JP2005024840A - 部材駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】あらかじめ設定されているオーバーラン量と温度の関係からオーバーラン量を測定して温度演算を行うことにより、温度センサーが無くとも温度に基づいた補正を行うことが可能な部材駆動装置を提供する。
【解決手段】センサー１０８が出力すべきパルス数を計算し、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（Ｓ１１）。合焦レンズ８０２を目標位置に向けての駆動を開始させる（Ｓ１２）。その後、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（Ｓ１３）。その位置まで移動したと判断すると、合焦レンズ８０２のオーバーラン量を計測するためにオーバーラン量カウントを開始する（Ｓ１４）。次にセンサー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（Ｓ１５）。その逆転が発生したと判断すると、オーバーラン量カウントを終了して（Ｓ１６）、フォーカス駆動回路１０４にロックを指示する（Ｓ１７）。そしてオーバーラン量カウントの値を記憶して終了する。
【選択図】 図１２

Description

【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ものである。
【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。例えば、フィルムを自動巻き取りするための部材駆動装置は、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。
また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。ところが、このようなメカ的ストップ位置ではセンサーとパーフォレーションとの位置関係でパーフォレーションがセンサー上を遥動し、擬似パルスを発生することがある。この擬似パルスが発生するとフィルム端と認識できない。その結果、停止精度が低下してカウンター枚数が多く表示されたり、必要以上の負荷をフィルムやそれに動力を伝達する部材に与えるなどといった不具合が発生していた。
【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パルス信号から移動量を測定している。
また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。
このようにＤＣモータでフォーカス駆動を行う場合、基準位置を設定する方法として後者の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。しかし、この場合もメカ的ストップ位置において部材が遥動することがあるので、エンコーダー信号として擬似パルスが発生し、フィルムの場合と同様に、その疑似パルスによって停止精度が低下してストップ位置を認識できないという不具合があった。また固定端を検出できないと、正確な位置に停止させられないだけでなく、必要以上の負荷を光学部材に与え続けることにもなる。
【０００４】
また停止位置精度を向上させる従来技術として、特許第２８０７７２８号公報には、目標位置に対して手前で、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、その後目標位置までを定速制御することにより、停止位置精度を向上させる技術が開示されている。また、特公平８−２３６１８号公報には、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、いったんモータを止め、その後目標位置までを低速制御することにより、停止位置精度を向上させる技術が開示されている。また、特許第３１８２４１６号公報には、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、駆動時間及び移動量停止精度を向上する技術が開示されている。また本文中記載の特開平３−２４２７１３号公報には、センサーを２個使用して、２個のパルス幅による制御を切りかえることにより、目標位置に近づいた点での移動量検出精度を向上する技術が開示されている。
【特許文献１】特許第２８０７７２８号公報
【特許文献２】特公平８−２３６１８号公報
【特許文献３】特許第３１８２４１６号公報
【特許文献４】特開平３−２４２７１３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示されている従来の部材駆動装置では、目標位置に対して手前で、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、その後目標位置までを定速制御しているので、その分時間短縮がむずかしいといった問題がある。
また特許文献２は、モータを目標位置よりも前で１度止め、その後速度制御をかけるので、その期間の時間の短縮がむずかしいといった問題がある。
また特許文献３は、電圧による速度制御をかけることにより、その期間の時間の短縮がむずかしい。
