(57)【要約】【課題】シャッタを大型化することなく、羽根走行面に対して垂直な変形を抑制するために、後羽根群の剛性を最適化した、カメラ用フォーカルプレンシャッタを提供する。【解決手段】アパーチャを有する少なくとも二つの地板と、複数の遮光羽根と、前記遮光羽根を往復回動させることで前記アパーチャの開閉作動を行わせる複数の羽根アームと、を備えるフォーカルプレンシャッタにおいて、前記遮光羽根のうち、露出用スリット形成羽根を除く少なくとも一つの遮光羽根に、走行方向側の長手方向に沿って、前記羽根アームとは逆側に曲げを形成したこと、を特徴とする構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
アパーチャを有する少なくとも二つの地板（１、５）と、
複数の遮光羽根（１６、１７、１８、１９）と、
前記遮光羽根を往復回動させることで前記アパーチャの開閉作動を行わせる複数の羽根アーム（１０、１１）と、
を備えるフォーカルプレンシャッタにおいて、
前記遮光羽根のうち、露出用スリット形成羽根を除く少なくとも一つの遮光羽根（１７、１８、１９）に、走行方向側の長手方向に沿って、前記羽根アームとは逆側に曲げ（１７ａ、１８ａ、１９ａ）を形成したこと、
を特徴とするカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項２】
前記曲げの高さが、最も回動半径の大きい遮光羽根（１７）の曲げ（１７ａ）の高さ以下にされていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項３】
前記曲げの平面となす角度（１７ｂ、１８ｂ、１９ｂ）が、鈍角であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項４】
前記羽根アームとは逆側に配置された地板の後羽根群側の面に、後羽根群の重畳状態から、最も回動半径の小さい遮光羽根の曲げが前記羽根アームとは逆側に配置された地板のアパーチャを通過する位置まで、前記最も回動半径の小さい遮光羽根が接触するレール形状（４ｂ）が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項５】
先羽根群（６）を有し、
先羽根群と後羽根群の間に配置された前記アパーチャを有する地板の先羽根群側の面に、先羽根群の重畳状態から、後羽根群の展開状態において先羽根群の露出用スリット形成縁が少なくとも後幕２番羽根の曲げ（１７ａ）を通過する位置まで、先羽根群の最も回動半径の小さい遮光羽根が接触するレール形状（４ｃ）が形成されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項６】
前記先羽根群の露出用スリット形成縁に、前記後羽根群とは逆側を向いた曲げ（１２ａ）を形成したことを特徴とする請求項１乃至請求項５の何れか１項に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像装置用フォーカルプレンシャッタ、および、この種のフォーカルプレンシャッタを具備したデジタル撮像装置等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ用のフォーカルプレンシャッタは、２つのシャッタ羽根（先幕、後幕）によって形成されるスリットが、撮像面を連続的に露光していくようにしたものが知られている。２つの羽根はシャッタ地板、仕切り板、カバー板によって仕切られた２つの羽根室に配置される。また、それぞれの羽根は、複数のアーム、羽根、枢支部材で形成されており、総称して先羽根群、後羽根群と呼ばれ、シャッタ地板の開口部を覆う位置と、退避した位置の間を往復作動するようになっている。これらの羽根群は、シャッタ地板の被写体側に取り付けられた駆動部材によって作動される。また、羽根群と駆動部材とは、駆動部材に設けられたシャッタ地板を貫通する駆動ピンによって連結されている。
【０００３】
このような構成のフォーカルプレンシャッタでは、羽根と接触させるための緩衝部材や羽根群を減速させるためのブレーキ機構が設けられることが多く、緩衝部材との衝撃吸収や、ブレーキ機構による摩擦によって、走行エネルギーが吸収される。一方で、吸収しきれなかったエネルギーによって、後羽根群は走行完了時に慣性力によって平面内で変形すると同時に、羽根走行方向に対して垂直な、撮影レンズの光軸方向に変形する。このとき羽根内では、慣性力によって、走行方向側では圧縮力、逆側では引張力が発生するため、圧縮力を受ける走行方向側から光軸方向への変形が起きる。
【０００４】
ここで、この走行エネルギーを十分吸収しきれなかった場合には、この変形が大きくなってしまい、カメラの撮像素子やローパスフィルタ等を傷つけてしまうことになる。そこで、このような問題を効果的に回避する方法として、後羽根群の剛性を高める事が考えられる。
