JP2780240B2 - Motor control device - Google Patents
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Description
【発明の詳細な説明】
産業上の利用分野
本発明は、カメラにおいてフィルムの巻き上げ及び巻
き戻しなどに用いられる直流モータに関し、更に詳しく
は、その駆動状態を制御するモータ制御装置に関する。
従来の技術
従来、電源電池から電圧を供給させて駆動させられる
直流モータは種々知られている。しかしながら、このよ
うな直流モータにおいては、電源電池の電圧が低下する
と、直流モータによって駆動される機構の動作が遅くな
ってしまったり、またその機構が動作しなくなってしま
ったりすることがある。
そこで、モータの駆動力をできるだけ有効に使用する
ために、たとえば特開昭60−194433号公報においては、
モータの回転を駆動機構に伝達するための伝達機構とし
て2種類のギア列を設け、モータの回転速度が低下した
場合はモータを一時逆転させて通常の大トルク用ギア列
から小トルク用ギア列に切り換え、低速ででも駆動機構
が駆動されるように構成した装置が提案されている。
しかしながら、このような従来装置においては、直流
モータを低速ででも駆動できるようにするために、伝達
機構として2つのギア列を必要とする上に、その2つの
ギア列の一方を選択的に使用するための切り換え機構も
必要となり、機械的な構成が複雑になるので装置が大き
くかつ高価になるという欠点がある。
そこで、このような欠点を解消するために、本出願人
は、先に特願昭61−52299号(出願日:昭和61年3月10
日)において、複数のコイルを有し、駆動状態を複数に
切り換えることができるモータを提案した。
本発明は、この駆動状態を複数に切り換えることがで
きるモータの改良に関し、その目的はこのようなモータ
を効率的に駆動することができるように制御するモータ
制御装置を提供することにある。
問題点を解決するための手段
そして、上記目的を達成するために、本願発明に係る
モータ制御装置は、複数のコイルを有するモータと、前
記複数のコイルのうちいずれを選択するかによって、第
1の回転速度で第1のトルク特性と第1の電流特性を有
する第1の駆動モードと、第1の回転速度よりも早い第
2の回転速度で第1のトルク特性より小さい第2のトル
ク特性と第1の電流特性より大きい第2の電流特性を有
する第2の駆動モードとを切り換える切換手段と、前記
モータに給電を行う電源電池と、前記電源電池の状態を
検出する検出手段と、前記検出手段によって検出された
電源状態に応じて前記切換手段の切り換える駆動モード
を選択する選択手段とを有することを特徴とするもので
ある。
作用
従って、本発明によれば、低速でも高トルクの駆動力
が必要とされる場合には第1の駆動モードに切り換えら
れるとともに、高速で低トルクの駆動力が必要とされる
場合には第2の駆動モードに切り換えられ、モータに対
する要求に応じてモータの駆動状態を切り換えることが
できる。
実施例
以下、図面に基づいて本発明の実施例を詳細に説明す
る。
まず、第1図は本発明の概念を示す回路図である。第
1図において、(R1)は後述する鉄心に巻かれた第1の
コイル、(R2)は第2のコイルをそれぞれ示す。そし
て、第1のコイル(R1)は第1の端子(T1)及び第2の
端子(T2)をそれぞれ有し、一方、第2のコイル(R2)
は第3の端子(T2)及び第4の端子(T4)をそれぞれ有
している。ここで、第2の端子(T2)と第3の端子
(T3)とは互いに接続され、単一の共通端子(T23)と
して扱われる。(M)はモータ全体を示す。
(V)は直流電源であり、その一方の出力端子は第4
の端子(T4)に接続されており、他方の出力端子は切り
換え手段であるスイッチ(Sw)に接続されている。スイ
ッチ(Sw)は、第1の端子(T1)に接続された接点
(t1)と共通端子(T23)に接続された接点(t2)とに
選択的に接続可能である。従って、スイッチ(t1)が接
点(t1)に接続された第1の状態では第1の端子(T1)
と第4の端子(T4)とに電圧が供給され、スイッチ(S
w)が接点(t2)に接続された第2の状態では共通端子
(T23)と第4の端子(T4)とに電圧が供給される。
ここで、直流モータに関して説明すると、
V=(R+r)I+K1ΦN …(1)
T=K2ΦI−T0 …(2)
が成り立つことは知られている。但し、ここで、Vは直
流電源(V)の電圧、Tはモータ(M)が発生するトル
ク、rは直流電源(V)の内部抵抗、Rはモータ(M)
の内部抵抗、Nはモータ(M)の回転数、Φは固定子磁
束、T0は無負荷トルク、Iはモータ(M)に流れる電
流、K1及びK2はコイルの巻き数に応じて定められる比例
定数である。尚、無負荷トルクT0はモータ(M)の軸受
ロスなどに起因するトルクであり、従ってT=0でもI
≠0である。
ここで、電源電圧V、電源の内部抵抗r、固定子磁束
のΦ、及び無負荷トルクT0を一定とし、第1・第2のコ
イル(R1)(R2)の内部抵抗をそれぞれR1、R2とする。
そして、第1のスイッチ(Sw)が接点(t2)側に切換っ
ているとするとR=R2であり、この状態の起動トルクT
αを考えると、N=0であるから、
V=(R2+r)Iα …(3)
Tα=(K2)αΦIα−T0 …(4)
となり、従って、
となる。但し、ここで、Iα、(K2)αはそれぞれスイ
ッチ(Sw)が接点(t2)に切り換えられている状態のモ
ータ(M)に流れる電流及び比例定数K2の値を示す。
また、T=−T0における回転数Nαを考えると、この
ときI=0であるから、
V=(K1)αΦNα …(6)
となり従って、
が得られる。
この(5)(7)式でそれぞれ決まるTα,Nαによ
り、第2図図示のように、スイッチ(Sw)が接点(t2)
に接続されている状態のトルクと回転数との関係を示す
特性ライン(T−N)αを描くことができる。
つぎにスイッチ(Sw)が接点(t1)に接続されるよう
に切り換えられている状態について考える。この場合
は、R=R1+R2であり、モータ(M)の起動トルクTβ
と回転数Nβとを求める。
先と同じ手順でN=0とおくと、
V=(R1+R2+r)Iβ …(8)
Tβ=(K2)βΦIβ−T0 …(9)
であるから、
となる。但し、ここで、Iβ、(K2)βはそれぞれスイ
ッチ(Sw)が接点(t1)に切り換えられている状態のモ
ータ(M)に流れる電流及び比例定数K2の値を示す。
ここで、2つのコイル(R1)(R2)は互いに同じ線径
であるとすれば、比例定数K1及びK2はその抵抗値に比例
する。従って、
となり、
が得られる。また、T=−T0とおくと、I=0であるか
ら、
となる。ここで、スイッチ(Sw)が接点(t1)に接続さ
れている状態の比例定数K1の値(K1)βもモータ(M)
のコイルの巻き数に比例するので、
であり、
となる。従って、(5)(12)式から、
となり、従って、
Tβ>Tα …(17)
である。
更に、(7)(15)式よりが得られ、従って、
Nα>Nβ …(19)
である。
ここで、(16)(18)式から、第2図図示のように、
R=R2の場合の特性ライン(T−N)αに対して、R=
R1+R2における特性ライン(T−N)βを描くことがで
きる。そして、特性ライン(T−N)αと特性ライン
(T−N)βは互いに交差する形になる。
尚、第2図に示される、R=R2及びR=R1+R2のそれ
ぞれの状態における電流とトルクとの関係を示す特性ラ
イン(T−I)α及び(T−I)βの描き方は、それぞ
れの起動トルクTα,Tβとその起動時における電流値I
α,Iβとがわかるので、その座標(T=Tα,I=Iα)
及び(T=Tβ,I=Iβ)と座標(T=−T0,N=0)と
をそれぞれ直線で結べば良い。
以下、本発明にかかる直流モータの実施例を図面を参
照しつつ詳細に説明する。まず、第3図は本発明の一実
施例にかかる直流モータの本体の構成を示す分解斜視図
である。本実施例の直流モータは2極3スロットモータ
であり、第3図に示されるように、モータ本体は、円筒
(2)と上カバー(4)及び下カバー(6)とで包囲さ
れる。そして、円筒(2)の内壁には、一対の永久磁石
(8a)(8b)がモータ回転軸(X)に対して対称となる
ように貼付などの手段によって固定されている。この一
対の永久磁石(8a)(8b)はそれぞれ略円弧状の形状を
なし、それぞれその厚み方向に着磁されている。更に、
(10)は、後述するようにして上カバー(4)と下カバ
ー(6)とによってモータ回転軸(X)のまわりを回転
可能なように支持された鉄心である。この鉄心(10)は
モータの回転子として機能する。鉄心(10)は回転軸
(X)に回転対称な3つの腕部(10a)(10b)(10c)
と穴部(10d)とを有し、従って各腕部(10a)(10b)
(10c)は互いに120゜間隔に設けられている。そして、
各腕部(10a)(10b)(10c)には、それぞれ第1のコ
イル(R1a)(R1b)(R1c)と第2のコイル(R2a)(R2
b)(R2c)が、モータ回転軸(X)の径方向に並んで巻
きつけられている。
一方、上カバー(4)は一対のブラシ(B1a)(B1b)
がそれぞれ固定され、下カバー(6)には一対のブラシ
(B2a)(B2b)がそれぞれ固定されている。ここで、下
カバー(6)にブラシを取り付けるために、下カバー
(6)の内側には一対の溝部(6a)(6b)が形成されて
おり、この溝部(6a)(6b)にブラシ(B2a)(B2b)を
それぞれ圧入などによって固定することができる。ま
た、上カバー(4)にブラシ(B1a)(B1b)を固定する
ためにも、第4図の上カバー(4)の内側の正面図に示
されるように、上カバー(4)の内側に一対の溝部(4
a)(4b)が形成されており、この溝部(4a)(4b)に
ブラシ(B1a)(B1b)をそれぞれ圧入などによって固定
するように構成されている。
更に、(12)は鉄心(10)の穴部(10d)を貫通する
モータ軸であり、このモータ軸(12)は上カバー(4)
に形成された穴部(4c)及び下カバー(6)に形成され
た穴部(6c)に回転可能に軸支されている。そして、鉄
心(10)はこのモータ軸(12)に対して一体化されてい
る。
(14)は下カバー(4)のブラシ(B2a)(B2b)に接
触可能なように鉄心(10)と一体化された電極であり、
整流子として作用するものである。そして、この電極
(14)には、モータ軸(12)の貫通する穴部(14a)及
び絶縁部(14b)がそれぞれ形成され、更にその最外周
部に、モータ回転軸(X)に対して回転対称な3つの電
極部(S2ab)(S2bc)(S2ca)がそれぞれ形成されてい
る。更に、(16)は上カバー(4)のブラシ(B1a)(B
1b)に接触可能なように鉄心(10)と一体化された電極
であり、同じく整流子として作用するものである。そし
て、この電極(16)にも、モータ軸(12)の慣通する穴
部(16a)及び絶縁部(16b)がそれぞれ形成され、更に
その最外周部に、モータ回転軸(X)に対して回転対称
な3つの電極部(S1ab)(S1bc)(S1ca)がそれぞれ形
成されている。ここで、電極(16)の3つの電極部(S1
ab)(S1bc)(S1ca)と一対のブラシ(B1a)(B1b)と
の関係は第4図図示の通りであり、また、電極(14)の
3つの電極部((S2ab)(S2bc)(S2ca)と一対のブラ
シ(B2a)(B2b)との関係も同様である。
第3図に戻って、(18)(20)はそれぞれ電極(14)
(16)と鉄心(10)との間に配置されたスペーサであ
る。このスペーサ(18)(20)は、鉄心(10)にコイル
を巻くスペースを確保するためのものである。従って、
モータ軸(12)には、下から順に電極(14)、スペーサ
(18)、鉄心(10)、スペーサ(20)及び電極(16)が
それぞれ圧入等の方法で一体化されでおり、従ってこれ
らはモータ軸(12)と一体的に回転するように構成され
ている。
本実施例の横断面を上カバー(4)の方から見た断面
図を第5図に示し、そのY−A−B−O−G−D−Y線
に沿った縦断面図を第6図に示す。第6図は第4図のZ
−O−Z線に沿った縦断面図でもある。第5図に示され
るように、永久磁石(8a)(8b)はそれぞれモータ回転
軸(X)の径方向(厚み方向)にそれぞれ着磁されてい
る。更に、本実施例のモータ本体の斜視図を第7図に示
すが、第7図から明らかなように、本実施例においては
入力用のリード線(L1)(L2)(L3)を3本とも上カバ
ー(4)から外部に引き出している。そこで、下カバー
(6)に取り付けられた一対のブラシ(B2a)(B2b)へ
の電源入力用の配線をするために、第5図図示のよう
に、円筒(2)と鉄心(10)と永久磁石(8a)(8b)と
で囲まれる2箇所のデッドスペース(DS1)(DS2)を利
用し、そこに後述するリード線(L2′)および(L3)を
それぞれ通している。
次に、本実施例の電気的接続関係について説明する。
第3図に戻って、第1のコイル(R1a)(R1b)(R1c)
は、それぞれ上方に突出する一対の端子(l1a)(l
1a)、(l1b)(l1b)、(l1c)(l1c)をそれぞれ有し
ており、一方、第2のコイル(R2a)(R2b)(R2c)
は、それぞれ下方に突出する一対の端子(l2a)(l
2a)、(l2b)(l2b)、(l2c)(l2c)をそれぞれ有し
ている。そして、第8図の模式図に示されるように、第
1のコイル(R1a)の一対の端子(l1a)(l1a)は、一
方が電極(S1ab)に接続され、他方が電極(S1ca)に接
続されている。更に、第1のコイル(R1b)の一対の端
子(l1b)(l1b)は、一方が電極(S1ab)に他方が電極
(S1bc)にそれぞれ接続されている。また、第1のコイ
ル(R1c)の一対の端子(l1c)(l1c)は、一方が電極
(S1bc)に他方が電極(S1ca)にそれぞれ接続されてい
る。
一方、第2のコイル(R2a)の一対の端子(l2a)(l2
a)は、一方が電極(S2ab)に他方が電極(S2ca)にそ
れぞれ接続されている。更に、第2のコイル(R2b)の
一対の端子(l2b)(l2b)は、一方が電極(S2ab)に他
方が(S2bc)にそれぞれ接続されている。また、第2の
コイル(R2c)の一対の端子(l2c)(l2c)は、一方が
電極(S2bc)に他方が電極(S2ca)にそれぞれ接続され
ている。
更に、上カバー(4)に固定されたブラシ(B1a)
は、第5図図示の前述したデッドスペース(DS1)を貫
通するリード線(L2′)を介して、下カバー(6)に固
定されたブラシ(B2b)に電気的に接続されている。ま
た、上カバー(4)に固定されたブラシ(B1b)にはモ
ータ本体の外部にのびるリード線(L1)が電気的に接続
されており、一方、下カバー(6)に固定されたブラシ
(B2a)には第5図図示のデッドスペース(DS2)を貫通
して外部にのびるリード線(L3)が電気的に接続されて
いる。そして、このリード線(L1)(L2)(L3)の先端
が、それぞれ第1図図示の端子(T1)(T23)(T4)に
該当する。
尚、上述した実施例においては、第1のコイル(R
1a)(R1b)(R1c)と第2のコイル(R2a)(R2b)(R2
c)とは、回転子である鉄心(10)の3つの腕部(10a)
(10b)(10c)にモータ回転軸(X)の径方向に並ぶよ
うに設けられている。このようなモータを用いたフィル
ム巻き上げ機構を第9図に示す。
まず、撮影後のフィルム巻き上げ動作を第9図を用い
て説明する。不図示のシャッタが走行してフィルムの露
光が完了すると、シャッタによって露光完了信号レバー
(20)が巻き止めレバー(22)を反時計方向に回動し、
巻き止めカム(24)の切欠部(24a)と巻き取めレバー
(22)の突起部(22a)との係合が解除される。また、
巻き止めレバー(22)の反時計方向の回動によってマイ
クロスイッチ(S6)が閉成されて、モータ(M)が反時
計方向(正回転方向)に駆動される。このモータ(M)
のモータ軸(26)に結合されたギヤ(28)は減速ギヤ
(30)の大ギヤ部(30a)にかみ合っており、この大ギ
ヤ部(30a)と一体的に回動する小ギヤ部(30b)にはこ
の減速ギヤ(30)と同一軸芯回りに回動する遊星レバー
(32)に軸支された遊星ギヤ(34)がかみ合っている。
ここで、この遊星ギヤ(34)は減速ギヤ(36)の大ギヤ
部(36a)に対向して配設されており、シャッタの走行
直後にこの大ギヤ部(36a)とかみ合う必要はない。そ
して、モータ(M)の反時計方向の回動によって減速ギ
ヤ(30)が時計方向に回転すると、この減速ギヤ(30)
の上面と摩擦によって係合している遊星ギヤ(32)も時
計方向に回転して、遊星ギヤ(34)が減速ギヤ(36)の
大ギヤ部(36a)にかみ合う。
減速ギヤ(36)は、ギヤ(38)及び駆動ギヤ(40)を
介してスプロケットギヤ(42)と連結されており、反時
計方向に回動する遊星ギヤ(34)が減速ギヤ(36)の大
ギヤ部(36a)とかみ合うことによってこのスプロケッ
トギヤ(42)が反時計方向に回転させられる。ここで、
このスプロケットギヤ(42)は、巻き止めカム(24)と
一体的に回動する巻き止めギヤ(44)とかみ合っている
が、巻き止めレバー(22)の突起部(22a)による巻き
止めカム(24)の切欠部(24a)の係止は解除されてい
るので、スプロケットギヤ(42)の反時計方向の回動に
より、巻き止めギヤ(44)を介してスプールギヤ(46)
が反時計方向に回動させられる。
このスプールギヤ(46)はスプールフリクションスプ
リング(46a)を介してスプール(48)と連結されてい
る。そして、このスプール(48)と、スプロケットギヤ
(42)に連結されたスプロケット(50)との反時計方向
の回動によってフィルムが巻き上げられる。
フィルムの1駒巻き上げが完了すると、フィルムの1
駒分の巻き上げによって1回転する巻き止めカム(24)
の切欠部(24a)に巻き止めレバー(22)の突起部(22
a)が係合するとともに、この巻き止めレバー(22)の
時計方向回動によってマイクロスイッチ(S6)が開放さ
れてモータ(M)が停止される。これによってフィルム
の1駒巻き上げが完了する。尚、露光完了信号レバー
(20)はモータ(M)に連結されるギヤによってチャー
ジされる不図示のシャッタ機構のチャージに連動して1
