JP2005024802A - Driving mechanism for camera and driving method for step motor - Google Patents
Driving mechanism for camera and driving method for step motor Download PDFInfo
- Publication number
- JP2005024802A JP2005024802A JP2003188982A JP2003188982A JP2005024802A JP 2005024802 A JP2005024802 A JP 2005024802A JP 2003188982 A JP2003188982 A JP 2003188982A JP 2003188982 A JP2003188982 A JP 2003188982A JP 2005024802 A JP2005024802 A JP 2005024802A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- coil
- magnetic pole
- rotor
- current
- step motor
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Granted
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 12
- 239000000758 substrate Substances 0.000 claims description 19
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 claims description 3
- 238000003384 imaging method Methods 0.000 claims 2
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 37
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 9
- 230000005415 magnetization Effects 0.000 description 4
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 230000005281 excited state Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
- 230000001629 suppression Effects 0.000 description 1
Images
Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、効率的に消費電力の低減を図ることができる小型ステップモータに関する。また、このステップモータを採用したカメラの駆動機構に関する。
【0002】
【従来の技術】
近年、カメラは電子化されており、絞りやシャッタの駆動等がステップモータによって行なわれるようになっている。そして、この種カメラでは、必要な時に絞り羽根やシャッタ羽根等の駆動部分を素早く駆動することができ、その一方でバッテリ消費を抑制できる構造を備えていることが望まれる。例えば、カメラのステップモータの駆動に関しては特許文献1がある。この特許文献1では、絞り開閉機構の最終停止位置の近くまで2相励磁方式により迅速に駆動し、その後の最終停止位置までの僅かな部分を1−2相励磁方式とするステップモータの駆動方法を提案している。この提案によると、所要の絞り値まで短時間で絞り込むことができるのでタイムラグの減縮が可能となり、完了時の絞り値の精度が向上する。
【0003】
【特許文献1】
特開平11−18492号 公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記特許文献1で開示する駆動方法は、従来の一般的なステップモータを用い、2相励磁で絞り開閉機構を駆動した場合の位置制御を精度良く行うための技術を提案するだけである。よって、先に指摘した、ステップモータの消費電力の低減に関しては検討がなされていない。また、この特許文献1で開示する駆動方法では、絞り開閉機構を駆動している最中にステップモータを2相励磁から1−2相励磁に切換えるので、そのためのデータ作成や制御系が複雑化してコスト増加を招来するという問題がある。
【0005】
よって、本発明は、上記課題を解決し、簡易な構造で省電力化を図ることができるステップモータを含むカメラの駆動機構を提供することを目的とする。また、電力消費を抑制できるステップモータの駆動方向も合わせて提供する。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記目的は、4磁極を有するロータと、第1のコイルにより励磁される第1磁極と、第2のコイルにより励磁される第2磁極と、前記第1及び第2のコイルにより励磁される第3磁極とを含んだステータと、前記第1のコイル及び前記第2のコイルへ電流を供給する場合と前記第1のコイル及び前記第2のコイルのいずれか一方に電流を供給する場合とを切換える電流供給切換手段とを備えたステップモータと、前記ステップモータにより、基板に形成した撮影用開口を閉じる位置と該撮影用開口を開く位置との間を移動されるセクタとを含み、前記電流供給切換手段により、前記セクタを前記閉じる位置とするときには前記第1のコイル及び前記第2のコイルへ電流を供給し、前記セクタを前記開く位置とするときには前記第1のコイル及び前記第2のコイルのいずれか一方に電流を供給するカメラの駆動機構により達成される。
