JP2014059331A - フォーカルプレンシャッタ、撮像装置及び撮像システム - Google Patents

Abstract

【課題】摩擦ブレーキと羽根駆動部材の間にシャッタ地板を配置し、羽根駆動部材が摩擦ブレーキで発生するゴミの影響を受けにくくすることができるフォーカルプレンシャッタを提供する。
【解決手段】本発明のフォーカルプレンシャッタは、少なくとも１つの羽根群と、前記羽根群が回転可能に取り付けられたシャッタ地板と、前記シャッタ地板に回転可能に軸支され、撮影時に前記羽根群を待機位置から走行完了位置まで駆動する羽根駆動部材と、前記羽根駆動部材をチャージするカムギアと、前記シャッタ地板の前記羽根駆動部材が軸支された面と反対側の面に設けられ、前記羽根駆動部材から前記シャッタ地板を貫通して前記反対側の面に突出した突出部と当接する制動部材と、を有することを特徴とする。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮像装置用のフォーカルプレンシャッタに関するものである。

撮像装置用のフォーカルプレンシャッタとして、二組のシャッタ羽根群（先羽根、後羽根）によって形成されるスリットが、撮像面を連続的に露光していくようにしたものが知られている。

各シャッタ羽根群は、複数のアーム、羽根、枢支部材で形成されており、シャッタ地板の開口部を覆う位置と、退避した位置の間を往復作動するようになっている。また、二組のシャッタ羽根群は、シャッタ地板を含む３つの地板によって形成される羽根室に配置される。

また、シャッタ羽根は、駆動部材によって作動される際、作動開始タイミングを電磁石によって制御されている。このような構成のフォーカルプレンシャッタは、撮影時に高速で作動されるため、停止時に駆動部材をストッパーにあてただけでは、駆動部材はバウンドしてしまう。また、シャッタ羽根をストッパーにあてると、羽根が破損してしまうことがある。そこで、そのような事態を防ぐため、バネ付勢されたブレーキ部材に当接させる（特許文献１）等の工夫がされてきた。

特開平８−１１０５４６号公報

ところが、特許文献１の構成では、ブレーキ部材が羽根駆動部材とシャッタ地板の間に配置されるため、特に電磁石や鉄片の吸着部において、ブレーキで発生したゴミの影響を受けやすくなってしまう。

このような課題を鑑みて、本発明は、摩擦ブレーキと羽根駆動部材の間にシャッタ地板を配置し、羽根駆動部材が摩擦ブレーキで発生するゴミの影響を受けにくくすることを目的とする。

上記目的を達成するための本発明の一側面としてのフォーカルプレンシャッタは、少なくとも１つの羽根群と、前記羽根群が回転可能に取り付けられたシャッタ地板と、前記シャッタ地板に回転可能に軸支され、撮影時に前記羽根群を待機位置から走行完了位置まで駆動する羽根駆動部材と、前記羽根駆動部材をチャージするカムギアと、前記シャッタ地板の前記羽根駆動部材が軸支された面と反対側の面に設けられ、前記羽根駆動部材から前記シャッタ地板を貫通して前記反対側の面に突出した突出部と当接する制動部材と、を有することを特徴とする。

本発明によれば、摩擦ブレーキと羽根駆動部材の間にシャッタ地板が配置し、羽根駆動部材が摩擦ブレーキで発生するゴミの影響を受けにくくすることができる。

本発明の実施形態の一例であるフォーカルプレンシャッタが搭載された撮像装置の外観斜視図である。 フォーカルプレンシャッタの分解斜視図である。 フォーカルプレンシャッタの外観図である。 フォーカルプレンシャッタの羽根駆動部材の斜視図である。 フォーカルプレンシャッタの羽根駆動部材、ブレーキレバー、およびカムギアの関係を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの上地板の斜視図である。 フォーカルプレンシャッタのモーターユニットの分解斜視図である。 フォーカルプレンシャッタの各部材の動作シーケンスを示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図である。 フォーカルプレンシャッタの羽根駆動部材のチャージに係る部材を示す図である。

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詳細に説明する。

図１は、本発明の実施形態の一例であるフォーカルプレンシャッタが搭載された撮像装置の外観斜視図である。

撮像装置１０１は、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子により被写体像を光電変換して画像情報を生成し、任意のメモリ等の電子的記録媒体にその画像情報を記録するデジタルカメラである。

撮像装置１０１に着脱可能な撮影レンズ２０１は、撮像装置１０１と一体となって、撮像システムを構成する。

次に、フォーカルプレンシャッタの構成について説明する。

図２（ａ）は撮影光束入射側から見たフォーカルプレンシャッタの分解斜視図、図２（ｂ）は撮影光束射出側から見たフォーカルプレンシャッタの分解斜視図である。

図３（ａ）は撮影光束入射側から見たフォーカルプレンシャッタの正面図、図３（ｂ）は撮影光束射出側から見たフォーカルプレンシャッタの正面図である。図３（ａ）では、図２（ａ）に図示される上地板２０、フレキシブル基板２２、モーター地板３０、ギアカバー３１、マグネットカバー８０を省略している。図３（ｂ）では、図２（ｂ）に図示されるカバー板４１を省略している。

シャッタ地板１は、合成樹脂材料で形成され、中央部に撮影光束が通過可能な開口部１ａが設けられている。シャッタ地板１と補助地板２は、締結部１ｂ、１ｃ、１ｄにおいて、ビスによって締結されている。ブレーキ緩衝部材固定軸１ｈ、１ｉは、シャッタ地板１と一体的に形成されており、補助地板２に設けられた穴から突出している。

補助地板２は、金属材料で形成され、シャッタ地板１を補強する。補助地板２には、金属材料で形成される軸が加締められる。補助地板２の撮影光束入射側の面には、先羽根駆動部材軸２ａ、後羽根駆動部材軸２ｂ、先羽根カムギア軸２ｃ、後羽根カムギア軸２ｄ、アイドルギア軸２ｅが加締められている。また、補助地板２の撮影光束射出側の面には、先羽根メインアーム軸２ｆ、先羽根サブアーム軸２ｇ、後羽根メインアーム軸２ｈ、後羽根サブアーム軸２ｉが立設されている。さらに、補助地板２の撮影光束射出側の面には、先羽根ブレーキ軸２ｊ、後羽根ブレーキ軸２ｋ、先羽根ブレーキ案内軸２ｌ、後羽根ブレーキ案内軸２ｍが立設されている。

