(57)【要約】【課題】  電子先幕専用シャッタであっても、露光直前に羽根が安定するまでの時間を減らし、エネルギー低減と同時に、コマ速アップも実現すること。【解決手段】  開口部から退避した重畳状態と開口部を遮蔽した展開状態とを往復動作可能な後羽根群１と、後羽根群１と連動し往復動作可能な後駆動部材１と、後駆動部材１を展開する方向に付勢する駆動バネ１と、駆動バネ１の付勢力に抗して後羽根群１を重畳状態に移動するカムギア１と、後羽根群１の重畳方向とは逆向きの回転で、重畳状態と展開状態とを往復動作可能な後羽根群２と、後羽根群２と連動し往復動作可能な後駆動部材２と、後駆動部材１を、後羽根群２が展開する方向に付勢する駆動バネ２と、駆動バネ２の付勢力に抗して後羽根群２を重畳状態に移動するカムギア２と、を有する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】
開口部と、
開口部から退避した重畳状態と開口部を遮蔽した展開状態とを往復動作可能な後羽根群１と、
前記後羽根群１と連動し往復動作可能な後駆動部材１と、
前記後駆動部材１を展開する方向に付勢する駆動バネ１と、
前記駆動バネ１の付勢力に抗して前記後羽根群１を重畳状態に移動するカムギア１と、
前記後羽根群１の重畳方向とは逆向きの回転で、重畳状態と展開状態とを往復動作可能な後羽根群２と、
前記後羽根群２と連動し往復動作可能な後駆動部材２と、
前記後駆動部材１を、前記後羽根群２が展開する方向に付勢する駆動バネ２と、
前記駆動バネ２の付勢力に抗して前記後羽根群２を重畳状態に移動するカムギア２と、を有することを特徴とするシャッタ装置。
【請求項２】
前記カムギア１と前記カムギア２は同一歯数で直接連結され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】
前記カムギア１と前記カムギア２は、前記後駆動レバー１が回転可能な位相の半回転後に前記後駆動レバー２が回転可能な位相があらわれるように連結されていることを特徴とする、請求項２に記載のシャッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラ用のフォーカルプレンシャッタでは、平行リンクにより重畳ないし展開される２組の羽根群（先羽根群、後羽根群）で形成するスリットを用いて、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。一方で、先羽根群の代わりに、撮像装置の電荷リセット走査（電子先幕）を常時行う前提で、後羽根群のみを有するシャッタも知られている（特許文献１、特許文献２）。それらは、メカ先幕が存在せず、それを駆動するエネルギーが不要であるため、ともに、エネルギー低減の効果がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−１１３１１１号公報
【特許文献２】特開２０１４−６４３６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１では、待機状態における遮光のため、従来の駆動レバーを羽根レバーと駆動レバーに２体化している。露光前には、羽根レバーと駆動レバーを１体化する必要があり、この際に、バウンドが発生する。そのため、ＳＨ精度に影響が出ないように、バウンド収束を待つ必要があり、この構成では、コマ速アップがしにくい。また、特許文献２では、駆動レバーは２体化していないものの、待機状態で開口しておき、露光直前にチャージを行う工程となっている。
【０００５】
そのため、駆動レバーがカムギアでメカ保持された状態から、電磁石で通電保持された状態になる際に、わずかな動き（羽根走行）が生じ、羽根が揺れてしまう。特許文献１ほどではないものの、ＳＨ精度に影響が出ないように、羽根の揺れが収まるのを待つ必要があり、コマ速アップがしにくい構成であるといえる。
【０００６】
本発明の目的は、電子先幕専用シャッタであっても、露光直前に羽根が安定するまでの時間を減らし、エネルギー低減と同時に、コマ速アップも実現することである。
【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、本発明のシャッタ装置は、開口部と、開口部から退避した重畳状態と開口部を遮蔽した展開状態とを往復動作可能な後羽根群１と、前記後羽根群１と連動し往復動作可能な後駆動部材１と、前記後駆動部材１を展開する方向に付勢する駆動バネ１と、前記駆動バネ１の付勢力に抗して前記後羽根群１を重畳状態に移動するカムギア１と、前記後羽根群１の重畳方向とは逆向きの回転で、重畳状態と展開状態とを往復動作可能な後羽根群２と、前記後羽根群２と連動し往復動作可能な後駆動部材２と、前記後駆動部材１を、前記後羽根群２が展開する方向に付勢する駆動バネ２と、前記駆動バネ２の付勢力に抗して前記後羽根群２を重畳状態に移動するカムギア２と、を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、電子先幕専用シャッタであっても、露光直前に羽根が安定するまでの時間を減らし、エネルギー低減と同時に、コマ速アップも実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例１におけるシャッタを被写体側から見た図である。
