(57)【要約】  【課題】シャッタ羽根の閉じ作動位置を検出して、好適な撮影が行えるようにしたデジタルカメラ用シャッタを提供すること。  【解決手段】シャッタ羽根３，４は、羽根室内で、主地板１の軸１ｂ，１ｃに回転可能に取り付けられていて、両者の長孔には、モータの回転子９と一体の出力ピン９ａが嵌合している。主地板１には、羽根室内に向けて反射式のフォトセンサ１６が取り付けられていて、その光路をシャッタ羽根３が通過し得るようになっている。フォトセンサ１６は、閉じ作動を開始したシャッタ羽根３が開口部１ａを閉鎖する直前の位置を検出することによって、固体撮像素子の撮影時における電荷蓄積開始時機と、モータの通電開始時機とのタイミングの調整を可能にするためのものであり、併せて、シャッタ羽根３が、閉じ作動の終了段階で、ストッパ１ｆに当接したとき、バウンドして再露光するかどうかの検出もできるようになっている。【選択図】  図６
2005189661.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
各々が撮影光路用の開口部を有していて該開口部の少なくとも一方で露光開口を規制していると共に両者の間に羽根室を構成している二つの地板と、前記羽根室に配置されていて前記露光開口の開き作動と閉じ作動とを行う少なくとも１枚のシャッタ羽根と、前記地板の一方に取り付けられていて前記シャッタ羽根に前記露光開口の開閉作動を行わせるシャッタ駆動用電磁アクチュエータと、初期位置から作動を開始して前記露光開口を閉じ始める直前になった前記シャッタ羽根の第１位置を検出する第１フォトセンサと、前記露光開口を閉じ終わったあとバウンドして一時的に前記露光開口の一部を開放した場合における前記シャッタ羽根の第２位置を検出する第２フォトセンサと、を備えていることを特徴とするデジタルカメラ用シャッタ。
【請求項２】
前記第１フォトセンサと前記第２フォトセンサとが、一つのフォトセンサであることを特徴とする請求項１に記載のデジタルカメラ用シャッタ。
【請求項３】
前記羽根室に配置されていて前記露光開口よりも小さな絞り開口を規制する少なくとも１枚の絞り羽根と、前記地板の一方に取り付けられていて前記絞り羽根を前記露光開口から退避している初期位置から前記露光開口に進退させる絞り駆動用電磁アクチュエータと、を備えていて、前記一つのフォトセンサが、前記シャッタ羽根の前記第１位置と前記第２位置との少なくとも一方と、前記絞り羽根の初期位置とを検出するようにしたことを特徴とする請求項２に記載のデジタルカメラ用シャッタ。
【請求項４】
前記二つの地板の間に配置されていて一方の地板との間にシャッタ室を構成し他方の地板との間に絞り室を構成していると共に前記二つの地板に設けられた前記開口部との少なくとも一つによって前記露光開口を規制する開口部を有している中間板を備えていて、該シャッタ室には、前記シャッタ羽根が配置されており、該絞り室には、前記絞り駆動用電磁アクチュエータによって前記露光開口の周りで往復回転させられる絞りリングと、該絞りリングの回転によって同時に同方向へ往復回転させられる複数枚の前記絞り羽根とが配置されていて、前記一つのフォトセンサは、該絞りリングの位置を検出することによって前記絞り羽根の初期位置を間接的に検出するようにしたことを特徴とする請求項３に記載のデジタルカメラ用シャッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルスチルカメラや、静止画像の撮影可能なデジタルビデオカメラや、カメラ付き情報端末装置などに採用して好適なデジタルカメラ用シャッタに関する。
【背景技術】
【０００２】
固体撮像素子を備えたカメラの場合には、シャッタ装置を備えると、画質のよい静止画像を得ることができる。そして、そのようなシャッタ装置は、シャッタ装置だけの場合も勿論であるが、絞り装置と共に一つのユニットとして構成されることもある（特許文献１参照）。また、このようなシャッタ装置は、最近では殆どの場合、モータなどの電磁アクチュエータによって、シャッタ羽根を開閉作動させている。ところが、電磁アクチュエータが独特の構成をしたものの場合には、シャッタ羽根の閉じ作動開始位置（以下、初期位置という）が定まらないことがある。そのため、そのようなシャッタ装置の場合には、撮影の都度、シャッタ羽根の位置をフォトセンサで検出し、初期位置へ確実に復帰させておいてから、閉じ作動を開始させるようにしたものが、特許文献２に記載されている。
【特許文献１】特開２００３−１３１２８５号公報
【特許文献２】特開２００１−１８３７１８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、デジタルカメラ用のシャッタは、撮影を行う前にはシャッタ羽根が初期位置にあって露光開口を全開にしており、液晶モニターによって被写体像を観察できるようにしているのが普通である。また、撮影は、そのようにシャッタ羽根を全開にした状態で、固体撮像素子にそれまで蓄積されていた電荷を放出し、新たに電荷を蓄積させることによって開始され、シャッタ羽根が露光開口を閉鎖し終わることによって終了する。そして、その閉鎖状態において、撮像情報が記憶装置に転送されると、シャッタ羽根は、初期位置へ復帰させられる。そのため、電磁アクチュエータに通電されてから、シャッタ羽根が露光開口を閉じ始めるまでの時間が、正規（基準）の時間からずれてしまうと、適正な露光が得られなくなってしまう。また、シャッタ羽根が、露光開口を一旦閉鎖したあとバウンドして露光開口の一部を一時的に開いてしまうと、周知のようにスミア現象が顕著となり、良質の画像が得られなくなってしまう。
【０００４】
そのため、設計の段階では、それらの事態が生じないように最善の配慮がなされているが、それでも製作上ではいろいろと問題がある。即ち、シャッタ羽根が露光開口を閉じていくときの速度は、一定であって速いことが望ましいが、電磁アクチュエータの起動性や羽根の摩擦などの要因から、初速はどうしても遅くなる。そのため、シャッタ羽根は、初期位置から始動して直ちに露光開口を閉じ始めるのではなく、若干の距離を走行（助走）してから閉じ始めるように設計されている。ところが、電磁アクチュエータの起動性や駆動力には許容差が定められている。また、シャッタ羽根の大きさや重量にも許容差が定められているし、地板に対する組み付け部位や電磁アクチュエータとの連結部位にも公差がある。
