JP4689030B2

JP4689030B2 - シャッタ装置

Info

Publication number: JP4689030B2
Application number: JP2000358836A
Authority: JP
Inventors: 部伸昭渡; 沼大祐柳
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2011-05-25
Anticipated expiration: 2020-11-27
Also published as: JP2002162666A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、デジタルスチルカメラ等に搭載されるシャッタ装置に関し、特に、露光用の開口部を開閉するシャッタ羽根を往復動自在な駆動ピンにより開閉駆動するシャッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来のシャッタ装置としては、例えば特開平８−１５２６６７号公報に記載されたものが知られている。この公報に開示のシャッタ装置は、図７（ａ）に示すように、露光用の開口部１ａを有する地板１に対して、支軸１ｂ，１ｃ回りに揺動自在に設けられた一対のシャッタ羽根２，３と、駆動源としてのロータ４をもつムービングマグネットモータ等を備えている。
そして、図７（ｂ）に示すように、シャッタ羽根２，３には、同一形状の連結孔２ａ，３ａが形成され、この連結孔２ａ，３ａには、ロータ４の出力ピン４ａが挿通されており、ロータ４の回動によりシャッタ羽根２，３が開口部１ａを開閉するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記従来のシャッタ装置においては、図７（ｂ）に示すように、連結孔２ａ，３ａが、シャッタ羽根２，３の揺動中心を通る直線に略沿う方向に伸長する長孔に形成されており、出力ピン４ａがその伸長方向に沿ってのみ連結孔２ａ，３ａ内を摺動し得るように連結されているため、図８に示すように、露光動作（シャッタ羽根２，３が閉じ動作を開始してから開口部１ａを完全に閉鎖するまで）に要する時間Ｔ０が長くなり、又、シャッタ羽根２，３の助走区間が長くなるため装置の大型化を招くという問題があった。
【０００４】
すなわち、ロータ４が動き始めると同時にその出力ピン４ａが連結孔２ａ，３ａの内縁部に作用して駆動力を及ぼすことになるが、ロータ４の動き始めの領域は速度が遅く、この速度の遅い領域の影響を少なくするために、図８に示すように、シャッタ羽根２，３が開口部１ａを閉鎖し始めるまでの助走区間を長く設定する必要がある。その結果、その助走区間の分だけシャッタ羽根２，３の移動スペースが大きくなり、装置が大型になる。
【０００５】
また、比較的長い助走区間を必要とするため、シャッタ羽根２，３が閉じ動作を開始してから開口部１ａを完全に閉鎖するまでの閉じ時間Ｔ０が長くなる。
さらに、出力ピン４ａとシャッタ羽根２，３との連動関係は、出力ピン４ａの回転半径とシャッタ羽根２，３の揺動半径との比率によってのみ設定されているため、シャッタ羽根２，３の移動速度を速くするには駆動源への通電量を増加させる必要があり、その結果、駆動源の大型化を招くことになる。
【０００６】
本発明は、上記の点に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、装置の小型化を図りつつ、シャッタ羽根の閉じ速度をより速くして、高速な露光動作が得られるシャッタ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明のシャッタ装置は、露光用の開口部を揺動により開閉するシャッタ羽根と、シャッタ羽根に形成された連結孔に挿通されて駆動力を及ぼす駆動ピンとを備え、駆動ピンの往復動によりシャッタ羽根を移動させて開口部を開閉するシャッタ装置であって、上記連結孔は、シャッタ羽根を閉じ方向に移動させる際に駆動ピンが係合する閉じ側内縁部と、シャッタ羽根を開き方向に移動させる際に駆動ピンが係合する開き側内縁部とを有し、開き側内縁部は、シャッタ羽根の開き動作の全域に対応してシャッタ羽根の揺動中心を通る直線と平行な直線に沿って伸長する直線部分のみにより形成され、閉じ側内縁部は、シャッタ羽根の閉じ動作のうち略前半領域に対応する基礎内縁部と、シャッタ羽根の閉じ動作のうち略後半領域の速度を速めるべく基礎内縁部に対して閉じ方向と逆向きに後退する形状をなす後退内縁部とを画定するように曲がって形成されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、シャッタ羽根に開き動作を行なわせる場合、駆動ピンは連結孔の直線部分のみにより形成された開き側内縁部に係合してシャッタ羽根を移動させ、一方、シャッタ羽根に閉じ動作を行なわせる場合、駆動ピンは連結孔の閉じ側内縁部の基礎内縁部に続けて後退内縁部に係合してシャッタ羽根を移動させる。ここで、シャッタ羽根が開口部を閉鎖し始めてから完全に閉鎖するまでの行程のうち、略後半の領域において駆動ピンが後退内縁部に係合し、閉じ動作の略後半部分が高速で行なわれる。
