(57)【要約】【課題】小型且つ安価で、チャタリングの起こりにくい、信頼性の高い回転制御装置を提供する。【解決手段】モータによって駆動される被駆動部材１８に固定され、ブラシ部が一体的に構成された位相接片と、位相接片のブラシ部が摺動する複数の信号パターンを具備する位相基板３０と、ブラシ部が摺動する信号パターンの切り換わりによりモータの駆動制御を行うモータ制御手段とを有し、位相接片は、少なくとも第１位相接片４１と第２位相接片４２とにより構成され、第１位相接片および第２位相接片にはそれぞれ複数のブラシ部が、所定の間隔をあけて配置され、第１位相接片に形成される各ブラシ部の間に第２位相接片に形成される各ブラシ部が位置するように第１位相接片と第２位相接片が重ね合わされて被駆動部材に固定される。【選択図】図４
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
モータによって駆動される被駆動部材に固定され、ブラシ部が一体的に構成された位相接片と、
前記位相接片のブラシ部が摺動する複数の信号パターンを具備する位相基板と、
前記ブラシ部が摺動する前記信号パターンの切り換わりにより前記モータの駆動制御を行うモータ制御手段とを有する回転制御装置において、
前記位相接片は、少なくとも第１位相接片と第２位相接片とにより構成され、
前記第１位相接片および第２位相接片にはそれぞれ複数のブラシ部が、所定の間隔をあけて配置され、
前記第１位相接片に形成される各ブラシ部の間に前記第２位相接片に形成される各ブラシ部が位置するように前記第１位相接片と第２位相接片が重ね合わされて前記被駆動部材に固定されることを特徴とする回転制御装置。
【請求項２】
前記第１位相接片および第２位相接片は、一体で製作された後に折り曲げられ、重ね合わされて前記被駆動部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載の回転制御装置。
【請求項３】
前記第１位相接片および第２位相接片は、線対称となるように並べられた状態の形状にて一体で製作され、対称軸で１８０°折り曲げられ、重ね合わされて前記被駆動部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載の回転制御装置。
【請求項４】
前記第１位相接片および第２位相接片は、間に中間部が一体に形成され、Ｚ字状に折り曲げられ、重ね合わされて前記被駆動部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載の回転制御装置。
【請求項５】
前記第１位相接片と第２位相接片は、間に中間部が一体に形成され、ロール状に折り曲げられ、重ね合わせられて前記被駆動部材に固定されることを特徴とする請求項１に記載の回転制御装置。
【請求項６】
請求項１ないし５のいずれかに記載の回転制御装置を具備することを特徴とする電子機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの回転制御を行う回転制御装置および撮像装置等の電子機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
電子機器の中には、モータを駆動源として機構を駆動するものがある。このような電子機器では、モータの出力軸に連結されたギヤに固定された位相接片に一体的に構成された摺動ブラシ部を、位相基板上に設けられた信号パターン上を摺動させることで、モータの回転制御を行うものがある。詳しくは、信号パターンにより検出される位相信号によりギヤの回転位置を検知し、このギヤが所定の回転位置に達することでブレーキを掛けたりする等して、モータの回転制御を行うものがある。ブラシと位相基板の組み合わせは特許文献１などにより公知である。
【０００３】
この種の電子機器においては、駆動速度が大きくなり、また繰り返し耐久回数が大きくなると、位相基板上を位相接片が摺動を繰り返すことで位相接片と位相信号パターンとの接触部に不導体のゴミや塵が付着し、位相信号にチャタリングが発生する。そして、誤検出を起すことがあった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平８−２０１９００号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
図１２は位相接片１０１と位相基板１０２との関係を説明した図である。位相基板１０２には第１信号パターン１０２ａ、第２信号パターン１０２ｂ、グランドパターン１０２ｃが形成されている。位相接片１０１には６本のブラシが形成され、位相接片１０１が回転することで、６本のブラシはそれぞれパターン１０２ａ〜１０２ｃ上を摺動接触する。
【０００６】
位相接片１０１は、プレスで製作されるので安価であるが、１信号パターン当たり２本のブラシで位相信号を検出している。そのため、チャタリングが発生したことによる、位相信号の誤検出の発生頻度が確率的に高くなるものであった。
