JP2726683B2

JP2726683B2 - レンズ駆動装置

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Publication number: JP2726683B2
Application number: JP63285517A
Authority: JP
Inventors: 広志北村; 芳明小林
Original assignee: Olympus Corp
Current assignee: Olympus Corp
Priority date: 1988-11-11
Filing date: 1988-11-11
Publication date: 1998-03-11
Anticipated expiration: 2013-03-11
Also published as: JPH02131207A; US4972215A

Description

【発明の詳細な説明】［産業上の利用分野］この発明は撮影レンズの焦点調節や画角調節をモータ
の駆動力によって行なうパワーフォーカス装置やパワー
ズーム装置において、レンズ鏡筒を光軸方向に電動駆動
するレンズ駆動装置に関する。

［従来の技術］特開昭63−89826号公報に、手動操作により回転され
る回転操作部材を設け、この回転操作部材の操作方向、
操作量、操作速度を検出し、撮影レンズの駆動量につい
ては操作量を、駆動速度については操作速度を、駆動方
向については操作方向をそれぞれ用いて制御するパワー
フォーカス装置が開示されている。従来、このような撮
影レンズの駆動用モータとしてはDCモータが使用されて
いた。しかし、DCモータは応答速度が遅い、慣性が大き
い等の問題があり、最近では、超音波モータに代表され
る応答速度が速く、慣性も小さい追従性の良い、撮影レ
ンズ駆動に適した新しいモータの使用が待望されてい
る。

［発明が解決しようとする課題］ところが、従来の制御方法である回転操作部材の操作
方向、操作量、操作速度を検出してそれに応じてモータ
を制御する方法では、超音波モータ等の追従性のよいモ
ータを用いた場合、回転操作部材の操作の変化に敏感に
反応してしまい、手の動きに忠実にはなっているもの
の、レンズの動きはぎこちない動きとなってしまい、操
作感は必ずしも良いものとはいえなかった。このことは
パワーズーム装置についても同様である。

この発明は上述した事情に対処すべくなされたもの
で、応答特性の優れたモータを用いた場合であっても、
撮影者の意図に沿った、違和感のないレンズ駆動を行う
レンズ駆動装置を提供することをその目的とする。

［課題を解決するための手段および作用］この発明によるレンズ駆動装置の概念図を第１図に示
す。手動操作により回転操作部材１が回転されると、回
転操作部材１の回転に伴いパルス発生手段２からパルス
が発生される。操作方向検出手段３はこのパルスに基づ
き回転操作部材１の操作方向を検出して操作方向信号と
してモータ制御手段６へ出力する。パルス発生手段２か
ら発生されたパルスは操作量検出手段４へも供給され、
回転操作部材１の操作量が検出される。操作量検出信号
は駆動速度設定手段５へ供給される。駆動速度設定手段
５は操作量検出信号とモータ７の回転に伴ってレンズ移
動パルス発生手段８から発生されるパルスとに基づいて
モータ７の移動予定量を算出し、その移動予定量に対応
したモータの駆動速度を設定し駆動速度信号としてモー
タ制御手段６へ出力する。モータ制御手段６は操作方向
信号と駆動速度信号とに基づいてモータ７を制御する。

［実施例］以下図面を参照してこの発明によるレンズ駆動装置の
実施例を説明する。実施例としては、撮影レンズの距離
環を手動で回して焦点調節を行なう従来のマニュアルフ
ォーカスに代わるパワーフォーカス装置を説明する。パ
ワーフォーカス装置はオートフォーカス機能を持ったカ
メラや交換レンズに補助手段として適用してもよいが、
ここではオートフォーカス機能を持たないマニュアルフ
ォーカスカメラに適用した場合について説明する。

第２図は第１実施例のパワーフォーカス装置の全体を
示すブロック図である。カメラボディ上、または交換レ
ンズの一部に回転操作部材９が設けられる。手動操作に
よる回転操作部材９の回転に伴って、パルス発生手段10
から第３図に示すような互いに位相の異なった２相のパ
ルス信号PFa,PFbが発生される。この２相のパルスは操
作方向検出手段11と操作量検出手段12に入力される。操
作方向検出手段11は２相パルスの位相の関係から回転操
作部材９の操作方向を検出する。操作量検出手段12はパ
ルス信号PFaを２逓倍したパルスを発生し、操作量情報
として出力する。

