JP7171287B2 - シャッタ装置および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、シャッタ装置に関する

従来、低コスト化のためにフォーカルプレーンシャッタ（メカニカルシャッタ）と電子シャッタとを併用して撮像動作を行う撮像装置が提案されている。この撮像装置は、撮像素子の電子シャッタを用いて露光動作を開始し、メカニカルシャッタの羽根群を走行させて露光動作を完了する。また、この撮像装置は、撮像センサから露光データの転送をしている間に撮像センサ面に光が当たらないようにするため、露光後に羽根群が撮像センサ面を覆った状態を維持する必要がある。このため、二組の羽根群のメカニカルシャッタを備えた撮像装置と異なり、転送を待ってから羽根群を駆動させて撮影準備状態にする必要がある。

羽根群の駆動時間を短縮するため、例えば特許文献１には、羽根群を撮影準備方向に付勢させる付勢ばねが掛かった羽根レバーと、露光動作の際に羽根レバーを走行させる方向に付勢させるメインばねが掛かった駆動レバーとを備えたシャッタ装置が開示されている。このシャッタ装置は、露光データの転送と並行して駆動レバーのチャージのみを行っておき、露光データの転送後に羽根レバーを駆動する。

特開２０１２－１１３１１２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されたシャッタ機構において、メインばねは羽根レバーの付勢ばねをチャージする必要がある。また、羽根レバーのチャージ角が大きいため、チャージの際に羽根レバーのカムフォロワが一度カムの回転中心に近づいてから離れるように動作する。このため、カム線図を任意に作成することが難しく、負荷の平滑化が困難である。その結果、メインばねのチャージには高トルクのモータが必要となり、シャッタ装置が大型化および高コスト化してしまう。

そこで本発明の目的は、シャッタ装置の小型化および低コスト化を実現することである。

上記目的を達成するための本発明のシャッタ装置は、開口を閉鎖する閉鎖状態と前記開口を開放する開放状態との間で往復移動可能なシャッタ羽根群と、前記シャッタ羽根群と連結される第１の駆動手段と、前記シャッタ羽根群が前記開口を閉鎖する第１の方向に前記第１の駆動手段を駆動する第２の駆動手段と、前記第１の駆動手段を付勢する第１の付勢手段と、前記第１の方向に前記第２の駆動手段を付勢する第２の付勢手段と、前記第１の駆動手段を駆動する第３の駆動手段と、前記第３の駆動手段の動力を前記第１の駆動手段に伝達する第１の動力伝達手段と、前記シャッタ羽根群が前記開口を開放する第２の方向に前記第２の駆動手段を駆動する第４の駆動手段と、前記第４の駆動手段の動力を前記第２の駆動手段に伝達する第２の動力伝達手段と、を有し、前記第４の駆動手段は、回動中心からの距離が、前記第４の駆動手段との接点の方が前記第２の駆動手段との接点よりも短くなるように構成された前記第２の動力伝達手段を介して前記第２の駆動手段の駆動を行う。

本発明の他の目的及び特徴は、以下の実施形態において説明される。

本発明によれば、シャッタ装置の小型化および低コスト化を実現することが可能となる。

本実施形態におけるシャッタ装置を備えた撮像装置の構成図である。 本実施形態におけるシャッタ装置の分解斜視図である。 本実施形態におけるシャッタ装置の駆動部の正面（レンズ側）から見た部分拡大図である。 本実施形態におけるシャッタ装置の動作を示すタイミングチャートである。 本実施形態におけるシャッタ駆動部の待機位相から撮影位相までの説明図である。 本実施形態におけるシャッタ駆動部のチャージ位相から羽根戻し駆動位相までの説明図である。

以下、本発明の実施形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。

まず、図１を参照して、本実施形態におけるシャッタ装置を備えた撮像装置の構成について説明する。図１は、撮像装置（デジタル一眼レフカメラ）１０の構成図である。撮像装置１０は、カメラ本体１と、カメラ本体１に着脱可能な交換レンズ（レンズ装置）２とを備えて構成される。ただし本発明は、これに限定されるものではなく、カメラ本体とレンズ装置とが一体的に構成された撮像装置にも適用可能である。

カメラ本体１は、焦点検出ユニット３、光学ファインダーユニット４、メインミラー５、サブミラー６、シャッタ装置（フォーカルプレンシャッタ）１００、および、撮像センサ（撮像素子）７を有する。交換レンズ２を透過した光束Ｌは、カメラ本体１のメインミラー５に入射する。メインミラー５は、撮影光路内を進退可能なハーフミラーである。メインミラー５で反射した光束Ｌ１は、光学ファインダーユニット４に導かれる。一方、メインミラー５を透過した光束Ｌ２は、サブミラー６により下方へ反射され、焦点検出ユニット３へ導かれる。サブミラー６は、メインミラー５に回動可能に保持され、メインミラー５と同時に撮影光路内を進退する。

