(57)【要約】【課題】射出成形により樹脂で比較的薄く製造でき、しかも、遮光羽根のたわみ強度を向上できること。【解決手段】シャッター羽根１６における遮光部１６Ａおよび連結部１６Ｂの全外周部を形成する外縁部１６Ｅが、約１ｍｍ幅の縁取りを形成し、また、外縁部１６Ｅの厚みは、例えば、約１６０μm程度である。一方、シャッター羽根１６における遮光部１６Ａおよび連結部１６Ｂにおける外縁部１６Ｅ以外の部分における厚みは、外縁部１６Ｅの厚みよりも薄く、例えば、約１００μm程度に設定されている。【選択図】図１
2007212665.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
射出成形により樹脂で作られる遮光部を備え、
前記遮光部の外周縁部の厚みが、他の部分の厚みに比べて厚く形成されていることを特徴とする光学機器用遮光羽根。
【請求項２】
前記遮光部は、さらにリブを長手方向に沿って中央部に有することを特徴とする請求項１記載の光学機器用遮光羽根。
【請求項３】
前記遮光部は、さらに格子模様を形成するように複数個のリブを中央部に有することを特徴とする請求項１記載の光学機器用遮光羽根。
【請求項４】
前記樹脂は、充填材を含む液晶ポリマーまたは液晶ポリマー混合物であることを特徴とする請求項１記載の光学機器用遮光羽根。
【請求項５】
少なくとも前記遮光部の表面には、良好な遮光性、良好な潤滑性および帯電防止性のうちの少なくとも一つの特性を有する塗膜が形成されることを特徴とする請求項１記載の光学機器用遮光羽根。
【請求項６】
前記請求項１乃至５記載の複数の光学機器用遮光羽根と、
前記複数の光学機器用遮光羽根により選択的に開閉制御される光路と、
前記複数の光学機器用遮光羽根を前記光路に対して移動可能に支持する支持部材と、
を具備して構成される露光制御装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学機器用遮光羽根、および、それを備える露光制御装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラなどの光学機器に用いられる遮光羽根部材（以下、シャッター羽根、羽根部材ともいう）の材料としては、シャッター羽根が極めて短時間に走行と停止を行うので軽量かつ高剛性を有するものでなければならない。また、銀塩フィルムを用いるカメラにおいては、遮光羽根部材が銀塩フィルムなどの感光材料の前を覆って光を遮るものであるから、遮光性を有しているものでなければならない。さらに、そのような羽根部材は、複数枚が互いに重なりあって作動する状況が多いのでスムーズな作動の為にその材質において潤滑性・帯電防止性が必要となる。
【０００３】
羽根部材相互間の漏光を防ぐ為に遮光羽根部材の表面の反射率が低く、遮光羽根部材の材料の平面性が求められる。その平面性は、作動時の羽根部材同士の衝突による破損を防止するうえでも重要となる。このような特性を満足するため、従来から種々の素材を用いた遮光羽根部材が提案されている。
【０００４】
遮光羽根部材が、例えば、各分子が液晶状態で各ドメイン（ポリマー鎖）毎に一定の方向にそろっている液晶ポリマー（ＬＣＰ）で作られる場合、液晶ポリマーが成形によりフィルム状に成形されるとき、各ドメイン毎にランダムな方向を向いていた各分子は、押出し射出成形により押し出された方向（せん断応力方向）に向きが揃えられる（これを液晶ポリマーの配向性という）。これにより、液晶ポリマーは、一般の高分子物質に見られない遮光羽根部材に適した高強度・高弾性を示す。また、液晶ポリマーは、一般の高分子物質と同様に、低密度という特徴も持っている。
【０００５】
また、カメラ用シャッター羽根においては、例えば、特許文献１にも示されるように、
複数のポリエステルなどの結晶性高分子化合物のフィルム層間に、少なくとも一層のアルミニウム等の金属層を挟んだ構成が提案されている。その際、プラスチックフィルム層の間に、一層以上の黒色塗料などの塗膜層を挟んでシャッター羽根とする事が、教示されている。加えて、特許文献１において、プラスチックフィルムの少なくとも一層に、黒色顔料あるいは黒色染料を含有させることも開示されている。
【０００６】
さらに、光学機械用プラスチック羽根においては、例えば、特許文献２にも示されるように、フィルム厚が７０μm程度で１０程度以上の透過濃度（Ｄ）が得られるような組成からなるフィルム厚１００μm程度以下の二軸延伸ポリエステル（ポリエチレンテレフタレート（以下、ＰＥＴともいう）フィルムに対し、熱硬化性の艶消し塗料をコーティングし、更に帯電防止材を付着せしめた構成が提案されている。
【０００７】
光学機器用の遮光性フィルムにおいては、例えば、特許文献３にも示されるように、基材フィルムに熱可塑性樹脂を主成分とするフィルムを用い、その両面にカーボンブラック、滑材、艶消し剤を含有する熱硬化性樹脂からなる層を設けて構成することが提案されている。
【０００８】
カメラ用の遮光羽根部材の素材が、例えば、特許文献４にも示されるように、アルミニウム合金にしたものも提案されている。
【０００９】
