JP2011065075A

JP2011065075A - カメラ用シャッタ

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Publication number: JP2011065075A
Application number: JP2009217516A
Authority: JP
Inventors: Tien Chung Huang; 田中黄
Original assignee: Tricore Corp
Current assignee: Tricore Corp
Priority date: 2009-09-18
Filing date: 2009-09-18
Publication date: 2011-03-31
Anticipated expiration: 2029-09-18
Also published as: US8137012B2; US20110069949A1; JP5497390B2

Abstract

【課題】シャッタ駆動手段は、揺動自在に軸支された揺動レバーの両端に永久磁石を有し、これと対峙するように固定された鉄芯に巻回された電磁コイルに通電してシャッタ羽根を駆動することにより、効率的な作動を行うカメラ用シャッタを提供する。
【解決手段】シャッタ開口を有する基板と、前記シャッタ開口を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を駆動する駆動手段とを備えたカメラ用シャッタにおいて、前記駆動手段は、回転軸の両側に腕部を有するとともに前記シャッタ羽根に連結される部分を有し揺動自在に軸支された揺動レバーと、前記腕部の両端に設けられた永久磁石と、前記両端の永久磁石に対峙するように固定された鉄芯に巻回された電磁コイルと、前記電磁コイルへの通電を制御する電磁駆動回路とで構成され、前記電磁コイルへの通電により発生する前記永久磁石に対する吸引力または反発力により前記揺動レバーを作動させて前記シャッタ羽根を駆動することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、基板に設けられたシャッタ開口を開閉するシャッタ羽根を備えたカメラ用シャッタに関する。

従来におけるカメラ用シャッタとしては、例えば特開２００１−２８１７２４号公報に記載されているものが知られている。当該公報に記載された電磁駆動シャッタは、シャッタ羽根を作動させる駆動手段を有するが、駆動レバーを作動させるために、駆動レバーに装着された二つの永久磁石に対応する二つのコイルが必要になる。

即ち、シャッタ羽根の閉鎖位置において、二つの電磁駆動コイルに作動電流が通電されると駆動レバーが作動を開始してシャッタを開放し、続いて開放位置において二つの電磁駆動コイルに逆方向の作動電流が通電されると駆動レバーが作動を開始してシャッタを閉鎖する。

また、第二の方法として、一つのコイルに通電してコイル内部に配置された永久磁石ロータを回転させて、シャッタ羽根を作動する形式のシャッタも知られている。

特開２００１−２８１７２４号（図８参照）

しかしながら、上記従来技術においては、二つの永久磁石に対応する二つのコイルが必要になるうえ、これらのコイルに電流を通電させる制御回路ならびにコイルへの結線部分を構成する部品が複雑化することになる。さらに、このコイルはいわゆる空芯コイルであるから、鉄芯を有する場合に比べてコイル通電によって生起される磁束の漏えいが生じ易い。そのため、通電エネルギーがシャッタ作動に有効に利用されず損失が比較的大きい。

また、上記第二の方法によると、コイル内部に配置された小さなロータを回転させて得られた動力を伝達するために、得られる動力が小さいうえ伝達経路で失われるエネルギーが大きいという課題がある。

本発明の目的は、上記課題を解決し構成が簡単で磁束の漏えいが少なく、コイルへの通電量に比例して、強力な駆動力を生じさせて安定した動作が行われるように構成したカメラ用シャッタを安価に提供することである。

上記の目的を達成するため、本発明は、シャッタ開口を有する基板と、前記シャッタ開口を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を駆動する駆動手段とを備えたカメラ用シャッタにおいて、前記駆動手段は、回転軸の両側に腕部を有するとともに前記シャッタ羽根に連結される部分を有し揺動自在に軸支された揺動レバーと、前記腕部の両側に設けられた永久磁石と、前記両端の永久磁石に対峙するように固定された鉄芯に巻回された電磁コイルと、前記電磁コイルへの通電を制御する電磁駆動回路とで構成され、前記電磁コイルへの通電により発生する前記永久磁石に対する吸引力または反発力により前記揺動レバーを作動させて前記シャッタ羽根を駆動することを特徴とするものである。

