(57)【要約】【課題】羽根の走行停止等において羽根に伝わる衝撃を低減できる羽根駆動装置、光量調節装置及び撮像装置、光学機器を提供する。【解決手段】  光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口形成部材の一方面側で前記開口部内に出入りする羽根と、前記開口形成部材の他方面側で回動可能に配置され、前記開口形成部材を貫通して前記羽根に係合する羽根係合部が設けられ、前記羽根に対して動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、前記開口形成部材及び前記動力伝達部材の間には、前記動力伝達部材の回動に伴って弾性変形する弾性部材が前記動力伝達部材の回転軸と同軸上に配置され、前記弾性部材は、前記動力伝達部材の回動に伴って前記動力伝達部材と前記開口形成部材との間で一時的に変形され、前記動力伝達部材の回転動作を減速させることを特徴とする羽根駆動装置にある【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、
前記開口形成部材の一方面側で前記開口部内に出入りする羽根と、
前記開口形成部材の他方面側で回動可能に配置され、前記開口形成部材を貫通して前記羽根に係合する羽根係合部が設けられ、前記羽根に対して動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、
前記開口形成部材及び前記動力伝達部材の間には、前記動力伝達部材の回動に伴って弾性変形する弾性部材が前記動力伝達部材の回転軸と同軸上に配置され、
前記弾性部材は、前記動力伝達部材の回動に伴って前記動力伝達部材と前記開口形成部材との間で一時的に変形され、前記動力伝達部材の回転動作を減速させることを特徴とする羽根駆動装置。
【請求項２】
前記羽根が前記開口部の外側で走行する範囲に対応した位置においては前記動力伝達部材が前記弾性部材に当接し、それ以外の羽根走行範囲においては前記開口形成部材の一部が前記弾性部材に当接し、前記弾性部材の弾性力は各々当接している部材に作用することを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の羽根駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項４】
露光用の開口部を有する光量調節装置において、
開口部を開閉するシャッタ羽根と、
前記シャッタ羽根を回動する軸を備えた地板と、
前記シャッタ羽根を電磁駆動によって回動させる駆動ピンと、
前記駆動ピンを回動する軸と同軸上に設けられており、一時的に前記駆動ピンと一端が接触する少なくとも一つの弾性部材を有することを特徴とする光量調節装置。
【請求項５】
前記弾性部材は露光の変化に影響を与えないシャッタ羽根の回転範囲については前記駆動ピンと接触し、その他の回転範囲については、前記地板の一部と接触し、前記弾性部材の弾性力が各々接触している部材に作用していることを特徴とする請求項４に記載の光量調節装置。
【請求項６】
請求項４又は５に記載の光量調節装置と、前記光量調節装置によって光量が調節される光学系と、を備えたことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、デジタルスチルカメラ等の光学撮像機器に用いられる羽根駆動装置又は光量調節装置、あるいはこれら装置を備えた撮像装置、光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルカメラ等に搭載される従来のカメラ用シャッタ装置としては、露光用の開口部を開閉するように地板に対して回転自在に設けられたシャッタ羽根と、シャッタ羽根を駆動する駆動ピンを有する電磁アクチュエータ等を備えたものが知られている。
【０００３】
この装置においては、開口部を全開する待機位置または開口部を全閉する閉じ位置においてシャッタ羽根は電磁アクチュエータの磁気的付勢力により地板に設けられたストッパに当接させられて位置決めされている（特許文献１参照）。
【０００４】
また、シャッタ装置において、閉じ動作の直前に閉じ方向とは逆向きに通電を行い、バネ力をチャージさせ、閉じ方向の通電と同時にバネ力を付加させることによってシャッタスピードを向上させるものが知られている（特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−２４６４０号公報
