JPS5924833A - 電磁駆動シヤツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、カメラ等に用いられる光学的シヤツタに関す
るものであり、特に、磁気記録再生装置と併用された撮
像素子の小型な電子式スチルカメラに用いて好適な電磁
駆動シヤツタに関するものである。

一般に、カメラ用のシヤツタとしで用いられているもの
としては、フォーカルプレーン・レンズシヤツタが挙げ
られ、その露光時間は、長時間から１／１０００〜１／
５００秒というような微小時間にまでわたつている。か
かる微小な露光時間を実現するには、高速度なシヤツタ
動作が必要とされる。

フォーカルブレーンシヤツタは、シヤツタ動作の高速化
を図るのに適しており、カメラ内で感光材料の直前を移
動する第１の幕と第２の幕の相対運動によってスリツト
を作り出し、作り出された該スリツトの走行速度に依存
して微小な露光を感光材料に与えるものである。前記幕
としては、金属幕または布幕が用いられ、これらの幕が
上下方向、或いは左右方向に走行することにより走行ス
リツトを作り出し、これにより露光を与えるものである
が、その機構がきわめて複雑であるという欠点があつた
。

第１図、第２図を参照して従来の金属幕式のフォーカル
ブレーンシヤツタの概要を説明する。

第１図は従来のフォー力ルプレーンシヤツタを示す正面
図、第２図は同シヤツタを内蔵したカメラ本体の側断面
の概要図、である。

先ず第２図を参照する。同図において、４５はカメラ本
体、５はミラー、３はシヤツタを構成する第１幕、３２
は第１幕を駆動するソレノイド、４は同じく第２幕、３
１は第２幕４を駆動するソレノイド、８は感光材料、２
８はレンズ、２６はフレーム、２９はフアインダ、であ
る。

第２図において、入射光は矢印２７方向より与えられ、
レンズ２８を通してミラー５へ到達する。

ミラー５で反射された光は、フアインダ２９を介して目
視される。

使用者がシヤツタボタン（図示せず）を操作すると、ま
ずミラー５は破線５′に示す位置にはね上り、シヤツタ
を構成する第１幕３がソレノイド３２により駆動されて
先に矢印２３方向へ走行する。

つぎに、所定時間遅れて第２幕４が同様にソレノイド３
１により駆動されて矢印２３方向へ走行する。

幕３と４の走行の過程を第３図（イ）〜（ニ）に示す。

すなわち第３図において、感光材料８の位置を中心とし
て、（イ）から（ニ）に至る順序で、幕３と４が前後し
て下方に移動し、それによりスリツト３０が形成され、
該スリツト３０を通して感光材料８に対する露光がなさ
れるわけである。

次に第１図を参照する。同図において、第２図における
のと同じ物には同じ番号を付してある。

そのほか、３３、３４はそれぞれ回動支点、３５、３６
はそれぞれ固定支点、３７、３８もそれぞれ固定支点、
３９、４０はそれぞれ溝、４１，４２はそれぞれピン、
４３、４４はそれぞれリンク、４６、４７もそれぞれリ
ンク、である。

第１図は、第１幕３が始め感光材料８に相当する撮像枠
８′を遮光した状態からすでに矢印２３方向に降下し終
わった状態にある所を示す。

第１図において、第２幕４は、固定支点３８でフレーム
２６へ回動可能に取り付けられたリンク４３に連結され
ている。さらに、リンク４３に設けられたピン４１は、
フレーム２６に対し固定支点３５で回動可能に取り付け
られたリンク４６の溝３９に摺動可能に係合されている
。リンク４６の他端は回動支点３３を介してソレノイド
３１へ連結されている。

また、第１幕３も第２幕４の場合と同様に、リンク４４
、リンク４７を介してソレノイド３２に結合されている
。

第２幕４の上下方向への走行は、ソレノイド３１により
、リンク４５、４３を介して行なわれ、第１幕３の上下
方向への走行は、ソレノイド３２により、リンク４７、
４４を介して行なわれる。

このように従来のフォーカルブレーンシヤツタは、部品
点数が多く構造が複雑である上、幕の走行はソレノイド
による機械的駆動によっているため、シヤツタ速度の高
速化を図ることが困難であるという事情があった。

