(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
両者の間に少なくとも一つの羽根室を構成している二つの地板と、
前記二つの地板の一方に回転可能に取り付けられた第１及び第２のアームと、該第１及び第２のアームのそれぞれに回転可能に連結された羽根とで構成されている先羽根と、
前記二つの地板の一方に設けられた軸を中心として回転可能な先羽根用駆動部材と、
前記羽根室内に配置される先羽根用緩衝部材と、
前記二つの地板の一方に回転可能に取り付けられた第３及び第４のアームと、該第３及び第４のアームのそれぞれに回転可能に連結された羽根とで構成されている後羽根と、
前記二つの地板の一方に設けられた軸を中心として回転可能な後羽根用駆動部材と、
前記羽根室内に配置される後羽根用緩衝部材と
を備えており、
前記先羽根の前記第１のアームは、合成樹脂製又は炭素繊維強化樹脂製であり、前記先羽根用駆動部材に連結されるとともに、前記先羽根用緩衝部材に当接するように構成され、
前記先羽根の前記第２のアームは、金属製であり、
前記後羽根の前記第３のアームは、合成樹脂製又は炭素繊維強化樹脂製であり、前記後羽根用緩衝部材に当接するように構成され、
前記後羽根の前記第４のアームは、金属製であり、前記後羽根用駆動部材に連結される
ことを特徴とする撮像装置用フォーカルプレンシャッタ。
【請求項２】
請求項１に記載の撮像装置用フォーカルプレンシャッタを具備した撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一つ又は二つの羽根を備えている撮像装置用フォーカルプレンシャタ及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の関連技術には、例えば特許文献１に記載のもののように、先羽根と後羽根を備えていて、それらの羽根を連結する二組のアームには、チタン等の金属材料が採用されている。
【０００３】
しかしながら、前記特許文献１の構成によれば、駆動源と連結されて羽根と共に作動させられるアームに、金属材料を採用しているため、より一層の露光時間や連続撮影の高速化に対応するには、さらに軽量化する必要があるが、高価な金属材料を使うとコストの上昇を招いてしまう問題があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平２００４−８５９４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は上記従来の事情に鑑みてなされたものであり、その課題とする処は、アームを軽量化して露光時間や連続撮影の高速化ができると共に、コストを抑えて耐久性に優れる撮像装置用フォーカルプレンシャッタ及び撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するために、本発明による撮像装置用フォーカルプレンシャッタは、両者の間に少なくとも一つの羽根室を構成している二つの地板と、二つの地板の一方に回転可能に取り付けられた第１及び第２のアームと、該第１及び第２のアームのそれぞれに回転可能に連結された羽根とで構成されている先羽根と、上記二つの地板の一方に設けられた軸を中心として回転可能な先羽根用駆動部材と、上記羽根室内に配置される先羽根用緩衝部材と、上記二つの地板の一方に回転可能に取り付けられた第３及び第４のアームと、該第３及び第４のアームのそれぞれに回転可能に連結された羽根とで構成されている後羽根と、上記二つの地板の一方に設けられた軸を中心として回転可能な後羽根用駆動部材と、上記羽根室内に配置される後羽根用緩衝部材とを備え、上記先羽根の上記第１のアームは、合成樹脂製又は炭素繊維強化樹脂製であり、上記先羽根用駆動部材に連結されるとともに、上記先羽根用緩衝部材に当接するように構成され、上記先羽根の上記第２のアームは、金属製であり、上記後羽根の上記第３のアームは、合成樹脂製又は炭素繊維強化樹脂製であり、上記後羽根用緩衝部材に当接するように構成され、上記後羽根の上記第４のアームは、金属製であり、上記後羽根用駆動部材に連結されることを特徴とする。
【０００９】
