JP2997793B2 - 絞り制御装置 - Google Patents
絞り制御装置Info
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Description
くは、ステッピングモータを使用して絞り開放状態の維
持および絞り込み動作を行う絞り制御装置に関するもの
である。
測光中において絞りを開放状態に維持しなければならな
い。ステッピングモータを使用した絞り機構において
も、開放状態を維持しなければならないために、ステッ
ピングモータに通電しておいて絞りが開放状態を維持す
る手段が採用されていた。しかし、ステッピングモータ
に通電しておくと消費電流が無駄になり、カメラに内蔵
している電池の寿命を短くすることになる。このため、
ステッピングモータへの通電を解除して、ステッピング
モータの自己保持力で開放状態を維持するようにしてい
る。ところが、ステッピングモータが通電されている時
の保持力に比べて、通電が解除された時の自己保持力は
弱いので、カメラに振動および強い外力が加わると、ス
テッピングモータが動いて絞りを開放状態に維持するこ
とができなくなる。
開示されているように、絞りの開放状態を検知する絞り
開放状態検知手段を設け、絞りを開放状態にしてステッ
ピングモータの通電を解除してから、カメラに振動や強
い外力が加わり、絞りが開放状態を維持できなくなって
動いたときに、開放状態から絞り込まれた状態にあるこ
とを絞り開放状態検知手段で検知して、ステッピングモ
ータへの通電を再開して、再び絞りを開放状態に戻して
からステッピングモータへの通電を解除するという手
段。あるいは、特開昭58−90627号公報に開示さ
れているように、絞りの開放状態を検知する絞り開放状
態検知手段と、絞りが開放状態になったときにステッピ
ングモータをロックするステッピングモータロック手段
とを設けて、絞りが開放状態になったときに絞り開放状
態検知手段により絞りの開放状態を検知して、ステッピ
ングモータロック手段によりステッピングモータを機械
的にロックさせ、絞りの開放状態を維持させてステッピ
ングモータへの通電を解除し、レリーズ動作の開始時に
は、ステッピングモータの機械的なロックを解除して、
ステッピングモータへの通電を再開し、絞りの絞り込み
を行うという手段が提案されている。
来の手段には次のような問題点がある。即ち、上記特開
昭58−90624号公報に記載のものでは、カメラの
消費電流を節約するためにステッピングモータへの通電
を解除するが、絞り開放状態検知手段で絞りの開放状態
を常時検知していなければならないという欠点がある。
また、特開昭58−90627号公報に記載のもので
は、ステッピングモータへの通電を解除するが、ステッ
ピングモータをロックする機械的な手段を新たに設けな
ければならず、構造が複雑になり、形状が大型化し、コ
ストアップにつながるという問題点がある。
カメラの消費電流の無駄をなくすためにステッピングモ
ータへの通電を解除し、かつ、絞りの開放状態を常時検
知することなく、またステッピングモータをロックする
機構を設けずに、ステッピングモータを使用した絞りの
開放状態を維持し、構造が簡単で、軽量かつコンパクト
で、しかも低コストの絞り制御装置を提供するにある。
モータと、複数の絞り羽根と、上記ステッピングモータ
から駆動力を伝達され、上記絞り羽根に開閉動作を行わ
せる絞り駆動部材と、絞り開口径を決定する固定のアパ
ーチャと、上記絞り羽根の開口径が上記アパーチャの絞
り開口径よりも開口した所定位置にあることを検出する
検出手段と、上記ステッピングモータの駆動により上記
絞り羽根の開放動作を行うにあたり、上記検出手段によ
り上記所定位置に到達したことを検出した後に、上記ス
テッピングモータの動作を停止させる制御手段とを具備
することを特徴とする。
材が駆動されて、絞り羽根が開閉動作を行い、この絞り
羽根の開放時に、同羽根が固定のアパーチャの絞り開口
径よりも開口した所定位置に達すると検出手段がこれを
検出し、この検出により制御手段がステッピングモータ
の動作を停止させる。
る。図1は、本発明の一実施例を示す絞り制御装置にお
ける絞り機構の分解斜視図である。ステッピングモータ
