JP2010204420A - 絞り制御装置およびカメラ - Google Patents
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Abstract
【課題】絞り制御装置を簡素化する。
【解決手段】絞り第1ギヤ421と絞り第2ギヤ422とによって構成されるウォームギアと、絞りカム423およびカムフォロア424とによって構成されるカム機構を介して、ステッピングモータ411で絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402を回動させるように構成した。したがって、絞りカム423のカムプロフィールを工夫することで、ステッピングモータ411の駆動力だけでも絞り機構400のリセットが可能となるので、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける必要がなくなる。これにより、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける機構が不要となるので、絞り機構400を簡素化できる。
【選択図】図2
【解決手段】絞り第1ギヤ421と絞り第2ギヤ422とによって構成されるウォームギアと、絞りカム423およびカムフォロア424とによって構成されるカム機構を介して、ステッピングモータ411で絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402を回動させるように構成した。したがって、絞りカム423のカムプロフィールを工夫することで、ステッピングモータ411の駆動力だけでも絞り機構400のリセットが可能となるので、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける必要がなくなる。これにより、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける機構が不要となるので、絞り機構400を簡素化できる。
【選択図】図2
Description
本発明は、レンズの絞りを駆動する絞り制御装置、および、この絞り制御装置を備えるカメラに関する。
カメラボディ内の絞り制御機構により交換レンズのレンズ内絞りを制御するレンズ着脱式一眼レフカメラが知られている。このカメラでは、絞り制御機構がレンズ内絞りレバーの絞り開放位置からの移動量を制御することによりレンズ内絞りの絞り値を制御している。カメラボディ内のステッピングモータで絞り制御レバーを動かすことでレンズ内絞りレバーを駆動してレンズの絞りを制御する場合、レンズ内絞りレバーの移動量は、ステッピングモータの駆動量、すなわちステッピングモータの駆動を制御するドライバがステッピングモータに出力する駆動パルスの数によって制御できる(特願2007−204452号)。
上記出願に係るカメラでは、レンズ内絞りレバーおよび絞り制御機構を撮影開始前の絞り開放状態にリセットする際に、上述したステッピングモータだけではリセットに要する力が不足する。そのため、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける必要があり、絞り制御機構が複雑になってしまう。
本発明による絞り制御装置およびカメラは、レンズの絞りを駆動する絞り第1駆動部材と、絞り第1駆動部材を駆動する絞り第2駆動部材と、モータと、モータの駆動力を絞り第2駆動部材に伝達するカムと、絞り第1駆動部材の動き始めを検出する検出手段と、検出手段で絞り第1駆動部材の動き始めを検出した後のモータの回転量を制御することでレンズの絞り値を制御するモータ制御手段とを備え、カムは、初期位置からレンズの絞りを絞り込むようにモータを正転させたときにカムフォロアが当接する第1のカム面と、初期位置からモータを逆転させたときにカムフォロアが当接する第2のカム面とを有し、第1のカム面よりも第2のカム面の方が、カムの回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少ないことを特徴とする。
本発明によれば、絞り制御装置を簡素化できる。
図1〜20を参照して、本発明による絞り制御装置およびカメラの一実施の形態を説明する。図1は、本発明による絞り制御装置を適用した電子カメラである、一眼レフタイプのカメラボディ1と、カメラボディ1に装着する撮影レンズ2を示した斜視図である。カメラボディ1にはレリーズボタン4と、撮像素子であるCCD5と、カメラボディ1の各部を制御する制御回路101と、ステッピングモータドライバ102と、絞り機構400とが設けられている。301は、撮影レンズ2からの被写体像をCCD5に導くための撮影光路であり、321は、メインミラーである。本実施の形態の電子カメラでは、制御回路101からの制御信号によってCCD5の電荷の蓄積時間を制御する、いわゆる電子シャッタと呼ばれるもので露出時間を制御する。
カメラボディ1に撮影レンズ2を装着すると、レンズ側絞りレバー3とカメラ側の絞り制御レバー402の当接部402bとが当接する。レンズ側絞りレバー3は、カメラ側の絞りレバー(以下、単に絞り制御レバーと呼ぶ)402により駆動されて所定の絞り値に制御される。なお、本実施の形態では、撮影レンズ2が取り付けられるカメラボディ1の正面側を前方とし、CCD5が設けられるカメラボディ1の背面側を後方とする。また、カメラボディ1の上下左右方向を各図に記載したように規定する。
−−−絞り機構400−−−
絞り機構400は、撮影レンズ2の絞りを制御する絞り制御装置である。図2および図4〜6は、レリーズ動作開始前の状態(絞り開放状態)における絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図である。図4〜6は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。図3は、絞り開放状態における絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図7は、絞り機構400の一部分についての分解図である。なお、図2以降の各図における前後方向および上下左右方向は、絞り機構400がカメラボディ1に組み込まれているものとして、カメラボディ1の前後方向および上下左右方向と一致するように規定している。
絞り機構400は、撮影レンズ2の絞りを制御する絞り制御装置である。図2および図4〜6は、レリーズ動作開始前の状態(絞り開放状態)における絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図である。図4〜6は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。図3は、絞り開放状態における絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図7は、絞り機構400の一部分についての分解図である。なお、図2以降の各図における前後方向および上下左右方向は、絞り機構400がカメラボディ1に組み込まれているものとして、カメラボディ1の前後方向および上下左右方向と一致するように規定している。
以下に述べる、絞り機構400の各構成要素についての説明では、姿勢や位置、腕の延在方向、他の部材との関係などについては、主に図2〜7に示した絞り開放状態であることを前提として説明する。絞り機構400は、基板401と、絞り制御レバー402と、絞り駆動レバー403と、絞りレバー係止爪405と、ステッピングモータ411とを備えている。また、絞り機構400は、絞り第1ギヤ421と、絞り第2ギヤ422と、絞りカム423とを備えている。絞り機構400は、撮影レンズ2の絞りを制御する絞り制御装置である。
基板401は、絞り機構400の各構成要素が取り付けられる板状の部材である。絞り制御レバー402は、基板401に設けられたボス401a(図7参照)を中心に回動可能に軸支されたレバーであり、撮影レンズ2の絞りを駆動する絞り駆動部材である。
主に、図4に示すように、絞り制御レバー402は、腕402a,402d,402eと、当接部402bとを備えている。絞り制御レバー402は、腕402eに絞り戻しバネ472の一端が係止されている。絞り制御レバー402は、絞り戻しバネ472を介して、後述する絞り駆動レバー403と連結され、絞り戻しバネ472によってカメラボディ1の左側から見たときに反時計方向(以下、単に反時計方向と呼ぶ)に付勢されている。前方に延在する腕402aの先端には、上述した当接部402bが設けられ、カメラボディ1に装着した撮影レンズ2のレンズ側絞りレバー3と当接する。また、腕402aの左側面には、左側に向かって延在するピン402cが植設されている。腕402dは、上方に延在する腕であり、絞り開放状態では、後述する絞りPI羽根レバー441のピン441aと当接する。
主に、図5,8に示すように、絞り駆動レバー403は、絞り制御レバー402を駆動するレバーであり、基板401に設けられたボス401a(図7参照)を中心に回動可能に軸支されている。絞り駆動レバー403は、腕403a,403c,403dとを備えている。腕403aは、前方に向かって延在しており、後述するように、絞り込み時に、絞り制御レバー402の腕402aに設けられたピン402cを下方に向かって押圧する。腕403aにはピン403bが植設されている(図5)。ピン403bは、後述する絞りレバー係止爪405を軸支している。腕403cは、腕403aの下方で前方に向かって延在しており、絞りカム423と当接するカムフォロア424が先端に設けられている。
