JP2014228709A - シャッタ装置、撮像装置およびカメラシステム - Google Patents
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Abstract
【課題】遮光解除時の後幕のバウンドを速やかに抑制可能なシャッタ装置を提供すること。
【解決手段】撮影光束が通過する開口部が形成されるシャッタ地板と、開口部を閉状態と開状態にする羽根群と、羽根群が取り付けられ、回動することで羽根群を作動させる羽根作動部材と、羽根群が開口部を開状態にするように羽根作動部材を付勢する第1の付勢部材と、羽根群が開口部を閉状態にするように羽根作動部材を駆動する羽根駆動部材と、羽根群が開口部を閉状態にするように羽根駆動部材を付勢する第2の付勢部材と、第2の付勢部材をチャージするチャージ部材と、を有し、羽根作動部材には第1の凸部が形成されるとともに、羽根駆動部材には第2の凸部が形成され、羽根作動部材に形成される第1の凸部が羽根駆動部材に形成される第2の凸部を乗り越えた後、羽根作動部材が羽根駆動部材に当接する。
【選択図】図3
【解決手段】撮影光束が通過する開口部が形成されるシャッタ地板と、開口部を閉状態と開状態にする羽根群と、羽根群が取り付けられ、回動することで羽根群を作動させる羽根作動部材と、羽根群が開口部を開状態にするように羽根作動部材を付勢する第1の付勢部材と、羽根群が開口部を閉状態にするように羽根作動部材を駆動する羽根駆動部材と、羽根群が開口部を閉状態にするように羽根駆動部材を付勢する第2の付勢部材と、第2の付勢部材をチャージするチャージ部材と、を有し、羽根作動部材には第1の凸部が形成されるとともに、羽根駆動部材には第2の凸部が形成され、羽根作動部材に形成される第1の凸部が羽根駆動部材に形成される第2の凸部を乗り越えた後、羽根作動部材が羽根駆動部材に当接する。
【選択図】図3
Description
本発明は、シャッタ装置、撮像装置およびカメラシステムに関する。
従来、いわゆる二重遮光式のシャッタ、あるいは先羽根を廃止し電子シャッタの先幕と後羽根の組み合わせによるシャッタが知られている。それらのシャッタでは、二重遮光解除時の羽根がバウンドすると、露出異常や、レリーズタイムラグを短縮することができないという問題があった。
特許文献1では、シャッタ地板にブレーキ部材を設け、遮光時はブレーキ部材で羽根作動部材を遮光状態に保持し、チャージレバーによるチャージ動作によりブレーキ部材を撓ませ羽根作動部材の係合を外し、シャッタ走行開始スタンバイ状態に復帰させている。
しかしながら、特許文献1の二重遮光式シャッタにおいては、後幕走行時に、ブレーキ部材を撓ませ、二重遮光状態に保持される位置まで後幕自身が動かなければならない。つまり、ブレーキ力が後幕を走行させる力より強過ぎる場合、後幕が走行完状態まで走行できないことになり遮光不良を引き起こすことが考えられる。
また、ブレーキ部材の力に必ず打ち勝つだけの後幕走行力とするためにバネ力を強く設定すると、チャージ力が増大し、チャージ時の消費電流が増えてしまう。
また、ブレーキ専用の部材を用意する必要があり、ビス等のブレーキ部材の固定手段も必要となり、部品点数増加によるコストアップとなってしまう。
このような課題を鑑みて、本発明は、遮光解除時の後幕のバウンドを速やかに抑制可能なシャッタ装置を提供することを目的とする。
本発明の一側面としてのシャッタ装置は、撮影光束が通過する開口部が形成されるシャッタ地板と、前記開口部を閉状態と開状態にする羽根群と、前記羽根群が取り付けられ、回動することで前記羽根群を作動させる羽根作動部材と、前記羽根群が前記開口部を開状態にするように前記羽根作動部材を付勢する第1の付勢部材と、前記羽根群が前記開口部を閉状態にするように前記羽根作動部材を駆動する羽根駆動部材と、前記羽根群が前記開口部を閉状態にするように前記羽根駆動部材を付勢する第2の付勢部材と、前記第2の付勢部材をチャージするチャージ部材と、を有し、前記羽根作動部材には第1の凸部が形成されるとともに、前記羽根駆動部材には第2の凸部が形成され、前記羽根作動部材に形成される前記第1の凸部が前記羽根駆動部材に形成される前記第2の凸部を乗り越えた後、前記羽根作動部材が前記羽根駆動部材に当接することを特徴とする。
本発明によれば、遮光解除時の後幕のバウンドを速やかに抑制可能なシャッタ装置を提供することができる。
以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。
図1は、本発明の実施形態に係るカメラシステムの中央断面図である。カメラシステムは、デジタル一眼レフカメラ本体(以下、単にカメラ本体という)1および交換レンズ(撮像光学系)5を有する。
カメラ本体1に対して着脱可能な交換レンズ5は、カメラ本体1側のマウント部11と交換レンズ5側のマウント部51によって固定される。カメラ本体1に交換レンズ5が装着されると、カメラ本体1の接点部12と交換レンズ5の接点部52とが接触する。これにより電気的な接続がなされ、カメラ本体1は交換レンズ2が装着されたことを検知する。さらに、これらの接点部を介してカメラ本体1から交換レンズ2へ電力の供給や交換レンズ5を制御するための通信を行う。
