(57)【要約】      （修正有）【課題】組立・調整作業が容易な小型の位置検出装置、およびこれとリニアモータを組み込んでも良好な出力特性が得られるレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】磁気記録媒体１２３と、磁気抵抗素子３と、前記磁気記録媒体１２３と磁気抵抗素子３との間隔を調整する調整部材１１と、磁気抵抗素子３が検出する磁界のうち磁気記録媒体１２３による磁界以外を遮蔽する遮蔽部材と１３、磁気抵抗素子３と電気的に接続された配線部材１５と、磁気抵抗素子３を固定子７に向けて押圧する緩衝部材５とを有することを特徴とする位置検出装置、およびリニアモータによってレンズが駆動されるレンズ鏡筒において光軸方向に左右対称に配置したリニアモータの略対称中心位置以外にこのような位置検出装置を設けたレンズ鏡筒を用いることで実現する。【選択図】図２
2013041200.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
可動子に設けられ、前記可動子の駆動方向に沿って所定のピッチでＮ，Ｓ極が着磁された磁気記録媒体と、
固定子に設けられ、前記磁気記録媒体と対向した磁気抵抗素子と、
前記固定子と前記磁気抵抗素子との間に挿入され、厚みの変更を行うことで前記磁気記録媒体と前記磁気抵抗素子との間隔を調整する調整部材と、
前記固定子と前記磁気抵抗素子との間に挿入され、前記磁気抵抗素子の感受面を露出させる孔部を有し、前記磁気抵抗素子が検出する磁界のうち前記磁気記録媒体による磁界以外を遮蔽する遮蔽部材と、
前記磁気抵抗素子と電気的に接続された配線部材と、
前記固定子に設けられ、前記磁気抵抗素子を前記固定子に固定する固定部材と、
前記固定部材に設けられ、前記磁気抵抗素子を前記固定子に向けて押圧する緩衝部材とを有することを特徴とする位置検出装置。
【請求項２】
前記磁気抵抗素子は感受面が突出した形状を有し、前記遮蔽部材に設けた前記感受面と略同一形状の孔部に挿入され、前記感受面が前記遮蔽部材の表面と同一面または突出して配置されることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置。
【請求項３】
前記固定子であるところの固定筒と、
前記固定筒内部に支持されたガイド軸と、
前記ガイド軸に沿って光軸方向に移動する移動レンズ群と、
前記ガイド軸によって光軸方向に摺動自在に保持され、前記移動レンズ群を保持し、前記可動子であるところのレンズ枠と、
前記レンズ枠を光軸方向に駆動する駆動手段と、
前記レンズ枠の光軸方向の位置を検出する位置検出装置とを備え、
前記位置検出装置として請求項１又は請求項２記載の位置検出装置を用い、
前記駆動手段を光軸方向に左右対称に配置したときに、前記位置検出装置を前記駆動手段の駆動方向における略対称中心位置以外に設けることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記駆動手段はリニアモータであり、
前記固定子に磁石、ヨークを設け、
前記可動子にコイルを設けたことを特徴とする請求項３記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、物体の位置を検出する位置検出装置に関し、特に、磁気抵抗（Ｍａｇｎｅｔｏ  Ｒｅｓｉｓｔｉｖｅ、ＭＲ）素子を用いた位置検出装置、およびこの位置検出装置を用いたスチルカメラ、ビデオカメラ等のレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
磁気抵抗素子は、インジウム・アンチモン（ＩｎＳｂ）等の半導体薄膜に磁界を加えた時に、その磁気抵抗値が変化する現象を活用した素子である。この種の磁気抵抗素子を用いた位置検出装置は、フェライトやプラスチックマグネットのような磁気記録媒体と組み合わせて、その磁気記録媒体の位置検出に広く用いられている。
【０００３】
この磁気抵抗素子は、磁気記録媒体が移動することによる磁界の変化を検出して、サインカーブ状の再生出力を得ることができる。この出力波形を処理することにより、磁気記録媒体の相対的あるいは絶対的位置を高精度に求めるようになっている。
