JP4421375B2 - カメラ用羽根駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置などを、単独もしくは複数でユニット化するようにしたカメラ用羽根駆動装置に関する。

カメラに採用されているレンズシャッタ装置（以下、シャッタ装置という），絞り装置，フィルタ装置は、各々羽根部材を有していて、それらをアクチュエータによって往復作動させるようにしている。そして、シャッタ装置の場合には、シャッタ羽根を２枚として、相反する方向へ回転させるようにしたものが多いが、レンズ口径の極めて小さいカメラ用のシャッタ装置の場合には、シャッタ羽根を１枚としたものもある。

また、レンズ口径の比較的小さいカメラに採用される絞り装置は、最近では、もっぱら光量制御の目的だけで備えられるようになってきており、複数枚の絞り羽根の共同によって複数の絞り開口を規制できるようにしたものもあるが、小さい円形の開口部を有した絞り羽根を備えていて、その開口部を露光開口に進退させるようにしたものが多くなっている。そのため、そのような円形の開口部を有した絞り羽根を備える場合には、直径の異なる開口部を形成した複数枚の絞り羽根を備えることもある。

更に、フィルタ装置の場合には、上記の円形の開口部を有した絞り羽根と類似の形状（但し、その開口部は、露光開口と略同じ大きさの場合もある）をした羽根部材に対し、その開口部の近傍位置にその開口部を覆うようにしてＮＤフィルタ板を取り付けることによってフィルタ羽根としたものが多くなっているが、そのような円形の開口部を有する羽根部材を２枚用意して、それらの間に、ＮＤフィルタ板のみで製作した羽根部材を重合させ、３枚の部材を、あたかも１枚の羽根のようにして、同時に同方向へ同角度だけ往復回転させるようにした構成のものも考えられている。また、このようなフィルタ羽根の場合は、開口部の直径が異なっていたりＮＤフィルタ板の濃度の異なっている複数枚のフィルタ羽根を備えることもある。

このようなシャッタ羽根，絞り羽根，フィルタ羽根は、最近では殆どの場合、モータなどのアクチュエータによって往復作動をさせられるようになっている。また、そのようなシャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置は、各々単独でユニット化されることもあるが、それらの二つ以上の装置を一つのユニットとすることもある。そして、そのようにユニット化された羽根駆動装置は、デジタルスチルカメラ，デジタルビデオカメラ，監視カメラ，携帯用も含めた情報端末装置用カメラなどの固体撮像素子を備えたデジタルカメラのほかに、従来からの銀塩フィルムカメラやビデオカメラにも採用することが可能になっている。

ところで、このような各種の羽根駆動装置の場合、羽根部材は、二つの地板の間に構成された羽根室（中間板（仕切り板ともいう）で二つに分割されることもある）に配置されるのが普通であるが、その羽根室は、カメラの設計仕様によって、遮光性，遮音性，防塵性を要求されることがある。即ち、銀塩フィルムカメラの場合には、二つの地板の外周部から羽根室内に光が進入すると、シャッタ羽根が被写体側の地板に形成されている被写体光路用の開口部を閉鎖していても、フィルム側の地板に形成されている被写体光路用の開口部からフィルム側に進入し、長時間かけてフィルムを感光させてしまうことがある。また、シャッタ羽根は高速で作動させられるので停止時に大きな音を発生するが、その音が二つの地板の外周部から外部へ伝播すると、不快感を与えることがあるし、録音機能付カメラの場合には、その音を録音してしまうということがある。更に、二つの地板の外周部から羽根室内に塵埃が入ると、上記の開口部に近接して配置されているレンズに付着してしまったり、羽根の作動に影響を与えてしまうこともある。そして、それらのうち、特に遮光性を重視したカメラ用シャッタの構成が特許文献１に記載されている。
特開２０００−１７１８５４号公報

ところで、特許文献１に記載されているカメラ用シャッタの場合は、外光の羽根室内への入射を阻止するために、二つの地板（地板と羽根押え板）の外周部に形成された周壁の先端を重ね合わせ（噛み合わせ）たり、遮光突起を形成したりしている。そのため、光は羽根室内に直接入射してくることがなく、また、加工上の許容公差から、周壁の重合部に隙間が生じていたとしても、周壁間で反射を繰り返して減衰し、羽根室内の遮光性が好適に得られるようになっている。しかしながら、このような構成では、遮光性については満足し得るものの、上記のように、周壁の重合部に隙間が生じた場合には、遮音性と防塵性の点で満足し得るものではない。また、二つの地板の外周部に、それらの板面に対して垂直な周壁を形成しなければならないので、成形加工上でも極めて有利であるとは言い難い。