交換レンズ5の撮影レンズ(撮影光学系)53を透過した光束は、カメラ本体1のメインミラー(ミラー部材)13に入射する。メインミラー13は、メインミラー保持枠16に固着され、回転軸部13aによってミラーボックス(不図示)に回動可能に軸支されている。メインミラー13は、撮影光束をペンタプリズム19の方向へ導くために撮影光軸に対して45°の角度に保持されるダウン位置と、撮像素子23の方向へ導くために撮影光束から退避した位置に保持されるアップ位置との間を回動する。
メインミラー13はハーフミラーとなっており、メインミラー13を透過した光束は、サブミラー14により下方へ反射され、焦点検出ユニット15へと導かれる。サブミラー14は、サブミラー保持枠17に固着されている。サブミラー保持枠17は、ヒンジ軸(不図示)によってメインミラー保持枠16に対して回動可能に軸支されている。焦点検出ユニット15は、撮影レンズ53のデフォーカス量を検出し、撮影レンズ53が合焦状態となるように撮影レンズ53を移動するためのレンズ駆動量を演算する。そして、その演算したレンズ駆動量を接点部12および接点部52を介して交換レンズ5へ送出すると、交換レンズ2はモータ(不図示)を制御し、撮影レンズ53の一部であるフォーカスレンズを移動させることで焦点調節を行う。
また、撮影レンズ53を透過した光束は、メインミラー13で反射し、ファインダへと導かれる。メインミラー13によってファインダへと導かれた光束は、ピント板18に被写体像を結像する。使用者は、ペンタプリズム19および接眼レンズ20を介してピント板18上の被写体像を観察するように構成されている。
サブミラー14の後方には、フォーカルプレンシャッタ(シャッタ装置)10が配置されている。フォーカルプレンシャッタ10の羽根群は、通常閉じた状態になっている。フォーカルプレンシャッタ10の後方には、光学ローパスフィルタ21が配置されている。撮影時には、光学ローパスフィルタ21を透過した光束が、撮像素子23へと入射する。撮像素子ホルダー22は、ビス(不図示)によってカメラ本体1の筐体に固定されている。撮像素子23は、撮像素子ホルダー22によって保持されている。カバー部材24は、撮像素子23を保護している。ゴム部材25は、光学ローパスフィルタ21を保持するとともに、光学ローパスフィルタ21と撮像素子23の間を密閉する。
図2は、フォーカルプレンシャッタ10の分解斜視図である。図2(a)は被写体側から見た分解斜視図、図2(b)は使用者側から見た分解斜視図である。
シャッタ地板101の中央部には、開口部101aが形成されている。
シャッタ地板101に設けられた軸101bには、羽根駆動部材111、羽根作動部材115、ラチェット116が回転可能に取り付けられている。そのため、羽根駆動部材111と羽根作動部材115は、シャッタ地板101の軸101bに対し相互に回転可能な構成になっている。
シャッタ地板101に設けられた軸101cには、第1のカムギア(係止部材)121が回転可能に取り付けられている。
シャッタ地板101に設けられた軸101dには、セット部材である第2のカムギア(チャージ部材)122が回転可能に取り付けられている。
軸101b、101c、101dには、補助地板131が取り付けられている。シャッタ地板101に形成された円弧状をした孔101eの上部には、半月状のゴム等の材質の緩衝部材103が固定されている。
補助地板131に設けられた軸131aには、ミラーレバー136が回転可能に取り付けられている。軸131aの先端には、ビス137がミラーレバー136を軸131aから脱落しないように固定されている。
ミラーレバー136には、カムフォロワ136aと当接部136bが設けられている。カムフォロワ136aは、後述する第2のカムギア122の第1のカム122aと接触している。また、当接部136bは、メインミラー13がアップしていく途中からアップ状態まで、メインミラー駆動ピン13bに当接している。また、ミラーレバー136にはミラーレバー駆動バネ139が取り付けられているため、ミラーレバー136は図2(a)において回転軸部13aを中心に時計回り方向に付勢されている。
メインミラー13の回転軸部13aには、メインミラー駆動バネ107がかけられている。そのため、メインミラー13は、図2(a)において、回転軸部13aを中心に反時計回り方向、すなわちダウン方向に付勢されている。
補助地板131には、羽根作動部材115の回転位置を検出するフォトセンサ132が取り付けられている。また、補助地板131には、ヨーク133とコイル134がビス135により固定されている。ヨーク133とコイル134は電磁手段を構成しており、コイル134に電圧を印加することでヨーク133に磁力を発生させる。
フレキシブルプリント基板(以下、単にFPCという)138は、補助地板131に固定される接触部138aでコイル134およびフォトセンサ132と接続する。シャッタ地板101に固定される接触部138bには、後述する第1のカムギア121に設けられた位相接片123の位置を検出する位相パターン部138cが設けられている。
