JPWO2018051645A1 - レンズ装置 - Google Patents

Abstract

レンズ装置大型化の抑制を図りつつ、操作リング回転量についての検出分解能向上を図る。本技術に係るレンズ装置は、回転操作される操作リングと、光を発する発光素子と、複数の受光素子とを備え、操作リングの回転方向において交互に配置され操作リングの回転に伴い移動する反射面と非反射面とを有する検出パターン部が設けられ、発光素子は、検出パターン部に光を発し、複数の受光素子は、同一基板上に配置され、反射面からの反射光を受光するものである。

Description

本技術は、例えばフォーカス操作リングやズーム操作リング等の操作リングを備えたレンズ装置に関するものであり、特には操作リングの回転量や回転方向を検出するための技術分野に関する。

例えば、交換レンズやビデオカメラ、デジタルスチルカメラ等の各種レンズ装置には、内部にレンズ等の光学素子が配置され、外周側に設けられた操作リングの回転操作により光学素子を光軸方向に移動させてフォーカシングやズーミングが可能に構成されたものがある。

操作リングの回転操作によりフォーカシングやズーミングを行う方式としては、メカ駆動方式、電気駆動方式を挙げることができる。メカ駆動方式は、光学素子を移動させるカム環と操作リングとを機械的に連結し、操作リングの回転に応じた力が機械的にカム環に伝達されて光学素子が移動される方式である。カム環と操作リングとの機械的な連結は、例えばギアやコロ、キー等の部品により行われる。

また、電気駆動方式は、操作リングの回転量や回転方向を所定のセンサにより電気的に読み取り、演算回路で光学素子の駆動量を計算し、計算した駆動量に基づきドライブ回路がアクチュエータを駆動して光学素子を移動させる方式である。

メカ駆動方式は、光学素子と操作リングが機械的に連結されているため、操作リングの回転量が微小であっても光学素子が追従して移動する。しかしながら、メカ駆動方式ではサイズの大きいカム環を用いるため、レンズ装置の小型化が困難となる。また、サイズの大きいカム環では光学素子を操作に連動させて高速且つ微少駆動させることが困難とされる。このため、特に動画撮影時において光学素子を高速且つ微小に動かしたいとの近年におけるニーズに対応しきれていない。

一方、電気駆動方式は、電気的なアクチュエータで光学素子を動かすため、光学素子を高速移動させ易い。さらに、メカ駆動方式が用いるようなカム環を省略可能となるためレンズ装置を小型化することができる。

ここで、電気駆動方式は、操作リングの回転量、回転方向を電気的に読み取る手法の違いにより、「増速方式」と「直接読み取り方式」とに区分される。
増速方式は、操作リングの回転をギアにより増速し、増速された回転を回転検出装置により読み取る方式である。増速方式では、操作リングの回転をギアで増速していることで、メカ駆動方式までには至らないものの、回転量の検出分解能を高めることができる利点がある。しかしながら、増速ギアのバックラッシュに起因して、操作リングの回転方向のヒステリシスが発生し易いという短所がある。さらに、沈胴動作を行うレンズ装置では採用が困難であるという短所もある。沈胴動作を行うレンズ装置ではレンズを保持するレンズ枠がカム環によって繰り出し／繰り込みされるが、増速方式において回転検出装置は大型であり、回転検出装置をレンズ装置内部に配置するとレンズ枠と干渉してしまう。この干渉を回避するために、レンズ装置の径方向に回転検出装置の配置スペースを確保する必要があり、結果、レンズ装置の大型化が助長されるものである。

直接読み取り方式は、下記特許文献１にも記載されているように、操作リングの内周面に反射面と非反射面を交互に配置し、反射面と対向する位置に発光素子と受光素子とを有するフォトリフレクタを配置し、操作リングの回転に伴い発光素子より発せられ反射面で反射された光を受光素子で受光し、受光した光の強度変化に応じた出力波形を読み取る方式である（例えば段落［０００２］等を参照）。

直接読み取り方式では、操作リングの回転方向を検出可能とするために、フォトリフレクタが二つ設けられる。二つのフォトリフレクタは、互いの受光素子の出力波形が例えば９０度の位相差を有するように配置される。これにより、操作リングが正回転されたときは一方の受光素子の出力波形の位相が他の受光素子の出力波形よりも進み、逆回転されたときは他方の受光素子の出力波形の位相が一方の受光素子の出力波形よりも進むものとなり、このような各出力波形の位相関係に基づいて、操作リングの回転方向を検出することができる。

直接読み取り方式は、増速方式で問題となる操作リング回転方向のヒステリシスは生じず、またフォトリフレクタは小型であるため沈胴動作を行うレンズ装置にも好適に適用できる。

特開２０１５−１４１２３２号公報

しかしながら、従来の直接読み取り方式では、二つのフォトリフレクタを個別に実装するため、フォトリフレクタ間の位置関係に誤差が生じ易く、製品ごとに出力波形の位相差がばらつく傾向にあった。

直接読み取り方式においては、反射面と非反射面のピッチを狭くすることで回転量の検出分解能を高めることが可能となるが、高分解能化のため反射面と非反射面のピッチを狭めていくほど上記のような位相差のばらつきが無視できなくなる。
すなわち、従来の直接読み取り方式では、二つのフォトリフレクタ間の位置誤差に起因して反射面と非反射面の形成ピッチを十分に狭められず、検出分解能の向上に限界があった。

そこで、本技術では、レンズ装置大型化の抑制を図りつつ、操作リング回転量についての検出分解能向上を図ることを目的とする。

本技術に係るレンズ装置は、回転操作される操作リングと、光を発する発光素子と、複数の受光素子とを備え、前記操作リングの回転方向において交互に配置され前記操作リングの回転に伴い移動する反射面と非反射面とを有する検出パターン部が設けられ、前記発光素子は、前記検出パターン部に光を発し、前記複数の受光素子は、同一基板上に配置され、前記反射面からの反射光を受光するものである。

複数の受光素子が同一基板上に配置されることで、それら受光素子の位置関係が高精度に定まり、反射面と非反射面による検出パターンの狭ピッチ化許容度が高まる。
また、直接読み取り方式を採用しているため、メカ駆動方式に用いられるカム環を省略可能となる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記複数の受光素子は、受光面が前記反射面と対向して配置されていることが望ましい。

これにより、受光素子において反射光が効率良く受光される。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、前記反射面と前記非反射面とが並ぶ並び方向において、前記発光素子の発光面中心が前記第一受光素子の受光面中心と前記第二受光素子の受光面中心との間に位置されていることが望ましい。

これにより、二つの受光素子それぞれに反射面からの反射光を受光させるにあたり、設けるべき発光素子の数を一つとすることが容易化される。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記並び方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の少なくとも一部、及び前記第二受光素子の少なくとも一部が位置されていることが望ましい。

これにより、並び方向における二つの受光素子の離間距離が短くされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記並び方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の全部、及び前記第二受光素子の全部が位置されていることが望ましい。

これにより、並び方向における二つの受光素子の離間距離がさらに短くされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記操作リングの回転軸の軸方向であるパターン直交方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の少なくとも一部、及び前記第二受光素子の少なくとも一部が位置されていることが望ましい。

これにより、パターン直交方向における二つの受光素子の離間距離が短くされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記パターン直交方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の全部、及び前記第二受光素子の全部が位置されていることが望ましい。

これにより、パターン直交方向における二つの受光素子の離間距離がさらに短くされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記発光素子が配置された第一基板を備え、前記複数の受光素子が配置された前記基板である第二基板が、前記第一基板上に配置されることが望ましい。

これにより、受光素子間のみでなく受光素子と発光素子との間の位置関係も高精度に定まる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記反射面と前記非反射面とが並ぶ並び方向における前記反射面及び前記非反射面の幅がそれぞれ０．３ｍｍ以下とされることが望ましい。

これにより、実使用上十分な検出分解能が得られる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記反射面は前記操作リングの内周面の一部として形成され、前記非反射面は前記操作リングの内周面上に形成された非反射担体の内面として形成されていることが望ましい。

反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、反射面は例えば金属製とされた操作リング内周面、或いは金属メッキされた操作リング内周面等の一部として形成可能となり、印刷により反射面を形成する場合と比較して反射面の経時的な欠損や破損に対する抑止力を高めることが可能とされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記非反射担体が膜状に形成されていることが望ましい。

これにより、レンズ装置の径方向において、非反射担体の突出量が抑えられて受光素子及び発光素子と検出パターン部との間に確保すべきスペースの縮小化が図られる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記非反射担体は前記操作リングの内周方向に突出された突起であることが望ましい。

これにより、非反射担体を膜状に形成する必要がなくなる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記非反射面は前記操作リングの内周面の一部として形成され、前記反射面は前記操作リングの内周面上に形成された反射担体の内面として形成されていることが望ましい。

非反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、操作リングは汎用樹脂で形成することが可能とされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記反射担体が膜状に形成されていることが望ましい。

