JP2011186181A - Imaging device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ミラー部材をモータにより駆動する撮像装置に関する。 The present invention relates to an imaging apparatus that drives a mirror member by a motor.
高速連写機能を有する一眼レフレックスカメラでは、モータ駆動によって高速で動作するミラー部材のアップ/ダウン時のバウンドおよび衝撃音の発生が問題となっている。例えば、ミラー部材のダウン時に発生するバウンドによって撮像面に形成されている被写体像が振れて次の撮像のためのオートフォーカスを開始できないことにより、連写速度が低下する。また、衝撃音は静音化の妨げとなる。 In a single-lens reflex camera having a high-speed continuous shooting function, the occurrence of bounce and impact sound at the time of up / down of a mirror member that operates at high speed by a motor drive is a problem. For example, the subject image formed on the imaging surface is shaken due to the bounce generated when the mirror member is down, and the autofocus for the next imaging cannot be started, thereby reducing the continuous shooting speed. In addition, the impact sound hinders silence.
このようなバウンドや衝撃音の発生を抑えるため、特許文献1には、ダウン位置の手前でミラー駆動用のモータの減速制御(逆通電や短絡等のブレーキ制御)を行うことにより、ミラー部材のダウン時のバウンドや衝撃音を緩和するカメラが開示されている。 In order to suppress the occurrence of such bounces and impact sounds, Patent Document 1 discloses that the mirror member motor is decelerated (brake control such as reverse energization and short circuit) by performing mirror deceleration control before the down position. A camera has been disclosed that mitigates bouncing and impact sounds when down.
ミラー駆動用のモータとしては、DCモータやステッピングモータを使用することが可能である。しかしながら、DCモータは、明確なディテントトルクがない構造を有するために位置制御性が低かったり、駆動負荷によって速度が左右されるために速度制御性が低かったりする。このため、DCモータをミラー駆動用モータとして使用すると、ミラー部材の動作速度や動作の開始/停止位置のばらつきが大きくなり、減速制御も十分に機能しない可能性が高い。 As the mirror driving motor, a DC motor or a stepping motor can be used. However, the DC motor has a structure with no clear detent torque, so that the position controllability is low, or the speed depends on the driving load, and thus the speed controllability is low. For this reason, when the DC motor is used as the mirror driving motor, the variation in the operation speed of the mirror member and the start / stop position of the operation increases, and there is a high possibility that the deceleration control does not function sufficiently.
DCモータの回転位置を検出するためのセンサやパルス発生器を設け、検出された回転位置に基づくフィードバック制御を行うことで位置制御性や速度制御性を改善することは可能である。しかし、センサやパルス発生器による回転位置の検出誤差により、特に停止位置精度を十分に向上させることが難しい。 It is possible to improve position controllability and speed controllability by providing a sensor and a pulse generator for detecting the rotational position of the DC motor and performing feedback control based on the detected rotational position. However, it is particularly difficult to sufficiently improve the stop position accuracy due to rotational position detection errors caused by sensors and pulse generators.
また、ステッピングモータは、オープンループ制御によるパルス駆動が可能であり、DCモータに比べて位置および速度制御性に優れている。しかしながら、DCモータ並みに高速で駆動しようとすると脱調が発生する可能性があるので、ミラー部材の高速駆動には不向きである。 Further, the stepping motor can be driven by pulses by open loop control, and is superior in position and speed controllability compared to a DC motor. However, if it is attempted to drive at the same high speed as a DC motor, there is a possibility that a step-out may occur, which is not suitable for high-speed driving of the mirror member.
このように、DCモータおよびステッピングモータのいずれを用いても、ミラー部材の高速駆動と高い停止位置精度の双方を確保することが難しく、ミラー駆動用モータに適しているとは言えない。 Thus, it is difficult to ensure both high-speed driving of the mirror member and high stop position accuracy, regardless of which of the DC motor and the stepping motor is used, and it cannot be said that it is suitable for a mirror driving motor.
本発明は、ミラー部材の高速駆動を可能としつつ、ミラー部材のバウンドや衝撃音の発生を抑制できる撮像装置を提供する。 The present invention provides an imaging apparatus capable of suppressing the bounce of a mirror member and the generation of impact sound while enabling high-speed driving of the mirror member.
本発明の一側面としての撮像装置は、オープンループ制御によるステップ駆動とロータの回転に応じて回転検出手段から出力される信号を用いたフィードバック制御による駆動が可能なモータと、オープンループ制御とフィードバック制御とを選択的に行う制御手段と、光路の内側に配置される第1の位置と該光路の外側に退避する第2の位置との間で移動可能なミラー部材と、モータからの駆動力を用いてミラー部材を移動させるミラー駆動機構と、第2の位置から第1の位置に移動したミラー部材が当接するストッパとを有する。そして、制御手段は、ミラーが第2の位置にある状態からフィードバック制御によってモータの駆動を開始し、ミラー部材の第1の位置への移動途中からオープンループ制御によってモータを減速させることを特徴とする。 An imaging apparatus according to an aspect of the present invention includes a motor that can be driven by feedback control using a step drive by open loop control and a signal output from a rotation detection unit according to rotation of the rotor, and open loop control and feedback Control means for selectively performing control, a mirror member movable between a first position arranged inside the optical path and a second position retracted outside the optical path, and a driving force from the motor A mirror driving mechanism for moving the mirror member using the lens, and a stopper with which the mirror member moved from the second position to the first position abuts. The control means starts driving the motor by feedback control from the state where the mirror is at the second position, and decelerates the motor by open loop control from the middle of the movement of the mirror member to the first position. To do.
本発明では、オープンループ制御とフィードバック制御が可能なモータを用い、ミラー部材のダウン位置への動作途中でモータの制御方式(駆動方式)をフィードバック制御からオープンループ制御に切り換えてモータおよびミラー部材を減速する。このため、ミラー部材の高速駆動(つまりは高速連写)を可能としつつ、ミラー部材のバウンドや衝撃音の発生を抑制することができる。 In the present invention, a motor capable of open loop control and feedback control is used, and the motor control system (drive system) is switched from feedback control to open loop control during the operation of the mirror member to the down position. Slow down. Therefore, it is possible to suppress the bounce of the mirror member and the generation of impact sound while enabling the mirror member to be driven at high speed (that is, high-speed continuous shooting).
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
図1(a),(b)には、本発明の実施例である撮像装置としての一眼レフデジタルカメラ(以下、単にカメラという)の外観を示している。図2、図3、図4、図5、図6、図7および図8には、カメラ内に設けられたミラー駆動機構の構成および動作を示している。図9には、カメラの電気的構成を示している。 FIGS. 1A and 1B show the appearance of a single-lens reflex digital camera (hereinafter simply referred to as a camera) as an imaging apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6, FIG. 7 and FIG. 8 show the configuration and operation of a mirror driving mechanism provided in the camera. FIG. 9 shows the electrical configuration of the camera.
これらの図において、1はカメラ本体であり、2はカメラ本体1に着脱可能な交換レンズである。3は測光およびAF(オートフォーカス)の開始を指示したり、撮影を指示したりするためのレリーズボタンである。レリーズボタン3を半押し操作(SW1−ON)することで、測光およびAFが開始される。また、レリーズボタン3を全押し操作(SW2−ON)することで、シャッタ4が駆動されて撮像素子10が露光され、撮影が行われる。 In these drawings, reference numeral 1 denotes a camera body, and 2 denotes an interchangeable lens that can be attached to and detached from the camera body 1. Reference numeral 3 denotes a release button for instructing the start of photometry and AF (autofocus) or instructing photographing. Metering and AF are started by pressing the release button 3 halfway (SW1-ON). Further, when the release button 3 is fully pressed (SW2-ON), the shutter 4 is driven, the image sensor 10 is exposed, and photographing is performed.
5はモータであり、オープンループ制御によるステップ駆動とロータの回転に応じて後述する回転センサ(回転検出手段)6から出力される信号を用いたフィードバック制御による駆動とが可能である。モータ5は、レリーズボタン3の全押し操作に応じて動作を開始し、ギア列42を介してミラーカムギア33を駆動することで、クイックリターンミラー(ミラー部材:以下、単にミラーという)30を移動させる。 A motor 5 is capable of step driving by open loop control and driving by feedback control using a signal output from a rotation sensor (rotation detecting means) 6 to be described later according to the rotation of the rotor. The motor 5 starts operating in response to the full-pressing operation of the release button 3 and moves the quick return mirror (mirror member: hereinafter simply referred to as a mirror) 30 by driving the mirror cam gear 33 via the gear train 42. Let
ミラー30は、交換レンズ2から撮像素子10に向かう光路(以下、撮影光路という)の内側に配置されるダウン位置(第1の位置)と、撮影光路から上方外側に退避するアップ位置(第2の位置)との間で移動(回動)可能である。すなわち、ミラー30は、撮影光路に対して進退するように移動可能である。 The mirror 30 has a down position (first position) disposed inside an optical path (hereinafter referred to as a photographing optical path) from the interchangeable lens 2 toward the image sensor 10 and an up position (second position) retracted upward from the photographing optical path. It is possible to move (rotate). That is, the mirror 30 is movable so as to advance and retract with respect to the photographing optical path.
回転センサ6は、モータ5のロータの回転位置に応じた信号を出力する。回転センサ6は、モータ5の内部に設けられた第1のホール素子207と第2のホール素子208とにより構成されている。該第1および第2のホール素子207,208は、それらの位置とロータの磁極との位置関係に応じて変化する信号(電圧)であって、互いに位相差を有する信号を出力する。これら2相の信号を用いることで、ロータの回転位置を検出することができる。 The rotation sensor 6 outputs a signal corresponding to the rotational position of the rotor of the motor 5. The rotation sensor 6 includes a first hall element 207 and a second hall element 208 provided in the motor 5. The first and second Hall elements 207 and 208 output signals (voltages) that change in accordance with the positional relationship between their positions and the magnetic poles of the rotor, and have a phase difference from each other. By using these two-phase signals, the rotational position of the rotor can be detected.
7は光学ファインダである。8は交換レンズ2内に配置された撮影光学系を構成する複数の光学レンズであり、9は絞りである。カメラ本体1内に設けられた撮像素子10は、撮影光学系により形成された被写体像を電気信号に変換する。11は撮像素子10から出力されたアナログ撮像信号をデジタル撮像信号に変換するA/D変換部、デジタル撮像信号に対して各種画像処理を行って画像データを生成する画像処理部等を含む信号処理回路である。 Reference numeral 7 denotes an optical finder. Reference numeral 8 denotes a plurality of optical lenses constituting a photographing optical system disposed in the interchangeable lens 2, and 9 denotes a stop. An image sensor 10 provided in the camera body 1 converts a subject image formed by the photographing optical system into an electrical signal. A signal processing unit 11 includes an A / D conversion unit that converts an analog imaging signal output from the imaging element 10 into a digital imaging signal, an image processing unit that performs various image processing on the digital imaging signal to generate image data, and the like. Circuit.