【０００５】
特許文献１では、羽根の露出用スリット形成縁と反対側の縁部の長手方向に沿って，他方の羽根群と反対方向に向かう曲げを形成したことを特徴とするフォーカルプレンシャッタ、が開示されている。また、特許文献２では、撮像素子側にアームと重なるように羽根室内に配置され、駆動ピンによってアームと同じ角度変化で往復回転させられる押さえ部材、を備えていることを特徴とするフォーカルプレンシャッタ、が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】実公平０７−００５４７２号公報
【特許文献２】特開２００７−１０２０１５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、遮光羽根の曲げが走行エネルギーの向かう方向と反対側に形成されているので、後羽根群の走行完了時の変形が走行方向側から起きる事を考えると、羽根群の走行面に対して垂直な変形の抑制として最適ではない。また、特許文献２に開示された従来技術では、新たに押さえ部材も同時に作動させる必要があり、走行エネルギーの増大につながるとともに、シャッタの大型化にもつながってしまう。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、シャッタを大型化することなく、羽根走行面に対して垂直な変形を抑制するために、後羽根群の剛性を最適化した、カメラ用フォーカルプレンシャッタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、アパーチャを有する少なくとも二つの地板と、複数の遮光羽根と、前記遮光羽根を往復回動させることで前記アパーチャの開閉作動を行わせる複数の羽根アームと、を備えるフォーカルプレンシャッタにおいて、前記遮光羽根のうち、露出用スリット形成羽根を除く少なくとも一つの遮光羽根に、羽根走行側の長手方向に沿って、前記羽根アームとは逆側に曲げを形成したこと、を特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、シャッタを大型化することなく、羽根走行面に対して垂直な変形を抑制するために、後羽根群の剛性を最適化した、カメラ用フォーカルプレンシャッタおよびカメラを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、後幕群の展開状態を撮像素子側から見た図とその断面図である。
【図２】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、羽根室の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、仕切り板を撮像素子側から見た図とその側面図である。
【図４】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、先幕群の展開状態を撮像素子側から見た図とその断面図である。
【図５】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、後幕群の重畳状態を撮像素子側から見た図とその断面図とその詳細図である。
【図６】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、走行待機状態の羽根室を撮像素子側から見た図である。
【図７】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、走行待機状態と走行途中の羽根室を、先幕群と仕切り板を除いて示した図である。
【図８】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、走行完了時の後幕群の挙動を示す図である。
【図９】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、走行完了状態とセット作動途中の羽根室を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。
【００１３】
［実施例１］
以下、図１乃至図９を参照して、本発明の第１の実施例による、フォーカルプレンシャッタについて説明する。
【００１４】
まず、本実施例の構成について説明する。
【００１５】
シャッタ地板１の撮像素子側には、仕切り板４とカバー板５がそれぞれ所定の間隔をあけて順に取り付けられている。シャッタ地板１、仕切り板４、カバー板５の三つの板部材には、類似した形状のアパーチャ１ａ、４ａ、５ａが形成されており、これら３つのアパーチャを重ね合わせた長方形の露光開口が、シャッタを通過する光束を規定している。また、これら三つの板部材の間に二つの羽根室を形成し、それらの羽根室内には遮光羽根と羽根アームからなるシャッタ羽根が、先羽根群６、後羽根群７として個別に配置される。
