(57)【要約】【課題】  初期位置セット状態で先幕を重畳及び展開状態に無通電状態で保持可能とする。【解決手段】  開放レバー６と、閉鎖レバー５と、これらのレバーを初期位置にセットするセットレバー３とを備えたフォーカルプレーンシャッタにおいて、開放レバー６は第１開放レバー７と第２開放レバー８とを重ねて同軸支持としてある。第２開放レバー８は先幕１４の駆動用アーム１３を揺動可能に支持しているとともに、第１開放レバー７が先幕を重畳する方向に回動する際にはこれに従動可能としてある。第２開放レバー８は付勢部材１９により先幕１４が重畳しているときには重畳する方向へ、展開しているときには展開する方向へ付勢力を働かせることにより無通電保持可能としてある。【選択図】      図１
2005070454.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先幕を重畳及び展開動作させる開放レバーと、後幕を重畳及び展開動作させる閉鎖レバーと、上記開放レバーと上記閉鎖レバーとを初期位置にセットするセットレバーとを備え、
上記開放レバーは上記先幕を重畳するために揺動する第１開放レバーと、上記先幕を重畳する際に上記第１開放レバーに従動可能な第２開放レバーとを同軸に支持してあり、
上記第２開放レバーは上記先幕の駆動用アームを揺動可能に係合しているとともに、所定の角度位置間で揺動可能に設けてあり、
上記第２開放レバーには、上記先幕が展開された状態では先幕が展開する方向へ上記第２開放レバーを付勢し、上記先幕が重畳された状態では先幕が重畳する方向へ上記第２開放レバーを付勢する付勢部材が取り付けてある
ことを特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、フォーカルプレーンシャッタ、特にデジタルスチールカメラに用いるフォーカルプレーンシャッタに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラには、被写体をファインダから覗くことができることはもとより、これを液晶パネルに表示し、実際の画像を確認しながらシャッタを押すことができるようにしてあるものが多い。液晶パネルに画像を表示するためには、シャッタ開口を開放しておき、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤ等の電子撮像素子に光を当てて画像をデジタル信号化する必要がある。このために、非撮影時にもシャッタ開口を開放しておき、被写体を液晶パネルで確認してから撮影のためにレリーズ釦を押すようにすることが行われている。したがって、開放になっているシャッタ開口が一旦閉じた後、改めてシャッタが開閉動作し、シャッタ開口が全開になっている間に撮像素子上の画像を信号化するようになっているところが、デジタルカメラと、いわゆる銀塩フィルム式カメラ（以下「フィルム式カメラ」という。）との差異となっている。
【０００３】
デジタルカメラの多くはレンズシャッタを採用しているが、近時、撮像画素数の厖大化にともない大きなシャッタ開口（画枠）を有するフォーカルプレーンシャッタを採用するものが現れている。このようなデジタルカメラのフォーカルプレーンシャッタは、フィルム式カメラのフォーカルプレーンシャッタを応用したものが多い。フィルム式カメラのフォーカルプレーンシャッタは既に多数の形態が提案されている。その一例としては、電磁石による吸引力とばねの復帰力とを組み合わせることにより、先幕（開放羽根）及び後幕（閉鎖羽根）の展開（シャッタ開口閉鎖）及び重畳（シャッタ開口開放）動作を行わせるようにしたもの（例えば特許文献１）がある。
【特許文献１】特開２００２−２１４６７１号公報  第３頁〜第４頁
