(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材に対して相対変位可能に保持された可動部材の変位を検出する変位検出装置であって、
前記可動部材に形成された磁気パターンと、
前記固定部材に弾性保持されて前記磁気パターンに摺接する磁気検出素子と、
前記固定部材に固定され前記磁気検出素子を弾性保持する弾性保持部材とを備え、
前記弾性保持部材は前記磁気検出素子と係合する凸状部を有し、
前記磁気検出素子が、前記可動部材の変位方向と略平行する揺動中心をもって揺動することを特徴とする変位検出装置。
【請求項２】
前記可動部材が円筒形状であり、前記可動部材の前記固定部材に対する変位が回動であることを特徴とする、請求項１記載の変位検出装置。
【請求項３】
前記磁気検出素子は前記変位方向と略平行な方向に延在し前記凸状部と係合する凹状部を有することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の変位検出装置。
【請求項４】
固定部材に対して相対変位可能に保持された可動筒の変位を検出する変位検出装置を有するレンズ鏡筒であって、
前記可動筒に形成された磁気パターンと、
前記固定部材に弾性保持されて前記磁気パターンに摺接する磁気検出素子と、
前記固定部材に固定され前記磁気検出素子を弾性保持する弾性保持部材とを備え、
前記弾性保持部材は前記磁気検出素子と係合する凸状部を有し、
前記磁気検出素子が、前記可動筒の変位方向と略平行する揺動中心をもって揺動することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記可動筒の前記固定部材に対する変位が回動であることを特徴とする、請求項４記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記磁気検出素子は前記変位方向と略平行な方向に延在し前記凸状部と係合する凹状部を有することを特徴とする請求項４または請求項５に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、磁気により可動部材の変位を検出する変位検出装置と同装置を備えたレンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、多くの機械装置では、フィードバック制御等を行うための情報として、可動部材の変位や速度（変位の時間微分値）を精密に検出することが一般に行われている。例えば、オートフォーカスカメラ用のレンズ鏡筒においては、電動モータ等の回転駆動力を直線駆動力に変換して合焦用レンズを進退させるフォーカスカム機構が内部に設けられているが、特開平７−１２８５６６号公報や特開平７−３２４９４６号公報等に記載されたように、フォーカスカム機構を構成する回転筒の回転変位を検出する変位検出装置を有するものが多い。
【０００３】
この種の変位検出装置では、例えば図６に示したように、磁気パターン３０が形成されたプラスチックマグネット等の磁気部材２１を回転筒５の外周面に貼着し、この磁気部材２１に近接配置された磁気抵抗素子（ＭＲ素子）４７によって磁気パターン３０（すなわち、回転筒５）の回転変位を検出する。この際、正確な検出を行うためには、磁気部材２１の表面とＭＲ素子４７の検出面との間隔を極めて高精度に設定・保持する必要があり、これを実現するべく、磁気部材２１とＭＲ素子４７との間に低摩擦係数の間隔規制部材を介装させたうえで、弾性部材たる加圧ばね４１によってＭＲ素子４７を磁気部材２１側に圧接させる技術が実用化されている。図６中、符号３で示した部材は、回転筒５の回転自在な保持と、加圧ばね４１のビス止めとに供される固定筒である。また、符号４５で示した部材は、ＭＲ素子４７を加圧ばね４１に固定するためのホルダである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
