JPH0460508A - レンズ駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 Ａ、産業上の利用分野 本発明は、モータによりギアを介して鏡筒内のレンズを
駆動するレンズ駆動装置に関する。

Ｂ、従来の技術 従来から、モータ翻動力によりレンズを駆動するレンズ
駆動装置が知られている。第３図はこの種のレンズ駆動
装置を内蔵するレンズ鏡筒の一例を示す。

第３図において、固定筒１は、カメラボディーに装着す
るためのバヨネット爪１ａを有し、外筒部１ｂと内筒部
１ｃとで構成される。内筒部１ｃの内周には、撮影光学
系Ｌｌ、Ｌ３が固着され、さらに１合焦光学系Ｌ２を保
持するレンズ保持筒２が摺動可能に設置される。保持筒
２に設けられたピン３は、内筒部１ｃに設けられた直進
案内溝１ｄと、内筒部ＩＣの外周上に回転可能に嵌合し
ている回動筒４に設けられたリード溝４ａとに嵌合し、
回動筒４が回転することにより合焦光学系Ｌ２は光軸方
向に移動されて合焦動作が行なわれる。

回動筒４は、回動筒４に設けられた周溝４ｂと、固定筒
１に設けられ周溝４ｂに嵌合するピン５とによって光軸
方向の移動が規制されるとともに、光軸周りの回転も一
定の回転角に制限される。回動筒４の外周側には双安定
型ソレノイド６が固設されており、その軸６ａは、後述
する第１の制御回路からの電気信号により光軸方向に進
退する。

軸６ａの前側には距離操作環７の突出部７ａが、軸６ａ
の後側にはセグメントギア８の突出部８ａが配設され、
これらの突出部７ａ、８ａには軸６ａと同径上にあって
軸６ａが嵌合可能な長穴７ｂ。

８ｂが円周方向に複数個設けられている。そして、＠６
ａは、電気信号により前側位置に駆動されると距離操作
環７の穴７ｂに嵌合し、且つセグメントギア８の穴８ｂ
とは嵌合しない。一方、軸６ａは、第１の制御回路によ
り後側位置に駆動されるとセグメントギア８の穴８ｂに
嵌合し、且つ距離操作環７の穴７ｂには嵌合しない。

ここで、軸６ａが前側位置にあるときは距離操作環７と
回動筒４とが一体で回動する、いわゆるマニュアルフォ
ーカシングが可能となり、一方、後側位置にあるときは
セグメントギア８と回動筒４とが一体に回動する、いわ
ゆるオートフォーカシングが可能となる。このオートフ
ォーカシングのときは、固定筒１に固定されたモータ９
の駆動力がモータ駐動軸に取り付けられたギア１ｏ、１
１．１２から成る減速ギア列を介してセグメントギア８
に伝達される。

さらにまた、合焦光学系Ｌ２の駆動量を検出する第１の
検出部１３および第一のパターン部１４から成るエンコ
ーダと、モータ９の回転量を検出する第２の検出部１５
および第２のパターン部１６から成るエンコーダのいず
れか一方が設けられる。第１のパターン部１４は、回動
筒４の前端または近傍に設けられ、回動筒４がモータ９
によってギア１０，１１．１２およびセグメントギア８
を介して駆動されると第１の検出部１３から合焦光学系
Ｌ２の移動量に対応するパルスが出力される。一方、第
２のパターン部１６は、モータ軸に取り付けられたギア
１０と歯合するギア１７と一体に回転するように設けら
れ、モータ９が回転すると第２の検出部１５からモータ
９の回転量に対応するパルスが出力される。

次に、オートフォーカシング時の従来のレンズ駆動装置
の動作を説明する。

後述するモート切り換えスイッチによりオートフォーカ
シングモード（以下、ＡＦモードと呼ぶ）を選択すると
、セグメントギア８と回動筒４とが一体に回動するよう
にソレノイド６が後側に駆動され、合焦光学系Ｌ２がモ
ータ９によって前後に駆動されるＡＦモードになる。

このＡＦモートでは、周知のようにしてデフォーカス量
が演算されると、このデフォーカス量に基づいて合焦光
学系Ｌ２のレンズ駆動量指令値を算出し、モータ９を駆
動して合焦状態を得る。モータ９が回転すると上述した
第１の検出部１３、または第２の検出部１５からパルス
が発生する。

