JP2004212526A - Shutter for digital still camera - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、NDフィルタを備えたデジタルスチルカメラ用シャッタに関する。
【0002】
【従来の技術】
カメラ用のシャッタには、絞り機構と共にユニット化したものが知られている。また、その場合の代表的な絞り機構としては、光軸を中心にして往復回転するリング部材が、複数枚の羽根を同時に同方向へ回転させることによって、絞り口径を連続的に変化させ得るようにしたものと、予め絞り部材に所定の口径の円形開口部を設けておき、その開口部を必要に応じて撮影光路用開口に挿入するようにしたものとがあるが、レンズシャッタを用いるデジタルスチルカメラの場合には、撮影レンズの口径が比較的小さく、沢山の口径を選択できるようにする必要性が少ないことから、前者の絞り機構を採用するのは適当でなく、低コストであることと真円度に優れていることから、殆どの場合、後者の絞り機構が採用されている。
【0003】
ところで、最近では、デジタルスチルカメラの小型化が一層進んできているため、それに伴って、上記の絞り部材に形成されている円形開口部の口径も一層小さくする必要性が生じている。しかしながら、開口部の口径を余り小さくすると、開口部の中心を光軸に合わせる精度を高くすることが要求されたり、回折が生じて好適な画像が得られなくなってしまうという問題がある。そこで、従来から知られている技術ではあるが、絞り部材に形成されている円形開口部の口径を余り小さくすることなく、その開口部をNDフィルタで覆ってしまうようにした機構(例えば、特許文献1及び2参照)を採用することが注目されている。
【0004】
【特許文献1】
特開2001−188275号公報(第4−6頁、図1−7)
【特許文献2】
特開2002−139765号公報(第4頁、図5,図6)
【0005】
【発明が解決しようとする課題】
上記したように、最近では、デジタルスチルカメラの小型化が益々進み、携帯電話に内蔵されるものも現れてきた。そのため、カメラ用シャッタも、被写体側から見た外形形状を小さくするだけではなく、焦点距離の短いレンズにも対応可能とするために、撮影光路用開口の周辺領域を出来るだけ薄く構成することが要求されている。ところが、従来は、特許文献1,2にも記載されているように、NDフィルタを取り付けた絞り部材とシャッタ羽根とが作動上干渉しないようにするために、それらを個別の部屋に収容しているので、なかなか薄くすることができなかった。また、シャッタ羽根を最低2枚用いていることと、そのほかに絞り部材を配置していることも、薄くできない理由であった。
【0006】
他方、最近のカメラは電動化が進んでおり、特許文献1,2にも記載されているように、上記の絞り部材とシャッタ羽根も、個別のモータによって駆動されるようになっているため、コスト上に与える影響は極めて大きい。そのため、可能な限りの低コスト化と省電力化が要求されているが、機能の維持を図りながら、シャッタ羽根などの部品点数を削減し、出来ればモータの数も減らすようにすることは、なかなか難しい。
【0007】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、1枚のNDフィルタと1枚のシャッタ羽根とを有していて、被写体光が明るい場合の撮影と暗い場合の撮影とを、一つのモータで行えるようにした、低コスト化,省電力化,羽根室の薄型化を可能にしたデジタルスチルカメラ用シャッタを提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のデジタルスチルカメラ用シャッタは、撮影光路用の開口部を有するシャッタ地板と、前記開口部との少なくとも一方によって円形の撮影光路用開口を形成する開口部を有していて前記シャッタ地板との間に羽根室を構成しているカバー板と、前記羽根室内に回転可能に取り付けられたシャッタ羽根と、前記シャッタ地板に対し前記シャッタ羽根と一体的に回転可能に取り付けられ該シャッタ羽根とは重合しない領域を常に有していて該シャッタ羽根の初期位置では該シャッタ羽根とは重合しない領域で撮影光路用開口を覆っているNDフィルタと、前記シャッタ羽根と前記NDフィルタとのうち少なくとも前記シャッタ羽根に連結している駆動ピンを回転子の回転によって前記シャッタ羽根を初期位置に保っている位置から両方向へ所定の角度だけ往復作動させ該シャッタ羽根と該NDフィルタとを同時に同方向へ回転させるモータと、を備えており、前記モータが、前記駆動ピンを、前記シャッタ羽根を初期位置に保っている位置から、一方へ作動させたときは、該シャッタ羽根が、撮影光路用開口を閉鎖した位置まで作動し、他方へ作動させたときは、該シャッタ羽根と該NDフィルタとが、撮影光路用開口から退避した位置まで作動し得るようにする。
【0009】
その場合、前記NDフィルタが、前記シャッタ羽根と重合しない領域を有するようにして該シャッタ羽根に取り付けられているようにすると、NDフィルタの面積は、略シャッタ羽根と重合していない領域の大きさまで小さくできるので、コストが低減される。
【0010】
また、前記モータが、固定子コイルへの通電方向に対応した方向へ所定の角度だけ回転する永久磁石回転子と、該回転子と一体化されている前記駆動ピンとを有しており、前記固定子コイルの非通電時には、前記駆動ピンが、コイルばねの両端部に挟まれて前記シャッタ羽根を初期位置に維持し、前記固定子コイルへの通電時には前記回転子の回転方向に対応して、前記駆動ピンが該両端部の何れか一方を撓ませて、前記シャッタ羽根を作動させるようにすると、モータの小型化と低廉化が可能になる。
