JP2019113594A

JP2019113594A - シャッタ装置および撮像装置

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Publication number: JP2019113594A
Application number: JP2017244697A
Authority: JP
Inventors: 連太郎今井; Rentaro Imai
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Filing date: 2017-12-21
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Abstract

【課題】羽根群の戻り走行後に安定する時間を短くすること【解決手段】シャッタ装置は、露光用の開口２０１ｄを開閉する羽根群２３０と、該羽根群を前記開口の開放位置と閉鎖位置との間で移動させる羽根移動部材２０３と、前記羽根群および前記羽根移動部材の少なくとも一方を、前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置の方向に付勢する羽根駆動部材２３７と、前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に前記羽根移動部材と接触する羽根カム２０５と、を有する。【選択図】図１０

Description

本発明は、シャッタ装置および撮像装置に関する。

フォーカルプレーンシャッタ等のシャッタ装置では、羽根群を係止した状態で羽根群を駆動するための駆動部材をチャージした後、羽根群と連結した羽根移動部材の係止解除を行うことで、羽根群が露光開口を閉じた状態から開いた状態へと移動する（戻り走行）。その後、駆動部材の解除を行い、所定のタイミングで電磁石への通電を切ることで駆動部材および羽根移動部材が一体となって、羽根群が露光開口を閉じる方向に走行する（本走行）。上述した２種類の走行を比較すると、特に戻り走行は、羽根群の走行完了時の押し付け力が本走行に比べて小さいため、羽根群の走行完了後、羽根群の動作が安定するのに時間がかかるという問題があった。

特許文献１は、羽根レバーの移動を規制する位置と規制を解除する位置との間を移動可能とするバウンドロックレバーを設けることで、戻り走行によるバウンドを素早く収束させるシャッタ装置を提案している。

特開２０１４−１７８５６９号公報

しかしながら、特許文献１で提案されているシャッタ装置では、戻り走行による羽根群のバウンドを抑制できるが、羽根群の戻り走行に伴う衝撃自体を軽減するものではなく、連写コマ速の向上には限界がある。

本発明の目的は、羽根群の戻り走行後に安定する時間を短くすることが可能なシャッタ装置および撮像装置を提供することである。

本発明の一側面としてのシャッタ装置は、露光用の開口を開閉する羽根群と、該羽根群を前記開口の開放位置と閉鎖位置との間で移動させる羽根移動部材と、前記羽根群および前記羽根移動部材の少なくとも一方を、前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置の方向に付勢する付勢部材と、前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に前記羽根移動部材と接触する羽根カム部材と、を有することを特徴とする。上記シャッタ装置を有する撮像装置も本発明の一側面を構成する。

本発明によれば、羽根群の戻り走行後に安定する時間を短くすることが可能なシャッタ装置および撮像装置を提供することができる。

本発明の実施形態に係るシャッタ装置の一例であるフォーカルプレーンシャッタが搭載された撮像装置の斜視図である。図１に示す撮像装置のブロック図である。図２に示すシャッタ装置の分解斜視図である。図２に示すシャッタ装置の背面図である。オーバーチャージ状態における各部の動作を説明するための平面図である。羽根群の走行待機状態における各部の動作を説明するための平面図である。羽根群の走行完了状態における各部の動作を説明するための平面図である。駆動部材のチャージ動作直前における各部の動作を説明するための平面図である。駆動部材のチャージ完了状態における各部の動作を説明するための平面図である。戻り走行途中の状態における各部の動作を説明するための平面図である。シャッタ装置および撮像素子の動作を表すタイミングチャートである。図３に示すカムギアと羽根カムを示す平面図である。図７におけるバウンドロック部材による羽根移動部材のロック状態を示す平面図である。図５における羽根ロック部材による羽根移動部材のロック状態を示す平面図である。

図１は、本発明の実施形態に係るシャッタ装置の一例であるフォーカルプレーンシャッタが搭載された撮像装置１００の斜視図である。撮像装置１００には、電子シャッタ、連写機能が備わっている。撮像装置１００の上面には、電源ボタン１１０、レリーズボタン１３０、ストロボ装置などの撮影アクセサリーを取り付けるアクセサリーシュー１４０が設けられている。レンズマウント１５０は、不図示の撮影用レンズ（交換レンズ）の取り付け部である。

撮像装置１００はノンリフレックス型の撮像装置であるため、ライブビュー表示のため撮影待機の状態でシャッタ幕は開いている。そのため、図１に示されるように、撮影用レンズを取り外した状態において撮像素子３の撮像面は露出している。つまり、図１は、交換レンズ（レンズ装置）とカメラ本体（撮像装置）からなるカメラシステムにおけるカメラ本体を示している。なお、本発明は、レンズ一体型や一眼レフカメラにも適用可能である。交換レンズは、図２に示す撮像レンズ１とレンズ制御手段１２を有している。

