JP2004045594A

JP2004045594A - 光量調節装置及びカメラの露光量調節装置

Info

Publication number: JP2004045594A
Application number: JP2002200994A
Authority: JP
Inventors: Nobuhiro Fujinaga; 藤永　伸広
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-10
Filing date: 2002-07-10
Publication date: 2004-02-12
Also published as: US6904235B2; US20050025478A1; US6853810B1; US20050002667A1

Abstract

【課題】装置の大型化やコスト増を招くことなく、小型で精度の良い光量調節装置を提供する。
【解決手段】端部を軸５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄとしてアクチュエータにより回動させられ、開口部を開閉して光量調節を行う為の複数の光量調節羽根７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄと、該複数の光量調節羽根のうちの第１の光量調節羽根７ｂの所定の形状部分７ｂ−３が検出範囲に位置すること、又は第２の光量調節羽根７ｃの所定の形状部分が検出範囲に位置することを検出し、前記複数の光量調節羽根の開閉状態を示す信号を出力する一つの検出手段１０とを有する。
【選択図】　　　　図２

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の光量調節羽根によって開口部を開閉して通過光束を調節する光量調節装置やカメラの露光量調節装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来より、フィルムやＣＣＤなどの記録媒体が適正な露光量になるように光量の調節を行う為の絞り羽根やシャッタ羽根などを有する装置が種々提案されており、絞り羽根やシャッタ羽根の位置（回動状態）検出方法に関しても多くの提案がなされている。
【０００３】
例えば、２枚のシャッタ羽根の回動により撮影光束を遮光または通過させるシャッタ装置では、２枚のシャッタ羽根のうちいずれか一方の羽根の先端部付近にスリット形状を設けて、そのスリット形状をフォトインタラプタなどのセンサ上を移動させることにより、該シャッタ羽根の位置を検出して露光制御に利用しているものが知られている。
【０００４】
また、特開２００１−０４２３８２号公報においては、２枚１組で互いに回動方向が異なる２組のシャッタ羽根で構成され、回動方向が同じ２枚のシャッタ羽根の先端部にスリット形状を設けて、２枚のシャッタ羽根の回転角度を異ならせて羽根の開き始めの信号を複数回検出出来るようにして、露光異常時の判定に利用できるようにしたものが開示されている。
【０００５】
さらに、特登録第２６２７１６８号及び特登録第２９０９６２９号には、１枚のシャッタ羽根の外形端面をフォトセンサなどで検出する提案がなされている。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、前述のように１枚のシャッタ羽根にスリット形状を設けてシャッタ羽根の位置を検出しようとすると、シャッタ羽根の開き始めのごく限られた範囲しか検出できず、また動き始めからシャッタ羽根が全開する位置まで検出しようとすると、スリット形状を複数設けるか、検出手段を複数設ける必要があり、シャッタ羽根が大きくなってしまい、シャッタ装置そのものが大型化したり、コストの増大を招いたりしまう。
【０００７】
また、特開２００１−０４２３８２号公報に開示されている露出調節装置においても、シャッタ羽根の動き始め付近の信号しか得られず、シャッタ羽根が全開する位置まで検出しようとすると同様に装置の大型化やコスト増を招いてしまう。
【０００８】
また、特開平０６−２８１９９５号公報に開示されている露出調節装置においては、シャッタ羽根にスリットなどの特別な形状を施す必要が無いので装置は大きくはならないが、シャッタ羽根に磁性メッキを施し、さらに着磁処理をする必要があるのでコストアップは避けられないものである。
【０００９】
（発明の目的）
