JPH0814652B2 - カメラのレンズ駆動及びシヤツタ開閉機構 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、１個のパルスモータによってレンズの駆動
とシャッタの開閉とを行うようにしたカメラのレンズ駆
動及びシャッタ開閉機構に関する。

（従来技術） 従来一般のカメラでは、レンズを合焦位置まで移動さ
せるためのレンズ駆動機構と、シャッタを測光値に応じ
た所定秒時開いて閉じるシャッタ開閉機構とを、別個独
立の機構として組み込み、これらを個別に動作させるよ
うになっていた。かかる従来のカメラに代わって、１個
のパルスモータによってレンズ駆動とシャッタ開閉とを
行うことが試みられている。

これまで考えられてきた１個のパルスモータによるレ
ンズ駆動及びシャッタ開閉機構は、上記パルスモータを
一定のパルスレートによって駆動すると共に、このパル
スモータの回転力を一定の減速比で減速してレンズ駆動
及びシャッタ開閉に供するようになっている。しかし、
シャッタ開閉時の負荷に対してレンズ駆動時の負荷が大
きいため、パルスモータのトルクや減速機構の減速比は
大きな負荷がかかるレンズ駆動側に合わせる必要があ
り、その結果、パルスモータが大型化し、また、減速比
を大きくすることに伴い作動速度が全体として遅くなる
という問題があった。

（目的） 本発明の目的は、１個のパルスモータによってレンズ
駆動とシャッタ開閉とを行いうるようにしたレンズ駆動
及びシャッタ開閉機構において、パルスモータの小型化
が可能であり、かつ、作動速度を全体として高めること
が可能なカメラのレンズ駆動及びシャッタ開閉機構を提
供することにある。

（構成） 本発明は、供給されるパルス列のパルス数に比例した
角度で回転し、パルス列のパルスレートによって出力ト
ルクが変化する１個のパルスモータと、パルスモータの
回転の向きによってレンズを駆動しまたシャッタを開閉
するために、減速歯車を介してパルスモータに連結され
た介在部材と、レンズ駆動のために第１のパルスレート
をもつ第１のパルス列をパルスモータに供給するととも
に、シャッタ開閉のために第２のパルスレートをもつ第
２のパルス列をパルスモータに供給する制御手段とを有
してなり、第１のパルスレートを第２のパルスレートよ
りも低くして、レンズ駆動に必要とするパルスモータの
出力トルクをシャッタ開閉に必要とする出力トルクより
も大きくするとともに、シャッタ開閉に必要とする回転
速度をレンズ駆動に必要とする回転速度よりも速くした
ことを特徴とする。

以下、本発明に係るカメラのレンズ駆動及びシャッタ
開閉機構の実施例を図面を参照しながら説明する。

第１図において、パルスモータ11の回転駆動力は一定
の減速比を有する減速機構12を介して羽根開閉リング13
の部分歯車131に伝達され、上記リング13がパルスモー
タ11の回転の向きによって正転方向及び逆転方向に回転
駆動されるようになっている。羽根開閉リング13の外周
縁部には折曲部132が形成され、この折曲部132の先端面
は傾斜面133になっている。羽根開閉リング13の外周縁
部にはまた、カム134と突起135が形成されている。突起
135の通路内にはポジションスイッチ25の一部が進出し
ており、図示のように羽根開閉リング13が基準位置にあ
るときはポジションスイッチ25が突起135に押されてオ
ンするようになっている。上記折曲部132の先端部側方
には、距離カム14の突起143が近接して位置している。
距離カム14は略円筒状に形成され、その外周には上記突
起143に続いてラチェット部144が形成され、また、別の
突起142が形成されている。突起142にはばね15が掛けら
れて距離カム14を図において反時計方向に回動付勢して
おり、ストッパ27によって上記付勢力による距離カム14
の回動を規制するようになっている。

ここで、羽根開閉リング13の図において時計方向への
回転を正転方向、反時計方向への回転を逆転方向とする
と、同リング13が基準位置から正転するとき、折曲部13
2の先端部の通路上にある距離カム14の突起143を押し、
距離カム14をばね15による付勢力に抗して時計方向に回
動させるようになっている。距離カム14の上面には三つ
の同形のカム面141が形成されている。円筒状の上記距
離カム14内にはレンズ枠18の下半部が遊嵌され、レンズ
枠18の外周部に設けられた三つのピン182が上記三つの
カム面141にそれぞれ当接している。レンズ枠18はレン
ズ17を一体に保持している。また、レンズ枠18の外周部
には一対の叉状部181が形成され、これらの叉状部181に
ガイドピン20が嵌められることにより、レンズ枠18はピ
ン20に案内されてレンズ17の光軸方向に移動可能になっ
ているが、光軸の周りには回動不能になっている。レン
ズ枠18の上方にはリング状の押さえばね19があり、同ば
ね19の内周側に形成された三つの弾性アーム191がレン
ズ枠18を押し、もって、レンズ枠18のピン182を距離カ
ム14のカム面141に押し付けるようになっている。

