JP5078840B2

JP5078840B2 - Lens position detection device and lens device

Info

Publication number: JP5078840B2
Application number: JP2008279766A
Authority: JP
Inventors: 孝矢野
Original assignee: Fujifilm Corp
Current assignee: Fujifilm Corp
Priority date: 2008-10-30
Filing date: 2008-10-30
Publication date: 2012-11-21
Anticipated expiration: 2028-10-30
Also published as: JP2010107741A

Description

本発明はレンズ位置検出装置及びレンズ装置に係り、特に焦点調節または変倍機構を有するレンズ装置における可動レンズの位置検出に好適な位置検出技術及びこれを適用したレンズ装置に関する。 The present invention relates to a lens position detection apparatus and a lens apparatus, and more particularly to a position detection technique suitable for detecting the position of a movable lens in a lens apparatus having a focus adjustment or a zooming mechanism and a lens apparatus to which the position detection technique is applied.

従来、レンズ位置を検出する手段として、レンズ駆動用モータの出力軸または動力伝達ギアの回転数を検出する方式が知られている（特許文献１）。この方式は、回転部に取り付けた円盤状のスリット板とフォトインタラプタによりパルス信号を発生させ、このパル数をカウントすることによりレンズ位置を検出する構成である。 Conventionally, as a means for detecting a lens position, a method of detecting the rotation speed of an output shaft of a lens driving motor or a power transmission gear is known (Patent Document 1). In this method, a pulse signal is generated by a disc-shaped slit plate attached to a rotating part and a photo interrupter, and the lens position is detected by counting the number of pulses.

しかし、当該方式は、移動対象であるレンズの位置を直接検出するものではなく、駆動機構の回転量から間接的にレンズの位置を把握するものであり、動力伝達系に多数のギアが存在するためバックラッシ等の機構的要因により高精度の検出が難しい。 However, this method does not directly detect the position of the lens to be moved, but indirectly grasps the position of the lens from the amount of rotation of the drive mechanism, and there are many gears in the power transmission system. Therefore, it is difficult to detect with high accuracy due to mechanical factors such as backlash.

また、他の検出手段として、レンズ鏡胴の固定枠部に発光素子と受光素子を配置する一方、移動枠部に回折格子を配置してパルス信号を発生させ、このパルス数をカウントする構成も提案されている（特許文献２）。 As another detection means, a light emitting element and a light receiving element are arranged on the fixed frame portion of the lens barrel, while a diffraction grating is arranged on the moving frame portion to generate a pulse signal and count the number of pulses. It has been proposed (Patent Document 2).

しかし、同文献２に記載の方式は、光学式であるため塵埃等の影響を受けやすく信頼性に欠けるとともに、回折格子の加工精度が検出精度に大きく影響し、高精度の検出を実現するための回折格子の製造が困難である。 However, since the method described in Document 2 is optical, it is easily affected by dust and the like and lacks reliability, and the processing accuracy of the diffraction grating greatly affects the detection accuracy, thereby realizing highly accurate detection. It is difficult to manufacture a diffraction grating.

更に、特許文献１、２に記載の方式はいずれも、パルス数のカウントによる相対的な位置検出であるため、絶対位置を検出するためには、一度、原点復帰を行う必要がある。或いはまた、絶対位置を検出するために、別途、絶対位置を検出するための機構が必要であり、小型化、低コスト化に不利である。 Furthermore, since the methods described in Patent Documents 1 and 2 both detect the relative position by counting the number of pulses, it is necessary to return to the origin once in order to detect the absolute position. Alternatively, in order to detect the absolute position, a separate mechanism for detecting the absolute position is required, which is disadvantageous for downsizing and cost reduction.

かかる課題に対し、平面インダクタ部材と導電部材との対面距離を変化させる構成により平面インダクタ部材から得られる電気信号の変化からレンズ位置を検出する方式が提案されている（特許文献３）。
特開平１−２１７４０８号公報特開平２−７７７０８号公報特許第４１２９４１１号公報 In order to deal with this problem, a method has been proposed in which the lens position is detected from a change in an electrical signal obtained from the planar inductor member by changing the facing distance between the planar inductor member and the conductive member (Patent Document 3).
JP-A-1-217408 JP-A-2-77708 Japanese Patent No. 4129411

しかしながら、特許文献３に記載の方式は、平面インダクタ部材と導電部材との対面距離が大きくなるにつれて急激に信号が小さくなるため（同文献３の段落［００１７］及び図５参照）、レンズ位置を検出できる範囲が狭く、位置が遠くなると検出精度が悪くなるという問題がある。かかる欠点に対して、特許文献３では、複数の平面インダクタ部材を用いることで検出範囲を拡張する構成が開示されているものの、平面インダクタ部材の個数が増えて検出部の構成が複雑になる上、拡張できる範囲も２〜３倍程度であり、例えば、テレビカメラ用のレンズ装置などレンズ移動量が数十ミリというオーダーの移動量に対して検出範囲を確保することは実際に困難である。 However, in the method described in Patent Document 3, since the signal rapidly decreases as the facing distance between the planar inductor member and the conductive member increases (see paragraph [0017] of FIG. 3 and FIG. 5), the lens position is changed. There is a problem that the detection accuracy becomes worse when the detection range is narrow and the position is far away. To deal with such drawbacks, Patent Document 3 discloses a configuration in which the detection range is extended by using a plurality of planar inductor members, but the number of planar inductor members increases and the configuration of the detection unit becomes complicated. The range that can be expanded is about 2 to 3 times. For example, it is actually difficult to secure a detection range for a movement amount of the order of several tens of millimeters such as a lens device for a television camera.

また、特許文献３に記載の技術以外にレンズの位置を非接触で検出する手段として、磁気抵抗素子（ＭＲセンサ）を用いる態様も知られている。しかしながら、ＭＲセンサはマグネットとセンサ間のギャップが短く、両者を近接して配置（概ね１００μｍ程度の距離内に配置）する必要があるため、配置する場所が限定される。 In addition to the technique described in Patent Document 3, a mode in which a magnetoresistive element (MR sensor) is used as means for detecting the position of the lens in a non-contact manner is also known. However, the MR sensor has a short gap between the magnet and the sensor, and it is necessary to arrange them close to each other (arranged within a distance of about 100 μm).

本発明はこのような事情に鑑みてなされたもので、コンパクトな構成でレンズの絶対位置を高精度に検出することができ、比較的大きな移動量にも対応した広い検出範囲を実現することができるレンズ位置検出装置及びこれを適用したレンズ装置を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and can detect the absolute position of the lens with high accuracy with a compact configuration, and can realize a wide detection range corresponding to a relatively large amount of movement. An object of the present invention is to provide a lens position detection device that can be used and a lens device to which the lens position detection device is applied.

本発明は前記目的を達成するために、固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第１のシートコイルと、前記第１のシートコイルに対向し、所定の対面距離を隔てて配置される第２のシートコイルと、前記第１のシートコイルに接続され、前記第１のシートコイルとともに前記レンズ枠又は前記可動部に設けられた第１の信号伝達用コイルと、前記第１の信号伝達用コイルに対面する固定部に設けられ、前記第１の信号伝達用コイルと磁気結合される第２の信号伝達用コイルと、前記第１のシートコイル及び前記第２のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第１のシートコイルが前記第２のシートコイルとの対面距離を保って前記第２のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備え、前記第１の信号伝達用コイル及び第２の信号伝達用コイルを介して前記励磁信号又は前記電気信号の伝達が行われることを特徴とする。 In order to achieve the above object, the present invention provides a lens position detection device for detecting the position of a lens that is movable with respect to a fixed frame, the lens frame that holds the lens, or a movable part that is linked to the movement of the lens frame. A first sheet coil provided on the second sheet coil, a second sheet coil facing the first sheet coil and arranged at a predetermined facing distance, and connected to the first sheet coil, A first signal transmission coil provided on the lens frame or the movable portion together with one sheet coil; and a first signal transmission coil provided on a fixed portion facing the first signal transmission coil. A second signal transmission coil that is magnetically coupled to the excitation coil, and one of the first sheet coil and the second sheet coil is an excitation coil and the other is a detection coil, and an excitation signal is applied to the excitation coil. When the first sheet coil moves in a plane parallel to the second sheet coil while maintaining a facing distance from the second sheet coil as the lens frame moves, And a signal processing circuit for detecting the position of the lens by an electric signal output from the detection coil according to a movement position, and the first signal transmission coil and the second signal transmission coil through the signal processing circuit. The excitation signal or the electrical signal is transmitted.