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明の目的は、第１に、上述の実情に鑑み、上記従来技術のフィルム式カメラ用のフォーカルプレーンシャッタをなるべく流用してデジタルカメラ用シャッタとして応用可能とすること。第２に、露光動作前に初期位置セット状態のまま先幕を退避可能とするとともに、レリーズ操作により、先幕の往復動作を速やかに行うことによりシャッタチャンスを逃がすことがないようにすること。第３に、先幕の重畳動作における画面ムラの発生を防止して質の高いデジタル画像を得られるようにすることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記の目的を達成するために、本発明のフォーカルプレーンシャッタは以下の構成を採用してある。このフォーカルプレーンシャッタは、基本的構成として、先幕を重畳及び展開動作させる開放レバーと、後幕を重畳及び展開動作させる閉鎖レバーと、開放レバーと閉鎖レバーとを初期位置にセットするセットレバーとを備えている。本発明の第１の特徴は、上記の開放レバーは先幕を重畳するために揺動する第１開放レバーと、先幕を重畳する際に第１開放レバーに従動可能な第２開放レバーとを同軸に支持してあり、この第２開放レバーは先幕の駆動用アームと揺動可能に係合しているとともに、所定の角度位置間で揺動可能に設けてあること。第２に、上記の第２開放レバーには、先幕が展開された状態では先幕が展開する方向へ第２開放レバーを付勢し、先幕が重畳された状態では先幕が重畳する方向へ第２開放レバーを付勢する付勢部材が取り付けてあること。
【０００６】
上記の第１の特徴は、開放レバーを先幕チャージ用の第１開放レバーと、先幕を重畳及び展開動作させる第２開放レバーとに分けることにより、第１開放レバーを初期位置にセットした状態のままで先幕を独立して動作可能としてある。これは、デジタルカメラ独自の動作に対応するものであり、被写体の常時把握、シャッタチャンスの確保やノイズの発生防止に寄与するものである。そして第２の特徴は、第２開放レバーを先幕の展開及び重畳状態に合わせてその状態の方向に先幕を付勢することによりシャッタの保持のための連続通電を不要とし、さらにノイズの発生を抑えるとともに先幕のいわゆるガタ寄せを行わせるようにしたものである。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、初期位置にセットの状態のまま先幕を重畳可能として画像を液晶パネル等に表示可能とし、タイムラグを最小にすることができるため、シャッタチャンスを逃しにくいものとすることができる。そして、先幕を重畳・展開状態に保持するのに、電磁石の励磁によらず付勢部材の付勢力によりガタ寄せした状態に無通電保持可能となるので、電力消費を減少させることが可能となるほか、露光中に通電によるノイズの発生を抑えられるため高品質の画像を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
次に本発明の実施の一形態例について図面を参照して説明する。図１〜図３は本発明に係るフォーカルプレーンシャッタの要部を拡大して示したものである。これらの各図において、先幕（開放羽根）及び後幕（閉鎖羽根）については、実際には複数枚が重畳及び展開可能に設けてあるものを、説明を容易とするためにそれぞれ１枚のみ図示してある。
【０００９】
図１は、本発明に係るフォーカルプレーンシャッタの先幕１４が展開している状態を示したものであるが、初めにこの図を参照してこのフォーカルプレーンシャッタの構成を説明する。図１に示すように、平面形状を実質的に四角形に形成してなるシャッタ基板１の中央部右寄りの位置に画枠（シャッタ開口）１ａが設けあり、この画枠１ａの左方にシャッタ駆動機構２が設けてある。シャッタ駆動機構２は、画枠１ａの縦辺の中央部左方に揺動自在に設けてあるセットレバー３、このセットレバー３の下方に揺動自在に設けてある閉鎖レバー５及びセットレバー３の上方に設けてある開放レバー６を備えている。
【００１０】
セットレバー３はシャッタ基板１の前面（図面表面）に突設された突起からなる第１支軸部１ｂに揺動自在に支持されている。このセットレバー３は上記の閉鎖レバー５及び開放レバー６（第１開放レバー７）を初期位置にセットするためのものであり、カメラ本体に設けてあるシャッタチャージ部材４により所定の角度範囲で揺動可能となっている。セットレバー３の外周部には、上記のシャッタチャージ部材４の係合凹部３ａ、閉鎖レバー５をセットするための第１カム部３ｂ及び開放レバー６をセットするための第２カム部３ｃが設けてある。セットレバー３の動作は所定の角度範囲を往復回動するだけであるが、図１及び図２に示す状態がシャッタチャージ状態である初期位置セット状態である。この状態下では上記の閉鎖レバー５及び開放レバー６をチャージ状態に保持していることにより、閉鎖レバー５は下面に突設してある従動子ピン（図示略）に、第１カム部３ｂが当接することにより図示の位置にセットされている。また、第１開放レバー７はその下面に設けてあるストッパ部７ｂが、第２カム部３ｃに当接することにより図示の位置にセットされている。このセットレバー３が上記の状態から時計方向に約４５°回動すると、図３に示すように、閉鎖レバー５及び開放レバー６に対する拘束を解除した状態となる。
