(57)【要約】      （修正有）【課題】シャッター羽根群の走行完了時の衝撃により生じる応力を分散低減して耐久性を向上させ、さらにバウンドを抑制したシャッターの羽根ユニット機構を提供する。【解決手段】シャッター羽根群と、一対の羽根アームと、シャッター羽根群に締結して一対の羽根アームに連結する複数の連結ピンと、一対の羽根アーム間にシャッター羽根毎に連結ピンのうち２つに締結される接続部材を少なくとも一つ有してリンク機構を構成するシャッターにおいて、２つの連結ピンは、端部をシャッター羽根に固着締結し、他端部は接続部材に固着締結し、中間部は両端部にあるシャッター羽根と接続部材とを分離すようにしながら羽根アームを回転可能に各々隙間を持って配置し、いずれかの連結ピンの近傍にある接続部材と羽根アームの少なくとも一方に、走行完了時状態で走行開始前及び走行中よりもシャッター羽根と羽根アーム、及び接続部材の間隔が狭まるべく突起部を設ける。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
シャッター羽根群（6、7、8、9）と、一対の羽根アーム（4、5）と、シャッター羽根群（6、7、8、9）に締結して該一対の羽根アーム（4、5）に連結する複数の連結ピン（10〜17）と、該一対の羽根アーム（4、5）間にシャッター羽根（6、7、8、9）毎に前記連結ピンのうち２つ（10〜17）に締結される接続部材（18〜21）を少なくとも一つ以上有してリンク機構を構成するシャッター（100）において、
前記２つの連結ピン（10、11）は、一方の端部（10a、11a）を前記シャッター羽根（6）に固着締結し、もう一方の端部（10b、11b）は接続部材（18）に固着締結し、中間部は両端部にあるシャッター羽根（6）と接続部材（18）とを分離すようにしながら前記羽根アーム（4、5）を回転可能なように各々隙間を持って配置し、
前記いずれかの連結ピン（11）の近傍にある前記接続部材（18）と羽根アーム（5）の少なくとも一方に、走行完了時状態で走行開始前及び走行中よりもシャッター羽根（6）と羽根アーム（5）及び接続部材（18）の間隔が狭まるべく突起部（5b、18a）を設けることを特徴とするフォーカルプレーンシャッター（100）。
【請求項２】
前記一対の羽根アーム（4、5）間の前記接続部材（18）は、弾性係数及び減衰能の異なる少なくとも２種以上の材質からなる２層以上の積層構成を有することを特徴とする請求項１に記載のフォーカルプレーンシャッター（100）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子を有する撮像装置用のフォーカルプレーンシャッターに関し、特にシャッターの羽根ユニット機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
フォーカルプレーンシャッターを有するカメラでは、シャッター羽根群の走行完了時に衝撃等によりシャッター羽根群を含む羽根ユニットの各所に負荷がかかることから、繰返しによる疲労により破損するなど耐久性を損なってしまうことがある。また同様にシャッター羽根群の走行完了時にバウンドが生じ、撮像画像に影響を与えたり、連続撮影速度を速める際などに問題となることもある。
【０００３】
これらは、特にシャッターの駆動レバーが撮影準備完了状態である作動開始位置から作動し、駆動レバーと連動するシャッター羽根群を含む羽根ユニットの露光動作を経て作動完了時に、駆動レバーに設けた駆動ピンが地板に設けた緩衝部材に衝突する際に生じる。この際の衝撃は、駆動ピンに連動するように連結される羽根ユニットを構成するシャッター羽根群と、羽根アームと、その連結ピンにまで及び、その各所に応力が発生して、結果的に繰返しの疲労により耐久数万回後に羽根ユニットのいずれかの箇所で破損してしまうことがある。同様にシャッター羽根が撮像面に再侵入して一部再遮光や一部再露光されるなど撮影画像に影響を与える場合がある。また、バウンドが収まるまで次の安定させた動作に移行できないため、バウンドしている時間が長くなると再び撮影準備完了状態に復帰させるためのチャージ時間が長くなり、連続撮影速度も低下してしまう。
