JP5216034B2 - フォーカルプレーンシャッタ及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、フォーカルプレーンシャッタ及び光学機器に関する。

特許文献１にはフォーカルプレーンシャッタが開示されている。フォーカルプレーンシャッタは、駆動レバーに設けられた駆動ピンと、羽根に連結された駆動アームとが係合して、羽根が駆動する。

特開平８−３３４８０８号公報

駆動アームと駆動ピンとの係合により、駆動アーム及び駆動ピンの少なくとも一方が削れてゴミが発生するおそれがある。このようなゴミが生じると画質にも影響を与えるおそれがある。

そこで本発明は、ゴミの発生が抑制されたフォーカルプレーンシャッタ及び光学機器を提供することを目的とする。

上記目的は、開口部を有した基板と、前記開口部から退避した位置と前記開口部の少なくとも一部を覆う位置との間を移動可能な羽根と、係合穴を有し前記羽根に連結された駆動アームと、前記係合穴と係合した駆動ピンを有した駆動レバーと、前記駆動アームに設けられ、前記駆動アームの厚みよりも厚く、前記駆動ピンに当接した規制部と、を備え、前記係合穴は、前記駆動ピンが所定方向に移動する場合の始端側の第１縁部、前記駆動ピンが前記所定方向に移動する場合の終端側の第２縁部、を含み、前記規制部は、前記第２縁部と前記駆動ピンとの当接は許容するが、該規制部と前記駆動ピンとが当接することにより前記第１縁部と前記駆動ピンとの当接は規制する、フォーカルプレーンシャッタによって達成できる。

駆動ピンが所定方向に移動して停止した際には、駆動アームの慣性力により、第１縁部は駆動ピンに当接しようとする。これにより、駆動アーム及び駆動ピンの少なくとも一方が削れてゴミが発生するおそれがある。しかしながら、駆動アームに設けられた規制部は、第１縁部と駆動ピンとの当接を規制するので、ゴミが発生することを防止できる。

上記目的は、上記フォーカルプレーンシャッタを備えた光学機器によっても達成できる。

本発明によれば、ゴミの発生が抑制されたフォーカルプレーンシャッタ及び光学機器を提供できる。

。図１は、本実施例のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。である。 図２は、フォーカルプレーンシャッタの動作の説明図である。 図３は、フォーカルプレーンシャッタの動作の説明図である。 図４は、後幕駆動レバー周辺の構造を示した断面図である。 図５は、駆動ピン周辺の構造を示した斜視図である。 図６は、規制部の説明図である。 図７は、規制部の説明図である。 図８は、規制部の変形例の説明図である。

以下、図面を参照して実施例を説明する。
本実施例においては、羽根駆動装置の一例としてフォーカルプレーンシャッタについて説明する。図１は、本実施例のフォーカルプレーンシャッタの正面図である。図１に示すように、フォーカルプレーンシャッタ１は、基板１０、羽根２１ａ〜２４ａ、２１ｂ〜２４ｂ、駆動アーム３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂ、電磁石７０Ａ、７０Ｂ等を有している。基板１０は合成樹脂製であり、矩形状の開口部１１を有している。羽根２１ａ〜２４ａ、２１ｂ〜２４ｂは合成樹脂製であり、薄く形成されている。また、駆動アーム３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂは強度を保つため金属の薄板で形成されている。羽根２１ａ〜２４ａ、２１ｂ〜２４ｂは、開口部１１から退避した位置と開口部１１の少なくとも一部と重なる位置との間を移動する。

４枚の羽根２１ａ〜２４ａは、先幕２０Ａを構成する。４枚の羽根２１ｂ〜２４ｂは、後幕２０Ｂを構成する。図１は、先幕２０Ａが重畳状態であり後幕２０Ｂが展開状態の場合を示している。図１の場合には、先幕２０Ａは開口部１１から退避し、後幕２０Ｂが開口部１１を閉鎖している。

先幕２０Ａは駆動アーム３１ａ、３２ａに連結されている。後幕２０Ｂは、駆動アーム３１ｂ、３２ｂに連結されている。これら駆動アーム３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂは、それぞれ基板１０に揺動自在に支持されている。

