(57)【要約】【課題】ステッピングモータの駆動初期位置が異なる場合も駆動量を正確に制御する。【解決手段】駆動ユニットであって、ステッピングモータと、ステッピングモータの出力軸に連接された連動部と、連動部の位置を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいてステッピングモータの励磁を制御する励磁制御部とを備える駆動ユニット。また、撮像装置であって、動力伝達部を介して着脱可能な交換レンズの絞り機構を駆動する上記駆動ユニットを備える。【選択図】図１１
2012173710.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ステッピングモータと、
前記ステッピングモータの出力軸に連接された連動部と、
前記連動部の位置を検出する検出部と、
前記検出部の検出結果に基づいて前記ステッピングモータの励磁を制御する励磁制御部と
を備える駆動ユニット。
【請求項２】
前記連動部は、前記ステッピングモータのステップ角に対応する検出ギヤを有し、
前記検出部は、前記検出ギヤの位置を検出する請求項１に記載の駆動ユニット。
【請求項３】
前記検出ギヤは、前記出力軸に装着された動力伝達機構を介して、前記出力軸と等速で回転する請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項４】
前記検出ギヤは、前記出力軸に装着されている請求項２に記載の駆動ユニット。
【請求項５】
前記検出部は、前記検出ギヤのギヤ部の有無を検出する光センサを有し、
前記光センサの配設位置を調整する調整機構を備える請求項２から４のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
【請求項６】
異なる負荷に対して前記ステッピングモータの動力を伝達し得る、動力伝達部を備える請求項１から５のいずれか１項に記載の駆動ユニット。
【請求項７】
前記動力伝達部を介して着脱可能な交換レンズの絞り機構を駆動する請求項６に記載の駆動ユニットを備える撮像装置。
【請求項８】
前記出力軸の回転を抑止する回転抑止部を備える請求項７に記載の撮像装置。
【請求項９】
バルブ撮影時および予め定められた秒時よりも長い露光時間が設定された長秒時撮影時の少なくともいずれかの場合に、前記回転抑止部により前記出力軸の回転を抑止して、前記ステッピングモータへの通電を制限する請求項８に記載の撮像装置。
【請求項１０】
動画撮影時、ライブビュー実行時およびプレビュー実行時の少なくともいずれかの場合に、前記回転抑止部により前記出力軸の回転を抑止しつつ、前記ステッピングモータの出力軸を回転させる請求項８または９に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、駆動ユニットおよび撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ステッピングモータにより駆動されて絞り連動棹を移動させるスライド部材の位置を検知して、検知した停止位置に基づいてスライド部材の原点復帰処理を実行する絞り制御装置がある（特許文献１参照）。
［特許文献１］  特開２０１０−１９７９６０号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、絞り制御装置が原点復帰処理を実行している間は、絞りとして動作できないので、シャッターチャンスを逃す恐れがあった。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、ステッピングモータと、ステッピングモータの出力軸に連接された連動部と、連動部の位置を検出する検出部と、検出部の検出結果に基づいてステッピングモータの励磁を制御する励磁制御部とを備える駆動ユニットが提供される。
【０００５】
また、本発明の第二態様として、動力伝達部を介して着脱可能な交換レンズの絞り機構を駆動する上記駆動ユニットを備える撮像装置が提供される。
【０００６】
上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】撮像装置１００の模式的斜視図である。
【図２】絞り駆動部２００の斜視図である。
【図３】絞り駆動部２００の分解斜視図である。
【図４】絞り駆動部２００の駆動状態を示す側面図である。
【図５】絞り駆動部２００の他の駆動状態を示す側面図である。
【図６】絞り駆動部２００の他の駆動状態を示す側面図である。
【図７】検出部２７０の側面図である。
【図８】検出部２７０の検出動作を説明する図である。
【図９】励磁相の探索方法を模式的に示すグラフである。
【図１０】ステッピングモータ２６０の励磁相テーブルを示す図である。
【図１１】撮像装置１００の模式的ブロック図である。
【図１２】絞り駆動部２００の制御手順を示す流れ図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、下記の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、撮像装置１００の模式的斜視図である。撮像装置１００は、本体１０１と、本体１０１に対して着脱できるレンズユニット１０２を含む。
