JPH0532835Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本考案は印加電圧に対応して歪曲する電歪特性
を有する電歪素子を駆動源として使用した羽根駆
動機構において、羽根を閉じ切り位置で保持する
ための閉鎖ホールド用バネを設けて確実な閉鎖ホ
ールド力を確保し、上記閉鎖ホールドバネを付加
したことに起因する電歪素子の仕事量の増大を抑
制する様に工夫するとともに、電歪素子に対する
印加電圧と羽根の開口応答性との間のリニアリテ
イを全開口動作中にわたつて向上させる様にし
た、電歪素子を駆動源とする羽根駆動機構の改良
に関する。

【従来の技術】

圧電性セラミツクスを電極を挟んでバイモルフ
構造に構成し、その一端を固定的に支持し、上記
セラミツクスに電圧を印加すると、その自由端は
印加電圧に対応して歪曲することは周知の通りで
あり、この電歪素子に生じる歪曲を駆動源として
シヤツタ羽根や絞り羽根等の羽根機構を駆動する
様にした羽根駆動機構が知られている。 プログラムシヤツタの駆動機構に適用した場合
を例示的に説明すると、電歪素子が無電荷の状態
でシヤツタ羽根は閉じ切り位置にホールドされて
いる。この状態から電圧を印加することにより上
記電歪素子に生じる歪曲によつてシヤツタ羽根は
開口し、その時の印加電圧に対応して有効Ｆ値が
決定される。そして、電歪素子を短絡して蓄積さ
れた電荷を放電させると、電歪素子は初期状態に
復元され、羽根が閉じる。 即ち、電歪素子を駆動源とする羽根駆動機構は
羽根の開閉力を電歪素子から得るとともに、羽根
の閉じ切り位置における閉鎖ホールド力も電歪素
子から得ている。

【考案が解決しようとする問題点】

しかしながら電歪素子には固有の属性としてク
リープ特性があることが知られており、初期にお
いては閉じ切り位置における閉鎖ホールド力を十
分に有していても、この閉鎖ホールド力は時間経
過とともに減衰し、例えばカメラ姿勢の変化等に
よつて羽根開閉機構の重量配分が変化した場合等
に閉じ切り位置を確保出来なくなり、漏光が生じ
る危険性があるという問題があつた。 閉じ切り位置における羽根の重なり面積を十分
に大きくとることによつて閉じ切り位置における
ホールド力が減少しても漏光を防止することも考
えられるが、この場合には開口動作における羽根
の作動量が増大し、開口応答性が悪化するという
問題が生じる。 又、閉じ切り位置で羽根を係止するためのレバ
ー等の係止部材を設け、この係止部材によつて閉
鎖ホールド力を確保するとともに、シヤツタ開口
時には上記係止部材をレリーズした後に電歪素子
に対して電圧を印加する手法も考えられるが、こ
の手法による場合には「羽根の駆動機構を簡素化
することができる。」という電歪素子を駆動源と
することの最も大きなメリツトを損なうことにな
り、電歪素子を羽根の駆動源とすること自体の意
味を失うことになる。 更に、閉じ切り位置ホールド用のバネ等を設
け、閉じ切り位置におけるホールド力の減少を補
うことも考えられる。この手法は確実に閉鎖ホー
ルド力を確保するものではあるが、単純にバネを
付加した場合には羽根の開口動作においてバネが
負荷として作用することになり、やはり開口応答
性が悪化する。特に、バネの付勢力はバネの撓み
量に比例するので、単純に閉鎖ホールド用のバネ
を設けた場合には、ばねの付勢力は全開位置に近
づく程大きくなり、従つて、開口動作に伴つて負
荷が増大することになる結果として電歪素子に対
する印加電圧とシヤツタ羽根の開口応答性との間
のリニアリテイが失われ、シヤツタ羽根の開口特
性にリニアテイを持たせる為には、電歪素子に対
する印加電圧を非線型的に制御しなければなら
ず、制御回路が極めて複雑になるという問題が生
じる。

