(57)【要約】【課題】  シャッタ羽根と絞り羽根の露光用開口部への出し入れを単一の駆動手段で行う。【解決手段】  ステッピングモータを３位置に駆動することで、ステッピングモータに固定される駆動レバーによりシャッタ羽根は３位置に駆動され、絞り羽根は駆動レバーとの連動を長穴による遊びしろを設けることで、２位置に駆動される。この組合せにより、シャッタ羽根の露光用開口部への出し入れと絞り羽根の露光用開口部への出し入れを選択的に駆動することができる。【選択図】  図１
2007212645.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光用開口を有する光量規制部材と、
前記光量規制部材の露光用開口への挿入位置と退避位置との間を回動可能な第１の羽根と、
前記光量規制部材の露光用開口への挿入位置と退避位置との間を回動可能な第２の羽根と、
第１の位置と第２の位置と第３の位置とに切り替わることで前記第１の羽根と前記第２の羽根とを駆動する駆動手段とを備え、
前記駆動手段の第１の位置では前記第１の羽根は退避位置、前記第２の羽根は退避位置に駆動され、該駆動手段の第３の位置では前記第１の羽根は退避位置、前記第２の羽根は挿入位置に駆動され、前記駆動手段が第１の位置から第２の位置へ移動した時には前記第１の羽根は挿入位置、前記第２の羽根は退避位置に駆動され、前記駆動手段が第３の位置から第２の位置へ移動した時には前記第１の羽根は挿入位置、前記第２の羽根は挿入位置に駆動されることを特徴とする光量制御装置。
【請求項２】
露光用開口を有する光量規制部材と、
前記光量規制部材の露光用開口を遮光する挿入位置と該露光用開口から退避する退避位置との間を回動可能なシャッタ羽根と、
前記光量規制部材の露光用開口を通過する光量を所定の量に調節する挿入位置と該露光用開口から退避する退避位置との間を回動可能な光量調節羽根と、
第１の位置と第２の位置と第３の位置とに切り替わることで前記シャッタ羽根と前記光量調節羽根とを駆動する駆動手段とを備え、
前記駆動手段の第１の位置では前記シャッタ羽根は退避位置、前記光量調節羽根は退避位置に駆動され、該駆動手段の第３の位置では前記シャッタ羽根は退避位置、前記光量調節羽根は挿入位置に駆動され、前記駆動手段が第１の位置から第２の位置へ移動した時には前記シャッタ羽根は挿入位置、前記光量調節羽根は退避位置に駆動され、前記駆動手段が第３の位置から第２の位置へ移動した時には前記シャッタ羽根は挿入位置、前記光量調節羽根は挿入位置に駆動されることを特徴とする光量制御装置。
【請求項３】
前記シャッタ羽根の退避位置は２箇所あることを特徴とする請求項２に記載の光量制御装置。
【請求項４】
前記光量調節羽根は前記駆動手段と所定の遊びしろをもって連動することを特徴とする請求項２に記載の光量制御装置。
【請求項５】
前記駆動手段はステッピングモータと駆動レバーとで構成されることを特徴とする請求項２に記載の光量制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ機構と光量調節機構とを有する光量制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、シャッタ機構と光量調節機構とを有する光量制御装置としては、特許文献１に記載のモータ制御シャッタ装置がある。これは、制御回路により制御されて正逆転するモータと、シャッタ開口を開閉するセクタと、シャッタ開口より小径な絞り開口を有し、絞り開口がシャッタ開口内にくる第１の位置とシャッタ開口内から退避する第２の位置との間を移動する小絞り板と、モータにより作動されてセクタ又は小絞り板を作動させるロータ作動部材とを備え、ロータ作動部材は、第１の作動領域ではセクタを回動させ、第１の作動領域と異なる第２の作動領域では小絞り板を移動するように、作動領域に応じてセクタと小絞り板とを選択的に作動させる構成としたものである。
【０００３】
また、特許文献２に記載の撮像装置がある。これは、撮像光学系と、撮像手段と、露出開口を有する地板と、露出開口よりも小さな開口を有し露出開口から退避する第１位置と露出開口に進入する第２位置との間で作動可能な絞り羽根部材と、露出開口から退避する第１位置と露出開口に進入する第２位置との間で作動可能なシャッタ羽根部材と、絞り羽根部材を駆動する絞り羽根駆動手段と、シャッタ羽根部材を駆動するシャッタ羽根駆動手段と、絞り羽根部材の第１位置と第２位置のそれぞれの位置で無通電時に位置保持する第１保持手段と、シャッタ羽根部材の第１位置と第２位置のそれぞれの位置で無通電時に位置保持する第２保持手段とで構成されるものである。
【０００４】
また、特許文献３に記載の絞り機構付きシャッタ装置がある。これは、開口部を開閉するシャッタ羽根と、開口部を所定の口径に絞る絞り口径板とを備え、シャッタ羽根を単一の駆動源により駆動し、この単一の駆動源の駆動力を揺動レバーにより絞り口径板に伝えると共に、揺動レバーに形成した連結孔と駆動源の駆動ピンとの関係及び保持バネにより、絞り口径板を絞り位置に又退避位置に移動させるタイミングを設定することで、単一の駆動源で絞り動作と露光動作を行わせるものである。
