JPH077143B2 - レンズ位置検出装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明はビデオカメラあるいはカメラ一体型ビデオテー
プレコーダ（以下、カメラ一体型VTRと称す）に適用で
きるオートフォーカスレンズのレンズ位置検出装置に関
するものである。

従来の技術 近年、ビデオテープレコーダ（以下、VTRと称す）の普
及が目ざましく、また、ビデオカメラあるいはカメラ一
体型VTRの小型軽量化により、カメラ撮りを楽しむ機会
も増加している。カメラ撮りを行う場合、簡単かつ確実
に撮れるという点からオートフォーカス（以下、AFと称
す）機構が不可欠な要素になりつつある。AF機構を正確
に動作させるためにはフォーカス，ズーム等の状態を検
出しなければならず、そのためにレンズ位置検出装置が
必要である。

以下、図面を参照しながら従来のレンズ位置検出装置の
一例について説明する。

第５図はフォーカスの状態を検出するために用いた従来
のレンズ位置検出装置の構成を示す断面図である。ま
た、第６図は第５図の一部切欠側面図である。第５図に
おいて、フォーカスリング２はレンズ光軸７を中心に回
動可能である。フォーカスリング２の外周部には駆動ピ
ン2aが突設されており、接点４を固定したスライダー３
の溝部3aと遊嵌している。また、レンズ位置検出装置１
の両側面にはレンズ光軸７を中心とした円状に案内溝5a
が設けられており、スライダー３はこの案内溝と遊嵌
し、レンズ光軸７を中心に回動可能である。スライダー
３に固定された接点４の先端4aはケース５の内部に保持
されたプリント基板（以下、Ｐ板と称す）６の内面に接
触している。したがって、フォーカスリング２をレンズ
光軸７を中心として回動させると接点４の先端4aはＰ板
６の上を摺動する。なお、第６図に示すようにＰ板６の
上には導電部6a,6b,6cが接点４の先端4aと対向する位置
に設けられている。

以上のように構成された従来のレンズ位置検出装置につ
いて、以下その動作を説明する。

第５図において、フォーカスリング２がレンズ光軸７を
中心として矢印Ａと逆方向に回動し、接点４の先端4aが
Ｘの位置あるとき、第６図を見れば明らかなように導電
部6aと導電部6bは接点４によって導通する。同様に接点
４の先端4aがＡ方向に回動し、ＸとＹの位置の間にある
ときは導電部6a,6b,6c間の導通はない。

次に、ＹとＸの位置の間では導電部6aと6cが導通する。
そして、Ｚの位置では導電部6a,6b,6cは全て導通する。
したがって、Ｘの位置をフォーカスの∝の位置,Zの位置
を最近距離の位置とし、Ｙの位置を∝と最近距離とのほ
ぼ中間位置とすれば、導電部6a,6b,6cの間の導通状態を
調べれば、フォーカスを動作させた場合のレンズの位置
を検出することができる。また、ズームを動作させた場
合のレンズ位置を検出する場合も同様な方法で行うこと
ができる。

発明が解決しようとする問題点 しかしながら上記のような構成では、半径方向にスライ
ダー3,接点4,P板6,ケース５が位置し、なおかつ、接点
４はフォーカスリング２と一体となって回動（回動角は
約100゜）するため、半径方向および円周方向に対して
非常に大きく、重量的にも重くなる。また、部品点数も
多く精度も要求され、組立工数もかかるのでコストアッ
プになる。したがって、最近のビデオカメラあるいはカ
メラ一体型VTRの小型軽量化，低コスト化等の大きな妨
げとなる。また、上記の構成では位置の検出を接点４と
Ｐ板６の接触によって行っており、接点４の先端4aは常
にＰ板上を摺動しているため、耐久性，安定性などの点
で非常に問題がある。この耐久性，安定性といった要素
は、長時間連続使用することの多いビデオカメラやカメ
ラ一体型VTRにとって非常に重要である。

本発明は上記問題点を解消するもので、小型軽量かつ低
コストで耐久性，安定性の高いレンズ位置検出装置を提
供しようとするものである。

問題点を解決するための手段 上記問題点を解決するために本発明のレンズ位置検出装
置は、変倍機能を有したレンズ本体と、前記レンズ本体
の変倍を行なうために所定の角度回動し円筒状の外周部
を有したズームリングと、前記ズームリングと略同一外
形の円筒状の外周部を有しかつ前記ズームリングと同軸
上を回動し合焦を行なうためのフォーカスリングと、前
記フォーカスリングの外周部に設けられた複数列の光反
射部材で構成された第１の明暗模様部と、前記ズームリ
ングの外周部に設けられた複数列の光反射部材で構成さ
れた第２の明暗模様部と、発光部と受光部が前記第１と
第２の明暗模様部の一列ごとの光反射部材にそれぞれ対
向する様配設された複数の反射式フォトセンサと、前記
複数の反射式フォトセンサの全てを同一ブロックのプリ
ント基板に固定して構成した明暗模様検出手段とを備え
たものである。

