JP2013080163A - シャッタユニットおよび撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】シャッタユニットにおいて、従動アームを駆動アームと別個に緩衝部材に当接させると、両方を停止させるタイミングの制御が難しい。
【解決手段】シャッタユニットであって、シャッタ羽根と、シャッタ羽根と連結し、シャッタ羽根を始点から終点まで駆動する駆動部と、シャッタ羽根と連結し、駆動部がシャッタ羽根を駆動するのに従って動く従動部と、駆動部および従動部に設けられ、シャッタ羽根が終点の近傍に位置したときに互いに当接する一対の当接部とを備える。
【選択図】図２

Description

本発明は、シャッタユニットおよび撮像装置に関する。

撮像装置のシャッタユニットにおいて、後幕の停止時に当該後幕の従動アームを、台板から突出している緩衝部材に当接させるものがある（例えば、特許文献１参照）。
特許文献１ 特開２０００−３５６０３

しかしながら上記シャッタユニットにあっては、従動アームを駆動アームとは別個に勢動力が働くので、各アームに制動力が働くタイミングのズレや各アームに働く制動力の大きさの違いにより、シャッタ羽根に圧縮荷重がかかるという課題がある。

本発明の第１の態様においては、シャッタユニットであって、シャッタ羽根と、シャッタ羽根と連結し、シャッタ羽根を始点から終点まで駆動する駆動部と、シャッタ羽根と連結し、駆動部がシャッタ羽根を駆動するのに従って動く従動部と、駆動部および従動部に設けられ、シャッタ羽根が終点の近傍に位置したときに互いに当接する一対の当接部とを備える。

本発明の第２の態様においては、上記シャッタユニットを有する撮像装置が提供される。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

撮像装置１００の模式的断面図である。 始点位置にあるシャッタユニット４００の一部を示す正面図である。 同背面斜視図である。 同正面斜視図である。 終点位置にあるシャッタユニット４００の一部を示す正面図である。 同背面斜視図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、撮像装置１００の模式的断面図である。撮像装置１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を備える。

レンズユニット２００は、固定筒２１０、複数のレンズ２２０、２３０、２４０、レンズマウント２６０および鏡筒ＣＰＵ２５０を有する。固定筒２１０の一端は、レンズマウント２６０を介して、カメラボディ３００のボディマウント３６０に結合される。

レンズユニット２００において、レンズ２２０、２３０、２４０は、光軸Ｘ上に配列されて光学系を形成する。この光学系は、いずれかのレンズ２２０、２３０、２４０を光軸Ｘに沿って移動させることによりカメラボディ３００内に被写体像を形成する。また、光学系は、被写体像の倍率を変化させる。

鏡筒ＣＰＵ２５０は、レンズユニット２００における制御を司ると共に、カメラボディ３００との通信も担う。これにより、カメラボディ３００に装着されたレンズユニット２００はカメラボディ３００と連携して動作する。また、防振ユニットを備えたレンズユニット２００では、鏡筒ＣＰＵ２５０が、振動を打ち消すレンズの移動方向および移動量を算出してアクチュエータを制御する。

なお、レンズマウント２６０およびボディマウント３６０の結合は解除できる。これにより、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズマウント２６０を有する他のレンズユニット２００を装着できる。

カメラボディ３００は、レンズユニット２００に対してボディマウント３６０の背後に配されたミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が配される。また、ミラーユニット３７０の上方にはフォーカシングスクリーン３５２が、それぞれ配される。

フォーカシングスクリーン３５２の更に上方にはペンタプリズム３５４が配され、ペンタプリズム３５４の後方にはファインダ光学系３５６が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、ファインダ３５０としてカメラボディ３００の背面に露出する。

ミラーユニット３７０の後方には、シャッタユニット４００、ローパスフィルタ３３２、撮像素子３３０、主基板３２０および表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に表われる。主基板３２０には、本体ＣＰＵ３２２および画像処理回路３２４が実装される。

ミラーユニット３７０は、メインミラー３７１およびサブミラー３７４を含む。メインミラー３７１は、メインミラー回動軸３７３により軸支されたメインミラー保持枠３７２に支持される。サブミラー３７４は、サブミラー回動軸３７６により軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。サブミラー保持枠３７５は、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。よって、メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー保持枠３７５もメインミラー保持枠３７２と共に変位する。

メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、メインミラー３７１は、レンズユニット２００から入射した入射光束上に斜めに位置する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は、入射光束を避けた位置に退避する。

メインミラー３７１が入射光束上に位置する場合、レンズユニット２００を通じて入射した入射光束は、メインミラー３７１に反射され、フォーカシングスクリーン３５２に導かれる。フォーカシングスクリーン３５２は、レンズユニット２００の光学系と共役な位置に配されているので光学系が形成した被写体像が結ばれる。

フォーカシングスクリーン３５２に結像された像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から観察される。被写体像の光束は、ペンタプリズム３５４を通過しているので、フォーカシングスクリーン３５２上の被写体像はファインダ３５０から正立正像として観察される。

測光センサ３９０は、ファインダ光学系３５６の上方に配され、ペンタプリズム３５４において分岐されさた入射光束の一部を受光する。測光センサ３９０は、被写体輝度を検出して、本体ＣＰＵ３２２に撮影条件の一部である露出条件を算出させる。また、入射光束の一部を三原色毎に測光して、オートホワイトバランスの算出にも与する。

メインミラー３７１は、入射した入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。サブミラー３７４は、ハーフミラー領域から入射した入射光束の一部を、合焦光学系３８０に向かって反射する。合焦光学系３８０は、入射した入射光束の一部を焦点検出センサ３８２に導く。これにより、本体ＣＰＵ３２２は、レンズユニット２００の光学系を合焦させる場合のレンズ２３０の目標位置を決定する。

上記のような撮像装置１００においてレリーズボタンが半押しされると、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が有効になり、被写体像を適切な撮影条件で撮影できる状態になる。次いで、レリーズボタンが全押しされると、メインミラー３７１およびサブミラー３７４が退避位置に移動して、シャッタユニット４００が開く。これにより、レンズユニット２００から入射した入射光束は、ローパスフィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０に入射する。

撮像素子３３０は、ＣＣＤセンサ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）、ＣＭＯＳセンサ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）などの光電変換素子により形成され、受光した被写体像を電気信号に変換して出力する。撮像素子３３０から出力された電気信号は画像処理回路３２４において撮影画像データに変換される。

なお、説明を簡素化する目的で、以降の説明においては、撮像装置１００において、レンズユニット２００が装着される側を「前」、ファインダ３５０、表示部３４０が配置された側を「後」または「背面」と記載する。また、レンズユニット２００または、カメラボディ３００の内部構造に言及する場合に、上記背面に近い位置を「奥」と記載する場合もある。

図２は、始点位置にあるシャッタユニット４００の一部を示す正面図であり、図３は同背面斜視図であり、図４は同正面斜視図である。図２から図４において、シャッタユニット４００の先幕が示されており、後幕は同図から省略されている。

シャッタユニット４００は、平板上の台板４１０と、台板４１０に対して走行する先幕のシャッタ羽根４６０と、当該シャッタ羽根４６０に連結された駆動アーム４２０および従動アーム４３０と、駆動アームに連結された駆動レバー４７０とを備える。図２においてシャッタ羽根４６０はチャージされた始点位置にある。

台板４１０は、略中央に画枠を形成する矩形のシャッタ開口４１２と、台板４１０は円弧の長穴４１４、４１６とを有する。台板４１０はさらに、本体の下部において背面側に突出する緩衝部材４９０を有する。

シャッタ羽根４６０は、台板４１０に対して背面側に配される。シャッタ羽根４６０は、一番羽根４６２、二番羽根４６４、三番羽根４６６および四番羽根４６８を有し、図２に示す始点位置において上からこの順に並んでおり、シャッタ開口４１２の全体を遮光する。一番羽根４６２、二番羽根４６４、三番羽根４６６および四番羽根４６８のそれぞれは、図２における横方向に延伸した板状の部材であり、例えば、カーボン、アルミ、ＳＫ材等により形成される。

駆動アーム４２０は、台板４１０におけるシャッタ羽根４６０と同じ側において、回動軸４７２の周りに回動可能に台板４１０に支持される。さらに、駆動アーム４２０は、回動軸４７２に対して遠い順に、一番羽根４６２、二番羽根４６４、三番羽根４６６および四番羽根４６８のそれぞれとダボ４２２、４２４、４２６、４２８で加締められる。これらのダボ４２２、４２４、４２６、４２８により、一番羽根４６２、二番羽根４６４、三番羽根４６６および四番羽根４６８のそれぞれは、図２における横方向の一端かつ下方で駆動アーム４２０と回動可能に連結されている。