【０００５】
また、特許文献４に記載のデジタルカメラ用シャッタがある。これは、露出開口を開閉するシャッタ羽根と、露出開口よりも小口径の開口部を有する絞り部材と、通電方向によって回転子の回転方向が変えられ且つ印加電圧の切り替えが可能なモータと、モータによって初期位置から往復作動させられる駆動手段とを備えるとともに、モータに低電圧が印加されたときは駆動手段の初期位置からの往動を途中で停止させてシャッタ羽根による露出開口の閉じ状態を維持し、モータに高電圧が印加されたときは駆動手段の初期位置からの往動によってばねの付勢力に抗して作動させられる制御部材を備え、制御部材がばねの付勢力に抗して作動するときに絞り部材が初期位置から作動させられて開口部を露出開口に挿入してその状態を保持手段によって保持し、駆動手段が復動することで保持手段による保持を解除するものである。すなわち、モータに印加する電圧を切り替えることで、シャッタ羽根駆動と絞り部材駆動とを選択的に行えるものである。
【特許文献１】特許第３２０８５３６号
【特許文献２】特許第３２０５７１４号
【特許文献３】特開２００２−１３９７６７号公報
【特許文献４】特開２００２−２０２５４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、上記特許文献１にて提案されているものは、モータにより作動するロータ作動部材の作動領域に応じてセクタ又は小絞り板の駆動を選択的に行うことができるものの、小絞り板がシャッタ開口内にくる第１の位置を保持するための電磁石やラチェット機構等の保持手段が必要になるため、構成が複雑となり、コストが高く、小型化が難しい。
【０００７】
また、上記特許文献２にて提案されているものは、絞り羽根部材とシャッタ羽根部材のそれぞれに専用の駆動手段を設けるものであるため、コストが高く、駆動手段に多くのスペースを必要とする。
【０００８】
また、上記特許文献３にて提案されているものは、シャッタ羽根と絞り口径板とを単一の駆動源で駆動するものであるが、絞り口径板を所定のタイミングで出し入れするための揺動レバーと保持バネが必要となるため、構成が複雑となり、コストが高く、小型化が難しい。また、揺動レバーを駆動するためには保持バネに抗するだけの力が必要となり、駆動源が大型化してしまう。
【０００９】
また、上記特許文献４にて提案されているものは、シャッタ羽根と絞り部材とをモータの印加電圧を切り替えることで選択的に駆動するものであるが、そのための制御部材や保持手段が必要となるため、構成が複雑となり、コストが高く、小型化が難しく、モータも高トルクが必要となる。また、シャッタの閉じ速度を高めるには印加電圧を高めるのが有効であるが、印加電圧を高めると自動的に絞り部材が挿入してしまうという欠点がある。
【００１０】
（発明の目的）
本発明の目的は、小型で簡単な構成のシャッタ機構と光量調節機構とを有する光量制御装置を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、請求項１に記載の本発明は、露光用開口を有する光量規制部材と、前記光量規制部材の露光用開口への挿入位置と退避位置との間を回動可能な第１の羽根と、前記光量規制部材の露光用開口への挿入位置と退避位置との間を回動可能な第２の羽根と、第１の位置と第２の位置と第３の位置とに切り替わることで前記第１の羽根と前記第２の羽根とを駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段の第１の位置では前記第１の羽根は退避位置、前記第２の羽根は退避位置に駆動され、該駆動手段の第３の位置では前記第１の羽根は退避位置、前記第２の羽根は挿入位置に駆動され、前記駆動手段が第１の位置から第２の位置へ移動した時には前記第１の羽根は挿入位置、前記第２の羽根は退避位置に駆動され、前記駆動手段が第３の位置から第２の位置へ移動した時には前記第１の羽根は挿入位置、前記第２の羽根は挿入位置に駆動されることを特徴とする光量制御装置とするものである。
【００１２】
上記請求項１の構成によれば、単一の駆動手段により第１の羽根と第２の羽根とをそれぞれ露光用開口への挿入位置と露光用開口からの退避位置とに選択的に駆動することが可能となる。
【００１３】
また、請求項２に記載の本発明は、露光用開口を有する光量規制部材と、前記光量規制部材の露光用開口を遮光する挿入位置と該露光用開口から退避する退避位置との間を回動可能なシャッタ羽根と、前記光量規制部材の露光用開口を通過する光量を所定の量に調節する挿入位置と該露光用開口から退避する退避位置との間を回動可能な光量調節羽根と、第１の位置と第２の位置と第３の位置とに切り替わることで前記シャッタ羽根と前記光量調節羽根とを駆動する駆動手段とを備え、前記駆動手段の第１の位置では前記シャッタ羽根は退避位置、前記光量調節羽根は退避位置に駆動され、該駆動手段の第３の位置では前記シャッタ羽根は退避位置、前記光量調節羽根は挿入位置に駆動され、前記駆動手段が第１の位置から第２の位置へ移動した時には前記シャッタ羽根は挿入位置、前記光量調節羽根は退避位置に駆動され、前記駆動手段が第３の位置から第２の位置へ移動した時には前記シャッタ羽根は挿入位置、前記光量調節羽根は挿入位置に駆動される光量制御装置とするものである。
