(57)【要約】【課題】円環部材の内周面にスケール部材を精度良く、かつ温度変化の影響を受けにくく固定する。【解決手段】回転検出装置は、円環部材２１と、可撓性を有し、円環部材の内周部に取り付けられるスケール部材２７と、スケール部材に対向し、スケール部材との相対回転を検出する検出手段２２１とを有する。円環部材の内周部は、複数の接触部２１１ａと、該複数の接触部の内接円Ｃよりも円環部材の径方向の外側に凹んだ複数の凹部２１１ｂとを円環部材の周方向に交互に有する。スケール部材が複数の接触部に接触し、スケール部材の周方向の両端部が上記内周部に対して固定されている。【選択図】図６
2020042092.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
円環部材と、
可撓性を有し、前記円環部材の内周部に取り付けられるスケール部材と、
前記スケール部材に対向し、前記スケール部材との相対回転を検出する検出手段とを有し、
前記円環部材の前記内周部は、複数の接触部と、該複数の接触部の内接円よりも前記円環部材の径方向の外側に凹んだ複数の凹部とを前記円環部材の周方向に交互に有し、
前記スケール部材が前記複数の接触部に接触し、
前記スケール部材の前記周方向の両端部が、前記内周部に対して固定されていることを特徴とする回転検出装置。
【請求項２】
前記スケール部材は、リング状に曲げられ、かつ前記複数の凹部の内側に撓んだ状態で前記円環部材の前記内周部に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項３】
前記スケール部材は、その弾性により生じた付勢力によって、前記複数の接触部に押圧されるとともに前記両端部が前記内周部に対して固定されることを特徴とする請求項１に記載の回転検出装置。
【請求項４】
前記スケール部材の前記両端部同士が当接することで該両端部が前記内周部に対して固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項５】
前記スケール部材の前記周方向での長さが、前記内接円の円周長より長いことを特徴とする請求項４に記載の回転検出装置。
【請求項６】
前記内周部に前記内接円よりも前記径方向の内側に突出した凸部が設けられており、
前記スケール部材の前記両端部が前記周方向において前記凸部に当接することで該両端部が前記内周部に対して固定されていることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項７】
前記スケール部材の前記周方向での長さが、前記内接円の円周長から前記凸部の前記周方向での幅を差し引いた長さより長いことを特徴とする請求項６に記載の回転検出装置。
【請求項８】
前記スケール部材の前記両端部が、前記周方向において隣り合う前記凹部間において前記内周部に接着されていることを特徴とする請求項１から７のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項９】
前記スケール部材は、前記周方向に周期的または連続的に反射率が変化するパターンを有し、
前記検出手段は、前記パターンに向けて光を発する発光部と、前記パターンからの光を受光する受光部を有することを特徴とする請求項１から８のいずれか一項に記載の回転検出装置。
【請求項１０】
前記パターンの前記反射率が前記周方向に周期的に変化し、
前記スケール部材の前記両端部同士が当接することで該両端部が前記内周部に対して固定されており、
前記パターンのうち前記両端部のそれぞれに設けられた部分の前記反射率が互いに異なることを特徴とする請求項９に記載の回転検出装置。
【請求項１１】
前記パターンの前記反射率が所定ピッチで前記周方向に周期的に変化し、
前記スケール部材の前記両端部同士が当接することで該両端部が前記内周部に対して固定されており、
前記パターンのうち前記両端部のそれぞれに設けられた部分の前記反射率が互いに同じであり、かつ該部分の前記周方向での幅が前記所定ピッチの半分であることを特徴とする請求項９に記載の回転検出装置。
【請求項１２】
回転操作が可能な操作部材と、
前記操作部材の回転を検出する請求項１から１１のいずれか一項に記載の回転検出装置と、