【００１６】
図２に示されているように、シャッタ地板１には、被写体側に軸１ｄ、１ｅが立設されており、この軸には、周知であるため図示していないが、駆動部材が回転可能に取り付けられている。そして、その駆動部材は、反時計方向へは、不図示の駆動ばねの付勢力によって回転させられ、時計方向へは、不図示のセット部材により、駆動ばねの付勢力に抗して回転させられ、セット位置では、不図示の係止部材によって係止されるようになっている。また、この駆動部材には、図１に示した駆動ピン２、３が設けられており、シャッタ地板１の長孔１ｂ、１ｃとカバー板５の長孔５ｂ、５ｃを貫通しつつ、羽根アーム８、１０の長孔８ａ、１０ａと係合させられている。
【００１７】
図３に示されているように、仕切り板４には、シャッタ地板１側とカバー板５側に向けてレール形状４ｂ、４ｃが二つ設けられている。シャッタ地板１側に凸のレール形状４ｂは、羽根走行時、および、セット作動時に、後述する後幕２番羽根１７、３番羽根１８、４番羽根１９の曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａが引っかからないように、セット状態から後幕４番羽根１９が仕切り板４のアパーチャ４ａを出るまでの区間にレール形状が形成されている。
【００１８】
そして、後幕４番羽根１９がその上を通過することで、後羽根群７をシャッタ地板１側に寄せる役割をしている。また、カバー板５側に凸のレール形状４ｃは、先羽根群６のセット作動時に、先幕１番羽根１２が後述する後幕２番羽根１７の曲げ１７ａに衝突しないように、走行完状態から先幕１番羽根１２が後幕２番羽根１７の曲げ１７ａを通過するまでの区間にレール形状が形成されている。そして、先幕４番羽根１５がその上を通過することで、先羽根群６をカバー板５側に寄せる役割をしている。こうして、後羽根群７の引っかかりや、先羽根群６の衝突を防ぐことで、後述の連結軸２０の摩耗を最小限にし、後羽根群７の曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａの追加による羽根の耐久性の低下を防ぐ効果がある。
【００１９】
次に、先羽根群６と後羽根群７の構成について説明する。先羽根群６と後羽根群７は、それぞれ、二つの羽根アーム８、９、１０、１１と、４枚の遮光羽根１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９で構成されている。まず、図２に示すように、先羽根群６は二つの羽根アーム８、９がシャッタ地板１の撮像素子側において、軸１ｇ、１ｉに回動自在に枢着されている。図４は先羽根群の構成を示すために、展開状態を撮像素子側から見た図である。４枚の遮光羽根１２、１３、１４、１５は、羽根アーム８、９の他端に向け、連結軸２０を介して、スリットを形成する１番羽根１２、２番羽根１３、３番羽根１４、４番羽根１５と、順次、枢支されている。
【００２０】
ここで、１番羽根１２には、後述する後羽根群７の曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａに引っかからないように、スリット形成縁において、撮像素子側を向いた曲げ１２ａが形成されている。羽根アーム８には、前述の通り、先駆動部材の駆動ピン２と係合するための、長孔８ａが形成されている。
【００２１】
後羽根群７にも同様に、二つの羽根アーム１０、１１が、シャッタ地板１の撮像素子側において、軸１ｆ、１ｈに回動自在に枢着されている。ここで、図１は後羽根群７の構成を示すために、展開状態を撮像素子側から見た図、図５は重畳状態を撮像素子側から見た図である。４枚の遮光羽根１６、１７、１８、１９は、羽根アーム１０、１１の他端に向け、連結軸２０を介して、スリットを形成する１番羽根１６、２番羽根１７、３番羽根１８、４番羽根１９と、順次、枢支されている。
【００２２】
ここで、１番羽根１６には、羽根走行時に仕切り板４のアパーチャ４ａとの衝突を防ぐために、スリット形成縁において、シャッタ地板１側を向いた曲げ１６ａが形成されており、２番羽根１７、３番羽根１８、４番羽根１９には、剛性を高めるために、撮像素子側に向いた曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａが形成されている。２番羽根１７、３番羽根１８、４番羽根１９の曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａについては、セット作動時に仕切り板のアパーチャ縁を滑らかに通過できるように、図５(ｃ)に示すように、平面となす角１７ｂ、１８ｂ、１９ｂが鈍角で形成されている。
【００２３】
