JP2017097106A - フォーカルプレーンシャッタ、撮像装置、光学機器及び電子機器 - Google Patents

Abstract

【課題】シャッタの幕速度が変動しにくいフォーカルプレーンシャッタ並びにそれを用いる撮像装置、光学機器及び電子機器を提供する。【解決手段】フォーカルプレーンシャッタは、シャッタ幕と、駆動レバーと、ブレーキ部材１００と、捩りコイルばね１２０の腕部１２１を係止する係止点２７ａを有するストッパー２７と、を備える。ストッパー２７は、係止点２７ａが、ブレーキ部材１００の支持軸２３の中心軸２３ａとブレーキ部材１００の露光動作前の位置における押圧部１０２の腕部１２１との当接点１０２ａとを結ぶ線分Ｐと、支持軸２３の中心軸２３ａと露光動作後の押圧部１０２の当接点１０２ａとを結ぶ線分Ｑと、の間に位置するように配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、フォーカルプレーンシャッタ、撮像装置、光学機器及び電子機器に関する。

フォーカルプレーンシャッタは、１枚以上の羽根で構成されるシャッタ幕を銀塩フィルム又は受光素子の前面で走行させるシャッタである。各羽根は、２つのアームに平行リンク機構を構成するようにそれぞれが順次取り付けられている。２つのアームのうちの一方のアームは、駆動ばねによって駆動される駆動レバーと係合されている。各アームは、それぞれの一端が往復旋回可能なように軸支されており、駆動レバーが駆動ばねによって旋回すると、駆動レバーに係合されたアームと他方のアームが当該軸を中心に旋回するとともに、各羽根が走行する。

アームを駆動する駆動レバーは駆動ばねによって高速で旋回するため、何も対策を講じない場合は、旋回の終了地点でシャッタ構造材に衝突して強い衝撃を受ける。この衝撃により、駆動レバーに係合されたアームとそれに連結された羽根がバウンドして露光不良を引き起こしたり、最悪の場合駆動レバーや羽根が破壊することがある。

そのため、駆動レバーの旋回の終了地点に緩衝部材を設けるとともに、駆動レバーの速度をその旋回最終段階において減速するさまざまなブレーキ（制動）構造が提案されている。これらの構造には、例えば制動力を駆動レバーに対して伝えるもの、アームに対して伝えるもの、羽根に対して伝えるものなどがある。

例えば特許文献１には、駆動レバーを減速するため、板ばねによる摩擦力と、捩りコイルばねによるばね力（捩りトルク）とを制動力として用いるブレーキ部材を備えるカメラ用フォーカルプレーンシャッタが開示されている。

特開２０１０−００８６４７号公報

特許文献１に記載されたブレーキ部材の板ばねは、ブレーキ部材を挟みつけて摩擦力を生じさせ、ブレーキ部材に当接した駆動レバーの走行を制動する。またブレーキ部材の捩りコイルばねのばね力を駆動レバーの旋回方向とは逆向きにブレーキ部材に作用させて、ブレーキ部材に当接した駆動レバーの走行を制動する。

上記のようなブレーキ部材を用いるフォーカルプレーンシャッタでは、露光動作終了後に駆動レバーをセット位置に戻すときにブレーキ部材もセット位置に戻す必要がある。このとき、捩りコイルばねのばね力が摩擦力よりも大きい場合、ブレーキ部材がばね力によってセット位置とは異なる位置に戻ることがある。それを防ぐため、摩擦力をばね力よりも大きく設定してブレーキ部材がばね力では戻らないようにしている。そしてブレーキ部材をセット位置に戻す時には、駆動レバーをセット位置に戻す動作に伴ってブレーキ部材をセット位置に押し戻す構造が採用されている。

ところでデジタルカメラ等は撮影と画像の保存が容易であり、ユーザがますます多くの画像を撮影するようになっている。そのため、シャッタの耐久性能（シャッタ動作の耐久回数）を従来以上に増加させることが要求されている。

たとえば、上記のようなブレーキ部材を用いるフォーカルプレーンシャッタにおいて、仕様の耐久回数を超えてシャッタ動作を繰り返した場合、板ばねの摩耗等により摩擦力が低下し、ばね力が摩擦力よりも大きくなることがある。その場合、ブレーキ部材がばね力によってセット位置とは異なる位置に戻る可能性があり、ブレーキ部材がセット位置とは異なる位置にある状態ではブレーキの利き具合が変動する。そして、ブレーキの利き具合が変動すると、シャッタの幕速度が変動してしまう。

本発明は上記のような問題を解決するためになされたものであり、シャッタの幕速度が変動しにくいフォーカルプレーンシャッタ並びにそれを用いる撮像装置、光学機器及び電子機器を提供することを目的とする。