サブミラー６の後方には、シャッタ装置１００が設けられている。シャッタ装置１００の後方には、撮像センサ７が設けられている。撮像センサ７は、交換レンズ（撮像光学系）２を介して形成された光学像を光電変換し、画像データを出力する。メインミラー５およびサブミラー６が撮影光路から退避すると、交換レンズ２を通過した光束Ｌは、シャッタ装置１００のアパーチャ（開口部）を通過して撮像センサ７へ入射する。撮影の際には、撮像センサ７のリセット動作、および、シャッタ装置１００のシャッタ羽根群がアパーチャの開口サイズを変化させることにより、露光量を制御する。

次に、図２および図３を参照して、シャッタ装置１００の構成および動作について説明する。図２は、シャッタ装置１００の分解斜視図である。図３は、シャッタ装置１００の駆動部の正面（レンズ側）から見た部分拡大図である。なお、図３（Ａ）はシャッタ地板１２０等の一部の部品を省略して示しており、図３（Ｂ）は図３（Ａ）からさらにいくつかの部品を省略して示している。

シャッタ地板１２０には、所定の間隔をあけてカバー板１２１が取り付けられている。シャッタ地板１２０およびカバー板１２１には、互いに類似した形状のアパーチャ（開口）１２０ａ、１２１ａがそれぞれ形成されている。２つのアパーチャ１２０ａ、１２１ａを重ね合わせた長方形の露光開口が、シャッタ装置１００を通過する光束を規定している。また、シャッタ地板１２０とカバー板１２１との間に羽根室が形成されている。その羽根室の内部には、遮光羽根と羽根アームとを備えて構成されるシャッタ羽根群１０１が配置されている。

シャッタ羽根群１０１は、アパーチャ（開口）１２０ａ、１２１ａを閉鎖する閉鎖状態（重畳状態）と開口を開放する開放状態（展開状態）との間で往復移動可能である。シャッタ羽根群１０１には、羽根レバー１０２が連結されている。羽根レバー１０２は、シャッタ羽根群１０１が開口を閉鎖する第１の方向（右回転方向、展開方向）および開口を開放する第２の方向（左回転方向、重畳方向）に回動可能である。

シャッタ地板１２０には、軸１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄ、１２０ｅ、１２０ｆが設けられている。またシャッタ地板１２０の裏側には、軸１２０ｂと同軸に設けられた軸（不図示）が設けられており、この軸にはシャッタ羽根群１０１が駆動可能に取り付けられている。軸１２０ｂには、羽根レバー（第１の駆動手段）１０２および駆動レバー（第２の駆動手段）１０３が回動可能に取り付けられている。羽根レバー１０２は、軸１０２ｃを有する。軸１０２ｃは、シャッタ羽根群１０１の羽根アームに係合している。すなわち羽根レバー１０２は、シャッタ羽根群１０１と連結している。したがって、羽根レバー１０２の回動に伴ってシャッタ羽根群１０１が展開または重畳され、それによりアパーチャ１２０ａ、１２１ａを通過する光束が制御される。

シャッタ羽根群１０１には、羽根付勢ばね（第１の付勢手段）１０６が取り付けられている。羽根付勢ばね１０６による正面から見て右回転方向の付勢力により、シャッタ羽根群１０１は展開状態を保持することが可能となる。羽根レバー１０２には、アーマチュア１１０が多少の遊びをもって取り付けられている。シャッタ羽根群１０１が重畳した状態において、ヨーク１１９は、アーマチュア１１０に確実に接触する位置において、カバー部材（不図示）に取り付けられている。すなわち、シャッタ羽根群１０１が重畳した状態において、羽根レバー１０２は、アーマチュア１１０をヨーク１１９に対してオーバーチャージした状態になっている。また、ヨーク１１９に巻き付いているコイル（電磁石）１０９に通電することにより、ヨーク１１９は磁力でアーマチュア１１０を吸着保持することが可能である。

駆動レバー１０３は、メインばね（第２の付勢手段）１０７により、正面図で右回転方向に付勢されている。羽根レバー１０２は、面１０２ａを有する。駆動レバー１０３は、メインばね１０７により付勢されることで、羽根レバー１０２の面１０２ａに当接する当接部１０３ａを有する。駆動レバー１０３は、メインばね１０７により付勢されることで、羽根レバー１０２と一体となってシャッタ羽根群１０１を、正面図において右回転方向（展開方向）に駆動する。

