(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する地板と、該地板の上で開位置と閉位置との間を回動可能に配され該開口を開閉する一対の遮光羽根と、各遮光羽根に連結してこれを回動する駆動部材とからなるカメラ用シャッタにおいて、
前記駆動部材は、一端が一方の遮光羽根に係合し他端が他方の遮光羽根に係合した形状記憶合金からなり、通電に応じて変形し該一対の遮光羽根を相互に連動させることを特徴とするカメラ用シャッタ。
【請求項２】
前記駆動部材は、形状記憶合金の線材をコイル状に巻回した形状を有することを特徴とする請求項１記載のカメラ用シャッタ。
【請求項３】
前記形状記憶合金は通電に応じて変形し閉位置に有る該一対の遮光羽根を互いに反対方向に回動して開位置にする一方、各遮光羽根にバネ部材が係合しており該形状記憶合金に対する通電を解除したとき該一対の遮光羽根を開位置から閉位置に戻すことを特徴とする請求項１記載のカメラ用シャッタ。
【請求項４】
前記バネ部材は、一端が一方の遮光羽根に係合し他端が他方の遮光羽根に係合していることを特徴とする請求項３記載のカメラ用シャッタ。
【請求項５】
各遮光羽根は該地板に設けた支点を中心にしてそれぞれ回動し、前記形状記憶合金と前記バネ部材は該支点を間にして該遮光羽根に組み付けられていることを特徴とする請求項３記載のカメラ用シャッタ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はカメラ用シャッタに関する。より詳しくは、遮光羽根の駆動部材として形状記憶合金を用いたカメラ用シャッタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
最近は、カメラの小型化と電動化に対する要請が一段と大きくなり、それに答えるべく種々の提案が行われ、且つ実施されている。例えば、カメラ用シャッタの駆動部材（アクチュエータ）としては、ムービングマグネットモータやステップ駆動型モータなどが用いられている。これらのモータを用いて遮光羽根を直接駆動するか、あるいは開閉レバーや駆動リングなどを介して駆動する。この様にして、カメラ用シャッタについても電動化が進められ、セット作動のみならずレリーズ作動も電動で行う様になってきた。他方、小型化に対する要求も極めて強く、特にＩＸ２４０カートリッジフィルムの出現によって一段と拍車が掛かってきた。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、シャッタを電動化すると、どうしてもカメラが大型化してしまい、小型化の要請には逆行することになってしまう。例えば、ムービングマグネット型モータを例に挙げて説明すると、これは着磁されたマグネットをモータ枠で包み、その外側にコイルを巻いた構造である為、スペース的に大きくなるという不都合がある。これらの部品は、例え小さいものであってもカメラ部品としてはかなり大きく、又立体的な形状をしていることから他の部品とともにコンパクトにまとめるのが非常に難しい。この様なモータ部品の存在は、近年のアドバンス・フォト・システムの登場以来加速的に進んできたカメラの小型化に対して大きな障害となっていた。
【０００４】
【課題を解決する為の手段】
上述した従来の技術の課題を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に係るカメラ用シャッタは、基本的に、開口を有する地板と、該地板の上で開位置と閉位置との間を回動可能に配され該開口を開閉する一対の遮光羽根と、各遮光羽根に連結してこれを回動する駆動部材とから構成されている。特徴事項として、前記駆動部材は、一端が一方の遮光羽根に係合し他端が他方の遮光羽根に係合した形状記憶合金からなり、通電に応じて変形し該一対の遮光羽根を相互に連動させる。好ましくは、前記駆動部材は、形状記憶合金の線材をコイル状に巻回した形状を有する。具体的な構成では、前記形状記憶合金は通電に応じて変形し閉位置にある該一対の遮光羽根を互いに反対方向に回動して開位置にする一方、各遮光羽根にバネ部材が係合しており該形状記憶合金に対する通電を解除した時該一対の遮光羽根を開位置から閉位置に戻す。好ましくは、前記バネ部材は、一端が一方の遮光羽根に係合し他端が他方の遮光羽根に係合している。好ましくは、各遮光羽根は該地板に設けた支点を中心にしてそれぞれ回動し、前記形状記憶合金と前記バネ部材は該支点を間にして該遮光羽根に組み付けられている。
【０００５】
本発明によれば、一対の遮光羽根が回動可能状態で、地板に植設された支点に組み付けられている。一対の遮光羽根の間には形状記憶合金の線材が張り渡される様に組み付けられる。又、バネ部材も同様にして組み込まれている。形状記憶合金に通電を開始すると変態が始まり、形状記憶合金が収縮する。これに応じて遮光羽根が各支点を中心として回動を始める。これにより、地板に形成された開口が開き、所望の露光動作が行われる。所定の時間が経過した後、形状記憶合金に対する通電を解除すると、自己復帰を開始し更にバネ部材による付勢力で加速されて、一対の遮光羽根は開位置から閉位置に戻り、次のシャッタレリーズ動作に備える。形状記憶合金は例えば線材をコイル状に巻いた形状を有し、従来の電動アクチュエータに比べるとコンパクトな実装が可能である。
【０００６】
【発明の実施の形態】
