JPH063729A - 縦走りフォーカルプレーンシャッタ用遮光羽根の製造方 法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 縦走りフォーカルプレーンシャッタのスリッ
ト露光時の露光ムラを低減する。 【構成】板状の素材を遮光羽根形状に打ち抜いて縦走り
フォーカルプレーンシャッタ用遮光羽根を製造する際
に、打ち抜いた後、端面を研磨する。研磨は端面の凹凸
を30μｍ以下にすることが好ましい。研磨する面は一番
羽根のスリット形成面だけでもよい。素材は炭素繊維そ
の他の繊維で強化した樹脂（ＦＲＰ）が好ましい。 【効果】本発明の効果は、シャッタ幕面からの反射光を
測光する測光方式（特にマルチパターン測光方式）で遮
光羽根の反射率を高くするために白色化塗装が施された
場合やＦＲＰ製の場合、８０００分の１秒を越える超高
速シャッタの場合に顕著である。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、縦走りフォーカルプレ
ーンシャッタ（以下、「縦走り」を省略して単に「フォ
ーカルプレーンシャッタ」と言う）用遮光羽根の製造方
法に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】縦走りフォーカルプレーンシャッタは、
露光窓を有するシャッタ基板と、複数枚の分割羽根（遮
光羽根）からなるシャッタ幕と、前記シャッタ基板及び
前記各分割羽根に回転自在に連結されて平行リンクを構
成する主アームと従アームとを有し、前記主アームに形
成された駆動ピン孔に係合する駆動ピンにより、前記各
分割羽根を前記露光窓の外部で折り畳まれた状態からそ
の露光窓を覆うように展開された状態に又は展開された
状態から折り畳まれた状態に移動させる駆動機構とを備
えている。シャッタ幕は、通常、先幕と後幕の２枚から
なり、それぞれの幕は４ないし５枚の遮光羽根（分割羽
根）で構成されている。

【０００３】ところで、最初のＴＴＬ測光は、ストロボ
撮影の調光時に、受光素子がにらむフィルム面の所定の
領域内を平均して、一定の露光量レベルになるように、
ストロボの発光量を制御するものであった。そのため、
被写体の状況によって写真のでき具合に大きなバラツキ
が生じていた。例えば、受光素子のにらむ範囲がフィル
ム面の全面であるようにしたカメラでは、主要被写体が
画面の中で小さくバックが広い空間においてストロボ撮
影した場合に、ストロボ光が反射してこない部分が広い
ので、制御された発光量は主要被写体にとっては露光過
多になってしまう。また、主要被写体のすぐ後ろに、金
屏風のような高反射率のものが立っている場合には、逆
に、制御された発光量は露光不足となってしまう。

【０００４】この問題を解決するために、ストロボ撮影
時の被写体の位置や反射率などの状況の違いによる主要
被写体の露光のバラツキをなくす手段として、ＴＴＬ自
動調光制御装置（特開平３−６８９２８号）が提案され
ている。この装置は、フィルム面をにらむ位置に、被写
界を中央部の１ヵ所と周辺部の複数領域とに分割し、測
光可能な複数の光電変換手段を配置し、フォーカルプレ
ーンシャッタを開く直前にストロボを予備発光させて、
その光による被写体像がシャッタ幕表面で反射した光を
複数の光電変換手段でとらえ、その出力を個別に積分し
たものをストロボ発光による各領域の被写界反射率とし
て検出する。そして、検出した各領域の被写界反射率の
情報を総合的に演算処理することにより、主要被写体に
とって最適な露出となるような各分割領域に対する重み
付けの度合を決定する。この測光方式はマルチパターン
測光方式と呼ばれる。

【０００５】その後、シャッタを開いた直後にストロボ
を本発光させて、フィルム面で反射した光を前述したの
と同じ複数の光電変換手段でとらえ、その出力に対して
予め決定された重み付けを行ったうえで加算して積分
し、それを所定値と比較することにより決定されるタイ
ミングでストロボの発光を停止させ、本発光の調光が終
了するものである。

