(57)【要約】【課題】高精度に駆動可能なモータ駆動装置およびそれを備えるシャッタ装置を提供すること。【解決手段】ロータの回転位置を検出する複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を制御する第１の駆動モード、または所定の時間間隔に従って各相に通電を行い、複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を遮断する第２の駆動モードでモータの駆動を制御する制御部を有する。【選択図】図２
2019146343.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ロータの回転位置を検出する複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を制御する第１の駆動モード、または所定の時間間隔に従って各相に通電を行い、前記複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を遮断する第２の駆動モードでモータの駆動を制御する制御部を有することを特徴とするモータ駆動装置。
【請求項２】
請求項１に記載のモータ駆動装置と、
カム部を備え、前記モータの出力軸に接続されるカムギアと、
前記カム部に沿って摺動するカムフォロワを備える駆動部材と、
前記モータの回動により、前記カムギアおよび前記駆動部材を介して、露光用の開口部を開放する開放状態と前記開口部を閉鎖する閉鎖状態との間を移動可能な羽根群と、を有し、
前記カム部には、前記カムフォロワが摺動する場合に前記開放状態または前記閉鎖状態の一方の状態である前記羽根群が前記一方の状態を維持する羽根維持区間、および前記カムフォロワが摺動する場合に前記一方の状態である前記羽根群が他方の状態に移動する羽根駆動区間が形成され、
前記制御部は、前記カムフォロワが前記羽根維持区間および前記羽根駆動区間の順に摺動する場合、前記カムフォロワが前記羽根維持区間に沿って摺動する際に、前記第２の駆動モードで前記モータの駆動を制御することを特徴とするシャッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータ駆動装置およびそれを備えるシャッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ用のシャッタ装置として、フォーカルプレンシャッタが知られている。フォーカルプレンシャッタでは、２つのシャッタ羽根によって形成されるスリットが、撮像面を連続的に露光するように動作する。カムフォロワが、モータにより回動するカム部材に形成されたカム溝に沿って摺動することで、各シャッタ羽根はカムフォロアを介してシャッタ地板の開口部を覆う閉鎖状態と開口部を開放する位置に退避した開放状態との間を往復作動する。カム溝は、各シャッタ羽根を移動させことなくカム部材の移動を可能とする第１のカム領域、各シャッタ羽根を閉鎖状態から開放状態に駆動する第２のカム領域、および各シャッタ羽根を移動させことなくカム部材の移動を可能とする第３のカム領域とを有する。各シャッタ羽根は第１、第２、第３の順にカム領域をトレース（従動）する。
【０００３】
また、モータの駆動モードとして、決められた時間間隔に従ってモータのコイルの通電状態を切り換え駆動するオープンループ駆動モードが知られている。さらに、モータに備えられたロータの位置を検出し、検出されたロータの位置に応じて、モータのコイルの通電状態を切り換え駆動するフィードバック駆動モードが知られている。
【０００４】
特許文献１には、カムフォロワが第１のカム領域に沿って摺動する場合にオープンループ駆動モードでモータを駆動させ、第２のカム領域に沿って摺動する場合にフィードバック駆動モードでモータを駆動させる構成が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第９１８８８３６号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に開示された構成において、オープンループ駆動モードでは、負荷が変動した場合であっても電気信号とロータの回転位相の一致性は高い。しかしながら、ロータの回転位相に応じて通電の切り換えが行われないため、ロータの回転位相によっては通電により逆方向の回転力が発生してしまい、効率的な駆動力を発生できないおそれがある。
【０００７】
このような課題に鑑みて、本発明は、高精度に駆動可能なモータ駆動装置およびそれを備えるシャッタ装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の一側面としてのモータ駆動装置は、ロータの回転位置を検出する複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を制御する第１の駆動モード、または所定の時間間隔に従って各相に通電を行い、前記複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を遮断する第２の駆動モードでモータの駆動を制御する制御部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、高精度に駆動可能なモータ駆動装置およびそれを備えるシャッタ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施形態に係るシャッタ装置を備える撮像装置の概略図である。
【図２】シャッタ装置を構成するモータ駆動装置の電気回路のブロック図である。
