カメラ用羽根駆動装置
【課題】シャッタ装置を、絞り装置とフィルタ装置の少なくとも一方とユニット化するに際し、地板とカバー板との間隔を、従来より狭くできるようにしたカメラ用羽根駆動装置を提供すること。
【解決手段】シャッタ羽根１２は、地板１と中間板２の間の羽根室に配置され、絞り羽根１３は、中間板２とカバー板３の間の羽根室内に配置されているが、中間板２は、地板１の中間板取付軸１ｎ，１ｐに対し、それらの軸方向へ移動可能に取り付けられている。中間板取付軸１ｎ，１ｐには、地板１と中間板２の間に形状記憶合金製のコイルばね１４，１５が嵌装され、中間板２とカバー板３の間には、通常のコイルばね１６，１７が嵌装されていて、中間板２は、コイルばね１４，１５に電圧を印加しているか否かによって、地板１側か、カバー板３側へ移動されているようになっている。
【解決手段】シャッタ羽根１２は、地板１と中間板２の間の羽根室に配置され、絞り羽根１３は、中間板２とカバー板３の間の羽根室内に配置されているが、中間板２は、地板１の中間板取付軸１ｎ，１ｐに対し、それらの軸方向へ移動可能に取り付けられている。中間板取付軸１ｎ，１ｐには、地板１と中間板２の間に形状記憶合金製のコイルばね１４，１５が嵌装され、中間板２とカバー板３の間には、通常のコイルばね１６，１７が嵌装されていて、中間板２は、コイルばね１４，１５に電圧を印加しているか否かによって、地板１側か、カバー板３側へ移動されているようになっている。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地板とカバー板との間を中間板で仕切って二つの羽根室を構成し、一方の羽根室にシャッタ羽根を配置し、他方の羽根室に絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方を配置するようにしたカメラ用羽根駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ用の羽根駆動装置としては、レンズシャッタ装置，フォーカルプレンシャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置，レンズバリア装置が知られているが、それらのうち、レンズシャッタ装置（以下、単に、シャッタ装置という），絞り装置，フィルタ装置の場合には、単独でユニット化されることもあるが、シャッタ装置を、絞り装置とフィルタ装置の少なくとも一方と、一つのユニットとして構成することがある。そして、最近のそれらの各装置においては、少なくとも１枚の羽根を、電磁アクチュエータで往復作動させるのが一般的になっている。
【０００３】
また、少なくとも二つの装置を一つのユニットとして構成する場合は、下記の特許文献１に記載されているように、各装置用の羽根を、同じ一つの羽根室内に配置することが知られている。しかしながら、通常は、下記の特許文献２にも記載されているように、地板とカバー板との間を中間板で仕切って二つの羽根室を構成し、一方の羽根室にはシャッタ羽根を配置し、他方の羽根室には他の装置の羽根を配置するのが普通である。本発明は、そのように、二つの羽根室を構成したカメラ用羽根駆動装置に関するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４１７２５号公報
【特許文献２】特開２００１−１１７１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近のカメラは、例えば携帯電話のような携帯用情報機器端末にも内蔵されるようになってきた。そのため、カメラ用羽根駆動装置には、その平面形状の小型化はもちろんとして、光軸と平行な方向の寸法を小さくすること（以下、薄型化という）も要求されている。そして、そのように薄型化を図るためには、電磁アクチュエータ自体の構成や、地板への電磁アクチュエータの取付け構成を工夫することによって、電磁アクチュエータの取付け領域の薄型化を図る方法と、羽根室を構成している領域の薄型化を図る方法とがあるが、前者については、これまでにも、かなりの努力が払われ、十分とはいえないまでも、それなりの成果が得られるようになってきた。
【０００６】
ところが、後者については、これというようような目新しい解決策が見当たらない。羽根室内で羽根を安定して作動させるためには、周知のように、羽根の厚さ寸法よりも大きな所定の空間が必要であるため、その空間を、これまで以上に狭くすることはできない。そのため、考えられることといえば、せいぜい、羽根の厚さを可能な範囲で薄くするとか、上記のカバー板や中間板も可能な範囲で薄くするというくらいのことである。しかし、そのようなことは従来からも行なわれてきているので、現在では、もはや限界状態にあるといっても過言ではない。
【０００７】
そこで、シャッタ装置と他の装置とを一つのユニットとして構成したカメラ用羽根駆動装置においては、上記の特許文献１に記載されているように、中間板をなくしてしまい、シャッタ羽根とその他の羽根とを一つの羽根室に配置してしまうことが提案されている。この方法によれば、確かに薄型化が可能である。しかしながら、そのように構成するためには、シャッタ羽根と他の羽根（絞り羽根又はフィルタ羽根）とが作動中に衝突しないようにするために、シャッタ羽根と他の羽根とが、いかなる作動状態においてもそれらの一部が必ず重なり合っているように構成しなければならないという制約がある。そのため、装置の設計の自由度が損なわれてしまうという問題点がある。
【０００８】
また、シャッタ装置と他の装置とをユニット化したカメラ用羽根駆動装置においては、撮影に際して、先ず、他の羽根を作動させておいてからシャッタ羽根を作動させる場合と、最初からシャッタ羽根だけを作動させる場合とがあるから、中間板がない場合には、そのような作動形態の違いによって、シャッタ羽根の作動開始直前や作動中における他の羽根との重なり条件が変ってしまうことになる。そのため、シャッタ羽根の安定した作動が得られるようにするためには、シャッタ羽根を駆動する電磁アクチュエータの駆動力を大きくしなければならないなどの問題点がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、地板とカバー板との間を中間板で仕切って二つの羽根室を構成し、一方の羽根室にはシャッタ羽根を配置し、他方の羽根室には絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方を配置するようにしても、地板とカバー板との間を従来よりも薄型化することの可能なカメラ用羽根駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、撮影光路用の開口部を有している地板と、撮影光路用の開口部を有していて所定の間隔を空けて前記地板に固定されているカバー板と、前記二つの開口部との三者のうちの少なくとも一つによって光軸を中心にした露光開口を規制する撮影光路用の開口部を有しており前記地板と前記カバー板との間で前記地板に立設されている複数の中間板取付軸に対し光軸に沿う方向へ移動可能に取り付けられていて前記地板との間に第１羽根室を構成し前記カバー板との間に第２羽根室を構成している中間板と、前記第１羽根室に配置されていて第１駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第１羽根と、前記第２羽根室に配置されていて第２駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第２羽根と、前記地板と前記中間板との間に配置されていて前記中間板を前記カバー板側に押圧する複数の第１押圧部材と、前記中間板と前記カバー板との間に配置されていて前記中間板を前記地板側に押圧する複数の第２押圧部材と、を備えていて、前記二つの押圧部材の一方は、電圧を印加すると変形し、電圧の印加を停止すると原形に復する形状可変素子からなっており、前記中間板は、該一方の押圧部材に電圧が印加されているときは、前記地板と前記カバー板のいずれか一方側へ移動させられた状態になっていて、該一方の押圧部材に電圧が印加されていないときは、他方側へ移動させられた状態になっているようにする。
【００１１】
その場合、前記第１羽根と前記第２羽根のうち、前記形状可変素子からなる押圧部材に電圧を印加しているとき広くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、シャッタ羽根であり、狭くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であるようにしたり、前記第１押圧部材が、前記形状可変素子からなる押圧部材であるようにしたりすると、より実用的な構成になる。また、前記第１羽根が、シャッタ羽根であり、前記第２羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であるようにすることが、より好ましい。
【００１２】