駒巻き上げ前の位置に復帰させられる。
次に、フィルムの全フレームの撮影が完了したのちに
行なわれるフィルムの巻き戻し動作について説明する。
フィルムの全撮影が完了して停止状態になると、スプロ
ケット(50)及びスプール(48)などは停止状態とな
る。そして、この停止状態が一定時間以上継続される
と、モータ(M)の制御装置に対して割り込み信号が入
力されてモータ(M)の駆動を停止させ、フィルムの巻
き戻し動作に移行するように構成されている。
フィルムの巻き戻しは、巻き戻し操作レバー(52)を
図中矢印のように押圧することによって開始される。こ
の巻き戻し操作レバー(52)が押圧されると巻き止めレ
バー(22)が反時計方向に回動させられ、巻き止めカム
(24)との係合が解除される。このときに、操作レバー
(52)に連動したマイクロスイッチ(S7)が閉成されて
制御装置の動作はフィルム巻き戻しルーチンに入る。
マイクロスイッチ(S7)が閉成されると、モータ
(M)はフィルム巻き上げ方向(反時計方向)とは反対
の巻き戻し方向(時計方向)に回転させられ、減速ギヤ
(30)は反時計方向に回動するとともにこのギヤ(30)
の回りを回動する遊星レバー(32)も反時計方向に回動
する。この遊星レバー(32)の反時計方向の回動によっ
て、遊星レバー(32)に軸支された巻き戻し遊星ギヤ
(54)が巻き戻しギヤ(56)にかみ合う。この巻き戻し
ギヤ(56)はギヤ(58)を介して巻き戻しベルト車(6
0)に連結されており、時計方向に回転する巻き戻し遊
星ギヤ(54)が巻き戻しギヤ(58)にかみ合うことによ
ってベルト車(60)が時計方向に回転させられる。
このベルト車(60)はタイミングベルト(62)によっ
て巻き戻しフォークベルト車(64)を介して巻き戻しフ
ォーク(66)に連結されており、ベルト車(60)が時計
方向に回転すると巻き戻しフォーク(66)も時計方向に
回転する。巻き戻しフォーク(66)は不図示のフィルム
パトローネの回転軸とかみ合ってこのパトローネ軸を時
計方向に回転させ、フィルムをパトローネ内に巻き取ろ
うとする。ここで、巻き止めレバー(22)と巻き止めカ
ム(24)との係合は既に解除されているので、フィルム
が巻き付いているスプロケット(50)及びスプール(4
8)は時計方向に回転可能であり、フィルムがパトロー
ネ内に巻き取られているときにはフィルムに引っ張られ
て時計方向に回転させられる。
そして、フィルムの巻き戻しが完了すると不図示のフ
ィルム検出スイッチによってその巻き戻し完了が検出さ
れ、モータ(M)の駆動が停止される。尚、巻き戻し操
作レバー(52)は不図示のカメラの裏蓋が開放されたと
きには自動的にもとの状態に復帰するように構成されて
いる。
シャッタ機構のチャージは、第10図図示の機構によっ
て行なわれる。第10図において、ギヤ(68)は、スプロ
ケット(50)と一体化されたスプロケットギヤ(42)と
かみ合っており、上面にカム(70)が設けられている。
フィルムの1駒巻き上げのためにスプロケット(50)が
反時計方向に回転させられると、これによってギヤ(6
8)がカム(70)と一体的に時計方向に回転させられ、
このカム(70)の回転によってレバー(72)に固着され
た突起部(72a)が押圧されて、レバー(72)が回転軸
(P)を中心として時計方向(矢印A方向)に回動させ
られる。そして、このレバー(72)のA方向の回動によ
ってレバー(74)もA方向に回動させられて、このレバ
ー(74)によって不図示のシャッタ機構がチャージされ
るのである。
以下、上述したモータをフィルムの巻き上げ及び巻き
戻しに用いるカメラの電気回路の実施例について説明す
る。
第11図は、本実施例に用いられるカメラを制御するた
めの電気回路のブロック図を示す。第11図において、
(E)は電源電池、(μC)はカメラ全体のシーケンス
制御及び露出演算を行なうマイクロコンピュータ(以下
マイコンと言う)であり、このマイコン(μC)はダイ
オード(D1)を介して、電源(E)から給電される。
(LM)は不図示の撮影レンズを透過した光を受光して被
写体の輝度を測定する測光回路、(ISO)はカメラに装
填されたフィルムの感度を自動的に読み取るフィルム感
度自動読取回路、(AV)はカメラ本体に装填された撮影
レンズの開放F値を読み取る開放F値読取回路であり、
これらの回路(LM)(ISO)(AV)は、それぞれの出力
情報をディジタルのアペックス値の信号Bvo,Sv,Avoとし
てマイコン(μC)に出力する。
(AE)は露出制御回路で、マイコン(μC)からの絞
り値信号Av及びシャッタ速度信号Tvに応じて、絞り及び
シャッタの動作を制御する。(BC)はバッテリーチェッ
ク回路で、実負荷に相当する抵抗に電流を流したときの
電源電圧をチェックし、この電圧の値によってマイコン
(μC)が上述したモータ(M)のコイルの切換が可能
か否かの判断を行う。(MC)は、マイコン(μC)から
伝達される3ビットの制御信号をデコードして、モータ
(M)を駆動するモータ駆動回路(MD)の制御信号を作
るモータ制御回路である。これらの回路(AE)(BC)
(MC)(MD)は、給電トランジスタ(Tr1)を介して電
源(E)から給電される。ここで、給電トランジスタ
(Tr1)のベースは、インバータ(IN1)を介してマイコ
ン(μC)の出力端子(pwc)に接続されており、この
マイコン(μC)によって上述した回路(AE)(BC)
(MC)(MD)への給電が制御される。更に、(Rr)及び
(Cr)は、それぞれ、電池が装填されたときにマイコン
(μC)の入力端子(RE)に入力されるリセット信号を
作るために設けられた抵抗及びコンデンサである。
次にスイッチ類の説明を行なう。(S1)は不図示のシ
ャッタリレーズ釦の第1ストロークまでの押下によって
オンする撮影準備スイッチであり、このスイッチ(S1)
のオンによって、マイコン(μC)の割り込み端子(IN
T1)には「H」レベルから「L」レベルに変化する信号
が入力され、後述の割込ルーチン(INT1)が実行され
る。(S2)はシャッタリレーズ釦の第1ストロークより
も長い第2ストロークまでの押下によってオンするリレ
ーズスイッチであり、このリレーズスイッチ(S2)のオ
ンにより露出制御動作が開始される。(S4)は、モータ
(M)の駆動速度を自動的に切り換える自動切換モード
と強制的に低速駆動に設定する低速モードとのいずれか
の手動選択に応じてオンもしくはオフに設定される手動
選択スイッチであり、このスイッチ(S4)は自動切換モ
ードの場合はオフに低速モードの場合はオンに設定され
る。
スイッチ(S5)はフィルム検出スイッチであり、フィ
ルム容器を入れる側のフィルム走行面(カメラ本体側)
に設け、フィルム容器からフィルムが出ていることを検
出する。スイッチ(S6)は、露出動作が終了してフォー
カルプレーンシャッタの2幕の走行が完了したときにオ
ンされる露出完了スイッチであり、フィルムの1駒巻き
上げ完了時には不図示の機構によりオフにされる。スイ
ッチ(S6)はフィルムの巻き上げ開始でオンし、巻き上
げ完了でオフする1駒巻上完了検出スイッチである。ス
イッチ(S7)は、フィルム巻き戻しを行なうときに押圧
される巻き戻し操作レバー(52)の押圧に連動して閉成
される巻き戻しスイッチである。
次に、上述した構成の動作を第12図以降に示したマイ
コン(μC)の動作を示すフローチャートを参照して説
明する。電池(E)が装着されると、マイコン(μC)
のリセット端子(RE)に「L」レベルから「H」レベル
に切り換わるリセット信号が入力され、マイコン(μ
C)は第12図に示したリセットルーチン(RESET)を実
行する。まず、#1でマイコン(μC)はその内部の後
述するフラグ及びレジスタを初期化し、#2で出力端子
(OP1)(OP2)をすべて「L」レベルとし、#3で割り
込み端子(INT1)(INT2)への割り込み信号による割り
込みを許可して、#4でその動作を停止する。
この状態で不図示のシャッタリレーズ釦が第1ストロ
ークまで押下されると、撮影準備スイッチ(S1)がオン
されて、「H」レベルから「L」レベルへと変化する信
号がマイコン(μC)の割り込み端子(INT1)に入力さ
れると、マイコン(μC)は、割り込みルーチン(IN
T1)を実行する。この割り込みルーチン(INT1)におい
ては、まず、マイコン(μC)は#5でこのフローへの
割込を禁止し、#6で給電トランジスタ(Tr1)をオン
して、給電ライン(V1)を介して露出制御回路(AE)、
バッテリーチェック回路(BC)、モータ制御回路(MC)
及びモータ駆動回路(MD)への給電を開始させる。そし
て、#7では撮影準備スイッチ(S1)がオンしているか
否かを判定し、オンしていない場合には、#8で給電ト
ランジスタ(Tr1)をオフにして#3に進む。
#7で撮影準備スイッチ(S1)がオンしている場合に
は、#9で露出情報を入力して、#10で露出演算を行な
う。この#9、#10の詳細な動作を示すサブルーチンの
フローチャートを第13図及び第14図にそれぞれ示す。ま
ず、#9の動作を示す第13図の露出情報入力サブルーチ
ンでは、#9−1でフィルム感度自動読取回路(ISO)
からフィルム感度情報Svを入力し、#9−2では開放F
値読取回路(AV)から開放F値情報Av0を入力し、#9
−3で測光回路(LM)から撮影レンズを透過した光を受
光して測定された被写体輝度に関する情報Bv0を入力す
る。
一方、#10の動作を示す第14図の露出演算のサブルー
チンでは、#10−1で入力された撮影情報Sv,Av0,Bv0か
ら露出値Evを求め、#10−2では、これから不図示の所
定のプログラム線図にもとづいて、制御絞り値Av及び制
御シャッタースピードTvを演算する。
第12図に戻って、第13図及び第14図に示される#9、
#10の動作が終了すると、#11でシャッタリレーズ釦が
第2ストロークまで押されてリレーズスイッチ(S2)が
オンされているか否かを検出し、シャッタリレーズ釦が
押下されていないときは#7にもどり、押下されている
ときには#12にすすんで露出制御動作を行なう。そし
て、#13ではこの露出制御動作が完了するのをまち、シ
ャッタの2幕が走行して露出制御動作が完了すると、フ
ィルムの1駒巻き上げにすすむわけであるが、本実施例
においては、その前に#14でモータ(M)の駆動モード
が自動切換モードか低速高トルク回転状態かの判断が行
われる。ここで、#14においては、手動選択スイッチ
(S4)の状態に応じて低速高トルク回転状態が選択され
ているか否かを判定し、低速高トルク回転状態が選択さ
れているときには、#15にすすんで自動切換モードを示
すオートフラグ(オートF)をリセットする。一方、自
動切換モードで低速高トルク回転状態が選択されている
ときには、#16でモータ(M)の負荷に相当する抵抗に
電流を流して電圧降下を測定し、モータの高速駆動時の
電流消費に電池(E)が耐えうるかを判定するための、
バッテリーチェックのサブルーチンを実行する。
このバッテリーチェックを行うバッテリーチェック回
路の構成及びバッテリーチェック動作を示すフローチャ
ートを説明する前に、フィルムの1駒巻き上げ時のフィ
ルムの給送に対する概略の機構の説明及びモータの駆動
速度と電池電圧との関係について説明する。第15図に、
フィルムの給送時間を横軸に、電池電圧を縦軸にとった
グラフを示しこれについて説明する。
まず、フィルムの巻き上げ開始時には、巻き上げを開
始させる為に高トルクを必要とすることから、低速高ト
ルク回転を得るために第1・第2のコイルの両方に電圧
を供給する。すなわち、第1図の概念図ではスイッチ
(Sw)を接点(t1)に切り換えることになる。そして、
所定時間I1が経過した後に、モータ(M)を高速回転側
に切り換える。すなわち、第1図のスイッチ(Sw)を接
点(t2)側に切り換える。この時間I1は、第2図におい
て、2つの特性ライン(T−N)αと(T−N)βとが
互いに交わるポイント付近にモータ(M)の出力回転数
が達するように設定されている。このようにして高速低
トルク回転側に切り換えられたとき、前述したようにモ
ータ(M)の内部抵抗は低速高トルク回転状態と比べて
小さくなるため、低速高トルク回転の開始時よりも電圧
が低くなることがある(特に電池の容量が少ないと
き)。ここで、電源の電圧が低くなると、コイルに流す
ことができる電流が少なくなって必要とされるトルクが
得られない。従って、第15図に曲線(b)で示されるよ
うに、コイルを巻き上げようとしても巻上げられなくな
り、何の為にモータ(M)の回転を高速低トルク回転側
に切換えたかわからなくなる。そこで、本実施例におい
ては、フィルムの巻き上げに必要とされるトルクを得る
のに必要な電流すなわち電圧を得るべく、第15図に(V
R)で示されるように所定の電圧レベルを設け、実負荷
に相当する抵抗に電流を流したときの電源電圧が、設定
した電圧レベル(VR)よりも高ければ、効率よくモータ
(M)を駆動できるものとして高速低トルク回転側への
切り換えを行ってフィルム巻き上げ速度を速くし、開放
電圧が電圧レベル(VR)よりも低ければ、第15図に曲線
(c)で示されるように、低速高トルク回転状態のまま
で高トルクを得て確実にフィルム巻き上げを行うように
している。
次に、バッテリーチェックを行うバッテリーチェック
回路(BC)の構成を第16図に示し、第12図#16のバッテ
リーチェックのサブルーチンを第17図に示す。このバッ
テリーチェックのサブルーチンの動作について、第16図
の回路図を参照して説明すると、まず、マイコン(μ
C)は、#16−1で一瞬「H」レベルとなるパワーオン
リセット(POR)をその出力端子(OP2)から出力して、
第16図図示のRSフリップフロップ(RS1)をリセットす
る。次に、#16−2では出力端子(OP1)を数msec(例
えば2〜3msec)だけ「H」レベルにして、第16図図示
のトランジスタ(Tr2)(Tr3)をともにオンにし、モー
タ(M)の負荷(高速駆動時のモータの負荷)に相当す
る抵抗(R1)に電流を流す。そして、#16−3では、こ
の電流を流したときの電圧を分圧した電圧Vaが、予め定
められた基準電源(Vr1)の基準電圧Vr1(この基準電圧
Vr1は第23図の電圧レベル(VR)を必要とするための電
圧である)よりも低いか否かを判定し、低ければコンパ
レータ(COMP1)は「H」レベルに変化する信号を出力
してRSフリップフロップ(RS1)をセットする。これに
より、RSフリップフロップ(RS1)は「H」レベルを出
力する。一方、電源電圧の分圧Vaが基準電圧Vr1よりも
高いときは、RSフリップフロップ(RS1)はセットされ
ないので、その出力は「L」レベルのままである。従っ
て、RSフリップフロップ(RS1)の出力が「H」レベル
の場合は電源の電圧が所定値以下にまで低下しているこ
とを示し、逆にその出力が「L」レベルの場合は電源電
圧がモータを高速駆動するのに充分な電圧をもっている
ことを示している。
そこで、マイコン(μC)は、#16−2でトランジス
タ(Tr2)(Tr3)を数msec間オンした後に、#16−3で
RSフリップフロップ(RS1)の出力をチェックしてバッ
テリチェックを行い、その結果によって電圧が充分であ
ると判定したときには、すなわち、RSフリップフロップ
の出力が「L」レベルであるときには、#16−4で自動
切換モードを示すオートフラグ(オートF)を“1"にセ
ットし、電圧が充分でないと判定したときには、すなわ
ち、RSフリップフロップ(RS1)の出力が「H」レベル
のときには、#16−5でこのオートフラグ(オートF)
を“0"にリセットしてリターンする。
第12図に戻って、このようにしてモータ(M)の駆動
速度の選択を行なったのち、#17でマイコン(μC)は
フィルム巻き上げ動作の制御を行なう。このフィルム巻
き上げ動作を示すサブルーチンを第18図に示し説明する
と、まず#17−1でマイコン(μC)は撮影基準スイッ
チ(S1)のオンによる割化ルーチン(INT1)の動作を禁
止し、#17−2で後述するタイマ割込を許可し、#17−
3で後述するタイマIをリセットしてスタートさせる。
このタイマ割込は、撮影可能なフィルム枚数の撮影が終
わってそれ以上フィルムが巻上げられなくなったとき
に、巻き戻し動作に切換えるためのものである。そして
このタイマIは、マイコン(μC)の内部に設けられた
ハードタイマーである。
ここで、第1表に、マイコン(μC)からモータ制御
回路(MC)に伝達される3ビットの信号(b2,b1,b0)
と、モータ制御回路(MC)からモータ駆動回路(MD)に
向けて出力される6ビットのコントロール信号(a,b,c,
d,e,f)との関係を示す。
第1表において、「L」は「L」レベル、「H」は
「H」レベル、「O」はオープンをそれぞれ示す。
そして、第18図の#17−4ではフィルムの巻き上げ動
作を開始させるが、巻き上げ動作の初期においては、モ
ータ(M)を低速高トルク状態で回転させるために、マ
イコン(μC)はモータ制御回路(MC)に第1表に示す
3ビットの信号(1,0,0)を出力する。すると、この信
号が入力されるモータ制御回路(MC)は、コントロール
信号(a,b,c,d,e,f)として、(L,O,O,H,O,O)をモータ
駆動回路(MD)に出力する。
ここで、次にモータ制御回路(MC)及びモータ駆動回
路(MD)の説明を行なう。マイコン(μC)は、モータ
(M)の制御すべき駆動に応じて、3ビットの6種類の
信号をモータ制御回路(MC)に送る。これを第1表に示
す。すなわち、低速正回転であれば(b2,b1,b0)=(1,
0,0)を出力する。これを入力されたモータ制御回路(M
C)は、入力された信号をデコードし、コントロール信
号(a,b,c,d,e,f)として、(L,O,O,H,O,O)をモータ駆
動回路(MD)に出力する。
モータ駆動回路(MD)は第19図に示すような構成にな
っており、低速高トルク状態の正回転ではトランジスタ
(Tr4)(Tr7)がともにオンになり、それ以外のトラン
ジスタはオフとなっており、電流はトランジスタ(T
r4)→モータ(M)((イ)の方向)→トランジスタ
(Tr7)と流れ、モータ(M)が低速高トルク状態で正
回転される。同じようにして、低速高トルク状態の逆回
転では(b2,b1,b0)=(1,0,1)、(a,b,c,d,e,f)=
