JP2005309234A - 電子カメラ、シャッタ装置およびミラー駆動装置 - Google Patents

電子カメラ、シャッタ装置およびミラー駆動装置 Download PDF

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Abstract

【課題】 簡単な機構でコスト面でも有利な電子カメラ、シャッタ装置およびミラー駆動装置を提供する。
【解決手段】 レリーズボタン4が押圧されると、シーケンス駆動レバー218の先端部218bが背面側に移動するので、ミラーアップレバー324は、ミラーアップバネ331の付勢力によって右旋される。このとき、ミラー駆動端324aがミラー駆動ピン321bを押し上げてメインミラー321をミラーアップさせる。また、シャッタ駆動端324bが開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421と当接して上方に押圧し、シャッタ羽根460を下方に引き下げる。リセット動作では、先端部218bが正面側に移動して、ミラーアップレバー324を左旋する。これにより、メインミラー321はミラーダウンする。また、開閉レバー戻しバネ401の付勢力によって開閉レバー420が右旋されるので、シャッタ羽根460は引き上げられて開口411,491を遮蔽する。
【選択図】 図2

Description

本発明は、固体撮像素子に被写体像を結像させて画像信号を得る電子カメラ、特に固体撮像素子としてCCD等の電荷蓄積素子を用い、電荷蓄積後に撮像素子への光を遮光するようにした電子カメラのミラー駆動機構およびシャッタ機構の技術に関する。
個体撮像素子としてCCDを有し、CCDで蓄積された画像情報としての電荷を読出して記録媒体に記録する電子カメラが知られている。CCDのうち特にフレームトランスファー型CCDやインターラインの2フィールド読出し型のCCDを用いた電子カメラでは、電荷の読出しは光を遮断した状態で行う必要がある。また、その他のCCDでもスミア(CCD画素からあふれた電荷が転送部に流れ込み、画面の上下方向に光が筋を引くように現れる現象)を積極的に防止して高画質化を追求するには、同様にCCDへの光を遮断して読出しを行う必要がある。そのため、電子カメラに一組のシャッタ羽根を開閉動作するシャッタ機構を設けて、電荷蓄積開始までは撮像素子を遮光し、電荷蓄積中は撮影開口を開放し、電荷蓄積終了後は再び撮像素子を遮光している(特許文献1参照)。
特開平11−122542号公報
この電子カメラにおいて、従来から知られているフォーカルプレーンシャッタ装置を流用する場合、シャッタ羽根を駆動するための複数のレバー類やバネを有している。撮影開始前には、これらのレバー類はバネの付勢力に抗して初期位置で係止されている。撮影が開始されると、係止が順次解除されてシャッタが開かれる。電荷蓄積終了後にはレバー類が初期位置に復帰されて、シャッタが閉じられる。このため、従来の電子カメラでは、複数のレバー類やバネ、これらを駆動する駆動カム等の部品が必要となるので、部品点数が多くなり、コスト面やスペースの面で不利である。
(1) 請求項1の発明による電子カメラは、撮影光路中にあってファインダーに被写体像を導くダウン姿勢と、撮影光路から退避して撮像素子に被写体像を導くアップ姿勢との2姿勢の間で駆動されるミラーと、撮像素子を遮光する閉状態と撮像素子に被写体像を導く開状態との間で開閉動作を行う一組のシャッタ羽根と、ミラーを駆動するための駆動力を出力する駆動源と、駆動源の駆動力をミラーに伝達するミラー駆動機構と、ミラー駆動機構によるミラーアップの駆動力によりシャッタ羽根を開動作させるシャッタ駆動機構とを備えることを特徴とする。
(2) 請求項2の発明によるシャッタ装置は、請求項1のシャッタ羽根とシャッタ駆動機構とを備えるシャッタ装置であって、シャッタ駆動機構は、ミラー駆動機構からの駆動力をシャッタ羽根に伝達してシャッタ羽根を開動作させる部材を備えることを特徴とする。
(3) 請求項3の発明によるミラー駆動装置は、請求項1のミラーとミラー駆動機構とを備えるミラー駆動装置であって、ミラー駆動機構は、ミラーアップの駆動力をシャッタ駆動機構に伝達する部材を備えることを特徴とする。
(4) 請求項4の発明は、請求項1に記載の電子カメラにおいて、シャッタ羽根の開動作は、ダウン姿勢からアップ姿勢に駆動されるミラーがアップ姿勢に達する直前から開始し、ミラー部材がアップ姿勢に達したときには完了していることを特徴とする。
(5) 請求項5の発明による電子カメラは、請求項1または請求項4に記載の電子カメラにおいて、シャッタ駆動機構は、ミラー駆動機構によるミラーアップの駆動力により、ミラーのダウン動作に追従してシャッタ羽根を閉動作させるための駆動力をチャージすることを特徴とする。
(6) 請求項6の発明は、請求項3に記載のミラー駆動装置において、ミラー駆動機構は、ダウン姿勢からアップ姿勢に駆動されるミラーがアップ姿勢に達する直前からミラーアップの駆動力をシャッタ駆動機構に伝達することを特徴とする。
(7) 請求項7の発明による電子カメラは、撮影光路中にあってファインダーに被写体像を導くダウン姿勢と、撮影光路から退避して撮像素子に被写体像を導くアップ姿勢との2姿勢の間で駆動されるミラーと、撮像素子を遮光する閉状態と撮像素子に被写体像を導く開状態との間で開閉動作を行う一組のシャッタ羽根と、ミラーを駆動するための駆動力を出力する駆動源と、駆動源の駆動力をミラーに伝達するミラー駆動機構と、ミラー駆動機構によるミラーダウンの駆動力によりシャッタ羽根を閉動作させるシャッタ駆動機構とを備えることを特徴とする。
(8) 請求項8の発明によるシャッタ装置は、請求項7のシャッタ羽根とシャッタ駆動機構とを備えるシャッタ装置であって、シャッタ駆動機構は、ミラー駆動機構からの駆動力をシャッタ羽根に伝達してシャッタ羽根を閉動作させる部材を備えることを特徴とする。
(9) 請求項9の発明によるミラー駆動装置は、請求項7のミラーとミラー駆動機構とを備えるミラー駆動装置であって、ミラー駆動機構は、ミラーダウンの駆動力をシャッタ駆動機構に伝達する部材を備えることを特徴とする。
(10) 請求項10の発明は、請求項7に記載の電子カメラにおいて、シャッタ羽根の開動作は、ダウン姿勢からアップ姿勢に駆動されるミラーがアップ姿勢に達する直前から開始し、ミラー部材がアップ姿勢に達したときには完了していることを特徴とする。
