JPH095828A

JPH095828A - フォーカルプレーンシャッタ

Info

Publication number: JPH095828A
Application number: JP7174235A
Authority: JP
Inventors: Takashi Matsubara; 隆松原; Masanori Hasuda; 雅徳蓮田
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 1995-06-15
Filing date: 1995-06-15
Publication date: 1997-01-10

Abstract

(57)【要約】【目的】特殊使用環境下においても中間板や遮光板に
羽根が衝突破損する事故をなくし、チャージエネルギー
の増大を最小限に抑え、ＦＲＰの良品率を高めてコスト
低減を図り、耐久性および信頼性の非常に高い１／８０
００秒以上の超高速シャッターを提供する。【構成】複数枚の分割羽根で構成された先幕（１０）
および後幕（２０）と、先幕および後幕を駆動する駆動
機構（１５、１６、３０、３１）と、分割羽根のうちで
移動量の一番大きいスリット形成羽根（１１ａ、２１
ａ）の剛性を、先幕と後幕とで変え、後幕のスリット形
成羽根（２１ａ）の剛性を高めて、先幕のスリット形成
羽根（１１ａ）の剛性よりも大きくすると共に、移動量
の大きい順に数えて２番目の羽根（１２ａ、２２ａ）の
板厚が、先幕では１番目の羽根（１１ａ）と同等であ
り、後幕では１番目の羽根（２１ａ）より薄く構成され
ている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、カメラに使用される縦
走りフォーカルプレーンシャッタ（以下、縦走りを省略
して単にフォーカルプレーンシャッタと言う）に関する
ものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、フィルム感度の向上や新しい映像
表現の欲求などの理由から、カメラのシャッタスピード
やストロボ同調速度の高速化の要望があり、１／８００
０秒までの高速シャッタスピードや同調速度１／２５０
秒を実現したカメラが提供されている。このようなフォ
ーカルプレーンシャッタにおいて、ストロボ同調速度を
超える高速シャッタスピードは、先幕と後幕をタイミン
グをずらして動かし始め、先幕の一番羽根と後幕の一番
羽根との隙間（スリット）の量をある間隔に固定あるい
は速度に合わせて変更させたスリット露光を行なうこと
により実現している。

【０００３】このシャッターは、４枚又は５枚の分割羽
根（遮光羽根）と、これらを駆動する駆動機構から成
る。遮光羽根は、繊維強化プラスチック板（以下ＦＲＰ
と言う）で構成したものと、アルミニウム板で構成した
ものと、４枚の羽根のうち移動量の多い２枚をＦＲＰで
構成し、移動量の少ない２枚をアルミニウム板で構成し
たものなどがある。

【０００４】ＦＲＰは、特開昭５９−６１８２７号公報
にも開示されているように、強化繊維として一方向に配
列した炭素繊維とマトリックス樹脂としてエポキシ樹脂
とを使用したものである。ＦＲＰは、前駆体であるプリ
プレグ・シート（ｐｒｅｐｒｅｇｓｈｅｅｔ）を複数
枚積層（その繊維方向は互いに直交またはほぼ直交する
ように積層する）し、この積層物全体をプレスしたまま
加熱して硬化させることにより製造される。このように
して製造されたＦＲＰ素材は、目的とする遮光羽根の形
状に切断される。切断は、一般にプレスによる打ち抜き
である。

【０００５】ＦＲＰで構成された羽根は、軽量で曲げ剛
性も高く、１／８０００秒という高速度のシャッタース
ピードでも、走行中および停止直後の羽根の波打ちが非
常に少なく、また仮に波打っても、例えばアルミニウム
製の羽根に比べて、その波打ち（振動）状態は素早く収
まる。従って、羽根が波打ったまま次のシャッター動作
を行って、羽根同士またはアパーチャ（画角を決定する
もの）に衝突して、羽根が破損したりシャッターが動作
不能になったりすることもなく、非常に高い耐久性能を
実現する事が可能となる。

【０００６】しかしながら、炭素繊維の直径は３〜８μ
ｍあり、その配列が悪いと局所的に繊維が多くなったり
少なくなったりして、強度のばらつきや平面性（そり）
の悪化を引き起こす。また何らかの原因で、長期間使用
していると反ってくるような羽根もある。このような羽
根は板厚のばらつきが大きいため、製造段階で廃棄して
しまう。また、積層時の失敗や傷つき等の外観不良品も
廃棄してしまう。更に、塗装すると幾つかの羽根は反っ
てしまうが、塗装で反った羽根も廃棄してしまう。この
ように、ＦＲＰ製の羽根は品質管理の点で非常に手間が
掛かり、かつ良品率が低く、すなわちコストの非常に高
いものとなっているのが現状である。