【０００４】
磁気抵抗素子は、磁気記録媒体の移動を検出する際に、磁気記録媒体との間隔を適切に調整する必要がある。これは基準ギャップ量と呼ばれ、磁気記録媒体の仕様によって決定される。基準ギャップ量よりも間隔が広がると、位置検出装置の出力が急激に小さくなり、逆に間隔が狭くなると出力が歪んでサインカーブ状の再生出力が得られない。民生用・産業用機器に広く用いられている磁気抵抗素子は、この要求を満たすために主に２つに大別できる調整手段を備えている。
【０００５】
接触型の磁気抵抗素子は、非磁性体の樹脂等にインサート成形されており、その感受面には予め基準ギャップ量に相当する厚みの樹脂がスペーサーとして上乗せされている。そのため、磁気記録媒体に接触型の磁気抵抗素子を密着させ、磁気記録媒体が表面を摺動することで、常に基準ギャップ量を保つことができる。
【０００６】
この種の位置検出装置としては、例えば特許文献１に開示されており、回転する部材に貼り付けられた磁気記録媒体に、固定部材から板バネによって保持された磁気抵抗素子が密着された構造となっている。このような位置検出装置は、基準ギャップ量の調整が不要であるという利点を有する。
【０００７】
一方、非接触型の磁気抵抗素子は、磁気記録媒体と接触せずに位置検出が行うことができる構造のため、磁気記録媒体との摺動に伴う騒音や摩耗を無くすことができる利点を有する。しかしながら、基準ギャップ量の調整を個体ごとに実施する必要があるため、製造コストを引き上げる欠点がある。また、非接触型の磁気抵抗素子は接触型の磁気抵抗素子と同様に非磁性体の樹脂等にインサート成形されているが、取付けとギャップ量の調整のための機構が一体成形されている。
【０００８】
この種の位置検出装置としては、例えば特許文献２に開示されており、取付けとギャップ量の調整が行えるような構造となっている。
【０００９】
ところで、スチルカメラ、ビデオカメラ等に用いられるレンズ鏡筒では、ズーム動作又はフォーカス動作時にレンズをリニアモータで移動させるものが知られている。このモータを利用してレンズを移動させるときには、モータ自体が位置情報をもたないために、別に位置検出手段が必要となる。また、動作時に騒音を発しにくい構造のため、特に動画撮影時には好ましい特性から、先述した非接触式の磁気抵抗素子を用いた位置検出装置をレンズ位置の検出に用いる方法が知られている。
【００１０】
図７は、このようなリニアモータを用いたレンズ鏡筒２００の構造を示している。このレンズ鏡筒２００の内部には、フォーカスレンズ２０１が、レンズ枠２０３に保持されている。このレンズ枠２０３は、両端を鏡筒２９９とガイドシャフト受け２０６に固定された主軸２０９及び副軸２１１に沿って光軸方向に摺動自在に支持されている。このレンズ枠２０３を光軸方向に駆動するリニアモータは、固定子として駆動方向と垂直に磁化した駆動用マグネット２１３と、コの字型のメインヨーク２１５および板状のサイドヨーク２１７とを鏡筒２９９に設けている。一方、可動子としてコイル２１９が駆動用マグネット２１３と所定の空隙を有するようにレンズ枠２０３に固定されており、駆動用マグネット２１３の発生する磁束と直交する様にコイル２１９に電流を流すことで、レンズ枠２０３を光軸方向に駆動するしくみになっている。
【００１１】
次に位置検出装置について説明する。図７において、フェライト等の磁気記録媒体でできた磁気スケール２２３をレンズ枠２０３に設け、その表面はレンズ枠２０３の駆動方向である光軸方向に沿って１５０〜４００μｍ程度のピッチでＳ極とＮ極を交互に着磁している。そして、ホルダ２０５が鏡筒２９９に保持されており、磁気抵抗素子からなる感受面が磁気スケール２２３と所定の間隔を介して向かい合うようになっている。ホルダ２０５は、ピン２３３を回動穴２３５に挿入すると、これを中心として回動できる。そこでホルダ２０５を回動することによって、磁気スケール２２３と感受面の間隔を調整し、その後、長孔２２７に通した傾き調整ネジ２２５で固定する方法が一般に用いられている。
【００１２】