【特許文献２】特開２００５−５２５２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記従来の構成においては、駆動ピンからシャッタ羽根に対して回転のために伝達される際の衝撃の影響は避けられない。また、特許文献２に搭載しているバネをチャージさせることで衝撃の緩和が考えられるが、閉じの逆方向(開き方向)のみの衝撃緩和であり、閉じ方向の衝撃を繰り返し受けたシャッタ羽根は破損し、シャッタ装置としての仕様を満足することは困難となる。また、特許文献２のバネの設置方法では、バネ専用の設置スペースが必要となり製品の小型化が困難となる。
【０００７】
本発明は、羽根の走行停止等において羽根に伝わる衝撃を低減できる羽根駆動装置、光量調節装置及び撮像装置、光学機器を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明の羽根駆動装置は、光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口形成部材の一方面側で前記開口部内に出入りする羽根と、前記開口形成部材の他方面側で回動可能に配置され、前記開口形成部材を貫通して前記羽根に係合する羽根係合部が設けられ、前記羽根に対して動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、前記開口形成部材及び前記動力伝達部材の間には、前記動力伝達部材の回動に伴って弾性変形する弾性部材が前記動力伝達部材の回転軸と同軸上に配置され、前記弾性部材は、前記動力伝達部材の回動に伴って前記動力伝達部材と前記開口形成部材との間で一時的に変形され、前記動力伝達部材の回転動作を減速させることを特徴とする。
【０００９】
また、本発明の他の態様としては、露光用の開口部を有する光量調節装置において、開口部を開閉するシャッタ羽根と、前記シャッタ羽根を回動する軸を備えた地板と、前記シャッタ羽根を電磁駆動によって回動させる駆動ピンと、前記駆動ピンを回動する軸と同軸上に設けられており、一時的に前記駆動ピンと一端が接触する少なくとも一つの弾性部材を有することを特徴とする光量調節装置にある。
【発明の効果】
【００１０】
本発明によれば、羽根の走行停止等において羽根に伝わる衝撃を低減できる羽根駆動装置、光量調節装置及び撮像装置、光学機器を実現できる。例えば、本発明によれば、シャッタ羽根を駆動する電磁駆動源により回転する駆動ピンを減速させることで全閉位置時または全開位置に停止する際にシャッタ羽根への衝撃を和らげることができる。また、駆動ピンと同軸上に弾性部材を備えることで弾性部材追加分のスペースが極力小さくすることができ、光量調節装置としての耐久性を向上させ、かつ小型化に有利とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】本発明の一実施形態に係る光量調節装置の分解斜視図。
【図２】本発明の一実施形態に係る光量調節装置の主要部分を示す外観平面図。
【図３】本発明の一実施形態に係る光量調節装置に用いられる主要部分裏側を示す外観平面図。
【図４】図３に示す光量調節装置の展開断面図。
【図５】本発明の一実施形態に係るシャッタ羽根が開口部を全開させた全開状態を示す平面図。
【図６】図５に示す全開状態時のロータとバネの関係を示す詳細図。
【図７】図５に示す全開状態時の地板とバネの関係を示す詳細図。
【図８】本発明の一実施形態に係るシャッタ羽根が閉じ動作を行って閉じ動作中を示す平面図。
【図９】図８に示す閉じ動作中のロータとバネの関係を示す詳細図。
【図１０】図８に示す閉じ動作中の地板とバネの関係を示す詳細図。
【図１１】本発明の一実施形態に係るシャッタ羽根が閉じ動作を行って開口部を閉じきった状態を示す平面図。
【図１２】図１１に示す開口部を閉じきった状態のロータとバネの関係を示す詳細図。
【図１３】図１１に示す開口部を閉じきった状態の地板とバネの関係を示す詳細図。
【図１４】本発明の一実施形態に係る光量調節装置の駆動ピン回転量と開口部の光量、及び駆動ピンとバネの力の関係を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。
図１から図４は本発明に係るカメラ用シャッタ装置の一実施形態の全体を示すものである。
【００１３】
このカメラ用シャッタ装置は、図示するように、露光用の開口部１０ｊ、２０ａを有する開口形成部材となる地板１０および押え板２０と、開口部１０ｊ、２０ａを開閉するシャッタ羽根３０とシャッタ羽根３０を駆動する電磁駆動源としての電磁アクチュエータ４０を基本構成として備えている。
【００１４】
地板１０には図１、図２に示すように、露光用の開口部１０ｊ、シャッタ羽根３０を支持する支軸１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ、シャッタ羽根３０が開きまたは閉じ側に移動する際に所定以上の移動を規制する規制部材としてストッパ１０ｈ、１０ｉが形成されている。