一方、撮影レンズ17を光軸に沿って移動させるレンズ
駆動用モータ15の回転に伴って、レンズ移動パルス発生
手段16からパルスが発生され、フィードバック情報とし
て駆動速度設定手段13に供給される。操作量検出手段12
からの操作量情報も駆動速度設定手段13に入力される。

駆動速度設定手段13は、入力された２つのパルスを同
一のパルスカウンタでカウントする。操作量情報パルス
はカウントアップされ、フィードバック情報パルスはカ
ウントダウンされる。このため、パルスカウンタの値が
０になった時にレンズ駆動用モータ15を停止させれば、
回転操作部材９の操作量に対応した量だけモータ15を駆
動させたことになる。また、駆動速度設定手段13はパル
スカウンタの値に応じた駆動速度を設定し、駆動速度情
報として出力する。駆動速度はカウンタ値が大きいほど
速く、小さいほど遅い速度が設定され、０のときは０速
度が設定される。すなわち、多く移動する時は高速で、
少なく移動する時は低速で駆動する。

駆動速度設定手段13から出力される駆動速度情報と操
作方向検出手段11から出力される操作方向情報はモータ
制御手段14に入力され、モータ制御手段14は入力された
情報を基にレンズ駆動用モータ15を制御する。

このような構成における回転操作部材９とパルス発生
手段10の一例を第４図に示す。ここでは、レンズ鏡筒側
に設けられる例を説明する。回転操作部材９はレンズ鏡
筒に回動自在に設けられた操作部材30aと、同部材30aと
一体化された回転筒30bとから構成されている。回転筒3
0b上には第５図に示すような導電パターン22が貼設さ
れ、パターン22上には不動筒33に固定された導電体から
なる接片21a〜21cが圧接している。接片21a,21bは回転
筒30bの回転によって接片21cと導通、また非導通とな
る。接片21a,21bが接片21cと導通するタイミングは90°
の位相差があるので、この導通を電気的に検出し、この
接片21a,21bからの２つの電気信号PFa,PFbの位相の進み
方から回転操作部材30aの操作方向を検知できる。そし
て、接片21aと接片21cとが導通、または非導通となるこ
とによって生じるパルスの立上がりと立下がりでそれぞ
れパルスを発生させることで２逓倍の操作量信号を得る
ことができる。この実施例のパワーフォーカス装置は、
この操作方向と操作量のデータによりレンズ鏡筒内に設
置された超音波モータ31a〜31gの駆動方向と駆動量と駆
動速度とを決定し、焦点調節用レンズ32を光軸方向に進
退させるものである。

第６図は回転操作部材９とパルス発生手段10の他の例
を示したもので、ここではカメラ本体側に設けた例を説
明する。本体側の回転操作部材37を回転させると、回転
板35が回転し、接片34a,34bが90°の位相差を持ちなが
ら回転板35に貼設された導電パターン36を介して接片34
cと導通するようになっている。レンズ駆動用モータの
制御に関しては、前述のレンズ鏡筒側に設けた場合と同
じである。

このように、回転操作部材９とパルス発生手段10はレ
ンズ鏡筒側かカメラ本体側の何れかに設けられていれば
よく、パルス発生手段10はエンコーダスイッチで構成さ
れている。以下の説明では、回転操作部材９とパルス発
生手段10はレンズ鏡筒側にあるものとする。

次に、第７図と第８図を参照して第１実施例の具体的
な回路構成を説明する。第７図はレンズ駆動用モータ15
を超音波モータ（USM）で構成した場合の全体のブロッ
ク回路図である。回転操作部材９を有する操作部9aは前
述したような接片21a〜21cを含み、回転操作に応じてオ
ン、オフする。操作部9aからの信号は２相のパルス信号
PFa,PFb（第３図参照）として操作量検出回路12、操作
方向検出回路11に入力され、それぞれPFエンコーダ操作
量信号（回転操作部材30aの操作量を表わす信号）、PF
エンコーダ方向信号（回転操作部材30aの回転操作方向
を表わす信号）とされる。PFエンコーダ操作量信号は２
相のパルス信号PFa,PFbの状態が変化したときに立上が
りパルスとして出力される。一方、PFエンコーダ方向信
号は回転操作部材30aの操作方向が時計方向（CW）な
ら、“H"、反時計方向（CCW）なら“L"となっている。
これらPFエンコーダ操作量信号とPFエンコーダ方向信号
はCPU18に直接入力されている。