【００１０】
本体１０１は、筐体１１０の前面に、レンズユニット１０２を装着する場合に、本体１０１に対してレンズユニット１０２を位置決めするマウント１２０を有する。また、本体１０１の上面には、撮像装置１００に対してユーザが撮影のタイミングを指示する場合に押すレリーズボタン１３０が配される。
【００１１】
本体１０１において、マウント１２０の内側には開口が形成される。開口の内側にはメインミラー１２１が配される。また、マウント１２０の内側には、レンズユニット１０２を通じてメインミラー１２１に入射する被写体光束を避けた位置に絞り駆動部２００が配される。絞り駆動部２００からは、マウント１２０の外側に向かって駆動レバー２１０が突出する。駆動レバー２１０の先端には、駆動端２１２が配される。
【００１２】
レンズユニット１０２は、円筒状の鏡筒１４０と、鏡筒１４０の内部に配された絞り装置１５０と、鏡筒１４０の本体１０１側端面に配された被駆動レバー１５２とを有する。絞り装置１５０は、周方向に配された複数の絞り羽根を有し、中央に開口を有する。
【００１３】
被駆動レバー１５２は、鏡筒１４０の内部で絞り装置１５０に結合されている。被駆動レバー１５２を鏡筒１４０の周方向に変位させた場合に、絞り装置１５０の中央開口の径が変化する。なお、レンズユニット１０２が本体１０１に装着されない単独状態の場合、被駆動レバー１５２は、絞り装置１５０の中央開口の径が小さくなる方向に付勢されている。
【００１４】
本体１０１において、駆動レバー２１０は被駆動レバー１５２と反対向きに、被駆動レバー１５２よりも強く付勢されている。レンズユニット１０２が本体１０１に装着された場合、被駆動レバー１５２の端部は、駆動レバー２１０の駆動端２１２と、がたを生じることなく係合する。これにより、被駆動レバー１５２は、係合した駆動レバー２１０に押されて移動し、絞り装置１５０の中央開口は、そのレンズユニット１０２において最も広く開いた状態になる。
【００１５】
また、駆動レバー２１０は、絞り駆動部２００が絞り駆動指令を受けた場合に、被駆動レバー１５２の付勢方向と同じ方向に変位する。これにより、絞り装置１５０は中央開口の径を小さくして、被写体光束を絞る。なお、中央開口が絞られる量は、駆動レバー２１０の変位量に対応する。換言すれば、駆動レバー２１０の変位量を制御することにより、絞り装置１５０を求めに応じて絞り込むことができる。
【００１６】
図２は、絞り駆動部２００の斜視図である。図３は、絞り駆動部２００の分解斜視図である。併せて参照しつつ、絞り駆動部２００の構造を説明する。
【００１７】
絞り駆動部２００は、絞り駆動部２００の略全高に相当する高さを有する板金２８２の片側に形成される。絞り駆動部２００は、駆動レバー２１０、係止レバー２２０、大径ギヤ２３０、スラック取りユニット２４０、回転抑止部２５０、ステッピングモータ２６０、検出部２７０を含む。
【００１８】
駆動レバー２１０は、板金２８２と、板金２８２に平行な他の板金２８４との間に配される。駆動レバー２１０は、板金２８２、２８４に直交する回転軸に回動可能に軸支される。
【００１９】
係止レバー２２０は、駆動レバー２１０と同軸に回動可能に軸支される。係止レバー２２０は、係止レバー２２０は、駆動バネ２２５により図中時計周りに付勢される。また、係止レバー２２０は、連結バネ２１９により駆動レバー２１０と連結される。更に、係止レバー２２０は、図中上方に延在した腕部の上端に、係止爪２２６を有する。また、係止レバー２２０は、図中下方に延在する腕部の下端に、駆動爪２２４を有する。
【００２０】
係止レバー２２０の上方には、ラッチレバー２２３が配される。ラッチレバー２２３は板金２８２に直交する回転軸の周りに回動可能に軸支される。これにより、ラッチレバー２２３は、係止レバー２２０の係止爪２２６と噛み合う係止位置と、駆動バネ２２９に付勢されて係止爪２２６を開放する開放位置との間を回動する。
【００２１】
係止レバー２２０の上方にはスタートソレノイド２２１が設けられる。スタートソレノイド２２１は下端に磁石を有し、駆動バネ２２９の付勢力に抗して、係止レバー２２０の被駆動部２２７を吸着する。
【００２２】
スタートソレノイド２２１が通電された場合は、被駆動部２２７を磁石から押し離す。これにより、係止レバー２２０は、駆動バネ２２９に駆動されて、係止位置から開放位置に向かって回動する。被駆動部２２７が磁石から離れたら通電は停止してよいので、スタートソレノイド２２１の電力消費は少ない。
【００２３】
大径ギヤ２３０は、板金２８２に直交する回転軸の周りに回転可能に配される。大径ギヤ２３０は、ステッピングモータ２６０の出力軸２６１に圧入されたピニオンギヤ２６３と噛み合う。また、大径ギヤ２３０は、スラック取りユニット２４０のスラック取りギヤ２４２と噛み合う。更に、大径ギヤ２３０は、検出部２７０の連動ギヤ２７２とも噛み合う。
【００２４】
