JP4261436B2 - カメラ用セクタ装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラのシャッタ装置等として利用されるカメラ用セクタ装置に関する。より詳細には、複数のセクタで開口を閉じるように形成して小型化を図ったカメラ用セクタ装置に関する。

近年、カメラの小型化が急速に進んでいる。よって、カメラに内蔵するシャッタ装置もこれに対応して小型化を図る必要がある。シャッタ装置の小型化を図るために開口を開閉するセクタ（羽根）を分割して形成することが、従来においては一つの手法として広く採用されている。例えば特許文献１では４枚のセクタを備えたシャッタ装置（遮光装置）を開示している。このシャッタ装置は、開口の左右に配置された２枚の内羽根及びこの内羽根それぞれの外側に配置した２枚の外羽根を有している。そして、このシャッタ装置では開口の片側に位置する内羽根及び外羽根は作動レバーにより揺動される。また、外羽根には開方向へ付勢する付勢バネが接続されており開側のストッパ部に衝突した際のバウンド現象を抑制するようにしている。

特開平８−３１３９６９号公報

しかしながら、上記特許文献１で開示しているシャッタ装置のセクタ構成は、従来において一般的なシャッタ装置と同様であり、内羽根及び外羽根とで開口を閉じて閉状態を形成するものである。すなわち、内羽根が開口を閉じる閉位置に来ても単独で開口を完全に閉じた状態（全閉と言う）とすることができず、内羽根の背部側に残っている開口の一部分を外羽根で塞ぐことによってはじめて全閉状態を形成できる。そして、内羽根及び外羽根は同時に回動されるため、分割されて１枚１枚が小さな羽根になっていてもモータにかかる負荷は変わらなかった。このため、シャッタのスピードアップ化又は省電力化が難しかった。

そこで、本発明の目的は簡単な構造で小型かつセクタのスピードアップや省電力化を図ったカメラ用セクタ装置を提供することを目的とする。

上記目的は、基板に形成されている開口を、揺動自在に配置したセクタで開閉するカメラ用セクタ装置であって、前記セクタは、前記開口の閉動作時に前記開口の開位置から前記開口の閉位置に移動する第１のセクタと、前記開口の閉動作時に前記第１のセクタが前記閉位置を超えたときに前記第１のセクタとで前記開口を閉じる第２のセクタとを備え、前記第２のセクタは、前記開口から退避した退避位置と前記第１のセクタが前記開口の閉動作時に前記閉位置を超えたときに前記第１のセクタとで前記開口を閉じる前記開口への進入位置とに移動可能に設けられているとともに、前記第１のセクタが前記閉位置を超えたときの前記第１のセクタの前記閉位置からの動作に連動して前記退避位置から進入位置に移動するカメラ用セクタ装置により達成される。

本発明によると第１のセクタが閉位置を超えてオーバーランしたときに開いてしまう開口の一部分を覆う第２のセクタを配設することで、第１のセクタを小さく形成できる。よって、本カメラ用セクタ装置は小型に形成できる。また、第２のセクタは第１のセクタが閉位置を超えてオーバーランしたときにだけ遮蔽補助を行えばよいので、第２のセクタは小さく形成できる。したがって、第２のセクタが装置を小型化する上で障害とならない。

そして、前記第２のセクタは、前記開口から退避した退避位置と前記第１のセクタが前記開口の閉動作時に前記閉位置を超えたときに前記第１のセクタとで前記開口を閉じる前記開口への進入位置とに移動可能に設けられているとともに、前記第１のセクタの前記閉位置と前記開位置との間の中間位置からの閉動作に連動して前記退避位置から前記進入位置へ向けて移動するようにしてもよい。

また、前記第１のセクタを作動する作動部材を介して前記第１のセクタと前記第２のセクタとが連動するようにしてもよいし、前記第２のセクタに前記第２のセクタを前記進入位置から退避位置へ向けて付勢する付勢部材が設けられていてもよい。上記カメラ用セクタ装置はカメラのシャッタ装置やレンズバリア装置として採用できる。このようなカメラは小型化を図ることができる。