【問題点を解決するための手段】

本考案はこの様な問題点に鑑みてなされたもの
であり、閉鎖ホールド用バネにより羽根を閉じ切
り位置に確保し、上記閉鎖ホールド用バネを付加
したことに起因する電歪素子の仕事量の増大を極
力抑制するとともに、電歪素子に対する印加電圧
と羽根の開口応答性との間のリニアリテイを全開
口動作中にわたつて向上させる様にした、電歪素
子を駆動源とした羽根駆動機構を提供することを
目的とする。 要約すれば、本考案の電歪素子を駆動源とする
羽根駆動機構は、片持梁に支持された電歪素子に
対して電圧を印加した時に電歪素子の自由端に発
生する歪曲を揺動可能な開閉レバーを介して羽根
部材に伝達する様になされた羽根駆動機構を前提
として：前記開閉レバー上に植設された係合ピン
と：該係合ピンとの当接部が円弧状に形成され、
前記開閉レバーの揺動軸を中心とした前記係合ピ
ンの通過軌跡からオフセツトされた位置を支点と
して前記係合ピンを閉鎖方向に付勢する閉鎖ホー
ルド用バネとを設けるとともに：前記アパーチユ
アの閉じ切り状態において、前記電歪素子が前記
開閉レバーに作用する力を０又は微少なものとし
たことを特徴とするものである。

【作用】

即ち、本考案によれば、閉鎖ホールド力は閉鎖
ホールド用バネから与えられ、電歪素子は閉鎖ホ
ールド力の力源としては殆ど作用せず、電歪素子
のクリープ特性によつては閉鎖ホールド力は殆ど
影響されない。 又、上記閉鎖ホールド力は羽根部材の開口動作
時には電歪素子に対する負荷として作用するが、
閉鎖ホールド用バネが開閉レバーに対して与える
力の伝達効率は開口動作に伴つて低下するので、
開口動作に伴つて電歪素子に対する負荷が増大す
ることにはならない。 又、開口動作に伴う閉鎖ホールド用バネの撓み
量の増大と上記伝達効率の低下とが相互に打ち消
し合つて、電歪素子に加わる負荷は開口全動作中
において概ね均一化される結果、電歪素子に対す
る印加電圧を線型的に制御するのみで、開口特性
のリニアリテイを容易に維持することができる。

