(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
通電により露光可能な撮像素子と、シャッタ開口を開閉するセクタと、前記シャッタ開口の開口量を調整かつ閉鎖する制御部材とを有し、
前記セクタは、通常は開放位置に保持され前記シャッタ開口を閉鎖する方向に付勢力が付与してあり、
前記制御部材は、外周に異なる絞りを設定するカム面と開口を閉鎖する谷面とが交互に形成してある絞りカムと、前記カム面及び前記谷面に連動して前記セクタを駆動して前記シャッタ開口の開口量を調整かつ閉鎖するセクタレバーとからなり、
前記撮像素子は、前記絞りカムの所望の絞りのカム面が選択されたときに通電により被写体像の露光を開始し、前記選択されたカム面に続く谷面に至ったときにシャッタ開口が閉鎖されて露光を停止する
ことを特徴とする電子カメラのシャッタ。
【請求項２】
通電により露光可能な撮像素子と、シャッタ開口の絞りを設定する絞り用のセクタと、前記シャッタ開口を閉鎖する閉鎖用のセクタと、前記シャッタ開口の絞りを調整する制御部材と、前記シャッタ開口を閉鎖する制御部材とを有し、
前記絞り用及び閉鎖用のセクタは、通常は開放位置に保持され前記シャッタ開口を閉鎖する方向に付勢力が付与してあり、
前記絞りを調整する制御部材は、外周に異なる絞りを設定するカム面が形成してある絞りカムと、前記カム面に連動して前記絞り用のセクタを駆動して前記シャッタ開口の開口量を調整する絞り用のセクタレバーとからなり、
前記閉鎖する制御部材は、外周に１つのカム面と前記開口を閉鎖する谷面とが形成してある閉鎖カムと、前記谷面に連動して前記閉鎖用のセクタを駆動して前記シャッタ開口を閉鎖する閉鎖用のセクタレバーとからなり、
前記両制御部材は、１つの駆動源により駆動されるものであり、
前記絞りを設定するカム面上に前記絞り用セクタレバーが接しているときに、前記閉鎖用のセクタレバーが前記閉鎖カムのカム面上に接し、
前記絞りを設定するカム面から前記絞り用セクタレバーが外れたときに、前記閉鎖用のセクタレバーが前記閉鎖カムの谷面に落下し、
前記撮像素子は、前記絞り用セクタレバーにより前記絞りカムの所望の絞りのカム面が選択されたときに通電により被写体像の露光を開始し、前記閉鎖用のセクタレバーが前記閉鎖カムの谷面に至ったときにシャッタ開口が閉鎖されて露光を停止する
ことを特徴とする電子カメラのシャッタ。
【請求項３】
請求項１または２において、前記絞りカムまたは前記閉鎖カムは、一方向回転モータにより駆動されるものであることを特徴とする電子カメラのシャッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電子カメラのシャッタに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
電子カメラにおいて撮像する場合は、フィルムに撮像するカメラとは異なって機械的にシャッタを開閉して行うのでは無く、固体撮像素子であるＣＣＤの電源をオンすることによりこれを露光し、十分な露光量が得られたとき電源をオフして露光を停止させることにより行う。しかし電源をオフして露光を停止させるようにすると、露光量を厳密に設定することが困難であるので、露光を停止させる際には機械的にシャッタを閉じて瞬時に露光を停止し、その後でＣＣＤの電源をオフにするようにしている。
【０００３】
そのための従来の機構として、例えば、実開平４−３１１２８号公報に開示されているものでは、２枚のシャッタ部材をその一部が重なるような位置関係にかつ相対的に摺動可能に設ける。この重なり位置にシャッタ開口を設け、一方の摺動位置では両シャッタ開口が重なって開口が開き、他方の摺動位置では両シャッタ開口がずれて開口が閉じた状態となる。そして、通常は開口が開いた状態の位置に保持し、所定の露光量が得られたときにシャッタ部材を摺動させて開口をずらして瞬時に露光を停止するようにしている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、このような従来の構成では、シャッタ開口の開口量を調整することはできず、したがって絞りのためには、絞り羽根と、絞りを調整する制御部材と、その駆動手段とが別個に必要となり、構成が複雑となり、その分コストが上昇するという問題点があった。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