【００１５】
電磁アクチュエータ４０は、図１および図３に示すように、Ｎ極およびＳ極に着磁されかつ所定の角度範囲を回転自在に支持されたロータ４１と、励磁用のコイル４２と、磁気回路を形成するヨーク４３、等により形成されている。ロータ４１には、回転中心とは非同軸位置においてシャッタ羽根３０に連結される駆動ピン４１ｃが一体的に形成されている。このロータ４１は、羽根に対して動力を伝達する動力伝達部材の一例である。
【００１６】
シャッタ羽根３０は図１、図２、図５、図８、図１１に示すように、第１シャッタ羽根３１、第２シャッタ羽根３２、第３シャッタ羽根３３、第４シャッタ羽根３４により構成されている。
【００１７】
シャッタ羽根３１，３２，３３，３４には各々円孔３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａと長孔３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂが形成されている。
【００１８】
円孔３１ａ，３２ａ，３３ａ，３４ａには地板１０の支軸１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ，１０ｇが挿入され、第１シャッタ羽根３１、第２シャッタ羽根３２、第３シャッタ羽根３３、第４シャッタ羽根３４は回転自在に支持されている。
【００１９】
長孔３１ｂ，３２ｂ，３３ｂ，３４ｂには駆動ピン４１ｃが挿入されている。
【００２０】
ロータ４１が回転することにより、シャッタ羽根３０は、例えば図５に示す待機位置から図８に示すように閉じ動作に至り、再び待機位置に戻るように、お互いに近接および離隔するように回動して、両者の協働作業により開口部１０ｊ，２０ａを開放及び閉鎖するようになっている。
【００２１】
また図１１はシャッタ羽根３０が開口部１０ｊを覆い終わった状態であり、図５、８、１１で示すシャッタ羽根が開口部を覆うにあたりその開口量を決定する稜線３２ｅ、３３ｅが互いに通過しあい、これが閉じ切り状態となる。
【００２２】
地板１０の支軸１０ｃには図１、図４、図７、図１０、図１３に示すように、バネ５０が系合し取り付けられている。
【００２３】
また、図４に示すように支軸１０ｃには、ロータ４１の穴４１ｄが挿入されている。
【００２４】
弾性部材であるバネ５０は、地板１０とロータ４１との間に配置され、その一端側５０ａが地板１０に設けられたバネ用支持軸（地板１０の一部である係合部）１０ａに掛止され、またその他端側５０ｂがバネ用支持軸１０ｂ（地板１０の一部である係合部）に掛止されている。
【００２５】
図５、図６、図７に示すようにシャッタ羽根３０が開口部１０ｊを開放した全開位置にあるとき、磁気的付勢力により駆動ピン４１ｃは全開状態にて保持されている。
【００２６】
このとき、バネ５０の一端側５０ｂはロータ４１に設けられたバネ用支持軸（動力伝達部材がバネ５０に係合する係合部）４１ｂに接触しており、駆動ピン４１ｃはバネ５０の付勢力を受けながら全開状態にて保持されている。
【００２７】
図８、図９、図１０に示すように開口部１０ｊを閉じ始める位置から閉じきる位置までの駆動範囲においてバネ５０は、その一端側５０ａが地板１０に設けられたバネ用支持軸１０ａに掛止され、またその他端側５０ｂがバネ用支持軸１０ｂに掛止されている。
【００２８】
そのため、バネ一端側５０ａと、その他端側５０ｂは駆動ピン４１ｃに接触することはなくロータ４１は駆動する。
【００２９】
図１１、図１２、図１３に示すようにシャッタ羽根３０が開口部１０ｊを閉じきる位置から全閉状態に移動する位置までの駆動範囲において、バネ５０の一端側５０ａはバネ用支持軸（動力伝達部材がバネ５０に係合する係合部）４１ａに接触しバネ５０の付勢力を受けながら全閉状態に至る。
【００３０】
シャッタ羽根は全閉すると第１シャッタ羽根３１、第２シャッタ羽根３２、第３シャッタ羽根３３、第４シャッタ羽根３４に設けられた縁部３１ｃ，３２ｃ，３３ｃ，３４ｃが地板１０に設けられたストッパ１０ｈ，１０ｉに当接する。
【００３１】
また全開の際は第１シャッタ羽根３１、第２シャッタ羽根３２、第３シャッタ羽根３３、第４シャッタ羽根３４に設けられた縁部３１ｄ，３２ｄ，３３ｄ，３４ｄが前記ストッパ１０ｈ，１０ｉに当接することにより、シャッタ羽根３０の開閉動作範囲が規制される。
【００３２】
