JP2021144173A - 羽根駆動装置及びこれを備えた撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】簡易かつコンパクトな構成により羽根の動作速度を微調整することができる羽根駆動装置を提供する。【解決手段】羽根駆動装置１は、後羽根駆動軸１２を中心として回転可能な後羽根駆動レバー６１と、後羽根駆動レバー６１を後羽根駆動軸１２を中心としてバネ駆動方向に付勢する後羽根駆動バネ６２と、後羽根駆動軸１２を中心として所定の単位回転角度で回転可能な後羽根ラチェット部材６３とを備える。後羽根ラチェット部材６３は、外周部に形成された複数のラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂと、後羽根駆動バネ６２の端部６２３が係合するバネ係合部６３４とを有する。羽根駆動装置１は、後羽根ラチェット部材６３のラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂに係合可能な爪部８５と、後羽根駆動バネ６２の端部６２２が係合する頭部９３と、後羽根駆動レバー６１のネジ孔６１９に挿入される挿入長さが調整できるようにネジ孔６１９に螺合される軸部９１とを有する調整ネジ９０とを備える。【選択図】図６

Description

本発明は、羽根駆動装置及びこれを備えた撮像装置に係り、特にデジタルカメラなどにおけるフォーカルプレーンシャッタとして用いられる羽根駆動装置に関するものである。

デジタルカメラなどにおいては、先幕（先羽根）と後幕（後羽根）とを時間差で移動させて露光と遮蔽を行うフォーカルプレーンシャッタが知られている。このようなフォーカルプレーンシャッタとしては、先羽根及び後羽根にそれぞれ連結された駆動レバーを撮影時にバネ（駆動バネ）の力で移動させるものが多い。このような構成のフォーカルプレーンシャッタにおいては、撮影時に先羽根及び後羽根が所望の速度で動作するように、組立や修理の際に、駆動バネの付勢力を調整する必要がある。

従来から、このような駆動バネの付勢力を容易に調整するために、一方向に回転可能なラチェット部材と駆動レバーとの間に駆動バネを架け渡すことが行われている（例えば、特許文献１参照）。このような構成においては、固定側に設けられた爪部をラチェット部材の外周に形成されたラチェット歯に係合させることで、ラチェット部材の回転角度を調整し、これによって駆動バネの付勢力を容易に調整することができる。しかしながら、この構成では、ラチェット歯のピッチより小さい角度でラチェット部材を回転させることができないため、駆動バネの付勢力を微調整することができず、羽根の動作速度の微調整が難しいという問題がある。

特開２００３−６６５０８号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、簡易かつコンパクトな構成により羽根の動作速度を微調整することができる羽根駆動装置及び撮像装置を提供することを目的とする。

本発明の第１の態様によれば、簡易かつコンパクトな構成により羽根の動作速度を微調整することができる羽根駆動装置が提供される。この羽根駆動装置は、開口が形成された地板と、上記開口を開閉するように移動可能な少なくとも１枚の羽根と、上記少なくとも１枚の羽根に連結されたアーム部と、駆動軸を中心として回転可能な駆動レバーと、上記駆動レバーを上記駆動軸を中心としてバネ駆動方向に付勢する駆動バネと、上記駆動軸を中心として所定の単位回転角度で回転可能なラチェット部材とを備える。上記駆動レバーは、上記アーム部に連結されるアーム連結部を有する。上記ラチェット部材は、外周部に形成された複数のラチェット歯と、上記駆動バネの第１の端部が係合するバネ係合部とを有する。上記羽根駆動装置は、上記ラチェット部材の上記複数のラチェット歯に係合可能な爪部と、上記駆動バネの第２の端部が係合する頭部と、上記駆動レバーに形成されたネジ孔に挿入される挿入長さが調整できるように上記ネジ孔に螺合される軸部とを有する調整ネジとを備える。

このような構成によれば、調整ネジの軸部の挿入長さを調整することで駆動バネのねじり角度を無段階で調整することが可能となるので、ラチェット部材の段階的な回転によっては実現できなかった駆動バネのねじり角度を実現することができる。これにより、ラチェット部材の段階的な回転によっては実現できなかった駆動バネの付勢力の微調整が可能となり、羽根の動作速度の微調整が容易になる。

上記調整ネジの上記軸部の上記挿入長さは、上記駆動バネの上記第２の端部が上記駆動軸を中心として上記単位回転角度以上回転できるような範囲にわたって調整可能であることが好ましい。この場合には、ラチェット部材の段階的な回転によっては実現できなかった駆動バネのねじり角度のすべての範囲を調整ネジの軸部の挿入長さの調整により実現することが可能となる。

上記駆動バネの上記第２の端部は、上記調整ネジの上記頭部の外周部に係合するように構成されることが好ましい。この場合には、駆動バネの第２の端部が調整ネジの頭部の中央に形成されるドライバ溝に干渉しにくい構造となるため、ドライバを用いて調整ネジの軸部の挿入長さを調整することが容易になる。