基板１０には、駆動アーム３１ａ、３２ｂをそれぞれ駆動するための先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂが設けられている。先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂは、基板１０に所定の範囲を揺動可能に支持されている。詳細には、先幕駆動レバー４０Ａは基板１０に形成された軸を中心にして揺動可能に支持されおり、基板１０に形成された溝の端部に設けられた、後述のバウンド防止用のゴムによりその揺動範囲が規定されている。後幕駆動レバー４０Ｂも同様である。先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂは、合成樹脂製である。

駆動アーム３１ａは、先幕駆動レバー４０Ａに連結されている。駆動アーム３２ｂは、後幕駆動レバー４０Ｂに連結されている。先幕駆動レバー４０Ａが揺動することにより、駆動アーム３１ａが揺動し、これにより先幕２０Ａが移動する。同様に、後幕駆動レバー４０Ｂが揺動することにより、駆動アーム３２ｂが揺動し、これにより後幕２０Ｂが移動する。

先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂは、それぞれ符号は付さないが鉄片を保持している。先幕駆動レバー４０Ａは、鉄片が電磁石７０Ａに当接した位置から、鉄片が電磁石７０Ａから退避した位置の間を揺動可能である。後幕駆動レバー４０Ｂについても同様である。

また、先幕駆動レバー４０Ａは、不図示のバネにより電磁石７０Ａから離れる方向に付勢されている。同様に、後幕駆動レバー４０Ｂは、不図示のバネにより電磁石７０Ｂから離れる方向に付勢されている。

先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂには、上述したバネを介して、それぞれラチェット車５０Ａ、５０Ｂが係合している。先幕駆動レバー４０Ａを電磁石７０Ａから離れる方向に付勢するバネの一端はラチェット車５０Ａに係合しており、バネの他端は先幕駆動レバー４０Ａに係合している。ラチェット車５０Ａの回転量を調整することにより、バネの付勢力を調整することができる。ラチェット車５０Ｂも、ラチェット車５０Ａと同様の機能を有している。

電磁石７０Ａは、通電されることにより、先幕駆動レバー４０Ａの鉄片を吸着可能となる。同様に、電磁石７０Ｂも通電されることにより、後幕駆動レバー４０Ｂの鉄片を吸着可能となる。

次に、フォーカルプレーンシャッタ１の動作について説明する。図１乃至３は、フォーカルプレーンシャッタ１の動作の説明図である。ここで、図２は、フォーカルプレーンシャッタ１の初期状態を示している。この初期状態においては、不図示のセットレバーが初期位置に固定されており、先幕２０Ａは展開して開口部１１を閉鎖し、後幕２０Ｂは重畳して開口部１１から退避している。この初期状態において、先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂの鉄片は、それぞれ電磁石７０Ａ、７０Ｂに当接し、これに吸着可能な初期位置にセットされている。

撮影に際して、カメラのレリーズボタンが押されると、電磁石７０Ａ、７０Ｂのコイルが通電され、先幕駆動レバー４０Ａの鉄片は電磁石７０Ａに吸着され、後幕駆動レバー４０Ｂの鉄片は電磁石７０Ｂに吸着される。その後、セットレバーは、先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂから退避する。ここで、先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂはそれぞれ電磁石７０Ａ、７０Ｂに吸着された状態で保持されている。

その後、電磁石７０Ａのコイルの通電が遮断されると、図３に示すように、先幕駆動レバー４０Ａはバネの付勢力に従って時計方向に回転する。これにより、先幕２０Ａは開口部１１から退避して重畳状態となる。また、所定期間電磁石７０Ｂのコイルへの通電が維持され、後幕２０Ｂは開口部１１から退避した状態に維持される。これにより、開口部１１は開いた状態となる。図３は、露出中の状態を示している。

レリーズボタンが押されてから所定期間経過後に電磁石７０Ｂのコイルへの通電が遮断され、バネの付勢力により後幕駆動レバー４０Ｂが時計方向に回転する。これにより、後幕２０Ｂは展開して開口部１１を閉鎖する。後幕駆動レバー４０Ｂは、基板１０に形成された溝の端部に設けられた、後述のバウンド防止用のゴムに当接する。図１は、露光作動を終了した直後の状態を示している。このようにして１回の撮影が終了する。

次に、不図示のセットレバーにより先幕駆動レバー４０Ａ、後幕駆動レバー４０Ｂが反時計方向に回転させられる。これにより、先幕２０Ａは展開されて開口部１１を閉鎖し、後幕２０Ｂは重畳して開口部１１から退避し、図２に示す初期状態に戻る。

