(57)【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、
前記開口部に出入りする羽根と、
前記羽根に係合して動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、
前記動力伝達部材は、前記開口形成部材に対して回動可能に保持され、
前記開口形成部材には、前記動力伝達部材に設けられた第１斜面を有する摺動部が係合し且つ前記動力伝達部材の回動に伴って前記第１斜面に摺接する第２斜面を有する被摺動部が設けられ、
前記動力伝達部材が回動する過程において、前記開口形成部材に設けられた当接部に対する前記羽根の当接によって前記羽根の動作が停止する前、又は、前記開口形成部材に設けられた当接部に対する前記羽根及び前記動力伝達部材の係合部の当接によって前記動力伝達部材の動作が停止する前のいずれかのタイミングで、前記第１斜面と前記第２斜面とを摺接させることを特徴とする羽根駆動装置。
【請求項２】
前記開口形成部材は、その厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、
前記動力伝達部材は、前記羽根が配置される前記開口形成部材の一方面側とは反対の他方面側に配置され、前記羽根が有する係合孔に前記貫通孔を通じて係合する係合ピンを有し、
前記係合ピンは、前記羽根及び前記動力伝達部材の係合部を構成し、
前記貫通孔の端部は、前記動力伝達部材の回動に伴って前記係合ピンが当接する、前記開口形成部材に設けられた当接部を構成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】
前記摺動部は、前記動力伝達部材のうち前記開口形成部材側の上端部に突出して設けられ、
前記被摺動部は、前記開口形成部材のうち前記動力伝達部材が装着される部分に前記摺動部に対応して設けら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】
前記動力伝達部材は、前記動力伝達部材が回動する過程において、前記第１斜面が前記第２斜面に摺接すると前記開口形成部材から前記回転軸部の軸方向に離れる方向に移動可能であり、
更に、前記動力伝達部材のうち前記開口形成部材側とは反対側の外周部が磁石で形成された胴体部を取り囲むように配置されたヨークと、前記ヨークの一部に巻回されるコイルとを有する駆動手段を備え、
前記動力伝達部材は、前記駆動手段との間で磁気的な作用を受けて前記開口形成部材側に付勢されることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項５】
請求項１乃至４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シャッタ装置。
【請求項６】
請求項１乃至４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、光が通過する経路に出入りする羽根を駆動する羽根駆動装置、及びこの羽根駆動装置を備えたシャッタ装置、並びに羽根駆動装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ用レンズシャッタとしては、シャッタ羽根が撮影レンズの近接位置に配置され、円形の撮影光路用開口をシャッタ羽根によって開閉する構造が知られている（特許文献１参照）。この特許文献１のカメラ用羽根駆動機構では、主地板に長孔が設けられ、その長孔内を回転子の出力ピンが往復動作して、その出力ピンに係合したシャッタ羽根が主地板上を往復動作し、シャッタ羽根の閉じ作動又は開き作動の各終了段階においてシャッタ羽根をストッパに当接させて静止させる構造を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−２４６４０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記特許文献１のようなカメラ用羽根駆動装置では、主地板に設けられた長孔の端部に出力ピンを当接させる構造であるため、その当接時の衝撃がシャッタ羽根に伝達されてシャッタ羽根の動作が安定しない、いわゆるバウンド動作が発生してしまう。なお、バウンド動作は、上述した出力ピンの当接に限らず、例えば、シャッタ羽根自体をストッパ等に当接させてシャッタ羽根の動作を停止させる場合にも生じる。
【０００５】
本発明は、バウンド動作を低減して、高精度な羽根駆動を実現できる羽根駆動装置及びシャッタ装置並びに撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
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、前記開口部に出入りする羽根と、前記羽根に係合して動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、前記動力伝達部材は、前記開口形成部材に対して回動可能に保持され、前記開口形成部材には、前記動力伝達部材に設けられた第１斜面を有する摺動部が係合し且つ前記動力伝達部材の回動に伴って前記第１斜面に摺接する第２斜面を有する被摺動部が設けられ、前記動力伝達部材が回動する過程において、前記開口形成部材に設けられた当接部に対する前記羽根の当接によって前記羽根の動作が停止する前、又は、前記開口形成部材に設けられた当接部に対する前記羽根及び前記動力伝達部材の係合部の当接によって前記動力伝達部材の動作が停止する前のいずれかのタイミングで、前記第１斜面と前記第２斜面とを摺接させることを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、羽根が当接部に当接する衝撃、又は羽根及び動力伝達部材の係合部が当接部に当接する衝撃を、第１斜面及び第２斜面の摺接による物理的抵抗（摩擦）によって低減できるため、高精度な羽根駆動を実現できる。
