(57)【要約】【課題】電力消費量を抑制しつつレリーズタイムラグを短縮することが可能なシャッタ装置を提供する。【解決手段】シャッタ装置（１１３）は、開口（１ａ）が形成されたシャッタ地板（１）と、開口を閉鎖する閉鎖状態と開口を開放する開放状態に移動可能な遮光部材（２、３）と、第１の角度範囲（１５ｄ、１６ｄ）、第２の角度範囲（１５ｆ、１６ｆ）、および、第１の角度範囲と第２の角度範囲との間の第３の角度範囲（１５ｅ、１６ｅ）において回転可能であり、第３の角度範囲における回転により遮光部材を移動させるカム部材（１５、１６）と、カム部材を回転駆動するモータ（１９、２０）と、第１の角度範囲から第３の角度範囲へ向けて回転するようにカム部材を付勢する付勢部材（９、１０）と、第１の角度範囲の少なくとも一部において、付勢部材のカム部材への付勢を規制する規制部材（２２、２３）とを有する。【選択図】図５（ａ）
2018112734.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が形成されたシャッタ地板と、
前記開口を閉鎖する閉鎖状態と該開口を開放する開放状態に移動可能な遮光部材と、
第１の角度範囲、第２の角度範囲、および、該第１の角度範囲と該第２の角度範囲との間の第３の角度範囲において回転可能であり、該第３の角度範囲における回転により前記遮光部材を移動させるカム部材と、
前記カム部材を回転駆動するモータと、
前記第１の角度範囲から前記第３の角度範囲へ向けて回転するように前記カム部材を付勢する付勢部材と、
前記第１の角度範囲の少なくとも一部において、前記付勢部材の前記カム部材への付勢を規制する規制部材と、を有することを特徴とするシャッタ装置。
【請求項２】
前記第１の角度範囲の少なくとも一部において、前記規制部材が前記付勢部材をチャージして前記カム部材への付勢を規制している状態で、前記モータは停止していることを特徴とする請求項１に記載のシャッタ装置。
【請求項３】
前記カム部材は、
前記第１の角度範囲および前記第２の角度範囲において、前記遮光部材を移動させることなく回転し、
前記第３の角度範囲において、前記遮光部材を移動させるように回転することを特徴とする請求項１または２に記載のシャッタ装置。
【請求項４】
前記第１の角度範囲は、第１の部分領域、第２の部分領域、および、第３の部分領域を含み、
前記第１の部分領域において、前記規制部材は前記付勢部材の前記カム部材への付勢を規制し、
前記カム部材は、
前記第２の部分領域において、前記モータの駆動力と、前記カム部材の回転をアシストする前記付勢部材の付勢力とにより回転し、
前記第３の部分領域において、前記付勢部材により付勢されることなく前記モータの駆動力により回転することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のシャッタ装置。
【請求項５】
前記規制部材は、前記第１の角度範囲において、
前記付勢部材の移動軌跡上にあり前記付勢部材の前記付勢力を受ける第１の状態と、
前記付勢部材の移動軌跡から退避した第２の状態と、
前記付勢部材の移動軌跡上にあり前記付勢部材の前記付勢力を受けない第３の状態と、に移行可能であることを特徴とする請求項４に記載のシャッタ装置。
【請求項６】
前記カム部材は突起部を有し、
前記規制部材は、前記突起部が当接することにより光軸方向に移動することにより、前記第１の状態または前記第３の状態から前記第２の状態へ移行することを特徴とする請求項５に記載のシャッタ装置。
【請求項７】
前記規制部材は、
前記カム部材と当接し、前記第１の状態から前記第２の状態へ移行させる第１のカム面と、
前記カム部材と当接し、前記第２の状態を維持する第２のカム面と、
前記カム部材と当接し、前記第３の状態から前記第２の状態へ移行させる第３のカム面と、を有することを特徴とする請求項５または６に記載のシャッタ装置。
【請求項８】
カム係合ピンを含む駆動部材を更に有し、
前記カム部材は、前記カム係合ピンと係合し、前記モータにより駆動されて回転することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載のシャッタ装置。
【請求項９】
開口が形成されたシャッタ地板と、
前記開口を閉鎖する閉鎖状態と該開口を開放する開放状態に移動可能な遮光部材と、
モータと、
カム係合ピンを有し、前記遮光部材と連動して回動可能な駆動部材と、
前記カム係合ピンと係合し、第１の角度範囲、第２の角度範囲、および、該第１の角度範囲と該第２の角度範囲との間の第３の角度範囲において回転可能なカム部材と、
前記第１の角度範囲および前記第３の角度範囲から前記第２の角度範囲へ向けて回転するように前記カム部材を付勢する付勢部材と、
前記付勢部材が前記カム部材を付勢している状態で前記カム部材と連結し、前記付勢部材からの付勢力を前記カム部材の回転方向に伝達する第１の領域と、前記付勢部材からの付勢力を前記カム部材の回転方向に伝達せずに前記カム部材によって保持される第２の領域を備える伝達部材と、を有し、
前記第１の角度範囲は、前記遮光部材を移動させることなく前記カム部材を移動可能な範囲であって、
前記第２の角度範囲は、前記遮光部材の前記閉鎖状態と前記開放状態との間で前記カム部材を移動可能な範囲であって、
前記第３の角度範囲は、前記遮光部材を移動させることなく前記カム部材を移動可能な前記第１の角度範囲とは異なる範囲であることを特徴とするシャッタ装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載のシャッタ装置と、
撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。
【請求項１１】
撮影待機状態において、前記規制部材は前記付勢部材をチャージして前記カム部材への付勢を規制し、前記モータは停止していることを特徴とする請求項１０に記載の撮像装置。
【請求項１２】
撮影者からの撮影開始指示を受けた場合、前記モータは前記カム部材の前記回転駆動を開始し、前記規制部材は該モータの回転に従って前記付勢部材の規制を解除することを特徴とする請求項１０または１１に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、モータの駆動力に基づいて動作可能なシャッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１には、ステッピングモータを用いて駆動リングを回転させることにより、シャッタ羽根が開口部を開閉するシャッタ装置が開示されている。この駆動リングは、回転してもシャッタ羽根が開口部を開閉しない加速領域と、回転によりシャッタ羽根が開口部を開閉する露光領域とを有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平７−５６２１１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のシャッタ装置は、使用するモータの出力によっては加速領域で駆動リングを十分に加速させることができず、高速シャッタ秒時に必要な幕速を得ることができない場合がある。このようなシャッタ装置は、加速領域の一部の区間で駆動リングをバネでアシストするように構成することで幕速の高速化が可能であるが、レリーズごとにバネをチャージする必要があり、レリーズタイムラグが長くなってしまう。このときレリーズタイムラグを短縮するには、バネをチャージした状態で待機する必要がある。しかし、バネをチャージした状態で待機（停止）させるにはモータを通電状態にする必要があり、電力消費量が大きくなる。
【０００５】
そこで本発明の目的は、電力消費量を抑制しつつレリーズタイムラグを短縮することが可能なシャッタ装置および撮像装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としてのシャッタ装置は、開口が形成されたシャッタ地板と、前記開口を閉鎖する閉鎖状態と該開口を開放する開放状態に移動可能な遮光部材と、第１の角度範囲、第２の角度範囲、および、該第１の角度範囲と該第２の角度範囲との間の第３の角度範囲において回転可能であり、該第３の角度範囲における回転により前記遮光部材を移動させるカム部材と、前記カム部材を回転駆動するモータと、前記第１の角度範囲から前記第３の角度範囲へ向けて回転するように前記カム部材を付勢する付勢部材と、前記第１の角度範囲の少なくとも一部において、前記付勢部材の前記カム部材への付勢を規制する規制部材とを有する。
【０００７】
本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電力消費量を抑制しつつレリーズタイムラグを短縮することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】第１実施形態におけるシャッタ装置を被写体側から見た分解斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるシャッタ装置を撮像素子側から見た分解斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアを撮像素子側から見た正面図である。
【図４】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアの回転角度とシャッタ羽根の移動位置との関係を示す図である。
【図５（ａ）】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストバネとバネ規制部材との関係をカムギアの半径方向から平面として見た場合の概略図である。