先羽根駆動スプリング５の可動端は先羽根駆動部材３に掛けられ、固定端はバネ力調整部材であるアジャスター７０に掛けられる。後羽根駆動スプリング６の可動端は後羽根駆動部材４に掛けられ、固定端はバネ力調整部材であるアジャスター７０に掛けられる。ウォームギア７１を回転させることでアジャスター７０が回転して、先羽根駆動スプリング５および後羽根駆動スプリング６の付勢力を調整することができる。

先羽根カムギア８と後羽根カムギア９は同一の歯数で構成されており、アイドルギア１２で連結されることから、同一の回転数で、かつ、同じ回転方向に回転する。アイドルギア１２は、図３（ａ）に示すように、開口部１ａから先羽根カムギア８、後羽根カムギア９よりも外側に配置されている。

上地板２０には、電磁石２１、フレキシブル基板２２が固定される。

電磁石２１は、先羽根を走行させる際に使用する第１の電磁石と後羽根を走行させる際に使用する第２の電磁石の２つが配置されている。また、電磁石２１の端子２１ａは、フレキシブル基板２２の接続部２２ａにて不図示の駆動用回路に接続される。

マグネットカバー８０は、電磁石２１を覆うように上地板２０に固定され、電磁石２１の吸着部や各羽根駆動部材のアマチャの吸着面を外部のゴミから保護する。

なお、シャッタ地板１と上地板２０との間に形成される空間は先羽根駆動部材３や後羽根駆動部材４の走行スペースとして利用される。

後羽根カムギア９に設けられた位相接片１３とフレキシブル基板２２に形成された位相パターンが接触することで後羽根カムギア９の回転位相（回転位置）が検知される。

シャッタ地板１の撮影光束射出側には仕切り板４０とカバー板４１が取り付けられており、シャッタ地板１と仕切り板４０の間と仕切り板４０とカバー板４１の間には先羽根群４３及び後羽根群４４を配置する羽根室が形成されている。仕切り板４０の開口４０ａとカバー板４１の開口４１ａは、シャッタ地板１の開口部１ａと類似した形状となっている。これら３つの開口を重ね合わせることで、長方形の露光開口が形成され、シャッタを通過する光束を制限している。４２はスぺーサーである。

先羽根群４３は、開口部１ａを露光動作前に閉鎖する。メインアーム４３ａとサブアーム４３ｂは、それぞれ先羽根メインアーム軸２ｆと先羽根サブアーム軸２ｇに回転可能に取り付けられている。４３ｃはスリットを形成する１番羽根、４３ｄは２番羽根、４３ｅは３番羽根、４３ｆは４番羽根である。各羽根は、ピン４３ｇによって回転可能にメインアーム４３ａとサブアーム４３ｂに軸支されており、平行リンクを形成している。サブアーム４３ｂには、羽根が重畳する方向に先羽根ガタ寄せバネ４３ｈが係止されている。

後羽根群４４は、開口部１ａを露光動作完了時に閉鎖する。メインアーム４４ａとサブアーム４４ｂは、それぞれ後羽根メインアーム軸２ｈと後羽根サブアーム軸２ｉに回転可能に取り付けられている。４４ｃはスリットを形成する１番羽根、４４ｄは２番羽根、４４ｅは３番羽根、４４ｆは４番羽根である。各羽根は、ピン４４ｇによって回転可能にメインアーム４４ａとサブアーム４４ｂに軸支されており、平行リンクを形成している。サブアーム４４ｂには、羽根が展開する方向に先羽根ガタ寄せバネ４４ｈが係止されている。

後羽根補助スプリング６２は、後羽根駆動スプリング６が後羽根駆動部材４を駆動する際に、後羽根駆動部材４の露光動作における駆動初期において、補助的に駆動走行方向に付勢する。後羽根補助スプリング６２は、第１のコイル部を有するトーションスプリングであり、後羽根補助スプリング６２の第１のコイル部がシャッタ地板１に形成されたバネ案内軸１ｅに配置されている。すなわち、後羽根補助スプリング６２は、シャッタ地板１の先羽根駆動部材３および後羽根駆動部材４が軸支される面（第１の面）上に配置され、後羽根補助スプリング６２の第１のコイル部は後羽根駆動部材４の回転軌跡外に配置される。後羽根補助スプリング６２の可動端は、シャッタ地板１の側（図２中のＡ方向側）の後羽根駆動部材４に設けられた後羽根作動ピン４ａに掛けられている。また、後羽根補助スプリング６２の固定端は、シャッタ地板１から遠ざかる側（図２中のＢ方向側）にて、シャッタ地板１に設けられたバネ掛け部１ｆに掛けられる。そのため、後羽根補助スプリング６２の第１のコイル部が後羽根駆動部材４の回転軌跡内にある場合と比べて、後羽根駆動部材４をよりＡ方向に寄せて配置することが可能となり、後羽根駆動部材４を低く構成することができる。これにより、後羽根駆動部材４を低く構成し、薄型化できる（もしくは、後羽根駆動スプリングの巻数を多くとることができる）、後羽根作動ピン４ａを短く構成し、後羽根駆動部材４のイナーシャを小さくすることができる等の効果を奏する。

