JP6833378B2 - 駆動装置、シャッタ装置、撮像装置、駆動方法、プログラム、記憶媒体 - Google Patents

Description

本発明は、駆動装置に関し、特にシャッタ装置を駆動する駆動装置に関する。

カメラ用のフォーカルプレンシャッタにおいては、外部環境の変化によりステッピングモータなどのモータの出力や摺動面の摩擦力が変化し、モータに直結されたカム部材の速度が変化することで、撮像画像に影響を及ぼすことが知られている。

特許文献１には、レンズ内の駆動部材を所定量予備駆動させることで作動特性を検出し、その作動検出結果に応じて駆動部材の本番駆動の制御を行うカメラが開示されている。このような構成によれば、外部環境が変化した際にも予備駆動で検出した予備駆動中の特性を考慮し、精度の高い制御を行うことが可能となる。

特開２００２−７２３２７号公報

しかし、カメラを用いて撮像を行う際に、適切な撮像を行うためには、シャッタは常に同じ条件で露光動作を行う必要がある。ところが、特許文献１に開示された従来技術では、予備駆動中に得られた作動特性値を基に本番駆動の制御を行っているため、シャッタに適用した場合、撮像毎に異なる露出の撮像が行われてしまうという課題があった。

そこで、本発明は、上記課題を鑑み、シャッタの駆動に有利な駆動装置、シャッタ装置、撮像装置、駆動方法、プログラム、記憶媒体を提供することを目的とする。

本発明の一側面としての駆動装置は、羽根部材を開閉駆動する駆動部材と、前記駆動部材が第１の位置から第２の位置に移動するまでの第１の時間を測定する測定手段と、記憶手段に記憶された第２の時間と前記第１の時間とを比較する比較手段と、前記第１の時間と前記第２の時間との差に応じて、前記第２の位置と該第２の位置を通過した後に到達する第３の位置との間において、前記駆動部材の駆動速度を制御する制御手段と、を有し、前記制御手段は、前記駆動部材の駆動速度を制御する制御量を時間の経過とともに増加させることを特徴とする。

本発明によれば、シャッタの駆動に有利な駆動装置、シャッタ装置、撮像装置、駆動方法、プログラム、記憶媒体を提供することができる。

本発明の実施例における撮像装置のブロック図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタに搭載するモータを説明する図である。 本発明の実施例における撮像素子の全体の構成を示す図である。 本発明の実施例における撮像素子の１画素内の回路を示す図である。 本発明の実施例における撮像素子の列共通読みだし回路を示す図である。 本発明の実施例における撮像素子の静止画読みだし走査を示す図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタを撮像素子側から見た正面図及び背面図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタを撮像素子側から見た分解斜視図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタを被写体側から見た分解斜視図である。 本発明の実施例におけるフルプレンシャッタのカムギアを撮像素子側から見た正面図及び背面図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタの各構成部品の動作タイミングを示す図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタの撮像前の待機状態を示す図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタの駆動部材が駆動バネによりチャージされたセット解除状態を示す図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタのカムギアが助走駆動し、検知手段によりカムギアの回転が検知された状態を示す図である。 本発明の実施例１におけるフォーカルプレンシャッタのモータの駆動パルス幅の変更方法を説明する図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタの羽根がアパーチャ内への侵入を開始する直前の状態を示す図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタの羽根走行完了直前のモータによる羽根の減速を開始した状態を示す図である。 本発明の実施例におけるフォーカルプレンシャッタの羽根走行完了状態を示す図である。 本発明の実施例におけるモータの動作を説明する図である。 本発明の実施例における第１磁気センサ、第２磁気センサ、第３磁気センサ、第４磁気センサが配置される位置を説明する図である。 本発明の実施例２におけるフォーカルプレンシャッタのモータの駆動パルス幅の変更方法を説明する図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、図面を参照しながら詳細に説明する。

（実施例１）
以下、図１から図６を参照して、本発明の第１の実施例による、シャッタ装置を駆動する駆動装置を備えた撮像装置について説明する。

まず、本実施例１の撮像装置の構成について説明する。

図１は、撮像装置１００のブロック図である。

本実施例の撮像装置１００は、撮像レンズ１０１、フォーカルプレンシャッタ１０２、撮像素子１０３、ミラー部材１１５、ファインダ装置１１６を有している。

撮像装置が図１に示すファインダ観察状態にある場合、撮像レンズ１０１を通過した被写体光のうちの一部の光束は、撮像光路内にある位置するミラー部材１１５で反射されてファインダ装置１１６に導かれる。これにより、撮像者はファインダ装置１１６を介して被写体像を観察することができる。

ファインダ観察状態から撮像状態あるいはライブビュー状態に移行すると、ミラー部材１１５が不図示のミラー部材駆動装置により撮像光路から退避することで、撮像レンズ１０１からの被写体光は撮像素子１０３に向かう。

撮像素子１０３に対して物体側（被写体側）には、フォーカルプレンシャッタ１０２が配置されている。逆に、フォーカルプレンシャッタ１０２に対して像側には、撮像素子１０３が配置されている。

フォーカルプレンシャッタ１０２は、シャッタ駆動回路１１１により駆動される。

このフォーカルプレンシャッタ１０２は、複数の羽根４、５、６で構成されるメカ後幕を有しており、ＣＰＵ１０９によりシャッタ駆動回路１１１を介して駆動を制御される。

また、フォーカルプレンシャッタ１０２は、図２に示すモータ１９を持ち、モータ１９はシャッタ駆動回路１１１に含まれる駆動回路３１３及び制御回路３１２により制御される。

操作部１１２は、釦やダイヤル等のヒューマンＩＦで構成されていて、撮像装置１００の動作命令をする。本実施例において、操作部１１２は、撮像準備開始スイッチＳＷ１や撮像を開始するスイッチＳＷ２などを有する。

ＳＷ１とＳＷ２は２段スイッチで形成されており、第１ストロークでＳＷ１がオンし、第２ストロークでＳＷ２がオンする。

撮像素子１０３は、ＣＭＯＳイメージセンサ等が使用され、被写体からの光を結像する撮像レンズ１０１により結像された被写体像を光電変換する。撮像素子１０３によって生成され出力されるアナログ画像信号は、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ Ｆｒｏｎｔ Ｅｎｄ）１０４によりデジタル信号に変換される。ＡＦＥ１０４から出力されるデジタル画像信号は、ＤＳＰ（Ｄｉｓｉｔａｌ Ｓｉｇｎａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）１０５によって各種画像処理や圧縮・伸張処理などが行われる。

記録媒体１０６は、ＤＳＰ１０５により処理された画像データを記録する。表示部１０７は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等が使用され、撮像した画像や各種メニュー画面などを表示する。

ＴＧ１０８は、タイミングジェネレータであり、撮像素子１０３を駆動制御する。

ＲＡＭ１１０は、ＤＳＰ１０５と接続されており、画像データなどを一時的に記憶する。

レンズ制御手段１１４は、撮像レンズ１０１の焦点距離、絞り径、射出瞳径、射出瞳と撮像素子１０３の距離等のレンズ情報をＣＰＵ１０９に出力するとともに、ＣＰＵ１０９による制御に応じて絞り、レンズ等を駆動する。各検出手段の検出結果はＣＰＵ１０９に入力される。

ＣＰＵ１０９（制御手段）は、撮像装置全体の制御を行い、具体的に、ＡＦＥ１０４、ＤＳＰ１０５、ＴＧ１０８、シャッタ駆動回路１１１、レンズ制御手段１１４の制御を行う。

ＲＯＭ１１７は、撮像装置の制御プログラム、すなわち、ＣＰＵ１０９が実行するプロ
グラムを保持する。

時間記憶手段１１３は、ＣＰＵ１０９と接続されており、後述する時間ｔ１、ｔ２、ｔ３等を記憶する。図１では、時間記憶手段１１３は、ＣＰＵ１０９と別部材で構成されているが、ＣＰＵ１０９と一体的に設けられていてもよい。

本実施例において、ＣＰＵ１０９は、測定手段１１８および比較手段１１９を有している。

測定手段１１８は、シャッタ装置のモータ１９の通電開始から該モータに直結するカムギアの回転が検知されるまでの時間（換言すれば、カムギアが第１の位置から該第１の位置とは異なる第２の位置に移動するまでの時間）を測定することができる。

比較手段１１９は、時間記憶手段１１３に記憶された時間ｔ１（第２の時間）と実際に測定手段１１８により測定された時間ｔ２またはｔ３（第１の時間）とを比較することができる。ここで、本実施例における時間ｔ１は、工場出荷時等の初期調整時において測定手段１１８により測定された時間（換言すれば、カムギア１５が第１の位置から該第１の位置とは異なる第２の位置に移動するまでの時間）である。

次に、撮像動作の説明をする。図３は撮像素子１０３の全体構成図、図４は撮像素子１０３の１画素内の回路図である。

画素領域ＰＡには、画素部２２０がｐ１１〜ｐｋｎのように行列上に配置されている。

ここで、画素部２２０の１画素内の回路図について図４を用いて説明する。

フォトダイオード（以下、ＰＤと表す）２４１は、入射した光信号を光電変換し、露光量に応じた電荷を蓄積する。

ＰＤ２４１に蓄積されている電荷は、転送ゲート２４２の信号ｔｘをＨｉｇｈレベルにすることでＦＤ（フローティングディフュージョン）部２４３に転送される。

ＦＤ部２４３は、フローティングディフュージョンアンプ２４４（以下ＦＤアンプと表す）のゲートに接続されており、ＦＤアンプ２４４でＰＤ２４１から転送されてきた電荷量が電圧量に変換される。

ＦＤリセットスイッチ２４５の信号ｒｅｓをＨｉｇｈレベルとすると、ＦＤ部２４３がリセットされる。また、ＰＤ２４１の電荷をリセットする場合には、信号ｔｘと信号ｒｅｓを同時にＨｉｇｈレベルとすることで、転送ゲート２４２及びＦＤリセットスイッチ２４５を両方ＯＮし、ＦＤ部２４３経由でＰＤ２４１のリセットを行うことになる。

