(57)【要約】【課題】連結部分の摩耗を効果的に抑制したシャッタ装置を提供する。【解決手段】  光束を透過させる開口部４０ａの少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部材４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄと、前記遮蔽部材４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄを移動させるように回動するアーム部材４６，４８，６０，６２を有し、当該アーム部材４６，４８，６０，６２に回動自在に連結される連結部材５０〜５７，６４〜７１が、金属射出成形によって作製されていることを特徴とするシャッタ装置。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光束を透過させる開口部の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部材と、
前記遮蔽部材を移動させるように回動するアーム部材を有し、
当該アーム部材に回動自在に連結される連結部材が、金属射出成形によって作製されていることを特徴とするシャッタ装置。
【請求項２】
前記金属射出成形に使用される金属粉末の粒径が５μｍ以下であることを特徴とする請求項１に記載のシャッタ装置。
【請求項３】
前記連結部材は、前記遮蔽部材を前記アーム部材に連結する加締ピンであることを特徴とする請求項１または２に記載のシャッタ装置。
【請求項４】
前記金属射出成形に使用される金属粉末は、ステンレス、チタン合金、Ｃｒ−Ｍｏ合金の少なくとも一つを含むこと特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載のシャッタ装置。
【請求項５】
前記連結部材は前記アーム部材を貫通する円柱部を有しており、
前記円柱部の直径は１．０〜８．０ｍｍであることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のシャッタ装置。
【請求項６】
前記連結部材は、前記アーム部材を貫通する円柱部と、前記アーム部材を貫通後に折曲されて前記アーム部材に連結される足部とを有することを特徴とする請求項１〜５のいずれかに記載のシャッタ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれかに記載のシャッタ装置を有するカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ装置に関し、より詳細にはシャッタ装置に使用される連結部材を改良したシャッタ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ等の撮影機器に使用されるシャッタ装置としては、露光窓の近傍に配置された遮光羽根を移動させることによって、露光窓を遮蔽もしくは開放するものが知られている。遮蔽羽根を移動させる機構としては、様々なものが採用されているが、たとえば、回動するアーム部材と、当該アーム部材に回動自在に連結される連結部材を用いる機構などが挙げられる。
【０００３】
このようなシャッタ装置では、シャッタのレリーズ回数が増すとともに、アーム部材と連結部材との間の摩耗が進行し、シャッタ精度が劣化するという問題が発生していた。特に、デジタルカメラ等に搭載されるシャッタ装置では、フィルム消費の問題から解放されるため、必然的にシャッタレリーズ回数が多くなり、耐久性の向上が不可欠となっている。また、摩耗によって発生する摩耗粉が撮像素子等に堆積し、撮影映像に悪影響を及ぼすという問題も発生していた。
【０００４】
このような問題に対する従来技術としては、例えば、羽根ダボに対して摺動可能に係合してシャッタ羽根を開閉作動する羽根アームにおいて、金属を加工して作製される羽根ダボおよび羽根アームを化学研磨処理し、羽根ダボにはさらに金属メッキ等を施す技術が知られている（特許文献１等参照）。
【０００５】
しかしこのような従来技術では、羽根ダボ等の連結部材について、化学研磨やメッキ等の表面処理を行う必要があるため、製造に手間がかかり生産性に問題がある上に、材料面および製造工程面の双方からコスト高となっていた。
【特許文献１】特開２００４−３２５５５３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、このような実情に鑑みてなされ、その目的は、連結部分の摩耗を効果的に抑制したシャッタ装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するために、本発明に係るシャッタ装置（２０）は、