本発明の目的は、装置の大型化やコスト増を招くことなく、小型で精度の良い光量調節装置及びカメラの露光量調節装置を提供しようとするものである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、請求項１〜４に記載の発明は、端部を軸としてアクチュエータにより回動させられ、開口部を開閉して光量調節を行う為の複数の光量調節羽根と、該複数の光量調節羽根のうちの第１の光量調節羽根と第２の光量調節羽根それぞれの所定の形状部分が検出範囲に位置することを検出し、前記複数の光量調節羽根の開閉状態を示す信号を出力する一つの検出手段とを有する光量調節装置とするものである。
【００１１】
上記構成においては、一つの検出手段と、少なくとも第１、第２の光量調節部材とを有し、前記第１の光量調節羽根と第２の光量調節部材の各所定の形状部分と前記検出手段の検出範囲との位置関係より、複数の光量調節羽根の開閉状態を示す信号、つまり開口部を光束が通過し始める直前の状態に複数の光量調節羽根があることを示す第１の信号、及び、開口部が全開されて全ての光束が通過する直前の状態に複数の光量調節羽根があることを示す第２の信号を出力するようにしている。
【００１２】
同じく上記目的を達成するために、請求項５に記載の発明は、端部を軸としてアクチュエータにより回動させられ、開口部を開閉して撮影光束の通過光量の調節を行う為の複数のシャッタ羽根と、該複数のシャッタ羽根のうちの第１のシャッタ羽根と第２のシャッタ羽根それぞれの所定の形状部分が検出範囲に位置しているか否かを検出し、前記複数のシャッタ羽根の開閉状態を示す信号を出力する一つの検出手段とを有し、前記検出手段は、前記複数のシャッタ羽根が回動し始めた後、検出範囲に位置していた前記第１のシャッタ羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置しなくなったことを検出すると、前記開口部を光束が通過し始める直前の状態に前記複数のシャッタ羽根があることを示す第１の信号を出力し、更に回動が進んで検出範囲に位置しなかった前記第２のシャッタ羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置することを検出すると、前記開口部が全開されて全ての光束が通過する直前の状態に前記複数のシャッタ羽根があることを示す第２の信号を出力するカメラの露光量調節装置とするものである。
【００１３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１４】
図１〜図５は本発明の実施の一形態に係る図であり、詳しくは、図１はコンパクトカメラの露光量調節装置を示す分解斜視図、図２は図１の露光量調節装置に具備されるシャッタ羽根の閉状態を示す平面図、図３は図１の露光量調節装置に具備されるシャッタ羽根が閉状態から僅かに開いて撮影光束が通過し始めた状態を示す平面図、図４は図１の露光量調節装置に具備されるシャッタ羽根の全開状態を示す平面図である。また、図５は図２〜図４の羽根位置信号とシャッタ開口のタイミングを示す図である。
【００１５】
本発明の実施の一形態に係る露光量調節装置は、撮影レンズ群の群間に配置される絞り兼用シャッタ（いわゆるレンズシャッタ）であり、小型化を優先させるため、４枚の回転中心がそれぞれ異なるシャッタ羽根７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄの回転移動により、撮影光束の通過及び遮光を行うようにしている。そして、前記シャッタ羽根７ａと７ｂが同一方向に回動し、前記シャッタ羽根７ｃと７ｄが前記シャッタ羽根７ａ，７ｂとは逆方向に回動するようになっている。
【００１６】
４枚のシャッタ羽根７（７ａ〜７ｄ）を保持するシャッタ地板５には、シャッタ羽根７の回転軸５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄが形成されており、該回転軸５ａ，５ｂ，５ｃ，５ｄがシャッタ羽根７の丸穴部７ａ−２，７ｂ−２，７ｃ−２，７ｄ−２に嵌合し、該シャッタ羽根７が前記回転軸５ａ〜５ｄを中心に回動する。
【００１７】
本実施の形態の露光量調節装置におけるアクチュエータは、リング形状になっている。４はシャッタ羽根を駆動するロータである。このロータ４はプラスチックマグネットで成形されており、円周方向にＮ極、Ｓ極と交互に等分割で着磁されている。３は円筒状に巻かれたコイルであり、ボビン２に固定されている。コイル３及びボビン２はヨーク１に固定される。該ヨーク１は純鉄やパーマロイなど透磁率の高い材料で形成されており、コイル３への通電により発生する磁束を効率よくロータ４に導く。前記コイル３に通電することにより、前記ロータ４は撮影光軸回りに回転し、該コイル３に通電する電流の向きを変えることにより、前記ロータ４の回転方向を変えることが可能である。
