(57)【要約】【課題】シャッタ装置のアームが駆動することによる摺動部分の摩耗による動作精度の劣化を抑制する。【解決手段】シャッタ装置は、開口を有する基板と、基板の近傍を相対的に移動して開口の開閉を行う遮光部材と、基板に回動可能に取り付けられたアーム部材と、アーム部材と遮光部材とを回動可能に連結する連結部材とを備え、連結部材は、少なくとも一部の表面にアモルファスカーボン膜を有する。【選択図】図４
2019174700.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有する基板と、
前記基板の近傍を相対的に移動して前記開口の開閉を行う遮光部材と、
前記基板に回動可能に取り付けられたアーム部材と、
前記アーム部材と前記遮光部材とを回動可能に連結する連結部材とを備え、
前記連結部材は、少なくとも一部の表面にアモルファスカーボン膜を有するシャッタ装置。
【請求項２】
請求項１に記載のシャッタ装置において、
前記連結部材は、前記アーム部材と摺動する面に前記アモルファスカーボン膜を有するシャッタ装置。
【請求項３】
請求項１または２に記載のシャッタ装置において、
前記連結部材は、前記アーム部材が有する穴を介して前記遮光部材と締結し、前記アーム部材の表面に対向する面および前記穴の内面に対向する面に前記アモルファスカーボン膜を有するシャッタ装置。
【請求項４】
請求項１から３までのいずれか一項に記載のシャッタ装置において、
前記基板に対向する面を有し、前記基板との間に前記遮光部材と前記アーム部材と前記連結部材とを収容するカバー部材をさらに有し、
前記連結部材は、前記カバー部材と対向する面に前記アモルファスカーボン膜を有するシャッタ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のシャッタ装置において、
前記連結部材は、前記カバー部材と対向する面のうち、少なくとも前記カバー部材と近接する近接面に前記アモルファスカーボン膜を有するシャッタ装置。
【請求項６】
請求項５に記載のシャッタ装置において、
前記連結部材のうち前記カバー部材と対向する面は、平面部と、前記平面部の肩部と、前記平面部の中央の凹部とを有し、前記近接面は前記平面部と前記肩部とを有するシャッタ装置。
【請求項７】
請求項１から６までのいずれか一項に記載のシャッタ装置において、
前記アモルファスカーボン膜は、ｓｐ２混成軌道を有する炭素原子数とｓｐ３混成軌道を有する炭素原子数の合計に対するｓｐ３混成軌道を有する炭素原子数の割合が１０％〜９０％である、シャッタ装置。
【請求項８】
請求項１から７までのいずれか一項に記載のシャッタ装置において、
前記アモルファスカーボン膜は、水素の含有量が０〜４０ａｔ％である、シャッタ装置。
【請求項９】
請求項１から８のまでのいずれか一項に記載のシャッタ装置において、
前記アモルファスカーボン膜は、ナノインデンテーション法で計測した場合の硬さが５〜４０ＧＰａであり、弾性率が４０〜３５０ＧＰａであるシャッタ装置。
【請求項１０】
請求項１から９までのいずれか一項に記載のシャッタ装置と、
撮像素子と、を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、フォーカルプレンシャッタにおいて、開口部を開閉する羽根部材をアームにより駆動する際に発生する摩耗粉等を補捉するために、アームに設けた粘着部材により捕獲することが知られている（たとえば特許文献１）。しかしながら、アームの駆動に際して摺動部分が摩耗し、動作精度が低下することが避けられないという問題がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５９７６１４２号
【発明の概要】
【０００４】
第１の態様によれば、シャッタ装置は、開口を有する基板と、前記基板の近傍を相対的に移動して前記開口の開閉を行う遮光部材と、前記基板に回動可能に取り付けられたアーム部材と、前記アーム部材と前記遮光部材とを回動可能に連結する連結部材とを備え、前記連結部材は、少なくとも一部の表面にアモルファスカーボン膜を有する。
第２の態様によれば、撮像装置は、第１の態様のシャッタ装置と、撮像素子とを備える。
【図面の簡単な説明】
【０００５】
【図１】一実施の形態に係るシャッタ装置を備えるデジタルカメラの要部構成を説明する図である。
【図２】シャッタ装置をデジタルカメラの側面側から見た場合の断面を模式的に示す図である。
【図３】デジタルカメラの正面側から見た場合のシャッタ装置の構造を示す図である。
【図４】遮光幕側連結部の構造を説明する図である。
【図５】ＦＣＶＡ法を用いた成膜装置の一例を示す概略構成図である。
