JP6683516B2 - フォーカルプレンシャッタ、及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、カメラなどの撮像装置に採用されるフォーカルプレンシャッタなどに関する。

従来から、カメラ等に用いられるフォーカルプレンシャッタでは、所謂単幕構成であって、撮影の待機状態において露光開口を開いた状態で保持する構成のものがある。例えば、特許文献１に記載の構成のフォーカルプレンシャッタでは、露光完了直後の、撮像素子から撮像情報が転送完了される前までのタイミングで撮像素子に光が照射されないようにするため、露光完了後に、係止レバーによって開口部を羽根で閉じたままでセット部材を動作させ、撮像素子から撮像情報が転送完了された後に係止レバーによる係止を解除して開口部を開く動作を行っている。さらに、特許文献１に記載のフォーカルプレンシャッタでは、係止レバーを利用して、開口部を開くとき、及び閉じるときに羽根がバウンドすることを防止する構成を採っている。

特開２０１５−９４９３４号公報

上記特許文献１に記載のような従来の技術では、無通電状態でのバウンド防止を、無通電では磁力を有さない電磁石と永久磁石とを利用して達成している。しかし、従来技術では、バウンド抑制力を強化するために永久磁石を大きくすると、その分、係止を解除するための電磁石も強力にする必要があり、アクチュエータが大型化し、消費電力も増加してしまうという課題があった。そこで、アクチュエータの大型化と消費電力の増大を抑制しながら、バウンド抑制力を強化することが期待されている。

本発明は、上記課題を解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
露光開口を開閉するよう動作可能な羽根（３）と、
駆動ばねによって第１回転方向（例えば時計回り方向）に付勢され、第２駆動レバーを押動することで前記羽根を露光作動させる第１駆動レバー（１０）と、
前記羽根に連結されるとともに、セットばねによって前記第１回転方向とは逆の第２回転方向（例えば反時計回り方向）に付勢され、前記羽根を露光作動開始方向に戻り走行させる第２駆動レバー（１１）と、
無通電時には第１磁性状態（例えば永久磁石に対して反発力を発生する状態）となり、通電時には第２磁性状態（例えば永久磁石に対して吸着力を発生する状態）となる磁石部（係止用電磁石１３）と、
前記磁石部に対向する位置の一端に永久磁石（１２ｂ）が配置され、前記磁石部の磁性状態に応じて、他端で前記第２駆動レバーを係止して回動を規制しつつ、前記他端で前記第２駆動レバーの回動時に制動力を与え、または、前記他端による前記第２駆動レバーの係止を解除する係止レバー（１２）と、を備える、
フォーカルプレンシャッタである。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、例えば、磁石部への無通電状態において、磁石部と永久磁石との強力な反発力により、効果的に羽根のバウンドを抑制する力を発生させる構成とすることなどが可能となる。また、磁石部と永久磁石との強力な吸着力により、第２駆動レバーの係止状態の解除をスムーズかつ確実に行うことなどが可能となる。

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記磁石部は、永久磁石（１３ｂ）と電磁石（永久磁石１３ｂを除く係止用電磁石１３）とを含んで構成される。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、無通電時の第１磁性状態と、通電時の第２磁性状態とを確実に発生させる磁石部を構成することが可能となる。

また、本発明の別の手段は、
上記のフォーカルプレンシャッタを備える撮像装置である。

上記構成の撮像装置によれば、フォーカルプレンシャッタの羽根のバウンドを効果的に抑制可能な構成とすることができる。これにより、高速連写を可能としたり、画質の低下を防止したり、羽根の破損を防止したりすることが可能な撮像装置を提供することが可能となる。

また、上記撮像装置において、好ましくは、
前記第２駆動レバーが係止されているときに撮像画像情報が転送される。

上記構成の撮像装置によれば、撮像画像が転送されるまでの間は撮像素子に光が照射されない状態を維持することができる。

また、上記撮像装置において、好ましくは、
前記第２駆動レバーが係止され、前記第１駆動レバーがセットされた状態では、ライブビュー状態となる、

上記構成の撮像装置によれば、状態を見ながら被写体を撮像するライブビュー機能を有する撮像装置を提供することが可能となる。

走行待機状態のフォーカルプレンシャッタの平面図。 走行完了状態のフォーカルプレンシャッタの平面図。 第１状態の駆動機構部の平面図。 第２状態の駆動機構部の平面図。 第３状態の駆動機構部の平面図。 第４状態の駆動機構部の平面図。 第５状態の駆動機構部の平面図。 第６状態の駆動機構部の平面図。 第７状態の駆動機構部の平面図。 第８状態の駆動機構部の平面図。 第９状態の駆動機構部の平面図。 第１０状態の駆動機構部の平面図。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．実施形態
２．補足事項

