(57)【要約】【課題】異常の発生に対応させつつ、被駆動部材をより短い移動時間、且つ高い停止精度で目標位置に移動させることができる部材駆動装置を提供する。【解決手段】ＣＰＵ１０１は、合焦レンズを移動させる場合、フォーカス駆動回路１０４に指示してモータＭ３を駆動させる。その駆動方向は途中で逆転させ、その方向を逆転させてからセンサー駆動回路１０９を介して入力するセンサー１０８のパルス信号のパルス数を、そのレンズが停止したと判定するまでカウントする。それにより、カウントしたパルス数から、モータＭ３の駆動方向を逆転させてからレンズが移動した移動量をオーバーラン量として算出し、そのオーバーラン量から異常が発生しているか否か判定する。【選択図】      図１
2004252114.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
正逆方向に移動可能な被駆動部材に動力が伝達される駆動源を駆動して該被駆動部材を移動させる部材駆動装置において、
前記駆動源を正逆方向に駆動できる駆動手段と、
該駆動手段が前記駆動源を駆動することにより移動する前記被駆動部材の移動方向を検出するための移動方向検出手段と、
前記駆動手段が前記駆動源を駆動することにより移動する前記被駆動部材の移動量を検出する移動量検出手段と、
前記駆動手段に前記駆動源を駆動させる方向を駆動中に、前記被駆動部材を移動させるべき方向とは逆の方向に逆転させる駆動制御手段と、
前記移動方向検出手段が検出した前記被駆動部材の移動方向に着目して、該被駆動部材が停止したか否か判定する停止判定手段と、
前記駆動手段に前記駆動源を駆動させる方向を前記駆動制御手段が逆転させてから前記被駆動部材が停止したことを前記停止判定手段が判定するまでの間に前記移動量検出手段により検出される該被駆動部材の移動量であるオーバーラン量が許容範囲内か否か判定する移動量判定手段と、
前記移動量判定手段による判定結果に基づいて、異常が発生したか否か判定する異常判定手段と、を具備することを特徴とする部材駆動装置。
【請求項２】
前記オーバーラン量が許容範囲内でない場合に前記移動量判定手段が判定した回数を計数する計数手段、を更に具備し、
前記異常判定手段は、前記計数手段が計数した回数が所定回数以上となった場合に、前記異常が発生したと判定することを特徴とする請求項１記載の部材駆動装置。
【請求項３】
前記異常が発生したと前記異常判定手段が判定した場合に、該異常が発生した旨をユーザに通知するための制御を行う通知制御手段、を更に具備することを特徴とする請求項１、または２記載の部材駆動装置。
【請求項４】
前記移動量判定手段は、今回、検出されたオーバーラン量を、前記駆動手段に前記駆動源を駆動させることで予め検出したオーバーラン量、或いは前記部材駆動装置がおかれている環境の温度に対応するオーバーラン量と比較し、それらの差が予め定めた範囲内であった場合に、今回、検出されたオーバーラン量が許容範囲内であると判定することを特徴とする請求項１、２、または３記載の部材駆動装置。
【請求項５】
前記計数手段が計数した回数をリセットした後に、前記所定回数以上、前記被駆動部材の移動を繰り返し行うことを特徴とする請求項２乃至４の何れか１項に記載の部材駆動装置。
【請求項６】
前記被駆動部材がカメラに設けられた光学レンズ、或いはフィルムであった場合、前記計数手段が計数した回数のリセットは、該フィルムの装填のための蓋の開閉、或いは休止状態からの復帰に応じて行うことを特徴とする請求項５記載の部材駆動装置。
【請求項７】
正逆方向に移動可能な被駆動部材に動力が伝達される駆動源を駆動して該被駆動部材を移動させる部材駆動装置において、
前記駆動源を正逆方向に駆動できる駆動手段と、
該駆動手段が前記駆動源を駆動することにより移動する前記被駆動部材の移動方向を検出するための移動方向検出手段と、
前記駆動手段が前記駆動源を駆動することにより移動する前記被駆動部材の移動量を検出する移動量検出手段と、
前記駆動手段に前記駆動源を駆動させる方向を駆動中に、前記被駆動部材を移動させるべき方向に移動させる方向とは逆の方向に逆転させる駆動制御手段と、
前記移動方向検出手段が検出した前記被駆動部材の移動方向に着目して、該被駆動部材が停止したか否か判定する停止判定手段と、
前記駆動手段に前記駆動源を駆動させる方向を前記駆動制御手段が逆転させてから前記被駆動部材が停止したと前記停止判定手段が判定するまでの間に前記移動量検出手段により検出される該被駆動部材の移動量であるオーバーラン量から温度を特定する温度特定手段と、を具備することを特徴とする部材駆動装置。
【請求項８】
前記温度検出手段が検出した温度をユーザに通知するための制御を行う通知制御手段、を更に具備することを特徴とする請求項７記載の部材駆動装置。
【請求項９】
請求項１、２、または３記載の部材駆動装置を、光学レンズ、或いはフィルムを前記被駆動部材として移動させるために搭載し、
前記異常が発生したと前記異常判定手段が判定した場合に、撮影動作を中止させることを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、正逆方向に移動可能な被駆動部材に動力が伝達される駆動源を駆動して被駆動部材を移動させるための技術に関する。
【０００２】
【従来の技術】
モータなどの駆動源を駆動して被駆動部材を移動させる部材駆動装置は、現在、広く電化製品に搭載されている。例えばカメラでは、フィルムの自動巻き取りや光学レンズの移動などのために部材駆動装置が搭載されている。
まず、フィルムを自動巻き取りするための部材駆動装置について説明する。
フィルムの自動巻き取りのための駆動源には通常ＤＣモータが採用される。自動的に巻き上げされる被駆動部材であるフィルムは、巻き取り量により巻き取り径が変化するのでモータの回転量ではその移動量を正確に検出することはできない。そのためにフィルム自身のもつ一定ピッチのパーフォレーションを検出して移動量を測定している。