以上説明したように、本発明によると簡素化した構造で小型かつセクタのスピードアップや省電力化が図れるカメラ用セクタ装置を提供できる。

図面を参照して本発明の一実施形態に係るカメラ用セクタ装置について説明する。以下では、本発明のカメラ用セクタ装置をシャッタ装置として構成した場合の例を示す。図１は、セクタが開口３から退避した全開位置にあるカメラ用シャッタ装置１の開口部周辺を拡大して示した図である。図２はカメラ用シャッタ装置１のセクタが開口３に進入して全閉位置となったとき、また図３はカメラ用シャッタ装置１のセクタが開口３に進入した全閉位置から全閉位置を超えてオーバーランしたときの位置を同様に示した図である。また、図４は、カメラ用シャッタ装置１の閉じ作動が終了して安定した全閉位置となったときの様子を同様に示した図である。なお、これらの図では上段の（Ａ）に本カメラ用シャッタ装置１が有する全てのセクタを図示し、下段の（Ｂ）ではセクタの形状や位置変化の様子が確認し易いように開口片側にあるセクタのみを図示している。

本シャッタ装置１は、撮影用の開口３が形成されているシャッタ基板２を備えている。本シャッタ装置１は、開口３を間にして左右に２枚ずつ、計４枚のセクタ（シャッタ羽根）を有している。具体的には第１のセクタである第１内羽根１１と第２内羽根１２とが開口３を間にして左右に一枚ずつ配置され、同様に開口３を間にして第２外羽根２１と第２外羽根２２とがそれぞれ配置されている。

上記第１内羽根１１及び第２内羽根１２は、全閉状態を形成する閉位置で（図２参照）協働して、開口３をちょうど覆うことができる程度の大きさに形成されている。すなわち、第１内羽根１１と第２内羽根１２とで開口３を閉じることができるようになっている。別な言い方をすると、第１内羽根１１と第２内羽根１２とで構成される第１のセクタ単独で開口３を閉じることができるようになっている。これらの内羽根１１，１２は、開口３を閉じた状態で周部にはみ出る面積（基板２と重なる面積）が少なくなるように形状が設計されている。具体的には、第１内羽根１１及び第２内羽根１２は全開位置（図１）から全閉位置（図２）へ移動した後、全閉位置を超えてオーバーランすると、その移動方向の背部側で開口３の一部が開いてしまう（再露光してしまう）程度に小さく形成されている。これら内羽根１１、１２と外羽根２１、２２との関係については後述するが、内羽根１１、１２が開口３を閉じるメインセクタであり、内羽根１１がオーバーランしたときに外羽根２１、２２が開口３の遮蔽を補助する補助セクタとなる。

上記内羽根１１、１２は、作動部材としての揺動アーム３０によって揺動される。第１内羽根１１と第２内羽根１２は略対称な配置となっているので、第１内羽根１１を揺動させるための構成を説明することで他方も同様に理解できる。この点については図１（Ｂ）を参照して説明する。シャッタ基板２の裏面側（図１で奥側）には正逆方向に回転可能なモータ５が配置されている。揺動アーム３０は基部がモータ５のロータ軸１０に固定され、アーム先端部が所定範囲を回動するようになっている。この先端部には駆動ピン３２が固定されている。この駆動ピン３２は、第１内羽根１１に形成した長穴１３内に係合している。長穴１３は駆動ピン３２が矢印で示すように反時計方向ＣＣＷへ回転したときに、第１内羽根１１が反時計方向に揺動して開口３を閉じる位置に移動するように成形されている。また、第１内羽根１１はロータ軸１０を同軸として、これを中心に揺動自在に配設されている。よって、駆動ピン３２が反時計方向へ回転したときに、第１内羽根１１が開口３を閉じる閉位置へと移動する。

もう一方の第２内羽根１２は、第１内羽根１１とほぼ対称位置に配置され同様に形成されている。すなわち、図１（Ａ）で示すように第２内羽根１２は支軸２０を中心に揺動自在であり、揺動用に形成した長穴１４を有している。この長穴１４には上記駆動ピン３２が係合している。図２で示す閉状態を形成するときには、第２内羽根１２は第１内羽根１１と反対側から開口３を閉じるように近付づく。よって、第１内羽根１１及び第２内羽根１２が協働して、開口３を閉じることができる。

