる事情に鑑みてなされたもの
で、その目的は、ホール素子とマグネットとの間のエア
ギャップを一定に保ち、レンズの初期位置を正確に検出
することのできるレンズ初期位置検出装置を提供するこ
とにある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明によるレンズ初期位置検出装置は、レンズ枠
又はレンズ鏡胴の一方に取り付けられたケーシングと、
このケーシングに第１位置及び第２位置の間で移動可能
に取り付けられた可動部材と、無負荷時に可動部材を第
１位置に保持するためのばね手段と、レンズ枠又はレン
ズ鏡胴の他方に取り付けられ、レンズ枠の移動時に可動
部材の一部に当接してこれを第１位置から第２位置に移
動させる当接部材と、ケーシング又は可動部材の一方に
取り付けられたホール素子等の磁束検出手段と、可動部
材が移動された場合に磁束検出手段からゼロとなる出力
が得られるよう、ケーシング又は可動部材の他方に取り
付けられたマグネットと、を備えることを特徴としてい
る。

【００１２】

【作用】上記構成においては、レンズ枠がレンズ鏡胴内
を移動して、当接部材が可動部材を押動すると、可動部
材に取り付けられたマグネットがホール素子の近傍を通
過する。これにより、ホール素子の出力電圧がゼロとな
る点が得られる。予めこの出力電圧がゼロとなる点での
位置関係を初期位置と設定しておくことで、ホール素子
の出力電圧からレンズ若しくはレンズ群の初期位置を検
出することができる。

【００１３】また、マグネットとホール素子は１個のケ
ーシングに取り付ける構造であるので、取付精度を十分
に高く保つことができ、マグネットとホール素子のエア
ギャップを狭く維持することができる。従って、マグネ
ット通過時のホール素子の出力電圧はゼロ点付近で大き
く変化し、ゼロ点の検出が容易となる。

【００１４】

【実施例】以下、図面と共に本発明の好適な実施例につ
いて詳細に説明する。

【００１５】図１は本発明によるレンズ初期位置検出装
置をインナフォーカス式ズームレンズのフォーカスレン
ズ群に適用した例を示している。図１において、符号１
０はフォーカスレンズ群、符号１１はフォーカスレンズ
群１０を保持するレンズ枠、符号１２，１３はレンズ枠
１１を摺動可能に支持する１対のガイドバーである。ガ
イドバー１２，１３はレンズ鏡胴（図示しない）内で光
軸Ｌに平行に配置されている。レンズ枠１１は、図示し
ないが、ステッピングモータに結合されたねじ式の送り
機構によって、ガイドバー１２，１３に沿って移動でき
るようになっている。以上の構成は先に示した従来構成
と同様である。

【００１６】レンズ枠１１の側壁面の適宜位置には、外
方に突出する当接部材１４が設けられている。この当接
部材１４は、レンズ枠１１を初期位置に移動させた場合
に、レンズ鏡胴の内壁面の所定位置に固定された位置検
出ユニット１５のレバー（可動部材）１６の突出端部１
６ａに接し、これを押動するように配置されている。図
１には示していないが、位置検出ユニット１５のレバー
１６にはマグネットが固定されており、このマグネット
を、同じく位置検出ユニット１５内に配置されたホール
素子の近傍を通過させることで、ホール素子の出力電圧
がゼロとなる点を検出することができる。

【００１７】図２及び図３は位置検出ユニット１５の構
成を示している。位置検出ユニット１５は、レンズ鏡胴
に固定されるケーシング１７を備え、このケーシング１
７内にはＬ字状のレバー１６が支持軸１８を中心として
回動可能に取り付けられている。レバー１６の一方の端
部１６ａは、ケーシング１７に設けられた開口１９から
外部に突出し、レンズ枠１１の当接部材１４と接し得る
ようになっている。また、レバー１６の他方の端部１６
ｂの下面にはマグネット２０が固定されている。マグネ
ット２０の磁極端はレバー１６の回動方向に向けられて
いる。即ち、マグネット２０のＳ極は図２のＡ方向に向
けられ、Ｎ極はＢ方向に向けられている。

【００１８】レバー１６とケーシング１７との間には引
張りばね２１が取り付けられ、この引張りばね２１のば
ね力によりレバー１６は常時Ｂ方向に引っ張られてい
る。レバー１６に外力が加わっていない無負荷状態で
は、レバー１６の突出端部１６ａはケーシング１７の開
口１９の縁部に接するため、図２において実線で示す第
１位置に保持される。

【００１９】引張りばね２１のばね力に抗してレバー１
６の突出端部１６ａをＣ方向に押した場合、レバー１６
はＢ方向に第２位置（一点鎖線の位置）まで回動する。
ホール素子２２は、この回動時にマグネット２０が描く
軌跡ｔの中間点の下方位置に配置され、ケーシング１７
の底面に固定されている。マグネット２０とホール素子
２２の垂直方向の間隔ｇ、即ちエアギャップｇ（図３参
照）は可能な限り狭く設定されている。マグネット２
０、即ちレバー１６とホール素子２２との位置関係は、
ケーシング１７に対する取付精度を上げることで一定に
保つことができ、従って、狭いエアギャップｇを確保す
ることは容易である。

【００２０】このような構成において、ステッピングモ
ータ（図示しない）を制御してレンズ枠１１を図２のＣ
方向に移動させると、レンズ枠１１の当接部材１４が位
置検出ユニット１５のレバー１６の突出端部１６ａを押
動する。これにより、レバー１６の他端１６ｂ側に取り
付けられたマグネット２０は第１位置から第２位置へと
移動し、ホール素子２２の真上を通過する。マグネット
２０がホール素子２２の上方を通過する際、従来技術の
欄で説明したように、Ｓ極からＮ極に移動するにつれ、
ホール素子２２の出力電圧が図７に示す如くプラスから
マイナスへと変化する。

