JP2019095496A - 撮像装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】シャッタ羽根が開口部を開閉しない状態において、撮影に必要な機能を実行し、消費電力を削減可能な撮像装置を提供すること。【解決手段】開口部を閉鎖する閉鎖位置と開放する開放位置との間を移動可能な遮光部材を備える遮光手段と、遮光手段に係合する第1および第2のカム領域を備えるカム部材と、撮影光路外に退避するミラーアップ状態と撮影光路内に位置するミラーダウン状態との間を移動可能なミラーユニットと、ミラーユニットの移動を制限するロック位置とミラーユニットの移動を可能にするロック解除位置との間を移動可能なロック部材とを有し、遮光手段が第1のカム領域に係合している間、遮光部材は閉鎖位置または開放位置に位置し、遮光手段が第2のカム領域に係合している間、遮光部材は閉鎖位置と開放位置との間を移動し、ロック部材は、遮光手段が第1のカム領域に係合している間、ロック位置とロック解除位置との間を移動する。【選択図】図2
Description
本発明は、シャッタ装置を有する撮像装置に関する。
特許文献1では、ステッピングモータを駆動させてもシャッタ羽根が開口部を開閉しない状態と、ステッピングモータの駆動によりシャッタ羽根が開口部を開閉する状態とを有するシャッタ装置が開示されている。
特許文献1のシャッタ装置では、シャッタ羽根が開口部を開閉しない状態において、シャッタ羽根を精度よく駆動するためにステッピングモータの加速が行われている。しかしながら、特許文献1のシャッタ装置をカメラに搭載する場合、上記状態は撮影に何も影響を及ぼさない。
本発明は、シャッタ羽根が開口部を開閉しない状態において、撮影に必要な機能を実行し、消費電力を削減可能な撮像装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面としてのシャッタ装置は、開口部を閉鎖する閉鎖位置と開口部を開放する開放位置との間を移動可能な遮光部材を備える遮光手段と、前記遮光手段に係合する第1のカム領域および第2のカム領域を備えるカム部材と、撮影光路外に退避するミラーアップ状態と撮影光路内に位置するミラーダウン状態との間を移動可能なミラーユニットと、前記ミラーユニットの移動を制限するロック位置と前記ミラーユニットの移動を可能にするロック解除位置との間を移動可能なロック部材と、を有し、前記遮光手段が前記第1のカム領域に係合している間、前記遮光部材は前記閉鎖位置または前記開放位置に位置し、前記遮光手段が前記第2のカム領域に係合している間、前記遮光部材は前記閉鎖位置と前記開放位置との間を移動し、前記ロック部材は、前記遮光手段が前記第1のカム領域に係合している間、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間を移動することを特徴とする。
本発明によれば、シャッタ羽根が開口部を開閉しない状態において、撮影に必要な機能を実行し、消費電力を削減可能な撮像装置を提供することができる。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
[撮像装置の全体構成]
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る撮像装置の全体構成について説明する。図1は、撮像装置の一例であるデジタル一眼レフカメラ本体(以下、カメラという)100、および交換レンズ50の中央断面図である。
[撮像装置の全体構成]
まず、図1を参照して、本発明の実施形態に係る撮像装置の全体構成について説明する。図1は、撮像装置の一例であるデジタル一眼レフカメラ本体(以下、カメラという)100、および交換レンズ50の中央断面図である。
交換レンズ50は、カメラ100側のマウント部210と交換レンズ50側のマウント部51とによって、カメラ100に対して着脱可能に固定される。交換レンズ50がカメラ100に装着されると、カメラ100の接点部220と交換レンズ50の接点部52が電気的に接続される。
交換レンズ50のフォーカスレンズ53を透過した光束は、メインミラー130に入射する。メインミラー130は、メインミラー保持枠131に保持され、軸部131aによって撮影光路外に退避するミラーアップ位置と撮影光路内に位置するミラーダウン位置との間を移動可能に軸支されている。メインミラー130はハーフミラーとなっており、メインミラー130を透過した光束はサブミラー140により下方へ反射され、焦点検出ユニット150へと導かれる。サブミラー140は、サブミラー保持枠141に保持されている。サブミラー保持枠141は、ヒンジ軸(不図示)によってメインミラー保持枠131に対して回動可能に軸支されている。ミラーユニット300は、メインミラー130、メインミラー保持枠131、サブミラー140およびサブミラー保持枠141により構成されている。
焦点検出ユニット150は、フォーカスレンズ53のデフォーカス量を検出し、フォーカスレンズ53が合焦状態となるフォーカスレンズ53の駆動量を算出する。交換レンズ50は、算出された駆動量を接点部220および接点部52を介して受信する。交換レンズ50は、受信した駆動量に基づいてモータ(不図示)を制御し、フォーカスレンズ53を駆動することで焦点調節を行う。
メインミラー130により反射された光束は、光学ファインダ160へと導かれる。光学ファインダ160は、ピント板170、ペンタプリズム180および接眼レンズ190を有する。メインミラー130によって光学ファインダ160へと導かれた光束は、ピント板170に被写体像を結像する。使用者は、ペンタプリズム180および接眼レンズ190を介してピント板170上の被写体像を観察可能である。
ミラーユニット300の後方には、シャッタ装置20が配置されている。シャッタ装置20の後方には、光学ローパスフィルター21、撮像素子ホルダー22、撮像素子23、カバー部材24およびゴム部材25が配置されている。撮影時には、光学ローパスフィルター21を透過した光束は、撮像素子23に入射する。撮像素子ホルダー22は、撮像素子23を保持し、ビス(不図示)によってカメラ100の筐体に固定されている。カバー部材24は、撮像素子23を保護している。ゴム部材25は、光学ローパスフィルター21を保持するとともに、光学ローパスフィルター21と撮像素子23との間を密閉する。
表示モニタ26は、LCD等で構成されたモニタであり、撮影画像の表示や、カメラ100の各種設定状態の表示を行う。
[シャッタ駆動機構の構成]
図2は、カメラ100内の部材の分解斜視図である。図2(a)は被写体側から見た図であり、図2(b)は撮像面側から見た図である。本実施形態では、モータ1、カム板107、バネ部材108、駆動レバー109およびシャッタ羽根(遮光部材)110をシャッタ駆動機構(遮光手段)という。
[シャッタ駆動機構の構成]
図2は、カメラ100内の部材の分解斜視図である。図2(a)は被写体側から見た図であり、図2(b)は撮像面側から見た図である。本実施形態では、モータ1、カム板107、バネ部材108、駆動レバー109およびシャッタ羽根(遮光部材)110をシャッタ駆動機構(遮光手段)という。
モータ1は、駆動回路14に接続されている。駆動回路14は、制御回路(制御部)13に接続されている。モータ1の出力軸には、ピニオンギア101が圧入されている。モータ1は、所定の時間間隔に応じてコイルの通電状態を切り換えるステップ駆動モード(オープンループ駆動モード)、または位置センサの出力に応じてコイルの通電状態を切り換えるフィードバック駆動モードにより駆動されるステッピングモータである。本実施形態では、進角量の異なる2種類のフィードバック駆動モードが使用される。
モータ1は、モータ取り付け板102に取り付けられている。モータ取り付け板102は、シャッタ地板103に固定されている。シャッタ地板103には、回転板(移動部材)106、カム板(カム部材)107およびバネ部材108が取り付けられており、ケース部材113をシャッタ地板103に取り付けることで、シャッタ地板103に取り付けられた部材は収納される。回転板106およびカム板107は、シャッタ地板103に設けられた軸部103aに回動可能に軸支されている。カム板107はモータ1の駆動により回動し、回転板106はカム板107の回動に伴って回動する。カム板107の撮像面側の面にはシャッタ羽根110を駆動するためのカム溝107aが形成され、被写体側の面にはギヤ部107bが設けられている。バネ部材108は、その円筒状の中心軸がカム板107の回動軸と同軸になるように配置されている。バネ部材108の第1端はシャッタ地板103に設けられた突起部103cに係止され、第2端は回転板106に設けられた突起部106cに係合する。
シャッタ羽根110は、シャッタ地板103とカバー部材114との間に配置されている。シャッタ羽根110には、駆動アーム110aが取り付けられている。駆動レバー109は、シャッタ地板103に回動可能に軸支され、カムピン109aおよび係合ピン109bを有する。カムピン109aは、カム溝107aに係合している。係合ピン109bは、駆動アーム110aに係合している。駆動レバー109が回動することで、シャッタ羽根110はシャッタ地板103に形成されたアパーチャー103dを開放する開放位置とアパーチャー103dを閉鎖する閉鎖位置との間を移動する。
