JP3311908B2 - カメラ用シャッタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の技術分野】本発明は、カメラ用シャッタに関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来からカメラのシャッタの開閉動作を
ステップモータによって行わせることが種々提案され、
かつ実用化されている。これらの提案の第１例として、
本出願人の提案に係るものとして、図１４に示すような
構成を採用したものがある（実公平６−３１４５５
号）。図示してあるように、モータＭの駆動軸と一体回
転する駆動歯車８１は、シャッタ開口８８を開閉する１
対のシャッタ羽根の一方のシャッタ羽根８２の端部に設
けられた歯部８２ａと噛合している。他方のシャッタ羽
根８３は開閉レバー８４を介してシャッタ羽根８２と連
動して、互いに反対方向に揺動することによりそれぞれ
の側部に形成されたシャッタ絞り部８２ｂ，８３ｂによ
りシャッタ開口８８を開閉させるようにしてある。両シ
ャッタ羽根８２，８３は、ばね８５によって初期位置に
向けて付勢されており、このシャッタ羽根が閉じるとき
の動作を円滑化している。この構成において、レリーズ
操作に応じてステップモータＭが正転してシャッタ羽根
８２，８３を閉鎖状態から徐々に開放する。この開放量
が被写体の輝度等に対応する値になったところでステッ
プモータＭが逆転して、シャッタ羽根によってシャッタ
開口８８を閉鎖する動作が行われる。

【０００３】また、第２例として本出願人は、シャッタ
開口を開放するシャッタ羽根と閉鎖するシャッタ羽根と
を別々に設け、シャッタ羽根の動力としてばねを用い、
シャッタ羽根の動作を急速化させたシャッタを提案して
いる（特開平６−１３８５１５号）。

【０００４】さらに第３例として本出願人は、一眼レフ
レックスカメラ用シャッタにおいて、モータと一体回転
する駆動歯車の一部に欠歯部を設け、モータの回転によ
りシャッタ羽根を開放状態としたところで欠歯部によっ
て、駆動歯車とシャッタ羽根の歯部との噛合を開放し、
ばねの付勢によって閉鎖状態に戻すようにしたシャッタ
を提案している（実開平３−１４６３０号）。これは一
眼レフレックスカメラが、被写体構図を撮影レンズを通
して決める構成になっているため、シャッタ羽根は開放
しておく必要がるために採られた構成である。この構成
においては、被写体構図を決めた後に一旦シャッタ開口
を閉鎖状態に戻す必要があるため、そのときにばねで閉
じさせてシャッタチャンスの短縮を図るようにしたもの
である。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】上記各先行技術にはそ
れぞれ見るべき特徴がある反面、それぞれに短所が存在
することも否めない。第１例の場合は、シャッタ羽根の
開閉動作をすべてステップモータによって行う場合に
は、ステップモータの高速応答性には限界があるため、
動被写体を撮影する場合や、長い焦点距離のレンズ使用
時などの高速シャッタを必要とするものには不利になる
ことを免がれない。これに対し、第２例では、ばねによ
ってシャッタ羽根の動作を急速化しているので、高速度
シャッタが実現可能となった反面において、開閉動作を
別々のシャッタ羽根で行うようにするものであるため、
部品点数が増加し、シャッタが大型化しかつ製造コスト
が高くなる問題がある。また、第３例では、シャッタチ
ャンスの短縮を図っものであるが、露光を行う際には、
モータの回転力だけでシャッタ羽根を動作させているの
で、高速シャッタの実現が不完全である問題がある。そ
こで本発明の目的は、大型化せずかつ高速シャッタを実
現したカメラ用シャッタを安価に提供することにある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明は、一部に欠歯部
を有し、モータによって正逆回転可能に設けてある駆動
歯車と、この駆動歯車と噛合可能な歯部を介して直接的
または間接的に作動させられるシャッタ羽根と、作動状
態にあるシャッタ羽根を初期位置に向けて付勢する第１
の付勢手段とを備えている。この手段においては、モー
タによって駆動歯車を所定の歯数分だけ逆転した後で、
欠歯部が歯部と対向する位置までこのモータを正転させ
て噛合状態を外し、第１の付勢手段によってシャッタ羽
根を初期位置に向けて高速移動させることによってシャ
ッタ開口を閉鎖させる。好ましくは、初期位置から作動
方向とは反対方向にオーバーランしたシャッタ羽根を第
１の付勢手段とは逆方向から初期位置方向に付勢する導
電性の第２の付勢手段と、この第２の付勢手段と接離す
る導電性の係合部とによりモータを逆転した時に作動す
る開閉信号により、駆動歯車と歯部との噛合位置が決定
されるスイッチング手段が構成される。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下本発明の実施例について図面
を参照して説明する。図１は、本発明の一実施例のシャ
ッタの構成における初期状態を示しており、シャッタが
安全に閉じた状態になっている。図１に示すように、円
板状の地板Ｐに図示されない正逆回転可能なステップモ
ータＭが取り付けてある。このモータの駆動軸には、駆
動歯車１が一体回転可能に固着してある。駆動歯車１
は、外周部に設けてある歯部１ａと、所定の歯数を除去
してなる欠歯部１ｂとを有している。

