(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像素子の前方に配置されて、露光用開口部を全開にする開放位置と全閉にする閉鎖位置との２つの位置の間を往復作動する複数枚のシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根が開放位置側にあるか閉鎖位置側にあるかを検知するセンサと、前記シャッタ羽根と係合して前記２つの位置の間を往復駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの通電制御を行う制御部とを備え、
前記制御部は、前記シャッタ羽根が開放位置に保持されるべきレリーズ動作前の撮影可能な撮影準備状態において、前記センサが前記シャッタ羽根の開放位置を検知しないとき前記シャッタ羽根に開き動作を行わせるべく前記アクチュエータに対して開き通電を行い、レリーズ動作がなされたとき前記シャッタ羽根が開放位置に保持されたまま前記撮像素子による撮影が開始され、所定時間経過後、撮影完了のために前記シャッタ羽根に閉じ動作を行わせるべく前記アクチュエータに対して閉じ通電を行う、
ことを特徴とするデジタルカメラ用シャッタ。
【請求項２】
前記アクチュエータは、ムービングマグネット型のアクチュエータであって前記開放位置と前記閉鎖位置の２つの位置に無通電保持のための磁性材を有する
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】
前記センサは、地板に設けられた光学式の反射型フォトカプラー及び該地板との間に前記シャッタ羽根を配置する空間を形成するためのシャッタ上蓋に貼付された反射シートからなり、前記シャッタ羽根が前記開放位置にあるとき該シャッタ羽根が前記フォトカプラーの出射光部を覆い該フォトカプラーの出力を低レベルとし、前記シャッタ羽根が前記閉鎖位置にあるとき該シャッタ羽根が退避することにより、前記フォトカプラーの出射光／入射光部に対向する前記反射シートが機能して、その出力を高レベルとするように構成されている
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のデジタルカメラ用シャッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＣＣＤ等の電子撮像素子を搭載して電子的に撮影するデジタルカメラに最適なシャッタに関するものであり、撮影のため前記ＣＣＤ等の電子撮像素子を開放する位置と、蓄積された電荷を記録部に転送する際に外部からの光の入射により誤動作が発生することを防止するため前記ＣＣＤ等の電子撮像素子を閉鎖する位置と、の２つの位置を往復作動する複数枚のシャッタ羽根から構成され、開放位置と閉鎖位置の２つの位置に無通電保持機構を有し、さらに撮影と撮影の間の移動中にカメラへの振動や衝撃等により前記シャッタ羽根が所定位置より移動しても、シャッタチャンスを逃すことなく即撮影状態に入れるように、センサにより常時監視して前記シャッタ羽根を常時所定位置に復帰させる様に構成されたデジタルカメラ用シャッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、ＣＣＤ等の電子撮像素子を搭載したデジタルカメラにおいては、複数枚のシャッタ羽根と係合したアクチュエータの往復作動により露光用開口部が開閉するように構成されたシャッタによって、ＣＣＤ等に蓄積された電荷を記録部に転送する際に外部の光が入射して誤動作が発生することを防止するように前記露光用開口部を閉じ制御していたが、そのようなデジタルカメラ用シャッタに使用されているアクチュエータの多くは、通電により回動して往復作動をする単純な回転型のものが多く、シャッタ装置の低コスト要請等の理由から特別な係止／解除機構や制御機構を持たないものがほとんどであった。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
前述のようにデジタルカメラ用シャッタにおいては、撮影に際しては撮像が電子的に行われるので露光用開口部を開放しておけば良く、撮影後ＣＣＤ等の電子撮像素子に蓄積された電荷を不図示のカメラ本体側の情報処理部に転送する際に外光による誤動作防止の為遮光する必要があった。
つまり、撮影に際してのシャッタ動作は開放から閉鎖への一方向動作のみが必要とされていた。
しかしながら、上述した従来例においては、単純に回動して往復作動をするアクチュエータを使用したデジタルカメラ用のシャッタであり、特別な係止／解除機構や制御機構を持たないものがほとんどであったので、撮影と撮影との間にデジタルカメラをストラップ等によりぶら下げながら携帯していると、振動や衝撃により比較的容易にシャッタ羽根が撮影の際の所定位置である開放位置より移動してしまっていた。
