(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定の幅で長手形状に形成された遮光羽根を複数枚重ねて配置し、各遮光羽根を駆動して露光開口上で遮蔽・退避を行なわせる駆動手段を備えたフォーカルプレンシャッタ装置において、
各遮光羽根はその長手方向と約４５°の方向に整列した繊維で補強された樹脂層を芯部とし、同じく長手方向とほぼ平行に整列した繊維で補強された樹脂層を表皮部として該芯部の両面に重ねた三層構造を有し、
互いに隣り合う遮光羽根の芯部は繊維の整列方向が互いにほぼ直交していることを特徴とする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及びこれに使う遮光羽根に関する。より詳しくは、炭素繊維によって強化されたプリプレグシートを重ねた多層構造を有する積層板を遮光羽根に用い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】
図５は、フォーカルプレンシャッタ装置に組み込まれる遮光羽根の一例を示す。遮光羽根１０はある幅寸法及び長手寸法を有するほぼ長尺型の形状であり、その一端部には固定用の一対の連結穴２０が形成されている。
【０００３】
図６は、図５に示す遮光羽根をフォーカルプレンシャッタ装置に組み込んだ例を示す。シャッタ基板１１の中央部には長方形の開口１２（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１０が互いに部分的に重なり合って露光開口１２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。各シャッタ羽根の先端部は羽根押さえ１４によって不要な動きを規制されている。基板１１の左端部には１組のアーム１５及び１６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１０はその先端部において１組のアーム１５及び１６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１５には長穴１７が設けられており、主アーム１５の回動に伴う長穴１７の移動軌跡に沿って長溝１８が基板１１に設けられている。なお、図示しないが長穴１７には、長溝１８を介して基板１１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１１に設けられた長溝１８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１７において駆動ピンと係合している主アーム１５及びこれと連動する従アーム１６は上方に回動する。この回動により先羽根１０は上方（遮光羽根の幅方向）に縦走り走行し開口１２を開放する。次いで図示しない後羽根群が縦走り走行し開口１２を遮蔽し露光が終了する。
【０００４】
フォーカルプレンシャッタ用の遮光羽根は露光時開口（フォーカルプレン）に沿って高速で走行し瞬時に大きな衝撃力を伴って停止される。従って、遮光羽根は軽量であるとともに強い剛性が要求される。それ故、遮光羽根としては係る要求特性を備えた板材料が用いられる。実開昭６０−１４００３４号公報には、遮光羽根の一例として、炭素繊維で補強されたプラスチックシートの単層板が開示されている。この強化プラスチックシートは、一方向に揃えて密に薄板状に整列された炭素繊維を含浸樹脂で固めたマトリクス構造を有する。係る炭素繊維強化プラスチックシートは軽量であり且つ強い剛性を有する点に特徴がある。しかしながら、繊維の整列方向に沿った腰の強さ（剛性）は十分であるが、その直交方向に沿った腰の強さは必ずしも要求特性を満たすものではない。
【０００５】
この点を改良したものとして実開昭６０−６３８２５号公報には、積層構造を有する炭素繊維強化プラスチックシート材を用いた例が開示されている。この積層構造を図７に示す。この例によれば、フォーカルプレンシャッタ装置用の遮光羽根は、炭素繊維１０１を一方向に密に敷き並べマトリクス樹脂１０２で固着した３枚のプラスチックシートを、順次その繊維の方向がほぼ直角になる様に重ねて貼り合わせた積層薄板で形成されている。３枚のプラスチックシートは中間の芯部１０４とその両側の表皮部１０３，１０５とに対応している。係る三層構造においては、各層に含まれる炭素繊維の整列方向が互いに直交しているので、少なくとも遮光羽根の幅方向及び長手方向に対してはある程度の剛性を備えている。
