(57)【要約】カメラ用シャッタ装置に適用される電磁アクチュエータは、異なる極性に着磁され出力部（１０ｂ）を有する回動自在な円板状のロータ（１０）と、ロータ（１０）の外周面に対向する第１磁極部（４１）をもつ板状の第１ヨーク（４０）及び第２磁極部（５１）をもつ板状の第２ヨーク（５０）と、第１ヨーク（４０）及び第２ヨーク（５０）と同方向に扁平となるようにこれらヨークの接続領域に巻回した第１コイル（２０）及び第２コイル（３０）とにより構成される。これにより、薄型化が行える。また、この電磁アクチュエータを用いたカメラ用シャッタ装置の薄型化、小型化、さらには、カメラの薄型化、小型化が行える。
2002043227.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
励磁用のコイルと、磁気回路を形成するヨークと、異なる極性に着磁されかつ前記コイルへの通電により所定の角度範囲を回動し外部に駆動力を出力する出力部を有する回動自在なロータとを備え、
前記ヨークは、前記ロータの外周面に対向するように形成された第１磁極部及び第２磁極部を有する扁平な板状ヨークからなり、
前記コイルは、通電により前記第１磁極部及び第２磁極部に異なる磁極を生じさせるようにかつ前記板状ヨークと同方向に扁平となるように巻回された第１コイル及び第２コイルからなる、
ことを特徴とする電磁アクチュエータ。
【請求項２】
前記板状ヨークは、前記ロータの回転軸方向において複数枚の磁性板が積層された積層体からなる、
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項３】
前記板状ヨークは、前記ロータの回転軸と略直角な方向において二つに分割されて、前記第１磁極部を有する第１ヨーク及び前記第２磁極部を有する第２ヨークからなり、
前記第１コイル及び第２コイルは、前記第１ヨーク及び第２ヨークの接合領域にそれぞれ巻回されている、
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項４】
前記第１ヨークと前記第２ヨークとは、少なくとも前記ロータの回転軸方向において重なり合う面にて接合されている、
ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項５】
前記第１ヨークと前記第２ヨークとは、少なくとも前記ロータの回転軸方向において交互に重なり合う面にて噛み合うように接合されている、
ことを特徴とする請求の範囲第３項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項６】
前記第１コイル及び第２コイルは、前記ロータを挟んで対向するように配置され、
前記第１磁極部及び第２磁極部は、前記第１コイル及び第２コイルが対向する方向に略直交する方向において対向するように配置され、かつ、他の部分に比べて磁気回路としての断面積が絞られたくびれ部を有する、
ことを特徴とする請求の範囲第１項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項７】
前記第１磁極部及び第２磁極部は、前記ロータに対向する対向面が略半円筒面状に形成され、
前記くびれ部は、それぞれ前記第１磁極部及び第２磁極部の略中間部分に形成されている、
ことを特徴とする請求の範囲第６項に記載の電磁アクチュエータ。
【請求項８】
露光用の開口部を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を駆動する駆動源とを備え、
前記駆動源は、励磁用のコイルと、磁気回路を形成するヨークと、異なる極性に着磁されかつ前記コイルへの通電により所定の角度範囲を回動し外部に駆動力を出力する出力部を有する回動自在なロータとを有し、前記ヨークは、前記ロータの外周面に対向するように形成された第１磁極部及び第２磁極部を有する扁平な板状ヨークからなり、前記コイルは、通電により前記第１磁極部及び第２磁極部に異なる磁極を生じさせるようにかつ前記板状ヨークと同方向に扁平となるように巻回された第１コイル及び第２コイルからなる、電磁アクチュエータである、
ことを特徴とするカメラ用シャッタ装置。
【請求項９】
前記シャッタ羽根は、略直線的な往復動により前記開口部を開閉する先羽根及び後羽根からなり、
前記電磁アクチュエータは、前記先羽根を駆動する第１電磁アクチュエータ及び前記後羽根を駆動する第２電磁アクチュエータからなる、
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１０】
前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、前記開口部を挟んだ両側にそれぞれ配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１１】
前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、前記開口部の一方側に並べて配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１２】
前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、前記開口部の一方側において、その伸長方向がお互いに平行となるように並べて配置されている、
ことを特徴とする請求の範囲第９項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１３】
前記電磁アクチュエータは、非通電状態において、前記シャッタ羽根が前記開口部を閉鎖した状態を保持するように、磁気的に付勢されている、
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１４】
前記電磁アクチュエータは、非通電状態において、前記シャッタ羽根が前記開口部を開放した状態を保持するように、磁気的に付勢されている、
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１５】
前記電磁アクチュエータは、非通電状態において、前記シャッタ羽根が前記開口部を閉鎖した状態及び前記開口部を開放した状態を保持するように、磁気的に付勢されている、
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１６】
前記シャッタ羽根は、揺動により前記開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根からなり、
前記駆動源は、前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根を駆動する単一の前記電磁アクチュエータからなる、
ことを特徴とする請求の範囲第８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１７】
露光用の開口部を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を直接駆動して走行させ露光動作を行わせる駆動源と、前記駆動源への通電を制御する制御手段とを備え、
前記駆動源は、励磁用のコイルと、磁気回路を形成するヨークと、異なる極性に着磁されかつ前記コイルへの通電により所定の角度範囲を回動し外部に駆動力を出力する出力部を有する回動自在なロータとを有し、前記ヨークは、前記ロータの外周面に対向するように形成された第１磁極部及び第２磁極部を有する扁平な板状ヨークからなり、前記コイルは、通電により前記第１磁極部及び第２磁極部に異なる磁極を生じさせるように前記板状ヨークと同方向に扁平となるように巻回された第１コイル及び第２コイルからなる、電磁アクチュエータである、
ことを特徴とするカメラ用シャッタ装置。
【請求項１８】
前記制御手段は、前記シャッタ羽根を走行させる直前に、前記シャッタ羽根の位置決めを行なうべく前記電磁アクチュエータに対して前記シャッタ羽根を走行させる方向とは逆の向きの通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項１９】
前記制御手段は、前記シャッタ羽根が走行し始めた後の走行途中の領域において、前記電磁アクチュエータに対して前記シャッタ羽根の走行し始めの領域よりも低電力となる通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２０】
前記制御手段は、通電する電流値を下げることにより前記低電力となる通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２１】
前記制御手段は、パルス通電により前記低電力となる通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２２】
前記制御手段は、前記シャッタ羽根が走行を完了する直前に、前記電磁アクチュエータに対して前記シャッタ羽根を走行させる方向とは逆の向きの通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２３】
前記シャッタ羽根は、往復動により前記開口部を開閉する先羽根及び後羽根からなり、
前記電磁電磁アクチュエータは、前記先羽根を駆動する先羽根電磁アクチュエータ及び前記後羽根を駆動する後羽根電磁アクチュエータからなり、
前記制御手段は、前記先羽根電磁アクチュエータ及び後羽根電磁アクチュエータに対して前記通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第１８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２４】
前記シャッタ羽根は、往復動により前記開口部を開閉する先羽根及び後羽根からなり、
前記電磁電磁アクチュエータは、前記先羽根を駆動する先羽根電磁アクチュエータ及び前記後羽根を駆動する後羽根電磁アクチュエータからなり、
前記制御手段は、前記先羽根電磁アクチュエータ及び後羽根電磁アクチュエータに対して前記通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第１９項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２５】
前記シャッタ羽根は、往復動により前記開口部を開閉する先羽根及び後羽根からなり、
前記電磁電磁アクチュエータは、前記先羽根を駆動する先羽根電磁アクチュエータ及び前記後羽根を駆動する後羽根電磁アクチュエータからなり、
前記制御手段は、前記先羽根電磁アクチュエータ及び後羽根電磁アクチュエータに対して前記通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第２２項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２６】
前記シャッタ羽根は、往復動により開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根からなり、
前記電磁アクチュエータは、前記第１シャッタ羽根を駆動する第１電磁アクチュエータ及び前記第２シャッタ羽根を駆動する第２電磁アクチュエータからなり、
前記制御手段は、前記第１シャッタ羽根を先羽根としてかつ前記第２シャッタ羽根を後羽根としてそれぞれ走行させた後、前記第２シャッタ羽根を先羽根としてかつ前記第１シャッタ羽根を後羽根としてそれぞれ走行させるように、前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータを通電制御する、
ことを特徴とする請求の範囲第１７項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２７】
