JP2003066506A - 露光量調節装置および光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】高速作動するシャッター羽根のジャンプを抑え
て安定した閉じ停止が行なえ、全開時からの安定した起
動を実現し、安定した露光を得られる露光量調節装置を
提供する。 【解決手段】撮影光を遮光する閉じ位置と撮影光を通過
させる開位置の間を駆動手段（5,6）に駆動されて回動
するシャッター羽根２を回動方向両端部においてストッ
パー係止部１ｅ、１ｆに当接する当接部を回動方向に対
して３０度〜６０度傾いた角度の平らなで当接辺とし、
閉じ位置での付勢力を強く、開位置での付勢力を弱く設
定した。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、デジタルカメラや
ビデオカメラ等の光学機器に搭載される露光量調節装置
および光学機器に係り、特にシャッター羽根機構に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、この種の光学機器に搭載される露
光量調節装置としてのシャッター羽根機構は、絞り兼用
のシャッター羽根を有するコンパクトカメラの構成と同
じ様に、シャッター羽根、あるいは電磁駆動レバー部
を、係止部材に当接させることによって衝撃の吸収及び
停止をさせている。この時、シャッター羽根がバウンド
して開口波形全開後のジャンプになったり、羽根の閉じ
制御後の再露光となったりする問題が従来からあった。

【０００３】この不具合を解消する手段として、シャッ
ター羽根を制動部材等により弾性的に圧接する構成が特
開平７−２０５３１号公報に開示されている。また、複
数枚のシャッター羽根が衝撃吸収用弾性部材にそれぞれ
当接するタイミングに差異を設けた構成が特開平１０−
３０７３１１号公報に記載されている。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら上記した
従来例では、デジタルカメラ等の光学機器に搭載される
シャッター羽根機構では、シャッター羽根の作動スピー
ドが従来の絞り兼用シャッターに比較して３から５倍
（羽根の閉じスピードは1.0から2.0ｍｓ）の高速作動を
行なっているのものでは、シャッター羽根が全開時にジ
ャンプしたり、羽根の閉じ制御後の再露光（２度開き現
象）となったりして不具合現象が発生する場合がある。

【０００５】さらに、シャッター羽根は、走行スピード
の高速化対応の為に、図６および図７に示すように、羽
根１枚による駆動タイプで、しかも羽根の材料厚さが薄
い物が使用されてきている。その為、羽根の剛性も無
く、羽根材料の撓みや変形でジャンプを拡大させてい
る。

【０００６】図５および図６において、シャッター地板
１には、シャッター羽根２がポテンショメータ等の駆動
手段を構成するマグネットロータのロータ軸５ａに回転
可能に軸支され、該ロータ軸５ａと一体のレバー５ｂと
係合して閉じ位置と全開位置との間を前記ロータ軸５ａ
を中心として回動可能となっており、羽根２がストッパ
ー係止部１ｅと１ｆとに係止されることにより前記閉じ
位置と全開位置に保持される。なお、地板１にはロータ
軸５ａが貫通する孔部１ｃ、レバー５ｂが貫通する弧状
の長孔１ｇ、羽根受部１ａ、1ｂが形成されている。

【０００７】この様に、高速作動するシャッター羽根の
ジャンプを抑えて、安定停止、安定作動をさせること
が、従来技術ではますます難しくなっている。

【０００８】本出願に係る発明の目的は、シャッター羽
根の高速作動に対応したスムーズな閉じ停止及び全開時
からの安定した起動を実現し、安定した露光を得る露光
量調節装置および光学機器を提供するものである。

【０００９】

【課題を解決するための手段】本発明の露光量調節装置
は、撮影光を遮光する閉じ位置と撮影光を通過させる開
位置との間を移動する遮光部材と、前記閉じ位置と開位
置とで前記遮光部材と当接して移動を停止させる遮光部
材ストッパーと、前記遮光部材を前記両遮光部材ストッ
パーに向けて付勢するように駆動する駆動手段と、を有
し、前記両遮光部材ストッパーは、前記遮光部材の移動
方向に対して、３０°〜６０°傾いた当接部を有するこ
とを特徴とする。

