JP6331310B2 - Cam drive mechanism control device and cam drive mechanism control method - Google Patents
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Description
本発明は、カム駆動機構の制御装置及びその制御方法に関する。 The present invention relates to a control device for a cam drive mechanism and a control method therefor.
モータによってカム部材を回転させ、カム部材に形成したカム面によって駆動対象の動作を制御する駆動機構が広く用いられている。例えば、クイックリターンミラーを内蔵する一眼レフカメラでは、駆動源であるモータの駆動力でカム部材を回転させ、カム部材のカム面によってカムフォロアを有する部材(以下、被駆動部材と呼ぶ)を動作させ、ミラー駆動機構のミラーアップダウン動作やシャッタチャージ機構のシャッタチャージ動作が所定のタイミングで行われるように制御している。 2. Description of the Related Art A driving mechanism that rotates a cam member by a motor and controls an operation of a driving target by a cam surface formed on the cam member is widely used. For example, in a single-lens reflex camera with a built-in quick return mirror, a cam member is rotated by the driving force of a motor that is a driving source, and a member having a cam follower (hereinafter referred to as a driven member) is operated by the cam surface of the cam member. The mirror up / down operation of the mirror drive mechanism and the shutter charge operation of the shutter charge mechanism are controlled to be performed at a predetermined timing.
この種のカム部材として、回転軸に沿う方向の端面部分にカム面を有する端面カムや、回転軸を囲む周面上にカム面を形成した周面カムが知られている。いずれの形態のカム部材でもカム面には、カム部材の回転に応じて被駆動部材のカムフォロアを押し込む領域(端面カムであれば、回転方向に進むにつれて回転軸方向への突出量を大きくする傾斜領域、周面カムであれば、回転方向に進むにつれて回転軸から離れる方向への突出量を大きくする傾斜領域)と、回転方向に進むにつれてカムフォロアを押し込む方向と逆方向に向かう領域(端面カムであれば、回転方向に進むにつれて回転軸方向への突出量を小さくする傾斜領域、周面カムであれば、回転方向に進むにつれて回転軸に接近する傾斜領域)とが含まれている。ここでは前者の領域を押圧カム領域、後者の領域を逃げカム領域と呼ぶ。押圧カム領域では負荷に抗してカムフォロアを押圧していき、カムフォロアの当接対象が逃げカム領域に切り替わるとカム面に対する負荷の作用が逆になる。このカム面に対する負荷変動によってカム部材の回転中に速度差が生じ、逃げカム領域を用いる状態でカム部材の回転速度が想定よりも上がってしまう可能性がある。特に、カムフォロアをカム面に当接させる方向に被駆動部材を付勢している場合には、付勢力が逃げカム領域を押し込んでカム部材の回転を進める方向のアシストトルクとして作用するため、その傾向が強まる。そしてカム部材の回転が速くなると、被駆動部材を含む従動系の動作速度が想定のカム曲線によるものよりも速くなり、従動系に作用する衝撃が大きくなってしまうおそれがある。例えば、一眼レフカメラのミラー駆動機構では、ミラーアップやミラーダウンの動作が完了するときのミラーバウンドが大きくなって、撮影駒速アップに対する制約となる。また、カム部材の回転速度が速く、かつカム面の逃げカム領域の傾斜角(カム部材の単位回転角あたりにカムフォロアに与える変位量)が大きい場合には、カムフォロアがカム面に追従できずに瞬間的に離間してしまう可能性もある。 As this type of cam member, there are known an end face cam having a cam surface at an end face portion in a direction along the rotation axis, and a circumferential cam in which a cam surface is formed on a circumference surrounding the rotation axis. In any form of cam member, the cam surface is a region where the cam follower of the driven member is pushed in accordance with the rotation of the cam member (in the case of an end face cam, an inclination that increases the amount of protrusion in the rotation axis direction as the rotation proceeds) In the case of a region or circumferential cam, an inclined region that increases the amount of protrusion in the direction away from the rotation axis as it advances in the rotation direction, and a region that goes in the direction opposite to the direction in which the cam follower is pushed in as it advances in the rotation direction (end cam) If there is, an inclined region that reduces the amount of protrusion in the direction of the rotation axis as it proceeds in the rotation direction, and an inclined region that approaches the rotation axis as it proceeds in the direction of rotation in the case of the circumferential surface cam are included. Here, the former area is called a pressing cam area, and the latter area is called a relief cam area. In the pressing cam area, the cam follower is pressed against the load, and when the contact object of the cam follower is switched to the escape cam area, the action of the load on the cam surface is reversed. Due to the load fluctuation on the cam surface, a speed difference may occur during rotation of the cam member, and the rotation speed of the cam member may be higher than expected in a state where the escape cam region is used. In particular, when the driven member is urged in a direction in which the cam follower is brought into contact with the cam surface, the urging force acts as an assist torque in the direction of pushing the escape cam region and advancing the cam member. The tendency is strengthened. If the rotation of the cam member becomes faster, the operating speed of the driven system including the driven member becomes faster than that assumed by the cam curve, and the impact acting on the driven system may increase. For example, in a mirror drive mechanism of a single-lens reflex camera, the mirror bound increases when the mirror-up and mirror-down operations are completed, which is a restriction on the imaging frame speed-up. Also, if the cam member's rotational speed is high and the cam surface's escape cam region has a large inclination angle (the amount of displacement given to the cam follower per unit rotation angle of the cam member), the cam follower cannot follow the cam surface. There is also a possibility of being separated instantaneously.
このような逃げカム領域での動作の不具合を防ぐ対策として、逃げカム領域の傾斜を小さくすることが考えられる。しかし、逃げカム領域の傾斜を小さくすると、カム部材が大型化するという問題や、理想的なカム曲線から外れてしまうという問題が生じる。別の解決手法として、カム部材に対して負荷がかからなくなるタイミングでモータを逆転駆動や駆動停止してブレーキをかける制御を行うものが知られている(特許文献1)。 As a measure for preventing such a malfunction in the relief cam region, it is conceivable to reduce the inclination of the relief cam region. However, if the inclination of the relief cam region is reduced, there arises a problem that the cam member becomes large and that the cam member deviates from an ideal cam curve. As another solution, there is known a method in which the motor is reversely driven or stopped at a timing at which a load is no longer applied to the cam member to perform braking (Patent Document 1).
特許文献1のように、カム面の使用部分が逃げカム領域に切り替わったときにモータでブレーキをかけると、カム部材の回転速度が遅くなりすぎて、従動系の動作が想定したタイミングよりも遅れるという問題がある。例えば、一眼レフカメラのミラー駆動機構に適用した場合、ミラーアップ動作やミラーダウン動作のスピードが落ちて撮影駒速のスペックダウンを招いてしまうおそれがあった。 As in Patent Document 1, when the brake is applied by the motor when the used portion of the cam surface is switched to the relief cam region, the rotational speed of the cam member becomes too slow and the operation of the driven system is delayed from the expected timing. There is a problem. For example, when applied to a mirror driving mechanism of a single-lens reflex camera, there is a possibility that the speed of the mirror-up operation or the mirror-down operation is reduced and the specs of the photographing frame speed are reduced.
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、負荷変動によるカム部材の速度変化を抑制し、かつ動作性能に優れたカム駆動機構の制御装置及び制御方法を提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the above problems, and an object of the present invention is to provide a control device and a control method for a cam drive mechanism that suppresses a change in the speed of a cam member due to a load change and is excellent in operation performance. To do.
