(57)【要約】【課題】従来構成より高速動作が可能な絞りユニットなどの羽根駆動装置を提供する。【解決手段】第１開口部を有する地板と、前記第１開口部の少なくとも一部を遮蔽し、大きさを変化可能な第２開口部を形成する羽根と、前記羽根を駆動する第１駆動部と、前記羽根を駆動する第２駆動部と、を備え、前記第１駆動部と前記第２駆動部とは、互いに干渉することなく前記羽根を駆動可能である、羽根駆動装置を採用する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１開口部を有する地板と、
前記第１開口部の少なくとも一部を遮蔽し、大きさを変化可能な第２開口部を形成する羽根と、
前記羽根を駆動する第１駆動部と、
前記羽根を駆動する第２駆動部と、を備え、
前記第１駆動部と前記第２駆動部とは、互いに干渉することなく前記羽根を駆動可能である、
羽根駆動装置。
【請求項２】
前記第１駆動部が前記羽根を駆動する第１駆動領域と、前記第２駆動部が前記羽根を駆動する第２駆動領域とを有する、
請求項１に記載の羽根駆動装置。
【請求項３】
前記第１駆動部は、前記第２駆動部よりも高速に前記羽根を駆動可能であり、
前記第１駆動領域は、前記第２開口部が最も広い開口状態から所定の開口状態までの領域である、
請求項２に記載の羽根駆動装置。
【請求項４】
前記第１駆動部からの駆動力を前記羽根に与える第１部材と、
前記第２駆動部からの駆動力を前記羽根に与える第２部材と、をさらに備える、
請求項１から請求項３のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項５】
前記第１駆動部は、自身の駆動力を前記第１部材に与えるアームを含み、
前記第２駆動部は、自身の駆動力を前記第２部材に与えるギアを含む、
請求項４に記載の羽根駆動装置。
【請求項６】
前記第２駆動部は、回転自在に構成されたベース部材に搭載されるとともに、前記羽根に連結され、
前記第１駆動部は、前記ベース部材に連結される、
請求項１に記載の羽根駆動装置。
【請求項７】
前記第１駆動部は、前記第２駆動部よりも高速に前記羽根を駆動可能である、
請求項６に記載の羽根駆動装置。
【請求項８】
前記第１駆動部は電磁アクチュエータであり、
前記第２駆動部はモータである、
請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項９】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の羽根駆動装置を備える撮像装置。
【請求項１０】
請求項１から請求項８のいずれか１項に記載の羽根駆動装置を備える光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の一態様は、羽根駆動装置、撮像装置及び光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、開口部を覆う羽根などの被駆動部材を動作させることで開口量を調整する光量調整装置などがある（特許文献１参照）。このような従来の光量調整装置では、モータなどを用いることで羽根を駆動している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１３−１２７５２７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
近年、カメラの高級機ではシャッタースピードの高速化が進められており、シャッタースピードの高速化に伴い、絞りの動作速度も高速化が要求されている。しかしながら、上記従来の光量調整装置などでは、絞りの動作速度の高速化に限界があった。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は、上記の課題など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、
第１開口部（１ａ）を有する地板（１）と、
前記第１開口部（１ａ）の少なくとも一部を遮蔽し、大きさを変化可能な第２開口部（４ａ）を形成する羽根（４）と、
前記羽根を駆動する第１駆動部（５）と、
前記羽根を駆動する第２駆動部（６）と、を備え、