６０は補助スプリングカバー、６１は先羽根補助スプリングである。先羽根補助スプリング６１は、先羽根駆動スプリング５が先羽根駆動部材３を駆動する際に、先羽根駆動部材３の露光動作における駆動初期において、補助的に駆動走行方向に付勢する。先羽根補助スプリング６１は、第２のコイル部を有するトーションスプリングで構成されている。先羽根補助スプリング６１の第２のコイル部がサブアーム４３ｂの回転軌跡とオーバーラップしない位置に配置される。すなわち、先羽根補助スプリング６１は、シャッタ地板１の先羽根駆動部材３および後羽根駆動部材４が軸支される面とは反対側の面（第２の面）上に配置され、先羽根補助スプリング６１の第２のコイル部はサブアーム４３ｂの回転軌跡外に配置される。また、先羽根補助スプリング６１の可動端を先羽根駆動部材３のブレーキ作動ピン３ｂ（突出部）に掛けている。ブレーキ作動ピン３ｂの軌跡は、サブアーム４３ｂと重ならない位置関係にあり、サブアーム４３ｂの配置に影響を与えない。すなわち、先羽根補助スプリング６１のコイル部を先羽根駆動部材３とシャッタ地板１の間に配置する場合に比べて、先羽根駆動部材３を低く構成し、薄型化できる。

半月ゴム６５は、先羽根群４３の露光動作完了時に先羽根群４３に設けられた羽根作動ピン３ａと当接するゴムなどで構成される半月形状緩衝部材である。

ゴム等からなる羽根先端緩衝部材６６は、先羽根群４３および後羽根群４４が走行完了時に当接するように構成されている。

ブレーキ緩衝部材６７は、ブレーキレバー５０（制動部材）の走行完了時に当接するように形成されている。

次に、図４を参照して、先羽根駆動部材３、後羽根駆動部材４の構造について、詳細に説明する。図４（ａ）は先羽根駆動部材３の斜視図、図４（ｂ）は先羽根駆動部材３の上面図である。また、図４（ｃ）は電磁石２１への吸着に用いられる部分の断面図、図４（ｄ）はローラー部分の断面図である。図４（ｅ）は後羽根駆動部材４の斜視図、図４（ｆ）は後羽根駆動部材４の上面図を示している。図４（ｇ）は走行中の先羽根駆動部材３、アジャスター７０、先羽根カムギア軸２ｃ及び電磁石２１との位置関係を示す図、図４（ｈ）はその断面図を示している。図４（ｉ）は、アジャスター７０の裏面図を示している。

先羽根駆動部材３には、羽根作動ピン３ａ、ブレーキ作動ピン３ｂ、ローラー軸３ｃ、アマチャ軸３ｄ、アマチャゴム３ｅ、アマチャ３ｆ、アマチャガイド３ｇ、アマチャスプリング３ｈが設けられている。先羽根駆動部材３は、補助地板２に加締められる先羽根駆動部材軸２ａに回動可能に支持される。先羽根駆動部材３が先羽根駆動部材軸２ａに支持されるとき、ブレーキ作動ピン３ｂは、補助地板２を貫通して、羽根室内に突出する。

羽根作動ピン３ａは、メインアーム４３ａに設けられた穴と係合する。

ブレーキ作動ピン３ｂとローラー軸３ｃは一体的に形成されており、先羽根駆動部材３に加締められている。これらを一体部品とすることで、部品点数を削減している。ローラー軸３ｃにはローラー７が取り付けられる。

アマチャ軸３ｄは、アマチャ３ｆに加締められている。アマチャガイド３ｇは、アマチャ３ｆの動作を規制し、電磁石２１への吸着を補助する。

アマチャガイド３ｇは、熱加締めによって先羽根駆動部材３に固定されている。アマチャガイド３ｇには、ガイド部３ｇ−１、防護壁（第２の壁）３ｇ−２、熱カシメ部３ｇ−３が形成されている。

アジャスター７０には、ギア７０ａと防護壁（第１の壁）７０ｂが形成されている。ギア７０ａは、ウォームギア７１と噛み合う。また、先羽根駆動スプリング５の上端５ａがアジャスター７０のバネ掛け溝７０ｃに掛けられ、下端５ｂが先羽根駆動部材３のバネ掛け部３ｊに掛けられることで、ウォームギア７１を回転させることによって先羽根駆動部材３への付勢力を調整可能に構成されている。５ｃは、先羽根駆動スプリング５のコイル部である。

円弧形状の防護壁７０ｂは、先羽根駆動スプリング５と電磁石２１の間に配置されている。そのため、先羽根駆動スプリング５の隙間や横を通過して、ローラー７（第１のカムフォロア）や先羽根カムギア軸２ｃ、後羽根カムギア軸２ｄから飛散してくるゴミや油を減らすことができる。これによって、電磁石２１の吸着不良、精度不良を減らすことができる。

また、防護壁７０ｂは、ギア７０ａと径方向のサイズがほぼ同等か小さいサイズで構成することができるため、防護壁７０ｂの配置による各羽根駆動部材の大型化を避けることができる。

防護壁３ｇ−２は、防護壁７０ｂの機能を補助している。すなわち、防護壁７０ｂから所定のクリアランスで防護壁３ｇ−２が配置されることで、防護壁７０ｂより更に外側から飛散してくるゴミや油を防ぐことが可能となる。

また、防護壁３ｇ−２は先羽根駆動部材３の回転中心に向かって突出しており、かつ、防護壁７０ｂは先羽根駆動部材３と回転中心を同じくする円弧状に形成されているため、防護壁３ｇ−２と防護壁７０ｂとの隙間は最小に設定しやすい。防護壁３ｇ−２と防護壁７０ｂとの間隔は、先羽根駆動部材３の動作を阻害せず、かつ、ゴミや油の浸入を防ぐために、０．１ｍｍから０．６ｍｍであることが望ましい。

後羽根駆動部材４には、羽根作動ピン４ａ、ブレーキ作動ピン４ｂ、ローラー軸４ｃ、アマチャ軸４ｄ、アマチャゴム４ｅ、アマチャ４ｆ、アマチャガイド４ｇ、アマチャスプリング４ｈが設けられている。後羽根駆動部材４は、補助地板２に加締められる後羽根駆動部材軸２ｂに回動可能に支持される。後羽根駆動部材４が後羽根駆動部材軸２ｂに支持されるとき、ブレーキ作動ピン４ｂは、補助地板２を貫通して、羽根室内に突出する。

