WO2014136324A1

WO2014136324A1 - レンズ装置及び可動光学素子の位置検出方法

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Publication number: WO2014136324A1
Application number: PCT/JP2013/081126
Authority: WO
Inventors: 宮下　守
Original assignee: 富士フイルム株式会社
Priority date: 2013-03-06
Filing date: 2013-11-19
Publication date: 2014-09-12
Also published as: CN105008974A; JP5802857B2; JPWO2014136324A1; US20150381924A1; US9503676B2; CN105008974B

Abstract

　可動光学素子の絶対位置を低コストかつ簡易な構成で精度良く検出するレンズ装置及び可動光学素子の位置検出方法を提供する。ズームレンズの移動に伴って光軸回りに回転する回転筒２０の外周に固定して設けられる磁気記録スケール４１には、記録部４１ｂと記録部４１ａのペアが回転方向に複数個設けられている。記録部４１ｂの幅は記録部４１ａの幅よりも狭い。記録部４１ａには磁気記録スケール４１における位置を示すコード情報が記録され、記録部４１ｂには、これに隣接する記録部４１ａを検出するための磁気信号が記録されている。レンズ位置検出部７１は、記録部４１ｂに記録された磁気信号を検出してから続けて検出したコード情報に基づいて、ズームレンズの位置を検出する。

Description

レンズ装置及び可動光学素子の位置検出方法

　本発明は、放送用や映画用に適したレンズ装置とそれに搭載される可動光学素子の位置検出方法に関する。

　近年、テレビやモニタなどの大画面化及び高解像度化が進み、映し出される映像に対する高画質化の要求が高まっている。この高画質化の要求に応えるべく、映画用や放送用のズームレンズでは高精度な位置検出が可能である位置検出器（エンコーダ）を搭載し、レンズ制御の高性能化が図られている。

　これまで、コンパクトかつ低コストのエンコーダとして、特許文献１，２に記載されたものが提案されている。

　特許文献１に記載のエンコーダは、回転ドラムに設けた１本のトラックが２^ｎ個の領域に分割され、この各領域に絶対位置を示す絶対位置コードと、その領域の両端に設けられる該領域を識別するための識別コードとが着磁されている。そして、識別コードをＭＲセンサにより検出したときに、識別コードで挟まれる範囲から検出された絶対位置コードを出力するようにしている。

　特許文献２に記載のエンコーダは、回転ドラムに設けた１本のトラックが複数個の領域に分割され、この各領域に絶対位置を示す絶対位置コードが着磁されている。絶対位置コードは、１０進数で“１”であれば着磁周波数を１００Ｈｚ、１０進数で“０”であれば着磁周波数を５０Ｈｚ、１０進数で“２”であれば着磁周波数を１５０Ｈｚ、といった具合に、周波数変調されて着磁されている。

日本国特開平４－３０７３２７号公報日本国特開平５－９９６８８号公報

　特許文献２に記載のエンコーダでは、絶対位置コードの開始位置をどのようにして検出するかについて考慮されていない。

　一方、特許文献１に記載のエンコーダによれば、識別コードが存在するため、絶対位置コードの開始位置を容易に検出することが可能である。

　しかしながら、特許文献１に記載のエンコーダは、異なる領域の識別コード同士の間に、少なくとも絶対位置コードと同じだけの無着磁領域を設ける必要がある。このため、ある領域の位置を検出してからその隣の領域を検出するまでに、回転ドラムを少なくとも１領域分は回す必要がある。

　このため、特許文献１に記載のエンコーダをレンズ装置に適用した場合、例えば電源を入れてからレンズ位置を検出するまでの間に、ユーザがレンズ鏡筒を大きく回す必要が生じ、使い勝手が悪くなる。

　また、絶対位置コード２つ分の領域で１つの絶対位置を検出することになるため、１本のトラックの領域分割数を多くすることが難しい。レンズ装置、特に業務用のレンズ装置等では、レンズの回転位置を細かく検出する必要があるため、特許文献１の技術では、レンズ装置への適用は難しい。

　本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであり、可動光学素子の絶対位置を低コストかつ簡易な構成で精度良く検出することのできるレンズ装置及び可動光学素子の位置検出方法を提供することを目的とする。

