JP2020101627A - フォーカルプレンシャッタ、及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォーカルプレンシャッタにおいて、開口部に対して一方向のみでなく、双方向にバランスよく走行可能な構成とする。【解決手段】フォーカルプレンシャッタにおいて、開口部を有する地板（１）と、地板に取り付けられている２つの第１アーム（４１，４２）と、第１アームに取り付けられていて往復走行することで前記開口部を開閉する第１羽根（２）と、第１アームの一方を一方の走行方向に付勢する第１付勢部材（４１ｂ）と、第１アームの他方を他方の走行方向に付勢する第２付勢部材（４２ｂ）と、を備える構成とする。【選択図】図１

Description

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。

フォーカルプレンシャッタでは、セクタ（羽根）がアパーチャ（開口部）を開閉して撮像素子に対する露光を行う構成のものがある。このようなフォーカルプレンシャッタでは、駆動伝達手段とセクタユニットや、セクタユニットのアームとセクタとの連結部に生じる隙間（ガタ）を一方に押し付けるガタ寄せの働きをするセクタ付勢ばねを設ける場合がある。特許文献１には、第１セクタアーム１３に係合して付勢するセクタ付勢ばね１６を備えた構成のセクタ駆動装置が開示されている。

特開２００４−３１７６６３号公報

上記特許文献１に記載の構成を含む従来の構成では、開口部に対して羽根が一方向に走行する際にのみ対応できるものの、開口部に対して羽根が逆方向に走行する際には不十分な場合があった。すなわち、羽根走行時におけるばねの付勢力が、一方向への走行の際と、逆方向への走行の際とで異なり、駆動源の負荷が一方向と逆方向とで異なってしまう場合があった。

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。

本発明の第１の手段は、
開口部を有する地板（１）と、
前記地板に取り付けられている２つの第１アーム（４１，４２）と、
前記第１アームに取り付けられていて往復走行することで前記開口部を開閉する第１羽根（２）と、
前記第１アームの一方を一方の走行方向に付勢する第１付勢部材（４１ｂ）と、
前記第１アームの他方を他方の走行方向に付勢する第２付勢部材（４２ｂ）と、
を備える、
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、第１羽根の２つのアームには、第１羽根の走行方向に対してそれぞれ反対方向の付勢力を与える付勢部材を設けた構成としている。そのため、開口部に対して一方向及び逆方向に羽根が走行する際に、羽根を適切な付勢力でガタ寄せする構成にすることができる。また、羽根が一方向及び逆方向に走行する際に付勢部材から羽根に対して与える付勢力の適切なバランスに調整することができるため、羽根を両方向にバランスよく安定的に走行させる構成にすることができる。また、各付勢部材の付勢力を調整することで、羽根を一方向に走行させる際と逆方向に走行させる際とで走行速度を変化させることができる。

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記第１羽根（２）が走行する領域の略中間位置において、前記第１付勢部材（４１ｂ）と前記第２付勢部材（４２ｂ）の付勢力は、略同じである。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、第１羽根が一方向へ走行する際と逆方向へ走行する際とで、略同様の強度でのガタ寄せを行う構成とすることができる。これによって、一方向及び逆方向へバランスよく第１羽根を走行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、
前記第１付勢部材（４１ｂ）及び前記第２付勢部材（４２ｂ）の少なくとも一つの一方の腕部は、前記地板に配置された偏心ピン（５４）に一端が掛け止めされている。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、偏心ピン（５４）と同等の構成を第１付勢部材（４１ｂ）または第２付勢部材（４２ｂ）の近傍に設けることで、偏心ピンを回転させて比較的容易に付勢部材により与えられる付勢力を調整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、
前記地板に取り付けられている２つの第２アーム（５１，５２）と、
前記第２アームに取り付けられていて往復走行することで前記地板の開口部を開閉する第２羽根（３）と、
前記第２アームの一方のアームを一方の走行方向に付勢する第３付勢部材（５１ｂ）と、
前記第２アームの他方のアームを他方の走行方向に付勢する第４付勢部材（５２ｂ）と、を備える。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、第２羽根の２つのアームには、第２羽根の走行方向に対してそれぞれ反対方向の付勢力を与える付勢部材を設けた構成としている。そのため、開口部に対して一方向及び逆方向に羽根が走行する際に、羽根を適切な付勢力でガタ寄せする構成にすることができる。また、羽根が一方向及び逆方向に走行する際に付勢部材から羽根に対して与える付勢力の適切なバランスに調整することができるため、羽根を両方向にバランスよく安定的に走行させる構成にすることができる。また、各付勢部材の付勢力を調整することで、羽根を一方向に走行させる際と逆方向に走行させる際とで走行速度を変化させることができる。