後羽根作動ピン４ａはメインアーム４４ａに設けられた穴と係合する。

ブレーキ作動ピン４ｂとローラー軸４ｃは一体的に形成されており、後羽根駆動部材４に加締められている。ローラー軸７ｃにはローラー７が取り付けられる。

アマチャ軸４ｄは、アマチャ４ｆに加締められている。アマチャガイド４ｇは、アマチャ４ｆの動作を規制し、電磁石２１への吸着を補助する。

アマチャガイド４ｇは、熱加締めによって後羽根駆動部材４に固定されている。アマチャガイド４ｇには、ガイド部、防護壁、熱カシメ部が形成されている。

後羽根駆動スプリング６の上端６ａがアジャスター７０のバネ掛け溝７０ｃに掛けられ、下端６ｂが後羽根駆動部材４のバネ掛け部４ｊに掛けられることで、ウォームギア７１を回転させることによって後羽根駆動部材４への付勢力を調整可能に構成されている。６ｃは、後羽根駆動スプリング６のコイル部である。

ＰＩ遮光部材１０は、圧縮された先羽各駆動スプリング５と、嵌合部１０ａによって各羽根駆動部材に固定されている。ＰＩ遮光部１０ｂは、上地板２０に固定されたＰＩの検出光を遮断可能である。そのため、ＰＩの明暗を切り替え、各羽根駆動部材及び各羽根群の位置を検知している。また、ローラー脱落防止部１０ｃは、ローラー７がローラー軸３ｃから脱落することを防止している。

次に、図５を用いて羽根駆動部材、ブレーキレバー、カムギアの関係について述べる。

図５（ａ）は、先羽根群４３が走行し、先羽根駆動部材３のブレーキ作動ピン３ｂがブレーキレバー５０のブレーキ軸当接部５０ｂと当接した状態を示している。

図５（ａ）では、見易さのため、シャッタ地板１、補助地板２等を図示していない。実際には、先羽根駆動部材３、後羽根駆動部材４と先羽根カムギア８、後羽根カムギア９は、補助地板２に対し、図２中の撮影光束入射側（Ｂ方向側）に取り付けられている。一方、ブレーキの各部材は、補助地板２に対し、先羽根駆動部材３等が取り付けられた側とは反対側の図２中の撮影光束射出側（Ａ方向側）に取り付けられている。

また、図３に図示するようにブレーキレバー５０は、先羽根駆動部材３や後羽根駆動部材４に比べて開口部１ａから離れて配置されている。

先羽根カムギア８は、羽根駆動部材チャージ用のカム８ａ、ギア８ｂ、ブレーキチャージ用のカム８ｃからなる。

後羽根カムギア９は、羽根駆動部材チャージ用のカム９ａ、ギア９ｂ、ブレーキチャージ用のカム９ｃから構成される。

ブレーキ戻しバネ（制動部材戻しバネ）５８は、ブレーキレバー５０を制動方向とは逆の方向に摩擦力に抗して戻すことで、ブレーキチャージ負荷を減らすために設けられている。従来、ブレーキ戻しバネは、コイル部がブレーキレバーの可動範囲と重なる位置に配置されていた。しかし、この場合、ブレーキ機構の高さが高くなってしまい、シャッタユニット全体の厚みが増してしまう。そこで、本実施形態では、ブレーキ戻しバネ５８のコイル部をブレーキレバー５０の可動範囲外にあるブレーキ案内軸２ｍに挿入し、ブレーキレバー５０の配置を低く抑えている。この際、ブレーキ戻しバネ５８のコイル部は、ブレーキレバー５０の回転中心と非同軸となる。ブレーキレバー５０の回転によって、ブレーキレバー５０とブレーキ戻しバネ５８の接触位置が次々と変化するが、これによる擦れを最小限に抑えるためにバネの可動端を回転可能なローラー５７（第２のカムフォロア）に掛けている。ブレーキ戻しバネ５８の固定端は、カバー板４１の曲げ部４１ｂ、４１ｃに掛けている。

図５（ｂ）は、後羽根用のブレーキの構成を示す断面図である。先羽根用のブレーキの構成も基本的に同様の構成である。

ブレーキレバー５０は、摩擦部材５１に挟まれた状態で、後羽根ブレーキ軸２ｋに回転可能に嵌合している。また、ブレーキレバー５０は、後羽根ブレーキ軸２ｋの周りに回転不能に嵌合する固定板５２を介して、板バネ５３の圧力を受けるようになっている。

ローラー５７は、ブレーキレバー５０に係合している。バネ掛け部５７ａは、ブレーキ戻しバネ５８の可動端が掛けられている。カムフォロア５７ｂは、チャージシーケンス中に先羽根カムギア８のカム８ｃと摺動することでブレーキレバー５０を所定の待機状態まで回転させる。

このブレーキチャージ動作は、従来、羽根駆動部材を介して行っていたが、カムギアで直接ブレーキチャージ動作を行うことによって、エネルギー伝達のロスを少なくすることができる。

ブレーキ動作時には、先羽根駆動部材３のブレーキ作動ピン３ｂが補助地板２の撮影光束入射側の面から撮影光束射出側の面に突出し、ブレーキレバー５０の当接面５０ｂと当接する。このとき、ブレーキ作動ピン３ｂは、当接面５０ｂと擦れるため、ブレーキの作動回数が増加するにつれ、削れカスが発生する可能性がある。本実施形態ではこの点を鑑みて、ブレーキ機構自体を電磁石から十分に離れた羽根室内に配置したことで、削れカスが発生したとしても、電磁石への悪影響を最小限に抑えることができる。

ブレーキレバー５０は、所定量回転した後、シャッタ地板１に形成されたブレーキ緩衝部材固定軸１ｈ、１ｉに固定されたブレーキ緩衝部材６７に衝突して停止する。また、ブレーキの作動範囲は、広いほど駆動スプリングで発生するエネルギーが無駄となってしまうので、走行完了直前の所定範囲に設定されている。

締結手段５５は締め付け用のナットもしくはビス等で構成されており、調整板５６は締結手段５５の締め付けにより板バネ５３のチャージ量を設定し、板バネ５３の圧力を調整している。

