(57)【要約】【課題】撮像装置に対して組み込み易くした羽根駆動装置、及び撮像装置を提供する。【解決手段】  光が通過する光通過経路を形成する光路形成部材と、前記光通過経路の異なる位置に対して進退する第１及び第２羽根と、前記光路形成部材の一方面側に設けられ、前記第１羽根に係合して動力伝達する第１動力伝達部材と、前記光路形成部材の他方面側に設けられ、前記第２羽根に係合して動力伝達する第２動力伝達部材と、を備え、前記第１駆動力伝達部材及び前記第１羽根の係合位置と、前記第２動力伝達部材及び前記第２羽根の係合位置とが、前記光通過経路に平行な方向において、互いに離れて少なくとも一部が対向するような羽根駆動装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過する光通過経路を形成する光路形成部材と、
前記光通過経路の異なる位置に対して進退する第１及び第２羽根と、
前記光路形成部材の一方面側に設けられ、前記第１羽根に係合して動力伝達する第１動力伝達部材と、
前記光路形成部材の他方面側に設けられ、前記第２羽根に係合して動力伝達する第２動力伝達部材と、を備え、
前記第１駆動力伝達部材及び前記第１羽根の係合位置と、前記第２動力伝達部材及び前記第２羽根の係合位置とが、前記光通過経路に平行な方向において、互いに離れて少なくとも一部が対向することを特徴とする羽根駆動装置。
【請求項２】
前記光路形成部材には、前記光通過経路となる開口部が設けられ、
前記第１羽根が前記開口部を覆う領域と、前記第２羽根が前記開口部を覆う領域とが異なり、
前記開口部は、前記第１及び第２羽根によって全て覆われ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】
前記光路形成部材は、前記光通過経路の一部となる第１開口部を形成する第１開口形成部材と、前記光通過経路の一部となる第２開口部を形成する第２開口形成部材とを有し、
前記第１及び第２羽根は、前記第１開口形成部材と前記第２開口形成部材との間で形成される羽根走行空間に配置され、
前記第１動力伝達部材は、前記第１開口形成部材の前記羽根走行空間側とは反対の面側に設けられて前記第１開口形成部材を貫通する孔を通じて前記第１羽根に動力を伝達する一方、
前記第２動力伝達部材は、前記第２開口形成部材の前記羽根走行空間側とは反対の面側に設けられて前記第２開口形成部材を貫通する孔を通じて前記第２羽根に動力を伝達し、
前記第１動力伝達部材の駆動源と前記第２動力伝達部材の駆動源とは、前記光路形成部材を挟んで互いに対向して配置されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の羽根駆動装置。
【請求項４】
前記第１動力伝達部材には、前記第１羽根が有する連結孔に係合する第１駆動ピンが設けられ、
前記第２駆動伝達部材には、前記第２羽根が有する連通孔に係合する第２駆動ピンが設けられ、
前記光通過経路に対して交差する方向における前記第１駆動ピン及び前記第２駆動ピンの各移動経路が、前記光通過経路と平行な方向において、互いに離れて少なくとも一部が対向するように形成されたことを特徴とする請求項３に記載の羽根駆動装置。
【請求項５】
前記光路形成部材には、前記羽根走行空間を前記第１羽根の走行空間と前記第２羽根の走行空間とに仕切るための仕切り部材が配置され、
前記仕切り部材は、前記第１駆動力伝達部材及び前記第１羽根の係合位置と、前記第２駆動伝達部材及び前記第２羽根の係合位置とを仕切ったことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項６】
前記第１羽根及び前記第２羽根のそれぞれは、２枚のシャッタ羽根であることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数枚の羽根を走行させてシャッタ動作や光量調整動作を行うための羽根駆動装置、及びこの羽根駆動装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、口径の大きなレンズを搭載するカメラにおいては、撮影用の開口も大きくなり、１枚当たりのシャッタ羽根が覆うべき領域サイズも大きくなるため、２枚のシャッタ羽根を１組として４枚のシャッタ羽根を使ってシャッタ動作を行うものが提案されている（特許文献１参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平１０−１０６０４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