【0007】
本発明によると、電流供給切換手段により、第1のコイル及び第2のコイルへ電流を供給する2相励磁の場合と、第1のコイル及び第2のコイルのいずれか一方に電流を供給する1相励磁の場合とを切換えることができるので、ロータの駆動スピードを重視する形態と電力消費を重視する形態とを使い分けることができるカメラの駆動機構を提供できる。このカメラの駆動機構は、ロータの回転速度が要求されないときを利用して電力消費の抑制を図ることができる。
【0008】
前記ロータは円筒形状を有し、前記ステータは平面コ字形状を有し、該ステータは前記ロータの外周面に対向するように配置され、該ステータの両端部の各々に前記第1磁極及び前記第2磁極が設定され、該ステータの中央部位置に前記第3磁極が設定されている構造を一例として採用することができる。このような構造を備えることにより、ロータを位置精度よく停止し、また駆動させることができる。前記セクタとしてはシャッタ羽根を含むことができ、シャッタ羽根を閉じる時にはスピード重視で素早くシャッタを駆動し、シャッタ羽根を開く時には省エネ型でシャッタを相対的にゆっくり駆動するという構造を実現できる。
【0009】
また、本発明には、4磁極を有するロータと、第1のコイルにより励磁される第1磁極と、第2のコイルにより励磁される第2磁極と、前記第1及び第2のコイルにより励磁される第3磁極とを含んだステータとを含むステップモータの駆動方法であって、前記第1のコイル及び前記第2のコイルへ電流を供給する場合と、前記第1のコイル及び前記第2のコイルのいずれか一方に電流を供給する場合とを、切換えて前記ロータを駆動するステップモータの駆動方法を含めることができる。この方法によると、必要なときにステップモータを省電力型で駆動することができる。
【0010】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図1は実施形態に係るステップモータの主要部の構成を示した図である。本ステップモータ1は、中央に配置した両方向に回転可能なロータ2及びこのロータ2の外側に対向するように配置したステータ3を備えている。このロータ2は断面円形で円筒形状を成している。ステータ3は平面略コ字状で一体型に形成され、その内部空間にロータ2を収納する状態で配置されている。なお、図1ではステータ3のコ字の開放側が上向きとなる状態でステップモータ1を示している。
【0011】
ロータ2は、N磁極及びS磁極をそれぞれ2個ずつ備えた4磁極構成である。このロータ2は、同一磁極が互いに対向する位置に着磁された永久磁石であり、軸21回りに両方向へ回動自在に設定されている。上記コ字形状を有するステータ3の両端は、ロータ2の周面に対向するように形成されている。これらのそれぞれが第1磁極11、第2磁極12となる。そして、この第1磁極11及び第2磁極12の中間位置に第3磁極13が配置されている。
【0012】
上記第1磁極11と第3磁極13との間には第1のコイル4が、第2磁極12と第3磁極13との間には第2のコイル5が、それぞれ巻回されている。第1磁極11は第1のコイル4が通電されたときに励磁され、第2磁極12は第2のコイル5が通電されたときに励磁される。これに対して、第3磁極13は第1のコイル4及び第2のコイル5の両方によって励磁される。よって、第3磁極13の励磁状態は、第1のコイル4及び第2のコイル5への通電状態を組み合わせた状態が見た目の状態として現れる。
【0013】
本ステップモータ1は、電流供給切換手段としての電流制御回路25を含んでいる。この電流制御回路25から第1のコイル4及び第2のコイル5を励磁する電流が供給される。電流制御回路25は、第1のコイル4及び第2のコイル5に電流を供給して2相励磁を行なう場合と、第1のコイル4及び第2のコイル5の内のいずれか一方に電流を供給して1相励磁を行なう場合とを切換える電流切換機能を備えている。この切換え機能は、本ステップモータ1が適用されたカメラ等の電子機器側の要求信号に基づいて実行される。第1のコイル4及び第2のコイル5に電流を供給する2相励磁のパターンでは、第1磁極11及び第2磁極12が励磁されるのでロータ2に強い磁界を印加して早く回転させることができる。これとは反対に、コイル4、5の内のいずれか一方へ電流を供給する1相励磁のパターンでは、第1磁極11又は第2磁極12の一方が励磁されるので消費電力を抑制できる。この電流制御回路25により実行される2相励磁のパターンと1相励磁のパターンは、以下の通りである。
【0014】
2相励磁のパターンでは、電流制御回路25から第1のコイル4及び第2のコイル5の両コイルを励磁する電流が供給され、その電流供給方向をコイル毎に切換えることによりロータ2の駆動状態が制御される。このパターンでは、第1磁極11及び第2磁極12が、共に同じ磁極に励磁される状態と、互いに異なる磁極に励磁される状態とが存在する。このとき第3磁極13に結果として現れる磁界は、第1磁極11及び第2磁極12が共に同じ磁極に励磁された場合には、これらよりも強力なものとなる。その逆に、第1磁極11及び第2磁極12が互いに異なる磁極に励磁された場合には、第3磁極13での磁化は相殺されて無磁化状態となる。