前記制御手段は、前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根を走行させる直前に、前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根の位置決めを行なうべく前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータに対して前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根を走行させる方向とは逆の向きの通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第２６項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２８】
前記制御手段は、前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根が走行し始めた後の走行途中の領域において、前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータに対して前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根の走行し始めの領域よりも低電力となる通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第２６項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項２９】
前記制御手段は、通電する電流値を下げることにより前記低電力となる通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第２８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項３０】
前記制御手段は、パルス通電により前記低電力となる通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第２８項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【請求項３１】
前記制御手段は、前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根が走行を完了する直前に、前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータに対して前記第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根を走行させる方向とは逆の向きの通電を行なう、
ことを特徴とする請求の範囲第２６項に記載のカメラ用シャッタ装置。
【発明の詳細な説明】
技術分野
本発明は、所定の角度範囲を回動するロータを備えた電磁アクチュエータ及びこの電磁アクチュエータを駆動源として用いたカメラ用シャッタ装置に関する。
背景技術
カメラ用シャッタ装置、特にフォーカルプレーン形式のカメラ用シャッタ装置において、駆動源として用いられる電磁アクチュエータとしては、例えば、特開平１−３１０３２９号公報、特開平８−１９０１２３号公報（米国特許第５７４９０１４号明細書）、特開平８−２５４７２９号公報、特開平９−３２９８２７号公報、特開平１０−２０３６４号公報（米国特許第６０７１０１９号明細書）、米国特許第５８２２６２９号明細書、米国特許第６０００８６０号明細書等に開示されたものが知られている。
上記公報等に開示の電磁アクチュエータは、円柱状の永久磁石を有して回転駆動力を出力するロータと、ロータを回動自在に支持する枠部材と、枠部材の外側に巻回されたコイル等により構成されている。
そして、これらの電磁アクチュエータは、カメラ用シャッタ装置の駆動源として、先羽根及び後羽根にそれぞれ対応させて地板に配置され、駆動レバー等の複雑な連動機構を介して、先羽根及び後羽根をそれぞれ駆動して、露光用の開口部を開閉するものである。
また、シャッタ羽根を走行させて露光動作を行なわせるにあたり、走行開始前にシャッタ羽根を作動開始位置に位置決めするストッパ機構、走行完了時にシャッタ羽根のバウンド等を防止するためのブレーキ機構等を備えている。
ところで、上記従来の電磁アクチュエータにおいては、ロータの回転軸を包囲するように、その外側においてロータの回転軸方向にコイルが巻回されていることから、電磁アクチュエータの高さ寸法すなわち厚みが大きくなる。
したがって、特に、薄型化が要求されるカメラ等に搭載されるフォーカルプレーン形式のカメラ用シャッタ装置等の駆動源として用いる場合は、高さ（厚み）が大きい分だけ配置の自由度が小さくなり、結果的にカメラの薄型化が図り難くなる。
また、特に、特開平８−１９０１２３号公報（米国特許第５７４９０１４号明細書）及び特開平１０−２０３６４号公報（米国特許第６０７１０１９号明細書）に開示されたカメラ用シャッタ装置においては、扁平に形成されたヨーク（ステータ）、ヨークに巻回された一つのコイル、ヨークの間に配置されたロータからなる電磁アクチュエータを採用し、この電磁アクチュエータを先羽根及び後羽根の係止状態を解除するトリガ機構として用いている。そして、複雑なチャージ機構によりチャージされたバネ力を開放することにより、先羽根及び後羽根を走行させるものである。
したがって、チャージ機構、トリガ機構（係止解除機構）等の複雑な機構を用いているため、部品点数が増加して構造が複雑になり、装置が大型化し、又、その分だけコストが高くなる。
本発明は、上記の点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡略化、低消費電力化、装置の薄型化等が図れる電磁アクチュエータ及びこれを用いたカメラ用シャッタ装置、さらには、バラツキのない所望の露光動作が得られるカメラ用シャッタ装置を提供することにある。
発明の開示
本発明の電磁アクチュエータは、励磁用のコイルと、磁気回路を形成するヨークと、異なる極性に着磁されかつコイルへの通電により所定の角度範囲を回動し外部に駆動力を出力する出力部を有する回動自在なロータとを備えている。上記ヨークは、ロータの外周面に対向するように形成された第１磁極部及び第２磁極部を有する扁平な板状ヨークからなり、上記コイルは、通電により第１磁極部及び第２磁極部に異なる磁極を生じさせるようにかつ板状ヨークと同方向に扁平となるように巻回された第１コイル及び第２コイルにより構成されている。
この構成によれば、第１コイル及び第２コイルが通電されると、発生した磁力線が板状ヨークを通り、第１磁極部及び第２磁極部にそれぞれ異なる磁極（一方にＮ極、他方にＳ極）が生じる。そして、ロータの磁極（Ｎ極及びＳ極）との関係により、ロータが所定の角度範囲において回動し、外部に対して駆動力を出力する。
このように、電磁アクチュエータが、扁平な板状ヨーク、扁平に巻回された二つの第１コイル及び第２コイル等により形成されることで、駆動力が増大すると共に、その薄型化（扁平化）が行なわれる。
ここで、上記板状ヨークは、ロータの回転軸方向において複数枚の磁性板が積層された積層体からなるものを採用できる。
この構成によれば、積層する磁性板の枚数を必要に応じて適宜選定することにより、種々の仕様に応じた厚さの板状ヨークを設定できる。
また、上記板状ヨークは、ロータの回転軸と略直角な方向において二つに分割された、第１磁極部を有する第１ヨーク及び第２磁極部を有する第２ヨークからなり、上記第１コイル及び第２コイルは、第１ヨーク及び第２ヨークの接合領域にそれぞれ巻回されたものを採用できる。
この構成によれば、板状ヨークが二分割されることで、組み付け性が向上する。また、第１ヨークと第２ヨークとの接合領域に第１コイル及び第２コイルを巻回することで、例えばコイルを巻回するボビン等を、接合のための部材として兼用できる。さらに、二分割された第１ヨークと第２ヨークとを同一の形状にすることで、部品の種類が削減され、又この削減により管理コスト等が低減される。
また、上記第１ヨークと第２ヨークは、少なくともロータの回転軸方向において重なり合う面にて接合されたものを採用できる。
この構成によれば、ヨークとして、ロータの回転軸方向における厚みが薄い板状ヨークを採用し、かつ、二分されたヨーク同士をロータの回転軸に直角な方向において接合しようとすると、薄板であるため接合部の面積が十分確保できないが、本構成のように、ロータの回転軸方向において重なり合う面にて接合させることで、両者の接合面の面積を十分確保できる。すなわち、ヨークの薄型化を行ないつつ、二分されたヨークの界面における磁気効率を高めることができる。
また、上記第１ヨークと第２ヨークは、少なくともロータの回転軸方向において交互に重なり合う面にて噛み合うように接合されたものを採用できる。
この構成によれば、上述の如くヨークの薄型化を行ないつつ接合面での磁気効率を高めることができ、又、交互に重なり合って噛み合うように接合されることで、積層される磁性板が薄板であっても、十分な接合強度を確保できる。
上記第１コイル及び第２コイルは、ロータを挟んで対向するように配置され、第１磁極部及び第２磁極部は、第１コイル及び第２コイルが対向する方向に略直交する方向において対向するように配置されかつ他の部分に比べて磁気回路としての断面積が絞られたくびれ部を有するものを採用できる。
この構成によれば、第１コイルにより生起された磁力線と第２コイルにより生起された磁力線とが、くびれ部を境にして別々に第１磁極部及び第２磁極部に作用する。これにより、効率の良い磁気回路が形成され、ロータは効率良く回転駆動力を発生することができる。
上記第１磁極部及び第２磁極部は、ロータに対向する対向面が略半円筒面状に形成され、上記くびれ部は、それぞれ第１磁極部及び第２磁極部の略中間部分（すなわち、対向面の周方向における中間部分に対応する領域）に形成されたものを採用できる。
この構成によれば、第１磁極部及び第２磁極部は、ロータに対してより大きい電磁力を及ぼし、又、第１コイルにより生起された磁力線と第２コイルにより生起された磁力線とが対称的にロータに作用することになり、ロータは均一な回転駆動力を発生することができる。
本発明のカメラ用シャッタ装置は、露光用の開口部を開閉するシャッタ羽根と、シャッタ羽根を駆動する駆動源とを備えている。この駆動源は、励磁用のコイルと、磁気回路を形成するヨークと、異なる極性に着磁されかつコイルへの通電により所定の角度範囲を回動し外部に駆動力を出力する出力部を有する回動自在なロータとを有する電磁アクチュエータであり、上記ヨークは、ロータの外周面に対向するように形成された第１磁極部及び第２磁極部を有する扁平な板状ヨークからなり、上記コイルは、通電により第１磁極部及び第２磁極部に異なる磁極を生じさせるようにかつ板状ヨークと同方向に扁平となるように巻回された第１コイル及び第２コイルにより構成されている。
この構成によれば、薄型化（扁平化）された電磁アクチュエータを駆動源として用いることで、カメラ用シャッタ装置の薄型化が行なえ、このカメラ用シャッタ装置を搭載するカメラの薄型化が行なえる。
ここで、上記シャッタ羽根は、略直線的な往復動により開口部を開閉する先羽根及び後羽根からなり、駆動源は、先羽根を駆動する第１電磁アクチュエータ及び後羽根を駆動する第２電磁アクチュエータをからなるものを採用できる。
この構成によれば、シャッタ羽根として先羽根及び後羽根を備えるフォーカルプレーン形式のシャッタ装置等において、薄型化が行なえる。
上記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、開口部を挟んだ両側にそれぞれ配置されたもの、又は、開口部の一方側に並べて配置されたもの、さらには、開口部の一方側において長手方向がお互いに平行になるように並べて配置されたもの、を適宜採用できる。
この構成によれば、開口部を挟んだ両側に配置する場合、例えば、フィルムパトローネの収納スペースを必要としないデジタルスチルカメラ等において、この収納スペースに相当する部分に一方の電磁アクチュエータを配置することで、カメラをより一層薄型化できる。一方、開口部の一方側に並べて配置する場合、部品の集約化を行うことができ、装置及びカメラの幅狭化、小型化を行うことができ、又、特に長手方向がお互いに平行となるように配置する場合、上下方向の幅狭化を行うことができる。