そこでこのパルスをカウントし、このカウント値が上述
のレンズ駆動量指令値に相当するパルス数に達した時点
でモータ９を停止させて合焦動作を終了する。

Ｃ０発明が解決しようとする課題 しかしながら、従来のレンズ駆動装置では、以下に述べ
る問題がある。

■回動筒４の近傍、つまりレンズ駆動機構の最終段付近
に設置される第１の検出部１３およびパターン部１４を
用いて合焦用モータ９のフィードバック駐動制御を行な
った場合は、制御対象である合焦光学系Ｌ２の位置を直
接検出しているのでレンズ駆動機構に含まれるギア列の
バックラッシュの影響を受けることがなく、合焦光学系
Ｌ２を正確に位置決めできる。しかし反面、これら第１
の検出部１３およびパターン部１４の検出信号は、レン
ズ駆動機構に含まれるギア列のバックラッシュのために
、モータ９の回転量および回転速度を正確に表わしてい
ないので、この検出信号によりモータ９の速度制御を行
うと正しく制御できない。

■次に、モータ９の駆動軸近傍に設置される第２の検出
部１５およびパターン部１６は、パターン部１６とモー
タ９との間に介在するギアが少ないのでモータ９の回転
に正確に対応したパルスを発生するが、上述したレンズ
駆動機構に含まれるギア列のバックラッシュのため、合
焦光学系Ｌ２の移動量および速度を正確に検出できず、
これらにより合焦光学系Ｌ２の駆動制御を行なうと合焦
誤差を発生するという問題がある。

特に、合焦光学系Ｌ２を微小量駆動制御するときは、以
下の問題が発生する。

■第１の検出部１３およびパターン部１４を用いてモー
タ９を起動するとき、上述したバックラッシュのために
第１のパターン部１４はすぐに回転せず、検出部１３か
らパルスも発生しない。そして、バンクラッシュが解消
して第１の検出部１３からパルスが発生するまで、第１
の制御回路３１はモータ駆動回路４２に駆動指令を出し
続けるのでモータ９の速度が高くなりすぎ、合焦光学系
Ｌ２の目標位置をオーバーランしてしまうという問題が
ある。

■一方、第２の検出部１５およびパターン部１６を用い
てモータ９を駆動する場合には、レンズ駆動機構のバッ
クラッシュの分だけ合焦光学系Ｌ２が駆動されないので
、合焦光学系Ｌ２をその目標停止位置に到達できないと
いう問題がある。

本発明の目的は、レンズ駆動機構に含まれるギア列のバ
ックラッシュの影響を受けずに正確な合焦光学系の駆動
制御を行なうレンズ駆動装置を提供することにある。

９１課題を解決するための手段 一実施例を示す第１図に対応づけて本発明を説明すると
、本発明は、レンズ翻動量指令値に基づいてモータ９を
駆動し、減速ギア列１０〜１２を介してレンズＬ２を駆
動するレンズ駆動装置に適用され、レンズＬ２の移動に
応じてパルスを発生する第１のパルス発生手段１３．１
４と、モータ９の回転に応してパルスを発生する第２の
パルス発生手段１５．１６と、第１のパルス発生手段１
３．１４からのパルスに基づいてレンズＬ２の能動量を
制御し、第２のパルス発生手段１５．１６からのパルス
に基づいてモータ９の速度を制御する制御手段３１とを
備えることにより、上記目的が達成される。

また、制御手段３１は、第１のパルス発生手段１３．１
４がパルスを発生するまでの期間、第２のパルス発生手
段１５．１６からのパルスに基づいてモータ９の速度を
制御し、第１のパルス発生手段１３．１４がパルスを発
生した後は第１のパルス発生手段１３．１４からのパル
スに基づいてモータ９の速度とレンズＬ２の駆動量とを
制御してもよい。

Ｅ１作用 制御手段３１は、第１のパルス発生手段１３゜１４から
のパルスに基づいてレンズＬ２の駆動量を制御し、第２
のパルス発生手段１５．１６からのパルスに基づいてモ
ータ９の速度を制御する。

あるいはまた、第１のパルス発生手段１３．１４がパル
スを発生するまでの期間、第２のパルス発生手段１５．
１６からのパルスに基づいてモータ９の速度を制御し、
第１のパルス発生手段１３゜１４がパルスを発生した後
は第１のパルス発生手段１３．１４からのパルスに基づ
いてモータ９の速度とレンズＬ２の能動量とを制御する
。