【図３】モータの外観斜視図である。
【図４】コイルに一定電流を通電した場合のロータの回転角度とモータトルクとの関係を示す図である。
【図５】ヨークおよびマグネットの位相を示すモータの軸直交方向断面図である。
【図６】ステップ駆動時のコイルヘの通電電流と経過時間との関係図である。
【図７】シャッタ装置の分解斜視図である。
【図８】カムギアのカム領域を示す図である。
【図９】第１シャッタユニットの待機状態を示す図である。
【図１０】第１シャッタユニットのバネチャージ完了状態を示す図である。
【図１１】第１シャッタユニットのバネ加速完了状態を示す図である。
【図１２】第１シャッタユニットの羽根駆動直前状態を示す図である。
【図１３】第１シャッタユニットの羽根走行完了状態を示す図である。
【図１４】第１シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ開始状態を示す図である。
【図１５】第１シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ完了状態を示す図である。
【図１６】第２シャッタユニットの待機状態を示す図である。
【図１７】第２シャッタユニットのバネチャージ完了状態を示す図である。
【図１８】第２シャッタユニットのバネ加速完了状態を示す図である。
【図１９】第２シャッタユニットの羽根駆動直前状態を示す図である。
【図２０】第２シャッタユニットの羽根走行完了状態を示す図である。
【図２１】第２シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ開始状態を示す図である。
【図２２】第２シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ完了状態を示す図である。
【図２３】第１シャッタユニットと第２シャッタユニットの露光時の一連の動作の説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態について、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。
【００１２】
図１は、本発明の実施形態に係るシャッタ装置ＳＨを備える撮像装置ＩＡの概略図である。撮像装置ＩＡは、撮像光学系ＩＯＳを保持するレンズ鏡筒ＬＢと、シャッタ装置ＳＨおよび撮像素子ＩＥを保持するカメラ本体ＣＢと、を有する。なお、レンズ鏡筒ＬＢは、カメラ本体ＣＢに着脱可能に取り付けられるように構成されていてもよい。
【００１３】
図２は、シャッタ装置ＳＨを構成するモータ駆動装置１のブロック図である。モータ駆動装置１は、モータＭａ、Ｍｂ、制御回路（制御部）１３、モータＭａのコイルに通電を行うモータドライバー（駆動ドライバー）１４、モータＭｂのコイルに通電を行うモータドライバー（駆動ドライバー）１５、およびメモリ１６を有する。モータＭａ、Ｍｂは同構造のモータであるため、以下ではモータＭａに関してのみ説明する。
【００１４】
図３は、モータＭａの外観斜視図である。なお、説明のため、図３では一部の部品を破断して示している。
【００１５】
ロータ３は、マグネット２を備え、制御回路１３によって回転可能に制御される。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、マグネット２は、８分割すなわち８極に着磁されている。なお、マグネット２は、４極や１２極に着磁されていてもよい。
【００１６】
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に延出され、周方向に沿っ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る。
【００１７】
第２のコイル５は、マグネット２の軸方向の第２端（第１のコイル４が取り付けられた軸方向の第１端と反対側の端部）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に延出され、周方向に沿っ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る。
【００１８】
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。
【００１９】
なお、出力軸側から見て、ロータ３を時計回りに回転させることを正転、反時計回りに回転させることを逆転という。
【００２０】
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は、検出手段を構成する。各磁気センサは、それぞれマグネット２の磁束を検出するホール素子であり、モータカバー１２に固定される。
【００２１】
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を固定保持する。
【００２２】
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り、ロータの極数をＭ、機械角をθ０とすると、電気角θは以下の式で表せる。
【００２３】
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。
【００２４】
本実施形態では、制御回路１３は、所定の時間間隔に従って各相に通電を行い、ロータの回転位置を検出する複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を遮断するフィードバック併用オープンループ駆動モードでモータの駆動を制御可能である。また、制御回路１３は、ロータの回転位置を検出する複数の検出手段の出力に基づいて各相への通電を制御するフィードバック駆動モードでモータの駆動を制御可能である。