ここで、上記電磁アクチュエータとしては、非通電状態においてシャッタ羽根が開口部を閉鎖した状態を保持するように磁気的に付勢されるもの、又、非通電状態においてシャッタ羽根が開口部を開放した状態を保持するように磁気的に付勢されるもの、さらには、非通電状態においてシャッタ羽根が開口部を閉鎖した状態及び開口部を開放した状態を保持するように磁気的に付勢されるもの、を適宜採用できる。
これらの構成によれば、消費電力の低減を行ないつつ、所望のシャッタ機能を確保できる。
また、上記シャッタ羽根は、揺動により開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根からなり、駆動源は、第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根を駆動する単一の電磁アクチュエータからなるものを採用できる。
この構成によれば、薄型化（扁平化）された一つの電磁アクチュエータを駆動源として用いることで、例えば、カメラのレンズ鏡胴に設けられたレンズシャッタ装置等の薄型化（扁平化）が行なえる。
また、本発明のカメラ用シャッタ装置は、露光用の開口部を開閉するシャッタ羽根と、シャッタ羽根を直接駆動して走行させ露光動作を行わせる駆動源として上記の電磁アクチュエータと、駆動源への通電を制御する制御手段とを備えている。
そして、上記制御手段としては、シャッタ羽根を走行させる直前にシャッタ羽根の位置決めを行なうべく駆動源に対してシャッタ羽根を走行させる方向とは逆の向きに通電制御を行なうもの、又は、シャッタ羽根が走行し始めた後の走行途中の領域において電磁駆動源に対してシャッタ羽根の走行し始めの領域よりも低電力となる通電制御を行なうもの、又は、シャッタ羽根が走行を完了する直前に電磁駆動源に対してシャッタ羽根を走行させる方向とは逆の向きに通電制御を行なうもの、を適宜採用できる。
この構成によれば、走行直前に逆向きの通電制御を行うことで、電磁駆動源による逆向きの付勢力が発生し、シャッタ羽根は作動（走行）開始位置に確実に位置決めされた状態から走行を開始する。これにより、露光動作が安定する。また、走行途中の領域において低電力となる通電制御を行うことで、シャッタ羽根はその慣性力により走行し続けるため、シャッタ羽根の駆動に要する消費電力が低減される。さらに、走行完了直前に逆向きの通電制御を行うことで、電磁駆動源が逆向きの駆動力を発生することから、慣性力をもって走行するシャッタ羽根にブレーキがかかり、ストッパ等に当接して停止する際のバウンド現象等が防止される。その結果、シャッタ羽根が迅速に停止するため、１回の露光動作に要する時間が短縮され、連写等を行なう場合の高速化が行なえる。
ここで、走行途中の領域において低電力となる通電制御としては、通電する電流値を下げる、あるいは、パルス通電を行なう、通電制御を採用できる。この構成によれば、簡単な制御方法により、消費電力を低減しつつ、シャッタ羽根に安定した露光動作を行なえる。
また、上記装置において、シャッタ羽根は、往復動により開口部を開閉する先羽根及び後羽根からなり、電磁駆動源は、先羽根を駆動する先羽根電磁アクチュエータ及び後羽根を駆動する後羽根電磁アクチュエータからなり、制御手段は、先羽根電磁アクチュエータ及び後羽根電磁アクチュエータに対して上記の通電制御を行なう、構成を採用できる。
この構成によれば、先羽根電磁アクチュエータ及び後羽根電磁アクチュエータに対して、それぞれ上記一連の通電制御が行なわれることで、例えばフォーカルプレーン形式のカメラ用シャッタ装置において、消費電力が低減され、バウンド現象等も防止されて、先羽根と後羽根により、安定した露光動作が行なわれる。
さらに、上記装置において、シャッタ羽根は、往復動により開口部を開閉する第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根からなり、電磁駆動源は、第１シャッタ羽根を駆動する第１電磁アクチュエータ及び第２シャッタ羽根を駆動する第２電磁アクチュエータからなり、制御手段は、第１シャッタ羽根を先羽根としてかつ第２シャッタ羽根を後羽根としてそれぞれ走行させた後、第２シャッタ羽根を先羽根としてかつ第１シャッタ羽根を後羽根としてそれぞれ走行させるように、第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータを通電制御する、構成を採用できる。
この構成によれば、第１シャッタ羽根と第２シャッタ羽根とが交互に入れ替わって先羽根と後羽根との役割をなすため、走行後に復帰動作を行わせる必要がなく、制御シーケンスを簡略化でき、又、連写等の際には連写回数を多くすることができる。
発明を実施するための最良の形態
以下、本発明の実施の形態について添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図３は、本発明に係る電磁アクチュエータの一実施形態を示すものである。
この実施形態に係る電磁アクチュエータは、図１に示すように、異なる極性に着磁された回動自在なロータ１０、励磁用のコイルとしての第１コイル２０及び第２コイル３０、磁気回路を形成するヨークとしての第１ヨーク４０及び第２ヨーク５０等を備えている。
ロータ１０は、図１及び図２に示すように、厚さＨｒの円板状に形成されて異なる極性に着磁された着磁部１０ａと、回転駆動力を外部に出力する出力部１０ｂとにより形成されている。着磁部１０ａは、図１及び図２Ａに示すように、その回転軸（中心軸）Ｓｆを通る平面により二分された一方がＮ極に又他方がＳ極に着磁され、その中央部には孔１０ａ′が設けられている。出力部１０ｂは、図２Ｂに示すように、その一部が孔１０ａ′に嵌合されて着磁部１０ａと一体的に回動するように形成され、回転軸Ｓｆから所定の距離だけ偏倚した位置において、駆動力が及ぼされる被駆動部材（不図示）に連結する駆動ピン１０ｂを有している。
ここで、出力部としては、回転軸Ｓｆから偏倚した位置に設けた駆動ピン１０ｂを示したが、これに限定されるものではなく、孔１０ａ′にシャフト（不図示）を嵌合し、シャフトそのものを駆動軸として用いる構成であってもよい。
そして、出力部としての機能を確保しつつ、着磁部１０ａの厚さＨｒと出力部１０ｂの厚さ（高さ）Ｈｏとの合計寸法（Ｈｒ＋Ｈｏ）ができるだけ小さくなるように形成されている。
第１ヨーク４０は、図１及び図３に示すように、矢印Ｌ方向に伸長した厚さＨｙの扁平な板状ヨークをなし、その略中央領域に位置する第１磁極部４１、第１磁極部４１の両端側に位置する接続部４２，４３等を備えて、全体として略Ｅ字形状に形成されている。
そして、第１磁極部４１は、ロータ１０に対向する対向面４１ａが略半円筒面状に形成され、又、対向面４１ａの周方向中央部に対応する領域において、くびれ部４１ｂが形成されている。くびれ部４１ｂにおいては、磁路としての断面積が他の部分に比べて絞られて（小さくなって）おり、磁束が通過し難くなっている。
第２ヨーク５０は、図１及び図３に示すように、矢印Ｌ方向に伸長した厚さＨｙの扁平な板状ヨークをなし、その略中央領域に位置する第２磁極部５１、第２磁極部５１の両端側に位置する接続部５２，５３等を備えて、全体として略Ｅ字形状に形成されている。
そして、第２磁極部５１は、ロータ１０に対向する対向面５１ａが略半円筒面状に形成され、又、対向面５１ａの周方向中央部に対応する領域において、くびれ部５１ｂが形成されている。くびれ部５１ｂにおいては、磁路としての断面積が他の部分に比べて絞られて（小さくなって）おり、磁束が通過し難くなっている。
第１ヨーク４０と第２ヨーク５０とは、同一の形状に形成されており、接続部４２の端面４２ａと接続部５２の端面５２ａを当接させ、又、接続部４３の端面４３ａと接続部５３の端面５３ａを当接させることにより、環状の磁気回路が形成されるようになっている。
このように、磁気回路を形成する板状ヨークを、ロータ１０の回転軸Ｓｆと略直角な方向に二分割した第１ヨーク４０と第２ヨーク５０とで形成することにより、第１コイル２０及び第３コイル３０並びにロータ１０等の組み付け性が向上し、又、第１ヨーク４０と第２ヨーク５０とを同一の形状とすることにより、部品の種類を削減することができ、管理コスト等が低減される。
さらに、第１ヨーク４０及び第２ヨーク５０の厚さＨｙは、ロータ１０の着磁部１０ａの厚さＨｒと略同一となっている。すなわち、ロータ１０（着磁部１０ａ）の外周面と対向面４１ａ，５１ａとを略同一の幅をもって対向させることで、磁気的作用力を受けない無駄な部分を省くことができる。これにより、必要な磁気的作用力を確保しつつも、電磁アクチュエータ全体の薄型化を行なえる。
第１コイル２０は、第１ボビン２１に巻回されている。第１ボビン２１は、図１に示すように、接合部４２及び接合部５２を嵌合するための矩形孔２１ａを有し、その断面が矢印Ｌの方向に長尺な矩形断面となるように形成されている。
すなわち、第１コイル２０は、板状ヨーク（第１ヨーク４０及び第２ヨーク５０）と同方向（矢印Ｌの方向）に扁平となるように、かつ、板状ヨークが伸長する方向（矢印Ｌ方向）に巻線が向かうように（すなわち、第１コイル２０内を通過する磁力線が板状ヨーク内を通過すると共にその伸長（矢印Ｌ）方向に略直交する方向に生起されるように）巻回されている。
第２コイル３０は、第２ボビン３１に巻回されている。第２ボビン３１は、図１に示すように、接合部４３及び接合部５３を嵌合するための矩形孔３１ａを有し、その断面が矢印Ｌの方向に長尺な矩形断面となるように形成されている。
すなわち、第２コイル３０は、板状ヨーク（第１ヨーク４０及び第２ヨーク５０）と同方向（矢印Ｌの方向）に扁平となるように、かつ、板状ヨークが伸長する方向（矢印Ｌ方向）に巻線が向かうように（すなわち、第２コイル３０内を通過する磁力線が板状ヨーク内を通過すると共にその伸長（矢印Ｌ）方向に略直交する方向に生起されるように）巻回されている。
すなわち、上記ロータ１０、第１ヨーク４０、第２ヨーク５０、第１コイル２０、及び第２コイル３０が組み付けられた状態では、図３に示すように、第１コイル２０と第２コイル３０とはロータ１０を挟んで対向するように配置され、第１磁極部４１と第２磁極部５１とは第１コイル２０及び第２コイル３０が対向する方向（矢印Ｌの方向）に略直交する方向において対向するように位置付けられ、くびれ部４１ｂ，５１ｂはロータ１０の中心軸Ｓを通る面上でかつ第１磁極部４１及び第２磁極部５１の伸長（矢印Ｌ）方向略中央部に位置付けられ、円筒面状の対向面４１ａ，５１ａとロータ１０との間に所定幅の環状ギャップＧ１及び対向面４１ａ，５１ａの両端部に端部ギャップＧ２が形成された形態となっている。
したがって、図３に示すように、第１コイル２０により生起される磁力線（ＭＬ１，ＭＬ１′）の方向と第２コイル４０により生起される磁力線（ＭＬ２，ＭＬ２′）の方向とは、ロータ１０に対して略対称的に作用するようになっている。
次に、上記電磁アクチュエータの動作について、図４に基づき説明する。先ず、第１コイル２０及び第２コイルに非通電の休止状態では、図４Ａに示すように、ロータ１０のＮ極から出た磁力線（磁束）が第１磁極部４１のくびれ部４１ｂを通ってＳ極に入り、又、Ｎ極から出た磁力線が第２磁極部５１のくびれ部５１ｂを通ってＳ極に入り、ロータ１０は、そのＮ極とＳ極とにより、第１磁極部４１及び第２磁極部５１を二等分する位置にて停止する。
図４Ａに示す状態において、第１コイル２０及び第２コイル３０に所定向きの通電がなされると、図４Ｂに示すように、第１磁極部４１にＮ極及び第２磁極部５１にＳ極が生じ、ロータ１０は反時計回りに回転し始め、回転角度として最大９０°まで回転したところで停止する。
一方、図４Ａに示す状態において、第１コイル２０及び第２コイル３０に逆向きの通電がなされると、図４Ｃに示すように、第１磁極部４１にＳ極及び第２磁極部５１にＮ極が生じ、ロータ１０は時計回りに回転し始め、回転角度として最大９０°まで回転したところで停止する。
図５ないし図７は、本発明に係る電磁アクチュエータの他の実施形態を示すものであり、第１ヨーク及び第２ヨークを変更した以外は前述の実施形態と同一の構成となっている。したがって、前述の実施形態と同一の構成については、同一の符号を付してその説明を省略する。