次に、駆動レバー周辺の構造について説明する。先幕駆動レバー４０Ａと後幕駆動レバー４０Ｂとは、形状は相違するが略同一の構成及び部品を備えているため、以下では後幕駆動レバー４０Ｂのみについて説明する。図４は、後幕駆動レバー４０Ｂ周辺の構造を示した断面図である。

後幕駆動レバー４０Ｂは、板状のベース部４１ｂ、ベース部４１ｂ上に立設した円筒部４１ｂ１、駆動ピン４１ｂ８等を含む。円筒部４１ｂ１周りには、ラチェット車５０Ｂや、後幕駆動レバー４０Ｂに付勢力を与えるバネ５４Ｂなどが配置される。バネ５４Ｂの一端は後幕駆動レバー４０Ｂ側に固定され、バネ５４Ｂの他端はラチェット車５０Ｂ側に固定される。ラチェット車５０Ｂの回転量を調整することにより、バネ５４Ｂの付勢力を調整できる。バネ５４Ｂは、電磁石７０Ｂから離れる方向に後幕駆動レバー４０Ｂを付勢する。

円筒部４１ｂ１内には、基板１０に設けられた支軸１１ｂ１が嵌合する。後幕駆動レバー４０Ｂは、支軸１１ｂ１周りに所定の範囲を回転する。支軸１１ｂ１の先端には、ピン１１０によりプリント基板１００が固定されている。プリント基板１００は、電磁石７０Ａ、７０Ｂへの通電を制御する。

駆動ピン４１ｂ８は、ベース部４１ｂから下側に向けて延在している。駆動ピン４１ｂ８は、駆動アーム３２ｂと嵌合する。また、基板１０には、駆動ピン４１ｂ８を逃すための逃げ孔１３ｂが形成されている。基板１０には、支軸１１ｂ１と略同軸上にある支軸１１ｂ２が形成されている。駆動アーム３２ｂは、支軸１１ｂ２に回転可能に嵌合している。駆動アーム３２ｂは、支軸１１ｂ２を支点として所定の範囲を回転する。

背面板１８は、基板１０と対向するように設けられている。基板１０と背面板１８との間に、駆動アーム３２ｂや後幕２０Ｂなどが収納される。図４に示すように、駆動アーム３２ｂには、規制部３５ｂが設けられている。規制部３５ｂは、ピン３５ｂ１、弾性部３５ｂ２から構成される。詳しくは後述する。背面板１８には、駆動ピン４１ｂ８、規制部３５ｂを逃すための逃げ孔１８ｂ８、支軸１１ｂ２を逃すための逃げ孔１８ｂ２が形成されている。

図５は、駆動ピン４１ｂ８周辺の構造を示した斜視図である。図５は、図２に示したセット動作が完了した状態での駆動ピン４１ｂ８周辺の斜視図である。尚、図５においては、羽根２１ｂ以外の羽根については省略してある。図５に示すように逃げ孔１３ｂは、後幕駆動レバー４０Ｂの回転中心を支点とした円弧状である。駆動ピン４１ｂ８は、逃げ孔１３ｂ内を移動する。逃げ孔１３ｂの端部には駆動ピン４１ｂ８のバウンド防止用のゴム１３ｂ１が固定されている。

セット動作完了して先に電磁石７０Ａへの通電が遮断されて先幕駆動レバー４０Ａが駆動した後、所定期間経過後電磁石７０Ｂへの通電が遮断されて後幕駆動レバー４０Ｂが駆動する。図５に示した移動方向Ｄ１は、セット状態にある後幕駆動レバー４０Ｂが、電磁石７０Ｂへの通電を遮断されてバネ５４Ｂの付勢力に従って後幕駆動レバー４０Ｂが移動したときの駆動ピン４１ｂ８の移動方向である。従って、駆動ピン４１ｂ８は移動方向Ｄ１に移動して、移動範囲の終端でゴム１３ｂ１に当接して停止する。

尚、図１に示した状態から図２に示した状態に移行する際には、不図示のセットレバーにより駆動ピン４１ｂ８は移動方向Ｄ１とは逆の方向に移動する。バネの付勢力に従って駆動ピン４１ｂ８が移動方向Ｄ１に移動する場合の速度は、セットレバーにより駆動ピン４１ｂ８が移動方向Ｄ１と逆の方向に移動する場合の速度よりも早い。