　本発明のレンズ装置は、可動光学素子を有するレンズ装置であって、上記可動光学素子の移動に伴って上記可動光学素子の光軸回りに回転する回転部材と、上記回転部材に固定して設けられ上記回転部材の円周方向に沿って配置される磁気記録部材であって、上記回転部材の外周における上記回転方向の複数の位置の各々に、上記位置を示す磁気信号である位置磁気信号が記録された第一の磁気記録部材と、上記第一の磁気記録部材と対向する位置に配置され、上記第一の磁気記録部材に記録されている磁気信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部により検出される磁気信号に基づいて上記可動光学素子の位置を検出する位置検出部と、を備え、上記位置磁気信号は、ｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタルコードを表す上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、上記第一の磁気記録部材において上記位置磁気信号が記録される範囲は、上記回転部材の回転方向に第一の幅を有しており、上記第一の磁気記録部材には、上記複数の位置磁気信号の各々の間に上記位置磁気信号に隣接させて、隣接する上記位置磁気信号が記録されている範囲を識別するための磁気信号である範囲識別用磁気信号が記録され、上記範囲識別用磁気信号は上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、上記範囲識別用磁気信号が記録される範囲は、上記回転方向に上記第一の幅よりも小さい第二の幅を有しており、上記位置検出部は、上記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される上記位置磁気信号に基づいて、上記可動光学素子の位置を検出するものである。

　本発明の可動光学素子の位置検出方法は、レンズ装置に搭載される可動光学素子の位置検出方法であって、上記可動光学素子の移動に伴って上記可動光学素子の光軸回りに回転する回転部材に固定して設けられ上記回転部材の円周方向に沿って伸びる磁気記録部材であって、上記回転部材の外周における複数の位置の各々に、上記位置を示す磁気信号である位置磁気信号が記録された磁気記録部材から上記磁気信号を検出する信号検出ステップと、上記検出した磁気信号に基づいて上記可動光学素子の位置を検出する位置検出ステップと、を備え、上記位置磁気信号は、ｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタルコードを表す上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、上記磁気記録部材において上記位置磁気信号が記録される範囲は、上記回転部材の回転方向に第一の幅を有しており、上記磁気記録部材には、上記複数の位置磁気信号の各々の間に上記位置磁気信号に隣接させて、隣接する上記位置磁気信号が記録されている範囲を識別するための磁気信号である範囲識別用磁気信号が記録され、上記範囲識別用磁気信号は上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、上記範囲識別用磁気信号が記録される範囲は、上記回転方向に上記第一の幅よりも小さい第二の幅を有しており、上記位置検出ステップでは、上記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される上記位置磁気信号に基づいて、上記可動光学素子の位置を検出するものである。

　本発明によれば、可動光学素子の絶対位置を低コストかつ簡易な構成で精度良く検出することのできるレンズ装置及び可動光学素子の位置検出方法を提供することができる。

本発明の一実施形態に係るレンズ装置２を装着した撮像装置の外観図図１に示すレンズ装置２のズームリング９付近の断面斜視図図２に示す磁気記録スケール４０とこれに対向する磁気センサ部５０の部分拡大図図２に示す磁気記録スケール４０の展開図回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の一例を示す図回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の別の例を示す図回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の更に別の例を示す図図２に示すズームレンズ保持部３０の位置（ズームレンズの位置と同義）を検出するレンズ装置２の機能ブロックを示す図矩形波変換部の機能を説明するための図回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の更に別の例を示す図

　以下、本発明の実施形態について図面を参照して説明する。

　図１は、本発明の一実施形態に係るレンズ装置２を装着した撮像装置の外観図である。撮像装置本体１の前部にはレンズ装置２が装着されている。

　レンズ装置２は円筒形状等の筐体１０を備える。この筐体１０内には、ズームレンズやフォーカスレンズ等の撮影レンズと、開口量を調整できる絞り装置が内蔵されている。レンズ装置２の筐体１０の基部にはマウント部３が設けられている。レンズ装置２は、このマウント部３の接続部により、撮像装置本体１の前部に設けられているレンズ装着部に着脱自在に装着される。

　撮像装置本体１には、レンズ装置２が装着された状態で、レンズ装置２の光軸上に撮像素子が配置される。そして、この撮像素子により、レンズ装置２によって集光された光学像を撮像する。撮像素子の出力信号は、撮像装置本体１に内蔵される画像処理部によって処理されて、各種画像データが生成される。

