JP4077700B2 - Shutter device for digital camera - Google Patents

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Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、一般にレンズシャッタと称されるタイプのデジタルカメラ用シャッタ装置に関する。より詳しくは、複数枚のシャッタ羽根がモータの往復回転動作に連動して開閉作動を行なうとともに、小絞り機能を持ち合わせたデジタルカメラ用シャッタ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】
デジタルカメラはレンズシャッタを備えており、全開状態にセットされた後露光秒時経過後全閉状態に移行することで、一回の撮影動作を行なう。その後、次の撮影に備えて全閉状態から全開状態にリセットされる。この様なデジタルカメラ用シャッタ装置は、複数枚のシャッタ羽根がレンズ開口を開閉可能な様にシャッタ基板上に配置されている。複数枚のシャッタ羽根を同時に開閉駆動する為、作動ピンを備えた開閉部材が用いられる。各シャッタ羽根に形成された長孔と開閉部材の作動ピンが係合している。この開閉部材をモータで往復駆動することにより、シャッタ羽根を開閉作動させる。開閉部材を介してシャッタ羽根を開閉駆動する為、一個の往復回転可能なモータが用いられている。従来のデジタルカメラは、シャッタ羽根に加えて絞り羽根を備えているものがある。絞り羽根もレンズ開口に対して開閉可能に配置されている。この絞り羽根もシャッタ羽根と同様な原理により開閉作動される。
【0003】
【特許文献1】
実開平3−29837号公報
【特許文献2】
実開平3−108229号公報
【特許文献3】
実開平1−116583号公報
【0004】
【発明が解決しようとする課題】
上述の絞り機能を持ち合わせたデジタルカメラでは、シャッタ羽根を作動させるモータと絞り羽根を作動させるモータとで、少くとも二個のアクチュエータを使用しなければならなかった。この為、アクチュエータのコストが大きな部分を占める低価格デジタルカメラ用シャッタ装置においては、アクチュエータの個数がシャッタ装置の製造コストに大きな影響を与えていた。
【0005】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明はシャッタ動作と小絞り動作を一つのアクチュエータで行なわせることによって、モータの個数を減らし低価格のデジタルカメラ用シャッタ装置を提供することを目的とする。係る目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち、本発明に係るデジタルカメラ用シャッタ装置は、デジタルカメラのレンズ開口を開閉するシャッタ羽根と、該シャッタ羽根に連結してこれを開閉駆動する電磁アクチュエータとからなり、前記電磁アクチュエータは、中間位置を挟んで一端位置と他端位置との間を双方向に回動可能な着磁されたロータと、該ロータが一端位置、中間位置及び他端位置の三点にある時磁気的な保持力が生じる位置に配されたヨークと、該ヨークに巻回され通電に応じて該ロータを回動させるコイルと、ストッパとを備えており、前記ロータは周方向に略等分となるように四極に着磁された磁石からなり、前記ヨークは該ロータに対向した三本の磁極を有する略E字形を成し、前記コイルは該三本の磁極のうちの中間に位置する磁極に巻回されており、前記ヨークは、互いに隣り合う磁極の角度間隔θ1が45°<θ1<90°の範囲に設定されており、前記ヨークは、該ロータに対向する各磁極の対向面の角度幅θ2がθ2<45°の範囲に設定されており、前記ロータは、一端位置及び他端位置の各々と中間位置との間の回動角θ3が該ストッパによりθ3<45°の範囲に設定されており、前記シャッタ羽根は、該ロータの三点の位置に応じて、該レンズ開口を開く全開位置、該レンズ開口を閉じる全閉位置、及び該レンズ開口を部分的に開く小絞り位置の三点に移行可能であると共に前記コイルへの通電を遮断しても該三点の中の一点で前記シャッタ羽根を保持できる。
【0006】
好ましくは、前記シャッタ羽根は、ロータの一端位置に対応して全開位置に置かれ、ロータの中間位置に対応して小絞り位置に置かれ、ロータの他端位置に対応して全閉位置に置かれる。
【0007】
本発明によれば、シャッタ羽根を絞り羽根に兼用している。そして一個の電磁アクチュエータのみで、シャッタ羽根の全開動作、小絞り動作及び全閉動作を行なわせる様にしている。
【0008】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図1は本発明に係るデジタルカメラ用シャッタ装置の主要構成要素である電磁アクチュエータを示す模式的な平面図である。(A)に示す様に、電磁アクチュエータ1は基本的にロータ11とヨーク12とコイル13とで構成されている。ロータ11は四極着磁された円筒型の磁石からなり、中間位置を挟んで一端位置と他端位置との間を双方向に回動可能である。(A)はロータ11が中間位置にある状態を表わしている。ヨーク12はロータが一端位置、中間位置及び他端位置の三点にある時磁気的な保持力が生じる位置に配されている。本実施形態では、ヨーク12はロータ11に対向した三本の磁極121,122,123を有した略E字形を成している。一本目のヨーク121のロータ11に面した対向面121Fは凹湾曲面となっている。同様に、二本目の磁極122のロータ11に面した対向面122Fも凹湾曲面に加工されている。同じく三本目の磁極123のロータ11に面した対向面123Fも凹湾曲面となっている。これら三本の磁極121〜123の各対向面121F〜123Fは、いずれも同一の曲率を有し且つ同一の角度幅となっている。コイル13はヨーク12の三本の磁極のうちの中間に位置する磁極122に巻回されており、通電に応じてロータ11を往復回動させる。