画素選択スイッチ２４６の信号ｓｅｌをＨｉｇｈレベルとすることにより、ＦＤアンプ２４４で電圧に変換された画素信号が画素部２２０の出力ｖｏｕｔに出力される。

図３に戻り、垂直走査回路２２１は、ｒｅｓ＿１，ｔｘ＿１，ｓｅｌ＿１等の駆動信号を各画素に供給する。これらの駆動信号は、それぞれ各画素のｒｅｓ、ｔｘ、ｓｅｌに接続される。各画素の出力ｖｏｕｔは、列毎に垂直出力線２２２を介して列共通読出し回路２２３に接続されている。

ここで、列共通読出し回路２２３について、図５の回路図を用いて説明する。図５は、撮像装置１００の撮像素子１０３の列共通読みだし回路を示す図である。

垂直出力線２２２は、列毎に設けられ、１列分の画素部２２０の出力ｖｏｕｔが接続されている。垂直出力線２２２には電流源２２４が接続されており、電流源２２４と、画素部２２０の各画素内のＦＤアンプ２４４によってソースフォロワ回路が構成される。

画素部２２０から読み出される画素信号Ｓは、信号ｔｓをＨｉｇｈレベルにすることにより、Ｓ信号転送スイッチ２５１を介してＳ信号保持容量２５３に記憶される。

画素部２２０から読み出されるノイズ信号Ｎは、信号ｔｎをＨｉｇｈレベルにすることにより、Ｎ信号転送スイッチ２５２を介してＮ信号保持容量２５４に記憶される。

Ｓ信号保持容量２５３、Ｎ信号保持容量２５４はそれぞれ列共通読出し回路２２３の出力ｖｓ、ｖｎに接続されている。

図３に戻り、列共通読出し回路２２３の出力ｖｓ、ｖｎには、それぞれ水平転送スイッチ２２５、２２６が接続されている。

水平転送スイッチ２２５、２２６は水平走査回路２２７の出力信号ｈｓｒ＊（＊は列番号）によって制御される。信号ｈｓｒ＊がＨｉｇｈレベルになることにより、Ｓ信号保持容量２５３、Ｎ信号保持容量２５４の信号がそれぞれ水平出力線２２８、２２９へ転送される。

水平出力線２２８、２２９は差動増幅器２３０の入力に接続されており、差動増幅器２３０ではＳ信号とＮ信号の差分をとると同時に所定のゲインをかけ、最終的な画像信号を出力端子２３１へ出力する。

水平出力線リセットスイッチ２３２、２３３は信号ｃｈｒｅｓがＨｉｇｈになることによってＯＮされ、それぞれの水平出力線２２８、２２９はリセット電圧Ｖｃｈｒｅｓにリセットされる。

次に、図６を用いて撮像素子１０３の静止画読み出し走査について説明する。図６は撮像素子１０３の電荷蓄積開始走査（以下、リセット走査という）及び静止画読み出し走査における１行あたりの動作を示すタイミングチャートである。ここではｉ行目のデータを読み出すものとして説明する。

まず、信号ｓｅｌ＿ｉをＨｉｇｈレベルにしてｉ行目の画素の画素選択スイッチ２４６をＯＮする。

その後、信号ｒｅｓ＿ｉをＬｏｗレベルにしてＦＤリセットスイッチ２４５をＯＦＦし、ＦＤ部２４３のリセットを開放する。

次に、信号ｔｎをＨｉｇｈレベルにして、Ｎ信号転送スイッチ２５２を介してＮ信号保持容量２５４にＮ信号を記憶する。

続いて信号ｔｎをＬｏｗにし、Ｎ信号転送スイッチ２５２をＯＦＦした後、信号ｔｓをＨｉｇｈレベルにしてＳ信号転送スイッチ２５１をＯＮすると共に、信号ｔｘ＿ｉをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート２４２をＯＮする。

この動作により、選択されているｉ行目のＰＤ２４１に蓄積されていた信号がＦＤアンプ２４４、画素選択スイッチ２４６を介して垂直出力線２２２へ出力され、更に、Ｓ信号転送スイッチ２５１を介してＳ信号保持容量２５３へ記憶される。

次に、信号ｔｘ＿ｉ、ｔｓをＬｏｗレベルにして転送ゲート２４２、Ｓ信号転送スイッチ２５１を閉じた後、信号ｒｅｓ＿ｉをＨｉｇｈレベルにしてＦＤリセットスイッチ２４５をＯＮし、ＦＤ部２４３をリセットする。

ここまでの動作によって、ｉ行目のＮ信号及びＳ信号を、それぞれＳ信号保持容量２５３及びＮ信号保持容量２５４へ記憶する動作を終了する。

続いて、Ｓ信号保持容量２５３、Ｎ信号保持容量２５４に蓄えられたＳ信号、Ｎ信号を撮像素子１０３から出力する動作が行われる。

まず、水平走査回路２２７の出力ｈｓｒ１がＨｉｇｈレベルになることにより、水平転送スイッチ２２５、２２６がＯＮされる。そして、Ｓ信号保持容量２５３、Ｎ信号保持容量２５４の信号が水平出力線２２８、２２９と差動増幅器２３０を介して出力端子２３１に出力される。

水平走査回路２２７は、各列の選択信号ｈｓｒ１、ｈｓｒ２・・・、ｈｓｒｋを順次Ｈｉｇｈにすることにより、ｉ行目の全データを出力する。

なお、信号ｈｓｒ１〜ｈｓｒｋによって各列の信号が読み出される間に、信号ｃｈｒｅｓをＨｉｇｈレベルにすることで水平出力線リセットスイッチ２３２、２３３をＯＮし、一旦、水平出力線２２８、２２９をリセット電圧Ｖｃｈｒｅｓのレベルにリセットする。

以上で１行の読出し動作が終了する。この動作を各行で繰り返すことによって、撮像素子１０３の全行の信号が読み出されることになる。

次に、図７から図１３、図１５から図１７を用いて本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタ１０２（シャッタ装置）の構成について説明する。

図７（ａ）は本実施例のフォーカルプレンシャッタ１０２を撮像素子１０３側から見た正面図、図７（ｂ）は被写体側から見た背面図である。

図８Ａは本実施例のフォーカルプレンシャッタ１０２を撮像素子１０３側から見た分解斜視図、図８Ｂは被写体側から見た分解斜視図である。

シャッタ地板１の撮像素子１０３側には、カバー板８が取り付けられており、その間に羽根４、５、６と羽根アーム２、３からなる羽根ユニット（羽根部材）が配置される。シャッタ地板１とカバー板８には、類似した形状のアパーチャ１ａ、８ａが形成されており、２つのアパーチャを重ね合わせた長方形の露光開口（開口部）が、シャッタを通過する光束を規定している。このシャッタ装置の開口部は、羽根ユニットにより覆われる（閉鎖される）閉鎖状態（遮光状態）と開放される開放状態との間で変化する。羽根ユニットは、シャッタ装置の開口部を覆う位置と退避した位置との間を往復駆動可能に構成されている。シャッタ地板１には被写体側と撮像素子１０３側に複数の軸１ｂ、１ｃ、１ｄが立設されており、この軸１ｂ、１ｃ、１ｄには、係合部材１１、羽根ユニット、カムギア１５がそれぞれ回転可能に取り付けられている。

係合部材１１は、穴１１ａとシャッタ地板１の軸１ｂが回転可能に係合しており、コイルバネ１２の内径部が係合部材１１の軸受部１１ｃにガイドされ、コイルバネ１２がカバー部材１３と当接する。そうすることで、光軸方向に係合部材１１がシャッタ地板１に付勢されている。従って、係合部材１１は、光軸方向にガタ無く回転することが可能となっている。係合部材１１のカム係合ピン１１ｂは、カムギア１５のカム溝１５ａと摺動可能に係合しており、カムギア１５の回転に従って係合部材１１が回転するように構成されている。係合部材１１は、羽根部材に取付けられている（接続されている）ため、係合部材１１がカム溝１５ａに沿って移動することで羽根部材の開閉動作が行われる。したがって、カムギア（駆動部材）１５を回転させることにより、羽根部材を開閉駆動することができる。

羽根ユニットは、２つの羽根アーム２、３と、３つの羽根４、５、６で構成されている。２つの羽根アーム２、３の穴２ａ、３ａがシャッタ地板１の撮像素子１０３側において、それぞれ軸１ｂ、１ｃに回動自在に枢着されている。そして、３枚の羽根４、５、６はそれらの羽根アーム２、３の他端に向け、連結軸７を介して、順次、枢支されている。羽根アーム２には穴２ｂが形成され、そこに係合部材１１の駆動ピン１１ｄが係合する。そうすることで、係合部材１１の回転に従って、羽根４、５、６がシャッタ地板１のアパーチャ１ａを覆う閉鎖状態と、アパーチャ１ａから退避する開放状態とに、それぞれ移行できるように構成されている。

カムギア１５は、カム溝１５ａを有するカム部材であり、穴１５ｅとシャッタ地板１の軸１ｄが回転可能に嵌合しており、駆動バネ１８の腕部１８ａ、１８ｂが可動端部１５ｃの切り欠き１５ｄに係合することで付勢力が発生するように構成されている。駆動バネ１８（バネ部材）は、後述するようにカムギア１５を回転方向に付勢する付勢手段として機能する。

内径部がシャッタ地板１の軸１ｃにガイドされたガタ寄せバネ１０が、羽根アーム３の穴３ｂとシャッタ地板１の軸１ｃに係合する。そうすることで、羽根アーム３は被写体側から見て右回転方向（羽根がアパーチャ１ａを開放する方向）に付勢され、羽根走行の際のガタつきが抑制されている。ガタ寄せバネ１０により、羽根アーム３に羽根がアパーチャ１ａを開放する方向に付勢力が発生する。そして、羽根４，５，６と連結軸７を介して係合部材１１の駆動ピン１１ｄが羽根アーム２の穴２ｂと、羽根４，５，６がアパーチャ１ａを閉鎖する方向に駆動する際に接触する側（カムギア１５の回転中心に近い側のカム面）が常に当接している。従って、羽根４，５，６がアパーチャ１ａを閉鎖する方向に走行する場合において、駆動ピン１１ｄと羽根アーム２の穴２ｂにガタが無いので、走行の動き出し時間にバラツキを少なくすることが可能となる。

