JPH0293438A - 半開式シャッター - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ この発明はカメラ等に使用される半開式シャッターに関
し、特に高精度の露光制御を行えるように改良された半
開式シャッターに関するものである。

［従来の技術］ 半開式シャッターは、絞りとシャッターの機能を兼ねて
おり、低コストで、サイズも小さい為コンパクトカメラ
に用いられる事が多いが、従来公知の半開式シャッター
は高い精度は望めないものであった。

その理由の一つとして、考えられるのは、シャッターが
副絞りにより制御されている事である。副絞り方式の場
合、撮影用の絞りと、面積がほぼ比例関係にある受光素
子前面の副絞りをシャッターの開き作動と連動させて開
いてゆき、受光素子面での積分光量が所定の値に達した
時にシャッターに閉じ信号を与えてシャッター制御を行
う。

このような副絞り方式の半開式シャッターにおいてはシ
ャッターに閉じ信号を与えた後での露光量がＥＶ値によ
り異なる為、特に高輝度領域の精度が低輝度領域や中輝
度領域の精度よりも著るしく低くなるという欠点があっ
た。

そこで、最近では副絞り方式によらずにシャッターの制
御を絞りの径に応じたエンコーダ出力で行う、エンコー
ダ方式の半開式シャッターが提案されている。このエン
コーダ方式の半開式シャッターでは高輝度領域における
露出精度が副絞り方式のものよりも低くなることがない
ため、副絞り方式の半開式シャッターよりは改善されて
いる。

しかしながら、エンコーダ方式の半開式シャッターにお
いても高輝度領域での精度は中輝度領域や低輝度領域で
の精度よりも低いのでエンコーダ方式によっても高精度
の半開式シャッターを実現することはできなかった。

［発明が解決しようとする課題］ 副絞り方式の半開式シャッターや公知のエンコーダ方式
の半開式シャッターでは、第６図（ｂ）に示すようにシ
ャッター羽根の走行時間とシャッター透過光量とがほぼ
比例するようにシャッター羽根の走行特性が決定されて
おり、このような走行特性を示すシャッター羽根として
第６図（ａ）に示すような形状の透光穴３４ａ及び３５
ａを有したシャッター羽根３４及び３５が使用されてい
た。なお、第６図（ａ）において、３１は撮影レンズで
ある。

第６図　（ｂ）において、縦軸はシャッター透過光量を
その時の絞り径のＦナンバーで表わした数値である。ま
た、横軸はシャッター透過光量がＦ１ａになるまでのシ
ャッター羽根走行時間を１、シャッター透過光量がＦｌ
ｌになるまでのシャッター羽根走行時間を２、シャッタ
ー透過光量がＦ８になるまでのシャッター羽根走行時間
を４．・・・と定義した時のシャッター羽根走行時間比
を表わしている。

第６図（ａ）の如き形状の透光穴３４ａ及び３５ａを有
したシャッター羽根を具備するとともに第６図　（ｂ）
の如ぎシャッター羽根走行特性に基いて設計されている
公知の半開式シャッターでは、２枚のシャッター羽根の
透光穴３４ａ及び３５ａによって構成される開口部３６
はどの絞り値でも、はぼ縦横等長の菱形であり、この型
式の半開式シャッターでは高輝度になる程、各絞り値開
でのシャッター羽根走行時間がほぼ等比級数的に長くな
っていくため、精密な露光量制御が困難になるという好
ましくない特性がある。

従って、このような特性を根本的に変えないかぎり、高
精度の露光制御が可能な半開式シャッターは実現し得な
いことがわかる。

本発明の目的は、従来の半開式シャッターに内在する前
記の如き種木的欠点を排除し、特に、中輝度領域から高
輝度領域に渡って高精度の露光制御を可能とする、改良
された半開式シャッターを１足イ共することである。

