JPH03192230A - 遮光羽根駆動装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明はコンパクトカメラの遮光羽根駆動装置に関し、
特に絞り兼用遮光羽根を走行させる為のステッピングモ
ータの駆動制御に関する。

（従来の技術〕 従来から、カメラレンズの開口を形成する絞り兼用の遮
光羽根と、遮光羽根を走行させ開放及び閉鎖を行なう為
の正逆回転可能なステッピングモータと、ステッピング
モータの駆動を制御する制御部を備えた遮光羽根駆動装
置が知られていた。

特に該制御部は、被写体輝度情報等に基いて露光量を決
定し、決定した露光量に応じてステッピングモータのス
テッピング数を設定するプログラム機能を備えている。

ステッピングモータには通常四極形馬蹄型のものが用い
られており、その形状及び出力トルク等の関係で二相励
磁駆動方式が採用されている。

〔発明が解決しようとする問題点〕

ところで最近のコンパクトカメラには二焦点レンズを備
えたものやズーム機能を有するものが実用化されてきて
おり、撮影条件が多様化されている。例えば、高倍率ズ
ーム機構を搭載したコンパクトカメラではいわゆるワイ
ド撮影とテレスコープ撮影を選択的に行なう事ができる
。ワイド撮影においては、絞り口径を優先してなるべく
小絞りにし被写界深度を深くするようにして露光を行な
うと画像品質の良い写真が得られる。この際、必要な露
光量を得る為遮光羽根走行速度即ちシャッタスピードは
高速度を必要としない。他方テレスコープ撮影において
は、カメラの手振れを防止する為なるべくシャッタスピ
ードを速くすることを優先することが一般的である。

以上に述べた様に、コンパクトカメラ用のプログラムシ
ャッタにおいても、ワイド撮影とかテレスコープ撮影と
いった撮影情報に応じてシャッタスピードを自動的に切
り換える方式が注目されている。この為に、シャッタを
駆動するステッピングモータの回転速度を切り換える。

しかるに、前述した様に従来のプログラムシャッタにお
いては通常四極形馬蹄型のステッピングモータが用いら
れており、二相励磁駆動が採用されている。ところで、
ステッピングモータの高速回転時においては何ら問題は
生じないが、低速回転時において二相励磁駆動を行なう
と、ステッピングモータの間欠回転が顕著となる。従っ
てかかる間欠回転により遮光羽根を作動させると滑らか
な走行が得られないという問題点があった。

二相励磁駆動は一相励磁駆動に比べて駆動コイルに大き
な磁力を生じるので、ステップ回転移動は瞬時に行なわ
れ且つステップ毎の停止時間は長い。

従ってステッピングモータの低速回転時においては、ス
テップ毎の停止動作が顕著となるので、遮光羽根の走行
が階段状となり、時には機構部のガタ等によりオーバー
シュートを起してしまうという問題点があった。その為
に、ステッピングモータの回転速度を、限度以下に下げ
る事ができず、撮影条件の多様化に対応できないという
問題点があった。

〔問題点を解決する為の手段〕

上述した従来の技術の問題点に鑑み、本発明はステッピ
ングモータの低速回転時においても遮光羽根の円滑な走
行が可能なステッピングモータ駆動制御方式を採用した
カメラ用遮光羽根駆動装置を提供する事を目的とする。

上記目的を達成する為に、本発明によれば、ステッピン
グモータの制御部は撮影情報に応じてステッピングモー
タの回転速度を高速と低速のいずれか一方に切り換える
事により遮光羽根の走行速度を制御すると共に、高速回
転の場合にはステッピングモータの二相励磁駆動を実行
し低速回転の場合には一相励磁駆動又は一二相励磁駆動
を実行する事を特徴とする。

該制御部は、例えば撮影情報のうちレンズ情報が長焦点
側撮影あるいはテレスコープ撮影を示す時はステッピン
グモータの二相励磁駆動による高速回転を選択し、レン
ズ情報が短焦点側撮影あるいはワイド撮影を示す時はス
テッピングモータの一相励磁駆動あるいは一相励磁駆動
による低速回転を選択する。

好ましくは該制御部は、ステッピングモータの回転速度
を規定する高速クロック信号と低速クロック信号を撮影
情報に応じて切り換えるクロック信号切換回路と、高速
クロック信号に同期して二相励磁信号を発生する回路と
、低速クロック信号に同期して一相励磁信号を発生する
回路とを有する事を特徴とする。又、該制御部は、撮影
情報に応じて、二相励磁信号を発生する回路と一相励磁
駆動を発生する回路を有しても良く同一クロック信号で
一二相に切′り換えた時１／２の速度で回転する。