作用 本発明は上記した構成によって、レンズの位置検出が，
所定の位置に固定されたホトセンサーでフォーカスリン
グやズームリングの外周に設けられた明暗模様部を検出
することにより光学的に非接触で行なえる。したがっ
て、非常に耐久性，安定性の高い検出が可能である。ま
た、近年の半導体技術の進歩により、ホトセンサーは非
常に小さく，低コストである。一方、明暗模様部はフォ
ーカスリングやズームリングに直接印刷あるいは貼布す
れば良いので部品点数も少なく、組立工数も少なくでき
るため、非常に小型軽量化かつ低コストでレンズの位置
を検出することができることになる。

実 施 例 以下、本発明の一実施例に係るレンズ位置検出装置につ
いて図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明の一実施例の構成を示す側面図であり、
また第２図は第１図を前面から見た図である。第１図に
おいて、フォーカスリング11およびズームリング12は、
レンズ鏡胴本体19の外周上をレンズ光軸20を中心として
それぞれ所定角度回動可能である。そして、それぞれの
円周上には、明暗模様部11a,11b,11cおよび明暗模様部1
2a,12bが配設されている。そして明暗模様部11a,11bに
対向する位置には第１のホトセンサー13が、また同様に
明暗模様部11cについては第２のホトセンサー14が、明
暗模様部12aについては第３のホトセンサー15が、明暗
模様部12bについては第４のホトセンサー16が、第４図
に示すように隣合うホトセンサーが並設しないようにＰ
板17上に配設されている。そして、Ｐ板17は固定部材18
を介し、たとえばネジ21,22によってレンズ鏡胴本体19
に固定されている。また、ホトセンサーは第３図に第１
のホトセンサー13を例として示してあるように，発光部
13aと受光部13bから構成されており、この構成は第2,3,
4のホトセンサー14,15,16についても全く同一であり、
同一のＰ板17に固定されている。

以上のように構成された本実施例のレンズ位置検出装置
を、フォーカスの状態の検出に用いた場合を例に上げ
て、第１図から第４図を参照しながら、以下その動作を
説明する。第３図に示すように、所定の位置に固定され
たホトセンサー13の発光部13aからは常時光が発せられ
ている。発光部13aから出た光は径路Ｈを通り、フォー
カスリング11の外周上の位置Ｉに達する。フォーカスリ
ング11上の位置Ｉの部分の反射率が高い（たとえば白
色）の場合、光は位置Ｉで反射し、径路Ｊを通って受光
部13bに入るため、その受光部13bで発光部13aの光を検
出することができる。

一方、位置Ｉの部分の反射率が低い（たとえば黒色）場
合、発光部13aから出た光は位置Ｉでほとんど反射され
ないため、受光部13bでは発光部13aの光を検出すること
はできない。したがって、フォーカスリング11の周囲に
明暗模様を設けておけば、受光部13bで発光部13aから発
せられた光を検出できるかどうかを調べることにより、
フォーカスの状態を検出することが可能である。

第１図において、フォーカスリング11が位置Ｓにあると
き、明暗模様部11a,11b,11cが反射率が高い部分とする
と、第１のホトセンサー13と第２のホトセンサー14は光
を検出することができる。なお、明暗模様部11a,11bと
明暗模様11cとは、第２図および第４図に示す第１のホ
トセンサー13と第２のホトセンサー14のくい違い量ｌに
相当するだけ、円周方向にｍだけずらして設けてある。

次に第２図に示すように、フォーカスリングがＢ方向に
回動し、第１回の位置Ｓと位置Ｔの間では、第２のホト
センサー14は明暗模様11cによって反射された光を検出
することができるが、第１のホトセンサー13は光を検出
できない。同様に位置Ｔと位置Ｕの間では、第１のホト
センサー13,第２のホトセンサー14とも検出できない。
そして位置Ｕにおいては第１のホトセンサー13のみ光を
検出できる。したがって位置Ｓをフォーカスの最近距離
の位置、位置Ｕを∝の位置，位置Ｔを両者のほぼ中間の
位置とすれば、第１のホトセンサー13と第２のホトセン
サー14が光を検出できるかどうかを調べることによっ
て、フォーカスを動作させた場合のレンズの位置を検出
することができる。また、ズームを動作させた場合のレ
ンズの位置を検出する場合も同一手法で行うことができ
る。

