JPH04261398A - 移動制御装置 - Google Patents

移動制御装置

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JPH04261398A
JPH04261398A JP3019024A JP1902491A JPH04261398A JP H04261398 A JPH04261398 A JP H04261398A JP 3019024 A JP3019024 A JP 3019024A JP 1902491 A JP1902491 A JP 1902491A JP H04261398 A JPH04261398 A JP H04261398A
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JP
Japan
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moving object
stepping motor
step motor
lens
phase
Prior art date
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Pending
Application number
JP3019024A
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English (en)
Inventor
Harushige Yamamoto
山本晴滋
Yoshiyuki Kaneko
金子義行
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Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
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Publication date
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    • GPHYSICS
    • G02OPTICS
    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B7/00Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements
    • G02B7/02Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses
    • G02B7/04Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification
    • G02B7/08Mountings, adjusting means, or light-tight connections, for optical elements for lenses with mechanism for focusing or varying magnification adapted to co-operate with a remote control mechanism
    • GPHYSICS
    • G03PHOTOGRAPHY; CINEMATOGRAPHY; ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ELECTROGRAPHY; HOLOGRAPHY
    • G03BAPPARATUS OR ARRANGEMENTS FOR TAKING PHOTOGRAPHS OR FOR PROJECTING OR VIEWING THEM; APPARATUS OR ARRANGEMENTS EMPLOYING ANALOGOUS TECHNIQUES USING WAVES OTHER THAN OPTICAL WAVES; ACCESSORIES THEREFOR
    • G03B3/00Focusing arrangements of general interest for cameras, projectors or printers
    • G03B3/10Power-operated focusing

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  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Lens Barrels (AREA)

