JP2674034B2 - カメラの自動焦点調節装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、カメラの自動焦点調節装置、さらに詳しく
は、焦点検出手段の出力に基づいて撮影レンズを合焦位
置に移動させるモータを有したカメラの自動焦点調節装
置に関する。 ［従来の技術］ 合焦目標位置に撮影レンズを移動させるよう制御する
自動焦点調節装置について、本出願人が先に特願昭61−
302692号により提案した技術手段においては、減速カー
ブと実際の撮影レンズの移動速度とを比較してモータ制
御を行ない、さらに撮影レンズが合焦位置付近に至った
時点で撮影レンズを停止させている。この場合、撮影レ
ンズの移動量検知用のフォトインタラプタ等のエンコー
ダからの信号を検知して、撮影レンズの位置を検知し、
合焦位置で撮影レンズを停止させるようにしている。 ［発明が解決しようとする問題点］ しかし、上記モータ制御によって撮影レンズを駆動す
る際に、モータや撮影レンズの移動量検知用のエンコー
ダやその他の機械的な部分等の故障により、撮影レンズ
を合焦位置まで駆動制御することができない異常状態に
なる場合がある。この場合にモータに通電したままにし
ておくと、いつまでたってもモータが動いたままで使い
勝手が悪いという不具合があった。 本発明の目的は、このような問題点に着目し、撮影レ
ンズの駆動時に異常状態となった場合でも適切に処理す
ることのできるカメラの自動焦点調節装置を提供するに
ある。 ［問題点を解決するための手段および作用］ 本発明によるカメラの自動焦点調節装置は、焦点検出
手段の出力に基づいて撮影レンズを合焦位置に移動させ
るモータを有したカメラの自動焦点調節装置において、 上記モータによる上記撮影レンズの移動に応じてパル
ス信号を出力する信号出力手段と、上記パルス信号を計
数し、上記合焦位置で上記撮影レンズを停止させるレン
ズ制御手段と、上記パルス信号の計数値に基づいて、上
記モータの減速制御を行う制御範囲に入っているかを判
定する判定手段と、上記モータによって上記撮影レンズ
を駆動しているにも関わらず、上記判定手段によって一
定時間経過しても制御範囲に入らないと判定した場合
に、異常状態と判定し、異常処理を行う異常処理手段
と、を具備したことを特徴とし、そして、上記異常処理
手段は、さらに、上記制御範囲内においては、上記パル
ス信号が一定時間経過しても入力しない場合に上記異常
状態と判定し、また、上記モータをオフする。更に、上
記レンズ制御手段は、上記パルス信号に基づいて上記撮
影レンズの駆動速度制御を行うことを特徴とする。 また、本発明によるカメラの自動焦点調節装置は、焦
点検出手段の出力に基づいて撮影レンズを合焦位置に移
動させるモータを有したカメラの自動焦点調節装置にお
いて、 上記モータによる上記撮影レンズの移動に応じてパル
ス信号を出力する信号出力手段と、上記パルス信号を計
数し、上記合焦位置で上記撮影レンズを停止させるレン
ズ制御手段と、上記モータによる上記撮影レンズの駆動
に異常状態が発生したかを検出する異常検出手段と、上
記パルス信号の計数値に基づいて上記モータの減速制御
を行う制御範囲内か否かを判定する判定手段とを具備
し、上記異常検出手段は、上記判定手段によって制御範
囲内であると判定された場合と、制御範囲外であると判
定された場合で、異常状態の検出を異ならせたことを特
徴とし、上記異常検出手段は、上記制御範囲外にある場
合には一定時間が経過しても制御範囲内に入らないこと
により、異常状態を検出し、上記制御範囲内にある場合
には、上記パルス信号が一定時間経過しても入力しない
場合に、異常状態を検出する。 ［実 施 例］ 本発明の一実施例の概略は、第１図に、その基本的構
成を示すように、モータ１による移動速度を速度検出手
