JP2000227620A - 絞り装置およびシャッター装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 確実な絞り性能および高い絞り精度を得るこ
とができ、各機能を独立に且つ安定に作動させる。 【解決手段】 開閉レバー１０、係止レバー１２および
位置決めレバー１５は、シャッター基板１に支持され反
時計方向に付勢される。絞り板１８は、シャッター基板
１に支持され、爪部材６により、反時計方向に回転させ
られる。シャッター羽根１９および２０は、シャッター
基板１に支持され、開閉レバー１０により、開閉作動さ
せられる。絞り板１８には、回転中心から撮影光軸２６
までの距離を半径とする基準円上に、ターレット型に径
の異なる４つの絞り開口が形成されており、爪部材６に
より、所定の一方向に回転させられる。爪部材６は撮影
光軸２６を中心として正逆回転可能である回転リング５
上に保持され、回転リング５の正逆回転により、絞り板
１８を一方向に回転させ、絞り開口を順次可変させる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、カメラにおける絞
り機構およびシャッタ機構に係り、特にディジタルビデ
オカメラおよびディジタルスティルカメラ等のように、
ＣＣＤ（電荷結合素子）等を用いた固体撮像素子によっ
て被写体光学像を電気信号に変換して撮影を行う電子カ
メラにおける静止画撮影時に好適な絞り装置およびシャ
ッター装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】動画を撮像する、いわゆるビデオカメラ
においては、従来から、ＣＣＤ（電荷結合素子）を用い
たＣＣＤ固体撮像素子等の固体撮像素子が撮像用受光素
子として用いられている。さらに、近年、ディジタルカ
メラ等と称され、被写体像を、固体撮像素子により撮像
し、被写体の静止画像（スティル画像）の画像データを
得て、ＩＣ（集積回路）カードまたはビデオフロッピー
ディスク等にディジタル的に記録するタイプのディジタ
ルスティルカメラの普及が著しい。このようなディジタ
ルカメラの中には、静止画像のみならず動画像（ムービ
ー画像）をも撮像することができるものもある。

【０００３】固体撮像素子、例えばＣＣＤ固体撮像素
子、における光電変換された画素の読み出し方式には、
フィールド読み出しとフレーム読み出しとがあるが、静
止画撮影の場合、解像度などの点で有利なフレーム読み
出しを用いるケースが多くなりつつある。フレーム読み
出しにおいては、奇数フィールドの転送読み出しと偶数
フィールド転送読み出しとを順次行わなければならず、
読み出し中の露光が原因となるスミアなどの不具合現象
を避けるために、通常は適正露光完了後直ちにＣＣＤ固
体撮像素子ヘの物理的遮光が必要である。

【０００４】また、いわゆる全画素読み出しタイプのＣ
ＣＤ固体撮像素子においては、上述したような露光後の
遮光が不要であるが、このような全画素読み出しタイプ
のＣＣＤ固体撮像素子は、製造上、高画素化が容易では
なく、高画素化における製造上の困難性等の点では、依
然として物理的遮光が必要な、所謂インターレースタイ
プのＣＣＤ固体撮像素子が有利である。上述したような
現状において、フレーム読み出しにより露光完了後に遮
光を行う場合の、ＬＣＤ（液晶ディスプレイ）のモニタ
表示による電子ファインダおよびズームレンズを備えた
電子カメラの静止画撮影における一般的なプロセスは、
次の通りである。 （１） カメラの電源をオンとする。 （２） 撮影モード、すなわち記録モードに設定する。 （３） 外界、特に被写界、の輝度を測光し、該測光値
に応じて絞りが自動設定される。 （４） 例えばＬＣＤモニタ画面に、ＣＣＤ固体撮像素
子でとらえられているスルー画像が表示される。 （５） 必要に応じてズーム位置を設定する。 （６） 構図を決めてレリーズボタンを押す。 （７） ＡＦ（オートフォーカス）機構が作動し、撮影
レンズを合焦位置に移動させる。 （８） ＣＣＤ固体撮像素子ヘの露光が開始される。 （９） 適正時間後ＣＣＤ固体撮像素子ヘの露光を遮光
する。 （１０） ＣＣＤ固体撮像素子から、奇数フィールド転
送および偶数フイールド転送による読み出しが行われ
る。 （１１） ＣＣＤ固体撮像素子から読み出した画像情報
に対し、信号処理手段により、適宜、表示および記録等
の処理がなされる。 （１２） 次の撮影動作に入るか、または撮影を終了し
てカメラの電源を切るかする。

【０００５】なお、ズームレンズでなく、単焦点レンズ
または固定焦点レンズを用いた場合、あるいはストロボ
撮影時などにおいては、上述とは一部プロセスが異な
る。しかしながら、いずれの場合においても、従来よ
り、上述したものとおおむね同様のプロセスにおいて、
絞りの設定と遮光という２つの異なる動作が必要とさ
れ、いろいろな工夫がなされてきた。例えば、特許第２
６２２２９６号公報においては、複数の絞り開口と、各
絞り開口それぞれに隣接する遮蔽部とを設けることによ
り、それぞれ絞り機能と遮光機能とを実現させている。
また、特開平７−１１１６１６号公報においては、複数
の絞り開口を有するターレット式の絞り板と、該絞り板
とは別途に設けた２枚構成の遮蔽板とを設置し、これら
絞り板および遮蔽板の両者を連繋させることにより、特
許第２６２２２９６号公報の場合とほぼ同様に、絞り機
能と遮光機能とを実現させている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】上述したように、従来
より、静止画撮影のプロセスにおいて絞りの設定および
遮光という２つの別個の動作が必要とされ、特許第２６
２２２９６号公報および特開平７−１１１６１６号公報
等に示されるように、各別に機能する絞り開口と遮蔽部
材とを設けて、絞り機能と遮光機能とを実現させてい
る。しかしながら、特許第２６２２２９６号公報では、
複数の絞り開口を有する絞り板を単にスライドさせるこ
とによって、露光および遮光動作を行うため、露光中に
選定した絞り開口径の絞り開口そのものが移動して遮光
を行うという問題がある。

【０００７】つまり、露光中に選択された開口径が、一
般的には光軸中心から当該光学系の開放絞り径の周縁部
のいずれかの端部に隠れるまで、露光動作は継続される
ので、結果として得られる画像面に露出ムラが生じる。
また、動きのある被写体を撮影した場合には、本来なら
ば、写し止められるシャッター速度（露光開始から遮光
完了までの露光時間）を有していても、前記開口径の移
動方向と被写体の移動方向によっては、像ぶれあるいは
得られる被写体像の変形が生じるなど、好ましくない現
象が生ずる。

【０００８】さらに、遮蔽動作が一端から始まるため、
特に、大きい絞り径を選定した場合には、遮光開始から
遮光完了までの時間がかかり、結果としてシャッタース
ピードが遅く、露光時間が長くなったのと同様となり、
手ぶれを生じ易いという問題も発生する。また、特開平
７−１１１６１６号公報においては、ターレット式の絞
り板とは別途に２枚構成の遮蔽板を設置しているが、該
遮蔽板を開閉させるための連繋部材および付勢スプリン
グ等をさらに設ける必要があり、機構が複雑化してしま
うという問題がある。しかも、遮蔽板には、位置決めの
手段が設けられていないため、ステッピングモーターに
よる位置決めにおけるステッピングモーター自身のステ
ップ位置精度およびギヤの噛み合せのバックラッシュな
どに起因して正確な絞り位置を設定することができな
い。

【０００９】その上、ターレット式の絞り板により所望
の絞り径を選定する際に、他の絞り径の絞り開口を通過
するため、その都度、前記遮蔽板を開閉動作させてしま
うという無駄な動作が行われ、機構の耐久性の劣化およ
び不良の原因となるばかりでなく、機構の動作時に不快
な機械音を発生してしまうという問題がある。さらに、
最近では、単独のモーターで絞り開口の設定を行ってか
ら、シャッター動作を行うタイプの改良された構成も種
々見受けられるが、一連の動作が一つのシーケンスとな
つているため、絞り開口径の設定後に任意に絞り開口径
を変更させることが容易でなく、絞り開口径の変更のた
めに、再度最初からシーケンスを実行しなおすとか、不
要なシャッター動作を伴ってしまうとかなど、動作上の
弊害を生じる傾向があった。

【００１０】本発明は、上述した事情に鑑みてなされた
もので、確実な絞り性能および高い絞り精度を得ること
ができ、各機能を独立に且つ安定に作動させることが可
能な絞り装置およびシャッター装置を提供することを目
的としている。特に、請求項１に記載の発明の目的は、
確実な絞り性能および高い絞り精度を得ることができ、
各種機能が独立して、動作の安定性も高い絞り装置を提
供することにある。

【００１１】請求項２に記載の発明の目的は、特に、絞
り板の外形を小さくすることができ、カメラ全体の小型
化を可能とする絞り装置を提供することにある。請求項
３に記載の発明の目的は、特に、簡単な構成で確実に位
置決めすることが可能な絞り装置を提供することにあ
る。

【００１２】請求項４に記載の発明の目的は、特に、位
置決め部材と位置検出部材が一体化され、シンプルで誤
差の無い確実な位置検出が可能な絞り装置を提供するこ
とにある。