また、前記形状可変素子からなる押圧部材は、形状記憶合金で製作されたコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されているようにすることが好ましいが、前記形状可変素子からなる押圧部材は、電歪素子で製作されていて一端を固定端とし他端を自由端とした板部材であるようにしてもよい。
【００１３】
更に、それらのカメラ用羽根駆動装置においては、前記形状可変素子からなる押圧部材ではない方の押圧部材が、通常の金属製のコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されているようにすることが好ましい。また、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、前記露光開口を規制する口径規制板が、前記地板に密接して備えられていて、前記第１羽根室が、該口径規制板と前記中間板との間に構成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカメラ用羽根駆動装置は、地板とカバー板との間を仕切って二つの羽根室を構成している中間板が、地板に立設されている中間板取付軸に対して、光軸に沿った方向へ移動可能に取り付けられていて、地板とカバー板のいずれか一方との間に配置されている形状可変素子からなる押圧部材に対し、電圧を印加していないときは一方へ移動させられていて、印加しているときは他方へ移動させられているようにしたので、各羽根室に配置されている羽根を順に作動させることが可能であるにもかかわらず、従来よりも地板とカバー板との間隔を小さくすることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。本発明のカメラ用羽根駆動装置は、上記したように、シャッタ装置を、絞り装置とフィルタ装置の少なくとも一方とユニット化したカメラ用羽根駆動装置であるが、実施例は、１枚のシャッタ羽根を備えたシャッタ装置と、１枚の絞り羽根を備えた絞り装置とを一つのユニットとして構成したものである。そのため、その他の態様については、実施例の説明中で適宜説明することにする。尚、図面は、いずれも実施例を説明するためのものであって、図１は、撮影待機状態を示した正面図であり、図２は、図１を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。また、図３は、撮影終了直後の状態を示した正面図であり、図４は、図３を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。
【実施例】
【００１６】
先ず、本実施例の構成を、主に図１及び図２を用いて説明する。地板１は、合成樹脂製であり、図１において、その略中央部には、直径の大きな凹部１ａが形成されており、その凹部１ａの底面には光軸を中心にして撮影光路用の開口部１ｂが形成されている。図１の背面側には、地板１よりも薄く且つ平面外形形状の略同じな中間板２が配置されていて、地板１との間に後述する１枚のシャッタ羽根１２の羽根室を構成している。そして、この中間板２にも、光軸を中心にして、上記の開口部１ｂよりも直径の大きな撮影光路用の開口部２ａが形成されている。
【００１７】
また、図１において、中間板２の背面側には、中間板２よりも厚く且つ平面外形形状の略同じなカバー板３が配置されていて、後述する手段によって、地板１に取り付けられ、中間板２との間に、後述する１枚の絞り羽根１３の羽根室を構成している。そして、このカバー板３にも、光軸を中心にした撮影光路用の開口部３ａが形成されているが、その直径は、中間板２の開口部２ａと略同じである。そのため、本実施例の場合には、地板１の開口部１ｂが露光開口を規制するようになっている。しかしながら、周知のように、中間板２の開口部２ａやカバー板３の開口部３ａの直径を一番小さくして、露光開口を規制するようにしても差し支えない。
【００１８】
地板１の、羽根室とは反対側になる面に、同じ構成をした二つの電磁アクチュエータが取り付けられているが、それらの構成と地板への取付け構成は周知であるため、簡単に説明することにする。先ず、図１の上方に配置されている電磁アクチュエータの関連構成を説明する。地板１には、二つの固定子取付軸１ｃ，１ｄが立設されている。また、明示していないが、地板１には、上記の凹部１ａのようにしてＬ字形の凹部が形成されており、その底面には、回転子取付軸１ｅが立設され、且つ円弧状をした逃げ孔１ｆが羽根室側への貫通孔として形成されている。
【００１９】
その回転子取付軸１ｅには、永久磁石製の回転子４が回転可能に取り付けられている。この回転子４は、径方向に２極に着磁された本体部４ａと、その本体部４ａから径方向へ張り出して形成されている腕部４ｂと、その腕部４ｂの先端に形成された出力ピン４ｃとで構成されており、その出力ピン４ｃを、円弧状をした上記の逃げ孔１ｆから羽根室内に挿入している。
【００２０】
固定子枠５は、合成樹脂製であって、二つの板状部５ａ，５ｂと、それらの間に形成された中空のボビン部５ｃとからなっている。そして、ボビン部５ｃには、全体形状が筒状になるようにしてコイル６が巻回されている。また、略Ｕ字形をしているヨーク７は、二つの脚部７ａ，７ｂを有していて、一方の脚部７ａを、ボビン部５ｃに挿入しており、二つの脚部７ａ，７ｂの先端を磁極部として、回転子４の本体部４ａの円周面に対向させている。
【００２１】
この固定子枠５は、ボビン部５ｃにコイル６を巻回し且つヨーク７を取り付けた状態にしておいて、熱カシメによって地板１の固定子取付軸１ｃ，１ｄに取り付けられている。即ち、固定子取付軸１ｃ，１ｄは、地板１の製作時には円柱形をしているので、固定子枠５の板状部５ａ，５ｂに形成されている孔５ｄ，５ｅをそれらに嵌合させた後、孔５ｄ，５ｅから突き出ている先端を熱溶解させ、フランジ状に変形させることによって、地板１に固定されている。
【００２２】
次に、図１の下方に配置されている電磁アクチュエータの関連構成を説明する。地板１には、二つの固定子取付軸１ｇ，１ｈが立設されている。また、地板１には、明示されていないＬ字形の凹部が形成されており、その底面には、回転子取付軸１ｉが立設され、且つ円弧状をした逃げ孔１ｊが羽根室側への貫通孔として形成されている。
【００２３】
回転子取付軸１ｉには、永久磁石製の回転子８が回転可能に取り付けられている。この回転子８は、径方向に２極に着磁された本体部８ａと、腕部８ｂと、出力ピン８ｃとで構成されており、その出力ピン８ｃを、円弧状をした上記の逃げ孔１ｊから羽根室内に挿入している。
【００２４】
固定子枠９は、合成樹脂製であって、二つの板状部９ａ，９ｂと、それらの間に形成された中空のボビン部９ｃとからなっていて、ボビン部９ｃにはコイル１０が巻回されている。また、ヨーク１１は、二つの脚部１１ａ，１１ｂを有していて、脚部１１ａをボビン部９ｃに挿入しており、脚部１１ａ，１１ｂの先端を磁極部として、回転子８の本体部８ａの円周面に対向させている。そして、この固定子枠９は、コイル１０を巻回し且つヨーク１１を取り付けた状態にしておいて、板状部９ａ，９ｂに形成された孔９ｄ，９ｅを固定子取付軸１ｇ，１ｈに嵌合させ、熱カシメによって地板１に固定されている。
【００２５】
地板１の羽根室側の面には、二つの羽根取付軸１ｋ，１ｍと、二つの中間板取付軸１ｎ，１ｐと、四つのストッパ１ｑ，１ｒ，１ｓ，１ｔとが立設されている。また、地板１の四隅には、台部１ｕが設けられているが、図１においては図示を省略され、図２においては、その一つだけが示されている。そして、それらの台部１ｕには、カバー板取付軸１ｖ，１ｗ，１ｘ，１ｙが立設されている。そのため、中間板２の外形形状は、地板１の外周部に形成されている四つの台部１ｕと、二つのストッパ１ｑ，１ｒとを逃げるように形成されており、カバー板３の外形形状は、二つのストッパ１ｑ，１ｒを逃げるように形成されている。
【００２６】
中間板２は、二つの孔２ｂ，２ｃを上記の中間板取付軸１ｐ，１ｎに嵌合させ、それらをガイドとして光軸に沿った方向へ移動可能に取り付けられている。また、カバー板３は、四隅に形成された孔３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅを上記のカバー板取付軸１ｖ，１ｗ，１ｘ，１ｙに嵌合させ、熱カシメによって地板１に固定されている。そして、上記の中間板取付軸１ｐ，１ｎは、それらの先端を、カバー板３に形成された孔３ｆ，３ｇに緩く挿入している。また、上記の羽根取付軸１ｋ，１ｍと、ストッパ１ｓ，１ｔは、中間板２とカバー板３に形成された図示していない夫々の孔に緩く挿入されている。
【００２７】
地板１と中間板２の間に、１枚のシャッタ羽根１２が配置されている。このシャッタ羽根１２は、長孔１２ａを有していて、上記の羽根取付軸１ｋに回転可能に取り付けられている。そして、上記の回転子４の出力ピン４ｃは、シャッタ羽根１２の長孔１２ａに嵌合し、その先端を、上記の逃げ孔１ｆと同じ形状に形成されている中間板２とカバー板３の逃げ孔２ｄ，３ｈに挿入している。
【００２８】