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二つの地板の外周部において、羽根室外との気密性が好適に得られ、遮光性，遮音性，防塵性のいずれにも極めて有利であり、しかも、二つの地板の加工上も有利となるようにしたカメラ用駆動装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、各々が露光用の開口部を有していて両者間に羽根室を構成している二つの地板と、前記羽根室内で前記二つの地板のいずれか一方に回転可能に取り付けられていて駆動源により往復回転させられて前記開口部に進退する少なくとも１枚の羽根と、前記二つの地板が相互に取付けられたとき変形して該二つの地板に密接する弾性部材と、を備え、前記二つの地板の少なくとも一方の羽根室側の面に該地板の外周に略沿って周回するように凹溝が形成されていて、前記弾性部材の一部が該凹溝内に配置されているようにする。その場合、前記弾性部材を、Ｏリングなどのゴムパッキンとしてもよい。

本発明のカメラ用羽根駆動装置は、二つの地板のいずれか一方の羽根室側の面に、その外周に略沿って環状に弾性部材を取り付けておき、二つの地板を、その弾性部材を変形させることによって相互に取り付けるため、二つの地板の外周部において、羽根室外との気密性が好適に得られ、遮光性，遮音性，防塵性のいずれにも極めて有利である。しかも、特許文献１に記載の構成のように、二つの地板に周壁を形成しなくて済むから、それらの地板の加工上も有利となる。また、前記二つの地板の少なくとも一方の羽根室側の面に凹溝を形成し、弾性部材の一部がその凹溝に配置されているようにしたり、弾性部材をＯリングなどのゴムパッキンにすると、コスト上も不利にはならない。

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。尚、図１は実施例の平面図であり、図２は図１の右側から見た側面図であり、図３は図１におけるＡ−Ａ線断面図である。また、本発明は、シャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置を夫々単独でユニット化した羽根駆動装置とすることも、それらの二つ以上をユニット化した羽根駆動装置とすることも可能であるが、実施例の羽根駆動装置は、シャッタ装置と絞り装置とをユニット化したものである。更に、本発明は、銀塩フィルムカメラ用の羽根駆動装置とすることも、各種のデジタルカメラ用の羽根駆動装置とすることも可能ではあるが、実施例の作動については、主に、デジタルスチルカメラに採用された場合で説明する。

先ず、本実施例の構成を説明する。主地板１は、合成樹脂製であって、アクチュエータも含めて多くの部材を取り付ける必要があることから、比較的厚い部材となっている。この主地板１には、略中央部に、光軸を中心にして露光用の開口部１ａが形成されており、その開口部１ａを間にして、円弧状をした二つの長孔１ｂ，１ｃが形成されている。また、この主地板１の羽根室側の面（図１における手前側の面）には、三つの軸１ｄ，１ｅ，１ｆと、二つの台座部１ｇ，１ｈが設けられており、外周近傍部には、外周縁に沿うようにして、図３に示されているような断面形状をした凹溝１ｉが円環状に形成されていて、所定の弾性を有するＯリング２の一部が、その凹溝１ｉの中に配置されている。そして、明示されていないが、上記の台座部１ｇ，１ｈの先端面には、ねじ穴が形成されている。尚、主地板１には、後述する各羽根の作動を停止させる複数のストッパも設けられているが、それらの図示は省略されている。

補助地板３は、主地板１よりも若干小さな外形形状をしており、また、主地板１との間に羽根室を構成するだけであることから、主地板１よりはかなり薄い部材となっている。この補助地板３には、上記の開口部１ａと対応する位置に略同じ大きさをした露光用の開口部３ａが形成されており、上記の長孔１ｂ，１ｃと対応する位置に略同じ大きさをした長孔３ｂ，３ｃが形成されている。また、符号を付けていないが、上記の軸１ｄ，１ｅ，１ｆと対応する位置には孔が形成されていて、それらの軸の先端を嵌合させている。更に、明示していないが、上記の台座部１ｇ，１ｈのねじ穴に対応する位置にも孔が形成されている。そして、主地板１に対する補助地板３の取付けは、最初に、凹溝１ｉの中にＯリング２をいれておき、次に、台座部１ｇ，１ｈのねじ穴に、補助地板３に形成された二つの孔を合わせておいてから、ねじ４，５によって止めている。従って、台座部１ｇ，１ｈの高さが、主地板１と補助地板３の間隔を規制し、その取付け状態においてはＯリング２は変形させられている。