　撮影者５は、この撮像装置本体１を右肩に担いで例えば右眼でファインダ装置６を覗く。そして、撮影者５は、右手７でレンズ装置２の把持部を把持して撮像装置を固定しながら、被写体を撮影することになる。

　レンズ装置２の先端側（被写体側）には、撮影者５が手で任意角度回転させることで、フォーカス位置の調整を行うことができるフォーカスリング８が、レンズ装置２の外周囲を回動可能に設けられている。

　レンズ装置２の中間部分には、撮影者５が手で任意角度回転させることで、ズーム倍率の調整を行うことができるズームリング９が、レンズ装置２の外周囲を回動可能に設けられている。

　レンズ装置２には、ズームリング９の更に撮像装置本体１側に、絞り装置の開口量を調整するためのアイリスリング１１が、レンズ装置２の外周囲を回動可能に設けられている。

　図２は、図１に示すレンズ装置２のズームリング９付近の断面斜視図である。

　ズームリング９が外周に設けられた筐体１０の内部には、レンズ装置２の光軸回りに回転可能な回転筒２０と、回転筒２０内部に設けられ可動光学素子としてのズームレンズを保持するズームレンズ保持部３０とが設けられる。

　ズームレンズ保持部３０は、ズームリング９の回転に連動して、レンズ装置２の光軸方向に移動可能となっている。

　回転筒２０は、ズームレンズ保持部３０の直線運動を回転運動に変換するためのカム溝２１を有している。カム溝２１にはズームレンズ保持部３０の突起部が移動可能に装着されており、ズームレンズ保持部３０が光軸方向へ移動すると、この移動に伴って回転筒２０が光軸を中心に回転する。

　回転筒２０の外周には、回転筒２０の円周方向（回転方向）に沿って配置される磁気記録部材としての磁気記録スケール４０が固定して配置されている。本実施形態では、磁気記録スケール４０として環状のものを用いるが、磁気記録スケール４０は環状でなくてもよく、回転筒２０の回転可能な角度に応じた長さを有する直線状のものを用いてもよい。

　筐体１０の内面には、磁気記録スケール４０と対向する位置に磁気センサ部５０が固定して配置されている。

　図３は、図２に示す磁気記録スケール４０とこれに対向する磁気センサ部５０の部分拡大図である。図４は、図２に示す磁気記録スケール４０の展開図である。

　図３に示すように、磁気記録スケール４０は、磁気記録スケール４１と磁気記録スケール４２を重ねた構成である。

　磁気記録スケール４１と磁気記録スケール４２には、それぞれ、磁気信号が記録されている。磁気信号は、Ｓ極とＮ極の磁化パターンで構成されている。

　磁気センサ部５０は、磁気記録スケール４１と対向する位置に配置された磁気センサ５１と、磁気記録スケール４２と対向する位置に配置された磁気センサ５２とを備える。磁気センサ５１が対向する磁気記録スケール４１の位置と、磁気センサ５２が対向する磁気記録スケール４２の位置とは、回転筒２０の回転方向において同じ位置になっているが、位置がずれていてもよい。

　磁気センサ５１は、印加磁界に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子を１つ有しており、磁気記録スケール４１に記録されている磁気信号を検出し、検出した信号を出力する。

　磁気センサ５２は、印加磁界に応じて電気抵抗が変化する磁気抵抗効果素子を１つ有しており、磁気記録スケール４２に記録されている磁気信号を検出し、検出した信号を出力する。

　図４に示すように、磁気記録スケール４１には、回転筒２０の回転方向に向かって複数の記録部４１ａが一定間隔を空けて配置されている。また、磁気記録スケール４１において、記録部４１ａの両隣には記録部４１ｂが隣接して設けられている。

　記録部４１ａは、回転筒２０の外周を回転筒２０の回転方向に複数に分割したときの各分割領域に対応する位置に設けられている。各記録部４１ａには、これに対応する分割領域の位置を示す位置磁気信号が記録されている。

