JP2001075146A - 撮像装置 - Google Patents

撮像装置

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JP2001075146A
JP2001075146A JP2000231366A JP2000231366A JP2001075146A JP 2001075146 A JP2001075146 A JP 2001075146A JP 2000231366 A JP2000231366 A JP 2000231366A JP 2000231366 A JP2000231366 A JP 2000231366A JP 2001075146 A JP2001075146 A JP 2001075146A
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邦夫 有坂
Tomio Kurosu
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 安定した作動が得られ,且つ小型化,省電力
化にも対応した撮像装置を提供すること。 【解決手段】 シャッタ羽根部材4,5と,絞り羽根部
材7と,絞り部材8とは,各々の駆動手段6,9,10
により,露出開口APから待避した第1位置と露出開口
APへ進入した第2位置との間で作動させられる。各駆
動手段6,9,10はムービングマグネットであって,
各々の羽根部材が第1位置及び第2位置にあるとき,鉄
ピンからなる保持手段によって非通電状態で保持され
る。また,各駆動手段への駆動電流の供給は,被写界光
から絞り値とシャッタ秒時とを演算する制御手段が,撮
影毎に所定のシーケンスで行う。そして,シャッタ羽根
駆動手段6の回転軸は,シャッタ羽根部材4,5の支軸
1a,1bを通るほぼ直線上に配置されているので,安
定した駆動力でシャッタ羽根部材4,5を作動させるこ
とができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は撮像装置に関し,よ
り詳細には所謂電子スチルカメラの様に被写体像を光電
変換して静止画像得る撮像装置に関する。
【0002】
【従来の技術】近年被写体像を光電変換して静止画像を
得る様にした撮像装置が所謂銀塩フィルムカメラととも
にスチルカメラの1分野として普及しつつある。この種
の撮像装置における露出制御としては,撮像手段のオン
からオフ迄の時間を制御することによって露出秒時を制
御する様にしたものも知られているが,動的な被写体を
撮影する場合にはインタレースの影響で奇数ラインと偶
数ラインとで時間的なズレが生じ,被写体の外形にギザ
ギザが生じるという問題がある。又,最近ではこの様な
問題を解決するためにノンインタレースでフルフレーム
画像を出力できる様にした撮像素子も普及しつつある
が,ノンインタレースで画素数を多くした場合には素子
自体が非常に高価なものとなるので,画像データの取込
中に撮像素子を被写界光から遮蔽するためにシャッタ装
置を備えたいという要望がある。又,スチル型の所謂電
子カメラやデジタルビデオカメラの場合,銀塩フィルム
カメラの様に現像所での露光補正が期待できず,露出許
容度も銀塩フィルムよりも狭いので,絞り口径とシャッ
タ秒時は単独で制御したいという要望がある。銀塩フィ
ルムカメラの場合には単独のアクチュエータを絞り羽根
とシャッタ羽根の駆動源として兼用する様にしたものが
広く普及している。この様な機構は一般的にはアクチュ
エータの作動の第1段階で絞り機構を目的の位置迄駆動
してラチェット等のラッチ機構によって絞り機構を係止
した後にアクチュエータの作動の第2段階でシャッタ機
構を開閉駆動する様になされている。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら,所謂電
子スチルカメラは撮像素子面積が一般的な35ミリフィ
ルムや新規格フィルム等の銀塩フィルムよりも格段に狭
いのでレンズ鏡胴周囲を小型化する一方でレンズ口径の
みは大口径を維持したいという要望が強く,羽根駆動機
構の実装スペースが狭小化する傾向にあり,上述の様に
