JP3347487B2 - 光学機器のシャッター装置 - Google Patents

光学機器のシャッター装置

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JP3347487B2 JP20095494A JP20095494A JP3347487B2 JP 3347487 B2 JP3347487 B2 JP 3347487B2 JP 20095494 A JP20095494 A JP 20095494A JP 20095494 A JP20095494 A JP 20095494A JP 3347487 B2 JP3347487 B2 JP 3347487B2
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Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明はカメラ等の光学機器のシ
ャッター装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、カメラのシャッター装置として図
17及び図18に示す構造のものが知られている。
【0003】図17において、401及び402はシャ
ッター羽根、403は最大絞り径となる開口部403a
を有する羽根押さえ板、404はシャッター地板、40
5は公知の駆動装置により矢印A方向に移動される駆動
ピン、である。
【0004】シャッター羽根401及び402の孔40
1a及び402aはシャッター地板404の支点ピン4
04a及び404bに回動可能に嵌合しており、該羽根
401及び402は該ピン404a及び404bを中心
として回動可能となっている。駆動ピン405はシャッ
ター羽根401及び402の長孔401b及び402b
に摺動可能に嵌合している。羽根押さえ板403はシャ
ッター羽根401及び402が支点ピン404a及び4
04bを回転中心として回転できるようにシャッター地
板404と隙間を以てシャッター地板にビスや接着等に
よって取り付けられている。駆動ピン405の矢印E方
向の移動によりシャッター羽根401及び402は回転
し、前記開口部を開いたり閉じたりするようになってい
る。
【0005】図18はシャッター羽根401及び402
と前記開口部403aとの関係を示したものであり、シ
ャッター羽根401及び402が開口部403aを閉じ
ている状態を示している。
【0006】一方、本出願人は前述の従来のシャッター
装置よりも高速シャッター秒時を実現できるシャッター
装置を特願平5−198213号において提案してい
る。
【0007】該シャッター装置は、第一のステッピング
モータで駆動される第一のセクタ装置と、第二のステッ
ピングモータで駆動される第二のセクタ装置と、を有
し、これらの両セクタ装置はレンズ開口を閉じる第一の
位置とレンズ最大開口を形成する第二の位置との間で変
位可能であり、シャッターレリーズ動作に応じて該第一
のセクタ装置のセクタは該第一の位置から該第二の位置
へ、該第二のセクタ装置のセクタは逆方向にそれぞれ駆
動され、両セクタ装置のセクタは該第一の位置の近傍と
該第二の位置の近傍における数パルス分では開口量に変
化がないようにしたことを特徴とするものである。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】前記従来例のシャッタ
ー装置において、シャッター羽根が開口部403aを閉
じている状態でフィルムへの露光を完全に防ぐためには
シャッター羽根と羽根押さえ板との重なり(図18にお
けるb寸法)及びシャッター羽根同士の重なり(図18
におけるa寸法)を設ける必要がある。しかしながら、
前記従来例の装置ではシャッター羽根がスムースに回転
できるようにシャッター地板404、シャッター羽根4
01及び402、羽根押さえ板403との間に隙間を設
けているので、その隙間から外光が回り込んでフィルム
面へ到達する恐れがある。そこで、それを防止するため
にシャッター羽根の重なり量(a寸法)やシャッター羽
根と羽根押さえ板との重なり量(b寸法)を大きくしな
ければならず、その結果、シャッター装置の小型化が妨
げられていた。
【0009】
【発明の目的】本発明の目的は前記従来技術の欠点を持