さらに、本発明の撮像装置は、上記撮像装置用フォーカルプレンシャッタを具備していることが好ましい。
【発明の効果】
【００１０】
本発明は、以上説明したように構成されているので、露光時間や連続撮影の高速化ができると共に、生産コストの上昇を抑えたまま耐久性に優れるものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】露光作動を終了した直後の状態を示した平面図である。
【図２】先羽根と後羽根のセット状態を示した平面図である。
【図３】撮像装置の主な電気的構成を示したブロック図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明の好ましい実施形態を、図１〜図３に示した実施例により説明する。
本発明は、二つのシャッタ羽根を備えたフォーカルプレンシャッタにも、一つのシャッタ羽根を備えたフォーカルプレンシャッタにも適用することができる。
しかし、実施形態は、先羽根と後羽根の二つのシャッタ羽根を備えたフォーカルプレンシャッタに本発明を適用したものである。
【００１３】
先ず、図１〜図３を用いて撮像装置用フォーカルプレンシャッタ１０２の構成について説明する。図１において、地板１は、被写体光路用の開口部１ａを有している。また、地板１には、背面側に所定の間隔を空けて、中間板及び地板１と同じ輪郭の補助地板２が順に取り付けられているが、中間板は周知のため図示を省略する。そして、地板１と図示しない中間板との間に、一方のシャッタ羽根としての後羽根１５の羽根室を形成し、中間板と補助地板２の間に、他方のシャッタ羽根としての先羽根１２の羽根室を形成している。また地板１は適宜な取付手段により、デジタルカメラ等の撮像装置１００に取り付けられている。尚、中間板と補助地板２にも、各々、開口部１ａと類似の開口部が形成されていて、一般的にはそれら開口部を重ね合わせて一番小さな開口部により被写体光路用の開口部を規制するようにしているが、本実施例においては、開口部１ａの形状が被写体光路用の開口部を規制しているものとして説明する。
【００１４】
地板１は、開口部１ａの左側に円弧状の長孔１ｂ、１ｃを有しており、長孔１ｂ、１ｃの下端部には、各々、平面形状がＣ字状をした、例えばブチルゴムやシリコンゴムのような弾性を有するゴム製の緩衝部材３、４が取り付けられている。また地板１の表面側には、軸１ｄ、１ｅ、１ｆが立設されており、背面側には１ｇ、１ｈ、１ｉ、１ｊが立設されている。これらのうち、軸１ｄと１ｇ、そして軸１ｅと１ｈは、各々、同軸となるように配置されている。また、軸１ｄ、１ｅ、１ｆの先端には、図示しない支持板が地板１と平行となるようにして適宜な方法で取り付けられており、この支持板の地板１側には、先羽根用電磁石と後羽根用電磁石が取り付けられているが、図１、図２においては、各電磁石の鉄芯５、６のみを示している。
【００１５】
地板１の軸１ｄには、先羽根用駆動部材７が回転可能に取り付けられていて、図示しない周知の先羽根用駆動ばねによって時計方向に回転するように付勢されている。この先羽根駆動部材７は、側面側に被押動部７ａ、背面側に駆動ピン７ｂ、そして表面側に取付部７ｃを有している。また、駆動ピン７ｂは根元部が緩衝部材３に当接し得るようになっていて、先端側は長孔１ｂを貫通して、地板１の背面側に突き出し、後述するアーム１３と連結されている。また、取付部７ｃには、周知のように、図示しないばねを介在させて鉄片部材８が取りつけられており、上記した先羽根用電磁石の鉄芯５に吸着保持され得ようになっている。
【００１６】
地板１の軸１ｅには、後羽根用駆動部材９が回転可能に取り付けられていて、上記した先羽根用駆動部材７と同様に、図示していない周知の後羽根用駆動ばねによって時計方向に回転するように付勢されている。この後羽根用駆動部材９は、側面側に被押動部９ａ、背面側に駆動ピン９ｂ、表面側に取付部９ｃを有している。そして、駆動ピン９ｂは、上記した駆動ピン７ｂと同様に、根元部が緩衝部材４に当接し得るようになっており、先端側は長孔１ｃを貫通し、地板１の背面側に突き出し、後述するアーム１６と連結されている。また、取付部９ｃには、周知のように、図示していないばねを介在させて鉄片部材１０が取り付けられており、上記した後羽根用電磁石の鉄芯６に吸着保持され得るようになっている。