＜１．実施形態＞
本実施形態のカメラなどの撮像装置に適用される単幕構成のフォーカルプレンシャッタは、羽根走行時、及び羽根をセット位置に戻す時に、羽根の高速走行の衝撃によるバウンドの発生を抑制するための係止レバーを備える構成に特徴がある。さらに、この係止レバーが無通電状態で強力なバウンド抑制力を発生するように、無通電状態で磁力を有する自己保持型の電磁石と永久磁石とを備える構成の係止レバーの駆動機構を採用している点にも特徴がある。以下、本実施形態のフォーカルプレンシャッタについて、図を参照しながら具体的に説明する。

図１は、本実施形態のフォーカルプレンシャッタが走行待機状態にあるときの平面図である。図２は、本実施形態のフォーカルプレンシャッタが走行完了状態にあるときの平面図である。本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、従来構成の所謂先幕電子方式のフォーカルプレンシャッタ同様、走行待機状態では露光開口（画枠）が開放された図１の状態となっている。この状態から羽根が走行することで、露光開口（画枠）が閉じられた図２の状態となる。

図１及び図２に示されるように、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、地板１、補助地板２、羽根３、アーム４、及び駆動機構部５を含んで構成される。これらの構成については従来構成と同様であるが、本実施形態の特徴的な構成は駆動機構部５に含まれる。

地板１は、矩形状または略矩形状の開口部１ａを有しており、駆動機構部５などを搭載するよう構成される。地板１と対向する位置（図１では地板１の背面側）には補助地板２が配置される。補助地板２は、地板１と同様に矩形状または略矩形状の開口部２ａを有している。地板１と補助地板２との間には一定の空間（隙間）が形成されており、この空間が、羽根３を収容する羽根室となる。羽根室には羽根３及びアーム４などが配置される。羽根３は、例えば複数枚の細長状の羽根部材を含んでおり、羽根群と呼ばれることもある。羽根３を構成するそれぞれの羽根部材の一端部には、軸を介してアーム４が連結される。アーム４は、一端が羽根３に連結され、他端が駆動機構部５の第１駆動レバー１０（後述）に連結される。第１駆動レバー１０が移動すると、その移動に伴いアーム４が移動し、さらには羽根３が移動する。このようにして、駆動機構部５により羽根３が駆動される。

本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、地板１の開口部１ａと補助地板２の開口部２ａとの重なりにより露光開口が画定されている。羽根３は、この露光開口を覆い、または開放するよう、駆動機構部５により駆動される。羽根３の移動（走行）により開閉される露光開口の先（被写体とは逆側）には撮像素子が配置されており、露光開口から入射される光を受光して、電気信号に変換する。撮像素子は、例えば、ＣＣＤまたはＣ−ＭＯＳなどの光電変換素子であり、受光した光を電気信号に変換し、情報処理回路を介して記憶装置に転送される。撮像素子の受光から撮像画像情報の転送には一定の時間を要し、その間には撮像素子には光が照射されない状態を維持する必要がある。また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、単幕構成であるため、先幕（先羽根）と同様の機能を電子的に実現する先幕電子方式が採用される。

図３〜図１２は、それぞれ第１〜第１０状態の駆動機構部５を示している。駆動機構部５は、図３に示される幕（羽根）走行完了状態（第１状態）から、図４の第２状態、図５の第３状態、と順に状態を変化し、図１２の第１０状態からは再度図３の第１状態へと変化する。なお、図３〜図１２では、左側に示した平面図（ａ）と、右側に示したＡ−Ａ位置での断面図（ｂ）とが示されている。

