JP4931407B2 - デジタルカメラ用フォーカルプレンシャッタ - Google Patents

Description

本発明は、独特のスイッチ操作機構を備えたデジタルカメラ用フォーカルプレンシャッタに関する。

下記の特許文献１，２にも記載されているように、デジタルカメラ用のフォーカルプレンシャッタには、一つのシャッタ羽根を備えたものと、先羽根（群），後羽根（群）などと称されていることの多い二つのシャッタ羽根を備えたものとがある。そして、通常、シャッタ羽根は、その一端を地板に対して回転可能に取り付けられた複数本のアームと、それらのアームに枢支された１枚又は複数枚の羽根とで構成されている。また、各々のシャッタ羽根は、地板に回転可能に取り付けられた各々の駆動部材によって開閉作動を行わされるが、その駆動部材の駆動源は、特許文献１に記載されているように、ばねの場合もあるし、特許文献２に記載されているように、モータの場合もある。そして、シャッタ羽根の開閉作動方式には、特許文献１，２に記載されているように、ノーマリーオープン方式とノーマリークローズ方式がある。本発明は、このような構成や作動方式を採用しているフォーカルプレンシャッタに関するものである。

特許文献１，２には明記されていないが、このようなフォーカルプレンシャッタには、何らかの目的でシャッタ羽根の作動状態を検出するために、スイッチ機構を備えることがある。例えば、一つのシャッタ羽根を備えていてノーマリークローズ方式を採用するフォーカルプレンシャッタにスイッチ機構を備えると、シャッタ羽根が撮影光路を全開にしたときには、その検出信号によって固体撮像素子に蓄積されていた電荷を放出させて、撮像装置による撮影を開始させるようにし、その後、撮影終了時においては、シャッタ羽根が撮影光路を閉鎖したときに、その検出信号によって撮像情報を記憶装置に転送させるようにすることが可能になる。

また、二つのシャッタ羽根を備えていてノーマリーオープン方式を採用するフォーカルプレンシャッタにスイッチ機構を備えると、撮影終了時において、後羽根（群）が撮影光路を閉鎖したときには、その検出信号によって撮像情報を記憶装置に転送させさせるようにし、その後、セット時に、先羽根（群）を作動させず後羽根（群）だけを作動させ、その後羽根（群）が撮影光路を全開にしたときには、その検出信号によって電子ファインダの機能を開始（復帰）させるようにすることが可能になる。

そして、スイッチ機構としては、非接触式のスイッチ機構の採用も不可能とは言えないが、レンズシャッタの場合とは異なり、これまでのフォーカルプレンシャッタの場合には、機械的な接触式のスイッチ機構が採用されている。また、そのような接触式のスイッチ機構の操作を、直接、シャッタ羽根によって行わせるわけにはいかないので、駆動部材によって行わせるようにしている。そして、フラッシュ撮影用のスイッチ機構として構成されたものではあるが、そのように、駆動部材によって操作されるスイッチ機構の一例が下記の特許文献３に記載されている。

特開２００４−６１８６５号公報 特開２００４−２６４４６８号公報 特開２０００−１４７５９７号公報

ところで、上記のように、シャッタ羽根が撮影光路を全開にしたときと閉鎖したときとの両方を検出できるようにするためには、一般的には二つのスイッチ機構が必要になり、それらを一つの駆動部材が操作することになる。ところが、スペース的には、特許文献２からも察せられるように、駆動部材の近傍位置には、一つのスイッチ機構を配置し、それを操作可能にするのが精一杯である。そのため、もう一つのスイッチ機構を配置したり、一つの駆動部材が、それらの二つのスイッチ機構を個々の回転位置で操作し得るようにしようとすると、スイッチ機構を構成する部材や駆動部材の部品加工が難しくなってしまったり、それらの組立加工も困難なものになってしまうという問題点がある。

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、二つのスイッチ機能を有するスイッチ機構を、駆動部材から離れた位置にコンパクトに配置できるようにすると共に、駆動部材に設けられた一つの押動部が、該駆動部材の回転方向に対応した方向へスイッチ操作部材を回転させ、シャッタ羽根の開き作動の終了段階と閉じ作動の終了段階の両方を正確に検出できるようにした、製作上極めて好適な構成をしたデジタルカメラ用のフォーカルプレンシャッタを提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のデジタルカメラ用フォーカルプレンシャッタは、撮影光路用の開口部を有している地板と、押動部を有していて前記地板に対して回転可能に取り付けられており撮影の終了段階においては駆動ばねの付勢力によって回転させられシャッタ羽根に前記開口部の閉じ作動を行わせる駆動部材と、前記地板に対して回転可能に取り付けられておりセット作動時には前記駆動部材を前記駆動ばねの付勢力に抗して回転させ前記シャッタ羽根に前記開口部の開き作動を行わせるセット部材と、操作部と二つの被押動部とを有していて前記セット部材と同軸上で前記地板に対して回転可能に取り付けられており前記駆動部材の回転方向に対応して前記押動部が該二つの被押動部のどちらを押すかによって第１回転位置と第２回転位置との間で相反する方向へ回転させられるスイッチ操作部材と、前記地板に取り付けられている第１〜第３固定接点軸と、前記第１固定接点軸に巻回されていて一端部が前記第２固定接点軸に接触する習性を有し他端部が前記第３固定接点軸に接触する習性を有しているスイッチばねと、を備えており、前記スイッチ操作部材が、前記第１回転位置及びその近傍位置にあるときには、前記操作部が前記スイッチばねの前記一端部を押して前記第２固定接点軸との接触を解き、前記第２回転位置及びその近傍位置にあるときには、前記操作部が前記スイッチばねの前記他端部を押して前記第３固定接点軸との接触を解き、それらの位置の間の位置にあるときには、前記操作部が前記スイッチばねに接触しないようにする。