［課題を解決するための手段］ 本発明の第１実施例の半開式シャッターでは、シャッタ
ー羽根走行時間とシャッター透過光量の対数値との間に
ほぼ比例関係が成立するように設計された透光穴がシャ
ッター羽根に形成されていることを特徴とする。本実施
例の半開式シャッターでは中輝度領域から高輝度領域に
渡ってＦナンバー間のシャッター羽根走行時間が等しく
なるため、中輝度領域から高輝度領域に渡って高精度の
露光制御が可能となる。

本発明の第２実施例の半開式シャッターにおいてはシャ
ッター羽根閉じ後のＥＶ値とシャッター羽根走行時間と
の間にほぼ比例関係が成立するように設計された透光穴
がシャッター羽根に形成されていることを特徴とし、本
実施例の半開式シャッターでは中輝度領域から高輝度領
域にかけて、ＥＶ価値間シャッター羽根走行時間が等し
くなるため、中輝度領域から高輝度領域に渡って高精度
の露光制御が可能となる。

［作　　　用］ 本発明の第１実施例の半開式シャッターでは、第１図　
（ｂ）に示すように中輝度領域から高輝度領域に渡って
シャッター透過光量の対数値とシャッター羽根走行時間
との間に比例関係が成立するように設計された第１図（
ａ）の如き形状の透光穴２８ａ及び１２９ａを有したシ
ャッター羽根２８及び２９が装備されているので中輝度
領域と高輝度領域とにおいて各絞り口径間でのシャッタ
ー羽根走行時間が等しくなり、その結果、中輝度領域か
ら高輝度領域に渡って高精度の露光制御を行うことがで
きる。本実施例の半開式シャッターでは、シャッター羽
根２８の透光穴２８ａとシャッター羽根２９の透光穴２
９ａとによって形成される絞り穴３０の形状が最小絞り
の時には円形となり、小絞り状態から中間絞りの状態に
おいては横方向に長い長円形となり、中間絞りの状態か
ら開放絞りの状態にかけては四辺が内側に向９て湾曲し
た菱形となる。小絞り状態から中間絞りの状態にかけて
は絞り穴３０の開口量の変化はゆるやかであるが、中間
絞りの状態から開放絞りの状態にかけては絞り穴３０の
開口量の変化が急激になる。

本発明の第２実施例の半開式シャッターでは、第２図　
（ｂ）に示すように、Ｅｖ１６からＥＶＩＯまでの輝度
とシャッター羽根走行時間とが比例するように設計され
た第２図（ａ）の如き透光穴３２ａ及び３３ａを有した
シャッター羽根３２及び３３が装備されているので、中
輝度領域（Ｅｖ１６〜Ｅｖ１２）から高輝度領域（Ｅｖ
１２〜Ｅｖ１０）に渡って高精度の露光制御を行うこと
ができる。

本実施例の半開式シャッターでは、シャッター羽根３２
の透光穴３２ａとシャッター羽根３３の透光穴３３ａと
によって形成された絞り穴３３の面積変化速度は小絞り
状態では遅く、中間絞りから開放絞りの状態では速くな
る。

［実　施　例］ 第１図（ａ）は本発明の半開式シャッターに装備される
シャッター羽根の第１実施例の平面図、第１図　（ｂ）
は該シャッター羽根の走行特性を示した図、である。第
１図　（ｂ）において縦軸はシャッター透過光量の対数
値であり、横軸はシャッター羽根が開き方向に走行する
時間比（シャッター開口がＦ１ａになるまでのシャッタ
ー羽根走行時間を１とし、以下、Ｆｉｌになるまでの時
間を２、Ｆ８になるまでの時間を３、・・・とする）を
表わしている。

