(57)【要約】【課題】カムギアの歯形状の外形を大きくすることなく、カムギアの歯の厚みの部分的な縮小を行って小型化した、撮像装置を提供すること。【解決手段】カムギアと、前記カムギアと接続する前段ギアと、前記カムギアによってカムボトム位置からカムトップ位置まで作動されるチャージ部材と、前記カムギアのカム面と接触し、チャージ部材に設けられたカムフォロアーと、を備える撮像装置において、前記カムギアのギア部分に他と比べ歯幅の小さい位相を持ち、前記歯幅の小さい位相と前記前段ギアとが接触する際には、カムの位相のうち負荷変動の小さい位相となるようにカムが配置される、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】
カムギア（２５）と、
前記カムギアと接続する前段のギア（２９）と、
前記カムギアによってカムボトム位置からカムトップ位置まで作動されるチャージ部材（１１）と、
前記カムギアのカム面（２５ａ）と接触し、チャージ部材に設けられたカムフォロアー（２４）と、
を備える撮像装置において、
前記カムギアのギア部分に他と比べ歯幅の小さい位相を持ち、
前記歯幅の小さい位相と前記前段ギアとが接触する際には、カムの位相のうち負荷変動の小さい位相となるようにカムが配置される、
ことを特徴とする撮像装置。
【請求項２】
前記歯幅の小さい位相に位相検知手段（２７）を配置することを特徴とする請求項１に記載の撮像装置。
【請求項３】
前記カムギアの歯幅の小さい位相が、カムトップ位相（２５ｃ）からカムボトム位相（２５ｅ）の区間であることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の撮像装置。
【請求項４】
前記カムギアがフォーカルプレンシャッタに用いられることを特徴とする請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載の撮像装置。
【請求項５】
前記カムギアのギア上面の位相検知手段を配置しない箇所も、歯の無いところを凹形状（２５ｄ）に形成することを特徴とする請求項１乃至請求項４の何れか１項に記載の撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタル一眼レフカメラ等の撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラのシャッターチャージ機構やミラーチャージ機構に用いられるカムギアは、歯形状の上に位相検知手段を配置し、各状態における位相を検知するようにしたものが知られている（特許文献１参照）。
【０００３】
カムギアの歯形状の下には、カム形状が形成され、カムギアの回動に応じて、カム形状と接するカムフォロアーが設けられた、チャージ部材をチャージするようになっている。また、カム形状の厚みは、チャージ途中にチャージ部材と衝突しないように、チャージ部材の配置に応じた厚みに形成されている。
【０００４】
よって、カムギアの厚みとしては、位相検知手段の厚み、ギアの噛み合い歯幅、カム形状の厚み、チャージ部材通過用の厚みの総和となる。
【０００５】
また、従来技術として、カムギアの歯形状の上面に凹形状を形成し、そこに位相検知手段を配置して、カムギアの厚みの縮小化を図ったものが知られている。ただし、このとき凹形状は、歯形状が全周で噛み合い歯幅を保っていることが必要となる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開2011-48058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、上述の従来技術では、カムギアの歯形状の外形が位相検知手段の大きさに対して十分確保できない場合には、カムギアの歯形状の上面に凹形状を形成して位相検知手段を配置することが出来ず、カムギアの厚みの縮小化を図ることができない。
【０００８】
そこで、本発明の目的は、カムギアの歯形状の外形を大きくすることなく、カムギアの歯の厚みの部分的な縮小を行って小型化した、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】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明は、カムギアと、前記カムギアと接続する前段ギアと、前記カムギアによってカムボトム位置からカムトップ位置まで作動されるチャージ部材と、前記カムギアのカム面と接触し、チャージ部材に設けられたカムフォロアーと、を備える撮像装置において、前記カムギアのギア部分に他と比べ歯幅の小さい位相を持ち、前記歯幅の小さい位相と前記前段ギアとが接触する際には、カムの位相のうち負荷変動の小さい位相となるようにカムが配置される、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、カムギアの歯形状を大きくすることなく、カムギアの厚みの縮小化を行って小型化した、撮像装置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、カムギアの構成を示す図である。
【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、撮像素子側から見た分解斜視図である。
【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、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の、カムギアとギア地板の構成を示す分解斜視図である。
