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JP2004012938A - Light quantity control device and image pickup device provided with light quantity control device - Google Patents

Light quantity control device and image pickup device provided with light quantity control device Download PDF

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JP2004012938A
JP2004012938A JP2002167794A JP2002167794A JP2004012938A JP 2004012938 A JP2004012938 A JP 2004012938A JP 2002167794 A JP2002167794 A JP 2002167794A JP 2002167794 A JP2002167794 A JP 2002167794A JP 2004012938 A JP2004012938 A JP 2004012938A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
rotor magnet
coil
phase
stepping motor
energizing
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Abandoned
Application number
JP2002167794A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Toshiaki Kawanishi
川西 利明
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Canon Inc
Original Assignee
Canon Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canon Inc filed Critical Canon Inc
Priority to JP2002167794A priority Critical patent/JP2004012938A/en
Publication of JP2004012938A publication Critical patent/JP2004012938A/en
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  • Control Of Stepping Motors (AREA)
  • Diaphragms For Cameras (AREA)
  • Shutters For Cameras (AREA)

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a light quantity control device capable of performing an inexpensive and quick shutter operation by using a stepping motor as a driving source and to provide an image pickup device provided with the light quantity control device. <P>SOLUTION: As to an energizing phase to coils of the stepping motor when the coils are driven to closed states by current supply to the coils, an energizing phase advanced to the closing direction at an 90° electrical angle from an energizing phase to the coils in a light quantity control state which is determined by an energizing condition to be applied to two sets of electromagnets is used as an initial energizing phase for driving the coils in the closed states to drive the coils to the closing direction. <P>COPYRIGHT: (C)2004,JPO

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光量調節装置およびこれを備えたデジタルカメラなどの撮像装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】
従来のビデオカメラなどに用いられている光量調節装置は、駆動コイルへの通電量により2枚の絞り羽根を開閉動作させるガルバノ方式のアクチュエータと絞りの位置検知用のホール素子を備え絞り位置の制御出力を備えたものが公知の技術として広く用いられている。
【0003】
また、画像取り込みの際のシャッタ動作時は駆動コイルに逆通電するなどの手段で高速の閉じ動作特性を得る必要がある。
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来例のアクチュエータでは、絞りの位置検出用ホール素子やホール素子出力を用いた絞り位置の検出回路や回路調整などを必要とし、部品点数が多く回路も複雑で、高速なシャッタ動作を実現するには駆動コイル抵抗値を下げる必要があるが、通常の絞り値設定時の消費電力も増加してしまう場合がある。このような理由から、デジタルスチルカメラなどに要求される省エネ・小型・安価な光量調節装置を実現することは困難であった。
【0005】
本発明はこのような問題点に鑑みなされたもので、駆動源にステッピングモータを用いて安価で高速なシャッタ動作が可能な光量調節装置およびこれを備えた撮像装置を提供することを目的とするものである。
