JP6579330B2 - 羽根駆動装置及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、羽根駆動装置及び光学機器に関するものである。

デジタルカメラ等の光学機器には、撮像素子への露光を制御するために、フォーカルプレーンシャッタ（以下、ＦＰシャッタという。）が搭載されている。ＦＰシャッタは、開口部（画枠）を有する基板と、開口部の開口面に沿って移動可能され、開口部を開閉する先幕及び後幕と、を有している。

例えば下記特許文献１には、電磁アクチュエータによって先幕及び後幕を動作させる、いわゆる電磁駆動式のＦＰシャッタが開示されている。電磁駆動式のＦＰシャッタは、いわゆるばね駆動式のＦＰシャッタ（電磁石による吸引力とばねの復元力で先幕及び後幕を動作させる方式）に比べて、小型化や簡素化等の利点がある。

特開２０１４−１７００２２号公報

ところで、ミラーレス一眼カメラやデジタル一眼レフカメラに用いられるＦＰシャッタでは、電源オフ時等の無通電時に先幕及び後幕が開位置（開口部が全開した状態）にあることが求められる。この場合、上述した電磁駆動式のＦＰシャッタでは、電磁アクチュエータのディテントトルク（無通電状態での磁気吸引力）で先幕及び後幕の開位置を保持している。

しかしながら、従来の電磁駆動式のＦＰシャッタでは、落下衝撃等によって先幕や後幕が閉方向に予期せず移動するおそれがあった。そのため、省電力化や小型化を図った上で、耐衝撃性を確保する点で未だ改善の余地があった。

そこで、本発明は、上記事情に鑑みたものであって、省電力化や小型化を図った上で、耐衝撃性を確保できる羽根駆動装置及び光学機器を提供することを目的とする。

上記の課題を解決するため、本発明の一態様に係る羽根駆動装置は、開口部を有する基板と、前記開口部の開口面に沿って移動可能とされ、前記開口部を開閉する第１幕及び第２幕と、少なくとも前記第１幕の開閉動作に連動する第１係止部と、前記開口面に交差する第１方向に延びる第１軸線周りに回動可能に構成され、前記第１幕の開閉動作に伴う前記第１係止部の動作軌跡に進入して前記第１幕の閉方向への移動を規制する進入位置、及び前記動作軌跡から退避した退避位置の間を進退可能な羽根位置保持部材と、前記第１方向に延びるとともに前記第１軸線とは異なる第２軸線周りに回転可能に構成された電磁アクチュエータと、前記羽根位置保持部材及び前記電磁アクチュエータ間を接続するとともに、前記電磁アクチュエータの前記第２軸線周りの回転に伴い前記羽根位置保持部材を前記第１軸線周りに回動させる連係レバーと、を備え、前記羽根位置保持部材及び前記連係レバーは、前記連係レバーの前記第２軸線周りの回動方向で遊びを持って係合している。

この構成によれば、羽根位置保持部材及び連係レバーが連係レバーの第２軸線周りの回動方向で遊びを持って係合しているため、連係レバーの回動時において、連係レバーと羽根位置保持部材が係合するまでの間は、連係レバーが羽根位置保持部材に対して空走することになる。そのため、電磁アクチュエータに作用する負荷トルクを低減できる。これにより、電磁アクチュエータの小型化を図り、羽根駆動装置の省電力化を図ることができる。なお、羽根位置保持部材及び連係レバーが連係レバーの第２軸線周りの回動方向で遊びを持って係合しているため、羽根位置保持部材を電磁アクチュエータの回転動作に連動させる場合に比べて電磁アクチュエータの作動角に対する羽根位置保持部材の回動範囲を小さくできる。これにより、電磁アクチュエータの選択の自由度を向上させることができるとともに、電磁アクチュエータの作動角に対して羽根位置保持部材を所望の回動範囲に設定し易くなる等、設計の自由度を向上させることができる。
そして、本態様では、羽根位置保持部材が、進入位置において第１係止部に係止可能とされて第１幕の閉方向への移動を規制するため、落下衝撃等によって第１幕が閉方向に予期せず移動するのを抑制できる。これにより、第１幕を開位置で保持するために電磁アクチュエータのディテントトルクを大きくする必要がない。そのため、小型化、シャッタ動作の高速化及び耐衝撃性を実現できる。

上記態様において、前記連係レバーは、前記羽根位置保持部材のガイド孔内に遊挿された連係ピンを備え、前記ガイド孔の内周面は、前記連係レバーの前記第２軸線周りの一方への回動に伴い前記連係ピンが係合する第１係合部と、前記連係レバーの前記第２軸線周りの他方への回動に伴い前記連係ピンが係合する第２係合部と、を有し、前記ガイド孔内において、前記第２軸線周りの前記連係レバーの回動方向で前記連係ピンと、前記第１係合部及び前記第２係合部との間の隙間は、前記連係レバーの前記第２軸線周りの回動に伴い前記羽根位置保持部材に対して前記連係ピンが空走する空走領域を構成していてもよい。
この構成によれば、連係レバーが第１係合部に係合された状態から第２軸線周りの一方へ回動する際は、空走領域を通過した後、第２係合部に係合することで、連係レバーと羽根位置保持部材とが一体で回動することになる。また、連係レバーが第２係合部に係合された状態から第２軸線周りの他方へ回動する際は、空走領域を通過した後、第１係合部に係合することで、連係レバーと羽根位置保持部材とが一体で回動することになる。これにより、上述した作用効果がより奏功される。

上記態様において、前記ガイド孔の内周面は、前記第２軸線の径方向で前記連係レバーとの接触を回避する逃げ部を有していてもよい。
この構成によれば、ガイド孔の内周面が第２軸線の径方向で連係レバーとの接触を回避する逃げ部を有しているため、電磁アクチュエータに作用する負荷トルクを確実に低減できる。

上記態様において、前記羽根位置保持部材を前記退避位置に向けて付勢する付勢部材を有していてもよい。
この構成によれば、羽根位置保持部材のがたつきを抑制できる。そのため、羽根位置保持部材が予期せず進入位置に進入してシャッタ動作等が羽根位置保持部材により阻害されるのを抑制できる。

