JP6021475B2 - 撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、被写体像の光量を調節する光量調節装置を備える撮像装置に関する。

一般に、固体撮像素子を内蔵するビデオカメラ又はデジタルカメラ、そして、フイルムを用いるカメラなどの撮像装置では、固体撮像素子又はフイルムに結像される被写体像の光量を調節することが行われている。そして、光量調節のために、絞り開口径を制御する光量調節装置（絞り装置）が撮像装置には備えられている。この光量調節装置は、遮光部材として複数の絞り羽根を備えており、ステッピングモータを駆動動力源として絞り羽根を駆動して絞り開口径を変化させる。

ところで、近年、所謂デジタル一眼レフカメラにおいては、静止画撮影に留まらず、動画撮影が可能な機種が存在する。このため、デジタル一眼レフカメラの交換レンズユニットに搭載される光量調節装置では、静止画撮影においてはシャッタタイムラグ短縮および連続撮影速度向上のため絞り羽根の高速駆動が求められている。そして、動画撮影においては、絞り羽根を非常に滑らかに低速駆動することが要求される。

ここで、滑らかな低速駆動とは、高分解能で低速駆動を行うことをいう。動画撮影において絞り動作が低分解能であると、不連続で不自然な光量変化が動画に取得されて品質が損なわれる。このため、動画撮影の際には、絞り羽根の滑らかな低速駆動が要求される。

従来、デジタル一眼レフカメラの交換レンズユニットに搭載された光量調節装置では、１つのモータによって絞り羽根を駆動しており、このため、当該モータの特性の範囲で高速駆動および低速駆動を行っている。例えば、ステッピングモータを駆動動力源に用いる光量調節装置においては、１−２相駆動など通常のステップ駆動によって高速駆動を行い、マイクロステップ駆動によって滑らかな低速駆動を行うようにしている。

例えば、駆動動力源としてステッピングモータを備えて、ステッピングモータによって絞りを駆動する際、１−２相駆動により静止画撮影おいて連続撮影のための高速駆動性能を確保し、マイクロステップ駆動により動画撮影において滑らかな低速駆動を行うようにしたものがある（特許文献１参照）。

特開昭６２−２４０９４２号公報

ところが、上述の特許文献１においては、１つのステッピングモータで絞り羽根を駆動しているので、高速駆動性能と低速駆動性能とは当該ステッピングモータの性能によって規定されてしまう。例えば、高速駆動の性能を満足するように、ロータマグネットの磁束密度を増加すると、一方で滑らかな低速駆動において、コギングトルクの増大によって滑らかさ損なわれてしまう。

従って、１つのステッピングモータによって高速駆動と滑らかな低速駆動とのバランスを取らなければならず、ある程度性能の妥協が必要となる。つまり、従来の撮像装置では、光量調節装置において絞り制御を行う際に、１つのステッピングモータで高速駆動と滑らかな低速駆動とを行っている関係上、双方の性能を向上させることが難しいという問題点がある。

そこで、本発明の目的は、高速駆動性能向上と低速駆動性能向上との両立が可能な撮像装置を提供することにある。

上記の目的を達成するために、本発明による撮像装置は、開口部が形成されたベース部材を備え、前記開口部を通過する光量を調節する光量調節装置を備える撮像装置であって、前記光量調節装置は、第１のステッピングモータと、前記第１のステッピングモータより１ステップあたりの変位量の小さい第２のステッピングモータと、前記開口部を遮光して、前記開口部を通過する光量を調節する光量調節部材と、前記光量調節部材と係合し、前記第１のステッピングモータによって駆動される第１の被駆動部材と、前記第２のステッピングモータによって駆動される第２の被駆動部材と、前記第２のステッピングモータによる前記第２の被駆動部材の駆動に応じて、前記第１の被駆動部材の移動範囲を規制する規制手段と、前記開口部を通過する光量を調節する際、前記第１のステッピングモータおよび前記第２のステッピングモータを選択的に駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、光量調節の際に高速駆動性能を向上させるとともに、低速駆動性能を向上させて、その両立を達成することができる。

本発明の実施の形態による撮像装置で用いられる光量調節装置を分解して示す斜視図である。 図１に示す光量調節装置を組み立てた状態で示す断面図である。 図１に示す光量調節装置の駆動制御の一例を説明するための図であり、（ａ）は目標絞り値が中間絞りよりも開放側にある場合の駆動制御を示す図、（ｂ）は目標絞り値が中間絞りよりも開放側にある場合の駆動制御を示す図、（ｃ）は目標絞り値が中間絞りである場合の駆動制御を示す図である。 図１に示す光量調節装置の駆動制御の一例を説明するための図であり、（ａ）は目標絞り値が中間絞りよりも小絞り側にある場合の駆動制御を示す図、（ｂ）は目標絞り値が中間絞りよりも小絞り側にある場合の駆動制御を示す図である。 図１に示す光量調節装置の動作の一例を説明するための図であり、（ａ）は初期状態を示す図、（ｂ）はストッパー部材がスクリューネジの先端側に移動した状態を示す図である。 図１に示す光量調節装置の動作の一例を説明するための図であり、（ａ）は遮光羽根が中央開口部内に１段分絞り込んだ状態を示す図、（ｂ）は遮光羽根が中央開口部内に３段分絞り込んだ状態を示す図である。 図１に示す光量調節装置の動作の一例を説明するための図であり、（ａ）は回転部材の位置規制部がストッパー部材と離れた状態を示す図、（ｂ）は遮光羽根が中央開口部内に５段分絞り込んだ小絞り状態を示す図である。 図１に示す光量調節装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。 図８に示す撮像装置の動作を説明するためのフローチャートである。 図９に示す単写モード撮影における処理（単写モード撮影処理）を説明するためのフローチャートである。 図９に示す連写モード撮影における処理（連写モード撮影処理）を説明するためのフローチャートである。 図９に示す終了処理を説明するためのフローチャートである。

以下に、本発明の実施の形態による撮像装置の一例について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の実施の形態による撮像装置で用いられる光量調節装置を分解して示す斜視図である。また、図２は図１に示す光量調節装置を組み立てた状態で示す断面図である。

