JP3954349B2 - カメラ用露光制御機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、フィルム使用のカメラにもデジタルカメラにも採用することの可能なカメラ用露光制御機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
周知のように、カメラ用の絞り機構は、撮影レンズの近傍位置に配置されている。また、露光用開口（被写体光を通過させる最も大きい面積の開口）は、地板に形成された円形の開口部によって規制され、絞り口径は、その面積を、その開口部の面積よりも小さくする場合にだけ用いられている。また、従来の絞り機構には、複数枚の羽根によって被写体光路の面積を連続的に変え得るようにしたものと、１枚の羽根に直径の異なる複数の円形開口部を形成しておき、それらのうちの一つを選択するようにしたものとがあるが、本発明における絞り機構は、後者のタイプの絞り機構を前提にしている。
【０００３】
他方、カメラ用のシャッタ機構の一つとして、レンズシャッタ機構が知られている。このレンズシャッタ機構は、撮影レンズの近傍位置に配置されていて、地板に形成されている露光用開口（被写体光路用の円形の開口）を開閉するようにしている。そして、通常は、複数枚のシャッタ羽根が露光用開口の中心から開いてゆき、中心に向けて閉じていくようにしているが、中には、シャッタ羽根が１枚だけしか設けられておらず、円形開口部の所定の周縁部から開いてゆき、全開後、その周縁部に向けて閉じていくようにしたものもある。従って、絞り機構とレンズシャッタ機構の両方を設ける場合には、殆どの場合それらを一つのユニットとして構成するのが普通である。
【０００４】
ところで、最近は、絞り機構の場合もレンズシャッタ機構の場合も、地板の材質は、殆どが合成樹脂製となっている。そのため、絞り機構の場合には、金属製のものと比較して地板が厚くなってしまい、そのままでは被写体側に配置されている撮影レンズを、絞り羽根に近付けて配置することが困難となり、光軸と平行な方向の寸法が大きく（厚く）なってコンパクト化が図れないという問題点がある。また、地板が厚くなると、地板に形成された露光用開口の端面の面積が大きくなり、そこで反射した光が撮像面に達してしまうので、その光学設計が面倒になったり、表面処理等の加工が面倒になるという問題点がある。
【０００５】
そこで、このような問題点を解決するために、被写体側に配置される地板は、露光用開口の周辺領域を、光軸方向へ向けて傾斜するように形成し、上記の端面の面積を出来るだけ小さくするようにすることも行われているが、この方法では、モールド加工上、その端面の面積を均一且つ十分に小さくすることができず、また、撮影レンズを絞り羽根に十分近付けるようにすることが難しい。そこで、このような問題点を解消するために、従来、図７に示されているような絞り機構付きシャッタ機構が考えられていた。
【０００６】
この図７に示された機構は、被写体側に配置されている主地板１と、撮像面側に配置されている補助地板２とが合成樹脂製であって、主地板１は、モータ等の駆動機構などを取り付けるために、補助地板２よりも厚く形成されている。また、主地板１と補助地板２の間は、金属製の中間板１０で仕切られていて、シャッタ羽根７，８の羽根室と絞り羽根１１の羽根室が別になっている。更に、主地板１の羽根室側には金属製の口径規制板１２が配置されていて、光軸（一点鎖線）を中心にした円形の開口部１２ａが形成されているが、この開口部１２ａが、露光用開口（被写体光路の最大の面積を規制する開口）となるようにしているので、上記の各地板と中間板に設けられた開口部１ａ，２ａ，１０ａは、開口部１２ａより大きくすることができ、その形状は必ずしも円形である必要がないようになっている。従って、開口部１２ａの端面の面積は小さく、主地板１の被写体側に配置されている撮影レンズＡを絞り羽根１１に近付けて配置することが可能になっている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、最近では、デジタルカメラの急速な伸びに伴って、この種の絞り機構や、絞り機構付きレンズシャッタ機構に対する低コスト化と小型化に対する要求が一段と大きくなっている。しかし、主地板１の被写体側の面と、補助地板２の撮像面側の面との間の寸法を小さくするためには、それらの地板１，２を薄くしなければならないし、撮影レンズＡを絞り羽根１１に近付けて配置できるようにするためには、地板１を薄くしなければならない。ところが、機能上からも加工上からも、主地板１を薄くすることは問題が多い。