シャッタ地板101の使用者側にはカバー板102が固定されている。カバー板102の中央部にはシャッタ地板101の開口部101aと略一致した位置に開口部102aが設けられている。シャッタ地板101とカバー板102の間には羽根群を配置する羽根室が形成されており、2つの開口部を羽根群が開状態と閉状態にすることで、シャッタを通過する光束を制限している。
羽根群は、1番羽根141、2番羽根142、メインアーム143およびサブアーム144で構成されている。
1番羽根141と2番羽根142は、黒色塗料を含有するポリエチレンテフタレートから構成されている。また、1番羽根141と2番羽根142は、メインアーム143とサブアーム144にピン145により回転可能に取り付けられており、平行リンクを形成している。
メインアーム143は、シャッタ地板101に設けられた軸101fに回転可能に取り付けられている。また、メインアーム143には、羽根作動部材115に設けられた羽根駆動ピン115aと係合するための穴143aが形成されている。羽根駆動ピン115aは、シャッタ地板101の円弧状の孔101eを貫通し、シャッタ地板101の使用者側でメインアーム143の穴143aと係合し、羽根作動部材115の回転をメインアーム143に伝える。
サブアーム144は、シャッタ地板101に設けられた軸101gに回転可能に取り付けられている。また、サブアーム144には、羽根復帰バネ(第1の付勢部材)146が図1(b)において時計回り方向すなわち羽根群を重畳する方向に取り付けられている。
羽根緩衝部材104と羽根接触部材105でストッパー部材を構成している。羽根緩衝部材104は、シャッタ地板101に設けられた四角形の取り付け部101hに固定されており、クロロプレンゴム、ブチルゴム、ポリウレタンゴム、シリコンゴム等のゴム材料、あるいは、エラストマー等の衝撃を吸収する材料から構成される。羽根接触部材105は、羽根緩衝部材104より耐摩耗性の優れた金属、プラスティック等の材質から構成されている。羽根接触部材105は、羽根緩衝部材104に固定されており、羽根緩衝部材104が2番羽根142との衝突により摩耗することを防止する。
図3は、羽根駆動部材111および羽根作動部材115の拡大図および断面図である。図3(a)は、使用者側から見た羽根駆動部材111と羽根作動部材115の拡大図である。図3(b)は図3(a)のA−A断面図、図3(c)は図3(a)のB−B断面図である。
図3(b)に示されるように、羽根駆動部材111にはアーマチャ保持部111aが設けられ、アーマチャ保持部111aに形成された貫通穴111bにはアーマチャ112と一体となるように取り付けられたアーマチャ軸112aが緩挿されている。アーマチャ軸112aの一端には、外径が貫通穴111bの内径より大きなフランジ部112bが設けられている。また、アーマチャ保持部111aのフランジ部112bに対向する位置には、半球状の突起部111cが設けられている。アーマチャ112とアーマチャ保持部111aとの間には、アーマチャ軸112aの周囲に圧縮バネであるアーマチャバネ117が取り付けられている。アーマチャバネ117は、アーマチャ112をアーマチャ保持部111aから離反させる方向の付勢力を与えている。
図3(c)に示されるように、羽根作動部材115および羽根駆動部材111は、シャッタ地板101の軸101bに回転可能に取り付けられている。
羽根作動部材115には、2つの遮光部材115cが設けられている。遮光部材115cがフォトセンサ132を遮光することにより、羽根作動部材115の回転位置を検出する。
ラチェット116と羽根駆動部材111の間には、ねじりバネである羽根駆動バネ(第2の付勢部材)114が配置されている。羽根駆動バネ114の一端は羽根駆動部材111に取り付けられ、他端はラチェット116に掛けられている。羽根駆動バネ114は、羽根駆動部材111に図3(a)において反時計方向の付勢力を与えている。また、羽根駆動バネ114の自由長は、羽根駆動部材111とラチェット116との間隔より長く設定されている。そのため、羽根駆動バネ114は、圧縮バネとして働き、羽根駆動部材111をシャッタ地板101の方向に付勢している。
羽根駆動部材111のローラー保持部111dには、ローラー113が回転可能に取り付けられている。ローラー113は、後述する第2のカムギア122の第2のカム122cと接触する。
羽根作動部材115には、ローラー113のガイド部115dが設けられている。羽根駆動部材111と羽根作動部材115が動作する範囲において、ガイド部115dはローラー113と対向し、ローラー113がローラー保持部111dから外れることを防止している。また、ガイド部115dは、羽根駆動部材111の回転方向と平行な位置関係にある。よって、ガイド部115dは、羽根作動部材115が羽根駆動部材111に対し相対的に回転する際に、ローラー113のレールとして機能する。