【0011】
その場合、前記コイルばねが、前記モータに取り付けられているようにすると、シャッタ地板などに直接取り付けた場合と比較して、組立加工上で有利になり、前記シャッタ羽根が、撮影光路用開口を閉鎖した位置と、撮影光路用開口から退避した位置とで停止しているときには、作動しているときよりも前記固定子コイルへの通電電流値を小さくするようにすると、省電力効果が得られる。
【0012】
また、前記NDフィルタが、前記シャッタ羽根の前記カバー板側に配置されており、また、前記カバー板が、羽根室側の面に少なくとも一つの突条を有していて、前記シャッタ羽根と重合している前記NDフィルタの一部が、該シャッタ羽根の作動中、該突条を摺動するようにすると、シャッタ羽根の作動が円滑に行われると共に、NDフィルタに傷が付きにくくなるという効果がある。
【0013】
更に、NDフィルタには種々の製作方法があるが、透明な基板の一方の面にフィルタ用皮膜を蒸着して製作したNDフィルタを使用する場合は、その蒸着面を、撮影光を電気信号に変換する撮像素子側にして配置されているようにすると、蒸着面を前記シャッタ地板側にして配置された場合に比較して、固体撮像素子とNDフィルタとの間の表面反射に起因するフレアの発生を抑制することが可能になる。
【0014】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。尚、図1は、カメラに組み込まれたときにおける本実施例の配置位置の一例を示した説明図であり、図2は、被写体側から見た本実施例の平面図であって、シャッタ羽根の初期状態を示したものであり、図3は、図2の背面図であり、図4は、図3を下方から見て要部を断面で示した図である。また、図5〜図7は、図3からカバー板を取り外して示した平面図であって、図5はシャッタ羽根の初期状態を、図6はシャッタ羽根の閉鎖状態を、図7は被写体が暗いときにおけるシャッタ羽根の閉鎖作動待機状態を示したものである。更に、図8及び図9は、本実施例の作動を説明するためのタイミングチャートであって、図8は、被写体が明るい場合の作動を説明するためのものであり、図9は、被写体が暗い場合の作動を説明するためのものである。
【0015】
上記のように、図1は、本実施例のシャッタユニットSが、デジタルスチルカメラに組み込まれたときの配置位置の一例を示したものであるが、この場合には、通常のレンズシャッタのように、シャッタ羽根を、撮影レンズLを構成しているレンズ群の間に配置せず、撮影レンズLと固体撮像素子CCDとの間に配置している。そこで、このようなシャッタユニットSの構成を、主に図2〜図4を用いて詳しく説明するが、図2と図3は、夫々、シャッタユニットSを、撮影レンズL側(即ち、被写体側)と固体撮像素子CCD側から見て示したものであり、図4は要部を断面で示したものである。
【0016】
シャッタ地板1は、合成樹脂製であって、撮影光路用の開口部1aと円弧状をした長孔1bを有している。カバー板2は、金属製であって、後述する方法によってシャッタ地板1と一体にされており、固体撮像素子CCD側に折り曲げられている二つの折曲部2a,2bの間の板面とシャッタ地板1との間に羽根室を構成している。また、このカバー板2は、撮影光路用の開口部2cと円弧状の長孔2dを有していて、それらをシャッタ地板1の開口部1aと長孔1bに重なるようにしているが、開口部2cの直径は、シャッタ地板1の開口部1aの直径よりも大きいため、本実施例においては、開口部1aが円形の撮影光路用開口の形状を規制している。但し、開口部1a,2cの形状を変えて、開口部2cのみによって撮影光路用開口の形状を規制するようにしてもよいし、好ましいことではないが、開口部1a,2cの両者によって規制するようにしても差し支えない。
【0017】
また、カバー板2は、羽根室側の面に二つの円弧状の突条2e,2fを有しているが、本実施例の場合には、カバー板2が金属性であることから、それらの突条2e,2fを絞り出し加工によって形成している。しかしながら、本発明は、カバー板2を合成樹脂製としても差し支えなく、その場合には、突条2e,2dは、一体成形によって形成されることになる。また、本実施例の場合には、突条2e,2fの各々が一連の円弧状に形成されているが、その形状は円弧状に限定されるものではないし、一連とせず複数の突部を所定の形状に配列させるようにしても構わない。更に、二つの突条2e,2fは、何れか一方だけで足りるようにすることも可能である。
【0018】
シャッタ地板1の羽根室側の面には、一つの軸1cと二つのストッパ1d,1eが設けられており、それらの先端を、カバー板2に形成されたそれぞれの孔に嵌合させている。シャッタ羽根3は、長孔3aと切込部3bとを有していて、羽根室内において、軸1cに回転可能に取り付けられている。NDフィルタ4は、シャッタ羽根3よりも小さい面積を有していて、シャッタ羽根3よりもカバー板2側に配置されている。そして、このNDフィルタ4は、シャッタ羽根3と同様に、軸1cに回転可能に取り付けられており、シャッタ羽根3の長孔3aと重なる位置に、その長孔3aと同じ形状の長孔4aを有している。また、このNDフィルタ4は、殆どの領域をシャッタ羽根3と重合させているが、切込部3bに臨んでいる領域だけは重合していない。
【0019】