図３などに示されるように、本実施形態のフォーカルプレンシャッタに搭載された駆動機構部５は、第１駆動レバー１０、第２駆動レバー１１、係止レバー１２、係止用電磁石１３、セットレバー１４、鉄片部材１５、及び羽根用電磁石１６などを含んで構成される。

＜第１駆動レバー１０、鉄片部材１５＞
第１駆動レバー１０には、鉄片部材１５が連結され、地板１上の軸１０ａに回動自在に取り付けられる。第１駆動レバー１０は、駆動ばね（図示せず）によって時計回り方向に付勢されている。第１駆動レバー１０は、羽根用電磁石１６の鉄芯部材１６ｂと接触した位置から回動する際には、第２駆動レバー１１を押しながら、第２駆動レバー１１と共に回動する。鉄片部材１５は第１駆動レバー１０とともに、反時計回り方向に移動し、羽根用電磁石１６の鉄芯部材１６ｂに接する位置でその移動を停止する。

＜第２駆動レバー１１＞
第２駆動レバー１１は、第１駆動レバー１０と同様に地板１上の軸１０ａに回動自在に取り付けられるとともに、地板１に形成された長孔の先の羽根室に配置されたアーム４の端部に連結される。第２駆動レバー１１が回動すると、アーム４を介して羽根３が移動し、これによって露光開口（開口部１ａ及び２ａ）の開閉状態が変化することとなる。ところで、地板１の背面側には、アーム４に掛けられたセットばね（図示せず）が配置されているが、第２駆動レバー１１は、このセットばねにより、間接的に反時計回り方向に付勢されている。セットばねによる付勢力は、上記の駆動ばねの付勢力よりも弱くなっている。第２駆動レバー１１の係止レバー１２と接する位置には、係止レバー１２によって係止可能であるとともに、係止レバー１２から制動力を受ける（与えられる）よう爪部１１ａ及び１１ｂが形成されている。なお、セットばねは、周知の羽根のガタ寄せばねの役目も兼用している。また、セットばねは第２駆動レバー１１に直接掛けるように構成してもよい。

＜係止レバー１２＞
係止レバー１２は、地板１上の軸１２ａに回動自在に取り付けられる。係止レバー１２の一端は第２駆動レバー１１と接するよう配置され、他端には永久磁石１２ｂが取り付けられている。係止レバー１２は、第２駆動レバー１１を、羽根走行前の位置（セット位置）、及び羽根走行完了後の位置で係止し、これにより第２駆動レバー１１の回動を規制している。また、係止レバー１２は、第２駆動レバー１１が回動する際に、第２駆動レバー１１に対して制動力を与えるよう機能する。係止レバー１２は、係止用電磁石１３とともに係止機構を構成している。

＜係止用電磁石１３＞
係止用電磁石１３は、係止レバー１２の永久磁石１２ｂと対向する位置にＵ字状の鉄芯の第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄが位置するよう地板１上に配置されている。係止用電磁石１３のＵ字型の鉄芯の、第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄとは逆の位置には永久磁石１３ｂが埋め込まれ、この鉄芯にはコイル１３ａが巻回されている。コイルが無通電状態のときには、鉄芯は永久磁石により着磁されているが、コイル１３ａへの通電がなされると鉄芯が励磁され、第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄには、無通電状態時とは逆極性の磁性が発生する。コイル１３ａへの無通電状態では、永久磁石１３ｂにより発生した磁性により、鉄芯（第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄ）と係止レバー１２の永久磁石１２ｂとの間で反発力が生じる。一方で、コイル１３ａへの通電状態では、通電により電磁石となった鉄芯は、無通電状態とは逆の磁性が第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄにそれぞれ発生するため、鉄芯と、係止レバー１２の永久磁石１２ｂとの間では吸着力が生じる。なお、コイル１３ａおよび永久磁石１３ｂなどはまとめて、「磁石部」と言われることがある。

本実施形態の特徴の一つは、上記のように、一方は永久磁石と電磁石（鉄芯及びコイル）との組み合わせ、他方は永久磁石という構成をアクチュエータとして利用していることにある。当該構成では、無通電状態時には強力な反発力を発生させることができ、通電時には強力な吸着力を発生させることができる。これによって、係止用電磁石１３は、無通電状態において第２駆動レバー１１に対して強力な制動力を与えることが可能となり、羽根走行時、または羽根３がセット位置に戻る際のバウンドの発生を効果的に抑制することが可能となっている。