特許文献１のようなシャッタ装置では、２枚のシャッタ羽根を１組として１つのモータで駆動させているので、２つのモータが必要となるため、カメラ等の撮像装置に対して組み込むときに、スペース的な制約を受けてしまう場合がある。
【０００５】
本発明は、撮像装置に対して組み込み易くした羽根駆動装置、及び撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
かかる本発明は、光が通過する光通過経路を形成する光路形成部材と、前記光通過経路の異なる位置に対して進退する第１及び第２羽根と、前記光路形成部材の一方面側に設けられ、前記第１羽根に係合して動力伝達する第１動力伝達部材と、前記光路形成部材の他方面側に設けられ、前記第２羽根に係合して動力伝達する第２動力伝達部材と、を備え、前記第１駆動力伝達部材及び前記第１羽根の係合位置と、前記第２動力伝達部材及び前記第２羽根の係合位置とが、前記光通過経路に平行な方向において、互いに離れて少なくとも一部が対向することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、撮像装置に対して組み込み易い羽根駆動装置、及び撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の一例であるシャッタ装置の分解斜視図。
【図２】図１のシャッタ装置の断面図。
【図３】図１のシャッタ装置における第１シャッタ羽根の動作待機状態を示す平面図。
【図４】図１のシャッタ装置における第１シャッタ羽根の動作終了状態を示す平面図。
【図５】図１のシャッタ装置における第２シャッタ羽根の動作待機状態を示す平面図。
【図６】図１のシャッタ装置における第２シャッタ羽根の動作終了状態を示す平面図。
【図７】図１のシャッタ装置におけるシャッタ動作の待機状態を示す平面図。
【図８】図１のシャッタ装置におけるシャッタ動作の終了状態を示す平面図。
【図９】他の実施形態に係るシャッタ装置の概略平面図。
【図１０】他の実施形態に係るシャッタ装置の概略平面図。
【図１１】他の実施形態に係るシャッタ装置の概略平面図。
【図１２】他の実施形態に係るシャッタ装置の概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１には、本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の一例としてシャッタ装置の分解斜視図を示す。図２には、図１の要部拡大断面図を示し、図３乃至図８には、図１のシャッタ動作の状態に関する平面図を示す。
【００１０】
図示するように、本実施形態のシャッタ装置は、光が通過する光通過経路を形成する光路形成部材において、４枚のシャッタ羽根を組み合わせて光通過経路を遮蔽する構成である。詳細には、光路形成部材は、第１シャッタ地板１と、第２シャッタ地板２とを積層することでシャッタ装置の外装を構成する。
【００１１】
そして、これら第１シャッタ地板１と第２シャッタ地板２との間には、中間板３が挟み込まれ、光路形成部材内の空間が中間板３によって２つの空間に仕切られている。すなわち、第１シャッタ地板１と中間板３との間には、第１シャッタ羽根４，５の羽根走行空間が形成され、第２シャッタ地板２と中間板３との間には、第２シャッタ羽根６，７の羽根走行空間が形成される。なお、本実施形態では、第１シャッタ地板１を中間板３の一方面側に固定し、第２シャッタ地板２を中間板３の他方面側に固定することで、相互に一体化される。
【００１２】
なお、本実施形態では、第１シャッタ地板１には開口部１ｄが設けられ、第２シャッタ地板２には２ｄが設けられ、中間板３には開口部３ａが設けられている。そして、これら開口部１ｄ，２ｄ，３ａのそれぞれは、一方向に連通して光通過経路（光路）を形成している。また、本実施形態では、開口部３ａの直径を他の開口部１ｄ，２ｄの直径よりも僅かに小さくしているため、開口部３ａが露光開口としての役割があるが、この開口部３ａ以外の開口部１ｄ，２ｄのいずれか一方を露光開口としてもよい。
【００１３】
また、本実施形態では、上記シャッタ羽根４，５，６，７を駆動するために、第１シャッタ地板１の一方面側に第１モータ（駆動源）Ａを配置し、第２シャッタ地板２の他方面側に第２モータ（駆動源）Ｂを配置し、第１モータＡにより第１シャッタ羽根（第１羽根群）４，５を駆動し、第２モータＢにより第２シャッタ羽根（第２羽根群）６，７を駆動する。