【０００７】
尚、１信号パターン当たりのブラシが２本である背景としては、プレスにより摺動ブラシ部の形状を製作するには、摺動ブラシ部の各ブラシの間隔は摺動ブラシ部品材料の厚みの２倍程度必要とされている。そして、ブラシを含む位相接片の部品製作上の限界があるためである。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の目的は、小型且つ安価で、チャタリングの起こりにくい、信頼性の高い回転制御装置および電子機器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記の目的を達成するために、本発明の回転制御装置は、モータによって駆動される被駆動部材に固定され、ブラシ部が一体的に構成された位相接片と、前記位相接片のブラシ部が摺動する複数の信号パターンを具備する位相基板と、前記ブラシ部が摺動する前記信号パターンの切り換わりにより前記モータの駆動制御を行うモータ制御手段とを有する回転制御装置において、前記位相接片が、少なくとも第１位相接片と第２位相接片とにより構成され、前記第１位相接片および第２位相接片にはそれぞれ複数のブラシ部が、所定の間隔をあけて配置され、前記第１位相接片に形成される各ブラシ部の間に前記第２位相接片に形成される各ブラシ部が位置するように前記第１位相接片と第２位相接片が重ね合わされて前記被駆動部材に固定されることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、小型且つ安価で、チャタリングの起こりにくい、信頼性の高い回転制御装置または電子機器を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の実施例１に係るデジタル一眼レフカメラを示す正面図である。
【図２】実施例１に係るカメラの要部概略を背面上方から見た図である。
【図３】実施例１に係るカメラの要部概略を示す機構部の図である。
【図４】実施例１に係るカメラの要部概略を示す位相接片などの概念図である。
【図５】実施例１に係るカメラの要部概略を示す位相接片の組立状態斜視図である。
【図６】実施例１に係るカメラの要部概略を示す摺動ブラシ部詳細図である。
【図７】実施例１に係るカメラの要部概略を示す信号パターン詳細図である。
【図８】実施例１に係るシャッタチャージ処理を示すフローチャートである。
【図９】本発明の実施例２に係る位相接片の組立状態を示す斜視図である。
【図１０】本発明の実施例３に係る位相接片の組立状態を示す斜視図である。
【図１１】本発明の実施例４に係る位相接片の組立状態を示す斜視図である。
【図１２】従来のカメラの要部概略を示す信号パターン、位相接片の詳細図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明を実施するための形態は、以下の実施例１ないし４に示す通りである。
【実施例１】
【００１３】
図１（ａ）は本発明の実施例１に係る電子機器の一例であるデジタル一眼レフカメラ（以下、単にカメラと記す）の外観正面図、図１（ｂ）はカメラの中央右断面図である。また、図２〜図７はカメラの要部概略を示す図である。
である。
【００１４】
これらの図において、１はカメラ、２は撮影レンズ、３はクイックリターンミラーユニット、４はミラーボックス、５はシャッタボタン、６はモータ保持部材、７は被写体像を観察する為の光学式ファインダユニット、８はシャッタである。９はＣＭＯＳセンサやＣＣＤセンサなどの撮像素子とその保持部材や各種フィルタなどにより構成される撮像部、１０はバックライト照明付き液晶表示器などの外部表示部である。１１はシャッタチャージ用のモータ、１２はモータ１１の出力軸であるところのピニオンギヤ、１３〜１７は減速ギヤ列、１８は減速ギヤ列１３〜１７を介してモータ１１に連結されるカムギヤである。２０はシャッタチャージレバー（図３参照）、３０は信号パターンが形成された位相基板、４１，４２は信号パターン上を摺動する摺動ブラシ部が一体的に構成された第１、第２位相接片（図４〜図７参照）、５０はモータ１１の駆動制御を行うモータ制御部（図１（ｂ）参照）である。
【００１５】
次に、上記構成のカメラの本発明に係るシャッタチャージ機構について説明する。
【００１６】
図１（ｂ）は、撮影を行う前のスタンバイ状態を示している。この図１（ｂ）の状態から図１（ａ）に示すシャッタボタン５が押されると、所定のシーケンスを経て、クイックリターンミラーユニット３がミラーアップ位置へ移動し、シャッタ８が所定のシャッタ秒時で露光を完了する。
【００１７】