14はシステム制御部である。システム制御部14は、CPUを含むマイクロコンピュータユニットにより構成されており、内蔵されたコンピュータプログラムを実行してカメラ本体1および交換レンズ2を制御する。システム制御部14は、ミラーカムギア33の初期位置を検出するフォトリフレクタ(初期位置検出手段)36の出力を受けてミラー駆動機構が所定の待機位置にあるか否かを判定する。 Reference numeral 14 denotes a system control unit. The system control unit 14 includes a microcomputer unit including a CPU, and controls the camera body 1 and the interchangeable lens 2 by executing a built-in computer program. The system control unit 14 receives an output of a photo reflector (initial position detection means) 36 that detects an initial position of the mirror cam gear 33 and determines whether or not the mirror drive mechanism is at a predetermined standby position.
また、システム制御部14は、第1ドライバ22を通じたモータ5のオープンループ制御によるステップ駆動と、第2ドライバ25を通じモータ5のフィードバック制御による駆動とを選択的に行う。具体的には、回転センサ6からの信号に基づいて後述の回転カウンタ16によりカウントされるモータ5の回転量(回転カウント値)が所定量(所定カウント値)に達することに応じて、モータ駆動方式をオープンループ制御とフィードバック制御の間で切り換える。システム制御部14と第1および第2ドライバ22,25により制御手段が構成される。 Further, the system control unit 14 selectively performs step driving by open loop control of the motor 5 through the first driver 22 and driving by feedback control of the motor 5 through the second driver 25. Specifically, the motor is driven in response to the rotation amount (rotation count value) of the motor 5 counted by a rotation counter 16 described later based on a signal from the rotation sensor 6 reaching a predetermined amount (predetermined count value). Switch the method between open loop control and feedback control. The system control unit 14 and the first and second drivers 22 and 25 constitute a control means.
15はシステム制御部14の動作用の定数、変数、プログラム等を記憶するメモリである。メモリ15には、後述する撮影モードごとに異なる上記所定カウント値も記憶されている。 Reference numeral 15 denotes a memory for storing constants, variables, programs and the like for operation of the system control unit 14. The memory 15 also stores the predetermined count value that is different for each shooting mode described later.
回転カウンタ16は、システム制御部14の内部に設けられている。該回転カウンタ16は、不図示のクロック発生回路からの基準クロックをベースとして、回転センサ6(第1および第2のホール素子207,208)からの信号に基づいて得られるモータ5(ロータ)の回転量をカウントする。ここにいう回転量(回転カウント値)は、ミラー30のアップ動作およびダウン動作におけるモータ5の起動からの回転量である。 The rotation counter 16 is provided inside the system control unit 14. The rotation counter 16 is based on a reference clock from a clock generation circuit (not shown), and is based on a signal from the rotation sensor 6 (first and second Hall elements 207 and 208). Count the amount of rotation. The rotation amount (rotation count value) referred to here is the rotation amount from the start of the motor 5 in the up operation and the down operation of the mirror 30.
ここで、本実施例では、モータ5のロータに8極(4つのN極と4つのS極)を形成している。このため、1つのホール素子からは、ロータ1回転あたり8つのピークを持つ信号が出力される。つまり、第1および第2のホール素子207,208からは、ロータ1回転あたり合計16のピークを持つ2相信号が出力される。このため、モータ5の起動からのピーク数をカウントすることで、モータ5の起動からの回転量を検出することができる。 Here, in this embodiment, 8 poles (4 N poles and 4 S poles) are formed on the rotor of the motor 5. For this reason, a signal having eight peaks per one rotation of the rotor is output from one Hall element. That is, the first and second Hall elements 207 and 208 output two-phase signals having a total of 16 peaks per one rotation of the rotor. Therefore, by counting the number of peaks from the start of the motor 5, the rotation amount from the start of the motor 5 can be detected.
モータ5の起動からの回転量は、モータ5にギア連結されたミラーカムギア33の回転角度と一致する。なお、詳しくは後述するが、ミラーカムギア33は1回転でミラー30にアップ動作およびダウン動作(以下、ミラーアップ動作およびミラーダウン動作ともいう)を行わせる。 The rotation amount from the start of the motor 5 matches the rotation angle of the mirror cam gear 33 that is gear-coupled to the motor 5. As will be described in detail later, the mirror cam gear 33 causes the mirror 30 to perform an up operation and a down operation (hereinafter also referred to as a mirror up operation and a mirror down operation) in one rotation.
17は撮影モードボタン(操作手段)であり、本実施例のカメラに設けられた複数の撮影モードの中から使用したい(設定したい)撮影モードをユーザが選択するために操作される。 Reference numeral 17 denotes a shooting mode button (operation means) which is operated by the user to select a shooting mode to be used (set) from a plurality of shooting modes provided in the camera of this embodiment.
本実施例のカメラは、選択可能な撮影モードとして、レリーズボタン3が全押し操作されることで1コマの画像(静止画像)のみを撮影する単写モード(単独撮影モード)と、レリーズボタン3が全押し操作されている間は連写し続ける連写モードを有する。さらに、連写モードには、秒間2コマ程度の連続撮影を可能とする低速連写モード(第1の連続撮影モード)と、秒間5コマ程度の(つまり低速連写モードよりも連写速度が速い)連続撮影を可能とする高速連写モード(第2の連続撮影モード)とがある。本実施例では、撮影モードに応じたミラーダウン動作時の減速制御を行う。単写モード、低速連写モードおよび高速連写モードは、単位時間当たりの撮影画像数が異なる撮影モードと言うことができる。 The camera according to the present embodiment has selectable shooting modes such as a single shooting mode (single shooting mode) in which only one frame image (still image) is shot when the release button 3 is fully pressed, and the release button 3. The camera has a continuous shooting mode that keeps shooting continuously while the button is fully pressed. Furthermore, the continuous shooting mode includes a low-speed continuous shooting mode (first continuous shooting mode) that enables continuous shooting of about 2 frames per second, and a continuous shooting speed of about 5 frames per second (that is, the continuous shooting speed is lower than the low-speed continuous shooting mode). There is a high-speed continuous shooting mode (second continuous shooting mode) that enables continuous shooting. In this embodiment, deceleration control is performed during mirror down operation according to the shooting mode. The single shooting mode, the low-speed continuous shooting mode, and the high-speed continuous shooting mode can be said to be shooting modes in which the number of shot images per unit time is different.
18は撮影により生成された画像データを記録する記録媒体であり、フラッシュメモリ等の不揮発性メモリにより構成されている。記録媒体18は、カメラ本体1に対して着脱可能である。 Reference numeral 18 denotes a recording medium for recording image data generated by photographing, and is composed of a nonvolatile memory such as a flash memory. The recording medium 18 is detachable from the camera body 1.
21はシャッタ制御部であり、シャッタ駆動機構に設けられた電磁石(先幕コイル、後幕コイル)への電力の供給制御を行うことで、シャッタ4の開閉動作を制御する。 A shutter control unit 21 controls the opening / closing operation of the shutter 4 by controlling the supply of electric power to the electromagnets (front curtain coil and rear curtain coil) provided in the shutter drive mechanism.
第1ドライバ22は、システム制御部14から出力される駆動制御信号に応じて、モータ5のオープンループ制御によるステップ駆動(以下、OP駆動という)を行う。OP駆動の詳細については後述する。 The first driver 22 performs step driving (hereinafter referred to as OP driving) by open loop control of the motor 5 in accordance with a driving control signal output from the system control unit 14. Details of the OP drive will be described later.
第2ドライバ25は、位置センサ6からの信号に対して所定の位相差を持つ進角信号を生成する不図示の進角回路を有する。第2ドライバ25は、システム制御部14から出力される駆動制御信号と進角信号とに応じた(つまりは位置センサ6からの信号に基づく)モータ5のフィードバック制御による駆動(以下、FB駆動という)を行う。FB駆動の詳細についても後述する。 The second driver 25 has an advance angle circuit (not shown) that generates an advance angle signal having a predetermined phase difference with respect to the signal from the position sensor 6. The second driver 25 is driven by feedback control of the motor 5 according to the drive control signal and the advance angle signal output from the system control unit 14 (that is, based on the signal from the position sensor 6) (hereinafter referred to as FB drive). )I do. Details of the FB drive will also be described later.
システム制御部14は、ミラーダウン動作の開始時には第2ドライバ25を通じたFB動によってモータ5を高速駆動する。そして、ミラーダウン動作の後半(ミラーダウン動作途中)においてモータ5の回転カウント値が所定カウント値に達することに応じて、モータ駆動方式を第1ドライバ22を通じたOP駆動に切り換え、モータ5の減速制御を行う。図2および図3に示す32は係止ピンである。係止ピン32は、アップ位置からダウン位置に回動したミラー30が当接することでそれ以上の回動を阻止するとともに、ミラー30をダウン位置に安定させるためのストッパとして機能する。ダウン位置に向けたOP駆動による減速制御によって、ミラー30が係止ピン32に当接する速度を十分に低くすることができるので、ダウン位置でのミラー30のバウンドや衝撃音の発生を抑制することができる。 The system control unit 14 drives the motor 5 at high speed by the FB movement through the second driver 25 at the start of the mirror down operation. Then, in response to the rotation count value of the motor 5 reaching a predetermined count value in the second half of the mirror down operation (during the mirror down operation), the motor drive system is switched to OP drive through the first driver 22 and the motor 5 is decelerated. Take control. Reference numeral 32 shown in FIGS. 2 and 3 denotes a locking pin. The locking pin 32 functions as a stopper for stabilizing the mirror 30 at the down position while preventing the mirror 30 that has been rotated from the up position to the down position and preventing further rotation. The speed at which the mirror 30 abuts against the locking pin 32 can be sufficiently reduced by the deceleration control by the OP drive toward the down position, so that the bounce of the mirror 30 and the generation of impact sound at the down position can be suppressed. Can do.
本実施例では、中低速駆動域では加減速が自在で、定速駆動が容易なステップ駆動であるOP駆動と、負荷変動に影響を受けにくく高速駆動が可能なFB駆動のそれぞれの特徴を利用している。本実施例にいう高速駆動とは、例えば5000rpm以上での駆動を意味し、低速駆動とは、例えば3000rpm以下での駆動を意味する。 In this embodiment, acceleration / deceleration can be freely performed in the medium / low speed driving range, and the OP driving which is a step driving which is easy to drive at a constant speed and the FB driving which can be driven at a high speed without being affected by a load fluctuation are used. is doing. The high speed driving in this embodiment means driving at, for example, 5000 rpm or more, and the low speed driving means driving at, for example, 3000 rpm or less.
また、本実施例では、OP駆動中にモータ5の速度をダウン位置に向けて確実かつ十分に低下させるために、ミラーダウン動作の後半にOP駆動を開始するタイミングを撮影モードに応じて変化させる。これは、「所定カウント値」を少なくとも2つの撮影モードにおいて異ならせることで行う。 In this embodiment, in order to reliably and sufficiently reduce the speed of the motor 5 toward the down position during OP driving, the timing at which OP driving is started in the second half of the mirror down operation is changed according to the photographing mode. . This is done by making the “predetermined count value” different in at least two shooting modes.
23は絞り9を制御する絞り制御部であり、24は交換レンズ2のフォーカシングを制御するAF制御部である。 Reference numeral 23 denotes an aperture control unit that controls the aperture 9, and reference numeral 24 denotes an AF control unit that controls focusing of the interchangeable lens 2.