これにより、レンズ装置の径方向において、反射担体の突出量が抑えられて受光素子及び発光素子と検出パターン部との間に確保すべきスペースの縮小化が図られる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記操作リングの内周側に前記操作リングと一体に回転するリング状部材を備え、前記非反射面は、前記操作リングの内周面の一部として形成され、前記反射面は、前記リング状部材において前記回転方向に所定間隔で位置された反射担体の内面として形成され、
前記リング状部材は、前記回転方向における少なくとも前記反射担体の非位置部分が透明とされていることが望ましい。

これにより、反射担体を操作リングに形成する必要がなくなる。
また、非反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、操作リングは汎用樹脂で形成することが可能とされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記反射担体が前記リング状部材の内周面上に形成されていることが望ましい。

これにより、反射担体をリング状部材の外周面上に形成する場合よりも反射担体材料の使用量を削減することが可能とされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記操作リングの内周側に前記操作リングと一体に回転するリング状部材を備え、前記反射面は、前記操作リングの内周面の一部として形成され、前記非反射面は、前記リング状部材において前記回転方向に所定間隔で位置された非反射担体の内面として形成され、前記リング状部材は、前記回転方向における少なくとも前記非反射担体の非位置部分が透明とされていることが望ましい。

これにより、非反射担体を操作リングに形成する必要がなくなる。
また、反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、反射面は例えば金属製とされた操作リング内周面、或いは金属メッキされた操作リング内周面等の一部として形成可能となり、印刷により反射面を形成する場合と比較して反射面の経時的な欠損や破損に対する抑止力を高めることが可能とされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記非反射担体が前記リング状部材の内周面上に形成されていることが望ましい。

これにより、非反射担体をリング状部材の外周面上に形成する場合よりも非反射担体材料の使用量を削減することが可能とされる。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、前記第一受光素子の受光信号である第一受光信号と、前記第二受光素子の受光信号である第二受光信号と、前記第一受光信号及び前記第二受光信号のそれぞれに対して複数設定された閾値とに基づき、前記操作リングの回転量を演算する演算回路を備えることが望ましい。

これにより、第一受光信号、第二受光信号それぞれの波形における複数のポイントに基づいて回転量が演算される。

上記した本技術に係るレンズ装置においては、前記演算回路は、リサジュー円上に設定された複数の基準座標を前記第一受光信号及び前記第二受光信号に対する閾値として前記回転量の演算を行うことが望ましい。

これにより、二つの受光素子の位置精度が高精度とされた下でリサジュー円に基づく回転量演算が行われる。

本技術によれば、レンズ装置大型化の抑制を図りつつ、操作リング回転量についての検出分解能向上を図ることができる。
なお、ここに記載された効果は必ずしも限定されるものではなく、本開示中に記載されたいずれかの効果であってもよい。

第一実施形態としてのレンズ装置の概略外観斜視図である。 図１に示すＡ−Ａ’線の位置で光軸に直交する方向にレンズ装置を切断した際の概略斜視図である。 図２における破線で示した部分の拡大図である。 実施形態における検出パターン部の模式図である。 検出部を操作リング側から見た概略斜視図である。 検出部と検出パターン部との位置関係を模式的に表した図である。 検出部の正面図である。 検出パターン部と発光面、受光面、及び受光面とが対向している様子を模式的に表した図である。 位相差が９０度とされた各受光信号の波形を表した図である。 第一実施形態としてのレンズ装置における光学素子駆動系全体の構成について説明するためのブロック図である。 二つのフォトリフレクタからの出力波形を矩形波により表した図である。 第一変形例としての検出部の正面図である。 第二変形例としての検出部の正面図である。 第三変形例としての検出部の正面図である。 第四変形例としての検出部を操作リングの外周側より見た概略斜視図である。 第二実施形態としてのレンズ装置の要部を拡大して表した概略斜視図である。 第三実施形態としてのレンズ装置の要部を拡大して表した概略斜視図である。 第四実施形態としてのレンズ装置の要部を拡大して表した概略斜視図である。 第五実施形態としてのレンズ装置の要部を拡大して表した概略斜視図である。 リサジュー円に基づく回転量の演算手法を説明するための図である。 クロスポイント方式による回転量の演算手法を説明するための図である。

以下、添付図面を参照し、実施の形態を次の順序で説明する。

＜１．第一実施形態＞
［1-1．回転量検出に係る構成］
［1-2．光学素子駆動系全体の構成］
［1-3．従来との対比］
［1-4．発光素子及び受光素子の配置に係る変形例］
＜２．第二実施形態＞
＜３．第三実施形態＞
＜４．第四実施形態＞
＜５．第五実施形態＞
＜６．回転量演算手法について＞
＜７．実施形態のまとめ＞
＜８．変形例＞
＜９．本技術＞

＜１．第一実施形態＞
［1-1．回転量検出のための構成］

先ず、図１乃至図８を参照して第一実施形態としてのレンズ装置１における主に回転量検出に係る構成について説明する。
図１はレンズ装置１の概略外観斜視図、図２は図１に示すＡ−Ａ’線の位置でレンズ装置１の光軸Ａｘｏに直交する方向にレンズ装置１を切断した際の概略斜視図、図３は図２における破線で示した部分の拡大図である。

レンズ装置１は、不図示のカメラ装置本体（カメラボディ）に対して着脱自在な交換レンズとして構成され、略円筒状の外形を有している。
以下、光軸Ａｘｏの軸方向をレンズ装置１の前後方向と定義する。カメラ装置本体に装着される側を後側、その逆側を前側と定義する。

レンズ装置１は、フォーカス調整を行う操作子であるフォーカス操作リング２ｆと、ズーム調整を行う操作子であるズーム操作リング２ｚとによる二つの操作リングと、後端部に位置されカメラ装置本体との着脱機構を有する着脱部３と、前端部に位置され被写体からの光をレンズ装置１内部に導く前玉レンズ４と、フォーカス操作リング２ｆやズーム操作リング２ｚを支持するレンズ筐体部５とを備えている。

フォーカス操作リング２ｆとズーム操作リング２ｚは、光軸Ａｘｏの軸方向において離隔して配置され、外周面が外界に表出している。本例では、フォーカス操作リング２ｆ及びズーム操作リング２ｚの回転軸はそれぞれ光軸Ａｘｏに略一致している。すなわち、フォーカス操作リング２ｆ及びズーム操作リング２ｚの回転方向は光軸Ａｘｏの軸周り方向に略一致する。
なお以下、フォーカス操作リング２ｆの回転方向を「回転方向Ｒ」と表記する（図３参照）。

レンズ筐体部５は、レンズ装置１内部に配置される各種光学素子を覆う円筒部分のうち、フォーカス操作リング２ｆとズーム操作リング２ｚとを除いた部分を表したものである。

図示は省略するが、レンズ装置１内部の光学素子としては、例えば前側から順に固定フォーカスレンズ、可動フォーカスレンズ、変倍レンズ、アイリス、及びリレーレンズ等が設けられている。フォーカス操作リング２ｆが回転操作されると、可動フォーカスレンズが光軸Ａｘｏに沿って移動してフォーカス調整が行われる。また、ズーム操作リング２ｚが回転操作されると変倍レンズが光軸Ａｘｏに沿って移動してズーム調整が行われる。

レンズ装置１において、フォーカス操作リング２ｆの回転操作に応じた可動フォーカスレンズの駆動は前述した電気駆動方式により行われる。すなわち、レンズ装置１内部には、可動フォーカスレンズを駆動するアクチュエータが設けられている。なお、この点については後に改めて説明する。

レンズ装置１の内部において、フォーカス操作リング２ｆの内周側には、略環状の形状を有する固定部材６が配置されている（図２及び図３参照）。固定部材６は、レンズ装置１内部において位置が固定とされ、外周面６ａがフォーカス操作リング２ｆの内周面２ｆａと対向して位置されている。
固定部材６の内周側には、略円形の開口Ｍが形成されている。

固定部材６の外周面６ａに対向する位置には、反射面２０と非反射面２１とが回転方向Ｒにおいて交互に配置された検出パターン部２２が設けられている。検出パターン部２２においては、反射面２０と非反射面２１の交互繰り返しパターンが回転方向Ｒの全周にわたって形成されている。

本例において、フォーカス操作リング２ｆは、例えばアルミ等の光反射率が高い金属で構成され、内周面２ｆａは金属面とされている。また、フォーカス操作リング２ｆの内周面２ｆａ上には、例えば黒色樹脂等の光反射率が低くされた樹脂材料による非反射担体７が回転方向Ｒに沿って所定間隔で配置されている。これら非反射担体７は、例えば印刷等により膜状に形成されている。

検出パターン部２２において、非反射面２１は、非反射担体７の内面として形成されている。なお内面は、光軸Ａｘｏ側を向く面である。
また、反射面２０は、フォーカス操作リング２ｆの内周面２ｆａの一部として形成されている。すなわち、金属面とされた内周面２ｆａにおける非反射担体７の非配置部分がそれぞれ反射面２０として機能する。

