説明

シャッター装置

【課題】シャッタースピードを確保しつつ、薄型化を図ることができるシャッター装置を提供することを課題とする。
【解決手段】通過光量の異なる複数の露光用開口7,7,…と遮光部8とを備えるシャッター羽根4と、前記シャッター羽根4との係合部11を二点間で往復移動させるシャッター駆動手段5と、シャッター羽根4との係合部14を前記シャッター駆動手段5における係合部11の二点間の往復移動方向と交差する方向に往復移動させる切換駆動手段6とを備え、前記複数の露光用開口7,7,…は、前記シャッター羽根4と切換手段6との係合部14の往復移動に沿った方向に形成されることを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、光学機器用のシャッター装置に関し、特に、薄型のデジタルカメラや携帯電話機に内蔵されたカメラ等の薄型光学機器に好適に使用できるシャッター装置に関する。
【背景技術】
【0002】
近年、携帯時の利便性やデザイン性の観点等から、カメラ等の光学機器は、薄型(小型)化されており、それに伴って光学機器に内蔵されるシャッター装置についても薄型(小型)化されている。例えば、薄型のデジタルカメラやカメラ付き携帯電話機に内蔵されるシャッター装置は、極めて薄型化されている。
【0003】
しかし、従来のカメラ等の光学機器に内蔵されるシャッター装置は、シャッター羽根と絞り羽根とがそれぞれ複数枚使用されていることから、各羽根が擦れることによる擦り傷等の損傷を防ぐために各羽根間に所定の間隙を設ける必要があり、そのためシャッター装置の十分な薄型化を図ることができなかった。
【0004】
また、絞り機能を備えないシャッター装置、即ち、絞り羽根を無くすことで部品点数(羽根の数)を減らして構造を簡素化することで装置の薄型化を図ったシャッター装置も考えられるが、露光量を調節することができず、高品質の画質を得ることが出来ないと言った問題が生じる。
【0005】
そこで、絞り羽根とシャッター羽根との二枚の羽根のみを使用することで、薄型化された絞り機能を備えるシャッター装置が提供されている(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2005−77760号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
ところで、現在、カメラ等の光学機器は、さらなる薄型化が望まれており、それに伴ってシャッター装置もさらなる薄型化が望まれている。そこで、上記二枚のシャッター羽根で構成されたシャッター装置では、薄型化が不十分であったため、シャッター羽根に異なる径の露光用開口を複数形成し、各露光用開口の中心とレンズの光軸とが一致するようにシャッター羽根を移動することで、シャッター羽根(露光用開口)を通過する撮影光の光量(通過光量)を変えることができる、シャッター羽根と絞り羽根とを一体化した絞り機能を有するシャッター羽根が提案された。
【0007】
しかし、一枚のシャッター羽根でシャッター機能と絞り機能とを兼用する場合、シャッター羽根をアクチュエータ等の駆動手段によって移動させる際に、各露光用開口の中心とレンズの光軸とがそれぞれ正確に一致するよう、シャッター羽根を位置決めして停止させなければならないが、シャッター羽根の慣性力等によって、シャッタースピードを確保しつつ正確に駆動範囲内の所定位置で駆動手段を停止させることは極めて困難であった。
【0008】
そこで、本発明は、上記問題点に鑑み、シャッタースピードを確保しつつ、薄型化を図ることができるシャッター装置を提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0009】
そこで、本発明に係るシャッター装置は、レンズをシャッター羽根が覆うように配設されているシャッター装置であって、通過光量の異なる複数の露光用開口が形成されると共に遮光部を有するシャッター羽根と、前記シャッター羽根と係合することで第一係合部を構成し、前記シャッター羽根を露光用開口からレンズへ撮影光が通過可能となる位置とレンズを遮光部で遮光する位置とに移動すべく、前記第一係合部を露光位置と遮光位置との二点間で往復移動させるシャッター駆動手段と、前記第一係合部と距離をおいて前記シャッター羽根と係合することで第二係合部を構成し、前記第一係合部の露光位置と遮光位置との二点間を結ぶ方向と交差する方向に前記第二係合部を往復移動させる切換駆動手段とを備え、前記複数の露光用開口は、前記第二係合部の往復移動に沿った方向に形成されることを特徴とする。