腕403dは、下方に向かって延在しており、絞り戻しバネ係止部403e、および、絞り込みバネ係止部403fが設けられている。絞り戻しバネ係止部403eには、絞り戻しバネ472の他端が係止されている。絞り込みバネ係止部403fには、絞り込みバネ471の一端が係止されている。なお、絞り込みバネ471の他端は、基板401に係止されている。したがって、絞り駆動レバー403は、絞り込みバネ471によってカメラボディ1の左側から見たときに時計方向(以下、単に時計方向と呼ぶ)に付勢されている。しかし、カムフォロア424が絞りカム423に当接しているため、絞り駆動レバー403は、絞り込みバネ471の付勢力に抗して、図2〜6に示すような姿勢(回動位相)で停止している。
絞りレバー係止爪405は、上述したように絞り駆動レバー403上のピン403bに軸支された部材であり、腕405aと係止部405bとを備えている(図2)。絞りレバー係止爪405は、後述するように、絞り込み時に、絞り制御レバー402の腕402aに設けられたピン402cを係止部405bで係止する。すなわち、絞りレバー係止爪405は、絞り込み時に絞り制御レバー402と絞り駆動レバー403とを互いに係止する。絞りレバー係止爪405は、バネ485によって図示反時計方向に付勢されている。
ステッピングモータ411は、たとえばクローポール式PM型ステッピングモータであり、ステッピングモータドライバ102によって出力軸411aの回転速度、回転量、停止位相(停止位置)などが制御される。ステッピングモータ411は、減速ギヤ493を介して絞り第1ギヤ421を回動させる。すなわちステッピングモータ411の出力軸411aの回転は、減速ギヤ493で減速されて絞り第1ギヤ421に伝達される。絞り第1ギヤ421は、ステッピングモータ411によって回動されるウォームである。ステッピングモータドライバ102は、ステッピングモータ411の駆動を制御するドライバである。
絞り第2ギヤ422は、絞り第1ギヤ421の回転を減速するギヤであり、左側側面に絞りカム423が設けられ、右側側面に絞りカム423の位相を検出するための不図示の電極パターンが設けられている。絞り第2ギヤ422は、絞り第1ギヤ421と噛合するギヤであり、ウォームホイールに相当する。すなわち、絞り第1ギヤ421と絞り第2ギヤ422とによってウォームギアが構成されている。
絞りカム423は、当接するカムフォロア424を介して絞り駆動レバー403を回動させるためのカムである。図2〜6に示すように、絞り開放状態では、絞りカム423は最もカムリフト量が大きくなる位置でカムフォロア424に当接する。このときの絞りカム423の位相を初期位相(または初期位置)と呼び、回転角度を0度として規定する。
図9は、絞りカム423の回転角度と、絞りカム423によって回動される絞り駆動レバー403の回転角度(すなわちカムリフト量)との関係、および、絞りカム423の回転角度(すなわち絞り第2ギヤ422の回転角度)に対する、上述した不図示の電極パターンによるスイッチ(カム位相検出スイッチ)の出力状態の変化を示す図である。絞りカム423のプロフィールは、絞りカム423が図示反時計方向に回転したときの方が、絞りカム423が図示時計方向に回転したときよりも回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少なくなるように設定されている。また、絞りカム423のプロフィールは、絞り値の制御を容易にするために、絞りカム423の回転角度(すなわちステッピングモータ411の駆動量)に対して絞り駆動レバー403の回転角度が直線的に変化するように設定されている。カム位相検出スイッチは、絞りカム423の回転角度が0度近傍となったときにLo信号を出力し、それ以外ではHigh信号を出力する。
以下の説明では、初期位相からカムリフト量が最も少なくなる位置にカムフォロア424が当接するまで、絞りカム423が図示時計方向に回転したときにカムフォロア424が当接するカム面を第1カム面423aと呼ぶ。そして、初期位相からカムリフト量が最も少なくなる位置にカムフォロア424が当接するまで、絞りカム423が図示反時計方向に回転したときにカムフォロア424が当接するカム面を第2カム面423bと呼ぶ。したがって、絞りカム423のプロフィールは、第2カム面423bの方が、第1カム面423aよりも回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少なくなるように設定されている。
上述した各構成要素の他にも、絞り機構400は、メインミラー321をミラーアップさせるためのミラーアップレバー406や、ミラーアップマグネット461、レリーズ後のリセット(チャージ動作)を行うためのチャージレバー407、チャージリンク板408、チャージリンクレバー409を備えている。また、絞り機構400は、絞りPI羽根レバー441や、絞りPI羽根442、絞りPI443を備えている。
ミラーアップレバー406は、メインミラー321を回動させるためのレバーであり、基板401のボス401aを中心に回動可能に軸支され、ミラーアップバネ473によって時計方向に付勢されている(図3)。ミラーアップレバー406は、メインミラー321をミラーアップさせる際に、ミラーアップバネ473の付勢力によって時計方向に回動し、腕406aがメインミラー321を駆動する不図示の軸に当接して当該軸を上方に押し上げる。ミラーアップマグネット461は、挿入された可動鉄心461aを永久磁石で吸着して保持するとともに、励磁コイルに通電されることによって可動鉄心461aを離脱可能に釈放する公知のコンビネーションマグネットである。
チャージレバー407は、リセット時に回動されるレバーであり、図7に示した基板401のボス401aを中心に回動可能に軸支されている。チャージレバー407は、407bを有する。腕407bは、次に述べるチャージリンク板408の上端に対して回動可能に軸支されている。
チャージリンク板408は、不図示のシーケンスモータによるチャージ力をチャージレバー407などに伝達するための板状の部材である。チャージリンク板408は、上述したように上端がチャージレバー407の腕407bに対して回動可能に軸支され、下端が次に述べるチャージリンクレバー409の一端に対して回動可能に軸支されている。チャージリンク板408の下端には、チャージローラ482が取り付けられている。チャージローラ482は、不図示のシーケンスモータによるチャージ力が入力されるローラであり、リセット時にシーケンスモータのチャージ力によって下方に押圧される。
チャージリンクレバー409は、チャージリンク板408の下端の動きを規制するレバーであり、一端がチャージリンク板408の下端に回動可能に軸支され、他端が基板401に設けられた軸401eを中心に回動可能に軸支されている。なお、基板401と、チャージレバー407と、チャージリンク板408と、チャージリンクレバー409とによって、4節リンク機構が構成されている。チャージリンクレバー409は、バネ484によって時計方向に付勢されている。
絞りPI羽根レバー441は、絞り制御レバー402と当接して、絞り制御レバー402の回動位置に応じて回動するレバーである(図7)。絞りPI羽根レバー441は、基板401の軸穴に挿通される軸491によって回動可能に軸支される。絞りPI羽根レバー441には、絞り制御レバー402の腕402dが当接するピン441aと、後述する絞りPI羽根442のギヤ部と噛合するギヤ部441bとが設けられている。
なお、レンズの絞りが開放位置近傍となるように絞り制御レバー402が回動されている場合には、絞り制御レバー402の腕402dが絞りPI羽根レバー441のピン441aと当接する。しかし、レンズの絞りが絞り込まれるように絞り制御レバー402が回動されている場合には、絞り制御レバー402の腕402dが絞りPI羽根レバー441のピン441aと離間する。すなわち、レンズの絞りが開放位置近傍となるように絞り制御レバー402が回動されたときにのみ、絞り制御レバー402が絞りPI羽根レバー441を回動させる。
絞りPI羽根レバー441の回動範囲は、偏心ピン495によって規制される。図2〜6に示すように、絞り開放状態では、絞りPI羽根レバー441は、係止部441cが偏心ピン495に当接して図示時計方向への回動が規制される。また、後述する図10,13等に示すように、絞り込み状態では、絞りPI羽根レバー441は、係止部441dが偏心ピン495に当接して図示反時計方向への回動が規制される。
絞りPI羽根442は、絞りPI羽根レバー441によって回動される部材であり、スリット羽根部442aとギヤ部442bとを有する(図7)。スリット羽根部442aは、放射状に複数の小穴(スリット)が設けられた円盤状の部材である。ギヤ部442bは、スリット羽根部442aの右側面に設けられたギヤであり、上述したように絞りPI羽根レバー441のギヤ部441bと噛合する。したがって、絞りPI羽根レバー441の回動に応じて絞りPI羽根442が回動される。絞りPI羽根442は、不図示のバネによって図示時計方向に付勢されている。