【0015】
1相励磁のパターンでは、電流制御回路25から第1のコイル4又は第2のコイル5のいずれか一方を励磁する電流が供給され、その電流供給方向を切換えることによりロータ2の駆動状態が制御される。この1相励磁のパターンの場合には、第1磁極11側又は第2磁極12側のみが励磁され、電流供給方向を変更することにより反対の磁極に切換えられる。この1相励磁のパターンでの第3磁13は、励磁された第1磁極11又は第2磁極12の対極を成す磁極に励磁される。
【0016】
さらに、図2〜図4を参照して、本ステップモータ1のロータ2が回転する際の様子をより詳細に説明する。図2は、2相励磁パターンの場合であり、第1のコイル4及び第2のコイル5を励磁してロータ2を回転させた場合について示している。また、図3及び図4は、前述した1相励磁のパターンであり、第1のコイル4及び第2のコイル5の内、一方のみを励磁してロータ2を回転させた場合について示している。そして、特に図3は第1のコイル4を励磁した場合、図4は第2のコイル5を励磁した場合について示している。図2〜図4に示す各コイル4、5への電流供給は、図1に示した電流制御回路25により行なわれるが、これらの図では図示を省略している。また、図3及び図4では、理解を容易とするために通電されたコイルのみを図示している。
【0017】
図2を参照して、本ステップモータ1のロータ2が回転する際の様子を説明する。この図2は、前述した2相励磁のパターンについて示しており、第1のコイル4及び第2のコイル5を励磁して、ステップ角45°でロータ2を時計方向(右回転方向)に回転する場合を示している。図2(a)はコイル4、5が無通電である状態を示している。図2(b)から(e)では、コイル4、5へ供給する電流を制御してロータ2を時計方向に回転させる場合を時系列で示している。図2(a)は、コイル4、5に通電されておらず第1磁極11及び第2磁極12は励磁されないが、N、S磁極のそれぞれは第1、第2磁極11、12の対向位置に保持される。
【0018】
図2(b)は、図2(a)の状態から第1及び第2のコイル4、5に通電され、第1磁極11及び第2磁極12が共にS極に励磁された場合を示している。このとき第3磁極13ではN極が倍化して励磁される。つぎに示す、図2(c)では、図2(b)の状態から第1磁極11の励磁状態がS極に維持され、第2磁極12が逆のN極に励磁された場合を示している。このとき第3磁極13にはN極とS極が励磁されるので相殺し合って無磁化状態となる。以下同様に、図2(d)では、図2(c)の状態から第1磁極11及び第2磁極12が共にN極に励磁された場合を示している。このとき第3磁極13ではS極が倍化して励磁される。次に、図2(e)では、図2(d)の状態から第1磁極11の励磁状態がN極に維持され、第2磁極12が逆のS極に励磁された場合を示している。このとき第3磁極13にはN極とS極が励磁されるので相殺し合って無磁化状態となる。
【0019】
上記のように、ステータ3側の各磁極11〜13の磁化状態が順次変化するのに伴って、図示するようにロータ2が時計回転方向に45°ずつ回転する。なお、図2の各図では第1、第2のコイル4、5に通電が行なわれ、45°の回転が完了した位置にあるロータ2を示している。この図2で示す2層励磁のパターンでは、ロータ2に相対的に強い磁界を作用させることができるのでロータ2を高速で回転させることができ、また、上記のようにロータ2側の磁極を第1、第2磁極11、12の対向位置に精度よく位置決めできる。
【0020】
図3は第1のコイル4のみを励磁する1相励磁でロータ2を時計方向にステップ角90°回転させる場合を示している。図3(a)はコイル4、5が無通電である状態を示している。図3(b)から(e)では、コイル4に供給する電流を制御してロータ2を90°ずつ時計方向に回転させる場合を時系列で示している。図3の場合には、第1のコイル4に供給する電流を逆向きに切換えることで第1磁極11に発生させる磁極を反転させている。このとき第3磁極13に発生する磁極は、第1磁極とは反対の磁極となる。また、第2磁極12はコイルから励磁を受けないので、第3磁極13と一体の磁極となる。
【0021】
まず、図3(a)は、第1磁極11及び第2磁極12は励磁されおらず、図2(a)と同様であり、ロータ2のN、S磁極のそれぞれは、第1、第2磁極11、12の対向位置に保持される。次の図3(b)は、図3(a)の状態から第1のコイル4に通電がされ、第1磁極11がS極に励磁された場合を示している。このとき第3磁極13及び第2磁極はN極に励磁される。次に示す図3(c)では、図3(b)の状態から第1磁極11の励磁状態がN極に切換えられ、第3磁極13及び第2磁極12が逆のS極に励磁された場合を示している。以下同様に、図3(d)では、図3(c)の状態から第1磁極11が共にS極に励磁された場合を示している。このとき第3磁極13及び第2磁極12がN極に励磁される。次に、図3(e)では、図3(d)の状態から第1磁極11がN極に切換えられ、第3磁極13及び第2磁極12が逆のS極に励磁される。
【0022】