1は、レンズ枠3の後面の一部にビスで固定されてお
り、同モータ1の出力軸には、ピニオンギヤー2が固定
されている。上記レンズ枠3の前面がわには、矢車4,
絞り羽根5および絞りカム板6から構成される絞り機構
が取り付けられる。このレンズ枠3には、上記ピニオン
ギアー2が回転自在に配設される貫通孔3aが穿設され
ており、同レンズ枠3の前面がわに回転自在に配設され
た絞り駆動部材である矢車4の1部に設けられた駆動ギ
ヤー(図示されず)に上記ピニオンギヤー2とが噛み合
っている。そして、上記レンズ枠の一部に穿設された図
示されないストッパカム溝3b(図3参照)に、上記矢
車4の後面の一部に後方に向かって突出しているストッ
パ用突起4aが嵌入して、上記矢車4の回動の範囲が制
限されている。
に、上記絞り羽根5の回動の中心となる支軸4bが前方
に向かって突出している。本実施例においては、絞り羽
根5は6枚の羽根で構成されている。従って、上記支軸
4bには各絞り羽根5の基部に穿設された支点孔5aが
回動自在に緊密に嵌合している。なお、上記図1には、
絞り羽根5は1枚のみが図示されて、残りの5枚は図示
されていない。この各絞り羽根5の前面の中程の外方寄
りの位置には前方に向かって駆動ピン5bが突出してお
り、この駆動ピン5bが上記絞りカム板6に穿設されて
いるカム溝孔6aに嵌合している。このカム溝孔6aは
ドーナツ状円盤の上記絞りカム板6の等間隔位置に6ヶ
所、穿設されている。この各カム溝孔6aは、一端部が
カム板6の中心開口部がわに位置し、他端部がカム板6
の外周縁部がわに位置する直線状傾斜カム溝孔6a1と
上記他端部に連設されていて、やや外方に向けて傾斜す
る短い直線状カム溝孔6a2とで形成されている。ま
た、この絞り駆動部材を形成する絞りカム板6はレンズ
枠1に前方からビスで固定されていて、絞り機構の蓋を
も形成している。
り開放口径の固定アパーチャ(マスク)6bに形成され
ている。よって、ステッピングモータ1が矢車4を回転
させることにより、各絞り羽根5が絞りカム板6の各カ
ム溝孔6aに沿って絞り込み動作を行う。また矢車4に
は、その外周縁部の一部に切欠き部4cが穿設されてい
る。また、この矢車4の後面の同切り欠き部4cの近傍
にはL字状に折り曲げられた検出片4dが配設されてい
る。この検出片4dは、上記絞り羽根5が絞り開放口径
より2ステップ開いた位置で、上記レンズ枠3に配設さ
れたフォトインタラプタ(PI)7のスイッチを切り換
えるためのものであって、この検出片4dによって上記
PI7が動作して絞り羽根5の位置が検出される。即
ち、上記検出片4dの水平部は矢車4の裏面に平行して
配設されていて、同矢車4と共に回動し、上記PIの光
束を遮断する。また、上記ステッピングモータ1および
PI7はフレキシブルプリント基板8により図示されな
い絞り駆動回路と接続されている。
絞り制御装置における絞り機構の作用を説明する。上記
ステッピングモータ1が1ステップずつ回転駆動する
と、同ステッピングモータ1のピニオンギヤー2が1ス
テップずつ回転して、上記矢車4を1ステップずつ回動
させる。この1ステップずつの回動により上記矢車4の
上記支軸4bも上記絞り羽根5と共に回動する。する
と、同絞り羽根5の上記駆動ピン5bが上記レンズ枠3
に固定されている上記絞りカム板6のカム溝孔6aに沿
って移動するので、同絞り羽根5は、支軸4bの周りに
回動し、1ステップずつの絞り込み動作あるいは絞り開
放動作をする。上記矢車4は、上記ストッパ用突起4a
が上記ストッパカム溝3bに嵌合して動く範囲が規制さ
れている。また、上記PI7は上記検出片4dの位置を
検出して、上記絞り羽根5が開放口径よりも2ステップ
開いた位置で上記PI7の出力がオンからオフに切り換
わる。
構の要部を正面から見た図で、図2は6枚の絞り羽根5
およびこれに関連する部材の配置を示していて、図3は
上記絞り羽根5以外の部材の配置を示している。図2に
おいて、実線で示されている絞り羽根5の位置は絞り開
放口径の位置を示しており、二点鎖線で示されている絞
り羽根5の位置は絞り開放口径より大きく絞りを開いた
状態を示している。開放口径(固定アパーチャー径)に
おける絞り羽根の位置より、更に絞り羽根を開かせるた
めの上記絞りカム溝孔6aには上述したカム溝孔6a2
