CN105723278B - 快门装置及包括快门装置的摄像设备 - Google Patents

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Abstract

当使用步进马达作为快门装置的驱动源时，如果步进马达在驱动期间因负荷变化等而失去同步性，则此时不再能够转动和驱动驱动环，并且不再能执行曝光操作。提供一种快门装置和包括所述快门装置的摄像设备，其中：在第一区间中，马达使用开环驱动模式驱动从动构件，其中，即使从动构件被驱动，遮光构件也维持在关闭或打开状态；并且，作为从动构件被驱动的结果，在第二区间期间，马达使用反馈驱动模式驱动从动构件，其中，遮光构件从关闭状态向打开状态移动或从打开状态向关闭状态移动。

Description

快门装置及包括快门装置的摄像设备
技术领域
本发明涉及快门装置及包括快门装置的摄像设备。
背景技术
专利文献1公开了一种快门装置，其中，使两个快门叶片通过步进马达转动驱动环来使开口部打开或关闭。
专利文献1中公开的快门装置具有加速区域和曝光区域，在加速区域中，驱动环转动，而两个快门叶片不使开口部打开或关闭，在曝光区域中，使两个快门叶片通过驱动环的转动来使开口部打开或关闭。在专利文献1所公开的快门装置中，在步进马达在加速区域中加速之后，两个快门叶片在曝光区域中使开口部打开或关闭。
现有技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开平7-56211号公报
发明内容
发明要解决的问题
对于专利文献1中公开的快门装置，在曝光区域中，用于移动两个快门叶片的负荷可能会导致步进马达失去同步性。
也就是，当将步进马达用作快门装置的驱动源时，如果步进马达因驱动期间的负荷变化等而失去同步性，则此时不能使驱动环转动，这会使曝光操作无效。
本发明的目的在于提供一种快门装置，其中，当步进马达驱动从动构件并因而使遮光构件从关闭状态向打开状态移动或从打开状态向关闭状态移动时，步进马达不会失去同步性。
用于解决问题的方案
根据本发明方面的快门装置包括步进马达、从动构件和遮光走件。所述步进马达被构造成能够在开环驱动模式和反馈驱动模式下被驱动，在所述开环驱动模式下，以预定的时间间隔切换线圈的通电状态，在所述反馈驱动模式下，根据转子的转动位置切换所述线圈的通电状态。所述从动构件被构造成被所述步进马达驱动。所述遮光构件被构造成与所述从动构件的驱动连动而向开孔关闭的关闭状态移动或者向所述开孔打开的打开状态移动。所述从动构件被构造成被在第一区间和第二区间中驱动，在所述第一区间中，即使所述从动构件被所述步进马达驱动，所述遮光构件也维持在所述关闭状态或所述打开状态，在所述第二区间中，通过所述从动构件被所述步进马达驱动，而使所述遮光构件从所述关闭状态向所述打开状态移动或从所述打开状态向所述关闭状态移动。所述从动构件由所述步进马达沿一个方向驱动，从而所述从动构件被在所述第一区间中驱动，在所述从动构件被在所述第一区间中驱动之后，所述从动构件被在所述第二区间中驱动。在所述从动构件被在所述第一区间中驱动时，所述步进马达在所述开环驱动模式下驱动所述从动构件。在所述从动构件被在所述第二区间中驱动时，所述步进马达在所述反馈驱动模式下驱动所述从动构件。
发明的效果
本发明能够提供一种快门装置，其中，当从动构件被步进马达驱动并因而使遮光构件从关闭状态向打开状态移动或从打开状态向关闭状态移动时，步进马达不会失去同步性。
附图说明
图1是用于说明作为根据本发明的快门的一个实施方式的快门单元20的图。
图2是当从背面侧观察时的第一转动板107(第二转动板117)的图。
图3是用于说明在A状态下快门单元20的状态的图。
图4是用于说明在B状态下快门单元20的状态的图。
图5是用于说明在C状态下快门单元20的状态的图。
图6是用于说明在D状态下快门单元20的状态的图。
图7是用于说明在E状态下快门单元20的状态的图。
图8是用于说明在F状态下快门单元20的状态的图。
图9是用于说明在G状态下快门单元20的状态的图。
图10是用于说明在H状态下快门单元20的状态的图。
图11是用于说明在I状态下快门单元20的状态的图。
图12是用于说明当照相机100在连续拍摄模式下操作时快门单元20的操作的时序图。
图13是用于说明作为本实施方式的变形例的当照相机100在连续拍摄模式下操作时快门单元20的操作的时序图。
图14是用于说明用作第一马达Ma和第二马达Mb的马达1的图。
图15是用于说明马达1的操作的图。
图16是用于说明第一磁传感器8、第二磁传感器9、第三磁传感器10和第四磁传感器11所配置的位置的图。
图17是作为根据本发明的摄像设备的一个实施方式的数字单镜头反光照相机主体100和可更换镜头50的中央截面图。
具体实施方式
以下参照附图详细说明本发明的实施方式。
图17是作为根据本发明的摄像设备的一个实施方式的数字单镜头反光照相机主体(以下称作照相机)100和可更换镜头50的中央截面图。
可更换镜头50利用照相机100中的安装部210和可更换镜头50中的安装部51可拆装地固定于照相机100。当可更换镜头50安装于照相机100时，照相机100中的接触部220和可更换镜头50中的接触部52彼此电连接。
穿过可更换镜头50中的聚焦透镜53的光束进入照相机100中的主镜130。主镜130被保持于主镜保持架131并以能够在镜上位置与镜下位置之间枢转的方式被转动轴部131a支撑。
主镜130为半透镜。穿过主镜130的光束被副镜140向下反射并被引向焦点检测单元150。
副镜140保持于副镜保持架141。副镜保持架141以能够相对于主镜保持架131枢转的方式被铰链轴(未示出)支撑。
焦点检测单元150被构造成检测聚焦透镜53的离焦量(amount of defocusing)，并且计算聚焦透镜53的为了实现聚焦透镜53的聚焦的驱动量。可更换镜头50被构造成通过接触部220和52接收所计算的驱动量。可更换镜头50被构造成通过基于所接收的驱动量来控制马达(未示出)和驱动聚焦透镜53而调节焦点。
被主镜130反射的光束被引向光学取景器160。光学取景器160包括聚焦板170、五棱镜180和目镜190。被引至光学取景器160的光束在聚焦板170上形成被摄体图像。用户能够通过五棱镜180和目镜190观察聚焦板170上的被摄体图像。
快门单元20配置在副镜140的后方。光学低通滤波器21、摄像元件保持件22、摄像元件23、盖构件24和橡胶构件25配置在快门单元20的后方。在拍摄时，穿过光学低通滤波器21的光束进入摄像元件23。摄像元件保持件22利用螺钉(未示出)固定于照相机100的壳体。摄像元件23被摄像元件保持件22保持。盖构件24保护摄像元件23。橡胶构件25保持光学低通滤波器21并使光学低通滤波器21与摄像元件23之间的间隙气密地密封。
显示监视器26可以为液晶显示监视器，并且被构造成显示所拍摄的图像和显示照相机100的各种设定状态。
图1是用于说明作为根据本发明的快门的一个实施方式的快门单元20的图。图1的(a)是用于说明快门单元20的构造的分解立体图。图1的(b)是示出快门单元20从图1的(a)所示的状态进一步解装的分解立体图。
如图1的(a)所示，快门单元20由第一马达Ma和第二马达Mb驱动。第一马达Ma与驱动回路14a连接。第二马达Mb与驱动回路14b连接。驱动回路14a和驱动回路14b与控制回路13连接。在本实施方式中，第一马达Ma和第二马达Mb为相同的马达。小齿轮(pinion gear)101压嵌于第一马达Ma的输出轴。小齿轮111压嵌于第二马达Mb的输出轴。
第一马达Ma安装于马达安装板102。马达安装板102固定于盖板103。第二马达Mb安装马达安装板112。马达安装板112固定于盖板113。
驱动机构收纳部104收纳结合有配重106的第一转动板107和结合有配重116的第二转动板117。第一转动板107包括突起部107a。当盖板103安装于驱动机构收纳部104时，突起部107a从盖板103露出。第二转动板117包括突起部117a。当盖板113安装于驱动机构收纳部104时，突起部117a从盖板113露出。第二转动板117包括突起部117a。当盖板113安装于驱动机构收纳部104时，突起部117a从盖板113露出。第一弹簧108安装于盖板103。第二弹簧118安装于盖板113。
第一转动板107包括齿轮部107b。当马达安装板102固定于盖板103时，小齿轮101与齿轮部107b彼此啮合。第二转动板117包括齿轮部117b。当马达安装板112固定于盖板113时，小齿轮111与齿轮部117b彼此啮合。
因此，当第一马达Ma被驱动时，第一转动板107转动；当第二马达Mb被驱动时，第二转动板117转动。
叶片收纳部105具有开孔105a。叶片收纳部105收纳第一叶片110和第二叶片120。
如图1的(b)所示，驱动臂110a安装于第一叶片110。驱动臂120a安装于第二叶片120。
第一驱动杆109和第二驱动杆119支撑于驱动机构收纳部104。第一驱动杆109包括凸轮销109a和接合销109b。凸轮销109a与第一转动板107中的凸轮槽107c接合。接合销109b与驱动臂110a接合。当第一驱动杆109枢转时，第一叶片110使开孔105a打开或关闭。同样地，第二驱动杆119包括凸轮销119a和接合销119b。凸轮销119a与第二转动板117中的凸轮槽117c接合。接合销119b与驱动臂120a接合。当第二驱动杆119枢转时，第二叶片120使开孔105a打开或关闭。在本实施方式中，第一驱动杆109和第二驱动杆119为相同的组成部件。