本発明の第１実施例の半開式シャッターでは、第１図　
（ｂ）に示すように中輝度領域から高輝度領域に渡って
シャッター透過光量の対数値とシャッター羽根走行時間
との間に比例関係が成立するように設計された第１図（
ａ）の如き形状の透光穴２８ａ及び２９ａを有したシャ
ッター羽根２８及び２９が装備されているので中輝度領
域と高輝度領域とにおいて各絞り口径間でのシャッター
羽根走行時間が等しくなり、その結果、中輝度領域から
高輝度領域に渡って高精度の露光制御を行うことができ
る。なお、本実施例の半間式シャッターでは、シャッタ
ー羽根２８の透光穴２８ａとシャッター羽根２９の透光
穴２９ａとによって形成される絞り穴３０の形状が最小
絞りの時には円形となり、小絞り状態から中間絞りの状
態においては横方向に長い長円形となり、中間絞りの状
態から開放絞りの状態にかけては四辺が内側に向って湾
曲した菱形となる。小絞り状態から中間絞りの状態にか
けては絞り穴３０の開口量の変化はゆるやかであるが、
中間絞りの状態から開放絞りの状態にかけては絞り穴３
０の開口量の変化が急激になる。

第２図（ａ）は本発明の半開式シャッターに装備される
シャッター羽根の第２実施例の平面図、第２図（ｂ）は
該シャッター羽根の走行特性を示した図である。第２図
（ｂ）　において縦軸はシャッター羽根閉じ動作後のＥ
ｖ値であり、横軸はシャッター羽根が開き方向に走行す
る時間比（シャッター開口がＦ１６になるまでのシャッ
ター羽根走行時間を１とし、以下、Ｆｉｔになるまでの
時間を２、Ｆ８になるまでの時間を３・・・とする）を
表わしている。

本発明の第２実施例の半開式シャッターでは、第２図　
（ｂ）に示すように、ＥＶ１６からＥＶＩＯまでの輝度
とシャッター羽根走行時間とが比例するように設計され
た第２図（ａ）の如き透光穴３２ａ及び３３ａを有した
シャッター羽根３２及び３３が装備されており、そのシ
ャッター羽根の走行特性は、第２図　（ｂ）に示されて
いるように、Ｅｖ１６とＥＶＩＯとの間で各Ｅｖ値の間
のシャッター羽根走行時間が等しくなるように設計され
ている。従って、木実ＴＪＮ例の半開式シャッターによ
れば中輝度領域（ＥＶ１６〜Ｅシ１２）から高輝度領域
（Ｅｖ１２〜ＥｖｌＯ）に渡って高精度の露光制御を行
うことができる。なお、本実施例の半開式シャッターで
は、シャッター羽根３２の透光穴３２ａとシャッター羽
根３３の透光穴３３ａとによって形成された絞り穴３３
の面積変化速度は小絞り状態では遅く、中間絞りから開
放絞りの状態では速くなる。

第３図は第１図及び第２図に示した構造及び特性を有す
るシャッター羽根を動作させるための半間式シャッター
装置の機械的構造の一例を示したものである。

第３図において、１はシャッターの開き作動を行うモー
タで、地板２１の上に固定されている。２は、モーター
ｌの軸に圧入されたピニオンギヤで地板２１の鉛直隔壁
部の孔２１ｈを通って第３図で手前側に突出され、第１
減速ギヤ３と噛み合っている。第１減速ギヤ３は第２減
速ギヤと噛み合っており、該ギヤ３は地板２１に突設さ
れた固定軸２１ａに回転可能に嵌装され、該ギヤ４は地
板２１に突設された固定＠２１ｂに回転可能に嵌装され
ている。第２減速ギヤ４はラックギヤ５に噛み合ってお
り、ラックギヤ５はそれ自身に貫設された二つの長溝５
Ｃ及び５ｄに別々に挿入されるａ地板２１の突設軸２１
ｆ及び２１ｇによって支持されつつ矢印ｆ、及びｆ２方
向に移動可能となっている。

６は地板２１のバネ掛け２１ｃに嵌装されているラック
戻しバネで、一端を地板の突起２１ｄに、他端をラック
ギヤ５の突起５ａにかけられてラックギヤ５を地板のス
トッパ部２１ｅに押しつけている。