(O,H,L,O,O,O)となり、電流はトランジスタ(Tr6)→
モータ(M)((ロ)の方向)→トランジスタ(Tr5)
と流れ、モータ(M)が低速高トルク状態で逆回転され
る。高速低トルク状態の正回転の場合は、(b2,b1,b0)
=(0,1,0)、(a,b,c,d,e,f)=(O,O,O,H,L,O)であ
り、電流の方向は、トランジスタ(Tr8)→モータ
(M)→トランジスタ(Tr7)となり、モータ(M)が
高速低トルク状態で正回転される。ここで、第19図にお
いて、モータ(M)のまん中から信号線がでているの
は、中間タップからでていることを示す。高速低トルク
状態の逆回転の場合は、(b2,b1,b0)=(0,1,1)、
(a,b,c,d,e,f)=(O,H,O,O,L,O)となり、電流の方向
は、トランジスタ(Tr6)→モータ(M)→トランジス
タ(Tr9)となる。
モータの停止(ストップ)は、低・高速及び正逆回転
にかかわらず、NPN型のトランジスタ(Tr5)(Tr7)(T
r9)をすべてオンにしてモータ(M)全体を短絡する。
その理由は、低速高トルク回転状態の場合には2つのコ
イルをすべて使っているので、当然この2つのコイル全
体を短絡しなければならないし、一方、高速低トルク回
転状態の場合には2つの内一方のコイルしか使用しない
ので、これだけを短絡すれば良いのではと言う考えもあ
るが、同軸の鉄心に2つのコイルとも巻かれてあるの
で、他方のコイルも電流を流しているコイルと同様に鉄
心を中心に回転する。すると、コイルは起電力を発生す
る。これを第1図を参照して概略説明すると、今、第1
図のスイッチ(Sw)は接点(t2)側に切り換えられてい
るとする。上述したように、コイル(R1)(R2)は共に
回転しているため、夫々所定の起電力(エネルギー)が
発生する。このコイルが回転している状態でモータ
(M)への給電を停止しても、慣性でモータ(M)は回
転する。このとき、コイル(R2)側のみを短絡すれば、
コイル(R2)側のみで電磁制動がかかり、慣性エネルギ
ーが消費されて回転は停止しようとするが、コイル
(R1)側の発電エネルギーは電磁制動に寄与せず制動力
が不足する。従って、コイル(R2)側だけを短絡して
も、モータ(M)の回転は効率よく急速には停止しな
い。回転方向が違ってもこの原理は同じであることは言
うまでもない。この為に、回転方向及び回転速度にかか
わらず、モータ(M)の回転を停止させるときには、コ
イル全体を短絡する。この変形としては、トランジスタ
(Tr5)(Tr7)のみをオンしても同様の効果を達成する
ことができる(第1表最下行に示す。)
第18図の巻上サブルーチンにもどり、マイコン(μ
C)は#17−4で低速高トルク状態の正回転の制御信号
を出力した後、#17−5でオートフラグ(オートF)が
“1"にセットされているか否かを判定し、セットされて
いる場合には#176で所定時間(I1)をカウントした
後、#17−7で高速低トルク状態の正回転に切り換える
ための信号を出力する。一方、ここでオートフラグ(オ
ートF)がセットされていないされていないときには、
モータ(M)は低速高トルク回転状態のまま駆動され
る。そして、#17−8でフィルムの1駒巻上げの終了を
示すスイッチ(S6)がオフされるのを待ち、このスイッ
チ(S6)がオフすれば、#17−9でモータ(M)の停止
制御を行なう。
次に、第18図の#17−9のモータ停止ステップの詳細
な動作を示す第20図のサブルーチンを説明すると、マイ
コン(μC)は、でモータ停止信号を出力した後、
でモータ(M)の回転が完全に停止するのに必要な時間
を待って、でモータ(M)をオフするための信号(ト
ランジスタ(Tr4)〜(Tr9)をオフする信号)を出力す
る。そして、でタイマIをストップし、でタイマ割
込を禁止してリターンする。
更に第12図に戻って、#17でフィルムの巻き上げが終
了すると、#7にもどり、以下同じような動作が繰り返
される。
次に、上述したフィルム巻き上げ動作の途中に、撮影
可能なフィルム枚数が終了してフィルムがそれ以上は巻
上げられなくなったときに、巻戻しを行う為のタイマの
割込の説明をする。上述したように、巻き上げ開始時の
タイマIのスタートから所定時間(例えば1.5秒)経過
すると、マイコン(μC)フィルムの巻戻し動作を行う
べく第21図に示したタイマ割込のルーチンを実行する。
まず、このルーチンにおいては、#100で他の割り込み
(INT1)(INT2)を禁止して、#101で第20図図示のモ
ータ停止サブルーチンを行う。このモータ停止のサブル
ーチンについては、先に説明したので省略する。
次に、#102で巻き戻しスイッチ(S7)がオンされる
のを待ち、オンされれば#103でモータ(M)の駆動を
強制的に低速高トルク回転状態にするためのスイッチ
(S4)がオンされているか否かを判別する。低速高トル
ク回転状態が選択されてスイッチ(S4)がオンされてい
れば、#104でオートフラグ(オートF)を“0"にリセ
ットし、スイッチ(S4)がオンされていなければ、#10
5で自動切換可能な電圧であるか否かの判定の為のバッ
テリチェツクのサブルーチンにすすみ、#106で選択さ
れたモータの速度制御状態に応じてフィルム巻戻し時の
モータ制御サブルーチン(モータ制御II)を行う。
このモータ制御のサブルーチンを第22図に示し説明す
ると、まず#200でマイコン(μC)は低速高トルク状
態の逆回転を示す信号を出力し、#201でオートフラグ
(オートF)が“1"にセットされているか否かの判定を
行なう。そして、このオートフラグ(オートF)がセッ
トされていなければ#204に進み、セットされているば
#202に進んで所定時間(I1)をカウントして、#203で
高速低トルク状態の逆回転にモータ(M)の駆動を切り
換え、#204に進む。#204では、フィルム検出スイッチ
(S5)によりフィルムがすべてフィルムパトローネに収
納されて巻き戻しが完了したか否かを判定し、フィルム
が容器に収納されていなければそれを待ち、収納されれ
ば#205でモータ停止の制御を行ってリターンし、第12
図の#7の(S1ON)のステップまでもどる。
また、フィルムの巻き戻しは直接撮影に関係がないも
のとすれば、別に高速低トルク回転状態で行う必要はな
い。そして、これらの動作をずっと低速高トルク回転状
態で行なえば、次のような利点がある。
(a)消費電流が小さくてすむ。
(b)音が高速の場合と比べて静かであること。
これを実施するための構成は、各モータの制御ルーチ
ンにおいて回転速度切換のためのステップをなくせば良
いだけなので、詳しい説明は省略する。
更に、第12図〜第22図図示の構成では、モータ(M)
の駆動速度を低速高トルク回転状態から高速低トルク回
転状態に切り換える場合、及び高速低トルク回転状態か
ら低速高トルク回転状態に切り換える場合は、それぞれ
所定時間の経過により行っていたが、このように構成す
ると、電源電池の容量に対するパラメータがないので、
電池の容量に対する速度切換の最適の時期が任意の電池
に対して得られない。そこで、次に示す変形例では、低
速高トルク回転状態から高速低トルク回転状態の切換え
を低速高トルク回転開始後に復帰する電池の電圧をモニ
ターして行っている。しかし、この変形例では、次のよ
うな場合には、巻上時間がかかりすぎるなど巻上効果が
悪いので、一度高速低トルク回転状態に切換えた後に低
速高トルク回転状態に切り換えるように構成されてい
る。
(a)高速低トルク回転状態に切換えた瞬間の電圧が所
定の電圧よりも低いとき。
(b)高速低トルク回転状態に切換えた瞬間の電圧が所
定の電圧(V2)よりは高いが、ある一定時間内に所定の
電圧(V1)まで復帰しない場合(但し、これは電圧
(V2)の所定レベルによって必要でなくなる場合があ
る。)尚、ここで、V1>V2である。
また、急激にトルクが大きくなった場合には容量の少
ない電池での高速低トルク回転状態は効率が悪いので、
これも電源電圧の低下の度合をみて、高速低トルク回転
状態から低速高トルク回転状態に切換えるように構成さ
れている。
以上の説明を、横軸にフィルム巻上時の時間、縦軸に
電圧をとり、電池の容量をパラメータとして示した第23
図を参照して行なう。第23図において、それぞれの曲線
(A)、(B)、(C)、(D)に対する電池の容量は
(A)>(B)>(C)>(D)となっているとする。
今、実際のモータ(M)のトルクを低速高トルク状態か
ら高速低トルク状態に切換えるのに最適なポイントのト
ルクの大きさにすることを考えたとき、電池の容量(ひ
きだせる電流)によってその必要なトルクになるまでの
時間がかわることがわかっている。逆に言えば、電池の
容量がわかれば必要とするトルクになるまでに要する時
間がわかる。そして、この電池の容量は、モータ(M)
に電流を流したあと所定の電圧にもどるまでの時間を検
出することでわかり、この所定の電圧を変えることによ
り、各電池の容量に対する時間を変化させることができ
る。そこで、各容量の電池に対して所定の電圧に復帰す
るまでの時間と必要なトルクになるまでの時間とが一致
するように個々の容量に対しての所定電圧を決めてやれ
ば、電池の容量の変化に対して速度切換の最適なポイン
トが得られる。しかし、電池の容量によって、個々の所
定電圧は多少ともばらつくので、平均をとってその電圧
を求めれば、大部分の場合に最適な速度切換ポイントが
得られる。第23図ではその電圧をV1としており、各容量
の電池に対して切換の時間がわかっている(必要トルク
がほぼ一定となることを示す)のがわかる。このように
してモータ(M)の駆動速度を低速から高速に切換えた
ときに、第23図の曲線(D)のような容量のない電池で
は、電池の電圧が電圧レベルV2より低くなってトルクが
小さくなりすぎ、フィルムを巻き上げるのにモータ駆動
速度を切換えない場合よりも時間がかかる。そこで、こ
のときはすぐに高速低トルク回転状態から低速高トルク
回転状態に切換えている。
また、第23図の曲線(C)のような場合、すなわちモ
ータの駆動速度を切り換えた後に、電源電圧が所定時間
内に所定電圧に復帰しないような場合にも、モータ駆動
速度を切換えない場合よりも時間がかかるので、所定時
間の経過後に高速低トルク回転状態から低速高トルク回
転状態に切換えている。更に、上述したようにトルクが
急激に大きくなった場合、例えばモータの回転によりチ
ャージされるシャッタ機構の内で一部に大きなトルクを
必要とする部分があり、この機構のチャージを始めたと
きにはトルクが急激に大きくなり、高速低トルク回転状
態では必要なトルクを得られない容量の電池ではシャッ
タ機構をチャージすることができないので、低速高トル
ク回転状態に変えて高トルクを得る必要がある。本変形
例においては、これを電圧の低下でみている。また、フ
ィルム巻き上げ時は常時電池の電圧を検出しているの
で、本変形例においては、バッテリーチェツク回路は必
要としない。この変形例を実施するにあたって必要な回
路を第24図に示し説明する。
第24図において、コンパレータ(COMP5)(COMP6)
(COMP7)は、それぞれ基準電圧V′1,V′3,V′2(第2
3図のV1,V3,V2にそれぞれ相当)と電源電圧の分圧とを
比較するものであり、すべて基準電圧の方が高いときに
「L」レベルを出力する。(DFF)はD−フリップフロ
ップで、マイコン(μC)からのラッチ信号に応じてコ
ンパレータ(COMP7)の出力をラッチする。尚、マイコ
ン(μC)には、これらの信号を入力する端子及び信号
を出力する端子が新たに必要となる。
本変形例において、第18図図示のフィルム巻き上げ動
作の制御を行う巻上サブルーチンの変形例を第25図に示
し説明する。第25図において、#500で、まずマイコン
(μC)はタイマ割込を許可し、#501でタイマをリセ
ットさせてスタートさせる。次に、#502でモータ駆動
速度の自動切換モードを示すオートフラグ(オートF)
の状態を判定し、このフラグがセットされていないとき
は、#512にすすんで低速高トルク状態の正回転にモー
タを制御してフィルム巻き上げが完了するのを待つ。
一方、#502でオートフラグ(オートF)がセットさ
れているときは、#503にすすんで低速高トルク状態の
正回転にモータ(M)を制御する。そして、#504では
コンパレータ(COMP5)の出力が「H」レベルで電源電
圧が所定電圧V1よりも高くなったか否かを判定し、高く
なった場合には#506に進む。電源電圧が所定電圧V1よ
りも高くなってない場合には、#505にすすんでフィル
ム巻き上げが完了したか否かを判定し、フィルム巻き上
げが完了しなかった場合には#504に戻り、フィルム巻
き上げ完了した場合には#514にすすんでモータ停止の
サブルーチンに進み、モータ停止の制御が行なわれる。
#506では高速低トルク状態の正回転への切換を行
い、#507ではこのときの電源電圧が第23図図示の電圧V
2よりも低いか否かを示す信号をラッチすべく、ラッチ
信号をD−フリップフロップ(DFF)に出力する。そし
て、#508でこのD−フリップフロップ(DFF)の出力を
入力してこの信号が「H」レベルか否かを判別し、
「L」レベルなら#512にすすんでモータの効率を考え
て再び低速高トルク回転とする。一方、ラッチされた信
号が「H」レベルなら#509にすすみ、コンパレータ(C
OMP5)の出力から第23図図示の一定時間(I2)内に電源
電圧が基準電圧V1よりも高くなったかどうかを判定し、
高くならなかった場合は電池の容量が少なく高速低トル
ク回転は不適であると判定して、#510及び#511を通っ
て#512にすすみ低速高トルク状態の正回転に切り換え
る。
一方、#509で一定時間(I2)に電源電圧が基準電圧V
1よりも高くなった場合には、#515に進み、今度は電源
電圧が基準電圧V3よりも高いか否かを判定し、高い場合
には#516にすすんでフィルム巻き上げが完了するまで
巻き上げ動作を行い、巻き上げが完了すると、#514で
モータ停止の制御を行なうべくモータ停止のサブルーチ
ンに進む。ここで、リレーズ機構のチャージに必要とす
る負荷が大きくなって、電源電圧が基準電圧V3を下まわ
った場合は、#515から#512にすすんで、低速高トルク
状態の正回転に切り換える。そして、#513でフィルム
巻き上げが完了するのを待ち、巻き上げが完了すれば#
514でモータ停止の制御を行なってリターンする。な
お、この変形例では、低速高トルク回転状態から高速低
トルク回転状態の切換え時の基準電圧と、高速低トルク
回転状態への切換が適当か否かを判定する基準電圧とを
同一の電圧V1にしたが、それぞれ必要に同じて別の電圧
を設定しても良い。
更に、次に示す変形例は第24図及び第25図の変形例で
あり、第24図及び第25図の変形例と異なる点は、低速高
トルク回転状態から高速低トルク回転状態に切り換えた
後の低速高トルク回転状態への再度の切換が必要かどう
かを検出するときに、常時電源電圧を検出しないで高速
低トルク回転状態への切換えてから一定時間後だけ検出
し、このときの電源電圧だけを調べるように構成されて
いる点である。この回路を第26図に示す。第26図図示の
回路を第24図図示の回路と比べると、コンパレータ(CO
MP7)及びD−フリップフロップ(DFF)が省略されるだ
けで、後は同じである。これを制御するマイコン(μ
C)のフローチャートの変形例は第27図に示す。第27図
のフローチャートにおいては、第25図のフローチャート
の#507及び#508を、それぞれ一定時間(I2)をカウン
トするステップ#507′及び、コンパレータ(COMP5)の
出力が「H」レベルかどうかを判定する判定ステップ#
508′に代え、コンパレータ(COMP5)の出力が「H」レ
ベルのときは#515へすすみ、「L」レベルのときは#5
12にすすむように構成されている。また、第25図の#50
9〜#511は省略されている。その他の動作は第25図のフ
ローチャートと同じである。
尚、第24図〜第27図図示の2つの変形例は、フィルム
巻き上げにのみモータの駆動速度の切り換えを利用した
が、これをフィルムの初期巻き上げや巻き戻しに利用し
てもよいことは言うまでもない。
次に示す変形例は、モータの速度切換えをモータの回
転数をモニターして最適の切換回転数になったときに低
速高トルク回転状態から高速低トルク回転状態へもしく
は高速低トルク回転状態から低速高トルク回転状態へ切
り換える例である。
第28図図示の変形例においては、第9図図示のフィル
ム巻き上げ・巻き戻し機構に使用されるモータ(M)の
モータ軸(26)にエンコーダ板(80)が取り付けられて
おり、このエンコーダ板(80)に対向する位置に反射型
フォトカプラー(82)が配置されている。このエンコー
ダ板(80)には反射部(80a)と無反射部(80b)とが交
互に形成されたパターンが設けられており、そのパター
ンからの反射光をフォトカプラー(82)によって光電変
換し、フォトカプラー(82)の出力信号をマイコン(μ
C)に送ってモータ(M)の回転数をモニターするよう
に構成されている。
本変形例においてモータ(M)の回転数を検出するた
めの回路を第29図に示す。第29図において、第11図と異
なる点は、第11図のバッテリーチェック回路(BC)がフ
ォトカプラー回路(PCL)に代わった点のみである。但
し、マイコン(μC)内ではフォトカプラー回路(PC
L)がエンコーダ板(80)のパターンの反射部(80a)か
らの反射光を受けたときの信号により所定の割り込みル
ーチンを実行するように変更されている。マイコン(μ
C)の動作を示すフローチャートにおいては、第18図図
示の巻き上げサブルーチン及び第22図図示の巻き戻しの
ためのモータ制御IIサブルーチンが変更されるととも
に、上述の割り込みルーチンが新たに設けられる。ま
た、第12図のステップ#16が省略され、代わりにオート
フラグ(オートF)をセットするステップが設けられ
る。
まず、本変形例の巻き上げサブルーチンを第30図に示
す。第30図において、まずステップS17−1(以下ステ
ップを略す)でマイコン(μC)はその割り込み端子
(INT1)からの割り込みを禁止し、S17−2でフィルム
の突っ張りを検出するためのタイマ割り込みを許可し、
S17−3でこのタイマをリセットしてスタートさせ、S17
−4でモータ(M)を低速高トルクで正回転させるよう
