JPH02111293A - ステップモータ内蔵カメラ - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、カメラ等の作動部材をステップモータにより
作動する際のステップモータ駆動方法に関する。

（従来技術） 単一のステップモータにより撮影レンズの合焦動作と、
シャッタの露出作動と、撮影レンズの復帰動作等を連続
的に行わせるカメラは、特開昭６２−２００３３７号公
報等により公知である。

しかしながら、従来のステップモータの制御方法は、上
述の如く複数の動作の切り換わり部分でロータに通電す
るパルスが一定になされないため、通電パルスにロータ
が追従しなくなる現象（脱調）が生じ余分に回転してし
まい、動作にバラツキを生じてしまうという問題がある
。

（本発明が解決しようとするａ’ｄ） 本発明は上記問題を解決するため、ステップモータが第
１の動作を完了し、次の動作に移るまでの間、必ず同一
の位相でロータが停止する様に、制御用電子回路の通電
パルスをロータ位置と相関をもって出力する様にして、
動作の安定化を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 本発明によれば、径方向に着磁され回動自在に支持され
たロータ、前記ロータの外周に対向する複数の磁極部を
形成したステータ、前記ステータを電源通電により励磁
するコイルを有するステップモータと、前記ロータの段
階的回転により追随的に作動する駆動部材と、前記コイ
ルへの通電を制御する電子回路・とを備え、前記コイル
への非通電時に停止する静的停止位置から前記電子回路
からの通電により起動するロータが、回転により作動部
材に第１の動作を与えた後に、前記電子回路は、前記ロ
ータが前記コイルへの通電時にのみ前記ステータの磁気
力により停止し得る動的停止位置を保持するパルスを出
力し、続いて逆転パルスまたは休止後の駆動パルスを出
力することにより、前記ロータにより、前記駆動部材が
第２の動作を行うステップモータ駆動方法により、上記
問題を解決する。

（実施例） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づいて
説明する。

第１図はレリーズ前の状態をもって示した本発明の一実
施例をなす電磁駆動シャッタの構成図であって、図中符
号１はレンズ間口のまわりに回動し得るよう取り付けら
れた駆動リングで、この駆動リング１は、周上のセクタ
ギヤ１ａと噛み合うアイドラ３を介してステップモータ
２軸上のロータカナ２ａにより駆動され、予め設定され
たプログラムに従ってステップモータ２が準備動作のた
めの逆転と、合焦、露光、リターンのための正転及び逆
転（第３図）を行うと、これに従った回動動作を行うよ
うに構成され、この駆動リング１の周上には、合焦域を
超えた点でセクタ開閉レバー６に作用して図示しないセ
クタを開閉するためのセクタ開閉用カム１ｂが突出形成
されている。

他方、符号４はレンズ駆動部４ａを介して図示しないレ
ンズを作動し、これを合焦位置に移動セットするための
距離リングで、駆動リング１と同様にレンズ間口のまわ
りを回動し得るよう取付けられ、発光素子走査用のカム
４ｂと、後述するラチェツト車７上のビニオン７ｃと噛
み合うセクタギヤ４ｃが設けられ、さらに、常時バネ４
ｅにより図中時計回りの回動習性が付与されて、駆動リ
ング１上のビン１ｃと当接する突起４ｄを介して駆動リ
ング１とともに回動するように構成されている。

ところで、上記したラチェツト車７は、距離リング４と
ともに距離ｙＡ節部材を構成するもので、ピニオン７Ｃ
を介して距離リング４上のセクタギヤ４Ｃと噛み合うこ
のラチェツト車７０周上には、合焦位置決め用の多数の
歯７ａが形成され、また、最初の歯７ａの手前側には、
距離リング４の初期反転動作に応じて係止レバー８の爪
８ａを非係合位置に退避させるための大径部７ｂが形成
されてい　る。

係止レバー８は、バネ８ｃによって右旋性を付与された
状態で基板上のビン８ｂに枢支され、その一端に結合し
た鉄片９ａを介して電磁石９に吸着保持されるよう構成
され、電磁石９が消磁すると図中時計方向に回動してそ
の先端の爪８ａをラチェツト車７の歯７ａに係合させて
、ラチェツト車７を合焦位置に拘止するよう構成されて
いる。

なお、図中符号１０は、距離リング４上の走査用カム４
ｂに案内されて揺動し、先端に設けた発光索子９ａを走
査させる発光素子走査用のレバーで、発光素子１０ａか
らのパルス状の光を被写体からの反射光として受光し、
２つのセンサ１１の出力が一致した点で電磁石９への通
電を断わって合焦信号を出力する自動焦点検出部をそれ
ぞれ示している。