【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、カムギアの全周における、カムフォロアーの位相と、歯形状にかかる負荷変動の様子を示す図である。
【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、被写体側から見た、待機状態を示す平面図である。
【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、被写体側から見た、セット解除作動後の状態を示す平面図である。
【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、被写体側から見た、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。
【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、被写体側から見た、セット作動途中を示す平面図である。
【図１０】本実施の形態に係わるデジタル一眼レフカメラおよび交換レンズの中央断面図である。
【図１１】従来のカムギアの構成を示す図である。
【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１１を参照して、本発明の第１の実施例による、撮像装置について説明する。
【００１４】
まず、本実施例の構成について説明する。
【００１５】
図１０は、本実施の形態に係わるデジタル一眼レフカメラ本体１０１および交換レンズ２０１の中央断面図である。
【００１６】
カメラ本体１０１に対して着脱可能な交換レンズ２０１は、カメラ側のマウント部１０２と交換レンズ側のマウント部２０２によって固定される。交換レンズ２０１が装着されると、カメラ本体１０１の接点部１０３と交換レンズ２０１の接点部２０３とが接触する。これにより電気的な接続がなされ、カメラ本体１０１は交換レンズ２０１が装着されたことを検知する。さらに、この接点部１０３および２０３を介してカメラ本体１０１から交換レンズ２０１へ電力の供給や交換レンズ２０１を制御するための通信を行う。交換レンズ２０１の撮影レンズ２０４を透過した光束は、カメラ本体１０１の主ミラー１０４に入射する。この主ミラー１０４はハーフミラーとなっており、この主ミラー１０４により反射された光束はファインダへと導かれる。
【００１７】
また、この主ミラー１０４を透過した光束は、サブミラー１０５により下方へ反射され、焦点検出ユニット１０６へと導かれる。この焦点検出ユニット１０６は、撮影レンズ２０４のデフォーカス量を検出し、撮影レンズ２０４が合焦状態となるように、撮影レンズ２０４を移動するためのレンズ駆動量を演算する。そして、その演算したレンズ駆動量を接点部１０３および２０３を介して交換レンズ２０１へ送出すると、交換レンズ２０１は不図示のモーターを制御して、撮影レンズ２０４の一部であるフォーカスレンズを移動させて焦点調節を行う。
【００１８】
主ミラー１０４は、主ミラー保持枠１０７に固着され、回転軸部１０８によって回動可能に軸支されている。またサブミラー１０５は、サブミラー保持枠１０９に固着されている。このサブミラー保持枠１０９は、不図示のヒンジ軸によって主ミラー保持枠１０７に対して回動可能に軸支されている。主ミラー１０４によってファインダへと導かれた光束は、ピント板１１０に被写体像を結像する。使用者はペンタプリズム１１１及び接眼レンズ１１２を介してこのピント板１１０上の被写体像を観察するように構成されている。
【００１９】
サブミラー１０５の後方にはフォーカルプレンシャッタ１１３が配置されている。このフォーカルプレンシャッタ１１３の後方には、光学ローパスフィルタ１１４が配置されている。この光学ローパスフィルタ１１４の後方には、不図示のビスによって筐体に固定された撮像素子ホルダー１１５によって保持された撮像素子１１６と、撮像素子１１６を保護するカバー部材１１７が配置されている。１１８は光学ローパスフィルタ１１４を保持すると共に、光学ローパスフィルタ１１４と撮像素子１１６の間を密閉するためのゴム部材である。そして撮影時には、この光学ローパスフィルタ１１４を透過した光束が、撮像素子１１６へと入射するように構成されている。
【００２０】
次に、本実施の形態に係わるフォーカルプレンシャッタについて説明する。
【００２１】
図２は本実施例の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、図３は被写体側から見た分解斜視図である。
【００２２】
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。
【００２３】
図２に示されているように、シャッタ地板１の強度向上のため、また、各種金属軸を加締めるために、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には、被写体側に複数の軸６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅ、６ｆ、６ｇが立設されており、この軸６ａ、６ｂ、６ｃ、６ｄ、６ｅには、先駆動部材７、後駆動部材８、二つの係止部材９、１０、チャージ部材１１が、それぞれ回転可能に取り付けられている。
【００２４】
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、伝達部材１４を介してチャージ部材１１により、駆動ばね１２、１３の付勢力に抗して回転させられる。そして、セット位置では、駆動部材７、８に設けられた係止部７ａ、８ａと、係止部材９、１０が係合することによって、駆動部材７、８が係止されるようになっている。