図２は、撮像装置１００のブロック図である。シャッタ装置２は、撮影光路上において被写体からの光を結像する撮像レンズ１とＣＭＯＳイメージセンサ等の撮像素子３との間に設けられ、撮像素子３の電子先幕動作と連動して撮像素子３を露光する時間を調節する。

撮像レンズ１は、被写体の光学像（被写体像）を形成する撮影光学系として機能する。撮像素子３は、撮像レンズ１により結像された被写体像を光電変換する。撮像素子３から出力されたアナログ画像信号は、ＡＦＥ（ＡｎａｌｏｇＦｒｏｎｔＥｎｄ）４によりデジタル信号に変換される。ＡＦＥ４から出力されたデジタル画像信号には、ＤＳＰ（ＤｉｓｉｔａｌＳｉｇｎａｌＰｒｏｃｅｓｓｅｒ）５によって各種画像処理や圧縮・伸張処理などが行われる。

記録媒体６は、ＤＳＰ５により処理された画像データやプログラムを記録し、非一時的なコンピュータ可読媒体であってもよい。表示部７は、液晶ディスプレイ（ＬＣＤ）等が使用され、撮影した画像や各種メニュー画面などを表示する表示手段である。ＴＧ（ＴｉｍｉｎｇＧｅｎｅｒａｔｏｒ）８は、撮像素子３に駆動信号を供給する。ＲＡＭ１０は、ＤＳＰ５に接続され、画像データなどを一時的に記憶する。シャッタ駆動回路１１は、シャッタ装置２を駆動する。

ＣＰＵ９（マイクロコンピュータ）は、ＡＦＥ４、ＤＳＰ５、ＴＧ８、およびシャッタ駆動回路１１の制御を行うカメラ制御手段であり、不図示のメモリやクロック生成器などの計時手段を有する。メモリは、ＲＯＭ、ＲＡＭを含み、本実施形態のシャッタ駆動プログラム、それに必要な情報を記憶している。シャッタ駆動プログラムは、コンピュータに本実施形態のシャッタ駆動方法を実行させるためのコンピュータプログラムである。計時手段は所定時間を計測する。

レンズ制御手段１２は、撮像レンズ１の焦点距離、絞り径、瞳径、および瞳と撮像素子３の距離等のレンズ情報をＣＰＵ９に出力するとともに、ＣＰＵ９による制御に応じて絞りやレンズ等を駆動する。

図３は、シャッタ装置２の分解斜視図である。図３（ａ）は、シャッタ装置２を撮像素子３側（以下、背面側という）から見た分解斜視図、図３（ｂ）は、撮影用レンズが取り付けられる側（以下、正面側という）から見た分解斜視図である。図４は、シャッタ装置２の背面図である。図面の見易さのために、補助地板２０６は省略している。

シャッタ地板（第１のシャッタ基板）２０１は、撮像装置１００の内部に固定されており、羽根群（シャッタ羽根）２３０の駆動機構を構成する各部品が取り付けられている。駆動部材２０２、羽根移動部材２０３、カムギア２０４、羽根カム２０５、羽根ロック部材２４３、およびバウンドロック部材２４５は、それぞれシャッタ地板２０１に回転自在に軸支されている。

駆動部材２０２と羽根移動部材２０３、カムギア２０４と羽根カム２０５は、それぞれ軸２０１ａと軸２０１ｂに同軸に回転可能に支持されている。これにより、シャッタ装置全体を小型化できる。カムギア２０４および羽根カム２０５は、シャッタ駆動回路１１によって駆動される不図示のモータから不図示の減速ギア列を介して伝達される駆動力によって一体となって回動する。シャッタ駆動回路１１、モータ、減速ギア列等はカムギア２０４と羽根カム２０５を駆動する駆動手段を構成する。本実施形態では、カムギア２０４に伝達された駆動力が駆動部材２０２に伝わることでチャージ動作（羽根群が撮影待機状態に移行する動作）を行う。

補助地板２０６は、シャッタ地板２０１の軸２０１ａ，２０１ｂ，２０１ｃの先端に係合することで、シャッタ地板２０１に取り付けられている。補助地板２０６には、電磁石２５０が固定されている。

カバー板２０７（第２のシャッタ基板）は、シャッタ地板２０１に固定され、シャッタ地板２０１よりも撮像素子側に配置される。カバー板２０７の中央部には、組み立てた際にシャッタ地板２０１に形成された露光用（撮影光束用）の開口２０１ｄと対応する位置に露光用（撮影光束用）の開口２０７ａが形成されている。シャッタ地板２０１とカバー板２０７との間には、羽根移動部材２０３に取り付けられた羽根群２３０を配置する羽根室が形成されている。

