JP2627154B2 - ステップモータ駆動のプログラムシャッタ - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 【産業上の利用分野】

本発明はステップモータを駆動源として絞り羽根兼用
のシャッタ羽根を駆動する様にしたステップモータ駆動
のプログラムシャッタの改良に関し，特に閉鎖応答性を
向上させ，高速露出秒時にも適合できる様にしたステッ
プモータ駆動のプログラムシャッタに関する。

【従来の技術】

先ず，第７図に従来より知られているステップモータ
を駆動源としたプログラムシャッタを示す。 図面において50は羽根駆動リング,51はレンズ駆動リ
ングであり，両リング50・51はアパーチュア52の廻りを
回動自在に同心に支持されている。 羽根駆動リング50にはギア面50aが形成されてお
り、，ギア面50aは歯車53と噛合している。歯車53と同
軸の歯車54は図外のステップモータの軸車55と噛合して
おり，ステップモータの回転によって羽根駆動リング50
が左右に回転する。 羽根駆動リング50はカム面50bを有しており，カム面5
0bには連動カム56のボス56aが当接している。従って，
図示の状態から羽根駆動リング50を時計廻りに回転させ
ると，連動カム56は，ボス56aがカム面50bに接しなが
ら，軸56bを中心にして反時計廻りに回転し，この連動
カム56の反時計廻りの回転によってシャッタ羽根は開口
方向に作動し，又，連動カム56の時計廻りの回転によっ
てシャッタ羽根は閉鎖方向に作動する様に関連付けられ
ている。 又，レンズ駆動リング51はスプリング57によって時計
廻りに付勢されているが，レンズ駆動リング51に植設さ
れたピン51aがカム面50bの終端の段差50cに当接して時
計廻りの回転を制限されている。従って，レンズ駆動リ
ング51は，羽根駆動リング50が時計廻りに回転すると，
ピン51aが段差50cに当接しながら時計廻りに回転し，こ
のレンズ駆動リング51の回転によって例えばヘリコイド
その他の焦点調節機構が作動する。 レンズ駆動リング51に形成されたギア面51bには歯車5
8が噛合しており，歯車58と同軸にラチェット59が設け
られている。又,60は上記ラチェット59を係合するため
の鉄片レバーであり，鉄片レバー60はスプリング61によ
って時計廻りに付勢されているが，初期状態ではマグネ
ット62に吸着されて時計廻りの回転を制限されている。 しかして，羽根駆動リング50の時計廻りの回転に伴っ
てレンズ駆動リング51が時計廻りに回転し，図示せぬ制
御回路が合焦時に発生する信号によってマグネット62が
消磁されると，鉄片レバー60はスプリング61によって時
計廻りに回転してラチェット59を係合し，このラチェッ
ト59の係合によってレンズ駆動リング51が停止して，図
示せぬ撮影レンズが位置決めされる。 レンズ駆動リング51の停止後も羽根駆動リング50は回
転を続け，そのカム面50bが連動カム56を反時計廻りに
回転させることによって図示せぬシャッタ羽根が開口動
作を開始する。 そして，所望される露出秒時が経過した後にモータ軸
車55が反転すると，羽根駆動リング50は反時計廻りに回
転し，連動カム56はボス56aがカム面50bに接しながら時
計廻りに回転し，図示せぬシャッタ羽根を閉鎖して露出
動作を終了する。 そして，羽根駆動リング50の段差50cがピン51aに当接
した時点からレンズ駆動リング51も反時計廻りに回転し
てレンズ機構も初期位置に復帰する。

【発明が解決しようとする問題点】

さて，上記の様にステップモータを駆動源とした場
合，ステップモータの正転動作によってシャッタ羽根を
開口し，同じくステップモータの反転動作によってシャ
ッタ羽根を閉鎖する様になされているので，閉鎖応答性
が悪く，高速露出秒時に対応することが困難であるとい
う問題が生じた。 又，開口動作・閉鎖動作共にパルス制御であるため，
露出精度を高めるためには開口動作から閉鎖動作に移行
時のパルス位相の反転を正確に制御する必要があり，パ
ルス制御回路が複雑なものになるという問題もあった。