シャッタの閉じ動作時には、シャッタ羽根３０が開口部１０ａを閉じきる位置を過ぎてからバネ５０の付勢力の影響から駆動ピン４１ｃは減速をはじめ、全閉状態に至るまでバネ５０は駆動ピン４１ｃの励磁力から変形を始め、シャッタ羽根３０がストッパ１０ｈ、１０ｉに当接した時点でバネ５０の変形も終了する。
【００３３】
このとき、バネ５０が駆動ピン４１ｃの力を受ける前に戻ろうとする復元力が駆動ピン４１ｃの全閉状態を保持する磁力を上回ることはなく、シャッタ羽根３０が制御なくして開口部１０ｃから開口することはない。
【００３４】
シャッタの開き動作時には、シャッタ羽根３０が、開口部１０ａが全開状態になる位置を過ぎてからバネ５０の付勢力の影響から駆動ピン４１ｃは減速をはじめ、動作終了に至るまでバネ５０は駆動ピン４１ｃの励磁力から変形を始め、シャッタ羽根３０がストッパ１０ｈ、１０ｉに当接した時点で駆動ピン４１の動作が終了し、バネ５０の変形も終了する。
【００３５】
このときバネ５０が駆動ピン４１ｃの力を受ける前に戻ろうとする復元力が駆動ピン４１ｃの全開状態を保持する磁力を上回ることはなく、シャッタ羽根３０が制御なくして開口部１０ｃにシャッタ羽根が進入することはない。
【００３６】
図１４に駆動ピン４１ｃの回転量と開口部の開口量から成る光量変化、及び駆動ピン４１ｃが発する回転力とそれを付勢するバネ５０の力の関係図を示す。
【００３７】
丸枠Ａでは駆動ピン４１ｃの回転開始地点で、光量変化はない。その駆動ピンが回転を開始し、それに応じてシャッタ羽根３０も回動を始める。
【００３８】
丸枠Ｂではシャッタ羽根３２のシャッタ羽根稜線３２ｅとシャッタ羽根３３のシャッタ羽根稜線３３ｅが地板１０の開口部１０ｊに差し掛かった状態で光量が変化を始めるタイミングである。
【００３９】
その後、シャッタ羽根３０は開口部１０ｊを覆い続け、開口面積がなくなった時点が閉じきりの状態で丸枠Ｃとなる。その後駆動ピン４１ｃは回動を続け、前記したシャッタ羽根３０が各々のストッパ１０ｈ、１０ｉに当接時点で全閉状態丸枠Ｄとなる。開き動作に関してはこの逆順の概念と考えて良い。
【００４０】
バネ５０は図１４に示すように、丸枠Ａから丸枠Ｂのタイミング、丸枠Ｃから丸枠Ｄのタイミングにおいて駆動ピン４１ｃと接触し、駆動ピン４１ｃの回転力を付勢する力が発生する。
【００４１】
丸枠Ｂから丸枠Ｃの範囲では、バネ５０は駆動ピン４１ｃと接触せず、地板１０に設けてあるバネ用支持軸１０ａ、１０ｂに保持されているため、駆動ピン４１ｃの回転力を付勢する力は発生しない。そのため、光量変化はバネ５０有無の差はなく単調となる。
【００４２】
このように、シャッタ羽根３０は閉じ動作において開口部１０ａを全閉させるに至っては閉じきり位置からのバネ５０の付勢力により減速を行い、全閉時のシャッタ羽根への衝撃を抑制することができる。
【００４３】
開き動作においては開口部１０ａを全開させるに至っては全開位置からのバネ５０の付勢力により減速を行い、全開時のシャッタ羽根への衝撃を抑制することができ、耐久性能を向上させることができる。
【００４４】
また、上述したようにバネ５０の付勢力は光量変化の範囲外で働くため、光量の変化はバネ５０を搭載することによる影響を受けない。
【００４５】
以上述べた実施形態においては、シャッタ羽根３０の閉じ走行において減速を目的とした弾性部材としてバネ５０を採用したが、これに限定されるものではなく、片持ち梁状の板バネ、あるいはその他のバネ、さらにはバネ以外の弾性体を採用しても良い。またシャッタ羽根３０は４枚に限定されず、開口部を全閉可能である場合には少なくとも１枚あれば良い。
【符号の説明】
【００４６】
１０  地板
１０ａ、１０ｂ  バネ用支持軸
１０ｃ、１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ   支軸
１０ｈ、１０ｉ、ストッパ
１０ｊ  開口部
２０  押え部材
２０ａ  開口部
３０  シャッタ羽根
３１  第１のシャッタ羽根
３２  第２のシャッタ羽根
３３  第３のシャッタ羽根
３４  第４のシャッタ羽根
３１ａ、３２ａ、３３ａ、３４ａ  円孔
３１ｂ、３２ｂ、３３ｂ、３４ｂ  長孔
３１ｃ、３２ｃ、３３ｃ、３４ｃ   閉じストッパ縁部
３１ｄ、３２ｄ、３３ｄ、３４ｄ  開きストッパ縁部
３２ｅ、３３ｅ  口径稜線
４０  電磁アクチュエータ
４１  ロータ
４１ａ、４１ｂ  バネ用支持軸
４１ｃ  駆動ピン
４１ｄ  穴
４２  コイル
４３  ヨーク
４４  ヨーク押え部材
４５  ビス
５０  バネ
５０ａ  バネ一端側
５０ｂ  バネ一端側
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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