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記第２羽根（３）が走行する領域の略中間位置において、前記第３付勢部材（５１ｂ）と前記第４付勢部材（５２ｂ）の付勢力は、略同じである。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、第２羽根が一方向へ走行する際と逆方向へ走行する際とで、略同様の強度でのガタ寄せを行う構成とすることができる。これによって、一方向及び逆方向へバランスよく第１羽根を走行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、
前記第３付勢部材（５１ｂ）及び前記第４付勢部材（５２ｂ）の少なくとも一つの一方の腕部は、前記地板に配置された偏心ピン（５４）に一端が掛け止めされている。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、偏心ピンを回転させることで、比較的容易に付勢部材により与えられる付勢力を調整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、
前記第１羽根（２）及び前記第２羽根（３）の少なくとも一方は、前記地板に配置される電磁アクチュエータ（６１，６２）により駆動される。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、第１羽根と第２羽根との少なくとも一方を電磁アクチュエータで駆動する構成において、付勢部材によって第１羽根と第２羽根に対して与えられる付勢力を適切なバランスにすることができる。

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記第１羽根（２）及び前記第２羽根（３）の少なくとも一方は、前記地板に配置される駆動機構（６）のばねにより駆動される。

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、第１羽根と第２羽根との少なくとも一方をばねで駆動する構成において、付勢部材によって第１羽根と第２羽根に対して与えられる付勢力を適切なバランスにすることができる。

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、開口部に対して一方向のみでなく、双方向に安定的な速度で走行可能なフォーカルプレンシャッタを備えた構成となるため、高速連写が可能な撮像装置とすることなどが可能となる。

図１は、補助地板と中間板を取り除き、取り除いた補助地板側から見た平面図であって、第１羽根が開口部から退避して第２羽根が開口部を覆った状態のフォーカルプレンシャッタの平面図である。 図２は、図１に示した状態の拡大図である。 図３は、補助地板と中間板を取り除き、取り除いた補助地板側から見た平面図であって、第１羽根と第２羽根で形成されたスリットにより撮像が行われている露光作動中のフォーカルプレンシャッタの平面図である。 図４は、図３に示した状態の拡大図である。 図５は、補助地板と中間板を取り除き、取り除いた補助地板側から見た平面図であって、第１羽根が開口部を覆い第２羽根が開口部から退避した状態のフォーカルプレンシャッタの平面図である。 図６は、図５に示した状態の拡大図である。 図７は、図１〜図６とは逆側から見た平面図であって、開口部が開放された状態における駆動機構を示したフォーカルプレンシャッタの平面図である。 図８は、フォーカルプレンシャッタの偏心ピン周辺の拡大図である。 図９は、図８に示した偏心ピンを回転させた状態の拡大図である。 図１０は、フォーカルプレンシャッタの偏心ピンの拡大断面図である。

本発明のフォーカルプレンシャッタは、羽根が開口部に対して一方向及び逆方向に往復駆動される構成において、羽根と連結された２つのアームのそれぞれに、一方向及び逆方向に付勢する付勢部材を設けた構成としている点を特徴のひとつとしている。

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．本発明の特徴
３．補足事項

＜１．実施形態＞
本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第１羽根及び第２羽根が開口部に対して一方向及び逆方向に駆動機構により駆動されて走行しつつ撮像素子に対する露光が行われるため、第１羽根が先羽根（または先幕）となり第２羽根が後羽根（または後幕）となる場合と、第２羽根が先羽根（または先幕）となり第１羽根が後羽根（または後幕）となる場合とがある。

図１〜図６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る。図１は、補助地板と中間板を取り除き、取り除いた補助地板側から見た平面図であって、第１羽根が開口部から退避して第２羽根が開口部を覆った状態のフォーカルプレンシャッタの平面図である。図２は、図１に示した状態の拡大図である。図３は、補助地板と中間板を取り除き、取り除いた補助地板側から見た平面図であって、第１羽根と第２羽根で形成されたスリットにより撮像が行われている露光作動中のフォーカルプレンシャッタの平面図である。図４は、図３に示した状態の拡大図である。図５は、補助地板と中間板を取り除き、取り除いた補助地板側から見た平面図であって、第１羽根が開口部を覆い第２羽根が開口部から退避した状態のフォーカルプレンシャッタの平面図である。図６は、図５に示した開口部が開放された状態の拡大図である。図７は、図１〜図６とは逆側から見た平面図であって、開口部が開放された状態における駆動機構を示したフォーカルプレンシャッタの平面図である。

図示されるように、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、地板１、第１羽根２、第２羽根３、第１羽根用主アーム４１、第１羽根用従アーム４２、第２羽根用主アーム５１、及び第２羽根用従アーム５２を含んで構成される。また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第１羽根用駆動ピン４３、第１羽根用付勢ばね４１ｂ、第１羽根用付勢ばね４２ｂ、第２羽根用駆動ピン５３、第２羽根用付勢ばね５１ｂ、及び第２羽根用付勢ばね５２ｂを含む。また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、図７に示されるように、第１電磁アクチュエータ６１、第２電磁アクチュエータ６２、及び偏心ピン５４の回転止め５６を含む。本明細書では、第１羽根及び第２羽根を「羽根」と総称することがある。また、第１羽根用主アーム４１及び第１羽根用従アーム４２を「第１羽根用アーム」と総称することがある。また、第２羽根用主アーム５１及び第２羽根用従アーム５２を「第２羽根用アーム」と総称することがある。また、第１羽根用アーム及び第２羽根用アームを「アーム」と総称することがある。また、アームを介して羽根を駆動するための構成をまとめて「駆動機構」と総称することがある。