前記第１駆動部と前記第２駆動部とは、互いに干渉することなく前記羽根を駆動可能である、
羽根駆動装置である。
【０００７】
上記構成の羽根駆動装置では、羽根を駆動する第１駆動部と第２駆動部とを有しているため、羽根の駆動力を駆動領域に応じて変化させることができる。これにより、高速動作が要求される駆動領域では羽根を高速に駆動し、それ以外の駆動領域では羽根を低速に駆動することなどが可能となる。
【０００８】
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第１駆動部が前記羽根を駆動する第１駆動領域と、前記第２駆動部が前記羽根を駆動する第２駆動領域とを有する。
【０００９】
上記構成の羽根駆動装置では、例えば第１駆動領域で羽根を高速に駆動し、第２駆動領域で羽根を低速に駆動するなど、羽根の駆動速度の調整を行うことができる。
【００１０】
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第１駆動部は、前記第２駆動部よりも高速に前記羽根を駆動可能であり、
前記第１駆動領域は、前記第２開口部が最も広い開口状態から所定の開口状態までの領域である。
【００１１】
上記構成の羽根駆動装置では、特に羽根を高速に駆動したい、最大絞り状態などの状態から所定の開口状態までにおいて、羽根を高速に駆動することなどが可能となる。
【００１２】
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第１駆動部からの駆動力を前記羽根に与える第１部材（５）と、
前記第２駆動部からの駆動力を前記羽根に与える第２部材（６）と、をさらに備える。
【００１３】
上記構成の羽根駆動装置では、第１部材と第２部材とによって、それぞれ独立に羽根に対して駆動力を伝達することができる。これにより、第１駆動部及び第２駆動部から羽根に駆動力を与える際に、動作干渉を受けない構成とすることができる。
【００１４】
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第１駆動部は、自身の駆動力を前記第１部材に与えるアームを含み、
前記第２駆動部は、自身の駆動力を前記第２部材に与えるギアを含む。
【００１５】
上記構成の羽根駆動装置によれば、アーム及びギアを用いて駆動力を伝達しているため、ギア（歯車）のみを用いて駆動力を伝達する構成と比較して、バックラッシュ等のガタを小さくすることができる。例えば、当該羽根駆動装置を搭載した絞りユニットでは、絞り量を高精度に調整することなどが可能となる。
【００１６】
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第２駆動部は、回転自在に構成されたベース部材に搭載されるとともに、前記羽根に連結され、
前記第１駆動部は、前記ベース部材に連結される。
【００１７】
上記構成の羽根駆動装置によれば、第２駆動部は羽根を直接駆動し、第１駆動部は第２駆動部を介して間接的に羽根を駆動する構成となる。これにより、第１駆動部と第２駆動部とを任意のタイミングで動作させ、羽根の駆動速度を任意に調整することができる。
【００１８】
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第１駆動部は、前記第２駆動部よりも高速に前記羽根を駆動可能である。
【００１９】
上記構成の羽根駆動装置によれば、任意のタイミングで、羽根の駆動速度を高速にまたは低速に調整することができる。
【００２０】
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第１駆動部は電磁アクチュエータであり、
前記第２駆動部はモータである。
【００２１】
上記構成の羽根駆動装置では、電磁アクチュエータを用いて羽根を高速に駆動しつつ、モータを用いて羽根を駆動する構成とすることができる。
【００２２】
また、本発明は、上記いずれかの羽根駆動装置を含む撮像装置または電子機器を含む。
【００２３】
上記の撮像装置または電子機器によれば、少なくとも所定の領域で高速駆動する羽根を備える構成とすることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】実施形態１の絞り開口が最大絞り状態の絞りユニットの平面図。