シャッター羽根においては、例えば、特許文献５にも示されるように、炭素繊維強化熱硬化性樹脂薄板（以下、ＣＦＲＰともいう）を適用すること、及びそのマトリックス樹脂にカーボンブラックなどの黒色顔料を混入することで遮光性を得ることが提案されている。そのようなＣＦＲＰにおいては、例えば、特許文献６にも示されるように、炭素繊維の方向性を違え、また、異なった厚みをもつプリプレグシートを素材とし、これを積層成形することにより、そりの少ないＣＦＲＰが提案されている。または、特許文献７にも示されるように、ＣＦＲＰにおいて、一方向に配列された繊維に樹脂を含浸せしめたプラスチックシートを繊維の配列方向が各々異なる方向となるように複数枚積層され成形されるものが提案されており、斯かる構成により、軽量、高強度、高弾性、耐衝撃性及び振動減衰性が備えられる。
【００１０】
【特許文献１】特開昭５７−６０３１５号公報
【特許文献２】特開昭５７−１１８２２６号公報
【特許文献３】特開平９−２７４２１８号公報
【特許文献４】特開昭５７−２４９２５号公報
【特許文献５】特開昭４９−８４２３２号公報
【特許文献６】特開昭５１−１４９６９号公報
【特許文献７】特開昭５３−１０１０８０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
液晶ポリマーは、その高弾性の発現機構がドメインのせん断応力方向への配向ということに依存しているので普通、その弾性率は異方性を示すものとされる。一般的に、ＭＤ方向や流動方向のその弾性率は、高弾性率であるが、それと直角の方向の弾性率は、前者に比較して著しく低いというのが普通である。それにより、配向方向に簡単に裂けるようなフィルムが出来てしまう事が多い場合がある。この弾性率等の著しい異方性は、構造材料として考えた場合、材料としての信頼性に欠け、実用化が難しい。
【００１２】
また、液晶ポリマーは、その構造に起因して低膨張率である。しかし、液晶ポリマーは、その配向方向とその垂直方向の線膨張係数に違いがあり、熱履歴により反りやねじれ等が出やすいことも問題となる。
【００１３】
さらに、液晶ポリマーはその流動性が良好なことから、薄肉化製品が射出成形により液晶ポリマーで製造されている。
【００１４】
しかし、０．２ｍｍ以下の厚みを有する薄い成形体の場合、液晶ポリマーの冷却速度が速いので金型のキャビティの端まで液晶ポリマーを充分に充填しずらい問題を伴う。その際、その厚みが薄くなると液晶ポリマーの場合、射出成形では、分子の配向性が大きくなり、成形体のそりや強度の異方性等がさらに問題となる。
【００１５】
従って、今までの成形法では、ある一定の厚み以下の厚さと、一定以上の面積を有する実用的な液晶ポリマーで作られたシャッター羽根を射出成形により製造することは、困難である。
【００１６】
液晶ポリマー以外の材料、例えば、ＰＥＴを素材にした遮光羽根部材は、コストも安価で比重も小さいので広く使用されている。しかし、ＰＥＴは、引張弾性率などの機械的強度が低いので高速で走行するフォーカルプレーンシャッターには適さない。また、ＰＥＴは、その強度が低いので走行中もしくは制動時において、振動や衝撃が発生した時、遮光羽根部材が撓んでしまう虞がある。その結果、遮光羽根部材の破損や衝突が、生じやすいという問題がある。
【００１７】
一方、アルミニウム合金等の金属を素材にした遮光羽根部材は、機械的強度も高く、高速のシャッターに適応可能である。しかしながら、そのような遮光羽根部材は、その比重が大きく、羽根の重量がかなり重いものとなり、従って、チャージエネルギーの増大を引き起こすこととなる。また、そのような遮光羽根部材は、走行中及び制動時の波打ちが非常に大きく、その波打ち（振動）状態はなかなか収まらず、やはり、遮光羽根部材の破損や衝突の問題がある。
【００１８】
ＣＦＲＰを素材とした遮光羽根部材は、軽量で弾性率も高く、高速シャッタースピードでも、走行中及び制動中の波打が非常に少ない。また、そのような遮光羽根部材は、仮に波打っても、その波打ち（振動）状態は素早く収まる。従って、そのような遮光羽根部材においては、衝突や破損の可能性はなくなり、非常に高い耐久性を実現する事が可能となる。
【００１９】
しかしながら、ＣＦＲＰは、その材料自体の値段が高いうえ、非常に手間のかかる工程で作製される。即ち、ＣＦＲＰは、プリプレグ・シートが複数枚積層され、この積層物がプレスされたまま加熱されることより製造される。そのうえ、出来上がったシートも、炭素繊維のばらつきが出やすく、強度ばらつき、そり、目開きなどの不良が出やすく良品率が低いうえ、品質管理の手間がかかり、コストが非常に高いものなっているのが現状である。
【００２０】
以上の問題点を考慮し、本発明は、光学機器用遮光羽根、および、それを備える露光制御装置であって、射出成形により樹脂で比較的薄く製造でき、しかも、遮光羽根のたわみ強度を向上できる光学機器用遮光羽根、および、それを備える露光制御装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２１】
上述の目的を達成するために、本発明に係る光学機器用遮光羽根は、射出成形により樹脂で作られる遮光部を備え、遮光部の外周縁部の厚みが、他の部分の厚みに比べて厚く形成されていることを特徴とする。
【００２２】
さらにリブを長手方向に沿って中央部に有する、または格子模様を形成するように複数個のリブを中央部に有することを特徴とする。
【００２３】
本発明に係る露光制御装置は、上述の複数の光学機器用遮光羽根と、複数の光学機器用遮光羽根により選択的に開閉制御される光路と、複数の光学機器用遮光羽根を光路に対して移動可能に支持する支持部材と、を備えて構成される。
【発明の効果】
