JP2875859B2 - 撮影レンズの位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、少なくとも１つのレンズ群からなる撮影レ
ンズの駆動制御を行う際に、このレンズ群の位置を検出
する、撮影レンズの位置検出装置に関する。

［従来の技術］ 従来より、少なくとも１つのレンズ群からなる撮影レ
ンズを有し、各レンズ群をそれぞれ独立に駆動させるこ
とによってフォーカシングやズーミングを行なうカメラ
が知られている。また、かかるカメラとして、レンズ群
の駆動時に、このレンズ群の位置を検出する、撮影レン
ズの位置検出装置を用いたものが知られている。

レンズ群の位置の変化を検出する技術としては、例え
ば、以下のようなものが知られている。

第１の技術は、レンズ群の繰り出しに伴うヘリコイド
の回動をギヤ列で増幅して回転板に伝達し、この回転板
の回転量によりレンズの移動量（繰出し量）を検出する
ものである。回転板の回転量を検出する方法としては、
例えば、回転板の表面に等間隔のスリット或いは白黒パ
ターンを形成し、これをフォトインタラプタやフォトリ
フレクタによって検出する方法がある。

第２の技術は、等間隔のパターンからなるスケールを
形成したリニアエンコーダをレンズ群に設け、このレン
ズ群の移動に伴うリニアエンコーダのパターン変化をセ
ンサで検出し、これによりレンズの移動量を検出するも
のである。

［発明が解決しようとする課題］ 上述のような撮影レンズの位置検出装置を有するカメ
ラにおいて、レンズ群を駆動させてフォーカシングやズ
ーミングを行なう際には、あらかじめ、被写体までの距
離やレンズの焦点距離等から、レンズ群の駆動量を求め
ておかなければならない。すなわち、レンズ群を駆動さ
せながら、かかるレンズ群の位置の変化を逐次検出し、
あらかじめ求めた駆動量に達したところでレンズ群を停
止させることにより、フォーカシングやズーミングを行
なう。

ここで、撮影レンズが複数のレンズ群によって構成さ
れている場合には、被写体までの距離やレンズの焦点距
離等と各レンズ群の駆動量との関係は必ずしも線形とは
ならない。したがって、被写体までの距離やレンズの焦
点距離からレンズ群の駆動量を求めるためには、カメラ
内の電気回路により演算を行うか、或いは、被写体まで
の距離やレンズの焦点距離等と各レンズ群の駆動量との
関係をカメラ内のメモリにテーブル化して記憶させてお
く必要がある。

しかし、カメラ内の電気回路で演算を行うことにより
レンズ群の駆動量を求める場合には、複雑な演算を行う
ための演算回路や演算式を記憶させるためのメモリが必
要となるため、回路規模が大きくなり、コストアップの
原因となるという課題があった。また、演算時間が長い
ため、フォーカシングやズーミングに要する時間が長く
なってしまうという課題もあった。

また、被写体までの距離やレンズの焦点距離等と各レ
ンズ群の駆動量との関係をカメラ内のメモリにテーブル
化して記憶させておく場合にも、大規模のメモリ領域を
必要とするため、回路規模が大きくなり、コストアップ
の原因となるという課題があった。

本発明は、このような従来技術の課題に鑑みて試され
たものであり、レンズ群の移動量が判っていなくても、
移動させるべき位置にレンズ群が達したか否かを検出す
ることのできる、撮影レンズの位置検出装置を提供する
ことを目的とする。

［課題を解決するための手段］ 本発明の撮影レンズの位置検出装置は、レンズ群が光
軸方向に駆動されることにより焦点位置もしくは焦点距
離が変化する撮影レンズと、上記レンズ群の移動に伴な
って、パルス数が焦点位置もしくは焦点距離の値に比例
するように、パルス信号が不等間隔に発生するようにす
るためのパターンを有するエンコーダと、このエンコー
ダに対向して設けられ、上記レンズ群の移動に伴うこの
エンコーダとの相対移動に応じて、互いに位相のずれた
一対の上記パルス信号を出力する検出手段と、この一対
のパルス信号により、上記レンズ群の移動方向を弁別す
る方向弁別手段とを備えることを特徴とする。

［作用］ 本発明の撮影レンズの位置検出装置によれば、レンズ
群に設けられたエンコーダのスケールを、レンズ群の移
動量に対応するように等間隔に形成するのではなく、レ
ンズ群の移動量と非線形な関係を有する特定量（例え
ば、被写体までの距離やレンズの焦点距離等）に対応さ
せて形成したので、レンズ群の移動時に位置検出手段が
出力するパルス数と上記特定量との関係を線形とするこ
とができる。すなわち、本発明の撮影レンズの位置検出
装置によれば、この撮影レンズの位置検出装置が出力す
るパルス数によってレンズ群が移動させるべき位置に達
したか否かを直接検出することができるので、あらかじ
めレンズ群の移動量を求めておく必要がないのである。

［実施例］ 以下、本発明の実施例について、本発明の撮影レンズ
の位置検出装置を、一眼レフレックスカメラに搭載した
場合を例にとって説明する。

まず、第１の実施例として、撮影レンズとしてレンズ
群の駆動により焦点位置を変化させることができる単焦
点レンズを用い、エンコーダのスケールを被写体との距
離の逆数に対応させて形成した場合について説明する。

第１図（ａ）は、本実施例に係わる一眼レフレックス
カメラの機構を説明するための図である。図において、
101は単焦点レンズの第１のレンズ群、102は単焦点レン
ズの第２のレンズ群、103は単焦点レンズの第３のレン
ズ群、104は単焦点レンズの第４のレンズ群、105は第２
のレンズ群を支持する移動枠、106は第２のレンズ群を
駆動させるためのリニア型超音波モータ、107は移動枠1
05のガイド用のボール、108は第３のレンズ群を支持す
る移動枠、109は第３のレンズ群を駆動させるためのリ
ニア型超音波モータ、110は移動枠108のガイド用のボー
ル、111は上記各部材を支持するための固定枠、112はカ
メラ本体である。

このように、本実施例では、単焦点レンズを構成する
各レンズ群のうち、第２のレンズ群102および第３のレ
ンズ群103が駆動する。

また、第１図（ｂ）は、本実施例に係わる一眼レフレ
ックスカメラの、第３のレンズ群を駆動させるための電
気回路系の構成を概略的に示すブロック図である。図に
おいて、103はレンズ群、109はレンズ群103を駆動させ
るリニア型超音波モータ、113は被写体との距離の逆数
に対応するように磁気スケールが形成されたエンコー
ダ、114はエンコーダ113の位置変化を検出するエンコー
ダ検出部、115はエンコーダ検出部114から出力されるＡ
相信号を波形整形して方形波に変換する波形整形器、11
6はエンコーダ検出部114から出力されるＢ相信号を波形
整形して方形波に変換する波形整形器、117は波形整形
器115または波形整形器116から出力される信号の立ち上
がりおよび立下がりを検出して被写体との距離の逆数に
対応したパルス信号を出力する方向弁別エッジパルス
器、118は方向弁別エッジパルス器117の出力パルスの数
を計数するカウンタ、119はカウンタ118が出力したカウ
ント値と被写体との距離とを比較して第３のレンズ群10
3の移動／停止および移動方向を決定する制御部、120は
制御部119の出力信号を取り込んでリニア型超音波モー
タ109を駆動させる駆動回路、121はカウンタ118の出力
したカウント値を制御部119の出力した停止信号により
記憶する記憶部である。駆動回路120としては、例え
ば、特願平１−337024号に技術開示されたものが使用可
能である。また、記憶部121は、例えば、E²PROM或いはN
VRAM等からなる記憶素子を用いて構成すればよい。