そして、このNDフィルタ4は、シャッタ羽根3と重合していない領域の面積を常に変えることなくシャッタ羽根3と共に作動し、上記の突条2e,2fを摺動することによって、主に、シャッタ羽根3の切込部3bに臨んでいる領域が、カバー板2に摺接して傷付かないようにしているほか、摩擦抵抗を少なくして、シャッタ羽根3の作動が好適に行えるようにしている。尚、本実施例では、NDフィルタ4をシャッタ羽根3と別体にしているが、接着剤等によって、シャッタ羽根3と一体となるように取り付けても構わない。その場合、NDフィルタ4は、シャッタ羽根3の切込部3bを覆うことができる面積であればよいことになる。
【0020】
シャッタ地板1の羽根室外の面にはモータMが取り付けられている。現在、カメラ用シャッタの駆動源として用いられているモータは、パルス制御式のステップモータと、小型化,低廉化に有利な電流制御式のムービングマグネット型モータ(他の名称を用いる場合もある)の場合が殆どである。そして、後者のモータは、永久磁石を有する回転子が、固定子コイルへの通電方向に対応した方向へ、所定の角度範囲でだけ回転し得るようになっている。本実施例のモータMは、このような後者のモータに属するものである。
【0021】
第1固定子枠5は、合成樹脂製であって筒状をしており、その筒状部の軸方向の一端を閉塞部とし、他端を開放部とし、その閉塞部には軸受け用の孔5a(図4参照)を形成している。そして、後述するコイルを巻回するための巻き溝が、筒状部の外壁の2箇所と閉塞部とにコ字状に連設されている。他方、第2固定子枠6は、合成樹脂製であって板状をしており、図2に示すように平面形状がL字形をしている。また、図4から分かるように、軸受け用の孔6aを有していて、その上側には、後述のコイルを巻回する巻き溝が形成され、第1固定子枠5に形成されたコ字状の巻き溝と共に、全体の巻き溝をロ字状にしている。
【0022】
コイル8は、回転子7をロータ室に収容した後、第1固定子枠5と第2固定子枠6によってロ字状に構成された上記の巻き溝に巻回されている。従って、コイル8は、軸受け用の孔5a,6aを囲むようにして巻回されていることになる。また、コイル8を巻回したことによって第1固定子枠5と第2固定子枠6は一体化されることになるが、実際には、巻線工程を容易にするため、回転子7をロータ室に収容してから、予め夫々に設けられた周知の手段によって両者を一体化しておき、その後にコイル8を巻回するようにしている。そして、コイル8を巻回した後には、その外側から円筒状のヨーク9が、第1固定子枠5の筒状部に装着されている。
【0023】
本実施例の回転子7は、径方向に2極に着磁されている。また、本実施例の場合、永久磁石は円筒形をしており、図4から分かるように、両端を孔5a,6aに軸受けされている回転軸7aと、その回転軸7aの径方向であって斜め上側に延伸して形成されているアーム部7bと、そのアーム部7bの先端に形成された駆動ピン7cとが、永久磁石と合成樹脂材料による所謂アウトサート加工によって一体化されている。そして、駆動ピン7cは、シャッタ地板1の長孔1bから羽根室に挿入され、羽根室内でシャッタ羽根3とNDフィルタ4の長孔3a,4aに嵌合し、先端部をカバー板2の長孔2dに挿入させている。尚、この駆動ピン7cは、実際には、図4に示されているように、断面の面積が異なる二つの部位からなっているが、他の図面では、便宜上、それらの部位の断面が同じ直径を有しているものとして示してある。また、実際に、そのようにしたとしても、何ら問題はない。
【0024】
本実施例においては、このような構成のモータMに、コイルばね10が取り付けられている。即ち、第2固定子枠6には、二つの柱6b,6cが設けられていて、それらの先端をシャッタ地板1に設けられた孔に挿入しているが、コイルばね10は、柱6bに巻回されたあと二つの腕を交叉させ、柱6cを挟み付けるようにさせられている。また、このコイルばね10は、上記のコイル8の非通電時(即ち、図2,図3の状態のとき)に、それらの腕の先端で上記の駆動ピン7cをも挟んでおり、それにより、シャッタ羽根3は、NDフィルタ4と共に、初期位置を維持されるようになっている。尚、このように、本実施例の場合には、コイルばね10を、第2固定子枠6に取り付けているが、柱6b,6cに相当する柱をシャッタ地板1に設け、シャッタ地板1に取り付けるようにしても差し支えない。
【0025】
最後に、シャッタ地板1,カバー板2,モータMの相互の取付け構成を説明する。図5に示されているように、シャッタ地板1には、二つの円形の孔1f,1gが形成されている。また、明示していないが、カバー板2にも、それらの孔1f,1gに対応する位置に、同一形状の孔が形成されている。更に、明示していないが、第2固定子枠6には、孔1f,1gに対応する位置に、ねじ孔が設けられている。そこで、二つのねじ11,12を、カバー板2,シャッタ地板1の孔に挿入し、第2固定子枠6のねじ孔にねじ込むことによって、三者は一体化されている。
【0026】
次に、本実施例の作動を、主に、図5〜図9を用いて説明するが、このうち、図5〜図7は、図3からカバー板2を取り除き、シャッタ羽根3の各作動位置を示したものであり、図3から単純にカバー板2を取り除いた状態が図5に示されている。シャッタ羽根3にとっては、この図5に示された位置が初期位置であり、モータMのコイル8に通電されていなくても、コイルばね10の両端が駆動ピン7cを挟み込み、この状態を維持している。そして、本実施例の場合には、カメラの電源スイッチが、オンの場合もオフの場合も、コイル8には通電されない。また、光学ファインダを備えていないカメラの場合には、電源スイッチをオンにすると、撮影レンズLとNDフィルタ4を介して、固体撮像素子CCDの撮像面に結像した被写体像を、モニターによって観察可能となっている。尚、モニターによる観察像は、撮影像より精彩でなくてもよいが、被写体光が暗い場合には、カメラ側の電子回路による明るさ調整により、NDフィルタ4を介した場合でも好適に観察可能となっている。