単独のアクチュエータを絞り機構とシャッタ機構の駆動
源として兼用する場合には,動力の伝達系が複雑になる
とともに絞り機構を係止する係止機構や係止解除機構も
設けなければならないため,実装が困難となるという問
題もある。
【0004】この問題を解決するためには,絞り機構と
シャッタ機構双方に独立したアクチュエータを設けると
ともに,各々の羽根を各々のアクチュエータでダイレク
ト駆動することが有効である。ところで,電子カメラの
場合,カメラの非使用時には撮像手段を被写界光から保
護するためにはシャッタ羽根を閉鎖状態にする所謂ノー
マルクローズタイプが望ましい一方で電源の投入時には
例えば液晶ファインダ等のモニタ装置に被写体像を写し
出すためにシャッタをオープン状態で維持したいという
要望があるが,電源の投入時にシャッタ羽根を開口位置
で維持するために電流を供給し続けた場合,電源の消耗
が著しいという問題が生じる。特に、電子カメラの場
合,銀塩フィルムカメラと比較してカメラサイズが小型
化されるとともにファインダの表示や画像記録等にも電
力を消費するので,電源の消耗を極力抑制したいという
要望が強い。
【0005】
【課題を解決するための手段】本発明はこの様な問題点
に鑑みてなされたものであり,シャッタ周辺を小型化で
き,撮像素子の保護と液晶ファインダの表示を可能とし
ながら電力消費の少ない撮像装置を提供することを目的
とする。要約すれば,本発明の請求項1に係る撮像装置
は:入射光を所定の結像面に結像させる撮影光学系と:
前記結像面に配置されている撮像手段と:露出開口を有
していて該露出開口を前記入射光の光路中に配置してい
る地板と:前記露出開口よりも小さな開口を有していて
支軸上で回転可能に配置されている絞り羽根部材と:異
なる支軸上に配置されていて相反する方向へ同時に回転
させられる2枚のシャッタ羽根部材と:駆動電流が供給
されたとき回転して前記絞り羽根部材を前記露出開口か
ら待避している第1位置と前記露出開口に進入した第2
位置との間で作動させる絞り羽根駆動手段と:駆動電流
が供給されたとき所定の角度範囲内で回転し前記2枚の
シャッタ羽根部材を前記露出開口から待避している第1
位置と前記露出開口に進入した第2位置との間で作動さ
せるシャッタ羽根駆動手段と:前記絞り羽根部材が前記
第1位置か前記第2位置にあって前記絞り羽根駆動手段
に駆動電流が供給されていないとき前記絞り羽根駆動手
段を保持する第1保持手段と:前記2枚のシャッタ羽根
部材が前記第1位置か前記第2位置にあって前記シャッ
タ羽根駆動手段に駆動電流が供給されていないとき前記
シャッタ羽根駆動手段を保持する第2保持手段と:前記
各駆動手段への駆動電流の供給を制御すると共に撮影開
始段階においては前記撮像手段に蓄積された電荷を放出
させ撮影終了段階においては前記2枚のシャッタ羽根部
材を第1位置から第2位置へ作動させる制御手段と:を
具備していて:前記シャッタ羽根駆動手段の回転軸が,
ほぼ前記2枚のシャッタ羽根部材の支軸を通る直線上に
配置されているようにして上記の目的を達成する。
【0006】請求項2に係る撮像装置は請求項1を前提
として:前記絞り羽根駆動手段は所定の角度範囲内で回
転し,該角度範囲は,前記絞り羽根駆動手段の回転軸と
前記絞り部材の支軸を通る直線を境にして,ほぼ等角度
となる範囲に設定されているようにする。
【0007】即ち、本発明によれば,露出開口中に進入
させ得るシャッタ羽根部材を有しているので,不使用時
における撮像手段の保護を可能にするとともに撮像手段
の画素数の増加も容易に行え,しかも,非通電時におい
ては,絞り羽根部材及びシャッタ羽根部材が露出開口か
ら待避した位置或いは露出開口内に進入した位置で,各
々の羽根駆動部材が各々の保持手段によって保持される
ようになっているので,無駄な電力消費を抑制すること
ができる。
【0008】
【発明の実施の形態】以下図面を参照して本発明の1実
施形態を説明する。図1は本発明の撮像装置がカメラ本
体側の電源がオフした状態を示す平面図であり,図2は
ムービングマグネットの周辺を示す断面図である。図中
1は上地板,2は中地板,3は下地板であり,図1にお
いては上地板1,中地板2,下地板3は同一の一点鎖線
