(57)【要約】【課題】より簡単な構成によって誤検出の少ない駆動量検知を可能とする駆動装置を提供する。【解決手段】本駆動装置は、カメラのズーム駆動を行う装置であって、各制御手段を含むＣＰＵ１１と、レンズ駆動回路１２と、ズームモータ５と、ズーミング駆動量（モータ回転量）を実測出力パルス数として検出するＰＩ（フォトインタラプタ）およびスリット羽根を含む回転検出回路１３とを有してなる。ズームモータ５を始動させ、ズーミングを行った後、該モータをオフして停止させた場合、レンズ側に連結するギヤ列がある角度逆転して停止するがＣＰＵ１１によってズームモータ５のオフ後におけるＰＩ出力パルスの周期をチェックして逆転開始時を検出し、逆転によるＰＩパルス数分を求め、上記ＰＩの実測出力パルス数から差し引き、正確なモータ回転量データを求める。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動部材を駆動するためのアクチュエータと、
上記アクチュエータの駆動力を上記被駆動部材に伝達する伝達機構と、
上記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と、
上記アクチュエータの駆動量に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
上記被駆動部材の駆動量として、上記パルス信号をカウントする第一の計数手段と、
上記パルス信号の周期を測定するパルス周期計測手段と、
上記パルス周期計測手段の出力に基づいて、上記アクチュエータの駆動終了後における上記伝達機構の逆転を判定する逆転判定手段と、
上記伝達機構の逆転動作時に発生する上記パルス信号を検出する第二の計数手段と、
上記第二の計数手段の出力に基づいて、上記第一の計数手段の出力を補正する演算手段と、
を具備したことを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
上記逆転判定手段は、上記アクチュエータの駆動終了後に発生した上記周期の変化に基づいて、上記逆転を判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項３】
上記逆転判定手段は、上記アクチュエータの駆動終了前後における上記周期を比較し、両者が所定の関係になったことに基づいて、上記逆転を判定するようにしたことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項４】
上記演算手段は、上記第二の計数手段で計数された値から補正値を算出し、上記第一の計数手段の計数値から上記補正値を減じる補正を行うことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
【請求項５】
被駆動部材を駆動するためのアクチュエータと、
上記アクチュエータの駆動力を上記被駆動部材に伝達する伝達機構と、
上記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と、
上記アクチュエータの駆動量に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、
上記パルス信号をカウントする計数手段と、
上記パルス信号の周期を測定するパルス周期計測手段と、
上記パルス周期計測手段の出力に基づいて、上記アクチュエータの駆動終了後における上記伝達機構の逆転を判定する逆転判定手段と、
上記伝達機構の逆転動作時に発生する上記パルス信号の数に基づいて、上記計数手段の計数結果を補正演算する演算手段と、
を具備したことを特徴とする駆動装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動装置、さらに詳しくは、アクチュエータの駆動力によって被駆動部材を駆動し、その駆動量をセンサで検知する駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、レンズ鏡枠等における被駆動部材をＤＣモータ等のアクチュエータによって駆動する駆動装置においては、アクチュエータの駆動軸に櫛歯状のスリットをもつスリット回転板を取り付け、その回転板の回転量をフォトインタラプタ等の非接触センサでモニターすることによって被駆動部材の移動量を検出するのが一般的な移動量検出方法である。