驱动机构收纳部104包括轴部104a和轴部104b。第一转动板107由轴部104a支撑。第二转动板117由轴部104b支撑。第一转动板107包括位于其正面的齿轮部107b。配重106结合固定于第一转动板107的周部。第一转动板107包括位于其背面的供凸轮销109a接合的凸轮槽107c。
同样地，第二转动板117包括位于其正面的齿轮部117b。配重116结合固定于第二转动板117的外周部。第二转动板117包括位于其背面的供凸轮销119a接合的凸轮槽117c。在本实施方式中，第一转动板107和第二转动板117为相同的组成部件。配重106和配重116为相同的组成部件。
第一转动板107和第二转动板117均用作从动构件。第一叶片110和第一驱动杆109用作能够与第一转动板107的驱动连动而在关闭状态与打开状态之间移动的遮光构件，其中，在关闭状态下，第一叶片110和第一驱动杆109使开孔105a关闭，在打开状态下，第一叶片110和第一驱动杆109使开孔105a打开。第二叶片120和第二驱动杆119用作能够与第二转动板117的驱动连动而在关闭状态与打开状态之间移动的遮光构件，其中在关闭状态下，第二叶片120和第二驱动杆119使开孔105a关闭，在打开状态下，第二叶片120和第二驱动杆119使开孔105a打开。第一弹簧108和第二弹簧118均用作施力构件。
图2是当从背面侧观察时的第一转动板107(第二转动板117)的图。供凸轮销109a(凸轮销119a)接合的凸轮槽107c(117c)布置于第一转动板107(第二转动板117)的背面。如图2所示，在凸轮槽107c(凸轮槽117c)中设有第一空转驱动区域A、曝光驱动区域B和第二空转驱动区域C。在凸轮槽107c(凸轮槽117c)的第一空转驱动区域A和第二空转驱动区域C中，凸轮升降大致为零。
当凸轮销109a(凸轮销119a)跟随第一空转驱动区域A或第二空转区域C时，第一驱动杆109(第二驱动杆119)不转动，第一叶片110(第二叶片120)维持在关闭状态或打开状态。
当凸轮销109a(凸轮销119a)跟随曝光驱动区域B时，第一驱动杆109(第二驱动杆119)转动，第一叶片110(第二叶片120)从关闭状态向打开状态移动或从打开状态向关闭状态移动。
当第一转动板107(第二转动板117)向右转动时，凸轮销109a(凸轮销119a)依次跟随第一空转驱动区域A、曝光驱动区域B和第二空转驱动区域C。
以下说明第一转动板107(第二转动板117)的顺时针转动的细节。
第一空转驱动区域A为第一凸轮区域。凸轮销109a(凸轮销119a)跟随第一空转驱动区域A的区间为第一区间。
曝光驱动区域B为第二凸轮区域。凸轮销109a(凸轮销119a)跟随曝光驱动区域B的区间为第二区间。
第二空转驱动区域C为第三凸轮区域。凸轮销109a(凸轮销119a)跟随第二空转驱动区域C的区间为第三区间。
相比之下，当第一转动板107(第二转动板117)逆时针转动时，凸轮销109a(凸轮销119a)依次跟随第二空转区域区域C、曝光驱动区域B和第一空转驱动区域A。
以下说明第一转动板107(第二转动板117)的逆时针转动的细节。
第二空转驱动区域C为第一凸轮区域。凸轮销109a(凸轮销119a)跟随第二空转驱动区域C的区间为第一区间。
曝光驱动区域B为第二凸轮区域。凸轮销109a(凸轮销119a)跟随曝光驱动区域B的区间为第二区间。
第一空转驱动区域A为第三凸轮区域。凸轮销109a(凸轮销119a)跟随第一空转驱动区域A的区间为第三区间。
也就是，第一转动板107(第二转动板117)沿一个方向被驱动，因而第一转动板107(第二转动板117)被在第一区间中驱动。在第一转动板107(第二转动板117)被在第一区间中驱动之后，第一转动板107(第二转动板117)被在第二区间中驱动。
如图1的(b)所示，盖板103设置有中空的轴部103a。当盖板103安装于驱动机构收纳部104时，第一转动板107中的突起部107a从盖板103露出，并且轴部104a与中空的轴部103a的内径部嵌合。第一弹簧108安装在中空的轴部103a的外径部。
同样地，盖板113设置有中空的轴部113a。当盖板113安装于驱动机构收纳部104时，第二转动板117中的突起部117a从盖板113露出，并且轴部104b与中空的轴部113a的内径部嵌合。第二弹簧118安装在中空的轴部113a的外径部。
当安装有第一马达Ma的马达安装板102安装于盖板103时，第一马达Ma的输出轴贯穿盖板103中的开口，小齿轮101与齿轮部107b彼此啮合。同样地，当安装有第二马达Mb的马达安装板112安装于盖板113时，第二马达Mb的输出轴贯穿盖板113中的开口，小齿轮111与齿轮部117b彼此啮合。
在本实施方式中，第一马达Ma、第一转动板107、第一弹簧108、第一驱动杆109和第一叶片110构成第一快门驱动机构。第二马达Mb、第二转动板117、第二弹簧118、第二驱动杆119和第二叶片120构成第二快门驱动机构。
第一马达Ma和第二马达Mb均为能够以步进驱动(开环驱动)和具有不同提前角值(advance angle value)的两种类型的反馈驱动的方式被驱动的步进马达，其中在步进驱动下，线圈的通电状态以预定的时间间隔切换。为了在步进驱动模式(开环驱动模式)下驱动第一马达Ma和第二马达Mb，使线圈的通电状态以预定的时间间隔切换。为了在反馈驱动模式下驱动第一马达Ma和第二马达Mb，根据位置传感器的输出来切换线圈的通电状态。
以下说明第一马达Ma和第二马达Mb的详细构造。
图12是用于说明当照相机100在连续拍摄模式下操作时快门单元20的操作的时序图。图3至图11是用于说明在图12所示的A至I状态下快门单元20的状态的图。
根据本实施方式的快门单元20从图12所示的A状态至H状态执行第一帧拍摄操作。在第一帧拍摄操作中，第一快门驱动机构用作前叶片，第二快门驱动机构用作后叶片。根据本实施方式的快门单元20从图12所示的H状态至I状态执行第二帧拍摄操作。在第二帧拍摄操作中，第二快门驱动机构用作前叶片，第一快门驱动机构用作后叶片。在第三帧拍摄操作中，第一快门驱动机构用作前叶片，第二快门驱动机构用作后叶片。
当照相机100开始拍摄操作时，其处于图12所示的A状态。图3是用于说明在A状态下快门单元20的状态的图。图3的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图3的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图3的(a)所示，在A状态下，第一叶片110使开孔105a关闭。在图3的(a)所示的状态下，第一转动板107中的突起部107a与第一弹簧108的左侧臂部接触。然而，在该状态下，第一弹簧108未被加载并处于其自然状态。
如图3的(b)所示，在A状态下，第二叶片120使开孔105a打开。此时，第二转动板117中的突起部117a与第二弹簧118的右侧臂部接触。然而，在该状态下，第二弹簧118未被加载并处于其自然状态。
如图12所示，在A状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有低提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。在A状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb不沿任何方向驱动。因而，使快门单元20向图12所示的B状态移动。
图4是用于说明在B状态下快门单元20的状态的图。图4的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图4的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图4的(a)所示，在B状态下，第一叶片110使开孔105a关闭。如图12所示，在从A状态至B状态的期间，第一马达Ma在具有低提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。因而，第一转动板107从图3的(a)所示的状态逆时针转动。这里，因为第一马达Ma中的小齿轮101与第一转动板107中的齿轮部107b彼此啮合，所以第一马达Ma的转动方向与第一转动板107的转动方向相反。
当第一转动板107从图3的(a)所示的状态(A状态)逆时针转动时，第一转动板107在对第一弹簧108加载的同时转动。在该期间，第一转动板107在对第一弹簧108加载的同时逆时针转动，因而在第一马达Ma的驱动期间的负荷变化大。然而，因为第一马达Ma在具有低提前角的反馈驱动模式下被驱动，所以第一马达Ma不会失去同步性。
在图4的(a)所示的状态(B状态)下，因为第一弹簧108被加载，所以第一转动板107在顺时针方向上受到第一弹簧108的施力。
当第一转动板107从图3的(a)所示的状态(A状态)逆时针转动时，在该期间，第一驱动杆109中的凸轮销109a跟随凸轮槽107c中的第一空转驱动区域A。因此，在图4的(a)所示的状态(B状态)下第一驱动杆109的位置与在图3的(a)所示的状态(A状态)下第一驱动杆109的位置大致相同。