以下、シャッタ駆動機構とミラー駆動機構について説明する。図2から図4に示すように、カメラ本体1に固定された地板29には、不図示の先幕シャッタ羽根群と後幕シャッタ羽根群を駆動するシャッタ駆動機構およびミラー30を駆動するミラー駆動機構をそれぞれ構成する部品が取り付けられている。 Hereinafter, the shutter driving mechanism and the mirror driving mechanism will be described. As shown in FIGS. 2 to 4, a ground plate 29 fixed to the camera body 1 is provided with a shutter drive mechanism that drives a front curtain shutter blade group and a rear curtain shutter blade group (not shown) and a mirror drive that drives a mirror 30. Parts constituting each mechanism are attached.
ミラー30は、地板29により保持された軸部30aを中心に回動することにより、撮影光路に対し進退する。ミラー30は、ミラースプリング34によってミラー駆動レバー(レバー部材)31に常に押し付けられている。このため、ミラー30は、ミラー駆動レバー31の動きに追従して回動する。 The mirror 30 advances and retreats with respect to the imaging optical path by rotating around the shaft portion 30 a held by the base plate 29. The mirror 30 is always pressed against the mirror drive lever (lever member) 31 by the mirror spring 34. For this reason, the mirror 30 rotates following the movement of the mirror drive lever 31.
ミラー駆動レバー31は、地板29の軸部29aによって回動可能に支持されている。軸部29aの外周には、ねじりコイルバネであるレバースプリング35が配置されている。レバースプリング35は、ミラー駆動レバー31を時計回り方向(ミラーアップ方向)に付勢して、ミラー駆動レバー31の軸部31bをミラー30の軸部(被駆動部)30bに当接させている。 The mirror drive lever 31 is rotatably supported by the shaft portion 29 a of the main plate 29. A lever spring 35, which is a torsion coil spring, is disposed on the outer periphery of the shaft portion 29a. The lever spring 35 urges the mirror drive lever 31 in the clockwise direction (mirror up direction) to bring the shaft portion 31 b of the mirror drive lever 31 into contact with the shaft portion (driven portion) 30 b of the mirror 30. .
さらに、ミラー駆動レバー31は、レバースプリング35の付勢力により、軸部31aにて、カム部材であるミラーカムギア33のカム面33aに当接する。ミラーカムギア33の背面には、アルミ等の金属の薄板で形成された反射部33dが設けられている。反射部33dは、ミラーカムギア33が初期位置に位置する状態にてフォトリフレクタ36に対向する。この状態で、フォトリフレクタ36は、反射部33dに照射して反射した光を受け、ミラーカムギア33が初期位置に位置することを示す信号を出力する。ミラー駆動レバー31とミラーカムギア33は、モータ5からの駆動力をミラー30に伝達し、これを駆動する。 Further, the mirror drive lever 31 abuts on the cam surface 33a of the mirror cam gear 33, which is a cam member, at the shaft portion 31a by the biasing force of the lever spring 35. On the back surface of the mirror cam gear 33, a reflecting portion 33d formed of a thin metal plate such as aluminum is provided. The reflecting portion 33d faces the photo reflector 36 in a state where the mirror cam gear 33 is located at the initial position. In this state, the photo reflector 36 receives the light irradiated and reflected on the reflecting portion 33d, and outputs a signal indicating that the mirror cam gear 33 is located at the initial position. The mirror drive lever 31 and the mirror cam gear 33 transmit the driving force from the motor 5 to the mirror 30 and drive it.
また、ミラーカムギア33は、地板29に、撮影光路が延びる方向と同じ方向に延びる軸を中心に回動可能に支持されている。そして、ミラーカムギア33は、撮影光路が延びる方向と同じ方向に延びる出力軸を有するモータ5から減速ギア列42を介して駆動力を受けて、時計回り方向にのみに回転する。ミラーカムギア33は、1つの画像データを取得するための撮影シーケンスにおいて1回転する。 The mirror cam gear 33 is supported by the base plate 29 so as to be rotatable about an axis extending in the same direction as the direction in which the photographing optical path extends. The mirror cam gear 33 receives the driving force from the motor 5 having the output shaft extending in the same direction as the direction in which the photographing optical path extends, and rotates only in the clockwise direction through the reduction gear train 42. The mirror cam gear 33 rotates once in a photographing sequence for acquiring one image data.
ミラーカムギア33に形成されたカム面33aは、ミラー駆動レバー31の軸部31aに当接している。そして、ミラーカムギア33の時計回り方向の回動により、ミラー駆動レバー31は軸部31cを中心に回動する。これにより、ミラー30を回動させて撮影光路に対して進退させる。具体的には、カム面33aは、ミラー30がアップ位置にある状態からミラー駆動レバー31を図5中の反時計回り方向に回動させることによって、チャージ動作を行う。 A cam surface 33 a formed on the mirror cam gear 33 is in contact with the shaft portion 31 a of the mirror drive lever 31. As the mirror cam gear 33 rotates in the clockwise direction, the mirror drive lever 31 rotates about the shaft portion 31c. As a result, the mirror 30 is rotated and moved forward and backward with respect to the photographing optical path. Specifically, the cam surface 33a performs the charging operation by rotating the mirror drive lever 31 in the counterclockwise direction in FIG. 5 from the state where the mirror 30 is in the up position.
次に、モータ5の構成について説明する。図10には、モータ5と位置センサ6の構成を示す。なお、図10では、一部の部品を破断して示している。 Next, the configuration of the motor 5 will be described. FIG. 10 shows the configuration of the motor 5 and the position sensor 6. In FIG. 10, some parts are shown broken away.
モータ5は、マグネット201を有するロータ202と、第1のコイル203と、第2のコイル204と、第1のヨーク205と、第2のヨーク206と、第1のホール素子207と、第2のホール素子208とにより構成されている。第1のコイル203と第2のコイル204と第1のヨーク205と第2のヨーク206によりステータが構成され、該ステータに第1および第2のホール素子207,208が固定されている。 The motor 5 includes a rotor 202 having a magnet 201, a first coil 203, a second coil 204, a first yoke 205, a second yoke 206, a first Hall element 207, a second The Hall element 208 is configured. The first coil 203, the second coil 204, the first yoke 205, and the second yoke 206 constitute a stator, and the first and second Hall elements 207, 208 are fixed to the stator.
マグネット201は、その外周面が多極着磁された円筒形状の永久磁石である。マグネット201は、回転角度(回転位置)の変化によって径方向の磁力の強さが正弦波状に変化する着磁パターンを有する。マグネット201としては、磁束密度の高いネオジウム磁石を用いるのが好ましい。 The magnet 201 is a cylindrical permanent magnet whose outer peripheral surface is multipolarly magnetized. The magnet 201 has a magnetization pattern in which the strength of the magnetic force in the radial direction changes in a sine wave shape as the rotation angle (rotation position) changes. As the magnet 201, it is preferable to use a neodymium magnet having a high magnetic flux density.
ロータ202は、ステータに対して回転可能に支持され、マグネット201に一体に固定されている。 The rotor 202 is rotatably supported with respect to the stator and is integrally fixed to the magnet 201.
第1のヨーク205は、第1のコイル203により励磁される磁極歯を複数有する。励磁される極が切り換わることで、ロータ202に与えるトルクを変化させることができる。第2のヨーク206は、第2のコイル204により励磁される磁極歯を複数有する。励磁される極が切り換わることで、ロータ202に与えるトルクを変化させることができる。 The first yoke 205 has a plurality of magnetic pole teeth excited by the first coil 203. The torque applied to the rotor 202 can be changed by switching the excited poles. The second yoke 206 has a plurality of magnetic pole teeth excited by the second coil 204. The torque applied to the rotor 202 can be changed by switching the excited poles.
第1のホール素子207および第2のホール素子208は、マグネット201からの磁束の変化に応じて信号値(電圧)が変化する信号を出力する。前述したように、第1および第2のホール素子207,208は、図1に示した位置センサ6を構成する。 The first Hall element 207 and the second Hall element 208 output a signal whose signal value (voltage) changes according to the change of the magnetic flux from the magnet 201. As described above, the first and second Hall elements 207 and 208 constitute the position sensor 6 shown in FIG.
なお、本実施例では、ロータ202の回転を検出する回転検出手段としてホール素子を用いているが、他の回転検出手段を用いてもよい。例えば、ロータと一体的に回転するスケールに交互に形成された反射領域(又は透過領域)と非反射領域(又は遮光領域)を光学センサによって読み取ることで回転を検出してもよい。また、位置センサ6は、本実施例のようにモータ5に一体的に固定されていてもよいし、モータとは別に設けられていてもよい。 In this embodiment, the Hall element is used as the rotation detection means for detecting the rotation of the rotor 202, but other rotation detection means may be used. For example, the rotation may be detected by reading, with an optical sensor, reflection areas (or transmission areas) and non-reflection areas (or light-shielding areas) alternately formed on a scale that rotates integrally with the rotor. Further, the position sensor 6 may be integrally fixed to the motor 5 as in the present embodiment, or may be provided separately from the motor.
次に、モータ5のOP駆動について説明する。OP駆動とは、通常のステッピングモータでのオープンループ制御と同様の駆動方式であり、所定の時間間隔で第1および第2のコイル203,204に対する通電状態を切り換えて、いわゆるステップ駆動を行う駆動方式である。第1ドライバ22は、システム制御部14から入力された駆動制御信号が示す駆動パルス間隔(駆動周波数)と回転方向に応じて第1および第2のコイル203,204に対する通電を順次切り換えることで、ロータ202を駆動周波数に対応する速度で回転させる。これをOP駆動によるモータ5の速度制御という。 Next, OP driving of the motor 5 will be described. The OP driving is a driving method similar to the open loop control in a normal stepping motor, and the so-called step driving is performed by switching the energization state of the first and second coils 203 and 204 at a predetermined time interval. It is a method. The first driver 22 sequentially switches energization to the first and second coils 203 and 204 according to the drive pulse interval (drive frequency) indicated by the drive control signal input from the system control unit 14 and the rotation direction, The rotor 202 is rotated at a speed corresponding to the driving frequency. This is called speed control of the motor 5 by OP driving.
また、第1ドライバ22は、システム制御部14から入力された駆動制御信号が示す回転量に応じたパルス数の駆動パルス信号を第1および第2のコイル203,204に与えることで、ロータ202を該駆動パルス数に相当する回転量だけ回転させることができる。これをOP駆動によるモータ5の位置制御という。 In addition, the first driver 22 gives the first and second coils 203 and 204 a drive pulse signal having a number of pulses corresponding to the rotation amount indicated by the drive control signal input from the system control unit 14, so that the rotor 202 Can be rotated by an amount corresponding to the number of drive pulses. This is called position control of the motor 5 by OP driving.
OP駆動では、位置センサ6の出力の変化の影響を受けずに第1および第2のコイル203,204に対する通電切り換えタイミングを制御することができる。OP駆動により、モータ5は、低速域から中速域においては正確な速度制御と高精度な位置制御が可能なモータとなる。 In the OP drive, the energization switching timing for the first and second coils 203 and 204 can be controlled without being affected by the change in the output of the position sensor 6. By the OP drive, the motor 5 becomes a motor capable of accurate speed control and highly accurate position control from the low speed range to the medium speed range.