また、非接触式の磁気抵抗素子を用いた位置検出装置として、例えば特許文献３では、磁気記録媒体と対向した磁気抵抗素子を保持するホルダに、ほぼ一定の曲率の曲面を有する突出部を備えると共に、位置決め手段によってホルダを被取付け部材に取り付ける際に、ホルダが突出部の曲面の中心軸を中心として回動することにより、磁気スケールと感受面の間隔を調整する構成となっている。
【００１３】
また、非接触式の磁気抵抗素子を用いた位置検出装置として、例えば特許文献４では、磁気記録媒体と対向した磁気抵抗素子を保持するホルダに取付け孔を備えると共に、被取付け部材はホルダが取り付けられる枠部と締結用孔とを備え、ホルダと被取付け部材との間には弾性部材を備え、ネジ山のないガイド部とセルフタップネジ部とヘッド部とを有するネジ部材が取付け孔及び締結用孔に挿通され、ホルダがネジ部材と平行に動くことにより、磁気スケールと感受面の間隔を調整する構成となっている。
【００１４】
また、非接触式の磁気抵抗素子を用いた位置検出装置及びこれを用いたレンズ鏡筒として、例えば特許文献５では、磁気抵抗素子を用いた位置検出装置がリニアモータからの漏洩磁束の影響を受け、位置検出装置のＳ／Ｎ比が悪くなったり、程度によっては機能しなくなったりするため、リニアモータを駆動方向に左右対称に配置し、位置検出装置をリニアモータの駆動方向における略対称中心位置に設けることで、これを解決する構成が示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１５】
【特許文献１】特開２００２−２５０６３８号公報
【特許文献２】特開平１−２０３９２２号公報
【特許文献３】特開２０００−２５５９号公報
【特許文献４】特開２００３−２４１０５５号公報
【特許文献５】特許第３７５０２５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１６】
しかしながら、先述のような構成の位置検出装置では、磁気記録磁気スケール２２３と感受面の間隔を調整する作業と、ホルダ２０５を固定する作業を別々に行わなければならず、組立作業が煩雑であり、装置の製造コストを引き上げる原因となっていた。
【００１７】
また、基準ギャップ量の調整は、例えば、磁気スケール２２３の着磁ピッチが２００μｍであるとき、基準ギャップ量は１００±２０μｍ程度の公差内で両者の間隔を設定する必要があるが、手作業でピン２３３を中心としてホルダ２０５を回動し、このような微少な公差内の位置にホルダ２０５を位置決めする作業は、極めて困難であり、製造コストをさらに引き上げる要因となっていた。
【００１８】
また、ピン２３３と、これを挿入する回動穴２３５の間には、加工精度の関係から、数１０μｍ以上の隙間が存在する。このため、ホルダ２０５をピン２３３を中心に回動するつもりでも、回動穴２３５との隙間の分だけホルダ２０５が並進する場合が頻発する。このため、１０μｍといった微少な調整が非常に困難であった。
【００１９】
さらに、ホルダ２０５は一端に設けられたピン２３３を中心として回動しながら磁気スケール２２３との間隔を変化させる。そのため、磁気スケール２２３と感受面がある一点を除いて平行にはならない。そのため、光軸方向における磁気スケール２２３とホルダ２０５の感受面との間隔は一様で無くなる場合がある。一般に感受面には、複数の磁気抵抗素子が光軸方向に向かってパターン状に配置されている。パターン方向に磁気スケール２２３と感受面の間隔が異なると、パターン毎に出力特性が異なることとなり、結果的に位置検出装置の出力特性が劣化するという欠点がある。
【００２０】
また、特許文献３に示すような構成の位置検出装置では、磁気スケールと感受面の間隔を調整する作業と、ホルダを固定する作業を同時にできる。しかしながら、特許文献３の図８及び図９に示されるように、磁気スケールと感受面との間隔の調整が極端に行われると、磁気スケールに対して感受面が倒れて平行でなくなり、両者の間隔が変化することになる。結果として、位置検出装置の出力特性が劣化するという欠点がある。
【００２１】