【００１４】
また、請求項３に記載の本発明は、前記シャッタ羽根の退避位置は２箇所ある光量制御装置とするものである。
【００１５】
また、請求項４に記載の本発明は、前記光量調節羽根は前記駆動手段と所定の遊びしろをもって連動する光量制御装置とするものである。
【００１６】
また、請求項５に記載の本発明は、前記駆動手段はステッピングモータと駆動レバーとで構成される光量制御装置とするものである。
【００１７】
上記請求項２乃至５の構成によれば、ステッピングモータと駆動レバーとで構成される単一の駆動手段によりシャッタ羽根と光量調節羽根とをそれぞれ露光用開口への挿入位置と露光用開口からの退避位置とに選択的に駆動することが可能となる。
【００１８】
また、シャッタ羽根や光量調節羽根をバネ等の付勢部材を用いることなく位置決め可能であるので、駆動手段であるステッピングモータの必要トルクはシャッタ羽根や光量調節羽根を動かすだけのトルクで良い。このため、ステッピングモータを大幅に小型化することが可能となる。
【００１９】
また、上記特許文献１乃至４にて提案されているものに比べて、シンプルな構造で構成部品も少なくて済み、コストを安くできる。
【００２０】
さらに、シャッタ羽根の閉じ動作時は光量調節羽根は動かないので、ステッピングモータにはシャッタ羽根のみの負荷がかかるだけとなり、シャッタ閉じ時間の高速化を図ることができる。
【発明の効果】
【００２１】
以上説明したように、本発明によれば、小型で簡単な構成のシャッタ機構と光量調節機構とを有する光量制御装置を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２３】
図１は本発明の実施の一形態に係る光量制御装置の分解斜視図であり、図２は図２の光量制御装置の構成要素であるステッピングモータの分解斜視図である。
【００２４】
これらの図において、１はステッピングモータであり、２はステッピングモータ１の後述の出力軸部１３ａに固定される駆動レバーであり、駆動レバー２には出力ピン２ａが設けられている。
【００２５】
３は中央に開口部３ａが設けられた地板である。地板３にはステッピングモータ１が取り付けられ、駆動レバー２の出力ピン２ａが長穴３ｃを通って反対側に突き出ている。また、地板３には軸ダボ３ｂ、ストッパー３ｂ、ストッパー３ｅ、ストッパー３ｆが一体で設けられている。
【００２６】
４は地板３の開口部３ａよりも大径の遮光部４ａを有するシャッタ羽根であり、シャッタ羽根４は地板３の軸ダボ３ｂに軸穴４ｂが回転可能に嵌合して、地板３上に配置される。シャッタ羽根４には穴部４ｃが開けられており、駆動レバー２の出力ピン２ａが穴部４ｃに嵌合することで回転させられる。また、シャッタ羽根４には突起部４ｄが設けられ、突起部４ｄが地板３のストッパー３ｄに当接する状態からストッパー３ｆに当接する状態まで軸ダボ３ｂを中心に回転可能となっている。
【００２７】
５は中間シートであり、中間シート５は中央に地板３の開口部３ａよりもやや小径の開口部５ａが設けられる。また、中間シート５はシャッタ羽根を間に挟んで地板３に固定される。
【００２８】
６は中間シート５の開口部５ａよりも小径の開口部６ａが中央に設けられた絞り羽根であり、絞り羽根６は地板３の軸ダボ３ｂに軸穴６ｂが回転可能に嵌合して、中間シート５上に配置される。絞り羽根６には長穴６ｃが開けられており、駆動レバー２の出力ピン２ａが長穴６ｃの端部に当接することで回転させられる。また、絞り羽根６には突起部６ｄが設けられ、突起部６ｄが地板３のストッパー３ｄに当接する状態からストッパー３ｅに当接する状態まで軸ダボ３ｂを中心に回転可能となっている。
【００２９】
７はシャッタ羽根４、中間シート５、及び絞り羽根６の地板３からの抜け止めとなる羽根押えである。羽根押え７には中央に中間シート５の開口部５ａよりも大径の開口部７ａが設けられている。
【００３０】
地板３の開口部３ａと中間シート５の開口部５ａと羽根押え７の開口部７ａはその中心がほぼ一致して配置される。
【００３１】
８乃至１５はステッピングモータ１の構成部品であり、８は軟磁性材料から成るステ−タであり、第１の外側磁極部８ａ、第２の外側磁極部８ｂ、第１の外側磁極部８ａ及び第２の外側磁極部８ｂのそれぞれの一端を結ぶ平板部８ｃおよび後述の軸受け１４を取り付ける軸受け取付部８ｄを有する。また、第１の外側磁極部８ａ及び第２の外側磁極部８ｂは、後述のロータ軸１３と平行方向に延びる櫛歯状に形成されている。
【００３２】
９は第１コイル、１０は第２コイル、１１は第１コイル９及び第２コイル１０が巻かれるボビンであり、第１コイル９はボビン１１に固定された状態でその内周に第１の外側磁極部８ａが配置されるように固定され、第２コイル１０はボビン１１に固定された状態でその内周に第２の外側磁極部８ｂが配置されるように固定される。そして、第１コイル９へ通電することにより、第１の外側磁極部８ａが励磁され、第２コイル１０へ通電することにより、第２の外側磁極部８ｂが励磁される。第１コイル９と第２コイル１０とは、ステータ８の平板部８ｃの平面上に隣接して配置されるため、モータの軸方向の長さを短く構成できる。