近年のフィルムはパトローネにＤＸコードが設定されていることにより撮影枚数がわかるので、所定枚数で巻き上げ終了を決定しているカメラもあるが、通常はフィルム端（メカ的ストップ位置）を検出した時をフィルムの終了と判定している。
これは主に以下のような理由による。
・操作者が以前に撮影した部分を予め切り取ってしまい規定枚数の撮影ができない。
・操作者がフィルム装填時に最初の巻き付き部分を必要以上に長く巻き付けたため、規定枚数の撮影ができない。
・実際のフィルムはＤＸコードの枚数情報よりも１、２枚多く撮影することが可能なので、より多く撮影したいという撮影者の要求がある。
フィルム端には特別な検出信号を出力するためのマークなどは設けられていないため、フィルム端はパーフォレーション信号を検出しなくなったことで判定するのが一般的である。
【０００３】
次に光学レンズ（光学部材）を移動させるための部材駆動装置について説明する。その光学レンズとは、例えばフォーカス駆動の対象となる撮影レンズである。
光学レンズを移動させるための駆動源にも通常ＤＣモータが採用される。被駆動部材である撮影レンズなどの光学部材は機構的な配置が性能に影響するので、移動量は正確に検出しなければならない。このため、移動量はモータそのものから検出しないようになっている。一般的には光学レンズの移動に連動して一定の移動量毎にエンコーダー信号を出力させるためにエンコーダーを配置し、光学センサーにより出力されるその信号（パルス信号）から移動量を測定している。
光学レンズの基準位置を設定する方法としては、専用のスイッチを設けてそのスイッチから信号が出力される位置を基準位置としているものがあるが、光学レンズに負荷加重を加えることは好ましくなく機構も複雑になる。
他の方法としては、メカ的な固定端を基準位置とするものがある。これは光学レンズを固定端方向に移動させて、エンコーダーによるパルス信号を検出しなくなったことを判定するまでレンズを動かして、レンズを固定端に当接させる方法である。ＤＣモータでフォーカス駆動を行うような場合、基準位置を設定する方法として、そのようにメカ的な固定端を基準位置とすることは一般的に行われている。
【特許文献１】特開平０３−２１９２０３号公報
【特許文献２】特開昭６３−２８６８３２号公報
【特許文献３】特開平０４−０４４１０４号公報
【特許文献４】特開平０３−２４２７１３号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
フィルムや光学レンズなどの被駆動部材は、通常、目標位置に高い停止精度で停止させることが求められる。その停止精度を高く維持させつつ被駆動材を移動させる方法には、様々なものがある。
例えば特許文献１には、目標位置に対して手前で、被駆動部材の移動速度に応じて逆転ブレーキとショートブレーキを使い分けて減速させ、減速させた後に目標位置まで定速で移動させることにより、高い停止精度を実現させる方法が記載されている。特許文献２には、目標位置に対して手前で、移動速度に応じた逆転ブレーキをかけて一旦、駆動源を止め、その後目標位置まで被駆動部材を低速で移動させることにより、高い停止精度を実現させる方法が記載されている。特許文献３には、目標位置までの移動量に応じた電圧データ等の情報を予め用意し、被駆動部材が目標位置に近づくに従い、駆動源にかける電圧を低下させることにより、高い停止精度を実現させる方法が記載されている。
上述したような従来の移動方法では何れも、駆動源を駆動させる条件を様々に変更させる制御が行われる。しかし、被駆動部材を目標位置に移動させるための移動時間は、そのような制御を行うことによって長くなる。このことから、高い停止精度を維持させつつ、その移動時間をより短くすることが望まれていた。
ところで、被駆動部材を移動させるためのモータや動力伝達系に異常が発生した場合、被駆動部材を移動させるべき位置に適切に移動させることができなくなる。このことから、そのような異常の発生にも適切に対応できるようにすることも重要であると考えられる。
本発明は、異常の発生に対応させつつ、被駆動部材をより短い移動時間、且つ高い停止精度で目標位置に移動させることができる部材駆動装置を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明の第１〜第５の態様の部材駆動装置は共に、正逆方向に移動可能な被駆動部材に動力が伝達される駆動源を駆動して該被駆動部材を移動させることを前提とし、それぞれ以下の手段を具備する。
第１の態様の部材駆動装置は、駆動源を正逆方向に駆動できる駆動手段と、該駆動手段が駆動源を駆動することにより移動する被駆動部材の移動方向を検出するための移動方向検出手段と、該駆動手段が駆動源を駆動することにより移動する被駆動部材の移動量を検出する移動量検出手段と、駆動手段に駆動源を駆動させる方向を駆動中に、被駆動部材を移動させるべき方向に移動させる方向とは逆の方向に逆転させる駆動制御手段と、移動方向検出手段が検出した被駆動部材の移動方向に着目して、該被駆動部材が停止したか否か判定する停止判定手段と、駆動手段に駆動源を駆動させる方向を駆動制御手段が逆転させてから被駆動部材が停止したと停止判定手段が判定するまでの間に移動量検出手段により検出される該被駆動部材の移動量であるオーバーラン量が許容範囲内か否か判定する移動量判定手段と、移動量判定手段による判定結果に基づいて、異常が発生したか否か判定する異常判定手段と、を具備する。
第２の態様の部材駆動装置は、上記第１の態様における構成に加えて、オーバーラン量が許容範囲内でないと移動量判定手段が判定した回数を計数する計数手段、を更に具備し、異常判定手段は、計数手段が計数した回数が所定回数以上となった場合に、異常が発生したと判定する。
【０００６】
第３の態様の部材駆動装置は、上記第１、或いは第２の態様における構成に加えて、異常が発生したと異常判定手段が判定した場合に、該異常が発生した旨をユーザに通知するための制御を行う通知制御手段、を更に具備する。
