(57)【要約】【課題】摩耗粉の発生を抑制可能なフォーカルプレンシャッタ装置を提供する。【解決手段】フォーカルプレンシャッタ装置は、開口３が形成された基板０と、開口３の上に配された遮光性の羽根１と、羽根１に取り付けられたカシメピン２と、カシメピン２に係合して羽根１を開閉作動するアーム５と、羽根１及びアーム５を間にして基板０に対向配置したカバー板１０とを有する。カシメピン２の移動軌跡９Ｘに沿ってカバー板１０の裏面１０Ｒに介在プレート９が取り付けられており、カシメピン２の頂部２Ｔが直接カバー板１０の裏面１０Ｔに当接して摺動することを抑制する。或いは、アームの移動軌跡に沿ってカバー板の裏面に介在プレートを取り付け、アームと当接することでカシメピンの頂部とカバー板の裏面との間にクリアランスを形成してもよい。【選択図】      図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が形成された基板と、該開口の上に配された遮光性の羽根と、該羽根に取り付けられたカシメピンと、該カシメピンに係合して該羽根を開閉作動するアームと、該羽根及び該アームを挟んで該基板に対向配置したカバー板とを有するフォーカルプレンシャッタ装置において、
該カシメピンの移動軌跡に沿って該カバー板の裏面に介在プレートが取り付けられており、該カシメピンの頂部が直接該カバー板の裏面に当接して摺動することを抑制するフォーカルプレンシャッタ装置。
【請求項２】
前記介在プレートは鉄材又はＳＵＳ材からなることを特徴とする請求項１記載のフォーカルプレンシャッタ装置。
【請求項３】
前記介在プレートは金メッキが施こされていることを特徴とする請求項１記載のフォーカルプレンシャッタ装置。
【請求項４】
開口が形成された基板と、該開口の上に配された遮光性の羽根と、該羽根に取り付けられたカシメピンと、該カシメピンに係合して該羽根を開閉作動するアームと、該羽根及び該アームを挟んで該基板に対向配置したカバー板とを有するフォーカルプレンシャッタ装置において、
該アームの移動軌跡に沿って該カバー板の裏面に介在プレートが取り付けられており、該アームと当接することで該カシメピンの頂部と該カバー板の裏面との間にクリアランスを形成し、両者が当接して摺動することを抑制するフォーカルプレンシャッタ装置。
【請求項５】
前記介在プレートは鉄材又はＳＵＳ材からなることを特徴とする請求項４記載のフォーカルプレンシャッタ装置。
【請求項６】
前記介在プレートは金メッキが施こされていることを特徴とする請求項４記載のフォーカルプレンシャッタ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はフォーカルプレンシャッタ装置に関する。より詳しくは、特にデジタルカメラに組み込まれ、部品同士の摺動により発生する摩耗粉の量を極力抑えたフォーカルプレンシャッタ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
フォーカルプレンシャッタ装置は、開口が形成された基板と、該開口の上に配された遮光性の羽根と、該羽根に取り付けられたカシメピンと、該カシメピンに係合して該羽根を開閉作動するアームと、該羽根及び該アームを挟んで該基板に対向配置したカバー板とで構成されている。すなわち、羽根やアームなどの可動部品が、両側から基板とカバー板により挟持された構造となっている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００１−１５７０８７号公報
【特許文献２】特開２００１−３１１９９７号公報
【特許文献３】特開２００２−０１０１３７号公報
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
羽根やアームは、基板とカバー板との間の間隙内で作動することになる。この場合、羽根とアームを連結するカシメピンの頂部が、カバー板の裏面に当接し、両者の摺動によって磨耗粉が発生する。羽根、アーム及び両者を連結するカシメピンは、基板とカバー板との間の間隙で高速作動する。この為構造上カシメピンの頂部とカバー板の裏面との間の当接を完全に防ぐことは困難であり、両者の摺動により磨耗粉の発生が避けられなかった。