【００３３】
１２は永久磁石から成る円筒形状のマグネットであり、マグネット１２は外周表面を円周方向に多分割、即ち着磁極数がＮとなるよう（本実施形態では６分割、即ちＮ＝６となるよう）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁されている。このマグネット１２の内周面は、外周面に比べ弱い着磁分布を持つか、あるいは全く着磁されていないか、あるいは外周面と逆の極、すなわち外周面がＳ極の場合はその範囲の内周面はＮ極に着磁されているものの何れかである。
【００３４】
１３は軟磁性材料からなるロータ軸であり、ロータ軸１３の外周面の一部とマグネット１２の内周面とが接着や圧入等により密着固定される。ロータ軸１３には出力軸部１３ａと保持軸部１３ｂとが形成されており、ステータ８の軸受け取付部８ｄに取り付けられる軸受け１４と後述のカバー１５に一体で設けられる軸保持部１５ａにより回転支持される。
【００３５】
第１の外側磁極部８ａと第２の外側磁極部８ｂは、マグネット１２の外周面に所定の隙間をもって対向して配置される。そして、ロータ軸１３の第１の外側磁極部１ａ及び第１コイル９に対向する部分で第１の内側磁極部が形成される。同様に、ロータ軸１３の第２の外側磁極部８ｂ及び第２コイル１０に対向する部分で第２の内側磁極部が形成される。
【００３６】
そして、第１コイル９へ通電することにより、第１の外側磁極部８ａと第１の内側磁極部が励磁され、その磁極間にはマグネット１２を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット１２に作用する。その際、第１の外側磁極部８ａと第１の内側磁極部はそれぞれ反対の極に励磁される。同様に、第２コイル１０へ通電することにより、第２の外側磁極部８ｂと第２の内側磁極部が励磁され、その磁極間にはマグネット１２を横切る磁束が発生し、効果的にマグネット１２に作用する。その際、第２の外側磁極部８ｂと第２の内側磁極部はそれぞれ反対の極に励磁される。
【００３７】
１５はカバーであり、ステ−タ８に固定される。また、１５ａは軸保持部であり、ロータ軸１３の出力軸部１３ａが嵌合してロータ軸１３は回転支持される。
【００３８】
図３乃至図５は、ステッピングモータ１のマグネット１２とステータ８と駆動レバー２の位相関係を示す上面図である。これらの図からわかるように、マグネット１２はその外周表面を円周方向に均一に多分割して（本実施形態では６分割して）Ｓ極、Ｎ極が交互に着磁された着磁部が形成されている。また、第１の外側磁極部８ａと第２の外側磁極部８ｂとのマグネット１２に対向する位相差は、Ｎをマグネット１２の着磁極数とすると１８０／Ｎ度（本実施形態では３０度）ずれて対向している。
【００３９】
次に、図３乃至図５を参照して、マグネット１２とステータ８の第１の外側磁極部８ａ及び第２の外側磁極部８ｂとの位相関係について説明する。
【００４０】
図３のように第１コイル９に正通電することで第１の外側磁極部８ａをＳ極に励磁すると、マグネット１２には第１の外側磁極部８ａの中心と該マグネット１２の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致するように図中半時計方向の回転力が発生するが、同時に第２コイル１０にも正通電することで第２の外側磁極部８ｂをＳ極に励磁すると、マグネット１２には第２の外側磁極部８ｂの中心と該マグネット１２の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致するように図中時計方向の回転力が発生し、両コイルの通電中は回転力のバランスがとれた状態で静止する。この状態が図３の状態であり、両コイルへの通電量が等しい時は、第１の外側磁極部８ａの中心とマグネット１２の着磁部の中心（Ｎ極の中心）との位相差及び第２の外側磁極部８ｂの中心とマグネット１２の着磁部の中心（Ｎ極の中心）との位相差は共に約１５度となる。また、この状態はステッピングモータ１の無通電コギング停止位置と一致しており、ここで、第１コイル９及び第２コイル１０の通電を切っても、コギング力によりこの状態は保持される。
【００４１】
図３の状態から第１コイル９を逆通電に切り換えると、第１の外側磁極部８ａはＮ極に励磁されて、マグネット１２には第１の外側磁極部８ａの中心と該マグネット１の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。ここで、第２コイル１０は正通電のままにしておくことで、マグネット１２には第２の外側磁極部８ｂの中心と該マグネット１２の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致するように同じく時計方向の回転力が発生し、図３の状態から時計方向に回転を始める。
【００４２】