ただし、モータ5の駆動速度を速く(駆動パルス間隔を短く)すると、第1および第2のコイル203,204に対する通電の切り換えに対してロータ202が応答できなくなり、脱調を起こす可能性が高まる。このため、駆動パルス間隔に下限を設ける必要があり、この結果、OP駆動によるモータ5の高速駆動には限界がある。 However, if the driving speed of the motor 5 is increased (the driving pulse interval is shortened), the rotor 202 cannot respond to switching of energization to the first and second coils 203 and 204, and the possibility of causing step-out increases. . For this reason, it is necessary to set a lower limit for the drive pulse interval. As a result, there is a limit to the high-speed driving of the motor 5 by OP driving.
次に、モータ5のFB駆動について説明する。FB駆動とは、位置センサ6の出力に応じて第1および第2のコイル203,204に対する通電状態を切り換える駆動方式である。第2ドライバ25は、システム制御部14から入力された駆動パルス数、回転方向および位置センサ6が出力する信号に基づいて生成される進角信号に応じて、第1および第2のコイル203,204に対する通電を順次切り換える。これにより、ロータ202を、駆動パルス数に相当する回転量だけ回転させることができる。また、第1および第2のコイル203,204に流す電流を制御することで、ロータ202のトルクをコントロールすることができる。これをモータ5の電流制御という。 Next, FB driving of the motor 5 will be described. The FB drive is a drive system that switches the energized state of the first and second coils 203 and 204 in accordance with the output of the position sensor 6. The second driver 25 includes the first and second coils 203, in accordance with the number of drive pulses input from the system control unit 14, the rotation direction, and the advance angle signal generated based on the signal output from the position sensor 6. The energization to 204 is sequentially switched. Thereby, the rotor 202 can be rotated by the amount of rotation corresponding to the number of drive pulses. Further, the torque of the rotor 202 can be controlled by controlling the currents flowing through the first and second coils 203 and 204. This is called current control of the motor 5.
FB駆動では、第1および第2のコイル203,204に対する通電切り換えを位置センサ6の出力(ロータ202の回転位置)に合わせて行うため、ロータ202の応答遅れによる脱調の発生を抑制でき、駆動負荷に応じた高速駆動が可能になる。すなわち、モータ5に対してFB駆動を行うことで、高速域まで使用可能なモータとなる。 In the FB drive, since the energization switching to the first and second coils 203 and 204 is performed in accordance with the output of the position sensor 6 (rotational position of the rotor 202), occurrence of step-out due to a response delay of the rotor 202 can be suppressed. High-speed driving according to the driving load becomes possible. In other words, by performing FB driving on the motor 5, the motor can be used up to a high speed range.
次に、モータ5における第1および第2のヨーク205,206と位置センサ6との位相関係について、図11を用いて説明する。図11において、時計回り方向を正方向とする。205a〜205dは第1のヨーク205の磁極歯である。206a〜206dは第2のヨーク206の磁極歯である。本実施例では、マグネット201の極数は8極であり、着磁角Pは45°である。また、第1のヨーク205を基準とすると、第2のヨーク206の位相P/2は−22.5°であり、第1のホール素子207の位相β1は+22.5°であり、第2のホール素子208の位相β2は−45°である。 Next, the phase relationship between the first and second yokes 205 and 206 and the position sensor 6 in the motor 5 will be described with reference to FIG. In FIG. 11, the clockwise direction is the positive direction. 205a to 205d are magnetic pole teeth of the first yoke 205. 206 a to 206 d are magnetic pole teeth of the second yoke 206. In this embodiment, the magnet 201 has 8 poles and the magnetization angle P is 45 °. With reference to the first yoke 205, the phase P / 2 of the second yoke 206 is −22.5 °, the phase β1 of the first Hall element 207 is + 22.5 °, and the second The phase β2 of the Hall element 208 is −45 °.
以下のモータ5の動作の説明では、「電気角」を用いる。電気角とは、マグネットの磁力の1周期を360°として表したものであり、ロータ202の極数をM、実際の角度をθ0とすると、電気角θは、
θ=θ0×M/2 (式1−1)
と表される。
In the following description of the operation of the motor 5, “electrical angle” is used. The electrical angle represents one period of the magnetic force of the magnet as 360 °. When the number of poles of the rotor 202 is M and the actual angle is θ 0 , the electrical angle θ is
θ = θ 0 × M / 2 (Formula 1-1)
It is expressed.
第1のヨーク205と第2のヨーク206との位相差、第1のホール素子207と第2のホール素子208の位相差および第1のヨーク205と第1のホール素子207の位相差は全て、電気角で90°である。図11において、第1のヨーク205の各磁極歯の中心とマグネット201のN極の中心とが対向している。この状態を、ロータ202の初期状態とし、電気角は0°とする。 The phase difference between the first yoke 205 and the second yoke 206, the phase difference between the first Hall element 207 and the second Hall element 208, and the phase difference between the first yoke 205 and the first Hall element 207 are all. The electrical angle is 90 °. In FIG. 11, the center of each magnetic pole tooth of the first yoke 205 faces the center of the N pole of the magnet 201. This state is the initial state of the rotor 202, and the electrical angle is 0 °.
ここで、モータ5におけるロータ202の回転位置(回転角度)とモータトルクとの関係、およびロータ202の回転位置と第1および第2のホール素子207,208から出力される信号との関係について、図12を用いて説明する。 Here, regarding the relationship between the rotation position (rotation angle) of the rotor 202 in the motor 5 and the motor torque, and the relationship between the rotation position of the rotor 202 and the signals output from the first and second Hall elements 207 and 208, This will be described with reference to FIG.
図12(1)は、ロータ202の回転位置とモータトルクとの関係を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸はモータトルクを示す。モータトルクは、ロータ202を時計回り方向に回転させるトルクを正のトルクとする。 FIG. 12A is a graph showing the relationship between the rotational position of the rotor 202 and the motor torque, where the horizontal axis represents the electrical angle and the vertical axis represents the motor torque. The motor torque is a positive torque that rotates the rotor 202 in the clockwise direction.
第1のコイル203に正方向の電流を流すと、第1のヨーク205がN極に磁化し、マグネット201の磁極との間に電磁気力が発生する。また、第2のコイル204に正方向の電流を流すと、第2のヨーク206がN極に磁化し、マグネット201の磁極との間に電磁気力が発生する。2つの電磁気力を合成すると、ロータ202の回転に伴って正弦波状のトルク曲線(A+B+)が得られる。他の通電状態においても同様に、正弦波状のトルク曲線(A+B−,A−B−,A−B+)が得られる。第1のヨーク205は第2のヨーク206に対して電気角で90°の位相をもって配置されるため、4つのトルク曲線は互いに電気角で90°の位相差を持っている。 When a positive current is passed through the first coil 203, the first yoke 205 is magnetized to the N pole, and an electromagnetic force is generated between the magnetic pole of the magnet 201. When a positive current is passed through the second coil 204, the second yoke 206 is magnetized to the N pole, and an electromagnetic force is generated between the magnetic pole of the magnet 201. When the two electromagnetic forces are combined, a sinusoidal torque curve (A + B +) is obtained as the rotor 202 rotates. Similarly, in other energized states, sinusoidal torque curves (A + B−, AB−, AB−) are obtained. Since the first yoke 205 is arranged with a phase of 90 ° in electrical angle with respect to the second yoke 206, the four torque curves have a phase difference of 90 ° in electrical angle.
図12(2)は、ロータ202の回転位置と第1および第2のホール素子207,208から出力される信号との関係を示すグラフであり、横軸は電気角を、縦軸は各ホール素子からの出力信号を示す。 FIG. 12 (2) is a graph showing the relationship between the rotational position of the rotor 202 and the signals output from the first and second Hall elements 207 and 208, where the horizontal axis represents the electrical angle and the vertical axis represents each hole. The output signal from an element is shown.
マグネット201の径方向での磁力の強さは、電気角に対して正弦波状に変化する。このため、ロータ202の回転により第1のホール素子207からは正弦波状の信号(位置センサ信号A)が出力される。なお、本実施例では、第1のホール素子207は、マグネット201のN極と対向するときに正の値の信号(+A)を出力する。 The strength of the magnetic force in the radial direction of the magnet 201 changes sinusoidally with respect to the electrical angle. Therefore, a sinusoidal signal (position sensor signal A) is output from the first hall element 207 by the rotation of the rotor 202. In the present embodiment, the first Hall element 207 outputs a positive value signal (+ A) when facing the north pole of the magnet 201.
また、第2のホール素子208は、第1のホール素子207に対して電気角で90°の位相差を有する。このため、第2のホール素子208からは、ロータ202の回転により余弦波状の信号(位置センサ信号B)が出力される。なお、本実施例では、第2のホール素子208は、第1のホール素子207に対して極性が反転しているため、マグネット201のS極と対向するときに正の値の信号(+B)を出力する。 The second hall element 208 has a phase difference of 90 ° in electrical angle with respect to the first hall element 207. Therefore, a cosine wave signal (position sensor signal B) is output from the second hall element 208 as the rotor 202 rotates. In the present embodiment, since the polarity of the second Hall element 208 is reversed with respect to the first Hall element 207, a positive value signal (+ B) when facing the S pole of the magnet 201. Is output.
前述した不図示の進角回路は、第1のホール素子207の出力と第2のホール素子208の出力に基づいて所定の演算を行い、所定の進角を有する第1の進角信号と第2の進角信号を出力する。以下、進角信号の演算方法について説明する。 The above-described advance angle circuit (not shown) performs a predetermined calculation based on the outputs of the first Hall element 207 and the second Hall element 208, and the first advance signal and the first advance signal having a predetermined advance angle. 2 lead angle signal is output. Hereinafter, a method for calculating the advance angle signal will be described.
電気角をθとし、第1のホール素子207の出力をHE1とし、第2のホール素子208の出力をHE2とするとき、HE1,HE2は次のように表される。
HE1=sinθ
HE2=cosθ (式2−1)
また、進角αだけ進めた第1の進角信号をPS1とし、進角αだけ進めた第2の進角信号をPS2とすると、PS1,PS2はそれぞれ、HE1,HE2,αを用いて次のように演算することができる。
PS1=sin(θ+α)=HE1×cosα+HE2×sinα (式3−1)
PS2=cos(θ+α)=HE2×cosα−HE1×sinα (式3−2)
図13には、進角回路の構成を示している。本実施例における進角回路を、例えば図13に示すようなアナログ回路で構成することで上記の演算が実現可能である。まず、各位置センサ出力を所定の増幅率Cだけ増幅した信号と、さらにそれらを反転させた信号(Csinθ,Ccosθ,−Csinθ,−Ccosθ)を生成する。それらに適切な抵抗値R1,R2を乗じて加算することにより、進角信号を生成する。第1の進角信号PS1および第2の進角信号PS2は次のように表される。
PS1=C×(R/R1)×sinθ+C×(R/R2)cosθ (式4−1)
PS2=C×(R/R1)×cosθ−C×(R/R2)sinθ (式4−2)
回路中の可変抵抗R,R1,R2を次のように選ぶことで、任意の進角αだけ進めた進角信号を生成することができる。
R/R1=cosα
R/R2=sinα (式5−1)
さらに、第1の進角信号PS1と第2の進角信号PS2に対してコンパレータを用いて2値化した2値化信号(第1の2値化信号Aと第2の2値化信号B)を出力する。
When the electrical angle is θ, the output of the first Hall element 207 is HE1, and the output of the second Hall element 208 is HE2, HE1 and HE2 are expressed as follows.