【0006】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明では、外周面に多極着磁した円筒形状のロータマグネットと、電気角で90度の位相差をもって前記ロータマグネットと対向配置されたステータにコイルを巻回した2組の電磁石とを有し、前記各コイルに交番電流を通電することにより前記ロータマグネットを正逆回転させる2相のPM型ステッピングモータと、所定の前記コイルへの通電により決定される前記ロータマグネットの初期位置を基準として前記ロータマグネットの機械角(回転角度)を、前記ロータマグネットの着磁極数をPとして 機械角 < (2×360°)/P の条件式を満足するように制限するストッパと、前記ステッピングモータにより駆動され、前記ストッパにより開放状態と閉じ状態が位置決めされ、前記2組の電磁石への通電条件に応じた所定の光量調節状態となるように駆動される光量調節部材とを有し、前記ステッピングモータの前記コイルへの通電により閉じ状態へ駆動するときの前記コイルへの通電位相は、前記2組の電磁石への通電条件で決定される光量調節状態の前記コイルへの通電位相よりも、電気角で90度、閉じ方向へ進んだ通電位相を閉じ状態へ駆動する際の初期通電位相として閉じ方向へ駆動する構成としている。
【0007】
また、上述の光量調節装置を備えた撮像装置を構成してもよい。
【0008】
【発明の実施の形態】
図1から図6に本発明の第1の実施の形態を示す。
【0009】
図1において1は外周面に4極着磁されたロータマグネット、2はロータマグネットに固着された回転軸、3は回転軸2に固着されロータマグネット1とともに旋回するレバー、4は電磁石の一方の磁極となるステータA、5はステータAを励磁して磁力を発生させる励磁コイルA、6はもう一方の電磁石の磁極となるステータB、7はステータBを励磁して磁力を発生させる励磁コイルB、上記2組みの電磁石は電気角で90°の位相差をもって配置してある。
【0010】
すなわち、励磁コイルAと励磁コイルBへ90°位相差のある交番電流をながすことにより発生する回転磁界にロータマグネットが同期して回転する2相のステッピングモータを構成している。
【0011】
8,9は励磁コイルA5に←方向に通電したときの初期状態を基準としロータマグネット1の機械角を((2×360°)/P)以下すなわちP=4であるから機械角<180°の範囲に制限する第1ストッパ、第2ストッパである。
【0012】
図2に第1、第2ストッパから励磁コイルAに←方向に通電することにより初期位置に設定できる動作を示す。(ロータマグネット1に矢印で第1、第2ストッパとレバー3が当接する位置関係を代用する。)レバー3が第1ストッパ8に当接している状態から励磁コイルAに→方向に通電するとステータAに図示の如くN・S極に磁化されると図示の回転方向に回転力が生じて初期状態へ復帰する。この関係はレバー3が第2ストッパ8に当接している状態からも同様である。すなわち第1、第2ストッパで規制するロータマグネットの機械角が((2×360°)/P)以上になると励磁コイルAに→方向に通電しても第1、第2ストッパから初期状態へ復帰する方向の回転力は生じず逆方向に回転力を生じるため本発明に示すロータマグネット1の機械角を((2×360°)/P)以下にする必要がある。
【0013】
図3に初期状態から励磁コイルA/Bの通電によりロータマグネット1が回転位置を設定する動作をしめす。
【0014】
(1)→(2)
ロータマグネット1を初期位置に復帰させるために励磁コイルAに←方向に通電する。次に励磁コイルBに図示(2)方向に通電するとともに励磁コイルAの通電をOFFするとロータマグネット1は図示(2)の矢印方向(右)へ回転しステータBの磁極とロータマグネットの磁極が対抗した▲1▼位置で停止する。
【0015】
(1)→(3)
ロータマグネット1を初期位置に復帰させるために励磁コイルAに←方向に通電する。次に励磁コイルBに図示(3)の方向に通電するとともに励磁コイルAの通電をOFFするとロータマグネット1は図示(3)の矢印方向(左)へ回転しステータBの磁極とロータマグネットの磁極が対抗した▲2▼位置で停止する。回転角の位置規制を▲1▼位置▲2▼位置よりも狭い範囲に設けておけば3ポジションの位置が励磁コイルA・Bの通電条件だけで決定できる。
【0016】
図1〜図3に示す実施例1では励磁コイルの通電は1相励磁で説明してあるが1−2相励磁で行えば更に停止位置を簡単に増やすことができる。
【0017】
図4は2相のステッピングモータの励磁コイルA・Bの制御入力をマイクロステップ(擬似正弦波)駆動入力としたときの通電波形を示す。
【0018】
レバー3の初期位置は励磁コイルBがSIN100%の入力となっているときである。
【0019】
初期位置に対して電気角でθ°回転させるには図の通電波形からわかるように励磁コイルAと励磁コイルBの通電量の比を
励磁コイルA=SIN(θ―90)
励磁コイルB=SIN(θ)
で求められる比に設定すれば、レバーの停止位置を略制御することができる。すなわち励磁コイルAと励磁コイルBの通電量の比に対応してレバーの位置が決定できるので任意の絞り値に設定が可能になる。
【0020】
マイクロステップ駆動波形の分割数は機器の必要精度に応じて選択して決定すれば最適な絞り値の選択が可能である。また、駆動源であるステッピングモータのマグネットロータの極数も機器の必要精度・条件に応じて選択して決定すれば良い。
【0021】
図5は図3の動作説明に対応して光量調節装置に適用した場合の概略構成図である。図5において、10は2相のステッピングモータである。11はステッピングモータの回転軸2に固着されるレバーでステッピングモータ10に設けられている2個のストッパ12とレバー11とでステッピングモータは回転位置規制される。
【0022】
上記位置規制範囲は前述の機械角<((2×360°)/P)に設定されている。ステッピングモータ10の通電入力は端子10aより励磁コイルA、Bに供給され通電方法は、前述で詳細に説明した通りである。
【0023】
レバー11はステッピングモータ10の回転軸2と圧入或いは接着により固着されていて絞り羽根13の2個所の長溝13cと系合し絞り羽根の直進移動ガイド15によってレバー11が回転することにより絞り羽根13を進退移動できる。
閉状態はステッピングモータが励磁コイルAに図3に示す(1)の通電条件により初期位置の状態を決定する。
【0024】
次に、励磁コイルBに図3に示す(2)(3)の通電条件により絞り開放状態・絞り閉じ状態を決定する。絞り開放は(2)の通電条件により絞り羽根13が開動作することによりレバー11が反時計方向に回転しストッパ12で位置規制され不図示の光学機器の絞り開放径14で開放状態を設定する。このとき絞り羽根の13aによってできる開口部は絞り開放径よりも大径となっている。閉じ状態は(3)の通電条件によりレバー11が時計方向に回転しストッパ12で位置規制され絞り閉じ状態が決定される。
【0025】
図3と図5の対応関係は以下の通りである。図3における初期位置は図5における絞り小絞り位置に対応し、図3における1位置は図5における絞り開放位置に対応し、図3における2位置は図5における絞り閉じ位置に対応している。
【0026】
図6は、実施例1をデジタルカメラなどに応用した場合のフローチャートを示す。
ST101:電源投入後、モードSWが撮影モードかどうか判断する。