【０００３】
例えば、上記従来の駆動装置における移動量検出装置に関して、特許文献１に開示された移動量検出装置や特許文献２に開示された自動焦点調節装置等がある。
【特許文献１】特許文献１は、特開平６−３４７６８４号公報である。
【特許文献２】特許文献２は、特開平９−９０４５２号公報である。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、上述した従来の駆動装置において、アクチュエータでレンズ鏡枠等の被駆動部材を駆動する場合、駆動中に伝達機構内の歯車や被駆動部材内に撓みが生じており、その後、停止時にアクチュエータの駆動力を遮断するとその撓みが復元し、さらには、急停止による反動で駆動系が回転方向に振動するという現象が発生する。この復元，振動現象は、被駆動部材や伝達機構の歯車を逆転，振動させるので、それによってセンサ（フォトインタラプタ）から余分のパルス信号が出力され、駆動量として加算されるといった誤った駆動量検出がなされる可能性があった。特に単一のスリット回転板を適用する場合、通常は逆転を検出しないので出力信号数が単純に加算されてしまう。
【０００５】
本発明は、上述した問題に着目し、より簡単な構成によって誤検出の少ない駆動量検知を可能とする駆動装置を提供することを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の請求項１記載の駆動装置は、被駆動部材を駆動するためのアクチュエータと、上記アクチュエータの駆動力を上記被駆動部材に伝達する伝達機構と、上記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と、上記アクチュエータの駆動量に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、上記被駆動部材の駆動量として、上記パルス信号をカウントする第一の計数手段と、上記パルス信号の周期を測定するパルス周期計測手段と、上記パルス周期計測手段の出力に基づいて、上記アクチュエータの駆動終了後における上記伝達機構の逆転を判定する逆転判定手段と、上記伝達機構の逆転動作時に発生する上記パルス信号を検出する第二の計数手段と、上記第二の計数手段の出力に基づいて、上記第１の計数手段の出力を補正する演算手段とを具備しており、上記アクチュエータの駆動終了後の逆転が逆転判定手段により判定された場合、第二の計数手段によって検出された逆転時のパルス信号に基づいて上記第一の計数手段の出力が補正される。
【０００７】
本発明の請求項２記載の駆動装置は、請求項１に記載の駆動装置において、上記逆転判定手段は、上記アクチュエータの駆動終了後に発生した上記周期の変化に基づいて、上記逆転を判定する。
【０００８】
本発明の請求項３記載の駆動装置は、請求項１に記載の駆動装置において、上記逆転判定手段は、上記アクチュエータの駆動終了前後における上記周期を比較し、両者が所定の関係になったことに基づいて、上記逆転を判定する。
【０００９】
本発明の請求項４記載の駆動装置は、請求項１に記載の駆動装置において、上記演算手段は、上記第二の計数手段で計数された値から補正値を算出し、上記第一の計数手段の計数値から上記補正値を減じる補正を行う。
【００１０】
本発明の請求項５記載の駆動装置は、被駆動部材を駆動するためのアクチュエータと、上記アクチュエータの駆動力を上記被駆動部材に伝達する伝達機構と、上記アクチュエータの駆動を制御する駆動制御手段と、上記アクチュエータの駆動量に応じたパルス信号を発生するパルス信号発生手段と、上記パルス信号をカウントする計数手段と、上記パルス信号の周期を測定するパルス周期計測手段と、上記パルス周期計測手段の出力に基づいて、上記アクチュエータの駆動終了後における上記伝達機構の逆転を判定する逆転判定手段と、上記伝達機構の逆転動作時に発生する上記パルス信号の数に基づいて、上記計数手段の計数結果を補正演算する演算手段とを具備しており、上記アクチュエータの駆動終了後の逆転が逆転判定手段により判定された場合、上記逆転時のパルス信号に基づいて上記計数手段の出力が補正される。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、誤検出の少ない駆動量検知を可能とする駆動装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。 