【0009】
(A)に示した状態では、四極着磁されたロータ11のN極とS極の極間の中央位置が中間に位置する磁極122の中心線と一致しているので、ロータ11の四極着磁された磁石とヨーク12の三本の磁極は磁気的な均衡が取れており、無通電状態でロータ11が中間位置に保持されている。尚、ロータ11にはアーム11Lを介して作動ピン11Pが取り付けられている。作動ピン11Pは、電磁アクチュエータ1を搭載した基板に形成されたストッパ孔31に挿入されている。換言すると、作動ピン11Pはストッパ孔31を介して、電磁アクチュエータ1を搭載した基板の表側から裏側に貫通している。(A)に示した中間位置では、長方形を有するストッパ孔31のちょうど中間に作動ピン11Pが位置している。
【0010】
(A)に示した状態でコイル13に通電すると、(B)に示す様にヨーク12の中央の磁極122にN極が発生するとともに、両側の二本の磁極121,123に反対のS極が発生する。これにより、反発と吸引との相互作用にてロータ11に回転力が発生し、反時計方向に回転する。この回転に伴い作動ピン11Pはストッパ孔31を移動しその一端に接触して停止する。これにより、電磁アクチュエータ1のロータ11は中間位置から一端位置に回動したことになる。この後コイル13への通電を遮断しても、ロータ11に対してヨーク12の三本の磁極から保持力が作用し、更に反時計方向への回転力が働いた状態で図示の停止状態を維持可能である。
【0011】
一方(A)に示した中間状態又は(B)に示した一端に停止した状態から逆方向にコイル13を通電すると、ヨーク12の中央の磁極122にS極が発生するとともに、両側の磁極121,123にN極が発生する。これによりロータ11に回転力が発生し、時計方向にロータ11が回動する。ここで後述する長パルスが印加されると作動ピン11Pがストッパ孔31の他端に接触するまで回動して停止状態に至る。このロータ11の位置が(C)に示す他端位置である。この後コイル13に対する通電を遮断しても、ロータ11とヨーク12の三本の磁極121〜123との間に保持力が働き、更に時計方向への回転力が働いた状態でロータ11は図示の他端位置で静止可能である。尚、(B)に示した一端位置及び(C)に示した他端位置でロータ11が静止する条件は、いずれもロータ11の回転角度が±45°未満の場合である。
【0012】
図2は、図1に示した電磁アクチュエータの具体的な実施例を示す模式的な平面図である。図2はロータが中間位置にある状態を表わしている。ロータ11の磁極を四分割している直線をX軸及びY軸で表わしてある。ヨーク12の第一の磁極121の対向面121Fの中心を通る直線を(1)で表わしている。又、ヨーク12側にあるロータ11のN極の中心を通る直線を(2)で表わしてある。本実施例は、Y軸から直線(1)までの角度が25.75°に設定されている。又、直線(1)と直線(2)の間の角度間隔は19.25°に設定されている。ヨーク12の中間の磁極122の対向面122Fの中心を通る直線はX軸と一致している。第一の磁極121と第二の磁極122との間の角度間隔は直線(1)とX軸との間のなす角θ1で表わされる。本実施例はθ1が64.25°に設定されている。ここでヨーク12は、互いに隣り合う磁極121,122の角度間隔θ1が、45°<θ1<90°の範囲に設定されている。これは、第二の磁極122と第三の磁極123との間の角度間隔θ1についても同様である。又、第一の磁極121の対向面121Fの角度幅θ2は本実施例の場合26.5°に設定されている。また、ヨーク12は、ロータ11に対向する各磁極121,122,123の対向面121F,122F,123Fの角度幅θ2が、θ2<45°の範囲に設定されている。ヨーク12が上記のθ1及びθ2に関する角度条件を満たすことで、三点位置における無通電保持(静止)が可能となる。
【0013】
一方、ロータ11の回転角度に着目すると、一端位置と中間位置との間の回転角θ3は本実施例の場合17.5°に設定されている。同様に、中間位置と他端位置との間の回動角も17.5°に設定されている。更に、回動角θ3は、θ3<θ1−45°の範囲に設定されている。θ3がこの条件を満たさないと、中間位置における無通電保持が実現されない恐れがあるとともに、後述にて詳しく説明するように、一端位置から中間位置に移行したり、一端位置から他端位置に移行することが困難になる恐れがある。
【0014】
図3は本発明に係るデジタルカメラ用シャッタ装置を示す模式的な平面図である。(A)に示す様に、本デジタルカメラ用シャッタ装置は基板3を用いて組み立てられている。基板3には前述したストッパ孔31とレンズ開口32とが形成されている。基板3の表側には図1及び図2に示した電磁アクチュエータ1が搭載されている。その際、ロータ11に取り付けられた作動ピン11Pはストッパ孔31を介して基板3の表側から裏側に貫通している。
