WO2019064884A1 - フォーカルプレンシャッタ、及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

フォーカルプレンシャッタにおいて、第１開口部を有する第１地板と、前記第１開口部に対向する位置に第２開口部を有する第２地板と、前記第１地板と前記第２地板との間に配置され、前記第１開口部及び前記第２開口部を覆う状態と開放する状態とを切り替える羽根と、前記羽根を駆動する駆動レバーと、前記駆動レバーと前記羽根との間に連結されたアームと、を備え、前記第２地板は、前記駆動レバーの移動軌跡に沿って形成された貫通孔を有しており、前記第２地板は、前記第１地板側の面とは反対側の面に形成され、平面視において前記貫通孔よりも広い面積であって、底部に粘着部材が配置された溝部を有する構成とする。

Description

フォーカルプレンシャッタ、及び撮像装置

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

　シャッタ羽根によって開口部（露光開口、または画枠とも称する）を開閉することで撮像素子に対する露光を行うフォーカルプレンシャッタでは、地板とカバー板との間に形成された羽根室に配置されたシャッタ羽根を駆動機構により駆動することで開口部の開閉状態を変化させ、露光が行われる構成となっている。シャッタ羽根の一端は、リベットなどの連結具でアームに連結され、このアームは駆動機構に連結される。シャッタの動作時には、駆動機構によりアームを介してシャッタ羽根に駆動力が伝達されることでシャッタ羽根が移動するが、このとき、連結具及びシャッタ羽根と地板との摩擦などにより、摩耗粉が発生することがある。また、シャッタ以外のカメラ側の部材からもゴミが発生することがある。これらの摩耗粉及びゴミが撮像素子に付着すると、撮像結果の品質が低下する原因となる。このような摩耗粉及びゴミへの対策を施した構成として、例えば特許文献１及び特許文献２のような構成が開示されている。

特開２００３－２７０７００号公報 特開２０１５－１４８７３４号公報

　上記従来の構成のフォーカルプレンシャッタでは、摩耗粉及びゴミが撮像面に付着することを軽減させることが可能であったが、近年、画質向上に対するさらに高い要求がある。そのため、従来よりもさらに効果的に、摩耗粉及びゴミが撮像面に付着することを防止するための構成が求められている。

　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、
　第１開口部を有する第１地板（１）と、
　前記第１開口部に対向する位置に第２開口部を有する第２地板（２）と、
　前記第１地板と前記第２地板との間に配置され、前記第１開口部及び前記第２開口部を覆う状態と開放する状態とを切り替える羽根（４、５）と、
　前記羽根を駆動する駆動レバー（８１、８２）と、
　前記駆動レバーと前記羽根との間に連結されたアーム（６１、６２、７１、７２）と、を備え、
　前記第２地板は、前記駆動レバーの移動軌跡に沿って形成された貫通孔（２１、２２）を有しており、
　前記第２地板は、前記第１地板側の面とは反対側の面に形成され、平面視において前記貫通孔よりも広い面積であって、底部に粘着部材が配置された溝部（９１ａ、９１ｂ、９２ａ、９２ｂ）を有している、
　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、羽根の動作の際の摩擦などによって発生した塵埃（摩耗粉や金属片など）を、粘着部材により捕獲することが可能となる。特に本発明の構成では、溝部を貫通孔よりも広い面積とすることで、第２地板の貫通孔を通り抜けた塵埃を効果的に補足することが可能である。これによって、塵埃が飛散して撮像素子に付着し、画質が低下することを防止する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、
　前記第２地板（２）は、撮像素子（１０ａ）に隣接して配置されている。

　上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、撮像素子に近接した位置に塵埃を捕獲する溝部を形成しているため、撮像素子に付着するおそれのある塵埃を捕獲しやすくすることができる。これにより、撮像素子に塵埃が付着することを効果的に抑制し、撮像素子によって撮像された画像の画質が低下することを防止する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、
　前記撮像素子（１０ａ）は、ベース部材（１０）に搭載されており、
　平面視において、前記ベース部材は、前記溝部と少なくとも一部が重なるよう配置されている。