図3は、カム板107を撮像面側から見た図である。前述したように、カム板107の撮像面側の面には、カムピン109aが係合するカム溝107aが形成されている。カム溝107aには、第1の空走駆動領域α、露光駆動領域βおよび第2の空走駆動領域γが設定されている。第1の空走駆動領域αおよび第2の空走駆動領域γでは、カムリフトがほぼゼロになっている。本実施形態では、第1の空走駆動領域αおよび第2の空走駆動領域γが第1のカム領域に相当し、露光駆動領域βが第2のカム領域に相当する。
カムピン109aが第1の空走駆動領域αまたは第2の空走駆動領域γをトレースする場合、駆動レバー109が回動せず、シャッタ羽根110は閉鎖状態または開放状態を維持する。カムピン109aが露光駆動領域βをトレースする場合、駆動レバー109が回動し、シャッタ羽根110は閉鎖状態から開放状態または開放状態から閉鎖状態に移動する。
カム板107が撮像面側から見てCCW方向へ回転する場合、カムピン109aは第1の空走駆動領域α、露光駆動領域β、第2の空走駆動領域γの順にトレースする。カム板107が撮像面側から見てCW方向へ回転する場合、カムピン109aは第2の空走駆動領域γ、露光駆動領域β、第1の空走駆動領域αの順にトレースする。
[ミラーロック機構の構成]
図4は、カメラ100内の部材を被写体側から見た図である。図4(a)では、ミラーユニット300は、メインミラー130がミラーダウン位置に位置するミラーダウン状態である。図4(b)では、ミラーユニット300は、メインミラー130がミラーアップ位置に位置するミラーアップ状態である。
[ミラーロック機構の構成]
図4は、カメラ100内の部材を被写体側から見た図である。図4(a)では、ミラーユニット300は、メインミラー130がミラーダウン位置に位置するミラーダウン状態である。図4(b)では、ミラーユニット300は、メインミラー130がミラーアップ位置に位置するミラーアップ状態である。
以下、ミラーユニット300をロック状態またはアンロック状態(ロック解除状態)にするミラーロック機構の構成について説明する。本実施形態では、回転板106、ミラーユニット300、ミラーチャージギヤ301、ロックレバー302、バネ部材303、規制レバー304、バネ部材305、ミラーレバー306、バネ部材307およびバネ部材308をミラーロック機構という。
ミラーチャージギヤ301は、シャッタ地板103に設けられた軸部103bに回動可能に軸支され、ギヤ部107bに噛み合っている。そのため、ミラーチャージギヤ301は、カム板107の回動に伴って回動する。ロックレバー(ロック部材)302は、ケース部材113に設けられた軸部113bに回動可能に軸支され、ミラーユニット300の移動を制限するロック位置とミラーユニット300の移動を可能にするアンロック位置(ロック解除位置)との間を移動する。バネ部材303の第1端はケース部材113に設けられた固定部に固定され、第2端はロックレバー302に係止されている。これにより、バネ部材303は、ロックレバー302を付勢する。規制レバー(規制部材)304は、ケース部材113に設けられた軸部113cに回動可能に軸支され、ロックレバー302の回動を規制する。バネ部材305の第1端はケース部材113に設けられた固定部に固定され、第2端は規制レバー304に係止されている。これにより、バネ部材305は、規制レバー304を付勢する。回転板106は、ロックレバー302に係合する突起部(第1の凸部)106aおよび規制レバー304に係合する突起部(第2の凸部)106bを有する。ミラーレバー(ミラー移動部材)306は、ケース部材113に設けられた軸部113aに回動可能に軸支されている。また、ミラーレバー306は、メインミラー保持枠131に設けられた突出部131bに係合し、ミラーユニット300を移動させる。また、ミラーレバー306には、突起部306aが設けられている。突起部306aは、ミラーチャージギヤ301に設けられた突出部301aに係合している。バネ部材307の第1端はケース部材113に設けられた固定部に係止され、第2端はミラーレバー306に係止されている。これにより、バネ部材307は、ミラーレバー306をミラーアップ方向へ付勢する。バネ部材308の第1端はミラーレバー306に係止され、第2端は突出部131bに係合している。これにより、バネ部材308は、ミラーレバー306をミラーダウン方向へ付勢する。
[シャッタ駆動機構とミラーロック機構の駆動順序]
図5および図6を参照して、撮影時のシャッタ駆動機構およびミラーロック機構の駆動順序について説明する。図5は、撮影時の主要部材の動作タイミングチャートである。図6(A)−図6(I)はそれぞれ、図5のタイミングA−Iの各部材の状態を示している。なお、図6では、バネ部材108、303、305は省略されている。本実施形態では、カメラ100は、図5のタイミングA−Iまでで1コマ目の撮影動作を行う。この撮影動作では、先幕動作は電子的に行われ、後幕動作はシャッタ駆動機構により行われる。
(状態Aの説明)
カメラ100がタイミングAで撮影動作を開始する際、主要部材は図6(A)に示される状態Aとなっている。状態Aでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを開放している。バネ部材108は、チャージされておらず自然状態である。回転板106の突起部106aは、図中では、ロックレバー302の突起部302aに当接していないが、当接していてもよい。ミラーレバー306はロックレバー302の突出ロック片302bに係合し、メインミラー130はミラーダウン位置で保持されている。
(状態Bの説明)
タイミングAの後、制御回路13は、モータ1が低進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。モータ1の駆動が開始すると、回転板106の突起部106cはバネ部材108の第2端に当接し、回転板106はバネ部材108をチャージしながら図6(A)のCCW方向へ回転する。回転板106はバネ部材108をチャージしながら回転するため、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、低進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、脱調することはない。
[シャッタ駆動機構とミラーロック機構の駆動順序]
図5および図6を参照して、撮影時のシャッタ駆動機構およびミラーロック機構の駆動順序について説明する。図5は、撮影時の主要部材の動作タイミングチャートである。図6(A)−図6(I)はそれぞれ、図5のタイミングA−Iの各部材の状態を示している。なお、図6では、バネ部材108、303、305は省略されている。本実施形態では、カメラ100は、図5のタイミングA−Iまでで1コマ目の撮影動作を行う。この撮影動作では、先幕動作は電子的に行われ、後幕動作はシャッタ駆動機構により行われる。
(状態Aの説明)
カメラ100がタイミングAで撮影動作を開始する際、主要部材は図6(A)に示される状態Aとなっている。状態Aでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを開放している。バネ部材108は、チャージされておらず自然状態である。回転板106の突起部106aは、図中では、ロックレバー302の突起部302aに当接していないが、当接していてもよい。ミラーレバー306はロックレバー302の突出ロック片302bに係合し、メインミラー130はミラーダウン位置で保持されている。
(状態Bの説明)
タイミングAの後、制御回路13は、モータ1が低進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。モータ1の駆動が開始すると、回転板106の突起部106cはバネ部材108の第2端に当接し、回転板106はバネ部材108をチャージしながら図6(A)のCCW方向へ回転する。回転板106はバネ部材108をチャージしながら回転するため、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、低進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、脱調することはない。
回転板106が回転することで、突起部106aが突起部302aを押し、ロックレバー302は図6(A)のCW方向へ回転する。これにより、突出ロック片302bは、バネ部材303のバネ力に抗してミラーレバー306より退避する。その際、規制レバー304の突起部304aによって形成される凹部とロックレバー302の突起部302cが係合し、ロックレバー302はバネ部材305のバネ力によって規制レバー304の凹部に突起部302cが入り込んだ状態のまま保持される。このとき(タイミングB)の主要部材の状態が図6(B)に示される状態Bである。