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】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はステッピングモータで駆
動される移動物体を有する装置のための物体駆動開始位
置決定方法及び装置に関し、特に、ステッピングモータ
で駆動される光学機器用レンズ等におけるレンズ駆動開
始位置決定装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】ステッピングモータを使用したレンズ駆
動は、基準となる位置、すなわち初期位置、を何らかの
方法で割り出し、その位置を基準に駆動ステップ数で制
御する方法が一般的である。
【0003】レンズ駆動に要求される精度は数ミクロン
単位のものであり、これを検出するために、レンズの動
きを拡大するような構成、例えばレバー等、を用いてレ
ンズの動きを拡大し、公知のリーフスイッチ等で初期位
置検出を行っていた。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】上記の従来例では、レ
ンズの動きをレバー等により拡大しているので部品同志
のガタ等の影響によってよい精度が得られず、また、リ
ーフスイッチの切り換わりタイミング、つまり、接片同
志の接触圧と接触抵抗の関係がバラツキやすいので、精
度よくその位置を検出することが困難であった。さらに
上記スイッチにより検出された位置を初期位置としてレ
ンズの位置制御を行なおうとした際、前述初期位置近傍
においては前記スイッチ部材を駆動する為の負荷がステ
ップモーターに加わっている為脱調を起こし易いという
問題も発生する。従って、従来のレンズ駆動装置では精
度の高い位置決め、特に、駆動開始位置を安定に精度よ
く決定することは不可能であった。
【0005】本発明の目的は、前記従来例の欠点を排し
、駆動開始位置すなわち初期位置を安定して高精度に決
定することができる物体駆動開始位置決定方法及び装置
を提供することである。
【0006】
【課題を解決するための手段】本発明の物体駆動開始位
置決定装置と共に構成される光学レンズユニットでは、
レンズホルダーが剛体的に突き当たる突き当て部が設け
られ、該突き当て部にレンズホルダーが突き当った時の
ステップモーターの通電位相を記憶させるためのEEP
ROMのほか、後述の制御装置が設けられている。また
、突き当て位置において後述のフォトインタラプタに明
信号を検出させるためのスリット板の切り欠き部が前記
フォトインタラプタに対して略180°回転位置となる
ように配置され、ステッピングモータのローター軸上に
取り付けられたスリット板及び前記フォトインタラプタ
により構成されるレンズ位置検出手段によって該レンズ
ホルダーの位置を検出し、その検出値を利用して後述の
制御装置により以下のような制御を行う。
【0007】
【作用】まず、通常の駆動周波数で、レンズホルダを突
き当て方向に駆動し、ある一定ステップ以上駆動しても
フォトインタラプタからの明信号が来なくなることを確
認した後、今度は初期位置出し用の低い駆動周波数で、
最後の通電位相が前述突き当て位相となるように、ある
一定ステップの駆動を行なう。
【0008】次に、前述と同じ低い駆動周波数で、突き
当てとは反対方向(これをくり出し方向と今後称する)
にフォトインタラプタから明信号が検出されるまで駆動
を行なう。明信号を検出すると、その位置からさらに1
回転くり出しを行ない、その位置を初期位置として、レ
ンズの位置制御を正確に行なうことができるようにした
ものである。
【0009】
【実施例】以下に本発明の実施例について図面を参照し
つつ説明する。図3は本発明が適用されるレンズ駆動装
置を搭載している光学レンズユニットである。1は公知
のシャッタ機構を有し、又その中心光軸上に撮影レンズ
2を有するシャッタ地板、3はそれぞれ巻線コイル4が
その一部に配設された固定ヨーク、5は永久磁石ロータ
ーであり、その軸上にはスリット板6が固着され、該ロ
ーターと一体となって回転する。7は後述するフォトイ
ンタラプタを取り付ける為の取り付け台であり、これは
前記ローター5の回転軸を回動自在に支持する軸受機能
を持ったマグネットカバー8に一体的に形成されている
。一方、ローター5の他端の軸は前記シャッタ地板1に
軸支されるとともにその先端には図示しないピニオンギ
アが固設され、減速ギア9,10,11,12を介して
メスヘリコイドギア13を駆動する。該メスヘリコイド
ギア13はレンズホルダ14の撮影光軸方向に延設され
たオスヘリコイド15と公知のヘリコイド嵌合をしてお
り、メスヘリコイドギア13の回転によりレンズホルダ
14を光軸前後方向に駆動することができる。又、レン
ズホルダ14は撮影レンズ方向に延設された嵌合バー1
6を有し、前記シャッタ地板1の軸受穴1aに摺動自在
に支持される。さらに、不図示の振れ止めバーが嵌合バ
ーと略180°対称位置に配置され(これも撮影光軸と
平行に配置されている)、シャッター地板1の外周切り
欠き部(不図示)で前記嵌合バーを中心としてレンズホ
ルダ14が回転出来ないよう規制を行っている。そして
前記嵌合バー16の外周部には圧縮コイルバネ17が配
設されており、これにより前記減速ギア9,10,11
,12さらにはヘリコイドガタ等、バックラッシュを片
寄せし、レンズホルダ14を光軸後向き(図中矢印方向
)に付勢している。
【0010】前記減速ギア9,10,11,12及びメ
スヘリコイドギア13をシャッタ地板1との間で回動自
在に軸支するギアカバー18には、メスヘリコイドギア
13の回転軸上にオスヘリコイド15をとりまくように
形成された煙突部18aがあり、これがレンズホルダ1
4の突き当て部14aと当接することで突き当て動作を
行なう。
【0011】図4は本実施例においてカメラに使用され
る公知のステッピングモータを表わす要部正面図である
。ローター5は4極着磁の永久磁石で、一対の巻線コイ
ル4の通電位相を切り換えることにより8ステップで1
回転する。すなわち1ステップ45°のステッピングモ
ータである。
【0012】図5はレンズホルダ突き当て時における前
記スリット板6とフォトインタラプタ104との関係を
示す要部平面図である。図のように突き当て状態ではフ
ォトインタラプタ104の略反対側にスリット板6の切
り欠き部6aが位置するようにローター軸に固着されて
いる。すなわち、突き当てから4ステップ戻った際フォ
トインタラプタが明を検出するようになっている。さら
に、この突き当て時の通電位相が後述のEEPROMに
書き込まれる。
【0013】図2は本発明装置と図1の構成の一部とを
示した概略図、図1は初期位置出し動作を示すフローチ
ャート、である。
【0014】図2において、101はマイクロコンピュ
ータ(以下にはマイコンと略記する)、4はステッピン
グモータのコイル、103はコイルの駆動回路であり、
マイコン101によってコントロールされる。104は
ステッピングモータの回転を検出するフォトインタラプ
タである。105はステッピングモータの突き当てを行
う位相が書かれたEEPROMである。
【0015】レンズ位置は初期位置を0ステップとし、
繰り出し方向に駆動するとステップ数をプラス、突き当
て方向に駆動するとステップ数をマイナスに数えて制御
を行う。通電位相は、4つの通電パターンをA,B,C
,Dとし、A→B→C→D→A→…の順番で突き当て方
向に駆動されるとする。この方向に位相を進める事を、
実施例の説明で「位相−1」と表現する。逆に、A→D
→C→B→A→…の順番で繰り出し方向に駆動される。 この方向に位相を進める事を、実施例の説明で「位相+
1」と表現する。
【0016】駆動通電に対応してステッピングモータが
動いているかどうかは、ローターの軸に直接取り付けら
れたスリット板6からフォトインタラプタ104を使っ
て信号を取り出す事によって監視する。ローター1回転
でスリット6aが1回フォトインタラプタを通過するの
で、8ステップ毎に明レベルの信号が来れば正常に作動
していると判断される。
【0017】本発明の実施例となる、初期位置出し動作
について図1を用いて説明する。まず、#1〜#7で明
信号が16ステップ以上来なくなるまで突き当て方向に
通電する。#1でステッピングモータを突き当て方向に
加速する。加速パターンは公知の台形通電、駆動周期は
MAX800PPSとする。#2でカウント値Nを0と
する。#3で突き当て方向に位相を進める。すなわち「
位相−1」とする。#4で1.25msecのタイマー
を入れる。これによって通電周期は、その逆数の800
PPSとなる。#5でローターの回転を検出するフォト
インタラプタの信号をチェックする。明レベルであれば
#8で N=0    (カウントリセット) 暗レベルであれば#6 N=N+1(カウントアップ) とする。ステッピングモータが突き当て状態になると暗
レベルで動かなくなるのでNのカウントが進み、#7で
N=16に達すると#9へ進む。
【0018】#9では、通電位相をEEPROMに応じ
て設定する。#10でN=0とし、#11〜#14のル
ープで、#12の62.5msecの逆数16PPS周
期で8ステップ突き当て方向に通電する。この際、最終
通電位相がEEPROMによって設定された位相になる
ようにするため、#9では位相を「EEPROM」に設
定する。周期16PPSは、ローターの振動が十分に減
衰するような遅い周期である。
【0019】#15でEEPROMで設定された通電位
相で更にローターの安定時間を待った後、#16〜#1
8のループで明信号が来るまで#11〜#14と同じく
16PPSの遅い周期で通電する。明信号が検出される
と、その位相を0ステップとし、#20〜#23のルー
プで、更に8ステップ16PPSの遅い周期で繰り出し
、#24で停止する。この位置は8ステップとなので#
25でステップ数=8と設定する。これで初期位置出し
動作を終了する。
【0020】次回の駆動ではこの8ステップをスタート
位置とし、MAX800PPS、台形状の加減速パター
ンで駆動される。
【0021】
【発明の効果】以上に説明したように、本発明の方法及
び装置では、レンズホルダー等の移動物体を所定位置の
剛性突き当て部に突き当て、その突き当て時のステッピ
ングモータの通電位相をEEPROM等の記憶手段に記
憶させた後、通常より遅い周波数で該モータを所定量だ
け逆転させた位置を初期位置と決定するようにしたので
、安定且つ正確な初期位置決定を行なうことができる。 また、本発明の方法によれば、移動物体を突き当て位置
から一定ステップ戻すことにより、部品同志の喰いつき
やたわみ等によるモータへの負荷変動要因を除くことが
できるため、安定した脱調のないステッピングモータ駆
動が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明方法及び装置における動作を示すフロー
チャート。
【図2】本発明装置の要部概略構成を示す図。
【図3】本発明が適用される光学レンズの一部分解斜視
図。
【図4】図3に示された光学レンズに使用されているス
テッピングモータの正面概略図。
【図5】図3にしめす光学レンズに装備されているモー
タ制御手段としてのフォトインタラプタとスリット板と
を示した図。
【符号の説明】
1;シャッタ地板                2
;撮影レンズ3;固定ヨーク            
      4;コイル5;ロータ         
             6;スリット板6a;スリ
ット                    7;フ
ォトインタラプタ取付台 8;マグネットカバー          9〜12;
減速ギア13;メスヘリコイドギア        1
4;レンズホルダ15;オスヘリコイド       
     18;ギアカバー16;嵌合バー     
             17;圧縮コイルバネ 101;マイクロコンピュータ    103;コイル
駆動回路 104;フォトインタラプタ      105;EE
PROM

