JP4191749B2 - カメラ用フォーカルプレンシャッタ - Google Patents

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Description

本発明は、一つ又は二つのシャッタ羽根を備えているカメラ用フォーカルプレンシャッタに関する。
カメラ用フォーカルプレンシャッタの中には、シャッタ地板,中間板,補助地板と称されている3枚の板部材の間に二つの羽根室を構成し、それらの羽根室に、先羽根,後羽根と称されている二つのシャッタ羽根を個別に配置するようにしたものと、シャッタ地板と補助地板との間に構成された羽根室に、一つのシャッタ羽根を配置するようにしたものとが知られている。そして、前者のフォーカルプレンシャッタは、銀塩フィルムカメラにもデジタルカメラにも採用することができるが、後者のフォーカルプレンシャッタは、デジタルカメラにだけ採用することができるものである。
また、いずれのフォーカルプレンシャッタの場合でも、シャッタ羽根の構成は略同じであり、長さ方向の一端をシャッタ地板に対して回転可能に取り付けた複数のアームと、それらのアームに枢支された少なくとも1枚の羽根とで構成されている。また、それらのアームの一つは、シャッタ地板に回転可能に取り付けられた駆動部材の駆動ピンに連結されており、その駆動部材によって往復回転させられ、羽根によって露光開口を開閉させるようにしている。
そして、その駆動部材としては、下記の特許文献1に記載されているように、一方へは駆動ばねの付勢力によって回転させられ、他方へは、シャッタ地板に回転可能に取り付けられているセット部材によって回転させられるように構成されているのが普通である。しかしながら、最近では、下記の特許文献2に記載されているように、駆動源として電磁アクチュエータを用いることも知られており、その場合には、回転子を駆動部材として、その回転子に、上記の駆動ピンを設けている。
このような構成をしていることから、いずれのフォーカルプレンシャッタの場合にも、シャッタ地板には、上記のアーム,駆動部材,セット部材などの回転部材を回転可能に支持するために、複数の取付軸が立設されている。ところが、最近では、シャッタ地板の合成樹脂化が当たり前になってきた。そのため、それらの取付軸もシャッタ地板と共に同時成形で製作するようになってきたが、特許文献1には、そのようにして製作する場合のカメラ用シャッタが記載されている。
特開平1−280739号公報 特開2004−101860号公報
シャッタ地板と、上記のような回転部材の取付軸とを、合成樹脂材料で、同時に一体成形する場合の主な問題点は、製作時においては、ゲートから注入された溶融材料が金型内に好適に充填され、細長い取付軸が所定の形状に形成されるかどうかということであり、製作後においては、その取付軸が外力によって傾いたり破損したりしないようになっているかどうか、熱変形を起こさないようになっているかどうかということである。そこで、上記の特許文献1においては、そのような事態の解決策として、取付軸の立設部近傍におけるかなりの広い領域を、その表裏両面にわたって肉厚にすることが提案されている。
しかしながら、そのような解決策では十分とは言えない。特に、APS(Advanced Photo System)のフィルムを使用するカメラや、撮像面積の小さい固体撮像素子を使用したデジタルカメラなどに用いるフォーカルプレンシャッタの場合には、露光開口が小さくなるのに伴って、上記の取付軸も細くする必要があるため、同時一体成形をするとき、合成樹脂材料が地板部から軸部に好適に流れず、所定の形状や強度が得にくいという問題がある。また、そのような解決策では、シャッタ地板を厚くしたのと実質的に同じことになって、シャッタ全体の光軸に沿った方向の寸法を大きくしてしまうほか、羽根室の空間も大きくなるため、シャッタ羽根の安定走行についての対策を別途講じる必要が生じるなど、派生的な問題を生じさせてしまうことになる。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、回転部材を取り付けるために合成樹脂製のシャッタ地板に立設される取付軸を、合成樹脂材料で細く成形しても、製作後に、その取付軸が傾いたり破損したりすることがないようにしたカメラ用フォーカルプレンシャッタを提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用フォーカルプレンシャッタは、被写体光路用の開口部を有する合成樹脂製のシャッタ地板と、複数のアームとそれらのアームに枢支された少なくとも1枚の羽根とで構成されていて前記シャッタ地板に立設されている複数の羽根取付軸に対してそれらのアームの一端を個別に回転可能に取り付けられている少なくとも一つのシャッタ羽根と、前記シャッタ地板に対して回転可能に取り付けられていて前記アームの一つを往復回転させることによって前記シャッタ羽根に前記開口部の開閉作動を行わせる少なくとも一つの駆動部材と、を備えたフォーカルプレンシャッタにおいて、前記羽根取付軸を含めて回転部材を取り付けるために前記シャッタ地板に立設されている複数の取付軸のうち少なくとも一つの取付軸は合成樹脂製であり、前記シャッタ地板と前記取付軸は、いずれか一方を成形した後、他方を成形しており、前記シャッタ地板と前記取付軸とが成形されたときには、該シャッタ地板が、該取付軸の成形によって形成された二つのフランジ部の間に挟まれているようにする。
そして、前記取付軸が、前記シャッタ地板が成形された後、該シャッタ地板に成形されているときには、該シャッタ地板は、該シャッタ地板が成形された後であって該取付軸を成形する前には、該取付軸の立設部位に、円形の孔を有しているようにしてもよいし、非円形の孔を有しているようにしてもよい。また、前記シャッタ地板が、前記取付軸が成形された後、該取付軸に成形されているときには、該取付軸は、該取付軸が成形された後であって該シャッタ地板を成形する前には、該シャッタ地板に立設される軸部の断面が、円形に形成されているようにしてもよいし、非円形に形成されているようにしてもよい。
