JP6117517B2 - フォーカルプレーンシャッタ及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、フォーカルプレーンシャッタ及び光学機器に関する。

特許文献１には、２つのアームにより幕を駆動するフォーカルプレーンシャッタが開示されている。

特開平９−１７９１６７号公報

シャッタスピードの向上を図るために２つのアームを合成樹脂製にして軽量化することが考えられる。この場合、アームの剛性が低下するため、幕が開口を閉じた状態から開いた状態に移動して停止した際に、アームが光軸方向にばたつくおそれがある。これによりアームが破損するおそれがある。

そこで本発明は、アームのばたつきが抑制されたフォーカルプレーンシャッタ及びそれを備えた光学機器を提供することを目的とする。

上記目的は、それぞれ開口を有して前記開口を通過する光軸方向に並んだ第１、第２、第３基板と、前記第１、第２基板間に配置され前記開口を開閉可能な第１幕と、前記第２、第３基板間に配置され前記開口を開閉可能な第２幕と、前記第２、第３基板間に配置され前記第２幕に連結され、合成樹脂製であり、それぞれ異なる支点で回転可能に支持された第１及び第２アームと、前記第１アームに連結して前記第１アームを駆動する駆動部材と、前記光軸方向から見て前記第１アームの作動領域内、又は前記第２幕が前記開口を開いた開状態で前記第１アームに近く前記第２アームから離れた位置、に設けられ、前記第１基板側に設けられ前記第２基板を支持する支持部材と、を備えたフォーカルプレーンシャッタによって達成できる。上記位置に支持部材を設けることにより、第２基板を介して第１アームの光軸方向のばたつきを抑制できる。

上記目的は、上記のフォーカルプレーンシャッタを備えた光学機器によっても達成できる。

本発明によれば、アームのばたつきが抑制されたフォーカルプレーンシャッタ及びそれを備えた光学機器を提供できる。
を提供できる。

図１は、本実施例のフォーカルプレーンシャッタの内部構成を示した正面図である。 図２は、フォーカルプレーンシャッタの外観斜視図である。 図３は、支持部材周辺の断面図である。

図１は、本実施例のフォーカルプレーンシャッタ１の内部構成を示した正面図である。図２は、フォーカルプレーンシャッタ１の外観斜視図である。フォーカルプレーンシャッタ１は、ディジタルカメラやスチールカメラ等の光学機器に採用される。フォーカルプレーンシャッタ１は、基板１０、先幕２０Ａ、後幕２０Ｂ、アーム３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂ、駆動部材４０ａ、４０ｂ、出力部材５０ａ、５０ｂ、ロータ７２ａ、７２ｂ等を有している。尚、図１においては、ロータ７２ａ、７２ｂや出力部材５０ａ、５０ｂは省略してある。基板１０は、開口１１を有している。先幕２０Ａ、後幕２０Ｂは、開口１１を開閉する。ロータ７２ａは、先幕２０Ａを駆動するためのアクチュエータに含まれ、ロータ７２ｂは、後幕２０Ｂを駆動するためのアクチュエータに含まれる。アクチュエータは、それぞれコイルが巻回されたステータを含むが、図１、２においては省略してある。

先幕２０Ａは、複数の羽根２１ａ〜２３ａから構成され、後幕２０Ｂも同様に複数の羽根から構成される。先幕２０Ａ、後幕２０Ｂは、それぞれ、複数の羽根が重なった重畳状態、複数の羽根が展開した展開状態に移行可能である。これら複数の羽根は、重畳状態では開口１１から退避して開口１１を全開状態にし、展開状態では開口１１を閉鎖して開口１１を全閉状態にする。図１、２では、先幕２０Ａが展開して開口１１を閉鎖し、後幕２０Ｂは開口１１から退避した状態を示している。

先幕２０Ａはアーム３１ａ、３２ａに連結されている。後幕２０Ｂは、アーム３１ｂ、３２ｂに連結されている。図１に示すように、アーム３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂは、それぞれ基板１０に設けられた軸１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂに回転可能に支持されている。

