JP3990779B2 - カメラ用シャッタ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影に際し、２枚のシャッタ羽根が相対的に往復作動して、円形をした露光用開口部を開閉するようにした、一般に、レンズシャッタと称されているカメラ用シャッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近におけるこの種のレンズシャッタは、シャッタ羽根の往復作動を、モータの往復回転によって行わせるものが多くなっている。そして、その典型的な従来例が、特開平８−２６２５３１号公報と特開平９−１５２６４５号公報に示されている。このうち、前者の公報に記載されている従来例は、モータによって往復作動させられる開閉部材が設けられていて、その開閉部材のピンが、２枚のシャッタ羽根に形成された長孔（スロット）に嵌合するように構成されている。また、後者の公報に記載された従来例の場合には、上記の開閉部材が設けられておらず、モータの回転子に一体化されているピンが、２枚のシャッタ羽根に形成された長孔に直接嵌合するように構成されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
周知のように、この種のシャッタは、シャッタ羽根の開閉作動が遅いと、受像面の中心部と周辺部との間で露光量の差が大きくなり、所謂露光むらが顕著になる。また、２枚の羽根は、露光用開口部の限られた径方向領域に枢着されているので、カメラの構え方によっては重力の影響でシャッタ羽根の作動特性が変わってしまうことがある。そのため、この種のシャッタの製作に当たっては、或る程度以上の速度を安定して得られるようにする必要がある。特に、最近のカメラにおいては、フラッシュの発光信号をシャッタ羽根の開き作動から得ることが多いため、開き作動特性を安定化させることが極めて重要である。また、この種のシャッタには、露光条件によって、シャッタ羽根を、全開位置まで作動させず、所定の口径位置から閉じさせてしまうタイプのものが知られているが、そのようなタイプのシャッタにおいては、シャッタ羽根の開き作動特性を安定化させないと、露光量が大きく変わってしまう。
【０００４】
ところで、シャッタ羽根の駆動源として小型モータを用いる場合には、その起動性が一番問題となる。言うまでもなく、２枚のシャッタ羽根は、閉鎖時には、相互の重なり面積が極めて大きくなっていて、しかも、その重なり部からの漏光を防止するために可成りの密接状態に保たれている。そのため、モータにとっての負荷は、開き作動開始時において一番大きいことになる。それに対して、モータの駆動力は、通電の初期においては小さく、徐々に大きくなっていく。従って、この初期時期における負荷が僅かに変動していたり、モータの起動力に変動が生じると、シャッタ羽根の開き作動特性に与える影響は極めて大きくなってしまう。そのような事態に対処するためには、小型であって大きな起動力を安定して得られるモータを使用すればよいわけだが、そのようなモータは極めて高価であり、実際上、この種のシャッタに採用することは困難である。従って、この種のシャッタを実施する場合には、各部材の加工精度・組立精度の確保、油や塵などの付着防止、モータ自体の作動の安定化維持等に製作上の各種の苦心が払われてきた。
【０００５】
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、２枚のシャッタ羽根が相対的に往復作動して、露光用開口部を開閉するようにしたカメラ用シャッタにおいて、各シャッタ羽根は、露光用開口部の閉鎖時には、モータの永久磁石の磁力によって閉鎖状態を維持され、開き作動時には、その維持力を解かれて、ばね力によって作動され、閉じ作動時には、モータによって作動されるようにすることにより、開き作動時における負荷の変動やモータの作動特性による影響を最小限に抑え、好適な開き作動特性を得るようにしたカメラ用シャッタを提供することである。