羽根群２３０は、それぞれ黒色塗料が塗布された１番羽根２３１、２番羽根２３２、３番羽根２３３、４番羽根２３４を備え、開口２０１ｄ、２０７ａを開閉する。１番羽根２３１の走行方向の先端（以下、開口形成端という）と開口部２０７ａによって、開口領域が形成される。それぞれの羽根は、羽根アーム部材であるメインアーム（第１のアーム）２３５とサブアーム（第２のアーム）２３６に回転可能に軸支され、平行リンクを形成している。

メインアーム２３５とサブアーム２３６は、羽根群２３０の走行方向において、順に開口形成端側から配置されている。メインアーム２３５は、シャッタ地板２０１の軸２０１ａと同軸で反対側に設けられた軸２０１ｅに回転可能に軸支されている。サブアーム２３６は、シャッタ地板２０１に設けられた軸２０１ｆに回転可能に軸支されており、羽根群２３０が撮影時に走行する方向とは逆向きに付勢する戻り走行バネ２３７が取り付けられている。このように、戻り走行バネ２３７は、羽根移動部材２０３と同軸に軸支され、羽根群２３０及び羽根移動部材２０３の少なくとも一方（本実施形態では羽根移動部材２０３）を開口２０１ｄ、２０７ａの閉鎖位置から開放位置の方向に付勢する第１の付勢部材である。

カムギア２０４（駆動カム部材）は、羽根駆動バネ２４１の付勢力に抗し、駆動部材２０２を開口２０１ｄ、２０７ａの閉鎖位置から開放位置へ移動させる。図３（ｂ）及び後述する図１２（ａ）に示すように、カムギア２０４は、半円筒形状（断面は完全な半円ではなく扇形であってもよい）を有する。カムギア２０４は、半円筒形状の半円の弧に対応する（即ち、円筒面形状を有する）カムトップ部２０４ａと、カムトップ部２０４から回転中心側に傾斜した平面形状のカム傾斜部２０４ｂと、カムボトムと、を有する。カムトップ部２０４ａ及びカム傾斜部２０４ｂは、カムギア２０４の回動に応じて、駆動部材２０２に設けられたチャージコロ２０８に当接して、駆動部材２０２を回動させる。カムトップ部２０４ａにチャージコロ２０８が接触すると、カムギア２０４は駆動部材２０２を係止することができる。カム傾斜部２０４ｂにチャージコロ２０８が接触すると、カムギア２０４による駆動部材２０２を係止する力が弱まる。駆動部材２０２は、羽根移動部材２０３を開口２０１ｄ、２０７ａの開放位置から閉鎖位置へ一体となって移動させる。

羽根カム２０５（羽根カム部材）は、駆動カム部材２０４と同軸に軸支され、羽根移動部材２０３と接触する。より具体的には、羽根カム２０５は、羽根群２３０が開口２０１ｄ、２０７ａの閉鎖位置から開放位置へ移動する際に羽根移動部材２０３と接触する。羽根移動部材２０３は羽根カム２０５に接触してこれに沿って摺動するので、メカ端（戻し走行完位置）への急激な衝突を避け、バウンド時間（安定時間）を短縮することができる。

後述する図１２（ｂ）に示すように、羽根カム２０５は、羽根移動部材２０３と羽根ロック部材２４３をそれぞれ回動させる２つのカムを有する。羽根カム２０５に２つのカムの機能を持たせることによって小型化を図ることができる。

第１のカムは、半円筒形状（断面は完全な半円ではなく扇形であってもよい）を有する。第１のカムは、半円筒形状の半円の弧に対応する（即ち、円筒面形状を有する）カムトップ２０５ａ（第１の部分）と、半円筒形状の半円の直線に対応する（即ち、平面形状を有する）戻り走行カム２０５ｂ（第２の部分）を有する。羽根群２３０が開口２０１ｄ、２０７ａの閉鎖位置から開放位置へ移動する際に、羽根移動部材２０３は、カムトップ２０５ａから戻り走行カム２０５ｂに移動する。

第２のカムは、カムボトム２０５ｃ（第３のカム部）、走行待機部２０５ｄおよびロック退避部２０５ｅを有する。

カムトップ２０５ａおよび戻り走行カム２０５ｂは、羽根カム２０５の回動に応じて、羽根移動部材２０３のカムフォロア２０３ｄに当接して、羽根移動部材２０３を回動（回転移動）させる。カムボトム２０５ｃ、走行待機部２０５ｄおよびロック退避部２０５ｅは、羽根カム２０５の回動に応じて、羽根ロック部材２４３のカム当接部２４３ａに当接して、羽根ロック部材２４３を回動させる。なお、後述するように、羽根移動部材２０３の閉鎖位置から開放位置への移動が、カムギア２０４によって駆動部材２０２を係止した状態で行われる。