【0027】
本実施例は、被写体光が明るい場合と暗い場合とで、シャッタ羽根3に対し、異なる作動を行わせる。そこで、先ず、被写体光が明るい場合の作動を、主に、図5,図6,図8を用いて説明するが、図8は、その作動を行うときのタイミングチャートである。尚、本実施例は、シャッタ羽根3とNDフィルタ4とが、あったかも一体であるかのように作動するため、必要な場合を除き、シャッタ羽根3の作動を主体にして説明することにする。このことは、被写体光が暗いときの作動を説明する場合も同じである。
【0028】
図5の状態において電源スイッチをオンにしておき、撮影に際してレリーズボタン(スイッチ)を押すと、先ず、測光回路によって被写体光が明るい場合か暗い場合かが判断される。そして、明るい場合であると判断された場合には、シャッタ羽根3は初期位置を維持したままの状態で、固体撮像素子CCDの電荷がディスチャージされ、撮影のための露光が開始される。その後、所定時間が経過すると、露光制御回路からの信号によって、モータMのコイル8に正方向の通電が行われ、図5において、回転子7は、駆動ピン7cによってコイルばね10の一端を押しながら反時計方向へ回転する。
【0029】
このような回転子7の回転によって、シャッタ羽根3は、駆動ピン7cによって反時計方向へ回転させられる。このとき、開口部1a(即ち、撮影光路用開口)は、その初期段階では、NDフィルタ4のみによって覆われているが、所定角度を回転してからは、シャッタ羽根3によって遮光されて行く。そして、開口部1aが完全に閉鎖されると、撮影のための露光が終了し、その直後には、シャッタ羽根3がストッパ1dに当接して停止させられる。図6は、その停止状態を示している。また、この撮影による露光量は、図8における斜線部の面積で表される。
【0030】
シャッタ羽根3の閉じ作動が終了すると、固体撮像素子CCDに蓄積された撮像情報を記憶装置へ転送する一方、コイル8へ通電している正方向の電流値を小さくする。その場合、電流値を小さくすれば、当然のことながら、回転子7の回転力は低下するが、本実施例においては、そのように低下させても、回転子7の回転力は、未だコイルばね10の付勢力より大きいため、図6の状態が好適に維持される。即ち、本実施例においては、シャッタ羽根3を閉鎖させるときには高速で作動させる必要があるため、電流値を大きくしているが、作動終了後は電流値を必要最小限にして、省電力化を図るようになっている。このようにして、記憶装置への転送が終了すると、コイル8への正方向の通電が断たれる。そのため、駆動ピン7cがコイルばね10の付勢力によって押され、シャッタ羽根3を時計方向へ回転させて、図5に示した初期位置へ復帰させ、次の撮影の待機状態となる。
【0031】
次に、レリーズボタンを押したとき、測光回路によって、被写体光が暗い場合であると判断されたときの作動を説明する。この場合には、先ず、露光制御回路からの信号によって、モータMのコイル8に逆方向の通電が行われるため、図5において、回転子7は、駆動ピン7cによってコイルばね10の他端を押しながら時計方向へ回転する。そのため、シャッタ羽根3とNDフィルタ4は時計方向へ回転し、NDフィルタ4が開口部1aから退いていく。そして、NDフィルタ4が開口部1aから完全に退いた後に、シャッタ羽根3がストッパ1eに当接することによって、両者の時計方向の回転が停止する。図7は、その停止状態を示している。
【0032】
図7の状態が得られると、省電力化を図るために、電流値を小さくするが、それでもこの状態は維持されている。そして、この状態で、固体撮像素子CCDの電荷がディスチャージされ、撮影のための露光が開始する。その後、所定時間が経過すると、露光制御回路からの信号によって、モータMのコイル8に正方向の通電が行われる。そのため、回転子7は、反時計方向へ回転する力を付与されると共に、コイルばね10の付勢力も加わって、シャッタ羽根3とNDフィルタ4を反時計方向へ回転させていく。そして、この過程で、NDフィルタ4が、開口部1aを覆い始め、完全に覆った直後に図5の状態となる。
【0033】
この図5の状態になっても、コイル8への正方向の通電は続けられる。そのため、回転子7は、反時計方向への回転を続けるが、それ以後は、上記の被写体光が明るい場合と同様に、駆動ピン7cがコイルばね10の一端を押し、コイルばね10の付勢力に抗して回転することになる。また、この条件下での回転になってからは、開口部1aは、シャッタ羽根3によって遮光されていくようになる。そして、開口部1aが完全に閉鎖されると、撮影のための露光が終了し、その直後に、図6の状態に停止させられる。従って、この撮影による露光量は、図9における斜線部の面積で表されたようになる。
【0034】
尚、図9における開口波形は、想定される一つの態様について示したものであり、撮影を終了させるときの光量制御特性は、モータMの回転トルク,コイルばね10の付勢力,NDフィルタ4の濃度,シャッタ羽根3の加速度などによって左右される。また、図9においては、シャッタ羽根3が図5に示された位置となる前後に、短い時間帯だけ変化しないところがあるが、これは、NDフィルタ4が開口部1aを完全に覆った瞬間から、シャッタ羽根3が開口部1aを覆い始める瞬間までの時間帯を示したものである。
【0035】