なお、第２のレンズ群に対しても、同様の電気回路系
が設けられている。

以下、第１図（ａ）および第１図（ｂ）に示した一眼
レフレックスカメラの主要な構成部について、詳細に説
明する。

まず、単焦点レンズについて、詳細に説明する。

第２図（ａ）はフオーカシングを行なう前の被写体と
の距離が無限大時の各レンズ群の位置関係を示す概念
図、第２図（ｂ）は被写体との距離が至近時の各レンズ
群の位置関係を示す概念図である。両図において、各符
号は、それぞれ、第１図（ａ）の場合と同じ構成部を示
している。

フォーカシングを行なう前は、第２図（ａ）に示した
ように、第２のレンズ群102および第３のレンズ群103
は、それぞれ、被写体までの距離が無限遠の時の位置で
停止している。かかる位置から至近の被写体までの距離
に対応する位置に移動する場合、第２図（ｂ）に示した
ように、第２のレンズ群は撮影面に近付く方向（以下、
この方向を「繰り込み方向」と称す）に移動し、第３の
レンズ群は被写体に近付く方向（以下、この方向を「繰
り出し方向」と称す）に移動する。

また、このときの、第２のレンズ群および第３のレン
ズ群の駆動量と被写体までの距離Ｄの逆数（1/D）との
関係を第３図に示す。図において、縦軸は第２のレンズ
群102および第３のレンズ群103の駆動量、横軸は1/Dで
ある。このように、各レンズ群102,103の駆動量と1/Dと
の関係は非線形となる。

次に、リニア型超音波モータ109について、詳細に説
明する。

第４図（ａ）および第４図（ｂ）は、第３のレンズ群
103を駆動させるためのリニア型超音波モータ109の構成
を示す図である。図において、第１図（ａ）と同じ符号
は、それぞれ、第１図（ａ）の場合と同じ構成部を示し
ている。図に示したように、超音波モータ109は、薄板
状の圧電体403および厚さ長さ共に圧電体403よりもやや
大きい弾性体404によって構成された屈曲振動子401と、
弾性体404の圧電体403が固着されていない側の面に固着
された２個の縦振動子402a,402bとからなる。この超音
波モータ109は弾性体404の支持部405によって保持体406
に保持され、保持体406はビス407、スペーサ408、皿ば
ね409を用いて固定枠111に固定されている。また、410
は、縦振動子402に接するように移動枠105上に設けられ
たスライド板である。なお、411はエンコーダ検出部114
を保持するためのホルダ、412はホルダ411を固定枠111
に固定するためのビスである。

圧電体403は、板厚方向に高周波電圧を印加すると１
次の屈曲振動を発生するように構成されている。圧電体
403は弾性体404に固着されているので、この圧電体403
の屈曲振動により、弾性体404にも屈曲振動が発生す
る。この屈曲振動の節となる弾性体404の２点（すなわ
ち振幅が零となる２点）の真下に、縦振動子402a,402b
が、それぞれ固着されている。また、これらの縦振動子
402a,402bは、それぞれ、高周波電圧を印加することに
より、縦方向（弾性体404の板厚方向と平行な方向）に
振動するように構成されている。

このリニア型超音波モータ109の動作原理は、本願出
願人が先に出願した特願平１−195767号に技術開示した
ものと同様であるが、簡単に説明する。

リニア型超音波モータ109を動作させる際には、圧電
体403、縦振動子402aおよび縦振動子402bに、それぞれ
高周波電圧を印加する。このとき、圧電体403の屈曲振
動と縦振動子402aの振動との位相差が＋90°となり、圧
電体403の屈曲振動と縦振動子402bの振動との位相差が
−90°となるように、それぞれの高周波電圧の位相を設
定する。すると、縦振動子402aおよび縦振動子402bは、
それぞれ、楕円振動を行なう。このとき、縦振動子402a
の楕円振動と縦振動子402bの楕円振動との位相差は、18
0°となる。かかる楕円振動により、縦振動子402aおよ
び縦振動子402bは、交互に、スライド板410に対して、
第３のレンズ群103の繰り出し方向の分力を有する駆動
力を与える。この駆動力の分力により、第３のレンズ群
103を駆動させるのである。なお、第３のレンズ群103を
繰り込み方向に移動させたい場合は、圧電体403の屈曲
振動と縦振動子402aの振動との位相差を−90°とし、圧
電体403の屈曲振動と縦振動子402bの振動との位相差を
＋90°とすればよい。

次に、エンコーダ113について説明する。

エンコーダ113上には磁気スケールが構成されてい
る。また、この磁気スケールは、磁性体材料によって形
成されており、Ｓ極の領域とＮ極の領域が交互に配列さ
れている。なお、磁気スケールを形成する磁性体材料
は、エンコーダ検出部114によって正確な検出を行なう
ことができるように、十分大きい保持力および残留線密
度を有していなければならない。

また、磁気スケールを形成するＳ極或いはＮ極の各領
域の幅（以下、この幅を「着磁幅」と称す）は、レンズ
群の移動量と非線形な関係を有する量である、被写体と
の距離Ｄの逆数1/Dに対応している。第５図に、この着
磁幅とレンズ群の移動量および1/Dとの関係を示す。図
において、縦軸は被写体との距離Ｄの逆数1/D、横軸は
レンズ群の移動量を、それぞれ示している。また、
「Ｓ」で示した部分は磁気スケールを形成するＳ極の領
域を、「Ｎ」で示した部分は磁気スケールを形成するＮ
極の領域を、それぞれ意味している。図から解るよう
に、磁気スケールを形成する各領域の着磁幅は、1/Dが
一定量変化するごとに磁極が反転するように、定められ
ている。ここで、レンズ群の移動量と1/Dとは非線形な
関係を有しているので、着磁幅も一定とはならない。以
下、着磁幅に対応する1/Dの変化量、すなわち磁気スケ
ールの磁極が反転してから次に反転するまでの1/Dの変
化量を、1/Dの「量子化単位」と称することとする。

本実施例では、この量子化単位は、以下のようにして
定めることとする。

合焦時のデフォーカス量は、第２のレンズ群102およ
び第３のレンズ群103を合焦点が得られる位置まで移動
させる際の位置精度によって異なる。したがって、この
合焦時のデフォーカス量が許容デフォーカス量以下とな
るようにするためには、第２のレンズ群102および第３
のレンズ群103の位置精度を一定範囲内としなければな
らない。本実施例では、この一定範囲内の位置精度が得
られるように、1/Dの量子化単位を定めることとする。