羽根移動部材２０３は、駆動部材２０２と一体的に、羽根群２３０を開口２０１ｄ、２０７ａの開放位置と閉鎖位置との間で移動させる。具体的には、図３（ｂ）に示すように、羽根移動部材２０３の先端部に形成された羽根駆動ピン２０３ａは、シャッタ地板２０１に形成された長穴部２０１ｇを貫通して、メインアーム２３５に形成された穴２３５ａと連結する。羽根移動部材２０３の回動に伴い羽根駆動ピン２０３ａが長穴部２０１ｇに沿って移動すると、メインアーム２３５はシャッタ地板２０１の軸２０１ｅを中心に回動する。メインアーム２３５の回動によって、羽根群２３０は開口２０１ｄが被写体光束を通過させる開状態、あるいは被写体光束を遮断する閉状態との間を移動する。すなわち、羽根群２３０は、開口２０１ｄを開閉するように移動する。

ラチェット２４０は、中心軸が軸２０１ａと同軸となるように配置されている。ラチェット２４０は、ラチェット歯２４０ａが補助地板２０６の係合部２０６ａに係合することで、保持されている。駆動部材２０２とラチェット２４０との間には、羽根駆動バネ２４１が配置されている。羽根駆動バネ２４１の第１端は駆動部材２０２に係止され、羽根駆動バネ２４１の第２端はラチェット２４０に形成されたスリット２４０ｂに係止されている。そのため、羽根駆動バネ２４１は、駆動部材２０２を図４において時計方向へ、即ち、開口２０１ｄ、２０７ａの開放位置から閉鎖位置の方向に付勢する第２の付勢部材である。また、羽根群２３０を設定速度で走行させるために、ラチェット２４０を回転させて、係合部２０６ａと係合するラチェット歯２４０ａの位置を変えることで羽根駆動バネ２４１の付勢力を調整する。

羽根位相検出手段２０９（第２の検出手段）及びカム位相検出手段２１０（第１の検出手段）は、非接触の光学式位相検出手段であり、シャッタ地板２０１および不図示のギア地板に取り付けられ、それらの出力はＣＰＵ９に供給される。本実施形態では、羽根位相検出手段２０９及びカム位相検出手段２１０に、フォトインタラプタを使用している。なお、羽根位相検出手段２０９及びカム位相検出手段２１０の少なくとも一方が非接触の検出手段であってもよい。

メインアーム２３５には被検出部２３５ｂが形成されており、羽根位相検出手段２０９と被検出部２３５ｂによって、羽根位相を検出する。すなわち、羽根位相検出手段２０９を遮光することで、羽根移動部材２０３及び羽根群２３０の回転位置（回転位相）を検出する。本実施形態では、羽根移動部材２０３によって開口２０１ｄが開状態の時に遮光するように構成されている。すなわち、羽根位相検出手段２０９は、遮光時（開状態）はＨｉｇｈ（以下、Ｈ）、非遮光時（閉状態）はＬｏｗ（以下、Ｌ）の信号を出力する。

カムギア２０４には、ギア連結によって同じ回転速度で回転するカム位相検知ギア２１１がアイドラギア２１４を介して連結されている。このカム位相検知ギア２１１と一体となって回転する位相板２１２には、被検出部２１２ａが形成されている。カム位相検出手段２１０と被検出部２１２ａによって、カム位相、すなわち、カムギア２０４の回転位置を検出する。カム位相検出手段２１０は、遮光時はＨ、非遮光時はＬの信号を出力する。

本実施形態のように非接触式の位相検出手段を用いて検出する場合、接触式の位相検出手段とは異なりゴミや油などによる検出不良やチャタリング等によるフレキのパターン削れといった経年劣化が発生することが無いため、信頼性が向上する。

アマチャ２１３は駆動部材２０２に設けられており、電磁石２５０は補助地板２０６に設けられている。電磁石２５０は、ヨーク２５１と、ヨーク２５１の外周に設けられたコイル２５３で構成されている。コイル２５３に電圧を印加すると、ヨーク２５１に磁力が発生し、この磁力によってアマチャ２１３を吸着することができる。

羽根ロック部材２４３は、シャッタ地板２０１の軸２０１ｈに回転可能に軸支され、羽根ロック戻しバネ２４４によって、後述する図１４の時計方向に、即ち、羽根カム２０５に近づくように付勢されている。羽根ロック部材２４３の羽根ロック部２４３ｃは、羽根移動部材２０３の羽根ロック係止部２０３ｇと当接することで、羽根移動部材２０３の回動を規制する。

バウンドロック部材２４５は、シャッタ地板２０１の軸２０１ｉに回転可能に軸支され、バウンドロック戻しバネ２４６によって、後述する図１３の反時計方向に、即ち、羽根移動部材２０３に近づくように付勢されている。バウンドロック部材２４５の羽根ロック当接部２４５ａは、羽根ロック部材２４３のバウンドロック当接部２４３ｂに当接して、間接的にバウンドロック部材２４５が羽根カム２０５によって回動される。

