JP2002062561A - カメラ用セクタ開閉装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 バルブ撮影モードでレンズ開口を安定して全
開状態にさせる。 【解決手段】 セクタ１３がレンズ開口Ｏを全開にする
位置にセクタ１３が達した後もさらにセクタ１３を開方
向に駆動させるパルスを駆動回路９に出力させるように
する。又、セクタ１３がレンズ開口Ｏを全開状態にする
位置にセンサＳを設け、センサＳから信号が出ると、セ
クタ１３を開方向に駆動させるパルスを駆動回路９に出
力させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ステップモータを
用いたカメラ用セクタ開閉装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からセクタ開閉装置は、径方向に着
磁されたロータと、複数のステータおよびコイルにより
構成されたステップモータを駆動源としたものが知られ
ており、ステップモータはパルス信号に同期してステッ
プ的な回転動作を行うものである。そして、このステッ
プモータ駆動のセクタ開閉装置において、ロータの回転
をセクタに伝達する手段としては、歯車機構が用いられ
ている。そのようなセクタ開閉装置のセクタの全開状態
を一定時間又はレリーズスイッチの操作中だけ維持す
る、いわゆるバルブ撮影モードを有するセクタ開閉装置
が実用化されている。

【０００３】

【解決しようとする課題】ところで、ステップモータ
は、ロータとステータの各磁極の位相がセクタの対応位
置に対してずれると、セクタの位置とロータの位置が同
期しなかったり、設計上のレンズ開口の全開位置でセク
タが全開しないこともある。また、開口径の不良要因は
伝達手段のガタもあるため、ロータとステータ及びセク
タの位相関係が重要となる。

【０００４】したがって、高速でステップモータを正逆
回転させ、その回転量でセクタの開口量を決定するセク
タ開閉装置において、ステップモータはパルス信号に正
確に追従させなければならないが、セクタの全開位置と
ロータやステータの各磁極部の位相関係が適正でない
と、正確なセクタ開口量を得ることが難しく、特に、非
通電でセクタの全開状態が維持されるべきバルブ時にセ
クタ開口量が少ない時は非常に問題となる。

【０００５】

【課題を解決するための手段】本発明の特徴は、レンズ
開口を開閉するセクタと、このセクタを駆動するセクタ
駆動部材と、このセクタ駆動部材を作動するステップモ
ータと、このステップモータを駆動する駆動回路とを有
し、ステップモータは、径方向に複数の磁極を着磁され
たロータと、ロータの磁極に対応した複数の磁極部が形
成された複数のステータと、駆動回路に接続されステー
タに巻線されたコイルを備えており、ロータの磁気的結
合力による停止位置は、セクタがレンズ開口を全開状態
とする所定位置と一致し、駆動回路はレンズ開口の全開
時にロータが所定位置での磁気的結合力による停止位置
よりも所定パルス分だけ超えて作動するようにステップ
モータの駆動パルスを出力するようにしている。

【０００６】また、駆動回路は、レンズ開口の全開時に
ロータが所定位置での磁気的結合力による停止位置より
も所定パルス分だけ超えて作動するようにステップモー
タの駆動パルスを出力した後、所定パルス分だけロータ
を逆転作動するようにステップモータの逆転駆動パルス
を出力するようにしてもよい。また、レンズ開口の全開
状態でのセクタの変位を検出して信号を出力する検出手
段を有し、駆動回路は検出手段から出力される信号に基
づきセクタを開放する方向にステップモータの駆動パル
スを所定パルス出力するようにしてもよい。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、図面に従って、本発明の実
施の形態について説明する。図１において、ステップモ
ータＭのロータ１は、径方向に４極着磁された永久磁石
からなり、このロータはロータ軸２に一体的に固着され
ている。図２に示すように、ロータ軸２の下端部は、下
板３の軸受穴を貫通することにより、その一端は上板４
の軸受穴により、回転自在に支持され、またこのロータ
軸２の下端には、ロータカナ５が固着され、ロータカナ
５は歯車列にロータ１の回転を伝達している。