上記態様において、前記羽根位置保持部材は、前記進入位置において、前記第１幕が前記第１方向から見て前記開口部から退避した開領域で前記第１係止部に係止されてもよい。
この構成によれば、第１幕が開口部内に進入するのを確実に抑制できるので、例えば光学機器のモニタに第１幕が写り込むのを確実に抑制できる。

上記態様において、前記第１幕及び前記第２幕は、複数枚の羽根をそれぞれ有し、複数枚の前記羽根は、前記開口部の開口方向から見てそれぞれ重なり合う重畳状態で前記開口部から退避して前記第１幕及び前記第２幕が開位置になり、前記開口方向から見てそれぞれ展開する展開状態で前記開口部を閉塞して前記第１幕及び前記第２幕が閉位置になってもよい。
この構成によれば、開位置において、複数枚の羽根が重畳状態で保持されるので、例えば１枚の羽根で開口部を開閉する場合に比べて各羽根の小型化を図ることができる。

上記態様において、前記第２幕の開閉動作に連動する第２係止部を備え、前記羽根位置保持部材は、前記進入位置において、前記第１幕の開閉動作に伴う前記第１係止部の動作軌跡、及び前記第２幕の開閉動作に伴う前記第２係止部の動作軌跡の双方に進入して、前記第１幕及び前記第２幕の閉方向への移動を規制してもよい。
この構成によれば、羽根位置保持部材が進入位置において第１幕係止部及び第２幕係止部の双方に係止可能とされているため、落下衝撃等によって第１幕及び第２幕が閉方向に予期せず移動するのを抑制できる。これにより、第１幕及び第２幕を開位置で保持するために電磁アクチュエータのディテントトルクを大きくする必要がない。そのため、小型化、シャッタ動作の高速化及び耐衝撃性を実現できる。
しかも、第１幕及び第２幕の閉方向への移動を１つの羽根位置保持部材により規制できるので、第１幕及び第２幕それぞれに羽根位置保持部材を設ける場合に比べて羽根駆動装置の小型化を図ることができる。

また、本発明の一態様に係る光学機器は、上記態様に係る羽根駆動装置を備えていることを特徴とする。
この構成によれば、上記態様に係る羽根駆動装置を備えているので、耐衝撃性を確保した上で、小型で省電力な光学機器を提供できる。

本発明の一態様によれば、耐衝撃性を確保した上で、小型で省電力な羽根駆動装置及び光学機器を提供できる。

本発明の実施形態に係る光学機器のブロック図である。 実施形態に係るＦＰシャッタにおいて、羽根位置保持機構が進入位置にある状態を示す平面図である。 実施形態に係るＦＰシャッタにおいて、先幕が閉位置にある状態を示す平面図である。 実施形態に係るＦＰシャッタにおいて、後幕が閉位置にある状態を示す平面図である。 実施形態に係るＦＰシャッタにおいて、羽根位置保持機構が進入位置にある状態を示す拡大平面図である。 実施形態に係るＦＰシャッタにおいて、羽根位置保持機構が退避位置にある状態を示す拡大平面図である。 実施形態に係るＦＰシャッタにおいて、羽根位置保持機構が退避位置にある状態を示す平面図である。 実施形態に係るＦＰシャッタにおいて、露光動作中を示す平面図である。

次に、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
［光学機器］
図１は、光学機器１のブロック図である。
図１に示すように、光学機器１は、例えばミラーレス一眼カメラやデジタル一眼レフカメラ等として用いられる。光学機器１は、ＦＰシャッタ（羽根駆動装置）２と、制御部３と、撮像素子４と、を備えている。

制御部３は、光学機器１の全体の動作を司る。制御部３は、例えばＣＰＵやＲＯＭ、ＲＡＭ等を備えている。
撮像素子４は、例えばＣＣＤやＣＭＯＳイメージセンサ等である。撮像素子４は、光により形成された被写体像を電気信号に変換する。
なお、光学機器１は、焦点距離を調整するためのレンズ（不図示）等も備えている。

＜ＦＰシャッタ＞
図２は、ＦＰシャッタ２において、羽根位置保持機構１３が進入位置にある状態を示す平面図である。
図２に示すように、ＦＰシャッタ２は、基板１０と、先幕機構１１と、後幕機構１２と、羽根位置保持機構１３と、を主に有している。
基板１０は、基板１０を光軸Ｐ方向に貫通する開口部１５が形成されている。基板１０は、基板１０に対して光軸Ｐ方向の一方に配置された羽根受板（不図示）との間に、セクタ領域を画成している。なお、羽根受板には、光軸Ｐ方向から見た平面視で開口部１５と同形状の開口部（不図示）が形成されている。また、基板１０は、基板１０に対して光軸Ｐ方向の他方に配置された駆動受板１６との間に、駆動領域を画成している。図中では、セクタ領域に配置された部材を二点鎖線で示し、駆動領域に配置された部材を実線又は破線で示している。

（先幕機構）
先幕機構１１は、いわゆる平行リンクによって光軸Ｐ方向に沿って延びる先幕軸線Ｏ１周りの回動運動を光軸Ｐに直交する方向（図２に示すＸ方向）のスライド移動に変換して、開口部１５を開閉する。具体的に、先幕機構１１は、先幕電磁アクチュエータ２１と、先幕駆動レバー２２と、先幕アーム（第１先幕アーム２３及び第２先幕アーム２４）と、先幕２５と、を有している。なお、先幕機構１１のうち、先幕電磁アクチュエータ２１及び先幕駆動レバー２２は、上述した駆動領域に配置されている。一方、先幕アーム２３，２４及び先幕２５は、上述したセクタ領域に配置されている。

先幕電磁アクチュエータ２１は、先幕ステータ３１と、先幕ロータ３２と、を有している。
先幕ステータ３１は、平面視でＵ字状に形成されている。先幕ステータ３１には、先幕ステータ３１を励磁するための先幕コイル３３が装着されている。
先幕ロータ３２は、先幕ステータ３１の内側に収容されている。先幕ロータ３２は、光軸Ｐ方向に沿って延びる先幕軸線Ｏ１周りに回転可能に構成されている。なお、先幕ロータ３２の回転軸３２ａは、基板１０を貫通してセクタ領域を臨んでいる。