本発明によれば、平面状のコイル（シートコイル）を用い、コイル面間の距離を変えずに、レゾルバの原理によってレンズ位置を検出するため、検出部の薄型化、小型化が可能であり、レンズの絶対位置を高精度に検出することができる。また、コイルの長さの設計によって広い検出範囲にも対応することができる。更に、本発明によれば、可動部に設けられる第１のシートコイルと非接触の磁気結合によって信号伝達がなされるため、信号線の引き回しや、摺動接点などが不要であり、信頼性の向上を図ることができる。 According to the present invention, a planar coil (sheet coil) is used, and the lens position is detected by the resolver principle without changing the distance between the coil surfaces, so that the detection unit can be made thinner and smaller. The absolute position of the lens can be detected with high accuracy. Further, a wide detection range can be dealt with by designing the length of the coil. Furthermore, according to the present invention, since signal transmission is performed by non-contact magnetic coupling with the first sheet coil provided in the movable part, there is no need for signal line routing or sliding contact, and reliability. Improvements can be made.

以下、添付図面を参照して本発明の好ましい実施形態について詳細に説明する。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

＜検出装置の原理＞
図１は、本発明の実施形態に係るレンズ位置検出装置における検出部の構成例を示す図である。ここでは、平面状のシートコイル１０、２０を利用したリニアタイプのレゾルバ３０を例に説明する。図示のレゾルバ３０は、一次側の励磁コイル３２と、二次側の検出コイル３６の対から構成される。一次側の励磁コイル３２は、第１の励磁信号（sin波）を入力する第１励磁コイルパターン３２Ａと、第２の励磁信号（cos波）を入力する第２励磁コイルパターン３２Ｂとを有し、両者は互いに絶縁されている。 <Principle of detection device>
FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration example of a detection unit in a lens position detection device according to an embodiment of the present invention. Here, a linear type resolver 30 using planar sheet coils 10 and 20 will be described as an example. The illustrated resolver 30 includes a pair of a primary side excitation coil 32 and a secondary side detection coil 36. The primary side excitation coil 32 has a first excitation coil pattern 32A for inputting a first excitation signal (sin wave) and a second excitation coil pattern 32B for inputting a second excitation signal (cos wave). Both are insulated from each other.

第１励磁コイルパターン３２Ａと第２励磁コイルパターン３２Ｂは、それぞれ図１のように、矩形のつづら折り（メアンダ）状導体パターンからなり、両者のコイルパターンにおける折り返しピッチは等しく、両者は互いに電気角で９０°位相を異ならせた空間的な位置関係で配置されている。 As shown in FIG. 1, each of the first excitation coil pattern 32A and the second excitation coil pattern 32B is composed of a rectangular zigzag conductor pattern, and the turn-back pitches of the two coil patterns are the same. They are arranged in a spatial positional relationship with different 90 ° phases.

この励磁コイル３２に対向して配置される二次側の検出コイル３６は、一次側の第１励磁コイルパターン３２Ａ（又は第２励磁コイルパターン３２Ｂ）と同様に、矩形のつづら折り（メアンダ）状導体パターンからなり、折り返しピッチも励磁コイルパターン３２Ａ、３２Ｂと同等である。 The secondary detection coil 36 disposed opposite to the excitation coil 32 is a rectangular meander-shaped conductor similar to the primary excitation coil pattern 32A (or the second excitation coil pattern 32B). It consists of a pattern, and the folding pitch is equivalent to the excitation coil patterns 32A and 32B.

励磁コイル３２に励磁信号を与えることにより、コイル面の垂直方向に折り返しピッチを反映した正負の磁界が発生し、検出コイル３６と鎖交する磁束の変化に応じて検出コイル３６から出力信号が得られる。 By applying an excitation signal to the excitation coil 32, a positive and negative magnetic field reflecting the folding pitch in the vertical direction of the coil surface is generated, and an output signal is obtained from the detection coil 36 in accordance with a change in magnetic flux interlinking with the detection coil 36. It is done.

検出コイル３６と励磁コイル３２は、一定の対面距離ｄを隔てて対向配置され、この対面距離ｄを保ったまま、両者が面方向（図１の矢印Ｈで示す直進方向）に相対移動することにより、その位置関係に対応した変位量（図中のθ）に応じて、二次側の検出信号の位相が変化する。 The detection coil 36 and the exciting coil 32 are arranged to face each other with a certain facing distance d, and both move relative to each other in the surface direction (straight direction indicated by the arrow H in FIG. 1) while maintaining the facing distance d. Thus, the phase of the detection signal on the secondary side changes according to the displacement amount (θ in the figure) corresponding to the positional relationship.

第１励磁コイルパターン３２Ａに励磁波Ｖ１＝Ａ・sin(ωｔ)を入力し、第２励磁コイルパターン３２Ｂに励磁波Ｖ２＝Ａ・cos（ωｔ）を入力すると、検出コイル３６に誘起される二次側信号Ｅは、変位量θに相当する回転角に応じてＥ＝ａ・sin（ωｔ±θ）の信号が得られる。 When the excitation wave V1 = A · sin (ωt) is input to the first excitation coil pattern 32A and the excitation wave V2 = A · cos (ωt) is input to the second excitation coil pattern 32B, two are induced in the detection coil 36. As the secondary side signal E, a signal of E = a · sin (ωt ± θ) is obtained according to the rotation angle corresponding to the displacement amount θ.

本例では、励磁信号（Ｖ１）により高周波信号を振幅変調し、かつ当該高周波信号の極性を励磁信号の極性反転位置で反転させた変調信号（Ｖ１を包絡線とする高周波励磁信号）Ｖ１’＝Ａsin(ωｔ)×sin（ｎ・ωｔ）を第１励磁コイルパターン３２Ａに入力させる。また、第２励磁コイルパターン３２Ｂには、励磁信号（Ｖ２）により高周波信号を振幅変調し、かつ当該高周波信号の極性を励磁信号の極性反転位置で反転させた変調信号（Ｖ２を包絡線とする高周波励磁信号）高周波励磁信号Ｖ２’＝Ａcos(ωｔ)×sin（ｎ・ωｔ）を入力させる。 In this example, a modulation signal (a high-frequency excitation signal having V1 as an envelope) V1 ′ = amplitude modulation of the high-frequency signal by the excitation signal (V1) and reversing the polarity of the high-frequency signal at the polarity inversion position of the excitation signal. Asin (ωt) × sin (n · ωt) is input to the first exciting coil pattern 32A. The second excitation coil pattern 32B has a modulation signal (V2 as an envelope) obtained by amplitude-modulating the high-frequency signal with the excitation signal (V2) and inverting the polarity of the high-frequency signal at the polarity inversion position of the excitation signal. High-frequency excitation signal) A high-frequency excitation signal V2 ′ = Acos (ωt) × sin (n · ωt) is input.