しかしながら、前述したように第１内羽根１１及び第２内羽根１２は、開口３を閉じる全閉位置でちょうど開口３を遮蔽できる程度に小さく形成されている。図１の全開状態から図２の全閉状態へ、第１内羽根１１及び第２内羽根１２が実際に揺動した場合には慣性力（イナーシャ）が作用する。よって、駆動ピン３２によって閉位置まで移動された第１内羽根１１及び第２内羽根１２は、図３で示すようにお互いの重なり量が増える方向（全閉位置を超えた位置）にオーバーランする場合がある。このようにオーバーランすると、それぞれの羽根の背部側１１ａ，１２ａで開口３の一部分が開いてしまい再露光の状態が形成されてしまう。この再露光を防止するために、本カメラ用シャッタ装置１は前述した第１外羽根２１及び第２外羽根２２を開口３の遮蔽用補助羽根として備えている。

上記の第１外羽根２１及び第２外羽根２２は、本カメラ用シャッタ装置１が全閉状態となったときには開口３の遮蔽に寄与しない。第１外羽根２１及び第２外羽根２２は、上記のように内羽根１１及び１２がオーバーランした場合に再露光を防止するために配置されている。この点で第１外羽根２１及び第２外羽根２２は、全閉状態で全てのセクタにより開口を覆っていた従来の補助セクタとは動作と機能が異なっている。つまり、従来は、オーバーランしても再露光しないようにセクタの覆う面積が開口３よりかなり広く形成されている。このため、その分大きくなっているセクタを駆動する必要があり、セクタのスピードアップや駆動電力の省電力化が難しかった。複数のセクタで開口を覆い各セクタの大きさが小型化されているタイプのものも、全閉位置に移動する過程で全てのセクタが駆動されるため、閉鎖中のセクタの総重量は減っておらず同様な問題が起きる。

本実施の形態では、第１内羽根１１及び第２内羽根１２で構成される第１のセクタ単独で開口３を閉じることができるようになっているが、上述したように第１内羽根１１及び第２内羽根１２は開口３を覆う必要最小限の大きさに形成されている。そして、全開位置から全閉位置にかけてはこの必要最小限まで小型化された第１内羽根１１及び第２内羽根１２のみが駆動されるので、羽根のスピードアップや省電力化が図れる。オーバーランしたときは第１内羽根１１及び第２内羽根１２に加えて第１外羽根２１及び第２外羽根２２で開口３を覆うので、再露光の心配はない。

図１を参照すると、第１外羽根２１は第１内羽根１１と同じ支軸１０を中心に回動自在であり、第２外羽根２２は第２内羽根１２と同じ支軸２０を中心に回動自在である。第１外羽根２１には一端がシャッタ基板２に係止されたバネ（付勢部材）２３の他端が固定され、開口３から退避する方向に付勢力を受けている。そして、第１外羽根２１の開口３からの退避方向への移動を規制する当接ピン２５が配設されている。この当接ピン２５はシャッタ基板２から立設している。同様に、第２外羽根２２はバネ２４によって開口３から退避する方向に付勢力を受けている。そして、当接ピン２６により第２外羽根２２の開口３からの退避方向への移動が規制されている。

そして、第１外羽根２１及び第２外羽根２２は、従来のシャッタ装置で採用されている羽根と比較して特殊な形状をしている。すなわち、これらの第１外羽根２１及び第２外羽根２２は幅狭に形成されている。これらの外羽根２１、２２は、前述したように第１内羽根１１及び第２内羽根１２が全閉状態を形成するときにオーバーランして開く開口の一部分（再露光する部分）を覆うことができればよいので、このように幅狭に形成することができる。