CPU18は超音波モータ制御回路58に対して超音波モー
タ15の回転速度を設定するための速度制御信号、駆動方
向を設定するための駆動方向信号（“H"でCW,“L"でCC
W）を供給する。速度制御信号は８ビットのシリアルデ
ータとして転送され、０から255までの256通りの速度デ
ータを設定できる。速度データが255の時に最高速とな
り、０の時に最低速（停止）となるように超音波モータ
制御回路58から駆動信号が超音波モータ15に供給され
る。超音波モータ15の駆動量はレンズ移動量検出手段16
によって検出され、レンズ移動量がフィードバック信号
（パルス信号）としてCPU18に供給される。表示手段59
はファインダ内に設けられ、レンズ駆動中にレンズが駆
動終端（至近端または無限端）に達した場合に、それを
撮影者に知らせる。

パワーフォーカスの制御を行うCPU18は第７図の実線
で囲った枠体内に示されているように、演算制御を行う
マイクロプロセッサ50、プログラムやデータテーブルを
記憶するROM51、一時記憶のためのRAM52、時間カウント
のためのタイマカウンタ54、タイマカウンタ54にクロッ
クを供給するクロックパルス発生器53、超音波モータ制
御回路58へ制御信号を出力するための出力ポート55、外
部から供給されるパルスを計数するための外部イベント
カウンタ56、その他外部のインターフェースを制御する
ための入出力ポート57から構成される。タイマカウンタ
54はCPU18における時計機能を果たすもので、クロック
パルス発生器53より１μｓ毎に発生するクロックパルス
を計数し、カウント値がマイクロプロセッサ50により設
定されたタイマカウントプリセットデータと一致した
ら、マイクロプロセッサ50に対してタイマオーバフロー
信号を出力する。イベントカウンタ56はレンズ移動量検
出手段16から送られるレンズ移動量を表わすフィードバ
ックパルスを計数するとともに、カウント値がマイクロ
プロセッサ50で設定されたレンズ移動量プリセットデー
タと一致したら、マイクロプロセッサ50に対してモータ
パルス割込み信号を出力する。

第８図は超音波モータ制御回路58の詳細な回路図であ
る。CPU18が設定した８ビットのシリアルデータ値の速
度制御信号はシリアルパラレル変換器92を介してパラレ
ルデータとされ、さらにD/Aコンバータ61によりアナロ
グ電圧に変換されて差動増幅器62の一方の入力端子に供
給される。一方、超音波モータ15の回転数は周波数エン
コーダ94で検出され、周波数／電圧（f/V）コンバータ6
0を介してアナログ電圧として差動増幅器62の他方の入
力端子に入力される。差動増幅器62は両者の差、つまり
設定速度と実際の駆動速度とその差信号をコンパレータ
64に供給する。コンパレータ64はこの誤差信号を判定レ
ベルとして三角波発振器63の出力と比較しパルス幅変調
（PWM）出力をつくる。このPWM出力信号によりトランジ
スタ65がオン・オフする。そして、このトランジスタ65
を通って電源66から供給される電力がチョークコイル6
7、コンデンサ69、ダイオード68よりなる平滑回路を通
ってトランジスタ65のオン・オフ比に比例した電圧とし
てトランス77,78に印加される。トランス77,78は電池電
源66の電圧を超音波モータ15に必要な電圧まで昇圧する
もので、その制御はプリドライバ72とトランジスタ73〜
76により行なわれる。

プリドライバ72は電圧制御発振器70から供給されるパ
ルスをトランジスタ73〜76へ90°位相をシフトした交流
が発生するように分配し、CPU18からの方向信号CW/▲
▼に応じて位相の関係を反転させる。そして、トラ
ンス77,78で昇圧された90°位相のシフトされた交流が
共振周波数で超音波モータ15の電極A,Bに供給される
と、超音波モータ15はその共振周波数で回転する。超音
波モータ15の共振状態は電極Ｃでモニタされ、周波数追
尾回路71に供給される。周波数追尾回路71は電圧制御発
振器70の発振周波数が共振周波数と一致するように電圧
制御発振器70の発振周波数を制御する。このように、超
音波モータ15はフィードバックループにより速度制御信
号に対応した速度で回転することになる。