が設けてあり、上記ステッピングモータ1への通電を解
除したときにカメラに振動や強い外力が加わっても容易
に開放口径まで絞り込まれないように、上記カム6aの
形状を上述したようにカム溝孔6a1と6a2とで形成
している。
かれるときの動作を、図4にて説明する。この図4は、
上記ステッピングモータ1のステップ数に対して、絞り
羽根による絞り(AV)の変化および絞り羽根5の位置
検知装置であるPI7のタイミング関係を示している。
上記絞り機構において、上記ステッピングモータ1を回
転させて絞りを開放していくと、上記絞り羽根5はカム
板6の固定アパーチャ6bに至り、更にこの絞りの開放
位置(アパーチャ6b)から絞り開放方向へ移動する。
そして、2ステップ開いた状態で、同絞り羽根5の位置
検知装置であるPI7が上記検出片4dによって動作
し、オンからオフに切り換わる。これにより、次に、上
記絞り羽根5が1ステップ開いた位置を初期位置とし、
ステッピングモータ1の停止位置として同ステッピング
モータへの通電を解除する。そして、ステッピングモー
タ1自身の持つ自己保持力により絞り羽根5を保持させ
ることにより、消費電流の無駄をなくす。
メラに振動や強い外力が加わったとしても絞り解放口径
までは3ステップの余裕があるため、測距および測光に
悪影響を及ぼすことなく、また、上記ステッピングモー
タ1に特別なロック機構を必要とせずに、小型,軽量お
よび低コストの絞り機構が実現できる。
り、上記ステッピングモータ1が動いた場合、そのまま
の状態で絞り込み動作に入ると、絞り込みの初期位置が
ずれるために絞り込まれた時の露出精度が低下する。こ
の露出精度の低下を解決するために、絞り調整時に初期
位置のステッピングモータの励磁状態をEEPROMに
書き込み、絞り込み動作時にはEEPROMに書き込ま
れた励磁状態に通電し、かつ、絞り羽根位置検出手段で
あるPI7の信号の状態を見て、オフ状態であれば、絞
り込み動作を行い、オン状態であれば1度駆動させ初期
位置に戻してから、絞り込み動作を行ない、露出精度を
確保する。
施例では、上記PI7で矢車4に配設された検出片4d
を検出しているが、ギヤー列あるいは羽根に孔を設けて
位置を検出する方法、あるいは基板のパターンと接片に
より位置を検出する方法も可能である。
制御装置の全体の構成を示したブロック図である。スタ
ート手段11からのスタート信号が制御手段であるマイ
クロコンピュータ(μCOM)12に入力されて、測光
演算回路13からのデータ信号が上記μCOM12に入
力され、絞り設定手段14からのデータ信号が上記μC
OM12に入力される。また、同μCOM12からのデ
ータがEEPROM15に格納され、同EEPROM1
5に格納された同データが上記μCOM12に読み込ま
れる。同μCOM12からはP0,P1,P2,P3の
4ビットのデータ信号がドライバ回路16に入力され、
同ドライバ回路16からはステッピングモータの駆動信
号がステッピングモータ1に入力される。同ステッピン
グモータ1により矢車4が回転される。同矢車4の回転
位置を該矢車4に配設されている検出片4dによりPI
7が検出して、この検出信号が上記μCOM12に入力
される。
を、図6,図7,図8,図9に示すフローチャートおよ
び関係図により説明する。図6は絞り込み駆動のフロー
チャートを示している。ステップS1にて、絞り込みシ
ーケンスがスタートしてステップS2に進む。ステップ
S2において、上記スタート手段11からのスタート信
号が上記μCOM12に入力されると、上記測光演算回
路13および絞り設定手段14からのデータ信号が上記
μCOM12に入力され、また、後述するように予め上
記EEPROM15に記憶されている初期位置データと
絞り込みオフセット調整値データが上記μCOM12に
読み出される。そして、ステップS3に進む。ステップ
S3において、同測光演算回路13,絞り設定手段14
からの情報および上記EEPROM15からの絞り込み
オフセット調整値に基づき、また、そのときのカメラモ
ードに従って、適切な絞りステップ数が演算され決定さ
れる。そして、ステップS4に進む。ステップS4に
て、絞りの開放位置を検出するために上記PI7を動作
させステップS5に進む。
