JP6683497B2 - 羽根ユニット、光学機器及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、主に、羽根ユニット、光学機器及び電子機器に関する。

デジタルカメラ等に用いられるシャッタには、羽根を開状態にすることが初期状態であるものがある。例えば、車載用の赤外線カメラは、シャッタの開状態を保って動画又は静止画を撮影している。他にも、羽根の開状態を撮影待機状態とするレンズシャッタがある。このようなシャッタにおいて、外部から衝撃や振動が加わるとシャッタが閉状態になることがあり、撮影に支障がでる。シャッタの開状態を保つために、例えば、特許文献１に示した撮像装置では、地板にストッパを設け、このストッパにシャッタ羽根を係止して、シャッタの開状態を維持している。

特開２００６−１７１５４７号公報

特許文献１に記載された撮像装置では、ストッパは折り曲げて形成された構造であるため、所定以上の振動や衝撃が加わったときに、シャッタ羽根がストッパから脱落することがあり、撮影に支障がでる。

本発明は、上述の事情に鑑みてなされたもので、シャッタ羽根が開状態のときに、シャッタ羽根を確実に固定して、良好な撮影をすることができる羽根ユニットを提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の第１の観点に係る羽根ユニットは、
露光用の開口を備える地板と、
前記地板に垂直な第１の軸を中心に回動可能に設けられ、当該第１の軸に垂直で且つ異なる方向に伸びて互いに固定された第１のアームと第２のアームとを備える回動部材と、
前記第１のアームと前記第２のアームの間に介在する押圧部を含み、前記地板に垂直な第２の軸を支点として回動して前記開口を開閉し、前記開口を開くように回転するときに、前記押圧部により前記第１のアームを押圧して、前記回動部材を所定の方向に回転させ、前記開口を閉じるように回転するときに、前記押圧部により前記第２のアームを押圧して、前記回動部材を前記所定の方向と反対方向に回転させるシャッタ羽根と、
前記シャッタ羽根が前記開口を全て開いたときに、前記シャッタ羽根が閉じる方向に回転することを前記第２のアームによって阻止する位置で、前記第１のアームの動きを阻止することにより、前記回動部材を固定する第１の固定部材と、
前記押圧部により押圧された前記第２のアームの動きを阻止することにより、前記回動部材を固定する第２の固定部材と、を備え、
前記第１の固定部材は、前記回動部材を前記第２の固定部材と接触する方向に回転しないように保持し、
前記第２の固定部材は、前記回動部材を前記第１の固定部材と接触する方向に回転しないように保持する。
前記回動部材は、前記第１の固定部材又は前記第２の固定部材により固定されているときには、前記シャッタ羽根と接触しなくてもよい。

前記第１の固定部材は、永久磁石であってもよい。

前記回動部材は、前記第１のアームと前記第２のアームとでＬ型に形成されてもよい。

本発明の第２の観点に係る光学機器は、前記羽根ユニットを含む。

本発明の第３の観点に係る電子機器は、前記羽根ユニットを含む。

本発明によれば、シャッタ羽根が開状態のときに、シャッタ羽根を確実に固定して、良好な撮影をすることができる羽根ユニットを提供することができる。

本発明の実施の形態１に係る羽根ユニットを備える赤外線カメラの概念図である。 羽根ユニットを備えるシャッタユニットの分解斜視図である。 本実施の形態１に係る羽根ユニットの概念図である。 シャッタ羽根部が、閉状態であることを示す平面図である。 シャッタ羽根部が、閉状態から全開となる途中の状態を示す平面図である。 シャッタ羽根部が、全開となった状態を示す平面図である。 本発明の実施の形態２に係る羽根ユニットを備えるデジタルカメラの概念図である。 シャッタ羽根部が、全開から閉状態となる途中の状態を示す平面図である。

以下、本発明の実施の形態に係る羽根ユニット１について、図面を参照しながら説明する。全図を通じて以下に示す図において、同一の要素には同一の符号を付す。

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る羽根ユニット１は、赤外線カメラ１００に搭載される。羽根ユニット１を搭載する赤外線カメラ１００を、図１に示す。

赤外線カメラ１００は、車載カメラ、監視カメラ等として使用される赤外線カメラであり、動画または静止画の赤外線画像を撮像するものである。

赤外線カメラ１００は、光軸Ａ方向に、赤外線レンズ１０１、シャッタユニット１０２、赤外線撮像素子１０３をこの順に並べて配置された構成を備える。また、赤外線撮像素子１０３は、画像処理回路１０４に接続されている。