HE1 = sinθ
HE2 = cos θ (Formula 2-1)
Also, assuming that the first advance signal advanced by the advance angle α is PS1, and the second advance signal advanced by the advance angle α is PS2, PS1, PS2 use HE1, HE2, α, respectively. It can be calculated as follows.
PS1 = sin (θ + α) = HE1 × cosα + HE2 × sinα (Formula 3-1)
PS2 = cos (θ + α) = HE2 × cos α−HE1 × sin α (Formula 3-2)
FIG. 13 shows the configuration of the advance circuit. The above calculation can be realized by configuring the advance circuit in this embodiment with an analog circuit as shown in FIG. 13, for example. First, a signal obtained by amplifying each position sensor output by a predetermined amplification factor C and signals (Csinθ, Ccosθ, −Csinθ, −Ccosθ) obtained by inverting them are generated. An advance angle signal is generated by multiplying them by appropriate resistance values R1 and R2 and adding them. The first advance signal PS1 and the second advance signal PS2 are expressed as follows.
PS1 = C × (R / R1) × sin θ + C × (R / R2) cos θ (Formula 4-1)
PS2 = C × (R / R1) × cos θ−C × (R / R2) sin θ (Formula 4-2)
By selecting the variable resistors R, R1, and R2 in the circuit as follows, an advance angle signal advanced by an arbitrary advance angle α can be generated.
R / R1 = cos α
R / R2 = sin α (Formula 5-1)
Further, a binarized signal (first binarized signal A and second binarized signal B) obtained by binarizing the first advance signal PS1 and the second advance signal PS2 using a comparator. ) Is output.
以上に説明した進角信号の生成方法は一例に過ぎず、他の方法で進角信号を生成してもよい。例えば、上記の演算を行うデジタル回路によって進角信号を生成してもよいし、高分解能のエンコーダを用いて通電を切り換えるパルス間隔を調整することで進角信号を生成してもよい。 The method for generating the advance angle signal described above is merely an example, and the advance angle signal may be generated by another method. For example, the advance angle signal may be generated by a digital circuit that performs the above calculation, or the advance angle signal may be generated by adjusting a pulse interval for switching energization using a high-resolution encoder.
次に、モータ5のFB駆動における通電の切り換えについて説明する。まず、進角回路から出力される進角信号が有する進角がゼロの場合でのFB駆動における通電の切り換えについて説明する。 Next, switching of energization in the FB drive of the motor 5 will be described. First, switching of energization in the FB drive when the advance angle of the advance signal output from the advance circuit is zero will be described.
第1の進角信号PS1と第2の進角信号PS2はそれぞれ、第1の位置センサ信号Aと第2の位置センサ信号Bに対して前述の進角演算を行い、進角を与えた信号である。ここでは、進角がゼロの場合を示しているので、第1のセンサ信号Aと第1の進角信号PS1は一致し、第2のセンサ信号Bと第2の進角信号Bも一致している。第1の2値化信号Aおよび第2の2値化信号Bはそれぞれ、進角信号Aおよび進角信号Bに対してコンパレータを用いて2値化を行った信号である。 The first advance angle signal PS1 and the second advance angle signal PS2 are signals obtained by performing the advance angle calculation on the first position sensor signal A and the second position sensor signal B, respectively, and giving an advance angle. It is. Here, since the advance angle is zero, the first sensor signal A and the first advance signal PS1 coincide, and the second sensor signal B and the second advance signal B also coincide. ing. The first binarized signal A and the second binarized signal B are signals obtained by binarizing the advance angle signal A and the advance angle signal B using a comparator, respectively.
FB駆動では、第1の2値化信号Aに基づいて第1のコイル203に対する通電を切り換え、第2の2値化信号Bに基づいて第2のコイル204に対する通電を切り換える。すなわち、第1の2値化信号Aが正の値を示すときに第1のコイル203に正方向の電流を流し、第1の2値化信号Aが負の値を示すときに第1のコイル203に負方向の電流を流す。また、第2の2値化信号Bが正の値を示すときに第2のコイル204に正方向の通電を流し、第2の2値化信号Bが負の値を示すときに第2のコイル204に負方向の通電を流す。 In the FB drive, energization to the first coil 203 is switched based on the first binarized signal A, and energization to the second coil 204 is switched based on the second binarized signal B. That is, when the first binarized signal A shows a positive value, a current in the positive direction is passed through the first coil 203, and when the first binarized signal A shows a negative value, the first A negative current flows through the coil 203. Further, when the second binarized signal B shows a positive value, the second coil 204 is energized in the positive direction, and when the second binarized signal B shows a negative value, the second value is supplied. The coil 204 is energized in the negative direction.
図14には、FB駆動におけるモータ5の断面を示している。図14(a)はロータ202が電気角で135°回転した状態を示している。各進角信号は図12(2)の(a)で示した値を示しており、第1の2値化信号Aは正の値を、第2の2値化信号Bは負の値を示している。したがって、第1のコイル203には正方向の電流が流れて第1のヨーク205はN極に磁化し、第2のコイル204には負方向の電流が流れて第2のヨーク206はS極に磁化する。このとき、図12(1)のトルク曲線A+B−に対応する時計回り方向のトルクが働き、ロータ202はθ0方向の回転力を受けて回転する。 FIG. 14 shows a cross section of the motor 5 in the FB drive. FIG. 14A shows a state in which the rotor 202 is rotated 135 degrees in electrical angle. Each advance angle signal indicates the value shown in (a) of FIG. 12 (2). The first binarized signal A has a positive value, and the second binarized signal B has a negative value. Show. Accordingly, a positive current flows through the first coil 203 and the first yoke 205 is magnetized to the N pole, and a negative current flows through the second coil 204 and the second yoke 206 is the S pole. Is magnetized. In this case, FIG. 12 (1) torque curve A + B- acts torque corresponding clockwise, the rotor 202 is rotated by the rotational force of the theta 0 direction.
図14(b)はロータ202が電気角で180°回転した状態を示している。第1のホール素子207はマグネット201のN極とS極の境界に位置する。このため、電気角180°を境に第1の2値化信号Aは正の値から負の値に切り換り、第1のコイル203の通電方向が正方向から負方向へと切り換わる。この電気角は、トルク曲線A+B−とトルク曲線A−B−との交点の電気角と一致する。 FIG. 14B shows a state where the rotor 202 is rotated by 180 ° in electrical angle. The first Hall element 207 is located at the boundary between the N pole and the S pole of the magnet 201. For this reason, the first binarized signal A is switched from a positive value to a negative value at an electrical angle of 180 °, and the energization direction of the first coil 203 is switched from the positive direction to the negative direction. This electrical angle coincides with the electrical angle at the intersection of the torque curve A + B− and the torque curve AB−.
図14(b’)はロータ202が電気角で180°回転し、第1のコイル203の通電方向が切り換わった状態を示している。第1のコイル203には負方向の電流が流れて第1のヨーク205はS極に磁化し、第2のコイル204にも負方向の電流が流れて第2のヨーク206もS極に磁化する。このとき、図12(1)のトルク曲線A−B−に対応する時計回り方向のトルクが働き、ロータ202はθ0方向の回転力を受けて回転する。 FIG. 14B ′ shows a state in which the rotor 202 has rotated 180 ° in electrical angle and the energization direction of the first coil 203 has been switched. A negative current flows through the first coil 203 and the first yoke 205 is magnetized to the south pole, and a negative current flows through the second coil 204 and the second yoke 206 is also magnetized to the south pole. To do. In this case, FIG. 12 (1) torque curve A-B- working torque corresponding clockwise, the rotor 202 is rotated by the rotational force of the theta 0 direction.
図14(c)はロータ202が電気角で225°回転した状態を示している。各進角信号は図12(2)の(c)で示した値を示しており、第1の2値化信号Aは負の値を、第2の2値化信号Bは負の値を示している。このため、第1のコイル203には負方向の電流が流れて第1のヨーク205はS極に磁化し、第2のコイル204にも負方向の電流が流れて第2のヨーク206はS極に磁化する。このとき、図12(1)のトルク曲線A−B−に対応する時計回り方向のトルクが働き、ロータ202はθ0方向の回転力を受けて回転する。 FIG. 14C shows a state in which the rotor 202 is rotated by 225 ° in electrical angle. Each advance angle signal shows the value shown in (c) of FIG. 12 (2). The first binarized signal A has a negative value, and the second binarized signal B has a negative value. Show. Therefore, a negative current flows through the first coil 203, the first yoke 205 is magnetized to the south pole, a negative current flows through the second coil 204, and the second yoke 206 passes through the S yoke. Magnetized to the pole. In this case, FIG. 12 (1) torque curve A-B- working torque corresponding clockwise, the rotor 202 is rotated by the rotational force of the theta 0 direction.
図14(d)はロータ202が電気角で270°回転した状態を示している。第2のホール素子208はマグネット201のN極とS極の境界に位置する。このため、電気角270°を境に第2の2値化信号Bは負の値から正の値に切り換わり、第2のコイル204の通電方向が負方向から正方向へと切り換わる。この電気角は、トルク曲線A−B−とトルク曲線A−B+との交点の電気角と一致する。 FIG. 14D shows a state in which the rotor 202 is rotated by 270 ° in electrical angle. The second hall element 208 is located at the boundary between the north pole and the south pole of the magnet 201. For this reason, the second binarized signal B is switched from a negative value to a positive value at an electrical angle of 270 °, and the energization direction of the second coil 204 is switched from the negative direction to the positive direction. This electrical angle coincides with the electrical angle at the intersection of the torque curve AB- and the torque curve AB +.
図14(d’)はロータ202が電気角で270°回転し、第2のコイル204の通電方向が切り換わった状態を示している。第2のコイル204には正方向の電流が流れて第2のヨーク206はN極に磁化し、第1のコイル203には負方向の電流が流れて第1のヨーク205はS極に磁化する。このとき、図12(1)のトルク曲線A−B+に対応する時計回り方向のトルクが働き、ロータ202はθ0方向の回転力を受けて回転する。 FIG. 14D ′ shows a state in which the rotor 202 is rotated by 270 ° in electrical angle and the energization direction of the second coil 204 is switched. A positive current flows through the second coil 204 and the second yoke 206 is magnetized in the N pole, and a negative current flows through the first coil 203 and the first yoke 205 is magnetized in the S pole. To do. In this case, FIG. 12 (1) acts a torque clockwise direction corresponding to the torque curve A-B + of the rotor 202 is rotated by the rotational force of the theta 0 direction.
以上の状態を繰り返すことで、ロータ202を連続的に回転させることが可能となる。また、第1および第2の2値化信号A,Bの正負を反転させれば、逆回転も可能である。 By repeating the above state, the rotor 202 can be continuously rotated. Further, if the positive and negative of the first and second binarized signals A and B are reversed, reverse rotation is also possible.
FB駆動では、駆動パルス数と回転方向を入力することで、ロータ202を所望の角度だけ回転させることが可能である。また、コイル203,204に流す電流を制御することで、ヨーク205,206の磁極歯とマグネット201の磁極との間の磁力を変化させ、ロータ202に働く回転力を制御して、ロータ202を所望の速度で回転させることが可能である。 In the FB drive, the rotor 202 can be rotated by a desired angle by inputting the number of drive pulses and the rotation direction. Further, by controlling the current flowing through the coils 203 and 204, the magnetic force between the magnetic pole teeth of the yokes 205 and 206 and the magnetic pole of the magnet 201 is changed, and the rotational force acting on the rotor 202 is controlled to control the rotor 202. It is possible to rotate at a desired speed.
