(57)【要約】【課題】  羽根駆動部材と遮光羽根ユニットの連結のための地板の貫通穴を設けることなく、それぞれを駆動可能なフォーカルプレンシャッタを提供すること【解決手段】  アパーチャを有する少なくとも二つの地板と、アパーチャを開閉して露光を制御する複数の遮光羽根と、遮光羽根を回転可能に保持する羽根アーム部材と、羽根アーム部材と連結し、回動することで遮光羽根を駆動する羽根駆動部材と、羽根駆動部材のスラスト方向を規制する上地板と、を備えるフォーカルプレンシャッタにおいて、羽根駆動部材は、回転中心となる軸を有し、地板と上地板に設けられた軸受を中心に回動するとともに、羽根駆動部材と羽根アーム部材とは、回転中心で二方取りによって連結され、羽根走行完の状態で二方取りの直線部が羽根走行方向と同じ向きになることを特徴とする構成とした。【選択図】  図１
2019158981.tif 000002
【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と、
前記アパーチャを開閉して露光を制御する複数の遮光羽根と、
前記遮光羽根を回転可能に保持する羽根アーム部材と、
前記羽根アーム部材と連結し、回動することで前記遮光羽根を駆動する羽根駆動部材と、
前記羽根駆動部材のスラスト方向を規制する上地板と、を備えるフォーカルプレンシャッタにおいて、
前記羽根駆動部材は、回転中心となる軸を有し、前記地板と上地板に設けられた軸受を中心に回動するとともに、
前記羽根駆動部材と前記羽根アーム部材とは、回転中心で二方取りによって連結され、羽根走行完の状態で二方取りの直線部が羽根走行方向と同じ向きになるように構成する、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】
前記羽根アーム部材のうち、前記羽根駆動部材と連結していない方の羽根アーム部材に対し、羽根走行方向とは反対側に付勢するように配置した羽根付勢ばね、を備える請求項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】
前記アパーチャを有する地板のうち、前記羽根駆動部材の延長上に配置される地板において、前記羽根駆動部材の回転中心の延長上に羽根室から出っ張る方向に凸形状を有する、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】
羽根走行完了時に、前記羽根駆動部材と当接する緩衝部材、前記羽根アーム部材と当接する羽根アーム緩衝部材、前記遮光羽根と当接する羽根先端緩衝部材、とを有し、それぞれの当接の順番が、緩衝部材、羽根アーム緩衝部材、羽根先端緩衝部材、の順に構成されている、ことを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか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に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、フォーカルプレンシャッタは、露光用の開口を有する地板に軸を設け、羽根駆動部材と遮光羽根ユニットとをその同軸上に配置し、羽根駆動ピンを有する羽根駆動部材と遮光羽根ユニットとの連結によって、羽根駆動部材を駆動させることで遮光羽根の展開重畳動作を行っていた。そのため、羽根駆動部材と遮光羽根ユニットを連結させるための貫通穴からゴミや潤滑剤が撮像面に飛散してしまう、遮光羽根ユニットの回転軸での摺動抵抗でエネルギーをロスしてしまう、その耐久摩耗によって露出精度が低下してしまう、という問題があった。
【０００３】
例えば、特許文献１では、遮光羽根ユニットを羽根駆動部材の中心に固定して、羽根駆動部材と遮光羽根ユニットが一体となって駆動され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】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１４−６４５１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述の特許文献に開示された従来技術では、羽根駆動部材と遮光羽根ユニットが羽根駆動ピンを介して連結されるため、貫通穴からのゴミや潤滑剤の飛散を防止することが出来ない。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、羽根駆動部材と遮光羽根ユニットの連結のための地板の貫通穴を設けることなく、それぞれを駆動可能な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】
【０００７】
