JPH0968639A - Drive controller - Google Patents

Drive controller

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JPH0968639A
JPH0968639A JP24886695A JP24886695A JPH0968639A JP H0968639 A JPH0968639 A JP H0968639A JP 24886695 A JP24886695 A JP 24886695A JP 24886695 A JP24886695 A JP 24886695A JP H0968639 A JPH0968639 A JP H0968639A
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JP
Japan
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signal
phase
photo interrupter
conversion
movement
Prior art date
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Withdrawn
Application number
JP24886695A
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Japanese (ja)
Inventor
Hidekazu Nakajima
英和 中島
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Minolta Co Ltd
Original Assignee
Minolta Co Ltd
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Publication date
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve the resolution of the moving direction of the member being driven and the position detection and to detect high frequency signals which have a same level as the case that a single phase photointerrupter is used by detecting the amount of the movement of the member using a twophase photointerrupter and controlling the member being driven based on the detected amount of movement. SOLUTION: While sampling and counting analog detected signals by a twophase photointerrupter with a waveform shaping or an A/D conversion, the mode, in which two detected signals from photointerrupters 4 and 5 are counted, is switched to the mode, in which either one of the signals are counted, during the start of the member being driven. Thus, a high resolution detection is accomplished right after the start of the member and the movement is not stable. Furthermore, the sampling follows even though the frequencies of the detected signals becomes higher.

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、駆動制御装置に関
し、特に、2相フォトインタラプタを使用して被駆動部
材の移動方向や位置の検出を行う駆動制御装置に関する
ものである。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a drive control device, and more particularly to a drive control device for detecting a moving direction and a position of a driven member by using a two-phase photo interrupter.

【0002】[0002]

【従来の技術】従来から、被駆動部材の移動を検出する
装置としては、例えば、カメラのズーム撮影光学系の回
転量及び回転方向を検出するエンコーダにおいて、高精
度な検出を行うために、粗い信号を出力する手段と細か
い信号を出力する手段とを併用し、それぞれの手段から
の出力に基づいて被駆動部材の移動を検出するようにし
たものがある(例えば、特開平5−215951号参
照)。しかし、このようなエンコーダ装置によれば、粗
い信号用の移動検出手段と、細かい信号用の移動検出手
段とを、別々の位置に設定しなければならないので、そ
れぞれの移動検出手段を配置するスペースが必要とな
り、また、これら2つの信号の位相関係を合わせること
は困難である。そこで、これらの問題点をなくし、さら
に、カメラのフォーカシングやズーミング時におけるレ
ンズの動きをモニタするのに2相フォトインタラプタを
使用することで、移動方向の判別ができ、位置の検出の
分解能を向上させたフォトインタラプタが提案されてい
る(特開平7−49445号参照)。また、フォトイン
タラプタからのアナログ信号を読み取るのに、アナログ
信号をA/D変換して読み取る方式も知られており、マ
イコンに内蔵されているA/D変換器を用いればコンパ
レータが不要になるため、装置のコストダウンを図るこ
とができる。
2. Description of the Related Art Conventionally, as an apparatus for detecting the movement of a driven member, for example, in an encoder for detecting the rotation amount and the rotation direction of a zoom photographing optical system of a camera, it is necessary to use a rough encoder in order to perform a highly accurate detection. There is one in which a means for outputting a signal and a means for outputting a fine signal are used in combination, and the movement of the driven member is detected based on the output from each means (for example, see Japanese Patent Laid-Open No. 5-215915). ). However, according to such an encoder device, the movement detecting means for the coarse signal and the movement detecting means for the fine signal have to be set at different positions, so that a space for arranging the movement detecting means is provided. Is required, and it is difficult to match the phase relationship between these two signals. Therefore, eliminating these problems, and by using a two-phase photo interrupter to monitor the lens movement during focusing and zooming of the camera, it is possible to determine the moving direction and improve the resolution of position detection. A photointerrupter is proposed (see Japanese Patent Laid-Open No. 7-49445). In addition, a method of A / D converting and reading the analog signal to read the analog signal from the photo interrupter is also known, and if the A / D converter built in the microcomputer is used, a comparator is not necessary. Therefore, the cost of the device can be reduced.

【0003】[0003]

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
たような従来のフォトインタラプタによれば、2相フォ
トインタラプタの2つのアナログ信号を波形整形して、
パルス検出する場合、マイコンのポートから取り込んで
スキャンするとすれば、単相フォトインタラプタからの
出力を検出する際のサンプリング周期に比べて時間がか
かるため、サンプリング周期が長くなり、追従できるフ
ォトインタラプタの周波数が落ちてしまう。また、上述
したアナログ信号をA/D変換して読み取る方式によっ
ても、単相フォトインタラプタからの出力を検出する際
のサンプリング周期に比べて時間がかかるため、サンプ
リング周期が長くなり、追従できるフォトインタラプタ
の周波数が落ちるという問題点がある。
However, according to the conventional photo interrupter described above, the two analog signals of the two-phase photo interrupter are waveform-shaped,
In the case of pulse detection, if scanning is performed by importing from the port of the microcomputer, it takes longer than the sampling cycle when detecting the output from the single-phase photointerrupter, so the sampling cycle becomes longer and the frequency of the photointerrupter that can be followed. Will fall. Further, even with the method of A / D converting and reading the analog signal described above, since it takes longer time than the sampling cycle when detecting the output from the single-phase photo interrupter, the sampling cycle becomes longer and the photo interrupter that can follow up. There is a problem that the frequency drops.