上記のように、ステータ3側の各磁極11〜13の磁化状態が順次変化するのに伴って、図示するようにロータ2が時計回転方向に90°ずつ回転する。なお、図3の各図では第1のコイル4に通電が行なわれ、90°の回転が完了した位置にあるロータ2を示している。この図3で示す1相励磁の場合は、図3(a)〜(e)で示す全ての状態で、ロータ2側の2磁界が第1磁極11及び第2磁極12にそれぞれ対向する位置となるので精度良い位置決めが実行できる。しかも、この図3で示す例では、第2のコイル5を休ませた状態でロータ2を時計方向に90°ずつ回転させるので、省電力によりロータ2を駆動できるという顕著なメリットがある。
【0023】
さらに、図4は一相励磁のもう1つのパターンであり、第2のコイル5のみを励磁してロータ2を反時計方向にステップ角90°回転させる場合を示している。この図4は、図3の場合とはちょうど逆の動作を示している。この図4で示す場合も、ステータ3側の各磁極11〜13の磁化状態が順次変化するのに伴って、図示するようにロータ2が反時計回転方向に90°ずつ回転する。そして、この図4で示す場合も、第1のコイル4を休ませた状態で省電力を図りつつ、ロータ2を精度良く停止させながら、反時計方向に回転させることができる。
【0024】
上記のように本ステップモータ1は、電流制御回路25による電流切換えにより、第1磁極及び第2磁極を2相励磁してロータ2との間に強い磁気的吸引力を発生させてロータ2を素早く駆動する場合と、第1磁極及び第2磁極の内のいずれか一方を1相励磁して省エネ型でロータ2を駆動する場合とを、切換えることができる。よって、このようなステップモータ1を例えばカメラ等の電子機器に適用すると精度良い駆動と、省電力化を図ることができる。
【0025】
なお、図5は、本ステップモータ1で用いるのに好ましい形状を備えたステータについて示した図である。この図5では、図1及び図2で示した部位と対応する部位に同一の符号を付している。ステータ3の第1磁極11及び第2磁極12は、図示を省略しているロータの周面に対向し、かつロータの長手方向での長さに対応するように縦長に形成されている。ステータ3は両側にアーム部31、32を備え、このアーム部31、32が基部35に接続されている。基部35の中央部には第3磁極13が形成されている。この第3磁極13も上記第1磁極11及び第2磁極12と同様の縦長形状に形成されている。
【0026】
本ステータ3は、上記アーム部31、32に第1〜第3磁極を励磁するためのコイル4、5が巻回される。これらコイル4、5を位置決めするため、各アーム部の後端には突部33、34が形成されている。このように突部33、34を設けることにより、各アーム部31、32に巻回したコイル4、5を確実に位置決めできる構造が実現される。なお、各磁極11〜13の上部には凹部37〜39が形成されている。本実施形態で示すステップモータ1は、その上下に図示しないケースがセットされてモジュール化される。これら凹部37〜39はケースをセットする際の位置決めに用いられる。
【0027】
さらに、以下において図6から図9を参照して、上記ステップモータ1をカメラのシャッタ駆動部に採用して駆動機構を構成した一例を説明する。カメラの場合は、シャッタチャンスを逃すことが無い様にシャッタ羽根を閉じるときは素早くステップモータが駆動されることが望まれる。その一方で、シャッタ羽根を戻すときにはスピードは要求されない。そこで、この駆動機構では上記ステップモータ1を用いて、シャータを閉じる時には2相励磁で素早く駆動し、シャッタを戻す時には1相励磁で相対的にゆっくりと戻す駆動を行って消費電化を図る。
【0028】
図6(A)は、シャッタ基板50に対してステップモータ1を配置した様子を平面視で模式的に示した図である。シャッタ基板50は、後述するように撮影用のレンズ開口51を備えている。シャッタ基板50の前面側には3枚のセクタ60、65、70が基板面に沿うように配置されている。これらのセクタは、シャッタ基板50側から第1シャッタ羽根60、第2シャッタ羽根65、絞り羽根70である。シャッタ基板50の背面側にはステップモータ1が配置されている。
【0029】
この図6(A)では穴の位置は確認できないが、第1シャッタ羽根60は基板50に設けた突起61に係合する穴、及びロータ2から延びた係合ピン27に係合する穴を備えている。同様に、第2シャッタ羽根65は基板50に設けた突起66に嵌合する穴、及びロータ2から延びた係合ピン27に係合する穴を備えている。また、絞り羽根70は基板50に設けた突起71に係合する穴、及びロータ2から延びた係合ピン27に係合する穴を備えている。これら第1シャッタ羽根60、第2シャッタ羽根65及び絞り羽根70は、後述する係合ピン27の回動動作に伴って、それぞれが独自の軌跡を描いて揺動する。
【0030】
基板50背面側に配置しているステップモータ1のロータ2には、半径方向に延出したアーム部26が接続されている。このアーム部26の端部からはシャッタ基板50側に設けた開口55を通り反対側まで延在した係合ピン27が接続されている。前面側に出たこの係合ピン27に、前記第1シャッタ羽根60、第2シャッタ羽根65及び絞り羽根70のそれぞれに設けた穴が係合している。よって、ステップモータ1のロータ2が回動したときには、係合ピン27がこれに連動して回動し、さらに前記第1シャッタ羽根60、第2シャッタ羽根65及び絞り羽根70が所定の軌跡で揺動する。
【0031】
なお、図6(B)は、上記係合ピン27の移動軌跡CRについて示した図である。係合ピン27はロータ2回転に伴い360°の回転が可能であるが、基板50に形成された開口55は扇型であり、また、アーム26の移動を規制する部材29が配置されている。よって、本例では係合ピン27は所定範囲RE内を回動するように設定されている。