上記駆動レバーは、金属片と、上記金属片を収容する凹部が形成された収容部とをさらに有していてもよい。また、上記羽根駆動装置は、上記駆動バネの付勢力に抗して上記駆動レバーの上記金属片を磁力により吸着保持可能な電磁マグネットをさらに備えていてもよい。この場合において、上記駆動レバーの上記収容部の上記凹部と上記ネジ孔とは同一方向に面していることが好ましい。このように駆動レバーの収容部の凹部とネジ孔とが同一方向に面している場合には、駆動レバーを成型する際に、同一のスライドを用いて凹部とネジ孔の両方を形成することが可能となるため、羽根駆動装置の製造コストを低減することができる。

本発明の第２の態様によれば、簡易かつコンパクトな構成により羽根の動作速度を微調整することができる撮像装置が提供される。この撮像装置は、上述した羽根駆動装置と、上記羽根駆動装置の上記地板の上記開口を透過した光が結像する面に配置された撮像素子とを備える。

本発明の一態様によれば、調整ネジの軸部の挿入長さを調整することで駆動バネのねじり角度を無段階で調整することが可能となるので、ラチェット部材の段階的な回転によっては実現できなかった駆動バネのねじり角度を実現することができる。これにより、ラチェット部材の段階的な回転によっては実現できなかった駆動バネの付勢力の微調整が可能となり、羽根の動作速度の微調整が容易になる。

図１は、本発明の一実施形態における羽根駆動装置を示す斜視図である。 図２は、図１に示す羽根駆動装置の一部の構成要素を示す分解斜視図である。 図３は、図１に示す羽根駆動装置の一部の構成要素を示す分解斜視図である。 図４は、図１に示す羽根駆動装置の左側面図である。 図５は、図１に示す羽根駆動装置における先羽根駆動レバー、先羽根ラチェット部材、後羽根駆動レバー、後羽根ラチェット部材、及びカム部材の露光動作の完了時における位置関係を示す模式図である。 図６は、図１に示す羽根駆動装置における後羽根駆動レバー、後羽根駆動バネ、及び後羽根ラチェット部材の拡大斜視図である。 図７は、図６に示す後羽根駆動レバーの分解斜視図である。 図８Ａは、図６に示す調整ネジの挿入長さを説明するための図である。 図８Ｂは、図６に示す調整ネジの挿入長さを説明するための図である。

以下、本発明に係る羽根駆動装置の実施形態について図１から図８Ｂを参照して詳細に説明する。図１から図８Ｂにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図８Ｂにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は、本発明の一実施形態における羽根駆動装置１を示す斜視図、図２及び図３は、羽根駆動装置１の一部の構成要素を示す分解斜視図、図４は、図１に示す羽根駆動装置の左側面図である。本実施形態における羽根駆動装置１は、カメラなどの光学機器に組み込まれるフォーカルプレーンシャッタであるものとして説明するが、これは例示に過ぎず、本発明に係る羽根駆動装置はこのようなシャッタの用途に限られるものではない。図１から図４は、カメラによる露光動作が完了したときの状態を示している。なお、本実施形態では、便宜的に、図１における＋Ｚ方向を「前」又は「前方」といい、−Ｚ方向を「後」又は「後方」ということとする。

図１から図４に示すように、本実施形態における羽根駆動装置１は、矩形状の開口（露光開口）Ｓが形成された地板１０と、地板１０の開口Ｓと略同一の形状の開口Ｕが形成されたカバー板２０と、地板１０とカバー板２０との間に形成される空間に収容される８枚の羽根２１〜２８とを含んでいる。この羽根駆動装置１は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子（図示せず）を備えた撮像装置に組み込まれるものである。被写体からの光は、地板１０の開口Ｓ及びカバー板２０の開口Ｕを通過して、羽根駆動装置１の後方に配置された撮像素子に入射するようになっている。

羽根２１〜２８のそれぞれは、全体としてＸ方向に延びる薄板状の部材であり、本実施形態では８枚の羽根２１〜２８が順番に重ねられている。本実施形態においては、８枚の羽根２１〜２８のうち、羽根２１〜２４がフォーカルプレーンシャッタの先幕を構成する先羽根であり、羽根２５〜２８が後幕を構成する後羽根となっている。羽根駆動装置１は、先羽根２１〜２４に連結される先羽根アーム３１，３２と、後羽根２５〜２８に連結される後羽根アーム３３，３４（アーム部）とを含んでいる。

図２に示すように、先羽根２１は連結部１０１，１０２においてそれぞれ先羽根アーム３１，３２と連結され、先羽根２２は連結部１０３，１０４においてそれぞれ先羽根アーム３１，３２と連結され、先羽根２３は連結部１０５，１０６においてそれぞれ先羽根アーム３１，３２と連結され、先羽根２４は連結部１０７，１０８においてそれぞれ先羽根アーム３１，３２と連結されている。このように、それぞれの先羽根２１〜２４と先羽根アーム３１，３２とによってリンク機構が構成されている。なお、地板１０とカバー板２０との間には図示しない中間板が配置されており、先羽根２１〜２４は、この中間板と地板１０との間に形成される空間内に収容される。