【０００６】
【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、本発明のカメラ用シャッタは、両者の間に羽根室を構成し少なくとも一方にはシャッタ全開時の口径を規制する露光用開口部を形成した二つの地板と、夫々が前記羽根室内において前記地板のいずれかに枢着され且つ一方に設けられたピンを他方に形成された長孔に嵌合させて互いに連結されており露光作動時には相対的に往復運動して前記露光用開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根と、第１シャッタ羽根の外形部の一部に形成された被押動部に接触させる押動部を有している駆動部材を永久磁石を有する回転子と一体に構成し該駆動部材を往復作動させるモータと、一端を第２シャッタ羽根に掛け該第２シャッタ羽根を開き作動を行う方向及び前記第１シャッタ羽根に密接させる方向に付勢している付勢ばねと、前記二つのシャッタ羽根の連結部の作動領域を囲むようにして前記地板の少なくとも一方に形成された座部とを備え、前記駆動部材は、前記露光用開口部の開き作動時には前記押動部が前記被押動部から離れる方向へ作動され、前記露光用開口部の閉じ作動時には前記付勢ばねの付勢力に抗して前記押動部が前記被押動部を押すように作動され、前記露光用開口部の閉鎖時には前記付勢ばねの付勢力による前記第１シャッタ羽根の開き作動を前記永久磁石の磁力によって抑止しているように構成する。
また、本発明のカメラ用シャッタにおいては、好ましくは、前記モータが前記地板の一方に取り付けられており、前記付勢ばねは、前記モータの取り付け軸に巻回されているようにする。
【０００７】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図４に示した実施例によって説明する。尚、図１はシャッタの閉鎖状態を示した平面図である。また、図２は要部の断面図であるが、各部材の配置関係を分かり易くするために、正規の断面図とは異なる描き方をしてある。図３はシャッタの全開状態を示した平面図であり、図４は全開前に開き作動を停止された状態を示す平面図である。
【０００８】
先ず、本実施例の構成を、主に図１と図２を用いて説明する。シャッタ地板１と補助地板２は、いずれも合成樹脂製であって、両者は二つのビス３，３によって取り付けられ、それらの間に羽根室を構成している。シャッタ地板１の中央部には円形の開口部１ａが形成されており、図示していないが、補助地板２にも同形の開口部が形成されている。それらの開口部は、同形であれば両者によって露光用開口部を構成することになるが、口径が異なる場合には、口径の小さい開口部が露光用開口部となる。
【０００９】
シャッタ地板１には、羽根室内に軸１ｂ，１ｃが立設されていて、シャッタ羽根４，５が回転可能に取り付けられている。尚、設計次第では、軸１ｂ，１ｃを補助地板２に設けても差し支えない。また、シャッタ羽根４，５は、シャッタ羽根４の長孔４ａにシャッタ羽根５のピン５ａを嵌合させて相互に連結されている。二つの地板１，２には、その連結部を囲むようにして、羽根室側に、豆のかたちをした環状の座部１ｄ，２ａが形成されていて、シャッタ羽根４，５の相互の連結部近傍領域において、シャッタ羽根４，５が所定の姿勢を維持できるように、両者を密接させている。
【００１０】
また、二つの地板１，２には、シャッタ羽根４，５の円弧状をした先端縁の作動軌跡に沿って、羽根室側に、円弧状のガイド部１ｅ，１ｆ，２ｂ，２ｃが形成されている。更に、羽根室側には、開口部１ａを囲むようにして円環状のガイド部１ｇが形成されており、明示されていないが補助地板２にも、そのガイド部１ｇと重なるようにして同形のガイド部が形成されている。従って、シャッタ羽根４，５は、それらのガイド部に挟まれることによって姿勢を保たれ、作動するようになっている。