次に、規制部３５ｂについて説明する。図６、図７は、規制部３５ｂの説明図である。図６は、規制部３５ｂを上面から見た図、図７は、図６のＡ−Ａ断面図である。駆動アーム３２ｂには、駆動ピン４１ｂ８が嵌合した係合穴３４ｂが形成されている。ピン３５ｂ１は、駆動アーム３２ｂにカシメにより固定されており、合成樹脂製である。ピン３５ｂ１は、弾性部３５ｂ２に嵌合している。弾性部３５ｂ２は、環状であり、弾性変形可能なゴム製である。弾性部３５ｂ２は、駆動ピン４１ｂ８に当接している。規制部３５ｂは、駆動アーム３２ｂよりも厚い。

係合穴３４ｂは、移動方向Ｄ１での移動範囲の始端側に位置する第１縁部３４ｂ１、移動方向Ｄ１での移動範囲での終端側に位置する第２縁部３４ｂ２を有している。第１縁部３４ｂ１、第２縁部３４ｂ２は、駆動ピン４１ｂ８を介して向かい合っている。移動方向Ｄ１に順に、規制部３５ｂ、駆動ピン４１ｂ８が並んでいる。

規制部３５ｂは、駆動ピン４１ｂ８と第１縁部３４ｂ１とが当接することを規制している。但し、駆動ピン４１ｂ８と第２縁部３４ｂ２とが当接することは許容されている。図６、図７に示すように、駆動ピン４１ｂ８と第１縁部３４ｂ１との間には所定の隙間が形成されている。規制部３５ｂは、このような状態が維持されるように駆動ピン４１ｂ８に当接している。

次に規制部３５ｂの機能について説明する。後幕駆動レバー４０Ｂが駆動して駆動ピン４１ｂ８が移動方向Ｄ１に移動を開始した場合、駆動ピン４１ｂ８が第２縁部３４ｂ２を押して駆動アーム３２ｂを駆動させる。これにより、後幕２０Ｂが駆動する。後幕駆動レバー４０Ｂが所定範囲移動すると、駆動ピン４１ｂ８は図５に示したゴム１３ｂ１に当接し、後幕駆動レバー４０Ｂは停止する。駆動ピン４１ｂ８が停止すると、駆動アーム３２ｂ等の慣性力により、駆動アーム３２ｂは、第１縁部３４ｂ１が駆動ピン４１ｂ８に当接しようとする。しかしながら、規制部３５ｂは、駆動ピン４１ｂ８と第１縁部３４ｂ１とが当接することを規制している。このため、このように移動状態にある駆動ピン４１ｂ８が停止した場合であっても、駆動ピン４１ｂ８と第１縁部３４ｂ１とは当接しない。

仮に規制部３５ｂが設けられていない場合、移動状態にある駆動ピン４１ｂ８が停止した際に、駆動アーム３２ｂ等の慣性力により、第１縁部３４ｂ１が駆動ピン４１ｂ８に当接する。特に、後幕駆動レバー４０Ｂが高速で移動した場合や短時間で往復運動を繰り返した場合では、駆動ピン４１ｂ８及び第１縁部３４ｂ１の少なくとも一方が削れるおそれがある。これにより、ゴミが発生し、このゴミが開口部１１側に飛散すると画質に影響を与えるおそれがある。しかしながら、本実施例においては、規制部３５ｂが、駆動ピン４１ｂ８と第１縁部３４ｂ１との当接を規制しているため、上記のような問題を防止できる。

また、弾性部３５ｂ２が弾性変形することにより、駆動アーム３２ｂ等の慣性力を吸収して、弾性部３５ｂ２が駆動ピン４１ｂ８に当接した際に係る駆動アーム３２ｂへの負荷を低減することができる。これにより、駆動アーム３２ｂの破損を防止できる。