一般に、レンズ鏡筒用の変位検出装置では、上述したように、加圧ばね４１として製造コストが低くかつ量産性に優れた板ばねが用いられるが、これにより、磁気部材２１とＭＲ素子４７との平行度が阻害される問題があった。
図７は、加圧ばね４１、ＭＲ素子４７および磁気部材２１の拡大側面図であるが、同図に示したように、加圧ばね４１は、く字状の無負荷形状（二点鎖線で示す）に対し、大きく撓んだ状態で取り付けられ、これにより、ＭＲ素子４７を磁気部材２１に圧接させる押圧力を発生している。ところが、この場合、加圧ばね４１の微細な形状誤差や取付誤差、回転筒５の外径誤差等により、ＭＲ素子４７と磁気部材２１との間に微小な傾斜角αが生じ、ＭＲ素子４７の一端（図７では、先端）が磁気部材２１から所定量δだけ浮き上がることがある。
【０００５】
このような現象が生じた場合、磁気部材２１からその大部分が離反したＭＲ素子４７からの検出信号が甚だ微弱になり、その後の信号処理を考慮すると極めて好ましくない事態が生じる。このような不具合を抑制するべく、加圧ばね４１の固定端からＭＲ素子４７までの距離（有効長）を長くする方法も一部に試みられているが、レンズ鏡筒内にそのためのスペースを確保することが困難である他、この方法を採った場合にも、磁気部材２１に対するＭＲ素子４７の傾斜を完全に解消することはできなかった。尚、図７においては、理解を容易にするため、ＭＲ素子４７と磁気部材２１との間の傾斜を誇張して描いている。図７中、符号４９で示した部材は、ＭＲ素子４７と磁気部材２１との間隙を規制するスペーサフィルムである。
本発明は上記状況に鑑みなされたもので、磁気パターンに対する磁気検出素子の傾きを防止した変位検出装置と、同装置を備えたレンズ鏡筒とを提供することを目的とする。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、請求項１の発明では、固定部材に対して相対変位可能に保持された可動部材の変位を検出する変位検出装置であって、前記可動部材に形成された磁気パターンと、前記固定部材に弾性保持されて前記磁気パターンに摺接する磁気検出素子と、前記固定部材に固定され前記磁気検出素子を弾性保持する弾性保持部材とを備え、前記弾性保持部材は前記磁気検出素子と係合する凸状部を有し、前記磁気検出素子が、前記可動部材の変位方向と略平行する揺動中心をもって揺動するものを提案し、請求項２の発明では、請求項１の変位検出装置において、前記可動部材が円筒形状であり、前記可動部材の前記固定部材に対する変位が回動であるものを提案する。これらの発明によれば、例えば、固定部材に対する磁気検出素子の支持が板ばね等により行われていても、磁気検出素子が可動部材の変位方向と略並行する揺動中心をもって揺動するため、磁気検出素子と磁気パターンとが間隔規制部材等を挟んで密着する。
【０００７】
また、請求項４の発明では、固定部材に対して相対変位可能に保持された可動筒の変位を検出する変位検出装置を有するレンズ鏡筒であって、前記可動筒に形成された磁気パターンと、前記固定部材に弾性保持されて前記磁気パターンに摺接する磁気検出素子と、前記固定部材に固定され前記磁気検出素子を弾性保持する弾性保持部材とを備え、前記弾性保持部材は前記磁気検出素子と係合する凸状部を有し、前記磁気検出素子が、前記可動筒の変位方向と略平行する揺動中心をもって揺動するものを提案し、請求項５の発明では、請求項４のレンズ鏡筒において、前記可動筒の前記固定部材に対する変位が回動であるものを提案する。これらの発明によれば、例えば、固定部材に対する磁気検出素子の支持が板ばね等により行われていても、磁気検出素子が回転筒の変位方向と略並行する揺動中心をもって揺動するため、磁気検出素子と磁気パターンとが間隔規制部材等を挟んで密着し、回転筒の回動量（すなわち、合焦用レンズ群の進退量）を高精度に検出することが可能となる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を図面に基づき説明する。図１は、本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒の要部斜視図である。
