JP7038108B2 - フォーカルプレンシャッタ及びこれを備える撮像装置 - Google Patents
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Description
地板に形成された露光開口を開閉する羽根部材と、
前記羽根部材に連結された第1駆動部材と、
前記第1駆動部材を駆動する電磁アクチュエータと、を備える。
駆動ばねの付勢力により、前記第1駆動部材を伴って回転する第2駆動部材と、
前記駆動ばねの付勢力に抗して、前記第2駆動部材を露光動作の開始位置にセットするセット部材と、を更に備える、
ようにしてもよい。
ようにしてもよい。
ようにしてもよい。
前記少なくとも1つのギアの回転位置を検出する位置センサを、備える、
ようにしてもよい。
前記位置センサにより検出された前記回転位置に基づいて、前記羽根部材の移動速度を制御する制御部と、を備える。
本発明の実施の形態1に係るフォーカルプレンシャッタ100は、図1に示すように、撮像素子3、制御装置5等を有する撮像装置1に設けられる。撮像装置1は、例えば、デジタルカメラを含むカメラ、監視カメラである。撮像素子3は、CCD(Charge Couples Device)、CMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)等のイメージセンサである。制御装置5は、制御部7と電源部9とを有する。制御部7は、撮像装置1の各部を制御する。制御部7は、CPU(Central Processing Unit)、メモリ、タイマ等を有する。電源部9は、撮像装置1の各部に電力(以下では、電流と記載する場合もある)を供給する。
鉄芯部材は、コイルへの通電によって、励磁される。励磁された鉄芯部材には、磁気的吸引力が生じる。長孔10bの下端近傍(セット位置)にセットされた先羽根用第2駆動部材42の鉄片部材44は、鉄芯部材の磁気的吸引力によって、鉄芯部材に吸着される。これにより、先羽根用第2駆動部材42は、先羽根用駆動ばねの付勢力に抗してセット位置に保持される。一方、コイルへの通電の停止によって、先羽根用駆動ばねの付勢力による先羽根用第2駆動部材42の反時計回りの回転が、許容される。なお、図2~図8では、鉄芯部材のみを先羽根用電磁石71として二点鎖線で示している。
コイルへの通電によって、鉄芯部材には、磁気的吸引力が生じる。長孔10cの下端近傍(セット位置)にセットされた後羽根用第2駆動部材52の鉄片部材54は、鉄芯部材の磁気的吸引力によって、鉄芯部材に吸着される。これにより、後羽根用第2駆動部材52は、後羽根用駆動ばねの付勢力に抗してセット位置に保持される。一方、コイルへの通電の停止によって、後羽根用駆動ばねの付勢力による後羽根用第2駆動部材52の時計回りの回転が、許容される。なお、図2~図8において、鉄芯部材のみを後羽根用電磁石72として二点鎖線で示している。
以下、図4~図6を参照して、第1駆動モードにおけるノーマリーオープン方式の撮影について説明する。
図4は、ノーマリーオープン方式の撮影における撮影開始前の初期状態を示す。図4に示すように、初期状態において、先羽根20と後羽根30は閉じている。したがって、シャッタ地板10の露光開口10aは、開放された状態にある。先羽根用第1駆動部材41は、駆動ピン41cが長孔10bの上端部に設けられた緩衝部材12に当接した状態にある。また、後羽根用第1駆動部材51は、駆動ピン51cが長孔10cの下端部に位置した状態にある。先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52は、セット部材60がセット位置に留まることによって、係止されている。したがって、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52の反時計回りの回転は、抑止された状態となっている。
初期状態において、フォーカルプレンシャッタ100を備える撮像装置1のレリーズボタンが押下されると、撮像装置1の制御装置5は、第1電磁アクチュエータ81のコイル81dに、第1方向の電流を供給する。ここで、第1方向とは、第1電磁アクチュエータ81の回転子81aを反時計回りに回転させるために、コイル81dに流す電流方向である。