中間板２とカバー板３の間に、１枚の絞り羽根１３が配置されている。この絞り羽根１３は、長孔１３ａと、上記の開口部１ｂよりも直径の小さな開口部（絞り開口）１３ｂとを有していて、上記の羽根取付軸１ｍに回転可能に取り付けられている。そして、上記の回転子８の出力ピン８ｃは、上記の逃げ孔１ｊと同じ形状に形成された中間板２の逃げ孔２ｅに挿入した後、絞り羽根１３の長孔１３ａに嵌合し、その先端を、逃げ孔２ｅと同じ形状に形成されたカバー板３の逃げ孔３ｉに挿入している。
【００２９】
地板１の中間板取付軸１ｎ，１ｐには、中間板２をカバー板３側へ移動させる押圧部材として、コイルばね１４，１５が緩く嵌装され、また、中間板２を地板１側へ移動させる押圧部材として、コイルばね１６，１７が緩く嵌装されている。それらのうち、コイルばね１６，１７は、通常の金属製のコイルばねである。しかし、コイルばね１４，１５の方は、形状可変素子である形状記憶合金で製作されており、電圧を印加していないときには収縮形状を維持し、電圧を印加しているときは伸長状態にさせられるようになっている。そのため、本実施例においては、コイルばね１４，１５は、一端を地板１に固定し、他方を中間板２に固定していて、図示していない制御回路により電圧を印加し得るようにしてある。
【００３０】
次に、本実施例の作動を説明する。図１及び図２は、撮影待機状態を示したものである。この状態では、カメラの電源スイッチはオンになっているが、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５には通電されていない。そのため、図２に示されているように、それらのコイルばね１４，１５は収縮状態を維持しているので、中間板２は、コイルばね１６，１７の付勢力によって地板１側へ移動させられていて、シャッタ羽根１２を地板１に押し付けることによって、その作動を拘束している。そのため、シャッタ羽根１２と回転子４は、衝撃や振動を受けても回転させられてしまうことがない。
【００３１】
また、この状態では、二つの電磁アクチュエータのコイル６，１０にも通電されていない。しかし、周知のように、このときには、回転子４，８の本体部４ａ，８ａと、ヨーク７，１１の磁極部との間に、回転子４，８の磁力が働いていて、回転子４，８は、反時計方向へ回転するように付勢されている。そのため、絞り羽根１３は、反時計方向へ回転するように付勢され、ストッパ１ｒによってその回転を阻止されている状態にさせられているので、中間板２とカバー板３との間で拘束されていなくても、衝撃や振動に対してこの状態を維持できるようになっている。そして、この図１及び図２に示された状態では、図示していない固体撮像素子に被写体光が当たっており、撮影者は、モニターによって被写体像を観察することが可能になっている。
【００３２】
撮影に際してレリーズボタンが押されると、その初期段階において、先ず、測光回路によって被写体光を測定し、その結果により、被写体光を減光しないで撮影すると判断された場合には、シャッタ羽根１２だけを作動させるが、被写体光を減光して撮影すると判断された場合には、最初に、絞り羽根１３を作動させておいてから、シャッタ羽根１２を作動させることになる。
【００３３】
そこで先ず、測光回路の測定結果によって、被写体光を減光して撮影すると判断された場合の作動を説明する。このときには、最初に、コイル１０に対して順方向の電流が供給される。それにより、回転子８は時計方向へ回転させられ、出力ピン８ｃによって絞り羽根１３を時計方向へ回転させる。そのため、絞り羽根１３は、その開口部１３ｂの中心が開口部１ｂの中心位置までくると、ストッパ１ｔに当接して停止させられる。
【００３４】
この状態になると、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に電圧が印加されて、コイルばね１４，１５が伸長し、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、中間板２をカバー板３側へ移動させる。そのため、中間板２とカバー板３によって構成されている羽根室が狭くなって、絞り羽根１３は、カバー板３に押し付けられ、拘束状態になる。他方、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室は広くなるので、シャッタ羽根１２は拘束を解かれ、作動可能状態になる。図４は、その状態を示したものである。
【００３５】
その後、固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出されて、撮影が開始され、新たな電荷が固体撮像素子に蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、コイル６に順方向の電流が供給されるので、回転子４が時計方向へ回転させられ、その出力ピン４ｃによって、シャッタ羽根１２を時計方向へ回転させ、開口部１ｂの閉じ作動を行なわせる。その後、開口部１ｂを完全に閉鎖すると、シャッタ羽根１２は、その直後に、ストッパ１ｓに当接して停止する。図３は、そのときの状態を示したものであり、この状態で、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送される。
【００３６】
このようにして、撮影が終了すると、今度はコイル６に対して逆方向の電流が供給されるので、回転子４は図３の状態から反時計方向へ回転させられ、出力ピン４ｃによってシャッタ羽根１２を反時計方向へ回転させ、開口部１ｂの開き作動を行なわせる。そして、シャッタ羽根１２は、開口部１ｂから完全に退くと、その直後にストッパ１ｑに当接して停止する。
【００３７】
このようにして、シャッタ羽根１２の開き作動が停止すると、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に対する電圧の印加が停止させられる。そのため、コイルばね１４，１５は原形の収縮状態に復帰するので、中間板２は、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側へ移動させられる。そのため、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室が狭くなって、シャッタ羽根１２は地板１に押し付けられ、拘束状態にさせられる。他方、中間板２とカバー板３の間に構成されている羽根室は広くなるので、絞り羽根１３は拘束を解かれ、作動可能状態になる。
【００３８】
その後、コイル１０に対しても逆方向の電流が供給される。そのため、回転子８は反時計方向へ回転させられ、その出力ピン８ｃによって、絞り羽根１３を反時計方向へ回転させ、開口部１ｂから退かせていく。そして、開口部１ｂから完全に退くと、絞り羽根１３は、その直後に、ストッパ１ｒに当接して停止する。その後、コイル６，１０への通電を断つと、図１及び図２に示された撮影待機状態に復帰したことになる。
【００３９】
このように、本実施例の中間板２は、絞り羽根１３を作動させるときには、地板１側に寄せられ、シャッタ羽根１２を作動させるときには、カバー板３側に寄せられるため、従来のように、中間板２が固定されている場合に比べて、地板１とカバー板３の間の、光軸に沿った方向の寸法を小さくすることができるという特徴がある。
【００４０】
次に、撮影に際してレリーズボタンを押したとき、測光回路の測定結果によって、被写体光を減光しないで撮影すると判断された場合の作動を簡単に説明する。この場合には、絞り羽根１３は作動させられることがないため、直ちに、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に電圧が印加される。そのため、コイルばね１４，１５が伸長し、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、中間板２をカバー板３側へ移動させるので、図４に示されているように、絞り羽根１３は拘束状態になり、シャッタ羽根１２は拘束を解かれ、作動可能状態になる。
【００４１】
その後、固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出されて、撮影が開始され、新たな電荷が固体撮像素子に蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、コイル６に順方向の電流が供給されるので、回転子４が時計方向へ回転させられ、シャッタ羽根１２に閉じ作動を行なわせる。開口部１ｂが完全に閉鎖すると、シャッタ羽根１２は、ストッパ１ｓに当接して停止する。そして、その状態で、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送される。
【００４２】
このようにして撮影が終了すると、コイル６に対して逆方向の電流が供給されるので、回転子４は反時計方向へ回転させられ、シャッタ羽根１２に開き作動を行なわせる。そして、シャッタ羽根１２は、開口部１ｂから完全に退くと、ストッパ１ｑに当接して停止する。そこで、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に対する電圧の印加が停止させられる。そのため、コイルばね１４，１５は原形の収縮状態に復帰するので、中間板２は、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側へ移動させられる。その後、コイル６への通電を断つと、図１及び図２に示された撮影待機状態に復帰したことになる。