【0010】
かかる構成によれば、レンズを覆うように配設されているシャッター羽根は、露光用開口が複数形成されると共に遮光部を有し、前記露光用開口からレンズへ撮影光が通過可能となる位置とレンズを遮光部で遮光する位置とに前記シャッター羽根を移動すべく、シャッター駆動手段と第一係合部で係合している。そして、シャッター駆動手段で第一係合部を露光位置と遮光位置との二点間を往復移動するように作動(駆動)することで、シャッター装置における露光状態と遮光状態との切り換えを行うことができる。
【0011】
この場合、シャッター駆動手段は、二点間を往復移動するように駆動すれば良いことから、第一係合部を前記二点間(駆動範囲)の途中(所定)位置で停止させる必要がない。従って、シャッタースピードを確保しつつ(高速のシャッタースピードを保ちつつ)第一係合部を移動させても、その駆動範囲の端まで第一係合部が移動するとそれ以上移動できないことから、慣性力等でずれることなく、第一係合部を正確に露光位置又は遮光位置に移動させる(位置決めする)ことができる。
【0012】
また、シャッター羽根は、前記第一係合部の露光位置と遮光位置との二点間を結ぶ方向と交差する方向に往復移動させる切換駆動手段と第一係合部から距離をおいた第二係合部で係合すると共に、複数の露光用開口が前記切り換え駆動手段の往復移動に沿った方向に形成されている。従って、切換駆動手段を作動して第二係合部を移動することで、レンズに位置する露光用開口を切り換えることができ、レンズに入射する撮影光の光量を調節することができる。
【0013】
即ち、複数の通過光量の異なる露光用開口と遮光部とを有するシャッター羽根をシャッター露光位置とシャッター遮光位置との二点間で移動させる駆動手段(シャッター駆動手段)と、レンズに入射する撮影光の通過する露光用開口の切り換えを行う駆動手段(切換駆動手段)とで、それぞれ交差する方向にシャッター羽根を駆動することで、シャッター羽根が一枚のみのシャッター装置であっても、シャッタースピードを確保しつつ、絞り(レンズに入射する撮影光の光量)も調節することができるシャッター装置を得ることができる。
【0014】
さらに、シャッター羽根を一枚のみとすることで、シャッター装置の薄型化を図ることができるようになる。
【0015】
また、前記第一係合部は、回動自在に係合され、第二係合部は、前記第一係合部と第二係合部とを結ぶ方向に沿ってスライド可能に係合されるスライド係合部である構成が好ましい。
【0016】
かかる構成によれば、第二係合部が第一係合部と第二係合部とを結ぶ方向にスライド可能に係合されていることから、シャッター駆動手段によって第一係合部が露光位置から遮光位置へと駆動された際、前記第二係合部がスライドして、シャッター羽根は、第二係合部のスライド方向に移動する。このようにシャッター羽根が移動することによって、シャッター羽根の露光用開口においてレンズへ撮影光が通過可能な露光状態からレンズを遮光部で遮光する遮光状態へと切り換えられる。
【0017】
また、シャッター駆動手段によって第一係合部が露光位置から遮光位置へと駆動されることによって、第二係合部が前記方向と反対方向にスライドし、シャッター羽根は、元の位置へと移動する。このようにシャッター羽根が移動することによって、シャッター装置は、遮光状態から露光状態へと切り換えられる。
【0018】
一方、第一係合部は、回動自在に係合されていることから、絞り駆動手段によって第二係合部が第一係合部の露光位置と遮光位置とを結ぶ方向と交差する方向に駆動された際、前記第一係合部が回動して(シャッター駆動手段とシャッター羽根との係合部が互いに相対回転することで)、シャッター羽根は、捻れることなく第一係合部を中心に回動する。このようにシャッター羽根が回動することで、レンズに入射する撮影光が通過する露光用開口を切り換えることができる。
【0019】
従って、上記構成のシャッター装置によれば、一枚のシャッター羽根であっても、露光状態又は遮光状態の切り換え、及び露光量を調節することができることから、部品点数を少なくすることができ、シャッター装置の薄型化を図ることが可能となる。