図５（ｃ）は、図５（ａ）を上部から見た図である。

先羽根駆動部材３に固定されるＰＩ遮光部材１０のＰＩ遮光部１０ｂは、先羽根カムギア８のカム８ａとギア８ｂの間に配置される。先羽根駆動部材３に固定されるＰＩ遮光部材１０は先羽根カムギア８のカム８ａとギア８ｂとのクリアランスを保つことができ、先羽根駆動部材３と一体に動作するように、ＰＩ遮光部材１０を配置することが可能となる。

後羽根駆動部材４に固定されるＰＩ遮光部材１０のＰＩ遮光部１０ｂは、後羽根カムギア９のカム９ａとギア９ｂとの間に配置される。後羽根駆動部材４に固定されるＰＩ遮光部材１０は後羽根カムギア９のカム９ａとギア９ｂとのクリアランスを保つことができ、後羽根駆動部材４と一体に動作するように、ＰＩ遮光部材１０を配置することが可能となる。

図６は、上地板２０の斜視図である。図６（ａ）は撮影光束射出側の面の斜視図、図６（ｂ）は撮影光束入射側の面の斜視図である。

先羽根ＰＩ（第１の光学検知部材）１１ａと後羽根ＰＩ１１ｂ（第２の光学検知部材）は、それぞれ先羽根駆動部材３と後羽根駆動部材４の回転位置を検出する。６８は、後羽根駆動部材緩衝部材である。

先羽根ＰＩ１１ａと後羽根ＰＩ１１ｂは、上地板２０に形成された穴部又は溝部を通過したフレキシブル基板２２のＰＩ接続部２２ｂと接続される。上地板２０の穴部又は溝部は、先羽根駆動部材軸２ａと後羽根駆動部材軸２ｂとを結ぶ平面と重なる位置に形成されている。

また、ＰＩはＰＩ遮光部材の回転中心に近づく程、ＰＩ遮光部の回転半径が小さくなるため、図６（ｃ）に示す（１）の配置よりも図６（ｃ）に示す（２）の配置の方が小型化されて配置される。

本実施形態では、先羽根駆動部材軸２ａと後羽根駆動部材軸２ｂの間に、先羽根ＰＩ１１ａの投光部と受光部を結ぶ線が先羽根駆動部材３の回転軸と略平行になるように、先羽根ＰＩ１１ａが配置されている。また、図３（ａ）に示すように、開口部１ａから先羽根および後羽根の電磁石２１を結ぶ線までの距離は、開口部１ａから先羽根カムギア８の回転中心と後羽根カムギア９の回転中心とを結ぶ線よりも短い。そして、先羽根および後羽根の電磁石２１を結ぶ線と先羽根カムギア８の回転中心と後羽根カムギア９の回転中心とを結ぶ線との間に、先羽根ＰＩ１１ａ及び後羽根ＰＩ１１ｂが配置されている。これにより、ＰＩを検知部品の回転中心に近づけることができるので遮光部材１０ｂを小型化することができ、先羽根駆動部材３のイナーシャも小さくすることができる。また、シャッタユニットを大型化することなく、ＰＩを配置することができる。後羽根ＰＩ１１ｂについても、後羽根駆動部材４の回転範囲と平面内でオーバーラップする配置にしており、シャッタユニットを大型化することなく、ＰＩを配置することができる。

また、先羽根駆動部材３に対する先羽根ＰＩ１１ａの相対的な位置関係と、後羽根駆動部材４に対する後羽根ＰＩ１１ｂの相対的な位置関係は、同じになっている。そのため、ＰＩ遮光部材１０は、同一形状で形成しても、先羽根駆動部材３にも後羽根駆動部材４にも使用することができる。

図７は、モーターユニットの分解斜視図である。

モーター地板３０はビスで上地板２０に締結されており、ギアカバー３１、モーター３２はビスによってモーター地板３０に締結されている。

モーター３２からの回転は、ピニオンギア３３、第１減速ギア３４、第２減速ギア３５、先羽根カムギア８、アイドルギア１２、後羽根カムギア９の順に伝達される。

ライブビュー状態では、後羽根カムギア９で後羽根を保持しているため、後羽根カムギア９に位相接片１３を配置することで、アイドルギア１２及びカムギアとの位置ずれが少なくなる。そのため、先羽根カムギア８に位相接片１３を配置するよりも、ライブビューの位相を狭くすることができる。これによって、通常レリーズのときに、ライブビュー位相を通過するときのカムの回転角が少なくなることから、モーター３２の通電時間が少なくて済み、レリーズタイムラグを短くすることができる。

第１減速ギア３４はモーター地板３０の軸３０ａに回転可能に軸支され、第２減速ギア３５はモーター地板３０の軸３０ｂに回転可能に軸支される。軸３０ｂは、軸先端が補助地板２に嵌合し、補助地板２に加締められた先羽根カムギア軸２ｃとのギア軸間距離を所定の範囲内に保っている。

各構成部品の動作について図８〜図２０を用いて説明する。

図８（ａ）は通常撮影の各構成部品の動作シーケンスを示しており、図８（ｂ）はライブビュー撮影時の各構成部品の動作シーケンスを示している。図９〜図１９はフォーカルプレンシャッタの状態遷移を示す図であり、図２０は、フォーカルプレンシャッタの羽根駆動部材のチャージに係る部材を示す図である。

まず、通常レリーズ時の各構成部品の動作を説明する。
（１）レリーズ前待機状態
図８の（１）では、フォーカルプレンシャッタがレリーズ前の待機位置にある。各構成部品の状態は、図９に示す。この状態では、先羽根駆動部材３のローラー７は先羽根カムギア８のカム８ａのカムトップの接している。後羽根駆動部材４のローラー７は後羽根カムギア９のカム９ａのカムトップに接している。したがって、先羽根カムギア８は、先羽根駆動部材３を図９（ａ）に示す右旋した状態で係止している。後羽根カムギア９は、後羽根駆動部材４を図９（ａ）に示す右旋した状態で係止している。