＜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、略矩形状の開口部１ａを有する。開口部１ａは、矩形以外の任意の形状であってもよい。図７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、第１羽根２及び第２羽根３を駆動する駆動機構６が搭載される。そのため、図１〜図６における駆動機構６は、図の左側の裏面側に搭載されていることになる。

図１〜図６に示されるように、地板１の後述する羽根室内には、軸４１ａ、４２ａ、５１ａ及び５２ａが立設される。軸４１ａには、第１羽根用主アーム４１が連結される。軸４１ａは、第１羽根用主アーム４１の回動の中心軸となる。軸４１ａには第１羽根用付勢ばね４１ｂが配置される。軸４２ａには、第１羽根用従アーム４２が連結される。軸４２ａは、第１羽根用従アーム４２の回動の中心軸となる。軸４２ａには第１羽根用付勢ばね４２ｂが配置される。軸５１ａには、第２羽根用主アーム５１が連結される。軸５１ａは、第２羽根用主アーム５１の回動の中心軸となる。軸５１ａには第２羽根用付勢ばね５１ｂが配置される。軸５２ａには、第２羽根用従アーム５２が連結される。軸５２ａは、第２羽根用従アーム５２の回動の中心軸となる。軸５２ａには第２羽根用付勢ばね５２ｂが配置される。

地板１の後述する羽根室内には、軸４４、４５、及び５５、並びに偏心ピン５４が立設される。軸４４には、第１羽根用付勢ばね４１ｂの第１腕部４１ｂ１が掛け止められる。軸４４は、第１羽根用付勢ばね４１ｂの第１腕部４１ｂ１の位置を固定する。軸４５には、第１羽根用付勢ばね４２ｂの第１腕部４２ｂ１が掛け止められる。軸４５は、第１羽根用付勢ばね４２ｂの第１腕部４２ｂ１の位置を固定する。軸５５には、第２羽根用付勢ばね５２ｂの第１腕部５２ｂ１が掛け止められる。軸５５は、第２羽根用付勢ばね５２ｂの第１腕部５２ｂ１の位置を固定する。偏心ピン５４には、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第１腕部５１ｂ１が掛け止められる。偏心ピン５４は、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第１腕部５１ｂ１の位置を、調整可能に固定する。

地板１には、軸４１ａを中心に円弧状に延びる長孔状の貫通孔１１と、軸５１ａを中心に円弧状に延びる長孔状の貫通孔１２が形成されている。貫通孔１１には、第１羽根用駆動ピン４３が挿通される。貫通孔１２には、第２羽根用駆動ピン５３が挿通される。
第１羽根用駆動ピン４３と第２羽根用駆動ピン５３は、駆動機構６を構成する一部材である。

地板１の開口部１ａの被写体側と反対側の位置には、撮像素子（図示省略）が配置される。撮像素子は、ＣＣＤまたはＣＭＯＳなどのイメージセンサであって、照射された光を電気信号に変換する光電変換素子である。撮像素子は、カメラ内のレイアウトにより、地板１側に配置される場合もあるし、図示を省略した補助地板側に配置される場合もある。

＜補助地板、中間板＞
本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、周知のため図示しない補助地板及び中間板を有する。補助地板は、地板１の開口部１ａに対向する位置に開口部を有し、地板１に対して所定の間隔を空けて地板１に対向するよう配置される。中間板は、地板１の開口部１ａに対向する位置に開口部を有し、地板１と補助地板との間に、地板１及び補助地板のそれぞれに対して所定の空間を空けて配置される。地板１と中間板との間、及び補助地板と中間板との間には、それぞれ第１羽根及び第２羽根が配置される羽根室が形成される。

＜第２羽根３＞
第２羽根３は、複数の板状の羽根部材３１〜３４からなる。第２羽根３は、周知のように、複数のリベット５１ｄ、５２ｄを連結具として、第２羽根用主アーム５１及び第２羽根用従アーム５２に連結される。第２羽根３は、上記のように羽根室に配置される。第２羽根３は、第２羽根用主アーム５１を介して、第２羽根用駆動ピン５３により駆動され、開口部１ａ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。第２羽根３を構成する羽根部材３１〜３４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、または樹脂などの素材により形成されるが、これらの素材に限定されるものではない。

＜第１羽根２＞
第１羽根２は、複数の板状の羽根部材２１〜２４からなる。第１羽根２は、周知のように、複数のリベット５１ｄ、５２ｄと同様の連結具によって、第１羽根用主アーム４１及び第１羽根用従アーム４２に連結される。第１羽根２は、上記のように羽根室に配置される。第１羽根２は、第１羽根用主アーム４１を介して、第１羽根用駆動ピン４３により駆動され、開口部１ａ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。第１羽根２を構成する羽根部材２１〜２４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、または樹脂などの素材により形成されるが、これらの素材に限定されるものではない。

撮像素子に対する露光により撮像が行われる際、第１羽根２及び第２羽根３は、図１〜図６に示す開口部１ａに対して、上側及び下側に向かって走行する。この時、撮像素子は、第１羽根２と第２羽根３により形成されるスリットを通過した光を受光して撮像する。第１羽根２及び第２羽根３が開口部１ａに対して上側に向かって走行する際には、図１、図３、図５の順で状態が変化する。この場合、第２羽根３が先羽根（先幕）となり第１羽根２が後羽根（後幕）となる。一方、第１羽根２及び第２羽根３が開口部１ａに対して下側に向かって走行する際には、図５、図３、図１の順で状態が変化する。この場合、第１羽根２が先羽根（先幕）となり第２羽根３が後羽根（後幕）となる。

