JPH0291624A - 高速用シヤツタ - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 〈産業上の利用分野〉 本発明はカメラを始めとする光学系に用いられるａ′ｓ
用シャッタに関するものである。

〈従来の技術〉 現在、カメラ等に用いられるシャッタは、プラスチック
やジュラルミンで形成されている。これらの材料で構成
されるシャッタの最高スピードは現在のところ１／２０
００〜１／４０００秒である。

〈発明が解決しようとする課題〉 ところで、この１／２０００〜１／４０００秒よりもシ
ャッタスピードが速くなると、例えばカメラの場合、高
速写真が撮れるようになり、また、光をスイッチングす
る際、速いシャッタスピードのシャッタがあれば光の励
起、検出等の時間制御が細かいところまで可能になると
いう利点がある。

本発明は、前述従来技術の問題点に鑑み、さらに高速の
シャッタスピードを出せるシャッタを提供することを目
的とする。

〈課題を解決するための手段〉 前記の目的を達成するために、本発明の高速用シャッタ
は金属薄板、プラスチック薄板の表面にダイヤモンド状
炭素膜もしくはダイヤモンド膜を被覆したシャッタ羽根
からなるものである。

また、該金属薄板やプラスチック薄板の密度が６　’ｊ
　／　ｃｉ以下であることが効果的である。

〈作用〉 以上の構成のシャッタ羽根はダイヤモンド状炭素膜もし
くはダイヤモンド膜の被覆により、シャツタ羽根の摩擦
係数を０．２以下にし、静止＊擦の軽減を図り、シャツ
タスピード１／８０００〜１／１６０００秒というシャ
ッタを実現できる。

また、シャッタ羽根母材となる金属板やプラスチック板
の密度が６ｇ／Ｃｄ以下、より好ましくは５ｇ／ｃｒｉ
にすると、シャッタ全体の重量を軽減できるので、シャ
ッタスピードの高速化に有効である。

なお、ここで被覆に用いるダイヤモンド状炭素膜とは非
晶質、結晶質あるいは両者の混合物であり、炭素原子か
らなる微結晶グラファイトの集合体、炭素の単結合や多
重結合が混じった膜、炭素原子と水素原子からなる膜、
さらにこれらの膜に窒素原子、ｌ’ｊｌ素原子のいずれ
か又は両者が混入している膜、その他の元素を微量含む
膜から成るものであり、また、ダイヤモンド摸に゛つい
ては、通常のダイヤモンドに加えてダイヤモンドの摩擦
係数や硬さをくずさない範囲の微量の多重結合や水素、
窒素、酸素原子を含むものである。

〈実施例〉 以下、本発明の第一実施例を第１図及び第２図に基づい
て説明する。

第１図において、１は２０μ厚の（ａ）に示す形状１Ａ
及び１Ｂをなすチタン箔１ａからなるシャッタ羽根母材
にダイヤモンドを５μ堆積したシャッタ羽根であり、形
状１Ａの羽根１枚と形状１Ｂの羽根４枚を組合せて（ｂ
）に示すようなシャッタ１Ｃを構成する。

第２図はシャッタ羽根１を製作するための電子サイクロ
トロン共鳴装置を示す。同図において、空胴共振器２に
マイクロ波導入窓２ａを通してマイクロ波導入管４から
２．４５０Ｈ２のマイクロ波を導入し、この時電磁石３
の位置、電流を調節し、窓部で２５００　ｏａｕｓｓ、
基板ホルダー６を実線位置より空胴共振器２内へ出口２
ｂより挿入して一点鎖線位置である作業位置での基板ホ
ルダー６に支持したシャッタ羽根母材となるチタン箔１
ａ上で８７５　ａａｕｓｓになるような磁場を設定して
おり、チタン箔１ａは基板ホルダー６の回転機能により
５秒間に１回転するようになっている。また、空胴共振
器２内を排気ロアより排気し、ガス導入部５よりメタン
と水素をそれぞれ１０ＳＣＣＭの汲置で空胴共振器２に
導入し、圧力５　ＴＯｒｒ、マイクＤ波型カフ００Ｗで
、基板ホルダー６上のチタン箔１ａの両面に５μの厚さ
のダイヤモンド膜を形成する。この時、基板温度を８０
０〜９００℃にあげると結晶性の良い表面粗さの大きい
ダイヤモンドができてしまうので、基板温度を５００℃
に設定し、このようにすることによってダイヤモンド微
粒子がアモルファスの炭素でつながっている平坦な膜が
形成される。