【0004】本発明は、上述した問題点を解決するため
になされたものであり、同一の被駆動部材の移動に応じ
て互いに異なる複数の検出信号を出力する手段、例え
ば、2相フォトインタラプタを使用した被駆動部材の駆
動制御において、被駆動部材の駆動途中で、該インタラ
プタからの出力をカウントするモードを切り換えること
により、駆動制御全体として、被駆動部材の移動方向、
及び位置検出の分解能を向上させつつ、高い周波数で信
号検出を可能とする駆動制御装置を提供することを目的
とする。
The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and a means for outputting a plurality of detection signals different from each other according to the movement of the same driven member, for example, a two-phase photo interrupter is provided. In the drive control of the driven member used, by switching the mode for counting the output from the interrupter during the driving of the driven member, the drive control as a whole, the moving direction of the driven member,
Another object of the present invention is to provide a drive control device capable of detecting a signal at a high frequency while improving the resolution of position detection.

【0005】[0005]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に請求項1に記載の発明に係る駆動制御装置は、被駆動
部材の駆動を制御する駆動制御装置であって、被駆動部
材を駆動する駆動手段と、駆動手段により駆動された被
駆動部材の移動を検出し、その移動に応じて第1信号を
出力する第1信号出力手段と、第1信号出力手段とは異
なる位相で上記被駆動部材の移動を検出し、その移動に
応じて第2信号を出力する第2信号出力手段と、第1信
号及び第2信号をA/D変換するA/D変換器と、A/
D変換器によりA/D変換された第1信号及び第2信号
の両方をカウントする第1カウントモードと、A/D変
換器によりA/D変換された第1信号又は第2信号のい
ずれかをカウントする第2カウントモードとを有し、駆
動手段による被駆動部材の駆動中において、所定のタイ
ミングで、第1カウントモードと第2カウントモードを
切り換えて第1信号及び第2信号をカウントするカウン
ト手段とを備えたものである。
In order to achieve the above object, a drive control device according to the present invention is a drive control device for controlling the drive of a driven member, which drives the driven member. Driving means for detecting the movement of the driven member driven by the driving means, and outputting the first signal in response to the movement of the driven member, and the first signal output means in a phase different from that of the first signal output means. Second signal output means for detecting movement of the driving member and outputting a second signal in response to the movement; an A / D converter for A / D converting the first signal and the second signal;
A first count mode for counting both the first and second signals A / D converted by the D converter, and either the first signal or the second signal A / D converted by the A / D converter And a second count mode for counting the first signal and the second signal at the predetermined timing while the driven member is being driven by the driving means to count the first signal and the second signal. And a counting means.

【0006】上記構成において、カウント手段は所定の
タイミングで、第1カウントモードから第2カウントモ
ードに切り換えて信号をカウントする。すなわち、例え
ば、被駆動部材の速度が遅いときは、第1信号及び第2
信号の両者をA/D変換してカウントする第1カウント
モード(2相フォトインタラプタ)でカウント動作が行
われてもサンプリングが信号の周波数に追従できるが、
被駆動部材の速度が速くなると、A/D変換に要する時
間は変わらないので、第1カウントモードのままでは、
サンプリングが信号の周波数に追従できなくなる。そこ
で、被駆動部材の速度が速くなったときは、第1信号又
は第2信号のいずれかでカウントする第2カウントモー
ド(単相フォトインタラプタ)に切り換え、これによ
り、サンプリングが信号周波数に追従できるようにな
る。その結果、単相フォトインタラプタを使用した駆動
制御装置よりも被駆動部材の移動方向及び位置の検出の
分解能を向上させることができ、また、単相フォトイン
タラプタを使用した駆動制御装置と同レベルの高い周波
数まで検出信号をカウントすることが可能となる。
In the above structure, the counting means switches the first counting mode to the second counting mode at a predetermined timing to count the signals. That is, for example, when the speed of the driven member is slow, the first signal and the second signal
Although the sampling can follow the frequency of the signal even if the counting operation is performed in the first count mode (two-phase photo interrupter) for A / D converting both of the signals and counting,
As the speed of the driven member increases, the time required for A / D conversion does not change, so if the 1st count mode remains,
Sampling cannot follow the frequency of the signal. Therefore, when the speed of the driven member is increased, the second count mode (single-phase photo interrupter) for counting with either the first signal or the second signal is switched to, so that the sampling can follow the signal frequency. Like As a result, it is possible to improve the resolution of detection of the moving direction and the position of the driven member as compared with the drive control device using the single-phase photo interrupter, and at the same level as the drive control device using the single-phase photo interrupter. It becomes possible to count the detection signals up to a high frequency.

【0007】[0007]

【発明の実施の形態】以下、本発明に係る駆動制御装置
について図面を参照して説明する。図1は本発明の第1
実施例による駆動制御装置1をカメラの撮影光学系に適
用した場合の回路ブロック図である。マイコン2は駆動
制御装置1全体の制御を司るもので、モータドライバ
3、及びフォトインタラプタ4,5と接続している。モ
ータドライバ3はマイコン2からの出力に基づいてフォ
ーカスモータ6及びズームモータ7の駆動を制御する。
フォトインタラプタ(PI)4は、異なる位相にてフォ
ーカスモータ6の回転を検出する2相の検出手段を有
し、2相のアナログ信号(以下、これらの信号を各々P
IP1、PIP2という)をマイコン2に出力する。こ
れらPIP1,PIP2は、マイコン2が内蔵するA/
D変換機能によりA/D変換され、カウンタ2aにより
パルスがカウントされる。このカウンタ2aは、PIP
1及びPIP2の両方の信号をカウントする2相カウン
トモードと、PIP1又はPIP2のどちらかの信号で
カウントする単相カウントモードとを有している。これ
と同様に、フォトインタラプタ5もズームモータ7の回
転を検出し、2つの信号PIP3,PIP4をマイコン
2に出力し、該信号はカウンタ2aにカウントされる。
これらPIP1乃至PIP4に基づいて、マイコン2に
より撮影レンズ(図示なし)の移動方向や位置が検出さ
れる。LCD8はマイコン2からの信号に基づいてカメ
ラの撮影情報等を表示する。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS A drive control device according to the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 shows the first embodiment of the present invention.
It is a circuit block diagram when the drive control device 1 by an Example is applied to the imaging optical system of a camera. The microcomputer 2 controls the entire drive control device 1, and is connected to the motor driver 3 and the photo interrupters 4 and 5. The motor driver 3 controls the drive of the focus motor 6 and the zoom motor 7 based on the output from the microcomputer 2.
The photo interrupter (PI) 4 has a two-phase detection unit that detects the rotation of the focus motor 6 at different phases, and has a two-phase analog signal (hereinafter, these signals will be respectively referred to as P
IP1 and PIP2) are output to the microcomputer 2. These PIP1 and PIP2 are A /
A / D conversion is performed by the D conversion function, and pulses are counted by the counter 2a. This counter 2a is a PIP
It has a two-phase count mode that counts both 1 and PIP2 signals and a single-phase count mode that counts with either PIP1 or PIP2 signal. Similarly, the photo interrupter 5 also detects the rotation of the zoom motor 7, outputs two signals PIP3 and PIP4 to the microcomputer 2, and the signals are counted by the counter 2a.
Based on these PIP1 to PIP4, the microcomputer 2 detects the moving direction and position of the taking lens (not shown). The LCD 8 displays the photographing information of the camera based on the signal from the microcomputer 2.