このように構成された第１実施例の動作を第９図〜第
13図に示したフロー図を参照して説明する。第９図は
「パワーフォーカス」ルーチンの際のマイクロプロセッ
サ50の処理の流れを示すフロー図である。「パワーフォ
ーカス」ルーチンはパワーフォーカスモードが設定され
るか、または電源が投入されると開始される。先ず、ス
テップ100で初期設定、つまりフラグ類、カウンタ類の
クリアおよび入出力ポートのイニシャライズを行う。ス
テップ102で2ms毎にオーバフロー信号を発生させるタイ
マカウンタ54をスタートさせ、ステップ104で割り込み
を許可して、パワーフォーカスの動作を開始する。

この実施例の場合、割り込み処理は２つあり、第１は
撮影者が回転操作部材30aを回転させることにより出力
されるPFエンコーダ操作量信号により発生する「PFエン
コーダ割り込み」であり、第２は超音波モータ15が回転
することによって出力されるフィードバック信号により
発生する「フィードバック割り込み」である。

ステップ106でタイマカウンタ54のスタートから2ms経
過しオーバフロー信号が発生したかどうか判定する。2m
s経過した場合は、ステップ108でタイマカウンタ54をリ
セットし、ステップ110でサブルーチン「終端検出」を
実行する。2ms経過していない場合は、タイマカウンタ5
4のリセット、サブルーチン「終端検出」を行なわず
に、ステップ112を実行する。

この2ms毎に実行されるサブルーチン「終端検出」の
フロー図を第10図に示す。ステップ140でカウンタPLSCN
Tの値が０かどうか判定する。PLSCNT＝０の場合は、回
転操作部材30aが操作されていない場合か、あるいは操
作されていてもすでにレンズが駆動終端に達した場合で
あると判断できるので、ステップ154で超音波モータ15
をオフし、元のルーチンに戻る。PLSCNT≠０の場合は、
モータを動かそうとしている場合なので、レンズが駆動
終端に達したかどうか判定する。そのため、ステップ14
2で後述するように「フィードバック割り込み」が発生
する毎に25がセットされるカウンタMPENDの値から１を
減算する。このようにカウンタMPENDの値は「フィード
バック割り込み」が発生しない限り2ms毎に減算され、5
0ms（＝2ms×25）経過すると０となる。これにより、ス
テップ144でMPEND＝０かどうかにより、レンズが駆動終
端に達したかどうか判定できる。MPEND≠０の場合は、
レンズが駆動終端に達していないので、すぐに元のルー
チンに戻る。MPEND＝０の場合は、レンズが駆動終端に
達している場合であり、至近端か無限端かを区別するた
めに、モータ15の駆動方向を示すモータ方向制御フラグ
DIR−Ｆの値を調べる。フラグDIR−Ｆの値が“0"の場合
は、ステップ148で至近端フラグCLS−Ｆに“1"をセット
し、フラグDIR−Ｆの値が“１“の場合は、ステップ150
で無限端フラグINF−Ｆに“1"をセットする。その後、
ステップ152でカウンタPLSCNTに０をセットし、ステッ
プ154でモータ15をオフし、元のルーチンに戻る。

第９図の「パワーフォーカス」ルーチンにおいて、サ
ブルーチン「終端検出」の実行後、至近端に達したのか
無限端に達したのかを判定する。先ず、ステップ112で
割込みの種類を示すフラグPFINT−Ｆの値を調べる。フ
ラグPFINT−Ｆの値が“1"の場合は、「PFエンコーダ割
込み」が発生した場合であり、ステップ114でフラグPFI
NT−Ｆに“0"をセットする。ステップ116で至近端フラ
グCLS−Ｆと無限端フラグINF−Ｆとの論理和（OR）の値
を調べる。フラグCLS−ＦとフラグINF−Ｆとの論理和の
値が“1"の場合は、レンズが至近端か無限端のいずれか
に達している場合であり、ステップ118でモータ方向フ
ラグDIR−ＦとフラグINF−Ｆとの論理積（AND）の値を
調べる。フラグDIR−ＦとフラグINF−Ｆとの論理積の値
が“1"の場合は、レンズが無限端に達していて、かつレ
ンズをさらに無限方向に駆動する指示があった場合であ
り、ステップ120で無限端表示をオンして、ステップ106
に戻る。