【００２５】
また、駆動部材７、８には、図３に示した駆動ピン７ｂ、８ｂが設けられており、シャッタ地板１と補助地板６とカバー板３の３組の長孔１ｅと１ｆ、３ｂと３ｃ、６ｈと６ｉを貫通しつつ、羽根アーム４ａ、５ａの長孔４ｃ、５ｃと係合させられている。さらに、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を介して伝達部材１４のカム面１４ａ、１４ｂと接触することで、好適に駆動部材７、８のセット作動が行われる。
【００２６】
ところで、関係部品の許容公差によっては、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、駆動部材７、８のセット位置を調整することができるようになっている。
【００２７】
伝達部材１４は、回転中心となる軸１４ｄを有しており、上下に配置したベアリング１９を軸受けとして、不図示の地板と補助地板６のベアリング保持部６ｊの間に配置される。ここで、伝達部材１４は先駆動部材７と後駆動部材８の駆動ばね１２、１３の両方のトルクを同時に受ける部材にも関わらず、レイアウト上、回転半径を大きく出来ないため、軸受け部分に大きな側圧がかかる。そのため、ここにベアリング１９を配置して軸受け部の摩擦を小さくすることは、駆動源２０から見たときのチャージ負荷の低減に、大きな効果がある。また、伝達部材１４は、セット解除作動の時には、カム面１４ａ、１４ｂをスムーズに駆動部材退避位置に退避させる必要がある。そのため、戻しばね２１の付勢力によって、被写体側から見て反時計方向に付勢されるようになっている。
【００２８】
チャージ部材１１は、軸１１ａにローラ２２が押さえ部材２３とともに回転可能に取り付けられており、このローラ２２を介して、伝達部材１４のカム面１４ｃと接触することで、好適にセット作動とセット解除作動とが行われる。また、チャージ部材１１は、軸１１ｂにカムフォロアー２４が回転可能に取り付けられており、このカムフォロアー２４を介してカムギア２５のカム面２５ａと接触することで、好適にセット作動とセット解除作動とが行われる。なお、このカムフォロアー２４のスラスト方向の押さえは、基本的にカムギア２５の歯形状２５ｂによってなされる。ただし、カムトップ２５ｃ付近においては、ギア地板２６の押さえ部に２６ａよっても、スラスト方向に押さえられており、カムフォロアー２４が軸１１ｂから抜けないようになっている。
【００２９】
図４はカムギア２５とギア地板２６の構成を示す分解斜視図である。
【００３０】
カムギア２５は、ギア地板２６の軸２６ｂに回転可能に軸支され、補助地板６とギア地板２６の間に配置される。また、一回転でカメラの一回の撮影が出来るように構成されている。作動時には、カム面２５ａの下をチャージ部材１１が通過するので、チャージ部材１１の配置に応じて、筒形状２５ｆの高さが設定されている。従来、カムギア２５には、図１１に示すように、カム面２５ａと歯形状２５ｂが形成され、歯形状２５ｂの上に位相検知手段２７が取り付けられていた。しかし、本実施の形態においては、図１に示すように、一部歯幅を小さくした位相に、位相検知手段２７が取り付けられている。こうすることで、カムギア２５のスラスト方向の大きさを最小化することができ、カメラを小型化することが出来る。なお、位相検知手段２７は、ギア地板２６に取り付けられたフレキシブルプリント基板２８の位相パターン２８ａを検知することで、カムギア２５の位相を判別している。さらに、前段ギア２９は、ギア地板２６の軸２６ｃに回転可能に軸支され、カムギア２５の歯形状２５ｂと係合することで、駆動源２０からのトルクを伝達している。
【００３１】
図５にカムギア２５の全周における、カムフォロアー２４の位相と、歯形状２５ｂにかかる負荷変動の様子を示す。このとき、位相検知手段２７が配置されている付近は、前記のように、噛み合い歯幅が小さくなっており、歯強度が低下している。そこで、図５に示すように、負荷変動の少ないカムトップ区間とセット解除区間に、この噛み合い歯幅の小さい区間が一致するように配置する。そうすることで、この歯強度の低下した部分において、歯が破損したり、大きく歯が摩耗したりすることを防ぐことができる。
【００３２】
ここで、カムギア２５は、前記歯形状２５ｂの上の、位相検知手段２７の無い箇所についても、図１に示すように、噛み合い歯幅を残して凹形状２５ｄが形成されている。こうすることで、樹脂でカムギアを作成した際に、不均一で成形性の低い形状を、できるだけ均一な肉厚に調整することができ、成形性を向上させることが出来る。
【００３３】
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は、二つの羽根アーム４ａ、４ｂが、補助地板６の撮像素子側において、軸６ｋ、６ｌに回動自在に枢着されている。そして、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３０を介して、順次、枢支されている。また、前記したように、羽根アーム４ａには、長孔４ｃが形成されていて、そこに先駆動部材７の駆動ピン７ｂが係合している。
【００３４】
また、後羽根群５も、二つの羽根アーム５ａ、５ｂの一端が補助地板６の撮像素子側において、軸６ｍ、６ｎ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３０を介して、順次、枢支されている。また、前記したように、羽根アーム５ａには、長孔５ｃが形成されていて、そこに後駆動部材８の駆動ピン８ｂが係合している。
【００３５】