图4的(b)所示的第二快门驱动机构的B状态与图3的(b)所示的第二快门驱动机构的A状态相同。当状态从A状态向B状态移动时，第二马达Mb不被驱动，因而第二转动板117从图3的(b)所示的状态(A状态)维持不变。
如图12所示，在B状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在步进驱动模式下被逆时针驱动。在B状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有低提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。因而，使快门单元20向图12中示出的C状态移动。也就是，在本实施方式中，第二快门驱动机构中的助走驱动(driving for an approachrun)的开始从第一快门驱动机构中的助走驱动的开始滞后曝光时间t1。
第一快门驱动机构在B状态时在步进驱动模式下开始助走驱动。在助走驱动中，控制回路13通过逐渐减小驱动脉冲的宽度来逐渐提高第一马达Ma的转速。在助走驱动中，凸轮销109a跟随凸轮槽107c中的第一空转驱动区域A，其中凸轮升降大致为零。因此，在该期间，因为第一驱动杆109即使在第一转动板107被驱动时实质上也不转动，所以第一马达Ma的驱动期间的负荷变化小。因而，当第一马达Ma在步进驱动模式下被驱动时，第一马达Ma不会失去同步性。
图5是用于说明在C状态下快门单元20的状态的图。图5的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图5的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图5的(a)所示，在C状态下，第一叶片110使开孔105a关闭。因为第一马达Ma在从B状态至C状态的期间被逆时针驱动，所以第一转动板107通过第一马达Ma的驱动力与第一弹簧108的施力的合力而顺时针转动。第一弹簧108的施力施加至第一转动板107，直至图5的(a)所示的C状态为止。
当第一转动板107从图4的(a)所示的状态(B状态)顺时针转动时，在该期间，第一驱动杆109中的凸轮销109a跟随凸轮槽107c中的第一空转驱动区域A。因此，在图5的(a)所示的状态(C状态)下第一驱动杆109的位置与在图4的(a)所示的状态(B状态)下第一驱动杆109的位置大致相同。
如图5的(b)所示，在C状态下，第二叶片120使开孔105a打开。在从B状态至C状态的期间，因为第二马达Mb在具有低提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动，所以第二转动板117从图4的(b)所示的状态逆时针转动。这里，因为第二马达Mb中的小齿轮111与第二转动板117中的齿轮部117b彼此啮合，所以第二马达Mb的转动方向与第二转动板117的转动方向相反。
当第二转动板117从图4的(b)所示的状态(B状态)顺时针转动时，第二转动板117在对第二弹簧118加载的同时转动。在该期间，第二转动板117在对第二弹簧118加载的同时顺时针转动，因而第二马达Mb的驱动期间的负荷变化大。然而，因为第二马达Mb在具有低提前角的反馈驱动模式下被驱动，所以第二马达Mb不会失去同步性。
在图5的(b)所示的状态(C状态)下，因为第二弹簧118被加载，所以第二转动板117在顺时针方向上受到第二弹簧118的施力。
当第二转动板117从图4的(b)所示的状态(B状态)顺时针转动时，在该期间，第二驱动杆119中的凸轮销119a也跟随凸轮槽117c中的第一空转驱动区域A。因此，在图5的(b)所示的状态(C状态)下第二驱动杆119的位置与在图4的(b)所示的状态(B状态)下第二驱动杆119的位置大致相同。
如图12所示，在C状态下，控制回路也13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在步进驱动模式下被逆时针驱动。在C状态下，控制回路13还控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在步进驱动模式下被逆时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的D状态移动。第二快门驱动机构在C状态时在步进驱动模式下开始助走驱动。在助走驱动中，控制回路13通过逐渐减小驱动脉冲的宽度来逐渐提高第二马达Mb的转速。在助走驱动中，凸轮销119a跟随凸轮槽117c中的第一空转驱动区域A，其中凸轮升降大致为零。因而，当第二马达Mb在步进驱动模式下被驱动时，第二马达Mb不会失去同步性。
图6是用于说明在D状态下快门单元20的状态的图。图6的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图6的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图6的(a)所示，D状态为第一叶片110刚要开始使开孔105a打开的状态。因为第一马达Ma在从C状态至D状态的期间被逆时针驱动，所以第一转动板107通过第一马达Ma的驱动力而顺时针转动。
当第一转动板107从图5的(a)所示的状态(C状态)顺时针转动时，在该期间，第一驱动杆109中的凸轮销109a跟随凸轮槽107c中的第一空转驱动区域A。因此，在图6的(a)所示的状态(D状态)下第一驱动杆109的位置与在图5的(a)所示的状态(C状态)下第一驱动杆109的位置大致相同。
如图6的(b)所示，在D状态下，第二叶片120使开孔105a打开。在从C状态至D状态的期间，因为第二马达Mb被逆时针驱动，所以第二转动板117通过第二马达Mb的驱动力与第二弹簧118的施力的合力而顺时针转动。第二弹簧118的施力施加至第二转动板117，直至图6的(b)所示的D状态之前的状态为止。也就是，在图6的(b)所示的D状态下，第二弹簧118的施力不施加至第二转动板117，从而使第二转动板117仅通过第二马达Mb的驱动力而顺时针转动。
当第二转动板117从图5的(b)所示的状态(C状态)顺时针转动时，在该期间，第二驱动杆119中的凸轮销119a也跟随凸轮槽117c中的第一空转驱动区域A。因此，在图6的(b)所示的状态(D状态)下第二驱动杆119的位置与在图5的(b)所示的状态(C状态)下第二驱动杆119的位置大致相同。
如图12所示，在D状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。在D状态下，控制回路13还控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在步进驱动模式下被逆时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的E状态移动。第一快门驱动机构在D状态时在反馈驱动模式下开始曝光驱动。
图7是用于说明在E状态下快门单元20的状态的图。图7的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图7的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图7的(a)所示，在E状态下，第一叶片110使开孔105a打开。因为第一马达Ma在从D状态至E状态的期间被逆时针驱动，所以第一转动板107通过第一马达Ma的驱动力而顺时针转动。
当第一转动板107从图6的(a)所示的状态(D状态)顺时针转动时，在该期间，第一驱动杆109中的凸轮销109a跟随凸轮槽107c中的曝光驱动区域B。这致使第一叶片110使关闭的开孔105a打开。因此，在曝光驱动中，必须在高速下驱动第一马达Ma，这会在第一马达Ma的驱动期间造成大的负荷变化。此时，因为第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动，所以高速驱动和负荷变化不会导致第一马达Ma失去同步性。因为第一马达Ma的转速因助走驱动而足够地高，所以第一马达Ma能够在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动。
如图7的(b)所示，E状态为第二叶片120刚要开始使开孔105a关闭的状态。在从D状态至E状态的期间，因为第二马达Mb被逆时针驱动，所以第二转动板117通过第二马达Mb的驱动力而顺时针转动。
当第二转动板117从图6的(b)所示的状态(D状态)顺时针转动时，在该期间，第二驱动杆119中的凸轮销119a跟随凸轮槽117c中的第一空转驱动区域A。因此，在图7的(b)所示的状态(E状态)下第二驱动杆119的位置与在图6的(b)所示的状态(D状态)下第二驱动杆119的位置大致相同。
如图12所示，在E状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。在E状态下，控制回路13还控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的F状态移动。第二快门驱动机构在E状态时在具有高提前角的反馈驱动模式下开始曝光驱动。