【０００５】
従来の銀塩フィルムを用いたカメラでは、露光動作毎にフィルムが巻き取られる為、カメラに組み込まれたフォーカルプレンシャッタ装置に上述した磨耗粉が発生しても堆積することはなかった。しかしながら、デジタルカメラでは、銀塩フィルムの代わりに用いられるＣＣＤなどの撮像素子が固定されている。デジタルカメラに組み込まれたフォーカルプレンシャッタ装置を繰り返し駆動すると、羽根の開閉作動に伴うカシメピン頂部とカバー板裏面との擦れによる磨耗粉が発生する。この磨耗粉が画枠内に堆積すると、画質の低下を引き起こす為、解決すべき課題となっている。
【０００６】
尚、これまでに幾つかの摩耗粉対策が提案されている。例えば、特許文献１には、ＣＣＤ上の異物を表示するゴミモードとこの異物の清掃をする為のクリーニングモードとを備え、これらのモードの切り換えを速やかに行なうことのできる撮像装置が提案されている。ゴミモードでＣＣＤ上の異物が検出表示されると、直ちにクリーニングモードに移行して、清掃作業に移ることができる。特許文献２は、フォーカルプレンシャッタと撮像素子との間に光学的なローパスフィルタを挿入した電子カメラを提案している。このローパスフィルタにより、フォーカルプレンシャッタから発生する摩耗粉で引き起こされる画質の低下を防止する。更に、特許文献３は、このローパスフィルタを露出動作中に移動可能な電子カメラを提案している。ローパスフィルタに塵埃が付着した場合でも、これを露光動作中に動かすことで、塵埃の影を複数の画素に分散させ、撮像デバイスが得る画像の画質低下を抑制する。しかしながら、これらの摩耗粉対策はいずれも摩耗粉の発生を前提としており、根本的な対策とはなっていない。本発明は、摩耗粉の発生自体を効果的に抑制可能なフォーカルプレンシャッタ装置を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上述した従来の技術の課題を解決するために以下の手段を講じた。即ち、本発明の第一面は、開口が形成された基板と、該開口の上に配された遮光性の羽根と、該羽根に取り付けられたカシメピンと、該カシメピンに係合して該羽根を開閉作動するアームと、該羽根及び該アームを挟んで該基板に対向配置したカバー板とを有するフォーカルプレンシャッタ装置において、該カシメピンの移動軌跡に沿って該カバー板の裏面に介在プレートが取り付けられており、該カシメピンの頂部が直接該カバー板の裏面に当接して摺動することを抑制する。好ましくは前記介在プレートは鉄材又はＳＵＳ材からなる。また前記介在プレートは金メッキが施こされている。
【０００８】
本発明の第ニ面は、開口が形成された基板と、該開口の上に配された遮光性の羽根と、該羽根に取り付けられたカシメピンと、該カシメピンに係合して該羽根を開閉作動するアームと、該羽根及び該アームを挟んで該基板に対向配置したカバー板とを有するフォーカルプレンシャッタ装置において、該アームの移動軌跡に沿って該カバー板の裏面に介在プレートが取り付けられており、該アームと当接することで該カシメピンの頂部と該カバー板の裏面との間にクリアランスを形成し、両者が当接して摺動することを抑制する。好ましくは前記介在プレートは鉄材又はＳＵＳ材からなる。また前記介在プレートは金メッキが施こされている。
【０００９】
本発明の第一面によれば、介在プレートが、カシメピンの移動軌跡に沿ってカバー板の裏面に取り付けられている。これにより、カシメピンの頂部は介在プレートと当接することになり、カシメピンの頂部が直接カバー板の裏面に当接して摺動することがなくなる。この為、カシメピンの頂部とカバー板の裏面との摺動に起因する磨耗粉の発生が少なくなる。又本発明の第二面によれば、介在プレートがアームの移動軌跡に沿ってカバー板の裏面に取り付けられている。所定の厚みを有する介在プレートがアームと当接することで、カシメピンの頂部とカバー板の裏面との間に介在プレートの厚みに応じたクリアランスが形成される。これにより、カシメピンの頂部とカバー板の裏面が当接して摺動することがなくなり、磨耗粉の発生を抑制できる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