検出コイル３６に誘起される電圧信号を復調することにより、励磁コイル３２に対する検出コイル３６の変位量θに相当する位相差を求めることができる。 By demodulating the voltage signal induced in the detection coil 36, a phase difference corresponding to the displacement θ of the detection coil 36 with respect to the excitation coil 32 can be obtained.

このように変調した高周波励磁を利用する２相励磁１相検出方式の原理及び回路構成については、特許第３０４７２３１号の明細書に記載されている。 The principle and circuit configuration of the two-phase excitation and one-phase detection method using the high-frequency excitation modulated in this way are described in the specification of Japanese Patent No. 3047231.

なお、レゾルバの原理から１相励磁２相検出方式も可能であり（例えば、特開平８−２９２０６６号公報参照）、本発明の実施に際しては、対向して配置されるコイルの役割について入れ替えが可能である。 Note that a one-phase excitation and two-phase detection method is also possible based on the resolver principle (see, for example, Japanese Patent Laid-Open No. Hei 8-290206), and the roles of the coils arranged opposite to each other can be changed when implementing the present invention. It is.

＜レンズ装置の構成例＞
図２は、レンズ装置１１０の構成例を示す一例を示す構成図である。図２において、レンズ鏡胴１１２内には、前方にフォーカスレンズ１１４が配置され、フォーカスレンズ１１４の後方には、変倍レンズ１１６と補正レンズ１１８、及びリレーレンズ１２０が順に配置されている。なお、各レンズは複数枚のレンズを組み合わせたレンズ群によって構成されてもよい。 <Configuration example of lens device>
FIG. 2 is a configuration diagram illustrating an example of a configuration example of the lens device 110. In FIG. 2, a focus lens 114 is disposed in front of the lens barrel 112, and a variable power lens 116, a correction lens 118, and a relay lens 120 are sequentially disposed behind the focus lens 114. Each lens may be configured by a lens group in which a plurality of lenses are combined.

フォーカスレンズ１１４は枠体（「レンズ枠」に相当）１２２に保持され、この枠体１２２は撮影光軸１２４と平行に配設された不図示のガイド棒にスライド移動自在に支持される。また、枠体１２２にはピン１２８が突設され、このピン１２８はレンズ鏡胴１１２に形成された長孔１３０を介して移動駒１３２に固着されている。移動駒１３２は、撮影光軸１２４と平行に敷設されたリードスクリュウ１３４に螺合されており、また、このリードスクリュウ１３４はギア１３６、１３８を介してモータ１４０に連結されている。従って、モータ１４０の回転駆動力をギア１３８、１３６を介してリードスクリュウ１３４に伝達すると、移動駒１３２がリードスクリュウ１３４に沿って前後移動するので、フォーカスレンズ１１４を光軸１２４に沿って前後移動させることができる。これにより、フォーカスレンズ１１４による焦点調節が行われる。 The focus lens 114 is held by a frame body (corresponding to a “lens frame”) 122, and this frame body 122 is slidably supported by a guide rod (not shown) disposed in parallel with the photographing optical axis 124. Further, a pin 128 protrudes from the frame body 122, and the pin 128 is fixed to the moving piece 132 through a long hole 130 formed in the lens barrel 112. The moving piece 132 is screwed into a lead screw 134 laid parallel to the photographing optical axis 124, and the lead screw 134 is connected to the motor 140 via gears 136 and 138. Accordingly, when the rotational driving force of the motor 140 is transmitted to the lead screw 134 via the gears 138 and 136, the moving piece 132 moves back and forth along the lead screw 134, so that the focus lens 114 moves back and forth along the optical axis 124. Can be made. Thereby, the focus adjustment by the focus lens 114 is performed.

変倍レンズ１１６と補正レンズ１１８とは、レンズ鏡胴１１２の小径部１１２Ａ内にそれぞれ配置される。変倍レンズ１１６は枠体１４２に保持され、この枠体１４２の外周面には、３本のガイドピン１４４（図３において２本は図示せず）が円周方向に対して１２０°の間隔で突設されている。これらのガイドピン４４は、小径部１１２Ａの内周面１１２Ｂに撮影光軸１２４と平行に形成された直進溝１４６Ａにスライド移動自在に支持されている。これにより、変倍レンズ１１６は、光軸１２４方向に前後移動することができる。また、変倍レンズ１１６の枠体１４２にはカムピン１４８が突設される。このカムピン１４８は、レンズ鏡胴１１２の小径部１１２Ａに形成された長孔１５０を介して、レンズ鏡胴１１２と並設されたカム筒１５２の変倍用カム溝１５４に係合されている。 The variable magnification lens 116 and the correction lens 118 are disposed in the small diameter portion 112A of the lens barrel 112, respectively. The variable magnification lens 116 is held by a frame 142. On the outer peripheral surface of the frame 142, three guide pins 144 (two not shown in FIG. 3) are spaced at 120 ° with respect to the circumferential direction. It is projecting at. These guide pins 44 are slidably supported in a rectilinear groove 146A formed on the inner peripheral surface 112B of the small diameter portion 112A in parallel with the photographing optical axis 124. Thereby, the variable magnification lens 116 can move back and forth in the direction of the optical axis 124. A cam pin 148 protrudes from the frame 142 of the variable magnification lens 116. The cam pin 148 is engaged with a zoom cam groove 154 of a cam cylinder 152 provided in parallel with the lens barrel 112 through a long hole 150 formed in the small diameter portion 112A of the lens barrel 112.

同様に、補正レンズ１１８は枠体１６２に保持される。この枠体１６２の外周面には、３本のガイドピン（不図示）が１２０°の間隔（変倍レンズ１１６と異なる位相）で突設され、これらのガイドピンは、レンズ鏡胴１１２の小径部１１２Ａの内周面１１２Ｂに撮影光軸１２４と平行に形成された直進溝（不図示）にスライド移動自在に支持されている。これにより、補正レンズ１１８は、光軸１２４方向に前後移動することができる。また、補正レンズ１１８の枠体１６２にはカムピン１６８が突設され、このカムピン１６８は、レンズ鏡胴１１２の小径部１１２Ａの長孔１５０を介してカム筒１５２の補正用カム溝１７０に係合されている。 Similarly, the correction lens 118 is held by the frame body 162. Three guide pins (not shown) protrude from the outer peripheral surface of the frame body 162 at an interval of 120 ° (a phase different from that of the zoom lens 116), and these guide pins have a small diameter of the lens barrel 112. The inner surface 112B of the portion 112A is slidably supported by a straight groove (not shown) formed in parallel with the photographing optical axis 124. Thereby, the correction lens 118 can move back and forth in the direction of the optical axis 124. A cam pin 168 protrudes from the frame 162 of the correction lens 118, and this cam pin 168 engages with the correction cam groove 170 of the cam barrel 152 through the long hole 150 of the small diameter portion 112A of the lens barrel 112. Has been.

カム筒１５２は、ギア１５６、１５８を介してモータ１６０に連結され、モータ１６０からの駆動力で回転することができる。カム筒１５２をモータ１６０で回転させると、変倍レンズ１１６は変倍用カム溝１５４に沿って前後移動し、補正レンズ１１８は補正用カム溝１７０に沿って前後移動する。この前後移動によって、焦点距離が変倍レンズ１１６によって変えられ、そして、変倍レンズ１１６の移動によって発生するピントのズレが補正レンズ１１８によって補正される。 The cam cylinder 152 is connected to the motor 160 via gears 156 and 158 and can be rotated by a driving force from the motor 160. When the cam barrel 152 is rotated by the motor 160, the zoom lens 116 moves back and forth along the zoom cam groove 154, and the correction lens 118 moves back and forth along the correction cam groove 170. Due to this back-and-forth movement, the focal length is changed by the variable power lens 116, and the focus shift caused by the movement of the variable power lens 116 is corrected by the correction lens 118.