この為、撮影の際、頻繁に前記複数枚のシャッタ羽根と係合したアクチュエータに通電して撮影の際の所定位置である開放位置となるように必ず制御する必要が生じていたので、撮影の為の準備時間として発生した時間遅れにより、良いシャッタチャンスを逃がしてしまうことも多く、撮影の即応性への配慮がないといった問題が発生していた。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
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、撮像素子の前方に配置されて、露光用開口部を全開にする開放位置と全閉にする閉鎖位置との２つの位置の間を往復作動する複数枚のシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根が開放位置側にあるか閉鎖位置側にあるかを検知するセンサと、前記シャッタ羽根と係合して前記２つの位置の間を往復駆動するアクチュエータと、前記アクチュエータの通電制御を行う制御部とを備え、前記制御部は、前記シャッタ羽根が開放位置に保持されるべきレリーズ動作前の撮影可能な撮影準備状態において、前記センサが前記シャッタ羽根の開放位置を検知しないとき前記シャッタ羽根に開き動作を行わせるべく前記アクチュエータに対して開き通電を行い、レリーズ動作がなされたとき前記シャッタ羽根が開放位置に保持されたまま前記撮像素子による撮影が開始され、所定時間経過後、撮影完了のために前記シャッタ羽根に閉じ動作を行わせるべく前記アクチュエータに対して閉じ通電を行うようにする。
【０００５】
また、本発明のデジタルカメラ用シャッタにおいては、前記アクチュエータは、
ムービングマグネット型のアクチュエータであって前記開放位置と前記閉鎖位置の２つの位置に無通電保持のための磁性材を有するようにする。
【０００６】
また、本発明のデジタルカメラ用シャッタにおいては、前記センサは、地板に設
けられた光学式の反射型フォトカプラー及び該地板との間に前記シャッタ羽根を配置する空間を形成するためのシャッタ上蓋に貼付された反射シートからなり、前記シャッタ羽根が前記開放位置にあるとき該シャッタ羽根が前記フォトカプラーの出射光部を覆い該フォトカプラーの出力を低レベルとし、前記シャッタ羽根が前記閉鎖位置にあるとき該シャッタ羽根が退避することにより、前記フォトカプラーの出射光／入射光部に対向する前記反射シートが機能して、その出力を高レベルとするように構成されているようにする。

【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に、本発明の好適な２枚のシャッタ羽根による第１の実施形態を図１〜図８により説明する。
図１は、シャッタ羽根閉鎖状態を示す平面図、図２は、シャッタ羽根開放状態を示す平面図、図３は、アクチュエータの平面図、図４は、アクチュエータのＡ−Ａ断面図、図５は、シャッタ羽根閉鎖状態のフォトカプラーの断面図、図６は、シャッタ羽根開放状態のフォトカプラーの断面図、図７は、動作タイミングチャート図、図８は、動作フローチャート図である。
尚、全図を通じて同一符号は同一対称物を示す。
【０００８】
先ず、シャッタ羽根閉鎖状態を示す平面図である図１において、シャッタ地板１の中央には、円形をした露光用開口部２が開いており、該露光用開口部２は、２枚のシャッタ羽根であるシャッタ羽根３及びシャッタ羽根３ａにより閉鎖され全閉状態となっている。
シャッタ地板１には、ムービングマグネット型のアクチュエータ５が取り付けられており、該アクチュエータ５の構成部品であるロータマグネット９と一体に成形された作動ピン６は、延伸して２枚のシャッタ羽根に穿孔された長孔と係合しているので、アクチュエータ５に直流電圧を印加することにより所定角度回動する前記ロータマグネット９及び作動ピン６と連動して、前記２枚のシャッタ羽根３，３ａも所定角度移動して図１のシャッタ羽根閉鎖状態からシャッタ羽根開放状態を示す平面図である図２の状態へと移行する。
【０００９】
続いて、逆極性の直流電圧を印加することにより、前記２枚のシャッタ羽根は、前述の動作とは逆に、図２のシャッタ羽根開放状態から図１のシャッタ羽根閉鎖状態に所定角度移動して復動することとなる。
このようにして、露光用開口部を全閉にするシャッタ閉鎖状態と、前記露光用開口部を全開にするシャッタ開放状態と、の２つの状態の間を所定角度往復作動するような２枚のシャッタ羽根によるデジタルカメラ用シャッタが構成されることとなる。