FB駆動では、各トルク曲線の交点と一致する電気角において通電を切り換えているため、モータ5から得られるトルクを最大にすることができる(図12(1)のトルク曲線T)。 In the FB drive, energization is switched at an electrical angle that coincides with the intersection of each torque curve, so that the torque obtained from the motor 5 can be maximized (torque curve T in FIG. 12A).
OP駆動では、速度が速くなると、通電切り換えに対してロータ202の回転が追いつかず、脱調を起こすことがある。しかし、FB駆動では、ロータ202の回転位置を検出しながら通電を切り換えるため、脱調を抑えることが可能である。このため、OP駆動のように駆動パルス間隔に下限を設ける必要がなく、OP駆動に比べて高速でモータ5を駆動することが可能である。 In the OP drive, when the speed increases, the rotation of the rotor 202 cannot catch up with the energization switching, and the step-out may occur. However, in the FB drive, since the energization is switched while detecting the rotational position of the rotor 202, the step-out can be suppressed. For this reason, it is not necessary to provide a lower limit for the drive pulse interval as in OP driving, and the motor 5 can be driven at a higher speed than in OP driving.
FB駆動では、コイル203,204に流す電流を制御することで速度制御を行うことができるが、負荷トルク変動の影響を受けるため、精度の高い速度制御は困難である。また、低速駆動時には電流値を低くしなければならず、トルクが低下する。このため、低速駆動時の位置決め精度が低下する。 In the FB drive, speed control can be performed by controlling the current flowing through the coils 203 and 204, but since it is affected by load torque fluctuation, it is difficult to control the speed with high accuracy. In addition, the current value must be lowered during low-speed driving, and the torque is reduced. For this reason, the positioning accuracy at the time of low speed driving is lowered.
OP駆動とFB駆動でのモータ5の出力の関係をまとめると以下のようになる。図15は、OP駆動とFB駆動でのモータ5の出力を示すグラフであり、横軸は駆動周波数PPSを、縦軸は出力トルクTを示している。また、T1はモータ5の最大出力トルクを表している。 The relationship between the output of the motor 5 in the OP drive and the FB drive is summarized as follows. FIG. 15 is a graph showing the output of the motor 5 in OP driving and FB driving, in which the horizontal axis indicates the driving frequency PPS and the vertical axis indicates the output torque T. T1 represents the maximum output torque of the motor 5.
OP駆動でもFB駆動でも、コイル203,204に対する通電切り換えを理想的なタイミングで行い、脱調が発生しない状態では、モータ5そのものの出力は最大出力トルクT1と同等である。しかし、OP駆動において駆動速度を速く(駆動周波数を高く)すると、コイル203,204に対する通電切り換えに対してロータ202が応答できなくなり、脱調を起こす可能性が高まる。このため、OP駆動では、最大出力トルクT1に対してある安全率を見込んだトルク範囲のもとで使用される。 In the OP drive and the FB drive, the energization switching to the coils 203 and 204 is performed at an ideal timing, and the output of the motor 5 itself is equivalent to the maximum output torque T1 when no step-out occurs. However, if the driving speed is increased in the OP driving (the driving frequency is increased), the rotor 202 cannot respond to the energization switching of the coils 203 and 204, and the possibility of causing a step-out increases. For this reason, the OP drive is used under a torque range that allows for a certain safety factor with respect to the maximum output torque T1.
これに対し、FB駆動では、ロータ202の回転位置を検出しながら通電を切り換えて脱調を抑えるため、最大出力トルクT1までのトルク範囲で使用することができる。したがって、FB駆動は、OP駆動よりも、実質的には大きな出力トルクを安定的に取り出すことができ、効率が高く消費電力の低い駆動方式と言える。 On the other hand, in the FB drive, the energization is switched while detecting the rotational position of the rotor 202 to suppress the step-out, so that it can be used in the torque range up to the maximum output torque T1. Therefore, the FB drive can be said to be a drive system that can stably extract a substantially large output torque, and has high efficiency and low power consumption, compared to the OP drive.
次に、カメラにおいて撮影が行われる際のミラー駆動機構の動作について、図16および図17のフローチャートと、図18のタイミングチャートと、図19のカムギア線図とを用いて説明する。 Next, the operation of the mirror drive mechanism when shooting is performed with the camera will be described with reference to the flowcharts of FIGS. 16 and 17, the timing chart of FIG. 18, and the cam gear diagram of FIG.
図18は、撮影モードが単写モード、低速連写モードおよび高速連写モードのそれぞれの場合において、モータ5の駆動方式の切り換えを表すタイミングチャートである。高さ方向の位置で現在の駆動方式を表し、横軸は経過時間を表している。FBはFB駆動であり、OPはOP駆動を示している。また、矩形枠で囲まれた文字は、システム制御部14からの指示と回転カウンタ16での回転カウント値(カウント数)を表す。 FIG. 18 is a timing chart showing switching of the driving method of the motor 5 when the shooting mode is the single shooting mode, the low speed continuous shooting mode, and the high speed continuous shooting mode. The current drive system is represented by the position in the height direction, and the horizontal axis represents the elapsed time. FB indicates FB driving, and OP indicates OP driving. Characters enclosed by a rectangular frame represent an instruction from the system control unit 14 and a rotation count value (count number) in the rotation counter 16.
図19のカム線図は、待機状態から1画像データの撮影終了までのミラーカムギア33の1回転でのカムリフトを表す。横軸はSW2−ON時点での0°から1回転時点での360°までの角度を示し、縦軸はカムトップとカムボトムを表している。 The cam diagram in FIG. 19 represents the cam lift in one rotation of the mirror cam gear 33 from the standby state to the end of photographing of one image data. The horizontal axis indicates the angle from 0 ° at the SW2-ON time to 360 ° at the time of one rotation, and the vertical axis indicates the cam top and the cam bottom.
また、矩形枠で囲まれた文字は、回転カウンタ16での回転カウント値(カウント数)を示し、撮影モードごとに異なっている。 Further, characters enclosed by a rectangular frame indicate a rotation count value (count number) in the rotation counter 16 and are different for each photographing mode.
モータ5のカウント数は、モータ5とミラーカムギア33のギア連結によりミラーカムギア33上の角度位相と一致する。ここでは、各カウント数の大きさ(回転量)は概ね図19に示した大小関係としている。各カウント数に達したことに応じて次のシーケンスが開始される。 The count number of the motor 5 matches the angle phase on the mirror cam gear 33 due to the gear connection of the motor 5 and the mirror cam gear 33. Here, the size (rotation amount) of each count number is approximately the magnitude relationship shown in FIG. The next sequence is started in response to reaching each count number.
図16において、カメラの電源ONにて、システム制御部14は、動作を開始する(ステップS101)。まず、システム制御部14は、フォトリフレクタ36からの信号に基づいてミラーカムギア33が初期位置にあるか否かを判定する(ステップS102)。ミラーカムギア33が初期位置にない場合は、システム制御部14は、カムリセット動作としてモータ5を所定量だけ時計回り(CW)方向又は反時計回り(CCW)方向に回転させてミラーカムギア33を初期位置にリセットする(ステップS103)。ミラーカムギア33が初期位置にある場合は、ステップS104に進む。 In FIG. 16, when the camera is turned on, the system control unit 14 starts operation (step S101). First, the system control unit 14 determines whether or not the mirror cam gear 33 is in the initial position based on the signal from the photo reflector 36 (step S102). When the mirror cam gear 33 is not in the initial position, the system control unit 14 rotates the motor 5 in the clockwise (CW) direction or the counterclockwise (CCW) direction by a predetermined amount as a cam reset operation to initialize the mirror cam gear 33. The position is reset (step S103). If the mirror cam gear 33 is at the initial position, the process proceeds to step S104.
ステップS104では、システム制御部14は、撮影モードボタン17を通じてユーザにより選択された撮影モード(単写モード、低速連写モードおよび高速連写モードのうち1つ)を判定する。単写モードの場合はステップS107に、低速連写モードの場合はステップS105に、高速連写モードの場合はステップ106にそれぞれ進む。 In step S104, the system control unit 14 determines the shooting mode (one of the single shooting mode, the low speed continuous shooting mode, and the high speed continuous shooting mode) selected by the user through the shooting mode button 17. In the case of the single shooting mode, the process proceeds to step S107, in the case of the low speed continuous shooting mode, the process proceeds to step S105, and in the case of the high speed continuous shooting mode, the process proceeds to step 106.
(単写モード)
単写モードでは、ミラー30のアップ動作が終了してモータ5が停止するカウント数をAと設定している。システム制御部14は、シャッタ4の開閉動作(撮像素子10の露光)の完了(SH完)とともに、モータ5を起動してミラーダウン動作を開始させる。その後のモータ5の減速制御の開始位置のカウント数(所定カウント値)をBと設定している。さらに、ミラーダウン動作の終了後、ミラー駆動機構が待機位置(ミラーカムギア33が初期位置)に移動するための通電切り換え位置のカウント数をCと設定している。最後のモータ5の停止位置は、全ての撮影モードにおいて共通であり、カウント数Dとする。
図2、図3および図4は、ミラー駆動機構の待機状態を示している。また、図5、図6、図7および図8では、バネの図示を省略している。
(Single-shot mode)
In the single shooting mode, the count number at which the up operation of the mirror 30 ends and the motor 5 stops is set to A. When the opening / closing operation of the shutter 4 (exposure of the image sensor 10) is completed (SH completion), the system control unit 14 activates the motor 5 to start the mirror down operation. Thereafter, the count number (predetermined count value) of the start position of the deceleration control of the motor 5 is set to B. Furthermore, the count number of the energization switching position for the mirror drive mechanism to move to the standby position (the mirror cam gear 33 is the initial position) after the mirror down operation is completed is set to C. The last stop position of the motor 5 is common to all photographing modes, and is set to a count number D.
2, 3 and 4 show the standby state of the mirror drive mechanism. In FIGS. 5, 6, 7 and 8, the spring is not shown.
レリーズボタン3が半押し操作されてSW1−ONになると(ステップS107)、システム制御部14は、測光およびAFを実行するとともに、回転カウンタ16をリセットする(ステップS108)。続いて、レリーズボタン3が全押し操作されてSW2−ONになると(ステップS109)、システム制御部14は、シャッタ駆動機構の不図示の先幕コイルおよび後幕コイルへの通電を開始する。これとともに、第2ドライバ25を通じたモータ5のFB駆動を行ってモータ5を高速で回転させる(ステップS110)。これにより、ミラーカムギア33は時計回り方向に回転するとともに、回転カウンタ16がカウントを開始する。 When the release button 3 is pressed halfway to turn on SW1-ON (step S107), the system control unit 14 performs photometry and AF and resets the rotation counter 16 (step S108). Subsequently, when the release button 3 is fully pressed to turn on SW2-ON (step S109), the system control unit 14 starts energizing a front curtain coil and a rear curtain coil (not shown) of the shutter drive mechanism. At the same time, the FB drive of the motor 5 through the second driver 25 is performed to rotate the motor 5 at high speed (step S110). As a result, the mirror cam gear 33 rotates in the clockwise direction and the rotation counter 16 starts counting.