＜第１羽根用主アーム４１＞
第１羽根用主アーム４１は、駆動機構の第１羽根用駆動ピン４３及び第１羽根２に連結される。第１羽根用主アーム４１は、地板１の軸４１ａに回動自在に連結され、軸４１ａを中心に回動する。第１羽根用主アーム４１には、第１羽根用駆動ピン４３が挿入される連結孔が形成される。第１羽根用主アーム４１は、第１電磁アクチュエータ６１の作動により発生した駆動力を、第１羽根用駆動ピン４３を介して第１羽根２に伝達する。第１羽根用主アーム４１は、第１羽根用付勢ばね４１ｂの第２腕部４１ｂ２が掛け止められる、貫通孔４１ｃを有する。

＜第１羽根用従アーム４２＞
第１羽根用従アーム４２は、第１羽根２に連結される。第１羽根用従アーム４２は、地板１の軸４２ａに回動自在に連結され、軸４２ａを中心に回動する。第１羽根用従アーム４２に対しては直接駆動力が与えられず、第１羽根用従アーム４２は第１羽根２の羽根部材２１〜２４を介して第１羽根用主アーム４１の作動に合わせて作動する。第１羽根用従アーム４２は、第１羽根用付勢ばね４２ｂの第２腕部４２ｂ２が掛け止められる、貫通孔４２ｃを有する。

＜第２羽根用主アーム５１＞
第２羽根用主アーム５１は、第２羽根用駆動ピン５３及び第２羽根３に連結される。第２羽根用主アーム５１は、地板１の軸５１ａに回動自在に連結され、軸５１ａを中心に回動する。第２羽根用主アーム５１には、第２羽根用駆動ピン５３が挿入される連結孔が形成される。第２羽根用主アーム５１は、第２電磁アクチュエータ６２の作動により発生した駆動力を、第２羽根用駆動ピン５３を介して第２羽根３に伝達する。第２羽根用主アーム５１は、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第２腕部５１ｂ２が掛け止められる、貫通孔５１ｃを有する。

＜第２羽根用従アーム５２＞
第２羽根用従アーム５２は、第２羽根３に連結される。第２羽根用従アーム５２は、地板１の軸５２ａに回動自在に連結され、軸５２ａを中心に回動する。第２羽根用従アーム５２に対しては直接駆動力が与えられず、第２羽根用従アーム５２は第２羽根３の羽根部材３１〜３４を介して第２羽根用主アーム５１の作動に合わせて作動する。第２羽根用従アーム５２は、第２羽根用付勢ばね５２ｂの第２腕部５２ｂ２が掛け止められる、貫通孔５２ｃを有する。

＜第１羽根用駆動ピン４３＞
第１羽根用駆動ピン４３は、第１羽根用主アーム４１に連結され、貫通孔１１に挿通される。第１羽根用駆動ピン４３は、第１電磁アクチュエータ６１により駆動され、軸４１ａを中心として貫通孔１１の領域を円弧状に移動する。

＜第２羽根用駆動ピン５３＞
第２羽根用駆動ピン５３は、第２羽根用主アーム５１に連結され、貫通孔１２に挿通される。第２羽根用駆動ピン５３は、第２電磁アクチュエータ６２により駆動され、軸５１ａを中心として貫通孔１２の領域を円弧状に移動する。

＜第１電磁アクチュエータ６１＞
第１電磁アクチュエータ６１は、永久磁石、コイル、及びヨークを含んで構成される。コイルが通電により励磁されるとヨークに磁極が生じ、ヨークの磁極と回転子である永久磁石製の磁極との間に磁力が発生する。第１電磁アクチュエータ６１の回転子は、第１羽根用駆動ピン４３に連結され、第１羽根２を駆動する。

＜第２電磁アクチュエータ６２＞
第２電磁アクチュエータ６２は、永久磁石、コイル、及びヨークを含んで構成される。コイルが通電により励磁されるとヨークに磁極が生じ、ヨークの磁極と回転子である永久磁石製の磁極との間に磁力が発生する。第２電磁アクチュエータ６２の回転子は、第２羽根用駆動ピン５３に連結され、第２羽根３を駆動する。

＜第１羽根用付勢ばね４１ｂ＞
第１羽根用付勢ばね４１ｂは、ねじりコイルばねであって第１腕部４１ｂ１、第２腕部４１ｂ２、及びコイル部４１ｂ３を有する。コイル部４１ｂ３は、軸４１ａを中心として配置される。第１腕部４１ｂ１は、地板１の軸４４に掛け止められる。第２腕部４１ｂ２は、第１羽根用主アーム４１の貫通孔４１ｃに掛け止められる。軸４４は地板１上の固定軸であるため、第１羽根用付勢ばね４１ｂは、第２腕部４１ｂ２によって第１羽根用主アーム４１に対して時計回り方向の付勢力を与える。この第１羽根用付勢ばね４１ｂから与えられる付勢力により、第１羽根２がガタ寄せされる。第１羽根用付勢ばね４１ｂは、本発明の「第１付勢部材」の一具体例である。

