特許 6914733 フォーカルプレンシャッタ及び撮像装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6914733

(24)【登録日】2021年7月16日

(45)【発行日】2021年8月4日

(54)【発明の名称】フォーカルプレンシャッタ及び撮像装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 9/36 20210101AFI20210727BHJP

   F16B 5/04 20060101ALI20210727BHJP

【ＦＩ】

   G03B9/36 A

   F16B5/04 A

【請求項の数】10

【全頁数】11

(21)【出願番号】特願2017-106347(P2017-106347)

(22)【出願日】2017年5月30日

(65)【公開番号】特開2018-205329(P2018-205329A)

(43)【公開日】2018年12月27日

【審査請求日】2020年5月19日

(73)【特許権者】

【識別番号】000001225

【氏名又は名称】日本電産コパル株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100137947

【弁理士】

【氏名又は名称】石井 貴文

(72)【発明者】

【氏名】河上 健太

(72)【発明者】

【氏名】植村 潮

【審査官】 ▲うし▼田 真悟

(56)【参考文献】

【文献】 特開２０１７−０４５０２０（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１２８６１６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１６−０２７３６２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 国際公開第２０１７／２０４１４０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０３Ｂ ９／３６

Ｆ１６Ｂ ５／０４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

露光用の開口部を有する地板と、
前記開口部を開閉する羽根群と、
前記羽根群に連結されたアームと、
前記アームに連結され、前記アームを介して前記羽根群を駆動する駆動機構部と、を備え、
前記羽根群と前記アームとは、軸部と、０．１ｍｍ以下の厚みの頭部とを有する連結具により連結されている、
フォーカルプレンシャッタ。

【請求項2】

前記連結具の頭部の厚みが０．０２ｍｍ以上である、
請求項１に記載のフォーカルプレンシャッタ。

【請求項3】

前記連結具は、結晶化度が９９％以上の金属結晶組織の鍍金が施されている、
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。

【請求項4】

前記連結具は、結晶化度が略１００％の金属結晶組織の鍍金が施されている、
請求項３に記載のフォーカルプレンシャッタ。

【請求項5】

前記金属結晶組織の鍍金は、略摂氏６００度の析出硬化温度で１時間以上の析出硬化処理により形成されている、
請求項３または請求項４に記載のフォーカルプレンシャッタ。

【請求項6】

前記金属結晶組織の鍍金は、摂氏５７０度以上摂氏６３０度以下の析出硬化温度で、３０分以上の析出硬化処理により形成されている、
請求項３または請求項４に記載のフォーカルプレンシャッタ。

【請求項7】

前記金属結晶組織の鍍金は、１時間３０分以下の析出硬化処理により形成されている、
請求項６に記載のフォーカルプレンシャッタ。

【請求項8】

前記金属結晶組織の鍍金は、Ｈｖが４００以上７５０以下の硬度になっている、
請求項３から請求項７のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタ。

【請求項9】

前記金属結晶組織の鍍金は、Ｈｖが６００以上７５０以下の硬度になっている、
請求項８に記載のフォーカルプレンシャッタ。

【請求項10】

請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のフォーカルプレンシャッタを備える撮像装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

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。

【背景技術】

【0002】

羽根群によって開口部（画枠）を開閉することで撮像素子またはフィルムに対する露光を行うフォーカルプレンシャッタには、地板と補助地板との間に形成された羽根室に配置された羽根群を駆動機構部により駆動することで開口部の開閉状態を変化させ、露光が行われる構成となっているものがある。このようなフォーカルプレンシャッタでは、駆動機構部と羽根群とは羽根アームを介して、羽根ダボなどで連結されている。フォーカルプレンシャッタが動作する際には、羽根アームの羽根ダボは、シャッタ地板または補助地板などと当接しながら動作するため、動作時の摩擦により羽根ダボが摩耗する。このような羽根ダボの摩耗を防止するため、例えば、特許文献１には、羽根ダボにニッケルメッキ等の鍍金処理を施す技術が開示されている。また、特許文献２には、駆動ピンの走行に制動力を与えるブレーキレバーの硬度を駆動ピンの硬度よりも高めた構成のシャッタが開示されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】特開２００４−３２５５５３号公報

【特許文献2】特開平９−５８２９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

しかしながら、近年求められる高画質及び高耐久性を達成するためには、上記特許文献１または特許文献２などの従来の構成では十分でない場合があり、さらなる摩耗対策が必要となってきた。