図示の光量調節装置は、光量調節部材として用いられる遮光羽根１〜７を有している。これら遮光羽根１〜７の各々は、遮光性を備え開口量を規制する薄板状の羽根基部で構成されている。遮光羽根１〜７において、羽根基部の一方の面にはそれぞれ円柱又は円筒状の第１軸部１ａ〜７ａが形成されるとともに、羽根基部の他方の面にはそれぞれ円柱又は円筒状の第２軸部１ｂ〜７ｂ（一部図示せず）が一体に形成されている。

回転部材（第１の被駆動部材）８は遮光羽根１〜７の開閉手段として用いられ、回転部材８はその中央に開口部８ａを有するリング状体に形成されている。回転部材８にはその一面から他面に貫通する穴部８ｂ〜８ｇ（図１において穴部８ｅは示されていない）が形成されるとともに、開口部８ａの周縁に沿って軸方向に突起する回転係合突起部８ｉが形成されている。さらに、回転部材８にはギア部８ｊが形成されるとともに、突起部８ｋが形成されている。カム部材９はその中央に開口部９ａを有するリング状体に形成されている。そして、カム部材９の一面９ｉにはカム溝部９ｂ〜９ｈが設けられている。

ベース部材１０はその中央に開口部１０ａを有するリング状体に形成されている。ベース部材１０には第１のモータ取り付け部１０ｂおよび第２のモータ取り付け部１０ｃが設けられるとともに、円弧上の長穴部１０ｄが形成されている。

遮光羽根１〜７は、開口部１０ａを通過する光量を調節する。突起部８ｋはベース部材１０の長穴部１０ｄを貫通してベース部材１０の外側に露出する。開口部１０ａの通過光量が最大となるとき、突起部８ｋが長孔部１０ｄの一端に当接するように、長孔部１０ｄは形成されている。

第１のモータ１１は、回転部材８を駆動するためのモータである。第１のモータ１１のモータ軸先端にはピニオンギア１２が固定されており、第１のモータ１１は第１のモータ取り付け部１０ｂに取り付けられる。そして、ピニオンギア１２は第１のモータ取り付け部１０ｃを通って回転部材８のギア部８ｊと噛み合う。なお、図示の例では、第１のモータ１１（第１のステッピングモータ）は２つのコイルを備える２相のステッピングモータである。

第２のモータ１３（第２のステッピングモータ）は２つのコイルを備え、１−２相駆動が可能なステッピングモータである。第２のモータ１３の１ステップあたりの変位量は、第１のモータ１１の１ステップあたりの変位量より小さい。第２のモータ１３はモータ軸先端にスクリューネジ１４が固定されており、第２のモータ１３は第２のモータ取り付け部１０ｃに取り付けられる。

ストッパー部材（第２の被駆動部材）１５にはネジ穴部が形成され、このネジ穴部がスクリューネジ１４と螺合し、第２のモータ１３の回転によってストッパー部材１５はモータ軸方向に移動する。この際、ストッパー部材１５はベース部材１０の上面にて回転規制される。ストッパー部材１５の回転規制の一例として、スクリューネジ１４とは別にモータ軸に平行な支持バーを設けて、これによって、ストッパー部材１０の回転規制を行うことが考えられる。

ベース部材１０は回転部材８および遮光羽根１〜７を間に挟んでカム部材９に固定され、回転部材８および遮光羽根１〜７の光軸方向における抜け止めとして機能する。この際、回転係合突起部８ｉがベース部材１０の開口部１０ａに係合して回転可能に支持される。

遮光羽根１〜７の第１軸部１ａ〜７ａは回転部材８の穴部８ｂ〜８ｈにそれぞれ回動可能に係合し、第２軸部１ｂ〜７ｂはカム部材９のカム溝部９ｂ〜９ｈにそれぞれ摺動可能に係合する。突起部８ｋはラック部材１５よりもスクリューネジ１４の先端側に位置する（図２参照）。遮光羽根１〜７は光軸（撮像装置に備えられたレンズの光軸）を中心として円周方向に均等に配置され、羽根基部が重ね合わされることによって開口部１０ａの通過光量を調節する。そして、羽根基部の重ね合わせ量が大きいほど開口部１０ａの通過光量が小さくなる。

このように、遮光羽根１〜７、回転部材８、カム部材９、ベース部材１０、第１のモータ１１、ピニオンギア１２、第２のモータ１３、スクリューネジ１４、およびストッパー部材１５によって光量調節装置が構成される。

いま、図１において、第１のモータ１１を半時計方向に回転させると、ピニオンギア１２が回転部材８のギア部８ｊに噛み合っているので回転部材８は時計方向に回転する。回転部材８の穴部８ｂ〜８ｈには遮光羽根１〜７の第１軸部１ａ〜７ａが係合しているので、第１軸部１ａ〜７ａの動きに応じて、それぞれ第２軸部１ｂ〜７ｂがカム部材９のカム溝部９ｂ〜９ｈに沿って移動する。

７枚の遮光羽根１〜７は、同様の回転動作をすることによって、カム部材９の開口部９ａ進入する状態になる。ここで、回転部材８の突起部８ｋがストッパー部材１５に当接する位置で回転部材８の回転が規制される。

図３および図４は、図１に示す光量調節装置の駆動制御の一例を説明するための図である。また、図５〜図７は図１に示す光量調節装置の動作の一例を説明するための図である。

図３および図４において、横軸の１マスは絞り値の０．２５段に相当し、黒丸は２相通電状態、白丸は１相通電状態を表している。つまり、黒丸および白丸が交互に連続する場合は１−２相駆動であり、黒丸が連続する場合は２相駆動となる。

従来の光量調節装置では、１つのステッピングモータで遮光羽根を駆動しており、例えば、１−２相駆動における１ステップで０．２５段絞り値が変化するように設定されている。

一方、本実施の形態による光量調節装置は２つのステッピングモータを用いて、第１のモータ１１を２相駆動、第２のモータ１３を１−２相駆動で駆動制御する。そして、第１のモータ１１は１ステップで１段絞り値が変化し、第２のモータ１３は１ステップで０．２５段絞り値が変化するように設定されている。つまり、第１のモータ１１は遮光羽根の粗動を行い、第２のモータ１３は遮光羽根の微動を行うことになる。

図５（ａ）に示す状態は光量調節装置の初期状態であり、初期状態においては遮光羽根１〜７はベース部材１０の中央開口部１０ａから完全に退避した開放状態となる。この際、回転部材８の突起部８ｋはベース部材１０の長穴部１０ｄの一端（図５（ａ）において上端）に当接している。また、ストッパー部材１５はスクリューネジ１４のほぼ中間位置で停止しており、この位置が中間絞り値に相当する位置となる。