シャッタ地板１２０の軸１２０ｃには、羽根駆動カム（第３の駆動手段）１０４およびチャージカム（第４の駆動手段）１０５が回動可能に設けられている。シャッタ地板１２０の軸１２０ｄには、羽根駆動伝達レバー（第１の動力伝達手段）１１３およびチャージ伝達レバー（第２の動力伝達手段）１１４が回動可能に設けられている。羽根駆動伝達レバー１１３は、ばね（第３の付勢手段）１１６により、正面図において左回転方向（羽根駆動カム１０４に当接する方向）に付勢されている。チャージ伝達レバー１１４は、ばね１１８により、正面図において左回転方向（チャージカム１０５に当接する方向）に付勢されている。

羽根駆動カム１０４およびチャージカム１０５は、一体的に回動するように一体成形されているか、または、一体的に回動するように互いに取り付けられており、ギア列（不図示）を介してモータ１０８からの動力により正面図において左回転方向に回動する。羽根駆動カム１０４は、カム面１０４ａを有する。カム面１０４ａは、羽根駆動伝達レバー１１３のカムフォロワ部１１３ａに接触して、羽根駆動伝達レバー１１３を駆動する。羽根駆動伝達レバー１１３は、カム面１１３ｂを有する。カム面１１３ｂは、羽根レバー１０２のカムフォロワ部１０２ｂに接触して、羽根レバー１０２を駆動する。チャージカム１０５は、カム面１０５ａを有する。カム面１０５ａは、チャージ伝達レバー１１４のカムフォロワ部１１４ａに接触して、チャージ伝達レバー１１４を駆動する。チャージ伝達レバー１１４は、カム面１１４ｂを有する。カム面１１４ｂは、駆動レバー１０３のカムフォロワ部１０３ｂに接触して、駆動レバー１０３を駆動する。すなわち、羽根駆動カム１０４の回動により当接した羽根駆動伝達レバー１１３が回動することで、羽根レバー１０２を駆動する。また、チャージカム１０５の回動により当接したチャージ伝達レバー１１４が回動することで、駆動レバー１０３を駆動する。

羽根駆動カム１０４は、回動中心と同心円のカムトップ面１０４ｂを有する。カムトップ面１０４ｂは、カム面１０４ａと一続きになるように設けられている。チャージカム１０５は、回動中心と同心円のカムトップ面１０５ｂを有する。カムトップ面１０５ｂは、カム面１０５ａと一続きになるように設けられている。羽根駆動伝達レバー１１３は、回動中心と同心円のカムトップ面１１３ｃを有する。カムトップ面１１３ｃは、カム面１１３ｂと一続きになるように設けられている。チャージ伝達レバー１１４は、回動中心と同心円のカムトップ面１１４ｃを有する。カムトップ面１１４ｃは、カム面１１４ｂと一続きになるように設けられている。

シャッタ地板１２０の軸１２０ｅには、羽根係止レバー（第１の係止手段）１１５が回動可能に取り付けられている。羽根係止レバー１１５は、ばね（不図示）により、正面図において右回転方向に付勢されている。羽根係止レバー１１５は、フック部１１５ａを有し、シャッタ羽根群１０１が展開される（羽根レバー１０２が正面図で右回転方向に回転する）際に、羽根レバー１０２のフック部１０２ｄが羽根係止レバー１１５のフック部１１５ａを押しのけてフックが引っ掛る。これにより、羽根レバー１０２をシャッタ羽根群１０１が展開された状態で係止させる。チャージ伝達レバー１１４は、ピン部１１４ｄを有する。羽根係止レバー１１５は、チャージ伝達レバー１１４がチャージカム１０５により駆動されると、ピン部１１４ｄと当接し、正面図において左回転方向に回動させられることで係止が解除された状態になる。

シャッタ地板１２０の軸１２０ｆには、羽根駆動伝達係止レバー（第２の係止手段）１１７が回動可能に取り付けられている。羽根駆動伝達係止レバー１１７は、ばね（不図示）により、正面図において左回転方向に付勢されている。羽根駆動伝達レバー１１３は、係止カム部１１３ｄを有し、ばね１１６の付勢力により正面図において左回転に駆動された際に、羽根駆動伝達係止レバー１１７が羽根駆動伝達レバー１１３の正面図で右回転の動きを抑制する。チャージ伝達レバー１１４は、係止解除カム部１１４ｅを有する。羽根駆動伝達係止レバー１１７は、チャージ伝達レバー１１４がチャージカム１０５により正面図において左回転方向に駆動されると、羽根駆動伝達係止レバー１１７を正面図で右回転方向に押しのけて係止を解除する。