次に、制御装置5は、コイル81dに対する電流供給を停止すると共に、コイル81dに供給する電流方向を切り替える。すなわち、制御装置5は、コイル81dに第1方向とは反対の第2方向の電流を供給する。ここで、第2方向とは、第1電磁アクチュエータ81の回転子81aを時計回りに回転させるために、コイル81dに流す電流方向である。
続いて、コイル81dに対する第2方向の電流供給の開始から所定時間経過後、制御装置5は、第2電磁アクチュエータ82のコイル82dに第2方向の電流を供給する。これにより、回転子82aと駆動ギア82eは時計回りに回転する。また、駆動ギア82eが時計回りに回転することによって、従動ギア82fは、反時計回りに回転する。
先羽根露光動作の開始から後羽根露光動作の終了までの間に、撮像装置1の撮像素子3によって、被写体像が撮像される。後羽根露光動作が終了すると、次の撮影に備えるために、後羽根用第1駆動部材51のセット動作が行われる。制御装置5は、第2電磁アクチュエータ82のコイル82dへの電流供給を停止すると共に、コイル82dに供給する電流方向を切り替える。すなわち、制御装置5は、コイル82dに第1方向の電流を供給する。これにより、回転子82aと駆動ギア82eは反時計回りに回転する。また、駆動ギア82eが反時計回りに回転することによって、従動ギア82fは、時計回りに回転する。
以下、図4~図6を参照して、第1駆動モードにおけるノーマリークローズ方式の撮影について説明する。
図5は、ノーマリークローズ方式の撮影における撮影開始前の初期状態を示す。図5に示すように、初期状態において、先羽根20は広がっており、後羽根30は閉じている。したがって、シャッタ地板10の露光開口10aは、閉鎖された状態にある。先羽根用第1駆動部材41は、駆動ピン41cが長孔10bの下端部に位置した状態にある。また、後羽根用第1駆動部材51は、駆動ピン51cが長孔10cの下端部に位置した状態にある。先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52は、セット部材60がセット位置に留まることによって、係止されている。したがって、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52の反時計回りの回転は、抑止された状態となっている。
初期状態において、フォーカルプレンシャッタ100を備える撮像装置1のレリーズボタンが押下されると、撮像装置1の制御装置5は、第1電磁アクチュエータ81のコイル81dに、第2方向の電流を供給する。これにより、回転子81aと駆動ギア81eは時計回りに回転する。また、駆動ギア81eが時計回りに回転することよって、従動ギア81fは、反時計回りに回転する。
続いて、コイル81dに対する第2方向の電流供給の開始から所定時間経過後、制御装置5は、第2電磁アクチュエータ82のコイル82dに第2方向の電流を供給する。これにより、回転子82aと駆動ギア82eは時計回りに回転する。また、駆動ギア82eが時計回りに回転することによって、従動ギア82fは、反時計回りに回転する。
先羽根露光動作の開始から後羽根露光動作の終了までの間に、撮像装置1の撮像素子3によって、被写体像が撮像される。後羽根露光動作が終了すると、次の撮影に備えるために、先羽根用第1駆動部材41と後羽根用第1駆動部材51のセット動作が行われる。制御装置5は、コイル82dへの電流供給を停止すると共に、コイル82dに供給する電流方向を切り替える。すなわち、制御装置5は、コイル82dに第1方向の電流を供給する。これにより、回転子82aと駆動ギア82eは反時計回りに回転する。また、駆動ギア82eが反時計回りに回転することによって、従動ギア82fは、時計回りに回転する。
次に、図4、図6を参照して、第1駆動モードにおける先幕電子シャッタ方式の撮影について説明する。先幕電子シャッタ方式では、先羽根20および後羽根30が露光開口10aを開放した状態で、撮像装置1の制御装置5が、撮像素子3を制御することによって、撮像素子3に先羽根露光動作に対応する露光動作を実行させる。そして、後羽根30が露光開口10aを閉鎖する。