このようにして主地板１と補助地板３との間に構成されている羽根室には、２枚のシャッタ羽根６，７と、１枚の絞り羽根８とが配置されている。そして、それらの３枚の羽根６，７，８のうち、一番主地板１側に配置されているシャッタ羽根６は、長孔６ａを有していて、上記の主地板１に設けられた軸１ｄに回転可能に取り付けられており、他方のシャッタ羽根７は、長孔７ａを有していて、上記の主地板１に設けられた軸１ｅに回転可能に取り付けられている。また、一番補助地板３側に配置されている絞り羽根８は、長孔８ａと、開口部１ａ，３ａより直径の小さな絞り開口規制用の開口部８ｂとを有していて、上記の主地板１に設けられた軸１ｆに回転可能に取り付けられている。

図２において、主地板１の右側の面は複雑な形状をしていて、そこには、シャッタ羽根６，７を往復回転させるためのアクチュエータとしてモータ９が、また、絞り羽根８を往復回転させるアクチュエータとしてモータ１０が取り付けられている。これらのモータ９，１０は、特開２０００−２９２８２７号公報などで周知となっている、ムービングマグネット型モータなどといわれている電流制御式のモータであり、固定子コイルに対する通電方向に対応して、永久磁石製の回転子が、所定の角度範囲内でだけ往復回転することのできるモータである。そこで、図１には、そのモータ９，１０の回転子９ａ，１０ａと、それらの回転子９ａ，１０ａと一体に形成されている出力ピン９ｂ，１０ｂだけを示してある。そして、出力ピン９ｂは、主地板１の長孔１ｂを貫通し、羽根室内でシャッタ羽根６，７の長孔６ａ，７ａに挿入され、その先端を補助地板３の長孔３ｂに挿入している。また、他方の出力ピン１０ｂは、主地板１の長孔１ｃを貫通し、羽根室内で絞り羽根８の長孔８ａに挿入され、その先端を補助地板３の長孔３ｃに挿入している。

このように、本実施例の構成によれば、主地板１に補助地板３を取り付けた状態では、
それらの外周縁近傍位置でＯリング２が羽根室を密封しているため、そこから羽根室内に光が入射したり、塵埃が進入したりすることはあり得ないし、羽根室内で発生した音は、そこから羽根室外へ漏れることはあり得ない。尚、Ｏリング２の一部を凹溝１ｉに配置する場合には、接着剤を用いるようにしても差し支えない。また、Ｏリング２を主地板１上に配置させる手段としては、凹溝１ｉに限定されず、例えば、外周に沿うようにして複数の突起を所定の間隔で設け、糸を糸巻きに掛けるようにして、Ｏリング２をそれらの外側に掛け回すようにしてもよい。更に、Ｏリング２は一般に断面が円形か楕円形をしているが、そのようなＯリング２に代えて、例えば、断面が方形をしたゴムパッキンなどを用いても構わないし、凹溝１ｉの断面形状は本実施例の形状に限定されない。しかも、Ｏリングを含むゴムパッキンなどの弾性部材は、必ずしも本実施例のように主地板１に円形形状に配置される必要はない。八角形状でも、その他の形状でも構わない。また、本実施例は、凹溝１ｉが主地板１に形成されているが、そのような手段を補助地板３側に設けても差し支えない。

次に、本実施例の作動を簡単に説明する。本実施例の羽根駆動装置は、デジタルスチルカメラに採用して好適となるように構成したものであって、図１はその初期状態、即ち撮影の待機状態を示したものである。このとき、シャッタ羽根６，７は、開口部１ａ，３ａを全開にし、絞り羽根８は、開口部１ａ，３ａから退避した状態となっているため、固体撮像素子は被写体光にさらされており、被写体像をモニターで観察可能となっている。また、このとき、モータ９，１０のコイルには通電されていないが、上記した特開２０００−２９２８２７号公報などに記載されている周知の磁性体棒により、回転子９ａ，１０ａの停止状態は、確実に維持されている。