これにより、駆動源の通電量を増加させることなく、駆動源の小型化を達成しつつ、シャッタ羽根を従来に比べてより高速で移動させることができ、閉じ動作（露光動作）を高速化できる。
【０００９】
上記構成において、後退内縁部は、シャッタ羽根の揺動中心を通る直線に対して傾斜した直線状に形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、駆動ピンが後退内縁部に係合している際に、直線的に速度を増して閉じ動作が行なわれる。
【００１０】
上記構成において、閉じ側内縁部と開き側内縁部との間には、駆動ピンが遊動し得る遊び代が形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、待機状態において駆動ピンは連結孔の開き側内縁部に係合しており、閉じ動作を開始するべく駆動ピンを移動させる場合、駆動ピンは開き側内縁部から離脱して遊び代を加速しつつ移動して閉じ側内縁部に係合する。これにより、シャッタ羽根は閉じ動作の始めから所定レベル以上の比較的速い速度で移動することになる。
【００１１】
上記構成において、シャッタ羽根はお互いに近接及び離隔することにより開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根からなり、連結孔は第１シャッタ羽根に形成された第１連結孔及び第２シャッタ羽根に形成された第２連結孔からなり、駆動ピンは、第１連結孔及び第２連結孔に形成されたそれぞれの後退内縁部に同時に係合し得るように第１連結孔及び第２連結孔に挿通されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、シャッタ羽根に閉じ動作を行なわせる場合、駆動ピンは第１連結孔及び第２連結孔の閉じ側内縁部に係合して第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根をお互いに近付ける方向に移動させる。そして、駆動ピンが第１連結孔及び第２連結孔の後退内縁部に同時に係合しこの領域を移動するとき、第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根は速度を増して移動することになる。
【００１２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面に基づき説明する。
図１ないし図３は、本発明に係るシャッタ装置の一実施形態を示す構成図及び部分図であり、図４及び図５は動作説明図、図６は作動特性を示す図である。
この実施形態に係るシャッタ装置は、露光用の開口部１０ａを有する地板１０と、地板１０に対して揺動自在に支持されたシャッタ羽根としての第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０と、シャッタ羽根２０，３０を開閉駆動する駆動源としての電磁アクチュエータ４０等を、その基本構成として備えている。
【００１３】
電磁アクチュエータ４０は、所定の角度範囲を回動自在に支持されたロータ４１、励磁用のコイル（不図示）、磁気回路を形成するヨーク等により構成されており、コイルへの通電及び非通電により所定の角度範囲を回動するようになっている。ロータ４１は、２極に着磁されかつ回動中心から所定の距離だけ偏倚した位置に一体的に形成された出力ピン４１ａを有し、この出力ピン４１ａがシャッタ羽根２０，３０に開閉駆動力を直接及ぼす駆動ピンの役割をなしている。
【００１４】
第１シャッタ羽根２０は、図１ないし図３（ａ）に示すように、駆動ピン（出力ピン）４１ａが挿通されて連結される第１連結孔２１を有し、又、地板１０の裏面から突出する支軸１０ｂにより揺動自在に支持されており、反時計回り（閉じ方向）に回転するとき閉じ動作を行ない、時計回り（開き方向）に回転するとき開き動作を行なうようになっている。
第１連結孔２１は、図３（ａ）に示すように、第１シャッタ羽根２０を閉じ方向に移動させる際に駆動ピン（出力ピン）４１ａが係合する閉じ側内縁部２２と、第１シャッタ羽根２０を開き方向に移動させる際に駆動ピン４１ａが係合する開き側内縁部２３とを有している。
【００１５】
閉じ側内縁部２２は、図３（ａ）に示すように、揺動中心（支軸１０ｂ）を通る直線と平行な直線Ｌ１に沿って伸長する基礎内縁部２２ａと、直線Ｌ１に対して角度θだけ閉じ方向と逆向きに後退して傾斜した直線をなす後退内縁部２２ｂとにより形成されている。