【図２】本発明の実施例１におけるシャッタを、制御アクチュエータ部品を外した状態で被写体から見た図である。
【図３】本発明の実施例１におけるシャッタを被写体側から見た分解斜視図である。
【図４】本発明の実施例１におけるシャッタを撮像素子側から見た分解斜視図である。
【図５】図２のSECTION A-A断面図である。
【図６】図２のSECTION B-B断面図である。
【図７】図２のC方向からの斜視図である。
【図８】本発明の実施例１におけるシャッタのバネトルク変化、およびその他のバネトルク変化の例を示す図である。
【図９】従来例のメインバネとアシストバネの配置を示す図である。
【図１０】本発明の実施例１におけるシャッタの第１の待機状態を示す図である。
【図１１】本発明の実施例１におけるシャッタの上後羽根ユニット露光開始直前の状態を示す図である。
【図１２】本発明の実施例１におけるシャッタの第２の待機状態を示す図である。
【図１３】本発明の実施例１におけるシャッタの下後羽根ユニット露光開始直前の状態を示す図である。
【図１４】本発明の実施例１におけるシャッタの第１の待機状態を示す図である。
【図１５】本発明の実施例１におけるシャッタの各構成部品の動作タイミングを示す図である。
【図１６】本発明の実施例１における撮像装置のブロック図である。
【図１７】本発明の実施例１における撮像装置の撮像素子の全体の構成を示す図である。
【図１８−１】本発明の実施例１における撮像装置の撮像素子の１画素内の回路を示す図である。
【図１８−２】本発明の実施例１における撮像装置の撮像素子の列共通読みだし回路を示す図である。
【図１９】本発明の実施例１における撮像装置の撮像素子の静止画読みだし走査を示す図である。
【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、図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１１】
（実施例１）
図１６を参照して、本発明の第１の実施例によるシャッタを用いた、撮像装置について説明する。
【００１２】
まず、本実施例１の構成について説明する。図１６は、撮像装置４００のブロック図である。４０１は撮影レンズ、１１３はフォーカルプレンシャッタ、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。
【００１３】
撮像装置が図１６に示すファインダ観察状態にある場合、撮影レンズ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で反射されてファインダ装置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。
【００１４】
ファインダ観察状態から撮影状態あるい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とで、撮像レンズ４０１からの被写体光は撮像素子４０３に向かう。撮像素子４０３に対して被写体側には、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を制御するシャッタ駆動回路である。
【００１５】
４９８は撮影準備開始スイッチであるSW1、４９９は撮影を開始するスイッチであるSW2  である。SW1  ４９８とSW2  ４９９は２段スイッチで形成されており、第１ストロークでSW1      ４９８がオンし、第２ストロークでSW2  ４９９がオンする。
【００１６】
撮像素子４０３は、ＣＭＯＳイメージセンサ等が使用され、被写体からの光を結像する撮像レンズ４０１により結像された被写体像を光電変換する。撮像素子４０３によって生成され出力されるアナログ画像信号は、ＡＦＥ（Ａｎａｌｏｇ  Ｆｒｏｎｔ  Ｅｎｄ）４０４によりデジタル信号に変換される。ＡＦＥ４０４から出力されるデジタル画像信号は、ＤＳＰ（Ｄｉｓｉｔａｌ  Ｓｉｇｎａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｅｒ）４０５によって各種画像処理や圧縮・伸張処理などが行われる。
【００１７】
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）等が使用され、撮影した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。
【００１８】
４９２は撮像装置４００の内部温度を検出する温度検出手段、４９１は撮像装置４００の姿勢を検出する姿勢検出手段、４９３はフォーカルプレンシャッタ１１３の羽根駆動レバーの位置を検出する羽根駆動レバー検出手段である。４９４はレンズ制御手段であり、撮像レンズ４０１の焦点距離、絞り径、射出瞳径、射出瞳と撮像素子４０３の距離等のレンズ情報をＣＰＵ４０９に出力するとともに、ＣＰＵ４０９による制御に応じて絞り、レンズ等を駆動する。各検出手段の検出結果はＣＰＵ４０９に入力される。
【００１９】
ＣＰＵ４０９は、ＡＦＥ４０４、ＤＳＰ４０５、ＴＧ４０８、シャッタ駆動回路４１１、温度検出手段４９２、姿勢検出手段４９１、レンズ制御手段４９４の制御を行う。
【００２０】
次に、撮像動作の説明をする。図１７は撮像素子４０３の全体構成図、図１８−１、図１８−２は撮像素子４０３の１画素内の回路図である。画素領域ＰＡには、画素部４２０がｐ１１〜ｐｋｎのように行列上に配置されている。ここで、画素部４２０の１画素内の回路図を図１８−１、図１８−２を用いて説明する。
