JP5590783B2 - 露光量制御装置及びカメラ - Google Patents

Description

本発明は、光学フィルタとシャッタを内蔵した露光量制御装置、及びこれを用いたデジタルカメラや銀塩フィルム式のカメラに関する。
詳しくは、被写体光路用の開口部を形成している地板と、開口部に対して開閉作動を行うシャッタ機構と、開口部に進退するフィルタ機構と、光軸方向へ移動可能に配列される複数枚のレンズとを備えた露光量制御装置及びカメラに関する。

従来、この種の露光量制御装置及びカメラとしては、カメラボディ部と、撮影レンズの一部が収容されていて光軸方向に伸縮可能な鏡筒とから構成され、このカメラボディ部には、偏光フィルタを光軸と垂直方向（カメラの左右方向）に進退移動させるフィルタ進退手段と、レンズ光路内に進入した偏光フィルタを光軸を中心に回転駆動するフィルタ回転手段とを収容し、カメラボディ部の上面に設けられたフィルタ効果設定ダイヤルを撮影者が回転させることにより、偏光フィルタをレンズ光路外に退避させるか、又はレンズ光路内に進入させると共に、偏光フィルタの効果を選択的に設定するものがある（例えば、特許文献１参照）。

特開平１１−３２６９９４号公報（第５−１１頁、図１−４，８−１２）

しかし乍ら、このような従来の露光量制御装置及びカメラでは、カメラボディ部に対して偏光フィルタを光軸と垂直な方向へ進退させるため、カメラボディ部の内部に偏光フィルタの退避スペースが必要なって、カメラボディ部自体が大きくなってしまい、小型化が困難になるという問題があった。
更に、撮影レンズの全てが鏡筒の内部に収納されず、それを横切るように偏光フィルタが進退移動するため、新たに遮光対策を追加するなど、光漏れの対策が大掛かりになって、その分だけ構造が複雑化するという問題がった。

本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、小型化が可能な露光量制御装置、及び、新たに遮光対策を追加する必要がないカメラを提供することにある。

本発明の露光量制御装置は、被写体光路用の開口部を有する地板と、第一駆動手段により前記開口部に対してシャッタ羽根が開閉作動を行うシャッタ機構と、第二駆動手段により前記開口部に対して同時に進退移動する第１フィルタ部材及び第２フィルタ部材とを含むフィルタ機構と、第三駆動手段を備え、前記第２フィルタ部材は、回転支持枠に回転支持される偏光フィルタを有し、前記第２フィルタ部材は、前記開口部に進入した時のみ前記回転支持枠が前記第三駆動手段と連結されて前記偏光フィルタが光軸を中心として回転可能となることを特徴としている。
この構成によれば、シャッタ機構とフィルタ機構とをユニット化したしたため、露光量制御装置の小型化が可能となる。また、光軸上に進退可能であるとともに回転可能な第２フィルタ部材に加えて開口部に対して進退可能な第１フィルタ部材を設けたことにより偏光した入射光を効果的に遮断できるので撮影に好適となる。また、二つのフィルタ部材の少なくとも一方が偏光フィルタであるので露光量制御装置の入射光のうち露光量制御装置の姿勢に応じ、特定の位相について遮断可能となる。さらに、撮影前に偏光フィルタによる偏光状態を確認するために第１フィルタ部材及び第２フィルタ部材を一時的に開口部から退避させて、偏光前後の被写体像を確認した後、２つのフィルタ部材を開口部に再び進入させて撮影状態に復帰させる動作を迅速に行うことができる。
上記構成の露光量制御装置において、前記シャッタ機構のシャッタ羽根と前記フィルタ機構の第１フィルタ部材が、前記地板と所定の間隔を空けて配置された板部材とによって形成された羽根室内に配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、それらの一方に露光用開口を規制する開口部が形成された羽根室を形成する二つの板部材間に、シャッタ羽根とともに第一フィルタ部材が配置されるので、他の開口部よりも小さい露出用開口に合わせることにより、フィルタ部材の小径化が可能となることからフィルタ部材を取り付ける支持枠の平面形状の小型化しいては露光量制御装置の小型化が可能となる。
また、本発明の光軸に沿って初期位置から目標位置に向って直線移動可能な鏡筒を備えたカメラは、鏡筒の中に、該鏡筒の光軸方向両端部に保持した複数枚のレンズの間に上記構成をなす露光量制御装置を配置した、ことを特徴としている。
この構成によれば、露光量制御装置を鏡筒内に配置するため、鏡筒の遮光がそのまま利用可能となり、それ以外に遮光対策を施す必要がなくなるので、遮光構造の簡素化が可能となる。
上記構成のカメラにおいて、前記露光量制御装置の内部空間に前記複数のレンズの少なくとも一部が挿入されるようにした、構成を採用することができる。
この構成によれば、鏡筒の沈胴時に光軸方向の小型化が可能となる。
上記構成のカメラにおいて、前記露光量制御装置の内部空間として、前記第２フィルタ部材の支持枠に前記複数のレンズの少なくとも一部を受け入れる凹部を形成し、該凹部内に前記複数のレンズの少なくとも一部が進入可能とした、構成を採用することができる。
この構成によれば、鏡筒の沈胴時にフィルタ部材を開口部から退避させる必要がなくなり、フィルタ機構の作動制御を簡素化できると共に、沈胴スピードを早くすることができる。