ST102:撮影モードであれば、ステッピングモータの駆動パルスレートをA[PPS]に設定する。A[PPS]の設定は絞りの停止位置精度を保証できる任意のパルスレートに設定する。ここで、パルスレートとは、1秒間にモータを何パルス(ステップ)移動させるのかのパルス数を示し、PPSはパルス/秒を示す。例えば、480[PPS]のパルスレートとは、1秒間にモータを480パルス(ステップ)回転させるパルス(ステップ)数です。20ステップ/1回転のステッピングモータでは、機械角で18度/1ステップとして24回転する。
ST103:絞りを開放位置に設定する。
ST104:露出決定のためのスイッチであるレリーズ1がonされたかどうかを判断する。
ST105:開放絞りで良いかどうか判断する。
ST106:レリーズ1onの場合マイコンのROMに予めプログラムされている露出決定処理を実行し絞りを開放か小絞り方向の最適絞り位置に設定する指示を出す。
ST107:絞り閉じ動作開始まで最適絞り位置を保持する。
ST108:絞り位置を保持した状態でコイルへの制御入力を電気角で位相を90度進める。
ST109:レリーズ2(シャッタ)がonしたかどうかを判断する。
ST110:レリーズ2(on)であれば絞り設定位置から電気角で90度進んだ電流をコイルへの初期電流として印加する。ここで、2相のステッピングモータの基本原理から、電気角で90度進んだ電流をコイルへ通電することは、すなわち、モータの回転トルクがもっとも高く発生する位相関係で或るので、閉じ方向へ高速で駆動する際のコイルへの初期通電条件として最も適している。
ST111:絞りを閉位置に所定のパルスレート駆動する。
ST112:レリーズ2(on)であれば撮像素子(CCD)に画像の蓄積を開始させる。
ST113:絞り閉じ位置でステッピングモータへ所定時間通電保持する。
ST114:画像取り込み完了かどうか判断する。完了ならばST115へ。
ST115:撮像素子(CCD)に蓄積した画像データをカメラ回路のメモリ−に格納する。
ST116:画像データの格納が完了したかどうかを判断する。
【0027】
完了していれば、ST117へ。
ST117:画像データの読み込み完了後、絞り閉じ位置でコイルへの通電をOFFし、ST101へ。
【0028】
【発明の効果】
以上、述べたように本発明によれば、外周面に多極着磁した円筒形状のロータマグネットと、電気角で90度の位相差をもって前記ロータマグネットと対向配置されたステータにコイルを巻回した2組の電磁石とを有し、前記各コイルに交番電流を通電することにより前記ロータマグネットを正逆回転させる2相のPM型ステッピングモータと、所定の前記コイルへの通電により決定される前記ロータマグネットの初期位置を基準として前記ロータマグネットの機械角(回転角度)を、前記ロータマグネットの着磁極数をPとして 機械角 < (2×360°)/P の条件式を満足するように制限するストッパと、前記ステッピングモータにより駆動され、前記ストッパにより開放状態と閉じ状態が位置決めされ、前記2組の電磁石への通電条件に応じた所定の光量調節状態となるように駆動される光量調節部材とを有し、前記ステッピングモータの前記コイルへの通電により閉じ状態へ駆動するときの前記コイルへの通電位相は、前記2組の電磁石への通電条件で決定される光量調節状態の前記コイルへの通電位相よりも、電気角で90度、閉じ方向へ進んだ通電位相を閉じ状態へ駆動する際の初期通電位相として閉じ方向へ駆動する構成としたので、絞りの位置検出用のセンサーや検出回路を用いず、また、閉じ動作の際にステッピングモータを高トルクで駆動できるので閉じ速度、すなわち静止画取り込みの際に高速なシャッタ動作が可能である。
【0029】
以上述べたように、本発明によれば、駆動源にステッピングモータを用いて安価で高速なシャッタ動作が可能な光量調節装置およびこれを備えた撮像装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】第1の実施例の原理図を示す図
【図2】第1の実施例の初期位置設定の説明図
【図3】第1の実施例の動作説明図
【図4】第1の実施例の通電波形の関係を示した図
【図5】光量調節装置の構成図
【図6】実施例1をデジタルカメラに応用した場合の動作フローチャート図
【符号の説明】
1 ロータマグネット
2 回転軸
3,11 レバー
4 ステータA
5 励磁コイルA
6 ステータB
7 励磁コイルB
8 第1ストッパ
9 第2ストッパ
10 ステッピングモータ
12,16 ストッパ
13 絞り羽根
14 絞り開放径
15 絞り羽根直進ガイド
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a light amount adjustment device and an imaging device such as a digital camera including the same.
[0002]
[Prior art]
A conventional light control device used in a video camera or the like includes a galvano-type actuator that opens and closes two aperture blades according to the amount of current supplied to a drive coil, and a hall element for detecting the position of the aperture, and controls the aperture position. Those having an output are widely used as known techniques.
[0003]
At the time of shutter operation at the time of image capture, it is necessary to obtain high-speed closing operation characteristics by means such as reversely energizing the drive coil.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the above-mentioned conventional actuator requires a diaphragm position detection circuit and circuit adjustment using the Hall element for detecting the diaphragm position and the output of the Hall element, the number of components is large, the circuit is complicated, and a high-speed shutter operation is required. To realize this, it is necessary to lower the drive coil resistance value, but the power consumption when setting the normal aperture value may increase. For these reasons, it has been difficult to realize an energy-saving, small-sized, and inexpensive light amount adjusting device required for a digital still camera or the like.