图8是用于说明在F状态下快门单元20的状态的图。图8的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图8的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图8的(a)所示，在F状态下，第一叶片110使开孔105a打开。因为第一马达Ma在从D状态至E状态的期间被逆时针驱动，所以第一转动板107通过第一马达Ma的驱动力而顺时针转动。
当第一转动板107从图7的(a)所示的状态(E状态)顺时针转动时，在该期间，第一驱动杆109中的凸轮销109a跟随凸轮槽107c中的第二空转驱动区域C。因此，在图8的(a)所示的状态(F状态)下第一驱动杆109的位置与在图7的(a)所示的状态(E状态)下第一驱动杆109的位置大致相同。
如图8的(b)所示，在F状态下，第二叶片120使开孔105a关闭。在从E状态至F状态的期间，因为第二马达Mb被逆时针驱动，所以第二转动板117通过第二马达Mb的驱动力而顺时针转动。
当第二转动板117从图7的(b)所示的状态(E状态)顺时针转动时，在该期间，第二驱动杆119中的凸轮销119a跟随凸轮槽117c中的曝光驱动区域B。这致使第二叶片120使打开的开孔105a关闭。因此，在曝光驱动中，必须在高速下驱动第二马达Mb，这在第二马达Mb的驱动期间造成大的负荷变化。此时，因为第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动，所以高速驱动和负荷变化不会导致第二马达Mb失去同步性。因为第二马达Mb的转速因助走驱动而足够地高，所以第二马达Mb能够在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动。
如图12所示，在F状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。在F状态下，控制回路13还控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的G状态移动。
图9是用于说明在G状态下快门单元20的状态的图。图9的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图9的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图9的(a)所示，在G状态下，第一叶片110使开孔105a打开。第一马达Ma在从F状态至G状态的期间被逆时针驱动。在从F状态至G状态的期间，第一转动板107中的突起部107a与第一弹簧108的右侧臂部接触，第一转动板107在对第一弹簧108加载的同时转动。也就是，第一弹簧108起到打断第一转动板107的顺时针转动的作用。在图9的(a)所示的状态下，第一弹簧108被加载，第一转动板107在逆时针方向上受到第一弹簧108的施力。
当第一转动板107从图8的(a)所示的状态(F状态)顺时针转动时，在该期间，第一驱动杆109中的凸轮销109a跟随凸轮槽107c中的第二空转驱动区域C。因此，在图9的(a)所示的状态(G状态)下第一驱动杆109的位置与在图8的(a)所示的状态(F状态)下第一驱动杆109的位置大致相同。在该期间，第一转动板107在对第一弹簧108加载的同时顺时针转动，因而第一马达Ma的驱动期间的负荷变化大。然而，因为第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动，所以第一马达Ma不会失去同步性。
如图9的(b)所示，在G状态下，第二叶片120使开孔105a关闭。在从F状态至G状态的期间，因为第二马达Mb被逆时针驱动，所以第二转动板117通过第二马达Mb的驱动力顺时针转动。在图9的(b)所示的状态下，第二转动板117中的突起部117a与第二弹簧118的左侧臂部接触。然而，在该状态下，第二弹簧118未被加载并处于其自然状态。
当第二转动板117从图8的(b)所示的状态(F状态)顺时针转动时，在该期间，第二驱动杆119中的凸轮销119a也跟随凸轮槽117c中的第二空转驱动区域C。因此，在图9的(b)所示的状态(G状态)下第二驱动杆119的位置与在图8的(b)所示的状态(F状态)下第二驱动杆119的位置大致相同。
如图12所示，在G状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得对第一马达Ma保持供电。保持供电是指在G状态下维持对第一马达Ma的线圈的供电相位。在G状态下，控制回路13还控制驱动回路14b，使得第二马达Mb被以具有高提前角的反馈驱动模式逆时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的H状态移动。
图10是用于说明在H状态下快门单元20的状态的图。图10的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图10的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图10的(a)所示，在H状态下，第一叶片110使开孔105a打开。因为在G状态下对第一马达Ma保持供电，所以第一马达Ma和第一转动板107维持在G状态。也就是，图10的(a)所示的状态(H状态)与图9的(a)所示的状态(G状态)相同。
如图10的(b)所示，在H状态下，第二叶片120使开孔105a关闭。在从G状态至H状态的期间，第二马达Mb被逆时针驱动。在从G状态至H状态的期间，第二转动板117中的突起部117a与第二弹簧118的左侧臂部接触，并且第二转动板117在对第二弹簧118加载的同时顺时针转动。也就是，第二弹簧118起到打断第二转动板117的顺时针转动的作用。在图10的(b)所示的状态下，第二弹簧118被加载，第二转动板117在逆时针方向上受到第二弹簧118的施力。
当第二转动板117从图9的(b)所示的状态(G状态)顺时针转动时，在该期间，第二驱动杆119中的凸轮销119a跟随凸轮槽117c中的第二空转驱动区域C。因此，在图10的(b)所示的状态(H状态)下第二驱动杆119的位置与在图9的(b)所示的状态(G状态)下第二驱动杆119的位置大致相同。在该期间，第二转动板117在对第二弹簧118加载的同时顺时针转动，因而第二马达Mb的驱动期间的负荷变化大。然而，因为第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动，所以第二马达Mb不会失去同步性。
如上所述，根据本实施方式的快门单元20从图12所示的A状态至H状态执行第一帧拍摄操作。在第一帧拍摄操作中，第一快门驱动机构用作前叶片，第二快门驱动机构用作后叶片。在第二帧拍摄操作中，第二快门驱动机构用作前叶片，第一快门驱动机构用作后叶片。也就是，在第一帧拍摄操作中，第一快门驱动机构先于第二快门驱动机构执行曝光操作。在第二帧拍摄操作中，第二快门驱动机构先于第一快门驱动机构执行曝光操作。
在本实施方式中，对于第二帧，通过调节对第一马达Ma保持供电的时间，使第一快门驱动机构中的助走驱动的开始从第二快门驱动机构中的助走驱动的开始滞后曝光时间t2。
如图12所示，在H状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得对第一马达Ma保持供电。在H状态下，控制回路13还控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在步进驱动模式下被顺时针驱动。因而，转动板117通过第二马达Mb的驱动力和第二弹簧118的施力而逆时针转动。第二快门驱动机构在H状态时在步进驱动模式下开始助走驱动。因而，使快门单元20向图12所示的G’状态移动。
在图12所示的G’状态下快门单元20的状态与图9所示的状态相同。
如图12所示，在G’状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在步进驱动模式下被顺时针驱动。因而，第一转动板107通过第一马达Ma的驱动力和第一弹簧108的施力而逆时针转动。第一快门驱动机构在G’状态时在步进驱动模式下开始助走驱动。在G’状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在步进驱动模式下被驱动。因而，使快门单元20向图12所示的F’状态移动。
在图12所示的F’状态下快门单元20的状态与图8所示的状态相同。
如图12所示，在F’状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在步进驱动模式下被顺时针驱动。在F’状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的E’状态移动。第二快门驱动机构在F’状态时在具有高提前角的反馈驱动模式下开始曝光驱动。因为第二马达Mb的转速因助走驱动而足够地高，所以第二马达Mb能够在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动。
在图12所示的F’状态下快门单元20的状态与图8所示的状态相同。