【0020】
また、第二係合部をスライド係合とすることによって、複雑な(複数の部品で構成される)関節機構を設ける必要がなくなり、よりシャッター装置の薄型化を図ることが出来るようになる。
【0021】
また、第一係合部は、二点間を往復移動することから、前記同様、シャッタースピードを確保しつつ、該第一係合部の停止時の正確な位置決めを行うことができる。
【発明の効果】
【0022】
以上より、本発明によれば、シャッタースピードを確保しつつ、薄型化を図ることができるシャッター装置を提供することができるようになる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0023】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
【0024】
図1乃至図4に示すように、本実施形態に係るシャッター装置1は、CCD等の撮像装置2の外側(撮影光の入射光路において、最も被写体側)の円形穴によって構成されているレンズ開口3の絞り位置(被写体側)を覆うように配設されたシャッター羽根4と、シャッター羽根4の一端と係合し、該係合部を駆動することで露光状態と遮光状態とを切り換えるシャッター駆動手段(本実施形態においては、シャッター用アクチュエータ)5と、シャッター羽根4の他端と係合し、該係合部を駆動することでレンズ開口3に入射する撮影光の光量(露光量)を調節する絞り用駆動手段(本実施形態においては、絞り用アクチュエータ)6とを備えている。
【0025】
シャッター羽根4は、その中央部に複数の露光用開口7,7,…が穿設されると共に、レンズ開口3への撮影光を遮光するための遮光部8が形成されている。複数の露光用開口7,7,…は、後述する第二係合部14の移動方向に沿って、より詳細には、後述する第一係合部11を中心にした円弧上に配列されている。本実施形態においては、露光用開口7,7,…は、互いに径の大きさが異なる二つの円形穴7’,7”が上下方向に形成され、一方は、全開開口7’を構成し、他方は、絞り開口7”を構成している。
【0026】
全開開口7’は、レンズ開口3よりも径の大きな円形の穴(開口)であり、レンズ開口3の絞り位置近傍に該レンズ開口3の中心と全開開口7’の中心とが一致するように(同一直線上となるように)配設された際、レンズ開口3から撮像装置2内に入射する撮影光を遮光しないように形成されている。
【0027】
絞り開口7”は、レンズ開口3よりも径の小さな円形の穴(開口)であり、レンズ開口3の絞り位置近傍にその中心と絞り開口7”の中心とが一致するように配設された際、レンズ開口3から撮像装置2内に入射する撮影光を一定量だけ遮光するように形成されている。
【0028】
遮光部8は、露光用開口7,7,…(本実施形態においては、全開開口7’及び絞り開口7”)の近傍に形成され、シャッター羽根4に穴等の撮影光が通過することができる部位を一切設けないことによって、レンズ開口3の絞り位置に位置した際、該レンズ開口3に入射しようとする撮影光を遮光できるように形成されている。
【0029】
シャッター羽根4の一端には、係合穴9が穿設され、該係合穴9とシャッター用アクチュエータ5の後述する係合突起10とが回動可能(相対回転可能)に係合することで第一係合部11を構成する。
【0030】
シャッター羽根4の他端には、スライド穴12が穿設されている。スライド穴12は、シャッター羽根4の他端から一端(係合穴9)へ向かって延びる長穴状に形成されている。該スライド穴12は、絞り用アクチュエータ6の後述するスライド係合突起13とスライド可能に係合することで第二係合部(スライド係合部)14を構成する。
【0031】
シャッター用アクチュエータ(シャッター駆動手段)5は、シャッター羽根4と係合している係合突起10を作動させることでシャッター羽根4を駆動するため(移動させるため)の駆動手段である。
【0032】
係合突起10は、レンズ開口3の絞り位置にシャッター羽根4の露光用開口7,7,…が位置し、レンズ開口3内に撮影光が入射可能となる露光位置11aと、レンズ開口3の絞り位置にシャッター羽根4の遮光部8が位置し、レンズ開口3内に入射しようとする撮影光を遮光する遮光位置11bとを往復移動するように作動される。
【0033】