（１）上記目的を達成するため、本発明に係るフォーカルプレーンシャッタは、
アームに結合された複数の羽根からなるシャッタ幕と、
前記アームに係合し、露光動作時に旋回して前記アームを駆動し前記シャッタ幕を開閉駆動する駆動レバーと、
支持軸を中心に旋回可能であり、前記支持軸と同軸上に軸受けされた捩りコイルばねの腕部と当接して押圧する押圧部を有し、前記押圧部が前記腕部から受けるばね力を前記駆動レバーに伝えて制動するブレーキ部材と、
前記腕部を係止する係止点を有し、前記係止点が、前記支持軸の中心軸方向から見て、前記支持軸の中心軸と前記ブレーキ部材の露光動作前の位置における前記押圧部の前記腕部との当接点とを結ぶ線分と、前記支持軸の中心軸と前記ブレーキ部材の露光動作後の位置における前記押圧部の前記腕部との前記当接点とを結ぶ線分と、の間に位置するように配置されたストッパーと、を備える。

（２）本発明に係るフォーカルプレーンシャッタは、例えば、前記ブレーキ部材を前記ブレーキ部材の旋回面と直交する方向に押圧し、旋回する前記ブレーキ部材に作用する摩擦力を発生させる押圧部材をさらに備えてもよい。

（３）例えば、露光動作前のセット位置における前記捩りコイルばねのばね力が、前記摩擦力よりも大きくてもよい。

（４）本発明に係るフォーカルプレーンシャッタは、例えば、前記押圧部材の前記ブレーキ部材への押圧力を調整する調整部材をさらに備えてもよい。

（５）上記目的を達成するため、本発明に係る撮像装置、光学機器及び電子機器は、上記（１）乃至（４）のいずれかに記載のフォーカルプレーンシャッタを備える。

本発明によれば、シャッタの幕速度が変動しにくいフォーカルプレーンシャッタ並びにそれを用いる撮像装置、光学機器及び電子機器を提供することができる。

（ａ）は本発明の実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタのセット状態の全体平面図、（ｂ）は同実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタの露光動作直後の全体平面図である。 （ａ）は実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタのセット状態におけるシャッタ幕を除いた拡大平面図、（ｂ）は図（ａ）のＡ−Ａ断面図である。 （ａ）は実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタの露光動作前のシャッタ幕を除いた拡大平面図、（ｂ）は同実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタのブレーキレバーの摩擦力による制動が開始した時の拡大平面図である。 （ａ）は実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタのばね力による制動が開始した時のシャッタ幕を除いた拡大平面図、（ｂ）は同実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタの露光動作が終了した直後の拡大平面図である。 （ａ）は実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタのブレーキレバーの旋回前のブレーキばねとストッパーとの位置関係を示す拡大平面図、（ｂ）は同ブレーキレバーの旋回後のブレーキばねとストッパーとの位置関係を示す拡大平面図である。 実施形態１に係るフォーカルプレーンシャッタを備える撮像装置の概略図である。

本発明の実施の形態に係るフォーカルプレーンシャッタ１の構造について図面を参照しつつ説明する。なお、説明において「上（方）」、「下（方）」、「左（方）」、「右（方）」ということがある。これは特記しない場合は、単に図面における紙面上の方向を意味するものであって、発明を限定するものではない。

フォーカルプレーンシャッタ１は、例えば図６に示す撮像装置２００に用いられる。なお、フォーカルプレーンシャッタ１は図示していないが、その位置や向きは適宜設定可能である。

図１に示すように、フォーカルプレーンシャッタ１は、地板５の裏側（撮像素子側）に、先幕（シャッタ幕）１０と後幕（シャッタ幕）５０の２つのシャッタ幕（点線で示している）を備えている。後幕５０は、合成樹脂製の地板５とその裏側に配置された図示しない中間板との間に配置されている。先幕１０は、中間板とその更に裏側に配置された図示しない補助地板との間に配置されている。地板５には開口６が設けられており、中間板と補助地板にはそれぞれ開口６とほぼ同形の開口が開口６と同じ位置にそれぞれ設けられている。

図１（ａ）に点線で示すように、先幕１０は、２つの金属製のアーム１１、１２と合成樹脂製の４枚の先羽根１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄとで構成される。４枚の先羽根１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄは、それぞれが２つのアーム１１、１２に熱かしめ等により結合され、平行リンク機構を構成している。アーム１１は、一端部が地板５の裏側で第１支持軸２１と同軸上に往復旋回可能に取り付けられている。なお図１（ａ）では、後幕５０は図面下方に重なった状態で地板５の裏側で収容されている。