図３の状態から時計方向に約１５度回転すると、第２の外側磁極部８ｂの中心とマグネット１２の着磁部の中心（Ｎ極の中心）が一致する状態になり、この時、第１の外側磁極部８ａの中心はマグネット１２の着磁部の境界（Ｓ極、Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに反時計方向に回転させる力が発生している。そして、その状態からさらに時計方向に約１５度回転（図３の状態から時計方向に約３０度回転）すると、両コイルの回転力のバランスがとれた状態となり、その位置で静止する。この状態が図４の状態である。すなわち、図３の状態から図４の状態へとマグネット１２が回転することで、駆動レバー２は３０度回転することになる。また、この状態はステッピングモータ１の無通電コギング停止位置と一致しており、ここで、第１コイル９及び第２コイル１０の通電を切っても、コギング力によりこの状態は保持される。
【００４３】
図４の状態から第２コイル１０を逆通電に切り換えると、第２の外側磁極部８ｂはＮ極に励磁されて、マグネット１２には第２の外側磁極部８ｂの中心と該マグネット１２の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致するように図中時計方向の回転力が発生する。ここで、第１コイル９は逆通電のままにしておくことで、マグネット１２には第１の外側磁極部８ａの中心とマグネット１２の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致するように同じく時計方向の回転力が発生し、図４の状態から時計方向に回転を始める。
【００４４】
図４の状態から時計方向に約１５度回転すると、第１の外側磁極部８ａの中心とマグネット１２の着磁部の中心（Ｓ極の中心）が一致する状態になり、この時、第２の外側磁極部８ｂの中心はマグネット１２の着磁部の境界（Ｓ極、Ｎ極の境界）と一致した状態であり、さらに時計方向に回転させる力が発生している。そして、その状態からさらに時計方向に約１５度回転（図４の状態から時計方向に約３０度回転）すると、両コイルの回転力のバランスがとれた状態となり、その位置で静止する。この状態が図５の状態である。すなわち、図４の状態から図５の状態へとマグネット１２が回転することで、駆動レバー２は３０度回転することになる。また、この状態はステッピングモータ１の無通電コギング停止位置と一致しており、ここで、第１コイル９及び第２コイル１０の通電を切っても、コギング力によりこの状態は保持される。
【００４５】
以上、図３の状態〜図４の状態〜図５の状態へと時計方向に回転する場合を説明したが、逆の順序で半時計方向に回転する場合も同様である。以上のように、第１コイル９及び第２コイル１０の通電状態を制御することで、図３の状態、図４の状態、図５の状態を任意に選択することができる。
【００４６】
図６乃至図９はシャッタ羽根と絞り羽根の状態を示す上面図であり、図１０はモータ通電とシャッタ羽根と絞り羽根の関係を示す表であり、次にこれらの図を参照して、モータと駆動レバーによるシャッタ羽根と絞り羽根の駆動の様子について説明する。なお、図６乃至図９はわかり易く説明するために中間シート５を省略してある。
【００４７】
図６はステッピングモータ１が図３の状態の時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態である。第１コイル９及び第２コイル１０を正通電することで、駆動レバー２は図３の状態に停止する。この時、シャッタ羽根４は穴部４ｃが駆動レバー２の出力ピン２ａと嵌合しており、突起部４ｄが地板３のストッパー３ｄに当接する状態で位置決めされる。また、絞り羽根６は長穴６ｃの左端部と駆動レバー２の出力ピン２ａとが当接して、突起部６ｄが地板３のストッパー３ｄに当接する状態で位置決めされる。この状態では、シャッタ羽根４及び絞り羽根６は地板３の開口部３ａから退避している。すなわち、地板３の開口部３ａよりもやや小径である不図示の中間シート５の開口部５ａからも退避した状態となる。この時、露光用の開口は中間シート５の開口部５ａで決まることになる。また、ステッピングモータ１への通電を切っても、この状態は保持される。
【００４８】
図７はステッピングモータ１が図３の状態から図４の状態へと切り替わった時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態である。第１コイル９を逆通電、第２コイル１０を正通電することで、駆動レバー２は図３の状態から図４の状態へと回転して停止する。この時、シャッタ羽根４は穴部４ｃが駆動レバー２の出力ピン２ａと嵌合しており、駆動レバー２の位相位置で位置決めされる。また、絞り羽根６は長穴６ｃの右端部と駆動レバー２の出力ピン２ａとがほぼ当接した状態となるが、駆動レバー２が図３の状態から図４の状態へと回転しても、駆動レバー２の出力ピン２ａは長穴６ｃ内を回転するだけで、絞り羽根６には作用せず、突起部６ｄが地板３のストッパー３ｄに当接した状態のままで位置決めされる。ここで、シャッタ羽根４が回転すると摩擦により絞り羽根６も動いてしまう可能性があるが、不図示の中間シート５をシャッタ羽根４と絞り羽根６との間に設置することで、シャッタ羽根４が回転する時に絞り羽根に摩擦の影響を及ぼすのを防いでいる。この状態では、シャッタ羽根４は地板３の開口部３ａを完全に覆っており、絞り羽根６は地板３の開口部３ａから退避している。すなわち、地板３の開口部３ａよりもやや小径である不図示の中間シート５の開口部５ａも完全に遮光された状態となる。また、絞り羽根６は振動や衝撃等により図中時計方向に回転する可能性があるが、シャッタ羽根４が不図示の中間シート５の開口部５ａを完全に遮光した状態で位置決めされているため、何も悪影響はない。また、ステッピングモータ１への通電を切っても、この状態は保持される。