先幕駆動レバー２２は、先幕ロータ３２の回転に伴い先幕軸線Ｏ１周りに回動する。具体的に、先幕駆動レバー２２は、光軸Ｐ方向に直交する方向に延在している。先幕駆動レバー２２の基端部は、先幕ロータ３２の回転軸３２ａに連結されている。先幕駆動レバー２２の先端部には、光軸Ｐ方向の一方に延びる先幕連結ピン３５が突設されている。先幕連結ピン３５は、基板１０に形成されたガイド溝３７を通じてセクタ領域を臨んでいる。ガイド溝３７は、先幕軸線Ｏ１周りの周方向に沿って延びる円弧状に形成されている。すなわち、先幕駆動レバー２２の回動に伴い上述した先幕連結ピン３５がガイド溝３７内を移動することで、先幕駆動レバー２２の回動範囲が規定されている。

第１先幕アーム２３は、光軸Ｐ方向に直交する方向に延在している。第１先幕アーム２３の基端部は、上述した先幕連結ピン３５及び先幕ロータ３２の回転軸３２ａに回動可能に連結されている。すなわち、第１先幕アーム２３は、先幕ロータ３２の回転に伴い先幕軸線Ｏ１周りに回転可能に構成されている。
第２先幕アーム２４は、光軸Ｐ方向に直交する方向に第１先幕アーム２３に倣って延在している。第２先幕アーム２４の基端部は、基板１０から光軸Ｐ方向の一方に突出する支持ピン３９周りに回動可能に支持されている。

先幕２５は、複数枚（例えば、４枚）の羽根２５ａ〜２５ｄを有している。各羽根２５ａ〜２５ｄは、平面視において、Ｘ方向に直交する方向（図２中のＹ方向）に延在している。各羽根２５ａ〜２５ｄの基端部は、上述した第１先幕アーム２３及び第２先幕アーム２４の双方にそれぞれ回動可能に連結されている。各羽根２５ａ〜２５ｄは、先幕電磁アクチュエータ２１の駆動に伴い、平面視で重なり合う重畳状態と、平面視で展開した展開状態（図３参照）と、の間を移行する。重畳状態において、各羽根２５ａ〜２５ｄが開口部１５に対してＸ方向の一方に退避することで、先幕２５が開位置となる。

図３は、ＦＰシャッタ２において、先幕２５が閉位置にある場合を示す平面図である。
図３に示す展開状態において、各羽根２５ａ〜２５ｄが開口部１５を光軸Ｐ方向の一方から覆うことで、先幕２５が閉位置となる。先幕２５は、先幕電磁アクチュエータ２１のディテントトルクによって開位置及び閉位置で無通電保持されるようになっている。本実施形態では、光学機器１の電源オフ時において、先幕２５がディテントトルクによって開位置で無通電保持される。

（後幕機構）
図２に示すように、後幕機構１２は、先幕機構１１に対してＸ方向の他方に配置されている。後幕機構１２は、上述した先幕機構１１と同様に、いわゆる平行リンクによって光軸Ｐ方向に沿って延びる後幕軸線Ｏ２周りの回動運動をＸ方向のスライド移動に変換して、開口部１５を開閉する。なお、後幕機構１２は、Ｘ方向に直交する面に対して先幕機構１１と面対称に形成されている。したがって、以下の説明では、先幕機構１１と同様の構成については、説明を簡略化する。

後幕機構１２は、後幕電磁アクチュエータ５１と、後幕駆動レバー５２と、後幕アーム（第１後幕アーム５３及び第２後幕アーム５４）と、後幕５５と、を有している。
後幕電磁アクチュエータ５１は、後幕ステータ６１と、後幕ロータ６２と、を有している。
後幕ステータ６１には、後幕ステータ６１を励磁するための後幕コイル６３が装着されている。
後幕ロータ６２は、後幕ステータ６１の内側に収容されている。後幕ロータ６２は、光軸Ｐ方向に沿って延びる後幕軸線Ｏ２周りに回転可能に構成されている。なお、後幕ロータ６２の回転軸６２ａは、基板１０を貫通してセクタ領域を臨んでいる。

後幕駆動レバー５２は、後幕ロータ６２に連結され、後幕ロータ６２の回転に伴い後幕軸線Ｏ２周りに回動する。後幕駆動レバー５２の先端部には、光軸Ｐ方向の一方に延びる後幕連結ピン６５が突設されている。後幕連結ピン６５は、基板１０に形成されたガイド溝６６を通じてセクタ領域を臨んでいる。

第１後幕アーム５３は、基端部が上述した後幕連結ピン６５及び後幕ロータ６２の回転軸６２ａに連結されている。
第２後幕アーム５４は、基端部が基板１０から光軸Ｐ方向の一方に突出する支持ピン６９周りに回動可能に支持されている。

後幕５５は、複数枚（例えば、４枚）の羽根５５ａ〜５５ｄを有している。各羽根５５ａ〜５５ｄの基端部は、上述した第１後幕アーム５３及び第２後幕アーム５４の双方にそれぞれ回動可能に連結されている。各羽根５５ａ〜５５ｄは、後幕電磁アクチュエータ５１の駆動に伴い、平面視で重なり合う重畳状態と、平面視で展開した展開状態（図４参照）と、の間を移行する。重畳状態において、各羽根５５ａ〜５５ｄが開口部１５に対してＸ方向の他方に退避することで、後幕５５が開位置となる。

図４は、ＦＰシャッタ２において、後幕５５が閉位置にある場合を示す平面図である。
図４に示す展開状態において、各羽根５５ａ〜５５ｄが開口部１５を光軸Ｐ方向の一方から覆うことで、後幕５５が閉位置となる。後幕５５は、後幕電磁アクチュエータ５１のディテントトルクによって開位置及び閉位置で無通電保持されるようになっている。本実施形態では、光学機器１の電源オフ時において、後幕５５がディテントトルクによって開位置で無通電保持される。なお、先幕２５及び後幕５５の羽根２５ａ〜２５ｄ，５５ａ〜５５ｄの枚数等は、４枚に限らず、適宜変更が可能である。