距離カム14の突起143及びラチェット部144の側方には
ストップ爪16が軸28により水平面内において回動可能に
配置されている。ストップ爪16はベルクランク状に形成
されており、一腕端部は上記ラチェット部144に対向す
る爪部161となっており、他方の腕端部には、第２図に
も示されているように、前記羽根開閉リング13の折曲部
132の先端傾斜面133と対向する位置に斜め上方への折曲
部162が形成されている。ストップ爪16はばね29により
時計方向に回動付勢され、通常は爪部161が距離カム14
のラチェット部144に係合するようになっている。

羽根開閉リング13の下方にはシャッタ基板26があり、
このシャッタ基板26には対をなすシャッタ羽根22が軸31
により基板26の面と平行な面内で回動自在に設けられる
と供に、セクターレバー21が軸30により基板26と平行な
面内において回動自在に設けられている。セクターレバ
ー21はばね24により時計方向に回動付勢されており、セ
クターレバー21の腕端部に貫通して固着されたピン211
が羽根開閉リング13の外周面に当接することにより上記
付勢力によるセクターレバー21の回動が規制されるよう
になっている。上記レバー21の上記ピン211は、対をな
すシャッタ羽根22、22にそれぞれ交叉するようにして形
成された長孔221、221を貫通している。上記ピン211
は、羽根開閉リング13が基準位置から一定量だけ逆転さ
せられたとき羽根開閉リング13のカム134に押されて付
勢力に抗し反時計方向に回動させられるようになってい
る。このセクターレバー21の反時計方向への回動により
ピン211が一対のシャッタ羽根22、22を互いに逆向きに
回動させて光路を開き、また、羽根開閉リング13が基準
位置の方に回動することによりセクターレバー21が時計
方向に回動してシャッタ羽根22、22を回動復帰させて光
路を閉じるようになっている。セクターレバー21のピン
211の側方にはトリガスイッチ23が配置されており、同
トリガスイッチ23は、シャッタが閉じられている通常の
状態ではピン211に押されてオンしているが、シャッタ
が開かれるときはピン211がトリガスイッチ23から逃げ
るためトリガスイッチ23がオフするようになっている。
セクターレバー21はシャッタ開閉部材をなす。

このように、羽根開閉リング13は、パルスモータ11の
回転の向きによって、レンズ17を光軸方向に駆動しまた
シャッタを開閉する介在部材をなしており、パルスモー
タ11により、図示の基準位置から測距値に応じた量だけ
正転方向に駆動されたのち戻され、続いて基準位置から
一定量だけ逆転方向に駆動されたのち基準位置に戻され
るようになっている。ポジションスイッチ25は上記基準
位置を検出するためのものである。

距離カム14は距離設定部材をなしており、羽根開閉リ
ング13が基準位置から正転させられるときこの正転量に
応じ付勢力に抗して回動させられ、この回動により、レ
ンズ17を測距値に応じた量だけ光軸方向に移動させるよ
うになっている。セクターレバー21はシャッタ開閉部材
をなす。

次に、上記機構部分の動作を説明する。

いま、図示されないシャッタボタンが押されてスター
トスイッチがオンすると、図示されない自動焦点検出装
置が測距を行い、測距値に応じてパルスモータ11を駆動
すべきステップ数が記憶される。このステップ数に応じ
てパルスモータ11が駆動され、羽根開閉リング13が、基
準位置から測距値に応じた量だけ正転方向に、即ち、第
１図において時計方向に回動させられる。リング13の回
動によりその折曲部132が距離カム14の突起143を押して
距離カム14を付勢力に抗し時計方向に回動させる。距離
カム14の回動量はリング13の回動量によって決まる。距
離カム14の回動量が決まることによりレンズ枠18のピン
182が当接するカム面141の位置が決まり、レンズ17が上
記測距値に応じた量だけ光軸方向に移動して合焦がなさ
れる。

こうして測距値に応じた量だけ羽根開閉リング13が正
転させられると、続いてパルスモータ11が反転させられ
て羽根開閉リング13が基準位置の方に戻される。このと
き、リング13の折曲部132の先端部がストップ爪16の一
方の腕端部に当接するが、上記折曲部132の先端は傾斜
面133になっているため、この先端傾斜面133がストップ
爪16の斜め上方への折曲部162の下に潜り込み、ストッ
プ爪16を弾性により撓ませながらストップ爪16の位置を
通り抜けるから、ストップ爪16を回動変位させることは
ない。また、ばね15による付勢方向への距離カム14の回
動は、ストップ爪16の爪部161がラチェット部144に係合
することによって阻止され、レンズ17は合焦位置に保持
される。