【図２】実施形態１の絞り開口が地板の開口部と同程度の状態の絞りユニットの平面図。
【図３】実施形態１の絞り開口が最小絞り状態の絞りユニットの平面図。
【図４】実施形態１の地板の平面図。
【図５】実施形態１の主軸リングの平面図。
【図６】実施形態１のカムリングの平面図。
【図７】実施形態１の絞り羽根の平面図。
【図８】実施形態１のアイリスモータの平面図。
【図９】実施形態１のステッピングモータの平面図。
【図１０】実施形態２の絞り開口が最大絞り状態の絞りユニットの表面側の平面図。
【図１１】実施形態２の絞り開口が最大絞り状態の絞りユニットの裏面側の平面図。
【図１２】実施形態２の絞り開口が地板の開口部と同程度の状態の絞りユニットの表面側の平面図。
【図１３】実施形態２の絞り開口が地板の開口部と同程度の状態の絞りユニットの裏面側の平面図。
【図１４】実施形態２の絞り開口が最小絞り状態の絞りユニットの表面側の平面図。
【図１５】実施形態２の絞り開口が最小絞り状態の絞りユニットの裏面側の平面図。
【図１６】実施形態２の絞りユニットの断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
本発明の実施形態における絞りユニットは、カメラなどの撮像装置に含まれる絞りユニットであって、羽根を駆動する構成に特徴を有している。具体的には、羽根を駆動する構成として、ステッピングモータとアイリスモータとを備える構成としている点が特徴である。なお、絞りユニットは、本発明における「羽根駆動装置」の一例である。以下、本発明に係る実施形態について、以下に示す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１
２．実施形態１の変形例
３．実施形態２
４．本発明の特徴
５．その他
【００２６】
＜１．実施形態１＞
まず、本発明の実施形態１について説明する。図１〜図３は、本実施形態の絞りユニットの平面図である。図１は、絞り開口４ａが最大絞り状態であり、図２は、絞り開口４ａが開口部１ａと同程度の絞り状態であり、図３は、絞り開口４ａが最小絞り状態である。図４〜図９は、本実施形態の絞りユニットの各構成要素を抜き出した図である。図４は地板１、図５は主軸リング２、図６はカムリング３、図７は絞り羽根４、図８はアイリスモータ５、図９はステッピングモータ６をそれぞれ示している。
【００２７】
図１〜図３に示されるように、本実施形態の絞りユニットは、地板１、主軸リング２、カムリング３、複数の絞り羽根４、アイリスモータ５、及びステッピングモータ６を含んで構成される。
【００２８】
＜地板１＞
地板１は、光軸を中心とする円板状に形成され、光軸を含む中心部分に円形の開口部１ａを有する。地板１は、絞りユニットを構成する、主軸リング２、カムリング３、複数の絞り羽根４、アイリスモータ５、及びステッピングモータ６を搭載する。絞りユニットは、地板１に対向する位置に、カバー板（図示省略）が配置される。絞りユニットは、地板１とカバー板との間に、絞り羽根４を収容する羽根室を形成する。開口部１ａは、本発明の「第１開口部」の一例である。なお、カバー板は、開口部１ａと略同心で、開口部１ａと同様の大きさの開口部を有している。カバー板の開口部の内径が開口部１ａの内径よりも小さい場合には、カバー板の開口部が第１開口部となる。
【００２９】
＜主軸リング２＞
主軸リング２は、光軸を中心とする円状の外周面２ａと内周面２ｂとを有する環状（リング状）の部材であって、平面視で地板１の内側に配置される。主軸リング２の外周面２ａは、地板１の周面１ｂと対向する。主軸リング２は、地板１に回転可能に保持される。主軸リング２は、５つの主軸２１を、周方向に均等な位置に有する。主軸リング２は、モータ軸２２を有している。主軸２１及びモータ軸２２は、いずれも光軸方向に延びる円柱状の突起部である。ただし、主軸２１及びモータ軸２２は、円柱状に限らず、多角形状などの他の形状であってもよい。
【００３０】