〔作　　用〕

本発明によれば、ステッピングモータの高速回転時にお
いては二相励磁駆動を行ない、低速回転時においては一
相励磁駆動あるいはｍ：相励磁駆動に切り換える。−相
励磁駆動は、二相励磁駆動に比べて駆動コイルに生じる
磁力が小さいので、ステップ回転移動は緩慢に行なわれ
その分ステップ毎の停止時間は短い。一二相励磁駆動時
は駆動周期が二倍となり、回転移動は円滑となる。駆動
磁力は一相二相交互に発生する為二相励磁と一相励磁の
中間の値を示す事になる。従ってステッピングモータの
低速回転時においても、ステップ毎の停止動作は目立た
ず遮光羽根の走行は見掛は上滑らかである。又−相励磁
駆動あるいはｍ：相励磁駆動は、二相励磁駆動に比べて
低トルク出力であるが、低速回転時においては、高速回
転時に比べてモータの起動トルクが大きくなるので問題
は無い。

〔実　施　例〕

以下図面に従って本発明の好適な実施例を詳細に説明す
る。

第１図は本発明にかかる遮光羽根駆動装置の全体構成を
示す回路ブロック図である。図示する様に、遮光羽根駆
動装置は基準クロック信号を発生する為の基準クロック
発生回路１を有する。基準クロック発生回路１には、分
周回路２が接続されており、基準クロック信号を周波数
分周する事により高速クロック信号Ｈを出力する。高速
クロック信号Ｈはパルス列からなりステッピングモータ
の高速ステップ回転を規定する。即ち比較的周期の短い
パルス列に応答して高速ステップ回転が行なわれる。分
周回路２には１／２分周回路３が接続されており、高速
クロック信号Ｈの周波数を２分の１に分周して、低速ク
ロック信号りを出力する。低速クロック信号りはステッ
ピングモータの低速ステップ回転を規定し、そのステッ
プ回転周期は高速ステップ回転の場合の二倍となる。

なおｌ／２分周回路３の替りに所定の分周比を有する分
周回路を用いる事により、ステップ回転周期の比率を適
宜設定する事ができる。高速クロック信号Ｈ及び低速ク
ロック信号りはクロック信号切換回路４に入力されてい
る。この切換回路４はカメラレンズ情報に従っていずれ
か一方のクロック信号を出力する。例えば、撮影情報の
うちレンズ情報が長焦点側撮影あるいはテレスコープ撮
影を示す場合には高速クロック信号Ｈを選択し、レンズ
情報が短焦点側撮影あるいはワイド撮影を示す場合には
低速クロック信号りを選択する。切換回路４にはアンド
ゲート回路５の一方の入力端子が接続されている。又ア
ンドゲート回路５の他方の入力端子にはラッチ回路６が
接続されている。

このラッチ回路６は、レリーズスイッチ７の投入操作に
よりパルス同期を行ないアンドゲート回路５のゲートを
開く。この結果、選択されたクロック信号がレリーズス
イッチ７の投入に同期してアンドゲート回路５の出力端
子に出力される。

アンドゲート回路５の出力端子には二相励磁信号発生回
路８及び−相励磁信号発生回路９が接続されている。二
相励磁信号発生回路８は選択されたクロック信号に同期
して二相励磁信号りを出力し、−相励磁信号発生回路９
は選択されたクロック信号に同期して一相励磁信号Ｓを
出力する。これら励磁信号り及びＳは二相／−相切換回
路ｌＯに入力される。この切換回路ＩＯはカメラ１／ン
ズ情報に従っていずれか一方の励磁信号を出力する。例
えば、レンズ情報がテレスコープ撮影を示す場合には二
相励磁信号りを選択し、レンズ情報がワイド撮影を示す
場合には一相励磁信号Ｓを選択する。

切換回路ｌＯにより選択された励磁信号は、モータ駆動
回路１１に入力される。モータ駆動回路１１は選択され
た励磁信号に基いてステッピングモータ１２の二相励磁
駆動又は−相励磁駆動を行なう。ステッピングモータ１
２は正逆双方向回転可能な多極型であり、選択された励
磁信号の極性に応じて正逆ステップ回転を行ない遮光羽
ＩＪＩＳを走行させてレンズの開放及び閉鎖を実行する
。遮光羽根は走行中カメラレンズの開口を形成し且つ絞
りを兼ねる。