次に、図４乃至図６を参照して、シャッタ装置１００の動きを説明する。図４は、シャッタ装置１００の動作を示すタイミングチャートである。図５は、シャッタ装置１００の駆動部の待機位相から撮影位相までの説明図である。図６は、シャッタ装置１００の駆動部のチャージ位相から羽根戻し駆動位相までの説明図である。図５（Ａ）～（Ｄ）および図６（Ｅ）～（Ｈ）は、図４中に示される状態Ａ～Ｈにそれぞれ対応する。また、図５（Ａ´）～（Ｄ´）および図６（Ｅ´）～（Ｈ´）はそれぞれ、図５（Ａ）～（Ｄ）および図６（Ｅ）～（Ｈ）における一部の部品を省略して示した図である。

図４において、状態Ａは、シャッタ装置１００が撮影待機位置で停止している状態（待機位相）であり、図５（Ａ）の状態に相当する。図５（Ａ）の状態において、シャッタ羽根群１０１は重畳状態であり、アパーチャ１２０ａ、１２１ａは開放された状態である。羽根駆動伝達レバー１１３は、ばね１１６によりカムフォロワ部１１３ａが羽根駆動カム１０４のカムトップ面１０４ｂに接するように付勢されることで、回動を規制されている。チャージ伝達レバー１１４は、ばね１１８によりカムフォロワ部１１４ａがチャージカム１０５のカムトップ面１０５ｂに接するように付勢されることで、回動を規制されている。駆動レバー１０３は、メインばね１０７により羽根レバー１０２の面１０２ａに当接するように付勢されている。

羽根レバー１０２は、駆動レバー１０３および羽根付勢ばね１０６により、カムフォロワ部１０２ｂが羽根駆動伝達レバー１１３のカムトップ面１１３ｃに接するように付勢されている。これにより、羽根レバー１０２および駆動レバー１０３の回動が規制されている。このとき羽根レバー１０２は、保持するアーマチュア１１０をヨーク１１９に対してオーバーチャージしており、ヨーク１１９とアーマチュア１１０は接触状態にある。羽根係止レバー１１５は、チャージ伝達レバー１１４のピン部１１４ｄにより係止解除状態（正面図において左回転方向に回転した状態）で保持されている。羽根駆動伝達係止レバー１１７は、係止解除カム部１１４ｅにより係止解除状態（正面図において右回転方向に回転した状態）で保持されている。

図４および図５（Ａ）に示される状態Ａから駆動を開始する際には、まず、ヨーク１１９に巻き付いているコイル１０９に通電することで、ヨーク１１９に磁力を発生させ、アーマチュア１１０を吸着保持する。そしてモータ１０８に通電することで、ギア列（不図示）を介して一体となって回転する羽根駆動カム１０４およびチャージカム１０５を回動させる。チャージカム１０５が回動を開始すると、チャージ伝達レバー１１４のカムフォロワ部１１４ａは、その回動を規制していたチャージカム１０５のカムトップ面１０５ｂから離れる。チャージ伝達レバー１１４は、ばね１１８の付勢力により、正面図において左回転方向に駆動される。

チャージ伝達レバー１１４が駆動されることにより、ピン部１１４ｄは羽根係止レバー１１５から離れ、羽根係止レバー１１５は羽根レバー１０２を係止可能な状態となる。同時に、係止カム部１１３ｄは羽根駆動伝達係止レバー１１７から離れ、羽根駆動伝達係止レバー１１７は羽根駆動伝達レバー１１３を係止可能な状態となる。

一方、羽根駆動カム１０４は、図４に示されるようにカム面１０４ａが徐々に低くなり、同時に、羽根駆動伝達レバー１１３はばね１１６の付勢力により羽根駆動カム１０４のカム面１０４ａに追従して回動する。羽根駆動伝達レバー１１３が回動することにより、羽根レバー１０２は、カムフォロワ部１０２ｂが羽根駆動伝達レバー１１３のカム面１１３ｂから外れて回動を開始する。このとき駆動レバー１０３は、メインばね１０７の付勢力により、羽根レバー１０２と一体となって回動する。