図２は、スタンバイ状態からシャッタボタン５が押されて露光を行った直後で、且つシャッタチャージ前の状態を示している。尚、シャッタチャージ用のモータ１１は、モータ制御部５０と電気的に接続されて、このモータ制御部５０により回転制御される。モータ制御部５０には位相基板３０も電気的に接続されており、該位相基板３０と第１、第２位相接片４１，４２とにより発生する電気信号から、モータ制御部５０がカムギヤ１８の回転位置を検出する。モータ１１は、モータ制御部５０により、ピニオンギヤ１２と接続された減速ギヤ列１３〜１７を介してカムギヤ１８（被駆動部材）を回転させる。
【００１８】
カムギヤ１８には、図５に示すように、第１位相接片４１と第２位相接片４２とが重なった状態で固定される。固定の方法としては、例えばカムギヤ１８と一体に形成されたカムギヤピン１８ａおよびカムギヤピン１８ｂが、第１、第２位相接片４１，４２に設けられた２つの穴に貫通され、先端を潰す事で固定を行う方式がある。また、カムギヤ１８と第１、第２位相接片４１，４２とは、図４で示すように、それぞれに回転中心を持ち、且つ、それらが同軸上になる様に固定されている。また、カムギヤ１８と第１、第２位相接片４１，４２は、それぞれが固定された状態で、位相基板３０の中心と同軸上で回転するように配置されている。
【００１９】
カムギヤ１８は、カム形状により、図３（ｂ）の位置から反時計回りに回転する事で、シャッタチャージレバー２０を図３（ｂ）の時計回りに回転させ、シャッタチャージレバー２０と係合しているシャッタ８（図３（ｂ）には図示せず）をチャージする。シャッタチャージレバー２０と係合しているシャッタ８のチャージが完了すると、図３（ｃ）の位置になり、モータ１１は、モータ制御部５０により停止する。
【００２０】
上述のシャッタチャージ開始からシャッタチャージ完了までの間、カムギヤ１８が、シャッタチャージレバー２０をそのカム形状により回転させる。そして、シャッタをチャージの直後に第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部は、図７（ａ）に示すように、位相基板３０のシャッタチャージ開始位置３０ｅから該位相基板３０上を摺動する。そして、第１信号パターン３０ａとグランドパターン３０ｃとを位相接片４１及び位相接片４２を通じて電気的に接続させる。第１信号パターン３０ａがグランドパターン３０ｃと電気的に接続されると、モータ制御部５０は、モータ１次減速処理を行い、モータ１１の速度を減速させる。
【００２１】
さらに、第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部が位相基板３０上を摺動すると、第２信号パターン３０ｂとグランドパターン３０ｃとを位相接片４１及び位相接片４２を通じて電気的に接続させる。第２信号パターン３０ｂがグランドパターン３０ｃと電気的に接続されると、モータ制御部５０は、モータ２次減速処理を行い、モータ１１を完全に停止させる。その結果、第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部を位相基板３０上の点線にて示されるシャッタチャージ完了位置３０ｄに精度良く停止させることが出来る。
【００２２】
カムギヤ１８が回転することでシャッタチャージを完了させ、位相基板シャッタチャージ完了位置３０ｄに停止した状態の位相基板３０と第１、第２位相接片４１，４２の状態を、図７（ｂ）に示す。尚、第１、第２位相接片４１，４２は位相基板３０よりも紙面向かって手前側に配置されており、破線にて図示している。
【００２３】
前述のシャッタチャージ動作により、カムギヤ１８の回転位置を、第１信号パターン３０ａおよび第２信号パターン３０ｂに第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部が接触し、グランドバターン３０ｃと電気的に接続した状態にする。すると、モータ制御部５０がカムギヤ１８の回転位置の検出し、それぞれに応じたモータ１１の回転制御を行うことになる。つまり。モータ制御部５０は、第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部の摺動に伴い、位相基板３０の信号パターンの切り換わりによりモータ１１の回転制御を行っている。
【００２４】
本実施例１では、一つの位相接片を、少なくとも第１、第２位相接片４１，４２を重ね合わせることで構成し、図６に示すように、摺動ブラシ部を細分化する（１信号パターン当たり３本以上のブラシとする）事である。このことにより、位相接片を小型且つ安価に製作することが可能となる。また、第１位相接片４１と第２位相接片４２の摺動ブラシ部は、所定の間隔をあけて配置される複数のブラシからなる。そして、第１位相接片４１と第２位相接片４２の各ブラシは互いの間隔に位置するように重ね合わされる。このように、ブラシの間隔があけられるので、プレス加工が可能となり、安価になる。
【００２５】