これにより、大径ギヤ２３０は、ステッピングモータ２６０で生じた動力を、スラック取りユニット２４０および検出部２７０に伝達して相互に連動させる。大径ギヤ２３０の伝達作用については、他の図を参照して後述する。
【００２５】
スラック取りユニット２４０は、大径ギヤ２３０に噛み合うスラック取りギヤ２４２を一定の回転方向に付勢するスラック取りバネ２４４を有する。スラック取りバネ２４４は、ステッピングモータ２６０のディテントトルクに打ち勝って大径ギヤ２３０を回転させる強さでスラック取りギヤ２４２を付勢する。これにより、大径ギヤ２３０とピニオンギヤ２６３、並びに、セグメントギヤ２１６と駆動ギヤ２３２のそれぞれにおいてバックラッシが除かれる。
【００２６】
回転抑止部２５０は、ブレーキソレノイド２５１、ブレーキレバー２５２、ブレーキディスク２５６を含む。ブレーキレバー２５２の一端にはブレーキシュー２５３が、ブレーキレバー２５２の他端には被駆動部２５７がそれぞれ配される。ブレーキレバー２５２は、板金２８２に直交する回転軸の周りに回動可能に配される。
【００２７】
また、ブレーキレバー２５２は、ブレーキシュー２５３をブレーキディスク２５６周面に押し付ける抑止位置と、ブレーキシュー２５３をブレーキディスク２５６から離間させる開放位置との間を回動するが、抑止位置に向かって付勢されている。
【００２８】
ブレーキソレノイド２５１は、ブレーキレバー２５２の下方に配される。ブレーキソレノイド２５１は上端に磁石を有し、ブレーキレバー２５２に対する付勢力に抗して、ブレーキレバー２５２の被駆動部２５７を吸着する。これにより、電力を消費することなく、ブレーキレバー２５２は開放位置に留まる。
【００２９】
ブレーキソレノイド２５１は、通電された場合に被駆動部２５７を磁石から押し離す。これにより、ブレーキレバー２５２は付勢力に駆動されて、開放位置から抑止位置に向かって回動する。被駆動部２５７が磁石から離れたら通電は停止してよいので、ブレーキソレノイド２５１の電力消費は少ない。
【００３０】
ステッピングモータ２６０は、板金２８２に直交する出力軸２６１を有する。出力軸２６１には、ピニオンギヤ２６３と同軸且つ一体的に作動するブレーキディスク２５６が装着される。よって、ブレーキレバー２５２が抑止位置にある場合、出力軸２６１の回転が抑止される。
【００３１】
なお、ステッピングモータ２６０は、回転抑止部２５０の抑止に打ち勝って出力軸２６１を回転させる回転トルクを発揮することもできる。よって、大径ギヤ２３０を含む動力伝達機構は、異なる大きさの負荷に対してステッピングモータ２６０の回転を伝達できる。
【００３２】
検出部２７０は、フォトインタラプタ２７１、２７３、連動ギヤ２７２、検出ギヤ２７４およびカバー２７６を含む。一対のフォトインタラプタ２７１、２７３は、カバー２７６に支持されて、止めネジ２７９により板金２８４に固定される。板金２８４は、板金２８２に固定される。フォトインタラプタ２７１、２７３はそれぞれ光源と受光素子とを有し、光源および受光素子の間を遮るものがあるか否かにより出力信号を変化させる。
【００３３】
連動ギヤ２７２は、大径ギヤ２３０に噛み合って出力軸と連動して回転する。検出ギヤ２７４は、周方向に等間隔で配された切欠き部を有し、連動ギヤ２７２と一体的に回転する。フォトインタラプタ２７１、２７３は、回転する検出ギヤ２７４の切欠き部の始まりまたは終わりをそれぞれ検出する。検出ギヤ２７４およびフォトインタラプタ２７１、２７３による検出動作については他の図を参照して後述する。
【００３４】
なお、絞り駆動部２００から駆動レバー２１０が突出する側には、もう一枚の板金２８６が装着され、駆動端２１２は、板金２８６の開口２８７に挿通される。これにより、本体１０１の外部からマウント１２０の内側を見た場合に、絞り駆動部２００の内部構造が板金２８６により隠される。また、本体１０１の外部から絞り駆動部２００に塵芥等が入り込むことを抑制する。
【００３５】
図４は、絞り駆動部２００がリセットされた状態を模式的に示す側面図である。即ち、図４は、撮像装置１００が撮影動作を開始する前の絞り駆動部２００の状態を、図３に矢印Ａで示す方向から見た様子を示す。ただし、検出部２７０のカバー２７６、板金２８６等は除いている。図１から図３までと共通の要素には同じ参照番号付して重複する説明を省く。
【００３６】
リセットされた絞り駆動部２００において、ラッチレバー２２３は係止位置にあり、係止レバー２２０の係止爪２２６に係合する。これにより、係止レバー２２０は、図中反時計周りに回動した状態に留まる。
【００３７】
駆動レバー２１０は、連結バネ２１９により付勢されて駆動爪２２４に押し付けられ、駆動端２１２は高い位置にある。この状態の駆動端２１２にレンズユニット１０２の被駆動レバー１５２が係合している場合、絞り装置１５０は、中央開口の径が最も大きい開放状態になる。
【００３８】
なお、図示のように、駆動レバー２１０の下端には、セグメントギヤ２１６が設けられる。セグメントギヤ２１６は、大径ギヤ２３０と同軸の駆動ギヤ２３２に噛み合う。駆動ギヤ２３２は、大径ギヤ２３０と一体的に回転する。よって、ステッピングモータ２６０により大径ギヤ２３０が回転駆動された場合、駆動ギヤ２３２およびセグメントギヤ２１６を通じて駆動レバー２１０が回転駆動される。