【０００６】
その他、様々な構造を有する遮光羽根が従来から提案されている。例えば、特開昭５９−６１８２７号公報には、中空部分を有する芯部及び表皮部からなる複合部材で構成された光制御装置用の遮光羽根が開示されている。前記芯部または表皮部の少なくとも一方が炭素繊維の連続繊維で強化された樹脂からなる。特開昭６３−１７４３５号公報には、合成樹脂に対して０．５〜１５重量％のカーボンブラックを含み炭素繊維目付が７ないし１５０ｇ／ｍ2 の一方向配向熱硬化性樹脂プリプレグのシート三層以上を厚さ方向の中立面に対して対称に交差積層し硬化してなる総厚２０〜１５０μｍの極薄の炭素繊維強化熱硬化性樹脂性カメラ用シャッタ羽根が開示されている。実開平４−６１３２３号公報には、一方向に連続する多数の炭素繊維を合成樹脂で内包してなる強化樹脂シートを３枚以上積層して形成され、前記強化樹脂シートの各々の炭素繊維の方向が３６０°÷前記強化樹脂シート数×２で求められる角度で交差して積層されたことを特徴とするカメラ用遮光羽根が開示されている。特開平５−１３４２８９号公報には、所定の整列方向に沿って密に敷き並べられた炭素繊維をマトリクス樹脂にて固定したプリプレグシートを重ねて硬化した多層構造を有するとともに、各プリプレグシートの炭素繊維整列方向がほぼ等しい鋭角度間隔で配向した等方的剛性構造を有する積層板からなるカメラ用遮光羽根が開示されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
フォーカルプレンシャッタ装置用の遮光羽根は高速走行するので軽量で且つ高い剛性が要求されており、上述した種々の材料改善が図られている。ところで、ほぼ長尺形状をした遮光羽根は複数枚が重ねられてフォーカルプレンシャッタ装置に組み込まれる。これらの遮光羽根が露光開口（フォーカルプレン）に沿って高速走行しかつ急速停止する。大きな制動が掛かるので各遮光羽根は停止時に撓む可能性がある。互いに重なり合った遮光羽根がそれぞれ撓むと隣り合う羽根の間に隙間が生じ漏光の恐れがある。従来、遮光羽根の撓みを防ぐ為、単体としての剛性の改善を目的とした材料開発が上述した様に進められている。しかし、実際にはフォーカルプレンシャッタ装置に複数の遮光羽根が組み込まれ、撓みにより隣り合う遮光羽根の間に生じた隙間からの漏光が問題となる。この漏光を防ぐ為には、遮光羽根単体の材料特性だけでなく、隣り合う遮光羽根の相対的な材料特性にも注意を払う必要がある。この点に関し、従来何ら特別な対策が施されておらず、解決すべき課題となっている。
【０００８】
【課題を解決する為の手段】
上述した従来の技術の課題を解決する為に以下の手段を講じた。即ち、本発明に係るフォーカルプレンシャッタ装置は基本的に、所定の幅で長手形状に形成された遮光羽根を複数枚重ねて配置し、各遮光羽根を駆動して露光開口上で遮蔽・退避を行なわせる駆動手段を備えている。特徴事項として、各遮光羽根はその長手方向と約４５°の方向に整列した繊維で補強された樹脂層を芯部とし、同じく長手方向とほぼ平行に整列した繊維で補強された樹脂層を表皮部として該芯部の両面に重ねた三層構造を有し、互いに隣り合う遮光羽根の芯部は繊維の整列方向（繊維方向）が互いにほぼ直交している。
【０００９】
本発明によれば、１枚目の遮光羽根は、芯部の繊維方向が羽根の長手方向に対して約４５°となっている。この１枚目の遮光羽根に重なる２枚目の遮光羽根は、芯部の繊維方向が１枚目の羽根の芯部の繊維方向に対してほぼ直交している。３枚目以降の遮光羽根も同様に、芯部の繊維方向が隣の遮光羽根の芯部の繊維方向に対してほぼ直交させる。係る構成により、制動時に遮光羽根が撓んだ場合でも、遮光羽根同志が撓みを打ち消す様な剛性を保つことができる。