(11) 請求項11の発明は、請求項7または請求項10に記載の電子カメラにおいて、シャッタ駆動機構は、ミラー駆動機構によるミラーダウンの駆動力により、ミラーのアップ動作に追従してシャッタ羽根を開動作させるための駆動力をチャージすることを特徴とする。
(12) 請求項12の発明による電子カメラは、撮影光路中にあってファインダーに被写体像を導くダウン姿勢と、撮影光路から退避して撮像素子に被写体像を導くアップ姿勢との2姿勢の間で駆動されるミラーと、撮像素子を遮光する閉状態と撮像素子に被写体像を導く開状態との間で開閉動作を行う一組のシャッタ羽根と、ミラーを駆動するための駆動力を出力する駆動源と、駆動源の駆動力をミラーに伝達するミラー駆動機構と、ミラー駆動機構によるミラーアップの駆動力によりシャッタ羽根を開動作させるととともに、ミラー駆動機構によるミラーダウンの駆動力によりシャッタ羽根を閉動作させるシャッタ駆動機構とを備えることを特徴とする。
(13) 請求項13の発明によるシャッタ装置は、請求項12のシャッタ羽根とシャッタ駆動機構とを備えるシャッタ装置であって、シャッタ駆動機構は、ミラー駆動機構からの駆動力をシャッタ羽根に伝達してシャッタ羽根を開閉動作させる部材を備えることを特徴とする。
(14) 請求項14の発明によるミラー駆動装置は、請求項12のミラーとミラー駆動機構とを備えるミラー駆動装置であって、ミラー駆動機構は、ミラーアップおよびミラーダウンの駆動力をシャッタ駆動機構に伝達する部材を備えることを特徴とする。
(15) 請求項15の発明は、請求項12に記載の電子カメラにおいて、シャッタ羽根の開動作は、ダウン姿勢からアップ姿勢に駆動されるミラーがアップ姿勢に達する直前から開始し、ミラー部材がアップ姿勢に達したときには完了していることを特徴とする。
(16) 請求項16の発明は、請求項12に記載のミラー駆動装置において、ミラー駆動機構は、ダウン姿勢からアップ姿勢に駆動されるミラーがアップ姿勢に達する直前からミラーアップの駆動力をシャッタ駆動機構に伝達することを特徴とする。
(17) 請求項17の発明は、請求項2、請求項8、もしくは請求項13のいずれかの項に記載のシャッタ装置において、シャッタ駆動機構は、ミラー駆動機構からの駆動力をシャッタ羽根に伝達する際に、入力された駆動量を拡大してシャッタ羽根を動作させる拡大機構をさらに備えることを特徴とする。
本発明によれば、シャッタ駆動のためのアクチュエータや複雑な駆動機構を用いることなくシャッタ羽根を駆動できるので、シャッタ羽根の駆動に要する部品を大幅に削減でき、コストおよび小型化の際のスペースの面で優れた電子カメラ、シャッタ機構、およびミラー駆動機構を実現できる。
−−−全体構成−−−
図1〜9を参照して、本発明による電子カメラの一実施の形態を説明する。図1は、本発明による電子カメラである一眼レフタイプのカメラボディ1とカメラボディ1に装着する撮影レンズ2を示した斜視図である。カメラボディ1にはレリーズボタン4と、撮像素子であるCCD5と、カメラボディ1の各部を制御する制御回路101とが設けられている。301は、撮影レンズ2からの被写体像をCCD5に導くための撮影光路である。本実施の形態の電子カメラでは、制御回路101からの制御信号によってCCD5の電荷の蓄積時間を制御する、いわゆる電子シャッタと呼ばれるもので露出時間を制御する。カメラボディ1に撮影レンズ2を装着すると、レンズ側絞りレバー3とカメラ側の絞りレバー323の当接部323aとが当接する。レンズ側絞りレバー3は、カメラ側の絞りレバー323により駆動されて所定の絞り値に制御される。なお、本実施の形態では、撮影レンズ2が取り付けられるカメラボディ1の前方を正面と呼び、CCD5が設けられるカメラボディ1の後方を背面と呼ぶ。
−−−ミラーボックス300−−−
図2および図3は、カメラボディ1に組み込まれるミラーボックスと、絞り機構と、シャッタ機構とを示す斜視図である。また、図4(a),(b)はミラーボックスおよびシャッタ機構を側面から見た図であり、図4(a)は、撮影開始前の状態を示す図であり、図4(b)は、レリーズ後の状態を示す図である。ミラーボックス300の内部にはメインミラー321が設けられている(図2,3)。ミラーボックス300の側面には軸326が設けられ、絞り連動レバー323と、ミラーアップレバー324と、絞り駆動レバー325とが、その軸326に回動可能に取り付けられている。さらにミラーボックス300には、後述する絞り制御機構200とシャッタ機構400とが取り付けられる。
メインミラー321は、撮影光路中301にあって不図示のファインダーに被写体像を導くダウン姿勢と、撮影光路301から退避してCCD5に被写体像を導くアップ姿勢との2姿勢の間で駆動される。メインミラー321は、ミラー支軸321aを介してミラーボックス300に回動可能に支持され、ミラーダウンバネ322により、図示時計方向の付勢力を受け、ダウン姿勢である略45度の傾斜位置(ミラーダウン位置)に不図示のミラー受けで保持される。メインミラー321と一体に設けられたミラー駆動ピン321bは、後述するミラーアップレバー324で駆動されることにより、メインミラー321をミラーダウン位置からアップ姿勢(ミラーアップ位置)まで反時計方向に跳ね上げる。ミラーダウンバネ322は、一端がミラーアップレバー324に係止され、他端がメインミラー321のミラー駆動ピン321bに係止されて、上述のように、メインミラー321に図示時計方向の付勢力を与える。
絞り連動レバー323は、カメラボディに取り付けられた撮影レンズ2の絞りレバー3を当接部323aで駆動して、撮影レンズ2の絞りを所定の絞り値に制御するレバーであり、バネ327によって図示時計方向に付勢されている。絞り連動レバー323の図示時計方向への旋回(右旋)は、レバー当接部323bが絞り連動レバー325のレバー当接部325aに当接すること、もしくはレバー当接部323cが、絞り機構200に係る部品(不図示)に当接することで規制される。
絞り駆動レバー325は、絞り連動レバー323を駆動するレバーであり、絞り連動レバー323とバネ327で結合されるとともに、ミラーボックス300とバネ328で結合されている。後述するシーケンス駆動レバー218の先端部218bが図4(a)において左方向に駆動されると、絞り駆動レバー325は、シーケンス駆動レバー218の先端部218bによって図示時計方向に旋回されて、バネ327を介して絞り連動レバー323を絞り込み方向(図示時計方向)に駆動する。また、シーケンス駆動レバー218の先端部218bが図4(b)において右方向に駆動されると、絞り駆動レバー325は、レバー当接部325aに当接した絞り連動レバー323とともにバネ328によって絞り開放方向(図示反時計方向)に復帰される。