本発明にかかる遮光羽根駆動装置はさらに、被写体情報
に基いて遮光羽根の開閉走行を制御し適切な露光を行な
ういわゆるプログラム機構を有している。即ち、被写体
輝度検出回路１３が被写体輝度を検出する為に具備され
ている。この検出回路１３にはＡ／Ｄ変換回路１４が接
続されており、被写体輝度検出信号をＡ／Ｄ変換し被写
体輝度データを得る。Ａ／Ｄ変換回路１４には演算回路
１５が接続されており被写体輝度データを受けるととも
に、フィルム感度情報や撮影情報も入力されている。

演算回路１５は入力された諸データを演算処理し、適切
な露光量を与えるステッピングモータのステップ回転数
を決定する。

一方、アンドゲート回路５の出力端子にはカウンター１
６が接続されており、レリーズスイッチ７の投入と同時
に送られてくるクロック信号のパルス列の計数を行なう
。演算回路１５とカウンターＩＧの間には一致回路１７
が接続されている。一致回路１７は、カウンター１６で
カウントされた計数値が演算回路１５により決定された
ステッピング回転数に一致した時、一致信号を出力する
。一致回路１７には方向切換回路１８が接続されている
。方向切換回路１８は一致信号に応答して、極性反転信
号を出力する。この方向切換回路１８には、前述した二
相励磁信号発生回路８及び−相励磁信号発生回路９が接
続されており、極性反転信号に応答して、励磁信号の極
性を反転する。この結果、ステッピングモータ１２は正
転から逆転に反転し、遮光羽根は開方向走行から閉方向
走行に切り換わる。又方向切換回路１８には、リセット
回路１９も接続されており、極性反転信号に応答して、
カウンター１Ｂをリセットする。カウンター１Ｂはリセ
ットされた時点から、クロック信号のパルス列の計数を
再開する。

そして、カウンター１Ｂの計数値が、演算回路１５によ
り決定されたステップ回転数に一致すると、−致回路１
７は停止信号を出力する。この停止信号に応答して方向
切換回路１８は二相励磁信号発生回路８及び−相励磁信
号発生回路９の動作を停止しステッピングモータ１２の
回転を終了させる。

第２図及び第３図は、第１図に示すステッピングモータ
１２の具体例を表わす模式図である。図示する様に、ス
テッピングモータは二極に着磁されたロータ２０と、四
極のステータ２１ないし２４とから構成されている。ロ
ータ２０の直径方向に対向するステータ２１及び２３に
はコイルＡＸが巻かれており、これらと直交する一対の
ステータ２２及び２４にはコイルＢｎが巻かれている。

第２図は、二相励磁駆動におけるロータ２０の停止安定
位置の例を示している。図示する様に、ロータ２０は４
個のステータ２１ないし２４を同時に励磁する事により
保持されている。そして、これら４個のステータの極性
を順次反転する事により、９０″′毎のステップ回転を
行なう。他方第３図は一相励磁駆動におけるロータ２０
の停止安定位置を示している。図示する様に、ロータ２
０は一対のステータ２１及び２３を励磁する事により保
持されている。この時、残りのステータ２２及び２４は
励磁されていない。そして、一対のステータ２１及び２
３と、他の一対のステータ２２及び２４を交互に励磁す
る事により、９０″毎のステップ回転を行なう。二相励
磁駆動は４個のステータを同時に励磁してステップ回転
を行なうので、高トルク出力となり、−相励磁駆動は４
個のステータを交互に励磁してステップ回転を行なうの
で、低トルク出力となる。

最後に、第４図ないし第８図を参照して、第１図に示す
遮光羽根駆動装置の動作を詳細に説明する。第４図は、
遮光羽根駆動装置に用いられる信号の波形を示すタイミ
ングチャートである。前述した様に、分周回路２は高速
クロック信号Ｈを出力する。高速クロック信号はパルス
列からなり、タイミングＴｌ、Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４・・・
を規定する。

これらのタイミングに同期して、ステッピングモータ１
２はステップ回転を行なう。一方１／２分周回路３は低
速クロック信号りを出力する。この信号はパルス列から
なりタイミングＴ１’、Ｔ２’。

Ｔ３’、Ｔ４’・・・を規定する。これらのタイミング
に合わせてステッピングモータ１２はステップ回転を行
なう。高速クロック信号Ｈと低速クロック信号りを比較
すれば明らかな様に、ステップ回転周期に２倍の差があ
る。これら２つのクロック信号Ｈ及びＬは切換回路４に
よりレンズ情報に従って選択される。例えば、テレスコ
ープ撮影の場合には高速クロック信号Ｈが選ばれ、ワイ
ド撮影の場合には低速クロック信号りが得られる。