上記の問題点を解決するために、本発明は、シャッタ開口を開閉するセクタを、シャッタ開口の開口量を調整かつ閉鎖する制御部材により制御することとしている。この制御部材は絞りカムとセクタレバーとで構成し、セクタレバーによって所望の絞りのカム面が選択されたときにセクタを駆動してシャッタ開口の開口量を調整し撮像素子に通電して露光を開始し、セクタレバーによって絞りカムの谷面が選択されたときにセクタを駆動してシャッタ開口を閉鎖し撮像素子の露光を停止することとしている。また、本発明は、絞り用のセクタを絞り用の制御部材により制御し、閉鎖用のセクタを閉鎖用の制御部材により制御し、両制御部材を１つの駆動源により駆動することとしている。そして、このようなセクタと制御部材を用いることによって、シャッタ開口の制御及び閉鎖が、簡単な構成によって共に可能になる。
【０００６】
【発明の実施の形態】
本発明の電子カメラのシャッタは、通電により露光可能な撮像素子と、シャッタ開口を開閉するセクタと、シャッタ開口の開口量を調整かつ閉鎖する制御部材とを有している。前記のセクタは、通常は開放位置に保持されシャッタ開口を閉鎖する方向に付勢力が付与してあり、制御部材は、外周に異なる絞りを設定するカム面と開口を閉鎖する谷面とが交互に形成してある絞りカムと、カム面及び谷面に連動してセクタを駆動してシャッタ開口の開口量を調整かつ閉鎖するセクタレバーとからなっている。そして、撮像素子は、絞りカムの所望の絞りのカム面が選択されたときに通電により被写体像の露光を開始し、選択されたカム面に続く谷面に至ったときにシャッタ開口が閉鎖されて露光を停止するものである。
【０００７】
更に、本発明の電子カメラのシャッタは、通電により露光可能な撮像素子と、シャッタ開口の絞りを設定する絞り用のセクタと、シャッタ開口を閉鎖する閉鎖用のセクタと、シャッタ開口の絞りを調整する制御部材と、シャッタ開口を閉鎖する制御部材とを有している。前記の絞り用及び閉鎖用のセクタは、通常は開放位置に保持されシャッタ開口を閉鎖する方向に付勢力が付与してあり、絞りを調整する制御部材は、外周に異なる絞りを設定するカム面が形成してある絞りカムと、カム面に連動して絞り用のセクタを駆動してシャッタ開口の開口量を調整する絞り用のセクタレバーとからなっている。また、閉鎖する制御部材は、外周に１つのカム面と開口を閉鎖する谷面とが形成してある閉鎖カムと、谷面に連動して閉鎖用のセクタを駆動してシャッタ開口を閉鎖する閉鎖用のセクタレバーとからなっている。そして、両制御部材は、１つの駆動源により駆動されるものであり、撮像素子は、絞りカムの所望の絞りのカム面が選択されたときに通電により被写体像の露光を開始し、閉鎖カムの谷面に至ったときにシャッタ開口が閉鎖されて露光を停止するものである。
更に、前記の絞りカムまたは前記の閉鎖カムは、一方向回転モータにより駆動されるものであることが好ましい。
【０００８】
【実施例】
実施例について図面を参照して説明すると、図１において、図示しない基板に設けられた駆動モータ（図示せず）のモータ軸１に固着された駆動車２に歯車３が噛合している。この駆動モータはステップモータであって一方向回転制御される。この例では駆動車２を時計方向に回転駆動するもので、したがって歯車３は反時計方向に回転駆動される。
歯車３には一体的に回転する絞りカム４が同心的に設けてある。絞りカム４は、外周に４段階のシャッタ開口８の絞りを設定するための第１、第２、第３及び第４のカム面４ａ、４ｂ、４ｃ及び４ｄが順次径を異にして設けてあり、各カム面４ａ〜４ｄの後端部からシャッタ開口８を閉鎖する谷面４ｅに落ち込む段落部になっている。
【０００９】
セクタレバー５は軸５ａを中心として揺動自在に支持してあり、一端部に突起５ｂと他端部にセクタ駆動ピン５ｃが設けてある。セクタレバー５にはばね５ｄの一端が掛止めてあり、ばね５ｄの他端は不図示の固定部材、例えばモータが設けられている基板に掛止めてある。これによりばね５ｄは突起５ｂを絞りカム４に弾接させる方向に付勢する。