上記構成をなす本発明の露光量制御装置及びカメラによれば、構造の簡素化、部品の集約化、小径化などを達成しつつ、シャッタ機構及びフィルタ機構を一体的に光軸方向へ往復動させながら、シャッタ羽根及びフィルタ部材を光軸に対して進退移動することができる。

以下、本発明の最良の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１〜図６は、本発明に係る露光量制御装置及びそれを用いたカメラの一実施形態を示すものであり、図１は露光量制御装置の分解斜視図、図２は露光量制御装置をカメラの鏡筒に組み込む際の被写体側から見た分解斜視図、図３（ａ）はズーム状態の鏡筒を示す光軸方向の断面図、図３（ｂ）は沈胴状態の鏡筒を示す光軸方向の断面図、図４はシャッタ羽根が開口部を全開状態としフィルタ部材が開口部から退避した状態を透視して示した作動図、図５はシャッタ羽根が開口部を全開状態としフィルタ部材が開口部に進入した状態を透視して示した作動図、図６はシャッタ羽根が開口部を全閉状態としフィルタ部材が開口部に進入した状態を透視して示した作動図である。

露光量制御装置は、その基本構成として図１に示すように、略中央部に円形の開口部１ａを有する地板１と、この開口部１ａの開閉作動を行うシャッタ機構２と、開口部１ａを進退移動に覆う第１フィルタ部材３ａ及び第２フィルタ部材３ｂを含むフィルタ機構３と、それらを作動する電磁アクチュエータ６（第一駆動手段），７（第二駆動手段），８（第三駆動手段）とを、一つのユニットＡとして備えている。

本実施形態の場合には、シャッタ機構２が、２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂからなり、フィルタ機構３が、第１フィルタ部材としての偏光板３ａと、第２フィルタ部材としての偏光板３ｂを相対的に回転させることで通過する光量が制御される偏光フィルタであり、これら２枚の偏光板３ａ，３ｂが地板１の開口部１ａの中心を通る光軸Ｌと交差する方向へ進退移動するように配置されている。

詳しく説明すると、地板１の表面側には、仕切り板４とカバー板５が夫々所定の間隔を空けて順に取り付けられており、これら仕切り板４及びカバー板５には、その略中央部に円形の開口部４ａ，５ａが地板１の開口部１ａと一直線上に形成されて、本実施形態の場合にはそれらのうちで最も小さい地板１の開口部１ａで露光用開口が規制されている。
尚、露光用開口は開口部１ａではなく、開口部４ａで規制するようにしても良い。

地板１と仕切り板４の間には、２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂ及び偏光板３ａが配置され、仕切り板４とカバー板５の間には、偏光板３ｂが配置させられて、これら２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂと偏光板３ａ及び偏光板３ｂが、光軸方向と交差する方向へ夫々揺動自在に支持される。
偏光板３ａ及び偏光板３ｂは、それらを保持する支持枠３ｃ，３ｄが図示しないストッパに各々当接することにより光軸方向へ重なり合うように位置決めされ、これら支持枠３ｃ，３ｄを光軸Ｌへ向け進入させることで、光軸Ｌ上に２枚の偏光板３ａ，３ｂが同時に配置され、またこれと逆移動させることで、該光軸Ｌから２枚の偏光板３ａ，３ｂが同時に退避して図示しない他のストッパに当接するように構成している。

更に、地板１には、２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂを支持するための支軸１ｂ，１ｃと、偏光板３ａの支持枠３ｃ及び偏光板３ｂの支持枠３ｄを支持するための支軸１ｄが立設されると共に、円弧状の二つの長孔１ｅ，１ｆと一つの孔１ｇが開穿される。

また、地板１の背面側には、２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂを開閉作動させる駆動源としての電磁アクチュエータ６と、偏光板３ａ及び偏光板３ｂを各々光軸Ｌに対して進退移動させる駆動源としての電磁アクチュエータ７と、偏光板３ｂを回転させる駆動源としての電磁アクチュエータ８を設け、これらのうち電磁アクチュエータ６，７が補助地板９と地板１に挟まれるようにして取り付けられている。