上記のようなレンズ装置１１０における移動レンズ（フォーカスレンズ１１４、変倍レンズ１１６、補正レンズ１１８の少なくとも１つ）について、レンズ位置を検出する手段として、図１で説明したレゾルバ３０を適用する。 For the moving lens (at least one of the focus lens 114, the variable power lens 116, and the correction lens 118) in the lens device 110 as described above, the resolver 30 described in FIG. 1 is applied as means for detecting the lens position.

＜取付例＞
図３は、レゾルバ３０の取り付け例を示す要部構成図である。図３において、符号１１２は、固定枠に相当するレンズ鏡胴の本体（以下、必要に応じて「固定鏡胴」という。）、符号１４２は変倍レンズ１１６の枠体（「移動枠」に相当）である。ここでは、変倍レンズ１１６の位置を検出する手段を例に説明するが、図２で説明した他の移動レンズ（フォーカスレンズ１１４、補正レンズ１１８）についても同様の構成を採用し得る。 <Example of installation>
FIG. 3 is a main part configuration diagram showing an example of attachment of the resolver 30. In FIG. 3, reference numeral 112 denotes a lens barrel body corresponding to a fixed frame (hereinafter referred to as “fixed lens barrel” if necessary), and reference numeral 142 denotes a frame body (“moving frame”) of the variable magnification lens 116. Equivalent). Here, a means for detecting the position of the zoom lens 116 will be described as an example, but the same configuration can be adopted for the other moving lenses (focus lens 114 and correction lens 118) described in FIG.

図３のように、枠体１４２の外周面に、リニア（直動）タイプのレゾルバ３０を構成する第１シートコイル１７１（例えば、図１の符号１０に相当）を取り付け、これと対向する固定鏡胴１１２の内周面１１２Ｂに第２シートコイル１７２（図１の符号２０に相当）を取り付ける。なお、どちらのシートコイルを励磁側（一次側）、検出側（二次側）とする構成も可能であるが、図１の例において、励磁側は２相の励磁巻線となるため配線の関係上、移動する枠体１４２に検出側（二次側）のシートコイルを取り付ける態様が好ましい。 As shown in FIG. 3, a first sheet coil 171 (e.g., corresponding to reference numeral 10 in FIG. 1) constituting the linear (linear motion) type resolver 30 is attached to the outer peripheral surface of the frame body 142 and fixed opposite to this. A second sheet coil 172 (corresponding to reference numeral 20 in FIG. 1) is attached to the inner peripheral surface 112B of the lens barrel 112. It should be noted that either of the sheet coils can be configured as an excitation side (primary side) and a detection side (secondary side). However, in the example of FIG. 1, the excitation side is a two-phase excitation winding. In view of this, it is preferable to attach the detection side (secondary side) sheet coil to the moving frame 142.

図３では、枠体１４２に取り付けた第１シートコイル１７１から検出信号を取り出す手段として、枠体１４２の側面部に信号送り出しコイル１８０が設けられ、固定鏡胴側に信号取り出しコイル１９０が設けられている。信号送り出しコイル１８０は、レゾルバ３０を構成する第１シートコイル１７１と接続されており、第１シートコイル１７１に誘起される電圧により信号送り出しコイル１８０に電流が流れる。 In FIG. 3, as means for extracting a detection signal from the first sheet coil 171 attached to the frame 142, a signal sending coil 180 is provided on the side surface of the frame 142, and a signal extracting coil 190 is provided on the fixed lens barrel side. ing. The signal sending coil 180 is connected to the first sheet coil 171 constituting the resolver 30, and a current flows through the signal sending coil 180 due to a voltage induced in the first sheet coil 171.

図中の符号１８２、１８４は、第１シートコイル１７１と信号送り出しコイル１８０とを電気接続する配線部材である。配線部材１８２、１８４は、枠体１４２の周面にパターニングされた導体パターンとする構成が好ましいが、ケーブルを用いてもよい。 Reference numerals 182 and 184 in the figure denote wiring members that electrically connect the first sheet coil 171 and the signal sending coil 180. The wiring members 182 and 184 are preferably configured as conductor patterns patterned on the peripheral surface of the frame 142, but cables may also be used.

信号送り出しコイル１８０は、枠体１４２が移動する方向（レンズの光軸方向）に長く延在し、第１シートコイル１７１に流れる電流によって信号送り出しコイル１８０にはコイル面に垂直な方向（枠体１４２の外周面に対して垂直な方向）の磁束が発生する。また、第１シートコイル１７１に流れる電流変化により信号送り出しコイル１８０の垂直方向の磁束が変化する。 The signal sending coil 180 extends long in the direction in which the frame 142 moves (in the optical axis direction of the lens), and the signal sending coil 180 has a direction perpendicular to the coil surface (the frame body) due to the current flowing through the first sheet coil 171. A magnetic flux in a direction perpendicular to the outer peripheral surface of 142 is generated. Further, the magnetic flux in the vertical direction of the signal sending coil 180 changes due to a change in the current flowing through the first sheet coil 171.

一方、信号送り出しコイル１８０から所定の対面距離を隔てて固定鏡胴１１２に取り付けられた信号取り出しコイル１９０は、信号送り出しコイル１８０とオーバーラップして対向する位置に設けられており、信号取り出しコイル１９０を貫く磁束（鎖交磁束数）の変化によって信号取り出しコイル１９０に電圧が誘起され、電流が流れる。 On the other hand, the signal extraction coil 190 attached to the fixed barrel 112 at a predetermined facing distance from the signal delivery coil 180 is provided at a position facing the signal delivery coil 180 so as to overlap the signal delivery coil 180. A voltage is induced in the signal extraction coil 190 due to a change in the magnetic flux penetrating through (number of flux linkages), and a current flows.

信号送り出しコイル１８０のコイル面上に発生する磁束のコイル面に垂直な方向の成分は、当該信号送り出しコイル１８０の長手方向（延在方向）位置によらず略一定（一様な磁束密度）であり（図４参照）、信号送り出しコイル１８０は、このような略均一の磁束を発生させるコイルパターン形状を有する。 The component of the magnetic flux generated on the coil surface of the signal sending coil 180 in the direction perpendicular to the coil surface is substantially constant (uniform magnetic flux density) regardless of the longitudinal direction (extending direction) position of the signal sending coil 180. Yes (see FIG. 4), the signal sending coil 180 has a coil pattern shape that generates such a substantially uniform magnetic flux.

一方、信号取り出しコイル１９０の面積は一定であり、枠体１４２の移動に伴い信号送り出しコイル１８０が移動する際、信号取り出しコイル１９０とのオーバーラップ面積が常に一定に保たれるように、枠体１４２のストロークに対応して、信号送り出しコイル１８０の長さ及び取り付け位置並びに信号取り出しコイル１９０の取り付け位置が設計される。 On the other hand, the area of the signal extraction coil 190 is constant, and when the signal transmission coil 180 moves in accordance with the movement of the frame body 142, the frame body so that the overlap area with the signal extraction coil 190 is always kept constant. Corresponding to the stroke of 142, the length and mounting position of the signal sending coil 180 and the mounting position of the signal extracting coil 190 are designed.

かかる構成により、信号取り出しコイル１９０を貫く磁束（鎖交磁束数）の変化が枠体１４２の位置（信号送り出しコイル１８０に対する信号取り出しコイル１９０の軸方向の相対位置）に依存しないものとなっている。 With such a configuration, the change in the magnetic flux (number of interlinkage magnetic fluxes) penetrating the signal extraction coil 190 does not depend on the position of the frame 142 (the relative position of the signal extraction coil 190 in the axial direction with respect to the signal transmission coil 180). .