【００２１】
フォトダイオード（以下、ＰＤと表す）４４１は、入射した光信号を光電変換し、露光量に応じた電荷を蓄積する。ＰＤ４４１に蓄積されている電荷は、転送ゲート４４２の信号ｔｘをＨｉｇｈレベルにすることでＦＤ（フローティングディフュージョン）部４４３に転送される。ＦＤ部４４３は、フローティングディフュージョンアンプ４４４（以下ＦＤアンプと表す）のゲートに接続されており、ＦＤアンプ４４４でＰＤ４４１から転送されてきた電荷量が電圧量に変換される。
【００２２】
ＦＤリセットスイッチ４４５の信号ｒｅｓをＨｉｇｈレベルとすると、ＦＤ部４４３がリセットされる。また、ＰＤ４４１の電荷をリセットする場合には、信号ｔｘと信号ｒｅｓを同時にＨｉｇｈレベルとすることで、転送ゲート４４２及びＦＤリセットスイッチ４４５を両方ＯＮし、ＦＤ部４４３経由でＰＤ４４１のリセットを行うことになる。画素選択スイッチ４４６の信号ｓｅｌをＨｉｇｈレベルとすることにより、ＦＤアンプ４４４で電圧に変換された画素信号が画素部４２０の出力ｖｏｕｔに出力される。
【００２３】
図１７に戻り、垂直走査回路４２１は、ｒｅｓ＿１，ｔｘ＿１，ｓｅｌ＿１等の駆動信号を各画素に供給する。これらの駆動信号は、それぞれ各画素のｒｅｓ、ｔｘ、ｓｅｌに接続される。各画素の出力ｖｏｕｔは、列毎に垂直出力線４２２を介して列共通読出し回路４２３に接続されている。
【００２４】
ここで、列共通読出し回路４２３について、図１８−１、図１８−２の回路図を用いて説明する。図１８−１、図１８−２は、撮像装置４００の撮像素子４０３の列共通読みだし回路を示す図である。垂直出力線４２２は、列毎に設けられ、１列分の画素部４２０の出力ｖｏｕｔが接続されている。垂直出力線４２２には電流源４２４が接続されており、電流源４２４と、画素部４２０の各画素内のＦＤアンプ４４４によってソースフォロワ回路が構成される。
【００２５】
画素部４２０から読み出される画素信号Ｓは、信号ｔｓをＨｉｇｈレベルにすることにより、Ｓ信号転送スイッチ４５１を介してＳ信号保持容量４５３に記憶される。画素部４２０から読み出されるノイズ信号Ｎは、信号ｔｎをＨｉｇｈレベルにすることにより、Ｎ信号転送スイッチ４５２を介してＮ信号保持容量４５４に記憶される。Ｓ信号保持容量４５３、Ｎ信号保持容量４５４はそれぞれ列共通読出し回路４２３の出力ｖｓ、ｖｎに接続されている。
【００２６】
図１７に戻り、列共通読出し回路４２３の出力ｖｓ、ｖｎには、それぞれ水平転送スイッチ４２５、４２６が接続されている。水平転送スイッチ４２５、４２６は水平走査回路４２７の出力信号ｈｓｒ＊（＊は列番号）によって制御され、信号ｈｓｒ＊がＨｉｇｈレベルになることにより、Ｓ信号保持容量４５３、Ｎ信号保持容量４５４の信号がそれぞれ水平出力線４２８、４２９へ転送される。
【００２７】
水平出力線４２８、４２９は差動増幅器４３０の入力に接続されており、差動増幅器４３０ではＳ信号とＮ信号の差分をとると同時に所定のゲインをかけ、最終的な画像信号を出力端子４３１へ出力する。
【００２８】
水平出力線リセットスイッチ４３２、４３３は信号ｃｈｒｅｓがＨｉｇｈになることによってＯＮされ、それぞれの水平出力線４２８、４２９はリセット電圧Ｖｃｈｒｅｓにリセットされる。
【００２９】
次に、図１９を用いて撮像素子４０３の静止画読み出し走査について説明する。図１９は撮像素子４０３のリセット走査及び静止画読み出し走査における１行あたりの動作を示すタイミングチャートである。ここではｉ行目のデータを読み出すものとして説明する。
【００３０】
まず、信号ｓｅｌ＿ｉをＨｉｇｈレベルにしてｉ行目の画素の画素選択スイッチ４４６をＯＮする。その後、信号ｒｅｓ＿ｉをＬｏｗレベルにしてＦＤリセットスイッチ４４５をＯＦＦし、ＦＤ部４４３のリセットを開放する。
【００３１】
次に、信号ｔｎをＨｉｇｈレベルにして、Ｎ信号転送スイッチ４５２を介してＮ信号保持容量４５４にＮ信号を記憶する。
【００３２】
続いて信号ｔｎをＬｏｗにし、Ｎ信号転送スイッチ４５２をＯＦＦした後、信号ｔｓをＨｉｇｈレベルにしてＳ信号転送スイッチ４５１をＯＮすると共に、信号ｔｘ＿ｉをＨｉｇｈレベルにすることで転送ゲート４４２をＯＮする。
【００３３】
この動作により、選択されているｉ行目のＰＤ４４１に蓄積されていた信号がＦＤアンプ４４４、画素選択スイッチ４４６を介して垂直出力線４２２へ出力され、更に、Ｓ信号転送スイッチ４５１を介してＳ信号保持容量４５３へ記憶される。
【００３４】
次に、信号ｔｘ＿ｉ、ｔｓをＬｏｗレベルにして転送ゲート４４２、Ｓ信号転送スイッチ４５１を閉じた後、信号ｒｅｓ＿ｉをＨｉｇｈレベルにしてＦＤリセットスイッチ４４５をＯＮし、ＦＤ部４４３をリセットする。
【００３５】
ここまでの動作によって、ｉ行目のＮ信号及びＳ信号を、それぞれＳ信号保持容量４５３及びＮ信号保持容量４５４へ記憶する動作を終了する。
【００３６】
続いて、Ｓ信号保持容量４５３、Ｎ信号保持容量４５４に蓄えられたＳ信号、Ｎ信号を撮像素子４０３から出力する動作が行われる。
【００３７】
まず、水平走査回路４２７の出力ｈｓｒ１がＨｉｇｈレベルになることにより、水平転送スイッチ４２５、４２６がＯＮされ、Ｓ信号保持容量４５３、Ｎ信号保持容量４５４の信号が水平出力線４２８、４２９と差動増幅器４３０を介して出力端子４３１に出力される。