そして、第１シャッタ羽根２０の閉じ動作において、駆動ピン４１ａが閉じ側内縁部２２に沿って摺動する際の、略前半領域に基礎内縁部２２ａが位置付けられ、略後半領域に後退内縁部２２ｂが位置付けられている。
【００１６】
開き側内縁部２３は、図３（ａ）に示すように、揺動中心（支軸１０ｂ）を通る直線と平行な直線に沿って伸長する直線部分のみにより形成されている。
また、閉じ側内縁部２２と開き側内縁部２３との間には、駆動ピン４１ａの移動方向において、駆動ピン４１ａが遊動し得る（非接触の状態で遊び動くことができる）遊び代Ｗが形成されている。
【００１７】
第２シャッタ羽根３０は、図１ないし図３（ｂ）に示すように、駆動ピン（出力ピン）４１ａが挿通されて連結される第２連結孔３１を有し、又、地板１０の裏面から突出する支軸１０ｃにより揺動自在に支持されており、時計回り（閉じ方向）に回転するとき閉じ動作を行ない、反時計回り（開き方向）に回転するとき開き動作を行なうようになっている。
第２連結孔３１は、図３（ｂ）に示すように、第２シャッタ羽根３０を閉じ方向に移動させる際に駆動ピン（出力ピン）４１ａが係合する閉じ側内縁部３２と、第２シャッタ羽根３０を開き方向に移動させる際に駆動ピン４１ａが係合する開き側内縁部３３とを有している。
【００１８】
閉じ側内縁部３２は、図３（ｂ）に示すように、揺動中心（支軸１０ｃ）を通る直線と平行な直線Ｌ１に沿って伸長する基礎内縁部３２ａと、直線Ｌ１に対して角度θだけ閉じ方向と逆向きに後退して傾斜した直線をなす後退内縁部３２ｂとにより形成されている。
そして、第２シャッタ羽根３０の閉じ動作において、駆動ピン４１ａが閉じ側内縁部３２に沿って摺動する際の、略前半領域に基礎内縁部３２ａが位置付けられ、略後半領域に後退内縁部３２ｂが位置付けられている。
【００１９】
開き側内縁部３３は、図３（ｂ）に示すように、揺動中心（支軸１０ｃ）を通る直線と平行な直線に沿って伸長する直線部分のみにより形成されている。
また、閉じ側内縁部３２と開き側内縁部３３との間には、駆動ピン４１ａの移動方向において、駆動ピン４１ａが遊動し得る（非接触の状態で遊び動くことができる）遊び代Ｗが形成されている。
【００２０】
第１シャッタ羽根２０と第２シャッタ羽根３０とは、同一の形状に形成されており、お互いに近接するように移動することにより協働して開口部１０ａを閉鎖し、一方、お互いに離隔するように移動することにより開口部１０ａを開放するようになっている。
また、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０と駆動ピン４１ａとの関係は、駆動ピン４１ａが、第１連結孔２１及び第２連結孔３１に形成されたそれぞれの後退内縁部２２ｂ及び後退内縁部３２ｂに同時に係合し得るように、第１連結孔２２及び第２連結孔３２に挿通されている。
【００２１】
次に、上記実施形態に係るシャッタ装置がデジタルスチルカメラに搭載された場合の動作について、図１及び図２、図４及び図５、並びに図６を参照しつつ説明する。尚、図４及び図５においては、説明の便宜上、駆動ピン４１ａが第１シャッタ羽根２０に作用する関係のみを示したが、第２シャッタ羽根３０に対しても同様に作用するものである。
【００２２】
先ず、待機状態においては、図１に示すように、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０は開口部１０ａを完全に開放した（ノーマルオープン）状態にある。この待機状態においては、ロータ４１は磁気的付勢力により時計回りに回転して、図４（ａ）に示すように、その駆動ピン（出力ピン）４１ａが、第１連結孔２１及び第２連結孔３１の開き側内縁部２３，３３に係合して、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０を、ストッパ１０ｄ，１０ｅに押し付けて開放した状態に保持している。
【００２３】
ここで、デジタルスチルカメラのレリーズ動作が行なわれると、制御部から出力される制御信号により通電がなされて、ロータ４１は反時計回りに回転し始め、駆動ピン４１ａは、第１連結孔２１及び第２連結孔３１内において、開き側内縁部２３，３３から離脱し、閉じ側内縁部２２，３２に向けて、何ら負荷を受けることなく遊び代Ｗを移動する。そして、図４（ｂ）に示すように、駆動ピン４１ａは、閉じ側内縁部２２，２３の基礎内縁部２２ａ，３２ａに係合する。
【００２４】
この遊び代Ｗの間の移動に際しては、駆動ピン４１ａ（ロータ４１）は加速的に速度を増して回転する。すなわち、駆動ピン４１ａは、動き始めの速度の遅い状態から加速して十分速い速度まで達し、この速い速度の状態で第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０に閉じ動作を開始させることになる。
