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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