【０００７】一方、アルミニウム製の羽根の場合には、
端面の問題はＦＲＰに比べて非常に少ない、またコスト
もＦＲＰに比べかなり安く済むという利点を有している
が、羽根の重量がかなり重いものとなり、チャージエネ
ルギーの増大を引き起こすだけでなく、走行中および停
止直後の羽根の波打ちが非常に大きく、またその波打ち
（振動）状態はなかなか収まらないため、ＦＲＰ製の羽
根を使用したシャッターに比べて耐久性が格段に劣るも
のとなっている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】最近では、１／８００
０秒を越える超高速シャッターが要求されつつある。こ
のような要求に応えるためには、上述したような衝突・
破損の防止のみならず、チャージエネルギーの増大を最
小限に抑え、なおかつ品質面やコスト面での改善を図る
必要がある。

【０００９】本発明は、上記の問題点に鑑みてなされた
もので、特殊使用環境下においても中間板や遮光板に羽
根が衝突破損する事故をなくし、チャージエネルギーの
増大を最小限に抑え、ＦＲＰの良品率を高めてコスト低
減を図り、耐久性および信頼性の非常に高い１／８００
０秒以上の超高速シャッターを提供することにある。

【００１０】

【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明のフォーカルプレーンシャッタは、複数枚の
分割羽根で構成された先幕（１０）および後幕（２０）
と、先幕および後幕を駆動する駆動機構（１５、１６、
３０、３１）と、分割羽根のうちで移動量の一番大きい
スリット形成羽根（１１ａ、２１ａ）の剛性を、先幕と
後幕とで変え、後幕のスリット形成羽根（２１ａ）の剛
性を高めて、先幕のスリット形成羽根（１１ａ）の剛性
よりも大きくすると共に、移動量の大きい順に数えて２
番目の羽根（１２ａ、２２ａ）の板厚が、先幕では１番
目の羽根（１１ａ）と同等であり、後幕では１番目の羽
根（２１ａ）より薄く構成されている。

【００１１】

【作用】上記構成のフォーカルプレーンシャッタにおい
ては、後幕のスリット形成羽根（２１ａ）の剛性を高め
て、先幕のスリット形成羽根（１１ａ）の剛性よりも大
きくすると共に、移動量の大きい順に数えて２番目の羽
根（１２ａ、２２ａ）の板厚が、先幕では１番目の羽根
（１１ａ）と同等であり、後幕では１番目の羽根（２１
ａ）より薄く構成したことで、剛性と重量のバランスに
優れたフォーカルプレーンシャッタが得られる。これに
より、特殊使用環境下においても中間板や遮光板に羽根
が衝突破損する事故をなくし、チャージエネルギーの増
大を最小限に抑え、ＦＲＰの良品率を高めてコスト低減
を図り、耐久性および信頼性の非常に高い１／８０００
秒以上の超高速シャッターを提供することができる。

【００１２】

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。

【００１３】（第１実施例）

【００１４】図１〜図６は、本発明によるフォーカルプ
レーンシャッタの第１実施例を示し、図１は正面図、図
２はスリット露光時の先幕および後幕の移動状態を示す
正面図、図３は分割羽根の分解図、図４および図５は分
割羽根の概略断面図であり、図６はフォーカルプレーン
シャッタの両羽根群（先幕と後幕）、遮光板および中間
板との位置関係を示す分解斜視図である。

【００１５】この実施例のフォーカルプレーンシャッタ
は、先幕１０と、後幕２０と、シャッタ基板３０等から
構成されている。先幕１０は、４枚の分割羽根１１〜１
４から構成されている。アーム１５および１６は、それ
ぞれの分割羽根１１〜１４を支持する。アーム１５およ
び１６は、シャッタ基板３０に植設された軸Ｘ1〜Ｘ2に
回転可能に連結されている。分割羽根１１〜１４は、そ
れぞれカシメピン１７１〜１７４およびカシメピン１８
１〜１８４により、アーム１５および１６に回転可能に
連結されている。また、アーム１６の孔１６ａには、駆
動軸３１が取り付けられており、この駆動軸３１は、シ
ャッタ駆動時に周知のシャッタ駆動装置からの駆動力を
受けて先幕１０を開閉する。

【００１６】後幕２０も同様に、４枚の分割羽根２１〜
２４から構成されている。アーム２５および２６は、そ
れぞれの分割羽根２１〜２４を支持する。アーム２５お
よび２６は、シャッタ基板３０に植設された軸Ｘ3〜Ｘ4
に回転可能に連結されている。分割羽根２１〜２４は、
それぞれカシメピン２７１〜２７４および２８１〜２８
４によりアーム２５および２６に回転可能に連結されて
いる。また、アーム２６の孔２６ａには、駆動軸３２が
取り付けられており、この駆動軸３２は、シャッタ駆動
時に周知のシャッタ駆動装置からの駆動力を受けて後幕
２０を開閉する。