ステップ118でフラグDIR−ＦとフラグINF−Ｆとの論
理積の値が、“0"の場合は、レンズが至近端に達してい
る場合であり、ステップ132でフラグDIR−ＦとフラグCL
S−Ｆとの論理積の値を調べる。フラグDIR−Ｆとフラグ
CLS−Ｆとの論理積の値が、“1"の場合は、レンズが至
近端に達していて、かつレンズをさらに至近方向に駆動
する指示があった場合であり、ステップ134で至近端表
示をオンして、ステップ106に戻る。

ステップ132でフラグDIR−ＦとフラグCLS−Ｆとの論
理積の値が“0"の場合は、レンズが至近端に達している
がレンズをさらに至近方向に駆動する指示がない場合、
またはレンズが無限端に達しているがレンズをさらに無
限方向に駆動する指示がない場合であり、ステップ126
で表示（至近端表示、無限端表示）をオフして、ステッ
プ128でサブルーチン「モータ駆動」を実行してから、
ステップ106に戻る。

ステップ116でフラグCLS−ＦとフラグINF−Ｆとの論
理和の値が“0"の場合は、終端に達していない場合であ
り、ステップ126で表示をオフして、ステップ128でサブ
ルーチン「モータ駆動」を実行してから、ステップ106
に戻る。

ステップ112でフラグPFINT−Ｆの値が“0"の場合は、
「PFエンコーダ割込み」が発生しなかった場合であり、
ステップ122で「フィードバック割込み」の発生を示す
フラグMPINT−Ｆの値を調べる。フラグMPINT−Ｆの値が
“1"の場合は、「フィードバック割込み」が発生した場
合であり、ステップ124でフラグMPINT−Ｆに“0"をセッ
トした後、ステップ126で表示をオフして、ステップ128
でサブルーチン「モータ駆動」を実行してから、ステッ
プ106に戻る。フラグMPINT−Ｆの値が“0"の場合は、全
く割込みが発生しなかった場合であり、ステップ130で
表示をオフしてから、ステップ106に戻る。

ステップ112以降はフラグPFINT−F,MPINT−F,CLS−F,
INF−F,DIR−Ｆの状態に応じてモータを駆動するかどう
か、表示をオン・オフするかを判断するステップであ
り、判断結果の分岐の状態を第14図に示す。すなわち、
割込みフラグPFINT−F,MPINT−Ｆのいずれかが“1"の場
合だけ、サブルーチン「モータ駆動」（ステップ128）
へ分岐する。しかし、フラグPFINT−Ｆが“1"の場合で
もレンズが終端に達していて、かつ、さらに終端におし
つける方向への駆動指示がある場合は、至近端表示、ま
たは無限端表示のいずれかをファインダ内に表示してモ
ータは駆動しない。至近端表示、無限端表示はファイン
ダ内の視野の下に設けられたLED等からなる。

第11図はサブルーチン「モータ駆動」のフロー図であ
る。ステップ160でカウンタPLSCNTのカウント値から速
度制御データテーブルを参照して得られた速度制御デー
タをレジスタSPDATAへセットする。ステップ162でレジ
スタSPDATAとフラグDIR−Ｆの値をモータ制御回路58へ
出力する。ステップ164でモータ15をオンして、元のル
ーチンに戻る。すなわち、カウンタPLSCNTの値に応じて
速度が制御され、フラグDIR−Ｆの値に応じて回転方向
が制御される。速度制御データテーブルを第１表に示
す。また、カウンタPLSCNTの値とレジスタSPDATAの値と
の関係を第15図に示す。

レジスタSPDATAの値は０から255まで256通りが可能で
あるが、モータの応答性能や人間の感覚を考えると、そ
れほどの高精度な制御は必要でなく、第１表のように25
刻みの12通りで充分である。また、レジスタSPDATAの値
とモータの回転速度の関係は、SPDATA＝０の時にモータ
は停止状態で、SPDATA＝255の時にモータは最高速状態
となるように決められていて、次式で表わされる。