レゾルバ３０を構成する第１シートコイル１７１に流れる電流変化により信号送り出しコイル１８０の垂直方向の磁束が変化するが、信号送り出しコイル１８０（枠体１４２）が移動しても、信号取り出しコイル１９０を貫く磁束は両者の相対位置によらず一定であり、第１シートコイル１７１に流れた信号を非接触で信号取り出しコイル１９０から取り出すことができる。 Although the magnetic flux in the vertical direction of the signal sending coil 180 changes due to a change in the current flowing in the first sheet coil 171 constituting the resolver 30, the signal sending coil 190 penetrates even if the signal sending coil 180 (frame body 142) moves. The magnetic flux is constant regardless of the relative position between the two, and the signal flowing through the first sheet coil 171 can be extracted from the signal extraction coil 190 without contact.

本実施形態によれば、可動部である枠体１４２の第１シートコイル１７１からの配線の引き回しが不要となる。また、磁気結合による非接触の信号伝達形態であるため、電気接点の接触不良などの問題が発生せず、信頼性に優れる。 According to the present embodiment, it is not necessary to route wiring from the first sheet coil 171 of the frame 142 that is a movable part. Moreover, since it is a non-contact signal transmission form by magnetic coupling, problems such as poor contact of electrical contacts do not occur, and the reliability is excellent.

本実施形態の構成により、レンズの位置を直接的に検出することにより、バックラッシ等の要因を排除した高精度の位置検出が可能である。 With the configuration of the present embodiment, by directly detecting the position of the lens, it is possible to detect the position with high accuracy while eliminating factors such as backlash.

なお、信号送り出しコイル１８０及び信号取り出しコイル１９０の取り付け位置は様々な設計が可能であるが、レゾルバ３０の励磁コイル３２のコイル面と、信号取り出しコイル１９０のコイル面とが互いに直交する位置関係で配置される態様が好ましい。かかる配置形態によれば、励磁コイル３２が発生する磁束によるノイズ成分を大幅に低減することができる。 The mounting positions of the signal sending coil 180 and the signal extracting coil 190 can be variously designed. However, the coil surface of the exciting coil 32 of the resolver 30 and the coil surface of the signal extracting coil 190 are in a positional relationship perpendicular to each other. Arrangement is preferred. According to such an arrangement, a noise component due to the magnetic flux generated by the exciting coil 32 can be greatly reduced.

＜レンズ装置のブロック図＞
図５は、レンズ装置１１０の回路構成の例を示すブロック図である。同図における二相の励磁コイル２０２、２０４は、図１で説明した符号３２Ａ、３２Ｂに相当する。また、図５における検出コイル２０６は、図１で説明した符号３６に相当する。検出コイル２０６は、信号送り出しコイル１８０と接続されており、この検出コイル２０６及び信号送り出しコイル１８０は、図２で説明したフォーカスレンズ１４や変倍レンズ１１６などの移動レンズの枠体１２２、１４４その他の可動部２０８に取り付けられる(図５参照)。 <Block diagram of lens device>
FIG. 5 is a block diagram illustrating an example of a circuit configuration of the lens device 110. The two-phase exciting coils 202 and 204 in the figure correspond to the symbols 32A and 32B described in FIG. Further, the detection coil 206 in FIG. 5 corresponds to the reference numeral 36 described in FIG. The detection coil 206 is connected to a signal sending coil 180, and the detection coil 206 and the signal sending coil 180 are frame bodies 122, 144 of moving lenses such as the focus lens 14 and the variable power lens 116 described in FIG. Are attached to the movable portion 208 (see FIG. 5).

図５に示したように、二相の励磁コイル２０２、２０４は、それぞれ励磁回路２１２、２１４から励磁信号が入力される。励磁回路２１２、２１４の詳細な構成は図示しないが、例えば、特許第３０４７２３１号に開示されているように、発振回路、カウンタパルス回路、高周波信号生成回路、励磁信号生成回路、極性反転回路、変調回路等を含んで構成される。 As shown in FIG. 5, excitation signals are input from excitation circuits 212 and 214 to the two-phase excitation coils 202 and 204, respectively. Although the detailed configuration of the excitation circuits 212 and 214 is not illustrated, for example, as disclosed in Japanese Patent No. 3047231, an oscillation circuit, a counter pulse circuit, a high frequency signal generation circuit, an excitation signal generation circuit, a polarity inversion circuit, a modulation It includes a circuit and the like.

励磁回路２１２、２１４が搭載される検出回路部２２０には、検出コイル２０６から出力される電気信号を処理する信号処理回路２３０が含まれている。本例では、検出コイル２０６の信号を信号送り出しコイル１８０と信号取り出しコイル１９０の磁気結合によって取り出し、信号処理回路２３０に入力する構成となっている。信号処理回路２３０の詳細な構成は図示しないが、信号処理回路２３０は変調信号を復調して検出信号を得る復調回路と、復調された検出信号から、検出コイル２０６と励磁コイル２０２、２０４の相対位置（変位量、回転角度）を検出してレンズの位置情報を出力する位置演算回路を含む。 The detection circuit unit 220 on which the excitation circuits 212 and 214 are mounted includes a signal processing circuit 230 that processes an electrical signal output from the detection coil 206. In this example, the signal of the detection coil 206 is extracted by the magnetic coupling of the signal sending coil 180 and the signal extracting coil 190 and input to the signal processing circuit 230. Although the detailed configuration of the signal processing circuit 230 is not illustrated, the signal processing circuit 230 demodulates the modulation signal to obtain a detection signal, and the relative relationship between the detection coil 206 and the excitation coils 202 and 204 from the demodulated detection signal. It includes a position calculation circuit that detects position (displacement amount, rotation angle) and outputs lens position information.

信号処理回路２３０で得られた位置情報はレンズ位置制御回路２４０に通知され、レンズ位置制御回路２４０はこの位置情報からレンズの現在位置（絶対位置）を把握する。 The position information obtained by the signal processing circuit 230 is notified to the lens position control circuit 240, and the lens position control circuit 240 grasps the current position (absolute position) of the lens from this position information.

レンズ位置制御回路２４０は、駆動回路２４２を制御し、モータ２４４の駆動によって移動レンズ（例えば、図２で説明したフォーカスレンズ１４や変倍レンズ１１６など）を移動させる。 The lens position control circuit 240 controls the drive circuit 242 to move a moving lens (for example, the focus lens 14 or the variable magnification lens 116 described with reference to FIG. 2) by driving the motor 244.

レンズ位置制御回路２４０は、信号処理回路２３０から取得する位置情報に基づいて、モータ２４４を自動制御することができ、オートフォーカス制御やオートズーム制御が可能である。また、レンズ位置制御回路２４０は、不図示の表示部にレンズ位置の情報を表示させることができる。 The lens position control circuit 240 can automatically control the motor 244 based on the position information acquired from the signal processing circuit 230, and can perform autofocus control and autozoom control. Further, the lens position control circuit 240 can display lens position information on a display unit (not shown).

＜本実施形態の他の利点について＞
上述した実施形態によれば、以下のような利点がある。 <About other advantages of the present embodiment>
The embodiment described above has the following advantages.

［１］従来のポテンショメータやフォトインタラプタなどの位置検出器が不要となり、省スペース化を図ることができる。 [1] Conventional position detectors such as a potentiometer and a photo interrupter are not required, and space can be saved.

［２］レンズの絶対位置を検出することができる。 [2] The absolute position of the lens can be detected.

［３］磁気を利用した検出のため、光学式に比べて、ゴミ等の影響によるノイズが少なく、信頼性が高い。 [3] Because of the detection using magnetism, noise due to dust and the like is less and the reliability is higher than in the optical type.

［４］コイル間の対面距離が不変であるため検出信号が安定しており、高精度の検出が可能である。 [4] Since the facing distance between the coils is unchanged, the detection signal is stable, and high-precision detection is possible.

