JP2518363B2 - ステップモ―タ内蔵カメラ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は、ステップモータを介して合焦動作および露
光動作等の撮影動作を行なわせるステップモータ内蔵カ
メラに関する。

（従来技術） 単一のステップモータにより撮影レンズの合焦動作
と、シャッタの露出作動と、撮影レンズの復帰動作等を
連続的に行わせるカメラは、特開昭62−200337号公報等
により公知である。

しかしながら、従来のステップモータの制御方法は、
上述の如く複数の動作の切り換わり部分でロータに通電
するパルスが一定になされないため、通電パルスにロー
タが追従しなくなる現象（脱調）が生じ余分に回転して
しまい、動作はバラツキを生じてしまうという問題があ
る。

（本発明が解決しようとする課題） 本発明は上記問題を解決するため、ステップモータが
第１の動作を完了し、次の動作に移るまでの間、必ず同
一の位相でロータが停止する様に、制御用電子回路の通
電パルスをロータ位置と相関をもって出力する様にし
て、動作の安定化を図ることを目的とする。

（課題を解決するための手段） 上記課題を解決するために、本発明では、回転自在に
配設され径方向に４極に着磁された永久磁石からなるロ
ータと、上記ロータに対向する磁極を２つずつ有する１
対のステータと、各ステータに巻回されたコイルと、上
記ロータを正逆駆動すべく各コイルに通電させる励磁電
流を２相制御する電子回路とからなるステップモータを
介して撮影動作を行なわせるステップモータ内蔵カメラ
において、動作の移り変わりのために上記ステップモー
タの作動を反転または休止する際の上記ロータの反転ま
たは休止位置を通電時のみ停止し得る動的停止位置とし
たことを特徴とする。

（実施例） そこで以下に本発明の詳細を図示した実施例に基づい
て説明する。

第１図はレリーズ前の状態をもって示した本発明の一
実施例をなす電磁駆動シャッタの構成図であって、図中
符号１はレンズ開口のまわりに回動し得るよう取り付け
られた駆動リングで、この駆動リング１は、周上のセク
タギヤ1aと噛み合うアイドラ３を介してステップモータ
２軸上のロータカナ2aにより駆動され、予め設定された
プログラムに従ってステップモータ２が準備動作のため
の逆転と、合焦、露光、リターンのための正転及び逆転
（第３図）を行うと、これに従って回動動作を行うよう
に構成され、この駆動リング１の周上には、合焦域を超
えた点でセクタ開閉レバー５に作用して図示しないセク
タを開閉するためのセクタ開閉用カム1bが突出形成され
ている。

他方、符号４はレンズ駆動部4aを介して図示しないレ
ンズを作動し、これを合焦位置に移動セットするための
距離リングで、駆動リング１と同様にレンズ開口のまわ
りを回動し得るよう取付けられ、発光素子走査用のカム
4bと、後述するラチェット車７上にピニオン7cと噛み合
うセクタギヤ4cが設けられ、さらに、常時バネ4eにより
図中時計回りの回動習性が付与されて、駆動リング１上
のピン1cと当接する突起4dを介して駆動リング１ととも
に回動するように構成されている。

ところで、上記したラチェット車７は、距離リング４
とともに距離調節部材を構成するもので、ピニオン7cを
介して距離リング４上のセクタギヤ4cと噛み合うこのラ
チェット車７の周上には、合焦位置決め用の多数の歯7a
が形成され、また、最初の歯7aの手前側には、距離リン
グ４の初期反転動作に応じて係止レバー８の爪8aを非係
合位置に退避させるための大径部7bが形成されている。

係止レバー８は、バネ8cによって右旋性を付与された
状態で基板上のピン8bに枢支され、その一端に結合した
鉄片9aを介して電磁石９に吸着保持されるよう構成さ
れ、電磁石９が消磁すると図中時計方向に回動してその
先端の爪8aをラチェット車７の歯7aに係合させて、ラチ
ェット車７を合焦位置に拘止するよう構成されている。

なお、図中符号10は、距離リング４上の走査用カム4b
に案内されて揺動し、先端に設けた発光素子9aを走査さ
せる発光素子走査用のレバーで、発光素子10aからのパ
ルス状の光を被写体からの反射光として受光し、２つの
センサ11の出力が一致した点で電磁石９への通電を断わ
って合焦信号を出力する自動焦点検出部をそれぞれ示し
ている。