【００３８】
水平走査回路４２７は、各列の選択信号ｈｓｒ１、ｈｓｒ２・・・、ｈｓｒｋを順次Ｈｉｇｈにすることにより、ｉ行目の全データを出力する。
【００３９】
なお、信号ｈｓｒ１〜ｈｓｒｋによって各列の信号が読み出される間には、信号ｃｈｒｅｓをＨｉｇｈレベルにすることで水平出力線リセットスイッチ４３２、４３３をＯＮし、一旦、水平出力線４２８、４２９をリセット電圧Ｖｃｈｒｅｓのレベルにリセットする。
【００４０】
以上で１行の読出し動作が終了する。この動作を各行で繰り返すことによって、撮像素子４０３の全行の信号が読み出されることになる。
【００４１】
次に、図１から図４を用いて本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタ１１３の構成について説明する。
【００４２】
図１は本実施例のフォーカルプレンシャッタ１１３を被写体側から見た図である。
図２は本実施例のフォーカルプレンシャッタ１１３を、制御アクチュエータ部品を外した状態で被写体から見た図である。
【００４３】
図３は本実施例の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、図４は撮像素子４０３側から見た分解斜視図である。
【００４４】
シャッタ地板１の撮像素子４０３側には、補助地板２が取り付けられており、その間に羽根用の走行スペースが形成されている。この走行スペースは更に二つに分かれている。すなわち、シャッタ地板１と中間板６４の間には、上後羽根ユニット６２の走行スペースが形成されており、補助地板２と中間板６４の間には、下後羽根ユニット６１の走行スペースが形成されている。上後羽根ユニット６２は、主アーム６２e、サブアーム６２ｆ、１番羽根６２ａ、２番羽根６２ｂ、３番羽根６２ｃ、および４番羽根６２ｄによって平行リンクを形成している。
【００４５】
下後羽根ユニット６１も同様に、主アーム６１e、サブアーム６１ｆ、１番羽根６１ａ、２番羽根６１ｂ、３番羽根６１ｃ、および４番羽根６１ｄによって平行リンクを形成している。スペーサ６６は、上後羽根ユニット６２の平行リンクを形成する軸部とシャッタ地板１のスペースを確保する機能を有する。スペーサ６３は、下後羽根ユニット６１の平行リンクを形成する軸部と補助地板２のスペースを確保する機能を有する。スペーサ６５は上後羽根ユニット６２と中間板のスペースを確保する機能を有する。６７は下後羽根ユニット６１のガタ取りスプリング、６８は上後羽根ユニット６２のガタ取りスプリングである。
【００４６】
シャッタ地板１と補助地板２には、類似した形状のアパチャ１ｚとアパチャ２ｚが形成されており、２つのアパ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。撮像素子４０３では、上下方向ないし下上方向に順に蓄積電荷のリセット走査ができるようになっており、このリセット走査（電子先幕シャッタ）が、撮像素子の電荷蓄積開始タイミングを決定している。
【００４７】
一方で、６１ａａは下後羽根のスリット形成部で、前記の光束の通過終了タイミングを決定する役割を有する。６１ａａと電子先幕シャッタを組み合わせて擬似的なスリットを形成し、撮像素子４０３を下から上に順次露光していく場合は、電子先幕シャッタは下から上に走査する。また一方で、６２ａａは上後羽根のスリット形成部で、前記の光束の通過終了タイミングを決定する役割を有する。６２ａａと電子先幕シャッタを組み合わせて擬似的にスリットを形成し、撮像素子４０３を上から下に順次露光していく場合は、電子先幕シャッタは上から下に走査する。
【００４８】
シャッタ地板１には被写体側と撮像素子４０３側に複数の軸が立設されている。１ａは駆動軸、１ｂは緊定軸、１ｃは緊定ストッパー軸、１ｄはブレーキ軸、１eはブレーキストッパー軸、１fはカムギア軸、１gは減速ギア軸、1hは主アーム回転軸、1iはサブアーム回転軸である。1ａ、1ｂ、１d、1ｆ、１g、１h、１iには、それぞれ、駆動レバー（３、４）、緊定レバー（５、６）、ブレーキレバー（７、８）、チャージカムギア（４３、４４）、減速ギア４２、主アーム（６１e、６２ｅ）およびサブアーム（６１ｆ、６２ｆ）が回転可能に取り付けられている。緊定ストッパー軸１cは、緊定レバー（５，６）の回転範囲を規制している。
【００４９】
ブレーキストッパー軸１eは、ブレーキ固定板の回転止めであると同時に、アシストバネ（５３、５４）の固定端の掛け位置であり、更にはブレーキ戻しバネ（５７、５８）の固定端の掛け位置も兼ねている。また、各種軸は、上記の機能以外に、上地板２４ないし中間地板２３を、軸先端の嵌合またはビスの締結によって、支えている。
【００５０】
上地板２４は、強度部材として機能する他、ローターユニット（３４、３５）が回転可能に取り付けられている磁気回路ユニット（３３、３４）を保持している。磁気回路ユニットは、モータに類する構成となっており、駆動レバーの動作タイミングを制御するアクチュエータとして機能する。すなわち、通電により、駆動レバーを係止する緊定レバーを蹴飛ばし、係止を解除することで、駆動レバーおよび羽根ユニットを走行させることができる。
【００５１】
