JP2014228709A - シャッタ装置、撮像装置およびカメラシステム - Google Patents

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

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。

特許第４２９０２８５号公報

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。

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。 フォーカルプレンシャッタの分解斜視図である。 羽根駆動部材および羽根作動部材の拡大図および断面図である。 カムギアの説明図である。 各構成部品の動作タイミングを示す図である。 レリーズ前待機状態を示す図である。 羽根作動部材係止解除状態を示す図である。 羽根駆動部材と羽根作動部材の衝突時の説明図である。 ミラーアップ状態を示す図である。 羽根駆動部材のセット解除状態を示す図である。 羽根走行中を示す図である。 羽根走行完了状態を示す図である。 ミラーレバーチャージ完了状態を示す図である。 羽根作動部材係止状態を示す図である。 羽根駆動部材チャージ中の状態を示す図である。

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ｔ_ｇ２＞ｔ_ｇ１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ｔ_ｇ４＞ｔ_ｇ３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ｔ_ｈをｔ_ｈ＞ｔ_ｇ１となるように設定している。厚みｔ_ｈ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）

Claims (7)

1. 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。
2. 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。
3. 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。
4. 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。
5. 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。
6. 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。
7. 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。