　この位置磁気信号は、４ビットのデジタルコード（０００１～１１１１）を表す、回転筒２０の回転方向に着磁された磁気パターンにより構成される。デジタルコードの“１”は、１周期分の正弦波信号を表す磁化パターンにより構成され、デジタルコードの“０”は、上記１周期分の正弦波信号において振幅値が０の信号を表す磁化パターンにより構成される。なお、デジタルコードのビット数は“４”に限らず、回転筒２０の回転位置の検出精度に合わせて適当な値を決めればよい。

　記録部４１ｂは、これに隣接する記録部４１ａを識別するための識別用磁気信号が記録されている。記録部４１ｂは、回転方向における幅が記録部４１ａよりも小さくなっている。識別用磁気信号は、回転筒２０の回転方向に着磁された磁気パターン（例えば１周期分の正弦波信号を表す磁化パターン）により構成される。

　記録部４１ａに記録される位置磁気信号と、記録部４１ｂに記録される識別用磁気信号とは、磁化パターンの磁気強度及び着磁幅（磁化パターンを構成する磁化された各領域の回転方向の幅）の少なくとも一方が異なっている。

　磁気記録スケール４２には、多数の記録部４２ａが回転方向に並べて配置されている。

　各記録部４２ａには、インクリメント用の磁気信号が記録されている。インクリメント用の磁気信号は、回転筒２０の回転方向に着磁された磁気パターン（１周期分の正弦波信号を表す磁化パターン）により構成される。

　図５は、回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の一例を示す図である。

　図５の例では、記録部４１ａに記録される位置磁気信号を構成する磁化パターンに対し、記録部４１ｂに記録される識別用磁気信号を構成する磁化パターンの着磁幅が大きくなっている。したがって、記録部４１ａから検出される各正弦波信号に対し、記録部４１ｂから検出される正弦波信号の波長が長くなる。図５の例によれば、この波長の違いにより、識別用磁気信号と位置磁気信号とを明確に区別することができる。

　図６は、回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の別の例を示す図である。

　図６の例では、記録部４１ａに記録される位置磁気信号を構成する磁化パターンの着磁幅と、記録部４１ｂに記録される識別用磁気信号を構成する磁化パターンの着磁幅は同じである。しかし、記録部４１ｂに記録される識別用磁気信号を構成する磁化パターンの磁気強度が、記録部４１ａに記録される位置磁気信号を構成する磁化パターンの磁気強度よりも大きくなっている。したがって、記録部４１ａから検出される各正弦波信号に対し、記録部４１ｂから検出される正弦波信号の振幅は大きくなる。図６の例によれば、この振幅の違いにより、識別用磁気信号と位置磁気信号とを明確に区別することができる。

　図７は、回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の更に別の例を示す図である。

　図７の例では、記録部４１ｂに記録される識別用磁気信号を構成する磁化パターンの着磁幅が、記録部４１ａに記録される位置磁気信号を構成する磁化パターンの着磁幅よりも大きくなっている。更に、記録部４１ｂに記録される識別用磁気信号を構成する磁化パターンの磁気強度が、記録部４１ａに記録される位置磁気信号を構成する磁化パターンの磁気強度よりも大きくなっている。したがって、記録部４１ａから検出される各正弦波信号に対し、記録部４１ｂから検出される正弦波信号の波長が長くなりかつこの正弦波信号の振幅が大きくなっている。図７の例によれば、この波長及び振幅の違いにより、識別用磁気信号と位置磁気信号とを明確に区別することができる。

　図８は、図２に示すズームレンズ保持部３０の位置（ズームレンズの位置と同義）を検出するレンズ装置２の機能ブロックを示す図である。

　レンズ装置２には、矩形波変換部６０Ａ，６０Ｂと、Ａ／Ｄ変換器６１Ａ，６１Ｂと、レンズ制御部７０とが設けられる。

　矩形波変換部６０Ａは、磁気センサ５２から出力された信号（インクリメント信号（インクリメント相））を矩形波に変換する。矩形波変換部６０Ｂは、磁気センサ５１から出力された信号（アブソリュート信号（ＡＢＳ相））を矩形波に変換する。

　例えば図５のような信号が検出される場合には、図９に示すように、ＡＢＳ相の正の出力値に対して閾値を設定し、閾値よりも大きい信号部分から、その信号部分のピーク値と閾値の差を振幅とし、その信号部分と閾値の直線とが交わる２点間の時間をパルス幅とする矩形波を生成する。