図１（ｂ）に点線で示すように、後幕５０は、２つの金属製のアーム５１、５２と合成樹脂製の４枚の後羽根５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄとで構成される。４枚の後羽根５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄは、それぞれが２つのアーム５１、５２に熱かしめ等により結合され、平行リンク機構を構成している。アーム５１は、一端部が地板５の裏側で第２支持軸２２と同軸上に往復旋回可能に取り付けられている。なお図１（ｂ）では、先幕１０は図面上方に重なった状態で地板５の裏側で収容されている。

フォーカルプレーンシャッタ１には、先幕１０を走行させる駆動レバー（先幕駆動レバー）３０を含む先幕駆動機構と、後幕５０を走行させる駆動レバー（後幕駆動レバー）７０を含む後幕駆動機構とを備えている。

駆動レバー３０は合成樹脂製であり、図１に示すように地板５の手前側（被写体側）に立設された金属製の第１支持軸２１に旋回可能に取り付けられている。より具体的には、駆動レバー３０の軸受部（駆動ばね軸受部）３６が第１支持軸２１に外嵌めされて回転可能になっている。軸受部３６の外周には、駆動ばね３５が嵌装されている。駆動レバー３０は、その裏側に駆動ピン３１を備える。さらに駆動レバー３０は、図２（ａ）に点線で示す電磁石４２と当接する位置に鉄片４１を備える。なお、他の実施例では、駆動レバー３０は合成樹脂製でなくてもよい。また、第１支持軸２１は、手前側に立設されてなくてもよく、金属製でなくてもよい。

駆動レバー７０は合成樹脂製であり、図１に示すように地板５の手前側に立設された金属製の第２支持軸２２に旋回可能に取り付けられている。より具体的には、駆動レバー７０の軸受部（駆動ばね軸受部）７６が第２支持軸２２に外嵌めされて回転可能になっている。軸受部７６の外周には、駆動ばね７５が嵌装されている。駆動レバー７０は、その裏側に駆動ピン７１を備える。さらに駆動レバー７０は、図２（ａ）に点線で示す電磁石８６と当接する位置に鉄片８５を備える。なお、駆動レバー７０は、合成樹脂製でなくてもよく、第２支持軸２２は金属製でなくもてよい。

先幕１０を走行させる先幕駆動機構と後幕５０を走行させる後幕駆動機構の基本的な構成は同じである。そこで、以下では駆動レバー３０を含む先幕駆動機構とその制動機構について、図２を参照して詳細に説明する。なお図２では、理解を容易にするため先幕１０と後幕５０のアームと羽根は図示していない。

図２（ａ）に示すように、地板５には、円弧状の長孔部（先幕長孔部）７が設けられている。長孔部７の上端には、駆動レバー３０が旋回して衝突したときの衝撃を緩和する緩衝部材８が設けられている。

長孔部７は第１支持軸２１を中心とする円弧状に形成されている。長孔部７には、駆動レバー３０の駆動ピン３１が挿入されている。駆動ピン３１は長孔部７の裏側でアーム１１に係合されている。

駆動レバー３０の駆動ばね３５の一端は、必要な捩りトルクを発生するように図示しない調整ラチェットに係止され、他端は軸受部３６（又は駆動レバー３０）に係止されている。これにより駆動ばね３５は、駆動レバー３０を時計回りに旋回させる駆動力を発生する。

駆動レバー３０は、ローラ３８とローラ３９とを備える。ローラ３８は、駆動レバー３０の旋回動作に伴って後述のブレーキレバー（ブレーキ部材）１００の被押圧部１０５に当接して押圧し、ブレーキレバー１００を反時計回りに回転させる。ローラ３９は、駆動レバー３０を露光動作終了後の状態からセット位置（セット状態）に戻す反時計回りの回転動作に伴って、ブレーキレバー１００の被押圧部１０６に当接して押圧し、ブレーキレバー１００を時計回りに回転させ、セット位置に戻す。

図２（ａ）に点線で示す電磁石４２は、図示しない電源回路により通電され励磁されて、駆動レバー３０の鉄片４１を図２（ａ）に示す位置で吸着保持する。また図示しない制御部からの制御信号によって電源回路が通電を停止すると、鉄片４１が解放され、駆動ばね３５によって付勢されている駆動レバー３０が走行を開始する。

次に先幕１０の制動機構について説明する。図２（ａ）及び図２（ｂ）に示すように、地板５の手前側に立設された金属製の第３支持軸２３の周囲に制動機構が配置されている。制動機構は、駆動レバー３０の旋回終了直前の走行速度を低減するための機構である。

図２（ｂ）に示すように、第３支持軸２３は地板５およびブレーキベース板９０にかしめ加工によって立設されている。また、地板５には、ストッパー２７とばね係止部２６（図２（ａ）参照）が立設されている。なお、他の実施例では、第３支持軸２３は、地板５に対してカシメ加工されていなくてもよい。