また、前記複数の羽根取付軸のうち羽根室側にのみ立設された羽根取付軸は、前記シャッタ地板に対して立設する軸部が前記アームを取り付ける軸部よりも細く形成されていて、前記シャッタ地板と前記羽根取付軸とが成形されたときには、前記シャッタ地板が前記アームを取り付ける軸部と一つのフランジ部との間に挟まれているようにすると、取付軸がより強固に立設されることになる。そして、これらのシャッタ地板と取付軸との相互の構成は、前記取付軸に取り付けられる前記回転部材が、ねじりコイルばねによって回転方向へ付勢されている部材であるときに有利となる。
また、本発明は、前記回転部材の少なくとも一つが前記駆動部材であり、前記少なくとも一つの取付軸が、該駆動部材を回転可能に取り付けるために、前記シャッタ地板に立設された駆動部材取付軸であって、該駆動部材取付軸は、羽根室側に前記羽根取付軸を有している構成にしてもよい。また、前記回転部材の少なくとも一つは、前記駆動部材であって、該駆動部材は、前記取付軸のうちの駆動部材取付軸に回転可能に取り付けられ、撮影時には駆動ばねの付勢力によって回転させられるように構成されており、前記回転部材のもう一つは、前記取付軸のうちのセット部材取付軸に回転可能に取り付けられ、セット時には復帰ばねの付勢力に抗して初期位置から回転を開始して該駆動部材を該駆動ばねの付勢力に抗してセット位置まで回転させ撮影時には該駆動部材の回転開始に先立って該復帰ばねの付勢力によって該初期位置へ復帰するセット部材であるようにすると、通常のカメラ用フォーカルプレンシャッタとして優れた構成になる。
更に、前記駆動部材と前記セット部材が合成樹脂製であって、それらの合成樹脂材料は、前記駆動部材取付軸と前記セット部材取付軸の合成樹脂材料と略同じ材料であるようにしてもよい。また、前記取付軸の合成樹脂材料は、前記シャッタ地板の合成樹脂材料と膨張係数が略同じ材料であるようにしたり、潤滑性を有する材料であるようにすると、強力なねじりコイルばねによって付勢されている回転部材の取付軸として有効になる。また、前記シャッタ地板と前記少なくとも一つの取付軸とが、2色成形で製作されているようにすると、生産性が向上し低コスト化が可能になる。
本発明は、回転部材を取り付けるための合成樹脂製の取付軸が、合成樹脂製のシャッタ地板に対して立設されているカメラ用フォーカルプレンシャッタにおいて、該取付軸シャッタ地板とは、いずれか一方を成形た後に、他方を成形するようにしたため、従来のように、シャッタ地板における取付軸の立設位置近傍のかなり広い領域をその表裏にわたって特に厚くしなくても、製作後において、取付軸が外力によって傾いたり破損してしまうようなことがなく、細くすることができるという利点がある。
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。上記のように、本発明は、二つのシャッタ羽根を備えたフォーカルプレンシャッタにも、一つのシャッタ羽根を備えたフォーカルプレンシャッタにも適用することができるものであるが、実施例は、二つのシャッタ羽根を備えたフォーカルプレンシャッタに適用したものである。また、二つのシャッタ羽根を備えたフォーカルプレンシャッタは、上記のように、銀塩フィルムカメラにも、デジタルカメラにも採用することができるが、デジタルカメラに採用されていることを前提にして説明する。
尚、図1は、露光作動の終了した直後の状態を撮影レンズ側から見た平面図であり、図2は、図1の要部を理解し易いようにして示した断面図である。また、図3は、シャッタ地板の一部を示した平面図であり、図4は、図3のA―A線断面図であり、図5は、図3及び図4に示したシャッタ地板の製作途中における平面図である。また、図6は、セット状態を示した平面図であり、図7は、露光作動開始直前の状態を示した平面図である。更に、図8は、実施例の変形例を説明するためのものであって、図8(a)及び図8(b)は、各々、図4に示した取付軸1fの立設状態における変形例を示した断面図である。
先ず、本実施例の構成を、図1〜図5を用いて説明する。シャッタ地板1は、合成樹脂材料として、ガラス繊維を充填材として混入した液晶ポリマーを採用して製作されており、図1に示されているように、その略中央部に長方形を横長にした被写体光路用の開口部1aを有している。シャッタ地板1の背面側、即ち固体撮像素子側には、所定の間隔を空けて図示していない中間板と補助地板2(図2参照)が順に取り付けられていて、シャッタ地板1と中間板との間に後羽根の羽根室を構成し、中間板と補助地板の間に先羽根の羽根室を構成している。また、中間板と補助地板は、周知のように、シャッタ地板1と略同じ大きさをしており、その略中央部には、開口部1aと重なるようにして略同じ大きさをした被写体光路用の開口部が形成されているが、本実施例の場合には、開口部1aが露光開口を規制している。
シャッタ地板1には、図1において、開口部1aの左側の領域に、略円弧状をした二つの大きな長孔1b,1cが形成されており、それらの下方端には、ゴム製であって平面形状がC字状をしている周知の緩衝部材3,4が取り付けられている。そして、補助地板2にも、長孔1b,1cと重なるところに類似の形状をした長孔が形成されているが、図2においては、長孔1bと重なるように形成されている長孔2aだけが断面で示されている。また、シャッタ地板1には、それらの長孔1b,1cの間の領域に、それらよりも小さな円弧状の長孔1dが形成されているが、その長孔1dは、図2から分かるように、シャッタ地板1を貫通していない。尚、この長孔1dについては、図1,図6,図7において、その図示を省略されている。
シャッタ地板1には、図4に示されているように、取付軸1e,1fが、シャッタ地板1の両面にわたって立設されていて、撮影レンズ側の軸部1e−1,1f−1を駆動部材取付軸とし、羽根室側の軸部1e−2,1f−2を羽根取付軸としているが、これらの取付軸1e,1fは、合成樹脂材料である、ガラス繊維を充填材として混入した液晶ポリマーで製作されている。そして、その羽根室側の軸部1e−2,1f−2の先端を、補助地板2に形成されている孔に緩く挿入させているが、図2においては、取付軸1eの軸部1e−2の先端を挿入させる孔2bだけが断面で示されている。また、シャッタ地板1には、撮影レンズ側に、取付軸1e,1fと同様液晶ポリマーを採用して製作したセット部材取付軸1gも立設されている。