本発明によれば、二つのスイッチ機能を有するスイッチ機構が、三つの固定接点軸と一つのスイッチばねとで構成されているため、部品点数が少なく且つ極めてコンパクトになり、地板への設置スペースも小さくて済むという利点がある。また、本発明のスイッチ機構は、いわゆるオフタイプであるうえに、いずれのスイッチのオン状態（非検出時の状態）もスイッチばねの付勢力で維持されるようになっているため、振動等によってスイッチばねが固定接点軸から離れてしまうことがなく、そのオン状態が確実に維持されるという利点がある。また、本発明は、駆動部材とスイッチ機構の間にスイッチ操作部材を設けていて、駆動部材の近傍位置にスイッチ機構を無理に配置させなくて済むようにしているので、部品配置に制限を受けず、地板のスペースが有効に使えるようになり、しかも、二つのスイッチ操作を、駆動部材に設けられた一つの押動部だけで行うため、駆動部材を大きくしたり複雑な形状にしなくて済むという利点がある。

本発明の実施の形態を、図示した二つの実施例によって説明する。そのうち、実施例１は、シャッタ羽根を一つだけ備えていて、駆動部材は、特許文献１に記載されているように、ばねを駆動源としたフォーカルプレンシャッタであるが、その作動は、主としてノーマリーオープン方式の場合で説明する。また、実施例２は、シャッタ羽根を二つ備えていて、駆動部材は、特許文献２に記載されているように、モータを駆動源としたフォーカルプレンシャッタであるが、その作動は、ノーマリーオープン方式の場合で説明することにする。尚、図１〜図３は実施例１を説明するためのものであり、図４及び図５は実施例２を説明するためのものである。

本実施例を、図１〜図３を用いて説明する。尚、図１は、シャッタ羽根の全開状態を示す平面図であり、図２は、シャッタ羽根の閉鎖状態を示す平面図であり、図３は、図１の状態におけるスイッチ回路図である。そこで先ず、本実施例の構成を説明する。シャッタ地板１は、その略中央部に、長方形を横長にした撮影光路用の開口部１ａを有している。また、図１において、シャッタ地板１の一部を破断して示しているように、シャッタ地板１の背面側には、周知の補助地板２が配置されている。この補助地板２は、シャッタ地板１と類似の外形をしていて、図示していない手段によってシャッタ地板１に取り付けられ、両者の間に羽根室を構成している。そして、この補助地板２にも、その略中央部には、開口部１ａと重なるようにして、略同じ大きさをした撮影光路用の開口部２ａが形成されている。

シャッタ地板１には、開口部１ａの左方位置に二つの円弧状の長孔１ｂ，１ｃが形成されており、長孔１ｂの下方端には周知の緩衝部材３が取り付けられている。また、シャッタ地板１の表面側（図面上で手前側）には、二つの軸１ｄ，１ｅが立設され、背面側にも二つの軸１ｆ，１ｇが立設されている。そして、それらのうち軸１ｄと軸１ｆとは同心上に設けられている。また、シャッタ地板１には、それらの一端を、シャッタ地板１の表面側に長く突き出すようにして、三つの固定接点軸４，５，６が取り付けられていており、それらの他端は、シャッタ地板１の背面側において、シャッタ地板１に取り付けられている図示していないプリント配線板に接続されている。また、シャッタ地板１の表面側で、固定接点軸４にスイッチばね７が巻回されているが、その一端部７ａは、固定接点軸５に接触する習性を有しており、他端部７ｂは、固定接点軸６に接触する習性を有している。

上記の軸１ｄ，１ｅの先端には、シャッタ地板１と平行になるようにして、図示していない周知の支持板が取り付けられている。そして、その支持板のシャッタ地板１側には、電磁石が取り付けられているが、図１及び図２においては、その電磁石の鉄芯８だけを二点鎖線で示してある。また、軸１ｄには、駆動部材９が回転可能に取り付けられている。この駆動部材９は、被押動部９ａ，取付部９ｂ，駆動ピン９ｃ，押動ピン９ｄを有していて、図示していない駆動ばねによって時計方向へ回転するように付勢されている。そして、取付部９ｂには、周知（特許文献２にも記載されている）のようにして、鉄片部材１０が取り付けられているが、図１は、この鉄片部材１０が、電磁石の鉄芯８に吸着されている状態を示したものである。また、駆動部材９の駆動ピン９ｃと押動ピン９ｄは、シャッタ地板１の長孔１ｂと長孔１ｃに挿入されている。そのうち、駆動ピン９ｃは、根元部の断面形状が円形をしているが、先端部の断面形状は砲弾形をしていて、羽根室内において、その先端部を後述のシャッタ羽根に連結させている。

シャッタ地板１の軸１ｅには、スイッチ操作部材１１とセット部材１２が回転可能に取り付けられている。そのうち、シャッタ地板１側に取り付けられているスイッチ操作部材１１は、駆動部材９の押動ピン９ｄの作動軌跡内に臨む二つの被押動部１１ａ，１１ｂと、スイッチばね７の二つの端部７ａ，７ｂを押すために折曲部として形成された操作部１１ｃを有している。そして、図１においては、その操作部１１ｃが、端部７ｂを押して固定接点軸６との接触を断っているが、図３は、この状態を示した回路図である。尚、本実施例のスイッチ機構は、三つの固定接点軸４，５，６とスイッチばね７とによって、オフタイプ（ｂ接点タイプ）の二つのスイッチを構成している。そして、固定接点軸５からスイッチばね７ａが離れると、出力１のオフ信号により撮像情報が固体撮像素子から記憶装置へ転送され、固定接点軸６からスイッチばね７ｂが離れると、出力２のオフ信号により電子ファインダの機能が開始するようになっている。