に制御するためのデータを出力する。ここまでは第18図
の#17−1から#17−4までと全く同じである。
次に、S17−5ではモータの回転速度を自動的に切り
換えるためのオートフラグ(オートF)がセットされて
いるか否かを判別し、セットされていればS17−6でモ
ータの回転数を検出する時のタイマ(タイマII)の1回
目の読み込みを無視するためのフラグ(FISF)をセット
し、S17−7でフォトカプラー回路(PCL)の発光ダイオ
ード(LED)をオンするための信号をフォトカプラー回
路(PCL)に出力する。フォトカプラー回路(PCL)はこ
の信号が入力されるとフォトカプラーの発光ダイオード
(LED)を点灯させる。そして、マイコン(μC)はS17
−8でカウンタ割り込みを許可する。
ここで、フォトカプラー回路(PCL)は、発光ダイオ
ード(LED)から発せられてエンコーダ板(80)の反射
部(80a)によって反射された光がフォトカプラーの受
光素子に入射すると、「H」レベルから「L」レベルに
変わる信号をマイコン(μC)に向けて出力する。マイ
コン(μC)では、このフォトカプラー回路(PCL)の
「H」レベルから「L」レベルに変わる信号を受ける
と、後述のカウンタ割り込みが発生してモータ(M)の
回転数が検出される。フォトカプラー回路(PCL)は、
受光素子への入射光量が所定値以下となると「H」レベ
ルの信号を出力する。従って、フォトカプラーの発光ダ
イオードから発せられた光がエンコーダ板(80)の無反
射部(80b)から反射部(80a)に移るときには必ずカウ
ンタ割り込みが実行されて、モータ(M)の回転数(回
転速度)が検出される。
次に、マイコン(μC)はS17−9でフィルムの1駒
巻き上げが完了してスイッチ(S6)がオンされるのを待
つ。尚、S17−5において、モータ(M)の回転速度を
自動的に切り換えるためのオートフラグ(オートF)が
セットされていない場合には、S17−6〜S17−8をとば
してS17−9に進む。
S17−9でフィルムの巻き上げ完了が検出されると、S
17−10でカウンタ割り込み時のモータ速度検出用に用い
られる後述のタイマIIをストップし、S17−11でカウン
タ割り込みを禁止する。そして、S17−12でフォトカプ
ラー回路(PCL)の発光ダイオード(LED)をオフにし
て、S17−13で第20図図示のモータ停止のサブルーチン
に進んで所定の処理も行なってもとのフローにリターン
する。
次にフォトカプラー回路(PCL)からの信号によるカ
ウンタ割り込みの動作を第31図のフローチャートに基づ
いて説明する。ここで、本変形例におけるモータ(M)
の回転速度の検出は、モータ(M)が一定の角度を回転
したときにかかる時間を読むことによって行なわれる。
まず、マイコン(μC)は#600で後述するタイマ読
み込みのサブルーチンを実行する。
このタイマ読み込みのサブルーチンを第32図に示す
と、まず#600−1でマイコン(μC)は1回目のタイ
マ読み込みを無視するためのフラグ(FISF)がセットさ
れているか否かを判別し、このフラグ(FISF)がセット
されていれば#600−2でタイマレジスタ(T2)に所定
値(TA)をセットする。ここで、TA>TK1であり、これ
によってモータ(M)の回転速度が低速高トルク回転状
態から高速低トルク回転状態に切り換えられるのを禁止
している。これは、フォトカプラー(82)に対するエン
コーダ板(80)の初期位置が一定していないので、1回
目に読み込んだタイマ時に回転した角度(距離)は1周
期となっておらず、このようにして1回目に読み込まれ
たタイマからモータ(M)の回転速度を求めるとそれは
実際のモータ(M)の回転速度とは異なることになるか
らである。そこで、このような実際の回転速度とは異な
る回転速度が検出されうる場合には、検出された回転速
度によって高速低トルク回転状態から低速高トルク回転
状態に誤って切り換えられるのを防止するためにこのス
テップが設けられている。そして、#600−3で上述の
フラグ(FISF)を“0"にリセットして第31図のもとのフ
ローにリターンする。一方、#600−1でフラグ(FIS
F)がセットされていない場合には、#600−4で前回の
カウンタ割り込みでスタートされたタイマIIのカウント
値をタイマレジスタ(T2)に収納して第31図のもとのフ
ローにリターンする。
第31図に戻って、#601ではモータ(M)の回転速度
を検出するためのタイマ(タイマII)をリセットさせて
スタートさせ、#602で高速低トルク状態の回転がなさ
れるように制御するためのフラグ(HiF)がセットされ
ているか否かを判定する。ここで、このフラグ(HiF)
がセットされていなければ、すなわち低速高トルク回転
状態であれば、#603に進んで読み込んだカウンタ割り
込みが行なわれる間隔の時間(T2)が所定時間(TK1)
以下か否かが判定される。
ここで、読み込んだ時間(T2)が所定の時間(TK1)
以下であれば、モータ(M)の回転速度が所定速度以上
(第2図に示す直線(T−N)αと直線(T−N)βと
の交点の回転数以上)になったと判断して、高速低トル
ク回転状態にモータ(M)の制御状態を切り換える。具
体的には、まず#604で高速低トルク回転状態を示すフ
ラグ(HiF)を“1"にセットする。次に、モータ(M)
の回転方向を決定するために、#605でフィルムの巻き
戻し状態を示す巻き戻しフラグ(巻戻F)がセットされ
ているか否かを判定し、この巻き戻しフラグがセットさ
れていれば#606に進んでモータ(M)を高速で逆回転
させ、巻き戻しフラグがセットされていなければ#607
に進んでモータ(M)を高速で正回転させて、もとのフ
ローにリターンする。
一方、#603で読み込んだ時間(T2)が所定の時間(T
K1)を越えている場合は、モータ(M)の回転速度を切
り換えない方が高速の制御が可能であるので、そのまま
速度切り換えを行うことなくもとのフローにリターンす
る。
#602でフラグ(HiF)がセットされて既に高速低トル
ク回転状態であるときには、#608に進んで読み込んだ
時間(T2)が所定の時間(TK1)以下か否かが判定され
る。そして、読み込んだ時間(T2)が所定の時間(TK
1)以下である場合には、高速低トルク回転状態のまま
の方が高速の制御が可能であるので、そのまま速度切り
換えを行うことなくもとのフローにリターンする。
逆に読み込んだ時間(T2)が所定の時間(TK1)を越
える場合は、低速高トルク回転状態の方がより高速の制
御が可能であるので、低速高トルク回転状態に切り換え
る。まず、#609で巻き戻しフラグ(巻戻F)が“1"に
セットされているか否かが判定され、セットされていれ
ばフィルム巻き戻しのために#620でモータ(M)を低
速高トルク状態で逆回転させ、セットされていなければ
#611でフィルム巻き上げのためにモータ(M)を低速
高トルク状態で正回転させてもとのフローにリターンす
る。
次にフィルムを巻き戻すときのマイコン(μC)の動
作を第33図のフローチャートに示して説明する。
まず、フィルム巻き上げ中に時間をカウントしている
タイマ(タイマI)が所定の時間をカウントすると、第
33図図示のタイマ割り込みサブルーチンをマイコン(μ
C)は実行する。マイコン(μC)は、#700で割り込
み端子(INT1)からの割り込み及びカウント割り込みを
禁止し、#701でカウンタ割り込み用のタイマIIをスト
ップさせる。そして、#702でマイコン(μC)は第20
図図示のモータ停止サブルーチンを実行し、#703でフ
ィルム巻き戻しを開始させるためにオンされるスイッチ
(S7)のオンを待つ。そして、フィルムの巻き戻しが完
了してスイッチ(S7)がオンされれば、#704で低速高
トルク回転状態が選択されているか否かを判定し、低速
高トルク回転状態が既に選択されていれば#705でオー
トフラグ(オートF)を“0"にリセットし、低速高トル
ク回転状態が選択されていなければ#706でオートフラ
グ(オートF)を“1"にセットして、#707に進む。そ
して、#707で低速高トルク回転状態でモータ(M)を
逆回転(巻き戻し方向回転)させるための制御信号をモ
ータ制御回路(MC)に出力する。
次に#708ではオートフラグ(オートF)が“1"にセ
ットされているか否かを判定し、セットされていなけれ
ば#713にジャンプする。#708でオートフラグ(オート
F)が“1"にセットされていれば#709に進んでタイマ
読み込みの1回目を無視するためのフラグ(FISF)を
“1"にセットし、#710で巻き戻しフラグ(巻戻F)を
“1"にセットする。そして、#711でフォトカプラー回
路(PCL)の発光ダイオード(LED)をオンにする信号を
出力して発光ダイオード(LED)を発光させ、#712でカ
ウンタ割り込みを許可する。
そして、#713で、マイコン(μC)は、フィルムの
巻き戻し動作が完了してフィルムが無くなるのを待ち、
巻き戻し動作が完了してフィルムが無くなれば#714に
進んで巻き戻しフラグ(巻戻F)を“0"にリセットし
て、#715でタイマIIのカウントを停止させる。続い
て、#716でカウンタ割り込みを禁止し、#717でフォト
カプラー回路(PCL)の発光ダイオード(LED)をオフに
して消燈させるための信号を出力して、#718で第20図
図示のモータ停止サブルーチンを実行してから第12図の
#7に戻る。
ここで、本変形例においては、モータ(M)の回転速
度を検出するために反射型のエンコーダ板とフォトカプ
ラーとを用いたが、このエンコーダ板に代えて導電性の
コードパターンを用いるとともに、フォトカプラーに代
えてそのコードパターン上を摺動する接片からなるスイ
ッチを用いても良い。
このように構成された変形例を第34図に示す。第34図
において、(84)は導電部(84a)と非導電部(84b)と
が交互に配置された導電性のコードパターンが同心円状
に2つ形成されたパターン板であり、このパターン板
(84)はモータ(M)のモータ軸(26)に固着されてい
る。(86)はそのそれぞれのコードパターン上を摺動す
る接片である。このような構成からなるモータ(M)の
回転速度を検出する検出装置の等価回路を第35図に示
す。第35図から明らかなように、マイコン(μC)の入
力端子(IP6)には、両接片がともにコードパターンの
導電部(84a)と接触するたびに「H」レベルから
「L」レベルに変わる信号が入力される。従って、マイ
コン(μC)はこの信号をフォトカプラー回路(PCL)
からの信号の代わりに用いれば良い。
このように、モータ(M)の回転速度を検出して高速
低トルク回転状態と低速高トルク回転状態とを連続的に
かつ自動的に切り換えるように構成することによって、
フィルムの巻き上げ・巻き戻しやシャッタチャージを行
なうときにトルクの変動があっても高速動作を行なうこ
とができるとともに、電源電池の容量が少なくなってき
た場合にも消費電流の少ない低速高トルク回転状態を選
択することによってフィルムの巻き上げ・巻き戻しやシ
ャッタチャージを行なえる回数を増加させることができ
る。
第36図は、モータ(M)をフィルム巻き上げに用いる
ためにスプール室内に配置し、スプールとともにモータ
筒が回転させられる構成の実施例を示す斜視図である。
第37図はこのモータ筒と一体化されたスプールの横断面
図(第39図のQ−Q横断面図)、第38図はこのスプール
の底面図、第39図は第37図のE−P−E縦断面図、第40
図は第37図のF−P−F縦断面図、第41図はスプールを
底面側からみたときの部分分解斜視図である。
第36図において、モータ(M)の外筒と一体化された
スプール(48)の底面に形成された後述する導電性パタ
ーン(88)上を摺動するように、モータ軸(26)を中心
として同心円状に3つの接片(86a)(86b)(86c)が
固定部に配置されている。
第41図に示されるように、モータ(M)の下面を構成
するホルダー(92)には電気基板(90)が設けられ、こ
の電気基板(90)の上面には3つの同心円状の導電性コ
ードパターン(88a)(88b)(88c)が形成されてい
る。そして、この導電性コードパターン(88a)(88b)
(88c)のそれぞれの上を3つの接片(86a)(86b)(8
6c)がそれぞれ摺動可能であり、この導電性コードパタ
ーン(88a)(88b)(88c)を介してモータ(M)に電
力が供給される。この電気基板(90)の正面図(すなわ
ちスプールの底面図)である第38図に示されるように、
3つの導電性コードパターン(88a)(88b)(88c)に
はそれぞれスルーホール(88a1)(88b1)(88c1)が設
けられている。一方、第41図図示のように、ホルダー
(92)には3つの透孔(92a)(92b)(92c)がそれぞ
れ形成されており、各透孔(92a)(92b)(92c)には
それぞれ金属軸(94a)(94b)(94c)が嵌入されてい
る。
そして、導電性コードパターン(88a)(88b)(88
c)のスルーホール(88a1)(88b1)(88c1)を介して
導電性コードパターン(88a)(88b)(88c)と電気基
板(90)の裏面に設けられた導電性コードパターン(96
a)(96b)(96c)[導電性コードパターン(96c)のみ
第39図に図示]とが電気的に接続されている。ここで、
第39図及び第40図図示のように、この裏面の導電性コー
ドパターン(96a)(96b)(96c)にはそれぞれ金属軸
(94a)(94b)(94c)の頭部がはんだづけされてお
り、このようにして接片(86a)(86b)(86c)から供
給される電力が金属軸(94a)(94b)(94c)にそれぞ
れ伝達される。
(98)はモータ(M)の整流子を示し、一体的に回転
する上部(98a)と下部(98b)とからなる。そして、回
転する整流子(98)の上部(98a)及び下部(98b)にそ
れぞれ接触するように一対のブラシ(100a)(100b)が
ホルダー(92)に固定されている。各ブラシ(100a)
(100b)は整流子(98)の上部(98a)に接触する接片
(100a1)(100b1)と下部(98b)に接触する接片(100
a2)(100b2)とを有している。更に、ブラシ(100a)
には金属軸(94a)(94b)の足部がはんだづけされてお
り、ブラシ(100b)には金属軸(94c)がはんだづけさ
れている。従って、ブラシ(100a)(100b)を介してモ
ータ(M)の整流子(98)に電力が供給される。
更に本発明に用いられるモータとしては、モータの軸
方向の両側にそれぞれブラシと整流子とが配置される構
成でも良く、このような場合はモータの軸方向の両側に
2重の同心円状のパターンを有する電気基板をそれぞれ
配置しても良い。
更に上記実施例においては、中間タップに相当するブ
ラシ(100a)(100b)を一体的に構成しているが、これ
を別体として構成し、その代わりに基板に4重の同心円
状パターンを設けるように構成しても良い。
発明の効果
以上詳述したように、本願発明に係るモータ制御装置
は、複数のコイルを有するモータと、前記複数のコイル
のうちいずれを選択するかによって、第1の回転速度で
第1のトルク特性と第1の電流特性を有する第1の駆動
モードと、第1の回転速度よりも速い第2の回転速度で
第1のトルク特性より小さい第2のトルク特性と第1の
電流特性より大きい第2の電流特性を有する第2の駆動
モードとを切り換える切換手段と、前記モータに給電を
行う電源電池と、前記電源電池の状態を検出する検出手
段と、前記検出手段によって検出された電源状態に応じ
て前記切換手段の切り換える駆動モードを選択する選択
手段とを有することを特徴とするものであり、このよう
に構成することによって、電源電池の状態を考慮したう
えで、モータに対する要求に応じて駆動状態を切り換え
ることができるので、特願昭61−52299号において提案
したモータを効率的に駆動することができる。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Industrial applications
The present invention relates to film winding and winding in a camera.
More details on DC motors used for return
The present invention relates to a motor control device for controlling the driving state.
Conventional technology
Conventionally, it can be driven by supplying voltage from a power supply battery
Various DC motors are known. However, this
In such a DC motor, the voltage of the power supply battery drops
Operation of the mechanism driven by the DC motor is slow
Or the mechanism stops working
Sometimes.
Therefore, use the driving force of the motor as effectively as possible.
Therefore, for example, in JP-A-60-194433,
A transmission mechanism for transmitting the rotation of the motor to the drive mechanism
To provide two types of gear trains, and the rotation speed of the motor decreased.
If this is the case, reverse the motor temporarily for a normal large torque gear train.
To low torque gear train, drive mechanism even at low speed
There is proposed a device configured to be driven.