【００１１】
また、シャッタ羽根４には、外形端面の一部に被押動部４ｂが形成されており、シャッタ羽根５には、正方形をしたばね掛け用の孔５ｂが形成されている。更に、シャッタ地板１の周辺部には、羽根室内に三つのストッパ１ｈ，１ｉ，１ｊが設けられている。これらのうちストッパ１ｈ，１ｉには、シャッタ羽根４，５の先端が、閉じ作動の最終段階で当接するようになっている。また、ストッパ１ｊには、開き作動の最終段階で、シャッタ羽根５が当接するようになっている。
【００１２】
羽根室外において、シャッタ地板１には、円弧状のモータ枠６が取り付けられており、それらの間にモータ室が構成されている。このモータ枠６は合成樹脂製であって、それに形成された孔６ａ，６ｂ，６ｃを、シャッタ地板１に設けられた軸１ｋ，１ｍ，１ｎの先端に嵌合させ、フック部６ｄとビス７によって取り付けられている。また、フック部６ｄの近傍にはカバー部６ｅが形成されていて、シャッタ地板１に形成されたフック部６ｄの係合孔から漏光するのを防ぐために、その係合孔を塞いでいる。
【００１３】
本実施例に採用されているモータは、当該分野において、通常、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、回転子が永久磁石製であり、固定子のコイルに対する通電方向に応じ、回転子が所定の角度だけ正・逆転するモータである。但し、本発明は、この種のモータを使用することに限定されるものではない。本実施例において、シャッタ地板１の軸１ｐとモータ枠６の孔６ｆに軸受けされた回転子８は、合成樹脂材料と磁性体粒子との混合材料を使用し、成形後、２極に着磁したものであって、その出力ピン８ａをも同時成形にて製作したものである。そして、この出力ピン８ａはシャッタ地板１に形成された孔１ｑから羽根室内に延伸し、シャッタ羽根４の被押動部４ｂに接触し得るようになっている。
【００１４】
このモータの固定子は、三つのヨーク部材９，１０，１１と、夫々コイルを巻回した二つのコイルボビン１２，１３で構成されている。そのうち、ヨーク部材９，１０は、折曲加工によって磁極部９ａ，１０ａと、折曲部９ｂ，１０ｂとを形成しており、シャッタ地板１のピン１ｒ，１ｓ（図２参照）に位置決めされ、磁極部９ａ，１０ａを回転子８の周面に対向させている。また、ヨーク部材１１は、モータ室外に配置されていて、両端に形成された折曲部１１ａ，１１ｂを、モータ枠６の孔６ｇ，６ｈからモータ室内に延伸させ、ヨーク部材９，１０の折曲部９ｂ，１０ｂと重ね合わせている。そして、折曲部９ｂ，１１ａにはコイルボビン１２が嵌装され、折曲部１０ｂ，１１ｂにはコイルボビン１３が嵌装されている。
【００１５】
上記したモータ室内の軸１ｍには、ばね１４が巻回されており、その一端は、シャッタ地板１に設けられたばね掛け１ｔに掛けられ、他端は、シャッタ地板１に設けられた長方形の孔１ｕを貫通して、シャッタ羽根５の孔５ｂに掛けられている。そのため、シャッタ羽根５は、このばね１４によって反時計方向、即ち開き作動を行うように付勢されている。また、ばね１４の他端は折り曲げられていて、僅かではあるが図２においてシャッタ羽根５を上方へ吊り上げるようにも作用している。尚、ばね１４の他端がスムーズに作動できるようにするため、補助地板２には、上記した長方形の孔１ｕよりも長い長方形をした溝２ｄが形成されている。
【００１６】
また、上記したモータ室内の軸１ｎには、開口規制部材１５が回転可能に取り付けられている。その開口規制部材１５の回転部にはばね１６が巻回されており、その一端は、シャッタ地板１の軸１ｖに掛けられ、他端は、開口規制部材１５のばね掛け１５ａに掛けられている。従って、開口規制部材１５は、図１において反時計方向へ回転するように付勢されていることになる。更に、開口規制部材１５には、操作部１５ｂと規制部１５ｃが設けられており、規制部１５ｃは、シャッタ地板１に形成された孔１ｗを貫通し、羽根室内で、シャッタ羽根５の先端縁の作動軌跡内に臨み得るようになっている。