そして、本シャッタ装置１は第１外羽根２１及び第２外羽根２２がオーバーランしたときに、外羽根２１、２２を用いて再露光を確実に防止するための構成を備えている。図１で示す開口３の全開状態のときには揺動アーム３０の駆動ピン３２は外羽根２１、２２から離間している。しかし、図２で示した開口３の全閉状態となったときには、駆動ピン３２は外羽根２１、２２の背部にちょうど当接する位置に来るように設定されている。したがって図３で示すオーバーランの状態となったときには、駆動ピン３２が更に反時計方向へ回転するので外羽根２１、２２の背部側２１ａ，２２ａを押す状態となる。すなわち、本シャッタ装置１では内羽根１１、１２が全開から全閉までの領域では外羽根２１，２２は作動せず、内羽根１１，１２が閉位置を超えてオーバーランする状態となると、自動的に外羽根２１、２２が開口３側へ向けて移動を開始する機構となっている。

上記のように第１内羽根１１及び第２内羽根１２とで、開口３を遮蔽できるが、オーバーランしたら、遮蔽できない程度の大きさに形成されているのでオーバーラン状態になると比較的早めに背部側で開口３の一部分が開くようになるが、このときには外羽根２１、２２がその部分を覆っている。図３は第１内羽根１１及び第２内羽根１２がオーバーランしたときに、背部側１１ａ，１２ａで開く開口３の一部分ＥＸにハッチングを入れて示している。以上のように、本シャッタ装置１はシャッタ羽根である内羽根１１、１２を小さく形成するので内羽根１１，１２がオーバーランしたときに開口３の一部が開く状態が形成されるが、内羽根１１、１２のオーバーランと連動して外羽根２１、２２がその部分を閉じるように移動しているので再露光の問題がない。そして、外羽根２１、２２は内羽根１１，１２がオーバーランしたときに一時的に開く開口３の一部分ＥＸを塞ぐ程度の面積を有していればよいので小さく形成できる。

上記構成を備えた本シャッタ装置１の一連の動作を、図５を参照して説明する。図５は内羽根１１、１２及び外羽根２１，２２を揺動させる揺動アーム３０の作動角と開口３の開口面積との関係を示した図である。この図５により内羽根１１、１２と外羽根２１，２２の閉じの動作を確認できる。図５（Ａ）は本シャッタ装置１について示しており、（１）が内羽根１１、１２による動作、（２）が外羽根２１、２２による動作を示し、その右側には（３）としてこれらを合わせた動作を示している。また、下段に示した図５（Ｂ）では比較例として従来シャッタ装置でのシャッタ羽根の動作例を示している。

図５（Ａ）で示すように、本シャッタ装置１で揺動アーム３０が反時計方向ＣＷＷへ回転して作動角がＡ１からＡ２になると、内羽根１１、１２が図１の全開位置から図２の全閉位置へと移動される。このときには外羽根２１及び２２は初期位置から移動しないが、駆動ピン３２がこれらの背部側２１ａ，２２ａにちょうど当接する位置にくる。

第１内羽根１１及び第２内羽根１２には慣性力が作用しているので図２で示す全閉位置に止まることなく図３のオーバーラン状態となることがある。すなわち、第１内羽根１１及び第２内羽根１２は図３で示すように、開口３を閉じる位置にちょうど止まることなく通り過ぎてしまう（オーバーランする）。よって、図５で示すように作動角がＡ２から更にＡ３へと増加する。第１内羽根１１及び第２内羽根１２は少々移動しても開口３を全閉状態に維持できる。しかし、作動角がＡ３を超えると開口３の一部分が開くことになる。

ところが、本シャッタ装置１は揺動アーム３０の作動角がＡ２になると、駆動ピン３２が第１外羽根２１及び第２外羽根２２の背部にちょうど当接する。この状態は第１内羽根１１及び第２内羽根１２がオーバーランしたときに備えた準備状態となる。そして、内羽根１１、１２のオーバーラン動作と並行して外羽根２１，２２の遮蔽補助動作が開始される。第１内羽根１１及び第２内羽根１２の背部が開く作動角Ａ３の角度よりも手前の作動角Ａ４で、第１外羽根２１及び第２外羽根２２が所定遮蔽位置に来るように設定されている。よって、本シャッタ装置１では内羽根１１及び１２がオーバーランしても再露光状態とはならない。内羽根１１、１２及び外羽根２１、２２の揺動動作の関係は、２つの動作を合わせた図５（Ａ）の（３）によって良く確認できる。

