JP2005309317A - シャッタ機構およびこれを用いたカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、低コストのマグネットで確実なシャッタ動作を行うことができると共に、シャッタスピードの高速化が可能なシャッタ機構およびこれを用いたカメラを提供すること。
【解決手段】 本発明のシャッタ機構２２は、回動可能な回動アーム２７と、この回動アーム２７の回動でベース部材１２に形成した所定の口径の開口部１２ａを遮蔽可能なシャッタ羽根２３〜２６とを備え、回動アーム２７には、駆動マグネットである第１マグネット２８が固着され、この駆動マグネット２８と所定のギャップを有して対向する側に駆動コイルである第１コイル２９が配設され、この第１コイル２９に通電して発生する磁束が第１マグネット２８の磁束に作用して回動アーム２７が回動し、この回動アーム２７の回動に連動してシャッタ羽根２３〜２６が回動して開口部１２ａを遮蔽可能になっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シャッタ機構およびこれを用いたカメラに係わり、特にデジタルムービーカメラあるいはデジタルスチルカメラ等のシャッタ動作を適正に行うことができるシャッタ機構およびこれを用いたカメラに関する。

従来のシャッタ機構を、図１４に基づいて説明すると、円環状のマグネット１には、中央部に嵌合部１ａが形成されると共に上面側に突出するダボ１ｂと下面側に突出するダボ１ｃ、１ｄとが形成されている。
前記マグネット１は、円周方向にｎ等分されて、互い違いに異なる磁極が着磁された多極円板タイプが用いられている。
また、マグネット１の上部には、円筒状のコイル２が、絶縁材料からなるボビン２ａに巻き付けられて配設されている。前記ボビン２ａには、ダボ２ｂが突出形成されている。

また、コイル２の上部には、軟磁性材料からなるステータ３が配設され、コイル２への通電により励磁される櫛歯状の第１磁極部３ａ、３ｂ、３ｃ、３ｄ、３ｅを有している。そして、コイル２に通電するとそれぞれの磁極部３ａ〜３ｅは全て同極に励磁されるようになっている。
また、嵌合部１ａに嵌合リング５を嵌合させたマグネット１の下部には、コイル２によって磁極部３ａ〜３ｅとは逆の極性が励磁される第２の磁極部である板状の羽根押さえ板７が配設されている。前記羽根押さえ板７の中央には、最大開口部７ａが形成されている。

また、羽根押さえ板７の下部には、中央に開口部４ａが形成された地板４が配設され、この地板４には、ダボ４ｂ、４ｃが形成されていると共に、マグネット１のダボ１ｃ、１ｄが係合可能な長孔４ｄ、４ｅが形成されている。
また、地板４上には、対称形状の一対のシャッタ羽根６、６が配設され、このシャッタ羽根６のそれぞれには、孔６ａ、６ｂが形成されている。
そして、コイル２に通電してマグネット１が回転することにより、ダボ１ｃ、１ｄが長孔４ｄ、４ｃ内を移動して、シャッタ羽根６、６が丸孔６ａ、６ａを支点として回動し、開口部４ａを遮蔽するようになっている。

また、図示左側にシャッタ羽根６に設けられた丸孔６ａが地板４のダボ４ｃに回転自在に嵌合し、丸孔６ｂがマグネット１のダボ１ｄに摺動自在に嵌合している。また、図示右側のシャッタ羽根６設けられた丸孔６ａが地板４のダボ４ｂに回転自在に嵌合し、丸孔６ｂがマグネット１のダボ１ｃに摺動自在に嵌合している。
また、地板４の下部には、ＮＤフィルタ板８が配設され、孔８ａが地板４の下面に形成したダボ（図示せず）に回転自在に嵌合している。前記ＮＤフィルタ板８には、光の透過率が小さなフィルタ８ｂが接着剤等で貼付されている。
そして、ＮＤフィルタ板８が孔８ａを支点として回転することにより、フィルタ８ｂが羽根押さえ板７の開口部７ａを開閉する方向に移動して、開口部７ａを通過する光量を調整するようになっている。

また、ステータ３上には連動レバー９が配設されており、孔９ａがボビン２ａのダボ２ｂに回転自在に取り付けられている。また、連動レバー９の溝部９ｂは、マグネット１のダボ１ｂに摺動自在に嵌合しており、マグネット１が回転すると、この回転に応じた角度だけ孔９ａを中心として回転するようになっている。
前記連動ラバー９には、ギア部９ｃが形成され、このギア部９ｃに入力ギア１０のギア部１０ａが噛み合っている。