尚、本実施例においては、それらの取付軸1e,1f,1gに、軸部1e−3,1f−3,1g−1を間にして、各々、二つずつのフランジ部1e−4,1e−5、1f−4,1f−5、1g−2,1g−3が形成されており、それらによってシャッタ地板1を挟むようにしているので、取付軸1e,1f,1gの立設状態がより強固に得られ、特にそれらの軸とシャッタ地板1との間の密着度が小さい場合でも、それらの軸の軸方向の取り付け強度が好適に得られるようになっている。また、フランジ部1e−4,1f−4,1g−2は、シャッタ地板1から突き出すように形成された台部に隣接しているが、シャッタ地板1と後述の支持板5との間隔を狭くしたい場合には、このような台部を形成する必要はない。
また、図4から分かるように、取付軸1e,1fの軸部1e−1,1f−1とセット部材取付軸1gは、各々大径部,中径部,小径部を有しており、大径部と中径部には、油溜め用の溝が、各々90度間隔で四つずつ(図3参照)形成されている。更に、シャッタ地板1の羽根室側の面には、合成樹脂材料として液晶ポリマーを採用して製作した羽根取付軸1h,1i(図2〜図4参照)が立設されており、図2に示されているように、それらの先端を、補助地板2の孔2c,2dに緩く挿入している。そして、本実施例の場合には、取付軸1e,1fと、セット部材取付軸1gと、羽根取付軸1h,1iとは、2色成形法によってシャッタ地板1に立設されている。尚、本実施例の羽根取付軸1h,1iは、シャッタ地板1に対する立設部位の軸部1h−1,1i−1が細く形成されていて、それらの一端には、一つずつのフランジ部1h−2,1i−2を形成しているが、それらのフランジ部1h−2,1i−2は、後述のアーム19,24を取り付ける軸部とによってシャッタ地板1を挟むようにしている。しかしながら、上記の取付軸1e,1f,1gのようにフランジ部を二つ形成し、それらによってシャッタ地板1を挟んでいるようにしても構わない。
シャッタ地板1の撮影レンズ側の面には、そのほか、図示していない少なくとも二つの軸が立設されていて、それらの先端には、周知のように、図2においてだけ示してある支持板5とプリント配線板6とが重ねて取り付けられており、また、それらに設けられた孔には、上記の取付軸1e,1fとセット部材取付軸1gの小径部が緩く挿入されている。そして、支持板5のシャッタ地板1側には、先羽根用電磁石と後羽根用電磁石が取り付けられているが、それらの構成は周知であるため、図1においては、それらの鉄芯部材7,8だけを二点鎖線で示してあり、先羽根用電磁石の鉄芯部材7については、図2においても二点鎖線で示してある。更に、周知のように、支持板5には、その一部を折り曲げることによって、一つのばね掛け部と可撓性を有する二つのラチェット爪が形成されているが、図2においては、そのばね掛け部5aと一方のラチェット爪5bが示されている。
取付軸1eの軸部1e−1には、合成樹脂製の先羽根用駆動部材9が回転可能に取り付けられている。この先羽根用駆動部材9は、被押動部9aと、駆動ピン9bと、取付部9cと、筒部9dと、ばね掛け部9eとを有していて、筒部9dを、上記の軸部1e−1の大径部と中径部に嵌合させている。また、駆動ピン9bは、シャッタ地板1の長孔1bを貫通して羽根室内に突き出ており、その先端を補助地板2の長孔2aに挿入している。更に、取付部9cは、図2から分かるように、支持板5側に隆起して形成されており、その内部には、鉄片部材10を取り付けている。この鉄片部材10は、上記の鉄芯部材7に吸着される鉄片部10aと、軸部10bと、フランジ状の頭部10cからなっているが、周知のように、内部に介在させている図示していないばねによって、鉄片部10aを取付部9cから突き出すように付勢されている。図1は、その付勢によって、頭部10cが取付部9cの反対側の縁に接触している状態を示したものである。
図1においては図示を省略されているが、図2に示されているように、取付軸1eの軸部1e−1の小径部には、周知のラチェット車11が回転可能に取り付けられている。このラチェット車11は、外周面にラチェット歯11aを形成していて、そこに上記のラチェット爪5bが係合するようになっている。また、このラチェット車11には、環状の溝11bが形成されており、外周部の一部にはスリット状のばね掛け部11cが形成されている。また、先羽根用駆動部材9の筒部9dには、強力な付勢力を有する先羽根用駆動ばね12が緩く嵌装されている。この先羽根用駆動ばね12は、その一端を先羽根用駆動部材9のばね掛け部9eに掛け、他端をラチェット車11の溝11b側からばね掛け部11cに掛けることにより、図1において、先羽根用駆動部材9を時計方向へ回転させるように付勢している。そして、この先羽根用駆動ばね12の付勢力は、製作時において、ラチェット車11を回転させ、ラチェット歯11aとラチェット爪5bの係合位置を変えることによって調整できるようになっている。
取付軸1fの軸部1f−1には、合成樹脂製の後羽根用駆動部材13が回転可能に取り付けられている。この後羽根用駆動部材13は、被押動部13aと、駆動ピン13bと、取付部13cと、筒部13dと、ばね掛け部13eとを有していて、筒部13dを、上記の軸部1f−1の大径部と中径部に嵌合させている。また、駆動ピン13bは、シャッタ地板1の長孔1cを貫通して羽根室内に突き出ており、その先端を補助地板2の図示していない長孔に挿入している。更に、取付部13cは、上記の取付部9cと同様に、支持板5側に隆起して形成されており、その内部には、鉄片部材14を取り付けている。この鉄片部材14は、上記の鉄芯部材8に吸着される鉄片部14aと、軸部14bと、フランジ状の頭部14cからなっていて、上記の鉄片部材10の場合と同様に、内部に介在させている図示していないばねによって、鉄片部14aを取付部13cから突き出すように付勢されている。
