JP4380868B2

JP4380868B2 - カメラ用シャッタ及び電磁アクチュエータ

Info

Publication number: JP4380868B2
Application number: JP2000005287A
Authority: JP
Inventors: 宏治関澤; 清當摩
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2000-01-05
Filing date: 2000-01-05
Publication date: 2009-12-09
Anticipated expiration: 2020-01-05
Also published as: JP2001188277A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、基板に設けられた撮影用開口を開放・遮蔽する遮光羽根部材を有するカメラ用シャッタ及び電磁アクチュエータに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来におけるカメラ用シャッタとしては、例えば特開昭５７−１００４１６号公報に記載されているものが知られている。この公報に記載の電磁駆動シャッタ装置は、露光窓を有するシャッタ地板を備え、このシャッタ地板には電磁アクチュエータが設けられている。電磁アクチュエータは、シャッタ地板またはカメラ内のフレームに固定された円筒状の永久磁石を有し、この永久磁石の内側には鉄心が嵌合され、フレームには羽根駆動軸が回動可能に支持され、この羽根駆動軸には、連結部及び羽根駆動アームを介して羽根が連結されている。そして、羽根駆動軸には羽根駆動コイルが固定され、この羽根駆動コイルが通電されると、羽根駆動軸が回転し、これに伴って羽根が駆動するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来技術においては、円筒状永久磁石の外側に羽根駆動コイルが巻かれ、この羽根駆動コイルの外側にフレームが配置された構成となっているため、電磁アクチュエータの高さ寸法が大きくなってしまう。ここで、永久磁石を小型にすると、電磁アクチュエータの高さ寸法を小さくすることが可能であるが、羽根駆動軸を回転させる力、つまり電磁アクチュエータの力量が小さくなってしまい、好ましくない。
【０００４】
本発明の目的は、電磁アクチュエータの力量を確保しつつ、電磁アクチュエータの高さ寸法を小さくすることができ、更には、電磁アクチュエータの信頼性をも向上させるカメラ用シャッタと、そのシャッタの駆動源に用いられる電磁アクチュエータを提供することである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
請求項１に係る本発明のカメラ用シャッタは、撮影用開口が設けられた基板と、撮影用開口を開放・遮蔽する遮光羽根部材と、遮光羽根部材を駆動する電磁アクチュエータとを備え、電磁アクチュエータは、永久磁石を有して、一端部が遮光羽根部材に作動ピンを介して連結されていると共に他端部が軸支された基板と略平行に対向して揺動可能な可動部材と、基板に取り付けられていて、永久磁石をその揺動方向に対して直交する方向に挟むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを有するヨーク部材と、永久磁石と対峙するようにヨーク部材のヨークに取り付けられていて、基板に対して略平行に巻回されたコイルとを有し、可動部材は、作動ピンを設けていて基板に揺動可能に軸支された可動フレームを有し、可動フレームには、永久磁石を圧入固定させる磁石収容枠が設けられたことを特徴とする。
【０００６】
このカメラ用シャッタにおいて、コイルが通電されると、永久磁石により形成される磁界に電磁力が発生し、この電磁力によって可動部材が揺動し、これによって遮光羽根部材が駆動される。このとき、可動部材を揺動させる力（電磁アクチュエータの力量）は永久磁石の大きさ（体積）で決まり、永久磁石が大きくなるに伴って可動部材を動かす力が増大する。ここで、永久磁石の厚さを小さくしても、永久磁石の横方向の寸法を大きくすれば、永久磁石の体積が小さくならずに済む。したがって、電磁アクチュエータの力量を落とすことなく、電磁アクチュエータの高さ寸法を小さくすることができる。