この結果、レンズＬ２はレンズ駆動量指令値だけ正確に
駆動される。

なお、本発明の詳細な説明する上記り項およびＥ項では
、本発明を分かり易くするために実施例の図を用いたが
、これにより本発明が実施例に限定されるものではない
。

Ｆ、実施例 第１図は、本発明の一実施例を示すブロック図である。

なお、この実施例では第３図に示すレンズ鏡筒部を用い
、第３図と同一の要素に対しては同符号を付して説明を
省略する。

モード切り換えスイッチ３０によりＡＰモードが選択さ
れると、第１の制御回路３１はモータ９によって合焦光
学系Ｌ２が駆動されるようにソレノイド６を切り換える
。

被写体からの光束は、撮影光学系および合焦光学系Ｌ１
〜Ｌ３を通過してカメラボディー３２内のメインミラー
３３に達し、光束の一部が反射されて焦点板３４に被写
体像を結像する。この被写体像は、コンデンサレンズ３
５．ペンタプリズム３６および接眼レンズ３７を介して
撮影者の眼へと導かれる。

また、メインミラー３３を通過した一部の光束は、サブ
ミラー３８によって反射されて光電変換部３９へ導かれ
る。この光電変換部３９からの出力信号は、第２の制御
回路４０へ出力され、第２の制御回路４０によってデフ
ォーカス量が算出される。このデフォーカス量は、レン
ズ鏡筒４１内の第１の制御回路３１へ伝達され、第１の
制御回路３１は、このデフォーカス量に基づいて合焦光
学系Ｌ２のレンズ鮭動量指令値を算出し、モータ駆動回
路４２を介してモータ９を駆動する。

なお、第１および第２の制御回路３１．４０はマイクロ
コンピュータおよびその周辺部材から構成され、種々の
演算やシーケンス処理を実行する。

また、本実施例では、第１の検出部１３およびパターン
部１４と、第２の検出部１５およびパターン部１６とが
ともに設置される。

第２図は、合焦光学系Ｌ２の駆動制御を行なう第１の制
御回路３１において実行されるレンズ能動制御プログラ
ムの一例を示すフローチャートである。第２図により本
実施例の動作を説明する。

ステップＳ１において、第２の制御回路４０からデフォ
ーカス量データを受信し、続くステップＳ２で、このデ
フォーカス量に基づいて合焦光学系Ｌ２のレンズ耗動量
指令値を算出する。さらにステップＳ３で、上記ステッ
プで算出された駆動量だけ合焦光学系Ｌ２を駆動したと
き、第１の検出部１３から発生するパルスの総数、すな
わち駆動量指令値に相当するパルス数を算出する。次に
ステップＳ４において、ステップＳ２で算出された駆動
量指令値が所定値Ａ以上かどうかを判別し、所定値Ａ以
上のときはステップＳ１０へ進み、そうでなければステ
ップＳ５へ進む。こノ所定ＭＡは、合焦光学系Ｌ２の駆
動量に応じて第１の検出部１３を用いるか、または第２
の検出部１５を用いるかを選択するための閾値である。

ステップＳ４において駆動量指令値が所定値Ａより少な
いと判別されたとき、すなわち合焦光学系Ｌ２の微小量
疑動時は、ステップｓ５で、モータ能動回路４２へ低速
指令信号を出力してモータ９を起動し、この低速指令信
号と第２の検出部１５からのパルス信号とを比較して、
モータ９の速度が低速指令速度↓こなるように速度フィ
ードバック制御を行なう。具体的には、第２の検出部１
５からのパルス信号のパルス間隔を検出し、低速指令信
号のパルス間隔と同じ時間間隔になるようにモータ９の
オン・オフを繰り返して駆動制御する。

このとき、レンズ靜動機構に含まれるギアのバックラッ
シュのため、合焦光学系Ｌ２はモータ９の起動から遅れ
て動き始める。続くステップｓ６で、第１の検出部１３
がパルスを発生したがどうかを判別し、パルスを発生し
ていればステップｓ７へ進み、そうでなければステップ
Ｓ５へ戻り、第２の検出部１３からのフィードバックパ
ルス信号によりモータ９の低速能動制御を続ける。

第１の検出部１３がパルスを発生したら、ステップＳ７
でこのパルスのカウントを行いステップＳ８へ進む。ス
テップＳ８で、第１の検出部１３の発生パルスのカウン
ト値がステップＳ３で算出された駆動量指令値に相当す
るパルス数かどうかを判別し、駆動量指令値に相当する
パルス数に達していればステップＳ９へ進んで、モータ
駆動回路４２に介してモータ９を停止させ、そうでなけ
ればステップＳ７へ戻ってパルス数のカウントを続ける
。