このようにして、開口部1aを閉鎖するための作動が終了すると、固体撮像素子CCDに蓄積された撮像情報を記憶装置へ転送する一方、省電力化を図るために、コイル8へ通電している正方向の電流値を小さくする。そして、記憶装置への転送が終了すると、コイル8への正方向の通電を断つ。そのため、シャッタ羽根3とNDフィルタ4は、コイルばね10の付勢力によって時計方向へ回転し、図5に示した状態に復帰する。しかしながら、もしも、同じ条件下で連続的に撮影する場合は、コイル8への正方向の通電を断つだけではなく、逆方向の通電を行い、シャッタ羽根3とNDフィルタ4を、一機に図7の状態まで作動させる。図9においては、そのように作動させる場合を、一点鎖線で示してある。
【0036】
尚、上記の実施例においては、NDフィルタ4を、シャッタ羽根3のカバー板2側に配置しているが、本発明は、そのような配置に限定されず、NDフィルタ4を、シャッタ羽根3のシャッタ地板1側に配置しても差し支えない。このことは、実施例のように、NDフィルタ4を、シャッタ羽根3と別体にせず、シャッタ地板1に一体に取り付ける場合も同じである。但し、何れの場合であっても、NDフィルタをシャッタ地板1側に配置したときには、少なくともシャッタ羽根3と重合していない領域が傷付かないようにする工夫が必要になるが、その場合には、実施例における突条2e,2fに相当する突条をシャッタ地板1に形成したり、その他の周知の手段によって、NDフィルタがシャッタ地板1に摺接しないようにすればよい。
【0037】
また、NDフィルタには種々の製作方法がある。例えば、複数の素材をブレンドしておいて、薄板状に成形する場合もあるし、予め成形された透明な薄板基板の片面にフィルタ用皮膜を蒸着加工技術で形成する場合もある。しかしながら、最近のカメラに採用されるNDフィルタとしては、後者の方法で製作されたものが特に注目されている。従って、本発明を実施する場合にも、そのようなNDフィルタを使用することがおおいに考えられるが、その場合には、その蒸着面を固体撮像素子側にして配置するのが好ましい。そうすることによって、固体撮像素子とNDフィルタとの間の表面反射に起因するフレアの発生を好適に抑制することが可能になる。このことは、NDフィルタを、シャッタ羽根のシャッタ地板側に配置した場合出会っても同じであることは言うまでもない。
【0038】
更に、上記の実施例においては、シャッタ羽根の駆動源として電流制御式のムービングマグネット型モータを用いたが、ステップモータを用いることを妨げるものではない。そして、そのようにした場合には、実施例におけるコイルばねが不要になるが、通常は、回転子の磁極が4極になったり、減速機構が必要になるし、シャッタ羽根を初期位置へ復帰させるとき、必ず通電しなければならなくなる。また、上記の実施例では、駆動ピンが回転子と一体化されているが、シャッタ羽根に連結している駆動ピンを、モータによって往復作動させられる部材(通常、開閉レバーなどと言われている)に設けても差し支えない。
【0039】
【発明の効果】
以上のように、本発明のデジタルスチルカメラ用シャッタは、被写体光が明るいとき、撮影光路用開口をNDフィルタで覆った状態にして撮影を行う機能を有しているにもかかわらず、羽根室内に1枚のシャッタ羽根と1枚のNDフィルタを配置するだけであるから、撮影光路用開口の周辺の厚さを極端に薄くすることが可能になる。また、部品点数が従来より少なくなり、特にモータを一つにすることができたので、コスト上で極めて有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】カメラに組み込まれたときの実施例の配置状態の一例を示した説明図である。
【図2】被写体側から見た実施例の平面図であって、シャッタ羽根の初期状態を示したものである。
【図3】図2の背面図である。
【図4】図3を下方から見て要部を断面で示した図である。
【図5】図3からカバー板を取り外して示した平面図である。
【図6】シャッタ羽根の閉鎖状態を、図5と同じようにして示した平面図である。
【図7】被写体が暗いときにおけるシャッタ羽根の閉鎖作動待機状態を、図5と同じようにして示した平面図である。
【図8】被写体が明るい場合における実施例の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【図9】被写体が暗い場合における実施例の作動を説明するためのタイミングチャートである。
【符号の説明】
S シャッタユニット
L 撮影レンズ
CCD 固体撮像素子
M モータ
1 シャッタ地板
1a,2c 開口部
1b,2d,3a,4a 長孔
1c 軸
1d,1e ストッパ
1f,1g,5a,5a 孔
2 カバー板
2a,2b 折曲部
2e,2f 突条
3 シャッタ羽根
3b 切込部
4 NDフィルタ
5 第1固定子枠
6 第2固定子枠
6b,6c 柱
7 回転子
7a 回転軸
7b アーム部
7c 駆動ピン
8 コイル
9 ヨーク
10 コイルばね
11,12 ねじ[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a digital still camera shutter having an ND filter.
[0002]
[Prior art]