図１に示したように、レンズ鏡筒１は、図示しないカメラボディにバヨネット結合される固定筒３と、この固定筒３に回動自在に外嵌してフォーカスカム機構を構成する回転筒５と、この回転筒５のセクタギヤ７に噛み合う減速ギヤトレーン９や電動モータ１１等からなる回転筒駆動機構１３とを主要構成部材としている。図１中の符号Ｌは被写体からの光の進行中心となる光軸であり、回転筒５等の回動部品はこの光軸Ｌを中心として回動する。また、符号１５で示した部材は、回転筒５の軸方向移動を規制する押え環である。尚、同図においては、理解を容易にするべく減速ギヤトレーン９や電動モータ１１を展開した状態で示しているが、実機では回転筒駆動機構１３は回転筒５の外周に近接配置されている。
【０００９】
回転筒５には、その外周面に帯状の磁気部材２１が貼着されている。磁気部材２１は、図２に示したように、塩化ビニール等の合成樹脂からなるベースフィルム２３の表面にバリウムフェライト系等の磁性体層２５をコーティングしたものである。磁気部材２１は、回転筒５の突起２６が嵌入する丸穴２７が一端側に形成されると共に、その側端が回転筒５の直線溝２８に係止されることにより、回転筒５の軸方向および回転方向に対して高精度に位置決めされている。また、磁性体層２５には、図３（図２中のＡ矢視図）に示したように、回転筒５の回転方向に沿ってＳ極とＮ極とが交互に着磁され、これにより磁気パターン３０が形成されている。図中、符号３１で示した部材は、ベースフィルム２３の裏面に塗布された接着剤であるが、これに代えて両面粘着テープ等を採用してもよい。
【００１０】
一方、固定筒３には、ばね鋼板を素材とする加圧ばね１４１がビス４３により固着されており、その加圧ばね１４１の先端に合成樹脂製のホルダ４５を介してＭＲ素子４７が保持されている。加圧ばね１４１は、図４に示したように、無負荷形状において屈曲度θをもった略く字形状に形成されており、図２に示した取付状態では大きく撓み変形してＭＲ素子４７を磁気部材２１に所定の押圧力Ｆをもって押圧する。図中、符号４９で示した部材は、摩擦係数が低くかつ耐摩耗性に優れたＰＴＦＥ等を素材とするスペーサフィルムであり、ＭＲ素子４７の下面に固着されている。また、符号５１で示した部材は、ホルダ４５とＭＲ素子４７との間に介装されたフレキシブルプリント基板であり、図示しない電気端子に接続されて、カメラボディ側からの電流供給やＭＲ素子４７から信号処理回路への検出信号の出力に供される。また、符号５３で示した部材は、加圧ばね１４１からのホルダ４５の脱落防止に供されるワッシャである。
【００１１】
本実施形態の場合、図５の分解斜視図に示したように、加圧ばね１４１はその先端に略Ｖ字状に屈曲成形されたピボット６１を有しており、このピボット６１がホルダ４５に形成されたＶ字溝６３に係合する。ピボット６１の下端部が円弧状に形成されると共に、ピボット部６１およびＶ字溝６３が平面視（図３）で光軸Ｌに直交するかたちで形成されているため、図２，図３に示した組付状態において、ホルダ４５は、回転筒５の回転方向に略平行な揺動中心軸Ｐをもって、加圧ばね４１に対して揺動する。
【００１２】
また、加圧ばね１４１にはピボット６１に直交するかたちで略矩形の貫通孔６５が形成されており、この貫通孔６５にホルダ４５の上面に突設された略矩形のシャンク６７が嵌入する。したがって、貫通孔６５の内側面にシャンク６７の外側面が係止されることになり、ホルダ４５の加圧ばね１４１に対するシャンク６７を軸とする旋回が防止される。図５中、符号６９はシャンク６７の上面に突設された係止ピンを示しており、この係止ピン６９は、加圧ばね１４１にホルダ４５およびワッシャ５３が組み付けられた後、熱溶融等の方法により変形させられてワッシャ５３をホルダ４５に対して固着させる。
【００１３】