【0032】
上記のような構成を有するシャッタ部の駆動機構を、動作させた場合を図7及び図8を参照して説明する。図7は、基板50に設けた撮影用のレンズ開口51を全開とした状態を示している。図8は、基板50に設けた撮影用のレンズ開口51を全閉とした状態を示している。
【0033】
本駆動機構では、図7に示した開の状態から、図8に示した閉の状態に駆動する際にはステップモータ1の電流制御回路25がコイル4,5を2相励磁するので素早くシャッタ羽根を閉じることができる。その逆に、図8に示した閉の状態から、図7に示した開の状態に駆動する際には電流制御回路25がコイル4,5のいずれか一方を1相励磁してシャッタ羽根を駆動する。この場合には、シャッタ羽根の動きは相対的に遅くなるが、撮影に影響がないので電力消費の抑制を図っている。なお、電流制御回路25は、図示しないカメラ側の制御回路から供給されるシャッタ駆動信号に基づいて駆動されている。
【0034】
図9は、シャッタを駆動するステップモータのコイルのパルス波形とシャッタ羽根の開閉状態との関係を示した図である。ここでは、比較のためステップモータ1を従来型で駆動した場合を左に、本実施形態による省電力型で駆動した場合を右に示している。従来のステップモータの場合には、図9左に示すように、2相励磁でシャッタ羽根を閉じた場合には、これを開く時にも2相励磁により駆動される。すなわち、シャッタ羽根を閉じるときには第1コイル及び第2コイルを共にHとして高速でシャッタ羽根を閉じる。シャッタ羽根を開くときも、第1コイル及び第2コイルを共にLとしてシャッタ羽根を開く。ただし、シャッタ羽根を開くときには起動時に羽根を痛めないようにするため、最初は片側のコイルに逆向きHへの通電を行なった後に、シャッタ羽根を開く方向Lへの通電を行なっている。いずれにしろ、シャッタ羽根を開とするときにも、2相励磁が採用されている。
【0035】
これに対して、右に示す省電力型はシャッタ羽根を閉じるときには第1コイル及び第2コイルを共にHとして高速でシャッタ羽根を閉じる。しかし、シャッタ羽根を開くときには、第2コイルのみを1相励磁してシャッタ羽根を開く。このように、前述したステップモータ1を採用したこのシャッタ駆動機構は、スピードが要求されるときのロータ2の速い動作と、スピードが要求されないときに電力消費の抑制を重視した動作とを切換えることができる。よって、カメラに求められるシャッタ速度を維持しつつ、電力消費の抑制を図ることできる駆動機構となる。なお、図7及び図8では、シャッタ羽根と共に絞り羽根をセクタとして駆動する場合を例示したが、シャッタ羽根のみを駆動することももちろん可能である。また、図9では、左側を従来型として説明したが、本駆動機構では必要によりこの従来型での駆動を行なうことも可能である。また、図9右側の省電力型では第1コイルを非通電としているが、この逆としてもよいことは言うまでもない。
【0036】
以上本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
【0037】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、電流供給切換手段により、2相励磁の場合と、1相励磁の場合とを切換えることができるので、ロータの駆動スピードを重視する形態と電力消費を重視する形態とを使い分けることができるカメラの駆動機構として提供できる。このようなカメラの駆動機構は、ロータの回転速度が要求されないときを利用して電力消費の抑制を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】実施形態に係るステップモータの主要部の構成を示した図である。
【図2】実施形態に係るステップモータのロータが2相励磁で回転される場合について示した図である。
【図3】実施形態に係るステップモータのロータが1相励磁で時計方向に回転される場合について示した図である。
【図4】実施形態に係るステップモータのロータが1相励磁で反時計方向に回転される場合について示した図である。
【図5】ステップモータで用いるのに好ましい形状を備えたステータについて示した図である。
【図6】(A)はシャッタ基板に対して図1のステップモータを配置した様子を平面視で模式的に示した図である。(B)は上記係合ピンの移動軌跡CRについて示した図である。
【図7】基板に設けた撮影用のレンズ開口を全開とした状態について示した図である。
【図8】基板に設けた撮影用のレンズ開口を全閉とした状態について示した図である。
【図9】シャッタを駆動するステップモータのコイルのパルス波形とシャッタ羽根の開閉状態との関係を示した図である。
【符号の説明】
1 ステップモータ
2 ロータ
3 ステータ
4 第1のコイル
5 第2のコイル
11 第1磁極
12 第2磁極
13 第3磁極
25 電流制御回路
60 第1シャッタ羽根
65 第2シャッタ羽根[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a small step motor capable of efficiently reducing power consumption. The present invention also relates to a camera drive mechanism employing the step motor.
