JP3205714B2 - 撮像装置 - Google Patents

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，被写体の外形がギザギザが生
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
に高価なものとなり，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る要望
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：露光開口を有
していて該露光開口を前記入射光の光路中に配置してい
る地板と：を備えていて：前記地板は：前記露出開口よ
りも小さな開口を有していて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
で作動可能に配置されている絞り羽根部材と：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位置との間で作動可能に配置されているシャッタ
羽根部材と：駆動電流が供給されたとき前記絞り羽根部
材を前記第１位置と前記第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前記シャ
ッタ羽根部材を前記第１位置と前記第２位置との間で作
動させ撮影の終了段階においては前記シャッタ羽根部材
を前記第１位置から前記第２位置へ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：を具備することにより上
記目的を達成する。

【０００６】請求項２に係る撮像装置は請求項１を前提
として：前記各々の羽根駆動手段は，電流の供給方向に
対応して出力端が所定の角度範囲内で旋回するムービン
グマグネットで構成され：前記各々の保持手段は，前記
ムービングマグネットの旋回動作限に配置された強磁性
体で構成される。

【０００７】

【０００８】

【０００９】

【００１０】即ち、本発明によれば，シャッタ羽根部材
を，露出開口中に進入させておくことによって，不使用
時における撮像手段の保護がなされ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
から待避した状態或いは露出開口内に進入した状態で，
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，無駄な電力消費が抑制され
る。

【００１１】

【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。

【００１２】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。

【００１３】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。

【００１４】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。

【００１５】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。

【００１６】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。

【００１７】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）

【００１８】ムービングマグネット６に対して正のパル
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。

【００１９】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）。

【００２０】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。

【００２１】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。

【００２２】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。

【００２３】

【００２４】

【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状態で保持する場合にも露出開口に進入した第２
状態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状
態で保持することにより撮像手段の保護を図り，電源オ
ンでレリーズスイッチが操作されることを待機している
状態ではシャッタ羽根部材を第１状態で保持することに
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状態から第２状態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，保持動作のためには生じな
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，撮影コマ数を増大させることが可能とな
る。更に、本発明は、絞り羽根部材とシャッタ羽根部材
は勿論のこと、それらの各駆動手段や各保持部材を全て
同一の地板に取り付けるのでユニットとして好適に組み
立てることが可能となる。

【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 (56)参考文献 特開 平４−142521（ＪＰ，Ａ) 実開 平６−37834（ＪＰ，Ｕ) 実開 昭64−15475（ＪＰ，Ｕ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G03B 9/10,19/02 H04N 5/238

Claims (2)

(57)【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， を備えていて， 前記地板は， 前記露出開口よりも小さな開口を有していて前記露出開
   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位置との間で作動可能に配置されている絞り羽根部
   材と， 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位置との間で作動可能に配置されている
   シャッタ羽根部材と， 駆動電流が供給されたとき前記絞り羽根部材を前記第１
   位置と前記第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前記シャッタ羽根部材を前記
   第１位置と前記第２位置との間で作動させ撮影の終了段
   階においては前記シャッタ羽根部材を前記第１位置から
   前記第２位置へ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， を具備する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， 前記各々の羽根駆動手段は，電流の供給方向に対応して
   出力端が所定の角度範囲内で旋回するムービングマグネ
   ットで構成され， 前記各々の保持手段は，前記ムービングマグネットの旋
   回動作限に配置された強磁性体で構成されることを特徴
   とする撮像装置。