＜静止画撮影で目標絞り値が中間絞り値よりも開放側にある場合＞
図３（ａ）は目標絞り値が中間絞り値よりも開放側にある場合の駆動制御を説明するための図である。そして、図３（ａ）では目標絞り値が１段の場合が示されている。

従来の光量調節装置（つまり、１モータ）では、ステッピングモータは初期位置におけるイニシャル通電（２相通電）後、１−２相駆動で４ステップ駆動される。

一方、本実施の形態による光量調節装置（つまり、２モータ）では、まず、第２のモータ１３を初期位置でイニシャル通電（２相通電）した後、１−２相駆動で８ステップ開放側に駆動する。これによって、突起部８ｋおよびストッパー部材１５は図５（ｂ）に示す状態となる。

図５（ｂ）に示す状態では、ストッパー部材１５がスクリューネジ１４の先端側に移動しており、回転部材８の突起部８ｋはストッパー部材１５との間に僅かな隙間をおいてベース部材１０の長穴部１０ｄの一端側に位置している。

次に、第１のモータ１１を初期位置でイニシャル通電（２相通電）した後、２相駆動で１ステップ小絞り側に駆動する。これによって、突起部８ｋおよびストッパー部材１５は図６（ａ）に示す状態となる。

図６（ａ）に示す状態では、回転部材８の突起部８ｋはストッパー部材１５に当接しており、遮光羽根１〜７は中央開口部１０ａ内に１段分絞り込んだ状態となる。

図３（ｂ）は目標絞り値が中間絞りよりも開放側にある場合の駆動制御を説明するための図である。そして、図３（ｂ）では目標絞り値が１．２５段の場合が示されている。

従来の光量調節装置では、初期位置におけるイニシャル通電（２相通電）後、ステッピングモータを１−２相駆動で５ステップ駆動する。

一方、本実施の形態による光量調節装置では、まず、第２のモータ１３を初期位置においてイニシャル通電（２相通電）した後、１−２相駆動で７ステップ開放側に駆動する。続いて、第１のモータ１１を初期位置においてイニシャル通電（２相通電）した後、２相駆動で２ステップ小絞り側に駆動する。

この際、第１のモータ１１は絞り値が２段の位置まで移動しようとするが、回転部材８の突起部８ｋがストッパー部材１５に当接する位置において回転部材８の回転が規制される。このため、回転部材８は絞り値が１．２５段の位置で止まることになる。従って、遮光羽根１〜７は中央開口部１０ａ内に１．２５段分絞り込んだ状態となる。

＜静止画撮影で目標絞り値が中間絞り値の場合＞
図３（ｃ）は目標絞り値が中間絞り値である場合の駆動制御を説明するための図である。そして、図３（ｃ）では、目標絞り値が３段の場合が示されている。

従来の光量調節装置では初期位置においてイニシャル通電（２相通電）後、ステッピングモータを１−２相駆動で１２ステップ駆動する。

一方、本実施の形態による光量調節装置では、第２のモータ１３は初期状態において中間絞り値に対応する位置にあるので、初期位置保障のためにイニシャル通電（２相通電）のみが行われる。この際の状態は、図５（ａ）に示す状態と同一である。

次に、第１のモータ１１を初期位置においてイニシャル通電（２相通電）した後、２相駆動で３ステップ小絞り側に駆動する。これによって、突起部８ｋおよびストッパー部材１５は図６（ｂ）に示す状態となる。

図６（ｂ）に示す状態では、回転部材８の突起部８ｋはストッパー部材１５に当接しており、遮光羽根１〜７は中央開口部１０ａ内に３段分絞り込んだ状態となる。

＜静止画撮影で目標絞り値が中間絞り値よりも小絞り側にある場合＞
図４（ａ）は目標絞り値が中間絞り値よりも小絞り側にある場合の駆動制御を説明するための図である。そして、図４（ａ）では、目標絞り値が３．５段の場合が示されている。

従来の光量調節装置では初期位置においてイニシャル通電（２相通電）を行った後、ステッピングモータを１−２相駆動で１４ステップ駆動する。

一方、本実施の形態による光量調節装置では、まず、第２のモータ１３を初期位置においてイニシャル通電（２相通電）した後、１−２相駆動で２ステップ小絞り側に駆動する。次に、第１のモータ１１を初期位置においてイニシャル通電（２相通電）した後、２相駆動で４ステップ小絞り側に駆動する。

この際、第１のモータ１１は絞り値が４段の位置まで移動しようとするが、回転部材８の突起部８ｋがストッパー部材１５に当接する位置で回転部材８の回転が規制される。このため、回転部材８は絞り値が３．５段の位置で止まることになる。従って、遮光羽根１〜７は中央開口部１０ａ内に３．５段分絞り込んだ状態となる。

図４（ｂ）は目標絞り値が中間絞り値よりも小絞り側にある場合の駆動制御を説明するための図である。そして、図４（ｂ）では目標絞り値が５段の場合が示されている。

従来の光量調節装置では初期位置においてイニシャル通電（２相通電）を行った後、ステッピングモータを１−２相駆動で２０ステップ駆動する。

一方、本実施の形態による光量調節装置では、まず、第２のモータ１３を初期位置でイニシャル通電（２相通電）した後、１−２相駆動で８ステップ小絞り側に駆動する。これによって、突起部８ｋおよびストッパー部材１５は図７（ａ）に示す状態となる。

図７（ａ）に示す状態では、ストッパー部材１５がスクリューネジ１４の根元側に移動しており、回転部材８の突起部８ｋはストッパー部材１５と離れた位置にある。

次に、第１のモータ１１を初期位置においてイニシャル通電（２相通電）した後、２相駆動で５ステップ小絞り側に駆動する。これによって、突起部８ｋおよびストッパー部材１５は図７（ｂ）に示す状態となる。

図７（ｂ）に示す状態では、回転部材８の突起部８ｋはストッパー部材１５に当接しており、遮光羽根１〜７は中央開口部１０ａ内に５段分絞り込んだ小絞り状態となる。

このように、本実施の形態による光量調節装置では、静止画撮影の場合に、第１のモータ１１を２相駆動により駆動制御し、第２のモータ１３を１−２相駆動により駆動制御する。そして、２つのモータにより絞り位置を制御する。