図１は、本発明の一実施形態の駆動装置が組み込まれたカメラの外観を示す斜視図である。図２は、図１のＡ側からみた上記カメラのレンズ鏡筒の斜視図である。図３は、上記レンズ鏡筒に取り付けられる上記駆動装置の回転検出部と駆動ギヤ列の配置を示す図である。図４は、上記駆動装置の主要ブロック構成と駆動されるレンズ鏡筒側のカム枠とを示す図である。図５は、上記駆動装置のブロック構成図である。
【００１３】
本発明の一実施形態の駆動装置１０が組み込まれるカメラ１には、図１に示すようにカメラ本体２の前面部にレンズ鏡筒３が配され、上面部にパワースイッチ釦５，モード設定スイッチ釦６，レリーズ釦７が配され、さらに、背面上部にファインダ接眼部２０が配されている。
【００１４】
レンズ鏡筒３には、その後方にＣＣＤ装着用開口部３ａが設けられ、その側方位置に駆動装置１０のズームモータ５および駆動ギヤ列６（図３）が収納されるギヤボックス４が配置されている。
【００１５】
駆動装置１０のズームモータ５には、図３に示すように分割スリットを有するＰＩ羽根８が取り付けられており、該ＰＩ羽根８の回転量は、ＰＩ（フォトインタラプタ）９によって検出される。
【００１６】
本駆動装置は、レンズ鏡筒３のズーム駆動を行う駆動装置であって、図４，５に示すように該駆動装置の駆動制御を行う駆動制御手段としてのＣＰＵ１１およびレンズ駆動回路１２と、レンズ駆動回路１２を介して駆動されるアクチュエータであるズームモータ（ＤＣモータ）５と、ズームモータ５の回転量を検出するパルス信号発生手段であって、ＰＩ羽根８，ＰＩ９からなる回転検出部を含む回転検出回路１３と、ズームモータ５の出力ピニオンに噛合し、ズームモータ５の回転をカム枠７に伝達する伝達機構部としてのギヤ列６と、レンズ鏡筒３のレンズ保持枠を進退駆動する被駆動部材であって、光軸Ｏ中心の回転可能なカム枠７とを有してなる。なお、カム枠７は、外周部にギヤ部７ａが設けられ、ギヤ部７ａには、ギヤ列６の出力ギヤが噛合する。
【００１７】
ＣＰＵ１１は、図５に示すようにレンズ駆動回路１２を駆動制御する駆動制御手段である駆動制御部１４と、回転検出回路１３のパルス信号を取り込みパルスカウントを行う第一の計数手段である第一の計数部１５および第二の計数手段である第二の計数部１６と、上記パルス信号の周期を計測するパルス周期計測手段であるパルス周期計測部１８と、パルス周期計測部１８の出力に基づいてギヤ列６の逆転を判定し、その判定出力を第二の計数部１６に出力する逆転判定手段としての逆転判定部１９と、第二の計数部１６の出力に基づいて第一の計数部１５の出力を補正する演算手段である演算部１７とを有してなる。
【００１８】
本駆動装置によるズーム駆動動作について説明すると、不図示のカメラ制御部よりズームアップ、または、ズームダウンのズーミング駆動の指示がなされた場合、ＣＰＵ１１より駆動制御部１４を介してズームアップ、または、ズームダウン方向の駆動制御信号が出力され、レンズ駆動回路１２によりズームモータ５がズームアップ、または、ズームダウン方向に回転駆動される。上記回転駆動によってカム枠７は、ズームアップ、または、ズームダウン方向に回転駆動され、レンズ鏡筒３のズームアップ、または、ズームダウンが実行される。ＰＩ９による回転駆動中および後述するモータ駆動停止後のモータ回転パルス検出信号は、回転検出回路１３より出力され、第一の計数部１５にて実測回転パルス数Ｐn としてカウントされる。なお、上記実測回転パルス数Ｐn には、始動時のギヤ列６のガタ分や撓み分が含まれる。また、上記モータ回転中の回転パルスの周期は、通常回転パルス周期Ｔ0 としてパルス周期計測部１８で計測され、逆転判定部１９に記憶される。
【００１９】
上記ズーミング駆動停止の指示が出されると、駆動制御部１４を介して停止制御信号がレンズ駆動回路１２に出力され、レンズ駆動回路１２によりズームモータ５にブレーキを掛け、停止させようとするが、その駆動終了（駆動停止）直後は、通常、ギヤ列６等の回動部材は僅かな角度オーバーランした後、逆転（反転）方向に回転してから完全に停止する。あるいは、回転振動して停止する場合もある。従って、上記実測回転パルス数Ｐn には、上記始動時のギヤガタ分や撓み分のパルス数と、さらに、駆動終了後の逆転によるパルス数が加わることから、より正確なズームモータ回転量（実効カム枠回転量）を求めるためには、上記逆転パルス数とガタや変形によるパルス数とを実測回転パルス数Ｐn から差し引いてやる必要がある。