[0005]
The present invention has been made in view of such a problem, and has as its object to provide an inexpensive and high-speed shutter operation using a stepping motor as a driving source and an imaging apparatus including the same. Things.
[0006]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, according to the present invention, a coil is wound around a cylindrical rotor magnet multipolarly magnetized on an outer peripheral surface and a stator arranged opposite to the rotor magnet with a phase difference of 90 degrees in electrical angle. A two-phase PM type stepping motor having two sets of rotated electromagnets for rotating the rotor magnet forward and reverse by applying an alternating current to each of the coils, and a predetermined energization to the coils. The mechanical angle (rotation angle) of the rotor magnet is defined based on the initial position of the rotor magnet, and the mechanical angle <(2 × 360 °) / P, where P is the number of magnetized poles of the rotor magnet. The stepping motor is driven by a restricting stopper and the open state and the closed state are positioned by the stopper. A light-amount adjusting member that is driven to be in a predetermined light-amount adjusting state according to the power supply condition, and the energizing phase to the coil when the stepping motor is driven to the closed state by energizing the coil is: An initial energizing phase when driving the energizing phase advanced in the closing direction by 90 degrees in electrical angle to the closed state from the energizing phase to the coil in the light quantity adjustment state determined by the energizing conditions for the two sets of electromagnets. It is configured to be driven in the closing direction.
[0007]
Further, an imaging device including the above-described light amount adjusting device may be configured.
[0008]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
1 to 6 show a first embodiment of the present invention.
[0009]
In FIG. 1, reference numeral 1 denotes a rotor magnet having four poles magnetized on the outer peripheral surface, 2 denotes a rotating shaft fixed to the rotor magnet, 3 denotes a lever fixed to the rotating shaft 2 and rotates together with the rotor magnet 1, and 4 denotes one of the electromagnets. The stators A and 5, which are magnetic poles, are exciting coils A for exciting the stator A to generate a magnetic force, the stators B, 6 are magnetic poles for the other electromagnet, and the exciting coil B for exciting the stator B to generate a magnetic force. The two sets of electromagnets are arranged with a phase difference of 90 ° in electrical angle.