2. Related Art As a shutter for a camera, a shutter unitized together with an aperture mechanism is known. In addition, as a typical diaphragm mechanism in that case, a ring member that reciprocates around the optical axis rotates a plurality of blades simultaneously in the same direction so that the diaphragm diameter can be continuously changed. There is a type in which a circular opening having a predetermined diameter is provided in advance in a diaphragm member, and the opening is inserted into an opening for a photographing optical path as necessary. In the case of still cameras, the aperture of the shooting lens is relatively small, and there is little need to be able to select a large number of apertures. In most cases, the latter diaphragm mechanism is employed because of its excellent roundness.
[0003]
By the way, recently, as digital still cameras have been further miniaturized, it has been necessary to further reduce the diameter of the circular opening formed in the aperture member. However, if the diameter of the opening is made too small, there is a problem that the accuracy of aligning the center of the opening with the optical axis is required to be high, or diffraction occurs, and a suitable image cannot be obtained. Therefore, although it is a conventionally known technique, a mechanism that covers an opening with an ND filter without making the diameter of a circular opening formed in the diaphragm member too small (for example, see Patent Attention has been paid to adopt the
[0004]
[Patent Document 1]
JP 2001-188275 A (page 4-6, FIG. 1-7)
[Patent Document 2]
JP-A-2002-139765 (
[0005]
[Problems to be solved by the invention]
As described above, recently, digital still cameras have been increasingly miniaturized, and some of them have been built into mobile phones. Therefore, the camera shutter should not only be made smaller in external shape as viewed from the subject side, but also be made as thin as possible in the peripheral area of the aperture for the photographing optical path in order to be able to cope with lenses having a short focal length. Is required. However, conventionally, as described in
[0006]
On the other hand, recent cameras have been increasingly electrified, and as described in
[0007]
The present invention has been made in order to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a case in which one ND filter and one shutter blade are provided and the subject light is bright. An object of the present invention is to provide a shutter for a digital still camera which can perform photographing in a dark state and photographing in a dark state with a single motor, and can reduce the cost, save power, and make the blade chamber thin.