【課題を解決するための手段】

【0005】

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。

【0006】

本発明の一の手段は、
露光用の開口部を有する地板（１）と、
前記開口部を開閉する羽根群（４、５）と、
前記羽根群に連結されたアーム（６）と、
前記アームに連結され、前記アームを介して前記羽根群を駆動する駆動機構部（８）と、を備え、
前記羽根群と前記アームとは、０．１ｍｍ以下の厚みの頭部と軸部とを有する連結具（７）により連結されている、
フォーカルプレンシャッタである。

【0007】

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、連結具の頭部と、当該頭部に対向する位置に配置された地板などとの間の距離を比較的広く確保することができるため、連結具の頭部と地板などとの接触を低減させることができる。これによって、連結具の頭部及び地板などの摩耗を低減させることができ、摩耗粉の発生を抑制することも可能となる。

【0008】

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記連結具の頭部の厚みが０．０２ｍｍ以上である。

【0009】

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、連結具の頭部が必要最小限の厚みを有しているため、連結具の頭部の摩耗により羽根群とアームとの連結状態が解除されることなどを防止することができる。

【0010】

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記連結具は、結晶化度が９９％以上の金属結晶組織の鍍金が施されている。

【0011】

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、連結具の硬度を高めることができるため、連結具の頭部を０．１ｍｍ以下の薄さにしても十分な耐久性を保つことができる。また、羽根群とアームとを連結する連結具の摩耗耐性を高めることができ、フォーカルプレンシャッタを繰り返し動作させても摩耗粉が発生したり、摩耗により連結具がもろくなったりすることを防止することなどが可能となる。

【0012】

特に、連結具の結晶化度を略１００％にすると、連結具の摩耗耐性をさらに高めることができるため好ましい。

【0013】

上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記金属結晶組織の鍍金は、略摂氏６００度の析出硬化温度で１時間以上の析出硬化処理により形成されている。

【0014】

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、比較的に簡易な処理により、鍍金の材料を、結晶化度が略１００％の金属結晶組織に変成させることが可能となる。

【0015】

なお、金属結晶組織の鍍金を行う際、摂氏５７０以上摂氏６３０度以下の析出硬化温度で、３０分以上の析出硬化処理を行ってもよい。このような処理であっても、鍍金の材料を、十分に高い結晶化度を有し、高い硬度の金属結晶組織に変成させることができる。

【0016】

また、析出硬化処理は、１時間３０分以下の時間で行っても良い。このような処理であれば、鍍金の材料を略１００％の十分に高い結晶化度にすることができる。

【0017】

また、上記フォーカルプレンシャッタにおいて、好ましくは、
前記金属結晶組織の鍍金は、Ｈｖが４００以上７５０以下の硬度になっている。

【0018】

上記構成のフォーカルプレンシャッタによれば、連結具の摩耗耐性をさらに高めることが可能となる。

【0019】

特に、前記金属結晶組織の鍍金は、Ｈｖが６００以上７５０以下の硬度にすることが好ましい。

【0020】

また、本発明は、上記いずれかのフォーカルプレンシャッタを備える、カメラなどの撮像装置を含む。

【0021】

上記構成の撮像装置によれば、連結具の頭部及び地板などの摩耗を低減させることができるため、耐久性の高い装置を構成することができる。また、摩耗粉が発生しづらいため、摩耗粉が撮像素子に付着して撮像した画像の画質が低下することを防止することなどが可能となる。

【図面の簡単な説明】

【0022】

【図1】図１は、羽根走行前のフォーカルプレンシャッタの平面図である。

【図2】図２は、羽根走行後のフォーカルプレンシャッタの平面図である。

【図3】図３は、フォーカルプレンシャッタのアーム及び羽根群の拡大図である。

【図4】図４は、アームと羽根群とを連結する羽根ダボ部分の拡大断面図である。

【図5】図５は、変形例におけるアームと羽根群とを連結する羽根ダボ部分の拡大断面図である。

【発明を実施するための形態】

【0023】

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．変形例
３．補足事項

【0024】

＜１．実施形態＞
本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、羽根群とアームとを連結する連結具（例えば羽根ダボ）の頭部が０．１ｍｍ以下の厚みになっており、これによって連結具と地板、補助地板、または中間板などとの間隔を広く確保することで連結具及び地板等を摩耗しづらい構成としている点を特徴のひとつとする。以下、本発明の実施形態について具体的に説明する。

【0025】

図１及び図２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って、図１は羽根走行前の状態を示しており、図２は羽根走行後の状態を示している。図３は、本実施形態のフォーカルプレンシャッタのアーム及び後羽根群の拡大図である。図４は、図３におけるＡの部分における断面図であり、アームと後羽根群とを連結する羽根ダボ部分の拡大図である。