１対のセクタ６，７が軸６ａ，７ａを中心として揺動自在に配設してある。セクタ６，７は一部が重なり可能に配置してあり、軸６ａ，７ａが位置する基部側に、駆動ピン５ｃが嵌合する長溝６ｂ，７ｂが設けてある。セクタの先端部はほぼＣ字状を為しており、内辺６ｃ，７ｃでシャッタ開口８の開口量を調整し、図２のようにセクタ６，７が開口８を覆いシャッタ開口８を閉鎖する。
【００１０】
次に動作について、図３のタイムチャートを参照しつつ説明する。図１の状態では、突起５ｂは第１のカム面４ａに弾接しており、セクタレバー５はばね５ｄに抗して時計方向に揺動しており、セクタ駆動ピン５ｃはシャッタ開口８から後退して位置しており、セクタ６，７は先端部が開いてその内辺６ｃ，７ｃからシャッタ開口８が開放された全開の状態である。そして、絞りカム４の１回転を絞りを設定する際の連続する１動作として構成してある。
図１及び図３のように、突起５ｂが第１のカム面４ａに弾接する位置で、モータ軸１が回転し駆動車２を介して歯車３が回転し、絞りカム４が反時計方向に回転すると、突起５ｂが谷面４ｅへ落下し、セクタレバー５がばね５ｄによりセクタ駆動ピン５ｃをシャッタ開口８側へ前進させ、図２のようにセクタ６，７を揺動させてシャッタ開口８を閉鎖する。
【００１１】
歯車３が引き続き回転駆動されて絞りカム４も回転し、今度は突起５ｂは第２のカム面４ｂに弾接する位置にくる。カム面４ｂはカム面４ａより低いので、セクタ駆動ピン５ｃがやや前進位置にあり、セクタの内辺６ｃ，７ｃは少し中心寄りに位置し、このためにシャッタ開口８の開口量を全開よりも僅かに少なくして絞りの状態となる。しかしこの絞りの状態では未だ不十分なときには、未だＣＣＤをオフのままとしておく。
歯車３が引き続き回転駆動されて絞りカム４も回転し、前記と同様に突起５ｂは一旦谷面５ｅへ落下した後で第３のカム面４ｃに弾接する位置にきて、シャッタ開口８の開口量が更に少ない絞りの状態となる。この絞りの状態が望ましい絞りであるときには、図３のようにＣＣＤの電源をオンとして撮像素子の露光が開始される。
【００１２】
セクタ６，７の動きは絞りカム４の形状により予め決められているため、ＣＣＤの電源をＯＮするタイミングは所望露光量により適宜変わる。本実施例では、図３で示すタイミングでＣＣＤの電源をオンにしているが、この実施例よりもっと露光量が必要である場合には図３で示したタイミングより早いタイミングで電源をＯＮし、もっと露光量を少なくしなければならないときには図３で示したタイミングより遅いタイミングで電源をＯＮする。
適当な露光量が得られたときに突起５ｂはカム面４ｃを通過して谷面４ｅへ落下し、図２のようにセクタレバー５がばね５ｄによりセクタ駆動ピン５ｃをシャッタ開口８側へ前進させ、セクタ６，７を揺動させてシャッタ開口８を閉鎖して撮像素子の露光を停止する。その後で図３のようにＣＣＤの電源をオフにする。
【００１３】
歯車３は引き続き回転駆動され、突起５ｂは第４のカム面４ｄに弾接してセクタ６，７を更に少ない絞り状態にする。このときはＣＣＤはオフであるのでもはや露光はされない。突起５ｂが再度谷面４ｅに落下してシャッタ開口を閉じ、突起５ｂが再び第１のカム面４ａに弾接する位置に来たときに撮影のための１動作を終了する。
このようにして絞りを設定する際の連続する１動作の間に、望ましい絞りを選んでＣＣＤの電源をオンにすれば、所定の露光量を得られたときにシャッタ開口８がセクタ６，７により閉鎖され、次いでＣＣＤの電源をオフとして露光を停止して撮像が終了する。
【００１４】
図４は他の実施例を示すものであり、絞り用の１対のセクタ１６，１７と、閉鎖用の１対のセクタ２６，２７とが、シャッタ開口１８を挾んで対向するように構成してある。これは絞り用と閉鎖用とではその機能を最も望ましく達成するセクタの内辺の形状が相違するので、共通の駆動源から途中で伝達系列を分岐して別々に構成し、絞り用と閉鎖用のセクタを別に設けたものである。