また特許文献４は、停止精度の高精度化を達成する為に検出精度の性能が違う２個のセンサーを配置することを提案しているが、反転を検出する手段はうたっていない。また、特性が違うセンサーであるので一体化というは概念はなく、スペース効率が悪いといった問題がある。
つまり、光学系の駆動においては、停止精度及び時間短縮が重要である。従来においては、特許文献２のようにモータを目標位置よりも前で１度止め、その後定速制御をかけた後に停止する。あるいは、特許文献１のように逆転シャントとショートブレーキをかけ定速制御をかけた後、停止するということで停止精度を高めているものが提案されている。しかし、時間短縮においては定速制御をすることにより、時間ロスが発生する。また、定速制御から停止する場合でも、周囲温度が低温下では光学素子を駆動するモータ特性及び伝達系の負荷が変化し、オーバーランが変わってしまう。そこで、オーバーランを完全にバラツキなく安定させる高い停止精度を維持することが課題となる。
【０００６】
また、特許文献３のように停止精度を向上させるために減速カーブ波形を記憶させ、定速制御するといったことで停止精度を向上させる方法も提案されているが、制御をすることにより、時間のロスが発生する。このロスが高速化への課題となる。つまり、直接エンコーダの回転が止まるまで逆転ブレーキをかけることにより、より速い停止時間を達成させ、しかもオーバーランも安定させて高い停止精度を維持する必要がある。しかも、環境が変わった場合にその環境が変化したことを認知することが必要となってくる。これには温度センサーを持つことで駆動方法を変化させることも可能であるが、コスト上昇や搭載部品が増えるといった問題がある。
本発明は、かかる課題に鑑み、あらかじめ設定されているオーバーラン量と温度の関係からオーバーラン量を測定して温度演算を行うことにより、温度センサーが無くとも温度に基づいた補正を行うことが可能な部材駆動装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明はかかる課題を解決するために、請求項１は、正逆方向に移動可能な被駆動部材に駆動源により動力を伝達して前記被駆動部材を移動させる部材駆動装置において、前記駆動源に連動して前記被駆動部材の作動量を測定する作動量測定手段と、前記駆動源に連動して前記被駆動部材の駆動方向を検出する駆動方向検出手段と、前記駆動源に逆方向回転の電圧を印加して前記被駆動部材にブレーキをかける逆転ブレーキ手段と、前記駆動源をロックするロック手段と、前記逆転ブレーキ手段の開始から駆動方向が反転したことを検出して、前記駆動源をロックした時点から前記被駆動部材が停止するまでのオーバーラン量をカウントするカウント手段と、前記オーバーラン量と温度の関係を設定する温度設定手段と、前記カウント手段の結果に基づいて前記温度設定手段から温度を演算する温度演算手段と、演算された温度を記憶する温度記憶手段と、温度補正を必要とする要素の補正動作を行う補正動作手段とを備え、前記カウント手段により前記被駆動部材のオーバーラン量をカウントし、該カウント値に基づいて前記温度演算手段により現在の温度を演算して前記温度記憶手段に記憶し、該温度記憶手段に記憶された現在の温度とデフォルト値の温度、若しくは前記温度記憶手段に記憶された前回の温度とを比較し、その温度差により前記補正動作手段の補正量を決定することを特徴とする。
温度によって影響を受けるものは、測距装置、測光装置等があり、この装置の温度補正を行うことが重要である。このとき、温度を検出する温度センサを備えるのが一番簡単であるが、それによりコストが高くなり、装置が大型化するといった問題が発生する。そこで本発明では、温度によりオーバーラン量が変化することを利用して、予め温度とオーバーラン量との関係をテーブルに記憶しておき、オーバーラン量から温度を演算し、その演算された温度に基づいて補正量を決定するものである。
かかる発明によれば、予め温度とオーバーラン量との関係をテーブルに記憶しておき、オーバーラン量から温度を演算するので、温度センサを備えなくとも間接的に温度を検出することができ、温度に応じた補正を行うことができる。
【０００８】
請求項２は、前記補正動作手段は、前記温度記憶手段に記憶された現在の温度とデフォルト値の温度、若しくは前記温度記憶手段に記憶された前回の温度とを比較した結果、その温度差が所定の範囲内の場合、前記デフォルト値の温度、若しくは前記温度記憶手段に記憶された前回の温度における補正量により補正することを特徴とする。
オーバーラン量から間接的に現在の温度を演算した際、その温度がデフォルト値、或いは前回に演算した温度に対してどの位の差があるかを調べ、もし、その温度差が許容値以内であれば、補正量を変化させる必要はなく、それだけ処理速度を速めることができる。
かかる発明によれば、演算した温度とデフォルト値、或いは前回の温度との差が許容値以内の場合、補正量を変化させないので、装置の処理速度を速めることができる。
請求項３は、前記カウント手段は、前記部材駆動装置の電源投入時、若しくは撮影前に予め前記被駆動部材のオーバーラン量をカウントすることを特徴とする。
被駆動部材を予め駆動して、そのオーバーラン量をカウントするためには、それなりの時間が必要となる。従って、撮影の即時性を損なわないために、可能な限り撮影前に撮影者が意識しない時点で各種の設定が終了していることが望ましい。そこで本発明では、電源を投入した時は撮影動作が行われると判断して電源投入時に必ずこの動作を行う。また、セルフ動作のときはシャッタボタンが押される前にこの動作を行っておくものである。