次に、本実施形態の撮像動作について、図５〜１４を用いて説明する。なお、図５〜図１０において、（ａ）は正面図、図５（ｂ）は背面図を表しており、図面の見易さのために補助地板２０６、シャッタ地板２０１、カバー板２０７は省略されている。

図５は、駆動部材２０２のオーバーチャージ状態、すなわち、撮像装置１００が停止している状態およびライブビュー状態における各部の動作を示している。図６は、羽根群２３０の走行待機状態における各部の動作を示している。図７は、羽根群２３０の走行完了状態における各部の動作を示している。図８は、駆動部材２０２のチャージ動作直前の羽根移動部材２０３の係止状態における各部の動作を示している。図９は、その後の駆動部材２０２のチャージ完了状態における各部の動作を示している。図１０は、戻り走行の途中の状態における各部の動作を示している。

図１１は、シャッタ装置２及び撮像素子３の動作を表すタイミングチャートである。図１１の（１）〜（１３）は、各動作状態に対応している。図１２は図５におけるカムギア２０４と羽根カム２０５を背面図である。図１３は図７におけるバウンドロック部材２４５のロック状態を示している。図１４は図５における羽根ロック部材２４３のロック状態を示している。なお、図１３及び図１４は、図面の見易さのために、シャッタ地板２０１、補助地板２０６、羽根群２３０を省略している。

図１１に示す（１）では、シャッタ装置２は、図５（ａ）に示すオーバーチャージ状態である。羽根群２３０は重畳しているため、被写体光束は開口２０１ｄ、２０７ａを通過する。撮像装置１００では、ライブビュー撮像が行われ、撮像素子３に入射した被写体像が表示部７に表示される。羽根移動部材２０３は戻り走行バネ２３７の付勢力だけで駆動部材２０２と一体となって静止している。このため、例えば、撮像装置１００へ過度な衝撃が加わると、羽根移動部材２０３と駆動部材２０２が分離し、羽根群２３０が撮影開口へ飛び出してしまい、動画撮影の際に不自然な写り込みが発生してしまう恐れがある。しかしながら、本実施形態においては、羽根ロック部材２４３が、図１４に示すように、羽根移動部材２０３を係止するロック状態にあるため、この問題を回避できる。

このとき、ＣＰＵ９は、羽根位相検出手段２０９の出力がＨ、カム位相検出手段２１０の出力がＬとなっているか確認を行う。すなわち、ＣＰＵ９は、羽根移動部材２０３（または羽根群２３０）が開状態であることと、カムギア２０４のカムトップ部２０４ａがチャージコロ２０８に接触していることを確認する。もし、羽根位相検出手段２０９がＬであったり、カム位相検出手段２１０がＨであったりする場合、それぞれが正しい位相となるようにシャッタ駆動回路１１を介して不図示のモータを通電する。これにより、羽根カム２０５を介して羽根移動部材２０３が駆動され、カムギア２０４を介して駆動部材２０２が駆動される。本シャッタ駆動方法によれば、カム位相検出手段２１０が、カムギア２０４が駆動部材２０２を係止する位置にあることを検出し、かつ、羽根位相検出手段２０９が、羽根群２３０が開放位置にあることを検出するように、シャッタ駆動回路１１等を制御する。

レリーズ動作の開始（図１１に示す（２））により、ＣＰＵ９はコイル２５３に通電し、ヨーク２５１に磁力を発生させる。そうすることで、ヨーク２５１とアマチャ２１３が吸着状態になる。ヨーク２５１とアマチャ２１３が吸着状態となった後、ＣＰＵ９は不図示のモータを通電し、カムギア２０４を図５（ａ）の反時計方向へ回転させる。チャージコロ２０８はカムギア２０４のカムトップ部２０４ａからカム傾斜部２０４ｂに移動し、カム位相検出手段２１０の出力はＨに続いてＬを検出する。

チャージコロ２０８がカム傾斜部２０４ｂを摺動すると、駆動部材２０２は羽根移動部材２０３と一体となって徐々に回転してオーバーチャージ状態が解除される。これと同時に、羽根ロック部材２４３のカム当接部２４３ａは羽根カム２０５のカムボトム２０５ｃから走行待機部２０５ｄに移動し、羽根移動部材２０３のロック状態が解除される。カム位相検出手段２１０の出力の二つ目のＨを検出して、不図示のモータは停止する。

図６に示すように、羽根群２３０がセット位置へ移動し、走行待機状態となる（図１１に示す（３））。なお、このとき、羽根群２３０が停止状態から走行待機状態になる場合、羽根移動部材２０３をできるだけゆっくりセット位置へ移動させた方が、羽根群２３０が素早く安定する。このため、ＣＰＵ９は、カム位相検出手段２１０のＬまたはＨの信号を使って、シャッタ駆動回路１１を介して不図示のモータの回転速度を部分的に低速に（例えば、最低速度に）制御する。