【００２４】
以上の説明から明らかなように、本発明に係る光学機器用遮光羽根、および、それを備える露光制御装置によれば、遮光部の外周縁部の厚みが、他の部分の厚みに比べて厚く形成されることにより曲げ剛性等が向上するので射出成形により樹脂で比較的薄く製造でき、しかも、遮光羽根のたわみ強度を向上できる。
【００２５】
また、遮光羽根の外周部または外周部以外にリブが所定の形状で形成されているため、遮光羽根全体を薄く成形しても、羽根全体がねじれたり反ったりすることが防止できる。これによりシャッターなどの遮光装置として複数の羽根を組合せて使用するとき、羽根と羽根の間の隙間を少なくすることができ、ここから光線が漏れる、いわゆる光線漏れの現象を減少できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
図２および図３は、それぞれ、本発明に係る光学機器用遮光羽根を備える露光制御装置
の一例の要部を概略的に示す。
【００２７】
図２において、露光制御装置としてのフォーカルプレーンシャッターユニット１０は、いわゆる縦走りタイプと呼称されているものである。フォーカルプレーンシャッターユニット１０は、図中、上下方向に走行する先幕および後幕である相互に重なり合う複数枚（図示例ではそれぞれ５枚および４枚）の遮光羽根としてのシャッター羽根１２、１４、１６、１８および２０と、シャッター羽根２２、２４、２６および２８と、上述の先幕と後幕とを仕切る枠状の仕切り板３３と、中央に開口３０ａを有するカバー板３０と、カバー板３０に対向しシャッター羽根１２〜２０、シャッター羽根２２〜２８、仕切り板３３を挟んで配され、開口３２ａを有するシャッター地板３２と、を主な要素として含んで構成されている。
【００２８】
複数のスペーサ３４を介して相互に略平行に組み付けられた枠状のカバー板３０と枠状のシャッター地板３２との間には、先幕と後幕とを仕切る枠状の仕切り板３３が、傾斜状態で配されている。
【００２９】
先幕を構成するシャッター羽根１２〜２０は、カバー板３０と仕切り板３３との間に配され、後幕を構成するシャッター羽根２２〜２８は、仕切り板３３とシャッター地板３２との間に配されている。本発明に係る光学機器用遮光羽根の一例としてのシャッター羽根１２〜２０、およびシャッター羽根２２〜２８の形状は、それぞれ、互いに若干異なる。
【００３０】
先幕を構成するシャッター羽根１２〜２０の長手方向一端側（図２において左側）には、先幕支持アーム３８と先幕駆動アーム３６とがそれぞれピン止めされており、同様に後幕を構成する遮光羽根としてのシャッター羽根２４〜２８の長手方向一端側にも後幕支持アーム４０と後幕駆動アーム４２とがそれぞれピン止めされている。
【００３１】
これら先幕駆動アーム３６および後幕駆動アーム４２の係合ピン３６Ｐ，４２Ｐは、カバー板３０およびシャッター地板３２にそれぞれ形成された円弧状の案内溝３０ａおよび３０ｂ、３２ａおよび３２ｂに対してそれぞれ摺動自在に係合している。
【００３２】
また、これら駆動アーム３６および４２の基端部は、先幕および後幕を開閉するための図示しない駆動源にそれぞれ連結されている。
【００３３】
（第１実施例）
先幕を構成するシャッター羽根１２〜２０、および、後幕を構成するシャッター羽根２２〜２８は、例えば、液晶ポリマーで作られており、好ましくは、サーモトロピック液晶ポリマー（ポリエステル）で作られる。
【００３４】
なお、液晶ポリマーには、液晶ポリマー以外の樹脂を配合して使用する事もできる。配合する事が出来る樹脂は、例えば、熱可塑性樹脂、熱硬化性樹脂のいずれでも良いが、いわゆる熱可塑性のエンジニアリングプラスチックが好ましい。例えば、ポリアミド樹脂、ポリカーボネート樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂、ポリブチレンテレフタレート樹脂、ポリフェニレンンサルファイド樹脂、ポリエーテルサルフォン樹脂などが上げられる。上記熱可塑性樹脂の配合量は、液晶ポリマー１００重量部に対してあたり、１〜４００重量部、好ましくは１０〜２００重量部、より好ましくは３０〜１００重量部である。
【００３５】
シャッター羽根１２〜２０、シャッター羽根２２〜２８のうち代表してシャッター羽根１６について説明し、他のシャッター羽根についての説明を省略する。
【００３６】
本発明に係る光学機器用遮光羽根の第１実施例としてのシャッター羽根１６は、図１（Ａ）、（Ｂ）に示されるように、上述の駆動アーム３６に連結される連結部１６Ｂと、連結部１６Ｂに連なり一体に形成され、他のシャッター羽根と協働して開口３０ａ，３２ａを通過する光ビームを選択的に所定量、遮断する遮光部１６Ａとを含んで構成されている。なお、図１（Ａ）、（Ｂ）においては、シャッター羽根１６が拡大され誇張されて示されている。
【００３７】
連結部１６Ｂは、連結ピンが挿入される孔１６ｂを二箇所に有している。遮光部１６Ａは、その一端が連結部１６Ｂの一端と一体に形成されており、互いに平行に延びる辺を有している。
【００３８】
遮光部１６Ａおよび連結部１６Ｂの全外周部を形成する外縁部１６Ｅは、約１ｍｍ幅の縁取りを形成している。また、外縁部１６Ｅの厚みは、例えば、約１６０μm程度であり、一方、遮光部１６Ａおよび連結部１６Ｂにおける外縁部１６Ｅ以外の部分における厚みは、外縁部１６Ｅの厚みよりも薄く、例えば、約１００μm程度に設定されている。