　Ａ／Ｄ変換器６１Ａは、矩形波変換部６０Ａから出力された矩形波を所定間隔でサンプリングしてデジタル信号に変換する。Ａ／Ｄ変換器６１Ｂは、矩形波変換部６０Ｂから出力された矩形波を所定間隔でサンプリングしてデジタル信号に変換する。

　レンズ制御部７０は、ズームレンズの位置を検出するレンズ位置検出部７１と、メモリ７２とを備える。

　レンズ制御部７０はプロセッサを主体に構成されており、レンズ位置検出部７１は、メモリ７２に記憶されているプログラムをプロセッサが実行することにより実現される機能ブロックである。

　図５のような信号が検出される場合、レンズ位置検出部７１は、Ａ／Ｄ変換器６１Ｂから出力された矩形波のパルス幅をモニタし、パルス幅が第一の所定値になったことをもって、識別用磁気信号を検出し、この時点より後にＡ／Ｄ変換器６１Ｂから入力される矩形波を位置磁気信号として検出し、この位置磁気信号が示すデジタルコードをデコードし、分割領域の位置を検出する。

　上記第一の所定値は、回転筒２０を実使用において考えられる速度（基準速度）で回転させていったときに、記録部４１ｂから磁気センサ５１により検出された矩形波のパルス幅の値としている。上述した分割領域の位置の検出は、上記基準速度で回転筒２０が回転されることを前提にして行っている。

　レンズ位置検出部７１は、識別用磁気信号を検出した時点以降にＡ／Ｄ変換器６１Ａから入力された矩形波（インクリメント用の磁気信号に相当）の数をカウントし、上記検出した位置で特定される分割領域内における、磁気センサ５１，５２と対向している部分の詳細位置を判定する。各分割領域内の詳細位置とズームレンズの位置との関係は既知である。このため、レンズ位置検出部７１は、この詳細位置から、これに対応するズームレンズの絶対位置を検出する。

　図６のような信号が検出される場合、レンズ位置検出部７１は、Ａ／Ｄ変換器６１Ｂから出力された矩形波の振幅をモニタし、振幅が第二の所定値になったことをもって、識別用磁気信号を検出し、この時点より後にＡ／Ｄ変換器６１Ｂから入力される矩形波を位置磁気信号として検出し、この位置磁気信号が示すデジタルコードをデコードし、分割領域の位置を検出する。その後の動作は上述したとおりである。

　なお、第二の所定値は、回転筒２０を基準速度で回転させていったときに、記録部４１ｂから磁気センサ５１により検出された矩形波の振幅値である。

　図７のような信号が検出される場合、レンズ位置検出部７１は、Ａ／Ｄ変換器６１Ｂから出力された矩形波の振幅とパルス幅をモニタし、パルス幅が第一の所定値になりかつ振幅が第二の所定値になったことをもって、識別用磁気信号を検出し、この時点より後にＡ／Ｄ変換器６１Ｂから入力される矩形波を位置磁気信号として検出し、この位置磁気信号が示すデジタルコードをデコードし、分割領域の位置を検出する。その後の動作は上述したとおりである。

　以上のように、レンズ装置２は、磁気記録スケール４１における記録部４１ａの前後には記録部４１ｂが設けられているため、記録部４１ｂに記録された磁気信号を検出することで、その記録部４１ｂに隣接する記録部４１ａの磁気信号（分割領域の位置を示すコード）の検出開始タイミングを知ることができる。しかも、記録部４１ｂの回転方向における幅は、記録部４１ａの回転方向における幅よりも小さくなっており、かつ、記録部４１ｂと記録部４１ａとの間には磁気信号が記録されていない領域（無着磁領域）がない。このため、少ない回転量でズームレンズ位置を検出することができ、ズームレンズ位置検出までの操作性を向上させることができる。

　なお、記録部４１ｂに記録する正弦波信号の数は上記では１つにしたが複数としてもよい。記録部４１ａに記録されるデジタルコードのビット数よりも少ない数とすれば、識別用磁気信号の検出を高速に行うことができる。特に、図５～７に示すように、記録部４１ｂに記録する正弦波信号の数を最小の１個にすることで、レンズ位置の検出を最も高速に行うことができ、操作性を向上させることができる。