【実施例】

以下図面を参照して本考案の１実施例を詳細に
説明する。 先ず、第１図は本考案の１実施例を示す平面図
であり、地板１には撮影用のアパーチユア１ａが
形成されており、シヤツタ羽根２，３は地板１の
裏側において軸４によつて回動自在に支持されて
いる。 シヤツタ羽根２，３を開閉するための開閉レバ
ー５は地板１上の軸５ａによつて揺動可能に支持
されており、開閉レバー５は作動端が源動端より
も十分に長く、全体として変位置の増幅機構をな
している。 開閉レバー５の作動端にはピン５ｂ，５ｃが紙
面において裏側に向かつて植設されており、ピン
５ｂは地板１に形成された長溝６ｂを貫通してシ
ヤツタ羽根２に形成された長孔２ｄと係合し、
又、ピン５ｃは地板１に形成された長溝６ｃを貫
通してシヤツタ羽根２に形成された長孔３ｂと係
合している。 従つて、図示する状態を初期状態として軸５ａ
を中心に開閉レバー５を時計廻りに揺動させれ
ば、ピン５ｂはシヤツタ羽根２を軸４を中心に反
時計廻りに回転させ、又、ピン５ｃはシヤツタ羽
根３を軸４を中心に時計廻りに回転させることに
なり、シヤツタ羽根２，３はアパーチユア１ａを
開口することになる。尚、アパーチユア１ａの閉
鎖時における動作は上記と逆になることはいうま
でもない。 本実施例ではシヤツタ羽根２，３を作動させる
ための開閉レバー５の揺動運動の駆動源として電
歪素子７を使用している。 電歪素子７の構成自体は周知であるので、図面
上では電歪素子７の内部構成を示していないが、
電歪素子７は圧電性のセラミツクスを電極を挟ん
で積層したいわゆるバイモルフ構造をなしてお
り、電歪素子７は固定部材１１によつて地板１に
対して片持梁に支持されている。そして電歪素子
７の自由端は開閉レバー５の源動端に植設された
ピン５ｄ，５ｅ間に挟持されている。 第１図に示す状態は無電荷の状態を示してお
り、この状態から電圧を印加した場合に電歪素子
７の自由端は第１図において左方向に歪曲して、
開閉レバー５を時計廻りに揺動させる。 第２図は第１図のＡ部拡大図であり、本実施例
の特徴的な点として、ピン５ｄ，５ｅの間隔は電
歪素子７の自由端の幅よりも広く、シヤツタ羽根
２，３の閉じ切り状態において電歪素子７の自由
端は閉鎖用のピン５ｅと接触しておらず、電歪素
子７はシヤツタ羽根２，３の閉じ切り位置で確保
するための閉鎖ホールド力には関与していない。 シヤツタ羽根２，３の閉じ切り位置で確保する
ための閉鎖ホールド力は捩じりバネ８によつて与
えられる。 第３図は第１図のＢ部拡大図であり、実線はシ
ヤツタ羽根２，３の閉じ切り位置と、一点鎖線が
シヤツタ羽根２，３の全開位置と各々対応してい
る。 捩じりバネ８は地板１上の軸９に捲着され、固
定端が地板１上のボス１０に係止されている。
又、捩じりバネ８の作動端は円弧状に屈曲して開
閉レバー５に植設されたピン５ｆと係合してお
り、開閉レバー５に対して左施力を与える。 捩じりバネ８からンピン５ｆに対して作用する
力のベクトル方向は捩じりバネ８とピン５ｆの接
点における接線と直交する方向である。 一方、開閉レバー５の回転方向ベクトルは軸５
ａを中心とした円弧の接点方向であることは明ら
かである。 本実施例では、捩じりバネ８の作動端が円弧状
に屈曲してピン５ｆに当接しているので、第３図
に示す様に閉じ切り位置では捩じりバネ８からピ
ン５ｆに対して作用する付勢力のベクトルＶ２の
方向が開閉レバー５の回転方向ベクトルＶ１の方
向と概ね一致し、ベクトルＶ１とベクトルＶ２の
間に形成される角度θは０に近似するが、全開位
置においては、捩じりバネ８からピン５ｆに対し
て与えられる付勢力のベクトルＶ２の方向は開閉
レバー５の回転方向ベクトルＶ１の方向と大きく
食い違い、ベクトルＶ１とベクトルＶ２の間に形
成される角度θは大きくなる。 上述の構成においては、捩じりバネ８からピン
５ｆに対して作用する力は、捩じりバネ８の付勢
力が開閉レバー５の回転方向に作用する成分（即
ちV2cosθで示される）であり、捩じりバネ８か
らピン５ｆに作用する力の効率は開口動作に従つ
て低下することになる。 次ぎに、上記事項を参照して本実施例の動作を
概説する。 先ず、第１図の状態から図示せぬシヤツタボタ
ンのオンに連動して電歪素子７に電圧を印加する