以下図面を参照して本発明の実施の形態を詳細に説明する。図１は本発明の第一実施形態に係るフォーカルプレンシャッタ装置を示す模式図であり、（Ａ）は平面図、（Ｂ）は要部断面図である。図示を明瞭にする為、（Ａ）の平面図からカバー板が除かれている。（Ａ）に示す様に、本フォーカルプレンシャッタ装置は、シャッタ基板０を用いて組み立てられている。シャッタ基板０の中央部には長方形の開口３（一点鎖線で示す）が設けられている。休止状態において、４枚の先羽根１が互いに部分的に重なり合ってシャッタ開口３を遮蔽している。図示しないが先羽根群の下方には後羽根群が重なって配置されている。各シャッタ羽根１の先端部は羽根抑え４によって不要な動きを規制されている。各シャッタ羽根１の根元部には金属材料を加工したカシメピン２が、カシメなどにより一体的に取り付けられている。基板０の左端部には１組のアーム５及び６が互いに平行関係を保って回動自在に軸支されている。各先羽根１はその根元部においてカシメピン２を介しアーム５及び６に係止されている。後羽根群も同様に図示しない一対のアームによって係止されている。主アーム５には長穴７が設けられており、主アーム５の回動に伴う長穴７の移動軌跡に沿って長溝８が基板０に設けられている。尚、図示しないが長穴７には溝８を介して基板０を貫通する駆動ピンが係合している。図示しないシャッタレリースボタンを押すと、駆動ピンは基板０に設けられた長溝８に沿って与えられた付勢力により上方に移動する。これに伴って長穴７において駆動ピンと係合している主アーム５及びこれと連動する従アーム６は上方に回動する。この回動により先羽根１は上方に縦走り走行し、開口３を開く。次いで図示しない後羽根群が縦走り走行し開口３を遮蔽して露光が終了する。
【００１１】
（Ｂ）の要部断面図に示す様に、フォーカルプレンシャッタ装置は、開口（Ａ参照）が形成された基板０と、開口の上に配された遮光性の羽根１と、羽根１に取り付けられたカシメピン２と、カシメピン２に係合して羽根１を開閉作動するアーム５と、羽根１及びアーム５を間にして基板０に対向配置したカバー板１０とで構成されている。すなわち、羽根１、アーム５、両者を連結するカシメピン２などの可動部品は、基板０とカバー板１０とで挟持されており、両者の間隙でこれらの可動部品が高速作動する様になっている。
【００１２】
本実施形態の特徴事項として、介在プレート９がカシメピン２の移動軌跡に沿ってカバー板１０の裏面１０Ｒに取り付けられている。尚、（Ａ）に、介在プレートの取付位置９Ｘを例示しておく。係る構成により、カシメピン２の頂部２Ｔは介在プレート９と当接することになる。カシメピン２の頂部２Ｔがカバー板１０の裏面１０Ｒに直接当接して摺動することを抑制できる。仮に、介在プレート９が無いと、フォーカルプレンシャッタ装置の作動中、タワミやブレなどの為、カシメピン２の頂部２Ｔがカバー板１０の裏面１０Ｒに当接摺動する為、カバー板１０の裏面１０Ｒが削れ有害な磨耗粉の発生原因となる。これに対し、本実施形態ではカシメピン２の頂部２Ｔが介在プレート９と当接する様になっている。この介在プレート９は鉄材又はＳＵＳ材からなり、好ましくは表面に金メッキが施されている。介在プレート９は材質や表面処理に工夫を凝らすことで、所望の潤滑性や耐磨耗性を備えており、自身が擦れて有害な磨耗粉が発生することを防いでいる。
【００１３】