＜第１羽根用付勢ばね４２ｂ＞
第１羽根用付勢ばね４２ｂは、ねじりコイルばねであって第１腕部４２ｂ１、第２腕部４２ｂ２、及びコイル部４２ｂ３を有する。コイル部４２ｂ３は、軸４２ａを中心として配置される。第１腕部４２ｂ１は、地板１の軸４５に掛け止められる。第２腕部４２ｂ２は、第１羽根用従アーム４２の貫通孔４２ｃに掛け止められる。軸４５は地板１上の固定軸であるため、第１羽根用付勢ばね４２ｂは、第２腕部４２ｂ２によって第１羽根用従アーム４２に対して反時計回り方向の付勢力を与える。この第１羽根用付勢ばね４２ｂから与えられる付勢力により、第１羽根２がガタ寄せされる。第１羽根用付勢ばね４２ｂは、本発明の「第２付勢部材」の一具体例である。

＜第２羽根用付勢ばね５１ｂ＞
第２羽根用付勢ばね５１ｂは、ねじりコイルばねであって第１腕部５１ｂ１、第２腕部５１ｂ２、及びコイル部５１ｂ３を有する。コイル部５１ｂ３は、軸５１ａを中心として配置される。第１腕部５１ｂ１は、地板１の偏心ピン５４に掛け止められる。第２腕部５１ｂ２は、第２羽根用主アーム５１の貫通孔５１ｃに掛け止められる。偏心ピン５４は、フォーカルプレンシャッタの作動時には、地板１上の固定軸として機能し、第２羽根用付勢ばね５１ｂは、第２腕部５１ｂ２によって第２羽根用主アーム５１に対して反時計回り方向の付勢力を与える。この第２羽根用付勢ばね５１ｂから与えられる付勢力により、第２羽根３がガタ寄せされる。第２羽根用付勢ばね５１ｂは、本発明の「第３付勢部材」の一具体例である。

＜偏心ピン５４＞
図８及び図９は、偏心ピン５４の周辺の拡大図である。図８と図９とでは、偏心ピン５４の回転状態が異なる。図１０は、偏心ピン５４の断面図である。

偏心ピン５４は、回転軸５４ａ、調整軸５４ｂ、頭部５４ｃ、頭部孔５４ｄ、及びかしめ部５４ｅを有する。頭部５４ｃには、頭部孔５４ｄが形成されている。頭部孔５４ｄは、マイナスドライバを挿入可能な形状であり、偏心ピン５４の回転の際に利用される。かしめ部５４ｅは、頭部５４ｃとは逆側に位置しており、当該部分で偏心ピン５４が地板１に回動可能に連結されている。かしめ部５４ｅは、さらに、地板１と回転止め５６とを連結している。

回転軸５４ａは、地板１に貫通しており、偏心ピン５４はこの回転軸５４ａを基準に回動する。調整軸５４ｂは、回転軸５４ａとは異なる中心を有する軸部分である。偏心ピン５４が回転すると調整軸５４ｂが回転するが、調整軸５４ｂの周方向外側の位置が変化する。調整軸５４ｂは、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第１腕部５１ｂ１に接しており（図１０参照）、偏心ピン５４が回転すると、第１腕部５１ｂ１の位置が変化することとなる（図８及び図９参照）。第１腕部５１ｂ１の位置が変化すると、第１腕部５１ｂ１と第２腕部５１ｂ２との間の角度が変化し、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第２腕部５１ｂ２から第２羽根用主アーム５１に対して与えられる付勢力が変化する。偏心ピン５４は、第２羽根用付勢ばね５１ｂから与えられる付勢力を調整するために使用される。例えば、第１羽根用付勢ばね４１ｂから第１羽根用主アーム４１に対して与えられる付勢力と、第２羽根用付勢ばね５１ｂから第２羽根用主アーム５１に対して与えられる付勢力とを略同じにしてバランスをとるために、工場出荷時に偏心ピン５４の回転位置が調整される。

偏心ピン５４は、地板１上に配置された回転止め５６に接しており、回転止め５６により回転が規制されている（図７及び図１０参照）。回転止め５６は、周方向に延びる複数の板状部材を有する。これらの板状部材は、それぞれが板ばねになっている。板状部材の先端部分は、地板１に形成された溝に係合している。回転止め５６は、偏心ピン５４の回転に伴って回転し、板状部材の先端部分と溝とが係合する周方向における複数の所定の位置に固定されるようになる。板状部材の先端部分と溝との係合を解除し、次の位置に回転させるためには、先端部分が溝を乗り越えるために一定の力を与える必要がある。回転止め５６は、本発明の「回転止め部材」の一構成例である。

なお、偏心ピン５４の回転を規制する回転止め部材としては、地板１と偏心ピン５４との間に摩擦を生じさせることで偏心ピン５４の回転を規制する板ばね状の部材が用いられてもよいし、その他の部材が用いられてもよい。また、偏心ピン５４は、接着剤によってその位置を固定されてもよい。