また、可動部材に永久磁石を設け、ヨーク部材にコイルを設ける構成としたので、コイルが通電されたときには、コイルが動くことなく可動部材が揺動することになり、これにより、コイルに接続されたリード線の断線が防止される。このような電磁アクチュエータは、遮光羽根部材を駆動させるのに最適な大きさを確保できる点で極めて有利といえる。更に、電磁アクチュエータ自体が動作中に発熱した場合、接着剤のみで永久磁石を固定させていると、接着剤の種類によってはその熱で可動フレームから永久磁石が外れる場合があり、このとき、脱落した永久磁石がコイルに張り付いてしまうことがある。そこで、永久磁石を可動フレームに対し圧入固定させることによって、電磁アクチュエータ自体が発熱した場合でも、可動フレームから永久磁石を脱落し難くすることが可能となり、接着剤のみで永久磁石を固定させる場合に比べて、電磁アクチュエータの信頼性が格段に向上することになる。
【０００７】
請求項２に係るカメラ用シャッタにおいて、磁石収容枠は永久磁石を包囲する側壁を有し、側壁の内壁面には、内方に向けて突出する圧入固定用の支持部が設けられる。このような構成を採用した場合、支持部の突出量を変更することにより、磁石収容枠の外形の大きさを変更することなく、様々な大きさの永久磁石を簡単に圧入固定させることができる。
【０００８】
請求項３に係る本発明のカメラ用シャッタの駆動源に用いられる電磁アクチュエータは、撮影用開口が設けられた基板と、撮影用開口を開放・遮蔽する遮光羽根部材とを備えたカメラ用シャッタに用いられる電磁アクチュエータであって、電磁アクチュエータは、永久磁石を有して、一端部が遮光羽根部材に作動ピンを介して連結されていると共に他端部が軸支された基板と略平行に対向して揺動可能な可動部材と、基板に取り付けられていて、永久磁石をその揺動方向に対して直交する方向に挟むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを有するヨーク部材と、永久磁石と対峙するようにヨーク部材のヨークに取り付けられていて、基板に対して略平行に巻回されたコイルとを有し、可動部材は、作動ピンを設けていて基板に揺動可能に軸支された可動フレームを有し、可動フレームには、永久磁石を圧入固定させる磁石収容枠が設けられていることを特徴とする。
【０００９】
このカメラ用シャッタの駆動源に用いられる電磁アクチュエータにおいて、電磁アクチュエータ自体が動作中に発熱した場合、接着剤のみで永久磁石を固定させていると、接着剤の種類によってはその熱で可動フレームから永久磁石が外れる場合がある。そこで、永久磁石を可動フレームに対し圧入固定させることによって、電磁アクチュエータ自体が発熱した場合でも、可動フレームから永久磁石を脱落し難くすることが可能となり、接着剤のみで永久磁石を固定させる場合に比べて、電磁アクチュエータの信頼性が格段に向上することになるので、カメラ用シャッタの駆動源として用いる場合に有利である。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明に係るカメラ用シャッタ及び電磁アクチュエータの好適な実施形態について図面を参照して説明する。
【００１１】
図１に示すように、フォーカルプレーンシャッタ１は基板２を有しており、基板２には略矩形状の撮影用開口２ａが形成されている。この撮影用開口２ａは、基板２の裏面側に配置された遮光羽根部材としての第１羽根群３Ａ及び第２羽根群３Ｂにより順次開放・遮蔽される。この第１羽根群３Ａ及び第２羽根群３Ｂは、電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂにより駆動アーム５Ａ，５Ｂを介してそれぞれ駆動される。この電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂは、基板２上において撮影用開口２ａを形成する４辺のうちの１辺の側に並設されており、これにより基板２の幅寸法（図１で見て左右方向の寸法）を小型化できる。
【００１２】
そのような電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂの構造を図２〜図５に示す。なお、電磁アクチュエータ４Ａと４Ｂとの構造は全く同じなので、電磁アクチュエータ４Ａの構造についてのみ、以下に説明する。
【００１３】
電磁アクチュエータ４Ａは可動部材６を有しており、この可動部材６は、基板２の一端部に立設させた軸部７を中心にして揺動可能な可動フレーム８を有している。可動フレーム８は、永久磁石１３を圧入固定させるためのトレー状の磁石収容枠９をもち、この磁石収容枠９の一端には作動部１０が設けられ、その他端には回転支軸部１２が設けられている。この作動部１０の先端部には作動ピン１１が設けられており、この作動ピン１１は、基板２に形成された円弧状の長穴Ｓを貫通して第１羽根群３Ａの駆動アーム５Ａと連結させている。
【００１４】
また、回転支軸部１２には貫通穴１２ａが形成され、この貫通穴１２ａには、基板２に立設させた軸部７が挿入されており、これにより可動フレーム８が基板２に対して揺動可能に軸支されている。なお、シャッタ１（図１参照）が図示しないカメラ内に組み込まれたときには、軸部７の上端がカメラ内の他の部材に接触し、これにより可動フレーム８が軸部７から抜け出ないようになっている。
【００１５】
ここで、電磁アクチュエータ４Ａ自体が動作中に発熱した場合、接着剤のみで永久磁石１３を固定させていると、接着剤の種類によってはその熱で可動フレーム８から永久磁石１３が外れてしまう場合があり、このとき、脱落した永久磁石１３が後述のコイル１８ａ，１８ｂに張り付いてしまうことがある。
【００１６】
そこで、樹脂製の可動フレーム８の成形時において、前述した磁石収容枠９を一体に作り出し、この磁石収容枠９内に、直方体形状の永久磁石１３を圧入固定させるようにした。この圧入固定を実現するにあたり、磁石収容枠９において、永久磁石１３を包囲する四つの側壁９ａのうちの隣接する二つの側壁９ａの各内壁面には、内方に向けて突出する半円形状の支持部１４が設けられている。そして、各支持部１４とこれに対向する各側壁９ａとで永久磁石１３を挟み込み固定させることで、永久磁石１３を磁石収容枠９内に確実に圧入固定させることができる。
【００１７】
このような圧入によって永久磁石１３を可動フレーム８に固定させると、電磁アクチュエータ４Ａ自体が発熱した場合でも、可動フレーム８から永久磁石１３を脱落し難くすることができ、接着剤のみで永久磁石１３を固定させる場合に比べて、電磁アクチュエータ４Ａの信頼性が格段に向上することになる。また、各支持部１４の突出量を変更することによって、磁石収容枠９の外形の大きさを変更することなく、様々な大きさの永久磁石１３を簡単に圧入固定させることができる。
【００１８】
なお、圧入固定と接着剤の固定とを併用してもよいことは言うまでもなく、対向する側壁面にそれぞれ支持部１４を設けてもよい。更に、円板状の永久磁石１３に対して、磁石収容枠９を円形にしてもよく、複数の支持部１４を等間隔に配列させてもよい。
【００１９】
このように可動部材６を、可動フレーム８と永久磁石１３との二部材で構成すると、可動部材６の製作が容易かつ安価に行える。また、磁石収容枠９の支持部１４の採用により、可動部材６の製作時に、可動フレーム８の永久磁石１３に対する位置決めが簡単に行えると共に、両者を強固に結合させ得る。
【００２０】
また、永久磁石１３は、可動部材６をスムーズに動かすだけの磁力が得られるような大きさ（体積）を確保できる程度に薄く形成されている。このように、永久磁石１３を薄くしつつ、可動部材６をスムーズに駆動させる力が得られるので、電磁アクチュエータ４Ａの所望の力量を確保しつつ、電磁アクチュエータ４Ａの高さ寸法を小さくすることが可能となる。また、永久磁石１３は、上下方向に極性をもつように着磁されている。
【００２１】
以上のような可動部材６は、ヨーク部材１５内に収容されている。ヨーク部材１５は、基板２に取り付けられて、底板部１６ａが略円弧状に形成された断面Ｕ字型の下ヨーク１６と、下ヨーク１６の上端に連結されて、底板部１６ａと同様に略円弧状に形成された板状の上ヨーク１７とからなる。そして、永久磁石１３は、下ヨーク１６の底板部１６ａと上ヨーク１７とにより上下方向で挟まれている。ここで、下ヨーク１６の底板部１６ａ及び上ヨーク１７の形状を略円弧状にしたのは、可動部材６が揺動したときに、永久磁石１３の軌跡に合わせることにより、駆動トルクの変化を少なくするためである。
【００２２】
下ヨーク１６の底板部１６ａの上面及び上ヨーク１７の下面には、基板２に対して略平行に巻回され互いに向き合う上下一対の第１コイル１８ａ，１８ｂ及び上下一対の第２コイル１９ａ，１９ｂが、永久磁石１３を挟むように可動部材６の揺動方向に並設されている。これらのコイル１８ａ〜１９ｂには、図示しないリード線を介して図示しない電流供給源が接続されている。そして、この電流供給源によりリード線を介して各コイル１８ａ〜１９ｂが通電される。
【００２３】
このような構成において、例えば、永久磁石１３は、上側がＮ極、下側がＳ極となるように着磁されている。そして、電流供給源により各コイル１８ａ〜１９ｂに所定方向の電流を流し、第１コイル１８ａの上側及び第２コイル１９ｂの下側にＳ極を発生させ、第１コイル１８ｂの下側及び第２コイル１９ａの上側にＮ極を発生させる。この場合には、永久磁石１３と第１コイル１８ａ，１８ｂとの間に反発力が発生すると共に、永久磁石１３と第２コイル１９ａ，１９ｂとの間に吸引力が発生するようになり、その結果、各可動部材６は軸部７を中心として時計方向に揺動する。
【００２４】
一方、電流供給源により各コイル１８ａ〜１９ｂに上記と逆方向の電流を流し、各コイル１８ａ〜１９ｂに上記と逆の極を発生させると、永久磁石１３と第１コイル１８ａ，１８ｂとの間に吸引力が発生すると共に、永久磁石１３と第２コイル１９ａ，１９ｂとの間に反発力が発生するようになり、その結果、各可動部材６は軸部７を中心として反時計方向に揺動する。このような永久磁石１３と各コイル１８ａ〜１９ｂ間に生じる吸引力及び反発力により、可動部材６は両方向にスムーズに動くようになる。また、このとき、各コイル１８ａ〜１９ｂは下ヨーク１６の底板部１６ａの上面及び上ヨーク１７の下面にそれぞれ設けられているので、パワー効率が良い。
【００２５】
以上のように構成したフォーカルプレーンシャッタ１の動作を簡単に説明する。第１羽根群３Ａが遮蔽位置にあり、第２羽根群３Ｂが開放位置にある図１に示す状態において、各電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂの各コイル１８ａ〜１９ｂに通電が開始されると、磁力によって各可動部材６が軸部７を中心として時計方向に揺動する。これによって、電磁アクチュエータ４Ａの可動部材６に駆動アーム５Ａを介して連結された第１羽根群３Ａが、先羽根として作用して撮影用開口２ａを開放しながら走行すると共に、電磁アクチュエータ４Ｂの可動部材６に駆動アーム５Ｂを介して連結された第２羽根群３Ｂが、後羽根として作用して撮影用開口２ａを覆うように走行し、露光が終了する。
【００２６】
更に、次の撮影において、電磁アクチュエータ４Ｂの各コイル１８ａ〜１９ｂに逆通電がなされる。すると、逆方向に作用する磁力によって可動部材６が軸部７を中心として反時計方向に揺動し、第２羽根群３Ｂが、先羽根として撮影用開口２ａを開放しながら走行する。続いて、所定の時間差をもって電磁アクチュエータ４Ａのコイル１８ａ〜１９ｂに逆通電がなされる。すると、上記と同様に可動部材６が反時計方向に揺動し、第１羽根群３Ａが、後羽根として撮影用開口２ａを覆うように走行する。この走行終了により露光が終了する。
【００２７】
このように、第１羽根群３Ａ及び第２羽根群３Ｂが、ともに先羽根及び後羽根としての役割を交互に演じることができるので、従来のチャージ動作が不要となり、また、連続撮影時の撮影間隔の短縮化が図れる。さらに、電磁アクチュエータ４Ａ及び４Ｂのみで第１羽根群３Ａ及び第２羽根群３Ｂの走行パターンをそれぞれ制御できるので、二重遮光が必要な場合には、電磁アクチュエータ４Ａ及び４Ｂの制御プログラムを変更するだけで、メカニカルな改造・変更等を行うことなしに、二重遮光のシャッタを得ることが可能となる。
【００２８】
本発明は、前述した実施形態に限定されるものではない。例えば、前述した電磁アクチュエータ４Ａ，４Ｂをレンズシャッタに適用できることは言うまでもない。
【００２９】
【発明の効果】
本発明によるカメラ用シャッタは、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、撮影用開口が設けられた基板と、撮影用開口を開放・遮蔽する遮光羽根部材と、遮光羽根部材を駆動する電磁アクチュエータとを備え、電磁アクチュエータは、永久磁石を有して、一端部が遮光羽根部材に作動ピンを介して連結されていると共に他端部が揺動可能に軸支された可動部材と、基板に取り付けられて、永久磁石を上下方向に挟むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを有するヨーク部材と、永久磁石と対峙するようヨーク部材に設けられ、基板に対して略平行に巻回されたコイルとを有し、可動部材は、作動ピンをもった可動フレームを有し、可動フレームには、永久磁石を圧入固定させる磁石収容枠が設けられたことにより、電磁アクチュエータの力量を確保しつつ、電磁アクチュエータの高さ寸法を小さくすることができ、更には、電磁アクチュエータの信頼性をも向上させることができる。
【００３０】
また、本発明によるカメラ用シャッタの駆動源に用いられる電磁アクチュエータは、以上のように構成されているため、次のような効果を得る。すなわち、撮影用開口が設けられた基板と、撮影用開口を開放・遮蔽する遮光羽根部材とを備えたカメラ用シャッタに用いられる電磁アクチュエータであって、電磁アクチュエータは、永久磁石を有して、一端部が遮光羽根部材に作動ピンを介して連結されていると共に他端部が揺動可能に軸支された可動部材と、基板に取り付けられて、永久磁石を上下方向に挟むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを有するヨーク部材と、永久磁石と対峙するようヨーク部材に設けられ、基板に対して略平行に巻回されたコイルとを有し、可動部材は、作動ピンをもった可動フレームを有し、可動フレームには、永久磁石を圧入固定させる磁石収容枠が設けられていることにより、電磁アクチュエータの信頼性が格段に向上することになるので、カメラ用シャッタの駆動源として用いる場合に有利である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るカメラ用シャッタの一実施形態を示す正面図である。
【図２】本発明に係るシャッタに適用させる電磁アクチュエータの分解斜視図である。
【図３】図２に示した電磁アクチュエータの上ヨークを外した状態の平面図である。
【図４】図３のＩＶ−ＩＶ線に沿う断面図である。
【図５】図３のＶ−Ｖ線に沿う断面図である。
【符号の説明】
１…シャッタ
２…基板
２ａ…撮影用開口
３Ａ…第１羽根群（遮光羽根部材）
３Ｂ…第２羽根群（遮光羽根部材）
４Ａ，４Ｂ…電磁アクチュエータ
６…可動部材
８…可動フレーム
９…磁石収容枠
９ａ…側壁
１１…作動ピン
１４…支持部
１３…永久磁石
１５…ヨーク部材
１６…下ヨーク
１７…上ヨーク
１８ａ，１８ｂ，１９ａ，１９ｂ…コイル。

Claims

撮影用開口が設けられた基板と、
前記撮影用開口を開放・遮蔽する遮光羽根部材と、
前記遮光羽根部材を駆動する電磁アクチュエータとを備え、
前記電磁アクチュエータは、
永久磁石を有して、一端部が前記遮光羽根部材に作動ピンを介して連結されていると共に他端部が軸支された前記基板と略平行に対向して揺動可能な可動部材と、
前記基板に取り付けられていて、前記永久磁石をその揺動方向に対して直交する方向に挟むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを有するヨーク部材と、
前記永久磁石と対峙するように前記ヨーク部材の前記ヨークに取り付けられていて、前記基板に対して略平行に巻回されたコイルとを有し、
前記可動部材は、前記作動ピンを設けていて前記基板に揺動可能に軸支された可動フレームを有し、
前記可動フレームには、前記永久磁石を圧入固定させる磁石収容枠が設けられたことを特徴とするカメラ用シャッタ。
前記磁石収容枠は前記永久磁石を包囲する側壁を有し、前記側壁の内壁面には、内方に向けて突出する圧入固定用の支持部が設けられたことを特徴とする請求項１記載のカメラ用シャッタ。
撮影用開口が設けられた基板と、
前記撮影用開口を開放・遮蔽する遮光羽根部材とを備えたカメラ用シャッタに用いられる電磁アクチュエータであって、
前記電磁アクチュエータは、
永久磁石を有して、一端部が前記遮光羽根部材に作動ピンを介して連結されていると共に他端部が軸支された前記基板と略平行に対向して揺動可能な可動部材と、
前記基板に取り付けられていて、前記永久磁石をその揺動方向に対して直交する方向に挟むように配置させた上ヨーク及び下ヨークを有するヨーク部材と、
前記永久磁石と対峙するように前記ヨーク部材の前記ヨークに取り付けられていて、前記基板に対して略平行に巻回されたコイルとを有し、
前記可動部材は、前記作動ピンを設けていて前記基板に揺動可能に軸支された可動フレームを有し、
前記可動フレームには、前記永久磁石を圧入固定させる磁石収容枠が設けられていることを特徴とするカメラ用シャッタの駆動源に用いられる電磁アクチュエータ。