　上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、第２地板の貫通孔を通り抜けた塵埃が、第２地板と撮像素子を搭載したベース部材との間の空間を浮遊して撮像素子に付着することを抑制することが可能となる。また、このような塵埃が、ベース部材に付着する前に効果的に捕獲することが可能となり、さらに、外から振動などが与えられたとしても、ベース部材に付着した塵埃が撮像素子の方向に移動していくことを抑制することができる。

　上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
　前記溝部（９１ａ、９２ａ）は、前記貫通孔より前記第２開口部に近接した位置に配置される。

　上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、溝部が、少なくとも開口部に近接した位置に配置される構成となるため、撮像素子に近い位置で撮像素子に付着するおそれのある塵埃を効果的に捕獲可能な構成とすることができる。

　上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
　前記溝部（９１ａ、９１ｂ、９２ａ、９２ｂ）は、前記貫通孔が延びる方向に沿って、前記貫通孔の側方に形成される。

　上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、塵埃をさらに効果的に捕獲可能な構成とすることができる。

　上記いずれかのフォーカルプレンシャッタは、カメラなどの撮像装置に好適に適用される。

　上記のような撮像装置によれば、撮像素子などに塵埃が飛散することを抑制することが可能となる。これによって、撮像素子に塵埃が付着することを抑制することでき、撮像装置で撮像される画像の品質の低下を抑制することなどが可能となる。

図１は、フォーカルプレンシャッタの羽根走行前の状態の平面図である。 図２は、フォーカルプレンシャッタの羽根走行後の状態の平面図である。 図３は、フォーカルプレンシャッタ及びベース部材の断面図である。

　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＞
　本発明のフォーカルプレンシャッタは、デジタルカメラなどの撮像装置で利用されるものであり、フォーカルプレンシャッタの動作などにより発生する塵埃を捕獲するための構成に特徴のひとつがある。具体的には、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、駆動レバーの駆動軌跡に沿って形成されたカバー板の貫通孔の側方に、底面に粘着剤を配置した溝部を形成している点を特徴のひとつとしている。以下、具体的に説明する。

　図１及び図２は、本実施形態のフォーカルプレンシャッタの平面図であって、図１は羽根走行前の状態を示し、図２は羽根走行後の状態を示している。図３は、フォーカルプレンシャッタの断面図である。なお、図３では、先羽根駆動レバー８１の近傍を示しているが、後羽根駆動レバー８２の近傍においても同様の構成となっている。

　図１～図３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、カバー板２、中間板３、先羽根４、後羽根５、先羽根用アーム６１及び６２、後羽根用アーム７１及び７２、先羽根駆動レバー８１、並びに後羽根駆動レバー８２を含んで構成される。先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２を総称して「駆動レバー」と称することがある。また、駆動レバーを含む羽根室外に配置された、先羽根４及び後羽根５を駆動する構成を、「駆動部８」と称することがある。また、先羽根４及び後羽根５を総称して「羽根」と称することがある。

　　＜地板１＞
　地板１は、フォーカルプレンシャッタの基板部分であって、矩形状の開口部１ａを有している。開口部１ａは、完全な矩形状でなくても良い。図１、図２に示されるように、地板１の開口部１ａの側方（図の右側）には駆動部８が搭載される。なお、開口部１ａの形状は矩形に限らず、任意の形状を採用してもよい。開口部１ａは、本発明の「第１開口部」の一構成例である。地板１は、本発明の「第１地板」の一構成例である。また、図１、及び図２に示されるように、地板１は、先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２の移動軌跡に沿って、貫通孔１１及び１２を有する。貫通孔１１及び１２は、円弧状に延びる長孔である。貫通孔１１及び１２には、先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２の一部が収容される。