However, in such a conventional device, DC
Transmission so that the motor can be driven at low speed
In addition to requiring two gear trains as a mechanism,
Switching mechanism for selectively using one of the gear trains
Required, which complicates the mechanical configuration and
It is disadvantageous in that it is expensive and expensive.
Therefore, in order to eliminate such a drawback, the present applicant has
Was filed in Japanese Patent Application No. 61-52299 (filing date: March 10, 1986)
Day), has a plurality of coils
A switchable motor was proposed.
According to the present invention, this driving state can be switched to a plurality of states.
The purpose of the improvement of the motor which can be
Motor that controls the motor so that it can be driven efficiently
It is to provide a control device.
Means to solve the problem
And, in order to achieve the above object, the present invention
The motor control device includes a motor having a plurality of coils,
Depending on which coil is selected,
1st torque characteristic and 1st current characteristic at 1 rotation speed
And a first drive mode that is faster than the first rotation speed.
A second torque smaller than the first torque characteristic at a rotation speed of 2;
And a second current characteristic larger than the first current characteristic.
Switching means for switching between a second drive mode and a second drive mode.
A power supply battery for supplying power to the motor; and a state of the power supply battery.
Detecting means for detecting, detected by the detecting means
Drive mode in which the switching means switches according to the power supply state
And selecting means for selecting
is there.
Action
Therefore, according to the present invention, the driving force of high torque even at low speed
Switch to the first drive mode when
And high-speed, low-torque driving force is required
In this case, the mode is switched to the second drive mode,
It is possible to switch the driving state of the motor according to the
it can.
Example
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
You.
First, FIG. 1 is a circuit diagram showing the concept of the present invention. No.
In FIG. 1, (R1) Is the first wound on an iron core
Coil, (RTwo) Indicate the second coils, respectively. Soshi
And the first coil (R1) Is the first terminal (T1) And the second
Terminal (TTwo), While the second coil (RTwo)
Is the third terminal (TTwo) And the fourth terminal (TFour)
doing. Here, the second terminal (TTwo) And the third terminal
(TThree) Are connected to each other and a single common terminal (Ttwenty three)When
Is treated as (M) shows the entire motor.
(V) is a DC power supply, one output terminal of which is the fourth power supply.
Terminal (TFour) And the other output terminal is disconnected.
It is connected to a switch (Sw) which is a replacement means. Sui
Switch (Sw) is connected to the first terminal (T1) Contact
(T1) And common terminal (Ttwenty three) Contact (tTwo)
It can be selectively connected. Therefore, the switch (t1) Is in contact
Point (t1) Is connected to the first terminal (T1)
And the fourth terminal (TFour) And the voltage is supplied to the switch (S
w) is the contact (tTwo) Is connected to the common terminal in the second state.
(Ttwenty three) And the fourth terminal (TFour) Are supplied with voltage.
Here, the DC motor will be described.
V = (R + r) I + K1ΦN ... (1)
T = KTwoΦI-T0 … (2)
It is known that holds. Here, V is directly
Voltage of the power supply (V), T is the torque generated by the motor (M)
And r is the internal resistance of the DC power supply (V), R is the motor (M)
, N is the rotation speed of the motor (M), and Φ is the stator magnetic
Bunch, T0Is the no-load torque, and I is the electric current flowing to the motor (M).
Flow, K1And KTwoIs proportional to the number of coil turns
Is a constant. The no-load torque T0Is the bearing of the motor (M)
It is the torque resulting from the loss, etc.
≠ 0.
Here, the power supply voltage V, the internal resistance r of the power supply, the stator magnetic flux
Φ and no-load torque T0And the first and second
Il (R1) (RTwoR)1, RTwoAnd
Then, the first switch (Sw) is connected to the contact (tTwo) Side
Then R = RTwoAnd the starting torque T in this state
Considering α, since N = 0,
V = (RTwo+ R) Iα (3)
Tα = (KTwo) ΑΦIα-T0 … (4)
And therefore
Becomes However, here, Iα, (KTwo) Α is each sui
Switch (Sw) is the contact (tTwoMode is switched to
Current flowing through the motor (M) and the proportionality constant KTwoShows the value of
Also, T = −T0Considering the rotation speed Nα at
When I = 0,
V = (K1) ΑΦNα (6)
And therefore
Is obtained.
According to Tα and Nα determined by equations (5) and (7), respectively.
As shown in FIG. 2, the switch (Sw) is connected to the contact (tTwo)
Shows the relationship between the torque and the rotational speed when connected to
A characteristic line (TN) α can be drawn.
Next, the switch (Sw) is switched to the contact (t1) To be connected to
Let's consider the state that has been switched to. in this case
Is R = R1+ RTwoAnd the starting torque Tβ of the motor (M)
And the rotation speed Nβ.
By setting N = 0 in the same procedure as above,
V = (R1+ RTwo+ R) Iβ (8)
Tβ = (KTwo) ΒΦIβ-T0 … (9)
Because
Becomes However, here, Iβ, (KTwo) Β is each sui
Switch (Sw) is the contact (t1Mode is switched to
Current flowing through the motor (M) and the proportionality constant KTwoShows the value of
Here, two coils (R1) (RTwo) Are the same wire diameter
, The proportionality constant K1And KTwoIs proportional to the resistance
I do. Therefore,
Becomes
Is obtained. Also, T = −T0In other words, if I = 0
Et al.,
Becomes Here, the switch (Sw) is connected to the contact (t1) Connected to
Proportional constant K1Value of (K1) Β is also a motor (M)
Is proportional to the number of turns of the coil
And
Becomes Therefore, from equations (5) and (12),
And therefore
Tβ> Tα (17)
It is.
Furthermore, from equations (7) and (15)And thus,
Nα> Nβ (19)
It is.
Here, from equations (16) and (18), as shown in FIG.
R = RTwoFor the characteristic line (T−N) α in the case of
R1+ RTwoCan draw the characteristic line (TN) β at
Wear. Then, the characteristic line (T−N) α and the characteristic line
(TN) β cross each other.
Incidentally, R = R shown in FIG.TwoAnd R = R1+ RTwoThat of
Characteristic curves showing the relationship between current and torque in each state
How to draw in (TI) α and (TI) β
Starting torque Tα, Tβ and current value I at the time of starting
Since α and Iβ are known, their coordinates (T = Tα, I = Iα)
And (T = Tβ, I = Iβ) and coordinates (T = −T0, N = 0) and
Should be connected by straight lines.
Hereinafter, an embodiment of a DC motor according to the present invention will be described with reference to the drawings.
This will be described in detail with reference to FIG. First, FIG. 3 shows one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is an exploded perspective view showing the configuration of the main body of the DC motor according to the embodiment.
It is. The DC motor of this embodiment is a 2-pole 3-slot motor
As shown in FIG. 3, the motor body has a cylindrical shape.
(2) and surrounded by the upper cover (4) and the lower cover (6)
It is. A pair of permanent magnets is provided on the inner wall of the cylinder (2).
(8a) and (8b) are symmetric with respect to the motor rotation axis (X)
Is fixed by means such as sticking. This one
The pair of permanent magnets (8a) and (8b) each have a substantially arc shape.
None, each is magnetized in its thickness direction. Furthermore,
(10) The upper cover (4) and the lower cover
-Rotation around the motor rotation axis (X) by (6)
Iron core supported as possible. This iron core (10)
Functions as a rotor for the motor. Iron core (10) is a rotating shaft
(X) Three rotationally symmetric arms (10a) (10b) (10c)
And holes (10d), so that each arm (10a) (10b)
(10c) are provided at an interval of 120 ° from each other. And
Each arm (10a) (10b) (10c) has a first
Il (R1a) (R1b) (R1c) and the second coil (RTwoa) (RTwo
b) (RTwoc) is wound side by side in the radial direction of the motor rotation shaft (X).
It is tight.
On the other hand, the upper cover (4) has a pair of brushes (B1a) (B1b)
Are fixed respectively, and a pair of brushes are attached to the lower cover (6).
(BTwoa) (BTwob) is fixed respectively. Where
Lower cover to attach brush to cover (6)
A pair of grooves (6a) and (6b) are formed inside (6).
The groove (6a) (6b) has a brush (BTwoa) (BTwob)
Each can be fixed by press fitting or the like. Ma
Also, brush (B) on top cover (4)1a) (B1b) fix
4 is shown in the front view inside the upper cover (4) in FIG.
So that a pair of grooves (4
a) (4b) is formed and these grooves (4a) (4b)
Brush (B1a) (B1b) Each is fixed by press fitting etc.
It is configured to be.
Furthermore, (12) passes through the hole (10d) of the iron core (10).
The motor shaft (12) is the upper cover (4)
Hole (4c) formed in the lower cover (6)
It is rotatably supported in the hole (6c). And iron
The core (10) is integrated with this motor shaft (12)
You.
(14) Brush (B) of lower cover (4)Twoa) (BTwocontact b)
It is an electrode integrated with the iron core (10) so that it can be touched.
It acts as a commutator. And this electrode
(14) has a hole (14a) and a through hole for the motor shaft (12).
And insulating parts (14b) are formed respectively, and the outermost
In the part, there are three electrodes that are rotationally symmetric with respect to the motor rotation axis (X).
Extreme part (STwoab) (STwobc) (STwoca) are each formed
You. Further, (16) is the brush (B) of the upper cover (4).1a) (B
1b) Electrode integrated with iron core (10) so that it can be contacted
And also acts as a commutator. Soshi
The electrode (16) also has a hole through which the motor shaft (12) passes.
The part (16a) and the insulating part (16b) are respectively formed,
At its outermost periphery, it is rotationally symmetric with respect to the motor rotation axis (X).
Three electrode parts (S1ab) (S1bc) (S1ca) is each
Has been established. Here, the three electrode portions (S1
ab) (S1bc) (S1ca) and a pair of brushes (B1a) (B1b) and
4 is as shown in FIG. 4, and the electrode (14)
Three electrodes ((STwoab) (STwobc) (STwoca) and a pair of bras
Shi (BTwoa) (BTwoThe same applies to b).
Returning to Fig. 3, (18) and (20) are electrodes (14), respectively.
A spacer arranged between (16) and the iron core (10).
You. These spacers (18) and (20) are coiled to the iron core (10).
This is to secure a space for winding. Therefore,
On the motor shaft (12), the electrode (14) and the spacer
(18), iron core (10), spacer (20) and electrode (16)
Each is integrated by press-fitting, etc.
Are configured to rotate integrally with the motor shaft (12).
ing.
Cross section of this embodiment viewed from the upper cover (4)
The figure is shown in FIG. 5 and its YA-B-O-G-D-Y line
FIG. 6 shows a vertical cross-sectional view along the line. FIG. 6 shows Z in FIG.
It is also a longitudinal cross-sectional view along the -O-Z line. As shown in FIG.
As shown, the permanent magnets (8a) and (8b)
Magnetized in the radial direction (thickness direction) of the axis (X)
You. FIG. 7 is a perspective view of the motor body of the present embodiment.
However, as is apparent from FIG. 7, in this embodiment,
Input lead wire (L1) (LTwo) (LThree) For all three
-Pulled out from (4). So, the lower cover
(6) A pair of brushes (BTwoa) (BTwoto b)
As shown in FIG. 5, the wiring for power input
The cylinder (2), iron core (10), permanent magnets (8a) and (8b)
Dead space (DS1) (DSTwo)
Use the lead wire (LTwo′) And (LThree)
Through each one.
Next, the electrical connection relationship of this embodiment will be described.
Returning to FIG. 3, the first coil (R1a) (R1b) (R1c)
Is a pair of terminals (l1a) (l
1a), (l1b) (l1b), (l1c) (l1c) each have
And the second coil (RTwoa) (RTwob) (RTwoc)
Is a pair of terminals (lTwoa) (l
Twoa), (lTwob) (lTwob), (lTwoc) (lTwoc) each have
ing. Then, as shown in the schematic diagram of FIG.
1 coil (R1a) a pair of terminals (l1a) (l1a) is one
Is the electrode (S1ab) and the other is an electrode (S1contact with ca)
Has been continued. Further, the first coil (R1b) a pair of ends
Child (l1b) (l1b) one of the electrodes (S1Ab) is the other electrode
(S1bc). Also, the first carp
(R1c) a pair of terminals (l1c) (l1c) one is an electrode
(S1bc) and the other electrode (S1ca)
You.
On the other hand, the second coil (RTwoa) a pair of terminals (lTwoa) (lTwo
a), one of the electrodes (STwoab) and the other electrode (STwoca) Nico
Each is connected. Further, the second coil (RTwob)
A pair of terminals (lTwob) (lTwob) one of the electrodes (STwoab) other
Is better (STwobc). Also, the second
Coil (RTwoc) a pair of terminals (lTwoc) (lTwoc) is one
Electrode (STwobc) and the other electrode (STwoca)
ing.
Furthermore, the brush (B) fixed to the upper cover (4)1a)
Is the dead space (DS1)
Lead wire (LTwo′) To the lower cover (6)
Fixed brush (BTwob) is electrically connected. Ma
The brush (B) fixed to the upper cover (4)1b)
The lead wire (L1) Is electrically connected
And the brush fixed on the lower cover (6)
(BTwoa) shows the dead space (DSTwo) Through
Lead wire (LThree) Is electrically connected
I have. And this lead wire (L1) (LTwo) (LThree) Tip
Are the terminals (T1) (Ttwenty three) (TFour)
Applicable.
In the embodiment described above, the first coil (R
1a) (R1b) (R1c) and the second coil (RTwoa) (RTwob) (RTwo
c) means the three arms (10a) of the iron core (10) as the rotor
(10b) (10c) are aligned in the radial direction of the motor rotation axis (X)
It is provided as follows. Fill using such a motor
FIG. 9 shows the winding mechanism.
First, the film winding operation after photographing is described with reference to FIG.
Will be explained. A shutter (not shown) travels to expose the film.
When the light is completed, the exposure completion signal lever is released by the shutter.
(20) rotates the stop lever (22) counterclockwise,
Notch (24a) of take-up cam (24) and take-up lever
The engagement of the projection (22) with the projection (22a) is released. Also,
The anti-clockwise rotation of the wind stop lever (22)
Black switch (S6) Is closed and the motor (M)
It is driven in the measuring direction (forward rotation direction). This motor (M)
The gear (28) connected to the motor shaft (26) is a reduction gear
(30) meshes with the large gear section (30a).
The small gear (30b) that rotates integrally with the gear (30a)
Planetary lever that rotates around the same axis as the reduction gear (30)
The planetary gear (34) supported by (32) is engaged.
Here, this planetary gear (34) is a large gear of the reduction gear (36).
Section (36a), the shutter travels
There is no need to immediately engage this large gear section (36a). So
Then, the deceleration gear is rotated by the counterclockwise rotation of the motor (M).
When the gear (30) rotates clockwise, the reduction gear (30)
Planetary gear (32), which is frictionally engaged with the upper surface of the
The planetary gear (34)
Engage with large gear (36a).
The reduction gear (36) includes the gear (38) and the drive gear (40).
Through the sprocket gear (42)
The planetary gear (34) rotating in the counter direction is the size of the reduction gear (36).
This sprocket is engaged with the gear (36a).
The tooth gear (42) is rotated counterclockwise. here,
This sprocket gear (42) is
Engagement with the integrally rotating stop gear (44)
Is wound by the protrusion (22a) of the winding stop lever (22).
The lock of the notch (24a) of the stop cam (24) is released.
Therefore, the rotation of the sprocket gear (42) in the counterclockwise direction
More, the spool gear (46) via the stop gear (44)
Is rotated counterclockwise.
This spool gear (46) is a spool friction spur
Connected to the spool (48) via the ring (46a)
You. And this spool (48) and sprocket gear
Counterclockwise with sprocket (50) connected to (42)
The film is wound up by the rotation of.
When the winding of one frame of the film is completed,
Stopping cam (24) that rotates once by winding up the pieces
The notch (24a) of the protrusion (22) of the stop lever (22)
a) is engaged and the locking lever (22)
Micro switch (S6) Is open
And the motor (M) is stopped. This allows the film
Is completed. The exposure completion signal lever
(20) is the gear connected to the motor (M)
1 in conjunction with the charging of the shutter mechanism (not shown)
The piece is returned to the position before winding up.
Next, after all frames of the film have been shot,
The rewinding operation of the film to be performed will be described.
When all film shooting is completed and the film is stopped,
The ket (50) and spool (48) are stopped.
You. Then, this stop state is continued for a certain time or more.
Interrupt signal to the motor (M) controller
To stop driving the motor (M)
It is configured to shift to the return operation.
To rewind the film, use the rewind operation lever (52).
It is started by pressing as shown by the arrow in the figure. This
When the rewind operation lever (52) of the
The bar (22) is turned counterclockwise and the stop cam
The engagement with (24) is released. At this time,
Micro switch (S) linked to (52)7) Is closed
Control unit operation enters a film rewind routine.
Micro switch (S7) Is closed, the motor
(M) is opposite to the film winding direction (counterclockwise)
In the rewind direction (clockwise) of the
(30) rotates counterclockwise and this gear (30)
The planetary lever (32) that rotates around the counterclockwise also rotates
I do. By rotating the planetary lever (32) counterclockwise,
Rewind planetary gear supported by the planetary lever (32)
(54) meshes with the rewind gear (56). This rewind
The gear (56) is connected to the rewind belt wheel (6
0) and rewind play rotating clockwise
The star gear (54) meshes with the rewind gear (58).
The belt wheel (60) is rotated clockwise.
This belt wheel (60) is driven by the timing belt (62).
Rewind through the rewind fork belt wheel (64)
It is connected to the Oak (66) and the belt wheel (60) is a watch
When rotated in the direction, the rewind fork (66) also turns clockwise.
Rotate. The rewind fork (66) is a film (not shown)
When this patrone shaft is engaged with the patrone
Turn the film in the measuring direction and wind the film into the patrone.
Try to. Here, the stop lever (22) and the stop
Since the engagement with the system (24) has already been released, the film
(50) and spool (4
8) can be rotated clockwise, the film is patrol
When the film is wound inside, it is pulled by the film
Rotated clockwise.