つぎに上述したシャッタの作動について説明する。

第１図に示したレリーズ前の状態において電磁石９は消
磁しており、バネに付勢された係止レバー８は右旋し、
その爪８ａをラチェツト車７の最初の歯７ａに係止させ
て距離リング４の回動を抑えている。このため駆動リン
グ１には距離リング４を介してバネ４ｅの付勢力が作用
せず、ステータとロータは正常の静的な磁気結合状態を
保ってい　る。

この状態からつぎに図示しないレリーズ釦を操作すると
、メインスイッチがＯＮとなってはじめにステップモー
タは準備動作としての逆転を行い（第３図）、駆動リン
グｌとこれに追従する距離リング４を図中反時計方向に
回転させ、同時に、距離リング４と噛み合い間係にある
ラチェツト車７を図中時計方向に回動して歯７＆に係合
している係止レバー８の爪８ａを大径部７ｂに押し上げ
て歯７ａとの係合を断つ（第２図（ａ））。

そして、この準備動作に続いてステップモータ２が合焦
動作のための正転に移ると、これとともに励磁した電磁
石９は鉄片９ａを吸着しこれと一体の係止レバー８をラ
チェツト車７の大径部７ｂの位置で保持して距離リング
４の回動を許す。

方、この距離リング４の回動によりカム４ｂに導かれて
右旋を開始した走査用レバー１０は、腕端の発光素子１
０ａからパルス状の光を出力させてこれを被写体に照射
し、また、２分割センサ１１は発光素子１０ａからの光
を被写体からの反射光として受光し、２つのセンサの出
力が一致した点で合焦信号を出力して図示しないファイ
ンダ内に距離情報として表示するとともに電磁石９への
通電を断って係止レバー８を右旋させ、ラチェツト車７
を介して距離リング４を係止し、合焦位置に撮影レンズ
を位置決めする（第２図（ｂ））。

この時、係止レバー８の爪８ａが、ラチェツト車７の歯
７ａを確実に係止するように、ステップモータ２は、−
時的に休止し、ラチェツト車７を停止させる。

ステップモータ２の引き続く正方向の回転により駆動リ
ング１はこの合焦動作の後もさらに右旋し、セクタ開閉
用カムｌｂによりセクタ開閉レバー６を図中反時計方向
に回動させて図示しないセクタに開放動作を行わせる。

そして、予め検出された被写体輝度に応じて演算された
数のパルスが出力すると、図示しない制御用回路はパル
スの位相を反転し、被写体輝度に応じた開度でセクタを
開放した後ステップモータ２を逆転させ（第３図）、駆
動リング１を図中反時計方向に戻しつつセクタを閉止し
て当初の状態に復帰させる（第１図）。

なお、この実施例においては、リターン作動時にステッ
プモータ２を若干余分に逆転させた後再び正転させて正
規の待機位置に戻すようにしている（第３図）。これに
より、駆動リング１、距離リング４を介して図中時計方
向に余分な回転をしたラチェト車７は、その周上の歯７
ａに摺接する係止レバー８を一旦大径部７ｂに乗せた上
、図中反時計方向の回転により係止レバー８の爪８ａを
初段の歯７ｃの間に係止させて距離リング４の正確な位
置決め係止を図る。

次に、本発明の趣旨とするステップモータの駆動方法を
、前記各動作に対応して説明する。

第４図は、従来からカメラまたはシャッタに使用されて
いるステップモータであり、概要のみ略述すると、ロー
タ１１は軸２２のまわりに回動自在に支持されており、
外周部に四極着磁されている。２つのステータ２６．３
６がモータ基板３３に取り付けられ、ステータ２６．３
６には、コイル２７ａ、３７ａが脚部２６ａ、３６ａに
挿入されている。コイル２７ａ、３７ａは、電子回路２
９から出力される制御のためのパルスにより励磁される
。