【００１７】アーム１５〜１６、アーム２５〜２６、軸
Ｘ1〜Ｘ4、カシメピン１７〜１８、カシメピン２７〜２
８、および駆動軸３１〜３２は、それぞれ分割羽根１１
〜１４および分割羽根２１〜２４を移動させる駆動機構
１９および２９を構成している。

【００１８】つぎに、この実施例のシャッタ幕につい
て、さらに詳しく説明する。

【００１９】図３および図４より先幕をまず説明する。
先幕は、板厚９０μｍ〜１００μｍのＦＲＰから所定の
羽根形状に打ち抜いて羽根本体１１ａ〜１２ａを形成
し、板厚５０μｍ〜７０μｍのアルミ合金から所定の羽
根形状に打ち抜いて羽根本体１３ａ〜１４ａを形成し
た。次いで羽根本体１１ａ〜１４ａのレンズ側の表面に
厚さ３〜６μｍの白色化塗装を施して、高反射率部１１
ｃ〜１４ｃを形成し、その後に、羽根１１〜１４のフィ
ルム側の表面とスリット側の端面に厚さ３〜６μｍの黒
色化塗装を行って低反射率部１１ｂ〜１４ｂを形成し
た。白色化塗装の反射率は、７〜３０％、黒色化塗装の
反射率は、１５％以下、好ましくは９％以下、特に好ま
しくは６％以下とした。さらに、分割羽根１１〜１４に
アーム１５および１６を連結して先幕が完成する。

【００２０】次に、後幕については、板厚１００μｍ〜
１１０μｍのＦＲＰから所定の羽根形状に打ち抜いてス
リット形成羽根の羽根本体２１ａ（図５参照）を形成す
るほかは先幕と同様にしてＦＲＰおよびアルミ合金から
所定の羽根形状に打ち抜き、全面に片面厚さ３〜６μｍ
の黒色化塗装を行って、羽根本体２１〜２４を形成し
た。先幕と同様に、分割羽根２１〜２４にアーム２５お
よび２６を連結して後幕が完成する。なお、ここで使用
するＣＦＲＰの炭素繊維の弾性率は約２４０００ｋｇ／
ｍｍ² のものである。

【００２１】なお、この実施例の板厚１００μｍ〜１１
０μｍのＦＲＰ製のスリット形成羽根の剛性について、
テレダイン・テーバー社製のスティフネス・テスター
（ＳＴＩＦＦＮＥＳＳＴＥＳＴＥＲ）により測定した
スティフネス値は、２８〜３０ｇｃｍであった。

【００２２】なお、羽根の良品率を測定した結果、後幕
のスリット形成羽根は従来の場合と比べて、約２０％の
良品率向上が図れた。すなわち、従来では、ＣＦＲＰそ
のものの反り不良や塗装むらによる反りの発生等によ
り、その平面性良品率は約５０％〜６０％であったが、
ＣＦＲＰの剛性が上がったことにより、今回その平面性
良品率は約７０％〜８０％となった。

【００２３】最後に、シャッター基盤３０に組み上げ
て、図１に示すフォーカルプレーンシャッタＳが完成し
た。

【００２４】以上のような構成を有するフォーカルプレ
ーンシャッタＳについて、最高シャッタースピード１／
８０００秒でカメラを動かしながら撮影したり、羽根に
走行方向と垂直に近い方向（図１において紙面の表裏方
向）に、加速度を掛けながらシャッターを切るといった
走行実験を繰り返したが、中間板や遮光板に羽根が衝突
するという事故もなく安定した性能が得られた。また走
行上の異常も確認されなかった。

【００２５】比較例として、次の仕様のフォーカルプレ
ーンシャッタを用意した。即ち、先幕および後幕とも、
板厚９０μｍ〜１００μｍのＣＦＲＰから所定の羽根形
状に打ち抜いて羽根本体１１ａ〜１２ａおよび２１ａ〜
２２ａを形成し、板厚５０μｍ〜７０μｍのアルミ合金
から所定の羽根形状に打ち抜いて羽根本体１３ａ〜１４
ａおよび２３ａ〜２４ａを形成した。その他は第１実施
例と同様である。このフォーカルプレーンシャッタにつ
いて、最高シャッタースピード１／８０００秒でカメラ
を動かしながら撮影したり、羽根に走行方向と垂直に近
い方向（図１において紙面の表裏方向）に、加速度を掛
けながらシャッターを切るといった走行実験を行ったと
ころ、中間板や遮光板に羽根が衝突する事故が生じてし
まった。