【００１７】
地板１の軸１ｆには、セット部材１１が回転可能に取り付けられ、図示していないばねにより、反時計方向に回転するように付勢されている。そして、このセット部材１１の側面には、先羽用駆動部材７の被押動部７ａを押す押動部１１ａと、後羽根用駆動部材９の被押動部９ａを押す押動部１１ｂと、図示していない駆動源としてのモータと機械的に連結された部材により、押動される被押動部１１ｃとが形成されている。図１は、セット部材１１が図示していないばねにより反時計方向に回転され、そして図示しないストッパに当接して停止した状態を示している。セット部材１１については、この位置を初期位置とする。
【００１８】
次に、地板１の背面側に取り付けられている、先羽根と後羽根の構成を説明する。先羽根１２は、中間板と補助地板２の間に配置されていて、地板１の軸１ｇと１ｉに回転可能に取り付けられた二つのアーム１３，１４と、それらアームの先端側に向けて一つにだけ符号を付した連結軸１３ａ、１４ａにより、順に回転可能に連結された４枚の羽根１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄとで構成される。二つのアーム１３、１４の中、アーム１３は合成樹脂製であり、アーム１４は炭素工具鋼（ＳＫ４）等の金属製である。そして羽根１２ａの上端縁がスリット形成縁となっている。また、アーム１３には孔が形成されていて、そこに上記した先羽根用駆動部材７の駆動ピン７ｂが嵌合されている。
【００１９】
他方、後羽根１５は、地板１と中間板の間に配置されていて、地板１の軸１ｈと軸１ｊに回転可能に取り付けられた二つのアーム１６，１７と、それらアームの先端側に向けて一つにだけ符号を付した連結軸１６ａ、１７ａにより、順に回転可能に連結された４枚の羽根１５ａ、１５ｂ、１５ｃ、１５ｄとで構成されている。二つのアーム１６，１７の中、アーム１７は合成樹脂製であり、アーム１６は炭素工具鋼（ＳＫ４）等の金属製である。そして最先端に枢支された羽根１５ａがスリット形成羽根であり、この羽根１５ａの下端縁がスリット形成縁となっている。また、アーム１６に形成された孔には、後羽根用駆動部材９の駆動ピン９ｂが嵌合されている。
【００２０】
また、上記した緩衝部材３，４の他に、地板１の羽根室側の面には、ゴム製の緩衝部材１８、２１が取り付けられている。さらに、地板１の下方に形成されている壁部１ｋの内側には、緩衝部材１９，２０が取り付けられている。
【００２１】
次に、本実施形態の撮像装置用フォーカルプレンシャッタ１０２の作動を、図３も用いて説明する。図３は、デジタルカメラ等の撮像装置１００の主な電気的構成を示したブロック図であり、撮像装置１００は、交換可能な撮影レンズ１０１、フォーカルプレンシャッタ１０２、固体撮像素子１０３、レリーズスイッチ１０４、測光回路１０５、画像処理回路１０６、画像表示装置１０７、シャッタ駆動回路１０８、そして、種々の制御を司る中央制御回路１０９を備えている。
【００２２】
撮影レンズ１０１は、複数のレンズを含む交換可能なレンズ鏡胴を構成している。フォーカルプレンシャッタ１０２は、上記したように先羽根１２と後羽根１５を有している。固体撮像素子１０３は、撮影レンズ１０１の光路Ｌ上において、結像された被写体像を光電変換する撮像センサを撮影レンズ１０１側に向けて配置している。レリーズスイッチ１０４は、半押しされたとき、測光、測距、あるいは露光時間の設定等のトリガ信号を発するものであり、さらに、全押しされたときに、シャッタ駆動回路１０８にシャッタ動作を行わせるためのトリガ信号を発するものである。測光回路１０５は、レリーズスイッチ１０４が半押しされたときに、測光や測距等を行うものである。
【００２３】