【００１０】
次に、アクチュエータの平面図である図３及び、アクチュエータのＡ−Ａ断面図である図４によりアクチュエータ５の構成と動作について説明する。
図３に図示のように、ムービングマグネット型のアクチュエータ５の中央に設置されたロータマグネット９は、その外周がＮ極，Ｓ極の２極に等分に着磁されており、図４に図示の延伸した作動ピン６、及びロータマグネット９の中心軸と一体に成形されている。
図４に図示のコイル上枠１０は、プラスチック樹脂等の電気的絶縁材料による成形物であり、アクチュエータ５の外筒の機能とコイル枠の機能とロータマグネット９の中心軸の軸受けの機能と絞り切り鉄ピン１２，１２及び絞り切り鉄ピン１２a，１２aの位置決め固定孔の機能とヨーク７の固定の機能を有している。
図４に図示のコイル下枠１１も、同様にプラスチック樹脂等の電気的絶縁材料による成形物であり、コイル枠の機能とロータマグネット９の中心軸の軸受けの機能及び、アクチュエータ５の封止蓋の機能を有している。
【００１１】
つまり、図４にて作動ピン６側に対応しているロータマグネット９の中心軸の片端部は、コイル下枠１１の軸受孔１３に挿入され、反対側の片端部は、コイル上枠１０の軸受孔１３に挿入された後、コイル下枠１１とコイル上枠１０は、一体に固定されることとなる。
固定の方法は接着に依っても良いし、圧入等の方法に依っても良いが、ロータマグネット９が自由に回動できるように、コイル上枠１０及びコイル下枠１１の軸受孔１３は、同心に調整された後固定されていなければならない。
さらに、一体となったコイル上枠１０及びコイル下枠１１の上からは、前記コイル上、下枠に形成された捲線用角形溝にポリウレタン皮膜等の絶縁皮膜銅線が巻かれ、さらに不図示の２本の端子にその巻き始めと巻き終わりが各々ハンダ付けにより固定されてコイル８が形成される。
その後、図３に図示のコイル上枠１０に４箇所設けられた長孔に、一対の絞り切り鉄ピン１２，１２ともう一対の絞り切り鉄ピン１２ａ，１２ａが各々挿入され固定されてから、前記コイル上、下枠を包み込むように筒状のヨーク７が図３，図４に図示の位置に外側から差し込まれて固定されてアクチュエータ５が完成する。
【００１２】
一対の絞り切り鉄ピン１２，１２ともう一対の絞り切り鉄ピン１２ａ，１２ａの作用は、Ｎ極，Ｓ極の２極に外周等分着磁されたロータマグネット９の位置決め用であり、鉄ピンの位置とＮ極又はＳ極の中心の位置が一致した図３に図示の位置で最も強い係止力が得られこととなっているので、１回転に４箇所の無通電保持が得られることとなっている。
本実施例においては、シャッタ羽根開放位置とシャッタ羽根閉鎖位置に合うよう に、各一対の絞り切り鉄ピン１２，１２aとロータマグネット９との位置関係が設定され最も強い係止力が得られるように構成されているので、撮影と撮影との間にデジタルカメラをストラップ等によりぶら下げながら携帯していても振動や衝撃によりシャッタ羽根が所定位置より移動することは少なく、たとえ移動しても、絞り切り鉄ピン１２，１２ａとロータマグネット９の相互作用により、最も強い係止力が発生するシャッタ羽根開放位置かシャッタ羽根閉鎖位置のどちらか一方の位置に 確実に絞り切られ、無通電保持されることとなる。
【００１３】
次に、センサであるフォトカプラーの機能と作用について、シャッタ羽根閉鎖状態を示す平面図である図１、シャッタ羽根開放状態を示す平面図である図２、シャッタ羽根閉鎖状態のフォトカプラーの断面図である図５、シャッタ羽根開放状態のフォトカプラーの断面図である図６を参照して説明する。
先ず、光学式の反射型フォトカプラー４は、図２に図示のように露光用開口部を全開にするシャッタ開放状態にてシャッタ羽根３がフォトカプラー４の出射光部を覆う位置となるようにシャッタ地板１に設置されているので、図６に図示のようにシャッタ羽根３によってフォトカプラー４の出射光部が遮られるので、フォトカプラーの出力は、低レベルとなる
それに反して、図１のシャッタ閉鎖時には図５に示すようにフォトカプラー４の出射光／入射光部に対向するシャッタ上蓋１４の面に貼られた反射シート１５の反射の作用によりフォトカプラー４が機能して、その出力が高レベルとなるように構成されている。
【００１４】
シャッタ羽根の開閉と電子撮像素子であるＣＣＤ動作に関する機能について、動作フローチャート図である図８により説明する。
ＣＣＤは、不図示のカメラ本体側にあって被写体が結像する位置に設置されている。
先ずカメラ電源ＯＮと共に常時監視しているフォトカプラー４の出力信号とデジタルカメラ本体に搭載された情報処理部の情報との整合性がチェックされる。