また、セット部材１２は、駆動部材９の被押動部９ａを押すための押動部１２ａと、図示していないカメラ本体側の部材によって押される被押動部１２ｂを有している。そして、このセット部材１２は、図示していない復帰ばねによって、反時計方向へ回転するように付勢されている。そのため、このセット部材１２は、図示していないカメラ本体側の部材によって被押動部１２ｂを押されると、図示していない復帰ばねの付勢力に抗して時計方向へ回転させられ、そのカメラ本体側の部材による押圧力が解かれると、復帰ばねの付勢力によって反時計方向へ回転するようになっている。図１は、その反時計方向への回転が、図示していないストッパによって停止させられている状態を示したものであるが、以下においては、この位置を、セット部材１２にとっての初期位置ということにする。

最後に、シャッタ地板１の背面側に取り付けられているシャッタ羽根の構成を説明する。本実施例のシャッタ羽根は、シャッタ地板１の背面側に立設された上記の軸１ｆ，１ｇに対して回転可能に取り付けられている二つのアーム１３，１４と、それらの先端に向けて順に枢支された４枚の羽根１５，１６，１７，１８とで構成されている。そして、アーム１３には、軸１ｆ側の位置に孔が形成されていて、そこに上記した駆動ピン９ｃの先端部が嵌合している。

次に、本実施例の作動を、ノーマリーオープン方式の場合で説明する。図１は、撮影に際してカメラのレリーズボタンを押した後、セット部材１２が初期位置へ復帰した状態であって、実際の撮影を開始する直前の状態を示したものである。即ち、カメラのレリーズボタンが押されるまでのセット状態においては、セット部材１２は、後述する手段によって、この状態よりも時計方向へ回転させられた位置にあり、その押動部１２ａが駆動部材９の被押動部９ａに接触して、駆動部材９が図示していない駆動ばねの付勢力によって時計方向へ回転しないように抑止していたが、カメラのレリーズボタンが押されたことにより、図示していない電磁石のコイルに通電され、鉄芯８が鉄片部材１０を吸着し磁気的に保持したので、その後の駆動部材９の回転に邪魔にならないように、初期位置へ復帰した状態を示したものである。そして、このとき、シャッタ羽根は、セット状態のときと同様に、４枚の羽根１５〜１８を重畳し、開口部１ａの上方位置に格納され、開口部１ａを全開状態にしている。また、スイッチ操作部材１１は、駆動部材９の押動ピン９ｄによって被押動部１１ａを押され、操作部１１ｃによってスイッチばね７の端部７ｂを固定接点軸６から離した状態に維持されている。

セット部材１２が、上記のようにして、セット位置から図１に示された初期位置へ復帰した後、固体撮像素子に対する電気的な制御により、固体撮像素子に蓄積されている電荷が放出され、実際の撮影が開始する。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、図示していない電磁石のコイルに対する通電が断たれるので、鉄芯８による磁気的な吸引力が失われ、駆動部材９は、図示していない駆動ばねの付勢力によって時計方向へ急速に回転させられる。そのため、一方では、駆動ピン９ｃがアーム１３を時計方向へ回転させるので、シャッタ羽根の４枚の羽根１５〜１８は、相互の重なりを小さくしながら開口部１ａを閉じていく。また、他方では、押動ピン９ｄがスイッチ操作部材１１の被押動部１１ａから離れていこうとするので、スイッチ操作部材１１は、スイッチばね７の端部７ｂに押され、押動ピン９ｄに追従して反時計方向へ回転させられていく。そして、このようなスイッチ操作部材１１の反時計方向への回転は、スイッチばね７の端部７ｂが固定接点軸６に接触することによって一時的に停止する。

その後、駆動部材９は、その押動ピン９ｄが被押動部１１ｂを押すことによって、スイッチ操作部材１１を、強制的に反時計方向へ回転させるようになる。そして、４枚の羽根１５〜１８が開口部１ａを閉じた直後には、操作部１１ｃがスイッチばね７の端部７ａを押し、固定接点軸５から離すことになり、さらにその直後には、駆動ピン９ｃが緩衝部材３に当接することによって、駆動部材９の回転が停止する。図２は、その停止状態を示したものである。そして、本実施例の場合には、このように端部７ａが固定接点軸５から離れたときのスイッチ信号、即ちオフ信号によって、固体撮像素子に蓄積された撮像情報が記憶装置に転送される。尚、記憶装置への転送は、遅延回路を介して行うようにしても差し支えない。また、そのように遅延回路を介して行う場合には、４枚の羽根１５〜１８が開口部１ａを閉じ終わる直前に、スイッチばね７の端部７ａが固定接点軸５から離れるようにしても差し支えない。

このようにして、記憶装置に対する撮像情報の転送が終了すると、モータによって、図示していないカメラ本体側の部材が始動し、セット部材１２の被押動部１２ｂを押していく。それにより、セット部材１２は、図示していない復帰ばねの付勢力に抗して時計方向へ回転し、その押動部１２ａによって駆動部材９の被押動部９ａを押していく。そのため、駆動部材９は、図示していない駆動ばねの付勢力に抗して反時計方向へ回転していくが、そのとき、一方では、駆動ピン９ｃがアーム１３を反時計方向へ回転させるので、シャッタ羽根の４枚の羽根１５〜１８は、相互の重なりを大きくしながら開口部１ａを開いていく。また、他方では、押動ピン９ｄがスイッチ操作部材１１の被押動部１１ｂから離れていこうとするので、スイッチ操作部材１１は、スイッチばね７の端部７ａに押され、押動ピン９ｄに追従して時計方向へ回転させられていく。そして、このようなスイッチ操作部材１１の時計方向への回転は、スイッチばね７の端部７ａが固定接点軸５に接触することによって停止する。