前記回転検出装置による検出結果を用いて動作する動作手段とを有することを特徴とする装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学装置等の各種装置に用いられる回転検出装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラや交換レンズ等の光学装置は、操作リングの回転を検出して該光学装置に各種動作を行わせる機能を有する。このような操作リングには無端回転が可能なものがあり、これに対応する回転検出装置が必要である。
【０００３】
回転検出装置には、操作リングの内周に設けられたスケールと、該スケールとの相対回転が可能なフォトセンサとにより構成され、フォトセンサからスケールに設けられた周期パターンに対応する信号を出力するものがある。特許文献１には、操作リングの内周面に複数の孔部が形成されたシートを貼り付け、シートの反射率と操作リングの内周面との反射率とが異なることでスケールが形成される光学装置が開示されている。また、特許文献１には、シートの両端間の隙間から露出した操作リングの内周面もスケールの一部として利用できることも開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−１１００７０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、特許文献１にて開示されているようにシートを操作リングの内周面に浮きなく貼り付けるためには、シートに引っ張り力を与えながら貼り付ける必要がある。この場合、引っ張り力のばらつきによって、スケールの周方向長さにばらつきが生じたり、シートの両端間の隙間の周方向幅に誤差が生じたりする。これらは、回転検出精度に影響を与える。
【０００６】
操作リングの内周面に貼り付けたシートを剥がして再度貼り付けることで、スケールの長さや両端間の隙間の幅を調整することは可能であるが、作業に手間がかかる。さらに、操作リングとこれに貼り付けられたシートの線膨張係数に差があると、温度変化によって隙間の幅が変化したりシートが剥がれたりするおそれがある。
【０００７】
本発明は、円環部材の内周面にスケールを精度良く、作業性良く、かつ温度変化の影響を受けにくく固定できるようにした回転検出装置およびこれを用いた装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としての回転検出装置は、円環部材と、可撓性を有し、円環部材の内周部に取り付けられるスケール部材と、スケール部材に対向し、スケール部材との相対回転を検出する検出手段とを有する。円環部材の内周部は、複数の接触部と、該複数の接触部の内接円よりも円環部材の径方向の外側に凹んだ複数の凹部とを円環部材の周方向に交互に有する。スケール部材が複数の接触部に接触し、スケール部材の周方向の両端部が上記内周部に対して固定されていることを特徴とする。
【０００９】
また、回転操作が可能な操作部材と、操作部材の回転を検出する上記回転検出装置と、回転検出装置による検出結果を用いて動作する動作手段とを有する装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、円環部材の内周面にスケールを精度良く、作業性良く、かつ温度変化の影響を受けにくく固定することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１である交換レンズとカメラ本体を示す外観図。
【図２】実施例１における交換レンズの構成を示すブロック図。
【図３】実施例１における回転検出装置の構成を示す分解斜視図。
【図４】回転検出装置の構成を示す断面図。
【図５】実施例１における反射スケールを示す図。
【図６】実施例１における操作リングのスケール受け部の形状を示す図。
【図７】スケール受け部の接触部の内接円を示す図。
【図８】反射スケール長と内接円の円周長との関係を示す展開図。
【図９】反射スケール長と内接円の円周長が満たす条件を説明する展開図。
【図１０】反射スケールと内接円の温度環境下での関係を示す展開図。
【図１１】反射スケール長と内接円の円周長とスケール受け部の合計長との関係を示す展開図。
【図１２】所定値Ｌ３ごとの反射スケールの撓みを示す図。
【図１３】実施例１におけるセンサによる回転検出方法を示す図。
【図１４】本発明の実施例２における回転検出装置の構成を示す図。
【図１５】実施例２における回転検出方法を示す図。
【図１６】実施例２における補助部材を用いたスケール固定方法を示す図。
【図１７】スケールずれ防止のための変形例を示す図。
【図１８】他の変形例における接触部と凹部を示す図。