本発明は、モータと、カム面を有しモータの駆動力によって回転される回転カム部材と、カム面に当接するカムフォロアを有する被駆動部材と、モータにより回転されない支持部材と回転カム部材の一方に設けたコード板と、支持部材と回転カム部材の他方に設けられ、コード板上の接点に接触する端子を有するブラシとを備えたカム駆動機構を制御する装置及び方法に関するものである。回転カム部材はモータの一方向の回転駆動によって回転され、回転カム部材のカム面は、回転カム部材の回転によってカムフォロアを負荷に抗して押圧する傾斜方向の押圧カム領域と、押圧カム領域と逆の傾斜方向の逃げカム領域とを含むカム面を有している。 The present invention relates to a motor, a rotating cam member having a cam surface and rotated by a driving force of the motor, a driven member having a cam follower in contact with the cam surface, a support member not rotated by the motor, and a rotating cam member. The present invention relates to an apparatus and a method for controlling a cam driving mechanism including a code plate provided on the other side of the support plate and a brush provided on the other of the support member and the rotating cam member and having a terminal that contacts a contact on the code plate . The rotating cam member is rotated by a one-way rotational drive of the motor, and the cam surface of the rotating cam member has an inclined pressing cam region that presses the cam follower against a load by the rotation of the rotating cam member, and a pressing cam region. The cam surface includes a relief cam region in a reverse inclination direction.
本発明の制御装置の態様では、モータの一方向の回転駆動により回転カム部材を回転させ、逃げカム領域とカムフォロアが対向する回転方向位置に回転カム部材があるときと、押圧カム領域とカムフォロアが対向する回転方向位置に回転カム部材があるときで、モータの回転速度を変化させるモータ制御手段を有し、モータ制御手段は、回転カム部材の回転によるブラシの端子とコード板の接点の導通関係の変化を表す信号を受けて、モータの駆動時における回転速度の変更と、モータの駆動停止を行わせる。 In the aspect of the control device of the present invention, the rotating cam member is rotated by one-way rotational driving of the motor, and when the rotating cam member is in a rotational direction position where the escape cam region and the cam follower face each other, the pressing cam region and the cam follower are Motor control means for changing the rotation speed of the motor when there is a rotary cam member at the opposite rotational direction position. The motor control means is connected to the contact between the brush terminal and the code plate by the rotation of the rotary cam member. receiving a signal representing a change in a change in the rotational speed at the time of driving the motor, Ru to perform the driving stop of the motor.
本発明の制御方法の態様では、押圧カム領域とカムフォロアに対向する回転方向位置に回転カム部材があるときにモータを所定の速度で一方向に回転駆動させ、逃げカム領域とカムフォロアに対向する回転方向位置に回転カム部材があるときに、モータを所定の速度と異なる速度で一方向に回転駆動させ、回転カム部材の回転によるブラシの端子とコード板の接点の導通関係の変化を表す信号を受けて、モータの所定の速度での回転駆動と所定の速度と異なる速度での回転駆動の切り替えと、モータの駆動停止とを行う。 In the aspect of the control method of the present invention, when the rotary cam member is in a rotational direction position facing the pressing cam region and the cam follower, the motor is driven to rotate in one direction at a predetermined speed to rotate the clearance cam region and the cam follower. When there is a rotating cam member in the direction position, the motor is driven to rotate in one direction at a speed different from a predetermined speed, and a signal representing a change in the conduction relationship between the brush terminal and the code plate contact due to the rotation of the rotating cam member is generated. receiving by the switching of the rotational drive of the rotary drive and the predetermined speed different from the speed at a given speed of the motor, and a drive stop of the motor intends row.
制御装置と制御方法のいずれの態様においても、逃げカム領域とカムフォロアが対向する回転方向位置に回転カム部材があるときに、押圧カム領域とカムフォロアが対向する回転方向位置に回転カム部材があるときよりもモータに減速した回転駆動を行わせることを特徴としている。 In either aspect of the control device and the control method, when there is a rotating cam member at a rotational position where the relief cam area and the cam follower face each other, and when there is a rotating cam member at a rotational position where the pressing cam area and the cam follower face each other It is characterized in that the motor is driven to rotate at a reduced speed.
モータの回転速度の変更は、モータの駆動パルス波形のデューティー比を変更させることや、モータの駆動電圧を変化させることによって行わせることができる。デューティー比は、周期におけるモータの通電と非通電の時間幅を異ならせることや、周期におけるモータの端子間を短絡する時間幅の設定によって変更可能である。 The rotation speed of the motor can be changed by changing the duty ratio of the motor drive pulse waveform or by changing the motor drive voltage. The duty ratio can be changed by changing the time width of energization and non-energization of the motor in the cycle or setting the time width for short-circuiting the motor terminals in the cycle.
デューティー比を変更させる制御の場合、逃げカム領域とカムフォロアが対向する回転方向位置に回転カム部材があるときのデューティー比を50パーセントよりも小さくすることが好ましい。 In the case of the control for changing the duty ratio, it is preferable that the duty ratio when the rotary cam member is in the rotational direction position where the relief cam region and the cam follower face each other is smaller than 50%.
本発明は、カムフォロアをカム面に押し付ける付勢力が被駆動部材に作用している構成において特に有効である。カム面の押圧カム領域がカムフォロアを押圧するときに、被駆動部材に対する付勢力によって、回転カム部材の回転に抗する負荷が加わる。一方、カム面の逃げカム領域にカムフォロアが対向するときには、被駆動部材に対する付勢力によって、回転カム部材の回転進行方向へのアシストトルクが作用する。つまり、被駆動部材への付勢力によって回転カム部材への負荷変動が大きくなるが、本発明によるモータの回転速度の制御によって、回転カム部材の回転速度の変動を抑えることができる。 The present invention is particularly effective in a configuration in which a biasing force that presses the cam follower against the cam surface acts on the driven member. When the pressing cam area of the cam surface presses the cam follower, a load against the rotation of the rotating cam member is applied by the urging force against the driven member. On the other hand, when the cam follower is opposed to the relief cam region of the cam surface by the urging force against the driven member, the assist torque in the rotational direction of travel of the rotary cam member acts. That is, the load fluctuation to the rotating cam member is increased by the urging force to the driven member, but the fluctuation of the rotating speed of the rotating cam member can be suppressed by controlling the rotating speed of the motor according to the present invention.
本発明によるカム駆動機構の制御装置及び制御方法によれば、回転カム部材に対する負荷変動に応じてモータの回転速度を変更することで、負荷変動によるカム部材の速度変化を抑制して、想定したカム曲線で駆動を行わせることができる。特に、逃げカム領域とカムフォロアが対向する状態で、モータ逆転やモータ停止のようなブレーキではなく減速したモータ回転駆動を行うことにより、回転カム部材の加速を防ぐと共に回転速度の過度な低下を防ぎ、カム駆動機構に優れた動作性能を持たせることができる。また、回転カム部材の回転位置を検知可能なコード板とブラシによる信号を受けて、モータの駆動時におけるモータ回転速度の変更と、モータの駆動停止を行わせることにより、回転カム部材の回転速度をより高精度に制御することが可能となる。 According to the control device and the control method of the cam drive mechanism according to the present invention, it is assumed that the speed change of the cam member due to the load fluctuation is suppressed by changing the rotation speed of the motor according to the load fluctuation to the rotating cam member. Driving can be performed with a cam curve. In particular, while the escape cam area and the cam follower face each other, the motor is driven at a reduced speed instead of a brake such as motor reverse rotation or motor stop, thereby preventing the rotation cam member from being accelerated and preventing an excessive decrease in the rotation speed. The cam drive mechanism can have excellent operation performance. In addition, by receiving a signal from a code plate and a brush that can detect the rotational position of the rotating cam member, the rotational speed of the rotating cam member is changed by changing the motor rotating speed when the motor is driven and stopping the driving of the motor. Can be controlled with higher accuracy.