【００３９】
セグメントギヤ２１６と駆動ギヤ２３２とのバックラッシは、スラック取りユニット２４０により防止される。また、セグメントギヤ２１６側からみると、駆動ギヤ２３２、大径ギヤ２３０およびピニオンギヤ２６３を含むギヤ列はステッピングモータ２６０に向かって増速する。よって、ステッピングモータ２６０は、駆動レバー２１０を、モータトルクよりも大きな駆動トルクで回転駆動する。
【００４０】
ブレーキレバー２５２は、駆動バネ２５９により、図中反時計周りに付勢されている。しかしながら、ブレーキレバー２５２の被駆動部２５７は、ブレーキソレノイド２５１の上端に設けられた磁石に吸着されている。これにより、ブレーキレバー２５２は、駆動バネ２５９による付勢に打ち勝って開放位置に留まっている。よって、ブレーキシュー２５３はブレーキディスク２５６から離間しており、ステッピングモータ２６０の出力軸２６１は、比較的小さい負荷で回転できる。
【００４１】
図５は、絞り駆動部２００の動作を説明する模式的側面図であり、図４と同じ視点から絞り駆動部２００を見た様子を示す。図４と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４２】
本体１０１のレリーズボタン１３０が押し下げられた場合、スタートソレノイド２２１に通電され、ラッチレバー２２３の被駆動部２２７が押し下げられる。これにより、ラッチレバー２２３は、駆動バネ２２９に付勢されて図中時計周りに回動する。よって、係止爪２２６が開放され、係止レバー２２０は、駆動バネ２２５の付勢力により図中時計周りに回動する。
【００４３】
係止レバー２２０が回動すると、駆動爪２２４により、駆動レバー２１０も図中時計周りに回動する。ただし、駆動レバー２１０のセグメントギヤ２１６が駆動ギヤ２３２に噛み合っているので、駆動レバー２１０の回動量は、ステッピングモータ２６０の回転量に応じたものとなる。
【００４４】
換言すれば、ステッピングモータ２６０の回転量により、駆動レバー２１０の回動量を制御できる状態になる。よって、ステッピングモータ２６０を駆動し続けることにより、駆動レバー２１０の回動した状態を維持することができる。
【００４５】
駆動レバー２１０が回動すると、駆動端２１２が下方に移動する。よって、本体１０１にレンズユニット１０２が装着されている場合は、被駆動レバー１５２が押し下げられ、絞り装置１５０が中央開口の径を減少させる。こうして、レンズユニット１０２に入射した被写体光束が絞られ、また、その状態を継続できる。
【００４６】
なおステッピングモータ２６０は一般に、高速回転させると出力トルクが低下する。よって、上記の例では、駆動レバー２１０を主に駆動バネ２２５により駆動し、ステッピングモータ２６０は、専ら駆動量の制御に利用している。ブレーキシュー２５３は依然としてブレーキディスク２５６から離間しているので、ステッピングモータ２６０の負荷は小さい。
【００４７】
図６は、絞り駆動部２００における回転抑止部２５０の動作を説明する模式的側面図であり、図４および図５と同じ視点から見た様子を示す。図４および図５と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４８】
絞り装置１５０を駆動して絞り込んだ状態は、ステッピングモータ２６０を励磁し続けることにより維持できる。しかしながら、カメラ本体１０１において長いシャッタ開放時間が指示された場合、バルブ撮影が指示された場合等は、ステッピングモータ２６０の励磁を継続すると電力消費が増加する。
【００４９】
このような場合は、回転抑止部２５０を動作させることにより、電力を消費することなく、絞り装置１５０を絞り込んだ状態を維持できる。即ち、絞り駆動部２００においてブレーキソレノイド２５１に通電すると、ブレーキソレノイド２５１は、ブレーキレバー２５２の被駆動部２５７を磁石から引き離す。これにより、ブレーキレバー２５２は、駆動バネ２５９に付勢されて、抑止位置に向かって回動する。
【００５０】
ブレーキレバー２５２が抑止位置に回動すると、ブレーキシュー２５３が、ブレーキディスク２５６の周面に押し付けられる。これにより、ステッピングモータ２６０の出力軸２６１の回転が抑止される。よって、ステッピングモータ２６０の励磁を停止しても駆動レバー２１０の回動状態が保持され、絞り装置１５０が絞り込まれた状態が維持される。なお、ブレーキレバー２５２が抑止位置に回動した後は、ブレーキソレノイド２５１の通電を遮断してもよいので、絞り込み状態を維持することによる電力消費は抑制される。
【００５１】
なお、回転抑止部２５０が出力軸２６１の回転を抑止した状態であっても、ステッピングモータ２６０を励磁して、出力軸２６１を回転抑止部２５０の抑止に打ち勝って回転させることができる。これにより、カメラ本体１０１がライブビューモード、プレビューモード等で動作しており、絞り込み状態を長時間にわたって維持し、且つ、絞り込み状態を変化させる場合に、絞り込み状態の維持に係る電力消費を抑制できる。また、カメラ本体１０１が動画撮影モードで動作している場合に、回転抑止部２５０により出力軸２６１の回転速度を抑制して、絞り装置１５０を低速で滑らかに動作させることができる。