【図１９】反射スケールのパターンの変形例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１３】
図１は、本発明の実施例１である光学装置としての交換レンズ２と該交換レンズ２が装着された撮像装置としてのカメラ本体１を示している。交換レンズ２の外周には、無端回転可能な操作部材としての操作リング２１が設けられている。
【００１４】
図２は、交換レンズ２の構成を示している。交換レンズ２は、上述した操作リング２１、検出部（検出手段）２２１、フォーカスレンズ２４１、フォーカス駆動部２４２、絞りユニット２５１、絞り駆動部２５２およびレンズ制御部２６を有する。
【００１５】
検出部２２１は、後述する反射スケールからの反射光を受光するフォトリフレクタにより構成され、操作リング２１の回転に応じた検出信号を出力する。レンズ制御部２６は、検出部２２１からの検出信号を用いて操作リング２１の回転方向、回転量および回転速度を検出することができる。フォーカスレンズ２４１は、交換レンズ２内に収容された不図示の撮像光学系内に設けられ、撮像光学系の焦点位置を調整するレンズである。フォーカス駆動部２４２は、フォーカスレンズ２４１を撮像光学系の光軸方向に移動させるためのアクチュエータである。絞りユニット２５１は、複数の絞り羽根により絞り開口を形成し、該絞り開口の大きさを変化させて絞り開口を通過する光量を調節する。絞り駆動部２５２は、絞りユニット２５１の絞り羽根を駆動するアクチュエータである。レンズ制御部２６は、検出部２２１からの操作信号を取得したり、カメラ本体１との通信を行ったり、フォーカス駆動部２４２および絞り駆動部２５２を制御するマイクロコンピュータである。
【００１６】
操作リング２１には、その操作に応じてフォーカスレンズ２４１を駆動して焦点位置を調整する機能または絞りユニット２５１を駆動して光量を調整する機能のいずれかがカメラ本体１におけるユーザ設定によって割り当てられている。動作手段としてのレンズ制御部２６は、検出部２２１からの検出信号から操作リング２１の回転方向および回転量等を検出し、その検出結果を用いて、操作リング２１に割り当てられている機能に応じてフォーカス駆動部２４２または絞り駆動部２５２を制御するよう動作する。また、レンズ制御部２６は、カメラ本体１からＡＦのためのフォーカス駆動命令やＡＥのための絞り駆動命令を受信して、フォーカス駆動部２４２や絞り駆動部２５２を制御するよう動作する。
【００１７】
次に、図３を用いて、操作リング２１の回転を検出する検出部２２１を含む回転検出装置の構成について説明する。以下の説明において、光軸方向における被写体側を前側といい、像側を後側という。また、光軸回り方向を周方向といい、光軸に直交する方向を径方向という。
【００１８】
回転検出装置は、固定筒２３、操作リング２１、スケール部材としての反射スケール２７および検出部２２１により構成される。固定筒２３は交換レンズ２のベース部材であり、該固定筒２３には操作リング２１の回転をガイドする回転受け部２３２と検出部２２１を固定するためのセンサ固定部２３１とが設けられている。操作リング２１は、前述したように操作部材であるとともに、その内周部に反射スケール２７が取り付けられる円環部材である。なお、本実施例では、操作リング２１が操作部材かつ円環部材であるが、操作部材と円環部材が別部材であってもよい。
【００１９】
検出部２２１は、センサ（フォトリフレクタ）２２１ａと、これが実装されたセンサＦＰＣ２２１ｂにより構成され、固定筒２３のセンサ固定部２３１に固定される。
【００２０】
操作リング２１の内周部には、スケール受け部２１１と、該スケール受け部２１１の前後に設けられた２つの回転摺動部２１２とが設けられている。スケール受け部２１１には、後述するように反射スケール２７が取り付けられる。後側の回転摺動部２１２は、図４に示すように、固定筒２３の回転受け部２３２と回転可能に係合する。前側の回転摺動部２１２は、固定筒２３に連結された前筒２８の回転受け部２８２と回転可能に係合する。これにより、固定筒２３および前筒２８に対する操作リング２１の回転中心軸が決まる。
【００２１】
図５には、反射スケール２７のパターン面と側面を平面状に展開して示している。反射スケール２７は、そのパターン面上に複数の反射部２７ａと複数の非反射部２７ｂとが交互に配置された可撓性を有するシート部材であり、操作リング２１のスケール受け部２１１に図３に示すようにリング状に曲げられて取り付けられる。反射部２７ａと非反射部２７ｂは、互いに反射率が異なる（反射部２７ａの反射率が非反射部２７ｂのそれよりも高い）。つまり、パターン面上には、周期的に反射率が変更するパターンが形成されている。