本実施例では、２種類ある後羽根の、バネ付勢による走行方向は、お互いに逆方向となっており、それに対応して、ローターユニットが回転する方向も、お互いに逆方向となっており。通電による回転の後、ローターユニットは、ＭＧ戻しバネ（２６、３７）で初期位置に復帰させられる。また、緊定レバーは（５，６）、緊定戻しバネ（５５，５６）によって初期位置に復帰させられる。
【００５２】
中間地板２３は、強度部材として機能する他、アシストバネ（５３、５４）の案内棒として機能する中空部分２３aを有している。また、バネガイド部材２２を保持している。バネガイド部材は、アシストバネ（５３、５４）の可動端のスラスト方向の位置を規制している。
【００５３】
３１は磁気回路ユニット３２および３３に電気を供給する電気回路ユニットである。３１ａは、上チャージカムギア４４の位相ブラシ４４ｂの位置を検知する位相検知部である。位相検出部３１ａは、チャージカムギアの回転位相に応じて、位相ブラシ４４ｂの接触位置が切り替わり、位相信号がHIGHないしLOWに切り替わる。また、１回の撮影でチャージカムギアが半回転するように構成されている。４１はチャージモータである。
【００５４】
図５を用いて上ブレーキレバー８周辺の構成を詳細に説明する。図５は図２のSECTION A-A断面図である。ブレーキを構成する各種部品は、ブレーキ軸１dに固定、ないし、回転可能に保持された状態で使用する。上ブレーキレバー８は、ブレーキシート１１に挟まれた状態で、ブレーキ固定板９とブレーキ軸１dにより押圧される。押圧力は、板バネ１１をブレーキ力調整部材１２で所定量押しつぶすことで、発生させている。これによって、上ブレーキレバー８の、ブレーキ軸１d中心の回転に対して、摩擦による抗力が生じる。
【００５５】
この摩擦抗力は、駆動レバーの走行終端域において、羽根のバウンドを抑制するために使用する。ブレーキレバーには、駆動レバーの羽根駆動ピンが当接する箇所があり、走行終端域にて羽根駆動ピンと当接すると、駆動レバーはブレーキレバーを回転させ始め、摩擦抗力が駆動レバーに伝わるようになっている。ブレーキ力調整部材１２の周りには、上ブレーキ戻しバネ５８が配置されており、バネの可動端はブレーキレバーにかけられている。そして、羽根走行時であれば、前述の摩擦抗力に加えてバネの弾性力がブレーキ力として寄与する。また、ブレーキレバーが待機位置まで復帰する際には、バネの弾性力はチャージを補助する力として働く。これらの動作は、回転方向が逆になるものの、下ブレーキレバー７周辺の構成部品においても同様である。
【００５６】
図６〜図９を用いて、メインバネ、アシストバネ周辺の構成を詳細に説明する。図６は図２のSECTION B-B断面図である。図７は図２のC方向からの斜視図である。５１は下メインバネ、５３は下アシストバネである。それらは、被写体側から見て、下駆動レバー３を反時計方向に、すなわち、下後幕ユニット６１が図４で開口部の下に重畳した状態から開口部に展開する方向に、付勢している。下メインバネ５１は、固定端はアジャスター２６にかけられ、可動端は下駆動レバー３のバネ作用部３ｅにかけられている。
【００５７】
バネ走行時の下メインバネの作用域は、後述する下駆動レバー３の係止位置から、下ブレーキレバーがブレーキストップゴム２７を押し潰して停止するまでの、全域である。固定端がかかるアジャスター２６は、ウォーム２５の回転を通じて回転量が調整可能となっており、メインバネのバネ力が調整される。下アシストバネ５３は、固定端がブレーキストッパー軸1eにかけられ、可動端が下駆動レバー３のローラー軸３ｄにかけられる。ただし、下駆動レバーが走行開始から所定角度回転すると、可動端はバネガイド部材２２のアシストバネストッパー部２２ｂの規制を受けてローラー軸３ｄから外れる。
【００５８】
つまり、下アシストバネ５３は走行開始から所定範囲においてのみ、下駆動レバー３を付勢する。
【００５９】
一方、５２は上メインバネ、５４は上アシストバネである。それらは、被写体側から見て、上駆動レバー４を時計方向に、すなわち、上後幕ユニット６２が図４で開口部の上に重畳した状態から開口部に展開する方向に、付勢している。上メインバネ５２は、固定端はアジャスター２６にかけられ、可動端は上駆動レバー４のバネ作用部４ｅにかけられている。バネ走行時の上メインバネの作用域は、後述する上駆動レバー４の係止位置から、上ブレーキレバーがブレーキストップゴム２７を押し潰して停止するまでの、全域である。
【００６０】
固定端がかかるアジャスター２６は、ウォーム２５の回転を通じて回転量が調整可能となっており、メインバネのバネ力が調整される。上アシストバネ５４は、固定端がブレーキストッパー軸１eにかけられ、可動端が上駆動レバー４のローラー軸４ｄにかけられる。ただし、上駆動レバーが走行開始から所定角度回転すると、可動端はバネガイド部材２２のアシストバネストッパー部２２ｂの規制を受けてローラー軸４ｄから外れる。
【００６１】
つまり、上アシストバネ５４は走行開始から所定範囲においてのみ、上駆動レバー４を付勢する。
【００６２】
ここで、アシストバネの省エネ効果について説明する。図8(a)は、アシストバネとメインバネの両方を走行に使う構成において、横軸に回転角をとり、縦軸にトルクをとって、トルク変化を示した図である。アシストバネは、走行の初期領域にのみ、駆動レバーを付勢している。
【００６３】