【０００６】この場合、フォーカルプレーンシャッタ
は、シャッタ幕面の反射率がフィルム面とほぼ同等であ
る必要があるので、レンズ側のシャッタ幕面の反射率を
高くするため、遮光羽根は白色化（グレー化）塗装が施
されていた。また、近年、フィルム感度の向上や新しい
映像表現の欲求などの理由から、カメラのシャッタスピ
ードやストロボ同調速度の高速化の要望があり、実際に
１／８０００秒までの高速シャッタスピードや同調速度
１／２５０秒を実現したカメラが提供されている。

【０００７】このようなフォーカルプレーンシャッタに
おいて、ストロボ同調速度を超える高速シャッタスピー
ドは、先幕と後幕をタイミングをずらして動かし始め、
同時に動く先幕の一番羽根との隙間（スリット）の量を
ある間隔に固定あるいは速度に合わせて変更させたスリ
ット露光を行なうことにより実現している。現在、実用
化されている最高のシャッタスピードは、８０００分の
１であり、これに使用されている遮光羽根は、アルミニ
ウム製とＦＲＰ製の２種である。ＦＲＰは、特開昭５９
−６１８２７号公報にも開示されているように、繊維と
して炭素繊維の連続繊維、マトリックス樹脂としてエポ
キシ樹脂を用いたものである。ＦＲＰは、前駆体である
プリプレグ・シート(prepreg sheet）を複数枚積層（そ
の繊維方向は互いに直交又はほぼ直交するように積層す
る）し、この積層物全体をプレスしたまま加熱して硬化
させることにより製造される。製造されるＦＲＰ素材
は、遮光羽根とほぼ同一の厚さ（一般に70〜120 μｍ）
で例えば縦80mm×横400mm の長方形をした板状である。
プリプレグ・シートは、炭素繊維の連続繊維を一方向に
揃えて薄く板材に並べ、これにマトリックス樹脂の前駆
体である「未硬化のエポキシ樹脂液」を含浸させ、この
樹脂液をＢステージ状態にしたものである。Ｂステージ
状態とは、一応固化しており明白な流動性はないが、加
熱すれば最終的な硬化が可能な状態のことを言う。ＦＲ
Ｐを製造するには、少なくとも表材層に表裏両面各１枚
のプリプレグ・シート、中間層に少なくとも１枚のプリ
プレグ・シートを用意する必要がある。

【０００８】遮光羽根を製造するには、ＦＲＰにせよ、
金属例えばアルミニウム又はチタンなどの軽量金属にせ
よ、板状の素材を用意し、これを遮光羽根形状に打ち抜
いて作る。ＦＲＰの場合、打ち抜きは、表材層の連続繊
維の方向が羽根の長手方向と一致するように行なう。切
断した遮光羽根は、次に表裏両面及び切断面（端面）に
黒色塗装（通称、ドライルーブ塗装）を施す。こうして
１枚の素材から２０〜４０枚程の羽根が得られる。

【０００９】最近、写真家からは新しい映像表現を求め
て、８０００分の１を越える１２０００分の１以上の超
高速シャッタスピードを持つシャッタを要求する声がで
てきている。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の方法で
製造した遮光羽根は、露光ムラが生じ易いと言う問題点
のあることが判明した。そして、この問題点は、ＦＲ
Ｐ製の場合、表面に白色化塗装を裏面に黒色塗装を施
した場合、１２０００分の１以上の超高速シャッタの
場合、露光開始時のスリット間隔が0.45mm以下の場合
に、特に顕著であった。

【００１１】

【課題を解決するための手段】そのため、本発明は、第
一に「板状の素材を遮光羽根形状に打ち抜いた後、端面
を研磨したことを特徴とする縦走りフォーカルプレーン
シャッタ用遮光羽根の製造方法（請求項１）」を提供す
る。また、本発明は、第二に「前記端面の凹凸を30μｍ
以下にしたことを特徴とする請求項１記載の製造方法
（請求項２）」を提供する。