【0008】次に、フォトインタラプタ4のPIP1と
PIP2の関係について図2を参照して説明する。フォ
トインタラプタ5のPIP3とPIP4の関係について
も同様であるので、PIP1とPIP2の場合を代表し
て説明する。図2はPIP1とPIP2の信号波形を示
した図である。フォトインタラプタ4は、フォーカスモ
ータ6の回転を検出し、PIP1,PIP2を出力する
が、PIP1とPIP2の位相差が90度となるように
設定されている。PIP1とPIP2のどちらの位相が
遅れ、又は進んでいるかを識別することによって、フォ
ーカスモータ6の回転方向(撮影レンズの移動方向)を
検出することができる。なお、フォトインタラプタ5の
PIP3,PIP4についても同様の設定がされてい
る。
Next, the relationship between PIP1 and PIP2 of the photo interrupter 4 will be described with reference to FIG. Since the same applies to the relationship between PIP3 and PIP4 of the photo interrupter 5, the case of PIP1 and PIP2 will be described as a representative. FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms of PIP1 and PIP2. The photo interrupter 4 detects rotation of the focus motor 6 and outputs PIP1 and PIP2, but the phase difference between PIP1 and PIP2 is set to 90 degrees. The rotation direction of the focus motor 6 (movement direction of the photographing lens) can be detected by identifying which of the PIP1 and PIP2 phases is delayed or advanced. Similar settings are made for PIP3 and PIP4 of the photo interrupter 5.

【0009】次に、1相つまり単相分のPIP1(PI
P2についても同様)をA/D変換する場合の処理につ
いて説明する。図3はPIP1をA/D変換する場合に
おいて、PIP1が一定時間毎にサンプリングされる様
子を示した図である。アナログ信号であるPIP1はマ
イコン2に入力されるとA/D変換されるが、マイコン
2が1回A/D変換を行うには一定の時間が必要であ
る。この時間は標準レベルのマイコンによれば、約20
uSである。さらに、PIP1をA/D変換して得られ
た値をマイコンが処理するためには約30uSを要する
ので、PIP1を1回A/D変換して処理するのに要す
る時間(Ta)は約50uSとなる。従って、マイコン
2に入力されたアナログ信号PIP1は、約50uS毎
にサンプリングされることになる。
Next, PIP1 (PI
The process of A / D conversion of P2) will be described. FIG. 3 is a diagram showing how PIP1 is sampled at regular intervals when A / D conversion is performed on PIP1. The analog signal PIP1 is A / D converted when input to the microcomputer 2, but a certain time is required for the microcomputer 2 to perform A / D conversion once. This time is about 20 according to the standard level microcomputer.
It is uS. Furthermore, since it takes about 30 uS for the microcomputer to process the value obtained by A / D converting PIP1, the time (Ta) required for A / D converting PIP1 once is about 50 uS. Becomes Therefore, the analog signal PIP1 input to the microcomputer 2 is sampled about every 50 uS.

【0010】ここで、PIP1のピークを見逃さないた
めに、ピーク−ピーク間で少なくとも2回以上のA/D
変換を行うものとすると、2×Ta=2×50uS=1
00uSの時間が必要となる。すなわち、フォトインタ
ラプタ4の周波数でいうと、1÷100uS=10kH
zまで追従できることになる。実際に処理を行う場合に
は、マージンをみて9kHzまでの処理を行うものとし
ている。
[0010] Here, in order not to miss the peak of PIP1, A / D is performed at least twice between peaks and peaks.
If conversion is performed, 2 × Ta = 2 × 50uS = 1
A time of 00uS is required. That is, in terms of the frequency of the photo interrupter 4, 1/100 uS = 10 kHz
You will be able to follow up to z. When actually performing the processing, the processing is performed up to 9 kHz with a margin in mind.

【0011】次に、2相分のPIP1及びPIP2をA
/D変換する場合の処理について説明する。図4(a)
(b)はPIP1及びPIP2が、一定時間毎にサンプ
リングされる様子を示した図である。PIP1及びPI
P2がマイコン2に入力された場合、マイコン2は2チ
ャンネル(ch)同時にはA/D変換できないので、1
chずつA/D変換を行う。前述したように、マイコン
2は1回A/D変換を行ってその値を処理するために約
50uSを要するので、サンプリングは約50uS毎
に、PIP1とPIP2において交互に行われる。しか
し、フォトインタラプタ4の周波数が速くなった場合、
マイコン2がA/D変換及び値の処理に要する時間(T
a)は変わらないので、サンプリングが追いつかなくな
ってくる。
Next, PIP1 and PIP2 for two phases are
A process for the D / D conversion will be described. Figure 4 (a)
(B) is a diagram showing how PIP1 and PIP2 are sampled at regular intervals. PIP1 and PI
When P2 is input to the microcomputer 2, the microcomputer 2 cannot perform A / D conversion on two channels (ch) at the same time.
A / D conversion is performed for each channel. As described above, since the microcomputer 2 needs about 50 uS to perform the A / D conversion once and process the value, the sampling is alternately performed in the PIP1 and the PIP2 every about 50 uS. However, if the frequency of the photo interrupter 4 becomes faster,
The time required for the microcomputer 2 to perform A / D conversion and value processing (T
Since a) does not change, sampling cannot catch up.