画像処理回路１０６は、撮像素子１０３からの出力信号について画素補正、ホワイトバランス等の画像処理を行うものである。画像表示装置１０７は、例えば液晶表示器（ＬＣＤ）からなり、撮影前のプレビュー時の画像や撮影画像を表示することができる。シャッタ駆動回路１０８は、測光回路からの被写体の輝度等に基づいて算出された最適露出時間の情報を受けて、レリーズスイッチ１０４が全押しされたときに、フォーカルプレンシャッタ１０２の先羽根１２と後羽根１５を所定のタイミングで駆動するために、鉄芯５，６を各々有する図示しない先羽根用電磁石と後羽根用電磁石を通電制御する。またセット作動信号を受けてフォーカルプレンシャッタ１０２のセット部材を駆動する図示しないモータの駆動制御も行うものである。
【００２４】
図１は露光作動が終了した直後の状態を示すものであり、先羽根１２の４枚の羽根は、開口部１ａの下方位置に格納されていて開口部１ａを全開にしており、後羽根１５の４枚の羽根は、展開して開口部１ａを覆って遮光している。
【００２５】
この図１の状態から、シャッタ駆動回路１０８により駆動される図示しないモータの回転により、セット部材１１の被押動部１１ｃが押動されると、セット部材１１は図示しないばねの付勢力に抗して時計方向に回転される。これにより、セット部材１１の押動部１１ａが先羽根用駆動部材７の被押動部７ａを押動し、先羽用駆動部材７を図示していない先羽根用駆動ばねの付勢力に抗して、反時計方向に回転させる。そのため、アーム１３が駆動ピン７ｂによって反時計方向に回転され、先羽根１２の複数枚の羽根は、相互の重なり量を小さくしながら開口部１ａへ向けて展開させられていく。
【００２６】
このようにして、セット部材１１の押動部１１ａが、先羽根用駆動部材７の被押動部７ａを押し始めてから遅れて、セット部材１１の押動部１１ｂが後羽根用駆動部材９の被押動部９ａを押し始める。そのため、後羽根用駆動部材９の被押動部９ａは、図示していない後羽根用駆動ばねの付勢力に抗して反時計方向へ回転され、後羽根１５の複数枚の羽根は、相互の重なり量を大きくしながら開口部１ａの上方へ向けて重畳されていく。このようにして先羽根１２と後羽根１５のセット作動が続けられていく。
【００２７】
そして、各羽根１２，１５が停止した直後に相前後して、各鉄片部材８、１０を各電磁石の鉄芯５、６に接触させ、セット部材１１の回転が停止する。図２は、このようにして行われたセット作動の完了状態を示している。
【００２８】
図２の状態が得られた後、レリーズスイッチ１０４が半押しされると、測光回路１０５による被写体の測光や測距が行われ、最適露出時間が算出される。その後、レリーズスイッチ１０４が全押しされるとシャッタ駆動回路１０８により、フォーカルプレンシャッタ１０２の各電磁石に通電され鉄芯５、６に鉄片部材８、１０が吸着される。同時に、シャッタ駆動回路１０８の信号により、図示しないモータが回転して、セット部材１１の被押動部１１ｃに対する図示しない部材の押動が解かれる。そのため、セット部材１１が、図示しないばねの付勢力により初期位置への復帰作動を行う。
【００２９】
そして、セット部材１１が、初期位置に復帰すると、最初に先羽根用電磁石に対する通電が断たれ、所定時間後に後羽用電磁石に対する通電が断たれる。それによって、鉄芯５，６による鉄片部材８，１０の吸着力が無くなるので、先羽根用駆動部材７と後羽根用駆動部材９が、図示しない各駆動ばねの付勢力により順に時計方向に回転させられ、各駆動ピン７ｂ、９ｂが各アーム１３，１６を押して各羽根に露光作動を行わせる。それにより、先羽根１２の羽根１２ａと後羽根１５の羽根１５ａのスリット形成縁が形成するスリットにより、撮像素子１０３の撮像面が露光されていく。
【００３０】
このようにして、露光作動が進み先羽根１２の４枚の羽根が開口部１ａから退避すると、先ず先羽根用駆動部材７の駆動ピン７ａが緩衝部材３に当接し、次に先羽根１２の合成樹脂製のアーム１３が、緩衝部材１８と緩衝部材１９に順に当接する。そして最後に、緩衝部材１９によりアーム１３が当接させられた慣性により、一時的に先羽根１２の４枚の羽根が緩衝部材２０に当接する。これにより、先羽根用駆動部材３と先羽根１２の露光作動が停止する。
【００３１】
このとき、先羽根１２のアーム１３は合成樹脂製のため、緩衝部材１８，１９に当接した時の衝撃により撓んで変形し、場合によっては復元しない程に破損する虞がある。しかし、本実施形態では、４枚の羽根１２ａ〜１２ｄを介して連結されたアーム１４が強度のある金属製であるため、合成樹脂製のアーム１３が変形しても、破損に至るような大きな変形を防止できる。そのため、シャッタの耐久性を優れたものにできる。