【００１３】請求項５に記載の発明の目的は、特に、特
定の絞り開口位置を確実に検出することができる絞り装
置を提供することにある。

【００１４】請求項６に記載の発明の目的は、特に、特
定の絞り開口位置の高精度で且つ耐久性の高い検出が可
能な絞り装置を提供することにある。請求項７に記載の
発明の目的は、特に、確実に絞り板を決められた位置に
設定することを可能とする絞り装置を提供することにあ
る。請求項８に記載の発明の目的は、特に、絞り開口の
設定とは別に、同一の回転リングにてシャッターの開閉
を制御するので少ない部材で多機能、省スぺースおよび
低コストを達成できるシャッター装置を提供することに
ある。

【００１５】請求項９に記載の発明の目的は、特に、絞
りの設定との関係において高精度の制御が可能なシャッ
ター装置を提供することにある。請求項１０に記載の発
明の目的は、特に、単に回転リングの正逆転で一連の開
閉動作を遂行でき、係止解除用アクチエータ等を要しな
いので、コスト、スぺースおよび信頼性に優れたシャッ
ター装置を提供することにある。請求項１１に記載の発
明の目的は、特に、シャッターの開閉動作と絞り開口の
設定動作とに干渉がなく、信頼性が高く、またそれぞれ
の調整も独立に行うことが可能なシャッター装置を提供
することにある。

【００１６】請求項１２に記載の発明の目的は、特に、
高速連写を可能とし、撮影機能を拡大することができる
シャッター装置を提供することにある。請求項１３に記
載の発明の目的は、特に、モニタリング時の光量の調整
が可能であり、プログラム線図上の自由度が高く、従来
散見された高輝度時のスミアなどの不具合を軽減するこ
とが可能なシャッター装置を提供することにある。請求
項１４に記載の発明の目的は、特に、互いに反対方向に
移動するシャッター羽根同士の接触摩擦を低減してシャ
ッター動作のばらつきを無くし、高露出精度の可変絞り
を実現し得るシャッター装置を提供することにある。

【００１７】

【課題を解決するための手段】請求項１に記載した発明
に係る絞り装置は、上述した目的を達成するために、光
学系により取り込まれた光学像を電気信号に変換する撮
像素子、前記撮像素子で得られる前記電気信号に所定の
信号処理を施す信号処理手段および前記撮像素子への入
射光束および電荷蓄積時間を制御することにより露光時
間の調節を行う絞り装置を備えた光学像入力システムを
具備するディジタルカメラの前記絞り装置において、前
記光学系の撮影光軸に対して平行に設定された回転中心
軸を中心として回転可能に設けられ、且つ該回転中心か
ら前記撮影光軸までの距離を半径とする基準円上にター
レット型に配設された径の異なる複数個の絞り開口を有
する絞り板と、前記絞り板を一方向に回転させる爪部材
と、撮影光軸に対し正逆回転可能に設けられ、前記爪部
材を一方向のみに回転可能として保持する回転リング
と、１個以上のギヤからなる連結ギヤ群およびモーター
からなり、前記回転リングを回転駆動させる回転駆動手
段と、前記絞り板を選択された絞り開口位置で係止する
位置決め機構とを具備することを特徴としている。

【００１８】請求項２に記載した発明に係る絞り装置
は、前記回転リングに保持された爪部材が、前記回転リ
ングの所定方向への回転については、その先端部が該絞
り板の張り出し部に係合するように、第１の方向の回転
が前記回転リングにより規制され、最大回転位置におい
て絞り設定を完了した後の該回転リングの前記所定方向
とは逆方向の回転時には、前記第１の回転方向とは異な
る第２の回転方向に回転し、前記絞り板の外周を乗り越
えて、該絞り板を設定絞り位置に置き去りにする一方向
ラチェット機構を構成することを特徴としている。

【００１９】請求項３に記載した発明に係る絞り装置
は、前記位置決め機構が、前記絞り板の外周に前記各絞
り開口位置に対応して形成された凹部と、前記絞り板の
略中心方向に向けて付勢され、前記凹部を押圧係止して
位置決めする位置決め部材とを含むことを特徴としてい
る。請求項４に記載した発明に係る絞り装置は、前記位
置決め部材が、前記撮影光軸に対して平行に設定された
回転中心軸を中心として回転可能な位置決めレバーによ
り構成し、且つ前記位置決めレバーは、該位置決めレバ
ーの回転軸から放射方向へ延設され前記絞り板を係止す
るボスを有する第１の張り出し部および前記絞り板の位
置検出用の第２の張り出し部が設けられることを特徴と
している。

【００２０】請求項５に記載した発明に係る絞り装置
は、前記絞り板が、各絞り開口位置に対応して外周に形
成される凹部のうちの１個所の特定凹部の形状を他の個
所と異ならしめ、前記位置決めレバーの前記ボスが該特
定凹部に係合した際における回転角を位置検出用の前記
第２の張り出し部の移動量により他の凹部と弁別し得る
ように設定して、前記複数の絞り開口のうちの特定の１
個所を基準位置として検出可能としたことを特徴として
いる。請求項６に記載した発明に係る絞り装置は、前記
絞り板の第２の張り出し部による基準位置の検出に、光
学センサを用いることを特徴としている。

【００２１】請求項７に記載した発明に係る絞り装置
は、前記絞り板の外周の凹部を、任意の絞り設定位置直
前において、前記位置決めレバーの前記ボスが該絞り板
の最外周から中心に向かって落下し、且つ該絞り板の所
定の回転方向とは逆方向の回転に対して、それを阻止す
るような形状とするとともに、該凹部の最も中心寄り部
分は前記ボスの該絞り板の中心に向かう付勢力のバラン
スを取るため、前記絞り板の中心と前記ボスの中心を結
ぶ直線に対して対称に且つ前記絞り板の中心からほぼ放
射方向に広がる形状として形成することを特徴としてい
る。

【００２２】請求項８に記載した発明に係るシャッター
装置は、上述した目的を達成するために、光学系により
取り込まれた光学像を電気信号に変換する撮像素子、前
記撮像素子で得られる前記電気信号に所定の信号処理を
施す信号処理手段、および前記撮像素子への入射光束お
よび電荷蓄積時間を制御することにより露光時間の調節
を行う絞り機能を有するシャッター装置を備えた光学像
入力システムを具備するディジタルカメラの前記シャッ
ター装置において、前記光学系の撮影光軸に対して平行
に設定された回転中心軸を中心として回転可能に設けら
れ、且つ該回転中心から前記撮影光軸までの距離を半径
とする基準円上にターレット型に配設された径の異なる
複数個の絞り開口を有する絞り板と、前記絞り板を一方
向に回転させる爪部材と、撮影光軸に対し正逆回転可能
に設けられ、前記爪部材を一方向のみに回転可能として
保持する回転リングと、１個以上のギヤからなる連結ギ
ヤ群およびモーターからなり、前記回転リングを回転駆
動させる回転駆動手段と、前記絞り板を選択された絞り
開口位置で係止する位置決め機構と、遮光用のシャッタ
ー羽根を有し、前記回転リングの初期状態からの前記絞
り板を設定する方向への回転途中にて、前記遮光用のシ
ャッター羽根を閉成状態から開放状態に設定し、且つ前
記絞り開口の設定完了後、前記初期状態位置に戻る逆方
向の回転の途中にて、該遮光用のシャッター羽根を閉成
せしめるシャッター機構とを具備することを特徴として
いる。

【００２３】請求項９に記載した発明に係るシャッター
装置は、前記回転リングが、前記爪部材を保持する部材
と、前記シャッター機構の前記シャッター羽根の開閉を
制御する部材とを一体的に形成していることを特徴とし
ている。

【００２４】請求項１０に記載した発明に係るシャッタ
ー装置は、前記シャッター機構が、前記シャッター羽根
を閉成方向に駆動させるように付勢された開閉レバー
と、前記開閉レバーを開放状態で係止するように付勢さ
れた係止レバーとを含み、且つ前記回転リングの初期位
置からの回転により、前記回転リングによる前記開閉レ
バーの押し上げ−前記シャッター羽根の開放−前記係止
レバーの落ち込み−前記回転リングの離脱−前記係止レ
バーによる前記開閉レバーの係止の一連の動作を行い、
また、初期位置ヘ戻る方向での回転により、前記回転リ
ングによる前記係止レバーの蹴飛ばし−前記係止レバー
による前記開閉レバーの係止解除−前記開閉レバーの回
転による前記シャッター羽根の閉成の一連の動作を行う
ことを特徴としている。

【００２５】請求項１１に記載した発明に係るシャッタ
ー装置は、前記回転リングが、前記初期位置から前記最
大回転位置までの間において、前半の領域に前記シャッ
ター機構によるシャッター開閉動作を行うシャッター動
作領域を設定し、後半の領域に絞り設定を行う絞り設定
領域を設定しており、各領域においては互いに干渉のな
い動作をなすことを特徴としている。請求項１２に記載
した発明に係るシャッター装置は、前記シャッター動作
領域内においてシャッター開閉動作を繰り返すべく、前
記回転リングを駆動して、高速連写撮影を行う手段をさ
らに含むことを特徴としている。