以下、本発明によるカム駆動機構の制御装置及び制御方法を、一眼レフカメラに適用した形態を参照して説明する。図1に示す一眼レフカメラ(以下、カメラ)10は、カメラ本体11の前面に交換式のレンズ鏡筒12を着脱させるレンズマウント13を有し、カメラ本体11の内部にミラーボックス14が設けられている。ミラーボックス14内には可動ミラー(クイックリターンミラー)15が設けられる。図2や図5に示すように、可動ミラー15は、メインミラー17を支持するメインミラー保持枠の背面側にサブミラー19を支持するサブミラー保持枠18を回動可能に支持した構造になっており、ミラーボックス14の両側壁に設けた一対のメインミラーヒンジ16x(図1、図5ないし図7)によってメインミラー保持枠16が軸支されている。可動ミラー15の後方にはフォーカルプレーンシャッタ(以下、シャッタ)20が設けられ、シャッタ20の後方にはイメージセンサ21が設けられている。シャッタ20は先幕と後幕で構成され、図示を省略するシャッタ駆動ユニットによって先幕と後幕を所定の時間差で走行させることにより、イメージセンサ21側に被写体光を通過させる。なお、本実施形態のカメラ10は、撮像用受光媒体にイメージセンサ21を用いるデジタルカメラであるが、撮像用受光媒体として銀塩フィルムを用いるカメラに対しても適用が可能である。
Hereinafter, a control device and a control method for a cam drive mechanism according to the present invention will be described with reference to an embodiment applied to a single-lens reflex camera. A single-lens reflex camera (hereinafter referred to as a camera) 10 shown in FIG. 1 has a
以下の説明では、レンズマウント13にレンズ鏡筒12を取り付けた状態で、レンズ鏡筒12内の撮影レンズ12aからイメージセンサ21に至る撮像光学系の光軸Oに沿う方向をカメラ10の前後方向とし、被写体側を前方、イメージセンサ21側を後方とする。また、メインミラーヒンジ16xは光軸Oに対して直交する方向に延出されており、このメインミラーヒンジ16xの延出方向をカメラ10の左右方向(横幅方向)とする。また、図3のようにカメラ10を正面から見て、メインミラーヒンジ16xを軸として可動ミラー15を回動させたときの該可動ミラー15上の所定箇所の変位(移動軌跡)の方向をカメラ10の上下方向とする。つまり、カメラ10の前後方向に延びる軸線と、左右方向に延びる軸線と、上下方向に延びる軸線はそれぞれが互いに直交する関係にある。
In the following description, with the
可動ミラー15は、メインミラーヒンジ16xを軸として、シャッタ20の前方の光路上に光軸Oに対して約45度の角度で斜設されるダウン位置(図1の実線、図2ないし図6)と、シャッタ20の前方の光路から退避したアップ位置(図1の二点鎖線、図7)の間で昇降回動される。先にカメラ10における上下方向を定義したが、この上下方向のうち、可動ミラー15のアップ位置に向かう方向が上方、可動ミラー15のダウン位置に向かう方向が下方である。図1、図5及び図6に示すように、可動ミラー15を挟んで位置するミラーボックス14の両側壁のうち一方(正面から見て左側)の内面からダウン位置決め突起25が突出しており、このダウン位置決め突起25に対してメインミラー保持枠16の先端付近の一側部を当接させることで、可動ミラー15のダウン位置が定められる。ダウン位置決め突起25はミラーボックス14に対する取付位置の微調整が可能である。また、ミラーボックス14内には、可動ミラー15をアップ位置に回動させたときにメインミラー保持枠16の上面が当接可能なミラーアップ緩衝材26(図1、図2、図7)が設けられている。
The
図1に示すように、可動ミラー15の上方にペンタプリズム22が保持され、ペンタプリズム22の出射面の後方に接眼レンズ23が設けられている。ペンタプリズム22と接眼レンズ23はファインダ光学系を構成している。レンズ鏡筒12内の撮影レンズ12aを通してミラーボックス14内に入射する被写体光は、可動ミラー15がダウン位置にあるときには、メインミラー17により上方へ反射されてペンタプリズム22に入り、ペンタプリズム22内で反射されて接眼レンズ23を通して被写体像を観察することができる。この状態では、ペンタプリズム22の後方に設けた測光ユニット27による測光が可能である。また、可動ミラー15のダウン位置では、サブミラー18はメインミラー17に対して斜め下方に向けて突出し、サブミラー18によって被写体光の一部がミラーボックス14の下方の測距ユニット28に導かれ、被写体距離を検出することができる。
As shown in FIG. 1, a
一方、可動ミラー15がアップ位置にあるときには、撮影レンズ12aを通してミラーボックス14内に入射する被写体光はメインミラー17で反射されずにシャッタ20側に進み、シャッタ20を開くことでイメージセンサ21の受光面上に光を入射させることができる。可動ミラー15のアップ位置では、サブミラー18はメインミラー保持枠16の背面側に格納される。カメラボディの後面に設けたLCDモニタ29には、イメージセンサ21により得られる被写体の電子画像や、電子画像以外の各種の情報を表示することができる。
On the other hand, when the
図2以下を参照して、可動ミラー15の昇降回動を行わせるミラー駆動機構40の詳細を説明する。ミラー駆動機構40は、ミラーボックス14の一側部(正面から見て左側)に沿って設けられており、ミラー駆動モータ41と、ミラー駆動モータ41の回転出力軸41aの駆動力を伝達する減速ギヤ列42と、減速ギヤ列42を介して回転駆動力が伝達される端面カムギヤ(回転カム部材)43と、端面カムギヤ43によって位置制御されるスライダ(被駆動部材)44を備えている。図3のように正面視した状態で、ミラー駆動モータ41がミラーボックス14から離間して位置し、スライダ44がミラーボックス14の側部に沿って位置し、この左右方向に離間するミラー駆動モータ41とスライダ44の上部に減速ギヤ列42と端面カムギヤ43が位置する配置になっている。ミラー駆動モータ41はカメラ10に設けた制御回路(モータ制御手段)55(図12)によって駆動制御される。
With reference to FIG. 2 and subsequent figures, the details of the
ミラー駆動モータ41は長手方向を上下方向に向けて配置され、回転出力軸41aを上方に向けて突出させている。回転出力軸41a上にはピニオン41bが支持されており、回転出力軸41aとピニオン41bが一体的に回転する。減速ギヤ列42は第1減速ギヤ42a、第2減速ギヤ42b及びアイドルギヤ42cで構成され、減速ギヤ列42を構成する各ギヤと端面カムギヤ43はそれぞれ、ミラー駆動モータ41の回転出力軸41aと平行な(すなわち上下方向を向く)回転軸を中心として回転可能に軸支されている。第1減速ギヤ42aと第2減速ギヤ42bはそれぞれ同軸上に位置する大径ギヤと小径ギヤからなる2段ギヤであり、第1減速ギヤ42aの大径ギヤに対してピニオン41bが噛合し、第1減速ギヤ42aの小径ギヤが第2減速ギヤ42bの大径ギヤに噛合し、第2減速ギヤ42bの小径ギヤがアイドルギヤ42cに噛合している。図3や図4に示すように、左右方向に離間するピニオン41bと端面カムギヤ43の間のスペースを埋めるように減速ギヤ列42が配列されている。
The