状態Bでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを開放している。タイミングBの後、ミラーレバー306は図6(B)のCW方向への回転を開始し、これによりミラーダウン位置で保持されているメインミラー130がミラーアップ位置への移動を開始する。
主要部材が状態Aから状態Bに移行する間、カム板107は図6(A)のCCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの第1の空走駆動領域αをトレースする。したがって、状態Bにおける駆動レバー109の位置は、状態Aにおける駆動レバー109の位置とほぼ同じである。
(状態Cの説明)
タイミングBの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が低進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。主要部材は、タイミングCで図6(C)に示される状態Cになる。状態Cでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを開放している。また、回転板106の回転によるバネ部材108のチャージが完了している。また、メインミラー130は、ミラーアップ位置に到達している。
(状態Cの説明)
タイミングBの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が低進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。主要部材は、タイミングCで図6(C)に示される状態Cになる。状態Cでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを開放している。また、回転板106の回転によるバネ部材108のチャージが完了している。また、メインミラー130は、ミラーアップ位置に到達している。
主要部材が状態Bから状態Cに移行する間、カム板107は図6(B)のCCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの第1の空走駆動領域αをトレースする。したがって、状態Cにおける駆動レバー109の位置は、状態Bにおける駆動レバー109の位置とほぼ同じである。
また、主要部材が状態Bから状態Cに移行する間、突起部106a、106bはそれぞれ、ロックレバー302および規制レバー304には係合しないので、ロックレバー302は状態Bと同じ状態である。
(状態Dの説明)
タイミングCの後、制御回路13は、モータ1がステップ駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106は、バネ部材108が開放状態になるように図6(C)のCW方向への回転を開始する。主要部材は、タイミングDで図6(D)に示される状態Dになる。状態Dでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉じ始める直前の状態である。また、バネ部材108は、完全に開放された状態である。また、メインミラー130は、ミラーアップ位置で保持されている。
(状態Dの説明)
タイミングCの後、制御回路13は、モータ1がステップ駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106は、バネ部材108が開放状態になるように図6(C)のCW方向への回転を開始する。主要部材は、タイミングDで図6(D)に示される状態Dになる。状態Dでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉じ始める直前の状態である。また、バネ部材108は、完全に開放された状態である。また、メインミラー130は、ミラーアップ位置で保持されている。
主要部材が状態Cから状態Dに移行する間、カム板107は図6(C)のCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの第1の空走駆動領域αをトレースする。したがって、状態Dにおける駆動レバー109の位置は、状態Cにおける駆動レバー109の位置とほぼ同じである。
また、主要部材が状態Cから状態Dに移行する間、突起部106a、106bはそれぞれ、ロックレバー302および規制レバー304には係合しないので、ロックレバー302は状態Cと同じ状態である。
(状態Eの説明)
タイミングDの後、制御回路13は、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106は、図6(D)のCW方向への回転を継続する。主要部材は、タイミングEで図6(E)に示される状態Eになる。状態Eでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。また、メインミラー130は、ミラーアップ位置で保持されている。
(状態Eの説明)
タイミングDの後、制御回路13は、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106は、図6(D)のCW方向への回転を継続する。主要部材は、タイミングEで図6(E)に示される状態Eになる。状態Eでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。また、メインミラー130は、ミラーアップ位置で保持されている。
主要部材が状態Dから状態Eに移行する間、カム板107は図6(C)のCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの露光駆動領域βをトレースする。そのため、駆動レバー109が回転し、シャッタ駆動機構が露光駆動を開始する。これにより、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉じ始め、タイミングEでアパーチャー103dを閉鎖する。したがって、露光駆動時にはモータ1を高速駆動する必要があるため、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、高進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、高速駆動や負荷変動により脱調することはない。また、タイミングCからの助走駆動によりモータ1の回転速度は十分高速になっているため、高進角のフィードバック駆動モードでモータ1を高速駆動することができる。
また、主要部材が状態Dから状態Eに移行する間、突起部106a、106bはそれぞれ、ロックレバー302および規制レバー304には係合しないので、ロックレバー302は状態Dと同じ状態である。
(状態Fの説明)
タイミングEの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106の突起部106cはバネ部材108の第2端に当接し、回転板106はバネ部材108をチャージしながら図6(E)のCW方向へ回転する。これにより、アパーチャー103d閉鎖後の回転板106の高速回転を減速させることができる。回転板106はバネ部材108をチャージしながら回転するため、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、高進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、脱調することはない。主要部材は、タイミングFで図6(F)に示される状態Fになる。状態Fでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。また、メインミラー130は、ミラーダウン位置に到達している。
(状態Fの説明)
タイミングEの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106の突起部106cはバネ部材108の第2端に当接し、回転板106はバネ部材108をチャージしながら図6(E)のCW方向へ回転する。これにより、アパーチャー103d閉鎖後の回転板106の高速回転を減速させることができる。回転板106はバネ部材108をチャージしながら回転するため、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、高進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、脱調することはない。主要部材は、タイミングFで図6(F)に示される状態Fになる。状態Fでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。また、メインミラー130は、ミラーダウン位置に到達している。
主要部材が状態Eから状態Fに移行する間、カム板107は図6(E)のCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの第2の空走駆動領域γをトレースする。したがって、状態Fにおける駆動レバー109の位置は、状態Eにおける駆動レバー109の位置とほぼ同じである。