【００２６】請求項１３に記載した発明に係るシャッタ
ー装置は、モニタリング時に、前記絞り設定動作領域内
において絞り口径の大きさを可変させるべく、前記回転
リングを駆動して、モニタリング時の光量の調整を行う
手段をさらに含むことを特徴としている。請求項１４に
記載した発明に係るシャッター装置は、前記シャッター
機構が、前記シャッター羽根を２枚含み、該２枚のシャ
ッター羽根が、撮影光軸方向について前記絞り板を挟ん
で配置されることを特徴としている。

【００２７】

【作用】すなわち、請求項１に記載の発明による絞り装
置は、光学系により取り込まれた光学像を電気信号に変
換する撮像素子、前記撮像素子で得られる前記電気信号
に所定の信号処理を施す信号処理手段、および前記撮像
素子への入射光束および電荷蓄積時間を制御することに
より露光時間の調節を行う絞り装置を備えた光学像入力
システムを具備するディジタルカメラの前記絞り装置に
おいて、前記光学系の撮影光軸に対して平行に設定され
た回転中心軸を中心として回転可能として、該回転中心
から前記撮影光軸までの距離を半径とする基準円上にタ
ーレット型に配設された径の異なる複数個の絞り開口を
有する絞り板を設け、一方向のみに回転可能として、撮
影光軸に対し正逆回転可能に設けた回転リングに、前記
絞り板を一方向に回転させる爪部材を保持させ、１個以
上のギヤからなる連結ギヤ群およびモーターからなる回
転駆動手段にて、前記回転リングを回転駆動させ、さら
に前記絞り板を選択された絞り開口位置で係止する位置
決め機構を設けている。

【００２８】このような構成により、絞り開口形状を円
として複数個設定することができるから、確実な絞り性
能および高い精度が得られ、また回転駆動手段の単一の
モーターにより連結ギヤ群および回転リングを介して絞
り板を一方向に作動させた後に、位置決め機構により係
止保持するから、各役割機能がシンプルに独立した構成
となり、安全確実にシーケンスを遂行することができ
る。

【００２９】請求項２に記載の発明による絞り装置は、
前記回転リングに保持された爪部材が、前記回転リング
の所定方向への回転については、その先端部が該絞り板
の張り出し部に係合するように、第１の方向の回転が前
記回転リングにより規制され、最大回転位置において絞
り設定を完了した後の該回転リングの前記所定方向とは
逆方向の回転時には、前記第１の回転方向とは異なる第
２の回転方向に回転し、前記絞り板の外周を乗り越え
て、該絞り板を設定絞り位置に置き去りにする一方向ラ
チェット機構を構成する。

【００３０】このような構成により、前記回転リングに
保持された前記爪部材は、前記一方向ラチェット機構を
構成しているので、絞り開口設定後の前記回転リングの
逆転時には、前記爪部材が前記絞り板の外形に接触して
も該爪部材自身が回転して待避するので、前記位置決め
機構により固定保持されている前記絞り板には何ら影響
がなく、したがって、前記絞り板外形に形成される凹部
は各絞り開口の間に中心に向かって入り込ませることが
でき、結果として、該絞り板の外形を小さくすることが
できるので、カメラ全体も小型化が可能である。

【００３１】請求項３に記載の発明による絞り装置は、
前記位置決め機構が、前記絞り板の外周に前記各絞り開
口位置に対応して形成された凹部、および前記絞り板の
略中心方向に向けて付勢され、前記凹部を押圧係止して
位置決めする位置決め部材を含んでいる。このような構
成により、前記絞り板の外周に設けられた凹部を前記位
置決め部材により、該絞り板の略中心に向かう押圧力で
位置決めするので、特別なクリック機構等を用いること
なく、簡単な構成で確実に位置決めを行うことができ
る。

【００３２】請求項４に記載の発明による絞り装置は、
前記位置決め部材を、前記撮影光軸に対して平行に設定
された回転中心軸を中心として回転可能な位置決めレバ
ーにより構成し、且つ前記位置決めレバーは、該位置決
めレバーの回転軸から放射方向へ延設され前記絞り板を
係止するボスを有する第１の張り出し部および前記絞り
板の位置検出用の第２の張り出し部が設けられる。この
ような構成により、前記位置決め部材を構成する位置決
めレバーに、回転軸から放射状に延びた第１の張り出し
部を形成して、当該第１の張り出し部に絞り板係止用の
ボスを設け、さらに当該位置決めレバーに絞り板の位置
検出用の第２の張り出し部を設けているので、位置決め
部材と位置検出部材が一体化され、シンプルで誤差の無
い確実な位置決めおよび位置検出が可能となる。

【００３３】請求項５に記載の発明による絞り装置は、
前記絞り板に、各絞り開口位置に対応して外周に形成さ
れる凹部のうちの１個所の特定凹部の形状を他の個所と
異ならしめ、前記位置決めレバーの前記ボスが該特定凹
部に係合した際における回転角を位置検出用の前記第２
の張り出し部の移動量により他の凹部と弁別し得るよう
に設定して、前記複数の絞り開口のうちの特定の１個所
を基準位置として検出可能とする。このような構成によ
り、各絞り開口に対応する前記絞り板の外周の凹部形状
は、そのうちの１個所が他と相違しているので、位置決
めボスが当該凹部に係合したときは、位置決めレバーの
回転角度が他の凹部の場合と異なり、したがって、その
ときの位置検出用張り出し部の回転角により、確実にこ
の凹部を検出することができる。

【００３４】請求項６に記載の発明による絞り装置は、
前記絞り板の第２の張り出し部による基準位置の検出
に、光学センサを用いる。このような構成により、位置
検出用張り出し部の回転角の検出に光学センサを用いる
ので、非接触で位置決めレバーに負荷を与えず、耐久性
が高く、しかも高精度の検出が可能となる。

【００３５】請求項７に記載の発明による絞り装置は、
前記絞り板の外周の凹部を、任意の絞り設定位置直前に
おいて、前記位置決めレバーの前記ボスが該絞り板の最
外周から中心に向かって落下し、且つ該絞り板の所定の
回転方向とは逆方向の回転に対して、それを阻止するよ
うな形状とするとともに、該凹部の最も中心寄り部分は
前記ボスの該絞り板の中心に向かう付勢力のバランスを
取るため、前記絞り板の中心と前記ボスの中心を結ぶ直
線に対して対称に且つ前記絞り板の中心からほぼ放射方
向に広がる形状として形成する。このような構成によ
り、前記絞り板の凹部形状は、前記位置決めレバーのボ
スが位置決め時に前記絞り板の中心に向かって落下し且
つ絞り板の逆の回転を阻止するような形状であるので、
該絞り板の一方向回転を確実に実現し、また前記絞り板
中心とボス中心とを結んだ線に対称且つ放射状に広がる
形状に形成されているので、該ボスに加えられる中心に
向かう附勢力により前記放射状形状部分で絞り板が揺動
するように作動させ、凹部形状の最も中心寄り位置で安
定静止するので、前記爪部材による絞り板の送り誤差が
多少存在しても確実に絞り板を決められた位置に係止さ
せることができる。

【００３６】請求項８に記載の発明によるシャッター装
置は、光学系により取り込まれた光学像を電気信号に変
換する撮像素子、前記撮像素子で得られる前記電気信号
に所定の信号処理を施す信号処理手段、および前記撮像
素子への入射光束および電荷蓄積時間を制御することに
より露光時間の調節を行う絞り機能を有するシャッター
装置を備えた光学像入力システムを具備するディジタル
カメラの前記シャッター装置において、前記光学系の撮
影光軸に対して平行に設定された回転中心軸を中心とし
て回転可能として、該回転中心から前記撮影光軸までの
距離を半径とする基準円上にターレット型に配設された
径の異なる複数個の絞り開口を有する絞り板を設け、一
方向のみに回転可能として、撮影光軸に対し正逆回転可
能に設けた回転リングに、前記絞り板を一方向に回転さ
せる爪部材を保持させ、１個以上のギヤからなる連結ギ
ヤ群およびモーターからなる回転駆動手段にて、前記回
転リングを回転駆動させ、さらに前記絞り板を選択され
た絞り開口位置で係止する位置決め機構と、遮光用のシ
ャッター羽根を有し、前記回転リングの初期状態からの
前記絞り板を設定する方向への回転途中にて、前記遮光
用のシャッター羽根を閉成状態から開放状態に設定し、
且つ前記絞り開口の設定完了後、前記初期状態位置に戻
る逆方向の回転の途中にて、該遮光用のシャッター羽根
を閉成せしめるシャッター機構とを設けている。

【００３７】このような構成により、絞り開口の設定と
同一の回転リングにて、しかも絞り開口の設定とは別途
にシャッターの開閉を制御するので、少ない部材で多機
能、省スぺース、および低コストを達成することができ
る。