また、特許文献４に示すような構成の位置検出装置では、磁気スケールと感受面の間隔を調整する作業と、ホルダを固定する作業を同時にできるものの、磁気スケールと感受面の平行は、ホルダと被取付け部材とに形成された枠部の精度によるのみであり、特許文献３と同様に倒れを補正する術を持たない。そのため、成形の精度が確保できない場合には、磁気スケールと感受面との間隔が一様で無くなり、結果として位置検出装置の出力特性が劣化するという欠点がある。
【００２２】
さらに、特許文献４に示すような構成の位置検出装置では、ホルダが取り付けられる枠部がレンズ鏡筒の径方向に突出して形成されるため、レンズ鏡筒の外径の拡大につながることとなる。
【００２３】
また、特許文献５に示すような構成の位置検出装置及びこれを用いたレンズ鏡筒では、リニアモータ及び位置検出装置の配置に制約が加わるため、レンズ鏡筒の設計の自由度を下げることとなり、レンズ鏡筒の大型化やコストアップにつながる要因となる。その一方で、リニアモータからの漏洩磁束の影響を無視して位置検出装置を配置すると、正常な位置検出を行うことが出来なくなる。
【００２４】
本発明は、組立・調整作業が容易で、リニアモータと共に組み込んでも良好な出力特性が得られる小型の位置検出装置、およびこれを用いたレンズ鏡筒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】
【００２５】
そこで本発明は、以下のような手段により、上記の目的を達成する。なお、理解を容易にするために、本発明の一実施例を示す図面に対応する符号を付して説明するが、本発明はこれに限定されるものではない。
【００２６】
請求項１に示す発明は、可動子に設けられ、前記可動子の駆動方向に沿って所定のピッチでＮ，Ｓ極が着磁された磁気記録媒体と、固定子に設けられ、前記磁気記録媒体と対向した磁気抵抗素子と、前記固定子と前記磁気抵抗素子との間に挿入され、厚みの変更を行うことで前記磁気記録媒体と前記磁気抵抗素子との間隔を調整する調整部材と、前記固定子と前記磁気抵抗素子との間に挿入され、前記磁気抵抗素子の感受面を露出させる孔部を有し、前記磁気抵抗素子が検出する磁界のうち前記磁気記録媒体による磁界以外を遮蔽する遮蔽部材と、前記磁気抵抗素子と電気的に接続された配線部材と、前記固定子に設けられ、前記磁気抵抗素子を前記固定子に固定する固定部材と、前記固定部材に設けられ、前記磁気抵抗素子を前記固定子に向けて押圧する緩衝部材とを有することを特徴とする位置検出装置である。
【００２７】
請求項２に示す発明は、前記磁気抵抗素子は感受面が突出した形状を有し、前記遮蔽部材に設けた前記感受面と略同一形状の孔部に挿入され、前記感受面が前記遮蔽部材の表面と同一面または突出して配置されることを特徴とする請求項１記載の位置検出装置である。
【００２８】
請求項３に示す発明は、前記固定子であるところの固定筒と、前記固定筒内部に支持されたガイド軸と、前記ガイド軸に沿って光軸方向に移動する移動レンズ群と、前記ガイド軸によって光軸方向に摺動自在に保持され、前記移動レンズ群を保持し、前記可動子であるところのレンズ枠と、前記レンズ枠を光軸方向に駆動する駆動手段と、前記レンズ枠の光軸方向の位置を検出する位置検出装置とを備え、前記位置検出装置として請求項１又は請求項２記載の位置検出装置を用い、前記駆動手段を光軸方向に左右対称に配置したときに、前記位置検出装置を前記駆動手段の駆動方向における略対称中心位置以外に設けることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００２９】
請求項４に示す発明は、前記駆動手段はリニアモータであり、前記固定子に磁石、ヨークを設け、前記可動子にコイルを設けたことを特徴とする請求項３記載のレンズ鏡筒である。
【発明の効果】
【００３０】
本発明は、組立・調整作業が容易な小型の位置検出装置、およびこれとリニアモータを組み込んでも良好な出力特性が得られるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【図面の簡単な説明】
【００３１】
【図１】本発明の実施例におけるレンズ鏡筒１００の図６におけるＡ−Ａ断面図である。
【図２】本発明の実施例におけるセンサユニット１を示す展開図である。