図２は本発明に係るフォーカルプレンシャッタ装置の第二実施形態を示す模式図である。理解を容易にする為、図１に示した第一実施形態と対応する部分には対応する参照番号を付してある。（Ａ）は第二実施形態に係るフォーカルプレンシャッタ装置の平面図であり、（Ｂ）は同じく要部断面図である。第一実施形態と異なる点は、介在プレート９が、アームの移動軌跡９Ｙに沿ってカバー板１０の裏面１０Ｒに取り付けられていることである。この様にすると、アーム５と介在プレート９が当接することになり、介在プレート９の肉厚分だけ、カシメピン２の頂部２Ｔとカバー板１０の裏面１０Ｒとの間にクリアランスが形成される。従って、フォーカルプレンシャッタ装置の高速作動中羽根１やアーム５に撓み変形やブレなどが生じても、クリアランスがある為カシメピン２の頂部２Ｔとカバー板１０の裏面１０Ｒが当接して摺動することを抑制可能である。これにより、カバー板１０の裏面１０Ｒの削れによる磨耗粉の発生を抑えることができる。
【００１４】
異なった材料を用い、異なった表面処理を施して、アーム、カシメピン及び介在プレートのサンプルを作成した。これらのサンプルを、図１や図２に示したフォーカルプレンシャッタ装置に組込み、３万回の開閉動作を行って、耐久試験を実施した。その結果生じた磨耗粉の発生量や粒径を調査した。その結果を図３の表に示す。磨耗粉の発生量については定性的な判定を行い、発生量に応じて×△〇◎の四段階に分けた。×印が最も磨耗粉の発生量が多いレベルであり、◎印が最も磨耗粉の発生量が少ないレベルである。△印は磨耗粉の発生量が比較的多く、〇印は磨耗粉の発生量が比較的少ないレベルである。
【００１５】
まず比較例１として、介在プレートを用いないフォーカルプレンシャッタ装置を作成した。この比較例１に組み込んだアームの材質として、ＪＩＳ規格で規定するＳＫ４−ＣＳＰを用いた。ＳＫ４−ＣＳＰはバネ用冷間圧延鋼帯であり、その材料硬度はＨｖ３００〜５００程度である。このアームは化学研磨を施してある。化学研磨処理は、あらかじめアーム状に加工した金属部品を化学研磨液に浸漬し、表面を溶解させてバリなどを除いている。この化学研磨による寸法変化は約１〜２μｍの減少である。化学研磨液は三菱ガス化学社製のＣＰＬ−１００を用い、浸漬時間は常温で約１０秒としている。比較例１に使ったアームはこの化学研磨処理に加え、更に黒染め処理を施してある。通常、黒染め処理は、高温の強アルカリ水溶液に鉄鋼部品を浸漬して、黒色の四三酸化鉄（Ｆｅ３Ｏ４）からなる酸化皮膜を形成する。更に、無水クロム酸又は重クロム酸カリによるクロメート処理を併用することで耐蝕性を向上させカメラ部品など反射防止の必要な部品に広く使用する。本例でアームに適用される黒染め処理はここまでの処理を含む。
【００１６】
一方カシメピンについては、材質としてＳＵＳ４１６ＢＦＳを用いた。この材料は、快削ステンレス鋼棒の内、ＪＩＳ規格ＳＵＳ４１６に規定されているものである。何も処理をしないと、カシメピンの材料ＳＵＳ４１６は、アームの材料ＳＫ４よりも硬度は低い。比較例１では、ＳＵＳ４１６ＢＦＳに焼入れの熱処理を加えている。この熱処理により、カシメピンのビッカース硬度はＨｖ３００〜５００程度になる。すなわち、焼入れ処理したＳＵＳ４１６ＢＦＳの材料硬度は、アームの材料ＳＫ４とほぼ同等である。焼入れ処理の条件によっては、ＳＫ４よりも硬くすることも可能である。更に、このカシメピンは化学研磨処理を行っている。この化学研磨処理は、前述した様に表面を溶解させてバリなどを除く処理である。加えてこのカシメピンは表面にパラジュウム（Ｐｄ）メッキを施してある。
【００１７】
上述したアーム及びカシメピンを用い介在プレート無しでフォーカルプレンシャッタ装置に組み立てた比較例１につき３万回の試験を行ったところ、磨耗粉が発生し判定は△であった。この磨耗粉は１０μｍ以上の粒径を有し、大部分がカバー板の磨耗によって生じた金属粉であった。磨耗粉の粒径が大きい程画質に与える影響は大きくなる。特に、粒径が１０μｍを超えた磨耗粉は画質に悪影響を及ぼす。カシメピンの頂部がカバー板の裏面に当接摺動することで、金属製のカバー板側から磨耗粉が発生している。
【００１８】
比較例２も、同じくカバープレート無しでアームやカシメピンを組み込んだ構造となっている。但し、アームはＳＫ４を素材とし化学研磨を施しているが、黒染め処理に代えてＡｕメッキを採用している。金メッキの厚みは０．５μｍ程度である。金メッキを施すことでアームの表面硬度はＨｖ５０〜８０程度まで低下し、良好な摺動性を有する様になる。一方カシメピンについては、基本的に比較例１と同様であるが、アーム側にＡｕメッキを施したことに対応して、カシメピン側からはＰｄメッキを外している。