【００５２】
図７は、検出部２７０の側面図である。図７は、図３に示した矢印Ａと反対の方向から検出部２７０を単独で見た様子を示す。他の図と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００５３】
検出部２７０において、連動ギヤ２７２および検出ギヤ２７４は、大径ギヤ２３０の回転に伴って一体的に回転する。これに対して、フォトインタラプタ２７１、２７３は、カバー２７６に支持される。カバー２７６は、板金２８４に対して止めネジ２７９により固定される。これにより、フォトインタラプタ２７１、２７３も、板金２８４に対して固定される。よって、ステッピングモータ２６０が大径ギヤ２３０を回転駆動した場合、検出ギヤ２７４が大径ギヤ２３０に連動して回転する。
【００５４】
回転する検出ギヤ２７４はフォトインタラプタ２７１、２７３を順次横切る。なお、フォトインタラプタ２７１、２７３の出力信号は、検出ギヤ２７４の歯毎に立ち下がりと立ち上がりを生じる。よって、フォトインタラプタ２７１、２７３は、各々、検出ギヤ２７４の歯数の２倍のステップ数を検出できる。
【００５５】
フォトインタラプタ２７１、２７３は、ステッピングモータ２６０の励磁相の種類に応じて配される。フォトインタラプタ２７１、２７３は、検出ギヤ２７４の回転方向に沿って、ステッピングモータ２６０のステップ角に応じた角度を離して配置される。
【００５６】
ここで、カバー２７６を板金２８４に固定する場合に止めネジ２７９を挿通する一対の長穴２７５は、連動ギヤ２７２および検出ギヤ２７４の回転軸と同軸の円弧状の形状を有する。よって、止めネジ２７９を緩めることにより、カバー２７６を、連動ギヤ２７２および検出ギヤ２７４の回転軸の周りに回転させることができる。カバー２７６を回転させた場合、フォトインタラプタ２７１、２７３も、連動ギヤ２７２および検出ギヤ２７４の回転軸の周りに回転する。
【００５７】
これにより、検出ギヤ２７４の回転方向に沿ってフォトインタラプタ２７１、２７３を移動させて、歯を検出する位置をずらすことができる。よって、フォトインタラプタ２７１、２７３の出力信号の立ち上がりまたは立ち下がりのタイミングを、ステッピングモータ２６０の励磁相の切り替えのタイミングに精度よく合わせることができる。
【００５８】
図８は、検出部２７０の動作を説明する図である。ここで、ステッピングモータ２６０は、２相励磁フルステップで１ステップ１８°の分解能を有する。よって、ステッピングモータ２６０は、１０個の永久磁石を備えたロータ２６２と、２０個の励磁コイルを備えたステータ２６４とを有する。磁石および励磁コイルは、それぞれ、ステッピングモータ２６０の周方向に沿って等間隔に配される。
【００５９】
これに対して、検出部２７０は、歯数５の検出ギヤ２７４を有する。また、検出部２７０は、検出ギヤ２７４の回転方向に沿って３６度間隔で配置された、一対のフォトインタラプタ２７１、２７３を有する。
【００６０】
連動ギヤ２７２は、ステッピングモータ２６０の出力軸２６１に圧入されたピニオンギヤ２６３と同じ歯数を有する。よって、検出ギヤ２７４は、ステッピングモータ２６０のロータと同じ回転位相を維持しつつ回転する。
【００６１】
ここで、Ａ相コイルにＡ相と逆方向に電流を流して励磁した状態を「Ａ￣」と表した場合、図示の例では、ステッピングモータ２６０の周囲に書き込んだように、ステッピングモータ２６０は、励磁コイルをＡ相およびＢ相に励磁した状態からスタートし、次に、Ａ￣相およびＢ相、Ａ￣相およびＢ￣相、Ａ相およびＢ￣相と順次励磁される。このような励磁相の組み合わせを繰り返すことにより、ステッピングモータ２６０は、図中の矢印で示す回転方向、即ち、駆動レバー２１０が、絞り装置１５０を絞り込む方向に回動する場合の駆動方向に回転する。
【００６２】
図９は、上記のようなフォトインタラプタ２７１、２７３の出力の遷移を示すグラフである。上記のように、検出部２７０においては検出ギヤ２７４もロータ２６２と等速で回転する。よって、フォトインタラプタ２７１、２７３の各々は、検出ギヤ２７４が横切る毎に、出力信号に立ち上がりまたは立ち下がりを生じる。これにより、図示のように、フォトインタラプタ２７１、２７３からは互いに位相がずれた波形が出力される。
【００６３】
例えば、ステッピングモータ２６０の回転位相がＡ相およびＢ相を組み合わせた励磁相となる場合、フォトインタラプタ２７１、２７３の出力は、図中の位置ａのように、共に立ち上がってハイレベルとなる。以下、ステッピングモータ２６０の他の回転位相に対しても、フォトインタラプタ２７１、２７３は、図中の位置ｂ〜ｄのように、それぞれ異なる励磁相に対応した出力レベルの組み合わせを生じる。
【００６４】