その励磁態様を第４図、第６図、第６図により説明する
。

先ず、２つのコイル２７ｂ、３７ａが通電されない状態
においては、２つのステータの４つの磁極部２６ａ、３
６ａとロータ１１の４つのＮＳ極との磁気結合力および
前述した様な磁極部の構成により、ロータ１１には１回
転当り４ケ所の静的停止位置が存在する。即ち、先ず第
６図（ａ）の様な関係に停止しているものとする。この
状態において駆動回路２９の出力信号が、例えば第６図
（ａ）の様に順次２つのコイル２７ｂ、３７ａに通電さ
れて以下述べる様にロータの回転動作が行われる。先ず
、第１励磁パルスは第６図（ａ）の様に停止しているロ
ータ１１の状態を保持する様に各ステータの磁極部２６
ａ、３６ａに第５図（ｂ）の様な磁界を発生させる通電
を行う。これは、前述した様にロータ１１とステータの
磁極部２６ａ、３６ａの磁気結合力により非通電時にお
いても停止続ける静的停止位置であるが、モータに大き
な外力や衝撃が加わった場合に、この停止位置が保証さ
れなくなり、モータの性能上問題となるので、これを防
止するためにロータ１１の停止位置を矯正する励磁パル
スである。次にコイル３７ａ側は１パルス目と同じでコ
イル２７ｂ側の電流が反転した２パルス目が通電される
と第５図（Ｃ）の様な磁界が発生し、ロータ１１は時計
方向に回動を始め第６図（ｄ）に示すロータの位置まで
４６°回転する。３パルス目が通電されるとコイル２７
ｂ側は２パルス目と同じでコイル３７ａ側の電流が反転
し、第５図（ｄ）の様な磁界が発生し、ロータ１１は更
に時計方向に４６°回転する。次の４パルス目の通電に
より第５図（ｅ−１）の磁界発生でロータ１１が更に時
計方向に回転し、５パルス目で、第５図（ｅ−２）の様
に励磁する事により、ロータ１１の位置を保持する。そ
の後、５パルス目に対しコイル２Ｔｂ側の電流を反転さ
せると第６図＜ｆ＞の様な磁界が発生し、ロータ１１は
反時計方向に逆転を始める。第５図（ｇ）の７パルス目
、第６図（ｈ）の８パルス目の励磁によりロータ１１は
順次逆転して行き、８パルス目の終了時点では、ロータ
１１は作動前の状態と同じ位置となり、９パルス目で第
５図（１）の様に励磁する事によりロータ１１を停止位
置に保持する。その後、２つのコイル２７ｂ、３７ａへ
の通電が解除されロータ１１が第５図（ａ）の初期位置
に停止してモータの作動が終了する。即ち、（ｅ−２）
図は、コイル２７ｂ、３７ａに通電したときのみ、その
位置にロータ１１が停止し得るロータの動的停止定位置
である。

本発明では、ロータ１１の反転位置を動的停止位置とし
ているが、例えば静的停止位置となる様構成すると、ロ
ータ１１の極とステータの各磁極部の磁気結合力が強く
働き、ロータを強くその位置に保つ力が作用しているの
で、コイル２７ｂ、３７ａへのパルス通電により発生す
るロータ１１の反転力を妨げる。逆に本発明の様にロー
タ１１の反転位置を動的停止位置とすれば、ロータ１１
の極とステータの各磁極部の磁気結合力は、コイル２７
ｂ、３７ａパルス通電により発生するロータ】ｌの回動
力を助長する様働くので、駆動電圧を低くする事が可能
となる。

上記第４〜６図の説明は、第３図の準備作動から合焦作
動に移る際に、ステップモータが逆転から正転に移る時
に誤動作が起きずロータが正確に追従することにより駆
動リングが時系列的に、駆動パルスに対応して動作する
ための駆動方法を説明したものである 以下同様に、第３図の合焦動作から露光動作に移る際に
も、休止期間は、ロータを動的停止位置に保持し、ひき
続く露出作動のために、ロータが駆動パルスに対して駆
動リングを同方向に正確な対応のとれた相関をもって作
動するように駆動される。

（発明の効果） 上記説明から明らかな如く、ステップモータが正転動作
から反転動作に移るとき、または、正転および反転動作
中に一旦休止期間を経た後のひき続く動作の応答性を改
善するためにロータの動的停止位置に対応したパルスを
通電したので、ロータを正確に、しかも電源電池が消耗
した場合にも低い電圧で制御されるので携帯用カメラ等
にとって極めて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示すＨ置の構成図、第２
図（ａ）（ｂ）は、上記装置の作動状態を示す図、第３
図は各部材の動作を示・す線図、第４図は、ステップモ
ータの平面図、第５図は、ロータの作動説明図、第６図
は、コイルの通電と、ロータの回転を示す線図である。 １・・・・・・・・・駆動リング ２・・・・・・・・・ステップモータ ４・・・・・・・・・距離リング ７・・・・・・・・・ラチェット車 ７ｂ・・・・・・大径部 ８・・・・・・・・・係止レバー ９・・・・・・・・・電磁石 １１・・・・・・ロータ ２６　、３６・・・　ステータ ２７ｂ、３７ａ＝−コイル

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 　径方向に着磁され回動自在に支持されたロータ、前記
   ロータの外周に対向する複数の磁極部を形成したステー
   タ、前記ステータを通電により励磁するコイルを有する
   ステップモータと、前記ロータの段階的回転により追随
   的に作動する駆動部材と、前記コイルへの通電を制御す
   る電子回路とを備え、前記コイルへの非通電時に停止す
   る静的停止位置から前記電子回路からの通電により起動
   するロータが、回転により駆動部材に第１の動作を与え
   た後に、前記電子回路は、前記ロータが前記コイルへの
   通電時にのみ前記ステータの磁気力により停止し得る動
   的停止位置を保持するパルスを出力し、続いて逆転パル
   スまたは休止後の駆動パルスを出力することにより、前
   記ロータにより、前記駆動部材が第２の動作を行うこと
   を特徴とするステップモータ駆動方法。