　また、記録部４１ａに記録される磁気信号の着磁幅に対し、記録部４１ｂに記録される磁気信号の着磁幅が小さくなっていてもよい。この場合も、識別用磁気信号と位置磁気信号とを明確に区別することができる。この場合は、記録部４１ｂの幅を狭くすることができるため、レンズ位置の検出をより高速に行うことができる。

　更に、記録部４１ａに記録される磁気信号の磁気強度に対し、記録部４１ｂに記録される磁気信号の磁気強度が小さくなっていることでも、同様に、識別用磁気信号と位置磁気信号とを明確に区別することができる。

　以上の説明では、記録部４１ａに記録される磁気信号に対し、記録部４１ｂに記録される磁気信号の磁気強度及び着磁幅の少なくとも一方を異ならせた。しかし、記録部４１ａに記録される磁気信号に対し、記録部４１ｂに記録される磁気信号を同一強度及び同一着磁幅とすることもできる。

　図１０は、回転筒２０を一定速度で回転させたときに磁気センサ５１によって検出される信号（ＡＢＳ相）と、磁気センサ５２によって検出される信号（インクリメント相）の更に別の例を示す図である。図１０では、記録部４１ａに記録される位置磁気信号を５ビットのデジタルコードとしている。また、図１０では説明のために、記録部４１ａに記録されるデジタルコードを全て（１１１１１）として図示している。

　図１０の例では、記録部４１ａに記録される磁気信号の磁気強度及び着磁幅と、記録部４１ｂに記録される磁気信号の磁気強度及び着磁幅は同じになっている。そして、磁気記録スケール４２に記録されるインクリメント用の磁気信号は、記録部４１ｂに記録される識別用磁気信号とのみ、位相が一致する部分を有している。つまり、記録部４１ａに記録される位置磁気信号と、記録部４２ａに記録されるインクリメント用の位置磁気信号とはどの位置においても位相が同じなっていない。

　したがって、レンズ位置検出部７１は、Ａ／Ｄ変換器６１Ａから入力される矩形波と、Ａ／Ｄ変換器６１Ｂから入力される矩形波とをモニタし、それぞれの矩形波が同相になった（矩形波の立ち上がりタイミング又は立ち下がりタイミングが一致した）ことをもって、識別用磁気信号を検出する。そして、レンズ位置検出部７１は、この識別用磁気信号の検出後にＡ／Ｄ変換器６１Ｂから入力される矩形波に基づいて、デジタルコードをデコードし、分割領域の位置を検出する。その後の動作は上述したとおりである。

　以上のように、磁気記録スケール４０に図１０のような磁気信号を記録しておくことでも、記録部４１ａの磁気信号（分割領域の位置を示すコード）の検出開始タイミングを少ない回転量で知ることができる。

　ここまでは、レンズ装置２に搭載される可動光学素子としてズームレンズを例にしたが、フォーカスレンズや絞り装置等の他の可動光学素子にも本実施形態で説明した技術を適用可能である。

　以上説明してきたように、本明細書には以下の事項が開示されている。

　開示されたレンズ装置は、可動光学素子を有するレンズ装置であって、上記可動光学素子の移動に伴って上記可動光学素子の光軸回りに回転する回転部材と、上記回転部材に固定して設けられ上記回転部材の円周方向に沿って配置される磁気記録部材であって、上記回転部材の外周における上記回転方向の複数の位置の各々に、上記位置を示す磁気信号である位置磁気信号が記録された第一の磁気記録部材と、上記第一の磁気記録部材と対向する位置に配置され、上記第一の磁気記録部材に記録されている磁気信号を検出する信号検出部と、上記信号検出部により検出される磁気信号に基づいて上記可動光学素子の位置を検出する位置検出部と、を備え、上記位置磁気信号は、ｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタルコードを表す上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、上記第一の磁気記録部材において１つの上記位置磁気信号が記録される範囲は、上記回転部材の回転方向に第一の幅を有しており、上記第一の磁気記録部材には、上記複数の位置磁気信号の各々の間に上記位置磁気信号に隣接させて、隣接する上記位置磁気信号が記録されている範囲を識別するための磁気信号である範囲識別用磁気信号が記録され、上記範囲識別用磁気信号は上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、１つの上記範囲識別用磁気信号が記録される範囲は、上記回転方向に上記第一の幅よりも小さい第二の幅を有しており、上記位置検出部は、上記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される上記位置磁気信号に基づいて、上記可動光学素子の位置を検出するものである。

