(57)【要約】【課題】個々の製品の機械的なばらつきを吸収可能なフォーカルプレンシャッタを提供する。【解決手段】カメラ用フォーカルプレンシャッタは、アパーチャを有するシャッタ地板と、このアパーチャを開閉する羽根と、一端部がシャッタ地板に枢着され他端部に向けて羽根を枢支させたアームと、このアームに連結し通電に応じ動作してアームを回動するアクチュエータ１９と、このアクチュエータ１９に通電してこれを駆動し以ってアパーチャの開閉を制御する駆動回路４０とを備えている。この駆動回路４０は、第１レベルの電圧又は電流で通電を開始し、第１期間経過後通電電圧又は通電電流を該第１レベルより低い第２レベルに変更して通電を続行し、第２期間経過後通電を終了する。【選択図】図２
2007101994.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
アパーチャを有するシャッタ地板と、前記アパーチャを開閉する羽根と、一端部が前記シャッタ地板に枢着され他端部に向けて前記羽根を枢支させたアームと、前記アームに連結し通電に応じ動作して前記アームを回動するアクチュエータと、前記アクチュエータに通電してこれを駆動し以って該アパーチャの開閉を制御する駆動回路とを備えたカメラ用フォーカルプレンシャッタにおいて、
前記駆動回路は、第１レベルの電圧又は電流で通電を開始し、第１期間経過後通電電圧又は通電電流を該第１レベルより低い第２レベルに変更して通電を続行し、第２期間経過後通電を終了することを特徴とするカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項２】
前記アクチュエータは、該アパーチャを開閉するために、順方向と逆方向の双方向に駆動可能であり、
前記駆動回路は、順方向駆動及び逆方向駆動の一方又は両方で、通電を第１レベルから第２レベルに変更することを特徴とする請求項１記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項３】
前記駆動回路は、該第１期間又は該第２レベルの両方又は片方を可変調整可能であることを特徴とする請求項１記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項４】
前記羽根は、先羽根と後羽根に別れており、これらに対応してアクチュエータも別々に設けることを特徴とする請求項１記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明はカメラ用フォーカルプレンシャッタに関する。より詳しくは、シャッタを駆動するアクチュエータの駆動制御技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ用フォーカルプレンシャッタは基本的に、シャッタ地板と羽根とアームとアクチュエータと駆動回路とを備えている。シャッタ地板は露光のためのアパーチャを有する。羽根はこのアパーチャを開閉して露光動作を行う。アームは一端部がシャッタ地板に枢着され他端部に向けて羽根を枢支している。アクチュエータはアームに連結し通電に応じ動作してアームを回動する。駆動回路はアクチュエータに通電してこれを駆動し以ってアパーチャの開閉を制御する。かかる構成を有するカメラ用フォーカルプレンシャッタは例えば特許文献１に開示されている。
【特許文献１】特開２００１‐２８１７３０
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
フォーカルプレンシャッタは被写体輝度に応じて設定された秒時にしたがってアパーチャを開閉し、以って適正な露光を得るようにしている。駆動回路は所定の時間だけアクチュエータに定電流もしくは定電圧を供給している。これに応じてアクチュエータは一定の力量でアームを駆動し以って羽を開閉動作させている。定電流駆動もしくは定電圧駆動を用いてアクチュエータの力量を一定化し、これにより個々のシャッタ装置間で露光量のばらつきが生じない様にしている。
【０００４】