赤外線レンズ１０１は、被写体の赤外線画像を結像面に結像させる赤外線レンズである。赤外線レンズ１０１は、シリコン、ゲルマニウム、フッ化カルシウムなどの赤外線を透過させる素材から構成される。

シャッタユニット１０２は、撮像した赤外線画像の感度補正（シェーディング補正）を行うために使用される部材である。シャッタユニット１０２には、羽根ユニット１が含まれる。

赤外線撮像素子１０３は、赤外線レンズ１０１の結像面に位置し、撮像された画像の電気信号を、Ａ／Ｄ（Analog/Digital)変換回路によってデジタル信号に変換し、画像処理回路１０４に出力する。赤外線撮像素子１０３は、例えば、ｐｎ接合ダイオードを感温素子として備えた熱型赤外線撮像素子から構成される。

画像処理回路１０４は、赤外線撮像素子１０３から入力された入力信号にもとづいて画像データを作成する。作成された画像データは、ＤＲＡＭ（Dynamic Random Access Memory) などのメモリ１０５に記憶され、撮影画像はディスプレイ等の表示部に表示される。

赤外線カメラ１００は、コントローラ１０６により全体の動作を制御される。コントローラ１０６は、例えば、プロセッサ等から構成され、記憶部（図示せず）に記憶された制御プログラムを実行し、赤外線カメラ１００の動作を制御する。

次に、図２を参照してシャッタユニット１０２の構成を説明する。以下に示す図において、アクチュエータ５０が配置される側を「前」とし、シャッタ羽根部２０が配置される側を「後」として説明する。これらの方向は説明のために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。

シャッタユニット１０２は、シャッタ地板１０と、シャッタ羽根部２０と、シャッタ羽根部２０を駆動するアクチュエータ５０と、を備える。

シャッタ地板１０は、樹脂から形成された矩形状の板状体であり、各部品を取り付ける部材である。シャッタ地板１０の中央には、露光用の矩形状の開口１１が形成されている。

アクチュエータ５０は、シャッタ羽根部２０を駆動する駆動装置であり、例えば、固定子と回転子を備える電磁アクチュエータである。アクチュエータ５０は、シャッタ地板１０の前側に搭載され、ネジ５１によってシャッタ地板１０に固定される。アクチュエータ５０は駆動ピン５２を備え（図３参照）、アクチュエータ５０が駆動することで、駆動ピン５２が揺動してシャッタ羽根部２０に開閉動作をさせる。また、アクチュエータ５０は、リード線６０により、電力を供給する電源（図示せず）に接続されている。

シャッタ羽根部２０は、第１のシャッタ羽根２０１と、第２のシャッタ羽根２０２と、第３のシャッタ羽根２０３と、第１のシャッタ羽根２０１と第２のシャッタ羽根２０１とを連結するレバー部２０４と、を備える。各シャッタ羽根は、露光用の開口１１を開閉するシート状の部材であり、シェーディング補正に適用するため、全体の温度分布が均一になる金属材料で形成されている。

第１のシャッタ羽根２０１とレバー部２０４との間には、仕切板３０が介在され、第１のシャッタ羽根２０１、仕切板３０、レバー部２０４、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３は、この順に前側から後側に並べられて配置される。

仕切板３０の後側には、シャッタ羽根部２０の動きを規制する回転部材７０と、第１の固定部材７３と、第２の固定部材７４とが取り付けられている。回動部材７０、第１の固定部材７３、第２の固定部材７４の詳細は後述する。なお、仕切板３０は中間板と言われることもある。

第３のシャッタ羽根２０３の後側には、押え板４０が配置され、第１のシャッタ羽根２０１、仕切板３０、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３を、シャッタ地板１０との間で挟み込み、ネジ４１によりこれらの部品をシャッタ地板１０に固定する。また、レバー部２０４と第２のシャッタ羽根２０２との間、第２のシャッタ羽根２０２と第３のシャッタ羽根２０３との間には、平座金１８が挿入され、ネジ４１の締結力が補完される。これらの説明からわかるように、シャッタ地板１０と仕切板３０とによって第１のシャッタ羽根２０１の羽根室が画定され、仕切板３０と押え板４０とによって第２のシャッタ羽根２０２および第３のシャッタ羽根２０３の羽根室が画定される。