さらに、ガタ寄せバネ１０の付勢力は、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂをカムギア１５のカム溝１５ａのカム面に常に当接するように作用する。従って、カムギア１５の回転動作に連動してカムギア１５のカム溝１５ａのカム面に常に追随して、カム係合ピン１１ｂが摺動することが可能となる。

さらに、羽根アーム３は穴３ｃにバランサー９が取り付けられており、羽根走行の際に２つの羽根アーム２、３があおられないように構成されている。

また、駆動バネ１８は内径部がホルダー部材１７の軸受部１７ｄにガイドされている。駆動バネ１８の腕部１８ａは係止部１７ａと、腕部１８ｂは係止部１７ｂと係合され、被写体側から見て腕部１８ａは右回転方向に、腕部１８ｂは左回転方向に付勢力が発生するようにチャージされている。

さらに、カムギア１５はウェイト１６がビス１４によってビス止めされており、一体となって回転するように構成されている。この時、カムギア１５とウェイト１６を合わせた慣性質量は、羽根ユニットや係合部材１１の慣性質量に対し大きなものになっている。

さらに、カムギア１５は、羽根ユニットと係合部材１１を合わせたイナーシャと、同程度のイナーシャを持つように、重量バランスを考慮して構成されている。

ここで、図９（ａ）、（ｂ）を用いてカムギア１５（駆動部材）の構成を説明する。

カムギア１５のカム溝１５ａは、穴１５ｅと同心円状に形成され、カム係合ピン１１ｂを介して、羽根ユニットを走行前の待機状態で保持する第１の空走駆動領域１５ｆ、第２の空走駆動領域１５ｇを有している。また、羽根ユニットを展開・重畳状態に駆動させ、アパーチャ１ａを開放状態と閉鎖状態とに移動させる露光駆動領域１５ｈ、穴１５ｅと同心円状に形成され、羽根ユニットを走行完了状態で保持する第３の空走駆動領域１５ｉを有している。ここで、第１の空走駆動領域１５ｆ（第１のカム領域）は、後述するようにモータ１９によってカムギア１５が回転されても、羽根部材が開口を閉鎖する閉鎖状態または開放する開放状態を維持し、駆動バネ１８による付勢を受ける領域である。第２の空走駆動領域１５ｇ（第２のカム領域）は、モータ１９によってカムギア１５が回転されても、羽根部材が閉鎖状態または開放状態を維持し、駆動バネ１８による付勢を受けない領域である。露光駆動領域１５ｈは、モータ１９によってカムギア１５が回転されることで、羽根部材が閉鎖状態から開放状態または開放状態から閉鎖状態に移動する領域である。

そして、第２の空走駆動領域１５ｇと露光駆動領域１５ｈは第１の切りかわり部１５ｊを介して、露光駆動領域１５ｈと第３の空走駆動領域１５ｉは第２の切りかわり部１５ｋを介してそれぞれ接続している。

また、第１の空走駆動領域１５ｆにおいてカムギア１５は駆動バネ１８により被写体側から見て右回転方向に付勢されており、第３の空走駆動領域１５ｉにおいてカムギア１５は、被写体側から見て左回転方向に付勢されている。

カムギア１５の遮光部１５ｌは、ＰＩ（フォトインタラプタ）２２のスリット部の間に配置され、カムギア１５が回転するとカムギア１５の遮光部１５ｌがＰＩ２２のスリット部を通過するので、カムギア１５の回転（基準位置）を検知することができる。

モータ１９はモータプレート２０に取り付けられ、モータプレート２０はホルダー部材１７にビス１４によってビス止めされている。

また、モータ１９の出力軸１９ａにはピニオンギア２１が取り付けられ、ホルダー部材１７の穴１７ｃを貫通し、カムギア１５のギア部１５ｂと係合することで、モータ１９からのトルクをカムギア１５へと伝達している。このようにモータ１９は、カムギア１５を駆動（回転）する駆動手段として機能する。モータ１９は、決められた時間間隔にしたがってコイルの通電状態を切り換えて駆動するステップ駆動（オープンループ駆動）と、進角値が異なる２種類のフィードバック駆動が可能なステッピングモータである。

係合部材１１のカム係合ピン１１ｂがカム部材１５のカム溝１５ａの第１および第２の空走駆動領域１５ｆ，１５ｇと係合している区間は、決められた時間間隔にしたがってコイルの通電状態を切り換えるステップ駆動方式（オープンループ駆動）で駆動させる。

また、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂがカム部材１５のカム溝１５ａの第１の切りかわり部１５ｊに達すると、駆動方式を切り換える。具体的に、ステップ駆動（オープンループ駆動）から位置センサ（第１磁気センサ３０７，第２磁気センサ３０８，第３磁気センサ３０９，第４磁気センサ３１０）出力に応じてコイルの通電状態を切り換える駆動方式（センサード駆動）に切り換える。なお、モータ１９の詳細な構成については、後述する。

また、時間記憶手段１１３によりモータ１９への通電開始からＰＩ２２によりカムギア１５の回転を検知するまでの時間を記憶することができる。

ところで、シャッタ装置は個体毎に羽根ユニットの走行特性が異なる。そのため、出荷時にシャッタ装置の個体毎に電子先幕の走行特性を調整する、電子先幕調整（以下、初期調整）が実施されている。この初期調整時におけるモータ１９への通電開始からＰＩ２２によりカムギア１５の回転を検知するまでの時間と、撮像時におけるモータ１９への通電開始からＰＩ２２によりカムギア１５の回転を検知するまでの時間とを比較する。このとき、初期調整時と撮像時とで差が生じている場合、ステップ駆動（オープンループ駆動）の駆動パルスの幅を適正な量へと変更する。具体的に、ＰＩ２２によりカムギア１５の回転を検知してから係合部材１１のカム係合ピン１１ｂがカム部材１５のカム溝１５ａの第１の切りかわり部１５ｊに達するまでの区間におけるステップ駆動の駆動パルスの幅を適正な量へと変更する。従って、撮像時であっても、初期調整時におけるモータ１９への通電開始からＰＩ２２によりカムギア１５の回転を検知するまでの時間と等しくなるように補正することが可能である。

次に、本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタ１０２の動作について説明する。なお、フォーカルプレンシャッタ１０２の動作は、ＣＰＵ１０９により制御される。図１０は、撮像装置１００のフォーカルプレンシャッタ１０２の動作を説明するタイミングチャートである。図１１〜図１３、図１５〜図１７は、図１０に示すステップ（Ａ状態〜Ｍ状態）となるときのフォーカルプレンシャッタ１０２の状態を説明する図である。なお、図１１〜図１３、図１５〜図１７において、回転方向（左右）は（ａ）の方向で定義する。したがって、図において（ａ）と（ｂ）は左右が逆になる。

（撮像待機状態）
図１１は、本発明の実施例１におけるフォーカルプレンシャッタの撮像前の待機状態を示す図である。図１１に図示するように、撮像装置１００の待機状態となるステップＡでは、羽根４、５、６がアパーチャ１ａを開放している。このとき、羽根アーム３の穴３ｂに掛けられたガタ寄せバネ１０の付勢力により係合部材１１の駆動ピン１１ｄは左回転方向に付勢される。そのため、カム係合ピン１１ｂは、カムギア１５のカム溝１５ａと、羽根４，５，６がアパーチャ１ａを閉鎖する方向に駆動する際に接触する側（カムギア１５の回転中心に近い側のカム面）が当接した状態で待機される。

このとき、カムギア１５の可動端部１５ｃに配設されている切り欠き１５ｄは、駆動バネ１８の右側の腕部１８ａに当接している。しかし、この状態では、駆動バネ１８はチャージされておらず、自然状態である。

（チャージ状態）
ステップＡでＳＷ１がオンすると、低進角のフィードバック駆動モードにてモータ１９が左回転方向に駆動されるので、カムギア１５は図１１に示す状態から右回転方向に回転する。ここで、モータ１９のピニオンギア２１とカムギア１５のギア部１５ｂとが噛み合っているので、モータ１９の回転方向とカムギア１５の回転方向は逆になる。

図１１に示す状態（ステップＡ）からカムギア１５が右回転方向に回転すると、カムギア１５の可動端部１５ｃに配設されている切り欠き１５ｄは駆動バネ１８と当接し、チャージしながら回転する。この区間では、カムギア１５は駆動バネ１８をチャージしながら右回転方向に回転するので、モータ１９の負荷変動が大きくなる。しかし、低進角のフィードバック駆動モードにてモータ１９が駆動されているので、モータ１９が脱調することはない。

図１２に示す状態（ステップＢ）では、駆動バネ１８がチャージされた状態となるので、カムギア１５は、駆動バネ１８により左回転方向に付勢される。

制御回路３１２は、モータ１９を通電開始させ、カムギア１５を、カムギア１５の可動端部１５ｃがホルダー部材の当接面１７ｅに当接させる以上のステップ数だけ回転させ、その後モータを通電保持させるよう駆動回路３１３を制御する。

従って、カムギア１５の可動端部１５ｃが、ホルダー部材１７の当接面１７ｅに当接し、カムギア１５の回転が停止する。

図１２に図示するように、ステップＢでは、羽根４、５、６がアパーチャ１ａを開放している。

また、撮像装置１００はステップＡでＳＷ１がＯＮすると、不図示の測距手段が被写体までの距離を測定し、レンズ制御手段１１４が撮像レンズを駆動しピント合わせを行う等の撮像準備動作を行う。