【００２２】
図５において、反射スケール２７の長手方向（周方向）における反射部２７ａの幅をＲａとし、非反射部２７ｂの幅をＲｂとする。また、１つの反射部２７ａから次の反射部２７ａまでの長さ（所定ピッチ：以下、パターンピッチという）をＲｐとする。本実施例では、反射スケール２７の長手方向の長さＬ１を、パターンピッチＲｐの整数倍（×ｎ）に設定している。反射スケール２７の長手方向の両端部のうち一方にはパターンの一部分としての反射部２７ａが設けられ、他方にはパターンの他の一部分としての非反射部２７ｂが設けられている。
【００２３】
また、側面から見たときの反射スケール２７の厚みをｔとする。この厚みｔ内には、母材部とパターン形成部の厚みが含まれている。母材部は、ＳＵＳ等の金属材料やＰＥＴ等の樹脂材料であって可撓性を有する板材により構成される。パターン形成部には、反射材に非反射面を印刷することで上述したパターンが形成されている。パターン形成部の表面（図５における下面）が上述したパターン面である。
【００２４】
次に、図６を用いて、操作リング２１のスケール受け部２１１について説明する。スケール受け部２１１は、複数の接触部２１１ａと複数の凹部（非接触部）２１１ｂとが周方向に交互に配置されて構成されている。図７に示すように、複数の接触部２１１ａに内接する円を内接円Ｃとする。凹部２１１ｂは、内接円Ｃよりも径方向外側に凹んだ部分である。また、内接円Ｃの中心から接触部２１１ａまでの最短距離をＲとし、内接円Ｃの円周長をＬ２とする。
【００２５】
図８は、反射スケール２７と内接円Ｃを平面状に展開して示す。反射スケール２７の長さＬ１は、内接円Ｃの円周長Ｌ２よりも所定値Ｌ３だけ長く設定される。逆に言えば、内接円Ｃの円周長Ｌ２は、反射スケール２７の長さＬ１よりも所定値Ｌ３だけ短く設定される。本実施例では、反射スケール２７は、その両端部（の端面）同士が当接した状態でスケール受け部２１１に取り付けられる。
【００２６】
また、スケール受け部２１１における接触部２１１ａの径方向位置を決めるＲは、反射スケール２７の長さＬ１と所定値Ｌ３によって設定される。所定値Ｌ３は、反射スケール２７と操作リング２１の部品公差内での寸法ばらつきと、反射スケール２７と操作リング２１の線膨張係数の違いによる変形量の差があっても、以下の２つの条件を満たすように設定される。図９（Ａ），（Ｂ）にこれらの条件を満たさない場合の例を示す。言い換えれば、図９（Ａ）、（Ｂ）に示すようになると、以下の条件１および条件２を満たしていないことになる。
条件１：内接円Ｃの円周長Ｌ２が、反射スケール２７の長さＬ１より短いこと。
条件２：スケール受け部２１１上の全ての接触部２１１ａとこれらのそれぞれの両側の２つの凹部２１１ｂとをつなぐ２面（斜面）の該面に沿った長さの合計長Ｌ４が、反射スケール２７長さＬ１よりも長いこと。
【００２７】
反射スケール２７をリング状に曲げたときの該反射スケール２７の両端部間の間隔の条件１を満たすための最大値Ｌ３′について、図１０を用いて説明する。まず、操作リング２１の材料（樹脂）の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数より大きい場合について説明する。反射スケール２７の長さＬ１の公差を±αとする。内接円Ｃの中心から接触部２１１ａまでの最短距離Ｒの公差を±βとするとき、内接円Ｃの円周長が最大になるときの設計値からの増加量は、以下の式（１）で示すように、
２・β・π      （１）
となる。
【００２８】
交換レンズ２の使用温度範囲における最高温度での線膨張係数による変化量を考慮した反射スケール２７の長さをＬ１′、内接円Ｃの円周長をＬ２′とする。これらの値から反射スケール２７の両端部間の間隔が大きくなる方向の値を足すと、最大値Ｌ３′（Ａ）は以下の式（２）で示すように、
Ｌ３′（Ａ）＝α＋２・β・π＋（Ｌ２′−Ｌ１′）      （２）
となる。
【００２９】
操作リング２１の材料の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数よりも小さい場合には、低温時に反射スケール２７の両端部間の間隔が最も大きくなる。このため、使用温度範囲における最低温度での反射スケール２７の長さをＬ１″、内接円Ｃの円周長をＬ２″とすると、最大値Ｌ３′（Ｂ）は以下の式（３）で示すように、