なお、上記移動量判定手段は、今回、検出されたオーバーラン量を、駆動手段に駆動源を駆動させることで予め検出したオーバーラン量、或いは部材駆動装置がおかれている環境の温度に対応するオーバーラン量と比較し、それらの差が予め定めた範囲内であった場合に、今回、検出されたオーバーラン量が許容範囲内であると判定する、ことが望ましい。
また、上記計数手段が計数した回数をリセットした後に、所定回数以上、被駆動部材の移動を繰り返し行う、ことが望ましい。被駆動部材がカメラに設けられた光学レンズ、或いはフィルムであった場合、計数手段が計数した回数のリセットは、該フィルムの装填のための蓋の開閉、或いは休止状態からの復帰に応じて行う、ことが望ましい。
第４の態様の部材駆動装置は、駆動源を正逆方向に駆動できる駆動手段と、該駆動手段が駆動源を駆動することにより移動する被駆動部材の移動方向を検出するための移動方向検出手段と、該駆動手段が駆動源を駆動することにより移動する被駆動部材の移動量を検出する移動量検出手段と、駆動手段に駆動源を駆動させる方向を駆動中に、被駆動部材を移動させるべき方向に移動させる方向とは逆の方向に逆転させる駆動制御手段と、移動方向検出手段が検出した被駆動部材の移動方向に着目して、該被駆動部材が停止したか否か判定する停止判定手段と、駆動手段に駆動源を駆動させる方向を駆動制御手段が逆転させてから被駆動部材が停止したと停止判定手段が判定するまでの間に移動量検出手段により検出される該被駆動部材の移動量であるオーバーラン量から温度を特定する温度特定手段と、を具備する。
【０００７】
第５の態様の部材駆動装置は、上記第４の態様における構成に加えて、温度検出手段が検出した温度をユーザに通知するための制御を行う通知制御手段、を更に具備する。
本発明のカメラは、上記第１〜第３の態様の部材駆動装置うちの何れかを、光学レンズ、或いはフィルムを被駆動部材として移動させるために搭載し、異常が発生したと異常判定手段が判定した場合に、撮影動作を中止させる。
本発明では、駆動源を駆動させる方向を駆動中に、被駆動部材を移動させるべき方向に移動させる方向とは逆の方向に逆転させ、その逆の方向に駆動源を駆動させている状態で被駆動部材の移動方向が逆転した場合に、駆動源の駆動を終了させて被駆動部材を停止させる一方、駆動させる方向を逆転させてから被駆動部材が停止するまでの移動量をオーバーラン量として検出し、検出したオーバーラン量から異常の発生の有無を判定する。
駆動源を駆動させる方向を逆転させることにより、被駆動部材を迅速に停止させることが可能となる。その移動方向の逆転は、被駆動部材が一旦、停止したことを意味する。その逆転自体は、極めて迅速に検出することが可能である。これらのことから、その停止した位置と殆どずれていない位置に停止させることが可能となる。
駆動源やその動力伝達系に異常が発生すると、その異常の発生に伴いオーバーラン量が変化する。これは、オーバーラン量から異常の発生の有無を判定できることを意味する。これらの結果、異常の発生に対応させながら、高い停止精度を維持しつつ、被駆動部材をより短い移動時間で目標位置に移動させることが可能となる。
オーバーラン量から異常が発生したと判定した回数が所定回数以上となったときに異常が発生したと判定するようにした場合には、一時的な原因による異常の発生により適切に対応することが可能となる。異常が発生したことをユーザに通知するようにした場合には、ユーザはその異常により迅速、且つ適切に対応できるようになる。
上述したようなことから、本発明による部材駆動装置をカメラに搭載させた場合には、発生した異常に適切に対応できるようになる。
本発明では、駆動源を駆動させる方向を逆転させてから被駆動部材が停止するまでの移動量をオーバーラン量として検出し、検出したオーバーラン量から温度を検出する。
駆動源の特性やその動力伝達系の負荷は、温度により変化する。その変化に伴いオーバーラン量も変化する。このことから、オーバーラン量から温度を検出することができる。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照しながら、本発明の実施の形態につき詳細に説明する。
＜第１の実施の形態＞
図１は、第１の実施の形態による部材駆動装置を搭載したカメラの構成を示す図である。
そのカメラは、図１に示すように、カメラ全体の制御を行うＣＰＵ１０１と、シャッター開閉用のモータＭ１を駆動するシャッター駆動回路１０２と、ズーム調整用のモータＭ２を駆動するズーム駆動回路１０３と、フォーカス用のモータＭ３を駆動するフォーカス駆動回路１０４と、搭載されたフィルム給送用のモータＭ４を駆動してフィルムを給送するフィルム給送回路１０５と、フィルムに設けられたパーフォレーション検出用のセンサー群１０６と、そのセンサー群１０６を駆動するパーフォレーション検出回路１０７と、撮影レンズ系を構成する合焦レンズ（図８参照）の移動検出用のセンサー１０８と、そのセンサー１０８を駆動するセンサー駆動回路１０９と、各種スイッチを有する操作スイッチ（ＳＷ）部１１０と、例えばＬＣＤや複数のＬＥＤを有する表示部１１１と、被写体の輝度を測定する測光回路１１２と、被写体までの距離を測定する測距回路１１３と、キセノン管１１４と、そのキセノン管１１４を駆動して発光させるストロボ回路１１５と、を備えて構成されている。本実施の形態による部材駆動装置は、フィルム給送回路１０５、センサー群１０６、パーフォレーション検出回路１０７、及びＣＰＵ１０１を備えた構成のものと、フォーカス駆動回路１０４、センサー１０８、センサー駆動回路１０９、及びＣＰＵ１０１を備えた構成のものと、の２つが搭載されている。
上記センサー群１０６は、センサーＡ、Ｂの２つから構成されている。図２に示すように、それらのセンサーＡ、Ｂは共に１個の発光素子２０１と１個の受光素子を有する光学センサーである。発光素子２０１から出射した光はフィルム上のパーフォレーションＰに反射して受光素子２０２に入射するようになっている。センサーＡ、Ｂ間で出力信号の位相がずれるように、発光素子２０１からの光が受光素子２０２に入射するタイミングはずらしている。パーフォレーション検出回路１０７は、センサーＡ、Ｂの各信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ１０１に出力する。ここでは、センサーＡ、Ｂのデジタル信号をそれぞれＣｈ−Ａ、Ｃｈ−Ｂと表現する。