光束を透過させる開口部（４０ａ）の少なくとも一部を遮蔽する遮蔽部材（４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄ）と、
前記遮蔽部材（４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄ）を移動させるように回動するアーム部材（４６，４８，６０，６２）を有し、
当該アーム部材（４６，４８，６０，６２）に回動自在に連結される連結部材（５０〜５７，６４〜７１）が、金属射出成形によって作製されていることを特徴とする。
【０００８】
また、例えば、本発明に係るシャッタ装置（２０）は、前記金属射出成形に使用される金属粉末の粒径が５μｍ以下であってもよい。
【０００９】
また、例えば、前記金属射出成形に使用される金属粉末は、ステンレス、チタン合金、Ｃｒ−Ｍｏ合金の少なくとも一つを含んでいてもよい。
【００１０】
また、例えば、前記連結部材（５０〜５７，６４〜７１）は前記アーム部材（４６，４８，６０，６２）を貫通する円柱部（６８ｂ）を有しており、前記円柱部（６８ｂ）の直径は１．０〜８．０ｍｍであってもよい。
【００１１】
また、例えば、前記連結部材（５０〜５７，６４〜７１）は、前記アーム部材（４６，４８，６０，６２）を貫通する円柱部（６８ｂ）と、前記アーム部材（４６，４８，６０，６２）を貫通後に折曲されて前記アーム部材（４６，４８，６０，６２）に連結される足部（６８ａ）とを有するものであってもよい。
【００１２】
なお上述の説明では、本発明をわかりやすく説明するために実施形態を示す図面の符号に対応づけて説明したが、本発明は、これに限定されるものでない。後述の実施形態の構成を適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替させてもよい。さらに、その配置について特に限定のない構成要件は、実施形態で開示した配置に限らず、その機能を達成できる位置に配置することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明を、図面に示す実施形態に基づき説明する。
図１は、本発明の一実施形態に係るシャッタ装置を備えたカメラの概略断面図、
図２は、本発明の一実施形態に係るシャッタ装置の露光動作前の状態を表す平面図、
図３は、図２に示すシャッタ装置の露光動作後の状態を表す平面図、
図４は、図２または図３に示すシャッタ装置を構成するシャッタ羽根の動作を説明した模式図、
図５は、本発明の一実施形態に係るシャッタ装置の要部拡大断面図、
図６は、本発明の一実施形態に係るシャッタ装置に用いる連結部材の概略平面図である。
実施形態
【００１４】
図１は、本発明の一実施形態に係るシャッタ装置２０が搭載された一眼レフカメラのカメラボディ４を示したものである。カメラボディ４の筐体６には開口部８が形成されており、開口部８の周辺にはレンズマウント１０が形成されている。撮影時には、開口部８を覆うように交換レンズ（不図示）が設置され、交換レンズによって導かれた撮影光が、筐体６内部に導入される。
【００１５】
筐体６内部には、クイックリターンミラー１２，ファインダスクリーン１４、ペンタプリズム１６、接眼レンズ１８、シャッタ装置２０、光学ローパスフィルタ２２および記録媒体３０等が具備してある。撮影の際には、クイックリターンミラー１２がはねあがることにより撮影光の光路上から退避し、さらに、シャッタ２０を開くことによって、撮影光が記録媒体３０上に導かれる。なお、本実施形態の一眼レフカメラは、記録媒体３０として撮像素子を使用したデジタルカメラであるが、本願発明はこれに限られず、フィルム式カメラであってもよい。
【００１６】
図２は、シャッタ装置２０の露光動作前の状態を表す平面図である。シャッタ装置２０は、開口４０ａが形成された基板４０を有しており、先幕４２および後幕４４が、開口４０ａに対して開閉自在に配置してある。図２に示す露光動作前の状態では、先幕４２は、開口４０ａを遮蔽するように展開しているのに対して、後幕４４は、開口４０ａの上方で折り畳まれている。
【００１７】
先幕４２は、複数（本実施形態では４枚）のシャッタ羽根４２ａ〜４２ｄから構成されている。各シャッタ羽根４２ａ〜４２ｄは、第１主動アーム４６および第１従動アーム４８に、加締ピン５０〜５７を介して回動可能に連結されており、４枚のシャッタ羽根が連動して動作するようになっている。
【００１８】
第１主動アーム４６および第１従動アーム４８は、基板４０に植設された軸Ｘ１，Ｘ２に対して、回動可能に連結されている。さらに第１主動アーム４６の孔４６ａには、不図示の駆動部からの駆動力を受け、基板上のガイド孔４０ｂに沿って移動できる駆動ピン５８が回動可能に取り付けられている。