一方、メインバネは走行全域で駆動レバーを付勢している。図8(b)は、メインバネのみを走行に使用する構成でのトルク変化を示した図である。ここで、実線で囲まれた範囲はともに、放出されるバネの弾性エネルギーの総量を示しており、図8(a)の実線でかこまれた面積と、図8(b)の実線で囲まれた面積は同じである。この場合、その他の条件が同じであれば、スリット形成部（６１aa、６２aa）が開口部を通過する時間は、図8(a)の方が短くて済む。
【００６４】
なぜなら、図8(a)の構成では、羽根が図8(b)の構成よりも早く加速しているからである。通常、Ｘ同調秒時など、シャッタに関わるスペックは、開口部の通過時間（幕速と呼ぶ）で決まってくるため、まず幕速を設計仕様として決める場合が多い。そして、ある幕速を狙った設計の場合、アシストバネとメインバネを併用した構成では、メインバネのみを使用した構成と比べ、必要となる弾性エネルギーが少なくて済む。別の例を図8(c)と図8(d)に示す。図8(c)と図8(d)で異なるのは、開口部の位置のみである。
【００６５】
この場合も、スリット形成部が開口部の通過に要する時間は、図８(c)の方が長く、図８(d)の方が短い。なぜなら、羽根は、図８(d)の方が、アパチャに達する時点で、図8(c)よりも加速しているためである。このように、走行前半のみ付勢するバネを併用したり、スリット形成部が開口部に到達するまでの助走距離を長くしたりすると、所定の幕速（開口部の通過時間）を出すのに必要なエネルギーが少なくて済む。
【００６６】
図9にメインバネとアシストバネを有する従来構成の例を示す。７１はメインバネ、７２はアシストバネ、７３は駆動レバー、７３aは駆動ピン、７４はシャッタ地板である。従来構成では、メインバネとアシストバネのコイル部を積み重なる構成としている。そのため、駆動レバーの羽根駆動ピン７３ａが、アシストバネ７２を配置した影響で、アシストバネが無い場合と比べて、駆動レバー７３とシャッタ地板７４の間のスペースが広がることが分かる。
【００６７】
すなわち、その分だけ、羽根駆動ピンが長くなる必要があり、駆動レバーのイナーシャが大きくなってしまう。これによって、アシストバネを搭載することによる省エネ効果が、イナーシャ増による必要エネルギー増によって、一部相殺されてしまうことになる。
【００６８】
一方、本実施例では、メインバネのコイル部（５１ａ、５２ａ）外周側にアシストバネを設けたことで、駆動ピン(3a、4a)は短いままで済み、イナーシャは大きくならない。よって、アシストバネ搭載のメリット、省エネ効果を十分に享受できる。アシストバネの案内棒として機能するのは、従来構成では、レバー類の軸受けであったが、本実施例では、中空の案内棒２３aを使用している。メインバネは従来構成同様に駆動レバーの軸受けとアジャスター２２が案内棒として機能するが、メインバネのコイル部（５１ａ、５２ａ）と駆動レバーの軸受け部（３ｆ、４ｆ）の間には、捩れ防止弾性部材２８があり、動作中にメインバネが捩れるなどして、メインバネと中空の案内棒２３aが接触しにくいような構成となっている。
【００６９】
アシストバネ可動端は、駆動レバー付勢中は、駆動レバーのローラー軸に、それ以外では、可動端はアシストバネストッパー部に当接し、レリーズするたびに、当接位置が切り替わる。しかしながら、可動端はバネガイド部材２２のバネスラストガイド部２２ａによって、スラスト方向の位置が規制されているので、アシストバネのローラー軸への当接位置は安定しやすくなる。以上の工夫により、本実施例では、メインバネ、アシストバネともに、従来構成とほぼ変わらぬ機能を果たすことができる。
【００７０】
次に図１０〜図１５を用いて、シャッタの走行動作を説明していく。
【００７１】
図１０および図１２はともにシャッタの待機状態であるが、ここでは図１０を１コマ目とし、２コマ分の一連の動作を説明する。
【００７２】
図１０は２パターンあるシャッタの待機状態の内の１パターン目である。上駆動レバー４は、上メインバネ５２、上アシストバネ５４の双方から右旋方向の駆動力を受けているが、係止部４ｂが上緊定レバー６の立ち曲げ部６ｂを係止した状態で停止している。すなわち、バネ走行前の状態にある。一方の下駆動レバー３は、バネ走行後の状態にあり、下メインバネ５１から左旋方向の力を受けているものの、バネ走行開始時にうける力より弱い力である。その弱い力は、下駆動レバー３の駆動ピン３ａを介して下ブレーキレバー７に伝わっており、下ブレーキレバー７はブレーキストップゴム２７を押し潰した状態で停止している。
【００７３】
下チャージカムギアおよび上チャージカムギアは、ともに、下駆動レバー３のローラー３ｃ、上駆動レバー４のローラー４ｃの走行軌跡から退避した状態で停止している。
【００７４】
ＣＰＵ４０９はレリーズ指示を受けると、シャッタ駆動回路４１１を通じて、モータ４１に通電する。上チャージカムギア４４は右旋を開始し、下チャージカムギア４３は左旋を開始する。下チャージカムギア４３は左旋開始後、カム４３ａが下駆動レバー３のローラー３ｃに当接する位置に到達する。それによって、下駆動レバー３は右旋方向の力を受け、まず下メインバネ５１をチャージ開始し、続いて、下アシストバネのチャージも開始される。
【００７５】
下駆動レバー３はバネのチャージ終了位置近辺で、係止部３ｂが、下緊定レバー５の立ち曲げ部５ｂを押しのける。更に、下チャージカムギアのカム４３ａとローラー３ｃの当接位置がカムトップ域を過ぎると、係止部３ｂが、緊定戻しバネ５５によって係止位置に復帰した下緊定レバー５の立ち曲げ部５ｂに係止される。このときに、下後羽根ユニット６１は振動を受ける。通常露光開始時に羽根が揺れていると、シャッタ精度に影響があるため、振動が収まるまで露光することができない。