許容デフォーカス量は、許容錯乱円径とレンズのＦナ
ンバーとの積によって決定される。ここで、許容錯乱円
径とは、フィルムに撮影された被写体像のぼけが肉眼で
認識されないようにするための錯乱円径の許容値をい
い、具体的には、フィルムに撮影された像を一定の倍率
で引き伸ばして印画し、この印画の対角線の長さと同じ
距離だけ離れて目視したときに、像のぼけが肉眼で認識
されないようにするための、錯乱円径の許容値として定
義される。通常、肉眼で像のぼけを認識できる範囲は角
度にして２〜３分とされているので、35ミリ判のフィル
ムを八つ切判まで引き伸ばして印画する場合を基準とす
ると、許容錯乱円径は約1/30mmとなる。このようにして
得られた許容錯乱円径から許容デフォーカス量を求め、
合焦時のデフォーカス量がこの許容デフォーカス量以下
となるように第２のレンズ群102および第３のレンズ群1
03の許容位置精度を定め、さらに、エンコーダ検出部11
4から出力される信号の量子化誤差が、この許容位置精
度内におさまるように、着磁幅の許容値の最大値（最大
着磁幅）を求める。磁気スケールに実際に形成される各
領域の着磁幅は、各領域のうち最も広い領域（すなわ
ち、第３図において第２のレンズ群102或いは第３のレ
ンズ群103の1/Dに対する傾きが最大となる部分）の着磁
幅が最大着磁幅となるように定め、これによって1/Dの
量子化単位を定める。

次に、エンコーダ検出部114について、詳細に説明す
る。

エンコーダ検出部114は、エンコーダ113上の磁気スケ
ールの移動による外部磁場の変化を検出して、この変化
に応じた２種類の信号（Ａ相信号、Ｂ相信号）を出力す
る。

第６図は、エンコーダ検出部114の回路構成を示す電
気回路図である。図において、601は検出ヘッド、602は
エンコーダ113の磁気スケールを検出するための第１の
強磁性磁気抵抗素子、603はエンコーダ113の磁気スケー
ルを検出するための第２の強磁性磁気抵抗素子、604は
強磁性磁気抵抗素子602および603の温度保証を行なうた
めの第３の強磁性磁気抵抗素子、605はＡ相信号を出力
する差動アンプ、606はＢ相信号を出力する差動アン
プ、607,608,609は定電流源である。なお、強磁性磁気
抵抗素子602、603、604には、例えばNiFe等がストライ
プ状に形成されている。また、ここでは、強磁性体磁気
抵抗素子602と強磁性体磁気抵抗素子603の間隔は、エン
コーダ113の磁気スケールの着磁幅の最小値の1/2以下と
する。

強磁性磁気抵抗素子602は、一端が差動アンプ605およ
び定電流源607に接続されており、他端が接地されてい
る。また、強磁性磁気抵抗素子602の抵抗値は、磁気ス
ケールの移動に起因する磁場の変化に応じて変化する。
したがって、差動アンプ605の＋端子には、この磁場の
変化に応じた電圧が入力される。一方、強磁性磁気抵抗
素子603は、一端が差動アンプ605および定電流源607に
接続され、他端が接地されている。このため強磁性体磁
気抵抗素子603の抵抗値も強磁性体磁気抵抗素子602と同
様に、磁気スケールの移動に起因する磁場の変化に応じ
て変化し、差動アンプ606の＋端子には、この磁場の変
化に応じた電圧が入力される。また、強磁性体磁気抵抗
素子604は、一端が差動アンプ605および606の−端子と
定電流源609に接続され、他端が接地されているが磁気
スケールから受ける磁場が遮断されているので、差動ア
ンプ605および606の一端に入力される電圧変化は温度の
みに依存する。差動アンプ605は、＋端子の入力電圧と
−端子の入力電圧との差に比例する電圧を出力するの
で、温度補正を施したＡ相信号を出力する。これと同様
にして、差動アンプ606の出力は、温度補正を施したＢ
相信号となる。

また、第７図に、フォーカシングを行なう前の被写体
との距離が無限大時の第３のレンズ群103に設けられた
エンコーダ113と強磁性磁気抵抗素子602,603との位置関
係を概念的に示す。図において、第１図（ｂ）或いは第
６図と同じ符号を付した部分は、それぞれ第１図（ｂ）
或いは第６図の場合と同じ構成部を示す。

エンコーダ113の磁気スケールの着磁面と強磁性磁気
抵抗素子602,603のストライプとは対向させて配置され
ている。また、エンコーダ113の磁気スケールは長手方
向が第３のレンズ群103の光軸方向と平行になるよう
に、強磁性磁気抵抗素子602,603は第３のレンズ群103の
光軸方向に沿って並ぶように、それぞれ配置されてい
る。強磁性磁気抵抗素子602と強磁性磁気抵抗素子603
は、第３のレンズ群103の繰り出し方向側に強磁性磁気
抵抗素子602が配置され、繰り込み方向側に強磁性磁気
抵抗素子603が配置される。また、第２図を用いて説明
したように、フォーカシングを行う前は、第３のレンズ
群103は被写体までの距離が無限大の時の位置で停止し
ている。このときは、エンコーダ113の磁気スケールの
繰り出し方向側の端部が強磁性磁気抵抗素子602,603と
対向する位置にある。このような構成により、第３のレ
ンズ群103が繰り出し方向に移動すると、磁気スケール
も合わせて移動するので、強磁性磁気抵抗素子602の受
ける磁場が変化する。また、一旦繰り出し方向に移動し
た第３のレンズ群103が繰り込み方向に戻る場合も同様
である。また、強磁性磁気抵抗素子602の受ける磁場変
化と強磁性磁気抵抗素子603の受ける磁場変化の位相の
ずれにより、移動方向が繰り出し方向であるか繰り込み
方向であるかを知ることができる。

なお、第２のレンズ群102に設けられたエンコーダと
強磁性磁気抵抗素子の位置関係もほぼ同様であるが、こ
の場合は、繰り込み方向側にＡ相信号用の強磁性磁気抵
抗素子（第７図では602）が配置され、繰り出し方向側
にＢ相信号用の強磁性磁気抵抗素子（第７図では603）
が配置される。また、フォーカシングを行なう前の被写
体までの距離が無限大の位置で第２のレンズ群102が停
止しているときは、磁気スケールの繰り込み方向側の端
部が各強磁性磁気抵抗素子と対向する位置にある。

第８図に、エンコーダ113の磁気スケールの移動によ
る強磁性磁気抵抗素子602の受ける外部磁場の変化と差
動アンプ605が出力するＡ相信号との関係を示す。この
ように、エンコーダ検出部114は、磁気スケールの移動
による外部磁場の変化に応じて、Ａ相信号を出力するこ
とができる。なお、磁気スケールとＢ相信号の関係も、
位相が一定量ずれることを除いて、まったく同様であ
る。