【図３】本発明の実施例におけるＭＲセンサ３を示す斜視図である。
【図４】本発明の実施例における固定筒９９を示す斜視図である。
【図５】本発明の実施例におけるレンズ枠１０３を示す斜視図である。
【図６】本発明の実施例におけるレンズ鏡筒１００の展開図である。
【図７】従来のレンズ鏡筒２００の展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下に本発明のセンサユニット１およびこれを用いたレンズ鏡筒１００の実施例について、図１乃至図６に基づいて説明する。図１はレンズ鏡筒１００の図６におけるＡ−Ａ断面図、図２はセンサユニット１を示す展開図、図３はＭＲセンサ３を示す斜視図、図４は固定筒９９を示す斜視図、図５はレンズ枠１０３を示す斜視図、図６はレンズ鏡筒１００の展開図である。
【実施例】
【００３３】
まず、本発明の位置検出装置であるところのセンサユニット１の構造について説明する。本発明のセンサユニット１は、図１に示す通り、固定子であるところの固定筒９９にＭＲセンサ３が設けられ、可動子であるところのレンズ枠１０３に設けられた磁気スケール１２３の変位を検出する構造となっている。固定筒９９にはＭＲセンサ３と磁気スケール１２３との間隔を調整するためのギャップ量調整機構が設けられる。また、固定筒９９に設けられた他の装置が発する磁界がＭＲセンサ３に悪影響を及ぼさないために、磁界を遮蔽するシールド板１３がＭＲセンサ３の近傍に設けられている。
【００３４】
ここで、センサユニット１の構成について図２を用いて説明する。位置検出装置であるところのセンサユニット１は、レンズ枠１０３に設けられた磁気スケール１２３と、固定筒９９に設けられた、磁気スケール１２３に近いものから順に、シールド板１３、スペーサー１１、ＭＲセンサ３、ＦＰＣ１５、緩衝材５、固定板７、及び固定版７を固定筒９９に締結する固定ネジ９からなる。このうち、シールド板１３は固定筒９９に直接固定され、ＭＲセンサ３はＦＰＣ１５に取り付けられ、緩衝材５は固定板７に貼り付けられている。
【００３５】
磁気抵抗素子であるところのＭＲセンサ３は、図３に示す通り、表面に感受面３ａが露出し、信号の入出力を担う接続端子３ｂが絶縁性樹脂にインサート成形等で一体的に固定されている。ＭＲセンサ３は、感受面３ａと平行な方向に向かう磁場の変化を検出できるように、その薄膜パターンを形成しており、感受面３ａを磁気スケール１２３と向かい合わせて設置し、その位置検出に利用する。ＭＲセンサ３は、後述する配線部材であるところのフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）１５に既知の電子部品実装手段によって実装され、電子的・機械的に結合される。ＭＲセンサ３は、感受面３ａのみ後述するシールド板１３を貫通するよう突出した形状となっている。ＭＲセンサ３で検出した磁気スケール１２３の変位に伴う磁界の変化は、電気信号に変換され、ＦＰＣ１５によって不図示の制御基板に伝送される。
【００３６】
遮蔽部材であるところのシールド板１３は、他の装置による磁界の影響がＭＲセンサ３に及ばないよう磁界を遮蔽する構成となっている。より具体的には、先述の通りＭＲセンサ３の感受面３ａは突出した形状を有しており、その感受面３ａと略同形状の開口部１３ａがシールド板１３の中央部に設けられ、磁気スケール１２３以外の磁界が感受面３ａの周囲から回り込むのを防止する。この形状であれば、感受面３ａと磁気スケール１２３との間を遮ることがない。また、シールド板１３の下端には突起部１３ｂが形成されている。シールド板１３は、図４に示す固定筒９９の開口部９９ａに光軸と平行に挿入され、開口部の下側にある２つの凸部９９ｂに当接する。その際、開口部９９ａの下側にある凹部９９ｃにシールド板１３の突起部１３ｂが嵌合する。これにより、シールド板１３は開口部９９ａの柱部と橋部９９ｅとの間に保持され、後述するスペーサー１１が当接する座面となる。なお、シールド板１３は厚み１ｍｍ程度の鉄やニッケルといった透磁率の高い金属製で、プレス加工またはダイキャストにより成型される。
【００３７】