【0012】アナログ信号PIP1及びPIP2のピー
クを見逃さないために、各々の信号についてピーク−ピ
ーク間で少なくとも2回以上のA/D変換を行うものと
すると、4×Ta=4×50uS=200uSの時間が
必要となる。すなわち、フォトインタラプタの周波数で
いうと、1÷200uS=5kHzまでしか追従できな
いことになる。この場合、上記と同様にマージンをみて
4kHzまでの処理を行うものとしている。従って、P
IP1及びPIP2の両方の信号をA/D変換処理でき
るのは、フォトインタラプタ4の周波数が4kHzまで
の場合である。
In order not to miss the peaks of the analog signals PIP1 and PIP2, assuming that A / D conversion is performed at least twice between the peak and the peak of each signal, 4 × Ta = 4 × 50 uS = 200 uS It takes time. That is, in terms of the frequency of the photo interrupter, it can only follow up to 1/200 uS = 5 kHz. In this case, processing up to 4 kHz is performed with a margin as in the above case. Therefore, P
The signals of both IP1 and PIP2 can be A / D converted when the frequency of the photo interrupter 4 is up to 4 kHz.

【0013】次に、図5(a)(b)(c)を参照し
て、フォーカスモータ6(ズームモータ7の場合も同
様)を駆動した時のフォトインタラプタ4から出力され
る信号(PI)の周波数の変化と、該信号のA/D変換
方法を説明する。図5(a)(b)はフォーカスモータ
6を駆動した時のフォトインタラプタ4の出力信号の周
波数の変化を示した図、(c)はフォーカスモータ6の
駆動時間とフォトインタラプタ4の出力信号のカウント
数の関係を示した図である。いま、フォトインタラプタ
4の最大周波数が8kHzにまで達するとすると、前述
したように、2相カウントモードによるA/D変換方式
(以下、2相A/D変換という)によるサンプリングが
追従できない2相A/D変換を行おうとすれば、フォト
インタラプタによる検出信号の周波数を4kHzまでに
抑える必要がある。しかしながら、そうすると、フォー
カスモータ6の駆動時間が長くかかることになる。2相
フォトインタラプタを使用する最大のメリットは、モー
タ駆動の開始時、停止時、又は駆動方向を逆転させる時
などに、メカ構成のガタや歪み等により余分なパルスが
発生した場合でも、そのパルスが正方向のパルスか逆方
向のパルスかを判別して正確にカウントできることにあ
り、さらに、フォトインタラプタ4の分解能をあげるこ
とにある。これに対して、モータが回転している状態で
は、その回転は安定しているので、突然パルスの方向が
逆になることは考えられない。従って、モータが回転
し、その回転が安定している状態では、PIP1又はP
IP2のいずれか一方の信号のみをA/D変換(以下、
単相A/D変換という)して、カウントすることとして
も問題はない。
Next, referring to FIGS. 5A, 5B, and 5C, a signal (PI) output from the photo interrupter 4 when the focus motor 6 (also in the case of the zoom motor 7) is driven. Of the frequency and the A / D conversion method of the signal will be described. 5A and 5B are diagrams showing changes in the frequency of the output signal of the photo interrupter 4 when the focus motor 6 is driven, and FIG. 5C shows the drive time of the focus motor 6 and the output signal of the photo interrupter 4. It is the figure which showed the relationship of the number of counts. Now, assuming that the maximum frequency of the photo interrupter 4 reaches 8 kHz, as described above, the two-phase A that cannot be sampled by the A / D conversion method in the two-phase count mode (hereinafter referred to as two-phase A / D conversion). In order to perform D / D conversion, it is necessary to suppress the frequency of the detection signal by the photo interrupter to 4 kHz. However, in that case, the drive time of the focus motor 6 will be long. The greatest merit of using the two-phase photo interrupter is that even if an extra pulse occurs due to rattling or distortion of the mechanical structure when starting, stopping, or reversing the driving direction of the motor, that pulse Can be accurately counted by discriminating whether the pulse is in the forward direction or the pulse in the reverse direction. Further, the resolution of the photo interrupter 4 is increased. On the other hand, when the motor is rotating, the rotation is stable, and it is unlikely that the directions of the pulses suddenly reverse. Therefore, when the motor is rotating and the rotation is stable, PIP1 or PIP1
A / D conversion of only one of the signals of IP2 (hereinafter,
There is no problem in counting by performing single-phase A / D conversion).

【0014】このような理由から、モータを回転させて
から、ある時期(モータの回転が安定する時期)におい
て2相A/D変換から単相A/D変換に切り換えてやれ
ば、上記メリットを生かしつつ、フォトインタラプタ4
のによる検出信号の周波数が最大周波数となった場合で
も追従できることになる。
For this reason, if the motor is rotated and then the two-phase A / D conversion is switched to the single-phase A / D conversion at a certain time (time when the rotation of the motor is stable), the above-mentioned merit is obtained. Photo interrupter 4
Even if the frequency of the detection signal due to becomes the maximum frequency, it can be followed.