即ち、前記と同じようにモータ軸１１に駆動車１２を設け、駆動車１２に歯車１３と歯車２３を別々に噛合させる。歯車１３にピニオン１３ａを介して歯車１３ｂを噛合させる。歯車１３ｂには一体的に回転する絞りカム１４が同心的に設けてある。絞りカム１４は、外周に４段階の絞りを設定するための第１、第２、第３及び第４のカム面１４ａ、１４ｂ、１４ｃ及び１４ｄが順次径を異にして設けてあり、各カム面の後端部は次のカム面の前端部へと傾斜面によって連続している。
【００１５】
セクタレバー１５は軸１５ａを中心として揺動自在に支持してあり、一端部に突起１５ｂと他端部にセクタ駆動ピン１５ｃが設けてある。セクタレバー１５にはばね１５ｄの一端が掛止めてあり、ばね１５ｄの他端はバネ５と同様に不図示の固定部材、例えばモータが設けられている基板に掛止めてある。これによりばね１５ｄは突起１５ｂを絞りカム１４に弾接させる方向に付勢する。
絞り用の一対のセクタ１６，１７が軸１６ａ，１７ａを中心として揺動自在に配設してある。セクタ１６，１７の形状は前記と同一で、基部側に、駆動ピン１５ｃが嵌合する長溝１６ｂ，１７ｂと、先端部側には内辺１６ｃ，１７ｃによりシャッタ開口８の開口量を調整する。内辺１６ｃ，１７ｃには、図５（ａ）に一方のセクタ１６を示すように、切欠部１６ｄ，１７ｄが設けてある。これは異なる絞りの状態がなるべく均等に行われるようにするためのものである。
【００１６】
シャッタ開口１８を挾んでセクタ１６，１７と対称位置に、閉鎖用の１対のセクタ２６，２７が配設してある。セクタ２６，２７を駆動する構成として、歯車２３に一体的に回転する閉鎖カム２４が同心的に設けてある。閉鎖カム２４は、外周に１つのカム面２４ａが設けてあり、カム面の後端部は谷面２４ｂへ落ち込んでおり、谷面２４ｂからカム面２４ａの前端部までは連続する傾斜面になっている。
セクタレバー２５は軸２５ａを中心として揺動自在に支持してあり、一端部に突起２５ｂと他端部にセクタ駆動ピン２５ｃが設けてある。セクタレバー２５にはばね２５ｄの一端が掛止めてあり、ばね２５ｄの他端は不図示の固定部材、例えばモータが設けられている基板に掛止めてある。これによりばね２５ｄは突起２５ｂを閉鎖カム２４に弾接させる方向に付勢する。
【００１７】
セクタ２６，２７が軸２６ａ，２７ａを中心として揺動自在に配設してある。セクタ２６，２７の形状は前記とほぼ同様であり、基部側に、駆動ピン２５ｃが嵌合する長溝２６ｂ，２７ｂが設けてある。セクタの先端部はほぼＣ字状を為しており、セクタ２６，２７でシャッタ開口１８を閉鎖する。このセクタでは、図５（ｂ）に一方のセクタ２６を示すように、内辺２６ｃは円弧状であって、切欠部は設けられていない。これは、切欠部があるとそのぶん開口１８を塞ぐのに時間がかかるためである。シャッタの閉じはなるべく短時間で行いたいため、切欠部を設けない形状になっている。
駆動車１２に連動する絞りカム１４と閉鎖カム２４の回転速度は、ピニオン１３ａと歯車１３ｂを介する減速輪列によって、１：４に設定してある。即ち、絞りカム１４の１回転に閉鎖カム２４は４回転するもので、換言すれば、絞りカム１４の４つのカム面１４ａ〜１４ｄ毎に閉鎖カム２４のカム面２４ａ及び谷面２４ｂが対応している。
【００１８】
この実施例の動作について説明する。まず、モータ軸１１が時計方向に回転し駆動車１２を介して歯車１３及び歯車２３が回転する。歯車１３の回転に連動してピニオン１３ａを介して歯車１３ｂが回転すると、絞りカム１４が時計方向に回転し始める。それと同時に、歯車２３の回転に連動して閉鎖カム２４が反時計方向に回転し始める。そこで、突起１５ｂが絞りカム１４の第１のカム面１４ａの後端部から外れたときに、突起２５ｂが閉鎖カム２４のカム面２４ａの後端部から谷面２４ｂに落下する。そのためセクタレバー２５がばね２５ｄによりセクタ駆動ピン２５ｃをシャッタ開口１８側へ前進させ、セクタ２６，２７を揺動させてシャッタ開口１８を閉鎖する。
【００１９】