【００４３】
尚、本実施例においては、コイルばね１４，１５を形状記憶合金製とし、コイルばね１６，１７を通常の金属製としているが、コイルばね１４，１５を通常の金属製とし、コイルばね１６，１７を形状記憶合金製としても差し支えない。しかしながら、制御回路に接続されるプリント配線板は、通常、羽根室とは反対側で地板１に一体化されることが多いので、そのようにしている場合には、本実施例のようにすることが好ましい。また、本実施例では、コイルばね１４，１５とコイルばね１６，１７とを、いずれも中間板取付軸１ｎ，１ｐに嵌装させているが、中間板取付軸１ｎ，１ｐとは別の複数の軸を立設し、それらに嵌装させているようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施例では、シャッタ羽根１２を、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室に配置し、絞り羽根１３を、中間板２とカバー板３の間に構成されている羽根室に配置しているが、絞り羽根１３を、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室に配置し、シャッタ羽根１２を、中間板２とカバー板３の間に構成されている羽根室に配置するようにしても構わない。そして、そのようにする場合には、上記の作動説明からも分かるように、コイルばね１４，１５の方を通常の金属製にし、コイルばね１６，１７の方を形状記憶合金製にするのが好ましい。但し、本実施例の形状記憶合金製のコイルばね１４，１５は、電圧を印加していないときは収縮状態になっていて、電圧を印加すると伸長状態になる押圧部材であるが、電圧を印加していないときは伸長状態になっていて、電圧を印加すると収縮状態になる押圧部材とした場合は、配置位置を変えない方がよい。
【００４５】
また、本実施例では、本発明における、形状可変素子からなる押圧部材を、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５としているが、それらに代えて、特開平２−１８４８３０号公報などで周知のように、一端を固定端とし他端を自由端とした板状の電歪素子からなる押圧部材にしても構わない。そして、そのような押圧部材を、本実施例のように、地板１と中間板２の間に配置した場合には、中間板２は、それらの押圧部材に電圧を印加しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、カバー板３側へ移動させられ、電圧の印加が停止しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側に移動させられているようにすることも可能であるし、それらの押圧部材に電圧を印加しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側に移動させられているようにし、電圧の印加が停止しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、カバー板３側へ移動させられているようにすることも可能である。
【００４６】
また、本実施例では、１枚のシャッタ羽根１２を備えているが、本発明は、周知のような、同時に相反する方向へ回転させられるようにした２枚のシャッタ羽根を備えるようにしても構わない。また、本実施例のカメラ用羽根駆動装置は、シャッタ装置と絞り装置とをユニット化したものであるが、本実施例の絞り羽根１３を周知のフィルタ羽根に代えれば、シャッタ羽根とフィルタ装置とをユニット化したカメラ用羽根駆動装置になる。また、絞り羽根とフィルタ羽根は、シャッタ羽根ほど安定した作動を要求されないので、同じ羽根室に、直径の異なる絞り開口を有する複数枚の絞り羽根を配置したり、濃度の異なるフィルタを有する複数枚のフィルタ羽根を配置するようにしてもよいし、例えば、絞り羽根とフィルタ羽根とを１枚ずつ配置するようにしても構わない。
【００４７】
更に、本実施例においては、地板１の開口部１ｂが露光開口を規制するようにしているが、例えば、特開２００７−２７２０２２号公報などで周知のように、地板の開口部を大きくし、地板の羽根室側の面に密着して配置された薄い口径規制板（又は口径板）の開口部で、露光開口を規制するようにしたカメラ用羽根駆動装置が知られている。本発明は、そのような構成のカメラ用羽根駆動装置にも適用することが可能であるが、その場合には、一方の羽根室は、口径規制板と中間板の間に構成され、他方の羽根室は、本実施例のように、中間板とカバー板との間に構成されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】撮影待機状態を示した正面図である。
【図２】図１を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。
【図３】撮影終了直後の状態を示した正面図である。
【図４】図３を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 地板
１ａ 凹部
１ｂ，２ａ，３ａ，１３ｂ 開口部
１ｃ，１ｄ，１ｇ，１ｈ 固定子取付軸
１ｅ，１ｉ 回転子取付軸
１ｆ，１ｊ，２ｄ，２ｅ，３ｈ，３ｉ 逃げ孔
１ｋ，１ｍ 羽根取付軸
１ｎ，１ｐ 中間板取付軸
１ｑ〜１ｔ ストッパ
１ｕ 台部
１ｖ，１ｗ，１ｘ，１ｙ カバー板取付軸
２ 中間板
２ｂ，２ｃ，３ｂ〜３ｇ，５ｄ，５ｅ，９ｄ，９ｅ 孔
３ カバー板
４，８ 回転子
４ａ，８ａ 本体部
４ｂ，８ｂ 腕部
４ｃ，８ｃ 出力ピン
５，９ 固定子枠
５ａ、５ｂ、９ａ、９ｂ 板状部
５ｃ，９ｃ ボビン部
６，１０ コイル
７，１１ ヨーク
７ａ，７ｂ，１１ａ，１１ｂ 脚部
１２ シャッタ羽根
１２ａ，１３ａ 長孔
１３ 絞り羽根
１４，１５，１６，１７ コイルばね
【技術分野】
【０００１】
本発明は、地板とカバー板との間を中間板で仕切って二つの羽根室を構成し、一方の羽根室にシャッタ羽根を配置し、他方の羽根室に絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方を配置するようにしたカメラ用羽根駆動装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ用の羽根駆動装置としては、レンズシャッタ装置，フォーカルプレンシャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置，レンズバリア装置が知られているが、それらのうち、レンズシャッタ装置（以下、単に、シャッタ装置という），絞り装置，フィルタ装置の場合には、単独でユニット化されることもあるが、シャッタ装置を、絞り装置とフィルタ装置の少なくとも一方と、一つのユニットとして構成することがある。そして、最近のそれらの各装置においては、少なくとも１枚の羽根を、電磁アクチュエータで往復作動させるのが一般的になっている。
【０００３】
また、少なくとも二つの装置を一つのユニットとして構成する場合は、下記の特許文献１に記載されているように、各装置用の羽根を、同じ一つの羽根室内に配置することが知られている。しかしながら、通常は、下記の特許文献２にも記載されているように、地板とカバー板との間を中間板で仕切って二つの羽根室を構成し、一方の羽根室にはシャッタ羽根を配置し、他方の羽根室には他の装置の羽根を配置するのが普通である。本発明は、そのように、二つの羽根室を構成したカメラ用羽根駆動装置に関するものである。
【０００４】
【特許文献１】特開２００５−２４１７２５号公報
【特許文献２】特開２００１−１１７１３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
最近のカメラは、例えば携帯電話のような携帯用情報機器端末にも内蔵されるようになってきた。そのため、カメラ用羽根駆動装置には、その平面形状の小型化はもちろんとして、光軸と平行な方向の寸法を小さくすること（以下、薄型化という）も要求されている。そして、そのように薄型化を図るためには、電磁アクチュエータ自体の構成や、地板への電磁アクチュエータの取付け構成を工夫することによって、電磁アクチュエータの取付け領域の薄型化を図る方法と、羽根室を構成している領域の薄型化を図る方法とがあるが、前者については、これまでにも、かなりの努力が払われ、十分とはいえないまでも、それなりの成果が得られるようになってきた。
【０００６】
ところが、後者については、これというようような目新しい解決策が見当たらない。羽根室内で羽根を安定して作動させるためには、周知のように、羽根の厚さ寸法よりも大きな所定の空間が必要であるため、その空間を、これまで以上に狭くすることはできない。そのため、考えられることといえば、せいぜい、羽根の厚さを可能な範囲で薄くするとか、上記のカバー板や中間板も可能な範囲で薄くするというくらいのことである。しかし、そのようなことは従来からも行なわれてきているので、現在では、もはや限界状態にあるといっても過言ではない。