ミラーアップレバー324は、メインミラー321をミラーアップおよびミラーダウンさせるとともに、後述するシャッタ機構400に設けられた開閉レバー420を駆動するレバーであり、ミラー駆動端324aとシャッタ駆動端324bとを有する。ミラーアップレバー324は、ミラーアップバネ331によって図示時計方向に付勢されるとともに、後述するシーケンス駆動レバー218の先端部218bによって図示時計方向への回動位置が規制されている。シーケンス駆動レバー218の先端部218bが図4(a)において左方向に駆動されると、ミラーアップレバー324は、ミラーアップバネ331によって図示時計方向に旋回して、ミラー駆動端324aでミラー駆動ピン321bを駆動して、メインミラー321をミラーダウン位置から反時計方向に跳ね上げるとともに、シャッタ駆動端324bでシャッタ機構400に設けられた開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421を駆動して、シャッタ羽根を開く。シーケンス駆動レバー218の先端部218bが図4(b)において右方向に駆動されると、ミラーアップレバー324は、ミラーアップバネ331の付勢力に抗して、シーケンス駆動レバー218の先端部218bによって図示反時計方向に旋回される。
−−−絞り制御機構200−−−
図5は、絞り機構200を示す斜視図である。絞り機構200は、各部品が配設された制御基板230と駆動基板290とから構成される。制御基板230には、絞り値を制御するための各部品が配設されている。駆動基板290には、上述の制御基板230と、絞り機構に係る各部品と、リセットレバー208と、シーケンス駆動レバー218と、カム220と、蓋基板250とが配設されている。
リセットレバー208は、駆動基板290に設けられた軸に回動可能に軸支されたレバーであり、後述するシーケンス駆動レバー218によって駆動されて、絞り制御機構200をリセットするが、詳細な説明は省略する。
シーケンス駆動レバー218は、駆動基板290の下端側に設けられた軸295に対して回動可能に軸支される。図6(a),(b)は、撮影開始前のシーケンス駆動レバー218とカム220の回転位相との関係を示す図である。また、図7(a),(b)は、レリーズ後のシーケンス駆動レバー218とカム220の回転位相との関係を示す図である。図6(a)および図7(a)は、シーケンス駆動レバー218をカメラボディ1の下方から見た図(図5の矢印A方向から見た図)であり、図6(b)および図7(b)は、シーケンス駆動レバー218をカメラボディ1の上方から見た図(図5の矢印B方向から見た図)である。
シーケンス駆動レバー218には2つのローラ219a,219bが設けられている。カム220の回転に応じてローラ219a,219bが押圧されると、シーケンス駆動レバー218は軸295を中心に揺動する。シーケンス駆動レバー218には、駆動基板290の上方に向かって直立するように設けられた腕218d(図5参照)が設けられている。したがって、カム220の動きは、シーケンス駆動レバー218の動きとして、腕218dの先端部218bからミラーアップレバー324および絞り駆動レバー325に伝達される。また、シーケンス駆動レバー218には、突起218cが設けられている。この突起218cは、上述したリセットレバー208の突起部208dと係合して、リセットレバー208を回動させることで、絞り制御機構200をリセットする。
カム220は、駆動基板290の軸294に回動可能に軸支され、蓋基板250により抜け止めがなされている。カム220には、不図示のギヤと噛合するギヤ部221と、カム面222を形成するカム部223とが一体に形成されている(図5参照)。駆動モータ122の回転は不図示のギヤを介してカム220に伝達される(図2,3参照)。なお、駆動モータ122は、制御回路101によって制御される。
−−−シャッタ機構400−−−
図8(a),(b)および図9(a),(b)は、シャッタ機構400を示す図である。シャッタ機構400は、CCD5を遮光する閉状態(図8(a),(b))と、CCD5に被写体像を導く開状態(図9(a),(b))との間で開閉動作を行う一組のシャッタ羽根を有する機構である。図8(a)および図9(a)は、シャッタ機構400を正面から見た正面図であり、図8(b)および図9(b)は、後述するシャッタカバー板490を外したシャッタ機構400の内部を背面から見た図である。シャッタ機構400は、ミラーボックス300の背面に取り付けられる。
シャッタ機構400は、台板410と、開閉レバー420と、羽根駆動レバー430と、羽根主アーム440と、羽根従動アーム450と、シャッタ羽根460と、シャッタカバー板490とを備えている。台板410は、シャッタ機構400を構成する各部品が配設される基板であり、CCD5に被写体像を導く開口411が設けられている。台板410の正面側の表面には、開閉レバー回転軸412と、羽根駆動レバー回転軸413とが植設されている。台板410の背面側の表面には、羽根主アーム回転軸414と、羽根従動アーム回転軸415とが植設されている。台板410の背面には、台板410の開口411と同じ大きさの開口491を有するシャッタカバー板490が配設される(図3参照)。
開閉レバー420は、開閉レバー回転軸412に軸支され、開閉レバー戻しバネ401によって図8(a)および図9(a)において時計方向に付勢されている。開閉レバー420の一端の正面には、シャッタ駆動ボス421が立設されている。開閉レバー420の他端には、ギヤが刻設されたギヤ部422が設けられている。ギヤ部422は、後述する羽根駆動レバー430に設けられたギヤ部と噛合する。
シャッタ駆動ボス421の長さおよび位置は、シャッタ機構400がミラーボックス300に取り付けられると、回動されたミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bと当接するように設定されている。開閉レバー420は、回動されたミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bによってシャッタ駆動ボス421が上方に押圧されると、開閉レバー戻しバネ401の付勢力に抗して図8(a)および図9(a)において反時計方向に旋回される。