【０００４】
そのため、羽根ユニットの走行完了時に生じる衝撃により羽根ユニットを構成する各所に生じる応力を低減して耐久性を向上させることが望ましい。また、同時にバウンド量を抑制し、バウンドしている時間を短縮することが望ましい。
【０００５】
従来、シャッターの羽根ユニットは、シャッター羽根群、これらシャッター羽根群における走行方向に略直行する方向に延びる一対の羽根アームと、シャッター羽根毎に一対の羽根アームを連結する２つの連結ピンで平行リンク状に構成する。そして前記一対の羽根アーム部材のいずれか一方を駆動レバーに設けた駆動ピンに連動するように回動させて走行させる。その走行完了時は、駆動レバーに設けた駆動ピンが作動完了部の地板部に設置した弾性材料からなる緩衝部材に衝突し衝撃吸収するが、多くは羽根ユニットの各部材が応力を受けることで走行エネルギーを吸収する。特にシャッター羽根群は、合成樹脂や超ジュラルミン製の薄板からなるために、走行エネルギーを吸収した際に大きな曲げ変形を生じることが多く、繰返しの疲労により耐久の低下や、バウンド量や時間の増大を引き起こすことがある。
【０００６】
これらを低減させるために、特許文献１では、一対の羽根アーム間に第３のアームをブリッジ状に回動自在に連結せしめて補強し、羽根アームと遮光羽根の連結部分の破損を阻止し得る方法が開示されている。また、特許文献２でも、１枚のシャッター羽根を羽根アームとの連結ピンとの間に介在せしめるように補強板を設け、連結ピンの補強板側を加締めることにより固着することにより特に羽根アームと遮光羽根の連結部分を補強する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】実開昭５４−８１７３１号公報
【特許文献２】実開平５−１１１３２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、上述の特許文献１に開示された従来技術では、合成樹脂製の薄板で形成された羽根上で、各アームを結ぶ部分に、金属製の薄板がアーム側の面で各羽根と一体的に結合されている。
【０００９】
また、上述の特許文献２に開示された従来技術では、遮光羽根のカシメ側に位置する補強板が、連結ピンを加締めることで遮光羽根と固着されている。
【００１０】
上述の特許文献１、特許文献２のいずれの場合においても、連結ピンの根元を遮光羽根と補強板が一体的に支持する片持ち構造のため、羽根ユニットの走行完了時に生じる衝撃力により、連結ピンが倒れ変形し易い。その結果、連結ピン穴の相対距離が保たれず、羽根やアームに容易に曲げモーメントが生じてしまう。これらにより、羽根ユニットを構成する各所には走行完了時毎に曲げによる応力が生じ、耐久性が低下してしまうという問題がある。同時に、連結ピンの倒れと連結ピン穴の相対距離の増減により、羽根ユニット全体に振動が発生するため、制動状態でのバウンド安定時間が長くなり、遮光性も低下してしまうという問題がある。
【００１１】
また、上記の課題を解決するために、駆動レバー部で摩擦ブレーキ機構を持たせることがあるが、この機構が付加されるためにシャッターとしてのサイズの増大、及び部品点数とそれによるコストが増大してしまうという問題がある。
【００１２】
そこで、本発明の目的は、簡易で小さな構造でシャッター羽根群の走行完了時の衝撃による羽根ユニットの各所に生じる応力を分散低減して耐久性を向上させ、さらにバウンドを抑制し満足した制動状態を得るシャッターの羽根ユニット機構を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、