即ち、シャッター用アクチュエータ5は、第一係合部11を露光位置11aと遮光位置11bとの二点間で往復移動するように駆動することで、レンズ開口3の絞り位置に露光用開口7,7,…が位置し、又は遮光部8が位置するようにシャッター羽根4を移動し、シャッター装置1の露光状態と遮光状態とを切り換えることができる。
【0034】
絞り用アクチュエータ6は、シャッター羽根4と係合しているスライド係合突起13を第一係合部11の露光位置11aと遮光位置11bとを結ぶ方向と交差する方向に作動させることでシャッター羽根4を駆動するため(移動させるため)の駆動手段である。尚、本実施形態において、スライド係合突起13は、露光位置11aと遮光位置11bとを結ぶ方向と略直交する方向に沿って往復移動する。
【0035】
スライド係合突起13は、第一係合部11が露光位置11aに位置する際に、レンズ開口3の絞り位置に各露光用開口7,7,…の何れか一つが位置するように作動される。
【0036】
即ち、絞り用アクチュエータ6が第二係合部を往復移動させることで、第一係合部11が露光位置11aに位置する際、レンズ開口3の絞り位置に位置する露光用開口7,7,…を切り換えることができる。
【0037】
本実施形態においては、第二係合部を一方側14aから他方側14bまで往復移動させることで、レンズ開口3の絞り位置に位置する開口を全開開口7’又は絞り開口7”となるように切り換えることができる。
【0038】
本実施形態に係るシャッター装置1は、以上の構成からなり、次に、シャッター装置1の動作について説明する。
【0039】
まず、図1に示すように、シャッター装置1は、初期状態として、第一係合部11が一端側(露光位置)11aに位置すると共に、第二係合部14が一方側14aに位置する。この状態では、レンズ開口3の絞り位置に全開開口7’がレンズ開口3の中心と全開開口7’の中心とが一致するように(同一直線上になるように)位置し、撮影光が遮光されることなく撮像装置2内に入射可能な露光状態になっている。
【0040】
次に、図2に示すように、シャッター用アクチュエータ5が作動して係合突起10が移動することによって、第一係合部11は、露光位置11aから遮光位置11bへ移動する。この第一係合部11の移動に伴ってシャッター羽根4も移動する。この時、シャッター羽根4は、第二係合部14において、スライド係合突起13にガイドされてスライド穴12の長手方向に沿って移動する。このようにシャッター羽根4が移動することによって、レンズ開口3の絞り位置には、全開開口7’から遮光部8が位置することになる。
【0041】
その後、シャッター用アクチュエータ5を作動して係合突起10を元の位置(初期状態の位置)に戻すことによって、第一係合部11も遮光位置11bから露光位置11aへ移動する。それに伴ってシャッター羽根4も元の位置に戻り、レンズ開口3の絞り位置には、遮光部8から全開開口7’が位置することになる。
【0042】
即ち、図1に示す状態からシャッター用アクチュエータ5の駆動により、第一係合部11を露光位置11aから遮光位置11bへ、また、遮光位置11bから露光位置11aへと二点間を往復移動させることにより、シャッター装置1は、全開露光状態(全開モード)と第一遮光状態(第一遮光モード)とを交互に切り換えることができる。
【0043】
次に、図3に示すように、図1に示す状態から絞り用アクチュエータ6を作動してスライド係合突起13を一方側14aから他方側14bへ駆動することによって、第二係合部14は、第一係合部11の露光位置11aと遮光位置11bとの往復移動方向と交差する方向(本実施形態においては、略直交する方向)に沿って一方側14aから他方側14bへ移動する。この第二係合部14の移動に伴いシャッター羽根4も移動する。この時、シャッター羽根4は、第一係合部11において、係合穴9と係合突起10とが回動可能に係合していることから、係合突起10(第一係合部11)を中心に回動する。
【0044】
シャッター羽根4に設けられた全開開口7’及び絞り開口7”(露光用開口7,7,…)は、第一係合部11(係合突起10)を中心とした円弧上に並ぶように配設されているため、このようにシャッター羽根4が回動することによって、レンズ開口3の絞り位置には、全開開口7’から絞り開口7”が位置することになる。
【0045】