【０００５】
そのため、電磁アクチュエータに通電を開始してからシャッタ羽根が露光開口を閉じ始めるまでの時間は、製作されるシャッタごとに異なり、いわゆる個体差が生じてしまう。従って、適正な露光量を得るためには、特許文献２に記載されているように、フォトセンサで検出して、シャッタ羽根が常に初期位置から閉じ作動を開始するようにすることも重要なことではあるが、それとは別に、製作時や修理時において、上記のような個体差についての対応も適切に行えるようにすることも重要である。
【０００６】
他方、露光むらが顕著にならないようにするためにも、また、液晶モニターでの観察に違和感を与えないようにするためにも、シャッタ羽根の閉じ作動は、速ければ速いほどよいことになる。しかしながら、閉じ作動を速くすると、それに伴って、停止時におけるシャッタ羽根のバウンドが大きくなってしまうということがある。そして、バウンドによって露光開口の一部が一時的に開き、固体撮像素子を再露光してしまうと、露光オーバーや露光むらになって、良質の画像が得られなくなってしまう。そのため、通常は、予めそのような事態が生じないように設計をしているが、中には、構成部材の大きさ，配置条件などに制約を受け、再露光をしてしまう確率の大きい設計をせざるを得ないこともある。従って、そのような設計の場合には、製作時や修理時において、バウンドによって再露光が生じてしまう製品に対し、適切に対応できるようにする必要がある。
【０００７】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、電磁アクチュエータに通電されてからシャッタ羽根が露光開口を閉じ始めるまでの時間を適切に検出することができ、しかも、閉じ作動の終了時におけるシャッタ羽根のバウンドも適切に検出できるようにした好適な構成のデジタルカメラ用シャッタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記の目的を達成するために、本発明のデジタルカメラ用シャッタは、各々が撮影光路用の開口部を有していて該開口部の少なくとも一方で露光開口を規制していると共に両者の間に羽根室を構成している二つの地板と、前記羽根室に配置されていて前記露光開口の開き作動と閉じ作動とを行う少なくとも１枚のシャッタ羽根と、前記地板の一方に取り付けられていて前記シャッタ羽根に前記露光開口の開閉作動を行わせるシャッタ駆動用電磁アクチュエータと、初期位置から作動を開始して前記露光開口を閉じ始める直前になった前記シャッタ羽根の第１位置を検出する第１フォトセンサと、前記露光開口を閉じ終わったあとバウンドして一時的に前記露光開口の一部を開放した場合における前記シャッタ羽根の第２位置を検出する第２フォトセンサと、を備えているようにする。また、前記第１フォトセンサと前記第２フォトセンサとが、一つのフォトセンサであるようにしてもよい。
【０００９】
また、そのようにフォトセンサを一つとした場合には、さらに、前記羽根室に配置されていて前記露光開口よりも小さな絞り開口を規制する少なくとも１枚の絞り羽根と、前記地板の一方に取り付けられていて前記絞り羽根を前記露光開口から退避している初期位置から前記露光開口に進退させる絞り駆動用電磁アクチュエータと、を備えていて、前記一つのフォトセンサが、前記シャッタ羽根の前記第１位置と前記第２位置との少なくとも一方と、前記絞り羽根の初期位置とを検出するようにしてもよい。
【００１０】
更に、その場合、前記二つの地板の間に配置されていて一方の地板との間にシャッタ室を構成し他方の地板との間に絞り室を構成していると共に前記二つの地板に設けられた前記開口部との少なくとも一つによって前記露光開口を規制する開口部を有している中間板を備えていて、該シャッタ室には、前記シャッタ羽根が配置されており、該絞り室には、前記絞り駆動用電磁アクチュエータによって前記露光開口の周りで往復回転させられる絞りリングと、該絞りリングの回転によって同時に同方向へ往復回転させられる複数枚の前記絞り羽根とが配置されていて、前記一つのフォトセンサは、該絞りリングの位置を検出することによって前記絞り羽根の初期位置を間接的に検出するようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のデジタルカメラ用シャッタは、電磁アクチュエータに通電されてからシャッタ羽根が露光開口を閉じ始めるまでの時間を適切に検出することができるため、シャッタ装置の個体差から生じる露光制御のばらつきを、製作時や修理時において、撮影時における固体撮像素子に対する電荷の再蓄積の開始時機と、電磁アクチュエータに対する通電開始時機との相対的なタイミングを変えることによって調整することが可能である。そして、このような調整が行えることは、特に、電磁アクチュエータに対する通電開始時機が、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積の開始時機よりも前となる仕様を有する場合に極めて有効となる。また、本発明によれば、閉じ作動の終了時におけるシャッタ羽根のバウンドを適切に検出することができるという効果もある。更に、絞り装置と共にユニット化した場合には、絞り羽根の初期位置を規制できるようにもすることが可能である。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
本発明の実施の形態を、図示した三つの実施例によって説明する。尚、それらの実施例は、いずれもデジタルスチルカメラに採用されて好適なように構成したものであって、実施例１と実施例２とは、シャッタ装置のみをユニットとして構成したものであり、実施例３は、シャッタ装置と絞り装置の両方を一つのユニットとして構成したものである。そして、図１〜図５は実施例１を説明するためのものであり、図６〜図８は実施例２を説明するためのものであり、図９〜１５は実施例３を説明するためのものである。
【実施例１】
【００１３】