仕切板３０と押え板４０には、シャッタユニット１０２を組立てたときに、シャッタ地板１０の開口１１と対応する位置に、それぞれ矩形状の開口３１、開口４２が形成されている。

次に、本実施の形態１における羽根ユニット１について、図３を参照して説明する。羽根ユニット１は、シャッタ羽根部２０、回動部材７０、第１の固定部材７３、第２の固定部材７４を備える。本実施の形態１で説明する「羽根ユニット」は、上述の構成要素により、シャッタ羽根部２０の移動を規制することができる集合体の意味として用いる。なお、図３の紙面の表側を「表」とし、紙面の裏側を「裏」として、説明する。これらの方向は説明のために用いるのであって、本発明を限定する趣旨ではない。

シャッタ羽根部２０のうち第１のシャッタ羽根２０１は、仕切板３０の裏側に配置され、その基部には貫通孔２０１ａが形成されている。第１のシャッタ羽根２０１は、貫通孔２０１ａに挿入された軸２０１ｂを中心に回転可能である。また、第１のシャッタ羽根２０１の基部には長孔２０１ｃが形成され、駆動ピン５２が挿入される。挿入された駆動ピン５２が、図３において、時計回りに回転すると長孔２０１ｃの一端部を押すことで、第１のシャッタ羽根２０１は軸２０１ｂを中心に時計回りに回転され、開口３１を閉じる。

仕切板３０の表側には、レバー部２０４が配置され、その基部には貫通孔２０４ａが形成されている。レバー部２０４は、貫通孔２０４ａに挿入された軸２０４ｂを中心に回転可能である。また、レバー部２０４の基部には、長孔２０４ｃが形成され、第１のシャッタ羽根２０１の長孔２０１ｃに挿入された駆動ピン５２が挿入される。駆動ピン５２が揺動すると、駆動ピン５２が長孔２０４ｃの一端部を押し、レバー部２０４は軸２０４ｂを中心に反時計回りに回転する。また、レバー部２０４の基部と反対側には軸２０５ｅが表側に突出して設けられている。

レバー部２０４の上面には、第２のシャッタ羽根２０２が配置され、その基部には貫通孔２０２ａが形成されている。第２のシャッタ羽根２０２は、貫通孔２０２ａに挿入された軸２０２ｂを中心に回転可能である。第２のシャッタ羽根２０２の基部には長孔２０２ｃが形成され、レバー部２０４の軸２０５ｅが長孔２０２ｃに挿入される。第２のシャッタ羽根２０２は、軸２０５ｅが反時計回りに回転することにより、軸２０２ｂを中心に時計回りに回転され、開口３１を閉じる。

第２のシャッタ羽根２０２の上面には、第３のシャッタ羽根２０３が配置され、その基部には貫通孔２０３ａが形成されている。第３のシャッタ羽根２０３は、貫通孔２０３ａに挿入された軸２０３ｂを中心に回転可能である。また、第３のシャッタ羽根２０３の基部には長孔２０３ｃが形成され、軸２０５ｅが挿入される。第３のシャッタ羽根２０３は、軸２０５ｅが反時計回りに回転することにより、軸２０３ｂを中心に時計回りに回転され、開口３１を閉じる。

シャッタ羽根部２０が、開口３１を開状態にする場合には、第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３は、駆動ピン５２が逆方向に揺動することにより、上述と逆の移動をして開口３１を開く。

なお、第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３の回転中心である軸２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂは、仕切板３０（シャッタ地板１０）に対して垂直な軸である。

第３のシャッタ羽根２０３の基部と反対側の先端には、凸状の押圧部２０３ｄが形成されている。押圧部２０３ｄは、回動部材７０に押圧力を付与することで、回動部材７０を回動させる。

回動部材７０は、第３のシャッタ羽根２０３の押圧部２０３ｄにより押圧されて回動され、第３のシャッタ羽根２０３が開状態のときに第３のシャッタ羽根２０３に当接して、第１の固定部材７３とともに、シャッタ羽根部２０が閉状態に移動することを規制する部材である。

回動部材７０は、仕切板３０の表側に配置され、たとえば金属磁性材料から形成されている。回動部材７０は、仕切板３０（シャッタ地板１０）と垂直な回転軸７０ａを中心に、図３における時計回りと反時計回りとに回転可能である。