＜セットレバー１４＞
セットレバー１４は、地板１上の軸１４ａに回動自在に取り付けられる。セットレバー１４は、モータなどの駆動機構を搭載したセット駆動機構（図示せず）によって駆動され、第１駆動レバー１０を押動することで、羽根走行完了時の位置からセット位置に移動させる。また、セットレバー１４は、復帰ばね（図示せず）によって反時計回り方向に付勢されており、セット駆動機構は復帰ばねの付勢力に抗してセットレバー１４を時計回り方向に回動させる。セットレバー１４に対してセット駆動機構から与えられる力が停止すると、セットレバー１４は復帰ばねによって反時計回り方向に移動する。

＜羽根用電磁石１６＞
羽根用電磁石１６は、コイル１６ａと鉄芯部材１６ｂを含んで構成される。図示は省略するが、鉄芯部材１６ｂは、係止用電磁石１３の鉄心と同様、Ｕ字状である。ただし、コイル１６ａはコイル１３ａとは異なり、Ｕ字状に分かれた２本のうち、一方に取り付けられている。羽根用電磁石１６は、コイル１６ａへの通電が行われると、鉄芯部材１６ｂが励磁により磁力を帯び、鉄芯部材１６ｂと鉄片部材１５との間に吸着力を発生する。コイル１６ａへの通電が解除されると、鉄芯部材１６ｂは磁力を失い、鉄芯部材１６ｂと鉄片部材１５との間の吸着力が消滅し、駆動ばねの付勢力により第１駆動レバー１０と共に鉄片部材１５が時計回り方向に移動することとなる。

なお、他の実施形態では、鉄芯部材１６ｂは、係止用電磁石１３の鉄心と同様、永久磁石が埋め込まれていてもよい。この場合、無通電状態で、鉄片部材１５を吸着することが可能になる。この場合、コイル１６へ通電すると、鉄芯部材１６ｂに埋め込まれた永久磁石の磁力が打ち消されるため、鉄芯部材１６ｂと鉄片部材１５との間の吸着力が消滅し、駆動ばねの付勢力により第１駆動レバー１０と共に鉄片部材１５が時計回り方向に移動することとなる。

＜駆動機構部の動作＞
次に、本実施形態のフォーカルプレンシャッタの駆動機構部５の動作について説明する。

図３は、羽根３が走行完了した直後の、露光開口が閉じられた状態（第１状態）を示す図である。この状態は、幕走行完了状態と呼ぶことがある。この状態では、第１駆動レバー１０及び第２駆動レバー１１は時計回り方向の限界位置まで移動した状態である。第１駆動レバー１０は駆動ばねにより時計回り方向に付勢され、第２駆動レバー１１は第１駆動レバー１０により押されている。また、第２駆動レバー１１の爪部１１ａは係止レバー１２の係止部１２ｃにより係止され、反時計回り方向への回動が規制されている。

本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、この幕走行完了状態から、羽根３を閉じたままの状態で第１駆動レバー１０をセット位置に移動させ、撮像素子からの撮像画像情報を転送した後に第２駆動レバー１１をセット位置に移動させる。第２駆動レバー１１がセット位置に移動することで露光開口が開放され、撮像素子には入射光が照射される状態となる。そして、ユーザによるレリーズを待機する状態となる。これらの動作について、順に説明していく。

図３の幕走行完了状態から、セット駆動機構（図示せず）によってセットレバー１４が時計回り方向に回動され、第１駆動レバー１０が徐々にセット位置に移動させられる。セットレバー１４は復帰ばね（図示せず）により反時計回り方向に付勢されているため、セットレバー１４は復帰ばねの付勢力に抗しながら、時計回り方向に移動する。図４は、この第１駆動レバーのチャージ途中の状態（第２状態）を示す図である。図４に示されるように、セットレバー１４が軸１４ａを中心に時計回り方向に移動し、セットレバー１４の押動部１４ｂが第１駆動レバー１０の被押動部１０ｂに当接しながら押動している。第１駆動レバー１０は、駆動ばね（図示せず）により時計回り方向に付勢されているため、第１駆動レバー１０はこの付勢力に抗しながら、反時計回り方向に移動することとなる。この状態から、セット駆動機構によりセットレバー１４がさらに時計回りに回動され、それに伴い第１駆動レバー１０がセット位置まで押動される。なお、第２駆動レバー１１は、セットばねにより反時計回り方向に付勢されているが、係止レバー１２によって係止されることで回動が規制されている。