つぎに上述したシャッタの作動について説明する。

第１図に示したレリーズ前の状態において電磁石９は
消磁しており、バネに付勢された係止レバー８は右旋
し、その爪8aをラチェット車７の最初の歯7aに係止させ
て距離リング４の回動を抑えている。このため駆動リン
グ１には距離リング４を介してバネ4eの付勢力が作用せ
ず、ステータとロータは正常の静的な磁気結合状態を保
っている。

この状態からつぎに図示しないレリーズ釦を操作する
と、メインスイッチがONとなってはじめにステップモー
タは準備動作としての逆転を行い（第３図）、駆動リン
グ１とこれに追従する距離リング４を図中反時計方向に
回転させ、同時に、距離リング４と噛み合い関係にある
ラチェット車７を図中時計方向に回動して歯7aに係合し
ている係止レバー８の爪8aを大径部7bに押し上げて歯7a
との係合を断つ（第２図（ａ））。

そして、この準備動作に続いてステップモータ２が合
焦動作のための正転に移ると、これとともに励磁した電
磁石９は鉄片9aを吸着しこれと一体の係止レバー８をラ
チェット車７の大径部7bの位置で保持して距離リング４
の回動を許す。一方、この距離リング４の回動によりカ
ム4bに導かれて右旋を開始した走査用レバー10は、腕端
の発光素子10aからパルス状の光を出力させてこれを被
写体に照射し、また、２分割センサ11は発光素子10aか
らの光を被写体からの反射光として受光し、２つのセン
サの出力が一致した点で合焦信号を出力して図示しない
ファインダ内に距離情報として表示するとともに電磁石
９への通電を断って係止レバー８を右旋させ、ラチェッ
ト車７を介して距離リング４を係止し、合焦位置に撮影
レンズを位置決めする（第２図（ｂ））。

この時、係止レバー８の爪8aが、ラチェット車７の歯
7aを確実に係止するように、ステップモータ２は、一時
的に休止し、ラチェット車７を停止させる。

ステップモータ２の引き続く正方向の回転により駆動
リング１はこの合焦動作の後もさらに右旋し、セクタ開
閉用カム1bによりセクタ開閉レバー５を図中反時計方向
に回動させて図示しないセクタに開放動作を行わせる。

そして、予め検出された被写体輝度に応じて演算され
た数のパルスが出力すると、図示しない制御用回路はパ
ルスの位相を反転し、被写体輝度に応じた開度でセクタ
を開放した後ステップモータ２を逆転させ（第３図）、
駆動リング１を図中反時計方向に戻しつつセクタを閉止
して当初の状態に復帰させる（第１図）。

なお、この実施例においては、リターン作動時にステ
ップモータ２を若干余分に逆転させた後再び正転させて
正規の待機位置に戻すようにしている（第３図）。これ
により、駆動リング１、距離リング４を介して図中時計
方向に余分な回転をしたラチェット車７は、その周上の
歯7aに摺接する係止レバー８を一旦大径部7bに乗せた
上、図中反時計方向の回転により係止レバー８の爪8aを
初段の歯7cの間に係止させて距離リング４の正確な位置
決め係止を図る。

次に、本発明の趣旨とするステップモータの駆動方法
を、前記各動作に対応して説明する。

第４図は、従来からカメラまたはシャッタに使用され
ているステップモータであり、概要のみ略述すると、ロ
ータ11は軸22のまわりに回動自在に支持されており、外
周部に四極着磁されている。２つのステータ26、36がモ
ータ基板33に取り付けられ、ステータ26、36には、コイ
ル27a、37aが脚部26a、36aに挿入されている。コイル27
a、37aは、電子回路29から出力される制御のためのパル
スにより励磁される。