【０００８】地板Ｐの中央部には１対のシャッタ羽根
２，３が位置している。一方のシャッタ羽根２は、先端
部に駆動歯車の歯部１ａと噛合可能な歯部２ａが刻設し
てあり、中間位置左側部にはシャッタ絞り部２ｂが形成
してある。この一方のシャッタ羽根２は、支軸２ｃに軸
支されており、駆動歯車１の回転によって揺動可能にな
っている。他方のシャッタ羽根３は、歯部を有しなく、
中間位置右側にシャッタ絞り部３ｂが形成してある。他
方のシャッタ羽根３は支軸３ｃで揺動可能に支持してあ
り、後述の開閉レバー４の下方に延出したピン４ａによ
って、一方のシャッタ羽根２と連動可能にしてある。ピ
ン４ａは，各シャッタ羽根に設けてある長溝２ｄ，３ｄ
内に摺動自在に挿入されており、一方のシャッタ羽根２
が揺動すると、ピン４ａがこれらの長溝内を摺動しなが
ら他方のシャッタ羽根３を一方のシャッタ羽根２に対し
て逆方向に揺動させるようにしてある。

【０００９】一方のシャッタ羽根２を支持している支軸
２ｃには、さらに前出の開閉レバー４が揺動可能に取り
付けてある。開閉レバー４は、ヘの字状に形成した板状
部材からなり、中央の屈曲部に形成された軸受突起４ｃ
を介して支軸２ｃに支持されており、短片部の先端部近
傍に上述したピン４ａが設けてある。また、長片部の先
端部近傍には、後述の第１の付勢手段５及び第２の付勢
手段６を押圧するピン４ｂが設けてある。第１の付勢手
段５は、りん青銅線などの導電性材からなるねじりコイ
ルばねであり、コイル部５ｄが開閉レバーの軸受突起４
ｃに挿着してある。第１の付勢手段の一方のアーム部５
ａは、地板に形成してある係止部５ｂに係止してある。
他方のアーム部５ｃは、開閉レバーのピン４ｂ及び後述
の導電性の係合部７に弾接可能になっている。

【００１０】また、第１の付勢手段５の近傍には、初期
位置から作動方向とは反対方向にオーバーランしたシャ
ッタ羽根を、第１の付勢手段とは逆方向に付勢する第２
の付勢手段６が取り付けてある。第２の付勢手段６は、
りん青銅線などの導電性材からなるねじりコイルばねで
あり、コイル部６ａは、地板Ｐに設けられた支軸６ｂに
挿着してあり、一方のアーム部６ｃは地板Ｐ上に形成し
てある係止部６ｄに係止してある。他方のアーム部６ｅ
は、前出の導電性の係合部７及び開閉レバー４の長片部
に設けてあるピン４ｂに弾接可能である。係合部７およ
び付勢手段５，６は、図示しない制御回路と接続してあ
り、第１の付勢手段５または第２の付勢手段６と係合部
７との接離によって電流をオン・オフさせるスイッチン
グ手段Ｓを構成している。