先ず、図１〜図５を用いて実施例１を説明するが、図１はシャッタ羽根が初期位置にある状態を示した平面図であり、図２は要部の断面図であり、図３はシャッタ羽根が露光開口を閉鎖して、ストッパに当接した状態を示した平面図であり、図４は図３の状態からシャッタ羽根がバウンドした状態を示した平面図である。また、図５はシャッタ羽根が閉じ作動を開始するときのタイミングを説明するためのタイミングチャートである。尚、図１，図３，図４では、図２に示されている周知のアクチュエータの回転子だけを二点鎖線で示してある。また、図１，図３，図４では、主地板の一部を切断した状態で示してある。
【００１４】
そこで、先ず、本実施例の構成を、図１及び図２を用いて説明する。主地板１と補助地板２とは、合成樹脂製であって、図示していない手段によって相互に取り付けられ、それらの間に羽根室を構成している。また、それらの地板１，２は、略同じ平面形状をしていて、中央部には、光軸を中心にした円形の開口部１ａ，２ａが形成されている。そして、図面上では明らかではないが、開口部１ａの方が開口部２ａよりも僅かに直径が小さく、露光開口を規制するようになっている。但し、開口部２ａの方の直径を小さくし、露光開口を規制させるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００１５】
主地板１の羽根室側の面には、二つの軸１ｂ，１ｃと、四つのストッパ１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇが設けられていて、軸１ｂには、シャッタ羽根３が回転可能に取り付けられ、軸１ｃには、シャッタ羽根４が回転可能に取り付けられている。そして、これらのシャッタ羽根３，４には、各々長孔が形成されているが、周知のことでもあるので、図面を見やすくするために、符号は付けていない。また、主地板１には、円弧状に長孔１ｈが形成されており、補助地板２には、その長孔１ｈに対向した羽根室側の面に、同じ形状の窪みとして長溝２ｂ（図２）が形成されている。更に、主地板１には、方形をした二つの孔が形成されていて、そこにフォトセンサ５，６が埋設されており、補助地板２には、それらのフォトセンサ５，６に対向した羽根室側の面に窪みが形成されていて、そこに反射シート７，８（図２）が貼付されている。
【００１６】
これらのフォトセンサ５，６は、フォトリフレクタとも称されている反射式のフォトセンサであって、発光部から出射して反射シート７，８で反射した光を受光部で受光するタイプのものであるが、以下の説明においては、出射光を受光部で受光しているときの信号をＨレベルの信号と称し、受光していないときの信号をＬレベルの信号と称する。尚、フォトセンサには、後述の実施例３で用いているような直射式のフォトセンサも知られているが、本実施例は、フォトセンサ５，６を、そのような直射式のフォトセンサに代えても差し支えない。そして、そのような直射式のフォトセンサの場合でも、出射光を受光部で受光しているときの信号はＨレベルの信号であり、受光していないときの信号は、Ｌレベルの信号である。
【００１７】
主地板１の羽根室外の面には、シャッタ羽根３，４のアクチュエータが取り付けられている。本実施例のアクチュエータは、一般には、ムービングマグネット型モータなどと称されている電流制御式のモータであって、固定子コイルに対する通電方向に対応して、永久磁石製の回転子が、所定の角度範囲内でだけ往復回転するモータである。この種のモータの場合にも、固定子の構成の違いによって種々のタイプのものが知られているが、本実施例に用いられているモータは、特許文献２にも記載されているような、最もよく知られてタイプのものである。したがって、あらためて説明するまでもないことではあるが、主に図２を用いて簡単に説明をしておく。
【００１８】
回転子９は、コップを伏せたような形状をしている第１固定子枠１０と、略平板状をしている第２固定子枠１１とで軸受けされており、コイル１２は、それらの固定子枠１０，１１の軸受け部を囲むようにして巻回され、その外側に、円筒形のヨーク１３が嵌装されている。また、第２固定子枠１１には、主地板１の長孔１ｈと対向するところに、その長孔１ｈと類似の形状をした長孔１１ａが形成されている。そして、この第２固定子枠１１は、二つのねじ１４，１５によって、主地板１に取り付けられている。また、回転子９は、永久磁石製であるが、回転軸と、その回転軸と平行になるようにして成形された出力ピン９ａとは合成樹脂製であって、出力ピン９ａは、第２固定子枠１１の長孔１１ａと主地板１の長孔１ｈを貫通し、羽根室内でシャッタ羽根３，４の長孔に嵌合し、その先端を、補助地板２の長溝２ｂに挿入している。
【００１９】
尚、この種のモータは、コイル１２に通電されていないとき、何らかの手段を講じておかないと、回転子９の停止位置が極めて不安定になる。そこで、本実施例の場合には、第１固定子１０の所定の位置に、回転子９の外周面と対向するようにして、磁性体棒（鉄ピンともいう）が埋設され、回転子９との間に作用する吸引力によって、回転子９の停止状態を安定化させているが、そのような構成は、余りにも良く知られているので、図面上では省略されている。
【００２０】
次に、主に、図１，図３〜図５を用いて、本実施例の作動を説明する。図１は、撮影前にカメラの電源がオンになっていて、液晶モニターによって被写体像を観察することができる状態を示したものである。このとき、回転子９には、図示していない上記の磁性体棒（鉄ピン）との間に働く吸引力によって、時計方向へ回転する力が付与されているが、シャッタ羽根３，４がストッパ１ｄ，１ｅに接触しているので回転することができず、この状態が維持されている。また、このとき、フォトセンサ５，６は、出射光の光路をシャッタ羽根３によって遮断されておらず、いずれもＨレベルの信号を発している。
【００２１】