ここで撮影準備の状態にセットされている場合は、整合（ＹＥＳ）は撮影の際の所定位置であるシャッタ羽根３，３ａが開放の位置を示し、そのまま撮影準備状態となるので、レリーズスイッチＯＮと同時に撮影と露光が開始され、ＣＣＤへの蓄積が行われることとなる。
【００１５】
しかし、シャッタ羽根３，３ａが振動や衝撃等により撮影の際の所定位置より移動している場合には、不整合（ＮＯ）の判断がされ、ムービングマグネット方式のアクチュエータ５が通電制御されるように構成されているので、シャッタ羽根３，３ａは、撮影の際の所定位置である開放の位置に復帰する。
本実施例においては、制御部により１５ｍｓｅｃの通電時間の矩形状の制御電圧がアクチュエータ５に印加される。
この場合は、再度整合性のチェックが繰り返されることとなる。
このようにして、デジタルカメラは、常時最適の撮影準備状態が維持されていることとなり、レリーズスイッチＯＮと同時に即撮影が開始されＣＣＤの露光と電荷蓄積が行われるので、撮影の為の即応性が良く配慮されたデジタルカメラ用シャッタを提供出来ることとなる。
尚、ＣＣＤへの蓄積と電荷転送が行われるシャッタ羽根３，３ａが待機の際の所定位置である閉鎖の位置にセットされている場合も同様に、シャッタ羽根３，３ａは常時前記待機の際の所定位置に維持されていることとなる。
【００１６】
動作タイミングチャート図である図７によれば、撮影の際の所定位置であるシャッタ全開状態にてレリーズスイッチのＯＮと同時に即撮影が開始され、ＣＣＤの露光と電荷蓄積が行われるが、シャッタ羽根３，３ａを閉鎖方向に駆動するアクチュエータ５に印加される制御電圧は、それよりもやや遅れて立ち上がるように構成されている。
ここで、シャッタ羽根３，３ａの閉止動作は、アクチュエータ５の電気的時定数や、シャッタ羽根の機械的時定数の為、前記制御電圧の立ち上がりからさらに遅れて始まることになる。
【００１７】
図７に図示の斜線部がＣＣＤの全露光量であり、シャッタ羽根閉鎖時間のほぼ中点までの時間が有効露出時間を示している。
尚、シャッタ羽根全開の開放位置及びシャッタ羽根全閉の閉鎖位置は、共にその開口径位置やピンホール位置よりやや大きい動作量を有する位置に設定されており、前記アクチュエータの回動により各々開口径位置やピンホール位置を通過した位置に停止して、シャッタ羽根３，３ａの不完全開放状態や不完全閉鎖時のピンホールが発生しないようになっていることが図７に図示のタイミングチャートに示されている。
ここで、その２か所の位置がシャッタ羽根３，３ａの前記無通電保持位置として設定されていることは明らかである。
このように撮影後、シャッタ羽根３，３ａは閉鎖され、前記ＣＣＤに蓄積された電荷を記録部に転送する際に外部からの光の入射によって誤動作が発生することを防止している。
【発明の効果】
上述したように、デジタルカメラをストラップ等でぶら下げながら携帯していても、アクチュエータ５の自己保持機構の為振動や衝撃によりシャッタ羽根３，３ａが所定位置より動いてしまうことも少なく、もし動いたとしても必ずアクチュエータ５のどちらか一方の無通電保持位置にシャッタ羽根３，３ａが係止していることとなる。また撮影準備状態では、常時監視状態にあるフォトカプラー４の情報出力と、前記デジタルカメラの機能を判別する情報処理部の情報と、が不整合の場合にのみ前記制御部によりアクチュエータ５を通電制御して、シャッタ羽根３，３ａを開放位置に復帰させる様に構成したので、常時最適な撮影準備状態が維持されており、撮影の即応性等について良く配慮されたデジタルカメラ用シャッタを提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シャッタ羽根閉鎖状態を示す平面図
【図２】シャッタ羽根開放状態を示す平面図
【図３】アクチュエータの平面図
【図４】アクチュエータのＡ−Ａ断面図
【図５】シャッタ羽根閉鎖状態のフォトカプラーの断面図
【図６】シャッタ羽根開放状態のフォトカプラーの断面図
【図７】動作タイミングチャート図
【図８】動作フローチャート図
【符号の説明】
１    シャッタ地板
２    露光用開口部
３    シャッタ羽根１
３ａ  シャッタ羽根２
４    フォトカプラ
５    アクチュエータ
６    作動ピン
７    ヨーク
８    コイル
９    ロータマグネット
１０    コイル上枠
１１    コイル下枠
１２    絞り切り鉄ピン１
１２ａ  絞り切り鉄ピン２
１３    軸受孔
１４    シャッタ上蓋
１５    反射シート
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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