で読み出された初期位置データは4ビットデータとして
上記ドライバ回路16に出力され、このドライバ回路1
6で上記ステッピングモータ1が初期励磁されて上記矢
車4は回転する。ここで、上記ステッピングモータ1に
は、2つの励磁コイルがあり、4本の端子がある。上記
ステッピングモータ1を励磁するには、上記μCOM1
2の上記ドライバ回路への出力P0,P1,P2,P3を下
記に示す(1),(2),(3),(4)のように2つのビットをH
i(ハイ)レベル,残りの2つのビットをLo(ロウ)レ
ベルの信号として出力し、下記に示す順序で変化させる
ことで、上記ドライバ回路16は絞り込みあるいは開放
駆動ができるようにトランジスタブリッジで構成されて
いる。そして、ステップS6に進む。
て、絞りが開放初期位置からずれていて、同PI7の出
力がオンならばステップS7に進み、図8にて後述する
開放のシーケンスを行い、初期位置まで開放駆動を行う
ことにより、正確な絞り込みを行う。本実施例では、上
述したように上記ステッピングモータ1には4つの励磁
状態M1,M2,M3,M4がある。例えば、図7で、
後述する調整のシーケンス(図9参照)で設定された初
期位置の励磁状態をM1とすると、開口から絞り羽根が
絞り込まれて出る瞬間の励磁状態もM1となる。上記ス
テッピングモータ1が通電されていないときに、振動等
により開口直前のXのM4まで動いてしまうと、次に初
期励磁したときには上記ステッピングモータ1はYのM
1に動いてしまうが、上記PI7の出力を確認してオン
していればZのM1の初期位置まで戻ってから絞り動作
を行うので、絞り精度は良くなる。そこで、ステップS
8に進む。
オンしていなければ、絞り羽根5が初期位置にあるとし
て、ステップS8に進む。ステップS8にて、次の1ス
テップ移行するまでのインターバル時間T1 を設定して
ステップS9に進む。ステップS9では、t=T1 にな
るまでステップ9を繰り返して、設定時間T1 が経過し
た後ステップS10に進む。ステップS10において
は、次のステップの状態に励磁して、上記ステッピング
モータ1は1ステップの絞り込みを行いステップS11
に進む。ステップS11において、上記ステップS3に
て設定された絞りステップ数が全て終了していなけれ
ば、再び1ステップ絞り込みを行うためにステップS8
に戻る。上記ステップS11にて、上記絞りステップ数
が全て終了していれば、ステップS12に進んで絞り込
みシーケンスは終了となる。
している。ステップS21にて、開放シーケンスがスタ
ートしてステップS22に進む。ステップS22にて、
前述した絞り込みフローチャートと同様に、上記EEP
ROM15から開放の初期位置データを読み出してステ
ップS23に進む。ステップS23にて、絞りの開放位
置を検出するために、上記PI7を動作させステップ2
4に進む。ステップS24にて、絞り込み駆動時の最終
停止位置の励磁状態を上記μCOM12内に有するRA
Mに記憶しておいた絞り込みデータにより絞り込み初期
励磁を行い、絞りを絞り込んでステップ25に進む。
プ開放へ移行するまでのインターバル時間T2を設定し
てステップS26に進む。ステップS26では、t=T
2になるまでステップS26を繰り返して、設定時間T
2が経過した後ステップS27に進む。ステップS27
においては、次のステップの状態に励磁して、上記ステ
ッピングモータ1は1ステップの開放駆動を行う。ここ
での励磁状態は絞り込みとは反対に、開放の順に変化す
る。そして、ステップS28に進む。
7にて更新した励磁状態のデータを上記ステップS22
にてEEPROMから読み出した初期位置データと比較
して、一致していなければ上記ステップS25に戻り、
開放ステップ励磁をして、絞りの開放駆動を行う。上記
ステップS28にて、更新した励磁状態のデータと初期
位置データとが一致していればステップS29に進む。
ステップS29において、上記PI7の出力を確認し、
その出力がLoレベルでオンしていれば初期位置ではな
いので、上記ステップS25に戻り開放ステップ励磁を
し、絞りの開放駆動を続行する。上記ステップS29に
て、上記PI7の出力がHiレベルでオンしていなけれ
ば、開放の初期位置の励磁状態であり、かつ、開放検出