【００２５】
図４は、第１のコイル４および第２のコイル５に一定電流を通電した場合のロータ３の回転角度とモータトルクとの関係を示す図である。横軸は電気角、縦軸はモータトルクを表している。モータトルクは、ロータ３を正転させるトルクを正とする。
【００２６】
図５は、各ヨークおよびマグネット３の位相を示すモータＭａの軸直交方向断面図である。本実施形態では、第１のコイル４に正方向の電流を流すと、第１の磁極部６ａがＮ極に磁化され、第２のコイル５に正方向の電流を流すと、第２の磁極部７ａがＮ極に磁化されるとする。
【００２７】
図５（ａ）は、第１の磁極部６ａおよび第２の磁極部７ａがＮ極に励磁され、マグネット２の着磁された極の中心と第１の磁極部６ａとの距離と、極の中心と第２の磁極部７ａとの距離とが同一となっている状態を示している。図５（ａ）の状態の位相は、図４中に符号ａとして示されている。図５（ａ）の状態では、回転位相を保持する力は発生しているが、マグネット２はＳ極が第１の磁極部６ａと第２の磁極部７ａに引きつけられて釣り合った状態であるため、回転駆動力は発生していない。図５（ａ）の状態から第２の磁極部７ａに励磁される極をＳ極に切り換えると、ロータ３は図５（ｂ）の状態になるまで回転する。
【００２８】
図５（ｂ）の状態では、図５（ａ）の状態と同様に回転位相を保持する力は発生しているが、マグネット２はＳ極が第１の磁極部６ａに引きつけられ、Ｎ極が第２のヨークの磁極部７ａに引きつけられ釣り合った状態であるため、回転駆動力は発生していない。
【００２９】
メモリ１６は、第１のコイル４および第２のコイル５の各相に通電する駆動周波数の組み合わせを記憶している。そのため、駆動周波数に従い第１のコイル４と第２のコイル５への通電を切り換えて、第１の磁極部６ａと第２の磁極部７ａの極性を切り換えることでロータ３を回転させることができる。
【００３０】
図６は、所定の時間間隔に従って第１のコイル４および第２のコイル５への通電を制御する通常のステップ駆動（オープンループ駆動）時の第１のコイル４および第２のコイル５への通電電流と経過時間との関係図である。図６（ａ）は、第１のコイル４ヘの通電電流と経過時間の関係を示している。図６（ｂ）は、第２のコイル５ヘの通電電流と経過時間の関係を示している。
【００３１】
以下、シャッタ装置ＳＨの構成について説明する。図７は、シャッタ装置ＳＨの分解斜視図である。シャッタ装置ＳＨは、第１シャッタユニットおよび第２シャッタユニットを有する。
【００３２】
第１シャッタユニットは、モータＭａ、第１ピニオンギヤ１０１、第１取り付け板１０２、第１カバー１０３、第１羽根ユニット、第１カムギア１０７、第１スプリング１０８、第１駆動レバー１０９、カムベース１０４、およびシャッタ地板１０５を有する。
【００３３】
第１ピニオンギヤ１０１は、モータＭａの出力軸に固着される。第１取り付け板１０２は、モータＭａが固着され、カムベース１０４に固定される。第１カバー１０３は、第１取り付け板１０２を介して、モータＭａを固定する。カムベース１０４は、シャッタ地板１０５に固定される。シャッタ地板１０５は、露光用の開口部１０５ａを備える。
【００３４】
第１羽根ユニットは、第１羽根群１０６および第１羽根アーム１１０から構成される。第１羽根群１０６は、第１羽根１０６ａ、１０６ｂから構成され、第１羽根アーム１１０に連結されている。第１羽根群１０６は、第１羽根アーム１１０の回転に応じて開口部１０５ａを覆い被写体光を撮像素子ＩＥに届かないようにする遮光状態（閉鎖状態）と、開口部１０５ａから退避し被写体光を撮像素子ＩＥに導く開放状態に移動可能である。
【００３５】
第１カムギア１０７は、モータＭａの出力軸に接続されている。第１カムギア１０７は、第１スプリング１０８の後述する腕部１０８ａおよび腕部１０８ｂと係合可能な突起部１０７ａを有する。また、第１カムギア１０７には、第１駆動レバー（駆動部材）１０９のカムフォロワ１０９ａが摺動可能に嵌合するカム溝１０７ｂが形成されている。カム溝１０７ｂは、図８に示されるように、第１のカム領域Ａ（羽根維持区間、助走区間）、第２のカム領域Ｂ（羽根駆動区間）、および第３のカム領域Ｃ（羽根維持区間、減速区間）から構成されている。本実施形態では、カムフォロワ１０９ａが、第１のカム領域Ａに沿って摺動する状態を助走状態、第２のカム領域Ｂに沿って摺動する状態を羽根駆動状態、第３のカム領域Ｃに沿って摺動する状態を減速状態という。第１のカム領域Ａおよび第３のカム領域Ｃは、第１カムギア１０７の回転中心と同心に形成されている。また、第１カムギア１０７には、カムベース１０４の軸１０４ａが嵌合する穴１０７ｃが形成されている。また、第１カムギア１０７はおもり１０７ｄと一体的に構成され、慣性質量が第１羽根群１０６や第１駆動レバー１０９に対して大きくなっている。
【００３６】
第１スプリング１０８は、内径部が第１カバー１０３の円筒部１０３ｃにガイドされ、腕部１０８ａは反時計回り方向へ、腕部１０８ｂは時計回り方向へ、付勢力が発生するようにチャージされている。腕部１０８ａは、第１カバー１０３の係止部１０３ａにより、反時計回り方向への移動が規制される。また、腕部１０８ｂは、第１カバー１０３の係止部１０３ｂにより時計回り方向への移動が規制される。
【００３７】
第１駆動レバー１０９は、カムベース１０４に回転可能に取り付けられ、カム溝１０７ｂに嵌合しているカムフォロワ１０９ａを介して、第１カムギア１０７の回転に応じて回動する。