このとき、アマチャ３ｆ、４ｆと電磁石２１との吸着状態を保証するために、電磁石２１でアマチャ３ｆ、４ｆを吸着し、保持可能な位置よりも余計に先羽根駆動部材３及び後羽根駆動部材４を回転させている。この状態をオーバーチャージ状態とも呼ぶ。このオーバーチャージ分は、先羽根駆動部材３であれば、アマチャゴム３ｅと先羽根駆動部材３の間に隙間ができることで吸収される。

また、オーバーチャージ開始から解除に至るまでのアマチャの位置を安定されるために、アマチャスプリング３ｈ、４ｈによって、アマチャ３ｆ、４ｆが付勢されている。
（２）オーバーチャージ解除
図８の（１）のレリーズ前待機状態からレリーズ信号を受け付けると、モーター３２への通電が開始され、先羽根カムギア８、後羽根カムギア９が回転を始める。それとともに、先羽根および後羽根の電磁石２１に通電が開始される。

このとき、図９（ａ）の状態から先羽根カムギア８及び後羽根カムギア９はともに右旋する。これによって、先羽根カムギア８のカム８ａと先羽根駆動部材３のローラー７とが接触しない状態となった後、後羽根カムギア９のカム９ａと後羽根駆動部材４のローラー７とが接触しない状態となって、先羽根カムギア８及び後羽根カムギア９は停止する。このとき、先羽根駆動部材３及び後羽根駆動部材４は係止が解除されて回転するが、先羽根および後羽根の電磁石２１が通電され、アマチャ３ｆ、４ｆが先羽根および後羽根の電磁石２１と吸着するので、所定量回転した後、停止する。すなわち、オーバーチャージによって生じたアマチャゴム３ｅとの先羽根駆動部材３の間の隙間がなくなり、アマチャゴム３ｅが圧縮されて先羽根駆動スプリング５と釣り合う状態まで先羽根駆動部材３は右旋して、保持される。同じように、アマチャゴム４ｅとの後羽根駆動部材４の間の隙間がなくなり、アマチャゴム４ｅが圧縮されて後羽根駆動スプリング６釣り合う状態まで後羽根駆動部材４は右旋し、保持される。

さらに、モーター３２が回転すると、フォーカルプレンシャッタは、図８の（２）に遷移する。そのときの各構成部品の状態は、図１０に示すオーバーチャージ解除を行った状態となっている。
（３）通電保持解除
モーター３２が停止し、所定時間が経過すると、先羽根および後羽根の電磁石２１は、任意の間隔で通電解除を行う。この通電解除時間の差が、露光時間と同程度の時間となる。露光時間が先羽根群４３の走行時間よりも長い場合と短い場合があるが、ここでは、露光時間が先羽根群４３の走行時間よりも長い場合を想定して説明する。

まず、先羽根側の電磁石２１の通電が解除される。これによって、先羽根駆動部材３が先羽根駆動スプリング５と先羽根補助スプリング６１に付勢されて、図１０（ａ）の状態から右旋を開始する。先羽根駆動部材３は、所定量回転した後、先羽根補助スプリング６１が不図示のストッパーと当接することで先羽根駆動部材３への付勢を終了する。

以後、先羽根駆動スプリング５が、先羽根駆動部材３を付勢する。続いて、先羽根駆動部材３のブレーキ作動ピン３ｂがブレーキレバー５０に当接する（図８（３））。この状態を示したものが図１１である。

図８の（３）以降、走行完了位置まで、先羽根駆動部材３は、摩擦部材５１の間で、摩擦ブレーキがかけられたブレーキレバー５０を押しながら走行する。

ブレーキレバー５０から摩擦を受けながら、先羽根駆動部材３は走行し、羽根作動ピン３ａが半月ゴム６５に当接したところで走行完了となる（図８（４））。この状態を示したものが図１２である。

先羽根群４３は急に停止することはできず、変形しながらオーバーランし、一番羽根４３ｃが所定距離離れて配置された羽根先端緩衝部材６６に衝突する。また、ブレーキレバー５０も、オーバーランし、ブレーキ緩衝部材６７に衝突する。

その後、後羽根駆動部材４が後羽根駆動スプリング６と後羽根補助スプリング６２に付勢されて図１２（ａ）の状態から右旋を開始する。後羽根駆動部材４についても先羽根駆動部材３の走行とほぼ同様である。

まず、後羽根駆動部材４が所定量回転すると、後羽根補助スプリング６２が不図示のストッパーと当接することで後羽根駆動部材４への付勢を終了する。

以後、後羽根駆動スプリング６が、後羽根駆動部材４を付勢する。続いて、後羽根駆動部材４のブレーキ作動ピン４ｂ（突出部）がブレーキレバー５０に当接する（図８（５））。この状態を示したものが図１３である。

図１３の状態以降、走行完了位置まで後羽根駆動部材４は、摩擦部材５１の間で、摩擦ブレーキがかけられたブレーキレバー５０を押しながら走行する。

ブレーキレバー５０から摩擦を受けながら、後羽根駆動部材４は走行し、ブレーキレバー５０がブレーキ緩衝部材６７に衝突したところで走行完了となる（図８（６））。この状態を示したものが図１４である。

後羽根群４４は急に停止することはできず、変形しながらオーバーランし、一番羽根４４ｃが所定距離離れて配置された羽根先端緩衝部材６６に衝突する。また、後羽根駆動部材４についても、アマチャ４ｆの取り付けられた曲げ部についても、アマチャ４ｆの重みにより、わずかに変形し、オーバーランしてしまう。これによって、後羽根駆動部材４のゴム衝突部４ｉは、上地板２０に設けられた所定距離離れた緩衝部材６８に衝突する。

また、緩衝部材６８は変形を受けた後、シャッタ地板１のビス座１ｊに衝突する。後羽根駆動部材４は金属板のプレスで作られているため、通常、端面はせん断面や破断面といった荒れた面をしている。ゴム衝突部４ｉは、後羽根駆動部材４の曲げの平面部を利用しており、後羽根駆動部材４の端面を緩衝部材６８に衝突させるよりもゴミの発生が抑えられる。
（４）先羽根駆動部材チャージ
後羽根駆動部材４の走行から所定時間経過後、モーター３２に通電される。先羽根カムギア８、後羽根カムギア９は、図１４（ａ）の状態で右旋を開始し、先羽根駆動部材３がチャージされる位置に達する（図８（７））。このときの状態を示したものが図１５である。