スイッチである上記PI7が開放位置を検出しているの
で、絞りが開放位置にあると判断して開放駆動を終了
し、ステップS30に進んで、開放シーケンスは終了と
なる。
の状態を調整する方法を示す調整フローチャートであ
る。ステップS41にて、開放初期位置の調整シーケン
スがスタートしてステップS42に進む。ステップS4
2にて、前述した絞り込みのフローチャートに準じて、
絞りの絞り込み駆動を行う。ここでは、初期励磁状態に
励磁するための初期位置データがまだ上記EEPROM
に書き込まれていないので、4つの励磁状態の内から1
つの励磁状態を任意に選択する。また、絞りステップ数
も任意に10ステップ程度に設定する。絞りが絞り込ま
れたらステップS43に進む。
う。ステップS43にて、絞り込みの最終励磁状態を初
期状態として、絞り込み初期励磁を行いステップ44に
進む。ステップS44にて、絞りが次の1ステップ開放
へ移行するまでのインターバル時間T3を設定してステ
ップ45に進む。ステップS45では、設定時間t=T
3になるまでステップS45を繰り返して、設定時間T
3が経過した後、ステップS46に進む。ステップS4
6にて、開放側へ次の1ステップ励磁状態を移行して、
ステップS47に進む。ステップS47においてはPI
7のオン,オフがチェックされる。即ち、開放検出スイ
ッチである上記PI7が光を透過して出力がオンであれ
ば、絞りが開放の初期位置に達していないと判断して上
記ステップS44に戻って、再び、絞りを1ステップ開
放駆動する。上記ステップ47にて、上記PI7が上記
矢車4に配設されている検出片によって遮光されて、出
力がオンでなければステップS48に進む。
ップ移行するまでのインターバル時間T4を設定してス
テップS49に進む。ステップS49にて、t=T4に
なるまでステップS49を繰り返して、設定時間T4が
経過したらステップS50に進む。ステップS50で
は、更に開放側へ1ステップ励磁状態を移行して、絞り
を開放駆動する。この位置が開放初期位置であり、この
位置が上記開放検出スイッチであるPI7がオフしてか
ら1ステップ目である。そして、ステップS51に進
む。
の励磁状態の開放初期位置データを上記EEPROM1
5に記憶させる。ここで、初期位置を調整するための開
放駆動は終了する。そして、ステップS52に進み、こ
こからは絞り込み量のオフセット調整を行う。ステップ
S52では、所定の絞り口径まで絞り込むために、絞り
込みステップ数として絞り込み設計値を設定し、ステッ
プS53に進む。ステップS53においては、前述した
絞り込みフローチャート(図6参照)に従って絞り込み
駆動を行う。ただし、同フローチャートのステップS2
のEEPROMの読み出し、およびステップS3の絞り
ステップ数演算は、上記ステップ52の絞り込みステッ
プ数設定で置き換える。そして、ステップS54に進
む。
口径を測定して求めた絞り込みステップ数と、上記ステ
ップS52で設定した絞り込み設計値の絞り込みステッ
プ数との差を絞り込みオフセット調整値として計算す
る。この絞り込みオフセット調整値を上記EEPROM
15に記憶する。この絞り込みオフセット調整値は、前
述した絞り込みサブルーチンのステップS3における絞
りステップ数演算に盛り込まれる。例えば、ステッピン
グモータの1ステップ分が絞りで1/4絞り値相当に設
計してあるとして、F8(絞り値6)を狙って絞り込ん
だときの実際の絞り値(AV値)が、 5.625<AV<5.875 であれば +1(ステ
ップ) 5.875<AV<6.125 であれば 0(ステ
ップ) 6.125<AV<6.375 であれば −1(ステ
ップ) のオフセット値を絞り込み設計値に加えれば、絞り込み
時の誤差は最小分解能(1/4AV値)の1/2以下に
抑えることができる。
ングモータの組付け時の面倒な機構の調整は不要とな
り、μCOMのソフト上で正確な調整を簡単に行うこと
ができる。従来は、絞りユニットにステッピングモータ
を組み付ける際に、同モータを特定の状態に励磁して、
しかも、開放位置検出用にリーフスイッチ等を使用して
いたために、細かい回転位置調整が必要であったのが、
本実施例のように初期位置の励磁状態とオフセット調整
値をEEPROMに記憶しておくことで、ステッピング