図１０は、上記のようなフォトインタラプタ２７１、２７３の出力信号レベルの組み合わせと、ステッピングモータ２６０の励磁相との相関関係を例示するテーブルである。図示のように、ステッピングモータ２６０の励磁状態とフォトインタラプタ２７１、２７３の出力波形の組み合わせとは相関関係がある。
【００６５】
よって、ステッピングモータ２６０を起動する場合に、検出部２７０の出力パターンと上記テーブルとを比較することにより、どの時点におけるステッピングモータ２６０の回転位相が判る。また、ステッピングモータ２６０の回転位相が判れば、上記テーブルから、当該回転位相に適した初期励磁相でステッピングモータ２６０に駆動電流を供給して起動することができる。
【００６６】
このように、絞り駆動部２００は、ステッピングモータ２６０の回転位相を検出する検出部２７０を備えるので、ステッピングモータ２６０を起動する前に、検出部２７０の出力からステッピングモータ２６０の回転位相を検出し、当該回転位相におけるロータ２６２およびステータ２６４の位置関係に適した初期励磁相を選択できる。
【００６７】
よって、絞り駆動部２００は、決定した励磁相で起動したステッピングモータ２６０を、設定された絞り値に応じたステップ数で回転させて絞り装置１５０を駆動する。こうして、ステッピングモータ２６０におけるロータ２６２の初期位置の違いにより絞りの駆動量に誤差が生じることが防止できる。
【００６８】
上記のような検出部２７０の動作に鑑みて、フォトインタラプタ２７１、２７３による検出ギヤ２７４の検出切り替わり点は、ステッピングモータ２６０におけるステップの中間位置にあることが望ましい。そこで、カバー２７６の長穴２７５に挿通した止めネジ２７９を緩めてカバー２７６を回転させて、検出ギヤ２７４に対するフォトインタラプタ２７１、２７３の位置を調節する。
【００６９】
これにより、ロータ２６２の着磁位置、ピニオンギヤ２６３の圧入位置等のばらつきによって上記中間位置がずれている場合でも、絞り駆動部２００の組み立て工程で調整できる。より具体的には、ステッピングモータ２６０の特定の励磁相に励磁した場合に、フォトインタラプタ２７１、２７３の出力波形エッジが中間に位置するように、カバー２７６を回転調整すればよい。調整後は、止めネジ２７９を締結してカバー２７６を板金２８４に固定する。
【００７０】
なお、上記の例では、大径ギヤ２３０に対するピニオンギヤ２６３および連動ギヤ２７２のギヤ比を同じにして等速に回転させた。しかしながら、例えば、検出ギヤ２７４の回転数が２倍になるようにして、ロータ２６２の位相をより高精度に検出するようにしてもよい。また、検出ギヤ２７４を、ステッピングモータ２６０の出力軸２６１に直接に装着して、検出部２７０を形成してもよい。
【００７１】
これにより、ロータ２６２と検出ギヤ２７４は、機械的な誤差を全く生じることなく共に回転する。よって、検出ギヤ２７４を用いて、ロータ２６２の回転位置を高精度に検出できる。
【００７２】
また、ステッピングモータ２６０のステップ数および励磁相数は上記に限られるわけではない。例えば、１−２相励磁の場合は８パターンの励磁相を検出するので、検出ギヤ２７４の歯数を増やすと共に、フォトインタラプタ２７１、２７３の数も３に増加することで対応できる。
【００７３】
図１１は、撮像装置１００のブロック図である。図１０までに既出の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。撮像装置１００は、ＣＰＵ１７０と、ＣＰＵ１７０に直接または間接に接続された要素により形成される。
【００７４】
ＣＰＵ１７０には、システムメモリ１６２およびメインメモリ１６４が接続される。システムメモリ１６２は、不揮発性記録媒体および読出専用記録媒体の少なくとも一方を含み、ＣＰＵ１７０が実行するファームウエア等を、電力の供給なしに保持する。メインメモリ１６４はＲＡＭを含み、ＣＰＵ１７０の作業領域として使用される。
【００７５】
ＣＰＵ１７０には、撮像部１８０も接続される。撮像部１８０は、撮像素子駆動部１８２、撮像素子１８４、アナログデジタル変換部１８６および画像処理部１８８を含む。撮像素子１８４は、撮像素子駆動部１８２に特定のタイミングで駆動され、被写体像を光電変換して画像信号を出力する。
【００７６】
撮像素子１８４から出力された画像信号は、アナログデジタル変換部１８６により離散化され、画像処理部１８８において画像データに変換される。画像処理部１８８は、画像データを生成する過程で、画像のホワイトバランス、シャープネス、ガンマ、階調補正、圧縮等を調整する。
【００７７】
画像処理部１８８において生成された画像データは、二次記憶媒体１０３に格納して保存される。二次記憶媒体１０３としては、フラッシュメモリカード等の不揮発性記憶素子を備えた媒体が使用される。二次記憶媒体１０３の少なくとも一部は、本体１０１から着脱して交換できる。
【００７８】
表示部１９０は、本体１０１が生成した画像を表示する。撮像装置１００にライブビューモード、プレビューモード等で動作することが指示された場合は、レンズユニット１０２を通じて本体１０１に形成された被写体像を画像として表示する。更に、ユーザの指定に応じて絞り装置１５０を動作させて、画像の合焦状態、明るさ等に絞り込み状態が反映された画像を表示する場合もある。