【問題点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，閉鎖応答性に優れ，開口動作から閉鎖動作への移行
が単なるタイミング制御のみで済むステップモータ駆動
のプログラムシャッタを提供することを目的とする。 本発明の上記目的は以下にのべる手段によって達成さ
れる。 本発明のステップモータ駆動のプログラムシャッタ
は：正逆両方向に回転可能なステップモータ（25）と：
該ステップモータの回転が伝達され，正逆両方向に回転
駆動される羽根駆動リング（１）と：シャッタ羽根と直
接又は間接的に連結され，作動方向に応じて前記シャッ
タ羽根を開閉駆動するとともに，前記シャッタ羽根を閉
鎖する方向の付勢力が常時与えられた羽根駆動カム（1
7）と：前記羽根駆動リング上の軸に揺動自在に支持さ
れ，前記羽根駆動リングに対する相対揺動角度が固定さ
れた状態で前記羽根駆動リングが正転動作をする過程で
前記羽根駆動カムを前記付勢力に抗して開口方向に駆動
するカム面（15）ｂが形成されたカム連動レバー（15）
と：マグネット励磁により前記カム連動レバーの前記羽
根駆動リングに対する相対揺動角度を固定する鉄片部材
（13）と：マグネット消磁により前記鉄片部材による前
記カム連動レバーの固定を解除することによって前記シ
ャッタ羽根を前記付勢力によって閉鎖方向に作動させる
露出終了タイミング制御手段とを具備することを特徴と
する。

【作用】

本発明では，シャッタ羽根を開閉駆動するための羽根
駆動カムはシャッタ羽根を閉鎖する方向の付勢力が常時
与えられており，この羽根駆動カムを駆動するためのカ
ム面はカム連動レバーに形成されている。カム連動レバ
ーは羽根駆動リング上の軸に揺動自在に支持されている
が，カム連動レバーの羽根駆動リングに対する相対揺動
角度はマグネット励磁に伴って鉄片レバーによって固定
され，カム連動レバーの羽根駆動リングに対する相対揺
動角度が固定された状態で羽根駆動リングが正転動作を
すると，その過程で羽根駆動カムは閉鎖方向の付勢力に
抗して開口方向に作動する。そして，所望の露出秒時が
得られたタイミングでのマグネットの消磁によりカム連
動レバーの固定を解除すれば羽根駆動カムは前記閉鎖方
向の付勢力によってシャッタ羽根を閉鎖させる。 この様に本発明では，羽根駆動カムに対して与えられ
たシャッタ羽根を閉鎖させる方向の付勢力によって閉鎖
応答性が定まり，ステップモータの回転速度は閉鎖応答
性には関与しないので閉鎖応答性が向上して高速露出秒
時に対応し易くなる。 又，開口動作から閉鎖動作への変曲点の制御は単なる
マグネットの作動タイミングの制御のみで良く，ステッ
プモータの反転はシャッタ機構の初期位置復帰動作に過
ぎないので，パルス制御回路も単にパルス位相を反転す
るだけの簡単なもので良くなる。