駆動部材４０ａ、４０ｂは、それぞれアーム３１ａ、３１ｂを駆動する。駆動部材４０ａ、４０ｂには、それぞれアーム３１ａ、３１ｂに連結された駆動ピン４３ａ、４３ｂが設けられている。基板１０には、駆動ピン４３ａ、４３ｂの移動をそれぞれ逃がすための逃げ孔１３ａ、１３ｂが設けられている。駆動部材４０ａ、４０ｂについては、詳しくは後述する。ロータ７２ａ、７２ｂには、それぞれ出力部材５０ａ、５０ｂが固定されている。ロータ７２ａ、７２ｂがそれぞれ回転することにより、出力部材５０ａ、５０ｂが回転し、駆動部材４０ａ、４０ｂが回転し、先幕２０Ａ、後幕２０Ｂが駆動する。出力部材５０ａ、５０ｂ、駆動部材４０ａ、４０ｂの各回転軸心の位置は異なっている。

出力部材５０ａ、５０ｂ、駆動部材４０ａ、４０ｂには、それぞれにギア部５５ａ、５５ｂ、４５ａ、４５ｂが形成されている。ギア部５５ａ、４５ａ同士が噛合い、ギア部５５ｂ、４５ｂ同士が噛合うことにより、出力部材５０ａ、５０ｂの回転に伴ってそれぞれ駆動部材４０ａ、４０ｂが回転する。アーム３１ａ、３１ｂには、それぞれ部分的に補強部材３１Ａ、３１Ｂが貼り付けられている。アーム３１ａ、３１ｂ、補強部材３１Ａ、３１Ｂは合成樹脂製でありそれぞれ薄板状である。

図２に示すように、基板１０には、逃げ孔１３ａの一端の近傍に位置決め部１９ａが形成されている。同様に、逃げ孔１３ｂの一端の近傍に位置決め部１９ｂが形成さている。逃げ孔１３ａ、１３ｂの他端には、それぞれ、駆動部材４０ａ、４０ｂを緩衝するゴムＧａ、Ｇｂが設けられている。尚、基板１０には、上述した不図示のアクチュエータを保持するホルダが組み付けられる。

図１に示すように、基板１０には、支持部材ＧＳが固定されている。支持部材ＧＳは、基板１０とは別体である。また、基板１０には複数の支持突起１ｓ〜４ｓが設けられている。支持部材ＧＳ、支持突起１ｓ〜４ｓについては後述する。また、図１においては、アーム３１ｂ、３２ｂのそれぞれの作動領域Ｒ１、Ｒ２を点線で示している。

図３は、支持部材ＧＳ周辺の断面図である。尚、図３は、図１における、支持部材ＧＳ、駆動ピン４３ｂ、軸１４ｂを通過した線分による断面図である。図３に示すように、フォーカルプレーンシャッタ１は、基板１０の他に、基板１０Ａ、１０Ｂが設けられている。基板１０〜１０Ｂは、光軸方向に順に並んでいる。即ち、基板１０、１０Ｂの間に基板１０Ａが設けられている。基板１０に設けられた開口１１と同様に、基板１０Ａ、１０Ｂもそれぞれ開口が設けられている。基板１０、１０Ａの間に、先幕２０Ａやアーム３１ａ、３２ａが配置され、基板１０Ａ、１０Ｂの間に後幕２０Ｂ、アーム３１ｂ、３２ｂが配置されている。基板１０Ａは、先幕２０Ａと後幕２０Ｂの干渉や、アーム３１ａ、３１ｂ同士の干渉などを防いでいる。基板１０は第１基板の一例であり、基板１０Ａは第２基板の一例であり、基板１０Ｂは、第３基板の一例である。先幕２０Ａは、第１幕の一例であり、後幕２０Ｂは第２幕の一例である。

基板１０上に組み付けられるホルダ８０には、不図示のアクチュエータが保持される。アクチュエータは、ロータ７２ａ、ステータ、コイルを含む。ホルダ８０が基板１０上に組みつけられる。ホルダ８０の軸８４ｂに駆動部材４０ｂの支持孔４２ｂが回転可能に嵌合している。これにより、駆動部材４０ｂは回転可能に支持される。駆動ピン４３ｂは、所定方向に延びており、基板１０Ａ、１０Ｂ間に配置されたアーム３１ｂに連結されている。上述したようにアーム３１ｂは後幕２０Ｂに連結されている。アーム３１ｂは、第１アームの一例である。駆動ピン４３ｂには連結されておらず後幕２０Ｂに連結されているアーム３２ｂは、第２アームの一例である。尚、基板１０Ａにも駆動ピン４３ｂを逃すための逃げ孔が設けられており、基板１０Ｂにも逃げ孔１３ｂＢが設けられている。