【００１９】
比較例２についても３万回の耐久試験を施したところ、磨耗粉が大量に発生し判定は×であった。粒径が１０μｍ以上の金属磨耗粉が発生していた。これは主にカバー板の磨耗粉である。
【００２０】
実施例１は、比較例１と同様のアーム及びカシメピンを用い、且つカシメピンの移動軌跡に沿ってＳＵＳ材からなる介在プレートをカバー板の裏面に取り付けている。この実施例１について３万回の耐久試験を行った結果、磨耗粉の発生量が比較例１に比べて大幅に減少し結果は◎であった。発生した磨耗粉の粒径を測定すると１０μｍ以下となっていた。金属成分は検出されず、主に埃であった。この耐久試験の判定は、実施例１のフォーカルプレンシャッタ装置がデジタルカメラに適したレベルであることを表わしている。
【００２１】
実施例２は、比較例１と同じアーム及びカシメピンを用いるとともに、アームの移動軌跡に沿って金メッキした介在プレートをカバー板の裏面に取り付けてある。例えばＳＵＳ材からなる介在プレートの表面に金メッキを施すことで、潤滑性が改善される。実施例２について３万回の耐久試験を行った結果、実施例１と同様に磨耗粉の発生量が大幅に減少し結果は◎印であった。発生した磨耗粉の粒径を測定すると１０μｍ以下となっていた。金属成分は検出されず、主に埃であった。この耐久試験の判定は、実施例２のフォーカルプレンシャッタ装置がデジタルカメラの部品に適したレベルであることを表わしている。
【００２２】
実施例３は、比較例２と同じアーム及びカシメピンを用いるとともに、カシメピンの移動軌跡に沿って金メッキの介在プレートを配した構造である。実施例３について３万回の耐久試験を行った結果、磨耗粉の発生量は実施例１や実施例２と同様に少なく結果は◎であった。発生した磨耗粉の粒径を測定すると１０μｍ以下となっていた。金属成分は検出されず、主に埃であった。この耐久試験の判定は、実施例３のフォーカルプレンシャッタ装置がデジタルカメラに適したレベルであることを表わしている。
【００２３】
実施例４は、比較例２と同じアーム及びカシメピンを用い、且つアームの移動軌跡に沿ってＳＵＳ材からなる介在プレートをカバー板の裏面に取り付けた構成である。実施例４について３万回の耐久試験を行った結果、磨耗粉の発生量が少なく◎印であった。発生した磨耗粉の粒径を測定すると１０μｍ以下となっていた。金属成分は検出されず主に埃であった。実施例４のフォーカルプレンシャッタ装置はデジタルカメラの部品に適したレベルであることを示している。
【００２４】
【発明の効果】
以上説明した様に、本発明の第一面によれば、カシメピンの移動軌跡に沿ってカバー板の裏面に介在プレートが取り付けられており、カシメピンの頂部が直接カバー板の裏面に当接摺動することを抑制している。又本発明の第二面によれば、アームの移動軌跡に沿ってカバー板の裏面に介在プレートが取り付けられており、アームと当接することでカシメピンの頂部とカバー板の裏面との間にクリアランスを形成し、両者が当接摺動することを抑制している。係る構成により、シャッタ動作で発生するデジタルカメラに有害な磨耗粉の量を軽減することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第一実施形態に係るフォーカルプレンシャッタ装置を示す模式図である。
【図２】本発明の第二実施形態に係るフォーカルプレンシャッタ装置を示す模式図である。
【図３】本発明に係るフォーカルプレンシャッタ装置の耐久試験結果を示す表図である。
【符号の説明】
０・・・基板、１・・・羽根、２・・・カシメピン、５・・・アーム、９・・・介在プレート、１０・・・カバー板
【図１】
2004163473.tif 000003
【図２】
2004163473.tif 000004
【図３】
2004163473.tif 000005