上記センサーＡ、Ｂのデジタル信号Ｃｈ−Ａ、Ｃｈ−Ｂを参照して、ＣＰＵ１０１は以下のようにフィルム給送の制御を行う。図３〜図７に示す説明図を参照して詳細に説明する。
【０００９】
図３は、デジタル信号Ｃｈ−Ａ、Ｃｈ−Ｂのフィルム給送中における位相状態の関係（Ｐｈａｓｅ）を示す図である。発光素子２０１からの光が受光素子２０２に入射するタイミングをセンサーＡ、Ｂで異ならせているために、デジタル信号Ｃｈ−Ａ、Ｃｈ−ＢのＨ／Ｌの状態の組み合わせによりＰｈａｓｅ１〜４の状態が存在する。
図４は、フィルムを繰り出し中（モータＭ４は正転中）におけるＰｈａｓｅの変化を示す図である。
フィルムを繰り出す場合、その繰り出しによってフィルムとセンサーＡ、Ｂの位置関係が変化していくのに伴ってデジタル信号Ｃｈ−Ａ／ＢのＨ／Ｌが図４に示すように切り替る。その切り替わり毎に、Ｐｈａｓｅは１→２→３→４とサイクリックに変化していく。
図５は、フィルムの繰り出しから巻き戻しに変化（モータＭ４が正転から逆転に変化）した場合のＰｈａｓｅの変化を示す図である。
そのような変化がＰｈａｓｅ３で生じた場合、Ｐｈａｓｅは１→２→３と変化した後、３→２→１と正転とは逆の変化をする。他のＰｈａｓｅでその変化が生じた場合も同様である。このため、ＣＰＵ１０１は、フィルムがどちらの方向に移動しているかを常時、判断することができる。なお、逆転後は、４→３→２→１の順序でＰｈａｓｅは繰り返し変化する。
図６は、フィルムの終端でフィルムが揺動して、擬似パルスが発生した場合のＰｈａｓｅの変化を示す図である。
そのような揺動がＰｈａｓｅ２で生じたことで、デジタル信号Ｃｈ−Ｂの変化はなくなり、デジタル信号Ｃｈ−ＡがＨ／Ｌを繰り返す疑似パルスとなっている。それにより、Ｐｈａｓｅが１→２と変化した後２→１と変化（正転から逆転した場合に生じる変化である）するので、ＣＰＵ１０１はＰｈａｓｅが２→１に変化した時点Ｒで正転が終了、即ちフィルムの繰り出しが終了したことを知ることができる（例えばデジタル信号Ｃｈ−Ａからしか情報が得られない場合には、擬似パルスによりフィルムがまだ正転方向に進んでいると判断してしまうために正しい枚数情報を得られなくなる）。
【００１０】
図７は、フィルムの終端でフィルムが揺動して、擬似パルスが発生した場合のＰｈａｓｅの他の変化を示す図である。
その揺動がＰｈａｓｅ２で生じることにより、この場合では、デジタル信号Ｃｈ−Ａの変化はなくなり、デジタル信号Ｃｈ−ＢがＨ／Ｌを繰り返す疑似パルスとなっている。それにより、Ｐｈａｓｅが２→３に変化した後２→３と変化（正転から逆転した場合に生じる変化である）している。このため、ＣＰＵ１０１はＰｈａｓｅが３→２に変化した時点Ｒで正転が終了したことを知ることができる。
この時、信号Ｃｈ−Ａの信号しか得られない場合であれば、その位相は変化しないことから間違った枚数情報をカウントすることはない。しかし、フィルムの終端であることを認識するためには信号Ｃｈ−Ａが変化しなくなったことを認識するために或る程度の時間が必要である。例えばその信号のＨ／Ｌの各期間が等しくとも半周期以上の時間が少なくとも必要である。
これに対し、本実施の形態では、Ｐｈａｓｅの変化から終端か否かを判断するために、たとえ疑似パルスが発生していない状況下であっても、それよりも短い時間で終端を正確に判断することができる。このため、ＣＰＵ１０１は、より早い段階でフィルム給送回路１０５に指示してモータＭ４を停止させることができる。それによって、不必要な負荷を与えるようなことはより抑えられることとなる。
フィルムの終端を判断するための移動方向のそれまでのものから逆向きへの変化が発生したとき、モータＭ４はほとんど停止した状態である。センサーＡ、Ｂ間の位相ずれは１パルスの数分の１程度なのでフィルムはほとんど移動していない。このため、高い停止精度も得られることとなる。
【００１１】
なお、本実施の形態では、図６、及び図７に示すように、それまでの移動方向とは逆向きのＰｈａｓｅの変化によりモータＭ４を直ちに停止させているが、ノイズ等の影響をより回避させるために、その逆向きの変化が生じた後、更にその変化を確認してからモータＭ４を停止させるようにしても良い。その確認は、その逆向きの変化が生じた回数、若しくは逆向きにＰｈａｓｅが変化していった回数（移動量に相当する）をカウントすることにより行っても良く、或いは予め設定した時間以上、その逆向きにＰｈａｓｅが変化している状況となっている時間を計時することにより行っても良い。それらを共に考慮するのであれば、一方が条件を満たした後、モータＭ４を停止させることが望ましい。最後の確認方法は、被駆動部材に強制的な外力が与えられた場合に効果的である。ここで、モータ４をロック状態とさせたときに最大電流が流れ、この状態が長く続くとモータＭ４を駆動するフィルム給送回路１０５を構成するモータドライバーＩＣの破壊などにつながることから、ロック状態は極力短い時間に留めておくことが必要である。
【００１２】
次にセンサー駆動回路１０９から入力したセンサー１０８のデジタル信号を参照してＣＰＵ１０１が行う合焦レンズの移動制御について、図８〜図１５に示す説明図を参照して詳細に説明する。
図８は、合焦レンズの移動制御を行うための仕組みを説明する図である。
図８に示すように、合焦レンズ８０２は、撮影レンズ系８０１を構成する光学レンズである。ＣＰＵ１０１は、測距回路１１３から通知された被写体までの距離に応じて、フォーカス駆動回路１０４を介してモータＭ３を駆動させ、その距離に応じた位置に合焦レンズ８０２を移動させる。