５つの主軸２１は、５枚の絞り羽根４の主軸孔４１にそれぞれ挿入される。これにより、主軸リング２が回転すると、その動力が絞り羽根４に伝達される。モータ軸２２は、アイリスモータ５のアーム５１に連結される。これにより、アイリスモータ５が回転すると、その動力が主軸リング２に伝達される。すなわち、主軸リング２は、アイリスモータ５の動力を絞り羽根４に伝達する中間部材である。主軸リング２は、本発明の「第１部材」の一例である。
【００３１】
＜カムリング３＞
カムリング３は、光軸を中心とする円状の外周面３ａと内周面３ｂとを有する環状（リング状）の部材であって、平面視で主軸リング２の内側に配置される。カムリング３の外周面３ａは、主軸リング２の内周面２ｂと対向する。カムリング３は、地板１に回転可能に保持される。カムリング３は、５つの従動軸３２を、周方向に均等な位置に有する。従動軸３２は、光軸方向に延びる円柱状の突起である。ただし、従動軸３２は、多角形状などの他の形状であってもよい。カムリング３は、外周面３ａの、ステッピングモータ６のモータ歯車６１と対向する位置に、リング歯車３１を有する。モータ歯車６１とリング歯車３１とは噛み合っている。
【００３２】
５つの従動軸３２は、５枚の絞り羽根４の従動軸孔４２にそれぞれ挿入される。これにより、カムリング３が回転すると、その動力が絞り羽根４に伝達される。リング歯車３１は、モータ歯車６１と噛み合っており、ステッピングモータ６が回転すると、その動力がカムリング３に伝達される。すなわち、カムリング３は、ステッピングモータ６の動力を絞り羽根４に伝達する中間部材である。カムリング３は、本発明の「第２部材」の一例である。
【００３３】
上記のように、主軸リング２及びカムリング３は、それぞれアイリスモータ５及びステッピングモータ６に連結されており、絞り羽根４に、それぞれ独立して動力を伝達する。
【００３４】
＜絞り羽根４＞
絞り羽根４は、それぞれ貫通孔である主軸孔４１と従動軸孔４２とを有する。絞り羽根４の絞り開口端部４３は、他の絞り羽根４の絞り開口端部４３と共に、絞り開口４ａを形成する。主軸孔４１には主軸リング２の主軸２１が、従動軸孔４２にはカムリング３の従動軸３２が、それぞれ挿入される。絞り羽根４は、主軸２１及び従動軸３２の動作にあわせて動作する。
【００３５】
＜アイリスモータ５＞
アイリスモータ５は、電力を与えることで励磁される電磁石によって駆動される電磁アクチュエータである。また、アイリスモータ５は、ムービングマグネット型モータと言われることもあり、電磁石の励磁状態に応じて内部のマグネットが回動し、後述するアーム５１が動作する。このようなアイリスモータ５は、地板１上に配置され、アーム５１を有する。アーム５１は、主軸リング２のモータ軸２２に連結される。アイリスモータ５は、ステッピングモータ６よりも高速に動作するアクチュエータである。アイリスモータ５は、その動作の両端位置で、無通電状態で、磁力によってアーム５１の位置を保持される。そのため、絞り羽根４は、動作時以外では安定的に位置が保持される。アイリスモータ５は、本発明の「第１駆動部」の一例である。なお、アイリスモータ５は、両端位置でアーム５１の位置が保持されることから２極着磁型アイリスモータと言われることもある。
【００３６】
＜ステッピングモータ６＞
ステッピングモータ６は、電力を与えることで励磁される電磁石によって回転する、一般的なステッピングモータである。ステッピングモータ６は、地板１上に配置され、モータ歯車６１を有する。モータ歯車（ギア）６１は、上記のように、カムリング３のリング歯車３１と噛み合っている。ステッピングモータ６は、アイリスモータ５よりも低速に動作するモータである。ステッピングモータ６は、本発明の「第２駆動部」の一例である。
【００３７】
＜絞りユニットの動作＞
次に、図１〜図３を参照しながら、絞り開口４ａの開口状態を変化させる際の動作について、具体的に説明する。
【００３８】
図１に示される絞りユニットでは、絞り開口４ａが最大絞り状態である。この状態において、まずはアイリスモータ５に電力が与えられ、アイリスモータ５が矢印Ａ（図２参照）の反時計回り方向に回転する。すると、アイリスモータ５のアーム５１を介して、モータ軸２２が、矢印Ｂの時計回り方向に回転し、これによって主軸リング２も矢印Ｂの方向に回転する。すると、主軸２１も同様に時計回り方向に回転し、絞り羽根４の位置が変化する。これにより、絞り羽根４により形成された絞り開口４ａの内径が小さくなる（図２参照）。図２は、このようにアイリスモータ５が動作を終えた状態を示している。図２に示されるように、このとき、絞り開口４ａの内径は、開口部１ａの内径と同様の大きさになる。なお、図１の状態から図２の状態までが、本発明の「第１駆動領域」である。
