JPH11344326A - モ―タ駆動装置の位置検出機構 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、モータにより移動される部材の位
置検出機構の改良に関する。 【解決手段】 モータで駆動され移動量が比較的大きい
駆動部材に間欠歯車機構を設け、間欠歯車の従動側の部
材に位置検出スイッチを設け、駆動部材の全作動範囲に
亘って作動しても、従動側部材の作動が１回転未満とな
るように構成し、移動量の大きい状態でスイッチを作動
させ、又は作動範囲の規制を行う。 【効果】 各部品の製作精度を向上することなく、移動
部材の正確な位置検出ができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、モータにより駆動される
移動部材の位置検出機構に関する。

【０００２】

【従来の技術】図５は、モータ駆動カメラにおけるレン
ズ駆動装置の従来例を示す図である。レンズ１０１は、
鏡枠１０２に固定支持されている。鏡枠１０２は、バネ
１０２ａにより下方に付勢されていて、ピン１０２ｂが
左右方向に移動可能なレンズ駆動部材１０３のカム面１
０３ａに当接している。レンズ駆動部材１０３のラック
ギア１０３ｂは、アイドラギア１０４を介してステップ
モータ１１０のロータＲの出力軸に取り付けられたピニ
オンギア１０５にギア連結されている。

【０００３】ロータＲは、図示されない軸受に回動自在
に支持されていて、円周方向に４極に着磁されている。
２つのステータＳａ，Ｓｂは、Ｕ字形状に形成されそれ
ぞれコイルＬａ，Ｌｂが巻き付けられている。コイルＬ
ａ，Ｌｂに図３に示すような公知の２相励磁バイポーラ
駆動の〜のパルスを繰り返して与えたとき、図４の
ように磁界が発生しロータＲは〜の状態を繰り返し
ながら時計まわりに４５゜ステップで、回動する。

【０００４】このようにロータＲは４パルスごとに同じ
状態をとるので、初期位置が検出できるようにレンズ駆
動部材の一端に形成された凸部１０３ｃと、図示されな
い地板に立設されたストッパー１０６と、図示されない
地板に固定されたスイッチ１１１は１パルス目でＯＦ
Ｆ，２〜３パルス目でＯＦＦからＯＮに切り換わり、４
パルス目以降ではＯＮするように構成されている。制御
回路１０７は被写体までの距離情報を得る測距部１０８
とステップモータ１１０のドライブ回路１０９とスイッ
チ１１１に接続している。

【０００５】以上の様な構成の動作を説明する。図５は
初期状態を示す。図示されないカメラのレリーズ操作に
より、測距部１０８からの距離情報をもとに決定される
所定のパルスを制御回路１０７からドライブ回路１０９
を介してコイルＬａ，Ｌｂに出力する。コイルＬａ，Ｌ
ｂへの通電によりステータＳａ，Ｓｂが励磁されロータ
Ｒが時計方向に回動し、ピニオンギア１０５，アイドラ
ギア１０４を介して、レンズ駆動部材１０３を左方向に
直進させると共にレンズ１０１を下方向へ移動させる。

【０００６】制御回路１０７は４パルス目でスイッチ１
１１のＯＮ判定を行い、結果がＯＮであれば作動を継続
し、レンズ１０１を所定位置まで移動させる。もしＯＦ
Ｆであれば作動を中止し異常を表示するような異常時の
処理を行う。この後、図示されないシャッタ開閉装置に
より露出動作が行われたあと、ロータＲが逆転し第５図
の状態に復帰する。この時制御回路１０７は、所定パル
スを出力した後にスイッチ１１１のＯＦＦ判定を行い、
ＯＦＦであれば作動を終了し、もしＯＮであれば〜
の逆転パルスを出力して、初期位置へ復帰させるような
異常時の処理を行う。

【０００７】

【発明が解決しようとする課題】前述の如く従来のもの
は、レンズ駆動部材１０３の凸部１０３ｃとストッパー
１０６とスイッチ１１１で初期位置検出機構を構成して
いたので、多焦点カメラのように合焦のためのレンズス
トップ位置が多くレンズ駆動部材の１パルス当りの移動
量が小さい時には、ステップモータのパルスとレンズ駆
動部材の位相を一定に保つために、凸部１０３ｃとスト
ッパー１０６とスイッチ１１１のそれぞれの位置精度が
必要とされた。