また、主要部材が状態Eから状態Fに移行する間、突起部106a、106bはそれぞれ、ロックレバー302および規制レバー304には係合しないので、ロックレバー302は状態Eと同じ状態である。ただし、突起部106bは、突起部304aの手前まで接近している。
(状態Gの説明)
タイミングFの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106は、バネ部材108をチャージしながら図6(F)のCW方向へ回転する。これにより、アパーチャー103d閉鎖後の回転板106の高速回転を減速させることができる。回転板106はバネ部材108をチャージしながら回転するため、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、高進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、脱調することはない。主要部材は、タイミングGで図6(G)に示される状態Gになる。状態Gでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。
(状態Gの説明)
タイミングFの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。回転板106は、バネ部材108をチャージしながら図6(F)のCW方向へ回転する。これにより、アパーチャー103d閉鎖後の回転板106の高速回転を減速させることができる。回転板106はバネ部材108をチャージしながら回転するため、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、高進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、脱調することはない。主要部材は、タイミングGで図6(G)に示される状態Gになる。状態Gでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。
主要部材が状態Fから状態Gに移行する間、カム板107は図6(F)のCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの第2の空走駆動領域γをトレースする。したがって、状態Gにおける駆動レバー109の位置は、状態Fにおける駆動レバー109の位置とほぼ同じである。
また、主要部材が状態Fから状態Gに移行する間、突起部106bが突起部304aに係合し、規制レバー304は図6(F)のCW方向へ回転する。これにより、突起部302cが、規制レバー304の凹部より外れる。そうすると、バネ部材303の付勢力によりロックレバー302が図6(F)のCCW方向へ回転し、突出ロック片302bがミラーレバー306に係合する。これにより、ミラーレバー306の回転が規制され、メインミラー130がロックされる。一方、規制レバー304はバネ部材305の付勢力により図6(F)のCCW方向へ回転し、突起部304aの先端部が突起部302cの面に当接する。これにより、規制レバー304は、回転が規制されている状態になる。
(状態Hの説明)
タイミングGの後、所定時間経過後に、制御回路13は、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。この際、回転板106は図6(G)のCCW方向への回転を開始し、チャージされていたバネ部材108が開放される。主与部材は、タイミングHで図6(H)に示される状態Hになる。状態Hでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。
(状態Hの説明)
タイミングGの後、所定時間経過後に、制御回路13は、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。この際、回転板106は図6(G)のCCW方向への回転を開始し、チャージされていたバネ部材108が開放される。主与部材は、タイミングHで図6(H)に示される状態Hになる。状態Hでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。
主要部材が状態Gから状態Hに移行する間、カム板107は図6(G)のCCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの第2の空走駆動領域γをトレースする。したがって、状態Hにおける駆動レバー109の位置は、状態Gにおける駆動レバー109の位置とほぼ同じである。
また、主要部材が状態Gから状態Hに移行する間、突起部106a、106bはそれぞれ、ロックレバー302および規制レバー304には係合しないので、ロックレバー302は状態Gと同じ状態である。
(状態Iの説明)
タイミングHの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。主要部材は、タイミングIで図6(I)に示される状態Iになる。状態Iでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。
(状態Iの説明)
タイミングHの後、制御回路13は、引き続き、モータ1が高進角のフィードバック駆動モードで出力軸側から見てCW方向へ駆動するように、駆動回路14を制御する。主要部材は、タイミングIで図6(I)に示される状態Iになる。状態Iでは、シャッタ羽根110は、アパーチャー103dを閉鎖している。
主要部材が状態Hから状態Iに移行する間、カム板107はCCW方向へ回転し、カムピン109aはカム溝107aの露光駆動領域βをトレースする。そのため、駆動レバー109が回転し、シャッタ羽根110がアパーチャー103dを開放する状態になる。この動作において、モータ1の駆動中の負荷変動は大きくなってしまう。しかしながら、モータ1は、高進角のフィードバック駆動モードで駆動されており、脱調することはない。
また、主要部材が状態Hから状態Iに移行する間、突起部106a、106bはそれぞれ、ロックレバー302および規制レバー304には係合しないので、ロックレバー302は状態Aと同じ状態に戻る。
このように、カメラ100は、主要部材が図6(A)に示される状態Aから図6(I)に示される状態Iに移行する間で1コマ目の撮影動作を行う。1コマ目の撮影動作を繰り返すことで連写を行うことができる。
以上、説明したように、カム溝107aの第1の空走駆動領域αおよび第2の空走駆動領域γではカムリフトがほぼゼロであり、アパーチャー103dの開閉には関わらないため、露光動作に影響のない領域である。また、シャッタ動作におけるこれらの領域の駆動を、メインミラー130のロックおよびロック解除動作の駆動にも用いるため、メインミラー130のロックおよびロック解除動作のための駆動部と駆動回路を別個に設ける必要はない。したがって、駆動部と駆動回路の削減によって、装置が簡素化できるとともに、カメラ100内の駆動がより効率的に行われ、消費電力を削減することが可能となる。
なお、上記構成では、回転板106とカム板107を別部材として構成したが、カム板107に、回転板106の突起部106a、106b、106cを設けることによって、回転板106を廃止した構成としてもよい。
[モータの構成と原理]
図7は、モータ1として使用されるモータ1の構成説明図である。なお、説明のため、一部の部材を破断して示している。
[モータの構成と原理]
図7は、モータ1として使用されるモータ1の構成説明図である。なお、説明のため、一部の部材を破断して示している。
ロータ3は、マグネット2を備え、制御回路(制御部)13および駆動回路14によって回動可能に制御される。マグネット2は、円筒形状に形成され、外周面を周方向に分割して、異なる極に交互に多極着磁されている。本実施形態では、8分割すなわち8極に着磁されている。なお、8極に限らず、4極や12極に着磁してもよい。
第1のコイル4は、マグネット2の軸方向の第1端に配置されている。第1のヨーク6は、軟磁性材料で、マグネット2の外周面に隙間を持って対向して形成されている。また、第1のヨーク6は、円環状の本体部から軸方向へ延出され、周方向において所定の間隔で配置された複数の第1の磁極部6aを備えている。第1の磁極部6aは、第1のコイル4に通電されることで励磁される。第1のコイル4、第1のヨーク6、および複数の第1の磁極部6aに対向するマグネット2によって第1のステータユニットが構成されている。
第2のコイル5は、マグネット2の軸方向の第1のコイル4が取り付けられた軸方向の第1端と反対側の第2端に配置されている。第2のヨーク7は、軟磁性材料で、マグネット2の外周面に隙間を持って対向して形成されている。また、第2のヨーク7は、円環状の本体部から軸方向へ延出され、周方向において所定の間隔で配置された複数の第2の磁極部7aを備えている。第2の磁極部7aは、第2のコイル5に通電されることで励磁される。第2のコイル5、第2のヨーク7、および複数の第2の磁極部7aに対向するマグネット2によって第2のステータユニットが構成されている。
第1の磁極部6aと第2の磁極部7aに励磁される極(N極、S極)を切り換えることで、ロータ3に与えるトルクを変化させることができる。