図４および図５（Ｂ）の状態Ｂは、羽根レバー１０２のヨーク１１９に対するオーバーチャージ量がゼロになるところまで、羽根レバー１０２が回動した状態（走行準備位相）である。この位相において、羽根レバー１０２とアーマチュア１１０との遊びが無くなり、羽根レバー１０２とアーマチュア１１０とが衝突する。この位相より先の位相では、アーマチュア１１０がヨーク１１９に吸着保持されることにより、羽根レバー１０２および駆動レバー１０３の回動が規制され、羽根駆動カム１０４および羽根駆動伝達レバー１１３のみが駆動される。このとき、羽根駆動伝達レバー１１３のカム面１１３ｂおよび羽根駆動カム１０４のカム面１０４ａの両方を斜面にしていることで、羽根レバー１０２の回動速度を制御し、羽根レバー１０２とアーマチュア１１０との衝突時の衝撃力を低下させている。これにより、意図しない吸着解除を防止することができ、誤動作を防ぐことが可能である。また、羽根レバー１０２に保持されているシャッタ羽根群１０１の揺れを低減することができ、露光量の繊細な調整のため、シャッタ羽根群１０１の揺れが収束してから行う露光動作へ素早く移行することが可能となる。その結果、連写速度の向上やレリーズタイムラグの短縮が可能となる。

図４および図５（Ｃ）の状態Ｃは、アーマチュア１１０の吸着保持が継続されたまま、さらに羽根駆動カム１０４が回動して、羽根駆動伝達レバー１１３が正面図において左回転方向に回動した状態（撮影位相）である。この位相まで羽根駆動カム１０４およびチャージカム１０５が回動すると、モータ１０８への通電を停止する。モータ１０８への通電停止後にコイル１０９への通電を停止すると、アーマチュア１１０の磁力による吸着保持が解除され、駆動レバー１０３および羽根レバー１０２は、メインばね１０７の付勢力により、正面図において右回転方向に回動を開始する。羽根レバー１０２の回動にしたがってシャッタ羽根群１０１は展開されていき、アパーチャ１２０ａ、１２１ａを通過する光束を遮っていく。撮像センサ７のリセット動作およびシャッタ羽根群１０１の展開動作を制御することにより、撮像センサ７の露光量を制御する（露光動作を行う）ことができる。

ここで、羽根駆動伝達レバー１１３が正面図において左回転方向に回動した際、羽根駆動伝達係止レバー１１７は、ばね（不図示）の付勢により、正面図において左回転方向に回動し、羽根駆動伝達レバー１１３の係止カム部１１３ｄに当接する。これにより、羽根駆動伝達レバー１１３のバウンド（正面図における右回転方向の回動）を抑制することができる。羽根レバー１０２の作動範囲に羽根駆動伝達レバー１１３が存在すると、羽根駆動伝達レバー１１３が羽根レバー１０２と衝突し、撮像センサ７の露光量を正確に制御することができない。このため、シャッタ羽根群１０１の展開動作を開始する前に、羽根駆動伝達レバー１１３のバウンドを停止させる必要がある。本実施形態では、羽根駆動伝達係止レバー１１７を設けることにより、レリーズタイムラグの短縮および連写速度の向上を図ることができる。

図４および図５（Ｄ）の状態Ｄは、露光量制御（シャッタ羽根群１０１の展開動作、羽根レバー１０２の正面図における右回転方向の回動）が終了した状態（撮影位相）である。羽根レバー１０２の正面図で右回転方向の回動が完了する前に、羽根レバー１０２のフック部１０２ｄは、羽根係止レバー１１５のフック部１１５ａを押しのけて、嵌り合い係止状態となる。シャッタ羽根群１０１は、展開状態になった後に大きくバウンド（重畳方向への回動）すると、一度完全に遮光されたアパーチャ１２０ａ、１２１ａが再度開口してしまう可能性がある。そこで羽根レバー１０２の動きを羽根係止レバー１１５により規制することで、シャッタ羽根群１０１のバウンドを抑制することができる。その結果、意図しない再露光で露出量が変動することを防ぐことが可能となる。

図４および図６（Ｅ）の状態Ｅは、メインばね１０７をチャージ（駆動レバー１０３を正面図において左回転方向に回動）している間の状態（チャージ位相）である。撮像センサ７のリセット動作およびシャッタ羽根群１０１の展開動作により露光量制御が完了した後、電気回路（不図示）は撮像センサ７から露光情報を読み出し、同時にモータ１０８に通電されて羽根駆動カム１０４およびチャージカム１０５の駆動が開始する。チャージカム１０５が回動すると、カム面１０５ａはチャージ伝達レバー１１４のカムフォロワ部１１４ａに当接し、チャージ伝達レバー１１４をばね１１８の付勢力に抗して回動させる。チャージ伝達レバー１１４が回動を開始すると、カム面１１４ｂは駆動レバー１０３のカムフォロワ部１０３ｂに当接し、駆動レバー１０３を介してメインばね１０７をチャージする。