たず、且つ高速動作に適したシャッター装置を提供する
ことである。具体的には、本発明の目的は、本出願人に
より提案されている前述の先行技術を利用して構成され
るとともに前記従来技術の欠点を有しない新規なシャッ
ター装置を提供することである。以下には本発明の請求
項毎に本発明の目的を明らかにする。
【0010】
【0011】
【0012】
【課題を解決するための手段及び作用】前記課題を解決
するために請求項1の発明は、光学系の最大開口を決め
る開口部を有した絞り板と、該開口部を閉じる第一の位
置と該開口部より退避する第二の位置との間を変位可能
なセクタを有する第一のセクタ装置と、該開口部を閉じ
る第一の位置と該開口部より退避する第二の位置との間
を変位可能なセクタを有する第二のセクタ装置と、レリ
ーズ動作に応じて該第一のセクタ装置のセクタを該第一
の位置から該第二の位置へ変位させるように該第一のセ
クタ装置を駆動制御するとともに該第二セクタ装置のセ
クタを該第二の位置から該第一の位置へ変位させるよう
に該第二のセクタ装置を駆動制御する制御手段と、を備
えた光学機器のシャッター装置において、該制御手段
は、レリーズ動作以前は該第二のセクタ装置のセクタを
該開口部内に侵入させて該第一の位置と該第二の位置と
の間の第三の位置に保持し、レリーズ動作に応じて該第
三の位置から該第二の位置へ該第二のセクタ装置のセク
タを変位させた後に該第二の位置から該第一の位置へ変
位させる機能を有しているものであることを特徴とする
光学機器のシャッター装置を提供する。
【0013】
【0014】
【実施例】以下に図1〜図16を参照して本発明の実施
例について説明する。
【0015】〈実施例1〉 図1〜図16に本発明の第一実施例のシャッター装置を
示す。
【0016】図1〜図3において、1は上地板、2は第
一駆動リングで、内径部2aが上地板1の円筒部1aに
回動可能に嵌合している。3及び4は駆動ピンで、第一
駆動リング2に固着されている。5は第一のステッピン
グモータで、所定の回転角で割り出し回転可能なもので
ある。6は第一のピニオンで、該モータ5の出力軸に固
着され、該駆動リング2の歯車部2bと噛み合ってお
り、該モータ5の回転駆動力を該駆動リング2に伝達す
る。7は第一の押さえ板であり、図2に示すように該駆
動リング2が円筒部1aに嵌合した状態で該円筒部1a
の端面1iに固着され、該駆動リング2の脱落を防止し
ている。
【0017】8は第一のシャッター羽根であり、駆動ピ
ン3が上地板1の長穴1gを通って穴8aに回動可能に
嵌合している。該羽根8にはピン8bが固着されてお
り、ピン8bは上地板1のカム溝1bに摺動可能に嵌合
している。
【0018】9は第二のシャッター羽根であり、駆動ピ
ン4が上地板1の長穴1gを通って穴9aに回動可能に
嵌合している。該羽根9にはピン9bが固着されてお
り、ピン9bは上地板1のカム溝1cに摺動可能に嵌合
している。
【0019】10は羽根押さえ板(絞り板)であり、開
口部10aを有し、上地板1との間にシャッター羽根8
及び9が面と平行に移動可能な空隙を保持して上地板1
に取り付けられている。開口部10aはシャッター装置
の最大開口径を決定している。
【0020】上地板1のダボ1d〜1f(図3参照)は
羽根押さえ板10と上地板1との間に該羽根の移動のた
めの空隙を形成するためのスペーサとしての突出部であ
る。11は下地板、12は第二駆動リングで、図2に示
すように該駆動リング12の内径部12aは下地板11
の円筒部11aに回動可能に嵌合している。13及び1
4は駆動ピンで、該第二駆動リング12に固着されてい
る。15は第二のステッピングモータで、所定の回転角
で割り出し回転が可能なものである。
【0021】16は第二のピニオンで、該モータ15の
出力軸に固着され、第二駆動リング12の歯車部12b
と噛み合っており、該モータ15により回転駆動され
る。
【0022】17は第二の押さえ板であり、図2に示す
ように第二駆動リング12が下地板11の円筒部11a
に嵌合した状態において該円筒部の端面11iに固着さ
れて該駆動リング12の脱落を防止している。
【0023】18は第三のシャッター羽根であり、前述
の駆動ピン13が下地板11の長穴11gを通って穴1
8aに回動可能に嵌合している。該シャッター羽根18