【００７６】
しかし、本実施例では、下後羽根ユニットを使って露光するのは次の露光ではなく（次は上後羽根ユニットを露光に使用する）、次の次の露光であり、十分な振動減衰時間を確保できる。更に下チャージカムギア４３が左旋すると、上チャージカムギアの位相ブラシ４４ｂは、位相検知部の第２の待機位相に到達し、モータ４１の通電は終了する。これが図１１の状態（図１５では（図１１））である。
【００７７】
ここで、撮像素子４０３は上から下に向けて電子先幕のリセット走査を開始する。カメラとして電子先幕走行カーブは２種類もっており、このときの電子先幕走行カーブは上から下への走行に特化したものである。さらに、所定秒時後、上磁気回路ユニット３３に通電され、上ローターユニット３５は、右旋して上緊定レバー６を左旋する方向にカム作用部６ａを蹴飛ばす。すなわち、上緊定レバー６の立ち曲げ部６ｂは、上駆動レバー４の係止部４ｂの回転軌跡から退避する。これによって、緊定が解除され、上駆動レバー４は上メインバネ５２および上アシストバネ５４の力で右旋回を開始する。
【００７８】
これと同時に上駆動レバー４に連結された上後羽根ユニット６２は、羽根を展開する方向に動作を開始する。走行中、所定位置にて、アシストバネ５４の付勢は切り離される。さらに走行終端位置付近で上駆動レバー４の羽根駆動ピン４ａはブレーキレバー８に当接し、ブレーキレバー８は左旋回を開始する。ブレーキレバー８がブレーキストップバネ２７に当接し、押し潰した状態で上駆動レバー４の右旋回は終了する。ここで、場合によっては１〜数回の小さなバウンドが発生する。この上駆動レバー４の右旋回終了位置が図１２の状態（図１５では（図１２））である。
【００７９】
図１２は２パターンあるシャッタの待機状態の内の２パターン目である。以上で、１コマ目のシーケンスは終了となる。
【００８０】
ＣＰＵ４０９は次のレリーズ指示を受けると、シャッタ駆動回路４１１を通じて、再びモータ４１に通電する。上チャージカムギア４４は右旋を開始し、下チャージカムギア４３は左旋を開始する。上チャージカムギア４４は右旋開始後、カム４４ａが上駆動レバー４のローラー４ｃに当接する位置に到達する。それによって、上駆動レバー４は左旋方向の力を受け、まず上メインバネ５２をチャージ開始し、続いて、上アシストバネのチャージも開始される。上駆動レバー４はバネのチャージ終了位置近辺で、係止部４ｂが、上緊定レバー６の立ち曲げ部６ｂを押しのける。更に、上チャージカムギアのカム４４ａとローラー４ｃの当接位置がカムトップ域を過ぎると、係止部４ｂが、緊定戻しバネ５６によって係止位置に復帰した上緊定レバー６の立ち曲げ部６ｂに係止される。
【００８１】
このときに、上後羽根ユニット６２は振動を受ける。通常露光開始時に羽根が揺れていると、シャッタ精度に影響があるため、振動が収まるまで露光することができない。しかし、本実施例では、図１５に示すように、上後羽根ユニットを使って露光するのは次の露光ではなく（次は下後羽根ユニットを露光に使用する）、次の次の露光であり、十分な振動減衰時間を確保できる。更に上チャージカムギア４４が右旋すると、上チャージカムギアの位相ブラシ４４ｂは、位相検知部の第１の待機位相に到達し、モータ４１の通電は終了する。
【００８２】
これが図１３の状態（図１５では（図１３））である。ここで、撮像素子４０３は下から上に向けて電子先幕のリセット走査を開始する。カメラとして電子先幕走行カーブは２種類もっており、このときの電子先幕走行カーブは下から上への走行に特化したものである。さらに、所定秒時後、下磁気回路ユニット３２に通電され、下ローターユニット３４は、左旋して下緊定レバー５を右旋する方向にカム作用部５ａを蹴飛ばす。すなわち、下緊定レバー５の立ち曲げ部５ｂは、下駆動レバー３の係止部３ｂの回転軌跡から退避する。これによって、緊定が解除され、下駆動レバー３はメインバネ５１およびアシストバネ５３の力で左旋回を開始する。
【００８３】
これと同時に下駆動レバー４に連結された下後羽根ユニット６１は、羽根を展開する方向に動作を開始する。走行中、所定位置にて、アシストバネ５３の付勢は切り離される。さらに走行終端位置付近で下駆動レバー３の羽根駆動ピン３ａはブレーキレバー７に当接し、ブレーキレバー７は右旋回を開始する。ブレーキレバー７がブレーキストップバネ２７に当接し、押し潰した状態で下駆動レバー３の左旋回は終了する。ここで、場合によっては１〜数回の小さなバウンドが発生する。この下駆動レバー３の右旋回終了位置が図１４の状態である。図１４は２パターンあるシャッタの待機状態の内の１パターン目で、図１０と同じ状態である。
【００８４】
図１５はカムギア、羽根、撮像素子の動作タイミングを示している。本実施例は、走行方向の異なる２組の後羽根を搭載し、１シーケンスごとに、撮像素子の遮光幕の役割と、露光用の羽根の役割を切替えて使う仕様としている。また、電子先幕専用シャッタにすることで、１シーケンスで、シャッタに関してはメカ後幕分しかエネルギーを消費しない仕様となっている。
【００８５】