【図５（ｂ）】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストバネとバネ規制部材との関係をカムギアの半径方向から平面として見た場合の概略図である。
【図５（ｃ）】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストバネとバネ規制部材との関係をカムギアの半径方向から平面として見た場合の概略図である。
【図５（ｄ）】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストバネとバネ規制部材との関係をカムギアの半径方向から平面として見た場合の概略図である。
【図５（ｅ）】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストバネとバネ規制部材との関係をカムギアの半径方向から平面として見た場合の概略図である。
【図５（ｆ）】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストバネとバネ規制部材との関係をカムギアの半径方向から平面として見た場合の概略図である。
【図５（ｇ）】第１実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストバネとバネ規制部材との関係をカムギアの半径方向から平面として見た場合の概略図である。
【図６】第１実施形態におけるシャッタ装置の撮影前の待機状態を示す図である。
【図７】第１実施形態におけるシャッタ装置の羽根走行完了の状態を示す図である。
【図８】第１実施形態における撮像装置のブロック図である。
【図９】第２実施形態におけるシャッタ装置を被写体側から見た分解斜視図である。
【図１０】第２実施形態におけるシャッタ装置を撮像素子側から見た分解斜視図である。
【図１１】第２実施形態におけるシャッタ装置のカムギアを被写体側から見た正面図である。
【図１２】第２実施形態におけるシャッタ装置の駆動部材を示す斜視図である。
【図１３】第２実施形態におけるシャッタ装置のアシストギアを被写体側から見た正面図である。
【図１４】第２実施形態におけるシャッタ装置の撮影前の待機状態を示す図である。
【図１５】第２実施形態におけるシャッタ装置のカムギアの移行途中の状態を示す図である。
【図１６】第２実施形態のおけるシャッタ装置のカムギアがアシストギアと連結し、付勢力を受けている状態を示す図である。
【図１７】第２実施形態におけるシャッタ装置のカムギアとアシストギアの連結が解除されている状態を示す図である。
【図１８】第２実施形態におけるシャッタ装置の羽根走行完了の状態を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（第１実施形態）
まず、図８を参照して、本発明の第１実施形態における撮像装置について説明する。図８は、撮像装置４００のブロック図である。図８において、４０１は撮像レンズ（撮像光学系）、１１３はフォーカルプレンシャッタ（シャッタ装置）、４０３は撮像素子、４８１はミラー部材、４８２はファインダ装置である。撮像装置４００が図８に示されるようなファインダ観察状態である場合、撮像レンズ４０１を通過した被写体光のうちの一部の光束は、撮影光路内に位置するミラー部材４８１により反射し、ファインダ装置４８２に導かれる。これにより、撮影者はファインダ装置４８２を介して被写体像を観察することができる。ファインダ観察状態から撮影状態またはライブビュー状態に移行すると、ミラー部材４８１が不図示のミラー部材駆動装置により撮影光路から退避する。これにより、撮像レンズ４０１からの被写体光は、撮像素子４０３に向かう。
【００１２】
撮像素子４０３の物体側には、フォーカルプレンシャッタ１１３が配置されている。４１１は、フォーカルプレンシャッタ１１３を駆動するシャッタ駆動回路である。フォーカルプレンシャッタ１１３は、複数の羽根ユニット（第１の羽根ユニット２および第２の羽根ユニット３（図１参照））を有し、ＣＰＵ４０９（制御部）によりシャッタ駆動回路４１１を介して駆動制御される。またフォーカルプレンシャッタ１１３はモータ１９、２０（図１参照）を有する。モータ１９、２０は、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６を回転駆動し、シャッタ駆動回路４１１に含まれる制御回路３１２および駆動回路３１３により制御される。
【００１３】
４９８は撮影準備を開始するスイッチ（ＳＷ１）、４９９は撮影を開始するスイッチ（ＳＷ２）である。スイッチ（ＳＷ１）４９８とスイッチ（ＳＷ２）４９９は２段スイッチとして構成されており、第１ストロークでスイッチ（ＳＷ１）４９８がオンし、第２ストロークでスイッチ（ＳＷ２）４９９がオンする。
【００１４】
撮像素子４０３は、ＣＭＯＳイメージセンサなどを有し、撮像レンズ４０１（撮像光学系）を介して形成された被写体像（光学像）を光電変換して画像データ（アナログ画像信号）を出力する。ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）４０４は、撮像素子４０３から出力されたアナログ画像信号をデジタル画像信号に変換する。ＤＳＰ（Ｄｉｓｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）４０５は、ＡＦＥ４０４から出力されたデジタル画像信号に対して、各種画像処理や圧縮・伸張処理などを行い、処理後の画像データを出力する。
【００１５】
記録媒体４０６は、ＤＳＰ４０５により処理された画像データを記録する。表示部４０７は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）などを含み、撮影画像や各種メニュー画面などを表示する。ＴＧ４０８は、タイミングジェネレータであり、撮像素子４０３を駆動制御する。ＲＡＭ４１０は、ＤＳＰ４０５と接続されており、画像データなどを一時的に記憶する。
【００１６】
レンズ制御手段４９１は、撮像レンズ４０１の焦点距離、絞り径、射出瞳径、および、射出瞳と撮像素子４０３との間の距離などのレンズ情報をＣＰＵ４０９に出力する。またレンズ制御手段４９１は、ＣＰＵ４０９（制御部）による制御に応じて、撮像レンズ４０１に含まれる絞りやレンズなどを駆動する。レンズ制御手段４９１に含まれる各検出手段の検出結果は、ＣＰＵ４０９に入力される。ＣＰＵ４０９は、ＡＦＥ４０４、ＤＳＰ４０５、ＴＧ４０８、シャッタ駆動回路４１１、および、レンズ制御手段４９１を制御する。
【００１７】
次に、図１および図２を参照して、フォーカルプレンシャッタ１１３（シャッタ装置）の構成について説明する。図１は、フォーカルプレンシャッタ１１３を被写体側から見た分解斜視図である。図２は、フォーカルプレンシャッタ１１３を撮像素子４０３側（像面側）から見た分解斜視図である。
【００１８】
シャッタ地板１には、撮像素子４０３側（像面側）において、カバー板８が取り付けられている。シャッタ地板１とカバー板８との間には、羽根２ａ、２ｂ、２ｃと羽根アーム２ｄ、２ｅとを含む第１の羽根ユニット２、および、羽根３ａ、３ｂ、３ｃと羽根アーム３ｄ、３ｅとを含む第２の羽根ユニット３が設けられている。シャッタ地板１とカバー板８には、アパチャ１ａ、８ａ（開口）がそれぞれ形成されている。第１の羽根ユニット２および第２の羽根ユニット３はそれぞれ、アパチャ１ａを閉鎖する閉鎖状態とアパチャ１ａを開放する開放状態との間で移動可能な遮光部材である。シャッタ地板１には、被写体側において軸１ｂ、１ｃが立設されており、軸１ｂには第１の駆動部材１１が、軸１ｃには第２の駆動部材１２がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００１９】
また、シャッタ地板１には軸受１ｄ、１ｅ、１ｆ、１ｇが設けられている。軸受１ｄ、１ｆには第１のカムギア１５の軸１５ａが、軸受１ｅ、１ｇには第２のカムギア１６の軸１６ａがそれぞれ嵌合しており、各軸が回転可能に支持されている。シャッタ地板１には、撮像素子４０３側において、軸１ｈ、１ｉ、１ｊ、１ｋが立設されており、軸１ｈ、軸１ｉには第１の羽根ユニット２が、軸１ｊ、軸１ｋには第２の羽根ユニット３がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００２０】
第１の駆動部材１１の穴１１ａにはシャッタ地板１の軸１ｂが嵌合し、第１の駆動部材１１は回転可能に構成されている。第１の駆動部材１１のカム係合ピン１１ｂは、第１のカムギア１５のカム溝１５ｃに摺動可能に嵌合（係合）しており、第１のカムギア１５の回転にしたがって、カム係合ピン１１ｂがカム溝１５ｃに沿って第１の駆動部材１１を駆動するように構成されている。第２の駆動部材１２の穴１２ａにはシャッタ地板１の軸１ｃが嵌合し、第２の駆動部材１２は回転可能に構成されている。第２の駆動部材１２のカム係合ピン１２ｂは、第２のカムギア１６のカム溝１６ｃに摺動可能に嵌合（係合）しており、第２のカムギア１６の回転にしたがって、カム係合ピン１２ｂがカム溝１６ｃに沿って第２の駆動部材１２を駆動するように構成されている。
【００２１】
第１の羽根ユニット２は、２つの羽根アーム２ｄ、２ｅと３つの羽根２ａ、２ｂ、２ｃとを備えて構成されている。２つの羽根アーム２ｄ、２ｅの穴２ｆ、２ｇがシャッタ地板１の撮像素子４０３側において、それぞれ軸１ｈ、１ｉに回動自在に枢着されている。３枚の羽根２ａ、２ｂ、２ｃは羽根アーム２ｄ、２ｅの他端に向け、連結軸７を介して、順次、枢支されている。羽根アーム２には穴２ｈが形成されており、穴２ｈに第１の駆動部材１１の駆動ピン１１ｃが係合している。第１の羽根ユニット２は、第１の駆動部材１１の回転に従って、羽根２ａ、２ｂ、２ｃがシャッタ地板１のアパチャ１ａを覆う閉鎖状態と、アパチャ１ａから退避する開放状態とに移行可能であるように構成されている。