【００１０】前記駆動手段は、２極着磁されたマグネッ
トロータと、前記マグネットロータに対向する一対の磁
極を有する磁性ヨークと、前記磁性ヨークに巻回された
励磁コイルとを有する駆動部を備え、前記励磁コイルに
通電する電流の通電方向により前記遮光部材の移動方向
の制御を行なうことを特徴とする。

【００１１】前記遮光部材ストッパーは、弾性部材で構
成されていることを特徴とする。

【００１２】前記駆動手段は、前記遮光部材を駆動する
ための駆動レバーを有し、前記遮光部材を保持する地板
に対して前記駆動レバーの移動範囲を規制するレバース
トッパーを有していて、前記遮光部材ストッパーは前記
レバーストッパーに先行してストッパー作用を行なうこ
とを特徴とする。

【００１３】前記遮光部材はシャッター羽根であること
を特徴とする。

【００１４】前記遮光部材は２つ設けられ、一方の遮光
部材はシャッター羽根で、他方の遮光部材は絞り羽根で
あることを特徴とする。

【００１５】前記遮光部材は、前記当接部と接して、移
動方向に対して傾いた当接辺を有していることを特徴と
する。

【００１６】また、本発明の光学機器は、上記いずれか
の露光量調節装置を備えたことを特徴とする。

【００１７】上記した構成では、遮光部材、例えばシャ
ッター羽根が全開位置に付勢される付勢力を弱く、閉じ
位置に付勢される付勢力を強くすることで、全開状態で
の羽根のスタート位置精度を高めることができ、シャッ
タースピードとキリムラ（シャッターが切られるムラ）
等のシャッター羽根のスタート特性を安定化させること
ができる。また、羽根の閉じ制御後のジャンプによる再
露光（２度開き）となるシャッターとして有害な挙動動
作を改善できるものである。

【００１８】

【発明の実施の形態】図１、図３は本発明の露光量調節
装置の実施の形態を示す平面図で、図１はシャッター羽
根の開放状態での待機位置、かつ絞り羽根の最大口径位
置の切替え位置を示す。図３はシャッター羽根が閉じ切
り状態の位置で、かつ絞り羽根は小絞り口径の切替え位
置を示す。

【００１９】１はシャッター地板で、開放開口径である
開口部１ｈが形成されている。このシャッター地板１に
は、回動する遮光部材としてのシャッター羽根２および
絞り羽根３と摺動するシャッター羽根受け部１ａ〜１ｄ
が突出して設けられている。そして、このシャッター羽
根受部１ａ〜１ｄによりシャッター羽根２と絞り羽根３
の２枚の羽根部材をシャッター地板１から浮かせて取り
付く様にクリアランスを確保している。また、開口部１
ｈの中心を通る直交２軸をＸ、Ｙ軸とすると、シャッタ
ー羽根２および絞り羽根３の回転支軸は水平軸Ｘよりも
下方で、垂直軸Ｙに対し対称に形成されている。

【００２０】１ｅ，１ｆはシャッター地板１に形成され
た羽根のストッパー係止部で、シャッター地板１の内径
部に対向して設けられており、それぞれ水平面に形成さ
れている。なお、このようにシャッター地板１の一部を
用いてストッパー係止部１ｅ、１ｆとする以外に、撓み
あるいは収縮可能なゴム等の弾性部材で形成された弾性
体ストッパー４（４ａ,４ｂ）を開口部１ｈの中心を通
るＹ軸線上に対向して設けることもできる。これらのス
トッパー係止部1ｅと１ｆは、シャッター羽根２及び絞
り羽根３がそれぞれベクトル角度３０°から６０°の角
度範囲で当接するように設定されている。

【００２１】すなわち、シャッター羽根２と３の移動方
向（回転方向）に対して３０°から６０°傾いた角度の
平らな傾斜部（当接部）をストッパー係止部は構成して
いる。