で仮想的に示している。これらの地板類の中央部分には
撮像光路を形成する露出開口APが形成されている。
4,5は露出開口APを開閉するシャッタ羽根であり,
シャッタ羽根4,5は上地板1の裏面に植設されたピン
1a,1bに対して各々揺動自在に支持されている。
尚,本実施例に示すシャッタ羽根4,5はアパーチュア
形成縁は有しておらず,不使用時には露出開口APを遮
蔽した状態にある。
【0009】次に,6はシャッタ羽根4,5を開閉駆動
するためのムービングマグネットであり,図2は断面
を,図3は図1に示す平面を拡大して各々示している。
尚,ムービングマグネット6の構成要素の符号は図1に
は特に示さないが,図2及び図3を参照すれば理解され
る。ムービングマグネット6は円筒状のケーシング6a
の内法にコイル枠6bが固着されており,コイル枠6b
の長手方向に沿って図3に示す様にコイル6cが捲着さ
れている。コイル枠6bの内側に設けられた軸6dには
2極のマグネット6eが回転可能に支持され,マグネッ
ト6eの外側に突出形成された出力ピン6fは上地板1
及び中地板2を貫通してシャッタ羽根4,5に各々形成
された長孔4a,5a(図1参照)と各々係合してい
る。
【0010】出力ピン6fの作動範囲は上地板1に植設
された例えば鉄等の強磁性体で形成されたピン1c,1
dによって規制されている。初期状態では出力ピン6f
はピン1cを磁着して図1や図3に示す状態で保持され
ているが,この状態でコイル6cに正のパルス電流を供
給するとコイル枠6bの周辺には図3において上側がN
極になる磁界が形成され,マグネット6eは軸6dを中
心に反時計廻り回転し,出力ピン6fがピン1dに当接
して停止する。そして出力ピン6fはピン1dを磁着す
るので,正のパルス電流の供給を遮断しても,出力ピン
6fはピン1dを磁着した状態で保持される。又,出力
ピン6fがピン1dを磁着した状態からコイル6cに対
して負のパルス電流を供給するとコイル枠6bの周辺に
は図3において下側がN極になる磁界が形成されるの
で,マグネット6eは軸6dを中心に時計廻り回転し,
出力ピン6fがピン1cに当接して停止する。そして出
力ピン6fはピン1cを磁着するので,負のパルス電流
の供給を遮断しても,出力ピン6fはピン1cを磁着し
た状態で保持される。
【0011】本実施形態は大中小の三種類の口径制御を
行う様にしたものを想定しており,露出開口APの全開
状態が大口径に相当する。又,中口径及び小口径は絞り
羽根7又は8を露出開口APに各々進入させることによ
って得ている。先ず,中口径に対応した絞り羽根7は上
地板1に植設されたピン1eに揺動自在に支持されてお
り,絞り羽根7の先端部分には中口径に相当する開口7
aが形成されている。又,9は絞り羽根7を旋回させる
ための駆動源となるムービングマグネットであり,ムー
ビングマグネット9の構成は既に説明したムービングマ
グネット6と基本的に同様であり,出力ピン9fが絞り
羽根7に形成された長孔7bと係合している。尚,本実
施形態においては,ムービングマグネット9は,正のパ
ルス電流を供給することによって出力ピン9fが強磁性
体のピン1fに当接するまで軸9dを中心に時計廻りに
回転し,負のパルス電流を供給することによって強磁性
体のピン1gに当接するまで軸9dを中心に反時計廻り
に回転する。又,絞り羽根7に形成された開口7aはム
ービングマグネット9の出力ピン9fがピン1fに当接
した状態の時に開口7aと露出開口APが概ね同心円に
なる。
【0012】次に,小口径に対応した絞り羽根8は上地
板1に植設されたピン1hに揺動自在に支持されてお
り,絞り羽根8の先端部分には小口径に相当する開口8
aが形成されている。又,10は絞り羽根8を旋回させ
るための駆動源となるムービングマグネットであり,ム
ービングマグネット10の構成も既に説明したムービン
グマグネット6と基本的に同様であり,出力ピン10f
が絞り羽根8に形成された長孔8bと係合している。
尚,本実施形態においては,ムービングマグネット10
は,正のパルス電流を供給することによって出力ピン1
0fが強磁性体のピン1iに当接するまで軸10dを中
心に時計廻りに回転し,負のパルス電流を供給すること