また、第１のモータ１１によって回転部材８および遮光羽根１〜７を駆動し、第２のモータ１３によってストッパー部材１５を駆動する。２相駆動は１−２相駆動よりもトルクが大きいので、第１のモータ１１はたとえ駆動負荷が大きくても、２相駆動によって高速回転が可能となる。

一方、第２のモータ１３は駆動負荷の小さな部材（本実施形態では、ストッパー部材１５）を駆動するだけでよいので、１−２相駆動でも高速回転が可能となる。これによって、高速で絞り駆動を行うことができる。

さらに、静止画撮影の場合に、第１のモータ１１による１ステップの絞り値変化量を１段とし、第２のモータ１３による１ステップの絞り値変化量を０．２５段とする。そして、第１のモータ１１によって回転部材８を粗動駆動し、第２のモータ１３によってストッパー部材１５を微動駆動する。これによって、回転部材８の駆動停止位置を細かく制御する。この結果、本実施の形態による光量調節装置では、絞り分解能を高い状態として高速で絞り駆動を行うことができる。

加えて、本実施の形態による光量調節装置では、ストッパー部材１５の初期位置は回転部材８の移動可能範囲の略中央である中間絞り値に相当する位置に設定されている。これによって、いずれの絞り値でも満遍なく高速で絞り駆動を行うことができる。

なお、目標絞り値が開放状態となる場合には、光量調節装置における上記の駆動は必要ないことはいうまでもない。例えば、ユーザが任意の絞り値を設定する撮影モードの場合において、絞りを開放に設定した場合には上記の駆動制御を行う必要はない。

図８は、本発明の実施の形態による光量調節装置を備える撮像装置の一例についてその構成を示すブロック図である。

撮像装置２０は、撮影レンズユニット（以下単に撮影レンズと呼ぶ）２１を有しており、被写体からの光（被写体像）は撮影レンズ２１を介して撮像素子２４に入射する。撮影レンズ２１には絞り装置２２が組み込まれており、絞り装置２２は第１のモータ１１および第２のモータ１３によって駆動される。絞り装置２２、つまり、光量調節装置は図１で説明したように、遮光羽根１〜７、回転部材８、カム部材９、およびベース部材１０で構成される。

制御回路２３は撮像装置２０全体の制御を司る。この制御回路２３にはマイクロコンピュータが含まれている。撮像素子２４は、例えば、ＣＣＤ又はＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子で構成されている。撮像素子２４には被写体像が結像し、撮像素子２４は光電変換によって被写体像に応じた電気信号（アナログ信号）を出力する。このアナログ信号は制御回路２３で増幅された後、Ａ／Ｄ変換されてデジタル映像信号として出力される。図示の撮像装置では、このデジタル映像信号を用いて動画又は静止画を形成する。

測光回路２５は、被写体からの光を測光センサ（図示せず）によって検出して測光検出信号を制御回路２３に送る。そして、制御回路２３は測光検知信号が示す光量レベルに応じて最適なシャッタ速度および絞り値を算出する。

シャッタ駆動回路２６は、制御回路２３において算出されたシャッタ速度に応じてシャッタ装置２７を駆動する。モータ駆動回路２８は、制御回路２３で算出された絞り値に応じて第１のモータ１１および第２のモータ１３を駆動する。モータ駆動回路２８における駆動方式は、通常の２相ステップモータの駆動方式と同様であり、２相駆動、１−２相駆動、およびマイクロステップ駆動が選択可能である。

撮影モード切換スイッチ２９は、モードダイアルスイッチなどの切り換え操作によって、第１〜第３の撮影モードのいずれかに撮影モードを切り換える。ここでは、第１の撮影モードは静止画の電子的撮影において測光前に絞り値を決定する撮影モード（絞り優先モード・マニュアルモード）である。また、第２の撮影モードは静止画の電子的撮影において測光後に絞り値が決定される撮影モード（プログラムモード・シャッター優先モード）である。そして、第３の撮影モードは動画を電子的撮影する撮影モードである。

ドライブモード切換スイッチ３０は、ロータリースイッチなどの切り換え操作によって静止画の電子的撮影の際に１枚毎の撮影が可能な単写モードと連続撮影が可能な連写モードとを選択する。モニター表示回路３１は、制御回路２３の出力であるデジタル映像信号に応じた画像を液晶表示装置などの画像表示部（図示せず）に表示する。

電源ＳＷは、レバー（図示せず）などの操作によって撮像装置２０における電源のオン／オフを行う。動画ＳＷは、撮影モード切換スイッチ２９で動画撮影モードが選択された際、動画像記録（録画）の開始／終了を行うためのスイッチである。

ＳＷ１（第１のレリーズスイッチ）は、レリーズ釦（図示せず）の半押しを検知するスイッチである。ＳＷ２（第２のレリーズスイッチ）は、レリーズ釦の全押しを検知するスイッチである。ＳＷ１およびＳＷ２はともにシャッタレリーズスイッチであって、ＳＷ１がオンとなると静止画撮影の準備が行われ、ＳＷ２がオンとなると静止画撮影が開始される。そして、ＳＷ１がオフとなると静止画撮影が終了する。

図示の撮像装置２０においては、光量調節装置を駆動する際、撮影モード切換スイッチ２９およびドライブモード切換スイッチ３０における選択状態に応じて、制御回路２３およびモータ駆動回路２８は次の５つのパターンの駆動制御を行う。

（１）第１の撮影モード（静止画撮影で絞り優先モードかマニュアルモード）で単写モードの場合には、シャッタレリーズスイッチのオン前に第２のモータ１３を１−２相駆動し、シャッタレリーズスイッチのオン後に第１のモータ１１を２相駆動する。

（２）第２の撮影モード（静止画撮影でプログラムモードかシャッタ優先モード）で単写モードの場合には、シャッタレリーズスイッチのオン後に第２のモータ１３を１−２相駆動した後、第１のモータ１１を２相駆動する。

（３）第１の撮影モード（静止画撮影で絞り優先モードかマニュアルモード）で連写モードの場合には、シャッタレリーズスイッチのオン前に第２のモータ１３を１−２相駆動し、シャッタレリーズスイッチのオン後に第１のモータ１１のみを２相駆動で往復駆動を繰り返す。