【００２２】図１では、全開時のシャッター羽根２及び
絞り羽根３がＸ軸に平行な１つのストッパー係止部１ｅ
に、ベクトル角度３１°でストッパー当接辺２ｃ、３ｃ
が当接して待機している。この角度は、前記ストッパー
係止部の平らな傾斜部に当接した状態における羽根の当
接辺と、羽根の回転軸中心と前記当接辺の端を通る直線
とのなす角度で、後述する閉じ時のストッパーとのベク
トル角度も同様である。すなわち、シャッター羽根２と
３を移動方向に対して傾いた平らな当接辺を有し、その
ストッパー係止部と当接することになる。

【００２３】１ｇはシャッター地板１に設けられた長穴
の抜き穴で、各羽根に対応してそれぞれ形成され、羽根
駆動軸５ｂの作動範囲より大きくなっていて、該作動範
囲に対して＋２°から３°大きく設定されている。これ
は、第二のストッパーとして羽根駆動軸５ｂをシャッタ
ー地板１に当接する様に位置、配置してある。

【００２４】２ａはシャッター羽根２に設けられた回転
軸穴で、電磁駆動用永久マグネット６と結合された羽根
駆動レバー５の回転軸５ａと回転可能に嵌合し、シャッ
ター羽根２の回転中心軸となる。また、羽根駆動レバー
５の回転軸５ａは、シャッター地板１に設けられた穴を
回転可能な嵌合で貫通している。

【００２５】絞り羽根３には回転軸穴３ａが設けられ、
電磁駆動用永久マグネット６と結合された羽根駆動レバ
ー５の回転軸５ａと回転可能に嵌合し、絞り羽根３の回
転中心軸となる。また羽根駆動レバーの回転軸５ａはシ
ャッター地板１に設けられた穴を回転可能な嵌合で貫通
している。３ｅは絞り羽根３に形成された開口部であ
る。

【００２６】２ｂ、２ｃはシャッター羽根２に設けられ
た羽根のストッパー当接辺であり、３ｂ，３ｃは絞り羽
根３に設けられた羽根のストッパー当接辺である。シャ
ッター地板１に設定された衝撃吸収用のストッパー係止
部１ｅ，１ｆ（あるいはシャッター地板１に埋設された
撓みあるいは収縮可能なゴム等の弾性部材で形成された
弾性体ストッパー４）に、シャッター羽根２と絞り羽根
３が全開開口時は、衝撃吸収用のストッパー係止部１ｅ
（４ａ）にベクトル角度３１°でシャッター羽根のスト
ッパー当接辺２ｃ、絞り羽根のストッパー当接辺３ｃが
当接して待機している。

【００２７】ここで、ベクトル角度に差を設けて小さく
設定しているのは、デジタルカメラ等に要求される光学
機器のデータ取り込みの一連の動作でシャッター特性を
安定させる必要がある。

【００２８】そこで、シャッター羽根のスタート特性を
安定化させるために、スタート位置ではジャンプより羽
根のスタート位置精度を高め、シャッタースピードとキ
リムラ等の特性を優先する必要がある。

【００２９】この為、ストッパー部に当接するベクトル
角度は３０°付近に設定している。

【００３０】また、閉じ状態の時は、シャッター羽根
２、絞り羽根３が衝撃吸収用のストッパー係止部１ｆ
（４ｂ）にベクトル角度５０°でシャッター羽根２のス
トッパー当接辺２ｂが、絞り羽根３のストッパー当接辺
３ｂが当接する。ここで、ベクトル角度を大きく設定し
ているのは、光学機器のデータ取り込みの際に、羽根の
ジャンプによってシャッター羽根の２度開き現象を防止
するためである。

【００３１】図２はシャッター羽根駆動部の構成を示
し、図１、図２の断面図である。

【００３２】６は円形の永久マグネットで、分極点で２
等分に着磁されており、外周上には適度のエアーギャッ
プを有する磁性ヨーク（不図示）が配置されいる。不図
示の前記磁性ヨークには励磁用のコイルが挿入されてい
て、該励磁コイルに通電する電流の制御を行なうと前記
磁性ヨークに起磁力が発生する。ここで磁化された前記
磁性ヨークは適度のエアーギャップを有していて、永久
マグネット６の外周部に対向配置されており、永久マグ
ネットとの磁力の反発、吸引で回転駆動を行なってい
る。永久マグネット６には一体で駆動レバー５が形成さ
れている。駆動レバー５の回転軸５ａは、シャッター地
板１に形成された不図示の回転軸穴と回転可能に嵌合
し、かつシャッター羽根２の回転軸穴２ａ及び絞り羽根
３の回転軸穴３ａと回転可能に嵌合している。