その後、駆動部材９は、その押動ピン９ｄが被押動部１１ａを押すことによって、スイッチ操作部材１１を、強制的に時計方向へ回転させるようになるが、４枚の羽根１５〜１８が開口部１ａを全開にした直後には、操作部１１ｃがスイッチばね７の端部７ｂを押し、固定接点軸６から離すことになる。そして、そのオフ信号によって、電子ファインダが機能し、次に撮影する被写体像の観察が可能になる。また、端部７ｂが固定接点軸６から離れた直後に、駆動ピン９に取り付けられている鉄片部材１０が電磁石の鉄芯８に接触すると、図示していないカメラ本体側の部材の作動が停止し、セット部材１２と駆動部材９の回転が停止する。図示していないが、その状態が、本実施例のセット状態（撮影待機状態）である。そして、次の撮影に際して、カメラのレリーズボタンが押されると、先ず、図示していない電磁石のコイルに通電して、鉄芯８によって鉄片部材１０を吸着保持し、次に、セット部材１２の被押圧部１２ｂに対する図示していないカメラ本体部材による押圧力を解除すると、セット部材１２は、図示していない復帰ばねの付勢力によって反時計方向へ回転し、初期位置へ復帰すると、図１の状態に戻ったことになる。

上記の作動説明は、本実施例のフォーカルプレンシャッタを、ノーマリーオープン方式で作動させた場合の説明であるが、本実施例のフォーカルプレンシャッタは、ノーマリークローズ方式で作動させることも可能である。但し、ノーマリークローズ方式を採用する場合は、カメラに光学ファインダを備えているため、二つのスイッチ機能は、上記の場合と同じではない。そこで、次に、本実施例を、ノーマリークローズ方式で作動させる場合を説明するが、上記の説明と同じところは、出来るだけ簡単に説明することにする。

ノーマリークローズ方式を採用した場合には、図２に示された状態が、撮影待機状態となる。このとき、開口部１ａは、４枚の羽根１５〜１８によって閉じているため、被写体光は固体撮像素子に当たっておらず、撮影者は、光学ファインダによって撮影したい被写体像を観察することになる。この状態で、カメラのレリーズボタンが押されると、モータによって、図示していないカメラ本体側の部材が始動すると共に、図示していない電磁石のコイルに対して電流が供給される。そのため、セット部材１２は、図示していないカメラ本体側の部材によって時計方向へ回転させられ、その押動部１２ａによって駆動部材９の被押動部９ａを押し、駆動部材９を図示していない駆動ばねの付勢力に抗して反時計方向へ回転させる。

それによって、駆動部材は、一方では、駆動ピン９ｃによってシャッタ羽根を作動させ、開口部１ａを開いていく。また、他方では、スイッチ操作部材１１が押動ピン９ｄに追従して時計方向へ回転させられていく。そして、このようなスイッチ操作部材１１の時計方向への回転は、スイッチばね７の端部７ａが固定接点軸５に接触することによって一時的に停止する。しかしながら、スイッチ操作部材１１は、その後、４枚の羽根１５〜１８が開口部１ａを全開にした段階で、その被押動部１１ａを駆動部材９の押動ピン９ｄに押されて、さらに時計方向へ回転し、操作部１１ｃがスイッチばね７の端部７ｂを固定接点軸６から離す。その後、鉄片部材１０が電磁石の鉄芯８に接触した段階で、図示していないカメラ本体側の部材の作動が停止すると同時に、セット部材１２の被押動部１２ｂに対する押圧力が解かれていく。そのため、セット部材１２は初期位置へ復帰するが、駆動部材９は、鉄片部材１０が鉄芯８に吸着保持された状態で留まっている。従って、このときの状態は、図１に示された状態と同じである。

ところで、本実施例においては、ノーマリークローズ方式で作動させる場合、上記のようにして、端部７ｂが固定接点軸６から離れたときに、そのオフ信号によって、固体撮像素子に蓄積されている電荷を放出し、実際の撮影が開始されるようにする。但し、そのようにすると、カメラの仕様によっては、露光時間の短いときに、シャッタ羽根の閉じ作動のタイミングが適正に得られなくなることもある。そのため、そのようなおそれのある場合には、端部７ｂが固定接点軸６から離れたとき、遅延回路を介して、固体撮像素子に蓄積されている電荷を放出し、実際の撮影を開始させることになる。

このようにして、実際の撮影が開始され、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、図示していない電磁石のコイルに対する通電が断たれ、駆動部材９は、図示していない駆動ばねの付勢力によって時計方向へ急速に回転させられる。そのため、駆動ピン９ｃは、アーム１３を時計方向へ回転させて、シャッタ羽根に閉じ作動を行わせ、スイッチ操作部材１１は、押動ピン９ｄに追従して反時計方向へ回転させられていく。そして、スイッチ操作部材１１は、スイッチばね７の端部７ｂが固定接点軸６に接触することによって一時的に停止するが、その後、被押動部１１ｂを押動ピン９ｄに押されることによって、さらに反時計方向へ回転させられ、シャッタ羽根が開口部１ａを閉じた直後には、操作部１１ｃがスイッチばね７の端部７ａを押し、固定接点軸５から離すことによって、上記したノーマリーオープン方式の場合と同様に、撮像情報が記憶装置に転送される。また、端部７ａが固定接点軸５から離れた直後には、駆動ピン９ｃが緩衝部材３に当接することによって、駆動部材９の回転が停止し、図２に示された次の撮影待機状態になる。

本実施例を、図４及び図５を用いて説明する。尚、図４は、シャッタ羽根の全開状態を示す平面図であり、図５は、シャッタ羽根の閉鎖状態を示す平面図であるが、実施例１の説明に用いた図１及び図２の場合とは異なり、構成部材を理解し易くするために、シャッタ地板の左側約１／２だけを示したものである。そこで、本実施例の構成を説明する。シャッタ地板２１は、その略中央部に、撮影光路用の開口部２１ａを有しているが、図４及び図５には、その左側の一部だけを示してある。また、図４には、補助地板２２と中間板２３の一部だけを示しているが、それらは、シャッタ地板２１の背面側において、所定の間隔を空けてシャッタ地板２１に取り付けられており、シャッタ地板２１と中間板２３の間に後述の先羽根の羽根室を構成し、中間板２３と補助地板２２の間に後述の後羽根の羽根室を構成している。そして、それらの補助地板２２，中間板２３にも、開口部２１ａと重なるようにして、略同じ大きさをした撮影光路用の開口部２２ａ，２３ａが形成されている。