シャッター羽根群と、一対の羽根アームと、シャッター羽根群に締結して該一対の羽根アームに連結する複数の連結ピンと、該一対の羽根アーム間にシャッター羽根毎に前記連結ピンのうち２つに締結される接続部材を少なくとも一つ以上有してリンク機構を構成するシャッターにおいて、
前記２つの連結ピンは、一方の端部を前記シャッター羽根に固着締結し、もう一方の端部は接続部材に固着締結し、中間部は両端部にあるシャッター羽根と接続部材とを分離すようにしながら前記羽根アームを回転可能なように各々隙間を持って配置し、
前記いずれかの連結ピンの近傍にある前記接続部材と羽根アームの少なくとも一方に、走行完了時状態で走行開始前及び走行中よりもシャッター羽根と羽根アーム、及び接続部材の間隔が狭まるべく突起部を設けることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１４】
本発明に係る撮像装置によれば、シャッターの羽根ユニットの走行完了時に生じる衝撃による連結ピンが倒れ変形を抑制し、シャッター羽根や羽根アームに容易に曲げモーメントを生じ難くすることができる。これにより、羽根ユニットを構成する各所に生じる応力を分散低減して耐久性を向上させることができる。さらにシャッター羽根群の振動を抑制できることでバウンドの低下や安定時間の短縮、遮光性向上など良好な制動状態を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】シャッターの後羽根ユニット機構部を詳細に示す拡大図で、後羽根ユニットを走行させる前の状態を示した平面図である。
【図２】図１のＡ−Ｂ断面を示す図で、後羽根ユニットを走行させる前の状態を示した図である。
【図３】図１の状態の後、駆動レバーが作動し、後羽根ユニットが走行完了する直前で羽根アーム、及び、接続部材に設けた突起部により、羽根と羽根アーム及び接続部材間隔が狭まる前の状態を示した平面図である。
【図４】図３のＡ−Ｂ断面を示す図で、後羽根ユニットが走行完了する直前で羽根アーム、及び、接続部材に設けた突起部により羽根と羽根アーム及び接続部材間隔が狭まる前の状態を示した図である。
【図５】図３の状態の後、駆動レバーが緩衝部材に衝突することでの作動の完了に伴って、羽根アーム、及び、接続部材に設けた突起部により羽根と羽根アーム及び接続部材間隔が狭まった状態で後羽根ユニットが走行完了することを示す図である。
【図６】図５のＡ−Ｂ断面を示す図で、後羽根ユニットが走行完了する際の状態を示す図である。
【図７】図５のＡ−Ｃ断面を示す図で、後羽根ユニットが走行完了する瞬間のシャッター羽根と接続部材の変形状態を模式的に示す図である。
【図８】本発明の実施の形態の一例である後羽根ユニット機構を設けたフォーカルプレーンシャッターで、後羽根ユニットを走行させる前の準備完了状態の平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて説明する。
【００１７】
まず、本発明の対象となるフォーカルプレーンシャッター装置の概略を説明する。
【００１８】
図８は本発明の対象となるフォーカルプレーンシャッター装置１００の正面図であり、デジタル一眼レフカメラに搭載されている。
【００１９】
同図において、フォーカルプレーンシャッター装置１００は、地板１と、図１に示すシャッター羽根群６、７、８、９を含む後羽根ユニット２と、駆動レバー３を有し、後羽根ユニット２走行させる前の走行準備完了状態を示している。但し、後羽根ユニット２を走行させるために作動する駆動レバー３以外の駆動バネやチャージ機構等は便宜上省略されている。また、先羽根ユニット、及び、先羽根ユニットを走行させるための駆動機構も便宜上省略されているが、その機構と構成は後羽根ユニット２、及び後幕の駆動機構と同様である。
【００２０】
地板１は撮影時には被写体からの光束が通過することができる開口部１ａを有し、開口部１ａを通過した光束は不図示の光学ローパスフィルターを介して不図示の撮像素子に入射する。また、地板１には円弧状の長穴１ｂが形成されており、その円弧の中心部付近には軸１ｃが設置されている。この軸１ｃには、駆動レバー３が回転可能に取り付けられている。