【0015】
基板3の裏側には一対のシャッタ羽根2L,2Rが搭載されている。シャッタ羽根2L,2Rは、基板3に形成されたレンズ開口32を開閉可能な様に取り付けられている。具体的には、一方のシャッタ羽根2Lは基板3に植設されたピン21Lを中心として回動可能に取り付けられている。他方のシャッタ羽根2Rも同じく基板3に植設されたピン21Rを中心にして回動可能に取り付けられている。一方のシャッタ羽根2Lには長孔22Lが形成されている。同様に、他方のシャッタ羽根2Rにも長孔22Rが形成されている。これらの長孔22L,22Rには電磁アクチュエータ11の作動ピン11Pが係合している。
【0016】
(A)に示した状態では、電磁アクチュエータ11が一端位置に静止している。作動ピン11Pが長方形のストッパ孔31の下辺に当接している。この時、作動ピン11Pと連動する一対のシャッタ羽根2L,2Rはそれぞれレンズ開口32から左右に退避しており、全開状態となっている。
【0017】
ここでコイル13に短パルスを印加するとロータ11は時計方向に回転し、(B)に示す様に一端位置から中間位置に移行する。この状態で、ロータ11はヨーク12の保持力によって無通電保持される。作動ピン11Pが一端位置から中間位置に移動すると、シャッタ羽根2L,2Rが連動してレンズ開口32に部分的に介入する。この結果、図示の小絞り状態が得られる。
【0018】
(A)に示した全開状態あるいは(B)に示した小絞り状態から長パルスを印加すると、ロータ11は一端位置もしくは中間位置から他端位置に移行し、(C)に示した状態となる。この時、一対のシャッタ羽根2L,2Rは作動ピン11Pに連動して作動し、レンズ開口32を完全に遮断する。これによりシャッタ装置の全閉状態が得られる。以上の説明から明らかな様に、(A)の全開状態から一旦(B)の小絞り状態に移行する為には、短パルスをコイルに印加する必要がある。一方、(A)の全開状態から直接(C)の全閉状態に移行する時には、コイルに長パルスを印加すればよい。
【0019】
最後に図4を参照して、図3に示したデジタルカメラ用シャッタ装置の露光動作を説明する。(A)は全開状態から全閉状態に移行する通常の露光動作を表わしている。デジタルカメラでは初期状態でシャッタ装置は全開に置かれる。ここでレリーズボタンを押し所定の露光秒時期間T1が経過すると、長パルスが印加される。そのパルス幅T2は例えば40msに設定されている。この長パルスをコイルに印加することで、シャッタ羽根は全開位置から全閉位置に移行し、一回の撮影動作が完了する。その後期間T3でパルス印加を解除された後も、シャッタ羽根は無通電で全閉状態に置かれる。その後逆極性のパルスを印加することで、シャッタ羽根は全閉状態から全開状態に復帰する。このリセットパルスも長パルスでその幅T4は例えば40msである。この後リセットパルスを解除した期間T5でもシャッタ羽根は無通電で全開位置に保持され、次の撮影動作の待機状態になる。
【0020】
(B)はレンズ開口を小絞りにした状態で撮影動作を行なう場合のタイミングチャートを表わしている。期間T0で被写体情報を集め、その結果絞りをかける必要があると判断された場合には、短パルスを印加し、シャッタ羽根を全開位置から小絞り位置に移行する。短パルスの幅TXは例えば5〜10msである。この様に、全開状態から印加するパルスの時間幅を選択することで、次の小絞り位置あるいは全閉位置を選択する構成としている。小絞り状態にセットした後、所定の露光秒時T1が経過すると、コイルに長パルスが印加され、シャッタ羽根は小絞り状態から全閉状態に移行し、一回の撮影動作が終了する。この時印加する長パルスの時間幅T2は例えば30msである。この後期間T3で全閉状態を無通電保持した後期間T4で逆極性のパルスを印加し、シャッタ羽根を全閉位置から全開位置にリセットする。
【0021】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明によれば、デジタルカメラ用シャッタ装置は、複数のシャッタ羽根によって全開作動及び全閉作動を行なうとともに、小絞り機能も持ち合わせている。係るデジタルカメラ用シャッタ装置を一つのアクチュエータで駆動することで、シャッタ羽根の全閉作動、全開作動及び小絞り口径のセット/リセットを行なわせることが可能となる。従来二個のモータが必要であったのに対し、本発明ではモータを一個に削減可能であり、製造コストを従来に比べて3〜4割削減することが可能となった。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明に係るデジタルカメラ用シャッタ装置に組み込まれる電磁アクチュエータを示す模式的な平面図である。
【図2】図1に示した電磁アクチュエータの具体的な構成例を示す平面図である。
【図3】本発明に係るデジタルカメラ用シャッタ装置を示す模式的な平面図である。
【図4】図3に示したデジタルカメラ用シャッタ装置の動作説明に供するタイミングチャートである。
【符号の説明】
1・・・電磁アクチュエータ、2L・・・シャッタ羽根、2R・・・シャッタ羽根、3・・・基板、11・・・ロータ、12・・・ヨーク、13・・・コイル、31・・・ストッパ孔、32・・・レンズ開口