【０００７】
また、上記本発明では、前記開口形成部材は、その厚さ方向に貫通する貫通孔を有し、前記動力伝達部材は、前記羽根が配置される前記開口形成部材の一方面側とは反対の他方面側に配置され、前記羽根が有する係合孔に前記貫通孔を通じて係合する係合ピンを有し、前記係合ピンは、前記羽根及び前記動力伝達部材の係合部を構成し、前記貫通孔の端部は、前記動力伝達部材の回動に伴って前記係合ピンが当接する、前記開口形成部材に設けられた当接部を構成することを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、係合ピンが貫通孔の端部に当接したときに生じるバウンド動作を低減できる。
【０００８】
また、上記本発明では、前記摺動部は、前記動力伝達部材のうち前記開口形成部材側の上端部に突出して設けられ、前記被摺動部は、前記開口形成部材のうち前記動力伝達部材が装着される部分に前記摺動部に対応して設けられたことを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、動力伝達部材に突出して設けられた摺動部が、開口形成部材が有する被摺動部に摺接することにより、動力伝達部材の回動に適度なブレーキをかけることができる。
【０００９】
また、上記本発明では、前記動力伝達部材は、前記動力伝達部材が回動する過程において、前記第１斜面が前記第２斜面に摺接すると前記開口形成部材から前記回転軸部の軸方向に離れる方向に移動可能であり、更に、前記動力伝達部材のうち前記開口形成部材側とは反対側の外周部が磁石で形成された胴体部を取り囲むように配置されたヨークと、前記ヨークの一部に巻回されるコイルとを有する駆動手段を備え、前記動力伝達部材は、前記駆動手段との間で磁気的な作用を受けて前記開口形成部材側に付勢されることを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、動力伝達部材（摺動部）と開口形成部材（被摺動部）との係合安定性を磁気的な作用によって実現できる。
【００１０】
また、上記本発明では、上述した羽根駆動装置を備えたシャッタ装置、あるいは上述した羽根駆動装置を備えたカメラ等の撮像装置についても広く対象とする。
かかる本発明の態様によれば、バウンド動作を低減した高精度な羽根駆動を実現できるシャッタ装置、撮像装置を実現できる。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、バウンド動作を低減して、高精度な羽根駆動を実現できる羽根駆動装置及びシャッタ装置並びに撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１に係るシャッタ装置（羽根駆動装置の一例）の分解斜視図。
【図２】図１の羽根駆動系（固定枠）側から見た概略平面図。
【図３】図１の羽根全開状態の概略平面図。
【図４】図３の羽根全開状態における羽根の駆動手段の要部断面図。
【図５】図１の羽根閉じ動作時の概略平面図。
【図６】図５の羽根閉じ動作時における羽根の駆動手段の要部断面図。
【図７】図１の羽根閉じ動作における概略平面図。
【図８】図７の羽根閉じ動作時における羽根の駆動手段の要部断面図。
【図９】本発明の実施形態２に係るシャッタ装置（羽根駆動装置の一例）における全閉動作時を示す概略平面図。
【図１０】図９の全閉動作時における羽根の駆動手段の要部断面図。
【図１１】本発明の他の実施形態に係る羽根の駆動手段の変形構造例を示す概略断面図。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明を実施の形態に基づいて詳細に説明する。
本発明は、光が通過する開口部を形成する開口形成部材に設けられた当接部に対し、羽根又はその羽根に動力を伝達する動力伝達部材の少なくとも一方を当接させる前のタイミングで、動力伝達部材の一部を開口形成部材の一部に摺接させ、これによって両者の間に物理的な抵抗（摩擦）を生じさせ、当接部に当接したときの衝撃を未然に緩和する点に特徴がある。
【００１４】
具体的には、光が通過する開口部に羽根を出入りさせる過程において、羽根の走行を一時的に停止させる前のタイミングで、羽根に動力伝達する動力伝達部材と開口形成部材とを一時的に摺接させてブレーキ力を生じさせることにより、羽根の走行停止に伴うバウンド動作を有効に低減できる。
【００１５】
例えば、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、開口部に出入りする羽根と、羽根に係合して動力を伝達する動力伝達部材と、を備える。動力伝達部材は、開口形成部材に対して回動可能に保持される。この開口形成部材には、動力伝達部材に設けられた第１斜面を有する摺動部に対応して被摺動部が設けられ、被摺動部には第１斜面が摺接する第２斜面が設けられている。そして、動力伝達部材が回動する過程において、羽根の走行停止前における所定のタイミングで、第１斜面と第２斜面とを摺接させる。これにより、羽根の走行停止時において発生する衝撃が、第１斜面と第２斜面との間の摩擦によるブレーキ作用によって低減される。
【００１６】
ここで、上記「所定のタイミング」とは、例えば、開口形成部材に設けられた当接部に羽根を当接させる前のタイミング、あるいは、開口形成部材に設けられた当接部に動力伝達部材の一部を当接させる前のタイミング等が挙げられる。なお、上記当接部は、開口形成部材と一体的に設けてもよいし、開口形成部材に別の部材を接合して設けてもよい。