図8に示すように、端面カムギヤ43は、アイドルギヤ42cに噛合するギヤ部43aの下部に筒状カム部43bを有している。筒状カム部43bには下方に向く端面カム43cが形成されている、端面カム43cは、ギヤ部43aから最も遠い下方に位置する(軸線方向の突出量が大きい)ダウン保持面C1と、ギヤ部43aに近い上方に位置する(軸線方向の突出量が小さい)アップ許容面C3との間を、螺旋状のアップ用カム面(逃げカム領域)C2とダウン用カム面(押圧カム領域)C4で接続した形態である。図11の上部に示す端面カム43cの展開形状から分かるように、ダウン保持面C1とアップ許容面C3はそれぞれ端面カムギヤ43の回転軸に対して略直交する平面であり、アップ用カム面C2は、ダウン用カム面C4よりも傾斜が急な(端面カムギヤ43の単位回転角あたりの軸線方向の変位量が大きい)カム面になっている。アップ用カム面C2のうちアップ許容面C3への接続部分には、アップ用カム面C2から徐々に傾斜を緩くする緩斜接続面CM2が形成されている。
As shown in FIG. 8, the end
減速ギヤ列42と端面カムギヤ43は、ミラーボックス14に対して固定されるミラー駆動ギヤブロックケース72(図9に一部を示す)上に支持され、ミラー駆動ギヤブロックカバー(支持部材)73(図9に一部を示す)によって上側から保持されている。ミラー駆動ギヤブロックカバー73はミラー駆動ギヤブロックケース72上に固定的に支持されており、ミラー駆動モータ41の駆動力によって回転されない。ミラー駆動モータ41もミラー駆動ギヤブロックケース72に対して固定される。図9は、ミラー駆動ギヤブロックケース72とミラー駆動ギヤブロックカバー73による端面カムギヤ43の保持部分を示している。端面カムギヤ43は、ミラー駆動ギヤブロックケース72の一部をなす底壁部72a上に突設した固定軸72bを軸穴43dに挿入させることで回転可能に支持されており、ミラー駆動ギヤブロックカバー73の一部をなす上壁部73aによって固定軸72bに対して抜け止めされている。
The
図4及び図9に示すように、端面カムギヤ43の上面にはブラシ50が固定されている。ミラー駆動ギヤブロックカバー73には、ブラシ50に対向する位置にコード板54が取り付けられている。コード板54は制御回路55に電気的に接続されており(図12)、ブラシ50とコード板54の接触関係によって端面カムギヤ43の回転方向位置を検出することができる。
As shown in FIGS. 4 and 9, the
図10はコード板54の詳細を示している。コード板54は、グランド接点54aとミラーダウン接点54bとミラーアップ接点54cを有している。また、ミラーダウン接点54bに導通する前方接点54dと、ミラーアップ接点54cに導通する前方接点54eが形成されている。図10ではこれらの接点を識別しやすくするためにハッチングを付している。グランド接点54aは端面カムギヤ43の回転軸を中心とする周方向に途切れなく続く円環形状を有し、ミラーダウン接点54b、ミラーアップ接点54c、前方接点54d及び前方接点54eはグランド接点54aの外側で周方向に位置を異ならせて配置されている。ブラシ50は、グランド接点54aに常時接触する内周側端子50aと、端面カムギヤ43の回転方向位置に応じてミラーダウン接点54b、ミラーアップ接点54c、前方接点54d及び前方接点54eに選択的に接触する外周側端子50bとを有する。ブラシ50の外周側端子50bがミラーダウン接点54bに接触する状態で、ミラーダウンスイッチのオン(図11)が制御回路55に入力され、ブラシ50の外周側端子50bがミラーアップ接点54cに接触する状態で、ミラーアップスイッチのオン(図11)が制御回路55に入力される。
FIG. 10 shows details of the
ミラー駆動モータ41は回転出力軸41aを正転及び逆転駆動させることが可能なDCモータであり、端面カムギヤ43は、ミラー駆動モータ41の正転駆動によって一回転する間に可動ミラー15の一往復の昇降動作を行わせる一回転カムギヤである。ミラー駆動モータ41を正転駆動させたときの端面カムギヤ43の回転方向を図10に矢印V1で示す。コード板54のミラーダウン接点54bとミラーアップ接点54cはそれぞれ、この端面カムギヤ43の回転進行方向(V1)における前方に位置するエッジE1、E3と、回転進行方向の後方に位置するエッジE2、E4を有している。つまり、ミラーダウン接点54bはエッジE1からエッジE2までの回転方向範囲に形成され、ミラーアップ接点54cはエッジE3からエッジE4までの回転方向範囲に形成されている。エッジE1からエッジE2までの回転方向範囲(ミラーダウン接点54bの形成範囲)をダウン域U1、エッジE2からエッジE3までの回転方向範囲をアップ移行域U2、エッジE3からエッジE4までの回転方向範囲をアップ域U3、エッジE4からエッジE1までの回転方向範囲をダウン移行域U4と呼ぶ。
The
ミラーボックス14の側面近傍には、前後方向に位置を異ならせて第1ガイドシャフト47と第2ガイドシャフト48が上下方向に延設されている。第1ガイドシャフト47の上端と下端はそれぞれミラーボックス14に対して固定的に支持され、第2ガイドシャフト48の上端と下端もミラーボックス14に対して固定的に支持される。この固定状態で第1ガイドシャフト47と第2ガイドシャフト48は互いに平行に延設される。
Near the side surface of the
スライダ44は、第1スライダ45と第2スライダ46をスライダ連結バネ53で弾性的に結合させて構成されている。図6及び図7に示すように、第1スライダ45は、ミラーボックス14の側面に対向する側板部45aと、この側板部45aに対してミラーボックス14から離れる方向に突出する下方壁部45b、上方壁部45c及び接続壁部45dとを有している。下方壁部45bと上方壁部45cは上下方向に離間し、かつそれぞれが前後方向に延設されており、この下方壁部45bと上方壁部45cの前部を接続壁部45dで接続している。つまり、下方壁部45b、上方壁部45c及び接続壁部45dは後方に向けて開かれたコ字状の枠部を形成している。下方壁部45bと上方壁部45cに第1ガイドシャフト47を摺動自在に挿通させるガイド孔45e、45f(図6、図7)が形成され、第1スライダ45は第1ガイドシャフト47に沿って上下方向に直進移動可能に案内されている。下方壁部45bの先端にはミラー押圧部45gが設けられている。ミラー押圧部45gは第2ガイドシャフト48を挟む二股状をなし、ミラー押圧部45gと第2ガイドシャフト48の係合によって第1ガイドシャフト47を中心とする第1スライダ45の回転を規制する。
The
第1スライダ45にはさらに、下方壁部45bの前方に突出するバネ掛け腕45hが設けられ、下方壁部45bに対して第1ミラーアップバネ(付勢手段)51と第2ミラーアップバネ(付勢手段)52のそれぞれの下端部が係着されている。第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52の上端部はミラーボックス14に設けたバネ掛け部(不図示)に係着される。第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52は引張バネからなり、第1スライダ45を上方に向けて移動付勢する。また、第1スライダ45の上部には、上方壁部45cを挟んで接続壁部45dの後方に位置する後方壁部45iが形成され、側板部45aと上方壁部45cと接続壁部45dと後方壁部45iによって、下方に向けて開放された筒状のバネ保持部が形成されている。
The
第1スライダ45の側板部45aの上部には、後方壁部45iの後方に位置するカムフォロア45jが突設されている。カムフォロア45jの上端は端面カムギヤ43の端面カム43cに対向する位置にあり(図2、図5)、第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52の付勢力はカムフォロア45jを端面カム43cに当接させる方向(押し付ける方向)に作用する。図5ないし図7に示すように、カムフォロア45jは前後方向において第1ガイドシャフト47と第2ガイドシャフト48の間に位置している。カムフォロア45jは、第1ガイドシャフト47や第2ガイドシャフト48の軸線と平行な方向に長手方向を向けた突起部として形成されている。カムフォロア45jにおける端面カム43cとの当接部分は、端面カムギヤ43の回転動作に応じて、アップ用カム面C2やダウン用カム面C4との間で上下方向(第1ガイドシャフト47や第2ガイドシャフト48の軸線と平行な方向)への押圧分力が生じる形状に設定されている。なお、図11の上部には、端面カムギヤ43を回転させたときの端面カム43cに対するカムフォロア45jの相対的な位置変化を示しているが、図11ではカムフォロア45jを模式的に円形形状で表している。