（４）第２の撮影モード（静止画撮影でプログラムモードかシャッタ優先モード）で連写モードの場合には、シャッタレリーズスイッチのオン後に第２のモータ１３を１−２相駆動した後、第１のモータ１１を２相駆動して、露光後に逆順で戻り駆動するシーケンスを繰り返す。

（５）第３の撮影モード（動画撮影モード）の場合には、撮影開始前に第２のモータ１３を１−２相駆動又は２相駆動し、撮影（録画）中には第１のモータ１１のみをマイクロステップ駆動する。

静止画撮影の単写の場合に、測光前に絞り値を決定できる第１の撮影モードでは、シャッタレリーズスイッチＯＮ以前に第２のモータ１３を駆動して、シャッタレリーズスイッチがオンした後には第１のモータ１１のみ駆動する。これによって、より高速に絞り駆動を行うことができる。

静止画撮影の連写の場合に、測光前に絞り値を決定できる第１の撮影モードでは、シャッタレリーズスイッチのオン前に第２のモータ１３を駆動して、シャッタレリーズスイッチのオンが継続中は第１のモータ１１のみを往復駆動する。これによって、連写の際にもより高速に絞り駆動を行うことができる。

動画撮影において、録画スイッチのオン前に第２のモータ１３を駆動して、録画スイッチのオン後には第１のモータ１１をマイクロステップ駆動する。これによって、低速で滑らかな絞り駆動を行うことができる。

続いて、図１に示す光量調節装置を備えた撮像装置２０の動作について説明する。

図９は、図８に示す撮像装置２０の動作を説明するためのフローチャートである。

まず、電源ＳＷがオンされる前（ステップＳ１０１において、ＯＦＦ）、撮像装置２０は待機状態にある。電源ＳＷがオンされると（ステップＳ１０１において、ＯＮ）、制御回路２３は撮影モード切換スイッチ（ＳＷ）２９の設定位置を判定する。つまり、制御回路２３は撮影モードを判定する（ステップＳ１０２）。撮影モード切換スイッチ２９が静止画撮影モードのいずれかに設定されていると（ステップＳ１０２において、静止画）、制御回路２３はドライブモード切換スイッチ３０の設定位置、つまり、ドライブモードを判定する（ステップＳ１０３）。

ドライブモードが単写モードであると（ステップＳ１０３において、単写）、制御回路２３は後述する単写モード撮影を行う（ステップＳ１０４）。そして、制御回路２３は電源ＳＷがオンであるか否かを判定する（ステップＳ１０６）。電源ＳＷがオンであると（ステップＳ１０６において、ＯＮ）、制御回路２３はステップＳ１０２の処理に戻る。一方、電源ＳＷがオフとされると（ステップＳ１０６において、ＯＦＦ）、制御回路２３は後述する終了処理を行う（ステップＳ１０７）。これによって、撮像装置２０はステップＳ１０１の状態に戻る。

ドライブモードが連写モードであると（ステップＳ１０３において、連写）、制御回路２３は後述する連写モード撮影を行う（ステップＳ１０５）。そして、制御回路２３はステップＳ１０６の処理に進む。

撮影モード切換スイッチ２９が動画撮影モードに設定されていると（ステップＳ１０２において、動画）、制御回路２３はモータ駆動回路２８によって第２のモータ１３を１−２相駆動又は２相駆動して、ストッパー部材１５を図７（ａ）に示すようにスクリューネジ１４の根元まで移動させる（ステップＳ１０８）。

続いて、制御回路２３は動画撮影のための測光を開始する（ステップＳ１０９）。具体的には、制御回路２３は撮像素子２４の露光を開始して、動画の１フレーム毎に撮像素子２４からアナログ信号である電荷信号（撮影画像信号）を読み出す。そして、制御回路２３はデジタル変換、画像処理、および画像圧縮などの所定の画像処理を行う。

次に、制御回路２３は撮影画像信号に基づいて求めたシャッタ速度および絞り値に応じて露出（ＡＥ）が適正となるまで、第１のモータ１１を駆動制御するとともに（ステップＳ１１０）、撮像素子２４の電子シャッタの制御を行う（ＡＥ制御）。この際、制御回路２３は第１のモータ１１をマイクロステップ駆動し、静かで滑らかな駆動を行うようにする。

続いて、制御回路２３はモニター表示回路３１を制御して、映像信号（画像データ）に応じた画像を表示部に逐次表示するスルー表示を開始する（ステップＳ１１２）。このスルー表示状態においては、光量調節装置の制御（第１のモータ１１のマイクロステップ駆動制御）と撮像素子２４の電子シャッタ制御との組み合わせでＡＥ制御が逐次行われる。

次に、制御回路２３は録画スイッチの状態を判別する（ステップＳ１１３）。録画スイッチがオンであると（ステップＳ１１３において、オン）、制御回路２３は録画を開始する（ステップＳ１１４）。具体的には、制御回路２３は撮像素子２４から出力される撮影画像信号をデジタル変換して画像処理および画像圧縮などの所定の処理を行う。そして、制御回路２３は処理済みの画像データをメモリーカードなどの記録媒体（図示せず）に順次記録する。

続いて、制御回路２３は録画スイッチがオンされた状態であるか否かを判定する（ステップＳ１１５）。録画スイッチがオンされた状態であると（ステップＳ１１５において、ＯＮ）、制御回路２３はステップＳ１１４の処理に戻って録画を継続する。一方、録画スイッチがオフされると（ステップＳ１１５において、ＯＦＦ）、制御回路２３は録画を終了する（ステップＳ１１６）。

次に、制御回路２３は電源ＳＷの状態を調べる（ステップＳ１１７）。電源ＳＷがオンされていると（ステップＳ１１７において、ＯＮ）、制御回路２３はＳ１１３の処理に戻って録画スイッチの状態を判定する。一方、電源スイッチがオフされると（ステップＳ１１７において、ＯＦＦ）、制御回路２３は測光を終了する（ステップＳ１１８）。そして、制御回路２３はモニター表示回路３１を制御して表示部への画像表示を終了する（ステップＳ１１９）。

次に、制御回路２３はモータ駆動回路２８を制御して第１のモータ１１を初期位置まで２相駆動によって戻り駆動した後、第２のモータ１３を初期位置まで１−２相駆動又は２相駆動によって戻り駆動する（ステップＳ１２０）。これによって、撮像装置２０はステップＳ１０１の状態に戻る。