第1磁気センサ(第1の検出素子)8、第2磁気センサ(第2の検出素子)9、第3磁気センサ(第3の検出素子)10および第4磁気センサ(第4の検出素子)11は、検出手段を構成している。各磁気センサは、マグネット2の磁束を検出するホール素子であり、モータカバー12に固定されている。
モータカバー12は、第1の磁極部6aと第2の磁極部7aとがマグネット2の着磁位相に対して電気角で略90度ずれて配置されるように第1のヨーク6と第2のヨーク7を固定保持している。
ここで、電気角とは、マグネット磁力の1周期を360°として表したものである。ロータの極数をM、機械角をθ0とすると、電気角θは以下の式で表される。
θ=θ0×M/2
本実施形態では、マグネット2の着磁は8極であるから電気角90度は機械角で22.5度となる。
本実施形態では、マグネット2の着磁は8極であるから電気角90度は機械角で22.5度となる。
制御回路13は、駆動回路14を介して、ステップ駆動と進角量が異なる2種類のフィードバック駆動とを切り換えてモータ1を駆動することができる。ステップ駆動を行う場合、制御回路13は、所定の時間間隔で第1のコイル4および第2のコイル5の通電状態を切り換えるように駆動回路14を制御する。すなわち、ステップ駆動を行う場合、第1磁気センサ8、第2磁気センサ9、第3磁気センサ10および第4磁気センサ11の出力を使用しない。
以下、制御回路13がフィードバック駆動を行う場合について説明する。制御回路13が2種類のフィードバック駆動を行う場合、第1磁気センサ8、第2磁気センサ9、第3磁気センサ10および第4磁気センサ11の出力を使用する。
本実施形態では、各磁気センサを各ヨークに対して以下に説明する位置関係で設けることで、通電方向の切り換え時においても大きな回転力を得ることができる。図8は、モータ1の動作説明図である。図8(a)の状態は、駆動時の初期状態である。
(1)CW方向の駆動
(1−i)低進角駆動(第1の通電モード)
CW方向の低進角駆動モードでは、後述する高進角駆動モードよりも大きなトルクを得ることができる。CW方向の低進角駆動モードでは、第1磁気センサ8の出力信号により第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第2磁気センサ9の出力信号により第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCW方向へ回転させる。ロータ3のCW方向が第1の回転方向に相当する。
(1)CW方向の駆動
(1−i)低進角駆動(第1の通電モード)
CW方向の低進角駆動モードでは、後述する高進角駆動モードよりも大きなトルクを得ることができる。CW方向の低進角駆動モードでは、第1磁気センサ8の出力信号により第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第2磁気センサ9の出力信号により第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCW方向へ回転させる。ロータ3のCW方向が第1の回転方向に相当する。
この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第1のコイル4および第2のコイル5の通電方向を切り換える。
第1磁気センサ8がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第1磁気センサ8がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをS極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。
第2磁気センサ9がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをS極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第2磁気センサ9がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。
図8(a)の状態では、第1磁気センサ8および第2磁気センサ9は、マグネット2のS極を検出している。このとき、第1の磁極部6aがN極に励磁され、第2の磁極部7aがS極に励磁されるように、制御回路13は駆動回路14を制御する。これにより、ロータ3およびマグネット2にCW方向の回転力が発生する。
図8(a)の状態からロータ3がCW方向へ回転すると、図8(b)に示されるように、マグネット2のS極の中心Q1と第1の磁極部6aの中心が対向する。
図8(b)の状態からロータ3がCW方向へ回転すると、図8(c)に示されるように、マグネット2のS極の中心Q1と第1の磁極部6aとの距離が、マグネット2のN極の中心Q2と第2の磁極部7aとの距離と同じになる。
第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換のタイミングが電気進角0度から45度の間になるように、第1磁気センサ8は配置されている。
図8(b)の状態から図8(c)の状態の間に、第1磁気センサ8はマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第1の磁極部6aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電する。また、図8(b)の状態から図8(c)の状態の間に、第2磁気センサ9はマグネット2のS極を検出しているので、第2の磁極部7aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5に通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCW方向の回転力が発生する。
図8(c)の状態からロータ3がCW方向へ回転すると、図8(d)に示されるように、マグネット2のN極の中心Q2と第2の磁極部7aの中心が対向する。
図8(d)の状態からロータ3がCW方向へ回転すると、図8(e)に示されるように、マグネット2のN極の中心Q2と第1の磁極部6aとの距離が、マグネット2のN極の中心Q2から第2の磁極部7aとの距離と同じになる。
第2磁気センサ9の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換のタイミングが電気進角0度と45度の間になるように、第2磁気センサ9は配置されている。
図8(d)の状態から図8(e)の状態の間に、第2磁気センサ9はマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第2の磁極部7aがN極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5に通電する。また、図8(d)の状態から図8(e)の状態の間に、第1磁気センサ8はマグネット2のN極を検出しているので、第1の磁極部6aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCW方向の回転力が発生する。
このように、CW方向の低進角駆動モードでは、第1磁気センサ8および第2磁気センサ9の出力信号によって、第1のコイル4および第2のコイル5への通電が順次切り換えられ、ロータ3およびマグネット2はCW方向へ回転する。
ロータ3がCW方向へ回転し、第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるときに、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間になる。すなわち、第1磁気センサ8は、第1の磁極部6aでの励磁切換タイミングから電気進角0度となる位置からの進角量が第1の磁極部6aでの励磁切換タイミングから電気進角90度となる位置からの遅角量より小さくなる位置に配置されている。
ロータ3がCW方向へ回転し、第2磁気センサ9の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるときに、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45の間になる。すなわち、第2磁気センサ9は、第2の磁極部7aでの励磁切換タイミングから電気進角0度となる位置からの進角量が第2の磁極部7aでの励磁切換タイミングから電気進角90度となる位置からの遅角量より小さくなる位置に配置されている。
(1−ii)高進角駆動(第2の通電モード)
CW方向の高進角駆動モードでは、前述した低進角駆動モードよりも高速でモータ1を回転させることができる。CW方向の高進角駆動モードでは、第3磁気センサ10の出力信号により第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第4磁気センサ11の出力信号により第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCW方向へ回転させる。
(1−ii)高進角駆動(第2の通電モード)