【００１７】
そこで、上記のように構成されている本実施例の作動を説明する前に、図１に示した閉鎖状態における本実施例の特徴を説明しておく。シャッタ羽根４，５が、開口部１ａを閉鎖している状態においては、シャッタ羽根５には、ばね１４によって反時計方向へ回転する力が加わっている。そのため、ピン５ａと長孔４ａとで連結されているシャッタ羽根４には、時計方向へ回転する力が加わっている。他方、この状態においては、モータは非通電状態であるが、回転子８は２極に着磁されていて、磁極部９ａ．１０ａとの対向関係によって、バランス位置まで回転する力が時計方向へ働いている。そして、その力が、ばね１４によるシャッタ羽根４の回転力よりも大きいため、シャッタ羽根４は、その被押動部４ｂを出力ピン８ａに押され、シャッタ羽根４，５の先端がストッパ１ｈ，１ｉに押し付けられることによって、この閉鎖状態が維持されている。
【００１８】
また、ピン５ａと長孔４ａとの嵌合関係には、公差によるガタ（遊び）が存在する。また、本実施例の場合には、シャッタ羽根４，５の先端がストッパ１ｈ，１ｉに同時に接触しているように製作することが、なかなか難しい。そのため、出力ピン８ａによって直接押されているシャッタ羽根４の先端はストッパ１ｈに接触しているが、他方のシャッタ羽根５の先端はストッパ１ｉに接触していない状態でシャッタが製作されてしまうことがある。そのような場合には、上記したガタの分だけ、シャッタ羽根５が動き得るため、シャッタ羽根５の開き作動の開始位置が定まらなくなってしまう。しかし、本実施例においては、ばね１４がシャッタ羽根５を開き作動方向へ付勢しているので、シャッタ羽根４，５の相対位置関係は、常に一定の関係とされ、シャッタ羽根４，５の開き作動が、常に一定の状態から開始されることになる。従って、開き作動が安定し、適正露光が得られるように調整するのが容易となる。
【００１９】
更に、ピン５ａと長孔４ａとの嵌合関係には、上記したような平面方向のガタの問題だけではなく、厄介な問題を有している。即ち、両方の嵌合部の相対位置がピン５ａの軸方向に変わってしまうことである。周知のように、ピン５ａの長さは、長孔４ａとの嵌合が外れないように設定されている。言い換えれば、その長さの範囲内で長孔４ａの位置が或る程度ずれ得るということである。このようなずれは、姿勢差によって生じることもあるが、実際には、加工上から生じてしまう場合と、シャッタ羽根４，５の閉じ作動の終了時における衝撃によって生じてしまうことが多い。
【００２０】
そして、嵌合関係に、そのようなずれが生じると、シャッタ羽根の一部が撓んだ状態になり、且つその撓み状態が一定しないため、開き作動の開始状態が安定せず、適正な露光量を得るための調整が極めて面倒になる。そこで、本実施例の場合には、シャッタ羽根４，５の連結部の作動領域を囲むようにして、二つの地板１，２に座部１ｄ，２ａを形成し、上記したピン５ａの軸方向へのずれが生じないようにしている。
【００２１】
また、本実施例においては、シャッタ羽根５に、ばね１４を直接掛けている。しかし、単に掛けただけでは、シャッタ羽根５に対する、ばね１４の接触位置が、閉鎖時の衝撃などによって、その都度ずれてしまうことがある。そのため、本実施例においては、先端を折曲げ、僅かではあるがシャッタ羽根５をシャッタ羽根４に対して接触する方向に作用させ、ばね１４とシャッタ羽根５との接触位置のずれ防止と、シャッタ羽根５の撓み防止と、シャッタ羽根４，５の密着性の確保とを行わせ、シャッタ羽根４，５の開き作動の安定化を図っている。
【００２２】