A
第2スライダ46は、第1スライダ45の側板部45a、下方壁部45b、上方壁部45c及び接続壁部45dによって囲まれる空間に位置し、第1ガイドシャフト47を摺動自在に挿通させるガイド孔46a(図6、図7)が形成されている。第2スライダ46には上方へ向けてガイド突起46b(図6、図7)が突設されており、ガイド孔46aは第2スライダ46の底面からガイド突起46bまで貫通している。第1スライダ45と同様に、第2スライダ46は第1ガイドシャフト47に沿って上下方向に直進移動可能に案内されている。第2スライダ46には第2ガイドシャフト48を挟む二股状をなすミラー押圧部46cが設けられ、ミラー押圧部46cと第2ガイドシャフト48の係合によって第1ガイドシャフト47を中心とする第2スライダ46の回転が規制される。
The
第1スライダ45の上方壁部45cと第2スライダ46の上面の間には、スライダ連結バネ53が挿入されている。スライダ連結バネ53は、内側に第1ガイドシャフト47を挿通させた圧縮バネであり、下端部側の内周部にガイド突起46bを挿入させ、上端部側の外周部が第1スライダ45のバネ保持部(側板部45aと上方壁部45cと接続壁部45dと後方壁部45iにより囲まれる部分)に挿入されることにより、座屈することなく軸線方向に伸縮可能になっている。スライダ連結バネ53は、第2スライダ46を第1スライダ45の下方壁部45bに当接させる方向に付勢し、この付勢力によって第1スライダ45と第2スライダ46が弾性的に結合されてスライダ44を構成する。スライダ44は全体として第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52の付勢力によって上方へ移動付勢されている。スライダ連結バネ53の付勢力は、第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52を合わせた付勢力よりも強く設定されている。なお、本実施形態では第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52の2つのバネを配しているが、単独のバネによってスライダ44を上方へ移動付勢してもよい。
A
メインミラー保持枠16の一側部には、ミラーシートヒンジ16xに近い位置に、スライダ44に接近する方向に突出するミラーシートボス16aが設けられている。ミラーシートボス16aは円筒状の外面形状を有する。第1スライダ45のミラー押圧部45gと第2スライダ46のミラー押圧部46cはミラーシートボス16aを挟んで上下方向に対向しており、ミラー押圧部45gがミラーシートボス16aの下方、ミラー押圧部46cがミラーシートボス16aの上方に位置する。第1スライダ45と第2スライダ46は上下方向に相対移動可能であり、この相対移動に応じてミラー押圧部45gとミラー押圧部46cの間隔が変化する。図7のようにスライダ連結バネ53の付勢力によって第2スライダ46の下面が第1スライダ45の下方壁部45bに当接する状態でミラー押圧部45gとミラー押圧部46cの間隔が最も小さくなるが、このときのミラー押圧部45gとミラー押圧部46cの最小間隔はミラーシートボス16aの直径よりもわずかに大きく設定されている。このミラー押圧部45gとミラー押圧部46cの最小間隔とミラーシートボス16aの直径の差を最小クリアランスM1と呼ぶ。
On one side of the main
スライダ44は、上下方向の移動によって可動ミラー15を動作させる。スライダ44が下方に移動してミラー押圧部46cがミラーシートボス16aを下方に押圧することで可動ミラー15をダウン位置に向けて回動させ、スライダ44が上方に移動してミラー押圧部45gがミラーシートボス16aを上方に押圧することで可動ミラー15をアップ位置に向けて回動させる。
The
以上の構成からなるミラー駆動機構40の動作を説明する。なお、端面カムギヤ43を図10のV1方向に回転させるミラー駆動モータ41の回転駆動方向を正転、これと反対の回転駆動方向を逆転とする。図2ないし図6は可動ミラー15がダウン位置にあるミラーダウン状態を示している。スライダ44は、可動ミラー15をダウン位置に保持させるミラーダウン保持位置にある。より詳しくは、第1スライダ45は、端面カムギヤ43に形成した端面カム43cのダウン保持面C1によってカムフォロア45jが押圧されることで、第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52の付勢力に抗して下方に位置している。第1スライダ45に伴って第2スライダ46も下方に位置しており、ミラー押圧部46cによってミラーシートボス16aを下方に押圧することで可動ミラー15がダウン位置に保持される。スライダ連結バネ53の付勢力は、第2スライダ46が第1スライダ45から離れて上方へ単独で移動せず、ミラー押圧部46cによるミラーシートボス16aの押圧を維持できる強さに設定されている。
The operation of the
図6に示すように、ミラーダウン状態では、第1スライダ45の下方壁部45b及び第2スライダ46とミラーシートボス16aとの間に前述した最小クリアランスM1よりも大きい拡大クリアランスM2があり、ミラー押圧部45gはミラーシートボス16aから下方へ離間した状態にある。つまり、可動ミラー15がダウン位置にあるとき、第2スライダ46はミラー押圧部46cとミラーシートボス16aの当接関係でそれ以上の下方への移動が規制されるのに対し、第1スライダ45は、端面カム43cのダウン保持面C1にカムフォロア45jが押圧されることによって、第2スライダ46に対して下方へ若干量大きく移動(オーバーチャージ)されている。このように第1スライダ45をオーバーチャージ位置に保持してミラーシートボス16aとの間に拡大クリアランスM2を設けることにより、ミラーシートボス16aとダウン位置決め突起25の当接による可動ミラー15のダウン位置の設定に第1スライダ45が影響を及ぼさず、高精度な可動ミラー15の位置決めを行わせることができる。特に、可動ミラー15のダウン位置では測距や測光のためにミラー位置を精密に設定する必要があり、しかもダウン位置決め突起25による位置調整分を見込んだマージンも必要とされるため、拡大クリアランスM2を設けて誤差の吸収を行うことが有効である。
As shown in FIG. 6, in the mirror-down state, there is an enlarged clearance M2 larger than the aforementioned minimum clearance M1 between the
ミラーダウン状態で、カメラ10のユーザーが指などで可動ミラー15をアップ位置方向に持ち上げた場合には、ミラーシートボス16aが第2スライダ46のミラー押圧部46cを上方に押圧し、スライダ連結バネ53をチャージさせながら第2スライダ46が上方へ押し上げられる。このとき第1スライダ45は上方へ移動せず、スライダ連結バネ53によって第1スライダ45に対する第2スライダ46の差動が吸収されるため、ミラー駆動機構40に過大な負荷がかからず損傷を防ぐことができる。可動ミラー15に対する持ち上げが解除されると、スライダ連結バネ53のチャージを解放しながら第2スライダ46が下方に戻り、可動ミラー15もダウン位置に復帰する。
When the user of the
ミラーダウン状態で端面カムギヤ43の端面カム43cのダウン保持面C1が第1スライダ45のカムフォロア45jに対向しているとき、コード板54に対するブラシ50の内周側端子50aと外周側端子50bの接触部分は図10のダウン域U1に位置する。ダウン域U1では、ブラシ50の内周側端子50aがグランド接点54aに接触し、外周側端子50bがミラーダウン接点54bに接触することで、ミラーダウンスイッチがオンになる(図11参照)。