本発明によれば、シャッタ開口を有する基板と、前記シャッタ開口を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を駆動する駆動手段とを備えたカメラ用シャッタにおいて、前記駆動手段は、回転軸の両側に腕部を有するとともに前記シャッタ羽根に連結される部分を有し揺動自在に軸支された揺動レバーと、前記腕部の両端に設けられた永久磁石と、前記両端の永久磁石に対峙するように固定された鉄芯に巻回された電磁コイルと、前記電磁コイルへの通電を制御する電磁駆動回路とで構成され、前記電磁コイルへの通電により発生する前記永久磁石に対する吸引力または反発力により前記揺動レバーを作動させて前記シャッタ羽根を駆動するから、半径の大きい位置にある腕部の両端に設けられた永久磁石を作動させるものであり、作動の安定した安価で好ましいシャッタを提供できる。

また、請求項２に記載の発明によれば、前記腕部両端の永久磁石の内側で対峙するように固定された鉄芯に巻回された電磁コイルを構成したから、簡単な構成でありながら強力な駆動力が得られ、良好な作動を行うカメラ用シャッタを提供できる。

さらに、請求項３に記載の発明によれば、前記鉄芯の面に沿う方向に倣って前記永久磁石を移動させつつ前記揺動レバーを作動させて前記シャッタ羽根を駆動するように構成したから、駆動力の無駄をなくして効率的なシャッタを提供できる。

本発明の一実施例におけるシャッタ羽根の構成を示す斜視図である。本発明の一実施例における主要部を拡大したシャッタ閉鎖時の平面図を示す。本発明の一実施例における主要部を拡大したシャッタ開放時の平面図を示す。本発明の一実施例における主要部を拡大した断面図である。本発明の一実施例におけるシャッタ羽根作動部を拡大した平面図である。本発明の第二の実施例における主要部を拡大したシャッタ閉鎖時の平面図を示す。本発明の一実施例におけるシャッタ羽根の作動説明図を示す。従来例のシャッタ構成を示す説明図である。

以下、本発明に係るカメラ用シャッタの好適な実施形態について図面を参照して説明する。

まず、本発明に係るカメラ用シャッタの実施形態を図１乃至図５により説明する。図１におけるカメラ用シャッタは、レンズシャッタでの実施形態を示している。このレンズシャッタには、円形のシャッタ開口１ａを設けた基板１を有している。この基板１には、シャッタ開口１ａを開閉する１対のシャッタ羽根２ａ，２ｂが、支持軸１ｂ，１ｃの周りに回転自在に取り付けられている。そして、シャッタ羽根２ａには小判型の作動溝２ｃが形成され、一方、シャッタ羽根２ｂには小判型の作動溝２ｄが形成されている。

また、基板１の上方には、カバー板３がシャッタ羽根２ａ，２ｂの作動空間を確保して取り付けられている。そして、カバー板３には、基板１のシャッタ開口１ａと中心が一致する開口３ａが形成されている。さらに、基板１におけるシャッタ開口１ａの左側には、シャッタ羽根２ａ，２ｂを開閉作動させる駆動手段４が、図２のような状態で配置されている。

駆動手段４は、図１及び図２に示すように合成樹脂で成型された揺動レバー４ａを有し、揺動レバー４ａは基板１に設けられた支持軸１ｂに回転自在に取り付けられている。また、揺動レバー４ａは、支持軸１ｂの両側に延びる腕４ｂ、４ｃを有し、それぞれの腕４ｂ、４ｃの先端部分には永久磁石４ｄ、４eが固定して取り付けられている。

また、揺動レバー４ａの腕４ｂ、４ｃの先端部分に固定された永久磁石４ｄ、４eに対峙させて、駆動コイル４ｆを巻回された鉄芯４ｇが基板１上に固定されている。そして、永久磁石４ｄ、４eに近接した距離を隔てた状態で、鉄芯４ｇが対峙して配置されている。図２に示すように、永久磁石４ｄ、４eは鉄芯４ｇの両側で、その面に沿う方向にＮＳ極が対峙するように磁化して配置されている。

そして、シャッタ閉鎖位置を示す図２の状態で揺動レバー４ａが停止し、この位置に対応して永久磁石４ｄのＳ極の近傍に、磁性材で構成された拘束部材５が配置されている。この拘束部材５は、シャッタ羽根２ａ，２ｂを閉鎖位置で確実に停止させておくとともに、シャッタ羽根２ａ，２ｂの作動を安定して作動するように機能させるものである。

なお、永久磁石４ｄ、４eは、駆動コイル４ｆを巻回された鉄芯４ｇの両側端面に沿う方向に倣って移動するように構成されている。この場合において、図６に示すように鉄芯４ｇの両側端面は、揺動レバー４ａの支持軸１ｂを中心とする円弧状に形成し、さらにこれに対峙する永久磁石４ｄ、４eの対峙面もこれに沿うように、円弧状に形成するのが好ましい。