さらに、図５（ｃ）に示すように、曲げの高さは、重畳したときに滑らかに作動できるようにするため、最小の厚みになるように形成されている。すなわち、後述するように最も走行面に対して垂直な変形が大きい、２番羽根１７の曲げ１７ａの高さ以下に３番羽根１８、４番羽根１９の曲げ１８ａ、１９ａの高さが形成されている。この曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａによって、羽根走行時の羽根走行面に対して垂直な変形を抑制することが出来るとともに、羽根そのものの強度が増大するので、同じ材質を使用する場合には羽根の厚みを低減して、羽根の軽量化を行うことで、セット作動のエネルギーを低減させることも出来る。なお、羽根走行時の羽根走行面に対して垂直な変形の抑制が十分である場合には、必要に応じて、この曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａから一つ以上を選択して形成してもよい。
【００２４】
例えば、４番羽根１９の変形が問題にならないほど小さい時には、２番羽根１７、３番羽根１８にのみ曲げ１７ａ、１８ａを形成したり、２番羽根１７の変形を材料の剛性強化によって抑制する時には、３番羽根１８、４番羽根１９にのみ曲げ１８ａ、１９ａを形成したりしてもよい。アーム１０には、前述の通り、後駆動部材の駆動ピン３と係合するための、長孔１０ａが形成されている。
【００２５】
次に、本実施例の作動について、図６〜図９を用いて説明する。図６は撮像素子側から見た羽根室の羽根走行待機状態を示す図、図７は先幕群と仕切り板を除いた走行待機状態と走行途中を示す図、図８は走行完了時の後幕群の挙動を示す図、図９は走行完了状態からセット作動途中を示す図である。
【００２６】
まず、露光作動について説明する。
【００２７】
撮影に際して、カメラのレリーズボタンが押されると、不図示の係止部材が解除され、図６に示された羽根走行待機状態から、まず不図示の先駆動部材が先羽根用駆動ばねの付勢力によって、軸１ｄの周りに反時計方向へ急速に回転させられ、先駆動部材の駆動ピン２で先羽根アーム８を反時計方向へ回動させるので、先幕遮光羽根１２、１３、１４、１５が相互の重なり量を大きくしつつ、シャッタ地板１のアパーチャ１ａを開放していく。
【００２８】
次に、所定時間後には、不図示の後駆動部材が後羽根用駆動ばねの付勢力によって、軸１ｅの周りに反時計方向へ急速に回転させられ、後駆動部材の駆動ピン３で後羽根アーム１０を反時計方向へ回動させるので、後幕遮光羽根１６、１７、１８、１９が相互の重なり量を小さくさせつつ、シャッタ地板１のアパーチャ１ａを覆っていく。このとき、図７に示すように、後幕４番羽根１９は、待機位置から後幕４番羽根１９のスリット形成側の縁が仕切り板４のアパーチャ縁４ｄを脱するまで、仕切り板４のシャッタ地板１側のレール形状４ｂの上を摺動し、後羽根群７はシャッタ地板１側に寄せられた位置で回動される。
【００２９】
このようにして露光作動が続けられるが、先羽根後羽根ともに、遮光羽根１２、１６のスリット形成縁がアパーチャ１ａの下方へ退いた段階で、それぞれの駆動ピン２、３がそれぞれ、不図示の停止部材に当接することによって駆動部材が停止させられる。ただし、羽根群６、７は急に停止することは出来ず、不図示の停止部材や遮光羽根１２、１３、１４、１５、１６、１７、１８、１９や羽根アーム８、９、１０、１１の変形によって走行エネルギーが吸収される。
【００３０】
ここで、図８を用いて、この際の後羽根群の光軸方向の変形について説明する。後羽根群７の各遮光羽根１６、１７、１８、１９は一端で枢支されているため、走行完了時に慣性力によって各遮光羽根の枢支部近傍を支点にして図８(ａ)のように傾いて変形する。すなわち、各遮光羽根１６、１７、１８、１９の枢支部近傍において、羽根の上側では引張力、下側では圧縮力を受ける。この際、圧縮力を受けている羽根の下部では座屈のような変形が生じ、図８(ｂ)のように光軸方向に変形する。４番羽根１９に着目すると、圧縮力を受けている羽根の下部は、シャッタ地板側で１番羽根１８と接触している。この拘束によって４番羽根１９の枢支部近傍の変形はカメラの撮像素子側に膨らむような変形となっている。この変形の様子は他の羽根１７、１８においても同様であり、例えば２番羽根１７は１番羽根１６との拘束によりカメラの撮像素子側に膨らむ様に変形する。
【００３１】
この光軸方向の変形は、各羽根の質量が同等であれば、回転半径の大きい順に大きく、したがって後幕１番羽根１６が最も大きく、後幕４番羽根１９が最も小さい。しかし、１番羽根１６の先端には不図示の緩衝部材が設けてある場合が多く、この緩衝部材との接触により、走行エネルギーが吸収される。また、１番羽根１６のスリット形成面側には仕切り板４との衝突防止用の曲げ１６ａが形成されており、他の羽根１７、１８、１９と比較して剛性も高くなっている。さらに、後羽根群７の走行完了時、後幕１番羽根１６はシャッタ地板１と仕切り板４に挟持されるような構成になっていることから、１番羽根１６の光軸方向の変形は小さくなっている。したがって、慣性力による反時計方向の傾きは２番羽根１７が最も大きくなる。