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、前記アパーチャを開閉して露光を制御する複数の遮光羽根と、前記遮光羽根を回転可能に保持する羽根アーム部材と、前記羽根アーム部材と連結し、回動することで前記遮光羽根を駆動する羽根駆動部材と、前記羽根駆動部材のスラスト方向を規制する上地板と、を備えるフォーカルプレンシャッタにおいて、前記羽根駆動部材は、回転中心となる軸を有し、前記地板と上地板に設けられた軸受を中心に回動するとともに、前記羽根駆動部材と前記羽根アーム部材とは、回転中心で二方取りによって連結され、羽根走行完の状態で二方取りの直線部が羽根走行方向と同じ向きになるように構成する、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、羽根駆動部材と遮光羽根ユニットの連結のための地板の貫通穴を設けることなく、それぞれを駆動可能なフォーカルプレンシャッタを提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【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、各作動部品のセット解除後の状態を被写体側から見た平面図である。
【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、図１におけるＡ−Ａ断面図である。
【図３】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタを、被写体側から見た分解斜視図である。
【図４】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタを、撮像素子側から見た分解斜視図である。
【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、各作動部品の待機状態を被写体側から見た平面図である。
【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、各作動部品の先羽根走行完了状態を被写体側から見た平面図である。
【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、各作動部品の後羽根走行完了状態を被写体側から見た平面図である。
【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、各作動部品のセット解除後の状態を撮像素子側から見た平面図である。
【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、各作動部品の後羽根走行完了状態を撮像素子側から見た平面図である。
【図１０】本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタの、羽根駆動部材と羽根アームの走行時の挙動を示した図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
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。
【００１１】
（実施例１）
以下、図１〜図１０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。
【００１２】
図１は本実施例のフォーカルプレンシャッタを被写体側から見た羽根走行待機状態の各部品の状態を示す平面図、図２は図１のＡ−Ａ線による断面図、図３は撮像素子側から見た分解斜視図、図４は被写体側から見た分解斜視図である。
【００１３】
シャッタ地板１の撮像素子側には、仕切り板２とカバー板３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２、カバー板３の三つの板部材には、類似した形状のアパーチャ１ａ、２ａ、３ａ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４、後羽根群５として個別に配置される。
【００１４】
シャッタ地板１の強度向上のため、また、各種金属軸を固定するために、金属で形成された補助地板６が、シャッタ地板１と締結部１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて、ビスによって締結されている。補助地板６の軸受６ａ、６ｂと、反対側に配置された上地板２５の軸受２５a、２５ｂを挟んで、先羽根駆動部材７、後羽根駆動部材８が円筒部７ｂ、７ｇ、８ｂ、８ｇにおいて回転可能に取り付けられている。
【００１５】
ここで、２つの羽根駆動部材７、８と上地板２５の間には、駆動ばね１２、１３と、駆動ばね力調整部材２６、２７が配置され、この駆動ばね力調整部材２６、２７を回転させることで、後述する遮光羽根の走行特性を調整することが出来るようになっている。さらに、補助地板６には、被写体側に複数の軸６ｃ、６ｄ、６ｆ、６ｇが立設されており、この軸６ｃ、６ｄには、二つの係止部材９、１０が、それぞれ回転可能に取り付けられている。また、補助地板６には、先羽根駆動部材７、後羽根駆動部材８のストッパー軸７ｆ、８ｆが走行完了時に当接する緩衝部材２１、２２が配置されている。
【００１６】