にはピン18bが固着されており、ピン18bは下地板
11のカム溝11bに摺動可能に嵌合している。
【0024】19は第四のシャッター羽根であり、前述
の駆動ピン14が下地板11の長穴11hを通って穴1
9aに回動可能に嵌合している。該羽根19にはピン1
9bが固着されており、該ピン19bは下地板11のカ
ム溝11cに摺動可能に嵌合している。
【0025】下地板11は羽根押さえ板10との間に第
三のシャッター羽根18及び第四のシャッター羽根19
が面と平行に移動できる空隙を保持して羽根押さえ板1
0に取り付けられている。下地板11のダボ11e〜1
1fは羽根押さえ板10との間に上記空隙を保持するた
めのスペーサとなっている。
【0026】図3は図2のA−A断面図である。図3は
第一のシャッター羽根8と第二のシャッター羽根9とで
羽根押さえ板10の開口部10aを閉じている状態であ
り、第一のシャッター羽根8と第二のシャッター羽根9
とで開口部10aを閉じている状態を第一の位置にある
という。この状態から第一の駆動リング2を矢印C方向
に回転させると第一シャッター羽根8及び第二シャッタ
ー羽根9は光軸を中心に回転していく。その際、ピン8
b及び9bがそれぞれカム溝1b及び1cに沿って移動
していくのでシャッター羽根8は穴8aを中心として、
また、第二シャッター羽根9は穴9aを中心として、そ
れぞれ回転し、両羽根8及び9により光路開口が形成さ
れていく。
【0027】ステッピングモータ5が1ステップ分駆動
されると第一駆動リング2は光軸を中心として角度γだ
け回転するようになっている。第一駆動リング2が図3
の状態から角度3γだけ(すなわち3ステップ)回転し
てもシャッター羽根8及び9が穴8a及び9aを中心と
して回転しないようにカム溝1b及び1cは設計されて
いるが、図4に示すようにステッピングモータ5のそれ
以後のステップではシャッター羽根8及び9はカム溝1
b及び1cとピン8b,9bが係合しているので光軸を
中心として回転すると同時に穴8a及び9aを中心とし
て回転させられるようになっている。
【0028】第一ステッピングモータ5の4ステップ目
の回転位置(すなわち、第一駆動リング2の初期位置か
ら4γの角度だけ回転した位置)において第一シャッタ
ー羽根8と第二シャッター羽根9とで形成される光路開
口は図5に示すようにピンホールとなり、該モータ5の
10ステップ目の回転位置(すなわち、第一駆動リング
2が初期位置から角度10γだけ回転した位置)では両
シャッター羽根8及び9で形成される光路開口は図6に
示すように全開状態(すなわち、羽根押さえ板10の開
口部10aが全開状態)となる。両シャッター羽根8及
び9が全開状態となっている状態を第二の位置にあると
いう。そして、それ以後の該モータ5のステップ回転で
は両シャッター羽根8及び9の相対的移動は停止し(す
なわち、開口部10aの全開状態が維持され)、両シャ
ッター羽根8及び9は第一駆動リング2と共に光軸を中
心として回転し、図7に示すように第一駆動リング2の
最終回転位置となる該モータ5の第12ステップ目まで
該開口部10aの全開状態が維持される。
【0029】図8は第一シャッター羽根8及び第二シャ
ッター羽根9のそれぞれの穴8a及び9aを中心とする
両羽根の回転角度θと第一ステッピングモータ5のステ
ップ数との関係を示したグラフであり、同図に示すよう
に、シャッター羽根8及び9の回転角度θがθ1 となる
時に両シャッター羽根8及び9はピンホールを形成し、
両シャッター羽根の回転角度がθ2 となる時に該開口部
10aが全開となる。図9はステッピングモータ5の特
性を示すグラフである。本図によれば、該モータの回転
速度が例えばaとなるように駆動信号を与えても該モー
タは瞬時に応答する訳ではなく、実際に該モータがその
速度になるまでにはある回転量すなわちステップ数(図
9に示すように3ステップ)が必要であることが判る。
【0030】本実施例では、該モータ5の3ステップ以
後のステップでシャッター羽根に初めて光路開口を形成
させるように設計されているので、シャッターの開口ス
ピードは該モータに対する駆動信号の設定スピードに対
して誤差は非常に少ない。なお、本実施例において示し
たステッピングモータのステップ数は本発明を限定する