エンコーダー８０３は、合焦レンズ８０２の移動方向に応じた方向に回転する。センサー１０８は、そのエンコーダー８０３の外周部分にスリットで隔てられた突出部分である歯を検出するのに用いられている。センサー駆動回路１０９は、そのセンサー１０８の信号をデジタル信号に変換してＣＰＵ１０１に出力する。ＣＰＵ１０１は、センサー１０８のデジタル信号から、エンコーダー８０３の回転方向（合焦レンズ８０２の移動方向）、及びその回転量（合焦レンズ８０２の移動量）を検出する。
図９は、上記センサー１０８の構成を示す図である。
そのセンサー１０８は、図９に示すように、１個の発光素子９０１と、２個の受光素子９０２、９０３を有する光学センサーである。発光素子９０１から出射した光はエンコーダー８０３の歯に反射して受光素子９０２、９０３に入射するようになっている。受光素子９０２、９０３は、光が反射する歯の移動方向に沿って並べて配置することにより、それらに発光素子９０１からの光が入射するタイミングがずれるようにさせている。それにより、図３〜図７を参照して説明したように、受光素子９０２、９０３が出力する信号はセンサーＡ、Ｂのように位相がずれるようにして、１個のセンサー１０８に２個のセンサーＡ、Ｂ分の機能を持たせている。そのように２個分の機能を１個のセンサー１０８に持たせたことにより、２個のセンサーＡ、Ｂを用意する場合と比較してコストは抑えられ、それを搭載させた装置（ここではカメラ）はより小型化することができる。
【００１３】
図１０は、本実施の形態における合焦レンズ８０２の移動制御方法（モータＭ３の駆動制御方法）を説明する図である。
本実施の形態では、モータＭ３にそれまでとは逆方向に回転させるための電圧を印加することによる逆転ブレーキをかけて停止させるようにしている。図１０中に表記の「逆転シャント位置」とは、その電圧の印加を開始する時点を示している。ここでは説明上、便宜的に駆動電圧は各環境下において一定電圧であるとして説明する。当然のことながら、各環境下において、温度により電圧を変える方法も採用しても良い。なお、図中、移動速度が低い側のモデルは、温度が低い場合のものである。
合焦レンズ８０２を移動させる目標位置に対して、逆転シャントをかける位置（タイミング）はそのスタート位置からセンサー１０８が出力すべきパルス信号の数を用いた演算により特定し、その特定した位置に達した時点から、逆転シャントをかける。それにより、モータＭ３の速度を急激に低下させる。
逆転シャントにより速度が急激に低下したモータＭ３は、停止した後、それまでとは逆向きに回転を始める。それにより、例えば図５に示すようなＰｈａｓｅの変化が発生する。ＣＰＵ１０１は、その変化が発生したのを確認すると、フォーカス駆動回路１０４に指示して、直ちにモータＭ３をロックさせる。
図１０では、モータＭ３が反転している部分を誇張して示しているが、モータＭ３は停止した状態から回転を始めるため、ほとんど停止している状態である。逆転を検出するのに必要なＰｈａｓｅの変化を検出するための時間は、その１周期の数分の１程度であり、合焦レンズ８０２はモータＭ３が一度、停止してからほとんど移動していない。よって高い停止精度が得られることになる。また、逆転シャントによりモータＭ３の速度を急激に低下させるために、それを停止させるのにかかる時間も極めて短くて済むようになる。つまり、オーバーランを回避させつつ、極めて迅速に合焦レンズ８０２（被駆動部材）を目標位置にまで移動できることとなる。
【００１４】
図１１は、合焦レンズの移動制御処理を示すフローチャートである。次に図１１を参照して、ＣＰＵ１０１が実行するその制御処理について詳細に説明する。なお、その制御処理は、ファイルを給送する制御を行う場合と同じく、例えばＣＰＵ１０１に搭載されたＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより実現される。
先ず、ステップＳ１では、測距回路１１３から得た被写体までの距離に対応する目標位置にまで合焦レンズ８０２を移動させた場合にセンサー１０８が出力すべきパルス（エンコーダパルス）数を計算し、その計算結果から逆転シャントをかける位置を更に計算する。続くステップＳ２では、フォーカス駆動回路１０４に指示して、モータＭ３を定電圧で合焦レンズ８０２を目標位置に向けての駆動を開始させる。その後はステップＳ３に移行する。
ステップＳ３では、センサー１０８からのパルス信号を監視する形で、逆転シャント（ブレーキ）位置まで合焦レンズ８０２が移動するまで待つ。その位置まで移動したと判断すると、ステップＳ４に移行して、フォーカス駆動回路１０４に逆転シャントを指示し、その指示後に合焦レンズ８０２が移動した距離をオーバーラン量として検出するために、センサー１０８からのパルス信号のカウントを開始する。ステップＳ５にはその後に移行する。
ステップＳ５では、センサー１０８が出力する信号のＰｈａｓｅの変化を監視して、モータＭ３がそれまでの回転方向から逆転（反転）するのを待つ。その逆転が発生したと判断すると、ステップＳ６に移行して、オーバーラン量を検出するためのカウントを終了させる。その後に移行するステップＳ７では、フォーカス駆動回路１０４にロックを指示する。一連の処理は、そのロックによるモータＭ３の停止を確認し、そのロックの解除をフォーカス駆動回路１０４に指示した後に終了する。
【００１５】
図１２は、異常判定処理を示すフローチャートである。その異常判定処理は、上記オーバーラン量から異常が発生したか否か判定するために行われる処理であり、例えば、図１１に示す合焦レンズの移動制御処理に続けて実行される。次に図１２を参照して、その判定処理について詳細に説明する。なお、その判定処理は、移動制御処理と同じく、例えばＣＰＵ１０１に搭載されたＲＯＭに格納されたプログラムを実行することにより実現される。
モータＭ３の特性やその動力を伝達して合焦レンズ８０２を移動させる動力伝達系の負荷が変化するといった異常が発生した場合、オーバーラン量が変化する。このことから、発生した異常、つまり装置の状態の検出にオーバーラン量に着目している。そのオーバーラン量を検出するために特別な部材などを追加する必要がないことも理由の一つである。