[0002]
[Prior art]
In recent years, cameras have been digitized, and a diaphragm or a shutter is driven by a step motor. In this type of camera, it is desirable to have a structure that can quickly drive drive portions such as aperture blades and shutter blades when necessary, while suppressing battery consumption. For example, there is Patent Document 1 regarding driving of a step motor of a camera. In this patent document 1, a step motor driving method in which a two-phase excitation method is used to quickly drive the aperture opening / closing mechanism to a position near the final stop position, and a small portion up to the final stop position thereafter is a 1-2 phase excitation method. Has proposed. According to this proposal, since it is possible to narrow down to a required aperture value in a short time, the time lag can be reduced, and the accuracy of the aperture value at the time of completion is improved.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 11-18492
[Problems to be solved by the invention]
However, the driving method disclosed in Patent Document 1 only proposes a technique for accurately performing position control when a diaphragm opening / closing mechanism is driven by two-phase excitation using a conventional general stepping motor. . Thus, no consideration has been given to reducing the power consumption of the step motor, as pointed out above. Further, in the driving method disclosed in Patent Document 1, since the step motor is switched from 2-phase excitation to 1-2 phase excitation while the aperture opening / closing mechanism is being driven, the data creation and control system for that is complicated. There is a problem that this causes an increase in cost.
[0005]
Therefore, an object of the present invention is to provide a camera drive mechanism including a step motor that solves the above-described problems and can achieve power saving with a simple structure. In addition, a driving direction of the step motor that can suppress power consumption is also provided.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
The object is to provide a rotor having four magnetic poles, a first magnetic pole excited by a first coil, a second magnetic pole excited by a second coil, and a first magnetic pole excited by the first and second coils. A stator including three magnetic poles, a case where current is supplied to the first coil and the second coil, and a case where current is supplied to one of the first coil and the second coil. A step motor provided with a current supply switching means for switching, and a sector moved by the step motor between a position for closing a photographing opening formed on a substrate and a position for opening the photographing opening. The supply switching means supplies current to the first coil and the second coil when the sector is in the closing position, and when the sector is in the opening position, the first coil and the second coil. The is achieved by the camera of the drive mechanism for supplying the second either one current coil.
[0007]
According to the present invention, the current supply switching means supplies current to either the first coil or the second coil in the case of two-phase excitation for supplying current to the first coil and the second coil. Since it is possible to switch between the case of single-phase excitation, it is possible to provide a camera drive mechanism that can selectively use a form that places importance on the drive speed of the rotor and a form that places importance on power consumption. The camera drive mechanism can reduce power consumption by utilizing the time when the rotational speed of the rotor is not required.
[0008]
The rotor has a cylindrical shape, the stator has a planar U-shape, the stator is disposed to face the outer peripheral surface of the rotor, and the first magnetic pole and the A structure in which the second magnetic pole is set and the third magnetic pole is set in the center position of the stator can be adopted as an example. By providing such a structure, the rotor can be stopped and driven with high positional accuracy. The sector can include a shutter blade, and it is possible to realize a structure in which the shutter is quickly driven with an emphasis on speed when the shutter blade is closed, and the shutter is driven relatively slowly by an energy saving type when the shutter blade is opened.
[0009]
In the present invention, a rotor having four magnetic poles, a first magnetic pole excited by a first coil, a second magnetic pole excited by a second coil, and excited by the first and second coils. A step motor driving method including a stator including a third magnetic pole, wherein a current is supplied to the first coil and the second coil, and the first coil and the second coil. It is possible to include a step motor driving method that switches between supplying a current to one of the coils and driving the rotor. According to this method, the step motor can be driven in a power saving manner when necessary.
[0010]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating a configuration of a main part of the step motor according to the embodiment. The step motor 1 includes a
[0011]
The
[0012]
A first coil 4 is wound between the first
[0013]
The step motor 1 includes a
[0014]
In the two-phase excitation pattern, a current for exciting both the first coil 4 and the second coil 5 is supplied from the
[0015]
In the one-phase excitation pattern, a current for exciting either the first coil 4 or the second coil 5 is supplied from the
[0016]
Furthermore, with reference to FIGS. 2-4, the mode at the time of the
[0017]
A state when the
[0018]
FIG. 2B shows a case where the first and second coils 4 and 5 are energized from the state of FIG. 2A and both the first
[0019]
As described above, as the magnetization state of each of the
[0020]
FIG. 3 shows a case where the
[0021]
3A is the same as FIG. 2A in which the first
[0022]
As described above, as the magnetization state of each of the
[0023]
FIG. 4 shows another pattern of single-phase excitation, in which only the second coil 5 is excited to rotate the
[0024]
As described above, the step motor 1 causes the
[0025]
FIG. 5 is a view showing a stator having a preferable shape for use in the step motor 1. In FIG. 5, the same reference numerals are given to the parts corresponding to the parts shown in FIGS. 1 and 2. The first
[0026]
In the
[0027]
Further, with reference to FIGS. 6 to 9, an example in which the step motor 1 is employed as a shutter drive unit of a camera and a drive mechanism is configured will be described below. In the case of a camera, it is desirable that the step motor be driven quickly when closing the shutter blades so as not to miss a photo opportunity. On the other hand, no speed is required when returning the shutter blades. Therefore, this drive mechanism uses the step motor 1 to drive quickly by two-phase excitation when closing the shutter, and to drive relatively slowly by one-phase excitation when returning the shutter, thereby reducing power consumption.
