JPS6344641A - シヤツタ−駆動装置 - 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】 イ　産業上の利用分野 本発明は、バイモルフを用いたシｉ・ツタ−の駆動装置
に関する。

口　従来の技術 シャ・・ｌター駆動装置は露出の正確さを要求される。

即ち、開口精度と所定の開口位置まで到達する時間精度
が要求される。電圧の印加により駆動力が生じる電歪素
子例えばバイモルフを駆動素子としてシャッター駆動を
行う場合、必要開口精度はフォトカプラ等を用いれば容
易に実現可能であるが、所定開口（ｉ、２まで到達する
時間についての精度は、バイモルフに生じる駆動力がバ
イモルフに印加される電圧に比例し、そのバイモルフ印
加電圧はその充電電荷に比例し、バイモルフがコンデン
サとみなせるから、バイモルフに電圧を印加する時の充
電速度の安定度によって左右される。

従来の方法としては、特開昭６０−１４９０３３に示さ
れているように、バイモルフに整形されたパルス電流を
供給することにより、その充電を行っていた。しかし、
このような方法ではパルス発生器が必要となり、装置が
複電な構成となり、従って装置が高価になる等の問題点
があった。

ハ１発明が解決しようとする問題点 本発明は、電歪索子を用いたシャッター装置のシャッタ
ー開き速度の安定度を得るようにすることを目的とする
。

二１問題点解決のための手段 電圧によりバイモルフに発生する機械的駆動力を駆動源
として用いたシャッターにおいて、電歪素子を定電流に
より充電するようにした。

ホ１作用 本発明はシャッター駆動装置において、所定の開口位置
までヱリ達する時間精度を向上させる方法分提供するも
のである。バイモルフの駆動力は充電電圧に比例する。

従って、所定の開口位置までｆ１１達する時間精度を向
上させるには、バイモルフの充電速度の再現性を向上さ
せれば良い０本発明はバイモルフに定電流充電を行うバ
イモルフ充電回路をシャッター装置に組込むことによっ
て、開口位置まで到達する時間精度を向上させようとす
るムのである。即ち、バイモルフ充電電流と一定にすれ
ば、バイモルフ印加電圧の上昇速度も一定となり、シャ
ッター速度が安定化して時間精度が向上する。

へ、実施例 第２図に本発明の機構部の一実施例を示す、この実施例
はシャンターが絞りを兼ねて、被写体輝度によって決ま
る開口値まで、一定速度で開いて行く型のシャッター装
置であり、片支持のバイモルフ１４に生じる駆動力によ
って、一対のシャッター羽根２．４を同時に互いに反対
方向に回動させ、シャッター羽根２，４に設けたシャッ
ター開度検知用小孔群の合致を、後部の光検出素子１０
により検知し、指定したシャッターの開口値Ｈｇ３、」
−配光検出素子１０の光検出回数により検知する。即ち
、上記光検出回数が所定の回数になれば、シャッター１
Ｍ度が指定した開度になったと判断し、シャッター羽根
の１ｍ動を中止し、シャッター羽根を初期位置に戻す動
作を行うような構成にしである。

次に構成される個々の部品の働きについて説明を行う、
第２図において、シャッター羽根２及び４はシャッタ一
台板６に固定された軸８に回動可能に保持されており、
露出開口６ａの中心と軸８の中心を結ぶ線に対して対称
な形状である。シャッター羽根２及び４に設けられた長
孔２ｂ、４ｂは開閉レバー１２に設けられた係ａビン１
２ａ。

１２ｂと係合し、係合ビン１．２ａ、１２ｂの移動によ
ってシャッター羽根２及び４を回動させる。

シャッター羽根２及びｌｌに設けられたｖ字状の切欠の
開口部２ａ、４ａは上記の回動により露出開口６ａを開
閉する。シャッタ羽根２及び４に複数の小孔２Ａ、２Ｂ
、２Ｃ，２Ｄ、２Ｅ及び４Ａ。