［５］直進方向の位置（変位）検出、回転方向の位置（角度）検出のいずれの形態も設計可能であり、コイル長の設計により検出範囲の拡張も容易である。 [5] Both forms of detecting the position (displacement) in the straight direction and detecting the position (angle) in the rotational direction can be designed, and the detection range can be easily expanded by designing the coil length.

［６］コイルのプリントパターン化により、微細化が可能であり、小型化、高分解能化、低コスト化が可能である。 [6] Miniaturization is possible by forming a coil print pattern, and miniaturization, high resolution, and low cost are possible.

［７］励磁コイル及び検出コイルに変調信号による高周波電流が流れるため、平面状のシートコイル（巻数の少ないコイル）でも十分な検出信号が得られる。 [7] Since a high-frequency current due to the modulation signal flows through the excitation coil and the detection coil, a sufficient detection signal can be obtained even with a planar sheet coil (a coil having a small number of turns).

［８］温度の変化に対して検出信号の変動が少なく、安定した検出が可能である。 [8] The detection signal varies little with respect to the temperature change, and stable detection is possible.

［９］検出回路のＩＣ化により、回路の小型化が可能である。 [9] By making the detection circuit an IC, the circuit can be reduced in size.

＜他の変形例１＞
図２では、固定鏡胴１１２の外部にカム筒１５２を配置する構成を説明したが、本発明の実施に際して、レンズ装置の構造は図２の例に限定されない。例えば、固定鏡胴の内側にカム筒が回動自在に設けられ、該カム筒の内側に変倍レンズ等の移動レンズが配置される構造のレンズ装置についても適用可能である。 <Other modification 1>
Although the configuration in which the cam barrel 152 is disposed outside the fixed barrel 112 has been described with reference to FIG. 2, the structure of the lens device is not limited to the example of FIG. For example, the present invention can also be applied to a lens apparatus having a structure in which a cam cylinder is rotatably provided inside a fixed barrel and a moving lens such as a variable magnification lens is arranged inside the cam cylinder.

この場合、移動レンズを保持するレンズ枠（以下「移動枠」という。）に突設されたカムピンがカム筒のカム溝に係合し、カム筒の回転によってレンズ枠を光軸方向に移動させる構造となる。かかる構造において、移動枠にレゾルバ３０の第1シートコイルを設け、固定鏡胴に第２シートコイルを設ける態様が可能である。第1シートコイルと第２シートコイルの間にカム筒が介在する場合でも、励磁コイルによって発生する磁束は検出コイルと鎖交するため、検出信号が得られる。 In this case, a cam pin protruding from a lens frame that holds the moving lens (hereinafter referred to as “moving frame”) engages with a cam groove of the cam cylinder, and the lens frame is moved in the optical axis direction by the rotation of the cam cylinder. It becomes a structure. In such a structure, a mode in which the first sheet coil of the resolver 30 is provided in the moving frame and the second sheet coil is provided in the fixed barrel is possible. Even when a cam cylinder is interposed between the first sheet coil and the second sheet coil, the magnetic flux generated by the excitation coil is linked to the detection coil, so that a detection signal is obtained.

＜他の変形例２＞
図３では、固定鏡胴（レンズ鏡胴の本体）に対して移動枠が光軸周りに回転せずに直進移動する構造を例示したため、信号送り出しコイル１８０を光軸方向と平行に直線的に延在させる形態で配置したが、本発明の実施に際して、信号送り出しコイルは必ずしも軸方向に平行でなくてもよい。例えば、移動枠が回転しながら直進移動する構造の場合、信号送り出しコイルは、移動枠の周面において、光軸方向に対して斜めに形成されていてもよい。 <Other modification 2>
3 exemplifies a structure in which the moving frame moves straight without rotating around the optical axis with respect to the fixed barrel (lens barrel main body), the signal sending coil 180 is linearly parallel to the optical axis direction. Although it has been arranged in an extended form, the signal sending coil does not necessarily have to be parallel to the axial direction when implementing the present invention. For example, in the case of a structure in which the moving frame moves straight while rotating, the signal sending coil may be formed obliquely with respect to the optical axis direction on the peripheral surface of the moving frame.

＜他の変形例３＞
上述の実施形態では、移動枠の位置を直接的に検出する構成を説明したが、移動枠の動きに連動する可動部にレゾルバ３０と同様の構成を適用し、レンズ位置を間接的に把握する態様も可能である。例えば、移動枠を移動させる駆動機構としてのカム筒、カム筒に動力を伝達するベルト、ギアその他の動力伝達機構などの可動部にレゾルバ３０と同様の構成を適用し、図３で説明した信号送り出しコイル１８０と信号取り出しコイル１９０と類似の構成によって、磁気結合を利用してレゾルバ３０から信号を取り出すことができる。 <Other modification 3>
In the above-described embodiment, the configuration in which the position of the moving frame is directly detected has been described. However, the same configuration as that of the resolver 30 is applied to the movable portion that is interlocked with the movement of the moving frame to indirectly grasp the lens position. Embodiments are possible. For example, the same structure as the resolver 30 is applied to movable parts such as a cam cylinder as a drive mechanism for moving the moving frame, a belt for transmitting power to the cam cylinder, a gear, and other power transmission mechanisms, and the signal described in FIG. With a configuration similar to that of the sending coil 180 and the signal extracting coil 190, a signal can be extracted from the resolver 30 using magnetic coupling.

＜他の変形例４＞
上述の実施形態では、検出コイルからの電気信号を非接触で取り出す例を説明したが、同様の原理により、励磁コイルに対して励磁信号を非接触で伝達することが可能である。 <Other modification 4>
In the above-described embodiment, the example in which the electric signal from the detection coil is extracted without contact has been described. However, the excitation signal can be transmitted to the excitation coil in a non-contact manner based on the same principle.

＜他の変形例５＞
平面状のコイルパターンの形態は、メアンダ形状に限らず、スパイラル形状でもよい。 <Other modification 5>
The form of the planar coil pattern is not limited to the meander shape, and may be a spiral shape.

＜付記＞
上記に詳述した実施形態についての記載から把握されるとおり、本明細書では以下に示す発明を含む多様な技術思想の開示を含んでいる。 <Appendix>
As can be understood from the description of the embodiment described in detail above, the present specification includes disclosure of various technical ideas including the invention described below.

（発明１）：固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第１のシートコイルと、前記第１のシートコイルに対向し、所定の対面距離を隔てて配置される第２のシートコイルと、前記第１のシートコイルに接続され、前記第１のシートコイルとともに前記レンズ枠又は前記可動部に設けられた第１の信号伝達用コイルと、前記第１の信号伝達用コイルに対面する固定部に設けられ、前記第１の信号伝達用コイルと磁気結合される第２の信号伝達用コイルと、前記第１のシートコイル及び前記第２のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第１のシートコイルが前記第２のシートコイルとの対面距離を保って前記第２のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備え、前記第１の信号伝達用コイル及び第２の信号伝達用コイルを介して前記励磁信号又は前記電気信号が伝達されることを特徴とするレンズ位置検出装置。 (Invention 1): A lens position detecting device for detecting a position of a lens movable with respect to a fixed frame, wherein the first is provided in a lens frame for holding the lens or a movable part interlocked with the movement of the lens frame. Sheet coil, a second sheet coil opposed to the first sheet coil and disposed at a predetermined facing distance, and connected to the first sheet coil, together with the first sheet coil, A first signal transmission coil provided on the lens frame or the movable part; and a first signal transmission coil provided on a fixed part facing the first signal transmission coil and magnetically coupled to the first signal transmission coil. Two signal transmission coils, one of the first sheet coil and the second sheet coil as an excitation coil, the other as a detection coil, and an excitation circuit for supplying an excitation signal to the excitation coil, The first sheet coil moves in a plane parallel to the second sheet coil while maintaining a facing distance from the second sheet coil in accordance with the movement position. A signal processing circuit for detecting the position of the lens by an electric signal output from the detection coil, and the excitation signal or the electric signal via the first signal transmission coil and the second signal transmission coil. Is transmitted to the lens position detecting device.