ものではなく、該モータの起動以後の何ステップ目で光
路開口の形成を開始するかは本発明の範囲において自由
に設定できる。
【0031】本実施例では、図6に示すように、該開口
部10aが全開になった時にシャッター羽根8及び9が
該開口部10aから退避する量Mが小さく設定されてい
るにもかかわらず駆動リング2は該モータ5の12ステ
ップ目まで回転し、該開口部10aの全開以後、該モー
タ5の12ステップ目までの間は該シャッター羽根8及
び9が全開状態に維持されたまま光軸まわりに回転する
ため、従来のシャッター装置において起こりやすかった
ストッパーとシャッター羽根との衝突によるバウンドの
ために該羽根が再び該開口部に入り込んでしまうという
事故を防ぐ効果がある。
【0032】なお、第一駆動リング、第一ステッピング
モータ、及びシャッター羽根を含む装置を本明細書では
第一セクタ装置と称し、シャッター羽根をセクタと称す
ることにする。
【0033】図10は図2におけるB−B断面図であ
る。
【0034】第二駆動リング12が第二ステッピングモ
ータ15により矢印D方向に回転されると第三シャッタ
ー羽根18及び第四シャッター羽根19は該駆動リング
12とともに光軸を中心として回転されると同時に、カ
ム溝11b及び11cにより該羽根18の穴18a及び
該羽根19の穴19aを中心としても回転させられる。
図10の状態はシャッター羽根18,19が開口部10
aから退避した位置にありこのような全開状態を第二の
位置にあるという。
【0035】該モータ15の1ステップ分の回転角をβ
とし、図10の状態を基準(初期状態)とした時、穴1
8a及び19aを中心としたシャッター羽根18及び1
9のそれぞれの回転角αと該モータ15の回転位置との
関係を図11に示す。
【0036】図11に示すように、該モータ15が2β
の位置まで回転してもシャッター羽根18及び19は穴
18a及び19aを中心とする回転をしないが、該モー
タ15が3βの角度まで回転するとシャッター羽根18
及び19は穴18a及び19aを中心として回転を始
め、該モータ15が9βの位置まで回転する間に該羽根
18及び19は穴18a及び19aを中心として回転角
α3 の位置すなわち開口部を閉じた状態まで回転した
後、該位置に停止し、それ以後はその位置に留まったま
まで第二駆動リング12とともに該モータ15の最終回
転位置12βの位置まで光軸を中心として回転移動して
いく、図11において回転角α1 は開口部10a内に両
シャッター羽根18及び19が入り込む回転角であり、
回転角α2 は両シャッター羽根18及び19によってピ
ンホールが形成される回転角である。該シャッター羽根
18,19が開口部を閉じた状態を第一の位置にあると
いう。本明細書では第三シャッター羽根18、第四シャ
ッター羽根19、第二駆動リング12、第二ステッピン
グモータ15から成るセクタ装置を第二セクタ装置と称
し、該シャッター羽根をセクタと称することにする。
【0037】第二セクタ装置においても第一セクタ装置
と同様に開口量を制御する位置すなわち図3及び図10
に示す状態から3ステップ分同一方向に駆動された後は
光路開口の開口速度と該モータ15に与える電気信号の
設定駆動信号との間の誤差が非常に少なくなる。また9
ステップすなわち9β回転以後12ステップ(12β回
転)まで閉じた状態を保持するカム溝となっているの
で、最終回転位置である12ステップめで第二駆動リン
グが地板等のストッパーに衝突したとしてもそれにより
再び開口することはない。
【0038】図12は本実施例のシャッター装置の制御
回路のブロック図である。同図において、101はマイ
クロコンピュータ(以下にはマイコンと記載する)等か
ら成りカメラ等の光学機器の全体の制御を行う主制御回
路、102は第一ステッピングモータ5を駆動する第一
駆動回路、103は第二ステッピングモータ15を駆動
する第二駆動回路、104は被写界輝度を測定する公知
の測光回路、である。露光制御においては、測光回路1
04により測定された被写界輝度に基づいて主制御回路
101が該駆動回路102及び103を介して第一駆動
リング2及び第二駆動リング12を図3及び図10に示
す位置より矢印C,D方向に相対的に時間Tだけずらし
て第一ステッピングモータ5と第二ステッピングモータ
15を駆動することにより行われる。