ステップＳ１１３において、録画スイッチがオフであると（ステップＳ１１３において、ＯＦＦ）、制御回路２３はステップＳ１１７の処理に進んで、電源ＳＷの状態を調べる。

図１０は、図９に示す単写モード撮影における処理（単写モード撮影処理）を説明するためのフローチャートである。

単写モード撮影を開始すると、制御回路２３は撮影モード切換スイッチ２９の設定位置をみて、撮影モード切換スイッチ２９が絞り優先モード又はマニュアルモードであるか否かを判定する（ステップＳ２０１）。撮影モード切換スイッチ２９が絞り優先モード又はマニュアルモードであると（ステップＳ２０１において、ＹＥＳ）、制御回路２３は、撮影者が予め設定した絞り値に応じて第２のモータ１３を１−２相駆動して、ストッパー部材１５を任意の位置まで移動する（ステップＳ２０２：図５（ｂ）および図７（ａ）参照）。

ここで、撮影者が設定した絞り値が中間絞り（３段）であるとすると、制御回路２３は第２のモータ１３に対して初期位置でイニシャル通電のみを行う。つまり、ストッパー部材１５は中間絞り位置が初期位置となる。

次に、制御回路２３はＳＷ１の状態を判別する（ステップＳ２０３）。ＳＷ１がオフであると（ステップＳ２０３において、ＯＦＦ）、撮像装置２０はステップＳ１０１の状態に戻る。

レリーズ釦の半押しによってＳＷ１がオンされると（ステップＳ２０３において、ＯＮ）、制御回路２３は測光処理を行う（ステップＳ２０４）。具体的には、制御回路２３は測光回路２５を制御して、光学ファインダの観察画面における被写体輝度を測定する測光センサで定常光の測光を行う。そして、制御回路２３は測光回路２５で得られた測光値と予め設定された絞り値およびＩＳＯ感度とに応じてシャッタ速度（ＳＨ）を算出する（ステップＳ２０５）。

続いて、制御回路２３はＳＷ２の状態を判別する（ステップＳ２０６）。レリーズ釦の全押しによってＳＷ２がオンされると（ステップＳ２０６において、ＯＮ）、制御回路２３は撮影者が予め設定した絞り値に応じて第１のモータ１１を２相駆動して、回転部材８および遮光羽根１〜７を駆動する（ステップＳ２０７）。

第１のモータ１１の駆動後に、回転部材８の突起部８ｋがストッパー部材１５に当接して、回転部材８の停止位置が決定される（図６（ａ）、図６（ｂ）、および図７（ｂ）参照）。

次に、制御回路２３は、撮像素子２４から撮影画像信号の取り込み（露光）を開始する（ステップＳ２０９）。所定の露光時間（ステップＳ２０５で得られたシャッタ速度）が終了すると、制御回路２３はシャッタ駆動回路２６を制御して、シャッタ装置２７を駆動しシャッタを閉じる。これによって、撮像素子２４における電荷の蓄積が終了する。つまり、露光が終了する。

続いて、制御回路２３はモータ駆動回路２８を制御して、第１のモータ１１を初期位置まで２相駆動によって戻り駆動する（ステップＳ２１０）。そして、制御回路２３は絞り優先モードかマニュアルモードの際の単写モード撮影処理を終了して、図９に示すステップＳ１０６に進む。

ステップＳ２０６において、ＳＷ２がオフであると（ステップＳ２０６において、ＯＦＦ）、制御回路２３はＳＷ１の状態を調べる（ステップＳ２０８）。ここで、ＳＷ１がオフであると（ステップＳ２０８において、ＯＦＦ）、撮像装置２０は図９に示すステップＳ１０１の状態に戻る。

一方、ＳＷ１がオンであると（ステップＳ２０８において、ＯＮ）、制御回路２３はステップＳ２０６の処理に戻ってＳＷ２の状態を判別する。

ステップＳ２０１において、撮影モード切換スイッチ２９が絞り優先モードおよびマニュアルモードのいずれでもないと（ステップＳ２０１において、ＮＯ）、制御回路２３はその他の撮影モード（プログラムモードか又はシャッタ優先モード）であるとしてＳＷ１の状態を判別する（ステップＳ２１１）。そして、ＳＷ１がオフであると（ステップＳ２１１において、ＯＦＦ）、撮像装置２０は図９に示すステップＳ１０１の状態に戻る。

レリーズ釦の半押しによってＳＷ１がオンであると（ステップＳ２１１において、ＯＮ）、制御回路２３はステップＳ２０４の処理と同様に測光処理を行う（ステップＳ２１２）。そして、制御回路２３は測光回路２５で得た測光値と予め設定されたＩＳＯ感度とに応じてシャッタ（ＳＨ）速度および絞り値を算出する（ステップＳ２１３）。

続いて、制御回路２３はＳＷ２の状態を判別する（ステップＳ２１４）。レリーズ釦の全押しによってＳＷ２がオンされると（ステップＳ２１４において、ＯＮ）、制御回路２３は、ステップＳ２１３で算出した絞り値に応じて第２のモータ１３を１−２相駆動して、ストッパー部材１５を任意の位置まで駆動する（ステップＳ２１５：図５（ｂ）および図７（ａ）参照）。

ここで、算出した絞り値が中間絞り（３段）であるとすると、制御回路２３は第２のモータ１３に対して初期位置でイニシャル通電のみを行う。

次に、制御回路２３は、ステップＳ２１３で算出した絞り値に応じて、モータ駆動回路２８を制御し第１のモータ１１を２相駆動して、回転部材８および遮光羽根１〜７を駆動する（ステップＳ２１７）。これによって、第１のモータ１１の駆動後、回転部材８の突起部８ｋがストッパー部材１５に当接して回転部材８の停止位置が決定される（図６（ａ）および図６（ｂ）、および図７（ｂ）参照）。

続いて、制御回路２３は撮像素子２４から撮影画像信号の取り込み（露光）を開始する（ステップＳ２１８）。所定の露光時間（ステップＳ２１３で得られたシャッタ速度）が終了すると、制御回路２３はシャッタ駆動回路２６によってシャッタ装置２７を駆動してシャッタを閉じる。これによって、撮像素子２４における電荷の蓄積が終了する。つまり、露光が終了する。