ここで、図２に示すように、上述した先幕駆動レバー２２及び後幕駆動レバー５２の基端部には、先幕係止部６７及び後幕係止部６８が先幕駆動レバー２２及び後幕駆動レバー５２それぞれに一体で形成されている。
先幕係止部６７は、先幕駆動レバー２２の基端部からＸ方向の他方に向けて突出している。先幕係止部６７は、平面視で三角形状に形成されている。具体的に、先幕係止部６７は、先幕軸線Ｏ１周りの周方向のうち、先幕駆動レバー２２の閉方向を向く面（以下、「係止面６７ａ」という。）が先幕軸線Ｏ１の径方向に沿って延びる平坦面に形成されている。一方、先幕係止部６７は、先幕軸線Ｏ１周りの周方向のうち、先幕駆動レバー２２の開方向を向く面が開方向に向かう従い先幕軸線Ｏ１の径方向への突出量が漸次小さくなる傾斜面とされている。

後幕係止部６８は、後幕駆動レバー５２の基端部からＸ方向の一方に向けて突出している。後幕係止部６８は、平面視で三角形状に形成されている。具体的に、後幕係止部６８は、後幕軸線Ｏ２周りの周方向のうち、後幕駆動レバー５２の閉方向を向く面（以下、「係止面６８ａ」という。）が後幕軸線Ｏ２の径方向に沿って延びる平坦面に形成されている。一方、後幕係止部６８は、後幕軸線Ｏ２周りの周方向のうち、開方向を向く面が開方向に向かうに従い後幕軸線Ｏ２の径方向への突出量が漸次小さくなる傾斜面とされている。なお、先幕係止部６７及び後幕係止部６８は、先幕駆動レバー２２及び後幕駆動レバー５２それぞれに対して別体で形成されていても構わない。

（羽根位置保持機構）
羽根位置保持機構１３は、Ｘ方向において上述した先幕機構１１及び後幕機構１２の間に配置されている。羽根位置保持機構１３は、例えば光学機器１の電源オフ時において、上述した先幕機構１１及び後幕機構１２の閉方向への移動を規制する。具体的に、羽根位置保持機構１３は、規制電磁アクチュエータ７１と、連係レバー７２と、規制レバー７３と、を主に有している。なお、羽根位置保持機構１３は、上述した駆動領域に配置されている。

図５は、ＦＰシャッタ２において、羽根位置保持機構１３が進入位置にある状態を示す拡大平面図である。
図５に示すように、規制電磁アクチュエータ７１は、規制ステータ７５と、規制ロータ７６と、を有している。
規制ステータ７５は、光軸Ｐ方向に延びる筒状に形成されている。規制ステータ７５には、規制ステータ７５を励磁するための規制コイル（不図示）が装着されている。
規制ロータ７６は、規制ステータ７５の内側に収容されている。規制ロータ７６は、光軸Ｐ方向に沿って延びる規制軸線Ｏ３周りに回転可能に構成されている。なお、規制電磁アクチュエータ７１の出力は、上述した先幕電磁アクチュエータ２１及び後幕電磁アクチュエータ５１の出力よりも小さくなっている。但し、各アクチュエータ２１，５１，７１の出力は、適宜変更が可能である。

連係レバー７２は、規制ロータ７６の回転に伴い規制軸線Ｏ３周りに回動する。具体的に、連係レバー７２は、光軸Ｐに直交する方向のうちＹ方向の一方（規制軸線Ｏ３の径方向で規制軸線Ｏ３から離間する方向）に向けて延在している。連係レバー７２の基端部は、規制ロータ７６の回転軸７６ａに連結されている。連係レバーの先端部には、光軸Ｐ方向の一方に延びる連係ピン８１が突設されている。

規制レバー７３は、上述した規制電磁アクチュエータ７１に対してＹ方向の一方に配置されている。規制レバー７３は、ベース部８２と、先幕規制部８３と、後幕規制部８４と、を備えている。
ベース部８２は、基板１０から光軸Ｐ方向の他方に突出する支持ピン８５に、光軸Ｐ方向に沿って延びるレバー軸線Ｏ４周りに回動可能に支持されている。本実施形態において、上述した先幕機構１１及び後幕機構１２は、平面視でレバー軸線Ｏ４を通りＹ方向に延びる対称線に対して線対称となる位置に配置されている。なお、先幕機構１１及び後幕機構１２の位置は、適宜変更が可能であり、例えば平面視で規制軸線Ｏ３を通りＹ方向に延びる対称線に対して線対称となる位置に配置されてもよい。

先幕規制部８３は、ベース部８２からＸ方向の一方に向けて突出している。先幕規制部８３は、規制レバー７３の回動に伴い、上述した先幕係止部６７の動作軌跡に進入した進入位置（図５参照）と、先幕係止部６７の動作軌跡から退避した退避位置（図６参照）と、の間を移動する。具体的に、先幕規制部８３は、進入位置において、先幕駆動レバー２２の閉方向で先幕係止部６７に対向する。先幕規制部８３のうち、レバー軸線Ｏ４周りの周方向で進入位置を向く面（以下、「規制面８３ａ」という。）は、先幕係止部６７の係止面６７ａに当接可能な平坦面に形成されている。すなわち、先幕規制部８３は、規制レバー７３の進入位置において、先幕機構１１（先幕駆動レバー２２）の先幕係止部６７が当接することで、先幕２５の閉方向への移動を規制する。なお、先幕規制部８３は、平面視で先幕２５が開口部１５に差し掛かる前（平面視で先幕２５が開口部１５から退避した開領域）に先幕係止部６７に当接するように構成されている。
先幕規制部８３のうち、レバー軸線Ｏ４周りの周方向で退避位置を向く面は、先幕規制部８３の先端部に向かうに従い先幕規制部８３の幅が漸次細くなる傾斜面に形成されている。

図６は、ＦＰシャッタ２において、羽根位置保持機構１３が退避位置にある状態を示す拡大平面図である。
図６に示すように、先幕規制部８３は、退避位置において、上述した先幕係止部６７の動作軌跡に対してＸ方向の他方に位置している。すなわち、先幕規制部８３は、規制レバー７３の退避位置において、先幕機構１１（先幕駆動レバー２２）の閉方向への移動を許容する。