[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shutter device for a digital camera of a type generally called a lens shutter. More specifically, the present invention relates to a shutter device for a digital camera in which a plurality of shutter blades open and close in conjunction with a reciprocating rotation of a motor and have a small aperture function.
[0002]
[Prior art]
The digital camera is provided with a lens shutter, and performs a single photographing operation by shifting to a fully closed state after an exposure time has elapsed after being set to a fully open state. Thereafter, the fully closed state is reset to the fully opened state in preparation for the next photographing. Such a shutter device for a digital camera is arranged on a shutter substrate so that a plurality of shutter blades can open and close the lens opening. In order to simultaneously open and close the plurality of shutter blades, an opening / closing member having an operating pin is used. A long hole formed in each shutter blade is engaged with an operating pin of the opening / closing member. The shutter blades are opened and closed by reciprocating the opening and closing member with a motor. In order to open / close the shutter blades via the opening / closing member, a single reciprocating motor is used. Some conventional digital cameras include aperture blades in addition to shutter blades. The diaphragm blades are also arranged to be openable and closable with respect to the lens opening. This diaphragm blade is also opened and closed on the same principle as the shutter blade.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Utility Model Publication No. 3-29837 [Patent Document 2]
Japanese Utility Model Publication No. 3-108229 [Patent Document 3]
Japanese Utility Model Publication No. 1-116583.
[Problems to be solved by the invention]
In the above-described digital camera having an aperture function, at least two actuators have to be used for the motor that operates the shutter blades and the motor that operates the aperture blades. For this reason, in the shutter device for a low-price digital camera that occupies a large portion of the actuator cost, the number of actuators has a great influence on the manufacturing cost of the shutter device.