回動部材７０は、回転軸７０ａと垂直に異なる方向に伸びて互いに固定された第１のアーム７１と第２のアーム７２を備える。第１のアーム７１は、回動部材７０が回転軸７０ａを中心に時計回り方向に取り付けられたアームであり、第２のアーム７２は、反時計回り方向に取り付けられたアームである。

第１のアーム７１は、第３のシャッタ羽根２０３が仕切板３０の開口３１を開くように回転すると、反時計回りに回転する押圧部２０３ｄにより押圧されて、時計回りに回転される。第２のアーム７２は、第３のシャッタ羽根２０３が仕切板３０の開口３１を閉じるように回転すると、時計回りに回転する押圧部２０３ｄにより押圧されて、反時計回りに回転される。

第１のアーム７１と第２のアーム７２とは、回転軸７０ａを中心としてＬ型に形成され、両者の間で形成される角度は、９０度であることが好ましい。なお、第１のアーム７１と第２のアーム７２とで形成される角度は、第３のシャッタ羽根２０３が回転したときに、押圧部２０３ｄが第１のアーム７１と第２のアーム７２との間に配置できる角度に開いて形成されていればよく、９０度には限定されない。

第１の固定部材７３と第２の固定部材７４とは、仕切板３０の前側に設けられ、回動部材７０の動きを固定する。第１の固定部材７３は第１のアーム７１を、第２の固定部材７４は第２のアーム７２を、仕切板３０（シャッタ地板１０）に固定する。また、第１の固定部材７３は、第１のアーム７１が時計回りに回転して、第３のシャッタ羽根２０３が全開の状態のときに、第１のアーム７１の先端部を固定できる位置に配置される。第２の固定部材７４も、第２のアーム７２の先端部を固定できる位置に配置される。第１の固定部材７３と第２の固定部材７４が、この位置に配置されることで、回動部材７０の回転軸７０ａから離間した位置でアームを固定することになり、大きな力が外部から加わったときに、確実に回動部材７０の移動を規制することができる。

第１の固定部材７３と第２の固定部材７４とは、永久磁石で形成され、第１のアーム７１と第２のアーム７２を磁気吸引力で吸着して、第１のアーム７１と第２のアーム７２の位置を固定する。

次に、このような構成を備える羽根ユニット１の動作を、図１、４〜６、８を参照して説明する。なお、羽根ユニット１の動作は、コントローラ１０６によって制御される。

動画撮影開始時は、図６に示すように、第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３は、仕切板３０の開口３１を開状態としている。アクチュエータ５０には通電されていない。動画撮影を開始する指示を操作部（図示せず）より受け付けると、シェーディング補正の処理が開始される。コントローラ１０６からアクチュエータ５０に電流を供給するよう指示されると、アクチュエータ５０が駆動して、駆動ピン５２を時計回りに揺動させ、第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３は開口３１を閉じるように移動される。第３のシャッタ羽根２０３が時計回りに回転することで、図８に示すように第３のシャッタ羽根２０３の押圧部２０３ｄが、第２のアーム７２を押圧して回転させる。回転された第２のアーム７２は、図４に示すように第２の固定部材７４に吸着されて固定され、シャッタ羽根部２０は、閉状態となる。

シャッタ羽根部２０が閉じられているとき、コントローラ１０６は、赤外線撮像素子１０３にシャッタ羽根部２０の赤外線画像を撮像させ、シャッタ羽根部２０の赤外線画像をシェーディング補正データとして取得して、メモリ１０５に記憶させる。

次に、コントローラ１０６は、アクチュエータ５０を、シャッタ羽根部２０がシャッタ地板１０の開口１１（仕切板３０の開口３１）を開くように制御する。コントローラ１０６は、開口１１が開いたら、赤外線撮像素子１０３に被写体の動画の撮像を開始させ、撮像された画像をメモリ１０５に記憶させる。そして、コントローラ１０６は、被写体の各赤外線画像の赤外線画像データからシェーディング補正データを画素ごとに減算して、減算後の赤外画像データをメモリ１０５に記憶させる。そして、メモリ１０５に記憶された減算後の赤外線画像をディスプレイ等に表示させる。