４Ｂ、４Ｃ，４Ｄ、４Ｅを軸８を中心とする同一円周上
に、また露出開口６ａの中心と軸８の中心金結ぶ線に対
して対称に設け、シャッター羽根２及び１１の回動に合
わせて上記小孔群が移動し、台板の切欠６ｂに設置した
光検出素子１０の測定位置１０ａにおいて、小孔２Ａと
４Ａは羽根開口直前に、小孔２Ｂと４Ｂは最小口径絞り
まで開いた時点で、小孔２Ｅと４Ｅは最大口径絞りまで
開いた時点で重なるように配置されており、その池の小
孔２Ｃと４Ｃ，２Ｄと４Ｄはシャッタ羽根が最小口径と
最大口径の絞りの中間の所定絞りまで開いた時点で重な
るように配置されている。なお、小孔は検出すべき絞り
値に対応して適当な数を適当な位置に設ければ良い、シ
ャッタ一台板６には露出開口６ａ、光検出素子１０を設
置するための切欠６ｂ、開］７ルバー１２に立てたビン
１２ａ。

１２ｂが接触して、同レバーの動き３妨げるのを避ける
ための長孔６ｃ、６ｄが設けられている。

シャンタ開■レバー１２はシャッタ台板６上の軸１６に
回動可能に保持されており、図上右端部には軸８と接触
しないように設けた長孔１２ｅとシャッタ羽根の長孔２
ｂ、４ｂに係合するビン１２ａ、１２ｂを長孔１２ｅに
対してほぼ対称に設け、図上の左端はコ字形に形成した
先端部に、バイモルフ１４の先端部を挟持するようにビ
ン１２ｃ、１２ｄを設けられている。バイモルフ１４は
一方の端部をビン１２ｃ、１２ｄによって挟持され、も
う一方の端部を保持板１８によって固定されている。

第２図に示したシャッター開成状態において。

バイモルフ１４に電圧を印加すると、バイモルフ１４が
保持板１８（１ｍの一端を固定端として時計方向に回転
変位し、これにより駆動力が発生する。

その駆動力により開閉レバー１２が時計方向に回動駆動
されると、ビン１２ａ及び１２ｂによって、シャッタ羽
根２，４の長孔２ｂ、４ｂが押動されて、シャッタ羽根
２，１１が相互に開く方向に回動せしめられる。

シャッター羽根２，４の回動に伴い小孔２Ａと一４Ａ、
２Ｂと−ＩＢ、２Ｃと４Ｃ，２Ｄと４Ｄ、２Ｅと・ＩＥ
が）°１１次互０に重なり合う、光検出素子１０は、ａ
１１定位Ｚ　Ｉ　Ｑ　ａにおいて、その重なりを検知し
て信号を出力し、その検知信号の出力回数が所定の回数
になれば、制μ事回路は指定したシャッター降１度にな
ったと判断し、バイモルフ１４への電圧の印加を中止し
て、シャッター羽根２．４の開動を中止し、シャッター
羽根２．４を初期位置に戻す動作が行われる。

次に上記の動作を制御する制御回路の一実施例について
説明を行う、第１図は上述のシャッターの動きをモニタ
ーし制御する制御回路図で、バイモルフＢ　ｉをトラン
ジスターＴ　ｒ　３のコレクター回路に挿入し、ベース
電流が一定即ちベース・エミッター間電圧が一定ならば
コレクター電流はコレクター電圧に関係なくほぼ一定で
あると云う！・ランシスターの増幅特性を利用してバイ
モルフＢｉが定電流で充電されるようにするバイモルフ
充電回路２７が本発明の主要部である。