[0005]
[Means for Solving the Problems]
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art, and an object of the present invention is to provide a low-cost digital camera shutter device by reducing the number of motors by causing a shutter operation and a small aperture operation to be performed by a single actuator. . The following measures were taken in order to achieve this purpose. That is, a shutter device for a digital camera according to the present invention includes a shutter blade that opens and closes a lens opening of a digital camera, and an electromagnetic actuator that is connected to the shutter blade and drives to open and close the shutter blade. And a magnetized rotor that can be rotated in both directions between one end position and the other end position, and a magnetic holding force when the rotor is at one point, an intermediate position, and the other end position. A yoke disposed at a position where the rotor occurs, a coil that is wound around the yoke and rotates the rotor in response to energization, and a stopper, and the rotor is divided into four poles so as to be substantially equally divided in the circumferential direction. The yoke has a substantially E shape having three magnetic poles facing the rotor, and the coil is wound around a magnetic pole located in the middle of the three magnetic poles. Before In the yoke, the angle interval θ1 between the magnetic poles adjacent to each other is set in a range of 45 ° <θ1 <90 °, and the yoke has an angle width θ2 of the facing surface of each magnetic pole facing the rotor of θ2 <45 °. In the rotor, the rotation angle θ3 between each of the one end position and the other end position and the intermediate position is set in a range of θ3 <45 ° by the stopper, and the shutter blades Depending on the position of the three points of the rotor, it is possible to move to three points: a fully open position that opens the lens opening, a fully closed position that closes the lens opening, and a small aperture position that partially opens the lens opening. At the same time, the shutter blade can be held at one of the three points even when the power supply to the coil is cut off.
[0006]
Preferably, the shutter blade is placed in a fully open position corresponding to one end position of the rotor, placed in a small throttle position corresponding to the intermediate position of the rotor, and placed in a fully closed position corresponding to the other end position of the rotor. placed Ru.
[0007]
According to the present invention, the shutter blade is also used as the aperture blade. Only one electromagnetic actuator is used to cause the shutter blades to fully open, small aperture, and fully closed.
[0008]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a schematic plan view showing an electromagnetic actuator which is a main component of a shutter device for a digital camera according to the present invention. As shown in FIG. 1A, the electromagnetic actuator 1 basically includes a rotor 11, a yoke 12, and a coil 13. The rotor 11 is composed of a cylindrical magnet magnetized with four poles, and can be rotated bidirectionally between one end position and the other end position with an intermediate position therebetween. (A) represents a state in which the rotor 11 is in an intermediate position. The yoke 12 is arranged at a position where a magnetic holding force is generated when the rotor is at three points, one end position, an intermediate position and the other end position. In the present embodiment, the yoke 12 has a substantially E shape having three magnetic poles 121, 122, 123 facing the rotor 11. The opposing surface 121F facing the rotor 11 of the first yoke 121 is a concave curved surface. Similarly, the opposing surface 122F of the second magnetic pole 122 facing the rotor 11 is also processed into a concave curved surface. Similarly, the facing surface 123F of the third magnetic pole 123 facing the rotor 11 is also a concave curved surface. The opposing surfaces 121F to 123F of these three magnetic poles 121 to 123 all have the same curvature and the same angular width. The coil 13 is wound around a magnetic pole 122 located in the middle of the three magnetic poles of the yoke 12 and reciprocates the rotor 11 in response to energization.
[0009]
In the state shown in (A), since the center position between the north and south poles of the rotor 11 magnetized with four poles coincides with the center line of the magnetic pole 122 located in the middle, The magnetized magnet and the three magnetic poles of the yoke 12 are magnetically balanced, and the rotor 11 is held at an intermediate position in a non-energized state. Note that an operating pin 11P is attached to the rotor 11 via an arm 11L. The operating pin 11P is inserted into a stopper hole 31 formed in the substrate on which the electromagnetic actuator 1 is mounted. In other words, the operating pin 11P passes through the stopper hole 31 from the front side to the back side of the board on which the electromagnetic actuator 1 is mounted. In the intermediate position shown in (A), the operating pin 11P is positioned just in the middle of the rectangular stopper hole 31.