【図６】レリーズ回数と羽根の幕速の変化との関係について説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【０００６】
図面を参照して一実施の形態に係るシャッタ装置を備える撮像装置について説明する。
図１は一実施の形態による撮像装置であるデジタルカメラ１の要部構成を説明する図である。デジタルカメラ１は、カメラボディ２０と、レンズマウント９を介してカメラボディ２０に着脱可能なレンズ鏡筒１０とにより構成される、いわゆるミラーレスカメラである。なお、デジタルカメラ１はミラーレスカメラではなく一眼レフカメラでもよい。
【０００７】
レンズ鏡筒１０は、結像光学系１１を備えている。結像光学系１１は、被写体像を所定の結像面に結像させるための光学系であり、光軸Ｌ方向に沿って配置された複数のレンズによって構成されている。なお、図１では、図示の都合上、結像光学系１１を１枚のレンズとして模式的に示している。
【０００８】
カメラボディ２０内部には、シャッタ装置２１と、撮像素子２２と、制御装置２６とが設けられている。カメラボディ２０の背面には、液晶ディスプレイ等の表示デバイスにより構成される背面モニタ３０が設けられている。カメラボディ２０には、操作部４０が設けられている。
【０００９】
撮像素子２２は、二次元状に複数配列された画素を有する、たとえばＣＭＯＳ等の撮像素子であり、撮像面が結像光学系１１の結像面に位置するように配置されている。撮像素子２２は、結像光学系１１によりシャッタ装置２１の開口部および撮像素子２２の前面（被写体側）に配置された光学ローパスフィルタ（ＯＬＰＦ）２７を介して撮像面に結像された被写体像を撮像し、制御装置２６に撮像信号を出力する。
【００１０】
シャッタ装置２１は、光学ローパスフィルタ２７の前面（被写体側）に設けられる。シャッタ装置２１は、後述する制御装置２６の不図示の電力制御部からの駆動信号に従って、不図示の先幕用アクチュエータおよび後幕用アクチュエータによって、先幕および後幕を駆動することにより開口部を開閉して、被写体から撮像素子２２に向けて入射する光束を通過または遮光する、いわゆるフォーカルプレンシャッタである。なお、シャッタ装置２１の詳細については、説明を後述する。
【００１１】
制御装置２６はマイクロプロセッサやその周辺回路等から構成されており、不図示の記憶媒体（たとえばフラッシュメモリ等）に予め記憶されている制御プログラムを読み込んで実行することにより、デジタルカメラ１の各部を制御する。制御装置２６は、撮像素子２２から出力された撮像信号に対して種々の画像処理を施して、被写体像の画像データを生成し、不図示の可搬記憶媒体（たとえばメモリカード等）に生成した画像データを記録する。制御装置２６は、後述するように、シャッタ装置２１および撮像素子２２の動作を制御する。制御装置２６は、シャッタ装置２１の動作を制御するための不図示の電力制御部を機能として備える。
なお、制御装置２６は、制御プログラムと同等の機能を有する電子回路により構成してもよい。
【００１２】
操作部４０はユーザによって操作される種々の操作部材を含み、操作部材の操作に応じた操作信号を制御装置２６へ出力する。操作部材は、たとえばレリーズボタンや、背面モニタ３０にメニュー画面を表示させるためのメニューボタンや、各種の設定等を選択操作する時に操作される十字キー、十字キーにより選択された設定等を決定するための決定ボタン、撮影モードと再生モードとの間でデジタルカメラ１の動作を切替えるモード切替ボタン等を含む。
【００１３】
以下、本実施の形態のシャッタ装置２１の詳細について説明する。
図２はシャッタ装置２１をデジタルカメラ１の側面側から見たときの断面を模式的に示す図であり、図３はデジタルカメラ１の正面側（結像光学系１１側）から見たときのシャッタ装置２１の構造を示す図である。図３はレリーズ開始前の状態を示す。
なお、説明の都合上、図示の通りに光軸Ｌに直交する平面にＸ軸およびＹ軸からなる座標系を設定する。
【００１４】
シャッタ装置２１は、基板２１０と、先幕遮光羽根群２２０と、後幕遮光羽根群２５０と、先幕駆動アーム２２１と、先幕従動アーム２３１と、後幕駆動アーム２５１と、後幕従動アーム２６１と、仕切板２７０と、カバー部材２８０とを有する。
基板２１０はシャッタ装置２１を構成する各部品が配置される基板であり、カメラボディ２０の内部に固定され、撮像素子２２を被写体光束によって露光するための開口２１５を有している。開口２１５は、ＸＹ平面に沿って矩形形状に形成される。
【００１５】