When the rewinding of the film is completed, the unillustrated
The film detection switch detects the completion of rewinding.
Then, the driving of the motor (M) is stopped. In addition, rewind operation
The lever (52) opens when the camera back cover (not shown) is opened.
Is configured to automatically return to the original state when
I have.
The shutter mechanism is charged by the mechanism shown in FIG.
It is done. In FIG. 10, the gear (68)
With sprocket gear (42) integrated with bracket (50)
The cam (70) is provided on the upper surface.
Sprocket (50) for winding up one frame of film
When rotated counterclockwise, this causes the gear (6
8) is rotated clockwise integrally with the cam (70),
The cam (70) rotates and is fixed to the lever (72).
The protruding part (72a) is pressed, and the lever (72)
Rotate clockwise (direction of arrow A) around (P)
Can be Then, when the lever (72) is rotated in the direction A,
The lever (74) is also rotated in the A direction.
-(74) charges the shutter mechanism (not shown)
Because
Hereinafter, the above-described motor is used for film winding and winding.
An embodiment of an electric circuit of the camera used for returning the camera will be described.
You.
FIG. 11 is a diagram for controlling the camera used in this embodiment.
FIG. 1 shows a block diagram of an electric circuit. In FIG. 11,
(E) is the power supply battery, (μC) is the sequence of the whole camera
A microcomputer that performs control and exposure calculation
This microcomputer (μC) is a die
Aether (D1) Is supplied from the power supply (E).
(LM) receives light transmitted through a not-shown taking lens and receives
A photometric circuit that measures the brightness of the object, (ISO) is mounted on the camera
Film feeling that automatically reads the sensitivity of the loaded film
Automatic reading circuit, (AV) is the shooting loaded in the camera body
An open F value reading circuit for reading the open F value of the lens,
These circuits (LM) (ISO) (AV)
Information is assumed to be digital apex value signals Bvo, Sv, Avo
Output to the microcomputer (μC).
(AE) is an exposure control circuit.
Aperture and shutter speed signal Tv.
Controls the operation of the shutter. (BC) Battery check
Circuit when a current flows through a resistor corresponding to the actual load
Check the power supply voltage.
(ΜC) can switch the coil of the motor (M) described above
Is determined. (MC) is from microcomputer (μC)
Decodes the transmitted 3-bit control signal and outputs
Creates a control signal for the motor drive circuit (MD) that drives (M).
Motor control circuit. These circuits (AE) (BC)
(MC) (MD) is the power supply transistor (Tr1) Through the electricity
Power is supplied from source (E). Where the power supply transistor
(Tr1) Is based on the inverter (IN1) Via maiko
(ΜC) output terminal (pwc).
Circuit (AE) (BC) described above by microcomputer (μC)
Power supply to (MC) (MD) is controlled. Furthermore, (Rr) and
(Cr) is the microcomputer when the battery is loaded.
(ΜC) input terminal (RE)
Resistors and capacitors provided to make.
Next, switches will be described. (S1) Is not shown
By pressing the shutter release button up to the first stroke
This is a shooting preparation switch that is turned on.1)
Is turned on, the interrupt terminal (IN
T1) Is a signal that changes from “H” level to “L” level.
Is input, and an interrupt routine (INT1) Is executed
You. (STwo) Is from the first stroke of the shutter release button
Which is turned on by pressing down to the long second stroke
This relays switch (STwo) No
The exposure control operation is started by the button. (SFour) The motor
Automatic switching mode for automatically switching the drive speed of (M)
And low-speed mode forcibly setting low-speed drive
Manual set on or off depending on manual selection of
Select switch, this switch (SFour) Is the automatic switching mode
Off for low speed mode and on for low speed mode.
You.
Switch (SFive) Is a film detection switch.
Film running surface on the side where the LUM container is placed (camera body side)
To check that the film has come out of the film container.
Put out. Switch (S6) Indicates that the exposure
Turns off when the running of the second curtain of the
This is the exposure completion switch that is turned on.
When the lifting is completed, it is turned off by a mechanism (not shown). Sui
Switch (S6) Is turned on at the start of film winding and rolled up
This is a one-frame winding completion detection switch that is turned off at the completion of loading. S
Switch (S7) Is pressed when rewinding the film
Closed in conjunction with the pressing of the rewind operation lever (52)
Switch.
Next, the operation of the above configuration is shown in FIG.
With reference to the flowchart showing the operation of the microcomputer (μC).
I will tell. When the battery (E) is installed, the microcomputer (μC)
From the "L" level to the "H" level at the reset terminal (RE)
Is input to the microcomputer (μ
C) executes the reset routine (RESET) shown in FIG.
Run. First, in # 1, the microcomputer (μC)
Initialize the flags and registers described below, and output terminal at # 2
(OP1) (OPTwo) Are all “L” level, divided by # 3
Embedded terminal (INT1) (INTTwo) By interrupt signal
Is permitted, and the operation is stopped at # 4.
In this state, the shutter release button (not shown) is
When the camera is pressed down, the shooting preparation switch (S1) Is on
And the signal changes from "H" level to "L" level.
Signal is the interrupt pin (INT1) Entered
Then, the microcomputer (μC) executes the interrupt routine (IN
T1). This interrupt routine (INT1)smell
First, the microcomputer (μC) starts this flow in # 5.
Interrupt is prohibited and the power supply transistor (Tr1) On
And feed line (V1) Through the exposure control circuit (AE),
Battery check circuit (BC), motor control circuit (MC)
Then, power supply to the motor drive circuit (MD) is started. Soshi
Then, in # 7, the shooting preparation switch (S1) Is on
It is determined whether or not the power is turned on.
Transistor (Tr1) Is turned off and the process proceeds to # 3.
In # 7, the shooting preparation switch (S1) Is on
Input the exposure information at # 9 and perform the exposure calculation at # 10.
U. Subroutines showing detailed operations of # 9 and # 10
The flowcharts are shown in FIGS. 13 and 14, respectively. Ma
First, the exposure information input subroutine shown in FIG.
In # 9-1, film sensitivity automatic reading circuit (ISO)
Input the film sensitivity information Sv from #.
F value information Av released from value reading circuit (AV)0And enter # 9
-3 receives light transmitted through the taking lens from the photometric circuit (LM)
Information Bv about subject brightness measured by lighting0Enter
You.
On the other hand, the subroutine of the exposure calculation shown in FIG. 14 showing the operation of # 10
In Chin, the shooting information Sv, Av input in # 10-10, Bv0Or
Exposure value Ev is calculated from # 10-2.
Control aperture value Av and control
Calculate the shutter speed Tv.
Returning to FIG. 12, # 9 shown in FIG. 13 and FIG.
When the operation of # 10 is completed, the shutter release button is
The relays switch (STwo)But
Detects whether the shutter release button is on
If not pressed, return to # 7 and pressed
At step # 12, the exposure control operation is performed. Soshi
Therefore, in # 13, this exposure control operation is completed.
When two shutter curtains run and the exposure control operation is completed,
In this example, the film is wound up by one frame.
, Before that, the drive mode of the motor (M) in # 14
Is in automatic switching mode or low-speed / high-torque rotation.
Will be Here, in # 14, the manual selection switch
(SFour) The low-speed and high-torque rotation state is selected according to the state of
Is determined, the low-speed high-torque rotation state is selected.
If it is set, proceed to # 15 to indicate the automatic switching mode.
Reset the auto flag (auto F). On the other hand,
Low speed and high torque rotation state is selected in dynamic switching mode
Sometimes, in # 16, the resistance corresponding to the load of the motor (M)
Measure the voltage drop by passing the current, and
To determine whether the battery (E) can withstand current consumption,
Execute the battery check subroutine.
Perform this battery check
Flowchart showing road configuration and battery check operation
Before we explain the sheet,
General mechanism description and motor drive for lum feeding
The relationship between the speed and the battery voltage will be described. In Figure 15,
The horizontal axis indicates the film feeding time and the vertical axis indicates the battery voltage.
A graph is shown and described.
First, at the start of film winding, open the film.
Low torque and high torque
Voltage is applied to both the first and second coils to obtain torque rotation
Supply. That is, in the conceptual diagram of FIG.
(Sw) to the contact (t1). And
Predetermined time I1After the elapse of, the motor (M) is
Switch to. That is, the switch (Sw) in FIG.
Point (tTwoSwitch to the) side. This time I1Is the smell in Figure 2.
And two characteristic lines (TN) α and (TN) β
The output rotation speed of the motor (M) near the crossing point
Is set to reach. This way high speed low
When the mode is switched to the torque rotation side,
The internal resistance of the motor (M) is lower than that in the low-speed, high-torque rotation state.
Voltage is lower than at the start of low-speed, high-torque rotation.
May be low (especially when the battery capacity is low)
H). Here, when the voltage of the power supply becomes low,
The current that can be reduced and the required torque
I can't get it. Therefore, it is shown by the curve (b) in FIG.
As I tried to wind the coil,
The motor (M) rotates at high speed and low torque
Is lost. Therefore, in this embodiment,
The required torque to wind the film
In order to obtain the current or voltage necessary for
R) Set a predetermined voltage level as shown in
The power supply voltage when a current flows through the resistor corresponding to
If the voltage level (VR) is higher than the
(M) to drive high-speed and low-torque rotation
Switch to increase the film winding speed and release
If the voltage is lower than the voltage level (VR), the curve in Figure 15
(C) As shown in FIG.
To ensure high film torque and secure film winding
doing.
Next, perform a battery check
The structure of the circuit (BC) is shown in FIG. 16, and the battery shown in FIG.
FIG. 17 shows the subroutine of the recheck. This battery
Fig. 16 shows the operation of the terry check subroutine.
Referring to the circuit diagram of FIG.
C) is a power-on that instantaneously goes to the “H” level at # 16-1
Reset (POR) is connected to its output terminal (OPTwo)
The RS flip-flop shown in FIG. 16 (RS1) Reset
You. Next, in # 16-2, the output terminal (OP1) For several milliseconds (example
For example, set to "H" level only for 2 to 3 msec), as shown in FIG.
Transistor (TrTwo) (TrThree) And turn on
(M) load (motor load during high-speed driving)
Resistance (R1). And in # 16-3,
The voltage Va obtained by dividing the voltage when the current of
Reference voltage (Vr1) Reference voltage Vr1(This reference voltage
Vr1Is the voltage required for the voltage level (VR) in Fig. 23.
Pressure is lower than the pressure).
Lator (COMP1) Outputs a signal that changes to "H" level
RS flip-flop (RS1) Is set. to this
More RS flip-flops (RS1) Exits "H" level
Power. On the other hand, the divided voltage Va of the power supply voltage is equal to the reference voltage Vr.1than
When high, the RS flip-flop (RS1) Is set
Therefore, the output remains at the "L" level. Follow
RS flip-flop (RS1) Output is "H" level
In the case of, make sure that the voltage of the power
Conversely, when the output is at “L” level,
The pressure has enough voltage to drive the motor at high speed
It is shown that.
Therefore, the microcomputer (μC) uses the transistor at # 16-2.
(TrTwo) (TrThree) Is turned on for several milliseconds and then in # 16-3
RS flip-flop (RS1Check the output of
Perform a voltage check to determine if the voltage is sufficient.
, That is, the RS flip-flop
When the output of is "L" level, the automatic
Set the auto flag (auto F) indicating the switching mode to “1”.
If it is determined that the voltage is not sufficient,
And RS flip-flops (RS1) Output is "H" level
In the case of, this auto flag (auto F) is set in # 16-5.
Is reset to “0” and the routine returns.
Returning to FIG. 12, the driving of the motor (M) is performed in this manner.
After selecting the speed, in # 17 the microcomputer (μC)
The film winding operation is controlled. This film winding
A subroutine showing the lifting operation is shown in FIG. 18 and described.
First, in # 17-1, the microcomputer (μC) sets the shooting reference switch.
J (S1) Is turned on and the split routine (INT1) Operation prohibited
The timer interrupt described below is permitted in # 17-2, and # 17-
In step 3, a timer I described later is reset and started.
This timer interrupt completes the shooting of the number of films that can be shot.
When the film can no longer be wound up
Then, it is for switching to the rewinding operation. And
This timer I is provided inside a microcomputer (μC).
It is a hard timer.
Here, the motor control from the microcomputer (μC) is shown in Table 1.
3-bit signal (b) transmitted to the circuit (MC)Two, b1, b0)
From the motor control circuit (MC) to the motor drive circuit (MD)
6-bit control signals (a, b, c,
d, e, f).
In Table 1, “L” indicates “L” level, and “H” indicates
“H” level and “O” indicate open, respectively.
In step # 17-4 of FIG. 18, the film is wound up.
Operation, but in the beginning of the winding operation,
To rotate the motor (M) at low speed and high torque.
Icons (μC) are shown in Table 1 in the motor control circuit (MC).
Outputs a 3-bit signal (1,0,0). Then, this message
The motor control circuit (MC) to which the signal is input is controlled
(L, O, O, H, O, O) as motor (a, b, c, d, e, f)
Output to the drive circuit (MD).
Here, the motor control circuit (MC) and the motor drive circuit
The road (MD) is explained. The microcomputer (μC) is a motor
According to the drive to be controlled in (M), six types of three bits
Sends a signal to the motor control circuit (MC). This is shown in Table 1.
You. That is, if it is a low-speed forward rotation (bTwo, b1, b0) = (1,
(0,0) is output. The motor control circuit (M
C) decodes the input signal and
(L, O, O, H, O, O) as motor drive (a, b, c, d, e, f)
Output to the driving circuit (MD).
The motor drive circuit (MD) is configured as shown in Fig. 19.
In normal rotation at low speed and high torque, the transistor
(TrFour) (Tr7) Is turned on, and other
The transistor is off and the current is
rFour) → motor (M) (direction of (a)) → transistor
(Tr7) And the motor (M) is positive at low speed and high torque.
Rotated. In the same way, reverse rotation at low speed and high torque
In rolling (bTwo, b1, b0) = (1,0,1), (a, b, c, d, e, f) =
(O, H, L, O, O, O) and the current is a transistor (Tr6) →
Motor (M) (direction of (b)) → Transistor (TrFive)
And the motor (M) rotates in reverse at low speed and high torque.
You. In the case of normal rotation at high speed and low torque, (bTwo, b1, b0)
= (0, 1, 0), (a, b, c, d, e, f) = (O, O, O, H, L, O)
The direction of the current depends on the transistor (Tr8) → Motor
(M) → Transistor (Tr7), And the motor (M)
It is rotated forward at high speed and low torque. Here, FIG.
And the signal line goes out from the center of the motor (M)
Indicates that the vehicle is leaving the middle tap. High speed low torque
In the case of reverse rotation of the state, (bTwo, b1, b0) = (0,1,1),
(A, b, c, d, e, f) = (O, H, O, O, L, O) and the direction of the current
Is a transistor (Tr6) → Motor (M) → Transis
(Tr9).
Motor stops (stop) at low / high speed and forward / reverse rotation
Regardless of the NPN transistor (TrFive) (Tr7) (T
r9) Are turned on to short-circuit the entire motor (M).
The reason is that in the low-speed and high-torque rotation state, two
Of all these two coils
Body must be short-circuited, while high-speed low-torque
Only one of the two coils is used in the rolling state
Therefore, there is an idea that only this should be short-circuited.
But the two coils are wound around the coaxial iron core
And the other coil is made of iron, just like the current-carrying coil.
Rotate around the heart. Then, the coil generates electromotive force
You. This will be briefly described with reference to FIG.
The switch (Sw) in the figure is a contact (tTwo) Side
And As mentioned above, the coil (R1) (RTwo) Together
Because of the rotation, the predetermined electromotive force (energy)
Occur. While the coil is rotating, the motor
Even if the power supply to (M) is stopped, the motor (M)
Turn over. At this time, the coil (RTwo) Side only,
Coil (RTwo) Side only, electromagnetic braking is applied,
Is consumed and rotation tries to stop, but the coil
(R1) Side generated energy does not contribute to electromagnetic braking
Run out. Therefore, the coil (RTwo) Short-circuit only the side
However, the rotation of the motor (M) does not stop quickly and efficiently.
No. It should be noted that this principle is the same even if the rotation direction is different.
Needless to say. For this reason, the rotation direction and rotation speed
However, when stopping the rotation of the motor (M),
Short the entire file. As a variant of this, transistors
(TrFive) (Tr7) Only achieves the same effect
(Shown in the bottom row of Table 1)
Returning to the hoisting subroutine in FIG. 18, the microcomputer (μ
C) is a control signal for forward rotation at low speed and high torque in # 17-4
Is output, and at # 17-5, the auto flag (auto F)
Determines whether or not it is set to “1”.
If it is, the predetermined time (I1) Counted
Then, in # 17-7, the mode is switched to the normal rotation at high speed and low torque.
Output a signal for On the other hand, here the auto flag
If F) is not set,
The motor (M) is driven while rotating at low speed and high torque.
You. Then, at # 17-8, the end of winding one frame of the film
Switch (S6) Is turned off, and this switch
J (S6) Turns off, the motor (M) stops at # 17-9.
Perform control.
Next, details of the motor stop step # 17-9 in FIG.
The subroutine shown in FIG.
After outputting a motor stop signal at
The time required for the rotation of the motor (M) to completely stop at
Wait for the signal (T) to turn off the motor (M).
Transistor (TrFour) ~ (Tr9) To turn off)
You. Then, the timer I is stopped by
And return.
Returning to FIG. 12, the film winding is completed at # 17.
Upon completion, the process returns to # 7 and the same operation is repeated.
Is done.
Next, during the film winding operation described above,
When the number of possible films is over and the film is
When it can no longer be raised, the timer for rewinding
Explain the interrupt. As mentioned above,
A predetermined time (for example, 1.5 seconds) has elapsed since the start of timer I
Then, the microcomputer (μC) rewinds the film.
For this purpose, the timer interrupt routine shown in FIG. 21 is executed.
First, in this routine, at # 100, another interrupt
(INT1) (INTTwo) Is prohibited, and in # 101 the mode shown in FIG.
Perform the data stop subroutine. This motor stop
The details of the routine are omitted because they have been described above.