CW方向の高進角駆動モードでは、前述した低進角駆動モードよりも高速でモータ1を回転させることができる。CW方向の高進角駆動モードでは、第3磁気センサ10の出力信号により第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第4磁気センサ11の出力信号により第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCW方向へ回転させる。
この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第1のコイル4および第2のコイル5の通電方向を切り換える。
第3磁気センサ10がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第3磁気センサ10がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをS極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。
第4磁気センサ11がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをS極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第4磁気センサ11がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。
図8(a)の状態では、第3磁気センサ10および第4磁気センサ11は、マグネット2のS極を検出している。このとき、第1の磁極部6aはN極に励磁され、第2の磁極部7aがS極に励磁されるように、制御回路13は駆動回路14を制御する。これにより、ロータ3およびマグネット2にCW方向の回転力が発生する。
図8(a)の状態からロータ3がCW方向へ回転すると、図8(b)に示されるように、マグネット2のS極の中心Q1と第1の磁極部6aの中心が対向する。
第3磁気センサ10の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角45度と90度の間になるように、第3磁気センサ10は配置されている。
図8(a)の状態から図8(b)の状態の間に、第3磁気センサ10はマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第1の磁極部6aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電する。また、図8(a)の状態から図8(b)の状態の間に、第4磁気センサ11はマグネット2のS極を検出しているので、第2の磁極部7aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5に通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCW方向の回転力が発生する。
図8(b)の状態からロータ3がCW方向へ回転すると、図8(c)の状態を経て、図8(d)に示されるように、マグネット2のN極の中心Q2と第2の磁極部7aの中心が対向する。
第4磁気センサ11の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角45度と90度の間になるように、第4磁気センサ11は配置されている。
図8(c)の状態から図8(d)の状態の間に、第4磁気センサ11はマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第2の磁極部7aがN極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5に通電する。また、図8(c)の状態から図8(d)の状態の間に、第3磁気センサ10はマグネット2のN極を検出しているので、第1の磁極部6aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCW方向の回転力が発生する。
このように、CW方向の高進角駆動モードでは、第3磁気センサ10および第4磁気センサ11の出力信号によって、第1のコイル4および第2のコイル5への通電が順次切り換えられ、ロータ3およびマグネット2はCW方向へ回転する。
ロータ3がCW方向へ回転し、第3磁気センサ10の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるときに、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる。すなわち、第3磁気センサ10は、第1の磁極部6aでの励磁切換タイミングから電気進角0度となる位置からの進角量が第1の磁極部6aでの励磁切換タイミングから電気進角90度となる位置からの遅角量より大きくなる位置に配置される。
ロータ3がCW方向へ回転し、第4磁気センサ11の出力に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるときに、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる。すなわち、第4磁気センサ11は、第2の磁極部7aでの励磁切換タイミングから電気進角0度となる位置からの進角量が第2の磁極部7aでの励磁切換タイミングから電気進角90度となる位置からの遅角量より大きくなる位置に配置される。
(2)CCW方向の駆動について
(2−i)低進角駆動(第3の通電モード)
CCW方向の低進角駆動モードでは、高進角駆動モードよりも大きなトルクを得ることができる。CCW方向の低進角駆動モードでは、第3磁気センサ10の出力信号により第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第4磁気センサ11の出力信号により第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCCW方向へ回転させる。ロータ3のCCW方向が第1の回転方向の反対方向である第2の回転方向に相当する。
(2)CCW方向の駆動について
(2−i)低進角駆動(第3の通電モード)
CCW方向の低進角駆動モードでは、高進角駆動モードよりも大きなトルクを得ることができる。CCW方向の低進角駆動モードでは、第3磁気センサ10の出力信号により第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第4磁気センサ11の出力信号により第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCCW方向へ回転させる。ロータ3のCCW方向が第1の回転方向の反対方向である第2の回転方向に相当する。
この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第1のコイル4および第2のコイル5の通電方向を切り換える。
第3磁気センサ10がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをS極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第3磁気センサ10がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。
第4磁気センサ11がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第4磁気センサ11がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをS極に励磁するように、制御回路13は、駆動回路14を制御する。
図8(a)の状態では、第3磁気センサ10および第4磁気センサ11は、マグネット2のS極を検出している。このとき、第1の磁極部6aがS極に励磁され、第2の磁極部7aがN極に励磁されるように、制御回路13は駆動回路14を制御する。これにより、ロータ3およびマグネット2にCCW方向の回転力が発生する。
図8(a)の状態からロータ3がCCW方向へ回転すると、図8(f)に示されるように、マグネット2のS極の中心Q1と第2の磁極部7aの中心が対向する。
図8(f)の状態からロータ3がCCW方向へ回転すると、図8(g)に示されるように、マグネット2のS極の中心Q1と第2の磁極部7aとの距離が、マグネット2のN極の中心Q3と第1の磁極部6aとの距離と同じになる。
第4磁気センサ11の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換のタイミングが電気進角0度と45度の間になるように、第4磁気センサ11は配置されている。
図8(f)の状態から図8(g)の状態の間に、マグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第2の磁極部7aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5に通電する。また、図8(f)の状態から図8(g)の状態の間に、第3磁気センサ10はマグネット2のS極を検出しているので、第1の磁極部6aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCCW方向の回転力が発生する。