（発明２）：発明１に記載のレンズ位置検出装置において、前記第１のシートコイル及び前記第２のシートコイルのいずれか一方は、電気角で９０°位相を異ならせた空間位置に形成された第１のコイルパターンと第２のコイルパターンとを有する二相のコイルであり、他方のシートコイルは、第３のコイルパターンが形成された一相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。 (Invention 2): In the lens position detection device according to Invention 1, either one of the first sheet coil and the second sheet coil is formed at a spatial position in which the phase is different by 90 ° in terms of electrical angle. The lens position is a two-phase coil having a first coil pattern and a second coil pattern, and the other sheet coil is a one-phase coil on which a third coil pattern is formed. Detection device.

二相励磁一相検出方式を採用することも可能であるし、一相励磁二相検出方式を採用することも可能である。 A two-phase excitation and one-phase detection method can be adopted, and a one-phase excitation and two-phase detection method can also be adopted.

（発明３）：発明２に記載のレンズ位置検出装置において、前記二相のコイルを前記励磁コイルとして用い、前記一相のコイルを前記検出コイルとして用いることを特徴とするレンズ位置検出装置。 (Invention 3): The lens position detection device according to Invention 2, wherein the two-phase coil is used as the excitation coil, and the one-phase coil is used as the detection coil.

（発明４）：発明２又は３に記載のレンズ位置検出装置において、前記第１のシートコイルが前記一相のコイルであり、前記第２のシートコイルが前記二相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。 (Invention 4): In the lens position detection device according to Invention 2 or 3, the first sheet coil is the one-phase coil, and the second sheet coil is the two-phase coil. Lens position detection device.

電気的接続を得るための配線数などを考慮すると、固定部に二相のコイルを配置し、可動部に一相のコイルを配置する形態が好ましい。 Considering the number of wires for obtaining electrical connection, etc., it is preferable to arrange a two-phase coil in the fixed part and a one-phase coil in the movable part.

（発明５）：発明１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ位置検出装置において、前記第２の信号伝達用コイルと前記励磁コイルとは、互いのコイル面が直交する位置関係で配置されることを特徴とするレンズ位置検出装置。 (Invention 5): In the lens position detection device according to any one of Inventions 1 to 4, the second signal transmission coil and the excitation coil are arranged in a positional relationship in which the coil surfaces are orthogonal to each other. A lens position detecting device.

かかる態様によれ、励磁コイルに起因するノイズを低減できる。 According to this aspect, noise caused by the excitation coil can be reduced.

（発明６）：レンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠を移動自在に支持する固定枠と、前記レンズ枠を移動させる駆動機構と、前記レンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第１のシートコイルと、前記第１のシートコイルに対向し、所定の対面距離を隔てて配置される第２のシートコイルと、前記第１のシートコイルに接続され、前記第１のシートコイルとともに前記レンズ枠又は前記可動部に設けられた第１の信号伝達用コイルと、前記第１の信号伝達用コイルに対面する固定部に設けられ、前記第１の信号伝達用コイルと磁気結合される第２の信号伝達用コイルと、前記第１のシートコイル及び前記第２のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、前記レンズ枠の移動に伴い前記第１のシートコイルが前記第２のシートコイルとの対面距離を保って前記第２のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、を備え、前記第１の信号伝達用コイル及び第２の信号伝達用コイルを介して前記励磁信号又は前記電気信号が伝達されること特徴とするレンズ装置。 (Invention 6): A lens frame that holds a lens, a fixed frame that movably supports the lens frame, a drive mechanism that moves the lens frame, and a movable part that interlocks with the movement of the lens frame or the lens frame A first sheet coil provided on the second sheet coil, a second sheet coil facing the first sheet coil and arranged at a predetermined facing distance, and connected to the first sheet coil, A first signal transmission coil provided on the lens frame or the movable portion together with one sheet coil; and a first signal transmission coil provided on a fixed portion facing the first signal transmission coil. A second signal transmission coil that is magnetically coupled to the excitation coil, and one of the first sheet coil and the second sheet coil is an excitation coil and the other is a detection coil, and an excitation signal is given to the excitation coil When the first sheet coil moves in a plane parallel to the second sheet coil while maintaining a facing distance from the magnetic sheet and the lens frame, the movement is performed. And a signal processing circuit for detecting the position of the lens by an electric signal output from the detection coil according to the position, and the excitation via the first signal transmission coil and the second signal transmission coil. A lens device to which a signal or the electric signal is transmitted.

本発明によれば、コンパクトな構成でレンズの絶対位置を高精度に検出することができる信頼性の高いレンズ装置を実現できる。なお、本発明はテレビカメラ用のレンズ装置、ビデオカメラ用のレンズ装置、写真カメラ用のレンズ装置など、様々なレンズ装置に適用可能である。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the highly reliable lens apparatus which can detect the absolute position of a lens with high precision with a compact structure is realizable. Note that the present invention can be applied to various lens devices such as a lens device for a television camera, a lens device for a video camera, and a lens device for a photographic camera.

（発明７）：発明６に記載のレンズ装置において、前記レンズ枠は光軸方向に移動可能であり、前記第１のシートコイルは、前記レンズ枠の側面部に設けられ、前記第２のシートコイルは、前記固定枠に設けられることを特徴とするレンズ装置。 (Invention 7): In the lens device according to Invention 6, the lens frame is movable in an optical axis direction, the first sheet coil is provided on a side surface portion of the lens frame, and the second sheet The lens device, wherein the coil is provided on the fixed frame.

レンズ枠の位置を直接的に検出することにより、バックラッシ等の要因を排除した高精度の位置検出が可能である。 By directly detecting the position of the lens frame, it is possible to detect the position with high accuracy while eliminating factors such as backlash.

（発明８）：発明７に記載のレンズ装置において、前記固定枠に前記第２の信号伝達用コイルが配設されていることを特徴とするレンズ装置。 (Invention 8): The lens apparatus according to Invention 7, wherein the second signal transmission coil is disposed on the fixed frame.

本発明の実施形態に係るレンズ位置検出装置における検出部の構成例を示す斜視図The perspective view which shows the structural example of the detection part in the lens position detection apparatus which concerns on embodiment of this invention. レンズ装置の構成例を示す構成図Configuration diagram showing a configuration example of a lens apparatus 図２に示したレンズ装置に対するレゾルバの取付方法の例を示す要部構成図Main part block diagram which shows the example of the attachment method of the resolver with respect to the lens apparatus shown in FIG. 信号送り出しコイルと信号取り出しコイルの磁気結合の様子を示す説明図Explanatory drawing which shows the mode of magnetic coupling of a signal sending coil and a signal taking-out coil 二相励磁一相検出方式のレンズ位置検出装置を適用したレンズ装置の回路構成の例を示すブロック図The block diagram which shows the example of a circuit structure of the lens apparatus which applied the lens position detection apparatus of a two-phase excitation single phase detection system