ガイド部115dは、シャッタ地板101の軸101bに向かって、傾斜部115fを形成している。同じ肉厚の場合、水平部と垂直部だけの構成よりも、傾斜部を組み入れた構成の方が、ガイド部115dから軸101bまでの距離が最短経路に近づく。そのため、羽根作動部材115全体の体積をより小さくすることができ、回転イナーシャを低減することができる。
羽根駆動部材111のローラー保持部111dは、図3(a)の紙面奥行き方向で羽根作動部材115に挟まれているため、組立後、羽根作動部材115、羽根駆動部材111、およびローラー113を一体に扱うことができる。
また、羽根作動部材115に挟まれた状態における羽根駆動部材111の紙面奥行き方向の可動範囲は、ローラー113の厚み以下に設定されている。そのため、羽根駆動部材111がどちらかにガタ寄せされた場合でも、ローラー113はローラー保持部111dから脱落しにくい。つまり、ローラー113がローラー保持部111dから外れることを防止しつつ、シャッタ地板101へ組み込むことが可能である。
図4は、第1のカムギア121と第2のカムギア122の説明図である。図4(a)は羽根作動部材115の係止状態、図4(b)は羽根作動部材115の係止解除状態を示している。
第1のカムギア121にはギア121a、カム121bが設けられており、第2のカムギア122には第1のカム122a、ギア122b、第2のカム122cが設けられている。
ギア122bは、伝達ギア(不図示)とかみ合うことで、モータ(不図示)の回転を伝達する。ギア121aは、ギア122bとかみ合うことでモータからの回転を伝達する。ギア121aとギア領域122bの歯数は同じ数に設定され、かつ2つのギア領域が所定の位置になるようかみ合わせてある。そのため、第1のカムギア121と第2のカムギア122は所定の位置でかつ同じ回転数で回転する。
図4(a)に示されるように、カム121bが羽根作動部材115のカムフォロワ115eと接触することで、羽根作動部材115の回転を阻止している。また、図4(b)に示されるように、カム121bがカムフォロワ115eの回転軌跡から退避することで、羽根作動部材115は回転可能な状態となる。
FPC138の位相パターン部138cは、カム121bの下面に設けられた位相接片123と接触することで、第1のカムギア121の回転位置を検出する。
第1のカム122aは、ミラーレバー136のカムフォロワ136aに当接し、後述するようにミラーレバー136をアップ位置とダウン位置に回転させる。
第2のカム122cは、羽根駆動部材111に設けられたローラー113と接触し、後述するように羽根駆動部材111のチャージと解除動作を行う。
次に、各構成部品の動作を説明する。図5は、各構成部品の動作タイミングである。なお、図5に示すA〜Lの状態は、後述する各作動状態に対応している。
図6は、レリーズ前待機状態を示す図である(図5に示すAの状態)。図6(a)は被写体側から見た図、図6(b)は使用者側から見た図、図6(c)は使用者側から見た羽根駆動部材111の拡大図である。
第1のカムギア121と第2のカムギア122は、図6に示される位置で停止している。
羽根駆動部材111に取り付けられたローラー113は第2のカムギア122の第2のカム122cのカムトップ部122dにより保持されており、羽根駆動部材111は図6(a)において反時計回りに羽根駆動バネ114をチャージしている。
図6(c)に示されるように、羽根駆動部材111のアーマチャ保持部111aはアーマチャバネ117を圧縮し、アーマチャ112のフランジ部112bと羽根駆動部材111の突起部111cが離れている。アーマチャ112は、ヨーク133と接触している状態(以下、オーバーチャージ状態という)になっている。
羽根作動部材115のカムフォロワ115eは第1のカムギア121のカム121bのカムトップ121cと当接しており、羽根作動部材115は係止されている。
羽根復帰バネ146はサブアーム144を図6(b)において時計回りに付勢しているが、羽根作動部材115は係止されているため、羽根群は羽根復帰バネ146の付勢力に抗して展開状態を保持している。すなわち、シャッタ101の開口部101aは、羽根群により覆われている。
ミラーレバー136は、ミラーレバー駆動バネ139の付勢力によりカムフォロワ136aが第2のカムギア122の第1のカム122aのカムトップ部122eにより係止されているため、ダウン位置に保持されている。
メインミラー13は、メインミラー駆動バネ107によりダウン方向に付勢され、ストッパー(不図示)に当接することでダウン位置に保持されている。このとき、メインミラー13のメインミラー駆動ピン13bとミラーレバー136の当接部136bとの間には隙間が空いている。そのため、ミラーレバー136の位置に誤差が生じてもメインミラー13の位置はストッパーにより正しい位置に保持される。
レリーズ動作の開始により、コイル134に通電し、ヨーク133に磁力を発生させ、ヨーク133とアーマチャ112を吸着状態にする。
同時にモータに通電し、第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させることで、羽根作動部材係止解除状態となる。