図５は、第１駆動レバー１０がセット位置に移動したチャージ完了状態（第３状態）を示す図である。図５に示されるように、第１駆動レバー１０はセットレバー１４に押されながら反時計回り方向に移動していき、第１駆動レバー１０に連結された鉄片部材１５が、羽根用電磁石１６の鉄芯部材１６ｂに接する状態で、その移動を停止する。この状態で、羽根用電磁石１６のコイル１６ａに対する通電がなされ、これによって鉄芯部材１６ｂが鉄片部材１５を吸着する状態となる。これにより、第１駆動レバー１０が当該セット位置で、駆動ばね（図示せず）に抗しながら、鉄片部材１５と共に磁力によって位置固定された状態となる。

この図５の状態から、セットレバー１４に対するセット駆動機構から与えられる駆動力が停止し、これによりセットレバー１４は復帰ばねの付勢力により反時計回り方向に移動することとなる。図６は、この状態（第４状態）を示す図である。図６に示されるように、セットレバー１４は反時計回り方向の限界位置まで回動された状態であり、復帰ばねにより反時計回り方向に付勢されながら位置固定されている。このようにすることで、レリーズの後の動作として、後述の実施形態に対してセットレバー１４を戻す手順が省略されるため、レリーズ後のタイムラグが短くなる。なお、上記の実施形態では、復帰ばね（図示せず）を利用してセットレバー１４を反時計回り方向に移動させる例について説明したが、従来技術のようにレリーズ直後に高速でセットレバー１４を退避させる必要がないため、セットレバー１４は復帰ばねではなくセット駆動機構により退避させられる構成としてもよい。

ここで、他の実施形態では、セットレバー１４はこのタイミングで退避させず、従来技術のようにレリーズ直後に退避させてもよい。このような動作をさせる場合には、第１駆動レバー１０をセット位置に固定するために羽根用電磁石１６のコイル１６ａへの通電が不要となる。この場合、レリーズされてから羽根３が走行するまでの時間が長くるが、上記の実施形態に比べて消費電力を減少させることができ。また、レリーズまでの間、メカ的に第１駆動レバー１０の位置を保持することができるため、たとえば落下するなどによってカメラに衝撃が加わっても、第１駆動レバー１０（羽根３）が意図しないタイミングで作動しにくくすることができる。

また、鉄心部材１６ｂに永久磁石が埋め込まれた羽根用電磁石１６を利用する場合、コイル１６ａに通電せずに鉄片部材１５を吸着保持することができる。この場合、上記の実施形態と同様、セットレバー１４をすぐに復帰させることができ、かつ消費電力を減少させることもできる。

ただし、第１駆動レバー１０の位置を保持するために、セットレバー１４を従来技術のようにレリーズ直後に退避させてもよい。この場合は、上述したように、レリーズされてから羽根３が走行するまでの時間が長くなる。

図３の幕走行完了状態から、図６の第１駆動レバー１０のチャージが完了してセットレバー１４が退避する状態までの間に、撮像素子から撮像画像情報の転送が完了している。つまり、撮像画像情報が転送されているときに、第１駆動レバー１０のセットを完了することができる。これにより、連続撮影時のインターバル（コマ速）を短縮することができる。そこで、次に第２駆動レバー１１をセット位置に移動させると共に羽根３を移動させ、露光開口が開放された羽根走行前の待機状態としていく。このとき、係止用電磁石１３のコイル１３ａへの通電が行われ、第２駆動レバー１１の係止を解除する。