【0026】

図１〜図３に示されるように、本実施形態のフォーカルプレンシャッタは、地板１、補助地板２、中間板３、先羽根群４、後羽根群５、アーム６ａ〜６ｄ、及び駆動機構部８などを含んで構成される。より具体的には、地板１、先羽根群４、アーム６ａ及び６ｂ、中間板３、後羽根群５、アーム６ｃ及び６ｄ、補助地板２の順に積層されている。アーム６ａ〜６ｄと、先羽根群４または後羽根群５とは、羽根ダボ７により、互いに回動可能に連結されている。なお、以下の説明では、先羽根群４及び後羽根群５を総称して羽根群と呼ぶことがある。また、アーム６ａ〜６ｄを総称してアーム６と呼ぶことがある。なお、フォーカルプレンシャッタの各構成の積層順は任意に変更可能である。

【0027】

＜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、露光開口（画枠）として機能する矩形状の開口部１ａが形成されている。図１及び図２に示されるように、地板１には、開口部１ａの側方位置に駆動機構部８が搭載される。

【0028】

＜補助地板２＞
補助地板２は、地板１と対向する位置に、地板１に対して所定の間隔を隔てて取り付けられる。補助地板２には、地板１に形成された開口部１ａと類似した矩形状の開口部２ａが形成されている。地板１と補助地板２との間に画定された空間は、中間板３、先羽根群４、及び後羽根群５などが収容される羽根室となる。

【0029】

＜中間板３＞
中間板３は、上記のように、地板１と補助地板２とにより画定された羽根室に収容される。中間板３には、地板１及び補助地板２にそれぞれ形成された開口部１ａ及び２ａと類似した矩形状の開口部３ａが形成さる。中間板３は、羽根室内において先羽根群４と後羽根群５とが収容される空間を区別するために配置される。例えば、地板１と中間板３との間には先羽根群４が配置され、補助地板２と中間板３との間には後羽根群５が配置されることとなる。

【0030】

地板１、補助地板２、及び中間板３に形成された開口部１ａ、２ａ、及び３ａが重なる領域が、フォーカルプレンシャッタにおける露光用の開口として機能する露光開口（画枠）となる。露光開口の被写体とは逆側には、例えばＣ−ＭＯＳやＣＣＤなどの光電変換素子が撮像素子（図示せず）として配置されている。この光電変換素子は、露光開口及びレンズ等を通過して被写体側から通過してきて光が照射されることで、光を電気信号に変換する機能を有する素子であるが、Ｃ−ＭＯＳやＣＣＤに限定されるものではない。露光開口（画枠）は、駆動機構部８により駆動された先羽根群４及び後羽根群５が移動することで開閉状態が変化し、露光開口が開放状態のときに被写体側からの光を撮像素子側に通過させる。被写体側からこの露光開口を通過した入射光が、フォーカルプレンシャッタの先に配置された撮像素子に到達し、撮像素子が受光した光を電気信号に変換して制御部（図示せず）などに出力することで、撮像が行われる。なお、上記の撮像素子に代えてフィルムなどが配置されていてもよく、これらの撮像素子やフィルムなどを総称して本発明においては撮像部と呼ぶことがある。

【0031】

＜先羽根群４及び後羽根群５＞
先羽根群４及び後羽根群５は、それぞれ駆動機構部８により駆動され、開口部１ａ、２ａ、及び３ａにより画定される露光開口（画枠）を開閉するよう動作する。つまり、先羽根群４及び後羽根群５は、露光開口の開放状態と遮蔽状態とを変化させる。先羽根群４及び後羽根群５は、それぞれ複数枚の短冊状（露光開口より長手方向に細長い矩形状または略矩形状）の羽根により構成され、アーム６ａ〜６ｄを介して駆動機構部８に連結される。すなわち、駆動機構部８で発生した動力は、アーム６ａ〜６ｄを介して先羽根群４及び後羽根群５に伝達され、これによって先羽根群４及び後羽根群５が走行動作をすることとなる。

【0032】

＜アーム６＞
アーム６（６ａ〜６ｄ）は、駆動機構部８と、先羽根群４または後羽根群５とにそれぞれ連結され、駆動機構部８の駆動力を先羽根群４及び後羽根群５に伝達する。より具体的には、アーム６ａ及び６ｄは駆動機構部８の駆動ピン（図示せず）に回動可能に連結され、アーム６ｂ及び６ｃは駆動機構部８には連結されず、地板１に回動可能に連結される。そのため、アーム６ａ及び６ｄは駆動機構部８により駆動され、アーム６ｂ及び６ｃはアーム６ａ及び６ｄの動きに同期して動作する。アーム６ａ及び６ｂは先羽根群４に連結され、アーム６ｃ及び６ｄは後羽根群５に連結されている。アーム６には、例えば、それぞれ５つの連結孔が形成されており、１つの連結孔は地板１との連結に用いられており、残りの４つの連結孔は羽根群の連結に用いられている。