このとき、駆動レバー１０３の駆動角は約９０度であり、非常に大きい。このため、シャッタ地板１２０の同一面に設けられたチャージカム１０５で直接駆動レバー１０３を駆動するには、駆動レバー１０３のカムフォロワ部１０３ｂがチャージカム１０５の回転中心に一度近づいてから遠ざかるようなチャージを行う必要がある。このようなチャージを行う場合、負荷の平滑化が困難であり、大きなトルクを出力することが可能なモータ１０８が必要となる。本実施形態では、回動中心からの距離が、チャージカム１０５との接点のほうが駆動レバー１０３との接点よりも短くなるように構成されたチャージ伝達レバー１１４を介して駆動を行う。このような構成により、チャージカム１０５のカム面１０５ａを回動中心から外側への一方向で使用することができ、通常のカムと同様に負荷の平滑化をすることが可能となる。その結果、小型で低コストである低トルクのモータ１０８を採用することができる。

図４および図６（Ｆ）の状態Ｆは、メインばね１０７のチャージ（駆動レバー１０３を正面図において左回転方向への回動）が完了した状態（転送待ち位相）である。状態Ｅの位相（チャージ位相）からチャージカム１０５の駆動を続けると、駆動レバー１０３のカムフォロワ部１０３ｂは、チャージ伝達レバー１１４のカムトップ面１１４ｃに接触し、駆動レバー１０３の回動が停止する。そして、チャージ伝達レバー１１４のカムフォロワ部１１４ａは、チャージカム１０５のカムトップ面１０５ｂに接触し、チャージ伝達レバー１１４の回動が停止する。これにより、駆動レバー１０３の停止位置は、チャージカム１０５の形状誤差に影響を受けない。その結果、駆動レバー１０３の停止位置を安定させることができる。

チャージ伝達レバー１１４は、正面図で左回転方向に回動し、係止解除カム部１１４ｅで羽根駆動伝達係止レバー１１７を正面図で右回転方向に回動させることで、係止解除状態（羽根駆動伝達レバー１１３を正面図で右回転方向に回動可能な状態）にする。そして、チャージ伝達レバー１１４は、ピン部１１４ｄで羽根係止レバー１１５を正面図で左回転方向に回動することで、係止解除状態（羽根レバー１０２を正面図で左回転方向に回動可能な状態）にする。状態Ｆの位相（転送待ち位相）まで駆動を行うと、モータ１０８への通電を停止し、羽根駆動カム１０４およびチャージカム１０５の駆動を止める。

撮像センサ７から露光情報を読み出している間にアパーチャ１２０ａ、１２１ａを開口してしまうと、アパーチャ１２０ａ、１２１ａを通過した光束がノイズになる可能性がある。このようなノイズを防止するため、撮像センサ７から露光情報を読み出している間、シャッタ装置１００は状態Ｆの位相（転送待ち位相）で停止し、シャッタ羽根群１０１を展開状態にしておく必要がある。

露光情報の読み出しが完了した後、次の撮影の準備として、シャッタ羽根群１０１を重畳状態にして、アパーチャ１２０ａ、１２１ａを開放状態にするため、モータ１０８に再度通電して羽根駆動カム１０４およいチャージカム１０５を駆動する。羽根駆動カム１０４は、正面図において左回転方向に回動すると、カム面１０４ａが羽根駆動伝達レバー１１３のカムフォロワ部１１３ａに接触して、羽根駆動伝達レバー１１３をばね１１６の付勢力に抗して正面図で右回転方向に回動させる。羽根駆動伝達レバー１１３は、回動を続けると、カム面１１３ｂが羽根レバー１０２のカムフォロワ部１０２ｂに接触して、羽根レバー１０２を羽根付勢ばね１０６の付勢力に抗して正面図で左回転方向に回動させる。

図４および図６（Ｇ）の状態Ｇは、羽根レバー１０２を回動している間の状態（羽根戻し駆動位相）である。図６（Ｇ´）に示されるように、羽根駆動伝達レバー１１３のカム面１１３ｂは、状態Ｇの位相（羽根戻し駆動位相）の先で切り替わるように構成されており、面が切り替わると羽根レバー１０２の回動速度が遅くなる。さらに回動を続けると、図４および図６（Ｈ）に示されるように、羽根レバー１０２の面１０２ａは、駆動レバー１０３に接触する。さらに駆動を続けると、ヨーク１１９とアーマチュア１１０とが接触する。このように、羽根レバー１０２と駆動レバー１０３とが接触する前に羽根レバー１０２の回動速度を低下させることで、羽根レバー１０２と駆動レバー１０３との間の衝突を和らげ、挙動の安定および耐久性の向上を図ることができる。