本実施例では、強磁性磁気抵抗素子602、603、604に
は、バイアスとして、磁場H₀を与えるものとする。これ
により、強磁性磁気抵抗素子602および強磁性磁気抵抗
素子603の受ける外部磁場の変化の周期と差動アンプ60
5,606の出力信号の周期とを一致させることができる。
第９図は、強磁性磁気抵抗素子に与えられる外部磁場Ｈ
と強磁性磁気抵抗素子の比抵抗ρの関係を示すグラフで
ある。第９図において、バイアス磁場がないとき、強磁
性磁気抵抗素子の比抵抗ρの変化Δρ₁の周期は外部磁
場の変化ΔＨの周期の1/2となる。一方、バイアス磁場H
₀が与えられているとき、強磁性磁気抵抗素子の比抵抗
ρの変化Δρ₂の周期は外部磁場の変化ΔＨの周期と一
致する。

なお、ここでは、エンコーダ113およびエンコーダ検
出部114について、エンコーダ113の磁気スケールが交互
に配列されたＳ極の領域とＮ極の領域とからなる場合を
例にとって説明したが、この磁気スケールは、同一の磁
気極性の領域のみからなるものであってもよい。この場
合、着磁強度が磁気スケールの位置によって周期的に変
化するように、磁気スケールを構成すればよい。第10図
に、この場合の、エンコーダ113の磁気スケールの移動
による強磁性磁気抵抗素子602の受ける外部磁場の変化
と差動アンプ605が出力するＡ相信号との関係を示す。
このように磁気スケールを構成することにより、上記第
８図を用いて説明したようなバイアス磁場を強磁性磁気
抵抗素子602、603、604のストライプに与えなくても、
強磁性磁気抵抗素子602および強磁性磁気抵抗素子603の
受ける外部磁場の変化の周期と差動アンプ605,606の出
力信号の周期とを一致させることができる。

次に、波形整形器115,116および方向弁別エッジパル
ス器117について、詳細に説明する。

第11図は、これらの各構成部の回路構成を示す電気回
路図である。図に示したように、波形整形器115は、コ
ンパレータ1151と抵抗1152,1153,1154,1155によって構
成されたヒステリシスコンパレータであり、エンコーダ
検出部114から入力したＡ相信号を波形整形して方形波
に変換する。同様に、波形整形器116は、コンパレータ1
161と抵抗1162,1163,1164,1165によって構成されたヒス
テリシスコンパレータであり、エンコーダ検出部114か
ら入力したＢ相信号を波形整形して方形波に変換する。
また、方向弁別エッジパルス器117は、Ｄフリップフロ
ップ1171,1172、インバータ1173、AND回路1174,1175,11
76,1177、OR回路1178,1179によって構成されており、第
３のレンズ群103が繰り出し方向に移動しているとき
は、Ａ相信号の立ち上がりおよび立ち下がりに対応した
パルスを正方向エッジパルス信号として出力し、第３の
レンズ群103が繰り込み方向に移動しているときは、Ａ
相信号の立ち上がりおよび立ち下がりに対応したパルス
を負方向エッジパルス信号として出力する。なお、Ｄフ
リップフロップ1171および1172のクロック入力CKの周期
T_CKは、エンコーダ113の磁気スケールの着磁幅の最小値
l_MINとリニア型超音波モータ109の最大速度V_MAXに対し
て、 となるように設定する。

第12図に、第３のレンズ群103が繰り出し方向に移動
しているときの、波形整形器115,116および方向弁別エ
ッジパルス器117の各入力信号および各出力信号のタイ
ミングチャートを示す。

上記第７図を用いて説明したように、第３のレンズ群
103の繰り出し方向側に強磁性磁気抵抗素子602が配置さ
れ、繰り込み方向側に強磁性磁気抵抗素子603が配置さ
れていることより、第３のレンズ群103が繰り出し方向
に移動しているときのエンコーダ検出部114が出力する
Ａ相信号の位相とＢ相信号の位相とは、第12図（ａ）に
示したように、一定のずれを生じる。波形整形器115,11
6は、それぞれ、エンコーダ検出部114の出力したＡ相信
号或いはＢ相信号を、図のように方形波に変換する。こ
こでは、方形波に変換されたＡ相信号およびＢ相信号
を、それぞれ、「Ａ相方形波」、「Ｂ相方形波」と称す
ることとする。

以下、方向弁別エッジパルス器117の動作について、
第11図および第12図（ｂ）を用いて説明する。

まず、Ａ相方形波の立ち上がり時について考える。第
11図に示した方向弁別エッジパルス器117において、Ｄ
フリップフロップ1171にＡ相方形波の立ち上がり直後の
「ハイ」信号が入力されたとき、Ｄフリップフロップ11
72には１クロック前のＡ相方形波の信号レベルである
「ロー」信号が入力される。したがって、次のクロック
CKが入力されたときのＤフリップフロップ1171,1172の
出力は、Ｄフリップフロップ1171が「ハイ」、Ｄフリッ
プフロップ1172が「ロー」となる。また、このとき、Ａ
相方形波とＢ相方形波の位相のずれにより、Ｂ相方形波
の信号レベルは「ロー」である。したがって、AND回路1
174,1175,1176,1177のうち、AND回路1174の出力のみ
「ハイ」となり、他のAND回路の出力はすべて「ロー」
となる。よって、OR回路1178の出力（正方向エッジパル
ス信号）は「ハイ」となり、OR回路1179の出力（負方向
エッジパルス信号）は「ロー」となる。続いて、次のク
ロックCKが入力されたときのＤフリップフロップ1171,1
172の出力は、共に「ハイ」となる。したがって、Ｂ相
方形波の信号レベルによらず、AND回路1174,1175,1176,
1177の出力はすべて「ロー」となり、OR回路1178,1179
の出力は、共に「ロー」となる。

続いて、Ａ相方形波の立ち下がり時について考える。
Ｄフリップフロップ1171にＡ相方形波の立ち下がり直後
の「ロー」信号が入力されたとき、Ｄフリップフロップ
1172には１クロック前のＡ相方形波の信号レベルである
「ハイ」信号が入力される。したがって、次のクロック
CKが入力されたときのＤフリップフロップ1171,1172の
出力は、Ｄフリップフロップ1171が「ロー」、Ｄフリッ
プフロップ1172が「ハイ」となる。また、このとき、Ａ
相方形波とＢ相方形波の位相のずれにより、Ｂ相方形波
の信号レベルは「ハイ」である。したがって、AND回路1
174,1175,1176,1177のうち、AND回路1175の出力のみ
「ハイ」となり、他のAND回路の出力はすべて「ロー」
となる。よって、OR回路1178の出力（正方向エッジパル
ス信号）は「ハイ」となり、OR回路1179の出力（負方向
エッジパルス信号）は「ロー」となる。続いて、次のク
ロックCKが入力されたときのＤフリップフロップ1171,1
172の出力は、共に「ロー」となる。したがって、Ｂ相
方形波の信号レベルによらず、AND回路1174,1175,1176,
1177の出力はすべて「ロー」となり、OR回路1178,1179
の出力は、共に「ロー」となる。