羽根駆動レバー430は、羽根駆動レバー回転軸413に軸支され、ギヤが刻設されたギヤ部431と、回動中心(羽根駆動レバー回転軸413)から半径方向外側に向かって延在する腕432と、腕432の背面に植設された羽根駆動ピン433とを有する。上述のように、羽根駆動レバー430のギヤ部431と、開閉レバー420のギヤ部422とは噛合しているので、開閉レバー420と羽根駆動レバー430とは、連動して回動する。羽根駆動ピン433の先端は、台板410に設けられた円弧状の長孔416を貫通して、後述する羽根主アーム440の嵌合孔441に嵌合する。羽根駆動ピン433が長孔416を貫通しているので、羽根駆動レバー430および開閉レバー420の回動範囲は、羽根駆動ピン433の可動範囲を規制する長孔416の円弧長さによって規制される。
台板410の背面には、羽根主アーム回転軸414に軸支された羽根主アーム440と、羽根従動アーム回転軸415に軸支された羽根従動アーム450と、羽根主アーム440および羽根従動アーム450によって連動して駆動される4枚のシャッタ羽根460とが設けられている。すなわち、羽根主アーム440と羽根従動アーム450とによって構成される周知のアーム機構によって4枚のシャッタ羽根460が連動して駆動されて、台板410の開口411およびシャッタカバー板490の開口491を遮蔽および開放するように構成されている。羽根主アーム440には、嵌合孔441が設けられており、嵌合孔441に嵌合する羽根駆動ピン433が長孔416に沿って駆動されると、羽根主アーム440が羽根主アーム回転軸414を中心に旋回される。
嵌合孔441に嵌合する羽根駆動ピン433が長孔416に沿って上方に駆動されると、各アーム440,450は図8(a)において左旋(図8(b)において右旋)されて、シャッタ羽根460を上方に引き上げて開口411,491を遮蔽する。嵌合孔441に嵌合する羽根駆動ピン433が長孔416に沿って下方に駆動されると、各アーム440,450は図8(a)において右旋(図8(b)において左旋)されて、シャッタ羽根460を下方に引き下げて開口411,491を開放する。
開閉レバー戻しバネ401の付勢力は、開閉レバー420を図8(a)および図9(a)において時計方向に付勢しているので、開閉レバー420と噛合する羽根駆動レバー430を図8(a)および図9(a)において反時計方向に付勢する。したがって、開閉レバー戻しバネ401の付勢力によって羽根駆動ピン433が長孔416に沿って上方に駆動される。これにより、シャッタ羽根460が上方に引き上げられて開口411,491が遮蔽される。なお、羽根駆動ピン433の上方への移動は、図8(a),(b)に示すように、羽根駆動ピン433が長孔416の上方端部416aに当接することによって規制される。羽根駆動ピン433が上方端部416aに当接したとき、シャッタ羽根460は開口411,491を遮蔽した状態(図8(a),(b))となる。
回動されたミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bによってシャッタ駆動ボス421が押圧されて、開閉レバー420が開閉レバー戻しバネ401の付勢力に抗して図8(a)および図9(a)において反時計方向に旋回されると、開閉レバー420と噛合する羽根駆動レバー430は、図8(a)および図9(a)において時計方向に旋回される。これにより、羽根駆動ピン433が長孔416に沿って下方に駆動されるので、各アーム440,450は図8(a)において右旋(図8(b)において左旋)されて、シャッタ羽根460が下方に引き下げられる。なお、羽根駆動ピン433は、長孔416の下方端部416bに当接するまで長孔416を移動可能であるが、羽根駆動ピン433が下方端部416bに当接する直前に、4枚のシャッタ羽根460はいずれも開口411,491の下端より引き下げられて、図9(a),(b)に示すように、開口411,491を開放する。
すなわち、本実施の形態のシャッタ機構400は、ミラーアップレバー324の旋回によって、次のように動作する。なお、ミラーアップレバー324の角度位置の変化については別途後述する。
(1) ミラーアップレバー324の角度位置がシャッタ駆動端324bでシャッタ駆動ボス421を押圧しない角度位置である場合、シャッタ機構400は、開閉レバー戻しバネ401の付勢力によって各レバー420,430が旋回されて、シャッタ羽根460で開口411,491を遮蔽する(図8(a),(b))。
(2) ミラーアップレバー324が旋回されてシャッタ駆動端324bでシャッタ駆動ボス421を上方に押圧する場合、開閉レバー420が開閉レバー戻しバネ401の付勢力に抗して旋回されるので、シャッタ機構400は、シャッタ羽根460が下方に引き下げられる。
(3) シャッタ駆動端324bによるシャッタ駆動ボス421の押圧が進行すると、シャッタ機構400は、シャッタ羽根460が開口411,491の下端よりも下方に引き下げられて、図9(a),(b)に示すように、開口411,491を開放する。
本実施の形態のシャッタ機構400では、図8(a),(b)、図9(a),(b)に示すような角度位置で各レバー420,430および各アーム440,450が配設されているので、シャッタ駆動ボス421は、開閉レバー回転軸412を中心とした所定角度範囲内で略上下方向に移動可能である。なお、シャッタ駆動ボス421が移動可能な角度範囲は、上述のように、羽根駆動ピン433の可動範囲を規制する長孔416の円弧長さによって規制される。
上述した構造により、開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421の略上下方向の動きに追従してシャッタ羽根460が開閉動作する。すなわち、ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bからの駆動力が、シャッタ羽根460に直接伝達するように構成されている。
シャッタ機構400では、ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bが開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421を押圧して駆動する駆動量を拡大して、シャッタ460を開閉するように構成されている。すなわち、開閉レバー420のギヤ部422から回動中心である開閉レバー回転軸412までの距離は、シャッタ駆動ボス421から開閉レバー回転軸412までの距離より長くされ、羽根駆動ピン433から回動中心である羽根駆動レバー回転軸413までの距離は、羽根駆動レバー430のギヤ部431から羽根駆動レバー回転軸413までの距離より長くされている。したがって、シャッタ駆動端324bのわずかな駆動量で、羽根駆動ピン433を長孔416に沿って大きく移動させることができる。