絞りPI443は光学式のセンサ(フォトインタラプタ)であり、絞りPI羽根442の回転によって検出部の近傍をスリット羽根部442aのスリットが移動すると、スリットの位置に応じてオンオフ信号(パルス信号)を出力する。絞りPI443のパルス信号は制御回路101に出力される。制御回路101は、絞りPI443から出力されたパルス信号に基づいて、絞りPI羽根442の回転の有無を判断する。すなわち、制御回路101は、絞りPI443から出力されたパルス信号に基づいて、レンズの絞りが開放位置近傍となるような回動位置に回動された絞り制御レバー402について、回動の有無を判断する。
−−−絞り開放状態−−−
絞り開放状態では、図4〜6に示すように、絞り制御レバー402が反時計方向に回動されて停止している。絞り制御レバー402には、絞り戻しバネ472によって反時計方向への付勢力が与えられている。カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されている場合には、絞り制御レバー402の当接部402bがレンズ側絞りレバー3と当接するので、絞り制御レバー402は、カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されていない場合と比べて僅かに時計方向に回動された状態で停止する。このときの絞り制御レバー402の停止位置を、「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」と呼ぶ。なお、カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されていない場合の絞り制御レバー402の停止位置を、「レンズ非装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」と呼ぶ。
絞り開放状態では、図4〜6に示すように、絞り制御レバー402が反時計方向に回動されて停止している。絞り制御レバー402には、絞り戻しバネ472によって反時計方向への付勢力が与えられている。カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されている場合には、絞り制御レバー402の当接部402bがレンズ側絞りレバー3と当接するので、絞り制御レバー402は、カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されていない場合と比べて僅かに時計方向に回動された状態で停止する。このときの絞り制御レバー402の停止位置を、「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」と呼ぶ。なお、カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されていない場合の絞り制御レバー402の停止位置を、「レンズ非装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」と呼ぶ。
絞り駆動レバー403は、腕403aが絞り制御レバー402上のピン402cから離間した状態で停止している。このときの、絞り駆動レバー403の停止位置を「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」と呼ぶ。上述したように、絞り駆動レバー403は、絞り込みバネ471の付勢力によって時計方向に付勢されているが、カムフォロア424が絞りカム423に当接しているため、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置で停止している。
ステッピングモータ411によって絞りカム423が回動されるように構成されており、ステッピングモータ411と絞りカム423との間には、絞り第1ギヤ421および絞り第2ギヤ422によって構成されるウォームギアが介在している。そのため、絞り駆動レバー403に外力が加えられてもステッピングモータ411が停止していれば、ウォームギアをウォームギア側から力を加えることとなり、ギアの効率が低くなるため、ステッピングモータ411の無励磁状態の保持トルクであるディテントトルクによって絞りカム423が固定されるため、絞り駆動レバー403は回動しない。なお、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」は、絞りカム423の位相、すなわち、ステッピングモータ411の出力軸411aが停止する位置によって規定される。
絞りレバー係止爪405は、腕405aが基板401の折り返し部401bに当接して、バネ485の付勢力に抗して時計方向に回動された状態で停止する(図2)。これにより、係止部405bは、絞り制御レバー402上のピン402cから離間して、ピン402cを釈放する。
ミラーアップレバー406は、ミラーアップバネ473の付勢力に抗して反時計方向に回動されて係止されている。ミラーアップマグネット461は、可動鉄心461aを永久磁石で吸着して保持している。チャージリンクレバー409がバネ484の付勢力によって時計方向に回動されるので、チャージリンク板408は上方に移動して停止し、チャージレバー407は、時計方向に回動された状態で停止している。
絞り制御レバー402の腕402dによってピン441aが後方に向かって押圧されるので、絞りPI羽根レバー441は時計方向に回動した状態で停止している。絞りカム423が初期位置で停止しているので、カム位相検出スイッチは、Lo信号を出力している。
なお、カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されていない場合には、絞り制御レバー402の停止位置、すなわち、「レンズ非装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」は、絞りPI羽根レバー441を介して、偏心ピン495によって規制される(図2)。すなわち、絞り戻しバネ472の付勢力によって絞り制御レバー402が反時計方向へ回動すると、腕402dが絞りPI羽根レバー441のピン441aを押圧して絞りPI羽根レバー441を時計方向に回動させる。しかし、絞りPI羽根レバー441の時計方向への回動は、上述したように、係止部441cが偏心ピン495に当接することで規制される。そのため、絞り制御レバー402の反時計方向への回動は、係止部441cが偏心ピン495に当接することで規制される。したがって、係止部441cが偏心ピン495に当接したときの絞り制御レバー402の回動位相が「レンズ非装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」となる。なお、偏心ピン495を基板401に対して回動させることで、係止部441cが偏心ピン495に当接する際の絞りPI羽根レバー441の回動位相、すなわち、「レンズ非装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」を調節できる。
カメラボディ1に撮影レンズ2が装着されていない場合には、図1に示すように、絞り制御レバー402の当接部402bが外部に露出する。しかし、絞り開放状態では、上述したように、係止レバー係止爪405の係止部405bが絞り制御レバー402上のピン402cを釈放するので、絞り制御レバー402は、絞り駆動レバー403とは別に回動可能となる。外力によって絞り制御レバー402の当接部402bが下方に押圧されると、絞り制御レバー402は、絞り戻しバネ472の付勢力に抗して、時計方向に回動される。外力が取り除かれると、絞り制御レバー402は、絞り戻しバネ472の付勢力によって、反時計方向に回動されて、「レンズ非装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」で停止する。
−−−レリーズ時(通常の撮影時)−−−
図10〜14を参照して、絞り機構400のレリーズ時(通常の撮影時)の動作について説明する。図10,12は、レリーズ時の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図11は、レリーズ時の絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図12は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。図13は、撮影レンズ2の絞りが最小絞りとなるように絞りカム423が回動されたとき(以下、単に「最小絞りとしたとき」と呼ぶ)の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図14は、最小絞りとしたときの絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。
図10〜14を参照して、絞り機構400のレリーズ時(通常の撮影時)の動作について説明する。図10,12は、レリーズ時の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図11は、レリーズ時の絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図12は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。図13は、撮影レンズ2の絞りが最小絞りとなるように絞りカム423が回動されたとき(以下、単に「最小絞りとしたとき」と呼ぶ)の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図14は、最小絞りとしたときの絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。