[0010]
When the coil 13 is energized in the state shown in (A), an N pole is generated in the central magnetic pole 122 of the yoke 12 as shown in (B), and the opposite S poles are formed on the two magnetic poles 121 and 123 on both sides. Will occur. Thereby, a rotational force is generated in the rotor 11 due to the interaction between the repulsion and the suction, and the counterclockwise rotation occurs. With this rotation, the operating pin 11P moves through the stopper hole 31 and comes into contact with one end to stop. As a result, the rotor 11 of the electromagnetic actuator 1 is rotated from the intermediate position to the one end position. After that, even if the coil 13 is turned off, the holding force is applied to the rotor 11 from the three magnetic poles of the yoke 12, and further the counterclockwise rotational force is applied. It can be maintained.
[0011]
On the other hand, when the coil 13 is energized in the reverse direction from the intermediate state shown in (A) or the state stopped at one end shown in (B), an S pole is generated in the magnetic pole 122 at the center of the yoke 12 and the magnetic poles 121 on both sides are generated. , 123 generate N poles. As a result, a rotational force is generated in the rotor 11, and the rotor 11 rotates in the clockwise direction. When a long pulse, which will be described later, is applied here, the operation pin 11P rotates until it comes into contact with the other end of the stopper hole 31 to reach a stop state. The position of the rotor 11 is the other end position shown in FIG. After that, even if the coil 13 is de-energized, the holding force is applied between the rotor 11 and the three magnetic poles 121 to 123 of the yoke 12, and the rotor 11 is illustrated in a state where a clockwise rotational force is applied. Can be stationary at the other end position. The condition that the rotor 11 is stationary at the one end position shown in (B) and the other end position shown in (C) is when the rotation angle of the rotor 11 is less than ± 45 °.
[0012]
FIG. 2 is a schematic plan view showing a specific embodiment of the electromagnetic actuator shown in FIG. FIG. 2 shows a state in which the rotor is in an intermediate position. A straight line dividing the magnetic pole of the rotor 11 into four parts is represented by the X axis and the Y axis. A straight line passing through the center of the opposing surface 121F of the first magnetic pole 121 of the yoke 12 is represented by (1) . A straight line passing through the center of the N pole of the rotor 11 on the yoke 12 side is represented by (2) . In this embodiment, the angle from the Y axis to the straight line (1) is set to 25.75 °. The angular interval between the straight line (1) and the straight line (2) is set to 19.25 °. A straight line passing through the center of the opposing surface 122F of the magnetic pole 122 in the middle of the yoke 12 coincides with the X axis. The angular interval between the first magnetic pole 121 and the second magnetic pole 122 is represented by an angle θ1 formed between the straight line (1) and the X axis. In this embodiment, θ1 is set to 64.25 °. Here, in the yoke 12, the angular interval θ1 between the magnetic poles 121 and 122 adjacent to each other is set in a range of 45 ° <θ1 <90 °. The same applies to the angular interval θ1 between the second magnetic pole 122 and the third magnetic pole 123. In addition, the angular width θ2 of the facing surface 121F of the first magnetic pole 121 is set to 26.5 ° in this embodiment. In the yoke 12, the angular width θ2 of the facing surfaces 121F, 122F, 123F of the magnetic poles 121, 122, 123 facing the rotor 11 is set in a range of θ2 <45 ° . When the yoke 12 satisfies the angle conditions related to the above θ1 and θ2, the non-energized holding (stationary) at the three-point position is possible.
[0013]
On the other hand, paying attention to the rotation angle of the rotor 11, the rotation angle θ3 between the one end position and the intermediate position is set to 17.5 ° in the present embodiment. Similarly, the rotation angle between the intermediate position and the other end position is also set to 17.5 °. Further, the rotation angle θ3 is set in a range of θ3 <θ1-45 °. If θ3 does not satisfy this condition, there is a possibility that the non-energized holding at the intermediate position may not be realized, and, as will be described in detail later, the transition from one end position to the intermediate position, or the transition from the one end position to the other end position. It can be difficult to do.
[0014]
FIG. 3 is a schematic plan view showing a shutter device for a digital camera according to the present invention. As shown in (A), the shutter device for a digital camera is assembled using a substrate 3. The substrate 3 is formed with the stopper hole 31 and the lens opening 32 described above. The electromagnetic actuator 1 shown in FIGS. 1 and 2 is mounted on the front side of the substrate 3. At that time, the operation pin 11P attached to the rotor 11 passes through the stopper hole 31 from the front side to the back side of the substrate 3.