しかしながら、アクチュエータは電気的に駆動されるが、機械的な構成要素を含んでいる。さらにアクチュエータのトルクはアームなどの連結部品を介して羽根に伝達される。フォーカルプレンシャッタは機械部品で構成されている為、個々の製品でばらつきがあり、定電流駆動もしくは定電圧駆動を行っても実際には露光量にばらつきが生じるという課題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上述した従来の技術の課題に鑑み、本発明は個々の製品の機械的なばらつきを吸収可能なフォーカルプレンシャッタを提供することを目的とする。かかる目的を達成するために以下の手段を講じた。即ち本発明は、アパーチャを有するシャッタ地板と、前記アパーチャを開閉する羽根と、一端部が前記シャッタ地板に枢着され他端部に向けて前記羽根を枢支させたアームと、前記アームに連結し通電に応じ動作して前記アームを回動するアクチュエータと、前記アクチュエータに通電してこれを駆動し以って該アパーチャの開閉を制御する駆動回路とを備えたカメラ用フォーカルプレンシャッタにおいて、前記駆動回路は、第１レベルの電圧又は電流で通電を開始し、第１期間経過後通電電圧又は通電電流を該第１レベルより低い第２レベルに変更して通電を続行し、第２期間経過後通電を終了することを特徴とする。
【０００６】
具体的には、前記アクチュエータは、該アパーチャを開閉するために、順方向と逆方向の双方向に駆動可能であり、前記駆動回路は、順方向駆動及び逆方向駆動の一方又は両方で、通電を第１レベルから第２レベルに変更する。又前記駆動回路は、該第１期間又は該第２レベルの両方又は片方を可変調整可能である。又前記羽根は、先羽根と後羽根に別れており、これらに対応してアクチュエータも別々に設けてある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、フォーカルプレンシャッタの起動時は、比較的高い第１レベルの電圧または電流で通電を開始し、そのあと動作終了まで通電電圧または通電電流を比較的低い第２レベルに変更してシャッタ動作を停止する。一般的な傾向として、機械的なばらつきの影響は特に起動時に現れ、メカ的な遅延が生じる。このメカ的な遅延を可能な限り少なくする為、起動時は高いレベルの電圧または電流で通電を行っている。これにより個々の製品の機械的なばらつきに関らず、速やかに起動することが出来る。その後、シャッタ羽根が安定走行に移行した段階で通電レベルを下方に変更してシャッタ動作を終了する様にしている。その際通電の第２レベルを個々の製品の機械的なばらつきに合わせて可変調整することで、より効果的にメカ特性の補正を行うことが可能である。即ち、比較的軽いトルクで安定走行するシャッタは第２レベルを低めに設定する一方、比較的トルクの重いシャッタは第２レベルを高めに設定すれば良い。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明にかかるカメラ用フォーカルプレンシャッタの第１実施形態の全体的な構成を示す模式的な平面図である。図示するように本フォーカルプレンシャッタ１は地板２を用いて組み立てられている。地板２の中央部には長方形のアパーチャ２ａ（一点差線で示す）が設けられている。休止状態において４枚の先羽根３が互いに部分的に重なり合ってアパーチャ２ａを遮蔽している。図示しないが先羽根群の下方には後羽根群が重なって配置されている。各シャッタ羽根の先端部は羽根押さえ３０によって不要な動きを規制されている。地板２の左端部には一組のアーム５及び６が互いに平行関係を保って回動軸支されている。各先羽根３はその先端部において一組のアーム５及び６に係止されている。後羽根群も同様に図示しない一対のアームによって係止されている。主アーム５には長穴１８が設けられており、主アーム５の回動に伴う長穴１８の移動軌跡に沿って長溝４が地板２に設けられている。なお、図示しないが長穴１８には、長溝４を介して地板２を貫通する駆動ピンが係合している。この駆動ピンは図示しないがアクチュエータによって駆動される。図示しないシャッタレリーズボタンを押すと、アクチュエータが起動し、駆動ピンは地板２に設けられた長溝４に沿って上方に移動する。これに伴って長穴１８において駆動ピンと係合している主アーム５及びこれと連動する従アーム６は上方に回動する。この回動により先羽根３は上方に縦走り走行しアパーチャ２ａを開口する。次いで図示しない後羽根群が縦走り走行しアパーチャ２ａを遮蔽し露光が終了する。後羽根群を駆動するため、図示しないが別のアクチュエータが地板に搭載されている。かかる露光動作を実行する為、シャッタ１には駆動回路が搭載されており、両アクチュエータを駆動制御している。
【０００９】