【０００７】
そこで、シャッタ装置と他の装置とを一つのユニットとして構成したカメラ用羽根駆動装置においては、上記の特許文献１に記載されているように、中間板をなくしてしまい、シャッタ羽根とその他の羽根とを一つの羽根室に配置してしまうことが提案されている。この方法によれば、確かに薄型化が可能である。しかしながら、そのように構成するためには、シャッタ羽根と他の羽根（絞り羽根又はフィルタ羽根）とが作動中に衝突しないようにするために、シャッタ羽根と他の羽根とが、いかなる作動状態においてもそれらの一部が必ず重なり合っているように構成しなければならないという制約がある。そのため、装置の設計の自由度が損なわれてしまうという問題点がある。
【０００８】
また、シャッタ装置と他の装置とをユニット化したカメラ用羽根駆動装置においては、撮影に際して、先ず、他の羽根を作動させておいてからシャッタ羽根を作動させる場合と、最初からシャッタ羽根だけを作動させる場合とがあるから、中間板がない場合には、そのような作動形態の違いによって、シャッタ羽根の作動開始直前や作動中における他の羽根との重なり条件が変ってしまうことになる。そのため、シャッタ羽根の安定した作動が得られるようにするためには、シャッタ羽根を駆動する電磁アクチュエータの駆動力を大きくしなければならないなどの問題点がある。
【０００９】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、地板とカバー板との間を中間板で仕切って二つの羽根室を構成し、一方の羽根室にはシャッタ羽根を配置し、他方の羽根室には絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方を配置するようにしても、地板とカバー板との間を従来よりも薄型化することの可能なカメラ用羽根駆動装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、撮影光路用の開口部を有している地板と、撮影光路用の開口部を有していて所定の間隔を空けて前記地板に固定されているカバー板と、前記二つの開口部との三者のうちの少なくとも一つによって光軸を中心にした露光開口を規制する撮影光路用の開口部を有しており前記地板と前記カバー板との間で前記地板に立設されている複数の中間板取付軸に対し光軸に沿う方向へ移動可能に取り付けられていて前記地板との間に第１羽根室を構成し前記カバー板との間に第２羽根室を構成している中間板と、前記第１羽根室に配置されていて第１駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第１羽根と、前記第２羽根室に配置されていて第２駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第２羽根と、前記地板と前記中間板との間に配置されていて前記中間板を前記カバー板側に押圧する複数の第１押圧部材と、前記中間板と前記カバー板との間に配置されていて前記中間板を前記地板側に押圧する複数の第２押圧部材と、を備えていて、前記二つの押圧部材の一方は、電圧を印加すると変形し、電圧の印加を停止すると原形に復する形状可変素子からなっており、前記中間板は、該一方の押圧部材に電圧が印加されているときは、前記地板と前記カバー板のいずれか一方側へ移動させられた状態になっていて、該一方の押圧部材に電圧が印加されていないときは、他方側へ移動させられた状態になっているようにする。
【００１１】
その場合、前記第１羽根と前記第２羽根のうち、前記形状可変素子からなる押圧部材に電圧を印加しているとき広くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、シャッタ羽根であり、狭くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であるようにしたり、前記第１押圧部材が、前記形状可変素子からなる押圧部材であるようにしたりすると、より実用的な構成になる。また、前記第１羽根が、シャッタ羽根であり、前記第２羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であるようにすることが、より好ましい。
【００１２】
また、前記形状可変素子からなる押圧部材は、形状記憶合金で製作されたコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されているようにすることが好ましいが、前記形状可変素子からなる押圧部材は、電歪素子で製作されていて一端を固定端とし他端を自由端とした板部材であるようにしてもよい。
【００１３】
更に、それらのカメラ用羽根駆動装置においては、前記形状可変素子からなる押圧部材ではない方の押圧部材が、通常の金属製のコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されているようにすることが好ましい。また、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、前記露光開口を規制する口径規制板が、前記地板に密接して備えられていて、前記第１羽根室が、該口径規制板と前記中間板との間に構成されているようにしてもよい。
【発明の効果】
【００１４】
本発明のカメラ用羽根駆動装置は、地板とカバー板との間を仕切って二つの羽根室を構成している中間板が、地板に立設されている中間板取付軸に対して、光軸に沿った方向へ移動可能に取り付けられていて、地板とカバー板のいずれか一方との間に配置されている形状可変素子からなる押圧部材に対し、電圧を印加していないときは一方へ移動させられていて、印加しているときは他方へ移動させられているようにしたので、各羽根室に配置されている羽根を順に作動させることが可能であるにもかかわらず、従来よりも地板とカバー板との間隔を小さくすることができるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。本発明のカメラ用羽根駆動装置は、上記したように、シャッタ装置を、絞り装置とフィルタ装置の少なくとも一方とユニット化したカメラ用羽根駆動装置であるが、実施例は、１枚のシャッタ羽根を備えたシャッタ装置と、１枚の絞り羽根を備えた絞り装置とを一つのユニットとして構成したものである。そのため、その他の態様については、実施例の説明中で適宜説明することにする。尚、図面は、いずれも実施例を説明するためのものであって、図１は、撮影待機状態を示した正面図であり、図２は、図１を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。また、図３は、撮影終了直後の状態を示した正面図であり、図４は、図３を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。
【実施例】
【００１６】
先ず、本実施例の構成を、主に図１及び図２を用いて説明する。地板１は、合成樹脂製であり、図１において、その略中央部には、直径の大きな凹部１ａが形成されており、その凹部１ａの底面には光軸を中心にして撮影光路用の開口部１ｂが形成されている。図１の背面側には、地板１よりも薄く且つ平面外形形状の略同じな中間板２が配置されていて、地板１との間に後述する１枚のシャッタ羽根１２の羽根室を構成している。そして、この中間板２にも、光軸を中心にして、上記の開口部１ｂよりも直径の大きな撮影光路用の開口部２ａが形成されている。
【００１７】
また、図１において、中間板２の背面側には、中間板２よりも厚く且つ平面外形形状の略同じなカバー板３が配置されていて、後述する手段によって、地板１に取り付けられ、中間板２との間に、後述する１枚の絞り羽根１３の羽根室を構成している。そして、このカバー板３にも、光軸を中心にした撮影光路用の開口部３ａが形成されているが、その直径は、中間板２の開口部２ａと略同じである。そのため、本実施例の場合には、地板１の開口部１ｂが露光開口を規制するようになっている。しかしながら、周知のように、中間板２の開口部２ａやカバー板３の開口部３ａの直径を一番小さくして、露光開口を規制するようにしても差し支えない。
【００１８】
地板１の、羽根室とは反対側になる面に、同じ構成をした二つの電磁アクチュエータが取り付けられているが、それらの構成と地板への取付け構成は周知であるため、簡単に説明することにする。先ず、図１の上方に配置されている電磁アクチュエータの関連構成を説明する。地板１には、二つの固定子取付軸１ｃ，１ｄが立設されている。また、明示していないが、地板１には、上記の凹部１ａのようにしてＬ字形の凹部が形成されており、その底面には、回転子取付軸１ｅが立設され、且つ円弧状をした逃げ孔１ｆが羽根室側への貫通孔として形成されている。
【００１９】