【００３８】
第１羽根アーム１１０は、メインアーム１１０ａおよびサブアーム１１０ｂから構成され、第１駆動レバー１０９の駆動ピン１０９ｂにより回転するように、シャッタ地板１０５に取り付けられている。
【００３９】
第２シャッタユニットは、モータＭｂ、第２ピニオンギヤ１１１、第２取り付け板１１２、第２カバー１１３、第２羽根ユニット、第２カムギア１１７、第２スプリング１１８、第２駆動レバー１１９、カムベース１０４、およびシャッタ地板１０５を有する。
【００４０】
第２ピニオンギヤ１１１は、モータＭｂの出力軸に固着される。第２取り付け板１１２は、モータＭｂが固着され、カムベース１０４に固定される。第２カバー１１３は、第２取り付け板１０２を介して、モータＭｂを固定する。
【００４１】
第２羽根ユニットは、第２羽根群１２６および第２羽根アーム１２０から構成される。第２羽根群１１６は、第２羽根１１６ａ、１１６ｂから構成され、第２羽根アーム１２０に連結されている。第２羽根群１１６は、第２羽根アーム１２０の回転に応じてシャッタ地板１０５の開口部１０５ａを覆い被写体光を撮像素子ＩＥに届かないようにする遮光状態（閉鎖状態）と、開口部１０５ａから退避し被写体光を撮像素子ＩＥに導く開放状態に移動可能である。
【００４２】
第２カムギア１１７は、モータＭｂの出力軸に接続されている。第２カムギア１１７は、第２スプリング１１８の後述する腕部１１８ａおよび腕部１１８ｂと係合可能な突起部１１７ａを有する。また、第２カムギア１１７には、第２駆動レバー（駆動部材）１１９のカムフォロワ１１９ａが摺動可能に嵌合するカム溝１１７ｂが形成されている。カム溝１１７ｂは、図１１に示されるように、第１のカム領域Ａ（羽根維持区間、助走区間）、第２のカム領域Ｂ（羽根駆動区間）、および第３のカム領域Ｃ（羽根維持区間、減速区間）から構成されている。本実施形態では、カムフォロワ１１９ａが、第１のカム領域Ａに沿って摺動する状態を助走状態、第２のカム領域Ｂに沿って摺動する状態を羽根駆動状態、第３のカム領域Ｃに沿って摺動する状態を減速状態という。第１のカム領域Ａおよび第３のカム領域Ｃは、第２カムギア１０７の回転中心と同心に形成されている。また、第２カムギア１１７には、カムベース１０４の軸１０４ａが嵌合する穴１１７ｃが形成されている。また、第２カムギア１１７はおもり１１７ｄと一体的に構成され、慣性質量が第２羽根群１１６や第２駆動レバー１１９に対して大きくなっている。
【００４３】
第２スプリング１１８は、内径部が第２カバー１１３の円筒部１１３ｃにガイドされ、腕部１１８ａは反時計回り方向へ、腕部１１８ｂは時計回り方向へ、付勢力が発生するようにチャージされている。腕部１１８ａは、第２カバー１１３の係止部１１３ａにより、反時計回り方向への移動が規制される。また、腕部１１８ｂは、第２カバー１１３の係止部１１３ｂにより時計回り方向への移動が規制される。
【００４４】
第２駆動レバー１１９は、カムベース１０４に回転可能に取り付けられ、カム溝１１７ｂに嵌合しているカムフォロワ１１９ａを介して、第２カムギア１１７の回転に応じて回動する。
【００４５】
第２羽根アーム１２０は、メインアーム１２０ａおよびサブアーム１２０ｂから構成され、第２駆動レバー１１９の駆動ピン１１９ｂにより回転するように、シャッタ地板１０５に取り付けられている。
【００４６】
以下、図９から図１５を参照して、第１シャッタユニットの動作について説明する。
【００４７】
図９は、第１シャッタユニットの待機状態（初期状態）を示す図である。この状態では、カムフォロワ１０９ａは第１のカム領域Ａに嵌合しており、第１羽根群１０６は遮光状態で保持されている。また、突起部１０７ａは、腕部１０８ｂから時計回り方向へ付勢されていない。
【００４８】
図９の状態において、制御回路１３がモータＭａを正転させると、第１カムギア１０７は反時計回りに回転する。このとき、突起部１０７ａは、腕部１０８ｂに当接し、第１スプリング１０８をチャージしていく。したがって、制御回路１３は、第１スプリング１０８の付勢力に抗してモータＭａを回転させる必要があるため、駆動力の大きいフィードバック駆動モード（第１の駆動モード）でモータＭａを駆動する。第１カムギア１０７が反時計回りに回転する間、カムフォロワ１０９ａは第１のカム領域Ａに沿って摺動する。しかしながら、第１のカム領域Ａは第１カムギア１０７の回転中心と同心に形成されているため、第１駆動レバー１０９は回転せず、第１羽根群１０６は遮光状態で保持されている。突起部１０７ａがストッパー（不図示）に当接することで、第１シャッタユニットは図１０の状態になる。
【００４９】
図１０は、第１シャッタユニットのバネチャージ完了状態を示す図である。図１０の状態において、制御回路１３は、レリーズ信号に対応してモータＭａをフィードバック併用オープンループ駆動モード（第２の駆動モード）で逆転させる。モータＭａの回転に応じて、第１カムギア１０７は時計回りに回転し、第１シャッタユニットは図１１の状態を経て図１２の状態になる。図１１は、第１シャッタユニットのバネ加速完了状態を示す図である。図１２は、第１シャッタユニットの羽根駆動直前状態を示す図である。本実施形態では、第１シャッタユニットは、図１０から図１２の状態において、助走状態である。本実施形態では、カム溝１０７ｂの第１のカム領域Ａのうち、第１カムギア１０７が第１スプリング１０８の付勢力により加速される区間（第１シャッタユニットが図１０から図１１の状態になるまでの区間）を加速区間という。また、カム溝１０７ｂの第１のカム領域Ａのうち、第１カムギア１０７が第１スプリング１０８により付勢されない区間（第１シャッタユニットが図１１から図１２の状態になるまでの区間）を非付勢区間という。