第３支持軸２３には、地板５側から順にブレーキベース板９０とばね板（押圧部材）１１４が嵌装されている。ばね板１１４の上には、樹脂製の平座１１２を介してブレーキレバー１００が嵌装され、ブレーキレバー１００の上にはさらに平座１１３を介してブレーキばね受け１１６が嵌装されている。ブレーキベース板９０、ばね板１１４、平座１１２、ブレーキレバー１００、平座１１３、ブレーキばね受け１１６は、ブレーキレバー１００が旋回する旋回面と直交する方向に積み重ねられている。

制動機構の台座となるブレーキベース板９０は金属製であり、円形の貫通孔９１が設けられている。また第３支持軸２３が貫通する孔、ストッパー２７が貫通する孔、ばね係止部２６が貫通する孔を有する。

ブレーキベース板９０の上に配置されたばね板１１４は金属製であり、その一部が側面方向に突出し、さらにその先端部１１５が下方に折り曲げられて貫通孔９１に挿入されている。また、地板５には貫通孔９１よりも広い口径の逃げ孔９２が設けられているため、先端部１１５は地板５とは接触していない。ばね板１１４は、図の上方向に凸状に湾曲した弾力性を有する皿ばねであるが、図２（ｂ）では上方向から圧縮されて平板状になっている。そのため、ばね板１１４は上方向に反発力を及ぼしている。

ばね板１１４の上に平座１１２を介して配置されたブレーキレバー１００は合成樹脂製である。ブレーキレバー１００は、第３支持軸２３の周囲に略円形に形成された円板部１０１と、円板部１０１から突出して形成された押圧部１０２と旋回部１０３とを有している。円板部１０１は、ばね板１１４と同程度の大きさである。

円板部１０１は中央部に円形の孔を有し、その孔に第３支持軸２３を挿通することにより支持されている。この構造により、ブレーキレバー１００は第３支持軸２３を中心に往復旋回可能となっている。

押圧部１０２は円板部１０１の側部から上方に立ち上がって形成されている。押圧部１０２は、後述のブレーキばね１２０の第１腕部１２１と当接して第１腕部１２１を押圧する部分である。また旋回部１０３は、図２（ａ）に示すように、押圧部１０２から９０°ほど離れた円板部１０１の側部から地板５と平行に腕状に延在する平板状の部分である。

旋回部１０３の一方の側面には被押圧部１０５が、その反対側の側面には被押圧部１０６がそれぞれ形成されている。被押圧部１０５は、駆動レバー３０の旋回終了近くでローラ３８から押圧される部分である。被押圧部１０５がローラ３８から押圧されることにより、ブレーキレバー１００は反時計回りに回転する。被押圧部１０６は、駆動レバー３０をセット位置に戻すときにローラ３９から押圧される部分である。被押圧部１０６がローラ３９から押圧されることにより、ブレーキレバー１００は時計回りに回転する。

図２（ｂ）に戻り、ブレーキレバー１００の上に平座１１３を介して配置されたブレーキばね受け１１６は、合成樹脂製の円筒部の下端に円盤状の顎部が形成されたフランジ状の部材である。ブレーキばね受け１１６は、第３支持軸２３に円筒部を嵌め込むことにより支持されている。

ブレーキばね受け１１６の円筒部の外周にはブレーキばね（捩りコイルばね）１２０が嵌装されている。ブレーキばね１２０の一端である第１腕部１２１はストッパー２７に係止可能であり、他端である第２腕部１２２は図２（ａ）に示すようにばね係止部２６に常時係止されている。

第３支持軸２３の上端内側には雌ねじが形成された有底孔１１９が形成されており、留めねじ（調整部材）１１８が螺合している。留めねじ１１８は外周に雄ねじが形成されており、第３支持軸２３の有底孔１１９の内側の雌ねじと螺合し、上記の制動機構の各部材を上方向から固定している。図２（ｂ）に示すように、第３支持軸２３の地板５からの高さは、ブレーキばね受け１１６の上端部の高さよりも低い。そのため、留めねじ１１８はブレーキばね受け１１６の上端部と当接し、ブレーキばね受け１１６を押さえ付けている。この力は、ブレーキレバー１００を介してばね板１１４まで伝わる。

一方、ばね板１１４は前述のように弾力性を有するため、上方向からの力に反発する。そのため、ブレーキばね受け１１６とばね板１１４との間に平座１１２、１１３を介して配置されたブレーキレバー１００は、上下からこれらの２つの部材に押圧されている。そのため、ブレーキレバー１００が旋回すると、それを制動する方向に摩擦力が働く。