本発明は、上述のような従来の技術的事情にかんがみな
されたもんであり、従って本発明の目的は、部品点数が
少なく構造が簡単である上、シヤツタ速度の高速化を図
ることの容易な、フォーカルプレーンシヤツタの如き、
シヤツタを提供することにある。

上記目的を達成するため、本発明においては、シヤツタ
を構成するシヤツタ幕に導電路を設けた後、磁場中に配
置し、該導電路を流れる電流と磁場中の磁束との相互作
用により生じる電磁力（フレミングの左手の法則による
）によつてシヤツタ幕を走行させるようにした。

次に図を参照して本発明の一実施例を説明する。

第４図は本発明の一実施例を示す正面図（但し前ヨーク
２１を除去して示す）、第５図は同側面図、第６図は中
央部での同断面図、第７図は同じく本発明の一実施例を
示す分解斜視図、である。

これらの図において、１、２はそれぞれ導体コイルパタ
ーン、３は第１幕を構成する第１の基板、４は第２幕を
構成する第２の基板、５はミラー、６，７はそれぞれス
リツト、９，１０はそれぞれ固定磁石、１１，１２はそ
れぞれスプリング、１３〜１５はぞれぞれガイド溝、１
６〜１８はそれぞれガイド軸、１９、２０はそれぞれス
プリング、２１は前ヨーク、２２は後ヨーク、２６′は
溝、２７は入射光方向、４８，４９はそれぞれ導体コイ
ルパターン、である。

第４〜７図において、第１幕を構成する第１の基板３は
、非導電性であり、しかも遮光性を持ち、その厚さは０
．４ｍｍ以下で軽量なプラスチツク等の材料で作られ、
導体コイルパターン１、２が数十巻線位でその両面にプ
リントされている。さらに、その全体の重さは、１〜２
ｇ、大きさは、５０×６０ｍｍである。基板３には、さ
らにスリツト孔６が設けられ、それと隣接してミラー５
が固定されている。ミラー５は、ポリエステル、アクリ
ル等で軽量に（１ｇ以下）表面性状の良い材料で構成さ
れ斜面部は、アルミ蒸着により鏡面状に仕上げられてい
る。

また、基板３には、軟磁性材料で作られた前ヨーク２１
と後ヨーク２２の間を連結する３本のガイド軸１６，１
７．１８とそれぞれ係合するガイド溝１３，１４．１５
が設けられている。係合した状態においては、ガイド軸
１６，１７，１８と溝１３゜１４．１５とはそれぞれ相
対的に滑らかに摺動可能である。またスプリング１１．
１２の各一端Ｓは基板３の上下の各突起に結合されてい
るが、他端Ｆは、基板３外の図示せざる固定点に結合さ
れ、それにより基板３はスプリング１１．１２の弾性力
により矢印２４方向へ２０〜３０ｇの力で引っ張られて
いる。また基板３の一面に形成された導体コイルパター
ン１の一端に、導電体で弾性のあるりん青銅等で作られ
た前記スプリング１１の一端Ｓに結線され、コイルパタ
ーン１の他端は、同じく基板３の同じ面に形成された導
体コイルパターン２の一端に接続され、該コイルパター
ン２の他端はスプリング１２の一端Ｓに結合されている
。

従ってスプリング１１の一端Ｓとスプリング１２の一端
Ｓとの間から、コイルパターン１と２へ電流を流し込む
ことができる。

第２幕を構成する第２の基板４についても、基板３と同
様に、導体コイルパターン４８．４９が形成されている
。そしてスプリング１９，２０により基板４は矢印２４
方向へ２０〜３０ｇの力で引っ張られている。そしてス
プリング２０の一端Ｓとスプリング１９の一端Ｓとから
、導体コイルパターン４８と４９へ直列に電流を流し込
めるようになっている。