ここで、羽根レバー１０２は、駆動レバー１０３と接触した後、強い付勢力を発生するメインばね１０７の付勢力に抗して駆動するため、さらに大きな減速をすることが可能となる。このような構成により、ヨーク１１９とアーマチュア１１０との接触のタイミングでの回動速度をより低下させることができる。このため、耐久性の向上に加え、シャッタ羽根群１０１の振動等の挙動の安定により、次の撮影動作開始までの時間を短縮して、連写速度の向上を図ることができる。本実施形態において、羽根レバー１０２の回動速度を明確な変曲点を設けて減速しているが、緩やかに減速するように羽根駆動カム１０４のカム面１０４ａや羽根駆動伝達レバー１１３のカム面１１３ｂを構成してもよい。

さらに駆動を続けると、ヨーク１１９およびアーマチュア１１０はオーバーチャージされ、羽根レバー１０２のカムフォロワ部１０２ｂは、羽根駆動伝達レバー１１３のカムトップ面１１３ｃに接触する。そして、羽根駆動伝達レバー１１３のカムフォロワ部１１３ａは、羽根駆動カム１０４のカムトップ面１０４ｂに接触する。これにより、羽根レバー１０２の停止位置は羽根駆動カム１０４の形状誤差に影響を受けないため、羽根レバー１０２の停止位置を安定させることができる。

羽根駆動伝達レバー１１３のカムフォロワ部１１３ａは、羽根駆動カム１０４のカムトップ面１０４ｂに接触した後、モータ１０８への通電を停止することで、撮影準備状態である図４および図５（Ａ）に示される位相（待機位相）で停止する。以上のように、状態Ａから状態Ｈを経て状態Ａに戻るまでの一連の動作が、本実施形態におけるシャッタ装置１００が１回の撮影に必要な動作である。

このように本実施形態では、撮影準備のためのシャッタ羽根群１０１の重畳動作（羽根レバー１０２を正面図で左回転方向に回動する動作）を、モータ１０８の出力により行う。このため、メインばね１０７および羽根付勢ばね１０６の付勢方向を正面図で右回転方向にそろえることができる。また、本実施形態の構成では、露光量の制御の際にシャッタ羽根群１０１を展開する羽根レバー１０２に対して、メインばね１０７と羽根付勢ばね１０６とを合わせた付勢力が働くため、メインばね１０７の付勢力を小さくすることが可能となる。モータ１０８は、メインばね１０７のチャージ動作の際に最大出力を要求される。このため、メインばね１０７の付勢力を小さくすることで、より小型、軽量、かつ低コストである低トルクのモータ１０８を使用することができる。

このように本実施形態において、シャッタ装置１００は、シャッタ羽根群１０１、第１の駆動手段、第２の駆動手段、第１の付勢手段、第２の付勢手段、第３の駆動手段、および、第４の駆動手段を有する。シャッタ羽根群は、開口を閉鎖する閉鎖状態（展開状態）と開口を開放する開放状態（重畳状態）との間で往復移動可能である。第１の駆動手段（羽根レバー１０２）は、シャッタ羽根群と連結されている。第２の駆動手段（駆動レバー１０３）は、シャッタ羽根群が開口を閉鎖する第１の方向（右回転方向、展開方向）に第１の駆動手段を駆動する。第１の付勢手段（羽根付勢ばね１０６）は、第１の方向に第１の駆動手段を付勢する。第２の付勢手段（メインばね１０７）は、第１の方向に第２の駆動手段を付勢する。第３の駆動手段（羽根駆動カム）は、シャッタ羽根群が開口を開放する第２の方向（左回転方向、重畳方向）に第１の駆動手段を駆動する。第４の駆動手段（チャージカム１０５）は、第２の方向に第２の駆動手段を駆動する。

好ましくは、シャッタ装置は、第３の駆動手段および第４の駆動手段を駆動するモータ１０８を有する。また好ましくは、シャッタ装置は、ヨーク１１９と、ヨークに巻き付いたコイル１０９とを有する。ヨークは、コイルへの通電により、第１の駆動手段のアーマチュア１１０を吸着保持することが可能である。また好ましくは、第３の駆動手段が第１の駆動手段を駆動する際に、第１の駆動手段が減速した後に第１の駆動手段と第２の駆動手段とが接触し、第１の駆動手段と第２の駆動手段とが接触した後にアーマチュアとヨークとが接触する。