【００２１】
また、駆動レバー３には駆動ピン３ａが設けられ、駆動ピン３ａ部で羽根アーム４に設けた穴４ａと係合している。また、この駆動レバー３は、走行準備完了時点では、おのおの図示していない駆動バネによって羽根の走行方向に付勢され、周知の手段によってこの状態を保持している。
【００２２】
そして、後羽根ユニット２は、シャッター羽根群６、７、８、９と、一対の羽根アーム４、５と、シャッター羽根群６、７、８、９毎に一対の羽根アーム４，５間の接続部材１８、１９、２０、２１を連結ピン１０〜１７を介して連結し平行リンクを形成している。この中で、シャッター羽根群６、７、８、９は各々の連結ピン１０〜１７を加締める事により固着締結されている。また、接続部材１８、１９、２０、２１は、一対の羽根アーム４、５を介して各シャッター羽根６、７、８、９と奥行き方向で離して配置し、やはり各々の連結ピン１０〜１７を圧入することで固着締結されている。さらに羽根アーム４、５は、各連結ピン１０〜１７部で、各シャッター羽根６、７、８、９と各々の接続部材１８〜２１に挟まれた位置で各連結ピン１０〜１７と羽根アーム４、５間で回転可能に係合されている。
【００２３】
上述のように構成された後羽根ユニット２は、羽根アーム４、５に設けた穴４ｂ、５ａと地板１に配置された軸１ｄ、１ｅに各々係合し、回転可能に支持されている。
【００２４】
後羽根ユニット２の走行機構は、駆動レバー３を駆動バネ（不図示）の付勢力により軸１ｃを中心に時計廻りへ回転させる。この際、駆動レバー３に設けられた駆動ピン３ａと４ａ穴で係合された羽根アーム４が同時に４ｂ部を中心に時計廻りに回転する。さらにその先の羽根アーム４と連結されて平行リンクが形成されたシャッター羽根群６、７、８、９が上（重畳状態）から下（展開状態）方向へ走行する。その後、駆動レバー３に設けられた駆動ピン３ａが地板１に設けた円弧状の長穴１ｂの端面１ｆにブチルゴム等弾性材からなる緩衝部材（不図示）を介して当接することに伴い後羽根ユニット２は走行完了する。
【００２５】
尚、上記機構はすべて周知の手段によりなされる。
【００２６】
次に、本発明の機構について図１から図７により説明する。図１から図７は、図８に示すシャッター装置１００の後羽根ユニット機構部詳細図である。この中で、図１、３、５は、平面図であり、図２は図１のＡ−Ｂ断面、図４は図３のＡ−Ｂ断面、図６は図５のＡ−Ｂ断面で、各図とも、シャッター羽根６と、それに付随する羽根アーム５と、接続部材１８と、連結ピン１１を示す図である。図７は図５のＢ−Ｃ断面で、シャッター羽根６と、それに付随する羽根アーム４、５と、接続部材１８と、連結ピン１０、１１を示す図である。また、図１、２は後羽根ユニット２を走行させる前の準備完了状態を示す。図３、４は、後羽根ユニット２が走行完了する直前で羽根アーム５に設けた突起部５ｂ、及び接続部材１８に設けた突起部１８ａにより、シャッター羽根６と羽根アーム５、及び接続部材１８の間隔が狭まる前の状態を示す。図５、６、７は図３、４の状態の後、羽根アーム５、及び、接続部材１８に設けた突起部１８ａにより、シャッター羽根６と羽根アーム５、及び接続部材１８の間隔が狭まった状態で後羽根ユニットが走行完了する状態を示す。
【００２７】
以下、詳細に説明するが、わかりやすくするために、シャッター羽根群６、７、８、９のうち、露光スリットを形成するシャッター羽根６と、それに付随する羽根アーム４、５と、接続部材１８と、連結ピン１０、１１を中心に説明する。
【００２８】