【００１２】また、本発明は、第三に「前記遮光羽根が
一番羽根であることを特徴とする請求項１又は２記載の
製造方法（請求項３）」を提供する。

【００１３】

【作用】板状の素材には、ＦＲＰや軽量金属やプラスチ
ックや軽量セラミックがある。ＦＲＰは、繊維強化樹脂
の英文表現の略称であり、繊維とマトリックス樹脂から
なる。繊維には、炭素繊維の連続繊維の外、芳香族ポリ
アミド繊維の連続繊維又は超高分子量ポリエチレン等の
連続繊維を使用することができる。特に中間層には炭素
繊維以外を用いることができる。また、３層構造（表側
の表材層と中間層と裏側の表材層の３層）における中間
層には、連続繊維ではなく短繊維を用いることもでき
る。

【００１４】マトリックス樹脂には、（１）セルロイ
ド、セルロースアセテート、セルロースプロピオネー
ト、セルロースブチレート、６−ナイロン、6,6 −ナイ
ロン、ＡＢＳ、ＡＳ樹脂、高密度ポリエチレン、ポリプ
ロピレン、ポリアセタール、ポリカーボネート、ポリエ
チレンテレフタレート、ポリブチレンテレフタレート、
ポリエーテルケトン、ポリエーテルエーテルケトン、ポ
リサルホン、ポリエーテルサルホン、ポリエーテルイミ
ド、ポリアリレート、ポリアミドエラストマー、アイオ
ノマー、液晶ポリマー、ポリイミド、ポリアミドイミ
ド、フッ素樹脂、ＰＰＳ、変性ポリフェニレンオキサイ
ド等の熱可塑性樹脂、或いは（２）エポキシ樹脂、不飽
和ポリエステル、ポリウレタン、ポリイミドなどの熱硬
化性樹脂が使用できる。

【００１５】炭素繊維を用いた場合には、炭素繊維は黒
いので、ＦＲＰは一応の遮光性がある。しかし、遮光性
を高めるため、プリプレグ・シートを作製する際に、マ
トリックス樹脂の前駆体となる樹脂液中にカーボンブラ
ックを予め添加分散させておいてもよい。あるいは、カ
ーボンブラックを高濃度に混合した樹脂液を別途用意
し、これをロールコーター等を使用して通常のプリプレ
グ・シートに圧入浸透させてもよい。カーボンブラック
は、羽根の滑りを良くする効果がある。仮に羽根が擦れ
ても、滑り易いと、摩耗が少ない。

【００１６】カーボンブラックは、平均粒子径0.07μｍ
以下特に0.01μｍ以下のものが好ましい。カーボンブラ
ックの配合量は樹脂液（固形分 100重量部）に対し３〜
15重量％が好ましい。15重量％以上では繊維の配列が悪
くなりすぎ平面性に悪影響を及ぼす。また樹脂液の流動
性も悪くなりすぎるため内部に空孔が発生したり、層間
剥離が起きたりする。プリプレグ・シートの樹脂量は、
30〜50重量％特に38〜48％が適当である。樹脂量が少な
いと、外観上、空孔や微細クラックが見られ、塗装性も
悪化する。更に、素材表面に凹凸が生じるので、羽根の
耐摩耗性、潤滑性が劣り、さらには美観が悪化する。そ
のほか、樹脂量が少ないと樹脂フローの際、縞模様とな
って現れる事があり、これも外観を悪化させる。

【００１７】プリプレグ・シートの繊維目付（１ｍ²当
り何ｇの繊維が含まれるか）は、10ｇ／ｍ² 〜60ｇ／ｍ
² である。プリプレグ・シート１層の厚さは、15〜70μ
ｍである。プリプレグ・シートは全て同じ板厚である必
要はない。中立面に対して厚さ方向に面対称になるよう
に使用すれば、種々の板厚、種々の目付のものを組み合
わせることも可能である。もし、板厚が規定値以内に入
るものであれば、全体の曲げ剛性を上げるため中間層の
板厚や目付を表材層（この場合は、表面または裏面の１
層のみを指す）よりも厚くあるいは多くする方が有利と
なる。