図７は、係止用電磁石１３のコイル１３ａに通電され、第２駆動レバー１１の係止が解除された状態（第５状態）を示す図である。図７（ｂ）の断面図に示されるように、係止用電磁石１３のコイル１３ａに対する通電が行われ、これによって鉄芯の第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄの磁性が逆極性に変化している。すなわち、図７（ｂ）に示されるように、鉄芯の永久磁石１３ｂに近い位置では、永久磁石１３ｂからの磁力を打ち消すような磁力が発生し、係止レバー１２の永久磁石１２ｂに対向する第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄの位置では、永久磁石１２ｂを吸着する磁力が発生している。これによって、係止レバー１２の永久磁石１２ｂが鉄芯に吸着され、係止レバー１２は軸１２ａを中心に反時計回り方向に回動する。係止レバー１２が反時計回り方向に回動すると、係止部１２ｃも反時計回り方向（図中の矢印Ｂ）に移動し、これによって係止部１２ｃによる第２駆動レバー１１の係止が解除される。係止部１２ｃによって反時計回り方向の回動が規制されていた第２駆動レバー１１は、セットばね（図示せず）の付勢力（図中の矢印Ｃ１）によって反時計回り方向に高速に回動していく。このように、本実施例のセットばねは、羽根３を開くために第２駆動レバー１１をセット位置へ作動させる役目も持っている。
また、第２駆動レバー１１の爪部１１ａ及び１１ｂとは逆の端部も、図中の矢印Ｃ２方向に移動する。係止用電磁石１３のコイル１３ａへの通電は一瞬であり、第２駆動レバー１１の爪部１１ａが係止レバー１２の爪部１１ａを乗り越えた位置まで移動したら通電が解除される。

図８は、上記の図７の状態から第２駆動レバー１１がセット位置へと戻っていく途中の状態（第６状態）を示す図である。この状態では、係止用電磁石１３のコイル１３ａへの通電は解除されており、係止レバー１２は係止用電磁石１３と永久磁石１２ｂとの間の反発力により時計回り方向の力が与えられた状態になっている。セットばねの付勢力により第２駆動レバー１１が反時計回り方向に回動していき、第２駆動レバー１１の爪部１１ａは係止レバー１２の係止部１２ｃを乗り越えると、係止用電磁石１３のコイル１３ａへの通電が解除される。これにより、係止レバー１２には係止用電磁石１３との反発力により時計回り方向の力が与えられ、爪部１１ｂが係止部１２ｃに当接した状態となる。これにより、係止レバー１２の係止部１２ｃが、第２駆動レバー１１の爪部１１ｂに対して制動力を与えている。図９は、係止レバー１２の係止部１２ｃにより第２駆動レバー１１に制動力が与えられている状態（第７状態）を示す図である。このように、係止レバー１２が第２駆動レバー１１に対して制動力を与えることとなり、第２駆動レバー１１と共に移動する羽根３が露光開口を開放する移動終端位置に達したときにバウンドが発生することを抑制することが可能となっている。羽根３のバウンドの発生を抑制することで、連続撮影時のインターバルを短縮したり、羽根３の破損を防止したりすることが可能となる。

図９の状態から、第２駆動レバー１１は、セットばねからの反時計回り方向の付勢力と、係止レバー１２からの制動力とを与えられながら回動していき、セット位置まで回動していく。図１０は、第２駆動レバー１１がセット位置に戻った状態（第８状態）を示している。上記のように、この状態になったときに第２駆動レバー１１に対して係止レバー１２から制動力が与えられているため、羽根３のバウンドの発生が抑制されている。また、第２駆動レバー１１の時計回り方向の回動は係止レバー１２の係止部１２ｃによって規制されている。この図１０の状態が、露光開口が開放された状態であって、撮像素子に対しては被写体からの入射光が照射され、撮像装置によるライブビューが可能な状態となっている。

図１０の状態から撮像のためのレリーズが行われると、係止レバー１２による第２駆動レバー１１の係止を解除して第２駆動レバー１１を回動可能な状態にするため、羽根用電磁石１６のコイル１６ａに対する通電が行われる。図１１は、このときの状態（第９状態）を示している。図１１（ｂ）に示されるように、係止用電磁石１３のコイル１３ａに対する通電が行われ、これによって鉄芯の第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄの磁性が逆極性に変化している。すなわち、図１１（ｂ）に示されるように、鉄芯の永久磁石１３ｂに近い位置では、永久磁石１３ｂからの磁力を打ち消すような磁力が発生し、係止レバー１２の永久磁石１２ｂに対向する第１端部１３ｃ及び第２端部１３ｄの位置では、永久磁石１２ｂを吸着する磁力が発生している。これによって、係止レバー１２の永久磁石１２ｂが鉄芯に吸着され、係止レバー１２は軸１２ａを中心に反時計回り方向に回動することで、係止レバー１２の係止部１２ｃによる第２駆動レバー１１の係止が解除される。