次に、本実施例の作動について、被写体側から見た図６〜図９を用いて説明する。図６は待機状態を示す平面図、図７はセット解除作動後の状態を示す平面図、図８は羽根走行完了後のセット作動前の状態を示す平面図、図９はセット作動途中を示す平面図である。
【００３６】
まず、セット解除作動について説明する。
【００３７】
撮影に際して、カメラのレリーズボタンが押されると、最初に駆動源２０に通電され、前段ギア２９を介してカムギア２５が時計方向に回動される。それに伴い、伝達部材１４の戻しばね２１の付勢力によって、チャージ部材１１のカムフォロアー２４が、カムギア２５のカム面２５ａのカムトップ位相２５ｃからカムボトム位相２５ｅへ向けて移動する。と同時に、チャージ部材１１が軸６ｅの周りに時計方向、伝達部材１４が反時計方向に回動する。すると、伝達部材１４のカム面１４ａ、１４ｂと接触していた二つの駆動部材７、８のローラ１５、１６が離れ、伝達部材１４が二つの駆動部材７、８の走行範囲から退避する。
【００３８】
一方、チャージ部材１１と伝達部材１４によって、所定位置にあった二つの駆動部材７、８は、駆動ばね１２、１３の付勢力で、時計方向にわずかに回転する。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、駆動部材７、８の係止部７ａ、８ａが係合することによって、駆動部材７、８が露光作動開始位置で停止する。
【００３９】
続いて、露光作動について説明する。
【００４０】
前記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の周りに時計回りに回転させ、駆動部材７、８の係止部７ａ、８ａの係合を解除する。すると、図７に示された羽根走行待機状態から、まず先駆動部材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、駆動ピン７ｂ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。
【００４１】
所定時間後には、後駆動部材８が駆動ばね１３の付勢力によって、軸６ｂの周りに時計方向へ急速に回転させられる。それによって、駆動ピン８ｂ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。
【００４２】
このようにして露光作動が続けられるが、先羽根群４、後羽根群５ともに、遮光羽根４ｄ、５ｄのスリット形成縁４ｈ、５ｈ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７ｂ、８ｂが、不図示の停止部材に当接し、駆動部材７、８が停止させられる。
【００４３】
図８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。
【００４４】
最後に、続いて行われるセット作動について説明する。
【００４５】
後羽根走行の所定時間後に、再び駆動源２０に通電され、前段ギア２９を介してカムギア２５が軸２６ｂの周りに時計方向に回動される。それに伴い、チャージ部材１１が、カムフォロアー２４を介してカムギア２５のカム面２５ａと接触しながらカムトップ位置へと、軸６ｅの周りに反時計方向へ回動される。すると、伝達部材１４が、戻しばね２１の付勢力に抗しながら、時計方向へ回動される。さらに、その伝達部材１４によって、二つの駆動部材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、反時計方向へ回動される。
【００４６】
図９はそのようにして行われたセット作動途中の状態を示したものである。
【００４７】
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。先駆動部材７の駆動ピン７ｂ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。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、後駆動部材８の駆動ピン８ｂ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。
【００４８】
そして、先羽根群４が展開されて開口部１ｇを覆うとともに、後羽根群５が重畳されて開口部１ｇの上方位置へ収納されると、先駆動部材７および後駆動部材８の回動が停止し、図６に示した待機状態になる。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
さらに、本実施形態では、フォーカルプレンシャッタの駆動系における構成について示したが、たとえばミラー駆動系やその他の駆動機構に用いても構わない。
【００５２】
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】
【００５３】
１１   チャージ部材
２４   カムフォロアー
２５   カムギア
２５ａ カム面
２５ｃ カムトップ位相
２５ｅ カムボトム位相
２５ｄ 凹形状
２７   位相検知手段
２９   前段ギア
【図５】
2015087521.tif 000003
【図１】
2015087521.tif 000004
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図６】
2015087521.tif 000008
【図７】
2015087521.tif 000009
【図８】
2015087521.tif 000010
【図９】
2015087521.tif 000011
【図１０】
2015087521.tif 000012
【図１１】
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