被写体の撮像時には、シャッタ羽根部２０は、シャッタ地板１０の開口１１（仕切板３０の開口３１）を、図４に示す閉状態から図５に示す開状態まで開くように移動する。具体的には、第１のシャッタ羽根２０１が軸２０１ｂを中心に駆動ピン５２によって反時計回りに回転され、それにともない、第２のシャッタ羽根２０２と第３のシャッタ羽根２０３も、軸２０５ｅにより駆動され、それぞれ、軸２０２ｂ、軸２０３ｂを中心に反時計回りに回転する。このように第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３が回転して、仕切板３０の開口３１を徐々に開状態にする。

このとき、図５に示すように、第３のシャッタ羽根２０３の押圧部２０３ｄが、回動部材７０の第１のアーム７１に当接し、第１のアーム７１を押圧する。押圧部２０３ｄにより第２のアーム７２を吸着していた第２の固定部材７４の吸着力に抗する力が働くので、第１のアーム７１は時計回りに回転される。第１のアーム７１が時計回りに回転することで、回動部材７０は、回転軸７０ａを中心に時計回りに回転される。このとき、押圧部２０３ｄは、第２のアーム７２と第１のアーム７１との間に配置されながら、反時計回りに回転する。

第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３は、図５に示す状態から、さらに開口３１を開くように移動し、そして、図６に示す状態に移動して、仕切板３０の開口３１は全開の状態となる。仕切板３０の開口３１が全開の状態となるとアクチュエータ５０への通電は停止される。

開口３１が全開となると、回動部材７０の第１のアーム７１は第１の固定部材７３に吸着され、仕切板３０に固定される。第３のシャッタ羽根２０３の押圧部２０３ｄは、第１のアーム７１と第２のアーム７２との間に配置され、第２のアーム７２は、第３のシャッタ羽根２０３が全開の状態の位置から閉状態に移動することを阻止する位置に配置される。

具体的には、第１のアーム７１が第１の固定部材７３により固定されると、第２のアーム７２は、第２のアーム７２の押圧部２０３ｄと対向する側部の位置が、開口３１の開口領域より外側に位置するように配置される。したがって、第３のシャッタ羽根２０３に衝撃や振動により開口３１を閉じる方向に力が加わった場合に、第３のシャッタ２０３は、押圧部２０３ｄが第２のアーム７２に当接して動きを規制され、開口３１の閉じる方向には移動しない。

回動部材７０をＬ型に構成した場合には、押圧部２０３ｄは、第１のアーム７１と第２のアーム７２との間に入る形状であれば、様々な形状を適用できる。また、Ｌ型の回動部材７０を適用することで、第１の固定部材７３と第２の固定部材７４とを、直線状に配置することができるので、仕切板３０（シャッタ地板１０）の設置スペースを有効に活用することができる。さらに、Ｌ型の回動部材７０を適用したとき、シャッタ羽根部２０が全開のときの第３のシャッタ羽根２０３の、開口３１の対向する側端部を、矩形状の開口３１の一辺と平行となるような直線状に形成してもよい。このような形状にすることにより、開口３１に近接する位置で第３のシャッタ羽根２０３の移動を規制することができる。したがって、第３のシャッタ羽根２０３の仕切板３０（シャッタ地板１０）の設置スペースをコンパクトにすることができる。

第３のシャッタ羽根２０３は、レバー部２０４を介して、第１のシャッタ羽根２０１と第２のシャッタ羽根２０２とに連結されている。このように連結されることで、シャッタ羽根部２０は、各シャッタ羽根が一体として動き、第３のシャッタ羽根２０３の移動を規制するのみで、他のシャッタ羽根の移動も規制することができる。したがって、第３のシャッタ羽根２０３の閉じる方向への移動を規制することで、シャッタ羽根部２０全体の開口３１を閉じる方向への移動も規制することになる。

本実施の形態１によれば、第１の固定部材７３により回動部材７０の回転を阻止し、第２のアーム７２によりシャッタ羽根部２０が閉じる方向に回転することを阻止することができる。したがって、赤外線レンズ１０１を備えるシャッタユニット１０２において、シャッタ羽根部２０が開状態のときに、シャッタ羽根部２０を確実に固定して、良好な撮影をすることができる。

本実施の形態１によれば、第１のアーム７１を第１の固定部材７３によってシャッタ地板１０に固定することができるので、回動部材７０の回転を確実に阻止し、第２のアーム７２の位置を画定することができる。

本実施の形態１によれば、シャッタ羽根部２０を閉じる方向に回転させたときに、第２のアーム７２を第２の固定部材７４によって固定したので、シャッタ羽根部２０を開く方向に回転させるときに、第２のアーム７２が、回動部材７０の回転を干渉することはない。