このようにレンズ開口3の絞り位置に絞り開口7”が位置する状態では、絞り開口7”がレンズ開口3よりも径の小さな円形の穴として形成されているため、レンズ開口3から撮像装置2内に入射する撮影光は、その一部が遮光された状態で撮像装置2内に入射する(絞り露光状態)。
【0046】
この状態から、図4に示すように、シャッター用アクチュエータ5が作動して係合突起10が移動することによって、シャッター羽根4は、前述の如く、第二係合部14において、スライド係合突起13にガイドされてスライド穴12の長手方向に沿って移動し、レンズ開口3の絞り位置には、絞り開口7”から遮光部8が位置することになる(第二遮光状態)。
【0047】
その後、シャッター用アクチュエータ5を作動して係合突起10を元の位置に戻すことによって、前述の如く、レンズ開口3の絞り位置には、遮光部8から絞り開口7”が位置することになる(図3参照)。
【0048】
このようにして、シャッター装置1は、絞り露光状態(絞りモード)と第二遮光状態(第二遮光モード)とを交互に切り換えることができる。
【0049】
また、絞り用アクチュエータ6のスライド係合突起13を初期状態(一方側14a)に戻すことによって、レンズ開口3の絞り位置には、絞り開口7”から全開開口7’が位置することになる。
【0050】
即ち、図1及び図3に示すように、絞り用アクチュエータ6の駆動により、第二係合部14を一方側14aから他方側14bへ、また、他方側14bから一方側14aへと往復移動させることにより、シャッター装置1は、全開露光状態(全開モード)と絞り露光状態(絞りモード)とを切り換えることができる。
【0051】
以上のように、本実施形態に係るシャッター装置によれば、シャッター羽根4に全開開口7’及び絞り開口7”(露光用開口7,7,…)が形成されていることで絞り機能を兼用させたシャッター羽根4を、その両端部とそれぞれ係合する駆動(移動)方向が互いに略直交する二つのアクチュエータ(駆動手段)5,6によって駆動することで、一枚のシャッター羽根4のみで、全開露光状態(全開モード)、絞り露光状態(絞りモード)、第一及び第二遮光状態(第一及び第二遮光モード)を任意に切り換えることができる。
【0052】
そのため、シャッター羽根又は絞り羽根を複数枚使用する必要がないことから、絞り機能を備えるシャッター装置であっても薄型化を図ることが可能となる。
【0053】
また、シャッター羽根4を駆動して、露光状態(全開露光状態又は絞り露光状態)と遮光状態(第一又は第二遮光状態)に切り換えるためのシャッター用アクチュエータ5は、係合部11を露光位置11aと遮光位置11bの二点間で往復移動させる、即ち、シャッター用アクチュエータ5における係合部11の駆動範囲の一方端から他方端までを往復移動し、その駆動範囲の途中で停止する必要がないことから、係合部11の移動速度を大きく(速い)しても、該係合部11の停止時の正確な位置決めを行うことができるようになる。
【0054】
尚、本発明に係るシャッター装置は、上記実施形態に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲内において種々変更を加え得ることは勿論である。
【0055】
例えば、本実施形態においては、絞り用アクチュエータ6は、シャッター用アクチュエータ5と同様に、スライド係合突起13が二点間(一方側14aと他方側14b間)を途中で止まることなく往復移動するが、これに限定される必要はなく、第二係合部14をボールネジ等を使用することによって、シャッター用アクチュエータ5の駆動方向と交差する方向に移動させつつ、所定の位置に(レンズ開口3の絞り位置に所定の露光用開口7,7,…が位置するように)位置決めできる駆動手段であれば良い。
【0056】
即ち、シャッタースピードを確保しつつ、正確にシャッター羽根の位置決めを行う必要のある駆動手段(シャッター用アクチュエータ)は、シャッター羽根との係合部が2点間を途中で止まることなく大きな移動速度を確保しつつ往復移動するよう、駆動させるものでなければならないが、レンズ開口3の絞り位置に位置する露光用開口7,7,…を切り換えるための絞り用アクチュエータ(絞り用駆動手段)は、切換スピードを確保する必要がないことから、第二係合部14を第一係合部11の往復移動する方向と交差する方向に移動可能であり、所定の位置(レンズ開口3の絞り位置に、その中心と所定の露光用開口7,7,…の中心とが同一直線上になる位置)に位置決めできる駆動手段であれば良い。