【００４９】
図８はステッピングモータ１が図５の状態の時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態である。第１コイル９及び第２コイル１０を逆通電することで、駆動レバー２は図５の状態に停止する。この時、シャッタ羽根４は穴部４ｃが駆動レバー２の出力ピン２ａと嵌合しており、突起部４ｄが地板３のストッパー３ｆに当接する状態で位置決めされる。また、絞り羽根６は長穴６ｃの右端部と駆動レバー２の出力ピン２ａとが当接して、突起部６ｄが地板３のストッパー３ｅに当接する状態で位置決めされる。この状態では、シャッタ羽根４は地板３の開口部３ａから退避しており、絞り羽根６は地板３の開口部３ａに挿入している。すなわち、地板３の開口部３ａよりもやや小径である不図示の中間シート５の開口部５ａは絞り羽根６に覆われる。この時、露光用の開口は中間シート５の開口部５ａよりも小径である絞り羽根６の開口部６ａで決まることになる。また、ステッピングモータ１への通電を切っても、この状態は保持される。
【００５０】
図９はステッピングモータ１が図５の状態から図４の状態へと切り替わった時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態である。第１コイル９を逆通電、第２コイル１０を正通電することで、駆動レバー２は図５の状態から図４の状態へと回転して停止する。この時、シャッタ羽根４は穴部４ｃが駆動レバー２の出力ピン２ａと嵌合しており、駆動レバー２の位相位置で位置決めされる。また、絞り羽根６は長穴６ｃの左端部と駆動レバー２の出力ピン２ａとがほぼ当接した状態となるが、駆動レバー２が図５の状態から図４の状態へと回転しても、駆動レバー２の出力ピン２ａは長穴６ｃ内を回転するだけで、絞り羽根６には作用せず、突起部６ｄが地板３のストッパー３ｅに当接した状態のままで位置決めされる。ここで、シャッタ羽根４が回転すると摩擦により絞り羽根６も動いてしまう可能性があるが、不図示の中間シート５をシャッタ羽根４と絞り羽根６との間に設置することで、シャッタ羽根４が回転する時に絞り羽根に摩擦の影響を及ぼすのを防いでいる。この状態では、シャッタ羽根４は地板３の開口部３ａを完全に覆っており、絞り羽根６は地板３の開口部３ａに挿入したままである。すなわち、地板３の開口部３ａよりもやや小径である不図示の中間シート５の開口部５ａも完全に遮光された状態となる。また、絞り羽根６は振動や衝撃等により図中半時計方向に回転する可能性があるが、シャッタ羽根４が不図示の中間シート５の開口部５ａを完全に遮光した状態で位置決めされているため、何も悪影響はない。また、ステッピングモータ１への通電を切っても、この状態は保持される。
【００５１】
図１１は本実施形態の光量制御装置のブロック図であり、図１２は光量制御装置の動作を示すフローチャートであり、図１３は光量制御装置の動作タイミングを示すタイムチャートであり、図１３の（ａ）は被写体輝度が所定値よりも小さい場合を示し、（ｂ）は被写体輝度が所定値よりも大きい場合を示す。次に、これらの図を用いて本実施形態の光量制御装置の動作を詳細に説明する。
【００５２】
図１１において、１６は撮影レンズ、１７はＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子、１８は撮像素子１７から出力される画像信号の処理する画像信号処理回路、１９は電源スイッチ、２０はシャッタレリーズスイッチ、２１は撮像素子１７の電荷蓄積及び電荷放出を制御する電子シャッタ制御回路、２２はステッピングモータ１に駆動信号を供給してシャッタ羽根４及び絞り羽根６を駆動するモータ駆動回路、２３はこれら画像信号処理回路１８や電子シャッタ制御回路２１やモータ駆動回路２２を制御する制御回路である。
【００５３】
先ず、初期状態において駆動レバー２、シャッタ羽根４、及び絞り羽根６は図７或いは図９に示す状態にある。すなわち、露出用開口である中間シート５の開口部５ａはシャッタ羽根４によって完全に遮光状態にある。
【００５４】
電源スイッチ１９がＯＮされるとプログラムがスタートし（ステップＳ１）、制御回路２３は電子シャッタ制御回路２１を制御して撮像素子１７を作動開始させ（ステップＳ２）、モータ駆動回路２２を制御してステッピングモータ１の第１コイル９を正通電、第２コイル１０も正通電する（ステップＳ３）。これにより、マグネット１２及び駆動レバー２は図３の位置まで回転し、シャッタ羽根４及び絞り羽根６は露出用開口である中間シート５の開口部５ａより退避した図６の状態となる。この状態で第１コイル９及び第２コイル１０を非通電状態にしても、ステッピングモータ１のコギングトルクによりこの状態位置が保持される。