【００２６】（第２実施例）

【００２７】この実施例では、先幕は、板厚８０μｍ〜
９０μｍのＦＲＰから所定の羽根形状に打ち抜いて羽根
本体１１ａ〜１２ａを形成した。その他は第１実施例と
同じである。第２実施例についても、最高シャッタース
ピード１／８０００秒でカメラを動かしながら撮影した
り、羽根に走行方向と垂直に近い方向（図１において紙
面の表裏方向）に、加速度を掛けながらシャッターを切
るといった走行実験を繰り返したが、中間板や遮光板に
羽根が衝突するという事故もなく安定した性能が得られ
た。また走行上の異常も確認されなかった。

【００２８】また、先幕のスリット形成羽根と２番羽根
に板厚８０μｍ〜９０μｍのＣＦＲＰを使用したことに
より、チャージエネルギーは第１実施例より減少した。

【００２９】（第３実施例）

【００３０】この実施例では、後幕の分割羽根のうち、
板厚９０μｍ〜１００μｍのＣＦＲＰから所定の羽根形
状に打ち抜いてスリット形成羽根の羽根本体２１ａを形
成し、２番羽根に板厚８０μｍ〜９０μｍのＣＦＲＰを
使用した。その他は第２実施例と同じである。ただし、
後幕のスリット形成羽根に使用するＣＦＲＰの炭素繊維
の弾性率は、約３００００ｋｇ／ｍｍ² のものであり、
他の羽根に使用するＣＦＲＰの炭素繊維の弾性率は、一
般の２４０００ｋｇ／ｍｍ² である。第３実施例につい
ても、最高シャッタースピード１／８０００秒でカメラ
を動かしながら撮影したり、羽根に走行方向と垂直に近
い方向（図１において紙面の表裏方向）に、加速度を掛
けながらシャッターを切るといった走行実験を繰り返し
たが、中間板や遮光板に羽根が衝突するという事故もな
く安定した性能が得られた。また走行上の異常も確認さ
れなかった。なお、この実施例のスリット形成羽根のス
ティフネス値は３３〜３８ｇｃｍであった。

【００３１】また、後幕のスリット形成羽根に板厚９０
μｍ〜１００μｍのＣＦＲＰを使用し、２番羽根に板厚
８０μｍ〜９０μｍのＣＦＲＰを使用したことにより、
チャージエネルギーは第１および第２実施例より減少し
た。

【００３２】（第４実施例）

【００３３】この実施例では、先幕と後幕の分割羽根の
うち、後幕のスリット形成羽根と移動量の大きい順に数
えて３番目の羽根１３ａおよび２３ａに、板厚１００μ
ｍ〜１１０μｍのＣＦＲＰ（炭素繊維の弾性率は約３０
０００ｋｇ／ｍｍ² である）を使用し、先幕のスリット
形成羽根と２番羽根、および後幕の２番羽根に、板厚が
７０μｍ〜８０μｍのＣＦＲＰ（炭素繊維の弾性率は約
３００００ｋｇ／ｍｍ2 である）を使用した。その他
は、第１実施例と同じである。第４実施例についても、
最高シャッタースピード１／８０００秒とさらに１／１
２０００秒でカメラを動かしながら撮影したり、羽根に
走行方向と垂直に近い方向（図１において紙面の表裏方
向）に、加速度を掛けながらシャッターを切るといった
走行実験を繰り返したが、中間板や遮光板に羽根が衝突
するという事故もなく安定した性能が得られた。また走
行上の異常も確認されなかった。

【００３４】なお、この実施例の先幕と後幕の３番目の
羽根と後幕のスリット形成羽根のスティフネス値は３５
〜４３ｇｃｍであり、先幕のスリット形成羽根と２番羽
根、および後幕の２番羽根のスティフネス値は１６〜２
０ｇｃｍであった。

【００３５】また、羽根の良品率を測定した結果、後幕
のスリット形成羽根および３番羽根は、従来のアルミ合
金の場合と比べて、同じような高い良品率であり、また
先幕のスリット形成羽根と２番羽根、および後幕の２番
羽根についても、炭素繊維の弾性率を高めたことで、薄
い板厚にもかかわらず、良品率の低下はなかった。すな
わち、第１実施例と同様に全体としての良品率は向上
し、チャージエネルギーの低減と機能向上を果たしなが
らコスト低減も図れた。