【００１１】シャッタ羽根２，３が初期状態になってい
るときは、第１の付勢手段５及び第２の付勢手段６はと
もに係合部７に弾接し、開閉レバー４のピン４ｂはどち
らの付勢手段に対してもわずかな間隔を作って非接触状
態を保っている。このときスイッチング手段Ｓは、他方
のアーム部５ｃ，６ｅが係合部７に弾接しているのでオ
ンになっている（図２（ｃ）参照）。

【００１２】これに対し、シャッタ羽根２，３がさらに
閉じる方向（初期位置）に向けて移動すると、第２の付
勢手段の他方のアーム部６ｅは、開閉レバーのピン４ｂ
によって時計回り方向に押されるため、係合部７との接
触が外れ、スイッチング手段Ｓはオフとなり、このオフ
の信号は制御回路へ発信可能である。反対にシャッタ羽
根２，３が開く動作に移ると、開閉レバーのピン４ｂが
時計回り方向に移動するため、第２の付勢手段の他方の
アーム部６ｅが復帰して係合部７に弾接し、スイッチン
グ手段Ｓはオンとなり、その旨の信号を制御回路に出力
可能である。スイッチング手段Ｓはこのような構成とな
っているので、駆動歯車１が時計方向に回転すると、ま
ず１番目の歯部１ａ−１がシャッタ羽根の右端の歯部２
ａ−１を押圧し、シャッタ羽根２を半時計回り方向へ駆
動させるのでスイッチング手段Ｓはオフになる。さらに
歯車１が回転するとシャッタ羽根２の歯部２ａ−１は歯
車１の歯部１ａ−１と１ａ−２の間に来るためシャッタ
羽根２が初期位置に戻りスイッチング手段Ｓはオンにな
る。同様にして駆動歯車１の歯部の２番目の歯部１ａ−
２がシャッタ羽根の右端の歯部２ａ−１を押圧した後に
送り出されると、スイッチング手段Ｓは、オフ・オンの
動作をすることによって駆動歯車の歯部２ａが通過した
歯数ｎに対応するパルス信号を出力可能である。

【００１３】図１のように、シャッタが初期状態にある
ときには、シャッタ開口８は１対のシャッタ羽根２，３
によって安全に閉じられた状態になっている。撮影レン
ズの焦点調節がシャッタ開口を通して行われた後にレリ
ーズ操作を行うと、被写体の輝度情報やフィルム感度情
報等が制御回路に入力される。制御回路は、これらの入
力データにより絞りやシャッタ速度を算出し、ステップ
モータの駆動条件を決定する。

【００１４】図２は、時間の経過とシャッタ開口の開度
（Ａ）とモータの回転方向（Ｂ）及びスイッチング手段
Ｓのオン・オフ（Ｃ）の関係をタイミングチャートとし
て図示したものである。以下の動作をこのタイミングチ
ャートを援用しながら説明する。ステップモータＭは、
上記した条件に従って停止状態（ｔ０）から回転を開始
する（ｔ１）。ステップモータＭの回転は、上記した駆
動条件に従って初めに逆転し、シャッタ開口８の開度に
対応した歯数分を駆動歯車１の欠歯部１ｂに隣接する歯
部１ａ−１から順に、一方のシャッタ羽根２の歯部２ａ
の右端の歯部２ａ−１を左方に押して、シャッタ羽根を
閉じる方向にわずかだけ動かす（図３参照）。このとき
開閉レバー４は反時計回り方向に連動して、ピン４ｂが
第２の付勢手段６の他方のアーム部６ｅを時計回り方向
に変形させる。そして駆動歯車１がさらに逆転して、最
初の歯部１ａ−１が、シャッタ羽根の右端の歯部２ａ−
１から外れると、開閉レバーのピン４ｂが第２の付勢手
段６のアーム部６ｅによって原位置に復帰させられ、シ
ャッタ羽根２は初期位置に戻る。