【００２２】
第２の羽根ユニット３は、２つの羽根アーム３ｄ、３ｅと３つの羽根３ａ、３ｂ、３ｃとを備えて構成されている。２つの羽根アーム３ｄ、３ｅの穴３ｆ、３ｇがシャッタ地板１の撮像素子４０３側において、それぞれ軸１ｊ、１ｋに回動自在に枢着されている。３枚の羽根３ａ、３ｂ、３ｃは、羽根アーム３ｄ、３ｅの他端に向け、連結軸７を介して、順次、枢支されている。羽根アーム３には穴３ｈが形成されており、穴３ｈに第２の駆動部材１２の駆動ピン１２ｃが係合している。第２の羽根ユニット３は、第２の駆動部材１２の回転に従って、羽根３ａ、３ｂ、３ｃがシャッタ地板１のアパチャ１ａを覆う閉鎖状態と、アパチャ１ａから退避する開放状態とに移行可能であるように構成されている。
【００２３】
第１のアシストバネ９（付勢部材）の内径部は地板１の軸１ｌに、第２のアシストバネ１０（付勢部材）の内径部は地板１の軸１ｍにそれぞれガイドされている。また、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０のそれぞれの腕部９ａ、１０ａは係止部１ｎに、腕部９ｂ、１０ｂはシャッタ地板１に係止されており、被写体側から見て腕部９ａ、１０ａは右回転方向に付勢力が発生するようにチャージされている。
【００２４】
また、シャッタ地板１には軸１ｏ、１ｐ、１ｑ、１ｒ立設されている。軸１ｏ、１ｐには第１のアシストバネ規制部材２２（規制部材）の穴２２ｅ、２２ｆが、軸１ｑ、１ｒには第２のアシストバネ規制部材２３（規制部材）の穴２３ｅ、２３ｆがそれぞれ嵌合している。アシストバネ規制部材２２、２３は、軸１ｏ、１ｐ、１ｑ、１ｒにガイドされ、カバー２４とシャッタ地板１とにより制限される範囲内において、撮像素子４０３の方向に移動することができる。軸１ｏ、１ｑには圧縮バネ２５の内径部がガイドされて取り付けられており、アシストバネ規制部材２２が被写体側に付勢されている。
【００２５】
ここで、図３を参照して、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６（カム部材）の構成について説明する。図３は、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６を撮像素子４０３側から見た正面図である。なお、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は互いに同一の形状を有するため、図３中の参照符号としてまとめて表記する。
【００２６】
第１のカムギア１５（カム部材）のカム溝１５ｃは、第１の空走駆動カム領域１５ｄ（第１の角度範囲）、第２の空走駆動カム領域１５ｆ（第２の角度範囲）、および、羽根駆動カム領域１５ｅ（第３の角度範囲）の３つの領域を有する。第１の空走駆動カム領域１５ｄは、カムギア軸１５ａと同心円上に形成され、カム係合ピン１１ｂを介して第１の羽根ユニット２を展開状態で保持するための領域である。第２の空走駆動カム領域１５ｆは、カムギア軸１５ａと同心円上に形成され、カム係合ピン１１ｂを介して第１の羽根ユニット２を重畳状態で保持するための領域である。羽根駆動カム領域１５ｅは、第１空走駆動カム領域１５ｄと第２の空走駆動カム領域１５ｆとをつなぐように形成され、カム係合ピン１１ｂを介して第１の羽根ユニット２を駆動させ、アパチャ１ａを閉鎖状態または開放状態へ移行させるための領域である。
【００２７】
第２のカムギア１６（カム部材）のカム溝１６ｃは、第１の空走駆動カム領域１６ｄ（第１の角度範囲）、第２の空走駆動カム領域１６ｆ（第２の角度範囲）、および、羽根駆動カム領域１６ｅ（第３の角度範囲）の３つの領域を有する。第１の空走駆動カム領域１６ｄは、カムギア軸１６ａと同心円上に形成され、カム係合ピン１２ｂを介して第２の羽根ユニット３を重畳状態で保持するための領域である。第２の空走駆動カム領域１６ｆは、カムギア軸１６ａと同心円上に形成され、カム係合ピン１２ｂを介して第２の羽根ユニット３を展開状態で保持するための領域である。羽根駆動カム領域１６ｅは、第１空走駆動カム領域１６ｄと第２の空走駆動カム領域１６ｆとをつなぐように形成され、カム係合ピン１２ｂを介して第２の羽根ユニット３を駆動させ、アパチャ１ａを開放状態または閉鎖状態へ移行させるための領域である。
【００２８】
このように第１のカムギア１５および第２のカムギア１６はそれぞれ、第１の角度範囲（状態Ａ〜Ｄ）、第２の角度範囲（状態Ｄ〜Ｅ）、および、第１の角度範囲と第２の角度範囲との間の第３の角度範囲（状態Ｅ〜Ｆ）において回転可能である。また第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、第３の角度範囲における回転により第１の羽根ユニット２および第２の羽根ユニット３をそれぞれ移動させる。すなわち第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、第１の角度範囲および第２の角度範囲において、第１の羽根ユニット２および第２の羽根ユニット３を移動させることなく回転する。一方、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、第３の角度範囲において、第１の羽根ユニット２および第２の羽根ユニット３を移動させるように回転する。
【００２９】
後述のように、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０は、第１の角度範囲から第３の角度範囲へ向けて回転するように第１のカムギア１５および第２のカムギア１６をそれぞれ付勢する。また後述のように、アシストバネ規制部材２２、２３は、第１の角度範囲の少なくとも一部（状態Ａ〜Ｂ）において、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の第１のカムギア１５および第２のカムギア１６への付勢をそれぞれ規制する。
【００３０】
図１に示されるように、モータ１９、２０は、モータプレート２１に取り付けられている。モータプレート２１は、ホルダー部材１７にビス１４によってビス止めされている。また、モータ１９、２０の出力軸１９ａ、２０ａにはピニオンギア１８が取り付けられている。ピニオンギア１８は、ホルダー部材１７の穴１７ｅを貫通し、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６のギヤ部１５ｂ、１６ｂと係合することにより、モータ１９、２０からのトルクを第１のカムギア１５および第２のカムギア１６へそれぞれ伝達する。モータ１９、２０はそれぞれ、所定の時間間隔にしたがってコイルの通電状態を切り換えて駆動するステッピングモータである。
【００３１】
次に、図４および図５（ａ）〜図５（ｇ）を参照して、フォーカルプレンシャッタ１１３（シャッタ装置）の動作について説明する。図４は、フォーカルプレンシャッタ１１３の羽根ユニット（シャッタ羽根）の移動位置と第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の回転角度との関係を示す図である。図４に示される状態Ａ〜Ｆは、図３に示される状態Ａ〜Ｆと対応している。図３は、図４の状態Ａ〜Ｆのそれぞれに対応する第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の回転角度において、第１の駆動部材１１および第２の駆動部材１２のカム係合ピン１１ｂ、１２ｂがカム溝１５ｃ、１６ｃとそれぞれ係合する位置を示している。
【００３２】
また、図５（ａ）〜図５（ｇ）は、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６と、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０と、アシストバネ規制部材２２、２３との関係を示す概略図である。各図は、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の半径方向から見た平面図である。第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の図中の右方向への移動は、被写体側から見た第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の左回転を示す。一方、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の図中の左方向への移動は、被写体側から見た第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の右回転を示す。また、図中の上方向が被写体方向、下方向が撮像素子４０３の方向をそれぞれ示す。なお、図５（ａ）〜図５（ｇ）において、第１のカムギア１５、第１のアシストバネ９、および、アシストバネ規制部材２２と、第２のカムギア１６、第２のアシストバネ１０、および、アシストバネ規制部材２３とのそれぞれの動作や配置の関係は互いに同一である。このため、それぞれの参照符号をまとめて示し、同一の図で説明する。
【００３３】
＜撮影待機状態（バネロック状態）＞
図６は、フォーカルプレンシャッタ１１３の撮影前の待機状態（撮影待機状態）を示す図である。撮影待機状態において、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６はそれぞれ、図３および図４に示される状態Ａの角度にある。このとき、図６に示されるように、第１の羽根ユニット２は展開状態、第２の羽根ユニット３は重畳状態となり、アパチャ１ａは羽根２ａ、２ｂ、２ｃにより閉鎖されている。