レリーズボタン4が押圧されると、不図示のレリーズスイッチからレリーズ信号が制御回路101へ出力される。制御回路101は、レリーズ信号が入力されると、可動鉄心461aの釈放に必要な所定時間だけミラーアップマグネット461を励磁する。これにより、可動鉄心461aが釈放される。詳細な説明は省略するが、可動鉄心461aが釈放されると、ミラーアップレバー406の係止が解除されて、ミラーアップレバー406は、ミラーアップバネ473の付勢力によって時計方向に回動する(図10〜12)。その結果、腕406aがメインミラー321を駆動する不図示の軸に当接して当該軸を上方に押し上げて、メインミラー321をミラーアップさせる。
制御回路101は、レリーズ信号が入力されると、ステッピングモータ411の正方向への回転を開始するようステッピングモータドライバ102に制御信号を出力する。なお、説明の便宜上、絞りカム423が初期位相から図示時計方向に回転するように、ステッピングモータ411を回転させたときの回転方向を正方向とする。ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの制御信号を受信すると、ステッピングモータ411の正回転方向への駆動を開始する。その結果、ステッピングモータ411の正転が開始される。
ステッピングモータ411が正回転方向へ駆動されると、絞り第1ギヤ421および絞り第2ギヤ422を介して絞りカム423が初期位相から図示時計方向に回転して、カムフォロア424が第1カム面423aと当接する。絞りカム423が図示時計方向へ回転するにつれてカムリフト量が減少するので、カムフォロア424、すなわち、絞り駆動レバー403が、絞り込みバネ471の付勢力によってボス401aを中心に時計方向に回動する。なお、ステッピングモータ411の駆動制御については後述する。
第1カム面423aには、絞り込みバネ471の付勢力によってカムフォロア424が押しつけられている。そのため、絞りカム423には、カムリフト量が少なくなる方向、すなわち時計方向に付勢力が作用するので、ステッピングモータ411の正転時の負荷が軽減され、絞り込み時間を短縮できる。
絞り駆動レバー403が時計方向に回動すると、腕403aが当初離間していた絞り制御レバー402上のピン402cに当接して、ピン402cを下方に向かって押圧する。これにより、絞り制御レバー402が時計方向に回動されて、絞り込み動作が開始される。すなわち、絞り制御レバー402の時計方向への回動により、レンズ側絞りレバー3が撮影レンズ2の絞りを開放状態から絞り込む。
なお、絞り駆動レバー403が時計方向に回動することで、絞りレバー係止爪405の腕405aが基板401の折り返し部401bから離間する。これにより、絞りレバー係止爪405は、バネ485の付勢力によって反時計方向に回動し、係止部405bが絞り制御レバー402上のピン402cに当接してピン402cを抱え込んで係止する。そのため、絞り制御レバー402と絞り駆動レバー403とは、絞りレバー係止爪405によって互いに係止されて、一体的に回動する。絞り込み時には、絞り込みバネ471の付勢力によって絞り駆動レバー403と絞り制御レバー402とが駆動される。
ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの制御信号に基づいて、所望の絞り値が得られるように、ステッピングモータ411の出力軸411aの回転量を制御する。これにより、ステッピングモータ411は、出力軸411aが所定の回転量だけ回転した後に停止する。ステッピングモータ411が停止すると、上述したウォームギアの効率と、ステッピングモータ411のディテントトルクとによって、絞り駆動レバー403、および、絞りレバー係止爪405によって一体化された絞り制御レバー402も停止する。その結果、レンズ側絞りレバー3が停止されて、撮影レンズ2の絞りが所望の値とされる。停止している絞りカム423は、絞り込みバネ471の付勢力による絞り駆動レバー403の回動を規制する規制部材(ストッパー)としての役割を果たす。
上述したように、撮影レンズ2の絞りが所望の値とされた後、周知の装置により不図示のシャッタが作動して撮影動作が行われ、被写体像がCCD5で撮像されると、引き続き各部のリセット動作が行われる。リセット動作については後述する。
−−−絞り込み時のステッピングモータ411の駆動制御について−−−
撮影レンズ2の絞りを所望の値に設定するには、設定する絞り値に応じた所定量だけレンズ側絞りレバー3を下方に移動させなければならない。すなわち、設定する絞り値に応じて絞り制御レバー402を回動させる必要がある。そのためには、絞り駆動レバー403が絞り制御レバー402を所定の回動量だけ回動させる必要がある。
撮影レンズ2の絞りを所望の値に設定するには、設定する絞り値に応じた所定量だけレンズ側絞りレバー3を下方に移動させなければならない。すなわち、設定する絞り値に応じて絞り制御レバー402を回動させる必要がある。そのためには、絞り駆動レバー403が絞り制御レバー402を所定の回動量だけ回動させる必要がある。
レリーズ前の状態では、上述したように、絞り駆動レバー403は、腕403aが絞り制御レバー402上のピン402cから離間した状態で停止している。そのため、絞り制御レバー402を所定の回動量(たとえばθf)だけ回動させるためには、絞り駆動レバー403は、腕403aをピン402cに当接させるまでに要する回動量(たとえばθa)だけ余計に回動しなければならない。すなわち、撮影レンズ2の絞りの絞り込みを開始する前に、絞り駆動レバー403は、回動量θaだけ時計方向に回動する必要がある。
したがって、撮影レンズ2の絞りを所望の値に設定するには、絞り駆動レバー403は、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」から、上述した回動量θfと回動量θaとの合計の回動量θf+θaだけ回動しなければならない。以下の説明では、回動量θfを絞り込み回動量と呼び、回動量θaを絞り込み開始前回動量と呼ぶ。
なお、不図示の測光センサからの出力信号に基づいて、所望の絞り値、および、所望の絞り値を得るために必要なレンズ側絞りレバー3の下方への移動量を算出することで、絞り込み回動量θfを算出できる。絞り込み開始前回動量θaは、「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」と、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」とによって決まる。しかし、装着される撮影レンズ2によって「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」が異なることがあるため、絞り込み開始前回動量θaは一定の値とはならない。
上述したように、絞り駆動レバー403は、絞り第1ギヤ421、絞り第2ギヤ422および絞りカム423を介してステッピングモータ411によって回動されるように構成されている。したがって、ステッピングモータ411の駆動量、すなわちステッピングモータドライバ102がステッピングモータ411に出力する駆動パルスの数によって、絞り駆動レバー403の回動量を制御できる。しかし、絞り込み開始前回動量θaが一定の値とはならないため、絞り込み動作時にステッピングモータドライバ102がステッピングモータ411に出力する駆動パルスの総数が分からない。
そこで、本実施の形態の絞り機構400では、絞りPI443によって絞りPI羽根442の回動開始を検出することで、絞り駆動レバー403が絞り込み開始前回動量θaだけ回動して絞り制御レバー402の回動を開始するタイミングを検出する。そして、絞り制御レバー402の回動開始の検出時を基点として、さらに絞り込み回動量θfだけ絞り駆動レバー403を回動させるようにステッピングモータ411を制御することで、「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」から絞り制御レバー402を絞り込み回動量θfだけ回動させる。このように絞り駆動レバー403の回動量、すなわち、ステッピングモータ411の駆動量を制御することで、撮影レンズ2の絞りが所望の値に設定される。
具体的には、制御回路101は、レリーズ信号が入力されると、不図示の測光センサからの出力信号に基づいて、目標とする撮影レンズ2の絞り値(設定絞り値)を算出する。制御回路101は、設定絞り値を得るための絞り制御レバー402の絞り込み回動量θf(もしくは絞り込み回動量θfに対応する駆動パルス数)を算出する。そして、制御回路101は、算出した絞り込み回動量θf(もしくは絞り込み回動量θfに対応する駆動パルス数)の情報をステッピングモータドライバ102に出力する。以下の説明では、便宜上、制御回路101から絞り込み回動量θfに対応する駆動パルス数の情報が出力されたものとして説明する。なお、絞り込み回動量θfに対応する駆動パルス数の情報とは別に、制御回路101は、上述したように、レリーズ信号が入力されると、ステッピングモータ411の正方向への回転を開始するようステッピングモータドライバ102に制御信号を出力する。
ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの制御信号を受信すると、ステッピングモータ411の正回転方向への駆動を開始する。