また、図２に示すように、後羽根２５は連結部１１１，１１２においてそれぞれ後羽根アーム３３，３４と連結され、後羽根２６は連結部１１３，１１４においてそれぞれ後羽根アーム３３，３４と連結され、後羽根２７は連結部１１５，１１６においてそれぞれ後羽根アーム３３，３４と連結され、後羽根２８は連結部１１７，１１８においてそれぞれ後羽根アーム３３，３４と連結されている。このように、それぞれの後羽根２５〜２８と後羽根アーム３３，３４とによってリンク機構が構成されている。なお、後羽根２５〜２８は、中間板とカバー板２０との間に形成される空間内に収容される。

図２に示すように、地板１０の−Ｚ方向側には、−Ｚ方向に延びる支軸４１〜４４が形成されている。また、地板１０には、支軸４１を中心とする円弧に沿った円弧孔１４と、支軸４２を中心とする円弧に沿った円弧孔１５とが形成されている。この円弧孔１４の＋Ｙ方向側の端部には衝撃吸収用のダンパ１７が設けられており、円弧孔１５の＋Ｙ方向側の端部には衝撃吸収用のダンパ１８が設けられている。

先羽根アーム３１の端部近傍には、地板１０の支軸４１が挿通される軸孔３１２が設けられており、この先羽根アーム３１の軸孔３１２に支軸４１が挿通されることで、先羽根アーム３１が地板１０の支軸４１を中心として回転できるようになっている。また、先羽根アーム３１の軸孔３１２から少し離れた位置にはレバー連結孔３１４が形成されている。また、先羽根アーム３２の端部近傍には、地板１０の支軸４３が挿通される軸孔３２２が形成されており、この先羽根アーム３２の軸孔３２２に支軸４３が挿通されることで、先羽根アーム３２が地板１０の支軸４３を中心として回転できるようになっている。

先羽根２１〜２４は、−Ｚ方向に順番に重なった状態で先羽根アーム３１，３２に連結されている。したがって、先羽根アーム３１が支軸４１を中心として回転し、先羽根アーム３２が支軸４３を中心として回転すると、上述したリンク機構によって、先羽根２１〜２４が互いに重なる領域を変化させつつ、主としてＹ方向に移動するようになっている。

また、後羽根アーム３３の端部近傍には、地板１０の支軸４４が挿通される軸孔３３２が形成されている。この後羽根アーム３３の軸孔３３２に支軸４４が挿通されることで、後羽根アーム３３が地板１０の支軸４４を中心として回転できるようになっている。また、後羽根アーム３４の端部近傍には、地板１０の支軸４２が挿通される軸孔３４２が設けられており、この後羽根アーム３４の軸孔３４２に支軸４２が挿通されることで、後羽根アーム３４が地板１０の支軸４２を中心として回転できるようになっている。また、後羽根アーム３４の軸孔３４２から少し離れた位置にはレバー連結孔３４４が形成されている。

後羽根２５〜２８は、−Ｚ方向に順番に重なった状態で後羽根アーム３３，３４に連結されている。したがって、後羽根アーム３３が支軸４４を中心として回転し、後羽根アーム３４が支軸４２を中心として回転すると、上述したリンク機構によって、後羽根２５〜２８が互いに重なる領域を変化させつつ、主としてＹ方向に移動するようになっている。

図３に示すように、地板１０の＋Ｚ方向側には、＋Ｚ方向に延びる先羽根駆動軸１１、後羽根駆動軸１２、及びカム軸１３が形成されている。先羽根駆動軸１１は上述した支軸４１と同軸上に位置しており、後羽根駆動軸１２は上述した支軸４２と同軸上に位置している。

図１、図３、及び図４に示すように、羽根駆動装置１の地板１０の＋Ｚ方向側には支持板８０が取り付けられている。この支持板８０は、地板１０の表面１０Ａと略平行に延びる板部８８を有しており、この板部８８には、先羽根駆動軸１１、後羽根駆動軸１２、及びカム軸１３に対応して軸孔８１，８２，８３が形成されている。地板１０から延びる先羽根駆動軸１１、後羽根駆動軸１２、及びカム軸１３は、支持板８０の軸孔８１，８２，８３に保持される。

支持板８０の板部８８と地板１０の表面１０Ａとの間の空間には、地板１０の先羽根駆動軸１１に取り付けられる先羽根駆動レバー５１と、先羽根駆動レバー５１に装着される先羽根駆動バネ５２と、先羽根駆動レバー５１に装着される先羽根ラチェット部材５３と、地板１０の後羽根駆動軸１２に取り付けられる後羽根駆動レバー６１と、後羽根駆動レバー６１に装着される後羽根駆動バネ６２と、後羽根駆動レバー６１に装着される後羽根ラチェット部材６３と、地板１０のカム軸１３に取り付けられるカム部材７１と、カム部材７１に装着されるカムバネ７２とが収容されている。

図４に示すように、支持板８０は、先羽根駆動レバー５１を所定位置に保持する先羽根電磁マグネットを保持する保持片８６と、後羽根駆動レバー６１を所定位置に保持する後羽根電磁マグネットを保持する保持片８７とを有している。図２から図４においては、理解を容易にするために、先羽根電磁マグネット及び後羽根電磁マグネットの図示を省略している。

図５は、上述した先羽根駆動レバー５１、先羽根ラチェット部材５３、後羽根駆動レバー６１、後羽根ラチェット部材６３、及びカム部材７１の露光動作の完了時における位置関係を示す模式図である。図５においても先羽根電磁マグネット及び後羽根電磁マグネットの図示は省略しているが、先羽根電磁マグネットの鉄心５Ａ及び後羽根電磁マグネットの鉄心５Ｂをそれぞれ点線で示している。