前記入力ギア１０は、内部にラチエット部材（図示せず）を有する出力部材１１０ｂと共にワンウエイクラッチを構成している。また、出力部材１０ｂのピン１０ｃがＮＤフィルタ板８の長孔８ｃと嵌合している。
そして、出力部材１０ｂの回転に応じて、フィルタ８ｂが羽根押さえ板７の開口部７ａを開閉する方向に移動するようになっている。
このような従来のシャッタ機構は、コイル２に通電してマグネット１を１／２回転以上回転させると、２枚のシャッタ羽根６が地板４の開口部４ａを遮蔽してシャッタ動作を行うことができる。
特開２００３−１１１３７６号公報

しかし、前述したような従来のシャッタ機構は、マグネット１が円周方向に異なる磁極が互い違いに交互に着磁された多極円板タイプのために、コストアップになる問題があった。
また、駆動源であるマグネット１を、１／２回転以上回転させないと、開口部７ａを完全に遮蔽できなかったので、シャッタスピードの高速化が難しかった。
本発明は、前述したような課題に鑑みてなされたものであり、低コストのマグネットで確実なシャッタ動作を行うことができると共に、シャッタスピードの高速化が可能なシャッタ機構およびこれを用いたカメラを提供することを目的とする。

前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明にシャッタ機構は、回動可能な回動アームと、この回動アームの回動でベース部材に形成した所定の口径の開口部を遮蔽可能なシャッタ羽根とを備え、前記回動アームには、駆動マグネットが固着され、この駆動マグネットと所定のギャップを有して対向する側に駆動コイルが配設され、前記駆動コイルに通電して発生する磁束が前記駆動マグネットの磁束に作用して前記回動アームが回動し、この回動アームの回動に連動して前記シャッタ羽根が回動して前記開口部を遮蔽可能になっていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記駆動コイルは、空芯部にヨークが挿通支持され、前記ヨークの端部と前記駆動マグネットとを、前記所定のギャップを有して対向配置したことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記駆動コイルは、前記駆動マグネットを挟んで一対配設され、それぞれの前記駆動マグネットの空芯部に前記ヨークが挿通支持されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記回動アームは、横長状に形成され、一端部側に形成した回動支持部を支点として他端部側が回動自在になっており、前記他端部側に前記シャッタ羽根を回動駆動可能な羽根駆動部が形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記シャッタ羽根は、前記開口部を遮蔽可能な遮蔽部と、この遮蔽部の一端部側に形成した回動支持部と、この回動支持部と所定の間隔をもって前記一端部側に形成した駆動支持部とを有し、前記回動支持部を前記ベース部材側の羽根支持部に支持し、前記駆動支持部を前記回動アームの前記羽根駆動部に係合させて、前記回動アームを回動させると、前記シャッタ羽根は、前記羽根支持部を支点として前記遮蔽部が前記開口部を遮蔽する方向に回動可能になっていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、前記回動アームは、前記ベース部材の一方の面側に配設され、前記シャッタ羽根は、前記ベース部材の他方の面側に配設され、前記羽根駆動部は、前記ベース部材を挿通して前記シャッタ羽根の前記駆動支持部に係合可能な所定長さの駆動ピンからなることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第７の解決手段として、前記ベース部材の前記羽根支持部は、所定高さで突出する支持ピンからなり、前記シャッタ羽根の前記回動支持部は、前記支持ピンが嵌合可能な丸孔からなり、前記駆動支持部は、前記駆動ピンが係合してスライド可能な楕円状のカム孔からなることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第８の解決手段として、前記ベース部材には、前記開口部を通過する光量を調整することができるＮＤフィルタを駆動可能なフィルタ機構が併設され、このフィルタ機構は、前記回動アーム、前記駆動マグネット、前記駆動コイルと同じものを用いて構成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第９の解決手段として本発明のシャッタ機構を用いたカメラは、所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒と、撮像素子とを備え、請求項１乃至８の何れかに記載のシャッタ機構を駆動することで、前記シャッタ羽根が前記撮開口部を遮蔽してシャッタ動作を行うようにしたことを特徴とする。

本発明のシャッタ機構は、駆動コイルに通電して発生する磁束が駆動マグネットの磁束に作用して回動アームが回動し、この回動アームの回動に連動してシャッタ羽根が回動して開口部を遮蔽可能になっているので、回動アームの回動させることでシャッタ動作ができ、また、回動アームの可動質量が小さいために、シャッタスピードの高速化が可能である。
また、駆動マグネットは、左右２極タイプの低コストのマグネットで良く、コストダウンが可能である。