図５に示すように、後幕規制部８４は、ベース部８２からＸ方向の他方に向けて突出している。後幕規制部８４は、規制レバー７３の回動に伴い、上述した後幕係止部６８の動作軌跡に進入した進入位置（図５参照）と、後幕係止部６８の動作軌跡から退避した退避位置（図６参照）と、の間を移動する。具体的に、後幕規制部８４は、進入位置において、後幕駆動レバー５２の閉方向で後幕係止部６８に対向する。後幕規制部８４のうち、レバー軸線Ｏ４周りの周方向で退避位置を向く面（以下、「規制面８４ａ」という。）は、後幕係止部６８の係止面６８ａに当接可能な平坦面に形成されている。すなわち、後幕規制部８４は、規制レバー７３の進入位置において、後幕機構１２（後幕駆動レバー５２）の後幕係止部６８が当接することで、後幕５５の閉方向への移動を規制する。なお、後幕規制部８４は、平面視で後幕５５が開口部１５に差し掛かる前（平面視で後幕５５が開口部１５から退避した開領域）に後幕係止部６８に当接するように構成されている。

後幕規制部８４のうち、レバー軸線Ｏ４周りの周方向で進入位置を向く面は、後幕規制部８４の先端部に向かうに従い先幕規制部８３の幅が漸次細くなる傾斜面に形成されている。
図６に示すように、後幕規制部８４は、退避位置において、上述した後幕係止部６８の動作軌跡に対してＸ方向の一方に位置している。すなわち、後幕規制部８４は、規制レバー７３の退避位置において、後幕機構１２（後幕駆動レバー５２）の閉方向への移動を許容する。なお、規制レバー７３は、規制電磁アクチュエータ７１のディテントトルクによって進入位置及び退避位置のそれぞれで無通電保持されるようになっている。本実施形態では、光学機器１の電源オフ時において、規制レバー７３がディテントトルクによって進入位置で無通電保持される。

基板１０と規制レバー７３との間には、規制レバー７３を退避位置（レバー軸線Ｏ４周りの周方向における一方）に向けて付勢する付勢部材８６が介在している。
基板１０には、規制レバー７３の回動範囲を規定する第１規制ピン８７及び第２規制ピン８８が設けられている。第１規制ピン８７は、先幕規制部８３がレバー軸線Ｏ４周りの周方向における一方から当接可能に構成されている。第１規制ピン８７は、レバー軸線Ｏ４周りの周方向における一方への規制レバー７３の回動を規制し、規制レバー７３を退避位置で位置決めする。
第２規制ピン８８は、後幕規制部８４がレバー軸線Ｏ４周りの周方向における他方から当接可能に構成されている。第２規制ピン８８は、レバー軸線Ｏ４周りの周方向における他方への規制レバー７３の回動を規制し、規制レバー７３を進入位置で位置決めする。なお、各規制ピン８７，８８は、規制レバー７３の回動範囲を規定する構成であれば、必ずしも先幕規制部８３や後幕規制部８４に当接する必要はない。

図５に示すように、上述したベース部８２には、連係ピン８１が遊挿されたガイド孔９１が形成されている。ガイド孔９１は、規制軸線Ｏ３周りの周方向に沿って延びる円弧状の長孔である。具体的に、ガイド孔９１の内周面のうち、連係ピン８１に対してＹ方向の一方に位置する面は、平面視でＶ字状のガイド面９２を構成している。ガイド面９２のうち、規制軸線Ｏ３周りの周方向における中央部は、連係レバー７２の回動に伴う連係ピン８１の回動軌跡Ｌに対してＹ方向の一方に退避した逃げ部９３を構成している。一方、ガイド面９２のうち、規制軸線Ｏ３周りの周方向で逃げ部９３の両側に連なる部分は、連係レバー７２の回動時に連係ピン８１が摺接する第１摺接部９４及び第２摺接部９５を構成している。摺接部９４，９５は、規制軸線Ｏ３周りの周方向で逃げ部９３から離間するに従いＹ方向の他方（規制軸線Ｏ３の径方向で規制軸線Ｏ３に接近する方向）に延在している。

ガイド孔９１の内周面のうち、規制軸線Ｏ３周りの周方向の一方で第１摺接部９４に連なる部分は、規制軸線Ｏ３周りの周方向で連係ピン８１に対向する第１当接部９６を構成している。第１当接部９６は、第１摺接部９４からＹ方向の他方に向けて延在している。
ガイド孔９１の内周面のうち、規制軸線Ｏ３周りの周方向の他方で第２摺接部９５に連なる部分は、規制軸線Ｏ３周りの周方向で連係ピン８１に対向する第２当接部９７を構成している。第２当接部９７は、第２摺接部９５からＹ方向の他方に向けて延在している。このように、連係ピン８１は、規制軸線Ｏ３周りの周方向（連係レバー７２の回動方向）で遊びを持ってガイド孔９１内に配置されている。そのため、本実施形態のガイド孔９１において、規制軸線Ｏ３周りの周方向で連係ピン８１と、摺接部９４，９５及び当接部９６，９７との間の隙間は、連係レバー７２の規制軸線Ｏ３周りの回動に伴い規制レバー７３に対して連係ピン８１が空走する空走領域を構成している。なお、ガイド孔９１の内周面のうち、連係ピン８１に対してＹ方向の他方に位置する面についても、連係ピン８１に対してＹ方向の他方に離間した逃げ部９９を構成している。

［作用］
次に、本実施形態の作用を説明する。以下の説明では、光学機器１の起動動作及び停止動作、シャッタ動作、並びに衝撃入力時の動作について説明する。なお、以下の説明では、図２に示す電源オフ時を初期状態とする。すなわち、電源オフ時において、先幕２５及び後幕５５は、各電磁アクチュエータ２１，５１のディテントトルクによって何れも開位置で無通電保持されている。また、電源オフ時において、規制レバー７３はディテントトルクによって進入位置で無通電保持されている。

＜起動動作及び停止動作＞
図２、図５に示すように、起動動作では、光学機器１が電源オフの状態で、光学機器１の電源ボタン（不図示）を押す。すると、規制電磁アクチュエータ７１の規制コイル（不図示）が通電されることで、規制ロータ７６が規制軸線Ｏ３周りの一方（反時計回り）に向けて回転する。規制ロータ７６の回転に伴い連係レバー７２が規制軸線Ｏ３周りの一方に回動すると、連係ピン８１がガイド孔９１内を規制軸線Ｏ３周りの一方に向けて移動する。すると、連係ピン８１が第２摺接部９５や第２当接部９７から離間し、連係ピン８１が第１摺接部９４や第１当接部９６に向けてガイド孔９１内を空走する。