次に、本実施例の作動を説明する。図１に示した閉鎖状態において、二つのコイルボビン１２，１３のコイルに対して順方向の通電を行うと、回転子９は反時計方向へ回転される。この回転は、無負荷であるため、急速に行われる。それによって、シャッタ羽根４，５は、ばね１４の付勢力によって開き作動を開始するが、閉鎖状態においては、シャッタ羽根４，５の重なり量が一番大きく、摩擦抵抗力が大きいことから、シャッタ羽根４は出力ピン８ａの作動についてゆけず、出力ピン８ａと被押動部４ｂとの接触が離れ、出力ピン８ａの後を追うことになる。しかしながら、このようなシャッタ羽根４，５の開き作動は、出力ピン８ａによってシャッタ羽根４，５を作動させる場合に比べ、一段と速く行われる。そのため、所定の開き作動特性を安定して得ることができる。
【００２３】
このようにして、シャッタ羽根４，５が開口部１ａを全開状態にしたときには、依然としてコイルに対する通電が続いているが、出力ピン８ａは図示していないストッパによって、既に回転作動を停止されている。従って、シャッタ羽根４，５の開き作動は、開口部１ａを全開にした直後に、シャッタ羽根４の被押動部４ｂが出力ピン８ａに当接し、また、シャッタ羽根５の一部がストッパ１ｊに当接することによって停止する。その状態が図３に示されている。
【００２４】
所定の時間が経過して、シャッタ羽根４，５に閉じ作動を行わせる場合には、コイルボビン１２，１３に巻かれたコイルに対し、逆方向へ通電する。そのため、回転子８は時計方向へ回転し、出力ピン８ａによって、シャッタ羽根４の被押動部４ｂを押すことになる。このとき、出力ピン８ａは、ばね１４の付勢力に抗してシャッタ羽根４，５に閉じ作動を行わせることになるが、図１と図３との比較からも分かるように、全開状態においては、シャッタ羽根４，５の相互の重なり量が一番少ない状態であるから、摩擦抵抗力は極めて少く、モータに対する負荷はそれほど大きなものではない。そのため、シャッタ羽根４，５は、出力ピン８ａによって、所定の速度で閉じ作動を行うことが可能である。
【００２５】
このようにして閉じ作動が続けられ、開口部１ａが閉鎖されると、その直後に、シャッタ羽根４，５の先端がストッパ１ｈ，１ｉに当接する。そして、その衝撃により、シャッタ羽根４，５は一時的に撓められるが、本実施例においては、シャッタ羽根４，５の連結部近傍位置に、座部１ｄ，２ａが設けられているので、連結部の嵌合関係が変えられてしまうことがなく、また、ばね１４の助けも得て、シャッタ羽根４，５の密着性も良好な状態で停止する。その後、モータへの通電が断たれた状態が、図１に示された状態である。
【００２６】
次に、シャッタ羽根４，５が、開口部１ａの全開状態まで作動せず、規制された所定の開口位置までしか作動しない場合について、簡単に説明する。このような作動は、周知のように、被写界輝度が可成り強いときや、距離情報に応じて行われるが、本実施例においては、距離情報によって、開口位置を規制するようにしている。先ず、露光作動に先立って、距離リングが回転され、近接撮影状態にセットされると、開口規制部材１５は、それに連動して操作部１５ｂを押され、ばね１６に抗して所定の量だけ時計方向へ回転される。それによって、羽根室内に延伸している規制部１５ｃが、シャッタ羽根５の作動軌跡内に位置決めされる。
【００２７】
次に、モータのコイルに順方向への通電が行われると、上記のようにしてシャッタ羽根４，５は開き作動を行うが、その開き作動は、シャッタ羽根５が規制部１５ｃに当接した位置で停止する。その状態が図４に示されている。その後、モータのコイルに逆方向への通電が行われると、回転子８が時計方向へ回転され、上記のようにしてシャッタ羽根４，５は閉じ作動を行う。そして、その閉じ作動終了後には、コイルへの通電が断たれると共に、距離リングの復帰によって開口規制部材１５も復帰し、図１の状態となる。
【００２８】