図7は、羽根作動部材係止解除状態を示す図である。図7(a)は被写体側から見た図、図7(b)は使用者側から見た図、図7(c)は羽根駆動部材111の拡大図である。
図7の状態に移行する際、第1のカムギア121のカム121bが羽根作動部材115のカムフォロワ115eの回転軌跡から退避する(図5に示すBの状態)。そのため、羽根作動部材115は、係止が解除され、シャッタ地板101の軸101bに対して回転可能な状態になる。
羽根作動部材115の係止が解除されると、羽根復帰バネ146の付勢力によって、羽根作動部材115が図6(b)において時計回りに回転する。羽根作動部材115の回転に伴い、羽根群が開口部101aを開状態にするように走行する。このとき、羽根復帰バネ146は、羽根駆動バネ114の羽根駆動部材111に対する付勢方向とは反対方向に付勢している。そのため、羽根復帰バネ146は、羽根駆動バネ114の付勢力に抗して羽根駆動部材111をチャージするときのモータ電流を大きくしないように、弱い付勢力にてメインアーム143を付勢している。
羽根群は走行した後、羽根緩衝部材104の羽根接触部材105からのバウンドと、羽根復帰バネ146の付勢力によるメインアーム143のバウンド抑えの繰り返しが続く。そのため、羽根群のバウンド収束まで所定の時間を要する。
羽根群はバウンドが収束された後に重畳され、シャッタ地板101の開口部101aは開状態となる。
このとき、羽根駆動部材111が羽根駆動バネ114をオーバーチャージしているため、図7(c)に示されるように、羽根駆動部材111の羽根駆動部材側当接部111eと羽根作動部材115の羽根作動部材側当接部115bとの間には隙間が存在する。そのため、羽根群の走行に際し、羽根駆動部材111の羽根駆動部材側当接部111eと羽根作動部材115の羽根作動部材側当接部115bが接触することはない。
また、第2のカムギア122は回転するが、ミラーレバー136のカムフォロワ136aは、第2のカムギア122の第1のカム122aのカムトップ部122eにより係止されている。そのため、メインミラー13は羽根群が展開状態から重畳状態に走行する間ダウン位置にあり、撮影レンズ53を通過した光束はメインミラー13によりペンタプリズム19に導かれ、羽根群に照射されることはない。
ここで、羽根駆動部材111と羽根作動部材115の関係について、図8を用いて説明する。図8は、羽根駆動部材111と羽根作動部材115の衝突時の説明図である。
図8(a)は、レリーズ前待機状態における羽根駆動部材111と羽根作動部材115との位置関係を示している。
図8(b)は、レリーズ前待機状態から羽根作動部材係止解除状態に移行する際、羽根作動部材115の腕部115gの先端側に設けられた凸部115hと羽根駆動部材111に設けられた凸部111fの斜面同士が接触した状態を示している。
図8(c)は、レリーズ前待機状態から羽根作動部材係止解除状態に移行する際、凸部115hと凸部111fの斜面同士が接触した後、凸部115hが凸部111fを乗り越えた状態を示している。
図8(d)は、羽根作動部材係止解除状態直後の羽根駆動部材111と羽根作動部材115との位置関係を示している。羽根作動部材側当接部115bと羽根駆動部材側当接部111eが当接する。
通常、羽根作動部材115がレリーズ前待機状態から羽根作動部材係止解除状態に移動してきた場合、羽根作動部材115はバウンドする。
本実施形態では、腕部115g、凸部115hおよび凸部111fが羽根作動部材115の走行速度を低減可能な速度低減機構として機能する。凸部115hおよび凸部111fは、羽根作動部材115の回動方向に直交する方向に突出しているため、図8(b)の状態から図8(c)の状態に移行する際、凸部(第1の凸部)115hが凸部(第2の凸部)111fに接触する。凸部115hと凸部111fが接触した際、腕部115gが弾性変形することによって、凸部115hが凸部111fを乗り越えている。すなわち、羽根作動部材115の回転にブレーキをかけることで、羽根作動部材115の速度を低減している。結果として、レリーズ前待機状態から羽根作動部材係止解除状態に移行する際の羽根作動部材115のバウンド時間を短くすることができる。仮にバウンドしたとしても、図8(c)に示されるように、凸部111fと凸部115hが再度衝突し、バウンドは最小限に抑えることが可能となる。
また、凸部111fが凸部115hに当接する面は、複数の曲率k1、k2(k1<k2)を有している。このような曲率を有することで、羽根作動部材115が凸部111fを乗り越えるときのクリック力を滑らかにし、スムーズに乗り越えられるようにしている。
図8(a)〜(d)において、羽根作動部材115を時計方向に回転させる力は、前述したように、羽根復帰バネ146の付勢力による。そのため、羽根復帰バネ146の付勢力は、凸部111fと凸部115hとが衝突し、腕部115gを弾性変形させることが可能なように設定されている。