【0033】

＜羽根ダボ７＞
アーム６と羽根群とは、図３及び図４に示されるように、羽根ダボ７で加締められることで連結されている。羽根ダボ７は、例えばリベットなどであって、頭部７ａと軸部とを有する。羽根ダボ７の頭部７ａは、図４に示されるように、羽根群（後羽根群５または先羽根群４）及びアーム６に対して突出しており、シャッタが動作して羽根群が移動する際に地板１、補助地板２、または中間板３と摩擦することがある。そこで、本実施形態の羽根ダボ７は、羽根ダボ７の頭部７ａと、頭部７ａが対向する地板１、補助地板２、または中間板３との間隔を比較的広く保ち、地板１、補助地板２、または中間板３と接する頻度を下げるため、頭部７ａの厚さを従来よりも薄く構成している。

【0034】

羽根ダボ７の頭部７ａの厚みは、羽根ダボ７の鍔部７ｂから、頭部７ａの頂点までの長さＡ１で定義される。従来のフォーカルプレンシャッタでは、頭部７ａの厚みＡ１は０．１５ｍｍ〜０．２０ｍｍ程度であったが、本実施形態では、０．１ｍｍとしている。なお、頭部７ａの厚みは厳密に０．１ｍｍである必要はなく、０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下程度の厚みで構成すればよい。なお、羽根ダボ７は、本発明の「連結具」の一例である。

【0035】

さらに、本実施形態の羽根ダボ７は、摩擦耐性を高めるため以下の鍍金処理が施されている。

【0036】

＜鍍金処理＞
羽根ダボ７は、例えば鉄などで製造時（組み立て前）に、無電解ニッケルなどを用いた鍍金が施され、さらに析出硬化のための加熱処理が施されている。羽根ダボ７に対する析出硬化処理は、析出硬化温度を摂氏６００度とした１時間以上の加熱処理により実施される。このような析出硬化処理が施された羽根ダボ７は、鍍金部分が、ガラス状組織から、結晶化度１００％の金属結晶組織に変成しており、その硬度がＨｖ６００〜７５０程度になっている。

【0037】

なお、羽根ダボ７の鍍金部分は、結晶化度が９９％以上であれば鍍金部分の硬度を高くすることができるが、より確実には結晶化度を略１００％とすることが好ましい。

【0038】

また、析出硬化処理は、析出硬化温度を摂氏６００度の前後３０度である摂氏５７０度以上摂氏６３０度とし、３０分以上１時間３０分以下の処理としても良い。析出硬化温度を摂氏５７０度以上６３０度以下とすることで、鍍金部分の結晶化に十分な温度としつつ、温度管理を簡易化することができる。また、析出硬化処理は３０分程度であっても十分な結晶化度が得られる場合もある。析出硬化温度を３０分程度にすると、製造時の処理時間が短くなるため、製造時間の短縮などが可能となる。また、析出硬化処理は１時間３０分程度行えば、十分に高い結晶化度が得られる。

【0039】

析出硬化温度の範囲は、摂氏６００度の前後１０度である摂氏５９０度以上摂氏６１０度としても良い。この場合、温度管理も比較的簡易であり、鍍金部分の結晶化に十分な温度とすることができる。

【0040】

このような鍍金処理を施した羽根ダボ７は摩擦耐性が高められており、シャッタ動作の際の摺動時の摩擦でも摩耗や破壊が生じづらくなっている。

【0041】

＜駆動機構部８＞
駆動機構部８は、地板１上に配置され、電磁石またはバネ等を利用した動力によって、羽根群を動作させるよう構成される。ユーザによって、カメラ等の撮像装置のレリーズが行われると、駆動機構部８が動作し、その動力はアーム６を介して先羽根群４及び後羽根群５に伝達される。これにより、先羽根群４及び後羽根群５が動作（走行）して撮像素子に対する露光が行われる。

【0042】

本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、上記のようにアームと羽根群とを連結する羽根ダボ７の頭部７ａを０．１ｍｍ以下の厚みとしているため、羽根ダボ７の頭部７ａと、当該頭部に対向する位置に配置された地板１などとの間の距離を比較的広く確保することができ、羽根ダボ７の頭部７ａと地板１などとの接触を低減させることができる。これによって、羽根ダボ７の頭部７ａ及び地板１などの摩耗を低減させることができ、摩耗粉の発生を抑制することなどが可能となる。