この実施形態に係る電磁アクチュエータにおいては、図５に示すように、板状ヨークが、ロータ１０の回転軸Ｓｆ方向において、複数枚の磁性板が積層された積層体として形成されている。
ヨークの一方を形成する第１ヨーク６０は、図５及び図６に示すように、厚さｈｙからなる４枚の磁性板６０ａがロータ１０の回転軸Ｓｆ方向に積層された積層体をなし、全体として矢印Ｌ方向に伸長した厚さＨｙの扁平な板状ヨークを形成している。
そして、図５及び図７に示すように、積層状態において、その略中央領域に位置する第１磁極部６１、第１磁極部６１の両端側に位置する接続部６２，６３等を備えて、全体として略Ｅ字形状に形成されている。
また、第１磁極部６１は、ロータ１０に対向する対向面６１ａが略半円筒面状に形成され、又、対向面６１ａの周方向中央部に対応する領域において、くびれ部６１ｂが形成されている。くびれ部６１ｂにおいては、磁気回路としての断面積が他の部分に比べて絞られて（小さくなって）おり、磁力線（磁束）が通過し難くなっている。
さらに、第１ヨーク６０を形成する４枚の磁性板６０ａは、全て同一の形状をなし、それら各々の一端部６０ａ′及び他端部６０ａ′′は、図５及び図６に示すように、中央線ＣＬに対して非対称となるように、すなわち、同一の方向に傾斜した傾斜端面として形成されている。そして、図６に示すように、４枚の磁性板６０ａは、一端部６０ａ′と他端部６０ａ′′とが交互に入れ代わるように積層されている。これにより、第１ヨーク６０には、その接続部６２，６３において、積層された磁性板６０ａ同士の間に隙間ｈｙが形成される。
ヨークの他方を形成する第２ヨーク７０は、図５及び図６に示すように、厚さｈｙからなる４枚の磁性板７０ａがロータ１０の回転軸Ｓｆ方向に積層された積層体をなし、全体として矢印Ｌ方向に伸長した厚さＨｙの扁平な板状ヨークを形成している。
そして、図５及び図７に示すように、積層状態において、その略中央領域に位置する第１磁極部７１、第１磁極部７１の両端側に位置する接続部７２，７３等を備えて、全体として略Ｅ字形状に形成されている。
また、第１磁極部７１は、ロータ１０に対向する対向面７１ａが略半円筒面状に形成され、又、対向面７１ａの周方向中央部に対応する領域において、くびれ部７１ｂが形成されている。くびれ部７１ｂにおいては、磁気回路としての断面積が他の部分に比べて絞られて（小さくなって）おり、磁力線（磁束）が通過し難くなっている。
さらに、第２ヨーク７０を形成する４枚の磁性板７０ａは、全て同一の形状をなし、それら各々の一端部７０ａ′及び他端部７０ａ′′は、図５及び図６に示すように、中央線ＣＬに対して非対称となるように、すなわち、同一の方向に傾斜した傾斜端面として形成されている。そして、図６に示すように、４枚の磁性板７０ａは、一端部７０ａ′と他端部７０ａ′′とが交互に入れ代わるように積層されている。これにより、第２ヨーク７０には、その接続部７２，７３において、積層された磁性板７０ａ同士の間に隙間ｈｙが形成される。
ここで、磁性板６０ａと磁性板７０ａとは、同一の形状に形成されていることから、積層により形成された第１ヨーク６０と第２ヨーク７０とも、同一の形状に形成されている。すなわち、第１ヨーク６０を１８０°回転したものが第２ヨーク７０に対応するようになっている。
そして、第１ヨーク６０と第２ヨーク７０とは、図７に示すように、接続部６２と接続部７２と噛み合わせ、又、接続部６３と接続部７３とを噛み合わせて、それぞれの磁性板６０ａ及び磁性板７０ａ（の面）同士がロータ１０の回転軸Ｓｆ方向において交互に重なり合うように接合されて、環状の磁気回路が形成されるようになっている。
このように、磁気回路を形成する板状ヨークを、二分割した第１ヨーク６０と第２ヨーク７０とで形成することにより、第１コイル２０及び第２コイル３０並びにロータ１０等の組み付け性が向上し、又、第１ヨーク６０と第２ヨーク７０すなわち積層する磁性板６０ａ，７０ａを全て同一の形状とすることで、部品の種類を削減することができ、管理コスト等が低減される。
さらに、第１ヨーク６０と第２ヨーク７０との接合が、ロータ１０の回転軸Ｓｆ方向における重ね合わせにより行なわれるため、磁性板６０ａ，７０ａが薄板であるにも拘わらず、接合部の面積を十分確保することができる。これにより、ヨークの薄型化を行ないつつ、二分された第１ヨーク６０と第２ヨーク７０との接合強度を高めることができ、又、接合界面における磁気効率を高めることができる。
さらに、第１ヨーク６０及び第２ヨーク７０の厚さＨｙは、ロータ１０の着磁部１０ａの厚さＨｒと略同一となっている。すなわち、ロータ１０（着磁部１０ａ）の外周面と対向面６１ａ，７１ａとを略同一の幅をもって対向させることで、磁気的作用力を受けない無駄な部分を省くことができる。これにより、前述の実施形態と同様に、必要な磁気的作用力を確保しつつも、電磁アクチュエータ全体の薄型化を行なえる。
上記実施形態に係る電磁アクチュエータにおいては、板状ヨークとして二分割としたものを採用したが、これに限定されるものではなく、単体のものとして形成してもよく、あるいは、より多くの複数個に分割したものを採用してもよい。
また、ロータ１０としては、着磁部１０ａと出力部１０ｂとを別々に形成して後で一体的に結合したものを示したが、これに限定されるものではなく、最初から一体的に形成したものを採用してもよい。
さらに、第１ヨーク４０と第２ヨーク５０との接続部４２，５２、４３，５３は、端面４２ａ及び端面５２ａと端面４３ａ及び端面５３ａとを付き合わせることにより接続する構成を示したが、これに限定されるものではなく、接合面が傾斜した面として形成され、第１ボビン２１及び第２ボビン３１内において、お互いにくさび作用をなすように接合される構成を採用してもよい。この場合、接合力が増加する。
また、積層体からなる第１ヨーク６０及び第２ヨーク７０の接続部６２，７２、６３，７３のように、接続部４２と接続部５２及び接続部４３と接続部５３とが、ロータ１０の回転軸Ｓｆ方向において重なり合う面にて接合されるようにしてもよい。この場合、ヨークの薄型化を行ないつつ、接合界面における磁気効率を向上させることができる。
以上述べたように、本発明の電磁アクチュエータによれば、ロータと、励磁用のコイルと、磁気回路を形成するヨークとを備えた構成において、ヨークを、ロータの外周面に対向するように形成された第１磁極部及び第２磁極部を有する扁平な板状ヨークとし、コイルを、通電により第１磁極部及び第２磁極部に異なる磁極を生じさせるように板状ヨークと同方向に扁平となるように巻回された第１コイル及び第２コイルにより形成したことにより、駆動力を増大させると共に、その薄型化（扁平化）を行なうことができる。
特に、板状ヨークを二分割とすることにより、組み付け性が向上し、又、同一形状にして部品の種類を削減することで管理コスト等が低減される。また、第１ヨークと第２ヨークとの接合領域に第１コイル及び第２コイルを巻回することにより、例えばコイルを巻回するボビン等を接合のための部材として兼用することができる。
さらに、板状ヨークを、薄板からなる複数の磁性板をロータの回転軸方向に積層した積層体として形成し、又、二分したヨーク同士の接合をロータの回転軸方向において重なり合う面同士の接合により行なうことにより、ヨークの薄型化を行ないつつ、十分な接合強度を確保することができ、又、接合界面での磁気効率を向上させることができる。
次に、本発明に係るカメラ用シャッタ装置について説明する。
図８ないし図１１は、カメラ用シャッタ装置として、フォーカルプレーン形式のカメラ用シャッタ装置の一実施形態を示すものである。
このカメラ用シャッタ装置は、図８に示すように、露光用の開口部１００ａを有する地板１００と、開口部１００ａを開閉するシャッタ羽根としての先羽根１１０及び後羽根１２０と、開口部１００ａの左側部に配置されて先羽根１１０を駆動する第１電磁アクチュエータ１３０と、開口部１００ａの右側部に配置されて後羽根１２０を駆動する第２電磁アクチュエータ１４０等を備えている。
第１電磁アクチュエータ１３０及び第２電磁アクチュエータ１４０は、前述の図１ないし図４あるいは図５ないし図７に示す電磁アクチュエータと同一の構成をなすものであり、図９に示すように、地板１００から突出して形成された支軸１００ｂにロータ１０が回動自在に支持され、第１ヨーク４０（又は第１ヨーク６０）及び第２ヨーク５０（又は第２ヨーク７０）は、地板１００に固定された保持板８０により保持されている。そして、ロータ１０の出力部である駆動ピン１０ｂが、図８及び図９に示すように、円弧状の案内孔１００ｃを通して地板１００と覆板１０１との間に配置された先羽根１１０及び後羽根１２０の駆動アーム１１５，１２５に連結されている。
シャッタ羽根としての先羽根１１０は、図８に示すように、複数（ここでは、４枚）の羽根１１１，１１２，１１３，１１４と、これらの羽根１１１〜１１４をそれぞれ回動自在に連結する駆動アーム１１５及び支持アーム１１６とにより構成されている。駆動アーム１１５及び支持アーム１１６は、地板１００の裏面に設けられた支軸１００ｄ，１００ｅにそれぞれ回動自在に支持されている。
そして、駆動アーム１１５の長孔１１５ａには、第１電磁アクチュエータ１３０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が略９０°回動することにより、駆動アーム１１５及び支持アーム１１６が揺動して、先羽根１１０が、下側に重なって開口部１００ａを開放した状態にある開放位置と展開して開口部１００ａを閉鎖した状態にある閉鎖位置（図８参照）との間を略直線状に往復移動するようになっている。
シャッタ羽根としての後羽根１２０は、図８に示すように、複数（ここでは、４枚）の羽根１２１，１２２，１２３，１２４と、これらの羽根１２１〜１２４をそれぞれ回動自在に連結する駆動アーム１２５及び支持アーム１２６とにより構成されている。駆動アーム１２５及び支持アーム１２６は、地板１００の裏面に設けられた支軸１００ｄ，１００ｅにそれぞれ回動自在に支持されている。
そして、駆動アーム１２５の長孔１２５ａには、第２電磁アクチュエータ１４０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が略９０°回動することにより、駆動アーム１２５及び支持アーム１２６が揺動して、後羽根１２０が、上側に重なって開口部１００ａを開放した状態にある開放位置（図８参照）と展開して開口部１００ａを閉鎖した状態にある閉鎖位置との間を略直線状に往復移動するようになっている。
また、図８に示すように、先羽根１１０は開口部１００ａの左側部にその揺動支点を有し、後羽根１２０は開口部１００ａの右側部にその揺動支点を有し、第１電磁アクチュエータ１３０が開口部１００ａの左側部に、第２電磁アクチュエータ１４０が開口部１００ａの右側部にそれぞれ配置された形態となっている。
このように、薄型化（扁平化）された電磁アクチュエータを駆動源として用いることにより、カメラ用シャッタ装置の薄型化が行なえ、又、第１電磁アクチュエータ１３０及び第２電磁アクチュエータ１４０が開口部１００ａを挟んだ両側部にそれぞれ配置されることにより、特に、パトローネの収納スペースを必要としないデジタルスチルカメラ等に搭載される場合には、この収納スペースに相当する部分に、例えば第２電磁アクチュエータ１４０が位置付けられるようにすることで、カメラをより一層薄型化、小型化することができる。
第１電磁アクチュエータ１３０の回転角度位置と先羽根１１０との関係は、図１０に示すように設定されている。すなわち、非通電の休止状態において、図１０Ａに示すように先羽根１１０は開口部１００ａを閉鎖した位置にあり、このとき、ロータ１０は図４Ａに示すような力関係により磁気的に付勢されて停止しており、先羽根１１０を閉鎖位置に保持している。
この状態において、第１電磁アクチュエータ１３０（第１コイル２０及び第２コイル３０）に所定向きの通電が行なわれると、ロータ１０は時計回りに回転し、図１０Ｂに示すように略４５°回転した時点で、開口部１００ａを略半分だけ開放する。さらに続けて通電されることにより、ロータ１０はさらに略４５°時計回りに回転して、図１０Ｃに示すように、先羽根１１０は開口部１００ａを開放した位置に至る。