また、駆動コイルは、空芯部にヨークが挿通支持され、ヨークの端部と駆動マグネットとを、所定のギャップを有して対向配置したので、駆動コイルに通電する電流が小さくても、ヨークに大きな磁束を発生させることができる。そのために回動アームの回動スピードを速めて、シャッタスピードの高速化が可能なシャッタ機構を提供できる。

駆動コイルは、駆動マグネットを挟んで一対配設され、それぞれの駆動マグネットの空芯部にヨークが挿通支持されているので、更に、シャッタスピードを高速化させることができる。

また、回動アームは、横長状に形成され、一端部側に形成した回動支持部を支点として他端部側が回動自在になっており、他端部側にシャッタ羽根を回動駆動可能な羽根駆動部が形成されているので、回動アームの小さな回動量で、シャッタ羽根による確実なシャッタ動作を行うことができる。

また、シャッタ羽根は、回動支持部をベース部材側の羽根支持部に支持し、駆動支持部を回動アームの羽根駆動部に係合させて、回動アームを回動させると、羽根支持部を支点として遮蔽部が開口部を遮蔽する方向に回動可能になっているので、回動アームの回動量が小さくてもシャッタ羽根によって確実に開口部を遮蔽することができる。

また、回動アームは、ベース部材の一方の面側に配設され、シャッタ羽根は、ベース部材の他方の面側に配設され、羽根駆動部は、ベース部材を挿通してシャッタ羽根の駆動支持部に係合可能な所定長さの駆動ピンからなるので、回動アームの回動を駆動ピンを介してシャッタ羽根に確実に伝達することができる。

また、ベース部材の羽根支持部は、所定高さで突出する支持ピンからなり、シャッタ羽根の回動支持部は、支持ピンが嵌合可能な丸孔からなり、駆動支持部は、駆動ピンが係合してスライド可能な楕円状のカム孔からなるので、回動アームの回動量が小さくても、カム溝によってシャッタ羽根を大きく回動させることができる。

また、ベース部材には、開口部を通過する光量を調整することができるＮＤフィルタを駆動可能なフィルタ機構が併設され、このフィルタ機構は、前記回動アーム、前記駆動マグネット、前記駆動コイルと同じものを用いて構成されているので、シャッタ機構のアクチュエータをフィルタ機構に兼用することができる。

また、本発明のカメラは、所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒と、撮像素子とを備え、請求項１乃至８の何れかに記載のシャッタ機構を駆動することで、前記シャッタ羽根が前記撮開口部を遮蔽してシャッタ動作を行うようにしたので、シャッタスピードが高速なシャッタ機構を備えたカメラを提供できる。

以下、本発明の絞り機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明のシャッタ機構を組み込んだシャッタ・絞り装置の分解斜視図であり、図２は本発明のシャッタ機構の平面図であり、図３は本発明に係わる絞り機構を説明する下面斜視図であり、図４〜図６は絞り機構の動作を説明する下面図であり、図７は本発明のシャッタ機構とフィルタ機構を説明する要部下面図であり、図８は図７に示す回動アームとコイルの下面斜視図であり、図９〜図１３は本発明のシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。

まず、本発明のシャッタ機構を組み込んだ、シャッタ・絞り装置１１は、デジタルムービーカメラ等に内蔵されて用いられている。
前記シャッタ・絞り装置１１は、図１に示すように、上下方向の略中央部に、形状が略円盤状のベース部材１２が配設され、このベース部材１２は、樹脂材料からなり、中心部に所定の口径からなる開口部１２ａが貫通形成されている。
また、ベース部材１２の図示上面には、平坦状の羽根載置部１２ｂが形成され、
図２に示す羽根載置部１２ｂの図示上部側に、破線で示す楕円状の第１ガイド孔１２ｃが形成されている。そして、この第１ガイド孔１２ｃに、述するシャッタ機構２２の回動アーム２７に形成した駆動ピン２７ｂが挿通可能になっている。

また、羽根載置部１２ｂには、第１ガイド孔１２ｃの図示右側に突出形成した第１、第２支持ピン１２ｄ、１２ｅと、第１ガイド孔１２ｃの図示左側に突出形成した第３、第４支持ピン１２ｆ、１２ｇとからなる４つの羽根支持部が、それぞれ所定の間隔を有して形成されている。
また、図２に示すベース部材１２の左側で羽根載置部１２ｂの外側には、第５支持ピン１２ｈが所定高さで立設され、この第５支持ピン１２ｈ周囲には、略円形状の台座部１２ｊが所定高さで突出形成されている。
また、羽根載置部１２ｂ上には、本発明のシャッタ機構２２の一部である薄板状の第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６が上から順番に積層載置されている。