【００１１】
閉鎖レバー５は実質的に逆Ｌ字形に形成された板状体からなり、長辺アーム部５ａと短辺アーム部５ｂとの交点の内側で、シャッタ基板１の前面に突設された第２支軸部１ｃにより揺動自在に支持されている。長辺アーム部５ａの先端部下面には、シャッタ基板１に設けられた円弧状の第１円弧溝部１ｄを貫通してシャッタ基板の背面に突出する第１駆動ピン５ｃが設けてある。この第１駆動ピン５ｃは、シャッタ基板１の背面側に揺動自在に設けてある後幕１２の駆動用アーム１１の係合孔（図示略）に係合している。この後幕１２の駆動用アーム１１は、閉鎖レバー５の揺動により揺動可能としてある。なお、後幕１２の駆動用アーム１１の上方には、これと平行するように補助アーム１１ａが設けてあり、上記の駆動用アーム及びこの補助アームには、複数枚の薄板状の羽根を平行リンク機構により重畳及び展開可能に設けて後幕１２としてある。図１に示してあるように、後幕１２は重畳時には、画枠１ａの下辺の下方に折り畳まれた状態に画枠１ａより退避しており、図３に示してあるように、展開時には、画枠１ａの上辺の上まで達して画枠１ａを完全に閉鎖してある。
【００１２】
閉鎖レバー５の短辺アーム部５ｂの先端部には、軟磁性材からなる鉄片５ｄが設けてある。この鉄片５ｄは後幕１２の重畳時に、シャッタ基板１の上面に設けてある後幕電磁石９の鉄心に吸着されることにより重畳状態を保持可能とするものである。なお、後幕電磁石９は図面上ではコイルの表示を省略してある。閉鎖レバー５は、セットレバー３により係合状態を解除して後幕電磁石９への通電をオフにすると、これも図示していない付勢ばねのばね力により反時計方向へ回動して後幕１２を展開可能となっている。閉鎖レバー５の短辺アーム部５ｂの下面には、上述のセットレバー３の第１カム部３ｂと当接可能な従動子ピン（図示略）が設けてある。この従動子ピンは、後幕１２が重畳状態になっている時に、セットレバー３が当接することによりチャージ状態とし、離反によりチャージ状態の解除動作を分担する役割を果たしている。
【００１３】
開放レバー６は既述の通り、第１開放レバー７と第２開放レバー８とがシャッタ基板１に突設された第３支軸部１ｅに重ねられた状態でそれぞれ独立して揺動可能に支持されている。第１開放レバー７は、第３支軸１ｅに支持された軸受部からほぼ９０°に広がる扇形に形成した板状体からなり、円弧部になっている部分の一方の端部下面には、セットレバー３の第２カム部３ｃと係合可能なストッパ部７ｂが設けてある。また、第１開放レバー７の他方の円弧部端部には、外方へやや突出するように突出部が形成してあり、この突出部には第２開放レバー８を反時計方向へのみ従動させる係止部７ｃが設けてある。また、この突出部の先端部には軟磁性材からなる鉄片７ｄが設けてある。この鉄片７ｄは先幕１４が展開状態になっている時に、シャッタ基板１の上面に設けてある先幕電磁石１０の鉄心に吸着することにより先幕１４の展開状態を保持可能とするものである。なお、先幕電磁石１０もコイルの図示を省略してある。
【００１４】
第１開放レバー７は、上記の通り、第３支軸部１ｅに揺動自在に支持されているが、これに挿着されている軸受け部７ｆは第３支軸部１ｅを取り囲むように延伸しており、その上端部にはトルク調整ダイアル（図示略）が設けてある。この軸受け部７ｆにはコイルばねからなる付勢ばね１５が挿着してある。この付勢ばね１５の下端部は第１開放レバー７の上面に固着してあり、上端部は上記のトルク調整ダイアルの下部に固着してある。この付勢ばね１５は第１開放レバー７を反時計方向へ付勢するように取り付けてあるが、このばねの付勢トルクの大きさはトルク調整ダイアルによって調整可能となっている。
【００１５】