なお、第３のレンズ群103が繰り込み方向に移動して
いるときも、同様にして、Ａ相信号の立ち上がりおよび
立ち下がりに対応したパルスが負方向エッジパルス信号
として出力される。

第12図（ａ）に示したように、方向弁別エッジパルス
器117は、エンコーダ検出器114の出力するＡ相信号およ
びＢ相信号の信号値の変化の周期、すなわち、強磁性磁
気抵抗素子602および強磁性磁気抵抗素子603の受ける外
部磁場の変化の周期に対応したパルス信号（正方向エッ
ジパルス信号または負方向エッジパルス信号）を出力す
る。よって、方向弁別エッジパルス器117は、第５図に
示したエンコーダ113の磁気スケールを形成するＳ極或
いはＮ極の各領域の境界に対応したパルス信号を出力す
るものであり、そのパルス間隔は各領域の着時幅に対応
する。したがって、方向弁別エッジパルス器117の出力
するパルス信号は、第３のレンズ群103が被写体までの
距離Ｄの逆数1/Dの１量子化単位分移動するごとに、１
個のパルス信号を出力することとなる。

第13図（ａ）に、このパルス信号と第３のレンズ群10
3の移動量および1/Dとの関係を示す。図において、縦軸
は被写体との距離Ｄの逆数1/D、横軸はレンズ群の移動
量を、それぞれ示している。図から解るように、第３の
レンズ群103が1/Dが１量子化単位分移動するごとに、１
個のパルス信号を出力する。レンズ群の移動量と1/Dと
は非線形な関係を有しているので、パルス間隔も一定と
はならない。

第13図（ｂ）は、方向弁別エッジパルス器117の出力
するパルス信号のパルス数と被写体との距離Ｄの逆数1/
Dとの関係を示すグラフである。図において、縦軸はパ
ルス数、横軸は1/Dである。このように、パルス数と1/D
とはリニアな関係となる。したがって、フォーカシング
を行う際には、第３のレンズ群103が第７図に示した初
期の位置から移動を開始してからの方向弁別エッジパル
ス器117の出力するパルス信号のパルス数を計数するこ
とにより、この第３のレンズ群103が被写体との距離Ｄ
に対応する位置（すなわち、合焦位置）に達したか否か
を知るすることができる。

本実施例では、この方向弁別エッジパルス器117の出
力するパルス信号のパルス数の計数は、カウンタ118に
よって行われる。すなわち、カウンタ118は、方向弁別
エッジパルス器117から正方向エッジパルス信号を入力
したときはカウントアップを行ない、負方向エッジパル
ス信号を入力したときはカウントダウンを行なう。この
計数値は、カウントアップ或いはカウントダウンのいず
れかが行なわれる度に、制御部119に送られる。

また、第３のレンズ群103が合焦位置に達したか否か
の判断は、制御部119によって行われる。制御部119は、
まず、被写体との距離Ｄを入力して、この値Ｄを対応す
る方向弁別エッジパルス器117の出力パルス数に変換す
る。続いて、駆動回路120にリニア型超音波モータ109の
駆動を開始させ（すなわち、第３のレンズ群103の繰り
出しを開始させ）、その後パルス数の計数値と被写体と
の距離Ｄから求めたパルス数とを逐次比較し、第３のレ
ンズ群103が合焦位置に達したと判断したときは駆動回
路120にリニア型超音波モータ109の駆動を停止させる。
また、パルス数の計数値が被写体との距離Ｄから求めた
パルス数よりも大きい場合は、駆動回路120に、第３の
レンズ群103の繰り込みを指示する。

記憶部121は、カウンタ118から制御部119に送られる
計数値および制御部119から駆動回路120に出力される信
号状態を、その都度取り込んで記憶する。カウンタ118
の計数値を記憶しておくことにより、電源がオンされた
ときに第３のレンズ群103が初期の位置にないときで
も、このときの位置を知ることができる。すなわち、電
源オン時には、カウンタ118の計数値は、記憶部121に記
憶された計数値でプリセットされる。

なお、ここでは、第３のレンズ群103の駆動に使用さ
れる波形整形器115,116および方向弁別エッジパルス器1
17について説明したが、第２のレンズ群102の駆動に使
用されるものも、ほぼ同様の構成である。ただし、上記
第７図を用いて説明したように、第２のレンズ群102の
場合は、繰り込み方向側にＡ相信号用の強磁性磁気抵抗
素子が、繰り出し方向側に強磁性磁気抵抗素子が配置さ
れており、また、フォーカシングを行なう前は、磁気ス
ケールの繰り込み方向側の端部が各強磁性磁気抵抗素子
と対向する位置にある。したがって、第２のレンズ群10
2の駆動に使用される方向弁別エッジパルス器は、第２
のレンズ群102が繰り出し方向に移動するときは負方向
エッジパルス信号を出力し、繰り込み方向に移動すると
きは正方向エッジパルス信号を出力する。

このように、本実施例によれば、あらかじめフォーカ
シング時に各レンズ群の移動量を求める必要がなく、被
写体との距離Ｄを入力して対応するパルス数に変換する
だけでよい。ここで、被写体との距離Ｄからパルス数へ
の変換は、1/Dを上述の量子化単位で割るだけであり、
非常に簡単な電気回路で算出することができる。したが
って、従来のごとき複雑な演算を行なう大規模な電気回
路或いは被写体までの距離等と各レンズ群の移動量との
関係を記憶するメモリが不要となるので、カメラのコス
トダウン等を図ることができる。

次に、本発明の第２の実施例として、撮影レンズとし
てレンズ群の駆動により焦点距離および被写体距離を変
化させることができるズームレンズを用いた場合につい
て説明する。

第14図（ａ）は、本実施例に係わる一眼レフレックス
カメラの機構を説明するための図である。図示におい
て、1401はズームレンズの第１のレンズ群、1402はズー
ムレンズの第２のレンズ群、1403はズームレンズの第３
のレンズ群、1405は第１のレンズ群を保持する第１の
枠、1406は第２のレンズ群を保持する第２の枠、1407は
第３のレンズ群を保持する第３の枠、1408は第１のレン
ズ群を駆動させるための第１のリニア型超音波モータ、
1409は第２のレンズ群を駆動させるための第２のリニア
型超音波モータ、1410は第３のレンズ群を駆動させるた
めの第３のリニア型超音波モータ、1411は第１の枠1405
のガイド用のボール、1412は第２の枠1406のガイド用の
ボール、1413は第３の枠1407のガイド用のボール、1414
は固定枠である。第１の枠1405は、固定枠1414によって
保持され、第１のリニア型超音波モータ1409の駆動によ
って光軸方向に移動できるように配置されている。ま
た、第２の枠1406および第３の枠1407は、それぞれ、第
１の枠1405の中空部の内側に、第２のリニア型超音波モ
ータ1409および第３のリニア型超音波モータ1410の駆動
によって光軸方向に移動できるように、配置されてい
る。なお、第２の枠1406および第３の枠1407は第１の枠
1405の内側に設けられているので、第１のレンズ群1401
が移動すると、第２のレンズ群1402および第３のレンズ
群1403も移動する。