かかる発明によれば、電源を投入した時やセルフ動作のときにシャッタボタンが押される前にオーバーラン量をカウントするので、撮影動作の即時性を損なうことなく撮影を行うことができる。
【０００９】
請求項４は、前記補正動作手段は、前記温度記憶手段に記憶された現在の温度と調整時の温度とを比較して温度差を演算し、該温度差に基づいた補正量により補正することを特徴とする。
ピント、測距、測光に関しては調整作業が必要となるが、この調整時にオーバーラン量による温度を記憶しておくことで、調整時との差を演算して適正な補正を行うことが可能になる。また記憶する内容は温度でなくても、オーバーラン量を記憶することでもよく、後に温度に関連した演算で補正も可能である。
かかる発明によれば、現在の温度と調整時の温度とを比較して温度差を演算して、その温度差に応じた補正量により補正するので、補正の結果が調整時の値に近づき適正な補正が可能となる。
請求項５は、予め所定の上限温度を記憶する上限温度記憶手段を更に備え、前記温度演算手段により現在の温度を演算した結果、該温度が所定の上限温度になった場合、前記駆動源の作動を休止することを特徴とする。
装置そのものが防水の目的で密閉されたカバーに覆われている場合は、内部温度が上昇することがわかっている。従って、予め所定の温度、例えば保証限界値の高い温度に達した場合、カメラ全体の作動を止めて温度上昇を防止する必要がある。これにより、装置の信頼性を高めることが可能となる。
かかる発明によれば、装置の温度が上限値を超えた場合、装置の作動を停止するので、それ以上温度が上昇するのを防止して、信頼性を高めることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図に示した実施形態を用いて詳細に説明する。但し、この実施形態に記載される構成要素、種類、組み合わせ、形状、その相対配置などは特定的な記載がない限り、この発明の範囲をそれのみに限定する主旨ではなく単なる説明例に過ぎない。
図１は、本発明の実施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。このカメラは、図１に示すように、カメラ全体の制御を行うＣＰＵ１０１と、シャッタ開閉用のモータＭ１を駆動するシャッタ駆動回路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。本実施の形態による光学検出装置はセンサー１０８として搭載されている。
【００１１】
図２はセンサー群１０６の動作を説明するための図である。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。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をずらしている。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。
【００１２】
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。このような揺動が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）。
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。この揺動が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）。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。そして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。
【００１３】
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を駆動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。
【００１４】
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１３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。図１のセンサー駆動回路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。
【００１５】
図９は、上記センサー１０８の構成を示す図である。このセンサー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す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。
【００１６】
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（温度検出方法は後述する）。
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。そして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。
【００１７】