図4は、先幕シャッタ方式の撮影における撮影開始前の初期状態を示す図である。図4に示すように、初期状態において、先羽根20と後羽根30が閉じている。したがって、シャッタ地板10の露光開口10aが開放された状態にある。先羽根用第1駆動部材41は、駆動ピン41cが長孔10bの上端部に設けられた緩衝部材12に当接した状態にある。後羽根用第1駆動部材51は、駆動ピン51cが長孔10cの下端部に位置した状態にある。また、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52は、セット部材60がセット位置に留まることによって、係止されている。したがって、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52の反時計回りの回転は、抑止された状態となっている。
初期状態において、フォーカルプレンシャッタ100を備える撮像装置1のレリーズボタンが押下されると、撮像装置1の撮像素子3は、制御装置5の制御によって、先羽根露光動作に対応する露光動作を実行する。これにより、被写体像が撮像される。
後羽根露光動作が終了すると、次の撮影に備えるために、後羽根用第1駆動部材51のセット動作が行われる。制御装置5は、コイル82dに第1方向の電流を供給する。これにより、回転子82aと駆動ギア82eは反時計回りに回転する。また、駆動ギア82eが反時計回りに回転することによって、従動ギア82fは、時計回りに回転する。
図3は、ノーマリークローズ方式の撮影における露光動作の終了時の状態を示す図である。図3に示すように、露光動作の終了時において、先羽根20は閉じており、後羽根30は広がっている。したがって、シャッタ地板10の露光開口10aは閉鎖された状態にある。先羽根用第1駆動部材41は、駆動ピン41cが緩衝部材12に当接した状態で、長孔10bの上端部に位置する。後羽根用第1駆動部材51は、駆動ピン51cが緩衝部材13に当接した状態で、長孔10cの上端部に位置する。先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52の反時計回りの回転は、停止された状態となっている。
セット部材60は、次の撮影に備えるために、先羽根用第2駆動部材42と後羽根用第2駆動部材52に駆動力を付与し(チャージ)、先羽根用第2駆動部材42と後羽根用第2駆動部材52を係止するセット動作を行う。セット部材60は、図7に示すように、駆動機構によって時計回りに回転する。この場合、セット部材60の第1係止部60aが、先羽根用第2駆動部材42の被係止部42cを押す。また、セット部材60の第2係止部60bが後羽根用第2駆動部材52の被係止部52cを押す。これにより、先羽根用第2駆動部材42は、先羽根用駆動ばねの付勢力に抗して反時計回りに回転する。また、後羽根用第2駆動部材52は、後羽根用駆動ばねの付勢力に抗して反時計回りに回転する。セット部材60は、セット位置に到達すると、駆動機構によって、反時計回りの回転を停止される。そして、セット部材60は、駆動機構によって、セット位置に保持される。この場合、セット部材60の第1係止部60aが、先羽根用第2駆動部材42の被係止部42cを係止する。また、セット部材60の第2係止部60bが、後羽根用第2駆動部材52の被係止部52cを係止する。このように、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52は、先羽根20および後羽根30を動作させるための駆動力が与えられた状態で、セット位置にセットされる。
(先羽根用第2駆動部材および後羽根用第2駆動部材の保持)
撮像装置1のレリーズボタンが押下されると、先羽根用電磁石71および後羽根用電磁石72への通電が、開始される。これにより、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52は、先羽根用電磁石71および後羽根用電磁石72によって、保持される。以上により、先羽根用第2駆動部材および後羽根用第2駆動部材の保持は、終了する。