調整部材であるところのスペーサー１１は、ＭＲセンサ３とシールド板１３との間に挿入され、その厚みを変更することでＭＲセンサ３の感受面３ａと磁気スケール１２３との間隔を調整することができる。スペーサー１１には、シールド板１３と同様に、ＭＲセンサ３の感受面３ａと略同形状の開口部１１ａが設けられ、ＭＲセンサ３の感受面３ａが挿入できる形状となっている。また、スペーサー１１は、厚みの異なるもの（例えば１／１０ｍｍ、５／１００ｍｍ、３／１００ｍｍの３種類）を用意しておき、後述するギャップ量調整工程に使用する。なお、スペーサー１１はステンレス、アルミ、真鍮などの金属製で、プレス加工により成型されるのが一般的である。
【００３８】
配線部材であるところのフレキシブルプリントケーブル（ＦＰＣ）１５は、ＭＲセンサ３と電気的に接続され、ＭＲセンサ３から出力される信号を不図示の制御基板に伝送する。ＦＰＣ１５は、その一端部に接続部１５ａを備え、不図示の制御基板に設けられたコネクタに挿入・固定される。ＦＰＣ１５は、その他端部にコネクタ１５ｄを備え、他のＦＰＣ（ここでは、後述する駆動用フレキシブルプリントケーブル１２０）を接続する事ができる。ＦＰＣ１５は、柔軟なフイルム状であり、一部に接着剤が塗布されているため、図４に示す固定筒９９の側面に設けられた溝部９９ｈに貼り付け、固定される。また、ＦＰＣ１５は折り曲げ部１５ｂで折り曲げられ、光軸と平行な方向に折り畳まれる。ここで、ＦＰＣ１５は先端部１５ｃにＭＲセンサ３を実装した状態で折り曲げ部１５ｂから先を揺動できるようになっている。これにより、ＦＰＣ１５を固定筒に貼り付けた後でも、ＭＲセンサ３を実装した先端部１５ｃを固定筒９９から一旦大きくずらすことができるので、スペーサー１１の変更によるギャップ量調整工程の作業性が良くなった。
【００３９】
緩衝部材であるところの緩衝材５は、ＦＰＣ１５の先端部１５ｃのうちＭＲセンサ３を実装した面の反対面に設けられ、後述する固定板７と共にＭＲセンサ３をシールド板１３の方向に片寄せする。緩衝材５は断面がＭＲセンサ３とほぼ同じ大きさの四角形であり、厚みは緩衝材５が入るべき隙間よりもやや厚く、その弾力性をもってやや潰しながら挟持される。緩衝材５はウレタンフォームなどのクローズドセルフォームが用いられる。緩衝材５は、接着剤によって固定板７に貼り付けられ、ＦＰＣ１５を圧迫する位置がずれないように設けられる。
【００４０】
固定部材であるところの固定板７は、薄板がＬ字に折り曲げられた形状を有し、その先端部７ｆが固定筒９９に設けられた係止溝９９ｆに挿入される。さらに固定ネジ９が固定板７に設けられた２つの孔部７ｇに挿入され、固定筒９９に設けられた２つの孔部９９ｇにそれぞれ締結されることで、固定板７は固定筒９９に固定される。なお、固定板７はステンレス、アルミなどの金属製で、プレス加工により成型されるのが一般的である。
【００４１】
磁気記録媒体であるところの磁気スケール１２３は、表面にフェライト等の磁性体が塗布されたポリエチレンテレフタレート製のテープであり、直方体に成型されたポリカーボネート等の基材に貼り付けられている。磁気スケール１２３は、駆動方向に沿って１００〜４００μｍのピッチでＳ極とＮ極を交互に着磁されている。磁気スケール１２３は、着磁されている面を外側に向け、レンズ枠１０３に設けられた保持枠１０３ａに嵌め込まれ、さらに保持枠１０３ａの両側面に設けられた溝部１０３ｂにそれぞれ接着剤が塗布され、固定される。この際用いられる接着剤は、紫外線硬化樹脂など、作業性の良い物が好ましい。
【００４２】
このように構成したセンサユニット１は、シールド板１３がレンズ鏡筒における他の構成部品、特にリニアモータからの漏洩磁束を遮蔽し、ＭＲセンサ３がこれの影響を受けることなく正確な位置検出を行うことができる。これにより、レンズ鏡筒内においてセンサユニット１を自由に配置することができるようになり、配置の最適化によるレンズ鏡筒の小型化を図ることが出来る。
【００４３】