段２により検出し、この検出された移動速度と、撮影レ
ンズを目標位置で停止させるために最適な、記憶手段３
により記憶された減速カーブとを比較し、レンズ制御手
段４により撮影レンズを上記減速カーブに沿って合焦位
置まで移動させる。レンズ制御手段４は、撮影レンズの
移動速度が記憶された減速カーブよりも速い場合にはモ
ータ１にブレーキをかけ、遅い場合にはその程度により
モータ１をオンまたはオフすることにより、減速カーブ
に沿った速度制御を行う。そして、上記減速カーブ範囲
内の目標付近において、モータ１がオンしているとき、
連続的なモータ１のオンによる加速のしすぎを防いで、
この時点における移動速度に最適な加速を得るために、
上記速度検出手段２の信号によってモータオン制御手段
５が動作して強制的にモータ１がオフ（またはブレー
キ）する。 第２図に本発明の一実施例の構成の概略を示す。カメ
ラ本体６内のCPU7（中央演算処理装置）に、三角測距に
より測距部８で測定した被写体９までの距離情報が伝達
されると、CPU7は距離情報から撮影レンズ10の移動量を
決定してモータ１をオンにし、撮影レンズ10の移動を開
始する。撮影レンズ10の移動速度と移動量はフォトイン
タラプタ等からなるエンコーダ11によってCPU7にフィー
ドバックされる。 CPU7は、第３図に示すように、記憶部12に記憶されて
いる減速カーブと、上記エンコーダ11より入力され速度
検出部13で検出された撮影レンズ10の移動速度とを比較
部14にて比較し、その出力をモータ制御部15に送る。上
記測距部８の距離情報は移動量計算部16にて撮影レンズ
10の移動量に変換されるので、この移動量がモータ制御
部15に送られると、同制御部15において上記移動量と上
記比較部14の出力情報に基づきモータ１のオン，オフ，
ブレーキ等の制御が行なわれる。これにより撮影レンズ
10は記憶された減速カーブに沿い合焦目標位置に向かっ
て減速し、同目標位置で正確に停止することになる。 次に、上記CPU7におけるレンズ移動の制御動作の詳細
を第４図に示すフローチャートを用いて説明する。 レリーズスイッチの操作等によりプログラムがスター
トすると、最初に測距部８が働いて測距が行なわれる。
測距情報は、CPU7に伝えられ、撮影レンズ10の目標位置
が計算される。この後、モータ１に通電され、撮影レン
ズ10の繰り出しが始まる。そして、撮影レンズ10が目標
位置に対する制御範囲に達したかどうかをチェックし、
制御範囲に入るまでモータ１に通電し続ける。このとき
フォトインタラプタ，モータ１あるいはその他の機械的
な部分等の故障により、一定時間が経過しても制御範囲
に入らないとか、フォトインタラプタの信号がない等、
異常状態であることを検知した場合には異常処理を行な
う。 制御範囲内に入った場合には、最初にフォトインタラ
プタのパルスをカウントすることによって得られた撮影
レンズ10の移動量と目標位置とを比較して目標位置の１
パルス手前かどうかをチェックし、１パルス手前であれ
ばブレーキをかけて制御を終了する。通常は制御範囲に
入った直後は、目標位置の１パルス手前まで達していな
いので、次に現在の撮影レンズ10の移動速度と現在の移
動量に対応する減速カーブ上の値とを比較する。ここ
で、撮影レンズ10の移動速度はフォトインタラプタのパ
ルス間隔を計測することによって検出する。移動速度が
減速カーブよりも速い場合にはブレーキをかけて減速す
る。遅い場合には減速カーブの値からある値ｘを引き、
これより速いか遅いかの判断をする。速いと判断された
場合はモータをオープン（オフ）にし、慣性によって撮
影レンズ10の移動させる。遅いと判断された場合には目
標位置の手前３パルス（３パルスに限らない）以内であ
るかどうかを判断する。３パルス以内であれば、制限加
速中であることを認識させるためのフラグを立ててモー
