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デジカメの絞りユニットをArduinoで動かす(ハード製作)

 レンズエラーが出て動かなくなったデジカメ (キャノン PowerShot S110) を修理したのですが、この時に絞りユニットを交換しました。そんなことで、フレキのケーブルが断線した絞りユニットが手元に残りました。

▼絞りユニット
S110の絞りユニット
 これ、パルスモータで動くのですが、原点センサが付いていてメカとしては完成形になっています。写真ではうまく映っていませんが、フォトインタラプタと書いた矢印の先が原点センサーで、その横に原点センサー用の反射板が付いています。

▼絞り駆動モーター
絞り駆動用パルスモーター
 外径がφ5mmくらいの小さなステッピングモーターで、見た感じではクローポール型だと思います。溶接ナゲットの色や形から判断すると、レーザー溶接で組み立てられているようです。コイルは2つあって、各々が独立した端子で引き出されています。つまり、バイポーラ駆動が可能です。なおコイルの抵抗は23Ω、インダクタンスは1.2mHでした。

▼反対面
絞りユニット裏面
 緑矢印の先にモーターのピニオンギアが見えますが、これでリングギアを動かして絞りの羽根を動かす仕掛けになっています。なお、絞りは6枚羽根です。

 これを見ていると、実際に動かしてみたくなりました。Arduinoを使えば割と簡単に出来そうです。

 以下、動作テストのための準備です。まずは、ハードの組み立てから始めます。

 フレキの断線は、断線個所にはんだを盛れば簡単に修理出来ます。その時の写真を撮り忘れましたが、この記事の写真と同じです。

 そのままでは扱い難いので、秋月のC基板の上にホットボンドで固定しました。基板には穴を開けておいて、絞りの開口部を見通せるようにしておきました。こうすれば後で良いことがあるかも知れません。

▼C基板の上に絞りユニットを固定
絞りユニットをC基板に載せる
 フレキはテープで基板に固定し、信号線を右上のピンソケットから出します。

▼配線引出し部拡大
フレキとの接続
 フレキのコネクタパッドから線を引き出して 2.54mm ピッチのピンソケットに接続しました。使ったのは芯線径φ0.26のテフロン線ですが、もう少し細い線の方が作業がやり易いので、今度秋葉原に行った時にでも探してみたいと思います。

 ともかく、普通のピンソケットに引き出してしまえば後の配線は簡単になります。なお、この写真の右端のピンが、次の回路図に出てくるコネクタの1番ピンです。

▼Aduinoで動かすための回路
Arduinoで絞りユニットを動かす回路図
 絞りユニット内は推定です。

 本来なら、フルブリッジのドライバーでパルスモーターを駆動すべきなのですが、手抜きしてI/Oポート直結で行くことにしました。R1,R2はポートに流れる電流を制限するために入れていますが、この抵抗が入るために、モーターには0.8Vくらいの電圧しかかかりません。ということで、モーターのトルクはかなり小さくなってしまうのですが、とりあえず動作確認が出来れば良いということで、妥協しました。

 R3,R4の値は現物のカットアンドトライで決めました。反射型のセンサーなので、最適値の範囲はかなり狭かったです。なお、Q1の回路は原点検出をLEDで表示する回路なので、省略しても大丈夫です。

▼ブレッドボード
ブレッドボード
 ブレッドボードを経由して Arduino に接続します。

▼全体
レンズ絞りをArduinoで動かす

◆まとめ
 これでハードの準備は出来ました。次はArduinoのソフト作りですが、長くなったので次の(たぶん明日の)記事に回すことにします。
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