【００１８】
前記ロータ４にはシャッタ羽根７ａ〜７ｄを回動させるための駆動ピン４ａ，４ｂが一体成形されている。この駆動ピン４ａ，４ｂがシャッタ地板５を挟んでシャッタ羽根７の長穴部７ａ−１，７ｂ−１及び７ｃ−１，７ｄ−１にそれぞれ挿入されている。前記ロータ４が回転すると駆動ピン４ａ，４ｂがシャッタ羽根７の長穴部７ａ−１，７ｂ−１及び７ｃ−１，７ｄ−１を押しながらスライドし、各々のシャッタ羽根の回転中心回りに回動し、撮影光束の通過、遮光を行う。
【００１９】
８は、シャッタ地板５と共に、４枚のシャッタ羽根７の撮影光軸方向のガタを規制すると共にシャッタ羽根を保持するシャッタカバーである。９はシャッタ羽根７を開き状態から閉じ状態に戻すためのトーションバネである。このトーションバネ９はシャッタカバー８のバネ掛け部８ａに取り付けられ、片方の腕部はシャッタカバー８のバネストッパー部８ｂに当接し、もう片方の腕部はロータ４の駆動ピン４ｂに掛けられ、常にシャッタ羽根７が閉じる方向に付勢力が働くようにしている。
【００２０】
１０はシャッタ羽根７ａ〜７ｄのうちのシャッタ羽根７ｂと７ｃの回動状態（所定の形状部分が対向する位置に有るか否か）を検出するための検出手段であるところのフォトリフレクタであり、シャッタ羽根７ｂの回転中心から最大半径で回動する羽根先端部７ｂ−３（図２参照）の回動軌跡上に配置されている。このフォトリフレクタ１０はフレキシブルプリント基板１１の取り付け部１１ａに電気的に接合されている。フレキシブルプリント基板１１にはコイル３の両端部（不図示）も接合されており、カメラ本体側へ電気的に接続される。６はフォトリフレクタ１０の投光部（不図示）から投光される赤外光を反射させてフォトリフレクタ１０の受光部（不図示）で受光させるための反射板である。
【００２１】
シャッタ羽根７ｂでフォトリフレクタ１０と反射板６が遮光された場合は、フォトリフレクタ１０の投光部（不図示）から投光された赤外光は反射板６よりはるかに反射率の低いシャッタ羽根７ｂにて反射されて該フォトリフレクタ１０の受光部（不図示）に入射するため、該フォトリフレクタ１０より出力される信号レベルは低くなる（図５のＬｏ信号）。一方、シャッタ羽根７がフォトリフレクタ１０と反射板６の隙間から待避した場合は、反射板６から反射された赤外光がフォトリフレクタ１０の受光部（不図示）に入射するため、該フォトリフレクタ１０から出力される信号レベルは高くなる（図５のＨｉ信号）。
【００２２】
シャッタ羽根７の開閉動作と羽根位置信号の関係について詳述する。
【００２３】
図２はシャッタ羽根が閉状態の平面図であり、カメラ背面側から見た図である。この閉状態では撮影光束は完全に遮光されており、この時フォトリフレクタ１０はシャッタ羽根７ｂの羽根先端部７ｂ−３により遮光されているので、該フォトリフレクタ１０から出力される信号はＬｏ信号である（図５のＡの状態）。
【００２４】
この状態からコイル３に通電が開始され、ロータ４が回転を始めると、図３のようにシャッタ羽根７が回動して撮影光束が通過し始める。この撮影光束が通過し始める直前に、シャッタ羽根７ｂの羽根先端部７ｂ−３はフォトリフレクタ１０の受光部（不図示）から移動して、該フォトリフレクタ１０は非遮光状態となり、該フォトリフレクタ１０から投光された赤外光は反射板６で反射されて該フォトリフレクタ１０の受光部に入射する。従って、フォトリフレクタ１０から出力される信号はＬｏ信号からＨｉ信号へ変化する（図５のＢの状態：第１の信号発生）。
【００２５】
さらにコイル３に通電を続けてシャッタ羽根７が回動すると、図４のようにシャッタ開口が全開する。該シャッタ開口が全開する直前に、シャッタ羽根７ｃの外周端部７ｃ−３がフォトリフレクタ１０の受光部を遮光する。この時、フォトリフレクタ１０から出力される信号はＨｉ信号からＬｏ信号へ変化する（図５のＣの状態：第２の信号発生）。
【００２６】
また、シャッタ秒時が長秒時の場合は、省電力及び通電によるコイル３の発熱防止のため、シャッタ全開後、コイル３の通電電流をロータ４の回転トルクがトーションバネ９の付勢力を下回らない程度に減らして通電するようにしている。この実施の形態では、通常の開方向通電電流の約１／３の電流に設定している。
【００２７】
シャッタ羽根７を全開状態（図４の状態）から閉状態（図２の状態）に戻す場合は、前述のトーションバネ９がシャッタ羽根７を閉じる方向に付勢されて掛けられているために、コイル３に流している開方向の通電を切ることにより自ずとシャッタ羽根７は閉方向に回動して閉じ位置で停止するが、露出精度の向上と高速秒時に対応するためにはなるべく速くシャッタ羽根を閉じた方が望ましいため、閉じ方向の際にもコイル３に所定時間通電するようにしている。