以上のように本実施例では、レンズの位置検出がフォー
カスリング11やズームリング12の周囲に設けられた明暗
模様部を用いて、ホトセンサーで光を検出することによ
り、光学的に非接触で行なえるため耐久性，安定性が非
常に高い。また、第５図，第６図で示した従来例と比較
すれば明らかなように、全く同じ位置を検出するのに、
従来のレンズ位置検出装置では３列の導電部が必要だっ
たのに対し、２列明暗模部を設けるだけで良い。そし
て、本実施例の第４図に示すように、隣合うホトセンサ
ーをお互いに並設しない位置にくい違い量ｌだけ離して
配設することにより、隣合うホトセンサーからの光の干
渉を防止することができ、間隔ｎを短くすることができ
る。したがって、レンズの外観部の長さｒを短くするこ
とが可能である。また、構成部品点数が少ないので、レ
ンズの小型軽量化に対して非常に大きな効果がある。

一方、半導体技術の進歩により、ホトセンサーは非常に
小さなものを安価に手に入れることができ、明暗模様は
貼布あるいは印刷によって簡単かつ安価に設けることが
できる。そして組立工数も少なく、レンズの低コスト化
に非常に有効である。

したがって、以上のことから本実施例におけるレンズ位
置検出装置を使用したレンズをビデオカメラあるいはカ
メラ一体型VTRに用いた場合、レンズ外径からの突出部
が非常に小さく、デザイン的にスマートで小型軽量かつ
低コストなものにすることができる。

以上のように本実施例では、フォーカスリングの円周上
に設けた第１の明暗模様部と、ズームリングの円周上に
設けた第２の明暗模様部と、各明暗模様部を検出する第
１の検出手段と、第２の検出手段と、第１の検出手段と
第２の検出手段とを同一回路基板上に固定する固定手段
とを備えたため、光学的に非接触でフォーカスリングお
よびズームリングの位置が検出でき、耐久性や安定性が
非常に高い。また、同一のＰ板上に検出手段（ホトセン
サー）を実装することができるため、組立性が良く、構
成部品点数も少ないため、レンズの小型，軽量化に対し
て大きな効果がある。

なお、上述の実施例ではフォーカスリングおよびズーム
リングが鏡胴本体の外周上を回動する場合で説明した
が、鏡胴本体以外の場所にフォーカスリングおよびズー
ムリングを設けてもよく、このようにした場合も本発明
に含まれることはいうまでもない。

発明の効果 以上のように本発明は、フォーカスリングおよびズーム
リングの位置検出を非接触で行なうため、信頼性が高
く、また、検出手段を同一平面上に実装したため、組立
性が良い。さらに部品点数も少なくすることが可能なた
め、低コストで優れたレンズ位置検出装置を実現でき
る。したがって、レンズおよびビデオカメラ等の小型，
軽量化や低コスト化に非常に大きな効果が得られる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の側面図、第２図は第１図を
前面より見た断面図、第３図は本発明の実施例で使用す
る位置検出部の拡大図、第４図は同実施例におけるホト
センサーの配設状態を示す上面図、第５図は従来のレン
ズ検出装置の前面から見た断面図、第６図は第５図の一
部切欠右側面図である。 11……フォーカスリング、12……ズームリング、13〜16
……ホトセンサー、11a,11b,11c,12a,12b……明暗模様
部、17……Ｐ板、18……固定部材、19……レンズ鏡胴本
体。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】変倍機能を有したレンズ本体と、前記レン
   ズ本体の変倍を行なうために所定の角度回動し円筒状の
   外周部を有したズームリングと、前記ズームリングと略
   同一外形の円筒状の外周部を有しかつ前記ズームリング
   と同軸上を回動し合焦を行なうためのフォーカスリング
   と、前記フォーカスリングの外周部に設けられた複数列
   の光反射部材で構成された第１の明暗模様部と、前記ズ
   ームリングの外周部に設けられた複数列の光反射部材で
   構成された第２の明暗模様部と、発光部と受光部が前記
   第１と第２の明暗模様部の一列ごとの光反射部材にそれ
   ぞれ対向する様配設された複数の反射式フォトセンサ
   と、前記複数の反射式フォトセンサの全てを同一ブロッ
   クのプリント基板に固定して構成した明暗模様検出手段
   とを備えたことを特徴とするレンズ位置検出装置。