[0008]
[Means for Solving the Problems]
In order to achieve the above object, a shutter for a digital still camera according to the present invention includes a shutter base plate having an opening for a photographing optical path, and an opening for forming a circular photographing optical path opening by at least one of the openings. A cover plate defining a blade chamber between the shutter base plate and the shutter base plate; a shutter blade rotatably mounted in the blade chamber; and rotating integrally with the shutter blade with respect to the shutter base plate. An ND filter that is always attached so as to be capable of not overlapping with the shutter blade, and covering an imaging optical path opening in an area not overlapping with the shutter blade at an initial position of the shutter blade; At least a drive pin of the ND filter connected to the shutter blade is moved to an initial position by rotating a rotor. A motor for reciprocating a predetermined angle in both directions from the held position and rotating the shutter blade and the ND filter simultaneously in the same direction, wherein the motor connects the drive pin to the shutter blade. When the shutter blade is operated to one side from the position kept at the initial position, the shutter blade operates to the position where the opening for the photographing optical path is closed, and when the shutter blade is operated to the other side, the shutter blade and the ND filter are operated. Can operate up to the position retracted from the aperture for the photographing optical path.
[0009]
In this case, if the ND filter is attached to the shutter blade so as to have a region that does not overlap with the shutter blade, the area of the ND filter is approximately equal to the size of the region that does not overlap with the shutter blade. Since the size can be reduced, the cost is reduced.
[0010]
Further, the motor has a permanent magnet rotor that rotates by a predetermined angle in a direction corresponding to a direction in which a stator coil is energized, and the drive pin that is integrated with the rotor. When the child coil is not energized, the drive pin is sandwiched between both ends of the coil spring to maintain the shutter blade at the initial position, and when energizing the stator coil, corresponding to the rotation direction of the rotor, When the drive pin bends one of the two ends to operate the shutter blade, the motor can be reduced in size and cost.
[0011]
In this case, when the coil spring is attached to the motor, it is advantageous in assembling processing as compared with a case where the coil spring is directly attached to a shutter base plate or the like, and the shutter blade has a photographic optical path opening. When stopping at the closed position and at the position retracted from the imaging optical path opening, a power saving effect can be obtained by reducing the value of the current supplied to the stator coil as compared to when the actuator is operating. .
[0012]
Further, the ND filter is arranged on the cover plate side of the shutter blade, and the cover plate has at least one ridge on a surface of the blade chamber side, and overlaps with the shutter blade. When a part of the ND filter is slid on the ridge during the operation of the shutter blade, the operation of the shutter blade is performed smoothly and the ND filter is not easily damaged. There is.
[0013]
Furthermore, there are various manufacturing methods for the ND filter. When an ND filter manufactured by evaporating a filter film on one surface of a transparent substrate is used, the evaporation surface is converted into an electric signal by photographing light. When it is arranged on the imaging device side to be converted, the flare caused by the surface reflection between the solid-state imaging device and the ND filter is compared with the case where the evaporation surface is arranged on the shutter base plate side. Generation can be suppressed.
[0014]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Embodiments of the present invention will be described with reference to the illustrated embodiments. FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement position of the present embodiment when incorporated in a camera, and FIG. 2 is a plan view of the present embodiment viewed from a subject side, and includes a shutter blade. 3 is a rear view of FIG. 2, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part of FIG. 3 as viewed from below. 5 to 7 are plan views showing the cover plate removed from FIG. 3. FIG. 5 shows an initial state of the shutter blade, FIG. 6 shows a closed state of the shutter blade, and FIG. FIG. 9 shows a standby state of a closing operation of the shutter blades when it is dark. 8 and 9 are timing charts for explaining the operation of the present embodiment. FIG. 8 is for explaining the operation when the subject is bright, and FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation when the subject is bright. This is for explaining the operation in a dark case.
[0015]
As described above, FIG. 1 shows an example of an arrangement position when the shutter unit S of the present embodiment is incorporated in a digital still camera. In this case, the shutter unit S is like a normal lens shutter. In addition, the shutter blades are not disposed between the lens groups constituting the photographing lens L, but are disposed between the photographing lens L and the solid-state imaging device CCD. The configuration of such a shutter unit S will be described in detail mainly with reference to FIGS. 2 to 4. FIGS. 2 and 3 show that the shutter unit S is connected to the photographing lens L side (that is, the object side). ) And the solid-state imaging device CCD side, and FIG. 4 is a cross-sectional view of a main part.