【００３９】
次に、図２の状態から、ステッピングモータ６に対して電力が与えられる。すると、ステッピングモータ６が回転することで、モータ歯車６１を介してリング歯車３１に回転動力が与えられ、カムリング３が反時計回り方向に回転する。すると、カムリング３の従動軸３２も同様に反時計回り方向に回転し、絞り羽根４の位置が変化する。これにより、絞り羽根４により形成された絞り開口４ａの内径がさらに小さくなる。図３は、このようにステッピングモータ６が動作した状態を示している。図３は、絞り開口４ａが最小絞り状態となっている。なお、図２の状態から図３の状態までが、本発明の「第２駆動領域」である。
【００４０】
このように、絞り羽根４は、アイリスモータ５及びステッピングモータ６により駆動されることで、絞り開口４ａの内径の大きさを変化させる。
【００４１】
＜２．実施形態１の変形例＞
本発明の羽根駆動装置は、上記実施形態の絞りユニットに限定されるものではなく、上記実施形態から考え得る種々の形態をも包含する。例えば、本発明の羽根駆動装置は、以下のような変形例の構成または動作であってもよい。
【００４２】
絞り羽根４の枚数は必ずしも５枚である必要はなく、設計条件に応じて任意に変更可能である。絞り羽根４の枚数の変化に伴い、主軸２１及び従動軸３２の数も変化する。
【００４３】
また、第１駆動領域及び第２駆動領域は、必ずしも実施形態の領域に限定されるものではない。すなわち、アイリスモータ５により絞り羽根４が駆動される領域と、ステッピングモータ６により絞り羽根４が駆動される領域とは、変化させてもよい。
【００４４】
例えば、絞り羽根４が絞り開口４ａが最大絞り開口の状態から所定の開口状態までは、アイリスモータ５及びステッピングモータ６の双方により絞り羽根４を駆動し、所定の開口状態から最小絞り開口の状態までは、ステッピングモータ６により絞り羽根４を駆動するよう動作させてもよい。この場合、絞り羽根４の初動時に比較的強い駆動力を与えることができるため、絞り羽根４の高速動作に効果的である。
【００４５】
また、絞り羽根４が絞り開口４ａが最大絞り開口の状態から所定の開口状態までは、アイリスモータ５のみにより絞り羽根４を駆動し、所定の開口状態から最小絞り開口の状態までは、アイリスモータ５及びステッピングモータ６により絞り羽根４を駆動するよう動作させてもよい。このように、アイリスモータ５及びステッピングモータ６により絞り羽根４を駆動させる駆動領域は、任意に変化させることが可能である。
【００４６】
なお、アイリスモータ５及びステッピングモータ６を同時に駆動するようにしてもよいことから分かるように、第１駆動領域および第２駆動領域は少なくとも一部または略全体が重複してもよい。
【００４７】
また、他の変形例では、アイリスモータ５及びステッピングモータ６の両方が、主軸リング２またはカムリング３のどちらか一方に対して駆動力を与えるようにしてもよい。
【００４８】
また、駆動部は、必ずしもアイリスモータ５とステッピングモータ６との組み合わせである必要はなく、双方ともアイリスモータ５またはステッピングモータ６であってもよい。ただし、各駆動部の駆動力は、本実施形態と同様、アーム５１およびモータ歯車６１によって各リングに与えるようにすることが望ましい。
【００４９】
また、その他の変形例では、超音波モータなどの他の駆動部が用いられてもよい。たとえば、超音波モータとアイリスモータ５とを組み合わせた構成とする場合、超音波モータは駆動していないときには外部の力で容易に回転しないような構造となっているため、アイリスモータ５が動作する際には超音波モータも同時に動作するようにすることが好ましい。
【００５０】
また、実施形態は絞りユニットを具体例として挙げているが、必ずしも絞りユニットである必要はなく、シャッタユニットとして応用してもよい。本発明の「羽根駆動装置」は、絞りユニット及びシャッタユニットの双方を含む。
【００５１】