ラックギヤ５の穴５ｂには、レバー形のクラッチ８を支
持するためのＩｄ＋　９が回転可能に挿入され、該軸９
を介してクラッチ８がラックギヤ５に支持されている。

軸９にはクラッチバネ７が取りつけられ、該バネ７によ
りクラッチ８は軸９を中心として第３図で時計方向に付
勢されている。

１０は、シャッター駆動板、でクラッチ８の先端部８ａ
によって第３図で右向きに押されるビン１０ｂを有して
おり、穴１０ａを中心として回転しつるように不図示の
固定軸に支持されている。シャッター駆動板１０の外周
部１０ｃはギヤになっており、このギヤはパルス板１１
のと一体のギヤ部１１ａに噛み合っている。

１２はパルス板の戻しバネ、１３はパルス板１１の明日
ａのパターンに応じて電気的パルスを発生するフォトイ
ンタラプタ、である。

１４．１５は第１図及び第２図に示したシャッター羽根
と同じ特性及び構造を有するシャッター羽根で、１４ａ
、１５ａは絞りを形成する開口部であり、長穴１４ｂ、
１５ｂにはシャッター駆動板１０の突起１０ｄ、１０ｅ
が摺動可能に挿入されている。

２２はクラッチ８の先端部８ａとシャッター駆動板１０
のピン１０ｂとの係合を解放するためのマグネットであ
り、該マグネット２２はコイル１９及びヨーク１８並び
にアーマチュア１６を有している。アーマチュア１６は
孔１６ｂに挿入される軸１７によって回動可能に支持さ
れており、アーマチュア１６はその先端部１６ａがクラ
ッチ８の下面の突起８ｂと係合しつるようにクラッチ８
の直下位置にまで延在している。

コイル１９はコア２０に嵌装され、コア２０はヨーク１
８の孔１８ｃに挿入して固定されている。ヨーク１８は
孔１８ａと地板２１孔の２１ｉとに挿入される不図示の
軸に固定され、該軸を介して地板２１に支持されている
。また、ヨーク１８の他の孔１８ｂには軸１７が挿入固
定され、該軸１７を介してアーマチュア１６がヨーク１
８に支持されている。

第４図は本発明の半開式シャッターの動作を制御する制
御系と該制御系に関連するカメラ内の一部の電気的構成
とを示した概略図である。

第４図において２点鎖線で囲まれたブロックが本発明の
半開式シャツら−の制御系であり、該制御系には、前記
モータ１及び前記マグネット２２並びにフォトインタラ
プタ１３、該モータ１への通電を制御するモータ駆動回
路２３及び該マグネット２２への通電を制御するマグネ
ット駆動回路２４、フォトインタラプタ１３の出力や後
記の測光回路の出力及びレリーズスイッチの信号などに
応じてモータ駆動回路２３とマグネット駆動回路２４を
制御するとともにカメラ内の他の諸装置の動作シーケン
スを制御する制御回路２５、などの制御要素が含まれて
いる。

制御回路２５には、カメラのシャッターレリーズボタン
の操作に連動して投入される公知のレリーズスイッチ２
６や、公知の測光回路２７、等が接続されており、該制
御回路２５の一部が半開式シャッター装置の制御装置を
構成している。制御回路２５内には第１図　（ｂ）及び
第２図　（ｂ）の如き特性図及び該特性図に基く制御方
法などを記憶しているＲＯＭなどが設けられており、制
御回路２５はフォトインタラプタ１３の出力パルスに基
いて第１図　（ｂ）及び第２図　（ｂ）の特性図に基い
たシャッター羽根駆動制御を行うように構成されている
。

第５図は第４図に示した制御回路２５において実行され
るプログラムのフローチャートである。

次に第３図乃至第５図を参照して、第３図の半開式シャ
ッター装置の動作を説明する。なお、非撮影時にはラッ
クギヤ５はラック戻しバネ６の作用により地板２１のス
トッパ部２１ｅに押しつけられる最も左側の位置に停止
している。