次に、制御回路２３はモータ駆動回路２８を制御して、第１のモータ１１を初期位置まで２相駆動によって戻り駆動した後、第２のモータ１３を初期位置まで１−２相駆動によって戻り駆動する（ステップＳ２１９）。そして、制御回路２３はその他の撮影モードの際の単写モード撮影処理を終了して、図９に示すステップＳ１０６に進む。

ステップＳ２１４において、ＳＷ２がオフであると（ステップＳ２１４において、ＯＦＦ）、制御回路２３はＳＷ１の状態を調べる（ステップＳ２１６）。ここで、ＳＷ１がオフであると（ステップＳ２１６において、ＯＦＦ）、撮像装置２０は図９に示すステップＳ１０１の状態に戻る。

一方、ＳＷ１がオンであると（ステップＳ２１６において、ＯＮ）、制御回路２３はステップＳ２１４の処理に戻ってＳＷ２の状態を判別する。

図１１は、図９に示す連写モード撮影における処理（連写モード撮影処理）を説明するためのフローチャートである。なお、図１１において、図１０で説明したステップと同一の処理については同一の参照符号を付して説明を省略する。

連写撮影モードにおいて、撮影モード切換スイッチ２９が絞り優先モード又はマニュアルモードであると、図１０で説明したように、制御回路２３はステップＳ２０２〜Ｓ２１０の処理を行う。そして、ステップＳ２１０において、第１のモータ１１を初期位置まで２相駆動によって戻り駆動した後、制御回路２３はＳＷ２がオンであるか否かを判定する（ステップＳ３１１）。

ＳＷ２がオンであると、つまり、レリーズ釦が全押しされていると（ステップＳ３１１において、ＯＮ）、制御回路２３はステップＳ２０４の処理に戻って、測光を行う。一方、ＳＷ２がオフとされると（ステップＳ３１１において、ＯＦＦ）、制御回路２３は絞り優先モード又はマニュアルモードの際の連写モード撮影処理を終了して、図９に示すステップＳ１０６に進む。

連写撮影モードにおいて、撮影モード切換スイッチ２９が絞り優先モードおよびマニュアルモードでないと、図１０で説明したように、制御回路２３はステップＳ２１１〜Ｓ２１９の処理を行う。そして、ステップＳ２１９において、第１のモータ１１を初期位置まで２相駆動によって戻り駆動した後、第２のモータ１３を初期位置まで１−２相駆動によって戻り駆動して、制御回路２３はＳＷ２がオンであるか否かを判定する（ステップＳ３２１）。

ＳＷ２がオンであると、つまり、レリーズ釦が全押しされていると（ステップＳ３２１において、ＯＮ）、制御回路２３はステップＳ２１２の処理に戻って、測光を行う。一方、ＳＷ２がオフとされると（ステップＳ３２１において、ＯＦＦ）、制御回路２３はその他の撮影モードの際の連写モード撮影処理を終了して、図９に示すステップＳ１０６に進む。

図１２は、図９に示す終了処理を説明するためのフローチャートである。

図８に示されていないが、撮像装置２０には、回転部材８の初期位置を検知する第１の初期位置センサが備えられている。ここで、回転部材８の初期位置とは遮光羽根１〜７が開放状態とされる位置（開放状態位置）のことをいう。終了処理を開始すると、制御回路２３は第１の初期位置センサによって回転部材８が初期位置にあるか否か、つまり、遮光羽根１〜７が開放状態位置（即ち、絞り開放位置）であるか否かを判定する（ステップＳ４０１）。

回転部材８が初期位置でないと、つまり、遮光羽根１〜７が開放状態位置でないと（ステップＳ４０１において、ＮＯ）、制御回路２３はモータ制御回路２８を制御して第１のモータ１１を２相駆動する。そして、制御回路２３は第１の初期位置センサによって回転部材８が初期位置となったことが検知されるまで、第１のモータ１１を絞り方向とは逆方向に回転させる初期位置駆動（戻り駆動）を行う（ステップＳ４０２）。

第１の初期位置センサによって回転部材８が初期位置となったことが検知されると、制御回路２３はストッパー部材１５が初期位置にあるか否かを判定する（ステップＳ４０３）。図示はしないが、撮像装置２０には、ストッパー部材１５の初期位置を検知するための第２の初期位置センサが備えられている。ここで、ストッパー部材１５の初期位置とは、遮光羽根１〜７が中間絞り値に対応する位置にある状態をいう。

ストッパー部材１５が初期位置でないと、つまり、遮光羽根１〜７が中間絞り位置でないと（ステップＳ４０３において、ＮＯ）、制御回路２３はモータ制御回路２８を制御して第２のモータ１３を１−２相駆動する。そして、制御回路２３は第２の初期位置センサによってストッパー部材１５が初期位置となったことが検知されるまで、第２のモータ１３を初期位置駆動（戻り駆動）する（ステップＳ４０４）。

第２の初期位置センサによってストッパー部材８が初期位置となったことが検知されると、撮像装置２０は図９に示すステップＳ１０１の状態となる。なお、回転部材８が初期位置であると（ステップＳ４０１において、ＹＥＳ）、撮像装置２０は図９に示すステップＳ１０１の状態となる。同様に、ストッパー部材１５が初期位置であると（ステップＳ４０３において、ＹＥＳ）、撮像装置２０は図９に示すステップＳ１０１の状態となる。

上述のように、本発明の実施の形態による撮像装置では、静止画撮影の際、第１のモータ１１を２相駆動によって駆動制御し、第２のモータ１３を１−２相駆動によって駆動制御して、これら２つのモータによって絞り位置を制御する。そして、第１のモータ１１によって回転部材８および遮光羽根１〜７が駆動され、第２のモータ１３によってストッパー部材１５が駆動される。

上記のように、２相駆動は１−２相駆動よりもトルクが大きいので、第１のモータ１１は駆動負荷がたとえ大きくても高速の回転が可能となる。一方、第２のモータ１３は駆動負荷の小さな部材（本実施形態ではストッパー部材１５）を駆動するだけでよいので、１−２相駆動においても高速の回転が可能となる。従って、絞り制御の際に高速に絞りを駆動することができる。