図8(g)の状態からロータ3がCCW方向へ回転すると、図8(h)に示されるように、マグネット2のN極の中心Q3と第1の磁極部6aの中心が対向する。
図8(h)の状態からロータ3がCCW方向へ回転すると、図8(i)に示されるように、マグネット2のN極の中心Q3と第1の磁極部6aとの距離が、マグネット2のN極の中心Q3と第2の磁極部7aとの距離と同じになる。
第3磁気センサ10の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角0度と45度の間になるように、第3磁気センサ10は配置されている。
図8(h)の状態から図8(i)の状態の間に、第3磁気センサ10はマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第1の磁極部6aがN極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電する。また、図8(h)の状態から図8(i)の状態の間に、第4磁気センサ11はマグネット2のN極を検出しているので、第2の磁極部7aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5に通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCCW方向の回転力が発生する。
このように、CCW方向の低進角駆動モードでは、第3磁気センサ10および第4磁気センサ11の出力信号によって、第1のコイル4および第2のコイル5への通電が順次切り換えられ、ロータ3およびマグネット2はCCW方向へ回転する。
ロータ3がCCW方向へ回転し、第3磁気センサ10の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるときに、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間になる。
ロータ3がCCW方向へ回転し、第4磁気センサ11の出力に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるときに、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間になる。
(2−ii)高進角駆動(第4の通電モード)
CCW方向の高進角駆動モードでは、低進角駆動モードよりも高速でモータ1を回転させることができる。CCW方向の高進角駆動モードでは、第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第2磁気センサ9の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCCW方向に回転させる。
(2−ii)高進角駆動(第4の通電モード)
CCW方向の高進角駆動モードでは、低進角駆動モードよりも高速でモータ1を回転させることができる。CCW方向の高進角駆動モードでは、第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換え、第2磁気センサ9の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えることで、ロータ3をCCW方向に回転させる。
この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第1のコイル4および第2のコイル5の通電方向を切り換える。
第1磁気センサ8がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをS極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第1磁気センサ8がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第1の磁極部6aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。
第2磁気センサ9がマグネット2のS極(N極からS極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをN極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。第2磁気センサ9がマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出すると、その検出信号が制御回路13に入力される。そして、第2の磁極部7aをS極に励磁するように、制御回路13は駆動回路14を制御する。
図8(a)の状態では、第1磁気センサ8および第2磁気センサ9は、マグネット2のS極を検出している。このとき、第1の磁極部6aがS極に励磁され、第2の磁極部7aがN極に励磁されるように、制御回路13は駆動回路14を制御する。これにより、ロータ3およびマグネット2にCCW方向の回転力が発生する。
図8(a)の状態からロータ3がCCW方向へ回転すると、図8(f)に示されるように、マグネット2のS極の中心Q1と第2の磁極部7aの中心が対向する。
第2磁気センサ9の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角45度と90度の間になるように、第2磁気センサ9は配置されている。
図8(a)の状態から図8(f)の状態の間に、第2磁気センサ9はマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第2の磁極部7aがN極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5に通電する。また、図8(a)の状態から図8(f)の状態の間に、第1磁気センサ8はマグネット2のS極を検出しているので、第1の磁極部6aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCCW方向の回転力が発生する。
図8(f)の状態からロータ3がCCW方向へ回転すると、図8(g)の状態を経て、図8(h)に示されるように、マグネット2のN極の中心Q3と第1の磁極部6aの中心が対向する。
第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁タイミングが電気進角45度と90度の間になるように、第1磁気センサ8は配置されている。
図8(g)の状態から図8(h)の状態の間に、第1磁気センサ8はマグネット2のN極(S極からN極への切り換わり)を検出する。このとき、第1の磁極部6aがN極に励磁されるように、駆動回路14は第1のコイル4に通電する。また、図8(g)の状態から図8(h)の状態の間に、第2磁気センサ9はマグネット2のN極を検出しているので、第2の磁極部7aがS極に励磁されるように、駆動回路14は第2のコイル5が通電している。これにより、ロータ3およびマグネット2にCCW方向の回転力が発生する。
このように、CCW方向の高進角駆動モードでは、第1磁気センサ8および第2磁気センサ9の出力によって、第1のコイル4および第2のコイル5への通電が順次切り換えられ、ロータ3およびマグネット2はCCW方向へ回転する。
ロータ3がCCW方向へ回転し、第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるときに、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる。
ロータ3がCCW方向へ回転し、第2磁気センサ9の出力に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるときは、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる。
図9は、第1磁気センサ8、第2磁気センサ9、第3磁気センサ10および第4磁気センサ11の配置説明図である。
第1磁気センサ8は、以下の条件を満たす位置に配置されている。
(a)ロータ3のCW方向の回転時に第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間になる(図9(a)参照)。
(b)ロータ3のCCW方向の回転時に第1磁気センサ8の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる(図9(c)参照)。
第2磁気センサ9は、以下の条件を満たす位置に配置されている。
(c)ロータ3のCW方向の回転時に第2磁気センサ9の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間になる(図9(b)参照)。
(d)ロータ3のCCW方向の回動時に第2磁気センサ9の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる(図9(d)参照)。