【実施例】

以下図面を参照して本発明の１実施例を詳細に説明す
る。 先ず，第１図・第２図・第３図は本発明の１実施例を
示す平面図であり，第１図は初期状態を，第２図はシャ
ッタ全開時を，第３図はシャッタ閉鎖時を各々示してい
る。尚，第２図，第３図では，図面の煩雑化を避けるた
めに，第１図に示した要素中の一部を図面上では省略し
ている。 図面において，アパーチュア２の周囲に沿って回転自
在に支持された羽根駆動リング１はギア面1aを有してお
り，ステップモータの軸車３の回転は，歯車4,歯車４と
同軸支持された歯車５を介してギア面1aに伝達される。
尚，本実施例は羽根駆動リング１の時計廻りの回転によ
り図外のシャッタ羽根が開口する様になされたものを想
定している。 次ぎに,6はヘリコイドその他の焦点調節機構に連結さ
れたレンズ駆動リングであり，レンズ駆動リング６はス
プリング26によって時計廻りに付勢されているが，段差
6aが羽根駆動リング１に植設された係止部材1bに当接し
て上記回転を規制されている。 レンズ駆動リング６はギア面6bを有しており，ギア面
6bと噛合する歯車７と同軸にラチェットホイール８が軸
支されている。 次ぎに,9は軸10に揺動可能に支持されたラチェットク
リックであり，ラチェットクリック９の一端に形成され
た爪部9aは初期状態においてラチェットホイール８の棚
部8aに乗り上げており，棚部8aの半径はラチェット部8b
の半径よりも大きい。 ラチェットクリック９の他の一端には係合突起9bが形
成され，この係合突起9bは可動鉄片12の一端に形成され
た係合溝12aに挿入されており，可動鉄片は12は鉄片部
材の一例たる鉄片レバー13に移動可能に挟持されてい
る。 第４図の斜視図に示す様に，鉄片レバー13は，軸14に
揺動可能に支持されており，長手方向の端部の上下に鉤
状の挟持部13aを有しており，この挟持部13aに可動鉄片
12が矢示Ａ方向に移動可能に挿入されている。そして，
可動鉄片12に形成された係合溝12aにラチェットクリッ
ク９の係合突起9bが挿入され，ラチェットクリック９は
スプリング11によって時計廻りに付勢されている。 又，鉄片レバー13から延出された腕13bの先端部分に
は羽根駆動リング１に対するカム連動レバー15の相対位
置を固定するためのボス13cが形成されている。 第１図〜第３図に示す様に円弧状のカム連動レバー15
は羽根駆動リング１上の軸16に揺動自在に支持されてお
り，その裏面には略同心の円弧状に***したカム面15a
と，傾斜して***したカム面15bとが形成されている。
そして，羽根駆動リング１の時計廻りの回転に伴ってカ
ム連動レバー15の先端がボス13cの位置に達すると，上
記カム面15aがボス13cと係合して，カム連動レバー15の
反時計廻りの回転が制限され，カム連動レバー15の羽根
駆動リング１に対する相対位置が固定される。 又,17は羽根駆動カムであり，羽根駆動カム７はカメ
ラボディに対して固定された軸18に回転自在に軸支さ
れ，スプリング19によって時計廻りに付勢されている
が，図外の係止機構によって第１図や第３図に示す状態
で時計廻りの回転を制限されている。この羽根駆動カム
17の表面にはボス17aが植設されており，羽根駆動リン
グ１の時計廻りの回転に伴ってカム連動レバー15の後端
のカム面15bがボス17aの位置に達すると，カム面15bは
スプリング19に抗して羽根駆動カム17を反時計廻りに回
転させる。そして，羽根駆動カム17は図外のシャッタ羽
根と連結されており，羽根駆動カム17の反時計廻りの回
転によりシャッタ羽根が開口し，羽根駆動カム17の時計
廻りの回転によりシャッタ羽根が閉鎖する様になされて
いる。 尚,20は鉄片レバー13を駆動するためのマグネット,21
はマグネット20の鉄心を各々示す。 上記したシャッタ機構において必要な制御動作は，軸
車３に連結されたステップモータの正逆回転とマグネッ
ト20のオン・オフ制御のみであり，かかる制御は第５図
に示す様な簡単な制御システムにて実行される。 第５図において,20は既述のマグネット,22は図外のシ
ャッタボタンに連動してレリーズ信号RSを発生するレリ
ーズスイッチ,23は撮影レンズが合焦位置に達した時に
合焦検出信号AFを発生する公知の合焦検出部,24は受光
素子や光積分器を内蔵しており露出積算動作の開始点を
示すAE開始信号AESを受付た後の積算受光量が所定置に
達したタイミングで露出終了点を示すAE終了信号AEEを
発生する公知の露出制御部,25は既知の軸車３に連結さ
れたステップモータ,26は上記要素を制御するマイクロ
コンピュータを有する制御装置を各々示す。尚，制御装
置26の制御動作の詳細に関しては後述する。 次ぎに，上記事項及び第６図のフローチャートを参照
して本実施例の動作を説明する。 先ず，初期状態において，本発明の機構は第１図に示
す。 この状態において，シャッタボタンのオンに連動して
レリーズスイッチ22がレリーズ信号RSを発生すると，制
御装置26はマグネット20を励磁するとともに，ステップ
モータ25を正転させる。尚，ステップモータ25の回転方
向はＡ相パルスφａとＢ相パルスφｂの位相により決定
され，又，ステップモータ25の回転速度は両パルスのパ
ルス周期によって決定される。 先ず，マグネット20の励磁に伴って可動鉄片12は鉄片
レバー13とともに鉄心21に磁着される。又，ラチェット
クリック９の係合突起9bは可動鉄片12の係合溝12aと係
合しているので，ラチェットクリック９も第１図の状態