以上の説明から明らかな様に、本カメラ用フォーカルプレン用シャッタ１は、基本的にシャッタ地板２と羽根３とアーム５，６とアクチュエータと駆動回路とを備えている。シャッタ地板２はアパーチャ２ａを有する。羽根３はアパーチャ２ａを開閉する。アーム５，６は一端部が地板２に枢着され他端部に向けて羽根３を枢支している。アクチュエータは駆動ピンを介してアーム５に連結し、通電に応じ動作してアーム５，６を回動する。駆動回路はアクチュエータに通電してこれを駆動し、以ってアクチュエータの回動を制御する。本発明の特徴事項として、駆動回路は、第１レベルの電圧または電流で通電を開始し、第１期間経過後通電電圧または通電電流を第１レベルより低い第２レベルに変更して通電を続行し、第２期間経過後通電を終了する。好ましくは、アクチュエータは、アパーチャ２ａを開閉するために、順方向と逆方向の双方向に駆動可能である。この場合駆動回路は、順方向駆動及び逆方向駆動の一方または両方で、通電を第１レベルから第２レベルに変更する。また好ましくは駆動回路は、第１期間または第２レベルの両方または片方を可変調整可能である。本実施形態では、羽根は先羽根と後羽根に分かれており、これらに対応してアクチュエータも別々に設けている。
【００１０】
本発明によれば起動時比較的高い第１レベルで通電を開始する。これにより個々の製品のメカ的なばらつきに関らず、速やかにシャッタを起動できる為、メカ的な遅延は生じない。そのあと羽根が安定走行に至った段階で、通電レベルを下げ、安定走行を維持する様にしている。その際個々の製品の機械特性の差に応じ、第２レベルを可変調整することで、機械的なばらつきを細かく補正することが出来る。場合によっては、機械的なばらつきに応じて第１期間の長さを可変調整するようにしても良い。例えば起動トルクの重い個体は第１期間を長く設定し、逆に起動トルクの軽い個体は第１期間を短く設定するようにして、トータルの露光時間にばらつきが生じない様にすることが出来る。
【００１１】
図２は、本発明にかかるフォーカルプレンシャッタの駆動回路の具体的な構成例を示す回路図である。説明を簡明にし且つ理解を容易にするため、一個のアクチュエータに着目し、順逆双方向に回転して羽根を開閉駆動する場合を説明する。図示するように駆動回路４０は基本的にブリッジ回路４１と一対のレベル変更回路４２Ｏ，４２Ｃとで構成されている。ブリッジ回路４１は４個のトランジスタＴｒ１〜Ｔｒ４で構成され、モータ１９を順逆双方向に駆動する。モータ１９はシャッタ羽根を開閉駆動するためのアクチュエータである。トランジスタＴｒ２及びＴｒ３がオンしたときモータ１９は順方向に回転し、シャッタを開く。逆にトランジスタＴｒ１とＴｒ４がオンしたときモータ１９は逆方向に回転し、シャッタを閉じる。トランジスタＴｒ１のベースにはインバータＩ１を介して制御信号ＬＣが供給されている。またトランジスタＴｒ２のベースにはインバータＩ３を介して別の制御信号ＬＯが供給される。これらの制御信号ＬＣ，ＬＯはモータ１９の回転方向を制御するものである。ブリッジ回路４１は電源電位ＶＢと接地電位との間に接続されている。ブリッジ回路４１と接地電位との間にはモータ１９に流れる駆動電流を検出するための抵抗ＲＬが接続されている。
【００１２】
レベル変更回路４２Ｏは、モータ１９が順方向に回転するとき、その駆動電流のレベルを切換えるための回路である。基本的にこのレベル変更回路４２Ｏは定電流回路であり、オペアンプＡを用いてトランジスタＴｒ３に流れる駆動電流を一定に制御している。この為、オペアンプＡの出力端子はトランジスタＴｒ３のベースに接続している。オペアンプＡの一方の入力端子には検出抵抗ＲＬによって検出された駆動電流のレベルが入力されている。他方の入力端子には所定の基準電圧が供給されている。この基準電圧は基準電圧源４３から供給される電圧を抵抗分割して得られたものである。オペアンプＡは、モータ１９を順方向に駆動するとき動作状態におかれる。この為、オペアンプＡにはインバータＩ４及びトランジスタＴｒ５を介して制御信号ＬＯが供給される。
【００１３】
基準電圧源４３から供給された基準電圧は直列抵抗Ｒ１，Ｒ２によって抵抗分割され、第１の基準電圧レベルがオペアンプＡに供給される。第１の基準電圧を供給するタイミングはトランジスタＴｒ６及びインバータＩ５を介して制御信号ＯＩＡ１により制御される。また基準電圧源４３から供給された基準電圧は直列抵抗Ｒ１，ＲＶによって抵抗分割され、第２の基準電圧レベルとしてオペアンプＡに供給される。第２のレベルを供給するタイミングはトランジスタＴｒ４及びインバータＩ６を介して供給される制御信号ＯＩＡ２によって制御される。レベル変更回路４２Ｏは、モータ１９を順方向に回転するとき制御信号ＬＯに応じて動作状態に入り、且つ制御信号ＯＩＡ１，ＯＩＡ２に応じてオペアンプＡに入力する基準電圧のレベルを切換える。これにより、レベル変更回路４２ＯはトランジスタＴｒ３に流れる順方向電流のレベルを２段階で切換えることが可能である。即ちオペアンプＡは抵抗ＲＬに現れる検出電圧が、第１の基準電圧レベルあるいは第２の基準電圧レベルと一致するように、トランジスタＴｒ３を定電流制御している。なお、抵抗ＲＶは可変抵抗であり、オペアンプＡに供給される第２の基準電圧のレベルを個々に調整可能としている。