　開示されたレンズ装置は、上記範囲識別用磁気信号を構成する磁気パターンの磁気強度が、上記位置磁気信号を構成する磁気パターンの磁気強度とは異なるものである。

　開示されたレンズ装置は、上記範囲識別用磁気信号を構成する磁気パターンの着磁幅が、上記位置磁気信号を構成する磁気パターンの着磁幅とは異なるものである。

　開示されたレンズ装置は、上記回転部材に固定して設けられ上記回転部材の円周方向に沿って配置される磁気記録部材であって、インクリメント用の磁気信号が記録された第二の磁気記録部材を備え、上記信号検出部は、上記第一の磁気記録部材と上記第二の磁気記録部材の両方に対向して配置され、上記第一の磁気記録部材と上記第二の磁気記録部材のそれぞれに記録されている磁気信号を検出するものであり、上記第二の磁気記録部材に記録される磁気信号は、上記位置磁気信号とは位相が一致する部分を有さず、上記範囲識別用磁気信号と位相が一致する部分を有しており、上記位置検出部は、上記第一の磁気記録部材から検出される信号と上記第二の磁気記録部材から検出される信号とが同位相になったことをもって上記範囲識別用磁気信号を検出し、上記範囲識別用信号が検出された時点から検出される上記インクリメント用の磁気信号の数と、上記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される上記位置磁気信号とを用いて、上記可動光学素子の位置を検出するものである。

　開示されたレンズ装置は、上記範囲識別用磁気信号が、上記ｎよりも小さいｍ（ｍは１以上の自然数）周期分の信号であるものを含む。

　開示されたレンズ装置は、ｍ＝１であるものを含む。

　開示された可動光学素子の位置検出方法は、レンズ装置に搭載される可動光学素子の位置検出方法であって、上記可動光学素子の移動に伴って上記可動光学素子の光軸回りに回転する回転部材に固定して設けられ上記回転部材の円周方向に沿って伸びる磁気記録部材であって、上記回転部材の外周における複数の位置の各々に、上記位置を示す磁気信号である位置磁気信号が記録された磁気記録部材から上記磁気信号を検出する信号検出ステップと、上記検出した磁気信号に基づいて上記可動光学素子の位置を検出する位置検出ステップと、を備え、上記位置磁気信号は、ｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタルコードを表す上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、上記磁気記録部材において１つの上記位置磁気信号が記録される範囲は、上記回転部材の回転方向に第一の幅を有しており、上記磁気記録部材には、上記複数の位置磁気信号の各々の間に上記位置磁気信号に隣接させて、隣接する上記位置磁気信号が記録されている範囲を識別するための磁気信号である範囲識別用磁気信号が記録され、上記範囲識別用磁気信号は上記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、１つの上記範囲識別用磁気信号が記録される範囲は、上記回転方向に上記第一の幅よりも小さい第二の幅を有しており、上記位置検出ステップでは、上記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される上記位置磁気信号に基づいて、上記可動光学素子の位置を検出するものである。

　本発明は、特に業務用のテレビカメラ等に適用して利便性が高く、有効である。

　以上、本発明を特定の実施形態によって説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではなく、開示された発明の技術思想を逸脱しない範囲で種々の変更が可能である。
　本出願は、２０１３年３月６日出願の日本特許出願（特願２０１３－４３９９４）に基づくものであり、その内容はここに取り込まれる。

２０　回転筒
３０　ズームレンズ保持部
４１，４２　磁気記録スケール
４１ａ　デジタルコードが記録される範囲
４１ｂ　デジタルコードの開始を検出するための情報が記録される範囲
５０　磁気センサ部
５１，５２　磁気センサ
７０　レンズ制御部
７１　レンズ位置検出部