【００１４】
ここで、まず、第１シャッタ地板１に取り付けられた第１モータＡの構成を説明する。図１に示すように、第１シャッタ地板１の上面側には、カバー部材１１が夫々二つのビス１２によって取り付けられ、第１シャッタ地板１との間にモータ室を形成している。これにより、第１モータＡは、第１シャッタ地板１とカバー部材１１との間のモータ室に配置される。
【００１５】
第１モータＡの固定子は、鉄芯部材（ヨーク）９と、それらに嵌装されたコイル１０で構成されている。他方、第１モータＡの回転子８は、第１シャッタ羽根４，５に対して動力を伝達する動力伝達部材の一例であり、孔８ｃと第１シャッタ地板１の軸１ｅにより回動可能に取り付けられており、軸８ｄとカバー部材１１の孔１１ａにより回動可能に取り付けられている。この回転子８は、永久磁石回転子８ａにインサート加工によって、作動ピン８ｂを一体的に形成している。
【００１６】
なお、回転子８と作動ピン８ｂについては、本実施形態のような構成にしなくても、例えば、プラスチック材に磁性粉を混入し、作動ピンも含め一回の成形加工で製作し、そのあと着磁した永久磁石の回転子であってもよい。
【００１７】
また、作動ピン８ｂは、第１シャッタ地板１に形成された長孔１ａを貫通してピン先端部を羽根室内に挿入している。この作動ピン８ｂは、その羽根室内で、シャッタ羽根４，５に形成された各長孔４ｂ，５ｂに係合している。そのため、図３において、回転子８が反時計方向へ回動すると、シャッタ羽根４，５が軸１ｂ，１ｃを支点にして相対的に閉じ作動を行う。
【００１８】
次に、第２シャッタ地板２に取り付けられた第２モータＢの構成を説明するが、基本的には第１モータＡと同一構成を採用するが、第１モータＡと異なるモータ構成としてもよい。図１に示すように、第２シャッタ地板２の下面側には、カバー部材１６が夫々二つのビス１７によって取り付けられ、シャッタ地板２との間にモータ室を形成している。
【００１９】
第２モータＢの固定子は、鉄芯部材（ヨーク）１４と、それらに嵌装されたコイル１５で構成されている。他方、第２モータＢの回転子１３は、第２シャッタ羽根６，７に対して動力を伝達する動力伝達部材の一例であり、孔１３ｃと第２シャッタ地板２の軸２ｅにより回動可能に取り付けられ、軸１３ｄとカバー部材１６の孔１６ａにより回動可能に取り付けられている。
【００２０】
この回転子１３は、永久磁石回転子１３ａにインサート加工によって、作動ピン１３ｂを一体的に形成している。なお、上述した第１モータＡと同様、回転子と作動ピンについては、プラスチック材に磁性粉を混入し、作動ピンも含め一回の成形加工で製作し、そのあと着磁した永久磁石の回転子であってもよい。
【００２１】
このような作動ピン１３ｂは、第２シャッタ地板２に形成された長孔２ａを貫通してピン先端部を羽根室内に挿入している。そして、この作動ピン１３ｂは、羽根室内で、シャッタ羽根６，７に形成された各長孔６ｂ，７ｂに嵌合している。そのため、図５において回転子１３が時計方向へ回動すると、シャッタ羽根６，７が軸２ｂ，２ｃを支点にして相対的に閉じ作動を行うよう。
【００２２】
ここで、上述した第１モータＡと第２モータＢとの関係について、より具体的に説明する。図１に示すように、第１モータＡが有する作動ピン８ｂと第２モータＢが有する作動ピン１３ｂとは、光軸方向（すなわち光路形成部材の厚さ方向）にて投影すると、同じ移動軌跡を描く。
【００２３】
このため、作動ピン８ｂの移動経路と作動ピン１３ｂの移動経路とは互いに対向して同一形状に設けられている。すなわち、第１シャッタ羽根４，５及び作動ピン８ｂの係合位置（枢着位置）と、第２シャッタ羽根６，７及び作動ピン１３ｂの係合位置（枢着位置）とは、光通過経路に平行な方向において、互いに隙間を空けて物理的に干渉せず（つまり、お互いに離間して）、少なくとも一部が対向するようになっている。これにより、作動ピン８ｂと作動ピン１３ｂとの衝突を確実に防いでいる。
【００２４】
なお、本実施形態では、作動ピン８ｂと作動ピン１３ｂとの衝突は、中間板３を設けることにより回避している。例えば、本実施形態では、中間板３に孔又は溝を設けて、各作動ピン８ｂ，１３ｂの先端部を受ける構造を作っておくことにより、第１シャッタ羽根４，５、又は第２シャッタ羽根６，７が作動ピン８ｂ，１３ｂから脱落することを確実に防ぐと共に、作動ピン８ｂ，１３ｂの先端同士の衝突を回避している。
【００２５】