図７は、ＦＰシャッタ２において、羽根位置保持機構１３が退避位置にある状態を示す平面図である。
図６、図７に示すように、連係ピン８１が第２摺接部９５や第２当接部９７から離間すると、規制レバー７３は付勢部材８６の付勢力によって退避位置に向けてレバー軸線Ｏ４周りの一方に向けて回動する。その後、規制レバー７３（先幕規制部８３）がレバー軸線Ｏ４周りの周方向における一方から第１規制ピン８７に当接することで、規制レバー７３の回動が停止する。
これにより、規制レバー７３が図７に示す退避位置となる。退避位置では、上述した先幕機構１１及び後幕機構１２の閉方向への移動（シャッタ動作）が許容される。

なお、規制レバー７３が退避位置に移動する過程において、連係ピン８１は逃げ部９３を通過した後、第１摺接部９４に摺接しながら規制レバー７３とともに回動する。そして、規制レバー７３が退避位置にあるとき、付勢部材８６の付勢力や、連係ピン８１がガイド孔９１の第１摺接部９４や第１当接部９６に当接することで、規制レバー７３の進入位置への移動が規制されている。

停止動作では、光学機器１が電源オンの状態で、光学機器１の電源ボタンを押す。すると、規制ロータ７６が規制軸線Ｏ３周りの他方（時計回り）に回転することで、連係レバー７２が規制軸線Ｏ３周りの他方に回動する。このとき、連係ピン８１がガイド孔９１内を規制軸線Ｏ３周りの他方に向けて移動することで、連係ピン８１が第１摺接部９４や第１当接部９６から離間し、連係ピン８１が第２摺接部９５や第２当接部９７に向けてガイド孔９１内を空走する。

その後、連係ピン８１がガイド孔９１の逃げ部９３を通過した後、第２摺接部９５上を摺接することで、規制レバー７３が連係レバー７２とともに回動する。この際、規制レバー７３は、付勢部材８６の付勢力に抗して進入位置に向けてレバー軸線Ｏ４周りに回動する。その後、規制レバー７３（後幕規制部８４）がレバー軸線Ｏ４周りの周方向における他方から第２規制ピン８８に当接することで、規制レバー７３の回動が停止する。そして、規制レバー７３が進入位置で停止した際、連係ピン８１がガイド孔９１の第２摺接部９５や第２当接部９７に当接することで、規制レバー７３の退避位置への移動が規制されている。

＜シャッタ動作＞
撮影時は、光学機器１が電源オンの状態で、レリーズボタン（不図示）を押すと、先幕２５が閉位置に向けて移動する。具体的には、先幕電磁アクチュエータ２１の先幕コイル３３が通電されることで、先幕ロータ３２が先幕軸線Ｏ１周りの一方（反時計回り）に回転する。これにより、図３に示すように、先幕２５が閉方向（Ｘ方向の他方）にスライド移動することで、各羽根２５ａ〜２５ｄが展開状態となる。その結果、先幕２５が閉位置となり、開口部１５が先幕２５によって閉塞される。

図８は、ＦＰシャッタ２において、露光動作中を示す平面図である。
続いて、図８に示す露出動作を行う。具体的には、先幕コイル３３の通電方向を切り替え、先幕ロータ３２を先幕軸線Ｏ１周りの他方（時計回り）に回転させる。すると、先幕２５が開方向（Ｘ方向の一方）に向けてスライド移動する。先幕２５の移動開始から所定時間の経過後、後幕５５を閉位置に向けて移動させる。具体的には、先幕２５の動作方法と同様に、後幕電磁アクチュエータ５１の後幕コイル６３に通電することで、後幕ロータ６２が後幕軸線Ｏ２周りの一方（時計回り）に回転する。これにより、後幕５５が先幕２５との間に隙間をあけた状態で、閉方向（Ｘ方向の一方）に向けてスライド移動する。このとき、先幕２５と後幕５５との間の隙間を光が通過することで、撮像素子４が露光される。そして、先幕２５が開位置になり、後幕５５が閉位置になることで露出動作が完了する。

露出動作の完了後、後幕コイル６３の通電方向を切り替え、後幕ロータ６２を後幕軸線Ｏ２周りの他方（反時計回り）に回転させる。すると、後幕５５がＸ方向の他方に向けてスライド移動することで、後幕５５が開位置に戻る。
以上により、シャッタ動作が終了する。

＜衝撃入力時＞
続いて、光学機器１が電源オフの状態において、落下等による衝撃荷重が光学機器１に入力された場合のＦＰシャッタ２の動作について説明する。なお、以下の説明では、先幕２５が下方を向いた状態で光学機器１が落下した場合を例にして説明する。
まず、図２に示すように、光学機器１が電源オフの状態では、先幕２５及び後幕５５がともに開位置にあり、羽根位置保持機構１３の規制レバー７３が進入位置にある。この状態で、光学機器１に衝撃荷重が入力されると、先幕２５が閉方向（Ｘ方向の他方）に向けて予期せずスライド移動しようとする。そして、先幕２５のスライド移動に伴い、先幕ロータ３２や先幕駆動レバー２２が先幕軸線Ｏ１周りの一方に向けて回動しようとする。

すると、図５に示すように、先幕駆動レバー２２の先幕係止部６７（係止面６７ａ）が先幕規制部８３（規制面８３ａ）に先幕軸線Ｏ１周りの他方から当接する。これにより、先幕駆動レバー２２の先幕軸線Ｏ１周りの一方への回動が規制されることで、先幕２５の閉方向へのスライド移動が規制される。

また、光学機器１に衝撃荷重が入力されると、その慣性によって後幕５５が閉方向（Ｘ方向の一方）に向けて予期せずスライド移動しようとする。そして、後幕５５のスライド移動に伴い、後幕ロータ６２や後幕駆動レバー５２が後幕軸線Ｏ２周りの一方に向けて回動しようとする。すると、後幕駆動レバー５２の後幕係止部６８（係止面６８ａ）が後幕規制部８４（規制面８４ａ）に後幕軸線Ｏ２周りの他方から当接する。これにより、後幕駆動レバー５２の後幕軸線Ｏ２周りの一方への回動が規制されることで、後幕５５の閉方向へのスライド移動が規制される。その結果、先幕２５及び後幕５５が平面視で開口部１５に進入するのを抑制できる。なお、先幕２５及び後幕５５は、羽根位置保持機構１３によってＸ方向へのスライド移動が規制された後、各電磁アクチュエータ２１，５１のディテントトルクによって初期状態に復帰する。