基板２１０の撮像素子２２側（背面側）には、先幕遮光羽根群２２０を駆動するための先幕用アクチュエータ（不図示）と後幕遮光羽根群２５０を駆動するための後幕用アクチュエータ（不図示）とが取り付けられる。本実施の形態では、先幕用アクチュエータおよび後幕用アクチュエータは、たとえば電動モータ等により構成される。基板２１０の背面側には、開口２１５と略同形状の開口を有する仕切板２７０とカバー部材２８０とが配置される。カバー部材２８０は、基板２１０に対向する面を有し、基板２１０との間に、先幕遮光羽根群２２０と、後幕遮光羽根群２５０と、先幕駆動アーム２２１と、先幕従動アーム２３１と、後幕駆動アーム２５１と、後幕従動アーム２６１と、後述する遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３とを収容する。カバー部材２８０において、基板２１０に対向する面には、開口２１５と略同形状の開口を有する
【００１６】
−先幕−
図３に示すように、先幕駆動アーム２２１はその一端に基板側連結部２２２を有する。先幕駆動アーム２２１は、基板側連結部２２２において基板２１０の背面（撮像素子２２側）に回動可能に軸支されている。先幕従動アーム２３１はその一端に基板側連結部２３２を有する。先幕従動アーム２３１は、先幕駆動アーム２２１の図示上方（Ｙ軸−側）で、基板側連結部２３２により基板２１０の背面（撮像素子２２側）に回動可能に軸支されている。先幕駆動アーム２２１は、複数の遮光部側連結部２２３を有する。遮光部側連結部２２３は、たとえばかしめピン等であり、先幕遮光羽根群２２０を回動可能に先幕駆動アーム２２１に連結する。先幕従動アーム２３１は、複数の遮光部側連結部２３３を有する。遮光部側連結部２３３は、たとえばかしめピン等であり、先幕遮光羽根群２２０を回動可能に連結する。先幕駆動アーム２２１と先幕従動アーム２３１とは、先幕遮光羽根群２２０を移動させる公知の平行リンク機構を構成する。
【００１７】
先幕遮光羽根群２２０は、Ｘ軸に沿って延在する複数の羽根によって構成される遮光部材であり、各羽根の図示右側の端部が遮光部側連結部２２３および２３３によって先幕駆動アーム２２１および先幕従動アーム２３１に軸支されている。
先幕駆動アーム２２１には、穴２２４が設けられ、先幕駆動ピン２８１がデジタルカメラ１の正面側（結像光学系１１側）から基板２１０の長穴２４０を貫通して長穴２４０に挿入される。先幕駆動ピン２８１は、不図示の先幕用アクチュエータによって駆動される。先幕用アクチュエータは、制御装置２６の不図示の電力供給部からの駆動電流、すなわち電力供給を受けて駆動される。先幕用アクチュエータによって先幕駆動ピン２８１が長穴２４０に沿って駆動されると、先幕駆動アーム２２１は基板側連結部２２２を中心に回動し、これに伴って先幕従動アーム２３１も基板側連結部２３２を中心に回動する。上述したように、先幕駆動アーム２２１と先幕従動アーム２３１と先幕遮光羽根群２２０とによって周知の平行リンク機構が構成されているので、先幕遮光羽根群２２０はＸ軸に沿って延在する姿勢を保ちながら駆動されて、基板２１０の開口２１５の近傍を相対的にＹ軸方向に移動する。
【００１８】
−後幕−
後幕駆動アーム２５１はその一端に基板側連結部２５２を有する。後幕駆動アーム２５１は、基板側連結部２５２において基板２１０の背面（撮像素子２２側）に回動可能に軸支されている。後幕従動アーム２６１はその一端に基板側連結部２６２を有する。後幕従動アーム２６１は、基板側連結部２６２において、後幕駆動アーム２５１のＹ軸＋側（図示下方）で基板２１０の背面（撮像素子２２側）に回動可能に軸支されている。後幕駆動アーム２５１は遮光部側連結部２５３を有する。遮光部側連結部２５３は、たとえばかしめピン等であり、後幕遮光羽根群２５０を回動可能に後幕駆動アーム２５１に連結する。後幕従動アーム２６１は遮光部側連結部２６３を有する。遮光部側連結部２６３は、たとえばかしめピン等であり、後幕遮光羽根群２５０を回動可能に後幕従動アーム２６１に連結する。後幕駆動アーム２５１と後幕従動アーム２６１とは、後幕遮光羽根群２５０を移動させる公知の平行リンク機構を構成する。
【００１９】
後幕遮光羽根群２５０は、Ｘ軸に沿って延在する複数枚の羽根によって構成される遮光部材であり、各羽根の図示右側の端部が後幕駆動アーム２５１および後幕従動アーム２６１にそれぞれ軸支されている。
後幕駆動アーム２５１には、穴２５４が設けられ、後幕駆動ピン２８２デジタルカメラ１の正面側（結像光学系１１側）から基板２１０の円弧状の長穴２７１を貫通して穴２５４に挿入される。後幕駆動ピン２８２は、不図示の後幕用アクチュエータによって駆動される。後幕用アクチュエータは、前述のように、電動モータにより構成される。後幕用アクチュエータは、制御装置２６の不図示の電力供給部からの駆動電流、すなわち電力供給を受けて駆動される。後幕用アクチュエータによって後幕駆動ピン２８２が長穴２７１に沿って駆動されると、後幕駆動アーム２５１は基板側連結部２５２を中心に回動し、これに伴っておよび後幕従動アーム２６１も基板側連結部２６２を中心に回動する。後幕駆動アーム２５１と後幕従動アーム２６１と後幕遮光羽根群２５０とによって周知の平行リンク機構が構成されているので、後幕遮光羽根群２５０はＸ軸に沿って延在する姿勢を保ちながら駆動されて、基板２１０の開口２１５の近傍を相対的にＹ軸方向に移動する。