その回転子取付軸１ｅには、永久磁石製の回転子４が回転可能に取り付けられている。この回転子４は、径方向に２極に着磁された本体部４ａと、その本体部４ａから径方向へ張り出して形成されている腕部４ｂと、その腕部４ｂの先端に形成された出力ピン４ｃとで構成されており、その出力ピン４ｃを、円弧状をした上記の逃げ孔１ｆから羽根室内に挿入している。
【００２０】
固定子枠５は、合成樹脂製であって、二つの板状部５ａ，５ｂと、それらの間に形成された中空のボビン部５ｃとからなっている。そして、ボビン部５ｃには、全体形状が筒状になるようにしてコイル６が巻回されている。また、略Ｕ字形をしているヨーク７は、二つの脚部７ａ，７ｂを有していて、一方の脚部７ａを、ボビン部５ｃに挿入しており、二つの脚部７ａ，７ｂの先端を磁極部として、回転子４の本体部４ａの円周面に対向させている。
【００２１】
この固定子枠５は、ボビン部５ｃにコイル６を巻回し且つヨーク７を取り付けた状態にしておいて、熱カシメによって地板１の固定子取付軸１ｃ，１ｄに取り付けられている。即ち、固定子取付軸１ｃ，１ｄは、地板１の製作時には円柱形をしているので、固定子枠５の板状部５ａ，５ｂに形成されている孔５ｄ，５ｅをそれらに嵌合させた後、孔５ｄ，５ｅから突き出ている先端を熱溶解させ、フランジ状に変形させることによって、地板１に固定されている。
【００２２】
次に、図１の下方に配置されている電磁アクチュエータの関連構成を説明する。地板１には、二つの固定子取付軸１ｇ，１ｈが立設されている。また、地板１には、明示されていないＬ字形の凹部が形成されており、その底面には、回転子取付軸１ｉが立設され、且つ円弧状をした逃げ孔１ｊが羽根室側への貫通孔として形成されている。
【００２３】
回転子取付軸１ｉには、永久磁石製の回転子８が回転可能に取り付けられている。この回転子８は、径方向に２極に着磁された本体部８ａと、腕部８ｂと、出力ピン８ｃとで構成されており、その出力ピン８ｃを、円弧状をした上記の逃げ孔１ｊから羽根室内に挿入している。
【００２４】
固定子枠９は、合成樹脂製であって、二つの板状部９ａ，９ｂと、それらの間に形成された中空のボビン部９ｃとからなっていて、ボビン部９ｃにはコイル１０が巻回されている。また、ヨーク１１は、二つの脚部１１ａ，１１ｂを有していて、脚部１１ａをボビン部９ｃに挿入しており、脚部１１ａ，１１ｂの先端を磁極部として、回転子８の本体部８ａの円周面に対向させている。そして、この固定子枠９は、コイル１０を巻回し且つヨーク１１を取り付けた状態にしておいて、板状部９ａ，９ｂに形成された孔９ｄ，９ｅを固定子取付軸１ｇ，１ｈに嵌合させ、熱カシメによって地板１に固定されている。
【００２５】
地板１の羽根室側の面には、二つの羽根取付軸１ｋ，１ｍと、二つの中間板取付軸１ｎ，１ｐと、四つのストッパ１ｑ，１ｒ，１ｓ，１ｔとが立設されている。また、地板１の四隅には、台部１ｕが設けられているが、図１においては図示を省略され、図２においては、その一つだけが示されている。そして、それらの台部１ｕには、カバー板取付軸１ｖ，１ｗ，１ｘ，１ｙが立設されている。そのため、中間板２の外形形状は、地板１の外周部に形成されている四つの台部１ｕと、二つのストッパ１ｑ，１ｒとを逃げるように形成されており、カバー板３の外形形状は、二つのストッパ１ｑ，１ｒを逃げるように形成されている。
【００２６】
中間板２は、二つの孔２ｂ，２ｃを上記の中間板取付軸１ｐ，１ｎに嵌合させ、それらをガイドとして光軸に沿った方向へ移動可能に取り付けられている。また、カバー板３は、四隅に形成された孔３ｂ，３ｃ，３ｄ，３ｅを上記のカバー板取付軸１ｖ，１ｗ，１ｘ，１ｙに嵌合させ、熱カシメによって地板１に固定されている。そして、上記の中間板取付軸１ｐ，１ｎは、それらの先端を、カバー板３に形成された孔３ｆ，３ｇに緩く挿入している。また、上記の羽根取付軸１ｋ，１ｍと、ストッパ１ｓ，１ｔは、中間板２とカバー板３に形成された図示していない夫々の孔に緩く挿入されている。
【００２７】
地板１と中間板２の間に、１枚のシャッタ羽根１２が配置されている。このシャッタ羽根１２は、長孔１２ａを有していて、上記の羽根取付軸１ｋに回転可能に取り付けられている。そして、上記の回転子４の出力ピン４ｃは、シャッタ羽根１２の長孔１２ａに嵌合し、その先端を、上記の逃げ孔１ｆと同じ形状に形成されている中間板２とカバー板３の逃げ孔２ｄ，３ｈに挿入している。
【００２８】
中間板２とカバー板３の間に、１枚の絞り羽根１３が配置されている。この絞り羽根１３は、長孔１３ａと、上記の開口部１ｂよりも直径の小さな開口部（絞り開口）１３ｂとを有していて、上記の羽根取付軸１ｍに回転可能に取り付けられている。そして、上記の回転子８の出力ピン８ｃは、上記の逃げ孔１ｊと同じ形状に形成された中間板２の逃げ孔２ｅに挿入した後、絞り羽根１３の長孔１３ａに嵌合し、その先端を、逃げ孔２ｅと同じ形状に形成されたカバー板３の逃げ孔３ｉに挿入している。
【００２９】
地板１の中間板取付軸１ｎ，１ｐには、中間板２をカバー板３側へ移動させる押圧部材として、コイルばね１４，１５が緩く嵌装され、また、中間板２を地板１側へ移動させる押圧部材として、コイルばね１６，１７が緩く嵌装されている。それらのうち、コイルばね１６，１７は、通常の金属製のコイルばねである。しかし、コイルばね１４，１５の方は、形状可変素子である形状記憶合金で製作されており、電圧を印加していないときには収縮形状を維持し、電圧を印加しているときは伸長状態にさせられるようになっている。そのため、本実施例においては、コイルばね１４，１５は、一端を地板１に固定し、他方を中間板２に固定していて、図示していない制御回路により電圧を印加し得るようにしてある。
【００３０】
次に、本実施例の作動を説明する。図１及び図２は、撮影待機状態を示したものである。この状態では、カメラの電源スイッチはオンになっているが、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５には通電されていない。そのため、図２に示されているように、それらのコイルばね１４，１５は収縮状態を維持しているので、中間板２は、コイルばね１６，１７の付勢力によって地板１側へ移動させられていて、シャッタ羽根１２を地板１に押し付けることによって、その作動を拘束している。そのため、シャッタ羽根１２と回転子４は、衝撃や振動を受けても回転させられてしまうことがない。
【００３１】
また、この状態では、二つの電磁アクチュエータのコイル６，１０にも通電されていない。しかし、周知のように、このときには、回転子４，８の本体部４ａ，８ａと、ヨーク７，１１の磁極部との間に、回転子４，８の磁力が働いていて、回転子４，８は、反時計方向へ回転するように付勢されている。そのため、絞り羽根１３は、反時計方向へ回転するように付勢され、ストッパ１ｒによってその回転を阻止されている状態にさせられているので、中間板２とカバー板３との間で拘束されていなくても、衝撃や振動に対してこの状態を維持できるようになっている。そして、この図１及び図２に示された状態では、図示していない固体撮像素子に被写体光が当たっており、撮影者は、モニターによって被写体像を観察することが可能になっている。
【００３２】
撮影に際してレリーズボタンが押されると、その初期段階において、先ず、測光回路によって被写体光を測定し、その結果により、被写体光を減光しないで撮影すると判断された場合には、シャッタ羽根１２だけを作動させるが、被写体光を減光して撮影すると判断された場合には、最初に、絞り羽根１３を作動させておいてから、シャッタ羽根１２を作動させることになる。
【００３３】
そこで先ず、測光回路の測定結果によって、被写体光を減光して撮影すると判断された場合の作動を説明する。このときには、最初に、コイル１０に対して順方向の電流が供給される。それにより、回転子８は時計方向へ回転させられ、出力ピン８ｃによって絞り羽根１３を時計方向へ回転させる。そのため、絞り羽根１３は、その開口部１３ｂの中心が開口部１ｂの中心位置までくると、ストッパ１ｔに当接して停止させられる。
【００３４】
この状態になると、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に電圧が印加されて、コイルばね１４，１５が伸長し、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、中間板２をカバー板３側へ移動させる。そのため、中間板２とカバー板３によって構成されている羽根室が狭くなって、絞り羽根１３は、カバー板３に押し付けられ、拘束状態になる。他方、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室は広くなるので、シャッタ羽根１２は拘束を解かれ、作動可能状態になる。図４は、その状態を示したものである。
【００３５】
