(57)【要約】【課題】フォーカルプレーンシャッタの摺動面の摩擦による削れカスの発生を、より一層低減できるようにする。【解決手段】フォーカルプレーンシャッタのフレームを構成する地板１と、地板に形成された開口部１ａを開閉するための先幕４１及び後幕５１と、先幕を走行させるために先幕を支持する先幕駆動アーム４２と、後幕を走行させるために後幕を支持する後幕駆動アーム５２と、先幕に固定されると共に、先幕駆動アームに形成された嵌合穴に回転可能に嵌合する先幕支持軸４４と、後幕に固定されると共に、後幕駆動アームに形成された嵌合穴に回転可能に嵌合する後幕支持軸５４と、地板との間で、先幕及び後幕を挟み込むカバー板３とを具備し、地板及びカバー板と、先幕支持軸及び後幕支持軸との少なくとも互いに摺動する部分の双方に固体潤滑剤を分散させた共析メッキが施されている。【選択図】図２
2008152146.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フォーカルプレーンシャッタのフレームを構成する地板と、
前記地板に形成された開口部を開閉するための先幕及び後幕と、
前記先幕を走行させるために前記先幕を支持する先幕駆動アームと、
前記後幕を走行させるために前記後幕を支持する後幕駆動アームと、
前記先幕に固定されると共に、前記先幕駆動アームに形成された嵌合穴に回転可能に嵌合する先幕支持軸と、
前記後幕に固定されると共に、前記後幕駆動アームに形成された嵌合穴に回転可能に嵌合する後幕支持軸と、
前記地板との間で、前記先幕及び後幕を挟み込むカバー板とを具備し、
前記地板及び前記カバー板と、前記先幕支持軸及び後幕支持軸との少なくとも互いに摺動する部分の双方に固体潤滑剤を分散させた共析メッキが施されていることを特徴とするデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタ。
【請求項２】
前記先幕駆動アームの前記嵌合穴の内周面と前記先幕支持軸の外周面の双方、及び前記後幕駆動アームの前記嵌合穴の内周面と前記後幕支持軸の外周面の双方に、固体潤滑剤を分散させた共析メッキが施されていることを特徴とするデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタ。
【請求項３】
前記固体潤滑剤を分散させた共析メッキは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を分散させたニッケルメッキであることを特徴とする請求項１または２に記載のデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタ。
【請求項４】
被写体像を光電変換する撮像素子と、
請求項１乃至３のいずれか１項に記載のデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタと、
を具備することを特徴とするデジタル一眼レフカメラ。
【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に搭載されるフォーカルプレーンシャッタの耐磨耗性及び耐久性を向上させ、作動中に発生するゴミ（摺動で発生する削れカス）の発生を抑制する技術に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来より、一眼レフカメラやデジタル一眼レフカメラにおいては、フォーカルプレーンシャッタが用いられている。そして、このようなフォーカルプレーンシャッタにおいては、シャッタ幕を走行させるときに、シャッタ幕を駆動するアームとフォーカルプレーンシャッタのフレームを構成する地板の間で摺動が生じる。
【０００３】
従来、この種の油やグリス等の潤滑剤が使用できない摺動面には、耐磨耗性及び耐久性を向上させるために、潤滑塗装等の樹脂コーティングが施されていた。具体的には、シャッタ羽根と駆動アームを連結する羽根カシメ軸の頭部が摺動するシャッタ地板やカバー板には、潤滑性を向上させ動作を安定させるために、黒色の潤滑塗装やＮｉメッキが施されていた。また、駆動アームと羽根カシメ軸にも、同様に動作を安定させるためや作動による磨耗粉の発生を抑制するために、窒化処理やＮｉメッキ、または特許文献１のように硬度の異なる表面処理の組合せなどの対策がとられてきた。