撮影に際して、レリーズボタンを押すと、露光制御回路からの信号によって、それまで固体撮像素子に蓄積されていた電荷を放出することによって、撮影のための露光が開始され（図５のタイミングチャートにおけるＡの時点）、固体撮像素子に新たに電荷が蓄積されていく。そして、測光回路の測定結果によって定められた所定の時間が経過すると、モータのコイル１２に対して正方向の通電が開始される（図５におけるＢの時点）。それによって、回転子９は、反時計方向へ回転させられ、各々の初期位置からシャッタ羽根３を反時計方向へ、シャッタ羽根４を時計方向へ回転させる。このようにして、シャッタ羽根３，４が同時に相反する方向へ回転して、開口部１ａを閉じ始める直前になると、シャッタ羽根３の先端部が、フォトセンサ５の光路を遮断する。そのため、フォトセンサ５は、その瞬間からＬレベルの信号を発することになる（図５におけるＣの時点）。
【００２２】
ところで、既に説明したように、コイル１２に対して通電を開始してからシャッタ羽根３，４が開口部１ａを閉じ始めるまでに要する時間は、製作上、均一にはならず、個体差が生じてしまう。そして、もしも、その時間が、設計基準時間（図５におけるＢからＣまでの時間）よりも長い場合（図５におけるＢからＥまでの時間）には、×印を付けた分だけ露光オーバーになってしまうし、短い場合（図５におけるＢからＤまでの時間）には、□印を付けた分だけ露光アンダーになってしまう。そこで、本実施例の場合には、製作時において、コイル１２に対する通電開始からフォトセンサ５がＬレベルの信号を発するまでの時間を計測し、図５においてＬレベルの信号が例えばＤの時点で発生した場合には、上記のような電荷の放出後に行われる固体撮像素子に対する電荷の再蓄積の開始時機（Ａの時点）から、コイル１２に対する通電開始時機までの時間を、Ｄ，Ｃ間の時間だけ長くし、逆にＬレベルの信号が例えばＥの時点で発生した場合には、Ｃ，Ｅ間の時間だけ短くすることによって、上記の設計基準時間が得られるようにする。また、このことから、カメラの仕様によっては、市販後、カメラの使用中に、上記の設計基準時間を逸脱するようになったときには、適正な露光が得られなくなったことを警告するようにすることも可能になっている。
【００２３】
このようにして、シャッタ羽根３がフォトセンサ５にＬレベルの信号を発生させた後、シャッタ羽根３，４は開口部１ａを閉じていくが、その過程において、シャッタ羽根３は、フォトセンサ５からＨレベルの信号を発生させ、フォトセンサ６からＬレベルの信号を発生させるようになる。しかしながら、それらの信号は、いずれも無視される。また、その後、開口部１ａを閉鎖する段階になると、フォトセンサ６からは再びＨレベルの信号が発生するようになるが、その信号も無視される。そして、開口部１ａを閉鎖した後、シャッタ羽根３，４は、ストッパ１ｆ，１ｇに当接して停止する。その状態が、図３に示された状態である。そして、この状態になると、固体撮像素子に蓄積された撮像情報が、直ちに記憶装置に転送される。
【００２４】
ところで、シャッタ羽根３，４は、上記のようにして閉じ作動を終了するが、その作動は高速で行われるため、ストッパ１ｆ，１ｇに当接したとき、個体差によって、予め設計上で想定していたよりも大きくバウンドしてしまうことがある。図４には、そのようにして、予想よりも大きくバウンドした状態を、実際よりも遥かに誇張して示している。このような状態になると、開口部１ａの一部が一時的に開いてしまい、固体撮像素子が再露光されてしまうため、その再露光が上記のような記憶装置への転送が行われる前に発生したときには、露光オーバーや露光むらの原因になり、良質の画像が得られなくなってしまうことになる。
【００２５】
ところが、本実施例の場合には、図４からも分かるように、フォトセンサ６の２回目のＬ信号が、後述するコイル１２への逆方向の通電を開始する前に発生すると、そのような事態を検出することができ、一方のシャッタ羽根３を交換するなどして、対策を講じることが可能になっている。尚、本実施例の場合には、シャッタ羽根３，４の閉じ作動を、ストッパ１ｆ，１ｇに当接させて停止させているが、ストッパ１ｆ，１ｇを設けずに、出力ピン９ａを、長孔１ｈの縁に当接させなどして停止させるようにした場合にも、同じことが言える。
【００２６】
このようにして、シャッタ羽根３，４が閉じ作動を終了し、撮像情報が記憶装置に転送されると、図３の状態において、コイル１２に対して、上記とは逆方向の通電が行われる。それによって、回転子９は、時計方向へ回転し、シャッタ羽根３，４に開き作動を行わせる。しかしながら、このときに発生するフォトセンサ５，６からの信号は全て無視される。そして、シャッタ羽根３，４は、開口部１ａを全開にした後、ストッパ１ｄ，１ｅに当接して、初期位置に停止させられるが、その後、コイル１２に対する通電を断つと、図１の状態に復帰したことになる。
【実施例２】
【００２７】
次に、図６〜図８を用いて実施例２を説明するが、図６はシャッタ羽根が初期位置にある状態を示した平面図であり、図７はシャッタ羽根が露光開口を閉鎖して、ストッパに当接した状態を示した平面図であり、図８は図７の状態からシャッタ羽根がバウンドした状態を示した平面図である。また、これらの図面は、上記の図１，図３，図４と同様に、主地板１の一部を切断した状態で示してある。ところで、本実施例の構成は、図６〜図８を、上記の図１，図３，図４と比較すれば分かるように、実施例１においては、主地板１に二つの反射式のフォトセンサ５，６を取り付けていたのに対して、本実施例は一つの反射式のフォトセンサ１６を取り付けていることと、シャッタ羽根３，４の外形が若干異なるだけであって、その他の構成は、実施例１の場合と全く同じといってよい。そのため、実施例１の場合と実質的に同じ部材，部位には同じ符号を付け、具体的な構成説明は省略することにする。
【００２８】
そこで、本実施例の作動を説明するが、実施例１の作動説明と重複するところは、簡略化して説明することにする。図６は、液晶モニターによって被写体像を観察することができる状態を示したものであり、フォトセンサ１６は、出射光の光路をシャッタ羽根３によって遮断されず、Ｈレベルの信号を発している。撮影に際して、レリーズボタンを押すと、露光制御回路からの信号によって、それまで固体撮像素子に蓄積されていた電荷を放出することによって、撮影のための露光が開始され、固体撮像素子に新たに電荷が蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、モータのコイル１２に対して正方向の通電が開始され、回転子９が反時計方向へ回転させられる。