２１は被写体の輝度Ｂｖ値を、！１す定する。１ｉｌｔ
光回路、２２はフィルム感度Ｓｖ値ｆ！：読み取るフィ
ルノ、感度読取回路、２３は第２図の光検出素子１０を
回路に組込んだ開口位置検出回路である。２・１は演算
回路で輝度Ｂ　ｙ値とフィルム感ＪよＳｖとから露出値
Ｅｖを演算し、露出制御回路２５に出力する。露出制御
回路２５はシャッターレリーズ操作によって閉じられる
スイッチＳ２のＩｆｆ＋成によりバイモルフ充電回路２
７にバイモルフ！３　ｉの充電信号を出力し、開口位置
検出回路２３から露出制御回路２５に入力されるパルス
信号が露出値Ｅｖに対応する個数になった時に、上記充
電信号をスｌ〜ツブさせると共にバイモルフ充電電荷を
放電させる信号を出力させる。バイモルフ充電回路２７
は露出制御回路２５からの制御信号に基づいてバイモル
フＢｉを定電流で充電したり、充電された電荷をは？瞬
時に放電したりする回路である。昇圧回路２６はバイモ
ルフ充電に必要な最高電圧まで電池電圧を昇圧させる昇
圧回路で、電子閃光装置に用いられている昇圧回路が共
用される。尚、バイモルフ１４（Ｂｉ）は第１図（Ｂ）
に示したように、中央電極が昇圧回路側、両側電極がト
ランジスターＴｒ３のコレクター側に接続され、中央電
降と両側電極との間に正の電圧が印加されることにより
、第２図（Ａ）で保持板１８側の一端を固定端として時
計方向に回動変位する。

上記の回路構成において、不図示のメインスインチがＯ
Ｎされると、電子閃光装置の昇圧回路２６に給電ＶＯが
行われ、昇圧回路２６により、メインコンデンサーＣが
所定の電圧まで充電される。続いて不図示のレリーズボ
タンの第１段の押下により、不図示のスイッチがＯＮＬ
昇圧回路２６を除く池の回路に給電Ｖ１が行われる。こ
れにより測光回路２１が出き、被写体の輝度をＢｖＶｉ
として演算回路２４に出力する。フィルム感度読取回路
２２はフィルムパトローネ上のＤＸコードからフィルム
感度を自動的に読みとり、Ｓｖ値として演算回路２４に
出力する。演算回路２４は上記入力された輝度Ｂｖ値と
フィルム感度Ｓｖとから露出値Ｅｖｅ演算し、露出制御
回路２５に出力する。この段階で露出制御回路２５は、
出力端子ａ、ｂ共にハイレベル信号を出力しており、第
１図（Ｃ）に示すように、トランジスタＴｒｉ、Ｔｒ２
共にＯＮであり、従って、バイモルフＩ３ｉ駆動及び初
期化を行うトランジスタＴｒ３及びＴ　ｒ　４はＯＦＦ
の状態で、バイモルフＢ１の充電電荷は０になっている
。バイモルフＢｉは同図Ｂに示すように中央部の電極が
昇圧回路側、両側の電極がトランジスタＴ　ｒ　３のコ
レクタに接続されている構成になっている。

次に撮影を行うべく不図示のレリーズ釦が第２段（第１
段より深いストローク）まで押下されるとレリーズスイ
ッチＳ２がＯＮする。これにより露出制御回路２５は出
力端子ａに０レベル、端子すには引続きハイレベルの信
号を出力し、第１図（Ｃ）に示すようにバイモルフ充電
回路２７のトランジスタＴ　ｒ　２を○ＦＦＬ、ｌ−ラ
ン・シスタ′「ｒ３をＯＮする。トランジスタＴｒ３は
定電流■１を流すために、ベース・エミッタ１ｍにダイ
オードＤ１が接続され、ダイオードＤ１には定？ｌｉ　
＆電源■によって定ｔｉが流されるようになっている。

このためトランジスタＴ　ｒ　３のベース・エミ／夕間
電圧は一定に医たれ、Ｔｒ３のコレクタ電流１１が一定
となる。尚ＶＲは定電流１１を調整する為の可変抵抗で
ある。上記のように、バイモルフＢｉが定電流Ｉ、によ
って充電されると、その充電電圧に比例した駆動力がバ
イモルフＢｉに発生してくる。この駆動力により−Ｅ述
したようにシャンク−が開口されていく、シャッターが
開口していくと、開口位置検出回路２３からシャッター
の開口に応じてパルスが順次露出制御回路に出力される
。露出制御回路２５は演算された露出値Ｅｖに応じたパ
ルス数が入力されると、出力端子ａにハイレベル、出力
端子すに０レベルの信号を出力し、第１Ｉ２ｆｆＣに示
すように、トランジスタＴ　ｒ　２をＯＮＬ、トランジ
スタＴ　ｒ　３をＯＦＦして、シャッター開［］を停止
させ、これと同時にシャッターｔａ成を制御するトラン
ジスタＴｒｉを○ＦＦＬ、トランジスタＴ　ｒ　４を短
時ＨＯＮにして、バイモルフＢｉと短絡させる。バイモ
ルフＢｉはこの短絡により初期位置に復帰するように動
き、シャッターを開成する。