本実施の形態１によれば、第１の固定部材７３として、永久磁石を適用したので、簡単な構成で、回動部材７０を固定することができる。

（実施の形態２）
実施の形態１では、赤外線カメラに適用される羽根ユニット１を説明したが、本発明は、赤外線カメラに限定されるものではなく、レンズシャッタを備えるカメラ、特に、撮影待機状態で、シャッタが開状態のシャッタ羽根を備えるデジタルカメラに適応される。

本実施の形態２に係る羽根ユニット１を適用したデジタルカメラ１１０を、図７に示す。

デジタルカメラ１１０は、光軸Ａ方向に、レンズ１１１、絞り羽根１１２、シャッタユニット１１３をこの順に並べて配置された構成を備える。レンズ１１１を透過した被写体像はＣＣＤ（Charge Coupled Device）やＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）などの固体撮像素子１１４で、電気信号に変換される。変換された電気信号はＡ／Ｄ変換回路によってデジタル信号に変換され、画像処理回路１１５に入力される。画像処置回路１１５は、入力信号にもとづいて画像データを作成し、ＤＲＡＭなどのメモリ１１６に記憶する。記憶された画像データは、ディスプレイ等の表示部に表示される。また、デジタルカメラ１１０は、コントローラ１１７によって、全体の動作を制御される。

本実施の形態２におけるシャッタユニット１１３は、実施の形態１におけるシャッタユニット１０２と同様な構成を備えるので、図２〜６、８を参照して説明する。すなわち、シャッタユニット１１３は、シャッタ地板１０と、シャッタ羽根部２０と、シャッタ羽根部２０を駆動するアクチュエータ５０と、を備える。これらの部材についての詳細な説明は省略する。また、シャッタユニット１１３に、羽根ユニット１が含まれる。羽根ユニット１は、シャッタ羽根部２０、回動部材７０、第１の固定部材７３、第２の固定部材７４を備える。本実施の形態２で説明する「羽根ユニット」も、上述の構成要素により、シャッタ羽根部２０の移動を規制することができる集合体の意味として用いる。

シャッタ羽根部２０は、第１のシャッタ羽根２０１と、第２のシャッタ羽根２０２と、第３のシャッタ羽根２０３と、第１のシャッタ羽根２０１と第２のシャッタ羽根２０２とを連結するレバー部２０４と、を備える。各シャッタ羽根は、露光用の開口１１を開閉するシート状の部材であり、撮影時に各シャッタ羽根の移動速度を上がるために、軽量の樹脂部材で形成されている。

仕切板３０と押え板４０には、それぞれ羽根ユニット１を組立てたときに、シャッタ地板１０の開口１１と対応する位置に、開口３１、開口４２が形成されている。実施の形態１では、開口１１、開口３１、開口４２は、矩形状に形成されているが、本実施の形態２では、円形の開口を適用する。

第３のシャッタ羽根２０３の基部と反対側の先端は、凸状の押圧部２０３ｄが形成され、回動部材７０に押圧力を付与することで、回動部材７０を回動させる。

回動部材７０は、回転軸７０ａと垂直に異なる方向に伸びて相互に固定された第１のアーム７１と第２のアーム７２を備える。第１のアーム７１は、第３のシャッタ羽根２０３が仕切板３０の開口３１を開くように回転すると、反時計回りに回転する押圧部２０３ｄにより押圧されて、時計回りに回転される。第２のアーム７２は、第３のシャッタ羽根２０３が仕切板３０の開口３１を閉じるように回転すると、時計回りに回転する押圧部２０３ｄにより押圧されて、反時計回りに回転される。

次に、このような構成を備える羽根ユニット１の動作を、図４〜８を参照して説明する。なお、羽根ユニット１の動作は、コントローラ１１７によって制御される。

撮影待機状態のときは、図６に示すように、第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３は、仕切板３０の開口３１を開状態としている。アクチュエータ５０には通電されていない。