Ｌ３′（Ｂ）＝α＋２・β・π＋（Ｌ１″−Ｌ２″）      （３）
となる。
【００３０】
条件２について、反射スケール２７の両端部間の干渉量（以下、両端干渉量という）を用いて説明する。操作リング２１の材料の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数より大きい場合の反射スケール２７の両端干渉量の最大値がＬ３′（Ｂ）、前者の方が小さい場合の両端干渉量の最大値がＬ３′（Ａ）となる。
【００３１】
以上のことから、所定値Ｌ３は、以下の式（４）または（５）に示す範囲で設定される。操作リング２１の材料の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数より大きい場合は、図１１に示すように、
Ｌ３′（Ａ）＜Ｌ３＜Ｌ４−Ｌ１−Ｌ３′（Ｂ）      （４）
となる。また、操作リング２１の材料の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数より小さい場合は、
Ｌ３′（Ｂ）＜Ｌ３＜Ｌ４−Ｌ１−Ｌ３′（Ａ）      （５）
となる。
【００３２】
以上の結果から、条件１と条件２を満たす所定値Ｌ３を導き出すことができ、反射スケール２７の長さＬ１から所定値Ｌ３を差し引いた値Ｌ２が内接円Ｃの円周長となるようにＲを決定する。
【００３３】
上述したようにスケール受け部２１１を構成することで、部品精度のばらつきや温度変化にかかわらず、反射スケール２７は、接触部２１１ａに対して押圧され、かつ両端部同士が当接することでスケール受け部２１１に保持される。接触部２１１ａに対する押圧力は、弾性を有する反射スケール２７のリング状の曲げにより発生した付勢力により与えられる。また、両端部同士の当接力は、反射スケール２７の複数の凹部２１１ｂの内側への撓みにより発生した付勢力により与えられる。
【００３４】
実際の反射スケール２７の長さＬ１と内接円Ｃの円周長Ｌ２との差は図１２に示すように凹部２１１ｂ内への反射スケール２７の撓み量を変えることで吸収され、これにより反射スケール２７の変形方向を径方向内方とならないようにコントロールすることができる。
【００３５】
所定値Ｌ３を上記条件内で大きい値に設定すると、凹部２１１ｂ内への反射スケール２７の撓み量は大きくなるが、上述した両端部同士の当接力と接触部２１１ａに対する付勢力が大きくなる。一方、所定値Ｌ３を上記条件内で小さい値に設定すると、凹部２１１ｂ内への反射スケール２７の撓み量は小さくなるが、上述した両端部同士の当接力と接触部２１１ａに対する付勢力は小さくなる。両端部同士の当接力が小さくなることで、反射スケール２７の塑性変形を抑えることができる。
【００３６】
本実施例のように反射スケール２７の両端部同士を当接させることにより、両端部同士のつなぎ目での反射や非反射部２７ｂのピッチばらつきは回転検出装置の組立て誤差の影響を受けず、反射スケール２７の部品公差内でのばらつきに収まる。反射スケール２７の一方の端部に非反射部２７ｂを設けているため、上記つなぎ目にて生じる微小な非反射領域もこれに隣接する非反射部２７ｂと同じものとして検出される。
【００３７】
本実施例のように反射スケール２７の両端部同士を当接させる構成を採用することで、スケールピッチＲｐを小さくすることができる。これにより、本実施例の回転検出装置は、操作リング２１の回転検出を高分解能で行うことができ、フォーカスレンズ２４１のような高精細な位置制御を行う場合にも使用することができる。
【００３８】
次に、図４および図１３を用いて、回転検出装置による回転検出方法について説明する。センサ２２１ａは、操作リング２１のスケール受け部２１１に取り付けられた反射スケール２７のパターン面に対向するように固定筒２３のセンサ固定部２３１に固定される。センサ２２１ａは、反射スケール２７のパターンに向けて光を発する発光部と、パターンの反射部２７ａで反射された光を受光する２つの受光部Ａ，Ｂとを有する。受光部Ａと受光部Ｂの中心間隔は、反射スケール２７における隣り合う反射部２７ａと非反射部２７ｂの周方向での中心間隔と一致している。
【００３９】