なお、フォーカス操作リング２ｆは金属製である必要はなく、例えば内周面２ｆａに金属メッキや光反射シートが施される等、内周面２ｆａの光反射率が高められていればよい。

上記のように各反射面２０はフォーカス操作リング２ｆの内周面２ｆａの一部として形成され、各非反射面２１は内周面２ｆａ上に形成された非反射担体７の内面として形成されている。このため、検出パターン部２２はフォーカス操作リング２ｆの回転に伴い回転方向Ｒに移動する。

検出パターン部２２において、反射面２０と非反射面２１の形成ピッチは一定のピッチとされている。すなわち、図４の模式図に示すように、検出パターン部２２においては各反射面２０の回転方向Ｒにおける幅ｗ２０と、各非反射面２１の回転方向Ｒにおける幅ｗ２１とが一致している。
本例において、幅ｗ２０と幅ｗ２１は０．３ｍｍ以下とされている。これにより、実使用上十分な検出分解能が得られることが確認されている。

図３において、固定部材６の外周面６ａ上における所定位置には、例えばフレキシブル基板とされた配線基板８が固定され、配線基板８の外周面上には反射面２０と非反射面２１のパターンに基づきフォーカス操作リング２ｆの回転量や回転方向を検出するための検出部９が配置されている。

図５は、検出部９をフォーカス操作リング２ｆ側から見た概略斜視図である。なお、図５では配線基板８の一部も併せて示している。
検出部９は、発光素子１０と、第一受光素子１１及び第二受光素子１２と、基板１３と、覆い部１４とを備えている。発光素子１０は、光を発する発光面１０ａを有し、発光面１０ａが検出パターン部２２と対向する向きにより配線基板８上に配置されている。

第一受光素子１１及び第二受光素子１２は共に基板１３上に配置され、基板１３は第一受光素子１１の受光面１１ａ、及び第二受光素子１２の受光面１２ａが検出パターン部２２と対向する向きにより配線基板８上に配置されている。なお、配線基板８は「第一基板」、基板１３は「第二基板」に相当する。
本例において、第一受光素子１１及び第二受光素子１２は単一の半導体製造プロセスにより基板１３上に配置されている。

覆い部１４は、配線基板８からその厚み方向に突出され、発光素子１０、第一受光素子１１、及び第二受光素子１２の周囲を覆う部分として形成されている。覆い部１４により、外光等の意図しない光が第一受光素子１１、第二受光素子１２に漏れ込むことの防止が図られる。また、発光面１０ａや受光面１１ａ、受光面１２ａに埃等の異物が付着することの抑止も図られる。
従って、回転量や回転方向についての検出精度の向上を図ることができる。

図６に、検出部９と検出パターン部２２との位置関係を模式的に表す。なお、図６では検出部９と検出パターン部２２との位置関係を光軸Ａｘｏ側から見た様子を示しており、検出部９を透視状態で表している。
図６に示すように、検出部９における発光素子１０、第一受光素子１１、及び第二受光素子１２は検出パターン部２２に対向して位置されている。

ここで、図６に両矢印「Ｘ」で示す方向は、検出パターン部２２における反射面２０と非反射面２１とが並ぶ方向であり、以下「並び方向Ｘ」と表記する。並び方向Ｘは、回転方向Ｒの接線方向に平行な方向と換言することができる。
並び方向Ｘは、回転方向Ｒに一致する方向であるが、以下ではフォーカス操作リング２ｆについては「回転方向Ｒ」、反射面２０と非反射面２１のパターンについては「並び方向Ｘ」を使い分ける。

また、図６に両矢印「Ｙ」で示す方向は、フォーカス操作リング２ｆの回転軸の軸方向である。該「Ｙ」で示す方向は、並び方向Ｘに直交する方向であり、以下「パターン直交方向Ｙ」と表記する。

図７は、検出部９の正面図であり、図８は検出パターン部２２と発光面１０ａ、受光面１１ａ、及び受光面１２ａとが対向している様子を模式的に表した図である。なお、図７では覆い部１４の図示は省略している。
図７に示すように、発光面１０ａの中心を中心ｃ０、受光面１１ａの中心を中心ｃ１、受光面１２ａの中心を中心ｃ２と表記する。検出部９では、並び方向Ｘにおいて中心ｃ０が中心ｃ１と中心ｃ２との間に位置されている。本例において、中心ｃ０は並び方向Ｘにおいて中心ｃ１と中心ｃ２との中間点に位置されている。

発光素子１０は、図８の実線矢印で表すように、発光面１０ａより検出パターン部２２に発散光を発する。
図８では、反射面２０からの反射光を破線矢印で表しているが、図８より、上記のような中心ｃ０、中心ｃ１、中心ｃ２の配置によって、一つの発光素子１０から発せられた光が反射面２０を介して受光面１１ａと受光面１２ａとにそれぞれ導かれるようになることが分かる。すなわち、反射面２０からの反射光を第一受光素子１１と第二受光素子１２とに受光させるにあたり、設けるべき発光素子１０は一つのみで済む。

また、検出部９は、発光素子１０、第一受光素子１１、及び第二受光素子１２の配置関係について次のような特徴を有する。すなわち、図７において、並び方向Ｘにおける発光素子１０の配置範囲を「ｒｘ」としたときに、配置範囲ｒｘ内に第一受光素子１１の少なくとも一部、及び第二受光素子１２の少なくとも一部が位置されている。図７では、第一受光素子１１及び第二受光素子１２それぞれの一部のみが配置範囲ｒｘ内に位置された例を示している。

これにより、並び方向Ｘにおける第一受光素子１１と第二受光素子１２の離間距離が短くされ、検出部９の並び方向におけるサイズ縮小化が図られる。

ここで、中心ｃ１と中心ｃ２を並び方向Ｘに離隔して位置させることで、第一受光素子１１の出力信号波形（受光信号波形）と第二受光素子１２の出力信号波形とに位相差を生じさせることができる。以下、第一受光素子１１による受光信号を「Ａ相信号」、第二受光素子１２による受光信号を「Ｂ相信号」と表記する。

第一受光素子１１と第二受光素子１２は、Ａ相信号とＢ相信号との位相差が略９０度となるように並び方向Ｘに離隔して配置されている。
本例では、第一受光素子１１と第二受光素子１２は、中心ｃ１と中心ｃ２の並び方向Ｘ（又は回転方向Ｒ）における離間距離Ｄが幅ｗ２０、幅ｗ２１の１．５倍となるように並び方向Ｘに離隔して配置されている（図６参照）。

図９は、位相差が９０度とされたＡ相信号とＢ相信号の波形（Ｉ／Ｖ変換後）を表している。
Ａ相信号、Ｂ相信号は、検出パターン部２２において反射面２０と非反射面２１とが一定のピッチで形成されていることに伴い、略正弦波状の信号とされる。

［1-2．光学素子駆動系全体の構成］

図１０のブロック図を参照して、レンズ装置１における光学素子駆動系全体の構成を説明する。
レンズ装置１は、これまで説明した各部と共に、ドライブ回路５０、Ｉ／Ｖ変換部５１、Ａ／Ｄ変換部５２、演算回路５３、ドライブ回路５４、及びアクチュエータ５５を備えている。ここで、図中の光学素子５６は、フォーカス調整時に駆動されるべき光学素子であり、本例では前述した可動フォーカスレンズが該当する。

ドライブ回路５０は、発光素子１０を発光駆動する。Ｉ／Ｖ変換部５１は、第一受光素子１１、第二受光素子１２がそれぞれ受光光量に応じて出力する電流をＩ／Ｖ変換し、電圧により信号強度が表されたＡ相信号及びＢ相信号を得る。Ａ／Ｄ変換部５２は、Ｉ／Ｖ変換部５１で得られたＡ相信号、Ｂ相信号をそれぞれデジタルサンプリングして所定階調によるデジタル値に変換する。

演算回路５３は、Ａ／Ｄ変換部５２でデジタル値に変換されたＡ相信号及びＢ相信号に基づき、フォーカス操作リング２ｆの回転方向と回転量を求める演算処理、及びこれら回転方向と回転量に基づきアクチュエータ５５の駆動量を求める演算処理を行い、該駆動量を示す値をドライブ回路５４に指示する。

ドライブ回路５４は、演算回路５３より指示された値に基づきアクチュエータ５５を駆動する。これにより、フォーカス操作リング２ｆの回転操作に応じて光学素子５６が移動され、フォーカス調整が実現される。

［1-3．従来との対比］

従来の直接読み取り方式においては、二つのフォトリフレクタを個別に実装するため、フォトリフレクタ間の位置関係に誤差が生じ易く、該誤差に起因して各フォトリフレクタからの出力波形の位相差に製品ごとのばらつきが生じる傾向にあった。