図１１は、本発明の実施形態に係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。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、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（Ｓ１）。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（Ｓ２）。センサー１０８からの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（Ｓ３）。その位置まで移動したと判断すると（Ｓ３でＹＥＳのルート）、フォーカス駆動回路１０４に逆転シャントを指示する（Ｓ４）。なお、フィルムを給送するような場合、上記ステップＳ３では、センサー群１０６からの信号により移動方向を併せて監視しつつ、逆転シャント位置までフィルムが移動するまで待つことになる。その位置となる前に移動方向が逆転したときには、その時点で給送は終了させることになる。そしてセンサー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（Ｓ５）。その逆転が発生したと判断すると（Ｓ５でＹＥＳのルート）、フォーカス駆動回路１０４にロックを指示する（Ｓ６）。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。
【００１８】
図１２は、本発明の実施形態に係るオーバーラン量をカウントする処理を示すフローチャートである。以下、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、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（Ｓ１１）。そして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（Ｓ１２）。その後、センサー１０８からの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（Ｓ１３）。その位置まで移動したと判断すると（Ｓ１３でＹＥＳのルート）、合焦レンズ８０２のオーバーラン量を計測するためにオーバーラン量カウントを開始する（Ｓ１４）。次にセンサー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（Ｓ１５）。その逆転が発生したと判断すると（Ｓ１５でＹＥＳのルート）、オーバーラン量カウントを終了して（Ｓ１６）、フォーカス駆動回路１０４にロックを指示する（Ｓ１７）。そしてオーバーラン量カウントの値を記憶して終了する。
【００１９】
図１３は、図１２のオーバーラン量から温度を演算して温度補正を行う処理を示すフローチャートである。温度検出は、まず温度検出を行うための操作（例えば、電源投入時や撮影の直前）であるか否かをチエックし（Ｓ２１）、温度検出を行う操作が無ければ終了する。また温度検出を行う操作があれば図１２のフローチャートによりオーバーラン量の検出を行い、温度設定手段により演算する（Ｓ２２）。そして演算された温度に応じて温度補正を行う（Ｓ２３）。
このように、合焦装置のおかれている環境（特に周囲温度）が変わったかどうかの検出を行うためには、撮影前に駆動部材を動作させてオーバーラン量をカウントすることで検出が可能である。本実施形態において、あらかじめ、温度とオーバーラン量との関係の記憶させておけば、カウント量で温度の検出が可能となる。すなわち、デフォルト値（常温時設定値）、または前回の記憶値と比較することで温度の変化を判定することができる。また、装置そのものが防水を目的として、密閉されたカバーに覆われている場合は、内部温度が上昇することがわかっている。従って、あらかじめ所定の温度、例えば保証限界値である高い温度に達した場合においては、カメラ全体の作動を止めて温度上昇を防止する必要がある。この温度上昇防止することにより、装置の信頼性を高めることも可能となる。
また温度変化については温度センサーを搭載することで制御を補正することも可能であるが、コストもアップし搭載のためのスペースも必要となる。以上の説明から、撮影に際して予め駆動部材を動作させた後、各種設定を行って撮影動作を行えば確実な制御が可能であるが、即時性すなわち撮影動作を行った際に瞬時に撮影できることも重要であるので、撮影前に撮影者が意識しない時点で各種の設定が終了していることが望まれる。そこでセルフにおいては、撮影待機時間に、温度検出を行った後、再度、温度情報にあったセルフ動作をすること可能である。
【００２０】
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１４（ａ）、図１５（ａ）、或いは図１６（ａ）に示すようなものがある。図１４（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１５（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２に記載の制御方法である。図１６（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１４（ａ）〜図１６（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。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。