パルスモータ11は羽根開閉リング13を引続き駆動して
基準位置から逆転方向に一定量だけ回転させる。リング
13の逆転によりそのカム134がピン211を押し、セクター
レバー21を反時計方向に回動させる。このレバー21の回
動によりシャッタ羽根22、22が回動させられてシャッタ
を開き始める。シャッタが開き始めると同時にトリガス
イッチ23がオフして秒時がカウントされ、図示されない
測光回路によって求められた秒時に達するとパルスモー
タ11が再び反転させられて羽根開閉リング13が基準位置
の方に向かって正転させられる。このリング13の正転に
よりセクターレバー21は付勢方向に回動し、シャッタ羽
根22、22を回動復帰させてシャッタを閉じる。

シャッタが閉じたのちもなお羽根開閉リング13は正転
方向に回動させられて基準位置に至る。リング13が基準
位置に至る過程でその折曲部132の先端部がストップ爪1
6の一つの腕端部を押して同ストップ爪16を付勢力に抗
し反時計方向に回動させ、爪部161によるラチェット部1
44の係止を解除する。上記折曲部132の先端部はさらに
ストップ爪16の上記腕端の側面に摺接しながら原位置に
復帰し、ストップ爪16もばね29の付勢力によって原位置
に復帰する。これにより距離カム14は付勢方向に回動復
帰し、そのカム面141がレンズ枠18を押し上げてレンズ1
7をリセットする。こうして羽根開閉リング13が基準位
置まで復帰するとその突起135がポジションスイッチ25
をオンさせ、その後ステップモータ11を数パルス分だけ
回転させて停止させ１シーケンスの動作を完了する。

第３図及び第４図は、以上の動作を簡略化して示すも
のであり、第３図はステップモータの回転方向に対する
レンズ作動とシャッタ作動との関係を示し、第４図はカ
メラ全体の動作の概略を示す。第３図に示されているよ
うに、ステップモータが基準位置から正転方向に駆動さ
れるとき測距値に応じたステップ数だけレンズが光軸方
向に駆動され、モータが基準位置に戻されたのち逆転方
向に一定量だけ駆動されることによりシャッタが開か
れ、その後、モータが正転方向に駆動されることにより
シャッタが閉じられ、さらにモータが正転させられて基
準位置に至ることによりレンズ位置がリセットされる。
レンズ駆動のステップ数は任意に設定してよい。

カメラ全体の動作は、第４図に示されているように、
レリーズによりまず自動焦点検出装置により測距が行わ
れ、次に測距値に応じてレンズが光軸方向に作動させら
れ、次に測光値に応じた秒時でシャッタ開閉が行われ、
次にレンズ位置のリセットが行われ、最後にフイルムの
巻き上げが行われて１シーケンスが完了する。

以上述べたレンズ駆動及びシャッタ開閉機構は適宜の
シーケンス制御回路によって制御される。第５図はその
制御回路例を概略的に示す。第５図において、シーケン
ス制御用CPU32にはトリガスイッチ23及びポジションス
イッチ25が接続されると共に、レリーズボタンに連動し
て動作するスタートスイッチ35が接続されている。ま
た、CPU32は自動焦点ユニット33と自動露出ユニット34
からの測距値情報と露出情報に基づき、パルスモータド
ライバ46を介してパルスモータ11を正転方向及び逆転方
向に制御するようになっている。なお、シーケンス制御
回路は本発明に直接の関係はないからその詳細な説明は
省略する。

ここで、レンズ駆動の場合とシャッタ開閉の場合にお
ける負荷と必要な駆動速度とを比較すると、レンズ駆動
の場合の負荷はシャッタ開閉の場合の負荷より大きく、
シャッタ開閉時の駆動速度はレンズ駆動時の速度よりも
速くする必要がある。しかしながら、レンズ駆動とシャ
ッタ開閉とを行わしめるモータは１個のパルスモータ11
であり、かつ、減速機構12の減速比は一定のままでレン
ズ駆動とシャッタ開閉とが行われる。そこで、第７図に
線Ａで示されているように、使用電源電圧で駆動した場
合に、制御用パルスレートが高くなるとトルクが小さく
なるような特性をもつパルスモータを用い、レンズ駆動
時のパルスレート（これを第１のパルスレートとする）
を、レンズ駆動時の最大負荷トルクに見合うトルクTaが
得られるようなパルスレートPaとし、シャッタ開閉時の
パルスレート（これを第２のパルスレートとする）を、
シャッタ開閉時の最大負荷トルクに見合うトルクTbが得
られるようなパルスレートPbとしてこれにより上記パル
スモータを駆動するようにする。