[0015]
A pair of shutter blades 2L and 2R are mounted on the back side of the substrate 3. The shutter blades 2L and 2R are attached so that the lens opening 32 formed in the substrate 3 can be opened and closed. Specifically, one shutter blade 2L is attached to be rotatable about a pin 21L planted on the substrate 3. The other shutter blade 2 </ b> R is also attached so as to be rotatable about a pin 21 </ b> R implanted in the substrate 3. One shutter blade 2L has a long hole 22L. Similarly, a long hole 22R is formed in the other shutter blade 2R. The operating pins 11P of the electromagnetic actuator 11 are engaged with the long holes 22L and 22R.
[0016]
In the state shown in (A), the electromagnetic actuator 11 is stationary at one end position. The operating pin 11P is in contact with the lower side of the rectangular stopper hole 31. At this time, the pair of shutter blades 2L and 2R interlocking with the operating pin 11P are retracted from the lens opening 32 to the left and right, and are fully opened.
[0017]
Here, when a short pulse is applied to the coil 13, the rotor 11 rotates in the clockwise direction, and shifts from one end position to an intermediate position as shown in FIG. In this state, the rotor 11 is held without current by the holding force of the yoke 12. When the operating pin 11P moves from the one end position to the intermediate position, the shutter blades 2L and 2R partially intervene in the lens opening 32 in conjunction with each other. As a result, the illustrated small aperture state is obtained.
[0018]
When a long pulse is applied from the fully open state shown in (A) or the small aperture state shown in (B), the rotor 11 shifts from one end position or intermediate position to the other end position, and enters the state shown in (C). . At this time, the pair of shutter blades 2L and 2R operate in conjunction with the operation pin 11P to completely block the lens opening 32. Thereby, the fully closed state of the shutter device is obtained. As is clear from the above description, in order to temporarily shift from the fully open state of (A) to the small aperture state of (B), it is necessary to apply a short pulse to the coil. On the other hand, when shifting from the fully open state of (A) to the fully closed state of (C), a long pulse may be applied to the coil.
[0019]
Finally, with reference to FIG. 4, the exposure operation of the digital camera shutter device shown in FIG. 3 will be described. (A) represents a normal exposure operation for shifting from the fully open state to the fully closed state. In the digital camera, the shutter device is fully opened in the initial state. Here, when the release button is pressed and a predetermined exposure time period T1 elapses, a long pulse is applied. The pulse width T2 is set to 40 ms, for example. By applying this long pulse to the coil, the shutter blade moves from the fully open position to the fully closed position, and one imaging operation is completed. Thereafter, even after the application of the pulse is canceled in the period T3, the shutter blades are not energized and are fully closed. Thereafter, by applying a pulse of reverse polarity, the shutter blades return from the fully closed state to the fully open state. This reset pulse is also a long pulse, and its width T4 is 40 ms, for example. Thereafter, even during the period T5 when the reset pulse is released, the shutter blade is not energized and is held at the fully open position, and enters a standby state for the next photographing operation.
[0020]
(B) represents a timing chart in the case of performing a photographing operation in a state where the lens aperture is a small stop. In the period T0, subject information is collected, and as a result, when it is determined that the aperture needs to be applied, a short pulse is applied, and the shutter blades are shifted from the fully open position to the small aperture position. The short pulse width TX is, for example, 5 to 10 ms. In this way, the next small aperture position or the fully closed position is selected by selecting the time width of the pulse to be applied from the fully open state. When a predetermined exposure time T1 elapses after setting the small aperture state, a long pulse is applied to the coil, the shutter blades are shifted from the small aperture state to the fully closed state, and one photographing operation is completed. The time width T2 of the long pulse applied at this time is, for example, 30 ms. Thereafter, the fully closed state is maintained in the non-energized state in the period T3, and then a pulse having a reverse polarity is applied in the period T4 to reset the shutter blades from the fully closed position to the fully opened position.
[0021]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, the shutter device for a digital camera performs a full opening operation and a full closing operation with a plurality of shutter blades, and also has a small aperture function. By driving such a shutter device for a digital camera with a single actuator, it is possible to perform a shutter blade fully closed operation, a fully open operation, and a small aperture diameter set / reset. Conventionally, two motors are required, but in the present invention, the number of motors can be reduced to one, and the manufacturing cost can be reduced by 30 to 40% compared to the conventional one.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a schematic plan view showing an electromagnetic actuator incorporated in a shutter device for a digital camera according to the present invention.