地板１の支軸１ｂ，１ｃには、２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂが回転可能に取り付けられ、電磁アクチュエータ６の駆動ピン６ａが長孔１ｅを貫通して、これら両シャッタ羽根２ａ，２ｂの長孔２ｃ，２ｄと連結されており、支軸１ｄには、偏光板３ａの支持枠３ｃ及び偏光板３ｂの支持枠３ｄが回転可能に取り付けられ、電磁アクチュエータ７の駆動ピン７ａが長孔１ｆを貫通して、これら偏光板３ａの支持枠３ｃ及び偏光板３ｂの支持枠３ｄに夫々開穿される長孔３ｅ，３ｆと連結されている。

偏光板３ｂの支持枠３ｄには、偏光板３ｂを回転させる伝動部品として、偏光板３ｂと一体となりその外周にギャ部を形成した回転支持枠３ｇが回転自在に設けられ、この回転支持枠３ｇのギャ部と対向して地板１には、駆動用ギャ８ａが孔１ｇを貫通した電磁アクチュエータ８の回転軸８ｂと連結するように設けられている。
そして、電磁アクチュエータ７の駆動ピン７ａで偏光板３ｂの支持枠３ｄを光軸Ｌへ向け進入させることにより、回転支持枠３ｇのギャ部が駆動用ギャ８ａと歯合し、電磁アクチュエータ８の駆動で回転支持枠３ｇを介して偏光板３ｂが回転されるように構成している。

そして、前述したようにユニットＡは、図２〜図３に示すように、光軸方向へ移動自在に配列される複数枚のレンズ１０ａ，１０ｂの間に配置されており、これら複数枚のうちのレンズ１０ａはユニットＡの全体と一緒に光軸方向へ往復動自在になるよう後述する回転筒１１ａに支持されている。

本実施形態の場合には、複数枚のレンズ１０ａ，１０ｂとして、一枚の前玉レンズ１０ａと複数枚の後玉レンズ１０ｂが、各々、カメラの鏡筒１１とカメラ本体側の部材１２に保持され、この鏡筒１１の内部に前述したユニットＡを組み込むことにより、前玉レンズ１０ａと一緒に光軸方向へ移動させてズーミングを行うようにしている。

鏡筒１１は、回転筒１１ａとカメラ本体側の部材１２と一体に形成された固定筒１１ｂとを備え、これら回転筒１１ａ及び固定筒１１ｂの対向面のどちらか一方に形成されるフォロワピン１１ｃを、他方に形成されるヘリコイド状のカム溝１１ｄに係合させることで、図示しない駆動機構の作動又は手動により、回転筒１１ａが固定筒１１ｂに対して回転しながら光軸方向へ伸縮移動するように構成される。

更に、回転筒１１ａの被写体側（図２では下側、図３では左側）には、円板上のレンズ枠部１１ｅが一体的に形成され、その略中央に前玉レンズ１０ａを保持し、この前玉レンズ１０ａの結像面側には、前述したユニットＡがビスなどの固着手段１１ｆを介して取り付けられ、前玉レンズ１０ａと後述する後玉レンズ１０ｂとの間に、ユニットＡの地板１、仕切り板４及びカバー板５の開口部１ａ，４ａ，５ａを光軸方向へ一直線上に配置している。

固定筒１１ｂの結像面側（図２では上側、図３では右側）には、円板上のレンズ枠部１１ｇが形成されて、その略中央に後玉レンズ１０ｂを複数枚（図示例では２枚）夫々光軸方向へ所定間隔が空くように保持している。

ここで図３（ａ），（ｂ）に示すように、これら複数枚の後玉レンズ１０ｂのうち、その被写体側の後玉レンズが固定筒１１ｂのレンズ枠部１１ｇから前玉レンズ１０ａに向け突出するように配置すると共に、この突出した被写体側の後玉レンズ１０ｂを、鏡筒１１の回転筒１１ａが光軸方向へ短縮動する沈胴時において、ユニットＡの内部空間Ａ１に挿入することにより、前玉レンズ１０ａと接近させて、その光軸方向の寸法をコンパクト化することが可能となっている。