その励磁態様を第４図、第５図、第６図により説明す
る。

先ず、２つのコイル27b、37a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26a、36aとロー
タ11の４つのNS極との磁気結合力および前述した様な磁
極部の構成により、ロータ11には１回転当り４ヶ所の静
的停止位置が存在する。即ち、先ず第５図（ａ）の様な
関係に停止しているものとする。この状態において駆動
回路29の出力信号が、例えば第６図（ａ）の様に順次２
つのコイル27b、37aに通電されて以下述べる様にロータ
の回転動作が行われる。先ず、第１励磁パルスは第６図
（ａ）の様に停止しているロータ11の状態を保持する様
に各ステータの磁極部26a、36aに第５図（ｂ）の様な磁
界を発生させる通電を行う。これは、前述した様にロー
タ11とステータの磁極部26a、36aの磁気結合力により非
通電時においても停止続ける静的停止位置であるが、モ
ータに大きな外力や衝撃が加わった場合に、この停止位
置が保証されなくなり、モータの性能上問題となるの
で、これを防止するためにロータ11の停止位置を矯正す
る励磁パルスである。次にコイル37a側は１パルス目と
同じでコイル27b側の電流が反転した２パルス目が通電
されると第５図（ｃ）の様な磁界が発生し、ロータ11は
時計方向に回動を始め第５図（ｄ）に示すロータの位置
まで45゜回転する。３パルス目が通電されるとコイル27
b側は２パルス目と同じでコイル37a側の電流が反転し、
第５図（ｄ）の様な磁界が発生し、ロータ11は更に時計
方向に45゜回転する。次の４パルス目の通電により第５
図（ｅ−１）の磁界発生でロータ11が更に時計方向に回
転し、５パルス目で、第５図（ｅ−２）の様に励磁する
事により、ロータ11の位置を保持する。その後、５パル
ス目に対しコイル27b側の電流を反転させると第５図
（ｆ）の様な磁界が発生し、ロータ11は反時計方向に逆
転を始める。第５図（ｇ）の７パルス目、第５図（ｈ）
の８パルス目の励磁によりロータ11は順次逆転して行
き、８パルス目の終了時点では、ロータ11は作動前の状
態と同じ位置となり、９パルス目で第５図（ｉ）の様に
励磁する事によりロータ11を停止位置に保持する。その
後、２つのコイル27b、37aへの通電が解除されロータ11
が第５図（ａ）の初期位置に停止してモータの作動が終
了する。即ち、（ｅ−２）図は、コイル27b、37aに通電
したときのみ、その位置にロータ11が停止し得るロータ
の動的停止位置である。

本発明では、ロータ11の反転位置を動的停止位置とし
ているが、例えば静的停止位置となる様構成すると、ロ
ータ11の極とステータの各磁極部の磁気結合力が強く働
き、ロータを強くその位置に保つ力が作用しているの
で、コイル27b、37aへのパルス通電により発生するロー
タ11の反転力を妨げる。逆に本発明の様にロータ11の反
転位置を動的停止位置とすれば、ロータ11の極とステー
タの各磁極部の磁気結合力は、コイル27b、37aパルス通
電により発生するロータ11の回動力を助長する様働くの
で、駆動電圧を低くする事が可能となる。

上記第４〜６図の説明は、第３図の準備作動から合焦
作動に移る際に、ステップモータが逆転から正転に移る
時に誤動作が起きずロータが正確に追従することにより
駆動リングが時系列的に、駆動パルスに対応して動作す
るための駆動方法を説明したものである 以下同様に、第３図の合焦動作から露光動作に移る際
にも、休止期間は、ロータを動的停止位置に保持し、ひ
き続く露出作動のために、ロータが駆動パルスに対して
駆動リングを同方向に正確な対応のとれた相関をもって
作動するように駆動される。

（発明の効果） 上記説明から明らかな如く、ステップモータが正転動
作から反転動作に移るとき、または、正転および反転動
作中に一旦休止期間を経た後のひき続く動作の応答性を
改善するためにロータの動的停止位置に対応したパルス
を通電したので、ロータを正確に、しかも電源電池が消
耗した場合にも低い電圧で制御されるので携帯用カメラ
等にとって極めて有効なものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は、本発明の一実施例を示す装置の構成図、第２
図（ａ）（ｂ）は、上記装置の作動状態を示す図、第３
図は各部材の動作を示す線図、第４図は、ステップモー
タの平面図、第５図は、ロータの作動説明図、第６図
は、コイルの通電と、ロータの回転を示す線図である。 １……駆動リング ２……ステップモータ ４……距離リング ７……ラチェット車 7b……大径部 ８……係止レバー ９……電磁石 11……ロータ 26,36……ステータ 27b,37a……コイル

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 谷川 美代司 千葉県四街道市鹿渡934―13番地 株式 会社精工舎千葉事業所内 (56)参考文献 特開 昭58−109000（ＪＰ，Ａ) 特開 昭62−200337（ＪＰ，Ａ) 実開 昭60−82611（ＪＰ，Ｕ)

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】回転自在に配設され径方向に４極に着磁さ
   れた永久磁石からなるロータと、上記ロータに対向する
   磁極を２つずつ有する１対のステータと、各ステータに
   巻回されたコイルと、上記ロータを正逆駆動すべく各コ
   イルに通電させる励磁電流を２相制御する電子回路とか
   らなるステップモータを介して撮影動作を行なわせるス
   テップモータ内蔵カメラにおいて、動作の移り変わりの
   ために上記ステップモータの作動を反転または休止する
   際の上記ロータの反転または休止位置を通電時のみ停止
   し得る動的停止位置としたことを特徴とするステップモ
   ータ内蔵カメラ。