【０００８】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、羽根室を構成している地板の開口部によらず、露光用開口を形成できるようにした、低コスト化と羽根室の薄型化に適したカメラ用露光制御機構を提供することである。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用露光制御機構は、夫々の開口部を重ねるようにして両者間に羽根室を構成しており少なくとも被写体側に配置される方が合成樹脂製である二つの地板と、前記被写体側に配置される一方の地板に隣接して前記羽根室内に作動可能に配置されており前記二つの地板の開口部にいずれか一つを常に重ねている直径の異なる少なくとも二つの円形開口部を有していてそれらのうちの最も大きい円形開口部が露光用開口となるようにした絞り羽根と、前記二つの地板のうちの他方の地板と前記絞り羽根との間においてそれらに隣接して配置され前記円形開口部の開閉作動を行うシャッタ羽根と、を備えているようにする。
【００１０】
また、本発明のカメラ用露光制御機構においては、前記被写体側に配置される地板の開口部が、撮影レンズの少なくとも一部を進入させて配置できる形状に形成されていると、一層カメラのコンパクト化に寄与することが可能になる。
【００１２】
更に、前記羽根室内には、前記絞り羽根と前記シャッタ羽根との間に中間板が配置されており、該中間板は、前記最も大きい円形開口部よりも大きい開口部を有していて、該開口部を前記二つの地板の開口部に重ねて配置されているようにしても、従来よりはカメラのコンパクト化に好適な絞り機構付きレンズシャッタ機構が得られる。
【００１３】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。本実施例は、フィルムを使用するカメラにもデジタルカメラにも採用することが可能なレンズシャッタ機構である。しかしながら、周知のように、どちらのカメラに採用したかによってシャッタ羽根を作動させる順序（シーケンス）が異なるだけである。そこで、本実施例の説明に際しては、デジタルカメラに採用した場合で説明する。尚、図１は、本実施例の初期状態を被写体側から視た平面図であり、図２は、その初期状態における羽根室内を被写体側から視た平面図である。また、図３は、図１の要部断面図であるが、図７に示された従来例と比較しやすいようにするために、絞り羽根については便宜的な描き方をしてある。そして、図４〜図６は、本実施例の各作動状態を図２と同じようにして示した平面図である。
【００１４】
そこで、先ず、図１〜図３を用いて、本実施例の構成を説明する。本実施例は、被写体側に配置された主地板１と、撮像素子側に配置された補助地板２の間に羽根室を構成している。二つの地板１，２は、いずれも合成樹脂製であって、殆ど同じ外形をしており、略中央部には円形をした異なる直径の開口部１ａ，２ａを形成している。尚、図２においては、主地板１の外形を二点鎖線で示しているが、このことは、図４〜図６の場合も同じである。
【００１５】
そこで、次に、主に図１を用いて主地板１の被写体側の構成を説明する。先ず、カメラへ取り付けるときに用いる三つの取付部１ｂ，１ｃ，１ｄが開口部１ａを囲むようにして設けられている。また、二つのモータ３，４が、主地板１と一体的に成形されたフック部１ｅ，１ｆと、ビス５，６によって取り付けられている。これらのモータ３，４は、特開２０００−６００８８号公報などに記載のムービングマグネット型モータと称されているモータであって、その構成は周知であるため具体的な構成説明は省略するが、永久磁石製の回転子は所定の角度範囲でしか回転せず、それらから径方向へ張り出した部位に設けられた駆動ピン３ａ，４ａが、主地板１の長孔１ｇ，１ｈから羽根室内に挿入されている。
【００１６】
次に、主地板１の撮像素子側の構成を説明するが、先ず、図１に示されていて図２には示されていない部位について説明する。主地板１に対する補助地板２の取付け方は、主地板１に設けられたフック部１ｉを補助地板２の縁に掛け、図示していないビスを、補助地板２の背面側から補助地板２の孔２ｂ（図２参照）に挿入し、主地板１の取付部１ｊに螺合させている。そして、この取付部１ｊは、主地板１と補助地板２との間のスペーサの役目もしているが、このほかにも主地板１には専用のスペーサ１ｋ，１ｍ，１ｎが設けられている。
【００１７】
また、図２においては、主地板１の背面側に設けられている部位が、上記した駆動ピン３ａ，４ａと共に、断面で示されている。先ず、主地板１には、ストッパ１ｐ，１ｑ，１ｒ，１ｓが設けられている。また、軸１ｔ，１ｕ，１ｖが設けられているが、それらのうち、軸１ｔにはシャッタ羽根７が回転可能に取り付けられ、軸１ｕにはシャッタ羽根８が回転可能に取り付けられている。そして、シャッタ羽根７，８は、シャッタ羽根７が被写体側となるように配置されていて、それらに形成されている長孔７ａ，８ａには、周知のように、上記の駆動ピン３ａが嵌合している。
【００１８】