【００３６】（第５実施例）

【００３７】この実施例では、後幕の分割羽根のうち、
移動量の大きい順に数えて３番目までの羽根２１〜２３
に使用するＦＲＰの塗装を削除した。その他は、第４実
施例と同じである。第５実施例についても、最高シャッ
タースピード１／８０００秒とさらに１／１２０００秒
でカメラを動かしながら撮影したり、羽根に走行方向と
垂直に近い方向（図１において紙面の表裏方向）に、加
速度を掛けながらシャッターを切るといった走行実験を
繰り返したが、中間板や遮光板に羽根が衝突するという
事故もなく安定した性能が得られた。

【００３８】なお、この実施例においては、羽根に塗布
する塗装を削除した分、軽量化が図れ、チャージエネル
ギーの低減が図れた。

【００３９】以上で説明した第１実施例から第５実施例
に共通する事項を、従来例と比較しながら、まとめて説
明する。

【００４０】従来から、シャッターの羽根構成は、先幕
と後幕で同じでないと全体のバランスがとれず、また、
シャッタースピードも耐久回数が進むに従ってばらつい
てしまい、一定しないと考えられていた。そのため、移
動量の大きいスリット形成羽根および２、３番羽根につ
いては特に、先幕と後幕の羽根構成を変えたシャッター
は存在していないのが現状である。そしてなによりも、
従来の考えから、上述の改良を羽根の改良で行おうとし
た場合、先幕および後幕両方の羽根を同時に厚くしてし
まうため、チャージエネルギーの増大はかなり大きいも
のとなってしまい、１／８０００秒や１／８０００秒を
越えるスピードのシャッターへの適用は困難となってし
まう。

【００４１】本発明では、そのタブーを打ち破り、検討
を進めた結果、先幕・後幕の各分割羽根の板厚、剛性を
変えてうまく使い分けるようにしている。本発明の構成
を取ることで、１／８０００秒や１／８０００秒を越え
るスピードであっても何ら問題とならないことが初めて
分かった。

【００４２】本発明によれば、先幕または後幕のうち、
移動量の一番大きいスリット形成羽根の剛性を、先幕と
後幕とで変え、後幕のスリット形成羽根の剛性を高め、
先幕のスリット形成羽根の剛性よりも大きい構成とした
ことにより、後幕の走行性が良くなり、また羽根の走行
中および停止直後の羽根の波打ちも小さくなり、中間板
や遮光板に羽根が衝突・破損する機会が減ることに繋が
った。そして、なによりも先幕の剛性は高めず弱いまま
にしたため、先幕停止直後の羽根の波打ちがたとえ生じ
ても、中間板や遮光板に極端に大きな振れを誘発するこ
とがなくなり、その結果、中間板や遮光板と後幕が衝突
する事が皆無となった。

【００４３】また、後幕のスリット形成羽根を厚くして
剛性を大きくすることは容易であるため、上述の改良を
図るうえで手間が掛からないばかりか、羽根を厚くした
ことにより、羽根の平面性良品率を高くすることが可能
になった。すなわち、ＦＲＰ製の羽根の良品率を高め、
コスト低減を同時に果たすことが出来た。

【００４４】また、高速走行に必要な剛性とするため
に、単に後幕のスリット形成羽根の板厚を厚くしただけ
では、既存のシャッターの羽根室（羽根やアーム等が走
行する隙間）では狭くなってしまい、シャッターの大き
さを大きくせざるを得ず、結局、カメラ全体の設計変更
を大幅に行うときでしか、適用が難しくなる。すなわ
ち、羽根だけを変更して機能アップを図ることが難くな
ってしまう。

【００４５】その点本発明では、先幕のスリット形成羽
根の板厚が薄いことに加え、２番羽根の羽根の板厚を薄
くしてシャッターの羽根室に余裕をもたせたことで、簡
単に、シャッターに適用が図れるし、目的とするチャー
ジエネルギーを縮小させる効果も持たせることができ
る。２番目の羽根の板厚は、５０μｍ〜１２０μｍが好
ましく、更に好ましくは７０μｍ〜１００μｍである。

【００４６】なお、２番羽根の羽根の板厚を薄くしたこ
とにより、１／８０００秒を越える様なスピードでは、
２番羽根の羽根触れが大きくなり、幕全体の波打ちを大
きくしてしまうといった心配が生じるが、本発明では、
先幕または後幕のうち、移動量の大きい順に数えて３番
目の羽根が、２番羽根の板厚より厚くして剛性を高めた
ため、２番羽根の羽根触れを３番目の羽根が抑えること
になり、結局羽根の走行中および停止直後の羽根の波打
ちも小さくなり、中間板や遮光板に羽根が衝突・破損す
ることはない。この場合、３番目の羽根の板厚は、８０
μｍ〜１５０μｍが好ましく、更に好ましくは１００μ
ｍ〜１３０μｍである。