【００２９】
それによって、シャッタ羽根３，４は、初期位置から相反する方向へ回転させられ、閉じ作動を開始する。そして、シャッタ羽根３，４が、開口部１ａを閉じ始める直前になると、シャッタ羽根３の先端部が、フォトセンサ１６の光路を遮断するため、フォトセンサ１６は、その瞬間からＬレベルの信号を発することになる。従って、製作時において、コイル１２に対する通電開始からフォトセンサ１６がＬレベルの信号を発するまでの時間を計測し、その時間が設計基準時間と異なる場合には、上記のような固体撮像素子に対する電荷の再蓄積の開始時機から、コイル１２に対する通電開始時機までの時間を調節し、設計基準時間が得られるようにする。
【００３０】
このようにして、シャッタ羽根３がフォトセンサ１６にＬレベルの信号を発生させた後、シャッタ羽根３，４は開口部１ａを閉じていく。そして、開口部１ａを閉鎖する段階になると、フォトセンサ１６からは再びＨレベルの信号が発生するが、その信号は無視される。そして、開口部１ａを閉鎖した後、シャッタ羽根３，４は、ストッパ１ｆ，１ｇに当接して停止するが、その状態が、図７に示された状態である。ところが、シャッタ羽根３，４は、そのようにしてストッパ１ｆ，１ｇに当接したとき、図８に示されているように、個体差によって、予想よりも大きくバウンドしてしまうものが製作されてしまうことがある。そこで、本実施例の場合には、そのような事態の発生を、後述するコイル１２への逆方向への通電が行われる前におけるフォトセンサ１６の２回目のＬ信号の発生で検出することができ、シャッタ羽根３を交換するなどの対策を講じることが可能になっている。
【００３１】
シャッタ羽根３，４が閉じ作動を終了すると、図７の状態において撮像情報が記憶装置に転送される。そして、その転送が終了すると、コイル１２に対して、上記とは逆方向の通電が行われ、回転子９が、時計方向へ回転させられる。それによって、シャッタ羽根３，４は、開き作動を行い、開口部１ａを全開にした後、ストッパ１ｄ，１ｅに当接して、初期位置に停止させられる。その後、コイル１２に対する通電を断つと、図８の状態に復帰したことになる。このように、本実施例は、実施例１の場合よりもシャッタ羽根３，４の形状が若干大きくなるが、フォトセンサが一つで済むという利点がある。
【実施例３】
【００３２】
次に、図９〜図１５を用いて実施例３を説明するが、本実施例は、シャッタ装置と絞り装置を一つのユニットとして構成したものである。そして、図９は、シャッタ羽根と絞り羽根が初期位置にある状態を示した平面図であり、図１０は、展開状態にして示した図９の要部断面図である。また、図１１〜図１５は、図９の状態からの作動を説明するためのものである。尚、本実施例の一部の構成であるシャッタ装置の構成は、上記の二つの実施例と殆ど類似の構成をしている。そのため、シャッタ装置の構成部材には、上記の二つの実施例と実質的に同じ部材，部位に同じ符号を付け、異なっている点だけを説明することにする。
【００３３】
先ず、本実施例の構成を、主に図９及び図１０を用いて説明する。本実施例の主地板２１と補助地板２２とは、合成樹脂製であって、それらの間に、薄い中間板２３が配置されている。そして、それらの三者は、図示していない手段によって取り付けられ、主地板２１と中間板２３の間に絞り室を構成し、中間板２３と補助地板２２の間にシャッタ室を構成している。また、それら三者の中央部には、光軸を中心にした円形の開口部２１ａ，２２ａ，２３ａが形成されているが、開口部２３ａの直径が一番小さくて、露光開口（最大絞り開口）を規制している。但し、開口部２１ａや開口部２２ａに露光開口を規制させるようにしてもよいことは言うまでもない。
【００３４】
そこで、次に、シャッタ装置関連の構成を説明する。主地板２１の羽根室側の面には、二つの軸２１ｂ，２１ｃが設けられていて、中間板２３を貫通しており、シャッタ室内において、軸２１ｂには、シャッタ羽根３が回転可能に取り付けられ、軸２１ｃには、シャッタ羽根４が回転可能に取り付けられている。本実施例のシャッタ羽根３，４は、上記の実施例１，２の場合とは異なる形状をしているが、実質的には同じであって、各々、回転子９の出力ピン９ａが嵌合する長孔を有している。尚、図１０においては、シャッタ羽根３の図示を省略してある。また、主地板２１には、実施例１，２における長孔１ｈと同じ形状をした円弧状の長孔２１ｄ（図１０）が形成されており、中間板２３には、その長孔２１ｄに対向した領域に、同じ形状の長孔２３ｂ（図１０）が形成され、補助地板２２には、その長孔２３ｂに対向した面に、同じ形状の窪みとして長溝２２ｂ（図１０）が形成されている。
【００３５】
本実施例の場合には、主地板２１に、シャッタ羽根３，４の当接するストッパが設けられておらず、シャッタ羽根３，４の回転は、回転子９の出力ピン９ａが、長孔２１ｄの両端に当接することによって、停止させられるようになっている。また、主地板２１と補助地板２３の間には、一つのフォトセンサ２４が取り付けられている。このフォトセンサ２４は、フォトインタラプタとも称されている直射式のフォトセンサであって、発光部と受光部の間をシャッタ羽根４の先端部が通過するようになっている。そのため、本実施例の場合には、実施例１，２における反射シート７，８は設けられていない。また、シャッタ駆動用のアクチュエータは、主地板２１の羽根室外の面に取り付けられていて、その構成は、実施例１で説明したものと実質的に同じである。そのため、その構成説明は省略するが、図９，図１１〜図１５においては、取付用のねじ１４，１５の図示が省略されている。
【００３６】
次に、絞り装置関連の構成を説明する。絞り室内には、絞りリング２５と７枚の絞り羽根２６（図１０以外は１枚にだけ符号を付けてある）が配置されている。そのうち、絞りリング２５には、略等角度間隔に七つのカム溝２５ａ（一つにだけ符号を付けてある）が形成され、外周の所定の角度範囲には歯部２５ｂが形成され、外周の所定の位置には遮光部２５ｃが形成されている。そして、遮光部２５ｃは、フォトセンサ２４の発光部と受光部の間に出入りするようになっている。また、絞り羽根２６は、全て同じ形状をしており、主地板２１側に軸ピン２６ａと係合ピン２６ｂとを有していて、軸ピン２６ａを、地板２１に形成されている孔に回転可能に嵌合させ、係合ピン２６ｂを、絞りリング２５のカム溝２５ａに挿入している。