When the down holding surface C1 of the
ミラーダウン状態においてシャッタレリーズやライブビューなどのミラーアップを伴う動作の信号が入力されると、制御回路55がミラー駆動モータ41を正転駆動させ(図11のT1)、端面カムギヤ43を回転させる(図10のV1方向への回転)。ダウン保持面C1は端面カムギヤ43の回転方向に所定の幅を有しており、ダウン保持面C1がカムフォロア45jに当接している間(コード板54に対するブラシ50の接触位置が図10のダウン域U1にある間)は、ミラー駆動モータ41は一定の速度(パワー)で正転駆動される。
When an operation signal accompanying mirror up such as shutter release or live view is input in the mirror down state, the control circuit 55 drives the
端面カムギヤ43の回転によって、コード板54に対するブラシ50の外周側端子50bの接触位置がエッジE2を越えてアップ移行域U2に入ると、外周側端子50bがミラーダウン接点54bから離れてミラーダウンスイッチがオフになる(図11のT2)。ミラーダウンスイッチがオフになると、制御回路55は、ミラー駆動モータ41を減速して正転駆動させる(図11のT3)。図11から分かるように、この段階で端面カム43cのダウン保持面C1がカムフォロア45jとの対向位置から退避して、アップ用カム面C2がカムフォロア45jと対向するようになる。すると、上方への移動規制が解除されたスライダ44が、第1ミラーアップバネ51及び第2ミラーアップバネ52の付勢力によってミラーダウン保持位置から上方に移動される。上方に移動するスライダ44の第1スライダ45に設けたミラー押圧部45gがミラーシートボス16aを上方に押し上げ、可動ミラー15がアップ位置に向けて回動する。スライダ44が上方に移動する際に、第2スライダ46に対する第1スライダ45のオーバーチャージが解除され、ミラーシートボス16aに対するスライダ44側のクリアランスは、前述の拡大クリアランスM2から最小クリアランスM1になる。最小クリアランスM1が確保されていることで、第1スライダ45と第2スライダ46でミラーシートボス16aを挟み込むことによる摩擦抵抗が生じず、スムーズなミラーアップ動作を行うことができる。また、可動ミラー15の駆動機構の耐久性も向上する。
When the contact position of the outer
第1ミラーアップバネ51及び第2ミラーアップバネ52の付勢力に抗して端面カム43cでカムフォロア45jを押し下げていたミラーダウン状態から、第1ミラーアップバネ51及び第2ミラーアップバネ52の付勢力に応じてカムフォロア45jの上方への移動を許容するミラーアップ動作に移行すると、端面カム43cへの負荷が変化する。特に、第1ミラーアップバネ51及び第2ミラーアップバネ52の付勢力を受けるカムフォロア45jがアップ用カム面C2を上方へ押し上げようとすることで、端面カムギヤ43に対して図11に矢印F1で示す回転アシスト方向のトルク(分力)が働く。しかし、ミラーアップ動作時にミラー駆動モータ41を減速して正転駆動させる(図11のT3)ことで、アシストトルクによる端面カムギヤ43の加速を抑え、想定したカム曲線通りにスライダ44や可動ミラー15を動作させることができる。
From the mirror down state in which the
アップ用カム面C2によってスライダ44の位置を制御しながら端面カムギヤ43が回転し、ブラシ50の外周側端子50bがアップ移行域U2内を進んで前方接点54eに接触すると、ミラーアップスイッチが短時間オンになる(図11のT4)。この信号入力を受けて、制御回路55はミラー駆動モータ41の正転駆動(減速した正転駆動)を停止させる(図11のT5)。このときミラー駆動モータ41の両端子を短絡させてショートブレーキを効かせる。これにより端面カムギヤ43は慣性で回転しながら減速される。図11から分かるように、ミラー駆動モータ41の正転を停止させた段階では、アップ用カム面C2のうち傾斜の緩い緩斜接続面CM2にカムフォロア45jが当接しており、続くアップ許容面C3へのカムフォロア45jの当接を滑らかに移行させることができる。
When the
ミラー駆動モータ41の正転停止(図11のT5)の後で端面カムギヤ43が慣性で回転を続けると、外周側端子50bが前方接点54eを通過してミラーアップスイッチがオフになる(図11のT6)。端面カムギヤ43がさらに回転して、コード板54に対するブラシ50の外周側端子50bの接触位置がエッジE3を越えてアップ域U3に入ると、ミラーアップスイッチが再びオンになり(図11のT7)、これを受けて制御回路55が、ミラー駆動モータ41を短時間逆転させる逆転ブレーキをかけてから(図11のT8)、ミラー駆動モータ41を停止させる(図11のT9)。この状態でカムフォロア45jにアップ許容面C3が対向する位置に端面カムギヤ43が保持される。カムフォロア45jがアップ許容面C3に当接するとき、スライダ44が図7に示すミラーアップ許容位置にあり、スライダ44のミラー押圧部45gにより押し上げられた可動ミラー15がアップ位置に達する。このミラーアップ状態では、ミラー押圧部46cとミラーシートボス16aの間に前述の最小クリアランスM1があり、アップ位置にある可動ミラー15に対してスライダ44が影響を及ぼさない。ミラーアップ状態では、シャッタ20を動作させて露光やライブビューを行うことができる。
When the
以上のミラーアップ動作では、カムフォロア45jの当接位置が端面カム43cのダウン保持面C1からアップ用カム面C2に変化したときに、ミラー駆動モータ41を減速して正転駆動させることによって端面カムギヤ43の加速を抑え(図11のT3)、さらにカムフォロア45jの当接位置がアップ用カム面C2からアップ許容面C3に変化する際に、ミラー駆動モータ41のショートブレーキ(図11のT5)や逆転ブレーキ(図11のT8)で端面カムギヤ43を停止させている。これと異なり、ミラー駆動モータ41の減速正転駆動を行わない場合、ミラーアップ時にカムフォロア45jからのアシストトルク(図11のF1)で端面カムギヤ43が想定よりも速く回転し、ミラーアップ完了時にスライダ44や可動ミラー15に作用する衝撃が大きくなってしまうおそれがある。ショートブレーキをかけるタイミングを早くして端面カムギヤ43の加速を抑えるという選択も可能であるが、端面カムギヤ43の回転が遅くなりすぎて可動ミラー15の動作性能(撮影駒速)に影響を及ぼしてしまう。これに対し、減速したミラー駆動モータ41の正転駆動によってミラーアップ動作を行わせることで、端面カムギヤ43の回転が遅すぎたり速すぎたりすることがなく、最適な速度で精度の高いミラーアップ動作を実現することができる。
In the mirror up operation described above, when the contact position of the
図11のT1からT3へのミラー駆動モータ41の駆動速度切替は、PWM(Pulse Width Modulation:パルス幅変調)制御でのパルス波形のデューティー比を変更させる手法や、モータ駆動電圧を変化させる手法によって行うことができる。ミラー駆動モータ41のPWM制御でのデューティー比は、周期における通電と非通電の時間幅を異ならせることで変更することができる。あるいは、周期においてミラー駆動モータ41の端子間を一時的に短絡させて非通電と同様のオフ状態にさせ、その短絡の時間幅の設定によってデューティー比を変更することもできる。図11のT1とT3でのミラー駆動モータ41の駆動速度にどの程度の差を持たせるかは、ミラー駆動モータ41の出力や、端面カムギヤ43に作用する負荷変動の大きさ等によって異なるが、PWM制御を例にすると、T3で駆動速度を落とすときにデューティー比を50パーセントよりも小さくするように設定することで、ミラー駆動モータ41に適切な減速を行わせることができる。例えば、通電と非通電の時間幅によってデューティー比を設定する場合は、通電時間に対する非通電時間の長さが1倍を超える(各周期での通電時間よりも非通電時間の方が長くなる)ようにするとよい。