【００２０】
上記の構成を有するシャッタ装置２１が備える遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３について説明する。なお、遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３は同一の形状および構造を有し、遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３が取り付けられる先幕駆動アーム２２１、先幕従動アーム２３１、後幕駆動アーム２５１および後幕従動アーム２６１への取り付け構造は同一である。このため、遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３を総称して連結部６００と呼び、先幕駆動アーム２２１、先幕従動アーム２３１、後幕駆動アーム２５１および後幕従動アーム２６１を総称してアーム６１０と呼ぶ。また、遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３と連結する先幕遮光羽根群２２０および後幕遮光羽根群２５１の取り付け構造は同一であるので、先幕遮光羽根群２２０および後幕遮光羽根群２５１を総称して羽根６２０と呼ぶ。なお、上述の通り、本実施の形態では、遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３が同一の形状および構造を有するものとしているが、必ずしも同一の形状および構造を有していなくともよい。遮光部側連結部は、少なくとも１つが他の遮光部側連結部と異なる形状および構造を有してもよいし、全ての遮光部側連結部が互いに異なる形状および構造を有してもよく、設計に応じて適宜変更可能である。
図４（ａ）は連結部６００の側面図であり、図４（ｂ）は連結部６００の上部平面図、図４（ｃ）は連結部６００の下部平面図、図４（ｄ）は連結部６００、羽根６２０およびアーム６１０の取付構造を模式的に示す断面図である。
【００２１】
連結部６００は、中心Ｖに対して回転対称な円板状の頭部５０と、頭部５０に連続して形成される円柱状の胴部５１とを備える。頭部５０の外径は胴部５１の外径よりも大きい。頭部５０は、カバー部材２８０と対向する上面５１０ａと、胴部５１と連続する下面５１０ｂと、上面５１０ａの周縁に形成された傾斜面である肩部５１０ｃとを有する。なお、上面５１０ａがカバー部材２８０と対向するのは、連結部６００が先幕駆動アーム２２１および先幕従動アーム２３１に取り付けられる遮光部側連結部２２３、２３３である。後幕駆動アーム２５１および後幕従動アーム２６１に取り付けられる遮光部側連結部２５３、２６３においては、上面５１０ａは基板２１０と対向する。上面５１０ａのうち、中心Ｖの近傍の領域には凹部５１０ｄが設けられている。なお、凹部５１０ｄは設けられていなくてもよいが、カバー部材２８０と連結部６００とが摺動する面積を小さくする観点では、凹部５１０ｄが設けられているほうが好ましい。また、図４（ａ）および（ｄ）の肩部５１０ｃの傾斜面は平面であるが、曲面であってもよい。また、上面５１０ａと肩部５１０ｃの連結部分は面取りされていてもよい。
【００２２】
胴部５１は、外径の異なる第１胴部５１１と第２胴部５１２とを有する。第１胴部５１１の外径は第２胴部５１２の外径よりも大きい。第１胴部５１１は円柱の一方の端部で頭部５０と連続し、他方の端部で第２胴部５１２と連続する。胴部５１は、アーム６１０に形成された取付穴６０に挿入され、第１胴部５１１に対してアーム６１０が回動可能なように、かつ、胴部５１が取付穴６０から抜けないように配置される。そのため、胴部５１の外径（すなわち第１胴部５１１の外径）は取付穴６０の内径よりも小さく、頭部５０の外径（最外径）は取付穴６０の内径よりも大きい。
【００２３】
アーム６１０の取付穴６０に挿入された連結部６００は、第２胴部５１２にて羽根６２０にかしめ処理されて羽根６２０に連結する。上述したように、第１胴部５１１の外径は取付穴６０の内径よりも小さいので、連結部６００はアーム６１０に対して回動可能となる。すなわち、連結部６００と羽根６２０とは一体的に固定された状態となり、アーム６１０は連結部６００に対して回動する。
【００２４】