一方、クラッチ８はその先端部８ａがシャッター駆動板
ｌＯのビン１０ｂを右向きに押すことなくビンｔａｂの
外周面に軽く接触する位置（初期位置）に待機しており
、該先端部８ａはバネ７の作用によりピン１０ｂの上面
に係合している。また、シャッター駆動板１０はバネ１
２の作用により最も時計方向に回動された位置で不図示
のストッパに係合している。また、マグネット２２のア
ーマチュア１６はコア２０の先端部２０ａに吸引されて
いないため、アーマチュア１６の先端部１６ａはクラッ
チ８の下向き突起８ｂから下側に離れた位置にある。

撮影に際してカメラ使用者がカメラのシャッターレリー
ズボタン（図示せず）を押すと、第４図のレリーズスイ
ッチ２６がＯＮとなり、制御回路２５内では第５図のプ
ログラムの実行が開始される。すなわち、まず、測光回
路２７において測光が行われ、その測光結果が制御回路
２５に取込まれると、制御回路２５は測光値に応じた基
準パルス数（すなわち測光値に応じたシャッター開口ユ
になった時にフォトインタラプタ１３から発生されるべ
きパルス数）を演算し、該基準パルス数を該制御回路２
５内のパルスカウンターに設定する。

その後、制御回路２５はモータ１をシャッター羽根開き
方向（正転方向）に回転させるための信号をモータ制御
回路２３に出力する。このため、モータ１はピニオン２
を第３図で反時計方向に回転させ、第１減速ギヤ３が時
計方向に、第２減速ギヤ４が反時計方向にそれぞれ回転
し、ラックギヤ５は地板２１の軸２１ｇ。

２１ｆに案内されつつ右方へ向って摺動する。

また、ラックギヤ５にＩｔｂ　９を介して取付けられて
いるクラッチ８も右方へ向って動かされるのでクラッチ
８の先端部８ａがシャッター駆動板１０のピン１０ｂを
右方へ向って押し、その結果、シャッター駆動板１０は
中心孔１０ａを中心として第３図で反時計方向に回動さ
れる。

シャッター駆動板１０が反時計方向に回動されるとビン
１０ｄによりシャッター羽根１４が矢印ａの向きに動か
されると同時にピン１０ｅによりシャッター羽根１５が
矢印すの向きに動かされるので両シャッター羽根の二つ
の透光穴１４ａ′ｇｔび１５ａにより形成されたシャッ
ター開口部が大きくなってゆく。この時、シャッター駆
動板１０の外周面１０ｃに形成されてぃるギアがパルス
板１１と一体のギアｌｌａに噛み合っているのでパルス
板１１が回転され、パルス板１１上の白黒のパターンの
移動に対応してフォトインタラプタ１３からはパルス板
１１の回転量（すなわち、シャッター開口部の大きさを
表わす量）を表わすパルス信号が発生し、該パルス信号
が制ｆａ１１回路２５内のパルスカウンタに入力されて
カウントされる。そして、フォトインタラプタ１３の出
力パルス数が前記基準パスル数と同じになった時、制御
回路２５はマグネット２２のコイル１９に通電させる信
号をマグネットＩｍｔＪＪＪ回路２４に出力し、コイル
１９に通電が行われてコア２０が励磁される。

コア２０が励ｒｌｉｌされると、マグネット２２のアー
マチュア１６はコア２０の先端部２０ａに吸着され、従
ってアーマチュア１６は軸１７を中心として第３図で反
時計方向に回動されるため、アーマチュア１６の先端部
１６ａがクラッチ８の突起８ｂを押し上げる。その結果
、それまでシャッター駆動板１０のビンｔａｂに係合し
てシャッター駆動板１０を反時計方向に駆動していたク
ラッチ８の先端部８ａがビン１０ｂより上方へ動かされ
るため、ピンｔａｂと先端部８ａとが離され、シャッタ
ー駆動板１０はバネ１２の力により時計方向に急速に回
動されて初期位置に戻される。