The drive speed switching of the
続いて、ミラーアップ状態からミラーダウン状態への移行信号を受けて、制御回路55がミラー駆動モータ41を正転させ(図11のT10)、端面カムギヤ43が回転される。このときの端面カムギヤ43の回転方向は、端面カム43cにおけるカムフォロア45jへの対向領域をアップ許容面C3からダウン用カム面C4に変化させる方向である。コード板54に対するブラシ50の外周側端子50bの接触位置がエッジE4を越えてダウン移行域U4に入ると、外周側端子50bがミラーアップ接点54cから離れてミラーダウンスイッチがオフになる(図11のT11)。
Subsequently, in response to the transition signal from the mirror up state to the mirror down state, the control circuit 55 causes the
ダウン用カム面C4はアップ許容面C3から離れてダウン保持面C1に接近するにつれて下方への突出量を大きくする傾斜面であるため、ダウン用カム面C4がカムフォロア45jに対向する状態でミラー駆動モータ41の正転によって端面カムギヤ43が回転すると、ダウン用カム面C4がカムフォロア45jを徐々に下方へ押圧し、第1ミラーアップバネ51と第2ミラーアップバネ52の付勢力に抗してスライダ44をミラーアップ許容位置から下方へ移動させる。このスライダ44の下方移動によって第2スライダ46のミラー押圧部46cがミラーシートボス16aを押圧し、可動ミラー15がアップ位置からダウン位置へ向けて回動される。
The down cam surface C4 is an inclined surface that increases the amount of downward projection as it moves away from the up allowable surface C3 and approaches the down holding surface C1, so that the mirror drive is performed with the down cam surface C4 facing the
図11のタイミングチャートでは、ミラーダウン動作以降のミラー駆動モータ41の動作を省略しているが、端面カムギヤ43の回転でブラシ50の外周側端子50bがダウン移行域U4内を進んで前方接点54dに接触すると、ミラーダウンスイッチが短時間オンになる。この信号入力を受けて、制御回路55はミラー駆動モータ41の正転を停止させる(モータ端子間を短絡させてショートブレーキをかける)。端面カムギヤ43は慣性で回転を続け、外周側端子50bが前方接点54dを通過してミラーダウンスイッチがオフになり、続いてコード板54に対するブラシ50の外周側端子50bの接触位置がエッジE1を越えてダウン域U1に入ると、ミラーダウンスイッチが再びオンになり、これを受けて制御回路55がミラー駆動モータ41を短時間逆転させてから停止する。この状態で、ダウン保持面C1がカムフォロア45jに当接し、スライダ44がミラーダウン保持位置に達して可動ミラー15がダウン位置に保持される。
In the timing chart of FIG. 11, the operation of the
ミラーアップ時とは逆にミラーダウン時は、端面カムギヤ43の回転アシスト方向と反対方向の負荷(図11に矢印F2で示す)に抗してダウン用カム面C4がカムフォロア45jを押圧する動作になるため、スライダ44から端面カムギヤ43に回転アシスト方向のトルクが作用しない。よって、ミラーダウン動作において制御回路55は、図11のT3のような減速制御を行わずに通常速度でミラー駆動モータ41を正転駆動(図11のT10)させる。別言すれば制御回路55は、ミラーダウン動作時のミラー駆動モータ41の正転駆動速度よりも、ミラーアップ動作時のミラー駆動モータ41の正転駆動速度の方が遅くなるように制御している。
Contrary to the mirror up, when the mirror is down, the cam surface C4 for down presses the
以上の説明から明らかなように、端面カムギヤ43の端面カム43cの使用状況(端面カムギヤ43の回転方向位置)に応じて、ミラー駆動モータ41の正転駆動の速度を変化させることによって、端面カムギヤ43の回転速度の最適化を実現している。特に、端面カムギヤ43の端面カム43cが負荷に抗してカムフォロア45jを押圧するときに比べて、カムフォロア45jから端面カムギヤ43にアシストトルクが作用するときに、ミラー駆動モータ41を減速して正転駆動させることによって、アシストトルクによる端面カムギヤ43の加速や、モータのブレーキによる端面カムギヤ43の過大な減速を伴うことなく、端面カムギヤ43を適切な速度で回転駆動させることができる。また、ブラシ50とコード板54によって端面カムギヤ43の回転位置の変化を検知して、ミラー駆動モータ41の駆動時の速度変更とミラー駆動モータ41の駆動停止を行うため、端面カムギヤ43の回転速度をより高精度かつ確実に制御することができる。
As is clear from the above description, the
なお、本発明は図示実施形態に限定されるものではない。例えば、図示実施形態は一眼レフカメラのミラー駆動機構に適用したものであるが、モータの駆動力を回転カム部材を介して伝達するという基本構造を有するものであれば、他の駆動機構にも適用が可能である。一眼レフカメラの場合、ミラー駆動機構以外にシャッタチャージ機構で回転カム部材を備えたものが知られており(例えば特開2010-266618号公報)、こうしたシャッタチャージ機構に本発明を適用することができる。もちろん、一眼レフカメラ以外の機器のカム駆動機構に本発明を適用してもよい。 The present invention is not limited to the illustrated embodiment. For example, the illustrated embodiment is applied to a mirror driving mechanism of a single-lens reflex camera, but any other driving mechanism may be used as long as it has a basic structure of transmitting the driving force of a motor via a rotating cam member. Applicable. In the case of a single-lens reflex camera, there is known a shutter charge mechanism provided with a rotating cam member in addition to a mirror drive mechanism (for example, Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-266618), and the present invention can be applied to such a shutter charge mechanism. it can. Of course, you may apply this invention to the cam drive mechanism of apparatuses other than a single-lens reflex camera.