操作リング２１が固定筒２３に対して回転すると、反射スケール２７がセンサ２２１ａに対して移動（回転）し、センサ２２１ａの発光部からの光が反射スケール２７の反射部２７ａと非反射部２７ｂに交互に照射される。操作リング２１が一方向に回転する間は、ある反射部２７ａに光が照射されるとその反射部２７ａで反射した光が受光部Ａ，Ｂのうち一方により受光される。その後、次の反射部２７ａに光が照射されるとその反射部２７ａで反射した光が受光部Ａ，Ｂのうち他方により受光される。
【００４０】
図１３に示すように、受光部Ａ，Ｂからの出力は、受光した反射光の光量が一定の閾値を超えている場合はＨｉｇｈに、閾値を下回る場合はＬｏｗになる。このため、操作リング２１が一方向に回転すると、受光部Ａ，Ｂから互いに９０°位相がずれてＨｉｇｈとはＬｏｗが出力される。図１３では、例えば受光部Ａからの出力がＨｉｇｈで受光部Ｂからの出力がＬｏｗであることを“Ｈ／Ｌ”と示している。
【００４１】
レンズ制御部２６は、受光部Ａ，Ｂの出力の組み合わせから、操作リング２１の回転方向、回転量および回転速度を検出する。具体的には、例えば、受光部Ａ，Ｂの出力が“Ｈ／Ｌ”から“Ｌ／Ｌ”に変化することで１パルス分の回転量を検出する。また、一定時間内に検出したパルス数により回転速度を検出する。さらに、受光部Ａ，Ｂの出力が“Ｈ／Ｌ”→“Ｈ／Ｈ”→“Ｌ／Ｈ”→“Ｌ／Ｌ”→“Ｈ／Ｌ”のうちいずれかの切り替わりを検出することで、操作リング２１の回転方向が図中に丸囲み１で示す方向であることを検出する。また、受光部Ａ，Ｂの出力が“Ｈ／Ｌ”→“Ｌ／Ｌ”→“Ｌ／Ｈ”→“Ｈ／Ｈ”→“Ｈ／Ｌ”のうちいずれかの切り替わりを検出することで、操作リング２１の回転方向が図中に丸囲み２で示す方向であることを検出する。
【実施例２】
【００４２】
次に、図１４を用いて、本発明の実施例２における回転検出装置の構成について、主として実施例１と異なる点を説明する。
【００４３】
固定筒２３には、操作リング２１に向かって不図示のばねにより付勢されたクリックピン２３３が設けられている。検出部２２１は、２つのセンサ２２１ｃ，２２１ｄと、これらが実装されたセンサＦＰＣ２２１ｂにより構成され、固定筒２３に設けられたセンサ固定部２３１に固定される。操作リング２１の内周部には、実施例１と同様に複数の接触部２１１ａと複数の凹部２１１ｂが周方向に交互に配置されたスケール受け部２１１が設けられている。ただし、本実施例では、スケール受け部２１１の周方向の一部（１つの接触部２１１ａの位置）に、内接円Ｃよりも径方向内側に突出した凸部としてのスケール端当接部２１４が設けられている。さらに、スケール受け部２１１の周方向全体にわたってクリック溝部２１３が形成されている。
【００４４】
クリック溝部２１３には、上記のように付勢されたクリックピン２３３の先端が当接する。操作リング２１が回転されると、クリック溝部２１３に周方向に設けられた凹部と凸部によってクリックピン２３３が進退移動する。これにより、操作リング２１を回転操作するユーザにクリック感が与えられる。
【００４５】
スケール端当接部２１４の周方向両端面には、反射スケール２７の両端部が、該反射スケール２７の弾性力によって当接する。
【００４６】
本実施例では、反射スケール２７の長さＬ１は、内接円Ｃの円周長からスケール端当接部２１４の周方向での幅を差し引いた長さより長く設定されている。また、反射スケール２７の長さＬ１は、パターンピッチＲｐの整数倍の長さから、１つの非反射部２７ｂの周方向の幅と等しいスケール端当接部２１４の周方向の幅Ｒｂを差し引いた長さに設定されている。
【００４７】
反射スケール２７の両端部には、反射部２７ａが設けられている。そして、反射スケール２７の両端部に設けられた反射部２７ａの間には、非反射部２７ｂと同じ周方向の幅Ｌ５を有するスケール端当接部２１４が設けられる。
【００４８】
所定値Ｌ３は、反射スケール２７と操作リング２１の部品公差内の寸法ばらつきと、反射スケール２７と操作リング２１の線膨張係数の違いによる変形量の差があっても、実施例１で説明した２つの条件を満たすように設定される。この際、スケール端当接部２１４の幅Ｌ５を考慮して、実施例１で説明した内接円Ｃの円周長Ｌ２を“Ｌ２−Ｌ５”とする。この結果、実施例１で説明した式（２）は、
Ｌ３′（Ａ）＝α＋２・β・π＋（（Ｌ２′−Ｌ５）−Ｌ１′）      （６）
となる。
【００４９】
操作リング２１の材料の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数よりも小さい場合には、実施例１で説明した式（３）は、