FIG. 2 is a plan view showing a specific configuration example of the electromagnetic actuator shown in FIG.
FIG. 3 is a schematic plan view showing a shutter device for a digital camera according to the present invention.
4 is a timing chart for explaining the operation of the shutter device for the digital camera shown in FIG. 3;
[Explanation of symbols]
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Electromagnetic actuator, 2L ... Shutter blade, 2R ... Shutter blade, 3 ... Substrate, 11 ... Rotor, 12 ... Yoke, 13 ... Coil, 31 ... Stopper Hole, 32 ... lens opening

Claims (2)

デジタルカメラのレンズ開口を開閉するシャッタ羽根と、該シャッタ羽根に連結してこれを開閉駆動する電磁アクチュエータとからなり、
前記電磁アクチュエータは、中間位置を挟んで一端位置と他端位置との間を双方向に回動可能な着磁されたロータと、該ロータが一端位置、中間位置及び他端位置の三点にある時磁気的な保持力が生じる位置に配されたヨークと、該ヨークに巻回され通電に応じて該ロータを回動させるコイルと、ストッパとを備えており、
前記ロータは周方向に略等分となるように四極に着磁された磁石からなり、前記ヨークは該ロータに対向した三本の磁極を有する略E字形を成し、前記コイルは該三本の磁極のうちの中間に位置する磁極に巻回されており、
前記ヨークは、互いに隣り合う磁極の角度間隔θ1が45°<θ1<90°の範囲に設定されており、
前記ヨークは、該ロータに対向する各磁極の対向面の角度幅θ2がθ2<45°の範囲に設定されており、
前記ロータは、一端位置及び他端位置の各々と中間位置との間の回動角θ3が該ストッパによりθ3<45°の範囲に設定されており、
前記シャッタ羽根は、該ロータの三点の位置に応じて、該レンズ開口を開く全開位置、該レンズ開口を閉じる全閉位置、及び該レンズ開口を部分的に開く小絞り位置の三点に移行可能であると共に前記コイルへの通電を遮断しても該三点の中の一点で前記シャッタ羽根を保持できるようにしたことを特徴とするデジタルカメラ用シャッタ装置。
A shutter blade that opens and closes the lens opening of the digital camera, and an electromagnetic actuator that is connected to the shutter blade and drives to open and close the shutter blade.
The electromagnetic actuator includes a magnetized rotor capable of bi-directionally rotating between one end position and the other end position across an intermediate position, and the rotor at three points: one end position, an intermediate position, and the other end position. A yoke disposed at a position where a magnetic holding force is generated at a certain time, a coil wound around the yoke and rotating the rotor in response to energization, and a stopper ;
The rotor is composed of magnets magnetized in four poles so as to be substantially equally divided in the circumferential direction, the yoke has a substantially E shape having three magnetic poles facing the rotor, and the coil is the three coils. Is wound around a magnetic pole located in the middle of
The yoke has an angular interval θ1 between adjacent magnetic poles set in a range of 45 ° <θ1 <90 °,
In the yoke, the angular width θ2 of the facing surface of each magnetic pole facing the rotor is set in a range of θ2 <45 °,
In the rotor, the rotation angle θ3 between each of the one end position and the other end position and the intermediate position is set in a range of θ3 <45 ° by the stopper,
The shutter blade moves to three points, a fully open position that opens the lens opening, a fully closed position that closes the lens opening, and a small aperture position that partially opens the lens opening, according to the positions of the three points of the rotor. A shutter device for a digital camera, which is capable of holding the shutter blade at one of the three points even when power to the coil is cut off .
前記シャッタ羽根は、ロータの一端位置に対応して全開位置に置かれ、ロータの中間位置に対応して小絞り位置に置かれ、ロータの他端位置に対応して全閉位置に置かれることを特徴とする請求項1記載のデジタルカメラ用シャッタ装置。  The shutter blade is placed in a fully open position corresponding to one end position of the rotor, placed in a small aperture position corresponding to the intermediate position of the rotor, and placed in a fully closed position corresponding to the other end position of the rotor. The shutter device for a digital camera according to claim 1.
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