第3磁気センサ10は、以下の条件を満たす位置に配置されている。
(e)ロータ3のCW方向の回動時に第3磁気センサ10の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる(図9(a)参照)。
(f)ロータ3のCCW方向の回動時に第3磁気センサ10の出力信号に基づいて第1の磁極部6aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間になる(図9(c)参照)。
第4磁気センサ11は、以下の条件を満たす位置に配置されている。
(g)ロータ3のCW方向の回動時に第4磁気センサ11の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角45度から90度の間になる(図9(b)参照)。
(h)ロータ3のCCW方向の回動時に第4磁気センサ11の出力信号に基づいて第2の磁極部7aに励磁される極を切り換えるとき、ロータ3の回転位置に対する第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角0度から45度の間になる(図9(d)参照)。
本実施形態では、マグネットの着磁誤差、センサ寸法誤差およびヨーク誤差等を考慮して、以下の範囲に各磁気センサを配置している。
第1磁気センサ8は、第1の磁極部6aの励磁切換タイミングがロータ3のCW方向の回動時に電気進角14.4度から33.6度の間となり、ロータ3のCCW方向の回動時に電気進角56.4度から75.6度の間となる範囲に配置されている。
第2磁気センサ9は、第2の磁極部7aの励磁切換タイミングがロータ3のCW方向の回動時に電気進角14.4度から33.6度の間となり、ロータ3のCCW方向の回動時に電気進角56.4度から75.6度の間となる範囲に配置されている。
第3磁気センサ10は、第1の磁極部6aの励磁切換タイミングがロータ3のCW方向の回動時に電気進角56.4度から75.6度の間となり、ロータ3のCCW方向の回動時に電気進角14.4度から33.6度の間となる範囲に配置されている。
第4磁気センサ11は、第2の磁極部7aの励磁切換タイミングがロータ3のCW方向の回動時に電気進角56.4度から75.6度の間となり、ロータ3のCCW方向の回動時に電気進角14.4度から33.6度の間となる範囲に配置されている。
また、第1磁気センサ8と第3磁気センサ10とを結ぶ線分の中点は、第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角45度となる位置である。第2磁気センサ9と第4磁気センサ11を結ぶ線分の中点は、第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角45度となる位置である。これにより、本実施形態では、CW方向の回転であるか、CCW方向の回転であるかによる駆動特性のばらつきを少なくしている。
本実施形態では、第1磁気センサ8と第3磁気センサ10とで1ユニットとなり、第2磁気センサ9と第4磁気センサ11とで1ユニットとなるセンサユニットを用いている。この場合、ロータ3のCW方向の回転時に第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角21度となる位置に第1磁気センサ8が配置され、第1の磁極部6aの励磁切換タイミングが電気進角69度となる位置に第3磁気センサ10が配置されている。ロータ3のCW方向の回動時に第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角21度となる位置に第2磁気センサ9が配置され、第2の磁極部7aの励磁切換タイミングが電気進角69度となる位置に第4磁気センサ11が配置されている。
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
100 デジタル一眼レフカメラ本体(撮像装置)
107 カム板(カム部材)
130 メインミラー(ミラー部材)
302 ロックレバー(ロック部材)
107 カム板(カム部材)
130 メインミラー(ミラー部材)
302 ロックレバー(ロック部材)
Claims (7)
- 開口部を閉鎖する閉鎖位置と開口部を開放する開放位置との間を移動可能な遮光部材を備える遮光手段と、
前記遮光手段に係合する第1のカム領域および第2のカム領域を備えるカム部材と、
撮影光路外に退避するミラーアップ状態と撮影光路内に位置するミラーダウン状態との間を移動可能なミラーユニットと、
前記ミラーユニットの移動を制限するロック位置と前記ミラーユニットの移動を可能にするロック解除位置との間を移動可能なロック部材と、を有し、
前記遮光手段が前記第1のカム領域に係合している間、前記遮光部材は前記閉鎖位置または前記開放位置に位置し、前記遮光手段が前記第2のカム領域に係合している間、前記遮光部材は前記閉鎖位置と前記開放位置との間を移動し、
前記ロック部材は、前記遮光手段が前記第1のカム領域に係合している間、前記ロック位置と前記ロック解除位置との間を移動することを特徴とする撮像装置。 - 前記遮光手段が前記第1のカム領域に係合している間、前記ミラーユニットは前記ミラーアップ状態と前記ミラーダウン状態との間を移動することを特徴とする請求項1に記載の撮像装置。
- 前記ミラーユニットを移動させるミラー移動部材を更に有し、
前記ロック部材は、前記ロック位置では前記ミラーユニットの移動を制限するように前記ミラー移動部材に係合し、前記ロック解除位置では前記ミラーユニットの移動を可能にするように前記ミラー移動部材から離れていることを特徴とする請求項1または2に記載の撮像装置。 - 前記ロック部材が前記ロック解除位置に位置している間、前記ロック部材の移動を規制するように前記ロック部材に係合する規制部材を更に有することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の撮像装置。
- 前記ロック部材が前記ロック位置に位置する場合、前記ロック部材に係合し、前記ロック部材が前記ロック解除位置に位置する場合、前記ロック部材から離れ、前記ミラーユニットを移動させるミラー移動部材と、
前記ロック部材が前記ロック解除位置に位置している間、前記ロック部材の移動を規制するように前記ロック部材に係合する規制部材と、
前記ロック部材と前記ミラー移動部材との係合を解除させるように前記ロック部材を押す第1の凸部と、
前記ロック部材と前記規制部材との係合を解除させるように前記規制部材を押す第2の凸部と、を有することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載の撮像装置。 - 前記第1および第2の凸部は、前記カム部材に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
- 前記カム部材の移動とともに移動する移動部材を更に有し、
前記第1および第2の凸部は、前記移動部材に設けられていることを特徴とする請求項5に記載の撮像装置。
Priority Applications (1)
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JP2017222453A JP2019095496A (ja) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 撮像装置 |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2017222453A JP2019095496A (ja) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 撮像装置 |
Publications (1)
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JP2019095496A true JP2019095496A (ja) | 2019-06-20 |
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ID=66971499
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2017222453A Pending JP2019095496A (ja) | 2017-11-20 | 2017-11-20 | 撮像装置 |
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Country | Link |
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JP (1) | JP2019095496A (ja) |
-
2017
- 2017-11-20 JP JP2017222453A patent/JP2019095496A/ja active Pending
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