このような位相差のばらつきが反射面２０と非反射面２１の形成ピッチの狭小化を阻害することについて、図１１の波形図を参照して説明する。なお、ここでは一方のフォトリフレクタによる出力波形の位相をＡ相、他方のフォトリフレクタからの出力波形の位相をＢ相と表記する。図１１では簡略的に、出力波形を矩形波により表す。

図１１の上段には、反射面２０と非反射面２１の形成ピッチが広いピッチ（以下「ピッチＳ」と表記）とされた場合の出力波形を示している。なお、図中のＢ相について、上側の波形はＡ相に対する位相差の誤差がない場合の波形を、下側はＡ相に対する位相差の誤差が生じている場合の波形を表す。この場合における出力波形の１周期をＴ０［ｓ］とすると、Ａ相とＢ相の位相角９０度の差分はＴ０［ｓ］／４と表される。

二つのフォトリフレクタについて配置位置の誤差が生じると、出力波形には図中ａ０［ｓ］で表す位相角ばらつきが加わる。このとき、位相角ばらつきａ０［ｓ］は下記［式１］の条件を満たす必要がある。
ａ０［ｓ］＜Ｔ０［ｓ］／４ ・・・［式１］
これは、仮にａ０［ｓ］＝Ｔ０［ｓ］／４であればＡ相とＢ相の位相が揃ってしまい操作リングの回転方向を検出不能となり、またａ０［ｓ］＞Ｔ０［ｓ］／４であるとＡ相の位相に対してＢ相の位相が進んでしまうため操作リングの回転方向が反転したと誤認識されるためである。

図１１の下段には、反射面２０と非反射面２１の形成ピッチを上記したピッチＳのｎ倍（但し０＜ｎ＜１）に狭小化した場合の出力波形を示している。この場合における出力波形の１周期Ｔ１、位相角ばらつきａ１［ｓ］は下記［式２］、［式３］により表すことができる。
Ｔ１［ｓ］＝ｎ＊Ｔ０［ｓ］ ・・・［式２］
ａ１［ｓ］＝ａ０［ｓ］／ｎ ・・・［式３］
また、この場合におけるＡ相とＢ相の位相角９０度の差分はＴ１［ｓ］／４と表すことができる。

反射面２０と非反射面２１の形成ピッチをｎ倍に狭小化した場合、位相角ばらつきａ１［ｓ］は下記［式４］の条件を満たす必要がある。
ａ１［ｓ］＜Ｔ１［ｓ］／４ ・・・［式４］
ここで、上記［式２］［式３］より、［式４］は次のように変換できる。
ａ０［ｓ］／ｎ＜ｎ＊Ｔ０［ｓ］／４ ・・・［式５］

このため、ｎについては下記［式６］の不等式が成り立つ。
ｎ＞ｓｑｒｔ（４＊ａ０［ｓ］／Ｔ０［ｓ］） ・・・［式６］
すなわち、ｎは一定値ｓｑｒｔ（４＊ａ０［ｓ］／Ｔ０［ｓ］）より小さくすることはできず、反射面２０と非反射面２１の形成ピッチを狭めることには限界がある。

これに対し、レンズ装置１においては、上述のように第一受光素子１１と第二受光素子１２とが同一の基板１３上に形成されている。これにより、第一受光素子１１と第二受光素子１２の位置関係が高精度に定まり、反射面２０と非反射面２１による検出パターンの狭ピッチ化許容度が高まる。
従って、フォーカス操作リング２ｆの回転量について、検出分解能の向上を図ることができる。

［1-4．発光素子及び受光素子の配置に係る変形例］

発光素子１０、第一受光素子１１、及び第二受光素子１２の配置位置については、各種の変形例が考えられる。
図１２、図１３、図１４は、それぞれ第一変形例としての検出部９Ａ、第二変形例としての検出部９Ｂ、第三変形例としての検出部９Ｃの正面図である。なお、先の図７と同様、図１２乃至図１４では覆い部１４の図示は省略している。

以下の説明において、既に説明済みとなった部分と同様となる部分については同一符号を付して説明を省略する。

図１２に示す検出部９Ａは、検出部９と同様に並び方向Ｘにおいて中心ｃ０が中心ｃ１と中心ｃ２との間に位置されるが、検出部９Ａは、パターン直交方向Ｙにおける発光素子１０の配置範囲ｒｙ内に第一受光素子１１の少なくとも一部、及び第二受光素子１２の少なくとも一部が位置されている点が検出部９と異なる。図１２では、配置範囲ｒｙ内に第一受光素子１１の全部、及び第二受光素子１２の全部が位置された例を示している。

配置範囲ｒｙ内に第一受光素子１１、第二受光素子１２それぞれの少なくとも一部が位置されていることで、パターン直交方向Ｙにおける第一受光素子１１と第二受光素子１２の離間距離が短くされ、検出部９Ａのパターン直交方向Ｙにおけるサイズ縮小化が図られる。さらに、配置範囲ｒｙ内に第一受光素子１１、第二受光素子１２それぞれの全部が位置されていれば、パターン直交方向Ｙにおけるさらなるサイズ縮小化が図られる。

図１３に示す検出部９Ｂは、並び方向Ｘにおける発光素子１０の配位範囲ｒｘ内に第一受光素子１１の全部、及び第二受光素子１２の全部が位置された点が検出部９と異なる。
これにより、並び方向Ｘにおける第一受光素子１１と第二受光素子の離間距離が検出部９よりもさらに短くされ、検出部９Ｂの並び方向Ｘにおけるさらなるサイズ縮小化が図られる。

図１４に示す検出部９Ｃは、並び方向Ｘにおいて中心ｃ０が中心ｃ１と中心ｃ２との間には位置されず、中心ｃ０、中心ｃ２、中心ｃ１の順で配置されたものである。
この場合は、発光素子１０が発する光の光軸を第一受光素子１１と第二受光素子１２とが配置された側に傾ける等して、第一受光素子１１と第二受光素子１２それぞれに反射面２０からの反射光が受光されるようにする。
なお、中心ｃの並びは、図１４に示すような中心ｃ０、中心ｃ２、中心ｃ１の並び以外にも、中心ｃ２、中心ｃ１、中心ｃ０とすることもできる。

図１５は、第四変形例としての検出部９Ｄをフォーカス操作リング２ｆの外周側より見た概略斜視図である。
この場合、配線基板８は用いられず、代わりに配線基板８ｕと配線基板８ｄが用いられる。検出部９Ｄでは、発光素子１０が配線基板８ｕ上に、第一受光素子１１及び第二受光素子１２は配線基板８ｄにそれぞれ形成されている。
このように発光素子１０と第一受光素子１１及び第二受光素子１２とが別基板上に配置されることで、発光素子１０、第一受光素子１１、及び第二受光素子１２が基板上に配置された以降においても発光素子１０と第一受光素子１１及び第二受光素子１２との位置関係を調整可能となる。

＜２．第二実施形態＞

続いて、第二実施形態としてのレンズ装置１Ａについて説明する。
なお、以下に挙げる各実施形態においては、レンズ装置１に対して異なる部分のみを主に説明し、その他の部分についてはレンズ装置１と同様となることから説明は省略する。

図１６は、レンズ装置１Ａにおける要部を拡大して表した概略斜視図であり、レンズ装置１Ａにおける検出パターン部２２Ａの形成部分を先の図３と同様に拡大して表している。
レンズ装置１との差異点は、膜状の非反射担体７に代えて突起状の非反射担体７Ａが形成された点である。非反射担体７Ａは、例えば黒色樹脂で構成され、略四角柱状の形状を有し、フォーカス操作リング２ｆの内周側に突出されている。非反射担体７Ａは、それぞれ内周面が非反射面２１Ａとして機能する。つまり、非反射面２１Ａは非反射担体７Ａの内面として形成されている。
この場合、反射面２０と非反射面２１Ａは回転方向Ｒにおいて交互に配置されており、検出パターン部２２Ａは反射面２０と非反射面２１Ａの交互配置部分として構成されている。

上記のようなレンズ装置１Ａにより、非反射担体７Ａを膜状に形成する必要がなくなり、印刷等により非反射担体７Ａを膜状に形成できない事情の下でも、非反射面２１Ａを形成することができる。

なお、上記では、レンズ装置１の場合と同様にフォーカス操作リング２ｆを金属製とすることで内周面２ｆａに反射面２０が形成される例を挙げたが、フォーカス操作リング２ｆを樹脂製とし、非反射担体７Ａをフォーカス操作リング２ｆと一体に形成することもできる。この場合、反射面２０としては、内周面２ｆａ上に例えば金属等の反射材料を塗布等により形成して実現することができる。

また、内周面２ｆａが金属面とされる等、内周面２ｆａの光反射率が高くされている場合においては、非反射担体７Ａに代えて突起状の反射担体を内周面２ｆａ上に形成することもできる。この場合、反射担体としては、少なくとも内周面の光反射率が高くされていればよい。