【００１４】
レベル変更回路４２Ｃも基本的にレベル変更回路４２Ｏと同様の構成となっている。レベル変更回路４２Ｃはモータ１９を逆方向回転するときに動作状態に置かれる。この為、レベル変更回路４２ＣにはインバータＩ２を介して制御信号ＬＣが入力されている。またレベル変更回路４２Ｃには逆方向回転中駆動電流のレベルを切換えるために、制御信号ＣＩＡ１，ＣＩＡ２が入力される。
【００１５】
図３を参照して図２に示した駆動回路４０の動作を説明する。図３は、シャッタの開閉状態、各制御信号の論理レベル及びモータの駆動電流のレベル変化を共通の時間軸Ｔに沿って表したタイミングチャートである。図示するように、タイミングＴ１に入る前の待機状態では、全ての制御信号ＬＯ，ＬＣ，ＯＩＡ１，ＯＩＡ２，ＣＩＡ１，ＣＩＡ２はローレベルにあり、シャッタは閉状態にあり、モータの駆動電流は０である。
【００１６】
タイミングＴ１で起動がかかると、制御信号ＬＯがハイに立ち上がる。これによりブリッジ回路４１のトランジスタＴｒ２とＴｒ３がオン状態となり、モータに順方向電流が流れる。このとき制御信号ＯＩＡ１がハイになる為、レベル変更回路４２Ｏのオペアンプに入力される基準電圧は高い方の第１レベルとなり、駆動電流も高い第１レベルが流れる。これによりモータは大きなトルクで順方向回転を始め、若干の遅延を伴ってシャッタが閉状態から開状態に立ち上がる。
【００１７】
続いてタイミングＴ２で制御信号ＯＩＡ１がローに戻ると共にＯＩＡ２がハイに立ち上がる。これにより基準電圧が高い第１レベルから低い第２レベルに切換わるため、順方向駆動電流のレベルも下がる。タイミングＴ１からＴ２までの期間は、予め適切に設定されている。場合によっては個体差に応じてシャッタの負荷トルクに対応させて、この期間Ｔ１〜Ｔ２を可変調整するようにしても良い。例えばシャッタの起動時に要求される負荷トルクが大きいほど、タイミングＴ１〜Ｔ２までの期間を長くする様にしても良い。また順方向駆動電流のレベルは予め適切に設定されているが、場合によっては負荷トルクの差に応じて、順方向駆動電流の第２レベルを可変調整しても良い。この為に、レベル変更回路４２Ｏには可変抵抗ＲＶが組み込まれている。
【００１８】
シャッタが完全に開状態に到達した後タイミングＴ３で制御信号ＬＯ及びＯＩＡ２がローレベルに戻る。これにより順方向電流の供給が停止し、モータの回転が止まる。
【００１９】
このあと所定の秒時が経過したタイミングＴ４で制御信号ＬＣが立ち上がる。この結果トランジスタＴｒ１及びＴｒ４がオンとなり、モータ１９に逆方向駆動電流が流れ始める。このとき制御信号ＣＩＡ１がハイレベルになる為、逆方向駆動電流は比較的高い第１レベルに設定される。
【００２０】
モータ１９の逆方向回転に連動してシャッタが開状態から閉状態に戻り始める。その過程のタイミングＴ５で、制御信号ＣＩＡ１がローレベルに立ち下がる一方ＣＩＡ２がハイレベルに立ち上がる。これにより逆方向駆動電流が比較的高い第１レベルから比較的低い第２レベルに切換えられる。この後シャッタが完全に閉じた状態となり、タイミングＴ６で制御信号ＬＣ及びＣＩＡ２がローレベルに戻る。以上により、シャッタの一回の開閉動作が完了する。
【００２１】
本発明にかかるフォーカルプレンシャッタの第２実施形態を、図４及び図５を用いて説明する。図４は、セット作動が完了してアパーチャを開放している状態を示したものであり、図５は露光動作が終了してアパーチャを閉鎖している状態を示したものである。なお本実施形態はデジタルカメラに採用した場合のものであり、その構成は１つのアクチュエータを用いて１つの駆動回路で１枚の羽根を作動させる様にしたものである。理解を容易にするため、図１に示した第１実施形態と対応する部分には、対応する参照番号を付してある。
【００２２】