【００２８】
本実施の形態におけるカメラの露光量調節装置では公知の定電流駆動を行っており、撮影光束が通過し始める直前に発生する第１の信号（図５のＢの状態：図３の状態）から撮影光束が全て通過する直前に発生する第２の信号（図５のＡの状態：図２の状態）までの時間を計測し、その時間が所定の時間になるように、コイル３に通電する開き方向の電流値を決定している。また、温度によりコイル抵抗やマグネットの磁束密度、駆動部の摩擦抵抗などが変化するため、温度により駆動電流値に補正を行って、シャッタ秒時が変化しないようにコイル３に通電している。
【００２９】
実際のシャッタ制御に於いては、第１の信号（図５のＢの状態：図３の状態）からの時間を計測して所定時間経過後、閉じ方向の通電を開始してシャッタ羽根７を閉じるため、シャッタ羽根７が全開まで開かない高速のシャッタ秒時の場合でも制御可能である。
【００３０】
また、ストロボ撮影時はシャッタ全開（第２の信号（図５のＡの状態：図２の状態））からの時間を計測して所定時間経過後、閉じ方向の通電を開始してシャッタ羽根７を閉じる制御を行っている。
【００３１】
上記の実施の形態によれば、以下のような効果を有するものとなる。
【００３２】
１）複数のうちの二つの第１のシャッタ羽根（７ｂ）と第２のシャッタ羽根（７ｃ）の各所定の形状部分（７ｂ−３，７ｃ−３）が検出範囲に位置することを検出し、前記複数のシャッタ羽根７ａ〜７ｄの開閉状態を示す信号を出力する一つの検出手段であるフォトリフレクタ１０（及び反射板６）を有し、前記複数のシャッタ羽根７ａ〜７ｄが回動し始めた後、検出範囲に位置していた前記第１のシャッタ羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置しなくなったことを検出すると、開口部を光束が通過し始める直前の状態（図２の状態→第３の状態）に前記複数のシャッタ羽根があることを示す第１の信号を前記フォトリフレクタ１０は出力し、更に回動が進んで検出範囲に位置しなかった前記第２のシャッタ羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置することを検出すると、前記開口部が全開されて全ての光束が通過する直前の状態（図４の状態）に前記複数のシャッタ羽根があることを示す第２の信号を出力するようにしている。
【００３３】
よって、従来のようにシャッタ羽根にスリットなどの形状を追加することなく、シャッタ開口のピンホール位置と全開位置の羽根位置信号を得ることが可能となり、製造コストを増やすことなく、小型で精度の良いカメラの露光量調節装置とすることができる。
【００３４】
２）第１，第２のシャッタ羽根の回動方向を互いに異ならせることにより、シャッタ羽根に信号検出用の特別な形状を設ける必要が無く、カメラの露光量調節装置の小型化が可能となる。
【００３５】
３）前記フォトリフレクタ１０を、第１のシャッタ羽根の回転中心から略最大半径で且つその所定の形状部分の軌跡上に配置することにより、シャッタ羽根の動きの大きい位置で信号を検出することができ、その検出精度の向上を図ることができる。
【００３６】
４）フォトリフレクタ１０により、第１、第２のシャッタ羽根の所定の形状部分（外周端面）の通過を検出（検出範囲に位置する様に成ることを検出）することにより、第１、第２の信号を出力する構成にしているので、スリットや特別な形状をシャッタ羽根に設けることなく、容易に羽根位置の信号を得ることができる。
【００３７】
５）位置検出手段としてフォトリフレクタ１０のような光電変換素子を用いることにより、簡単かつ比較的安価な構成でシャッタ羽根の位置を検出できる。
【００３８】
（変形例）
上記実施の形態では、カメラの露光量調節装置に適用した例を述べているが、これに限定されるものではなく、その他の光量調節機能を有する光学装置への適用も可能であることはいうまでもない。
【００３９】
また、４枚のシャッタ羽根を具備した例を示しているが、少なくともシャッタ羽根７ｂと７ｃに相当する２枚のシャッタ羽根を有することでも、同様の効果を得ることができるものである。但しこの場合、前記２枚のシャッタ羽根は、図２の閉状態時に開口部を完全に塞ぐことができるような形状にする必要がある。又、３枚とした場合は、それぞれの回動軸を１２０度に配置し、そのうちの２枚のシャッタ羽根と検出手段との関係を上記実施の形態のような関係にすれば良い。
【００４０】