【００２０】
そこで、本駆動装置においては、以下の補正処理が採られる。すなわち、駆動終了にともなうブレーキ後の回転パルス周期Ｔｘをパルス周期計測部１８により検出し、その回転パルス周期Ｔｘを逆転判定部１９によってチェックすることによって逆転開始を検出する。その逆転開始検出信号に基づいて第二の計数部１６にて逆転パルス数ＰA をカウントする。但し、上記逆転パルス数ＰA には、逆転後の回転振動により発生したパルス数も含まれる。
【００２１】
ギヤ列６が完全に停止した後、演算部１７にて実測回転パルス数Ｐn から逆転パルス数ＰA に上記始動時のギヤガタ分や撓み分のパルス数を増やす処理（例えば、１．５倍）を施し、その値を上記Ｐn から減算することにより逆転分補正された補正モータ回転パルス数ＰnAを求める。この補正モータ回転パルス数ＰnAは、ズーミングによる実効カム枠回転量データ（レンズ駆動データ）として不図示のカメラ制御部に出力される。なお、上記逆転方向とは、上記ズームアップ、または、ズームダウンに対して反転する方向とする。
【００２２】
本駆動装置における上述したズーム駆動動作および逆転判定処理を含む補正パルス数演算処理動作について、図６，７のズーム駆動，停止時のタイムチャ−ト、および、図８の補正パルス数演算処理のフローチャートを用いて説明する。
【００２３】
ズーミングが開始されると、ＣＰＵ１１の指示によってズームモータ５に駆動電圧が印加され、該モータ５が始動する。回転中のＰＩ９の出力パルスは、完全停止するまで実測回転パルス数Ｐ0 として第一の計測部１５でカウントされる。ブレーキ前の通常駆動中のパルス周期は、通常回転パルス周期Ｔ0 としてパルス周期計測部１８に記憶される。ＣＰＵ１１よりズーミング動作停止指示がなされると、上記駆動電圧がオフされ、ズームモータ５にブレーキ電圧が印加される。同時に図８に示す補正パルス数演算処理がＣＰＵ１１の制御のもとでスタートする。
【００２４】
上記補正パルス数演算処理では、ステップＳ０１にて補正のための逆転パルス数ＰA を０にリセットする。ステップＳ０２でＰＩ９からのパルスの有無によってモータ停止状態（完全停止状態）をチェックし、パルスが検出されれば、ステップＳ０３、または、０４に進む。ステップＳ０２のチェックで所定時間の間にパルスの入力がなければ、逆転することなく完全停止状態となったと判断して、ステップＳ０８にジャンプする。
【００２５】
ステップＳ０３では、入力パルスの周期Ｔ1 が、
Ｔ1 ≧２．５×Ｔ0   …（１）
を満足するかどうかをチェックする。
【００２６】
（１）式を満足した場合、すなわち、図６のタイムチャ−トに示すようにパルス周期Ｔ1 がズームモータ５の通常回転パルス周期Ｔ0 より十分、長くなった場合は、これから逆転（反転）動作が生じるものと判断してステップＳ０５に進む。図６は、経過時間ｔ2 で逆転を開始して、その反動でパルス周期が短くなり、その後、完全停止する例を示している。
【００２７】
ステップＳ０５では、完全停止するまでＰＩ９の出力パルスを逆転パルス数ＰA としてカウントする。完全停止後（経過時間ｔ3 以降）、ステップＳ０８に進む。なお、図６に示したタイムチャ−トの例ではＰA のカウント値は、３である。
【００２８】
一方、ステップＳ０３のチェックで（１）式を満足しなかった場合、すなわち、Ｔ1 ＜２．５×Ｔ0 であった場合、ステップＳ０４に進み、現入力パルスの周期Ｔ2 と１つ前の入力パルスの周期Ｔ1 とを比較して、
Ｔ2 ＜Ｔ1   …（２）
を満足するかどうかをチェックする。
【００２９】
（２）式を満足した場合、徐々に周期が長くなっていくところを逆に図７の例に示すように前回パルス周期Ｔ1 よりもパルス周期Ｔ2 が短くなったことが検出された場合、経過時間ｔ12の周辺で逆転が始まったと判断し、ステップＳ０６に進む。
【００３０】