Ｌ３″（Ｂ）＝α＋２・β・π＋（Ｌ１″−（Ｌ２″−Ｌ５））      （７）
となる。
【００５０】
そして、操作リング２１の材料の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数よりも大きい場合には、実施例１の式（４）の条件は、
Ｌ３′（Ａ）＜Ｌ３＜Ｌ４−Ｌ１−Ｌ３′（Ｂ）      （８）
となる。また、操作リング２１の材料の線膨張係数が反射スケール２７の母材部の材料の線膨張係数よりも小さい場合には、実施例１の式（５）の条件は、
Ｌ３′（Ｂ）＜Ｌ３＜Ｌ４−Ｌ１−Ｌ３′（Ａ）      （９）
となる。
【００５１】
本実施例では、スケール端当接部２１４の周方向での幅の中心を、クリック溝部２１３の凹部の周方向での中心と一致するように設定する。そして、スケール端当接部２１４のうちセンサ２２１ａと対向する面が非反射面となるように、梨地加工等を施す。これにより、クリック溝部２１３とスケール端当接部２１４の位相を合わせることができ、周方向の全てで、クリック溝部２１３の凹部と凸部の位相、反射スケール２７の反射部２７ａと非反射部２７ｂの位相とを合わせている。
【００５２】
次に、本実施例における回転検出装置による回転検出方法について説明する。センサセンサ２２１ｃ，２２１ｄは、操作リング２１のスケール受け部２１１に取り付けられた反射スケール２７のパターン面に対向するように固定筒２３のセンサ固定部２３１に固定される。センサ２２１ｃ，２２１ｄはそれぞれ、反射スケール２７に向けて光を発する発光部と、反射スケール２７からの反射光を受光する受光部とを有する。センサ２２１ｃ，２２１ｄの受光部の周方向での中心間隔は、反射スケール２７における隣り合う反射部２７ａと非反射部２７ｂの周方向での中心間隔と一致している。
【００５３】
操作リング２１が固定筒２３に対して回転すると、反射スケール２７がセンサ２２１ｃ，２２１ｄに対して移動（回転）し、センサ２２１ｃ，２２１ｄの発光部からの光が反射スケール２７の反射部２７ａと非反射部２７ｂに交互に照射される。操作リング２１が一方向に回転する間は、ある反射部２７ａにセンサ２２１ｃの発光部からの光が照射されるとその反射部２７ａで反射した光がセンサ２２１ｃの受光部により受光される。その後、次の反射部２７ａにセンサ２２１ｄの発光部からの光が照射されるとその反射部２７ａで反射した光がセンサ２２１ｄの受光部により受光される。
【００５４】
操作リング２１の回転量と回転速度の検出方法については、実施例１と同様である。本実施例では、クリック溝部２１３の凹部と凸部の位相と反射スケール２７の反射部２７ａと非反射部２７ｂの位相とを、スケール端当接部２１４に反射スケール２７の両端部を当接させることで合わせている。このため、図１５に示すようにセンサ２２１ｃの出力がＬｏｗのときにクリックピン２３３がクリック溝部２１３の凹部に入り込んでいると判定することができる。これにより、例えば光量調節のように離散的に設定される絞り値を指示する操作リング２１の回転操作を検出する場合には、センサ２２１ｃからの出力のＬｏｗの検出に合わせて絞りユニット２５１に対する駆動指示を行うことができる。
【００５５】
本実施例では、反射スケール２７の両端部をスケール端当接部２１４に当接させることで操作リング２１に対する反射スケール２７の周方向での位置ずれを防止する。しかし、接着剤、両面テープおよび粘着テープ等の補助部材を用いて操作リング２１に対する反射スケール２７の位置を安定させてもよい。
【００５６】
図１６（ａ）は、反射スケール２７の両端部を接着剤を用いてスケール受け部２１１に固定した例を示している。また、図１６（ｂ）は、反射スケール２７の両端部を両面テープによりスケール受け部２１１に貼り付けた例を示している。また、図１６（ｃ）は、光透過率が高い粘着テープを反射スケール２７の両端部におけるパターン面とスケール受け部２１１とに貼り付けることで、反射スケール２７の両端部をスケール受け部２１１に固定した例を示している。なお、反射スケール２７の両端部を接着等により固定するとは、反射スケール２７の両端部の近傍（周方向にて隣り合う凹部間）で接着等される結果として両端部が固定される場合を含む。
【００５７】
以上のような構成により、操作リング２１に対する反射スケール２７の周方向での位置ずれをより確実に防止することができる。接着剤や両面テープ等で反射スケール２７をスケール受け部２１１に固定することにより、温度変化による影響をより受けにくくすることができる。また、接着等による固定点を複数設ける場合は、固定点と固定点の角度をすべて同じ角度にする、言い換えれば複数の固定点を等間隔に設けることで、温度変化による影響を抑えることができる。