【０００４】
また、さらに潤滑性を向上させるため、特許文献２には、互いに摺動する２つの面のうちの一方の面に、ＰＴＦＥ粒子を分散させたＮｉ−Ｐ複合メッキ層を形成し、かつ酸素を含まない雰囲気下で焼成を行い、摩擦係数が低く安定した状態を維持し、耐磨耗性に優れた摺動面を構成することが提案されている。
【特許文献１】特開２００３−１３１２８８号公報
【特許文献２】特開２００１−１２４０８２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上記のような潤滑塗装等の樹脂コーティングと金属部材との摺動では、表面硬度の違いが大きく、摺動する金属部材がコーティングを徐々に削り、削れたカスが飛散する。
【０００６】
これらのカスは、以前の銀塩フィルムを使用したカメラの場合は、フィルム交換時にフィルムと共に外に排除されていた。しかし撮像素子（ＣＣＤやＣＭＯＳ）を使用したデジタルカメラにおいては、容易には排除されず、撮像素子の表面に設けられたローパスフィルタの表面に付着し、撮影画像に影として写り込んでしまうという問題があった。
【０００７】
この問題は、特許文献１のように摺動面に異なる硬度の表面処理を加えた場合でも、同様に発生する。即ち、例えばニッケルメッキではカスの発生が認められ、完全に無くすためにはクロムメッキのような環境負荷のあるメッキ、あるいはパラジュウムメッキなどの高価なメッキが必要になる。
【０００８】
また、特許文献２のような、互いに摺動する２つの面のうちの一方の面にＰＴＦＥ粒子を分散させたＮｉ−Ｐ複合メッキ層を形成し、かつ酸素を含まない雰囲気下で焼成を行った摺動面は、潤滑塗装等のコーティングに比較すると表面硬度が硬いため、削れ量が減少し、耐久回数の向上が期待される。しかし、これをデジタルカメラのフォーカルプレーンシャッタに適用した場合、潤滑性が向上し、耐久回数の向上は見られるものの、やはりニッケルの削れカスの発生があり、耐磨耗性としては十分満足とは言えなかった。特にデジタルカメラのフォーカルプレーンシャッタでは、使用初期から削れカスが僅かでも発生することを嫌うため、特許文献２に記載されているような対策では、十分とはいえなかった。
【０００９】
従って、本発明は上述した課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、フォーカルプレーンシャッタの摺動面の摩擦による削れカスの発生を、より一層低減できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明に係わるデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタは、フォーカルプレーンシャッタのフレームを構成する地板と、前記地板に形成された開口部を開閉するための先幕及び後幕と、前記先幕を走行させるために前記先幕を支持する先幕駆動アームと、前記後幕を走行させるために前記後幕を支持する後幕駆動アームと、前記先幕に固定されると共に、前記先幕駆動アームに形成された嵌合穴に回転可能に嵌合する先幕支持軸と、前記後幕に固定されると共に、前記後幕駆動アームに形成された嵌合穴に回転可能に嵌合する後幕支持軸と、前記地板との間で、前記先幕及び後幕を挟み込むカバー板とを具備し、前記地板及び前記カバー板と、前記先幕支持軸及び後幕支持軸との少なくとも互いに摺動する部分の双方に固体潤滑剤を分散させた共析メッキが施されていることを特徴とする。
【００１１】
また、この発明に係わるデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタにおいて、前記先幕駆動アームの前記嵌合穴の内周面と前記先幕支持軸の外周面の双方、及び前記後幕駆動アームの前記嵌合穴の内周面と前記後幕支持軸の外周面の双方に、固体潤滑剤を分散させた共析メッキが施されていることを特徴とする。
【００１２】