【００３８】請求項９に記載の発明によるシャッター装
置は、前記回転リングが、前記爪部材を保持する部材
と、前記シャッター機構の前記シャッター羽根の開閉を
制御する部材とを一体的に形成している。このような構
成により、回転リングに絞り開口の設定を行う爪部材の
保持部とシャッターの開閉を制御する部材とを一体的に
構成したので、両機能のタイミングのズレが発生せず、
高精度の制御が可能となる。

【００３９】請求項１０に記載の発明によるシャッター
装置は、前記シャッター機構が、前記シャッター羽根を
閉成方向に駆動させるように付勢された開閉レバーと、
前記開閉レバーを開放状態で係止するように付勢された
係止レバーとを含み、且つ前記回転リングの初期位置か
らの回転により、前記回転リングによる前記開閉レバー
の押し上げ−前記シャッター羽根の開放−前記係止レバ
ーの落ち込み−前記回転リングの離脱−前記係止レバー
による前記開閉レバーの係止の一連の動作を行い、ま
た、初期位置ヘ戻る方向での回転により、前記回転リン
グによる前記係止レバーの蹴飛ばし−前記係止レバーに
よる前記開閉レバーの係止解除−前記開閉レバーの回転
による前記シャッター羽根の閉成の一連の動作を行う。

【００４０】このような構成により、前記シャッター羽
根の開放および閉成動作は、前記回転リングと開閉レバ
ーと係止レバーとの関連において、前記回転リングが初
期位置から、第１の方向の回転で開放およびセットを行
い、また、初期位置に戻る第２の方向の回転で解除およ
び閉成を行うように構成されているから、単に回転リン
グの正逆転で一連の開閉動作を遂行でき、特別な係止解
除用アクチエータ等を必要としないので、コスト、スぺ
ースおよび信頼性等の点で有利である。

【００４１】請求項１１に記載の発明によるシャッター
装置は、前記回転リングが、前記初期位置から前記最大
回転位置までの間において、前半の領域に前記シャッタ
ー機構によるシャッター開閉動作を行うシャッター動作
領域を設定し、後半の領域に絞り設定を行う絞り設定領
域を設定しており、各領域においては互いに干渉のない
動作をなす。このような構成により、前記回転リングの
回転領域の前半をシャッターの開閉動作、後半を絞り開
口の設定動作とし、各領域においては互いに干渉のない
動作となるので、信頼性が高く、またそれぞれの調整も
独立に可能であるというメリットがある。

【００４２】請求項１２に記載の発明によるシャッター
装置は、前記シャッター動作領域内においてシャッター
開閉動作を繰り返すべく、前記回転リングを駆動して、
高速連写撮影を行う。このような構成により、前記回転
リングがシャッター動作領域を往復することで、高速連
写が可能となり、撮影機能を拡大することが可能とな
る。請求項１３に記載の発明によるシャッター装置は、
モニタリング時に、前記絞り設定動作領域内において絞
り口径の大きさを可変させるべく、前記回転リングを駆
動して、モニタリング時の光量の調整を行う。このよう
な構成により、前記回転リングが絞り設定動作領域を往
復することにより、モニタリング時の光量の調整が可能
であり、高輝度時の絞り込み、および低輝度時の絞り開
放などにより、プログラム線図上の自由度や、従来散見
された高輝度時のスミアなどの不具合を軽減することが
可能である。

【００４３】請求項１４に記載の発明によるシャッター
装置は、前記シャッター機構が、前記シャッター羽根を
２枚含み、該２枚のシャッター羽根が、撮影光軸方向に
ついて前記絞り板を挟んで配置される。このような構成
により、前記絞り板を挟持するようにシャッター羽根２
枚が配置されているから、絞り板が中間板の役目をな
し、互いに反対方向に移動するシャッター羽根同士が直
接接触することがないので、接触摩擦が低減され、シャ
ッター動作のばらつきがなく、高露出精度の可変絞り付
きシャッターを達成することができる。

【００４４】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態に基づ
き、図面を参照して本発明の絞り装置およびシャッター
装置を詳細に説明する。図１〜図１１は、本発明の一つ
の実施の形態に係る絞り機能を有するシャッター装置を
搭載した電子カメラの構成を示している。図１は、本発
明に係るシャッター装置を搭載した電子カメラの要部の
構成を示す分解斜視図である。図２〜図６は、図１のシ
ャッタ装置の動作をそれぞれ説明するための動作状態を
示す模式図である。図１〜図６に示すシャッター装置
は、シャッター基板１、ステッピングモーター２、モー
ター止めねじ３、アイドラギヤ４、回転リング５、爪部
材６、軸７、Ｃリング８、付勢ばね９、開閉レバー１
０、ばね１１、係止レバー１２、ばね１３、Ｃリング１
４、位置決めレバー１５、ばね１６、フォトインタラプ
タ１７、絞り板１８、シャッター羽根１９、２０、支持
板２１、押え板２２、間座２３、２４、および止めねじ
２５を備えている。

【００４５】ステッピングモーター２はモーター止めね
じ３によりシャッター基板１にねじ止めされる。アイド
ラギヤ４は、シャッター基板１に形成されているボス１
ａに嵌合し、ステッピングモーター２のシャフトに圧入
されているピニオンギヤ２ａと噛み合う。回転リング５
は、放射方向に延びた腕部５ａに、爪部材６が、付勢ば
ね９と共に、軸７およびＣリング８によって回転自在に
保持されている。開閉レバー１０は、シャッター基板１
に圧入されているボス１ｂに嵌合し、ばね１１により反
時計方向に付勢されている。係止レバー１２は、同様
に、シャッター基板１に圧入されているボス１ｃに嵌合
し、ばね１３により反時計方向に付勢されて、脱落防止
用のＣリング１４にて係止されている。

【００４６】位置決め部材である位置決めレバー１５
も、同様に、シャッター基板１に圧入されているボス１
ｄに嵌合し、ばね１６によって反時計方向に付勢されて
いる。フォトインタラプタ１７は、位置決めレバー１５
の回転量に応じて適宜オン／オフ信号を発生させる。絞
り板１８は、シャッター基板１に形成されでいるボス１
ｅに嵌合し、爪部材６により、反時計方向に回転させら
れる。シャッター羽根１９および２０は、シャッター基
板１に形成されているボス１ｆおよび１ｇにそれぞれ嵌
合し、開閉レバー１０の一方向に張り出した腕の先端に
あるボス１０ａにより、開閉作動させられる。

【００４７】支持板２１は、絞り板１８、シャッター羽
根１９および２０を受け止めるとともに、アイドラ４、
回転リング５、開閉レバー１０および位置決めレバー１
５の浮き防止も兼ねている。押え板２２は、間座２３お
よび２４を支持板２１との間に介挿し、絞り板１８、シ
ャッター羽根１９および２０を収容する羽根室を形成す
る。止めねじ２５は、上述した羽根室部分をシャッター
基板１に固定する。絞り板１８には、回転中心から撮影
光軸２６までの距離を半径とする基準円上に、ターレッ
ト型に径の異なる２つ以上、すなわち本実施の形態では
４つ、の絞り開口（例えば、Ｆ２，Ｆ４，Ｆ８，Ｆ１
１）が形成されており、爪部材６により、所定の一方向
に回転させられるように構成されている。

【００４８】また、爪部材６は、撮影光軸２６を回転中
心として、先に述べた正逆回転可能である回転リング５
上に保持されていて、回転リング５の正逆回転により、
絞り板１８を一方向に回転させ、絞り開口を順次可変さ
せるように構成されている。さらに、回転リング５の外
周に形成されているギヤ部５ｃと噛み合うアイドラギヤ
４およびピニオンギヤ２ａを介して、ステッピングモー
ター２により回転駆動力が与えられている（以上が請求
項１に対応する構成である）。

【００４９】次に図２〜図６に示す関連主要部品の正面
図を参照して絞り設定およびシャッター動作について説
明する。図２は初期状態、図３はシャッター羽根のセッ
ト（チャージ）状態、図４は絞り開口を変更している途
中の状態、図５は絞り開口の変更が完了した直後の状
態、そして図６は回転リングが逆転して初期位置ヘ戻る
途中の状態を示している。図４において、爪部材６の一
方の腕６ｂは、回転リング５に設けられたボス５ｄによ
り反時計方向の回転を規制されているので、回転リング
５の反時計方向の回転では、もう一方の腕６ａの先端で
絞り板１８の４個所の張り出し凸部の直線部１８ａを押
圧しながら光軸回りを回動する。

【００５０】図５の状態に至ると絞り板１８が新たな絞
り開口に設定されるので、回転リング５は図５の状態か
ら、逆回転を始め、図６の状態に進むが、この時、爪部
材６は絞り板１８が位置決めレバー１５により時計方向
の回転を規制されている。このため爪部材６は、絞り板
１８の張り出し凸部の外周形状１８ｂに沿いながら、付
勢ばね９の付勢力に抗して反転して、光軸回りを時計方
向に回動することによって、絞り板１８を置き去りにす
る一方向ラチェット機構を形成する（請求項２に対応す
る）。また、図５において、絞り板１８は、外周のこの
場合４個所の凹部を位置決めレバー１５の第１の張り出
し部に形成されたボス１５ａにて、絞り板１８の中心に
向かう図示矢印Ｆで示す力で押圧されることにより、係
止されて位置決めされる（請求項３に対応する）。