【００１９】
図３は、図１に示すカメラに搭載されたシャッタ装置２０の露光動作直後の状態を表す平面図である。図３に示す露光動作直後の状態では、先幕４２は、開口４０ａの下方で折り畳まれているのに対して、後幕４４は、開口４０ａを遮蔽するように展開している。
【００２０】
後幕４４は、先幕４２と同様に、複数（本実施形態では４枚）のシャッタ羽根４４ａ〜４４ｄから構成されている。各シャッタ羽根４４ａ〜４４ｄは、第２主動アーム６０および第２従動アーム６２に、加締ピン６４〜７１を介して回動可能に連結されており、４枚のシャッタ羽根４４ａ〜４４ｄが連動して動作するようになっている。
【００２１】
第２主動アーム６０および第２従動アーム６２は、基板４０に植設された軸Ｘ３，Ｘ４に対して、回動可能に連結されている。さらに第２主動アーム６０の孔６０ａには、不図示の駆動部からの駆動力を受け、基板上のガイド孔４０ｃに沿って移動できる駆動ピン７２が回動可能に取り付けられている。
【００２２】
シャッタ装置２０による露光動作では、まず図２に示す先幕４２が、第１主動アーム４６に連結された駆動ピン５８からの力を受けて、下方に移動しながら折り畳まれ、図３に示すように開口４０ａを開放する。次に、先幕４２が下方に移動を開始してから所定時間後に、図２に示す後幕４４が、第２主動アーム６０に連結された駆動ピン７２からの力を受けて移動を開始する。後幕４４は、下方に移動しながら展開することによって、図３に示すように開口４０ａを遮蔽する。したがって、先幕４２が下方に移動を開始してから、後幕４４が下方に移動を開始するまでの前記所定時間によって、露光動作による露光時間が決定される。
【００２３】
図４〜図６を用いて、シャッタ羽根４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄと、主動アーム４６，６０および従動アーム４８，６２との連結部分の構成について説明する。図４は、シャッタ装置２０を構成する部材のうち、後幕４４のシャッタ羽根４４ａと、当該シャッタ羽根４４ａが連結される加締ピン６４，６８と、第２主動アーム６０および第２従動アーム６２と、基板４０の開口４０ａとを図示したものであり、他の部材は図示を省略している。
【００２４】
図４に示すように、シャッタ羽根４４ａは、露光動作において、開口４０ａ上方の位置（シャッタ羽根４４ａを鎖線で表示）から、開口４０ａ下部の位置（シャッタ羽根４４ａを破線で表示）まで移動する。すなわち、シャッタ羽根４４ａと、第２主動アーム６０および第２従動アーム６２とは、軸Ｘ３，Ｘ４および加締ピン６４，６８を回転ジョイントとする平行リンク機構を構成している。
【００２５】
図６に示すように、シャッタ羽根４４ａと第２従動アーム６２とを連結している加締ピン６８は、略円柱形状の座部６８ｂの一方の端部に、外周方向に張り出し顎部６８ｃが形成されている。さらに、座部６８ｂの他方の端部には、内周側に２段穴６８ｄが形成された足部６８ａが形成されている。２段穴６８ｄは、開口側に向かってテーパーが施されており、足部６８ａの肉厚は、開口側に向かって薄くなっている。加締ピン６８の座部６８ｂの直径は、貫通する第２従動アーム６２の羽根連結孔６２ａに応じて決定されるが、例えば１．０〜８．０ｍｍとすることが、リンク機構の構造上好ましい。また、加締ピン６８の長さＬは、第２従動アーム６２およびシャッタ羽根４４ａの厚さ等に応じて決定されるが、例えば０．５〜２０ｍｍ程度とすることが好ましい。
【００２６】
加締ピン６８の足部６８ａは、図５に示すように、第２従動アーム６２およびシャッタ羽根に形成されている孔を貫通して挿入された後、足部６８ａを外周方向に折り曲げ、当該足部６８ａと座部６８ｂの底面との間にシャッタ羽根４４ａを挟み込んで固定している。このように、加締ピン６８とシャッタ羽根４４ａは、第２従動アーム６２を挟んで一体的に連結されている。
【００２７】
それに対して、加締ピン６８の座部６８ｂは、第２従動アーム６２の羽根連結孔６２ａを貫通し、当該羽根連結孔６２ａの内周面に対向するように配置されている。第２従動アーム６２の羽根連結孔６２ａは、当該加締ピン６８の顎部６８ｃとシャッタ羽根４４ａとによって、両側開口を塞がれている。また、第２従動アーム６２の羽根連結孔６２ａの内径Ｄ２は、加締ピン６８の座部６８ｂの外径Ｄ１に対して、わずかに大きく設計されている。したがって、加締ピン６８は、第２従動アームに回動自在に連結されている。
【００２８】