シャッタ地板２１には、開口部２１ａの左側上方位置に二つの円弧状の長孔２１ｂ，２１ｃが形成され、開口部２１ａの左側下方位置に一つの円弧状の長孔２１ｄが形成されている。そして、それらのうち長孔２１ｂ，２１ｄの下方端には周知の緩衝部材２４，２５が取り付けられている。また、シャッタ地板２１の表面側（図面上で手前側）には、三つの軸２１ｅ，２１ｆ，２１ｇと、八つの位置決めピン２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋ，２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑが立設され、背面側には、四つの軸２１ｒ，２１ｓ，２１ｔ，２１ｕが立設されている。そして、それらのうち軸２１ｅと軸２１ｔ、及び軸２１ｆと軸２１ｒは、各々同心上に設けられている。

また、シャッタ地板２１には、スイッチ機構が設けられているが、本実施例のスイッチ機構は、実施例１の場合と全く同じ構成をしている。即ち、シャッタ地板２１には、それらの一端を、シャッタ地板２１の表面側に長く突き出すようにして、三つの固定接点軸２６，２７，２８が取り付けられていており、それらの他端は、シャッタ地板２１の背面側において、シャッタ地板２１に取り付けられている図示していないプリント配線板に接続されている。また、シャッタ地板２１の表面側で、固定接点軸２６にスイッチばね２９が巻回されているが、その一端部２９ａは、固定接点軸２７に接触する習性を有しており、他端部２９ｂは、固定接点軸２８に接触する習性を有している。

シャッタ地板２１の上記の軸２１ｇには、スイッチ操作部材３０が回転可能に取り付けられている。このスイッチ操作部材３０は、実施例１のスイッチ操作部材１１と同じ形状をしており、二つの被押動部３０ａ，３０ｂと、スイッチばね２９の二つの端部２９ａ，２９ｂを押すために折曲部として形成された操作部３０ｃを有している。そして、図４においては、その操作部３０ｃが、一方の端部２９ｂを押すことによって、その端部２９ｂと固定接点軸２８との接触を断っており、他方の端部２９ａと固定接点軸２７との接触を許している。尚、本実施例のスイッチ機構も、三つの固定接点軸２６，２７，２８とスイッチばね２９とによって、オフタイプの二つのスイッチが構成されている。

シャッタ地板２１の上記の軸２１ｅには、永久磁石製の回転子３１が回転可能に取り付けられている。この回転子３１は、径方向に２極に着磁されており、図４においては、その磁極の境界が一点鎖線で示されている。また、回転子３１のシャッタ地板２１側の面には、一体成形加工によって合成樹脂製の先羽根用駆動部材３２が一体化されており、その径方向に延伸している先端には駆動ピン３２ａが設けられている。そして、その駆動ピン３２ａは、根元部の断面が円形であって、先端部の断面が小判型となるように形成されており、その根元部は上記の円弧状の長孔２１ｄ内で移動するようになっていて、先端部は、羽根室内において、後述の先羽根に連結されている。

本実施例における一方のシャッタ羽根であって、シャッタ地板２１と中間板２３との間に配置されている先羽根は、シャッタ地板２１の背面側に立設された上記の軸２１ｔ，２１ｕに対して回転可能に取り付けられている二つのアーム３３，３４と、それらの先端に向けて順に枢支された４枚の羽根３５，３６，３７，３８とで構成されている。そして、アーム３３には、軸２１ｔ側の位置に周知の孔が形成されていて、そこに上記の駆動ピン３２ａの先端部が嵌合している。そのため、４枚の羽根３５，３６，３７，３８は、図４においては重畳状態になっているが、先羽根用駆動部材３２が回転子３１と共に反時計方向へ回転すると、相互の重なりを小さくしつつ開口部２１ａを覆っていくようになっている。

シャッタ地板２１の軸２１ｆには、永久磁石製の回転子３９が回転可能に取り付けられている。この回転子３９も、径方向に２極に着磁されており、図４においては、その磁極の境界が一点鎖線で示されている。また、回転子３９のシャッタ地板２１側の面には、一体成形加工によって合成樹脂製の後羽根用駆動部材４０が一体化されているが、この後羽根用駆動部材４０には、上記の先羽根用駆動部材３１の駆動ピン３１ａと同じ形状をしていてシャッタ地板２１の長孔２１ｂに挿入されている駆動ピン４０ａのほか、シャッタ地板２１の長孔２１ｃに挿入されている押動ピン４０ｂが設けられている。そして、その駆動ピン４０ａの先端部は、羽根室内において、後述の後羽根に連結されており、押動ピン４０ｂは、後羽根用駆動部材４０の回転方向に対応して、上記のスイッチ操作部材３０の被押動部３０ａ，３０ｂのいずれかを押すようになっている。

本実施例における後羽根は、中間板２３と補助地板２２の間に配置されていて、シャッタ地板２１の背面側に立設された上記の軸２１ｒ，２１ｓに対して回転可能に取り付けられている二つのアーム４１，４２と、それらの先端に向けて順に枢支された４枚の羽根４３，４４，４５，４６とで構成されている。そして、アーム４１には、軸２１ｒ側の位置に周知の孔が形成されており、そこに駆動ピン４０ａの先端部が嵌合している。そのため、４枚の羽根４３，４４，４５，４６は、図４においては重畳状態になっているが、後羽根用駆動部材４０が回転子３９と共に時計方向へ回転すると、相互の重なりを小さくしつつ開口部２１ａを覆っていくようになっている。