支持部材ＧＳは、基板１０の、基板１０Ａと対向する面に固定され、基板１０側から基板１０Ａを支持している。支持部材ＧＳは、ゴム製である。詳細には、支持部材ＧＳは、気泡が形成された発砲ゴムであるが、支持部材ＧＳはこれに限定されない。例えば支持部材ＧＳは、弾性を有していない合成樹脂製のものであってもよく、また弾性を有したゴム、板バネ、コイルスプリング等であってもよい。支持部材ＧＳは、基板１０に一体に形成されているものであってもよい。基板１０の内周縁には、その内周縁から内側に受け部１８が突出している。受け部１８は基板１０Ｂ側から基板１０Ａを支持している。換言すれば、受け部１８は、第３基板である、基板１０Ｂ側から支持部材ＧＳとの間で第２基板である、基板１０Ａを受けている。ここで、支持部材ＧＳは、受け部１８の近傍に固定されており、支持部材ＧＳと受け部１８との間で基板１０Ａの端部を挟んでいる。また、上述した基板１０に形成された支持突起１ｓ〜４ｓも、基板１０側から基板１０Ａを支持する。

次に、支持部材ＧＳの位置について説明する。図１に示すように、支持部材ＧＳは、後幕２０Ｂが開口１１を開いた開状態において、アーム３１ｂに近くアーム３２ｂから遠い位置に形成されている。即ち、アーム３１ｂ近傍に形成されている。

例えば、後幕２０Ｂが開口１１を閉じた状態から、ロータ７２ｂにより出力部材５０ｂ、駆動部材４０ｂが回転する。これにより、駆動部材４０ｂの駆動ピン４３ｂが逃げ孔１３ｂ内を移動して位置決め部１９ｂに当接する。この際に、駆動部材４０ｂには衝撃が加わり、これによってアーム３１ｂが光軸方向にばたつくおそれがある。アーム３１ｂが光軸方向にばたつくと、アーム３１ｂに負荷がかかり破損するおそれがある。特に、アーム３１ｂには駆動ピン４３ｂが係合しているため、アーム３１ｂはアーム３２ｂよりも面積が大きく形成されている。また、アーム３１ｂには補強部材３１Ｂも貼り付けされている。従って、アーム３１ｂはアーム３２ｂよりも重く形成されている。これにより、アーム３１ｂがばたつきやすくなっている。また、開口１１を開いた開状態では後幕２０Ｂの各羽根は重畳状態となる。これにより、より後幕２０Ｂが光軸方向にばたつきやすくなり、アーム３１ｂもばたつきやすくなる。

本実施例では、後幕２０Ｂが開状態でのアーム３１ｂの近傍に支持部材ＧＳを設けられている。支持部材ＧＳが基板１０Ａを押えることにより、基板１０Ａによってアーム３１ｂのばたつきが抑制される。これによりアーム３１ｂの破損を防止できる。また、支持部材ＧＳは弾性を有しているため、アーム３１ｂからの衝撃を吸収できる。また、図１に示すように支持部材ＧＳは光軸方向から見てアーム３１ｂに重なっている。このため、より効果的にアーム３１ｂのばたつきを抑制でき衝撃を吸収できる。

また、受け部１８は、支持部材ＧＳと同様に、後幕２０Ｂが開口１１を開いた開状態において、アーム３１ｂに近くアーム３２ｂから遠い位置に形成されている。即ち、アーム３１ｂ近傍に形成されている。光軸方向から見て後幕２０Ｂが開状態でのアーム３１ｂの近傍に設けられているため、受け部１８と支持部材ＧＳとの間で基板１０Ａを安定して保持することができる。これにより、アーム３１ｂのばたつきを抑制できる。

また、アーム３１ｂのばたつきが抑制されることにより、アーム３２ｂのばたつきも抑制できる。これにより、アーム３２ｂについても破損が防止される。

尚、支持部材ＧＳは、光軸方向から見た場合にアーム３１ｂの作動領域Ｒ１内に設けてもよい。また、開状態でアーム３１ｂよりもアーム３２ｂに近い位置に支持部材ＧＳが設けられていてもよい。

図１に示すように、基板１０に一体に形成され基板１０Ａを支持する支持突起３ｓ、４ｓは、光軸方向から見てアーム３１ｂの作動領域Ｒ１内に設けられている。これにより、支持部材ＧＳと共に、アーム３１ｂの光軸方向のばたつきを効果的に押えることができる。尚、支持突起は、作動領域Ｒ１内のみならず作動領域Ｒ２内に設けてもよい。これにより、アーム３２ｂの光軸方向のばたつきをも抑制できる。