したがって、図６に示すように、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０が閉じ動作を開始してから開口部１０ａを閉鎖し始めるまでの助走区間を従来に比べて短く設定する（あるいは省く）ことができる。
これにより、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０が開口部１０ａを開放した状態から開口部１０ａに臨み始めるまでの移動スペースを狭くすることができ、装置の幅狭化による小型化を行なうことができる。
【００２５】
図４（ｂ）に示す状態から、ロータ４１がさらに反時計回りに回転すると、駆動ピン４１ａは基礎内縁部２２ａ，３２ａを押しつつ摺動し、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０は、図６に示すように速度Ｖ１にて閉じ動作を行なう。そして、駆動ピン４１ａが基礎内縁部２２ａ，３２ａに沿った移動を終了すると、図５（ａ）に示すように、駆動ピン４１ａは、後退内縁部２２ｂ，３２ｂの起点に至る。この起点は、図６においてＰ点で示される。
【００２６】
ロータ４１がさらに反時計回りに回転すると、駆動ピン４１ａは後退内縁部２２ｂ，３２ｂを押しつつ摺動し、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０は、図６に示すように、速度Ｖ１よりも速い速度Ｖ２にて閉じ動作を行なう。
したがって、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０が速度Ｖ１のみにより移動させられる場合の閉じ時間Ｔ１に比べて、速度Ｖ２にても移動させられる場合の閉じ時間Ｔ２が短くなり、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０の閉じ動作を高速にすることができる。
【００２７】
そして、図５（ｂ）に示すように、駆動ピン４１ａが後退内縁部２２ｂ，３２ｂを押しつつ所定距離だけ摺動し、ロータ４１が所定の角度反時計回りに回転した時点で、図２に示すように、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０は、開口部１０ａを完全に閉鎖した状態に至り、ストッパ１０ｆ，１０ｇに当接して停止する。
上記一連の動作により、撮像素子（ＣＣＤ）に対する１回の露光動作が終了する。
【００２８】
その後、撮影画像の記憶処理等が行なわれ、制御部から出力される制御信号により、逆向きの通電が行なわれると、ロータ４１が時計回りに回転し始める。これにより、駆動ピン４１ａは、後退内縁部２２ｂ，３２ｂから離脱して遊び代Ｗを移動後、開き側内縁部２３，３３に係合する。
そして、駆動ピン４１ａが開き側内縁部２３，３３を押しつつ摺動することで、第１シャッタ羽根２０及び第２シャッタ羽根３０は、開き動作を開始して、図１に示すように、再び開口部１０ａを全開した状態に至り停止する。そして、次の撮影に備えて待機することになる。
【００２９】
上記実施形態においては、シャッタ羽根として、２枚のシャッタ羽根２０，３０からなるものを採用したが、シャッタ羽根が１枚の場合であっても、本発明の構成を適用することができる。
また、上記実施形態においては、連結孔２１，３１において、後退内縁部２２ｂ，３２ｂ及び遊び代Ｗを共に採用したが、遊び代Ｗのみを採用した場合であっても、従来のシャッタ装置での閉じ時間Ｔ０に比べて、閉じ時間Ｔ１を短くすることができる。
【００３０】
また、上記実施形態においては、連結孔２１，３１に連結されて駆動力を及ぼす駆動ピンとして、電磁アクチュエータ４０のロータ４１に一体的に形成された出力ピン４１ａを適用したが、このように直接出力ピン４１ａを連結するのではなく、駆動源により駆動される駆動レバー等を採用し、この駆動レバーに形成された駆動ピンを連結孔２１，３１に連結する構成を採用することもできる。
さらに、上記実施形態においては、連結孔２１，３１の閉じ側内縁部２２，３２に形成する後退内縁部２２ｂ，３２ｂの形状を直線状としたが、曲線状に形成することもできる。