羽根駆動部材７、８は、駆動ばね１２、１３の付勢力によって、被写体側から見て時計方向に付勢されている。反時計方向へは、不図示のセット部材により、駆動ばね１２、１３の付勢力に抗して回転させられる。
【００１７】
そして、セット位置では、羽根駆動部材７、８に設けられた係止部７ａ、８ａと、係止部材９、１０に設けられた係止部９a、１０ａが係合することによって、羽根駆動部材７、８が係止されるようになっている。また、羽根駆動部材７、８には、二方取り軸７ｅ、８ｅが設けられており、補助地板６の軸受６ａ、６ｂを貫通しつつ、羽根アーム４ａ、５ａの二方取り穴４ｃ、５ｃと係合させられている。この二方取り軸７ｅ、８ｅと二方取り穴４ｃ、５ｃの係合によって、羽根駆動部材７、８と羽根群４、５の回転位相が決められ、羽根駆動部材７、８が回転するのに追従して、羽根群４、５が回転させられる。
【００１８】
さらに、羽根駆動部材７、８には、軸７ｃ、８ｃにローラ１５、１６が押さえ部材１７、１８とともに回転可能に取り付けられている。このローラ１５、１６を介して不図示のセット部材と接触することで、好適に羽根駆動部材７、８のセット作動が行われる。ところで、関係部品の許容公差によっては、羽根駆動部材７、８を許容範囲内のセット位置にもたらせないものが出来てしまうことがある。その際には、このローラ１５、１６を交換することで、羽根駆動部材７、８のセット位置を調整することが出来るようになっている。
【００１９】
次に、先羽根群４と後羽根群５の構成について簡単に説明する。本実施例の先羽根群４と後羽根群５は、それぞれ、二組の羽根アーム４ａ、４ｂ、５ａ、５ｂと、４組の遮光羽根４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇで構成されている。まず先羽根群４について説明する。前述したように、シャッタ地板１の撮像素子側において、羽根アーム４ａの二方取り穴４ｃが、先羽根駆動部材７の二方取り軸７ｅと係合され、先羽根駆動部材７の回転に追従して、羽根アーム４ａが回転させられる。また、羽根アーム４ｂは軸６ｈに回動自在に枢着されている。
【００２０】
４枚の羽根４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇは、それらの羽根アーム４ａ、４ｂの他端に向け、連結軸１１を介して、順次、枢支されている。さらに、先羽根付勢ばね１９が、補助地板６の軸６ｈを中心に、軸６ｉと羽根アーム４ｂの間で先羽根群４を羽根走行方向とは逆向きに付勢するように配置される。こうすることで、先羽根群４が先駆動ばね１２の付勢力によって走行し始める時に、先羽根駆動部材７の二方取り軸７ｅと羽根アーム４ａの二方取り穴４ｃの間のガタの寄る方向が変化することなく、スムーズに作動させる事が出来る。
【００２１】
また、後羽根群５も、同様の構成をとる。すなわち、シャッタ地板１の撮像素子側において、羽根アーム５ａの二方取り穴５ｃが、後羽根駆動部材８の二方取り軸８ｅと係合され、後羽根駆動部材８の回転に追従して、羽根アーム５ａが回転させられる。また、羽根アーム５ｂは軸６ｉに回動自在に枢着されている。そして、４枚の遮光羽根５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇが、羽根アーム５ａ、５ｂの他端に向けて、連結軸１１を介して、順次、枢支されている。
【００２２】
さらに、後羽根付勢ばね２０が、補助地板６の軸６ｉを中心に、軸６ｈと羽根アーム５ｂの間で後羽根群５を羽根走行方向とは逆向きに付勢するように配置される。こうすることで、後羽根群５が後駆動ばね１３の付勢力によって走行し始める時に、後羽根駆動部材８の二方取り軸８ｅと羽根アーム５ａの二方取り穴５ｃの間のガタの寄る方向が変化することなく、スムーズに作動させる事が出来る。
【００２３】
このように回転軸を有する羽根駆動部材７、８が、その回転中心で羽根群４、５と連結して一体となって駆動することで、羽根群４、５の回転中心での摺動摩擦を無くし、投入エネルギーを低減する効果がある。同時に、従来の羽根駆動部材７、８と羽根群４、５の連結を羽根駆動部材７、８の別の軸を介して行っていた構成に対し、本構成ではそれが不要となるので、その別の軸のためのシャッタ地板１の貫通穴が不要になり、貫通穴からの撮像面へのゴミや潤滑剤の飛散を防止することが可能となる。
【００２４】
仕切り板２とカバー板３の間には、先羽根アーム緩衝部材２３が配置され、先羽根走行完了時に先羽根アーム４ａの当接部４ｉと当接し、先羽根群４の走行の衝撃を吸収出来るようになっている。また、シャッタ地板１とカバー板３の間には、羽根先端緩衝部材２４が配置され、羽根群４、５の走行完了時に、先羽根群４の遮光羽根４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ、および後羽根群５の遮光羽根５ｄと当接し、各遮光羽根の走行の衝撃を吸収出来るようになっている。カバー板３の羽根駆動部材７、８の延長上には凹形状３ｂ、３ｃが設けられており、二方取り軸７ｅ、８ｅと接触して摺動抵抗にならないように、かつ、回転軸から発生したゴミや潤滑剤が撮像面に飛散しないようになっている。