【0057】
また、本実施形態において、露光用開口7,7,…は、全開開口7’及び絞り開口7”の二つの穴によって構成されているが、これに限定される必要はなく、三つ以上の穴によって構成されていても良い。その場合、露光用開口7,7,…は、第一係合部11を中心とした円弧上に並ぶように配設されていれば良い。また、露光用開口7,7,…には、フィルター等が装着されていても良い。
【0058】
また、本実施形態においては、シャッター羽根4の一端から他端に向かって、順に第一係合部11、遮光部8、露光用開口7,7,…(全開開口7’及び絞り開口7”)、第二係合部14となるように、即ち、第一及び第二係合部11,14間に遮光部8及び露光用開口7,7,…が位置するように配設されているが、これに限定される必要もなく、例えば、第二係合部14、第一係合部11、遮光部8、露光用開口7,7,…の順となるように配設されていても良い。
【0059】
また、本実施形態において、シャッター装置1は、初期状態がレンズ開口3の絞り位置に露光用開口7,7,…が位置する露光状態であるが、これに限定される必要はなく、初期状態がレンズ開口3の絞り位置に遮光部8が位置する遮光状態であっても良い。
【産業上の利用可能性】
【0060】
本発明にかかるシャッター装置は、カメラ付き携帯電話や薄型のデジタルカメラ等の薄型のシャッター装置が必要な光学機器に関する技術分野等の用途に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【0061】
【図1】本実施形態に係るシャッター装置であって、第一係合部が一端側に位置し、第二係合部が一方側に位置した全開露光状態を示す正面図
【図2】同実施形態に係るシャッター装置であって、第一係合部が他端側に位置し、第二係合部が一方側に位置した遮光状態を示す正面図
【図3】同実施形態に係るシャッター装置であって、第一係合部が一端側に位置し、第二係合部が他方側に位置した絞り露光状態を示す正面図
【図4】同実施形態に係るシャッター装置であって、第一係合部が他端側に位置し、第二係合部が他方側に位置した遮光状態を示す正面図
【符号の説明】
【0062】
1 シャッター装置
2 撮像装置
3 レンズ開口
4 シャッター羽根
5 シャッター用アクチュエータ(シャッター用駆動手段)
6 絞り用アクチュエータ(絞り用駆動手段)
7 露光用開口
7’ 全開開口
7” 絞り開口
8 遮光部
9 係合穴
10 係合突起
11 第一係合部
11a 露光位置
11b 遮光位置
12 スライド穴
13 スライド係合突起
14 第二係合部
14a 一方側
14b 他方側


【特許請求の範囲】
【請求項1】
レンズをシャッター羽根が覆うように配設されているシャッター装置であって、通過光量の異なる複数の露光用開口が形成されると共に遮光部を有するシャッター羽根と、前記シャッター羽根と係合することで第一係合部を構成し、前記シャッター羽根を露光用開口からレンズへ撮影光が通過可能となる位置とレンズを遮光部で遮光する位置とに移動すべく、前記第一係合部を露光位置と遮光位置との二点間で往復移動させるシャッター駆動手段と、前記第一係合部と距離をおいて前記シャッター羽根と係合することで第二係合部を構成し、前記第一係合部の露光位置と遮光位置との二点間を結ぶ方向と交差する方向に前記第二係合部を往復移動させる切換駆動手段とを備え、前記複数の露光用開口は、前記第二係合部の往復移動に沿った方向に形成されることを特徴とするシャッター装置。
【請求項2】
前記第一係合部は、回動自在に係合され、第二係合部は、前記第一係合部と第二係合部とを結ぶ方向に沿ってスライド可能に係合されるスライド係合部であることを特徴とする請求項1又は2に記載のシャッター装置。


【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【公開番号】特開2007−272026(P2007−272026A)
【公開日】平成19年10月18日(2007.10.18)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2006−98878(P2006−98878)
【出願日】平成18年3月31日(2006.3.31)
【出願人】(000005821)松下電器産業株式会社 (73,050)
【Fターム(参考)】