【００３９】
なお、外縁部１６Ｅは、シャッター羽根１６の両面にそれぞれ、形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、シャッター羽根１６の一方の表面だけに形成されてもよい。
【００４０】
シャッター羽根１６において、外縁部１６Ｅに対し内側となる中央部の膜厚の薄い部分の厚みは、５０〜２００μmの範囲で設定される。より好ましくは、その厚みは、７０〜１２０μmの範囲に設定される。
【００４１】
その厚みが５０μm未満の場合、羽根材としての機械的強度が不足するとともに、遮光性が低下する。一方、その厚みが２００μmを超える場合、機械的強度は増加するが、遮光羽根材の重量が増加し、従って、慣性モーメントが増加し遮光羽根材として不利になる。さらに、フォーカルプレーンシャッターの場合、互いに重なった各遮光羽根の厚みが２００μmを超える場合、先幕と後幕の距離が離れてしまい、スリット形成精度に影響を与えシャッター効率が落ちてしまう。従って、外縁部１６Ｅに対し内側となる中央部の膜厚の薄い部分の厚みは、５０〜２００μmの範囲で設定されるのである。
【００４２】
外縁部１６Ｅの厚さは、上述のシャッター羽根１６の中央部の厚みよりも厚く、１００〜２００μmの範囲で設定する事が望ましい。
【００４３】
シャッター羽根１６における外周部の膜厚が厚い部分である外縁部１６Ｅの厚み（高さ）は、例えば、その内方となる中央部の一方の表面からの高さが５μｍから５０μｍの範囲の値、より好ましくは、１０〜４０μｍの範囲の値となるように形成される。
【００４４】
その高さが５μｍ以下の場合、縁取りの効果が現れず、膜厚ばらつきの範囲に入ってしまう。一方、その高さが５０μm以上の場合、結果的に、先幕と後幕との距離が離れてしまうのでスリット形成精度に悪影響を与える。従って、外縁部１６Ｅにおいて中央部の表面からの高さは、５μｍを超え、５０μm未満の範囲の値に設定されることとなる。
【００４５】
また、外縁部１６Ｅの幅に関しては、幅が大きくなるほど効果を発揮するが、あまり大きくした場合、羽根の重量が増加するので好ましくない。羽根の全面積に対して膜厚が厚い部分（外縁部１６Ｅ）の面積を半分以下に抑える事が好ましい。
【００４６】
通常、その幅が５００μm（０．５ｍｍ）以上の場合、その効果を発揮する。その幅が５００μm以下の場合、特に割れに対して効果が現れず、膜厚が厚い部分（外縁部１６Ｅ）の面積が羽根の全面積に対して半分以下となる。外縁部１６Ｅの面積が羽根の全面積に対して半分を越えた場合、羽根に占める膜厚の厚い部分が大きくなり、その結果、羽根の重量が増加する問題が発生する。
【００４７】
シャッター羽根１６を製造するにあたり、連結部１６Ｂおよび遮光部１６Ａの成形材料は、例えば、新日本石油化学ザイダー（ガラス繊維１５wt％高流動性タイプ）１００重量部に遮光材としてカーボンブラック２重量部添加した液晶ポリマーである。
【００４８】
ガラス繊維等の充填材は、縦裂きやカールしやすいフィルムのこれらの性質を改良し、弾性率の異方性を緩和するために添加されてもよい。なお、充填材としては、一般的な繊維状、粉状の充填材および両者の混合物が使用される。繊維状充填材としては、ガラス繊維、炭素繊維、セラミック繊維、ウイスカー等が上げられる。また、粉状充填材としては、マイカ、タルク、クレー、炭化珪素、アルミナ、窒化ホウ素、黒鉛等が上げられる。本実施例においては、遮光羽根としての用途によりガラス繊維、ウイスカー、黒鉛が好ましい。黒鉛の場合、遮光用の充填材となるのでさらに好ましい。
【００４９】
シャッター羽根１６の成形においては、逆止弁を備えた高速射出タイプの射出成形機およびシャッター羽根１６の形状に対応したキャビティを有する金型が使用され成形される。成形は、例えば、シリンダー温度３７０℃、射出圧６００ｋｇｆ/cm2、金型温度１２０℃の条件下で行なわれる。これにより、連結部１６Ｂおよび遮光部１６Ｂにおける外縁部１６Ｅを除く部分の膜厚が１００μm、外縁部１６Ｅの膜厚１６０μm、外縁部１６Ｅの縁取り幅１ｍｍを有するシャッター羽根素材が得られることとなる。
【００５０】
その射出成形後、その成形品が取り出され、ゲートに対応する部分のカット後、シャッター羽根にコロナ放電処理、塗装が施される。
【００５１】
また、液晶ポリマーフィルムには、塗装前に、コロナ放電等の周知の親水化表面処理が施されることが好ましい。その後、フィルム表面へ、黒色で潤滑性・帯電防止性を有する黒色潤滑塗膜が形成される。このような各処理がなされるのは、液晶ポリマーは、一般的に接着性、塗装性が悪く、接着強度が弱くなりやすいからである。
【００５２】
上記のように得られたシャッター羽根素材は、必要に応じて熱処理が施される。この熱処理は、フィルムの緊張下または無緊張下で行うことが出来る。この熱処理は、周知の雰囲気、例えば、空気、窒素、真空等の雰囲気中で、室温〜熱変形温度の温度範囲で施すことができる。
【００５３】
なお、上述の使用された射出成形機は、高圧・高速の成形機が好ましく、さらに逆流防止機構を備えた成形機がより好ましい。
【００５４】
また、上述の成形条件としては、射出速度を早く、射出圧を高く、樹脂温度・金型温度を高める方向で成形を行う事が好ましい。射出速度としては、２００ｍｍ/ｓｅｃ以上、好ましくは、５００ｍｍ/ｓｅｃ以上であることが好ましい。射出圧は、６００〜１０００ｋｇｆ/ｃｍ2、樹脂溶融温度は２００〜３５０℃、金型温度は６０〜１５０℃の範囲から適宜に選択されてもよい。