【０００８】ステータ６は図１に示すように同一形状の
ものを２つ具備しており、Ｕ字形状であり１対の脚部を
有し、その脚部の各端部には、ロータ１の外周と対向す
る磁極部６ａを有し、この各磁極部はロータ１の中心に
対する角度αが、９０度の位相関係となるよう形成され
ている。また、ステータ６は、同一平面上で、しかもこ
のステータの一方の磁極部６ａを互いに近接させ、この
近接させて配置した磁極部６ａの位相関係は、ロータ１
の中心に対する角度βが、４５度となるよう配置し、こ
の配置状態は下板３に設けられたガイドピン３ａにより
位置決めされている。さらに、各ステータ６の磁極部６
ａに磁界を発生させる２つのコイル７ａ，７ｂは、駆動
回路９に接続されているとともに、この両コイルはそれ
ぞれコイル枠８に巻線され、各ステータ６の脚部に挿入
されている。

【０００９】下板３と上板４は、プラスチック形成加工
で形成されており、下板３には、上板４を取り付け固定
するための係止爪３ｂを有している。また上板４には、
下板３のガイドピン３ａと嵌合するガイド穴４ａと、係
止爪３ｂと係合する引掛部４ｂを有している。そして、
コイル７ａ，７ｂの挿入された２つのステータ６とロー
タ１とが、下板３に取り付けられた後に、上板４を上か
ら乗せて、係止爪３ｂと引掛部４ｂを係合させることに
より、下板３と上板４およびステータ６が固定され、ロ
ータ１が回転自在に支持されるものである。

【００１０】次に図３と図４は、ステップモータＭによ
り作動する輪列およびセクタの構成を示すもので、レン
ズを保持する地板１１には、台板１２がネジにより取り
付けられている。地板１１および台板１２の中心には、
レンズ開口のための開口Ｏが形成されるとともに、両者
１１，１２の間には、セクタ１３を格納するセクタ室Ｒ
が形成されている。セクタ駆動レバー１４は、地板１１
に設けられた回転軸１１ａにより回転可能に支持されて
おり、ステップモータＭの下面部により上方には抜け出
さないように支持されている。

【００１１】セクタ駆動レバー１４には、セクタ駆動車
１５が回転可能に取り付けられており、セクタ駆動レバ
ー１４に設けられた溝部１４ｂとセクタ駆動車１５に固
定された係合ピン１６とが係合されて、両者１４，１５
の相対回転が規制されている。さらにセクタ駆動レバー
１４には、地板１１を貫通しセクタ１３の溝部と係合す
るセクタピン１４ａを有している。また、セクタ１３
は、地板１１に設けられたピン１１ｂにより回転可能に
支持され、対称位置に配置された２枚のセクタ１３で開
口を決定するように構成している。

【００１２】セクタ駆動車１５は、アイドラー車１７と
噛み合う歯部１５ａと地板１１に設けられたピン１１ｃ
と関係して回転を規制する位置決め部１５ｂとバネ１９
と係合するピン１５ｃを有しており、バネ１９により反
時計方向に付勢されている。バネ１９の付勢力は、ステ
ップモータＭのロータカナ５からセクタ駆動レバー１４
に至るまでの、回転支持部のクリアランスや噛合部のバ
ックラッシュ等のガタを一方向へ寄せるもので、ステッ
プモータＭの出力トルク以下で、かつ上記ガタを寄せる
に十分な範囲で適宜設定されている。セクタ駆動車１５
に固定された係合ピン１６は、このセクタ駆動車にカシ
メ加工等により固定されている。