【００３４】
また、図６に示されるように、アシストバネ規制部材２２、２３のバネ当接部２２ｄ、２３ｄは、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の外径よりも外側に配置されている。このため、アシストバネ規制部材２２、２３とカムギア１５、１６とは、アシストバネ規制部材２２、２３に設けられたカム面と、カムギア１５、１６に設けられた押圧部１５ｇ、１６ｇとの間でのみ干渉する。本実施形態において、アシストバネ規制部材２２、２３には、カム面として、第１のカム面２２ａ、２３ａ、第２のカム面２２ｂ、２３ｂ、および、第３のカム面２２ｃ、２３ｃが設けられている。
【００３５】
図５（ａ）は、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ａの角度にある場合の概略図である。図５（ａ）に示されるように、アシストバネ規制部材２２、２３は、圧縮バネ２５により図５（ａ）中の上方向（被写体方向、物体側）に付勢されている。このような構成により、アシストバネ規制部材２２、２３の図５（ａ）中の上方向における位置は、カバー２４により規制され決定されている。また、アシストバネ規制部材２２、２３のバネ当接部２２ｄ、２３ｄは、アシストバネ腕部９ａ、１０ａと各アシストバネの移動軌跡上で当接している。この状態で、バネ当接部２２ｄ、２３ｄは、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０からの図５（ａ）中の左方向（図６中の右回転方向）の付勢力を受け止める。
【００３６】
アシストバネ規制部材２２、２３は、軸１ｏ、１ｑと不図示の軸１ｐ、１ｒとそれぞれ嵌合しており、図５（ａ）中の下方向（撮像素子４０３方向、像面側）にのみ可動の状態である。このため、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０は、チャージされた状態で停止する。すなわち、第１の角度範囲の少なくとも一部（状態Ａ、撮影待機状態）において、アシストバネ規制部材２２、２３が各アシストバネをチャージして第１のカムギア１５および第２のカムギア１６への付勢を規制している状態で、モータ１９、２０は停止している。このとき、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、図５（ａ）中の左方向（図６中の右回転方向）の付勢力を受けない。このため、モータ１９、２０のコギングトルクにより停止することができ、モータ１９、２０に通電することなく状態Ａの角度を維持して待機することができる。このような撮影待機状態にて、フォーカルプレンシャッタ１１３は、スイッチ（ＳＷ１）４９８のオンを待つ。撮像装置４００（図８参照）は、スイッチ（ＳＷ１）４９８がオンすると、不図示の測距手段（焦点検出手段）が被写体までの距離を測定し、レンズ制御手段４９１が撮像レンズ４０１を駆動してピント合わせを行うなどの撮影準備動作を行う。
【００３７】
＜バネロック解除＞
図５（ｂ）、図５（ｃ）、および、図５（ｄ）は、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ａから状態Ｂの角度に移行する様子を示す概略図である。スイッチ（ＳＷ２）４９９がオンすると（撮影者からの撮影開始指示を受けた場合）、モータ１９、２０が駆動される。第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が図６中の右回転方向に回転し始めると、図５（ｂ）に示されるように、カムギア押圧部１５ｇ、１６ｇはアシストバネ規制部材２２、２３に設けられた第１のカム面２２ａ、２３ａと当接する。そしてアシストバネ規制部材２２、２３は、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の押圧部１５ｇ、１６ｇから図５（ｂ）中の下方向（撮像素子４０３方向）の力を受ける。図５（ｂ）中の下方向（撮像素子４０３方向）の力を受けたアシストバネ規制部材２２、２３は、バネ当接部２２ｄがアシストバネ腕部９ａ、１０ａの移動軌跡上から退避した状態に変位するように移動する。
【００３８】
バネ当接部２２ｄがアシストバネ腕部９ａ、１０ａの移動軌跡上から完全に退避すると、アシストバネ腕部９ａ、１０ａは第１のカムギア１５および第２のカムギア１６のバネ係止部１５ｉ、１６ｉ（突起部）に当接する。そしてアシストバネ腕部９ａ、１０ａは、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６を図５（ｂ）の左方向（図６中の右回転方向）に付勢する。このように撮影者からの撮影開始指示を受けた場合、モータ１９、２０は第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の回転駆動を開始する。そしてアシストバネ規制部材２２、２３は、モータ１９、２０の回転に従って第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の規制を解除する。
【００３９】
更に回転すると、図５（ｃ）の状態となり、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の押圧部１５ｇ、１６ｇはアシストバネ規制部材２２、２３に設けられた第２のカム面２２ｂと当接する。そして、押圧部１５ｇ、１６ｇは、アシストバネ規制部材２２、２３のバネ当接部２２ｄ、２３ｄがアシストバネ腕部９ａ、１０ａの移動軌跡上から退避した状態を維持する。
【００４０】
第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が図５（ｄ）に示される状態Ｂの角度に達すると、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、モータ１９、２０の通電保持力により停止する。このとき、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の押圧部１５ｇ、１６ｇとバネ規制部材２２の各カム面とが当接しない位置で停止することにより、モータ１９、２０の動き出しの際に接触による負荷を無くし、露光動作のバラツキを抑えることができる。モータ１９、２０はステッピングモータであるため、状態Ａから状態Ｂまでの移動量および時間を正確に制御することが可能である。このため、モータ１９、２０が動き出す際にシャッタ秒時に適したディレイを持たせることにより、適切な露光量を得ることができる。また撮像素子４０３は、スイッチ（ＳＷ２）４９９がオンしてから所定の時間後にリセット走査を行い、各行の蓄積を開始する。
【００４１】
このように本実施形態において、アシストバネ規制部材２２、２３は、第１の角度範囲（状態Ａ〜Ｄ）において、第１の状態、第２の状態、および、第３の状態に移行可能である。第１の状態は、アシストバネ規制部材２２、２３が第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の移動軌跡上にあり、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の付勢力を受ける状態（図５（ｂ））である。第２の状態は、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の移動軌跡から退避した状態（図５（ｃ））である。第３の状態は、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の移動軌跡上にあり、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の付勢力を受けない状態（図５（ｄ））である。
【００４２】
好ましくは、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は突起部（バネ係止部１５ｉ、１６ｉ）を有する。アシストバネ規制部材２２、２３は、突起部が当接することにより光軸方向に移動することにより、第１の状態または第３の状態から第２の状態へ移行する。また好ましくは、アシストバネ規制部材２２、２３は、第１のカム面２２ａ、２３ａ、第２のカム面２２ｂ、２３ｃ、および、第３のカム面２２ｃ、２３ｃを有する。第１のカム面２２ａ、２３ａは、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６と当接し、第１の状態から第２の状態へ移行させる。第２のカム面２２ｂ、２３ｂは、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６と当接し、第２の状態を維持する。第３のカム面２２ｃ、２３ｃは、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６と当接し、第２の状態から第３の状態へ移行させる。
【００４３】
＜露光走行＞
第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ｂの角度で停止した後、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６はモータ１９、２０の駆動力と、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の付勢力とを受けて、図６の右回転方向に駆動される。これにより、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、図３および図４に示される第１の空走カム領域１５ｄ、１６ｄで加速を開始する。