ステップＳ４が肯定されるとステップＳ１０で。

モータ９を起動して第１の検出部１３からのフィードバ
ックパルス信号により高速鮭動制御を行なう。このとき
、レンズ駆動機構のギアのバックラッシュのため第１の
検出部１３からのパルス発生が遅れてモータ９の起動時
にわずかに制御不安定となるが、上述した微小鮭動量の
ときに比べると極めて短時間であり無視できる。

以上の処理を終えるとプログラムの実行を終了する。

このように、レンズ翻動機構部に含まれるギアのバック
ラッシュによる合焦光学系Ｌ２の位置制御誤差をなくす
ために、合焦光学系Ｌ２の移動量に応してパルスを発生
する第１の検出部１３と、モータの回転に応じてパルス
を発生する第２の検出部１５とを設け、合焦光学系Ｌ２
の駆動量カス少ないときは第１の検出部１３からノ（ル
スが発生するまでの間、第２の検出部１５からの）（ル
スしこよリモータ９を低速で速度制御し、第１の検出部
１３からパルスが発生したらこの）（ルスをカウントし
て合焦光学系Ｌ２の駆動量を制御するのでモータの速度
が安定し、目標位置に正確に停止して合焦精度が向上す
る。

上述した第２図に示すフローチャートで（よ、駆動量が
所定値へ以上のとき第１の検出部１３力＼らの発生パル
スによりモータを高速能動制御したカス、第２の検出部
１５からの発生〕（ルスによりモータの高速速度制御を
行い、且つ第１の検出部１３からの発生パルスをカウン
トして合焦光学系Ｌ２の駆動量制御を行なってもよい。

なお、上記実施例では１合焦光学系Ｌ２の移動量に応じ
て発生する第１の検出部１３からの発生パルスをカウン
トして駆動量制御を行なったが、合焦光学系Ｌ２の絶対
位置信号を発生するアブソリュート型のパルス発生器を
用いて位置制御を行なってもよい。

また、本発明は、オートフォーカシング時のレンズ能動
について説明した上記実施例に限定されず、例えば撮影
者がマニュアルで操作した距離操作環の回転量に応じて
モータ９が回転し、減速ギア列を介して合焦光学系Ｌ２
を駆動するパワーフォーカス機構、または、パワーズー
ム機構にも適用することができる。

以上の実施例の構成において、第１の検出部１３および
パターン部１４が第１のパルス発生手段を、第２の検出
部１５およびパターン部１６が第２のパルス発生手段を
、第１の制御回路３１が制御手段をそれぞれ構成する。

Ｇ０発明の詳細 な説明したように本発明によれば、レンズの移動に応じ
てパルスを発生する第１のパルス発生手段からのパルス
に基づいてレンズの駆動量を制御し、モータの回転に応
じてパルスを発生する第２のパルス発生手段からのパル
スに基づいてモータの速度を制御するので、モータ速度
が安定しレンズの位置制御精度が向上する。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す全体構成図、第２図は
レンズ駆動制御のプログラムの一例を示すフローチャー
ト、第３図はそのレンズ鏡筒部を示す図である。 ９：モータ　１０〜１２：ギア

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）レンズ駆動量指令値に基づいてモータを駆動し、減
   速ギア列を介してレンズを駆動するレンズ駆動装置にお
   いて、 前記レンズの移動に応じてパルスを発生する第１のパル
   ス発生手段と、 前記モータの回転に応じてパルスを発生する第２のパル
   ス発生手段と、 前記第１のパルス発生手段からのパルスに基づいて前記
   レンズの駆動量を制御し、前記第２のパルス発生手段か
   らのパルスに基づいて前記モータの速度を制御する制御
   手段とを備えることを特徴とするレンズ駆動装置。 ２）請求項１に記載のレンズ駆動装置において、前記制
   御手段は、前記第１のパルス発生手段がパルスを発生す
   るまでの期間、前記第２のパルス発生手段からのパルス
   に基づいて前記モータの速度を制御し、前記第１のパル
   ス発生手段がパルスを発生した後は前記第１のパルス発
   生手段からのパルスに基づいて前記モータの速度と前記
   レンズの駆動量とを制御することを特徴とするレンズ駆
   動装置。