図示していないが、取付軸1fの軸部1f−1の小径部には、上記のラチェット車11と同じ形状のラチェット車が回転可能に取り付けられている。そして、そのラチェット車のラチェット歯にも、支持板5に設けられた図示していないラチェット爪が係合している。また、この後羽根用駆動部材13の筒部13dには、上記の先羽根用駆動ばね12と同様にして後羽根用駆動ばね15が緩く嵌装されており、その一端を後羽根用駆動部材13のばね掛け部13eに掛け、他端を図示していないラチェット車のばね掛け部に掛けることによって、図1において、後羽根用駆動部材13を時計方向へ回転させるように付勢している。そして、この後羽根用駆動ばね15の付勢力も、そのラチェット車を回転させることによって調整できるようになっている。
上記のセット部材取付軸1gには、セット部材16が回転可能に取り付けられている。このセット部材16は、押動部16a,16bと、被押動部16cと、筒部16dと、ピン16eと、ばね掛け部16fを有していて、その筒部16dを、セット部材取付軸1gの大径部と中径部に嵌合させている。そして、セット作動時に、押動部16aは先羽根用駆動部材9の被押動部9aを押し、押動部16bは後羽根用駆動部材13の被押動部13aを押すようになっており、シャッタ地板1側に設けられたピン16eは、上記の長孔1dに挿入されている。また、このセット部材16の筒部16dには、復帰ばね17が緩く嵌装されており、その復帰ばね17は、図2に示されているように、その一端をセット部材16のばね掛け部16fに掛け、他端を、上記した支持部材5のばね掛け部5aに掛けることによって、図1において、セット部材16を反時計方向へ回転させるように付勢している。
上記したように、シャッタ地板1と図示していない中間板との間の羽根室には、後羽根が配置され、その中間板と補助地板2との間の羽根室には、先羽根が配置されているが、それらの先羽根と後羽根は周知の構成をしている。即ち、後羽根は、図1において、その一部だけが示されている二つのアーム18,19と、それらの長さ方向へ順に枢支された3枚の羽根20,21,22とで構成されており、図1において上側となるアーム18は、その一端が、上記の取付軸1fの軸部1f−2に回転可能に取り付けられ、図1において下側となるアーム19は、図2にも示されているように、その一端が上記の羽根取付軸1iに回転可能に取り付けられている。また、アーム18には、図示していない孔が形成されていて、そこに上記の駆動ピン13bが嵌合している。そのため、図1において、後羽根用駆動部材13が反時計方向へ回転すると、アーム18も反時計方向へ回転して3枚の羽根20,21,22を重畳させ、その後、後羽根用駆動部材13が時計方向へ回転すると、アーム18も時計方向へ回転して3枚の羽根20,21,22を展開させるようになっている。
他方、先羽根は、上記の後羽根と同じように、二つのアーム23,24と、それらの長さ方向へ順に枢支された3枚の羽根25,26,27とで構成されているが、羽根室内には、後羽根を裏返した状態にして配置されている。そのため、図6においては、二つのアーム23,24が、羽根25,26,27に隠れて見えないようになっている。しかしながら、図2に示されているように、図1においては下側となるアーム23は、その一端が、上記の取付軸1eの軸部1e−2に回転可能に取り付けられ、図1においては上側となるアーム24は、その一端が上記の羽根取付軸1hに回転可能に取り付けられている。また、アーム23には、孔23aが形成されていて、そこに上記の駆動ピン9bが嵌合している。そのため、図1において、先羽根用駆動部材9が反時計方向へ回転すると、アーム23も反時計方向へ回転して3枚の羽根25,26,27を展開させ、その後、先羽根用駆動部材9が時計方向へ回転すると、アーム23も時計方向へ回転して3枚の羽根25,26,27を重畳させるようになっている。
上記のアーム19,24には、図2に示されているように、羽根取付軸1i,1hに嵌装されていて、上記の駆動ばね15,12よりも付勢力の弱い、周知のガタ寄せばね28,29が掛けられている。そして、これらのガタ寄せばね28,29は、各々の一端をシャッタ地板1に設けられた図示していないばね掛け部に掛け、他端をアーム19,24に掛けていて、図1においては、アーム19,24を反時計方向へ回転させるように付勢している。尚、図2に示されているように、軸部1e−2に対する先羽根のアーム23の取付部には、アーム23のぐらつき防止や破損防止のほか、シャッタ地板1,補助地板2との間隔を好適に維持できるようにするために、かしめ加工によって補強部材30が固定されているが、後羽根のアーム18にも、略同様の形状をした補強部材が取り付けられている。また、本実施例においては取り付けていないが、実際には、アーム19,24にも、類似の形状をした補強部材を取り付けるのが普通である。
次に、本実施例の作動を説明する。図1は、露光作動の終了直後の状態を示したものである。そのため、この状態においては、先羽根用駆動部材9は、その駆動ピン9bを緩衝部材3に接触させた停止状態になっており、先羽根の3枚の羽根25〜27は、羽根同士の重なり量を最大にした重畳状態になって、開口部1aの下方位置に格納されている。他方、後羽根用駆動部材13も、その駆動ピン13bを緩衝部材4に接触させた停止状態になっており、後羽根の3枚の羽根20〜22は、羽根同士の重なり量を最小にした展開状態になって、開口部1aを覆っている。更に、セット部材16は、そのピン16eを長孔1dの下端に接触させた停止状態になっている。以下、セット部材16については、この位置を初期位置という。
そこで先ず、この状態から行われるセット作動を説明する。前回の撮影が終了すると、図示していないカメラ本体側の部材がセット部材16の被押動部16cを押して、セット部材16を、復帰ばね17の付勢力に抗して時計方向へ回転させる。それによって、セット部材16は、先ず、その押動部16aが、先羽根用駆動部材9の被押動部9aを押すことによって、先羽根用駆動ばね12の付勢力に抗して先羽根用駆動部材9を反時計方向へ回転させはじめる。そして、その後、先羽根のスリット形成羽根である羽根27が、後羽根のスリット形成羽根である羽根22に所定量重なると、セット部材16の押動部16bが、後羽根用駆動部材13の被押動部13aを押すことにより、後羽根用駆動ばね15の付勢力に抗して後羽根用駆動部材13を反時計方向へ回転させはじめる。そのため、先羽根の3枚の羽根25〜27は、羽根同士の重なりを小さくしつつ上方へ作動し、後羽根の3枚の羽根20〜22は、羽根同士の重なりを大きくしつつ上方へ作動していく。