ここで、先幕２５及び後幕５５は、電磁アクチュエータ２１，５１が互いに逆回転することで、それぞれ閉方向にスライド移動する。この場合、上述した衝撃荷重の入力時において、先幕２５（先幕係止部６７）は、レバー軸線Ｏ４周りの周方向で他方から先幕規制部８３に当接することで、規制レバー７３がレバー軸線Ｏ４周りの一方に向けて回動しようとする。また、後幕５５（後幕係止部６８）は、レバー軸線Ｏ４周りの周方向で一方から後幕規制部８４に当接することで、規制レバー７３がレバー軸線Ｏ４周りの他方に向けて回動しようとする。そのため、先幕係止部６７が先幕規制部８３に当接したことによる規制レバー７３の退避位置に向けた回動動作が、後幕係止部６８が後幕規制部８４に当接したことによる規制レバー７３の進入位置に向けた回動動作によってキャンセルされる。そのため、規制レバー７３は、進入位置を維持し易くなる。

なお、光学機器１に入力された衝撃荷重が小さい場合等、例えば先幕２５のみが閉方向に移動しようとする場合がある。この場合には、規制レバー７３が退避位置まで移動してしまうような衝撃荷重が入力されたとは考え難い。そのため、仮に規制レバー７３が退避位置に向けて回動しようとしても、規制レバー７３は規制電磁アクチュエータ７１のディテントトルクによって進入位置に留まる。

このように、本実施形態では、規制レバー７３のガイド孔９１内に、連係レバー７２の連係ピン８１が遊挿（遊びを持って係合）された構成とした。
この構成によれば、連係レバー７２の回動時において、連係ピン８１が摺接部９４，９５及び当接部９６，９７に接触するまでの間は、連係ピン８１がガイド孔９１内を空走することになる。そのため、規制電磁アクチュエータ７１に作用する負荷トルクを低減できる。これにより、規制電磁アクチュエータ７１の小型化を図り、ＦＰシャッタ２の省電力化を図ることができる。なお、本実施形態では、連係ピン８１がガイド孔９１内に遊挿されているため、連係レバー７２を規制電磁アクチュエータ７１の回転動作に連動させる場合に比べて規制電磁アクチュエータ７１の作動角に対する規制レバー７３の回動範囲を小さくできる。これにより、規制電磁アクチュエータ７１の選択の自由度を向上させることができるとともに、規制電磁アクチュエータ７１の作動角に対して規制レバー７３を所望の回動範囲に設定し易くなる等、設計の自由度を向上させることができる。

そして、本実施形態では、規制レバー７３が、進入位置において先幕係止部６７及び後幕係止部６８の双方に係止可能とされて先幕２５及び後幕５５の閉方向への移動を規制する構成とした。
この構成によれば、落下衝撃等によって先幕２５及び後幕５５が閉方向に予期せず移動するのを抑制できる。これにより、先幕２５及び後幕５５を開位置で保持するために電磁アクチュエータ２１，５１のディテントトルクを大きくする必要がない。そのため、小型化、シャッタ動作の高速化及び耐衝撃性の実現できる。

本実施形態では、ガイド孔９１が連係ピン８１との接触をＹ方向で回避する逃げ部９３を有しているため、規制電磁アクチュエータ７１に作用する負荷トルクを確実に低減できる。

本実施形態では、規制レバー７３を退避位置に向けて付勢する付勢部材８６を有しているため、規制レバー７３のがたつきを抑制できる。そのため、規制レバー７３が予期せず進入位置に進入してシャッタ動作等が規制レバー７３により阻害されるのを抑制できる。

本実施形態では、先幕２５及び後幕５５が平面視で開口部１５内に進入するのを確実に抑制できるので、例えば光学機器１のモニタ（不図示）に先幕２５や後幕５５が写り込むのを確実に抑制できる。また、先幕２５及び後幕５５の移動量を小さくできるので、先幕２５及び後幕５５が衝撃荷重等により閉方向に移動した場合であっても、ディテントトルクによって初期状態に復帰し易くなる。

本実施形態では、先幕２５及び後幕５５の閉方向への移動を１つの羽根位置保持機構１３により規制できるので、先幕２５及び後幕５５それぞれに羽根位置保持機構を設ける場合に比べてＦＰシャッタ２の小型化を図ることができる。

本実施形態では、先幕２５及び後幕５５がそれぞれ複数枚の羽根２５ａ〜２５ｄ，５５ａ〜５５ｄをそれぞれ有する構成とした。
この構成によれば、開位置において、複数枚の羽根２５ａ〜２５ｄ，５５ａ〜５５ｄが重畳状態で保持されるので、例えば１枚の羽根で開口部１５を開閉する場合に比べて各羽根の小型化を図ることができる。

そして、本実施形態の光学機器１では、上述したＦＰシャッタ２を備えているので、耐衝撃性を確保した上で、小型で省電力な光学機器１を提供できる。

なお、本発明の技術範囲は上述した実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において種々の変更を加えることが可能である。
例えば、上述した実施形態では、駆動レバー２２，５２に係止部６７，６８を設けた場合について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、アーム２３，２４，５３，５４や羽根２５ａ〜２５ｄ，５５ａ〜５５ｄ等、先幕２５及び後幕５５に連動する部材に係止部６７，６８が設けられていれば構わない。
上述した実施形態では、先幕２５及び後幕５５が開口部１５に差し掛かる前に係止部６７，６８と規制部８３，８４がそれぞれ当接する構成について説明したが、この構成のみに限られない。

上述した実施形態では、電源オフ状態から電源オン状態に移行する場合に、規制レバー７３が進入位置から退避位置に移行する構成について説明したが、この構成のみに限らず、規制レバー７３の動作方法は適宜変更が可能である。例えば、レリーズボタンを押すタイミングで規制レバー７３が進入位置から退避位置に移行する構成であっても構わない。
上述した実施形態では、規制レバー７３の回動動作に伴い、規制レバー７３が進入位置と退避位置とに切り替わる構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、規制レバーのスライド移動に伴い、規制レバー７３が進入位置と退避位置とに切り替わる構成であっても構わない。