また、この発明に係わるデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタにおいて、前記固体潤滑剤を分散させた共析メッキは、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を分散させたニッケルメッキであることを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係わるデジタル一眼レフカメラは、被写体像を光電変換する撮像素子と、上記のデジタルカメラ用フォーカルプレーンシャッタと、を具備することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、フォーカルプレーンシャッタの摺動面の摩擦による削れカスの発生を、より一層低減することが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、本発明の好適な一実施形態について、詳細に説明する。
【００１６】
まず、本実施形態の概要について以下説明する。
【００１７】
本実施形態では、シャッタ地板及びカバー板と、それらに対向する羽根カシメ軸の、互いに摺動する両方の面に固体潤滑剤を分散させた共析メッキを施している。
【００１８】
また、本実施形態では、駆動アームと、羽根カシメ軸の、互いに摺動する両方の面に固体潤滑剤を分散させた共析メッキを施している。
【００１９】
さらに、本実施形態では、上記の共析メッキを、固体潤滑剤としてのポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を分散させたニッケルメッキとしている。
【００２０】
このように、本実施形態では、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）などの固体潤滑剤を分散させた無電解ニッケルメッキなどの共析メッキを、摺動する面の片側だけでなく、摺動するもの同士の両面に施すことによって、耐磨耗性及び耐久性を向上させ、作動中に発生するゴミ（摺動で発生する削れカス）の発生を防止している。
【００２１】
なお、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を分散させた無電解ニッケルメッキはニッケルの中及び表面に、ＰＴＦＥの粒子が分散して埋め込まれた状態になっており、このＰＴＦＥが摩擦係数を低減し、耐磨耗性及び耐久性を向上させる。
【００２２】
このＰＴＦＥが摩擦係数を低減し、最良の摺動状態（摩擦抵抗が最低になる時）になるのは、摺動するお互いの摺動面の両方にＰＴＦＥがコーティングされた状態になった時である。
【００２３】
つまり、このＰＴＦＥは摺動部材によって擦られることにより削り取られ、ニッケル表面に付着すると共に、相手の摺動部材にも転写され、ＰＴＦＥどうしが擦れあうことによって最良の摩擦抵抗の少ない摺動状態となり、耐磨耗性・耐久性を向上させることが可能となる。
【００２４】
図７及び図８にＰＴＦＥが転写、コーティングされる状態を概念図で示す。
【００２５】
図８は、ＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキを、摺動する面の片側だけに施した従来例の場合を示している。また、ＰＴＦＥが、ＰＴＦＥを含有しない摺動面に展開して付着するまでの状態を示している。
【００２６】
この場合、摺動初期から、ＰＴＦＥを含有しない摺動面側にＰＴＦＥが転写されるまでの摺動過程が時間的に長い。そのため、ベースの無電解ニッケルメッキの磨耗及び相手の摺動面の磨耗が促進され、耐久性が低下するとともに削れカスが発生してしまう。
【００２７】
図７は、ＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキを、摺動する面の片側だけでなく、両面に施した場合を示している。
【００２８】
この場合、摺動初期から最良に近い摺動状態を作り出すことができ、初期磨耗を最小限に食い止めることができる。また、摺動面の両方にＰＴＦＥがコーティングされた状態が摺動開始から早い時点で完成し、耐磨耗性及び耐久性を向上させ、削れカスの発生を抑制することができる。また、摺動初期から最良の摺動状態になるまでの時間が短いため、フォーカルプレーンシャッタをデジタル一眼レフカメラに組み込む前のエージングの時点で最良の摺動状態にすることができる。そのため、デジタル一眼レフカメラに組み込まれた段階では、もはや削れカスはほとんど発生しない。