従って、シャッター駆動板１０のピン１０ｄは右側へ、
ビン１０ｅは左側へ、それぞれ駆動されるため、シャッ
ター羽根１４及び１５も初期位置へ戻され、その結果、
シャッター開口部も急速に閉じられる。そして、このよ
うなシャッター閉じ動作が終了した後、制御回路２５は
モータ１を逆転させる信号をモータ駆動回路２３に印加
し、これによりモータ１は逆転される。モータ１が逆転
されると、第２減速ギヤ４は第３図で時計方向に回転さ
れるのでラックギヤ５は矢印ｆ２方向に動かされ、地板
２１のストッパ部２１ｅに衝突するまでモータ１が回転
された後、モータ１が停止される。

そしてラックギヤ５が初期位置まで戻された後、マグネ
ット２２のコイル１９への通電が停止されて、コア２０
が非励磁状態となるのでアーマチュア１６は不図示のバ
ネにより軸１７を中心として時計方向に回動され、アー
マチュア１６の先端部１６ａがクラッチ８の突起８ｂか
ら離れ従って、クラッチ８の先端部８ａはバネ７０力に
より再びシャッター駆動板１０のビン１０ｂの上に押し
つけられるとともにピン１０ｂを右側へ駆動することな
くピン１０ｂの外周面に軽く係合される。

［発明の効果］ 以上に説明したように、本発明の半開式シャッターは第
１図（ｂ）及び第２図（ｂ）に示すように、シャッター
透過光量の対数値もしくはシャッター羽根閉じ動作後の
Ｅｖ値とシャッター羽根走行時間とが比例するように設
計されたシャッター羽根を具備し、第１図（ｂ）もしく
は第２図（ｂ）の如き特性を実現できるように構成され
ているので、中輝度領域及び高輝度領域において高精度
の露光制御を行うことができる。

【図面の簡単な説明】

第１図（ａ）及び第２図（ａ）は本発明の半開シャッタ
ーに装備されるシャッター羽根の二つの実施例を示した
平面図、第１図（ｂ）及び第２図（ｂ）は第１図（ａ）
のシャッター羽根と第２図（ａ）のシャッター羽根のそ
れぞれの走行特性を示した図、第３図は第１図及び第２
図に示したシャッター羽根を動作させるための半開式シ
ャッター装置の分解斜視図、第４図は第３図の半開式シ
ャッター装置の制御系の構成と該制御系に関連するカメ
ラの電気的構成とを示した図、第５図は第４図に示した
制御系によって行われる制御動作のフローチャート、第
６図（ａ）は従来の半開式シャッターのシャッター羽根
の平面図、第６図（ｂ）は従来の半開式シャッターのシ
ャッター羽根走行時間を示した図、である。 １・・・モータ　　　　　５・・・ラックギヤ８・・・
クラッチ １０・・・シャッター駆動板 １１・・・パルス板 １３・・・フォトイ １４、Ｉｓ、２８．２９３２ ２１・・・地板 １６・・・アーマチュア １９・・・コイル ンタラプタ ３３・・・シャッター羽根 ２２・・・マグネット １８・・・ヨーク イゼ１４名 第２図 （α） シャター羽根走行時間比を表わす無名数第１図 （α） （ｂ） ジャター羽根走行時間比を表わす無名数第５図 第６図 （ｂ）

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １　シャッター羽根走行時間とシャッター透過光量の対
   数値との間にほぼ比例関係が成立するように設計された
   透光穴を有するシャッター羽根を具備した半開式シャッ
   ター。 ２　シャッター羽根走行時間とシャッター羽根走行後の
   閉じ状態でのＥｖ値との間にほぼ比例関係が成立するよ
   うに設計された透光穴を有するシャッター羽根を具備し
   た半開式シャッター。