JP2502297B2 - 位置制御調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （技術分野） 本発明は、被制御体を所定の位置に位置決めするよう
にした位置制御装置における調整装置に関する。

（従来技術） 被制御体を所定位置に位置決めするようにした位置制
御装置は、カメラの絞り制御装置その他に用いられてい
る。

かかる位置制御装置によれば、被制御体とその移動量
検出装置との間の機械的ながた等によって被制御体の移
動に対する移動量検出装置からのパルス信号の対応関係
がずれ、移動量検出装置からのパルスをカウントして被
制御体を位置制御しても正確な位置制御ができなかっ
た。

（目的） 本発明の目的は、被制御体の移動に対する移動量検出
装置からのパルス信号の対応関係を調整できるようにし
た位置制御調整装置を提供することにある。

（構成） 本発明は、被制御体を所定位置に位置制御するように
した位置制御装置において、被制御体の移動に伴って回
転し、所定の回転位置で回転量検出装置によるカウント
動作開始信号を出力するタイミングスイッチと、このタ
イミングスイッチからのカウント開始信号が出力されて
から回転量検出装置がカウントを開始するまでのタイミ
ングを調整するカウント開始調整部材とを有することを
特徴とする。

以下、本発明に係る位置制御調整装置をカメラに適用
した実施例について図面を参照しながら説明する。

第１図は本発明装置の実施例の全体の概要を示す。第
１図において、マイクロプロセッサユニット（以下「MP
U」という）11は、アナログ・デジタル変換器16、タイ
ミングスイッチ18、回転量検出装置としての位置センサ
19からの信号の入力に基づき、モータ駆動回路12、コン
ビネーションソレノイド駆動回路20を通じてモータ14、
位置決め部材としてのコンビネーションソレノイド21を
制御する。モータ14は後に詳細に説明するようにカメラ
の絞り、シャッタ及びミラーを駆動するものであり、そ
の逆起電圧Vmがマルチプレクサ15と上記アナログ・デジ
タル変換器16を通じてMPU11に加えられる。MPU11にはま
たカウント開始調整部材としての抵抗17の電圧がマルチ
プレクサ15とアナログ・デジタル変換器16を通じて加え
られる。タイミングスイッチ18、位置センサ19、コンビ
ネーションソレノイド21については後に説明する。符号
13はモータ14駆動用電源である。

第５図はモータ14によって駆動される機構部分のブロ
ックを示す。第５図において、モータ14の回転力は減速
装置24で減速されたあとミラーカム25、絞りカム36、シ
ャッタカム38に伝達され、絞りカム36はカメラ側の絞り
レバー46を駆動する。絞りレバー46は所定位置に位置制
御されるべき被制御体をなすものであり、同絞りレバー
46の運動は増速機構30で増速され、この増速機構30が所
定位置に達するとストップメカ31がこれを検出して停止
させ、絞りレバー46を所定位置に制御する。絞りレバー
46はレンズ側の絞りレバー57に連動しており、レンズ側
の絞りレバー57を所定位置に制御する。

第８図は上記絞りカム36、シャッタカム38、絞りレバ
ー46及びその周辺の機構を示す。第８図において、ギヤ
33は上記モータ14によって回転駆動され、ギヤ33はカム
ギヤ34を回転駆動する。カムギヤ34には絞りカム36とシ
ャッタカム38が一体に設けられている。絞りカム36の側
方にはレバー40が軸41を中心に回転可能に設けられてい
る。レバー40はカムフォロワ42を有する。レバー40には
連結レバー44の一端部が枢着され、連結レバー44の他端
部に形成された長孔45に、絞りレバー46のピン48が嵌ま
っている。絞りレバー46はベルクランク状に形成され、
軸47を中心に上記レバー40の回動面と平行な面内で回動
する。絞りレバー46とレバー40は絞り付勢用ばね53によ
り互いに引きつけ合う向きに付勢されている。絞りレバ
ー46の先端49はレンズ側の絞りレバー57に当接してい
る。絞りレバー57はカメラ側の絞りレバー46に追随して
移動するように付勢されている。絞りレバー46はその折
曲部50がストッパ55に当接することにより第８図におい
て時計方向への回動が規制され、また、先端部が別のス
トッパ56に当接することにより反時計方向への回動が規
制される。絞りレバー46にはまた、別の折曲部51が形成
され、この折曲部51にはローラ58が当接している。