ステッピングモータ411の正回転方向への駆動が開始されると、上述のように、絞り駆動レバー403が回動される。絞り駆動レバー403が絞り込み開始前回動量θaだけ回動すると、離間していた腕403aとピン402cとが当接して、絞り制御レバー402の回動が開始される。これにより、腕402dが絞りPI羽根レバー441のピン441aとは反対の方向に移動するので、絞りPI羽根レバー441を介して不図示のバネによる図示時計方向に付勢力に抗して停止されていた絞りPI羽根442が、不図示のバネの付勢力によって時計方向に回動しはじめる。絞りPI羽根442の回動開始は、絞りPI443によって検出される。
制御回路101は、絞りPI443の出力信号の状態が変化したことを検出すると、絞り制御レバー402の回動が開始されたことを示す信号(絞り制御レバー回動開始信号)をステッピングモータドライバ102へ出力する。
ステッピングモータドライバ102は、制御回路101から絞り制御レバー回動開始信号を受信した時点から、絞り込み回動量θfに対応する駆動パルス数の情報に基づいて、当該駆動パルス数だけステッピングモータ411へ駆動パルスを出力した後、ステッピングモータ411を停止させる。
ステッピングモータドライバ102は、ステッピングモータ411を駆動する際に出力する駆動パルスを、ステッピングモータ411の不図示のコイルを2−2相励磁するように出力する。なお、ステッピングモータドライバ102は、ステッピングモータ411を停止させる際に、最後に出力する駆動パルスを、ステッピングモータ411のコイルを1−2相励磁するように出力するとしてもよい。この場合は、2−2相励磁のままで停止する場合に対して、より細かい位置精度でステッピングモータ411を停止するように制御することができる。
ステッピングモータドライバ102は、ステッピングモータ411を停止する直前にスルーダウンして停止するよう、駆動パルスを出力する。これにより、絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402が減速して停止するので、カメラボディ1側の絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402だけではなく、撮影レンズ2側のレンズを駆動する部材についても、停止の際に生じる衝撃力が低減され、各部材の振動発生を抑制できる。なお、ステッピングモータドライバ102は、後述するリセット動作時やライブビュー画像取得時、動画撮影時にも同様に駆動パルスを出力する。
−−−リセット動作時−−−
図15〜17を参照して、絞り機構400の通常の撮影後のリセット時の動作について説明する。図15,17は、リセット時の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図16は、リセット時の絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図17は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。リセット動作では、制御回路101は、不図示のシーケンスモータの駆動を開始させる。シーケンスモータが駆動されると、シーケンスモータのチャージ力によってチャージローラ482が下方に押圧される。これにより、チャージリンク板408が下方に引き下げられ、チャージレバー407が反時計方向に回動される(図15参照)。
図15〜17を参照して、絞り機構400の通常の撮影後のリセット時の動作について説明する。図15,17は、リセット時の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図16は、リセット時の絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図17は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。リセット動作では、制御回路101は、不図示のシーケンスモータの駆動を開始させる。シーケンスモータが駆動されると、シーケンスモータのチャージ力によってチャージローラ482が下方に押圧される。これにより、チャージリンク板408が下方に引き下げられ、チャージレバー407が反時計方向に回動される(図15参照)。
詳細な説明は省略するが、チャージレバー407が反時計方向に回動されると、ミラーアップレバー406がミラーアップバネ473の付勢力に抗して反時計方向に回動される。その結果、腕406aが下方に逃げて、メインミラー321を駆動する不図示の軸が下方に移動するので、メインミラー321がミラーダウンする。
通常の撮影後のリセット時には、ステッピングモータ411の正方向への回転を開始するようステッピングモータドライバ102に制御信号を出力する。ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの制御信号を受信すると、ステッピングモータ411の正回転方向への駆動を開始する。その結果、ステッピングモータ411の正転が開始される。
直前のレリーズ時に撮影レンズ2の絞りが最小絞り値まで絞り込まれていなかった場合、リセット開始直前には、カムフォロア424が第1カム面423aのいずれかの部分に当接していることとなる。そのため、ステッピングモータ411の正転開始、すなわち、絞りカム423の時計方向への回転開始によって、カムリフト量がさらに減少することとなるので、一旦、絞り駆動レバー403は時計方向に回動する。たとえば直前のレリーズ時に絞りカム423の回転角度が図9における80度で停止していた場合、絞りカム423の回転角度が115度辺りに到達するまでは、絞りカム423が時計方向に回転するにつれてカムリフト量が減少する。そのため、絞り込みバネ471の付勢力によってカムフォロア424が第1カム面423aに追従して、絞り駆動レバー403は時計方向に回動する。
その後、絞りカム423の回転角度が145度辺りを過ぎると、今度はカムフォロア424が第2カム面423bと当接することとなり、絞りカム423が時計方向に回転するにつれてカムリフト量が増加する。そのため、絞り込みバネ471の付勢力に抗してカムフォロア424が第2カム面423bで押圧されて、絞り駆動レバー403は反時計方向に回動し始める。
直前のレリーズ時に撮影レンズ2の絞りが最小絞り値まで絞り込まれていた場合には、ステッピングモータ411の正転開始によって、カムリフト量がさらに減少することはなく、絞り駆動レバー403が時計方向に回動することはない。絞りカム423の回転角度が図9における145度辺りを過ぎると、上述したように、絞り駆動レバー403は反時計方向に回動し始める。
上述したように、絞りカム423のプロフィールは、第2カム面423bの方が、第1カム面423aよりも回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少なくなるように設定されている。そのため、絞りカム423を時計方向に回転させて、カムフォロア424を第2カム面423bで押圧する方が、絞りカム423を反時計方向に回転させて、カムフォロア424を第1カム面423aで押圧するよりも少ない駆動力で絞り込みバネ471の付勢力に抗して絞り駆動レバー403を反時計方向に回動できる。これにより、ステッピングモータ411の負荷を低減できる。なお、リセット時には、絞り込み時のように絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402を高速で回動させる必要はない。そのため、絞り機構400をステッピングモータ411の駆動力だけでリセットするためにステッピングモータ411の定格出力を大きくする必要はない。
絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402が反時計方向に回動されると、絞り制御レバー402の腕402dによってピン441aが後方に向かって押圧されて、絞りPI羽根レバー441が反時計方向に回動する。絞り制御レバー402が「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」に達する前に、絞りレバー係止爪405の腕405aが基板401の折り返し部401bに当接して、絞りレバー係止爪405が時計方向に回動される。これにより、係止部405bが絞り制御レバー402上のピン402cから離間して、ピン402cを釈放するので、絞り制御レバー402は、絞り駆動レバー403とは別に回動可能となる。絞り制御レバー402は、絞り戻しバネ472の付勢力によって「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」まで回動して停止する。
係止部405bがピン402cを釈放した後も絞り駆動レバー403は反時計方向に回動する。そして、絞り駆動レバー403は、後述するように、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」まで回動して停止する。
このように、本実施の形態の絞り機構400では、メインミラー321系のリセット(チャージ)動作を行うための機構と、絞り駆動系のリセット(チャージ)動作を行うための機構とが独立している。
−−−「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」について−−−