そして、最上部に積層載置した第１羽根２３は、図２、図９に示すように、開口部１２ａの左側に草刈り鎌状で幅広の遮蔽部２３ａが形成されている。
前記遮蔽部２３ａの一端部側である図示上部側には、ベース部材１２の第１支持ピン１２ｄに嵌合可能な回動支持部である丸穴状の回動孔２３ｂと、この回動孔２３ｂの図示左側に所定の間隔を有して駆動支持部である楕円状のカム孔２３ｃとが形成されている。

また、第１シャッタ羽根２３の下部で開口部１２ａの左側には、図１０に示すような、第１シャッタ羽根２３の遮蔽部２３ａより幅狭な遮蔽部２４ａが形成された第２シャッタ羽根２４が配設されている。
前記遮蔽部２４ａの一端部側である図示上部側には、ベース部材１２の第２支持ピン１２ｄに嵌合可能な丸穴状の回動孔２４ｂと、この回動孔２４ｂの図示左側に可動支持部である楕円状のカム孔２４ｃとが形成されている。前記第１シャッタ羽根２４は、回動孔２４ｂからカム孔２４ｃまでの間隔が第１シャッタ羽根２４の回動孔２３ｂからカム孔２３ｃまでの間隔より狭くなっている。

また、第２シャッタ羽根２４の下部には、図１１に示すように、第２シャッタ羽根２４と対称形状の第３シャッタ羽根２５の遮蔽部２５ａが開口部１２ａの右側に配設されている。
前記第３シャッタ羽根２５は、遮蔽部２５ａの一端部側である図示上部側に、ベース部材１２の第３ピン１２ｆに嵌合可能な丸穴状の回動孔２５ｂと、この回動孔２５ｂの図示右側に可動支持部である楕円状の２５ｃとが形成されている。

また、第３シャッタ羽根２４の下部でベース部材１２の羽根載置部１２ｂ上には、図１２に示すように、第１シャッタ羽根２３と対称形状の第４シャッタ羽根２６が配設されている。前記第４シャッタ羽根２６は、第３シャッタ羽根２５の遮蔽部２５ａより幅広に形成された遮蔽部２６ａが開口部１２ａの右側に位置しており、遮蔽部２６ａの一端部側である図示上部側に、ベース部材１２の第４ピン１２ｇに嵌合可能な回動支持部である丸穴状の回動孔２６ｂと、この回動孔２６ｂの図示右側に可動支持部である楕円状のカム孔２６ｃとが形成されている。

このようなベース部材１２のシャッタ羽根載置部１２ｂに積層載置された第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６は、ベース部材１２の第１ガイド孔１２ｃを挿通するシャッタ機構２２の後述する回動アーム２７の駆動ピン２７ｂに、それぞれのカム孔２３ｃ〜２６ｃが係合可能になっている。
また、シャッタ機構２２は、図１に示すベース部材１２の下面側に回動アーム２７が配設されている。この回動アーム２７は、図７の下面図、および図８の下面斜視図に示すように、略円弧状で横長状に形成されている。前記図７の下面図は、ベース部材１２を省略した図面となっている。

また、図７、図８に示す回動アーム２７は、一端部側である図示左側の回動支持部である回動軸２７ａが上向き（アクチュエータフォルダ２１側）に突出形成されている。また、回動アーム２７の他端部側には、羽根駆動部である駆動ピン２７ｂが下向き（ベース部材１２側）に突出形成されている。
そして、回動アーム２７は、回動軸２７ａが図１に示すベース部材１２の下面側に配設したアクチュエータフォルダ２１の支持部（図示せず）に支持され、駆動ピン２７ｂがベース部材１２の楕円状の第１ガイド孔１２ｃを挿通して羽根載置部１２ｂから所定高さ突出している。

前記羽根載置部１２ｂから突出する駆動ピン２７ｂに第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６のカム孔２３ｃ〜２６ｃが係合支持されている。
また、回動アーム２７の他端部寄りには、駆動マグネットである略矩形状の第１マグネット２８が固着されている。
この第１マグネット２８は、互いに対向する両端部が異なる磁極となりように着磁された左右２極タイプの、小型で低コストのマグネットを使用している。
そのために、第１マグネットを搭載した回動アーム２７の可動質量を小さくして、回動アーム２７の回動スピードを高速化できる。
また、第１マグネット２８を挟んだ図示左右には、駆動コイルである円筒状の一対の第１コイル２９が配設され、この一対の第１コイル２９の空芯部には、それぞれ棒状のヨーク３０ａ、３０ｂが挿通支持されている。
前記棒状のヨーク３０ａ、３０ｂを挿通支持した一対の第１コイル２９は、図１に示すアクチェータフォルダ２１の第１コイル装着部２１ｇに装着されて固定されている。