と電歪素子７の自由端は印加電圧に対応して図面
において左方に歪曲する。尚、この時の印加電圧
は被写体輝度に対応したＦ値が得られる様に制御
される。 電歪素子７の歪曲により、ピン５ｄが電歪素子
７から受ける力によつて開閉レバー５は軸５ａを
中心にして時計廻りに揺動する。 この開閉レバー５の時計廻りの揺動に伴つて、
ピン５ｂはシヤツタ羽根２を反時計廻りに回転さ
せ、又、ピン５ｃはシヤツタ羽根３を時計廻りに
回転させるので、シヤツタ羽根２，３はアパーチ
ユア１ａを開口していく。 開口動作後、所定の露出秒時・露出量に対応し
たタイミングで電歪素子７に蓄積された電荷は放
電され、電歪素子７は初期状態に復帰する。即
ち、電歪素子７の自由端は開口状態から右方に変
位して第１図の状態に復帰する。 電歪素子７の自由端に右方に変位する過程にお
いて、ピン５ｅが電歪素子７から受ける力によつ
て開閉レバー５は軸５ａを中心にして反時計廻り
に揺動する。 この開閉レバー５の反時計廻りの揺動に伴つ
て、ピン５ｂはシヤツタ羽根２を時計廻りに回転
させ、又、ピン５ｃはシヤツタ羽根３を反時計廻
りに回転させるので、シヤツタ羽根２，３はアパ
ーチユア１ａを遮蔽し、閉じ切り位置に復帰して
露出動作を終了する。 この様にして閉じ切り位置に復帰した状態にお
いて、本実施例では電歪素子７の自由端は、第２
図に示す様に、閉鎖用のピン５ｅとは接触してい
ない。 従つて、閉じ切り位置でのホールド力は捩じり
バネ８のみから受けることになり、閉じ切り位置
での閉鎖ホールド力は時間経過に伴う電歪素子７
のクリープ特性には影響されない。 又、この閉じ切り状態において、捩じりバネ８
から開閉レバー５のピン５ｆに対して作用する閉
鎖ホールド力のベクトル方向Ｖ２は開閉レバー５
の回転方向Ｖ１と概ね一致するので、捩じりバネ
８の付勢力は効率的にピン５ｆに伝達される。 又、この捩じりバネ８の付勢力はシヤツタ羽根
の開口動作中には電歪素子７に対する負荷として
作用するが、上述の様に、捩じりバネ８からピン
５ｆに対して作用する力はV2cosθとなり、付加
の伝達効率は上記のθの値が大きくなる程度衰す
ることになる。 そして、上記Ｖ２の大きさは、捩じりバネ８の
撓み量に比例する捩じりバネ８の復元力に起因す
るものであるので、アパーチユア１ａが全開位置
に近づいて捩じりバネ８の撓み量が増大する程大
きくなるので、上記の様にアパーチユア１ａが全
開位置に近づく程伝達効率が低下するので、全開
口動作中において電歪素子７に対して過大な付加
が加わることも無く、又、付加の積算値である仕
事量の増大も少ない。然も、上記復元力Ｖ２が増
大するのに概ね反比例して伝達効率が低下する結
果として、閉鎖ホールド用の捩じりバネ８から電
歪素子７に加えられる負荷は開口全動作中におい
て概ね均一化されたものとなる。従つて、電歪素
子７に対する印加電圧を線型的に制御すれば、シ
ヤツタ羽根の開口特性のリニアリテイを維持する
ことができる。 尚、上記ではピン５ｆを断面円形に形成した例
を示したが、捩じりバネ５ｆと実質的に点接触す
る形状であれば差し支えない。 又、上記では閉鎖ホールド用のバネとして捩じ
りバネを使用した例をしたが、バネの支点位置が
ピン５ｆの回転軌跡上からオフセツトされてお
り、上記支点を中心とした円弧上に力が作用する
とともに、その作用端が円弧状に形成されている
限り、他の形状のバネ（例えば、板バネ）であつ
ても代替することができる。 又、上記では閉じ切り位置において、閉鎖用の
ピン５ｅと電歪素子７の自由端が非接触である例
を示したが、閉鎖用のピン５ｅと電歪素子７の自
由端が接触していても、閉じ切り位置において電
歪素子７から受ける閉鎖ホールド力が実質的に無
視できる程度に小さければ、本考案を適用するこ
とができる。 又、上記では電歪素子７の自由端が開閉レバー
５上のピン５ｄ，５ｅに挟持されている例を示し
たが、開閉レバー５の源動端が電歪素子７の自由
端に挟持される様にしても良い。 更に、上記では絞り羽根兼用のプログラムシヤ
ツタに本考案を適用した場合を例として説明した
が、他の羽根機構、例えば、絞り羽根、絞り羽根
とは独立したレンズシヤツタ、或いはフオーカル
プレーンシヤツタ等にも本考案は適用できる。