タ１をオンにし、３パルス以内でない場合は単純にモー
タ１をオンにする。 以上のようにしてモータ１のオン，オフ，ブレーキの
判断をして制御したあと、次に撮影レンズ10の移動速度
を検出するためにフォトインタラプタのパルスの立ち上
がりを検出する。すなわち、パルスの立ち上がった時点
で前回のパルスの立ち上がりからの時間を計算し、これ
を撮影レンズ10の移動速度とする。フォトインタラプタ
のパルスの立ち上がりがない場合には、この立ち上がり
のない時間をカウントして一定時間が経過したとする
と、このときは何らかの原因で目標位置に達する前に止
まってしまっと判断し、強制的にモータ１をオンにして
パルスの立ち上がりを待つ。この一定時間を停止リミッ
タと呼ぶ。この停止リミッタにより、このプログラムは
負荷の重い条件に強くなる。停止リミッタは、モータ電
圧の低下や撮影レンズ10の移動上の負荷の増大等により
移動速度がプログラムの速度検出の限界を越え、誤判断
して目標位置に達する前にブレーキをかけて止まってし
まった場合に有効な機能となる。停止リミッタのオンの
後、さらに一定時間が経過しもフォトインタラプタのパ
ルスの立ち上がりがない場合には異常状態であると判断
し、モータ１をオフにして異常処理を行なう。 フォトインタラプタのパルスが立ち上がると、速度検
出が行なわれ、この後、制限加速中もしくは停止リミッ
タ中であるかどうかの判断がなされる。もしそうであれ
ば、モータ１をオフまたはモータ１にブレーキをかけ、
そうでなければ、そのまま何もせずに再び目標位置の１
パルス手前かどうかを判断し、１パルス手前に達したら
ブレーキをかけてフォーカシングを終了する。１パルス
手段に達していない間は、以上の制御動作が繰り返さ
れ、したがって、撮影レンズ10は減速カーブに沿い目標
位置に向かって減速する。 第５図は撮影レンズ10の減速の過程を移動量と移動速
度で表わしたものである。第５図において、横軸が撮影
レンズ10の移動量、縦軸が移動速度である。また減速カ
ーブは破線20により、減速カーブから値ｘを引いたカー
ブは破線21によりそれぞれ示されている。図中、右上が
りの斜線を施された部分はモータ１をオンにするオン領
域で、このオン領域と破線21を境に隣り合う右下がりの
斜線を施された部分はモータ１をオープン（オフ）にす
るオープン領域である。このオープン領域に上記減速カ
ーブ20を境にして白地のブレーキ領域が隣り合ってい
る。 モータ１の制御動作を、まず、移動曲線22の場合で説
明する。撮影レンズ10を移動して制御範囲に入ると、こ
のときの速度は減速カーブ20よりも速いので、ただちに
ブレーキがかかって減速する。そして、減速カーブ20よ
り遅くなってオープン領域に入るとモータ１がオフにな
り、減速カーブ20より速くなるとブレーキ領域に入る。
モータ１にブレーキがかかって減速カープ20よりも遅く
なりオープン領域に入ると、再びモータ１がオフする。
こうして減速カーブ20に沿って減速していき、目標位置
の１パルス手前でブレーキがかかり目標位置で停止す
る。移動曲線23の場合には、初期速度が遅いので、制御
範囲に入ってもモータ１のオンが継続され、カーブ21よ
り速くなってオープン領域に入ると、モータ１がオフ
し、さらに減速カーブ20より速くなってブレーキ領域に
入るとブレーキがかかる。ブレーキによって減速されて
いき、オープン領域に入るとオフになる。そして、その
結果がカーブ21より遅くなってオン領域に入ると、目標
位置の１パルス手前でブレーキがかかって停止する。 次に上記フロートチャート中にある制限加速および停
止リミッタの動作について、第６図および第７図により
説明する。第6,7図は、フォトインタラプタの出力パル
ス波形と、モータ１のオン，オフ状態を示している。フ
ォトインタラプタの出力パルス波形のパルス幅は前述し