上述したように、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」は、絞りカム423の停止位置、すなわち、ステッピングモータ411の出力軸411aが停止する位置によって規定される。具体的には、次のようにして「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」を規定している。ステッピングモータ411の正方向への回転によって、絞り第2ギヤ422(絞りカム423)が回転して、絞りカム423の回転角度が360度(0度)近傍に到達すると、図9に示すように、カム位相検出スイッチから出力される信号がHigh信号からLo信号に切り替わる。
上述したように、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」は、絞りカム423の停止位置、すなわち、ステッピングモータ411の出力軸411aが停止する位置によって規定される。具体的には、次のようにして「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」を規定している。ステッピングモータ411の正方向への回転によって、絞り第2ギヤ422(絞りカム423)が回転して、絞りカム423の回転角度が360度(0度)近傍に到達すると、図9に示すように、カム位相検出スイッチから出力される信号がHigh信号からLo信号に切り替わる。
制御回路101は、カム位相検出スイッチから出力される信号がHigh信号からLow信号へと切り替わったことが検出された時点から所定の駆動パルス数nだけステッピングモータ411へ駆動パルスを出力した後、ステッピングモータ411を停止させるように、ステッピングモータドライバ102へ制御信号を出力する。
すなわち、本実施の形態の絞り機構400では、カム位相検出スイッチから出力される信号がLow信号であるときに、カムのリフト量が最大となる。この最大のリフト位置における絞り駆動レバー初期位置を絞り駆動レバー403の基準点とみなして、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」を規定している。
カム位相検出スイッチによって絞り駆動レバー初期位置を検出するのは、次の理由からである。ステッピングモータ411は、駆動パルスの数で出力軸411aの回転量が決まる。しかし、何らかの原因によって、いわゆる脱調が生じると、レリーズ開始前からリセット終了の時までに絞りカム423の1回転に相当する所定のパルス数だけ駆動パルスが入力されても、ステッピングモータ411の出力軸411aは、レリーズ開始前の回動位相まで戻らない。そのため、絞り駆動レバー403が元の位置まで完全に戻らないなどの不具合が生じることになる。
しかし、カム位相検出スイッチによって「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」を定めれば、レリーズ時に脱調が生じても、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」を略一定の位置に保てる。
−−−ライブビュー画像取得時−−−
図18〜20を参照して、絞り機構400のライブビュー画像取得時の動作について説明する。図18,20は、ライブビュー画像取得時の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図19は、ライブビュー画像取得時の絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図20は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。なお、ライブビュー画像(スルー画像、またはスルー画とも呼ぶ)は、記憶媒体への記録用の画像を取得するための撮影(本撮影)の前段階として撮像素子71で繰り返し撮像することで取得される予備撮影画像である。
図18〜20を参照して、絞り機構400のライブビュー画像取得時の動作について説明する。図18,20は、ライブビュー画像取得時の絞り機構400をカメラボディ1の左側から見た図であり、図19は、ライブビュー画像取得時の絞り機構400をカメラボディ1の左斜め後方から見た斜視図である。図20は、説明のために絞り機構400を構成する部材の一部を太線で強調して表示した図である。なお、ライブビュー画像(スルー画像、またはスルー画とも呼ぶ)は、記憶媒体への記録用の画像を取得するための撮影(本撮影)の前段階として撮像素子71で繰り返し撮像することで取得される予備撮影画像である。
ライブビュー撮影モードと通常の撮影モード(通常撮影モード)とを切り替える不図示のスイッチが操作されて、ライブビュー撮影モードに切り替えられたことを示す操作信号が当該スイッチから入力されると、制御回路101は、次のように各部を制御する。なお、ライブビュー撮影モードとは、カメラボディ1の背面に設けられた不図示のモニターにライブビュー画像を表示させた状態で撮影を行う撮影モードのことである。
制御回路101は、ライブビュー撮影モードに切り替えられたことを示す操作信号が入力されると、可動鉄心461aの釈放に必要な所定時間だけミラーアップマグネット461を励磁する。これにより、可動鉄心461aが釈放され、上述したようにメインミラー321がミラーアップされる。
制御回路101は、ライブビュー撮影モードに切り替えられたことを示す操作信号が入力されると、ステッピングモータ411の逆方向への回転を開始するようステッピングモータドライバ102に制御信号を出力する。ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの制御信号を受信すると、ステッピングモータ411の逆回転方向への駆動を開始する。その結果、ステッピングモータ411の逆転が開始される。
ステッピングモータ411が逆回転方向へ駆動されると、絞り第1ギヤ421および絞り第2ギヤ422を介して絞りカム423が初期位相から図示反時計方向に回転して、カムフォロア424が第2カム面423bと当接する。絞りカム423が図示反時計方向へ回転するにつれてカムリフト量が減少するので、カムフォロア424、すなわち、絞り駆動レバー403が、絞り込みバネ471の付勢力によってボス401aを中心に時計方向に回動する。
絞り駆動レバー403が時計方向に回動すると、上述したように、絞り制御レバー402と絞り駆動レバー403とは、絞りレバー係止爪405によって互いに係止されて、一体的に回動する。絞り込み時には、絞り込みバネ471の付勢力によって絞り駆動レバー403と絞り制御レバー402とが駆動される。
ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの制御信号に基づいて、所望の絞り値が得られるように、ステッピングモータ411の出力軸411aの回転量を制御する。これにより、ステッピングモータ411の出力軸411aが所定の回転量だけ回転して、撮影レンズ2の絞りが所望の値とされる。
なお、ライブビュー撮影モードに設定されると、制御回路101は、CCD5で撮像して得られたライブビュー画像のデータに基づいて、被写体の明るさに応じて設定絞り値を繰り返し算出する。制御回路101は、設定絞り値を算出する度に、設定絞り値を得るために必要なステッピングモータ411の駆動方向および駆動パルス数を算出し、これを駆動情報としてステッピングモータドライバ102に出力する。ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの駆動情報(制御信号)に基づいて、撮影レンズ2の絞りが設定絞り値となるように、ステッピングモータ411の出力軸411aの回転を制御する。これにより、ライブビュー画像を取得している間、被写体の明るさの変化に追従して、撮影レンズ2の絞りの絞り値も随時変更される。
ライブビュー撮影モードに設定されている場合には、上述のように、絞りカム423が初期位相から図示反時計方向に回転して、第1カム面423aよりも回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少ない第2カム面423bにカムフォロア424が当接している。そのため、撮影レンズ2の絞りを絞り開放方向に駆動する場合であっても、小さな駆動力で絞り込みバネ471の付勢力に抗して絞り駆動レバー403を反時計方向に回動できる。また、絞りカム423の回転角度当たり(すなわちステッピングモータ411の出力軸411aの回転角度当たり)のカムリフト量の変化量が少ないので、第1カム面423aにカムフォロア424が当接している場合と比べて、ステッピングモータ411の駆動パルス当たりの絞り値の変化量を小さくできるので、絞り値の微調整ができる。なお、ライブビュー画像取得時の絞り値の変更速度(すなわち絞り駆動レバー403の回動速度)は、通常の撮影時の絞り込み時のように高い速度は必要でない。そのため、ライブビュー画像取得時に随時絞り機構400をするためにステッピングモータ411の定格出力を大きくする必要はない。
ライブビュー画像取得時にレリーズボタン4が押圧されると、本撮影が行われ、引き続き各部のリセット動作が行われる。リセット動作については上述したとおりである。
本実施の形態の絞り機構400および電子カメラでは次の作用効果を奏する。