【００１３】アイドラー車１７は、セクタ駆動車１５の
歯部１５ａと噛み合うカナ部１７ａとロータカナ５に噛
み合う歯部１７ｂとを一体的に形成してあり、地板１１
に設けられた回転軸１１ｄに回転可能に支持され、ステ
ップモータＭの下面部により上方に抜け出さないように
支持されている。また、地板１１には、ステップモータ
Ｍを取り付けるための柱１１ｅを有しており、ステップ
モータＭが止ネジ１８により柱１１ｅに固定されること
により、上記ロータカナ５とアイドラー車１７が噛み合
い回転伝達が可能となる。

【００１４】また、ステップモータＭのコイル７の通電
時に、ステータの磁極部６ａに発生する磁界によりロー
タ１が停止する動的安定位置は、図１において上記ロー
タ１のＮＳ線がＹ軸上やＸ軸と平行な線上およびＸ軸に
４５度の直線上に停止している時で、４５度毎に１回転
当たり８ヶ所存在する。なお、上記の８ヶ所の動的安定
位置でロータ１のＮＳ極が、Ｙ軸上またはＸ軸と平行な
線上にある時は、磁極部６ａと磁気結合力がバランスし
て非通電時にも停止する可能性はあるが、各部品の制作
誤差や嵌合部のクリアランス、振動などにより上記軸上
に安定して停止することが難しく静的安定位置とはなら
ない。

【００１５】また、コイル７の非通電時に、上記ロータ
１とステータ６の各磁極部６ａとの磁気結合力のバラン
スによりロータ１が停止する静的安定位置は、図１にお
いてロータ１のＮＳ極がＸ軸に対して４５度の直線上に
停止している時で、９０度毎に１回転当たり４ヶ所存在
するので、上記の静的安定位置はすべて動的安定位置と
一致する。そして、セクタ駆動車１５が、その位置決め
部１５ｂと地板１１のピン１１ｃとにより、図３のよう
に反時計方向の回転が規制されている状態において、ロ
ータ１の停止位置が、静的安定位置と一致するようにロ
ータカナ５、アイドラー車１７及びセクタ駆動車１５の
各歯車が噛み合っている。

【００１６】そして、図３において、その一部のみを示
しているが、セクタ１３が全開した位置１３ａに対応し
て、セクタ１３の全開位置での変位を検出する検出手段
としてのセンサＳが設けられている。センサＳの出力信
号は駆動回路９に入力される（図１）。センサＳとして
は、具体的に、セクタ１３との間に生じる静電気変化を
検知する静電センサ、若しくは磁気変化を検知する磁気
センサ又は、セクタ１３により遮断される光量変化を検
知する光電検知センサなどが適用可能である。なお、こ
のカメラには通常撮影のオート撮影モード以外にセクタ
の全開状態を一定時間又はレリーズ手段の操作中だけ維
持するバルブ撮影モードがある。

【００１７】以下、本発明の動作を説明する。まず、２
つのコイル７ａ，７ｂ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６ａとロータ１の４つの
ＮＳ極との磁気結合力及び前述の磁極部の構成により、
ロータ１には１回転当たり４ヶ所の静的安定位置が存在
するが、例えば図６ａのような関係に停止しているもの
とする。また、セクタ駆動車１５も反時計方向の位置決
め部１５ｂとピン１１ｃが関係する位置にあり、セクタ
駆動レバーのピン１４ａと係合している２つのセクタ１
３もレンズ開口Ｏを閉鎖する状態となっている。

【００１８】この状態において、選択されたモードがオ
ート撮影モードのときには、カメラのレリーズ手段や測
光手段などが作動し、被写体の情報などにより駆動回路
９の出力信号が、例えば図５ａのように決定され、この
出力信号は順次２つのコイル７ａ，７ｂに通電されて、
以下述べるようにセクタ１３の開閉動作が行われる。駆
動回路９の出力信号は、コイルの例示電流の方向が正
（＋）および負（−）の方向で、かつ常時２つのコイル
に励磁電流を流す公知のバイボーラ駆動の２相励磁方式
の駆動信号である。