従動アーム４３０は、台板４１０におけるシャッタ羽根４６０と同じ側において、回動軸４８０の周りに回動可能に台板４１０に支持される。従動アーム４３０は、駆動アーム４２０よりもシャッタ羽根４６０の走行方向の後方側、すなわち、図２において駆動アーム４２０よりも上方に配される。

さらに、従動アーム４３０は、回動軸４８０に対して遠い順に、一番羽根４６２、二番羽根４６４、三番羽根４６６および四番羽根４６８のそれぞれとダボ４３２、４３４、４３６、４３８で加締められる。これらのダボ４３２、４３４、４３６、４３８により、一番羽根４６２、二番羽根４６４、三番羽根４６６および四番羽根４６８のそれぞれは、図２における横方向の一端かつ上方で従動アーム４３０と回動可能に連結されている。

駆動レバー４７０は、台板４１０を挟んで駆動アーム４２０と反対側において、回動軸４７２の周りに回動可能に支持される。駆動レバー４７０はピン４７４によって駆動アーム４２０と連結されており、これにより、回動軸４７２の周りに駆動アーム４２０と一体的に回動する。ピン４７４は長穴４１４を貫通しており、移動時に長穴４１４に案内される。

駆動レバー４７０は、前面側に突出したフック４７６を有する。フック４７６にはコイルバネの一端が取り付けられて、駆動レバー４７０をリリース方向（図中のＢ方向）に回動する方向に付勢する。

駆動アーム４２０および従動アーム４３０にはそれぞれ当接部４４０、４５０が設けられる。駆動アーム４２０の当接部４４０および従動アーム４３０の当接部４５０は、シャッタ羽根４６０からは離間した位置に配される。

駆動アーム４２０の当接部４４０は略直方体を有する。当接部４４０は例えば駆動アーム４２０と同じ材料、例えば金属等により形成され、駆動アーム４２０に加締められる。当接部４４０は、駆動アーム４２０に対して、従動アーム４３０に近接する方向、すなわち図中の上方に突出している。また、当接部４４０の厚みすなわち台板４１０の面方向の高さは、回動軸４７２よりも低いことが好ましい。

従動アーム４３０の当接部４５０は略円盤形状を有する。当接部４５０は例えば従動アーム４３０と同じ材料、例えば金属等により形成され、従動アーム４３０に加締められる。当接部４５０は、従動アーム４３０に対して、駆動アーム４２０に近接する方向、すなわち図中の下方に突出している。また、当接部４５０の厚みすなわち台板４１０の面方向の高さは、回動軸４８０よりも低いことが好ましい。

上記構成において、駆動レバー４７０がフック４７６に取り付けられたコイルバネの付勢力に抗してチャージ方向（図中のＡ方向）に回動される。これにより、駆動レバー４７０につられて駆動アーム４２０が回動するとともに、さらに駆動アーム４２０がシャッタ羽根４６０を上方に持ち上げる。このときに駆動アーム４２０がシャッタ羽根４６０に連結されているとともに、従動アーム４３０がシャッタ羽根４６０に連結されているので、従動アーム４３０も回動する。

さらに、駆動レバー４７０が図２に示す位置にて、図示しない電磁力等の保持力で保持される。これにより、駆動アーム４２０、従動アーム４３０およびシャッタ羽根４６０が図２から図４に示す始点位置に保持される。

図２から図４に示す始点位置において、シャッタ開口４１２はシャッタ羽根４６０で遮蔽されている。この状態において、駆動アーム４２０の当接部４４０と従動アーム４３０の当接部４５０とは離間している。なお、図示していない後幕も上方にチャージされた開始位置にある。

図２から図４に示す始点位置から保持力がリリースされると、駆動レバー４７０のフック４７６に取り付けられたコイルバネの付勢力により、駆動レバー４７０がリリース方向（図中のＢ方向）に回動する。これにより、駆動レバー４７０につられて駆動アーム４２０が台板４１０の面方向に沿って下方に回動するとともに、さらに駆動アーム４２０がシャッタ羽根４６０を走行方向すなわち台板４１０の面方向に沿って下方に駆動する。このときに駆動アーム４２０がシャッタ羽根４６０に連結されているとともに、従動アーム４３０がシャッタ羽根４６０に連結されているので、従動アーム４３０も回動する。よって、シャッタ羽根４６０は水平を保って下方に移動する。