第２開放レバー８は、実質的に逆への字形に形成された板状体からなり、第１開放レバー７の下面側にこれと重なるように設けてあり、上述の通り、第１開放レバー７と同じく第３支軸部１ｅに独立して揺動可能に支持されている。第２開放レバー８の一片は先幕１４を駆動するレバー部８ａとなっており、その先端部下面には、第２駆動ピン８ｂがシャッタ基板１に設けられた円弧状の第２円弧溝部１ｆを貫通してシャッタ基板１の背面に突出するように設けてある。第２駆動ピン８ｂは、シャッタ基板１の背面に揺動自在に設けてある先幕の駆動用アーム１３の係合孔部（図示略）に係合している。なお、先幕１４の駆動用アーム１３の下方には、これと平行するように補助アーム１３ａが設けてあり、駆動用アーム１３及び補助アーム１３ａには先幕１４を構成する開放羽根の端部に揺動自在に連結することにより、先幕１４の駆動用アーム１３と補助アーム１３ａとで平行リンク機構を構成している。第２開放レバー８が時計方向へ回動する場合には、先幕１４の駆動用アーム１３により先幕１４を展開して画枠１ａを閉鎖し、反時計方向へ回動する場合にはこの先幕を重畳して画枠１ａを開放するようになっている。
【００１６】
第２開放レバー８の他片は、レバー部の中央に溝部を有する二股状のフォーク部８ｃとなっており、その溝部にはカメラ本体のモータ（図示略）により進退する駆動ロッド１７の摺動ピン１７ａが摺動自在に係合している。図１に示す状態の下では、この駆動ロッド１７は最上位に位置しており、第２開放レバー８の第２駆動ピン８ｂは、円弧溝部１ｆの最下部に位置している。この駆動ロッド１７が、図２に示すように、最下位に来ると駆動ピン８ｂは、第２開放レバー８の単独揺動により円弧溝部１ｆの最上部に移動し、先幕１４が重畳して画枠１ａを全開とする。
【００１７】
第２開放レバー８のレバー部８ａの先端部上面には、掛止ピン８ｄが設けてあり、これには付勢部材１９の一端部が係止してある。この付勢部材１９は先幕が重畳しているときには第２開放レバー８を先幕が重畳する方向へ付勢し、先幕が展開しているときには先幕が展開する方向へ付勢可能とするように設けてある。この付勢部材１９としては、弾性ばね材をＬ字状の交点に円形のねじり部を有するように形成し、両端にリング状の掛止部を設けたいわゆるターンスプリングを採用してある。付勢部材１９の一端の掛止部は、シャッタ基板１に突設された第４支軸部１ｇに揺動自在に掛止されている。付勢部材１９は、広がる方向に付勢力が働いており、図１に示す状態においては、第２開放レバー８のレバー部８ａを円弧溝部１ｆの下端に押し付ける付勢状態となっている。
【００１８】
これに対し、図２，図３に示す状態においても、同様に付勢部材１９は、広がる方向に付勢力が働いていることについては同じであるが、第２開放レバー８のレバー部８ａを第２円弧溝部１ｆの上端に押し付ける付勢状態となっている。従って、付勢部材１９の付勢力によって先幕１４は、展開状態になっているときには展開する方向へ付勢されて保持され、重畳状態になっているときには重畳する方向へ付勢されて保持されている。このため、製作誤差等によって生じる隙間ゆがみ等（ガタ）に対して電磁石等の吸引力によらずに一方の位置に付勢した状態に保持可能となっている。また、先幕１４を重畳状態又は展開状態に電力を使わずに保持するため、節電とともに露出動作中に電磁石１０に電流を流す必要がないためノイズの発生を抑えることが可能となっている。
【００１９】
次に、本発明に係るフォーカルプレーンシャッタの動作について図４に示すシーケンスチャートに沿って説明する。このシャッタの初期状態は、図２に示してあるように、セットレバー３がシャッタチャージ部材４により初期位置に固定されている。これにより閉鎖レバー５及び第１開放レバー７はともに電磁石９，１０に吸引可能な初期位置にセットされた状態となっている。また、図２の状態下において、先幕１４はセクタ駆動ロッド１７が最下位に位置しているため、第２駆動ピン８ｂが第２円弧溝部１ｆの最上位に位置しており、先幕１４は重畳した状態となっている。つまり、図２の初期位置状態においては、後幕１２及び先幕１４が共に重畳しているため、画枠１ａは全開となっている。この結果、カメラのレンズを通して画像が液晶パネル等の表示部に表示可能となっている。なお、この時には、第２開放レバー８は付勢部材１９により重畳する方向に付勢されている。
【００２０】