【００１８】プリプレグ・シートは、表材層と中間層と
が繊維の方向が互いに直交またはほぼ直交するように、
かつ中央面から厚さ方向に面対称となるように、少なく
とも３枚以上、例えば３枚、４枚、５枚重ね合わせ、そ
の上で加熱プレス成形して板材とする。これにより未硬
化の熱硬化性樹脂液は、架橋硬化して固まる。こうして
ＦＲＰ製の板状の素材（厚さ70〜120 μｍ) が得られ
る。

【００１９】素材は次いで所定の遮光羽根形状（図１な
いし図２参照）に打ち抜く。１枚の素材から２０〜４０
枚程の羽根が打ち抜かれる。打ち抜きは、ＦＲＰの場
合、表材層の連続繊維の方向が羽根の長手方向と一致す
るように行なう。切断時には、連結ピンを通すための穴
を同時に開けることが一般的である。切断した遮光羽根
は、本発明に従い端面を研磨する。研磨には、粗さで分
けると、ラッピングやポリッシング、スムージングがあ
り、手段で分けると固定砥粒によるもの（エメリー紙、
耐水研磨紙など）と遊離砥粒によるものがある。研磨に
より、スリット露光時の露光ムラの問題点が解消され
る。例えば、羽根の一枚ずつを♯80以上（好ましくは♯
400 以上）の細かい耐水研磨紙（エメリー紙）にて研磨
してもよいし、羽根を数枚重ねて治具にセットし、研磨
盤やラップ盤等にて研磨してもよい。また、羽根にＤＬ
色塗装（表面潤滑性および反射防止を主目的として施す
黒色塗装）を施す場合、研磨は、塗装前でも後でも可能
だが、塗装後に行なう方が好ましい。 その理由は、最
終的な凹凸を平滑化できるためである。研磨量として
は、羽根寸法の変化を避けるため、むしろ塗膜部分の一
部又は全部を削るのが好ましい。そのため、粗い研磨剤
や研磨紙を使用すると品質の安定化が難しいため、より
細かい研磨剤や研磨紙の使用が望ましい。

【００２０】露光ムラはスリット間隔によっても異なる
が、例えば、露光開始時のスリット間隔が0.8 〜0.9 mm
の場合、40μｍφ又は40μｍ角を超える突起又は凹部が
あると露光ムラがはっきりと現れるため、研磨は30μｍ
以下好ましくは20〜10μｍ以下の凹凸に仕上げる必要が
ある。露光開始時のスリット間隔が0.45mm以下の場合に
は、20μｍφ又は20μｍ角を超える突起又は凹部がある
と露光ムラがはっきりと現れるため、このような突起又
は凹部をなくす必要がある。

【００２１】黒色又は白色塗装の膜厚（乾燥硬化後）
は、一般に0.1 〜10μｍ、好ましくは３〜６μｍとす
る。厚くすると、羽根が反ってしまう。以下、図面を引
用して実施例により本発明をより具体的に説明するが、
本発明はこれに限られるものではない。

【００２２】

【実施例１】 （１）プリプレグ・シートａ：マトリックス樹脂の前駆
体が「未硬化のエポキシ系樹脂液」で、繊維が一方向に
揃えられた炭素繊維（平均直径６〜７μｍ）の連続繊維
であるプリプレグ・シートａを用意した。これは、樹脂
含有率が約40〜45重量％で、繊維目付が20ｇ／ｍ² であ
る。シートの厚さは20〜25μｍである。