【００４４】
第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ｃの角度になると、アシストバネ腕部９ａ、１０ａはシャッタ地板１の係止部１ｎに当接し、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０から離れる。これにより、状態Ｄから状態Ｅの羽根駆動カム領域１５ｅ、１６ｅへ移行する。
【００４５】
羽根駆動カム領域１５ｅ、１６ｅにおいて、第１のカムギア１５はカム係合ピン１１ｂを介して第１の羽根ユニット２を駆動し、第２のカムギア１６はカム係合ピン１２ｂを介して第２の羽根ユニット３を駆動する。これにより、アパチャ１ａを閉鎖していた羽根２ａ、２ｂ、２ｃがアパチャ１ａを開放していく（第１の羽根ユニット２は閉鎖状態から開放状態へ変化する）。また、アパチャ１ａを開放していた羽根３ａ、３ｂ、３ｃがアパチャ１ａを閉鎖していく（第２の羽根ユニット３は開放状態から閉鎖状態へ変化する）。このように第１の羽根ユニット２および第２の羽根ユニット３は、撮影者が定めたシャッタ秒時で撮像素子４０３に対して露光を行う。
【００４６】
このように本実施形態において、第１の角度範囲（第１の空走駆動カム領域１５ｄ、１６ｄ）は、第１の部分領域（状態Ａ〜Ｂ）、第２の部分領域（状態Ｂ〜Ｃ）、および、第３の部分領域（状態Ｃ〜Ｄ）を含む。第１の部分領域において、アシストバネ規制部材２２、２３は、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の第１のカムギア１５および第２のカムギア１６への付勢を規制する。第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、第２の部分領域において、モータ１９、２０の駆動力と、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の回転をアシストする第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０の付勢力とにより回転する。また、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、第３の部分領域において、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０により付勢されることなくモータ１９、２０の駆動力により回転する。
【００４７】
＜露光走行完了＞
第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ｅの角度を過ぎると、図３および図４に示される羽根駆動カム領域１５ｅ、１６ｅから第２の空走カム領域１５ｆ、１６ｆへ移行する。第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ｆの角度になると、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の可動端部１５ｈ、１６ｈがホルダー部材１７の当接部１７ｂ、１７ｄに当接する。これにより、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の右回転方向の駆動が停止する。
【００４８】
このとき、図７に示されるように、第１の羽根ユニット２は重畳状態、第２の羽根ユニット３は展開状態となっており、アパチャ１ａは羽根３ａ、３ｂ、３ｃにより閉鎖されている。図７は、露光走行完了（羽根走行完了）の状態を示す図である。撮像装置４００は、所定の時間後に、撮像素子４０３の静止画読み出し走査を開始することができる。
【００４９】
＜羽根戻し走行〜バネチャージ（バネロック作動）＞
状態Ｆで一定時間待機した後、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６はモータ１９、２０により図７中の左回転方向に駆動される。そして第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、図３および図４に示される羽根駆動カム領域１５ｄ、１６ｄを通過し、第１の羽根ユニット２を展開状態、第２の羽根ユニット３を重畳状態へ戻す。更に回転すると、状態Ｃの角度で第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の係止部１５ｉ、１６ｉはアシストバネ腕部９ａ、１０ａと当接し、アシストバネ９、１０をチャージしていく。
【００５０】
図５（ｅ）、図５（ｆ）、および、図５（ｇ）は、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０をチャージする過程で、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ｂを通過して状態Ａの角度に移行する様子を示す概略図である。第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ｂを通過すると、図５（ｅ）に示されるように、カムギア押圧部１５ｇ、１６ｇは、アシストバネ規制部材２２、２３に設けられた第２のカム面２２ｃと当接する。そしてアシストバネ規制部材２２、２３は、カムギア押圧部１５ｇ、１６ｇから図５（ｅ）中の下方向（撮像素子４０３方向）の力を受ける。図５（ｅ）中の下方向（撮像素子４０３方向）の力を受けたバネ規制部材２２、２３は、バネ当接部２２ｄがアシストバネ腕部９ａ、１０ａの移動軌跡上から退避した状態へ移動する。このためアシストバネ腕部９ａ、１０ａは、バネ当接部２２ｄ、２３ｄと当接することなく移動軌跡上を通過する。
【００５１】
カムギア押圧部１５ｇ、１６ｇがアシストバネ規制部材２２、２３から離れると、バネ規制部材２２、２３は圧縮バネ２５により、図５（ｆ）中の上方向（被写体方向）に付勢される。このため、図５（ｇ）に示されるように、バネ当接部２２ｄがアシストバネ腕部９ａ、１０ａを図中上方向（被写体方向）に押圧する状態となる。このとき、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６のバネ係止部１５ｉ、１６ｉがアシストバネ腕部９ａ、１０ａの図中上方向（被写体方向）の位置を規制している。このため、アシストバネ腕部９ａ、１０ａは図５（ｇ）中の上方向（被写体方向）に移動することなくアシストバネ規制部材２２、２３を乗越えることができる。
【００５２】
第１のカムギア１５および第２のカムギア１６が状態Ａの角度を超えると、バネ当接部２２ｄは、アシストバネ腕部９ａ、１０ａの移動軌跡上に移動する。そしてバネ当接部２２ｄは、第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０からの図５（ｇ）中の左方向（図７中の右回転方向）の付勢力を受け止める。また、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６の可動端部１５ｈ、１６ｈがホルダー部材１７の当接部１７ａ、１７ｃに当接し、第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は左回転方向の駆動を停止する。第１のカムギア１５および第２のカムギア１６は、モータ１９、２０のコギングトルクにより、状態Ａの角度で保持される。すなわち撮像装置４００は、図５（ａ）に示される撮影待機状態へ戻り、次のレリーズに向けて待機する。
【００５３】
以上のように、本実施形態は、アシストバネ規制部材２２、２３によりカムギア１５、１６の加速をアシストする第１のアシストバネ９および第２のアシストバネ１０をチャージした状態で機械的に保持する。これにより、撮影待機状態での電力消費量を抑えつつ、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【００５４】
（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態における撮像装置について説明する。まず、図９乃至図１３を参照して、本実施形態におけるフォーカルプレンシャッタ１１３ａの構成について説明する。図９は、本実施形態のフォーカルプレンシャッタ１１３ａを被写体側から見た分解斜視図である。図１０は、フォーカルプレンシャッタ１１３ａを撮像素子４０３側から見た分解斜視図である。図１１は、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６（カム部材）を被写体側から見た正面図である。図１２は、第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２の斜視図である。図１３は、第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４（伝達部材）を被写体側から見た正面図である。
【００５５】
シャッタ地板５１には、被写体側において、カバー板５８が取り付けられている。シャッタ地板５１とカバー板５８との間には、羽根５２ａ、５２ｂ、５２ｃと羽根アーム５２ｄ、５２ｅからなる第１の羽根ユニット５２と、羽根５３ａ、５３ｂ、５３ｃと羽根アーム５３ｄ、５３ｅからなる第２の羽根ユニット５３が設置されている。シャッタ地板５１とカバー板５８にはそれぞれ、アパチャ５１ａ、５８ａ（開口）が形成されている。第１の羽根ユニット５２および第２の羽根ユニット５３はそれぞれ、アパチャ５１ａを閉鎖する閉鎖状態とアパチャ５１ａを開放する開放状態との間で移動可能な遮光部材である。シャッタ地板５１の撮像素子４０３側には軸５１ｂ、５１ｃが立設されており、軸５１ｂには第１の駆動部材６１が、軸５１ｃには第２の駆動部材６２がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００５６】
