JP2017116895A - フォーカルプレンシャッタ、及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電磁石を備えるフォーカルプレンシャッタにおいて、電磁石の位置を高精度に維持可能なフォーカルプレンシャッタを提供する。
【解決手段】露光用の開口部を有する地板と、前記地板に対して固定されて配置され、巻回されたコイルへの通電により着磁される鉄芯と、前記鉄芯の着磁状態に応じて、前記固定部に対して相対的に移動する駆動部材と、前記駆動部材の移動に伴い移動することで前記開口部の開閉状態を切り替えるシャッタ羽根と、を備え、前記鉄芯は、弾性部材を介して前記地板に対して固定されている、フォーカルプレンシャッタを採用する。
【選択図】図７

Description

本発明の一態様は、カメラなどの撮像装置に採用されるフォーカルプレンシャッタなどに関する。

デジタル一眼カメラなどは、近年のミラーレスカメラをはじめ小型化（例えば、カメラを持ちやすくかつ操作できるようにする等のため、カメラの光軸方向に対して垂直な方向の小型化）の傾向がある。この傾向に伴い、カメラの構成部材であるシャッタに対する小型化の要望（より具体的には、カメラにおいてシャッタ以外の部材を搭載する関係なども考慮して、カメラの光軸方向及びカメラの光軸方向に対して垂直な方向の小型化）がある。シャッタの小型化を進めるうえで、秒時制御を行う電磁石の配置は、シャッタの駆動制御部の厚みに影響を与える。また、電磁石の位置精度はシャッタ性能に大きな影響を与えるため（例えば、電磁石の位置精度がずれた場合は、シャッタ幕の走行特性に影響が出て、カメラ等における露光制御ができなくなるおそれがあること）、電磁石の位置が一定の位置に確実に固定されている必要がある。従来のダイレクトタイプのシャッタでは、例えば「コ」の字形状の電磁石の鉄芯は、シャッタ幕の走行する面に対して垂直な平面に「コ」の字形状となるような配置が多く採用されていた。しかし、この「コ」の字形状の鉄芯は、シャッタ幕の走行する面に対して水平な平面に「コ」の字形状となるように配置する構成の方が、シャッタの駆動制御部の厚みを薄くすることができる。また、従来の係止タイプのシャッタでは、シャッタ幕の走行する面に対して水平に配置した「コ」の字形状の鉄芯の固定において、鉄芯の固定のための孔部と、鉄芯の位置決めのための孔部を別々にする構成とすることがあるが、複数の孔部を形成するとシャッタ幕の走行する面に対して平行な面の鉄芯の平面積が比較的大きくなってしまい、小型化には不利となっていた。このような課題に対して、特許文献１及び特許文献２に記載された構成などが提案されている。

特開平０２−０２７７２７号公報 特開２００２−３２８４０９号公報

しかしながら、上記特許文献１のような構成では、環境温度などで固定部に挿入した弾性部材の弾性状態が変化した場合、電磁石の吸着位置がばらつく原因となる可能性がある。また、上記特許文献２に記載された構成では、オーバーチャージが解除されて駆動部材と鉄芯部材とが接触する瞬間には緩衝部材（ゴム）により衝撃を吸収し、その後緩衝部材が駆動部材の凹部に対比することで弾性部材の温度変化の影響を回避しているが、緩衝部材の出っ張り量の管理など、この構成を実際に採用する際には種々の課題が生じる。そこで、鉄芯部材をシャッタ幕の走行する面に対して平行に配置することで鉄芯部材の平面積を抑えながらも、鉄芯部材の位置精度を保つことが可能な構成が求められる。

本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
露光用の開口部を有する地板（１）と、
前記地板に対して固定されて配置され、巻回されたコイルへの通電により着磁される鉄芯（１１）と、
前記鉄芯の着磁状態に応じて、前記固定部に対して相対的に移動する駆動部材（１５）と、
前記駆動部材の移動に伴い移動することで前記開口部の開閉状態を切り替えるシャッタ羽根（２）と、を備え、
前記鉄芯は、弾性部材（２４）を介して前記地板に対して固定されている、
フォーカルプレンシャッタである。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、シャッタ羽根の走行面に対して鉄芯を平行に配置することで鉄芯の平面積を抑える構成を採りつつ、弾性部材によって鉄芯の位置を精度よく保持可能な構成とすることが可能となる。これにより、比較的小型に構成しつつ、従来に比べ所望のシャッタ性能を維持した又はシャッタ性能を高めたフォーカルプレンシャッタを構成することが可能となる。

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記鉄芯は略対称的に形成された第１腕部及び第２腕部を含み、かつ前記地板に対して前記弾性部材（２４）を介在して固定部材（ネジ２１）により固定されており、
前記固定部材の中心部は、前記第１腕部及び前記第２腕部の中心線に対してずれた位置に配されている。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、ネジのがたつきを効果的に防止することが可能となり、鉄芯の位置をより精度よく維持可能な構成とすることができる。