【００３２】
本実施例によれば、２番羽根１７、３番羽根１８、４番羽根１９にも曲げが形成されているため、剛性が高くなっており、２番羽根１７、３番羽根１８、４番羽根１９の光軸方向の変形も小さくすることが出来る。
【００３３】
図９(ａ)はそのようにして行われた羽根走行完了状態を示したものである。
【００３４】
次に、続いて行われるセット作動について説明する。
【００３５】
セット作動においては、不図示のセット部材によって、不図示の先駆動部材を先羽根用駆動ばねの付勢力に抗して軸１ｄの周りに時計方向へ回転させることにより行われる。先駆動部材の駆動ピン２によって、先羽根アーム８、９が時計方向へ回動して、先幕遮光羽根１２、１３、１４、１５は相互の重なりを小さくしつつ上方へ移動していく。このとき、図９に示すように、先幕４番羽根１５は、走行完了位置から先幕１番羽根１２のスリット形成縁１２ａが後幕２番羽根１７の曲げ１７ａを通過するまで、仕切り板４のカバー板５側のレール形状４ｃの上を摺動し、先羽根群６はカバー板５側に寄せられた位置で回動される。そのため、先羽根群６側を向いている後羽根群７の曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａが先羽根群６と衝突することはない。
【００３６】
このようにして、先羽根のスリットを形成する先幕１番羽根１２が後羽根のスリットを形成する後幕１番羽根１６に所定量重なると、その段階からは、不図示のセット部材が不図示の後駆動部材を後羽根用駆動ばねの付勢力に抗して軸１ｅの周りに時計方向へ回転させ始めるので、後駆動部材の駆動ピン３によって、後羽根アーム１０、１１が時計方向へ回動して、後幕遮光羽根１６、１７、１８、１９は相互の重なりを大きくしつつ上方へ移動していく。
【００３７】
このとき、後幕４番羽根１９は、後幕４番羽根１９のスリット形成側の曲げ１９ａが仕切り板４のアパーチャ縁４ｄに至る手前から待機位置まで、仕切り板４のシャッタ地板１側のレール形状４ｂの上を摺動し、後羽根群７はシャッタ地板１側に寄せられた位置で回動される。そのため、仕切り板４側を向いている後羽根群７の曲げ１７ａ、１８ａ、１９ａが仕切り板４と衝突することはない。
【００３８】
そして、後羽根群７が重畳されてアパーチャ１ａの上方位置へ収納されるとともに、先羽根群６が展開されてアパーチャ１ａを覆い、不図示の先駆動部材および後駆動部材の回動が固定され、図７(ａ)に示した羽根走行待機状態になる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されない。
【００４０】
例えば、本実施形態においては、シャッタ地板１に仕切り板４とカバー板５を順にとりつけ、これらの部材の間に形成された二つの羽根室内に、シャッタ羽根を二組、先羽根群６、後羽根群７として、個別に配置された場合を示した。しかし、シャッタ地板１とカバー板５との間に形成された一つの羽根室内にシャッタ羽根を一組のみ備えた構成であっても構わない。
【００４１】
また、本実施形態においては、駆動部材を支持するための軸１ｄ、１ｅを被写体側のシャッタ地板１に配置していると説明したが、これに限定されるものではない。例えば、撮像素子側のカバー板５に軸を配置したり、さらには、ここには記載しない別の部品に軸を配置したりしてもよい。
【００４２】
さらに、本実施形態においては、前述の通り、先羽根群６のセット作動と後羽根群７のセット作動が重なるような構成のため、仕切り板４のカバー板５側のレール形状４ｃを後幕２番羽根１７の曲げ１７ａを通過するまでとしたが、これに限定されるものではない。例えば、先羽根群６と後羽根群７のセット作動が独立して行われる場合には、後幕４番羽根１９の曲げ１９ａを通過するまで、レール形状４ｃを形成してもよい。
【００４３】
上記のように構成しても同等の作用効果が得られる。したがって、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００４４】
１     シャッタ地板
５     カバー板
１０、１１    羽根アーム
１６   後幕１番羽根
１７   後幕２番羽根
１７ａ 後幕２番羽根の曲げ
１８   後幕３番羽根
１８ａ 後幕３番羽根の曲げ
１９   後幕４番羽根
１９ａ 後幕４番羽根の曲げ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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