【００２９】
以下、本発明の一実施形態について、具体的に説明する。
【００３０】
図１は、本発明の一実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラ１００の構成を示す側断面図である。
【００３１】
図１において１０１はカメラボディ、１０２はカメラボディ１０１に着脱可能なレンズ鏡筒、１０３は被写体像を結像させるための撮影光学系、１０４はレンズ鏡筒１０２をカメラボディ１０１に着脱するためのレンズマウントである。また、１０５は被写体像を光電変換して画像信号を生成する撮像素子、１０６は光学ローパスフィルター、１０７はミラーボックス、１０８はクイックリターンミラーである。また、１０９はフォーカルプレーンシャッタ、４１はフォーカルプレーンシャッタ１０９の開口部を開閉する先羽根群、５１は同様にフォーカルプレーンシャッタ１０９の開口部を開閉する後羽根群、１１２は光学ファインダである。
【００３２】
カメラボディ１０１にはレンズマウント１０４を介して各種の撮影レンズが着脱可能となっている。撮影レンズは撮影光学系１０３を備えており、不図示のピント調整手段を用いて、被写体像を撮像素子１０５の近傍に結像させる。
【００３３】
図２は、図１に示したデジタル一眼レフカメラ１００に内蔵されているフォーカルプレーンシャッタ１０９の構成を示す図であり、図２（ａ）はフォーカルプレーンシャッタ１０９の平面図、図２（ｂ）はフォーカルプレーンシャッタ１０９の側断面図である。また、図３及び図４は、図２の一部分を抜き出して示した図である。
【００３４】
図２において、１はフォーカルプレーンシャッタのフレームを構成する地板である。地板１には、固体潤滑剤であるところのポリテトラフルオロエチレン（以下ＰＴＦＥ）を分散させた共析メッキであるところの無電解ニッケルメッキが施されている。また、地板１は、撮影用の開口部であるアパーチャ枠１ａを有し、アパーチャ枠１ａの周囲には斜面（面取り）１ｂが形成されている。
【００３５】
２は後述の先羽根群４１と後羽根群５１の間にあって各々の走行スペースを仕切る仕切り板である。仕切り板２は、撮影用の開口部であるアパーチャ枠２ａを有し、アパーチャ枠２ａには斜面２ｂが形成されている。
【００３６】
３は、地板１と共にフォーカルプレーンシャッタ１０９のフレームを構成するカバー板である。カバー板３には、ＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキが施されている。また、カバー板３は、撮影用の開口部であるアパーチャ枠３ａを有し、アパーチャ枠３ａの周囲には斜面（面取り）３ｂが形成されている。さらに、カバー板３は、仕切板２及び後述の先羽根群４１と後羽根群５１を地板１との間で挟むように配置されている。
【００３７】
４１は、複数枚に分割された不透明板から成る先羽根群である。先羽根群４１において、４１ａはスリット形成羽根（１番羽根）、４１ｂは２番羽根、４１ｃは３番羽根、４１ｄは４番羽根、４１ｅは５番羽根を示す。
【００３８】
４２は、先羽根群４１を走行駆動するために、不図示の駆動ピンにより駆動される先羽根主アームである。先羽根主アーム４２には、ＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキが施されている。また、先羽根主アーム４２は、一方を地板１に回転可能に軸支され、他方に先羽根群４１に加締められた先羽根カシメ軸４４を回転可能に軸支する。言い換えれば、先羽根カシメ軸４４は、先羽根主アーム４２に形成された穴に摺動可能に嵌合している。なお、先羽根カシメ軸４４には、ＰＴＦＥが分散された無電解ニッケルメッキが施されている。
【００３９】
４３は、先羽根主アーム４２と平行リンクを構成する先羽根従アームである。先羽根従アーム４３には、ＰＴＦＥが分散された無電解ニッケルメッキが施されている。また、先羽根従アーム４３は、一方を地板１に回転可能に軸支され、他方に先羽根群４１に加締められた先羽根カシメ軸４４を回転可能に軸支する。
【００４０】