―――撮影時の動作説明―――
本実施の形態の電子カメラで撮影する際の各部の動作について説明する。図6(a)は、撮影開始前のシーケンス駆動レバー218とカム220の状態を示す。カム面222がローラ219aを押圧することにより、シーケンス駆動レバー218が左回転方向に駆動されて停止している。カメラボディ1を側面から見た場合、図4(a)に示すように、シーケンス駆動レバー218の先端部218bはカメラボディ1の正面に向かって駆動されて停止している。
ミラーアップレバー324は、先端部218bによってミラーアップバネ331の付勢力に抗して図4(a)において左旋される。このとき、ミラー駆動端324aはメインミラー321のミラー駆動ピン321bから離間し、シャッタ駆動端324bは開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421と離間している。したがって、メインミラー321はミラーダウン位置となり、シャッタ羽根460は開口411,491を遮蔽した状態(図8(a),(b))となる。
絞り駆動レバー325は、レバー当接部325aに当接した絞り連動レバー323とともにバネ328によって図4(a)において左旋されている。したがって、撮影開始前、レンズ絞りは開放状態である。
レリーズボタン4が押圧されて不図示のレリーズスイッチからレリーズ信号が入力されると、制御回路101は駆動モータ122を駆動する。駆動モータ122の回転により、カム220は、略180度左旋して図6(a)の状態から図7(a)の状態となる。この状態で駆動モータ122は一旦停止する。カム面222がローラ219bを押圧してシーケンス駆動レバー218を右回転方向に駆動する。
このとき、シーケンス駆動レバー218の先端部218bは、図4(a)から図4(b)の状態となるようにカメラボディ1の正面側から背面側に移動して、図4(a)において絞り駆動レバー325を右旋させる。絞り駆動レバー325が右旋されると、絞り連動レバー323は、バネ327の付勢力によって旋回を開始して、レンズ絞りを開放状態から絞り込む。
ミラーアップレバー324は、先端部218bが背面側に移動すると、ミラーアップバネ331の付勢力によって、図4(a)において右旋される。ミラーアップレバー324が右旋されると、はじめに、ミラー駆動端324aがメインミラー321のミラー駆動ピン321bに当接して、メインミラー321をミラーダウン位置から反時計方向へ回動させる。ミラーアップレバー324の右旋が進行して、すなわち、ミラーアップ動作が進行して、メインミラー321がミラーアップ位置の直前まで回動されたときに、シャッタ駆動端324bは開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421と当接する。さらにミラーアップレバー324の右旋が進行すると、シャッタ駆動端324bによってシャッタ駆動ボス421が上方に押圧されて、上述のように、シャッタ羽根460が下方に引き下げられる。
ミラーアップレバー324の右旋によってミラーアップが完了した状態、すなわち、図4(b)に示したレリーズ後の状態では、シャッタ羽根460が開口411,491の下端よりも下方に引き下げられて、図9(a),(b)に示すように、開口411,491が開放される。
上述のレリーズ動作の後、制御回路101で制御される電子シャッタによってCCD5へ電荷の蓄積が制御されることで撮像が行われる。CCD5への電荷蓄積の最中は、駆動モータ122が停止しているので、カム220およびシーケンス駆動レバー218も停止している。そのため、図4(b)に示すように、ミラーアップレバー324は、ミラーアップバネ331の付勢力で右旋した状態で、シャッタ駆動端324bによってシャッタ駆動ボス421を上方に押圧したまま停止している。CCD5への電荷蓄積が終了して撮像が終了すると、これに引き続き、各部のリセット動作が行われる。以下、リセット動作について説明する。
リセット動作では、再び駆動モータ122が駆動される。駆動モータ122の回転により、図7(a)の状態からカム220が略180度左旋して図6(a)の状態に戻って停止する。カム面222がローラ219aを押圧することにより、シーケンス駆動レバー218は左回転方向に駆動されている。このとき、先端部218bは、図4(b)から図4(a)の状態となるようにカメラボディ1の背面側から正面側に移動して、図4(b)においてミラーアップレバー324を左旋させる。
ミラーアップレバー324が左旋されると、メインミラー321は、一端がミラーアップレバー324に係止されたミラーダウンバネ322の他端から受ける付勢力によって図4(b)において右旋され、ミラーダウン位置へ戻る。ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bによって押圧されていたシャッタ駆動ボス421、すなわち開閉レバー420は、開閉レバー戻しバネ401の付勢力によってミラーアップレバー324の左旋に追従して、シャッタ羽根460で開口411,491を遮蔽するように駆動される。ミラーアップレバー324の左旋が進行すると、シャッタ羽根460による開口411,491の遮蔽が完了して、開閉レバー420が停止し、シャッタ駆動端324bがシャッタ駆動ボス421から離間する。さらにミラーアップレバー324の左旋が進行すると、ミラーダウンが完了して、メインミラー321の右旋が停止し、ミラー駆動端324aがミラー駆動ピン321bから離間する。
リセット動作が終了すると、バネ328によって絞り連動レバー323および絞り駆動レバー325も左旋した状態に戻り、レンズ絞りは開放状態となる。
上述した本発明による電子カメラでは、次の作用効果を奏する。
(1) メインミラー321へミラーアップの駆動力を伝達するミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bで開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421を駆動することで、シャッタ羽根460を駆動するよう構成した。これにより、シャッタ駆動のためのアクチュエータや複雑な駆動機構を用いることなくシャッタ羽根460を駆動できるので、シャッタ羽根460の駆動に要する部品を大幅に削減でき、コストおよび小型化の際のスペースの面で優れた電子カメラ、シャッタ機構、およびミラー駆動機構を実現できる。