【００５１】また、位置決めレバー１５は、異なる放射
方向に、絞り板１８の位置検出用の第２の張り出し部１
５ｂも有している（請求項４に対応する）。さらに、絞
り板１８の外周の凹部形状のうちの１個所は他と異なっ
ており、位置決めレバー１５のボス１５ａがこの個所を
押圧して係合した時には、位置検出用張り出し部１５ｂ
が他の凹部形状の場合と異なる角度回転することによ
り、基準位置の検出を可能として構成されている（請求
項５に対応する）。この場合の基準位置の検出手段とし
ては、前記位置検出用張り出し部１５ｂに非接触に対応
する光学センサであるフォトインタラプタ１７が用いら
れる（請求項６に対応する）。

【００５２】また、図５に仮想線で示す如く、任意の絞
り設定時直前で前記位置決めレバーのボス１５ａが絞り
板１８の外周から中心に向かって落下し、且つ落下後は
絞り板１８の逆回転を防止する形状となっており、ま
た、凹部の最中心寄り形状は絞り板１８の中心とボス１
５ａ中心を結んだ線に対し対称且つ放射方向に広がる形
状に形成されていて、ボス１５ａの絞り板の中心に向か
う力で揺動を繰り返し、最終的に絞り板１８の最も中心
寄りの位置に落ち着くようになっている（請求項７に対
応する）。

【００５３】次に、シャッター羽根１９および２０の動
作について説明する。まず、図２に示す初期状態では、
ステッピングモーター２よりアイドラ４を介してギヤ連
結された回転リング５の裏面側に延びたボス５ｇが、係
止レバー１２を時計方向に押し上げている。係止レバー
１２は、ばね１３により反時計方向の付勢力が与えられ
ているが、回転リング５は、ステッピングモーター２の
ディテントトルクにより、初期状態位置、つまりシャッ
ター基板１に形成されたストッパーボス１ｈに回転リン
グ５の先端が当接した状態で保持されているので、ばね
１３の付勢力に抗して係止レバー１２を押し上げ、開閉
レバー１０との接触を断っている。また、図に示すスト
ッパー１ｉは、回転リング５が反時計方向の回転をし
て、係止レバー１２の押し上げを解除した場合に、係止
レバー１２が反時計方向に回転するのを規制する。

【００５４】図３は、シャッター羽根１９および２０の
セット状態、すなわちチャージ状態、を示しており、回
転途中の回転リング５の一方の張り出し部５ｂの先端の
カム面５ｆが開閉レバー１０の一方の腕部の先端凸部１
０ｂを押し上げており、開閉レバー１０は時計方向に回
転し、したがって、シャッター羽根１９および２０を開
放状態にし、同時に係止レバー１２の一方の張り出し部
１２ａの先端１２ｂが開閉レバー１０の内側に入り込
む。図４の状態に進むと、回転リング５のカム部５ｆが
完全に離れるので、開閉レバー１０はばね１１（図１）
により、反時計方向の付勢力が与えられているので、そ
の先端凸部が係止レバー１２の先端１２ｂに当接してセ
ット状態となる。

【００５５】その後、回転リング５の時計方向の回転で
初期状態位置に復帰する途中において、前記シャッター
羽根１９および２０のセット工程とは逆に、回転リング
５の裏面側に延びたボス５ｇが係止レバー１２の先端１
２ｃを蹴飛ばすと、もう一方の先端部１２ａが開閉レバ
ー１０を解除するので、開閉レバー１０は、ばね１１に
より急速に時計方向に回転して、シャッター羽根１９お
よび２０を閉成せしめ、回転リング５は初期位置に戻っ
て一回の撮影を完了する（請求項８に対応する）。ま
た、回転リング５には、絞り開口を設定する爪部材６の
保持部とシャッターの開閉を制御する部材とが一体的に
形成されている（請求項９に対応する）。

【００５６】ところで、シャッター羽根１９および２０
の開放および閉成動作は、回転リング５と開閉レバー１
０と係止レバー１２の関係において、図２から図４に至
る、回転リング５の初期位置から反時計回りでの回転で
開放およびセットを行い、また図４から図２に至る、初
期位置に戻る方向の回転で閉成するように構成されてい
る（請求項１０に対応する） また、図７に示す動作タイミングチャートからも明らか
なように、回転リング５は、初期位置２７から最大回転
位置２９の間において、待機位置２８を境に、前半の領
域ではシャッターの開閉動作を行い、後半の領域では絞
り開口の設定動作を行うように構成されており、各領域
においては、互いに動作の干渉を生じないように構成さ
れている（請求項１１に対応する）。

【００５７】図７の動作タイミングチャートにおいて
は、ステッピングモーター２のパルスステップ（図７に
示す「ＳＴＭパルスステップ」）動作に伴い、回転リン
グ５、絞り板１８、位置決めレバー１５、開閉レバー１
０、係止レバー１２、シャッター羽根１９および２０の
各動作量、並びに露光状況、ＣＣＤ固体撮像素子におけ
る奇数フィールド読み出しおよび偶数フィールド読み出
しのタイミングが示されている。電源オフ時の初期位置
２７から、ステッピングモーター２により回転リング５
が駆動されて待機位置の直前に至ると、開閉レバー１
０、シャッター羽根１９および２０が作動して、係止レ
バー１２により待機位置２８に設定される。この待機位
置２８の状態で、絞り切り替え動作が行われると、ステ
ッピングモーター２により回転リング５がさらに駆動さ
れて、絞り板１８、位置決めレバー１５が作動して、最
大回転位置２９において、位置決めレバー１５により絞
り板１８が係止されて従前の絞り開口の次の絞り開口に
設定される。

【００５８】この状態から、ステッピングモーター２に
より回転リング５が逆転駆動されて、待機位置２８に戻
る。絞り開口を変更する場合には、待機位置２８からさ
らに、上述したようなステッピングモーター２による回
転リング５の正逆転駆動を繰り返すと、絞り板１８の各
絞り開口に順次設定される。待機位置２８から、ステッ
ピングモーター２により回転リング５を逆転駆動すると
ともに、露光量に応じたタイミングでＣＣＤ固体撮像素
子の露光を開始し、所定位置まで回転リング５が逆転す
ると、係止レバー１２が作動して、シャッター羽根１９
および２０が閉成され、閉成完了後、つまり露光完了
後、画像データの奇数フィールドおよび偶数フィールド
の読み出しが行われる。なお、初期位置２７もしくは待
機位置２８から回転リング５を再度、最大回転位置２９
まで駆動すると、上述と同様に位置決めレバー１５によ
り絞り板１８が係止されて従前の絞り開口の次の絞り開
口に設定される。

【００５９】また、最初に初期位置２７から待機位置２
８となった状態で設定されている絞り開口値でそのまま
撮影を行う場合には、直ちに回転リング５を逆転駆動す
るとともに、露光量に応じたタイミングでＣＣＤ固体撮
像素子の露光を開始して、撮影を行う。さらに、回転リ
ング５が初期位置２７から待機位置２８までの間の往復
を繰り返すことによりシャッターの開閉を連続的に行う
ことができるので、これを利用して、高速連写撮影を行
うことが可能である（請求項１２に対応する）。また、
回転リング５が待機位置２８から最大回転位置２９まで
の間を１回または複数回往復することにより、所望の絞
り開口を設定し且つ可変することができるから、例えば
シャッター動作を伴わないモニタリング時における光量
の調整が可能である（請求項１３に対応する）。

【００６０】図８は、絞り板１８とシャッター羽根１９
および２０との関係を光軸２６方向の断面図として示し
たものである。図８により、絞り板１８はシャッター羽
根１９とシャッター羽根２０との間に位置しており、シ
ャッター羽根１９および２０の各先端部１９ａおよび２
０ａに接触している（請求項１４に対応する）。図９
は、この実施の形態によるシャッター装置を搭載した電
子カメラの通常撮影モードにおける撮影動作のフローチ
ャート、図１０は、プログラム露出制御に用いるプログ
ラム線図、そして図１１は、ブロック図である。

【００６１】電子カメラの電源がオンとされ、図９に示
すフローチャートがスタートすると、ステッピングモー
タ２を、例えばｍパルス分だけ正転させ、回転リング５
を待機位置に達するまで駆動する（ステップＳ１１）
（図７参照）。この動作により、シャッタ羽根１９およ
び２０が開放され（ステップＳ１２）、待機状態とな
る。この状態で、第１回目の測光が行われ（ステップＳ
１３）、図１０に示すプログラム線図に従って絞り値の
設定が行われる。絞り板１８の絞り値の初期値、すなわ
ち基準位置は、外界つまり被写界の輝度のＬＶ（ライト
バリュー）値が１０を超え１２．５未満の状態に対応す
る最大開口の絞り値Ｆ２から２番目の開口径の絞り値Ｆ
４に相当する絞り開口に設定されるものとする。