また、シャッタ地板１には軸５１ｄ、５１ｅが設けられており、軸５１ｄには第１のカムギア６５の穴６５ａが、軸５１ｅには第２のカムギア６６の穴６６ａがそれぞれ係合して回転可能に支持されている。また、シャッタ地板５１の被写体側には軸５１ｆ、５１ｇ、５１ｈ、５１ｉが立設されており、軸５１ｆ、軸５１ｇには第１の羽根ユニット５２が、軸５１ｈ、軸５１ｉには第２の羽根ユニット５３がそれぞれ回転可能に取り付けられている。
【００５７】
第１の駆動部材６１は、穴６１ａとシャッタ地板５１の軸５１ｂが嵌合し、回転可能になっている。第１の駆動部材６１の第１のカム係合ピン６１ｂは、第１のカムギア６５の第１の羽根駆動領域６５ｃに当接可能に配置され、第２のカム係合ピン６１ｃは、第２の羽根駆動領域６５ｄに当接可能に配置されている。そして第１のカムギア６５の回転にしたがって、第１のカム係合ピン６１ｂが第１の羽根駆動領域６５ｃに沿って、または第２のカム係合ピン６１ｃが第１の羽根駆動領域６５ｄに沿って、第１の駆動部材６１を駆動するように構成されている。このように第１の駆動部材６１は、第１の羽根ユニット５１と連動して回動可能な駆動部材である。
【００５８】
第２の駆動部材６２は、穴６２ａとシャッタ地板５１の軸５１ｃとが嵌合し、回転可能になっている。第２の駆動部材６２の第１のカム係合ピン６２ｂは、第２のカムギア６６の第１の羽根駆動領域６６ｃに当接可能に配置され、第２のカム係合ピン６２ｃは、第２の羽根駆動領域６６ｄに当接可能に配置されている。そして第２のカムギア６６の回転にしたがって、第１のカム係合ピン６２ｂが第１の羽根駆動領域６６ｃに沿って、または第２のカム係合ピン６２ｃが第２の羽根駆動領域６６ｄに沿って、第２の駆動部材６２を駆動するように構成されている。このように第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２は、第２の羽根ユニット５２と連動して回動可能な駆動部材である。
【００５９】
第１の羽根ユニット５２は、２つの羽根アーム５２ｄ、５２ｅと、３つの羽根５２ａ、５２ｂ、５２ｃとを備えて構成されている。２つの羽根アーム５２ｄ、５２ｅの穴５２ｆ、５２ｇがシャッタ地板５１の被写体側において、それぞれ軸５１ｆ、５１ｇに回動自在に枢着されている。そして、３枚の羽根５２ａ、５２ｂ、５２ｃはそれらの羽根アーム５２ｄ、５２ｅの他端に向け、連結軸７を介して、順次、枢支されている。羽根アーム５２には穴５２ｈが形成されており、穴５２ｈに第１の駆動部材６１の駆動ピン６１ｄが係合する。これにより、第１の駆動部材６１の回転に従って、羽根５２ａ、５２ｂ、５２ｃがシャッタ地板５１のアパチャ５１ａを覆う閉鎖状態と、アパチャ５１ａから退避する開放状態とに、それぞれ移行することが可能である。
【００６０】
第２の羽根ユニット５３は、２つの羽根アーム５３ｄ、５３ｅと、３つの羽根５３ａ、５３ｂ、５３ｃとを備えて構成されている。２つの羽根アーム５３ｄ、５３ｅの穴５３ｆ、５３ｇがシャッタ地板５１の被写体側において、それぞれ軸５１ｈ、５１ｉに回動自在に枢着されている。そして、３枚の羽根５３ａ、５３ｂ、５３ｃはそれらの羽根アーム５３ｄ、５３ｅの他端に向け、連結軸７を介して、順次、枢支されている。羽根アーム５３には穴５３ｈが形成されており、穴５３ｈに第２の駆動部材６２の駆動ピン６２ｄが係合する。これにより、第２の駆動部材６２の回転に従って、羽根５３ａ、５３ｂ、５３ｃがシャッタ地板５１のアパチャ５１ａを覆う閉鎖状態と、アパチャ５１ａから退避する開放状態に、それぞれ移行することが可能である。
【００６１】
第１のアシストギア６３は、シャッタ地板５１の撮像素子４０３側の軸５１ｊに回転可能に枢支されており、軸方向は第１の押え板６７により規制されている。第１のアシストギア６３のギア部６３ｂは、欠歯ギアであり、第１のカムギア６５の第２のギア部６５ｅと回転位置によってかみ合うことが可能である。第１のアシストばね５９（付勢部材）は、第１のアシストギア６３の外形部にガイドされている。第１のアシストばね５９は、第１の腕５９ａがシャッタ地板５１に係止され、第２の腕５９ｂが第１のアシストギア６３の係止部６３ａに係止され、撮像素子４０３側から見て右回転方向に付勢力が発生するようにチャージされている。このとき第１のアシストギア６２は、係止部６３ａがシャッタ地板に立設された固定端５１ｌに当接し、第１のアシストばね５９をチャージした状態で保持される。
【００６２】
第２のアシストギア６３は、シャッタ地板５１の撮像素子４０３側の軸５１ｋに回転可能に枢支されており、その軸方向は第２の押え板６８によって規制されている。第２のアシストギア６４のギア部６４ｂは、欠歯ギアであり、第２のカムギア６６の第２のギア部６６ｅと回転位置によってかみ合うことが可能である。第２のアシストばね６０（付勢部材）は、第２のアシストギア６４の外形部にガイドされている。第２のアシストばね６０は、第１の腕６０ａがシャッタ地板５１に係止され、第２の腕６０ｂが第２のアシストギア６４の係止部６４ａに係止され、撮像素子４０３側から見て右回転方向に付勢力が発生するようにチャージされている。このとき第２のアシストギア６４は、係止部６４ａがシャッタ地板に立設された固定端５１ｍに当接し、アシストばね６０をチャージした状態で保持される。
【００６３】
ここで、図１１乃至図１３を参照して、第１のカムギア５５、第２のカムギア５６、第１の駆動部材６１、第２の駆動部材６２、第１のアシストギア６３、および、第２のアシストギア６４の構成を説明する。第１のカムギア６５と第２のカムギア６６、および、第１のアシストギア６３と第２のアシストギア６４はそれぞれ同一形状であるため、図１１および図１３中の符号についてはまとめて表記している。
【００６４】
第１のカムギア６５は、第１のカム係合ピン６１ｂが当接し、駆動ピン６１ｄを介して第１の羽根ユニット５２を展開状態で保持する第１の空走カム領域６５ｆ１を有する。このとき、第１の駆動部材６１が撮像素子４０３側から見て右回転方向へ回転しようとすると、第１のカムギア６５の第１の規制カム面６５ｆ２により第３のカム係合ピン６１ｅが規制されるため、第１の羽根ユニット５２は所定の位置に展開状態で保持される。また第１のカムギア６５は、第２のカム係合ピン６１ｃが当接し、駆動ピン６１ｄを介して第１の羽根ユニット５２を重畳状態で保持する第２の空走カム領域６５ｇ１を有する。このとき、第１の駆動部材６１が撮像素子４０３側から見て左回転方向へ回転しようとすると、第１のカムギア６５の第２の規制カム面６５ｇ２により第２のカム係合ピン６１ｃが規制されるため、第１の羽根ユニット５２は所定の位置に重畳状態で保持される。また第１のカムギア６５は、第１の羽根駆動領域６５ｃおよび第２の羽根駆動領域６５ｄを有する。第１の羽根駆動領域６５ｃにおいて、第１のカムギア６５は第１のカム係合ピン６１ｂに当接し、駆動ピン６１ｄを介して第１の羽根ユニット５２を駆動させ、アパチャ５１ａを閉鎖状態から開放状態へ移行させる。第２の羽根駆動領域６５ｄにおいて、第１のカムギア６５は第２のカム係合ピン６１ｃに当接し、駆動ピン６１ｄを介して第１の羽根ユニット５２を駆動させ、アパチャ５１ａを開放状態から閉鎖状態へ移行させる。第１の羽根駆動領域６５ｃと第１の空走カム領域６５ｆ１、第１の羽根駆動領域６５ｃと第２の空走カム領域６５ｇ１、第２の羽根駆動領域６５ｄと第２の規制カム面６５ｇ２はそれぞれなめらかに接続されている。このため、大きな衝撃を発生させることなく羽根の駆動を開始することができる。
【００６５】
また第１のカムギア６５は、回転位相に応じて第１のアシストギア６３のギア部６３ｂと連結する第２のギア部６５ｅを有する。後述のように、第１のカムギア６５が被写体側から見て左回転方向に回転していくと、第１のカムギア６５の第２のギア部６５ｅと第１のアシストギア６３のギア部６３ｂとが連結し始める。その後、第１のカムギア６５の押し込みカム面６５ｈが第１のアシストギア６３のカム面６３ｃに当接し、第１のアシストギア６３を回転駆動させる。第１のカムギア６５が更に回転すると、カム面６５ｈになめらかに接続し、穴６５ａと同心上に形成されたアシスト保持カム面６５ｉが第１のアシストギア６３のカム面６３ｃに当接する。このとき第１のアシストギア６３は、第１のアシストばね５９により被写体側から見て左回転方向に付勢されているが、第１のカムギア６５の回転方向へ及ぼす力はアシスト保持カム面６５ｉとカム面６３ｃの間で発生する摩擦力に比べて小さい。このため、第１のカムギア６５は第１のアシストばね５９の付勢力により回転されることはない。
【００６６】