この開放位置においては、第１電磁アクチュエータ１３０への通電が断たれても、ロータ１０は図４Ａに示すような力関係により磁気的に付勢されて停止し、先羽根１１０を開放位置に保持する。
第２電磁アクチュエータ１４０の回転角度位置と後羽根１２０との関係も同様であり、非通電の休止状態において、後羽根１２０は開口部１００ａを開放した位置にあり、このとき、ロータ１０は図４Ａに示すような力関係により磁気的に付勢されて停止しており、図８に示すように、後羽根１２０を開放位置に保持している。
この状態において、第２電磁アクチュエータ１４０（第１コイル２０及び第２コイル３０）に所定向きの通電が行なわれると、ロータ１０は反時計回りに回転し、略４５°回転した時点で、開口部１００ａを略半分だけ閉鎖する。さらに続けて通電されることにより、ロータ１０はさらに略４５°反時計回りに回転して、後羽根１２０は開口部１００ａを閉鎖した位置に至る。
この閉鎖位置においては、第２電磁アクチュエータ１４０への通電が断たれても、ロータ１０は図４Ａに示すような力関係により磁気的に付勢されて停止し、後羽根１２０を閉鎖位置に保持する。
以上のように、先羽根１１０及び後羽根１２０を、非通電状態において、開放位置あるいは閉鎖位置に保持できるようにすることで、消費電力の低減を行ないつつ、所望のシャッタ機能を確保できる。
次に、カメラ用シャッタ装置が、銀塩フィルム式のカメラに搭載された場合の動作について、図１１に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。先ず、カメラのメインスイッチがＯＮとされて、撮影待ちの待機状態では、図８に示すように、先羽根１１０は閉鎖位置に、後羽根１２０は開放位置にある。このとき、第１電磁アクチュエータ１３０及び第２電磁アクチュエータ１４０のそれぞれの駆動ピン１０ｂは、非通電の状態で、案内孔１００ｃの上側端部に当接して規制され、磁気的保持力により先羽根１１０を閉鎖位置に又後羽根１２０を開放位置に保持している。
この待機状態において、撮影者がレリーズ動作を行なうと、図１１に示すように、第１電磁アクチュエータ１３０が通電され、ロータ１０が時計回りに回転して先羽根１１０が開放位置へ走行し始める。
続いて、第１電磁アクチュエータ１３０の起動に遅れて、図１１に示すように、第２電磁アクチュエータ１４０が通電され、ロータ１０が反時計回りに回転して後羽根１２０が閉鎖位置へ走行し始める。
そして、先羽根１１０が開放位置へ至ると、第１電磁アクチュエータ１３０への通電が断たれ、又、後羽根１２０が閉鎖位置へ至ると、第２電磁アクチュエータ１４０への通電が断たれる。
このとき、第１電磁アクチュエータ１３０及び第２電磁アクチュエータ１４０のそれぞれの駆動ピン１０ｂは、非通電の状態で、案内孔１００ｃの下側端部に当接して規制され、磁気的保持力により先羽根１１０を開放位置に又後羽根１２０を閉鎖位置に保持している。
上記先羽根１１０の走行と後羽根１２０の走行により、露光動作が行なわれ、撮影が完了する。
その後、第１電磁アクチュエータ１３０及び第２電磁アクチュエータ１４０に逆向きの通電がなされ、図８に示すように、再び先羽根１１０及び後羽根１２０が走行してそれぞれ閉鎖位置及び開放位置に至る。このとき、露光動作を行なう通電制御をするようにしても勿論構わない。そして、第１電磁アクチュエータ１３０及び第２電磁アクチュエータ１４０への通電が断たれ、撮影待ちの待機状態となる。以後の撮影においては、上述のシーケンスが繰り返し行なわれることになる。
この実施形態においては、シャッタ羽根として、複数枚からなる先羽根１１０及び後羽根１２０を採用したが、必ずしもこのような構成にする必要はなく、各々１枚の羽根で構成された先羽根及び後羽根をもつ構成において、本発明に係る薄型の電磁アクチュエータを駆動源として用いてもよい。
図１２及び図１３は、カメラ用シャッタ装置として、レンズ鏡胴に配置されるレンズシャッタ装置の一実施形態を示すものである。
このレンズシャッタ装置は、図１２及び図１３に示すように、露光用の開口部２００ａを有する地板２００、開口部２００ａを開閉するシャッタ羽根としての第１シャッタ羽根２１０及び第２シャッタ羽根２２０、第１シャッタ羽根２１０及び第２シャッタ羽根２２０を駆動する単一の電磁アクチュエータ２３０等を備えている。
電磁アクチュエータ２３０は、前述の図１ないし図４あるいは図５ないし図７に示す電磁アクチュエータと同一の構成をなすものであり、地板２００に対して前述の実施形態と同様に支持されており、その詳細な構成については説明を省略する。
第１シャッタ羽根２１０は、図１２及び図１３に示すように、地板２００の裏面に設けられた支軸２００ｄにより揺動自在に支持され、その一部に駆動ピン１０ｂを連結する長孔２１０ａを有している。
第２シャッタ羽根２２０は、図１２及び図１３に示すように、地板２００の裏面に設けられた支軸２００ｅにより揺動自在に支持され、その一部に駆動ピン１０ｂを連結する長孔２２０ａを有している。
そして、第１シャッタ羽根２１０及び第２シャッタ羽根２２０の長孔２１０ａ，２２０ａには、電磁アクチュエータ２３０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が時計回りに回転すると、第１シャッタ羽根２１０及び第２シャッタ羽根２２０はお互いに近づく方向に移動して、図１３に示すように、開口部２００ａを閉鎖する位置に至り、一方、ロータ１０が反時計回りに回転すると、第１シャッタ羽根２１０及び第２シャッタ羽根２２０はお互いに遠ざかる方向に移動して、図１２に示すように、開口部２００ａを開放する位置に至る。
このように、レンズシャッタ装置において、薄型の電磁アクチュエータを、シャッタ羽根の駆動源として用いることで、装置の厚さを薄くでき、カメラもその分だけ薄型化を行なえる。尚、このレンズシャッタ装置の詳細な動作については、従来のものと同様であるためその説明を省略する。
以上述べたように、薄型の電磁アクチュエータをシャッタ羽根の駆動源として用いることで、カメラ用シャッタ装置の薄型化が行なえ、このカメラ用シャッタ装置を搭載するカメラの薄型化が行なえる。
さらに、シャッタ羽根として先羽根及び後羽根を有し、先羽根及び後羽根を別々に駆動する電磁アクチュエータを有する装置において、それぞれの電磁アクチュエータを露光用の開口部を挟んだ両側に配置することにより、特に、フィルムパトローネの収納スペースを必要としないデジタルスチルカメラ等に搭載する際に、この収納スペースに相当する部分に一方の電磁アクチュエータが位置付けられるようにすることで、カメラをより一層薄型化、小型化することができる。
図１４ないし図１６は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置のさらに他の実施形態を示すものである。
この実施形態に係るカメラ用シャッタ装置は、図示すように、露光用の開口部３００ａを有する地板３００と、開口部３００ａを開閉するシャッタ羽根３１０と、開口部３００ａの左側部に配置されてシャッタ羽根３１０を直接駆動する駆動源としての電磁アクチュエータ３２０と、電磁アクチュエータ３２０への通電を制御する制御手段としてのＣＰＵ等を含む制御回路（不図示）等を備えている。
電磁アクチュエータ３２０は、前述の図１ないし図４あるいは図５ないし図７に示す電磁アクチュエータと同一の構成をなすものであり、図１６に示すように、地板３００から突出して形成された支軸３００ｂにロータ１０が回動自在に支持され、地板３００に固定された保持板３０１により第１ヨーク４０（又は第１ヨーク６０）及び第２ヨーク５０（又は第２ヨーク７０）が保持されている。
そして、ロータ１０の駆動ピン１０ｂが、図１４ないし図１６に示すように、円弧状の案内孔３００ｃを通して地板３００と覆板３０２との間に配置されたシャッタ羽根３１０の一部（後述する駆動アーム３１５）に連結されており、ロータ１０が回転することにより、シャッタ羽根３１０を直接駆動するようになっている。
シャッタ羽根３１０は、図１４及び図１５に示すように、複数（ここでは、４枚）の羽根３１１，３１２，３１３，３１４と、これらの羽根３１１〜３１４をそれぞれ回動自在に連結する駆動アーム３１５及び支持アーム３１６とにより構成されている。駆動アーム３１５及び支持アーム３１６は、図１６に示すように、地板３００の裏面に設けられた支軸３００ｄ，３００ｅにそれぞれ回動自在に支持されている。
そして、駆動アーム３１５の長孔３１５ａには、電磁アクチュエータ３２０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が略９０°回動することにより、駆動アーム３１５及び支持アーム３１６が揺動して、羽根３１１〜３１４が、図１４に示すように上側に重なって開口部３００ａを開放した状態にある開放位置と、図１５に示すように下側に展開して開口部３００ａを閉鎖した状態にある閉鎖位置との間を略直線状に往復移動するようになっている。
次に、このカメラ用シャッタ装置が、デジタルスチルカメラに搭載された場合の動作について、図１７に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。
先ず、カメラのメインスイッチがＯＮとされて、撮影待ちの待機状態では、図１４に示すように、シャッタ羽根３１０は開放位置にある。このとき、電磁アクチュエータ３２０の駆動ピン１０ｂは、非通電の状態で、案内孔３００ｃの上側端部近傍にあり、磁気的保持力と外力等のバランスによりシャッタ羽根３１０を開放位置に保持している。
この待機状態において、撮影者がレリーズ動作を行なうと、図１４のＳ領域で示すように、制御回路は、先ず電磁アクチュエータ３２０に対して、シャッタ羽根３１０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。
これにより、シャッタ羽根３１０は、磁気的保持力と外力等がバランスする位置である休止位置Ｐ０から、露光動作のために本来的に設定された作動の開始位置である作動開始位置Ｐ１、すなわち、駆動ピン１０ｂが案内孔３００ｃの上側端部に当接した位置に位置決めされる。
このように、露光動作の開始前に、逆向きの通電制御を行なうだけで、予めシャッタ羽根３１０が所定の作動開始位置Ｐ１に位置決めされ、露光動作が安定した所定のタイミングで開始されて、全体として安定した露光動作が行なわれる。
続いて、制御回路は、電磁アクチュエータ３２０に対して、露光動作のためにシャッタ羽根３１０を閉じ走行させる方向に所定レベルの通電を行なう。これにより、ロータ１０が時計回りに回転してシャッタ羽根３１０が速度を増しつつ閉鎖位置へ走行し始める。
そして、図１７のＲ領域で示すように、閉じ走行し始めた後の走行途中の領域において、走行し始めの領域での電流値よりも小さい電流値となるように、制御回路は電磁アクチュエータ３２０に対して低電力となる通電を行なう。
このように、慣性力によりシャッタ羽根３１０が走行しているときに電力を低下させることで、シャッタ羽根３１０に安定した走行を行なわせつつ、露光動作に要する消費電力を低減することができる。
さらに続いて、シャッタ羽根３１０が閉じ走行して閉鎖位置に近づくと、図１７のＥ領域で示すように、走行を完了する直前において、制御回路は、電磁アクチュエータ３２０に対してシャッタ羽根３１０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。
そして、図１５に示すように、シャッタ羽根３１０が開口部３００ａを完全に閉鎖して、ストッパに当接する（駆動ピン１０ｂが案内孔３００ｃの下側端部に当接することでストッパとしての機能が得られる）と同時あるいは当接する直前の時点で、制御回路は、電磁アクチュエータ３２０に対して再び、シャッタ羽根３１０を閉じ走行させる方向に通電を行ない、シャッタ羽根３１０がストッパに確実に当接して停止した時点で、通電を断つ。
このように、走行完了直前に逆向きの通電制御が行なわれることで、シャッタ羽根３１０にブレーキがかかり、シャッタ羽根３１０はバウンド現象等を招くことなく所定の位置に迅速に停止する。したがって、連写等を行なう際に、１回の撮影に要するシーケンスタイムを短くすることができ、又、シャッタスピードの高速化を行なえる。