＜第２羽根用付勢ばね５２ｂ＞
第１羽根用付勢ばね５２ｂは、ねじりコイルばねであって第１腕部５２ｂ１、第２腕部５２ｂ２、及びコイル部５２ｂ３を有する。コイル部５２ｂ３は、軸５２ａを中心として配置される。第１腕部５２ｂ１は、地板１の軸５５に掛け止められる。第２腕部５２ｂ２は、第２羽根用従アーム５２の貫通孔５２ｃに掛け止められる。軸５５は地板１上の固定軸であるため、第２羽根用付勢ばね５２ｂは、第２腕部５２ｂ２によって第２羽根用従アーム５２に対して時計回り方向の付勢力を与える。この第２羽根用付勢ばね５２ｂから与えられる付勢力により、第２羽根３がガタ寄せされる。第２羽根用付勢ばね５２ｂは、本発明の「第４付勢部材」の一具体例である。

第１羽根２が開口部１ａを開放した状態において第１羽根用付勢ばね４１ｂが第１羽根用主アーム４１を介して第１羽根２に与える付勢力は、第１羽根２が開口部１ａを閉鎖した状態において第１羽根用付勢ばね４２ｂが第１羽根用従アーム４２を介して第１羽根２に与える付勢力と、略同じ強度である。また、第２羽根３が開口部１ａを開放した状態において第２羽根用付勢ばね５１ｂが第２羽根用主アーム５１を介して第２羽根３に与える付勢力は、第２羽根３が開口部１ａを閉鎖した状態において第２羽根用付勢ばね５２ｂが第２羽根用従アーム５２を介して第２羽根３に与える付勢力と、略同じ強度である。

また、第１羽根２が開口部１ａを開放した状態において第１羽根用付勢ばね４１ｂが第１羽根用主アーム４１を介して第１羽根２に与える付勢力は、第２羽根３が開口部１ａを開放した状態において第２羽根用付勢ばね５１ｂが第２羽根用主アーム５１を介して第２羽根３に与える付勢力と、略同じ強度である。また、第１羽根２が開口部１ａを閉鎖した状態において第１羽根用付勢ばね４２ｂが第１羽根用従アーム４２を介して第１羽根２に与える付勢力は、第２羽根３が開口部１ａを閉鎖した状態において第２羽根用付勢ばね５２ｂが第２羽根用従アーム５２を介して第２羽根３に与える付勢力と、略同じ強度である。

また、第１羽根２が開口部１ａを開閉する際に走行する領域において、走行領域の略中間位置では、第１羽根用付勢部材４１ｂと第１羽根用付勢部材４２ｂの付勢力は略同じである。また、第２羽根３が開口部１ａを開閉する際に走行する領域において、走行領域の略中間位置では、第２羽根用付勢部材５１ｂと第２羽根用付勢部材５２ｂの付勢力は略同じである。

第１羽根２が開口部１ａを開放した状態における第１羽根用付勢ばね４１ｂの第１腕部４１ｂ１と第２腕部４１ｂ２との間の開き量（角度）は、第２羽根３が開口部１ａを開放した状態における第２羽根用付勢ばね５１ｂの第１腕部５１ｂ１と第２腕部５１ｂ２との間の開き量（角度）と略同じである。また、第１羽根２が開口部１ａを閉鎖した状態における第１羽根用付勢ばね４２ｂの第１腕部４２ｂ１と第２腕部４２ｂ２との間の開き量（角度）は、第２羽根３が開口部１ａを閉鎖した状態における第２羽根用付勢ばね５２ｂの第１腕部５２ｂ１と第２腕部５２ｂ２との間の開き量（角度）と略同じである。

上記のように、第１羽根用付勢ばね４２ｂ及び第２羽根用付勢ばね５２ｂは、各羽根が開口部１ａを閉じる方向に付勢し、第１羽根用付勢ばね４１ｂ及び第２羽根用付勢ばね５１ｂは、各羽根が開口部１ａを開く方向に付勢しているが、付勢方向を逆にして、第１羽根用付勢ばね４２ｂ及び第２羽根用付勢ばね５２ｂは開口部を開く方向に各羽根を付勢し、第１羽根用付勢ばね４１ｂ及び第２羽根用ばね５１ｂは開口部を閉じる方向に各羽根を付勢するようにしてもよい。

＜２．本実施形態の特徴＞
上記実施形態のフォーカルプレンシャッタは、上記のような構成を採ることで、例えば以下のような特徴を有する。なお、以下で説明する実施形態の各構成は、本発明の構成の一例に過ぎず、本発明はこれらの具体的な構成に限定されるものではない。