によって強磁性体のピン1jに当接するまで軸10dを
中心に反時計廻りに回転する。又,絞り羽根8に形成さ
れた開口8aはムービングマグネット10の出力ピン1
0fがピン1iに当接した状態の時に開口8aと露出開
口APが概ね同心円になる。
【0013】次に,図4は本実施形態の制御系のブロッ
ク図であり,4,5は既述のシャッタ羽根4,5を示
し,7,8は既述の絞り羽根7,8を示し,6,9,1
0は既述のムービングマグネット6,9,10を各々示
している。又,11は撮影用のレンズ,12は撮像手段
たるCCD,13はCCD12から出力された画像信号
の記憶処理等を行う画像信号処理回路,14はシャッタ
レリーズスイッチ,15はメインスイッチ,16はマイ
クロコンピュータを各々示す。又,17はシャッタ駆動
用のムービングマグネット6に駆動信号を供給するシャ
ッタ駆動回路,18は絞り駆動用のムービングマグネッ
ト9及びムービングマグネット10に駆動信号を供給す
る絞り駆動回路,19はCCD12の電荷蓄積及び電荷
放出を制御する電子シャッタ制御回路を各々示す。
【0014】次に,上記事項,図5のフローチャート,
図6のタイムチャート,図7及び図8の状態変化を示す
平面図を参照して本実施形態の動作を詳細に説明する。
先ず,初期状態において機構は図1に示す状態にある。
メインスイッチ15がオンすることによりプログラムは
スタートし,マイクロコンピュータ16は電子シャッタ
制御回路19を制御してCCD12を作動開始させると
ともにシャッタ駆動回路17を制御してムービングマグ
ネット6に対して正のパルス電流を供給させる。(ステ
ップS2,S3)
【0015】ムービングマグネット6に対して正のパル
ス信号が供給されることによって出力ピン6fは軸6d
を中心にしてピン1dに当接するまで反時計廻りに回転
する。そして,出力ピン6fがピン1dに当接すると出
力ピン6fはピン1dを磁着するので,正のパルス電流
が立ち下がった後の非通電状態でも出力ピン6fの位置
は保持される。この様にして図1に示す状態から出力ピ
ン6fが反時計廻りに回転すると,ピン6fは長孔4
a,5aを各々係合しているので,シャッタ羽根4は軸
1aを中心に左旋し,シャッタ羽根5は軸1bを中心に
右旋して露出開口APを開口する。尚,図7及び図8は
シャッタ羽根4,5が露出開口APを開口した状態を示
している。
【0016】さて,CCD12は既に作動を開始してい
るので,上記の様にしてシャッタ羽根4,5が露出開口
APを開口してCCD12が被写界光に露呈されると,
CCD12の出力はマイクロコンピュータ16に加えら
れる。そしてマイクロコンピュータ16はCCD12の
出力によって被写界輝度を測定し,適正な絞り値とシャ
ッタ秒時を算出し,レリーズスイッチ14がオンするの
を待つ(ステップS4)。そしてレリーズスイッチ14
がオンするとステップS4で算出した絞り値に応じて処
理を分岐する(ステップS9)。
【0017】使用される絞り値が中絞りの時にはマイク
ロコンピュータ16は絞り駆動回路18を制御してムー
ビングマグネット9に正のパルス電流を供給し(ステッ
プS10),ムービングマグネット9は出力ピン9fが
軸9dを中心にピン1fに当接するまで右旋し、ピン1
fを磁着するので,正のパルス電流が立ち下がった非通
電状態でも右旋位置を保持する。そして,ムービングマ
グネット9の右旋動作に伴って絞り羽根7も軸1eを中
心に右旋して開口7aが露出開口APを中絞りまで絞り
込む。尚,図7はこの様にして開口7aが露出開口AP
を中絞りまで絞り込んだ状態を示している。又,使用さ
れる絞り値が小絞りの時にはマイクロコンピュータ16
は絞り駆動回路18を制御してムービングマグネット1
0に正のパルス電流を供給し(ステップS11),ムー
ビングマグネット10は出力ピン10fが軸10dを中
心にピン1iに当接するまで右旋し,ピン1iを磁着す
るので,正のパルス電流が立ち下がった非通電状態でも
右旋位置を保持する。そして,ムービングマグネット1
0の右旋動作に伴って絞り羽根8も軸1hを中心に右旋
して開口8aが露出開口APを小絞りまで絞り込む。
尚,図8はこの様にして開口8aが露出開口APを小絞