所定の開度に絞り羽根１１２を設定し、レリーズボタン（図示せず）が押されると、固体撮像素子１１４に蓄積されていた電荷が放出されて撮影が開始され、新たな電荷が固体撮像素子１１４に蓄積される。そして所定時間が経過すると、アクチュエータ５０に電流が供給され、駆動ピン５２が時計回りに揺動することで、第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３は回転して開口３１を閉じるように移動される。第３のシャッタ羽根２０３が時計回りに回転することで、図８に示すように第３のシャッタ羽根２０３の押圧部２０３ｄが、第２のアーム７２を押圧して回転させる。回転された第２のアーム７２は、図４に示すように第２の固定部材７４に吸着されて固定され、シャッタ羽根部２０は閉状態となる。シャッタ羽根部２０が閉状態となると、固体撮像素子１１４に蓄積された電荷が電気信号に変換されて、メモリ１１６に記憶される。

撮影が終了すると、撮影待機状態に戻るために、アクチュエータ５０に逆向きの電流が供給され、駆動ピン５２を反時計回りに回転させ、第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３が回転して、図５に示すように開口３１を徐々に開状態にする。

このとき、第３のシャッタ羽根２０３の押圧部２０３ｄが、回動部材７０の第１のアーム７１に当接して押圧し、押圧部２０３ｄにより第２のアーム７２を吸着していた第２の固定部材７４の吸着力に抗する力が働くので、回動部材７０は、回転軸７０ａを中心に時計回りに回転される。そして、押圧部２０３ｄは、第２のアーム７２と第１のアーム７１との間に配置されながら、時計回りに回転する。

図５に示す状態から、さらに開口３１を開くように第１のシャッタ羽根２０１、第２のシャッタ羽根２０２、第３のシャッタ羽根２０３が移動すると、図６に示すように開口３１が全開の状態の撮影待機状態となり、アクチュエータ５０への通電が停止される。

開口３１が全開となると、回動部材７０の第１のアーム７１は、第１の固定部材７３に吸着され、仕切板３０に固定される。第３のシャッタ羽根２０３の押圧部２０３ｄは、第１のアーム７１と第２のアーム７２との間に配置され、第２のアーム７２は、第３のシャッタ羽根２０３が全開の状態の位置から閉状態に移動することを阻止する位置に配置されて、固定される。

本実施の形態２によれば、第１の固定部材７３により回動部材７０の回転を阻止し、第２のアーム７２によりシャッタ羽根部２０が閉じる方向に回転することを阻止することができるので、レンズシャッタユニットを備えるカメラにおいて、撮影待機状態のときに、シャッタ羽根部２０を確実に固定して、良好な撮影をすることができる。

本実施の形態１、２においては、シャッタ羽根が３枚あるシャッタユニット１０２、１１３を用いて説明したが、本発明は、シャッタ羽根が３枚のシャッタユニット１０２、１１３には限定されない。シャッタ羽根が１枚、２枚、又は４枚以上あるシャッタユニットを備えるカメラにも適用できる。また、フォーカルプレーンシャッタのシャッタ羽根にも適用することができる。

本実施の形態１、２においては、第２のアーム７２は、第３のシャッタ羽根２０３の閉じる方向へ回転を阻止するとして説明したが、本発明は、第３のシャッタ羽根２０３の回転を阻止することに限定されない。例えば、他のシャッタ羽根の回転を阻止するようにしてもよい。また、シャッタ羽根の構造、シャッタ羽根の枚数に応じて、適切なシャッタ羽根の回転を阻止することができれば、どのシャッタ羽根に適用してもよい。

本実施の形態１、２においては、凸状の押圧部２０３ｄが形成されたシャッタ羽根を用いて説明したが、本発明は、凸状の押圧部２０３ｄには限定されない。第１のアーム７１と第２のアーム７２との間に押圧部２０３ｄが介在されて、回動部材７０が回転できる構成であれば、いかなる構成のシャッタ羽根も本発明に適用することができる。例えば、シャッタ羽根の一部がカム状に湾曲して形成されたシャッタ羽根も含まれる。

本実施の形態１、２においては、第１の固定部材７３は、永久磁石であると説明したが、本発明の第１の固定部材７３はこれに限定されない。シャッタ羽根部２０が全開の状態のときに、回動部材７０を固定して、第２のアーム７２によりシャッタ羽根部２０の移動を規制することができるのであれば、第１の固定部材７３は、永久磁石に限定されない。例えば、第１のアーム７１を挟み込んで固定することとしてもよい。

本実施の形態１、２においては、第１の固定部材７３は、第１のアーム７１を固定するとして説明したが、本発明の第１の固定部材７３はこれに限定されない。例えば、第１の固定部材７３は、第２のアーム７２を固定することとしてもよい。具体的には、第１の固定部材７３は、シャッタ羽根部２０が全開の状態のときに、第２のアーム７２をシャッタ地板１０に固定するようにしてもよい。