Next, in step # 102, the rewind switch (S7) Is turned on
And if turned on, drive the motor (M) in # 103
Switch for forcibly setting low-speed high-torque rotation
(SFour) Is turned on. Low speed high torque
Switch (S)Four) Is turned on
Then, reset the auto flag (auto F) to “0” in # 104.
Switch (SFour# 10 if not turned on)
5 to determine whether the voltage is
Proceed to the subroutine of teric check, selected in # 106
Depending on the motor speed control status
Performs the motor control subroutine (motor control II).
This motor control subroutine is shown in FIG.
Then, at # 200, the microcomputer (μC) is in a low-speed, high-torque state.
Outputs a signal indicating the reverse rotation of the state, and auto flag at # 201
Determine whether (Auto F) is set to “1”.
Do. Then, the auto flag (auto F) is set.
If not set, go to # 204, if set
Proceed to # 202 for a predetermined time (I1Count) and in # 203
Turn off the motor (M) for reverse rotation at high speed and low torque.
Change to # 204. In # 204, film detection switch
(SFive), The entire film is stored in the film cartridge.
It is determined whether or not rewinding has been completed
If is not stored in the container, wait for it to be
For example, in step # 205, control the motor stop and return.
#S in the figure1Return to step (ON).
Also, film rewinding has nothing to do with direct shooting.
Therefore, it is not necessary to perform the rotation in a high-speed, low-torque state.
No. These operations are performed at a much lower speed and higher torque.
If implemented in a state, there are the following advantages.
(A) The current consumption is small.
(B) The sound is quieter than at high speed.
The configuration for implementing this is based on the control routine of each motor.
If there is no step for switching the rotation speed in the
Detailed description is omitted.
Further, in the configuration shown in FIGS. 12 to 22, the motor (M)
Drive speed from low-speed high-torque rotation to high-speed low-torque
Switching to the rotation state, and whether it is in the high-speed low-torque rotation state.
When switching to low-speed high-torque rotation from
This was done after the lapse of a predetermined time.
Then, there is no parameter for the capacity of the power battery,
Battery whose optimal timing of speed switching for battery capacity is arbitrary
Not obtained for Therefore, in the following modified example,
Switching from high-speed high-torque rotation to high-speed low-torque rotation
Monitor the voltage of the battery that returns after the start of low-speed, high-torque rotation.
I'm going to However, in this variation,
In such cases, the hoisting effect, such as taking too long
Because it is bad, after switching to high-speed low-torque rotation once,
It is configured to switch to a high-torque rotation state.
You.
(A) The voltage at the moment of switching to the high-speed low-torque rotation state is
When the voltage is lower than the fixed voltage.
(B) The voltage at the moment of switching to the high-speed low-torque rotation state is
Constant voltage (VTwo), But within a certain period of time
Voltage (V1) Does not return (however, this is the voltage
(VTwo) May not be necessary depending on the specified level.
You. ) Where V1> VTwoIt is.
If the torque suddenly increases, the capacity may decrease.
High-speed low-torque rotation with no battery is inefficient,
In this case too, high-speed, low-torque rotation
Configured to switch from the low-speed high-torque state to the low-speed
Have been.
The above explanation is based on the time when the film is wound on the horizontal axis and on the vertical axis.
23rd which takes voltage and shows battery capacity as a parameter
This is performed with reference to the drawings. In Fig. 23, each curve
The battery capacity for (A), (B), (C) and (D) is
It is assumed that (A)> (B)> (C)> (D).
Now, if the actual motor (M) torque is
The best point to switch from
When considering the size of the battery, the battery capacity (
Until the required torque is reached
I know time will change. Conversely, of the battery
If the capacity is known, it takes time to reach the required torque
I understand the interval. And the capacity of this battery is the motor (M)
After passing the current through the
Output, and by changing this predetermined voltage
Time for each battery capacity
You. Therefore, the battery of each capacity is returned to a predetermined voltage.
Time until the required torque is reached
Determine the predetermined voltage for each capacitor so that
For example, the optimal point of speed switching for changes in battery capacity
Is obtained. However, depending on the battery capacity,
The constant voltage varies somewhat, so take the average
The most suitable speed switch point in most cases
can get. In FIG. 23, the voltage is V1And each capacity
Switching time is known for required batteries (required torque
Is almost constant). in this way
The drive speed of the motor (M) from low to high
Sometimes, with a battery without capacity like the curve (D) in FIG.
Indicates that the battery voltage is at the voltage level VTwoThe lower the torque
Too small, motor driven to wind film
It takes longer than not switching speeds. So, this
In the case of, immediately from high speed low torque rotation state to low speed high torque
Switching to the rotating state.
In the case of the curve (C) in FIG.
After switching the drive speed of the
Even if it does not return to the specified voltage within
Because it takes longer than when the speed is not switched,
After the elapse of the period from the high speed low torque rotation state to the low speed high torque rotation
It has switched to the rotation state. Further, as described above, the torque is
If it suddenly increases, for example,
Large torque in the shutter mechanism
There is a part that we need and we started charging this mechanism
The torque increases sharply at high speeds
Batteries with a capacity that does not provide the required torque
The motor mechanism cannot be charged.
It is necessary to obtain high torque by changing to the clock rotation state. Main deformation
In the example, this is seen as a voltage drop. Also,
When winding the film, the battery voltage is always detected.
Therefore, in this modification, the battery check circuit is indispensable.
No need. The times required to implement this variant
The road is shown and described in FIG.
In FIG. 24, the comparator (COMPFive) (COMP6)
(COMP7) Is the reference voltage V ′1, V ′Three, V ′2(No. 2
V in Fig. 31, VThree, VTwoAnd the divided voltage of the power supply voltage
For comparison, when the reference voltage is higher
An "L" level is output. (DFF) is D-flip flow
In response to a latch signal from the microcomputer (μC).
Comparator (COMP7) Is latched. In addition, maiko
(ΜC) includes a terminal for inputting these signals and a signal.
Is required.
In this modification, the film winding motion shown in FIG.
FIG. 25 shows a modification of the hoisting subroutine for controlling the work.
And explain. In FIG. 25, first at # 500, the microcomputer
(ΜC) enables the timer interrupt and resets the timer at # 501.
And start it. Next, drive the motor at # 502
Auto flag (auto F) indicating the automatic speed switching mode
Is determined and this flag is not set
Moves to # 512 to move to forward rotation at low speed and high torque.
And wait until film winding is completed.
On the other hand, the auto flag (auto F) is set at # 502.
If it is, go to # 503
The motor (M) is controlled to rotate forward. And in # 504
Comparator (COMPFive) Output is “H” level and power supply
Pressure is a predetermined voltage V1To determine if it is higher than
If not, go to # 506. The power supply voltage is the prescribed voltage V1Yo
If not, go to # 505 and fill
Judge whether film winding has been completed and
If not completed, return to # 504 and roll the film.
If the motor is completely lifted, proceed to # 514 and stop the motor.
Proceeding to a subroutine, motor stop control is performed.
In # 506, the high speed and low torque state is switched to the normal rotation.
In # 507, the power supply voltage at this time is the voltage V shown in FIG.
TwoLatch to latch a signal that is lower than
The signal is output to a D flip-flop (DFF). Soshi
In step # 508, the output of this D-flip-flop (DFF) is
To determine whether this signal is at "H" level or not.
If "L" level, proceed to # 512 and consider motor efficiency
Then, low speed and high torque rotation is performed again. On the other hand, the latched signal
If the signal is at the “H” level, proceed to # 509 and set the comparator (C
OMPFive) Output for a certain period of time (ITwoPower inside
Voltage is reference voltage V1Is higher than
If not, the battery capacity is low and the speed is low.
Clock rotation is judged to be inappropriate, and it passes through # 510 and # 511.
Proceed to # 512 and switch to forward rotation at low speed and high torque
You.
On the other hand, at # 509, a certain time (ITwo) The power supply voltage is the reference voltage V
1If higher, go to # 515, this time power
Voltage is reference voltage VThreeJudge whether it is higher than
To # 516 until film winding is completed
Perform winding operation, and when winding is completed,
Subroutine of motor stop to control motor stop
Proceed to Here, it is necessary to charge the relays mechanism.
Load increases and the power supply voltageThreeBelow
If it does, go from # 515 to # 512 and get low speed and high torque
Switch to the normal rotation of the state. And the film at # 513
Wait for hoisting to complete, and if hoisting is complete #
At 514, control for stopping the motor is performed, and the routine returns. What
Note that, in this modification, the high-speed
Reference voltage when switching the torque rotation state and high speed and low torque
And a reference voltage for determining whether switching to the rotation state is appropriate.
Same voltage V1But each need the same and different voltage
May be set.
Further, the following modification is a modification of FIGS. 24 and 25.
There is a difference from the modification of FIGS. 24 and 25 in that
Switched from torque rotation to high-speed low-torque rotation
Whether it is necessary to switch back to the low-speed high-torque rotation state
High speed without constantly detecting the power supply voltage
Detected only after a certain time after switching to low torque rotation state
And it is configured to check only the power supply voltage at this time.
It is a point. This circuit is shown in FIG. FIG.
Comparing the circuit with the circuit shown in FIG.
MP7) And D-flip-flop (DFF) are omitted
The rest is the same. The microcomputer that controls this (μ
FIG. 27 shows a modified example of the flowchart of C). Fig. 27
In the flowchart of FIG. 25, the flowchart of FIG.
# 507 and # 508 for a certain time (ITwo)
Step # 507 'and the comparator (COMPFive)of
Judgment step # for judging whether output is "H" level
508 'instead of a comparator (COMPFive) Output is “H” level
Proceed to # 515 for a bell and # 5 for an "L" level
It is configured to proceed to 12. # 50 in Fig. 25
9 to # 511 are omitted. Other operations are shown in FIG.
Same as the row chart.
The two modified examples shown in FIGS. 24 to 27 are films.
Switching of motor drive speed was used only for winding
Use this for initial film rewinding and rewinding.
Needless to say, this may be done.
In the following modified example, the motor speed switching is performed by the motor rotation.
Monitor the number of rotations and reduce when the optimum rotation speed is reached.
From high-speed high-torque rotation to high-speed low-torque rotation
Switches from high-speed, low-torque rotation to low-speed, high-torque rotation.
This is an example of switching.
In the modification shown in FIG. 28, the filter shown in FIG.
Of the motor (M) used for the
Encoder plate (80) is attached to motor shaft (26)
And a reflective type at the position facing this encoder plate (80).
A photocoupler (82) is provided. This Enko
The reflection part (80a) and the non-reflection part (80b)
A pattern formed on each other is provided,
The reflected light from the photon is photoelectrically converted by the photocoupler (82).
The output signal of the photocoupler (82) is
Send it to C) to monitor the rotation speed of the motor (M)
Is configured.
In this modification, the rotation speed of the motor (M) is detected.
The circuit for this is shown in FIG. 29 differs from FIG.
The point is that the battery check circuit (BC) shown in FIG.
The only difference is the optocoupler circuit (PCL). However
Then, within the microcomputer (μC), a photocoupler circuit (PC
L) is the reflection part (80a) of the pattern of the encoder plate (80)
A predetermined interrupt loop is generated by the signal when the reflected light is received.
Routine has been modified to run. Microcomputer (μ
In the flowchart showing the operation C), FIG.
22 and the rewinding subroutine shown in FIG.
Motor control II subroutine changes for
Then, the above-described interrupt routine is newly provided. Ma
Also, step # 16 in FIG. 12 has been omitted, and
A step of setting a flag (auto F) is provided.
You.
First, the winding subroutine of this modification is shown in FIG.
You. In FIG. 30, first, in step S17-1 (hereinafter referred to as “step S17-1”).
Microcomputer (μC) is the interrupt terminal
(INT1) Is interrupted and the film is released in S17-2.
Enable the timer interrupt to detect the tension of
In S17-3, this timer is reset and started, and in S17
-4 to rotate the motor (M) forward at low speed and high torque
Output data for control. Fig. 18 so far
# 17-1 to # 17-4.
Next, in S17-5, the rotation speed of the motor is automatically turned off.
The auto flag (auto F) for changing is set
It is determined whether or not it is set.
Timer (Timer II) once to detect motor rotation speed
Set flag (FISF) to ignore eye reading
Then, in S17-7, the light emitting diode of the photocoupler circuit (PCL)
The signal for turning on the LED (LED)
Route (PCL). Photo coupler circuit (PCL)
When the signal of is input, the light emitting diode of the photo coupler
(LED). And the microcomputer (μC) is S17
At -8, the counter interrupt is enabled.
Here, the photocoupler circuit (PCL) is a light emitting diode.
Reflection of encoder plate (80) emitted from LED (LED)
The light reflected by the section (80a)
When the light enters the optical element, it goes from “H” level to “L” level.
The changing signal is output to the microcomputer (μC). My
In the condenser (μC), this photocoupler circuit (PCL)
Receives signal changing from "H" level to "L" level
And a counter interrupt, described later, occurs and the motor (M)
The rotation speed is detected. The photo coupler circuit (PCL)
When the amount of light incident on the light receiving element falls below a predetermined value, the “H” level
Output the signal of the Therefore, the photocoupler
The light emitted from the iodine is repelled by the encoder plate (80).
When moving from the projection part (80b) to the reflection part (80a)
Interrupt is executed and the number of rotations of the motor (M)
Rotation speed) is detected.
Next, the microcomputer (μC) makes one frame of the film in S17-9.
When winding is completed, switch (S6Wait for) to be turned on
One. In S17-5, the rotation speed of the motor (M) is
Auto flag (auto F) for automatic switching
If not set, skip S17-6 to S17-8
Then, the process proceeds to S17-9.
When the film winding completion is detected in S17-9, S
Used for motor speed detection at counter interrupt in 17-10
Timer II, which will be described later, is stopped, and counting is performed in S17-11.
Disable the data interrupt. Then, in S17-12, the photocap
Turn off the light emitting diode (LED) of the color circuit (PCL)
Then, in S17-13, the motor stop subroutine shown in FIG.
Goes to and returns to the original flow
I do.
Next, power from the signal from the photocoupler circuit (PCL)
The counter interrupt operation is based on the flowchart in FIG.
Will be described. Here, the motor (M) in the present modified example
Motor (M) rotates a certain angle
This is done by reading the time it takes.
First, the microcomputer (μC) reads out a timer described later in # 600.
Execute the subroutine of the embedding.
The subroutine for reading this timer is shown in FIG.
First, in # 600-1, the microcomputer (μC)
Flag (FISF) is set to ignore read
The flag (FISF) is set.
If it is, the timer register (T2) is specified in # 600-2.
Set the value (TA). Where TA> TK1 and this
The motor (M) rotates at low speed and high torque
From switching from high speed to low torque rotation state
doing. This is the engine for the photocoupler (82).
Once because the initial position of the coder plate (80) is not constant
The angle (distance) rotated at the time of the timer read into the eye is one round
It is not the period, and it is read in the first time in this way
When the rotation speed of the motor (M) is obtained from the timer
Is it different from the actual rotation speed of the motor (M)?
It is. Therefore, different from such actual rotation speed
If the rotation speed can be detected, the detected rotation speed
High-speed low-torque rotation from high-speed low-torque rotation depending on the degree
This state prevents accidental switching to the state.
Steps are provided. And the above mentioned in # 600-3
The flag (FISF) is reset to “0” and the original flag in FIG.
Return low. On the other hand, the flag (FIS
If F) is not set, the previous
Timer II count started by counter interrupt
The value is stored in the timer register (T2) and the original
Return low.
Returning to FIG. 31, at # 601, the rotation speed of the motor (M)
Reset the timer (Timer II) to detect
Start and # 602 rotation at high speed and low torque
Flag (HiF) is set to control
Is determined. Here, this flag (HiF)
Is not set, that is, low-speed high-torque rotation
If yes, go to # 603 and read the counter
Time (T2) is the specified time (TK1)
It is determined whether or not:
Here, the read time (T2) is the predetermined time (TK1)
If it is less than or equal to, the rotation speed of the motor (M) is equal to or more than a predetermined speed
(A straight line (TN) α and a straight line (TN) β shown in FIG. 2)
Rotation speed at the intersection of
The control state of the motor (M) is switched to the clock rotation state. Ingredient
Physically, first, at # 604, a flag indicating a high-speed low-torque rotation state
Set the lag (HiF) to “1”. Next, the motor (M)
# 605 winding the film to determine the direction of rotation
A rewind flag (rewind F) indicating the rewind state is set.
The rewind flag is set.
If so, proceed to # 606 and reverse the motor (M) at high speed
# 607 if the rewind flag is not set
To rotate the motor (M) forward at high speed to
Return low.
On the other hand, the time (T2) read in # 603 is equal to the predetermined time (T
If it exceeds K1), turn off the rotation speed of the motor (M).
Higher speed control is possible without switching, so
Return to the original flow without switching speed
You.
The flag (HiF) is set in # 602 and already high speed low torque
When it is in the rotation state, proceed to # 608 and read
It is determined whether the time (T2) is less than or equal to the predetermined time (TK1).
You. Then, the read time (T2) is equal to the predetermined time (TK
1) If below
Can perform high-speed control.
Return to the original flow without changing.
Conversely, the reading time (T2) exceeds the predetermined time (TK1)
Speed, the lower the speed and the higher the torque, the higher the speed.
Switching to low-speed and high-torque rotation
You. First, at step # 609, the rewind flag (rewind F) is set to "1".
It is determined whether or not it is set.
If the motor (M) is lowered at # 620 to rewind the film
Reverse rotation at high torque and if not set
Motor #M slows down for film winding at # 611
Return to the original flow even if the motor is rotated forward in the high torque state.
You.
Next, the operation of the microcomputer (μC) when rewinding the film
The operation will be described with reference to the flowchart of FIG.