撮影に際してレリーズボタンを押すと、測光回路の測定結果によって、撮影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、撮影光量を減じて撮影すべきと判断されたときには、先ず、絞り装置用のモータ１０に通電し、回転子１０ａを時計方向へ回転させる。そのため、絞り羽根８は反時計方向へ回転させられ、その後、開口部８ｂの中心が光軸位置に達すると、主地板１に設けられたストッパ（図示せず）に当接して停止する。そして、その直後には、固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、あらたな電荷の蓄積開始によって撮影が開始する。その後、所定の時間が経過すると、露光制御回路からの信号によって、シャッタ装置用のモータ９に通電され、回転子９ａが時計方向へ回転させられる。そのため、シャッタ羽根６，７は、相反する方向へ回転させられ、開口部１ａ，３ａを閉鎖した直後に、少なくとも一方のシャッタ羽根が主地板１に設けられたストッパ（図示せず）に当接して停止する。

このようにして開口部１ａ，３ａが閉鎖すると、その状態において撮像情報が記憶装置に転送される。そして、その転送が終了すると、シャッタ装置のモータ９に対して、上記の場合とは逆方向の通電が行われる。そのため、回転子９ａは反時計方向へ回転してシャッタ羽根６，７に開き作動を行わせる。シャッタ羽根６，７は、開口部１ａ，３ａを全開にすると、その直後に、少なくとも一方のシャッタ羽根が主地板１に設けられたストッパ（図示せず）に当接して停止する。その後、絞り装置のモータ１０にも、上記の場合とは逆方向の通電が行われるため、回転子１０ａは反時計方向へ回転して、絞り羽根８を開口部１ａ，３ａから退かせる。絞り羽根８は、開口部１ａ，３ａから完全に退くと、その直後に、主地板１に設けられたストッパ（図示せず）に当接して停止する。そして、二つのモータ９，１０に対する通電を断つと、図１に示した初期状態に復帰したことになる。

他方、撮影に際して、撮影光量を減じないで撮影をする場合の作動は、上記の作動説明において、シャッタ羽根４，５を往復回転させるだけである。従って、重複を避けるために、その場合の作動説明を省略する。また、上記の作動は、デジタルスチルカメラに採用された場合で説明したが、このような作動は、他のデジタルカメラ（固体撮像素子を備えたカメラ）に採用された場合でも、基本的には同じである。更に、銀塩フィルムカメラに採用された場合には、図１の状態からシャッタ羽根６，７を閉鎖させた状態が、初期状態となるが、その場合の作動は、当業者にとって自明であるから、説明を省略する。

尚、上記の実施例の場合は、シャッタ羽根６,７と絞り羽根８を、同じ羽根室に配置しているが、本発明は、主地板１と補助地板３との間を中間板（仕切り板）で仕切り、シャッタ羽根６,７と絞り羽根８とを別々の羽根室に配置するようにしても差し支えない。また、上記の実施例の場合には、アクチュエータ（駆動源）として、ムービングマグネット型モータなどと言われている電流制御式のモータを用いているが、本発明は、そのモータに代えて、ステップモータなどの他の電磁駆動手段を用いても差し支えない。更に、実施例のカメラ用羽根駆動装置は、シャッタ装置と絞り装置とをユニット化したものであるが、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、シャッタ装置，絞り装置,フィルタ装置を夫々単独でユニット化したものであっても、それらの二つ以上をユニット化したものであっても差し支えない。

実施例の平面図である。 図１の右側から見た側面図である。 図１におけるＡ−Ａ線断面図である。

符号の説明

１ 主地板
１ａ，３ａ，８ｂ 開口部
１ｂ，１ｃ，３ｂ，３ｃ，６ａ，７ａ，８ａ 長孔
１ｄ，１ｅ，１ｆ 軸
１ｇ，１ｈ 台座部
１ｉ 凹溝
２ Ｏリング
３ 補助地板
４，５ ねじ
６，７ シャッタ羽根
８ 絞り羽根
９，１０ モータ
９ａ，１０ａ 回転子
９ｂ，１０ｂ 出力ピン

Claims (2)

1. 各々が露光用の開口部を有していて両者間に羽根室を構成している二つの地板と、前記羽根室内で前記二つの地板のいずれか一方に回転可能に取り付けられていて駆動源により往復回転させられて前記開口部に進退する少なくとも１枚の羽根と、前記二つの地板が相互に取付けられたとき変形して該二つの地板に密接する弾性部材と、を備え、前記二つの地板の少なくとも一方の羽根室側の面に該地板の外周に略沿って周回するように凹溝が形成されていて、前記弾性部材の一部が該凹溝内に配置されていることを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
2. 前記弾性部材が、ゴムパッキンであることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用羽根駆動装置。