その一例を説明すれば、鏡筒１１の回転筒１１ａを光軸方向へ伸縮移動させる駆動機構と、ユニットＡにおいて光軸Ｌに対しフィルタ部材３ａ，３ｂを進退移動させる電磁アクチュエータ７とを、これら回転筒１１ａの短縮動（沈胴）時において、フィルタ部材３ａ，３ｂが光軸Ｌから退避するように作動制御させることにより、ユニットＡの内部に空間Ａ１が形成され、この内部空間Ａ１に向け、固定筒１１ｂのレンズ枠部１１ｇから突出した被写体側の後玉レンズ１０ｂが挿入されるようにしている。

つまり、フィルタ部材３ａ，３ｂを光軸Ｌに対して進退移動する時には、図３（ａ）に示すように鏡筒１１の回転筒１１ａを回転させて、ユニットＡの最も結像面側に配備したカバー板５が、固定筒１１ｂのレンズ枠部１１ｇから突出する被写体側の後玉レンズ１０ｂの先端部よりも更に被写体側に配置されるように、鏡筒１１の駆動機構を位置制御する。

このような位置関係であれば、フィルタ機構３の偏光板３ｂの支持枠３ｄや回転支持枠３ｇなどが、固定筒１１ｂのレンズ枠部１１ｇから突出した被写体側の後玉レンズ１０ｂと接触せず、フィルタ機構３の進退動作に支障を来すことはない。

また、図３（ｂ）に示すように鏡筒１１の回転筒１１ａが短縮動してユニットＡを結像面側へ移動させる時には、図４に示すようにフィルタ部材３ａ，３ｂを光軸Ｌから退避させるように、電磁アクチュエータ７を作動制御する。

このような位置関係であれば、ユニットＡを最も結像面側へ後退させて、その結像面端に配備したカバー板５が、固定筒１１ｂのレンズ枠部１１ｇと接近しても、レンズ枠部１１ｇから突出した被写体側の後玉レンズ１０ｂは、カバー板５に形成された円形の開口部５ａを通って、フィルタ部材３ａ，３ｂの退避で形成されたユニットＡの内部空間Ａ１に入るだけで、ユニットＡのどれとも接触しない。
それにより、沈胴時において鏡筒１１を光軸方向へコンパクト化できるという利点がある。

次に、本実施形態の作動を図４〜図６に基づいて詳しく説明する。
先ず、図４に示す状態では、シャッタ機構２を構成する２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂが、電磁アクチュエータ６の作動により全開されると同時に、フィルタ機構３を構成する偏光板３ａの支持枠３ｃ及び偏光板３ｂの支持枠３ｄが、電磁アクチュエータ７の作動により、光軸Ｌから離れた位置に退避されている。

更に、図４の状態から電磁アクチュエータ７の作動により、偏光板３ａの支持枠３ｃ及び偏光板３ｂの支持枠３ｄを光軸Ｌへ向け進入移動させると、図５に示す状態になる。
図５の状態では、偏光板３ｂの回転支持枠３ｇが、地板１の表面側に設けた駆動用ギャ８ａと歯合して、電磁アクチュエータ８の駆動により、これら駆動用ギャ８ａ及び回転支持枠３ｇのギャ部を介して偏光板３ｂが偏光板３ａに対して回転し、両偏光板３ａ，３ｂの位相を相対的に変えて、それを通る光量が調整可能となる。

また、図５の状態から電磁アクチュエータ６の作動により２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂを開口部１ａに対して全閉させると、図６に示す状態になる。
図６の状態から、記電磁アクチュエータ６の作動により２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂを全開させ、電磁アクチュエータ７の作動により、偏光板３ａの支持枠３ｃ及び偏光板３ｂの支持枠３ｄを光軸Ｌから退避移動させると、図４の状態に戻る。
尚、上述した実施形態では沈胴時にフィルタ機構３のみを退避させるようにしたが、それに加えてシャッタ機構２も退避させるようにしても良い。
その場合、ユニットＡの内部空間Ａ１を光軸方向へさらに広げることができる。

一方、本発明の他の実施形態として図示しないが、ユニットＡの内部空間Ａ１として、上述した沈胴時にフィルタ機構３を光軸Ｌから退避させる構成に代え、回転支持枠３ｇに、固定筒１１ｂのレンズ枠部１１ｇから突出した被写体側の後玉レンズ１０ｂを受け入れ可能な凹部を形成し、この凹部の内部にレンズ枠部１１ｅから突出した被写体側の後玉レンズ１０ｂを挿入させるように作動制御することも可能である。

この他の実施形態も上述した実施形態と同様な作用効果が得られ、更に加えて、上述した実施形態のように鏡筒１１の短縮動に伴いフィルタ機構３を退避させる必要が無くなるから、上述した実施形態に比べて、少なくともフィルタ機構３の作動制御を簡素化できると共に、鏡筒１１の短縮動（沈動）スピードを速くすることができるという利点がある。
但し、この場合は、被写体側の後玉レンズ１０ｂが入る内部空間Ａ１は、偏光板３ｂの直前までとなる。