【００５０】
助走状態における電気信号と第１シャッタユニットとの位置ズレが小さい状態であれば、第１シャッタユニットがモータＭａにより位置制御された状態であるといえる。第１シャッタユニットの位置を制御することができれば撮像素子ＩＥへの露光量を制御することができるため、シャッタ精度を向上させることができる。したがって、助走状態における電気信号と第１シャッタユニットとの位置ズレを最小にすることが重要である。
【００５１】
助走状態では、第１カムギア１０７は時計回りに回転するが、カムフォロワ１０９ａは第１のカム領域Ａに沿って摺動するため、第１駆動レバー１０９は回転せず、第１羽根群１０６は遮光状態で保持されている。そのため、助走状態では、モータＭａにかかる負荷が非常に小さい。したがって、比較的小さい駆動力であってもモータＭａを脱調させることなく駆動可能であるが、駆動力は負荷に対して十分大きいことが要求される。
【００５２】
本実施形態では、助走状態において、モータＭａをフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動させる。すなわち、ロータの回転位置に基づいて、コイルへの通電を遮断することで、モータＭａの回転スピードに関わらず、逆方向の回転力が発生することを防ぐことができる。そのため、発生する回転出力（出力トルク）を増大させることができる。また、次の回転位相に駆動するためのコイルの通電切り換えは所定の時間間隔に応じて行われるので、通電タイミングと回転位相の関係およびモータＭａの回転スピードは、一般的なオープンループ駆動モードと同じ精度が得られる。これにより、カムフォロワ１０９ａが第１のカム領域Ａに沿って摺動する際、モータＭａを十分な駆動力をもって安定的に駆動させることができる。
【００５３】
図１０の状態から図１１の状態では、第１カムギア１０７は、第１スプリング１０８の付勢力とモータＭａの所定の駆動周波数により徐々に加速されていくとともに、所定の回転速度に対し誤差が少なくなっていく。また、第１スプリング１０８の付勢力がモータＭａの駆動力に追加されることにより、大きな質量をもつ第１カムギア１０７は容易に高速回転される。図１１の状態では、第１カムギア１０７は、図９の状態と同一の位置に配置されているが、時計回りに所定の速度で回転中である。また、助走状態では、モータＭａはフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動されているため、コイル通電の切り換え周波数と同調をとって回転するので、図１２の状態では、回転数は所望の回転数になる。
【００５４】
図１２の状態において、制御回路１３がモータＭａを逆転させると、第１カムギア１０７が時計回りに回転し、カムフォロワ１０９ａが第２のカム領域Ｂに沿って摺動する。すなわち、第１シャッタユニットは、羽根駆動状態になる。そのため、第１カムギア１０７の回転に応じて、カムフォロワ１０９ａが第２のカム領域Ｂに沿って摺動することで、第１駆動レバー１０９は反時計回りに回転する。第１駆動レバー１０９が回転することで、第１羽根アーム１１０が駆動し、第１羽根群１０６は遮光状態から開放状態に移行していく。
【００５５】
モータＭａは図１５の状態までフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動されているので、第１カムギア１０７は速度が所望の回転速度に制御され、かつ高速で回転している。第１駆動レバー１０９が反時計回りに回転する場合、モータＭａには第１カムギア１０７を介して大きな負荷が加わる。したがって、モータＭａの駆動力を大きくする必要がある。第１カムギア１０７は、おもり１０７ｄと一体的に構成されており、十分な慣性質量を持っている。そのため、第１カムギア１０７の回転の運動量を第１羽根ユニットや第１駆動レバー１０９の駆動の運動量に変換することで、モータＭａは安定して駆動することが可能である。
【００５６】
また、第１羽根ユニットおよび第１駆動レバー１０９の駆動精度やスピードは、第１駆動レバー１０９の回転開始時、第１カムギア１０７の回転状態（スピードや電気信号との同調具合）に大きな影響を与える。しかしながら、第１駆動レバー１０９の回転以降、モータＭａの回転駆動力にほとんど影響を与えない。したがって、制御回路１３は、図１２の状態から、モータＭａをフィードバック駆動モードで駆動する。
【００５７】
図１３は、第１羽根群１０６が開放状態になった状態、すなわち、第１シャッタユニットの羽根走行完了状態を示す図である。この状態では、カムフォロワ１０９ａは第３のカム領域Ｃに篏合しており、第１羽根群１０６は開放状態で保持されている。すなわち、第１シャッタユニットは、減速状態になる。本実施形態では、図１３から図１５までが、減速状態である。
【００５８】
減速状態では、第１羽根ユニットを精度よく駆動させる必要はなく、また、減速のために大きな駆動力が必要なため、フィードバック駆動が効果的である。また、減速状態では、カムフォロワ１０９ａは第１カムギア１０７の回転中心と同心に形成されている第３のカム領域Ｃに沿って摺動するため、第１カムギア１０７が回転しても、第１駆動レバー１０９は回転せず、第１羽根群１０６は開放状態で保持されている。
【００５９】