本実施形態は、モータ１９により係止部材２０を一方向に回転させると、伝動部２１が駆動部材１０の被伝動部１３と係合することで、駆動部材１０がばね部材１１の付勢力に抗して回動し、羽根３がアパーチャ２ａを開放する。そして、係止部材２０は、駆動部材１０を、ばね部材１１の付勢力に抗して係止する。その後、更に係止部材２０を同方向に回転させると、カム面２４が歯面１４に達した直後に、係止部材２０による駆動部１０の係止が解除され、駆動部材１０は、ばね部材１１の付勢力により回動し、羽根３が、アパーチャ２ａを閉鎖する。
【００２３】
デジタルカメラに採用されるフォーカルプレンシャッタの場合には、カメラの仕様によって幾つかのタイプが知られているが、その一つとして、撮影が行われるとき以外は、アパーチャを開放してＣＣＤ等の撮像素子の撮像面全体を被写体光に露呈することにより、液晶モニタ等の画像表示手段に対して表示できるようにしている。そして、撮影に際しては、レリーズボンタンが押されると、撮影開始信号が出力されて撮像素子を電気的に制御するとともに、撮影開始信号から所定の露光秒時経過後、アパーチャを羽根によって閉鎖させるようにする。その後、被写体像の記憶媒体への記録が完了すると、羽根はアパーチャを開放して次の撮影に備えるようにすると共に、表示手段に対して表示を可能にしているものがある。そこで、そのようなデジタルカメラに採用した場合について説明する。
【００２４】
先ず、図４は、セット作動が完了した状態を示している。即ち、駆動部材１０は係止部材２０によって係止され、羽根３はアパーチャ２ａの上方に作動されているので、アパーチャ２ａは開放されている。また、図示していない制御部は、フォトセンサ２６の光受信部からの検出信号により、モータ１９の通電を断って停止させた状態になっている。そのため、このセット状態においては、撮像素子が露光されているので、液晶モニタ等の画像表示手段による表示が可能になっている。
【００２５】
次に、このようなセット状態において、カメラのレリーズボタンが押されると、図示していないカメラ側の制御回路は、上記の表示手段に対する表示モードから撮影モードに自動的に切り換えられると同時に、静止画像の撮像が開始され、その開始信号をトリガー信号として露光秒時のカウントが開始され始める。そして、カウントが終了して所定の露光秒時が経過した後、そのカウント終了信号によってモータ１９に通電される。駆動部材１０は係止部材２０によって係止を解除され、羽根３がアパーチャ２ａを閉鎖していく。その後、駆動ピン１８が長穴４の下端の図示していない緩衝部材に当接して衝撃を吸収されて停止する。そのようにして、羽根３がアパーチャ２ａを閉鎖し、モータ１９を停止させた状態が図５に示されている。
【００２６】
そして、この状態において、被写体像が記憶媒体に記録されると露光作動が終了する。そのため、上記した図示していないカメラ側の制御回路は、撮影モードから表示モードに切り換えると同時に、セット作動が行われる。即ち、このような状態からセット状態への作動は、羽根開閉駆動機構７をセット作動させ、羽根３をアパーチャ２ａを開放する位置まで作動させていくことになる。そして係止部材２０が駆動部材１０を係止し、フォトセンサ２６が係止状態を検出した段階でモータ１９を停止させ、セット位置に保持したまま次の撮影に備えることになる。このようにして一連の露光作動が終了することになり、セット位置に復帰した状態を示したものが図４である。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】本発明にかかるカメラ用フォーカルプレンシャッタの第１実施形態を示す模式的な平面図である。
【図２】本発明にかかるカメラ用フォーカルプレンシャッタに組み込まれる駆動回路の具体的な構成例を示す回路図である。
【図３】図２に示した駆動回路の動作説明に供するタイミングチャートである。
【図４】本発明にかかるカメラ用フォーカルプレンシャッタの第２実施形態を示す模式的な平面図である。
【図５】同じく第２実施形態を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
【００２８】
１・・・カメラ用フォーカルプレンシャッタ、２・・・シャッタ地板、２ａ・・・アパーチャ、３・・・羽根、５・・・アーム、６・・・アーム、１９・・・モータ、４０・・・駆動回路、４１・・・ブリッジ回路、４２Ｏ・・・レベル変更回路、４２Ｃ・・・レベル変更回路
【図１】
2007101994.tif 000003
【図２】
2007101994.tif 000004
【図３】
2007101994.tif 000005
【図４】
2007101994.tif 000006
【図５】
2007101994.tif 000007