前記一対の第１コイル２９は、円形状のアクチュエータフォルダ２１の外周部に沿って配設されているために、図７に示すように、第１マグネット２８を挟んで、略くの字状に折れ曲がって配設されている。
そのために、第１マグネット２８と対向する図示右側のヨーク３０ｂは、略くの字状に折り曲げ形成されて、ヨーク３０ａ、３０ｂの互いに対向する端面が、第１マグネット２８に対して所定のギャップを有して配置され、第１マグネット２８は、回動軸２７ａを中心とした円弧状に形成されている。

このような本発明のシャッタ機構２２は、一対の第１コイル２９に通電すると、棒状のヨーク３０ａ、３０ｂが励磁されて発生する磁束が、第１マグネット２８の磁束に作用して、回動アーム２７が回動軸２７ａを支点として回動する。
すると、駆動ピン２７ｂが楕円状の第１ガイド孔１２ｃ内を移動して、第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６のそれぞれのカム孔２３ｃ〜２６ｃ内をスライドする。このことにより、第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６が開口部１２ａを遮蔽する方向に回動（シャッタ動作）するようになっている。

前記開口部１２ａを遮蔽したシャッタ動作時の第１、第２シャッタ羽根２３、２４は、それぞれの回動孔２３ｂ、２４ｂからカム孔２３ｃ、２４ｃまでの間隔が異なるので、第１シャッタ羽根２３より第２シャッタ羽根２４の方が回動量が大きくなるようになっている。
そのために、シャッタ動作時の第１、第２シャッタ羽根２３、２４は、図１３に示すように、第２シャッタ羽根２４が開口部１２ａの半分以上を遮蔽し、第１シャッタ羽根２３が開口部１２ａの図示左側の外周部付近を遮蔽するようになっている。

また、第３シャッタ羽根２５は、第２シャッタ羽根２４と同様に回動量が大きく、開口部１２ａの図示右側の半分以上を遮蔽可能になっており、第４シャッタ羽根２６は、回動量が第１シャッタ羽根２３と同様に回動量が小さく、開口部１２ａの図示右側の外周部付近を遮蔽可能になっている。
このような本発明のシャッタ機構２２は、開口部１２ａの中央部を遮蔽する第２、第３シャッタ羽根２４、２５の遮蔽部２４ａ、２５ａが、開口部１２ａの周辺側を遮蔽する第１、第４シャッタ羽根２３、２６の遮蔽部２３ａ、２６ａより面積が小さくなっていると共に、第１マグネット２８を挟んで左右に一対の第１コイル２９を配設しているので、小さな駆動力でそれぞれのシャッタ羽根２３〜２６を瞬時に回動させることができる。
そのために、本発明のシャッタ機構２２は、シャッタスピードの高速化が可能であると共に、低消費電力とすることができる。

また、、ベース部材１２の図示下面側には、絞り機構１３が配設され、この絞り機構１３は、ベース部材１２の下面側に複数枚、例えば６枚の絞り羽根１４が配設されている。
前記絞り羽根１４は、薄板状で所定の幅寸法と長さ寸法の遮蔽部１４ａが形成され、この遮蔽部１４ａによって、ベース部材１２の開口部１２ａが開閉可能になっており、開口部１２ａを通過する光量を調整（絞り）可能になっている。
また、絞り羽根１４は、遮蔽部１４ａの一端部側から図示上方に突出して回動支持部である回動ピン１４ｂが形成され、この回動ピン１４ｂが、ベース部材１２の下面側に形成した支持部（図示せず）に回動自在に支持されている。

また、絞り羽根１４は、遮蔽部１４ａの図示下面から後述する駆動リング１５側に突出して駆動支持部である駆動ピン１４ｃが形成されている。
また、ベース部材１２の下面である一方の面側には、駆動リング１５が配設され、この駆動リング１５とベース部材１２の一方の面との間に複数枚の絞り羽根１４が配設されている。
前記駆動リング１５は、図３に示すように、所定の幅寸法の絞り羽根載置部１５ａを有して外形がドーナッツ状に形成され、中心部にベース部材１２の開口部１２ａの口径より若干大きく形成された開口１５ｂが形成されている。
また、絞り羽根載置部１５ａには、絞り羽根１４の駆動ピン１４ｂをスライド自在に係合支持可能な細長状の羽根駆動部であるカム溝１５ｃが形成されている。

前記絞り羽根１４は、回動ピン１４ｂをベース部材１２の支持部に支持すると共に、駆動ピン１４ｂをカム溝１５ｃに支持した状態で駆動リング１５を回動させると、回動ピン１４ｂを支点として駆動ピン１４ｃがカム溝１５ｃに沿って移動して、遮蔽部１４ａが開口部１２ａを開閉するようになっている
また、駆動リング１５は、外周部の一部に樹脂材料からなる円弧状の磁石取付部材１６が固着され、この円弧状の磁石取付部材１６に、帯状で円弧状の駆動マグネット１７が薄板状のヨーク板１７ａを介して固着されている、
前記駆動マグネット１７は、複数の異なる磁極が円周方向に所定のピッチ寸法で交互に着磁された左右多極タイプとなっている。
また、円弧状の磁石取付部材１６は、図３の下面斜視図に示すように、側面視の形状が階段状に形成されて、最下部のガイド部１６ａがベース部材１２に形成した円弧状のガイド溝１２ｍに係合して、ガイド溝１２ｍ内をスライド移動自在になっている。

前記駆動マグネット１７と対向する外側には、所定寸法のギャップを有して、少なくとも２個の駆動コイル１８がボビン（図示せず）に巻回されて配設されている。
前記駆動コイル１８は、空芯部に軟磁性材料からなる駆動ヨーク１９のアーム部１９ａに挿通されて支持されている。
前記駆動ヨーク１９は、櫛歯状に形成されたアーム部１９ａが、所定のピッチ寸法で連結部１９ｂに連結形成されている。そして、アーム部１９ａは、駆動マグネット１７の異なる磁極のピッチ寸法に対して１．５ピッチ位置ズレして形成されている。そのために、２個の駆動コイル１８に通電する電流の大きさを変えることにより発生する磁束が、駆動マグネット１７の磁束に作用して、駆動リング１５が時計回り方向あるいは反時計回り方向にスムーズに回動するようになっている。

また、図３に示す駆動ヨーク１９の手前側で、駆動マグネット１７と所定の隙間を有して対向する側に磁気センサ２０が配設されて、駆動リング１５の回動量を検出可能になっている。
また、図１に示すように、駆動リング１５および駆動ヨーク１９は、ベース部材１２と外形が略同形状の円形状に形成された樹脂材料からなるアクチュエータフォルダ２１に支持されている。前記アクチュエータフォルダ２１は、中心部に駆動リング１５の開口１５ｂより大きいな開口２１ａが形成され、この開口２１ａに接して、駆動リング１５を回動自在に支持可能なリング支持部２１ｂが形成されている。

また、アクチュエータフォルダ２１には、図１に示すように、駆動リング１５に固着された円弧状の磁石取付部材１６および駆動マグネット１７が位置した状態で、所定角度回動可能なマグネット逃げ部２１ｃが形成されている。
また、マグネット逃げ部２１ｃに接する図示手前側には、２個の駆動コイル１８が位置決め可能なコイル逃げ部２１ｄと、駆動ヨーク１９を位置決めして載置可能なヨーク載置部２１ｅとが形成されている。
また、ヨーク載置部２１ｅの図示右側には、磁気センサ２０を位置決め可能なセンサ位置決め部２１ｆが形成されている。

このような絞り機構１３の動作を説明すると、まず、例えば撮影者が動画撮影用のボタンを操作すると、周囲の明るさに対応して、開口部１２ａが設定された絞り量になるように、一対の駆動コイル１８に所定の電流を通電する。
この駆動コイル１８への通電により、駆動ヨーク１９のアーム部１９ａが励磁されて磁束が発生し、この磁束が駆動マグネット１７の磁束に作用して、図４〜図６に示す駆動マグネット１７および駆動リング１５が反時計回り方向に回動する。
このことにより、絞り羽根１４が開口部１２ａを開放した状態（図４参照）から、開口部１２ａが中絞り状態（図５参照）となり、最終的には、開口部１２ａが最大に絞り込まれた最大絞り状態（図６参照）となる。

そして、絞り動作時に、設定された絞り量に対応する回動量だけ駆動マグネット１７が回動したことを磁気センサ２０が検出すると、一対の駆動コイル１８への通電が停止して、開口部１２ａが所望の絞り量となった状態で駆動リング１５の回動がストップする。
また、撮影中に周囲の明るさが変化したときは、この明るさの変化に対応して駆動リング１５がスムーズに回動して、絞り羽根１４によって絞り動作が行われる。そのために、撮影する画像が動画であっても、明るさが均一な画像を撮影することができる。