【0039】図13は上記の動作に従って第一セクタ装
置により開口される面積aと、第二セクタ装置により開
口される面積bのそれぞれの変化を示す。同図におい
て、横軸は図3及び図10に示す状態で第一セクタ装置
が駆動されてからの時間t及び第一及び第二のステッピ
ングモータのステップ数を示す。
【0040】図13において斜線で示される部分が本実
施例のシャッター装置における開口領域であり、第一及
び第二のセクタ装置間の動作遅れ時間Tを変化させるこ
とにより露光量を変えることができる。
【0041】本実施例では、従来例で問題となっていた
b寸法(図20参照)を小さくするために以下のような
対策が講じられている。
【0042】不図示のレリーズボタンが操作されて露出
動作が行われる以前には、主制御回路101は第二セク
タ装置を図14に示す状態にしている。すなわち、第三
のシャッター羽根18及び第四のシャッター羽根19は
羽根押さえ板10の開口部10a内にb2だけ入り込ん
でおり、従って、この状態では光路開口が開口部10a
よりも小さなものとなっている。このように第三、第四
のシャッター羽根18,19が、ピンホールと全開位置
との間にある位置を第三の位置と呼ぶことにする。
【0043】一方、第一セクタ装置のシャッター羽根8
及び9と羽根押さえ板10とのオーバーラップ量は図1
5に示すようにb1であるが、シャッター装置全体とし
てはシャッター羽根8及び18を例にとれば図16に示
すようにオーバーラップ量はb3である。従って、b3
=b1+b2であるから、仮にb1寸法を小さくしても
全体のオーバーラップ量b3はb1及びb2よりも大き
くできるので光線漏れの恐れはない。
【0044】主制御回路101は不図示のレリーズボタ
ンが操作されると、先ず第二セクタ装置を図14に示す
状態すなわち第三のシャッター羽根18、第四のシャッ
ター羽根19とが全開位置とピンホール位置との間にあ
る第三の位置の状態から第二駆動リング12を矢印Dと
は逆向きに駆動させて図10に示す位置すなわち第二の
位置にしてから第一及び第二セクタ装置を駆動させ、露
出動作を行わせる。そして、第二セクタ装置が図14に
示す状態から図10に示す状態に戻った時点から露出動
作が開始するまでの時点までの時間は短い(例えば10
0ms程度)のでb1寸法が小さくても、その間に光線
漏れが起こる可能性は殆どない。
【0045】露光動作が終了すると、主制御回路101
は第一ステッピングモータ5を逆方向に回転させて第一
セクタ装置を閉状態とした後、第二ステッピングモータ
15を逆転させて第二セクタ装置を図14の状態に戻
す。
【0046】
【0047】
【0048】
【0049】
【0050】
【0051】
【0052】
【0053】
【0054】
【0055】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば次
のような効果を得ることができる。
【0056】請求項1の発明によれば、光学系の最大開
口を決める開口部を有した絞り板と、該開口部を閉じる
第一の位置と該開口部より退避する第二の位置との間を
変位可能なセクタを有する第一のセクタ装置と、該開口
部を閉じる第一の位置と該開口部より退避する第二の位
置との間を変位可能なセクタを有する第二のセクタ装置
と、レリーズ動作に応じて該第一のセクタ装置のセクタ
を該第一の位置から該第二の位置へ変位させるように該
第一のセクタ装置を駆動制御するとともに該第二にセク
タ装置のセクタを該第二の位置から該第一の位置へ変位
させるように該第二のセクタ装置を駆動制御する制御手
段と、を備えた光学機器のシャッター装置において、該
制御手段は、レリーズ動作以前は該第二のセクタ装置の
セクタを該開口部内に侵入させて該第一の位置と該第二
の位置との間の第三の位置に保持し、レリーズ動作に応
じて該第三の位置から該第二の位置へ該第二のセクタ装
置のセクタを変位させた後に該第二の位置から該第一の
位置へ変位させる機能を有しているものであることを特
徴とする光学機器のシャッター装置が提供される。本発
明によれば、該光学機器のレリーズ動作以前は該第二装
置のセクタ(シャッター羽根)を該絞り板の該開口部内
へ侵入させた状態にしておくことにより、閉じ状態での
セクタ同士の重なり量もしくはセクタと該絞り板との重