この状態から、羽根３を動作させるために、羽根用電磁石１６への通電が解除され、次いで係止用電磁石１３への通電が解除され、これによって第２駆動レバー１１と第１駆動レバー１０とが回動し、これに伴い羽根３が走行する。図１２は、この状態（第１０状態）を示している。羽根用電磁石１６のコイル１６ａへの通電が解除されたことで、鉄芯部材１６ｂと鉄片部材１５との間の吸着力が消滅する。これにより、鉄片部材１５と連結され、この吸着力により駆動ばね（図示せず）の時計回り方向の付勢力に抗して吸着力により位置固定されていた第１駆動レバー１０が、時計回り方向への回動を開始する。第１駆動レバー１０は第２駆動レバー１１を押しながら回動するため、第１駆動レバー１０の時計回り方向の回動に伴い、第２駆動レバー１１も時計回り方向に回動していく。第２駆動レバー１１が時計回り方向に回動し、爪部１１ｂが係止レバー１２の係止部１２ｃによる係止位置を超えたタイミングで、係止用電磁石１３のコイル１３ａへの通電が解除される。これによって、係止レバー１２は係止用電磁石１３との間の反発力により時計回り方向の回動力を与えられ、図１２に示されるように、係止部１２ｃが第２駆動レバー１１に当接することとなる。係止レバー１２の係止部１２ｃが第２駆動レバー１１の爪部１１ａに当接することで、係止レバー１２から第２駆動レバー１１に対しては制動力が与えられる。このように、係止レバー１２が第２駆動レバー１１に対して制動力を与えることとなり、第２駆動レバー１１と共に移動する羽根３が露光開口を閉じた移動終端位置（走行完了位置）に達したときにバウンドが発生することを抑制することが可能となっている。羽根３のバウンドの発生を抑制することで、撮像素子への露光完了直後に再度撮像素子に対して光が照射されることを防止し、撮像された画像の画質の低下を防止することが可能となる。また、羽根３の破損を防止することも可能となる。

この図１２の状態からさらに第１駆動レバー１０、第２駆動レバー１１、及び羽根３が移動し、羽根３が走行完了位置に達することで、羽根３によって露光開口が閉じられた状態となり、撮像素子への露光が完了する。これにより、図３の幕走行完了状態（第１状態）へと戻ることとなる。

上記のような本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、駆動機構部５の係止レバー１２及び係止用電磁石１３が、それぞれ永久磁石と、永久磁石と電磁石との組み合わせ（自己保持型電磁石とも呼ぶ）とを含む構成となっているため、無通電状態であっても、強力な反発力により、効果的に羽根３のバウンドを抑制する力を発生させることが可能となる。また、係止レバー１２による第２駆動レバー１１の係止状態の解除も、強力な吸着力により、スムーズかつ確実に行うことが可能となる。また、羽根３の走行時のみでなく、羽根３をセット位置（露光開口の開放状態）に移動させる際にも同様に、効果的にバウンドを抑制することが可能となっている。このようにすることで、たとえばバウンドを抑制するために永久磁石１２ｂの磁力を強くしたとしても、係止するための磁力および係止を解除するための磁力を強くする必要がなくなる。そのため、設計段階において、永久磁石１２ｂおよび係止用電磁石１３の磁力の比率を調整しやすくなる。つまり、これらの磁力を決める際の設計の自由度が向上する。

＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明は、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタの動作はあくまで一例であって、本実施形態の特徴である自己保持型電磁石と永久磁石との組み合わせを備える構成以外の、係止状態や押動状態などについては、任意に設計変更することも可能である。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは単幕構成であったが、本発明の特徴部分は、先羽根と後羽根とを有する２幕構成のフォーカルプレンシャッタにも採用可能である。