（ステップ駆動・第１の空走駆動区間）
ＳＷ２がオンするとＣＰＵ１０９がＴＧ１０８を制御することで、ＴＧ１０８は撮像素子１０３の全画素をリセット状態にする。具体的には、信号ｒｅｓ＿１〜ｒｅｓ＿ｎをＬｏｗレベルに、信号ｔｘ＿１〜ｔｘ＿ｎをＨｉｇｈレベルにし、１行目からｎ行目の全ての画素部２２０のＰＤ２４１をリセット状態にすることによって行われる。

また、撮像装置１００はＳＷ２がオンすると、不図示のミラー駆動手段がミラー部材１１５を撮像光路から退避させ、不図示の被写体輝度測定装置が被写体輝度を測定し、レンズ制御手段１１４が撮像レンズ１０１の不図示の絞りを駆動する。

ＳＷ２がオンし、所定時間後に（ステップＤ）羽根４、５、６がアパーチャ１ａを閉鎖する方向にカムギア１５を回転すべくチャージ時とは逆方向にモータ１９に通電を行い、ステップ駆動モードによる助走駆動を開始する。このモータ１９に通電を開始し助走駆動を開始するカムギア１５の位置を第１の位置とする。第１の位置は、係合部材１１が第１の空走駆動領域１５ｆと係合している間に、羽根部材が開口を閉鎖する方向に駆動するようにカムギア１５が回転を開始する位置である。助走駆動にて、制御回路３１２は、所定の駆動パルスの幅を徐々に小さくしていくことで、モータ１９の回転速度を徐々に速くする。

モータ１９への通電が開始されると、駆動バネ１８による付勢力を受け、カムギア１５は左回転方向へ回転し、助走を始める。係合部材１１のカム係合ピン１１ｄは、カムギア１５のカム溝１５ａの第１の空走駆動領域１５ｆと当接しながら加速を始める。このとき、羽根アーム３の穴３ｂに掛けられたガタ寄せバネ１０による付勢力により羽根４，５，６を閉鎖する方向に駆動する際に接触する側（カムギア１５の回転中心に近い側のカム面）と当接しながら加速を始める。

モータ１９がさらに回転すると、図１３に示す、ＰＩ２２によりカムギア１５の回転が検知された検知状態（ステップＥ）となる。ＰＩ２２は、カムギア１５の回転（基準位置）を検出する検出手段として機能する。ＰＩ２２は、係合部材１１が第１の空走駆動領域１５ｆまたは第２の空走駆動領域１５ｇと係合している間に、カムギア１５の基準位置を検出することができる位置に設けられる。このＰＩ２２により回転が検出されたカムギア１５の位置を第２の位置（基準位置）とする。このとき、測定手段１１８は、カムギア１５が助走駆動を開始する第１の位置からカムギア１５の基準位置が検出される第２の位置に移動するまでの第１の時間を測定する。

また、時間記憶手段１１３は、測定手段１１８により測定された第１の時間を記憶する。すなわち、時間記憶手段１１３により、羽根を閉鎖する方向にカムギア１５を回転するべくチャージ時とは逆方向にモータ１９に通電を開始してからカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間（第１の時間）を記憶することが可能である。

さらに、比較手段１１９により、時間記憶手段１１３に記憶された２つの時間を比較することができる。すなわち、初期調整時におけるモータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間（第２の時間）と、実際の同時間（第１の時間）とを比較することができる。

ところで、温度や湿度などの外部環境の変化により、モータ１９の出力の変化やカムギア１５や羽根ユニットの摺動部の摩擦力の変化によりモータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間に変化が生じることがある。これに対して、本構成を採用することで、初期調整時におけるモータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間と実際に撮像を行った際の同時間とを比較して、時間変化量を把握することが可能となっている。

（ステップ駆動・第２の空走駆動区間）
図１３に示す状態（ステップＥ）からさらにモータ１９を回転させると、駆動バネ１８の腕部１８ａがホルダー部材１７の係止部１７ａと当接した状態（ステップＦ）となり、カムギア１５は駆動バネ１８の付勢力を受けなくなる。従って、カムギア１５はモータ１９の駆動力のみによって回転する。

また、係合部材１１のカム係合ピン１１ｄは、カムギア１５のカム溝１５ａの第２の空走駆動領域１５ｇと当接しながらさらに加速する。このとき、羽根アーム３の穴３ｂに掛けられたガタ寄せバネ１０による付勢力により羽根４，５，６を閉鎖する方向に駆動する際に接触する側（カムギア１５の回転中心に近い側のカム面）と当接しながらさらに加速する。

また、ＳＷ２オンからＣＰＵ１０９がＴＧ１０８を制御によりＴＧ１０８が電子先幕操作を開始するまでの期間は、撮像素子１０３の全画素リセット状態が継続される。

ＳＷ２オンから所定時間後、羽根の走行にさきがけ、ＴＧ１０８は電子先幕走査を開始する。

ここで、電子先幕走査とは、全画素がリセット状態となっている撮像素子１０３に対して１ラインずつ電荷蓄積を開始することである。具体的には、垂直走査回路２２１が信号ｔｘ＿＊をｎ行目から１行目に向かって順にＬｏｗレベルにしていく。これにより、各行のＰＤ２４１はリセットが順次解除され、蓄積状態に入る。

１ラインずつ電荷蓄積を開始する走査パターンは、羽根４，５，６の走行特性に合わせた走査パターンとなっているので、撮像素子１０３のどのラインでも均一な蓄積時間（露光時間）となる。

また、ここでフォーカルプレンシャッタ１０２の初期調整時における、モータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間と実際に撮像を行った際の該時間との変化に応じて、ステップ駆動の駆動パルスの幅を変更する。初期調整時におけるモータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間は、あらかじめ時間記憶手段１１３に記憶されている。また、実際に撮像を行った際のモータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間も、時間記憶手段１１３に記憶される。ＣＰＵ１０９は、時間記憶手段１１３に記憶された初期調整時における時間と実際に撮像を行った際の時間との変化に応じて、ステップ駆動の駆動パルスの幅を変更する。

図１４を用いて、モータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間が遅れた場合、速くなった場合における駆動パルスの幅の変更方法を説明する。

まず、初期調整時における、モータ１９への通電開始（ステップＤ）からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまで（ステップＥ）の時間をｔ_１とし、撮像時の同時間をｔ_２とする。外部環境の変化によりステップＤの状態からステップＥの状態に達するまでに時間的な遅れが生じた場合、ｔ_１＜ｔ_２となる。したがって、予め設定された駆動パルス幅で走行させた場合、図１４に示す、係合部材１１のカム係合ピン１１ｄが第１の切りかわり部１５ｊと当接した状態（ステップＧ）に達するまでの時間も遅れてしまう。ここで、このカム係合ピン１１ｄが第１の切りかわり部１５ｊと当接するカムギア１５の位置を第３の位置とする。第３の位置は、係合部材１１が第２の空走駆動領域１５ｇと露光駆動領域１５ｈとの間の境界においてカム溝１５ａと係合し、羽根部材が閉鎖する方向に駆動を開始する位置である。この場合、先行している電子先幕に対して羽根ユニットの動作が遅れ、撮像される画像が、適切な露出に対してより明るい画像となってしまう。そこで本発明においては、ステップＤからステップＧに至るまでの時間が初期調整時と同等になる様、時間ｔ_１に対する遅れ量Δｔ分速く動作する様、ステップＦからステップＧの期間における駆動パルスの幅を変更する。

つまり、ＣＰＵ１０９は、時間ｔ２（第１の時間）と時間ｔ１（第２の時間）との差に応じて、カムギア１５のステップＥの状態からステップＧの状態に達するまでの間において、該カムギア１５の駆動速度を制御する。換言すれば、第１の時間と第２の時間との差に応じて、第２の位置と該第２の位置を通過した後に到達する第３の位置との間において、該カムギア１５の駆動速度を制御する。より具体的には、実際のステップＤからステップＧに至るまでの時間ｔ（第３の時間）が、初期調整時におけるステップＤからステップＧに至るまでの時間ｔ（第４の時間）に近づくように、カムギア１５の駆動速度を制御する。換言すれば、カムギア１５が第１の位置から第３の位置に移動するまでにかかる第３の時間が、時間ｔ１と時間ｔ２とが同じである場合の第１の位置から第３の位置に移動するまでにかかる第４の時間に近づくように、カムギア１５の駆動速度を制御する。従って、外部環境の変化によりモータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間に変化が生じた場合においても、駆動パルスの幅を変更することで適切な露出での撮像が可能となる。

外部環境の変化によりモータ１９への通電開始からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまでの時間が初期調整時よりも早くなった場合も同様に、駆動パルスの幅を変更する。すなわち、速く動作した量Δｔ’分遅く動作させるよう、ステップＦからステップＧの期間における駆動パルスの幅を変更する。

つまり、ＣＰＵ１０９は、時間ｔ１（第２の時間）より時間ｔ２（第１の時間）の方が長い場合、カムギア１５が第２の位置から第３の位置に移動するまでの間で時間ｔ１と時間ｔ２とが同じである場合よりもカムギア１５の駆動速度を速くするように制御する。逆に、時間ｔ１（第２の時間）より時間ｔ３（第１の時間）の方が短い場合、カムギア１５が第２の位置から第３の位置に移動するまでの間で時間ｔ１と時間ｔ２とが同じである場合よりもカムギア１５の駆動速度を遅くするように制御する。

また、ＰＩ２２によるカムギア１５の回転を検知するタイミングと、駆動バネ１８の腕部１８ａがホルダー部材１７の係止部１７ａと当接し、カムギア１５が駆動バネ１８の付勢力を受けなくなるタイミングは、逆であってもよい。すなわちステップＥとステップＦは順序が逆であっても良い。この場合、ステップＥからステップＧの期間における駆動パルスの幅を変更することで露出を補正する。