シャッタ羽根３１０が閉鎖位置に停止した後、非通電の状態で、電磁アクチュエータ３２０の駆動ピン１０ｂは案内孔３００ｃの下側端部に当接して規制され、磁気的保持力によりシャッタ羽根３１０を閉鎖位置に保持する。
上記シャッタ羽根３１０の走行により、露光動作が行なわれ、その後ＣＣＤに撮影された撮影画像が画像記憶処理回路に取り込まれ、種々の処理が行なわれて１回の撮影が完了する。
その後、制御回路は、電磁アクチュエータ３２０に対して逆向きの通電を行ない、シャッタ羽根３１０は開き走行して、図１４に示すように、再び開放位置に至る。そして、電磁アクチュエータ３２０への通電を断ち、撮影待ちの待機状態となる。以後の撮影においては、上述のシーケンスが繰り返し行なわれる。
上記の露光動作においては、Ｓ領域における逆向きの通電制御、Ｒ領域における低電力での通電制御、Ｅ領域における逆向きの通電制御が全て採用されているが、これら通電制御のいずれか一つのみを採用することもでき、この場合においても、それぞれの通電制御に対応した作用効果が得られる。
図１８は、上記のカメラ用シャッタ装置が、デジタルスチルカメラに搭載された場合について、他の通電制御を行なったときのタイムチャートである。
この通電制御におては、図１８に示すように、特に、シャッタ羽根３１０が閉じ走行し始めた後の走行途中のＲ領域において、所定幅Ｈのパルス通電とすることにより、低電力となる通電を行なうものである。
この通電制御においても、前述同様に、慣性力によってシャッタ羽根３１０を確実に走行させると共に消費電力を低減することができる。
図１９ないし図２１は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置のさらに他の実施形態を示すものである。
この実施形態に係るカメラ用シャッタは、図１９ないし図２１に示すように、露光用の開口部４００ａを有する地板４００、開口部４００ａを開閉するシャッタ羽根としての先羽根４１０及び後羽根４２０、開口部４００ａの左下側部に配置されて先羽根４１０を直接駆動する先羽根電磁アクチュエータ４３０、開口部４００ａの右上側部に配置されて後羽根４２０を直接駆動する後羽根電磁アクチュエータ４４０、先羽根電磁アクチュエータ４３０及び後羽根電磁アクチュエータ４４０への通電を制御する制御手段としてのＣＰＵ等を含む制御回路（不図示）等を備えている。尚、先羽根電磁アクチュエータ４３０及び後羽根電磁アクチュエータ４４０は、前述の図１ないし図４あるいは図５ないし図７に示す電磁アクチュエータと同一の構成である。
先羽根４１０は、図１９に示すように、複数（ここでは、４枚）の羽根４１１，４１２，４１３，４１４と、これらの羽根４１１〜４１４をそれぞれ回動自在に連結する駆動アーム４１５及び支持アーム４１６とにより構成されている。駆動アーム４１５及び支持アーム４１６は、地板４００の裏面に設けられた支軸（不図示）にそれぞれ回動自在に支持されている。
そして、駆動アーム４１５の長孔４１５ａには、先羽根電磁アクチュエータ４３０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が略９０°回動することにより、駆動アーム４１５及び支持アーム４１６が揺動して、羽根４１１〜４１４が、図１９に示すように展開して開口部４００ａを閉鎖した状態にある閉鎖位置と、図２０及び図２１に示すように下側に重なって開口部４００ａを開放した状態にある開放位置との間を略直線状に往復移動する。
後羽根４２０は、図２１に示すように、複数（ここでは、４枚）の羽根４２１，４２２，４２３，４２４と、これらの羽根４２１〜４２４をそれぞれ回動自在に連結する駆動アーム４２５及び支持アーム４２６とにより構成されている。駆動アーム４２５及び支持アーム４２６は、地板４００の裏面に設けられた支軸（不図示）にそれぞれ回動自在に支持されている。
そして、駆動アーム４２５の長孔４２５ａには、後羽根電磁アクチュエータ４４０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が略９０°回動することにより、駆動アーム４２５及び支持アーム４２６が揺動して、羽根４２１〜４２４が、図１９及び図２０に示すように上側に重なって開口部４００ａを開放した状態にある開放位置と、図２１に示すように展開して開口部４００ａを閉鎖した状態にある閉鎖位置との間を略直線状に往復移動する。
次に、このカメラ用シャッタ装置が、銀塩フィルム式カメラに搭載された場合の動作について、図２２に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。
先ず、カメラのメインスイッチがＯＮとされて、撮影待ちの待機状態では、図１９に示すように、先羽根４１０は閉鎖位置に、後羽根４２０は開放位置にある。このとき、先羽根電磁アクチュエータ４３０及び後羽根電磁アクチュエータ４４０のそれぞれの駆動ピン１０ｂは、非通電の状態で、案内孔４００ｃの上側端部近傍にあり、磁気的保持力と外力等のバランスにより先羽根４１０を閉鎖位置に又後羽根４２０を開放位置に保持している。
この待機状態において、撮影者がレリーズ動作を行なうと、図２２のＳ１領域で示すように、制御回路は、先ず先羽根電磁アクチュエータ４３０に対して、先羽根４１０を開き走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。これにより、先羽根４１０は、磁気的保持力と外力等がバランスする位置である休止位置Ｐ０から、露光動作のために本来的に設定された作動の開始位置である作動開始位置Ｐ１、すなわち、駆動ピン１０ｂが案内孔４００ｃの上側端部に当接した位置に位置決めされる。
一方、所定の時間（露光時間）を経た後に、図２２のＳ２領域で示すように、制御回路は、後羽根電磁アクチュエータ４４０に対しても、後羽根４２０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。これにより、後羽根４２０は、磁気的保持力と外力等がバランスする位置である休止位置Ｐ０から、露光動作のために本来的に設定された作動の開始位置である作動開始位置Ｐ１、すなわち、駆動ピン１０ｂが案内孔４００ｃの上側端部に当接した位置に位置決めされる。
このように、露光動作の開始前に、逆向きの通電制御を行なうだけで、予め先羽根４１０及び後羽根４２０が所定の作動開始位置Ｐ１に位置決めされ、露光動作が安定した所定のタイミングで開始されて、全体として安定した露光動作が行なわれる。
続いて、制御回路は、先羽根電磁アクチュエータ４３０に対して、露光動作のために先羽根４１０を開き走行させる方向に所定レベルの通電を行なう。これにより、ロータ１０が時計回りに回転して先羽根４１０が速度を増しつつ開放位置へ走行し始める。
そして、図２２のＲ１領域で示すように、開き走行し始めた後の走行途中の領域において、走行し始めの領域での電流値よりも小さい電流値となるように、制御回路は先羽根電磁アクチュエータ４３０に対して低電力となる通電を行なう。
一方、所定の時間（露光時間）を経た後に、制御回路は、後羽根電磁アクチュエータ４４０に対しても、露光動作のために後羽根４２０を閉じ走行させる方向に所定レベルの通電を行なう。これにより、ロータ１０が反時計回りに回転して後羽根４２０が速度を増しつつ閉鎖位置へ走行し始める。
そして、図２２のＲ２領域で示すように、閉じ走行し始めた後の走行途中の領域において、走行し始めの領域での電流値よりも小さい電流値となるように、制御回路は後羽根電磁アクチュエータ４４０に対して低電力となる通電を行なう。
このように、慣性力により先羽根４１０及び後羽根４２０が走行しているときに電力を低下させることで、安定した走行を行なわせつつ、露光動作に要する消費電力を低減することができる。
さらに続いて、先羽根４１０が開き走行して開放位置に近づくと、図２２のＥ１領域で示すように、走行を完了する直前において、制御回路は、先羽根電磁アクチュエータ４３０に対して先羽根４１０を開き走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。
そして、図２０に示すように、先羽根４１０が開口部４００ａを完全に開放して、ストッパに当接する（駆動ピン１０ｂが案内孔４００ｃの下側端部に当接することでストッパとしての機能が得られる）と同時あるいは当接する直前の時点で、制御回路は、先羽根電磁アクチュエータ４３０に対して再び、先羽根４１０を開き走行させる方向に通電を行ない、先羽根４１０がストッパに確実に当接して停止した時点で、通電を断つ。
一方、後羽根４２０が閉じ走行して閉鎖位置に近づくと、図２２のＥ２領域で示すように、走行を完了する直前において、制御回路は、後羽根電磁アクチュエータ４４０に対して後羽根４２０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。そして、図２１に示すように、後羽根４２０が開口部４００ａを完全に閉鎖して、ストッパに当接する（駆動ピン１０ｂが案内孔４００ｃの下側端部に当接することでストッパとしての機能が得られる）と同時あるいは当接する直前の時点で、制御回路は、後羽根電磁アクチュエータ４４０に対して再び、後羽根４２０を閉じ走行させる方向に通電を行ない、後羽根４２０がストッパに確実に当接して停止した時点で、通電を断つ。
このように、走行完了直前に逆向きの通電制御が行なわれることで、先羽根４１０及び後羽根４２０の走行にブレーキがかかり、先羽根４１０及び後羽根４２０はバウンド現象等を招くことなく所定の開放位置及び閉鎖位置に迅速に停止する。したがって、連写等を行なう際に、１回の撮影に要するシーケンスタイムを短くでき、又、シャッタスピードの高速化を行なえる。
先羽根４１０及び後羽根４２０が開放位置及び閉鎖位置にそれぞれ停止した後、非通電の状態で、先羽根電磁アクチュエータ４３０及び後羽根電磁アクチュエータ４４０のそれぞれの駆動ピン１０ｂは、案内孔４００ｃの下側端部に当接して規制され、磁気的保持力により先羽根４１０を開放位置にかつ後羽根４２０をを閉鎖位置に保持する。
上記先羽根４１０及び後羽根４２０の走行により、露光動作が行なわれて、１回の撮影が完了する。
その後、制御回路は、先羽根電磁アクチュエータ４３０及び後羽根電磁アクチュエータ４４０に対して逆向きの通電を行ない、図１９に示すように、先羽根４１０は閉じ走行して再び閉鎖位置に至り、後羽根４２０は開き走行して再び開放位置に至る。そして、先羽根電磁アクチュエータ４３０及び後羽根電磁アクチュエータ４４０への通電を断ち、撮影待ちの待機状態となる。以後の撮影においては、上述のシーケンスが繰り返し行なわれる。
上記の露光動作においては、Ｓ１領域及びＳ２領域における逆向きの通電制御、Ｒ１領域及びＲ２領域における低電力での通電制御、Ｅ１領域及びＥ２領域における逆向きの通電制御が全て採用されているが、これら通電制御のいずれか一つのみを採用することもでき、この場合においても、それぞれの通電制御に対応した作用効果が得られる。
図２３は、図１９ないし図２１に示すカメラ用シャッタ装置が、銀塩フィルム式カメラに搭載された場合について、他の通電制御を行なったときのタイムチャートである。
この通電制御におては、図２３に示すように、特に、先羽根４１０が開き走行し始めた後の走行途中のＲ１領域及び後羽根４２０が閉じ走行し始めた後の走行途中のＲ２領域において、所定幅Ｈのパルス通電とすることにより、低電力となる通電を行なうものである。
この通電制御においても、前述同様に、慣性力によって先羽根４１０及び後羽根４２０を確実に走行させると共に消費電力を低減することができる。
この実施形態においては、先羽根４１０及び後羽根４２０の走行直前に、先ず先羽根電磁アクチュエータ４３０に対して逆向きの通電を行ない、所定の時間を経た後に、後羽根電磁アクチュエータ４４０に対して逆向きの通電を行なうようにしたが、制御の簡略化のため、先羽根電磁アクチュエータ４３０に対して逆向きの通電を行なうと同時に、後羽根電磁アクチュエータ４４０に対しても逆向きの通電を行なってもよい。