(2) ミラーアップの時に、ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bで、開閉レバー戻しバネ401の付勢力に抗して開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421を上方に押圧してシャッタ羽根460を駆動するとともに、シャッタ羽根460を閉動作させるチャージ力が蓄積されるように構成した。そして、CCD5への電荷を蓄積しているときには、ミラーアップレバー324は、シャッタ駆動端324bでシャッタ駆動ボス421を上方に押圧したまま停止することで、シャッタ羽根460を閉動作させるチャージ力を係止するように構成した。ミラーダウン時には、開閉レバー戻しバネ401の付勢力(チャージ力)によってシャッタ駆動端324bがミラーアップレバー324の左旋に追従して、シャッタ羽根460で開口411,491を遮蔽するように構成した。これにより、バネの付勢力に抗して駆動されたレバーを係止するために別の機構を設ける必要がなくなるので、簡単な構造でシャッタ機構を構成でき、コストおよび小型化の際のスペースの面で有利である。
(3) シャッタ羽根460の開閉動作が開閉レバー420に設けられたシャッタ駆動ボス421の略上下方向の動きに追従するよう構成することで、ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bからの駆動力が、シャッタ羽根460に直接伝達するように構成した。これにより、ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bの単純な動きでシャッタ羽根460を駆動できるので、シャッタ羽根460を駆動する動力をシャッタ機構400に供給するミラー側の機構も複雑化することがない。したがって、従来のミラー側の機構の設計変更がわずかで済むので、開発費用を低減できる。
(4) ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bが開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421を押圧して駆動する駆動量を拡大して、シャッタ460を開閉するように構成した。これにより、ミラーアップの駆動力を用いてシャッタ羽根460を駆動することが容易となるので、設計が容易である。また、駆動力を供給するミラー側に駆動量が大きな部材を設ける必要がないので、および小型化の際のスペースの面で有利である。
(5) ミラーアップレバー324によってメインミラー321のミラー駆動と、シャッタ羽根460の開閉動作を行うように構成した。これにより、従来から用いられているミラー側の機構を用いることができるので、部品の設計変更も最低限で済み、コストメリットが大きい。
(6) ミラーアップ動作が完了する直前にシャッタ羽根460の開動作を開始し、ミラーダウン動作が始まるとすぐにシャッタ羽根460の閉動作を開始するように構成した。これにより、電荷蓄積時以外にCCD5が被写体光が暴露される時間を極力短くできるので、スミアの発生など、画質劣化を積極的に防止できるので、被写体像を高画質で記録できる。
−−−変形例−−−
(1) 上述の説明では、ミラーアップ動作の時、ミラーアップバネ331の付勢力によってミラーアップレバー324が駆動されたが、本発明はこれに限定されずミラーアップ動作の時も駆動モータ122の駆動力で行われるようにしてもよい。すなわち、正面および背面側に揺動するシーケンス駆動レバー218の先端部218bでミラーアップレバー324が駆動されるようにしてもよい。このように構成することで、駆動モータ122によって駆動されるシーケンス駆動レバー218でミラーアップレバー324が押圧されて、ミラーアップ動作およびシャッタ開動作が行われる。
(2) 上述の説明では、ミラーアップレバー324がメインミラー321をミラーアップする際の駆動力を利用してシャッタ羽根460を開動作させ、開閉レバー戻しバネ401の付勢力によってシャッタ羽根460を閉動作させるように構成したが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ミラーダウン時にメインミラー321をミラーダウンさせる駆動力を利用してシャッタ羽根460を閉動作させるとともに、シャッタ羽根460を開動作させるチャージ力を蓄積し、このチャージ力によってシャッタ羽根460を開動作させるように構成することもできる。その一例を図10(a),(b)に示す。メインミラー321はメインミラー321をミラーアップ方向に付勢するバネ522によってミラーアップ動作を行い、ミラーダウンレバー524のミラー駆動端524aによってミラーダウンされる。
シャッタ機構600は、上述の説明における開閉レバー戻しバネ401に相当するバネ(以下、シャッタ開きバネと呼ぶ)によって、上述の説明とは逆の方向に付勢力が与えられている。したがって、シャッタ駆動ボス421は、シャッタ開きバネによってシャッタ羽根460を開動作させる方向である上方に付勢されている。ミラーダウンレバー524のシャッタ駆動端524bによるオーバーチャージを吸収する吸収機構501を介して、シャッタ駆動ボス421とミラーダウンレバー524のシャッタ駆動端524bとは連結されている。
図10(a)に示した撮影開始前の状態では、シーケンス駆動レバー218の先端部218bは正面方向に移動してミラーダウンレバー524を左旋させている。このとき、シャッタ駆動端524bは、吸収機構501を介してシャッタ駆動ボス421を下方に駆動して、シャッタ羽根460を閉動作させている。
図10(b)に示したレリーズ後の状態では、シーケンス駆動レバー218の先端部218bは背面方向に移動するので、ミラーダウンレバー524はバネ331の付勢力で右旋される。これにより、メインミラー321は、バネ522によってミラーアップ動作を行う。シャッタ駆動端524bは上方に移動するので、シャッタ開きバネの付勢力でシャッタ羽根460が開動作する。
(3) 上述の説明では、メインミラー321を駆動する駆動源によって、シャッタ羽根460の開動作もしくは閉動作のいずれか一方の動作が行われるが、本発明はこれに限定されず、メインミラー321を駆動する駆動源によって、シャッタ羽根460の開閉動作を行うこともできる。たとえば、開閉レバー戻しバネ401が設けられていないシャッタ機構400を用いることで、ミラーアップ時には、本実施の形態の電子カメラのように、ミラーアップレバー324のシャッタ駆動端324bによって、シャッタ駆動ボス421を上方に押圧すればよい。ミラーダウン時には、シャッタ駆動端324bによって、ミラーダウン時のオーバーチャージを吸収する吸収機構(たとえば、上述した吸収機構501)を介してシャッタ駆動ボス421を下方に押圧するように構成すればよい。その一例を図11(a),(b)に示す。