また、本発明の別の手段は、
上記いずれかのフォーカルプレンシャッタを備える撮像装置である。

上記構成の撮像装置によれば、小型かつ安定的に動作するシャッタを備える撮像装置を構成することができる。

フォーカルプレンシャッタ全体の斜視図。 第１状態（セット状態）における駆動制御部の拡大斜視図。 第２状態（羽根走行完了状態）における駆動制御部の拡大斜視図。 第１状態（セット状態）における駆動制御部における鉄芯周辺の拡大図。 第２状態（羽根走行完了状態）における駆動制御部における鉄芯周辺の拡大図。 鉄芯の固定構造の斜視図。 鉄芯の固定構造の分解斜視図。 鉄芯と鉄芯固定用ネジとの位置関係を示す図。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項

＜１．実施形態＞
本実施形態のカメラなどの撮像装置に適用されるフォーカルプレンシャッタは、通電により電磁石として機能する鉄芯を備える構成のフォーカルプレンシャッタにおいて、鉄芯の位置を精度よく保つための構成に特徴の一つがある。より具体的には、地板に対して鉄芯をネジで固定する構成において、ネジと地板との間に弾性部材を配置することと、そのネジの中心と鉄芯の中心とをずらした配置としている点に特徴がある。以下、本実施形態のフォーカルプレンシャッタについて、図を参照しながら具体的に説明する。

図１は本実施形態のフォーカルプレンシャッタの全体を示す斜視図である。図１に示されるように、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、地板１、シャッタ羽根２、及び駆動制御部３を備えて構成される。

地板１の内側には露光用の開口（画枠）として機能する開口部が形成されている。地板１の上には、駆動制御部３をはじめとする種々の構成が搭載される。地板１の裏側には補助地板（図示せず）が配置されており、地板１と補助地板との間にはシャッタ羽根２が配置される所定の空間としての羽根室が形成される。なお、この補助地板にも、地板１の開口部に対応する開口部が形成される。

羽根室に配置されるシャッタ羽根２は、先羽根（先幕）と後羽根（後幕）とを含んで構成される。先羽根及び後羽根は、それぞれ１枚または複数枚の羽根を備える。シャッタ羽根２が動作することで、開口部の開閉状態が変化する。先羽根及び後羽根を含むシャッタ羽根２は、駆動制御部３に連結され、駆動制御部３が動作することで動作（走行）する。これらの先羽根と後羽根とは、駆動制御部３によりそれぞれ独立のタイミングで駆動され、先羽根と後羽根との動作タイミングによりシャッタ秒時、すなわち撮像素子に対する露光時間の調整が行われる。なお、撮像素子は開口部の先（被写体側とは反対側）に配置される。先羽根及び後羽根の動作タイミングは、電磁石として機能する鉄芯の状態を変化させるための通電タイミングにより制御される。

図２は、シャッタ羽根２が走行する前のセット状態における駆動制御部３の拡大斜視図である。図３は、シャッタ羽根２が走行した後の羽根走行完了状態における駆動制御部３の拡大斜視図である。図４は、セット状態の駆動制御部３における鉄芯１１の周辺の拡大図である。図５は、羽根走行完了状態の駆動制御部３における鉄芯１１の周辺の拡大図である。なお、以下の説明では後羽根の構成を中心に説明するが、先羽根の構成についても後羽根の構成と同様である。

図２〜図４に示されるように、駆動制御部３は、鉄芯１１、位置決め用突起保持部材１４、シャッタ羽根駆動部材１５、及びカバー３０などを含んで構成される。カバー３０に形成された孔部には、シャッタ羽根駆動部材回転軸１６が挿入されている。これらの鉄芯１１、位置決め用突起保持部材１４、及びシャッタ羽根駆動部材１５は、後羽根の駆動用の構成である。

＜鉄芯１１＞
鉄芯１１は、「コ」の字形状に形成されており、ヨークと呼ばれることがある。ここでは、鉄芯１１の延在部分を第１腕部及び第２腕部と呼び、第１腕部と第２腕部とを連結させている部分を基部と呼ぶ。鉄芯１１の第１腕部または第２腕部の一方はボビン（図示せず）に挿入される。このボビンには導線が巻回されており、この導線に通電し電流が流されることによって鉄芯１１が励磁されて電磁石として機能する。この第１腕部及び第２腕部の端面は吸着面として作用し、シャッタ羽根駆動部材１５を吸着させる。セット状態（図２及び図４の状態）においては、鉄芯１１は通電により磁力を有しており、これによってシャッタ羽根駆動部材１５を吸着する力が作用する。一方で、羽根走行完了状態（図３及び図５の状態）においては、鉄芯１１は磁力を失い、シャッタ羽根駆動部材１５を吸着する力が消失している。なお、鉄芯１１には孔部が形成され、この孔部に挿入されたネジによって地板１に対して固定されるが、これらの構成については後述する。