【００３７】
本実施例における絞り駆動用のアクチュエータは、特開２００２−１３１８０２号公報などで周知のステップモータであるが、その構成を簡単に説明しておく。回転子２７は、合成樹脂製の軸部２７ａと、その軸部２７ａに取り付けられた円筒形の永久磁石２７ｂと、その軸部２７ａと一体成形で形成された出力歯車２７ｃとで構成され、主地板２１に立設されている軸２１ｅに回転可能に取り付けられている。そして、その永久磁石２７ｂは、径方向に４極に着磁されている。また、固定子は、図示していない手段によって主地板２１に取り付けられている二つのヨーク２８，２９と、各々の一方の脚部に巻回されているコイル３０，３１とで構成されており、ヨーク２８，２９は、各々の二つの脚部の先端を磁極部とし、それらを、主地板２１に形成された孔に挿入し、永久磁石２７ｂの円周面に対向させている。更に、減速歯車３２は、親歯車と子歯車とからなる２段歯車であって、主地板２１に設けられた軸２１ｆに回転可能に取り付けられており、親歯車を回転子２７の出力歯車２７ｃに噛合させ、子歯車を絞りリング２５の歯部２５ｂに噛合させている。
【００３８】
次に、図９，図１１〜図１５を用いて、本実施例の作動を説明する。図９は、カメラの電源がオンになり、シャッタ羽根３，４も７枚の絞り羽根２６も初期位置にあって、撮影可能な状態を示したものであるが、先ず最初に、このような状態が確実に得られている理由について説明をしておく。先ず、シャッタ羽根３，４の場合は、既に説明したように、コイル１２が非通電状態であっても、回転子９の磁力が、図示していない磁性体棒（鉄ピン）との間に作用しているため、カメラの電源のオン，オフに関係なく、回転子９の出力ピン９ａを主地板２１の長孔２１ｄの一方の端面に接触させることによって、初期位置を確実に維持することが可能になっている。しかも、万が一、強い衝撃を受けて初期位置から若干回転するようなことがあったとしても、回転子９と磁性体棒（鉄ピン）との間に作用している吸引力によって直ちに初期位置へ復帰させられる。
【００３９】
他方、絞り羽根２６の場合には、カメラに強い衝撃を受けると、絞りリング２５が若干回転させられた位置で停止し、絞り羽根２６が初期位置へ復帰できないでいることがある。また、前回の撮影中に電池が切れた場合などにも、初期位置へ復帰することができず、絞りリング２５と共にずれた位置で停止したままになっていることがある。そこで、従来は、そのような場合を想定して、電源をオンにしたとき、先ず絞り装置を作動させて、絞り羽根を初期位置へ自動的に復帰させるようにしていたが、本実施例の場合もそのようにすることが可能になっている。即ち、本実施例の場合には、カメラの電源がオンになると、ステップモータが始動して、回転子２７の出力歯車２７ｃが、減速歯車３２を介して絞りリング２５を回転させ、絞りリング２５の遮光部２５ｃによって、フォトセンサ２４がＬレベルの信号を発したとき、回転子２７を停止させ、図９に示すような絞り羽根２６の初期位置が得られるようになっている。従って、図９においては、絞りリング２５の遮光部２５ｃが、フォトセンサ２４の光路を遮断している。
【００４０】
このようにして、図９の状態が得られた後、撮影に際して、レリーズボタンを押すと、測光回路の測定結果にもとづいて、露光時間と絞り値が決定される。ところが、本実施例の場合は、決定された絞り値の如何にかかわらず、必ず最初に絞り装置が作動させられる。即ち、先ず、コイル３０，３１に対してパルス信号が与えられると、回転子２７は時計方向へ回転させられ、その回転が、出力歯車２７ｃから減速歯車３２を介して伝達され、絞りリング２５が時計方向へ回転させられる。ところが、この初期段階における絞りリング２５の回転では、カム溝２５ａの一部の形状が、光軸を中心にした円弧状に形成されているため、絞り羽根２６の係合ピン２６ｂを押すことがない。そのため、７枚の絞り羽根２６は、初期位置に停止したままである。そして、上記の測定結果によって、最大絞り開口で撮影すると決定されていた場合には、カム溝２６ａが係合ピン２６ｂを押し始める前に、回転子２７は停止させられる。そのときの状態が図１１に示されており、この状態では、フォトセンサ２４はＨレベルの信号発生状態になっている。
【００４１】
最大絞り開口で撮影する場合は、図１１に示された状態で、後述のようにシャッタ装置が作動させられるが、それ以外の場合には、図１１の状態で回転子２７は停止されず、時計方向の回転を続行させられる。そのため、絞りリング２５のカム溝２５ａが、絞り羽根２６の係合ピン２６ｂを押し始め、７枚の絞り羽根２６を同時に反時計方向へ回転させ、開口部２３ａに進入させていく。そして、絞り羽根２６が所定の絞り開口制御位置に達すると、コイル３０，３１に対するパルス信号が断たれ、回転子２７の回転が停止する。図１２は、そのようにして、７枚の絞り羽根２６が所定の絞り開口制御位置で停止させられた状態を示したものである。
【００４２】
このようにして、絞り装置の作動が停止すると、その直後に、露光制御回路からの信号によって、それまで固体撮像素子に蓄積されていた電荷を放出する。そのため、撮影のための露光が開始され、固体撮像素子に電荷が蓄積されていく。そして、上記の測定結果によって定められた所定の時間が経過すると、コイル１２に対して正方向の通電が開始され、回転子９は時計方向へ回転させられる。そのため、シャッタ羽根３，４は、初期位置から相反する方向へ同時に回転させられるが、図１３に示すように、開口部２３ａを閉じ始める直前になると、シャッタ羽根４の先端部が、フォトセンサ２４の光路を遮断する。そのため、フォトセンサ２４は、その瞬間からＬレベルの信号を発することになる。
【００４３】