【００５８】
さらに、上記のような補助部材を用いる方法以外に、図１７に示すように操作リング２１に反射スケール２７の両端部を挟み込んでスケール受け部２１１に対して押さえる押さえ部２１５を設けてもよい。押さえ部２１５は、スケール受け部２１１に対向するように突出している爪形状を有する。スケール受け部２１１と押さえ部２１５との間の径方向での間隔ｔ１は、反射スケール２７の厚みｔより広く、ｔの２倍より狭く設定される。
【００５９】
図１７では押さえ部２１５は操作リング２１に一体に設けられているが、操作リング２１とは別部品として製作して操作レング２１に取り付けてもよい。
【００６０】
押さえ部２１５を設けることで、操作リング２１に対する反射スケール２７の周方向での位置ずれをより容易に防止することができる。また、反射スケール２７の操作リング２１（スケール受け部２１１）に対する取付け作業性、つまりは回転検出装置の組立性を向上させることもできる。
【００６１】
以上説明したように、実施例１，２では、無端回転可能な操作リング２１の内周部に接触部２１１ａと凹部２１１ｂを有するスケール受け部２１１を設け、該スケール受け部２１１に反射スケール２７を取り付けている。そして、接触部２１１ａの内接円Ｃの円周長と反射スケール２７の長さを適切に設定することで、反射スケール２７を操作リング２１に対して位置精度良く、かつ温度変化の影響を受けにくく固定することができる。
【００６２】
なお、上記各実施例では、ケール受け部２１１は、接触部２１１ａを凸頂点とし、凹部２１１ｂを凹頂点として内接円Ｃが内接する正多角形状を有する。しかし、図１８に示すように、接触部として凸部２１１ｅと円弧凸部２１１ｆとを設け、周方向におけるこれらの間に凹部２１１ｇを設けてもよい。凹部２１１ｇは、凸部２１１ｅと円弧凸部２１１ｆの内接円Ｃ′よりも径方向外側に凹んでいる。円弧凸部２１１ｆ上では、反射スケール２７の両端部同士が当接し、該両端部が接着等により円弧凸部２１１ｆに固定されている。
【００６３】
また実施例１では、反射スケール２７の両端部同士を当接させる場合に、該両端部のうち一方に反射部２７ａを、他方に非反射部２７ｂを設けた。しかし、図１９に示すように、反射スケール２７の両端部のそれぞれに、他の反射部の周方向幅Ｒｂの半分の周方向幅１／２Ｒｂを有する反射部を設け、両端部同士を当接させることで周方向幅Ｒｂを有する１つの反射部が形成されるようにしてもよい。
【００６４】
また実施例１，２では、反射スケール２７に形成するパターンを、反射部２７ａと非反射部２７ｂの繰り返しパターンとしている。しかし、反射スケール２７の周方向一方の端部から他方の端部まで連続的に反射率が変化するパターンを用いてもよい。このようなパーンを設けることで、操作リングの一周の範囲内での絶対回転位置を検出することができる。
【００６５】
さらに上記実施例１，２では、交換レンズに設けられた操作リングの回転を検出する回転検出装置について説明したが、同様の構成を有する回転検出装置により、レンズ一体型カメラ（光学装置）のレンズ鏡筒の外周に設けられた操作リングの回転を検出してもよい。
【００６６】
また、上記実施例１，２では、検出部２２１に対して反射スケール（スケール部材）２７が回転する場合について説明したが、検出部がスケール部材に対して回転してもよい。すなわち、検出部とスケール部材は相対回転すればよい。
【００６７】
さらに、光学装置に限らず、オーディオ装置の音量調整ノブや、直動ステージ装置の調節ノブ等、種々の回転操作可能な操作部材の回転検出に用いてもよい。また、回転操作される操作部材の回転に限らず、モータにより回転駆動される部材の回転検出に用いることも可能である。
【００６８】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００６９】
２１   操作リング
２１１  スケール受け部
２１１ａ   接触部
２１１ｂ   凹部
２２１  検出部
２２１ａ，２２１ｃ，２２１ｄ  センサ
２７    反射スケール
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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