【００１９】まず、最初の励磁パルスにより、コイル７
ａ側には正（＋）方向の電流が通電され、コイル７ｂ側
には負（−）方向の電流が通電される。このため、ステ
ータ６の磁極部６ａには図６ｂのような磁界が発生し、
ロータ１は時計方向に回動を始め、図６ｃに示すロータ
１の位置まで４５度回転する。このロータ１の回転は、
ロータカナ５，アイドラー車１７，セクタ駆動車１５お
よびセクタ駆動レバー１４によりセクタ１３に伝達さ
れ、セクタ１３が開放作動を始める。２パルス目が通電
されると、コイル７ｂ側は１パルス目と同じでコイル７
ａ側の電流が反転し、図６ｃのような磁界が発生し、ロ
ータ１はさらに時計方向に４５度回転しセクタ１３がレ
ンズ開口Ｏを開放し始める。

【００２０】次の３パルス目の通電により、図６ｄの磁
界発生でロータ１がさらに時計方向に回転し、図６ｅの
状態になり、セクタ１３がレンズ開口Ｏを半分ほど開放
する。その後次の４パルス目の通電により３パルス目に
対してコイル７ｂ側の電流を反転させると、図６ｆのよ
うな磁界が発生しロータ１は、反時計方向に逆転を始め
るとともに、セクタ１３も閉じ作動を始める。

【００２１】図６ｇの５パルス目、図６ｈの６パルス目
の励磁により順次セクタ１３の閉じ作動が行われ、６パ
ルス目の作動終了時点ではセクタ駆動車の位置決部１５
ｂとピン１１ｃが関係する作動前の状態と同じ位置とな
る。その後、２つのコイル７ａ，７ｂへの通電が解除さ
れ、ロータ１が図６ａの初期位置に停止してカメラの作
動が終了する。

【００２２】上記動作説明では、３パルス目から４パル
ス目にかけてパルスを反転させ、ロータ１を逆転させて
いるが、この反転パルスのタイミングは、測光や測距情
報などにより被写体が明るい場合やストロボ使用時で近
距離撮影の場合は少ないパルス数の位置で反転させ、被
写体が暗い場合やストロボ使用時で遠距離撮影の場合は
多いパルス数の位置で反転させるようにプログラム化さ
れているものである。

【００２３】一方、選択されたモードがバルブ撮影モー
ドのときには、図７ａに示すように駆動回路９の出力信
号により、パルス数１，２，．．．，６まで出力される
とセクタ１３はレンズ開口Ｏを全開し（図３の位置１３
ａ）、ロータ１は図６ｂと同一の状態になる。この状態
は、セクタ駆動車１５の位置決め部１５ｂがピン１１ｃ
に当接したロータ１の静的安定位置である。しかしなが
ら、この状態で駆動回路９の出力パルスが停止される
と、ロータ１から駆動車１５に至る各部材や、セクタ１
３のガタにより、セクタ１３が完全な全開位置に達しな
い場合がある。

【００２４】従って、本発明では７パルス目のパルスを
追加出力して、ロータ１が静的安定位置を超えて作動す
るように構成されている。この場合におけるセクタ１３
の開放運動は、図７ｂに示す作動線図となり、パルス数
は図７ｃに示される。すなわち、７パルス目のパルスが
出力されることにより、駆動車１５がピン１１ｃにより
位置を規制されても、各部材のガタをセクタ１３の全開
方向に寄せることができ、セクタ１３の開口全開状態を
確保するように作用する。

【００２５】また、セクタ１３が全開状態を維持してい
る作動態様の途中で、セクタ１３に振動が加わると、不
用意にセクタ１３がレンズ開口内に戻る場合があり、正
常なバルブ作動が確保できないことがある。このような
場合には、センサＳがセクタ１３の動きを検出して、信
号を出力し、駆動回路９は、セクタ１３を全開させる方
向に追加パルスＮを出力する。これによりロータ１がセ
クタ１３を追加的に全開方向に作動させる。