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は本発明に係るカメラ用シャッタの第一実施形態を示す模式的な平面図であり、レリーズ前の全閉状態を表わしており、一対の遮光羽根は閉位置に置かれている。図示する様に、本カメラ用シャッタ０はほぼ円板状の地板１を用いて組立てられている。地板１のほぼ中央には円形の開口２が形成されている。一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒが地板１の上に回動可能に配されており、レリーズ動作に従って開口２を開閉する。図示の状態は一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒが互いに重なって開口２を完全に遮蔽している。一方の遮光羽根３Ｌは地板１に植設された支点４Ｌを中心にして回動可能である。他方の遮光羽根３Ｒも地板に植設された支点４Ｒを中心にして回動可能である。更に、地板１上にはバネ部材６Ｌが配されている。バネ部材６Ｌの一端は地板１に係止され、他端は遮光羽根３Ｌの先端に係合している。別のバネ部材６Ｒも地板１に配されており、その一端が地板１に係止されている一方、他端が遮光羽根３Ｒの先端に係合している。
【０００７】
特徴事項として、本カメラ用シャッタ０は形状記憶合金５からなる駆動部材を用いて、一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒを直接駆動している。本実施形態では、形状記憶合金５は線材からなり、その一端が一方の遮光羽根３Ｌの後端部に係合し、他端が他方の遮光羽根３Ｒの同じく後端部に係合している。形状記憶合金５は通電に応じて変形し、一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒを相互に連動させる。具体的には、形状記憶合金５は通電に応じて収縮変形し、閉位置にある一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒを互いに反対方向に回動して開位置にする。これにより、カメラの露光動作が行われる。各遮光羽根３Ｌ，３Ｒにそれぞれバネ部材６Ｌ，６Ｒが係合しており、露光動作が完了した後形状記憶合金５に対する通電を解除した時一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒを開位置から閉位置に戻す。前述した様に、各遮光羽根３Ｌ，３Ｒは地板１に設けた支点４Ｌ，４Ｒを中心にしてそれぞれ回動する様に組み付けられている。この場合、形状記憶合金５とバネ部材６Ｌは支点４Ｌを間にして遮光羽根３Ｌに組み付けられている。又、形状記憶合金５とバネ部材６Rは支点４Rを間にして遮光羽根３Rに組み付けられている。この様な構成とすることで、形状記憶合金５の駆動力と、バネ部材６Ｌの付勢力に適切なバランスを与えることが可能となる。更に、各支点４Ｌ，４Ｒからバネ部材６Ｌ，６Ｒの作用点までの距離に比べ、各支点４Ｌ，４Ｒから形状記憶合金５の作用点までの距離を短くすることにより、形状記憶合金５の収縮変形量が僅かであっても、遮光羽根３Ｌ，３Ｒに対して大きな開閉ストロークを与える様にしている。
【０００８】
図２は、図１に示した第一実施形態に係るカメラ用シャッタ０の全開状態を示す模式的な平面図であり、一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒは開口２から互いに反対方向に退避して開位置にある。形状記憶合金５の線材からなる駆動部材は通電により収縮変形し、一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒの後端部は互いに引き付けられる。このように、一方の遮光羽根３Ｌは支点４Ｌを中心にして反時計方向に回動し、開口２から左側に退避する。一方、遮光羽根３Ｒは支点４Ｒを中心にして時計方向に回動し、開口２から右側に退避する。これにより、開口２は全開状態となり、所望の露光動作が行われる。この後、駆動部材に対する通電を遮断すると、形状記憶合金５の線材は冷却され、収縮変形が元の初期状態に戻る。これにより、遮光羽根３Ｌ，３Ｒはそれぞれ図１に示した閉位置に復帰し、開口２を全閉する。この時、遮光羽根３Ｌ，３Ｒの先端に係合したバネ部材６Ｌ，６Ｒの付勢力が作用し、遮光羽根３Ｌ，３Ｒの閉位置への復帰を加速し、速やかに次のレリーズ操作に備えることが可能になる。
【０００９】
図３は、カメラ用シャッタをカメラのレンズ鏡胴に組み込んだ状態を示す模式的な断面図である。（Ａ）は従来のカメラ用シャッタを組み込んだ状態を表わしている。レンズ鏡胴１１には複数のレンズが組み付けられている。被写体に対して後側のレンズ群１２と前側のレンズ群１３との間にカメラ用シャッタ０が組み込まれている。シャッタ０は地板１と受け９との間に保持された遮光羽根３Ｌ，３Ｒを備えている。これらの遮光羽根３Ｌ，３Ｒは地板１に搭載されたモータ５０により駆動される。モータ５０はある程度の高さ寸法がある為、カメラ用シャッタ０は全体として鏡胴１１内で幅寸法ＸＡのスペースを占めることになる。
【００１０】