【００２３】（２）プリプレグ・シートｂ：樹脂液に対
しカーボンブラックを10重量％配合した点を除き、プリ
プレグ・シートａと同一である。 （３）厚さ90μｍのＦＲＰ製の素材：シートａ２枚とシ
ートｂ２枚を用意し、繊維方向が 表材層０゜／中間層９０゜／中間層９０゜／表材層０゜ となるように、かつシートの種類が 表材層ａ ／中間層ｂ ／中間層ｂ ／表材層ａ となるように、上記４枚を面対称に積層し、１３０℃の
温度で５〜１５kg／cm²の圧力をかけ、１〜２時間で硬
化させ、その後、加圧下で徐冷させてＦＲＰ製の素材を
得た。この素材は、縦80mm×横400mm の長方形で板状で
ある。

【００２４】（４）遮光羽根の打ち抜き：前項で製造し
た厚さ90μｍのＦＲＰ製の板状素材から、先幕用の１番
羽根〜第４羽根（図１参照）と後幕用の１番羽根〜第４
羽根（図２参照）をプレス加工により打ち抜いた。この
とき、羽根の長手方向と表材層の炭素繊維の長さ方向と
が平行になるように、打ち抜いた。

【００２５】（５）塗装：打ち抜いた羽根は、同種の羽
根を複数枚用意して、表面に厚さ３〜６μの白色化塗装
を施した。白色化塗装は端面にも行なった。羽根の重な
りが３〜５mm以下なので幕間漏光が生じ易く、これを防
ぐため裏面に厚さ３〜６μの黒色塗装を施した。黒色塗
装は端面にも行なった。塗装後、反った羽根は捨てた。
良品率は20〜50％である。

【００２６】（６）研磨：良品の羽根だけを選び、その
端面を♯150 又は♯400 、♯600 、♯1200のエメリー紙
（耐水研磨紙）により、それぞれ軽く研磨した。これに
より、スリット形成面の20μｍφ又は20μｍ角を超える
突起又は凹部をなくした。尚、専用治具を用いて数10枚
を一度に研磨してもよい。また、研磨盤、ラップ盤等を
使用し、一定圧力で数秒〜数10秒研磨することも可能で
ある。研磨は運動量の一番大きい１番羽根だけ、それも
端面全部ではなくスリットの形成面だけを研磨してもよ
い。

【００２７】

【実施例２】実施例１で製造した遮光羽根を用いて、図
３〜図４に示すフォーカルプレーンシャッタ（露光開始
時のスリット間隔＝0.45mm）を組み立てた。図３〜５
は、同シャッタの概略正面図である。図３は、先幕によ
り露出窓を閉じた状態、図４は先幕が下にたたまれて後
幕が開き露出窓を閉じた状態、図５はスリット露光途中
の状態である。

【００２８】実施例２のシャッタを実写テスト（１２０
００分の１）に供したところ、露光ムラの発生はほとん
ど無かった。なお、実施例２のシャッタは、１番〜４番
全部の羽根に実施例１の羽根（つまり、研磨した羽根）
を用いたものであるが、１番羽根にだけ実施例１の羽根
を用いてもよい。

【００２９】

【発明の効果】以上の通り、本発明によれば、露光ムラ
が生じ難い。本発明の効果は、ＦＲＰ製の場合、表
面に白色化塗装を裏面に黒色塗装を施した場合、１２
０００分の１以上の超高速シャッタの場合、露光開始
時のスリット間隔が0.45mm以下の場合に特に有利であ
る。

【００３０】量産の場合にも、この露光ムラに関する遮
光羽根の不良は、シャッタを組み立てて実写テストをす
るまで判別できなかった。そして、不良の場合には別の
羽根に交換するため、アームへの連結をやり直すといっ
た煩雑な工程が必要となる。しかし、本発明によれば、
この不良が低減するので、シャッタの製造コストの低減
が図れる。