第２のカムギア６６は、第１のカム係合ピン６２ｂが当接し、駆動ピン６２ｄを介して第２の羽根ユニット５３を重畳状態で保持する第１の空走カム領域６６ｆ１を有する。このとき、第２の駆動部材６２が撮像素子４０３側から見て右回転方向へ回転しようとすると、第２のカムギア６６の第１の規制カム面６６ｆ２により第３のカム係合ピン６２ｅが規制されるため、第２の羽根ユニット５３は所定の位置に重畳状態で保持される。また第２のカムギア６６は、第２のカム係合ピン６２ｃが当接し、駆動ピン６２ｄを介して第２の羽根ユニット５３を展開状態で保持する第２の空走カム領域６６ｇ１を有する。このとき、第２の駆動部材６２が撮像素子４０３側から見て左回転方向へ回転しようとすると、第２のカムギア６６の第２の規制カム面６６ｇ２により第２のカム係合ピン６２ｃが規制されるため、第２の羽根ユニット５３は所定の位置に展開状態で保持される。また第２のカムギア６６は、第１の羽根駆動領域６６ｃおよび第２の羽根駆動領域６６ｄを有する。第１の羽根駆動領域６６ｃにおいて、第２のカムギア６６は第１のカム係合ピン６２ｂに当接し、駆動ピン６２ｄを介して第２の羽根ユニット５３を駆動させ、アパチャ５１ａを開放状態から閉鎖状態へ移行させる。第２の羽根駆動領域６６ｄにおいて、第２のカムギア６６は第２のカム係合ピン６２ｃに当接し、駆動ピン６２ｄを介して第２の羽根ユニット５３を駆動させ、アパチャ５１ａを閉鎖状態から開放状態へ移行させる。第１の羽根駆動領域６６ｃと第１の空走カム領域６６ｆ１、第１の羽根駆動領域６６ｃと第２の空走カム領域６６ｇ１、第２の羽根駆動領域６６ｄと第２の規制カム面６６ｇ２はそれぞれなめらかに接続されている。このため、大きな衝撃を発生させることなく羽根の駆動を開始することができる。
【００６７】
また第２のカムギア６６は、回転位相に応じて第２のアシストギア６４のギア部６４ｂと連結する第２のギア部６６ｅを有する。後述のように、第２のカムギア６６が被写体側から見て左回転方向に回転していくと、第２のカムギア６６の第２のギア部６６ｅと第２のアシストギア６４のギア部６４ｂが連結し始める。その後、第２のカムギア６６の押し込みカム面６６ｈが第２のアシストギア６４のカム面６４ｃに当接し、第２のアシストギア６４を回転駆動させる。第２のカムギア６６が更に回転すると、カム面６６ｈになめらかに接続し、穴６６ａと同心上に形成されたアシスト保持カム面６６ｉが第２のアシストギア６４のカム面６４ｃに当接する。このとき第２のアシストギア６４は、アシストばね６０により被写体側から見て左回転方向に付勢されているが、第２のカムギア６６の回転方向へ及ぼす力は、アシスト保持カム面６６ｉとカム面６４ｃの間で発生する摩擦力に比べて小さい。このため、第２のカムギア６６はアシストばね６０の付勢力により回転されることはない。
【００６８】
図１０に示されるように、モータ６９、７０はモータプレート７１に取り付けられ、モータプレート７１はシャッタ地板５１に固定されている。また、モータ６９の出力軸６９ａにはピニオンギア７２が取り付けられている。ピニオンギア７２は、カムギア６５、６６のギア部６５ｂ、６６ｂと係合することで、モータ６９、７０からのトルクをカムギア６５、６６へ伝達する。モータ６９、７０は、所定の時間間隔にしたがってコイルの通電状態を切り換えて駆動するステッピングモータである。
【００６９】
次に、図１４乃至図１８を参照して、本実施形態におけるフォーカルプレンシャッタ１１３ａの動作について説明する。図１４乃至図１８は、撮像装置４００のフォーカルプレンシャッタ１１３ａの羽根ユニットの移動位置とカムギア６５、６６の回転角度との関係を示す図であり、被写体側から見た図である。図１４（ａ）、図１５（ａ）、図１６（ａ）、図１７（ａ）、および、図１８（ａ）は、第１の羽根ユニット５２、第１のアシストばね５９、第１の駆動部材６１、第１のアシストギア６３、および、第１のカムギア６５の撮影時の状態を示している。図１４（ｂ）、図１５（ｂ）、図１６（ｂ）、図１７（ｂ）、および、図１８（ｂ）は、第２の羽根ユニット５３、アシストばね６０、第２の駆動部材６２、第２のアシストギア６４、および、第２のカムギア６６の撮影時の状態を示している。
【００７０】
＜撮影待機状態（バネロック状態）＞
図１４（ａ）、（ｂ）は、本実施形態におけるフォーカルプレンシャッタ１１３ａの撮影前の待機状態を示す図である。第１のカムギア６５と第２のカムギア６６はそれぞれ図４に示される状態Ａの角度にある。図１４（ａ）に示されるように、第１の羽根ユニット５２は展開状態、第２の羽根ユニット５３は重畳状態であり、アパチャ５１ａは羽根５２ａ、５２ｂ、５２ｃにより閉鎖されている。
【００７１】
第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２において、第１のカム係合ピン６１ｂ、６２ｂが第１の空走カム領域６５ｆ１、６６ｆ１に当接している。また第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２において、第３のカム係合ピン６１ｅ、６２ｅが第１の規制カム面６５ｆ２、６６ｆ２により被写体側から見て左回転方向への回転は規制されるため、羽根ユニット５２、５３は所定の位置で保持される。
【００７２】
第１のアシストばね５９および第２のアシストバネ６０は、腕５９ａ、６０ａがシャッタ地板に固定され、チャージした状態で腕５９ｂ、６０ｂが第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４の係止部６３ａ、６４ａに当接している。このため第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０はそれぞれ、第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４を被写体側から見て左回転方向に付勢している。第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４は、カム面６３ｃ、６４ｃがアシスト保持カム面６５ｉ、６６ｉに当接している。このとき第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４は、第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０により被写体側から見て左回転方向に付勢されている。しかし、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６の回転方向へ及ぼす力は、アシスト保持カム面６５ｉ、６６ｉとカム面６３ｃ、６４ｃの間で発生する摩擦力に比べて小さい。このため第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は、第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０の付勢力により回転されることはない。このように第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は、モータ６９、７０のコギングトルクにより停止することができ、モータ６９、７０に通電することなく状態Ａの角度を維持して待機することができる。
【００７３】
この待機状態において、フォーカルプレンシャッタ１１３ａはスイッチ（ＳＷ１）４９８のオンを待つ。撮像装置４００（図８参照）は、スイッチ（ＳＷ１）４９８がオンすると、不図示の測距手段が被写体までの距離を測定し、レンズ制御手段４９１が撮影レンズを駆動してピント合わせを行う等の撮影準備動作を行う。
【００７４】
＜バネロック解除＞
図１５（ａ）、（ｂ）は、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が図４に示される状態Ａから状態Ｂの角度に移行する様子を示す図である。スイッチＳＷ２（４９９）がオンすると、モータ６９、７０の駆動により、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が図１４における右回転方向に回転し始める。このとき、図１５（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４のカム面６３ｃ、６４ｃは第１のカムギア６５および第２のカムギア６６の押し込みカム６５ｈ、６６ｈへ当接し始める。そして第１のカムギア６５および第２のカムギア６６には、被写体側から見て右回転する向きに付勢力が働く。
【００７５】
図１５（ａ）、（ｂ）に示されるように状態Ｂの角度に達した場合、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は、モータ６９、７０の通電保持力により停止してもよい。状態Ｂで第１のカムギア６５および第２のカムギア６６を停止する。このため、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６のアシスト保持カム面６５ｉ、６６ｉから押し込みカム６５ｈ、６６ｈと第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４のカム面６３ｃ、６４ｃとの摩擦による動き出しの負荷を無くすことができる。その結果、露光動作のバラツキを抑えることが可能である。
【００７６】
またモータ６９、７０は、ステッピングモータであるため、状態Ａから状態Ｂまでの移動量、時間を正確に制御することが可能である。このため、モータ６９、７０の動き出しに、シャッタ秒時に適したディレイを持たせることで、適切な露光量を得ることができる。撮像素子４０３は、スイッチ（ＳＷ２）４９９がオンしてから所定の時間後にリセット走査を行い、各行の蓄積を開始する。
【００７７】
＜露光走行＞
第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が更に右回転方向に回転していくと、図１６（ａ）、（ｂ）に示されるように、第３のギア部６５ｅ、６６ｅが第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４のギア部６３ｂ、６４ｂと連結する。そして第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は、モータ６９、７０の駆動力、および、第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０の付勢力を受けて、図１１に示される第１の空走カム領域６５ｆ１、６６ｆ１で加速を始める。第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が状態Ｃの角度になると、図１７（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４は係止部６３ａ、６４ａがシャッタ地板に立設された固定端５１ｌ、５１ｍに当接する。そして第１のカムギア６５および第２のカムギア６６と第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４とのギア連結が外れ、状態Ｄから状態Ｅの第１の羽根駆動領域６５ｃ、６６ｃへ移行する。