連結部６００は、アーム６１０の取付穴６０の内周面６０ａと対向する面、すなわち第１胴部５１１の外周面５１１ａと、アーム６１０の表面（上面）２２１ａと対向する面、すなわち頭部５１０の下面５１０ｂとにおいて、アーム６１０と摺動する。また、連結部６００は、カバー部材２８０と対向する面のうち、カバー部材２８０に近接する近接面において、アーム６１０の駆動時に振動等によりカバー部材２８０と擦れる可能性がある。すなわち、頭部５１０の上面５１０ａと、頭部５１０の周縁部の肩部５１０ｃとにおいて、カバー部材２８０と擦れる可能性がある。本実施の形態においては、連結部６００は、これらの部分に被膜７０を有する。すなわち、被膜７０は、上記の第１胴部５１１の外周面５１１ａと、頭部５１０の下面５１０ｂ、上面５１０ａおよび肩部５１０ｃと、に設けられる。
なお、上面５１０ａのうち、中心Ｖの近傍の領域には凹部５１０ｄが設けられているが、この凹部５１０ｄはカバー部材２８０と擦れないので、被膜７０は設けられていない。ただし、凹部５１０ｄに被膜７０が設けられてもよい。また、連結部６００の全ての面に被膜７０が設けられてもよい。
【００２５】
本実施の形態においては、被膜７０は、ｓｐ２混成軌道を有する炭素（ｓｐ２−Ｃ）とｓｐ３混成軌道を有する炭素（ｓｐ３−Ｃ）とを含むアモルファスカーボン膜である。なお、本明細書においては、ｓｐ２−Ｃとｓｐ３−Ｃの含有量によらず、両方の炭素を含んでいればアモルファスカーボン膜と呼ぶ。本実施の形態のアモルファスカーボン膜におけるｓｐ２−Ｃの原子数とｓｐ３−Ｃの原子数の合計に対するｓｐ３−Ｃの原子数の割合は、多いと硬度が高くなるが、多すぎると内部応力が高くなって膜剥離を引き起こし易くなり、少なすぎると硬度や耐摩耗性が低下する傾向にあるため、このような観点から、１０％〜９０％（ｓｐ３−Ｃ原子数／（ｓｐ２−Ｃ原子数＋ｓｐ３−Ｃ原子数）＝０．１〜０．９）であることが好ましく、３０％〜７０％（ｓｐ３−Ｃ原子数／（ｓｐ２−Ｃ原子数＋ｓｐ３−Ｃ原子数）＝０．３〜０．７）であることがより好ましい。また、本実施の形態のアモルファスカーボン膜は膜の内部応力を緩和する観点から水素を含んでもよい。応力を緩和することで、アモルファスカーボン膜をより厚く形成することができ、耐摩耗性を向上させることができる。水素の含有量は、多すぎると膜が高分子に近い構造となり耐摩耗性が低下する傾向にあるため、０〜４０ａｔ％であることが好ましく、１５〜４０ａｔ％であることがより好ましい。また、本実施の形態のアモルファスカーボン膜は、ナノインデンテーション法で計測した場合の硬さが５〜４０ＧＰａであることが好ましく、５〜２０ＧＰａであることが好ましい。また、弾性率が４０〜３５０ＧＰａであることが好ましく、４０〜２００ＧＰａであることが好ましい。これにより、シャッタ装置２１が動作を繰り返すごとの被膜７０の摩耗を抑制することができる。また、耐摩耗性と摺動性に加えて、シャッタ装置２１がレリーズ動作を行う際の急加速、急停止による部品同士の衝突時の耐衝撃性を得ることができる。なお、本明細書において、アモルファスカーボン膜中におけるｓｐ２−Ｃとｓｐ３−Ｃの含有量は、Ｘ線光電子分光法（ＸＰＳ）で得られたＣ１ｓスペクトルを、ｓｐ２−Ｃとｓｐ３−Ｃに由来するピークに分離し、そのピーク面積の割合から求められる値である。また、アモルファスカーボン膜中における水素の含有量は、ラザフォード後方散乱分析法（ＲＢＳ）と水素前方散乱分析法（ＨＦＳ）で得られた後方散乱粒子、反跳水素のエネルギースペクトルから膜中に含まれる元素組成を同定し、膜全体に対する水素の含有量を原子組成百分率で表した値である。
【００２６】
アモルファスカーボン膜は、高硬度、高耐摩耗性、高摺動性等の特徴を有する。このような特徴を有するアモルファスカーボン膜である被膜７０が、上述したように連結部６００のうち、少なくとも他の部材と摺動する表面および／またはカバー部材２８０と擦れる可能性がある近接面に設けられる。したがって、アーム６１０が駆動することによる連結部６００の摩耗が抑制されるので、潤滑剤等を用いることなくアーム６１０の駆動精度を維持することができる。
【００２７】
次いで、アモルファスカーボン膜の成膜方法について説明する。アモルファスカーボン膜は、ＰＶＤ法（物理気相成長法）、ＣＶＤ法（化学気相成長法）により基材である連結部６００上に成膜することができる。ＰＶＤ法で成膜する場合、例えば、炭素原料をターゲットに用いて、イオンビーム蒸着法、イオンビームスパッタ法、マグネトロンスパッタ法、レーザ蒸着法、レーザスパッタ法、アークイオンプレーティング法、フィルタードカソーディックバキュームアーク（ＦＣＶＡ）法等の手法を採用すればよい。ＣＶＤ法で成膜する場合、例えば、炭化水素ガスを原料に用い、マイクロ波プラズマＣＶＤ法、直流プラズマＣＶＤ法、高周波プラズマＣＶＤ法、有磁場プラズマＣＶＤ法、プラズマイオン注入・成膜法（ＰＢＩＩＤ法）等の手法を採用すればよい。ここでは、室温でも高い付着力で、かつ複雑な形状の基材にも均一にコーティングを行うことが可能なＦＣＶＡ法について説明する。