【0015】2相A/D変換から単相A/D変換に切り
換えるタイミングは、図5(a)に示すように、PIP
1又はPIP2の周波数が、フォトインタラプタ4によ
る2相A/D変換が可能な最大周波数である4kHzを
越えた時とすることが考えられる。この他にも、図5
(b)に示すように、上記切り換えのタイミングをフォ
ーカスモータ6の駆動開始から一定時間(T1 )経過後
とし、フォーカスモータ6の駆動停止動作開始から一定
時間(T2 )経過後を、単相A/D変換から2相A/D
変換への切り換えのタイミングとすることが考えられ
る。
As shown in FIG. 5A, the timing for switching from the two-phase A / D conversion to the single-phase A / D conversion is PIP.
It is conceivable that the frequency of 1 or PIP2 exceeds 4 kHz which is the maximum frequency at which two-phase A / D conversion by the photo interrupter 4 is possible. In addition to this, FIG.
As shown in (b), the switching timing is set after a lapse of a fixed time (T 1 ) from the start of driving the focus motor 6, and after a lapse of a fixed time (T 2 ) from the start of the drive stop operation of the focus motor 6, Phase A / D conversion to 2-phase A / D
It is conceivable that the timing for switching to conversion is used.

【0016】さらに、図5(c)に示すように、2相A
/D変換から単相A/D変換への切り換えのタイミング
を、フォーカスモータ6の駆動開始から一定パルス(P
1 )カウント後とし、フォーカスモータ6の駆動停止動
作開始から一定パルス(P2)カウント後を、単相A/
D変換から2相A/D変換への切り換えのタイミングと
することが考えられる。以上のような、所定のタイミン
グで、2相A/D変換と単相A/D変換とを切り換え
て、パルスをカウントすることで、2相フォトインタラ
プタを用いても、従来の単相フォトインタラプタによっ
て信号を読み取る場合と同レベルの高い周波数まで信号
検出が可能となる。なお、単相A/D変換によりカウン
トした数を2倍すれば、2相A/D変換した場合のカウ
ント数と同じになるので、カウンタ2aのカウント値は
常に2相A/D変換によってカウントした場合と同等の
値になる。
Further, as shown in FIG. 5 (c), two-phase A
The timing of switching from / D conversion to single-phase A / D conversion is fixed pulse (P
1 ) After counting, and after the constant pulse (P 2 ) is counted from the start of the drive stop operation of the focus motor 6, the single-phase A /
It is conceivable to set the timing of switching from D conversion to 2-phase A / D conversion. By switching between the two-phase A / D conversion and the single-phase A / D conversion and counting the pulses at a predetermined timing as described above, even if the two-phase photointerrupter is used, the conventional single-phase photointerrupter is used. With this, it becomes possible to detect signals up to the same high frequency as when reading signals. If the number counted by the single-phase A / D conversion is doubled, it becomes the same as the count number when the two-phase A / D conversion is performed. Therefore, the count value of the counter 2a is always counted by the two-phase A / D conversion. It will be the same value as when you did.

【0017】図6は駆動制御装置1の第2実施例による
回路ブロック図である。本駆動制御装置1´において
は、フォトインタラプタ4のPIP1,PIP2及びフ
ォトインタラプタ5のPIP3,PIP4は、波形整形
回路11,12を介してマイコン2へ入力されている。
この波形整形回路11,12は、アナログ信号であるP
IP1乃至PIP4をデジタル信号に変換する。これに
より、マイコン2はデジタル信号化されたPIP1D乃
至PIP4Dの信号をポートから取り込み、各信号につ
いて順次サンプリングを行う。
FIG. 6 is a circuit block diagram of the drive controller 1 according to the second embodiment. In the drive control device 1 ′, PIP 1 and PIP 2 of the photo interrupter 4 and PIP 3 and PIP 4 of the photo interrupter 5 are input to the microcomputer 2 via the waveform shaping circuits 11 and 12.
The waveform shaping circuits 11 and 12 are P, which are analog signals.
The IP1 to PIP4 are converted into digital signals. As a result, the microcomputer 2 takes in the digital signals PIP1D to PIP4D from the port and sequentially samples each signal.

【0018】次に、駆動制御装置1´におけるフォトイ
ンタラプタ4のPIP1とPIP2の関係について説明
する。図7はアナログ信号PIP1,PIP2が波形整
形回路11によりデジタル化された信号PIP1DとP
IP2Dの信号波形を示した図である。上述のように、
マイコン2には、フォトインタラプタ4からのPIP
1,PIP2が波形整形回路11を介してPIP1D,
PIP2Dとして入力されるが、前述の第1実施例の場
合と同様に、2相のフォトインタラプタ4は、PIP1
DとPIP2Dの位相差が90度となるように設定され
ているので、PIP1DとPIP2Dのどちらの位相が
遅れているかを識別することによって、フォーカスモー
タ6の回転方向が検出できる。なお、フォトインタラプ
タ5のPIP3、PIP4についても同様の設定がされ
ている。
Next, the relationship between PIP1 and PIP2 of the photo interrupter 4 in the drive controller 1'will be described. FIG. 7 shows signals PIP1D and PIP in which the analog signals PIP1 and PIP2 are digitized by the waveform shaping circuit 11.
It is the figure which showed the signal waveform of IP2D. As mentioned above,
The microcomputer 2 has a PIP from the photo interrupter 4.
1, PIP2 through the waveform shaping circuit 11, PIP1D,
Although input as PIP2D, the two-phase photo interrupter 4 is input as PIP1 as in the case of the first embodiment described above.
Since the phase difference between D and PIP2D is set to 90 degrees, the rotation direction of the focus motor 6 can be detected by identifying which of PIP1D and PIP2D is out of phase. Similar settings are made for PIP3 and PIP4 of the photo interrupter 5.