こうして製作した第１図（ａ）に示す形状１Ａ。

１Ｂのシャッタ羽根１を、前述のように形状１Ａを１枚
、形状１Ｂを４枚を組合わせて、第１図（ｂ）に示す縦
の長さ３０ｍのすだれ状のシャッタ１Ｃを構成したとこ
ろ、シャツタスピード１／１２０００秒が得られ、１０
０回のテスト後も性能が損なわれなかった。

次に、本発明の第２実施例は厚さ５０μのジュラルミン
のシャッタ羽根母材に炭素と水素原子からなるダイヤモ
ンド状炭素膜を７μ堆積したシャッタ羽根である。

このシャッタ羽根を製作する装置は前述実施例と同様に
第２図に示す電子サイクロトロン共鳴装置を用いるが、
実施例１で用いた基板ホルダー６を空胴共振器２の外側
の位置である空胴共振器出口１ｂより５ｃＩｉ後方の実
線位置に設置され、基板ホルダー６にはジュラルミン１
ｂを支持する。

このシャッタ羽根の製作は基板ホルダー６を回転してジ
ュラルミン１ｂを作業位置（実線位置）に設定し、空調
共振器２内を排気ロアより排気し、メタン１ＳＣＣＭ、
水素１１０５ＣＣにしてガス導入部５から空胴共振器２
内に導入し、磁場の大きさは前述実施例と同様にした。

また、マイクロ波電力３００Ｗ、基板温度１５０℃、圧
力１０″−２Ｔｏｒｒで製膜する。このダイヤモンド状
炭素膜は、その膜中の水素含有量は３０ａｔ％、ビッカ
ース硬度は１６００Ｋｇ／ｍｊ、摩擦係数は０．１３で
あった。

このダイヤモンド状炭素膜を被覆したジュラルミンのシ
ャッタ羽根を用い前述第１実施例と同様のすだれ状のシ
ャッタを形成したところ、シャツタスピード１／１００
００秒が得られ、１００回のテスト後も性能が損なわれ
なかった。

第３図は本発明の第３実施例である膜厚５０μのシャッ
タ羽根母材であるアルミニウム箔の上に膜厚５０００Ａ
の炭素、水素、窒素、酸素からなるダイヤモンド状炭素
膜を形成したシャッタ羽根を作成する高周波放電装置を
示す。

同図において、１１はシャッタ羽根母材となるアルミニ
ウム箔、１２は真空容器、１３は高周波印加電極、１４
は１３．６　ＮＨ２の高周波電源、１５はアルミニウム
箔１１を保持する基板支持回転棒。

１６は真空容器１１へのガス導入口、１７は同じく排気
口である。

以上の構成の高周波放電装置では、ガス導入口１６より
ＣＯを１１０５ＣＣ，Ｈ２を５８ＣＣＭ。

ＮＨ３を２ＳＣＣＭの割合でガスを導入し、へ周波電ノ
：ｌ５０Ｗ、基板温度１００℃、圧力２×１Ｏ−２Ｔｏ
ｒｒで、アルミニウム箔１１を保持する基板支持回転棒
１５を５回転／′分で回転させ、窒素及び酸素を含むダ
イヤモンド状炭素膜をアルミニウム箔１１上に堆積させ
た。このダイヤモンド状炭素膜はその炭素、水素、窒素
、ｌ！Ｉ″Ｓの含有量のモル比が１　：１　：１０”’
３：　１０”３であり、ビッカース硬度は１２００Ｋｙ
／ｓ１．摩擦係数は０．１５であった。

このダイヤモンド状炭素膜を被覆したアルミニウム箔の
シャッタ羽根を用いて前述第１実施例と同様に縦の長さ
３０ｍ＋の５枚羽根のすだれ状のシャッタを形成したと
ころ、シャツタスピード１／１００００秒が得られ、１
００回の耐久テスト後もこの特性は損なわれなかった。

第４図は本発明の第４実施例である５０μ厚のシャッタ
羽根母材であるポリカーボネイト樹脂薄板の上に膜厚１
μのダイヤモンド状炭素膜を堆積したシャッタ羽根を作
製するイオンビームスパッタ装置を示すものである。