【００２１】ホール素子２２の出力電圧がゼロとなる点
は、マグネット２０のＳ極とＮ極との境界がホール素子
２２と正対する状態と考えられる。従って、この状態に
おけるレンズ枠１１の位置、つまりフォーカスレンズ群
１０の位置を予め初期位置と定めておけば、ホール素子
２２からの出力電圧がゼロとなる点を検出することで、
初期位置を正確に検出することができる。

【００２２】また、前述したように、ホール素子２２と
マグネット２０との間のエアギャップｇを狭くしてある
ので、ホール素子２２の出力電圧の変化の度合いが大き
く、出力電圧がゼロとなる点を正確に検出することがで
きる。

【００２３】上記実施例では、回動可能なレバー１６に
マグネット２０を固定することとしているが、マグネッ
ト２０の取付手段はこれに限られず、例えば、図４及び
図５に示すように、位置検出ユニット３０のケーシング
３１に光軸と平行に移動可能なスライダ３２を設け、こ
のスライダ３２にマグネット３３を固定した構成として
も良い。

【００２４】図４及び図５の構成を更に詳細に説明する
と、スライダ３２はケーシング３１の開口３４から突出
する突出部分３５を有しており、この突出部分３５にレ
ンズ枠１１の当接部材１４が当接することで移動される
ようになっている。マグネット３３は、その磁極端がス
ライダ３２の移動方向に向くよう、スライダ３２の下面
に固定されている。また、ホール素子３６は、マグネッ
ト３２の移動軌跡に隣接する適宜位置に配置される。
尚、符号３７は、スライダ３２を第１位置に保持するた
めの引張りばねである。

【００２５】このような構成の位置検出ユニット３０に
おいても、図２及び図３に示す位置検出ユニット１５と
同様、レンズ枠１１の移動に伴ってマグネット３３がホ
ール素子３６を横切るため、ホール素子３６の出力電圧
がゼロとなる点、即ち初期位置を検出することができ
る。

【００２６】また、上記の各実施例では、位置検出ユニ
ット１５，３０をレンズ鏡胴に取り付け、当接部材１４
をレンズ枠１１に設けることとしたが、逆に、位置検出
ユニット１５，３０をレンズ枠１１、当接部材１４をレ
ンズ鏡胴に設けることとしても良い。同様に、マグネッ
ト２０，３３とホール素子２２，３６の取付位置を逆と
しても良い。

【００２７】更に、ホール素子２２，３６はマグネット
２０，３３の移動による磁束の変化を検出する素子であ
るので、ホール素子２２，３６に代え、他の適当な磁束
検出手段を用いることも可能である。また、本発明の適
用対象も上記のインナフォーカス式ズームレンズのフォ
ーカスレンズ群に限られない。

【００２８】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、ホール
素子等の磁束検出手段とマグネットを１個のケーシング
に組み込むこととしているので、両者の位置関係を高精
度で保つことが可能となる。図４からも理解される通
り、磁束検出手段とマグネットとの間のエアギャップが
狭いほど、出力電圧がゼロとなる点を正確に検出するこ
とができるので、本発明によってエアギャップを狭い状
態で保つことで、出力電圧がゼロとなる点の検出精度を
向上させることができる。従って、レンズの初期位置の
検出精度も向上し、ひいてはレンズ装置自体の性能の向
上も図ることができる。

【００２９】また、磁束検出手段とマグネットをユニッ
ト化することで、レンズ初期位置検出装置のレンズ装置
への組付けも容易となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるレンズ初期位置検出装置の一実施
例を示す部分斜視図である。

【図２】本発明によるレンズ初期位置検出装置における
位置検出ユニットの構成を概略的に示す水平断面図であ
る。

【図３】図２のＩII −III 線に沿っての断面図であ
る。

【図４】本発明によるレンズ初期位置検出装置における
別の実施例の位置検出ユニットを概略的に示す水平断面
図である。

【図５】図４のＶ−Ｖ線に沿っての断面図である。

【図６】ホール素子を用いた従来一般のレンズ初期位置
検出装置を示す部分斜視図である。

【図７】ホール素子の出力電圧特性図である。

【符号の説明】

１０…フォーカスレンズ群、１１…レンズ枠、１２，１
３…ガイドバー、１４…当接部材、１５，３０…位置検
出ユニット、１６…レバー（可動部材）、１７，３１…
ケーシング、２０，３３…マグネット、２１，３７…引
張りばね、２２，３６…ホール素子（磁束検出手段）。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ若しくはレンズ群を保持したレン
   ズ枠がレンズ鏡胴内で光軸に沿って移動可能に配置され
   たレンズ装置において、前記レンズ若しくはレンズ群の
   初期位置を検出するレンズ初期位置検出装置であって、 前記レンズ枠又は前記レンズ鏡胴の一方に取り付けられ
   たケーシングと、 前記ケーシングに第１位置及び第２位置の間で移動可能
   に取り付けられた可動部材と、 無負荷時に前記可動部材を前記第１位置に保持するため
   のばね手段と、 前記レンズ枠又は前記レンズ鏡胴の他方に取り付けら
   れ、前記レンズ枠の移動時に前記可動部材の一部に当接
   してこれを前記第１位置から前記第２位置に移動させる
   当接部材と、 前記ケーシング又は前記可動部材の一方に取り付けられ
   た磁束検出手段と、 前記可動部材が移動された場合に前記磁束検出手段から
   ゼロとなる出力が得られるよう、前記ケーシング又は前
   記可動部材の他方に取り付けられたマグネットと、 を備えることを特徴とするレンズ初期位置検出装置。