従って、本実施例の場合にも、上記の実施例１，２の場合と同様に、製作時において、コイル１２に対する通電開始からフォトセンサ２４がＬレベルの信号を発するまでの時間を計測し、その時間が設計基準時間と異なる場合には、上記のような電荷の放出後に行われる固体撮像素子に対する電荷の再蓄積の開始時機から、コイル１２に対する通電開始時機までの時間を調節することによって、設計基準時間が得られるようにすることができる。また、カメラの仕様によっては、市販後、何らかの理由によって設計基準時間を逸脱するようになったとき、適正な露光が得られなくなったことを警告するようにすることも可能になっている。
【００４４】
シャッタ羽根４がフォトセンサ２４にＬレベルの信号を発生させた後、シャッタ羽根３，４は開口部２３ａを閉じていく。そして、開口部２３ａを閉鎖する段階になると、フォトセンサ２４からは再びＨレベルの信号が発生するが、その信号は無視される。その後、回転子９の出力ピン９ａが主地板２１の長孔２１ｄの端面に当接すると、回転子９と共にシャッタ羽根３，４の回転も停止する。その状態が、図１４に示された状態である。しかしながら、個体差によって、中には、出力ピン９ａが長孔２１ｄの端面に当接したとき、シャッタ羽根３，４が、その反動で図１５に示された状態にバウンドしてしまうものが製作されてしまうことがあるが、本実施例においては、そのような現象を、シャッタ羽根３，４の作動開始後から、後述するコイル１２への逆方向の通電を開始するまでに発生する２回目のＬレベルの信号で検出することができ、直ちにシャッタ羽根３，４を交換するなどの対策を講じることが可能になっている。
【００４５】
このようにして、シャッタ羽根３，４が閉じ作動を終了すると、図１４の状態において撮像情報が記憶装置に転送される。そして、その転送が終了すると、コイル１２に対して、上記とは逆方向の通電が行われ、回転子９が、反時計方向へ回転させられる。それによって、シャッタ羽根３，４は、開き作動を行い、フォトセンサ２４からＬレベルの信号を発生させ、開口部２３ａを全開にした後にはＨレベルの信号を発生させるが、それらの信号は無視される。その後、回転子９の出力ピン９ａが主地板２１の長孔２１ｄに当接すると、シャッタ羽根３，４も停止させられ、コイル１２に対する通電が断たれる。
【００４６】
他方、ステップモータのコイル３０，３１にも逆転のパルス信号が与えられるので、回転子２７が反時計方向へ回転させられ、絞りリング２５を反時計方向へ回転させる。そのため、カム溝２５ａによって係合ピン２６ｂが押され、７枚の絞り羽根２６は、同時に時計方向へ回転させられて、開口部２３ａから退いていく。その後、シャッタ羽根３，４に遅れて開口部２３ａを全開にすると、その直後に、絞り羽根２６の回転は、カム溝２５ａの形状によって停止することになるが、絞りリング２５はなおも回転を続ける。そして、シャッタ羽根３，４が初期位置に戻ったあとに、遮光部２５ｃがフォトセンサ２４の光路を遮断すると、そのときのＬレベルの信号によってコイル３０，３１へのパルス信号が断たれ、図９の状態に復帰する。従って、本実施例の場合には、フォトセンサが一つであるにもかかわらず、実施例２の場合に加えて、絞り羽根の初期位置への位置決めをも行えるという利点がある。
【００４７】
尚、上記の各実施例におけるシャッタ装置の説明においては、製作時において、コイル１２に対して閉じ作動のための通電を開始してから、フォトセンサ５，１６，２４が最初にＬレベルの信号を発するまでの時間を計測し、その時間が設計基準時間と異なる場合には、レリーズ後の電荷の放出後における固体撮像素子に対する電荷の再蓄積の開始時機から、コイル１２に対する通電開始時機までの時間を調節して、設計基準時間が得られるようにすると説明した。しかしながら、本発明は、このような場合に限定されるものではない。それは、シャッタ装置の仕様によっては、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積の開始時機が、コイル１２に対する通電開始時機よりも後になるようにする場合もあるからである。そして、そのようにする場合の中には、単にシャッタ羽根が露光開口を閉じ始める前に、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積を開始させるようにする場合と、シャッタ羽根が露光開口を閉じ始めてから、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積を開始させるようにする場合（所謂、三角露光特性になる場合）とがある。そのため、設計基準時間に合わせる調節とは、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積開始時機と、コイル１２に対する通電開始時機との相対的なタイミング調節ということになる。
【００４８】
そこで、上記のうち、シャッタ羽根が露光開口を閉じ始めた後に、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積を開始させるようにした場合の調節方法を説明しておく。その場合における最大露光量の制御は、図５におけるＣ時点で、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積を開始させるようにした場合である。そして、撮影に際して、適正露光量が得られるように露光量を減じる場合には、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積を開始させる時機を遅くするか、コイル１２へ通電を開始させる時機を早くすることになる。従って、このような構成のシャッタ装置の場合には、最大露光量で適正露光となる撮影条件下でシャッタ装置を作動させ、フォトセンサ５，１６，２４が、最初にＬレベルの信号を発した時点（図５におけるＣ時点）で、固体撮像素子に対する電荷の再蓄積を開始させることができるように、コイル１２への通電開始時機を決めればよいことになる。いずれにしても、このような露光制御を行うシャッタ装置の場合には、シャッタ羽根の初期位置から露光開口を閉じ始めるまでの時間が、設計基準時間とずれてしまうと、そのずれ時間による露光量の差が、正規の露光量に対して大きな誤差（比率）となって影響することになるため、この種の調節は、必要不可欠なことである。
【００４９】