【００５５】
露出用開口である開口部５ａが開口した状態となるため、撮像素子１７は被写体光に露呈されて撮像素子１７の出力は制御回路２３に送られる。制御回路２３は撮像素子１７の出力によって被写体輝度を測光し（ステップＳ４）、適正なシャッタ秒時（Ｔｖ値）と絞り値（Ａｖ値）を算出し（ステップＳ５）、シャッタレリーズスイッチ２０がＯＮされるのを待つ（ステップＳ７）。
【００５６】
レリーズスイッチ２０がＯＮされると、ステップＳ４で測定した被写体輝度が所定値αよりも大きいかどうかを判定する（ステップＳ８）。被写体輝度が所定値αよりも大きい場合は、制御回路２３はモータ駆動回路２２を制御してステッピングモータ１の第１コイル９を逆通電、第２コイル１０を正通電した後、続けて第１コイル９を逆通電、第２コイル１０を逆通電する（ステップＳ９）。すなわち、ステッピングモータ１を２パルス駆動する。これにより、マグネット１２及び駆動レバー２は図３の位置から図４の位置を経て図５の位置へと回転し、シャッタ羽根４は露出用開口である中間シート５の開口部５ａより退避し、絞り羽根６は開口部５ａ上に挿入される図８の状態となる。この状態で第１コイル９及び第２コイル１０を非通電状態にしても、ステッピングモータ１のコギングトルクによりこの状態位置が保持される。この状態では露出用の開口は絞り羽根６の開口部６ａにより決められる。すなわち、撮像素子１７に露光される光量は所定の量に絞られる。
【００５７】
被写体輝度が所定値αよりも小さい場合は、ステッピングモータ１の駆動は行わず、直ちにステップＳ１０に移行する。すなわち、露出用の開口は中間シート５の開口部５ａにより決められる。
【００５８】
次に制御回路２３は電子シャッタ制御回路２１を制御して撮像素子１７の蓄積電荷を放出させる（ステップＳ１０）。そして撮像素子１７の放電動作が完了した時点から再度電荷の蓄積を開始する。よって、このタイミングが有効露出秒時の開始タイミングとなる。適正なシャッタ秒時はステップＳ５にて算出されているので、制御回路２３はステップＳ１０で撮像素子１７の電荷を放出した後に、ステップＳ５で算出されたシャッタ秒時が経過するまで待つ（ステップＳ１１）。適正なシャッタ秒時が経過すると制御回路２３はモータ駆動回路２２を制御してステッピングモータ１の第１コイル９を逆通電、第２コイル１０を正通電する（ステップＳ１２）。これにより、マグネット１２及び駆動レバー２は図４の位置へと回転する。ここで、被写体輝度が所定値αよりも小さい場合は図６の状態から図７の状態となり、被写体輝度が所定値αよりも大きい場合は図８の状態から図９の状態となるので、シャッタ羽根４は露出用開口である中間シート５の開口部５ａ上或いは絞り羽根６の開口部６ａ上に挿入されて、露出用開口を完全に遮光する。この状態で第１コイル９及び第２コイル１０を非通電状態にしても、ステッピングモータ１のコギングトルクによりこの状態位置が保持される。露光時間は撮像素子１７が電荷放出完了して再蓄積開始した時点からシャッタ羽根４が露出開口を完全に遮光するまでとなる。
【００５９】
この様にしてシャッタ羽根４が露出開口を完全に遮光すると制御回路２３は画像信号処理回路１８を制御して撮像素子１７の出力を取り込ませ（ステップＳ１３）、画像信号処理回路１８は画像信号をメモリーカード等の記憶装置に書き込み、１回の撮影動作を完了する。
【００６０】
以上のように、１回の撮影動作が完了すると、再びステップＳ３に戻ってシャッタ羽根４と絞り羽根を図６の状態にして、ステップＳ４以下を繰り返す。
【００６１】
また、ステップＳ４でシャッタレリーズスイッチ２０がＯＮされるのを待機している間に電源スイッチ１９がＯＦＦするかどうかを検出し（ステップＳ６）、電源スイッチ１９がＯＦＦしたなら制御回路２３はモータ駆動回路２２を制御してステッピングモータ１の第１コイル９を逆通電、第２コイル１０を正通電する（ステップＳ１４）。これにより、マグネット１２及び駆動レバー２は図４の位置へと回転する。よってシャッタ羽根４及び絞り羽根６は図７の状態となり、シャッタ羽根４は露出用開口である中間シート５の開口部５ａ上に挿入されて、露出用開口を完全に遮光する。この状態で第１コイル９及び第２コイル１０を非通電状態にしても、ステッピングモータ１のコギングトルクによりこの状態位置が保持される。以上ですべての動作が終了する（ステップＳ１５）。
【００６２】
以上のように、本発明の実施形態においては、単一の駆動源であるステッピングモータ１でシャッタ羽根４と絞り羽根６とをそれぞれ露光用開口への挿入位置と露光用開口からの退避位置とに選択的に駆動することが可能となる。
【００６３】
また、シャッタ羽根４や絞り羽根６をバネ等の付勢部材を用いることなく位置決め可能であるので、ステッピングモータ１の必要トルクはシャッタ羽根４や絞り羽根６を動かすだけのトルクで良い。このため、ステッピングモータ１を大幅に小型化することが可能となる。
【００６４】