パルス変更を行ったステップＦからステップＧまでの期間において、カム係合ピン１１ｂは、カムギア１５の回転中心と同心状の第２の空走駆動領域１５ｇと係合している。従って、羽根４、５、６が露光に影響を与えることはない。

また、助走駆動時に、駆動ピン１１ｄは、カムリフトがほぼゼロになっているカムギア１５の第１の空走駆動領域１５ｆ、第２の空走駆動領域１５ｇをトレースする。したがって、図１４に示す状態（ステップＧ）における係合部材１１の位置は、図１１に示す状態（ステップＢ）における係合部材１１の位置と同じである。これによって、モータ１９をステップ駆動モードで駆動しても、モータ１９が脱調することはない。

（羽根駆動開始（ステップ駆動→高進角駆動））
制御回路３１２は、ステップＤから所定ステップ後に高進角のフィードバック駆動モードにてカムギア１５を左回転方向に駆動するように、駆動回路３１３を制御する（ステップＧ）。

図１５に示す状態（ステップＧ）からカムギア１５が左回転方向に回転すると、この区間にて、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂがカムギア１５の同心円カムである第２の空走駆動領域１５ｇから露光駆動領域１５ｈへと移行する。そして、露光駆動領域１５ｈをトレースして係合部材１１を回転させる。これによって、アパーチャ１ａを開放していた羽根４、５、６がアパーチャ１ａを閉鎖していくとともに撮像素子１０３を遮光する状態になる。

したがって、露光駆動時には、モータ１９を高速駆動する必要があり、かつモータ１９の駆動中に負荷変動が大きくなる。このとき、モータ１９は高進角のフィードバック駆動モードにて駆動されるので、高速駆動や負荷変動によってモータ１９が脱調することはない。また、助走駆動にてモータ１９の回転速度は十分高速になっているので、高進角のフィードバック駆動モードにてモータ１９を高速駆動することができる。羽根の走行が開始すると、モータ１９の回転駆動力の変化は、カムギア１５の回転スピードや電気信号との同調具合への影響は相対的に小さなものになる。そのため、モータ１９は多少の負荷変動があっても、脱調することなく羽根を安定的に走行させることができる。

このように、係合部材１１は、モータ１９によりカムギア１５が一方向（閉鎖方向）に回転される際に、第１の空走駆動領域１５ｆ、第２の空走駆動領域１５ｇ、露光駆動領域１５ｈの順でカム溝１５ａと係合する。そして、ＣＰＵ１０９は、係合部材１１が第１の空走駆動領域１５ｆおよび第２の空走駆動領域１５ｇと係合している間はモータ１９をステップ駆動させ、露光駆動領域１５ｈと係合している間はモータ１９を高進角駆動させる。

電子先幕の走査から、羽根４、５、６によって撮像素子１０３を遮光するまでの時間が、露光時間となり、このステップＤのＳＷ２からのモータ通電開始の所定時間を制御することで、露光時間が制御される。

本実施例では、ステップＤでモータ１９に通電した後に電子先幕の走査を開始しているが、露光時間によっては（露光時間が長い場合等）電子先幕の走査を開始した後にモータ１９を通電する場合もある。

（減速）
図１５からモータ１９の高進角駆動を続けると、図１６に示す状態となる（ステップＨ）。係合部材１１のカム係合ピン１１ｂはカムギア１５の第２の切りかわり部１５ｋの直前の、係合部材１１の回転速度が減速する領域に到達する。このとき、係合部材１１はカム面から力を受けるため、一体となって動作していた羽根ユニットにも力が伝わる。このとき、羽根４、５、６は慣性と相反する力をうけるため、羽根４、５、６は光軸方向に変形する。羽根ユニットで光軸方向に最も突出している連結軸７は、羽根４、５、６の減速によってシャッタ地板１やカバー板８に接触する危険性が増す。しかし、減速領域を設けた第２の切りかわり部１５ｋにおいて連結軸７は、アパーチャ１ａ端部より十分に手前である。そのため、連結軸７がアパーチャ１ａに接触しないか、接触しても削れを殆ど発生させない程度にまで、羽根の振動は減衰しており、ゴミの発生を抑制することができる。

カムによる減速位置から更に高進角駆動を続け、制御回路３１２によってモータ１９を検知している磁気センサ３０７〜３１０から所定のパルス数が入力されると、センサ高進角駆動からステップ駆動に切替える（ステップＨ）。更にモータ１９の回転速度を低速に切り替えるように駆動回路３１３を制御する。このとき、モータ１９の速度変更のタイミングでは、羽根４のスリット形成部４ａが既にアパーチャ１ａ外部にあるので、仮に羽根が振動しても露出ムラは発生せず、モータ１９の電気ノイズも画像に影響を与えにくい。

（閉鎖走行完了）
図１０のステップＨからモータ１９のステップ駆動を更に続けると、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂがムギア１５の等リフト部との切り替わりである第２の切り替わり部１５ｋに達した、羽根走行完了状態である図１７の状態（ステップＩ）となる。このとき、まだカムギア１５は回転を続けているが、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂはカムギア１５の第３の空走駆動領域１５ｉにおいて同心円におり、羽根を展開する力は作用しない。

（カム停止）
図１７から更に所定のステップでモータステップ駆動を続けた後、モータ１９への通電を停止し、カムギア１５が停止した状態となる（ステップＪ）。

またステップＪで、撮像装置１００は、撮像素子１０３が羽根４〜６により遮光されているので、撮像素子１０３の静止画読み出し走査を開始するとともに不図示のミラー駆動手段によりミラー部材１１５を撮像光路に侵入させ、ファインダ観察状態に移行する。

（待機位置復帰動作）
ステップＪから所定時間後、撮像素子１０３の静止画読み出し走査が終了した後に、待機位置への復帰動作が開始される。すなわち、ギア１５は、モータ１９のステップ駆動により図１７における右回転方向に回転を開始する（ステップＫ）。係合部材１１のカム係合ピン１１ｂは同心円である第３の空走駆動領域１５ｉにあり、カムギア１５の回転は係合部材１１に伝達されない。モータ１９が通電開始から所定ステップ数だけステップ駆動を続けると、図１７（ステップＪ）の状態となる。図１７に到達すると、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂがカムギア１５の露光駆動領域１５ｈに到達するので、係合部材１１はシャッタ地板１の軸１ｂを中心に左回転方向に回転を開始する。同時に、アパーチャ１ａに展開され、撮像素子１０３を遮光していた羽根４、５、６は、重畳する方向に動作を開始し、アパーチャ１ａを開放し始める（ステップＬ）。

（復帰動作時の減速）
図１７から制御回路３１２は、モータ１９の磁気センサ３０７〜３１０からの所定のパルス数が検知されると、モータ１９をセンサ高進角駆動からステップ駆動に切り替え、ステップ駆動スピードを落とすように駆動回路３１３を制御する（ステップＭ）。このとき、羽根はアパーチャ１ａ内に存在するが、露光動作中ではないので、この減速によって、羽根が光軸方向に揺れることが許容される。また、モータ１９から画像へのノイズの影響も無視される。

モータ１９の減速に引き続き、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂは第１の切りかわり部１５ｊに当接する。

この時点より手前でモータ１９の回転スピードを落とし、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂが第１の切りかわり部１５ｊに当接する時の速度を遅くすることで、カム係合ピン１１ｂとカム溝１５ａとの衝突による削れが発生しにくくなる。第１の切りかわり部１５ｊは羽根走行時に加速域となっており、ＳＨ精度への影響が大きい。本実施例では、モータの減速をカムの切り替わりよりも先に行うことで、耐久でＳＨ精度が悪化することを抑制できる。

さらに、全領域を低速駆動する場合とは異なり、部分的に低速駆動するので、復帰動作にかける時間が大きく伸びてしまうことがない。

更にモータ１９がステップ駆動を続けると、カム溝１５ａに沿うことで、係合部材１１の回転速度が減速し、係合部材１１のカム係合ピン１１ｂは、カムギア１５の同心円である第２の空走駆動領域１５ｇに到達する。そして、係合部材１１と一体に動作する羽根４、５、６は停止位置に至る（ステップＮ）。このとき、羽根４、５、６の運動エネルギーは完全には失われていないため、カム係合ピン１１ｂは同心円である第２の空走駆動領域１５ｇの外側と内側に交互にあたり、運動エネルギーを失うまでわずかな振動が継続する。

（モータの駆動停止）
図１０のステップＮから更に所定のステップでモータステップ駆動を続けると、停止位置である図１１の状態となり（ステップＡ´）、モータ１９への通電を停止する。

次に、図２、図１８、図１９を参照して、本実施の形態に係わるモータについて説明する。

図２は本発明で用いるモータを説明する図である。なお、説明のため、一部の部品を破断して示している。

図２に図示するように、ロータ３０２は、マグネット３０１を備え、シャッタ駆動回路１１１に含まれる制御回路（制御部）３１２及び駆動回路３1３によって回転可能に制御される。マグネット３０１は、円筒形状に形成され、外周面を周方向に分割して、異なる極に交互に多極着磁されている。本実施形態では、８分割すなわち８極に着磁されている。なお、８極に限らず、４極や１２極に着磁してもよい。

第１のコイル３０３は、マグネット３０１の軸方向の一端に配置されている。

第１のヨーク３０５は、軟磁性材料で、マグネット３０１の外周面に隙間を持って対向して形成されている。また、第１のヨーク３０５は、円環状の本体部から軸方向に延出され、周方向に所定の間隔で配置された複数の第１の磁極部３０５ａを備えている。第１の磁極部３０５ａは、第１のコイル３０３に通電されることで励磁される。

第１のコイル３０３と第１のヨーク３０５と複数の第１の磁極部３０５ａに対向するマグネット３０１によって第１のステータユニットが構成される。

第２のコイル３０４は、マグネット３０１の第１のコイル３０３が取り付けられた軸方向の一端と反対側の他端に配置されている。

第２のヨーク３０６は、軟磁性材料で、マグネット３０１の外周面に隙間を持って対向して形成されている。また、第２のヨーク３０６は、円環状の本体部から軸方向に延出され、周方向に所定の間隔で配置された複数の第２の磁極部３０６ａを備えている。第２の磁極部３０６ａは、第２のコイル３０４に通電されることで励磁される。