このようにして、セット作動が行われてゆき、先羽根の3枚の羽根25〜27が開口部1aを覆い、後羽根の3枚の羽根20〜22が開口部1aの上方位置に退いた状態になると、各駆動部材9,13に取り付けられた鉄片部材10,14の鉄片部10a,14aが、先羽根用電磁石と後羽根用電磁石の鉄芯部材7,8に接触する。しかしながら、セット部材16は、その後も僅かに回転させられ、鉄片部材10,14の鉄片部10a,14aが各駆動部材9,13の取付部9c,13c内に、図示していないばねの付勢力に抗して押し込まれ、鉄片部材10,14の頭部10c,14cが取付部9c,13cから離れた状態になったとき、停止させられる。そして、その停止状態が、図6に示されたセット状態である。
撮影に際して、レリーズボタンが押されると、先ず、上記の図示していない各電磁石に通電され、夫々の鉄芯部材7,8が、鉄片部材10,14を吸着保持する。その後、セット部材16の被押動部16cに対する図示していないカメラ本体側の部材による押圧力が解かれるため、セット部材16は、復帰ばね17の付勢力によってセット位置から反時計方向へ回転させられる。そして、初期段階においては、セット部材16の押動部16a,16bによる各駆動部材9,13の被押動部9a,13aに対する押圧力が解かれていくので、各駆動部材9,13は、各駆動ばね12,15の付勢力によって、それらの取付部9c,13cが鉄片部材10,14の頭部10c,14cに当接するまで回転して停止する。また、周知のように、このとき、駆動ピン9b,13bがアーム23,18を回転させることによって、ガタ寄せばね28,29が若干緊張させられ、先羽根と後羽根のスリット形成羽根27,22が所定の露光作動開始位置に就かされる。そして、セット部材16が初期位置へ復帰した状態が、図7に示された状態である。
その後、二つの電磁石に対する通電が、露光制御回路によって決められた時間間隔で順に解除されると、先羽根用駆動部材9と後羽根用駆動部材13は、強力な付勢力を有する各々の駆動ばね12,15によって時計方向へ急速に回転させられ、先羽根のスリット形成羽根27と後羽根のスリット形成羽根22との間に形成したスリットにより、固体撮像素子の撮像面を露光していくことになる。
その場合、先ず、先羽根用電磁石に対する通電が断たれると、鉄片部材10の鉄片部10aに対する鉄芯部材7の吸引力が失われ、先羽根用駆動部材9は、先羽根用駆動ばね12の付勢力によって、ガタ寄せばね29を緊張させながら急速に時計方向へ回転させられる。そのため、先羽根の3枚の羽根25〜27は、羽根同士の重なりを大きくしつつ作動し、開口部1aを上方の領域から開いて行く。そして、開口部1aを全開にした直後には、先羽根用駆動部材9の駆動ピン9bが緩衝部材3に当接することによって、先羽根用駆動部材9と先羽根の作動が停止し、先羽根の3枚の羽根25〜27は、重畳されて開口部1aの下方位置に格納された状態になる。
上記のように先羽根用電磁石に対する通電が断たれてから所定時間後に、後羽根用電磁石に対する通電が断たれると、鉄片部材14の鉄片部14aに対する鉄芯部材8の吸引力が失われ、後羽根用駆動部材13は、後羽根用駆動ばね15の付勢力によって、ガタ寄せばね28を緊張させながら急速に時計方向へ回転させられる。そのため、後羽根の3枚の羽根20〜22は、羽根同士の重なりを小さくしつつ作動し、開口部1aを上方の領域から閉じて行く。そして、後羽根の3枚の羽根20〜22が開口部1aを完全に閉鎖した直後には、後羽根用駆動部材13の駆動ピン13bが緩衝部材4に当接することによって、後羽根用駆動部材13と後羽根の作動が停止する。その後、撮像情報が固体撮像素子から記憶装置に転送し終わった状態が、図1に示された状態である。
ところで、上記のように、本実施例においては、軸1e,1f,1gの小径部は、支持板5とプリント配線板6に形成された孔に対して僅かではあるが組立公差分だけ緩く勘合されている。また、上記の各駆動ばね12,15と復帰ばね17は、ねじりコイルばねであって、各駆動部材9,13とセット部材16の筒部9d,13d,16dに対してそれらの外周面との摺接を防ぐために緩く嵌装されていて、各駆動ばね12,15は、一端を各駆動部材9,13に掛け、他端を各ラチェット車11(一方のラチェット車は図示省略)に掛けており、復帰ばね17は、一端をセット部材16に掛け、他端を支持板5に掛けている。
そして、周知のように、それらのばね12,15,17は、各駆動部材9,13とセット部材16を回転方向へ付勢しているだけではなく、常にシャッタ地板1側にも付勢するようになっているため、実際には、各コイル部の中心線が螺旋状になっている。そのため、各駆動ばね12,15は、二つの駆動部材9,13と二つのラチェット車(11など)によって上記の取付軸1e,1fの軸部1e−1,1f−1に対し、径方向の力を作用させており、また、復帰ばね17は、セット部材16を介して、上記のセット部材取付軸1gに対し、径方向の力を作用させている。そして、そのような、径方向の力は、上記の作動説明からも分かるように、各ばねを巻き上げるセット作動が行われるたびに著しく大きくさせられる。
また、セット部材16が初期位置へ復帰し、そのピン16eが長孔1dの下端に当接したときには、その衝撃によってセット部材取付軸1gの径方向にも大きな力が作用することになるし、各駆動部材9,13の露光作動終了時に、それらの駆動ピン9b,13bが緩衝部材3,4に当接したときには、その強い衝撃によって取付軸1e,1fの軸部1e−1,1f−1の径方向にも大きな力が作用すると共に、軸部1e−2,1f−2,1h,1iの径方向にも各シャッタ羽根の慣性によって大きな力が作用することになる。また、羽根取付軸1h,1iには、ガタ寄せばね28,29によって径方向の力が直接作用しているため、それらの径方向の力は、露光作動時には大きくなる。