【0019】次に、駆動制御装置1´において、デジタ
ル信号化されたPIP1DとPIP2Dの信号をチェッ
クする場合の処理について図8のフローチャートを参照
して説明する。駆動制御装置1´において信号のチェッ
クを行う場合、まず、PIP1DがHigh(以下、H
という)であるか、Low(以下、Lという)であるか
をチェックし(#1)、次いで前回のPIP1DがLで
あるかHであるかをチェックする(#2,#3)。#1
でPIP1DがHであり、#2でPIP1DがLである
場合(HからLの変化)、及び#1でPIP1DがLで
あり、#3でPIP1DがHである場合(LからHの変
化)には、カウンタ2aのPIP1Dのカウンタ値を1
増加する(#4)。以上の処理を終えると、同様にし
て、#5から#8でPIP2Dのチェックを行い、PI
P1D又はPIP2Dのカウント値が所定値になれば信
号のチェックを終了する(#9,#10)。
Next, with reference to the flow chart of FIG. 8, description will be given of processing in the drive control device 1'when checking the digitalized signals of PIP1D and PIP2D. When the signal is checked in the drive control device 1 ', first, PIP1D is High (hereinafter, referred to as H
, Or Low (hereinafter, referred to as L) (# 1), and then whether the previous PIP1D is L or H is checked (# 2, # 3). # 1
When PIP1D is H and PIP1D is L in # 2 (change from H to L), and PIP1D is L in # 1 and PIP1D is H in # 3 (change from L to H) The counter value of PIP1D of the counter 2a is 1
Increase (# 4). After the above processing is completed, similarly, PIP2D is checked in # 5 to # 8, and PI is checked.
When the count value of P1D or PIP2D reaches a predetermined value, the signal check is ended (# 9, # 10).

【0020】上記#1から#4までのソフト処理に要す
る時間は最大で40uSとなり、#5から#9までのソ
フト処理に要する時間も同様に最大で40uSとなる。
さらに、#9及び#10のソフト処理に要する時間は1
0uSとなる要するので、1ループに最大90uSの時
間を要することになる。従って、前述第1実施例と同
様、この時間がフォトインタラプタによる検出可能な信
号周波数の制約となる。すなわち、PIP1D及びPI
P2DのH,Lの変化を見逃さないために、H−H間で
少なくとも、各々の信号について2回以上のA/D変換
を行うものとすると、2×90uS=180uSの時間
が必要となる。すなわち、フォトインタラプタの周波数
でいうと、1÷180uS=約5.5kHzまでしか追
従できないのに対して、フォトインタラプタの最大周波
数は8kHzに達するため、PIP1D及びPIP2D
のチェックが追い付かなくなる。
The maximum time required for the soft processing from # 1 to # 4 is 40 uS, and the maximum time required for the soft processing from # 5 to # 9 is also 40 uS.
Furthermore, the time required for # 9 and # 10 software processing is 1
Since it takes 0 uS, one loop requires a maximum of 90 uS. Therefore, as in the first embodiment, this time is a constraint on the signal frequency that can be detected by the photo interrupter. That is, PIP1D and PI
In order not to miss the change of H and L of P2D, if A / D conversion is performed at least twice for each signal between H and H, a time of 2 × 90 uS = 180 uS is required. That is, in terms of the frequency of the photo interrupter, the maximum frequency of the photo interrupter reaches 8 kHz, whereas the PIP1D and PIP2D can follow only up to 1/180 uS = about 5.5 kHz.
The check of can not catch up.

【0021】これを解消するために、上記#5の処理の
前に、所定の時期であるか否かを判別する処理を設け、
所定の時期であれば#1へスキップするようにすること
で、PIP1Dのみをチェックするようにする。所定の
時期としては、第1実施例と同様に、(1)PIP1D
の周波数が4kHzを越えた時、(2)フォーカスモー
タ6の駆動開始から一定時間(T1 )経過後、フォーカ
スモータ6の駆動停止動作開始から一定時間(T2 )経
過後、(3)フォーカスモータ6の駆動開始から一定パ
ルス(P1 )カウント後、フォーカスモータ6の駆動停
止動作開始から一定パルス(P2 )カウント後、が考え
られる。
In order to solve this, before the process of # 5, a process for determining whether it is a predetermined time is provided,
At a predetermined time, by skipping to # 1, only PIP1D is checked. As the predetermined time, as in the first embodiment, (1) PIP1D
Frequency exceeds 4 kHz, (2) after a lapse of a fixed time (T 1 ) from the start of driving the focus motor 6, and after a lapse of a fixed time (T 2 ) from the start of the drive stop operation of the focus motor 6, (3) focus It can be considered that after the constant pulse (P 1 ) is counted from the start of driving the motor 6, the constant pulse (P 2 ) is counted after the drive stop operation of the focus motor 6 is started.

【0022】次に、2相式のフォトインタラプタ4(又
は5)の動作原理について図9、図10を参照して説明
する。図9(a)はフォーカス用のフォトインタラプタ
4の羽根21の平面図で、突部が放射状に形成されてい
る。図9(b)は同フォトインタラプタ4の断面図であ
り、羽根21の下側の投光部には発光ダイオード(LE
D)22が、羽根21の上側の受光部にはシリコンフォ
トセル(SPC)23が設けられている。
Next, the operation principle of the two-phase photo interrupter 4 (or 5) will be described with reference to FIGS. FIG. 9A is a plan view of the blade 21 of the photo interrupter 4 for focusing, in which the protrusions are radially formed. FIG. 9B is a cross-sectional view of the photo interrupter 4, in which a light emitting diode (LE
D) 22 and a silicon photocell (SPC) 23 in the light receiving portion above the blade 21.