【０００８】また、位置精度を改良するために位置検出
を行いたい部材を、レンズ駆動部材ではなくアイドラギ
アのように１回転以上回転する部材に設けた場合には、
スイッチがＯＦＦする位置が１ヶ所以上存在することに
なるので、レンズ駆動部材の位置検出ができなかった。
更に、前者において位置精度を改良するには、スイッチ
の動作位置や、ストッパー位置の調整手段を設けたり、
また前述の部品の精度を上げることが必要なため、コス
ト的に不利であった。

【０００９】

【課題を解決するための手段】前記課題を解決するため
に、移動部材とスイッチ作動部との間にモータの１回転
当りの移動量が前記移動部材より大きくなる間欠歯車機
構を、そして間欠歯車機構の従動側部材にスイッチ作動
部を設ける。移動部材の全作動範囲において、間欠機構
の従動側部材の作動が１回転未満になるように構成し、
移動部材が範囲の最後まで移動してもスイッチ作動部は
１回だけ作動するようにする。

【００１０】

【発明の実施の形態】本発明では制御回路からの出力信
号により、正逆回転自在に制御されるモータと、モータ
により歯車列を介して駆動される移動部材と、移動部材
の位置検出を行って制御回路に信号出力する検出スイッ
チとを含み、歯車列の一部と連結しモータの１回転当り
の移動量が移動部材より大きくなる間欠歯車機構が設け
てあり、間欠歯車機構の従動側部材には検出スイッチの
作動を制御する検出スイッチ作動部を設けて、移動部材
が全作動範囲に亘って作動しても、従動側部材の作動が
１回転未満となる構成とする。そして、従動部材には駆
動部材の作動範囲を規制するための作動範囲規制手段を
設けることが好ましい。

【００１１】

【実施例】図１はモータ駆動カメラにおけるレンズ駆動
装置の本案実施例を示す図である。 レンズ１，鏡枠
２，レンズ駆動部材３，アイドラギア４，ピニオンギア
５，ステップモータ１０，制御回路７，測距部８，ドラ
イブ回路９，スイッチ１１及びスイッチ１１の作動とス
テップモータ１０のコイルＬａ，Ｌｂに通電されるパル
スの関係は従来例と同様に構成されている。

【００１２】また、アイドラギア４に噛み合う第２アイ
ドラギア１２と、後述する従動歯車１４と共に公知の間
欠作動を行う駆動歯車１３が、一体的に形成され回動自
在に支持されている。駆動歯車１３は従動歯車１４と噛
み合う桁上歯１３ａと従動歯車１４の回動を規制する円
弧部１３ｂを有している。従動歯車１４は、駆動歯車の
桁上歯１３ａと噛み合う歯部１４ａと、円弧部１３ｂと
関係する円弧部１４ｂとを複数組有しており、更に、ス
イッチ１１を作動させるピン１４ｃと、初期位置におい
て係合する位置規制部１４ｄとを有し、回動自在に支持
されている。図示されない地板にストッパー６が位置規
制部１４ｄを係止可能に設けられている。

【００１３】アイドラギヤ４はレンズ駆動部材３より１
パルス当たりの移動量が大きく、従動歯車１４も駆動歯
車１３の桁上歯１３ａと噛み合っているときは移動量が
大きいようになっている。このため、レンズ駆動部材３
の１パルス当たりの駆動量が小さいときでも桁上歯１３
ａと噛み合っているときには従動歯車１４は大きな駆動
量をもって駆動される。スイッチ１１は、図２（Ａ）で
はＯＦＦ、ロータＲが４パルス分回転した図２（Ｂ）で
はＯＮするよう構成されている。つまり、ロータＲの最
初の４パルス分は歯部１４ａと桁上歯１３ａが噛み合う
よう構成されており、最初の４パルスまでは従動歯車１
４が駆動するようになっている。尚、レンズ駆動部材３
の左右方向の全作動範囲において、従動歯車１４の作動
が１回転未満となるような関係になっている。

【００１４】以上のような構成について、以下、その動
作を説明する。図１及び図２（Ａ）は初期状態を示す。
図示されないカメラのレリーズ操作により、従来例と同
様にステップモータ１０，レンズ駆動部材３，レンズ１
などが作動すると共に、アイドラギア４と噛み合う第２
アイドラギア１２及び駆動歯車１３が時計方向に回動
し、図２（Ａ）状態より桁上歯１３ａと歯部１４ａの噛
み合いが終了する間にスイッチ１１がＯＦＦからＯＮに
切り換わる。

【００１５】それ以降は駆動歯車１３はロータＲの回転
に伴い連続回転を続けるが、従動歯車１４は桁上歯１３
ａと歯部１４ａの噛み合いが行う範囲のみ回転し、円弧
部１３ｂと１４ｂとが係合している時は、停止をするよ
うな間欠作動が行われる。このように従動歯車１４を間
欠運動させながら、レンズ駆動部材３を所定位置まで移
動させる。この後図示されないシャッタ開閉装置により
露出動作が行われたあと、ロータＲが逆転し、図１及び
図２（Ａ）の状態に復帰する。