ミラーアップレバー324には、ミラーアップレバー324の左旋によってシャッタ駆動ボス421を下方に押圧するバネ333が設けられている。バネ333の一端はミラーアップレバー324に固定され、他端はミラーアップレバー324に植設されたピン324cによって可動範囲が規制されている。なお、バネ333の他端の先端は、シャッタ駆動ボス421を下方に押圧できるように紙面奥側に折り曲げられている。図11(a),(b)に示した変形例では、上述のように、シャッタ機構400には開閉レバー戻しバネ401が設けられていないので、シャッタ羽根460はシャッタ駆動ボス421が受ける外力によって以下に述べるように開閉駆動される。
撮影開始前には、図11(a)に示すように、シャッタ駆動ボス421がバネ333によって下方に押圧されることで、シャッタ羽根460は開口411,491を遮蔽している。ミラーアップ動作におけるシャッタ羽根460の開動作は、上述した実施の形態と同様にシャッタ駆動ボス421がシャッタ駆動端324bによって上方に押圧されることで行われる(図11(b))。
リセット動作において、シーケンス駆動レバー218の先端部218bによってミラーアップレバー324が駆動されると、ミラーアップレバー324の左旋開始直後にバネ333の他端がシャッタ駆動ボス421に当接して、シャッタ駆動ボス421の下方への駆動を開始する。ミラーアップレバー324の左旋の途中でシャッタ羽根460の閉動作が終了し、シャッタ駆動ボス421の下降が停止するが、ミラーアップレバー324がさらに左旋される分の回転駆動量(オーバーチャージ)は、バネ333のたわみで吸収する。
(4) 上述の説明では、メインミラー321のミラーアップ動作と、シャッタ羽根460の開動作とが、ミラーアップレバー324によって行われていたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、ミラーアップレバー324とは別の部材を用いて、ミラーアップバネ331の付勢力を開閉レバー420のシャッタ駆動ボス421に伝達するように構成してもよい。
(5) 上述の説明では、ミラーアップレバー324、または、ミラーダウンレバー524によってシャッタ駆動ボス421を駆動していたが、本発明はこれに限定されない。たとえば、メインミラー321に設けられてメインミラー321とともに連動する部材によって、シャッタ駆動ボス421を駆動するように構成してもよい。
(6) 上述した各実施の形態および変形例は、それぞれ組み合わせてもよい。
以上の実施の形態およびその変形例において、たとえば、ミラーはメインミラー321に、ミラーアップの駆動力をシャッタ駆動機構に伝達する部材はミラーアップレバー324に、ミラーダウンの駆動力をシャッタ駆動機構に伝達する部材はミラーダウンレバー524にそれぞれ対応する。駆動源は、ミラーアップバネ331または駆動モータ122に、ミラー駆動機構は、ミラーアップレバー324とミラーダウンバネ322、またはミラーダウンレバー524にそれぞれ対応する。シャッタ駆動機構は、開閉レバー420と、羽根駆動レバー430と、羽根主アーム440と、羽根従動アーム450とによって実現される。拡大機構は、開閉レバー420と羽根駆動レバー430とによって実現される。ミラー駆動機構からの駆動力をシャッタ羽根に伝達してシャッタ羽根を開動作させる部材、ミラー駆動機構からの駆動力をシャッタ羽根に伝達してシャッタ羽根を閉動作させる部材、および、ミラー駆動機構からの駆動力をシャッタ羽根に伝達してシャッタ羽根を開閉動作させる部材は、シャッタ駆動ボス421に対応する。さらに、本発明の特徴的な機能を損なわない限り、本発明は、上述した実施の形態における機器構成に何ら限定されない。
本発明による電子カメラの斜視図である。 ミラーボックス300、絞り機構200、およびシャッタ機構400を示す斜視図である。 ミラーボックス300、絞り機構200、およびシャッタ機構400を示す斜視図である。 ミラーボックス300およびシャッタ機構400を側面から見た図であり、(a)は、撮影開始前の状態を示す図であり、(b)は、レリーズ後の状態を示す図である。 絞り機構200を示す斜視図である。 撮影開始前のシーケンス駆動レバー218とカム220の回転位相との関係を示す図であり、(a)は、シーケンス駆動レバー218をカメラボディ1の下方から見た図(図5の矢印A方向から見た図)であり、(b)は、シーケンス駆動レバー218をカメラボディ1の上方から見た図(図5の矢印B方向から見た図)である。 レリーズ後のシーケンス駆動レバー218とカム220の回転位相との関係を示す図であり、(a)は、シーケンス駆動レバー218をカメラボディ1の下方から見た図(図5の矢印A方向から見た図)であり、(b)は、シーケンス駆動レバー218をカメラボディ1の上方から見た図(図5の矢印B方向から見た図)である。 シャッタ機構400を示す図であり、(a)は、シャッタ機構400を正面から見た正面図であり、(b)は、後述するシャッタカバー板490を外したシャッタ機構400の内部を背面から見た図である。 シャッタ機構400を示す図であり、(a)は、シャッタ機構400を正面から見た正面図であり、(b)は、後述するシャッタカバー板490を外したシャッタ機構400の内部を背面から見た図である。 本発明による電子カメラの変形例に関して、ミラーボックス300およびシャッタ機構600を側面から見た図であり、(a)は、撮影開始前の状態を示す図であり、(b)は、レリーズ後の状態を示す図である。 本発明による電子カメラの変形例に関して、ミラーボックス300およびシャッタ機構400を側面から見た図であり、(a)は、撮影開始前の状態を示す図であり、(b)は、レリーズ後の状態を示す図である。
符号の説明
1 カメラボディ 2 撮影レンズ
5 CCD 101 制御回路
122 駆動モータ 200 絞り制御機構
218 シーケンス駆動レバー 218b 先端部
220 カム 300 ミラーボックス
301 撮影光路 321 メインミラー
321b ミラー駆動ピン 324 ミラーアップレバー
324a ミラー駆動端 324b シャッタ駆動端
331 ミラーアップバネ 400、600 シャッタ機構