以上、本発明を実施の形態を参照して説明してきたが、本発明は実施の形態に限定して解釈されるべきではなく、適宜変更・改良が可能であることはもちろんである。
上述した実施形態では、シャッタ機構２が２枚のシャッタ羽根２ａ，２ｂからなるシャッタであり、フィルタ機構３を構成するフィルタ部材が２枚の偏光板３ａ，３ｂを相対的に回転させることで通過する光量が制御される偏光フィルタである場合を示したが、これに限定されず、例えば開口部の大きさを規制する絞り機構を別に設けたり、フィルタ部材として偏光フィルタ以外のフィルタを設けても良い。
その場合、それら２つのフィルタ部材のうちの一方のみを偏光フィルタとしても良い。
さらにその一方が第２フィルタ部材であると撮影に好適となる。
また、フィルタ部材が例えばＮＤフィルタの場合、開口部を覆うフィルタ部内に濃淡を設けることにより、撮影画枠内の一部の領域の光量を減らすことが可能となる。

更に、複数枚のレンズ１０ａ，１０ｂとして、前玉レンズ１０ａと複数枚の後玉レンズ１０ｂを鏡筒１１の光軸方向両端部に夫々保持し、この鏡筒１１の内部にユニットＡを前玉レンズ１０ａと一緒に光軸方向へ往復動するように組み込んだが、これに限定されず、レンズの枚数及び配置を変更しても良い。
上記実施形態では地板１と仕切り板４とで形成される羽根室外に第２フィルタ部材３ｂを配置したが、それに限定されず、第１フィルタ部材と同時に開口部に進退させられる第２フィルタ部材を、シャッタ羽根、第１フィルタ部材とともに羽根室内に配置するようにしても良い。そのようにした場合、第２フィルタ部材も小径化が可能となる。

本発明に係る露光量制御装置の分解斜視図である。 露光量制御装置をカメラの鏡筒に組み込む際の被写体側から見た分解斜視図である。 鏡筒の光軸方向の断面図で、（ａ）がズーム状態の鏡筒を示し、（ｂ）が沈胴状態の鏡筒を示している。 シャッタ機構が全開状態でフィルタ部材が光軸から退避した状態を透視して示した作動図である。 シャッタ機構が全開状態でフィルタ部材が光軸に進入した状態を透視して示した作動図である。 シャッタ機構が全閉状態でフィルタ部材が光軸に進入した状態を透視して示した作動図である。

符号の説明

Ａ ユニット Ａ１ 内部空間
１ 地板 １ａ 露出開口部
２ シャッタ機構 ３ フィルタ機構
３ａ 偏光板（第１フィルタ部材） ３ｂ 偏光板（第２フィルタ部材）
３ｇ 回転支持枠 １０ａ，１０ｂ レンズ
１１ 鏡筒 １２ カメラ本体側の部材

Claims (5)

1. 被写体光路用の開口部を有する地板と、
   第一駆動手段により前記開口部に対してシャッタ羽根が開閉作動を行うシャッタ機構と、
   第二駆動手段により前記開口部に対して同時に進退移動する第１フィルタ部材及び第２フィルタ部材とを含むフィルタ機構と、
   第三駆動手段を備え、
   前記第２フィルタ部材は、回転支持枠に回転支持される偏光フィルタを有し、
   前記第２フィルタ部材は、前記開口部に進入した時のみ前記回転支持枠が前記第三駆動手段と連結されて前記偏光フィルタが光軸を中心として回転可能となることを特徴とする露光量制御装置。
2. 前記シャッタ機構のシャッタ羽根と前記フィルタ機構の第１フィルタ部材が、前記地板と所定の間隔を空けて配置された板部材とによって形成された羽根室内に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の露光量制御装置。
3. 光軸に沿って初期位置から目標位置に向って直線移動可能な鏡筒を備えたカメラにおいて、前記鏡筒の中に、該鏡筒の光軸方向両端部に保持した複数枚のレンズの間に請求項１または２に記載の露光量制御装置を配置したことを特徴とするカメラ。
4. 前記露光量制御装置の内部空間に前記複数のレンズの少なくとも一部が挿入されるようにしたことを特徴とする請求項３に記載のカメラ。
5. 前記露光量制御装置の内部空間として、前記第２フィルタ部材の支持枠に前記複数のレンズの少なくとも一部を受け入れる凹部を形成し、該凹部内に前記複数のレンズの少なくとも一部が進入可能としたことを特徴とする請求項４に記載のカメラ。

Images