図３に示すように、先羽根駆動レバー５１は、地板１０の先羽根駆動軸１１が挿通される軸部５１１と、軸部５１１から半径方向外側に延びる腕部５１２と、腕部５１２の半径方向外側の端部から−Ｚ方向に延び、上述した先羽根アーム３１に連結される先羽根アーム連結部５１３とを有している。先羽根駆動レバー５１の軸部５１１に地板１０の先羽根駆動軸１１が挿通されることで、先羽根駆動レバー５１が地板１０の先羽根駆動軸１１を中心として回転できるようになっている。

先羽根駆動レバー５１の先羽根アーム連結部５１３は、地板１０の円弧孔１４を通って地板１０の−Ｚ方向に突出するように配置される。したがって、先羽根駆動レバー５１が先羽根駆動軸１１を中心として回転すると、先羽根アーム連結部５１３が円弧孔１４内を移動するようになっている。

地板１０の円弧孔１４を通って地板１０の−Ｚ方向側に突出する先羽根アーム連結部５１３は、先羽根アーム３１のレバー連結孔３１４（図２）に隙間なく嵌合している。上述したように、地板１０の支軸４１は先羽根駆動軸１１と同軸上に位置しているため、先羽根駆動レバー５１の先羽根アーム連結部５１３が先羽根駆動軸１１を中心として回転すると、先羽根アーム３１は支軸４１を中心として回転する。これにより、上述したリンク機構を介して、先羽根アーム３２が支軸４３を中心として回転し、先羽根２１〜２４が互いに重なる領域を変化させつつ主としてＹ方向に移動する。

本実施形態においては、先羽根駆動バネ５２はねじりコイルバネで構成されており、先羽根駆動バネ５２のコイル部５２１は、先羽根駆動レバー５１の軸部５１１の周囲に配置される。先羽根駆動バネ５２の一端部５２２は、先羽根駆動レバー５１のバネ係合部５１４（図３参照）に係合しており、他端部５２３は、後述するように先羽根ラチェット部材５３に係合している。

また、先羽根駆動レバー５１は、金属片５１５と、この金属片５１５を収容する凹部が形成された収容部５１６とを有している。金属片５１５は、図示しないバネにより付勢された状態で収容部５１６内に収容されており、先羽根電磁マグネットの磁力により鉄心５Ａ（図５）に吸着されるようになっている。

先羽根ラチェット部材５３の中心には、地板１０の先羽根駆動軸１１が挿通される軸孔５３１が形成されており、先羽根ラチェット部材５３は地板１０の先羽根駆動軸１１に回転可能に取り付けられている。図４に示すように、先羽根ラチェット部材５３は、外周部に形成された２段のラチェット歯５３２Ａ，５３２Ｂを有している。ラチェット歯５３２Ａは先羽根ラチェット部材５３の回転軸を中心として等角度間隔Ｑ（等ピッチ）で並んでおり、ラチェット歯５３２Ｂは先羽根ラチェット部材５３の回転軸を中心としてラチェット歯５３２Ａと同一の角度間隔Ｑで並んでいる。これらのラチェット歯５３２Ａとラチェット歯５３２Ｂとは周方向に半ピッチ（Ｑ／２）ずれるように配置されている。これらのラチェット歯５３２Ａ，５３２Ｂの歯面は方向性を持つように傾斜している。

図３及び図４に示すように、先羽根ラチェット部材５３に対応して、支持板８０には弾性変形可能な爪部８４が形成されている。この爪部８４は、先羽根ラチェット部材５３のラチェット歯５３２Ａに係合する爪８４Ａと、ラチェット歯５３２Ｂに係合する爪８４Ｂとを含んでいる。このような構成により、図５における反時計回りの回転に対しては、爪８４Ａ，８４Ｂがラチェット歯５３２Ａ，５３２Ｂの表面を摺動して先羽根ラチェット部材５３が回転するが、時計回りの回転に対しては、爪８４Ａ，８４Ｂがラチェット歯５３２Ａ，５３２Ｂに引っ掛かって先羽根ラチェット部材５３が回転しないようになっている。

ここで、先羽根ラチェット部材５３の−Ｚ方向側には凹部（図示せず）が形成されており、この凹部には先羽根駆動バネ５２の＋Ｚ方向側の部分が収容されるようになっている。そして、図４に示すように、先羽根ラチェット部材５３には、この凹部に連通する切欠き５３４が形成されており、この切欠き５３４に先羽根駆動バネ５２の端部５２３が係合している。

先羽根駆動バネ５２は、先羽根ラチェット部材５３の切欠き５３４と先羽根駆動レバー５１のバネ係合部５１４との間で、図５において先羽根駆動軸１１を中心として先羽根駆動レバー５１を反時計回りに付勢するようにねじられた状態で配置されている。先羽根ラチェット部材５３を反時計回りに回転させると、先羽根駆動バネ５２のねじり角度がより大きくなるため、先羽根駆動バネ５２の付勢力が増加する。本実施形態における先羽根ラチェット部材５３は、ラチェット歯５３２Ａ，５３２Ｂが半ピッチ（Ｑ／２）ずれた状態で構成されているため、先羽根ラチェット部材５３を半ピッチに相当する回転角度ずつ回転させることが可能である。したがって、半ピッチに相当する回転角度（単位回転角度）ずつ先羽根駆動バネ５２のねじり角度を調整することが可能となり、先羽根駆動バネ５２の付勢力を段階的に調整することができる。