【００１５】次に２番目の歯部１ａ−２が右端の歯部２
ａ−１に接触し、これを押圧し、同様にして開閉レバー
４を連動させ、この歯部が通過すると再び原位置に復帰
する（図４参照）。このとき、スイッチング手段Ｓはオ
フとなった後直ちにオンとなって歯部１ａが送られる度
にパルス信号を作り、その信号が制御回路に出力され
る。このパルス信号は、駆動歯車の歯部１ａがシャッタ
羽根の右端の歯部２ａ−１に接触する度に出力され、ｎ
枚目の歯部１ａ−ｎが通過すると、ｎ個のパルスが出力
されることになる。制御回路はこのパルス数をカウント
し、この数が所定数ｎに達すると、モータＭを停止させ
るようにプログラムしてある。モータＭは、制御回路か
らの制御信号によって回転量が制御され、駆動歯車の欠
歯部１ｂから反時計回り方向に数えてｎ枚目の歯部１ａ
−ｎが右端の歯部２ａ−１を通過するまで回転する。こ
うしてモータＭの逆転によって歯部１ａ−ｎまでの歯送
りが終ると、制御回路からの信号出力によってモータＭ
が停止する。

【００１６】次に制御回路からの命令出力により駆動歯
車１が正転に転じると（ｔ２）、一方のシャッタ羽根２
を時計回り方向に移動させる。これにともない、他方の
シャッタ羽根３が開閉レバー４を介して一方のシャッタ
羽根２と逆方向に連動する。このとき開閉レバー４は、
一方のシャッタ羽根２を介して付勢手段５に抗し、時計
回り方向に回転し、付勢手段５の開度を小さくすること
によって弾性エネルギーを蓄える（図５，６参照）。ま
たこのときは、スイッチング手段Ｓは、第１の付勢手段
５のアーム部５ｃが係合部７から離れるためオフになっ
ている。そして、シャッタ開口８は、各シャッタ羽根の
側部に形成されたシャッタ絞り部２ｂ，３ｂによって開
口部Ｋが形成される。開口部Ｋの大きさは、各歯部１
ａ，２ａ間の噛合数ｎによって決まり、開き速度はモー
タの速度によって決まってくる。

【００１７】駆動歯車１がさらに正転を続けて、欠歯部
１ｂがシャッタ羽根の歯部２ａと対向する位置に来ると
（図７参照）、モータＭが停止し、駆動歯車１とシャッ
タ羽根２との間の拘束関係が解かれ、シャッタ羽根２
は、第１の付勢手段５によって初期位置に向けて高速移
動する。これとともに他方のシャッタ羽根３も開閉レバ
ー４を介して逆方向に連動して初期位置に高速移動し、
両シャッタ羽根の初期位置への高速復帰により、開口８
にシャッタ絞り部２ｂ，３ｂによって形成されていた開
口部Ｋが急速に閉じ、シャッタ開口８を閉鎖する（図８
参照）。このとき、第１の付勢手段５の付勢力を第２の
付勢手段６のそれよりも大きくなるようにしておけば、
シャッタ羽根のハンチングが起きなくなるので、再露光
の心配がなくなる。

【００１８】上記したように、シャッタ羽根２，３の初
期位置方向への復帰動作は、第１の付勢手段５によって
行われ、高速移動によってシャッタ開口を閉鎖するもの
であるため、露出時間を短縮可能である（図２（Ａ）参
照）。なお、本実施例におけるシャッタの駆動歯車の歯
部１ａ及びシャッタ羽根の歯部２ａの歯数を多くするこ
とにより、きめ細かい露出時間の設定が可能になる。ま
た、本発明は、シャッタ開口を開口した後において、シ
ャッタ羽根を初期位置に向けて移動させるのにモータを
逆転させず、この逆転を第１の付勢手段の付勢力に頼っ
ているので、シャッタ羽根を開く方向に移動させる速度
をいかに速くしてもモータの応答性の問題を生じない。
そこで、モータＭの回転のうち正転速度を速くすること
によってシャッタ羽根の開き速度を速くし、露出時間を
短縮することも可能である。