また、ベース部材１２の羽根載置部１２ｂに積層載置した最上部の第１シャッタ羽根２３上には、図２に示すように、ＮＤフィルタ３１が配設され、このＮＤフィルタ３１で開口部１２ａを通過する光を減光できるようになっている。
前記ＮＤフィルタ３１は、図２に示すように、アーム部材３２の一端部側に接着剤等で固着され、アーム部３２の他端側は、支持孔３２ａが形成され、この支持孔３２ａがベース部材１２に立設した第５支持ピン１２ｈに嵌合支持されるようになっている。

また、ベース部材１２の台座部１２ｊは、突出高さが第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６の積み重ね寸法より大きく形成されている。
そのために、台座部１２ｊから立設する第５支持ピン１２ｈにアーム部材３２の他端部側の支持孔３２ａを嵌合支持して、ＮＤフィルタ３１が開口部１２ｂを遮蔽する方向にアーム部材３２を回動させても、ＮＤフィルタ３２が最上部の第１シャッタ羽根２３と干渉しないようになっている。

また、アーム部材３２の他端部側の支持孔３２ａ近傍には、アーム部材３２の長手方向に沿って楕円孔３２ｂが形成され、この楕円孔３２ｂに、ベース部材１２の下面側に配設したフィルタ機構３３の駆動ピン３３ａが係合している。
前記フィルタ機構３３は、図７、図８に示すように、シャッタ機構２２の回動アーム２７と同形状の回動アーム３４を有し、この回動アーム３４の図示奥側の一端部側には、回動軸３４ａが上向き（アクチュエータフォルダ２１側）に突出形成され、他端部側である図示手前側に駆動ピン３３ａが下向き（ベース部材１２側）に突出形成されている。
また、ベース部材１２には、駆動ピン３３ａが挿通して回動軸３４ａを支点として回動可能な楕円状の第２ガイド孔１２ｋが形成されている。

また、回動アーム３４には、シャッタ機構２２の第１マグネット２８と同形状で同様に着磁された第２マグネット３５が固着され、この第２マグネット３５と回動軸３４ａとの間に第１コイル２９と同形状の第２コイル３６が配設されている。この第２コイル３６は、空芯部に棒状のヨーク３７が挿通支持されて、図１に示すアクチュエータフォルダ２１の第２コイル装着部２１ｈに固定されている。
このような構成のフィルタ機構３３は、第２コイル３６に通電すると、ヨーク３７が励磁されて発生する磁束が、第２マグネット３５の磁束に作用して、回動アーム３４が回動軸３４ａを支点として回動する。

すると、第２ガイド孔１２ｋに位置してアーム部材３２の楕円孔３２ｂを通する駆動ピン３３ａが回動して、楕円孔３２ｂ内をスライドする。
このことにより、アーム部材３２が回動して、ＮＤフィルタ３１が開口部１２ａを遮蔽してフィルタ動作が行われる。
また、図３に示すように、第２マグネット３５と対向する図示手前側には、所定の隙間を有して磁気センサ３８が配設され、この磁気センサ３８で、回動アーム３４の回動量および回動方向を検出して、ＮＤフィルタ３１の開口部１２ａの遮蔽量を検出可能になっている。

そして、例えば周囲が明るい場合に、絞り羽根１４で開口部１２ａを絞り込んで撮影すると、撮影画像の被写界深度が深くなって、被写体だけでなく周囲の景色も鮮明に写って遠近感がなくなる。この対策として、絞り羽根１４が開放状態で、ＮＤフィルタ３１で開口部１２ａを通過する光量を減光して撮影すると、撮影画像の被写界深度が浅くなる。そして、被写体は鮮明に撮影されて周囲の景色等がピンボケして、遠近感のある撮影を行うことができる。

また、シャッタ・絞り装置１１は、図１に示すように、ＮＤフィルタ３１および複数枚のシャッタ羽根２３〜２６上を覆うように、略円形状のカバー３９が配設され、このカバー３９の中心部にベース部材１２の開口部１２ａの口径と略同等の開口３９ａが形成されている。

また、本発明のシャッタ機構２２を用いたカメラ（図示せず）は、所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒が配設されている。そして、シャッタ機構２２で操作されるシャッタ羽根２３〜２６によって、開口部１２ａが遮蔽され、撮像素子（ＣＣＤ等）に届く光が遮られて確実なシャッタ動作が行われるようになっている。