図１３の状態において、制御回路１３がモータＭａをフィードバック駆動モードで逆転させると、第１カムギア１０７が時計回りに回転し、第１シャッタユニットは図１４の状態になる。図１４は、第１シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ開始状態を示す図である。図１４の状態では、突起部１０７ａは、腕部１０８ａに当接する。
【００６０】
図１４の状態において、制御回路１３がモータＭａをフィードバック駆動モードで逆転させると、第１カムギア１０７は時計回りに回転する。このとき、突起部１０７ａは、第１スプリング１０８をチャージしていく。突起部１０７ａがストッパー（不図示）に当接することで、第１シャッタユニットは図１５の状態になる。図１５は、第１シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ完了状態を示す図である。
【００６１】
以下、図１６から図２２を参照して、第２シャッタユニットの動作について説明する。
【００６２】
図１６は、第２シャッタユニットの待機状態（初期状態）を示す図である。この状態では、カムフォロワ１１９ａは第１のカム領域Ａに嵌合しており、第２羽根群１１６は開放状態で保持されている。また、突起部１１７ａは、腕部１１８ａから時計回り方向へ付勢されていない。
【００６３】
図１６の状態において、制御回路１３がモータＭｂを正転させると、第２カムギア１１７は反時計回りに回転する。このとき、突起部１１７ａは、腕部１１８ａに当接し、第２スプリング１１８をチャージしていく。したがって、制御回路１３は、第２スプリング１１８の付勢力に抗してモータＭｂを回転させる必要があるため、駆動力の大きいフィードバック駆動モードでモータＭｂを駆動する。第２カムギア１１７が反時計回りに回転する間、カムフォロワ１１９ａは第１のカム領域Ａに沿って摺動する。しかしながら、第１のカム領域Ａは第２カムギア１１７の回転中心と同心に形成されているため、第２駆動レバー１１９は回転せず、第２羽根群１１６は開放状態で保持されている。突起部１１７ａがストッパー（不図示）に当接することで、第２シャッタユニットは図１７の状態になる。
【００６４】
図１７は、第２シャッタユニットのバネチャージ完了状態を示す図である。図１７の状態において、制御回路１３は、レリーズ信号に対応してモータＭｂをフィードバック併用オープンループ駆動モードで逆転させる。モータＭｂの回転に応じて、第２カムギア１１７は時計回りに回転し、第２シャッタユニットは図１８の状態を経て図１９の状態になる。図１８は、第２シャッタユニットのバネ加速完了状態を示す図である。図１９は、第２シャッタユニットの羽根駆動直前状態を示す図である。本実施形態では、第１シャッタユニットは、図１７から図１９の状態において、助走状態である。本実施形態では、カム溝１１７ｂの第１のカム領域Ａのうち、第２カムギア１１７が第２スプリング１１８の付勢力により加速される区間（第２シャッタユニットが図１７から図１８の状態になるまでの区間）を加速区間という。また、カム溝１１７ｂの第１のカム領域Ａのうち、第２カムギア１１７が第２スプリング１１８により付勢されない区間（第２シャッタユニットが図１８から図１９の状態になるまでの区間）を非付勢区間という。
【００６５】
助走状態における電気信号と第２シャッタユニットとの位置ズレが小さい状態であれば、第２シャッタユニットがモータＭｂにより位置制御された状態であるといえる。第２シャッタユニットの位置を制御することができれば撮像素子ＩＥへの露光量を制御することができるため、シャッタ精度を向上させることができる。したがって、助走状態における電気信号と第２シャッタユニットとの位置ズレを最小にすることが重要である。
【００６６】
助走状態では、第２カムギア１１７は時計回りに回転するが、カムフォロワ１１９ａは第１のカム領域Ａに沿って摺動するため、第２駆動レバー１１９は回転せず、第２羽根群１１６は開放状態で保持されている。そのため、助走状態では、モータＭｂにかかる負荷が非常に小さい。したがって、比較的小さい駆動力であってもモータＭｂを脱調させることなく駆動可能であるが、駆動力は負荷に対して十分大きいことが要求される。
【００６７】
本実施形態では、助走状態において、モータＭｂをフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動させる。すなわち、ロータの回転位置に基づいて、コイルへの通電を遮断することで、モータＭｂの回転スピードに関わらず、逆方向の回転力が発生することを防ぐことができる。そのため、発生する回転出力（出力トルク）を増大させることができる。また、次の回転位相に駆動するためのコイルの通電切り換えは所定の時間間隔に応じて行われるので、通電タイミングと回転位相の関係およびモータＭｂの回転スピードは、一般的なオープンループ駆動モードと同じ精度が得られる。これにより、カムフォロワ１１９ａが第１のカム領域Ａに沿って摺動する際、モータＭｂを十分な駆動力をもって安定的に駆動させることができる。
【００６８】
図１７の状態から図１８の状態では、第２カムギア１１７は、第２スプリング１１８の付勢力とモータＭｂの所定の駆動周波数により徐々に加速されていくとともに、所定の回転速度に対し誤差が少なくなっていく。また、第２スプリング１１８の付勢力がモータＭｂの駆動力に追加されることにより、大きな質量をもつ第２カムギア１１７は容易に高速回転される。図１８の状態では、第２カムギア１１７は、図１６の状態と同一の位置に配置されているが、時計回りに所定の速度で回転中である。また、助走状態では、モータＭｂはフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動されているため、コイル通電の切り換え周波数と同調をとって回転するので、図１９の状態では、回転数は所望の回転数になる。