【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は本発明に係るフォーカルプレンシャッタ装置及び遮光羽根の構造を示す模式図である。（Ａ）に示す様に、本フォーカルプレンシャッタ装置は所定の幅で長手形状に形成された遮光羽根１０ａ，１０ｂを複数枚重ねて配置し、各遮光羽根１０ａ，１０ｂを幅方向に沿って走行させて露光開口１２で遮蔽・退避を行なわせる駆動手段を備えている。図では、駆動手段の一部として各遮光羽根１０ａ，１０ｂに係合した主アーム１５及び従アーム１６を示してある。図１の（Ａ）に示したフォーカルプレンシャッタ装置の構造及び動作は基本的に図６に示したフォーカルプレンシャッタ装置と同様であり、対応する部分には対応する参照番号を付して理解を容易にしている。本実施形態では、５枚の遮光羽根を重ねてフォーカルプレンシャッタ装置に組み込んでおり、説明の都合上奇数番目の遮光羽根を１０ａで表わし、偶数番目の遮光羽根を１０ｂで表わしている。但し、遮光羽根の枚数は図示の例に限られるものではない。
【００１１】
（Ｂ）は、互いに重なって配された５枚の遮光羽根１０ａ，１０ｂの構造を模式的に表わしたものである。各遮光羽根１０ａ，１０ｂはその長手方向と約４５°の方向に整列した繊維１０１で補強された樹脂層を中間の芯部１０４とし、同じく長手方向とほぼ平行に整列した繊維１０１で補強された樹脂層を表皮部１０３，１０５として中間の芯部１０４の両面に重ねた三層構造を有する。互いに隣り合う遮光羽根１０ａ，１０ｂの芯部１０４，１０４は繊維１０１の整列方向が互いにほぼ直交している。上から順に見て１枚目の遮光羽根１０ａは表皮部１０３の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行で、芯部１０４の繊維方向が羽根の長手方向に対して約４５°で、対称となる表皮部１０５の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行となっている。２枚目の遮光羽根１０ｂは、表皮部１０３，１０５の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行で、芯部１０４の繊維方向が１枚目の遮光羽根１０ａの芯部１０４の繊維方向に対してほぼ直交している。以下同様に、３枚目の遮光羽根１０ａは表皮部１０３，１０５の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行で、芯部１０４の繊維方向が２枚目の遮光羽根１０ｂの芯部１０４の繊維方向に対してほぼ直交している。４枚目の遮光羽根１０ｂは、表皮部１０３，１０５の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行で、芯部１０４の繊維方向が３枚目の遮光羽根１０ａの芯部１０４の繊維方向に対してほぼ直交している。５枚目の遮光羽根１０ａは、表皮部１０３，１０５の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行で、芯部１０４の繊維方向が４枚目の遮光羽根１０ｂの芯部１０４の繊維方向に対してほぼ直交している。
【００１２】
１枚の遮光羽根１０ａ又は１０ｂは、３枚の所謂プリプレグシートを重ねて硬化した多層構造を有する。３枚のプリプレグシートは中間の芯部１０４とその両側の表皮部１０３，１０５に対応している。各プリプレグシートは基本的に同一の構造を有する。即ち、所定の整列方向に沿って密に敷き並べられた炭素繊維１０１をマトリクス樹脂にて固定したものである。プリプレグシートはマトリクス樹脂が半硬化状態にある。従って、プリプレグシートを重ねて加圧加熱することにより完全に硬化し化学的に安定した積層板を得ることができる。プリプレグシートを製造するには、例えば予め切断された炭素繊維の束をほぐして平面に並べ、これを含浸樹脂で固定すればよい。あるいは、連続して流れる炭素繊維の束を所定の機械的手段を通して繊維毎に分離整列させ、下流において平面的に整列した炭素繊維と樹脂フィルムを貼り合わせてもよい。更に好ましくは、炭素繊維の配列の均一性に優れ且つ厚みの小さいプリプレグシートを製造する為に以下の方法もある。即ち、まず炭素繊維からなる連続糸を回転ドラムの円周面に沿って所定のピッチで巻回することにより周期的に配列した連続糸からなる円筒生地層を形成する。続いて、この円筒生地層をマトリクス樹脂にて固定し円筒プリプレグを形成した後、この円筒プリプレグを軸方向に沿って切断し回転ドラムから剥離してシート状に成形する。
【００１３】
尚、補強部材としては一般に炭素繊維で強化されたものを用いているが、これに代えてポリパラフェニレンベンゾビスオキサゾール（ＰＢＯ）の繊維で強化されたものを用いてもよい。ＰＢＯ繊維は剛直で極めて直線性の高い分子構造を持つ液晶を紡糸した繊維である。ＰＢＯ繊維はパラ系アラミド繊維の２倍以上の強度、弾性率を有し、更に耐熱性、難燃性においても既存の有機繊維の中で最高の特性を有している。尚、ＰＢＯ繊維は例えば商標名ＺＹＬＯＮとして東洋紡株式会社から市販されている。