本実施形態において、シャッタ装置は、第１の動力伝達手段（羽根駆動伝達レバー１１３）および第２の動力伝達手段（チャージ伝達レバー１１４）を有する。第１の動力伝達手段は、第３の駆動手段の動力を第１の駆動手段に伝達する。第２の動力伝達手段は、第４の駆動手段の動力を第２の駆動手段に伝達する。

好ましくは、シャッタ装置は、第１の駆動手段が第２の駆動手段により駆動された状態で第１の駆動手段を係止する第１の係止手段（羽根係止レバー１１５）を有する。より好ましくは、第１の係止手段による第１の駆動手段の係止は、第４の駆動手段が第２の動力伝達手段を駆動することにより解除される。

好ましくは、シャッタ装置は、第３の付勢手段（ばね１１６）および第２の係止手段（羽根駆動伝達係止レバー１１７）を有する。第３の付勢手段は、第１の動力伝達手段を付勢する。第２の係止手段は、第１の動力伝達手段が第３の付勢手段の付勢力により駆動された状態で、第１の動力伝達手段を係止する。より好ましくは、第２の係止手段による第１の動力伝達手段の係止は、第４の駆動手段が第２の動力伝達手段を駆動することにより解除される。

本実施形態のシャッタ装置は、低トルクのモータで駆動することが可能である。このため本実施形態によれば、小型化および低コスト化を実現可能なシャッタ装置および撮像装置を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

１００ シャッタ装置
１０１ シャッタ羽根群
１０２ 羽根レバー（第１の駆動手段）
１０３ 駆動レバー（第２の駆動手段）
１０４ 羽根駆動カム（第３の駆動手段）
１０５ チャージカム（第４の駆動手段）
１０６ 羽根付勢ばね（第１の付勢手段）
１０７ メインばね（第２の付勢手段）

Claims (7)

1. 開口を閉鎖する閉鎖状態と前記開口を開放する開放状態との間で往復移動可能なシャッタ羽根群と、
   前記シャッタ羽根群と連結される第１の駆動手段と、
   前記シャッタ羽根群が前記開口を閉鎖する第１の方向に前記第１の駆動手段を駆動する第２の駆動手段と、
   前記第１の駆動手段を付勢する第１の付勢手段と、
   前記第１の方向に前記第２の駆動手段を付勢する第２の付勢手段と、
   前記第１の駆動手段を駆動する第３の駆動手段と、
   前記第３の駆動手段の動力を前記第１の駆動手段に伝達する第１の動力伝達手段と、
   前記シャッタ羽根群が前記開口を開放する第２の方向に前記第２の駆動手段を駆動する第４の駆動手段と、
   前記第４の駆動手段の動力を前記第２の駆動手段に伝達する第２の動力伝達手段と、を有するシャッタ装置であって、
   前記第４の駆動手段は、回動中心からの距離が、前記第４の駆動手段との接点の方が前記第２の駆動手段との接点よりも短くなるように構成された前記第２の動力伝達手段を介して前記第２の駆動手段の駆動を行うことを特徴とするシャッタ装置。
2. 前記第１の付勢手段は、前記第１の方向に前記第１の駆動手段を付勢し、
   前記第３の駆動手段は、前記第２の方向に前記第１の駆動手段を駆動することを特徴とする請求項１に記載のシャッタ装置。
3. 前記第１の駆動手段が前記第２の駆動手段により駆動された状態で前記第１の駆動手段を係止する第１の係止手段を更に有することを特徴とする請求項１または２に記載のシャッタ装置。
4. 前記第１の係止手段による前記第１の駆動手段の係止は、前記第４の駆動手段が前記第２の動力伝達手段を駆動することにより解除されることを特徴とする請求項３に記載のシャッタ装置。
5. 前記第１の動力伝達手段を付勢する第３の付勢手段と、
   前記第１の動力伝達手段が前記第３の付勢手段の付勢力により駆動された状態で、前記第１の動力伝達手段を係止する第２の係止手段と、を更に有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のシャッタ装置。
6. 前記第２の係止手段による前記第１の動力伝達手段の係止は、前記第４の駆動手段が前記第２の動力伝達手段を駆動することにより解除されることを特徴とする請求項５に記載のシャッタ装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載のシャッタ装置と、
   撮像光学系を介して形成された光学像を光電変換する撮像素子と、を有することを特徴とする撮像装置。

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