如图12所示，在E’状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。在E’状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的D’状态移动。第一快门驱动机构在E’状态时在具有高提前角的反馈驱动模式下开始曝光驱动。因为第一马达Ma的转速因助走驱动而足够地高，所以第一马达Ma能够在具有高提前角的反馈驱动模式下被驱动。
在图12所示的E’状态下快门单元20的状态与图7所示的状态相同。
如图12所示，在D’状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。在D’状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。因而，使快门单元20向图12所示的C’状态移动。
在图12所示的C’状态下快门单元20的状态与在图6所示的状态相同。
如图12所示，在C’状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。在C’状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得对第二马达Mb保持供电。这里，保持供电是指在D’状态下维持对第二马达Mb的供电相位。因而，使快门单元20向图12所示的I状态移动。
图11是用于说明在I状态下快门单元20的状态的图。图11的(a)是用于说明第一快门驱动机构的状态的图。图11的(b)是用于说明第二快门驱动机构的状态的图。
如图11的(a)所示，在I状态下，第一叶片110使开孔105a关闭。如图12所示，因为第一马达Ma在从C’状态至I状态的期间被顺时针驱动，所以第一转动板107从图5的(a)所示的状态逆时针转动。在从C’状态至I状态的期间，第一转动板107中的突起部107a与第一弹簧108的左侧臂部接触，第一转动板107在对第一弹簧108加载的同时转动。也就是，第一弹簧108起到打断第一转动板107的逆时针转动的作用。在图11的(a)所示的状态下，第一弹簧108被加载，第一转动板107在顺时针方向上受到第一弹簧108的施力。
如图11的(b)所示，在I状态下，第二叶片120使开孔105a打开。因为在C’状态下对第二马达Mb保持供电，所以第二马达Mb和第二转动板117维持在C’状态。也就是，图5的(b)所示的状态与图11的(b)所示的状态相同。
如上所述，根据本实施方式的快门单元20从图12所示的H状态至I状态执行第二帧拍摄操作。在第二帧拍摄操作中，第二快门驱动机构用作前叶片，第一快门驱动机构用作后叶片。在第三帧拍摄操作中，第一快门驱动机构用作前叶片，第二快门驱动机构用作后叶片。在本实施方式中，对于第三帧，通过调节对第二马达Mb保持供电的时间，使第二快门驱动机构中的助走驱动的开始从第一快门驱动机构中的助走驱动的开始滞后曝光时间t3。
如图12所示，在I状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在步进驱动模式下被逆时针驱动。控制回路13控制驱动回路14b，使得对第二马达Mb保持供电。因而，使快门单元20向图12所示的C状态移动。
此后，执行与第一帧相同的拍摄操作。
(变形例)
图13是用于说明作为本实施方式的变形例的当照相机100在连续拍摄模式下操作时快门单元20的操作的时序图。
在上述实施方式中，前叶片与后叶片之间的滞后通过使用作前叶片的快门驱动机构中的助走驱动开始的时刻与用作后叶片的快门驱动机构中的助走驱动开始的时刻不同而产生。
相比之下，在该变形例中，前叶片与后叶片之间的滞后通过使用作前叶片的快门驱动机构中的助走驱动的脉冲率(pulse rate)与用作后叶片的快门驱动机构中的助走驱动的脉冲率不同而产生。也就是，将用作前叶片的快门驱动机构中的助走驱动的脉冲率设定为比用作后叶片的快门驱动机构中的助走驱动的脉冲率大的值。因而，即使在相同的助走区间，用作后叶片的快门驱动机构中的助走驱动所需的时间也比用作前叶片的快门驱动机构中的助走驱动所需的时间长。
在该变形例中，在图13所示的A状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有低提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。在图13所示的A状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有低提前角的反馈驱动模式下被顺时针驱动。因而，使快门单元20向图13所示的I状态移动。
在图13所示的I状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在步进驱动模式下被逆时针驱动。在图13所示的I状态下，控制回路13控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在步进驱动模式下被逆时针驱动。因而，使快门单元20向图13所示的D状态移动。
从图13所示的D状态至G状态的情况与上述实施方式中的从图12所示的D状态至G状态的情况相同。
在图13所示的G状态下，控制回路13还控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。在图13所示的D状态下，控制回路13还控制驱动回路14b，使得第二马达Mb在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。
在上述实施方式中，在图12所示的G状态下，控制回路13控制驱动回路14a，使得对第一马达Ma保持供电。在该变形例中，控制回路13控制驱动回路14a，使得第一马达Ma在具有高提前角的反馈驱动模式下被逆时针驱动。因此，尽管第一转动板107试图顺时针转动，但是因为第一转动板107中的突起部107a与盖板103上的止动件接触，所以阻止了第一转动板107的顺时针转动。
除了在前叶片与后叶片之间产生滞后的方式以及不执行保持供电的方面以外，该变形例中的特征与上述实施方式中的特征大致相同。
接下来，参照图14至图16说明第一马达Ma和第二马达Mb的细节。
图14是用于说明分别用作第一马达Ma和第二马达Mb的马达1的图。为了说明的方便，图中去除了一部分组成部件。
如图14所示，转子3包括磁体2并被控制回路(控制器)13和驱动回路14可转动地控制。磁体2为圆筒形状的、具有被沿周向分割的外周面并且被以交替的方式多极磁化成不同的极。在本实施方式中，磁体2被分割成八个元件，即被磁化成八个极。分割的数量不限于八个。磁体2可以磁化成四个或十二个极。
第一线圈4配置在磁体2的轴向上的第一端。
第一磁轭6由软磁性材料制成并与磁体2的外周面以第一磁轭6与磁体2的外周面之间存在间隙的方式相对。第一磁轭6包括从圆环状的主体部轴向地延伸并且沿第一磁轭6的周向以预定的间隔配置的多个第一磁极部6a。第一磁极部6a通过第一线圈4的通电而励磁。
第一线圈4、第一磁轭6以及与所述多个第一磁极部6a相对的磁体2构成第一定子单元。
第二线圈5配置在磁体2的轴向上的第二端，该第二端与配置有第一线圈4的第一端相反。
第二磁轭7由软磁性材料制成并与磁体2的外周面以第二磁轭7与磁体2的外周面之间存在间隙的方式相对。第二磁轭7包括从圆环状的主体部轴向地延伸并且沿第二磁轭7的周向以预定的间隔配置的多个第二磁极部7a。第二磁极部7a通过第二线圈5的通电而励磁。
第二线圈5、第二磁轭7以及与多个第二磁极部7a相对的磁体2构成第二定子单元。
能够通过切换第一磁极部6a和第二磁极部7a各自的磁化极性(N极、S极)来改变施加于转子3的转矩。
第一磁传感器(第一检测元件)8、第二磁传感器(第二检测元件)9、第三磁传感器(第三检测元件)10和第四磁传感器(第四检测元件)11构成检测部件。各磁传感器均为被构造成检测磁体2的磁通量的霍尔元件，并且均固定于马达外壳12。
马达外壳12固定保持第一磁轭6和第二磁轭7，使得第一磁极部6a和第二磁极部7a相对于磁体2的磁化相位移位大约90度的电角度。
这里，电角度为在假设磁体的磁力的一个周期为360°的基础上所表示的角度。电角度θ能够由下式表示：
θ＝θ0×M/2
其中，M为转子的极数，θ0为机械角度。
在本实施方式中，磁体2被磁化成八个极，90度的电角度为22.5度的机械角度。
控制回路13能够切换步进驱动和具有不同提前角量的两种反馈驱动中的驱动。在步进驱动中，控制回路13控制驱动回路14，使得第一线圈4和第二线圈5的通电状态以预定的时间间隔切换。也就是，在步进驱动中，未使用第一磁传感器8、第二磁传感器9、第三磁传感器10和第四磁传感器11的输出。
以下说明控制回路13执行反馈驱动的情况。当控制回路13执行两种反馈驱动时，使用第一磁传感器8、第二磁传感器9、第三磁传感器10和第四磁传感器11的输出。
在本实施方式中，即使在切换通电方向时，也会通过各磁传感器相对于稍后说明的各磁轭的位置关系的配置而获得大的转动驱动力。
图15是用于说明马达1的操作的图。参照图15的(a)至图15的(i)说明马达1的实际操作。将图15的(a)的状态作为驱动时的初始状态来进行说明。
(1)顺时针驱动
(1-i)低提前角驱动(第一通电模式)
说明顺时针的低提前角驱动模式。低提前角驱动模式能够实现比稍后说明的高提前角驱动模式的转矩大的转矩。