本実施形態では、凸部111fの当接面が曲率を複数有することで、羽根作動部材115のレリーズ前待機状態から羽根作動係止部材解除状態への移動を行いやすくし、逆への移動を行いにくくしている。しかしながら、凸部111fの曲率を変化させず、凸部115hの当接面が曲率を複数有するようにしても同様の効果を得ることができる。さらに、凸部111f、凸部115hのそれぞれの接触面において、レリーズ前待機状態から羽根作動部材係止解除状態の際に衝突する面の曲率を小さくし、他の面の曲率を大きくしても同様の効果を得ることができる。
次に、図8(d)、(e)を用いて、腕部115gの形状について説明する。図8(e)は、図8(d)を下方から見た図であり、羽根作動部材115の腕部115g、凸部115hおよび凸部111fの厚み方向の関係についての説明図である。
図8(e)に示されるように、腕部115gの厚みをtg2>tg1とし、腕部115gの基端部から先端部に向かって徐々に細くなるようにしている。また、図8(d)に示されるように、腕部115gの厚みをtg4>tg3としている。こうすることで、腕部115gが変形した際に局部的に応力が集中するのを避けている。また、凸部111fに当接する凸部115hの厚みthをth>tg1となるように設定している。厚みthが細いと、凸部111fと接触する接触面積が狭くなり摩耗しやすくなるからである。なお、羽根作動部材115の回動方向に直交する方向において、凸部115hと凸部111fとのオーバーラップ量を0.2〜1.0mmに設定すると良好な結果が得られることが実験的に求められている。
羽根作動部材係止解除状態からさらに第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させる。第2のカムギア122の回転に伴い、ミラーレバー136のカムフォロワ136aが第2のカムギア122の第1のカム122aのカム面から離れる(図5に示すCの状態)。
さらに、第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させると、ミラーレバー駆動バネ139の付勢力によりミラーレバー136が所定量回転した後、ミラーレバー136の当接部136bがメインミラー駆動ピン13bに当接する。その後、メインミラー13がミラーアップ駆動を開始する(図5に示すDの状態)。
メインミラー13はストッパー(不図示)に当接し、所定時間バウンドをした後に停止し、それに伴いミラーレバー136はアップ位置で停止し、図5に示すEの状態であるミラーアップ状態になる。ミラーレバー駆動バネ139は、メインミラー13のバウンド時間を短くするため、強い付勢力を有する。そのため、メインミラー13は、羽根群に比べ、バウンド収束時間が短い。
図9は、ミラーアップ状態を示す図である。図9(a)は被写体側から見た図、図9(b)は使用者側から見た図である。
メインミラー13はアップ位置にあり、羽根群は下方向に走行し重畳され、1番羽根141および2番羽根142が羽根緩衝部材104の羽根接触部材105に当接している。シャッタ地板101の開口部101aおよびカバー板102の開口部102aは、ともに開放されている。
羽根駆動部材111に取り付けられたローラー113は、第2のカムギア122のカム122cのカムトップ部122dによって保持され、アーマチャ112とヨーク133はオーバーチャージ状態にある。そのため、羽根駆動部材側当接部111eと羽根作動部材側当接部115bとの間には、隙間が存在する。
この状態でモータを停止させると、撮影レンズ53からの光束が撮像素子23に到達する、いわゆるライブビュー状態になる。ライブビュー状態では、コイル134の通電を切っても羽根群は走行しない。
図9の状態からモータを駆動し、第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させ、図5に示すFの状態であるセット解除状態でモータを停止する。
図10は、羽根駆動部材111のセット解除状態を示す図である。図10(a)は被写体側から見た図、図10(b)は使用者側から見た図、図10(c)は図10(b)の羽根駆動部材111の拡大図、図10(d)は羽根緩衝部材104の拡大図である。
図9の状態から第2のカムギア122が回転すると、第2のカムギア122の第2のカム122cのカムトップ部122dによる羽根駆動部材111に取り付けられたローラー113の保持が解除される。そのため、羽根駆動部材111は、羽根駆動バネ114の付勢力により図9(a)において時計回りに回転する。
コイル134は通電されているので、ヨーク133に発生する磁力のため、アーマチャ112はヨーク133に吸着されている。また、アーマチャ112のフランジ部112bと羽根駆動部材111の突起部111cが接触し、羽根駆動部材111は保持されている。
羽根駆動部材111の回転に伴い、図10(c)に示されるように羽根駆動部材側当接部111eが羽根作動部材側当接部115bに当接し、羽根作動部材115が図10(a)において時計回りに回転する。
羽根作動部材115の回転に伴い、羽根群は上昇する。1番羽根141および2番羽根142と、羽根緩衝部材104の羽根接触部材105との間には図10(d)に示されるように隙間が生じる。このとき、羽根群は重畳された状態であり、シャッタ地板101の開口部101aおよびカバー板102の開口部102aはともに開放された状態である。