回転速度＝ａ×SPDATA …（１）ここで、ａは制御回路によって定まる定数である。

第12図はサブルーチン「PFエンコーダ割り込み」のフ
ロー図である。今、撮影者が回転操作部材30aを操作し
てサブルーチン「PFエンコーダ割り込み」が発生したと
すると、先ず、ステップ170でPFエンコーダ割り込みが
発生したことを示すフラグPFINT−Ｆに“1"をセットす
る。ステップ172でPFエンコーダ方向フラグPFDIR−Ｆと
モータ方向制御フラグDIR−Ｆとの値が等しいかどうか
判定する。フラグPFDIR−Ｆは回転操作部材30aの操作方
向が時計方向（CW）なら“1"、反時計方向（CCW）なら
“0"であり、フラグDIR−Ｆは繰り込み方向（無限端方
向）なら“1"、繰り出し方向（至近端方向）なら“0"で
ある。フラグPFDIR−ＦとフラグDIR−Ｆとの値が等しい
場合は、回転操作部材30aの操作方向とモータ15の回転
方向が等しく、さらにその方向へモータを動かさなけれ
ばならない。ステップ174でフラグCLS−ＦとフラグINF
−Ｆとの論理和の値を調べる。フラグCLS−ＦとフラグI
NF−Ｆとの論理和の値が“0"の場合は、至近端でも無限
端でもない場合であり、ステップ176でカウンタPLSCNT
の値を任意の数、例えば２増加してから元のルーチンに
戻る。フラグCLS−ＦとフラグINF−Ｆとの論理和の値が
“1"の場合は、至近端か無限端である場合であり、すぐ
に元のルーチンに戻る。

ステップ172でフラグPFDIR−ＦとフラグDIR−Ｆとの
値が等しくない場合、例えば回転操作部材30aの回転方
向を撮影者が急に反転した場合は、ステップ178でカウ
ンタPLSCNT0の値を任意の数、例えば２増加し、ステッ
プ180でカウンタPLSCNTの値が０かどうか判定する。カ
ウンタPLSCNTの値が０でない場合は、設定された駆動量
だけレンズが駆動されていない場合であり、回転方向が
反転する前の方向へまだ動かさなくてはならないので、
ステップ182でフラグPFINT−Ｆに０をセットし、「PFエ
ンコーダ割込み」が発生しなかったものとしてから、元
のルーチンに戻る。

ステップ180でカウンタPLSCNTの値が０の場合は、現
在はモータが回転していない場合であり、フラグPFDIR
−Ｆで指示された方向へモータを動かさなければならな
いので、ステップ184でフラグPFDIR−Ｆの値をフラグDI
R−Ｆにセットする。ステップ186でカウンタPLSCNTの値
を２増加し、ステップ188でカウンタPLSCNT0に０をセッ
トしてから、元のルーチンに戻る。

第13図はサブルーチン「フィードバック割り込み」の
フロー図である。今、モータ15の回転によってフィード
バック信号が出力されると、先ず、ステップ190でレン
ズが至近端又は無限端に達したことを検出するためのカ
ウンタMPENDに25をセットする。カウンタMPENDは第10図
で説明したように2ms毎に実行されるサズルーチン「終
端検出」の中でダウンカウントされ、０となると終端と
判断でき、フラグDIR−Ｆの値によって至近端フラグCLS
−Ｆフラグから無限端フラグINF−Ｆかのいずれかに
“1"をセットするために使われる。ステップ192で「フ
ィードバック割込み」が発生したことを示すフラグMPIN
T−Ｆに１をセットし、ステップ194でカウンタPLSCNTの
値から１を減算する。ステップ196で減算結果が０であ
るかどうか判定する。０でない場合はすぐに元のルーチ
ンに戻る。０の場合は、ステップ198でフラグPFDIR−Ｆ
の値とフラグDIR−Ｆの値とが異なる場合にのみカウン
トアップされるカウンタPLSCNT0の値が０であるかどう
か判定する。カウンタPLSCNT0の値が０の場合は、逆方
向に動かす必要がない場合であり、ステップ200でモー
タをオフしてから、元のルーチンに戻る。

ステップ198でカウンタPLSCNT0の値が０でない場合
は、モータを逆方向に駆動しなければならない場合であ
り、ステップ202でカウンタPLSCNTにカウンタPLSCNT0の
値をセットして、ステップ204でカウンタPLSCNT0をクリ
ア（０をセット）し、ステップ206でフラグDIR−Ｆにフ
ラグPFDIR−Ｆの値をセットしてから、元のルーチンに
戻る。

以上説明したようにこの実施例によれば、回転操作部
材30aの操作量と検出した実際のモータの移動量との差
に応じた速度でモータの速度を制御することにより、追
従性のよい超音波モータの特性を活かして、かつ撮影者
の意図に沿ったスムーズなレンズ駆動ができる。