最後に、上記の回転子３１，３９を回転させるための固定子の構成を説明する。回転子３１を回転させるための固定子は、二つの板状のヨーク４７，４８と、コイル４９，５０を巻回しているボビン５１，５２とで構成されている。そして、ヨーク４７，４８は、その長さ方向の略中央部において円弧状に形成された部位を磁極部とし、各々、回転子３１の円周面に対向させている。また、ヨーク４７，４８は、その長さ方向の両端に、略直角となるようにして形成された部位を、ボビン５１，５２の中空内に異なる方向から挿入し、その中空内で重ね合わせている。そして、この固定子は、ヨーク４７，４８の両端に形成された合計四つの孔を、シャッタ地板２１の位置決めピン２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑに嵌合させている。

他方、回転子３９を回転させるための固定子も、上記の回転子３１を回転させるための固定子と同じ構成をしていて、二つの板状のヨーク５３，５４と、コイル５５，５６を巻回しているボビン５７，５８とで構成されている。そして、ヨーク５３，５４は、略中央部に円弧状に形成された磁極部を回転子３９の円周面に対向させている。また、ヨーク５３，５４は、長さ方向の両端において略直角となるように形成されている部位を、ボビン５７，５８の中空内に異なる方向から挿入し重ね合わせている。そして、この固定子は、ヨーク５３，５４に形成された合計四つの孔を、シャッタ地板２１の位置決めピン２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋに嵌合させている。

尚、図４及び図５には示していないが、回転子３１，３９が、軸２１ｅ，２１ｆから抜けないようにするためと、ヨーク４７，４８，５３，５４が、位置決めピン２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑ，２１ｈ，２１ｉ，２１ｊ，２１ｋから抜けないようにするために、実際には、シャッタ地板２１に対して、シャッタ地板２１と平行になるようにしてカバー板が取り付けられており、上記の軸や位置決めピンの先端は、そのカバー板に設けられた夫々の孔に嵌合させられている。また、上記の説明からも分かるように、本実施例における二つの駆動部材３２，４０の駆動源はモータであり、その構成と作動原理は、特許文献２に記載されている電流制御式のモータと実質的に同じである。そして、本実施例の場合には、回転子３１，３９は、コイル４９，５０とコイル５５，５６の各々に対して、順方向の電流が供給されると反時計方向へ回転させられ、逆方向の電流が供給されると時計方向へ回転させられるようになっている。

次に、本実施例の作動を、ノーマリーオープン方式の場合で説明する。図４は、撮影に先立って、カメラの電源スイッチをオン状態にした撮影待機状態を示したものであり、被写体光は、全開状態となっている開口部１ａから入射し、図示していない固体撮像素子に当たっている。そのため、撮影者は、電子ファインダによって被写体像の観察が可能になっている。また、このとき、コイル４９，５０及びコイル５５，５６には通電されていないが、永久磁石製である回転子３１，３９は、この回転位置を確実に維持できるようになっている。何故ならば、回転子３１は、ヨーク４７，４８の磁極部との間に作用する磁気的な吸引力によって時計方向へ回転するように付勢され、駆動部材３２の駆動ピン３２ａを緩衝部材２５に押し付けた状態にさせられており、回転子３９は、ヨーク５３，５４の磁極部との間に作用する磁気的な吸引力によって反時計方向へ回転するように付勢され、駆動部材４０の駆動ピン４０ａを長孔２１ｂの上端に押し付けた状態にさせられているからである。

撮影に際してカメラのレリーズボタンを押すと、コイル４９，５０に対して順方向の電流が供給される。そのため、先羽根用駆動部材３２は回転子３１と共に反時計方向へ回転させられ、駆動ピン３２ａによってアーム３３を反時計方向へ回転させるので、先羽根の４枚の羽根３５〜３８は相互の重なりを小さくしつつ上方へ作動させられ、開口部２１ａを覆っていく。このような先羽根用駆動部材３２の回転は、４枚の羽根３５〜３８が開口部２１ａを完全に覆った直後に、その駆動ピン３２ａが長孔２１ｄの上端に当接することによって停止させられる。そして、固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出されると、今度は、コイル４９，５０に対して逆方向の電流が供給される。そのため、先羽根用駆動部材３２は時計方向へ回転させられ、駆動ピン３２ａによってアーム３３を時計方向へ回転させるので、４枚の羽根３５〜３８は相互の重なりを大きくしつつ下方へ作動させられ、開口部２１ａを開いていく。

先羽根が開口部２１ａの開き作動を開始してから所定の時間が経過すると、コイル５５，５６に対して逆方向の電流が供給される。そのため、後羽根用駆動部材４０は回転子３９と共に時計方向へ回転させられ、駆動ピン４０ａによってアーム４１を時計方向へ回転させるので、後羽根の４枚の羽根４３〜４６は相互の重なりを小さくしつつ下方へ作動させられ、開口部２１ａを覆っていく。そして、先羽根の４枚の羽根３５〜３８が未だ開口部２１ａ内にあるうちに、後羽根の４枚の羽根４３〜４６が開口部２１ａを覆い始めた場合には、先羽根のスリット形成羽根である羽根３８と、後羽根のスリット形成羽根である羽根４６とで形成されるスリットにより、固体撮像素子の撮像面が露光されていく。他方、後羽根用駆動部材４０が、時計方向へ回転し始めると、その押動ピン４０ｂが、スイッチ操作部材３０の被押動部３０ａから離れていこうとする。そのため、スイッチ操作部材３０は、スイッチばね２９の端部２９ｂに押され、押動ピン４０ｂに追従して反時計方向へ回転させられていく。そして、そのスイッチ操作部材３０の回転は、スイッチばね２９の端部２９ｂが固定接点軸２８に接触するとによって一時的に停止する。