【００２５】
次に、本実施例の作動について、被写体側から見た図１、図５〜図７と撮像素子側から見た図８、図９を用いて説明する。図５は待機状態を示す平面図、図１および図８はセット解除作動後の状態を示す平面図、図６は先羽根走行完了後の状態を示す平面図、図７および図９は後羽根走行完了後のセット作動前の状態を示す平面図である。
【００２６】
まず、セット解除作動について説明する。撮影に際して、セット解除作動が始まると、不図示のセット部材によってローラ１５、１６を介して位置を決められていた二つの羽根駆動部材７、８の位置規制がなくなり、セット部材が二つの羽根駆動部材７、８の走行範囲から退避する。一方、セット部材によって、所定位置に規制されていた二つの羽根駆動部材７、８は、駆動ばね１２、１３の付勢力で、図５の時計方向にわずかに回転する。
【００２７】
そして、隙間７ｄ、８ｄが無くなり、係止部材９、１０の係止部９ａ、１０ａに、羽根駆動部材７、８の係止部７ａ、８ａが係合することによって、羽根駆動部材７、８が露光作動開始位置で停止する。なおこのとき、各遮光羽根の露光作動開始位置は、羽根駆動部材７、８と羽根アーム４ａ、５ａの回転位相によって決められているので、本構成では組立時に、例えば羽根アーム４ａ、５ａの二方取り穴４ａ、５ａの回転位相のずれた部品に交換することで、各遮光羽根の走行特性を詳細に変更することが可能になっている。
【００２８】
続いて、露光作動について説明する。前述のセット解除作動に続いて、不図示の二つの係止解除部材が、所定のタイミングで二つの係止部材９、１０の押動部９ｂ、１０ｂにぶつかることで、係止部材９、１０を軸６ｃ、６ｄの周りに図１の時計回りに回転させ、羽根駆動部材７、８の係止部７ａ、８ａの係合を解除する。すると、図１に示された羽根走行待機状態から、まず先羽根駆動部材７が駆動ばね１２の付勢力によって、軸６ａの周りに時計方向へ急速に回転させられる。それによって、二方取り軸７ｅが先羽根アーム４ａを時計方向へ回動させるので、先羽根群４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。
【００２９】
所定時間後には、後羽根駆動部材８が駆動ばね１３の付勢力によって、軸６ｂの周りに図６の時計方向へ急速に回転させられる。それによって、二方取り軸７ｅが後羽根アーム５ａを時計方向へ回動させるので、後羽根群５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。
【００３０】
このとき、各羽根アーム４ａ、５ａは各羽根駆動部材７、８と二方取り軸７ｅ、８ｅと一体となって回転するため、作動中は各羽根アーム４ａ、５ａの回転中心での摺動抵抗を受けずに好適に作動させることが出来る。特に、各羽根群７、８は形状的に回転中心からの距離が長く慣性質量が大きいため、摺動抵抗を減らすことによるエネルギー低減の効果が大きい。さらに、各羽根群７、８への投入エネルギーを低減することは、羽根走行完了時の各羽根群７、８への衝撃を低減することにもつながるため、各羽根群の耐久性の向上にも効果がある。と同時に、各羽根アーム４ａ、５ａの回転中心での摩耗が無いため、耐久での摺動摩擦増加による露出精度の低下を防止することが出来る。
【００３１】
このようにして露光作動が続けられるが、先羽根群４は遮光羽根４ｄのスリット形成縁４ｈがアパーチャ１ａの下方へ退いた段階で、まず先羽根駆動部材７のストッパー軸７ｆが緩衝部材２１に当接し、続いて先羽根アーム４ａの当接部４ｉが先羽根アーム緩衝部材２３に当接し、最後に遮光羽根４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇが羽根先端緩衝部材２４に当接するという順番で、各作動部材が停止させられる。後羽根群５も同様に、まず後羽根駆動部材８のストッパー軸８ｆが緩衝部材２２に当接し、その後、遮光羽根５ｄが羽根先端緩衝部材２４に当接するという順番で、各作動部材が停止させられる。
【００３２】
このように、羽根駆動部材、羽根アーム、遮光羽根、という剛性の高い順番に走行のエネルギーを減衰させていくことで、最も剛性が弱い遮光羽根への衝撃を少なくすることが可能となり、耐久性を向上させることが出来る。なお、本実施例では、後羽根アーム５ａ、５ｂは緩衝部材でのエネルギー吸収を行わない構成となっているが、先羽根群と同じような順番で、後羽根アーム５ａ、５ｂの少なくともどちらか一方を、羽根アーム緩衝部材に当接させることで、走行のエネルギーを吸収させてもよい。
【００３３】
また、この羽根走行完了時の、羽根駆動部材７、８の二方取り軸７ｅ、８ｅと羽根アームの二方取り穴４ｃ、５ｃの係合部の挙動について、２つの部品の関係を簡易的に示した図１０を用いて説明する。なお、図１０では説明のため、二方取り軸７ｅ、８ｅと二方取り穴４ｃ、５ｃのガタの関係を大きく強調して描いている。ここで、動部材７、８の二方取り軸７ｅ、８ｅと羽根アームの二方取り穴４ｃ、５ｃのガタの関係は、円筒部のガタ量に対して、直線部のガタ量が大きくなるような構成になっている。
