JP2006091505A - Focal plane shutter and substrate - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、銀塩フィルムを用いたカメラやデジタルカメラのフォーカルプレーンシャッタに関する。 The present invention relates to a focal plane shutter of a camera or a digital camera using a silver salt film.
一般的なフォーカルプレーンシャッタでは、複数枚の遮光羽根がそれぞれ連結ピンを介して回転自在にアームに取り付けられている。アームの回動に従って、複数枚の遮光羽根は、開口を有する基板表面に沿って走行し、開口の開閉動作を行う。開口を有する基板は、通常、アルミニウム合金にアルマイト処理が施されたものである。また、レンズシャッタでは、シャッタ地板にシャッタ駆動系が取り付けられており、シャッタ駆動系によりシャッタ羽根を回転駆動することでシャッタ地板の光軸中心部に形成された開口の開閉動作を行う。このシャッタ地板には、電着可能な樹脂中に反射防止フィラーや摺動性フィラーを含有する電着塗料を用いて電着塗装が施されている。(例えば、特許文献1参照)。 In a general focal plane shutter, a plurality of light shielding blades are rotatably attached to an arm via connecting pins. In accordance with the rotation of the arm, the plurality of light shielding blades travel along the surface of the substrate having the opening, and perform the opening / closing operation of the opening. The substrate having an opening is usually an aluminum alloy that has been anodized. Further, in the lens shutter, a shutter drive system is attached to the shutter base plate, and an opening formed in the central portion of the optical axis of the shutter base plate is opened and closed by rotationally driving shutter blades by the shutter drive system. The shutter base plate is subjected to electrodeposition coating using an electrodeposition paint containing an antireflection filler or a slidable filler in an electrodepositable resin. (For example, refer to Patent Document 1).
従来のアルマイト処理と艶消し塗装が施された基板では、連結ピンの端部が基板表面と摺動すると、表面が磨耗して摩擦係数が変化するために、幕速(羽根の走行速度)が変化し、シャッタ精度が悪化してしまう。特許文献1の技術を用いて基板に電着塗装を施すことにより、表面が磨耗し難くなりシャッタ精度が安定するが、電着塗装膜は、フィラーを多く含有するため多孔質となるので、水分などが基板内部に浸透し易く、基板の腐食をもたらすという問題がある。
In a conventional anodized and matte-coated substrate, when the end of the connecting pin slides on the surface of the substrate, the surface wears and the coefficient of friction changes, so the curtain speed (blade traveling speed) The shutter accuracy will deteriorate. By applying electrodeposition coating to the substrate using the technique of
(1)上記課題を解決するために、請求項1に係る発明のフォーカルプレーンシャッタは、複数枚の遮光羽根をそれぞれ有する先幕および後幕と、複数枚の遮光羽根を連結ピンを介して回動可能に軸支するアーム部材と、アーム部材の回動軌跡面に平行且つ隣接して配置される開口を有する基板とを具備し、基板は、ニッケルメッキ層および該ニッケルメッキ層に形成された黒色酸化物層を有し、黒色酸化物層の表面が機械的加工法にて所定の表面粗さに仕上げられていることを特徴とする。
(2)請求項2に係る発明のフォーカルプレーンシャッタは、請求項1のフォーカルプレーンシャッタにおいて、基板は、機械的加工法として砥粒吹付け法により所定の表面粗さに仕上げられていることが好ましい。
請求項3に係る発明のフォーカルプレーンシャッタは、請求項1または2のフォーカルプレーンシャッタにおいて、基板は、その開口の端面がアーム部材の回動軌跡面に対向する面と同等の反射率を有するように仕上げられていることが好ましい。
(3)請求項4に係る発明の開口を有する基板は、請求項1〜3のいずれかのフォーカルプレーンシャッタに用いられることを特徴とする。
(1) In order to solve the above-described problem, a focal plane shutter according to a first aspect of the present invention is configured to rotate a front curtain and a rear curtain each having a plurality of light shielding blades and a plurality of light shielding blades via a connecting pin. An arm member that is pivotally supported, and a substrate having an opening disposed in parallel with and adjacent to the rotation trajectory plane of the arm member, the substrate being formed on the nickel plating layer and the nickel plating layer It has a black oxide layer, and the surface of the black oxide layer is finished to a predetermined surface roughness by a mechanical processing method.