さらに、撮像素子を示す破線枠８′の巾８．８ｍｍ．高
さ６．６ｍｍに対し基板４に形成したスリツト孔７が巾
１０ｍｍ，高さ８ｍｍ位の大きさで開けられている。

固定磁石９、１０は、それぞれ磁場の強さの点から優れ
た磁石、例えば希土類マグネツト等を用い、後ヨーク２
２に固定され、それぞれＳ極とＮ極の２極に着磁されて
いる。また、このとき前ヨーク２１と固定磁石９、１０
とでできるエアギヤツプは、１．２ｍｍ位、磁束密度は
３Ｋガウス程度であり、磁束は第７図において、磁石９
のＮ極から発して、コイルパターン４８の左側、コイル
パターン１の左側を通って前ヨーク２１の左上部に達し
、微小空隙Ｇを通って前ヨーク２１の右上部からコイル
パターン１の右側、コイルパターン４８の右側を通って
磁石９のＳ極に戻る。従ってコイルパターン４８または
１においててＩ方向に電流を流せば、フレミングの左手
の法則によりＶ方向に力が作用する。

後ヨーク２２における磁石１０についても、全く同様に
、磁束はそのＮ極から導体コイルパターン４９の左側、
同パターン２の左側、を通って前ヨーク２１の左下部に
達し、更に該ヨーク２１の右下部からコイルパターン２
の右側、同パターン４９の右側を通ってＳ極に戻る。従
ってコイルパターン４９または２において、Ｉ方向に電
流を流すことにより、基板４または２において、Ｖ方向
の力を作用させることができる。

次に第８図（イ）〜（ニ）を参照して本発明の一実施例
のシヤツタ動作を説明する。なお、第８図は、（イ）第
８図（イ）において磁路の方向を破線で示してある。

シヤツタボタン（図示せず）の操作によりまず第１の基
板３の導体コイルパターン１、２に導電体であるスプリ
ング１１．１２の各一端Ｓを介して電流を流す。これに
よって、基板３のスリツト孔６は、フレミングの法則に
従って基板３と共に矢印２３方向へ移動する（移動後の
状態を第８図（ロ）に示す）。したがって、入射光２７
はスリツト孔６および７を通じて撮像素子８′へ到達す
る。

このとき基板３を移動させるのに必要な力は、以下の様
になる。必要なストローク長を撮像素子８′の大きさ８
．８ｍｍに対し１０ｍｍ，移動時間を１／６０秒とする
と移動速度ｖは、 ｖ＝１０÷１／６０＝６００ｍｍ／ｓｅｃとなる。基板
３始動時の立上り時間を２ｍｓｅｃ、重さを２ｇとする
と、実質的に必要な力Ｆ′は、Ｆ′＝２／９８０・６０
×１０００／２＝６０ｇとなる。よつて基板を移動させ
るのに必要な力Ｆは、スプリングの強さ２０〜３０ｇを
加えて、８０〜９０ｇとなる。つまり、この力以上の力
が電磁力駆動によつて基板に与えられればよいことにな
る。

次に、所定時間Δｔだけ遅れて基板４の導体コイルパタ
ーン４８、４９へ導電体のスプリング２０および１９の
各一端Ｓを通じて電流を流す。すると基板４のスリツト
孔７は、基板４と共に矢印２３方向へ移動する（移動後
の状態を第８図（ニ）に示す）。

よつて入射光２７は、基板４によって遮光が開始されス
リツト３０が形成される。そして、この遅らせた時間を
１ｍｓｅｃとすれば、これが露光時間となる。

さらに、各コイルパターンに電流を流し続ければ基板３
と４は移動を続け、最後には第８図（ニ）に示す状態に
達する。すなわら、第７図において、ガイド溝１３、１
４、１５の許容限度いっぱいまで、基板３および４は、
スプリングのカに拡して移動したことになる。

以上の動作において、基板３における導体コイルパター
ン１，２に流す電流の波形を第９図（イ）に、基板４に
おける導体コイルパターン４８、４９に流す電流の波形
を第９図（ロ）にそれぞれ示した。両波形は時間Δｔだ
けずれていることが判るであろう。

また第９図（ハ）は、基板３の移動量ｘ３と基板４の移
動量ｘ４の時間的変化を示したグラフである。

なお、第１０図は前ヨーク２１の正面図であり、第１１
図は、本発明の一実施例の動作時における基板３と４の
移動過程を、（イ）〜（ニ）の順に示した説明図である
が、これらについては、もはや説明の必要はないあろう
。