先羽根カムギア８のブレーキチャージ用のカム８ｃは、ブレーキレバー５０をチャージする位置に達していない。先羽根群４３の走行完了状態においては、ブレーキレバー５０とブレーキ作動ピン３ｂは当接している。そのため、あらかじめ先羽根駆動部材３をチャージしておかなければ、ブレーキチャージによって間接的に先羽根駆動部材３をチャージすることになる。本実施形態において、ブレーキチャージのカム８ｃは、形状的な制約から大きなチャージ負荷に適した形状にすることが難しく、間接的に先羽根駆動部材３をチャージすることを避けなければならない。よって、先羽根カムギア８の回転によって、先羽根駆動部材３のチャージとブレーキレバー５０のチャージが順番に行われるようにカム８ｃが設定されている。

図２０（ａ）は、図８（７）におけるチャージ動作に係る先羽根駆動部材３、後羽根駆動部材４、先羽根カムギア８、後羽根カムギア９、アイドルギア１２のみをカム面側から表した図である。先羽根駆動部材３のローラー７が先羽根カムギア８のカム８ａのうちチャージを行うカム面８ａ１に当接している。ローラー７がカム面８ａ１と摺動することで先羽根駆動部材３のチャージが開始される。このときの先羽根カムギア８の位置をＸ１とする。
（５）先羽根ブレーキチャージ
図１５（ａ）から先羽根カムギア８がさらに右旋回した状態が図１６の状態（図８（８））であり、ブレーキレバー５０のチャージが開始される。このとき、先羽根駆動部材３はチャージ途中にあり、ブレーキレバー５０とブレーキ作動ピン３ｂの間には隙間が存在している状態となる。そのため、ブレーキチャージ用のカム８ｃは、ブレーキレバー５０のみをチャージすることができる。このとき、ブレーキ戻しバネ５８は、ブレーキレバー５０を制動方向とは逆の方向に摩擦力に抗して戻すことで、ブレーキチャージ負荷を減らしている。また、ブレーキチャージ後、カム８ｃによるブレーキローラー５７の係止は直ちに解除されるが、ブレーキ戻しバネ５８によってブレーキレバー５０がさらに力を受けないように、ブレーキ摩擦力の調整が行われている。
（６）後羽根駆動部材チャージ
図１６（ａ）から後羽根カムギア９がさらに右旋回した状態が図１７の状態（図８（９））であり、後羽根駆動部材４がチャージされる位置に達する。

後羽根駆動部材４とブレーキレバー５０の関係は、先羽根駆動部材３と同様のことが言えるため、ブレーキレバー５０のチャージに先んじて、後羽根駆動部材４のチャージが行われる。

図２０（ｂ）は、図８（９）におけるチャージ動作に係る先羽根駆動部材３、後羽根駆動部材４、先羽根カムギア８、後羽根カムギア９、アイドルギア１２のみをカム面側から表した図である。図２０（ｂ）において、先羽根駆動部材３のローラー７は先羽根カムギア８のカム面８ａ１のカムトップに達している。このときの先羽根カムギア８の位置をＸ２とする。先羽根駆動部材３をチャージするまでの先羽根カムギア８のチャージ回転角度Ｘ２−Ｘ１は、θ１となる。一方、後羽根駆動部材４のローラー７が後羽根カムギア９のカム９ａのうちチャージを行うカム面９ａ１に当接し、後羽根駆動部材４のチャージが開始される。このときの後羽根カムギア９の位置をＸ３とする。

なお、先羽根駆動部材３及び後羽根駆動部材４のチャージ中に開口が遮蔽された状態を保つため、先羽根駆動部材３、後羽根駆動部材４の順序でチャージを行っている。
（７）後羽根ブレーキチャージ
図１７（ａ）の状態から後羽根カムギア９がさらに右旋回した状態が図１８の状態（図８（１０））であり、ブレーキレバー５０のチャージが開始される。このとき、後羽根駆動部材４はチャージ途中にあり、ブレーキレバー５０とブレーキ作動ピン４ｂの間には隙間が存在している状態となる。そのため、ブレーキチャージ用のカム９ｃは、ブレーキレバー５０のみをチャージすることができる。

後羽根ブレーキチャージが完了すると、図１９の状態（図８（１１））になる。

図２０（ｃ）は、チャージ動作に係る先羽根駆動部材３、後羽根駆動部材４、先羽根カムギア８、後羽根カムギア９、アイドルギア１２のみをカム面側から見た図である。図２０（ｃ）において、後羽根駆動部材４のローラー７は後羽根カムギア９のカム面９ａ１のカムトップに達している。このときの後カムギア９の位置をＸ４とする。後羽根駆動部材４をチャージするまでの後カムギア９のチャージ回転角度Ｘ４−Ｘ３は、θ２となる。前述したように、後羽根カムギア９のカム面９ａ１のＲ形状は、先羽根カムギア８のカム面８ａ１よりも大きく、チャージ回転角度はθ１＜θ２となる。

ここで、後羽根カムギア９はモーター３２からの回転を先羽根カムギア８とアイドルギア１２を介して伝達されるため、先羽根カムギア８よりも伝達効率が悪い。そのため、同一のチャージ回転角度にすると、後羽根駆動部材４のチャージ時の消費電流は、先羽根駆動部材３よりも大きくなってしまう。本実施形態ではチャージ回転角度をθ１＜θ２とすることで、先羽根駆動部材３および後羽根駆動部材４のチャージ時の消費電流を略同一となるようにしている。これにより、消費電流の最大値を下げて撮像装置１０１の電池への負荷を低減し、例えば低温環境下にてモーター３２の消費電流が増加する中でも撮影可能状態を維持できるようにしている。

なお、後羽根カムギア９のチャージ回転角度θ２は次式の通りにすることが望ましい。先羽根駆動部材のチャージトルクをＴ１、後羽根駆動部材のチャージトルクをＴ２、各ギアの伝達効率をηとする。本実施形態では、後羽根カムギア９はアイドルギア１２を介して２箇所でギアの噛み合いがあることから、伝達効率はη²となる。