【００６９】
図１９の状態において、制御回路１３がモータＭｂを逆転させると、第２カムギア１１７が時計回りに回転し、カムフォロワ１１９ａが第２のカム領域Ｂに沿って摺動する。すなわち、第２シャッタユニットは、羽根駆動状態になる。そのため、第１カムギア１０７の回転に応じて、カムフォロワ１１９ａが第２のカム領域Ｂに沿って摺動することで、第２駆動レバー１１９は反時計回りに回転する。第２駆動レバー１１９が回転することで、第２羽根アーム１２０が駆動し、第２羽根群１１６は開放状態から遮光状態に移行していく。
【００７０】
モータＭｂは図１９の状態までフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動されているので、第２カムギア１１７は速度が所望の回転速度に制御され、かつ高速で回転している。第２駆動レバー１１９が反時計回りに回転する場合、モータＭｂには第２カムギア１１７を介して大きな負荷が加わる。したがって、モータＭｂの駆動力を大きくする必要がある。第２カムギア１１７は、おもり１１７ｄと一体的に構成されており、十分な慣性質量を持っている。そのため、第２カムギア１１７の回転の運動量を第２羽根ユニットや第２駆動レバー１１９の駆動の運動量に変換することで、モータＭｂは安定して駆動することが可能である。
【００７１】
また、第２羽根ユニットおよび第２駆動レバー１１９の駆動精度やスピードは、第２駆動レバー１１９の回転開始時、第２カムギア１１７の回転状態（スピードや電気信号との同調具合）に大きな影響を与える。しかしながら、第２駆動レバー１１９の回転以降、モータＭｂの回転駆動力にほとんど影響を与えない。したがって、制御回路１３は、図１９の状態から、モータＭｂをフィードバック駆動モードで駆動する。
【００７２】
図２０は、第２羽根群１１６が遮光状態になった状態、すなわち、第２シャッタユニットの羽根走行完了状態を示す図である。この状態では、カムフォロワ１１９ａは第３のカム領域Ｃに篏合しており、第２羽根群１１６は遮光状態で保持されている。すなわち、第２シャッタユニットは、減速状態になる。本実施形態では、図２０から図２２までが、減速状態である。
【００７３】
減速状態では、第２羽根ユニットを精度よく駆動させる必要はなく、また、減速のために大きな駆動力が必要なため、フィードバック駆動が効果的である。また、減速状態では、カムフォロワ１１９ａは第２カムギア１１７の回転中心と同心に形成されている第３のカム領域Ｃに沿って摺動するため、第２カムギア１１７が回転しても、第２駆動レバー１１９は回転せず、第２羽根群１１６は遮光状態で保持されている。
【００７４】
図２０の状態において、制御回路１３がモータＭｂをフィードバック駆動モードで逆転させると、第２カムギア１１７が時計回りに回転し、第２シャッタユニットは図２１の状態になる。図２１は、第２シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ開始状態を示す図である。図２１の状態では、突起部１１７ａは、腕部１１８ｂに当接する。
【００７５】
図２１の状態において、制御回路１３がモータＭａをフィードバック駆動モードで逆転させると、第２カムギア１１７は時計回りに回転する。このとき、突起部１１７ａは、第２スプリング１１８をチャージしていく。突起部１１７ａがストッパー（不図示）に当接することで、第１シャッタユニットは図２２の状態になる。図２２は、第２シャッタユニットの減速状態におけるバネチャージ完了状態を示す図である。
【００７６】
以下、図２３を参照して、第１シャッタユニットと第２シャッタユニットによる露光時の一連の動作について説明する。図２３は、第１シャッタユニットと第２シャッタユニットの露光時の一連の動作の説明図である。図２３の上部のグラフは、第１カムギア１０７の回転角度に対する第１羽根ユニットの動作を示している。横軸は第１カムギア１０７の回転角度、縦軸は第１羽根ユニットの位置を表している。図２３の下部のグラフは、第２カムギア１１７の回転角度に対する第２羽根ユニットの動作を示している。横軸は第２カムギア１１７の回転角度、縦軸は第２羽根ユニットの位置を表している。
【００７７】
図２３の上部のグラフにおいて、第１シャッタユニットの状態（１）〜（７）はそれぞれ、図９〜図１５の状態に対応する。また、図２３の下部のグラフにおいて、第２シャッタユニットの状態（１）’〜（７）’はそれぞれ、図１６〜図２２の状態に対応する。
【００７８】
制御回路１３は、モータＭａ、Ｍｂをフィードバック駆動モードで正転させることで、状態（１）の第１シャッタユニットを状態（２）に、状態（１）’の第２シャッタユニットを状態（２）’にする。第１シャッタユニットが状態（１）から状態（２）になる際に、第１スプリング１０８がチャージされる。また、第２シャッタユニットが状態（１）’から状態（２）’になる際に、第２スプリング１１８がチャージされる。
【００７９】
第１シャッタユニットは、制御回路１３がレリーズ信号を受信するまで状態（２）で待機する。制御回路１３は、レリーズ信号を受信すると、モータＭａをフィードバック併用オープンループ駆動モードで逆転させ、第１シャッタユニットを、状態（３）にした後、状態（４）にする。このとき、第１カムギア１０７は、モータＭａからの駆動力および第１スプリング１０８の付勢力により十分に加速し、かつモータ駆動の電気信号とスピードの同調を図られながら、時計回りに回転する。
【００８０】