図５は、終点位置にあるシャッタユニット４００の一部を示す正面図であり、図６は同背面斜視図である。図５および図６においても、シャッタユニット４００の先幕が示されており、後幕は同図から省略されている。

上記始点位置から保持力がリリースされてシャッタ羽根４６０が走行すると、ピン４７４が長穴４１４内を下方に移動し、走行方向における当該長穴４１４の端面４１５に当接して停止する。ピン４７４が長穴４１４の端面４１５に当接するのとほぼ同じタイミングで、駆動アーム４２０の先端が緩衝部材４９０に当接する。緩衝部材４９０は変形により衝撃を緩衝する材料を用いているので、駆動アーム４２０から受けた衝撃を変形によって緩和して駆動アーム４２０のバウンドを抑制しつつ、素早く停止させることができる。緩衝部材４９０は衝撃を緩衝した後に変形が復元され、当該駆動アーム４２０の終点位置は、ピン４７４が長穴４１４の端面４１５に当接した位置となる。なお、ピン４７４が長穴４１４の端面４１５に当接するのに代えて、ピン４７４が端面４１５に到達する手前に制限部材を設け、ピン４７４が当該制限部材に当接することにより、駆動アーム４２０の終点位置を決めるようにしてもよい。

ピン４７４が長穴４１４端面４１５に当接して駆動アーム４２０が停止することにより、当該駆動アーム４２０に連結されているシャッタ羽根４６０がシャッタ開口４１２から退避した終点位置にて停止する。さらに、シャッタ羽根４６０は従動アーム４３０に連結しているので、当該従動アーム４３０も停止する。また、所定の露光時間分だけ遅れて後幕も走行して、シャッタ開口４１２を遮光した状態で停止する。

ここで、駆動アーム４２０が緩衝部材４９０に衝突して制動力が働いても従動アーム４３０は慣性によりさらに下方に動き続けようとする。しかしながら、本実施形態において、駆動アーム４２０が緩衝部材４９０に当接するタイミングで、駆動アーム４２０の当接部４４０と従動アーム４３０の当接部４５０とが当接する。言い換えると、駆動アーム４２０が緩衝部材４９０に当接するタイミングで当接部４４０と当接部４５０とが当接するように、予め当接部４４０および当接部４５０の外形、取り付け位置等を設定しておく。この場合に、当接部４４０、４５０は共に従動アーム４３０等の移動方向に直交する面で互いに当接する。

これにより、駆動アーム４２０に制動力が働いたときに従動アーム４３０が慣性によって動き続けることを規制することができる。したがって、従動アーム４３０が慣性によって動き続けることによって、シャッタ羽根４６０特に一番羽根４６２が図５における紙面前後方向に圧縮加重でたわむのを防ぎ、当該たわみとその戻りによる振動を防いで、露光ムラの発生を抑えるとともに、シャッタ羽根４６０の破損を防ぐことができる。

特に当接部４４０、４５０共に従動アーム４３０等が回動する面と直交する面で互いに当接するので、従動アーム４３０が駆動アーム４２０に対して台板４１０の面の前後方向に入り込んでしまうことを防ぎ、従動アーム４３０を確実に停止させることができる。

上記実施形態において、当接部４４０、４５０は駆動アーム４２０、従動アーム４３０と同じ材料により形成されるとしたが、材料はこれに限られない。例えば、当接部４４０、４５０の一方または両方を弾性を有する材料、例えばゴムにより形成したり、衝撃を吸収する部材、例えば発泡材により形成してもよい。

また、当接部４４０、４５０を駆動アーム４２０、従動アーム４３０に対して別部材にするのに代えて一体的に形成してもよい。例えば、駆動アーム４２０または従動アーム４３０の一部を台板４１０の面に直交する方向に折り曲げることにより、当該駆動アーム４２０または従動アーム４３０と一体的に当接部４４０または当接部４５０を形成してもよい。

また、上記実施形態では先幕の駆動アーム４２０および従動アーム４３０に当接部４４０、４５０を設けた。これに代えてまたはこれに加えて、後幕の駆動アームおよび従動アームに同様の当接部を設けてもよい。