第２のコイル３０４と第２のヨーク３０６と複数の第２の磁極部３０６ａに対向するマグネット３０１によって第２のステータユニットが構成される。

第１の磁極部３０５ａと第２の磁極部３０６ａに励磁される極（Ｎ極、Ｓ極）を切り換えることで、ロータ３０２に与えるトルクを変化させることができる。

第１磁気センサ（第１の検出素子）３０７、第２磁気センサ（第２の検出素子）３０８、第３磁気センサ（第３の検出素子）３０９、第４磁気センサ（第４の検出素子）３１０は、検出手段を構成する。各磁気センサは、それぞれマグネット３０１の磁束を検出するホール素子であり、モータカバー３１１に固定される。

モータカバー３１１は、第１の磁極部３０５ａと第２の磁極部３０６ａとがマグネット３０１の着磁位相に対して電気角で略９０度ずれて配置されるように第１のヨーク３０５と第２のヨーク３０６を固定保持する。

ここで、電気角とは、マグネット磁力の１周期を３６０°として表したものであり、ロータの極数をＭ、機械角をθ０とすると、電気角θは以下の式（１）で表せる。

θ＝θ０×Ｍ／２ ・・・（１）
本実施形態では、マグネット３０１の着磁は８極であるから電気角９０度は機械角で２２．５度となる。

制御回路３１２は、ステップ駆動と推進量が異なる２種類のフィードバック駆動とを切り換えて駆動する事が出来る。ステップ駆動を行う場合には、所定の時間間隔で第１のコイル３０３および第２のコイル３０４の通電状態を切り換えるように、制御回路３１２が駆動回路３１３を制御する。すなわち、ステップ駆動を行う場合には、第１磁気センサ３０７、第２磁気センサ３０８、第３磁気センサ３０９、第４磁気センサ３１０の出力を使用しない。

以下、制御回路３１２がフィードバック駆動を行う場合について説明する。制御回路３１２が２種類のフィードバック駆動を行う場合には、第１磁気センサ３０７、第２磁気センサ３０８、第３磁気センサ３０９、第４磁気センサ３１０の出力を使用する。

本実施形態では、各磁気センサを各ヨークに対して以下に説明するような位置関係で設けることで、通電方向の切り換え時においても大きな回転駆動力を得ることが出来る。

（１）右回りの回転について
（１−ｉ）低進角駆動（第１の通電モード）
右回りの低進角駆動モードに関して説明する。低進角駆動モードでは、後述する高進角駆動モードよりも大きなトルクを得ることが出来る。

右周りの低進角駆動モードでは、第１磁気センサ３０７の出力信号により第１の磁極部３０５ａの励磁を切り換え、第２磁気センサ３０８の出力信号により第２の磁極部３０６ａの励磁を切り換えることで、ロータ３０２を右回りに回転させる。なお、ロータ３０２の右回りの回転方向が第１の回転方向に相当する。

この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第１のコイル３０３および第２のコイル３０４の通電方向を切り換える。

第１磁気センサ３０７が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＮ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第１磁気センサ３０７がマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り替わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。

第２磁気センサ３０８が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第２磁気センサ３０８がマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＮ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。

図１８（ａ）の状態では、第１磁気センサ３０７、第２磁気センサ３０８は、ともにマグネット３０１のＳ極を検出している。このとき、第１の磁極部３０５ａがＮ極に励磁、第２の磁極部３０６ａがＳ極に励磁されるように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１に右回りの回転力が発生する。

図１８（ａ）の状態からロータ３０２が右回りに回転すると、図１８（ｂ）に示すように、マグネット３０１のＳ極の中心Ｑ１と第１の磁極部３０５ａの中心が対向する状態になる。

図１８（ｂ）の状態からロータ３０２が右回りに回転すると、図１８（ｃ）に示すように、マグネット３０１のＳ極の中心Ｑ１と第１の磁極部３０５ａとの距離が、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ２と第２の磁極部３０６ａとの距離と同じになる。

第１磁気センサ３０７の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換のタイミングが電気進角０度と４５度の間になるように第１磁気センサ３０７は配置されている。

図１８（ｂ）の状態から図１８（ｃ）の状態の間に、第１磁気センサ３０７はマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第１の磁極部３０５ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３に通電する。また、図１８（ｂ）の状態から図１８（ｃ）の状態の間に、第２磁気センサ３０８はマグネット３０１のＳ極を検出しているので、第２の磁極部３０６ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１には右回りの回転力が発生する。

図１８（ｃ）の状態からロータ３０２が右回りに回転すると、図１８（ｄ）に示すように、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ２と第２の磁極部３０６ａの中心が対向する。

図１８（ｄ）の状態からロータ３０２が右回りに回転すると、図１８（ｅ）に示すように、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ２と第１の磁極部３０５ａとの距離が、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ２から第２の磁極部３０６ａとの距離と同じになる。

第２磁気センサ３０８の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換のタイミングが電気進角０度と４５度の間になるように第２磁気センサ３０８が配置されている。

図１８（ｄ）の状態から図１８（ｅ）の状態の間に、第２磁気センサ３０８はマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第２の磁極部３０６ａがＮ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電する。また、図１８（ｄ）の状態から図１８（ｅ）の状態の間に、第１磁気センサ３０７はマグネット３０１のＮ極を検出しているので、第１の磁極部３０５ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３が通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１は右回りの回転方向に回転する。

ロータ３０２が右回りに回転し、第１磁気センサ３０７の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるときに、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５度の間になる。すなわち、第１磁気センサ３０７は、第１の磁極部３０５ａでの励磁切換タイミングから電気進角０度となる位置からの進角量が、第１の磁極部３０５ａでの励磁切換タイミングから電気進角９０となる位置からの遅角量より小さくなる位置に配置される。

ロータ３０２が右回りに回転し、第２磁気センサ３０８の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときに、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５の間になる。すなわち、第２磁気センサ３０８は、第２の磁極部３０６ａでの励磁切換タイミングから電機進角０度となる位置からの進角量が、第２の磁極部３０６ａでの励磁切換タイミングから電気進角９０となる位置からの遅角量より小さくなる位置に配置される。

（１−ｉｉ）高進角駆動（第２の通電モード）
右周りの高進角駆動モードに関して説明する。高進角駆動モードでは、前述した低進角モードよりも高速で回転させることが出来る。

右周りの高進角駆動モードでは、第３磁気センサ３０９の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換え、第４磁気センサ３１０の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えることで、ロータ３０２を右回りに回転させる。

この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第１のコイル３０３および第２のコイル３０４の通電方向を切り換える。

第３磁気センサ３０９が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＮ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第３磁気センサ３０９がマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。

第４磁気センサ３１０が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第４磁気センサ３１０がマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＮ極に励磁するように制御回路３１２は駆動回路を制御する。

図１８（ａ）の状態では、第３磁気センサ３０９、第４磁気センサ３１０は、ともにマグネット３０１のＳ極を検出している。よって、第１の磁極部３０５ａはＮ極に励磁され、第２の磁極部３０６ａはＳ極に励磁されると、ロータ３０２およびマグネット３０１に右回りの回転力が発生する。

図１８（ａ）の状態からロータ３０２が右回りに回転すると、図１８（ｂ）に示すように、マグネット３０１のＳ極の中心Ｑ１と第１の磁極部３０５ａの中心が対向する状態になる。

第３磁気センサ３０９の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度と９０度の間になるように第３磁気センサ３０９が配置されている。

図１８（ａ）の状態から図１８（ｂ）の状態の間に、第３磁気センサ３０９はマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第１の磁極部３０５ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３に通電している。また、図１８（ａ）の状態から図１８（ｂ）の状態の間に、第４磁気センサ３１０はマグネット３０１のＳ極を検出しているので、第２の磁極部３０６ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１には右回りの回転力が発生する。

図１８（ｂ）の状態からロータ３０２が右回りに回転すると、図１８（ｃ）の状態を経て、図１８（ｄ）に示すように、マグネット３０１の着磁された極の中心Ｑ２と第２の磁極部３０６ａの中心が対向する。

第４磁気センサ３１０の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度と９０度の間になるように、第４磁気センサ３１０が配置されている。

図１８（ｃ）の状態から図１８（ｄ）の状態の間に、第４磁気センサ３１０はマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第２の磁極部３０６ａがＮ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電する。また、図１８（ｃ）の状態から図１８（ｄ）の状態の間に、第３磁気センサ３０９はマグネット３０１のＮ極を検出しているので、第１の磁極部３０５ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３に通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１は右回りの回転力が発生する。

ロータ３０２が右回りに回転し、第３磁気センサ３０９の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるときに、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。すなわち、第３磁気センサ３０９は、第１の磁極部３０５ａでの励磁切換タイミングから電気進角０度となる位置からの進角量が、第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングから電気進角９０度となる位置からの遅角量より大きくなる位置に配置される。

ロータ３０２が右回りに回転し、第４磁気センサ３１０の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときに、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。すなわち、第４磁気センサ３１０は、第２の磁極部３０６ａでの励磁切換タイミングから電気進角０度となる位置からの進角量が、第２の磁極部３０６ａでの励磁切換タイミングから電気進角９０度となる位置からの遅角量より大きくなる位置に配置される。

（２）左回りの回転について
（２−ｉ）低進角駆動（第３の通電モード）
左回りの低進角駆動モードに関して説明する。左回りであっても、低進角駆動モードでは、高進角駆動モードよりも大きなトルクを得ることが出来る。

左回りの低進角駆動モードでは、第３磁気センサ３０９の出力信号により第１の磁極部３０５ａの励磁を切り換え、第４磁気センサ３１０の出力信号により第２の磁極部３０６ａの励磁を切り換えることで、ロータ３０２を左回りに回転させる。なお、ロータ３０２の左回りの回転方向が第１の回転方向の反対方向となる第２の回転方向に相当する。