【0023】図9(b)に示すAの側から見た要部断面
図を図10(a)に示す。羽根21の下側にはLED2
2が1つであるのに対し、羽根21の上側の受光部はS
PC23a、23bの2つが設けられており、これらの
位置関係は図10(b)に示すように2つのSPCから
得られるパルス信号の位相差が90度になるように配置
されている。例えば、ある駆動方向で図10(b)のよ
うにSPC1の信号に対してSPC2の信号が右の方向
に90度ずれているとすると、逆方向の駆動ではSPC
2の信号はSPC1の信号に対して左の方向にずれるよ
うになっており、この位相差を利用してマイコン2(図
1,図6)は、レンズの駆動方向を検出し、駆動方向に
基づいて自動的にカウンタ2aのアップ又はダウンを切
り替えるようになっている。また、上述したように、2
つのパルス信号の立上がり、立ち下がりの両エッジは全
てカウントされるようにしてあるので、1つのパルス信
号の片エッジのみをカウントする従来のものに比べて分
解能を4倍にできる。
FIG. 10 (a) is a sectional view of the main part as seen from the side A shown in FIG. 9 (b). LED2 on the lower side of the blade 21
2 is one, the light receiving part on the upper side of the blade 21 is S
Two PCs 23a and 23b are provided, and their positional relationship is such that the phase difference between the pulse signals obtained from the two SPCs is 90 degrees as shown in FIG. 10 (b). For example, if the signal of SPC2 is deviated by 90 degrees in the right direction with respect to the signal of SPC1 in a certain driving direction as shown in FIG.
The signal 2 is shifted to the left with respect to the signal SPC1, and the microcomputer 2 (FIGS. 1 and 6) detects the driving direction of the lens by using this phase difference, Based on this, the counter 2a is automatically switched between up and down. In addition, as described above, 2
Since both the rising and falling edges of one pulse signal are all counted, the resolution can be quadrupled as compared with the conventional one in which only one edge of one pulse signal is counted.

【0024】次に、上記の駆動制御装置1,1´がカメ
ラの可動レンズをモータにより連続的に駆動するため
の、いわゆる、パワーフォーカス又はパワーズーム機構
に搭載されている具体構成を図11により説明する。図
11はパワーフォーカス機構の概略図である。モータ6
からの回転をギア44,43,40を介して駆動用カム
35に伝え、駆動用カム35、直進用カム37でレンズ
39の軸38をレンズ光軸方向に移動させる。移動量の
検出は、ギア40,43と同軸に設けられたフォトイン
タラプタ4から出力される信号をマイコン2でA/D変
換してパルスをカウントすることにより行う。このカウ
ント値とレンズの位置とは対応していて、フォーカスの
駆動方向に基づいてカウント値を加算、又は減算するこ
とでフォーカスの位置を検出することができる。従っ
て、カウント値に応じてモータ駆動回路46に制御信号
を出力し、モータ6の駆動を制御すればよいことにな
る。
Next, referring to FIG. 11, a concrete structure in which the above-mentioned drive control devices 1 and 1'are mounted on a so-called power focus or power zoom mechanism for continuously driving a movable lens of a camera by a motor will be described with reference to FIG. explain. FIG. 11 is a schematic view of the power focus mechanism. Motor 6
Is transmitted to the drive cam 35 via the gears 44, 43, 40, and the drive cam 35 and the rectilinear cam 37 move the shaft 38 of the lens 39 in the lens optical axis direction. The amount of movement is detected by A / D converting the signal output from the photo interrupter 4 provided coaxially with the gears 40 and 43 by the microcomputer 2 and counting the pulses. The count value and the lens position correspond to each other, and the focus position can be detected by adding or subtracting the count value based on the focus driving direction. Therefore, it suffices to output a control signal to the motor drive circuit 46 according to the count value to control the drive of the motor 6.

【0025】以上のように、本実施例による駆動制御装
置1,1´によれば、2相A/D変換方式によってはフ
ォトインタラプタ4,5のPIP1乃至PIP4の信号
を追従できない程度の高い周波数となった場合などの、
所定の時期に単相A/D変換方式に切り換えてパルス検
出を行うので、単相フォトインタラプタからの単一の信
号を読み取る場合と同レベルの高い周波数までパルス検
出を行うことが可能となり、しかも、被駆動部材の移動
方向の判別、及び被駆動部材の位置検出の分解能を向上
させることができる。
As described above, according to the drive control devices 1 and 1 ′ of this embodiment, depending on the two-phase A / D conversion method, the high frequency of which the signals of PIP1 to PIP4 of the photo interrupters 4 and 5 cannot be followed. Such as when
Since pulse detection is performed by switching to the single-phase A / D conversion method at a predetermined time, it becomes possible to perform pulse detection up to the same high frequency as when reading a single signal from the single-phase photo interrupter. The resolution of the movement direction of the driven member and the position detection of the driven member can be improved.

【0026】なお、本実施例では、ズーム用のフォトイ
ンタラプタ5についても同様に2つの受光部を出力の位
相差が約90度になるように配置している。また、本実
施例では、ズームとフォーカスは同時に動作させること
はないため、1つのカウンタ2aを両方の用途に兼用
し、入力を切り替えて使用しているが、ズーム用とフォ
ーカス用のそれぞれに専用のカウンタを設けてもよい。
また、本実施例では、駆動制御装置1,1´をカメラに
適用した例を示したが、カメラ以外の機器にも適用でき
ることは言うまでもない。
In the present embodiment, the two photodetectors of the zoom photointerrupter 5 are also arranged so that the output phase difference is about 90 degrees. In addition, in the present embodiment, since the zoom and the focus are not operated at the same time, one counter 2a is used for both purposes and the input is switched and used, but it is dedicated for each of the zoom and the focus. A counter may be provided.
Further, in the present embodiment, the example in which the drive control devices 1 and 1 ′ are applied to the camera is shown, but it goes without saying that the drive control devices 1 and 1 ′ can be applied to devices other than the camera.