また、検出手段としてフォトリフレクタ１０を用いた例を示しているが、フォトインタラプタ等の光電変換素子を用いても、同様な構成にて同様な効果を得ることができるものである。
【００４１】
更に、本願出願人による特開平０６−２８１９９５号公報に開示されているような検出手段、つまりシャッタ羽根の一部にＮ極とＳ極とを交互に複数配列した磁性部を磁性メッキ法により形成し、ホール素子との関係より複数のシャッタ羽根の開閉状態（開口部の開閉状態）を検出する手段を具備することでも、上記実施の形態よりは製造コストは多少増すが、小型な装置とすることができる。
【００４２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の大型化やコスト増を招くことなく、小型で精度の良い光量調節装置又はカメラの露光量調節装置を提供できるものである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の一形態に係るコンパクトカメラに具備される露光量調節装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１の露光量調節装置に具備されるシャッタ羽根の閉状態を示す平面図である。
【図３】図１の露光量調節装置に具備されるシャッタ羽根が閉状態から僅かに開いて撮影光束が通過し始めたピンホール状態を示す平面図である。
【図４】図１の露光量調節装置に具備されるシャッタ羽根の全開状態を示す平面図である。
【図５】図２〜図４の羽根位置信号とシャッタ開口のタイミングを示す図である。
【符号の説明】
１　　　　　　ヨーク
２　　　　　　ボビン
３　　　　　　コイル
４　　　　　　ロータ
５　　　　　　シャッタ地板
５ａ〜５ｄ　　回転軸
６　　　　　　反射板
７ａ〜７ｄ　　シャッタ羽根
７ｂ−３　　　先端部
７ｃ−３　　　外周端部
１０　　　　　フォトリフレクタ

Claims

端部を軸としてアクチュエータにより回動させられ、開口部を開閉して光量調節を行う為の複数の光量調節羽根と、該複数の光量調節羽根のうちの第１の光量調節羽根と第２の光量調節羽根それぞれの所定の形状部分が検出範囲に位置することを検出し、前記複数の光量調節羽根の開閉状態を示す信号を出力する一つの検出手段とを有することを特徴とする光量調節装置。
前記検出手段は、前記複数の光量調節羽根が回動し始めた後、検出範囲に位置していた前記第１の光量調節羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置しなくなったことを検出すると、前記開口部を光束が通過し始める直前の状態に前記複数の光量調節羽根があることを示す第１の信号を出力し、更に回動が進んで検出範囲に位置しなかった前記第２の光量調節羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置することを検出すると、前記開口部が全開されて全ての光束が通過する直前の状態に前記複数の光量調節羽根があることを示す第２の信号を出力することを特徴とする光量調節装置。
前記第１の光量調節羽根と前記第２の光量調節羽根は互いに回動方向が異なることを特徴とする請求項２に記載の光量調節装置。
前記検出手段は、前記第１の光量調節羽根の回転中心から略最大半径の位置で、且つ、前記開口部を閉じた状態から光束が通過し始める直前までの状態の各状態に前記複数の光量調節羽根がある際に、前記第１の光量調節羽根の所定の形状部分を検出できる、前記第１の光量調節羽根の回動軌跡上に配置されることを特徴とする請求項２又は３に記載の光量調節装置。
端部を軸としてアクチュエータにより回動させられ、開口部を開閉して撮影光束の通過光量の調節を行う為の複数のシャッタ羽根と、該複数のシャッタ羽根のうちの第１のシャッタ羽根と第２のシャッタ羽根それぞれの所定の形状部分が検出範囲に位置しているか否かを検出し、前記複数のシャッタ羽根の開閉状態を示す信号を出力する一つの検出手段とを有し、
前記検出手段は、前記複数のシャッタ羽根が回動し始めた後、検出範囲に位置していた前記第１のシャッタ羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置しなくなったことを検出すると、前記開口部を光束が通過し始める直前の状態に前記複数のシャッタ羽根があることを示す第１の信号を出力し、更に回動が進んで検出範囲に位置しなかった前記第２のシャッタ羽根の所定の形状部分が前記回動に伴って検出範囲に位置することを検出すると、前記開口部が全開されて全ての光束が通過する直前の状態に前記複数のシャッタ羽根があることを示す第２の信号を出力することを特徴とするカメラの露光量調節装置。