【００６２】外界つまり被写界の輝度のＬＶ値が１５．
５以上であるか否かが判定され（ステップＳ１４）、Ｌ
Ｖ値が１５．５以上であれば、各ｎパルスずつのステッ
ピングモーター２の正逆転が２往復行われ、絞り値Ｆ１
１に対応する最小絞り開口に設定される（ステップＳ１
５）。ステップＳ１４において、ＬＶ値が１５．５未満
であると判定された場合には、ＬＶ値が１２．５以上で
あるか否かが判定され（ステップＳ１６）、ＬＶ値が１
２．５以上であれば、各ｎパルスずつのステッピングモ
ーター２の正逆転が３往復行われ、最小開口から２番目
の絞り値Ｆ８に対応する絞り開口に設定される（ステッ
プＳ１７）。ステップＳ１６において、ＬＶ値が１２．
５未満であると判定された場合には、ＬＶ値が１０以下
であるか否かが判定され（ステップＳ１８）、ＬＶ値が
１０以下であれば、各ｎパルスずつのステッピングモー
ター２の正逆転が１往復行われ、最大開口の絞り値Ｆ２
に対応する絞り開口に設定される（ステップＳ１９）。

【００６３】ステップＳ１８において、ＬＶ値が１０を
超えていると判定された場合、あるいはステップＳ１
５、Ｓ１７またはＳ１９による絞り設定が行われた後
は、ズーム動作により、所要の画角に設定される（ステ
ップＳ２０）。この状態で、レリーズボタンの第１段が
オンとなるのを待ち（ステップＳ２１）、第１段がオン
となるとフォーカス動作が行われる（ステップＳ２
２）。次に、この状態で、レリーズボタンの第２段がオ
ンとなるのを待ち（ステップＳ２３）、第２段がオンと
なると露光が開始され（ステップＳ２４）、ステッピン
グモータ２がｍパルスだけ逆転駆動されて（ステップＳ
２５）、シャッタ羽根１９および２０が閉成されて（ス
テップＳ２６）、撮影動作を完了する。

【００６４】ステップＳ２３において、レリーズボタン
の第２段がオンでないと判定されると、再度測光が行わ
れ（ステップＳ２７）、輝度変化の有無が判定されて
（ステップＳ２８）、輝度変化がなければ、そのままス
テップＳ２３に戻って第２段がオンとなるのを待つ。ス
テップＳ２８において、輝度変化が検出されると、輝度
変化量に対応した絞り値に応じて、ステッピングモータ
ー２を正逆転駆動して（ステップＳ２９）、ステップＳ
２３に戻って第２段がオンとなるのを待つ。図１１は、
上述のように動作する電子カメラの概略的なブロック図
を示している。図１１に示す電子カメラは、レンズ群１
０１、絞り／シャッター１０２、レンズ群１０３、ＣＣ
Ｄ固体撮像素子１０４、信号処理回路１０５、出力回路
１０６、中央処理装置（ＣＰＵ）１１１、ズーム制御回
路１１２、絞り／シャッター制御回路１１３、ＣＣＤ制
御回路１１４、測光回路１１５およびオートフォーカス
（ＡＦ）回路１１６を有する。

【００６５】レンズ群１０１および１０３は、撮影レン
ズとなるズームレンズを構成する。絞り／シャッター１
０２は、この実施の形態のシャッター装置で構成され
る。ＣＣＤ固体撮像素子１０４は、レンズ群１０１およ
び１０３により結像された被写体像を電気的な画像信号
に変換する。信号処理回路１０５は、ＣＣＤ固体撮像素
子１０４から出力される画像信号に所定の信号処理を施
す。出力回路１０６は、ビデオ信号の出力、液晶ディス
プレイ（ＬＣＤ）への表示・メモリカードへの記録、そ
の他の出力処理を行う。

【００６６】中央処理装置１１１は、当該電子カメラの
動作を制御する。ズーム制御回路１１２は、レンズ群１
０１および１０３を駆動して、ズーミング動作を行わせ
る。絞り／シャッター制御回路１１３は、上述したステ
ッピングモータ２等を駆動して、絞り／シャッター１０
２の絞り値およびシャッター動作を制御する。ＣＣＤ制
御回路１１４は、ＣＣＤ固体撮像素子１０４の動作を制
御して、露光および画像信号のフィールド読み出し等を
制御する。測光回路１１５は、外界すなわち被写界の輝
度を測光する。オートフォーカス回路１１６は、被写体
距離を測距して、中央処理装置１１１を介してＣＣＤ固
体撮像素子１０４、レンズ群１０１および１０３のうち
の少なくともいずれかを駆動して、焦点調整を行う。

【００６７】なお、これらＣＣＤ固体撮像素子１０４、
信号処理回路１０５、ズーム制御回路１１２、絞り／シ
ャッター制御回路１１３、ＣＣＤ制御回路１１４、測光
回路１１５およびオートフォーカス回路１１６の動作
は、中央処理装置１１１により制御される。なお、本発
明は、上述し且つ図面に示す実施の形態にのみ限定され
ることなく、その要旨を変更しない範囲内で種々変形し
て実施することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上述べたように、本発明によれば、確
実な絞り性能および高い絞り精度を得ることができ、各
機能を独立に且つ安定に作動させることが可能な絞り装
置およびシャッター装置を提供することができる。すな
わち、請求項１に記載の発明に係る絞り装置によれば、
光学系により取り込まれた光学像を電気信号に変換する
撮像素子、前記撮像素子で得られる前記電気信号に所定
の信号処理を施す信号処理手段、および前記撮像素子へ
の入射光束および電荷蓄積時間を制御することにより露
光時間の調節を行う絞り装置を備えた光学像入力システ
ムを具備するディジタルカメラの前記絞り装置におい
て、前記光学系の撮影光軸に対して平行に設定された回
転中心軸を中心に回転可能として、該回転中心から前記
撮影光軸までの距離を半径とする基準円上にターレット
型に配設された径の異なる複数個の絞り開口を有する絞
り板を設け、撮影光軸に対し正逆回転可能に設けた回転
リングに、前記絞り板を一方向に回転させる爪部材を一
方向のみに回転可能に保持させ、１個以上のギヤからな
る連結ギヤ群およびモーターからなる回転駆動手段に
て、前記回転リングを回転駆動させ、さらに前記絞り板
を選択された絞り開口位置で係止する位置決め機構を設
ける構成により、絞り開口形状を円として複数個設定す
ることができるから、確実な絞り性能および精度が得ら
れ、また回転駆動手段の単一のモーターにより連結ギヤ
群および回転リングを介して絞り板を一方向に作動させ
た後に、位置決め機構により係止保持するから、各役割
機能がシンプルに独立した構成となり、安全確実にシー
ケンスを遂行することができる。

【００６９】請求項２に記載の発明に係る絞り装置によ
れば、前記回転リングに保持された爪部材が、前記回転
リングの所定方向への回転については、その先端部が該
絞り板の張り出し部に係合するように、第１の方向の回
転が前記回転リングにより規制され、最大回転位置にお
いて絞り設定を完了した後の該回転リングの前記所定方
向とは逆方向の回転時には、前記第１の回転方向とは異
なる第２の回転方向に回転し、前記絞り板の外周を乗り
越えて、該絞り板を設定絞り位置に置き去りにする一方
向ラチェット機構を構成することにより、前記回転リン
グに保持された前記爪部材は、前記一方向ラチェット機
構を構成しているので、絞り開口設定後の前記回転リン
グの逆転時には、前記爪部材が前記絞り板の外形に接触
しても該爪部材自身が回転して待避するので、前記位置
決め機構により固定保持されている前記絞り板には何ら
影響がなく、したがって、前記絞り板外形に形成される
凹部は各絞り開口の間に中心に向かって入り込ませるこ
とができ、結果として、該絞り板の外形を小さくするこ
とができるので、カメラ全体も小型化が可能である。

【００７０】請求項３に記載の発明に係る絞り装置によ
れば、前記位置決め機構が、前記絞り板の外周に前記各
絞り開口位置に対応して形成された凹部、および前記絞
り板の略中心方向に向けて付勢され、前記凹部を押圧係
止して位置決めする位置決め部材を含むことにより、前
記絞り板の外周に設けられた凹部を前記位置決め部材に
より、該絞り板の略中心に向かう押圧力で位置決めする
ので、特別なクリック機構等を用いることなく、簡単な
構成で確実に位置決めを行うことができる。

【００７１】請求項４に記載の発明に係る絞り装置によ
れば、前記位置決め部材を、前記撮影光軸に対して平行
に設定された回転中心軸を中心として回転可能な位置決
めレバーにより構成し、且つ前記位置決めレバーは、該
位置決めレバーの回転軸から放射方向へ延設され前記絞
り板を係止するボスを有する第１の張り出し部および前
記絞り板の位置検出用の第２の張り出し部が設けられる
ことにより、前記位置決め部材を構成する位置決めレバ
ーに、回転軸から放射状に延びた第１の張り出し部を形
成して、当該第１の張り出し部に絞り板係止用のボスを
設け、さらに当該位置決めレバーに絞り板の位置検出用
の第２の張り出し部を設けているので、位置決め部材と
位置検出部材が一体化され、シンプルで誤差の無い確実
な位置決めおよび位置検出が可能となる。