【００５５】
上述の射出成形を行なう際、金型におけるゲートは、周知のゲート形状の物が使用でき、羽根形状によって使い分ける事ができる。フォーカルプレーンシャッターの場合、好ましくは、そのゲートを羽根取り付け側に設けることである。こうすることで、シャッター羽根の長手方向に液晶ポリマーの繊維が配向し、シャッター羽根として好ましい弾性率異方性を持った羽根となるからである。また、射出成形の場合、特に、液晶ポリマー成形品のとき、そのゲートの場所・形状により、取付け部の穴の形成によるウエルドの影響で羽根取付け部の強度が低下する場合がある。このような場合、ゲート形状・場所の工夫により解決することが望ましいが、羽根の周辺部の材料厚を厚くする本発明における外縁部１６Ｅを取付け部の周縁に形成することにより、その影響を少なくする事が可能となる。
【００５６】
上述のカーボンブラック等の遮光材を液晶ポリマー成形材料中に分散させる方法としても周知の方法を用いることができる。工業的見地からすると溶融状態で各成分を混練する方法が好ましい。溶融混練には一般的に使用されている一軸または二軸の押出し機、各種のニーダー等の混練装置を用いることができる。特に、二軸の高混練機が好ましい。混練に際しては、各成分は予めタンブラーもしくはヘンシェルミキサーのような装置で各成分を均一に混合しても良いし、必要な場合には、混合を省き、混練装置にそれぞれ別個に定量供給する方法も用いることができる。液晶ポリマーの場合、ＰＥＴ等に比べ素材自体が不透明で、遮光性に優れている。ＰＥＴ単独の場合、光学濃度は、ほとんど零（０）と考えて良いのに対し、ＬＣＰの場合、２５μmのフィルムで光学濃度０．５程度の特性を持っている。さらに、上述のようにカーボンブラックを２ｗｔ％添加することにより、光学濃度６以上のフィルムを得ることが可能となる。
【００５７】
（第２実施例）
図４は、本発明に係る光学機器用遮光羽根の第２実施例を示す。
【００５８】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示される上述のシャッター羽根１６の遮光部１６Ａは、平坦な面とされるが、それに代わり、図４に示されるシャッター羽根５６は、遮光部５６Ａに３本のリブ５６Ｒが所定の間隔で互いに平行に外縁部５６Ｅに沿って形成されるものである。なお、図４においては、シャッター羽根５６が拡大され誇張されて示されている。
【００５９】
シャッター羽根５６は、上述の駆動アーム３６に連結される連結部５６Ｂと、連結部５６Ｂに連なり一体に形成され、他のシャッター羽根と協働して開口３０ａ，３２ａを通過する光ビームを選択的に所定量、遮断する遮光部５６Ａとを含んで構成されている。
【００６０】
連結部５６Ｂは、連結ピンが挿入される孔５６ｂを二箇所に有している。遮光部５６Ａは、その一端が連結部５６Ｂの一端と一体に形成されており、互いに平行に延びる辺を有している。
【００６１】
遮光部５６Ａおよび連結部５６Ｂの全外周部を形成する外縁部５６Ｅは、約１ｍｍ幅の縁取りを形成している。また、外縁部５６Ｅの厚みは、例えば、約１６０μm程度であり、一方、遮光部５６Ａおよび連結部５６Ｂにおける外縁部１６Ｅ以外の部分における厚みは、外縁部５６Ｅの厚みよりも薄く、例えば、約１００μm程度に設定されている。
【００６２】
なお、外縁部５６Ｅは、シャッター羽根５６の両面にそれぞれ、形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、シャッター羽根５６の一方の表面だけに形成されてもよい。
【００６３】
各リブ５６Ｒは、１．５ｍｍの間隔で幅１ｍｍ、高さ３０μｍの凸形状に羽根の両面に、遮光部５６Ａの長手方向に沿って延びるように形成されている。シャッター羽根５６は、上述の実施例１と同様な成形機、成形条件により、成形される。射出成形後、成形品を取り出し、その成形品のゲートに対応する部分をカット後、コロナ放電処理、塗装がその成形品に施される。リブ５６Ｒの本数は、リブの幅およびピッチ、羽根の幅と関係があるが、通常、１〜３０本の範囲である。
【００６４】
リブ５６Ｒの形状に関しては、羽根材の遮光部の中央部に対して凸形状でも凹形状でも本発明の効果を発揮できる。一般的に、リブ形状を凸とし、羽根材の遮光部の中央部からリブ５６Ｒを盛り上げた形状とすることで本効果を発揮できる。例えば、一般的に、羽根材として、リブ５６Ｒが分子の配向方向、即ち、羽根材の略長手方向に沿って平行に形成された場合、反りやねじれ等の平面度に対する効果、および、曲げ強度に関する効果が大きい。
【００６５】
また、分子の配向方向と羽根の面内で垂直の方向、一般的には羽根の幅方向にリブを形成した場合、羽根が分子配向方向に裂けるなどの破損に対して効果を発揮する。なお、分子配向方向に対して斜めにリブを形成しても構わない。斜めにリブを形成するとき、上記の曲げ強度と破損に対し中間的な効果を発揮する。
【００６６】
リブ５６Ｒの高さが、遮光部５６Ａの中央部の表面から５μｍから５０μｍ、より好ましくは、１０〜４０μｍとなるようにリブ５６Ｒが形成される。リブ５６Ｒの高さが５μｍ以下の場合、リブの効果が現れず、膜厚のばらつき、金型の加工精度のばらつきの範囲に入ってしまう。また、リブ５６Ｒの高さが５０μｍ以上の場合、羽根材の隙間が大きくなり遮光性が低下する。
【００６７】