　　＜カバー板２＞
　カバー板２は、地板１と対向する位置に、地板１に対して所定の間隔を空けて取り付けられる。カバー板２は、フォーカルプレンシャッタが搭載された撮像装置において、撮像素子に近い位置に配置される。ただし、撮像素子の位置に対する地板１及びカバー板２の向きは任意に変更可能である。地板１とカバー板２との間には、中間板３、先羽根４、後羽根５、先羽根用アーム６１及び６２、並びに後羽根用アーム７１及び７２が配置される。地板１とカバー板２とにより形成された空間、または地板１及びカバー板２と中間板３とにより形成された空間を羽根室と称することがある。カバー板２は、地板１の開口部１ａに対向する位置に形成された開口部２ａを有する。開口部２ａは、開口部１ａと類似の矩形状であるが、完全な矩形状ではなくても良いし、矩形以外の任意の形状であっても良い。開口部２ａは、本発明の「第２開口部」の一構成例である。カバー板２は、本発明の「第２地板」の一構成例である。

　図１～図３に示されるように、カバー板２は、先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２の移動軌跡に沿って、貫通孔２１及び２２を有する。貫通孔２１及び２２は、地板１の貫通穴１１、１２の形状と略相似で、かつ各々が重なるように形成された円弧状に延びる長孔である。貫通孔２１及び２２には、先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２の一部が収容される。この貫通孔２１及び２２の側方であって、地板１側の面とは反対側の面には、溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂが形成される。これらの溝部は、平面視において、ベース部材１０と少なくとも一部が重なるよう形成されている。

　　＜溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂ＞
　溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂは、それぞれカバー板２の、地板１側とは反対側の面に形成された溝状の部分である。溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂのそれぞれは、貫通孔２１または２２よりも平面視で広い面積を有している。溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂの底面には、塵埃を吸着して捕獲する粘着剤が配置されている。この粘着剤は、粘着テープなどのシート状の粘着剤であってもよいし、液体状の粘着剤であってもよいし、その他の粘着部材が配置されてもよい。溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂは、底部に配置された粘着剤が溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂから突出しない程度に掘り込まれて形成されている。この粘着剤は、本発明の「粘着部材」の一構成例である。

　　＜中間板３＞
　中間板３は、地板１とカバー板２との間に配置され、地板１との間と、カバー板２との間に、それぞれ後羽根５及び先羽根４を収容する。つまり、地板１と中間板３との間には後羽根５が配置され、カバー板２と中間板３との間には先羽根４が配置される。撮像装置に搭載される撮像素子から近い順に、カバー板２、先羽根４、中間板３、後羽根５、地板１、と配置されている。中間板３は、地板１の開口部１ａ及びカバー板２の開口部２ａに対向する位置に、矩形状の開口部３ａを有する。開口部１ａ及び２ａ同様、中間板３の開口部３ａも矩形状ではない任意の形状であっても良い。

　　＜先羽根４＞
　先羽根４は、上記のようにカバー板２と中間板３との間に位置している。先羽根４は、複数の板状部材からなり、「先羽根群」と呼ばれることがある。先羽根４は、リベットなどの連結具を介して先羽根用アーム６１及び６２と回転可能に連結される。先羽根４は、先羽根用アーム６１及び６２を介して、先羽根駆動レバー８１により駆動され、開口部１ａ、２ａ及び３ａにより形成される露光開口を覆う状態と開放する状態と（開閉状態）を切り替える。先羽根４は、後羽根５よりも撮像素子に近い位置に配置されている。先羽根４及び後羽根５は、それぞれアルミニウムなどの金属、カーボンファイバー、または樹脂により形成される。

　　＜後羽根５＞
　後羽根５は、上記のように地板１と中間板３との間に位置している。後羽根５は、先羽根４と同様に複数の板状部材からなり、「後羽根群」と呼ばれることがある。後羽根５は、連結具を介して、２つの後羽根用アーム７１及び７２と回転可能に連結される。後羽根５は、先羽根４とともに、後羽根用アーム７１及び７２を介して、後羽根駆動レバー８２により駆動され、開口部１ａ、２ａ及び３ａにより形成される露光開口を覆う状態と開放する状態とを切り替える。