【００７２】請求項５に記載の発明に係る絞り装置によ
れば、前記絞り板に、各絞り開口位置に対応して外周に
形成される凹部のうちの１個所の特定凹部の形状を他の
個所と異ならしめ、前記位置決めレバーの前記ボスが該
特定凹部に係合した際における回転角を位置検出用の前
記第２の張り出し部の移動量により他の凹部と弁別し得
るように設定して、前記複数の絞り開口のうちの特定の
１個所を基準位置として検出可能とする構成により、各
絞り開口に対応する前記絞り板の外周の凹部形状は、そ
のうちの１個所が他と相違しているので、位置決めボス
が当該凹部に係合したときは、位置決めレバーの回転角
度が他の凹部の場合と異なり、したがって、そのときの
位置検出用張り出し部の回転角により、確実にこの凹部
を検出することができる。

【００７３】請求項６に記載の発明に係る絞り装置によ
れば、前記絞り板の第２の張り出し部による基準位置の
検出に、光学センサを用いる構成により、位置検出用張
り出し部の回転角の検出に光学センサを用いるので、非
接触で位置決めレバーに負荷を与えず、耐久性が高く、
しかも高精度の検出が可能となる。

【００７４】請求項７に記載の発明に係る絞り装置によ
れば、前記絞り板の外周の凹部を、任意の絞り設定位置
直前において、前記位置決めレバーの前記ボスが該絞り
板の最外周から中心に向かって落下し、且つ該絞り板の
所定の回転方向とは逆方向の回転に対して、それを阻止
するような形状とするとともに、該凹部の最も中心寄り
部分は前記ボスの該絞り板の中心に向かう付勢力のバラ
ンスを取るため、前記絞り板の中心と前記ボスの中心を
結ぶ直線に対して対称に且つ前記絞り板の中心からほぼ
放射方向に広がる形状として形成することにより、前記
絞り板の凹部形状は、前記位置決めレバーのボスが位置
決め時に前記絞り板の中心に向かって落下し且つ絞り板
の逆の回転を阻止するような形状であるので、該絞り板
の一方向回転を確実に実現し、また前記絞り板中心とボ
ス中心とを結んだ線に対称且つ放射状に広がる形状に形
成されているので、該ボスに加えられる中心に向かう附
勢力により前記放射状形状部分で絞り板が揺動するよう
に作動させ、凹部形状の最も中心寄り位置で安定静止す
るので、前記爪部材による絞り板の送り誤差が多少存在
しても確実に絞り板を決められた位置に係止させること
ができる。

【００７５】請求項８に記載の発明に係るシャッター装
置によれば、光学系により取り込まれた光学像を電気信
号に変換する撮像素子、前記撮像素子で得られる前記電
気信号に所定の信号処理を施す信号処理手段、および前
記撮像素子への入射光束および電荷蓄積時間を制御する
ことにより露光時間の調節を行う絞り機能を有するシャ
ッター装置を備えた光学像入力システムを具備するディ
ジタルカメラの前記シャッター装置において、前記光学
系の撮影光軸に対して平行に設定された回転中心軸を中
心として回転可能として、該回転中心から前記撮影光軸
までの距離を半径とする基準円上にターレット型に配設
された径の異なる複数個の絞り開口を有する絞り板を設
け、一方向のみに回転可能として、撮影光軸に対し正逆
回転可能に設けた回転リングに、前記絞り板を一方向に
回転させる爪部材を保持させ、１個以上のギヤからなる
連結ギヤ群およびモーターからなる回転駆動手段にて、
前記回転リングを回転駆動させ、さらに前記絞り板を選
択された絞り開口位置で係止する位置決め機構と、遮光
用のシャッター羽根を有し、前記回転リングの初期状態
からの前記絞り板を設定する方向への回転途中にて、前
記遮光用のシャッター羽根を閉成状態から開放状態に設
定し、且つ前記絞り開口の設定完了後、前記初期状態位
置に戻る逆方向の回転の途中にて、該遮光用のシャッタ
ー羽根を閉成せしめるシャッター機構とを設ける構成に
より、絞り開口の設定と同一の回転リングにて、しかも
絞り開口の設定とは別途にシャッターの開閉を制御する
ので、少ない部材で多機能、省スぺース、および低コス
トを達成することができる。

【００７６】請求項９に記載の発明に係るシャッター装
置によれば、前記回転リングが、前記爪部材を保持する
部材と、前記シャッター機構の前記シャッター羽根の開
閉を制御する部材とを一体的に形成することにより、回
転リングに絞り開口の設定を行う爪部材の保持部とシャ
ッターの開閉を制御する部材とを一体的に構成したの
で、両機能のタイミングのズレが発生せず、高精度の制
御が可能となる。

【００７７】請求項１０に記載の発明に係るシャッター
装置によれば、前記シャッター機構が、前記シャッター
羽根を閉成方向に駆動させるように付勢された開閉レバ
ーと、前記開閉レバーを開放状態で係止するように付勢
された係止レバーとを含み、且つ前記回転リングの初期
位置からの回転により、前記回転リングによる前記開閉
レバーの押し上げ−前記シャッター羽根の開放−前記係
止レバーの落ち込み−前記回転リングの離脱−前記係止
レバーによる前記開閉レバーの係止の一連の動作を行
い、また、初期位置ヘ戻る方向での回転により、前記回
転リングによる前記係止レバーの蹴飛ばし−前記係止レ
バーによる前記開閉レバーの係止解除−前記開閉レバー
の回転による前記シャッター羽根の閉成の一連の動作を
行う構成により、前記シャッター羽根の開放および閉成
動作は、前記回転リングと開閉レバーと係止レバーとの
関連において、前記回転リングが初期位置から、第１の
方向の回転で開放およびセットを行い、また、初期位置
に戻る第２の方向の回転で解除および閉成を行うように
構成されているから、単に回転リングの正逆転で一連の
開閉動作を遂行でき、特別な係止解除用アクチエータ等
を必要としないので、コスト、スぺースおよび信頼性等
の点で有利である。

【００７８】請求項１１に記載の発明に係るシャッター
装置によれば、前記回転リングが、前記初期位置から前
記最大回転位置までの間において、前半の領域に前記シ
ャッター機構によるシャッター開閉動作を行うシャッタ
ー動作領域を設定し、後半の領域に絞り設定を行う絞り
設定領域を設定しており、各領域においては互いに干渉
のない動作をなす構成により、前記回転リングの回転領
域の前半をシャッターの開閉動作、後半を絞り開口の設
定動作とし、各領域においては互いに干渉のない動作と
なるので、信頼性が高く、またそれぞれの調整も独立に
可能であるというメリットがある。

【００７９】請求項１２に記載の発明に係るシャッター
装置によれば、前記シャッター動作領域内においてシャ
ッター開閉動作を繰り返すべく、前記回転リングを駆動
して、高速連写撮影を行う構成により、前記回転リング
がシャッター動作領域を往復することで、高速連写が可
能となり、撮影機能を拡大することが可能となる。

【００８０】請求項１３に記載の発明に係るシャッター
装置によれば、モニタリング時に、前記絞り設定動作領
域内において絞り口径の大きさを可変させるべく、前記
回転リングを駆動して、モニタリング時の光量の調整を
行う構成により、前記回転リングが絞り設定動作領域を
往復することにより、モニタリング時の光量の調整が可
能であり、高輝度時の絞り込み、および低輝度時の絞り
開放などにより、プログラム線図上の自由度や、従来散
見された高輝度時のスミアなどの不具合を軽減すること
が可能である。

【００８１】請求項１４に記載の発明に係るシャッター
装置によれば、前記シャッター機構が、前記シャッター
羽根を２枚含み、該２枚のシャッター羽根が、撮影光軸
方向について前記絞り板を挟んで配置される構成によ
り、前記絞り板を挟持するようにシャッター羽根２枚が
配置されているから、絞り板が中間板の役目をなし、互
いに反対方向に移動するシャッター羽根同士が直接接触
することがないので、接触摩擦が低減され、シャッター
動作のばらつきがなく、高露出精度の可変絞り付きシャ
ッターを達成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一つの実施の形態に係るシャッタ装置
の要部の構成を示す分解斜視図である。

【図２】図１のシャッタ装置の初期状態における各部の
配置および動作状態を示す模式図である。

【図３】図１のシャッタ装置のシャッタ羽根がセットさ
れたチャージ状態における各部の配置および動作状態を
示す模式図である。

【図４】図１のシャッタ装置の絞り開口を変更している
状態における各部の配置および動作状態を示す模式図で
ある。

【図５】図１のシャッタ装置の絞り開口の変更が完了し
た状態における各部の配置および動作状態を示す模式図
である。

【図６】図１のシャッタ装置の回転リングが逆転して初
期位置へ戻る途中の状態における各部の配置および動作
状態を示す模式図である。

【図７】図１のシャッタ装置の動作を説明するためのタ
イミングチャートである。

【図８】図１のシャッタ装置の要部の配置構成を説明す
るための部分詳細図である。

【図９】 図１のシャッタ装置の露出制御動作を説明す
るためのフローチャートである。

【図１０】図１のシャッタ装置の露出制御動作を説明す
るためのプログラム線図である。

【図１１】図１のシャッタ装置を搭載した電子カメラの
概略構成を説明するためのブロック図である。

【符号の説明】

１ シャッター基板 ２ ステッピングモーター ４ アイドラギヤ ５ 回転リング ６ 爪部材 ９，１４ 付勢ばね １０ 開閉レバー １１，１３，１６ ばね １２ 係止レバー １５ 位置決めレバー １７ フォトインタラプタ １８ 絞り板 １９，２０ シャッター羽根 ２１ 支持板 ２２ 押え板 １０１，１０３ レンズ群 １０２ 絞り／シャッター １０４ ＣＣＤ固体撮像素子 １０５ 信号処理回路 １０６ 出力回路 １１１ 中央処理装置（ＣＰＵ） １１２ ズーム制御回路 １１３ 絞り／シャッター制御回路 １１４ ＣＣＤ制御回路 １１５ 測光回路 １１６ オートフォーカス（ＡＦ）回路