【００４７】また、移動量の大きい順に数えて２番目の
羽根の板厚と、先幕の１番目の羽根の板厚を同等とした
ことや、移動量の大きい順に数えて３番目の羽根の板厚
と、後幕の１番目の羽根の板厚を同等としたことによ
り、使用する羽根の材料の種類を最小限に統一すること
が可能となる。すなわち、本発明のシャッターを作るの
に最低減２種類の羽根材料があれば良いため、在庫管理
の煩雑さや、材料間違いによる不良品の発生も最小限に
抑えることが可能となる。すなわち、コスト低減に繋が
る。

【００４８】なお、最高シャッタースピード１／８００
０秒や１／８０００秒を越える超高速シャッターにおい
て、上述の衝突・破損の危険を回避するためには、後幕
のスリット形成羽根の剛性として、テレダイン・テーバ
ー社製のスティフネス・テスター（ＳＴＩＦＦＮＥＳＳ
ＴＥＳＴＥＲＶ−５ＭＯＤＥＬ１５０−Ｄ）に
より測定したスティフネス値（ＳＴＩＦＦＮＥＳＳＵ
ＮＩＴＳ：羽根をスパンｌ＝１０ｍｍでΦ＝１５°曲げ
たときの曲げモーメントの値にほぼ相当する）が２８〜
３０ｇｃｍ以上、更に好ましくは３５〜４０ｇｃｍ以上
が必要である事が初めて分かった。ＳＴＩＦＦＮＥＳＳ
ＴＥＳＴＥＲによるＳＴＩＦＦＮＥＳＳＵＮＩＴＳ
は、通常、幅１．５インチ長さ５ｃｍの材料に１５°曲
げの力を与えたときに掛かる重量の１／５の曲げモーメ
ントであるが、本発明の場合には、羽根の形状のまま羽
根のほぼ中央を挟み固定し、剛性が高いときに付加する
重りは掛けずに、１０ｍｍのスパンで１５°曲げた時に
スティフネス・テスターで測定される値を採用してい
る。なお、左右に１５°曲げたときのそれぞれの平均値
をとる。測定の概略図を図７に示した。６０が回転可能
な試料固定端であり、６１が試料、６２が試料に曲げの
力を与えるコロ状の力点である。試料の剛性が高いほ
ど、１５°の曲げを試料に与えられないためθは大きく
なり、その結果ＭＬｓｉｎθであるＳＴＩＦＦＮＥＳＳ
ＵＮＩＴＳは大きくなる。

【００４９】なお、先幕が畳まれたときの中間板や遮光
板の振動を、振動吸収材等により振動を抑制することは
更に有効である。

【００５０】次に、遮光羽根の板材の素材として、ＦＲ
Ｐやチタン、アルミ合金等の軽量金属やプラスチックや
軽量セラミックがある。ＦＲＰは、繊維強化樹脂の英文
表現の略称であり、繊維とマトリックス樹脂からなる。
繊維には、炭素繊維の連続繊維の外、芳香族ポリアミド
繊維の連続繊維又は超高分子量ポリエチレン等の連続繊
維を使用することができる。特に中間層には炭素繊維以
外を用いることができる。また、３層構造（表側の表材
層と中間層と裏側の表材層の３層）における中間層に
は、連続繊維ではなく短繊維を用いることもできる。

【００５１】マトリックス樹脂には、（１）セルロイ
ド、セルロースアセテート、セルロースプロピオネー
ト、セルロースブチレート、６−ナイロン、６，６−ナ
イロン、ＡＢＳ、ＡＳ樹脂、高密度ポリエチレン、ポリ
プロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリ
エチレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレー
ト、ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケト
ン、ポリサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテ
ルイミド、ポリアリレート、ポリアミドエラストマー、
アイオノマー、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリアミド
イミド、フッ素樹脂、ＰＰＳ、変性ポリフェニレンオキ
サイド等の熱可塑性樹脂、或いは（２）エポキシ樹脂、
不飽和ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミドなどの
熱硬化性樹脂が使用できる。

【００５２】炭素繊維を用いた場合には、炭素繊維は黒
いので、ＦＲＰは一応の遮光性がある。しかし、遮光性
を高めるため、プリプレグ・シートを作製する際に、マ
トリックス樹脂の前駆体となる樹脂液中にカーボンブラ
ックを予め添加分散させておいてもよい。あるいは、カ
ーボンブラックを高濃度に混合した樹脂液を別途用意
し、これをロールコーター等を使用して通常のプリプレ
グ・シートに圧入浸透させてもよい。カーボンブラック
は、羽根の滑りを良くする効果がある。仮に羽根が擦れ
ても、滑り易いと、摩耗が少ない。