以上説明した如く、本発明により１／１０００秒の高速
シヤツタが容易に実現できる。シヤツタを閉じた後初期
位置へ戻すには、先に第１の基板３のコイルパターンへ
印加していた電流を切り、後に第２の基板４のコイルパ
ターンに印加していた電流を切れば良い。前ヨーク２１
の形状を示した第１０図から分るように前ヨーク２１に
は溝２６′が設けられており、シヤツタが閉じていると
きの入射光は、ミラー５の斜面部によつて反射され上方
のフアインダに導かれる。

さらに、シヤツタの速度、スリツト孔の幅等は、第１の
基板３、第２の基板４の移動タイミングを変えることに
よって従来のフォーカルブレーンシヤツタの場合と同様
に可変にすることができる。

また、本実施例では左右方向に第１の基板、第２の基板
を移動させるものとして説明したが、上下方向に移動さ
せる場合でも同様に構成することができる。

さらに、本実施例では、可変スリツトとするため基板（
シヤツタ幕）を２枚用いて構成したが１枚基板で固定ス
リツトとすることも同様に可能である。

以上述べた様に、本発明によれば、シヤツタ幕を直接に
電磁力駆動するようにしたので、機構が簡単で制御のし
易いシヤツタを提供できるという利点がある。

なお、本発明のよるシヤツタは、特に、電子式スチルカ
メラのように撮像素子が小型でシヤツタ、ミラー機構、
フアインダ部等のための所要スペースの少ないものに適
する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来のフォー力ルプレーンシヤツタを示す正面
図、第２図は同シヤツタを内蔵したカメラ本体の断面図
の概略図、第３図（イ）〜（ニ）はシヤツタを構成する
二つの幕のシヤツタ動作時における走行過程を示す説明
図、第１図は本発明の一実施例を示す正面図（但し前ヨ
ーク２１を除去しで示す）、第５図は同側面図、第６図
は中央部での同断面図、第７図は同じく本発明の一実施
例を示す分解斜視図、第８図は上端面から見た本発明の
一実施例の動作説明図、第９図（イ）、（ロ）は本発明
の一実施例の動作時において、各導体コイルパターンに
印加される電流波形を示す波形図、第９図（ハ）は名基
板の移動量の時間的変化を示したグラフ、第１０図は前
ヨークの正面図、第１１図は本発明の一実施例の動作時
における基板３と４の移動過程を（イ）〜（ニ）の順に
示した説明図、である。 符号説明 １、２……導体コイルパターン、３……第１幕、４……
第２幕、５……ミラー、６，７……スリツト、８……感
光材料、９、１０……固定磁石、１１、１２……スブリ
ング、１３，１４，１５…ガイド溝、１６、１７、１８
……ガイド軸、１９、２０……スプリング、２１……前
ヨーク、２２……後ヨーク、２６……フレーム、２６′
……溝、２７……入射光方向、２８……レンズ、２９…
…フアインダ、３０……スリツト、３１……ソレノイド
、３２……ソレノイド、３３、３４……回動支点、３５
．３６……固定支点、３７、３８……固定支点、３９、
４０……溝、４１、４２……ピン、４３．４４……リン
ク、４５……カメラ本体、４６、４７……リンク、４８
，４９……導体コイルパターン 代理人　力゛埋土　並　木　１１（」　　夫第４図 第５図　　　　　第６図 溶８図 第９図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）導電路を形成されたシヤツタ幕を磁場の中に配置し
   て成り、前記導電路を流れる電流と磁場中の磁束との相
   互作用によって生じる電磁力によりシヤツタ幕を駆動し
   て露光するようにしたことを特徴とする電磁駆動シヤツ
   タ。 ２）特許請求の範囲第１項に記載の電磁駆動シヤツタに
   おいて、前記シヤツタ幕が、導体コイルパターンを形成
   されると共に一部にスリツト孔をあけられた第１および
   第２の遮光性基板から成り、前記第１の基板に形成され
   た導体コイルパターンに通電する時間と第２の基板に形
   成された導体コイルパターンに通電する時間をずらし、
   それぞれスリツト孔をあけられている該第１の基板と第
   ２の基板を相対的に駆動し、それにより生じる前記二つ
   のスリツト孔の相対移動により露光するようにしたこと
   を特徴とする電磁駆動シヤツタ。