そして、それらの強い径方向の力は、撮影を行うたびに何度も繰り返して作用することになるため、従来のように、取付軸1e,1fやセット部材取付軸1gなどが、シャッタ地板1と共に同時一体成形で立設されている場合には、それらの軸を細くすると、やがて、それらの軸が傾いてしまったり、破損してしまったりするようになる。特に、取付軸1e,1fの軸部1e−1,1f−1の場合には、各駆動部材9,13に掛けられている駆動ばね12,15が強力な付勢力を有しているため、そのような影響を最も大きく受けることになる。しかしながら、本実施例の場合には、そのようなことがなく、従来よりも取付軸1e,1fやセット部材取付軸1gなどを細くすることが可能になっている。そこで、次に、そのことについて説明する。
一般に、液晶ポリマーは、成形時においては、分子鎖が流れる方向へ揃う配向性が強いことから優れた流動性を有しており、従来から精密部品等の成形材料として多用されている。しかしながら、この材料は、成形後に、流動時の配向状態のまま硬化してしまうので、異方性が大きすぎて成型品に反りや歪み等が発生してしまう。そのため、異方性を緩和するために、液晶ポリマーにガラス繊維等の充填材を配合していた。そのため、従来は、本実施例の取付軸1e,1fやセット部材取付軸1gなどは、シャッタ地板1と同じに、ガラス繊維などを混入した液晶ポリマーなどの材料を用いて同時一体成形で製作されていた。そして、成形時においては、ガラス繊維を混入した溶融材料は、ゲートからキャビティー内に注入されて、シャッタ地板1の板面となる空洞領域に沿って流れてゆき、取付軸1e,1fやセット部材取付軸1gなどの根元部となるところでは、その一部が方向を約90度変えて流れていくようになる。そのため、それらの軸の根元部では、流れの方向が乱れることによって、硬化時の分子鎖やガラス繊維の配向が整列していない状態になり、さらに軸が細くなることで金型内での流れも悪くなってしまい、所期の強度が得らていないものとなっている。従って、取付軸1e,1fやセット部材取付軸1gなどの径方向に繰り返して強い力が加わると、それらの軸が傾いたり損傷してしまうようになる。
それに対して、本実施例の取付軸1e,1fやセット部材取付軸1gなどは、シャッタ地板1と共に2色成形法を用いて製作されている。即ち、先ず、シャッタ地板1は、液晶ポリマーで成形している。そして、その段階では、シャッタ地板1は、図5に示された形状をしており、取付軸1e,1f、セット部材取付軸1g、羽根取付軸1h,1iを立設する部位には、円形をした孔1j,1k,1m,1n,1pが貫通孔として形成されている。このようにしてシャッタ地板1が成形された後、取付軸1e,1f、セット部材取付軸1g、羽根取付軸1h,1iを、さらに液晶ポリマーで成形している。図3及び図4は、このようにして、それらの軸1e,1f,1g,1h,1iを立設した状態のシャッタ地板1を示したものである。
このように、本実施例の場合には、上記の軸1e,1f,1g,1h,1iが、シャッタ地板1に対して、2色成形法を用いて立設されているので、従来のようにして成形された場合に比べて、成形時における溶融材料の流れに乱れが生じず、液晶ポリマーの分子鎖やガラス繊維が軸方向に整列されている。そのため、それらの軸を、同時一体成形によって立設された場合には、傾きや損傷が生じてしまうような太さに細くしたとしても、そのようなことが生じない。また、本実施例の軸1e,1f,1g,1h,1iは、シャッタ地板1に立設されている部位の軸部1e−3,1f−3,1g−1,1h−1,1i−1の断面が、上記の孔1j,1k,1m,1n,1pの形状に対応して円形になっているが、それらの断面形状を、小判型や星型などの非円形となるようにすると、それらの軸とシャッタ地板1との間の密着度が小さい場合でも、それらの軸の回転方向への取付け強度が好適に得られるようになる。
尚、本実施例における軸1e,1fには、上記のように、駆動ばね12,15によって径方向の力が作用している。ところが、特許文献2に記載されているように、回転子を駆動部材とした場合には、その取付軸には、径方向の力が常時作用しているわけではない。しかしながら、その回転の停止時に、回転子と一体の駆動ピンやシャッタ羽根がストッパに当接したときには、その衝撃によって発生した力が、回転子の取付軸の径方向へも大きく作用してしまうことになる。従って、回転子のように、ばねの付勢力によって回転させられるのではない回転部材の取付軸であっても、本実施例の各軸1e,1f,1g,1h,1iと同様にして成形すれば、傾きや損傷が生じないようになる。
また、上記の実施例においては、2色成形法によって、最初にシャッタ地板1を成形しておき、次に軸1e,1f,1g,1h,1iを成形する場合で説明したが、最初に軸1e,1f,1g,1h,1iを成形し、次にシャッタ地板1を成形するようにしても差し支えない。また、2色成形法を用いず、アウトサート成形やインサート成形などによって、図5に示されているようなシャッタ地板1を一次加工部品として成形しておいてから、別の金型を用いることによって軸1e,1f,1g,1h,1iを成形するようにしても差し支えないし、反対に、それらの軸1e,1f,1g,1h,1iを先に成形しておいてから、別の金型でシャッタ地板1を成形するようにしても差し支えない。
また、実施例の場合には、シャッタ地板1と軸1e,1f,1g,1h,1iの材料として、いずれもガラス繊維の混入した液晶ポリマーを用いているが、そのほかにも好適な熱可塑性の合成樹脂材料があるならば、それらを用いても構わない。また、シャッタ地板1と軸1e,1f,1g,1h,1iとを異なる材料で成形しても構わない。そのため、軸1e,1f,1g,1h,1iの材料として、例えば、液晶ポリマーなどにフッ素系の合成樹脂やカーボンブラックなどを混ぜた軸潤滑性に優れた材料を採用すれば、回転部材の回転が好適に行えるようになる。また、軸1e,1f,1g,1h,1iに用いる材料として、シャッタ地板1の材料と膨張係数の略同じ他の材料を採用すれば、成形後における相互間の密着度が小さい場合でも、好適な取付強度を得ることができる。