【００７８】
第１の羽根駆動領域６５ｃ、６６ｃにおいて、第１のカムギア６５は、第１のカム係合ピン６１ｂを介して第１の羽根ユニット５２を駆動させ、第２のカムギア６６はカム係合ピン１２ｂを介して第２の羽根ユニット５３を駆動させる。これにより、アパチャ５１ａを閉鎖していた羽根５２ａ、５２ｂ、５２ｃがアパチャ５１ａを開放していくとともに、アパチャ５１ａを開放していた羽根５３ａ、５３ｂ、５３ｃがアパチャ５１ａを閉鎖していく。このように第１の羽根ユニット５２と第２の羽根ユニット５３は、撮影者が定めたシャッタ秒時で撮像素子４０３に対して露光を行う。
【００７９】
＜露光走行完了＞
第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が状態Ｅの角度を過ぎると、図１１に示される第２の空走各領域６５ｇ１、６６ｇ１へ移行する。そして状態Ｆの角度において、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６の可動端部６５ｊ、６６ｊがホルダー部材７７の当接部７７ａ、７７ｂに当接し、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６の右回転方向の駆動を停止する。第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２は、第１のカム係合ピン６１ｂ、６２ｂと第２の空走カム領域６５ｇ１、６６ｇ１とが当接することで、被写体側から見て右回転方向の回転が規制される。また第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２は、第２のカム係合ピン６１ｃ、６２ｃと第２の規制カム面６５ｇ２、６６ｇ２とが当接することで、被写体側から見て左回転方向の回転が規制される。したがって、第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２は、所定の位置で保持され、駆動ピン６１ｄ、６２ｄを介して羽根ユニット５２、５３も保持されるため、バウンドによる再露光は起こらない。
【００８０】
このとき、図１８（ａ）、（ｂ）に示されるように、第１の羽根ユニット５２は重畳状態、第２の羽根ユニット５３は展開状態となっており、アパチャ５１ａは羽根５３ａ、５３ｂ、５３ｃにより閉鎖されている。このため、所定の時間後、撮像装置４００は、撮像素子４０３の静止画読み出し走査を開始することができる。
【００８１】
＜羽根戻し走行〜バネチャージ（バネロック作動）＞
状態Ｆで一定時間待機した後、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は、モータ６９、７０により被写体側から見て左回転方向に駆動される。そして第２の羽根駆動領域６５ｄ、６６ｄが第２のカム係合ピン６１ｃ、６２ｃに当接し、第１の駆動部材６１および第２の駆動部材６２を右回転方向に駆動する。これにより、駆動ピン６１ｄ、６２ｄを介して、第１の羽根ユニット５２を展開状態、第２の羽根ユニット５３を重畳状態へ戻す。第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が更に回転すると、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６の第２のギア部６５ｅ、６６ｅは第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４のギア部６３ｂ、６４ｂに連結する。そして、係止部６３ａ、６４ａを介して第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０をチャージしていく。
【００８２】
第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が図４に示される状態Ｂを通過すると、図１５（ａ）、（ｂ）に示されるように、押し込みカム６５ｈ、６６ｈが第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４のカム面６３ｃ、６４ｃに当接する。第１のカムギア６５および第２のカムギア６６が更に被写体側から見て左回転方向に駆動されると、アシスト保持カム面６５ｉ、６６ｉがカム面６３ｃ、６４ｃに当接する。状態Ａの角度を超えると、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６の可動端部６５ｋ、６６ｋがホルダー部材の当接部７７ａ、７７ｂに当接し、第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は左回転方向の駆動を停止する。このとき第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４は、第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０により被写体側から見て左回転方向に付勢されている。しかし、カムギア６５、６６の回転方向へ及ぼす力はアシスト保持カム面６５ｉ、６６ｉとカム面６３ｃ、６４ｃの間で発生する摩擦力に比べて小さい。このため第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は、第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０の付勢力によって回転されることはない。このように第１のカムギア６５および第２のカムギア６６は、モータ６９、７０のコギングトルクにより停止することができ、モータ６９、７０に通電することなく状態Ａの角度を維持して待機することができる。すなわち、図１４に示される待機状態へ戻り、次のレリーズに向けて待機する。
【００８３】
以上のように、本実施形態において、伝達部材（第１のアシストギア６３および第２のアシストギア６４）は、第１の領域（ギア部６３ｂ、６４ｂ）および第２の領域（カム面６３ｃ、６４ｃ）を有する。伝達部材は、第１の領域において、付勢部材（第１のアシストばね５９および第２のアシストばね６０）がカム部材（第１のカムギア６５および第２のカムギア６６）を付勢している状態でカム部材と連結し、付勢部材からの付勢力をカム部材の回転方向に伝達する。また伝達部材は、第２の領域において、付勢部材からの付勢力をカム部材の回転方向に伝達せずにカム部材によって保持される。そして、カム部材のアシスト保持カム面６５ｉ、６６ｉは、伝達部材を介して、付勢部材をチャージした状態で機械的に保持する。これにより、待機状態での電力消費量を抑えつつ、レリーズタイムラグを短縮することができる。
【００８４】
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ず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００８５】
１  シャッタ地板
２  第１の羽根ユニット（遮光部材）
３  第２の羽根ユニット（遮光部材）
９  第１のアシストバネ（付勢部材）
１０  第２のアシストバネ（付勢部材）
１５  第１のカムギア（カム部材）
１６  第２のカムギア（カム部材）
１９、２０  モータ
２２、２３  アシストバネ規制部材（規制部材）
１１３  フォーカルプレンシャッタ（シャッタ装置）
【図１】
2018112734.tif 000003
【図２】
2018112734.tif 000004
【図３】
2018112734.tif 000005
【図４】
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【図５（ａ）】
2018112734.tif 000007
【図５（ｂ）】
2018112734.tif 000008
【図５（ｃ）】
2018112734.tif 000009
【図５（ｄ）】
2018112734.tif 000010
【図５（ｅ）】
2018112734.tif 000011
【図５（ｆ）】
2018112734.tif 000012
【図５（ｇ）】
2018112734.tif 000013
【図６】
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【図７】
2018112734.tif 000015
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
2018112734.tif 000020
【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
2018112734.tif 000024
【図１７】
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【図１８】
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