【００２６】図８はこの状態におけるパルス数を説明す
るものである。図８ａは、７パルス目を出力した後、さ
らに、ロータ１がレンズ開口Ｏを全開した状態での静的
安定位置に逆転作動するように逆転駆動パルスを１パル
ス出力するものである。そしてセクタ１３の振動を検出
したとき上述の追加パルスを出力する。図８ｂは、７パ
ルス目を出力した状態のまま、追加パルスを出力する場
合の説明図である。

【００２７】なお、上記いずれの場合にも、７パルス目
のパルスを出力した後にコイル７ａ，７ｂへの通電を遮
断して、電池消耗を防止するようにしてもよい。その場
合には振動による不具合が生じ易く、追加パルスの出力
は有効である。また、７パルスに限定されず必要に応じ
て８パルス等の所定パルスを出力できる。さらに追加パ
ルスについても同様である。

【００２８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
セクタを開放状態に維持するバルブ撮影モードにおい
て、ロータとセクタとは、セクタの全開位置でロータが
静的安定位置にあるため、その状態を維持することが容
易であると共に、各部材のガタの影響を減少できるた
め、所定パルスを付加してセクタの全開状態を確保する
ことができる。さらに、セクタの作動中に振動を生じた
ときに追加パルスを出力するから、セクタの全開状態を
確実に維持することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】ステップモータの平面図

【図２】図１の断面図

【図３】ステップモータで駆動されるセクタ開閉部の平
面図

【図４】図３の断面図

【図５】駆動回路よりの出力信号の波形図とセクタの作
動線図

【図６】ステップモータの動作図

【図７】バルブ動作の場合の波形図及び作動線図

【図８】バルブ作動の場合の追加パルスの説明図

【符号の説明】

１ ロータ ５ ロータカナ（セクタ駆動部材） ６ ステータ ７ａ，７ｂ コイル ９ 駆動回路 １３ セクタ １４ セクタ駆動レバー（セクタ駆動部材） １５ セクタ駆動車（セクタ駆動部材） １７ アイドラー車（セクタ駆動部材） Ｏ レンズ開口 Ｍ ステップモータ Ｓ センサ（検出手段）

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レンズ開口を開閉するセクタと、このセ
   クタを駆動するセクタ駆動部材と、このセクタ駆動部材
   を作動するステップモータと、このステップモータを駆
   動する駆動回路とを有し、 上記ステップモータは、径方向に複数の磁極を着磁され
   たロータと、上記ロータの磁極に対応した複数の磁極部
   が形成された複数のステータと、上記駆動回路に接続さ
   れ上記ステータに巻線されたコイルを備えており、上記
   ロータの磁気的結合力による停止位置は、上記セクタが
   上記レンズ開口を全開状態とする所定位置と一致し、 上記駆動回路は上記レンズ開口の全開時に上記ロータが
   上記所定位置での磁気的結合力による停止位置よりも所
   定パルス分だけ超えて作動するように上記ステップモー
   タの駆動パルスを出力することを特徴とするカメラ用セ
   クタ開閉装置。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記駆動回路は、上
   記レンズ開口の全開時に上記ロータが上記所定位置での
   磁気的結合力による停止位置よりも上記所定パルス分だ
   け超えて作動するように上記ステップモータの駆動パル
   スを出力した後、上記所定パルス分だけ上記ロータを逆
   転作動するように上記ステップモータの逆転駆動パルス
   を出力することを特徴とするカメラ用セクタ開閉装置。
3. 【請求項３】 請求項１又は２において、上記レンズ開
   口の全開状態での上記セクタの変位を検出して信号を出
   力する検出手段を有し、上記駆動回路は上記検出手段か
   ら出力される信号に基づき上記セクタを開放する方向に
   上記ステップモータの駆動パルスを所定パルス出力する
   ことを特徴とするカメラ用セクタ開閉装置。