このようにして露光作動が行われてゆき、先羽根の４枚の羽根３５〜３８が開口部２１ａから完全に退くと、その直後に、駆動ピン３２ａが緩衝部材２５に当接することによって、先羽根用駆動部材３２の回転が停止させられる。他方、後羽根用駆動部材４０は、その押動ピン４０ａが、一時的に停止していたスイッチ操作部材３０の被押動部３０ｂを押し、スイッチ操作部材３０を強制的に反時計方向へ回転させるようになる。そして、後羽根の４枚の羽根４３〜４６が開口部２１ａを完全に閉じた直後には、スイッチ操作部材３０の操作部３０ｃがスイッチばね２９の端部２９ａを押し、固定接点軸２７から離すことになり、さらにその直後には、駆動ピン４０ａが緩衝部材２４に当接することによって、後羽根用駆動部材４０の回転が停止する。図５は、その停止状態を示したものである。

そして、本実施例の場合には、このようにスイッチばね２９の端部２９ａが固定接点軸２７から離れたときのスイッチ信号、即ちオフ信号によって、固体撮像素子に蓄積された撮像情報が記憶装置に転送される。但し、本実施例の場合にも、記憶装置への転送は、遅延回路を介して行うようにすることが可能であるため、後羽根の４枚の羽根４３〜４６が開口部２１ａを完全に閉じ終わる前に、スイッチばね２９の端部２９ａが固定接点軸２７から離れるようにしてもよい。

このようにして、記憶装置に対する撮像情報の転送が終了すると、コイル５５，５６に対して順方向の電流が供給される。そのため、後羽根用駆動部材４０は回転子３９と共に反時計方向へ回転させられ、駆動ピン４０ａによってアーム４１を反時計方向へ回転させるので、後羽根の４枚の羽根４３〜４６は相互の重なりを大きくしつつ上方へ作動させられ、開口部２１ａを開いていく。そして、後羽根用駆動部材４０が、反時計方向へ回転し始めると、その押動ピン４０ｂが、スイッチ操作部材３０の被押動部３０ｂから離れていこうとするため、スイッチ操作部材３０は、スイッチばね２９の端部２９ａに押され、押動ピン４０ｂに追従して時計方向へ回転させられていく。このようなスイッチ操作部材３０の回転は、スイッチばね２９の端部２９ａが固定接点軸２７に接触するとによって一時的に停止させられるが、その直後には、被押動部３０ｂが押動ピン４０ａによって強制的に押され、さらに時計方向へ回転させられることになる。

その後、後羽根の４枚の羽根４３〜４６が開口部２１ａを全開にした直後には、スイッチ操作部材３０の操作部３０ｃがスイッチばね２９の端部２９ｂを押し、固定接点軸２８から離すことになり、そのオフ信号によって、電子ファインダが機能するようになる。そして、端部２９ｂが固定接点軸２８から離れた直後には、駆動ピン４０ａが長孔２１ｂの上端に当接することによって、後羽根用駆動部材４０の回転が停止させられる。そして、その後、コイル４９，５０とコイル５５，５６への通電を断った状態が、図４に示された状態であり、次の撮影の待機状態である。尚、本実施例の場合には、スイッチばね２９の端部２９ｂが固定接点軸２８から離れたときのオフ信号で、電子ファインダを機能させるようにしているが、それに代えて又はそれと同時に、コイル４９，５０とコイル５５，５６への通電を断つようにすることも可能である。また、コイル４９，５０への通電は、スイッチばね２９の端部２９ａが固定接点軸２７から離れたときのオフ信号で、断つようにすることも可能である。

尚、本実施例では、後羽根用駆動部材４０の押動ピン４０ｂが、スイッチ操作部材３０を往復回転させる構成をしているが、本発明は、そのような構成に限定されず、先羽根用駆動部材３２に押動ピンを設け、スイッチばね２９などのスイッチ機構の配置位置を変え、スイッチ操作部材３０を、その押動ピンによって往復回転させ得るように構成しても構わない。そして、そのように構成した場合には、カメラのレリーズ直後に、先羽根の４枚の羽根３５〜３８が開口部２１ａを完全に覆ったときのオフ信号で、例えば、それまで固体撮像素子に蓄積されていた電荷を放出させるようにすることが可能になるし、その後の開き作動の終了段階におけるオフ信号で、例えば、フラッシュ回路を働かせるようにすることが可能になる。

また、上記の作動説明は、本実施例のフォーカルプレンシャッタを、ノーマリーオープン方式で作動させた場合の説明である。しかしながら、本実施例のフォーカルプレンシャッタは、カメラに光学ファインダを備えることによって、ノーマリークローズ方式で作動させることも可能であり、そのようにする場合には、周知のように、先羽根と後羽根が、図５に示された状態にあるときが撮影待機状態になる。そして、カメラのレリーズボタンが押されると、二つの駆動部材３２，４０が共に反時計方向へ回転させられ、後羽根の４枚の羽根４３〜４６は開口部２１ａの上方位置に格納され、先羽根の４枚の羽根３５〜３８は開口部２１ａを完全に覆った状態になる。その後は、上記のようにして、二つの駆動部材３２，４０を順に時計方向へ回転させることによって露光作動が行われ、再び、図５に示された撮影待機状態になる。

このようにして、ノーマリークローズ方式で作動させる場合にも、本実施例のスイッチ機構には、有効な働きをさせることが可能である。即ち、本実施例の場合には、図５に示された状態において、先羽根のスリット形成羽根３８と、後羽根のスリット形成羽根４６との間が離れている。そのため、カメラのレリーズボタンが押されたとき、上記のようにして二つの駆動部材３２，４０が同時に反時計方向へ回転させられると、それらのスリット形成羽根３８，４６の間から固体撮像素子が露光されてしまうことになる。そのため、レリーズボタンが押された後、先羽根の４枚の羽根３５〜３８が開口部２１ａを完全に覆ったときにオフ信号を発生させると、それまでの過程で固体撮像素子に蓄積された電荷を放出させてしまうようにすることが可能になる。そして、その後の露光作動終了時におけるオフ信号では、上記と同様に、撮像情報を記憶装置へ転送させるようにする。