【００３４】
まず、図１０(ａ)に示すセット解除後の状態から、前述した羽根付勢ばね１９、２０の作用によって二方取り軸７ｅ、８ｅが二方取り穴４ｃ、５ｃに対して時計方向にガタが寄せられたまま、羽根アーム４ａ、５ａが反時計方向に回転し、羽根駆動部材７、８のストッパー軸７ｆ、８ｆが緩衝部材２１、２２に当接し、図１０(ｂ)の状態となる。続いて、慣性によって羽根アーム４ａ、５ａが反時計方向にガタを寄せるように回転し、先羽根アーム４ａが先羽根アーム緩衝部材２３と当接しつつ、図１０(ｃ)の状態になる。
【００３５】
その後、緩衝部材２１、２２と衝突した羽根駆動部材７、８がエネルギーを減衰しきれずに跳ね返ることで時計方向に回転し、図１０(ｄ)の状態になる。最後に、各遮光羽根が羽根先端緩衝部材に衝突した後、その反発によって図１０(ｅ)の矢印方向に羽根アーム４ａ、５ａのガタが寄せられた図１０(ｅ)の状態となる。このとき、本構成においては、二方取り軸７ｅ、８ｅと二方取り穴４ｃ、５ｃの位相が、走行完了状態で遮光羽根の走行方向に沿うように、すなわち、図１０(ｅ)の矢印方向に沿うように設定されているため、図１０(ｅ)の状態でガタが寄る量が少なくすることが出来る。
【００３６】
こうすることで、羽根走行完了後に遮光羽根が跳ね返る量を少なくすることが可能になるため、アパーチャ内に再度遮光羽根が侵入してしまう先羽根による再遮光や後羽根による再露光を減らすことが出来る。ひいては、遮光羽根の面積を小さくすることも可能となり、羽根群の慣性質量の低減から羽根走行エネルギーの低減、および、耐久性の向上にもつなげる事が出来る。
【００３７】
図７、および、図９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。
【００３８】
最後に、続いて行われるセット作動について説明する。後羽根走行の所定時間後に、不図示のセット部材によって、二つの羽根駆動部材７，８が、駆動ばね１２、１３の付勢力に抗しながら軸６ａ、６ｂの周りに、図７の反時計方向へ回動される。一方、このときの羽根群４、５の動きについては、以下の通りである。先羽根駆動部材７の二方取り軸７ｅによって、先羽根アーム４ａが反時計方向へ回動して、先遮光羽根４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇは相互の重なりを小さくしつつ上方へ移動していく。
【００３９】
このようにして、先羽根群４のスリットを形成する先幕１番羽根４ｄが、後羽根群５のスリットを形成する後幕１番羽根５ｄに所定量重なると、その段階からは、後羽根駆動部材８の二方取り軸８ｅによって、後羽根アーム５ａが反時計方向へ回動して、後遮光羽根５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇは相互の重なりを大きくしつつ上方へ移動していく。そして、先羽根群４が展開されて開口部１ａを覆うとともに、後羽根群５が重畳されて開口部１ａの上方位置へ収納されると、先羽根駆動部材７および後羽根駆動部材８の回動が停止し、図５に示した待機状態になる。
【００４０】
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。たとえば、本実施形態では、シャッタ地板１に仕切り板２とカバー板３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４、後羽根群５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３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。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】
【００４１】
１    シャッタ地板
３    カバー板
４ａ、４ｂ    先羽根アーム
４ｄ、４ｅ、４ｆ、４ｇ    先遮光羽根
５ａ、５ｂ    後羽根アーム
５ｄ、５ｅ、５ｆ、５ｇ    後遮光羽根
６ａ、６ｂ    軸受
７    先羽根駆動部材
７ｂ、７ｇ    軸
８    後羽根駆動部材
８ｂ、８ｇ    軸
２５  上地板
２５ａ、２５ｂ    軸受
【図１】
2019158981.tif 000003
【図２】
2019158981.tif 000004
【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】
2019158981.tif 000009
【図８】
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【図９】
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【図１０】
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