＜３．実施形態２＞
次に、本発明の実施形態２について説明する。図１０〜図１５は、本実施形態の絞りユニットの平面図である。図１０、図１２、及び図１４は、絞りユニットを一方側（表側）から見た平面図である。図１１、図１３、及び図１５は、絞りユニットを他方側（裏側）から見た平面図である。なお、本実施形態では、説明の便宜上、絞りユニットを平面視したときの一方側と表側、他方側を裏側と称している。図１６は、絞りユニットの断面図である。なお、本実施形態の絞りユニットは、実施形態１と同様の構成を含んでおり、実施形態１と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
【００５２】
＜地板１＞
地板１は、周方向に均等な間隔で光軸方向（垂直方向）に突出した６つの主軸１１を有している。主軸１１の位置は、地板１上に固定されている。
【００５３】
＜アイリスモータ５＞
アイリスモータ５は、実施形態１と略同様の構成であるが、連結された対象が異なっている。アイリスモータ５は、図１０、図１２、図１４、及び図１６に示されるように、本体部から延びるアーム５２を有している。アーム５２の端部近傍には、アーム５２の延びる方向に対して垂直方向（光軸方向）に突出するピン５３が形成されている。ピン５３は、ベース部材７と連結している。アイリスモータ５が回転すると、その駆動力はピン５３を介してベース部材７に伝わり、ベース部材７を回転させる。ベース部材７が回転すると、ステッピングモータ６のモータ歯車６２からリング歯車９１を介して、カムリング９を回転させる。
【００５４】
＜ステッピングモータ６＞
ステッピングモータ６は、実施形態１と略同様の構成であるが、ベース部材７上に配置され、モータ歯車６２を有する。モータ歯車（ギア）６２は、カムリング９のリング歯車９１と噛み合っている。
【００５５】
＜ベース部材７＞
図１０、図１２、図１４、及び図１６に示されるベース部材７は、ステッピングモータ６を搭載する板状部材であって、回転可能に構成される。ベース部材７の一端部は、アイリスモータ５のピン５３に連結され、アイリスモータ５が動作（回転）すると、ベース部材７が動作（回転）する。ベース部材７は、ベース押さえ７１によって地板１に支持される。
【００５６】
＜絞り羽根８＞
絞り羽根８は、実施形態１の絞り羽根８と同様の構成であり、絞り羽根８の絞り開口８ａ、主軸孔８１、従動軸孔８２、及び絞り開口端部８３は、それぞれ実施形態１の絞り羽根４の絞り開口４ａ、主軸孔４１、従動軸孔４２、及び絞り開口端部４３に対応する。本実施形態の絞り羽根８は６枚で構成されるが、絞り羽根８の枚数は任意に変更可能である。
【００５７】
絞り羽根８の絞り開口端部８３は、他の絞り羽根８の絞り開口端部８３と共に、絞り開口８ａを形成する。図１１に示されるように、絞り羽根８の主軸孔８１には主軸１１が挿入される。絞り羽根８の従動軸孔８２には、従動軸９２が挿入される。絞り羽根８は、主軸１１及び従動軸９２の動作に合わせて動作する。
【００５８】
＜カムリング９＞
カムリング９は、光軸を中心とする円状の外周面９ａと内周面９ｂとを有する環状（リング状）の部材であって、平面視で地板１の内側に配置される。カムリング９の外周面９ａは、地板１の周面１ｂと対向する。カムリング９は、地板１に回転可能に保持される。カムリング９は、光軸方向に延びる６つの従動軸９２を、周方向に均等な間隔で有する。カムリング９は、外周面９ａの、ステッピングモータ６のモータ歯車６２と対向する位置に、リング歯車９１を有する。
【００５９】
６つの従動軸９２は、６枚の絞り羽根８の従動軸孔８２にそれぞれ挿入され、従動軸孔８２の領域で移動する。これにより、カムリング９が回転すると、その駆動力が絞り羽根８に伝達される。より具体的には、カムリング９のリング歯車９１は、モータ歯車６２と噛み合っているため、ステッピングモータ６が回転すると、その動力がリング歯車９１を介してカムリング９に伝達される。すなわち、カムリング９は、ステッピングモータ６の動力を絞り羽根８に伝達する中間部材である。
【００６０】
＜絞りユニットの動作＞
次に、図１０〜図１５を参照しながら、絞り開口８ａの開口状態を変化させる際の動作について、具体的に説明する。
【００６１】