撮像素子３の全画素をリセット状態にした後（図１１に示す（４））、電子先幕走査を開始する（図１１に示す（５））。電子先幕走査は、羽根群２３０の走行特性に合わせた走査パターンとなっている。設定されたシャッタ秒時に対応する時間が経過した後、コイル２５３の通電を切る（図１１に示す（６））。このとき、ヨーク２５１とアマチャ２１３との間に働いていた吸着力は消滅する。駆動部材２０２と羽根移動部材２０３は、羽根駆動バネ２４１に付勢され、図６（ａ）の反時計方向へ回動し始める。

駆動部材２０２と羽根移動部材２０３の走行が進むと、羽根移動部材２０３のバウンドロック当接部２０３ｃにバウンドロック部材２４５が当接し、羽根移動部材２０３の軌跡外へバウンドロック部材２４５を一度退避させる。さらに走行が進むと、バウンドロック戻しバネ２４６の付勢力によって、バウンドロック係止部２０３ｃへとバウンドロック部材２４５が侵入する。

その後、羽根駆動ピン２０３ａが緩衝部材２４２によって衝撃を吸収されて停止する。このとき、羽根移動部材２０３は衝突による反発で図７（ａ）の時計方向に戻ろうとする。しかし、が、図１３に示すように、バウンドロック部材２４５のロック部２４５ｂが羽根移動部材２０３のバウンドロック係止部２０３ｃに対してストッパーになり、羽根群２３０の開口形成端が再び開口にまで達することがない。そして、羽根群２３０の露光が完了し、シャッタ地板２０１の開口２０１ｄは、図７に示されるように、被写体光束を遮断された状態となる（図１１に示す（７））。

羽根群２３０の走行が終了し、撮像素子３が完全に遮光されると、電荷の読出し走査が開始される。このとき、ＣＰＵ９は、羽根位相検出手段２０９の出力がＬ、カム位相検出手段２１０の出力がＨとなっているかを判定する。すなわち、羽根移動部材２０３が走行完了状態であることと、カムギア２０４のカムボトムにチャージコロ２０８が位置していることの確認を行う。もし、羽根位相検出手段２０９がＨ、カム位相検出手段２１０がＬである場合、羽根群２３０や羽根移動部材２０３などの異常状態が疑われるため、ＣＰＵ９は、撮像動作を中止し、表示部７にエラー表示を行う。電荷の読み出しが完了していない箇所は、被写体光束が遮断された状態にしておく必要がある。

羽根群２３０の走行完了から所定時間が経過した後（図１１に示す（８））、ＣＰＵ９は、シャッタ駆動回路１１を介して不図示のモータに通電し、カムギア２０４および羽根カム２０５を図７（ａ）の反時計方向へ回転させることでチャージ動作を行う。

まず、図８に示すように、羽根カム２０５のカムトップ２０５ａが羽根移動部材２０３の軌跡に侵入することで、カムフォロア２０３ｄが羽根カム２０５に係止され、羽根群２３０による遮光状態を維持できる状態となる。

続いて（図１１に示す（９））、駆動部材２０２が羽根駆動バネ２４１の付勢力に抗して図８（ａ）の時計方向へ回転し、駆動部材２０２に取り付けられたアマチャ２１３がヨーク２５１と接触するオーバーチャージ状態となる。これと同時に、羽根ロック部材２４３を介してバウンドロック部材２４５が羽根カム２０５によって、羽根移動部材２０３のバウンドロック係止部２０３ｃから退避する（図１１に示す（１０））。このように、駆動部材２０２のチャージ動作を完了し、図９に示すように、撮像素子３の電荷の読み出し完了を待機する状態となる。

撮像素子３の電荷の読み出し開始から所定時間が経過した後（図１１に示す（１１））、ＣＰＵ９は、シャッタ駆動回路１１を介して再び不図示のモータに通電する。これにより、カムギア２０４及び羽根カム２０５を図１０（ａ）の反時計方向へ回転させ、羽根群２３０を待機位置へと復帰させる戻り走行動作を行う。羽根カム２０５の回転によって、羽根移動部材２０３のカムフォロア２０３ｄがカムトップ２０５ａから戻り走行カム２０５ｂへ移動すると、戻り走行バネ２３７の付勢力によって羽根群２３０は徐々に重畳され、開口２０１ｄが徐々に開いていく。

このとき、ＣＰＵ９は、羽根移動部材２０３が羽根カム２０５と接触した後で、羽根カム２０５の回転速度を加速するようにシャッタ駆動回路１１等を制御してもよい。これにより、次の撮影に速やかに移行することができ、連写駒速をより向上させることができる。ＣＰＵ９は、羽根移動部材２０３が羽根カム２０５と接触したことを羽根位相検出手段２０９とカム位相検出手段２１０の出力と所定時間を計測する不図示の計時手段や接触を物理的に検出する不図示の検出手段から知ることができる。