第１実施例によれば、駆動速度設定手段13では操作量
情報パルスとフィードバック情報パルスとを同一のカウ
ンタで計数し、そのカウンタ値でモータ15の駆動速度を
設定しているが、操作量情報とフィードバック情報とを
別々のカウンタで計数しても全く同一の効果が得られ
る。このようにした第２実施例を第16図〜第19図を参照
して説明する。構成は第１実施例と同様であるので、図
示は省略する。

第16図は2ms毎に実行されるサブルーチン「終端検
出」のフロー図である。ステップ220で駆動終了を示す
フラグPFEND−Ｆの値を調べる。PFEND−Ｆ＝１の場合
は、終端検出として、ステンプ234を超音波モータ15を
オフし、元のルーチンに戻る。PFEND−Ｆ＝０の場合
は、ステップ222で「フィードバック割り込み」が発生
する毎に25がセットされるカウンタMPENDの値から１を
減算する。ステップ224でMPEND＝０かどうかにより、レ
ンズが駆動終端に達したかどうか判定する。MPEND≠０
の場合は、終端でないので、すぐに元のルーチンに戻
る。MPEND＝０の場合は、ステップ226でモータ方向制御
フラグDIR−Ｆの値を調べる。フラグDIR−Ｆの値が“0"
の場合は、ステップ228で至近端フラグCLS−Ｆに“1"を
セットし、フラグDIR−Ｆの値が“1"の場合は、ステッ
プ230で無限端フラグINF−Ｆに“1"をセットする。ステ
ップ232でフラグPFEND−Ｆに“1"をセットし、ステップ
234でモータ15をオフし、元のルーチンに戻る。

第17図はサブルーチン「PFエンコーダ割り込み」のフ
ロー図である。ステップ240でPFエンコーダ割り込みが
発生したことを示すフラグPFINT−Ｆに“1"をセットす
る。ステップ242でPFエンコーダ方向フラグPFDIR−Ｆと
モータ方向制御フラグDIR−Ｆとの値が等しいかどうか
判定する。フラグPFDIR−ＦとフラグDIR−Ｆとの値が等
しい場合は、回転操作部材30aの操作方向とモータ15の
回転方向が等しく、さらにその方向へモータを動かさな
ければならない。ステップ244でフラグCLS−Ｆとフラグ
INF−Ｆとの論理和の値を調べる。フラグCLS−Ｆとフラ
グINF−Ｆとの論理和の値が“0"の場合は、至近端でも
無限端でもない場合であり、ステップ176でカウンタPFC
NTの値を任意の数、例えば２増加してから元のルーチン
に戻る。フラグCLS−ＦとフラグINF−Ｆとの論理和の値
が“1"の場合は、至近端か無限端である場合であり、す
ぐに元のルーチンに戻る。

ステップ242でフラグPFDIR−ＦとフラグDIR−Ｆとの
値が等しくない場合は、ステップ248でカウンタPFCNT0
の値を任意の数、例えば２増加し、ステップ250でフラ
グPFEND−Ｆの値を調べる。PFEND−Ｆ＝０の場合は、目
標位置までレンズが駆動されていない場合であり、ステ
ップ252でフラグPFINT−Ｆに０をセットし、割込みが発
生しなかったものとしてから、元のルーチンに戻る。PF
END−Ｆ＝１の場合は、ステップ254でフラグPFDIR−Ｆ
の値をフラグDIR−Ｆにセットする。ステップ256でカウ
ンタPFCNTの値を２増加し、ステップ258でカウンタPFCN
T0に０をセットしてから、元のルーチンに戻る。

第18図はサブルーチン「フィードバック割り込み」の
フロー図である。ステップ260でレンズが至近端又は無
限端に達したことを検出するためのカウンタMPENDに25
をセットする。ステップ262でフィードバック割り込み
が発生したことを示すフラグMPINT−Ｆに“1"をセット
し、ステップ264でカウンタMPCNTの値に１を加算してか
ら、元のルーチンに戻る。

第19図はサブルーチン「モータ駆動」のフロー図であ
る。ステップ270でカウンタPFCNTの値とカウンタMPCNT
の値とが等しいかどうか判定する。PFCNT＝MPCNTの場合
は、ステップ272でカウンタPFCNTの値が０かどうか判定
する。PFCNT≠MPCNTの場合は、ステップ282を実行す
る。