このように、加締ピン６８は、第２従動アーム６２を貫通する座部６８ｂと、第２従動アーム６２を貫通した後に折曲されてシャッタ羽根４４ａを固定することによって、当該第２従動アーム６２に対して加締ピン６８を連結する足部６８ａとを有する。加締ピン６８をこのような構造とすることによって、シャッタ羽根４４ａと第２従動アーム６２を、回動可能な状態で、容易かつ精度よく連結することができる。
【００２９】
図５に示すように、露光動作時等には、加締ピン６８の座部６８ｂの外周面が、第２従動アーム６２の羽根連結孔６２ａの内周面と摺動することによって、加締ピン６８が第２従動アーム６２に対して回動する。このようにして、加締ピン６８および第２従動アーム６２の羽根連結孔６２ａは、平行リンク機構の回転ジョイントとして作用する。なお、図４および図５では、加締ピン６８を例に説明したが、他の加締ピン５０〜５７，６４〜６７，６９〜７１についても、加締ピン６８と同様に、各アーム４６，４８，６０，６２に回動自在に連結されている。
【００３０】
ここで、図２または図３に示す本実施形態に係る加締ピン５０〜５７，６４〜７１は、金属射出成形（Metal Injection Mold Method(MIM法))によって作製されている。加締ピン５０〜５７，６４〜７１を金属射出成形によって作製することで、成形後の加締ピン５０〜５７，６４〜７１に化学研磨やメッキ等の表面処理を行わないでも、平滑な表面を有する加締ピン５０〜５７，６４〜７１を得ることができる。
【００３１】
ここで、加締ピン５０〜５７，６４〜７１の金属射出成形に使用される金属粉末としては、特に限定されないが、ステンレス（例えばＳＵＳ６３０，ＳＵＳ４２０等（ＪＩＳ規格Ｇ４３０５：２００５））、チタン合金、Ｃｒ−Ｍｏ合金（例えばＳＣＭ４１５等（ＪＩＳ規格Ｇ４１０５：１９７９））の少なくとも一つを含む金属粉末を使用することが、硬度および表面の平滑性の観点から好ましい。その中でも、ステンレスを主成分とする金属粉末を使用することが、成型時の収縮率、寸法安定性およびコストの面から特に好ましい。
【００３２】
また、金属射出成形に用いるバインダ樹脂としては、特に限定されないが、ＰＰ（ポリプロピレン）樹脂またはＰＯＭ（ポリアセタール）樹脂等を用いることができる。また、金属射出成形における焼結温度および焼結時間は、使用する金属粉末およびアーム４６，４８，６０，６２の材料等に応じて適宜決定すればよいが、例えば、１０００℃〜１２００℃で１時間〜５時間とすることができる。加締ピン５０〜５７，６４〜７１の焼結後の硬度は、アーム表面の硬度よりやや低い値とすることが好ましく、例えばビッカース硬さで４５０±５０ＨＶとすることが好ましい。
【００３３】
なお、本実施形態において、各アーム４６，４８，６０，６２は、純チタンの板材等をプレス加工して成形したのち、ニッケル等で表面をメッキして作製されているが（アーム表面の硬度：約５００ＨＶ）、本発明に係るアームはこれに限定されない。
【００３４】
さらに、加締ピン５０〜５７，６４〜７１の金属射出成形に使用される金属粉末の平均粒径は、５μｍ以下とすることが好ましく、２μｍ以下とすることがさらに好ましい。加締ピン５０〜５７，６４〜７１の金属射出成形に使用される金属粉末の粒径を所定値以下とすることによって、加締ピン５０〜５７，６４〜７１の表面をさらに平滑にし、アームの摩耗をより効果的に防止できる。
【００３５】
以上のように、本願発明に係るシャッタ装置２０では、アーム４６，４８，６０，６２に回動自在に連結される連結部材が、金属射出成形によって作製されている。したがって、アーム４６，４８，６０，６２と摺動する連結部材の表面が平滑であるため、摺動面におけるアームの摩耗が防止される。また、連結部材の金属射出成形に使用される金属粉末の粒径を５μｍ以下にすることによって、連結部材の表面をさらに平滑にすることができ、摺動面におけるアームの摩耗をより効果的に防止できる。なお、アーム４６，４８，６０，６２に連結される連結部材としては、加締ピン５０〜５７，６４〜７１に限定されず、例えば駆動ピン５８，７２、軸Ｘ１，Ｘ２，Ｘ３，Ｘ４等であってもよい。
【００３６】
また、本発明に係るシャッタ装置２０では、連結部材を金属射出成形によって作製するため、切削加工等によって作製していた従来技術に係る連結部材に対して、製造が容易であり、安価に作製することができる。しかも、連結部材の表面が平滑であるため、化学研磨やメッキ等の表面処理を行う必要がなく、この点でも製造が容易であり、かつ、材料面および製造工程面の双方からコスト的に有利である。
【００３７】
また、さらに、本願発明に係るシャッタ装置２０は、アーム４６，４８，６０，６２の摩耗を防止できるため、シャッタ精度の劣化が抑制され、耐久性が高い。また、アーム４６，４８，６０，６２の摩耗による摩耗粉の発生も抑制されるため、摩耗粉が撮像素子等に付着するという問題も発生しにくい。