符号の説明Explanation of symbols

１０…シートコイル、２０…シートコイル、３０…レゾルバ、３２…励磁コイル、３２Ａ…第１励磁コイルパターン、３２Ｂ…第２励磁コイルパターン、３６…検出コイル、１１０…レンズ装置、１１２…レンズ鏡胴（固定鏡胴）、１１４…フォーカスレンズ、１１６…変倍レンズ、１１８…補正レンズ、１２０…リレーレンズ、１２２…枠体、１２４…光軸方向、１４２…枠体、１６２…枠体、１５２…カム筒、１７１…第１シートコイル、１７２…第２シートコイル、１８０…信号送り出しコイル、１９０…信号取り出しコイル、２１２，２１４…励磁回路、２２０…検出回路、２３０…信号処理回路、２４０…レンズ位置制御回路 DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 ... Sheet coil, 20 ... Sheet coil, 30 ... Resolver, 32 ... Excitation coil, 32A ... 1st excitation coil pattern, 32B ... 2nd excitation coil pattern, 36 ... Detection coil, 110 ... Lens apparatus, 112 ... Lens barrel (Fixed lens barrel), 114: focus lens, 116: variable power lens, 118 ... correction lens, 120 ... relay lens, 122 ... frame, 124 ... optical axis direction, 142 ... frame, 162 ... frame, 152 ... Cam cylinder, 171 ... first sheet coil, 172 ... second sheet coil, 180 ... signal delivery coil, 190 ... signal extraction coil, 212, 214 ... excitation circuit, 220 ... detection circuit, 230 ... signal processing circuit, 240 ... lens Position control circuit

Claims

固定枠に対し移動可能なレンズの位置を検出するレンズ位置検出装置であって、
前記レンズを保持するレンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第１のシートコイルと、
前記第１のシートコイルに対向し、所定の対面距離を隔てて配置される第２のシートコイルと、
前記第１のシートコイルに接続され、前記第１のシートコイルとともに前記レンズ枠又は前記可動部に設けられた第１の信号伝達用コイルと、
前記第１の信号伝達用コイルに対面する固定部に設けられ、前記第１の信号伝達用コイルと磁気結合される第２の信号伝達用コイルと、
前記第１のシートコイル及び前記第２のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、
前記レンズ枠の移動に伴い前記第１のシートコイルが前記第２のシートコイルとの対面距離を保って前記第２のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、
を備え、前記第１の信号伝達用コイル及び第２の信号伝達用コイルを介して前記励磁信号又は前記電気信号が伝達されることを特徴とするレンズ位置検出装置。 A lens position detection device that detects the position of a lens that is movable with respect to a fixed frame,
A first frame that is provided on a lens frame that holds the lens or a movable part that moves in conjunction with the movement of the lens frame;
A second sheet coil facing the first sheet coil and disposed at a predetermined facing distance;
A first signal transmission coil connected to the first sheet coil and provided in the lens frame or the movable portion together with the first sheet coil;
A second signal transmission coil provided in a fixed portion facing the first signal transmission coil and magnetically coupled to the first signal transmission coil;
One of the first sheet coil and the second sheet coil is an excitation coil, the other is a detection coil, and an excitation circuit for supplying an excitation signal to the excitation coil;
As the lens frame moves, the first sheet coil moves in a plane parallel to the second sheet coil while maintaining a facing distance from the second sheet coil, and accordingly, according to the movement position. A signal processing circuit for detecting the position of the lens by an electrical signal output from the detection coil;
The lens position detecting device, wherein the excitation signal or the electric signal is transmitted through the first signal transmitting coil and the second signal transmitting coil.

請求項１に記載のレンズ位置検出装置において、
前記第１のシートコイル及び前記第２のシートコイルのいずれか一方は、電気角で９０°位相を異ならせた空間位置に形成された第１のコイルパターンと第２のコイルパターンとを有する二相のコイルであり、
他方のシートコイルは、第３のコイルパターンが形成された一相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。 The lens position detection device according to claim 1,
Either one of the first sheet coil and the second sheet coil has a first coil pattern and a second coil pattern formed at a spatial position with a phase difference of 90 ° in electrical angle. Phase coil,
The other sheet coil is a one-phase coil in which a third coil pattern is formed.

請求項２に記載のレンズ位置検出装置において、
前記二相のコイルを前記励磁コイルとして用い、前記一相のコイルを前記検出コイルとして用いることを特徴とするレンズ位置検出装置。 The lens position detection device according to claim 2,
A lens position detecting apparatus using the two-phase coil as the excitation coil and the one-phase coil as the detection coil.

請求項２又は３に記載のレンズ位置検出装置において、
前記第１のシートコイルが前記一相のコイルであり、
前記第２のシートコイルが前記二相のコイルであることを特徴とするレンズ位置検出装置。 In the lens position detection device according to claim 2 or 3,
The first sheet coil is the one-phase coil;
The lens position detecting device, wherein the second sheet coil is the two-phase coil.

請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ位置検出装置において、
前記第２の信号伝達用コイルと前記励磁コイルとは、互いのコイル面が直交する位置関係で配置されることを特徴とするレンズ位置検出装置。 In the lens position detection device according to any one of claims 1 to 4,
The second signal transmission coil and the excitation coil are arranged in a positional relationship in which the coil surfaces are orthogonal to each other.

レンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠を移動自在に支持する固定枠と、
前記レンズ枠を移動させる駆動機構と、
前記レンズ枠又は該レンズ枠の移動に連動する可動部に設けられた第１のシートコイルと、
前記第１のシートコイルに対向し、所定の対面距離を隔てて配置される第２のシートコイルと、
前記第１のシートコイルに接続され、前記第１のシートコイルとともに前記レンズ枠又は前記可動部に設けられた第１の信号伝達用コイルと、
前記第１の信号伝達用コイルに対面する固定部に設けられ、前記第１の信号伝達用コイルと磁気結合される第２の信号伝達用コイルと、
前記第１のシートコイル及び前記第２のシートコイルのいずれか一方を励磁コイル、他方を検出コイルとし、前記励磁コイルに励磁信号を与える励磁回路と、
前記レンズ枠の移動に伴い前記第１のシートコイルが前記第２のシートコイルとの対面距離を保って前記第２のシートコイルに平行な面内で移動することにより、当該移動位置に応じて前記検出コイルから出力される電気信号により前記レンズの位置を検出する信号処理回路と、
を備え、前記第１の信号伝達用コイル及び第２の信号伝達用コイルを介して前記励磁信号又は前記電気信号が伝達されることを特徴とするレンズ装置。 A lens frame for holding the lens;
A fixed frame that movably supports the lens frame;
A drive mechanism for moving the lens frame;
A first sheet coil provided on the lens frame or a movable portion interlocked with the movement of the lens frame;
A second sheet coil facing the first sheet coil and disposed at a predetermined facing distance;
A first signal transmission coil connected to the first sheet coil and provided in the lens frame or the movable portion together with the first sheet coil;
A second signal transmission coil provided in a fixed portion facing the first signal transmission coil and magnetically coupled to the first signal transmission coil;
One of the first sheet coil and the second sheet coil is an excitation coil, the other is a detection coil, and an excitation circuit for supplying an excitation signal to the excitation coil;
As the lens frame moves, the first sheet coil moves in a plane parallel to the second sheet coil while maintaining a facing distance from the second sheet coil, and accordingly, according to the movement position. A signal processing circuit for detecting the position of the lens by an electrical signal output from the detection coil;
The lens device is characterized in that the excitation signal or the electric signal is transmitted through the first signal transmission coil and the second signal transmission coil.

請求項６に記載のレンズ装置において、
前記レンズ枠は光軸方向に移動可能であり、
前記第１のシートコイルは、前記レンズ枠の側面部に設けられ、
前記第２のシートコイルは、前記固定枠に設けられることを特徴とするレンズ装置。 The lens device according to claim 6,
The lens frame is movable in the optical axis direction,
The first sheet coil is provided on a side surface of the lens frame,
The lens device, wherein the second sheet coil is provided on the fixed frame.

請求項７に記載のレンズ装置において、
前記固定枠に前記第２の信号伝達用コイルが配設されていることを特徴とするレンズ装置。 The lens device according to claim 7, wherein
The lens apparatus, wherein the second signal transmission coil is disposed on the fixed frame.