先羽根カシメ軸４４の中で、４４ａはスリット形成羽根（１番羽根）４１ａを加締めている先羽根カシメ軸、４４ｂは２番羽根４１ｂを加締めている先羽根カシメ軸、４４ｃは３番羽根４１ｃを加締めている先羽根カシメ軸、４４ｄは４番羽根４１ｄを加締めている先羽根カシメ軸、４４ｅは５番羽根４１ｅを加締めている先羽根カシメ軸を示す。
【００４１】
５１は、複数枚に分割された不透明板から成る後羽根群である。後羽根群５１において、５１ａはスリット形成羽根（１番羽根）、５１ｂは２番羽根、５１ｃは３番羽根、５１ｄは４番羽根を示す。
【００４２】
５２は、後羽根群５１を走行駆動するために、不図示の駆動ピンにより駆動される後羽根主アームである。後羽根主アーム５２には、ＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキが施されている。また、後羽根主アーム５２は、一方を地板１に回転可能に軸支され、他方に後羽根群５１に加締められた後羽根カシメ軸５４を回転可能に軸支する。言い換えれば、後羽根カシメ軸５４は、後羽根主アーム５２に形成された穴に摺動可能に嵌合している。なお、後羽根カシメ軸５４には、ＰＴＦＥが分散された無電解ニッケルメッキが施されている。
【００４３】
５３は、後羽根主アーム５２と平行リンクを構成する後羽根従アームである。後羽根従アーム５３には、ＰＴＦＥが分散された無電解ニッケルメッキが施されている。また、後羽根従アーム５３は、一方を地板１に回転可能に軸支され、他方に後羽根群５１に加締められた後羽根カシメ軸５４を回転可能に軸支する。
【００４４】
上記の構成において、まず先羽根群についてその動作を説明する。
【００４５】
不図示の制御機構の発動により、不図示の駆動系によって、平行リンクを形成する先羽根主アーム４２と先羽根従アーム４３が駆動され、先羽根群４１は撮影露光を開始するために図２の状態から図３の状態に移動する。その時、先羽根カシメ軸４４はカバー板３と擦れながら作動する。そのとき、１番羽根４１ａと２番羽根４１ｂに加締められている先羽根カシメ軸４４ａ，４４ｂは、アパーチャ枠外からアパーチャ枠内に移動し、さらにアパーチャ枠外に移動する。そのため、先羽根カシメ軸４４ａ，４４ｂは、図５のようにカバー板３の部斜面３ｂに衝突しながら摺動することになる。そのため、先羽根カシメ軸４４ａ，４４ｂの先端部とカバー板３の斜面部３ｂは非常に削れ易い状態にさらされ、片面だけにＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキが施されているだけでは、ＰＴＦＥが転写され潤滑層を形成することが殆ど期待できない。しかし、本実施形態では、摺動する両面（先羽根カシメ軸４４とカバー板３の斜面部３ｂの双方）にＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキが施されているので、削れを格段に減少させることが出来る。
【００４６】
また、３番羽根４１ｃ、４番羽根４１ｄ、５番羽根４１ｅを加締めている先羽根カシメ軸４４は、カバー板３と面接触で擦れるため、初期状態から最良に近い摺動状態を作り出すことができ、更にお互いのＰＴＦＥの転写により最良の状態を維持することが出来る。これにより、耐磨耗性及び耐久性を向上させることが出来るとともに、削れカスを最小限に抑えることが可能となる。
【００４７】
続いて不図示の制御機構の発動により、不図示の駆動系によって、平行リンクを形成する後羽根主アーム５２と後羽根従アーム５３が駆動され、後羽根群５１は撮影露光を終了するために図３の状態から図４の状態に移動する。その時、後羽根カシメ軸５４は地板１と擦れながら作動する。そのとき、１番羽根５１ａと２番羽根５１ｂに加締められている後羽根カシメ軸５４ａ，５４ｂは、アパーチャ枠外からアパーチャ枠内に移動し、さらにアパーチャ枠外に移動する。そのため、図５の先羽根と同様に、後羽根カシメ軸５４ａ，５４ｂは、地板１の斜面部１ｂに衝突しながら摺動することになる。そのため、後羽根カシメ軸５４ａ，５４ｂの先端部と地板１の斜面部１ｂは非常に削れ易い状態にさらされ、片面だけにＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキが施されているだけでは、ＰＴＦＥが転写され潤滑層を形成することが殆ど期待できない。しかし、本実施形態では、摺動する両面（後羽根カシメ軸５４と地板１の斜面部１ｂの双方）にＰＴＦＥを分散させた無電解ニッケルメッキが施されているので、削れを格段に減少させることが出来る。