【００２８】
図５は、ＦＣＶＡ法を用いた成膜装置を例示する概略構成図である。ここに示す成膜装置９０は、成膜室９００、カソード９０２、ターゲット９０３、トリガー９０５、電磁気フィルタ９０６、ロータリーポンプ９０７、ターボ分子ポンプ９０８、第１のバルブ９０９、第２のバルブ９１０及び電圧源９１１を備える。
【００２９】
成膜室９００は、基材である連結部６００上に薄膜を成膜する真空容器であり、その内部には、基材ホルダー９０１を備える。また、成膜室９００には、ロードロックチャンバー（図示略）が接続されていてもよい。成膜室９００の内部は、通常真空状態に保たれるので、成膜前後における連結部６００の出し入れをロードロック方式で行うことにより、成膜した薄膜中への不純物の混入をより抑制できる。
【００３０】
基材ホルダー９０１は、成膜過程において連結部６００を保持するものであり、通常は、薄膜を成長させる表面が下向きとなるように連結部６００を保持する。基材ホルダー９０１は、例えば、その中心軸を回転軸として、図中の矢印で示すように回転可能であることが好ましい。このような基材ホルダー９０１を成膜過程で回転させて連結部６００を回転させることで、連結部６００上により均一な薄膜を形成できる。
基材ホルダー９０１は、温度調整手段を備えていてもよい。このような基材ホルダー９０１を成膜過程で加熱することにより、連結部６００が加熱されて、薄膜を構成する原子の熱拡散が促進され、連結部６００上により均一な薄膜を形成できる。
【００３１】
電圧源９１１は、成膜室９００と電気的に接続され、連結部６００にバイアス電圧を印加する。ここで、電圧源９１１として直流電圧源を示しているが、交流電圧源であってもよい。連結部６００にバイアス電圧を印加することで、連結部６００の表面に入射するイオンのエネルギーを抑制し、成長中の薄膜表面から内部への入射イオンの拡散、入射イオンからエネルギーを受ける薄膜中の原子の拡散がそれぞれ促進され、均一な薄膜を形成できる。
【００３２】
カソード９０２は、電磁気フィルタ９０６を介して、成膜室９００の下部に設けられ、成膜時の炭素イオンの供給源となるカーボン製のターゲット９０３を固定している。そして、ターゲット９０３の近傍には、トリガー９０５が設けられている。
成膜時には、トリガー９０５をターゲット９０３の表面に接触させた状態で電流を印加し、次いでトリガー９０５との間にアーク放電が生じるように構成されている。そして、アーク放電により、ターゲット９０３から炭素イオン、中性原子、クラスター、マクロパーティクル等の様々な状態の粒子が生成し、これら粒子のうち炭素イオン９０４を連結部６００に供給することで、薄膜を形成できる。このとき、炭素イオン９０４は、それぞれ様々なエネルギーを有するので、より均一で高品位な薄膜を形成するためには、同一又は類似のエネルギーを有する炭素イオン９０４を供給することが好ましい。そのためには、電磁気フィルタ９０６により磁気強度を調節して、同一又は類似のエネルギーを有する炭素イオン９０４を通過させればよい。電磁気フィルタ９０６によって選別された炭素イオン９０４は、連結部６００に印加するバイアス電圧を調節することで適切に加減速され、その結果、薄膜中のｓｐ３−Ｃの含有量が所望の値に調節される。
【００３３】
成膜室９００には、第２のバルブ９１０、ターボ分子ポンプ９０８、第１のバルブ９０９及びロータリーポンプ９０７がこの順に接続され、これらは成膜室９００内の真空度（減圧度）を制御する真空系統を構成する。
【００３４】
本実施の形態のアモルファスカーボン膜は、成膜装置９０を使用して、例えば、以下の手順により製造できる。
成膜室９００内部の基材ホルダー９０１で連結部６００を保持する。この時、上記のようにロードロック方式を利用すれば、成膜室９００内部の真空度を維持しながら、連結部６００を出し入れできる。
次いで、成膜室９００内部を減圧する。この時、例えば、減圧の初期段階ではターボ分子ポンプ９０８は停止させた状態で、第１のバルブ９０９及び第２のバルブ９１０を開き、ロータリーポンプ９０７を作動させ、所定の減圧度になってから、ターボ分子ポンプ９０８を作動させて、引き続き減圧すればよい。このようにすることで、成膜室９００内部の真空度を所定の範囲に容易に制御できる。
【００３５】
次いで、所定の真空度に到達後、成膜を開始する。この時、連結部６００は基材ホルダー９０１ごと上記のように回転させることが好ましい。そして、電圧源９１１により、連結部６００にバイアス電圧を印加する。