第６図は、このようなパルスモータ制御パルスレート
の切り換えとポジションスイッチ25及びトリガースイッ
チ23とのタイミング関係を示す。第６図にａ、ｂ、ｃ、
ｄで示されているようにパルスモータは２相励磁になっ
ており、レンズ駆動範囲におけるパルスモータ制御パル
スレートよりもシャッタ開閉範囲におけるパルスモータ
制御パルスレートが高くなっている。そして、レンズ駆
動動作とシャッタ開閉動作の切り換え及びこれら一連の
動作の停止はポジションスイッチ25の動作によって行わ
れるようになっており、また、上記ポジションスイッチ
25の動作によってパルスモータ制御パルスレートが切り
換えられるようになっている。第５図に示すCPU32は、
レンズ駆動のために第１のパルスレートをもつ第１のパ
ルス列をパルスモータ11に供給するとともに、シャッタ
開閉のために第２のパルスレートをもつ第２のパルス列
をパルスモータ11に供給する制御手段を構成している。

以上述べたような実施例によれば、負荷トルクの高い
レンズ駆動時のパルスモータ制御パルスレートをシャッ
タ開閉時のパルスモータ制御パルスレートよりも低くし
たから、レンズ駆動時に必要とする高い駆動トルクが得
られ、また、レンズ駆動時のパルスモータ制御パルスレ
ートよりもシャッタ開閉時のパルスモータ制御パルスレ
ートを高くしたから、シャッタ開閉時に必要な高速動作
を実現でき、その結果、１個のパルスモータのみを用
い、また、一定減速比の減速機構を用いるにもかかわら
ず、パルスモータの小型化が可能であり、かつ、動作速
度を全体として高めることができる。

なお、パルスモータ制御パルスレートの切り換えは、
シャッタ秒時カウント開始用スイッチ、即ち、第１図の
例におけるトリガースイッチ23からの動作信号によって
行うようにしてもよい。また、パルスモータ制御パルス
レートの切り換えは、第５図の例におけるCPU32により
予め定められたプログラムに従って行うようにしてもよ
い。ただし、機構部に連動して動作するスイッチからの
信号を利用して切り換えるようにした方が、機構部分の
実際の動作に対応した制御を行うことができるので、よ
り確実である。パルスモータの駆動は前述のような２相
励磁に限られるものではない。

（効果） 本発明によれば、負荷トルクの高いレンズ駆動時のパ
ルスモータ制御パルスレートを、シャッタ開閉時のパル
スモータ制御パルスレートよりも低くしたから、レンズ
駆動時に必要とする高い駆動トルクが得られ、また、レ
ンズ駆動時のパルスモータ制御パルスレートよりもシャ
ッタ開閉時のパルスモータ制御パルスレートを高くした
から、シャッタ開閉時に必要な高速動作を実現でき、そ
の結果、１個のパルスモータのみを用い、また、一定減
速比の減速機構を用いるにもかかわらず、パルスモータ
の小型化が可能であり、かつ、動作速度を全体として高
めることができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係るカメラのレンズ及びシャッタ駆動
機構の実施例を示す分解斜視図、第２図は同上実施例の
ストップ爪と羽根開閉リングの部分を示す側面図、第３
図は上記実施例の動作の概略を示す線図、第４図は上記
実施例に係る機構を有するカメラの全体の動作順を示す
フローチャート、第５図は本発明に適用可能な制御回路
の例を示すブロック図、第６図は本発明に係る機構の各
部の動作タイミング関係の例を示すタイミングチャー
ト、第７図は本発明に係る機構に用いられるパルスモー
タの制御パルスレートとトルクとの関係の例を示す特性
線図である。 11……パルスモータ、12……減速機構。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｇ０３Ｂ 13/34

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】供給されるパルス列のパルス数に比例した
   角度で回転し、パルス列のパルスレートによって出力ト
   ルクが変化する１個のパルスモータと、 上記パルスモータの回転の向きによってレンズを駆動し
   またシャッタを開閉するために、減速歯車を介して上記
   パルスモータに連結された介在部材と、 レンズ駆動のために第１のパルスレートをもつ第１のパ
   ルス列を上記パルスモータに供給するとともに、シャッ
   タ開閉のために第２のパルスレートをもつ第２のパルス
   列を上記パルスモータに供給する制御手段とを有してな
   り、 上記第１のパルスレートを第２のパルスレートよりも低
   くして、レンズ駆動に必要とするパルスモータの出力ト
   ルクをシャッタ開閉に必要とする出力トルクよりも大き
   くするとともに、シャッタ開閉に必要とする回転速度を
   レンズ駆動に必要とする回転速度よりも速くしたことを
   特徴とするカメラのレンズ駆動及びシャッタ開閉機構。