留めねじ１１８をより深くねじ込むことにより、ブレーキばね受け１１６はより強く押さえられ、ブレーキレバー１００と平座１１２、１１３との摩擦力はより大きくなる。このように、留めねじ１１８は、各部材を押さえ付けて固定するとともに、ブレーキばね受け１１６を押さえる力を調整して摩擦力を調整する調整部材でもある。留めねじ１１８のねじ込み量を調整することにより、ブレーキレバー１００に必要な初期摩擦力を設定することができる。

以上、先幕１０の駆動機構と制動機構の構成について説明した。後幕５０の駆動機構については先幕１０の駆動機構と同様に構成されているので説明は省略する。なお、後幕５０にはブレーキレバー等の制動機構は配置していないが、後幕５０に制動機構を設けてもよい。

なお、以上に説明した各部材の材料は上記のものに限られず、必要に応じて必要な強度と耐摩耗性を有する公知の材料を適宜選択することができる。また、上記の例では駆動機構と制動機構の各部材は地板５に対して主に手前側（被写体側）に配置されているが、その配置はこれに限らず、装置設計により撮像素子側に、あるいは両側に配置してもよい。

次に、以上の構造を有するフォーカルプレーンシャッタ１の先幕１０の駆動動作と制動動作を図３、図４を参照して説明する。なお、図３、図４では、理解を容易にするため先幕１０と後幕５０のアームと羽根は図示していない。

駆動レバー３０がセットレバー８０によって図２（ａ）に示すセット位置にセットされた後、図示しない制御部の制御信号によって電磁石４２が通電励磁され、電磁石４２の電磁力によって鉄片４１が吸着される。その後、セットレバー８０は図示しないセットモータ（又は付勢ばね）によって反時計回りに回転し、図３（ａ）に示す初期位置に戻る。しかし電磁石４２の電磁力によって鉄片４１が吸着されているため、駆動レバー３０は駆動ばね３５のばね力に対抗して係止されたままである。なお、図３（ａ）に示す状態は、次の露光動作を開始する準備が完了した段階であり、シャッタ幕は図１（ａ）に示すように先羽根１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが開口６を完全に閉じた状態であり、後羽根５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが開口６の下方の地板５の裏側に重なって収容された状態にある。

図３（ａ）に示すように、駆動レバー３０の旋回前は、ブレーキばね１２０の第１腕部１２１は、ストッパー２７に係止されている。そしてブレーキレバー１００の押圧部１０２は、ブレーキばね１２０の第１腕部１２１に当接していない。つまりブレーキレバー１００の押圧部１０２はブレーキばね１２０の第１腕部１２１から時計回りにばね力（反力）を受けていない。

図３（ａ）に示す状態からレリーズボタンが押されると、図示しない制御部からの制御信号により電磁石４２への通電が停止され、鉄片４１が吸着状態から解放される。そのため、駆動レバー３０は駆動ばね３５の駆動力により、長孔部７に沿って第１支持軸２１を中心として時計方向に旋回を開始する。

駆動レバー３０の旋回に伴って、駆動ピン３１に係合された図１（ａ）に示すアーム１１が旋回し、当該アームに結合された先羽根１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが図１（ａ）の上方に走行する。

駆動レバー３０が長孔部７の上端付近まで旋回すると、図３（ｂ）に示すように、駆動レバー３０のローラ３８がブレーキレバー１００の旋回部１０３の被押圧部１０５に当接して押圧する。ローラ３８から押圧されたブレーキレバー１００は反時計回りに旋回を始める。ブレーキレバー１００の円板部１０１は、旋回するとばね板１１４とブレーキばね受け１１６との間に摩擦力が発生するため、旋回を制動する方向に制動力を受ける。この制動力はブレーキレバー１００から被押圧部１０５を介して駆動レバー３０のローラ３８に伝わり、駆動レバー３０の速度が減少する。この減速により、駆動ピン３１が長孔部７の上端の緩衝部材８に衝突したときの衝撃を緩和することができる。

駆動レバー３０が図３（ｂ）に示す位置からさらに時計回りに旋回すると、ブレーキレバー１００がさらに反時計回りに旋回し、図４（ａ）に示すように、ブレーキレバー１００の押圧部１０２がブレーキばね１２０の第１腕部１２１と当接点１０２ａにおいて当接する。

図４（ａ）に示す状態から、押圧部１０２がさらに反時計回りに旋回すると、押圧部１０２は第１腕部１２１をさらに反時計回りに押し進めるため、第１腕部１２１はストッパー２７から離間する。この状態は、図４（ｂ）に示す露光動作終了時（駆動レバー３０が長孔部７の上端に達する時点）の位置まで続く。この間、ブレーキレバー１００の押圧部１０２はブレーキばね１２０の第１腕部１２１から時計回りにばね力（反力）を受ける。このばね力は、ブレーキレバー１００の旋回部１０３を時計回りに回転させる方向に働く。これにより、ブレーキレバー１００の被押圧部１０５と当接するローラ３８は、駆動レバー３０の旋回を止めるように力を受け、駆動レバー３０の速度が減少する。