モータの組み付けを全く無作為に行える。
ム板の固定アパーチャ(マスク)により限定し、この固
定アパーチャの口径よりも2ステップ以上開いた位置で
絞り羽根の位置を検出して更に1ステップ開いた位置を
初期位置として、ステッピングモータへの通電を解除
し、ステッピングモータ自身のもつ自己保持力により絞
り羽根を維持するようにしたので、カメラに振動や強い
外力が加わっても、絞り開放口径まで3ステップ以上の
余裕があるために、カメラの電池を無駄に消費せずに、
かつ特別なロック機構を必要とせずに、絞りの開放状態
を維持することができる。また、初期位置での励磁状態
をEEPROMに書き込むので、絞り開放時にステッピ
ングモータが動いても、常に初期位置から絞り込みを行
ない、露出精度を低下させることがない。
構の分解斜視図。
位置とステッピングモータのステップ数とのタイミング
関係を示す線図。
ブロック図。
の絞り込み動作を示すフローチャート。
グモータの励磁状態とPI出力との関係を示す線図。
の開放動作を示すフローチャート。
の調整動作を示すフローチャート。
Claims (1)
- 【請求項1】 ステッピングモータと、 複数の絞り羽根と、 上記ステッピングモータから駆動力を伝達され、上記絞
り羽根に開閉動作を行わせる絞り駆動部材と、 絞り開口径を決定する固定のアパーチャと、 上記絞り羽根の開口径が上記アパーチャの絞り開口径よ
りも開口した所定位置にあることを検出する検出手段
と、 上記ステッピングモータの駆動により上記絞り羽根の開
放動作を行うにあたり、上記検出手段により上記所定位
置に到達したことを検出した後に、上記ステッピングモ
ータの動作を停止させる制御手段と、 を具備したことを特徴とする絞り制御装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4248122A JP2997793B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 絞り制御装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP4248122A JP2997793B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 絞り制御装置 |
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JPH0695205A JPH0695205A (ja) | 1994-04-08 |
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ID=17173562
Family Applications (1)
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JP4248122A Expired - Lifetime JP2997793B2 (ja) | 1992-09-17 | 1992-09-17 | 絞り制御装置 |
Country Status (1)
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JP5347275B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2013-11-20 | 株式会社ニコン | 絞り駆動装置およびレンズ鏡筒 |
JP5320752B2 (ja) * | 2008-01-28 | 2013-10-23 | 株式会社ニコン | 電動絞り装置および電動絞り装置の駆動方法 |
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-
1992
- 1992-09-17 JP JP4248122A patent/JP2997793B2/ja not_active Expired - Lifetime
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---|---|
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