本実施形態の絞りユニットでは、図１に示された状態が、絞り開口８ａが最大絞りとなった状態である。この状態において、絞り開口８ａの内径を小さくする場合、まず、アイリスモータ５に電力が与えられると、アイリスモータ５が図１２の矢印のとおり、時計回り方向に回転する。アイリスモータ５が回転すると、アイリスモータ５のアーム５２を介して、ベース部材７が、図１２の矢印の反計回り方向に回転する。ベース部材７が回転すると、ステッピングモータ６のモータ歯車６２も同様に回転し、これによりリング歯車９１が回転する。リング歯車９が回転すると、カムリング９の従動軸９２も同様に回転し、絞り羽根８が動作する。なお、アイリスモータ５は、ステッピングモータ６よりも高速で動作するため、絞り羽根８は比較的高速に絞り開口８ａの内径を小さくするよう動作する。図１２及び図１３は、アイリスモータ５が動作を完了した状態である。
【００６２】
次に、図１２及び図１３の状態において、ステッピングモータ６に対して電力が与えられると、ステッピングモータ６が回転することで、モータ歯車６２を介してリング歯車９１に回転動力が与えられ、カムリング９が反時計回り方向に回転する（図１３、図１５参照）。すると、カムリング９の従動軸９２も同様に反時計回り方向に回転し、絞り羽根８が動作する。これにより、絞り羽根８により形成された絞り開口８ａの内径がさらに小さくなる。図１４及び図１５は、このようにステッピングモータ６が動作した状態を示している。図１４及び図１５では、絞り開口４ａが最小絞り状態となっている。
【００６３】
このように、絞り羽根８は、アイリスモータ５及びステッピングモータ６により駆動されることで、絞り開口８ａの内径の大きさを変化させる。
【００６４】
なお、アイリスモータ５とステッピングモータ６とは、同時に動作する期間があっても良い。アイリスモータ５とステッピングモータ６とが同時に動作すると、アイリスモータ５が単独で動作するよりもさらに高速に絞り羽根８を動作させることができる。
【００６５】
実施形態１について説明した変形例は、矛盾しない限り本実施形態についても同様に適用可能である。
【００６６】
＜４．本発明の特徴＞
本発明は、上記のような実施形態及び変形例で説明した絞りユニットを含む羽根駆動装置である。
【００６７】
本発明の羽根駆動装置は、絞り羽根４または８を、アイリスモータ５及びステッピングモータ６により駆動しており、アイリスモータ５とステッピングモータ６とは、互いに干渉することなく絞り羽根４または８を駆動可能である。つまり、アイリスモータ５とステッピングモータ６とは、一方のみが独立して動作しても良いし、同時に動作しても良く、それぞれ独立した制御が可能である。これによって、絞り羽根４または８の駆動力を、駆動領域に応じて変化させることが可能となり、高速動作が要求される駆動領域では絞り羽根４または８を高速に駆動することなどが可能となる。つまり、例えば、絞り羽根４または８を、動作の初期段階で高速に駆動し、その後はやや低速に駆動することなどが可能となる。
【００６８】
本発明の羽根駆動装置は、絞り羽根４または８をアイリスモータ５及びステッピングモータ６により駆動し、アイリスモータ５により絞り羽根４または８が駆動される第１駆動領域と、ステッピングモータ６により絞り羽根４または８が駆動される第２駆動領域とを有する。これにより、絞り羽根４または８の駆動力を、駆動領域に応じて変化させることが可能となり、高速動作が要求される駆動領域（例えば第１駆動領域）では絞り羽根４または８を高速に駆動することなどが可能となる。
【００６９】
また、本発明の羽根駆動装置は、アイリスモータ５がステッピングモータ６より高速に動作し、絞り開口４ａまたは８ａが最大絞り開口の状態から、開口部１ａと同程度の開口状態まででは、アイリスモータ５により絞り羽根４または８を駆動している。これにより、必要な領域で絞り羽根４または８を高速に駆動することが可能となる。なお、絞り羽根４または８を高速に駆動したい領域が別の領域であれば、その領域にあわせて、アイリスモータ５、またはアイリスモータ５とステッピングモータ６との組み合わせにより絞り羽根４または８を駆動することが好ましい。特にアイリスモータ５とステッピングモータ６とを同時に動作させると、より高速に絞り羽根４または８を駆動することができるため好ましい。