以上述べたように、上記のカメラ用シャッタ装置によれば、シャッタ羽根を走行させる直前に、走行させる方向とは逆の向きに通電を行なうことで、シャッタ羽根を作動開始位置に確実に位置決めでき、安定した露光動作を得ることができる。また、走行途中の領域において、走行し始めの領域よりも低電力となる通電を行なうことで、慣性力を利用してシャッタ羽根に安定した走行を行なわせつつ、シャッタ羽根の駆動に要する消費電力を低減できる。さらに、走行を完了する直前に、走行させる方向とは逆の向きに通電を行なうことで、慣性力をもって走行するシャッタ羽根にブレーキがかかり、ストッパ等に当接して停止する際のバウンド現象等を防止できる。
すなわち、作動開始のための機械的な保持機構あるいは作動終了時の機械的なブレーキ機構等を用いることなく、電磁駆動源への通電を適宜制御することにより、露光動作全体として、消費電力を低減し、バウンド現象等のない安定した露光動作を得ることができる。これにより、構造の簡略化等を行なえ、又、シャッタスピードの高速化等も行なえる。
図２４ないし図２６は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置のさらに他の実施形態を示すものである。
この実施形態に係るカメラ用シャッタは、図２４ないし図２６に示すように、露光用の開口部５００ａを有する地板５００、開口部５００ａを開閉するシャッタ羽根としての第１シャッタ羽根５１０及び第２シャッタ羽根５２０、開口部５００ａの左下側部（一方側）に配置されて第１シャッタ羽根５１０を直接駆動する第１電磁アクチュエータ５３０、開口部５００ａの左上側部（一方側）で第１電磁アクチュエータ５３０と並べて配置されて第２シャッタ羽根５２０を直接駆動する第２電磁アクチュエータ５４０、第１電磁アクチュエータ５３０及び第２電磁アクチュエータ５４０への通電を制御する制御手段としてのＣＰＵ等を含む制御回路（不図示）等を備えている。尚、第１電磁アクチュエータ５３０及び第２電磁アクチュエータ５４０は、前述の図１ないし図４あるいは図５ないし図７に示す電磁アクチュエータと同一の構成である。
ここでは、特に、第１電磁アクチュエータ５３０及び第２電磁アクチュエータ５４０が、開口部５００ａの一方側に並べて配置され、さらに、それらの伸長方向が水平方向に向かってお互いに平行となるように配置されている。このように、並べて配列されることにより、部品の集約化を行うことができ、特に上下方向における装置の幅狭化、この装置がカメラの搭載されたときにカメラの横方向及び縦方向における幅狭化、小型化等を行うことができる。
第１シャッタ羽根５１０は、図２４に示すように、複数（ここでは、４枚）の羽根５１１，５１２，５１３，５１４と、これらの羽根５１１〜５１４をそれぞれ回動自在に連結する駆動アーム５１５及び支持アーム５１６とにより構成されている。駆動アーム５１５及び支持アーム５１６は、地板５００の裏面に設けられた支軸（不図示）にそれぞれ回動自在に支持されている。
そして、駆動アーム５１５の長孔５１５ａには、第１電磁アクチュエータ５３０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が略９０°回動することにより、駆動アーム５１５及び支持アーム５１６が揺動して、羽根５１１〜５１４が、図２４に示すように展開して開口部５００ａを閉鎖した状態にある閉鎖位置と、図２５及び図２６に示すように下側に重なって開口部５００ａを開放した状態にある開放位置との間を略直線状に往復移動する。
第２シャッタ羽根５２０は、図２６に示すように、複数（ここでは、４枚）の羽根５２１，５２２，５２３，５２４と、これらの羽根５２１〜５２４をそれぞれ回動自在に連結する駆動アーム５２５及び支持アーム５２６とにより構成されている。駆動アーム５２５及び支持アーム５２６は、地板５００の裏面に設けられた支軸（不図示）にそれぞれ回動自在に支持されている。
そして、駆動アーム５２５の長孔５２５ａには、第２電磁アクチュエータ５４０の駆動ピン１０ｂが連結されており、ロータ１０が略９０°回動することにより、１駆動アーム５２５及び支持アーム５２６が揺動して、羽根５２１〜５２４が、図２４及び図２５に示すように上側に重なって開口部５００ａを開放した状態にある開放位置と、図２６に示すように展開して開口部５００ａを閉鎖した状態にある閉鎖位置との間を略直線状に往復移動する。
次に、このカメラ用シャッタ装置が、銀塩フィルム式カメラに搭載された場合の動作について、図２７に示すタイムチャートを参照しつつ説明する。
先ず、カメラのメインスイッチがＯＮとされて、撮影待ちの待機状態では、図２４に示すように、第１シャッタ羽根５１０は閉鎖位置に、第２シャッタ羽根５２０は開放位置にある。このとき、第１電磁アクチュエータ５３０及び第２電磁アクチュエータ５４０のそれぞれの駆動ピン１０ｂは、非通電の状態で、案内孔５００ｃの上側端部近傍にあり、磁気的保持力と外力等のバランスにより第１シャッタ羽根５１０を閉鎖位置に又第２シャッタ羽根５２０を開放位置に保持している。
この待機状態において、撮影者がレリーズ動作を行なうと、図２７のＳ１領域で示すように、制御回路は、先ず第１電磁アクチュエータ５３０に対して、第１シャッタ羽根５１０を開き走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。これにより、第１シャッタ羽根５１０は、磁気的保持力と外力等がバランスする位置である休止位置Ｐ０から、露光動作のために本来的に設定された作動の開始位置である作動開始位置Ｐ１、すなわち、駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの上側端部に当接した位置に位置決めされる。
一方、所定の時間（露光時間）を経た後に、図２７のＳ２領域で示すように、制御回路は、第２電磁アクチュエータ５４０に対しても、第２シャッタ羽根５２０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。これにより、第２シャッタ羽根５２０は、磁気的保持力と外力等がバランスする位置である休止位置Ｐ０から、露光動作のために本来的に設定された作動の開始位置である作動開始位置Ｐ１、すなわち、駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの上側端部に当接した位置に位置決めされる。
このように、露光動作の開始前に、逆向きの通電制御を行なうだけで、予め第１シャッタ羽根５１０及び第２シャッタ羽根５２０が所定の作動開始位置Ｐ１に位置決めされ、露光動作が安定した所定のタイミングで開始されて、全体として安定した露光動作が行なわれる。
続いて、制御回路は、第１電磁アクチュエータ５３０に対して、露光動作のために第１シャッタ羽根５１０を開き走行させる方向に所定レベルの通電を行なう。これにより、ロータ１０が時計回りに回転して第１シャッタ羽根５１０が速度を増しつつ開放位置へ走行し始める。
そして、図２７のＲ１領域で示すように、開き走行し始めた後の走行途中の領域において、走行し始めの領域での電流値よりも小さい電流値となるように、制御回路は第１電磁アクチュエータ５３０に対して低電力となる通電を行なう。
このように、慣性力により第１シャッタ羽根５１０が走行しているときに電力を低下させることで、第１シャッタ羽根５１０に安定した走行を行なわせつつ、露光動作に要する消費電力を低減することができる。
一方、所定の時間（露光時間）を経た後に、制御回路は、第２電磁アクチュエータ５４０に対しても、露光動作のために第２シャッタ羽根５２０を閉じ走行させる方向に所定レベルの通電を行なう。これにより、ロータ１０が時計回りに回転して第２シャッタ羽根５２０が速度を増しつつ閉鎖位置へ走行し始める。
そして、図２７のＲ２領域で示すように、閉じ走行し始めた後の走行途中の領域において、走行し始めの領域での電流値よりも小さい電流値となるように、制御回路は第２電磁アクチュエータ５４０に対して低電力となる通電を行なう。
このように、慣性力により第２シャッタ羽根５２０が走行しているときに電力を低下させることで、第２シャッタ羽根５２０に安定した走行を行なわせつつ、露光動作に要する消費電力を低減できる。
さらに続いて、第１シャッタ羽根５１０が開き走行して開放位置に近づくと、図２７のＥ１領域で示すように、走行を完了する直前において、制御回路は、第１電磁アクチュエータ５３０に対して第１シャッタ羽根５１０を開き走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。
そして、図２５に示すように、第１シャッタ羽根５１０が開口部５００ａを完全に開放して、ストッパに当接する（駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの下側端部に当接することでストッパとしての機能が得られる）と同時あるいは当接する直前の時点で、制御回路は、第１電磁アクチュエータ５３０に対して再び、第１シャッタ羽根５１０を開き走行させる方向に通電を行ない、第１シャッタ羽根５１０がストッパに確実に当接して停止した時点で、通電を断つ。
一方、第２シャッタ羽根５２０が閉じ走行して閉鎖位置に近づくと、図２７のＥ２領域で示すように、走行を完了する直前において、制御回路は、第２電磁アクチュエータ５４０に対して第２シャッタ羽根５２０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。そして、図２６に示すように、第２シャッタ羽根５２０が開口部５００ａを完全に閉鎖して、ストッパに当接する（駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの下側端部に当接することでストッパとしての機能が得られる）と同時あるいは当接する直前の時点で、制御回路は、第２電磁アクチュエータ５４０に対して再び、第２シャッタ羽根５２０を閉じ走行させる方向に通電を行ない、第２シャッタ羽根５２０がストッパに確実に当接して停止した時点で、通電を断つ。
このように、走行完了直前に逆向きの通電制御が行なわれることで、第１シャッタ羽根５１０及び第２シャッタ羽根５２０の走行にブレーキがかかり、第１シャッタ羽根５１０及び第２シャッタ羽根５２０はバウンド現象等を招くことなく所定の開放位置及び閉鎖位置に迅速に停止する。したがって、連写等を行なう際に、１回の撮影に要するシーケンスタイムを短くでき、又、シャッタスピードの高速化を行なえる。
以上のように、先羽根として第１シャッタ羽根５１０が走行し又後羽根として第２シャッタ羽根５２０が走行することにより、露光動作が行なわれて、１回の撮影が完了する。
第１シャッタ羽根５１０及び第２シャッタ羽根５２０が開放位置及び閉鎖位置にそれぞれ停止した後、非通電の状態で、第１電磁アクチュエータ５３０及び第２電磁アクチュエータ５４０のそれぞれの駆動ピン１０ｂは、案内孔５００ｃの下側端部近傍に位置付けられ、磁気的保持力により第１シャッタ羽根５１０を開放位置にかつ第２シャッタ羽根５２０をを閉鎖位置に保持する。そして、この位置において撮影待ちの待機状態となる。
この待機状態において、撮影者が再びレリーズ動作を行なうと、図２７のＳ１領域で示すように、制御回路は、先ず第２電磁アクチュエータ５４０に対して、第２シャッタ羽根５２０を開き走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。これにより、第２シャッタ羽根５２０は、休止位置Ｐ０から作動開始位置Ｐ１に、すなわち、駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの下側端部に当接した位置に位置決めされる。
一方、所定の時間（露光時間）を経た後に、図２７のＳ２領域で示すように、制御回路は、第１電磁アクチュエータ５３０に対しても、第１シャッタ羽根５１０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。これにより、第１シャッタ羽根５１０は、休止位置Ｐ０から作動開始位置Ｐ１に、すなわち、駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの下側端部に当接した位置に位置決めされる。