また、上記の各実施例のシャッタ装置においては、相反する方向へ回転する２枚のシャッタ羽根を備えているが、本発明は、いずれか一方の羽根だけを備えたシャッタ装置としても差し支えないし、シャッタ駆動用のアクチュエータは、ムービングマグネット型モータに限定されず、ステップモータやプランジャなどの他の電磁アクチュエータであっても差し支えない。また、上記の各実施例は、モータがシャッタ羽根を直接駆動しているが、本発明には、電磁アクチュエータが他の部材を介してシャッタ羽根を駆動させるようにしたものも含まれる。
【００５０】
また、上記の実施例３の絞り装置においては、ステップモータが絞りリングを介して複数枚の絞り羽根を駆動しているが、本発明において、シャッタ装置と共にユニット化される絞り装置は、そのような構成に限定されず、ステップモータを他の電磁アクチュエータに置きかえてもよいし、絞りリングを介さず、１枚又は２枚の絞り羽根を直接駆動するようにしても差し支えない。そして、１枚の場合は、露光開口よりも小さい直径の絞り開口を有する絞り羽根であることは言うまでもない。更に、上記の実施例３では中間板によってシャッタ室と絞り室を構成しているが、特許文献１にも記載されているように、中間板は必ずしも必要なものではない。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】シャッタ羽根が初期位置にある状態を示した実施例１の平面図である。
【図２】実施例１の要部の断面図である。
【図３】シャッタ羽根が露光開口を閉鎖して、ストッパに当接した状態を示した実施            例１の平面図である。
【図４】図３の状態からシャッタ羽根がバウンドした状態を示した平面図である。
【図５】シャッタ羽根が閉じ作動を開始するときのタイミングを説明するためのタイ            ミングチャートである。
【図６】シャッタ羽根が初期位置にある状態を示した実施例２の平面図である。
【図７】シャッタ羽根が露光開口を閉鎖して、ストッパに当接した状態を示した実施            例２の平面図である。
【図８】図７の状態からシャッタ羽根がバウンドした状態を示した平面図である。
【図９】シャッタ羽根と絞り羽根が初期位置にある状態を示した実施例３の平面図で            ある。
【図１０】展開して示した図９の要部断面図である。
【図１１】図９の状態から絞りリングが回転を開始したが、絞り羽根が未だ初期位置            にある状態を示した平面図である。
【図１２】図１１の状態から絞りリングがさらに回転して、絞り羽根が所定の絞り開            口制御位置で停止した状態を示した平面図である。
【図１３】図１２の状態から、シャッタ羽根が閉じ作動を開始し、露光開口を閉じ始            める直前の状態を示した平面図である。
【図１４】図１３の状態からシャッタ羽根が露光開口を閉鎖して、ストッパに当接し            た状態を示した平面図である。
【図１５】図１４の状態からシャッタ羽根がバウンドした状態を示した平面図である。
【符号の説明】
【００５２】
１，２１                      主地板
１ａ，２ａ，２１ａ，２２ａ，２３ａ  開口部
１ｂ，１ｃ，２１ｂ，２１ｃ，２１ｅ，２１ｆ  軸
１ｄ，１ｅ，１ｆ，１ｇ        ストッパ
１ｈ，１１ａ，２１ｄ，２３ｂ  長孔
２，２２                      補助地板
２ｂ，２２ｂ                  長溝
３，４                        シャッタ羽根
５，６，１６，２４            フォトセンサ
７，８                        反射シート
９                            回転子
９ａ                          出力ピン
１０                          第１固定子枠
１１                          第２固定子枠
１２，３０，３１              コイル
１３，２８，２９              ヨーク
１４，１５                    ねじ
２３                          中間板
２５                          絞りリング
２５ａ                        カム溝
２５ｂ                        歯部
２５ｃ                        遮光部
２６                          絞り羽根
２６ａ                        軸ピン
２６ｂ                        係合ピン
２７                          回転子
２７ａ                        軸部
２７ｂ                        永久磁石
２７ｂ                        出力歯車
３２                          減速歯車
【図１】
2005189661.tif 000003
【図２】
2005189661.tif 000004
【図３】
2005189661.tif 000005
【図４】
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【図５】
2005189661.tif 000007
【図６】
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【図７】
2005189661.tif 000009
【図８】
2005189661.tif 000010
【図９】
2005189661.tif 000011
【図１０】
2005189661.tif 000012
【図１１】
2005189661.tif 000013
【図１２】
2005189661.tif 000014
【図１３】
2005189661.tif 000015
【図１４】
2005189661.tif 000016
【図１５】
2005189661.tif 000017