この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第１のコイル３０３および第２のコイル３０４の通電を切り換える。

第３磁気センサ３０９が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第３磁気センサ３０９が、マグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＮ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。

第４磁気センサ３１０が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＮ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第４磁気センサ３１０が、マグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。

図１８（ａ）の状態では、第３磁気センサ３０９、第４磁気センサ３１０は、ともにマグネット３０１のＳ極を検出している。このとき、第１の磁極部３０５ａがＳ極に励磁され、第２の磁極部３０６ａがＮ極に励磁されるように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１に左回りの回転力が発生する。

図１８（ａ）の状態からロータ３０２が左回りに回転すると、図１８（ｆ）に示すように、マグネット３０１のＳ極の中心Ｑ１と第２の磁極部３０６ａの中心が対向する状態になる。

図１８（ｆ）の状態からロータ３０２が左回りに回転すると、図１８（ｇ）に示すように、マグネット３０１のＳ極の中心Ｑ１と第２の磁極部３０６ａとの距離が、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ３と第１の磁極部３０５ａとの距離と同じになる。

第４磁気センサ３１０の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換のタイミングが電気進角０度と４５度の間になるように、第４磁気センサ３１０が配置されている。

図１８（ｆ）の状態から図１８（ｇ）の状態の間に、マグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第２の磁極部３０６ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電する。また、図１８（ｆ）の状態から図１８（ｇ）の状態の間に、第３磁気センサ３０９はマグネット３０１のＳ極を検出しているので、第１の磁極部３０５ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３に通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１には左回りの回転力が発生する。

図１８（ｇ）の状態からロータ３０２が左回りに回転すると、図１８（ｈ）に示すように、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ３と第１の磁極部３０５ａの中心が対向する。

図１８（ｈ）の状態からロータ３０２が左回りに回転すると、図１８（ｉ）に示すように、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ３と第１の磁極部３０５ａとの距離が、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ３から第２の磁極部３０６ａとの距離と同じになる。

第３磁気センサ３０９の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角０度と４５度の間になるように第３磁気センサ３０９が配置されている。

図１８（ｈ）の状態から図１８（ｉ）の状態の間に、第３磁気センサ３０９はマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第１の磁極部３０５ａはＮ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３に通電する。また、図１８（ｈ）の状態から図１８（ｉ）の状態の間に、第４磁気センサ３１０はマグネット３０１のＮ極を検出しているので、第２の磁極部３０６ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１は左回りの回転力が発生する。

このように、左回りの低進角駆動モードでは、第３磁気センサ３０９および第４磁気センサ３１０の出力によって、第１のコイル３０３および第２のコイル３０４への通電が順次切り換えられ、ロータ３０２およびマグネット３０１は左回りの回転方向に回転する。

ロータ３０２が左回りに回転し、第３磁気センサ３０９の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるときに、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５度の間になる。

ロータ３０２が左回りに回転し、第４磁気センサ３１０の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときに、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５の間になる。

（２−ｉｉ）高進角駆動（第４の通電モード）
左回りの高進角駆動モードに関して説明する。左回りであっても高進角駆動モードでは、前述した低進角モードよりも高速で回転させることが出来る。

左回りの高進角駆動モードでは、第１磁気センサ３０７の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換え、第２磁気センサ３０８の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えることで、ロータ３０２を左回りに回転させる。

この駆動モードでは、以下のような組み合わせで、第１のコイル３０３および第２のコイル３０４の通電方向を切り換える。

第１磁気センサ３０７が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第１磁気センサ３０７が、マグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第１の磁極部３０５ａをＮ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。

第２磁気センサ３０８が、マグネット３０１のＳ極（Ｎ極からＳ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＮ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。第２磁気センサ３０８が、マグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出すると、その検出信号が制御回路３１２に入力される。そして、第２の磁極部３０６ａをＳ極に励磁するように、制御回路３１２は駆動回路３１３を制御する。

図１８（ａ）の状態では、第１磁気センサ３０７、第２磁気のセンサ３０８は、ともにマグネット３０１のＳ極を検出している。よって、第１の磁極部３０５ａはＳ極に励磁され、第２の磁極部３０６ａはＮ極に励磁されると、ロータ３０２およびマグネット３０１に左回りの回転力が発生する。

図１８（ａ）の状態からロータ３０２が左回りに回転すると、図１８（ｆ）に示すように、マグネット３０１のＳ極の中心Ｑ１と第２の磁極部３０６ａの中心が対向する状態になる。

第２磁気センサ３０８の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度と９０度の間になるように第２磁気センサ３０８が配置されている。

図１８（ａ）の状態から図１８（ｆ）の状態の間に、第２磁気センサ３０８はマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第２の磁極部３０６ａがＮ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電する。また、図１８（ａ）の状態から図１８（ｆ）の状態の間に、第１磁気センサ３０７はマグネット３０１のＳ極を検出しているので、第１の磁極部３０５ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３に通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１には左回りの回転力が発生する。

図１８（ｆ）の状態からロータ３０２が左回りに回転すると、図１８（ｇ）の状態を経て、図１８（ｈ）に示すように、マグネット３０１のＮ極の中心Ｑ３と第１の磁極部３０５ａの中心が対向する。

第１磁気センサ３０７の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるとき、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁タイミングが電気進角４５度と９０度の間になるように、第１磁気センサ３０７が配置されている。

図１８（ｇ）の状態から図１８（ｈ）の状態の間に、第１磁気センサ３０７はマグネット３０１のＮ極（Ｓ極からＮ極への切り換わり）を検出する。このとき、第１の磁極部３０５ａはＮ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第１のコイル３０３に通電する。また、図１８（ｇ）の状態から図１８（ｈ）の状態の間に、第２磁気センサ３０８はマグネット３０１のＮ極を検出しているので、第２の磁極部３０６ａがＳ極に励磁されるように、駆動回路３１３が第２のコイル３０４に通電している。これによって、ロータ３０２およびマグネット３０１は左回りの回転力が発生する。

このように、左回りの高進角駆動モードでは、第１磁気センサ３０７および第２磁気センサ３０８の出力によって、第１のコイル３０３および第２のコイル３０４への通電が順次切り換えられ、ロータ３０２およびマグネット３０１は左回りの回転方向に回転する。

ロータ３０２が左回りに回転し、第１磁気センサ３０７の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるときに、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。

ロータ３０２が左回りに回転し、第２磁気センサ３０８の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときは、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。

図１９は、第１磁気センサ３０７、第２磁気センサ３０８、第３磁気センサ３０９、第４磁気センサ３１０が配置される位置を説明する図である。図１９（ａ）〜（ｄ）に図示するように、本実施形態のモータ１９では、第１磁気センサ３０７は次の条件を満たす位置に配置されている。

（ａ）右回りの駆動時に、第１磁気センサ３０７の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えると、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５度の間になる。（図１９（ａ）参照）
（ｂ）左回りの駆動時に、第１磁気センサ３０７の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えると、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。（図１９（ｃ）参照）
本実施形態のモータ１９では、第２磁気センサ３０８は次の条件を満たす位置に配置されている。

（ｃ）右回りの駆動時に、第２磁気センサ３０８の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときは、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５の間になる。（図１９（ｂ）参照）
（ｄ）左回りの駆動時に、第２磁気センサ３０８の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときは、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。（図１９（ｄ）参照）
本実施形態のモータ１９では、第３磁気センサ３０９は次の条件を満たす位置に配置されている。

（ｅ）右回りの駆動時に、第３磁気センサ３０９の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるときは、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。（図１９（ａ）参照）
（ｆ）左回りの駆動時に、第３磁気センサ３０９の出力に基づいて第１の磁極部３０５ａに励磁される極を切り換えるときは、ロータ３０２の回転位置に対する第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５度の間になる。（図１９（ｃ）参照）
本実施形態のモータ１９では、第４磁気センサ３１０は次の条件を満たす位置に配置されている。

（ｇ）右回りの駆動時に、第４磁気センサ３１０の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときは、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度から９０度の間になる。（図１９（ｂ）参照）
（ｈ）左回りの駆動時に、第４磁気センサ３１０の出力に基づいて第２の磁極部３０６ａに励磁される極を切り換えるときは、ロータ３０２の回転位置に対する第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角０度から４５の間になる。（図１９（ｄ）参照）
本実施形態では、マグネットの着磁誤差、センサ寸法誤差及びヨーク誤差等を考慮して、以下の範囲に各磁気センサを配置している。

第１磁気センサ３０７は、右回りの駆動時に第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角１４．４度から３３．６度の間となる範囲に配置している。また、左回りの駆動時に第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角５６．４度から７５．６度の間となる範囲に配置している。

第２磁気センサ３０８は、右回りの駆動時に第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角１４．４度から３３．６度の間となる範囲に配置している。また、左回りの駆動時に第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角５６．４度から７５．６度の間となる範囲に配置している。

第３磁気センサ３０９は、右回りの駆動時に第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角５６．４度から７５．６度の間となる範囲に配置している。また、第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角１４．４度から３３．６度の間となる範囲に配置している。

第４磁気センサ３１０は、右回りの駆動時に第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角５６．４度から７５．６度の間となる範囲に配置している。また、第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角１４．４度から３３．６度の間となる範囲に配置している。

また、第１磁気センサ３０７と第３磁気センサ３０９を結ぶ線分の中点が、第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度となる。第２磁気センサ３０８と第４磁気センサ３１０を結ぶ線分の中点が、第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角４５度となる。これによって、本実施形態では、右回り駆動であるか、左回り駆動であるかによる駆動特性のばらつきを少なくしている。