＜３．第三実施形態＞

図１７は、第三実施形態としてのレンズ装置１Ｂにおける要部を拡大して表した概略斜視図であり、レンズ装置１Ｂにおける検出パターン部２２Ｂの形成部分を先の図３と同様に拡大して表している。
レンズ装置１Ｂにおいては、金属製のフォーカス操作リング２ｆに代えて例えば黒色樹脂等による樹脂製のフォーカス操作リング２ｆＡが設けられている。なお、フォーカス操作リング２ｆＡは樹脂製である必要はなく、例えば内周面２ｆａが艶消し加工される等、内周面２ｆａの光反射率が低くされていればよい。

フォーカス操作リング２ｆＡの内周面２ｆａ上には、例えばアルミ等の光反射率が高い金属で構成された反射担体１５が回転方向Ｒに沿って所定間隔で形成されている。これら反射担体１５は、例えば印刷等により膜状に形成され、反射担体１５の内面が反射面２０Ａとして機能する。つまり、反射面２０Ａは反射担体１５の内面として形成されている。

また、フォーカス操作リング２ｆＡの内周面２ｆａにおいては、反射担体１５の非配置部分が非反射面２１Ｂとして機能し、従って非反射面２１Ｂはフォーカス操作リング２ｆＡの内周面２ｆａの一部として形成されている。

この場合、反射面２０Ａと非反射面２１Ｂは回転方向Ｒにおいて交互に配置されており、検出パターン部２２Ｂはこれら反射面２０Ａと非反射面２１Ｂの交互配置部分として構成されている。

レンズ装置１Ｂにおいては、上記のように非反射面２１Ｂが内周面２ｆａの一部として形成されることで、フォーカス操作リング２ｆＡを汎用樹脂で形成することが可能とされる。
従って、コスト削減を図ることができる。

また、レンズ装置１Ｂにおいては、反射担体１５が膜状に形成されている。
これにより、レンズ装置１Ｂの径方向において、反射担体１５の突出量が抑えられて、検出部９と検出パターン部２２Ｂとの間に確保すべきスペースの縮小化が図られる。

＜４．第四実施形態＞

図１８は、第四実施形態としてのレンズ装置１Ｃにおける要部を拡大して表した概略斜視図であり、レンズ装置１Ｃにおける検出パターン部２２Ｃの形成部分を先の図３と同様に拡大して表している。
レンズ装置１Ｃにおいては、第三実施形態の場合と同様にフォーカス操作リング２ｆＡが用いられ、フォーカス操作リング２ｆＡの内周側にフォーカス操作リング２ｆＡと一体に回転するリング状部材１６が設けられている。

リング状部材１６は、例えば透明樹脂等の透明材料で構成され、外周面１６ｂがフォーカス操作リング２ｆＡの内周面２ｆａに固定されている。リング状部材１６の内周面１６ａ上には、回転方向Ｒに沿って反射担体１５が所定間隔で配置されている。反射担体１５は、内周面１６ａ上に例えば印刷等により膜状に形成されている。
このようにリング状部材１６の内周面１６ａ上に形成された各反射担体１５は、内面がそれぞれ反射面２０Ｂとして機能する。

ここで、リング状部材１６は透明なため、回転方向Ｒにおいて反射担体１５が非配置とされた部分は光を透過する。つまり、発光素子１０より発せられた光は該部分を透過してフォーカス操作リング２ｆＡの内周面２ｆａに達することが可能とされる。このとき、フォーカス操作リング２ｆＡの内周面２ｆａは光反射率が低くされており、非反射面２１Ｂとして機能する。従って、回転方向Ｒにおいては、反射面２０Ｂと非反射面２１Ｂとが交互に配置されている。

検出パターン部２２Ｃは、このように反射担体１５の内面に形成された反射面２０Ｂと、内周面２ｆａの一部として形成された非反射面２１Ｂとが回転方向Ｒにおいて交互に配置された部分として構成されている。

上記のようなレンズ装置１Ｃによると、反射担体１５をフォーカス操作リング２ｆＡに形成する必要がなくなるため、反射担体１５のパターン形成に失敗してもリング状部材１６を廃棄すればよく、フォーカス操作リング２ｆＡを廃棄せずに済み、歩留まりの向上を図ることができる。
また、非反射面２１Ｂが内周面２ｆａの一部として形成されることで、フォーカス操作リング２ｆＡを汎用樹脂で形成することが可能とされる。従って、コスト削減を図ることができる。

さらに、レンズ装置１Ｃにおいては、反射担体１５をリング状部材１６の内周面１６ａ上に形成しているが、これにより、反射担体１５をリング状部材１６の外周面１６ｂ上に形成する場合よりも反射担体材料の使用量を削減することが可能とされる。
従って、コスト削減を図ることができる。また、反射担体１５の形成位置をリング状部材１６の内周面１６ａ上とすることで、リング状部材１６に対して反射担体１５をタンポ印刷（パッド印刷）により形成することが容易となる。

なお、上記では、透明なリング状部材１６に印刷等により反射担体１５を形成する例を挙げたが、反射担体１５は、リング状部材１６の一部として形成することもできる。例えば、リング状部材１６が回転方向Ｒに沿って金属部分と透明部分とが交互に位置された部材として形成される場合等である。このように、リング状部材１６としては、必ずしも全体が透明とされることは必須でなく、回転方向Ｒにおける少なくとも反射担体１５の非位置部分が透明とされていればよい。

ここで、反射担体１５をリング状部材１６の外周面１６ｂ上に形成することもできる。
また、内周面１６ａ上に反射担体１５を形成する場合において、外周面１６ｂ上に非反射担体を形成することもできる。このとき、非反射担体は、回転方向Ｒにおける反射担体１５の非配置部分に対応した位置のみ、或いは外周面１６ｂの全周にわたって形成することが可能である。外周面１６ｂ上に非反射担体を形成することで、内周面２ｆａの光反射率を低くする必要がなくなり、操作リングの材料選定自由度を増すことができる。

＜５．第五実施形態＞

図１９は、第五実施形態としてのレンズ装置１Ｄにおける要部を拡大して表した概略斜視図であり、レンズ装置１Ｄにおける検出パターン部２２Ｄの形成部分を先の図３と同様に拡大して表している。
第五実施形態は、反射面と非反射面の位置関係を第四実施形態の場合とは逆転させたものである。

レンズ装置１Ｄにおいては、第一実施形態の場合と同様にフォーカス操作リング２ｆが用いられ、フォーカス操作リング２ｆの内周側にリング状部材１６が設けられ、リング状部材１６は外周面１６ｂがフォーカス操作リング２ｆの内周面２ｆａに固定されている。
この場合、リング状部材１６の内周面１６ａ上には回転方向Ｒに沿って非反射担体７が所定間隔で配置されている。非反射担体７は、内周面１６ａ上に例えば印刷等により膜状に形成されている。各非反射担体７は、内面がそれぞれ非反射面２１Ｃとして機能する。

また、この場合、フォーカス操作リング２ｆの内周面２ｆａは第一実施形態の場合と同様に反射面２０として機能する。そのため、回転方向Ｒにおいては、反射面２０と非反射面２１Ｃとが交互に配置されている。
検出パターン部２２Ｄは、このように反射面２０と非反射面２１Ｃとが回転方向Ｒにおいて交互に配置された部分として構成されている。

上記のようなレンズ装置１Ｄによると、非反射担体７をフォーカス操作リング２ｆに形成する必要がなくなるため、非反射担体７のパターン形成に失敗してもリング状部材１６を廃棄すればよく、フォーカス操作リング２ｆを廃棄せずに済み、歩留まりの向上を図ることができる。
また、非反射担体７をリング状部材１６の内周面１６ａ上に形成していることで、非反射担体７をリング状部材１６の外周面１６ｂ上に形成する場合よりも非反射担体材料の使用量を削減することが可能とされる。従って、コスト削減を図ることができる。
さらに、非反射担体７の形成位置をリング状部材１６の内周面１６ａ上とすることで、リング状部材１６に対して非反射担体７をタンポ印刷により形成することが容易となる。

なお、第五実施形態において、非反射担体７は、リング状部材１６の一部として形成することもできる。すなわち、第五実施形態においてもリング状部材１６は必ずしも全体が透明とされることは必須でなく、回転方向Ｒにおける少なくとも非反射担体７の非位置部分が透明とされていればよい。

また、非反射担体７をリング状部材１６の外周面１６ｂ上に形成してもよい。
さらに、内周面１６ａ上に非反射担体７を形成する場合において、外周面１６ｂ上に反射担体を形成することもできる。このとき、反射担体は、回転方向Ｒおける非反射担体７の非配置部分に対応した位置のみ、或いは外周面１６ｂの全周にわたって形成することが可能である。これにより、内周面２ｆａの光反射率を高める必要がなくなり、操作リングの材料選定自由度を増すことができる。特にこの場合は、汎用樹脂材料を選定できるため、コスト削減を図ることができる。