図10の状態において、撮像素子23の画素のリセット走査(以下、電子先幕走行という)を行い、撮影露光を行う(図5に示すGの状態)。レリーズ動作から電子先幕走行までがレリーズタイムラグとなる。本実施形態では、羽根作動部材115の係止解除を行った後にミラーレバーロック解除を行い、羽根群のバウンドの収束時間内にメインミラー13のバウンドが収束するため、レリーズタイムラグを短くすることができる。
電子先幕走行開始後、設定されたシャッタ秒時に対応する時間間隔をあけてから、コイル134の通電を切る。
コイル134の通電が切られると、ヨーク133に発生する磁力がなくなり、アーマチャ112とヨーク133の吸着は解除される。そのため、羽根駆動部材111は、羽根駆動バネ114の付勢力により図10(a)において時計回りに回転する。
図11は、羽根走行中の図である。図11(a)は被写体側から見た図、図11(b)は使用者側から見た図である。
羽根走行中、羽根駆動部材側当接部111eが羽根作動部材側当接部115bに当接した状態で両者一体に回転する。羽根駆動部材111の回転中に、羽根駆動部材111と羽根作動部材115とが当接することで羽根駆動部材111の速度変動は生じないため、シャッタ精度は悪化しない。
羽根作動部材115の羽根駆動ピン115aは、メインアーム143の穴143aと係合し、メインアーム143を図11(b)において反時計回りに回転させる。よって、羽根群は、羽根復帰バネ146の付勢力に抗して図中上方向に走行する。
このとき、羽根駆動部材111のローラー保持部111dに取り付けられたローラー113は、羽根作動部材115のガイド部115dと回転方向の相対位置を保ったまま、シャッタ地板101の軸101bを中心に図11(a)において時計回りに回転する。ローラー113とガイド部115dとの間には摩擦が発生しないので、ローラー113に使用する潤滑油が染み出すことや、姿勢変化によってローラー113のスラスト位置が変化することによる摩擦係数の変化の影響はない。したがって、ローラー113がローラー保持部111dから外れることを防止しつつ、ローラー113とガイド部115d間の摩擦をなくし、ローラー113と他部材との接触抵抗が変化することによるシャッタ精度悪化を最小限に抑えられる。
図12は、図5に示すHの状態である羽根走行完了状態を示す図である。図12(a)は被写体側から見た図、図12(b)は使用者側から見た図である。
羽根作動部材115の羽根駆動ピン115aがシャッタ地板101の円弧状をした孔101eの上部の緩衝部材103に当接し、停止している。
羽根作動部材115は羽根復帰バネ146の付勢力によりメインアーム143を介して図12(a)において反時計回りに付勢されており、羽根作動部材側当接部115bは羽根駆動部材側当接部111e当接したままである。
第1のカムギア121のカム121bは羽根作動部材115のカムフォロワ115eと接触しておらず、羽根作動部材115は軸101cに対して回転可能な状態にある。
羽根駆動部材111が羽根走行完了状態であるかどうかは補助地板131に設けられたフォトセンサ132によって検出する。フォトセンサ132によって羽根駆動部材111が羽根走行完了状態であることを検出した後、所定時間後にモータに通電し、第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させる(図5に示すIの状態)。
第1のカムギア121の回転に伴い、第2のカムギア122の第1のカム122aがミラーレバー136のカムフォロワ136aを押し、ミラーレバー136はミラーレバー駆動バネ139の付勢力に反して図12(a)において反時計回りに回転する。
メインミラー13は、メインミラー駆動バネ107によりダウン方向に付勢され、メインミラーの回転軸部13aとミラーレバー136の当接部136bが当接した状態で図12(a)において反時計回りに回転し下降する。
さらに、第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させることで、図5に示すJの状態であるミラーチャージ完了状態になる。
図13は、ミラーレバー136のミラーレバーチャージ完了状態を示す図である。図13(a)は被写体側から見た図、図13(b)は使用者側から見た図である。
このとき、ミラーレバー136のカムフォロワ136aは、第2のカムギア122の第1のカム122aのカムトップ部122eに到達し、ミラーレバー136はダウン位置に保持されている。
さらに、第1のカムギア121と第2のカムギア122は回転させることで、図5に示すKの状態となる。
図14は、羽根作動部材係止状態を示す図である。図14(a)は被写体側から見た図、図14(b)は使用者側から見た図である。
羽根作動部材115は、羽根復帰バネ146の付勢力により、メインアーム143を介して図14(a)の反時計回りに所定量回転する。カムフォロワ115eが第1のカムギア121のカム121bのカムトップ部121cと接触すると、羽根作動部材115は回転を停止する。