[0028]
FIG. 6A is a diagram schematically illustrating a state in which the step motor 1 is disposed with respect to the
[0029]
Although the position of the hole cannot be confirmed in FIG. 6A, the
[0030]
An
[0031]
FIG. 6B is a view showing the movement locus CR of the
[0032]
A case in which the shutter drive mechanism having the above-described configuration is operated will be described with reference to FIGS. FIG. 7 shows a state in which the photographing
[0033]
In the present drive mechanism, when driving from the open state shown in FIG. 7 to the closed state shown in FIG. 8, the
[0034]
FIG. 9 is a diagram showing the relationship between the pulse waveform of the coil of the step motor that drives the shutter and the open / close state of the shutter blades. Here, for comparison, the case where the step motor 1 is driven by the conventional type is shown on the left, and the case where it is driven by the power saving type according to the present embodiment is shown on the right. In the case of a conventional step motor, as shown in the left of FIG. 9, when the shutter blade is closed by two-phase excitation, it is driven by two-phase excitation even when it is opened. That is, when closing the shutter blades, both the first coil and the second coil are set to H to close the shutter blades at high speed. When opening the shutter blades, both the first coil and the second coil are set to L to open the shutter blades. However, when opening the shutter blades, in order not to damage the blades at the time of activation, first, the coil on one side is energized in the reverse direction H and then energized in the direction L of opening the shutter blades. In any case, two-phase excitation is employed when the shutter blades are opened.
[0035]
On the other hand, the power saving type shown on the right closes the shutter blades at high speed by setting both the first coil and the second coil to H when closing the shutter blades. However, when opening the shutter blade, only the second coil is excited by one phase to open the shutter blade. As described above, the shutter driving mechanism employing the step motor 1 described above switches between a fast operation of the
[0036]
The preferred embodiment of the present invention has been described in detail above, but the present invention is not limited to the specific embodiment, and various modifications can be made within the scope of the gist of the present invention described in the claims.・ Change is possible.
[0037]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the current supply switching means can switch between the two-phase excitation case and the one-phase excitation case. It can be provided as a drive mechanism for a camera that can be used separately from the emphasis form. Such a camera drive mechanism can reduce power consumption by utilizing the time when the rotational speed of the rotor is not required.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a configuration of a main part of a step motor according to an embodiment.
FIG. 2 is a diagram showing a case where the rotor of the step motor according to the embodiment is rotated by two-phase excitation.
FIG. 3 is a diagram showing a case where the rotor of the step motor according to the embodiment is rotated clockwise by one-phase excitation.
FIG. 4 is a diagram showing a case where the rotor of the step motor according to the embodiment is rotated counterclockwise by one-phase excitation.
FIG. 5 is a view showing a stator having a preferable shape for use in a step motor.
6A is a diagram schematically showing a state in which the step motor of FIG. 1 is arranged with respect to the shutter substrate in plan view. FIG. (B) is a view showing the movement locus CR of the engagement pin.
FIG. 7 is a view showing a state in which a photographing lens opening provided on a substrate is fully opened.
FIG. 8 is a view showing a state where a photographing lens aperture provided on a substrate is fully closed.
FIG. 9 is a diagram showing a relationship between a pulse waveform of a coil of a step motor for driving a shutter and an open / close state of a shutter blade.
[Explanation of symbols]
1
Claims (4)
前記ステップモータにより、基板に形成した撮影用開口を閉じる位置と該撮影用開口を開く位置との間を移動されるセクタとを含み、
前記電流供給切換手段により、前記セクタを前記閉じる位置とするときには前記第1のコイル及び前記第2のコイルへ電流を供給し、前記セクタを前記開く位置とするときには前記第1のコイル及び前記第2のコイルのいずれか一方に電流を供給するようにしたことを特徴とするカメラの駆動機構。A rotor having four magnetic poles, a first magnetic pole excited by a first coil, a second magnetic pole excited by a second coil, and a third magnetic pole excited by the first and second coils Current supply switching for switching between the case of supplying the stator and the case of supplying a current to the first coil and the second coil and the case of supplying a current to one of the first coil and the second coil A step motor comprising means;
A sector that is moved by the step motor between a position for closing the imaging aperture formed on the substrate and a position for opening the imaging aperture;
The current supply switching means supplies current to the first coil and the second coil when the sector is in the closing position, and when the sector is in the opening position, the first coil and the second coil. A drive mechanism for a camera, wherein a current is supplied to one of the two coils.