【００５３】カーボンブラックは、平均粒子径０．０７
μｍ以下特に０．０１μｍ以下のものが好ましい。カー
ボンブラックの配合量は樹脂液（固形分１００重量部）
に対し３〜１５重量％が好ましい。１５重量％以上では
繊維の配列が悪くなりすぎ平面性に悪影響を及ぼす。ま
た樹脂液の流動性も悪くなりすぎるため内部に空孔が発
生したり、層間剥離が起きたりする。プリプレグ・シー
トの樹脂量は、３０〜５０重量％特に３８〜４８重量％
が適当である。樹脂量が少ないと、外観上、空孔や微細
クラックが見られ、塗装性も悪化する。更に、素材表面
に凹凸が生じるので、羽根の耐摩耗性、潤滑性が劣り、
さらには美観が悪化する。そのほか、樹脂量が少ないと
樹脂フローの際、縞模様となって現れる事があり、これ
も外観を悪化させる。

【００５４】プリプレグ・シートの繊維目付（１ｍ²当
り何ｇの繊維が含まれるか）は、１０ｇ／ｍ² 〜６０ｇ
／ｍ² である。プリプレグ・シート１層の厚さは、１５
〜７０μｍである。プリプレグ・シートは全て同じ板厚
である必要はない。中立面に対して厚さ方向に面対称に
なるように使用すれば、種々の板厚、種々の目付のもの
を組み合わせることも可能である。もし、板厚が規定値
以内に入るものであれば、全体の曲げ剛性を上げるため
中間層の板厚や目付を表材層（この場合は、表面または
裏面の１層のみを指す）よりも厚くあるいは多くする方
が有利となる。

【００５５】プリプレグ・シートは、表材層と中間層と
が繊維の方向が互いに直交またはほぼ直交するように、
かつ中央面から厚さ方向に面対称となるように、少なく
とも３枚以上、例えば３枚、４枚、５枚重ね合わせ、そ
の上で加熱プレス成形して板材とする。これにより未硬
化の熱硬化性樹脂液は、架橋硬化して固まる。こうして
ＦＲＰ製の板状の素材（厚さ７０〜１２０μｍ) が得ら
れる。

【００５６】各種素材は次いで所定の遮光羽根形状（図
１ないし図２参照）に打ち抜く。１枚の素材から２０〜
４０枚程の羽根が打ち抜かれる。打ち抜きは、ＦＲＰの
場合、表材層の連続繊維の方向が羽根の長手方向と一致
するように行なう。切断時には、連結ピンを通すための
穴を同時に開けることが一般的である。

【００５７】なお、後幕のスリット形成羽根の剛性を大
きくするため、ＦＲＰの場合には、単に板厚を厚くする
のではなく、使用する炭素繊維の弾性率を高めることが
効果的である。もちろん、高い弾性率の炭素繊維を使用
してさらに板厚を厚くすれば、より一層走行性も良くな
り波打ちも小さくなるため、１／８０００秒や１／８０
００秒を越えるスピードにおける安全率が高まるのは言
うまでもない。同様にして、２番羽根や３番羽根に高い
弾性率の炭素繊維を使用したＦＲＰを使用すれば、板厚
を薄くしても剛性の低下を最小限に抑えることが出来る
ため、より好ましい。

【００５８】切断した遮光羽根は、ＴＴＬマルチパター
ン調光の場合には、一例として先幕に高反射化塗装を施
す。また、端面特に１番羽根のスリットを形成する端面
は、低反射化塗装を施す。羽根はまとめて治具等にセッ
トしてスリット側の端面だけに低反射化塗装を施すと、
効率がよい。

【００５９】１番羽根のスリットを形成する端面が、高
反射化塗装のままであったり、アルミ合金やチタン等の
高反射基材が露出している場合、スリットにおいて拡散
反射が不均一に起こりやすく、露光ムラが生じてしま
う。これは、高反射化塗装の拡散反射率が、波長によっ
て異なるためではないかと考えている。ＦＲＰ製の羽根
の場合にはそれ自体の拡散反射率が６％以下であるた
め、端面にＦＲＰがそのまま露出していても特に問題が
ない。なお、高反射化塗装の拡散反射率は７〜３０％、
低反射化塗装の拡散反射率は、７％以下、好ましくは６
％以下とする。

【００６０】さらに、後幕はＦＲＰ製の羽根の場合、低
反射化塗装である黒色塗装を施しても施さなくてもどち
らでもよい。低反射化塗装を施さなくてもそれ自体の拡
散反射率が６％以下であるため、幕間漏光は生じず、ま
た走行性も特に問題とならない。またさらに、低反射化
塗装を施さないことで、その分、軽量化が図れるため、
より好ましい。なお、以上では図面を引用して実施例に
より本発明をより具体的に説明したが、本発明はこれに
限られるものではない。