同図において、２１はシャッタ羽根母材となるポリカー
ボネイト樹脂薄板、２２は真空容器。

２３はイオンビーム源、２４はイオン化室、２５はガス
導入口、２６はイオンビーム引き出しグリッド、２７は
ポリカーボネイト樹１ｉｔｓ板２１を支持する基板ホル
ダー、２８は該イオンビーム源２３と相対するターゲッ
トホルダー、２９は該ターゲットホルダー２８に支持さ
れたグラファイト。

３０は排気口である。

以上の構成のイオンビームスパッタ装置では、ガス導入
口２５よりアルゴンガスを２０ＳＣＣＭ導入し、圧力１
　Ｘ　１０−ｄ　Ｔｏｒｒ、加速電圧５ＫＶでアル吉４
βをイオン化室２４より引き出し、グラファイト２９を
スパッタし、基板上のポリカーボネイト樹脂薄板２１に
炭素膜を堆Ｗ４する。この炭素膜を１μ片面に堆積さゼ
た後、ポリカーボネイト樹脂薄板を裏返し同様に炭素膜
を堆積させる。

また、基板温度は室温であり、堆積速度は０．２趨／　
ｈ　ｒで、色は黒、ビッカース硬度は１２００Ｋｙ／−
である。この炭素膜はラマンスペクトルによりグラファ
イトを主成分とする硬質膜であることが判明した。

この炭素膜を被覆したポリカーボネイト樹１１ＦＩ板の
シャッタ羽根を用いて前述第１実施例と同様に縦の長さ
３０ｓの５枚羽根のすだれ状のシャッタを形成したとこ
ろ、シャツタスピード１／９０００秒が得られ、１００
回の耐久テスト後もこの特性は損なわれなかった。

なお、シャッタ羽根ｍ材となる金属やプラスデック材は
密度６　ｇ／　ｃｄ以下の条件を満足する材料として、
前述の各実施例のジュラルミン、アルミニウム、チタン
やポリカーボネイトの伯にマグネシウム、スカンジウム
、ユーロピウムのような単体金属及びこれらを含む合金
が使用可能である。

なお、また、製膜ガスは炭素を含有し、ガスになるもの
なら何でも可能である。

〈発明の効果ン 本発明は以上説明したように金Ｂ薄板あるいはプラスチ
ック薄板に表面にダイヤモンド状炭素膜もしくはダイヤ
モンド膜を被覆したシャッタ羽根を用いたシャッタによ
り容易に１／８０００〜１／１６０００秒の高速シャッ
タスピードを１ワることができる。

また、金属薄板あるいはプラスチック薄板の密度が６　
’ｊ　／　ｃｉ以下の材料を用いることにより、シャッ
タ全体の重量が軽減できるので、前述の高速シャッタス
ピードをより容易に出すことができる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明に係る実施例の高速用シャッタで（ａ）
はシャッタ羽根の平面図、（ｂ）はすだれ状のシャッタ
の平面図であり、第２図は本発明の第１実施例及び第２
実施例のシャッタ羽根を製作するための電子サイクロト
ロン共鳴装置の構成図、第３図は本発明の第３実施例の
シャッタ羽根を製作するための＾周波プラズマ装置の構
成図、第４図は本発明の第４実施例を製作するためのイ
オンビームスパッタ装置の構成図である。 １・・・シャッタ羽根、１ａ・・・チタン箔、（シャッ
タ羽根母材）、２・・・空胴共振器、２ａ・・・マイク
ロ波導入窓、３・・・？ｔ！磁石、４・・・マイクロ波
導波管、５・・・ガス導入部、６・・・基板ホルダー　
７・・・排気口、１１・・・アルミニウム箔、（シャッ
タ羽根母材）、１２・・・真空容器、１３・・・高周波
印加電極、１４・・・高周波電源、１５・・・基板支持
回転棒、１６・・・ガス導入口、１７・・・排気口、２
１・・・ポリカーボネイト樹脂薄板、２２・・・真空容
器、２３・・・イオンビーム源、２４・・・イオン化室
、２５・・・ガス導入口、２６・・・グリッド、２７・
・・基板ホルダー　２８・・・ターゲットホルダー　２
９・・・グラファイト、３０・・・排気口。 第１図 第３図 第２図 第４図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、金属薄板やプラスチック薄板の表面にダイヤモンド
   状炭素膜もしくはダイヤモンド膜を被覆したシャッタ羽
   根からなることを特徴とする高速用シャッタ。 ２、該金属薄板やプラスチック薄板の密度が６ｇ／ｃｍ
   ＾３以下であるシャッタ羽根からなることを特徴とする
   請求項１記載の高速用シャッタ。