上記実施形態において、当接部４４０が直方体であり当接部４５０が円盤状であるので、当接部４５０における当接部４４０に最も近い円筒面上の線分と当接部４４０の上面とが当接する。よって、より確実に所定のタイミングで当接部４４０、４５０同士を当接させることができるとともに、当接時における摺れを抑制することができる。なお、当接部４４０、４５０の形状は上記に限られず、例えば、両方が直方体であってもよいし、両方が円盤状であってもよい。

また、駆動アーム４２０に対する当接部４４０の取り付け位置、および、従動アーム４３０に対する当接部４５０の取り付け位置に特に限定はない。従動アーム４３０を効率的に停止させるには、従動アーム４３０の軸側よりも先端側が好ましい。一方、当接部４４０、４５０同士を当接するタイミングを重視する場合には、従動アーム４３０の先端側よりも軸側が好ましい。

なお、駆動アーム４２０が緩衝部材４９０に当接するタイミングと、当接部４４０、４５０同士が当接するタイミングとは同時であることが好ましい。ただし、各部品の寸法誤差や取り付け誤差によって完全に同時にすることが難しい場合には、駆動アーム４２０が緩衝部材４９０に当接するタイミングの方を早くすることが好ましい。これにより、当接部４４０、４５０同士が当接するタイミングの方が早いときに緩衝部材４９０に駆動アーム４２０と従動アーム４３０の両方の衝撃が加わることを防ぐことができる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

１００ 撮像装置、２００ レンズユニット、２１０ 固定筒、２２０、２３０、２４０ レンズ、２５０ 鏡筒ＣＰＵ、２６０ レンズマウント、３００ カメラボディ、３２０ 主基板、３２２ 本体ＣＰＵ、３２４ 画像処理回路、３３０ 撮像素子、３３２ ローパスフィルタ、３４０ 表示部、３５０ ファインダ、３５２ フォーカシングスクリーン、３５４ ペンタプリズム、３５６ ファインダ光学系、３６０ ボディマウント、３７０ ミラーユニット、３７１ メインミラー、３７２ メインミラー保持枠、３７３ メインミラー回動軸、３７４ サブミラー、３７５ サブミラー保持枠、３７６ サブミラー回動軸、３８０ 合焦光学系、３８２ 焦点検出センサ、３９０ 測光センサ、４００ シャッタユニット、４１０ 台板、４１２ シャッタ開口、４１４ 長穴、４１６ 長穴、４２０ 駆動アーム、４２２ ダボ、４２４ ダボ、４２６ ダボ、４２８ ダボ、４３０ 従動アーム、４３２ ダボ、４３４ ダボ、４３６ ダボ、４３８ ダボ、４４０ 当接部、４５０ 当接部、４６０ シャッタ羽根、４６２ 一番羽根、４６４ 二番羽根、４６６ 三番羽根、４６８ 四番羽根、４７０ 駆動レバー、４７２ 回動軸、４７４ ピン、４７６ フック、４８０ 回動軸、４９０ 緩衝部材

Claims (7)

1. シャッタ羽根と、
   前記シャッタ羽根と連結し、前記シャッタ羽根を始点から終点まで駆動する駆動部と、
   前記シャッタ羽根と連結し、前記駆動部が前記シャッタ羽根を駆動するのに従って動く従動部と、
   前記駆動部および前記従動部に設けられ、前記シャッタ羽根が前記終点の近傍に位置したときに互いに当接する一対の当接部と
   を備えるシャッタユニット。
2. 前記シャッタ羽根が前記終点の近傍よりも始点側に位置しているときに、前記一対の当接部は互いに離間している請求項１に記載のシャッタユニット。
3. 前記一対の当接部は、前記従動部の移動する面と直交する面で互いに当接する請求項１または２に記載のシャッタユニット。
4. 前記駆動部および前記従動部は、移動する面と直交する方向に突出し、回動中心となる回動軸をそれぞれ有し、
   前記一対の当接部の前記面と直交する方向の突出量は、前記回動軸の突出量よりも小さい請求項３に記載のシャッタユニット。
5. 前記一対の当接部とは別個に配され、前記シャッタ羽根の前記終点において前記駆動部と当接することにより前記駆動部の衝撃を緩衝する緩衝部をさらに備える請求項１から４のいずれか１項に記載のシャッタユニット。
6. 前記一対の当接部は、前記シャッタ羽根とは離間した位置に配される請求項１から５のいずれか１項に記載のシャッタユニット。
7. 請求項１から６のいずれか１項に記載のシャッタユニットを有する撮像装置。

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