【００６１】以上で説明した実施例によれば、特殊使用
環境下においても、中間板や遮光板に羽根が衝突・破損
するという事故をなくし、羽根の良品率を高めコスト低
減を図り、耐久性の非常に高い１／８０００秒および１
／８０００秒を越える超高速シャッターを簡単に、そし
てより安価に提供することができた。また、チャージエ
ネルギーの低減を図ることも可能であるため、シャッタ
ー以外に電気容量を費やすことが出来るため、新規機能
追加への対応が楽になる。

【００６２】

【発明の効果】以上のように、本発明のフォーカルプレ
ーンシャッタによれば、後幕のスリット形成羽根（２１
ａ）の剛性を高めて、先幕のスリット形成羽根（１１
ａ）の剛性よりも大きくすると共に、移動量の大きい順
に数えて２番目の羽根（１２ａ、２２ａ）の板厚が、先
幕では１番目の羽根（１１ａ）と同等であり、後幕では
１番目の羽根（２１ａ）より薄く構成したことで、剛性
と重量のバランスに優れたフォーカルプレーンシャッタ
が得られる。これにより、特殊使用環境下においても中
間板や遮光板に羽根が衝突破損する事故をなくし、チャ
ージエネルギーの増大を最小限に抑え、ＦＲＰの良品率
を高めてコスト低減を図り、耐久性および信頼性の非常
に高い１／８０００秒以上の超高速シャッターを提供す
ることが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明によるフォーカルプレーンシャッタの実
施例の先幕が展開して露光窓を覆った状態を示す正面図
である。

【図２】本発明によるフォーカルプレーンシャッタのス
リット露光時の先幕および後幕の移動状態を示す正面図
である。

【図３】本発明によるフォーカルプレーンシャッタの先
幕の分割羽根を示す分解図である。

【図４】本発明によるフォーカルプレーンシャッタの先
幕の分割羽根を厚さ方向に拡大して示す概略断面図であ
る。

【図５】本発明によるフォーカルプレーンシャッタの後
幕の分割羽根を厚さ方向に拡大して示す概略断面図であ
る。

【図６】本発明によるフォーカルプレーンシャッタの両
羽根群（先幕と後幕）、遮光板および中間板との位置関
係を示す分解斜視図である。

【図７】スティフネス・テスター（ＳＴＩＦＦＮＥＳＳ
ＴＥＳＴＥＲ）によるスティフネス値（ＳＴＩＦＦＮ
ＥＳＳＵＮＩＴＳ）測定法を示す概念図である。

【符号の説明】

１０先幕２０後幕１１〜１４、２１〜２４分割羽根１５、１６、２５、２６アーム１７、１８、２７、２８カシメピン１９、２９駆動機構３１、３２駆動軸Ｘ1〜Ｘ4 軸４１遮光板４２中間板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】複数枚の分割羽根で構成された先幕および
後幕と、該先幕および後幕を駆動する駆動機構と、前記分割羽根のうちで移動量の一番大きいスリット形成
羽根の剛性を、前記先幕と前記後幕とで変え、前記後幕のスリット形成羽根の剛性を高めて、前記先幕
のスリット形成羽根の剛性よりも大きくすると共に、移動量の大きい順に数えて２番目の羽根の板厚が、前記
先幕では１番目の羽根と同等であり、前記後幕では１番
目の羽根より薄いことを特徴とするフォーカルプレーン
シャッタ。
【請求項２】請求項１において、前記先幕および前記後幕の移動量の大きい順に数えて２
番目の羽根の板厚が、５０μｍ〜１２０μｍであること
を特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。
【請求項３】請求項２において、前記分割羽根のうちで、前記後幕の移動量の大きい順に
数えて２番目の羽根の板厚と、前記先幕の２番目の羽根
の板厚が同等であることを特徴とするフォーカルプレー
ンシャッタ。
【請求項４】請求項１において、前記先幕および前記後幕の移動量の大きい順に数えて３
番目の羽根が、２番目の羽根の板厚より厚いことを特徴
とするフォーカルプレーンシャッタ
【請求項５】請求項４において、前記先幕または前記後幕の移動量の大きい順に数えて３
番目の羽根の板厚が、８０μｍ〜１５０μｍであること
を特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。
【請求項６】請求項５において、前記先幕の移動量の大きい順に数えて３番目の羽根の板
厚と、前記後幕の１番目の羽根の板厚が同等であること
を特徴とするフォーカルプレーンシャッタ。
【請求項７】請求項１において、前記複数枚の分割羽根は、アルミニウム製羽根と繊維強
化プラスチック製羽根とから成ることを特徴とするフォ
ーカルプレーンシャッタ。