第６図は上記ローラ58を通じて絞りレバー46に連動す
る増速機構及びストップメカの構成を示す。第６図にお
いて、ローラ58は、軸78を回動中心としかつ一端縁部が
扇形ギヤ79を構成するレバー77に設けられている。上記
扇形ギヤ79の回転力は増速ギヤ列80、81、82、83を介し
て爪車85に伝達され、同爪車85を高速で回転させる。爪
車85には円周方向に多数のスリット87を一定間隔で有す
るエンコーダディスク86が一体に取りつけられている。
エンコーダディスク86の両側を挟むようにしてフォトイ
ンタラプタ88が配置されている。フォトインタラプタ88
はエンコーダディスク86のスリット87を透過する光を検
出して信号を出力するものであり、第１図における位置
センサ19に該当し、この出力信号を計数することにより
爪車85の回転量、さらには絞りレバー46の回動量を検出
することができる。

第６図、第７図において、爪車85の外周には爪91が対
向している。爪91は位置決め部材としてのコンビネーシ
ョンソレノイド90によって駆動されて回動位置が制御さ
れるものであり、ソレノイド90が正方向に励磁され、ま
た逆方向に励磁されることにより、爪91が爪車85に対し
係合する向きに駆動され、また爪91が爪車85から離間す
る向きに駆動される。ソレノイド90は前記MPU11と駆動
回路20（第１図参照）でなるコンビネーションソレノイ
ド制御装置によって駆動されるものであり、上記回転量
検出装置からの検出信号によって爪車85の回転量が所定
の回転量になったとき上記ソレノイド90をその爪91が爪
車85に対し係合する向きに移動するように駆動して被制
御体としての絞りレバー46の位置を決める。コンビネー
ションソレノイド90の具体点な構成については後述す
る。

第８図において、シャッタカム38にはシャッタセット
レバー60に設けられたカムフォロワ62が当接している。
シャッタセットレバー60は軸61を中心に回動可能であ
り、第８図において時計方向に回動するときその一腕端
部に設けられたピン63がシャッタチャージレバー64を押
し上げてシャッタをセットする。

第８図において、カムギヤ34にはギヤ66がかみ合って
いる。ギヤ66にはブラシ67の基部が固着されている。ブ
ラシ67は第９図に示されている導電パターンに摺接して
いる。第９図の導電パターンは３個の導電パターン68、
69、70でなり、これらの導電パターンは外周側から内周
側に向かって上記の順に配置されている。導電パターン
68は第１のスイッチSW1を構成し、導電パターン69は第
２のスイッチSW2を構成する。導電パターン70は導電パ
ターン68、69のコモン接点をなす。ブラシ67は上記３個
の導電パターン68、69、70に半径方向に跨ることがで
き、その回転位置によってスイッチSW1、SW2がオン、オ
フする。スイッチSW1、SW2は第１図におけるタイミング
スイッチ18を構成する。

第９図において鎖線で示されているブラシ67はホーム
ポジション71にあり、スイッチSW1、SW2は共にオンであ
る。ブラシ67が第９図において時計方向に回転するとス
イッチSW1、SW2は共にオフになったあと絞りカウント開
始位置72に至るとスイッチSW1がオンとなる。ブラシ67
がさらに回転するとスイッチSW1はオフとなり、絞り込
み終了位置73に至るとスイッチSW2がオンとなる。ブラ
シ67がさらに回転するとスイッチSW2はオフとなり、ミ
ラーアップ開始位置及び再測光開始位置74に至るとスイ
ッチSW1がオンとなる。ブラシ67がさらに回転するとス
イッチSW1はオフとなり、ブラシ67がホームポジション7
1から略180゜回転してミラーアップ終了位置75に至ると
スイッチSW2がオンとなる。ブラシ67がさらに時計方向
に回転してホームポジション71に至る直前にスイッチSW
1、SW2が共にオフとなり、そのあとホームポジション71
に至る。