もう一つの軸１ｖには、シャッタ羽根７よりも被写体側に配置されている絞り羽根９が回転可能に取り付けられている。この絞り羽根９は、長孔９ａと、直径の異なる二つの開口部９ｂ，９ｃとを有していて、直径の大きい開口部９ｂが露光用開口（即ち被写体光路の最大面積の開口）となり、直径の小さい開口部９ｃが絞りの小口径を規制するようになっている。そして、図１及び図２から分かるように、開口部９ｂの直径は、上記の開口部１ａ，２ａの直径よりも小さい。また、長孔９ａには上記の駆動ピン４ａが嵌合している。また、図３において、撮影レンズＡは、図示を省略した筒部材に、直接か鏡枠を介して取り付けられている。
【００１９】
次に、本実施例の作動を説明する。図２は本実施例の初期状態を示している。即ち、このデジタルカメラはノーマルオープンタイプであって、撮影をしていないときには、絞り羽根９が大口径の開口部９ｂを被写体光路に挿入していて、シャッタ羽根７，８は、その開口部９ｂを全開にしている。そのため、撮像素子は被写体光にさらされており、電源をオンにすると、被写体像をモニターで観察できるようになっている。また、このとき、モータ３，４は非通電状態となっているが、周知のモータ構成によって、モータ３の回転子は反時計方向へ回転する力が付与され、モータ４の回転子は時計方向へ回転する力が付与されている。そのため、シャッタ羽根７，８はストッパ１ｐ、１ｓに接触させられ、絞り部材９はストッパ１ｒに接触させられている。
【００２０】
この状態においてシャッタボタンを押すと、被写体光の測定結果に基づいて、被写体の光量を減じて撮影するか減じないで撮影するかが決定される。そして、被写体の光量を減じて撮影することに決定された場合は、モータ４の回転子が反時計方向へ回転させられ、絞り羽根９を時計方向へ回転させる。そのため、絞り羽根９は、シャッタ羽根７に対して摺動し、ストッパ１ｑに当接して停止する。そのようにして停止した状態が図４に示されており、このとき被写体光路は小口径の開口部９ｃによって規制された状態になる。また、この状態になったとき、モータ４に対する通電は断たなくてもよいが、断ったとしても、周知のモータ構成によって、この状態は保たれる。尚、カメラの仕様によっては、カメラのレリーズによってこの状態が得られるのではなく、被写体光に応じて自動的に得られるようにしても差し支えない。
【００２１】
このようにして、図４の状態が得られると、次に、撮像装置に撮影開始の信号が与えられる。そして、所定の撮影時間が経過すると、制御回路からモータ３に通電され、回転子が時計方向へ回転させられる。そのため、シャッタ羽根７，８は相反する方向へ回転するが、このときシャッタ羽根７は絞り羽根９に対して摺動することになる。そして、開口部９ｃを閉鎖した後、ストッパ１ｓ，１ｐに当接して停止する。即ち、シャッタ羽根７は、その作動開始から停止するまで、シャッタ羽根８に対してと同様に、常に絞り羽根９との間にも好適な摺接関係が維持されているので、図７に示したような中間板１０を設けずとも、作動上、絞り羽根９と干渉することがない。そして、その停止状態が図５に示されている。
【００２２】
その後、この閉鎖状態で撮像情報が記憶装置に転送されると、あい前後してモータ３，４に通電される。しかし、このときには上記の場合と異なり、電流が逆方向へ供給されるため、シャッタ羽根７，８と絞り羽根９は、いずれも上記とは反対方向へ回転させられるが、このときにもシャッタ羽根８と絞り羽根９とは干渉することがない。そして、シャッタ羽根７，８がストッパ１ｐ，１ｓに当接し、絞り羽根９がストッパ１ｒに当接して停止させられると、その直後に、モータ３，４に対する通電が断たれて図２の初期状態に復帰する。
【００２３】
また、被写体光が比較的明るくなくて、上記のように開口部９ｃを用いないで撮影する場合は、開口部９ｂを用いて撮影することになる。従って、この場合には、図２の初期状態において、モータ４には通電することなく撮影が開始される。そして、所定の撮影時間が経過すると、制御回路からモータ３に通電され、回転子が時計方向へ回転させられる。そのため、シャッタ羽根７，８は相反する方向へ回転させられ、既に説明したようにして、図６に示した状態で停止させられる。その後、この閉鎖状態で撮像情報が記憶装置に転送されるとモータ３が逆回転させられ、図２の状態に復帰する。
【００２４】
このように、本実施例によれば、露光用開口（被写体光路の最大面積の開口）は、主地板１の開口部１ａによって規制されるのではなく、また、図７に示した開口規制板１２の開口部１２ａによって規制されるものでもないので、開口規制板１２を設けなくて済む分だけ、低コストとなり、且つ主地板１の被写体側の面と補助地板２の撮像面側の面との間の寸法を小さくすることが可能になる。また、図７における開口規制板１２を設けないので、主地板１を薄くしなくても、主地板１の被写体側に配置されている撮影レンズＡを、絞り羽根９に近付けることが可能となる。尚、開口部１ａの形状は開口部９ｂより大きければ、必ずしも円形である必要はない。そして、開口部１ａには、上記のように撮影レンズＡの一部のみを進入させる場合のほか、撮影レンズＡを取り付けている図示していない筒部材（鏡胴やレンズ枠など）の一部だけを進入させるようにしてもよいし、両者の一部を進入させるようにしても差し支えない。