前記第1のコイル及び前記第2のコイルへ電流を供給する場合と、前記第1のコイル及び前記第2のコイルのいずれか一方に電流を供給する場合とを、切換えて前記ロータを駆動することを特徴とするステップモータの駆動方法。A rotor having four magnetic poles, a first magnetic pole excited by a first coil, a second magnetic pole excited by a second coil, and a third magnetic pole excited by the first and second coils A step motor driving method including a stator including:
The rotor is driven by switching between supplying a current to the first coil and the second coil and supplying a current to one of the first coil and the second coil. And a stepping motor driving method.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003188982A JP4328139B2 (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Camera drive mechanism and step motor drive method |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2003188982A JP4328139B2 (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Camera drive mechanism and step motor drive method |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005024802A true JP2005024802A (en) | 2005-01-27 |
JP4328139B2 JP4328139B2 (en) | 2009-09-09 |
Family
ID=34187344
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2003188982A Expired - Fee Related JP4328139B2 (en) | 2003-06-30 | 2003-06-30 | Camera drive mechanism and step motor drive method |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP4328139B2 (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016067157A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 日本電産コパル株式会社 | Electromagnetic actuator, blade driving device, and camera including blade driving device |
-
2003
- 2003-06-30 JP JP2003188982A patent/JP4328139B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2016067157A (en) * | 2014-09-25 | 2016-04-28 | 日本電産コパル株式会社 | Electromagnetic actuator, blade driving device, and camera including blade driving device |
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JP4328139B2 (en) | 2009-09-09 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
US7385320B2 (en) | Step motor | |
JP4335623B2 (en) | Sector drive mechanism | |
US7211910B2 (en) | Step motor | |
JP4328139B2 (en) | Camera drive mechanism and step motor drive method | |
JP4021077B2 (en) | Actuator | |
JP4271514B2 (en) | Step motor | |
JP5328187B2 (en) | Blade driving device and imaging device | |
JP4620590B2 (en) | Electromagnetic actuator | |
JP2007183372A (en) | Sector drive device and its assembling method | |
JP4021189B2 (en) | Camera shutter device | |
JP5000808B2 (en) | Camera iris mechanism | |
JP2002107792A (en) | Light quantity adjusting device | |
JP2008070824A (en) | Sector drive mechanism | |
JP3153341B2 (en) | Step motor and camera using the step motor | |
JP2001037192A (en) | Actuator | |
JP4925730B2 (en) | Electromagnetic actuator and camera blade drive device | |
JP2688579B2 (en) | Stepper motor driven diaphragm blade control device | |
JP4034401B2 (en) | Moving magnet type motor | |
JP4485260B2 (en) | Electromagnetic actuator and portable device equipped with the same | |
JP2005027407A (en) | Stepping motor | |
JPS61176914A (en) | Electromagnetically driven shutter | |
JP2006113256A (en) | Light quantity controller | |
JPH1048697A (en) | Driving device for camera | |
JPH11344326A (en) | Position detecting mechanism for motor driver | |
JP2004191474A (en) | Camera provided with aperture shutter |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A621 | Written request for application examination |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621 Effective date: 20060112 |
|
A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20081114 |
|
A131 | Notification of reasons for refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131 Effective date: 20081125 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20081225 |
|
A02 | Decision of refusal |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A02 Effective date: 20090210 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090311 |
|
A521 | Request for written amendment filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523 Effective date: 20090311 |
|
A911 | Transfer to examiner for re-examination before appeal (zenchi) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A911 Effective date: 20090422 |
|
TRDD | Decision of grant or rejection written | ||
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 Effective date: 20090602 |
|
A01 | Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01 |
|
A61 | First payment of annual fees (during grant procedure) |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61 Effective date: 20090612 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 3 |
|
R150 | Certificate of patent or registration of utility model |
Ref document number: 4328139 Country of ref document: JP Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20120619 Year of fee payment: 3 |
|
FPAY | Renewal fee payment (event date is renewal date of database) |
Free format text: PAYMENT UNTIL: 20130619 Year of fee payment: 4 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S531 | Written request for registration of change of domicile |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313531 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
S111 | Request for change of ownership or part of ownership |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R313113 |
|
R350 | Written notification of registration of transfer |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R350 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
R250 | Receipt of annual fees |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R250 |
|
LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |