JP4387145B2

JP4387145B2 - 開口制御機構、撮像装置および開口制御方法

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Publication number: JP4387145B2
Application number: JP2003308429A
Authority: JP
Inventors: 晴巳小川
Original assignee: Nitto Optical Co Ltd
Current assignee: Nitto Optical Co Ltd
Priority date: 2003-09-01
Filing date: 2003-09-01
Publication date: 2009-12-16
Anticipated expiration: 2023-09-01
Also published as: JP2005077782A

Description

本発明は、スチルカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、その他のカメラの光学系において光が通過する開口量を制御する開口制御機構、撮像装置および開口制御方法に関する。

特許文献１には、シャッタの開口制御機構が開示されている。この特許文献１の開口制御機構では、先羽板と後羽板との２つの羽板を用い、形状記憶合金に通電することで各羽板を係止位置にセットし、さらに、他の別々の形状記憶合金に通電することで各羽板の係止を順番に解除している。そして、その係止が解除されると、各羽板は、スプリングの復元力で回転する。これにより、先羽板を回転させてから後羽板を回転させるまでの期間において、レンズからの光が通過する開口が形成される。

特許文献２には、たとえば異なる大きさの２つの開口が形成された絞り羽板に板バネを接続し、さらにこの板バネに互いに逆方向に伸在させて２つの形状記憶合金を接続する絞りの開口制御機構が開示されている。そして、この特許文献２の開口制御機構では、２つの形状記憶合金の中のいずれか一方に通電することで、２つの開口の中の一方をレンズからの光が通過する位置に配置させ、２つの形状記憶合金の中の他方に通電することで、２つの開口の中の他方をレンズからの光が通過する位置に配置させる。これにより、絞りの開口を二段階に切り替えることができる。

また、特許文献２には、形状記憶合金の通電時間のデューティー比を制御することで、形状記憶合金の回復変位量を制御し、絞り羽板を２点間の任意の位置に制御可能であることが開示されている。

特開平１０−１２３５８３号公報（発明の詳細な説明、図１、図２）特開平６−２３０４５７号公報（発明の詳細な説明、図面）

上述したように、従来の開口制御機構では、形状記憶合金の収縮を利用して、シャッタや絞りの開口を制御している。

ところで、形状記憶合金は、通電によって加熱することで早い速度で収縮させることができ、シャッタや絞りの開口制御に利用することができる。

しかしながら、上述のように形状記憶合金を使用すると、形状記憶合金は、その収縮速度がシャッタや絞りの開口を制御することができる程度に早いものの、通電を停止してから元の長さに伸張するまでに時間がかかってしまうため、従来の開口制御機構では、開口を拡げる動作と閉じる動作の両方を実行するために複雑な機構が必要となる。

本発明は、上述した課題に基づいてなされたものであり、形状記憶合金などの通電収縮部材を使用しても簡単な構成でシャッタや絞りの開口を制御することができる開口制御機構、撮像装置および開口制御方法を得ることを目的とする。

本発明に係る開口制御機構は、少なくともシャッタ用の羽板と、羽板の開口を閉じる方向に、羽板を付勢する弾性部材と、通電により収縮し、その収縮により羽板を弾性部材の付勢力に抗して付勢し開口させる通電収縮部材と、通電収縮部材による羽板の開口後に、通電収縮部材の端部を通電収縮部材による付勢力が解放される方向に移動させて通電収縮部材による付勢力を解放する解放手段と、を備えるものである。

この構成を採用すれば、通電収縮部材の伸張に時間がかかったとしても、その伸張の時間に関係なく開口を制御することができる。したがって、簡単な構成で、通電収縮部材への通電によりシャッタや絞りの開口を制御することができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、回転可能あるいは移動可能に配設されて、この回転あるいは移動によってレンズからの光が通過する開口を形成する羽板と、開口が最も小さくなる状態の羽板あるいは開口がなくなる状態の羽板と当接する規制部材と、羽板を規制部材に当接させる力を羽板に加える第一弾性部材と、回転可能あるいは移動可能に配設される可動部材と、通電により可動部材を所定の位置に保持する保持手段と、羽板の動きと可動部材とを連動可能に接続し、通電により第一弾性部材による付勢方向に対抗する方向に収縮する通電収縮部材と、保持手段および通電収縮部材に通電することで、規制部材から離間させる方向に羽板を回転あるいは移動させて所定量だけ開口させ、その後、保持手段への通電を停止することで、第一弾性部材の復元力によって規制部材に当接させる方向に羽板を回転あるいは移動させる制御手段と、を有するものである。

この構成を採用すれば、通電収縮部材の伸張に時間がかかったとしても、制御手段の制御に基づく保持手段の動作により、その伸張の時間に関係なく開口を制御することができる。したがって、簡単な構成で、通電収縮部材への通電によりシャッタや絞りの開口を制御することができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した発明の構成に加えて、通電収縮部材が、その非通電時に、羽板が規制部材に当接しつつ、保持手段によって可動部材が所定の位置に保持可能な長さに形成され、保持手段を通電していない状態で可動部材を所定の位置まで引張る第二弾性部材を有するものである。

この構成を採用すれば、可動部材は移動しないので、たとえばステッピングモータやアイリスモータなどの回転子を回転させることで開口を制御する場合のように、回転子の慣性モーメントなどに起因するチャタリングなどが発生してしまうことはなく、羽板を安定に駆動することができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した各発明の構成に加えて、通電収縮部材に流れる電流を検出電流として検出する検出器を有し、通電収縮部材が、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が増加あるいは減少する形状記憶合金であり、羽板が、開口がなくなる状態まで回転可能あるいは移動可能に配設され、制御手段が、検出電流の値に基づき開口量を判定し、開口が形成され始めるタイミングを基準として、保持手段への通電を停止するタイミングを制御するものである。

この構成を採用すれば、通電収縮部材がその環境温度によって収縮したとしても開口が形成されないように通電収縮部材を形成することができる。これにより、不用意な露光を防止することができる。また、開口が形成され始めるタイミングを基準として、保持手段への通電を停止するタイミングを制御しているので、通電収縮部材に通電を開始してから開口が形成され始めるまでの期間が環境温度によって変動したとしても、開口時間や露出量を正確にすることができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した各発明の構成に加えて、制御手段が、検出電流が、開口が形成され始めるときの電流となるタイミングから時間を計測し、その時間が予め決められた露光量に対応する時間になったら、保持手段への通電を停止するものである。

この構成を採用すれば、不用意な露光を防止しつつ、正確に露出量を所望の量にすることができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した各発明の構成に加えて、通電収縮部材に流れる電流を検出電流として検出する検出器を有し、通電収縮部材が、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が増加あるいは減少する形状記憶合金であり、制御手段が、検出電流の値に基づき開口量を判定し、開口量が所望の大きさになったら、通電収縮部材の通電を停止するものである。

この構成を採用すれば、開口量を所望の大きさに制御することができる。これにより、絞りの開口量を検出電流に基づいてたとえば無段階に制御することができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した各発明の構成に加えて、制御手段が、通電収縮部材の通電を停止した後に周期的にパルス状の通電を通電収縮部材に行い、この周期的な通電による検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流より小さい場合には、検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流となるまで通電収縮部材に通電するものである。

この構成を採用すれば、通電収縮部材の収縮による開口量を、所望の大きさに維持することができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した各発明の構成に加えて、制御手段が、通電収縮部材が周囲温度による冷却で収縮し、所望の開口量が保てなくなる時間より短い周期で、通電収縮部材に周期的な通電を行うものである。

この構成を採用すれば、通電収縮部材が冷却によって収縮しはじめるまえに、通電収縮部材を所定の温度に加熱し、通電収縮部材の収縮による開口量を、所望の一定の大きさに維持することができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した各発明の構成に加えて、複数の開口の大きさに対応する複数の電流値を記憶する不揮発性メモリを有し、制御手段が、検出電流の値と、この複数の電流値の中から選択された電流値との比較に基づいて通電収縮部材の通電を制御するものである。

この構成を採用すれば、通電収縮部材の収縮による開口量を、所定の複数の開口量のいずれかに制御することができる。また、不揮発性メモリに複数の開口量に対応する複数の電流値を記憶させるので、この不揮発性メモリを交換あるいは書き換えるだけでカメラの仕様変更などに簡単に対応することができる。

本発明に係る他の開口制御機構は、上述した各発明の構成に加えて、通電収縮部材に流れる電流を検出電流として検出する検出器と、フラッシュ光を発光するフラッシュ回路とを有し、通電収縮部材が、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が増加あるいは減少する形状記憶合金であり、制御手段が、検出電流が、開口の大きさが所望の大きさとなるときの電流になったら、フラッシュ回路にフラッシュ光を発光させるものである。

この構成を採用すれば、所望の大きさに開口している状態で、フラッシュ光を確実に発光させることができる。したがって、シャッタが所望の大きさまで開き切っていないタイミングにおいてフラッシュ回路を発光させる場合に比べて、開口を通過するフラッシュ光の光量は、計算どおりの適切な光量にすることができる。

本発明に係るさらに他の開口制御機構は、少なくともシャッタ用の羽板と、羽板の開口を開く方向に、羽板を付勢する弾性部材と、通電により収縮し、その収縮により羽板を弾性部材の付勢力に抗して付勢し閉口させる通電収縮部材と、通電収縮部材による羽板の閉口後に、通電収縮部材の端部を移動させて通電収縮部材による付勢力を解放する解放手段と、を備えるものである。

本発明に係るさらに他の開口制御機構は、羽板と、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が増加または減少し、羽板を駆動して開口量を調節する形状記憶合金と、通電時に形状記憶合金に流れる電流を検出する検出器と、検出器により検出された電流の値と所望の開口量に対応する電流値とに基づいて、開口量が所望の開口量になるように形状記憶合金に通電する電流値を制御する制御手段と、を備えるものである。

この構成を採用すれば、羽板の位置検出や、周囲温度の検出をしなくても、開口量を制御できるため、簡単な構成で開口制御を行うことができる。しかも、形状記憶合金の収縮量をその通電時の抵抗値によってリアルタイムに実測することができる。

本発明に係る撮像装置は、撮像用の光学系と、光学系を介して得られる像を受光する受光部と、光学系を透過する光による受光部への露出を制御する上述したいずれか１つの開口制御機構と、を備えるものである。

本発明に係る開口制御方法は、少なくともシャッタ用である羽板の開口を閉じる方向に弾性部材で付勢し、通電により収縮する通電収縮部材を使用してその収縮により羽板を弾性部材の付勢力に抗して付勢し開口させ、通電収縮部材による羽板の開口後に、通電収縮部材の端部を移動させて通電収縮部材による付勢力を解放するものである。

この方法を採用すれば、通電収縮部材の伸張に時間がかかったとしても、保持手段の動作により、その伸張の時間に関係なく開口を制御することができる。したがって、簡単な構成で、通電収縮部材への通電によりシャッタや絞りの開口を制御することができる。

本発明では、形状記憶合金などの通電収縮部材を使用しても簡単な構成でシャッタや絞りの開口を制御することができる。

以下、本発明の実施の形態に係る開口制御機構、撮像装置および開口制御方法を、図面に基づいて説明する。以下の実施の形態では、スチルカメラを撮像装置の一例として説明する。開口制御機構は、そのスチルカメラの構成の一部として説明する。開口制御方法は、そのスチルカメラの動作の一部として説明する。

実施の形態１．
本実施の形態１に係るスチルカメラは、ハウジングを有する。また、本実施の形態１に係るスチルカメラは、このハウジング内に、レンズ装置と、フィルム装置と、シャッタ装置と、を有する。

レンズ装置は、１枚あるいは複数枚のレンズで構成される光学系を有するものであり、それらのレンズの光軸方向から入射する光を、それらレンズにより結像するものである。

フィルム装置は、フィルムホルダに巻きつけられている受光部としてのフィルムを、巻取りレバーの回転にしたがってレンズ装置の焦点面あるいはその焦点面の前後に配置するものである。なお、このフィルム装置に替えて、たとえばＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）といった電子受光素子を受光部としてレンズ装置の焦点面あるいはその焦点面の前後に配置してもよい。

シャッタ装置は、後述のシャッタ機構１（図１参照）と、シャッタ駆動回路３５（図３参照）と、シャッタ制御部と、を有する。この実施の形態１のシャッタ制御部は、後述するカメラ制御部７１の一部として実現される。

図１は、本発明の実施の形態１に係るスチルカメラのシャッタ機構を示す正面図である。

シャッタ機構１は、平板形状のシャッタ基準板１１を有する。シャッタ基準板１１には、円形にシャッタ開口部１２が形成される。シャッタ開口部１２は、このスチルカメラの最大の開口での絞り値に応じた大きさに形成される。シャッタ基準板１１は、シャッタ開口部１２の円形の中心がレンズ装置の光軸と一致し、かつ、シャッタ開口部１２がレンズ装置の光軸と垂直になるように、レンズ装置とフィルム装置との間に配設される。

シャッタ基準板１１には、シャッタ開口部１２の円形の中心から等距離となる位置に、２つの回転軸１３，１４が互いに平行な状態で立設される。この２つの回転軸は、図１においては、シャッタ開口部１２の左側に位置している。

２つの回転軸１３，１４の中の一方の回転軸（図１において上側となる回転軸。これを以下、第一回転軸という。）１３には、羽板としての第一シャッタ羽板１５が回転可能に軸支される。２つの回転軸の中の他方の回転軸（図１において下側となる回転軸。これを以下、第二回転軸という。）１４には、羽板としての第二シャッタ羽板１６が回転可能に軸支される。

第一シャッタ羽板１５は、半円環部１５ａと、連結部１５ｂと、丸孔１５ｃと、長孔１５ｄと、切欠部１５ｅと、を有する。半円環部１５ａは、たとえば、シャッタ開口部１２と略同じ半径の内径とその半径の３倍以上の外径とを有する円環を基本形状とし、その円環の略半分〜略１／４を切り欠いた形状を有する。

第一シャッタ羽板１５の連結部１５ｂは、略長方形形状を有し、その長尺方向一端側の隅に丸孔１５ｃが形成されるとともに、その長尺方向他端において半円環部１５ａへと連続する。半円環部１５ａは、開口部１５ｆの切り欠き方向（すなわち半円環部１５ａが向いている方向）が連結部１５ｂの短尺方向に沿った方向となるように連結部１５ｂに一体化されている。連結部１５ｂの長尺方向の長さは、丸孔１５ｃを第一回転軸１３に取り付け回転させると、半円環部１５ａによる開口部１５ｆがシャッタ開口部１２と重なるように形成される。

第一シャッタ羽板１５の長孔１５ｄは、連結部１５ｂに形成される。具体的には、第一シャッタ羽板１５の長孔１５ｄは、丸孔１５ｃよりも半円環部１５ａ寄りの部位において、連結部１５ｂの略短尺方向に沿って形成される。切欠部１５ｅは、半円環部１５ａに形成される。具体的には、切欠部１５ｅは、半円環部１５ａの中心を通る連結部１５ｂの短尺方向と平行な線分に沿って、半円環部１５ａの内径から外側に向かって先細りとなるように形成される。

第二シャッタ羽板１６は、半円環部１６ａと、連結部１６ｂと、丸孔１６ｃと、長孔１６ｄと、切欠部１６ｅと、を有し、第二シャッタ羽板１６の外形形状は第一シャッタ羽板１５と同一の外形形状に形成される。そして、第一シャッタ羽板１５は、半円環部１５ａの開口部１５ｆが図１において上向きとなる姿勢で第一回転軸１３に回転可能に軸支され、第二シャッタ羽板１６は、半円環部１５ａの開口部１６ｆが図１において下向きとなる姿勢で第二回転軸１４に回転可能に軸支される。

第二回転軸１４には、第二シャッタ羽板１６の他に、羽駆動レバー１７が回転可能に軸支される。羽駆動レバー１７は、第二回転軸１４には固着されておらず、第二回転軸１４によって第二シャッタ羽板１６と連動することはない。羽駆動レバー１７は、第二回転軸１４が挿入される回転部１７ａと、この回転部１７ａを中心として三方へ伸在する３本のリンク部１７ｂ，１７ｃ，１７ｄと、を有する。第一リンク部１７ｂおよび第三リンク部１７ｄは、回転部１７ａを中心にして略対向しており、第二リンク部１７ｃは、回転部１７ａを中心として第一リンク部１７ｂと第三リンク部１７ｄに対して略垂直方向に延びている。

第一リンク部１７ｂには、羽駆動ピン１７ｅが立設される。羽駆動レバー１７を第二回転軸１４に取り付けた状態で、羽駆動ピン１７ｅは、第一シャッタ羽板１５の長孔１５ｄおよび第二シャッタ羽板１６の長孔１６ｄに挿通される。

したがって、羽駆動レバー１７が第二回転軸１４の周囲で回転すると、第一シャッタ羽板１５は第一回転軸１３の周囲で回転し、且つ、第二シャッタ羽板１６は第二回転軸１４の周囲で、第一シャッタ羽板１５とは逆回りに回転する。具体的には、羽駆動レバー１７が図１の紙面において左回りに回転すると、第一シャッタ羽板１５は図１の紙面において右回りに回転し、かつ、第二シャッタ羽板１６は図１の紙面において左回りに回転する。これにより、シャッタ開口部１２上で第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６との間に開口が形成される。また、羽駆動レバー１７が図１の紙面において右回りに回転すると、第一シャッタ羽板１５は図１の紙面において左回りに回転し、かつ、第二シャッタ羽板１６は図１の紙面において右回りに回転する。これにより、シャッタ開口部１２上で第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６とは重なり、先の開口は塞がれる。

第二リンク部１７ｃは、図１に示すように、第一シャッタ羽板１５の半円環部１５ａと第二シャッタ羽板１６の半円環部１６ａとがシャッタ開口部１２上で重なり合い、開口のない状態において、シャッタ基準板１１に設けられた規制部材としての回転止めピン１８に当接する。具体的には、第二リンク部１７ｃは、図１においてその右側面に回転止めピン１８が当接する。したがって、羽駆動レバー１７は、回転止めピン１８に第二リンク部１７ｃが当接している状態からは、右方向に回転することはできず、左方向のみに回転することができる。

また、第二リンク部１７ｃの先端には、貫通孔１７ｆが形成される。シャッタ基準板１１の回転止めピン１８よりも図１において上方には固定ピン１９が形成される。この貫通孔１７ｆと固定ピン１９との間には、弾性部材あるいは第一弾性部材としての閉バネ２０が配設される。第二リンク部１７ｃが回転止めピン１８に当接している状態でのこの貫通孔１７ｆと固定ピン１９との間隔は、閉バネ２０の自然長の長さよりも広い。そのため、閉バネ２０は、常に伸張された状態で貫通孔１７ｆと固定ピン１９との間に掛け渡され、第二リンク部１７ｃが回転止めピン１８に当接している状態においても羽駆動レバー１７を右向きに回転させる力を羽駆動レバー１７に加える。

第三リンク部１７ｄの先端には、繊維状形状記憶合金２１の一端が固定される。繊維状形状記憶合金２１は、加熱され高温になると収縮する特性を有する。繊維状形状記憶合金２１は、低温（常温域）では糸のように柔らかいが、加熱されて収縮した状態では硬くなる。

図２は、図１に示す繊維状形状記憶合金２１の収縮特性を示す温度収縮特性図である。この温度収縮特性図には、繊維状形状記憶合金２１の加熱収縮過程曲線および冷却伸張過程曲線が示される。横軸は、繊維状形状記憶合金２１の温度であり、縦軸は、繊維状形状記憶合金２１の収縮ひずみ（％）である。繊維状形状記憶合金２１の収縮ひずみ（％）は、繊維状形状記憶合金２１の温度が０度であるときを基準としている。繊維状形状記憶合金２１の０度での長さをＬとしたとき、収縮ひずみ（％）がｘ％であるとは、繊維状形状記憶合金２１の長さが（１００−ｘ）×Ｌ÷１００の長さになっていることを意味する。

加熱収縮過程曲線は、繊維状形状記憶合金２１を加熱しているときの温度と収縮ひずみ率との関係を示す特性曲線である。そして、この繊維状形状記憶合金２１は、０度から約７０度まで加熱すると約１．０％程度の収縮ひずみまでゆっくりと収縮し、約７０度から約８０度まで加熱すると約５．０％の収縮ひずみまで急激に収縮し、約８０度から約１００度まで加熱すると約６．０％の収縮ひずみまでゆっくりと収縮する特性を示す。

冷却収縮過程曲線は、繊維状形状記憶合金２１を冷却しているときの温度と収縮ひずみ率との関係を示す特性曲線である。そして、この繊維状形状記憶合金２１は、約１００度から約７５度まで冷却すると約６．０％の収縮ひずみから約５．０％の収縮ひずみまでゆっくりと伸張し、約７５度から約６５度まで冷却すると約１．０％の収縮ひずみまで急激に伸張し、約６５度から０度まで冷却すると０％程度の収縮ひずみまでゆっくりと伸張する特性を示す。

図１に戻り、繊維状形状記憶合金２１の他端は、解放手段あるいは可動部材としての可動片２２の一端に固定される。可動片２２は、直線状の金属製部材であり、可動片２２の他端部には、貫通孔２２ａが形成される。この貫通孔２２ａには、第二回転軸１４と平行となるようにハウジングに形成された第三回転軸２３が挿入される。可動片２２は、第三回転軸２３の周囲で回転可能に軸支される。また、可動片２２は、繊維状形状記憶合金２１がシャッタ基準板１１と略平行となる位置に配置される。

なお、この実施の形態１では、可動片２２と羽駆動ピン１７ｅは、同一平面内で回転し、繊維状形状記憶合金２１は、可動片２２と羽駆動レバー１７との間で一直線状に配設される。なお、可動片２２と羽駆動ピン１７ｅとを互いに平行な２つの回転面においてそれぞれ回転させるとともに、この２つの回転面の間に配設されたプーリなどの支持機構で繊維状形状記憶合金２１を屈曲あるいは湾曲させるように構成してもよい。繊維状形状記憶合金２１をレンズ装置の鏡筒の周囲に沿って配置するように構成してもよい。

可動片２２の一端近傍には、解放手段あるいは保持手段としての保持マグネット２４が配設される。保持マグネット２４は、Ｕ字型の鉄心２４ａにコイル２４ｂを巻きつけたものである。なお、この実施の形態１において、保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａは、可動片２２の回転面に配設される。保持マグネット２４のコイル２４ｂに通電がなされると、可動片２２は、磁気的な吸引力によって、保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａに吸着する。

可動片２２の中央部には貫通孔２２ｂが形成される。ハウジングには保持マグネット２４の近傍に固定ピン２５が形成される。この貫通孔２２ｂと固定ピン２５との間には、第二弾性部材としてのマグネットバネ２６が配設される。可動片２２がＵ字型の鉄心２４ａに当接している状態でのこの貫通孔２２ｂと固定ピン２５との間隔は、マグネットバネ２６の自然長の長さよりも広い。そのため、マグネットバネ２６は、常に伸張された状態で貫通孔２２ｂと固定ピン２５との間に掛け渡され、可動片２２がＵ字型の鉄心２４ａに当接している状態においても可動片２２を右向きに回転させる力を可動片２２に加える。

マグネットバネ２６が可動片２２に加える力は、閉バネ２０が羽駆動レバー１７に加える力よりも小さい。そのため、マグネットバネ２６が可動片２２に加える力は、繊維状形状記憶合金２１に軽い引張力を与えるものの、その力で羽駆動レバー１７の第二リンク部１７ｃが回転止めピン１８から離間してしまうことはない。

なお、たとえば保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａと可動片２２との間に固定ピンを設け、保持マグネット２４が可動片２２を吸着することで可動片２２がこの固定ピンに当接するように構成してもよい。この場合には、マグネットバネ２６の自然長は、可動片２２が固定ピンに当接している状態で、可動片２２の中央部の貫通孔と固定ピンとの間隔よりも短くすればよい。このように可動ピンが当接する固定ピンを保持マグネット２４とは別に設けた場合には、保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａは、単に磁気的な吸引力を可動片２２に作用させることができればよいので、可動片２２の回転面に配設されていなくてもよい。

また、繊維状形状記憶合金２１の常温での長さは、保持マグネット２４が可動片２２を吸着していなくても、可動片２２が保持マグネット２４に当接する長さに形成される。つまり、繊維状形状記憶合金２１の長さは、第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６とによる開口がない状態で、可動片２２が保持マグネット２４に当接する長さに形成されている。これにより、繊維状形状記憶合金２１が収縮していないときには、常に、可動片２２が保持マグネット２４に当接することになる。

図３は、本発明の実施の形態１に係るスチルカメラの電子回路を示す回路構成図である。

スチルカメラの電子回路は、主に、バッテリ３１と、昇圧回路３２と、フラッシュ回路３３と、シャッタ駆動回路３５と、マイクロコンピュータ３６と、不揮発性メモリとしてのＥＥＰＲＯＭ（ＥｌｅｃｔｒｉｃａｌｌｙＥｒａｓａｂｌｅＰｒｏｇｒａｍｍａｂｌｅＲｅａｄ−ＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）３７と、フィルム感度などを示すＩＳＯ情報読取回路３８と、測距回路３９と、測光回路４０と、レリーズボタン４１と、を有する。

バッテリ３１は、たとえば充電電池、一次電池などの蓄電池が利用される。バッテリ３１のマイナス端子は、グランド４２に接続される。

昇圧回路３２は、バッテリ３１の電源電圧を所定の電圧に昇圧する。昇圧回路３２が生成する電圧は、バッテリ３１の電圧が低下したとしても、略一定の電圧に安定する。

フラッシュ回路３３は、コンデンサと、放電ランプとを有する。そして、フラッシュ回路３３は、マイクロコンピュータ３６からのチャージセット信号に応じた電位にコンデンサを充電し、フラッシュトリガ信号によりこのコンデンサの充電電圧を放電ランプに印加する。放電ランプは、この充電電圧の印加によって点灯する。放電ランプの光がフラッシュ光として被写体へ放射される。また、フラッシュ回路３３は、コンデンサの充電電圧を充電信号として出力する。

シャッタ駆動回路３５は、マグネットトランジスタ５１と、第一抵抗５２と、通電トランジスタ５３と、第二抵抗５４と、検出抵抗５５と、を有する。

マグネットトランジスタ５１は、ＰＮＰトランジスタである。マグネットトランジスタ５１のエミッタは、バッテリ３１のプラス端子に接続される。マグネットトランジスタ５１のコレクタは、保持マグネット２４のコイル２４ｂの一端に接続される。保持マグネット２４のコイル２４ｂの他端は、グランド４２（バッテリ３１のマイナス端子などが接続される接地点）に接続される。また、マグネットトランジスタ５１のベースは、第一抵抗５２の一端に接続される。第一抵抗５２の他端は、マイクロコンピュータ３６に接続される。すなわち、マグネットトランジスタ５１とコイル２４ｂの直列回路が、バッテリ３１に接続される。

通電トランジスタ５３は、ＰＮＰトランジスタである。通電トランジスタ５３のエミッタは、昇圧回路３２に接続される。通電トランジスタ５３のコレクタは、繊維状形状記憶合金２１の一端に接続される。繊維状形状記憶合金２１の他端は、検出抵抗５５の一端に接続されている。検出抵抗５５の他端は、グランド４２に接続されている。また、通電トランジスタ５３のベースは、第二抵抗５４の一端に接続される。第二抵抗５４の他端は、マイクロコンピュータ３６に接続される。すなわち、通電トランジスタ５３と繊維状形状記憶合金２１と検出抵抗５５の直列回路が、昇圧回路３２に接続される。

ＩＳＯ情報読取回路３８は、フィルム装置に装填されたフィルムパトローネからＩＳＯ情報を読み取るものである。そして、ＩＳＯ情報読取回路３８は、読み取ったＩＳＯ情報をマイクロコンピュータ３６へ出力する。

測距回路３９は、スチルカメラの正面方向の被写体までの距離を測定するものである。そして、測距回路３９は、測定した被写体までの距離情報をマイクロコンピュータ３６へ出力する。

測光回路４０は、スチルカメラの正面方向の明るさを測定する。そして、測光回路４０は、測定した明るさの情報をマイクロコンピュータ３６へ出力する。

レリーズボタン４１は、第一スイッチ４１ａと、第二スイッチ４１ｂと、を有する。第一スイッチ４１ａは、レリーズボタン４１が半分押されると、オフ状態からオン状態になる。第二スイッチ４１ｂは、レリーズボタン４１がすべて押されると、オフ状態からオン状態になる。第一スイッチ４１ａの一端および第二スイッチ４１ｂの一端はグランド４２に接続される。第一スイッチ４１ａの他端は、プルアップ抵抗４３にてプルアップされるとともに、マイクロコンピュータ３６に接続されている。第二スイッチ４１ｂの他端は、プルアップ抵抗４４にてプルアップされるとともに、マイクロコンピュータ３６に接続されている。

ＥＥＰＲＯＭ３７は、撮影設定選択テーブル６１と、ピンホール電流値６３と、を記憶する。

撮影設定選択テーブル６１は、シャッタスピードの各値と、露出値およびスチルカメラの絞り値との対応関係の情報を有するテーブルである。このように撮影設定選択テーブル６１などのスチルカメラに固有の情報を、マイクロコンピュータ３６とは別体のＥＥＰＲＯＭ３７に記憶させることで、スチルカメラの仕様変更などがあったとしても、マイクロコンピュータ３６や電子回路に変更を加えることなく、ＥＥＰＲＯＭ３７を交換あるいは書換えるだけで簡単にその変更に対応することができる。なお、ＥＥＰＲＯＭ３７は、予めスチルカメラに固有の情報を書き込んだものを使用しても、マイクロコンピュータ３６でスチルカメラに固有の情報を書き込むようにしてもよい。

ピンホール電流値６３は、第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６との間に開口が形成され始めるときに繊維状形状記憶合金２１に流れる電流値である。繊維状形状記憶合金２１は、加熱されているときには、後述する図６のｔｐからｔＦの期間の電流波形に例示するように、その加熱による温度上昇に伴ってその抵抗値が単調に減少する特性を示す。つまり、繊維状形状記憶合金２１の加熱時の温度と繊維状形状記憶合金２１の抵抗値とは、１対１対応の関係にある。したがって、通電の際に繊維状形状記憶合金２１に流れる電流値は、繊維状形状記憶合金２１の長さと１対１対応の関係にある。そして、このピンホール電流値６３は、後述する図６のｔｐのタイミングにおいて繊維状形状記憶合金２１に流れる電流値であり、この実施の形態１に係るスチルカメラではこのｔｐのタイミングにおいて第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６との間に開口が形成され始める。

マイクロコンピュータ３６は、不揮発性のメモリ３６ａと、中央処理装置（ＣＰＵ：ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）３６ｂと、検出器としてのＡＤコンバータ３６ｃと、を有する。ＡＤコンバータ３６ｃは、入力されるアナログ電圧をデジタル値へ変換するものである。ＡＤコンバータ３６ｃには、検出抵抗５５の他端が接続される。メモリ３６ａには、スチルカメラ制御プログラム６２が記憶されている。中央処理装置３６ｂは、メモリ３６ａからスチルカメラ制御プログラム６２を読み込んで実行する。これにより、マイクロコンピュータ３６により、制御手段としてのカメラ制御部７１（図４参照）が実現される。なお、このスチルカメラ制御プログラム６２は、出荷時に予め記憶されるが、ＣＤ−ＲＯＭなどの記録媒体や、通信回線などの伝送媒体を介して、マイクロコンピュータ３６のメモリ３６ａに記憶するようにしてもよい。

図４は、図３のスチルカメラの電子回路によって実現されるカメラ制御部７１の一例およびその周辺回路を示すブロック図である。カメラ制御部７１は、露出設定部７２と、タイミング制御部７３と、通電トランジスタ制御部７４と、マグネット制御部７５と、フラッシュ制御部７６と、ピンホール検出部７７と、を有する。

通電トランジスタ制御部７４は、反転バッファ８１を有する。反転バッファ８１の出力は、第二抵抗５４の他端に接続される。

マグネット制御部７５は、反転バッファ９１を有する。反転バッファ９１の出力は、第一抵抗５２の他端に接続される。

ピンホール検出部７７は、乗算器１１１と、コンダクタンスレジスタ１１２と、レジスタ１１３と、コンパレータ１１４と、を有する。レジスタ１１３には、露出設定部７２によってピンホール電流値６３が記憶される。コンダクタンスレジスタ１１２には、検出抵抗５５の抵抗値の逆数が記憶される。乗算器１１１は、コンダクタンスレジスタ１１２の値をＡＤコンバータ３６ｃのデジタル値に乗算する。コンパレータ１１４は、その反転入力の値より非反転入力の値のほうが大きいときにはハイレベルを出力し、大きくないときにはローレベルを出力する。コンパレータ１１４の非反転入力には、乗算器１１１の出力が入力され、コンパレータ１１４の反転入力には、レジスタ１１３に記憶されている電流値が入力される。

フラッシュ制御部７６は、露出設定部７２からの設定信号に基づいて、チャージセット信号をフラッシュ回路３３へ出力する。また、フラッシュ制御部７６は、充電信号を検出して、コンデンサの充電電圧が所定の電圧になっているか否かを確認する。さらに、フラッシュ制御部７６は、繊維状形状記憶合金２１に流れる電流値に基づいて各時点での開口量を取得し、所望の開口量となっているときに、フラッシュ回路３３へフラッシュトリガ信号を出力する。

タイミング制御部７３は、レジスタ１０１と、タイマ１０２と、コンパレータ１０３と、第一論理積回路１０４と、第二論理積回路１０５と、反転回路１０６と、を有する。

反転回路１０６は、その入力レベルを反転して出力する。反転回路１０６の入力には、第二スイッチ４１ｂの他端が接続される。

タイマ１０２は、カウント開始信号が入力されたら、時間の計測を開始する。タイマ１０２には、コンパレータ１１４の出力がカウント開始信号として入力される。また、この時間計測前のタイマ１０２のカウント値（初期値）は０である。

レジスタ１０１は、シャッタスピードに基づき得られる露出量に応じて決定されるシャッタを開いている期間に相当する露光時間を記憶する。コンパレータ１０３は、その反転入力の値より非反転入力の値のほうが大きいときにはハイレベルを出力し、大きくないときにはローレベルを出力する。コンパレータ１０３の非反転入力には、レジスタ１０１に記憶されている値が入力され、コンパレータ１０３の反転入力には、タイマ１０２の計測時間が入力される。

第一論理積回路１０４は、２つの入力がともにハイレベルである期間のみにハイレベルを出力するものである。第一論理積回路１０４の２つの入力の中の一方には、コンパレータ１０３の出力が入力され、第一論理積回路１０４の２つの入力の中の他方には、反転回路１０６の出力が接続される。第一論理積回路１０４の出力は、反転バッファ８１の入力に接続される。

第二論理積回路１０５は、２つの入力がともにハイレベルである期間のみにハイレベルを出力するものである。第二論理積回路１０５の２つの入力の中の一方には、コンパレータ１０３の出力が入力され、第二論理積回路１０５の２つの入力の中の他方には、反転回路１０６の出力が接続される。第二論理積回路１０５の出力は、反転バッファ９１の入力に接続される。

露出設定部７２は、レリーズボタン４１の第一スイッチ４１ａの他端が接続される。露出設定部７２には、測光回路４０の明るさ情報と、ＩＳＯ情報読取回路３８のＩＳＯ情報と、測距回路３９の距離情報と、撮影設定選択テーブル６１とが入力される。露出設定部７２は、フラッシュ制御部７６へ設定信号を出力し、レジスタ１０１にシャッタスピードを設定する。

次に、この実施の形態１に係るスチルカメラの動作を説明する。

レリーズボタン４１が押されていない状態では、第一スイッチ４１ａおよび第二スイッチ４１ｂはオフ状態にある。第二スイッチ４１ｂがオフ状態であると、反転回路１０６はローレベルを出力し、第一論理積回路１０４および第二論理積回路１０５もローレベルを出力する。したがって、通電トランジスタ制御部７４の反転バッファ８１はハイレベルを出力し、通電トランジスタ５３はオフ状態である。同様に、マグネット制御部７５の反転バッファ９１はハイレベルを出力し、マグネットトランジスタ５１はオフ状態である。

マグネットトランジスタ５１がオフ状態になっている場合、保持マグネット２４は磁気的な吸引力を発揮しない。そのため、可動片２２は、第三回転軸２３の周囲で自由に回転することができる状態にある。但し、マグネットバネ２６の力によって、可動片２２は、保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａの近傍あるいは当接した状態に保持される。また、マグネットバネ２６の力によって、繊維状形状記憶合金２１には軽い引張力が加えられ、たわみのない状態となっている。

また、マグネットトランジスタ５１とともに通電トランジスタ５３がオフ状態になっている場合、閉バネ２０の力によって、羽駆動レバー１７の第二リンク部１７ｃは回転止めピン１８に当接している。この第二リンク部１７ｃが回転止めピン１８に当接している状態では、第一シャッタ羽板１５の半円環部１５ａと第二シャッタ羽板１６の半円環部１５ａとがシャッタ開口部１２上で重なり合う。これにより、レンズ装置に入射された光は、第一シャッタ羽板１５および第二シャッタ羽板１６によって遮られ、フィルムが感光してしまうことはない。また、繊維状形状記憶合金２１の温度が環境温度によって若干上昇しても、第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６との間に開口は形成されない。その結果、不用意な露出を防止することができる。

そして、スチルカメラの利用者は、レンズの光軸方向を被写体にむけた姿勢でスチルカメラを保持し、その状態でレリーズボタン４１を押す。

レリーズボタン４１が押されると、まず、第一スイッチ４１ａがオン状態に変化する。第一スイッチ４１ａがオン状態になると、露出設定部７２は、測光回路４０の明るさ情報とＩＳＯ情報読取回路３８のＩＳＯ情報とに基づいて露出値を演算する。また、露出設定部７２は、演算した露出値とカメラの絞り値とに対応したシャッタスピードを撮影設定選択テーブル６１から選択する。なお、レンズ装置が自動焦点合わせを必要とする場合には、この第一スイッチ４１ａがオン状態に変化した後に、測距回路３９の距離情報に基づいて制御すればよい。

そして、露出設定部７２は、選択したシャッタスピードをレジスタ１０１に設定し、フラッシュ発光を必要とする場合にはさらにフラッシュ制御部７６へ設定信号を出力する。選択したシャッタスピードがレジスタ１０１に設定されることで、コンパレータ１０３は、ハイレベルを出力する。また、フラッシュ制御部７６は、露出設定部７２からの設定信号に基づいて、チャージセット信号をフラッシュ回路３３へ出力した後、充電信号に基づいてコンデンサの充電電圧が所望の電圧になっているか否かを確認する。なお、コンデンサの充電電圧が所望の電圧にならない場合には、フラッシュ制御部７６は、たとえば警告音や警告表示を行うとよい。

さらにレリーズボタン４１が押されて第二スイッチ４１ｂがオン状態に変化すると、反転回路１０６の出力がハイレベルへ変化する。したがって、第一論理積回路１０４の出力および第二論理積回路１０５の出力はともに、ローレベルからハイレベルへ変化する。この時点では、コンパレータ１０３がハイレベルを出力しているので、第二論理積回路１０５の出力がハイレベルになると、反転バッファ９１はローレベルを出力し、マグネットトランジスタ５１はオン状態になる。マグネットトランジスタ５１がオン状態になると保持マグネット２４のコイル２４ｂに電流が流れ、この電流によって鉄心２４ａに発生する磁気的な吸引力によって、可動片２２は、保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａに吸着して保持される。図５は、図１のシャッタ機構１において、可動片２２が保持マグネット２４に吸着保持されている状態を示す図である。繊維状形状記憶合金２１が常温ではほとんど収縮していないので、図１に示すように、可動片２２はもともとマグネットバネ２６の力によって保持マグネット２４に当接している。したがって、保持マグネット２４に通電しても、シャッタ機構１の各部品は動かない。

また、第一論理積回路１０４の出力がハイレベルになると、コンパレータ１０３がハイレベルを出力しているので、反転バッファ８１はローレベルを出力し、通電トランジスタ５３はオン状態になる。通電トランジスタ５３がオン状態になると、昇圧回路３２から通電トランジスタ５３を介して繊維状形状記憶合金２１に電流が流れる。

繊維状形状記憶合金２１は、通電によってジュール熱を発生し、その発熱によって温度が上昇する。

図６は、繊維状形状記憶合金２１に流れる電流波形とシャッタの開口状態との関係を示す特性図である。横軸は時間であり、縦軸は、電流値あるいは開口量である。時刻ｔＯＮは、第二スイッチ４１ｂがオン状態になって、繊維状形状記憶合金２１に電流が流れ始めたタイミングである。

繊維状形状記憶合金２１への通電に起因する温度上昇によって、繊維状形状記憶合金２１は、縮み始める。繊維状形状記憶合金２１の他端は、可動片２２とともに保持マグネット２４によって固定されている。したがって、繊維状形状記憶合金２１が縮むことで羽駆動レバー１７の第三リンク部１７ｄが引っ張られ、羽駆動レバー１７は、右に回転する。図７は、図１のシャッタ機構１において、繊維状形状記憶合金２１が縮むことで羽駆動レバー１７が右に一定量回転した状態を示す図である。そして、羽駆動レバー１７が右に回転することで、第一シャッタ羽板１５は左に回転し、第二シャッタ羽板１６は右に回転する。

ところで、ピンホール検出部７７は、繊維状形状記憶合金２１の通電電流値に基づき、開口がピンホール状に形成されたか否かを監視しており、開口が形成されたタイミングで、タイマ１０２への信号をハイレベルとする。これにより、タイマ１０２は、時間の計測を開始する。

繊維状形状記憶合金２１がさらに縮むと、第一シャッタ羽板１５の半円環部１５ａと第二シャッタ羽板１６の半円環部１５ａとがシャッタ開口部１２上から離脱し、シャッタ開口部１２の全域が露出する。図８は、図１のシャッタ機構１において、シャッタを開き切った状態を示す図である。このタイミングは、図６ではｔＦのタイミングである。

このように繊維状形状記憶合金２１は、通電を開始してからの経過時間が長くなるほど縮んでゆき、図６に示すように、それにしたがって第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６とに形成される開口も大きくなってゆく。

なお、フラッシュ回路３３は、検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流になったら、フラッシュ光を発光させる。

その後、タイマ１０２の計測時間がレジスタ１０１に記憶されている露光時間より大きくなると、コンパレータ１０３は、その出力をローレベルへ変化させる。コンパレータ１０３の出力がローレベルへ変化すると、第二論理積回路１０５の出力はローレベルへ変化し、反転バッファ９１の出力はハイレベルへ変化する。反転バッファ９１の出力がハイレベルになると、マグネットトランジスタ５１はオフ状態へ変化し、保持マグネット２４のコイル２４ｂへの通電が停止する。このタイミングは、図６ではｔＯＦＦのタイミングである。コイル２４ｂへの通電が停止されると、保持マグネット２４は磁気的な吸引力を発揮しないので、可動片２２は、閉バネ２０による復元力とマグネットバネ２６による復元力との不平衡により回動する。すなわち、閉バネ２０の力がマグネットバネ２６の力よりも大きいので、可動片２２は、保持マグネット２４から離れ、羽駆動レバー１７は、その羽駆動レバー１７の第二リンク部１７ｃが回転止めピン１８に当接するまで右回りに回転する。図９は、図１のシャッタ機構１において、コイル２４ｂへの通電を停止した直後の状態を示す図である。これにしたがって、第一シャッタ羽板１５は右に回転し、第二シャッタ羽板１６は左に回転し、シャッタ開口部１２を、第一シャッタ羽板１５および第二シャッタ羽板１６が覆う。これにより、シャッタは閉じられる。

また、他方で、コンパレータ１０３の出力がローレベルへ変化すると、第一論理積回路１０４の出力はローレベルへ変化し、反転バッファ８１の出力はハイレベルへ変化する。反転バッファ８１の出力がハイレベルになると、通電トランジスタ５３はオフ状態へ変化し、繊維状形状記憶合金２１への通電が停止する。繊維状形状記憶合金２１の通電が停止されると、繊維状形状記憶合金２１は、自然に冷却されはじめる。通電が停止された直後では、繊維状形状記憶合金２１は、収縮した状態にある。そのため、図９に示すように、通電が停止された直後では、可動片２２は、保持マグネット２４の鉄心２４ａから離間した状態になっている。

その後、繊維状形状記憶合金２１の自然冷却が進むと、繊維状形状記憶合金２１は、徐々に伸張して元の長さに戻り、図５に示すように、可動片２２が保持マグネット２４の鉄心２４ａに当接した状態に戻る。冷却伸張過程では、図２で示したように伸張が急峻に進行する温度が低いこともあり、元の長さに戻るまでの時間は長くなるが、本実施の形態１では、可動片２２および保持マグネット２４により繊維状形状記憶合金２１の他端を開放することで、高速にシャッタを閉じている。

以上のように、この実施の形態１に係るスチルカメラでは、繊維状形状記憶合金２１を通電して発熱させ、繊維状形状記憶合金２１の通電による収縮を利用して、シャッタ装置を開閉することができる。

実施の形態１によれば、シャッタ用である第一シャッタ羽板１５および第二シャッタ羽板１６の間の開口を閉じる方向に閉じバネ２０で付勢し、通電により収縮する繊維状形状記憶合金２１を使用してその収縮により第一シャッタ羽板１５および第二シャッタ羽板１６を閉じバネ２０の付勢力に抗して付勢し開口させ、繊維状形状記憶合金２１による第一シャッタ羽板１５および第二シャッタ羽板１６の間の開口後に、繊維状形状記憶合金２１の他端を移動させて繊維状形状記憶合金２１による付勢力を解放している。そのため、繊維状形状記憶合金２１の伸張に時間がかかったとしても、繊維状形状記憶合金２１による付勢力を解放することで、その伸張の時間に関係なく開口を制御することができる。したがって、簡単な構成で、繊維状形状記憶合金２１への通電によりシャッタの開口を制御することができる。

また、実施の形態１によれば、繊維状形状記憶合金２１が、その非通電時に、羽駆動レバー１７が回転止めピン１８に当接しつつ、保持マグネット２４によって可動片２２が所定の保持位置に保持可能な長さに形成され、保持マグネット２４のコイル２４ｂを通電していない状態で可動片２２を所定の位置まで引張るマグネットバネ２６を有する。これにより、可動片２２は移動しないので、たとえばステッピングモータやアイリスモータなどの回転子を回転させることで開口を制御する場合のように、回転子の慣性モーメントなどに起因するチャタリングなどが発生してしまうことはなく、羽板を安定に駆動することができる。

また、実施の形態１によれば、繊維状形状記憶合金２１に流れる電流を検出電流として検出するＡＤコンバータ３６ｃを有し、繊維状形状記憶合金２１が、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が減少する形状記憶合金であり、第一シャッタ羽板１５および第二シャッタ羽板１６が、開口がなくなる状態まで回転可能に配設され、カメラ制御部７１が、検出電流の値に基づき開口量を判定し、開口が形成され始めるタイミングを基準として、保持マグネット２４への通電を停止するタイミングを制御している。具体的には、カメラ制御部７１は、検出電流が、ピンホール電流値６３となるタイミングから時間を計測し、その時間が予め決められた露光量に対応する時間になったら、保持マグネット２４への通電を停止している。これにより、繊維状形状記憶合金２１がその環境温度によって収縮したとしても開口が形成されないように繊維状形状記憶合金２１を形成することができる。これにより、不用意な露光を防止することができる。また、開口が形成され始めるタイミングを基準として、保持マグネット２４への通電を停止するタイミングを制御しているので、繊維状形状記憶合金２１に通電を開始してから開口が形成され始めるまでの期間が環境温度によって変動したとしても、開口時間や露出量を正確にすることができる。

実施の形態２．
実施の形態２に係るスチルカメラは、実施の形態１におけるシャッタ装置を、プログラムシャッタ装置としたものである。実施の形態２におけるプログラムシャッタ装置は、実施の形態１のシャッタ装置と同様の機械的構成を有するが、両者の制御方法は異なる。

図１０は、実施の形態２に係るスチルカメラの電子回路を示す回路構成図である。ＥＥＰＲＯＭ３７は、撮影設定選択テーブル６５と、ピンホール電流値６３と、Ｆ−Ｉテーブル６４と、を記憶する。

撮影設定選択テーブル６５は、シャッタスピードおよび絞り値が、露出値に対応付けられているテーブルである。

Ｆ−Ｉテーブル６４は、複数の絞り値（Ｆ値）のそれぞれに対して繊維状形状記憶合金２１に通電する電流値を対応付けたテーブルである。Ｆ値は、シャッタの開口量を示す値である。複数のＦ値の組み合わせとしては、たとえば、Ｆ２．８、Ｆ４、Ｆ５．６、Ｆ８、Ｆ１１、Ｆ１６などがある。Ｆに続く番号が小さくなると絞り値は開放値に近くなる。そして、Ｆ−Ｉテーブル６４には、この各絞り値に対する電流値が対応付けられている。
実施の形態２におけるカメラ制御プログラム６２ａは、プログラムシャッタに対応した制御を行うためのカメラ制御プログラムである。
なお、図１０におけるその他の構成については、実施の形態１の場合と同様であり、同一の符号を付してその説明を省略する。

図１１は、実施の形態２における繊維状形状記憶合金２１に流れる電流波形とシャッタの開口状態との関係を示す特性図である。横軸は時間であり、左の縦軸は電流値であり、右の縦軸は開口量である。この実施の形態２のスチルカメラでは、Ｆ２．８からＦ１６までの６個の絞り値が図１１に示すように開口量と対応している。そして、Ｆ−Ｉテーブル６４には、この６個の絞り値と、それぞれの絞り値に対応する６個の電流値とが対応付けられている。以下において、それぞれの電流値は、図１１に示すようにＩ２．８、Ｉ４、Ｉ５．６、Ｉ８、Ｉ１１、Ｉ１６と記載する。

図１２は、実施の形態２に係るスチルカメラの電子回路によって実現されるカメラ制御部７１Ａの一例およびその周辺回路を示すブロック図である。カメラ制御部７１Ａは、露出設定部７２と、ピンホール検出部７７と、タイミング制御部７３と、通電トランジスタ制御部７４と、マグネット制御部７５と、フラッシュ制御部７６と、を有する。これら露出設定部７２と、ピンホール検出部７７と、タイミング制御部７３と、マグネット制御部７５と、フラッシュ制御部７６とは、実施の形態１に係るスチルカメラの同名の構成と同じ機能を有するものであり、同一の符号を付してその説明を省略する。

通電トランジスタ制御部７４は、レジスタ８２と、周期タイマ８３と、コンパレータ８４と、反転バッファ８１と、を有する。レジスタ８２には、露出設定部７２によってＦ−Ｉテーブル６４から選択された電流値が記憶される。周期タイマ８３は、所定の周期毎にコンパレータ８４を起動させる。

コンパレータ８４は、起動されたときにはその出力をハイレベルに切り換え、さらにその反転入力の値よりも非反転入力の値のほうが大きいときにはハイレベルを継続して出力し続ける。また、コンパレータ８４は、反転入力の値よりも非反転入力の値のほうが小さくなると、その出力をローレベルへ切り換えるとともに、反転入力の値と非反転入力の値との比較を停止する。コンパレータ８４の非反転入力には、レジスタ８２に記憶されている値が入力され、コンパレータ８４の反転入力には、乗算器１１１の出力が入力される。コンパレータ８４の出力は、反転バッファ８１の入力に接続される。

次に、この実施の形態２に係るスチルカメラの動作を説明する。

レリーズボタン４１が押されていない状態は、実施の形態１のスチルカメラと同様であり説明を省略する。

レリーズボタン４１が押されて第一スイッチ４１ａがオン状態に変化すると、露出設定部７２は、測光回路４０の明るさ情報とＩＳＯ情報読取回路３８のＩＳＯ情報とに基づいて露出値を演算する。また、露出設定部７２は、演算した露出値に対応した絞り値およびシャッタスピードを撮影設定選択テーブル６５から選択する。この際、フラッシュ発光を必要とする場合には、露出設定部７２は、測距回路３９の距離情報とフラッシュガイドナンバーとを参照して絞り値を演算する。さらに、露出設定部７２は、演算した絞り値に対応する電流値をＦ−Ｉテーブル６４から選択する。

そして、露出設定部７２は、選択したシャッタスピードをレジスタ１０１に設定し、選択した電流値をレジスタ８２に設定し、フラッシュ発光を必要とする場合にはさらにフラッシュ制御部７６へ設定信号を出力する。これにより、フラッシュ制御部７６は、チャージセット信号をフラッシュ回路３３へ出力する。

さらにレリーズボタン４１が押されて第二スイッチ４１ｂがオン状態に変化すると、カメラ制御部７１Ａによって反転回路１０６の出力がハイレベルへ変化し、第一論理積回路１０４の出力および第二論理積回路１０５の出力もハイレベルへ変化する。第二論理積回路１０５の出力がハイレベルへ変化すると、カメラ制御部７１Ａによってマグネットトランジスタ５１はオン状態とされ、可動片２２が保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａに吸着して保持される。

また、第一論理積回路１０４の出力がハイレベルになると、通電トランジスタ制御部７４は、動作を開始する。通電トランジスタ制御部７４が動作を開始すると、周期タイマ８３は、通電トランジスタ制御部７４を起動する。これにより、通電トランジスタ制御部７４は動作し、その出力をハイレベルとする。

コンパレータ８４の出力がハイレベルになると、反転バッファ８１の出力がローレベルとなり、通電トランジスタ５３はオン状態になり、繊維状形状記憶合金２１に電流が流れ始める。これにより、繊維状形状記憶合金２１は、縮み始める。可動片２２が保持マグネット２４のＵ字型の鉄心２４ａに吸着して保持されているので、繊維状形状記憶合金２１が縮むことで、第一シャッタ羽板１５と第二シャッタ羽板１６との間に開口が形成される。なお、実施の形態１と同様に、開口がピンホール状に形成されたタイミングｔＰから、露光時間が計時される。

図１３は、実施の形態２における繊維状形状記憶合金２１に流れる電流波形とシャッタの開口状態の一例を示す特性図である。横軸は時間であり、縦軸は、電流値あるいは開口量である。ｔＯＮは、第二スイッチ４１ｂがオン状態になって、繊維状形状記憶合金２１に電流が流れ始めたタイミングである。通電トランジスタ制御部７４が動作を開始するときには繊維状形状記憶合金２１に電流が流れていないので、乗算器１１１は、繊維状形状記憶合金２１の電流値として０を出力する。したがって、通電トランジスタ制御部７４が動作を開始すると、コンパレータ８４は、その出力をハイレベルに制御する。

そして、乗算器１１１の電流値がレジスタ８２の値より大きくなると、すなわち目標とする絞り値に対応した電流値より大きくなると、コンパレータ８４は、その出力をローレベルに切り換える。これにより、繊維状形状記憶合金２１の通電が停止する。そして、繊維状形状記憶合金２１は、その通電が停止すると、収縮を停止する。図１３は目標の絞り値がＦ５．６である場合を示しており、乗算器１１１の電流値がレジスタ８２に記憶されているＩ５．６となった時刻ｔ５．６において、繊維状形状記憶合金２１の通電が、停止している。このとき、シャッタ機構１の開口量は、目標とする絞り値のＦ５．６になっている。繊維状形状記憶合金２１は、通電が停止されるとその温度上昇が止まるので、その通電が停止されたときの縮み量以上には縮むことはない。

その後、繊維状形状記憶合金２１への通電を停止した状態では、繊維状形状記憶合金２１は、自然冷却によって放熱し、繊維状形状記憶合金２１の温度は低下し始め、伸張を開始する。ただし、繊維状形状記憶合金２１の縮み量は、通電が停止されたときから暫らくの間（図１３では約７７度から約６９度に低下するまでの間）はほとんど変化せず、シャッタの開口の大きさもほとんど変化しない。

繊維状形状記憶合金２１への通電停止後、周期タイマ８３は、周期的にコンパレータ８４を起動し、コンパレータ８４の出力を強制的にハイレベルに切り換える。このため、繊維状形状記憶合金２１には周期的に電流が流れる。この電流は、ＡＤコンバータ３６ｃおよびピンホール検出部７７で検出される。そして、乗算器１１１の電流値が目標電流値よりも低ければ、コンパレータ８４は、ハイレベルを出力し続けて、繊維状形状記憶合金２１に電流が流れつづける。逆に、乗算器１１１の電流値が目標電流値よりも高ければ、コンパレータ８４は、ローレベルを出力して繊維状形状記憶合金２１の通電が停止する。

つまり、図１３のａに示すように、コンパレータ８４を起動して繊維状形状記憶合金２１の通電を開始したときの電流値が、目標電流値とほぼ同じ場合には、繊維状形状記憶合金２１の長さを電流値として検出するための短い期間のみ繊維状形状記憶合金２１に通電がなされる。図１３のｂに示すように、コンパレータ８４を起動して繊維状形状記憶合金２１の通電を開始したときの電流値が、目標電流値よりも低い場合には、繊維状形状記憶合金２１の電流値が目標電流値となるまでの比較的に長い期間にわたって繊維状形状記憶合金２１に通電がなされる。図１３のｃに示すように、コンパレータ８４を起動して繊維状形状記憶合金２１の通電を開始したときの電流値が、目標電流値より高い場合には、繊維状形状記憶合金２１の通電は直ちに停止される。

このような繊維状形状記憶合金２１の通電制御により、繊維状形状記憶合金２１の長さは、通電したときの電流値が目標電流値となる状態に維持されることになる。つまり、シャッタ機構１の開口量は、目標とする絞り値（図１３ではＦ５．６）に維持されることになる。

そして、フラッシュ動作が実行される場合、フラッシュ制御部７６は、上記のように所望の絞り値となっている状態のときに、フラッシュ回路３３へフラッシュトリガ信号を出力し、フラッシュ回路３３から発光がなされる。

タイマ１０２の計測時間がレジスタ１０１に記憶されている露光時間よりも大きくなると、コンパレータ１０３は、その出力をローレベルへ変化させる。コンパレータ１０３の出力がローレベルへ変化すると、反転バッファ９１の出力はハイレベルへ変化し、保持マグネット２４のコイル２４ｂへの通電が停止する。このタイミングは、図１３ではｔＯＦＦのタイミングである。これにより、可動片２２は自由に回転できる状態となり、閉バネ２０の力によってシャッタは閉じられる。

また、他方で、コンパレータ１０３の出力がローレベルへ変化すると、通電トランジスタ制御部７４はその動作を停止し、反転バッファ８１の出力はハイレベルへ変化する。これにより、繊維状形状記憶合金２１への通電が停止する。その後、繊維状形状記憶合金２１の自然冷却が進むと、繊維状形状記憶合金２１は伸張して元の長さに戻り、マグネットバネ２６の力によって可動片２２は保持マグネット２４の鉄心２４ａに当接する状態に戻る。

ところで、この実施の形態２に係るスチルカメラでは、周期タイマ８３がコンパレータ８４を周期的に起動し、コンパレータ８４が周期的に繊維状形状記憶合金２１を通電することで、繊維状形状記憶合金２１の電流値を検出し、絞り値を所望の絞り値に制御している。そのため、この間欠的な通電によって繊維状形状記憶合金２１が冷却され過ぎないようにしなければならない。したがって、周期タイマ８３がコンパレータ８４を周期的に起動する周期は、繊維状形状記憶合金２１の環境温度が最も低くて冷却されやすいスチルカメラの使用条件下で、繊維状形状記憶合金２１の温度が絞り値に応じた開口を維持することができる最低の冷却温度になるまでの時間以下の周期とすればよい。このような周期としては、たとえば５ｍｓ以上、２０ｍｓ以下とすればよい。特に、繊維状形状記憶合金２１のヒステリシス特性に基づいて、冷却時の伸張が急峻に進行する温度（図２では約７５度）以上の温度を維持できる周期とすることで、繊維状形状記憶合金２１の縮み量を一定に保つことができ、シャッタの開口量を良好に制御することができる。

また、この実施の形態２に係るスチルカメラでは、コンパレータ８４が周期的に繊維状形状記憶合金２１を通電することで、繊維状形状記憶合金２１の電流値を検出し、絞り値を制御している。そのため、この繊維状形状記憶合金２１の電流値の検出のための通電が周期的に発生することになるが、この状態検出のための周期的な通電によって繊維状形状記憶合金２１の温度が累積的に上昇し続けてしまわないようにしなければならない。したがって、コンパレータ８４の周期的な通電の電流値および／または最低通電時間は、繊維状形状記憶合金２１の環境温度が最も高くて冷却され難いスチルカメラの使用条件下で、繊維状形状記憶合金２１の温度が所定の温度（すなわち、加熱時の収縮が急峻に進行する温度、図２では約７５度）を大きく超えてしまわない値、望ましくはその使用条件下でも繊維状形状記憶合金２１が冷却される値とすればよい。たとえば１０ｍｓの周期などでコンパレータ８４を起動する場合であれば、たとえば０．０５ｍｓ以上、５ｍｓ以下の通電時間に流れる電流値とすればよい。

なお、１つの起動周期内において、コンパレータ８４は、所定の周期毎に比較処理を繰り返している。そして、その比較処理の周期は、１つの起動周期内においてたとえば０．１ｍｓなどの均一な周期毎であっても、最初は０．１ｍｓであるとともに２回目以降はたとえば０．０５ｍｓ毎などの他の周期であってもよい。

以上のように、この実施の形態２に係るスチルカメラでは、繊維状形状記憶合金２１の通電による収縮を利用して、プログラムシャッタ装置を開閉することができる。

実施の形態２によれば、繊維状形状記憶合金２１に流れる電流を検出電流として検出するＡＤコンバータ３６ｃを有し、繊維状形状記憶合金２１が、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が減少する形状記憶合金であり、カメラ制御部７１が、検出電流の値に基づき開口量を判定し、開口量が所望の大きさになったら、繊維状形状記憶合金２１の通電を停止する。これにより、開口量を所望の大きさに制御することができ、プログラムシャッタ装置として利用することができる。また、絞りの開口量を検出電流に基づいてたとえば無段階に制御することができる。

また、実施の形態２によれば、カメラ制御部７１が、繊維状形状記憶合金２１の通電を停止した後に周期的にパルス状の通電を繊維状形状記憶合金２１に行い、この周期的な通電による検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流より小さい場合には、検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流となるまで繊維状形状記憶合金２１に通電する。これにより、繊維状形状記憶合金２１の収縮による開口量を、所望の大きさに維持することができる。特に、カメラ制御部７１が、繊維状形状記憶合金２１が周囲温度による冷却で収縮し、所望の開口量が保てなくなる時間より短い周期で、繊維状形状記憶合金２１に周期的な通電を行うので、繊維状形状記憶合金２１が冷却によって収縮しはじめるまえに、繊維状形状記憶合金２１を所定の温度に加熱し、繊維状形状記憶合金２１の収縮による開口量を、所望の一定の大きさに維持することができる。

また、実施の形態２によれば、複数の開口の大きさに対応する複数の電流値を記憶するＥＥＰＲＯＭ３７を有し、カメラ制御部７１が、検出電流の値と、この複数の電流値の中から選択された電流値との比較に基づいて繊維状形状記憶合金２１の通電を制御する。これにより、繊維状形状記憶合金２１の収縮による開口量を、所定の複数の開口量のいずれかに制御することができる。また、ＥＥＰＲＯＭ３７に複数の開口量に対応する複数の電流値を記憶させるので、このＥＥＰＲＯＭ３７を交換あるいは書き換えるだけでカメラの仕様変更などに簡単に対応することができる。

また、実施の形態２によれば、第一シャッタ羽板１５と、第二シャッタ羽板１６と、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が減少し、これら羽板を駆動して開口量を調節する繊維状形状記憶合金２１と、通電時に繊維状形状記憶合金２１に流れる電流を検出するＡＤコンバータ３６ｃと、ＡＤコンバータ３６ｃにより検出された電流の値と所望の開口量に対応する電流値とに基づいて、開口量が所望の開口量になるように繊維状形状記憶合金２１に通電する電流値を制御するカメラ制御部と、を備える。これにより、第一シャッタ羽板１５や第二シャッタ羽板１６の位置検出や、繊維状形状記憶合金２１の周囲温度の検出をしなくても、開口量を制御できるため、簡単な構成で開口制御を行うことができる。しかも、繊維状形状記憶合金２１の収縮量をその通電時の電流値によってリアルタイムに実測することができる。

実施の形態３．
実施の形態３に係るスチルカメラは、実施の形態２における開口制御機構を絞り装置に適用したものである。

絞り装置は、絞り機構２（図１４参照）と、絞り駆動回路４５（図１５参照）と、絞り制御部と、を有する。絞り制御部は、後述するカメラ制御部７１の一部として実現される。

図１４は、本発明の実施の形態３に係るスチルカメラの絞り機構２を示す正面図である。絞り機構２は、絞り基準板２７、絞り開口部２８、羽板としての第一絞り羽板２９、羽板としての第二絞り羽板３０、２つの回転軸１３，１４、羽駆動レバー１７、回転止めピン１８、閉バネ２０、繊維状形状記憶合金２１および繊維状形状記憶合金２１固定用のピン３を有する。なお、絞り基準板２７は、図１のシャッタ基準板１１と同等の機能を有するものであり、絞り開口部２８は、図１のシャッタ開口部１２と同等の機能を有するものであり、第一絞り羽板２９は、図１の第一シャッタ羽板１５と同等の機能を有するものであり、第二絞り羽板３０は、図１の第二シャッタ羽板１６と同等の機能を有するものである。また、これ以外の絞り機構２の構成要素は、図１に示す同名の構成と同一であり、同一の符号を付して説明を省略する。

図１５は、実施の形態３に係るスチルカメラの電子回路を示す回路構成図である。

スチルカメラの電子回路は、主に、バッテリ３１、昇圧回路３２、フラッシュ回路３３、ＩＳＯ情報読取回路３８、測距回路３９、測光回路４０、レリーズボタン４１、絞り装置の絞り駆動回路４５、ＥＥＰＲＯＭ３７、マイクロコンピュータ３６を有する。これらバッテリ３１、昇圧回路３２、フラッシュ回路３３、ＩＳＯ情報読取回路３８、測距回路３９、測光回路４０、レリーズボタン４１、絞り装置の絞り駆動回路４５、ＥＥＰＲＯＭ３７およびマイクロコンピュータ３６は、図１０に示す同名の構成と同じ機能を有するものであり、同一の符号を付して説明を省略する。

絞り駆動回路４５は、マグネットトランジスタ５１と、第一抵抗５２と、通電トランジスタ５３と、第二抵抗５４と、検出抵抗５５と、を有する。これらの構成要素は、図１０に示す同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、同一の符号を付して説明を省略する。

ＥＥＰＲＯＭ３７は、撮影設定選択テーブル６６と、Ｆ−Ｉテーブル６４と、を記憶する。Ｆ−Ｉテーブル６４は、図１３に示す同名の構成要素と同じ機能を有するものであり、同一の符号を付して説明を省略する。

撮影設定選択テーブル６６は、絞り値が、露出値およびスチルカメラのシャッタスピードに対応付けられているテーブルである。

マイクロコンピュータ３６は、ＡＤコンバータ３６ｃと、メモリ３６ａと、中央処理装置３６ｂと、を有する。メモリ３６ａには、スチルカメラ制御プログラム６２が記憶されている。これらの構成要素は、図１０に示す同名の構成と同じ機能を有するものであり、同一の符号を付して説明を省略する。

中央処理装置３６ｂがスチルカメラ制御プログラム６２Ｂを実行することで、カメラ制御部７１Ｂが実現される。図１６は、図１５に示すスチルカメラの電子回路によって実現されるカメラ制御部７１Ｂの一例およびその周辺回路を示すブロック図である。カメラ制御部７１Ｂは、露出設定部７２と、通電トランジスタ制御部７４Ａと、シャッタ制御部２０１と、を有する。これらの構成要素のうち、図１２に示す同名の構成と同じ機能を有するものは、同一の符号を付して説明を省略する。

通電トランジスタ制御部７４Ａは、レジスタ８２と、周期タイマ８３と、コンパレータ８４と、反転バッファ８１と、コンダクタンスレジスタ８５と、乗算器８６と、を有する。コンダクタンスレジスタ８５には、検出抵抗５５の抵抗値の逆数が記憶される。乗算器８６は、ＡＤコンバータ３６ｃの出力に、コンダクタンスレジスタ８５の値を乗算する。コンパレータ８４は、レジスタ８２の値と乗算器８６の出力とを比較する。レジスタ８２、周期タイマ８３、コンパレータ８４、反転バッファ８１は、図１２に示す同名の構成と同じ機能を有するものであり、同一の符号を付して説明を省略する。

露出設定部７２には、レリーズボタン４１の第一スイッチ４１ａの他端が接続される。露出設定部７２には、測光回路４０の明るさ情報と、ＩＳＯ情報読取回路３８のＩＳＯ情報と、測距回路３９の距離情報と、撮影設定選択テーブル６６と、Ｆ−Ｉテーブル６４とが入力される。露出設定部７２は、通電トランジスタ制御部７４Ａのレジスタ８２に、絞り値に応じた電流値を設定する。
なお、シャッタ制御部２０１は、スイッチ４１ｂに対する操作に応じて、図示せぬシャッタ装置を制御するものである。

次に、この実施の形態３に係るスチルカメラの動作を説明する。

レリーズボタン４１が押されていない状態は、実施の形態２に係るスチルカメラと同様の状態にあり、その説明を省略する。

レリーズボタン４１が押されて第一スイッチ４１ａがオン状態に変化すると、露出設定部７２は、測光回路４０の明るさ情報とＩＳＯ情報読取回路３８のＩＳＯ情報とに基づいて露出値を演算する。また、露出設定部７２は、演算した露出値に対応した絞り値を撮影設定選択テーブル６６から選択する。

通電トランジスタ制御部７４Ａが動作を開始すると、周期タイマ８３は、コンパレータ８４を起動し、コンパレータ８４は、その出力をハイレベルとする。コンパレータ８４の出力がハイレベルに制御されると、反転バッファ８１の出力がローレベルとなり、通電トランジスタ５３はオン状態になり、繊維状形状記憶合金２１に電流が流れ始める。これにより、繊維状形状記憶合金２１は、収縮を開始する。繊維状形状記憶合金２１の収縮によって第一絞り羽板２９および第二絞り羽板３０とが回転し始める。第一絞り羽板２９および第二絞り羽板３０とが回転することで、第一絞り羽板２９と第二絞り羽板３０との間に開口が形成される。

乗算器８６の電流値がレジスタ８２の値より大きくなると、すなわち目標とする絞り値に対応した電流値より大きくなると、コンパレータ８４は、その出力をローレベルに切り換える。これにより、繊維状形状記憶合金２１の通電が停止する。繊維状形状記憶合金２１は、通電が停止されるとその温度上昇が止まるので、その通電が停止されたときの縮み量以上には縮むことはない。

その後、繊維状形状記憶合金２１への通電を停止した状態では、自然冷却によって繊維状形状記憶合金２１の温度は低下し伸張を開始する。ただし、繊維状形状記憶合金２１の縮み量は、通電が停止されてから暫らくの間はほとんど変化しない。

また、周期タイマ８３は、周期的にコンパレータ８４を起動し、コンパレータ８４の出力を強制的にハイレベルに切り換える。このため、繊維状形状記憶合金２１には周期的に電流が流れ、繊維状形状記憶合金２１に流れる電流は、ＡＤコンバータ３６ｃおよびコンダクタンスレジスタ８５および乗算器８６で検出される。そして、乗算器８６の電流値が目標電流値より低ければ、コンパレータ８４は、ハイレベルを出力し続けて、繊維状形状記憶合金２１に電流が流れつづける。逆に、乗算器８６の電流値が目標電流値より高ければ、コンパレータ８４は、ローレベルを出力して繊維状形状記憶合金２１の通電が停止する。

このような、実施の形態２の場合と同様な繊維状形状記憶合金２１の通電制御により、繊維状形状記憶合金２１は、それに通電したときの電流値が目標電流値となる状態に維持されることになる。これにより、絞り機構２の開口量は、目標とする絞り値に維持するように制御される。

以上のように、この実施の形態３に係るスチルカメラでは、繊維状形状記憶合金２１の通電による収縮を利用して絞り装置を開閉することができる。

実施の形態３によれば、繊維状形状記憶合金２１に流れる電流を検出電流として検出するＡＤコンバータ３６ｃを有し、繊維状形状記憶合金２１が、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が減少する形状記憶合金であり、カメラ制御部７１が、検出電流の値に基づき開口量を判定し、開口量が所望の大きさになったら、繊維状形状記憶合金２１の通電を停止する。これにより、開口量を所望の大きさに制御することができ、絞り装置として利用することができる。また、絞りの開口量を検出電流に基づいてたとえば無段階に制御することができる。

また、実施の形態３によれば、カメラ制御部７１が、繊維状形状記憶合金２１の通電を停止した後に周期的にパルス状の通電を繊維状形状記憶合金２１に行い、この周期的な通電による検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流より小さい場合には、検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流となるまで繊維状形状記憶合金２１に通電する。これにより、繊維状形状記憶合金２１の収縮による開口量を、所望の大きさに維持することができる。特に、カメラ制御部７１が、繊維状形状記憶合金２１が周囲温度による冷却で収縮し、所望の開口量が保てなくなる時間より短い周期で、繊維状形状記憶合金２１に周期的な通電を行うので、繊維状形状記憶合金２１が冷却によって収縮しはじめるまえに、繊維状形状記憶合金２１を所定の温度に加熱し、繊維状形状記憶合金２１の収縮による開口量を、所望の一定の大きさに維持することができる。

また、実施の形態３によれば、複数の開口の大きさに対応する複数の電流値を記憶するＥＥＰＲＯＭ３７を有し、カメラ制御部７１が、検出電流の値と、この複数の電流値の中から選択された電流値との比較に基づいて繊維状形状記憶合金２１の通電を制御する。これにより、繊維状形状記憶合金２１の収縮による開口量を、所定の複数の開口量のいずれかに制御することができる。また、ＥＥＰＲＯＭ３７に複数の開口量に対応する複数の電流値を記憶させるので、このＥＥＰＲＯＭ３７を交換あるいは書き換えるだけでカメラの仕様変更などに簡単に対応することができる。

また、実施の形態３によれば、第一絞り羽板２９と、第二絞り羽板３０と、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が減少し、これら羽板を駆動して開口量を調節する繊維状形状記憶合金２１と、通電時に繊維状形状記憶合金２１に流れる電流を検出するＡＤコンバータ３６ｃと、ＡＤコンバータ３６ｃにより検出された電流の値と所望の開口量に対応する電流値とに基づいて、開口量が所望の開口量になるように繊維状形状記憶合金２１に通電する電流値を制御するカメラ制御部と、を備える。これにより、第一絞り羽板２９や第二絞り羽板３０の位置検出や、繊維状形状記憶合金２１の周囲温度の検出をしなくても、開口量を制御できるため、簡単な構成で開口制御を行うことができる。しかも、繊維状形状記憶合金２１の収縮量をその通電時の抵抗値によってリアルタイムに実測することができる。

以上の各実施の形態は、本発明の好適な実施の形態の例であるが、本発明はこれに限定されるものではなく、種々の変形、変更が可能である。

たとえば、上記各実施の形態では、羽駆動レバー１７と可動片２２との間に１本の繊維状形状記憶合金２１を張り渡している。この他にもたとえば、羽駆動レバー１７と可動片２２との間に複数本の繊維状形状記憶合金２１を張り渡しても、羽駆動レバー１７と可動片２２との間に薄い板状またはテープ状の形状記憶合金を張り渡してもよい。

上記各実施の形態では、繊維状形状記憶合金２１を通電による発熱で加熱して収縮させている。この他にもたとえば、通電により収縮するものであれば、その部材の収縮を利用して開口を制御することができる。

上記各実施の形態では、閉じバネ２０は羽板１５，１６，２９，３０の開口を閉じる方向に羽板１５，１６，２９，３０を付勢し、繊維状形状記憶合金２１の収縮により羽板１５，１６，２９，３０を閉じバネ２０の付勢力に抗して開口し、繊維状形状記憶合金２１による羽板１５，１６，２９，３０の開口後に、繊維状形状記憶合金２１の他端を移動させて繊維状形状記憶合金２１による付勢力を解放している。この他にもたとえば、閉じバネ２０は羽板１５，１６，２９，３０の開口を開く方向に羽板１５，１６，２９，３０を付勢し、繊維状形状記憶合金２１の収縮により羽板１５，１６，２９，３０を閉じバネ２０の付勢力に抗して閉口し、繊維状形状記憶合金２１による羽板１５，１６，２９，３０の閉口後に、繊維状形状記憶合金２１の他端を移動させて繊維状形状記憶合金２１による付勢力を解放するようにしてもよい。この変形例であっても、繊維状形状記憶合金２１の伸張に時間がかかったとしても、その伸張の時間に関係なく開口を制御することができる。したがって、簡単な構成で、繊維状形状記憶合金２１への通電によりシャッタや絞りの開口を制御することができる。

上記各実施の形態は、スチルカメラの開口を制御する例である。本発明は、この他にもたとえば、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ、その他のカメラにも適用可能である。

図１は、本発明の実施の形態１に係るスチルカメラのシャッタ機構を示す正面図である。図２は、図１に示す繊維状形状記憶合金の収縮特性を示す温度収縮特性図である。図３は、本発明の実施の形態１に係るスチルカメラの電子回路を示す回路構成図である。図４は、図３のスチルカメラの電子回路によって実現されるカメラ制御部の一例およびその周辺回路を示すブロック図である。図５は、図１のシャッタ機構において、可動片が保持マグネットに吸着保持されている状態を示す図である。図６は、繊維状形状記憶合金に流れる電流波形とシャッタの開口状態との関係を示す特性図である。図７は、図１のシャッタ機構において、繊維状形状記憶合金が縮むことで羽駆動レバーが右に一定量回転した状態を示す図である。図８は、図１のシャッタ機構において、シャッタを開き切った状態を示す図である。図９は、図１のシャッタ機構において、コイルへの通電を停止した直後の状態を示す図である。図１０は、実施の形態２に係るスチルカメラの電子回路を示す回路構成図である。図１１は、実施の形態２における繊維状形状記憶合金に流れる電流波形とシャッタの開口状態との関係を示す特性図である。図１２は、実施の形態２に係るスチルカメラの電子回路によって実現されるカメラ制御部の一例およびその周辺回路を示すブロック図である。図１３は、実施の形態２における繊維状形状記憶合金に流れる電流波形とシャッタの開口状態の一例を示す特性図である。図１４は、本発明の実施の形態３に係るスチルカメラの絞り機構を示す正面図である。図１５は、実施の形態３に係るスチルカメラの電子回路を示す回路構成図である。図１６は、図１５に示すスチルカメラの電子回路によって実現されるカメラ制御部の一例およびその周辺回路を示すブロック図である。

符号の説明

１５第一シャッタ羽板（羽板）
１６第二シャッタ羽板（羽板）
１８回転止めピン（規制部材）
２０閉じバネ（弾性部材、第一弾性部材）
２１通電収縮部材
２２可動片（解放手段、可動部材）
２４保持マグネット（解放手段、保持手段）
２６マグネットバネ（第二弾性部材）
２９第一絞り羽板（羽板）
３０第二絞り羽板（羽板）
３３フラッシュ回路
３６ｃＡＤコンバータ（検出器）
３７ＥＥＰＲＯＭ（不揮発性メモリ）
７１，７１Ａ，７１Ｂカメラ制御部（制御手段）

Claims

少なくともシャッタ用の羽板と、
上記羽板の開口を閉じる方向に、上記羽板を付勢する弾性部材と、
通電により収縮し、その収縮により上記羽板を上記弾性部材の付勢力に抗して付勢し開口させる通電収縮部材と、
上記通電収縮部材による上記羽板の開口後に、上記通電収縮部材の端部を上記通電収縮部材による付勢力が解放される方向に移動させて上記通電収縮部材による付勢力を解放する解放手段と、
を備えることを特徴とする開口制御機構。
回転可能あるいは移動可能に配設されて、この回転あるいは移動によってレンズからの光が通過する開口を形成する羽板と、
開口が最も小さくなる状態の上記羽板あるいは開口がなくなる状態の上記羽板と当接する規制部材と、
上記羽板を上記規制部材に当接させる力を上記羽板に加える第一弾性部材と、
回転可能あるいは移動可能に配設される可動部材と、
通電により上記可動部材を所定の位置に保持する保持手段と、
上記羽板の動きと上記可動部材とを連動可能に接続し、通電により上記第一弾性部材による付勢方向に対抗する方向に収縮する通電収縮部材と、
上記保持手段および上記通電収縮部材に通電することで、上記規制部材から離間させる方向に上記羽板を回転あるいは移動させて所定量だけ開口させ、その後、上記保持手段への通電を停止することで、上記第一弾性部材の復元力によって上記規制部材に当接させる方向に上記羽板を回転あるいは移動させる制御手段と、
を有することを特徴とする開口制御機構。
前記通電収縮部材は、その非通電時に、前記羽板が前記規制部材に当接しつつ、前記保持手段によって前記可動部材が所定の位置に保持可能な長さに形成され、
前記保持手段を通電していない状態で前記可動部材を上記所定の位置まで引張る第二弾性部材を有することを特徴とする請求項２記載の開口制御機構。
前記通電収縮部材に流れる電流を検出電流として検出する検出器を有し、
前記通電収縮部材は、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が増加あるいは減少する形状記憶合金であり、
前記羽板は、開口がなくなる状態まで回転可能あるいは移動可能に配設され、
前記制御手段は、上記検出電流の値に基づき開口量を判定し、開口が形成され始めるタイミングを基準として、前記保持手段への通電を停止するタイミングを制御することを特徴とする請求項２記載の開口制御機構。
前記制御手段は、前記検出電流が、開口が形成され始めるときの電流となるタイミングから時間を計測し、その時間が予め決められた露光量に対応する時間になったら、前記保持手段への通電を停止することを特徴とする請求項４記載の開口制御機構。
前記通電収縮部材に流れる電流を検出電流として検出する検出器を有し、
前記通電収縮部材は、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が増加あるいは減少する形状記憶合金であり、
前記制御手段は、上記検出電流の値に基づき開口量を判定し、開口量が所望の大きさになったら、前記通電収縮部材の通電を停止することを特徴とする請求項２記載の開口制御機構。
前記制御手段は、前記通電収縮部材の通電を停止した後に周期的にパルス状の通電を前記通電収縮部材に行い、この周期的な通電による前記検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流より小さい場合には、前記検出電流が、開口量が所望の大きさとなるときの電流となるまで前記通電収縮部材に通電することを特徴とする請求項４から６の中のいずれが１項記載の開口制御機構。
前記制御手段は、前記通電収縮部材が周囲温度による冷却で収縮し、所望の開口量が保てなくなる時間より短い周期で、前記通電収縮部材に周期的な通電を行うことを特徴とする請求項７記載の開口制御機構。
複数の開口の大きさに対応する複数の電流値を記憶する不揮発性メモリを有し、
前記制御手段は、前記検出電流の値と、この複数の電流値の中から選択された電流値との比較に基づいて前記通電収縮部材の通電を制御することを特徴とする請求項６から８の中のいずれか１項記載の開口制御機構。
前記通電収縮部材に流れる電流を検出電流として検出する検出器と、フラッシュ光を発光するフラッシュ回路とを有し、
前記通電収縮部材は、通電に伴う熱によって収縮するとともに抵抗値が増加あるいは減少する形状記憶合金であり、
前記制御手段は、上記検出電流が、開口の大きさが所望の大きさとなるときの電流になったら、上記フラッシュ回路にフラッシュ光を発光させることを特徴とする請求項２記載の開口制御機構。
少なくともシャッタ用の羽板と、
上記羽板の開口を開く方向に、上記羽板を付勢する弾性部材と、
通電により収縮し、その収縮により上記羽板を上記弾性部材の付勢力に抗して付勢し閉口させる通電収縮部材と、
上記通電収縮部材による上記羽板の閉口後に、上記通電収縮部材の端部を移動させて上記通電収縮部材による付勢力を解放する解放手段と、
を備えることを特徴とする開口制御機構。
撮像用の光学系と、
上記光学系を介して得られる像を受光する受光部と、
上記光学系を透過する光による上記受光部への露出を制御する請求項１から１１の中のいずれか１項記載の開口制御機構と、
を備えることを特徴とする撮像装置。
少なくともシャッタ用である羽板の開口を閉じる方向に弾性部材で付勢し、
通電により収縮する通電収縮部材を使用してその収縮により上記羽板を上記弾性部材の付勢力に抗して付勢し開口させ、
上記通電収縮部材による上記羽板の開口後に、上記通電収縮部材の端部を移動させて上記通電収縮部材による付勢力を解放すること、
を特徴とする開口制御方法。
以上