一方、駆動コイル４ｆには、図示しない電子制御回路から制御電流が所定の時間だけ正逆方向に通電され、鉄芯４ｇを励磁してその両端にNS磁極を順次生じさせるように構成されている。

そして、揺動レバー４ａの腕４ｂ、４ｃには突起４ｈ、４iが形成されており、この突起４ｈ、４iは、シャッタ羽根２ａ、２ｂに形成された小判型の作動溝２ｃ、２ｄにそれぞれ嵌合し、シャッタ羽根２ａ、２ｂを作動して、シャッタ開口１ａを開閉する。

その他、シャッタ制御のための部品が基板１に配置されているが、カメラ用シャッタの作動とは直接関連しないので、カメラ用シャッタの主要部を理解し易くするため、一部を図示するにとどめ全体図示及び説明を省略してある。なお、駆動手段４をはじめ、基板１に配置されているシャッタ制御のための部品が、シャッタ羽根２ａ、２ｂの作動を阻害しないようにするために、作動領域を覆うように薄い仕切り板６が配置されている。

以下、このように構成されたカメラ用シャッタの作動方法について詳細に説明する。写真撮影のためのレリーズ操作に伴って、図示しない電子制御回路から駆動コイル４ｆに制御電流が所定の時間だけ通電されると、駆動コイル４ｆにより鉄芯４gが磁化されその両端には、永久磁石４ｄ、４eの磁力に反発する方向の駆動力が発生する。

即ち、図２の状態で駆動コイル４ｆに制御電流が所定の時間だけ通電されると、駆動コイル４ｆにより鉄芯４gの右側にＮ極、左側にＳ極が発生するように磁化され、従って永久磁石４ｄ、４eの磁力に反発する方向の駆動力が発生し、この駆動力に依存して揺動レバー４ａは、永久磁石４ｄ、４eの反力によって支持軸１ｂの周りに右旋回して、図２に示した状態から図３で示した状態へ旋回される。

揺動レバー４ａの作動の後半においては、永久磁石４ｄ、４eは吸引力によって鉄芯４gに吸着されるように、支持軸１ｂの周りに右旋回を続ける。この揺動レバー４ａの作動に伴って突起４ｈ、４iが小判型の作動溝２ｃ、２ｄを作動して、シャッタ羽根２ａ，２ｂを図５の実線で示した状態から点線で示した状態へ旋回させ、シャッタ開口１ａを開放方向へ作動してシャッタ開口１ａを完全に開放する。

続いて、シャッタの所望の露出時間が経過すると、図示しない電子制御回路から駆動コイル４ｆに、シャッタ羽根２ａ，２ｂを閉鎖するための制御電流が所定の時間だけ通電され、駆動コイル４ｆにより鉄芯４gの両端は上述の場合とは逆極性に磁化され、永久磁石４ｄ、４eの磁力に反発する方向の駆動力が発生し、揺動レバー４ａが図３の状態から左旋回してシャッタ羽根２ａ，２ｂを閉鎖する方向に作動する。即ち、鉄芯４gの両端は図３とは逆極性に磁化され、この駆動力に依存して揺動レバー４ａは、両端の永久磁石４ｄ、４eの反力によって支持軸１ｂの周りに左旋回して、図３に示した状態から図２に示した状態へ戻り、シャッタ開口１ａを閉鎖する方向へシャッタ羽根２ａ，２ｂを作動する。

このように、駆動コイル４ｆへの通電により発生する永久磁石４ｄ、４eに対する吸引力または反発力により、揺動レバー４ａを作動させてシャッタ羽根を駆動するから、半径の大きい位置にある腕部の両端４ｂ、４ｃに設けられた永久磁石４ｄ、４eを作動させるものであり、作動の安定した安価で好ましいシャッタを提供できる。即ち、コイルの内部に配置された小さな永久磁石ロータを回転させる場合に比べて、大きな駆動力を得られるから安定した作動を確保できるようになる。

次に、揺動レバー４ａの作動回転角度に対する駆動力及び永久磁石４ｄ、４eの反発力ならびに吸引力の作動について図７により説明する。この線図はいずれも揺動レバー４ａの作動角(横軸)に対する駆動力Ｆおよび永久磁石４ｄ、４eと拘束部材５との反発力ならびに吸引力の関係を示している。以下、それぞれの線図について説明する。