【００４８】
また、３番羽根５１ｃ、４番羽根５１ｄを加締めている後羽根カシメ軸５４は、地板１と面接触で擦れるため、初期状態から最良に近い摺動状態を作り出すことができ、更にお互いのＰＴＦＥの転写により最良の状態を維持することが出来る。これにより、耐磨耗性及び耐久性を向上させることが出来るとともに、削れカスを最小限に抑えることが可能となる。
【００４９】
また、羽根の作動中に摺動する、図５に示す先羽根主アーム４２及び先羽根従アーム４３と先羽根カシメ軸４４との回転摺動部、図６に示す後羽根主アーム５２及び後羽根従アーム５３と後羽根カシメ軸５４との回転摺動部においても、ＰＴＦＥが分散された無電解ニッケルメッキが両面に施されている。これによってスムーズな回転が得られるとともに、耐磨耗性及び耐久性が向上し、削れカスを最小限に抑えることが出来る。そして、安定した羽根の走行特性から安定したシャッター精度も得ることが出来る。
【００５０】
なお、以上の説明では、ＰＴＦＥが分散された共析メッキは無電解ニッケルメッキとして説明してきたが、電解ニッケルメッキであっても良い。
【００５１】
また、本実施形態の効果は熱処理（析出硬化）の有無により制限されるものではない。
【００５２】
また、上記の説明では、共析メッキに分散される固体潤滑剤をＰＴＦＥとして説明したが、これに限らず、ＰＴＦＥ以外の固体潤滑剤を用いてもよい。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、シャッタ地板あるいはカバー板と、これらに対向して摺動する羽根カシメ軸の双方の磨耗によるゴミの発生を防止できる。これによりゴミが撮像素子の表面に設けられたローパスフィルタの表面に付着し、撮影画像に影として写り込んでしまうことを防止できる。
【００５４】
また、羽根アームとこれに回転可能に嵌合して摺動する羽根カシメ軸の双方の磨耗によるゴミの発生を防止できる。これによりゴミが撮像素子の表面に設けられたローパスフィルタの表面に付着し、撮影画像に影として写り込んでしまうことを防止できる。
【００５５】
さらに、各部材の表面処理を、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）を分散させた無電解ニッケルメッキで実現することにより、良好な潤滑性と耐磨耗性が得られる。また環境に対して負荷が少なく、比較的安価に達成することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５６】
【図１】本発明の一実施形態に係わるデジタル一眼レフカメラの構成を示す側断面図である。
【図２】図１に示したデジタル一眼レフカメラに内蔵されているフォーカルプレーンシャッタの構成を示す図であり、（ａ）はフォーカルプレーンシャッタの平面図、（ｂ）はフォーカルプレーンシャッタの側断面図である。
【図３】図２の一部分を抜き出して示した図である。
【図４】図２の一部分を抜き出して示した図である。
【図５】本発明の一実施形態のフォーカルプレーンシャッタの動作説明図である。
【図６】本発明の一実施形態のフォーカルプレーンシャッタの動作説明図である。
【図７】本発明の一実施形態の摺動状態を示す概念図である。
【図８】従来例の摺動状態を示す概念図である。
【符号の説明】
【００５７】
１  地板
２  仕切り板
３  カバー板
４１  先羽根群
４２  先羽根主アーム
４３  先羽根従アーム
４４  先羽根カシメ軸
５１  後羽根群
５２  後羽根主アーム
５３  後羽根従アーム
５４  後羽根カシメ軸
【図１】
2008152146.tif 000003
【図２】
2008152146.tif 000004
【図３】
2008152146.tif 000005
【図４】
2008152146.tif 000006
【図５】
2008152146.tif 000007
【図６】
2008152146.tif 000008
【図７】
2008152146.tif 000009
【図８】
2008152146.tif 000010