Claims

　可動光学素子を有するレンズ装置であって、
　前記可動光学素子の移動に伴って前記可動光学素子の光軸回りに回転する回転部材と、
　前記回転部材に固定して設けられ前記回転部材の円周方向に沿って配置される磁気記録部材であって、前記回転部材の外周における前記回転方向の複数の位置の各々に、前記位置を示す磁気信号である位置磁気信号が記録された第一の磁気記録部材と、
　前記第一の磁気記録部材と対向する位置に配置され、前記第一の磁気記録部材に記録されている磁気信号を検出する信号検出部と、
　前記信号検出部により検出される磁気信号に基づいて前記可動光学素子の位置を検出する位置検出部と、を備え、
　前記位置磁気信号は、ｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタルコードを表す前記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、
　前記第一の磁気記録部材において１つの前記位置磁気信号が記録される範囲は、前記回転部材の回転方向に第一の幅を有しており、
　前記第一の磁気記録部材には、前記複数の位置磁気信号の各々の間に前記位置磁気信号に隣接させて、隣接する前記位置磁気信号が記録されている範囲を識別するための磁気信号である範囲識別用磁気信号が記録され、
　前記範囲識別用磁気信号は前記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、
　１つの前記範囲識別用磁気信号が記録される範囲は、前記回転方向に前記第一の幅よりも小さい第二の幅を有しており、
　前記位置検出部は、前記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される前記位置磁気信号に基づいて、前記可動光学素子の位置を検出するレンズ装置。
　請求項１記載のレンズ装置であって、
　前記範囲識別用磁気信号を構成する磁気パターンの磁気強度は、前記位置磁気信号を構成する磁気パターンの磁気強度とは異なるレンズ装置。
　請求項１又は２記載のレンズ装置であって、
　前記範囲識別用磁気信号を構成する磁気パターンの着磁幅は、前記位置磁気信号を構成する磁気パターンの着磁幅とは異なるレンズ装置。
　請求項１記載のレンズ装置であって、
　前記回転部材に固定して設けられ前記回転部材の円周方向に沿って配置される磁気記録部材であって、インクリメント用の磁気信号が記録された第二の磁気記録部材を備え、
　前記信号検出部は、前記第一の磁気記録部材と前記第二の磁気記録部材の両方に対向して配置され、前記第一の磁気記録部材と前記第二の磁気記録部材のそれぞれに記録されている磁気信号を検出するものであり、
　前記第二の磁気記録部材に記録される磁気信号は、前記位置磁気信号とは位相が一致する部分を有さず、前記範囲識別用磁気信号と位相が一致する部分を有しており、
　前記位置検出部は、前記第一の磁気記録部材から検出される信号と前記第二の磁気記録部材から検出される信号とが同位相になったことをもって前記範囲識別用磁気信号を検出し、前記範囲識別用信号が検出された時点から検出される前記インクリメント用の磁気信号と、前記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される前記位置磁気信号とを用いて、前記可動光学素子の位置を検出するレンズ装置。
　請求項１から４のいずれか１項記載のレンズ装置であって、
　前記範囲識別用磁気信号は、前記ｎよりも小さいｍ（ｍは１以上の自然数）周期分の信号であるレンズ装置。
　請求項５記載のレンズ装置であって、
　ｍ＝１であるレンズ装置。
　レンズ装置に搭載される可動光学素子の位置検出方法であって、
　前記可動光学素子の移動に伴って前記可動光学素子の光軸回りに回転する回転部材に固定して設けられ前記回転部材の円周方向に沿って伸びる磁気記録部材であって、前記回転部材の外周における複数の位置の各々に、前記位置を示す磁気信号である位置磁気信号が記録された磁気記録部材から前記磁気信号を検出する信号検出ステップと、
　前記検出した磁気信号に基づいて前記可動光学素子の位置を検出する位置検出ステップと、を備え、
　前記位置磁気信号は、ｎビット（ｎは２以上の自然数）のデジタルコードを表す前記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、
　前記磁気記録部材において１つの前記位置磁気信号が記録される範囲は、前記回転部材の回転方向に第一の幅を有しており、
　前記磁気記録部材には、前記複数の位置磁気信号の各々の間に前記位置磁気信号に隣接させて、隣接する前記位置磁気信号が記録されている範囲を識別するための磁気信号である範囲識別用磁気信号が記録され、
　前記範囲識別用磁気信号は前記回転方向に着磁された磁気パターンにより構成され、
　１つの前記範囲識別用磁気信号が記録される範囲は、前記回転方向に前記第一の幅よりも小さい第二の幅を有しており、
　前記位置検出ステップでは、前記範囲識別用磁気信号が検出されてから続けて検出される前記位置磁気信号に基づいて、前記可動光学素子の位置を検出する可動光学素子の位置検出方法。