なり量を小さく設定しても光線漏れを防ぐことができる
ので小型で且つ光線漏れの恐れのないシャッター装置を
提供することができる。
【0057】
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の第一実施例のシャッター装置の分解斜
視図。
【図2】図1のシャッター装置の縦断面図。
【図3】図2のA−A矢視図で、第一セクタ装置のセク
タ(シャッター羽根)の駆動開始前の状態を示す図。
【図4】第一セクタ装置のステッピングモータの起動後
3ステップ目の該セクタの状態を示す図。
【図5】第一セクタ装置のステッピングモータの起動後
4ステップ目の該セクタの状態を示した図。
【図6】第一セクタ装置のステッピングモータの起動後
10ステップ目の該セクタの状態を示した図。
【図7】第一セクタ装置のステッピングモータの起動後
12ステップ目の該セクタの状態を示した図。
【図8】第一セクタ装置のステッピングモータの起動後
の駆動ステップ数と該第一セクタ装置における光路開口
の形成との関係を示した図。
【図9】ステッピングモータに与える駆動信号と該モー
タの回転速度との関係を示したステッピングモータの起
動特性図。
【図10】図2のB−B矢視図で、第二セクタ装置のセ
クタ(シャッター羽根)の駆動開始前の状態を示した
図。
【図11】第二セクタ装置のステッピングモータの起動
後の回転位置と該セクタによる光路開口の形成との関係
を示した図。
【図12】本発明のシャッター装置を搭載したカメラの
露光制御系の一部の概略図。
【図13】該第一セクタ装置と該第二セクタ装置とによ
って形成される光路開口と各セクタ装置のステッピング
モータの駆動ステップ数との関係を示した図。
【図14】シャッターレリーズ前の該第二セクタ装置の
セクタの状態を示した図。
【図15】シャッターレリーズ前に該絞り板10の開口
部10aが該第一セクタ装置のセクタによって完全に遮
蔽されている時の該セクタと該開口部との重なり量b1
を示した図。
【図16】シャッターレリーズ前の該第一セクタ装置の
セクタ8及び該第二セクタ装置のセクタ18の相互の重
なり量と該絞り板10の開口部10aとの重なり量との
関係を説明するための図。
【図17】従来のシャッター装置の概略分解斜視図。
【図18】図17のシャッター装置の一部の平面図。
【符号の説明】
1…上地板 1b,1c…カ
ム溝 2…第一駆動リング 3,4…駆動ピ
ン 5…第一ステッピングモータ 6…第一ピニオ
ン 7…押さえ板 8,9…シャッ
ター羽根(セクタ) 10…絞り板 10a…開口部 11…下地板 11b,11c
…カム溝 12…第二駆動リング 13,14…駆
動ピン 15…第二ステッピングモータ 16…ピニオン 17…押さえ板 18,19…シャッター羽根(セクタ)

Claims (1)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 光学系の最大開口を決める開口部を有し
    た絞り板と、該開口部を閉じる第一の位置と該開口部よ
    り退避する第二の位置との間を変位可能なセクタを有す
    る第一のセクタ装置と、該開口部を閉じる第一の位置と
    該開口部より退避する第二の位置との間を変位可能なセ
    クタを有する第二のセクタ装置と、レリーズ動作に応じ
    て該第一のセクタ装置のセクタを該第一の位置から該第
    二の位置へ変位させるように該第一のセクタ装置を駆動
    制御するとともに該第二にセクタ装置のセクタを該第二
    の位置から該第一の位置へ変位させるように該第二のセ
    クタ装置を駆動制御する制御手段と、を備えた光学機器
    のシャッター装置において、 該制御手段は、レリーズ動作以前は該第二のセクタ装置
    のセクタを該開口部内に侵入させて該第一の位置と該第
    二の位置との間の第三の位置に保持し、レリーズ動作に
    応じて該第三の位置から該第二の位置へ該第二のセクタ
    装置のセクタを変位させた後に該第二の位置から該第一
    の位置へ変位させる機能を有しているものであることを
    特徴とする光学機器のシャッター装置。
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