次に、後羽根駆動レバー６１について説明する。図６は後羽根駆動レバー６１、後羽根駆動バネ６２、及び後羽根ラチェット部材６３の拡大斜視図、図７は後羽根駆動レバー６１の分解斜視図である。図６及び図７に示すように、後羽根駆動レバー６１は、地板１０の後羽根駆動軸１２が挿通される軸部６１１と、軸部６１１から半径方向外側に延びる腕部６１２と、腕部６１２の半径方向外側の端部から−Ｚ方向に延び、上述した後羽根アーム３４に連結される後羽根アーム連結部６１３とを有している。後羽根駆動レバー６１の軸部６１１に地板１０の後羽根駆動軸１２が挿通されることで、後羽根駆動レバー６１が地板１０の後羽根駆動軸１２を中心として回転できるようになっている。

後羽根駆動レバー６１の後羽根アーム連結部６１３は、地板１０の円弧孔１５を通って地板１０の−Ｚ方向に突出するように配置される。したがって、後羽根駆動レバー６１が後羽根駆動軸１２を中心として回転すると、後羽根アーム連結部６１３が円弧孔１５内を移動するようになっている。

地板１０の円弧孔１５を通って地板１０の−Ｚ方向側に突出する後羽根アーム連結部６１３は、後羽根アーム３４のレバー連結孔３４４（図２）に隙間なく嵌合している。上述したように、地板１０の支軸４２は後羽根駆動軸１２と同軸上に位置しているため、後羽根駆動レバー６１の後羽根アーム連結部６１３が後羽根駆動軸１２を中心として回転すると、後羽根アーム３４は支軸４２を中心として回転する。これにより、上述したリンク機構を介して、後羽根アーム３４が支軸４２を中心として回転し、後羽根２５〜２８が互いに重なる領域を変化させつつ主としてＹ方向に移動する。

図７に示すように、後羽根駆動レバー６１は、金属片６１５と、この金属片６１５を収容する凹部６１７が形成された収容部６１６とを有している。金属片６１５は、取付ピン６１８によって収容部６１６の凹部６１７に取り付けられている。なお、金属片６１５と収容部６１６との間には図示しないバネが配置されており、金属片６１５は、このバネによって付勢された状態となっており、後羽根電磁マグネットの磁力により鉄心５Ｂ（図５）に吸着されるようになっている。

図７に示すように、後羽根駆動レバー６１の収容部６１６には凹部６１７に隣接してネジ孔６１９が形成されている。このネジ孔６１９には調整ネジ９０が螺合されている。この調整ネジ９０は、ネジ孔６１９に螺合される軸部９１と、ドライバ溝９２が形成された頭部９３とを有している。

本実施形態においては、後羽根駆動バネ６２はねじりコイルバネで構成されており、後羽根駆動バネ６２のコイル部６２１は、後羽根駆動レバー６１の軸部６１１の周囲に配置される。後羽根駆動バネ６２の一端部６２２は、図６に示すように、上述した調整ネジ９０の頭部９３の外周部に係合している。後羽根駆動バネ６２の他端部６２３は、後述するように後羽根ラチェット部材６３に係合している。

後羽根ラチェット部材６３の中心には、地板１０の後羽根駆動軸１２が挿通される軸孔６３１が形成されており、後羽根ラチェット部材６３は地板１０の後羽根駆動軸１２に回転可能に取り付けられている。図４及び図６に示すように、後羽根ラチェット部材６３は、外周部に形成された２段のラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂを有している。ラチェット歯６３２Ａは後羽根ラチェット部材６３の回転軸を中心として等角度間隔Ｐ（等ピッチ）で並んでおり、ラチェット歯６３２Ｂは後羽根ラチェット部材６３の回転軸を中心としてラチェット歯６３２Ａと同一の角度間隔Ｐで並んでいる。これらのラチェット歯６３２Ａとラチェット歯６３２Ｂとは周方向に半ピッチ（Ｐ／２）ずれるように配置されている。これらのラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂの歯面は方向性を持つように傾斜している。なお、後羽根ラチェット部材６３のラチェット歯６３２Ａ，６３２ＢのピッチＰは、上述した先羽根ラチェット部材５３のラチェット歯５３２Ａ，５３２ＢのピッチＱと同一であってもよいし、異なっていてもよい。

図３及び図４に示すように、後羽根ラチェット部材６３に対応して、支持板８０には弾性変形可能な爪部８５が形成されている。この爪部８５は、後羽根ラチェット部材６３のラチェット歯６３２Ａに係合する爪８５Ａと、ラチェット歯６３２Ｂに係合する爪８５Ｂとを含んでいる。このような構成により、図５における反時計回りの回転に対しては、爪８５Ａ，８５Ｂがラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂの表面を摺動して後羽根ラチェット部材６３が回転するが、時計回りの回転に対しては、爪８５Ａ，８５Ｂがラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂに引っ掛かって後羽根ラチェット部材６３が回転しないようになっている。