また、本シャッタ装置１で内羽根１１，１２がオーバーランした状態が形成されたときには、第１外羽根２１及び第２外羽根２２はバネ２３、２４の付勢力に抗して、開口３の中心側へ移動される。このとき駆動ピン３２が第１外羽根２１及び第２外羽根２２を開口３側へ押し、これとは逆にバネ２３、２４が引き戻そうとする状態が形成される。すなわち、図５（Ａ）の（３）で示すように、本シャッタ装置１ではオーバーラン状態に入った以降においてバネ２３、２４がブレーキＢＬとして作用することになる。このような機能により、内羽根１１、１２がオーバーランする量ＲＣを小さくできるという効果も合わせて得ることができる。

そして、本シャッタ装置１は上記のようにオーバーラン状態となった後に図４で示す安定した全閉状態となり閉じ作動が終了する。このときには小さく形成した内羽根１１、１２が協働してシャッタ基板２の開口３を遮蔽するのであり、第１外羽根２１及び第２外羽根２２は開口３から退避した位置にある。つまり、内羽根１１と内羽根１２とで開口３を覆って全閉とすることができる。

上記のように作動する本シャッタ装置１のシャッタ羽根に対し、図５（Ｂ）で示した従来のシャッタ装置の場合には作動角度をＡ１からＡ２に変化させて全閉状態を形成するときには、内羽根及び外羽根が同時に移動される。このときに作動角がＡ３を超えるので内羽根のオーバーランが発生する。しかし、内羽根が作動角Ａ３を過ぎて移動しても再露光が発生しないように、内羽根及び外羽根が予め大きく形成されている。よって、羽根を小型に形成して装置の小型化することに限界があった。

以上説明したように本シャッタ装置１は第１のセクタとなる内羽根１１、１２により開口３が遮蔽される構造であるが、これらの羽根は開口３を覆うことができる限界に近い程度にまで小さく形成されている。このようなセクタは揺動するエネルギーを小さくできるのでセクタのスピードアップや省電力化を図れる。小型化したことによりオーバーランしたときに開く開口３の一部分ＥＸは第２のセクタとなる外羽根２１、２２が覆うので再露光の問題は生じない。外羽根２１、２２は内羽根１１，１２がオーバーランのときにだけ開口３の一部を覆うだけであるので内羽根より更に小さいセクタでよいため、従来のセクタ４枚構成の装置と比較して大幅に小型化できる。

更に、内羽根１１，１２が開口３の閉位置を超えてオーバーランしたときに外羽根２１、２２が開口３に進入した状態となるときには、付勢部材となるバネ２３、２４がブレーキとして機能する。また、内羽根１１，１２が全開から全閉に移動しているときは外羽根２１，２２は静止しているので外羽根２１，２２の静止摩擦力もブレーキとして機能する。よって、内羽根１１，１２が開口３の閉位置を超えてオーバーランする距離を抑制することができる。また、本シャッタ装置１は内羽根１１，１２が開口３の閉位置を超えてオーバーランするときに駆動ピンで外羽根２１，２２の背部側２１ａ，２２ａを押すという単純な構造であるので、従来のシャッタ装置のように４枚のセクタの揺動動作を制御する複雑な機構を必要としていないので構成を簡素化できる。