＜シャッタ羽根駆動部材１５＞
シャッタ羽根駆動部材１５は、磁石により吸着される鉄片などにより形成され、アマーチャと呼ばれることがある。シャッタ羽根駆動部材１５は、鉄芯１１から離反する方向にバネなどの部材により付勢力が与えられる。シャッタ羽根駆動部材１５は、図２及び図４に示されたセット状態では、鉄芯１１が磁力を有することで鉄芯１１に吸着された状態となっている。一方で、図３及び図５に示された羽根走行完了状態では、鉄芯１１が磁力を失っているため、シャッタ羽根駆動部材１５は鉄芯１１に対して吸着される力が作用していないため、鉄芯１１から離反する方向に作用する付勢力によって、鉄芯１１から離間した状態となっている。シャッタ羽根駆動部材１５は、シャッタ羽根駆動部材回転軸１６を中心に回動することで、上記のように鉄芯１１に吸着した状態と、鉄芯１１から離間した状態とを変化可能に構成される。

シャッタ羽根駆動部材１５は、上記のように鉄芯１１に吸着された位置と、鉄芯１１から離間した位置との間で移動することで、連結されたシャッタ羽根２（後羽根）を走行動作させる。

＜位置決め用突起保持部材１４＞
位置決め用突起保持部材１４は、図５に示されるように、その凹部に形成された凸部形状の鉄芯位置決め用突き当て部２２を備えており、鉄芯１１の位置を固定するよう配置されている。

＜鉄芯固定構造＞
次に、本実施形態の特徴部分である鉄芯１１の固定構造について説明する。図６は、鉄芯の構成構造部分の斜視図である。図７は、この図６に対応した分解斜視図である。

図７に示されるように、鉄芯１１には、孔部１３が形成されている。組み立てられた状態では、この孔部１３にネジ２１が挿入され、ネジ２１がさらに地板１に形成された鉄芯固定用軸２０に挿入されることで、地板１に対して鉄芯１１が固定される。鉄芯固定用軸２０は段付形状に形成され、鉄芯１１と接触する部分では径がやや小さく形成されており、この径が小さい部分の周囲には円筒状の弾性部材２４が配される。この弾性部材２４は、例えばゴムまたは樹脂などの素材で、弾性変形可能に形成されている。このように、鉄芯１１は、弾性部材２４を介在して、地板１に形成された鉄芯固定用軸２０に、ネジ２１によって固定されている。本実施形態の構成では、この弾性部材２４を備えることで、地板１に対して鉄芯１１のがたつきを防止することが可能になる。さらに、弾性部材２４がシャッタ羽根２の動作時の衝撃を吸収することができ、動作時の衝撃による破損または位置ずれの発生を防止することが可能となっている。

図８は、鉄芯１１と鉄芯固定用のネジ２１（孔部１３）との位置関係を示す図である。図８に示されるように、鉄芯１１の第１腕部と第２腕部との中心線の延長線と、ネジ２１との中心部とは、平面視において距離Ａだけずれた位置に配されている。このように、鉄芯１１の第１腕部と第２腕部との中心線に対してずれた位置に孔部１３を設けて、ネジ２１により固定する構成とすることで、動作時の衝撃による鉄芯１１の位置ずれなどを効果的に防止することが可能となる。

以上のような本実施形態のフォーカルプレンシャッタによれば、弾性部材２４を備える構成としたことにより、鉄芯１１の位置を精度よく保持可能な構成とすることが可能となっている。さらには、地板１に対して鉄芯１１を固定する際に、鉄芯１１の第１腕部と第２腕部との中心線に対してずれた位置でネジ２１により固定しているため、より効果的に鉄芯１１の位置ずれを防止することなどが可能となる。

＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、同様の技術思想に基づいて当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

上記実施形態では、後羽根のための鉄芯固定構造について説明したが、この鉄芯固定構造は先羽根のための構成としても採用可能である。

また、上記実施形態では、シャッタ羽根２は先羽根と後羽根とを備える構成として説明したが、シャッタ羽根２は一の羽根を備えるいわゆる単幕構成であってもよい。

本発明のフォーカルプレンシャッタは、例えばデジタルカメラなどの撮像装置などに好適に適用される。

１…地板
２…シャッタ羽根
３…駆動制御部
１１…鉄芯
１３…孔部
１４…用突起保持部材
１５…シャッタ羽根駆動部材
１６…シャッタ羽根駆動部材回転軸
２０…鉄芯固定用軸
２１…ネジ
２２…鉄芯位置決め用突き当て部
２４…弾性部材
３０…カバー

Claims (3)

1. 露光用の開口部を有する地板と、
   前記地板に対して固定されて配置され、巻回されたコイルへの通電により着磁される鉄芯と、
   前記鉄芯の着磁状態に応じて、前記固定部に対して相対的に移動する駆動部材と、
   前記駆動部材の移動に伴い移動することで前記開口部の開閉状態を切り替えるシャッタ羽根と、を備え、
   前記鉄芯は、弾性部材を介して前記地板に対して固定されている、
   フォーカルプレンシャッタ。
2. 前記鉄芯は略対称的に形成された第１腕部及び第２腕部を含み、かつ前記地板に対して前記弾性部材を介在して固定部材により固定されており、
   前記固定部材の中心部は、前記第１腕部及び前記第２腕部の中心線に対してずれた位置に配されている、
   請求項１に記載のフォーカルプレンシャッタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のフォーカルプレンシャッタを備える撮像装置。

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