【0043】

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、羽根ダボ７の頭部７ａを０．０２ｍｍ以上とし、頭部７ａが必要最小限の厚みを有しているため、頭部７ａの摩耗によって、先羽根群４及び後羽根群５とアーム６との連結状態が解除されることなどを防止することができる。

【0044】

また、本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、上記のような析出硬化処理により、結晶化度が９９％以上の金属結晶組織の鍍金が施された羽根ダボ７を用いているため、羽根ダボ７が比較的高い硬度を有し、頭部７ａを０．１ｍｍ以下の薄さにしても十分な耐久性を保つことができる。また、フォーカルプレンシャッタを繰り返し動作させても摩耗粉が発生したり、摩耗により羽根ダボ７がもろくなったりすることを防止することなどが可能となる。

【0045】

特に、羽根ダボ７の結晶化度を略１００％にすると、羽根ダボ７の摩耗耐性をさらに高めることができるため好ましい。

【0046】

また、本実施形態では、羽根ダボ７の金属結晶組織の鍍金は、略６００度の析出硬化温度で１時間以上の析出硬化処理により形成されている。これにより、比較的に簡易な処理により、鍍金の材料を、結晶化度が略１００％の金属結構組織に変成させることが可能となる。

【0047】

なお、上記の実施形態では、鍍金部分の硬度がＨｖ６００〜７５０程度になっている例を挙げて説明したが、この硬度はＨｖ４００〜７５０程度としてもよい。本実施形態のフォーカルプレンシャッタでは、このように鍍金部分が高い硬度を有する羽根ダボ７を用いているため、摩耗粉が発生したとしても、その摩耗粉の大きさを小さくすることが可能となり、摩耗粉が撮像素子に付着しても撮像した画像の質の低下を防止することができる。

【0048】

＜２．変形例＞
次に、上記実施形態の変形例について説明する。本変形例では、羽根ダボ７の頭部７ａの形状が上記実施形態と異なっており、それ以外の構成は同様であるため、当該相違点についてのみ説明する。

【0049】

図５は、本変形例のアーム６と後羽根群５（または先羽根群４）とを連結する羽根ダボ部分の拡大図である。羽根ダボ７は、頭部７ｃと軸部とを有する。本実施形態の羽根ダボ７の頭部７ｃは、頂部に向かってなだらかに湾曲した円弧形状となっている。羽根ダボ７鍔部７ｂから頂部までの厚みＡ２は、実施形態１と同様に０．０２ｍｍ以上０．１ｍｍ以下である。

【0050】

本変形例の羽根ダボ７の頭部７ｃは、上記のような湾曲形状であるため、対向して配置された地板１、補助地板２、または中間板３との接触面積をさらに減らすことができる。これによって、羽根ダボ７の頭部７ｃ、及び地板１、補助地板２、または中間板３の摩耗をさらに抑制することができる。

【0051】

＜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、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、同様の技術思想に基づいて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。

【0052】

上記実施形態では、アーム６と羽根群との連結に羽根ダボ７を用いていたが、羽根ダボとは異なる連結具を用いて構成しても良い。

【0053】

また、上記実施形態では、地板１、補助地板２、及び中間板３にそれぞれ矩形状の開口部１ａ、２ａ及び３ａが形成されている例について説明したが、これらの地板１、補助地板２、及び中間板３に形成される開口部は矩形状、または略矩形状に限定されるものではない。すなわち、これらの開口部は、方形状、または略方形状に形成されてもよいし、その他の形状であってもよい。

【0054】

また、上記実施形態では、先羽根群４及び後羽根群５はそれぞれ複数枚の羽根を有する構成として説明したが、先羽根群４及び後羽根群５はそれぞれ１枚の羽根で構成されてもよい。

【0055】

また、上記実施形態では本発明で特徴的な部分のみについて説明したが、本発明のフォーカルプレンシャッタは、従来のフォーカルプレンシャッタが有する種々の構成をさらに備えている。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明のフォーカルプレンシャッタは、シャッタ動作が繰り返されても摩耗粉が発生したり破壊されたりしづらいカメラなどの撮像装置の構成として利用される。

【符号の説明】

【0057】

１…地板
１ａ…開口部
２…補助地板
２ａ…開口部
３…中間板
３ａ…開口部
４…先羽根群
５…後羽根群
６ａ〜６ｄ…アーム
７…羽根ダボ
７ａ、７ｃ…頭部
７ｂ…鍔部
８…駆動機構部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】