First, counting the time during film winding
When the timer (timer I) counts a predetermined time,
The timer interrupt subroutine shown in
C) is executed. Microcomputer (μC) interrupt at # 700
Terminal (INT1) And count interrupts
Disabled and stopped timer II for counter interrupt at # 701
Up. Then, in # 702, the microcomputer (μC)
The motor stop subroutine shown in the figure is executed, and
Switch turned on to start film rewind
(S7) Wait for on. And the film rewind is complete
Switch (S7) Is turned on, low speed high at # 704
Determines whether the torque rotation state is selected
If the high torque rotation state has already been selected,
Reset the auto flag (auto F) to “0”
If the clock rotation state is not selected,
(Auto F) is set to "1" and the routine proceeds to # 707. So
Then, at # 707, the motor (M) is rotated at low speed and high torque.
The control signal for reverse rotation (rewind direction rotation) is
Output to the data control circuit (MC).
Next, in # 708, the auto flag (auto F) is set to "1".
Judge whether or not it is set, and if it is not set
Jump to # 713. Auto flag at # 708 (auto
If F) is set to "1", proceed to # 709 and set the timer
Flag (FISF) for ignoring the first read
Set to “1” and set the rewind flag (rewind F) at # 710
Set to “1”. And # 711 photo coupler times
Signal to turn on the light emitting diode (LED) of the circuit (PCL)
Output to make the light emitting diode (LED) emit light.
Enable counter interrupt.
And in # 713, the microcomputer (μC)
Wait for the rewind operation to complete and the film to run out,
When the rewind operation is completed and the film runs out, go to # 714
Go ahead and reset the rewind flag (rewind F) to “0”
Then, the timer II stops counting at # 715. Continued
And disable the counter interrupt at # 716 and photo at # 717
Turn off the light emitting diode (LED) of the coupler circuit (PCL)
And output a signal to turn off the light.
After executing the illustrated motor stop subroutine,
Return to # 7.
Here, in this modified example, the rotation speed of the motor (M)
Reflection type encoder plate and photo
However, instead of this encoder plate, a conductive
Use code patterns and replace photocouplers.
Switch consisting of a contact piece that slides on the code pattern
Switches may be used.
FIG. 34 shows a modification configured as described above. Fig. 34
In (84), the conductive portion (84a) and the non-conductive portion (84b)
Concentric conductive code patterns alternately arranged
And two pattern plates formed on the substrate.
(84) is fixed to the motor shaft (26) of the motor (M).
You. (86) slides on their respective code patterns
Contact piece. The motor (M) having such a configuration
Fig. 35 shows an equivalent circuit of the detection device for detecting the rotational speed.
You. As is clear from FIG. 35, the input of the microcomputer (μC)
Power terminal (IP6) Indicates that both contacts have a code pattern
Each time it comes into contact with the conductive part (84a), it changes from "H" level
A signal that changes to the “L” level is input. Therefore, my
The con (μC) converts this signal into a photo coupler circuit (PCL)
May be used instead of the signal from
Thus, the rotation speed of the motor (M) is detected to
Low torque rotation state and low speed high torque rotation state continuously
And by configuring to switch automatically,
Film rewind / rewind and shutter charge
High-speed operation even if the torque fluctuates
And the capacity of the power battery is decreasing.
Low-speed, high-torque rotation with low current consumption.
Select the film to wind or rewind
Can increase the number of chatter charges
You.
FIG. 36 shows a case where a motor (M) is used for film winding.
Located in the spool chamber for the motor with the spool
It is a perspective view which shows the Example of a structure with which a cylinder is rotated.
Fig. 37 shows the cross section of the spool integrated with this motor cylinder.
FIG. (Cross-sectional view taken along the line QQ in FIG. 39) and FIG.
39 is a bottom view of FIG. 39, FIG.
The figure is a vertical sectional view of FPF of FIG. 37, and FIG. 41 is a spool.
FIG. 3 is a partially exploded perspective view when viewed from a bottom surface side.
In FIG. 36, the motor (M) is integrated with the outer cylinder.
The conductive pattern described later formed on the bottom of the spool (48)
Center on the motor shaft (26) so that it slides on the shaft (88).
Three concentric pieces (86a) (86b) (86c)
It is arranged on the fixed part.
As shown in Fig. 41, the lower surface of the motor (M) is configured
The holder (92) is provided with an electric board (90).
On the upper surface of the electric board (90) are three concentric conductive cores.
Code patterns (88a) (88b) (88c)
You. And this conductive code pattern (88a) (88b)
On each of (88c), three pieces (86a) (86b) (8
6c) is slidable.
Motor (M) through the motors (88a) (88b) (88c).
Power is supplied. Front view of this electric board (90)
As shown in FIG. 38 which is a bottom view of the spool),
Three conductive code patterns (88a) (88b) (88c)
Are through holes (88a1) (88b1) (88c1)
Have been killed. On the other hand, as shown in FIG.
(92) has three through holes (92a) (92b) (92c)
The through holes (92a) (92b) (92c)
Metal shafts (94a) (94b) (94c) are fitted respectively.
You.
Then, the conductive code patterns (88a) (88b) (88
c) Through hole (88a1) (88b1) (88c1Through)
Conductive code pattern (88a) (88b) (88c) and electrical base
The conductive code pattern (96
a) (96b) (96c) [Conductive code pattern (96c) only
FIG. 39] is electrically connected. here,
As shown in FIG. 39 and FIG.
Metal shafts for the metal patterns (96a), (96b) and (96c)
(94a) (94b) (94c)
In this way, the contact pieces (86a) (86b) (86c)
The supplied power is applied to the metal shaft (94a) (94b) (94c)
Is transmitted.
(98) indicates a commutator of the motor (M), which rotates integrally.
The upper part (98a) and the lower part (98b). And times
The upper part (98a) and the lower part (98b) of the commutator (98)
A pair of brushes (100a) (100b)
It is fixed to the holder (92). Each brush (100a)
(100b) is a contact piece that contacts the upper part (98a) of the commutator (98)
(100a1) (100b1) And the contact piece (100
aTwo) (100bTwo). In addition, brush (100a)
Are soldered to the feet of the metal shafts (94a) (94b).
The brush (100b) has a metal shaft (94c) soldered to it.
Have been. Therefore, through the brushes (100a) and (100b),
Power is supplied to the commutator (98) of the motor (M).
Further, the motor used in the present invention includes a motor shaft
The brush and the commutator are arranged on both sides in the direction.
In such a case, both sides of the motor in the axial direction
Each electric board having a double concentric pattern
It may be arranged.
Further, in the above embodiment, the block corresponding to the intermediate tap is used.
The lashes (100a) and (100b) are integrally configured.
As a separate body, and instead, a quadruple concentric circle
It may be configured to provide a shape pattern.
The invention's effect
As described in detail above, the motor control device according to the present invention
A motor having a plurality of coils, and the plurality of coils
Depending on which one is selected, at the first rotation speed
A first drive having a first torque characteristic and a first current characteristic
Mode and a second rotation speed higher than the first rotation speed
A second torque characteristic smaller than the first torque characteristic and a first torque characteristic;
A second drive having a second current characteristic greater than the current characteristic
Switching means for switching between modes, and power supply to the motor.
A power supply battery to be performed and a detection means for detecting a state of the power supply battery.
And the power supply state detected by the detecting means.
To select the drive mode to be switched by the switching means
Means.
By taking into account the state of the power battery,
The drive status is switched according to the motor requirements.
Proposed in Japanese Patent Application No. 61-52299.
Can be efficiently driven.
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明に用いられるモータの概念を示す回路
図、第2図はモータの発生するトルクとその回転数及び
電流との関係を示すグラフ、第3図は本発明の実施例の
直流モータを示す分解斜視図、第4図はその上カバーの
正面図、第5図は第3図の横断面図、第6図はその縦断
面図、第7図はその斜視図、第8図はその電気的接続関
係を示す模式図、第9図はこのモータを用いたカメラの
フィルム巻き上げ・巻き戻し機構を示す斜視図、第10図
はそのシャッタチャージ機構を示す斜視図、第11図は上
記直流モータをフィルムの巻き上げ及び巻き戻しに用い
るカメラの電気回路を示すブロック図、第12,13,14,17,
18,20,21,22図はそれぞれその動作を示すフローチャー
ト、第15図はモータ起動時の時間と電源電圧との関係を
示すグラフ、第16図はそのバッテリーチェック回路の構
成を示す回路図、第19図はモータ駆動回路の構成を示す
回路図、第23図は変形例のモータ起動時の時間と電源電
圧との関係を示すグラフ、第24図は変形例の回路を示す
回路図、第25図はその動作を示すフローチャート、第26
図は更に別の変形例を示す回路図、第27図はその動作を
示すフローチャート、第28図はこのモータを用いたカメ
ラのフィルム巻き上げ・巻き戻し機構の別の実施例を示
す斜視図、第29図は上記直流モータをフィルムの巻き上
げ及び巻き戻しに用いるカメラの電気回路を示すブロッ
ク図、第30,31,32,33図はその動作を示すフローチャー
ト、第34図はこのモータを用いたカメラのフィルム巻き
上げ・巻き戻し機構の更に別の実施例を示す斜視図、第
35図はそのモータの回転速度検出装置の等価回路を示す
回路図、第36図はこのモータを用いたカメラのフィルム
巻き上げ・巻き戻し機構の更に別の実施例を示す斜視
図、第37図はそのモータの横断面図、第38図はその底面
図、第39図は第37図のE−P−E縦断面図、第40図は第
37図のF−P−F縦断面図、第41図はモータの部分分解
斜視図である。
(M);モータ、
(SW);切換手段、
(μC)(MD)(MC);切換手段、選択手段。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a circuit diagram showing the concept of a motor used in the present invention, FIG. 2 is a graph showing the relationship between the torque generated by the motor and its rotation speed and current, and FIG. FIG. 4 is an exploded perspective view showing a DC motor according to an embodiment of the present invention, FIG. 4 is a front view of an upper cover, FIG. 5 is a transverse sectional view of FIG. 3, FIG. FIG. 8 is a schematic view showing the electrical connection, FIG. 9 is a perspective view showing a film winding / rewinding mechanism of a camera using the motor, and FIG. 10 is a shutter charging mechanism. FIG. 11 is a perspective view, FIG. 11 is a block diagram showing an electric circuit of a camera using the DC motor for winding and rewinding a film, and FIGS. 12, 13, 14, 17, and
18, 20, 21, and 22 are flowcharts each showing the operation, FIG. 15 is a graph showing the relationship between the time at the time of starting the motor and the power supply voltage, FIG. 16 is a circuit diagram showing the configuration of the battery check circuit, FIG. 19 is a circuit diagram showing a configuration of a motor drive circuit, FIG. 23 is a graph showing a relationship between a time at the time of starting a motor and a power supply voltage of a modification, FIG. 24 is a circuit diagram showing a circuit of the modification, FIG. FIG. 25 is a flowchart showing the operation, and FIG.
FIG. 27 is a circuit diagram showing still another modification, FIG. 27 is a flowchart showing the operation thereof, FIG. 28 is a perspective view showing another embodiment of a film winding / rewinding mechanism of a camera using this motor, FIG. FIG. 29 is a block diagram showing an electric circuit of a camera using the DC motor for winding and rewinding a film, FIGS. 30, 31, 32, and 33 are flowcharts showing the operation, and FIG. 34 is a camera using this motor. Perspective view showing still another embodiment of the film winding and rewinding mechanism of
FIG. 35 is a circuit diagram showing an equivalent circuit of the motor rotation speed detecting device, FIG. 36 is a perspective view showing still another embodiment of a film winding / rewinding mechanism of a camera using this motor, and FIG. 38 is a bottom view of the motor, FIG. 39 is a longitudinal sectional view of EPE of FIG. 37, and FIG.
FIG. 37 is a vertical sectional view taken along the line FPF of FIG. 37, and FIG. 41 is a partially exploded perspective view of the motor. (M); motor, (SW); switching means, (μC) (MD) (MC); switching means, selecting means.
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 大塚 博司 大阪市東区安土町2丁目30番地 大阪国 際ビル ミノルタカメラ株式会社内 合議体 審判長 横田 芳信 審判官 渡部 忠幸 審判官 宮島 郁美 (56)参考文献 特開 昭57−71258(JP,A) 実開 昭58−9098(JP,U) 実開 昭61−96775(JP,U) ────────────────────────────────────────────────── ─── Continuation of front page (72) Inventor Hiroshi Otsuka 2-30 Azuchicho, Higashi-ku, Osaka City Osaka International Building Minolta Camera Co., Ltd. Panel Referee Yoshinobu Yokota Referee Tadayuki Watanabe Judge Ikumi Miyajima (56) References JP-A-57-71258 (JP, A) 58-9098 (JP, U) Shokai 61-96775 (JP, U)
Claims (1)
第1の回転速度で第1のトルク特性と第1の電流特性を
有する第1の駆動モードと、第1の回転速度よりも早い
第2の回転速度で第1のトルク特性より小さい第2のト
ルク特性と第1の電流特性より大きい第2の電流特性を
有する第2の駆動モードとを切り換える切換手段と、 前記モータに給電を行う電源電池と、 前記電源電池の状態を検出する検出手段と、 前記検出手段によって検出された電源状態に応じて前記
切換手段の切り換える駆動モードを選択する選択手段と を有することを特徴とするモータ制御装置。 2.前記検出手段は電源電池の出力電圧を検出する電圧
検出手段を有し、選択手段は検出された電圧に応じて駆
動モードを選択するように構成されていることを特徴と
する請求項1記載のモータ制御装置。 3.前記選択手段は、第1の駆動モードから第2の駆動
モードへ切り換えられたときの電圧検出手段によって検
出された電圧が所定の電圧以下であれば、第1の駆動モ
ードを選択するように構成されていることを特徴とする
請求項2記載のモータ制御装置。 4.前記検出手段は電源電池の残存容量を検出する容量
検出手段を有し、前記選択手段は検出された容量に応じ
て駆動モードを選択するように構成されていることを特
徴とする請求項1記載のモータ制御装置。 5.前記容量検出手段は、駆動モードが切り換えられて
から所定時間以内に電源電池の出力電圧が所定電圧に達
するか否かによって電源電流の残存容量を検出するよう
に構成されていることを特徴とする請求項4記載のモー
タ制御装置。 6.前記選択手段は、第1の駆動モードから第2の駆動
モードに切り換えられてから所定時間以内に電源電池の
出力電圧か所定電圧に達していないことが容量検出手段
によって検出されると、第1の駆動モードを選択するよ
うに構成されていることを特徴とする請求項5記載のモ
ータ制御装置。 7.前記検出手段はモータの回転数を検出する回転数検
出手段を有し、前記選択手段は、モータが第1の駆動モ
ードで駆動中にその回転数が所定回転数以上になると電
源電池の容量が十分であると判断して第2の駆動モード
を選択し電流を増加させると共に、モータが第2の駆動
モードで駆動中にその回転数が所定回転数以下になると
電源電池の容量が十分でないと判断して第1の駆動モー
ドを選択し電流を減少させるように構成されていること
を特徴とする請求項1記載のモータの制御装置。(57) [Claims] A motor having a plurality of coils, depending on which of the plurality of coils is selected,
A first drive mode having a first torque characteristic and a first current characteristic at a first rotational speed, and a second drive mode having a second rotational speed higher than the first rotational speed and smaller than the first torque characteristic at a second rotational speed. Switching means for switching between a torque characteristic and a second drive mode having a second current characteristic larger than the first current characteristic; a power supply battery for supplying power to the motor; and a detection means for detecting a state of the power supply battery. And a selecting means for selecting a drive mode to be switched by the switching means according to a power supply state detected by the detecting means. 2. 2. The apparatus according to claim 1, wherein said detecting means includes voltage detecting means for detecting an output voltage of a power supply battery, and said selecting means is configured to select a driving mode according to the detected voltage. Motor control device. 3. The selection means is configured to select the first drive mode if the voltage detected by the voltage detection means when switching from the first drive mode to the second drive mode is equal to or less than a predetermined voltage. The motor control device according to claim 2, wherein: 4. 2. The apparatus according to claim 1, wherein said detecting means has a capacity detecting means for detecting a remaining capacity of the power supply battery, and said selecting means is configured to select a driving mode according to the detected capacity. Motor control device. 5. The capacity detection means is configured to detect a remaining capacity of a power supply current by determining whether an output voltage of a power supply battery reaches a predetermined voltage within a predetermined time after a drive mode is switched. The motor control device according to claim 4. 6. When the capacity detecting means detects that the output voltage of the power supply battery has not reached the predetermined voltage within a predetermined time after switching from the first driving mode to the second driving mode, the selecting means selects the first 6. The motor control device according to claim 5, wherein the drive mode is selected. 7. The detection means has a rotation number detection means for detecting the rotation number of the motor, and the selection means has a capacity of the power supply battery when the rotation number becomes equal to or more than a predetermined rotation number while the motor is driven in the first drive mode. When the motor is driven in the second drive mode and the number of revolutions falls below a predetermined number of revolutions, it is determined that the capacity of the power supply battery is not sufficient. 2. The motor control device according to claim 1, wherein the controller is configured to select the first drive mode based on the determination, and reduce the current.
Priority Applications (4)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61292949A JP2780240B2 (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Motor control device |
US07/023,847 US5123079A (en) | 1986-03-10 | 1987-03-09 | DC motor and controlling system therefor |
US07/727,101 US5461694A (en) | 1986-03-10 | 1991-07-09 | DC motor and controlling system therefor |
US08/509,063 US5798625A (en) | 1986-03-10 | 1995-07-31 | DC motor and controlling system therefor |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP61292949A JP2780240B2 (en) | 1986-12-09 | 1986-12-09 | Motor control device |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS63144789A JPS63144789A (en) | 1988-06-16 |
JP2780240B2 true JP2780240B2 (en) | 1998-07-30 |
Family
ID=17788506
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP61292949A Expired - Lifetime JP2780240B2 (en) | 1986-03-10 | 1986-12-09 | Motor control device |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2780240B2 (en) |
Family Cites Families (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPS589098U (en) * | 1981-07-13 | 1983-01-20 | 三菱重工業株式会社 | Motor operation control device |
-
1986
- 1986-12-09 JP JP61292949A patent/JP2780240B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS63144789A (en) | 1988-06-16 |
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
EXPY | Cancellation because of completion of term |