まず、図１、２に示す後羽根ユニット２を走行させる前の準備完了状態において、連結ピン１１は、一方の端部１１ａを加締めることでシャッター羽根６が固着締結されている。さらに連結ピン１１のもう一方の端部１１ｂは接続部材１８の穴に圧入することで接続部材１８が固着締結されている。そして連結ピン１１の中間部は、両端部にあるシャッター羽根６と接続部材１８を離すようにしながら羽根アーム５を、穴部５ａで連結ピン１１と回転可能なように各々隙間を持って配置されている。また、羽根アーム５には円弧状の突起部５ｂと、接続部材１８にも同様に円弧状の突起部１８ａが形成され、各々の突起部５ｂ、１８ａは、後幕ユニット２の走行完了する図５の状態のときに、図６のようにお互いが重なる位置で、かつ、対向するように設けられている。
【００２９】
各部材の材質は、シャッター羽根６は厚さ約０．１ｍｍの超ジュラルミン板やＰＥＴ板やカーボンファイバーを母材に表面に黒色顔料を含む塗料により塗装された材料からなる。連結ピン１１はＳＵＳ材を母材に表面を化学ニッケルメッキされた材料からなる。また、羽根アーム５は厚さ０．１２ｍｍのＳＵＳ材からなり、接続部材１８は厚さ０．１ｍｍのＳＵＳ材１８ｂと厚さ０．１５のポリカーボネート板材１８ｃを貼り合せた積層材からなっている。
【００３０】
尚、もう一方の羽根アーム４側にある連結ピン１０部についても、アーム４、及び、接続部材１８に突起部は形成されていないが、それ以外は同様の構成である。さらに、シャッター羽根７、８、９と、それに付随される接続部材１９、２０、２１と、羽根アーム４、５と、連結ピン１２〜１７についても、上述のようなシャッター羽根６と、それに付随される接続部材１８と、羽根アーム４、５と、連結ピン１０、１１と同じ構成である。
【００３１】
次に、上述のように構成された後羽根ユニット２において、図１、２の状態から駆動機構（不図示）により走行開始させる。そこから図３、４に至る位置までは、羽根アーム５は隣接するシャッター羽根６と、接続部材１８、及び回転中心にある連結ピン１１とは適度なクリアランスを有するのでスムーズに作動し走行することができる。
【００３２】
そして図３、４に示す羽根アーム５の円弧状の突起部５ｂと、接続部材１８の円弧状の突起部１８ａが、お互いに対向して重なるために当接しはじめる位置に至るので、シャッター羽根６にもその際の衝撃で若干振動が伝わる。但し、シャッター羽根６の露光スリットを形成する先端部６ａは、図８に示す地板１の開口部の下端１ｇを通過した後であり、シャッターの露出精度等への影響が現れることは無い。
【００３３】
その後、後羽根ユニット２は図８に示す駆動レバー３に設けられた駆動ピン３ａが緩衝部材（不図示）を介して地板１に設けた円弧状の長穴１ｂの端面１ｆに設けられた緩衝材（不図示）に衝突することに伴い、図５、６、７に示す走行完了位置に到達する。その瞬間は、羽根アーム４側は図８に示す穴４ａと駆動ピン３ａで係止されているので、反動で反対方向である図５に示す上側（矢印Ｄ）に走行エネルギーを持って動くが、羽根アーム５側は羽根アーム５とシャッター羽根６の慣性力等により下側（矢印Ｅ）へ動く。これによって、シャッター羽根６と接続部材１８には連結ピン１０と１１の間で相対位置を変化させようとする力による引張り応力が発生する。また、直後には更に反動で、図７に示すように羽根アーム４側と羽根アーム５側には各々反対の向き（矢印Ｆ、Ｇ）にもエネルギーを持って動き、シャッター羽根６と接続部材１８には連結ピン１０と１１の間で圧縮応力が発生する。このように、連結ピン１０と１１の相対距離の増減による振動により、結果的に連結ピン１０と１１のシャッター羽根６、及び接続部材１８との各々の固着締結部にも引張り応力と圧縮応力が繰り返して発生し、時間とともに振幅して最終的に減衰して停止する。
【００３４】