たようにCPU7内の速度検出部13にて測定されており、そ
のパルス幅が短ければ撮影レンズ10の移動速度が速く、
長ければ移動速度が遅いということになる。そして、モ
ータ１がオンして撮影レンズ10が制御範囲に入ることに
よって、モータ１のオン，オフ，ブレーキ等の制御が始
まる。 今、第６図中のフォトインタラプタのパルスの立上り
位置での移動速度が減速カーブ20から値ｘを引いたカ
ーブ21の値より速い場合、第５図のブレーキ領域あるい
はオープン領域である。そして、次のフォトインタラプ
タの立上り位置で速度検出がなされ、その結果、カー
ブ21より遅いとモータ１がオンする。そして、次のパル
スの立上り位置でも、カーブ21より速い速度に至らな
ければモータ１のオンが継続される。そして、次のパル
スの立上り位置に至り、速度検出の結果がカーブ21よ
り速くなると、モータ１をオープンにして加速を中止す
る。この位置は目標位置の３パルス手前であるが、
速度チェックが優先してなされるので、カーブ21より速
い場合には３パルス手前であるかどうかのチェックはこ
のときなされない。次のパルスの立上り位置での速度
検出の結果がカーブ21より遅くなると、このときは、当
然、目標位置の３パルス手前の範囲内であるので、制
限加速によるモータ１のオン状態となる。そして、次の
パルスの立上り位置での速度検出の後、上記制限加速
を中止してモータ１をオフにするか、ブレーキをかけ
る。これにより、停止位置寸前での加速のしすぎによる
目標位置のオーバーが防止される。そして、このとき１
パルス手間の位置であれば、直ちにブレーキがかかるの
で、撮影レンズ10は目標位置で停止する。 第７図中のパルスの立上り位置を最後に一定時間以
上次のパルスがない場合、つまり、制御範囲内で過負
荷，電圧低下等によりプログラムの速度測定限界を超え
た低速となり、この状態での判断により誤ってレンズ移
動を停止させてしまった場合、強制的にモータ１をオン
し、パルスの立ち上りがあるまでオンし続ける。ここ
で、立ち上りがさらにある一定時間ないと、異常状態と
みなし、モータ１をオフして異常処理を行なう。立ち上
りがあると、モータ１をオフにするか、またはブレーキ
をかけ、再び移動速度を検出してモータ１の制御を行な
って目標位置へ減速カーブに沿って減速する。これが停
止リミッタで、制御中の過負荷に強くなる。なお、停止
リミッタはあくまで非常用であるので極力働かないよう
にすることが望ましい。 なお、上記第6,7図において、パルスの立ち上りから
ある僅かな一定時間を経過した後にモータ１がオン，オ
フしているが、この時間はCPU7がモータ制御の判断に要
している時間である。制限加速および停止リミッタによ
るモータ１のオフについては、パルスの立ち上りに殆ど
一致している。 このように上記実施例では、撮影レンズが移動して目
標位置付近に至りモータがオンになっている場合、モー
タのオン時間をその時点での移動速度に合わせて調整す
ることができる。さらにモータのオン時間をソフトタイ
マ等で一定に決めた場合に較べてプログラムが単純かつ
高速になり、エンコーダの信号の読み落しがなくなり、
確実な速度検出が可能になるので、次のモータ制御の判
断が確実になされる。 なお、上記実施例の第４図に示したフローチャートに
おいて、エンコーダ信号としてフォトインタラプタのパ
ルスの立ち上がりを読み取っているが、パルスの立ち下
がりを読み取るようにしてもよい。またエンコーダ11と
してフォトインタラプタを用いているが、これに限るこ
となく、機械的なスイッチやホール素子あるいはその他
の検出手段を使用することができる。 ［発明の効果］ 以上述べたように、本発明によれば、モータによって
上記撮影レンズを駆動しているにも関わらず、レンズが
移動しない場合に異常状態と判定し、異常処理を行うよ
うにしたので、異常状態時にいつまでたってもモータが