ミラーカムギア33は時計回り方向に回転すると、レバースプリング35によって時計回り方向に付勢されているミラー駆動レバー31の軸部31aが、ミラーカムギア33のカム面33aのカムトップの端部からカムボトムに落ちる。これにより、ミラー駆動レバー31が時計回り方向に回転し、該ミラー駆動レバー31がミラー30の軸部30bを駆動してミラー30を跳ね上げる(ステップS111)。なお、カムトップとは、カム面33aのうち最も半径の大きい外周面のことであり、カムボトムとは、カム面33aのうち最も半径の小さい外周面のことである。 When the mirror cam gear 33 rotates clockwise, the shaft portion 31a of the mirror drive lever 31 urged clockwise by the lever spring 35 moves from the cam top end of the cam surface 33a of the mirror cam gear 33 to the cam bottom. drop down. As a result, the mirror drive lever 31 rotates in the clockwise direction, and the mirror drive lever 31 drives the shaft portion 30b of the mirror 30 to flip up the mirror 30 (step S111). The cam top is an outer peripheral surface having the largest radius among the cam surfaces 33a, and the cam bottom is an outer peripheral surface having the smallest radius among the cam surfaces 33a.
この後、ステップS112において、システム制御部14は、回転カウンタ16のカウント数がAに達することに応じてモータ5の駆動を停止させる(図5)。これにより、ミラー30はアップ位置にて停止する。また、ここまでに、ミラーカムギア33は110度回転している。 Thereafter, in step S112, the system control unit 14 stops the driving of the motor 5 in response to the count number of the rotation counter 16 reaching A (FIG. 5). As a result, the mirror 30 stops at the up position. In addition, so far, the mirror cam gear 33 has rotated 110 degrees.
次に、システム制御部14は、シャッタ4を開閉動作させて撮像素子10の露光を行う(ステップS113)。所定の露光時間が経過した後、システム制御部14はシャッタ4を閉じて露光を終了する。 Next, the system control unit 14 opens and closes the shutter 4 to expose the image sensor 10 (step S113). After a predetermined exposure time has elapsed, the system control unit 14 closes the shutter 4 and ends the exposure.
露光が終了すると、システム制御部14は、第2ドライバ25を通じてモータ5のFB駆動を行い、モータ5を高速回転(加速)させる(ステップS114)。これにより、ミラーカムギア33は時計回り方向に回転を始め、図6に示すようにミラーカムギア33のカム面33aがミラー駆動レバー31の軸部31aを押し始めてチャージ動作を開始する。ここまでで、ミラーカムギア33は128度回転している。 When the exposure is completed, the system control unit 14 performs FB driving of the motor 5 through the second driver 25 to rotate (accelerate) the motor 5 at a high speed (step S114). Thereby, the mirror cam gear 33 starts to rotate in the clockwise direction, and the cam surface 33a of the mirror cam gear 33 starts to push the shaft portion 31a of the mirror drive lever 31 as shown in FIG. Up to this point, the mirror cam gear 33 has rotated 128 degrees.
このとき、ミラー駆動レバー31は反時計回り方向に回転するので、その軸部31bの下降によってミラー30の軸部30bも連動し、ミラー30はダウン位置に向かって急速にダウン動作する(ステップS115)。 At this time, since the mirror drive lever 31 rotates counterclockwise, the shaft portion 30b of the mirror 30 is also interlocked with the lowering of the shaft portion 31b, and the mirror 30 rapidly moves down toward the down position (step S115). ).
このようなミラーダウン動作途中(図7)で、回転カウンタ16のカウント数が所定カウント値であるBに達すると、システム制御部14は、モータ駆動方式をFB駆動から第1ドライバ22を通じたOP駆動に切り換える(ステップS116)。システム制御部14は、モータ5をステップ駆動によって減速させてミラー30のダウン速度を低下させ、最終的にミラー30を係止ピン32に静かに当接させる(図8)。ここまでで、ミラーカムギア33は251度回転している。 During the mirror down operation (FIG. 7), when the count value of the rotation counter 16 reaches B which is a predetermined count value, the system control unit 14 changes the motor drive system from FB drive to OP through the first driver 22. Switching to driving (step S116). The system control unit 14 decelerates the motor 5 by step driving to reduce the down speed of the mirror 30, and finally causes the mirror 30 to gently contact the locking pin 32 (FIG. 8). Up to this point, the mirror cam gear 33 has rotated 251 degrees.
その後、回転カウンタ16のカウント数がCに達すると、システム制御部14は、モータ駆動方式をFB駆動に切り換える(ステップS117)。これにより、ミラーカムギア33は初期位置に向かって回転し、回転カウンタ16のカウント数がDに達すると、システム制御部14は、モータ5を停止させる(ステップS118)。ここまでで、ミラーカムギア33は360度回転している。 Thereafter, when the count number of the rotation counter 16 reaches C, the system control unit 14 switches the motor drive method to FB drive (step S117). As a result, the mirror cam gear 33 rotates toward the initial position, and when the count number of the rotation counter 16 reaches D, the system control unit 14 stops the motor 5 (step S118). Up to this point, the mirror cam gear 33 has rotated 360 degrees.
ミラー駆動レバー31の軸部31bは、既にミラー30の軸部30bから離脱しているが、ミラースプリング34の付勢力によってミラー30はダウン位置にて安定している。以上により、全ての機構は待機位置に復帰し、単写モードでの撮影シーケンスが終了する(ステップS119)。 The shaft portion 31b of the mirror drive lever 31 has already detached from the shaft portion 30b of the mirror 30, but the mirror 30 is stabilized in the down position by the biasing force of the mirror spring 34. As described above, all the mechanisms return to the standby position, and the shooting sequence in the single shooting mode ends (step S119).
単写モードでは、ステップS116でのOP駆動によるモータ5の減速期間があるので、
撮影シーケンスの終了までの時間が長くなるが、ミラー30のダウン動作時のバウンドおよび衝撃音の発生を抑制することができる。
In the single shooting mode, there is a deceleration period of the motor 5 by OP driving in step S116.
Although the time until the end of the photographing sequence becomes longer, it is possible to suppress the occurrence of bounce and impact sound when the mirror 30 is moved down.
(低速連写モード)
低速連写モードでは、ミラー30のアップ動作が終了してモータ5が停止するカウント数をAと設定している。また、シャッタ4の開閉動作の完了(SH完)とともにモータ5を起動してミラーダウン動作を開始させた後のモータ5の減速制御の開始位置のカウント数(所定カウント値)をEと設定している。なお、Eは単写モードでのBと同じであってもよいし、若干異なっていてもよい。さらに、ミラーダウン動作の終了後、ミラー駆動機構が待機位置に移動するための通電切り換え位置のカウント数をFと設定している。最後のモータ5の停止位置のカウント数はDである。
(Low-speed continuous shooting mode)
In the low-speed continuous shooting mode, the count number at which the up operation of the mirror 30 ends and the motor 5 stops is set to A. Also, the count number (predetermined count value) of the start position of the deceleration control of the motor 5 after starting the mirror 5 by starting the motor 5 upon completion of the opening / closing operation of the shutter 4 (SH completion) is set to E. ing. Note that E may be the same as B in the single-shot mode, or may be slightly different. Further, after the mirror down operation is completed, the count number of the energization switching position for moving the mirror drive mechanism to the standby position is set to F. The count number of the stop position of the last motor 5 is D.
低速連写モードが設定されている場合は、先に説明したようにステップS105に進み、図17に示すステップS201〜ステップS213の動作を行う。ここで、ステップS201〜ステップS213の動作は、上述したカウント数E,Fが異なることを除いてステップS107〜ステップS119の動作と同じである。このため、ここではステップS210以降の動作について説明する。 When the low-speed continuous shooting mode is set, the process proceeds to step S105 as described above, and the operations of steps S201 to S213 shown in FIG. 17 are performed. Here, the operations from step S201 to step S213 are the same as the operations from step S107 to step S119 except that the count numbers E and F described above are different. For this reason, operation | movement after step S210 is demonstrated here.
ステップS208で開始されたモータ5のFB駆動によるミラーダウン動作の途中(図7)で、回転カウンタ16のカウント数が所定カウント値であるEに達すると、システム制御部14は、モータ駆動方式をFB駆動からOP駆動に切り換える(ステップS210)。システム制御部14は、モータ5をステップ駆動によって減速させてミラー30のダウン速度を低下させ、最終的にミラー30を係止ピン32に当接させる(図8)。低速連写モードでは、モータ5の停止までの減速を行う時間を、前述した単写モードに比べて短く設定している。このため、単写モードほど低速でミラー30を係止ピン32に当接させることはできないが、ミラーダウン動作時のバウンドおよび衝撃音の発生をかなり抑制することができる。ここまでで、ミラーカムギア33は251度回転している。 In the middle of the mirror down operation by the FB driving of the motor 5 started in step S208 (FIG. 7), when the count number of the rotation counter 16 reaches E which is a predetermined count value, the system control unit 14 changes the motor driving method. Switching from the FB drive to the OP drive (step S210). The system control unit 14 decelerates the motor 5 by step driving to lower the down speed of the mirror 30, and finally brings the mirror 30 into contact with the locking pin 32 (FIG. 8). In the low-speed continuous shooting mode, the time for decelerating until the motor 5 stops is set shorter than that in the single-shot mode described above. For this reason, the mirror 30 cannot be brought into contact with the locking pin 32 at a lower speed as in the single-shot mode, but the occurrence of bounce and impact sound during the mirror down operation can be considerably suppressed. Up to this point, the mirror cam gear 33 has rotated 251 degrees.
その後、回転カウンタ16のカウント数がFに達すると、システム制御部14は、モータ駆動方式をFB駆動に切り換える(ステップS211)。これにより、ミラーカムギア33は初期位置に向かって回転し、回転カウンタ16のカウント数がDに達すると、システム制御部14は、モータ5を停止させる(ステップS212)。ここまでで、ミラーカムギア33は360度回転している。 Thereafter, when the count number of the rotation counter 16 reaches F, the system control unit 14 switches the motor drive method to FB drive (step S211). Thereby, the mirror cam gear 33 rotates toward the initial position, and when the count number of the rotation counter 16 reaches D, the system control unit 14 stops the motor 5 (step S212). Up to this point, the mirror cam gear 33 has rotated 360 degrees.
ミラー駆動レバー31の軸部31bは、既にミラー30の軸部30bから離脱しているが、ミラースプリング34の付勢力によってミラー30はダウン位置にて安定している。以上により、全ての機構は待機位置に復帰し、低速連写モードでの撮影シーケンスが終了する(ステップS213)。 The shaft portion 31b of the mirror drive lever 31 has already detached from the shaft portion 30b of the mirror 30, but the mirror 30 is stabilized in the down position by the biasing force of the mirror spring 34. As described above, all the mechanisms are returned to the standby position, and the shooting sequence in the low-speed continuous shooting mode is completed (step S213).