(1) 絞り第1ギヤ421と絞り第2ギヤ422とによって構成されるウォームギアと、絞りカム423およびカムフォロア424とによって構成されるカム機構を介して、ステッピングモータ411で絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402を回動させるように構成した。したがって、絞りカム423のカムプロフィールを工夫することで、ステッピングモータ411の駆動力だけでも絞り機構400のリセットが可能となるので、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける必要がなくなる。これにより、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける機構が不要となるので、絞り機構400を簡素化できる。
(1) 絞り第1ギヤ421と絞り第2ギヤ422とによって構成されるウォームギアと、絞りカム423およびカムフォロア424とによって構成されるカム機構を介して、ステッピングモータ411で絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402を回動させるように構成した。したがって、絞りカム423のカムプロフィールを工夫することで、ステッピングモータ411の駆動力だけでも絞り機構400のリセットが可能となるので、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける必要がなくなる。これにより、メインミラーなどをリセットする機構から動力の補助を受ける機構が不要となるので、絞り機構400を簡素化できる。
(2) リセットに要する力を確保するためにステッピングモータの出力軸の回転を減速するギヤの減速比を大きくすると、絞り込み時の絞り込み速度が低下してしまう。また、リセットに要する力を確保するためにステッピングモータ411の定格出力(出力トルク)を大きくするには、たとえばステッピングモータの直径を大きくする必要がある。ステッピングモータの直径を大きくすると、ロータの磁石が大型化してロータの慣性モーメントが大きくなってしまうので、ステッピングモータの加速性能が低下して、絞り込み時の絞り込み速度が低下するという不都合が生じる。
これに対して、本実施の形態では、第1カム面423aと第2カム面423bとで、回転角度当たりのカムリフト量の変化量が異なるように絞りカム423のプロフィールが設定されるよう構成した。したがって、絞り込み時の絞り込み速度(すなわち絞り駆動レバー403の回動速度)を確保しつつ、少ない駆動力による絞り機構400のリセットが可能となった。これにより、絞り機構400をステッピングモータ411の駆動力だけでリセットするためにステッピングモータ411の定格出力を大きくしたり、ステッピングモータの出力軸の回転を減速するギアの減速比を大きくする必要はなく、絞り込み時の絞り込み速度を低下させることがないので、連写性能を確保できる。
(3) ライブビュー画像取得時には、第1カム面423aよりも回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少ない第2カム面423bにカムフォロア424が当接するように構成した。したがって、撮影レンズ2の絞りを絞り開放方向に駆動する場合であっても、小さな駆動力で絞り込みバネ471の付勢力に抗して絞り駆動レバー403を反時計方向に回動できる。このように、ライブビュー画像の表示を行っている間にも撮影レンズ2の絞り値を調節するように構成することで、被写体や被写体周辺の明るさが変化しても、不図示のモニターに表示されるライブビュー画像の明るさが適宜調節されるので、ライブビュー画像の視認性が向上する。また、ライブビュー画像の表示を行った後に、絞り機構400をリセットすることなく、最適な絞り値で本撮影ができるので、得られる画像の明るさを適切にできるとともに、ユーザの意図したタイミングで被写体像を撮像できる。
(4) 絞り駆動レバー403が、絞り込みバネ471の付勢力によって絞り込み方向に駆動されるように構成した。これにより、絞り込みバネ471の付勢力によって絞り駆動レバー403を絞り込み方向に迅速に駆動できるので、ステッピングモータ411の小型化と、コマ速に影響する絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402の駆動速度維持とを両立できる。
(5) 絞り込み時には、絞り込みバネ471の付勢力によってカムフォロア424が第1カム面423aまたは第2カム面423bに押しつけられるように構成した。これにより、絞りカム423には、カムリフト量が少なくなる方向、すなわち時計方向に付勢力が作用するので、ステッピングモータ411の負荷が軽減され、絞り込み時間を短縮できる。
(6) ステッピングモータ411が停止すると、ウォームギアの効率とステッピングモータのディテントトルクによって、絞り駆動レバー403、および、絞りレバー係止爪405によって一体化された絞り制御レバー402が停止するように構成した。これにより、撮影レンズ2の絞りを任意の設定絞り値に絞り込むことができるとともに、撮影レンズ2の絞りを設定絞り値で維持するのに電力を消費しないので、カメラの消費電力を抑制できる。
(7) 絞り制御にステッピングモータ411を利用するように構成したので、絞り駆動レバー403の駆動量をステッピングモータ411への駆動パルスの出力数で制御でき、撮影レンズ2の絞りの絞り値の制御が容易となる。また、撮影レンズ2の絞りを設定絞り値で維持する際にステッピングモータ411のディテントトルクが寄与するので、撮影レンズ2の絞りを設定絞り値で安定的に維持でき、撮像して得られる画像の画質を安定化できる。
(8) 絞り制御レバー402の回動を開始するタイミングを検出するように構成した。そして、絞り制御レバー402の回動開始の検出時を基点として、さらに絞り込み回動量θfだけ絞り駆動レバー403を回動させるようにステッピングモータ411を制御することで、撮影レンズ2の絞りを所望の値に設定するように構成した。これにより、装着される撮影レンズ2によって「レンズ装着時の絞り制御レバー402のレリーズ前停止位置」が異なることがあっても、撮影レンズ2の絞りを所望の値に設定できる。したがって、装着される撮影レンズ2が制限されることがなく様々な撮影レンズ2を装着でき、絞り値も正確に設定できる。
(9) 絞り込み時には、絞りレバー係止爪405によって絞り駆動レバー403および絞り制御レバー402一体化するように構成した。また、絞り開放状態では、絞りレバー係止爪405がピン402cを釈放して、絞り制御レバー402が絞り駆動レバー403とは別に回動可能となるように構成した。これにより、絞り込み時に、絞り制御レバー402を安定的に回動させることができ、被写体像の画像の画質を向上できる。また、装着される撮影レンズ2の違いによる絞り開放状態におけるレンズ側絞りレバー3の停止位置の変化に対応できるので、カメラボディ1装着される撮影レンズ2が制限されることがなく様々な撮影レンズ2を装着でき、利便性が高い。
(10) カム位相検出スイッチによって絞り駆動レバー初期位置を検出するように構成した。そして、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」(カムの最大リフト位置における絞り駆動レバー403の位置)を初期位置として規定している。これにより、「絞り駆動レバー403のレリーズ前停止位置」を一定の位置に設定できるので、ステッピングモータ411で脱調が生じても、リセット動作後には絞り駆動レバー403を正しい位置に戻すことができ、次回の撮像の際に悪影響を及ぼさない。
−−−変形例−−−
(1) 上述の説明では、通常撮影モードおよびライブビュー撮影モードにおける絞り機構400の動作について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、動画を撮影する動画撮影モードにおいても、上述したライブビュー撮影モードに設定された場合と同様に、絞り機構400が動作するようにしてもよい。すなわち、制御回路101は、動画撮影モードに切り替えられたことを示す操作信号が入力された後に不図示のレリーズスイッチからレリーズ信号が入力されると、ライブビュー撮影モードに設定された場合と同様に、メインミラー321をミラーアップさせるように各部を制御する。
(1) 上述の説明では、通常撮影モードおよびライブビュー撮影モードにおける絞り機構400の動作について説明したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、動画を撮影する動画撮影モードにおいても、上述したライブビュー撮影モードに設定された場合と同様に、絞り機構400が動作するようにしてもよい。すなわち、制御回路101は、動画撮影モードに切り替えられたことを示す操作信号が入力された後に不図示のレリーズスイッチからレリーズ信号が入力されると、ライブビュー撮影モードに設定された場合と同様に、メインミラー321をミラーアップさせるように各部を制御する。
そして、制御回路101は、CCD5で動画の撮像を開始するよう各部を制御するとともに、CCD5で撮像して得られた画像のデータに基づいて、被写体の明るさに応じて設定絞り値を繰り返し算出する。制御回路101は、設定絞り値を算出する度に、設定絞り値を得るために必要なステッピングモータ411の駆動方向および駆動パルス数を算出し、これを駆動情報としてステッピングモータドライバ102に出力する。ステッピングモータドライバ102は、制御回路101からの駆動情報に基づいて、撮影レンズ2の絞りが設定絞り値となるように、ステッピングモータ411の出力軸411aの回転を制御する。これにより、動画の撮像をしている間、被写体の明るさの変化に追従して、撮影レンズ2の絞りの絞り値も随時変更される。