在顺时针的低提前角驱动模式中，通过响应于第一磁传感器8的输出信号来切换各第一磁极部6a的励磁和响应于第二磁传感器9的输出信号来切换各第二磁极部7a的励磁，使转子3顺时针转动。转子3的顺时针转动的方向与第一转动方向对应。
在该驱动模式中，使用稍后说明的组合来切换第一线圈4和第二线圈5的通电方向。
当第一磁传感器8检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第一磁传感器8的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成N极。当第一磁传感器8检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第一磁传感器8的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成S极。
当第二磁传感器9检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第二磁传感器9的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成S极。当第二磁传感器9检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第二磁传感器9的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成N极。
在图15的(a)所示的状态下，第一磁传感器8和第二磁传感器9均检测到磁体2的S极。此时，控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成N极，第二磁极部7a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生顺时针转动力。
当转子3从图15的(a)所示的状态顺时针转动时，如图15的(b)所示，磁体2的各S极的中心Q1与对应的第一磁极部6a的中心彼此相对。
当转子3从图15的(b)所示的状态顺时针转动时，如图15的(c)所示，磁体2的S极的中心Q1和第一磁极部6a之间的距离与磁体2的N极的中心Q2和对应的第二磁极部7a之间的距离相同。
第一磁传感器8被配置成：当基于第一磁传感器8的输出来切换第一磁极部6a的磁化极性时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻(excitation switchingtiming)与角度为0度至45度之间的电提前角对应。
在图15的(b)所示的状态与图15的(c)所示的状态之间，第一磁传感器8检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成S极。因为在图15的(b)所示的状态与图15的(c)所示的状态之间第二磁传感器9检测到磁体2的S极，所以驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生顺时针转动力。
当转子3从图15的(c)所示的状态顺时针转动时，如图15的(d)所示，磁体2的N极的中心Q2与第二磁极部7a的中心彼此相对。
当转子3从图15的(d)所示的状态顺时针转动时，如图15的(e)所示，磁体2的N极的中心Q2和第一磁极部6a之间的距离与磁体2的N极的中心Q2和第二磁极部7a之间的距离相同。
第二磁传感器9被配置成：当基于第二磁传感器9的输出来切换第二磁极部7a的磁化极性时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与0度至45度之间的电提前角对应。
在图15的(d)所示的状态与图15的(e)所示的状态之间，第二磁传感器9检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成N极。因为在图15的(d)所示的状态与图15的(e)所示的状态之间第一磁传感器8检测到磁体2的N极，所以驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生顺时针转动力。
如上所述，在顺时针的低提前角驱动模式中，通过第一磁传感器8和第二磁传感器9的输出来顺次地切换第一线圈4和第二线圈5的通电，从而使转子3和磁体2沿顺时针方向转动。
当转子3顺时针转动并且第一磁极部6a的磁化极性被基于第一磁传感器8的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为0度至45度之间的电提前角对应。也就是，将第一磁传感器8配置在如下位置：从0度的电提前角的位置距第一磁极部6a的励磁切换时刻的提前角量比从90度的电提前角的位置距第一磁极部6a处的励磁切换时刻的滞后角量小。
当转子3顺时针转动并且第二磁极部7a的磁化极性被基于第二磁传感器9的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为0度至45度之间的电提前角对应。也就是，将第二磁传感器9配置在如下位置：从0度的电提前角的位置距第二磁极部7a的励磁切换时刻的提前角量比从90度的电提前角的位置距第二磁极部7a处的励磁切换时刻的滞后角量小。
(1-ii)高提前角驱动(第二通电模式)
说明顺时针的高提前角驱动模式。高提前角驱动模式能够实现比上述低提前角驱动模式的转速高的转速。
在顺时针的高提前角驱动模式中，通过响应于第三磁传感器10的输出来切换第一磁极部6a的磁化极性和响应于第四磁传感器11的输出来切换第二磁极部7a的磁化极性，使转子3顺时针转动。
在该驱动模式中，使用稍后说明的组合来切换第一线圈4和第二线圈5的通电方向。
当第三磁传感器10检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第三磁传感器10的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成N极。当第三磁传感器10检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第三磁传感器10的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成S极。
当第四磁传感器11检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第四磁传感器11的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成S极。当第四磁传感器11检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第四磁传感器11的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成N极。
在图15的(a)所示的状态下，第三磁传感器10和第四磁传感器11均检测到磁体2的S极。因此，当第一磁极部6a被磁化成N极，第二磁极部7a被磁化成S极时，转子3和磁体2中会产生顺时针转动力。
当转子3从图15的(a)所示的状态顺时针转动时，如图15的(b)所示，磁体2的S极的中心Q1与对应的第一磁极部6a的中心彼此相对。
第三磁传感器10被配置成：当基于第三磁传感器10的输出来切换第一磁极部6a的磁化极性时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为45度至90度之间的电提前角对应。
在图15的(a)所示的状态与图15的(b)所示的状态之间，第三磁传感器10检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成S极。因为在图15的(a)所示的状态与图15的(b)所示的状态之间第四磁传感器11检测到磁体2的S极，所以驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生顺时针转动力。
当转子3从图15的(b)所示的状态顺时针转动时，状态向图15的(c)所示的状态移动，然后如图15的(d)所示，磁体2的N极的中心Q2与第二磁极部7a的中心彼此相对。
第四磁传感器11被配置成：当基于第四磁传感器11的输出来切换第二磁极部7a的磁化极性时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与45度至90度之间的电提前角对应。
在图15的(c)所示的状态与图15的(d)所示的状态之间，第四磁传感器11检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成N极。因为在图15的(c)所示的状态与图15的(d)所示的状态之间，第三磁传感器10检测到磁体2的N极，所以驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生顺时针转动力。
如上所述，在顺时针的高提前角驱动模式中，通过第三磁传感器10和第四磁传感器11的输出来顺次地切换第一线圈4和第二线圈5的通电，从而使转子3和磁体2沿顺时针方向转动。