リブ５６Ｒの幅としては、５０〜５０００μｍ（０．０５〜５ｍｍ）、より好ましくは、５００μｍ〜３０００μｍ（０．５〜３ｍｍ）となるようにリブ５６Ｒが形成される。リブ５６Ｒの幅が５０μｍ以下の場合、リブの効果が現れず、リブ５６Ｒの幅が５０００μｍ以上の場合、一般的に、羽根に占める膜厚の厚い部分の全体に対する割合が増えるので羽根の重量が増加する問題が発生する。さらに、リブ５６Ｒ相互間のピッチに関しても同様に５０〜５０００μｍ（０．１〜３ｍｍ）、より好ましくは、２００μｍ〜２０００μｍ（０．２〜２ｍｍ）が効果的である。
【００６８】
外縁部５６Ｅおよびリブ５６Ｒによる膜厚が厚い部分の合計面積は、羽根の全体の面積に対して半分以下の面積とする。その合計面積が半分を越える場合、羽根に占める膜厚の厚い部分の重量が大となるので羽根の重量が増加する問題が発生するからである。
【００６９】
（第３実施例）
図５は、本発明に係る光学機器用遮光羽根の第３実施例を示す。
【００７０】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示される上述のシャッター羽根１６の遮光部１６Ａは、平坦な面とされるが、それに代わり、図５に示されるシャッター羽根６６は、遮光部６６Ａに１本のリブ６６Ｒが外縁部５６Ｅに沿って形成されるものである。なお、図５においては、シャッター羽根６６が拡大され誇張されて示されている。
【００７１】
シャッター羽根６６は、上述の駆動アーム３６に連結される連結部６６Ｂと、連結部６６Ｂに連なり一体に形成され、他のシャッター羽根と協働して開口３０ａ，３２ａを通過する光ビームを選択的に所定量、遮断する遮光部６６Ａとを含んで構成されている。
【００７２】
連結部６６Ｂは、連結ピンが挿入される孔６６ｂを二箇所に有している。遮光部６６Ａは、その一端が連結部６６Ｂの一端と一体に形成されており、互いに平行に延びる辺を有している。
【００７３】
遮光部６６Ａおよび連結部６６Ｂの全外周部を形成する外縁部６６Ｅは、約１ｍｍ幅の縁取りを形成している。また、外縁部６６Ｅの厚みは、例えば、約１６０μm程度であり、一方、遮光部６６Ａおよび連結部６６Ｂにおける外縁部６６Ｅ以外の部分における厚みは、外縁部６６Ｅの厚みよりも薄く、例えば、約１００μm程度に設定されている。
【００７４】
なお、外縁部６６Ｅは、シャッター羽根６６の両面にそれぞれ、形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、シャッター羽根６６の一方の表面だけに形成されてもよい。
【００７５】
リブ６６Ｒは、遮光部６６Ａの中央部に、幅２．５ｍｍ、高さ３０μｍの凸形状に羽根の両面に、遮光部５６Ａの長手方向に沿って延びるように形成されている。シャッター羽根６６は、上述の実施例１と同様な成形機、成形条件により、成形される。射出成形後、成形品を取り出し、その成形品のゲートに対応する部分をカット後、コロナ放電処理、塗装がその成形品に施される。
【００７６】
（第４実施例）
図６は、本発明に係る光学機器用遮光羽根の第４実施例を示す。
【００７７】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示される上述のシャッター羽根１６の遮光部１６Ａは、模様のない平坦な面とされるが、それに代わり、図６に示されるシャッター羽根７６は、遮光部７６Ａに、凸型正方形の格子模様を形成するように互いに直交するリブ７６Ｖ，７６Ｈが複数本、所定の間隔で形成されるものである。なお、図６においては、シャッター羽根７６が拡大され誇張されて示されている。
【００７８】
シャッター羽根７６は、上述の駆動アーム３６に連結される連結部７６Ｂと、連結部７６Ｂに連なり一体に形成され、他のシャッター羽根と協働して開口３０ａ，３２ａを通過する光ビームを選択的に所定量、遮断する遮光部７６Ａとを含んで構成されている。
【００７９】
連結部７６Ｂは、連結ピンが挿入される孔７６ｂを二箇所に有している。遮光部７６Ａは、その一端が連結部７６Ｂの一端と一体に形成されており、互いに平行に延びる辺を有している。
【００８０】
遮光部７６Ａおよび連結部７６Ｂの全外周部を形成する外縁部７６Ｅは、約１ｍｍ幅の縁取りを形成している。また、外縁部７６Ｅの厚みは、例えば、約１６０μm程度であり、一方、遮光部７６Ａおよび連結部７６Ｂにおける外縁部７６Ｅ以外の部分における厚みは、外縁部７６Ｅの厚みよりも薄く、例えば、約１００μm程度に設定されている。
【００８１】
なお、外縁部７６Ｅは、シャッター羽根７６の両面にそれぞれ、形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、シャッター羽根７６の一方の表面だけに形成されてもよい。
【００８２】
シャッター羽根７６は、上述の実施例１と同様な成形機、成形条件により、成形される。射出成形後、成形品を取り出し、その成形品のゲートに対応する部分をカット後、コロナ放電処理、塗装がその成形品に施される。
【００８３】
リブ７６Ｖ，７６Ｈは、それぞれ、その遮光部７６Ａの中央部の表面からの高さ３０μm、幅３００μmを有しており、８００μmの格子間隔で形成されている。
【００８４】
本実施例は、リブ７６Ｖ，７６Ｈが長手方向および幅方向に同時に形成された場合であり、上述のリブ５６Ｒ，６６Ｒと同様、羽根材の遮光部の表面に対して凸でも凹でも本発明の効果を発揮できる。なお、一般的には、格子模様を凸とした場合の方が、その効果が大きいので好ましい。