また、図示実施形態では回転カム部材として端面カムギヤ43を用いているが、このような端面カム部材に代えて、回転軸を囲む形態の周面カムを有する周面カム部材を用いることもできる。一例として、前述の特開2010-266618号公報では、一眼レフカメラのミラー駆動機構とシャッタチャージ機構に周面カム部材を用いており、この周面カム部材の駆動制御に本発明を適用可能である。
In the illustrated embodiment, the
また、図示実施形態のミラー駆動モータ41は正転駆動と逆転駆動が可能なモータであるが、一方向にのみ回転駆動可能なモータを用いても本発明は適用が可能である。この場合、図11のモータ駆動シーケンスのうちT8で示す逆転ブレーキを省略した制御で対応可能である。
In addition, the
10 カメラ
11 カメラ本体
12 レンズ鏡筒
12a 撮影レンズ
13 レンズマウント
14 ミラーボックス
15 可動ミラー(クイックリターンミラー)
16 メインミラー保持枠
17 メインミラー
18 サブミラー保持枠
19 サブミラー
20 フォーカルプレーンシャッタ
21 イメージセンサ
22 ペンタプリズム
23 接眼レンズ
25 ダウン位置決め突起
26 ミラーアップ緩衝材
27 測光ユニット
28 測距ユニット
29 LCDモニタ
40 ミラー駆動機構
41 ミラー駆動モータ
41a 回転出力軸
41b ピニオン
42 減速ギヤ列
43 端面カムギヤ(回転カム部材)
43a ギヤ部
43b 筒状カム部
43c 端面カム
44 スライダ(被駆動部材)
45 第1スライダ
45a 側板部
45b 下方壁部
45c 上方壁部
45d 接続壁部
45e 45f ガイド孔
45g ミラー押圧部
45h バネ掛け腕
45i 後方壁部
45j カムフォロア
46 第2スライダ
46a ガイド孔
46b ガイド突起
46c ミラー押圧部
47 第1ガイドシャフト
48 第2ガイドシャフト
50 ブラシ
50a 内周側端子
50b 外周側端子
51 第1ミラーアップバネ(付勢手段)
52 第2ミラーアップバネ(付勢手段)
53 スライダ連結バネ
54 コード板
54a グランド接点
54b ミラーダウン接点
54c ミラーアップ接点
54d 54e 前方接点
55 制御回路(モータ制御手段)
72 ミラー駆動ギヤブロックケース
72a 底壁部
72b 固定軸
73 ミラー駆動ギヤブロックカバー(支持部材)
73a 上壁部
C1 ダウン保持面
C2 アップ用カム面(逃げカム領域)
C3 アップ許容面
C4 ダウン用カム面(押圧カム領域)
E1 E2 ミラーダウン接点のエッジ
E3 E4 ミラーアップ接点のエッジ
F1 F2 カムフォロアから端面カムギヤに作用するトルク
U1 ダウン域
U2 アップ移行域
U3 アップ域
U4 ダウン移行域
DESCRIPTION OF
16 Main
45
52 Second mirror up spring (biasing means)
53
72 Mirror Drive
73a Upper wall part C1 Down holding surface C2 Up cam surface (relief cam area)
C3 Up permissible surface C4 Down cam surface (Pressing cam area)
E1 E2 Mirror down contact edge E3 E4 Mirror up contact edge F1 F2 Torque applied from cam follower to end cam gear U1 Down region U2 Up transition region U3 Up region U4 Down transition region
Claims (8)
カムフォロアを有する被駆動部材;
上記モータの駆動力によって回転される回転カム部材;及び
上記回転カム部材に形成され、上記モータの一方向の回転駆動による上記回転カム部材の回転によって上記カムフォロアを負荷に抗して押圧する傾斜方向の押圧カム領域と、上記押圧カム領域と逆の傾斜方向の逃げカム領域とを含むカム面;
を有するカム駆動機構を制御する制御装置において、
上記モータの上記一方向の回転駆動により上記回転カム部材を回転させ、上記逃げカム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときと、上記押圧カム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときで、上記モータの回転速度を変化させるモータ制御手段と、
上記モータにより回転されない支持部材と上記回転カム部材の一方に設けたコード板と、
上記支持部材と上記回転カム部材の他方に設けられ、上記コード板上の接点に接触する端子を有するブラシと、
を有し、
上記モータ制御手段は、上記回転カム部材の回転による上記ブラシの端子と上記コード板の接点の導通関係の変化を表す信号を受けて、上記モータの駆動時における上記回転速度の変更と、上記モータの駆動停止を行わせ、
上記モータ制御手段は、上記逃げカム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときに、上記押圧カム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときよりも上記モータに減速した回転駆動を行わせることを特徴としたカム駆動機構の制御装置。 motor;
A driven member having a cam follower;
A rotating cam member that is rotated by a driving force of the motor; and an inclination direction that is formed on the rotating cam member and presses the cam follower against a load by rotation of the rotating cam member by rotation driving of the motor in one direction. A cam surface including a pressing cam area and a relief cam area in an inclination direction opposite to the pressing cam area;
In a control device for controlling a cam drive mechanism having
The rotating cam member is rotated by the one-way rotational drive of the motor, and the pressing cam region and the cam follower face each other when the rotating cam member is at a rotational position where the relief cam region and the cam follower face each other. Motor control means for changing the rotational speed of the motor when the rotating cam member is in a rotational direction position to be
A support member that is not rotated by the motor and a code plate provided on one of the rotating cam members;
A brush provided on the other of the support member and the rotating cam member and having a terminal that contacts a contact on the code plate;
Have
The motor control means receives a signal representing a change in electrical connection between the brush terminal and the code plate contact due to the rotation of the rotary cam member, changes the rotational speed when the motor is driven, and the motor. To stop driving ,
When the rotary cam member is at a rotational position where the relief cam area and the cam follower face each other, and the rotational cam member is located at a rotational position where the pressing cam area and the cam follower face each other controller of the cam drive mechanism characterized by Rukoto to perform the rotation driving of the deceleration to the motor than.
上記カムフォロアを上記カム面に押し付ける付勢力を上記被駆動部材に及ぼす付勢手段を備え、
上記カム面の上記押圧カム領域が上記カムフォロアを押圧するときに、上記付勢力によって上記回転カム部材の回転に対する上記負荷が作用し、
上記カム面の上記逃げカム領域に上記カムフォロアが対向するときに、上記付勢力によって上記回転カム部材の回転進行方向へのアシストトルクが作用するカム駆動機構の制御装置。 The control device for a cam drive mechanism according to any one of claims 1 to 6 ,
Biasing means for exerting a biasing force on the driven member to press the cam follower against the cam surface;
When the pressing cam area of the cam surface presses the cam follower, the load with respect to the rotation of the rotating cam member acts by the biasing force,
A control device for a cam drive mechanism in which an assist torque in the direction of rotation of the rotating cam member acts by the biasing force when the cam follower faces the relief cam region of the cam surface.
カムフォロアを有する被駆動部材;
上記モータの駆動力によって回転される回転カム部材;
上記回転カム部材に形成され、上記モータの一方向の回転駆動による上記回転カム部材の回転によって上記カムフォロアを負荷に抗して押圧する傾斜方向の押圧カム領域と、上記押圧カム領域と逆の傾斜方向の逃げカム領域とを含むカム面;
上記モータにより回転されない支持部材と上記回転カム部材の一方に設けたコード板と、
上記支持部材と上記回転カム部材の他方に設けられ、上記コード板上の接点に接触する端子を有するブラシと、
を有するカム駆動機構を制御する制御方法において、
上記押圧カム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときに、上記モータを所定の速度で上記一方向に回転駆動させ、
上記逃げカム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときに、上記モータを上記所定の速度と異なる速度で上記一方向に回転駆動させ、
上記回転カム部材の回転による上記ブラシの端子と上記コード板の接点の導通関係の変化を表す信号を受けて、上記モータの上記所定の速度での回転駆動と上記所定の速度と異なる速度での回転駆動の切り替えと、上記モータの駆動停止とを行い、
上記逃げカム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときに、上記押圧カム領域と上記カムフォロアが対向する回転方向位置に上記回転カム部材があるときの上記所定の速度よりも上記モータに減速した回転駆動を行わせることを特徴としたカム駆動機構の制御方法。 motor;
A driven member having a cam follower;
A rotating cam member rotated by the driving force of the motor;
A tilting cam region formed on the rotating cam member and configured to press the cam follower against a load by rotation of the rotating cam member by rotation of the motor in one direction, and an inclination opposite to the pressing cam region Cam surface including a directional relief cam area;
A support member that is not rotated by the motor and a code plate provided on one of the rotating cam members;
A brush provided on the other of the support member and the rotating cam member and having a terminal that contacts a contact on the code plate;
In a control method for controlling a cam drive mechanism having
When the rotary cam member is in a rotational direction position where the pressing cam region and the cam follower face each other, the motor is driven to rotate in the one direction at a predetermined speed,
When the rotary cam member is in a rotational direction position where the escape cam region and the cam follower face each other, the motor is driven to rotate in the one direction at a speed different from the predetermined speed,
In response to a signal representing a change in electrical connection between the brush terminal and the code plate contact point due to the rotation of the rotating cam member, the motor is driven to rotate at the predetermined speed and at a speed different from the predetermined speed. and switching of the rotary drive, and a drive stop of the motor have rows,
When the rotating cam member is at a rotational position where the relief cam area and the cam follower face each other, the predetermined speed when the rotating cam member is located at a rotational position where the pressing cam area and the cam follower face each other. And a control method for a cam drive mechanism, wherein the motor is driven to rotate at a reduced speed .
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