JPH04136704A - 位置検出装置 - Google Patents

位置検出装置

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JPH04136704A
JPH04136704A JP2257014A JP25701490A JPH04136704A JP H04136704 A JPH04136704 A JP H04136704A JP 2257014 A JP2257014 A JP 2257014A JP 25701490 A JP25701490 A JP 25701490A JP H04136704 A JPH04136704 A JP H04136704A
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JP
Japan
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pulse
output
sensor
counter
rotational
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JP2257014A
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English (en)
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Kiyotaka Kaneko
清隆 金子
Minoru Arai
荒井 実
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Fujifilm Holdings Corp
Original Assignee
Fuji Photo Film Co Ltd
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Publication date
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Priority to US07/757,014 priority patent/US5159248A/en
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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】 発明の背景 技術分野 この発明は、直線運動する対象物、たとえばカメラの撮
像レンズの位置を検出する装置に関する。
従来技術とその問題点 AF(オート−フォーカス)カメラにおいては焦点を自
動に調節するために、撮像レンズを任意の位置に移動さ
せる必要がある。ズーム機能をもつカメラにおけるズー
ム拳レンズも同じである。
レンズ移動駆動機構はモータ、ギヤを含む減速機構、モ
ータの回転運動を直線運動に変換する機構から構成され
ている。しかしながらこのような機構における慣性、遊
びを含む精度、外力等によってレンズ位置に若干の誤差
が生じることは避けられない。この誤差はモータの正回
転、停止および逆転が繰返されるにともない累積されて
いく。
発明の概要 発明の目的 この発明は、移動対象物の位置検出における誤差の累積
を防ぎ、常に正確に位置を検出することができるように
することを目的とする。
発明の構成1作用および効果 この発明による位置検出装置は1回転駆動手段1回転駆
動手段の回転出力を減速する減速手段、減速手段の回転
出力を対象物の直線運動に変換する方向変換手段1回転
駆動手段の回転出力の回転速度に応じた周波数の第1の
パルスを出力する第1のセンサ手段、減速手段の回転出
力の回転速度に応じた周波数でかつ第1のパルスのn倍
のパルス間隔をもつ第2のパルスを出力する第2のセン
サ手段、直線運動する対象物が所定位置に至ったときに
第3の出力を発生する第3のセンサ手段、第1のパルス
出力を対象物の移動方向に応じて加減計数し、その計数
値によって対象物の位置を表わす計数手段、第1のパル
ス出力、第2のパルス出力および第3の出力が所定の条
件を満たす位置を基準として、上記所定の条件が満たさ
れたときに計数手段の計数値を初期化する手段、ならび
に第2のパルス出力に応答して、計数手段の計数値をn
×m(mは0を含む正、負の整数)の値をもって規格化
する補正手段を備えている。
この発明によると、第1のパルスの加減計数値により対
象物の位置が表わされている。第1のパルスは減速され
る前の回転出力の回転速度に応じた周波数をもつから、
対象物のわずかの変位に対しても多数個の第1のパルス
が生じ、したがって高い分解能で正確な位置検出が可能
である。しかしながら1分解能が高ければ高いほど対象
物の実際の位置と第1のパルスの計数値との間に誤差が
生じることは避けられず、この誤差が累積されると大き
な誤差になる可能性がある。この発明では、減速後の回
転出力の回転速度に応じた周波数をもつ第2のパルスを
位置補正のために用いている。第2のパルスは第1のパ
ルスの計数値に対してより高い桁に対応する。減速手段
による減速によって生じる第1のパルスと第2のパルス
との比をnとすると、この発明では第2のパルスが発生
する毎に、n×m(rrlは整数)の値をもって第1の
パルスの計数値を規格化している。したがって、第1の
パルスの計数値に生じゃすい誤差の累積の発生を防止で
きることとなる。対象物の位置はあくまでも第1のパル
スを計数することによって表わされるから位置検出精度
は高いままに保たれる。
実施例の説明 第1図はこの発明の実施例を示すものでカメラの撮像レ
ンズの駆動系を示す構成図である。第2図は第1図の撮
像レンズの駆動系に含まれるセンサ出力を表わす波形図
である。
撮像レンズ(対象物体)1は可動体21に支持されてい
る。可動体21の内面面は内歯またはスパイラル溝が形
成されており、ねじ軸またはスパイラル軸(駆動軸)2
と噛み合っている。駆動軸2が回転すると可動体21が
第1図において左右に移動し、これに伴ない撮像レンズ
1も左右に移動する。可動体21と駆動軸2により運動
方向変換機構が構成されている。
駆動軸2の右端部にはギヤ3が固定されており、このギ
ヤ3は直流モータ(またはステッピング・モータ)5の
回転軸6に固定されたギヤ4と噛み合っている。ギヤ3
と4によって減速機構が構成され、モータ5の回転は減
速きれて駆動軸2に伝達される。
直流モータの回転速度は第1のセンサ11によ7て検出
される。第1のセンサ11は回転トランスデユーサであ
り、モータ5の回転軸6に固定され所定角度ごとにスリ
ットが形成された回転円板11Aとこの円板11Aを挾
むように配置された透過形光型検出器11Bとがら構成
されている。この第1のセンサ11からはモータ5の回