当转子3顺时针转动并且第一磁极部6a的磁化极性被基于第三磁传感器10的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为45度至90度之间的电提前角对应。也就是，将第三磁传感器10配置在如下位置：从0度的电提前角的位置距第一磁极部6a的励磁切换时刻的提前角量比从90度的电提前角的位置距第一磁极部6a处的励磁切换时刻的滞后角量大。
当转子3顺时针转动，第二磁极部7a的磁化极性被基于第四磁传感器11的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为45度至90度之间的电提前角对应。也就是，将第四磁传感器11配置在如下位置：从0度的电提前角的位置距第二磁极部7a的励磁切换时刻的提前角量比从90度的电提前角的位置距第二磁极部7a处的励磁切换时刻的滞后角量大。
(2)逆时针驱动
(2-i)低提前角驱动(第三通电模式)
说明逆时针的低提前角驱动模式。即使对于逆时针转动，低提前角驱动模式也能够实现比高提前角驱动模式的转矩大的转矩。
在逆时针的低提前角驱动模式中，通过响应于第三磁传感器10的输出信号来切换各第一磁极部6a的励磁和响应于第四磁传感器11的输出信号来切换各第二磁极部7a的励磁，使转子3逆时针转动。转子3的逆时针转动对应于与第一转动方向相反的第二转动方向。
在该驱动模式中，使用稍后说明的组合来切换第一线圈4和第二线圈5各自的通电方向。
当第三磁传感器10检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第三磁传感器10的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成S极。当第三磁传感器10检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第三磁传感器10的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成N极。
当第四磁传感器11检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第四磁传感器11的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成N极。当第四磁传感器11检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第四磁传感器11的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成S极。
在图15的(a)所示的状态下，第三磁传感器10和第四磁传感器11均检测到磁体2的S极。此时，控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成S极，第二磁极部7a被磁化成N极。这会在转子3和磁体2中产生逆时针转动力。
当转子3从图15的(a)所示的状态逆时针转动时，如图15的(f)所示，磁体2的S极的中心Q1与第二磁极部7a的中心彼此相对。
当转子3从图15的(f)所示的状态逆时针转动时，如图15的(g)所示，磁体2的S极的中心Q1和第二磁极部7a之间的距离与磁体2的N极的中心Q3和第一磁极部6a之间的距离相同。
第四磁传感器11被配置成：当基于第四磁传感器11的输出来切换第二磁极部7a的磁化极性时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为0度至45度之间的电提前角对应。
在图15的(f)所示的状态与图15的(g)所示的状态之间，检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成N极。因为在图15的(f)所示的状态与图15的(g)所示的状态之间第三磁传感器10检测到磁体2的S极，所以驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生逆时针转动力。
当转子3从图15的(g)所示的状态逆时针转动时，如图15的(h)所示，磁体2的N极的中心Q3与第一磁极部6a的中心彼此相对。
当转子3从图15的(h)所示的状态逆时针转动时，如图15的(i)所示，磁体2的N极的中心Q3和第一磁极部6a之间的距离与磁体2的N极的中心Q3和第二磁极部7a之间的距离相同。
第三磁传感器10被配置成：当基于第三磁传感器10的输出来切换第一磁极部6a的磁化极性时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为0度至45度之间的电提前角对应。
在图15的(h)所示的状态与图15的(i)所示的状态之间，第三磁传感器10检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成N极。因为在图15的(h)所示的状态与图15的(i)所示的状态之间，第四磁传感器11检测到磁体2的N极，所以驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生逆时针转动力。
如上所述，在逆时针的低提前角驱动模式中，通过第三磁传感器10和第四磁传感器11的输出来顺次地切换第一线圈4和第二线圈5的通电，从而使转子3和磁体2沿逆时针方向转动。
当转子3逆时针转动并且第一磁极部6a的磁化极性被基于第三磁传感器10的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为0度至45度之间的电提前角对应。
当转子3逆时针转动并且第二磁极部7a的磁化极性被基于第四磁传感器11的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为0度至45度之间的电提前角对应。
(2-ii)高提前角驱动(第四通电模式)
说明逆时针的高提前角驱动模式。即使对于逆时针转动，高提前角驱动模式也能够实现比上述低提前角驱动模式的转速高的转速。
在逆时针的高提前角驱动模式中，通过响应于第一磁传感器8的输出信号来切换各第一磁极部6a的磁化极性和响应于第二磁传感器9的输出信号来切换各第二磁极部7a的磁化极性，使转子3逆时针转动。
在该驱动模式中，使用稍后说明的组合来切换第一线圈4和第二线圈5各自的通电方向。
当第一磁传感器8检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第一磁传感器8的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成S极。当第一磁传感器8检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第一磁传感器8的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第一磁极部6a被磁化成N极。
当第二磁传感器9检测到磁体2的S极(从N极切换至S极)时，将第二磁传感器9的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成N极。当第二磁传感器9检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)时，将第二磁传感器9的检测信号输入控制回路13。控制回路13控制驱动回路14，使得第二磁极部7a被磁化成S极。
在图15的(a)所示的状态下，第一磁传感器8和第二磁传感器9均检测到磁体2的S极。因此，当第一磁极部6a被磁化成S极并且第二磁极部7a被磁化成N极时，转子3和磁体2中会产生逆时针转动力。
当转子3从图15的(a)所示的状态逆时针转动时，如图15的(f)所示，磁体2的S极的中心Q1与第二磁极部7a的中心彼此相对。
第二磁传感器9被配置成：当基于第二磁传感器9的输出来切换第二磁极部7a的磁化极性时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与45度至90度之间的电提前角对应。
在图15的(a)所示的状态与图15的(f)所示的状态之间，第二磁传感器9检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成N极。因为在图15的(a)所示的状态与图15的(f)所示的状态之间，第一磁传感器8检测到磁体2的S极，所以驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生逆时针转动力。
当转子3从图15的(f)所示的状态逆时针转动时，状态向图15的(g)所示的状态移动，然后如图15的(h)所示，磁体2的N极的中心Q3与第一磁极部6a的中心彼此相对。
第一磁传感器8被配置成：当基于第一磁传感器8的输出来切换第一磁极部6a的磁化极性时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与45度至90度之间的电提前角对应。
在图15的(g)所示的状态与图15的(h)所示的状态之间，第一磁传感器8检测到磁体2的N极(从S极切换至N极)。此时，驱动回路14使第一线圈4通电，使得第一磁极部6a被磁化成N极。因为在图15的(g)所示的状态与图15的(h)所示的状态之间第二磁传感器9检测到磁体2的N极，所以驱动回路14使第二线圈5通电，使得第二磁极部7a被磁化成S极。这会在转子3和磁体2中产生逆时针转动力。
