JPH083572B2 - 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の上を修道する。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の位置にあるとき、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、レンズの移動を行なうため所定の角度回動する
回動リングと、前記回動リングの外周に断続的に設けた
第１の赤外線反射手段と、前記第１の赤外線反射手段と
並設した第２の赤外線反射手段と、前記第１の赤外線反
射手段に対向して配設し赤外線発光部と赤外線受光部か
らなる第１の反射型赤外線センサと、前記第２の赤外線
反射手段に対向するとともに前記第１の反射型赤外線セ
ンサとは前記回動リングの円周方向に所定の距離を離し
て配設した第２の反射型赤外線センサとを備えたもので
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、赤外線受光手段によってフォーカスリングやズーム
リングの外周に設けられた赤外線反射手段からの反射光
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、赤外線受発光手段は半導体を用いることが可
能であり、形状は非常に小さく，低コストで構成でき
る。

また、赤外線反射手段は、フォーカスリングやズーム
リングに直接反射物質を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、黒色塗装されたフォーカスリング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、白色塗料を印刷した赤
外線反射部11a,11b,11cおよび赤外線反射部12a,12bが配
設されている。そして、赤外線反射部11a,11bに対向す
る位置には第１のホトセンサー13が、また同様に赤外線
反射部11cについては第２のホトセンサー14が、赤外線
反射部12aについては第３のホトセンサー15が、赤外線
反射部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レンズ光軸と直交す
る同一線上において並設しないように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、赤外線発光ダイオード
を用いた赤外線発光部13aと赤外線ホトトランジスタを
用いた赤外線受光部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の赤外線発光部13aからは常時赤外光
が発せられている。赤外線発光部13aから出た赤外光は
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の部分が白色の
場合、赤外光は位置Ｉで反射し、径路Ｊを通って赤外線
受光部13bに入るため、その赤外線受光部13bで赤外線発
光部13aの反射光を検出することができる。

一方、位置Ｉの部分が黒色の場合、赤外線発光部13a
から出た赤外光は位置Ｉでほとんど反射されないため、
赤外線受光部13bでは赤外線発光部13aの反射光を検出す
ることはできない。したがって、フォーカスリング11の
周囲に断続的に赤外線反射部を設けておけば、赤外線受
光部13bで赤外線発光部13aから発せられた赤外光を検出
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、赤外線反射部11a,11b,11cが反射率が高い部分で
あり、第１のホトセンサー13と第２のホトセンサー14は
反射光を検出することができる。なお、赤外線反射部11
a,11bと赤外線反射部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図の位置Ｓと位置Ｔの間では、第２のホ
トセンサー14は赤外線反射部11cによって反射された赤
外光を検出することができるが、第１のホトセンサー13
は反射光を検出できない。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のみ反線光を検出できる。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が反射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赤
外線反射部を用いて、ホトセンサーで反射光を検出する
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列の赤外線反射部を設けるだけ
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、赤外線反
射部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。

発明の効果 以上のように本発明は、レンズの位置検出を赤外線を
用いて光学的に非接触で行い、かつ部品点数も少ないた
め、小型軽量で低コストで、その上耐久性，安定性の優
れたレンズ位置検出装置を構成できる。また、第１と第
２の反射型赤外線センサを、レンズの回動リングの円周
方向に所定の距離を離して配設しているため、隣合うセ
ンサからの光が干渉することもなくセンサ間の取付ピッ
チを短くすることができ、赤外線反射手段を設けた回動
リングの幅を狭くでき、検出性能を満しながら小型化も
実現できる。したがってレンズおよびビデオカメラある
いはカメラ一体型VTRの小型軽量化および低コスト化に
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、13a…
…赤外線発光部、13b……赤外線受光部、13〜16……ホ
トセンサー、11a,11b,11c,12a,12b……赤外線反射部、1
7……Ｐ板、18……固定部材、19……レンズ鏡胴本体、2
0……レンズ光軸。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】レンズの移動を行なうため所定の角度回動
   する回動リングと、前記回動リングの外周に断続的に設
   けた第１の赤外線反射手段と、前記第１の赤外線反射手
   段と並設した第２の赤外線反射手段と、前記第１の赤外
   線反射手段に対向して配設し赤外線発光部と赤外線受光
   部からなる第１の反射型赤外線センサと、前記第２の赤
   外線反射手段に対向するとともに前記第１の反射型赤外
   線センサとは前記回動リングの円周方向に所定の距離を
   離して配設した第２の反射型赤外線センサとを備えたこ
   とを特徴とするレンズ位置検出装置。