駆動車１２の回転が継続し、突起１５ｂが絞りカム１４の外周を摺動して第２のカム面１４ｂに弾接する位置にくる。カム面１４ｂはカム面１４ａより低いので、セクタ駆動ピン１５ｃがやや前進して位置し、セクタの内辺１６ｃ，１７ｃは少し中心寄りに位置し、このためにシャッタ開口１８の開口量を全開より僅かに少なくした絞りの状態となる。しかしこの状態では絞りが未だ不十分なときには、未だＣＣＤをオフのままとしておく。このときには、閉鎖カム２４は１回転して突起２５ｂが谷面２４ｂからカム面２４ａに摺動当接しているので、駆動車１２の回転が更に継続すると、再び谷面２４ｂに落下して前記と同様にしてセクタ２６，２７によりシャッタ開口１８が再度閉鎖される。
【００２０】
そして引き続き駆動車１２が回転し、突起１５ｂが絞りカム１４の外周を摺動して第３のカム面１４ｃに弾接する位置にくる。カム面１４ｃはカム面１４ｂより更に低いので、セクタ駆動ピン１５ｃが更に前進して位置し、セクタの内辺１６ｃ，１７ｃは更に中心寄りに位置し、このためにシャッタ開口１８の開口量を更に少なくした絞りの状態となる。これが望ましい絞りの状態であるときには、今度は所望のタイミングでＣＣＤの電源をオンとして撮像素子に露光が開始される。このとき閉鎖カム２４は更に１回転して再び突起２５ｂがカム面２４ａに当接しているので、適当な露光量が得られたときに、突起２５ｂは谷面２４ｂに落下し、前記と同様にしてセクタ２６，２７によりシャッタ開口１８が閉鎖され、ここで撮像素子の露光が停止される。図２のようにその後でＣＣＤをオフにする。
【００２１】
歯車１３，２３は引き続き回転駆動され、突起１５ｂは第４のカム面１４ｄに弾接してセクタ１６，１７を更に少ない絞り状態にするが、このときはＣＣＤはオフであるのでもはや露光はされない。また、閉鎖カム２４は１回転して前記と同様にしてシャッタ開口１８を閉鎖し、引き続く歯車１３，２３の回転により突起１５ｂがカム面１４ａに弾接し、突起２５ｂがカム面２４ａに弾接する位置に来たときに、撮影のための１動作を終了する。
なお、本実施例では、カム面の高さを４段階にしたが、これは、４段階に限るものではなく必要な絞りの設定数に対応するように設計される。また、羽根の駆動はレバーにより行っているが、リング状部材を介して行うようにしても良い。また、モータもステップモータに限るものではなくＤＣモータや超音波モータなど他の形式のモータも使用可能である。
【００２２】
【発明の効果】
本発明によれば、セクタによってシャッタ開口の開口量の制御、即ち絞りを行うと共に、同じセクタによってシャッタ開口の閉鎖を行うので、簡単な構成によって、シャッタ開口の絞りと必要な露光量が得られた時点でのシャッタ開口の閉鎖による露光の停止とができる。また、シャッタ羽根と絞り羽根とを別に設ける構成にすることにより、より適切な羽根の形状とすることが可能になり、露光性能を上げることができる。また、一方向回転モータで駆動可能のため、複雑な制御を必要とせず低コストで電子カメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】シャッタ開口の全開状態を示す平面図である。
【図２】シャッタ開口の閉鎖状態を示す平面図である。
【図３】撮像動作を示すタイムチャートである。
【図４】他の実施例におけるシャッタ開口の全開状態を示す平面図である。
【図５】（ａ）は図４の絞り用のセクタの平面図、（ｂ）は図４の閉鎖用のセクタの平面図である。
【符号の説明】
４              絞りカム
４ａ〜４ｄ      カム面
４ｅ            谷面
５              セクタレバー
６，７          セクタ
１２            駆動源（駆動車）
１４            絞りカム
１４ａ〜１４ｄ  カム面
１５            絞り用のセクタレバー
１６，１７      絞り用のセクタ
１８            シャッタ開口
２４            閉鎖カム
２４ａ          カム面
２４ｂ          谷面
２５            閉鎖用のセクタレバー
２６，２７      閉鎖用のセクタ
【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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