ここで、後羽根ラチェット部材６３の−Ｚ方向側には凹部（図示せず）が形成されており、この凹部には後羽根駆動バネ６２の＋Ｚ方向側の部分が収容されるようになっている。そして、図４に示すように、後羽根ラチェット部材６３には、この凹部に連通する切欠き６３４（バネ係合部）が形成されており、この切欠き６３４に後羽根駆動バネ６２の端部６２３が係合している。

後羽根駆動バネ６２は、後羽根ラチェット部材６３の切欠き６３４と後羽根駆動レバー６１に取り付けられた調整ネジ９０の頭部９３との間で、図５において後羽根駆動軸１２を中心として後羽根駆動レバー６１を反時計回り（バネ駆動方向）に付勢するようにねじられた状態で配置される。後羽根ラチェット部材６３を反時計回りに回転させると、後羽根駆動バネ６２のねじり角度がより大きくなるため、後羽根駆動バネ６２の付勢力が増加する。本実施形態における後羽根ラチェット部材６３は、ラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂが半ピッチ（Ｐ／２）ずれた状態で構成されているため、後羽根ラチェット部材６３を半ピッチに相当する回転角度ずつ回転させることが可能である。したがって、半ピッチに相当する回転角度（単位回転角度）ずつ後羽根駆動バネ６２のねじり角度を調整することが可能となり、後羽根駆動バネ６２の付勢力を段階的に調整することができる。

ここで、上述した調整ネジ９０の軸部９１は後羽根駆動レバー６１のネジ孔６１９に螺合されているが、調整ネジ９０のネジ孔６１９への螺合の程度を調整することにより、調整ネジ９０の軸部９１がネジ孔６１９に挿入される挿入長さを調整できるようになっている。例えば、図８Ａに示すように調整ネジ９０の軸部９１の全体がネジ孔６１９に挿入された状態から、調整ネジ９０を緩めることにより図８Ｂに示すように調整ネジ９０の軸部９１の挿入長さを短くすることができる。このように調整ネジ９０の軸部９１の挿入長さを調整することにより、調整ネジ９０の頭部９３に係合している後羽根駆動バネ６２の端部６２２を移動（回転）させて後羽根駆動バネ６２のねじり角度を無段階で調整することが可能となる。これにより、後羽根ラチェット部材６３の段階的な回転によっては実現できなかった後羽根駆動バネ６２のねじり角度も実現することが可能となり、後羽根駆動バネ６２の付勢力の微調整が容易になる。

この場合において、調整ネジ９０の軸部９１の挿入長さは、後羽根駆動バネ６２の端部６２２が後羽根駆動軸１２を中心として上述した単位回転角度以上回転できるような範囲にわたって調整できるようになっていることが好ましい。より具体的には、図８Ｂに示すように、調整ネジ９０の軸部９１をネジ孔６１９に最大限挿入した状態から調整ネジ９０を緩めることにより後羽根駆動バネ６２の端部６２２が回転する角度θが、上述した後羽根ラチェット部材６３の単位回転角度（本実施形態ではＰ／２に相当する回転角度）以上となるように調整ネジ９０が構成されていることが好ましい。このようにすることで、後羽根ラチェット部材６３の段階的な回転によっては実現できなかった後羽根駆動バネ６２のねじり角度のすべての範囲を調整ネジ９０の軸部９１の挿入長さの調整により実現することが可能となる。

本実施形態では、上述したように後羽根駆動バネ６２の端部６２２が調整ネジ９０の頭部９３の外周部に係合しているため、後羽根駆動バネ６２の端部６２２が調整ネジ９０の頭部９３のドライバ溝９２に干渉しにくい。このため、ドライバを用いて調整ネジ９０の軸部９１の挿入長さを調整することが容易である。

また、本実施形態では、図７に示すように、後羽根駆動レバー６１の収容部６１６の凹部６１７とネジ孔６１９とが同一方向に面している。このようにすることで、後羽根駆動レバー６１を成型する際に、同一のスライドを用いて凹部６１７とネジ孔６１９の両方を形成することが可能となるため、羽根駆動装置１の製造コストを低減することができる。

図３に戻って、カム部材７１は、地板１０のカム軸１３が挿通される軸部７１１と、軸部７１１から半径方向外側に延びる操作部７１２と、操作部７１２とは異なる方向で軸部７１１から半径方向外側に延びる先羽根カム片７１３と、操作部７１２及び先羽根カム片７１３とは異なる方向で軸部７１１から半径方向外側に延びる後羽根カム片７１４と、カムバネ７２の端部７２２が係合するバネ係合部７１５とを有している。このカム部材７１の軸部７１１に地板１０のカム軸１３が挿通されることで、カム部材７１が地板１０のカム軸１３を中心として回転できるようになっている。