先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52が、先羽根用電磁石71および後羽根用電磁石72に保持されると、駆動機構はセット部材60の保持を解除する。駆動機構による保持が解除されると、セット部材60は、図8に示すように、付勢ばねの付勢力によって、反時計回りに回転し、セット位置から初期位置へ退避する。これにより、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52の係止が解除される。この場合、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52は、先羽根用電磁石71および後羽根用電磁石72に保持されているため、先羽根用第2駆動部材42および後羽根用第2駆動部材52の反時計回りの回転は、抑止されている。以上により、セット部材の退避は終了する。
次に、制御装置5は、第2電磁アクチュエータ82のコイル82dに第1方向の電流を供給する。これにより、回転子82aと駆動ギア82eは反時計回りに回転する。また、駆動ギア82eが反時計回りに回転することによって、従動ギア82fは、時計回りに回転する。
次に、制御装置5は、第1電磁アクチュエータ81のコイル81dに第2方向の電流を供給する。これにより、先羽根用第1駆動部材41は、支軸11aを中心に時計回りに回転する。
先羽根用電磁石71への通電の停止から所定時間経過後、制御装置5は、第2電磁アクチュエータ82のコイル82dに第2方向の電流を供給する。これにより、後羽根用第1駆動部材51は、支軸11bを中心に時計回りに回転する。
図1、図10、図11を参照して、本発明の本実施の形態2に係るフォーカルプレンシャッタ200とフォーカルプレンシャッタ200を備える撮像装置1について、説明する。
なお、制御部7は、先羽根20と同様に、初動区間における後羽根30の移動速度も制御できる。
3 撮像素子
5 制御装置
7 制御部
9 電源部
10 シャッタ地板
10a 露光開口
10b,10c 長孔
11a,11b,11c,11d,11e,11f,11g 支軸
12、13 緩衝部材
20 先羽根
21,22,23,24,31,32,33,34 羽根
25,26,35,36 アーム
30 後羽根
41 先羽根用第1駆動部材
41a,51a 係合部
41b,51b 被押動部
41c,51c 駆動ピン
42 先羽根用第2駆動部材
42a,52a 取付部
42b,52b 押動部
42c,52c 被係止部
44,54 鉄片部材
51 後羽根用第1駆動部材
52 後羽根用第2駆動部材
60 セット部材
60a 第1係止部
60b 第2係止部
71 先羽根用電磁石
72 後羽根用電磁石
81 第1電磁アクチュエータ
81a,82a 回転子
81b,82b 回転軸
81c,82c ヨーク
81ca,81cb 脚片部
81cc 連結部
81d,82d コイル
81e,82e 駆動ギア
81f,82f 従動ギア
81g,82g 支軸
82 第2電磁アクチュエータ
100,200 フォーカルプレンシャッタ
211,212 位置センサ
281f,282f 従動ギア
291,292 凸部
Claims (6)
- 地板に形成された露光開口を開閉する羽根部材と、
前記羽根部材に連結された第1駆動部材と、
前記第1駆動部材を駆動する電磁アクチュエータと、
駆動ばねの付勢力により、前記第1駆動部材を伴って回転する第2駆動部材と、
前記駆動ばねの付勢力に抗して、前記第2駆動部材を露光動作の開始位置にセットするセット部材と、を備える、
フォーカルプレンシャッタ。 - 前記電磁アクチュエータは、前記第1駆動部材を、前記第2駆動部材および前記セット部材の動作と連動するように駆動する、
請求項1に記載のフォーカルプレンシャッタ。 - 前記電磁アクチュエータは、少なくとも1つのギアを介して前記第1駆動部材と連結される、
請求項1又は2に記載のフォーカルプレンシャッタ。 - 前記少なくとも1つのギアの回転位置を検出する位置センサを、備える、
請求項3に記載のフォーカルプレンシャッタ。 - 請求項1から4のいずれか1項に記載のフォーカルプレンシャッタを備える、
撮像装置。 - 請求項4に記載のフォーカルプレンシャッタと、
前記位置センサにより検出された前記回転位置に基づいて、前記羽根部材の移動速度を制御する制御部と、を備える、
撮像装置。
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