また、このように構成したセンサユニット１は、ギャップ量調整工程に伴うＭＲセンサ３の移動が調整方向の直線移動のみである。そのため、ＭＲセンサ３の感受面３ａを露出させるためにシールド板１３に設けた開口部１３ａは、感受面３ａとほぼ同形状となる。開口部１３ａは、感受面３ａに対して大きすぎると十分な遮蔽効果が得られないが、本発明に係るセンサユニット１では最小限の開口面積とする事ができる。よって、シールド板１３の遮蔽効果を最大限に引き出す構成とすることができる。
【００４４】
また、スペーサー１１を用いたことでギャップ量調整工程が簡便になり、併せてギャップ量調整工程に伴うＭＲセンサ３のガタや倒れ等が発生しないという効果を奏する。従来の磁気抵抗素子を用いた位置検出装置では、ネジによる無段階調整が行われていたためその他、センサユニット１はラジアル方向への厚みが薄く、レンズ鏡筒の外径を抑制する効果がある。
【００４５】
続いて、本発明のセンサユニット１を用いたレンズ鏡筒１００の構造について、図６を用いて説明する。
【００４６】
このレンズ鏡筒１００の内部には、移動レンズ群であるところのフォーカスレンズ１０１が、レンズ保持手段であるレンズ枠１０３に保持されている。このレンズ枠１０３は、両端を固定筒９９と主軸受け１０５並びに副軸受け１０７に固定された主軸１０９並びに副軸１１１に沿って光軸方向に摺動自在に支持されている。なお、このレンズ鏡筒１００は、一眼レフカメラ等の撮像装置に取り付けあるいは内蔵されるレンズ装置の一部であって、図示しないレンズ群、絞りユニット、制御基板等が光軸方向に配置される。
【００４７】
このレンズ枠１０３を光軸方向に駆動する駆動手段としてのリニアモータは、固定子として駆動方向と垂直に磁化した駆動用マグネット１１３と、コの字型のメインヨーク１１５および板状のサイドヨーク１１７とを固定筒９９に設けている。一方、可動子としてコイル１１９が駆動用マグネット１１３と所定の空隙を有するようにレンズ枠１０３に固定されており、駆動用フレキシブルプリントケーブル１２０を用いて、駆動用マグネット１１３の発生する磁束と直交する様にコイル１１９に電流を流すことで、レンズ枠１０３を光軸方向に駆動する仕組みになっている。なお、駆動用フレキシブルプリントケーブル１２０はＦＰＣ１５に設けられたコネクタ１５ｄに接続することで、ＦＰＣ１５を介してリニアモータ駆動のための電力供給を受けることができる。
【００４８】
続いて、本発明のセンサユニット１の実際のギャップ量調整工程について説明する。先述のように、ＭＲセンサ３には、基準ギャップ量よりも間隔が広がると、出力が急激に小さくなり、逆に間隔が狭くなると出力が歪むという特性がある。ギャップ量調整工程は、この特性を利用しており、以下に示すような方法でＭＲセンサ３の感受面３ａと磁気スケール１２３との間隔を調整する。
【００４９】
初めに、固定筒９９にシールド板１３を挿入し、続いてスペーサー１１を挿入し、予めＦＰＣ１５に実装されたＭＲセンサ３を取り付け、さらに緩衝材５が貼り付けられた固定板７を取り付ける。この時、挿入するスペーサー１１は、設計上の都合によって増減するが、本実施例では厚さ１／１０ｍｍのものと厚さ５／１００ｍｍのものをそれぞれ１枚ずつ挿入する。
【００５０】
続いて、ＦＰＣ１５の接続部１５ａを不図示の調整器具に接続する。先述の通り、ＦＰＣ１５はＭＲセンサ３と駆動用フレキシブルプリントケーブル１２０を介してコイル１１９とに接続されている。即ち、ひとつのフレキシブルプリントケーブルを調整器具のコネクタに接続するだけで、レンズ鏡筒１００におけるリニアモータの駆動とＭＲセンサ３の出力の確認が行える構成となっている。
【００５１】
続いて、調整器具を操作し、ＦＰＣ１５及び駆動用フレキシブルプリントケーブル１２０を介して、コイル１１９に電流を通電し、レンズ枠１０３を光軸方向に連続して往復移動させる。この時、ＦＰＣ１５を介してＭＲセンサ３の出力を、調整器具に搭載されるオシロスコープ等で測定し、サインカーブ状の再生出力波形とそのピーク電圧をモニタする。ここで、ＭＲセンサ３の仕様による基準電圧と対比し、ギャップ量が適切かどうか判断する。
【００５２】