以上のようにバイモルフＢｉを用いてシャッターを制御
して露出制御を行うわけであるが、バイモルフＢｉを用
いたシャッターの開口量の変化（シャッターの羽根の移
動量）は充電初期時の充電電圧に対してはあまり変化し
ない、これはバイモルフＢｉがある一定の電圧以上充電
されないと駆動機構の静止摩擦力に抗する駆動力がバイ
モルフＢｉに発生されないためと考えられる。この状況
を第３１１Ｚに示す、第３図において、縦軸の左側目盛
はシャッター羽根の回転角く移動量）、右側目盛はバイ
モルフの充電電圧、横軸はシャッター羽根の制御時間を
示しており、カーブｘ１．ＶＢ１は夫々上述実施例にお
けるシャシター羽根の回転角と、その回転をするのに必
要とされた充電電圧を示している。又、シャッター羽根
の回転角の特性の線上のＡ、・・・・・・、Ｅは、第２
図に示したシャッター羽根に設けられた小孔に対応して
いる。

尚充電電圧は第１図トランジスタＴ　ｒ　３のコレクタ
ーの電圧で示しであるから、実際の充電電圧は昇圧回路
の出力電圧から、Ｔ　ｒ　３のコレクター電圧と引いた
電圧であり、この図では上から下へ充電電圧が高くなっ
ている。

今、シャッター羽根開口直前のシャッター羽根の回転角
の位置をＡとすると、この回転角だけ変位するのに時間
１゛ｏを要している。

この時間′「０は露出に関しては、何の影響も与えない
ことを考んば、レリーズ操作（Ｓ２Ｃ）Ｎ）からのレリ
ーズタイムラグに過ぎず、無用の時間である。これを補
正、即ち上述の時間を短くしようとすれば、充電を行う
電流を増やしてやれば良いが、この電流値はシャッター
の開口速度（シャｌタースピード）として、シャッター
羽根（駆動機構ら含め）によって、一義的に決められる
ものであり、自由に変更できない。

そこで、次に述べる実施例では上述した時口を短くすべ
く充電初期の一定時間Ｔ１だけ、充電電流分増し、急速
゛充電を行うこととした。この結果が第３図にｘ２．Ｖ
Ｂ２として示され、夫々シャッター羽根の回転角、その
駆動に要した充電電圧を示している。

図からも明らかなようにレリーズ操作から羽根開口直前
になる時間がＴｏからＴｏｏに短縮されているのが分か
る。

これらを実現する為の回路構成及びタイムチャートを第
４図に示す、第１図の構成と比べ、トランジスタＴｒ３
と並列接続されたトランジスタＴｒ６及びこれを制御す
るトランジスタＴｒ５が増加している。また露出制御回
路２５は出力端子ａ、ｂのｆｌｔ！ｃが追加され、出力
端子ａ、ｂの出力信号のタイムスケジュールは前実施例
と同じだが、端子Ｃは通常ハイレベルで、レリーズ操作
（８２ＯＮ）された時に、一定時間Ｔ１だけ露出制御回
路２５が出力端子Ｃに０レベルの信号を出力して、トラ
ンジスタＴｒ６をＯＮすべくトランジスタＴｒ５をｆ１
１制御している。トランジスタＴｒ６は可変抵抗Ｖｒ（
に並列に接続しても同様の効果が得られる。