第10図、第11図はコンビネーションソレノイドの具体
例であり、ここでは双安定コンビネーションソレノイド
が用いられる。コイル93の内部には軸97を中心に回動可
能に可動鉄心94があり、可動鉄心94と一体に前記爪91が
形成されている。コイル93は上下にＳ極とＮ極を形成す
るものであり、一対の吸着板95、95で可動鉄心94を吸着
する。コイル93の外側には一対のマグネット96、96があ
る。マグネット96、96は厚さ方向、即ち内外方向にＳ極
とＮ極が形成されている。

いま、コイル93に通電してコイル93の上下にＳ極とＮ
極を形成すると、一方のマグネット96とコイル93との間
に磁束密度の大きい部分99が発生し、他方のマグネット
96とコイル93との間に磁束密度の小さい部分100が発生
し、可動鉄心94は第10図に示されているように磁束密度
の大きい方に回動する。コイル93への通電方向を逆にす
れば磁束密度の大きい部分と小さい部分が逆になって可
動鉄心94は逆の方に回動する。コイル93への通電を解除
すれば可動鉄心94はそのときの回動位置を保持する。

第12図は双安定コンビネーションソレノイドの駆動回
路の例を示すものであって、ブリッジ接続されたトラン
ジスタ等の駆動素子によってコイル93に双方向に通電で
きるようになっている。各トランジスタは第１図におけ
るMPU11等のソレノイド制御装置によって制御される。

次に、上記実施例の動作を第13図乃至第15図を参照し
ながら説明する。

動作のスタートによりまずコンビネーションソノイド
90に通電されて爪91が爪車85から離間する待機位置に置
かれる。その状態でレリーズされるとモータ14が正方向
に回転を開始し、絞りカム36が回転駆動されて絞りレバ
ー46が回動し、レンズ側の絞りレバー57が移動を開始す
る（第13図ａ参照）。モータ14の回転に伴いブラシ67が
駆動され、絞りカウント開始位置72に至るとスイッチSW
1がオンして絞りカウントが開始される。絞りカウント
はフォトインタラプタ88の検出パルスをカウントするこ
とによって行われ、所定の絞りカウント値に達するとソ
レノイド90に逆向きに通電して爪91を爪車85に係合さ
せ、爪車85の回転を停止させることによって絞りレバー
46の移動を停止させる。所定の絞りカウント値は測光値
に基づいて演算される。

ここで、エンコーダディスク86は増速ギヤ列を介して
回転駆動され、その間の機械的ながたつき、あるいは電
源電圧の降下によるシーケンス開始タイミングの遅れ等
により、第13図に符号ｔで示されているように、モータ
14の回転開始時点よりもタイミングが遅れてフォトイン
タラプタ88から検出パルスが出力される。この検出パル
スをそのままカウントするとカウント誤差を生ずるの
で、上記タイミング遅れに応じて検出パルスのカウント
開始のタイミングをずらす。第１図におけるカウント開
始調整用抵抗17はこのようなカウント開始タイミングを
調整するためのものであり、個々のカメラごとに上記タ
イミング遅れが異なるので、このタイミング遅れを抵抗
17によって調整する。抵抗17の電圧はマルチプレクサ15
を通じてMPU11に入力され、MPU11は抵抗17の電圧に応じ
て上記検出パルスのカウント開始タイミングを決定す
る。

次に、レリーズモードかプログラムプレビューモード
かを判断し、レリーズモードの場合は絞り込み終了位置
73に達してスイッチSW2がオンになったとき（第13図ｂ
参照）シャッタの先幕セットマグネットと後幕セットマ
グネットを共にオンする。このような先幕セットマグネ
ット及び後幕セットマグネットを有してなるシャッタは
周知である。絞りカウント開始からスイッチSW2のオン
までに30ms程度を要する。モータ14がさらに回転してミ
ラーアップ開始位置74に至ると、スイッチSW1がオン
し、これにより再測光を行い、ミラーアップ動作を開始
し（第13図ｃ参照）、シャッタの機構的なチャージの解
放が開始される。このときシャッタの先幕と後幕はそれ
ぞれのセットマグネットによって保持される。