このように、本実施例では、３つのレンズ群を有して
おり、すべてのレンズ群が駆動する。

第14図（ｂ）は、本実施例に係わる一眼レフレックス
カメラの各レンズ群1401,1402,1403を駆動させるための
電気回路系の構成を概略的に示すブロック図である。図
において、第１図（ａ）と同じ符号を付した部分は、そ
れぞれ第１図（ａ）の場合と同じ構成部を示す。また、
1415,1416は焦点距離に対応するように磁気スケールが
形成されたエンコーダ、1417は磁気スケールのパターン
が等間隔に形成されたエンコーダ、1418,1419,1420はそ
れぞれエンコーダ1415,1416,1417の位置変化を検出して
エッジパルス信号を出力する位置検出部、1421,1422,14
23はそれぞれ位置検出部1418,1419,1420の出力パルスの
数を計数するカウンタ、1424,1425,1426はそれぞれ各レ
ンズ群1401,1402,1403の移動／停止および移動方向を決
定する制御部、1427,1428,1429は制御部1424,1425,1426
の出力信号を取り込んでリニア型超音波モータ1408,140
9,1410を駆動させる駆動回路、1430は焦点距離情報を入
力して第１のレンズ群1401および第２のレンズ群1402の
移動量に対応するカウント数を出力する焦点距離設定
器、1431は焦点距離情報を入力して第３のレンズ群1403
の移動量に対応するカウント数および移動方向を出力す
るフォーカシング駆動量設定器、1432はカウンタ1421,1
422,1423の出力したカウント値を記憶する記憶部であ
る。

以下、第14図（ａ）および第14図（ｂ）に示した一眼
レフレックスカメラの主要な構成部について、詳細に説
明する。

まず、ズームレンズについて、詳細に説明する。

第15図はズームレンズを構成する各レンズ群の位置関
係を示す概念図である。図において、各符号は、それぞ
れ、第14図（ａ）の場合と同じ構成部を示している。ま
た、図中、実線は、被写体までの距離が無限遠であると
きに、ズーミングによって焦点距離をワイド、スタンダ
ード、テレと変化させたときの、各レンズ群1401,1402,
1403の位置関係の変化を示したものである。

第15図に示したように、焦点距離をワイド、スタンダ
ード、テレと変化したときは、各レンズ群1401,1402,14
03は、それぞれ異なる移動量で、繰出し方向へ移動させ
る。

また、各焦点距離において、被写体までの距離が無限
遠から至近方向に変化したときは、図中矢印で示したよ
うに、第３のレンズ群1403のみを繰り込み方向に移動さ
せる。

第16図に、このときの各レンズ群1401,1402,1403の駆
動量と焦点距離との関係を示す。図において、縦軸は各
レンズ群1401,1402,1403の駆動量、横軸は焦点距離であ
る。なお、ここでは、各レンズ群1401,1402,1403の駆動
量は、繰出し方向を正としている。また、第２の枠1406
および第３の枠1407は第１の枠1405の内側に設けられて
いるので、第２のレンズ群1402および第３のレンズ群14
03の移動量は、第１のレンズ群1401に対する相対的な移
動量である。図に示したように、第１のレンズ群1401お
よび第３のレンズ群1403と焦点距離との関係は線形とな
り、第２のレンズ群1402焦点距離との関係は非線形とな
る。

次に、リニア型超音波モータ1408,1409,1410につい
て、詳細に説明する。

第17図は、第１のレンズ群1401を駆動させるためのリ
ニア型超音波モータ1408の機構を示す図である。図にお
いて、第14図（ａ）と同じ符号は、それぞれ、第14図
（ａ）の場合と同じ構成部を示している。リニア型超音
波モータ1408は、屈曲振動子1701、縦振動子1702a、縦
振動子1702b（図示せず）、圧電体1703、弾性体1704、
弾性体1704の指示部1705によって構成され、保持体170
6、ビス1707、スペーサ1708、皿ばね1709を用いてスラ
イド板1710に対向させて取り付けられる。なお、1711,1
712は、位置検出部1418を取り付けるホルダとビスであ
る。

また、第18図は、第２のレンズ群1402を駆動させるた
めのリニア型超音波モータ1409の機構を示す図である。
図において、第14図（ａ）と同じ符号は、それぞれ、第
14図（ａ）の場合と同じ構成部を示している。リニア型
超音波モータ1409の構成は上記リニア型超音波モータ14
08の構成と同様であり、屈曲振動子1801、縦振動子1802
a、縦振動子1802b（図示せず）、圧電体1803、弾性体18
04、弾性体1804の指示部1805によって構成され、保持体
1806、ビス1807、スペーサ1808、皿ばね1809を用いてス
ライド板1810に対向させて取り付けられる。なお、181
1,1812は、位置検出部1419を取り付けるホルダとビスで
ある。

第３のレンズ群1403を駆動させるためのリニア型超音
波モータ1410の機構も、リニア型超音波モータ1409の場
合と同様である。

なお、リニア型超音波モータ1408,1409,1410の動作原
理は、上記第１の実施例の場合と同様である。

次にエンコーダ1415,1416,1417について説明する。

エンコーダ1415,1416,1417上には、上記第１の実施例
の場合と同様、Ｓ極の領域とＮ極の領域が交互に配列さ
れた磁気スケールが構成されている。

磁気スケールの着磁幅は、上記第１の実施例の場合と
同様、許容錯乱円径とレンズの実効Ｆナンバーから許容
デフォーカス量を決定し、この許容デフォーカス量と各
レンズ群1401,1402,1403のフォーカス感度（レンズ群の
単位移動量あたりの合焦点の移動量）から各レンズ群14
01,1402,1403の許容位置精度を求め、この許容位置精度
を満たすように決定される。

まず、第１のレンズ群1401の移動に使用されるエンコ
ーダ1415について説明する。

上述のように、第２の枠1406および第３の枠1407は第
１の枠1405の内側に設けられているので、第１のレンズ
群1401の位置精度は、第２のレンズ群1402および第３の
レンズ群1403の位置精度も考慮して設定されなければな
らない。このようにして定められた第１のレンズ群1401
の位置精度に、位置検出器エンコーダ1415の量子化誤差
をも考慮して、許容される着磁幅の最大値（最大着磁
幅）を求める。

ここで、第16図に示したように、被写体までの距離が
無限遠であるときの焦点距離と各レンズ群1401,1402,14
03の駆動量とのグラフの傾きが最も大きいのは第１のレ
ンズ群1401である。したがって、焦点距離の最小単位
は、第１のレンズ群1401の駆動量に対応させて定める。
すなわち、第１のレンズ群1401の最大着磁幅分の駆動量
に対応する焦点距離の変化量を焦点距離の量子化単位と
する。