　　＜先羽根用アーム６１及び６２＞
　先羽根用アーム６１及び６２は、先羽根駆動レバー８１と先羽根４との間に配置され、連結具によって先羽根４に連結される。先羽根用アーム６１及び６２は、駆動部８で発生した駆動力を先羽根４に伝達する。より具体的には、先羽根用アーム６１は、地板１上に配置された軸６１ａ及び先羽根駆動レバー８１と回転可能に連結される。先羽根用アーム６２は、地板１上に配置された軸６２ａに連結される。

　　＜後羽根用アーム７１及び７２＞
　後羽根用アーム７１及び７２は、後羽根駆動レバー８２と後羽根５との間に配置され、連結具によって後羽根５に連結される。後羽根用アーム７１及び７２は、駆動部８で発生した駆動力を後羽根５に伝達する。より具体的には、後羽根用アーム７１は、地板１上に配置された軸７１ａ及び後羽根駆動レバー８２と回転可能に連結される。後羽根用アーム７２は、地板１上に配置された軸７２ａに連結される。

　　＜先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２＞
　先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２は、地板１の羽根室外の側方部に少なくとも一部が配置された駆動部８の一部である。駆動部８は、外部から与えられる電力によって動作して、先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２に動力を伝達する。先羽根駆動レバー８１及び後羽根駆動レバー８２は、それぞれ先羽根用アーム６１、及び後羽根用アーム７１を介して、先羽根４及び後羽根５を駆動する。駆動部８は、例えば、永久磁石、ヨーク、コイル、及びコイルばねなどを含み、与えられた電力によって動作する、従来から知られる電磁アクチュエータなどを含む。また、駆動部８はモータを含んでいてもよい。

　本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、平面視で開口部１ａ、２ａ及び３ａ（露光開口）の内側の位置であって、被写体とは逆側（光軸方向後方）に撮像素子１０ａを搭載したベース部材１０が配置された撮像装置（カメラ）に用いられる。撮像素子１０ａは、フォーカルプレンシャッタにおいて地板１よりもカバー板２に近い位置の、ベース部材１０に搭載される。撮像素子１０ａは、例えばＣＭＯＳセンサ、またはＣＣＤなどの光電変換素子である。

　本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、上記のように、カバー板２の撮像素子１０ａ側の面に、平面視で貫通孔２１及び２２よりも広い面積であって、底部に粘着剤が配置された構成としている。この構成により、羽根の動作の際の摩擦などによって、羽根室内で発生した塵埃（摩耗粉や金属片など）や、駆動部８で発生した塵埃（摩耗粉や金属片など）が、第２地板の貫通孔２１及び２２を通り抜けた場合、溝部の粘着部材により捕獲することが可能となる。特に、溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂのそれぞれを、貫通孔２１及び２２よりも広い面積にしているため、塵埃を効果的に補足することが可能である。これによって、塵埃が飛散して撮像素子１０ａに付着し、画質が低下することを防止することなどが可能になっている。

　また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、カバー板２が撮像素子１０ａに隣接して配置されており、地板１よりもカバー板２の方が撮像素子１０ａに近接している。このように、撮像素子１０ａに近接した位置に塵埃を捕獲する溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂを形成しているため、撮像素子１０ａに付着するおそれのある塵埃を捕獲しやすくすることができる。これにより、撮像素子１０ａに塵埃が付着することを効果的に抑制し、撮像素子１０ａによって撮像された画像の画質が低下することを防止することなどが可能になっている。

　なお、地板１が撮像素子１０ａに近接して配置されている場合には、地板１に溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂが配置された構成とすることができる。

　また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、平面視において、ベース部材１０と溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂとが少なくとも一部において重なるよう配置された構成としている。この構成によって、第２地板と撮像素子を搭載したベース部材の間の空間を浮遊して撮像素子に付着する塵埃を減少させることができる。また、撮像素子１０ａを搭載したベース部材１０に付着する塵埃を効果的に捕獲することが可能となり、ベース部材１０に付着する塵埃を減少させることができる。これによって、外から振動などが与えられたとしても、ベース部材１０に付着した塵埃が撮像素子１０ａの方向に移動していくことを抑制することができ、撮像素子１０ａに塵埃が付着することを抑制可能な構成となっている。