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｇ 5/235 5/235 5/335 5/335 Ｑ Ｆターム(参考） 2H080 AA19 AA69 BB11 BB18 CC04 2H081 AA48 BB15 BB22 BB26 BB28 CC13 CC24 DD02 5C022 AA13 AB12 AB55 AC42 AC52 AC56 AC78 AC80 5C024 AA01 BA01 CA02 DA04 EA02 GA11

Claims (14)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光学系により取り込まれた光学像を電気
   信号に変換する撮像素子、前記撮像素子で得られる前記
   電気信号に所定の信号処理を施す信号処理手段および前
   記撮像素子への入射光束および電荷蓄積時間を制御する
   ことにより露光時間の調節を行う絞り装置を備えた光学
   像入力システムを具備するディジタルカメラの前記絞り
   装置において、 前記光学系の撮影光軸に対して平行に設定された回転中
   心軸を中心として回転可能に設けられ、且つ該回転中心
   から前記撮影光軸までの距離を半径とする基準円上にタ
   ーレット型に配設された径の異なる複数個の絞り開口を
   有する絞り板と、 前記絞り板を一方向に回転させる爪部材と、 撮影光軸に対し正逆回転可能に設けられ、前記爪部材を
   一方向のみに回転可能として保持する回転リングと、 １個以上のギヤからなる連結ギヤ群およびモーターから
   なり、前記回転リングを回転駆動させる回転駆動手段
   と、 前記絞り板を選択された絞り開口位置で係止する位置決
   め機構とを具備することを特徴とする絞り装置。
2. 【請求項２】 前記回転リングに保持された爪部材は、 前記回転リングの所定方向への回転については、その先
   端部が該絞り板の張り出し部に係合するように、第１の
   方向の回転が前記回転リングにより規制され、 最大回転位置において絞り設定を完了した後の該回転リ
   ングの前記所定方向とは逆方向の回転時には、前記第１
   の回転方向とは異なる第２の回転方向に回転し、前記絞
   り板の外周を乗り越えて、該絞り板を設定絞り位置に置
   き去りにする一方向ラチェット機構を構成することを特
   徴とする請求項１に記載の絞り装置。
3. 【請求項３】 前記位置決め機構は、 前記絞り板の外周に前記各絞り開口位置に対応して形成
   された凹部と、 前記絞り板の略中心方向に向けて付勢され、前記凹部を
   押圧係止して位置決めする位置決め部材とを含むことを
   特徴とする請求項１または２に記載の絞り装置。
4. 【請求項４】 前記位置決め部材は、 前記撮影光軸に対して平行に設定された回転中心軸を中
   心として回転可能な位置決めレバーにより構成し、且つ
   前記位置決めレバーは、該位置決めレバーの回転軸から
   放射方向へ延設され前記絞り板を係止するボスを有する
   第１の張り出し部および前記絞り板の位置検出用の第２
   の張り出し部が設けられることを特徴とする請求項３に
   記載の絞り装置。
5. 【請求項５】 前記絞り板は、各絞り開口位置に対応し
   て外周に形成される凹部のうちの１個所の特定凹部の形
   状を他の個所と異ならしめ、前記位置決めレバーの前記
   ボスが該特定凹部に係合した際における回転角を位置検
   出用の前記第２の張り出し部の移動量により他の凹部と
   弁別し得るように設定して、前記複数の絞り開口のうち
   の特定の１個所を基準位置として検出可能としたことを
   特徴とする請求項４記載のディジタルカメラ用絞り装
   置。
6. 【請求項６】 前記絞り板の第２の張り出し部による基
   準位置の検出に、光学センサを用いることを特徴とする
   請求項５に記載の絞り装置。
7. 【請求項７】 前記絞り板の外周の凹部は、任意の絞り
   設定位置直前において、前記位置決めレバーの前記ボス
   が該絞り板の最外周から中心に向かって落下し、且つ該
   絞り板の所定の回転方向とは逆方向の回転に対して、そ
   れを阻止するような形状とするとともに、該凹部の最も
   中心寄り部分は前記ボスの該絞り板の中心に向かう付勢
   力のバランスを取るため、前記絞り板の中心と前記ボス
   の中心を結ぶ直線に対して対称に且つ前記絞り板の中心
   からほぼ放射方向に広がる形状として形成することを特
   徴とする請求項４〜６のうちのいずれか１項に記載の絞
   り装置。
8. 【請求項８】 光学系により取り込まれた光学像を電気
   信号に変換する撮像素子、前記撮像素子で得られる前記
   電気信号に所定の信号処理を施す信号処理手段、および
   前記撮像素子への入射光束および電荷蓄積時間を制御す
   ることにより露光時間の調節を行う絞り機能を有するシ
   ャッター装置を備えた光学像入力システムを具備するデ
   ィジタルカメラの前記シャッター装置において、 前記光学系の撮影光軸に対して平行に設定された回転中
   心軸を中心として回転可能に設けられ、且つ該回転中心
   から前記撮影光軸までの距離を半径とする基準円上にタ
   ーレット型に配設された径の異なる複数個の絞り開口を
   有する絞り板と、 前記絞り板を一方向に回転させる爪部材と、 撮影光軸に対し正逆回転可能に設けられ、前記爪部材を
   一方向のみに回転可能として保持する回転リングと、 １個以上のギヤからなる連結ギヤ群およびモーターから
   なり、前記回転リングを回転駆動させる回転駆動手段
   と、 前記絞り板を選択された絞り開口位置で係止する位置決
   め機構と、 遮光用のシャッター羽根を有し、前記回転リングの初期
   状態からの前記絞り板を設定する方向への回転途中に
   て、前記遮光用のシャッター羽根を閉成状態から開放状
   態に設定し、且つ前記絞り開口の設定完了後、前記初期
   状態位置に戻る逆方向の回転の途中にて、該遮光用のシ
   ャッター羽根を閉成せしめるシャッター機構とを具備す
   ることを特徴とするシャッター装置。
9. 【請求項９】 前記回転リングは、前記爪部材を保持す
   る部材と、前記シャッター機構の前記シャッター羽根の
   開閉を制御する部材とを一体的に形成していることを特
   徴とする請求項８に記載のシャッター装置。
10. 【請求項１０】 前記シャッター機構は、 前記シャッター羽根を閉成方向に駆動させるように付勢
    された開閉レバーと、 前記開閉レバーを開放状態で係止するように付勢された
    係止レバーとを含み、且つ前記回転リングの初期位置か
    らの回転により、前記回転リングによる前記開閉レバー
    の押し上げ−前記シャッター羽根の開放−前記係止レバ
    ーの落ち込み−前記回転リングの離脱−前記係止レバー
    による前記開閉レバーの係止の一連の動作を行い、 また、初期位置ヘ戻る方向での回転により、前記回転リ
    ングによる前記係止レバーの蹴飛ばし−前記係止レバー
    による前記開閉レバーの係止解除−前記開閉レバーの回
    転による前記シャッター羽根の閉成の一連の動作を行う
    ことを特徴とする請求項８または９に記載のシャッター
    装置。
11. 【請求項１１】 前記回転リングは、前記初期位置から
    前記最大回転位置までの間において、前半の領域に前記
    シャッター機構によるシャッター開閉動作を行うシャッ
    ター動作領域を設定し、後半の領域に絞り設定を行う絞
    り設定領域を設定しており、各領域においては互いに干
    渉のない動作をなすことを特徴とする請求項８〜１０の
    うちのいずれか１項に記載のシャッター装置。
12. 【請求項１２】 前記シャッター動作領域内においてシ
    ャッター開閉動作を繰り返すべく、前記回転リングを駆
    動して、高速連写撮影を行う手段をさらに含むことを特
    徴とする請求項１１に記載のシャッター装置。
13. 【請求項１３】 モニタリング時に、前記絞り設定動作
    領域内において絞り口径の大きさを可変させるべく、前
    記回転リングを駆動して、モニタリング時の光量の調整
    を行う手段をさらに含むことを特徴とする請求項１１ま
    たは１２に記載のシャッター装置。
14. 【請求項１４】 前記シャッター機構は、前記シャッタ
    ー羽根を２枚含み、該２枚のシャッター羽根は、撮影光
    軸方向について前記絞り板を挟んで配置されることを特
    徴とする請求項８〜１３のうちのいずれか１項に記載の
    シャッター装置。