本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第１羽根用主アーム４１及び第１羽根用従アーム４２の各々を互いに反対方向に付勢する第１羽根用付勢ばね４１ｂ及び４２ｂが掛け止めされた構成としている。この構成のため、第１羽根２の開き方向及び閉じ方向に対して、それぞれ個別の付勢部材により付勢力が与えられる構成となっている。そのため、開口部１ａに対して一方向（例えば上側）及び逆方向（例えば下側）に羽根が走行する際に、第１羽根２を適切な付勢力でガタ寄せする構成にすることができる。また、羽根が一方向及び逆方向に走行する際に付勢部材から羽根に対して与える付勢力の適切なバランスに調整することができるため、羽根を両方向にバランスよく安定的に走行させる構成にすることができる。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第１羽根２が開口部１ａを開放した位置と閉鎖した位置の間の略中間位置で、第１羽根用付勢ばね４１ｂと第１羽根用付勢ばね４２ｂの付勢力を略同じになるように構成している。これによって、本発明のフォーカルプレンシャッタでは、一方向及び逆方向へ走行する際にバランスよく第１羽根を走行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は、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第１腕部５１ｂ１が偏心ピン５４に掛け止められた構成としているが、第１羽根用付勢ばね４１ｂの第１腕部４１ｂ１と第１羽根用付勢ばね４２ｂの第１腕部４２ｂ１の少なくとも一方の位置を固定する偏心ピンが配置されてもよい。このように、付勢ばねに偏心ピンが配置されると、付勢ばねの一端の位置を容易に調整可能になり、付勢ばねの付勢力を調整可能になる。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第１羽根２に加えて、第２羽根３、第２羽根用主アーム５１、及び第２羽根用従アーム５２を備え、さらに、第２羽根用主アーム５１及び第２羽根用従アーム５２の各々を互いに反対方向に付勢する第２羽根用付勢ばね５１ｂ及び５２ｂが掛け止めされた構成としている。この構成のため、第２羽根３の開き方向及び閉じ方向に対して、それぞれ個別の付勢部材により付勢力が与えられる構成となっている。そのため、開口部１ａに対して一方向（例えば上側）及び逆方向（例えば下側）に羽根が走行する際に、第２羽根３を適切な付勢力でガタ寄せする構成にすることができる。また、羽根が一方向及び逆方向に走行する際に付勢部材から羽根に対して与える付勢力の適切なバランスに調整することができるため、羽根を両方向にバランスよく安定的に走行させる構成にすることができる。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第２羽根３が開口部１ａを開放した位置と閉鎖した位置の間の略中間位置で、第２羽根用付勢ばね５１ｂと第２羽根用付勢ばね５２ｂの付勢力を略同じになるように構成している。これによって、本発明のフォーカルプレンシャッタでは、一方向及び逆方向へ走行する際にバランスよく第１羽根を走行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は、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第１腕部５１ｂ１が偏心ピン５４に掛け止められた構成としている。しかし、第２羽根用付勢ばね５１ｂの第１腕部５１ｂ１と第２羽根用付勢ばね５２ｂの第１腕部５２ｂ１の少なくとも一方の位置を固定する偏心ピンが配置されてもよい。このように、付勢ばねに偏心ピンが配置されると、付勢ばねの一端の位置を容易に調整可能になり、付勢ばねの付勢力を調整可能になる。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第１羽根２が第１電磁アクチュエータ６１により駆動され、第２羽根３が第２電磁アクチュエータ６２により駆動される構成としている。しかし、第１羽根２及び第２羽根３の少なくとも一方を電磁アクチュエータで駆動する構成においても、付勢部材によって第１羽根２及び第２羽根３に対して与えられる付勢力を適切なバランスにすることができる。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、第１羽根２が第１電磁アクチュエータ６１により駆動され、第２羽根３が第２電磁アクチュエータ６２により駆動される構成としている。しかし、第１羽根２及び第２羽根３の少なくとも一方をばねで駆動する構成を採用してもよい。このように、ばねで駆動された構成においても、付勢部材によって第１羽根２及び第２羽根３に対して与えられる付勢力を適切なバランスにすることができる。

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタを用いた撮像装置では、開口部１ａに対して一方向のみでなく、双方向に安定的な速度で走行可能なフォーカルプレンシャッタを備えた構成となるため、高速連写が可能な構成となる。

＜３．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、あくまで一具体例としての説明であって、本発明の範囲はこの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。

例えば、実施形態では、第１羽根２及び第２羽根３がそれぞれ４枚の羽根部材からなる構成を挙げて説明したが、各羽根を構成する羽根部材の数は任意に変更可能である。

また、実施形態では、付勢部材の一例として、トーションばね（ねじりコイルばね）である付勢ばね４１ｂ、４２ｂ、５１ｂ、及び５２ｂを例示したが、板ばね、圧縮コイルばね、もしくは引張コイル、またはこられのばねの組み合わせを用いてもよい。

また、実施形態では、第１羽根２及び第２羽根３の２つの羽根を備えた構成について説明したが、羽根を１つしか備えない構成を採用してもよい。この場合、撮像素子の制御により先幕（先羽根）を擬似的に実現し、後幕（後羽根）の走行により撮像を完了させる、電子先幕を採用したカメラに搭載されることになる。しかし、この場合であっても、撮像のために一方向に走行し、その後に撮影前のセット状態にするため逆方向に走行させることになる。そのため、一方向及び逆方向に羽根が走行する際に、第１羽根２または第２羽根３を適切な付勢力でガタ寄せする構成にできる。また、羽根が一方向及び逆方向に走行する際に付勢部材から羽根に対して与える付勢力の適切なバランスに調整することができるため、羽根を両方向にバランスよく安定的に走行させる構成にすることができる。