アーク放電を生じさせる際には、トリガー９０５をターゲット９０３の表面に接触させた状態で電流を印加し、上記のように、ターゲット９０３とトリガー９０５との間にアーク放電を生じさせる。すると、電磁気フィルタ９０６によって選別された炭素イオン９０４が連結部６００に供給され、アモルファスカーボン膜が形成される。
【００３６】
形成されるアモルファスカーボン膜中のｓｐ３−Ｃの含有量は、バイアス電圧により加速された炭素イオンが有するエネルギーによって決定される。そして、連結部６００に印加するバイアス電圧を変化させることで、ｓｐ３−Ｃの含有量を任意に調節できる。
所望の薄膜を形成した後は、トリガー９０５への電流印加を停止し、アーク放電を停止することで、成膜を停止できる。次いで、薄膜が成膜された連結部６００を成膜室９００から取り出せばよい。
【００３７】
次に、シャッタ装置１の実施例について説明する。
［実施例１］
実施例１の連結部６００は上述したアモルファスカーボン膜である被膜７０を有する。被膜７０は、ａ−Ｃ：Ｈ（水素含有アモルファスカーボン）であり、ｓｐ２−Ｃの原子数とｓｐ３−Ｃの原子数の合計に対するｓｐ３−Ｃの原子数の割合は４８．９％（ｓｐ３−Ｃ原子数／（ｓｐ２−Ｃ原子数＋ｓｐ３−Ｃ原子数）＝０．４８９）である。被膜７０の水素含有量は２９．８ａｔ％、弾性率は７３．１ＧＰａ、硬さは９．９ＧＰａである。
アーム６１０は、取付穴６０をプレス加工により形成した後、表面２２１ａをＮｉＰ−ＰＴＦＥメッキ処理による加工がされたものである。
【００３８】
図６に示すレリーズ回数（シャッタ装置の駆動回数）と羽根６２０の幕速の変化との関係において、実施例１をＬ１にて示す。なお、図６（ａ）はレリーズ回数（先幕駆動アーム２２１と先幕従動アーム２３１の駆動回数）と先幕遮光羽根群２２０の幕速の変化との関係を示す実験結果である。図６（ｂ）はレリーズ回数（後幕駆動アーム２５１と後幕従動アーム２６１の駆動回数）と後幕遮光羽根群２５０の幕速の変化との関係を示す実験結果である。図６（ａ）および（ｂ）において、横軸はレリーズ回数を示し、縦軸は先幕あるいは後幕の幕速の変化を示す。幕速の変化は、１回目のレリーズ時の幕速に対する各レリーズ時の幕速の割合、すなわち、（各レリーズ時の幕速／１回目のレリーズ時の幕速）を示す。従って、幕速の変化の値が１を超えた場合は幕速が上昇、幕速の変化の値が０から１までの場合は幕速が低下したことを示す。
【００３９】
［実施例２］
実施例２の連結部６００は、実施例１と同様の被膜７０を有する。アーム６１０は、取付穴６０をプレス加工により形成した後、その内面を研磨し、その後、表面２２１ａをＮｉＰ−ＰＴＦＥメッキ処理による加工がされたものである。図６においては、実施例２のレリーズ回数（シャッタ装置の駆動回数）と羽根６２０の幕速の変化との関係をＬ２で示す。
【００４０】
［実施例３］
実施例３の連結部６００は、実施例１および２と同様の被膜７０を有する。アーム６１０は、取付穴６０をプレス加工により形成した後、その内面を研磨し、その後、表面２２１ａをＮｉＰメッキ処理による加工がされたものである。図６においては、実施例３のレリーズ回数（シャッタ装置の駆動回数）と羽根６２０の幕速の変化との関係をＬ３で示す。
【００４１】
［比較例］
比較例の連結部６００は、実施例１〜４の連結部６００において被膜７０を設けた部分には、被膜７０を設けず、その代りに潤滑剤を塗布したものである。アーム６１０は、実施例１のアームと同様に、取付穴６０をプレス加工により形成した後、表面２２１ａをＮｉＰ−ＰＴＦＥメッキ処理による加工がされたものである。図６においては、比較例のレリーズ回数（シャッタ装置の駆動回数）と羽根６２０の幕速の変化との関係をＬ４で示す。
【００４２】
図６（ａ）、（ｂ）に示すように、実施例１のＬ１、実施例２のＬ２および実施例３のＬ３は、レリーズ回数の増加とともに幕速の上昇あるいは低下が生じるものの、変化の程度は小さく十分に実用範囲である。この点に関して、実施例１、実施例２および実施例３における幕速の変化は、比較例における幕速の変化と同様のレベルである。すなわち、連結部６００に被膜７０を用いたシャッタ装置は、潤滑油を用いたシャッタ装置と同様の駆動精度と耐久性を有することがわかる。
【００４３】
上述したように、被膜７０を設けることによりアーム６１０の駆動精度を維持することができるので、潤滑剤等を塗布する必要がなくなる。このため、アーム６１０の駆動の際に連結部６００と摺動することにより、潤滑剤が飛散するおそれがなくなる。飛散した潤滑剤が撮像素子２２の表面に付着した場合には、除去に手間を要するが、潤滑剤に代えて被膜７０を設けることにより、このような恐れがなくなる。
【００４４】