上述の実施の形態では、静止画撮影の際に、第１のモータ１１の１ステップに対する絞り値変化量を１段とし、第２のモータ１３の１ステップに対する絞り値変化量を０．２５段とした。そして、第１のモータ１１によって回転部材８を粗動駆動して、第２のモータ１３によってストッパー部材１５を微動駆動する。これによって、回転部材８を高速にしかも精度よく駆動停止位置に制御することができる。この結果、本発明の実施の形態では、絞り分解能を高い状態として、高速に絞り駆動を行うことができる。

さらに、上述の実施の形態では、静止画撮影の際に、測光前に絞り値を決定できる第１の撮影モード（例えば、絞り優先モード又はマニュアルモード）において、シャッタレリーズスイッチがオンされる前に第２のモータ１３を駆動し、シャッタレリーズスイッチのオン後には第１のモータ１１のみを駆動する。この結果、より高速に絞り駆動を行うことができる。

また、上述の実施の形態では、動画撮影の際、録画スイッチがオンされる前に第２のモータ１３を小絞り相当の位置まで駆動して、録画スイッチのオンの後には第１のモータ１１をマイクロステップ駆動する。これによって、動画撮影の際には低速で滑らかな絞り駆動を行うことができる。

加えて、上述の実施の形態では、静止画を連写撮影する際には、測光前に絞り値を決定できる第１の撮影モードにおいて、シャッタレリーズスイッチがオンされる前に第２のモータ１３を駆動し、シャッタレリーズスイッチのオン継続中は第１のモータ１１のみ往復駆動する。これによって、連写撮影の際により高速に絞り駆動を行うことができる。

また、上述の実施の形態では、ストッパー部材１５の初期位置を、回転部材８の可動範囲の略中央である中間絞り値に相当する位置で突起部が当接する位置に設定されている。これによって、いずれの絞り値でも満遍なく高速に絞り駆動を行うことができる。

なお、上述の説明から明らかなように、図１および図８に示す例においては、回転部材８および第１のモータ１１が第１の駆動手段を構成する。さらに、長穴部１０ｄが規制手段として機能し、突起部８ｋ、スクリューネジ１４、ストッパー部材１５、および第２のモータ１３が第２の駆動手段を構成することになる。そして、制御回路２３およびモータ駆動回路２８が制御手段として機能し、制御手段は、第１のモータ１１および第２のモータ１３を選択的に駆動制御する。

さらに、ストッパー部材１５は長穴部１０ｄを第１の領域と第２の領域に分割して、第２のモータ１３によって駆動されて長穴部１０ｄに沿って移動し、突起部８ｋを長穴部１０ｄに沿って移動させる。

以上、本発明について実施の形態に基づいて説明したが、本発明は、これらの実施の形態に限定されるものではなく、この発明の要旨を逸脱しない範囲の様々な形態も本発明に含まれる。

１〜７ 遮光羽根（光量調節部材）
８ 回転部材（第１の駆動部材）
８ｋ 突起部
９ カム部材
１０ ベース部材
１１ 第１のモータ
１２ ピニオンギア
１３ 第２のモータ
１４ スクリューネジ
１５ ストッパー部材（第２の駆動部材）

Claims (9)

1. 開口部が形成されたベース部材を備え、前記開口部を通過する光量を調節する光量調節装置を備える撮像装置であって、
   前記光量調節装置は、
   第１のステッピングモータと、
   前記第１のステッピングモータより１ステップあたりの変位量の小さい第２のステッピングモータと、
   前記開口部を遮光して、前記開口部を通過する光量を調節する光量調節部材と、
   前記光量調節部材と係合し、前記第１のステッピングモータによって駆動される第１の被駆動部材と、
   前記第２のステッピングモータによって駆動される第２の被駆動部材と、
   前記第２のステッピングモータによる前記第２の被駆動部材の駆動に応じて、前記第１の被駆動部材の移動範囲を規制する規制手段と、
   前記開口部を通過する光量を調節する際、前記第１のステッピングモータおよび前記第２のステッピングモータを選択的に駆動制御する制御手段と、を有することを特徴とする撮像装置。
2. 前記規制手段は、前記第１の被駆動部材に形成された突起部と、
   前記ベース部材に形成され前記突起部が貫通する長孔部とを有し、
   前記第１のステッピングモータによって前記第１の被駆動部材が駆動される際に、前記第１の被駆動部材を前記第１の被駆動部材と前記長孔部の一端とが当接する位置から前記第１の被駆動部材と前記第２の被駆動部材とが当接する位置までの範囲を前記移動範囲とすることを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
3. 前記第２の被駆動部材の初期位置は、前記長孔部で規定される前記第１の被駆動部材の移動可能範囲の略中央に設定されることを特徴とする請求項１又は２に記載の撮像装置。
4. 静止画撮影の際に測光を行う前に絞り値を決定できる第１の撮影モードが選択されると、前記制御手段は第１のレリーズスイッチがオンされる前に前記第２のステッピングモータを駆動し、測光によるシャッタ速度が算出された後、第２のレリーズスイッチがオンされると、前記絞り値および前記シャッタ速度に応じて前記第１のステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の撮像装置。
5. 静止画撮影の際に測光後に絞り値が決定される第２の撮影モードが選択されると、前記制御手段は、第１のレリーズスイッチがオンされて測光によるシャッタ速度および絞り値が算出された後、前記シャッタ速度および前記絞り値に応じて前記第２のステッピングモータを駆動した後、前記第１のステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。
6. 前記制御手段は前記第１の撮影モードおよび前記第２の撮影モードの各々において前記第１のステッピングモータを２相駆動し、前記第２のステッピングモータを１−２相駆動することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
7. 動画撮影を行う第３の撮影モードが選択されると、前記制御手段は、前記第２のステッピングモータを駆動し、測光が開始された後、前記第１のステッピングモータを駆動することを特徴とする請求項５に記載の撮像装置。
8. 前記制御手段は前記第３の撮影モードにおいて前記第１のステッピングモータをマイクロステップ駆動し、前記第２のステッピングモータを１−２相又は２相駆動することを特徴とする請求項７に記載の撮像装置。
9. 前記第１の撮影モードにおいて連写を行う際には、前記制御手段は第２のレリーズスイッチのオンが継続する場合には前記シャッタ速度および前記絞り値に応じて第１のステッピングモータのみを駆動することを特徴とする請求項４に記載の撮像装置。

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