また、シャッタ地板1と軸1e,1f,1g,1h,1iとを異なる材料で成形することが可能であることから、例えば、実施例における取付軸1e,1fの材料として、駆動部材9,13の材料と膨張係数の略同じ材料を採用したり、セット部材取付軸1gの材料として、セット部材16の材料と膨張係数の略同じ材料を採用することが可能である。それによって、各軸1e,1f,1gと各部材9,13,16との間の隙間が、温度変化に対して略一定となるため、各駆動部材9,13による各シャッタ羽根の走行速度は安定し、セット部材16のセットトルクも安定することになる。一般に、各駆動部材9,13やセット部材16の材料には、アセタール樹脂等の異方性を有する熱可塑性樹脂を採用することが多いので、その場合には、各軸1e,1f,1gに用いる材料も、それと同じか、それに類する材料を採用することが好ましいことになる。
また、従来は、カメラ内に進入してきた光の乱反射を防止するために、シャッタ地板の材料である液晶ポリマーには、黒色の着色剤を添加していた。そのため、上記のような各取付軸も、シャッタ地板と共に同じ材料で同時に一体成形されていた。しかしながら、シャッタ地板に各取付軸が立設されている領域は、被写体光路用の開口部の側方領域であって、シャッタユニットがカメラに組み込まれたときには、周知のミラーボックスによって被写体光路から隔離される領域であるため、各取付軸としては、そのような材料で製作することを要求されているわけではない。そのため、それらの取付軸については、シャッタ地板に採用されている材料とは異なり、着色剤を添加しない合成樹脂で成形するようにすると、コストの低減が可能になる。
更に、上記の実施例の場合には、軸1e,1f,1g,1h,1iの全てを、シャッタ地板1の成形後に、タイミングをずらせて成形するようにしているが、例えば、径方向に特に強力な力を受ける取付軸1e,1fだけはそのように成形し、軸1g,1h,1iはシャッタ地板1と共に同時に一体成形するようにしても構わない。従って、シャッタ羽根を一つだけしか備えていないフォーカルプレンシャッタの場合には、それらの取付軸1e,1fのいずれか一方を、例えば、2色成形法によってシャッタ地板1とは別に成形してもよいことになる。このように、本発明は、実施例のように、シャッタ地板1と軸1e,1f,1g,1h,1iとを、2色成形法によって製作することに限定されない。また、シャッタ地板1と軸1e,1f,1g,1h,1iの材料を異なるようにしてもよいし、軸1e,1f,1g,1h,1iの材料を全て同じにする必要はない。更に、それらの軸を全て合成樹脂製にする必要もなく、例えば、羽根取付軸1h,1iを金属製とし、シャッタ地板1に対して圧入したり、かしめ止めするようにしてもよい。そのため、各軸には、各機能に対応した材料を選択することが可能であるし、それによって、低コスト化を図ることも可能になる。
最後に、シャッタ地板の成形と取付軸の成形とが終了した状態における実施例の一部変形例を説明する。そして、図8(a)及び図8(b)は、各々、上記の取付軸1fの立設状態における変形例を示したものである。上記の実施例の場合には、図4に示されているように、取付軸1fに二つのフランジ部1f−4,1f−5がシャッタ地板1を挟むようにして成形されていた。そして、取付軸1fは、立設部位における軸部1f−3の断面が円形をしており、一方のフランジ部1f−4は、シャッタ地板1に形成された円形の突出し部に隣接して形成されていた。
それに対して、図8(a)に示した変形例は、立設部位における軸部1f−3の断面が小判型をしており、一方のフランジ部1f−4は、シャッタ地板1に形成された円形の窪み内でシャッタ地板1に隣接している。そのため、この変形例のフランジ部1f−4は、実施例におけるフランジ部1f−4よりも厚さが厚くなっている。そして、この変形例の取付軸1fの形状は、軸部1f−2を形成しなければ、実施例におけるセット部材取付軸1gにも、羽根取付軸1h,1iにも応用することが可能である。また、この変形例において、立設部位における軸部1f−3の断面形状を円形にしても、小判型以外の非円形にしてもよいことは言うまでもない。
また、図8(b)に示した変形例は、実施例のフランジ部1f−5を形成しておらず、立設部位における軸部1f−3の直径がフランジ部1f−4よりも大きくなっていて、その二つの端面を、シャッタ地板1が包み込むように構成されている。そのため、この変形例のフランジ部1f−4の場合も、実施例におけるフランジ部1f−4より厚さが厚くなっている。そして、この変形例の取付軸1fの形状は、軸部1f−2を形成しなければ、実施例におけるセット部材取付軸1gにも、羽根取付軸1h,1iにも応用することが可能であるが、そのようにした場合には、立設部位における軸部1f−3は、シャッタ地板に埋設された状態になる。また、この変形例において、立設部位における軸部1f−3の断面形状を小判型などの非円形にしてもよいことは言うまでもない。
尚、上記の実施例における軸1e,1f,1g,1h,1iと、上記の二つの変形例における軸1fには、各々フランジ部が形成されているが、それらの軸とシャッタ地板1との密着度が好適に得られる場合には、それらのフランジ部は必ずしも形成する必要のないものである。
露光作動を終了した直後の状態を撮影レンズ側から見た実施例の平面図である。 図1の要部を理解し易いようにして示した断面図である。 実施例のシャッタ地板の一部を示した平面図である。 図3のA―A線断面図である。 図3及び図4に示したシャッタ地板の製作途中における平面図である。 図1と同様にして見てセット状態を示した実施例の平面図である。 図1と同様にして見て露光作動開始直前の状態を示した実施例の平面図である。 実施例の変形例を説明するためのものであって、図8(a)及び図8(b)は、各々、図4に示した取付軸1fの立設状態における変形例を示した断面図である。
符号の説明
1 シャッタ地板
1a 開口部
1b,1c,1d,2a 長孔
1e,1f 取付軸
1e−1〜1e−3,1f−1〜1f−3,1g−1,1h−1,1i−1,10b,14b 軸部
1e−4,1e−5,1f−4,1f−5,1g−2,1g−3,1h−2,1i−2 フランジ部
1g セット部材取付軸
1h,1i 羽根取付軸
2 補助地板
2b,2c,2d,23a 孔
3,4 緩衝部材
5 支持板
5a,9e,11c,13e,16f ばね掛け部
5b ラチェット爪
6 プリント配線板
7,8 鉄芯部材
9 先羽根用駆動部材
9a,13a,16c 被押動部
9b,13b 駆動ピン
9c,13c 取付部
9d,13d,16d 筒部
10,14 鉄片部材
10a,14a 鉄片部