このような本実施形態では、更に、第１モータＡと第２モータＢとの間も投影すると互いに重なっている。すなわち、第１モータＡと第２モータＢとは、光通過経路に平行な方向において、第１シャッタ地板１及び第２シャッタ地板２の同一位置に配置され、互いに対向配置されている。
【００２６】
したがって、第１シャッタ地板１のうち第１モータＡの実装領域以外の部分と、第２シャッタ地板２のうち第２モータＢの実装領域以外の部分とは、光通過経路に平行な方向において、互いに対向配置される。このようなモータ実装領域以外の部分は、カメラ等の撮像装置が有する構成と干渉しない部分となるため、そのような撮像装置に対して組み込み易い構成となる。
【００２７】
すなわち、本実施形態のように、第１モータＡと第２モータＢとを光軸方向に平行な方向において互いに対向配置するようにしたので、他の部分を有効活用できる他、例えば、撮像装置側の構成がある場合には、その構成を避けてシャッタ装置を組み込むことができる。
【００２８】
以下、本実施形態における第１シャッタ羽根４，５と、第２シャッタ羽根６，７との各動作について詳細に説明する。
【００２９】
例えば、図３に示す状態においては、第１シャッタ羽根４，５は、開口部３ａを全開にしている。そのため、図示していない固体撮像素子には被写体光が当たっており、撮影者は、モニターによって被写体像を観察することが可能になっている。
【００３０】
また、このとき、第１モータＡ（電磁アクチュエータ）のコイル１０には通電されていない。このとき、回転子８は、その永久磁石８ａの磁極とヨーク９の二つの磁極部との対向配置関係によって反時計方向へ回転するように付勢されており、それによって、駆動ピン８ｂには、図３中の下方向に移動し、第１シャッタ羽根４，５を相反する方向へ回転させる力が与えられている。一方、第１シャッタ羽根４，５は、ストッパ軸１ｆ，１ｇに当接して、その回転が制限されているため、この停止状態が維持されている。
【００３１】
次に、撮影に際して不図示のレリーズボタンが押されると、固体撮像素子に蓄積されていた電荷を放出させて、撮影が開始され、新たな電荷が固体撮像素子に蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、コイル１０に対して順方向の電流が供給される。
【００３２】
そのため、回転子８は、図３において反時計方向へ回転させられ、駆動ピン８ｂを、図中上方へ移動させるので、第１シャッタ羽根４は時計方向へ回転され、第１シャッタ羽根５は反時計方向へ回転される。それによって、２枚の第１シャッタ羽根４，５は、開口部３ａを閉じる方向に移動する。その後、第１シャッタ羽根４，５が開口部３ａの中央部を覆い終わると、その直後に、第１シャッタ羽根４，５がストッパ軸１ｆ，１ｇに当接することによって、回転子８の回転が停止させられる。
【００３３】
図４は、このようにして回転子８の回転が停止した状態を示したものである。図示の通り、第１シャッタ羽根４，５だけでは開口径３ａのうちハッチング部分を遮蔽できないが、残りの部分は後述する第２シャッタ羽根６，７で遮光することになる。
【００３４】
このようにして、図４に示された状態になると、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送される。そして、その転送が終わると、コイル１０に対して上記とは異なり逆方向の電流が供給されるため、回転子８は時計方向へ回転させられ、その駆動ピン８ｂを、図４において図中下方向へ移動させていく。
【００３５】
そのため、第１シャッタ羽根４，５は、相反する方向に回転し、開口部３ａをその略中央部から開放していく。そして、第１シャッタ羽根４，５が開口部３ａを全開にすると、その直後に、第１シャッタ羽根４，５がストッパ軸１ｆ，１ｇに当接し、回転子８の回転が停止させられる。その後、コイル１０への通電を断つと、図３の状態に復帰する。
【００３６】
次に、本実施形態における、第２シャッタ羽根６，７の作動について説明する。撮影指示に応じてコイル１０に順方向の電流が供給されると、同じタイミングでコイル１５に順方向の電流が供給される。そのため、回転子１３は、反時計方向へ回転させられ、駆動ピン１３ｂを、図５において図中上方へ移動させるので、第２シャッタ羽根６は反時計方向へ回転され、第２シャッタ羽根７は時計方向へ回転する。
【００３７】