ステップ272でPFCNT＝１の場合は、ステップ274でカ
ウンタPFCNTにカウンタPFCNT0の値をセットする。ステ
ップ276でフラグDIR−ＦにフラグPFDIR−Ｆの値をセッ
トする。ステップ278でカウンタPFCNT0,MPCNTに０をそ
れぞれセットする。ステップ280でフラグPFEND−Ｆに
“0"をセットする。ステップ282でカウンタPFCNTの値と
カウンタMPCNTの値との差により速度制御データテーブ
ル（第１表）から参照したデータをレジスタSPDATAへセ
ットする。ステップ284でレジスタSPDATAの値とフラグD
IR−Ｆの値をモータ制御回路58へ出力し、モータ15をオ
ンする。その後、元のルーチンに戻る。

ステップ272でPFCNT＝０の場合は、ステップ286でカ
ウンタPFCNT,MPCNTに０をセットする。ステップ288でフ
ラグPFDIR−Ｆに“1"をセットする。ステップ290でモー
タをオフしてから、元のルーチンに戻る。

このように第２実施例によれば、フィードバックパル
スはカウンタMPCNTで、操作量パルスはカウンタPFCNT,P
FCNT0でそれぞれカウントされる。モータ駆動速度の設
定は「モータ駆動」ルーチン（第19図）において、カウ
ンタPFCNTの値とカウンタMPCNTの値の差から速度制御デ
ータテーブルを参照することにより求めている。そし
て、カウンタPFCNTの値とカウンタMPCNTの値が一致した
とき、駆動終了と判断し、フラグPFEND−Ｆに“1"をセ
ットする。速度制御データテーブルはPLSCNTが（PFCNT
−MPCNT）に変わるだけである。

［発明の効果］以上説明したように、この発明によるレンズ駆動装置
によれば、回転操作部材の操作から操作量及び操作方向
を検出すると共に、レンズ駆動中に駆動量を検出して、
検出された操作方向によりレンズ駆動方向を決定し、検
出された操作量とレンズ駆動量とに基づいてレンズ駆動
速度を設定するため、回転操作部材の動きが急変した場
合にも、モータの駆動状態がきめ細かく制御でき、レン
ズが滑らかに応答するから、撮影者の意図に沿った、違
和感のないレンズ駆動を行うレンズ駆動装置が得られ
る。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明によるレンズ駆動装置の概念図、第２
図はこの発明によるレンズ駆動装置の第１実施例の構成
を示すブロック図、第３図は２相パルスを示す図、第４
図は回転操作部材とパルス発生手段の一例の構成を示す
図、第５図は回転操作部材の斜視図、第６図は回転操作
部材とパルス発生手段の他の例の構成を示す図、第７図
は第１実施例の回路構成を示すブロック図、第８図は超
音波モータ制御回路の構成を示す回路図、第９図は第１
実施例の処理の流れを示すフロー図、第10図はサブルー
チン「終端検出」のフロー図、第11図はサブルーチン
「モータ駆動」のフロー図、第12図はサブルーチン「PF
エンコーダ割込み」のフロー図、第13図はサブルーチン
「フィードバック割込み」のフロー図、第14図はフラグ
の値と表示のオン・オフ、モータのオン・オフの関係を
示す図、第15図はカウント値とモータ速度との関係を示
す図、第16図は第２実施例のサブルーチン「終端検出」
のフロー図、第17図はサブルーチン「PFエンコーダ割込
み」のフロー図、第18図はサブルーチン「フィードバッ
ク割込み」のフロー図、第19図はサブルーチン「モータ
駆動」のフロー図である。１…手動操作部材、２…信号発生手段、３…指示手段、
４…駆動手段、５…モータ、６…レンズ、７…検出手
段、８…制御手段、９…警告手段。

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】回転操作部材の操作に応答して操作量を指
示する信号および操作方向を指示する信号を発生する指
示手段と、レンズを駆動する駆動手段と、レンズの駆動に伴いレンズ駆動量を検出する手段と、前記指示手段から発生された操作量指示信号と前記検出
されたレンズ駆動量とに基づいて駆動速度を設定する手
段と、前記指示手段から発生された操作方向信号と前記設定さ
れた駆動速度とに基づいて前記駆動手段を制御する手段
とを具備するレンズ駆動装置。