上述のように、例えばカメラのシャッタチャージ機構に具備される第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部は、撮影およびシャッタチャージを行う毎に、位相基板３０の信号パターン上を摺動しながら１回転する。カメラのシャッタチャージの場合、数１０万回のシャッタチャージ回数を安定して行えなければならない。
【００２６】
また、第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部は、位相基板３０の信号パターンおよびグランドパターン上を摺動しながら１回転する毎に、位相信号パターン、グランドパターンやパターンとパターンとの間隙にある位相基板３０の表面を少しずつ削り取ってしまう。また、第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部は、位相基板３０の信号パターンおよびグランドパターン上を摺動しながら１回転する毎に、摺動ブラシ部の表面部を少しずつ削り取ってしまう。また、位相基板３０の周辺に配置された部材、例えば減速ギヤ列やレバーなどの削りカスなどが発生する。
【００２７】
上記の削り取られたパターン部や位相基板表面部や摺動ブラシ部の表面部や削りカスは、細かい塵となり、シャッタチャージを繰り返し行う事で、次第に位相基板３０の表面や第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部付近に堆積して行く。
【００２８】
これらの細かい塵が、第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部と位相基板３０との接触部に入り込むと、従来例で述べたように、位相信号のチャタリングが発生してしまう。そのため、位相信号の誤検出が発生してしまい、シャッタチャージ動作を正常に行えないという問題があった。
【００２９】
そこで、例えば前述の第２信号パターン３０ｂとグランドパターン３０ｃとを電気的に接続させる際に、第２信号パターン３０ｂと接触する摺動ブラシ部（ブラシ）を、図１２で示す従来例では２本であったものを、本実施例１では、図６のように３本としている。つまり、第１、第２位相接片４１，４２の摺動ブラシ部を、ブラシ４１ａ，４２ａ，４１ｂの３本としている。また、グランドパターン３０ｃと接触する摺動ブラシ部を、ブラシ４１ｄ，４２ｄ，４１ｅの３本としている。このことで、前記チャタリングの起こる確率を少なくした構造となる。
【００３０】
ここで、上記のシャッタチャージ機構を有するカメラにおいて、露光が完了し、シャッタチャージを行い、完了するまでのシャッタチャージシーケンス処理の流れを、図８のフローチャートを用いて説明する。
【００３１】
通常の撮影シーケンスの中で、所定のシャッタ秒時で露光を行う事で、露光完了になる（ステップＳＷ１）。露光完了の後、モータ制御部５０はモータ１１をＯＮし（ステップＳ１０２）、シャッタチャージを開始する。シャッタチャージが開始され、モータ１１が回転すると、ピニオンギヤ１２、減速ギヤ列１３〜１７を介してカムギヤ１８が回転する。
【００３２】
カムギヤ１８には、第１、第２位相接片４１，４２を重ね合わせて成る一つの位相接片が固定されていて、その摺動ブラシ部（ブラシ４１ａ〜４１ｅ，４２ａ〜４２ｄ）が位相基板３０の信号パターンおよびグランドパターン上を回転摺動していく。更にカムギヤ１８が回転すると、カムギヤ１８のカム形状によりシャッタチャージレバー２０がシャッタ８をチャージする。カムギヤ１８のカム形状によりシャッタチャージレバー２０がシャッタ８をチャージ完了した、該カムギヤ１８の回転位置付近で、位相接片のブラシ４２ｂ，４１ｃ，４２ｃと位相基板３０との接触位置が、位相基板３０上の第１信号パターン３０ａ上になる。このことで、位相基板３０上の信号１パターン３０ａが電気的にグランドレベルに変化し、第１信号はＬｏｗとなる（ステップＳ１０３）。
【００３３】
第１信号がＬｏｗになると、モータ制御部５０はモータ１１の１次減速処理を行う（ステップＳ１０４）。すると、モータ１１は、１次減速前よりも遅い速度でモータ制御部５０により回転を継続される。更にカムギヤ１８が回転すると、カムギヤ１８に固定された位相接片のブラシ４１ａ，４２ａ，４１ｂと位相基板３０との接触位置が、位相基板３０上の第２信号パターン３０ｂと接触する。このことで、位相基板３０上の第２信号パターン３０ｂが電気的にグランドレベルに変化し、第２信号はＬｏｗとなる（ステップＳ１０５）。
【００３４】
第２信号がＬｏｗになると、モータ制御部５０はモータ１１の２次減速処理を行う（ステップＳ１０６）。すると、モータ１１は、モータ制御部５０によりモータ停止され（ステップＳ１０７）、シャッタチャージが完了となる（ステップＳ１０８）。
【００３５】