　また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂを有する構成としているが、貫通孔２１及び２２よりも開口部２ａに近接した位置に配置された溝部９１ａ、及び９２ａのみを有する構成としてもよい。このような構成では、溝部９１ａ及び９２ａが、少なくとも撮像素子１０ａに近接した位置に配置される構成となるため、撮像素子１０ａに付着するおそれのある塵埃を効果的に捕獲可能な構成とすることができる。

　また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂが、貫通孔２１及び２２が延びる方向に沿って、貫通孔２１及び２２の側方に形成されているため、塵埃をさらに効果的に捕獲可能な構成となっている。

　なお、フォーカルプレンシャッタでは、溝部９１ａ、９１ｂ、９２ａ、及び９２ｂの一部を有する構成としてもよく、この場合であっても塵埃の捕獲に一定の効果を得ることができる。

　＜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。

　上記の実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、中間板３を有する構成例を説明したが、中間板３を有さない構成を採用してもよい。

　また、上記の実施形態において溝部に配置される粘着剤は、静電性を備えることで塵を付着させる素材の部材を採用してもよい。ただし、塵埃を吸着する能力に比較的優れている粘着剤を用いることが好ましい。

　上記実施形態では、フォーカルプレンシャッタに備えられる先羽根４及び後羽根５は、それぞれ複数の羽根部材を有する構成として説明したが、先羽根４及び後羽根５は、それぞれ一枚の羽根部材を有する構成であってもよい。

　また、実施形態では先羽根４及び後羽根５を備えるフォーカルプレンシャッタについて説明したが、先羽根４または後羽根５のいずれか一方の羽根のみを備える構成を採用してもよい。

　本発明は、デジタルカメラなどの撮像装置のフォーカルプレンシャッタなどとして好適に適用される。

１…地板
　１ａ…開口部
２…カバー板
　２ａ…開口部
　２１、２２…貫通孔
３…中間板
　３ａ…開口部
４…先羽根
５…後羽根
６１、６２…先羽根用アーム
　６１ａ、６２ａ…軸
７１、７２…後羽根用アーム
　７１ａ、７２ａ…軸
８…駆動部
　８１…先羽根駆動レバー
　８２…後羽根駆動レバー
９１ａ、９１ｂ…溝部
１０…ベース部材
　１０ａ…撮像素子

Claims (6)

1. 　第１開口部を有する第１地板と、
   　前記第１開口部に対向する位置に第２開口部を有する第２地板と、
   　前記第１地板と前記第２地板との間に配置され、前記第１開口部及び前記第２開口部を覆う状態と開放する状態とを切り替える羽根と、
   　前記羽根を駆動する駆動レバーと、
   　前記駆動レバーと前記羽根との間に連結されたアームと、を備え、
   　前記第２地板は、前記駆動レバーの移動軌跡に沿って形成された貫通孔を有しており、
   　前記第２地板は、前記第１地板側の面とは反対側の面に形成され、平面視において前記貫通孔よりも広い面積であって、底部に粘着部材が配置された溝部を有している、
   　フォーカルプレンシャッタ。
2. 　前記第２地板は、撮像素子に隣接して配置されている、
   　請求項１に記載のフォーカルプレンシャッタ。
3. 　前記撮像素子は、ベース部材に搭載されており、
   　平面視において、前記ベース部材は、前記溝部と少なくとも一部が重なるよう配置されている、
   　請求項２に記載のフォーカルプレンシャッタ。
4. 　前記溝部は、前記貫通孔より前記第２開口部に近接した位置に配置される、
   　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。
5. 　前記溝部は、前記貫通孔が延びる方向に沿って、前記貫通孔の側方に形成される、
   　請求項１から請求項３のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。
6. 　請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタを備える撮像装置。

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