動いたままで使い勝手が悪いという不具合は解消され
る。

【図面の簡単な説明】 第１図は、本発明の自動焦点調節装置の基本構成を示す
概念図、 第２図は、本発明の一実施例を示す自動焦点調節装置の
概略構成図、 第３図は、上記第２図中のCPUの機能を示すブロック
図、 第４図は、上記第３図のCPUにおけるレンズ駆動の制御
動作を示すフローチャート、 第５図は、撮影レンズの減速の過程を移動量と移動速度
で表わした線図、 第６図および第７図は、制限加速及び停止リミッタにお
けるフォトインタラプタの出力波形とモータのオン，オ
フ制御のタイムチャートである。 １……モータ ２……速度検出手段 ３……記憶手段 ４……レンズ制御手段 ５……モータオン制限手段 ７……CPU（速度検出手段，記憶手段，レンズ制御手
段，モータオン制限手段） 11……エンコーダ（速度検出手段） 12……記憶部（記憶手段） 13……速度検出部（速度検出手段） 14……比較部（レンズ制御手段） 15……モータ制御部（レンズ制御手段，モータオン制限
手段） 21……減速カーブ

Claims (1)

1. (57)【特許請求の範囲】 １．焦点検出手段の出力に基づいて撮影レンズを合焦位
   置に移動させるモータを有したカメラの自動焦点調節装
   置において、 上記モータによる上記撮影レンズの移動に応じてパルス
   信号を出力する信号出力手段と、 上記パルス信号を計数し、上記合焦位置で上記撮影レン
   ズを停止させるレンズ制御手段と、 上記パルス信号の計数値に基づいて、上記モータの減速
   制御を行う制御範囲に入っているかを判定する判定手段
   と、 上記モータによって上記撮影レンズを駆動しているにも
   関わらず、上記判定手段によって一定時間経過しても制
   御範囲に入らないと判定した場合に、異常状態と判定
   し、異常処理を行う異常処理手段と、 を具備したことを特徴とするカメラの自動焦点調節装
   置。 ２．上記異常処理手段は、さらに、上記制御範囲内にお
   いては、上記パルス信号が一定時間経過しても入力しな
   い場合に上記異常状態と判定する特許請求の範囲第１項
   に記載のカメラの自動焦点調節装置。 ３．上記異常処理手段は、上記モータをオフすることを
   特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のカメラの自動
   焦点調節装置。 ４．上記レンズ制御手段は、上記パルス信号に基づいて
   上記撮影レンズの駆動速度制御を行うことを特徴とする
   特許請求の範囲第１項に記載のカメラの自動焦点調節装
   置。 ５．焦点検出手段の出力に基づいて撮影レンズを合焦位
   置に移動させるモータを有したカメラの自動焦点調節装
   置において、 上記モータによる上記撮影レンズの移動に応じてパルス
   信号を出力する信号出力手段と、 上記パルス信号を計数し、上記合焦位置で上記撮影レン
   ズを停止させるレンズ制御手段と、 上記モータによる上記撮影レンズの駆動に異常状態が発
   生したかを検出する異常検出手段と、 上記パルス信号の計数値に基づいて上記モータの減速制
   御を行う制御範囲内か否かを判定する判定手段と、 を具備し、 上記異常検出手段は、上記判定手段によって制御範囲内
   であると判定された場合と、制御範囲外であると判定さ
   れた場合で、異常状態の検出を異ならせたことを特徴と
   するカメラの自動焦点調節装置。 ６．上記異常検出手段は、上記制御範囲外にある場合に
   は一定時間が経過しても制御範囲内に入らないことによ
   り、異常状態を検出し、上記制御範囲内にある場合に
   は、上記パルス信号が一定時間経過しても入力しない場
   合に、異常状態を検出する特許請求の範囲第５項に記載
   のカメラの自動焦点調節装置。