上述した実施形態では、規制レバー７３が付勢部材８６によって退避位置に向けて付勢された構成について説明したが、この構成のみに限られない。すなわち、規制電磁アクチュエータ７１の動力のみで退避位置に向けて規制レバー７３を回動させても構わない。

上述した実施形態では、電磁アクチュエータ２１，５１を用いて先幕２５及び後幕５５を用いた場合について説明したが、この構成のみに限らず、電磁アクチュエータ２１，５１以外のアクチュエータを用いても構わない。
上述した実施形態では、１つの規制レバー７３を用いて先幕２５及び後幕５５の双方の閉方向への移動を規制する構成について説明したが、この構成のみに限られない。例えば、規制レバー（羽根位置保持部材）が先幕２５及び後幕５５の少なくとも一方の閉方向への移動を規制する構成でも構わない。また、先幕２５及び後幕５５のそれぞれに対応して規制レバー（羽根位置保持部材）を設けても構わない。
上述した実施形態では、連係レバー７２の連係ピン８１が規制レバー７３のガイド孔９１内に遊挿される構成について説明したが、この構成のみに限らず、連係レバー７２及び規制レバー７３が規制軸線Ｏ３周りの連係レバー７２の回動方向で遊びを持って係合されていれば構わない。この場合、例えば規制レバー７３に形成されたピンを連係レバー７２に形成されたガイド孔内に遊挿する構成であっても構わない。また、連係レバー７２と規制レバー７３の係合方法は、孔とピンに限られない。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上述した実施形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能であり、また、上述した各変形例を適宜組み合わせても構わない。

１…光学機器
２…シャッタ（羽根駆動装置）
１０…基板
１５…開口部
２５…先幕（第１幕、第２幕）
２５ａ〜２５ｄ…羽根
５５…後幕（第１幕、第２幕）
５５ａ〜５５ｄ…羽根
６７…先幕係止部（第１係止部、第２係止部）
６８…後幕係止部（第１係止部、第２係止部）
７１…規制電磁アクチュエータ（電磁アクチュエータ）
７２…連係レバー
７３…規制レバー（羽根位置保持部材）
８１…連係ピン
８６…付勢部材
９１…ガイド孔
９３…逃げ部
９４…第１摺接部（第１係合部）
９５…第２摺接部（第２係合部）
９６…第１当接部（第１係合部）
９７…第２当接部（第２係合部）
９９…逃げ部
Ｏ３…規制軸線（第２軸線）
Ｏ４…レバー軸線（第１軸線）

Claims (8)

1. 開口部を有する基板と、
   前記開口部の開口面に沿って移動可能とされ、前記開口部を開閉する第１幕及び第２幕と、
   少なくとも前記第１幕の開閉動作に連動する第１係止部と、
   前記開口面に交差する第１方向に延びる第１軸線周りに回動可能に構成され、前記第１幕の開閉動作に伴う前記第１係止部の動作軌跡に進入して前記第１幕の閉方向への移動を規制する進入位置、及び前記動作軌跡から退避した退避位置の間を進退可能な羽根位置保持部材と、
   前記第１方向に延びるとともに前記第１軸線とは異なる第２軸線周りに回転可能に構成された電磁アクチュエータと、
   前記羽根位置保持部材及び前記電磁アクチュエータ間を接続するとともに、前記電磁アクチュエータの前記第２軸線周りの回転に伴い前記羽根位置保持部材を前記第１軸線周りに回動させる連係レバーと、を備え、
   前記羽根位置保持部材及び前記連係レバーは、前記連係レバーの前記第２軸線周りの回動方向で遊びを持って係合していることを特徴とする羽根駆動装置。
2. 前記連係レバーは、前記羽根位置保持部材のガイド孔内に遊挿された連係ピンを備え、
   前記ガイド孔の内周面は、
   前記連係レバーの前記第２軸線周りの一方への回動に伴い前記連係ピンが係合する第１係合部と、
   前記連係レバーの前記第２軸線周りの他方への回動に伴い前記連係ピンが係合する第２係合部と、を有し、
   前記ガイド孔内において、前記第２軸線周りの前記連係レバーの回動方向で前記連係ピンと、前記第１係合部及び前記第２係合部との間の隙間は、前記連係レバーの前記第２軸線周りの回動に伴い前記羽根位置保持部材に対して前記連係ピンが空走する空走領域を構成していることを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記ガイド孔の内周面は、前記第２軸線の径方向で前記連係レバーとの接触を回避する逃げ部を有していることを特徴とする請求項２に記載の羽根駆動装置。
4. 前記羽根位置保持部材を前記退避位置に向けて付勢する付勢部材を有していることを特徴とする請求項１から請求項３の何れか１項に記載の羽根駆動装置。
5. 前記羽根位置保持部材は、前記進入位置において、前記第１幕が前記第１方向から見て前記開口部から退避した開領域で前記第１係止部に係止されることを特徴とする請求項１から請求項４の何れか１項に記載の羽根駆動装置。
6. 前記第１幕及び前記第２幕は、複数枚の羽根をそれぞれ有し、
   複数枚の前記羽根は、前記開口部の開口方向から見てそれぞれ重なり合う重畳状態で前記開口部から退避して前記第１幕及び前記第２幕が開位置になり、前記開口方向から見てそれぞれ展開する展開状態で前記開口部を閉塞して前記第１幕及び前記第２幕が閉位置になることを特徴とする請求項１から請求項５の何れか１項に記載の羽根駆動装置。
7. 前記第２幕の開閉動作に連動する第２係止部を備え、
   前記羽根位置保持部材は、前記進入位置において、前記第１幕の開閉動作に伴う前記第１係止部の動作軌跡、及び前記第２幕の開閉動作に伴う前記第２係止部の動作軌跡の双方に進入して、前記第１幕及び前記第２幕の閉方向への移動を規制することを特徴とする請求項１から請求項６の何れか１項に記載の羽根駆動装置。
8. 請求項１から請求項７の何れか１項に記載の羽根駆動装置を備えていることを特徴とする光学機器。

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