【００１４】
図２は、フォーカルプレンシャッタ装置に組み込まれた従来の遮光羽根の構造を模式的に表わしたものである。理解を容易にする為、図１の（Ｂ）に示した遮光羽根と対応する部分には対応する参照番号を付してある。５枚の遮光羽根１０は全て、表皮部１０３の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行で、芯部１０４の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ直交し、対称となる表皮部１０５の繊維方向が羽根の長手方向に対してほぼ平行である。
【００１５】
図３は、図２に示した従来の遮光羽根を組み込んだフォーカルプレンシャッタ装置において、制動時に各羽根１０が撓んだ状態を模式的に表わしたものである。図示する様に、各羽根１０が高速走行した後制動が掛かり急速停止すると、その衝撃で各遮光羽根１０は長手方向に沿って波打つ様に撓む。従来例の場合、各遮光羽根１０の剛性が効く方向（双頭矢印で示す）が全て長手方向となっている為、隣り合う遮光羽根１０の間に大きな隙間ができてしまう。これが、フィルムの感光原因になる。尚、双頭矢印で示す遮光羽根の剛性が効く方向は、表皮部に含まれる繊維の整列方向と平行である。
【００１６】
図４は、本発明に係る遮光羽根がフォーカルプレンシャッタ装置の制動時に撓んだ時の状態を示す平面図である。制動時に遮光羽根１０ａ，１０ｂが撓んだ場合でも、羽根同志が撓みを打ち消す様な剛性（双頭矢印で示す）を保つことができる。即ち、奇数番の遮光羽根１０ａと偶数番の遮光羽根１０ｂとでは、芯部に含まれる繊維の整列方向が長手方向に対して４５°で且つ互いに直交している。この為、隣り合う遮光羽根１０ａ，１０ｂ同志では双頭矢印で示す剛性の方向が互いに交差しており、遮光羽根同志が撓みを打ち消す様に作用する。従って、フォーカルプレンシャッタ装置全体として見た場合、制動時の遮光羽根の撓みを減らすことができる為、遮光羽根間からの再露出を抑制することができるとともに、耐久性も向上する。
【００１７】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、遮光羽根を複数枚組み込んだフォーカルプレンシャッタ装置において、１枚目の羽根は芯部の繊維方向が羽根の長手方向に対して約４５°で、１枚目の羽根に重なる２枚目の羽根は、芯部の繊維方向が１枚目の羽根の芯部の繊維方向に対してほぼ直交し、３枚目以降の羽根も同様に、芯部の繊維方向は重なる羽根の芯部の繊維方向に対してほぼ直交する。係る構成により、制動時に羽根が撓んだ場合でも、羽根同志が撓みを打ち消す様な剛性を保つことができる。この結果、制動時の羽根の撓みを減らすことができ、耐久性が向上するとともに、羽根間からの再露出を抑制することが可能である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るフォーカルプレンシャッタ装置及び遮光羽根を示す模式図である。
【図２】従来の遮光羽根を示す模式図である。
【図３】従来のフォーカルプレンシャッタ装置の動作状態を示す模式図である。
【図４】本発明に係るフォーカルプレンシャッタ装置の動作状態を示す模式図である。
【図５】従来の遮光羽根を示す斜視図である。
【図６】従来のフォーカルプレンシャッタ装置の構成を示す平面図である。
【図７】従来の遮光羽根の構造を示す分解図である。
【符号の説明】
１０・・・遮光羽根、１０ａ・・・遮光羽根、１０ｂ・・・遮光羽根、１２・・・開口、１５・・・主アーム、１６・・・従アーム、１０１・・・炭素繊維、１０２・・・マトリクス樹脂、１０３・・・表皮部、１０４・・・芯部、１０５・・・表皮部
【図１】
0004131761.tif 000002
【図２】
0004131761.tif 000003
【図３】
0004131761.tif 000004
【図４】
0004131761.tif 000005
【図５】
0004131761.tif 000006
【図６】
0004131761.tif 000007
【図７】
0004131761.tif 000008