この時、例えばピーク電圧が基準電圧よりも小さい場合は、感受面３ａと磁気スケール１２３との間隔が広過ぎる状態にあると判断できる。この場合、一旦固定ネジ９を緩めて固定板７を外し、折り曲げ部１５ｂを軸にＦＰＣ１５を折り曲げてＭＲセンサ３を手前に捲り上げ、挿入されているスペーサー１１を薄いものに変更する。実施例では、当初厚さ１／１０ｍｍのものと厚さ５／１００ｍｍのものがそれぞれ１枚ずつ挿入されているため、先述した予め用意したスペーサー１１を用いて、厚さ５／１００ｍｍのものを厚さ３／１００ｍｍのものに交換する。
【００５３】
またこの時、例えばピーク電圧が基準電圧よりも大きい又は波形が歪んで三角波になる場合は、感受面３ａと磁気スケール１２３との間隔が狭過ぎる状態にあると判断できる。この場合、一旦固定ネジ９を緩めて固定板７を外し、折り曲げ部１５ｂを軸にＦＰＣ１５を折り曲げてＭＲセンサ３を手前に捲り上げ、挿入されているスペーサー１１を厚いものに変更する。実施例では、当初厚さ１／１０ｍｍのものと厚さ５／１００ｍｍのものがそれぞれ１枚ずつ挿入されているため、先述した予め用意したスペーサー１１を用いて、厚さ３／１００ｍｍのものを追加で挿入する。
【００５４】
スペーサー１１を変更したら、ＭＲセンサ３を元の位置に戻し、固定板７を再度取り付ける。そして、調整器具を操作し、再度ギャップ量が適切かどうかの判断を行う。ここで、適切な波形が測定されれば、ギャップ量調整工程を終了し、未だ適切な波形が得られない場合は、再度スペーサー１１の変更を行う。
【００５５】
このように構成によりギャップ量調整工程を行うセンサユニット１およびこれを用いたレンズ鏡筒１００は、スペーサー１１の変更に伴う分解・再組立工程を極めて簡単に行うことができ、作業効率の改善や組立時間の短縮を図ることができるため、製造コストの削減につなげることができる。
【００５６】
即ち、本発明は、組立・調整作業が容易で、リニアモータと共に組み込んでも良好な出力特性が得られる小型の位置検出装置、およびこれを用いたレンズ鏡筒を提供するという目的を、特に、磁気記録媒体と、磁気抵抗素子と、前記磁気記録媒体と前記磁気抵抗素子との間隔を調整する調整部材と、前記磁気抵抗素子が検出する磁界のうち前記磁気記録媒体による磁界以外を遮蔽する遮蔽部材と、前記磁気抵抗素子と電気的に接続された配線部材と、前記磁気抵抗素子を前記固定子に向けて押圧する緩衝部材とを有することを特徴とする位置検出装置を用いることで実現する。
【００５７】
なお、本発明にかかる位置検出装置は、本発明が適用される撮像装置及び取り付けられるレンズ鏡筒に応じて適宜変形、及び拡大縮小される。また、必要に応じて、装置の外寸法の変更による外観の変化、部材間の結合位置など、種々の変形や変更が可能であるが、いずれも本発明の均等の範囲内である。
【符号の説明】
【００５８】
１      センサユニット
３      ＭＲセンサ
５      緩衝材
７      固定板
９      固定ネジ
１１    スペーサー
１３    シールド板
１５    フレキシブルプリントケーブル
９９    鏡筒
１００  レンズ鏡筒
１０１  フォーカスレンズ
１０３  レンズ枠
１０５  主軸受け
１０７  副軸受け
１０９  主軸
１１１  副軸
１１３  駆動用マグネット
１１５  メインヨーク
１１７  サイドヨーク
１１９  コイル
１２０  駆動用フレキシブルプリントケーブル
１２３  磁気スケール
２００  レンズ鏡筒
２０１  フォーカスレンズ
２０３  レンズ枠
２０５  ホルダ
２０６  ガイドシャフト受け
２０９  主軸
２１１  副軸
２１３  駆動用マグネット
２１５  メインヨーク
２１７  サイドヨーク
２１９  コイル
２２３  磁気スケール
２２５  傾き調整ネジ
２２７  長穴
２３３  ピン
２３５  回動穴
２９９  鏡筒
【図１】
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【図２】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図３】
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【図７】
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