モータ14がさらに回転してミラーアップ終了位置75に
至ると、スイッチSW2がオンし、これによりモータ14が
停止し、ミラーアップ動作が終了し、シャッタの機構的
なチャージの解放が終了する（第13図ｄ参照）。

前記レリーズによって次にシャッタの先幕セットマグ
ネットがオフして先幕の移動を開始する。それと同時に
時間が計測され、予め測光値に基づいて演算されたシャ
ッタ開閉時間に達するとシャッタの後幕セットマグネッ
トをオフして後幕の移動を開始する。そのあとソレノイ
ド90に正方向に通電して待機位置とし、さらにモータ14
を正方向に回転駆動する。このモータ14の回転によりミ
ラーの復帰動作が開始され、シャッタカム38の回転によ
りシャッタセットレバー60が回動させられてシャッタの
機構的なチャージが開始され、また、絞りカム36の回転
により絞りレバー46が回動させられて絞りレバーのセッ
トが開始される。その間フイルムの給送が開始される。

こうしてモータ14がホームポジション71に至るとモー
タ14が停止すると共にフイルムの給送が終了して次のレ
リーズに備える（第13図ｅ参照）。

第14図で、絞りレバーの移動停止後プログラムプレビ
ューモードが選択されている場合は、絞りレバーの移動
が停止したのちスイッチSW2がオンするとモータ14が停
止させられる。従って、絞りは所定の絞り値まで絞り込
まれた状態でシャッタは動作せず、ミラーアップもなさ
れないので、所定絞り値での被写界深度等を観察するこ
とができる。プレビューが解除されるとソレノイド90に
正方向に通電されて待機位置となり、モータ14が逆向き
に回転を開始する。これにより絞りレバーの逆向きのセ
ットが開始し、絞りカウント開始位置72に至ってスイッ
チSW1がオンすると絞りレバーの逆向きのセットが終了
し、モータ14の回転が停止してホームポジション71に復
帰する。

第14図に示されているモータの正転方向への回転開始
からミラーアップ終了及びシャッタの機構的なチャージ
の解放終了までは、絞りレバーのストロークの関係やシ
ャッタのレリーズタイミング等の関係から、モータ14は
一定の速度で回転した方が高い精度が得られる。そこ
で、上記実施例には、次に述べるようなモータの定速制
御装置が組み込まれている。

第１図において、モータ駆動回路12はMPU11からの指
令によってオン、オフしながらモータ14に電源13を加え
るものであり、モータ14がオンのときはモータ14の端子
電圧Vmは電源電圧Vbと等しく、モータ14がオフのときは
Vm＝Ve＝KNとなる。ここで、Veはモータ14の逆起電圧、
Ｋは比例定数、Ｎは回転数である。MPU11は、モータオ
フのときの端子電圧Vm（＝Ve）をアナログ・デジタル変
換器16を通じてサンプリングし、逆起電圧Veの値が一定
になるようにモータ駆動回路12への指令信号のデューテ
ィを制御する。

第３図、第４図は上記の定速制御装置の動作を示すも
ので、第３図は電源電圧Vbが低い場合、第４図は電源電
圧Vbが高い場合を示す。これからもわかる通り、電源電
圧が低い場合はMPU11からの指令信号のデューティが高
く、電源電圧が低い場合はMPU11からの指令信号のデュ
ーティが低く、よって、モータ14の回転速度が一定に制
御される。

また、高精度の制御を行うためにはモータ14の回転の
立ち上がりが一定であることが望ましい。しかし、電源
電圧のばらつきによってモータの回転の立ち上がりも変
動する。そこで、第２図に示されているように、モータ
の逆起電圧Veの目標値Veoに対する比率と、MPU11からの
モータ駆動指令信号のデューティとの関係をモータオン
後の時間の経過に従って予めデューティテーブルとして
MPU11に保存しておき、このテーブルに従ってモータ14
のオン時間を決める。第２図において矢印はモータオン
後の時間の経過を示す。こうしておけば、ある時点でVe
/Veoが比較的大きいときはモータオンのデューティが低
く制御され、結果的にはモータの回転の立ち上がりが一
定の立ち上がり曲線に沿うように制御されることにな
る。