本実施例１によれば、モータ１１の回転を、モータ１１と連結された減速ギヤ列を介するカムギヤ１８に固定された位相接片が位相基板３０上に設けられた信号パターン上を摺動する。そして、カムギヤ１８の回転位置を信号パターンにより検出される位相信号により制御し、カムギヤ１８の所定の回転位置で通電したり、ブレーキを掛けたりなど、モータ１１の回転位置制御を行う回転制御装置を有する撮像装置を例にしている。そして、上記位相接片を、別々の部品として成形された第１、第２位相接片４１，４２を重ね合わせる。このことで、摺動ブラシ部のブラシの本数を３本以上（実施例１では、ブラシ４１ａ，４２ａ，４１ｂの３本およびブラシ４２ｂ，４１ｃ，４２ｃの３本）とした構成にしている。つまり、複数の位相接片を重ね合わせることで摺動ブラシ部の細分化を可能にし、１信号パターン当たりのブラシの本数を３本以上としている。よって、小型且つ安価でチャタリングの起こりにくい信頼性の高い位置検出が可能となる。
【実施例２】
【００３６】
図９は、本発明の実施例２に係わる位相基板６１の構成を示す斜視図である。
【００３７】
上記実施例１では、別々の部品として同一形状に作成された第１位相基板４１と第２位接片４２を、位相基板３０上の重ね合わせることで、一つの位相接片としていた。
【００３８】
これに対し、実施例２においては、図９に示すように、第１位相基板６１ａと第２位接片６１ｂの形状を線対称となるように並べた状態の形状にて一体で製作する（図９（ａ）参照）。そして、対称軸（折り線６１ｃ）で１８０°折り曲げ（図９（ｂ）参照）、重ね合わせることで一つの位相接片とする（図９（ｃ）参照）ようにしている。
【００３９】
以上説明したように、本実施例２においては、第１位相基板６１ａと第２位接片６１ｂの形状を線対称となるように並べた状態の形状にて一体で製作し、対称軸で１８０°折り曲げ、重ね合わせること位相接片を構成するようにしている。つまり、複数の位相接片を重ね合わせることで摺動ブラシ部の細分化を可能にし、１信号パターン当たりのブラシの本数を３本以上としている。よって、実施例１と同様、小型且つ安価でチャタリングの起こりにくい信頼性の高い位置検出が可能となる。
【実施例３】
【００４０】
図１０は、本発明の実施例３に係わる位相基板６２の構成を示す斜視図である。
【００４１】
上記実施例１では、別々の部品として同一形状に作成された第１位相基板４１と第２位接片４２を、位相基板３０上の重ね合わせることで、一つの位相接片としていた。
【００４２】
これに対し、実施例３においては、図１０に示すように、第１位相基板６２ａと第２位接片６２ｂの間に中間部６２ｃを形成し、一体で製作する（図１０（ａ）参照）。そして、折り線６２ｄおよび折り線６２ｅにて矢印で図示した方向に１８０°折り返す、つまりＺ字状に折り曲げ、重ね合わせることで一つの位相接片とする（図１０（ｃ）参照）ようにしている。
【００４３】
以上説明したように、本実施例３においては、第１位相基板６２ａと第２位接片６２ｂの間に中間部６２ｃを形成したものを一体で製作し、Ｚ字状に折り曲げ、重ね合わせること位相接片を構成するようにしている。つまり、複数の位相接片を重ね合わせることで摺動ブラシ部の細分化を可能にし、１信号パターン当たりのブラシの本数を３本以上としている。よって、上記の各実施例と同様、小型且つ安価でチャタリングの起こりにくい信頼性の高い位置検出が可能となる。
【実施例４】
【００４４】
図１１は、本発明の実施例４に係わる位相基板６３の構成を示す斜視図である。
【００４５】
上記実施例１では、別々の部品として同一形状に作成された第１位相基板４１と第２位接片４２を、位相基板３０上の重ね合わせることで、一つの位相接片としていた。
【００４６】
これに対し、実施例４においては、図１１に示すように、第１位相基板６３ａと第２位接片６３ｂの間に中間部６３ｃを形成し、一体で製作する（図１１（ａ）参照）。そして、折り線６３ｄおよび折り線６２ｅにて矢印で図示した方向に１８０°折り返す、つまりロール状に折り曲げ、重ね合わせることで一つの位相接片とする（図１１（ｃ）参照）ようにしている。
【００４７】
以上説明したように、本実施例４においては、第１位相基板６３ａと第２位相接片６３ｂの間に中間部６３ｃを形成したものを一体で製作し、ロール状に折り曲げ、重ね合わせること位相接片を構成するようにしている。つまり、摺動ブラシ部を細分化し、１信号パターン当たりのブラシの本数を３本以上とするようにしている。よって、上記の各実施例と同様、小型且つ安価でチャタリングの起こりにくい信頼性の高い位置検出が可能となる。
【符号の説明】
【００４８】
３０        位相基板
４１        第１位相接片
４２        第２位相接片
５０        モータ制御部
６１ａ      第１位相接片
６１ｂ      第２位相接片
６２ａ      第１位相接片
６２ｂ      第２位相接片
６３ａ      第１位相接片
６３ｂ      第２位相接片
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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