他方、二相励磁信号発生回路１８は二相励磁信号りを出
力し、−相励磁信号発生回路９は一相励磁信号Ｓを出力
する。これら励磁信号は切換回路１０によりレンズ情報
に従って切換えられる。例えばテレスコープ撮影におい
てはく二相励磁信号りが選択され、ワイド撮影の場合に
は一相励磁信号Ｓが選択される。この結果、ステッピン
グモータ１２は、テレスコープ撮影の場合には高速クロ
ック信号Ｈに同期して形成された二相励磁信号りにより
駆動され、ワイド撮影の場合には低速クロック信号りに
同期して形成された一相励磁信号Ｓにより駆動される。

ｆｆ１４図に示す様に、選択された二相励磁信号りは、
コイルＡ人に対応した励磁信号成分ＤＡとコイルＢＩｊ
に対応した励磁信号成分ＤＢとから構成されている。タ
イミングＴ１においてステップ回転が終了した後、タイ
ミングＴ２において励磁信号成分ＤＢの極性が反転する
。続いてタイミングＴ３において励磁信号成分ＤＡの極
性が反転する。そしてタイミングＴ４において再び励磁
信号成分ＤＢの極性が反転する。この様にして、タイミ
ングＴＩ、Ｔ２．Ｔ３．Ｔ４・・・毎に９０″毎のステ
ップ回転が実行される。他方、−相励磁信号Ｓはコイル
ＡＸに対応した励磁信号成分ＳＡとコイルＢＲに対応し
た励磁信号成分ＳＢとから構成されている。タイミング
ＴＩ’　において、一方の励磁信号成分ＳＡが出力され
、次のタイミングＴ２’　において他方の励磁信号成分
ＳＢが出力される。続いてタイミングＴ３’　において
再び励磁信号成分ＳＡが出力され、タイミングＴ４’に
おいて励磁信号成分ＳＢが出力される。

この様にして、タイミングＴ　１　’、Ｔ　２’、Ｔ　
３’。

Ｔ４’・・・毎に９０″のステップ回転が実行される。

第５図は高速クロック信号Ｈに同期した二相励磁信号り
を用いた場合における、ロータの回転変位を示す図であ
る。図示する様に、ロータはタイミングＴ１の間におい
て、急速に９０″回転変位し直ちに安定位置に保持され
る。−力筒６図は低速クロック信号りに同期した一相励
磁信号Ｓを用いた場合におけるロータの回転変位を示す
図である。

図示する様に、タイミングＴｌ’の間において、ロータ
は緩慢に９０”の回転変位を行ないゆっくりと次の安定
位置に到達する。ところで第６図の点線は仮に低速クロ
ック信号りに同期した二相励磁信号りを用いた場合にお
けるロータの回転変位を示している。この場合には、ロ
ータは瞬間的に９０°の回転変位を行ない安定位置に長
時間保持される事となる。従って、ステッピングモータ
の間欠駆動が極めて顕著となる。

第７図は本発明にかかる遮光羽根駆動装置により遮光羽
根を走行した場合におけるカメラレンズの実行開口径の
変化を示す図である。前述した様に、テレスコープ撮影
の場合には、高速クロック信号Ｈに同期した二相励磁信
号りが用いられ、遮光羽根は高速で開閉走行される。こ
の場合、十分な露光量を得る為、開口径のピーク値は大
きくなっている。一方ワイド撮影の場合には低速クロッ
ク信号りに同期した一相励磁信号Ｓが用いられ、遮光羽
根は低速で開閉走行される。図示する様に、低速走行時
においては一相励磁信号が用いられるので遮光羽根の走
行は円滑である。この時、被写体の輝度が同一であると
すれば、低速走行時における開口径のピーク値は高速走
行時に比べて低く設定される。第８図は仮に、低速走行
時においても二相励磁信号を用いた場合における開口径
の変化を示す図である。図示する様に、高速走行時には
目立たないが、低速走行時においては開口径変化の軌跡
が階段状となり円滑な走行が行なわれていない事が分か
る。

以上に説明した実施例においては、遮光羽根の低速走行
時において一相励磁信号を用いる例を示した。しかしな
がら、本発明はこれに限られるものではなく、例えば−
相励磁信号の替りにｍ：相励磁信号を用いる事もできる
。この場合には第１図に示す一相励磁信号発生回路９は
一相励磁信号発生回路９ 相励磁選択時は演算回路数値を二倍とするよう構成され
、−二相励磁時はステップ回転角が１／２となる事から
同一回転角を得るよう構成する。第９図は、かかる一二
相励磁信号発生回路により形成される一相励磁信号ＳＤ
を示す波形図である。