この際、羽根群は、羽根作動部材115の回転に伴い下降するが、展開状態のままである。すなわち、シャッタ地板101の開口部101aおよびカバー板102の開口部102aは、ともに遮蔽された状態のままである。
さらに、第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させることで、図5に示すLの状態となる。
図15は、羽根駆動部材111のチャージ中の状態を示す図である。図15(a)は被写体側から見た図、図15(b)は使用者側から見た図である。
第2のカムギア122の第2のカム122cが羽根駆動部材111に取り付けられたローラー113を押し、羽根駆動部材111は羽根駆動バネ114の付勢力に抗して図15(a)において反時計回りに回転する。
羽根駆動部材111が回転する際、羽根作動部材115の腕部115gの先端部に設けられた凸部115hが羽根駆動部材111に設けられた凸部111fと接触する。その際、腕部115gが弾性変形し、凸部115hが凸部111fに乗り上げる。さらに、第1のカムギア121と第2のカムギア122を回転させることで、凸部115hは、凸部111fを乗り越える。
羽根駆動部材111に取り付けられたローラー113が第2のカムギア122の第2のカム122cのカムトップ部122dに到達すると、羽根駆動部材111は羽根駆動バネ114の付勢力に抗して保持される。
この状態でモータの通電を切ると図5に示すAの状態であるレリーズ前待機状態になる。
以上説明したように、本実施形態では、ブレーキ部材等の部品を追加することなく、後幕走行特性にいかなる影響を与えることなく、遮光解除時の後幕のバウンドを速やかに抑制することができる。そのため、レリーズタイムラグの短縮、画面内露出の安定を図ることができる。
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。
10 フォーカルプレンシャッタ(シャッタ装置)
101 シャッタ地板
101a 開口部
111 羽根駆動部材
114 羽根駆動バネ(第2の付勢部材)
115 羽根作動部材
121 第1のカムギア(係止部材)
122 第2のカムギア(チャージ部材)
141 1番羽根
142 2番羽根
143 メインアーム
144 サブアーム
146 羽根復帰バネ(第1の付勢部材)
101 シャッタ地板
101a 開口部
111 羽根駆動部材
114 羽根駆動バネ(第2の付勢部材)
115 羽根作動部材
121 第1のカムギア(係止部材)
122 第2のカムギア(チャージ部材)
141 1番羽根
142 2番羽根
143 メインアーム
144 サブアーム
146 羽根復帰バネ(第1の付勢部材)
Claims (7)
- 撮影光束が通過する開口部が形成されるシャッタ地板と、
前記開口部を閉状態と開状態にする羽根群と、
前記羽根群が取り付けられ、回動することで前記羽根群を作動させる羽根作動部材と、
前記羽根群が前記開口部を開状態にするように前記羽根作動部材を付勢する第1の付勢部材と、
前記羽根群が前記開口部を閉状態にするように前記羽根作動部材を駆動する羽根駆動部材と、
前記羽根群が前記開口部を閉状態にするように前記羽根駆動部材を付勢する第2の付勢部材と、
前記第2の付勢部材をチャージするチャージ部材と、を有し、
前記羽根作動部材には第1の凸部が形成されるとともに、前記羽根駆動部材には第2の凸部が形成され、
前記羽根作動部材に形成される前記第1の凸部が前記羽根駆動部材に形成される前記第2の凸部を乗り越えた後、前記羽根作動部材が前記羽根駆動部材に当接することを特徴とするシャッタ装置。 - 前記羽根作動部材には腕部が形成され、
前記第1の凸部は前記腕部の先端部に形成され、前記第1の凸部が前記第2の凸部を乗り越える際に、前記腕部が弾性変形することを特徴とする請求項1に記載のシャッタ装置。 - 前記腕部は、基端部から前記先端部に向かって細くなっていることを特徴とする請求項2に記載のシャッタ装置。
- 前記第1の凸部は、第1の曲率の面と前記第1の曲率より小さい第2の曲率の面を有し、
前記第1の凸部は、前記第1の曲率の面で前記第2の凸部と接触することを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載のシャッタ装置。 - 前記第2の凸部は、第1の曲率の面と前記第1の曲率より小さい第2の曲率の面を有し、
前記第2の凸部は、前記第1の曲率の面で前記第1の凸部と接触することを特徴とする請求項1から4のいずれか1項に記載のシャッタ装置。 - 請求項1から5のいずれか1項に記載のシャッタ装置を備える撮像装置。
- 請求項6に記載の撮像装置と、
前記撮像装置に撮影光束を入射する撮像光学系と、を有することを特徴とするカメラシステム。
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-
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