10c,14c 頭部
11 ラチェット車
11a ラチェット歯
11b 溝
12 先羽根用駆動ばね
13 後羽根用駆動部材
15 後羽根用駆動ばね
16 セット部材
16a,16b 押動部
16e ピン
17 復帰ばね
18,19,23,24 アーム
20,21,22,25,26,27 羽根
28,29 ガタ寄せばね
30 補強部材

Claims (13)

  1. 被写体光路用の開口部を有する合成樹脂製のシャッタ地板と、複数のアームとそれらのアームに枢支された少なくとも1枚の羽根とで構成されていて前記シャッタ地板に立設されている複数の羽根取付軸に対してそれらのアームの一端を個別に回転可能に取り付けられている少なくとも一つのシャッタ羽根と、前記シャッタ地板に対して回転可能に取り付けられていて前記アームの一つを往復回転させることによって前記シャッタ羽根に前記開口部の開閉作動を行わせる少なくとも一つの駆動部材と、を備えたフォーカルプレンシャッタにおいて、前記羽根取付軸を含めて回転部材を取り付けるために前記シャッタ地板に立設されている複数の取付軸のうち少なくとも一つの取付軸は合成樹脂製であり、前記シャッタ地板と前記取付軸は、いずれか一方を成形した後、他方を成形しており、前記シャッタ地板と前記取付軸とが成形されたときには、該シャッタ地板が、該取付軸の成形によって形成された二つのフランジ部の間に挟まれていることを特徴とするカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  2. 前記取付軸が、前記シャッタ地板が成形された後、該シャッタ地板に成形されているときには、該シャッタ地板は、該シャッタ地板が成形された後であって該取付軸を成形する前には、該取付軸の立設部位に、円形の孔を有していることを特徴とする請求項1に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  3. 前記取付軸が、前記シャッタ地板が成形された後、該シャッタ地板に成形されているときには、該シャッタ地板は、該シャッタ地板が成形された後であって該取付軸を成形する前には、該取付軸の立設部位に、非円形の孔を有していることを特徴とする請求項1に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  4. 前記シャッタ地板が、前記取付軸が成形された後、該取付軸に成形されているときには、該取付軸は、該取付軸が成形された後であって該シャッタ地板を成形する前には、該シャッタ地板に立設される軸部の断面が、円形に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  5. 前記シャッタ地板が、前記取付軸が成形された後、該取付軸に成形されているときには、該取付軸は、該取付軸が成形された後であって該シャッタ地板を成形する前には、該シャッタ地板に立設される軸部の断面が、非円形に形成されていることを特徴とする請求項1に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  6. 前記複数の羽根取付軸のうち羽根室側にのみ立設された羽根取付軸は、前記シャッタ地板に対して立設する軸部が前記アームを取り付ける軸部よりも細く形成されていて、前記シャッタ地板と前記羽根取付軸とが成形されたときには、前記シャッタ地板が前記アームを取り付ける軸部と一つのフランジ部との間に挟まれていることを特徴とする請求項1乃至5のいずれかに記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  7. 前記取付軸に取り付けられる前記回転部材が、ねじりコイルばねによって回転方向へ付勢されている部材であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  8. 前記回転部材の少なくとも一つが前記駆動部材であり、前記少なくとも一つの取付軸が、該駆動部材を回転可能に取り付けるために、前記シャッタ地板に立設された駆動部材取付軸であって、該駆動部材取付軸は、羽根室側に前記羽根取付軸を有していることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  9. 前記回転部材の少なくとも一つは、前記駆動部材であって、該駆動部材は、前記取付軸のうちの駆動部材取付軸に回転可能に取り付けられ、撮影時には駆動ばねの付勢力によって回転させられるように構成されており、前記回転部材のもう一つは、前記取付軸のうちのセット部材取付軸に回転可能に取り付けられ、セット時には復帰ばねの付勢力に抗して初期位置から回転を開始して該駆動部材を該駆動ばねの付勢力に抗してセット位置まで回転させ撮影時には該駆動部材の回転開始に先立って該復帰ばねの付勢力によって該初期位置へ復帰するセット部材であることを特徴とする請求項1乃至のいずれかに記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  10. 前記駆動部材と前記セット部材が合成樹脂製であって、それらの合成樹脂材料は、前記駆動部材取付軸と前記セット部材取付軸の合成樹脂材料と略同じ材料であることを特徴とする請求項に記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  11. 前記取付軸の合成樹脂材料は、前記シャッタ地板の合成樹脂材料と膨張係数が略同じ材料であることを特徴とする請求項1乃至10のいずれかに記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  12. 前記取付軸の合成樹脂材料は、潤滑性を有する材料であることを特徴とする請求項1乃至11のいずれかに記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
  13. 前記シャッタ地板と前記取付軸とは、2色成形で製作されていることを特徴とする請求項1乃至12のいずれかに記載のカメラ用フォーカルプレンシャッタ。
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