本実施形態では、第１磁気センサ３０７と第３磁気センサ３０９とで１ユニットとなり、第２磁気センサ３０８と第４磁気センサ３１０とで１ユニットとなるセンサユニットを用いている。この場合、右回り駆動時に、第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角２１度となる位置に第１磁気センサ３０７が位置し、第１の磁極部３０５ａの励磁切換タイミングが電気進角６９度となる位置に第３磁気センサ３０９が位置する。右回り駆動時に、第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角２１度となる位置に第２磁気センサ３０８が位置し、第２の磁極部３０６ａの励磁切換タイミングが電気進角６９度となる位置に第４磁気センサ３１０が位置する。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

（実施例２）
次に、図２０を参照して、本発明の実施例２におけるフォーカルプレンシャッタについて説明する。

構成についての説明は、実施例１と異なる部分のみ説明する。

本実施例の基本的構成は、前述の実施例１の構成と同一であるが、図２０に示すように、駆動パルス幅の補正方法が異なる。

初期調整時におけるモータ１９への通電開始（ステップＤ）からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまで（ステップＥ）の時間をｔ_１とし、撮像時の同時間をｔ_２とする。外部環境の変化によりｔ_１に対してｔ_２がΔｔだけ遅れた場合、ステップＦからステップＧまでの期間におけるモータ１９の駆動パルスの幅を変更する。このとき、ステップＦからステップＧまでの区間におけるモータ１９のパルス数が２つ以上ある場合、駆動パルスの幅ｂ、ｃを初期調整時のａに対して徐々に加速するようなパルス幅に変更する。つまり、駆動パルス幅がａ＞ｂ＞ｃ＞…となるように駆動パルス幅を変更する。

初期調整時におけるモータ１９への通電開始（ステップＤ）からカムギア１５の回転がＰＩ２２により検知されるまで（ステップＥ）の時間をｔ_１とし、撮像時の同時間をｔ_３とする。外部環境の変化によりｔ_１に対してｔ_３がΔｔ’だけ速くなった場合も同様に、速く動作した量Δｔ’分遅く動作させるよう、ステップＦからステップＧの期間における駆動パルスの幅を変更する。このとき、ステップＦからステップＧまでの区間におけるモータ１９のパルス数が２つ以上ある場合、駆動パルスの幅ｄ、ｅを初期調整時のａに対して徐々に減速するようなパルス幅に変更する。つまり、駆動パルス幅がａ＜ｄ＜ｅ＜…となるように駆動パルス幅を変更する。このように、ステップＦからステップＧまでの区間におけるモータ１９のパルス数が２つ以上ある場合、ステッピングモータのパルス周波数の変更量を、パルスの後半ほど増加量が大きくなるようにする。換言すれば、ＣＰＵ１０９は、カムギア１５の駆動速度を制御する制御量を時間の経過とともに増加する。

このような構成により、急激な加速、減速を防ぐことができ、脱調する危険性を低減することができる。

本発明によれば、外部の環境温度が変化した場合であっても、モータを用いたシャッタ駆動により適切な露光量を設定して撮像を実行することができる。

なお、本実施例は後幕のみの構成であるが、これに限定されることはなく、先幕と後幕の両方を有する構成で、先幕と後幕の双方に本実施例による構成を実施しても良い。先幕、後幕の各々に本実施例による構成を実施することで、本実施で説明した効果と同じ効果が期待できる。

以上、本発明に係る実施形態を例示的な実施形態を参照して説明したが、本発明が上述の実施形態に限定されないことを理解すべきである。添付の特許請求の範囲の範囲は、そのような変形並びに同等の構造及び機能をすべて含むように最も広い意味での解釈とみなされるべきである。

また、上述の実施形態の機能を実現するソフトウェアのプログラムを、記録媒体から直接、或いは有線／無線通信を用いてプログラムを実行可能なコンピュータを有するシステム又は装置に供給し、そのプログラムを実行する場合も本発明に含む。

従って、本発明の機能処理をコンピュータで実現するために、該コンピュータに供給、インストールされるプログラムコード自体も本発明を実現するものである。つまり、本発明の機能処理を実現するための手順が記述されたコンピュータプログラム自体も本発明に含まれる。

その場合、プログラムの機能を有していれば、オブジェクトコード、インタプリタにより実行されるプログラム、ＯＳに供給するスクリプトデータ等、プログラムの形態を問わない。プログラムを供給するための記録媒体としては、例えば、ハードディスク、磁気テープ等の磁気記録媒体、光／光磁気記憶媒体、不揮発性の半導体メモリでもよい。

また、プログラムの供給方法としては、コンピュータネットワーク上のサーバに本発明を形成するコンピュータプログラムを記憶し、接続のあったクライアントコンピュータがコンピュータプログラムをダウンロードしてプログラムするような方法も考えられる。

なお、前述した実施例における撮像装置としては、例えば、コンパクトデジタルカメラ、一眼レフカメラ、ビデオカメラやスマートフォン、セキュリティーカメラなどの機器に搭載されるシャッタ装置に好適に利用できる。

（その他の実施形態）
また本発明は、上述の実施形態の１以上の機能を実現するプログラムを、ネットワーク又は記憶媒体を介してシステム又は装置に供給し、そのシステム又は装置のコンピュータにおける１つ以上のプロセッサーがプログラムを読出し実行する処理でも実現できる。また、１以上の機能を実現する回路（例えば、ＡＳＩＣ）によっても実現できる。

１５ カムギア
１０９ ＣＰＵ
１１３ 時間記憶手段
１１８ 測定手段
１１９ 比較手段

Claims (13)

1. 羽根部材を開閉駆動する駆動部材と、
   前記駆動部材が第１の位置から第２の位置に移動するまでの第１の時間を測定する測定手段と、
   記憶手段に記憶された第２の時間と前記第１の時間とを比較する比較手段と、
   前記第１の時間と前記第２の時間との差に応じて、前記第２の位置と該第２の位置を通過した後に到達する第３の位置との間において、前記駆動部材の駆動速度を制御する制御手段と、
   を有し、
   前記制御手段は、前記駆動部材の駆動速度を制御する制御量を時間の経過とともに増加させることを特徴とする駆動装置。
2. 前記制御手段は、
   前記駆動部材が前記第１の位置から前記第３の位置に移動するまでにかかる第３の時間が、前記第１の時間と前記第２の時間とが同じである場合の前記第１の位置から前記第３の位置に移動するまでにかかる第４の時間に近づくように、前記駆動部材の駆動速度を制御する、
   ことを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. 前記制御手段は、
   前記第２の時間より前記第１の時間の方が長い場合、前記第２の位置から前記第３の位置に移動するまでの間で前記第２の時間と前記第１の時間とが同じである場合よりも前記駆動部材の駆動速度を速くするように制御し、
   前記第２の時間より前記第１の時間の方が短い場合、前記第２の位置から前記第３の位置に移動するまでの間で前記第２の時間と前記第１の時間とが同じである場合よりも前記駆動部材の駆動速度を遅くするように制御することを特徴とする請求項１または２に記載の駆動装置。
4. 前記駆動部材は、カム溝を有するカム部材であり、
   前記駆動装置は、前記カム部材を回転するモータを有することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の駆動装置。
5. 前記カム部材を付勢するバネ部材を有し、
   前記カム溝は、
   前記モータによって前記カム部材が回転されても、前記羽根部材が開口を閉鎖する閉鎖状態または前記開口を開放する開放状態を維持し、前記バネ部材による付勢を受ける第１のカム領域と、
   前記モータによって前記カム部材が回転されても、前記羽根部材が前記閉鎖状態または前記開放状態を維持し、前記バネ部材による付勢を受けない第２のカム領域と、
   前記モータによって前記カム部材が回転されることで、前記羽根部材が前記閉鎖状態から前記開放状態または前記開放状態から前記閉鎖状態に移動する第３のカム領域と、
   を有することを特徴とする請求項４に記載の駆動装置。
6. 前記羽根部材と接続し、前記カム溝と係合する係合部材を有し、
   前記係合部材は、前記モータにより前記カム部材が一方向に回転される際に、前記第１のカム領域、前記第２のカム領域、前記第３のカム領域の順で前記カム溝と係合し、
   前記制御手段は、前記係合部材が前記第１のカム領域および前記第２のカム領域と係合している間に前記モータをステップ駆動させることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
7. 前記係合部材が前記第１のカム領域または前記第２のカム領域と係合している間に、前記カム部材の基準位置を検出する検出手段を有し、
   前記第１の位置は、前記係合部材が前記第１のカム領域と係合している間に、前記羽根部材が開口を閉鎖する方向に駆動するように前記カム部材が回転を開始する位置であり、
   前記第２の位置は、前記基準位置であり、
   前記第３の位置は、前記係合部材が前記第２のカム領域と前記第３のカム領域との間の境界において前記カム溝と係合し、前記羽根部材が前記閉鎖する方向に駆動を開始する位置であることを特徴とする請求項６に記載の駆動装置。
8. 前記第２の時間は、初期調整時に測定された前記駆動部材が前記第１の位置から前記第２の位置に移動するまでの時間であることを特徴とする請求項１ないし７のいずれか１項に記載の駆動装置。
9. 羽根部材と、
   請求項１ないし８のいずれか１項に記載の駆動装置と、を備えたシャッタ装置。
10. 撮像素子と、
    請求項９に記載のシャッタ装置と、を備えた撮像装置。
11. 羽根部材を開閉駆動する駆動部材が第１の位置から第２の位置に移動するまでの第１の時間を測定する測定ステップと、
    記憶手段に記憶された第２の時間と前記第１の時間とを比較する比較ステップと、
    前記第１の時間と前記第２の時間との差に応じて、前記第２の位置と該第２の位置を通過した後に到達する第３の位置との間において、前記駆動部材の駆動速度を制御する制御ステップと、
    を有し、
    前記制御ステップでは、前記駆動部材の駆動速度が時間の経過とともに増加するように制御することを特徴とする駆動方法。
12. 請求項１１に記載の駆動方法の各ステップが記述されたコンピュータで実行可能なプログラム。
13. コンピュータに、請求項１１に記載の駆動方法の各ステップを実行させるためのプログラムが記憶されたコンピュータが読み取り可能な記憶媒体。