[0010]
That is, a two-phase stepping motor in which a rotor magnet rotates in synchronization with a rotating magnetic field generated by passing an alternating current having a phase difference of 90 ° between the exciting coil A and the exciting coil B is configured.
[0011]
8 and 9, the mechanical angle of the rotor magnet 1 is equal to or less than ((2 × 360 °) / P), that is, P = 4, based on the initial state when the exciting coil A5 is energized in the ← direction. The first stopper and the second stopper are limited to the ranges described above.
[0012]
FIG. 2 shows an operation that can be set to the initial position by applying a current to the exciting coil A in the ← direction from the first and second stoppers. (The positional relationship where the first and second stoppers and the lever 3 are in contact with the rotor magnet 1 is substituted by arrows.) When the exciting coil A is energized in the → direction from the state where the lever 3 is in contact with the first stopper 8, the stator When A is magnetized into the N and S poles as shown in the figure, a rotational force is generated in the illustrated rotating direction, and the state returns to the initial state. This relationship is the same even when the lever 3 is in contact with the second stopper 8. That is, when the mechanical angle of the rotor magnet regulated by the first and second stoppers is equal to or more than ((2 × 360 °) / P), the first and second stoppers return to the initial state even when the exciting coil A is energized in the → direction. Since the rotational force in the returning direction is not generated but the rotational force is generated in the reverse direction, the mechanical angle of the rotor magnet 1 according to the present invention needs to be ((2 × 360 °) / P) or less.
[0013]
FIG. 3 shows an operation of setting the rotational position of the rotor magnet 1 by energizing the exciting coils A / B from the initial state.
[0014]
(1) → (2)
In order to return the rotor magnet 1 to the initial position, the exciting coil A is energized in the ← direction. Next, when the excitation coil B is energized in the direction (2) shown and the excitation coil A is de-energized, the rotor magnet 1 rotates in the direction of the arrow (right) in the illustration (2) and the magnetic pole of the stator B and the magnetic pole of the rotor magnet are rotated. Stop at the opposing (1) position.
[0015]
(1) → (3)
In order to return the rotor magnet 1 to the initial position, the exciting coil A is energized in the ← direction. Next, when the excitation coil B is energized in the direction of (3) and the energization of the excitation coil A is turned off, the rotor magnet 1 rotates in the direction of the arrow (left) in the illustration (3), and the magnetic pole of the stator B and the magnetic pole of the rotor magnet are rotated. Stops at the position (2) that opposes. If the rotation angle position regulation is provided in a range narrower than the (1) position (2) position, the three positions can be determined only by the energizing conditions of the exciting coils A and B.
[0016]
In the first embodiment shown in FIGS. 1 to 3, the energization of the excitation coil is described as one-phase excitation. However, if the excitation is performed with one-two-phase excitation, the stop position can be further increased.
[0017]
FIG. 4 shows an energization waveform when the control input of the excitation coils A and B of the two-phase stepping motor is a microstep (pseudo sine wave) drive input.
[0018]
The initial position of the lever 3 is when the exciting coil B has an input of SIN 100%.
[0019]
In order to rotate by an electrical angle of θ ° with respect to the initial position, as can be seen from the energization waveform in the figure, the ratio of the energization amounts of the excitation coil A and the excitation coil B is determined by the excitation coil A = SIN (θ−90)
Excitation coil B = SIN (θ)
If the ratio is set to the value obtained in (1), the stop position of the lever can be substantially controlled. That is, since the position of the lever can be determined according to the ratio of the amount of current flowing between the exciting coil A and the exciting coil B, an arbitrary aperture value can be set.
[0020]
If the number of divisions of the microstep drive waveform is selected and determined according to the required accuracy of the device, an optimum aperture value can be selected. Also, the number of poles of the magnet rotor of the stepping motor, which is the driving source, may be selected and determined according to the required accuracy and conditions of the device.
[0021]
FIG. 5 is a schematic configuration diagram of a case where the present invention is applied to a light amount adjusting device in accordance with the operation description of FIG. In FIG. 5, reference numeral 10 denotes a two-phase stepping motor. Reference numeral 11 denotes a lever fixed to the rotating shaft 2 of the stepping motor, and two stoppers 12 provided on the stepping motor 10 and the lever 11 regulate the rotational position of the stepping motor.