その後、固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出されて、撮影が開始され、新たな電荷が固体撮像素子に蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、コイル６に順方向の電流が供給されるので、回転子４が時計方向へ回転させられ、その出力ピン４ｃによって、シャッタ羽根１２を時計方向へ回転させ、開口部１ｂの閉じ作動を行なわせる。その後、開口部１ｂを完全に閉鎖すると、シャッタ羽根１２は、その直後に、ストッパ１ｓに当接して停止する。図３は、そのときの状態を示したものであり、この状態で、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送される。
【００３６】
このようにして、撮影が終了すると、今度はコイル６に対して逆方向の電流が供給されるので、回転子４は図３の状態から反時計方向へ回転させられ、出力ピン４ｃによってシャッタ羽根１２を反時計方向へ回転させ、開口部１ｂの開き作動を行なわせる。そして、シャッタ羽根１２は、開口部１ｂから完全に退くと、その直後にストッパ１ｑに当接して停止する。
【００３７】
このようにして、シャッタ羽根１２の開き作動が停止すると、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に対する電圧の印加が停止させられる。そのため、コイルばね１４，１５は原形の収縮状態に復帰するので、中間板２は、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側へ移動させられる。そのため、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室が狭くなって、シャッタ羽根１２は地板１に押し付けられ、拘束状態にさせられる。他方、中間板２とカバー板３の間に構成されている羽根室は広くなるので、絞り羽根１３は拘束を解かれ、作動可能状態になる。
【００３８】
その後、コイル１０に対しても逆方向の電流が供給される。そのため、回転子８は反時計方向へ回転させられ、その出力ピン８ｃによって、絞り羽根１３を反時計方向へ回転させ、開口部１ｂから退かせていく。そして、開口部１ｂから完全に退くと、絞り羽根１３は、その直後に、ストッパ１ｒに当接して停止する。その後、コイル６，１０への通電を断つと、図１及び図２に示された撮影待機状態に復帰したことになる。
【００３９】
このように、本実施例の中間板２は、絞り羽根１３を作動させるときには、地板１側に寄せられ、シャッタ羽根１２を作動させるときには、カバー板３側に寄せられるため、従来のように、中間板２が固定されている場合に比べて、地板１とカバー板３の間の、光軸に沿った方向の寸法を小さくすることができるという特徴がある。
【００４０】
次に、撮影に際してレリーズボタンを押したとき、測光回路の測定結果によって、被写体光を減光しないで撮影すると判断された場合の作動を簡単に説明する。この場合には、絞り羽根１３は作動させられることがないため、直ちに、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に電圧が印加される。そのため、コイルばね１４，１５が伸長し、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、中間板２をカバー板３側へ移動させるので、図４に示されているように、絞り羽根１３は拘束状態になり、シャッタ羽根１２は拘束を解かれ、作動可能状態になる。
【００４１】
その後、固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出されて、撮影が開始され、新たな電荷が固体撮像素子に蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、コイル６に順方向の電流が供給されるので、回転子４が時計方向へ回転させられ、シャッタ羽根１２に閉じ作動を行なわせる。開口部１ｂが完全に閉鎖すると、シャッタ羽根１２は、ストッパ１ｓに当接して停止する。そして、その状態で、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送される。
【００４２】
このようにして撮影が終了すると、コイル６に対して逆方向の電流が供給されるので、回転子４は反時計方向へ回転させられ、シャッタ羽根１２に開き作動を行なわせる。そして、シャッタ羽根１２は、開口部１ｂから完全に退くと、ストッパ１ｑに当接して停止する。そこで、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５に対する電圧の印加が停止させられる。そのため、コイルばね１４，１５は原形の収縮状態に復帰するので、中間板２は、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側へ移動させられる。その後、コイル６への通電を断つと、図１及び図２に示された撮影待機状態に復帰したことになる。
【００４３】
尚、本実施例においては、コイルばね１４，１５を形状記憶合金製とし、コイルばね１６，１７を通常の金属製としているが、コイルばね１４，１５を通常の金属製とし、コイルばね１６，１７を形状記憶合金製としても差し支えない。しかしながら、制御回路に接続されるプリント配線板は、通常、羽根室とは反対側で地板１に一体化されることが多いので、そのようにしている場合には、本実施例のようにすることが好ましい。また、本実施例では、コイルばね１４，１５とコイルばね１６，１７とを、いずれも中間板取付軸１ｎ，１ｐに嵌装させているが、中間板取付軸１ｎ，１ｐとは別の複数の軸を立設し、それらに嵌装させているようにしてもよい。
【００４４】
また、本実施例では、シャッタ羽根１２を、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室に配置し、絞り羽根１３を、中間板２とカバー板３の間に構成されている羽根室に配置しているが、絞り羽根１３を、地板１と中間板２の間に構成されている羽根室に配置し、シャッタ羽根１２を、中間板２とカバー板３の間に構成されている羽根室に配置するようにしても構わない。そして、そのようにする場合には、上記の作動説明からも分かるように、コイルばね１４，１５の方を通常の金属製にし、コイルばね１６，１７の方を形状記憶合金製にするのが好ましい。但し、本実施例の形状記憶合金製のコイルばね１４，１５は、電圧を印加していないときは収縮状態になっていて、電圧を印加すると伸長状態になる押圧部材であるが、電圧を印加していないときは伸長状態になっていて、電圧を印加すると収縮状態になる押圧部材とした場合は、配置位置を変えない方がよい。
【００４５】
また、本実施例では、本発明における、形状可変素子からなる押圧部材を、形状記憶合金製のコイルばね１４，１５としているが、それらに代えて、特開平２−１８４８３０号公報などで周知のように、一端を固定端とし他端を自由端とした板状の電歪素子からなる押圧部材にしても構わない。そして、そのような押圧部材を、本実施例のように、地板１と中間板２の間に配置した場合には、中間板２は、それらの押圧部材に電圧を印加しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、カバー板３側へ移動させられ、電圧の印加が停止しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側に移動させられているようにすることも可能であるし、それらの押圧部材に電圧を印加しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力によって、地板１側に移動させられているようにし、電圧の印加が停止しているときは、コイルばね１６，１７の付勢力に抗して、カバー板３側へ移動させられているようにすることも可能である。
【００４６】
また、本実施例では、１枚のシャッタ羽根１２を備えているが、本発明は、周知のような、同時に相反する方向へ回転させられるようにした２枚のシャッタ羽根を備えるようにしても構わない。また、本実施例のカメラ用羽根駆動装置は、シャッタ装置と絞り装置とをユニット化したものであるが、本実施例の絞り羽根１３を周知のフィルタ羽根に代えれば、シャッタ羽根とフィルタ装置とをユニット化したカメラ用羽根駆動装置になる。また、絞り羽根とフィルタ羽根は、シャッタ羽根ほど安定した作動を要求されないので、同じ羽根室に、直径の異なる絞り開口を有する複数枚の絞り羽根を配置したり、濃度の異なるフィルタを有する複数枚のフィルタ羽根を配置するようにしてもよいし、例えば、絞り羽根とフィルタ羽根とを１枚ずつ配置するようにしても構わない。
【００４７】
更に、本実施例においては、地板１の開口部１ｂが露光開口を規制するようにしているが、例えば、特開２００７−２７２０２２号公報などで周知のように、地板の開口部を大きくし、地板の羽根室側の面に密着して配置された薄い口径規制板（又は口径板）の開口部で、露光開口を規制するようにしたカメラ用羽根駆動装置が知られている。本発明は、そのような構成のカメラ用羽根駆動装置にも適用することが可能であるが、その場合には、一方の羽根室は、口径規制板と中間板の間に構成され、他方の羽根室は、本実施例のように、中間板とカバー板との間に構成されることになる。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