次に時刻ｔ０にレリーズ釦を全押しすると、カメラのＣＰＵが働いて時刻ｔ１で先幕電磁石１０及び後幕電磁石９に通電されるため、各電磁石に閉鎖レバー５の鉄片５ｄ及び第１開放レバー７の鉄片７ｄが吸着され、各レバーがチャージ状態を維持する。次に、時刻ｔ２になって上記のＣＰＵによりセクタ駆動ロッド１７が後退（上昇）して第２開放レバー８を時計方向に回動させ、先幕１４を展開して画枠１ａを閉じて露光の準備に入る。この状態においては、先幕１４は上記の付勢部材１９により展開する方向に付勢され、いわゆるガタ寄せした状態に保持されている（図１参照）。次に時刻ｔ３になると、今度はシャッタチャージ部材４が前進（下降）し、セットレバー３を時計方向に約４５°回動させることにより、閉鎖レバー５及び第１開放レバー７の拘束状態が解除される。
【００２１】
さらに所定時間が経過して時刻ｔ４になると、先幕電磁石１０への通電がオフになり、第１開放レバー７が付勢ばね１５の付勢力により反時計方向へ高速回動する。この時、第２開放レバー８も第１開放レバー７の係止部７ｃによりレバー部８ａの側部を押されて付勢部材１９の付勢力に抗して従動し、反時計方向に回動して先幕１４を重畳させる。重畳時は上述の通り、先幕１４は付勢部材１９の付勢力により重畳状態に保持されているため、いわゆるガタ寄せも行われている。また、重畳方向に付勢力が働いているため、先幕１４が重畳した直後のバウンドも防止される。また、重畳する時には第２開放レバー８にセクタ駆動ロッド１７及び付勢部材１９による抵抗力が作用するが、上記の付勢ばね１５のばね力をこれらの抵抗力よりも大きくしてあるため、この重畳動作が妨げられることはない。
【００２２】
こうして画枠１ａが全開状態に保持されることにより露光が開始される。この時には、先幕１４は付勢部材１９によって保持されているため、セクタ駆動ロッド１７の駆動モータに対する通電を要しないので節電となっている。また、この画枠全開状態の時間帯（ｔ４〜ｔ５）に露光が行われるが、先幕１４が無通電保持されていることによりノイズの発生が抑えられるため、画像の読み込みが正しく行われる。そして所定の露光時間が経過して時刻ｔ５になると、こんどは後幕電磁石９への通電がオフとなり、閉鎖レバー５がばね力により反時計方向に高速回動して後幕１２を展開する。この結果、図３に示すように、後幕１２の展開により画枠１ａは全閉になって露光が終了する。
【００２３】
露光動作が終了してある時間が経過して時刻ｔ６になると、シャッタチャージ部材４が後退（上昇）し、セットレバー３を反時計方向に回動させることにより閉鎖レバー５及び第１開放レバー７を初期位置にセットさせる。この時セットレバー３の第１カム部３ｂが閉鎖レバー５の従動子ピンを押し、閉鎖レバーを時計方向に回動させることにより後幕１２を重畳して図２に示す初期状態に復帰する。同時に、第１開放レバー７はストッパ部７ｂがセットレバー３の第２カム部３ｃに押されて時計方向に回動して初期位置にセットする。なお、第２開放レバー８は付勢部材１９によって円弧溝部１ｆの最上位に保持されているため、先幕１４は第１開放レバー７が初期位置にセットしても重畳状態に保持され、画枠１ａは開放状態を維持している。セットレバー３による復帰動作の終了によりすべてのレバーが初期位置にセットされ、時刻ｔ７で撮像素子に読み込まれた画像がＣＰＵを経て記憶素子に保存されることにより撮影の１動作が終了する。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一形態例における先幕の展開により画枠が閉じている状態を示す正面図である。
【図２】同じく後幕の展開により画枠が閉じている状態を示す正面図である。
【図３】同じく画枠が全開になっている状態を示す正面図である。
【図４】本発明の一形態例におけるフォーカルプレーンシャッタのシーケンス線図である。
【符号の説明】
【００２５】
１            シャッタ基板
１ａ          画枠（シャッタ開口）
３            セットレバー
４            シャッタチャージ部材
５            閉鎖レバー
５ｄ，７ｄ    鉄片
６            開放レバー
７            第１開放レバー
７ｃ          係止部
８            第２開放レバー
９，１０      電磁石
１１，１３    駆動用アーム
１２          後幕（閉鎖羽根）
１５          付勢ばね
１４          先幕（開放羽根）
１７          セクタ駆動ロッド
【図１】
2005070454.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005070454.tif 000006