図７において、線ａは拘束部材５が無いときの反発・吸引力曲線を示し、ゼロレベルに対して側はマイナス反発力を、プラス側は吸引力を表している。つまり、拘束部材５が無いからコイルへの通電によって揺動レバー４ａが回転すると反発力は徐々に減少して行き、ゼロレベルになった後は反対の磁極への吸引力に依存して停止位置まで作動する。

線Ｂは拘束部材５が有るときの反発・吸引力曲線を示し、拘束部材５があるからコイルへの通電によって揺動レバー４ａが回転すると、反発力は一定時間減少せずその後に減少を始め、徐々に揺動レバー４ａが回転し作動の終了位置に近づくと、反対の磁極への吸引力に依存して停止位置に吸引される。

線Ｃは拘束部材５が有るときの駆動力曲線を示し、拘束部材５があるから、コイルへの通電によって揺動レバー４ａの回転初期から駆動力が大きく、拘束部材５による吸引力から脱出するために所定期間の間増大しないことを示している。その後は徐々に駆動力が増加して行き、揺動レバー４ａが回転して作動の終了位置に近づくと、反対の磁極への吸引力が加算されて停止位置に吸引される。

線Ｄは拘束部材５が無いときの駆動力曲線を示し、拘束部材５が無いからコイルへの通電によって揺動レバー４ａが回転すると、駆動力は小さい力ながら徐々に増加して行き、そのまま徐々に加速されながら反対の磁極への吸引力に依存して停止位置まで作動する。

以上、本発明のカメラ用シャッタに係わる実施形態について説明したが、本発明は上記実施形態に限定されないことは言うまでもない。例えば、上記実施形態のカメラ用シャッタは、回転式で二枚羽根のレンズシャッタであるが、三枚以上の羽根あるいはスライド式の羽根、その他の形式の羽根を用いたカメラ用シャッタにも適用可能である。

また、上述した図２、図３、図４、図６の実施形態では、永久磁石の着磁方向を揺動レバー４ａの回転方向にNS着磁されているが、鉄芯４g側と反対側とがNS着磁されるように構成して作動させることもできる。さらに、上記実施形態では揺動レバー４ａおよび鉄芯４gを基板１上に固定して構成したが、固定部材上であれば適宜その他の部材上に構成できることは明らかである。

また、上記説明における永久磁石の磁極を逆特性の磁極として構成すれば、コイルに通電する電流が逆になり、さらに説明における反発力が吸引力として作用することになる。従って構成上は、コイルへの通電によって発生する永久磁石の吸引力または反発力により前記揺動レバーを作動させて前記シャッタ羽根を駆動することになる。

さらに、上記実施形態においは、前記腕部両端の永久磁石の内側で対峙するように固定された鉄芯に巻回された電磁コイルを構成したが、前記腕部両端の永久磁石の外側で対峙するように構成することもできる。つまり、鉄芯をコ字状に形成することによって外側で対峙するように構成することもできる。

なお、本発明は上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の技術思想の範囲内で適宜実施形態を変更して実施することができる。

１基板
１ａシャッタ開口
１ｂ、１c 支持軸
２ａ、２ｂシャッタ羽根
２ｃ、２ｄ作動溝
３カバー板
４駆動手段
４ａ揺動レバー
４ｂ、４ｃ腕
４ｄ、４e 永久磁石
４ｆ駆動コイル
４g 鉄芯
４ｈ、４i 突起
５拘束部材
６仕切り板

Claims

シャッタ開口を有する基板と、前記シャッタ開口を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を駆動する駆動手段とを備えたカメラ用シャッタにおいて、前記駆動手段は、回転軸の両側に腕部を有するとともに前記シャッタ羽根に連結される部分を有し揺動自在に軸支された揺動レバーと、前記腕部の両端に設けられた永久磁石と、前記両端の永久磁石に対峙するように固定された鉄芯に巻回された電磁コイルと、前記電磁コイルへの通電を制御する電磁駆動回路とで構成され、前記電磁コイルへの通電により発生する前記永久磁石に対する吸引力または反発力により前記揺動レバーを作動させて前記シャッタ羽根を駆動することを特徴とするカメラ用シャッタ。
請求項１に記載のカメラ用シャッタにおいて、電磁コイルを巻回された鉄芯が前記両端の永久磁石の内側で対峙するように構成したことを特徴とするカメラ用シャッタ。
請求項１に記載のカメラ用シャッタにおいて、前記鉄芯の面に沿う方向に倣って前記永久磁石を移動させつつ前記揺動レバーを作動させて前記シャッタ羽根を駆動するように構成したことを特徴とするカメラ用シャッタ。