【００７０】
また、本発明の実施形態１の羽根駆動装置は、主軸リング２とカムリング３とを別部材として備えているため、アイリスモータ５からの動力と、ステッピングモータ６からの動力とを、それぞれ動作干渉なく絞り羽根４に伝達することができる。また、実施形態２の羽根駆動装置でも同様に、ステッピングモータ６がベース部材７に搭載され、アイリスモータ５がベース部材７を駆動するため、アイリスモータ５からの動力と、ステッピングモータ６からの動力とを、それぞれ動作干渉なく絞り羽根８に伝達することができる。
【００７１】
また、本発明の羽根駆動装置は、アーム５１（または５２）およびモータ歯車６１（または６２）によってリングに駆動力を与えている。そのため、たとえば２つの歯車を用いて駆動力を与える場合に比べて、バックラッシュ等のガタを小さくすることができる。すなわち、本発明の羽根駆動装置は、２つのモータ歯車を用いて駆動力を与える場合に比べて、絞り量を高精度に調整することができる。
【００７２】
また、本発明の実施形態２のフォーカルプレンシャッタでは、ステッピングモータ６がベース部材７に搭載され、アイリスモータ５がベース部材７を駆動する構成としている。これにより、ステッピングモータ６は絞り羽根８を直接駆動し、アイリスモータ５はステッピングモータ６のモータ歯車６２を介して間接的に絞り羽根８を駆動する構成となる。これにより、アイリスモータ５とステッピングモータ６とを任意のタイミングで動作させ、絞り羽根８の駆動速度を任意に調整することができる。
【００７３】
また、本発明のフォーカルプレンシャッタでは、アイリスモータ５がステッピングモータ６よりも高速に絞り羽根４または８を駆動するため、任意のタイミングで、絞り羽根４または８の駆動速度を高速にまたは低速に調整することができる。
【００７４】
また、本発明の羽根駆動装置は、アイリスモータ５として電磁アクチュエータを用いているため、アイリスモータ５がステッピングモータ６よりも高速動作可能になっている。そのため、必要な領域において、絞り羽根４または８を高速に駆動することが可能となっている。
【００７５】
本発明の絞りユニットを含む羽根駆動装置は、撮像素子として機能するＣＣＤまたはＣ−ＭＯＳセンサなどの光電変換素子を含む、カメラまたはドローン搭載カメラなどの撮像装置などとして用いられる。また、交換レンズの絞りなどにも用いられる。また、撮像機能を有するスマートフォン、タブレット機器、及びＰＣなどの電子機器としても用いられる。また、撮像素子に代えて、フィルムを撮像部として用いるカメラなどの撮像装置にも適用可能である。
【００７６】
＜５．その他＞
本発明は、実施形態及び変形例の形態に限定されることなく、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。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本発明は、撮像装置の絞りユニットなどとして好適に利用される。
【符号の説明】
【００７８】
１…地板
１ａ…開口部
１ｂ…周面
１１…主軸
２…主軸リング
２ａ…外周面
２ｂ…内周面
２１…主軸
２２…モータ軸
３…カムリング
３ａ…外周面
３ｂ…内周面
３１…リング歯車
３２…従動軸
４…絞り羽根
４ａ…絞り開口
４１…主軸孔
４２…従動軸孔
４３…絞り開口端部
５…アイリスモータ
５１、５２…アーム
５３…ピン
６…ステッピングモータ
６１、６２…モータ歯車
７…ベース部材
７１…ベース押さえ
８…羽根
８ａ…開口
８１…主軸孔
８２…従動軸孔
８３…絞り開口端部
９…カムリング
９ａ…外周面
９ｂ…内周面
９１…リング歯車
９２…従動軸
【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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【図１５】
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【図１６】
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