【００３２】
また、アーム１３と緩衝部材１８，１９が共に変形することにより、アーム１３が緩衝部材に当接した時の衝撃が効率的に吸収される。これにより、撮像装置１００に伝わる衝撃が低減されるので、撮像装置１００の撮影時の手ブレを抑えることができる。さらに当接時の衝突音が低減されるので、シャッタの静音化ができる。
【００３３】
そして、先羽根１２の露光作動開始から所定時間後に露光作動を開始した後、羽根１５は４枚の羽根１５ａ〜１５ｄが開口部１ａを完全に覆った状態になると、その駆動ピン９ａが長孔１ｃの下端部にある緩衝部材４に当接し、次に合成樹脂製のアーム１７が緩衝部材２１に当接する。これにより、後羽根用駆動部材９と後羽根１５の露光作動が停止する。
【００３４】
このとき、先羽根１２と同様に、後羽根１５のアーム１７は合成樹脂製のため、緩衝部材２１に当接した時の衝撃により撓んで変形し、場合によっては復元しない程に破損する虞がある。しかし、本実施形態では、４枚の羽根１５ａ〜１５ｄを介して連結されたアーム１６が強度のある金属製であるため、合成樹脂製のアーム１７が変形しても、破損に至るような大きな変形を防止できる。そのため、シャッタの耐久性を優れたものにできる。
【００３５】
また、アーム１７と緩衝部材２１が共に変形することにより、アーム１７が緩衝部材２１に当接した時の衝撃が効率的に吸収される。これにより、撮像装置１００に伝わる衝撃が低減されるので、撮像装置１００の撮影時の手ブレを抑えることができる。さらに当接時の衝突音が低減されるので、シャッタの静音化ができる。
【００３６】
このようにして行われた露光作動を終了した状態が、図１に示された状態であり、このとき、開口部１ａは、展開状態となった後羽根１５の４枚の羽根１５ａ〜１５ｄにより覆われて遮光されている。そのため、固体撮像素子１０３の撮像情報が画像処理回路１０６に転送され、画像表示装置１０７による撮影画像の表示が可能になる。
【００３７】
このように本実施形態では、一方のアーム１３，１７を合成樹脂製として、他方の金属製のアーム１４，１６より軽量にしたので、露光時間や連写速度の高速化ができる。また、合成樹脂製のアーム１３，１７が緩衝部材に当接した時に撓んでも、金属製のアーム１４，１６により破損が防止できるので耐久性に優れたものにできる。
【００３８】
また、合成樹脂製のアーム１３，１７が緩衝部材に当接した時に、アームと緩衝部材の両方が撓むため、衝撃が効率よく吸収され、撮像装置１００に伝わる衝撃が低減されて手振れを抑えることができる。さらに、当接時の衝突音も低減されるのでシャッタの静音化ができる。
【００３９】
また、本実施形態においては、各羽根の駆動源を図示しない駆動ばねとして説明したが、駆動ばねの代わりにモータ等の電磁駆動源を採用しても差し支えない。その場合には、アームの軽量化により、駆動源の駆動力も小さくすることができるので、撮像装置１００の電池消費を抑えることができる。
【００４０】
また、本実施形態においては、先羽根と後羽根の二組のシャッタ羽根で構成された場合について説明したが、撮像素子１０３の先羽根電子シャッタ機能を用いることで、先羽根１２、先羽根用駆動部材７、先羽根用電磁石を備えない構成にすることにより、後羽根１５のみで開口部１ａを開閉させるようにしても差し支えない。
【００４１】
また、本実施形態においては、アーム１３，１７を合成樹脂製としたが、これに限定されることなく、炭素繊維強化樹脂により形成するようにしても差し支えない。
【符号の説明】
【００４２】
１：地板
１ａ：開口部
２：補助地板
３、４、１８１９，２０、２１：緩衝部材
５、６：鉄芯
７：先羽用駆動部材
９：後羽根用駆動部材
１１：セット部材
１２：先羽根
１３、１４、１６、１７：アーム
１５：後羽根
１０１：撮影レンズ
１０２：フォーカルプレンシャッタ
１０３：固体撮像素子
１０４：レリーズスイッチ
【図１】
0006619184.tif 000002
【図２】
0006619184.tif 000003
【図３】
0006619184.tif 000004