【図面の簡単な説明】

【図１】は、本発明の実施例１で、素材から打ち抜いた
ばかりの遮光羽根（先膜用）の平面図である。

【図２】は、本発明の実施例１で、素材から打ち抜いた
ばかりの遮光羽根（後膜用）の平面図である。

【図３】は、本発明の実施例２にかかるフォーカルプレ
ーンシャッタで、先幕が展開して、露光窓を覆った状態
を示す概略正面図である。

【図４】は、本発明の実施例２にかかるフォーカルプレ
ーンシャッタで、後幕が展開して、露光窓を覆った状態
を示す概略正面図である。

【図５】は、先幕と後幕でスリット露光を行っている状
態を示す概略正面図である。

【符号の説明】

１０ 先幕 １１〜１４、２１〜２４ 遮光羽根 １５、２５ 従アーム １６、２６ 主アーム １７、１８、２７、２８ カシメピン １９、２９ 駆動機構 ２０ 後幕 ３１、３２ 駆動軸 ４０、４１ ブレーキ片 ５０〜５４ 衝撃吸収部材 ６１ スリット側端面 Ｘ₁ 〜Ｘ₄ 軸

─────────────────────────────────────────────────────

【手続補正書】

【提出日】平成４年７月８日

【手続補正１】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】００１９

【補正方法】変更

【補正内容】

【００１９】素材は次いで所定の遮光羽根形状（図１な
いし図２参照）に打ち抜く。１枚の素材から２０〜４０
枚程の羽根が打ち抜かれる。打ち抜きは、ＦＲＰの場
合、表材層の連続繊維の方向が羽根の長手方向と一致す
るように行なう。切断時には、連結ピンを通すための穴
を同時に開けることが一般的である。切断した遮光羽根
は、本発明に従い端面を研磨する。研磨には、粗さで分
けると、ラッピングやポリッシング、スムージングがあ
り、手段で分けると固定砥粒によるもの（エメリー紙、
耐水研磨紙など）と遊離砥粒によるものがある。研磨に
より、スリット露光時の露光ムラの問題点が解消され
る。例えば、羽根の一枚ずつを♯80以上（好ましくは♯
400 以上）の細かい耐水研磨紙（エメリー紙）にて研磨
してもよいし、羽根を数枚重ねて治具にセットし、研磨
盤やラップ盤等にて研磨してもよい。また、羽根にＤＬ
色塗装（表面潤滑性および反射防止を主目的として施す
黒色塗装）を施す場合、研磨は、塗装前でも後でも可能
だが、塗装後に行なう方が好ましい。 その理由は、最
終的な凹凸を平滑化できるためである。研磨量として
は、羽根寸法の変化を避けるため、むしろ塗膜部分の一
部又は全部を削る（研磨する）のが好ましい。全部を研
磨した場合、端面に下地塗膜（白色塗膜）又は地肌が露
出する。露出した下地塗膜（白色塗膜）又は地肌の反射
率が高い場合には、露光ムラが発生する恐れがある。こ
れを解消するために、平滑な黒色塗装を施すことが好ま
しい。もちろん、この黒色塗装による塗膜は凹凸が30μ
ｍ以下の平滑な表面を持たなければならない。塗膜部分
を研磨する時に、粗い研磨剤や研磨紙を使用すると品質
の安定化が難しいため、より細かい研磨剤や研磨紙の使
用が望ましい。

【手続補正２】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】符号の説明

【補正方法】変更

【補正内容】

【符号の説明】 １０ 先幕 １１〜１４、２１〜２４ 遮光羽根 １５、２５ 従アーム １６、２６ 主アーム １７、１８、２７、２８ カシメピン １９、２９ 駆動機構 ２０ 後幕 ３１、３２ 駆動軸 ４０、４１ ブレーキ片 ６１ スリット側端面 Ｘ₁ 〜Ｘ₄ 軸

Claims (3)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 板状の素材を遮光羽根形状に打ち抜いた
   後、端面を研磨したことを特徴とする縦走りフォーカル
   プレーンシャッタ用遮光羽根の製造方法。
2. 【請求項２】 前記端面の凹凸を30μｍ以下にしたこと
   を特徴とする請求項１記載の製造方法。
3. 【請求項３】 前記遮光羽根が一番羽根であることを特
   徴とする請求項１又は２記載の製造方法。