第19図に、第16図に示した焦点距離と第１のレンズ群
1401の駆動量との関係のさらに詳細なグラフを示す。こ
のように、焦点距離と第１のレンズ群1401の駆動量との
関係は、線形となる。したがって、エンコーダ1415の磁
気スケールの着磁幅は、一定とする。

以上より、エンコーダ1415の磁気スケールは、最大着
磁幅ごとに磁極（Ｓ極或いはＮ極）が反転するように構
成する。

次に、第２のレンズ群1402の移動に使用されるエンコ
ーダ1416について説明する。

第20図に、第16図に示した焦点距離と第２のレンズ群
1402の駆動量との関係のさらに詳細なグラフを示す。こ
のように、焦点距離と第２のレンズ群1402の駆動量との
関係は、非線形となる。したがって、エンコーダ1416の
磁気スケールの着磁幅は、一定とはならない。第21図
に、この着磁場合とレンズ群1402の移動量および焦点距
離との関係を示す。図において、縦軸は焦点距離、横軸
はレンズ群1402の駆動量を、それぞれ示している。ま
た、「Ｓ」で示した部分は磁気スケールを形成するＳ極
の領域を、「Ｎ」で示した部分は磁気スケールを形成す
るＮ極の領域を、それぞれ意味している。図から解るよ
うに、エンコーダ1416の磁気スケールを形成する各領域
の着磁幅は、焦点距離のワイドからテレに対応して、こ
の焦点距離の量子化単位に相当する分だけ移動するごと
に磁極が反転するように、定められている。

次に、第３のレンズ群1403の移動に使用されるエンコ
ーダ1417について説明する。

第16図に示したように、焦点距離と第３のレンズ群14
03の駆動量との関係は、線形となる。したがって、エン
コーダ1417の磁気スケールの着磁幅は一定とする。すな
わち、エンコーダ1417の磁気スケールは、第３のレンズ
群1403の位置精度とエンコーダ1417の量子化誤差から定
められる分解能の着磁幅で、移動量の一定間隔ごとに磁
極（Ｓ極或いはＮ極）が反転するように構成する。

次に、位置検出部1418,1419,1420について説明する。

位置検出部1418,1419,1420は、それぞれ、上記第１の
実施例に使用した、エンコーダ検出部114、波形整形器1
15,116および方向弁別エッジパルス器117からなる電気
回路（第７図参照）と同様の電気回路によって構成され
ている。また、位置検出部1418,1419,1420の第１および
第２の強磁性磁気抵抗素子のストライプの間隔は、上記
第１の実施例の場合と同様、エンコーダ113の磁気スケ
ールの着磁幅の最小値の1/2以下とする。

位置検出部1418,1419,1420は、第１実施例において説
明した方向弁別エッジパルス器117と同様、Ａ相信号の
位相がＢ相信号の位相よりも進んでいる場合（すなわ
ち、レンズ群が正方向に移動しているとき）には磁極が
反転する度に正方向エッジパルス信号を出力し、Ｂ相信
号の位相がＡ相信号の位相よりも進んでいる場合（すな
わち、レンズ群が負方向に移動しているとき）には磁極
が反転する度に負方向エッジパルス信号を出力する。例
として、第22図に、第１のレンズ群1401が正方向（繰り
出し方向）に移動しているときの、位置検出部1418の入
力信号および各出力信号のタイミングチャートを示す。

本実施例では、第１のレンズ群1401においては繰出し
方向を正方向とし、第２のレンズ群1402および第３のレ
ンズ群1403においては繰り込み方向を正方向とする。

なお、上述のように、第２の枠1406および第３の枠14
07は第１の枠1405の内側に設けられているので、位置検
出部1419および1420が検出するのは、第２のレンズ群14
02および第３のレンズ群1403の、第１のレンズ群1401に
対する相対的な移動量である。

次に、カウンタ1421,1422,1423について説明する。

カウンタ1421,1422,1423は、それぞれ位置検出部141
8,1419,1420から正方向エッジパルス信号を入力したと
きはカウントアップを行ない、負方向エッジパルス信号
を入力したときはカウントダウンを行なう。この計数値
は、カウントアップ或いはカウントダウンのいづれかが
行なわれる度に、制御部1424,1425,1426に送られる。

次に、制御部1424,1425,1426、焦点距離設定器1430お
よびフォーカシング駆動量設定器1431について説明す
る。

焦点距離設定器1430は、電子ダイヤルの回動等により
焦点距離情報を入力し、この焦点距離情報に基づいて、
第１のレンズ群1401、第２のレンズ群1402の移動量に対
応する、カウンタ1421,1422のカウント数を算出し、算
出した値を制御部1424,1425およびフォーカシング駆動
量設定器1431に送る。なお、カウント数は、焦点距離を
量子化単位で除算することによって計算することができ
る。

フォーカシング駆動量設定器1431は、焦点距離設定器
1430から入力した焦点距離情報に基づいて、第３のレン
ズ群1403の移動量に相当するカウント数と移動方向とを
計算し、これらの計算値を出力する。

制御部1424は、カウンタ1421からカウント値を入力す
る度に、このカウント値と焦点距離設定器1430から入力
した計算値とを比較し、両者が一致したときは駆動回路
1427にリニア型超音波モータ1408の駆動を停止させる。
また、カウント値が焦点距離設定器1430から入力した計
算値よりも小さい場合は第１のレンズ群1401の繰り出し
を、カウント値が計算値よりも大きい場合は繰り込み
を、それぞれ駆動回路1427に指示する。

また、制御部1424も、上記制御部1425の場合と同様に
して、カウンタ1422からカウント値を入力する度に、こ
のカウント値と焦点距離設定器1430から入力した計算値
とを比較し、両者が一致したときは、駆動回路1428にリ
ニア型超音波モータ1409の駆動を停止させる。また、カ
ウント値が焦点距離設定器1430から入力した計算値より
も小さい場合はリニア型超音波モータ1409が第２のレン
ズ群1402の繰り込みを、カウント値が計算値よりも大き
い場合は繰り出しを、それぞれ駆動回路1428に指示す
る。

制御部1426は、カウンタ1423から入力したカウント値
とフォーカシング駆動量設定器1431から入力し スウン
ト数の計算値とを比較し、カウント値が計算値よりも小
さい場合は、第３のレンズ群1403をフォーカシング駆動
量設定器1431から入力した移動方向に移動させるよう
に、駆動回路1429に指示する。また、カウント値と計算
値とが一致した場合は、駆動回路1429に、リニア型超音
波モータ1410の停止を指示する。

記憶部1432は、焦点距離設定器1430から出力される計
算値を記憶し、また、電源オン時には記憶した計算値を
カウンタ1421,1422に送る。これにより、電源がオンさ
れたときに第１のレンズ群1401および第２のレンズ群14
02が初期の位置にないときでも、このときの位置を知る
ことができる。

なお、記憶部1432は、例えば、E²PROM或いはNVRAM等
からなる記憶素子を用いて構成すればよい。

駆動回路1427,1428,1429は、上述のように、それぞ
れ、制御部1424,1425,1426から入力した信号に基づいて
リニア型超音波モータ1408,1409,1410を駆動させる。な
お、各駆動回路1427,1428,1429としては、例えば、特願
平１−337024号に技術開示されたものが使用可能であ
る。