転速度に比例した周波数をもつパルス信号S1が発生し
、 CPU20に与えられる。
駆動軸2の回転速度は第2のセンサ12によって検出さ
れる。この第2のセンサ12もまた2回転円板12Aと
光電検出器12Bとから構成される回転トランスデユー
サで、軸2の回転速度に比例した周波数のパルス信号S
2を出力する。このパルス信号S2はCPU20に与え
られる。パルス信号S2のパルス間隔はパルス信号S1
のパルス間隔よりも広く、これらのパルス間隔の比nは
上記減速機構の減速比およびセンサ11と12の分解能
の比によって決る。
この実施例ではこの比nを40とする。すなわち。
信号S2の1周期の間に信号S1の40個のパルスが入
る。
可動体21の位置を検出する第3のセンサ13が駆動軸
2の左端部付近に配置されている。このセンサ13も光
電検出器等により構成され、可動体21を検出するとそ
の出力信号S3はLレベルになる。したがって第2図に
示すようにセンサ13の出力信号S3は可動体21が駆
動軸2の左端部付近にあるときのみLレベルで、可動体
21の移動範囲のほとんどではHレベルとなる。この出
力信号S3もまたCPU20に与えられる。
CPU20はセンサ11.12.13からの入力信号S
l。
S2. S3に基づいて後述するように可動体21すな
わち撮像レンズ1の位置を検出するとともに、この検出
位置に基づいてモータ5を駆動し、撮像レンズ1を所望
の位置に位置決めする。CPU20には加減算カウンタ
2OAが備えられている。このカウンタ2OAは第1の
センサ11の出力パルスS1を計数する。モータ5が正
転されたときには(レンズ1は第1図において右方向に
動く)パルスS1を加算し、逆転されたときには(レン
ズ1は左方向に動く)パルスS1を減算する。第2図に
示すセンサ11の出力パルスS1が方向性をもたない単
一パルスの場合には、カウンタ2OAが加算動作をする
か減算動作するかはCPU20がモータ5を正転させる
か逆転させるかに応じてCPU20によって制御される
。
センサ11の出力信号S1が方向性をもつ2相パルスの
場合にはこの2相パルスによって表わされる正、逆方向
に応じてカウンタ20Aの加、減算動作を制御すること
が可能である。カウンタ2OAはハードウェアで構成さ
れるカウンタであっても。
メモリの所定エリアをカウンタとして用いることにより
実現されるものであってもよい。いずれにしても撮像レ
ンズ1の位置はカウンタ2OAの計数値によって表わさ
れる。
第3図はCPU20による原点検出処理手順を示してい
る。
まず第3のセンサ13の出力信号s3がHレベルである
かLレベルであるかがチエツクされる(ステップ31)
。信号S3がHレベルのときにはモータ5を逆転させて
信号S3がLレベルになるまで可動体21を左方向に移
動させる(ステップ32〜34)。
信号S3がLレベルの場合には可動体21は左端に位置
しているのでステップ32〜34の処理は省略される。
第1図に示す撮像レンズの駆動系の機械的基準位置は、
可動体21を左端に移動させたのちモータ5を正転させ
て可動体21を右方向に移動してぃったときに、第1.
第2のセンサ11.12の出力パルス信号81. S2
およびS3のセンサ13の出力信号S3がともにはじめ
てHレベルになった位置であると定められている。この
機械的基準位置がステップ35〜38の処理で検出され
る。
機械的基準位置が検出されると加減算カウンタ2OAが
クリアされるので、カウンタ20Aの計数値は0となる
(ステップ39)。
撮像レンズ1の位置制御処理のためにこの機械的基準位
置を原点とすることもできるが、この実施例では機械的
基準位置よりも所定距離右方に寄った位置を位置制御処
理上の原点としている。
可動体21(撮像レンズ1)をこの処理上の原点にもた
らすために、所定値(機械的基準位置から処理上の原点
までの距離に相当する信号S1のパルス数)をメモリの
所定エリアに設定しくステップ40)  モータ5を正
転させる(ステップ41)。
モータ5の正転によりカウンタ20Aの計数値はインク
レメントされていく。カウンタ2OAの計数値が上記の
所定値に等しくなったところでモータ5を停止させる(
ステップ42.43)。これにより可動体21(レンズ
1)は処理上の原点に位置決めされたことになる。
第4図はCPU20による位置検出処理を示している。
上述のように可動体21(レンズ1)の位置はカウンタ
20Aの計数値によって表わされる。このカウンタ2O
Aはモータ5の正転時にパルスS1を加算し、逆転時に
パルスS1を減算する。この加減算動作を繰返していく
うちに、駆動系の機械的なりリアランスその他の要因に
よって実際の可動体21の位置とカウンタ2OAの計数
値によって表わされる位置との間に誤差が生じ、この誤
差が累積される可能性がある。
位置検出処理はこのような誤差の累積を排除しようとす
るものであり、そのために第2のセンサ12の出力パル
ス信号S2が用いられる。上述のようにパルスS2は可
動体21の一方向移動において第1のセンサ11のパル
スS1が40個(n個)当り1個発生する。また、上述
したようにパルス信号S2がHレベルのときにカウンタ
2OAがクリアされている。そこで、パルス信号S2が
入力したときに、カウンタ20Aの計数値に端数が存在
するときにはこの端数を40 (n )の整数m倍(こ
の実施例ではmは0または正の整数でよい)の数によっ
て強制的に置きかえられる規格化処理が行なわれる。
モータ5が正転または逆転されたときに(ステップ51
)第2のセンサ12から出力パルスが発生して信号S2
がHレベルになると(ステップ52)。
そのときのカウンタ20Aの計数値の下2桁をみて、そ
の下2桁の値にそれに近い4oの整数倍の値に強制的に
補正する(ステップ53)。40の整数倍の値は0.4
0.80.120 、160 、200等であり。
このうちの下2桁0.20.40.60.80. 0が
補正値となる。たとえばカウンタ2OAの計数値が15
36の場合には、その下2桁の値36がそれに近い補正
値40に置きかえられて、カウンタ20Aの計数値が修
正される。このようにして、第2センサ12の出力パル
スS2の発生ごとにカウンタ2OAの計数値の端数が整
えられるので、誤差の累積が防止される。
【図面の簡単な説明】
第1図は撮像レンズの駆動系を示す構成図、第2図は撮
像レンズの駆動系に含まれるセンサの出力信号を示す波
形図である。 第3図は原点検出処理を示すフローチャート。 第4図は位置検出処理を示すフローチャートである。 1・・・撮像レンズ。 2・・・スパイラル軸(方向変換機構)。 3.4・・・ギヤ(減速機構)。 5・・・モータ。 11・・・第1のセンサ。 12・・・第2のセンサ。 13・・・第3のセンサ。 20・・・cpu 。 2OA・・・カウンタ。 21・・・可動体(方向変換機構)。 以  上 第2図 第 図

Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】  回転駆動手段、 回転駆動手段の回転出力を減速する減速手段、減速手段
    の回転出力を対象物の直線運動に変換する方向変換手段
    、 回転駆動手段の回転出力の回転速度に応じた周波数の第
    1のパルスを出力する第1のセンサ手段、 減速手段の回転出力の回転速度に応じた周波数でかつ第
    1のパルスのn倍のパルス間隔をもつ第2のパルスを出
    力する第2のセンサ手段、 直線運動する対象物が所定位置に至ったときに第3の出
    力を発生する第3のセンサ手段、第1のパルス出力を対
    象物の移動方向に応じて加減計数し、その計数値によっ
    て対象物の位置を表わす計数手段、 第1のパルス出力、第2のパルス出力および第3の出力
    が所定の条件を満たす位置を基準として、上記所定の条
    件が満たされたときに計数手段の計数値を初期化する手
    段、ならびに 第2のパルス出力に応答して、計数手段の計数値をn×
    m(mは0を含む正、負の整数)の値をもって規格化す
    る補正手段、 を備えた位置検出装置。
JP2257014A 1990-09-28 1990-09-28 位置検出装置 Pending JPH04136704A (ja)

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JP2257014A JPH04136704A (ja) 1990-09-28 1990-09-28 位置検出装置
US07/757,014 US5159248A (en) 1990-09-28 1991-09-09 Position detecting apparatus

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JP2257014A JPH04136704A (ja) 1990-09-28 1990-09-28 位置検出装置

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009047680A (ja) * 2007-07-26 2009-03-05 Mitsumi Electric Co Ltd 駆動装置およびそれに使用される位置検出装置

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US5159248A (en) 1992-10-27

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