[0022]
The position restriction range is set to the aforementioned mechanical angle <((2 × 360 °) / P). The energizing input of the stepping motor 10 is supplied from the terminal 10a to the exciting coils A and B, and the energizing method is as described in detail above.
[0023]
The lever 11 is fixed to the rotary shaft 2 of the stepping motor 10 by press-fitting or bonding, and engages with two long grooves 13c of the aperture blade 13 so that the lever 11 is rotated by the linearly moving guide 15 for the aperture blade 13 to rotate the aperture blade 13 Can move forward and backward.
In the closed state, the stepping motor determines the state of the initial position according to the energizing condition (1) shown in FIG.
[0024]
Next, the aperture open state and the aperture closed state are determined based on the energizing conditions (2) and (3) shown in FIG. In opening the aperture, the lever 11 rotates counterclockwise by opening the aperture blade 13 under the energizing condition (2), the position is regulated by the stopper 12, and the aperture is set by the aperture opening diameter 14 of the optical device (not shown). . At this time, the opening formed by the aperture blade 13a has a larger diameter than the aperture opening diameter. In the closed state, the lever 11 rotates clockwise according to the energizing condition (3), the position of the lever 11 is regulated by the stopper 12, and the aperture closed state is determined.
[0025]
The correspondence between FIG. 3 and FIG. 5 is as follows. The initial position in FIG. 3 corresponds to the small aperture stop position in FIG. 5, the one position in FIG. 3 corresponds to the aperture open position in FIG. 5, and the two positions in FIG. 3 correspond to the aperture closed position in FIG. .
[0026]
FIG. 6 is a flowchart when the first embodiment is applied to a digital camera or the like.
ST101: After turning on the power, it is determined whether or not the mode SW is in the photographing mode.
ST102: In the case of the photographing mode, the drive pulse rate of the stepping motor is set to A [PPS]. A [PPS] is set to an arbitrary pulse rate that can guarantee the stop position accuracy of the aperture. Here, the pulse rate indicates the number of pulses (steps) for moving the motor in one second, and PPS indicates pulses / second. For example, the pulse rate of 480 [PPS] is the number of pulses (steps) that rotates the motor 480 pulses (steps) per second. In the case of a stepping motor of 20 steps / 1 rotation, 24 rotations are performed at a mechanical angle of 18 degrees / 1 step.
ST103: Set the aperture to the open position.
ST104: It is determined whether or not the release 1, which is a switch for determining an exposure, is turned on.
ST105: It is determined whether the maximum aperture is sufficient.
ST106: In the case of the release 1on, an exposure determination process programmed in advance in the ROM of the microcomputer is executed, and an instruction is issued to open the aperture or set an optimal aperture position in the small aperture direction.
ST107: The optimum aperture position is held until the aperture closing operation starts.
ST108: The control input to the coil is advanced by 90 electrical degrees in electrical angle while the aperture position is held.
ST109: It is determined whether or not the release 2 (shutter) has been turned on.
ST110: If the release is 2 (on), a current advanced by 90 electrical degrees from the aperture setting position is applied to the coil as an initial current. Here, from the basic principle of a two-phase stepping motor, applying a current advanced by 90 degrees in electrical angle to the coil means that the motor has the highest rotational torque, so that the motor rotates in the closing direction. This is the most suitable condition for initial energization of the coil when driving at high speed.
ST111: Drive the aperture to the closed position at a predetermined pulse rate.
ST112: If release 2 (on), the image pickup device (CCD) starts accumulating images.
ST113: The stepping motor is kept energized for a predetermined time at the aperture closing position.
ST114: It is determined whether or not image capturing is completed. If completed, go to ST115.
ST115: Store the image data stored in the image sensor (CCD) in the memory of the camera circuit.
ST116: Determine whether or not the storage of the image data is completed.
[0027]
If completed, go to ST117.
ST117: After the reading of the image data is completed, the power supply to the coil is turned off at the aperture closing position, and the process proceeds to ST101.