上述した実施形態では第１のセクタとして２枚の内羽根１１，１２、第２のセクタとして２枚の外羽根２１，２２を備えたシャッタ装置を例示したが図６〜図８のようにそれぞれ１枚としたシャッタ装置の場合も同様の効果を得ることができる。次にこの他の実施形態を説明する。だたし、上述した実施形態と同じ部分は同符号として説明を省略する。この他の実施形態では、第１のセクタである内羽根１１１及び第２のセクタである外羽根２１１が各１枚ずつで構成されている。図６は、開口３から内羽根１１１と外羽根２１１とが退避している全開位置を表している。内羽根１１１は、全閉状態を形成する閉位置（図７参照）で開口３をちょうど覆うことができる程度の大きさに形成されている。このため、内羽根１１１単独で開口３を閉じることができる大きさとなっている。外羽根２１１は、付勢部材２３により、開口３から退避する方向に付勢力を受けている。外羽根２１１は当接ピン２５により開口３から退避する方向の動きを規制されている。図６の開口３の全開位置から揺動アーム３０が反時計方向に駆動されると、この閉位置になったときに駆動ピン３２が外羽根２１１の背面部２１１ａと当接する。そして、内羽根１１１が慣性力でオーバーランすると、図７のように駆動ピン３２が外羽根２１１の背面部２１１ａを押し、外羽根２１１を開口３内に揺動させる。このため、内羽根１１１が開口３の全閉位置を超えてオーバーランして背面側に覆いきれない部分ができても外羽根２１１がその部分を覆うので再露光の心配はない。

上記の２つの実施形態では、外羽根の駆動開始のタイミングは、内羽根が全閉位置に到達したときにしたが、これに限らない。外羽根を駆動するタイミングは内羽根の駆動スピードに影響がほとんど無い位置からでよく、内羽根３１１が全閉位置になる直前から外羽根４１１が駆動されて（図９（Ａ）参照）、その後全閉（図９（Ｂ）参照）してもよい。ただし、この場合は、全閉位置で付勢部材２３の付勢力がかかるので、不図示のモータのディテントトルクを強くする等、全閉位置で安定して停止する構成が必要となる。

また、上記の実施形態ではセクタ装置をシャッタ装置として構成した場合の例を示したがこれに限るものではない。例えばカメラのレンズ鏡筒を保護するレンズバリア装置や絞り装置等に本発明のセクタ装置を採用してもよい。また、セクタの移動も揺動に限らず直線的に移動させてもよい。

以上、本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

全開状態にあるカメラ用シャッタ装置の開口部周辺を拡大して示した図である。 図１のカメラ用シャッタ装置が全閉状態となったときの様子を示した図である。 図１のカメラ用シャッタ装置が全閉からオーバーランしたときの様子を示した図である。 図１のカメラ用シャッタ装置の全閉作動が終了して安定した状態となったときの様子を示した図である。 内羽根及び外羽根を揺動させる揺動アームの作動角と開口面積との関係を示した図である。 他の実施例の全開状態を示した図である。 他の実施例の全閉状態を示した図である。 他の実施例の全閉からオーバーランした状態を示した図である。 その他の実施例の閉状態に至る羽根の動作を示した図である。

符号の説明

１ シャッタ装置
２ シャッタ基板
３ 開口
１１ 第１内羽根
１２ 第２内羽根
２１ 第１外羽根
２２ 第２外羽根
２２、２３ バネ
３０ 揺動アーム
３２ 駆動ピン

Claims (3)

1. 基板に形成されている開口を、揺動自在に配置したセクタで開閉するカメラ用セクタ装置であって、
   前記セクタは、前記開口の閉動作時に前記開口の開位置から前記開口の閉位置に移動する第１のセクタと、前記開口の閉動作時に前記第１のセクタが前記閉位置を超えたときに前記第１のセクタとで前記開口を閉じる第２のセクタとを備え、
   前記第２のセクタは、前記開口から退避した退避位置と前記第１のセクタが前記開口の閉動作時に前記閉位置を超えたときに前記第１のセクタとで前記開口を閉じる前記開口への進入位置とに移動可能に設けられているとともに、前記第１のセクタが前記閉位置を超えたときの前記第１のセクタの前記閉位置からの動作に連動して前記退避位置から進入位置に移動し、
   前記第１のセクタは単独で前記開口を閉じることができる大きさであり、
   前記第１のセクタを作動する作動部材を介して前記第１のセクタと前記第２のセクタとが連動し、
   前記作動部材は、前記第１のセクタが前記閉位置を超えたときから前記第２のセクタを前記進入位置に向けて押す、ことを特徴とするカメラ用セクタ装置。
2. 前記第２のセクタを前記進入位置から前記退避位置へ向けて付勢する付勢部材が設けられている、ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ用セクタ装置。
3. 請求項１または２に記載のカメラ用セクタ装置を備えたカメラ。

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