りまで絞り込んだ状態を示している。更に,使用される
絞り値が大絞りの場合には,口径の絞り込み動作はなさ
れず,直ちにステップS12に移行する。即ち,この場
合には露出開口APの口径がそのままで絞り値になる。
【0018】この様にして口径値が定まるとマイクロコ
ンピュータ16は電子シャッタ制御回路19を制御して
CCD12の蓄積電荷を放出させる(ステップS1
2)。そしてCCD12は放電動作が完了した時点から
再度電荷の蓄積を開始し,従って,このタイミングが有
効露出秒時の開始タイミングになる。適正な露出秒時は
ステップS4で既に算出されているので,マイクロコン
ピュータ16はステップS12でCCD12の蓄積電荷
を放出した後にステップS4で算出された露出秒時が経
過するとシャッタ駆動回路17を制御してムービングマ
グネット6に負のパルス電流を供給する(ステップS1
4)。ムービングマグネット6に対して負のパルス電流
が供給されることによって出力ピン6fは軸6dを中心
にしてピン1cに当接するまで時計廻りに回転する。そ
して,出力ピン6fがピン1cに当接すると出力ピン6
fはピン1cを磁着するので,負のパルス電流が立ち下
がった後の非通電状態でも出力ピン6fの位置は保持さ
れる。この様にして図7又は図8に示す状態から出力ピ
ン6fが時計廻りに回転すると,シャッタ羽根4が軸1
aを中心に左旋するとともにシャッタ羽根5が軸1bを
中心に右旋して露出開口APを遮蔽する。従って,開口
径が露出開口APで定まる大口径撮影の場合には図6に
おけるハッチング部分ABCの合計面積が有効露光量に
相当し,開口径が絞り羽根7の開口7aで定まる中口径
撮影の場合には図6におけるハッチング部分BCの合計
面積が有効露光量に相当し,開口径が絞り羽根8の開口
8aで定まる小口径撮影の場合には図6におけるハッチ
ング部分Cの面積が有効露光量に相当することになる。
【0019】この様にしてシャッタ羽根4,5が露出開
口APを遮蔽するとマイクロコンピュータ16は画像信
号処理回路13を制御してCCD12の出力を取り込ま
せ(ステップS15),画像信号処理回路13は画像信
号を例えば外部のメモリカード等の記憶装置に書き込み
一回の撮影動作を完了する。この様にして一回の撮影動
作が完了するとマイクロコンピュータ16は次の様にし
て次駒の撮影に備える。即ち、マイクロコンピュータ1
6はステップS16で絞り羽根7又は8を使用したか否
かを判別する。そして,絞り羽根7が使用されていれば
ムービングマグネット9に,又,絞り羽根8が使用され
ていればムービングマグネット10に各々負のパルス電
流を加えて,絞り羽根7又は絞り羽根8を各々図1に示
す初期状態に復帰させた後に(ステップS17),ステ
ップS3に復帰してシャッタ羽根4,5を開口させてス
テップS8でレリーズスイッチ14がオンするのを待機
する。尚,ムービングマグネット9や10は負のパルス
電流の停止後も出力ピン9f,10fとピン1g,1j
との間の磁着力によって図1の状態を保持することはい
うまでもない。又,この様にしてレリーズスイッチ14
がオンするのを待機している間に電源スイッチ15がオ
フしたことをステップS5で検出するとステップS6で
シャッタ駆動回路17を制御してムービングマグネット
6に負のパルス電流を加え,シャッタ羽根4,5を閉鎖
駆動して露出動作を終了する。尚,電源スイッチ15が
オフした後の制御動作は例えば図外のキャパシタ等の容
量回路から電源供給されて実行される。
【0020】
【発明の効果】以上説明した様に本発明によれば,絞り
羽根部材とシャッタ羽根部材とを、露出開口から待避し
た第1位置で保持する場合にも露出開口に進入した第2
位置で保持する場合にも,複雑な機構を伴わずに保持で
きるので,電源のオフ時にはシャッタ羽根部材を第2位
置に保持して撮像手段の保護を図ることを可能にし,電
源オン後にレリーズスイッチが操作されるのを待機して
いる状態ではシャッタ羽根部材を第1位置で保持するこ
とにより液晶ファインダ等の使用を可能となし,更にシ
ャッタ羽根部材を第1位置から第2位置に駆動すること
により露出開口を閉じて露出動作を終了させることが出
来,画素数の増大にも有効に対応することが可能とな