(2) The focal plane shutter of the invention according to
A focal plane shutter according to a third aspect of the present invention is the focal plane shutter according to the first or second aspect, wherein the substrate has a reflectance equivalent to a surface whose end face of the opening faces the rotation trajectory surface of the arm member. It is preferable that it is finished.
(3) A substrate having an opening according to a fourth aspect of the invention is used for the focal plane shutter according to any one of the first to third aspects.
本発明によれば、機械的加工法にて黒色酸化物層の表面を所定の表面粗さに仕上げるので、微細な孔が封じられ、水分などが基板内部に浸透せず、基板の耐食性が向上する。 According to the present invention, the surface of the black oxide layer is finished to a predetermined surface roughness by a mechanical processing method, so that fine holes are sealed, moisture does not penetrate into the substrate, and the corrosion resistance of the substrate is improved. To do.
以下、本発明によるフォーカルプレーンシャッタについて図1〜6を参照しながら説明する。図中、同じ構成部品には同一符号を付す。
図1は、フォーカルプレーンシャッタの分解斜視図であり、各構成部品の位置関係を示している。レンズ側に位置する第1基板30とフィルム側または撮像素子側に位置する第2基板31との間に、遮光板41および中間板42が配置されている。さらに、第1基板30と遮光板41との間には、スペーサ43および後幕20が収納され、中間板42と第2基板31との間には、スペーサ44および先幕10が収納されている。
Hereinafter, a focal plane shutter according to the present invention will be described with reference to FIGS. In the figure, the same components are denoted by the same reference numerals.
FIG. 1 is an exploded perspective view of a focal plane shutter, showing the positional relationship of each component. A
先幕10は、4枚の遮光羽根11〜14と先幕主アーム16と先幕従アーム15とを含む。後幕20は、4枚の遮光羽根21〜24と後幕主アーム26と後幕従アーム25とを含む。先幕主アーム16は、軸受孔16a,16bと4つの連結孔を有し、先幕従アーム15は、軸受孔15aと4つの連結孔を有する。後幕主アーム26は、軸受孔26a,26bと4つの連結孔を有し、後幕従アーム25は、軸受孔25aと4つの連結孔を有する。
The
第1基板30および第2基板31には、開口30aおよび31aがそれぞれ対応する位置に設けられている。また、第1基板30および第2基板31には、円弧溝30b,30cおよび31b、31cがそれぞれ対応する位置に設けられている。遮光板41および中間板42には、開口30aおよび31aと対応する位置に開口41aおよび42aがそれぞれ設けられている。
In the
次に、図2〜4を参照して、本発明のシャッタの構成と動作について説明する。図2は、シャッタがチャージされた状態のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。図3は、シャッタが露光動作を終了した状態のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。なお、図2,3では、先幕10,後幕20および第1基板30以外は図示を省略するとともに、最も手前に位置する第1基板30を一点鎖線で表わす。
Next, the configuration and operation of the shutter of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 2 is a front view of the focal plane shutter with the shutter charged. FIG. 3 is a front view of the focal plane shutter in a state where the shutter has finished the exposure operation. 2 and 3, the illustration is omitted except for the