上述した実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）シャッタ装置２１は、開口２１５を有する基板２１０上を移動して開口２１５を遮光する羽根６２０（先幕遮光羽根群２２０、後幕遮光羽根群２５０）と、基板２１０に回動可能に取り付けられるアーム６１０（先幕駆動アーム２２１、先幕従動アーム２３１、後幕駆動アーム２５１、後幕従動アーム２６１）と、アーム６１０と羽根６２０とを回動可能に連結する連結部６００（遮光部側連結部２２３、２３３、２５３、２６３）とを備える。少なくとも連結部６００は、少なくとも一部の表面にアモルファスカーボン膜である被膜７０を有する。これにより、連結部６００が他の部材と摺動するときの摩耗を抑制することができるので、連結部６００に潤滑剤等を塗布することなく駆動精度を維持することができる。連結部６００に潤滑剤等を塗布する必要がないので、アーム６１０の駆動の際に連結部６００と摺動することにより、潤滑剤が飛散するおそれがなくなる。飛散した潤滑剤が撮像素子２２の表面に付着した場合には、除去に手間を要するが、潤滑剤に代えて被膜７０を設けることにより、このような恐れがなくなる。
【００４５】
（２）連結部６００は、アーム６１０と摺動する面にアモルファスカーボン膜による被膜７０を有する。これにより、アーム６１０の駆動によって連結部６００が摩耗することを抑制し、アーム６１０の駆動精度の劣化を抑制することができる。
【００４６】
（３）連結部６００は、アーム６１０が有する取付穴６０を介して羽根６２０と締結し、アーム６１０の表面２２１ａと取付穴６０の側面６０ａとに対向する面５１０ｂ、５１１ａにアモルファスカーボンによる被膜７０を有する。これにより、連結部６００のうちアーム６１０と摺動する面を被膜７０で覆うことができるので、連結部６００の摩耗を抑制し、アーム６１０の駆動精度を維持することができる。
【００４７】
（４）連結部６００は、基板２１０に対向し、基板２１０との間に羽根６２０とアーム６１０と連結部６００とを収容するカバー部材２８０と対向する面５１０ａ、５１０ｃにアモルファスカーボンによる被膜７０を有する。これにより、アーム６１０の駆動に伴い連結部６００がカバー部材２８０と擦れて面が摩耗することを抑制し、摩耗粉が発生することを抑制できる。
【００４８】
（５）被膜７０は、ｓｐ２−Ｃの原子数とｓｐ３−Ｃの原子数の合計に対するｓｐ３−Ｃの原子数の割合が１０％〜９０％であり、水素を０〜４０ａｔ％の範囲で含むアモルファスカーボン膜である。これにより、被膜７０は、シャッタ装置２１の繰り返し動作に耐える耐摩耗性と、高速駆動を阻害しない摺動性と、レリーズ時の急加速、急停止による部品同士の衝突時の耐衝撃性を有することができる。
被膜７０は、ナノインデンテーション法で計測した場合の硬さが５〜４０ＧＰａであり、弾性率が４０〜３５０ＧＰａのアモルファスカーボン膜である。これにより、シャッタ装置２１が動作を繰り返すことによる被膜７０の摩耗を抑制することができる。すなわち、連結部６００の下地が露出することが抑制されるので、シャッタ装置２１の動作の繰り返しに伴って下地が露出した連結部６００の摩耗が急激に進展し、発塵やシャッタ装置２１の動作の不具合が発生することを抑制できる。
【００４９】
次のような変形も本発明の範囲内であり、以下の変形例を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
上述した実施の形態においては、連結部６００等に被膜７０を設けるものを例に挙げて説明したが、連結部６００と摺動する部材にも被膜を設けてもよい。すなわち、取付穴６０の壁面６０ａや、表面２２１ａにアモルファスカーボン膜による被膜を設けてもよい。また、連結部６００と擦れる可能性があるカバー部材２８０にアモルファスカーボン膜による被膜を設けてもよい。
【００５０】
本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に限定されるものではなく、本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の形態についても、本発明の範囲内に含まれる。
【符号の説明】
【００５１】
１…デジタルカメラ、２１…シャッタ装置、２２…撮像素子、
５０…頭部、５１…胴部、６０…取付穴、７０…被膜、
２１０…基板、２２０…先幕遮光羽根群、２２１…先幕駆動アーム、
２２３…遮光部側連結部、２３１…先幕従動アーム、２３３…遮光部側連結部、
２５０…後幕遮光羽根群、２５１…後幕駆動アーム、２５３…遮光部側連結部、
２６１…後幕従動アーム、２６３…遮光部側連結部、２８０…カバー部材、
６００…連結部、６１０…アーム、６２０…羽根
【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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