このように、本実施例によれば、従来のごとき複雑な
演算を行なう大規模な電気回路或いは被写体までの距離
等と各レンズ群の移動量との関係を記憶するメモリが不
要となるので、カメラのコストダウン等を図ることがで
きる。

なお、以上説明した第１の実施例および第２の実施例
では、エンコーダの移動に起因する磁場の変化を検出す
る手段として強磁性磁気抵抗素子を用いたが、他の検出
手段を用いてもよいことはもちろんである。例えば、磁
束応答型で、鉄心を高周波で励磁し、外部磁気による高
周波信号の振幅の変化を利用する磁気ヘッドを用いて
も、強磁性磁気抵抗素子を用いた場合と同様の検出を行
なうことができる。

また、このエンコーダは、磁気スケールを形成したも
のに限られるものではなく、例えば、光学的な手段を用
いたものであってもよい。光学的な手段を用いたエンコ
ーダの例としては、ガラス板の表面に金属薄膜からなる
パターンを蒸着することによりスリットを形成したもの
があげられる。かかるエンコーダに光を照射し、この透
過光或いは反射光を受光素子で読み取ることによって
も、上記磁気スケールを形成したエンコーダと同様の検
出を行なうことが可能となる。

［発明の効果］ 以上詳細に説明したように、本発明の撮影レンズの位
置検出装置によれば、レンズ群に設けられたエンコーダ
のスケールを、レンズ群の移動量に対応するように等間
隔に形成するのではなく、レンズ群の移動量と非線形な
関係を有する特定量に対応させて形成したので、レンズ
群の移動量が判っていなくても、移動させるべき位置に
レンズ群が達したか否かを上記特定量から直接検出する
ことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）は本発明の１実施例に係わる一眼レフレッ
クスカメラを示す概略的断面図、第１図（ｂ）は第１図
（ａ）に示した一眼レフレックスカメラのレンズ群を駆
動させるための電気回路系の構成を概略的に示すブロッ
ク図、第２図（ａ）はフォーカシングを行なう前の各レ
ンズ群の位置関係を示す概念図、第２図（ｂ）は被写体
までの距離が至近時の各レンズ群の位置関係を示す概念
図、第３図は第２のレンズ群および第３のレンズ群の駆
動量と被写体までの距離Ｄの逆数（1/D）との関係をに
示すグラフ、第４図（ａ）および第４図（ｂ）はリニア
型超音波モータの構成を概略的に示す断面図、第５図は
磁気スケールの着磁幅とレンズ群の移動量および1/Dと
の関係を示す概念図、第６図はエンコーダ検出部の回路
構成を示す電気回路図、第７図はエンコーダと強磁性磁
気抵抗素子との位置関係を示す概念図、第８図および第
10図はエンコーダの磁気スケールの移動による強磁性磁
気抵抗素子の受ける外部磁場の変化と差動アンプが出力
するＡ相信号との関係を示す概念図、第９図は強磁性磁
気抵抗素子に与えられる外部磁場Ｈと強磁性磁気抵抗素
子の比抵抗ρの関係を示すグラフ、第11図は波形整形器
および方向弁別エッジパルス器の回路構成を示す電気回
路図、第12図（ａ）は波形整形器および方向弁別エッジ
パルス器の各入力信号および各出力信号を示すタイミン
グチャート、第12図（ｂ）は方向弁別エッジパルス器の
動作について説明するためのタイミングチャート、第13
図（ａ）は方向弁別エッジパルス器の出力するパルス信
号とレンズ群の移動量および1/Dとの関係を示す概念
図、第13図（ｂ）は方向弁別エッジパルス器の出力する
パルス信号のパルス数と被写体との距離Ｄの逆数1/Dと
の関係を示すグラフ、第14図（ａ）は本発明の第２の実
施例に係わる一眼レフレックスカメラを示す概略的断面
図、第14図（ｂ）は第14図（ａ）に示した一眼レフレッ
クスカメラのレンズ群を駆動させるための電気回路系の
構成を概略的に示すブロック図、第15図はズームレンズ
を構成する各レンズ群の位置関係を示す概念図、第16図
は各レンズ群の駆動量と焦点距離との関係を示すグラ
フ、第17図は第14図（ａ）に示した第１のレンズ群を駆
動させるためのリニア型超音波モータの機構を示す概略
的断面図、第18図は第14図（ａ）に示した第２のレンズ
群を駆動させるためのリニア型超音波モータの機構を示
す概略的断面図、第19図は焦点距離と第１のレンズ群の
駆動量との関係を示すグラフ、第20図は焦点距離と第２
のレンズ群の駆動量との関係を示すグラフ、第21図は磁
気スケールの着磁幅とレンズ群の移動量および焦点距離
との関係を示す概念図、第22図は位置検出部の入力信号
および出力信号を示すタイミングチャートである。 101……第１のレンズ群、102……第２のレンズ群、103
……第３のレンズ群、104……第４のレンズ群、105……
移動枠、106……リニア型超音波モータ、107……ガイド
用ボール、108……移動枠、109……リニア型超音波モー
タ、110……ガイド用ボール、111……固定枠、112……
カメラ本体、113……エンコーダ、114……エンコーダ検
出部、115,116……波形整形器、117……方向弁別エッジ
パルス器、118……カウンタ、119……制御部、120……
駆動回路、121……記憶部、1401……第１のレンズ群、1
402……第２のレンズ群、103……第３のレンズ群、140
5,1406,1407……枠、1408,1409,1410……リニア型超音
波モータ、1411,1412,1413……ガイド用ボール、1414…
…固定枠、1415,1416,1417……エンコーダ、1418,1419,
1420……位置検出部、1421,1422,1423……カウンタ、14
24,1425,1426……制御部、1427,1428,1429……駆動回
路、1430……焦点距離設定器、1431……フォーカシング
駆動量設定器、1432……記憶部。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 石井 敦次郎 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (72)発明者 大塚 康信 東京都渋谷区幡ケ谷２丁目43番２号 オ リンパス光学工業株式会社内 (56)参考文献 特開 平２−51020（ＪＰ，Ａ) 特開 昭60−156053（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁶，ＤＢ名) G02B 7/08

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズ群が光軸方向に駆動されることによ
   り、焦点位置もしくは焦点距離が変化する撮影レンズ
   と、 上記レンズ群の移動に伴なって、パルス数が焦点位置も
   しくは焦点距離の値に比例するように、パルス信号が不
   等間隔に発生するようにするためのパターンを有するエ
   ンコーダと、 上記エンコーダに対向して設けられ、上記レンズ群の移
   動に伴う上記エンコーダとの相対移動に応じて、互いに
   位相のずれた一対の上記パルス信号を出力する検出手段
   と、 上記一対のパルス信号により、上記レンズ群の移動方向
   を弁別する方向弁別手段と、 を具備することを特徴とする撮影レンズの位置検出装
   置。