【００７９】
また更に、ＣＰＵ１７０には、合焦センサ１６６および測光センサ１６８が接続される。合焦センサ１６６は、レンズユニット１０２が形成した被写体像から合焦位置を検出し、撮像素子１８４上に被写体光束が結像するように、レンズユニット１０２を合焦させる。測光センサ１６８は、本体１０１に内蔵され、レンズユニット１０２を通じて本体１０１に入射した被写体光束の一部を受光して被写体輝度を検出する。
【００８０】
また更に、ＣＰＵ１７０には、絞り装置１５０を駆動する駆動ユニット２０１が接続される。駆動ユニット２０１は、絞り駆動制御部２９０および絞り駆動部２００を有する。絞り駆動制御部２９０は、ＣＰＵ１７０から絞り駆動指令を受けた場合に、絞り駆動部２００を制御して、絞り装置１５０を駆動させる。
【００８１】
絞り駆動部２００は、既に説明した通り検出部２７０を有し、ステッピングモータ２６０のロータ２６２の回転位置を検出する。絞り駆動制御部２９０は、検出部２７０の検出結果に応じてステッピングモータ２６０を起動する場合の初期励磁相を決定する。
【００８２】
また、絞り駆動制御部２９０は、励磁制御部２９２を含む。励磁制御部２９２は、絞り駆動制御部２９０が決定した初期励磁相から始まる駆動電流を発生してステッピングモータ２６０に供給する。これにより、絞り駆動部２００は、駆動レバー２１０を回動させて絞り装置１５０を駆動する。
【００８３】
なお、絞り駆動部２００による絞り装置１５０の駆動量は、測光センサ１６８等の検出結果を参照して撮影条件を決定したＣＰＵ１７０から絞り駆動制御部２９０に指示される。また、絞り駆動制御部２９０は、絞り駆動を解除する絞り駆動解除指令もＣＰＵ１７０から受ける。これにより、絞り駆動制御部２９０は、絞り駆動部２００をリセットする。
【００８４】
図１２は、絞り駆動制御部２９０による駆動ユニット２０１の制御手順を示す流れ図である。制御を開始した絞り駆動制御部２９０は、レンズユニット１０２が本体１０１に装着されたか否かを調べ（ステップＳ１０１）、レンズユニット１０２が本体１０１に装着されていない場合（ステップＳ１０１：ＮＯ）は、絞り駆動部２００の駆動対象となるレンズユニット１０２が装着されるまで待機する。
【００８５】
なお、レンズユニット１０２が装着された状態とは、絞り駆動レバー２１０と被駆動レバー１５２とが係合して、絞り駆動部２００が絞り装置１５０を駆動できる状態を意味する。そのような状態は、電源が投入されている本体１０１にレンズユニット１０２が装着された場合の他、予めレンズユニット１０２が装着された撮像装置１００の電源が投入された場合にも生じる。
【００８６】
本体１０１にレンズユニット１０２が装着されると（ステップＳ１０１：ＹＥＳ）、絞り駆動制御部２９０は、レンズユニット１０２が装着された状態における、検出部２７０の検出結果を取得して初期励磁相を決定する（ステップＳ１０２）。初期励磁相を決定するタイミングは、レンズユニット１０２が装着されたこと自体を契機としてもよい。
【００８７】
また、レリーズボタン１３０が押されて、撮像装置１００による撮影が開始されたことを契機として初期励磁相を決定してもよい。こうして、絞り駆動制御部２９０は、絞り駆動部２００が絞り装置１５０を駆動し始める前に、装着されたレンズユニット１０２に応じた初期励磁相を把握して、絞り駆動部２００の駆動開始に備えることができる。
【００８８】
次に、絞り駆動制御部２９０は、ＣＰＵ１７０からの絞り駆動指令を受けるまで待機する（ステップＳ１０３：ＮＯ）。ＣＰＵ１７０から絞り駆動指令を受けた場合（ステップＳ１０３：ＹＥＳ）、絞り駆動制御部２９０は、スタートソレノイド２２１に通電して、絞り駆動部２００が駆動レバー２１０を回動できる状態にする。
【００８９】
また、絞り駆動制御部２９０は励磁制御部２９２に指示を出して、先に決定した初期励磁相に始まる駆動電流をステッピングモータ２６０に供給させる。これにより、ステッピングモータ２６０が動作を開始し（ステップＳ１０４）て、絞り装置１５０が絞り込まれる。
【００９０】
次に、絞り駆動制御部２９０は、絞り装置１５０を駆動する契機となった撮像装置１００の動作が、バルブ撮影、長秒時撮影、ライブビューモードおよびプレビューモードのいずれかに属するか否かをＣＰＵ１７０に問い合わせる（ステップＳ１０５）。なお、上記問い合わせの間、絞り駆動制御部２９０は、絞り装置１５０を駆動した絞り駆動部２００における駆動レバー２１０の状態を、ステッピングモータ２６０の励磁により維持し続ける。問い合わせ（ステップＳ１０５）の結果、撮像装置の動作がバルブ撮影、長秒時撮影、ライブビューモードおよびプレビューモードのいずれでもない場合（ステップＳ１０５：ＮＯ）、絞り駆動制御部２９０は、ステッピングモータ２６０の励磁による絞り込み状態の維持を継続する。
【００９１】