(2) 上述の説明では、絞りカム423の回転角度に対して絞り駆動レバー403の回転角度が直線的に変化するように絞りカム423のプロフィールが設定されているが、本発明はこれに限定されず、絞りカム423の回転角度に対して絞り駆動レバー403の回転角度が曲線的に変化するように絞りカム423のプロフィールが設定されていてもよい。
(3) 上述の説明では、絞り込みバネ471の付勢力を利用して絞り駆動レバー403を回動させるように構成しているが、本発明はこれに限定されない。たとえば、絞り込みバネ471の付勢力を利用せずに、ステッピングモータ411の駆動力だけで絞り込み動作および絞り開放動作を行うようにしてもよい。ただし、ステッピングモータ411の駆動トルクがより多く必要となるため、ステッピングモータ411の直径が大きくなるとともに、ステッピングモータ411の回転速度が低下する。そのため、絞り込み動作および絞り開放動作に要する時間が長くなる。したがって、コマ速ある程度低く抑えることができるカメラの場合に適用可能である。
(4) 上述の説明では、絞りPI443で絞り制御レバー402の回動開始を検出しているが、絞りPI443の代わりに、絞りPI羽根レバー441と絞り制御レバー402との当接部分に電気接点を形成してもよい。そして、絞り制御レバー402が図示時計方向に回動する際に絞りPI羽根レバー441がたとえば慣性によって絞り制御レバー402の動きに遅れて反時計方向に回動するように構成する。そして、当該電気接点が接触状態から離間状態になったことを制御回路101で電気的に検出することで、絞り制御レバー402の回動開始を検出するように構成してもよい。
(5) 上述の説明では、撮像素子としてCCDイメージセンサ(CCD5)を用いているが、CMOSイメージセンサなど他の種類の撮像素子であってもよい。また、上述の説明では、撮像素子によって被写体像の撮像を行う電子カメラであるが、フィルムを用いる銀塩カメラに本発明を適用してもよい。
(6) 上述の説明では、ステッピングモータ411は、クローポール式PM型ステッピングモータであるが、本発明はこれに限定されない。PM型に限らず、VR型やHB型などの他の種類のステッピングモータであってもよい。また、ステッピングモータに限らず、DCモータやサーボモータなど、位置決めに用いられるモータであれば種類は問わない。
(7) 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
(7) 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
なお、本発明は、上述した実施の形態のものに何ら限定されず、レンズの絞りを駆動する絞り第1駆動部材と、絞り第1駆動部材を駆動する絞り第2駆動部材と、モータと、モータの駆動力を絞り第2駆動部材に伝達するカムと、絞り第1駆動部材の動き始めを検出する検出手段と、検出手段で絞り第1駆動部材の動き始めを検出した後のモータの回転量を制御することでレンズの絞り値を制御するモータ制御手段とを備え、カムは、初期位置からレンズの絞りを絞り込むようにモータを正転させたときにカムフォロアが当接する第1のカム面と、初期位置からモータを逆転させたときにカムフォロアが当接する第2のカム面とを有し、第1のカム面よりも第2のカム面の方が、カムの回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少ないことを特徴とする各種構造の絞り制御装置、および、この絞り制御装置を搭載する各種のカメラを含むものである。
1 カメラボディ 2 撮影レンズ
3 レンズ側絞りレバー 5 CCD
101 制御回路 102 ステッピングモータドライバ
400 絞り機構 402 絞り制御レバー
403 絞り駆動レバー 411 ステッピングモータ
421 絞り第1ギヤ 422 絞り第2ギヤ
423 絞りカム 424 カムフォロア
441 絞りPI羽根レバー 442 絞りPI羽根
443 絞りPI 471 絞り込みバネ
472 絞り戻しバネ
3 レンズ側絞りレバー 5 CCD
101 制御回路 102 ステッピングモータドライバ
400 絞り機構 402 絞り制御レバー
403 絞り駆動レバー 411 ステッピングモータ
421 絞り第1ギヤ 422 絞り第2ギヤ
423 絞りカム 424 カムフォロア
441 絞りPI羽根レバー 442 絞りPI羽根
443 絞りPI 471 絞り込みバネ
472 絞り戻しバネ
Claims (7)
- レンズの絞りを駆動する絞り第1駆動部材と、
前記絞り第1駆動部材を駆動する絞り第2駆動部材と、
モータと、
前記モータの駆動力を前記絞り第2駆動部材に伝達するカムと、
前記絞り第1駆動部材の動き始めを検出する検出手段と、
前記検出手段で前記絞り第1駆動部材の動き始めを検出した後の前記モータの回転量を制御することで前記レンズの絞り値を制御するモータ制御手段とを備え、
前記カムは、初期位置から前記レンズの絞りを絞り込むように前記モータを正転させたときにカムフォロアが当接する第1のカム面と、初期位置から前記モータを逆転させたときにカムフォロアが当接する第2のカム面とを有し、前記第1のカム面よりも前記第2のカム面の方が、前記カムの回転角度当たりのカムリフト量の変化量が少ないことを特徴とする絞り制御装置。 - 請求項1に記載の絞り制御装置において、
前記モータによって駆動されるウォームギアをさらに備え、
前記カムは、前記モータによって駆動される前記ウォームギアのウォームの回転を前記絞り第2駆動部材に伝達することを特徴とする絞り制御装置。 - 請求項1または請求項2に記載の絞り制御装置において、
前記モータ制御手段は、静止画の撮影時に前記レンズの絞り値を制御する場合には、前記カムフォロアが前記第1のカム面と当接するように、動画の撮影時またはライブビュー画像の取得時には、前記カムフォロアが前記第2のカム面と当接するようにそれぞれ前記モータの回転を制御することを特徴とする絞り制御装置。 - 請求項1〜3のいずれか一項に記載の絞り制御装置において、
前記レンズの絞りが絞り込まれる絞り込み方向に駆動されるように前記絞り第2駆動部材に付勢力を与える絞り込み付勢手段をさらに備えることを特徴とする絞り制御装置。 - 請求項4に記載の絞り制御装置において、
前記モータ制御手段は、前記レンズの絞りを開放状態にリセットする場合には、前記第2のカム面を前記カムフォロアに当接させて、前記レンズの絞りが開放状態となるように、前記絞り込み付勢手段の付勢力に抗して前記絞り第2駆動部材を駆動するように前記モータの回転を制御することを特徴とする絞り制御装置。 - 請求項1〜5のいずれか一項に記載の絞り制御装置において、
前記モータはステッピングモータであり、
前記モータ制御手段は、前記検出手段で前記絞り第1駆動部材の動き始めを検出した後の前記ステッピングモータの回転量を制御することで前記レンズの絞り値を制御することを特徴とする絞り制御装置。 - 請求項1〜6のいずれか一項に記載の絞り制御装置を備えることを特徴とするカメラ。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2009050363A JP2010204420A (ja) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | 絞り制御装置およびカメラ |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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JP2009050363A JP2010204420A (ja) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | 絞り制御装置およびカメラ |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
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JP2010204420A true JP2010204420A (ja) | 2010-09-16 |
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ID=42965967
Family Applications (1)
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---|---|---|---|
JP2009050363A Pending JP2010204420A (ja) | 2009-03-04 | 2009-03-04 | 絞り制御装置およびカメラ |
Country Status (1)
Country | Link |
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JP (1) | JP2010204420A (ja) |
-
2009
- 2009-03-04 JP JP2009050363A patent/JP2010204420A/ja active Pending
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