本実施の形態に係る羽根ユニット１は、光学機器、電子機器などに取り付けられる装置である。光学機器の例としては、デジタルカメラなどの民生用カメラ、車載カメラ、監視カメラ、内視鏡などに搭載される医療用カメラ、動画撮影を行うカムコーダー（ムービーカメラ）、各種検査用カメラ、ロボット用カメラなどがある。電子機器の例としては、携帯電話、スマートフォン、タブレット端末、パーソナルコンピュータなどがある。

上述した実施形態は、本発明を説明するためのものであり、本発明の範囲を限定するものではない。つまり、本発明の範囲は、実施形態ではなく、請求の範囲によって示される。そして、請求の範囲及びそれと同等の発明の意義の範囲内で施される様々な変形が、本発明の範囲とみなされる。

本発明は、例えば、光学機器、電子機器に搭載される羽根ユニットに利用される。

１ 羽根ユニット
１０ シャッタ地板
１１、３１、４２ 開口
１８ 平座金
２０ シャッタ羽根部
３０ 仕切板
４０ 押え板
４１、５１ ネジ
５０ アクチュエータ
５２ 駆動ピン
６０ リード線
７０ 回動部材
７０ａ 回転軸
７１ 第１のアーム
７２ 第２のアーム
７３ 第１の固定部材
７４ 第２の固定部材
１００ 赤外線カメラ
１０１ 赤外線レンズ
１０２ シャッタユニット
１０３ 赤外線撮像素子
１０４ 画像処理回路
１０５ メモリ
１０６ コントローラ
１１０ デジタルカメラ
１１１ レンズ
１１２ 絞り羽根
１１３ シャッタユニット
１１４ 固体撮像素子
１１５ 画像処理回路
１１６ メモリ
１１７ コントローラ
２０１ 第１のシャッタ羽根
２０２ 第２のシャッタ羽根
２０３ 第３のシャッタ羽根
２０３ｄ 押圧部
２０４ レバー部
２０１ａ、２０２ａ、２０３ａ、２０４ａ 貫通孔
２０１ｂ、２０２ｂ、２０３ｂ、２０４ｂ 軸
２０１ｃ、２０２ｃ、２０３ｃ、２０４ｃ 長孔
２０５ｅ 軸

Claims (6)

1. 露光用の開口を備える地板と、
   前記地板に垂直な第１の軸を中心に回動可能に設けられ、当該第１の軸に垂直で且つ異なる方向に伸びて互いに固定された第１のアームと第２のアームとを備える回動部材と、
   前記第１のアームと前記第２のアームの間に介在する押圧部を含み、前記地板に垂直な第２の軸を支点として回動して前記開口を開閉し、前記開口を開くように回転するときに、前記押圧部により前記第１のアームを押圧して、前記回動部材を所定の方向に回転させ、前記開口を閉じるように回転するときに、前記押圧部により前記第２のアームを押圧して、前記回動部材を前記所定の方向と反対方向に回転させるシャッタ羽根と、
   前記シャッタ羽根が前記開口を全て開いたときに、前記シャッタ羽根が閉じる方向に回転することを前記第２のアームによって阻止する位置で、前記第１のアームの動きを阻止することにより、前記回動部材を固定する第１の固定部材と、
   前記押圧部により押圧された前記第２のアームの動きを阻止することにより、前記回動部材を固定する第２の固定部材と、を備え、
   前記第１の固定部材は、前記回動部材を前記第２の固定部材と接触する方向に回転しないように保持し、
   前記第２の固定部材は、前記回動部材を前記第１の固定部材と接触する方向に回転しないように保持する、
   羽根ユニット。
2. 前記回動部材は、前記第１の固定部材又は前記第２の固定部材により固定されているときには、前記シャッタ羽根と接触しない、
   請求項１に記載の羽根ユニット。
3. 前記第１の固定部材は、永久磁石である、
   請求項１又は２に記載の羽根ユニット。
4. 前記回動部材は、前記第１のアームと前記第２のアームとでＬ型に形成された、
   請求項１から３のいずれか１項に記載の羽根ユニット。
5. 請求項１から４のいずれか１項に記載の羽根ユニットを含む、光学機器。
6. 請求項１から４のいずれか１項に記載の羽根ユニットを含む、電子機器。

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