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】  ステッピングモータで動かされる移動
    物体と、該移動物体が突き当る剛体的突き当て部と、を
    有する装置のための移動物体駆動開始位置決定方法であ
    って、該移動物体が該突き当て部に突き当る際の該ステ
    ッピングモータに対する通電位相を記憶し、該移動物体
    が該突き当て部に突き当たる時の該ステッピングモータ
    への最終通電位相が該記憶された通電位相となるように
    該ステッピングモータを駆動した後、該移動物体が該突
    き当て部に突き当った後には通常の駆動周波数よりも低
    い周波数で一定量だけ該ステッピングモータを逆転駆動
    させることを特徴とする物体駆動開始位置決定方法。
  2. 【請求項2】  ステッピングモータで動かされる移動
    物体と、該移動物体が突き当る剛体的突き当て部と、を
    有する装置のための移動物体駆動開始位置決定装置であ
    って、該移動物体が該突き当て部に突き当る際の該ステ
    ッピングモータに対する通電位相を記憶する記憶手段と
    、該移動物体が該突き当て部に突き当たる時の該ステッ
    ピングモータへの最終通電位相が該記憶手段に記憶され
    た通電位相となるように該ステッピングモータを駆動し
    た後、該移動物体が該突き当て部に突き当った後には通
    常の駆動周波数よりも低い周波数で一定量だけ該ステッ
    ピングモータを逆転駆動させる駆動制御手段と、を有す
    ることを特徴とする物体駆動開始位置決定装置。
JP3019024A 1991-02-12 1991-02-12 移動制御装置 Pending JPH04261398A (ja)

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US08/194,648 US5572270A (en) 1991-02-12 1994-02-10 Optical apparatus having a motor control device

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