【００１９】図９は、通常のモータ速度（同図（１））
の場合の露出時間（露出−１）と、モータの正転速度を
速くした場合（同図（２））の露出時間（露出−２）の
比較を示したものである。同図から判るように、［正転
−２］におけるモータの速度が速くなっているので、露
出時間［露出−２］が短縮されている。本実施例は、シ
ャッタ開口の開駆動作に先行して駆動歯車１を逆転させ
る動作が加わっているが、図１０に示すように、欠歯部
１ｂに隣接する歯部１ａ−３とシャッタ羽根の右端の歯
部２ａ−１との噛合から初め、順次歯送りして欠歯部１
ｂが歯部２ａと対向するまで駆動歯車１を正転させたと
きに、モータを停止させ、第１の付勢手段５によってシ
ャッタ羽根を初期位置に向けて高速で移動させるように
することも可能である、シャッタ開口を全開にするよう
な場合に有効な操作である。

【００２０】また、本実施例においても、高速シャッタ
を必要とせず、適正露光としたいときには、図１１に示
すように、レリーズ操作をすると、駆動歯車の欠歯部１
ｂと隣接する歯部１ａ−３から、順次歯部１ａがシャッ
タ羽根の歯部の右端の歯部２ａ−１から順次噛合し、シ
ャッタ羽根を開く方向に移動させ、所定のシャッタ開口
量になったら、モータを逆転させて初期位置に向けて移
動させるようにすることも可能である。このように、シ
ャッタ開口の閉鎖を第１の付勢手段によって行わず、モ
ータの正逆回転によって行うようにすれば、モータの回
転角度に対応した有効露出時間が得られる。

【００２１】次に他の実施例について説明すると、図１
２に示すように、地板Ｐに３枚のシャッタ羽根１３…が
固定軸１３ｃ…を介して等間隔に設けてある。これらの
３枚のシャッタ羽根１３…のいずれにも歯部が設けてな
く、それぞれにシャッタ絞り部１３ｂ…を備えている。
各シャッタ羽根１３…は、それぞれ開口８の回りに回転
自在に設けられた駆動リング１０を介して揺動可能にし
てある。駆動リング１０の下面の外周部近傍には、等角
度間隔にピン１０ｃが延出しており、各ピン１０ｃは、
各シャッタ羽根１３の脚部に設けられた長溝１３ｄ…に
係合している。駆動リング１０が初期状態から、時計回
り方向に回転すると、各ピン１０ｃが各長溝１３ｄ内で
移動しながらシャッタ羽根１３を開口する方向に移動可
能である。また地板Ｐの前面に突設してある支軸１５ａ
には、りん青銅線などの導電性材で加工されたねじりコ
イルばねからなる第１の付勢手段１５が設けてあり、駆
動リング１０の前面に突設してあるピン１０ｂを介して
駆動リング１０を反時計回り方向に付勢可能である。

【００２２】また、第１の付勢手段１５の対称位置には
地板Ｐに突設してある支軸１６ａを介して第２の付勢手
段１６が設けてある。第２の付勢手段１６は、りん青銅
線などの導電性材を加工してなるねじりコイルばねから
なり、シャッタ羽根の初期状態においては、ピン１０ｂ
に対してわずかな間隔を作った状態になっている。各シ
ャッタ羽根１３…が初期位置にあるときには、両付勢手
段１５，１６の各脚部１５ｂ，１６ｂは平行に位置して
おり、第１および第２の付勢手段のいずれも駆動リング
１０を付勢していない。両付勢手段１５，１６の各脚部
１５ｂ，１６ｂの間には導電性の係合部１７が設けてあ
る。第１の付勢手段１５と第２の付勢手段１６と係合部
１７とは制御回路に信号を出力可能とするスイッチング
手段Ｓを構成している。