ブレーキレバー１００がブレーキばね１２０から反力を受けている間も、円板部１０１の摩擦力は存続する。そのため、駆動レバー３０は図４（ａ）に示す状態から図４（ｂ）に示す状態（露光動作終了直後）まで摩擦力とばね力による反力を同時に受け、その速度がさらに減少する。そのため、駆動ピン３１が長孔部７の緩衝部材８に衝突したときの衝撃をさらに緩和することができる。

なお、図４（ｂ）に示す露光動作終了後の状態では、図１（ｂ）に示すように、先羽根１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄが開口６の上方の地板５の裏側に重なって収容され、後羽根５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄが開口６を完全に閉じている。

露光動作終了後の状態から駆動機構と制動機構をセット位置へ戻すには、図４（ｂ）に示すセットレバー８０を図示しないセットモータにより時計回りに回転させる。この回転に伴い、セットレバー８０の第１押圧部８１が駆動レバー３０のローラ４０に当接して押圧し、駆動レバー３０を反時計回りに回転させる。

また駆動レバー３０が反時計回りに回転することにより、駆動レバー３０のローラ３９がブレーキレバー１００の被押圧部１０６に当接して押圧する。そのためブレーキレバー１００は時計回りに回転し、ブレーキレバー１００の押圧部１０２も時計回りに回転する。これに伴い、押圧部１０２に当接していたブレーキばね１２０の第１腕部１２１も時計回りに回転する。しかしその途中から、ブレーキばね１２０の第１腕部１２１はストッパー２７に係止される。

さらに駆動レバー３０が反時計回りに回転すると、ブレーキレバー１００の押圧部１０２は時計回りに回転するが第１腕部１２１はストッパー２７に係止されたままなので、押圧部１０２は第１腕部１２１から離間する。

離間した後は、ブレーキレバー１００は、ブレーキレバー１００の円板部１０１の摩擦力に抗しながらさらに時計回りに回転する。最終的に、駆動レバー３０が反時計回りに回転し、図２（ａ）に示すように鉄片４１が電磁石４２に当接する位置に来ると、図示しない制御部からの制御信号により電磁石４２が通電励磁され、鉄片４１が吸着保持されて駆動レバー３０がセットされる。

また、駆動レバー３０がセットされると同時にブレーキレバー１００もセット位置にセットされる。なおブレーキレバー１００のセット位置は、円板部１０１の摩擦力で自由移動が制限されているため、駆動レバー３０のローラ３９によってのみ規定される。

以上が先幕１０の駆動動作と制動動作である。次に、ブレーキばね１２０の第１腕部１２１が上記のタイミングでストッパー２７に係止され、またブレーキレバー１００の押圧部１０２に当接するように動作するための、ストッパー２７の位置について、図５を参照して説明する。

図５（ａ）に示すように、ブレーキレバー１００が旋回する前のセット位置（露光動作前の位置）においては、ストッパー２７はブレーキばね１２０の時計回りのばね力（捩りモーメント又は捩りトルク）を受け止めるように第１腕部１２１と当接している。ストッパー２７が第１腕部１２１と当接して係止する点を係止点２７ａとする。なお、この状態ではブレーキレバー１００の押圧部１０２が第１腕部１２１と当接する点である当接点１０２ａは、第１腕部１２１とは当接していない。

このとき、図５（ａ）に示すように、ストッパー２７の係止点２７ａは、第３支持軸２３の中心軸２３ａの方向から見て、中心軸２３ａと押圧部１０２の当接点１０２ａとを結ぶ線分Ｐよりも下側にある。

次に図５（ｂ）に示すように、露光動作後、即ちブレーキレバー１００の旋回終了時（旋回直後）の位置では、ブレーキばね１２０の第１腕部１２１は、ブレーキレバー１００の押圧部１０２によってばね力に抗するように反時計回りに押し戻され、ストッパー２７から離間している。

このとき、図５（ｂ）に示すように、ストッパー２７の係止点２７ａは、第３支持軸２３の中心軸２３ａの方向から見て、中心軸２３ａと押圧部１０２の当接点１０２ａとを結ぶ線分Ｑよりも上側にある。

上記の内容は、図５（ａ）、（ｂ）に示すように第３支持軸２３の中心軸２３ａに直交する平面への中心軸２３ａ方向から見た投影図で考えると、次のように言い換えることができる。即ち、第１腕部１２１を係止するストッパー２７の係止点２７ａが、ブレーキレバー１００の旋回前（露光動作前）の位置における押圧部１０２の当接点１０２ａと第３支持軸２３の中心軸２３ａとを結ぶ線分Ｐと、ブレーキレバー１００の旋回終了直後（露光動作後）の位置における押圧部１０２の当接点１０２ａと第３支持軸２３の中心軸２３ａとを結ぶ線分Ｑと、の間に位置するようにストッパー２７が配置されている。