＜６．回転量演算手法について＞

続いて、Ａ相信号とＢ相信号とに基づく演算回路５３による回転量演算手法について説明する。
先ず、リサジュー円に基づく回転量の演算手法について図２０を参照して説明する。
フォーカス操作リング２ｆが正／逆何れか一方の回転方向に回転操作され続けている状態において、横軸をＡ相信号の値α、縦軸をＢ相信号の値βとした座標空間上に各時刻の座標ｐ（α、β）をプロットしていくと、図２０Ａに示すようなリサジュー円が描かれる。リサジュー円は、Ａ相信号とＢ相信号の位相差が９０度となる理想状態では真円となる。

ここで、値α、値βの現在値による座標を現在値座標ｐ［ｔ］と表記する。図２０Ｂには、位相差が９０度とされたＡ相信号とＢ相信号の波形を示しているが、例えば、正回転時において図２０ＢのようにＡ相信号の位相が相対的に進む場合には、現在値座標ｐ［ｔ］は、正回転中においてリサジュー円上を紙面反時計回り方向に移動し、逆回転中においてはリサジュー円上を紙面時計回り方向に移動する（図２０Ａ中の矢印を参照）。
なお、正回転／逆回転の判定は、Ａ相信号、Ｂ相信号の何れの位相が相対的に進んでいるかを判別することで行う。

リサジュー円に基づく回転量演算では、リサジュー円上において所定の間隔で複数の基準座標ｐ’を設定する。図２０Ａでは、基準座標ｐ’としてｐ’０〜ｐ’７の８個を設定した例を示している。図２０Ｂには、これら基準座標ｐ’０〜ｐ’７とＡ相信号及びＢ相信号との関係を表している。例えば、基準座標ｐ’０（α０、β０）は、Ａ相信号の値αが最大値でＢ相信号の値βがゼロとなる時点に対応していることが分かる。

この場合の回転量演算では、例えばリサジュー円上を移動する現在値座標ｐ［ｔ］が基準座標ｐ’を通過するごとに、回転量の現在値に一定値を加算していく。つまり、フォーカス操作リング２ｆの回転操作量が一定量増加するごとに、回転量の現在値が一定値ずつ大きく（逆回転の場合は小さく）なっていく。

現在値座標ｐ［ｔ］が基準座標ｐ’０〜ｐ’７のうち対象とする基準座標ｐ’を通過したか否かは、例えば、該対象とする基準座標ｐ’が表すα値、β値（例えば基準座標ｐ’０であればα０、β０）と現在の値α、値βとの大小関係に基づき判定する。一例として、正回転時において、基準座標ｐ’３が対象とされる場合には、現在の値αと値βとについて「α≦α３且つβ≦β３」による条件が成立したか否かを判定する。或いは、逆回転時において基準座標ｐ’０が対象とされる場合には、「α≦α０且つβ≦β０」による条件が成立したか否かを判定する。

リサジュー円に基づく回転量演算は、リサジュー円上に設定する基準座標ｐ’の数を増やすほど回転量の検出分解能を高めることができる。従って、Ａ相信号とＢ相信号のゼロクロス点のみに基づき回転量演算を行う手法（以下「単純手法」と表記）よりも検出分解能を高めることができる。例えば、図２０Ａのように８個の基準座標ｐ’を設定した場合、分解能は単純手法の２倍に向上させることができる。

上記のようなリサジュー円に基づく回転量の演算手法は、リサジュー円上に設定された複数の基準座標をＡ相信号及びＢ相信号に対する閾値として回転量の演算を行う手法であると換言できる。このとき、基準座標ｐ’の設定数を少なくとも５以上とすることで、単純手法よりも回転量検出分解能の向上を図ることができる。

また、上記リサジュー円に基づく回転量の演算手法は、Ａ相信号と、Ｂ相信号と、Ａ相信号及びＢ相信号のそれぞれに対して複数設定された閾値とに基づき回転量を演算する手法とも換言できる。

ここで、Ａ相信号とＢ相信号との位相差が９０度から乖離すると、図２０Ａに示す座標空間上における現在値座標ｐ［ｔ］の移動軌跡が真円を描かなくなる。つまり、真円度が低下する。リサジュー円に基づく回転量演算では、移動軌跡の真円度が低下すると回転量を正確に求めることが困難となり、基準閾値ｐ’の設定数を増やすことが困難となる。
上記した各実施形態としてのレンズ装置では、第一受光素子１１と第二受光素子１２の位置精度が高められることから、現在値座標ｐ［ｔ］の移動軌跡が真円に近づく。このため、基準閾値ｐ’をより多く設定することができ、回転量の検出分解能を高めることができる。

続いて、クロスポイント方式による回転量演算について図２１を参照して説明する。
クロスポイント方式においては、Ａ相信号とＢ相信号に対する閾値として図中に示すような閾値Ｔｈ１〜閾値Ｔｈ５が設定される。閾値Ｔｈ１、閾値Ｔｈ５は、それぞれＡ相信号が最大値となった直後、最小値となった直後におけるＡ相信号とＢ相信号とのクロスポイントの値に設定され、閾値Ｔｈ３はゼロに設定されている。閾値Ｔｈ２、閾値Ｔｈ４は、それぞれ閾値Ｔｈ１と閾値Ｔｈ３との中間値、閾値Ｔｈ５と閾値Ｔｈ３との中間値に設定される。

クロスポイント方式において、正／逆一方の回転時には、図中の矢印（１）〜（４）で表す順序により、Ａ相信号、Ｂ相信号のうち該当する信号の現在値と該当する閾値Ｔｈとの比較を順に行っていく。具体的には、先ず矢印（１）に従い、例えばＡ相信号の現在値α［ｔ］が最大値に至ったことをトリガとして、現在値α［ｔ］が閾値Ｔｈ１以下であるか否かを判定する。現在値α［ｔ］が閾値Ｔｈ１以下となったら、現在値α［ｔ］が閾値Ｔｈ２以下であるか否かを判定し、閾値Ｔｈ２以下となったら現在値α［ｔ］が閾値Ｔｈ３以下であるか否かを判定する。以降、現在値α［ｔ］が閾値Ｔｈ５以下となったら、矢印（２）に従い、Ｂ相信号の現在値β［ｔ］が閾値Ｔｈ２以下であるか否かを判定する。
このように、矢印（１）〜（４）が表す順序により、Ａ相信号、Ｂ相信号のうち該当する信号の現在値が図中黒丸で表す閾値ポイントのうち該当するポイントを通過したか否かを順に判定していく。そして、閾値ポイントの通過が判定されるごとに、回転量の現在値に一定値を加算していく。これにより、フォーカス操作リング２ｆの回転量が一定量増加するごとに、回転量の値が一定値ずつ変化していく。すなわち、フォーカス操作リング２ｆの回転量に応じた値が演算される。
クロスポイント方式においては、閾値Ｔｈの数を増やすほど回転量の検出分解能向上を図ることができる。

なお、上記のようなクロスポイント方式としても、リサジュー円に基づく回転量演算手法と同様に、Ａ相信号と、Ｂ相信号と、Ａ相信号及びＢ相信号のそれぞれに対して複数設定された閾値とに基づき回転量を演算する手法であると換言できる。

＜７．実施形態のまとめ＞

上記のように実施形態としてのレンズ装置（１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、又は１Ｄ）は、回転操作される操作リング（２ｆ又は２ｆＡ）と、光を発する発光素子（１０）と、複数の受光素子（１１、１２）とを備え、操作リングの回転方向において交互に配置され操作リングの回転に伴い移動する反射面（２０、２０Ａ、又は２０Ｂ）と非反射面（２１、２１Ａ、２１Ｂ、又は２１Ｃ）とを有する検出パターン部（２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、又は２２Ｄ）が設けられ、発光素子は、検出パターン部に光を発し、複数の受光素子は、同一基板（１３）上に配置され、反射面からの反射光を受光する。

複数の受光素子が同一基板上に配置されることで、それら受光素子の位置関係が高精度に定まり、反射面と非反射面による検出パターンの狭ピッチ化許容度が高まる。
また、直接読み取り方式を採用しているため、メカ駆動方式に用いられるカム環を省略可能となる。
従って、レンズ装置大型化の抑制を図りつつ、操作リング回転量についての検出分解能の向上を図ることができる。

さらに、メカ駆動方式に対しては、カム環を省略可能となるためレンズ装置の小型化が図られると共に、操作対象の光学素子を高速に動かすことができる。
増速方式に対しては、上述したヒステリシスの問題を解消でき、さらに沈胴式レンズ装置に適用しても大型化の抑制が図られるという利点がある。

また、実施形態としてのレンズ装置においては、複数の受光素子は、受光面が反射面と対向して配置されている。

これにより、受光素子において反射光が効率良く受光される。従って、操作リングの回転量や回転方向の検出精度向上が図られる。

さらに、実施形態としてのレンズ装置においては、受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、反射面と非反射面とが並ぶ並び方向において、発光素子の発光面中心が第一受光素子の受光面中心と第二受光素子の受光面中心との間に位置されている。