【0027】[0027]

【発明の効果】以上のように請求項1に記載の発明に係
る駆動制御装置によれば、被駆動部材の移動を異なる位
相にして検出した第1信号及び第2信号の両方をカウン
トする第1カウントモードと、いずれか一方の信号をカ
ウントする第2カウントモードとを所定のタイミングで
切り換えて信号をカウントするようにしているので、2
相の信号出力手段を使用した場合の、被駆動部材の移動
方向の判別、及び被駆動部材の位置検出の分解能を向上
させることができるというメリットを保持しつつ、しか
も、単相の信号出力手段を使用した場合と同レベルの高
い周波数までの信号をカウントすることが可能となる。
As described above, according to the drive control device of the first aspect of the present invention, it is possible to count both the first signal and the second signal detected by setting the movement of the driven member in different phases. Since the 1 count mode and the second count mode for counting one of the signals are switched at a predetermined timing to count the signals,
Single-phase signal output means while maintaining the merit that the resolution of the moving direction of the driven member and the position detection of the driven member can be improved when the phase signal output means is used. It is possible to count signals up to the same high frequency as when using.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図1】本発明の第1実施例による駆動制御装置をカメ
ラの撮影光学系に適用した場合の回路ブロック図であ
る。
FIG. 1 is a circuit block diagram when a drive control device according to a first embodiment of the present invention is applied to a photographing optical system of a camera.

【図2】フォトインタラプタのPIP1とPIP2の信
号波形を示した図である。
FIG. 2 is a diagram showing signal waveforms of PIP1 and PIP2 of a photo interrupter.

【図3】PIP1をA/D変換する場合において、PI
P1が一定時間毎にサンプリングされる様子を示した図
である。
FIG. 3 is a diagram showing a PI when A / D converting PIP1.
It is a figure showing signs that P1 is sampled for every fixed time.

【図4】(a)(b)はPIP1及びPIP2が一定時
間毎にサンプリングされる様子を示した図である。
4A and 4B are diagrams showing a state in which PIP1 and PIP2 are sampled at regular intervals.

【図5】(a)(b)はフォーカスモータを駆動した時
のフォトインタラプタの出力信号の周波数の変化を示し
た図、(c)はフォーカスモータの駆動時間とフォトイ
ンタラプタの出力信号のカウント数の関係を示した図で
ある。
5A and 5B are diagrams showing changes in the frequency of the photointerrupter output signal when the focus motor is driven, and FIG. 5C is the focus motor drive time and the number of counts of the photointerrupter output signal. It is the figure which showed the relationship of.

【図6】本発明の第2実施例による駆動制御装置の回路
ブロック図である。
FIG. 6 is a circuit block diagram of a drive control device according to a second embodiment of the present invention.

【図7】波形整形回路によりデジタル信号化されたPI
P1DとPIP2Dの信号波形を示した図である。
FIG. 7: PI converted into a digital signal by a waveform shaping circuit
It is the figure which showed the signal waveform of P1D and PIP2D.

【図8】駆動制御装置において、デジタル信号化された
PIP1DとPIP2Dの信号をチェックする場合の処
理の流れを示すフローチャートである。
FIG. 8 is a flowchart showing the flow of processing in the drive control device when checking digital signals of PIP1D and PIP2D.

【図9】(a)は突部が放射状に形成されているフォト
インタラプタ羽根の平面図、(b)はフォトインタラプ
タの断面図である。
FIG. 9A is a plan view of a photo interrupter blade in which protrusions are radially formed, and FIG. 9B is a cross-sectional view of the photo interrupter.

【図10】図9(b)に示したAの側から見たフォトイ
ンタラプタの要部断面図である。
10 is a cross-sectional view of a main part of the photo interrupter viewed from the side A shown in FIG. 9 (b).

【図11】カメラの可動レンズを連続的に駆動するため
のフォーカス機構の具体構成図である。
FIG. 11 is a specific configuration diagram of a focus mechanism for continuously driving a movable lens of a camera.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1´ 駆動制御装置 2 マイコン 2a カウンタ 3 モータドライバ 4 フォトインタラプタ 5 フォトインタラプタ 6 フォーカスモータ 7 ズームモータ 1, 1'Drive control device 2 Microcomputer 2a Counter 3 Motor driver 4 Photointerrupter 5 Photointerrupter 6 Focus motor 7 Zoom motor

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 被駆動部材の駆動を制御する駆動制御装
置において、 前記被駆動部材を駆動する駆動手段と、 前記駆動手段により駆動された前記被駆動部材の移動を
検出し、その移動に応じて第1信号を出力する第1信号
出力手段と、 前記第1信号出力手段とは異なる位相にて前記被駆動部
材の移動を検出し、その移動に応じて第2信号を出力す
る第2信号出力手段と、 前記第1信号及び前記第2信号をA/D変換するA/D
変換器と、 前記A/D変換器によりA/D変換された前記第1信号
及び前記第2信号の両方をカウントする第1カウントモ
ードと、前記A/D変換器によりA/D変換された前記
第1信号又は前記第2信号のいずれかをカウントする第
2カウントモードとを有し、前記駆動手段による前記被
駆動部材の駆動中において、所定のタイミングで、前記
第1カウントモードと前記第2カウントモードを切り換
えて前記第1信号及び前記第2信号をカウントするカウ
ント手段とを備えたことを特徴とする駆動制御装置。
1. A drive control device for controlling the drive of a driven member, wherein a drive means for driving the driven member and a movement of the driven member driven by the drive means are detected, and the movement is detected according to the movement. And a second signal that detects a movement of the driven member in a phase different from that of the first signal output means and outputs a second signal according to the movement. Output means and A / D for A / D converting the first signal and the second signal
A converter, a first count mode for counting both the first signal and the second signal A / D converted by the A / D converter, and A / D converted by the A / D converter A second count mode for counting either the first signal or the second signal, the first count mode and the second count mode being set at a predetermined timing while the driven member is driving the driven member. 2. A drive control device comprising: a counting unit that switches between two count modes to count the first signal and the second signal.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005010439A (en) * 2003-06-19 2005-01-13 Canon Inc Lens-barrel, imaging apparatus, and power transmission device
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