本実施形態においては、カムバネ７２はねじりコイルバネで構成されており、カムバネ７２のコイル部７２１は、カム部材７１の軸部７１１の周囲に配置される。カムバネ７２の一方の端部７２２はカム部材７１のバネ係合部７１５に係合しており、他方の端部７２３は支持板８０に形成されたバネ係合部８９（図１及び図５参照）に係合している。このカムバネ７２は、図５においてカム軸１３を中心としてカム部材７１を時計回りに付勢するようにねじられた状態で配置されている。

カム部材７１の操作部７１２は、カメラ本体側に設けられた駆動部材（図示せず）によって押されるように構成されている。カム部材７１の操作部７１２に駆動部材から力が作用していないときには、図５に示すように、カム部材７１がカムバネ７２の付勢力によって地板１０に形成されたストッパ１０Ｂに当接した状態となり、カム部材７１の時計回りの回転が規制される。

露光動作が完了した状態からセット動作を開始する際には、カメラ本体側に設けられた駆動部材を駆動して、カム部材７１の操作部７１２をカムバネ７２の付勢力に抗して図５において反時計回りに回転させる。カム部材７１が反時計回りに回転すると、カム部材７１の先羽根カム片７１３が先羽根駆動レバー５１に接触して、カム部材７１の回転とともに、先羽根駆動レバー５１が先羽根駆動バネ５２の付勢力に抗して時計回りに回転する。上述したように、先羽根駆動レバー５１の先羽根アーム連結部５１３は、先羽根アーム３１のレバー連結孔３１４に嵌合しているため、先羽根駆動レバー５１の時計回りの回転に伴い、先羽根アーム３１は支軸４１を中心として回転する。これにより、上述したリンク機構を介して、先羽根アーム３２も支軸４３を中心として回転し、先羽根２１〜２４が互いに重なる領域を変化させつつ主として−Ｙ方向に移動して地板１０の開口Ｓ内に進入する。

さらにカム部材７１が反時計回りに回転すると、カム部材７１の後羽根カム片７１４が後羽根駆動レバー６１に接触して、カム部材７１の回転とともに、後羽根駆動レバー６１が時計回りに回転する。上述したように、後羽根駆動レバー６１の後羽根アーム連結部６１３は、後羽根アーム３４のレバー連結孔３４４に嵌合しているため、後羽根駆動レバー６１の時計回りの回転に伴い、後羽根アーム３４は支軸４２を中心として回転する。これにより、上述したリンク機構を介して、後羽根アーム３３も支軸４４を中心として回転し、後羽根２５〜２８が互いに重なる領域を変化させつつ主として−Ｙ方向に移動して地板１０の開口Ｓの外側に退避する。

このようにカム部材７１が反時計回りに回転することによりセット動作が完了する。このとき、先羽根２１〜２４は−Ｙ方向に移動して地板１０の開口Ｓを覆っており、後羽根２５〜２８は−Ｙ方向に移動して地板１０の開口Ｓの外側に位置している。このとき、先羽根駆動レバー５１の金属片５１５は先羽根電磁マグネットの鉄心５Ａに当接し、後羽根駆動レバー６１の金属片６１５は後羽根電磁マグネットの鉄心５Ｂに当接するようになっている。先羽根駆動レバー５１の金属片５１５は、バネを介して収容部５１６に保持されているため、先羽根電磁マグネットの鉄心５Ａに適切に当接するように収容部５１６内で移動できるようになっている。同様に、後羽根駆動レバー６１の金属片６１５は、バネを介して収容部６１６に保持されているため、後羽根電磁マグネットの鉄心５Ｂに適切に当接するように収容部６１６内で移動できるようになっている。

この状態でカメラのレリーズボタンが押されると、先羽根電磁マグネットのコイル及び後羽根電磁マグネットのコイルに電流が供給される。これにより、先羽根駆動レバー５１の金属片５１５が磁力により先羽根電磁マグネットの鉄心５Ａに吸着され、先羽根駆動レバー５１がこのチャージ位置に保持される。同様に、後羽根駆動レバー６１の金属片６１５が磁力により後羽根電磁マグネットの鉄心５Ｂに吸着され、後羽根駆動レバー６１がこのチャージ位置に保持される。また、レリーズボタンの押下により、カム部材７１を回転させていた駆動部材が元の位置に戻る。これにより、カム部材７１は、カムバネ７２の付勢力によって地板１０のストッパ１０Ｂに当接するまで時計回りに回転する。このとき、先羽根駆動レバー５１及び後羽根駆動レバー６１は、電磁マグネットによりそれぞれチャージ位置に保持されたままである。

露光動作を開始する際は、先羽根電磁マグネットのコイルへの電流の供給を止めることにより、先羽根電磁マグネットによる先羽根駆動レバー５１の電磁吸着が解除され、先羽根駆動レバー５１が先羽根駆動バネ５２の付勢力によりチャージ位置から反時計回りに回転する。これに伴い、先羽根駆動レバー５１の先羽根アーム連結部５１３に連結された先羽根アーム３１と上述したリンク機構を介して、先羽根２１〜２４が互いに重なる領域を変化させつつ主として＋Ｙ方向に移動する。