【００８５】
その格子模様（リブ７６Ｖ，７６Ｈ）の高さ（および肉抜きした深さ）が、羽根の遮光部の表面から５μmから５０μm、より好ましくは、１０〜４０μmとなるように格子模様が成形される。
【００８６】
リブ７６Ｖ，７６Ｈの高さが５μm以下の場合、凹凸をつけた効果が現れず、また、膜厚のばらつきの範囲に入ってしまう。一方、リブ７６Ｖ，７６Ｈの高さが５０μm以上となる場合、格子模様の形状にもよるが、隣接する羽根との隙間が大きくなり遮光性が低下する。
【００８７】
リブ７６Ｖ，７６Ｈは、格子の幅および格子間のピッチが１０μm超え羽根の幅以下となるように成形される。こちらも、格子の幅および格子間のピッチが１０μm以下の場合、凹凸をつけた効果が現れない。
【００８８】
従って、格子の幅および格子間のピッチが１０μmを越え、好ましくは、５０μm以上のピッチの格子模様を形成することで、本発明の効果を発揮する事が出来る。
【００８９】
なお、少なくとも、羽根材の短軸方向で1つ以上の格子を有する構造とする事で本発明の効果が発揮される。
【００９０】
（第５実施例）
図７は、本発明に係る光学機器用遮光羽根の第５実施例を示す。
【００９１】
図１（Ａ）、（Ｂ）に示される上述のシャッター羽根１６の遮光部１６Ａは、模様のない平坦な面とされるが、それに代わり、図７に示されるシャッター羽根８６は、遮光部８６Ａに、凸型菱形の格子模様を形成するように互いに所定の挟み角で交差するリブ８６Ｍ，８６Ｎが複数本、所定の間隔で形成されるものである。なお、図７においては、シャッター羽根８６が拡大され誇張されて示されている。
【００９２】
シャッター羽根８６は、上述の駆動アーム３６に連結される連結部８６Ｂと、連結部８６Ｂに連なり一体に形成され、他のシャッター羽根と協働して開口３０ａ，３２ａを通過する光ビームを選択的に所定量、遮断する遮光部８６Ａとを含んで構成されている。
【００９３】
連結部８６Ｂは、連結ピンが挿入される孔８６ｂを二箇所に有している。遮光部８６Ａは、その一端が連結部８６Ｂの一端と一体に形成されており、互いに平行に延びる辺を有している。
【００９４】
遮光部８６Ａおよび連結部８６Ｂの全外周部を形成する外縁部８６Ｅは、約１ｍｍ幅の縁取りを形成している。また、外縁部８６Ｅの厚みは、例えば、約１６０μm程度であり、一方、遮光部８６Ａおよび連結部８６Ｂにおける外縁部８６Ｅ以外の部分における厚みは、外縁部８６Ｅの厚みよりも薄く、例えば、約１００μm程度に設定されている。
【００９５】
なお、外縁部８６Ｅは、シャッター羽根８６の両面にそれぞれ、形成されているが、斯かる例に限られることなく、例えば、シャッター羽根８６の一方の表面だけに形成されてもよい。
【００９６】
シャッター羽根８６は、上述の実施例１と同様な成形機、成形条件により、成形される。射出成形後、成形品を取り出し、その成形品のゲートに対応する部分をカット後、コロナ放電処理、塗装がその成形品に施される。
【００９７】
リブ８６Ｍ，８６Ｎは、それぞれ、その遮光部８６Ａの中央部の表面からの高さ３０μm、幅３００μmを有しており、７００μmの格子間隔で形成されている。
【００９８】
なお、リブ８６Ｍ，８６Ｎは、菱形模様を形成しているが、斯かる例に限られることなく、例えば、リブがその他の６角形・円形等周知の形状の模様を形成する場合についても可能であり、その場合もその効果を発揮することとなる。
【００９９】
また、リブの形成のしかたは、今まで例示したそれぞれの形状を組合せた形にしても勿論良く、さらに中央のリブから羽根の周辺部に放射状にリブが形成される、いわゆる葉脈状のリブとしても良い。
【０１００】
リブや格子模様は、羽根材の両面全体および片面さらに一部分的に設けることで効果を発揮する事が出来る。また、格子模様およびリブのピッチ、模様の高さ・深さを羽根の各部分により要求される特性にあわせて変えても構わない。羽根の表面において膜厚が厚い部分の面積の割合が、全体の面積の半分を越えない様にすることにより、羽根の重量増加を避ける事が出来る。リブから遮光部の中央部に至り変化する膜厚の段差の断面形状は、垂直断面に形成させることも可能であるが、周知の形状を用いる事が出来る。例えば、一般的に、離型も考えた場合、テーパーを付けて膜厚変化させる事が好ましい。
【０１０１】
（比較例）
本願の発明者により上述の第１〜第５実施例により得られた各シャッター羽根、および、後述する比較例１、比較例２により得られたシャッター羽根に対しクロスカット試験、耐久試験、光線漏れ評価について検証が行なわれ、図８は、その検証の結果を示す。但し、図中、○は、光線漏れがほとんど起こらない、×は、光線漏れが度々起こることを表す。また、※１の注記の内容は、流動（配向）方向に割れがあることであり、※２の注記の内容は、クロスカット部より剥がれがあることである。
【０１０２】
耐久試験に関し、第１実施例〜第５実施例、比較例１、２においてそれぞれ、射出成形により羽根の長手方向が流動方向に揃うように加工され、得られたシャッター羽根が組み込まれたフォーカルプレーンタイプのシャッターユニットの先幕シャッター羽根、後幕シャッター羽根について、常温常湿で開閉試験を行い耐久性が調べられた。さらに、これらのシャッター羽根が組み込まれた各フォーカルプレーンタイプのシャッターユニットについて、光源２万ルクスの時において、光線漏れの評価が行われた。