以下、本実施形態の作用を述べる。
レンズ鏡筒１の組立時において、組立作業者は、固定筒３に回転筒５を組み付けた後、ホルダ４５やＭＲ素子４７が組み付けられた加圧ばね１４１をビス４３によって固定筒３に装着する。すると、ＭＲ素子４７がスペーサフィルム４９を介して磁気部材２１の磁性体層２５に当接すると共に、加圧ばね１４１は大きく撓んでホルダ４５を介してＭＲ素子４７を磁性体層２５に押圧力Ｆをもって押圧する。この際、加圧ばね１４１の先端は大きく傾き、その傾斜角は、加圧ばね１４１の微細な形状誤差や取付誤差、回転筒５の外径誤差等により決定され、大量生産を行う場合等にはその均一性が得られない。
【００１４】
ところが、本実施形態では、加圧ばね１４１に対してホルダ４５が揺動中心軸Ｐをもって揺動するため、加圧ばね１４１の先端の傾きに拘わらず、ＭＲ素子４７が磁性体層２５に対して密着することになる。これにより、ＭＲ素子４７の全面と磁性体層２５との間隙がスペーサフィルム４９により規定値に保たれることも相俟って、ＭＲ素子４７からの強い検出信号が得られるようになり、信号処理回路での信号処理が円滑に行われる。
【００１５】
以上で具体的実施形態の説明を終えるが、本発明の態様はこの実施形態に限られるものではない。例えば、上記実施形態は、レンズ鏡筒における回転筒の回動量を検出するものであるが、直線的な移動量を検出するものに適用してもよいし、他の装置における可動部材の変位を検出する変位検出装置に適用してもよい。また、上記実施形態では、加圧ばねに形成されたピボットとホルダに形成されたＶ字溝とにより形成された揺動中心をもって磁気検出素子を揺動させるようにしたが、ピンを長孔に嵌入させてなる揺動中心をもって揺動させるもの等、種々の形態を採りうる。また、上記実施形態では、磁気検出素子を磁気パターンに対して押圧させる弾性部材として、ばね鋼板からなる加圧ばねを用いたが、コイルばねや合成ゴム等を用いてもよい。更に、レンズ鏡筒の具体的構成等についても、上記実施形態での例示に限られるものではなく、設計上の都合等により適宜変更可能である。
【００１６】
【発明の効果】
本発明によれば、固定部材に対して相対変位可能に保持された可動部材の変位を検出する変位検出装置であって、前記可動部材に形成された磁気パターンと、前記固定部材に弾性保持されて前記磁気パターンに摺接する磁気検出素子とを備えると共に、前記磁気検出素子が、前記可動部材の変位方向と略平行する揺動中心をもって揺動するものとしたため、例えば、固定部材に対する磁気検出素子の支持が板ばね等により行われていても、磁気検出素子が可動部材の変位方向と略並行する揺動中心をもって揺動するため、レンズ鏡筒等の低コスト化や省スペース化を図りながら、磁気検出素子と磁気パターンとが間隔規制部材等を挟んで密着し、磁気検出素子から強い検出信号が得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施形態に係るレンズ鏡筒を示す斜視図である。
【図２】実施形態の要部を示す拡大側面図である。
【図３】図２中のＡ矢視図である。
【図４】実施形態における加圧ばね等の装着前の状態を示す側面図である。
【図５】実施形態における加圧ばねやホルダの分解斜視図である。
【図６】従来のレンズ鏡筒を示す斜視図である。
【図７】同レンズ鏡筒の要部を示す拡大側面図である。
【符号の説明】
１‥‥レンズ鏡筒
３‥‥固定筒
５‥‥回転筒
１３‥‥回転筒駆動機構
２１‥‥磁気部材
２５‥‥磁性体層
４１、１４１‥‥加圧ばね
４５‥‥ホルダ
４７‥‥ＭＲ素子
４９‥‥スペーサフィルム
５１‥‥フレキシブルプリント基板
６１‥‥ピボット
６３‥‥Ｖ字溝
６５‥‥貫通孔
６７‥‥シャンク
Ｌ‥‥光軸
【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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