【００２１】
特許文献２に記載の制御方法では、図１４（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１５（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１６（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。
なお、本実施の形態では、フィルムの給送では逆転シャントを行っていないが、必要に応じて逆転シャントを行うようにしても良い。光学検出装置（センサー１０８）においては、発光素子を１個としているが、受光素子の数分、発光素子を配置しても良い。受光素子の数については３個以上であっても良い。
【００２２】
【発明の効果】
以上記載のごとく請求項１の発明によれば、予め温度とオーバーラン量との関係をテーブルに記憶しておき、オーバーラン量から温度を演算するので、温度センサを備えなくとも間接的に温度を検出することができ、温度に応じた補正を行うことができる。
また請求項２では、演算した温度とデフォルト値、或いは前回の温度との差が許容値以内の場合、補正量を変化させないので、装置の処理速度を速めることができる。
また請求項３では、電源を投入した時やセルフ動作のときにシャッタボタンが押される前にオーバーラン量をカウントするので、撮影動作の即時性を損なうことなく撮影を行うことができる。
また請求項４では、現在の温度と調整時の温度とを比較して温度差を演算して、その温度差に応じた補正量により補正するので、補正の結果が調整時の値に近づき適正な補正が可能となる。
また請求項５では、装置の温度が上限値を超えた場合、装置の作動を停止するので、それ以上温度が上昇するのを防止して、信頼性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本実施の形態による部材駆動装置、及び光学検出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】本発明の実施形態に係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。
【図１２】本発明の実施形態に係るオーバーラン量をカウントする処理を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の図１２のオーバーラン量から温度を演算して温度補正を行う処理を示すフローチャートである。
【図１４】移動制御方法を比較するための図である。
【図１５】移動制御方法を比較するための図である。
【図１６】移動制御方法を比較するための図である。
【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

Claims (5)

1. 正逆方向に移動可能な被駆動部材に駆動源により動力を伝達して前記被駆動部材を移動させる部材駆動装置において、
   前記駆動源に連動して前記被駆動部材の作動量を測定する作動量測定手段と、前記駆動源に連動して前記被駆動部材の駆動方向を検出する駆動方向検出手段と、前記駆動源に逆方向回転の電圧を印加して前記被駆動部材にブレーキをかける逆転ブレーキ手段と、前記駆動源をロックするロック手段と、前記逆転ブレーキ手段の開始から駆動方向が反転したことを検出して、前記駆動源をロックした時点から前記被駆動部材が停止するまでのオーバーラン量をカウントするカウント手段と、前記オーバーラン量と温度の関係を設定する温度設定手段と、前記カウント手段の結果に基づいて前記温度設定手段から温度を演算する温度演算手段と、演算された温度を記憶する温度記憶手段と、温度補正を必要とする要素の補正動作を行う補正動作手段とを備え、
   前記カウント手段により前記被駆動部材のオーバーラン量をカウントし、該カウント値に基づいて前記温度演算手段により現在の温度を演算して前記温度記憶手段に記憶し、該温度記憶手段に記憶された現在の温度とデフォルト値の温度、若しくは前記温度記憶手段に記憶された前回の温度とを比較し、その温度差により前記補正動作手段の補正量を決定することを特徴とする部材駆動装置。
2. 前記補正動作手段は、前記温度記憶手段に記憶された現在の温度とデフォルト値の温度、若しくは前記温度記憶手段に記憶された前回の温度とを比較した結果、その温度差が所定の範囲内の場合、前記デフォルト値の温度、若しくは前記温度記憶手段に記憶された前回の温度における補正量により補正することを特徴とする請求項１に記載の部材駆動装置。
3. 前記カウント手段は、前記部材駆動装置の電源投入時、若しくは撮影前に予め前記被駆動部材のオーバーラン量をカウントすることを特徴とする請求項１又は２に記載の部材駆動装置。
4. 前記補正動作手段は、前記温度記憶手段に記憶された現在の温度と調整時の温度とを比較して温度差を演算し、該温度差に基づいた補正量により補正することを特徴とする請求項１に記載の部材駆動装置。
5. 予め所定の上限温度を記憶する上限温度記憶手段を更に備え、前記温度演算手段により現在の温度を演算した結果、該温度が所定の上限温度になった場合、前記駆動源の作動を休止することを特徴とする請求項１に記載の部材駆動装置。

Images