上記問い合わせ（ステップＳ１０５）の結果、絞り装置１５０を駆動する契機となった撮影が、バルブ撮影または長秒時撮影である場合（ステップＳ１０５：ＹＥＳ）、絞り装置１５０は長時間にわたって絞り込んだ状態を維持することが求められる。一方、既に説明した通り、絞り駆動部２００は、回転抑止部２５０を有効にすることにより、電力を消費することなく絞り装置１５０の絞り込み状態を維持できる。
【００９２】
そこで、絞り駆動制御部２９０はブレーキソレノイド２５１に通電して回転抑止部２５０を有効にする（ステップＳ１０６）。また、絞り駆動制御部２９０は、回転抑止部２５０により駆動レバー２１０の回動が抑止された後は、ステッピングモータ２６０への駆動電流を遮断する。こうして、絞り駆動部２００は、電力を消費することなく絞り装置１５０の絞り込み状態を維持できる。
【００９３】
また、撮像装置１００のプレビューモードまたはライブビューモードにおいて絞り装置１５０が駆動された場合、撮影のために絞り込む時間よりも長時間にわたって絞り装置１５０を絞り続けることが求められる。ただし、プレビューモードまたはライブビューモードでは、絞り装置１５０を既に絞り込んだ状態から更に開度を変更することが指示される場合がある。このような場合、絞り駆動制御部２９０は、回転抑止部２５０の動作を継続したままステッピングモータ２６０を駆動し、回転抑止部２５０の回転抑止力に打ち勝って出力軸２６１を回転させてもよい。
【００９４】
これにより、ステッピングモータ２６０の駆動を停止した場合には、その時点の絞り装置１５０の開度が維持される。また、ステッピングモータ２６０の回転が遅いので、絞り込み状態が変化することによる被写界像の変化を把握しやすい。よって、撮像装置１００が動画撮影モードで動作している場合にも、回転抑止部２５０を有効にしたまま、ステッピングモータ２６０を回転させて絞り装置１５０を駆動してもよい。
【００９５】
次に、絞り駆動制御部２９０は、ＣＰＵ１７０から絞り開放指令を受けるまでの間、絞り装置１５０の上記絞り込み状態を維持する（ステップＳ１０７：ＮＯ）。ＣＰＵ１７０から絞り解除指令を受けた場合、絞り駆動制御部２９０は、ステッピングモータ２６０の駆動を停止して、絞り駆動部２００をリセットする（ステップＳ１０８）。これにより、絞り装置１５０も開放状態に戻る。
【００９６】
以上、実施の形態を用いて本発明を説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲に限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００９７】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【符号の説明】
【００９８】
１００  撮像装置、１０１  本体、１０２  レンズユニット、１０３  二次記憶媒体、１１０  筐体、１２０  マウント、１２１  メインミラー、１３０  レリーズボタン、１４０  鏡筒、１５０  絞り装置、１５２  被駆動レバー、１６２  システムメモリ、１６４  メインメモリ、１６６  合焦センサ、１６８  測光センサ、１７０  ＣＰＵ、１８０  撮像部、１８２  撮像素子駆動部、１８４  撮像素子、１８６  アナログデジタル変換部、１８８  画像処理部、１９０  表示部、２００  絞り駆動部、２０１  駆動ユニット、２１０  駆動レバー、２１２  駆動端、２１６  セグメントギヤ、２１９  連結バネ、２２０  係止レバー、２２１  スタートソレノイド、２２３  ラッチレバー、２２４  駆動爪、２２５、２２９、２５９  駆動バネ、２２６  係止爪、２２７、２５７  被駆動部、２３０  大径ギヤ、２３２  駆動ギヤ、２４０  スラック取りユニット、２４２  スラック取りギヤ、２４４  スラック取りバネ、２５０  回転抑止部、２５１  ブレーキソレノイド、２５２  ブレーキレバー、２５３  ブレーキシュー、２５６  ブレーキディスク、２６０  ステッピングモータ、２６１  出力軸、２６２  ロータ、２６３  ピニオンギヤ、２６４  ステータ、２７０  検出部、２７１、２７３  フォトインタラプタ、２７２  連動ギヤ、２７４  検出ギヤ、２７５  長穴、２７６  カバー、２７９  止めネジ、２８２、２８４、２８６  板金、２８７  開口、２９０  絞り駆動制御部、２９２  励磁制御部
【図１】
2012173710.tif 000003
【図２】
2012173710.tif 000004
【図３】
2012173710.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2012173710.tif 000008
【図７】
2012173710.tif 000009
【図８】
2012173710.tif 000010
【図９】
2012173710.tif 000011
【図１０】
2012173710.tif 000012
【図１１】
2012173710.tif 000013
【図１２】
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