【００３３】５ｂは駆動レバー５のシャッター羽根作動
軸で、シャッター地板１の長穴部１ｇを貫通し、シャッ
ター羽根２の作動軸穴２ｄ及び絞り羽根３の作動軸穴３
ｄと摺動可能に嵌合している。

【００３４】ここで、ポテンショメータ等の駆動手段を
構成する永久マグネット６は２極に等分着磁され、外周
部に対向配置された一対の磁性ヨークに対して、電気角
度で９０°の位置（デイテント力＝０grの位置）を羽根
駆動レバー５の作動範囲の中心位置に設定してある。

【００３５】従って、羽根駆動レバー５の羽根作動軸５
ｂの回転方向の両端部（羽根閉じ位置、全開位置）にお
いて、常に羽根をストッパー係止部に付勢するデイテン
ト力は0.5から1.0（ｇ−cm）（0.049から0.098×10
^-3[Ｎ・ｍ]）を発生している。

【００３６】従って、シャッター羽根２及び絞り羽根３
は全開時のストッパー位置にそれぞれ上記のデイテント
力（0.049×10^-3[Ｎ・ｍ]）で付勢され、また閉じ位置
に上記のデイテント力（0.098×10^-3[Ｎ・ｍ]）で付勢
され、全ての停止位置近傍でストッパー係止部に当接さ
れた状態を保持している。

【００３７】すなわち、全開位置に羽根を付勢するデイ
テント力は小さいので、該デイテント力の作用方向と反
対の方向に羽根を移動させるためのスタート位置では羽
根のジャンプより羽根のスタート位置精度を高めること
ができ、シャッタースピードとキリムラ（シャッターが
切られるムラ）等のシャッター羽根のスタート特性を安
定化させることができる。また、閉じ位置でのデイテン
ト力は大きいので、閉じ時に羽根のジャンプを抑えるこ
とができ、シャッター羽根の２度開き現象を防止でき
る。

【００３８】図４，図５は絞り羽根、シャッター羽根の
ストッパー部の詳細図である。

【００３９】２ｂ、２ｃはシャッター羽根２に設けられ
た羽根のストッパー当接辺、３ｂ，３ｃは絞り羽根３に
設けられた羽根のストッパー当接辺を夫々示す。シャッ
ター地板１に設定された衝撃吸収用のストッパー係止部
１ｅ，１ｆ、あるいはシャッター地板１に埋設された撓
みあるいは収縮可能なゴム等の弾性部材で形成された上
下の弾性体ストッパー４（４ａ、４ｂ）に対し、シャッ
ター羽根２、絞り羽根３が全開開口時は、シャッター地
板１の衝撃吸収用のストッパー係止部１ｅ（４ａ）にベ
クトル角度３１°でシャッター羽根２のストッパー当接
辺２ｃが、また絞り羽根３の当接辺３ｃが当接して待機
する。

【００４０】また、図３に示す閉じ状態の時は、シャッ
ター羽根２、絞り羽根３がシャッター地板１の衝撃吸収
用のストッパー係止部１ｆ（４ｂ）にベクトル角度５０
°でシャッター羽根２のストッパー当接辺２ｂが、絞り
羽根３のストッパー当接辺３ｂが当接する様に設定され
ている。

【００４１】この様に、シャッター羽根２と絞り羽根３
の配置位置を設定することで、羽根とストッパー係止部
との当接（線接触で当接）するベクトル角度をそれぞれ
同じに設定できるメリットを有する。

【００４２】なお、本実施の形態においては上記した機
構のみを説明したが、この機構をデジタルカメラに設け
ることにより、安定した撮影を行なうことができる。

【００４３】また、上記実施の形態ではシャッター羽根
と絞り羽根とを地板１に設けているが、シャッター羽根
のみであっても良い。

【００４４】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
シャッター羽根や絞り羽根のバウンドを低減、防止する
ことにより安定した走行特性、高精度の露光精度を得る
シャッター羽根機構が提供できる。