【００２３】シャッタ羽根１３…を間接的に作動させる
モータＭには、駆動歯車１が一体回転可能に固着してあ
り、この駆動歯車は、上述した実施例と同様に歯部１ａ
と欠歯部１ｂとを備えている。また、駆動リング１０の
外周部には、駆動歯車１の歯部１ａと噛合可能な歯部１
０ａが形成してあり、駆動歯車の欠歯部に隣接する歯部
１ａ−１が駆動リングの右端の歯部１０ａ−１に接離す
ることによってパルス信号を発生可能である。また、こ
れらの両歯部の噛合及び噛合を外すことによって、上述
の実施例と同様に動作可能である。図１３に駆動歯車１
と歯部１０ａとの噛合が外れたときを図示する。なお、
本実施例は、モータＭをステップモータとしてあるが，
これはＤＣモータ等他の形式のモータであってもよい。
また、スイッチング手段Ｓは送り歯数をカウントするた
めだけのものとして第２の付勢手段と係合部とで構成さ
れていて、第１の付勢手段を制御回路に導通させなくて
もよい。

【００２４】

【発明の効果】本発明によれば、シャッタ開口の開閉動
作の際に、開口動作をモータによって行い、閉鎖動作は
モータを反転させることなく付勢手段のみによって行わ
れるので、シャッタ羽根を高速移動させることが可能と
なり、有効露出時間の短い高速度シャッタを実現可能と
なる。また、モータを反転させてシャッタ羽根を初期位
置に移動させる必要がなくなり、開口動作の際の速度を
速くすることができるので、高速度シャッタが実現可能
となる。さらに、駆動歯車の動作に対応してオン・オフ
するスイッチング手段を備えることにより、スイッチ手
段の開閉信号によって駆動歯車とシャッタ羽根用の歯部
との噛合位置を決定可能となるので、シャッタ絞りや露
光量の制御が容易となり、シャッタ性能を向上させるこ
とができる。その他従来技術で述べたような余分な部品
も必要としないので、部品点数が少なくてすみ、低コス
トのカメラ用シャッタを作れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】一実施例の初期状態の平面図である。

【図２】一実施例のタイミングチャートである。

【図３】一実施例の動作を示す平面図である。

【図４】一実施例の動作を示す平面図である。

【図５】一実施例の動作を示す平面図である。

【図６】一実施例の動作を示す平面図である。

【図７】一実施例の動作を示す平面図である。

【図８】一実施例の動作を示す平面図である。

【図９】異なる正転速度でシャッタ動作をしたときの露
出時間の比較を示すタイミングチャートである。

【図１０】一実施例の他の動作を示す平面図である。

【図１１】さらに他の動作を示す平面図である。

【図１２】他の実施例の初期状態を示す平面図である。

【図１３】同、動作を示す平面図である。

【図１４】従来技術の平面図である。

【符号の説明】

Ｍ モータ １ 駆動歯車 １ａ 歯部 １ｂ 欠歯部 ２，３，１３ シャッタ羽根 ２ａ，１０ａ 歯部 ５，１５ 第１の付勢手段 ６，１６ 第２の付勢手段 ７，１７ 係合部 ８ 開口 Ｓ スイッチング手段

Claims (2)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一部に欠歯部を有しモータによって正逆
   回転可能に設けてある駆動歯車と、上記駆動歯車と噛合
   可能な歯部を介して直接的または間接的に作動させられ
   るシャッタ羽根と、作動状態にある上記シャッタ羽根を
   初期位置に向けて付勢する第１の付勢手段とを備え、 上記モータによって上記駆動歯車を所定の歯数分だけ逆
   転した後で上記欠歯部が上記歯部と対向する位置まで上
   記モータを正転させて噛合状態を外し、上記第１の付勢
   手段によって上記シャッタ羽根を初期位置に向けて高速
   移動させることによってシャッタ開口を閉鎖することを
   特徴とするカメラ用シャッタ。
2. 【請求項２】 請求項１において、上記初期位置から作
   動方向とは反対方向にオーバーランした上記シャッタ羽
   根を上記第１の付勢手段とは逆方向から上記初期位置方
   向に付勢する導電性の第２の付勢手段と、上記第２の付
   勢手段と接離する導電性の係合部とによりスイッチング
   手段を構成し、上記モータを逆転したときに作動する上
   記スイッチング手段の開閉信号により上記駆動歯車と上
   記歯部との噛合位置を決定するようにしたことを特徴と
   するカメラ用シャッタ。