また、駆動する部材としてはシャッタ羽根４や絞り羽根６以外にはステッピングモータ１とステッピングモータ１に固定される駆動レバー２だけであり、上記特許文献１乃至４にて提案されているものに比べて、シンプルな構造で構成部品も少なくて済み、コストを安くできる。
【００６５】
さらに、シャッタ羽根４の閉じ動作時は絞り羽根６は動かないので、ステッピングモータ１にはシャッタ羽根４のみの負荷がかかるだけとなり、シャッタ閉じ時間の高速化を図ることができる。
【００６６】
また、シャッタ羽根４や絞り羽根６はそれぞれの位置でステッピングモータ１への通電を切っても、ステッピングモータ１のコギング力によりその位置が保持されるので、消費電力を減少させることが可能となる。
【００６７】
次に、本発明と実施の形態の対応関係について説明する。
【００６８】
上記実施の形態において、図１及び図１１の中間シート５が本発明の光量規制部材に相当し、図１、図６乃至図１１及び図１３のシャッタ羽根４が本発明の第１の羽根或いはシャッタ羽根に相当し、図１、図６乃至図１１及び図１３の絞り羽根６が本発明の第２の羽根或いは光量調節羽根に相当し、図１乃至図５、図１０、及び図１１のステッピングモータ１、及び図１、図３乃至図１０の駆動レバー２が本発明の駆動手段に相当する。また、図３が駆動手段の第１の位置に相当し、図４が駆動手段の第２の位置に相当し、図５が駆動手段の第３の位置に相当する。
【００６９】
以上が実施の形態の各構成と本発明の各構成の対応関係であるが、本発明はこれら実施の形態に限定されるものではなく、請求項で示した機能、又は実施の形態がもつ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても良いことは言うまでもない。
【００７０】
また、絞り羽根６は露光用開口を決める中間シート５の開口部５ａよりも小径の開口部６ａが中央に設けられたものであるが、この開口部６ａに通過光量が所定量だけ透過するＮＤフィルターを貼り付けてもよい。その場合、撮像素子１７上に届く光量は開口部５ａの時と比較して、開口部６ａとの径の比による減光とＮＤフィルターの透過率との両方を合わせた減光量となる。従って、開口部６ａの径を小さくし過ぎることで発生する小絞り回折による画像劣化を防ぐことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００７１】
【図１】本発明の実施の一形態に係る光量制御装置の分解斜視図である。
【図２】図１の光量制御装置の構成要素であるモータの分解斜視図である。
【図３】図２のモータのマグネットとステータと駆動レバーの位相関係を示す上面図である。
【図４】図３の状態からコイル通電を切り換えてマグネットを時計方向に３０度回転させた状態を示す上面図である。
【図５】図４の状態からコイル通電を切り換えてマグネットを時計方向に３０度回転させた状態を示す上面図である。
【図６】モータが図３の状態の時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態を示す上面図である。
【図７】モータが図３の状態から図４の状態へと切り替わった時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態を示す上面図である。
【図８】モータが図５の状態の時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態を示す上面図である。
【図９】モータが図５の状態から図４の状態へと切り替わった時のシャッタ羽根と絞り羽根の状態を示す上面図である。
【図１０】モータ通電とシャッタ羽根と絞り羽根の関係を示す表である。
【図１１】本発明の実施の一形態に係る光量制御装置のブロック図である。
【図１２】本発明の実施の一形態に係る光量制御装置の動作を示すフローチャートである。
【図１３】本発明の実施の一形態に係る光量制御装置の動作タイミングを示すタイムチャートであり、（ａ）は被写体輝度が所定値より小さい場合、（ｂ）は被写体輝度が所定値より大きい場合である。
【符号の説明】
【００７２】
１  ステッピングモータ
２  駆動レバー
３  地板
４  シャッタ羽根
５  中間シート
６  絞り羽根
７  羽根押え
【図１】
2007212645.tif 000003
【図２】
2007212645.tif 000004
【図３】
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【図４】
2007212645.tif 000006
【図５】
2007212645.tif 000007
【図６】
2007212645.tif 000008
【図７】
2007212645.tif 000009
【図８】
2007212645.tif 000010
【図９】
2007212645.tif 000011
【図１０】
2007212645.tif 000012
【図１１】
2007212645.tif 000013
【図１２】
2007212645.tif 000014
【図１３】
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