露光動作開始から所望の露光時間経過後、後羽根電磁マグネットのコイルへの電流の供給を止めることにより、後羽根電磁マグネットによる後羽根駆動レバー６１の電磁吸着が解除され、後羽根駆動レバー６１が後羽根駆動バネ６２の付勢力によりチャージ位置から反時計回りに回転する。これに伴い、後羽根駆動レバー６１の後羽根アーム連結部６１３に連結された後羽根アーム３４と上述したリンク機構を介して、後羽根２５〜２８が互いに重なる領域を変化させつつ主として＋Ｚ方向に移動する。

このような露光動作によって、先羽根２１と後羽根２８との間に形成される露光用の間隙が地板１０の開口Ｓの下方から上方に向かって移動し、撮像素子に対する露光が行われる。先羽根駆動レバー５１及び後羽根駆動レバー６１の回転が終了することで露光動作が完了し、図５に示す状態となる。

上述の実施形態では、先羽根ラチェット部材５３は２段のラチェット歯５３２Ａ，５３２Ｂを含んでおり、後羽根ラチェット部材６３は２段のラチェット歯６３２Ａ，６３２Ｂを含んでいるが、先羽根ラチェット部材５３及び後羽根ラチェット部材６３に形成されるラチェット歯は１段であってもよく、あるいは３段以上であってもよい。

また、上述の実施形態では、調整ネジ９０を後羽根駆動レバー６１に取り付けて後羽根駆動バネ６２の付勢力を調整するように構成しているが、この調整ネジ９０に加えて、あるいはこの調整ネジ９０に代えて、このような調整ネジを先羽根駆動レバー５１に取り付けて先羽根駆動バネ５２の付勢力を調整するように構成してもよい。

上述した実施形態においては、フォーカルプレーンシャッタの先幕として４枚の先羽根２１〜２４を用い、後幕として４枚の後羽根２５〜２８を用いた例を説明したが、先幕を構成する先羽根及び後幕を構成する後羽根の枚数はそれぞれ１枚以上であれば何枚であってもよい。

なお、本明細書において使用した位置関係を示す用語は、図示した実施形態との関連において使用されているのであり、装置の相対的な位置関係によって変化するものである。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１ 羽根駆動装置
１０ 地板
１１ 先羽根駆動軸
１２ 後羽根駆動軸
１３ カム軸
１４，１５ 円弧孔
２０ カバー板
２１〜２４ 先羽根
２５〜２８ 後羽根
３１，３２ 先羽根アーム
３３，３４ 後羽根アーム（アーム部）
４１〜４４ 支軸
５１ 先羽根駆動レバー
５２ 先羽根駆動バネ
５３ 先羽根ラチェット部材
６１ 後羽根駆動レバー
６２ 後羽根駆動バネ
６３ 後羽根ラチェット部材
７１ カム部材
７２ カムバネ
８０ 支持板
８４，８５ 爪部
９０ 調整ネジ
９１ 軸部
９２ ドライバ溝
９３ 頭部
３１４，３４４ レバー連結孔
５１１，６１１ 軸部
５１２，６１２ 腕部
５１３ 先羽根アーム連結部
５１４ バネ係合部
５１５，６１５ 金属片
５１６，６１６ 収容部
５３２Ａ，５３２Ｂ，６３２Ａ，６３２Ｂ ラチェット歯
６１３ 後羽根アーム連結部
６１７ 凹部
６１８ 取付ピン
６１９ ネジ孔
６３４ 切欠き（バネ係合部）

Claims (6)

1. 開口が形成された地板と、
   前記開口を開閉するように移動可能な少なくとも１枚の羽根と、
   前記少なくとも１枚の羽根に連結されたアーム部と、
   前記アーム部に連結されるアーム連結部を有し、駆動軸を中心として回転可能な駆動レバーと、
   前記駆動レバーを前記駆動軸を中心としてバネ駆動方向に付勢する駆動バネと、
   前記駆動軸を中心として所定の単位回転角度で回転可能なラチェット部材であって、外周部に形成された複数のラチェット歯と、前記駆動バネの第１の端部が係合するバネ係合部とを有するラチェット部材と、
   前記ラチェット部材の前記複数のラチェット歯に係合可能な爪部と、
   前記駆動バネの第２の端部が係合する頭部と、前記駆動レバーに形成されたネジ孔に挿入される挿入長さが調整できるように前記ネジ孔に螺合される軸部とを有する調整ネジと
   を備えた、羽根駆動装置。
2. 前記調整ネジの前記軸部の前記挿入長さは、前記駆動バネの前記第２の端部が前記駆動軸を中心として前記単位回転角度以上回転できるような範囲にわたって調整可能である、請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記駆動バネの前記第２の端部は、前記調整ネジの前記頭部の外周部に係合するように構成される、請求項１又は２に記載の羽根駆動装置。
4. 前記駆動レバーは、金属片と、前記金属片を収容する凹部が形成された収容部とをさらに有し、
   前記羽根駆動装置は、前記駆動バネの付勢力に抗して前記駆動レバーの前記金属片を磁力により吸着保持可能な電磁マグネットをさらに備える、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の羽根駆動装置。
5. 前記駆動レバーの前記収容部の前記凹部と前記ネジ孔とは同一方向に面している、請求項４に記載の羽根駆動装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の羽根駆動装置と、
   前記羽根駆動装置の前記地板の前記開口を透過した光が結像する面に配置された撮像素子と
   を備えた、撮像装置。

Images