しかし、このような状態においても後羽根ユニット２は、連結ピン１０、１１は、一方の端部１０ａ、１１ａを加締めることでシャッター羽根６が固着締結され、もう一方の端部１０ｂ、１１ｂは接続部材１８の穴に圧入することで接続部材１８が固着締結されている。さらに連結ピン１０、１１の中間部は、両端部にあるシャッター羽根６と接続部材１８を離すようにしながら羽根アーム５が穴部で連結ピン１０、１１と回転可能なように各々隙間を持って配置されている。このため、図７に示すように連結ピン１０、１１部での力の作用点は、中間部である羽根アーム４、５部の向き（矢印Ｆ、Ｇ）に対し、両端のシャッター羽根６部と接続部材１８部は逆向きの力が分散して、かつ、対称的に働く。上述によって、図７に示すような走行完了毎のシャッター羽根６、及び羽根アーム５の曲げ応力による変形量は小さくなる。また、連結ピン１０、１１部に発生する応力も一部に集中せずに分散されることで、シャッター羽根６自体や連結ピン１０、１１のシャッター羽根６との各々の固着締結部の疲労破壊の発生回数を大きく伸ばせることができる。
【００３５】
また同時に、羽根アーム５の円弧状の突起部５ｂと、接続部材１８の円弧状の突起部１８ａが、お互いが重なる位置で対向し、シャッター羽根６と羽根アーム５、及び接続部材１８の間隔が狭まる。これにより、図６における後羽根ユニット２の左右方向の振動量を抑制でき、制動状態でのバウンド安定時間も短くすることができる。
【００３６】
さらに、接続部材１８は、厚さ０．１５ｍｍのＳＵＳ材１８ｂと厚さ０．１５のポリカーボネート板材１８ｃとの弾性係数、及び減衰能の異なる２種を貼り合せた積層材からなっているので、連結ピン穴の相対距離の増減による振動の減衰能力が大きくなる。これにより、さらに図６における後羽根ユニット２の左右方向の振動量を抑制でき、制動状態でのバウンド安定時間も短くすることができる。
【００３７】
ただし、シャッター羽根６と羽根アーム４，５と接続部材１８の各々のクリアランスと、羽根アーム４に設けた突起５ｂと接続部材１８に設けた突起１８ａの突起量は、材質や大きさに応じて適切に設定しなければならない。
【００３８】
上述のように、シャッターの後羽根ユニット２の走行完了時に生じる衝撃によるシャッター羽根６や羽根アーム４、５の曲げ応力を容易に生じ難くすることで、後羽根ユニット２を構成する各所に生じる応力を分散低減して耐久性を向上させることができる。またシャッター羽根群の振動を抑制できることで、遮光性の向上と、バウンドの低下や安定時間を短縮して次の露光動作のための作動準備完了状態への移行時間を短くすることができる。
【００３９】
以上、本発明の好ましい実施形態について後羽根ユニットの一部について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、後幕ユニットでの他の羽根部分についても適用できる。さらに、先羽根ユニットについても同様な構成で適用できることなど、その要旨の範囲内で種々の変形、及び変更が可能である。
【符号の説明】
【００４０】
１  シャッター地板、１ａ  開口部、１ｂ  円弧状の長穴、
１ｃ  駆動レバー３の回転軸、１ｄ  羽根アーム４の回転軸、
１ｅ  羽根アーム５の回転軸、１ｆ  円弧状の長穴１ｂの端面、１ｇ  開口部の下端、
２  後羽根ユニット、３  駆動レバー、３ａ  駆動ピン、４  羽根アーム（駆動側）、
４ａ  駆動ピン３ａとの係合穴、４ｂ  羽根アーム４の回転穴（軸１ｄとの係合穴）、
５  羽根アーム（従動側）、５ａ  軸１ｅとの係合穴、５ｂ  羽根アーム５の突起部、
６，７，８，９  シャッター羽根群、１０〜１７  連結ピン、
１０ａ，１１ａ  シャッター羽根６と連結ピン１０、１１との固着締結部、
１０ｂ，１１ｂ  接続部材１８と連結ピン１０、１１との固着締結部、
１８〜２１  接続部材、１８ａ  接続部材の突起部、
１８ｂ  接続部材１８のうちのＳＵＳ材、
１８ｃ  接続部材１８のうちのポリカーボネート板材、
１００  フォーカルプレーンシャッター
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
2017097126.tif 000009
【図８】
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