規制部３５ｂは、第１縁部３４ｂ１と駆動ピン４１ｂ８との当接は規制しているが、第２縁部３４ｂ２と駆動ピン４１ｂ８との当接は許容している。仮に、第２縁部３４ｂ２が駆動ピン４１ｂ８との当接も規制するように、駆動ピン４１ｂ８全体の外周を囲うように形成した場合、次のような問題が起こり得る。弾性部３５ｂ２は、前述したように弾性変形可能である。このため、駆動ピン４１ｂ８の移動方向Ｄ１への移動開始時に駆動ピン４１ｂ８が弾性部３５ｂ２に当接すると、弾性部３５ｂ２が弾性変形し、駆動アーム３２ｂの移動開始のタイミングが、駆動ピン４１ｂ８の移動開始のタイミングよりも遅れるおそれがある。このため、後幕２０Ｂの移動開始のタイミングが遅れるおそれがある。

しかしながら本実施例では、規制部３５ｂは、駆動ピン４１ｂ８と第２縁部３４ｂ２との当接を許容している。このため、後幕２０Ｂの移動開始のタイミングが遅れることが防止されている。

次に、規制部の変形例について説明する。図８は規制部の変形例の説明図である。図８は、図７と対応している。規制部３６ｂは、合成樹脂製である。規制部３６ｂは、駆動アーム３２ｂにカシメにより固定されている。このような構成であっても、第１縁部３４ｂ１と駆動ピン４１ｂ８との当接を規制できる。尚、図８に示すように、規制部３６ｂは、駆動アーム３２ｂよりも厚い。このため、駆動ピン４１ｂ８と規制部３６ｂとの当接面積も比較的大きいため、駆動ピン４１ｂ８と規制部３６ｂとが当接することに起因して駆動ピン４１ｂ８又は規制部３６ｂが削れるおそれは少ない。

尚、規制部３６ｂを駆動アーム３２ｂと一体に形成してもよい。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

本実施例のフォーカルプレーンシャッタは、スチールカメラやデジタルカメラなどの光学機器に採用できる。

規制部は、先幕駆動レバー４０Ａに連結された駆動アーム３１ａにも設けてもよい。

本実施例において、羽根が薄く形成された合成樹脂製である場合を説明したが、羽根は薄く形成された金属製であってもよい。また、駆動アーム３２ｂが合成樹脂製であり、駆動ピン４１ｂ８が金属製であってもよいし、双方とも合成樹脂製であってもよい。

１ フォーカルプレーンシャッタ
１０ 基板
１１ 開口部
２０Ａ 先幕
２０Ｂ 後幕
２１ａ〜２４ａ、２１ｂ〜２４ｂ 羽根
３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂ 駆動アーム
３４ｂ 係合穴
３４ｂ１ 第１縁部
３４ｂ２ 第２縁部
３５ｂ、３６ｂ 規制部
３５ｂ１ ピン
３５ｂ２ 弾性部
４０Ａ 先幕駆動レバー
４０Ｂ 後幕駆動レバー
４１ｂ ベース部
４１ｂ８ 駆動ピン

Claims (5)

1. 開口部を有した基板と、
   前記開口部から退避した位置と前記開口部の少なくとも一部を覆う位置との間を移動可能な羽根と、
   係合穴を有し前記羽根に連結された駆動アームと、
   前記係合穴と係合した駆動ピンを有した駆動レバーと、
   前記駆動アームに設けられ、前記駆動アームの厚みよりも厚く、前記駆動ピンに当接した規制部と、を備え、
   前記係合穴は、前記駆動ピンが所定方向に移動する場合の始端側の第１縁部、前記駆動ピンが前記所定方向に移動する場合の終端側の第２縁部、を含み、
   前記規制部は、前記第２縁部と前記駆動ピンとの当接は許容するが、該規制部と前記駆動ピンとが当接することにより前記第１縁部と前記駆動ピンとの当接は規制する、フォーカルプレーンシャッタ。
2. 前記駆動レバーは、第１方向に所定速度で移動可能であり、前記第１方向と反対の第２方向に前記所定速度よりも遅い速度で移動可能であり、
   前記駆動ピンの前記移動範囲の前記始端側及び終端側とは、前記駆動レバーが前記第１方向に移動した場合の前記駆動ピンの始端側及び終端側である、請求項１のフォーカルプレーンシャッタ。
3. 前記規制部は、弾性変形可能である、請求項１又は２のフォーカルプレーンシャッタ。
4. 前記駆動ピンと前記駆動アームとは、少なくとも一方が合成樹脂製である、請求項１乃至３の何れかのフォーカルプレーンシャッタ。
5. 請求項１乃至４の何れかのフォーカルプレーンシャッタを備えた光学機器。

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