たとえば、２幕構成のフォーカルプレンシャッタに採用した場合、本願の構成は先羽根（２つの先羽根駆動レバー）において実施することができる。具体的には、セット状態で露光開口が開かれた状態（ノーマリーオープン）と、セット状態で露光開口が閉じられた状態（ノーマリークローズ）とを切り替えることが可能になる。これにより、たとえばライブビュー状態で撮影するときに連写モードで撮影する場合、連写の動作に対応するために、ノーマリーオープンからノーマリークローズの状態に切り替えてシャッタが動作する。なお、２つの駆動レバーのうち一方の動作を制限するという点のその他の効果については、たとえば、出願人の特許権（特許第４９３１９８６号）および出願人が既に出願した特開２０１５−１９１０９２号公報に記載の技術などと同様であるため詳細な説明は省略する。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタの開口部は、矩形状または略矩形状に形成されていたが、必ずしも矩形状または略矩形状に限定されるものではなく、方形状または略方形状に形成されてもよい。また、方形状以外に形成されていてもよい。

本発明の羽根駆動装置は、例えば撮像装置などに好適に適用される。

１…地板
２…補助地板
１ａ２ａ…開口部
３…羽根
４…アーム
５…駆動機構部
１０…駆動レバー
１２…係止レバー
１２ｂ…永久磁石
１３…係止用電磁石
１３ｂ…永久磁石
１４…セットレバー
１５…鉄片部材
１６…羽根用電磁石
１６ａ…コイル
１６ｂ…鉄芯部材

Claims (5)

1. 露光開口を開閉するよう動作可能な羽根と、
   駆動ばねによって第１回転方向に付勢され、第２駆動レバーを押動することで前記羽根を露光作動させる第１駆動レバーと、
   前記羽根に連結されるとともに、セットばねによって前記第１回転方向とは逆の第２回転方向に付勢され、前記羽根を露光作動開始方向に戻り走行させる第２駆動レバーと、
   無通電時には第１磁性状態となり、通電時には第２磁性状態となる磁石部と、
   前記磁石部に対向する位置の一端に第１永久磁石が配置され、前記磁石部の磁性状態に応じて、他端で前記第２駆動レバーを係止して前記第２駆動レバーの回動を第１位置と第２位置との間で規制しつつ、前記他端で前記第２駆動レバーの回動時に制動力を与え、または、前記他端による前記第２駆動レバーの係止を解除する係止レバーと、を備え、
   前記磁石部は、
   前記第１永久磁石と対向する端部を有する鉄芯と、
   前記鉄芯に巻回されたコイルと、
   前記鉄芯に配置された第２永久磁石と、を含み、
   前記鉄芯は、前記第１磁性状態では、前記第２永久磁石により前記第１永久磁石と反発する磁極が前記端部に生じることによって前記第１永久磁石とともに前記係止レバーを遠ざけ、前記第２磁性状態では、通電された前記コイルにより前記第１磁性状態とは反対の磁極が前記端部に生じることによって前記第１永久磁石とともに前記係止レバーを引き寄せ、
   前記係止レバーは、前記磁石部が前記第１磁性状態のとき、前記第２駆動レバーを前記第１位置及び前記第２位置のいずれかに係止するとともに、前記第１回転方向及び前記第２回転方向のいずれかに回動する前記第２駆動レバーに制動力を与え、前記磁石部が前記第２磁性状態のとき、前記第１位置及び前記第２位置のいずれかに位置する前記第２駆動レバーの係止を解除する、
   フォーカルプレンシャッタ。
2. 前記係止レバーの前記他端は、
   前記第１位置に位置する前記第２駆動レバーを係止するとともに、前記第２位置に向かって回動する前記第２駆動レバーに制動力を与える第１端と、
   前記第２位置に位置する前記第２駆動レバーを係止するとともに、前記第１位置に向かって回動する前記第２駆動レバーに制動力を与える第２端と、を含む、
   請求項１に記載のフォーカルプレンシャッタ。
3. 請求項１または請求項２に記載のフォーカルプレンシャッタを備える撮像装置。
4. 前記第２駆動レバーが前記第１位置に係止されているときに撮像画像情報が転送される、請求項３に記載の撮像装置。
5. 前記第２駆動レバーが前記第２位置に係止され、前記第１駆動レバーがセットされた状態では、ライブビュー状態となる、請求項３に記載の撮像装置。

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