【００２５】
尚、本実施例において、主地板１の開口部１ａをもっと大きくしたい場合には、二つの地板１，２の外形を大きくし、絞り羽根９の作動量を大きくすればよい。また、絞り羽根９を、ステッピングモータで作動させるようにした場合には、絞り羽根９に三つ以上の直径の異なる円形開口部を設けるようにしても差し支えないし、それらのうちの二つの直径を同じにして、一方にはＮＤフィルタを取り付けるようにしても差し支えない。
【００２６】
また、本実施例においては、図７に示した中間板１０を配置していないが、本発明はそのような中間板１０の配置を妨げるものではない、中間板１０を設けても、図７に示されたものよりは、開口規制板１２を無くし、主地板１の被写体側の面と補助地板２の撮像面側の面との間の寸法を小さくすることが可能になる。
【００２７】
また、上記の実施例においては、絞り羽根９の開口部９ｂが被写体光路上に配置されている状態を初期状態としたが、開口部９ｃが規制している状態を初期状態としても差し支えない。また、シャッタ羽根７，８は、カメラの不使用時においては閉鎖状態とし、電源をオンにすると全開状態となるようにしてもよく、そのようにすると、撮像素子の性能の劣化を防ぐことが可能になる。更に、本実施例をフィルム使用のカメラに適用する場合は、撮影をしていないときには、電源のオン・オフに関係なくシャッタ羽根７，８を閉鎖状態にしておき、シャッタのレリーズによって、先ず絞り羽根９の位置を制御してから、シャッタ羽根７，８の開閉作動を行わせるようにすればよい。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明は、羽根室を構成している地板のうち、少なくとも被写体側に配置される地板が合成樹脂製であるカメラ用露光制御機構において、羽根室内に作動可能に配置されている絞り羽根に、直径の異なる少なくとも二つの円形開口部を形成し、その最も大きい円形開口部が露光用開口となるようにしたので、地板に形成されている被写体光路用の開口部をそれよりも大きくすることが可能となり、且つ上記のような開口規制板を設ける必要もなく、羽根室の薄型化と低コスト化に有利な構成が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の初期状態を被写体側から視た平面図である。
【図２】図１の状態における羽根室内を被写体側から視た平面図である。
【図３】図１の要部断面図である。
【図４】図２と同じようにして示した実施例の平面図であって、図２の状態から小口径の絞りが選択された状態を示したものである。
【図５】図２と同じようにして示した実施例の平面図であって、図４の状態からシャッタ羽根が閉じた状態を示したものである。
【図６】図２と同じようにして示した実施例の平面図であって、図２の状態からシャッタ羽根が閉じた状態を示したものである。
【図７】図３と同じようにして示した従来例の断面図である。
【符号の説明】
１ 主地板
１ａ，２ａ，９ｂ，９ｃ，１０ａ，１２ａ 開口部
１ｂ，１ｃ，１ｄ，１ｊ 取付部
１ｅ，１ｆ，１ｉ フック部
１ｇ，１ｈ，７ａ，８ａ，９ａ 長孔
１ｋ，１ｍ，１ｎ スペーサ
１ｐ，１ｑ，１ｒ，１ｓ ストッパ
１ｔ，１ｕ，１ｖ 軸
２ 補助地板
２ｂ 孔
３，４ モータ
３ａ，４ａ 駆動ピン
５，６ ビス
７，８ シャッタ羽根
９，１１ 絞り羽根
１０ 中間板
１２ 口径規制板
Ａ 撮影レンズ

Claims (3)

1. 夫々の開口部を重ねるようにして両者間に羽根室を構成しており少なくとも被写体側に配置される方が合成樹脂製である二つの地板と、前記被写体側に配置される一方の地板に隣接して前記羽根室内に作動可能に配置されており前記二つの地板の開口部にいずれか一つを常に重ねている直径の異なる少なくとも二つの円形開口部を有していてそれらのうちの最も大きい円形開口部が露光用開口となるようにした絞り羽根と、前記二つの地板のうちの他方の地板と前記絞り羽根との間においてそれらに隣接して配置され前記円形開口部の開閉作動を行うシャッタ羽根と、を備えていることを特徴とするカメラ用露光制御機構。
2. 前記被車体側に配置される地板の開口部が、撮影レンズの少なくとも一部を進入させて配置できる形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用露光制御機構。
3. 前記羽根室内には、前記絞り羽根と前記シャッタ羽根との間に中間板が配置されており、該中間板は、前記最も大きい円形開口部よりも大きい開口部を有していて、該開口部を前記二つの地板の開口部に重ねて配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用露光制御機構。