これに対して（Ｂ）は、レンズ鏡胴１１に本発明のカメラ用シャッタ０を組み込んだ状態を模式的に表わしている。尚、（Ａ）と対応する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。本発明に係るカメラ用シャッタ０は一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒを形状記憶合金５からなる駆動部材で直接駆動する構造となっている為、従来のカメラ用シャッタに比べ薄型であり、レンズ鏡胴１１内に占めるスペースの幅寸法ＸＢは、（Ａ）に示した幅寸法ＸＡに比べ小さくなっている。これにより、カメラの全体的なサイズを小型化することが可能である。
【００１１】
図４は、図３の拡大部分断面図であり、鏡胴１１に組み込まれたカメラ用シャッタの具体的な構造を表している。図示するように、カメラ用シャッタは、鏡胴１１に装着された前側レンズ群１３と後側レンズ群１２との間に組み込まれている。遮光羽根３Ｌは地板１と受け９の間に保持されている。遮光羽根３Ｌは地板１に形成された支点４Ｌを中心にして回動自在に配されている。遮光羽根３Ｌには駆動ピン７が植設されており、止め具８により形状記憶合金５の一端が取り付けられている。図示しないが、形状記憶合金５の他端は、もう一枚の遮光羽根３Ｒに同じく駆動ピンを介して取り付けられている。
【００１２】
図５は、本発明に係るカメラ用シャッタの第二実施形態を示す模式的な平面図であり、全閉状態を表わしている。基本的には、図１に示した第一実施形態と同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。異なる点は、一対の遮光羽根３Ｌ，３Ｒを駆動する駆動部材が、形状記憶合金５の線材をコイル状に巻回した形状を有することである。ある種の金属に、塑性変形の様な大きな変形を与えても、加熱すると変形前の形を記憶している様に、形状を回復する現象を形状記憶効果（ＳＭＥ）と呼び、この様な性質を持つ金属を形状記憶合金（ＳＭＡ）と言う。ＳＭＥは、熱弾性型マルテンサイトと呼ばれる金属の固相変態に伴う現象である。この固相変態では、限られた範囲内ではあるが、熱エネルギーと弾性エネルギーの交換が可能である。気体を閉じ込めたシリンダに似た振る舞いからＳＭＡは、固体状態のスターリングエンジンの様なアクチュエータと考えることができる。アクチュエータとして実際に利用できるのは、多結晶体で使用できること、回復歪量、疲労特性、使用温度域、安全性、耐久性などの理由から、Ｔｉ−Ｎｉ系が多用されている。Ｔｉ−Ｎｉ系の形状記憶合金は、金属として比較的大きな電気抵抗を持ち、通電で容易に加熱できる。このことは、形状記憶合金に電流を流すだけで運動を取り出せるアクチュエータを作れることを示す。特に、コイル状の形状記憶合金は通電によって比較的大きな変位量及び大きな運動力を得ることができ、アクチュエータとして好適である。加えて、コイル状の形状記憶合金５にはバネ性を付与できる。本実施形態では、コイル状の形状記憶合金５とバネ部材６Ｌ，６Ｒが互いに反対方向に作用している。これらの機械的な力の均衡を図る為、コイル状の形状記憶合金５とバネ部材６Ｌ，６Ｒとは互いに異なった適切なバネ定数を有している。
【００１３】
図６は、本発明に係るカメラ用シャッタの第三実施形態を示す模式的な平面図であり、全閉状態を表わしている。基本的には、図１に示した第一実施形態と同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。異なる点は、一対のバネ部材６Ｌ，６Ｒに代えて、一個のバネ部材６を用いており、部品点数を削減化している。一本のバネ部材６の一端は一方の遮光羽根３Ｌに係合し、他端が他方の遮光羽根３Ｒに係合している。バネ部材６はその中点で保持部材８により基板１に保持されている。
【００１４】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、カメラ用シャッタにおいて、駆動部材は、一端が一方の遮光羽根に係合し他端が他方の遮光羽根に係合した形状記憶合金からなり、通電に応じて変形し一対の遮光羽根を相互に連動させている。従来のモータに代えて形状記憶合金を駆動部材に用いることで、簡便化された超薄型のシャッタ駆動機構を構築でき、自由度の高い構成が可能になる。駆動部材をコンパクトに実装でき、非常に薄型且つ小型で部品点数が極めて少なく低価格で設計の自由度の高いカメラ用シャッタを実現することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカメラ用シャッタの第一実施形態を示す平面図である。
【図２】同じく、本発明に係るカメラ用シャッタの第一実施形態を示す平面図である。
【図３】カメラ用シャッタをカメラのレンズ鏡胴に組み込んだ状態を示す模式的な断面図である。
【図４】図３の拡大部分断面図である。
【図５】本発明に係るカメラ用シャッタの第二実施形態を示す平面図である。
【図６】本発明に係るカメラ用シャッタの第三実施形態を示す模式的な平面図である。
【符号の説明】
０・・・カメラ用シャッタ、１・・・地板、２・・・開口、３Ｌ・・・遮光羽根、３Ｒ・・・遮光羽根、４Ｌ・・・支点、４Ｒ・・・支点、５・・・形状記憶合金、６・・・バネ部材、６Ｌ・・・バネ部材、６Ｒ・・・バネ部材
【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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