【効果】

以上説明した様に、本考案の羽根駆動機構では
電歪素子は羽根の駆動源としては作用するが、閉
鎖ホールドの為の力源としては作用せず、閉鎖ホ
ールド力は閉鎖ホールド用バネから得られるの
で、電歪素子のクリープ特性のために閉鎖ホール
ド力が時間経過に伴つて減衰する問題は生じなく
なり、閉じ切り位置で確実に羽根をホールドする
ことが可能になる。 又、本考案の場合には上記閉鎖ホールド用のバ
ネはシヤツタの開口動作において電歪素子に対し
て負荷として作用するが、閉鎖ホールド用のバネ
から羽根部材に対して加えられる付勢力の伝達効
率は閉じ切り位置においては高いが開口動作中に
おいては低くなるので、１開閉動作中において電
歪素子が果たさなければならない仕事量は閉鎖ホ
ールド用のバネを設けたことによつてはそれ程増
大しない。 然も、本考案の場合には閉鎖ホールド用のバネ
の撓み量が増大してバネの付勢力が増大するのに
概ね反比例して閉鎖ホールド用のバネから羽根部
材に対して加えられる付勢力の伝達効率が低下す
るので、上記閉鎖ホールド用のバネから電歪素子
に加えられる負荷は、開口全動作中において概ね
均一化されることになる。従つて、電歪素子７に
対する印加電圧を単純に線型的に制御すれば、シ
ヤツタ羽根の開口特性のリニアリテイを容易に維
持することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案を絞り羽根兼用のシヤツタ羽根
を使用したプログラムシヤツタに適用した一例を
示す平面図、第２図は第１図のＡ部拡大図、第３
図は第１図のＢ部拡大図。 １……地板、１ａ……アパーチユア、２，３…
…シヤツタ羽根、５……開閉レバー、５ｆ……ピ
ン、７……電歪素子、８……捩じりバネ、９……
軸、１０……ボス、１１……固定部材。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 アパーチユアが形成された地板と、 該地板を開閉する羽根部材と、 印加電圧に対応して歪曲するとともに、蓄積さ
   れた電荷を放出することにより初期形状に復元す
   る性質を有しており、一端が片持梁に支持された
   電歪素子と、 揺動可能に軸支され、揺動軸の一方にある作動
   端が前記羽根部材と係合され、揺動軸の他の一方
   にある源動端が前記電歪素子と係合された羽根開
   閉レバーと、 を有し、 前記電歪素子に電圧を印加して前記開閉レバー
   を一方向に揺動させることによつて前記羽根部材
   を開口方向に作動させるとともに、前記電歪素子
   に蓄積された電荷を放出させて前記開閉レバーを
   他の１方向に揺動させることによつて前記羽根部
   材を閉鎖方向に作動させる様になされた、電歪素
   子を駆動源とする羽根駆動機構において、 前記開閉レバー上に係合ピンを植設し、 該係合ピンとの当接部が円弧状に形成され、前
   記開閉レバーの前記揺動軸を中心とした前記係合
   ピンの通過軌跡からオフセツトされた位置を支点
   として前記係合ピンを閉鎖方向に付勢する閉鎖ホ
   ールド用バネを設けるとともに、 前記アパーチユアの閉じ切り状態において、前
   記電歪素子が前記開閉レバーに作用する力を０又
   は微少なものとしたことを特徴とする電歪素子を
   駆動源とする羽根駆動機構。