る。そして,この羽根駆動に伴う電力消費は,各々の羽
根位置を反転するときにだけ生じ,保持中には生じない
ので,液晶ファインダの駆動や画像データの書込などで
大きな電力消費を必要とする電子スチルカメラ等の撮像
装置においては,全体としての電力消費を減少させるこ
とが出来,撮影可能コマ数を増大させることが可能とな
る。更に、本発明によれば,シャッタ羽根駆動手段の回
転軸が,2枚のシャッタ羽根部材の支軸を通るほぼ直線
上に配置されているので,安定した駆動力でシャッタ羽
根部材を作動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施例に係る撮像装置の初期状態にお
ける平面図。
【図2】図1に示すムービングマグネット6の断面図。
【図3】図1に示すムービングマグネット6の拡大平面
図。
【図4】本発明の実施例に係る撮像装置の制御系のブロ
ック図。
【図5】図4に示す制御系の制御動作示すフローチャー
ト。
【図6】図4に示す制御系の動作タイミングを示すタイ
ムチャート。
【図7】図1に示す実施例を中絞り状態にした平面図。
【図8】図1に示す実施例を小絞り状態にした平面図。
【符号の説明】
1 上地板 1c,1d,1f,1g,1i,1j ピン 4,5 シャッタ羽根 6 ムービングマグネット 6f 出力ピン 7 中絞り用絞り羽根 7a 開口 8 小絞り用絞り羽根 8a 開口 9 ムービングマグネット 9f 出力ピン 10 ムービングマグネット 10f 出力ピン 11 レンズ 12 CCD 16 マイクロコンピュータ AP 露出開口
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H04N 5/225 H04N 5/225 G // H04N 101:00

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入射光を所定の結像面に結像させる撮影
    光学系と,前記結像面に配置されている撮像手段と,露
    出開口を有していて該露出開口を前記入射光の光路中に
    配置している地板と,前記露出開口よりも小さな開口を
    有していて支軸上で回転可能に配置されている絞り羽根
    部材と,異なる支軸上に配置されていて相反する方向へ
    同時に回転させられる2枚のシャッタ羽根部材と,駆動
    電流が供給されたとき回転して前記絞り羽根部材を前記
    露出開口から待避している第1位置と前記露出開口に進
    入した第2位置との間で作動させる絞り羽根駆動手段
    と,駆動電流が供給されたとき所定の角度範囲内で回転
    し前記2枚のシャッタ羽根部材を前記露出開口から待避
    している第1位置と前記露出開口に進入した第2位置と
    の間で作動させるシャッタ羽根駆動手段と,前記絞り羽
    根部材が前記第1位置か前記第2位置にあって前記絞り
    羽根駆動手段に駆動電流が供給されていないとき前記絞
    り羽根駆動手段を保持する第1保持手段と,前記2枚の
    シャッタ羽根部材が前記第1位置か前記第2位置にあっ
    て前記シャッタ羽根駆動手段に駆動電流が供給されてい
    ないとき前記シャッタ羽根駆動手段を保持する第2保持
    手段と,前記各駆動手段への駆動電流の供給を制御する
    と共に撮影開始段階においては前記撮像手段に蓄積され
    た電荷を放出させ撮影終了段階においては前記2枚のシ
    ャッタ羽根部材を第1位置から第2位置へ作動させる制
    御手段と,を具備していて,前記シャッタ羽根駆動手段
    の回転軸が,ほぼ前記2枚のシャッタ羽根部材の支軸を
    通る直線上に配置されているようにしたことを特徴とす
    る撮像装置。
  2. 【請求項2】 請求項1記載の撮像装置において,前記
    絞り羽根駆動手段は所定の角度範囲内で回転し,該角度
    範囲は,前記絞り羽根駆動手段の回転軸と前記絞り部材
    の支軸を通る直線を境にして,ほぼ等角度となる範囲に
    設定されていることを特徴とする撮像装置。
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