(高速連写モード)
高速連写モードでは、ミラー30のアップ動作が終了してモータ5が停止するカウント数をAと設定している。また、シャッタ4の開閉動作の完了(SH完)とともにモータ5を起動してミラーダウン動作を開始させた後のモータ5の減速制御の開始位置のカウント数(所定カウント値)をGと設定している。なお、Gは単写モードでのBおよび低速連写モードでのEよりも大きい値である。さらに、ミラーダウン動作の終了後、ミラー駆動機構が待機位置に移動するための通電切り換え位置のカウント数をFと設定している。最後のモータ5の停止位置のカウント数はDである。
(High-speed continuous shooting mode)
In the high-speed continuous shooting mode, the count number at which the up operation of the mirror 30 ends and the motor 5 stops is set to A. Also, the count number (predetermined count value) of the start position of the deceleration control of the motor 5 after starting the mirror 5 by starting the motor 5 upon completion of the opening / closing operation of the shutter 4 (SH completion) is set to G. ing. G is a value larger than B in the single shooting mode and E in the low-speed continuous shooting mode. Further, after the mirror down operation is completed, the count number of the energization switching position for moving the mirror drive mechanism to the standby position is set to F. The count number of the stop position of the last motor 5 is D.
高速連写モードが設定されている場合は、先に説明したようにステップS106に進み、図17に示すステップS301〜ステップS313の動作を行う。ここで、ステップS301〜ステップS313の動作は、上述したカウント数G,Fが異なることを除いてステップS107〜ステップS119の動作と同じである。このため、ここではステップS310の動作について説明する。 When the high-speed continuous shooting mode is set, the process proceeds to step S106 as described above, and the operations of steps S301 to S313 shown in FIG. 17 are performed. Here, the operations from step S301 to step S313 are the same as the operations from step S107 to step S119 except that the count numbers G and F described above are different. For this reason, operation | movement of step S310 is demonstrated here.
ステップS308で開始されたモータ5のFB駆動によるミラーダウン動作の途中(図7に示す状態よりもダウン位置に近い状態)で、回転カウンタ16のカウント数が所定カウント値であるGに達する。これにより、システム制御部14は、モータ駆動方式をFB駆動からOP駆動に切り換える(ステップS310)。システム制御部14は、モータ5をステップ駆動によって減速させてミラー30のダウン速度を低下させ、最終的にミラー30を係止ピン32に当接させる(図8)。高速連写モードでは、モータ5の停止までの減速を行う時間を、前述した低速連写モードに比べて短く設定している。このため、低速連写モードほど低速でミラー30を係止ピン32に当接させることはできないが、ミラーダウン動作時のバウンドおよび衝撃音の発生をある程度抑制しつつ、ミラーダウン動作を短時間で終了して高速連写を可能としている。ここまでで、ミラーカムギア33は251度回転している。 During the mirror-down operation by the FB driving of the motor 5 started in step S308 (a state closer to the down position than the state shown in FIG. 7), the count number of the rotation counter 16 reaches G, which is a predetermined count value. Thereby, the system control unit 14 switches the motor drive method from the FB drive to the OP drive (step S310). The system control unit 14 decelerates the motor 5 by step driving to lower the down speed of the mirror 30, and finally brings the mirror 30 into contact with the locking pin 32 (FIG. 8). In the high-speed continuous shooting mode, the time for deceleration until the motor 5 stops is set shorter than that in the low-speed continuous shooting mode described above. For this reason, the mirror 30 cannot be brought into contact with the locking pin 32 at a lower speed as in the low-speed continuous shooting mode, but the mirror down operation can be performed in a short time while suppressing the occurrence of bounce and impact sound during the mirror down operation to some extent. Finished to enable high-speed continuous shooting. Up to this point, the mirror cam gear 33 has rotated 251 degrees.
この後のステップS311〜313は、低速連写モードのステップS211〜213と同じである。 Subsequent steps S311 to S313 are the same as steps S211 to S213 in the low-speed continuous shooting mode.
本実施例によれば、OP駆動とFB駆動が可能なモータを用い、ミラー30のダウン位置への移動途中にてモータ駆動方式をFB駆動からOP駆動に切り換えてミラーダウン動作の速度を十分に減速する。これにより、ミラー30のダウン位置でのバウンドおよび衝撃音の発生を効果的に抑制することができる。 According to this embodiment, a motor capable of OP drive and FB drive is used, and the motor drive system is switched from FB drive to OP drive while the mirror 30 is moving to the down position, so that the speed of the mirror down operation is sufficiently increased. Slow down. Thereby, generation | occurrence | production of the bounce and impact sound in the down position of the mirror 30 can be suppressed effectively.
しかも、単位時間当たりの撮影画像数が異なる複数の撮影モードを有するカメラにおいて、撮影モードに応じてミラーダウン動作途中でFB駆動からOP駆動に切り換えるモータ5の回転量(所定量)を変更する。これにより、ミラーダウン動作の速度を各撮影モードに適した速度に設定することができる。このため、バウンドや衝撃音の抑制と所望の連写速度(高速連写)の実現の双方が可能である。 Moreover, in a camera having a plurality of shooting modes with different numbers of shot images per unit time, the rotation amount (predetermined amount) of the motor 5 that switches from the FB drive to the OP drive is changed during the mirror down operation according to the shooting mode. Thereby, the speed of the mirror down operation can be set to a speed suitable for each shooting mode. For this reason, both suppression of bounce and impact sound and realization of a desired continuous shooting speed (high-speed continuous shooting) are possible.
以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、上記実施例に対して種々の変形や変更が可能である。 The embodiments described above are merely representative examples, and various modifications and changes can be made to the above-described embodiments when implementing the present invention.
例えば、上記実施例では、モータ5に設けられた回転センサ6からの信号に基づいてモータ5の回転量を検出し、該回転量が所定量に達したことに応じてモータ駆動方式をFB駆動からOP駆動に切り換える場合について説明した。しかし、ミラー30の回動位置を直接検出するセンサを設け、該センサから得られたミラー30の回動位置が所定位置に達したときにモータ駆動方式をFB駆動からOP駆動に切り換えるようにしてもよい。 For example, in the above embodiment, the rotation amount of the motor 5 is detected based on the signal from the rotation sensor 6 provided in the motor 5, and the motor drive system is changed to the FB drive in response to the rotation amount reaching a predetermined amount. The case of switching from OP to OP drive has been described. However, a sensor for directly detecting the rotation position of the mirror 30 is provided, and the motor drive system is switched from the FB drive to the OP drive when the rotation position of the mirror 30 obtained from the sensor reaches a predetermined position. Also good.
また、上記実施例では、連写モードとして低速連写モードと高速連写モードの2つを設けた場合について説明したが、第1および第2の連続撮影モードは連写モードが2つに限られることを意味するものではない。すなわち、中速連写モード等、他の連写モードを含む3つ以上の連写モードを有していてもよい。 In the above-described embodiment, the case where the low-speed continuous shooting mode and the high-speed continuous shooting mode are provided as the continuous shooting mode has been described. However, the first and second continuous shooting modes are limited to two continuous shooting modes. Does not mean that That is, you may have three or more continuous shooting modes including other continuous shooting modes, such as medium-speed continuous shooting mode.
高速連写を可能としつつ、ミラー部材のバウンドや衝撃音の発生を抑制できる撮像装置を提供できる。 It is possible to provide an imaging apparatus capable of suppressing the bounce of a mirror member and the generation of impact sound while enabling high-speed continuous shooting.
1 カメラ本体
2 交換レンズ
5 モータ
6 位置センサ
14 システム制御部
22 第1ドライバ
25 第2ドライバ
30 クイックリターンミラー
31 ミラー駆動レバー
32 係止ピン
33 ミラーカムギア
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Camera body 2 Interchangeable lens 5 Motor 6 Position sensor 14 System control part 22 1st driver 25 2nd driver 30 Quick return mirror 31 Mirror drive lever 32 Locking pin 33 Mirror cam gear
Claims (3)
前記オープンループ制御と前記フィードバック制御とを選択的に行う制御手段と、
光路の内側に配置される第1の位置と前記光路の外側に退避する第2の位置との間で移動可能なミラー部材と、
前記モータからの駆動力を用いて前記ミラー部材を移動させるミラー駆動機構と、
前記第2の位置から前記第1の位置に移動した前記ミラー部材が当接するストッパとを有し、
前記制御手段は、前記ミラーが前記第2の位置にある状態から前記フィードバック制御によって前記モータの駆動を開始し、前記ミラー部材の前記第1の位置への移動途中から前記オープンループ制御によって前記モータを減速させることを特徴とする撮像装置。 A motor capable of being driven by feedback control using a step drive by open loop control and a signal output from the rotation detection means according to the rotation of the rotor;
Control means for selectively performing the open loop control and the feedback control;
A mirror member movable between a first position arranged inside the optical path and a second position retracted outside the optical path;
A mirror driving mechanism for moving the mirror member using a driving force from the motor;
A stopper with which the mirror member moved from the second position to the first position comes into contact;
The control means starts driving the motor by the feedback control from a state where the mirror is at the second position, and the motor by the open loop control from the middle of the movement of the mirror member to the first position. An imaging apparatus characterized by decelerating the motor.
前記単独撮影モード、前記第1の連続撮影モードおよび前記第2の連続撮影モードのうち少なくとも2つの撮影モードにおいて前記所定量が異なることを特徴とする請求項2に記載の撮像装置。 The imaging apparatus has, as selectable shooting modes, a single shooting mode, a first continuous shooting mode, and a second continuous shooting mode having a continuous shooting speed faster than the first continuous shooting mode,
The imaging apparatus according to claim 2, wherein the predetermined amount is different in at least two shooting modes among the single shooting mode, the first continuous shooting mode, and the second continuous shooting mode.
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015068925A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | リコーイメージング株式会社 | Control device of cum drive mechanism and control method of cum drive mechanism |
JP2017131072A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | キヤノン株式会社 | Motor drive device |
Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11327039A (en) * | 1998-05-08 | 1999-11-26 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Single lens reflex camera |
JP2001305647A (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Nikon Corp | Driving mechanism for camera |
JP2006301520A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Olympus Imaging Corp | Camera |
JP2008091136A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Kobe Steel Ltd | Nbti based superconductive wire |
JP2008175920A (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Canon Inc | Imaging device |
JP2009177988A (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Canon Inc | Motor driving device and optical apparatus |
JP2009294539A (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Olympus Corp | Mirror drive apparatus |
-
2010
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Patent Citations (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JPH11327039A (en) * | 1998-05-08 | 1999-11-26 | Fuji Photo Optical Co Ltd | Single lens reflex camera |
JP2001305647A (en) * | 2000-04-26 | 2001-11-02 | Nikon Corp | Driving mechanism for camera |
JP2006301520A (en) * | 2005-04-25 | 2006-11-02 | Olympus Imaging Corp | Camera |
JP2008091136A (en) * | 2006-09-29 | 2008-04-17 | Kobe Steel Ltd | Nbti based superconductive wire |
JP2008175920A (en) * | 2007-01-17 | 2008-07-31 | Canon Inc | Imaging device |
JP2009177988A (en) * | 2008-01-28 | 2009-08-06 | Canon Inc | Motor driving device and optical apparatus |
JP2009294539A (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-17 | Olympus Corp | Mirror drive apparatus |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2015068925A (en) * | 2013-09-27 | 2015-04-13 | リコーイメージング株式会社 | Control device of cum drive mechanism and control method of cum drive mechanism |
JP2017131072A (en) * | 2016-01-21 | 2017-07-27 | キヤノン株式会社 | Motor drive device |
US10591893B2 (en) | 2016-01-21 | 2020-03-17 | Canon Kabushiki Kaisha | Motor driving apparatus |
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Publication number | Publication date |
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