なおストッパー２７（の係止点２７ａ）の位置は、ブレーキレバー１００のどの位置からばね力を制動力として用いるかによって、線分Ｐと線分Ｑとの間で任意に設定可能である。基本的には、ブレーキレバー１００の旋回終了近くで押圧部１０２が第１腕部１２１と当接するように配置する。

以上、露光動作時の先幕１０の駆動レバー３０とブレーキレバー１００の構成及び動作について説明した。後幕５０の駆動レバー７０については、駆動レバー３０の旋回から指定された時間だけ遅れて旋回を開始すること、シャッタ幕が開口６の下方に収納された状態から上方に展開されて開口６を閉鎖すること、を除いて類似の動作をするため、その動作の説明は省略する。

以上に説明したフォーカルプレーンシャッタ１は、駆動レバー３０の旋回終了直前にブレーキレバー１００の摩擦力とブレーキばね１２０のばね力によって減速され、駆動レバー３０の旋回終了時の衝撃が緩和される。

一方、セット状態に戻す段階では、途中からブレーキばね１２０の第１腕部１２１がストッパー２７に係止され、それ以降はブレーキレバー１００がばね力を受けない。従って長期間（想定以上の多数回）のシャッタの使用の結果、円板部１０１の摩擦力がブレーキばね１２０のばね力を下回っても、セット位置ではブレーキレバー１００にはブレーキばね１２０のばね力が作用しないため、ブレーキレバー１００を一定のセット位置にセットすることができる。

従って駆動レバー３０は常に一定のセット位置にセットされたブレーキレバー１００から制動力を受けるため、制動力が変化することが少ない。そのため、長期間の使用にわたっても、シャッタ幕の走行速度が変化することが少ない。

また、連続露光時においてもブレーキレバー１００のセット位置を安定化させることができる。

また、フォーカルプレーンシャッタ１の構成では、セット位置ではブレーキレバー１００はブレーキばね１２０と当接しないため、ブレーキばね１２０のばね力よりも摩擦力を大きくしなければならないという制約がない。従ってブレーキばね１２０のばね力を自由に設定することができる。例えば、セット位置（ストッパー２７に係止された状態）におけるブレーキばね１２０のばね力を、円板部１０１の摩擦力の大きさよりも大きく設定することができる。

このように設定することにより、摩擦力だけでなくブレーキばね１２０のばね力でも大きな制動効果を得ることができる。また、ブレーキばね１２０のばね力を円板部１０１の摩擦力よりも大きく設定しておくことにより、摩擦力が多少変化しても、ブレーキばね１２０のばね力はほとんど変化しないため、ブレーキレバー１００全体の制動力の変化を抑制することができる。

さらに、ブレーキばね１２０のセット位置におけるばね力を摩擦力よりも大きくすることで、露光終了後にセット位置に戻すときに、途中までブレーキばね１２０の反力がブレーキレバー１００をセット位置に戻す方向に作用するため、セット位置に戻すためのセットモータの容量を小さくすることができる。

以上、本発明の実施形態に係るフォーカルプレーンシャッタ１について説明した。しかし本発明は上記の実施形態に限られるものではなく、種々の変形例が可能である。

（変形例）
上記の実施形態では、ブレーキレバー１００の円板部１０１がばね板１１４とブレーキばね受け１１６とから押圧され、摩擦力を発生する。しかしばね板１１４を備えなくともよい。ばね板１１４がない場合でも、ブレーキレバー１００をブレーキばね１２０によって制動することができる。またブレーキばね受け１１６でブレーキレバー１００を押圧するように構成すれば、セット位置のブレーキレバー１００の位置が変動することを抑制することができる。

上記の実施形態では、ばね板１１４を平座１１２を介してブレーキレバー１００と接する位置に配置したが、ブレーキレバー１００と接していなくともよい。

上記の実施形態では、ばね板１１４の押圧力を調整するための留めねじ１１８を配置した。しかし押圧力を調整する調整部材は必ずしも配置しなくてもよい。

上記の実施形態では、制動機構は先幕１０の駆動レバー３０だけに適用した。しかし後幕５０の駆動レバー７０にも適用できる。また、駆動レバー３０を保持する方式としてダイレクト方式を用いた。しかし係止タイプでもよい。また、ノーマリークローズモード、ノーマリーオープンモードおよび先幕電子モードに対応するフォーカルプレーンシャッタに対して、本実施例が適用されてもよい。さらに、本実施例のフォーカルプレーンシャッタは両幕タイプであったが、単幕タイプのフォーカルプレーンシャッタに本実施例が適用されてもよい。このように本発明は、駆動ばねの駆動力を、羽根を連結したアームに伝える駆動レバーを有するフォーカルプレーンシャッタ全般に実施可能である。