更には、チャージした羽根ユニットは次の次の露光で使う構成としており、緊定レバーに駆動レバーがかかったときに生じる羽根の振動が収まる時間を、十分に確保している。したがって、本実施例のシャッタは、省エネな電子先幕専用シャッタでありながら、チャージ（遮光羽根の退避）直後に露光用の羽根の揺れが収まる安定時間を改めて確保する必要がなく、コマ速の高速化を可能にしている。
【００８６】
また、本実施例では遮光中の羽根の完全退避後に露光を開始する仕様としたが、遮光中の羽根の退避を電子先幕のリセット走査が追い越さない程度に、モータ通電時間と露光開始タイミングを重ねることができ、その場合は、更なるコマ速の高速化につながる。
【００８７】
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】
【００８８】
１     シャッタ地板
１a    駆動軸
１b    緊定軸
１c    緊定ストッパー軸
１d    ブレーキ軸
１e    ブレーキストッパー軸
１f    カムギア軸
１g    減速ギア軸
１h    主アーム回転軸
１i    サブアーム回転軸
１z    アパチャ
２     補助地板（カバー板）
２z    アパチャ
３      下駆動レバー
３a    駆動ピン
３b    駆動レバー係止部
３c    ローラー
３d    ローラー軸
３ｅ   メインバネ作用部
３ｆ   軸受部
４      上駆動レバー
４ａ   駆動ピン
４b    係止部
４c    ローラー
４d    ローラー軸
４ｅ   メインバネ作用部
４ｆ   軸受部
５     下緊定レバー
５a    カム作用部
５b    立ち曲げ部
６     上緊定レバー
６a    カム作用部
６b    立ち曲げ部
７     下ブレーキレバー
８     上ブレーキレバー
９     ブレーキ固定板
１０   ブレーキシート
１１   板バネ
１２   ブレーキ力調整部材
２２   バネガイド部材
２２a  アシストバネスラストガイド部
２２b  アシストバネストッパー部
２３   中間地板
２３a  ブーストバネ案内棒
２４   上地板
２５   ウォーム
２６   アジャスター
２７   ブレーキストップゴム
２８   捩れ防止弾性部材
３１   電気回路ユニット
３１a  位相検知部
３２   下磁気回路ユニット
３３   上磁気回路ユニット
３４   下ローターユニット
３５   上ローターユニット
４１   モータ
４２   減速ギア
４３   下チャージカムギア
４３ａ  カム部
４４   上チャージカムギア
４４ａ  カム部
４４ｂ 位相ブラシ
５１   下メインバネ
５１ａ コイル部
５２   上メインバネ
５２ａ コイル部
５３   下アシストバネ
５３a  可動端
５３b  固定端
５４   上アシストバネ
５４a  可動端
５４b  固定端
５５   下緊定戻しバネ
５６   上緊定戻しバネ
５７   下ブレーキ戻しバネ
５８   上ブレーキ戻しバネ
６１   下後羽根ユニット
６１a  １番羽根
６１aa  スリット形成部
６１b  ２番羽根
６１c  ３番羽根
６１d  ４番羽根
６１e  主アーム
６１f  サブアーム
６２   上後羽根ユニット
６２a  １番羽根
６２aa  スリット形成部
６２b  ２番羽根
６２c  ３番羽根
６２d  ４番羽根
６２e  主アーム
６２f  サブアーム
６３   スペーサ
６４   中間板（仕切り板）
６５   スペーサ
６６   スペーサ
７１   （従来構成）メインバネ
７２   （従来構成）アシストバネ
７３   （従来構成）駆動レバー
７３a  （従来構成）羽根駆動ピン
１１３  フォーカルプレンシャッタ
４００  撮像装置
４０１  撮像レンズ
４０３  撮像素子
４０４  AFE
４０５  DSP
４０６  記録媒体
４０７  表示部
４０８  ＴＧ（タイミングジェネレータ）
４０９  ＣＰＵ
４１０  ＲＡＭ
４１１  シャッタ駆動回路
４８１  ミラー部材
４８２  ファインダ装置
４９１  姿勢検出手段
４９２  温度検出手段
４９３  羽根駆動レバー検出手段
４９４  レンズ制御手段
４９８  SW1
４９９  SW2
【図１】
2019158980.tif 000003
【図２】
2019158980.tif 000004
【図３】
2019158980.tif 000005
【図４】
2019158980.tif 000006
【図５】
2019158980.tif 000007
【図６】
2019158980.tif 000008
【図７】
2019158980.tif 000009
【図８】
2019158980.tif 000010
【図９】
2019158980.tif 000011
【図１０】
2019158980.tif 000012
【図１１】
2019158980.tif 000013
【図１２】
2019158980.tif 000014
【図１３】
2019158980.tif 000015
【図１４】
2019158980.tif 000016
【図１５】
2019158980.tif 000017
【図１６】
2019158980.tif 000018
【図１７】
2019158980.tif 000019
【図１８−１】
2019158980.tif 000020
【図１８−２】
2019158980.tif 000021
【図１９】
2019158980.tif 000022