また、羽根移動部材２０３は羽根群２３０が移動した後で羽根カム部材２０５から一度離れ、羽根群２３０が開口２０１ｄの中央を通過後に再び羽根カム部材２０５と接触する。羽根移動部材２０３と羽根群２３０の慣性が異なるので両者を別々に移動させた方が安定するまでの時間が短くなるからである。

羽根移動部材２０３がオーバーチャージ状態で待機している（係止されている）駆動部材２０２と駆動部材当接部２０３ｅにおいて接触することによって戻り走行動作が完了する。このとき、羽根移動部材２０３の回転速度に対して羽根カム２０５の回転速度が速過ぎると、戻り走行完了時の衝撃が大き過ぎて羽根群２３０の安定（揺れの減衰）に時間がかかり過ぎてしまう。

そこで、ＣＰＵ９は、羽根位相検出手段２０９の出力（検出結果）のＬ、Ｈ、Ｌへの変化に基づいて、シャッタ駆動回路１１を介して不図示のモータの回転速度を部分的に変化させる。例えば、ＣＰＵ９は、羽根群２３０の開口形成端が開口２０１ｄ、２０７ａの大部分を通過する領域はできるだけ速い第１の速度で回動させ、駆動部材当接部２０３ｅが駆動部材２０２と衝突する直前で第２の速度に十分に減速させる。また、ＣＰＵ９は、羽根移動部材２０３と駆動部材２０２が一体になり、羽根移動部材２０３が羽根カム２０５から離れた後は再び高速の第３の速度で回動させる。第２の速度は第１の速度、第３の速度よりも遅い。これにより、羽根群２３０の戻り走行による衝撃を必要十分に少なくさせつつ、次の撮影に速やかに移行することができ、連写駒速をより向上させることができるという利点がある。また、オーバーチャージ状態で接触しているアマチャ２１３とヨーク２５１に対する衝撃も軽減できるので、アマチャ２１３とヨーク２５１の間の摩耗を抑制し、耐久性についても向上させることができる。このように、ＣＰＵ９は、羽根位相検出手段２０９及びカム位相検出手段２１０の検出結果に基づいて、羽根群２３０の開口２０１ｄ、２０７ａの閉鎖位置から開放位置への移動に際してカムギア２０４と羽根カム２０５によって速度制御を行う。そして、羽根移動部材２０３の閉鎖位置から開放位置への移動が、カムギア２０４によって駆動部材２０２を係止した状態で行われる。

一方、同じタイミングで羽根ロック部材２４３が羽根カム２０５のカムボトム２０５ｃへ移動し、羽根ロック戻しバネ２４４の付勢力によって、羽根ロック部２４３ｃが羽根移動部材２０３の羽根ロック当接部２０３ｆに当接する。羽根移動部材２０３の戻り走行が進むと、羽根移動部材２０３の羽根ロック当接部２０３ｆから羽根ロック係止部２０３ｇへと羽根ロック部材２４３が侵入して、図１４に示す状態となる。

ＣＰＵ９は、撮像素子３の電荷の読み出しと並行して、羽根群２３０の戻り走行動作を行う。この際、開口２０１ｄの開いた部分から漏れ込んだ光が、電荷の読み出し走査のまだ到達していない行の画素に入射しないように、すなわち、羽根群２３０が電荷の読み出し行を追い越さないように、撮影画像に影響が出ない範囲でチャージ開始の時間を前倒しする。これにより、シーケンス全体を短くすることができ、連写駒速をさらに向上させることができる。

撮像素子３の電荷の読み出しが完了した（図１１に示す（１２））後、羽根群２３０は重畳を完了する。そして、ＣＰＵ９は、カム位相検出手段２１０のＬの出力に基づいて、シャッタ駆動回路１１を介して不図示のモータ２２０を停止する（図１１に示す（１３））。このとき、図５に示すように、羽根駆動部材２０２はオーバーチャージ状態となる。ＣＰＵ９は、チャージ動作が終了すると、指定時間後に動画撮影あるいは電子ビューファインダー機能のためのライブビュー撮像動作を開始する。