本発明は、本発明の広義の精神と範囲を逸脱することなく、様々な実施の形態及び変形が可能とされるものである。また、上述した実施の形態は、この発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。すなわち、本発明の範囲は、実施の形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。そして、特許請求の範囲内及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、この発明の範囲内とみなされる。

本発明に係るフォーカルプレーンシャッタは、例えば、カメラなどの光学機器（デジタルカメラなどの民生用カメラ、車載カメラ、監視カメラ、内視鏡カメラなどに搭載する医療用カメラ、動画撮影を行なうカムコーダー（ムービーカメラ）、各種検査カメラ、ロボット用カメラなど）や、携帯電話やタブレットやノートパソコン等の電子機器に搭載される、撮像装置に用いることが可能である。

１ フォーカルプレーンシャッタ
５ 地板
６ 開口
７ 長孔部（先幕長孔部）
８ 緩衝部材
１０ 先幕（シャッタ幕）
１０ａ、１０ｂ、１０ｃ、１０ｄ 先羽根
１１、１２ （先羽根）アーム
２１ 第１支持軸
２２ 第２支持軸
２３ 第３支持軸
２３ａ 中心軸
２６ ばね係止部
２７ ストッパー
２７ａ 係止点
３０ 駆動レバー（先幕駆動レバー）
３１ 駆動ピン
３５ 駆動ばね
３６ 軸受部（駆動ばね軸受部）
３８、３９、４０ ローラ
４１ （先幕駆動レバーの）鉄片
４２ 電磁石（先幕電磁石）
５０ 後幕（シャッタ幕）
５０ａ、５０ｂ、５０ｃ、５０ｄ 後羽根
５１、５２ （後羽根）アーム
７０ 駆動レバー（後幕駆動レバー）
７１ 駆動ピン
７５ 駆動ばね
７６ 軸受部（駆動ばね軸受部）
８０ セットレバー
８１ 第１押圧部
８５ 鉄片
８６ 電磁石（後幕電磁石）
９０ ブレーキベース板
９１ 貫通孔
９２ 逃げ孔
１００ ブレーキレバー（ブレーキ部材）
１０１ 円板部
１０２ 押圧部
１０２ａ 当接点
１０３ 旋回部
１０５、１０６ （ブレーキレバーの）被押圧部
１１２、１１３ 平座
１１４ ばね板（押圧部材）
１１５ 先端部
１１６ ブレーキばね受け
１１８ 留めねじ（調整部材）
１１９ 有底孔
１２０ ブレーキばね（捩りコイルばね）
１２１ 第１腕部（腕部）
１２２ 第２腕部
２００ 撮像装置

Claims (7)

1. アームに結合された複数の羽根からなるシャッタ幕と、
   前記アームに係合し、露光動作時に旋回して前記アームを駆動し前記シャッタ幕を開閉駆動する駆動レバーと、
   支持軸を中心に旋回可能であり、前記支持軸と同軸上に軸受けされた捩りコイルばねの腕部と当接して押圧する押圧部を有し、前記押圧部が前記腕部から受けるばね力を前記駆動レバーに伝えて制動するブレーキ部材と、
   前記腕部を係止する係止点を有し、前記係止点が、前記支持軸の中心軸方向から見て、前記支持軸の中心軸と前記ブレーキ部材の露光動作前の位置における前記押圧部の前記腕部との当接点とを結ぶ線分と、前記支持軸の中心軸と前記ブレーキ部材の露光動作後の位置における前記押圧部の前記腕部との前記当接点とを結ぶ線分と、の間に位置するように配置されたストッパーと、を備える、
   フォーカルプレーンシャッタ。
2. 前記ブレーキ部材を前記ブレーキ部材の旋回面と直交する方向に押圧し、旋回する前記ブレーキ部材に作用する摩擦力を発生させる押圧部材をさらに備える、請求項１に記載のフォーカルプレーンシャッタ。
3. 露光動作前のセット位置における前記捩りコイルばねのばね力が、前記摩擦力よりも大きい、請求項２に記載のフォーカルプレーンシャッタ。
4. 前記押圧部材の前記ブレーキ部材への押圧力を調整する調整部材をさらに備える、請求項２又は３に記載のフォーカルプレーンシャッタ。
5. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフォーカルプレーンシャッタを備える、
   撮像装置。
6. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフォーカルプレーンシャッタを備える、
   光学機器。
7. 請求項１乃至４のいずれか１項に記載のフォーカルプレーンシャッタを備える、
   電子機器。

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