如上所述，在逆时针的高提前角驱动模式中，通过第一磁传感器8和第二磁传感器9的输出来顺次地切换第一线圈4和第二线圈5的通电，从而使转子3和磁体2沿逆时针方向转动。
当转子3逆时针转动并且第一磁极部6a的磁化极性被基于第一磁传感器8的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为45度至90度之间的电提前角对应。
当转子3逆时针转动并且第二磁极部7a的磁化极性被基于第二磁传感器9的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与角度为45度至90度之间的电提前角对应。
图16是用于说明第一磁传感器8、第二磁传感器9、第三磁传感器10和第四磁传感器11的配置位置的图。如图16的(a)至图16的(d)所示，根据本实施方式的马达1中的第一磁传感器8配置在满足如下条件的位置。
(a)在顺时针驱动中，当第一磁极部6a的磁化极性被基于第一磁传感器8的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与0度至45度之间的电提前角对应(参照图16的(a))。
(b)在逆时针驱动中，当第一磁极部6a的磁化极性被基于第一磁传感器8的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与45度至90度之间的电提前角对应(参照图16的(c))。
根据本实施方式的马达1中的第二磁传感器9配置在满足如下条件的位置。
(c)在顺时针驱动中，当第二磁极部7a的磁化极性被基于第二磁传感器9的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与0度至45度之间的电提前角对应(参照图16的(b))。
(d)在逆时针驱动中，当第二磁极部7a的磁化极性被基于第二磁传感器9的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与45度至90度之间的电提前角对应(参照图16的(d))。
根据本实施方式的马达1中的第三磁传感器10配置在满足如下条件的位置。
(e)在顺时针驱动中，当第一磁极部6a的磁化极性被基于第三磁传感器10的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与45度至90度之间的电提前角对应(参照图16的(a))。
(f)在逆时针驱动中，当第一磁极部6a的磁化极性被基于第三磁传感器10的输出而切换时，第一磁极部6a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与0度至45度之间的电提前角对应(参照图16的(c))。
根据本实施方式的马达1中的第四磁传感器11配置在满足如下条件的位置。
(g)在顺时针驱动中，当第二磁极部7a的磁化极性被基于第四磁传感器11的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与45度至90度之间的电提前角对应(参照图16的(b))。
(h)在逆时针驱动中，当第二磁极部7a的磁化极性被基于第四磁传感器11的输出而切换时，第二磁极部7a相对于转子3的转动位置的励磁切换时刻与0度至45度之间的电提前角对应(参照图16的(d))。
在本实施方式中，考虑到磁体的磁化误差、传感器的尺寸误差、磁轭的误差，各磁传感器均配置在下述范围内。
第一磁传感器8配置在如下范围内：在顺时针驱动中，第一磁极部6a的励磁切换时刻与14.4度和33.6度之间的电提前角对应，在逆时针驱动中，第一磁极部6a的励磁切换时刻与56.4度和75.6度之间的电提前角对应。
第二磁传感器9配置在如下范围内：在顺时针驱动中，第二磁极部7a的励磁切换时刻与14.4度和33.6度之间的电提前角对应，在逆时针驱动中，第二磁极部7a的励磁切换时刻与56.4度和75.6度之间的电提前角对应。
第三磁传感器10配置在如下范围内：在顺时针驱动中，第一磁极部6a的励磁切换时刻与56.4度和75.6度之间的电提前角对应，第一磁极部6a的励磁切换时刻与14.4度和33.6度之间的电提前角对应。
第四磁传感器11配置在如下范围内：在顺时针驱动中，第二磁极部7a的励磁切换时刻与56.4度和75.6度之间的电提前角对应，第二磁极部7a的励磁切换时刻与14.4度和33.6度之间的电提前角对应。
连接第一磁传感器8和第三磁传感器10的线段的中点与第一磁极部6a的励磁切换时刻下的电提前角45度对应。连接第二磁传感器9和第四磁传感器11的线段的中点与第二磁极部7a的励磁切换时刻下的电提前角45度对应。这会降低本实施方式中的顺时针驱动与逆时针驱动之间的驱动特性的变化。
本实施方式使用如下传感器单元：在该传感器单元中，第一磁传感器8和第三磁传感器10构成单个单元，第二磁传感器9和第四磁传感器11构成单个单元。在该情况下，在顺时针驱动中，第一磁传感器8位于第一磁极部6a的励磁切换时刻与电提前角21度对应的位置，第三磁传感器10位于第一磁极部6a的励磁切换时刻与电提前角69度对应的位置。在顺时针驱动中，第二磁传感器9位于第二磁极部7a的励磁切换时刻与电提前角21度对应的位置，第四磁传感器11位于第二磁极部7a的励磁切换时刻与电提前角69度对应的位置。
以上说明了本发明的优选实施方式。本发明不限于这些实施方式，可以在本发明的范围内进行各种变形和改变。
附图标记说明
1 马达
2 磁体
3 转子
4 第一线圈
5 第二线圈
6 第一磁轭
6a 第一磁极部
7 第二磁轭
7a 第二磁极部
8 第一磁传感器
9 第二磁传感器
10 第三磁传感器
11 第四磁传感器
12 马达外壳
13 控制回路
14 驱动回路
20 快门单元

Claims (8)

1.一种快门装置，其特征在于包括：
步进马达，其被构造成能够在开环驱动模式和反馈驱动模式下被驱动，在所述开环驱动模式下，以预定的时间间隔切换线圈的通电状态，在所述反馈驱动模式下，根据转子的转动位置切换所述线圈的通电状态；
从动构件，其被构造成被所述步进马达驱动；以及
遮光构件，其被构造成与所述从动构件的驱动连动而向开孔关闭的关闭状态移动或者向所述开孔打开的打开状态移动，
其中，所述从动构件被构造成在第一区间和第二区间中被驱动，在所述第一区间中，即使所述从动构件被所述步进马达驱动，所述遮光构件也维持在所述关闭状态或所述打开状态，在所述第二区间中，通过所述从动构件被所述步进马达驱动，而使所述遮光构件从所述关闭状态向所述打开状态移动或从所述打开状态向所述关闭状态移动，
所述从动构件由所述步进马达沿一个方向驱动，从而所述从动构件在所述第一区间中被驱动，在所述从动构件在所述第一区间中被驱动之后，所述从动构件在所述第二区间中被驱动，
在所述从动构件在所述第一区间中被驱动时，所述步进马达在所述开环驱动模式下驱动所述从动构件，并且
在所述从动构件在所述第二区间中被驱动时，所述步进马达在所述反馈驱动模式下驱动所述从动构件。
2.根据权利要求1所述的快门装置，其中，所述从动构件为具有凸轮槽的转动板，并且
所述凸轮槽具有第一凸轮区域和第二凸轮区域，在所述第一凸轮区域中，即使所述转动板被所述步进马达驱动，所述遮光构件也维持在所述关闭状态或所述打开状态，在所述第二凸轮区域中，通过所述转动板被所述步进马达驱动，而使所述遮光构件从所述关闭状态向所述打开状态移动或从所述打开状态向所述关闭状态移动。
3.根据权利要求2所述的快门装置，其中，在所述转动板的外周部固定有配重。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的快门装置，其中，所述快门装置还包括被构造成对所述从动构件施力的施力构件，
在所述从动构件在所述第一区间中被驱动之前，所述步进马达通过在所述反馈驱动模式下驱动所述从动构件来对所述施力构件加载，并且
在所述从动构件在所述第一区间中被驱动时，所述施力构件对所述从动构件施力。
5.根据权利要求4所述的快门装置，其中，所述步进马达被构造成能够进行提前角值低的第一反馈驱动和提前角值高的第二反馈驱动，
在所述从动构件在所述第一区间中被驱动之前，所述步进马达通过在所述第一反馈驱动模式下驱动所述从动构件来对所述施力构件加载，并且
在所述从动构件在所述第二区间中被驱动时，所述步进马达在所述第二反馈驱动模式下驱动所述从动构件。
6.根据权利要求5所述的快门装置，其中，所述从动构件被构造成在第三区间中被驱动，在所述从动构件在所述第二区间中被驱动之后，在所述第三区间中，即使所述从动构件被所述步进马达驱动，所述遮光构件也维持在所述关闭状态或所述打开状态，
在所述从动构件在所述第三区间中被驱动时，所述步进马达通过在所述第二反馈驱动模式下驱动所述从动构件来对所述施力构件加载。
7.根据权利要求6所述的快门装置，其中，在所述从动构件在所述第三区间中被驱动且所述施力构件被加载之后，所述步进马达保持供电。
8.一种摄像设备，其包括根据权利要求1至7中任一项所述的快门装置。
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