で固定される。 一方，ステップモータ25の正転動作によって軸車３は
時計廻りに１ピッチずつ回転し，歯車４・５は反時計廻
りに回転する。そして，歯車５の回転がギア面1aに伝達
されて，羽根駆動リング１は１ピッチずつ時計廻りに回
転する。 但し，この様にして羽根駆動リング１が時計廻りの回
転を開始しても，カム連動レアー15のカム面15bが羽根
駆動カム17のボス17aの位置に到達するまでは羽根駆動
カム17はスプリング19の張力によって第１図の状態を維
持するので，図示せぬシャッタ羽根は閉鎖状態にある。 さて，レンズ駆動リング６を係止している係止部材1b
は羽根駆動リング１上に植設されているので，レンズ駆
動リング６は羽根駆動リング１の回転に伴って段差6aが
係止部材1bに当接しながらスプリング26の張力によって
時計廻りに回転する。そして，レンズ駆動リング６の回
転によって図示せぬ焦点調節機構は駆動され，撮影レン
ズが合焦位置に移動した地点で合焦検出部23は合焦検出
信号AFを発生し，制御装置26は合焦検出信号AFを受け付
けると，マグネット20を消磁する。 一方，レンズ駆動リング６の時計廻りの回転によっ
て，そのギア面6bと噛合している歯車７は反時計廻りに
回転し，歯車７と同軸のラチェットホイール８も反時計
廻りに回転している。 そして，マグネット20が消磁されたタイミングで可動
鉄片12はマグネット20の鉄心21から解放されるので，ラ
チェットクリック９はスプリング11によって時計廻りに
回転して，その爪部9aがラチェット部8bの何れかの爪と
係合してラチェットホイール８の回転を停止する。従っ
て，その時点でレンズ駆動リング６の回転も停止し，図
示せぬ撮影レンズはその位置で位置決めされる。 この様にして撮影レンズの位置決めが終了した時点で
は，カム連動レバー15のカム面15bが羽根駆動カム17の
ボス17aの位置に到達しておらず，羽根駆動カム17は第
１図の状態にあるので図示せぬシャッタ羽根は開口して
いない。 さて，ステップモータ25は更に正転動作を続行してお
り，やがてカム連動レバー15の先端がボス13cの位置に
達する。そして，カム連動レバー15の先端がボス13cの
位置に到達する直前において制御装置26はマグネット20
を励磁し，鉄片レバー13は時計廻りに回転して鉄心21に
磁着される。従って，ガム連動レバー15はそのカム面15
aがボス13cの内側（アパーチュア２の中心に面した側）
に当接しながら回転を続けることになり，カム連動レバ
ー15は，反時計廻りの回転運動をボス13cによって規制
されて，羽根駆動リング１に対する相対位置を固定され
る。この時可動鉄片12も鉄心21に磁着されるが，ラチェ
ットクリック９はスプリングによって時計廻りに付勢さ
れているので，ラチェットホイール８を係止したままの
状態を維持する。 ステップモータ25が更に正転動作を続行することによ
ってカム連動レバー15のカム面15bがボス17aの位置に到
達すると，羽根駆動カム17は，ボス17aがカム面15bに当
接しながら，スプリング19に抗して反時計廻りに回転
し，シャッタ羽根を開口方向に作動させる。 そして，シャッタ羽根がピンホールになる直前のAE開
始位置（露出制御部24を作動させる位置）になると，制
御装置26はAE開始信号AESを露出制御部24に加えて，被
写界光の積算動作を開始させる。 露出制御部24の作動開始後，被写界光の積算値が所定
値に達すると露出制御部24はAE終了信号はAEEを発生
し，制御装置26AはAE終了信号AEEを受け付けるとマグネ
ット20を消磁する。又，低輝度下の場合にはAE終了信号
AEEが発生する以前にアパーチュア２が全開になり，そ
れ以上の長時間露出は手振れの原因となるので，制御装
置26はAE開始信号AESの発生後，所定時間が経過するとA
E終了信号AEEの有無に関わりなくマグネット20を消磁す
る。従って制御装置26は露出終了タイミング制御手段と
して作用する。 第２図はアパーチュア２の全開位置まで羽根駆動リン
グ１が回転した状態を示しており，カム面15bは羽根駆
動カム17を左限位置まで回転させている。 この第２図の状態で上記の様にしてマグネット20が消
磁されると，鉄片レバー13は鉄振21による磁着から解放
され，ボス13cによるカム連動レバー15の固定も解除さ
れる。 従って，羽根駆動カム17は，ボス17aがカム連動レバ
ー15を反時計廻りに回転させながら，スプリング19によ
って瞬時に時計廻りに回転し，この羽根駆動カム17の時
計廻りの回転によって図示せぬシャッタ羽根は閉鎖方向
に作動する。尚，第３図はこの様にしてシャッタ羽根の
閉鎖動作が終了した状態を示す。 そして，マグネット20のオフからシャッタの閉鎖遅延
時間が経過した後に制御装置26はＡ相パルスφａとＢ相
パルスφｂの位相を入れ換えてステップモータ25を逆転
させる。 ステップモータ25が逆転すると，この時点では既にラ
チェットクリック９がマグネット鉄心21から解放されて
いるので，係止部材1bがレンズ駆動リング６を反時計廻
りに回転させながら，羽根駆動リング１も反時計廻りに
回転して第１図に示す初期位置に復帰する。 尚，上記においては羽根駆動リングの回転に追従して
レンズ駆動リングを回転させるとともに，上記レンズ駆
動リングの位置決め用のマグネットを流用してカム連動
レバーの固定及び解放をする様にした例を示したが，撮
影のレンズの駆動源はステップモータ以外から得ても差
し支えない。