また、実施形態では、第１電磁アクチュエータ６１及び第２電磁アクチュエータ６２によって羽根が駆動される構成について説明したが、特開２００２−０４９０７８号公報に示された、駆動ばねなどの付勢部材によって羽根が駆動される構成を採用してもよい。この場合、撮像時には、ばねなどによる駆動のため、第１羽根２及び第２羽根３の走行方向は、図１、図３、図５の順、または図５、図３、図１の順のいずれかの一方向となる。しかし、撮像後には撮像前のセット状態に戻す必要があるので、第１羽根２及び第２羽根３を逆方向にも走行させることになる。そのため、ばねなどにより羽根を駆動させる場合でも、一方向及び逆方向に羽根が走行する際には、上記の実施形態と同様の作用効果を奏することができる。

また、ばねにより羽根を駆動させる場合であっても、１つの羽根を備えた構成を採用してもよい。その場合であっても、上記したような電子先幕を採用したカメラに搭載されるシャッタと同様の作用効果を奏することができる。

また、ばねにより１つの羽根を駆動させる場合であっても、２つアームに掛け止めされた２つのばねのうちの一方のばねの一端を偏心ピンに掛け止めすることにより付勢力を調整可能な構成とすることができることは言うまでもない。

また、実施形態では、第１電磁アクチュエータ６１及び第２電磁アクチュエータ６２によって第１羽根２及び第２羽根３が駆動される構成について説明した。しかし、第１羽根２及び第２羽根３のいずれか一方を電磁アクチュエータで駆動し、他方をばねなどの付勢部材によって駆動させる構成にしてもよい。このような構成であっても、上記したような同じ駆動源により２つの羽根を駆動する場合と同様の効果を奏することができる。

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
１１…貫通孔
１２…貫通孔
２…第１羽根
２１〜２４…羽根部材
３…第２羽根
３１〜３４…羽根部材
４１…第１羽根用主アーム
４２…第１羽根用従アーム
４１ａ、４２ａ…軸
４１ｂ…第１羽根用付勢ばね（第１付勢部材）
４１ｂ１…第１腕部
４１ｂ２…第２腕部
４１ｂ３…コイル部
４１ｃ…貫通孔
４２ｂ…第１羽根用付勢ばね（第２付勢部材）
４２ｂ１…第１腕部
４２ｂ２…第２腕部
４２ｂ３…コイル部
４２ｃ…貫通孔
４３…第１羽根用駆動ピン
４４、４５…軸
５１…第２羽根用主アーム
５２…第２羽根用従アーム
５１ａ、５２ａ…軸
５１ｂ…第２羽根用付勢ばね（第３付勢部材）
５１ｂ１…第１腕部
５１ｂ２…第２腕部
５１ｂ３…コイル部
５１ｃ…貫通孔
５２ｂ…第２羽根用付勢ばね（第４付勢部材）
５２ｂ１…第１腕部
５２ｂ２…第２腕部
５２ｂ３…コイル部
５２ｃ…貫通孔
５３…第２羽根用駆動ピン
５４…偏心ピン
５４ａ…回転軸
５４ｂ…調整軸
５４ｃ…頭部
５４ｄ…頭部孔
５４ｅ…かしめ部
５５…軸
５６…回転止め
６…駆動機構

Claims (9)

1. 開口部を有する地板と、
   前記地板に取り付けられている２つの第１アームと、
   前記第１アームに取り付けられていて往復走行することで前記地板の開口部を開閉する第１羽根と、
   前記第１アームの一方を一方の走行方向に付勢する第１付勢部材と、
   前記第１アームの他方を他方の走行方向に付勢する第２付勢部材と、を備える
   フォーカルプレンシャッタ。
2. 前記第１羽根が走行する領域の略中間位置において、前記第１付勢部材と前記第２付勢部材の付勢力は、略同じである、
   請求項１に記載のフォーカルプレンシャッタ。
3. 前記第１付勢部材及び前記第２付勢部材の少なくとも一つの一方の腕部は、前記地板に配置された偏心ピンに一端が掛け止めされている、
   請求項１または請求項２に記載のフォーカルプレンシャッタ。
4. 前記地板に取り付けられている２つの第２アームと、
   前記第２アームに取り付けられていて往復走行することで前記地板の開口部を開閉する第２羽根と、
   前記第２アームの一方のアームを一方の走行方向に付勢する第３付勢部材と、
   前記第２アームの他方のアームを他方の走行方向に付勢する第４付勢部材と、を備える
   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. 前記第２羽根が走行する領域の略中間位置において、前記第３付勢部材と前記第４付勢部材の付勢力は、略同じである、
   請求項４に記載のフォーカルプレンシャッタ。
6. 前記第３付勢部材及び前記第４付勢部材の少なくとも一つの一方の腕部は、前記地板に配置された偏心ピンに一端が掛け止めされている、
   請求項４または請求項５に記載のフォーカルプレンシャッタ。
7. 前記第１羽根及び前記第２羽根の少なくとも一方は、前記地板に配置される電磁アクチュエータにより駆動される、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。
8. 前記第１羽根及び前記第２羽根の少なくとも一方は、前記地板に配置される駆動機構のばねにより駆動される、
   請求項１から請求項６のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。
9. 請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタと、
   撮像素子と、
   を備える撮像装置。