[0028]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, a coil is wound around a cylindrical rotor magnet multipolarly magnetized on the outer peripheral surface and a stator arranged to face the rotor magnet with a phase difference of 90 degrees in electrical angle. A two-phase PM type stepping motor for rotating the rotor magnet forward and reverse by applying an alternating current to each of the coils, and a predetermined electric current to the coil. The mechanical angle (rotation angle) of the rotor magnet is limited based on the initial position of the rotor magnet such that the mechanical angle <(2 × 360 °) / P is satisfied, where P is the number of magnetized poles of the rotor magnet. And a stopper that is driven by the stepping motor, and is positioned between an open state and a closed state by the stopper. And a light-amount adjusting member that is driven so as to be in a predetermined light-amount adjusting state according to the following. When the stepping motor is driven to the closed state by energizing the coil, the energizing phase of the coil is 2 The energization phase of the coil in the light quantity adjustment state determined by the energization conditions for the set of electromagnets is 90 degrees in electrical angle, and the energization phase advanced in the closing direction is closed as the initial energization phase when driving to the closed state. The sensor is driven in the direction, so no sensor or detection circuit for detecting the position of the diaphragm is used, and the stepping motor can be driven with a high torque during the closing operation, so the closing speed, that is, high speed when capturing a still image Shutter operation is possible.
[0029]
As described above, according to the present invention, it is possible to provide an inexpensive and high-speed shutter operation using a stepping motor as a drive source and an imaging apparatus including the same.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a diagram showing a principle diagram of a first embodiment; FIG. 2 is an explanatory diagram of an initial position setting of the first embodiment; FIG. 3 is an operation explanatory diagram of the first embodiment; FIG. FIG. 5 is a configuration diagram of a light amount adjusting device. FIG. 6 is a flowchart of an operation when the first embodiment is applied to a digital camera.
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Rotor magnet 2 Rotating shaft 3, 11 Lever 4 Stator A
5 Excitation coil A
6 Stator B
7 Excitation coil B
8 1st stopper 9 2nd stopper 10 Stepping motor 12, 16 Stopper 13 Aperture blade 14 Aperture opening diameter 15 Aperture blade straight guide

Claims (2)

外周面に多極着磁した円筒形状のロータマグネットと、
電気角で90度の位相差をもって前記ロータマグネットと対向配置されたステータにコイルを巻回した2組の電磁石とを有し、前記各コイルに交番電流を通電することにより前記ロータマグネットを正逆回転させる2相のPM型ステッピングモータと、
所定の前記コイルへの通電により決定される前記ロータマグネットの初期位置を基準として前記ロータマグネットの機械角(回転角度)を、前記ロータマグネットの着磁極数をPとして
機械角 < (2×360°)/P
の条件式を満足するように制限するストッパと、
前記ステッピングモータにより駆動され、前記ストッパにより開放状態と閉じ状態が位置決めされ、前記2組の電磁石への通電条件に応じた所定の光量調節状態となるように駆動される光量調節部材とを有し、
前記ステッピングモータの前記コイルへの通電により閉じ状態へ駆動するときの前記コイルへの通電位相は、前記2組の電磁石への通電条件で決定される光量調節状態の前記コイルへの通電位相よりも、電気角で90度、閉じ方向へ進んだ通電位相を閉じ状態へ駆動する際の初期通電位相として閉じ方向へ駆動することを特徴とする光量調節装置。
A cylindrical rotor magnet multi-polarized on the outer peripheral surface;
The rotor magnet has two phases of electromagnets each of which has a coil wound around a stator disposed opposite to the rotor magnet with a phase difference of 90 degrees in electrical angle, and an alternating current is applied to each of the coils to reverse the rotor magnet. A two-phase PM type stepping motor to be rotated;
The mechanical angle (rotation angle) of the rotor magnet is defined based on the initial position of the rotor magnet determined by the predetermined energization of the coil, and the mechanical angle <(2 × 360 °) where P is the number of magnetized poles of the rotor magnet. ) / P
A stopper that restricts the conditional expression of
A light amount adjusting member driven by the stepping motor, the open state and the closed state are positioned by the stopper, and driven to be in a predetermined light amount adjusting state according to a condition for energizing the two sets of electromagnets. ,
The energization phase to the coil when the stepping motor is driven to the closed state by energization to the coil is smaller than the energization phase to the coil in the light amount adjustment state determined by the energization conditions to the two sets of electromagnets. A light amount adjusting device that drives in the closing direction as an initial energizing phase when the energizing phase advanced in the closing direction by 90 electrical degrees in the closing direction is driven to the closed state.
請求項1に記載の光量調節装置を備えたことを特徴とする撮像装置。An imaging apparatus comprising the light amount adjusting device according to claim 1.
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