【効果】

以上説明した様に，本発明の場合，羽根の開口動作時
には，マグネット駆動によって，羽根駆動リングに対す
るカム連動レバーの相対位置が固定されるので，ステッ
プモータによる羽根駆動リングの回転に伴ってシャッタ
羽根は開口方向に作動することになり，従って，シャッ
タ羽根の開口特性はステップモータに依存して決定され
る。逆に，羽根の閉鎖動作時には前記カム連動レバーの
固定が解除されて，羽根はスプリング駆動によって閉鎖
方向に作動するので，羽根の閉鎖応答性はスプリングに
依存して決定されることになる。 この様に本発明では，開口時にはステップモータによ
って羽根を駆動するので，開口特性を理想的に制御する
ことができるとともに，閉鎖時にはステップモータとの
連結が遮断されてスプリングによる復帰をするので，閉
鎖応答性に優れ，高速露出秒時にも十分に対応すること
ができる。 又，開口動作から閉鎖動作への変曲点の制御は単なる
マグネットの作動タイミングの制御のみで良く，ステッ
プモータの反転はシャッタ機構の初期位置復帰動作に過
ぎないので，パルス制御回路も単にパルス位相を反転す
るだけの簡単なもので済む。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の１実施例に係るプログラムシャッタの
初期状態を示す平面図，第２図は第１図に示すプログラ
ムシャッタの全開状態を示す平面図，第３図は第１図に
示すプログラムシャッタの閉鎖状態を示す平面図，第４
図は上記シャッタ機構中の鉄片レバーと可動鉄片とラチ
ェットクリックの部分を示す斜視図，第５図は本発明の
制御システムのブロック図，第６図は本発明の制御用フ
ローチャート，第７図は従来のステップモータを駆動源
としたプログラムシャッタの平面図。 １……羽根駆動リング、1a……ギア面 1b……係止部材、２……アパーチュア ３……モータ軸車、４・５……歯車 ６……レンズ駆動リング、6b……ギア面 ８……ラチェットホイール ９……ラチェットクリック 9b……係合突起、12……可動鉄片 13……鉄片レバー、13c……ボス 15……カム連動レバー、15a・15b……カム面 17……羽根駆動カム、17a……ボス

Claims (1)

(57)【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】正逆両方向に回転可能なステップモータ
   と， 該ステップモータの回転が伝達され，正逆両方向に回転
   駆動される羽根駆動リングと， シャッタ羽根と直接又は間接的に連結され，作動方向に
   応じて前記シャッタ羽根を開閉駆動するとともに，前記
   シャッタ羽根を閉鎖する方向の付勢力が常時与えられた
   羽根駆動カムと， 前記羽根駆動リング上の軸に揺動自在に支持され，前記
   羽根駆動リングに対する相対揺動角度が固定された状態
   で前記羽根駆動リングが正転動作をする過程で前記羽根
   駆動カムを前記付勢力に抗して開口方向に駆動するカム
   面が形成されたカム連動レバーと， マグネット励磁により前記カム連動レバーの前記羽根駆
   動リングに対する相対揺動角度を固定する鉄片部材と， マグネット消磁により前記鉄片部材による前記カム連動
   レバーの固定を解除することによって前記シャッタ羽根
   を前記付勢力によって閉鎖方向に作動させる露出終了タ
   イミング制御手段とを具備するステップモータ駆動のプ
   ログラムシャッタ。