401 開閉レバー戻しバネ 411,491 開口
420 開閉レバー 421 シャッタ駆動ボス
430 羽根駆動レバー 440 羽根主アーム
450 羽根従動アーム 460 シャッタ羽根
501 吸収機構 522 バネ
524 ミラーダウンレバー 524a ミラー駆動端
524b シャッタ駆動端

Claims (17)

  1. 撮影光路中にあってファインダーに被写体像を導くダウン姿勢と、撮影光路から退避して撮像素子に被写体像を導くアップ姿勢との2姿勢の間で駆動されるミラーと、
    前記撮像素子を遮光する閉状態と前記撮像素子に被写体像を導く開状態との間で開閉動作を行う一組のシャッタ羽根と、
    前記ミラーを駆動するための駆動力を出力する駆動源と、
    前記駆動源の駆動力を前記ミラーに伝達するミラー駆動機構と、
    前記ミラー駆動機構によるミラーアップの駆動力により前記シャッタ羽根を開動作させるシャッタ駆動機構とを備えることを特徴とする電子カメラ。
  2. 請求項1のシャッタ羽根とシャッタ駆動機構とを備えるシャッタ装置であって、
    前記シャッタ駆動機構は、前記ミラー駆動機構からの駆動力を前記シャッタ羽根に伝達して前記シャッタ羽根を開動作させる部材を備えることを特徴とするシャッタ装置。
  3. 請求項1のミラーとミラー駆動機構とを備えるミラー駆動装置であって、
    前記ミラー駆動機構は、ミラーアップの駆動力を前記シャッタ駆動機構に伝達する部材を備えることを特徴とするミラー駆動装置。
  4. 請求項1に記載の電子カメラにおいて、
    前記シャッタ羽根の開動作は、前記ダウン姿勢から前記アップ姿勢に駆動される前記ミラーが前記アップ姿勢に達する直前から開始し、前記ミラー部材が前記アップ姿勢に達したときには完了していることを特徴とする電子カメラ。
  5. 請求項1または請求項4に記載の電子カメラにおいて、
    前記シャッタ駆動機構は、前記ミラー駆動機構によるミラーアップの駆動力により、前記ミラーのダウン動作に追従して前記シャッタ羽根を閉動作させるための駆動力をチャージすることを特徴とする電子カメラ。
  6. 請求項3に記載のミラー駆動装置において、
    前記ミラー駆動機構は、前記ダウン姿勢から前記アップ姿勢に駆動される前記ミラーが前記アップ姿勢に達する直前からミラーアップの駆動力を前記シャッタ駆動機構に伝達することを特徴とするミラー駆動装置。
  7. 撮影光路中にあってファインダーに被写体像を導くダウン姿勢と、撮影光路から退避して撮像素子に被写体像を導くアップ姿勢との2姿勢の間で駆動されるミラーと、
    前記撮像素子を遮光する閉状態と前記撮像素子に被写体像を導く開状態との間で開閉動作を行う一組のシャッタ羽根と、
    前記ミラーを駆動するための駆動力を出力する駆動源と、
    前記駆動源の駆動力を前記ミラーに伝達するミラー駆動機構と、
    前記ミラー駆動機構によるミラーダウンの駆動力により前記シャッタ羽根を閉動作させるシャッタ駆動機構とを備えることを特徴とする電子カメラ。
  8. 請求項7のシャッタ羽根とシャッタ駆動機構とを備えるシャッタ装置であって、
    前記シャッタ駆動機構は、前記ミラー駆動機構からの駆動力を前記シャッタ羽根に伝達して前記シャッタ羽根を閉動作させる部材を備えることを特徴とするシャッタ装置。
  9. 請求項7のミラーとミラー駆動機構とを備えるミラー駆動装置であって、
    前記ミラー駆動機構は、ミラーダウンの駆動力を前記シャッタ駆動機構に伝達する部材を備えることを特徴とするミラー駆動装置。
  10. 請求項7に記載の電子カメラにおいて、
    前記シャッタ羽根の開動作は、前記ダウン姿勢から前記アップ姿勢に駆動される前記ミラーが前記アップ姿勢に達する直前から開始し、前記ミラー部材が前記アップ姿勢に達したときには完了していることを特徴とする電子カメラ。
  11. 請求項7または請求項10に記載の電子カメラにおいて、
    前記シャッタ駆動機構は、前記ミラー駆動機構によるミラーダウンの駆動力により、前記ミラーのアップ動作に追従して前記シャッタ羽根を開動作させるための駆動力をチャージすることを特徴とする電子カメラ。
  12. 撮影光路中にあってファインダーに被写体像を導くダウン姿勢と、撮影光路から退避して撮像素子に被写体像を導くアップ姿勢との2姿勢の間で駆動されるミラーと、
    前記撮像素子を遮光する閉状態と前記撮像素子に被写体像を導く開状態との間で開閉動作を行う一組のシャッタ羽根と、
    前記ミラーを駆動するための駆動力を出力する駆動源と、
    前記駆動源の駆動力を前記ミラーに伝達するミラー駆動機構と、
    前記ミラー駆動機構によるミラーアップの駆動力により前記シャッタ羽根を開動作させるととともに、前記ミラー駆動機構によるミラーダウンの駆動力により前記シャッタ羽根を閉動作させるシャッタ駆動機構とを備えることを特徴とする電子カメラ。
  13. 請求項12のシャッタ羽根とシャッタ駆動機構とを備えるシャッタ装置であって、
    前記シャッタ駆動機構は、前記ミラー駆動機構からの駆動力を前記シャッタ羽根に伝達して前記シャッタ羽根を開閉動作させる部材を備えることを特徴とするシャッタ装置。
  14. 請求項12のミラーとミラー駆動機構とを備えるミラー駆動装置であって、
    前記ミラー駆動機構は、ミラーアップおよびミラーダウンの駆動力を前記シャッタ駆動機構に伝達する部材を備えることを特徴とするミラー駆動装置。
  15. 請求項12に記載の電子カメラにおいて、
    前記シャッタ羽根の開動作は、前記ダウン姿勢から前記アップ姿勢に駆動される前記ミラーが前記アップ姿勢に達する直前から開始し、前記ミラー部材が前記アップ姿勢に達したときには完了していることを特徴とする電子カメラ。
  16. 請求項12に記載のミラー駆動装置において、
    前記ミラー駆動機構は、前記ダウン姿勢から前記アップ姿勢に駆動される前記ミラーが前記アップ姿勢に達する直前からミラーアップの駆動力を前記シャッタ駆動機構に伝達することを特徴とするミラー駆動装置。
  17. 請求項2、請求項8、もしくは請求項13のいずれかの項に記載のシャッタ装置において、
    前記シャッタ駆動機構は、前記ミラー駆動機構からの駆動力を前記シャッタ羽根に伝達する際に、入力された駆動量を拡大して前記シャッタ羽根を動作させる拡大機構をさらに備えることを特徴とするシャッタ装置。
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