変形実施例としては、一定時間Ｔ］ではなく羽根開口直
前まで急速充電することも考えられ、上述の実施例と同
様の効果が得られる。この場合、露出制御回路２５は９
２ＯＮから小孔Ａの重なりを検出した信号が開口位置検
出回路２３から入力されるまでの間、出力端子Ｃの出力
信号をＯレベルにする。

一般にバイモルフの力ｊｔＦは、その幅Ｗに比例する０
例えば、バイモルフの力ＪｉＦを２倍にするには、幅Ｗ
を２倍にすれば良いが、カメラに用いることを考えた場
合、このバイモルフの運動範囲体積がスペースとして必
要となり、小型化には向かない、そこでバイモルフ駆動
に対するスペース３変えずに力量を２倍にする構成を第
５ｒ！ｌ（Ａ＞に示す。

図からも分かるように、バイモルフを２枚構成にするこ
とによって、力量を２倍にすると共にスペースを１枚の
時と殆ど変わらないようにすることが出来る。尚、機構
については簡略したが符号は第２図に示した符号と一致
しており、２枚のバイモルフは、昇圧回路に接続された
中央電極と、１−ランシスターＴｒ３のコレクターに接
続された両側電極とのｊｍに、正の電圧分印加すること
により同方向に変位するように構成し−Ｃいる。このバ
イモルフＢｉを制御回路に組込んだ図を第５［４（Ｂ）
に示す、この回路は第４図の実施例と同じである。

この場合、厚さ２倍のバイモルフを１枚用いるものと同
じであるように思われるが実際は違う。

バイモルフの特性として、 変位　δ峙３×ｄ３□ＸＶＸ　（？／２　ｔ　）・（１
）但し、ｄｉｌ＋　Ｙ３１・・・定数、　■・・・印加
電圧。

ρ・・・長さ、　　Ｗ・・幅、　　ｔ・・・厚さ。

がある、今厚さだけが異なるとすれば、上式ｆｉｌ、（
２１は、 δ父Ｖ／ｌ　　・・・・・・・・・（１）ＦＯＯＶＸｔ
　　・・・・・・・・（２）″となる。今、発生する力
のみを考えれば、ｊｌさを２倍にすれば力は２倍になる
。ところが変位置は１／ｌ　　に比例、即ち１／１１に
なってしまい、所望の変位量は得られなくなる。

２枚重ねる場合、それらの間には摩擦がないことが望マ
シく、２枚のバイモルフを微小距離離すことにより、対
面する同士の干渉を避けることができる。また、２枚の
バイモルフの間に油、グリース、テフロン等の潤滑材を
充填しても良い。

尚、以上の実施例ではシャッターの制御にバイモルフを
用いたが、シャッターの制御に限らず、レンズ駆動の制
御にも使えることは云う迄もない１−　、効果 本発明によれば、電圧の印加により駆動力が生じるバイ
モルフを駆動素子としてシャッター駆動を行うシャッタ
ー駆動装置において、所定の開口位置まで到達する時間
精度を簡単な回路構成により向上することが可能になっ
たことにより、装置の精度が向上し、装置の低価格ｆヒ
の実現することが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の回路構成で（Ａ）図は回路
図、　　（Ｂ）［′７Ｉはバイモルフの配線図、（Ｃ）
図は回路動作のタイムチャート、第２０は上記実施例の
ｔｌ！ｌ楕部で（Ａ）［２は平面図、（Ｂ）図は断面図
、第３図はバイモルフの充電及び駆動のタイムチャート
図、第１１図は変形実施例を示しくＡ）図は回路図、（
Ｂ）図は回路動作のタイムチャート、第５図は別の変形
実施例ので〈ｌ＼）図は回路図、（Ｂ）図はバイモルフ
の配線図である。 ２１・・・測光回路、２２・・・フィルム怒度読取回路
。 ２３・・・開口位置検出回路、２・１・・・演算回路。 ２５・・・露出制御回路、　　　２６・・・昇圧回路。 ２７・・・充電回路。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 通電時間制御回路によってＯＮ、ＯＦＦ制御される手段
   及び定電流素子を介してシャッター駆動用電歪素子を充
   電させるようにしたシャッター駆動装置。