図示する様に、一二相励磁信号ＳＤは、コイルＡ人に対
応した一方の励磁信号成分ＳＤＡとコイルＢｆｌ）に対
応した他方の励磁信号成分ＳＤＢとから構成されている
。タイミングＴＩ’　において二相励磁が行なわれ、タ
イミングＴ２’　において−相励磁が行なわれる。続い
てタイミングＴ３’において二相励磁が行なわれ、タイ
ミングＴ４’　において−相励磁が行なわれる。以下タ
イミングＴ５’、Ｔ６’、Ｔ７’、Ｔ８’　・・・にお
いて、交互に二相励磁及び−相励磁が行なわれる。−二
相励磁は二相励磁に比べて出力トルクが小さく、又ステ
ップ周期も１／２となるので遮光羽根の低速走行時にお
いても円滑な作動を保証する事ができる。但し、−二相
励磁においては、ステップ回転角は二相励磁及び−相励
磁の半分となる。

〔発明の効果〕

上述した様に、本発明によれば遮光羽根の低速走行時に
おいては、ステッピングモータを一相励磁駆動又は一二
相励磁駆動する事により、遮光羽根の走行を円滑に行な
う事ができるという効果がある。この結果、従来に比し
遮光羽根の走行速度をより低く設定する事が可能なので
、撮影条件の多様化に十分対応できるという効果がある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は遮光羽根駆動装置の全体構成を示す回路ブロッ
ク図、第２図及び第３図は遮光羽根駆動装置に用いられ
るステッピングモータの例を示す模式図、第４図は遮光
羽根駆動装置の動作を説明する為の波形図、第５図及び
第６図はステッピングモータのロータの回転変位を示す
グラフ、第７図及び第８図は遮光羽根の開口径変化を示
すグラフ、及び第９図はｍ：相励磁信号の波形図である
。 １・・・基準クロック発生回路 ２・・・分周回路　　　　　３・・・１／２分周回路４
・・・切換回路　　　　　５・・・アンドゲート回路６
・・・ラッチ回路　　　　７・・・レリーズスイッチ８
・・・二相励磁信号発生回路 ９・・・−相励磁信号発生回路 １０・・・切換回路　　　　　１１・・・モータ駆動回
路１２・・・ステッピングモータ １３・・・被写体輝度検出回路 １４・・・Ａ／Ｄ変換回路 １６・・・カウンター １８・・・方向切換回路 １５・・・演算回路 １７・・・一致回路 １９・・・リセット回路 出　願　人　　株式会社　　コ　バ　ル第２図 第３ 図 第５ 図 第６図 第７図 時間 第８図 時間 第４図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、カメラレンズの開口を形成する絞り兼用の遮光羽根
   と、遮光羽根を走行させ開放及び閉鎖を行なう為の正逆
   回転可能なステッピングモータと、ステッピングモータ
   の駆動を制御する制御部を備えた遮光羽根駆動装置にお
   いて、 該制御部は撮影情報に応じてステッピングモータの回転
   速度を高速と低速のいずれか一方に切り換える事により
   遮光羽根の走行速度を制御すると共に、高速回転の場合
   にはステッピングモータの二相励磁駆動を実行し低速回
   転の場合には一相励磁駆動又は一二相励磁駆動を実行す
   る事を特徴とする遮光羽根駆動装置。 ２、該制御部は、撮影情報が長焦点側撮影を示す時はス
   テッピングモータの二相励磁駆動による高速回転を選択
   し、撮影情報が短焦点側撮影を示す時はステッピングモ
   ータの一相励磁駆動又は一二相励磁駆動による低速回転
   を選択する事を特徴とする請求項１に記載の遮光羽根駆
   動装置。 ３、該制御部は、被写体輝度情報に応じて露光量を決定
   し、決定した露光量と撮影情報とに応じてステッピング
   モータのステッピング回転数を設定するプログラム手段
   を有する事を特徴とする請求項１に記載の遮光羽根駆動
   装置。 ４、該制御部は、ステッピングモータの回転速度を規定
   する高速クロック信号と低速クロック信号を撮影情報に
   応じて切り換えるクロック信号切換回路と、高速クロッ
   ク信号に同期して二相励磁信号を発生する回路と、低速
   クロック信号に同期して一相励磁信号あるいは一二相励
   磁信号を発生する回路とを有する事を特徴とする請求項
   １に記載の遮光羽根駆動装置。 ５、該制御部は、撮影情報に応じて、二相励磁信号を発
   生する回路と一相励磁又は一二相励磁信号を発生する回
   路とを切り換える回路を有することを特徴とする請求項
   １に記載の遮光羽根駆動装置。