被制御体としての絞りレバー46の位置を決めるための
爪車85の回転量を検出するためには、第16図に示されて
いるような回路と第17図に示されているようなアンクル
機構を用いてもよい。第17図において、雁木車102は第
６図における爪車85に代わるものであり、この雁木車10
2にはアンクル103の両腕端が交互に当接し、雁木車102
は一定の時間間隔で間欠的に回転する。アンクル103は
第６図におけるコンビネーションソレノイド90が有して
いる爪車91に代わるものであり、ソレノイド90に通電さ
れない状態でアンクル103が往復回動するたびにソレノ
イド90には逆起電圧が発生する。そこで、第16図のよう
に逆起パルス検出回路107でソレノイド90の逆起電圧を
検出し、この検出信号をMPU11に入力してカウントすれ
ば雁木車102の回転量、さらには絞りレバー46の位置が
わかる。カウント値から絞りレバー46が所定位置に達し
たことがわかったときソレノイド90に通電して雁木車10
2の回転を停止させる。なお、第２図の例では、ソレノ
イド90は定電流源105によりトランジスタ106を通じて駆
動される。

（発明の効果） 本発明によれば、カウント開始信号が出力されてから
回転量検出装置がカウントを開始するまでのタイミング
を調整部材によって調整するようにしたから、タイミン
グスイッチと回転量検出装置との間の機械的がたつき等
による信号のタイミングのずれがあっても、これを調整
して被制御体の位置制御を正確に行うことができると同
時に機構部の機械的なバラツキに対する調整もきわめて
簡単に行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る位置制御装置の実施例の概要を示
すブロック図、第２図は同上実施例における定速制御装
置部分のデューティテーブルの例を示す線図、第３図は
同じく定速制御装置の動作の一例を示すタイミングチャ
ート、第４図は定速制御装置の別の動作の例を示すタイ
ミングチャート、第５図は上記実施例中の機構部分の概
要を示すブロック図、第６図は上記実施例中の増速機構
及びストップメカ部分の斜視図、第７図は同上ストップ
メカ部分の正面図、第８図は上記実施例中の絞り機構及
びシャッタセット機構部分の正面図、第９図は上記実施
例中のタイミングスイッチ部分の正面図、第10図は上記
実施例に用いられるコンビネーションソレノイドの例を
示す断面図、第11図は同上コンビネーションソレノイド
の動作原理図、第12図は同上コンビネーションソレノイ
ドの駆動回路の例を示す回路図、第13図は上記実施例の
動作を示すタイミングチャート、第14図は上記実施例の
動作を示すフローチャート、第15図は第14図に続いて上
記実施例の動作を示すフローチャート、第16図は爪車の
回転量検出装置の別の例を示す回路図、第17図は同上回
転量検出装置の機構部分を示す正面図である。 17……カウント開始調整部材、18……タイミングスイッ
チ、19……回転量検出装置、46……被制御体としての絞
りレバー、85……爪車、90……位置決め部材としてのコ
ンビネーションソレノイド、91……爪。

フロントページの続き (72)発明者 西田 徹 東京都大田区中馬込１丁目３番６号 株 式会社リコー内 (56)参考文献 特開 昭58−97029（ＪＰ，Ａ) 特開 昭48−17329（ＪＰ，Ａ)

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】位置制御されるべき被制御体の移動に伴っ
   て回転する爪車と、この爪車の回転に応じた信号をカウ
   ントして爪車の回転量を検出する回転量検出装置と、回
   転量検出装置によって爪車の回転量が所定の回転量にな
   ったとき爪を上記爪車に係合させて被制御体の位置を決
   める位置決め部材とを有してなる位置制御装置におい
   て、被制御体の移動に伴って回転し、所定の回転位置で
   回転量検出装置によるカウント動作開始信号を出力する
   タイミングスイッチと、このタイミングスイッチからの
   カウント開始信号が出力されてから回転量検出装置がカ
   ウントを開始するまでのタイミングを調整するカウント
   開始調整部材とを有してなる位置制御調整装置。
2. 【請求項２】上記カウント開始調整部材が、可変抵抗器
   であり、この可変抵抗器からの電圧のA/D変換値で回転
   量検出装置のカウント開始タイミングを調整する特許請
   求の範囲第１項記載の位置制御調整装置。