このように、露光動作の開始前に、逆向きの通電制御を行なうだけで、予め第２シャッタ羽根５２０及び第１シャッタ羽根５１０が所定の作動開始位置Ｐ１に位置決めされ、露光動作が安定した所定のタイミングで開始されて、全体として安定した露光動作が行なわれる。
続いて、制御回路は、第２電磁アクチュエータ５４０に対して、露光動作のために第２シャッタ羽根５２０を開き走行させる方向に所定レベルの通電を行なう。これにより、ロータ１０が反時計回りに回転して第２シャッタ羽根５２０が速度を増しつつ開放位置へ走行し始める。
そして、図２７のＲ１領域で示すように、開き走行し始めた後の走行途中の領域において、走行し始めの領域での電流値よりも小さい電流値となるように、制御回路は第２電磁アクチュエータ５４０に対して低電力となる通電を行なう。
一方、所定の時間（露光時間）を経た後に、制御回路は、第１電磁アクチュエータ５３０に対しても、露光動作のために第１シャッタ羽根５１０を閉じ走行させる方向に所定レベルの通電を行なう。これにより、ロータ１０が反時計回りに回転して第１シャッタ羽根５１０が速度を増しつつ閉鎖位置へ走行し始める。
そして、図２７のＲ２領域で示すように、閉じ走行し始めた後の走行途中の領域において、走行し始めの領域での電流値よりも小さい電流値となるように、制御回路は第１電磁アクチュエータ５３０に対して低電力となる通電を行なう。
このように、慣性力により第２シャッタ羽根５２０及び第１シャッタ羽根５１０が走行しているときに電力を低下させることで、安定した走行を行なわせつつ、露光動作に要する消費電力を低減できる。
さらに続いて、第２シャッタ羽根５２０が開き走行して開放位置に近づくと、図２７のＥ１領域で示すように、走行を完了する直前において、制御回路は、第２電磁アクチュエータ５４０に対して第２シャッタ羽根５２０を開き走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。
そして、図２５に示すように、第２シャッタ羽根５２０が開口部５００ａを完全に開放して、ストッパに当接する（駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの上側端部に当接することでストッパとしての機能が得られる）と同時あるいは当接する直前の時点で、制御回路は、第２電磁アクチュエータ５４０に対して再び、第２シャッタ羽根５２０を開き走行させる方向に通電を行ない、第２シャッタ羽根５２０がストッパに確実に当接して停止した時点で、通電を断つ。
一方、第１シャッタ羽根５１０が閉じ走行して閉鎖位置に近づくと、図２７のＥ２領域で示すように、走行を完了する直前において、制御回路は、第１電磁アクチュエータ５３０に対して第１シャッタ羽根５１０を閉じ走行させる方向とは逆の向きに通電を行なう。そして、図２４に示すように、第１シャッタ羽根５１０が開口部５００ａを完全に閉鎖して、ストッパに当接する（駆動ピン１０ｂが案内孔５００ｃの上側端部に当接することでストッパとしての機能が得られる）と同時あるいは当接する直前の時点で、制御回路は、第１電磁アクチュエータ５３０に対して再び、第１シャッタ羽根５１０を閉じ走行させる方向に通電を行ない、第１シャッタ羽根５１０がストッパに確実に当接して停止した時点で、通電を断つ。
このように、走行完了直前に逆向きの通電制御が行なわれることで、第２シャッタ羽根５２０及び第１シャッタ羽根５１０の走行にブレーキがかかり、第２シャッタ羽根５２０及び第１シャッタ羽根５１０はバウンド現象等を招くことなく所定の開放位置及び閉鎖位置に迅速に停止する。したがって、連写等を行なう際に、１回の撮影に要するシーケンスタイムを短くでき、又、連写回数を多くすることができる。
以上のように、先羽根として第２シャッタ羽根５２０が走行し又後羽根として第１シャッタ羽根５１０が走行することにより、露光動作が行なわれて撮影が完了する。
第２シャッタ羽根５２０及び第１シャッタ羽根５１０が開放位置及び閉鎖位置にそれぞれ停止した後、非通電の状態で、第２電磁アクチュエータ５４０及び第１電磁アクチュエータ５３０のそれぞれの駆動ピン１０ｂは、案内孔５００ｃの上側端部近傍に位置付けられ、磁気的保持力により第２シャッタ羽根５２０を開放位置にかつ第１シャッタ羽根５１０をを閉鎖位置に保持する。そして、この位置において撮影待ちの待機状態となる。以後の撮影においては、上述のシーケンスが繰り返し行なわれる。
上記の露光動作においては、Ｓ１領域及びＳ２領域における逆向きの通電制御、Ｒ１領域及びＲ２領域における低電力での通電制御、Ｅ１領域及びＥ２領域における逆向きの通電制御が全て採用されているが、これら通電制御のいずれか一つのみを採用することもでき、この場合においても、それぞれの通電制御に対応した作用効果が得られる。
図２８は、図２４ないし図２６に示すカメラ用シャッタ装置が、銀塩フィルム式カメラに搭載された場合について、他の通電制御を行なったときのタイムチャートである。
この通電制御におては、図２８に示すように、特に、第１シャッタ羽根５１０又は第２シャッタ羽根５２０が開き走行し始めた後の走行途中のＲ１領域及び第２シャッタ羽根５２０又は第１シャッタ羽根５１０が閉じ走行し始めた後の走行途中のＲ２領域において、所定幅Ｈのパルス通電とすることにより、低電力となる通電を行なうものである。
この通電制御においても、前述同様に、慣性力によって第１シャッタ羽根５１０及び第２シャッタ羽根５２０を確実に走行させると共に消費電力を低減することができる。
以上述べたように、上記のカメラ用シャッタ装置によれば、シャッタ羽根を走行させる直前に、走行させる方向とは逆の向きに通電を行なうことで、シャッタ羽根を作動開始位置に確実に位置決めでき、安定した露光動作を得ることができる。また、走行途中の領域において、走行し始めの領域よりも低電力となる通電を行なうことで、慣性力を利用してシャッタ羽根に安定した走行を行なわせつつ、シャッタ羽根の駆動に要する消費電力を低減できる。また、走行を完了する直前に、走行させる方向とは逆の向きに通電を行なうことで、慣性力をもって走行するシャッタ羽根にブレーキがかかり、ストッパ等に当接して停止する際のバウンド現象等を防止できる。さらに、第１シャッタ羽根５１０及び第２シャッタ羽根５２０に、先羽根としての機能と後羽根としての機能を交互に行わせることにより、一方側の待機位置へ復帰させる動作が不要になり、制御シーケンスが簡略化され、又、連写を行なう際に連写回数を多くすることができる。
すなわち、作動開始のための機械的な保持機構あるいは作動終了時の機械的なブレーキ機構等を用いることなく、電磁駆動源への通電を適宜制御することにより、構造の簡略化が行うことができ、露光動作全体として消費電力を低減し、バウンド現象等のない安定した露光動作を得ることができ、さらに、高速連写が可能となる。
産業上の利用可能性
以上述べたように、本発明に係る電磁アクチュエータは、所望の駆動力を発生すると共に、極力扁平な薄型に形成されため、小型の装置の駆動源として有用であり、特に、薄型化が望まれるカメラ用シャッタ装置のシャッタ羽根あるいは絞り羽根を駆動する駆動源として用いるのに適している。また、このような電磁アクチュエータを用いたカメラ用シャッタ装置は、小型化、薄型化が望まれるデジタルカメラ、銀塩フィルム式のカメラ等に適用されるのに適している。
【図面の簡単な説明】
図１は、本発明に係る電磁アクチュエータの一実施形態を示す分解斜視図である。
図２Ａは、組み付けられた電磁アクチュエータの斜視図、図２Ｂは、図２ＡのＡ−Ａ部における断面図である。
図３は、電磁アクチュエータの横方向における断面図である。
図４Ａ，４Ｂ，４Ｃは、それぞれ電磁アクチュエータの動作を説明する動作図である。
図５は、本発明に係る電磁アクチュエータの他の実施形態を示す分解斜視図である。
図６は、図５に示す電磁アクチュエータを構成するヨークを示す分解斜視図である。
図７は、図５に示す電磁アクチュエータの平面図である。
図８は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置の一実施形態を示す平面図である。
図９は、図８に示すカメラ用シャッタ装置の断面図である。
図１０Ａ，１０Ｂ，１０Ｃは、図８に示すカメラ用シャッタ装置の動作を説明する動作図である。
図１１は、図８に示すカメラ用シャッタ装置の動作を説明するフローチャートである。
図１２は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置の他の実施形態を示す平面図である。
図１３は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置の他の実施形態を示す平面図である。
図１４は、本発明に係るカメラ用シャッタの他の実施形態を示すものであり、シャッタ羽根が開口部を開放した状態を示す平面図である。
図１５は、図１４に示すカメラ用シャッタ装置において、シャッタ羽根が開口部を閉鎖した状態を示す平面図である。
図１６は、電磁アクチュエータの部分を示す断面図である。
図１７は、図１４に示すカメラ用シャッタ装置における通電制御及び露光動作を説明するタイムチャートである。
図１８は、図１４に示すカメラ用シャッタにおける他の通電制御及び露光動作を説明するタイムチャートである。
図１９は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置の他の実施形態を示すものであり、先羽根及び後羽根が開口部を閉鎖及び開放した状態を示す平面図である。
図２０は、図１９に示すカメラ用シャッタ装置において、先羽根及び後羽根が開口部を開放した状態を示す平面図である。
図２１は、図１９に示すカメラ用シャッタ装置において、先羽根及び後羽根が開口部を開放及び閉鎖した状態を示す平面図である。
図２２は、図１９に示すカメラ用シャッタ装置における通電制御及び露光動作を説明するタイムチャートである。
図２３は、図１９に示すカメラ用シャッタ装置における他の通電制御及び露光動作を説明するタイムチャートである。
図２４は、本発明に係るカメラ用シャッタ装置のさらに他の実施形態を示すものであり、第１シャッタ羽根及び第２シャッタ根が開口部を閉鎖及び開放した状態を示す平面図である。
図２５は、図２４に示すカメラ用シャッタ装置において、第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根が開口部を開放した状態を示す平面図である。
図２６は、図２４に示すカメラ用シャッタ装置において、第１シャッタ羽根及び第２シャッタ羽根が開口部を開放及び閉鎖した状態を示す平面図である。
図２７は、図２４に示すカメラ用シャッタ装置における通電制御及び露光動作を説明するタイムチャートである。
図２８は、図２４に示すカメラ用シャッタ装置における他の通電制御及び露光動作を説明するタイムチャートである。
【図１】
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【図２Ａ】
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【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図４Ｃ】
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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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【図９】
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【図１０Ａ】
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【図１０Ｂ】
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【図１０Ｃ】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【国際調査報告】
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