尚、本実施例においては、シャッタ羽根５に正方形の孔５ｂを形成し、ばね１４の一端をその孔５ｂに掛けているが、本実施例のように、二つのシャッタ羽根４，５の連結を、シャッタ羽根４の長孔４ａにシャッタ羽根５のピン５ａを嵌合させて行っている場合には、ばね１４の一端をピン５ａに掛けるようにしても、本発明の目的は達成できる。また、本実施例においては、シャッタ地板１と補助地板２の両方に座部１ｄ，２ａを設けているが、いずれか一方だけであっても、それなりの効果は達成することができる。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、２枚のシャッタ羽根が相対的に往復作動して、露光用開口部を開閉するようにしたカメラ用シャッタにおいて、各シャッタ羽根が、露光用開口部の閉鎖時には、モータの永久磁石の磁力によって閉鎖状態を維持され、開き作動時には、その維持力を解かれて、ばね力によって作動され、閉じ作動時には、モータによって作動されるようにしたから、シャッタ羽根の開き作動が、モータの作動特性等に依存せず、安定して得られるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例の平面図であって、シャッタの閉鎖状態を示している。
【図２】実施例の構成を分かり易くするための断面図である。
【図３】実施例の平面図であって、シャッタの全開状態を示している。
【図４】実施例の平面図であって、全開前に開き作動が停止された状態を示している。
【符号の説明】
１ シャッタ地板
１ａ 開口部
１ｂ，１ｃ，１ｋ，１ｍ，１ｎ，１ｐ，１ｖ 軸
１ｄ，２ａ 座部
１ｅ，１ｆ，１ｇ，２ｂ，２ｃ ガイド部
１ｈ，１ｉ，１ｊ ストッパ
１ｑ，１ｕ，１ｗ，５ｂ，６ａ，６ｂ，６ｃ，６ｆ，６ｇ，６ｈ 孔
１ｒ，１ｓ，５ａ ピン
１ｔ，１５ａ ばね掛け
２ 補助地板
２ｄ 溝
３，７ ビス
４，５ シャッタ羽根
４ａ 長孔
４ｂ 被押動部
６ モータ枠
６ｄ フック部
６ｅ カバー部
８ 回転子
８ａ 出力ピン
９，１０，１１ ヨーク部材
９ａ，１０ａ 磁極部
９ｂ，１０ｂ，１１ａ，１１ｂ 折曲部
１２，１３ コイルボビン
１４，１６ ばね
１５ 開口規制部材
１５ｂ 操作部
１５ｃ 規制部

Claims (2)

1. 両者の間に羽根室を構成し少なくとも一方にはシャッタ全開時の口径を規制する露光用開口部を形成した二つの地板と、夫々が前記羽根室内において前記地板のいずれかに枢着され且つ一方に設けられたピンを他方に形成された長孔に嵌合させて互いに連結されており露光作動時には相対的に往復運動して前記露光用開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根と、第１シャッタ羽根の外形部の一部に形成された被押動部に接触させる押動部を有している駆動部材を永久磁石を有する回転子と一体に構成し該駆動部材を往復作動させるモータと、一端を第２シャッタ羽根に掛け該第２シャッタ羽根を開き作動を行う方向及び前記第１シャッタ羽根に密接させる方向に付勢している付勢ばねと、前記二つのシャッタ羽根の連結部の作動領域を囲むようにして前記地板の少なくとも一方に形成された座部とを備え、前記駆動部材は、前記露光用開口部の開き作動時には前記押動部が前記被押動部から離れる方向へ作動され、前記露光用開口部の閉じ作動時には前記付勢ばねの付勢力に抗して前記押動部が前記被押動部を押すように作動され、前記露光用開口部の閉鎖時には前記付勢ばねの付勢力による前記第１シャッタ羽根の開き作動を前記永久磁石の磁力によって抑止しているようにしたことを特徴とするカメラ用シャッタ。
2. 前記モータが前記地板の一方に取り付けられており、前記付勢ばねは、前記モータの取り付け軸に巻回されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用シャッタ。

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