それによって、２枚の第２シャッタ羽根６，７は、開口部３ａを閉じていく。その後、第２シャッタ羽根６，７が、開口部３ａのうち図４におけるハッチング部を覆い終わると、その直後に、第２シャッタ羽根６，７がストッパ軸２ｆ，２ｇに当接することによって、回転子１３の回転が停止させられる。図６は、その停止状態を示したものである。図示の通り、第２シャッタ羽根６，７だけでは開口径３ａのうちハッチング部分を遮蔽し切れないが、これは先に説明した第１シャッタ羽根４，５で遮光するので、露光開口３ａを完全に遮光したことになる。
【００３８】
このようにして、図６の状態になると、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送される。そして、その転送が終わると、コイル１５に対して上記とは異なる逆方向の電流が供給されるため、回転子１３は時計方向へ回転させられ、その駆動ピン１３ｂを、図６において図中下方向へ移動させていく。
【００３９】
そのため、第２シャッタ羽根６，７は、相反する方向へ回転させられ、開口部３ａを開放していく。そして、第２シャッタ羽根６，７が開口部３ａを全開にすると、その直後に、第２シャッタ羽根６，７がストッパ軸２ｆ，２ｇに当接することによって、回転子１３の回転が停止させられる。その後、コイル１５への通電を断つと、図５の状態に復帰する。
【００４０】
次に、図７及び図８には、全羽根群を同時に示した模式図を示し、図７が撮影待機状態であり、図８が撮影終了状態である。図７および図８において、駆動ピン８ｂは駆動ピン１３ｂと平面方向へ投影した位置が重なっているため、図示していない。本実施形態では、２つのモータを中間板３に対して挟み込むように配置しているため、第１及び第２シャッタ地板１，２の軸１ｂ，２ｂおよび軸１ｃ，２ｃ同士を、平面方向に投影した場合の距離を短くできる。
【００４１】
このため、全羽根群を平面方向に対して集めて重ねているので、例えば、光量調節装置全体の形状を図３乃至図８のようなＤカット型にすることも可能となる。これにより、コンパクトな設計が可能となる他、撮像装置への組み込み易さを高めることができる。
【００４２】
なお、好ましくは、第１モータＡ及び第２モータＢの回転子８，１３の駆動ピン８ｂ，１３ｂは、平面方向へ投影した軌跡の少なくとも一部が重なっている方がよい。また、本実施形態ではシャッタ羽根に孔を設け、シャッタ地板および回転子に軸を設けているが、シャッタ羽根に軸を設け、シャッタ地板および回転子に孔を設けてもよい。
【００４３】
＜他の実施形態＞
以上、本発明を実施形態１に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態１に限定されるものではない。
【００４４】
例えば、本発明は、図９及び図１０に示すような構造についても広く適用可能である。具体的には、図９及び図１０に示すように、第１シャッタ羽根４，５の動作タイミングを調整する目的で、羽根検出センサとして、フォトインタラプタ１８が設けられている。このフォトインタラプタ１８は検出部１８ａを有し、コの字型の形状となっており、開口部分の隙間を羽根が走行できるように配置されている。なお、フォトインタラプタ１８以外の構成については、実施形態１と同一であることから同一符号を付して重複する説明は省略する。なお、羽根検出センサとしては、例えば、フォトリフレクタでも差し支えない。
【００４５】
また、上述した実施形態１では、作動ピン８ｂの移動経路と作動ピン１３ｂの移動経路とは互いに対向して同一形状に設けた構造を用いて説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図１１に示すように、作動ピン８ｂの移動経路と作動ピン１３ｂの移動経路とが一部だけ重複するような構造としてもよい。
【００４６】
さらに、上述した実施形態１では、回転子８，１３の各作動ピン８ｂ，１３ｂを羽根が有する穴に係合した構造を用いて説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図１２に示すように、羽根に突起部を設けて、回転子８，１３に挿入連結するようにしてもよい。これにより、中間板３に対して穴を設けなくてもよく、構造の簡略化を図ることができる。
【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】
2018017777.tif 000012
【図１１】
2018017777.tif 000013
【図１２】
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