尚、支持突起１ｓ、２ｓは、開状態での後幕２０Ｂと光軸方向で重なる位置に形成されている。これにより、基板１０Ａを介して後幕２０Ｂの光軸方向でのばたつきを抑制している。

このように、アーム３１ｂのばたつきを抑制することにより、後幕２０Ｂのばたつきも抑制できる。これにより、フォーカルプレーンシャッタ１の作動音を小さくすることができる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

本実施例ではアクチュエータを用いて先幕２０Ａ、後幕２０Ｂを駆動するがこのような構成に限定されない。例えば、電磁石とバネの作用により、駆動部材を介して幕を駆動するものであってもよい。また、本実施例では後幕２０Ｂを駆動するアーム３１ｂのばたつきを抑制するためにアーム３１ｂ側の基板１０に支持部材ＧＳを設けた。しかしながら、先幕２０Ａを駆動するアーム３１ａのばたつきを抑制するためにアーム３１ａ側の基板１０Ｂにこのような支持部材を設けてもよい。

１ フォーカルプレーンシャッタ
１０、１０Ａ、１０Ｂ 基板（第１〜第３基板）
１１ 開口
１８ 受け部
２０Ａ 先幕（第１幕）
２０Ｂ 後幕（第２幕）
３１ｂ アーム（第１アーム）
３２ｂ アーム（第２アーム）
４０ｂ 駆動部材
４３ｂ 駆動ピン
Ｒ１、Ｒ２ 作動領域
ＧＳ 支持部材
１ｓ〜４ｓ 支持突起

Claims (6)

1. それぞれ開口を有して前記開口を通過する光軸方向に並んだ第１、第２、第３基板と、
   前記第１、第２基板間に配置され前記開口を開閉可能な第１幕と、
   前記第２、第３基板間に配置され前記開口を開閉可能な第２幕と、
   前記第２、第３基板間に配置され前記第２幕に連結され、合成樹脂製であり、それぞれ異なる支点で回転可能に支持された第１及び第２アームと、
   前記第１アームに連結して前記第１アームを駆動する駆動部材と、
   前記光軸方向から見て前記第１アームの作動領域内、又は前記第２幕が前記開口を開いた開状態で前記第１アームに近く前記第２アームから離れた位置、に設けられ、前記第１基板側に設けられ前記第２基板を支持する支持部材と、を備え、
   前記第１基板の内周縁には、前記光軸方向から見て前記第１アームの作動領域内、又は前記開状態で前記第１アームに近く前記第２アームから離れた位置に、前記第３基板側から前記支持部材との間で前記第２基板を受ける受け部が設けられている、フォーカルプレーンシャッタ。
2. それぞれ開口を有して前記開口を通過する光軸方向に並んだ第１、第２、第３基板と、
   前記第１、第２基板間に配置され前記開口を開閉可能な第１幕と、
   前記第２、第３基板間に配置され前記開口を開閉可能な第２幕と、
   前記第２、第３基板間に配置され前記第２幕に連結され、合成樹脂製であり、それぞれ異なる支点で回転可能に支持された第１及び第２アームと、
   前記第１アームに連結して前記第１アームを駆動する駆動部材と、
   前記光軸方向から見て前記第１アームの作動領域内、又は前記第２幕が前記開口を開いた開状態で前記第１アームに近く前記第２アームから離れた位置、に設けられ、前記第１基板側に設けられ前記第２基板を支持する支持部材と、を備え、
   前記第１基板は、前記光軸方向から見て前記第１及び第２アームの作動領域内に設けられ前記第２基板を支持する支持突起を備えている、フォーカルプレーンシャッタ。
3. 前記支持部材の少なくとも一部は、前記開状態で前記光軸方向から見て、前記第１アームに重なっている、請求項１又は２のフォーカルプレーンシャッタ。
4. 前記支持部材は、弾性を有している、請求項１乃至３の何れかのフォーカルプレーンシャッタ。
5. 前記支持突起は、前記光軸方向から見て前記第１アームの作動領域内に設けられている、請求項２のフォーカルプレーンシャッタ。
6. 請求項１乃至５の何れかのフォーカルプレーンシャッタを備えた光学機器。
   

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