尚、上記のようにして二つの駆動部材３２，４０を共に反時計方向へ回転させるとき、先羽根用駆動部材３２の方を少し先に回転させるようにすれば、スリット形成羽根３８，４６の一部を重ねて作動させるようにすることは可能であるが、そのようにした場合であっても、露光作動前に固体撮像素子に蓄積された電荷を放出させてしまうようにすることは一般に行われていることである。それは、カメラの不使用状態が長く続くと、図５に示すように、後羽根の４枚の羽根４３〜４６が開口部２１ａを完全に覆っている場合でも、羽根相互間の隙間などからの僅かな漏光により、画質に影響を及ぼしてしまうことがあるからである。

また、上記したように、本実施例の先羽根用駆動部材３２に押動ピンを設け、スイッチばね２９などのスイッチ機構の配置位置を変え、スイッチ操作部材３０を、その押動ピンによって往復回転させ得るように構成したフォーカルプレンシャッタを、ノーマリークローズ方式で作動させる場合にも、本実施例のスイッチ機構には、有効な働きをさせることが可能である。即ち、その場合には、カメラのレリーズボタンが押されて、二つの駆動部材３２，４０が共に反時計方向へ回転させられ、先羽根の４枚の羽根３５〜３８が開口部２１ａを完全に覆ったときにオフ信号を発生させると、それまでに固体撮像素子に蓄積された電荷を放出させてしまうようにすることが可能になる。そして、その後、その後の開き作動の終了段階におけるオフ信号で、フラッシュ回路を働かせるようにすることが可能になる。

尚、実施例２の構成からも分かるように、実施例２の構成から、先羽根と、先羽根用駆動部材３２と、その駆動部材３２の駆動源であるモータとを取り除くと、実施例１で説明した構成とは、駆動源が異なるだけであって、実質的に同じ構成になる。従って、本発明は、実施例１のように、一つのシャッタ羽根を備えている場合に、駆動部材の駆動源をモータにしても構わないし、実施例２のように、二つのシャッタ羽根を備えている場合に、二つの駆動部材の駆動源を、ばねにしても構わない。また、上記のスイッチ機構の使用目的は、極めて代表的なものを例示したに過ぎず、実際には、これらのほかにも種々の目的で使用することが可能であることは言うまでもない。

シャッタ羽根の全開状態を示す実施例１の平面図である。 シャッタ羽根の閉鎖状態を示す実施例１の平面図である。 実施例１の図１の状態におけるスイッチ回路図である。 シャッタ羽根の全開状態を示す実施例２の平面図である。 シャッタ羽根の閉鎖状態を示す実施例２の平面図である。

符号の説明

１，２１ シャッタ地板
１ａ，２ａ，２１ａ〜２３ａ 開口部
１ｂ，１ｃ，２１ｂ〜２１ｄ 長孔
１ｄ〜１ｇ，２１ｅ〜２１ｇ，２１ｒ〜２１ｕ 軸
２，２２ 補助地板
３，２４，２５ 緩衝部材
４〜６，２６〜２８ 固定接点軸
７，２９ スイッチばね
７ａ，７ｂ，２９ａ，２９ｂ 端部
８ 鉄芯
９ 駆動部材
９ａ，１１ａ，１１ｂ，１２ｂ，３０ａ，３０ｂ 被押動部
９ｂ 取付部
９ｃ，３２ａ，４０ａ 駆動ピン
９ｄ，４０ｂ 押動ピン
１０ 鉄片部材
１１，３０ スイッチ操作部材
１１ｃ，３０ｃ 操作部
１２ セット部材
１２ａ 押動部
１３，１４，３３，３４，４１，４２ アーム
１５〜１８，３５〜３８，４３〜４６ 羽根
２１ｈ〜２１ｋ，２１ｍ，２１ｎ，２１ｐ，２１ｑ 位置決めピン
２３ 中間板
３１，３９ 回転子
３２ 先羽根用駆動部材
４０ 後羽根用駆動部材
４７，４８，５３，５４ ヨーク
４９，５０，５５，５６ コイル
５１，５２，５７，５８ ボビン

Claims (1)

1. 撮影光路用の開口部を有している地板と、押動部を有していて前記地板に対して回転可能に取り付けられており撮影の終了段階においては駆動ばねの付勢力によって回転させられシャッタ羽根に前記開口部の閉じ作動を行わせる駆動部材と、前記地板に対して回転可能に取り付けられておりセット作動時には前記駆動部材を前記駆動ばねの付勢力に抗して回転させ前記シャッタ羽根に前記開口部の開き作動を行わせるセット部材と、操作部と二つの被押動部とを有していて前記セット部材と同軸上で前記地板に対して回転可能に取り付けられており前記駆動部材の回転方向に対応して前記押動部が該二つの被押動部のどちらを押すかによって第１回転位置と第２回転位置との間で相反する方向へ回転させられるスイッチ操作部材と、前記地板に取り付けられている第１〜第３固定接点軸と、前記第１固定接点軸に巻回されていて一端部が前記第２固定接点軸に接触する習性を有し他端部が前記第３固定接点軸に接触する習性を有しているスイッチばねと、を備えており、前記スイッチ操作部材が、前記第１回転位置及びその近傍位置にあるときには、前記操作部が前記スイッチばねの前記一端部を押して前記第２固定接点軸との接触を解き、前記第２回転位置及びその近傍位置にあるときには、前記操作部が前記スイッチばねの前記他端部を押して前記第３固定接点軸との接触を解き、それらの位置の間の位置にあるときには、前記操作部が前記スイッチばねに接触しないようにしていることを特徴とするデジタルカメラ用フォーカルプレンシャッタ。

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