これにより、二つの受光素子それぞれに反射面からの反射光を受光させるにあたり、設けるべき発光素子の数を一つとすることが容易化される。
従って、部品点数の削減を容易化することができる。

さらにまた、実施形態としてのレンズ装置においては、並び方向における発光素子の配置範囲内に第一受光素子の少なくとも一部、及び第二受光素子の少なくとも一部が位置されている。

これにより、並び方向における二つの受光素子の離間距離が短くされる。
従って、少なくとも二つの受光素子と発光素子とで成る検出部の並び方向におけるサイズ縮小化が図られる。

また、実施形態としてのレンズ装置においては、並び方向における発光素子の配置範囲内に第一受光素子の全部、及び第二受光素子の全部が位置されている。

これにより、並び方向における二つの受光素子の離間距離がさらに短くされる。
従って、少なくとも二つの受光素子と発光素子とで成る検出部の並び方向におけるさらなるサイズ縮小化が図られる。

さらに、実施形態としてのレンズ装置においては、操作リングの回転軸の軸方向であるパターン直交方向における発光素子の配置範囲内に第一受光素子の少なくとも一部、及び第二受光素子の少なくとも一部が位置されている。

これにより、パターン直交方向における二つの受光素子の離間距離が短くされる。
従って、少なくとも二つの受光素子と発光素子とで成る検出部のパターン直交方向におけるサイズ縮小化が図られる。

さらにまた、実施形態のレンズ装置においては、パターン直交方向における発光素子の配置範囲内に第一受光素子の全部、及び第二受光素子の全部が位置されている。

これにより、パターン直交方向における二つの受光素子の離間距離がさらに短くされる。
従って、少なくとも二つの受光素子と発光素子とで成る検出部のパターン直交方向におけるさらなるサイズ縮小化が図られる。

また、実施形態としてのレンズ装置においては、発光素子が配置された第一基板（８）を備え、複数の受光素子が配置された基板である第二基板（１３）が、第一基板上に配置されている。

これにより、受光素子間のみでなく受光素子と発光素子との間の位置関係も高精度に定まる。
従って、回転量の検出精度向上を図ることができる。

さらに、実施形態としてのレンズ装置においては、反射面と非反射面とが並ぶ並び方向における反射面及び非反射面の幅がそれぞれ０．３ｍｍ以下とされている。

これにより、実使用上十分な検出分解能が得られる。
従って、フォーカス調整など操作リングを用いた各種調整の精度を十分に確保することができる。

さらにまた、実施形態としてのレンズ装置においては、反射面は操作リングの内周面の一部として形成され、非反射面は操作リングの内周面上に形成された非反射担体（７又は７Ａ）の内面として形成されている（第一実施形態又は第二実施形態を参照）。

反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、反射面は例えば金属製とされた操作リング内周面、或いは金属メッキされた操作リング内周面等の一部として形成可能となり、印刷により反射面を形成する場合と比較して反射面の経時的な欠損や破損に対する抑止力を高めることが可能とされる。
従って、操作リングの回転量や回転方向についての経時的な検出精度低下の抑制を図ることができる。

また、実施形態としてのレンズ装置においては、非反射担体が膜状に形成されている。

これにより、レンズ装置の径方向において、非反射担体の突出量が抑えられて受光素子及び発光素子と検出パターン部との間に確保すべきスペースの縮小化が図られる。
従って、レンズ装置の径方向におけるサイズ縮小化が図られる。

さらに、実施形態としてのレンズ装置においては、非反射担体は操作リングの内周方向に突出された突起である。

これにより、非反射担体を膜状に形成する必要がなくなる。
すなわち、印刷等により非反射担体を膜状に形成できない事情の下でも、非反射面を形成することができる。

さらにまた、実施形態としてのレンズ装置においては、非反射面は操作リングの内周面の一部として形成され、反射面は操作リングの内周面上に形成された反射担体（１５）の内面として形成されている（第三実施形態を参照）。

非反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、操作リングは汎用樹脂で形成することが可能とされる。
従って、コスト削減を図ることができる。

また、実施形態としてのレンズ装置においては、反射担体が膜状に形成されている。

これにより、レンズ装置の径方向において、反射担体の突出量が抑えられて受光素子及び発光素子と検出パターン部との間に確保すべきスペースの縮小化が図られる。
従って、レンズ装置の径方向におけるサイズ縮小化が図られる。

さらに、実施形態としてのレンズ装置においては、操作リングの内周側に操作リングと一体に回転するリング状部材（１６）を備え、非反射面は、操作リングの内周面の一部として形成され、反射面は、リング状部材において回転方向に所定間隔で位置された反射担体の内面として形成され、リング状部材は、回転方向における少なくとも反射担体の非位置部分が透明とされている（第四実施形態を参照）。

これにより、反射担体を操作リングに形成する必要がなくなる。
従って、反射担体のパターン形成に失敗しても、リング状部材を廃棄すればよく、操作リングを廃棄せずに済み、歩留まりの向上を図ることができる。
また、非反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、操作リングは汎用樹脂で形成することが可能とされる。
従って、コスト削減を図ることができる。

さらにまた、実施形態としてのレンズ装置においては、反射担体がリング状部材の内周面上に形成されている。

これにより、反射担体をリング状部材の外周面上に形成する場合よりも反射担体材料の使用量を削減することが可能とされる。
従って、コスト削減を図ることができる。また、反射担体の形成位置をリング状部材の内周面上とすることで、リング状部材に対して反射担体をタンポ印刷により形成することが容易となる。

また、実施形態としてのレンズ装置においては、操作リングの内周側に操作リングと一体に回転するリング状部材を備え、反射面は、操作リングの内周面の一部として形成され、非反射面は、リング状部材において回転方向に所定間隔で位置された非反射担体の内面として形成され、リング状部材は、回転方向における少なくとも非反射担体の非位置部分が透明とされている（第五実施形態を参照）。

これにより、非反射担体を操作リングに形成する必要がなくなる。
従って、非反射担体のパターン形成に失敗しても、リング状部材を廃棄すればよく、操作リングを廃棄せずに済み、歩留まりの向上を図ることができる。
また、反射面が操作リングの内周面の一部として形成されることで、反射面は例えば金属製とされた操作リング内周面、或いは金属メッキされた操作リング内周面等の一部として形成可能となり、印刷により反射面を形成する場合と比較して反射面の経時的な欠損や破損に対する抑止力を高めることが可能とされる。
従って、操作リングの回転量や回転方向についての経時的な検出精度低下の抑制を図ることができる。

さらに、実施形態としてのレンズ装置においては、非反射担体がリング状部材の内周面上に形成されている。

これにより、非反射担体をリング状部材の外周面上に形成する場合よりも非反射担体材料の使用量を削減することが可能とされる。
従って、コスト削減を図ることができる。また、非反射担体の形成位置をリング状部材の内周面上とすることで、リング状部材に対して非反射担体をタンポ印刷により形成することが容易となる。

さらにまた、実施形態としてのレンズ装置においては、受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、第一受光素子の受光信号である第一受光信号と、第二受光素子の受光信号である第二受光信号と、第一受光信号及び第二受光信号のそれぞれに対して複数設定された閾値とに基づき、操作リングの回転量を演算する演算回路（５３）を備えている。

これにより、第一受光信号、第二受光信号それぞれの波形における複数のポイントに基づいて回転量が演算される。
従って、第一受光信号と第二受光信号のゼロクロスポイントのみに基づき回転量を演算する場合よりも回転量の検出分解能向上を図ることができる。

また、実施形態としてのレンズ装置においては、演算回路は、リサジュー円上に設定された複数の基準座標を第一受光信号及び第二受光信号に対する閾値として回転量の演算を行っている。

これにより、二つの受光素子の位置精度が高精度とされた下でリサジュー円に基づく回転量演算が行われる。
従って、回転量の検出分解能向上を図ることができる。

なお、本明細書に記載された効果はあくまでも例示であって限定されるものではなく、また他の効果があってもよい。

＜８．変形例＞

本技術は上記した具体例に限定されず、多様な構成を採り得る。
例えば、上記では、本技術をフォーカス調整のための光学素子駆動系に適用する例を挙げたが、本技術はズーム調整のための光学素子駆動系等、他の用途に対しても好適に適用できる。

また、上記では本技術に係るレンズ装置が交換レンズとして構成された場合を例示したが、本技術に係るレンズ装置は、撮像素子等を有するカメラ本体部と一体化された形態を採り得る。