さらに、モーター３２に通電を続けることで、図９（ａ）の状態に戻り、一連のシーケンスが完了する。

続いて、ライブビュー撮影時の各構成部品の動きを説明する。共通する記号、絵については、説明を省略する。
（１）レリーズ前待機状態
通常撮影時のレリーズ前待機状態と同様であり、図９（ａ）の状態となる。
（２）ライブビュー位相解除
レリーズ信号の受け付けとともに、モーター３２への通電が開始され、先羽根カムギア８、後羽根カムギア９が図９（ａ）の状態から右旋を開始する。通常レリーズとの違いは、後羽根側の電磁石２１には通電されるものの、先羽根の電磁石２１に通電されない点である。先羽根カムギア８のオーバーチャージ解除後から後羽根カムギア９のオーバーチャージ解除開始手前の範囲が、ライブビュー位相と呼ばれる。

図９（ａ）の状態において先羽根カムギア８の右旋が開始されると、先羽根カムギア８のカム８ａと先羽根駆動部材３のローラー７との当接が解除される。このとき、先羽根側の電磁石２１には通電されていないので、先羽根駆動部材３は走行完了位置まで走行する（図８（１２））。一方、後羽根カムギア９のカム９ａと後羽根駆動部材４のローラー７との当接が解除される。このとき、後羽根側の電磁石２１が通電されている状態で、かつ、後羽根駆動部材４のローラー７は後羽根カムギア９のカム９ａによって係止された状態である。
（３）通電保持解除
モーター停止後、所定時間が経過すると、不図示の撮像素子は電子先幕走行を開始する。電子先幕走行については、説明を省略する。電子先幕走行の開始に続いて、後羽根側の電磁石２１の通電が解除される。先羽根を模した電子先幕と、後羽根側の電磁石２１の通電解除のタイミングによって、撮像素子の露光時間が決定される。後羽根側の電磁石２１の通電解除によって、後羽根駆動部材４は走行完了位置まで走行を行う。

以降のレリーズシーケンスは、通常撮影時と基本的に同じであるため、説明を省略する。

以上、本発明の好ましい実施形態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、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１ シャッタ地板
２ 補助地板
３ 先羽根駆動部材
３ｂ ブレーキ作動ピン
４ 後羽根駆動部材
４ｂ ブレーキ作動ピン
４３ 先羽根群
４４ 後羽根群
５０ ブレーキレバー

Claims (12)

1. 少なくとも１つの羽根群と、
   前記羽根群が回転可能に取り付けられたシャッタ地板と、
   前記シャッタ地板に回転可能に軸支され、撮影時に前記羽根群を待機位置から走行完了位置まで駆動する羽根駆動部材と、
   前記羽根駆動部材をチャージするカムギアと、
   前記シャッタ地板の前記羽根駆動部材が軸支された面と反対側の面に設けられ、前記羽根駆動部材から前記シャッタ地板を貫通して前記反対側の面に突出した突出部と当接する制動部材と、を有することを特徴とするフォーカルプレンシャッタ。
2. 前記カムギアは、前記制動部材を前記走行完了位置から前記待機位置までチャージ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ンシャッタ。
3. 前記突出部と、前記羽根駆動部材がチャージされる際に前記カムギアと摺動する第１のカムフォロアを保持する軸が同軸に形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のフォーカルプレンシャッタ。
4. 前記制動部材をチャージする際に付勢する制動部材戻しバネを更に有し、
   前記制動部材戻しバネのコイル部は、前記制動部材の回転軌跡外に配置されており、
   前記制動部材戻しバネの可動端は、前記制動部材がチャージされる際に前記カムギアと摺動する第２のカムフォロアにかけられ、前記制動部材を付勢していることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。
5. 前記シャッタ地板の前記羽根駆動部材が軸支された面と反対側の面に取り付けられ、前記シャッタ地板と前記羽根群の羽根室を形成するカバー板を更に有し、
   前記制動部材は、前記羽根室内に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。
6. 前記羽根群は、前記シャッタ地板に形成された開口部を露光動作前に閉鎖している先羽根群と、前記開口部を露光動作完了時に閉鎖する後羽根群と、を備え、
   前記羽根駆動部材は、前記先羽根群と一体になって回転する先羽根駆動部材と、前記後羽根群と一体になって回転する後羽根駆動部材と、を備え、
   前記カムギアは、前記先羽根駆動部材をチャージする先羽根カムギアと、前記後羽根駆動部材をチャージする後羽根カムギアと、を備え、
   前記先羽根カムギアと前記後羽根カムギアを連結するアイドルギアを更に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ンシャッタ。
7. 前記羽根駆動部材が走行する際に付勢する駆動スプリングと、
   駆動スプリングの固定端が掛けられ、前記駆動スプリングの付勢力を調整する調整部材と、
   前記駆動スプリングの付勢力に抗して前記羽根駆動部材を保持可能な電磁石と、を更に有し、
   前記調整部材には、前記駆動スプリングのコイル部と前記電磁石との間に配置される円弧形状の第１の壁を設けることを特徴とする請求項１から５のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。
8. 前記羽根駆動部材には、前記羽根駆動部材の回転中心に向かって突出している第２の壁が設けられていることを特徴とする請求項７に記載のフォーカルプレンシャッタ。
9. 前記第１の壁と前記第２の壁の間隔が０．１ｍｍから０．６ｍｍであることを特徴とする請求項８に記載のフォーカルプレンシャッタ。
10. 前記電磁石と吸着するアマチャを更に有し、
    前記アマチャと前記第１のカムフォロアとの間に前記第２の壁が配置されていることを特徴とする請求項８または９に記載のフォーカルプレンシャッタ。
11. 被写体像を光電変換して画像情報を生成する撮像素子と、
    請求項１から１０のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタと、を有することを特徴とする撮像装置。
12. 請求項１１に記載の撮像装置と、
    前記撮像装置に着脱可能な撮影レンズと、を有することを特徴とする撮像システム。