先ず、ステップＳ１１では、上記移動制御処理でカウントしたパルス数を用いてオーバーラン量を検出（算出）する。続くステップＳ１２では、そのオーバーラン量が予め定めた許容範囲内か否か判定する。そのオーバーラン量がその許容範囲内であった場合、判定はＹＥＳとなり、ここで一連の処理を終了する。そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップＳ１３に移行し、異常が発生したと認識して、その旨を例えば表示部１７によりユーザに通知した後、一連の処理を終了する。移動制御処理が撮影のために実行した場合には、その撮影用の動作は中止させる。
このように、本実施の形態では、異常の発生を認識（判定）し、それが発生したと認識した場合には、その発生をユーザに通知するとともに、撮影用の動作を中止させている。そのようにして、発生した異常に対応させている。なお、ユーザへの通知は、表示部１７を構成するＬＣＤ、或いはＬＥＤにより行うのではなく、キセノン管１１４等を発光させることで行うようにしても良い。キセノン管１１４を利用した場合には、離れている撮影者にも異常が発生していることを判りやすく通知することができる。
本実施の形態では、図１０に示すような移動制御方法（モータＭ３の駆動制御方法）で合焦レンズ８０２を移動させているが、移動制御方法には他に例えば図１３（ａ）、図１４（ａ）、或いは図１５（ａ）に示すようなものがある。図１３（ａ）は、目標位置に対して手前で、移動速度に応じた逆転シャントをかけて一旦モータを停止させた後、目標位置まで被駆動部材を低速で移動させて停止させる特許文献２に記載の制御方法である。図１４（ａ）は、目標位置に対して手前で、移動速度に応じて逆転シャントとショートブレーキを使い分けながら、目標位置まで被駆動部材を低速で移動させて停止させる特許文献１に記載の制御方法である。図１５（ａ）は、目標位置までの移動量に応じた電圧データ等の情報を記憶手段に記憶させておいて目標位置に近づくに従い、モータにかける電圧を低下させて、記憶している波形に合わせて停止させる特許文献３に記載の制御方法である。
上述した図１３（ａ）〜図１５（ａ）に示す制御方法と比較すると、被駆動部材の移動を開始させてからそれを停止するまでの時間が本実施の形態では明らかに短縮しているのが判る。
【００１６】
特許文献１〜３には、温度変化への対処方法について特に記載されていないが、移動速度が小さい場合としてその場合の対処方法が記載してある。そこで、比較の為、本実施の形態における温度が低い場合のモデル（図１０の移動速度が低い側のモデル）と対応させて述べる。
特許文献２に記載の制御方法では、図１３（ｂ）に示すように、逆転シャントをかけるタイミングを遅らせ、しかも電源電圧に反比例してパルス制限領域を短くして停止位置を一定にしている。特許文献１に記載の制御方法では、図１４（ｂ）に示すように、移動速度に応じて、逆転シャントとショートブレーキを使い分けながら、目標位置まで被駆動部材を低速に移動させ後に停止させている。特許文献３に記載の制御方法では、図１５（ｂ）に示すように、減速カーブ波形に一致させるように制御することで停止位置を一定にしている。
このように、各特許文献に記載された従来技術では共に常温モデルに一致させるように工夫を行っている。本実施の形態でも、常温のモデルと一致する位置、すなわち逆転シャントをかける位置を記憶しておきそのタイミングを温度変化に応じて変えることにより、同じ停止位置を確保することができる（図１０参照）。このことから明らかなように、停止位置精度を各環境下においても維持しつつ、被駆動部材の移動時間を短縮させることができる。
【００１７】
なお、本実施の形態では、異常が発生したと判定するオーバーラン量を一度でも検出すると、異常が発生した場合の対応をとるようにしている。しかし、そのようなオーバーラン量は、撮影者が故意にフォーカス駆動を指で停止させたり、或いは異物が一時的に挟まるなどの理由で検出することがありえる。そのような理由では、次回以降は正常動作に戻ることが期待される。つまり、そのような理由で動作を中止させる対応をとると、以降の撮影を適切に行えるにも係わらず、その撮影を禁止させてしまう可能性がある。そのようなことを回避するために、異常が発生したと判定した回数を計数し、計数した回数が所定回数（連続、或いはトータルの回数）以上となった場合に撮影を禁止させるようにしても良い。
そのような制御は、図１２に示す異常判定処理の代わりに図１６に示すような異常判定処理を実行させることで実現することができる。つまり、ステップＳ１２の判定がＮＯとなった場合に、以下のようなステップＳ２１、更にはステップＳ２２の処理を実行させることで実現することができる。
そのステップＳ２１では、異常が発生したと判定した回数をインクリメントして、そのインクリメント後の回数が許容値回数内か否か判定する。その許容値回数内でない場合、判定はＹＥＳとなり、ここで一連の処理を終了する。そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップＳ２２に移行し、撮影を禁止させるべき異常が発生していると認識して、その旨を例えば表示部１７によりユーザに通知した後、一連の処理を終了する。それにより、異常が発生した場合にＹＥＳとなるステップＳ１２の判定結果が許容値回数内のときに撮影を禁止することを回避させる。
計数した回数は適当なタイミングでリセットすることが必要である。そのリセットは、電源がオンされたとき、フィルム装填用の裏蓋が閉じられたことを検出したとき、或いは休止状態から復帰させたとき、などに行うことが考えられる。しかし、リセットしても、正常な状態に復帰しているとは限らないことから、撮影に先立って、異常が発生したと判定する回数以上に被駆動部材の移動を繰り返し行うようにすることが望ましい。そのようにした場合には、異常が発生している状態で撮影を行わせるようなことを確実に回避させることができる。