制御回路１３は、状態（２）でモータＭａの逆転開始時から被写体の輝度に応じて決定される所定時間Ｔ１の経過後、モータＭｂをフィードバック併用オープンループ駆動モードで逆転させ、第２シャッタユニットを、状態（３）’にした後、状態（４）’にする。
【００８１】
本実施形態では、第１シャッタユニットが状態（２）から状態（４）になるまでの間、および第２シャッタユニットが状態（２）’から状態（４）’になるまでの間において、モータＭａ、Ｍｂはフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動される。しかしながら、本発明はこれに限定されない。第１シャッタユニットが状態（３）になるまでに、第１カムギア１０７は、第１スプリング１０８の付勢力により所望の回転速度に達している場合がある。その場合、状態（３）以降、モータＭａは、フィードバック併用オープンループ駆動モードによって高精度に制御される必要はない。すなわち、第１シャッタユニットが状態（２）から状態（３）になるまでの間だけ、モータＭａはフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動されてもよい。同様に、第２シャッタユニットが状態（２）’から状態（３）’になるまでの間だけ、モータＭｂはフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動されてもよい。
【００８２】
制御回路１３は、第１シャッタユニットが状態（４）になった後、モータＭａをフィードバック駆動モードで逆転させ、第１シャッタ羽根の開放状態への移行を開始させる。その後、第１シャッタユニットは、状態（５）になる。このとき、第１シャッタ羽根は、開放状態である。
【００８３】
制御回路１３は、第２シャッタユニットが状態（４）’になった後、モータＭｂをフィードバック駆動モードで逆転させ、第２シャッタ羽根の遮光状態への移行を開始させる。その後、第２シャッタユニットは、状態（５）’になる。このとき、第２シャッタ羽根は、遮光状態である。第２シャッタ羽根の遮光状態への移行開始は、第１シャッタ羽根の開放状態への移行開始から所定時間Ｔ２だけ遅れている。すなわち、所定時間Ｔ２が撮像素子ＩＥへの露光時間になる。モータＭａ、Ｍｂの動作特性や加速特性、および加速信号などが同一である場合、所定時間Ｔ１と所定時間Ｔ２は等しくなる。
【００８４】
制御回路１３は、第１シャッタユニットが状態（５）になった後、モータＭａをフィードバック駆動モードで逆転させ、第１シャッタユニットを、状態（６）にした後、状態（７）にする。第１シャッタユニットが状態（６）から状態（７）になる際に、第１スプリング１０８がチャージされる。
【００８５】
制御回路１３は、第２シャッタユニットが状態（５）’になった後、モータＭｂをフィードバック駆動モードで逆転させ、第２シャッタユニットを、状態（６）’にした後、状態（７）’にする。第２シャッタユニットが状態（６）’から状態（７）’になる際に、第２スプリング１１８がチャージされる。
【００８６】
次の駒のレリーズ信号が連続して入力された場合、まず、第２シャッタユニットの状態（７）’から状態（２）’への移行動作が先行して行われる。次に、第２シャッタユニットの動作開始時から所定時間経過後、第１シャッタユニットの状態（７）から状態（２）への移行動作が行われる。第１シャッタユニットの状態（７）から状態（５）への移行動作、および第２シャッタユニットの状態（７）’から状態（５）’への移行動作では、モータＭａ、Ｍｂはフィードバック併用オープンループ駆動モードで駆動される。また、第１シャッタユニットの状態（５）から状態（２）への移行動作、および第２シャッタユニットの状態（５）’から状態（２）’への移行動作では、モータＭａ、Ｍｂはフィードバック駆動モードで駆動される。
【００８７】
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。
【符号の説明】
【００８８】
Ｍａ、Ｍｂ  モータ
１          モータ駆動装置
３          ロータ
１３        制御回路（制御部）
【図１】
2019146343.tif 000003
【図２】
2019146343.tif 000004
【図３】
2019146343.tif 000005
【図４】
2019146343.tif 000006
【図５】
2019146343.tif 000007
【図６】
2019146343.tif 000008
【図７】
2019146343.tif 000009
【図８】
2019146343.tif 000010
【図９】
2019146343.tif 000011
【図１０】
2019146343.tif 000012
【図１１】
2019146343.tif 000013
【図１２】
2019146343.tif 000014
【図１３】
2019146343.tif 000015
【図１４】
2019146343.tif 000016
【図１５】
2019146343.tif 000017
【図１６】
2019146343.tif 000018
【図１７】
2019146343.tif 000019
【図１８】
2019146343.tif 000020
【図１９】
2019146343.tif 000021
【図２０】
2019146343.tif 000022
【図２１】
2019146343.tif 000023
【図２２】
2019146343.tif 000024
【図２３】
2019146343.tif 000025