実施例１
【００３８】
図６に示す加締ピン５０〜５７，６４〜７１（直径Ｄ１＝２．０ｍｍ，長さＬ＝１．０ｍｍ）を金属射出成形によって作製した。金属射出成形には、平均粒径５．０μｍ（レーザー粒度分布計にて測定）の金属粉末（ＳＵＳ６３０（ＪＩＳ規格Ｇ４３０５：２００５））を用いた。また、金属射出成形されたものを真空装置内に入れ、装置内を真空にした後にＡｒガスを供給し、焼結温度は１０００℃、焼結時間は２時間として焼結した。得られた加締ピン５０〜５７，６４〜７１については、化学研磨やメッキ等の表面処理は行わず、以下の評価を行った。
【００３９】
焼結後の加締ピン５０〜５７，６４〜７１について、表面粗さＲａ（算術平均高さ（ＪＩＳ規格Ｂ０６０１：２００１））を測定した。さらに、作製した加締ピン５０〜５７，６４〜７１を用いて、図２および図３に示すシャッタ装置２０を組み立てたのち、図１に示すカメラに組み込み、先幕４２および後幕４４の幕速度２．９ｍ／ｓｅｃで２０００回の走行テストを行った。走行テストを行った後のアーム４６，４８，６０，６２について、光学顕微鏡下で羽根連結孔の摩耗状態を観察した。走行テストの判定基準としては、羽根連結孔の摩耗が観察されないものを○、羽根連結孔の摩耗が観察されたものを×と判定した。結果を表１に示す。
実施例２
【００４０】
金属射出成形に使用する金属粉末の平均粒径を、２．０μｍに変更した以外は、実施例１と同様にして加締ピン５０〜５７，６４〜７１を作製し、同様の評価を行った。結果を表１に示す。
比較例
【００４１】
実施例１と同一形状の加締ピンを、板材（ＳＵＳ４１０）を切削加工して作製した。また、比較例に係る加締ピンについても、化学研磨やメッキ等の表面処理は行わず、実施例１と同様の評価を行った。結果を表１に示す。
【００４２】
【表１】
2009128616.tif 000003
総合評価
【００４３】
表１に示すように、金属射出成形によって加締ピン５０〜５７，６４〜７１を作製した実施例１および実施例２に係るシャッタ装置２０では、走行テスト後にアームの羽根連結孔の摩耗が見られなかった。それに対して、切削加工によって加締ピンを作製した比較例に係るシャッタ装置２０では、走行テスト後にアームの羽根連結孔に摩耗が観察された。したがって、金属射出成形によって加締ピン５０〜５７，６４〜７１を作製することで、アームの羽根連結孔の摩耗が防止されることが確認された。
【００４４】
表面粗さＲａについては、実施例１と比較例がほぼ同等の値であり、実施例２の値が最も小さい。この結果から、金属射出成形に使用する金属粉末の平均粒径を５μｍ以下とすることによって、切削加工とほぼ同等の表面粗さＲａとなることが確認できた。ただし、金属射出成形と切削加工とを比較した場合、各加締ピンの表面粗さＲａが同等の値の場合は、金属射出成形による加締ピンの方が、アームの羽根連結孔の摩耗がなく、耐久性に優れている。また、金属射出成形に使用する金属粉末の平均粒径を２μｍ以下とすることによって、さらに表面粗さＲａの値を小さくすることができるため、アームの羽根連結孔の摩耗がより効果的に防止される。
【図面の簡単な説明】
【００４５】
【図１】図１は、本発明の一実施形態に係るシャッタを備えたカメラの願略断面図である。
【図２】図２は、本発明の一実施形態に係るシャッタの露光動作前の状態を表す平面図である。
【図３】図３は、図２に示すシャッタの露光動作後の状態を表す平面図である。
【図４】図４は、図２または図３に示すシャッタを構成するシャッタ羽根の動作を説明した模式図である。
【図５】図５は、本発明の一実施形態に係るシャッタの要部拡大断面図である。
【図６】図６は、本発明の一実施形態に係るシャッタに用いる連結部材の概略図である。
【符号の説明】
【００４６】
２０…  シャッタ装置
４０…  基板
４０ａ…  開口
４２…  先幕
４４…  後幕
４２ａ〜４２ｄ，４４ａ〜４４ｄ…  シャッタ羽根
４６，６０…  主動アーム
４８，６２…  従動アーム
５０〜５７，６４〜７１…  加締ピン
６２ａ…  羽根連結孔
６８ａ…  足部
６８ｂ…  座部
【図１】
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【図２】
2009128616.tif 000005
【図３】
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【図４】
2009128616.tif 000007
【図５】
2009128616.tif 000008
【図６】
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