【００１８】
モータＭ３の特性やその動力伝達系の負荷は、温度によっても変化する。その温度変化に伴うオーバーラン量の変化を異常の発生によるものと誤って認識するのを避けるために、検出したオーバーラン量と比較する許容値を随時、変更するようにしても良い。その許容値は、例えば温度に対応するオーバーラン量の許容値（許容範囲）を予め用意することで、検出した温度に応じて設定しても良いが、事前にその許容値を設定するための合焦レンズ８０２の移動を行い、その移動により検出されたオーバー量に応じて設定しても良い。後者は、例えば図１２に示す異常判定処理の代わりに図１６に示すような異常判定処理を図１０に示す移動制御処理に続けて実行させることで行うことができる。
その図１７に示す異常判定処理では、先ず、ステップＳ３１において、撮影に先立つ操作か否か判定する。その操作とは、例えば電源がオンされた時点、操作が所定時間、行われなかった時点、若しくはその操作が一定時間以上、行われなかったことで移行させた休止状態から復帰させた時点、といった予め定めたタイミングで自動的に状態確認用に行われるものである。そのような操作であった場合、判定はＹＥＳとなってステップＳ３２に移行し、図１１に示す移動制御処理でカウントしたパルス数を用いてオーバーラン量を検出（算出）し、それを記憶した後、一連の処理を終了する。そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップＳ３３に移行する。
ステップＳ３３では、図１１に示す移動制御処理でカウントしたパルス数を用いてオーバーラン量を検出（算出）し、それとステップＳ３２で記憶したオーバーラン量との差を演算する。続くステップＳ３４では、その差が許容範囲内か否か判定する。その差が許容範囲内であった場合、判定はＹＥＳとなり、ここで一連の処理は終了する。そうでない場合には、判定はＮＯとなってステップＳ３５に移行し、異常が発生したと認識した後、一連の処理を終了する。
上述したようにして撮影時に検出したオーバーラン量と演算するオーバーラン量を予め記憶させた場合、温度変化に伴うオーバーラン量の変化をキャンセルさせる形となって、温度変化により発生する負荷変動を原因として異常が発生したと誤って判定するようなことを回避させることができる。このため、異常の発生をより精度良く検出できることとなる。
【００１９】
＜第２の実施の形態＞
上述したように、被駆動部材を移動させるためのモータの特性や動力伝達系の負荷といった被駆動部材の移動に係る移動条件は環境温度によって変化する。その移動条件の変化に伴い、上記オーバーラン量は変化する。第２の実施の形態は、そのことに着目して、環境温度（カメラが置かれている環境温度）を特定するようにしたものである。
第２の実施の形態による部材駆動装置を搭載したカメラの構成は、第１の実施の形態におけるそれと基本的に同じである。動作についても大部分は同じである。このことから、第１の実施の形態の説明で付した符号をそのまま用いて、第１の実施の形態から異なる部分についてのみ説明する。
第２の実施の形態では、図１１に示す合焦レンズの移動制御処理、及びそれに続けて実行する処理が第１の実施の形態から異なっている。このことから、その移動制御処理、及びそれに続けて実行する処理について、図１８、及び図１９に示すそのフローチャートを参照して詳細に説明する。
図１８は、第２の実施の形態における合焦レンズの移動制御処理を示すフローチャートである。始めに図１８を参照して、その移動制御処理について詳細に説明する。図１１に示す移動制御処理と同じ、或いは基本的に同じ処理ステップには同一の符号を付して説明を省略する。
第２の実施の形態では、ステップＳ７の処理を実行した後、ステップＳ４１に移行する。そのステップＳ４１では、ステップＳ６でカウントを終了させたパルス数を用いて今回のオーバーラン量を検出（算出）し、それと例えばデフォルト値（例えば常温時のオーバーラン量）、或いは過去に検出したオーバーラン量との差を算出し、算出した差を基に少なくとも温度変化を検出して、その結果に応じて今回のオーバーラン量と対比するオーバーラン量を必要であれば修正する。そのような修正を行った後に一連の処理を終了する。
上記温度変化、及び温度は、例えば温度とオーバーラン量の関係を定義したテーブル、或いは関数を用意しておくことで共に特定することができる。温度変化とオーバーラン量の変化の関係を定義したテーブル、或いは関数を用意した場合には、デフォルト値に対応する温度が判明していれば、それを今回のオーバーラン量と対比させることで温度変化だけでなく、温度自体を特定することができる。これは、デフォルト値を初期値として、今回のオーバーラン量と対比するオーバーラン量を随時、更新していく場合でも同様である。
【００２０】
図１９は、温度検出処理のフローチャートである。その検出処理は、図１８に示す移動制御処理に続けて実行される処理である。次に図１９を参照して、その検出処理について詳細に説明する。
先ずステップＳ５１では、温度検出を行うための操作の有無を判定する。その指示をユーザが行えるようにしているのであれば、その操作をユーザが行った場合に判定は有となってステップＳ５２に移行する。そうでない場合には、判定は無となり、ここで一連の処理を終了する。
ステップＳ５２では、図１８の移動制御処理によりカウントしたパルス数を用いてオーバーラン量の検出（演算）を行い、検出したオーバーラン量に対応する温度を、例えば温度とオーバーラン量の関係を定義したテーブル、或いは関数により求め、求めた温度を例えば表示部１７に表示させる。一連の処理はその後に終了する。
撮影に際し、被駆動部材を移動させて温度検出を行うようにすると、検出した温度に応じた各種の設定を適切に行った後に撮影動作に移行させることができるが、即時性が損なわれる、すなわち撮影動作を迅速に行えなくなる。このことから、撮影開始前に撮影者が意識しない形で各種の設定が終了していることが望まれる。セルフ撮影では、撮影待機時間に、温度検出を行うことが考えられ、それ以外では、電源がオンされたとき、蓋が開閉したとき、休止状態から通常の状態に復帰させたとき、電池を交換したとき、などに行えば良い。