本発明の絞り機構を組み込んだシャッタ・絞り装置の分解斜視図である。 本発明に係わるシャッタ・絞り装置の平面図である。 本発明の絞り機構を説明する下面斜視図である。 本発明の絞り機構の動作を説明する下面図である。 本発明の絞り機構の動作を説明する下面図である。 本発明の絞り機構の動作を説明する下面図である。 本発明の係わるシャッタ機構とフィルタ機構を説明する要部下面図である。 図７に示す駆動部レバーとコイルとの下面斜視図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 従来のシャッタ機構を説明する概略図である。

符号の説明

１１ シャッタ・絞り装置
１２ ベース部材
１２ａ 開口部
１２ｂ 羽根載置部
１３ 本発明の絞り機構
１４ 絞り羽根
１５ 駆動リング
１６磁石取付部材
１７ 駆動マグネット
１８ 駆動コイル
１９ 駆動ヨーク
２０ 磁気センサ
２１ アクチュエータフォルダー
２２ シャッタ機構
２３〜２６ 第１シャッタ羽根〜第４シャッタ羽根
２７ 回動アーム
２８ 第１マグネット
２９ 第１コイル
３０ ヨーク
３１ ＮＤフィルタ
３２ アーム部材
３３ フィル滝港
３４ 回動アーム
３５ 第２マグネット
３６ 第２コイル
３７ ヨーク
３８ 磁気センサ
３９ カバー

Claims (9)

1. 回動可能な回動アームと、この回動アームの回動でベース部材に形成した所定の口径の開口部を遮蔽可能なシャッタ羽根とを備え、前記回動アームには、駆動マグネットが固着され、この駆動マグネットと所定のギャップを有して対向する側に駆動コイルが配設され、前記駆動コイルに通電して発生する磁束が前記駆動マグネットの磁束に作用して前記回動アームが回動し、この回動アームの回動に連動して前記シャッタ羽根が回動して前記開口部を遮蔽可能になっていることを特徴とするシャッタ機構。
2. 前記駆動コイルは、空芯部にヨークが挿通支持され、前記ヨークの端部と前記駆動マグネットとを、前記所定のギャップを有して対向配置したことを特徴とする請求項１記載のシャッタ機構。
3. 前記駆動コイルは、前記駆動マグネットを挟んで一対配設され、それぞれの前記駆動マグネットの空芯部に前記ヨークが挿通支持されていることを特徴とする請求項２記載のシャッタ機構。
4. 前記回動アームは、横長状に形成され、一端部側に形成した回動支持部を支点として他端部側が回動自在になっており、前記他端部側に前記シャッタ羽根を回動駆動可能な羽根駆動部が形成されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のシャッタ機構。
5. 前記シャッタ羽根は、前記開口部を遮蔽可能な遮蔽部と、この遮蔽部の一端部側に形成した回動支持部と、この回動支持部と所定の間隔をもって前記一端部側に形成した駆動支持部とを有し、前記回動支持部を前記ベース部材側の羽根支持部に支持し、前記駆動支持部を前記回動アームの前記羽根駆動部に係合させて、前記回動アームを回動させると、前記シャッタ羽根は、前記羽根支持部を支点として前記遮蔽部が前記開口部を遮蔽する方向に回動可能になっていることを特徴とする請求項４記載のシャッタ機構。
6. 前記回動アームは、前記ベース部材の一方の面側に配設され、前記シャッタ羽根は、前記ベース部材の他方の面側に配設され、前記羽根駆動部は、前記ベース部材を挿通して前記シャッタ羽根の前記駆動支持部に係合可能な所定長さの駆動ピンからなることを特徴とする請求項５記載のシャッタ機構。
7. 前記ベース部材の前記羽根支持部は、所定高さで突出する支持ピンからなり、前記シャッタ羽根の前記回動支持部は、前記支持ピンが嵌合可能な丸孔からなり、前記駆動支持部は、前記駆動ピンが係合してスライド可能な楕円状のカム孔からなることを特徴とする請求項６記載のシャッタ機構。
8. 前記ベース部材には、前記開口部を通過する光量を調整することができるＮＤフィルタを駆動可能なフィルタ機構が併設され、このフィルタ機構は、前記回動アーム、前記駆動マグネット、前記駆動コイルと同じものを用いて構成されていることを特徴とする請求項１または２記載のシャッタ機構。
9. 所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒と、撮像素子とを備え、請求項１乃至８の何れかに記載のシャッタ機構を駆動することで、前記シャッタ羽根が前記撮開口部を遮蔽してシャッタ動作を行うようにしたことを特徴とするカメラ。
   

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