【０１０３】
比較例１としてのシャッター羽根は、新日本石油化学製ザイダー（ガラス繊維なし、高流動性タイプ）１００重量部にカーボンブラック２重量部添加した液晶ポリマー材料が使用され、全体にわたり膜厚１００μm均一の羽根で、逆止弁を備えた高速射出タイプの射出成形機により成形された。成形条件は、シリンダー温度３７０℃、射出圧６００ｋｇｆ/cm2、金型温度１２０℃に設定された。射出成形後、成形品を取り出し、成形品におけるゲートに対応する部分をカット後、成形品にコロナ放電処理、塗装が施された。
【０１０４】
また、比較例２としてのシャッター羽根は、第１実施例と同様に新日本石油化学ザイダー（ガラス繊維１５wt％高流動性タイプ）１００重量部にカーボンブラック２重量部添加した液晶ポリマー材料が使用され、遮光部の中央部の膜厚が１００μm、外縁部の膜厚が１６０μm、外縁部の縁取り幅が１ｍｍとされる図１（Ａ）、（Ｂ）に示されるような、シャッター羽根と同様なフォーカルプレーン用シャッター羽根となるように、射出成形機により成形された。成形条件は、シリンダー温度３７０℃、射出圧６００Ｋｇｆ/cm2、金型温度１２０℃に設定された。射出成形後、その成形品を取り出し、成形品のゲートに対応する部分をカット後、成形品に対し塗装が施された。
【０１０５】
図８に示される結果からも明らかなように、比較例１により得られた無機充填材を加えない均一の厚みの材料で作られた成形品は、表面がフィブリル化し、しかも、そりが大きく、さらに、開閉試験により流動方向に割れが見られた。
【０１０６】
比較例２のコロナ放電処理をしていないシャッター羽根は、クロスカット試験によりクロスカット部から塗膜が剥離したことが確認された。
【０１０７】
一方、本発明によるシャッター羽根は、開閉試験に対して問題なく、従来品と同等以上の性能を発揮することが確認された。遮光性に関しても、本発明の遮光羽根は、各液晶ポリマーの層内の遮光性充填材、両表面の潤滑塗装により十分な遮光性を持っていることが確認された。
【０１０８】
本発明によれば、射出成形法により、光学機器用遮光羽根を成形し、羽根の外周部の膜厚を厚くすることで、特に、液晶ポリマー材料による薄膜成形品の欠点を解消する事が出来る。
【０１０９】
従来、液晶ポリマーを成形材料に用い、射出成形で遮光羽根の様な薄膜成形品を成形する場合、羽根の曲げ弾性率、曲げ強度を考え、一般的に、羽根の長手方向に分子が配向するように樹脂を流動させるもとで、羽根を成形する。しかし、このような薄膜成形の場合、液晶ポリマーの特徴である分子配向の影響が強く出て、異方性が強く、反りの大きな成形品が出来やすかった。またそれにより、流動方向に簡単に裂けてしまうようなフィルムが成形されやすかった。流動性に優れた液晶ポリマーであるが、フォーカルプレーン用のシャッター羽根のように長さのある成形品を０．１ｍｍ程度の膜厚で安定して成形することは、従来、特殊な高速射出成形機を使わない限り難しいことであった。
【０１１０】
これに対し、本願発明の一例においては、羽根の外周部の膜厚を厚くすることにより、成形品の反り、および、ねじれを防止する事が可能となると同時に羽根が裂け易くなるのを防止する事が出来る。羽根の外周部の膜厚を厚くすることで樹脂の充填性が向上しフォーカルプレーンシャッター羽根を安定して成形出来るようになる。また、その外周部を厚くすることで羽根のたわみ強度を向上させる事も可能になり、その上、羽根の摺動に関しても、羽根同士の接触面積を減少させることにより有利となる。さらに、射出成形で羽根を成形することにより、羽根がシートから切り出されて製造される場合に比べ端面のバリが少なくなり、デジタル化により要求されるゴミ発生に対しても有利となる。
【図面の簡単な説明】
【０１１１】
【図１】（Ａ）および（Ｂ）は、それぞれ、本発明に係る光学機器用遮光羽根の第１実施例を示す平面図および側面図である。
【図２】本発明に係る光学機器用遮光羽根の一例を備える露光装置の要部を概略的に示す正面図である。
【図３】図２に示される例における断面図である。
【図４】本発明に係る光学機器用遮光羽根の第２実施例を示す平面図である。
【図５】本発明に係る光学機器用遮光羽根の第３実施例を示す平面図である。
【図６】本発明に係る光学機器用遮光羽根の第４実施例を示す平面図である。
【図７】本発明に係る光学機器用遮光羽根の第５実施例を示す平面図である。
【図８】本願発明の各実施例と各比較例との比較実験における結果を示す表である。
【符号の説明】
【０１１２】
１６、５６、６６、７６、８６    シャッター羽根
１６Ａ、５６Ａ、６６Ａ、７６Ａ、８６Ａ    遮光部
１６Ｅ、５６Ｅ，６６Ｅ，７６Ｅ，８６Ｅ    外縁部
５６Ｒ，６６Ｒ、７６Ｖ，７６Ｈ、８６Ｍ，８６Ｎ    リブ
【図１】
2007212665.tif 000003
【図２】
2007212665.tif 000004
【図３】
2007212665.tif 000005
【図４】
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【図５】
2007212665.tif 000007
【図６】
2007212665.tif 000008
【図７】
2007212665.tif 000009
【図８】
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