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。

２０１ｄ、２０７ａ…開口、２０３…羽根移動部材、２０４…カムギア（駆動カム部材）２０５…羽根カム（羽根カム部材）、２３０…羽根群、２３７…羽根付勢部材

Claims

露光用の開口を開閉する羽根群と、
該羽根群を前記開口の開放位置と閉鎖位置との間で移動させる羽根移動部材と、
前記羽根群および前記羽根移動部材の少なくとも一方を、前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置の方向に付勢する付勢部材と、
前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に前記羽根移動部材と接触する羽根カム部材と、
を有することを特徴とするシャッタ装置。
前記羽根カム部材は第１のカムを有し、該第１のカムは、円筒面形状を有する第１の部分と、平面形状を有する第２の部分と、を有し、
前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に、前記羽根移動部材は、前記第１のカムの前記第１の部分から前記第２の部分に移動することを特徴とする請求項１に記載のシャッタ装置。
前記羽根カム部材の移動を規制する羽根ロック部材を有し、
前記羽根カム部材は、前記羽根群が前記開口の前記開放位置にあるときに、前記羽根ロック部材と係合して前記羽根移動部材の移動を規制する第２のカムを有することを特徴とする請求項２に記載のシャッタ装置。
前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に、前記羽根移動部材は前記羽根群が移動した後で前記羽根カム部材から離れ、前記羽根群が前記開口の中央を通過した後で再び前記羽根カム部材と接触することを特徴とする請求項１乃至３のうちいずれか１項に記載のシャッタ装置。
前記羽根移動部材を前記開口の前記開放位置から前記閉鎖位置へ駆動する駆動部材と、
前記駆動部材を前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動させ、前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に、前記駆動部材を係止する駆動カム部材と、
を有することを特徴とする請求項１乃至４のうちいずれか１項にシャッタ装置。
前記羽根群が前記開放位置へ移動する動作が完了することによって、前記羽根移動部材は前記駆動部材に接触することを特徴とする請求項５に記載のシャッタ装置。
前記駆動部材と前記羽根移動部材は同軸周りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項５又は６に記載のシャッタ装置。
前記駆動カム部材と前記羽根カム部材は同軸周りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項５乃至７のうちいずれか1項に記載のシャッタ装置。
請求項１乃至８のうちいずれか１項に記載のシャッタ装置と、
前記シャッタ装置を介して被写体を撮像する撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
請求項５乃至８のうちいずれか1項に記載のシャッタ装置と、
前記シャッタ装置を介して被写体を撮像する撮像素子と、
前記駆動カム部材の位置を検出する第１の検出手段と、
前記羽根群の位置を検出する第２の検出手段と、
前記駆動カム部材および前記羽根カム部材を駆動する駆動手段と、
前記撮像素子および前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、ライブビュー状態において、前記第１の検出手段が、前記駆動カム部材が前記駆動部材を係止する位置にあることを検出し、かつ、前記第２の検出手段が、前記羽根群が前記開放位置にあることを検出するように、前記駆動手段を制御することを特徴とする撮像装置。
請求項５乃至８のうちいずれか1項に記載のシャッタ装置と、
前記シャッタ装置を介して被写体を撮像する撮像素子と、
前記駆動カム部材の位置を検出する第１の検出手段と、
前記羽根群の位置を検出する第２の検出手段と、
前記撮像素子の駆動を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記撮像素子による撮像を行う際に、前記第１の検出手段が、前記駆動カム部材が前記駆動部材を係止していない位置にあることを検出しない、または、前記第２の検出手段が、前記羽根群が前記閉鎖位置への移動が完了したことを検出しない場合には、前記撮像素子による撮像を中止することを特徴とする撮像装置。
請求項５乃至８のうちいずれか1項に記載のシャッタ装置と、
前記シャッタ装置を介して被写体を撮像する撮像素子と、
前記駆動カム部材の位置を検出する第１の検出手段と、
前記羽根群の位置を検出する第２の検出手段と、
前記駆動カム部材および前記羽根カム部材を駆動する駆動手段と、
前記撮像素子および前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に、前記第１の検出手段および前記第２の検出手段の出力に基づいて、前記羽根移動部材が前記羽根カム部材と接触した後で、前記羽根カム部材の回転速度を加速するように前記駆動手段を制御することを特徴とする撮像装置。
前記第１の検出手段および前記第２の検出手段の少なくとも一方は非接触の検出手段であることを特徴とする請求項１０乃至１２のうちいずれか１項に記載の撮像装置。
請求項６に記載のシャッタ装置と、
前記シャッタ装置を介して被写体を撮像する撮像素子と、
前記羽根群の位置を検出する検出手段と、
前記羽根カム部材を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記羽根移動部材が前記駆動部材に接触する速度を前記羽根群が前記開口を通過するときの速度よりも遅くなるように、前記駆動手段を制御することを特徴とする撮像装置。
請求項６に記載のシャッタ装置と、
前記シャッタ装置を介して被写体を撮像する撮像素子と、
前記羽根群の位置を検出する検出手段と、
前記羽根カム部材を駆動する駆動手段と、
前記駆動手段の駆動を制御する制御手段と、
を有し、
前記制御手段は、前記羽根群が前記開口の前記閉鎖位置から前記開放位置へ移動する際に、前記検出手段の検出結果に基づいて、前記羽根移動部材が前記駆動部材に接触する速度を前記羽根移動部材が前記駆動部材に接触し、前記羽根カム部材から離れた後の速度よりも遅くなるように、前記駆動手段を制御することを特徴とする撮像装置。