さらに、回転量の演算手法についても上記で例示した手法に限定されず、他の手法を採り得る。

＜９．本技術＞

なお本技術は以下のような構成も採ることができる。
（１）
回転操作される操作リングと、
光を発する発光素子と、
複数の受光素子とを備え、
前記操作リングの回転方向において交互に配置され前記操作リングの回転に伴い移動する反射面と非反射面とを有する検出パターン部が設けられ、
前記発光素子は、前記検出パターン部に光を発し、
前記複数の受光素子は、同一基板上に配置され、前記反射面からの反射光を受光する
レンズ装置。
（２）
前記複数の受光素子は、受光面が前記反射面と対向して配置されている
上記（１）に記載のレンズ装置。
（３）
前記受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、
前記反射面と前記非反射面とが並ぶ並び方向において、前記発光素子の発光面中心が前記第一受光素子の受光面中心と前記第二受光素子の受光面中心との間に位置されている
上記（１）又は上記（２）に記載のレンズ装置。
（４）
前記並び方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の少なくとも一部、及び前記第二受光素子の少なくとも一部が位置されている
上記（３）に記載のレンズ装置。
（５）
前記並び方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の全部、及び前記第二受光素子の全部が位置されている
上記（４）に記載のレンズ装置。
（６）
前記操作リングの回転軸の軸方向であるパターン直交方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の少なくとも一部、及び前記第二受光素子の少なくとも一部が位置されている
上記（３）に記載のレンズ装置。
（７）
前記パターン直交方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の全部、及び前記第二受光素子の全部が位置されている
上記（６）に記載のレンズ装置。
（８）
前記発光素子が配置された第一基板を備え、
前記複数の受光素子が配置された前記基板である第二基板が、前記第一基板上に配置された
上記（１）乃至上記（７）の何れかに記載のレンズ装置。
（９）
前記反射面と前記非反射面とが並ぶ並び方向における前記反射面及び前記非反射面の幅がそれぞれ０．３ｍｍ以下とされた
上記（１）乃至上記（８）の何れかに記載のレンズ装置。
（１０）
前記反射面は前記操作リングの内周面の一部として形成され、
前記非反射面は前記操作リングの内周面上に形成された非反射担体の内面として形成されている
上記（１）乃至上記（９）の何れかに記載のレンズ装置。
（１１）
前記非反射担体が膜状に形成されている
上記（１０）に記載のレンズ装置。
（１２）
前記非反射担体は前記操作リングの内周方向に突出された突起である
上記（１０）に記載のレンズ装置。
（１３）
前記非反射面は前記操作リングの内周面の一部として形成され、
前記反射面は前記操作リングの内周面上に形成された反射担体の内面として形成されている
上記（１）乃至上記（９）の何れかに記載のレンズ装置。
（１４）
前記反射担体が膜状に形成されている
上記（１３）に記載のレンズ装置。
（１５）
前記操作リングの内周側に前記操作リングと一体に回転するリング状部材を備え、
前記非反射面は、前記操作リングの内周面の一部として形成され、
前記反射面は、前記リング状部材において前記回転方向に所定間隔で位置された反射担体の内面として形成され、
前記リング状部材は、前記回転方向における少なくとも前記反射担体の非位置部分が透明とされている
上記（１）乃至上記（９）の何れかに記載のレンズ装置。
（１６）
前記反射担体が前記リング状部材の内周面上に形成されている
上記（１５）に記載のレンズ装置。
（１７）
前記操作リングの内周側に前記操作リングと一体に回転するリング状部材を備え、
前記反射面は、前記操作リングの内周面の一部として形成され、
前記非反射面は、前記リング状部材において前記回転方向に所定間隔で位置された非反射担体の内面として形成され、
前記リング状部材は、前記回転方向における少なくとも前記非反射担体の非位置部分が透明とされている
上記（１）乃至（９）の何れかに記載のレンズ装置。
（１８）
前記非反射担体が前記リング状部材の内周面上に形成されている
上記（１７）に記載のレンズ装置。
（１９）
前記受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、
前記第一受光素子の受光信号である第一受光信号と、前記第二受光素子の受光信号である第二受光信号と、前記第一受光信号及び前記第二受光信号のそれぞれに対して複数設定された閾値とに基づき、前記操作リングの回転量を演算する演算回路を備えた
上記（１）乃至上記（１８）の何れかに記載のレンズ装置。
（２０）
前記演算回路は、リサジュー円上に設定された複数の基準座標を前記第一受光信号及び前記第二受光信号に対する閾値として前記回転量の演算を行う
上記（１９）に記載のレンズ装置。

１、１Ａ、１Ｂ、１Ｃ、１Ｄ レンズ装置、２ｆ、２ｆＡ フォーカス操作リング、２ｆａ 内周面、７、７Ａ 非反射担体、８、８ｕ、８ｄ 配線基板、９、９Ａ、９Ｂ、９Ｃ、９Ｄ 検出部、１０ 発光素子、１０ａ 発光面、１１ 第一受光素子、１２ 第二受光素子、１１ａ、１２ａ 受光面、１３ 基板、１５ 反射担体、１６ リング状部材、１６ａ 内周面、１６ｂ 外周面、２０、２０Ａ、２０Ｂ 反射面、２１、２１Ａ、２１Ｂ、２１Ｃ 非反射面、２２、２２Ａ、２２Ｂ、２２Ｃ、２２Ｄ 検出パターン部、５３ 演算回路

Claims (20)

1. 回転操作される操作リングと、
   光を発する発光素子と、
   複数の受光素子とを備え、
   前記操作リングの回転方向において交互に配置され前記操作リングの回転に伴い移動する反射面と非反射面とを有する検出パターン部が設けられ、
   前記発光素子は、前記検出パターン部に光を発し、
   前記複数の受光素子は、同一基板上に配置され、前記反射面からの反射光を受光する
   レンズ装置。
2. 前記複数の受光素子は、受光面が前記反射面と対向して配置されている
   請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、
   前記反射面と前記非反射面とが並ぶ並び方向において、前記発光素子の発光面中心が前記第一受光素子の受光面中心と前記第二受光素子の受光面中心との間に位置されている
   請求項１に記載のレンズ装置。
4. 前記並び方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の少なくとも一部、及び前記第二受光素子の少なくとも一部が位置されている
   請求項３に記載のレンズ装置。
5. 前記並び方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の全部、及び前記第二受光素子の全部が位置されている
   請求項４に記載のレンズ装置。
6. 前記操作リングの回転軸の軸方向であるパターン直交方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の少なくとも一部、及び前記第二受光素子の少なくとも一部が位置されている
   請求項３に記載のレンズ装置。
7. 前記パターン直交方向における前記発光素子の配置範囲内に前記第一受光素子の全部、及び前記第二受光素子の全部が位置されている
   請求項６に記載のレンズ装置。
8. 前記発光素子が配置された第一基板を備え、
   前記複数の受光素子が配置された前記基板である第二基板が、前記第一基板上に配置された
   請求項１に記載のレンズ装置。
9. 前記反射面と前記非反射面とが並ぶ並び方向における前記反射面及び前記非反射面の幅がそれぞれ０．３ｍｍ以下とされた
   請求項１に記載のレンズ装置。
10. 前記反射面は前記操作リングの内周面の一部として形成され、
    前記非反射面は前記操作リングの内周面上に形成された非反射担体の内面として形成されている
    請求項１に記載のレンズ装置。
11. 前記非反射担体が膜状に形成されている
    請求項１０に記載のレンズ装置。
12. 前記非反射担体は前記操作リングの内周方向に突出された突起である
    請求項１０に記載のレンズ装置。
13. 前記非反射面は前記操作リングの内周面の一部として形成され、
    前記反射面は前記操作リングの内周面上に形成された反射担体の内面として形成されている
    請求項１に記載のレンズ装置。
14. 前記反射担体が膜状に形成されている
    請求項１３に記載のレンズ装置。
15. 前記操作リングの内周側に前記操作リングと一体に回転するリング状部材を備え、
    前記非反射面は、前記操作リングの内周面の一部として形成され、
    前記反射面は、前記リング状部材において前記回転方向に所定間隔で位置された反射担体の内面として形成され、
    前記リング状部材は、前記回転方向における少なくとも前記反射担体の非位置部分が透明とされている
    請求項１に記載のレンズ装置。
16. 前記反射担体が前記リング状部材の内周面上に形成されている
    請求項１５に記載のレンズ装置。
17. 前記操作リングの内周側に前記操作リングと一体に回転するリング状部材を備え、
    前記反射面は、前記操作リングの内周面の一部として形成され、
    前記非反射面は、前記リング状部材において前記回転方向に所定間隔で位置された非反射担体の内面として形成され、
    前記リング状部材は、前記回転方向における少なくとも前記非反射担体の非位置部分が透明とされている
    請求項１に記載のレンズ装置。
18. 前記非反射担体が前記リング状部材の内周面上に形成されている
    請求項１７に記載のレンズ装置。
19. 前記受光素子として第一受光素子と第二受光素子の二つを備え、
    前記第一受光素子の受光信号である第一受光信号と、前記第二受光素子の受光信号である第二受光信号と、前記第一受光信号及び前記第二受光信号のそれぞれに対して複数設定された閾値とに基づき、前記操作リングの回転量を演算する演算回路を備えた
    請求項１に記載のレンズ装置。
20. 前記演算回路は、リサジュー円上に設定された複数の基準座標を前記第一受光信号及び前記第二受光信号に対する閾値として前記回転量の演算を行う
    請求項１９に記載のレンズ装置。

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