【００４５】また、衝撃吸収用のストッパー係止部を弾
性部材で構成したことでシャッター羽根や絞り羽根のバ
ウンドを低減、防止する効果がさらに向上させる事がで
きる。最小限の部品追加で十分な効果を得る事が出来き
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態形態のシャッター羽根機構
の平面図で、シャッター羽根の開放状態での待機位置を
示す。

【図２】図１、図３の断面図。

【図３】本発明の実施の形態形態のシャッター羽根機構
の平面図で、シャッター羽根の閉じ状態の位置を示す。

【図４】図１及び図３の絞り用羽根のストッパー部の詳
細図。

【図５】図１及び図３のシャッター羽根のストッパー部
の詳細図。

【図６】従来例のシャッター羽根機構の平面図で、シャ
ッター羽根の開放状態でのストッパー待機位置を示す。

【図７】従来例のシャッター羽根機構の平面図で、シャ
ッター羽根の閉じ状態でのストッパー待機位置を示す。

【符号の説明】

１…シャッター地板 １ａ，１ｂ，１ｃ，１ｄ…シャッター羽根受け部 １ｅ，１ｆ…羽根ストッパ部材 １ｇ…シャッター地板の長穴部 ２…シャッター羽根 ２ａ…シャッター羽根回転軸穴 ２ｂ、２ｃ…シャッター羽根ストッパー部 ２ｄ…シャッター羽根作動軸穴 ３…絞り羽根 ３ａ…絞り羽根回転軸穴 ３ｂ、３ｃ…絞り羽根ストッパー部 ３ｄ…絞り羽根作動軸穴 ４…部弾性部材ストッパー ４ａ、４ｂ…部弾性部材羽根ストッパー位置 ５…羽根駆動レバー ５ａ…駆動レバー回転軸 ５ｂ…駆動レバー羽根作動軸 ６…永久マグネット

Claims (8)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影光を遮光する閉じ位置と撮影光を通
   過させる開位置との間を移動する遮光部材と、前記閉じ
   位置と開位置とで前記遮光部材と当接して移動を停止さ
   せる遮光部材ストッパーと、前記遮光部材を前記両遮光
   部材ストッパーに向けて付勢するように駆動する駆動手
   段と、を有し、前記両遮光部材ストッパーは、前記遮光
   部材の移動方向に対して、３０°〜６０°傾いた当接部
   を有することを特徴とする露光量調節装置。
2. 【請求項２】 前記駆動手段は、２極着磁されたマグネ
   ットロータと、前記マグネットロータに対向する一対の
   磁極を有する磁性ヨークと、前記磁性ヨークに巻回され
   た励磁コイルとを有する駆動部を備え、前記励磁コイル
   に通電する電流の通電方向により前記遮光部材の移動方
   向の制御を行なうことを特徴とする請求項１に記載の露
   光量調節装置。
3. 【請求項３】 前記遮光部材ストッパーは、弾性部材で
   構成されていることを特徴とする請求項１に記載の露光
   量調節装置。
4. 【請求項４】 前記駆動手段は、前記遮光部材を駆動す
   るための駆動レバーを有し、前記遮光部材を保持する地
   板に対して前記駆動レバーの移動範囲を規制するレバー
   ストッパーを有していて、前記遮光部材ストッパーは前
   記レバーストッパーに先行してストッパー作用を行なう
   ことを特徴とする請求項１に記載の露光量調節装置。
5. 【請求項５】 前記遮光部材はシャッター羽根であるこ
   とを特徴とする請求項１に記載の露光量調節装置。
6. 【請求項６】 前記遮光部材は２つ設けられ、一方の遮
   光部材はシャッター羽根で、他方の遮光部材は絞り羽根
   であることを特徴とする請求項１に記載の露光量調節装
   置。
7. 【請求項７】 前記遮光部材は、前記当接部と接して、
   移動方向に対して傾いた当接辺を有していることを特徴
   とする請求項１に記載の露光量調節装置。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれかに記載の露光
   量調節装置を備えたことを特徴とするデジタルカメラ等
   の光学機器。