ステップＳ０６では、完全停止するまでＰＩ９の出力パルスを逆転パルス数ＰA としてカウントする。経過時間ｔ13以降の完全停止後、ステップＳ０７にて最初の逆転パルス分の１つを逆転パルス数ＰA に加算して、ステップＳ０８に進む。なお、図７に示したタイムチャ−トの例ではＰA の値は、２＋１で与えられ、３となる。
【００３１】
ステップＳ０８では、実測回転パルス数Ｐn と逆転パルス数ＰA とにより補正モータ回転パルス数ＰnAを求める。すなわち、
ＰnA＝Ｐn −１．５×ＰA …（３）
ここで、減算する逆転パルス数ＰA に１．５を乗じたのは、上記始動時のギヤ列６のガタ分や撓み分を考慮してパルス数Ｐn からその分も除くためである。
【００３２】
求められた補正モータ回転パルス数ＰnAは、前述したように実効カム枠回転量データ（レンズ駆動データ）としてカメラ側に出力される。
【００３３】
なお、上述の駆動装置における補正パルス数演算処理では、逆転状態が検出されることなく停止した場合、逆転パルス数ＰA が０であることから補正モータ回転パルス数ＰnAは、補正なしの状態となる。上述した逆転状態が検出されることなく停止した場合でも始動時のギヤ列６のガタ分や撓み分を考慮するとすれば、その駆動系固有のモータ始動時のガタ分に対する補正パルス数を別途設定し、実測回転パルス数Ｐn から減算して補正モータ回転パルス数ＰnAを求めるようにしてもよい。
【００３４】
以上、説明したように本実施形態の駆動装置によれば、上述したような単純な処理によってズームモータ５およびギヤ列６を含めた停止時の駆動系の逆転（回転振動も含む）を検出し、より正確な補正モータ回転パルス数を求めることが可能である。
【００３５】
また、本発明の駆動装置による補正モータ回転パルス数演算処理方法は、カメラのレンズ鏡筒に限らず他のＤＣモータを適用する機器の駆動系における逆転パルス数を補正するための補正モータ回転パルス数演算処理にも適用可能である。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
本発明による駆動装置は、簡単な処理によってモータブレーキ後の逆転パルスをより正確に検出し、出力パルス数の精度のよい補正が可能な駆動装置として利用することができる。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の一実施形態の駆動装置が組み込まれたカメラの外観を示す斜視図である。
【図２】図１のＡ側からみた上記カメラのレンズ鏡筒の斜視図である。
【図３】図２のレンズ鏡筒に取り付けられる駆動装置の回転検出部と駆動ギヤ列の配置を示す図である。
【図４】図１のカメラに組み込まれる駆動装置の主要ブロック構成と駆動されるレンズ鏡筒側のカム枠とを示す図である。
【図５】図４の駆動装置のブロック構成図である。
【図６】図４の駆動装置によるズーム駆動，停止時のタイムチャ−トの一例である。
【図７】図４の駆動装置によるズーム駆動，停止時のタイムチャ−トの他の例である。
【図８】図４の駆動装置における補正パルス数演算処理のフローチャートである。
【符号の説明】
【００３８】
５  …ズームモータ（アクチュエータ）
６  …ギヤ列（伝達機構）
７  …カム枠（被駆動部材）
８  …ＰＩ羽根（パルス信号発生手段）
９  …ＰＩ（パルス信号発生手段）
１１  …ＣＰＵ
（駆動制御手段，第一の計数手段，
第二の計数手段，パルス周期計測手段，
逆転判定手段，演算手段，）
１２  …レンズ駆動回路（駆動制御手段）
１４  …駆動制御部（駆動制御手段）
１５  …第一の計数部（第一の計数手段）
１６  …第二の計数部（第二の計数手段）
１７  …演算部（演算手段）
１８  …パルス周期計測部（パルス周期計測手段）
１９  …逆転判定部（逆転判定手段）
代理人      弁理士    伊  藤    進
【図１】
2005245098.tif 000003
【図２】
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【図３】
2005245098.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2005245098.tif 000009
【図８】
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