【００３１】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明のシャッタ装置によれば、露光用の開口部を揺動により開閉するシャッタ羽根を、その一部に形成された連結孔に移動自在に挿入される駆動ピンにより開閉駆動する構成において、シャッタ羽根を開き方向に移動させる際に駆動ピンが係合する開き側内縁部を、シャッタ羽根の開き動作の全域に対応してシャッタ羽根の揺動中心を通る直線と平行な直線に沿って伸長する直線部分のみにより形成し、シャッタ羽根を閉じ方向に移動させる際に駆動ピンが係合する閉じ側内縁部に、閉じ動作の略前半領域に対応する基礎内縁部に続けて略後半領域に対応して閉じ方向と逆向きに後退する形状をなす後退内縁部を設けたことにより、駆動源の通電量を増加させることなく、駆動源の小型化を達成しつつ、シャッタ羽根を従来に比べてより高速で移動させることができ、閉じ動作（露光動作）を高速化できる。
【００３２】
また、連結孔を形成する閉じ側内縁部と開き側内縁部との間に、駆動ピンが遊動し得る遊び代を形成したことにより、駆動ピン（ロータ）が動き始めから何ら負荷を受けることなく加速できるようになり、シャッタ羽根の助走区間を短くあるは省くことができる。これにより、シャッタ羽根が助走する際に要するスペースを小さくすることができ、装置の幅狭化、小型化を行なうことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るシャッタ装置の一実施形態を示すものであり、シャッタ羽根が開口部を開放した状態における平面図である。
【図２】本発明に係るシャッタ装置の一実施形態を示すものであり、シャッタ羽根が開口部を閉鎖した状態における平面図である。
【図３】シャッタ装置の一部をなすシャッタ羽根を示すものであり、（ａ）は第１シャッタ羽根を示す平面図、（ｂ）は第２シャッタ羽根を示す平面図である。
【図４】駆動ピンとシャッタ羽根との連動関係を示す動作図であり、（ａ）は開口部を開放した待機状態での平面図、（ｂ）は駆動ピンが遊び代を移動し終わった状態での平面図である。
【図５】駆動ピンとシャッタ羽根との連動関係を示す動作図であり、（ａ）は駆動ピンが基礎内縁部から後退内縁部に至った状態での平面図、（ｂ）は駆動ピンが後退内縁部を摺動し終わった状態での平面図である。
【図６】本発明に係るシャッタ装置の作動特性を示す図である。
【図７】従来のシャッタ装置を示す平面図である。
【図８】従来のシャッタ装置の作動特性を示す図である。
【符号の説明】
１０地板
１０ａ露光用の開口部
１０ｂ，１０ｃ支軸（揺動中心）
１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇストッパ
２０第１シャッタ羽根
２１第１連結孔
２２閉じ側内縁部
２２ａ基礎内縁部
２２ｂ後退内縁部
２３開き側内縁部
３０第２シャッタ羽根
３１第２連結孔
３２閉じ側内縁部
３２ａ基礎内縁部
３２ｂ後退内縁部
３３開き側内縁部
４０電磁アクチュエータ（駆動源）
４１ロータ
４１ａ出力ピン（駆動ピン）

Claims

露光用の開口部を揺動により開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根に形成された連結孔に挿通されて駆動力を及ぼす駆動ピンとを備え、前記駆動ピンの往復動により前記シャッタ羽根を移動させて前記開口部を開閉するシャッタ装置であって、
前記連結孔は、前記シャッタ羽根を閉じ方向に移動させる際に前記駆動ピンが係合する閉じ側内縁部と、前記シャッタ羽根を開き方向に移動させる際に前記駆動ピンが係合する開き側内縁部とを有し、
前記開き側内縁部は、前記シャッタ羽根の開き動作の全域に対応して前記シャッタ羽根の揺動中心を通る直線と平行な直線に沿って伸長する直線部分のみにより形成され、
前記閉じ側内縁部は、前記シャッタ羽根の閉じ動作のうち略前半領域に対応する基礎内縁部と、前記シャッタ羽根の閉じ動作のうち略後半領域の速度を速めるべく前記基礎内縁部に対して前記閉じ方向と逆向きに後退する形状をなす後退内縁部とを画定するように曲がって形成されている、
ことを特徴とするシャッタ装置。
前記後退内縁部は、前記シャッタ羽根の揺動中心を通る直線に対して傾斜した直線状に形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のシャッタ装置。
前記閉じ側内縁部と前記開き側内縁部との間には、前記駆動ピンが遊動し得る遊び代が形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のシャッタ装置。
前記シャッタ羽根は、お互いに近接及び離隔することにより前記開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根からなり、
前記連結孔は、前記第１シャッタ羽根に形成された第１連結孔及び前記第２シャッタ羽根に形成された第２連結孔からなり、
前記駆動ピンは、前記第１連結孔及び第２連結孔に形成されたそれぞれの後退内縁部に同時に係合し得るように、前記第１連結孔及び第２連結孔に挿通されている、
ことを特徴とする請求項１ないし３いずれかに記載のシャッタ装置。