【００１６】本発明によればレンズ駆動部材３より１パ
ルス当りの移動量の大きいアイドラギア４により間欠歯
車機構を関係させているので、従動歯車１４が桁上歯１
３ａと噛み合っている場合の移動量も大きい。つまり、
レンズ駆動部材３の１パルス当たりの駆動量が小さいと
きでも従動歯車１４が大きな移動量をもって駆動され
る。よって、この従動歯車１４によりスイッチ１１を作
動させたり、ストッパー６と関係させることにより、パ
ルスとストッパー、パルスとスイッチの位相が正確に得
られ、従来例に対して関係部品の部品精度やスイッチの
作動位置精度は必要としない。

【００１７】本発明の実施例のような部分歯車タイプで
はなく、ピンと溝によるゼネバ歯車のような間欠歯車手
段でもよい。本発明実施例のスイッチはメカ的なもので
あったが、従動歯車にスリット穴を設け、このスリット
穴と関係するよう公知のフォトインタラプタを用いた電
気的スイッチでもよく、この場合はモータに対する負荷
トルクが軽減され、モータの小型化や省電力化が可能と
なる。本発明実施例は初期位置側のみ関係するストッパ
ーやスイッチを設けたものであったが、作動終端側に関
係させてもよい。

【００１８】本発明実施例はステップモータ駆動のもの
であったが、ＤＣモータでもよく、この場合はモータ軸
や歯車列に関係させたスリット円板とフォトインタラプ
タより得られるパルス信号と本発明のようなスイッチを
同様に関係するようにしてもよい。本発明実施例はアイ
ドラギア４より第２アイドラギア１２を介して間欠歯車
手段を設けたが、アイドラギア４又はピニオンギア５と
関係させてもよい。本発明実施例はカメラのレンズ駆動
装置であったが他のモータ駆動装置でもよい。

【００１９】

【発明の効果】本発明の構成によれば、モータで駆動さ
れる歯車列の一部に連結させ、モータの１回転当りの移
動量が移動部材の移動量より大きくなる間欠歯車機構を
設け、この間欠歯車機構の従動側部材に位置検出スイッ
チや位置規制手段を関係させ、移動部材の全作動範囲で
従動側部材の作動を１回転未満としたため、移動量の大
きい状態でスイッチを作動させたり作動範囲の位置規制
を行うので、スイッチや位置規制の関係部品の精度をあ
まり必要とせず、移動部材の位置検出や位置規制を正確
に行うことが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例を示す概略構成図である。

【図２】本発明の実施例の間欠歯車手段の詳細図で
（Ａ）はスイッチＯＦＦ、（Ｂ）はスイッチＯＮをそれ
ぞれ示す図である。

【図３】本発明の実施例及び従来例のステップモータの
駆動パルスとスイッチの波形図である。

【図４】本発明の実施例及び従来例のステップモータの
動作説明図である。

【図５】従来の実施例を示す概略構成図である。

【符号の説明】

１，１０１ レンズ ２，１０２ 鏡枠 ３，１０３ レンズ駆動部材 ４，１０４ アイドラギア ５，１０５ ピニオンギア ６，１０６ ストッパー ７，１０７ 制御回路 ８，１０８ 測距部 ９，１０９ ドライブ回路 １０，１１０ ステップモータ １１，１１１ スイッチ １２ 第２アイドラギア １３ 駆動歯車 １４ 従動歯車

Claims (2)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 制御回路からの出力信号により正逆回転
   自在に制御されるモータと、前記モータにより歯車列を
   介して駆動される移動部材と、前記移動部材の位置検出
   を行い前記制御回路へ信号を出力する検出スイッチとを
   含み、前記歯車列の一部と連結し前記モータの１回転当
   りの移動量が前記移動部材より大きくなる間欠歯車機構
   を設け、前記間欠歯車機構の従動側部材には前記検出ス
   イッチの作動を制御する検出スイッチ作動部が設けら
   れ、前記移動部材が全作動範囲に亘って作動しても、前
   記従動側部材の作動が１回転未満となることを特徴とす
   るモータ駆動装置の位置検出機構。
2. 【請求項２】 前記間欠歯車機構の従動側部材に、前記
   移動部材の作動範囲規制手段を設けたことを特徴とする
   請求項１記載のモータ駆動装置の位置検出機構。