[0016]
The
[0017]
Further, the
[0018]
One
[0019]
The
[0020]
A motor M is mounted on a surface of the
[0021]
The
[0022]
After accommodating the
[0023]
The
[0024]
In the present embodiment, the
[0025]
Lastly, a description will be given of a mutual mounting configuration of the
[0026]
Next, the operation of the present embodiment will be described mainly with reference to FIGS. 5 to 9, and FIGS. 5 to 7 show the operation of the
[0027]
In this embodiment, the
[0028]
When the power switch is turned on in the state of FIG. 5 and the release button (switch) is pressed at the time of photographing, first, the photometric circuit determines whether the subject light is bright or dark. When it is determined that the image is bright, the charge of the solid-state imaging device CCD is discharged while the
[0029]
By such rotation of the
[0030]
When the closing operation of the
[0031]
Next, an operation when the photometry circuit determines that the subject light is dark when the release button is pressed will be described. In this case, first, a current is supplied to the
[0032]
When the state of FIG. 7 is obtained, the current value is reduced to save power, but this state is still maintained. Then, in this state, the charge of the solid-state imaging device CCD is discharged, and exposure for photographing starts. Thereafter, when a predetermined time elapses, the
[0033]
Even in the state shown in FIG. 5, the energization in the positive direction to the
[0034]
Note that the opening waveform in FIG. 9 shows one possible mode, and the light amount control characteristics at the time of terminating the photographing include the rotation torque of the motor M, the urging force of the
[0035]
In this manner, when the operation for closing the
[0036]
In the above embodiment, the
[0037]
Further, there are various manufacturing methods for the ND filter. For example, a plurality of materials may be blended and formed into a thin plate shape, or a filter film may be formed on one surface of a previously formed transparent thin plate substrate by a vapor deposition processing technique. However, as the ND filter used in recent cameras, a filter manufactured by the latter method has attracted particular attention. Therefore, it is quite possible to use such an ND filter when implementing the present invention, but in that case, it is preferable to arrange the vapor deposition surface on the solid-state imaging device side. By doing so, it is possible to appropriately suppress the occurrence of flare due to surface reflection between the solid-state imaging device and the ND filter. Needless to say, this is the same even when the ND filter is arranged on the shutter blade side of the shutter blade.
[0038]
Further, in the above-described embodiment, the current control type moving magnet type motor is used as the driving source of the shutter blade, but this does not prevent the use of the stepping motor. In such a case, the coil spring in the embodiment becomes unnecessary, but usually the rotor has four magnetic poles, a speed reduction mechanism is required, and the shutter blade is returned to the initial position. When you do so, you must be energized. In the above embodiment, the drive pin is integrated with the rotor, but the drive pin connected to the shutter blade is reciprocally operated by a motor (usually referred to as an open / close lever or the like). ) May be provided.
[0039]
【The invention's effect】
As described above, the shutter for a digital still camera of the present invention has a function of taking an image when the subject light is bright, with the imaging optical path opening being covered with the ND filter, even though the shutter is provided. Since only one shutter blade and one ND filter are arranged in the same manner, it is possible to make the thickness around the aperture for the photographing optical path extremely thin. In addition, the number of parts is smaller than in the past, and in particular, a single motor can be used, which is extremely advantageous in terms of cost.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is an explanatory diagram showing an example of an arrangement state of an embodiment when incorporated in a camera.
FIG. 2 is a plan view of the embodiment viewed from a subject side, showing an initial state of a shutter blade.
FIG. 3 is a rear view of FIG. 2;
FIG. 4 is a diagram showing a main part in cross section when FIG. 3 is viewed from below.
FIG. 5 is a plan view showing a state where a cover plate is removed from FIG. 3;
FIG. 6 is a plan view showing the closed state of the shutter blade in the same manner as in FIG.
FIG. 7 is a plan view showing a shutter blade closing operation standby state when a subject is dark in the same manner as in FIG. 5;
FIG. 8 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment when the subject is bright.
FIG. 9 is a timing chart for explaining the operation of the embodiment when the subject is dark.
[Explanation of symbols]
S Shutter unit
L shooting lens
CCD solid-state imaging device
M motor
1 Shutter base plate
1a, 2c opening
1b, 2d, 3a, 4a Slot
1c axis
1d, 1e Stopper
1f, 1g, 5a, 5a hole
2 Cover plate
2a, 2b bent part
2e, 2f ridge
3 Shutter blade
3b notch
4 ND filter
5 First stator frame
6 Second stator frame
6b, 6c pillar
7 Rotor
7a Rotary axis
7b Arm part
7c drive pin
8 coils
9 York
10 Coil spring
11,12 screw
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---|---|---|---|---|
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-
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- 2002-12-27 JP JP2002380364A patent/JP2004212526A/en active Pending
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