図2においては、先幕10の遮光羽根11〜14は、展開して第1基板30の開口30aを覆う遮蔽状態にあり、後幕20の遮光羽根21〜24は、開口30aの上方に重なり合って開口30aを開放する開放状態にある。すなわち、先幕10が遮蔽状態、後幕20が開放状態にあって、露光を阻止している。
In FIG. 2, the light-
図3においては、先幕10の遮光羽根11〜14は、開口30aの下方に重なり合って開口30aを開放する開放状態にあり、後幕20の遮光羽根21〜24は、展開して開口30aを覆う遮蔽状態にある。すなわち、先幕10が開放状態、後幕20が遮蔽状態にあって、露光を阻止している。
In FIG. 3, the
図2および3に示されるように、回動軸X1,X2は、第1基板30に植設され、先幕従アーム15の孔15a,先幕主アーム16の孔16aをそれぞれ貫通している。先幕従アーム15、先幕主アーム16は、回動軸X1、X2にそれぞれ回転可能に取り付けられ、平行リンク機構を構成している。駆動ピン51は、第1基板30のレンズ側に取り付けられている不図示の駆動機構に設けられ、円弧溝30bと先幕主アーム16の孔16bを貫通している。
As shown in FIGS. 2 and 3, the rotation axes X1 and X2 are implanted in the
同様に、回動軸X3,X4は、第1基板30に植設され、後幕従アーム25の孔25a,後幕主アーム26の孔26aをそれぞれ貫通している。後幕従アーム25、後幕主アーム26は、回動軸X3、X4にそれぞれ回転可能に取り付けられ、平行リンク機構を構成している。駆動ピン52も駆動ピン51と同様に、不図示の駆動機構に設けられ、円弧溝30cと後幕主アーム26の孔26bを貫通している。
Similarly, the rotation axes X3 and X4 are implanted in the
先幕主アーム16と先幕従アーム15は、それぞれ4つの連結孔に連結ピン(図4の17a〜17dなど)を貫通させて4枚の遮光羽根11〜14を回転可能に軸支している。同様に、後幕主アーム26と後幕従アーム25は、それぞれ4つの連結孔に連結ピン(図4の27a〜27dなど)を貫通させて4枚の遮光羽根21〜24を回転可能に軸支している。
The leading blade
ここで、図4を参照して、先幕10と後幕20について詳細に説明する。図4は、図2のI−I断面図であり、各構成部品の位置関係を明示するために、先幕10については、回動軸X2と先幕主アーム16の4つの連結孔を順次結んだ断面で表わし、後幕20については、回動軸X4と後幕主アーム26の4つの連結孔を順次結んだ断面で表わすものである。
Here, the
図4に示されるように、4つの連結ピン17a〜17dは、先幕主アーム16の4つの連結孔をそれぞれ貫通し、遮光羽根14,13,12,11にそれぞれ連結されている。同様に、4つの連結ピン27a〜27dは、後幕主アーム26の4つの連結孔をそれぞれ貫通し、遮光羽根24,23,22,21にそれぞれ連結されている。連結ピン17a〜17dおよび27a〜27dは、ステンレス鋼製であり、黒色塗装が施されている。連結には、例えば、加締めが用いられる。先幕主アーム16と連結ピン17a〜17dは、第2基板31の面Bに隣接しており、後幕主アーム26と連結ピン27a〜27dは、第1基板30の面Aに隣接している。
As shown in FIG. 4, the four connecting
なお、図示は省略したが、回動軸X1と先幕従アーム15の4つの連結孔を順次結んだ断面および回動軸X3と後幕従アーム25の4つの連結孔を順次結んだ断面においても同様の構成である。また、先幕従アーム15とその連結ピンは、第2基板31の面Bに隣接しており、後幕従アーム25とその連結ピンは、第1基板30の面Aに隣接している。
Although not shown, in a cross section in which the four connecting holes of the rotation axis X1 and the front
以上のように構成されたフォーカルプレーンシャッタの動作を説明する。この動作は、図2の状態から図3の状態に移行する過程であり、露光動作と呼ばれる。
上述の駆動機構により、駆動ピン51は、第1基板30の円弧溝30bに沿って下方に移動する。これにより、先幕従アーム15、先幕主アーム16が回転し、先幕10の遮光羽根11〜14は、展開状態から開口30aの下方に向かって走行を開始し、露光動作が開始する。
The operation of the focal plane shutter configured as described above will be described. This operation is a process of shifting from the state of FIG. 2 to the state of FIG. 3, and is called an exposure operation.