温度によって影響を受けるものは、測距回路１１３、測光回路１１２等がある。温度検出により、ピント、測距、測光等に関する調整を適切に行えることとなる。例えば撮影レンズ系のピント変化量に応じた新たな環境下における適正なフォーカス量を設定できるようになる。温度変化に伴いオーバーラン量が変化することから、オーバーラン量の検出を温度検出の代わりとすることもできる。
【００２１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明は、駆動源を駆動させる方向を駆動中に、被駆動部材を移動させるべき方向に移動させる方向とは逆の方向に逆転させ、その逆の方向に駆動源を駆動させている状態で被駆動部材の移動方向が逆転した場合に、駆動源の駆動を終了させて被駆動部材を停止させる一方、駆動させる方向を逆転させてから被駆動部材が停止するまでの移動量をオーバーラン量として検出し、検出したオーバーラン量から異常の発生の有無を判定する。
駆動源を駆動させる方向を逆転させることにより、被駆動部材を迅速に停止させることができる。その移動方向の逆転は、被駆動部材が一旦、停止したことを意味する。その逆転自体は、極めて迅速に検出することができる。これらのことから、その停止した位置と殆どずれていない位置に停止させることができる。
駆動源やその動力伝達系に異常が発生すると、その異常の発生に伴いオーバーラン量が変化する。これは、オーバーラン量から異常の発生の有無を判定できることを意味する。これらの結果、異常の発生に対応させながら、高い停止精度を維持しつつ、被駆動部材をより短い移動時間で目標位置に移動させることができる。
オーバーラン量から異常が発生したと判定した回数が所定回数以上となったときに異常が発生したと判定するようにした場合には、一時的な原因による異常の発生に対してより適切に対応できるようになる。異常が発生したことをユーザに通知するようにした場合には、ユーザはその異常により迅速、且つ適切に対応できるようになる。
上述したようなことから、本発明による部材駆動装置をカメラに搭載させた場合には、カメラ側で発生した異常に適切に対応できるようになる。
本発明は、駆動源を駆動させる方向を逆転させてから被駆動部材が停止するまでの移動量をオーバーラン量として検出し、検出したオーバーラン量から温度を検出する。
駆動源の特性やその動力伝達系の負荷は、温度により変化する。その変化に伴いオーバーラン量も変化する。このため、オーバーラン量から温度を検出することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】第１の実施の形態による部材駆動装置を搭載したカメラの構成を示す図である。
【図２】センサー群を構成する各センサーとフィルムのパーフォレーションの位置関係を示す図である。
【図３】デジタル信号Ｃｈ−Ａ、Ｃｈ−Ｂのフィルム給送中における位相状態の関係を示す図である。
【図４】フィルムを繰り出し中におけるＰｈａｓｅの変化を示す図である。
【図５】フィルムの繰り出しから巻き戻しに変化した場合のＰｈａｓｅの変化を示す図である。
【図６】フィルムの終端でフィルムが揺動して、擬似パルスが発生した場合のＰｈａｓｅの変化を示す図である。
【図７】フィルムの終端でフィルムが揺動して、擬似パルスが発生した場合のＰｈａｓｅの他の変化を示す図である。
【図８】合焦レンズの移動制御を行うための仕組みを説明する図である。
【図９】本実施の形態による光学検出装置（センサー１０８）の構成を示す図である。
【図１０】本実施の形態における合焦レンズ８０２の移動制御方法を説明する図である。
【図１１】合焦レンズの移動制御処理を示すフローチャートである。
【図１２】異常判定処理を示すフローチャートである。
【図１３】特許文献２に記載の制御方法を説明する図である。
【図１４】特許文献１に記載の制御方法を説明する図である。
【図１５】特許文献３に記載の制御方法を説明する図である。
【図１６】異常判定処理を示すフローチャートである（変形例１）。
【図１７】異常判定処理を示すフローチャートである（変形例２）。
【図１８】合焦レンズの移動制御処理を示すフローチャートである（第２の実施の形態）。
【図１９】温度検出処理を示すフローチャートである。
【符号の説明】
１０１  ＣＰＵ、１０４  フォーカス駆動回路、１０５  フィルム給送回路、１０６  センサー群、１０７  パーフォレーション検出回路、１０８、Ａ、Ｂ  センサー、１０９  センサー駆動回路、２０１、９０１  発光素子、２０２、９０２、９０３  受光素子、Ｍ１〜Ｍ４  モータ、８０１  撮影レンズ系、８０２合焦レンズ
【図１】
2004252114.tif 000003
【図２】
2004252114.tif 000004
【図３】
2004252114.tif 000005
【図４】
2004252114.tif 000006
【図５】
2004252114.tif 000007
【図６】
2004252114.tif 000008
【図７】
2004252114.tif 000009
【図８】
2004252114.tif 000010
【図９】
2004252114.tif 000011
【図１０】
2004252114.tif 000012
【図１１】
2004252114.tif 000013
【図１２】
2004252114.tif 000014
【図１３】
2004252114.tif 000015
【図１４】
2004252114.tif 000016
【図１５】
2004252114.tif 000017
【図１６】
2004252114.tif 000018
【図１７】
2004252114.tif 000019
【図１８】
2004252114.tif 000020
【図１９】
2004252114.tif 000021