【図１】撮影待機状態を示した正面図である。
【図２】図１を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。
【図３】撮影終了直後の状態を示した正面図である。
【図４】図３を下方から見て二つの羽根室の状態を分かり易く示した底面図である。
【符号の説明】
【００４９】
１ 地板
１ａ 凹部
１ｂ，２ａ，３ａ，１３ｂ 開口部
１ｃ，１ｄ，１ｇ，１ｈ 固定子取付軸
１ｅ，１ｉ 回転子取付軸
１ｆ，１ｊ，２ｄ，２ｅ，３ｈ，３ｉ 逃げ孔
１ｋ，１ｍ 羽根取付軸
１ｎ，１ｐ 中間板取付軸
１ｑ〜１ｔ ストッパ
１ｕ 台部
１ｖ，１ｗ，１ｘ，１ｙ カバー板取付軸
２ 中間板
２ｂ，２ｃ，３ｂ〜３ｇ，５ｄ，５ｅ，９ｄ，９ｅ 孔
３ カバー板
４，８ 回転子
４ａ，８ａ 本体部
４ｂ，８ｂ 腕部
４ｃ，８ｃ 出力ピン
５，９ 固定子枠
５ａ、５ｂ、９ａ、９ｂ 板状部
５ｃ，９ｃ ボビン部
６，１０ コイル
７，１１ ヨーク
７ａ，７ｂ，１１ａ，１１ｂ 脚部
１２ シャッタ羽根
１２ａ，１３ａ 長孔
１３ 絞り羽根
１４，１５，１６，１７ コイルばね
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光路用の開口部を有している地板と、撮影光路用の開口部を有していて所定の間隔を空けて前記地板に固定されているカバー板と、前記二つの開口部との三者のうちの少なくとも一つによって光軸を中心にした露光開口を規制する撮影光路用の開口部を有しており前記地板と前記カバー板との間で前記地板に立設されている複数の中間板取付軸に対し光軸に沿う方向へ移動可能に取り付けられていて前記地板との間に第１羽根室を構成し前記カバー板との間に第２羽根室を構成している中間板と、前記第１羽根室に配置されていて第１駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第１羽根と、前記第２羽根室に配置されていて第２駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第２羽根と、前記地板と前記中間板との間に配置されていて前記中間板を前記カバー板側に押圧する複数の第１押圧部材と、前記中間板と前記カバー板との間に配置されていて前記中間板を前記地板側に押圧する複数の第２押圧部材と、を備えていて、前記二つの押圧部材の一方は、電圧を印加すると変形し、電圧の印加を停止すると原形に復する形状可変素子からなっており、前記中間板は、該一方の押圧部材に電圧が印加されているときは、前記地板と前記カバー板のいずれか一方側へ移動させられた状態になっていて、該一方の押圧部材に電圧が印加されていないときは、他方側へ移動させられた状態になっているようにしたことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
【請求項２】
前記第１羽根と前記第２羽根のうち、前記形状可変素子からなる押圧部材に電圧を印加しているとき広くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、シャッタ羽根であり、狭くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項３】
前記第１押圧部材が、前記形状可変素子からなる押圧部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項４】
前記第１羽根が、シャッタ羽根であり、前記第２羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項５】
前記形状可変素子からなる押圧部材が、形状記憶合金で製作されたコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項６】
前記形状可変素子からなる押圧部材が、電歪素子で製作されていて一端を固定端とし他端を自由端とした板部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項７】
前記形状可変素子からなる押圧部材ではない方の押圧部材が、通常の金属製のコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項８】
前記露光開口を規制する口径規制板が、前記地板に密接して備えられていて、前記第１羽根室が、該口径規制板と前記中間板との間に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項１】
撮影光路用の開口部を有している地板と、撮影光路用の開口部を有していて所定の間隔を空けて前記地板に固定されているカバー板と、前記二つの開口部との三者のうちの少なくとも一つによって光軸を中心にした露光開口を規制する撮影光路用の開口部を有しており前記地板と前記カバー板との間で前記地板に立設されている複数の中間板取付軸に対し光軸に沿う方向へ移動可能に取り付けられていて前記地板との間に第１羽根室を構成し前記カバー板との間に第２羽根室を構成している中間板と、前記第１羽根室に配置されていて第１駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第１羽根と、前記第２羽根室に配置されていて第２駆動手段によって前記露光開口に進退させられる少なくとも１枚の第２羽根と、前記地板と前記中間板との間に配置されていて前記中間板を前記カバー板側に押圧する複数の第１押圧部材と、前記中間板と前記カバー板との間に配置されていて前記中間板を前記地板側に押圧する複数の第２押圧部材と、を備えていて、前記二つの押圧部材の一方は、電圧を印加すると変形し、電圧の印加を停止すると原形に復する形状可変素子からなっており、前記中間板は、該一方の押圧部材に電圧が印加されているときは、前記地板と前記カバー板のいずれか一方側へ移動させられた状態になっていて、該一方の押圧部材に電圧が印加されていないときは、他方側へ移動させられた状態になっているようにしたことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
【請求項２】
前記第１羽根と前記第２羽根のうち、前記形状可変素子からなる押圧部材に電圧を印加しているとき広くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、シャッタ羽根であり、狭くなっている方の羽根室に配置されている羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項３】
前記第１押圧部材が、前記形状可変素子からなる押圧部材であることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項４】
前記第１羽根が、シャッタ羽根であり、前記第２羽根が、絞り羽根とフィルタ羽根の少なくとも一方であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項５】
前記形状可変素子からなる押圧部材が、形状記憶合金で製作されたコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項６】
前記形状可変素子からなる押圧部材が、電歪素子で製作されていて一端を固定端とし他端を自由端とした板部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項７】
前記形状可変素子からなる押圧部材ではない方の押圧部材が、通常の金属製のコイルばねであって、該コイルばねは、前記中間板取付軸の周面に緩く嵌装されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【請求項８】
前記露光開口を規制する口径規制板が、前記地板に密接して備えられていて、前記第１羽根室が、該口径規制板と前記中間板との間に構成されていることを特徴とする請求項１乃至７のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図２】
【図３】
【図４】
【公開番号】特開２０１０−８５４３７（Ｐ２０１０−８５４３７Ａ）
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−２５１１９０（Ｐ２００８−２５１１９０）
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年４月１５日（２０１０．４．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年９月２９日（２００８．９．２９）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
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