The
遮光羽根11〜14の走行開始からシャッタ秒時に相当する所定時間後に、駆動ピン52は、第1基板30の円弧溝30cに沿って下方に移動する。これにより、後幕従アーム25、後幕主アーム26が回転し、後幕20の遮光羽根21〜24は、開口30aの上方に重ねられた状態から開口30aの下方に向かって走行を開始し、展開して開口30aを遮蔽してゆく。遮光羽根21〜24が開口30aを完全に遮蔽した時点で露光動作が終了する。
The
なお、駆動ピン51,52は、それぞれ遮光羽根11〜14,遮光羽根21〜24の走行動作の終了付近で、不図示のブレーキ機構により制動される。露光動作が終了した後で不図示のチャージ機構によりチャージ動作が行われると、図3の状態から図2の状態へ復帰する。
The drive pins 51 and 52 are braked by a brake mechanism (not shown) near the end of the traveling operation of the
再び図4を参照すると、上述した露光動作の際には、第1基板30の連結ピン側の面Aは、連結ピン27a〜27dと接触することが避けられない。同様に、第2基板31の連結ピン側の面Bも、連結ピン17a〜17dとの接触が避けられない。従って、面AおよびBは、連結ピンの摺動による磨耗作用を受ける。
Referring to FIG. 4 again, in the above-described exposure operation, the surface A on the connection pin side of the
本実施の形態のフォーカルプレーンシャッタでは、第1基板30および第2基板31にニッケルメッキ層2および黒色酸化物層3を形成することにより、磨耗の進行を抑制し、また、黒色酸化物層3の表面にサンドブラスト加工を施すことにより、基板の耐食性を向上させるものである。
In the focal plane shutter of the present embodiment, the progress of wear is suppressed by forming the
図5は、第1基板30の面Aに対して直角に切断した断面を模式的に示す部分断面図である。図5(a)は、サンドブラスト加工前の状態を示し、図5(b)は、サンドブラスト加工後の状態を示す。図5(a)に示されるように、基材1は、アルミニウム合金の平板であり、基材1の表面に厚さ約5μmのニッケルメッキ層2が形成され、ニッケルメッキ層2の表面に薄い1μm以下の黒色酸化物層3が形成されている。ニッケルメッキ層2は、高硬度、高靭性、高潤滑性を有し、無電解メッキ法により形成される。無電解メッキ法は、電気メッキに比べてメッキ層の厚さの均一性が高い。黒色酸化物層3は、黒色化による反射防止効果を目的として形成されるものであり、ニッケルメッキ層2の上面を強酸性液で酸化することにより形成される。
FIG. 5 is a partial cross-sectional view schematically showing a cross section cut at a right angle to the surface A of the
また、ニッケルメッキ層2および黒色酸化物層3には、黒色酸化物層3の形成過程で発生する微細な様々な形態のピンホールp1〜p3が無数存在している。ピンホールp1は、黒色酸化物層3にのみ生成しており、ピンホールp2は、黒色酸化物層3からニッケルメッキ層2に亘って生成しており、ピンホールp3は、黒色酸化物層3からニッケルメッキ層2を経てアルミニウム合金の基材1にまで到達している。実際には、ピンホールp3のような大きいピンホールが生じることはほとんどなく、ピンホールp1,p2が大半である。ピンホールp1〜p3の開口の径は、最も大きいピンホールp3でも1μm以下である。このような大小のピンホールp1〜p3が存在すると、水分等が進入して基材1を腐食させる原因となる。
In addition, the
図5(b)に示されるように、黒色酸化物層3は、サンドブラスト加工により面Aよりも表面粗さが大きい面A´となる。面A´の平均表面粗さは、1〜1.5μm程度である。サンドブラスト加工は、噴射ノズルから砥粒を黒色酸化物層3の表面に吹き付ける機械的加工法なので、図5(b)のように、黒色酸化物層3の表面層が塑性変形してピンホールp1〜p3の開口を塞ぐ作用(封孔作用)がある。従って、ピンホールp1〜p3を通して水分等が進入して基材1を腐食させることを防止でき、基板の耐食性を向上させることができる。
As shown in FIG. 5B, the
図6は、本実施の形態によるフォーカルプレーンシャッタの第1基板30へのサンドブラスト加工を模式的に示す斜視図である。第1基板30は、保持具101により保持されており、第1基板30の表面にほぼ直交する方向から噴射ノズル102中の砥粒を吹き付け、ノズルの噴射口に対向する面Aに加工を行う。サンドブラスト加工条件は、例えば、3〜10kg/cm2の投射圧で1〜5分間、セラミック系砥粒を吹き付ける。このサンドブラスト加工は、黒色酸化物層3を削り取るのではなく、黒色酸化物層3の表面にミクロ的な塑性変形を起こさせるのが目的であり、ニッケルメッキ層2が露出することはほとんどなく、加工後の面A´は黒色のまま保たれる。
FIG. 6 is a perspective view schematically showing sandblasting of the
また、第1基板30の厚さは0.5mm程度と薄いため、噴射される砥粒の回り込みにより、開口30aの端面も第1基板30の面A´とほぼ同じ表面粗さとなり、ほぼ同等の反射率を有することになる。1枚の基板に対してサンドブラスト加工を終了すると、噴射ノズル102をx方向に移動して次の基板の加工を行う。なお、機械的加工法としては、サンドブラスト加工に代えて、ブラシやサンドペーパーを押し当てて擦る加工法を用いることもできる。
Further, since the thickness of the
上述のように、表面層が形成され、サンドブラスト加工が施された第1基板30の性能について述べる。
耐食性については、JISに準拠する塩水噴霧試験と塩素ガス暴露試験を行い、腐食発生率を調べた。第1基板30と同じ寸法形状であり、黒色酸化物層3を形成した段階の基板Rを比較例として、第1基板30と同時に腐食試験を実施した。第1基板30の腐食発生率は、塩水噴霧試験と塩素ガス暴露試験のいずれでも0%であり、比較例の基板Rでは、塩水噴霧試験で0.3%、塩素ガス暴露試験で0.4%であった。このように、サンドブラスト加工を施すことにより、耐食性が向上する。
As described above, the performance of the
About corrosion resistance, the salt spray test and chlorine gas exposure test based on JIS were conducted, and the corrosion incidence rate was investigated. A corrosion test was performed simultaneously with the
反射率については、第1基板30は0.9〜1.0%であり、比較例の基板Rは、1.5〜2.0%であった。第1基板30の反射率は、艶消し塗装品の反射率と同等の値であり、サンドブラスト加工を施せば、反射防止の点からは艶消し塗装工程を省略することができる。
About the reflectance, the 1st board |
以上説明したように、本実施の形態によるフォーカルプレーンシャッタの第1基板30は、サンドブラスト加工を施すことにより、基板の耐食性が向上し、さらに、艶消し塗装品と同等の反射率が得られるので、艶消し塗装工程を省略することができる。なお、黒色酸化物層3もニッケルメッキ層2も材質的に連結ピンとの摩擦力が小さいため、幕速の安定性が保たれる。
As described above, the
本実施の形態では、第1基板30の面Aにニッケルメッキ層2および黒色酸化物層3を設け、黒色酸化物層3表面にサンドブラスト加工を施した例を説明したが、第2基板31の面Bについても同様の処理がなされるものである。また、ニッケルメッキ層2および黒色酸化物層3の形成並びにサンドブラスト加工は、面AまたはBのような連結ピン側の面だけに行う以外に、基板の表裏全面に行ってもよい。いずれにせよサンドブラスト加工は、黒色酸化物層3の形成領域に応じて行う。本発明は、上記の実施の形態に限られず、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形が可能である。
In the present embodiment, the example in which the
1:基材
2:ニッケルメッキ層
3:黒色酸化物層
10:先幕
11〜14:遮光羽根
15:先幕従アーム
16:先幕主アーム
17a〜17d:連結ピン
20:後幕
21〜24:遮光羽根
25:後幕従アーム
26:後幕主アーム
27a〜27d:連結ピン
30:第1基板
31:第2基板
A,A´,B:面
p1〜p3:ピンホール
101:保持具
102:噴射ノズル
1: base material 2: nickel plating layer 3: black oxide layer 10: front curtain 11-14: light shielding blade 15: front curtain secondary arm 16: front curtain
Claims (4)
前記複数枚の遮光羽根を連結ピンを介して回動可能に軸支するアーム部材と、
前記アーム部材の回動軌跡面に平行且つ隣接して配置される開口を有する基板とを具備し、
前記基板は、ニッケルメッキ層および該ニッケルメッキ層に形成された黒色酸化物層を有し、前記黒色酸化物層の表面が機械的加工法にて所定の表面粗さに仕上げられていることを特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。 A front curtain and a rear curtain each having a plurality of light shielding blades;
An arm member that pivotally supports the plurality of light shielding blades via a connecting pin; and
A substrate having an opening arranged parallel to and adjacent to the rotation trajectory plane of the arm member,
The substrate has a nickel plating layer and a black oxide layer formed on the nickel plating layer, and the surface of the black oxide layer is finished to a predetermined surface roughness by a mechanical processing method. Features a focal plane shutter.
前記基板は、前記機械的加工法として砥粒吹付け法により所定の表面粗さに仕上げられていることを特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。 The focal plane shutter according to claim 1,
The focal plane shutter, wherein the substrate is finished to a predetermined surface roughness by an abrasive spraying method as the mechanical processing method.
前記基板は、その開口の端面が前記アーム部材の回動軌跡面に対向する面と同等の反射率を有するように仕上げられていることを特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。 The focal plane shutter according to claim 1 or 2,
The focal plane shutter, wherein the substrate is finished so that an end surface of the opening has a reflectance equivalent to a surface facing the rotation locus surface of the arm member.
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