【００１７】
より詳細には、開口形成部材には、羽根が走行する側の面上に羽根の端部を当接させるストッパを設け、そのストッパを当接部としてもよい。あるいは、動力伝達部材が有する係合ピンを開口形成部材の貫通孔を通じて羽根に係合させるような場合、係合ピンを貫通孔の端部に当接させることになるため、その貫通孔の端部が当接部となる。
【００１８】
いずれにしても、本発明は、羽根の走行過程において、物理的な当接作用を通じて羽根の走行を停止させる場合に生じる衝撃を、物理的な摺接作用を使って緩和（低減）するものである。
【００１９】
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。
（実施形態１）
【００２０】
なお、以下の実施形態では、同じ駆動手段によって同時に相反する方向へ往復作動させられる２枚のシャッタ羽根が、開き作動を行う場合には露光開口の中央部から開き始め、閉じ作動を行う場合には露光開口の中央部を最後にして閉じるように構成したシャッタ装置を例に挙げて説明する。なお、この種のシャッタ装置は、銀塩フィルムを使用するカメラにも、各種情報端末機器用カメラを含むデジタルカメラにも採用することが可能であるが、本実施形態の作動は、主にデジタルカメラに採用された場合で説明する。
【００２１】
図１は本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の一例であるシャッタ装置の構成を示す分解斜視図であり、図２は図１の要部拡大平面図である。また、図３は図１の羽根全開状態の概略平面図であり、図４は図３の要部拡大断面図である。さらに、図５は図１の羽根閉じ動作時の概略平面図であり、図６は図５の要部拡大断面図である。
【００２２】
図１に示すように、本実施形態のシャッタ装置は、光が通過する開口部１ｂが形成された地板（開口形成部材の一例）１と、この地板１の一方面側に配置されて地板１との間で羽根２，３の走行空間を形成するカバー板４と、地板１の他方面側に配置されて羽根２，３を駆動する駆動手段とを備える。
【００２３】
地板１は、例えば、本実施形態では合成樹脂製の基板であって、図１に示されているように、その略中央部には円形をした被写体光路用の開口部１ｂが設けられている。一方、この地板１には、所定の間隔を空けてカバー板４が取り付けられ、両者の間に一つの羽根室を構成している。
【００２４】
このカバー板４は、図１にだけ示してあり、以降の図においては省略してあるが、平面形状は地板１と略同じ形状をしており、その略中央部には円形をした被写体光路用の開口部を形成している。すなわち、上記地板１、カバー板４は、それぞれ光が通過する開口部が形成された開口形成部材の一例となる。
【００２５】
ここで、カバー板４の開口部よりも上記地板１の開口部１ｂの方が、直径が小さいため、本実施形態における露光開口は、開口部１ｂによって規制されている。
【００２６】
なお、このカバー板４は、図示はしていないが複数箇所でビスにより、地板１に取り付けられている。
【００２７】
図１に示されているように、地板１の羽根室外側には、羽根の駆動手段となる電磁アクチュエータである回転子６、ヨーク７、コイル８、固定枠９が取り付けられている。例えば、本実施形態の回転子６は、径方向に２極に着磁された円筒状の永久磁石６ｄと、その永久磁石に一体化された合成樹脂製の駆動ピン部６ａからなっていて、孔６ｃと地板1の軸１ｊとが嵌合し、更に軸６ｅと固定枠９の孔９ａとが嵌合することで回転可能に取り付けられている。
【００２８】
また、駆動ピン６ａは、地板１に円弧状に形成された孔（貫通孔）１ａから羽根室内に挿入され、その先端を、カバー板４と同じ形状をした孔に挿入している。なお、本実施形態では、駆動ピン６ａが合成樹脂製になっているが、それらを永久磁石製にしてもよい。
【００２９】
ここで、地板１は、回転子６と摺接する、所定の傾斜を持つ端部（第２斜面）１ｉ，１ｈが形成された被摺接部１ｇが設けられている。一方、回転子６側には、被摺接部１ｇ（端部１ｉ，１ｈ）が摺接する、所定の傾斜を持つ端部（第１斜面）６ｂを有しており、それらの位置関係は図２に示すように同一円周上になっている。ヨーク７は、平面形状が示されていないが、略Ｕ字形をしており、二つの脚部の一方をコイル８の中空部に挿入しており、固定枠９により地板１に固定されている。
【００３０】
地板１の羽根室側の面には、二つの羽根軸１ｃ，１ｄと、２つのストッパ軸１ｅ,１ｆが一体成形で立設されている。また、羽根室内には、２枚のシャッタ羽根２，３が配置されている。それらのうち、地板１側に配置されているシャッタ羽根２は、長孔２ａを有していて、孔２ｂと羽根軸１ｄが嵌合し、回転可能に取り付けられている。一方、カバー板４側に配置されているシャッタ羽根３は、長孔３ａを有していて、孔３ｂと羽根軸１ｃが嵌合し、回転可能に取り付けられている。そして、それらのシャッタ羽根２，３の長孔２ａ，３ａには、上記の回転子６の駆動ピン６ａが嵌合されている。
【００３１】
次に、本実施形態の作動を説明する。図３は、撮影待機状態を示す模式図であって、シャッタ羽根２、３は、開口部１ｂ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。このとき、電磁アクチュエータのコイル８には通電されていない。ところが、このとき、回転子６は、その永久磁石６ｄの磁極とヨーク７の二つの磁極部との対向配置関係によって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６ａには、図２において略下方へ移動し、シャッタ羽根２，３を相反する方向へ回転させる力が与えられている。
【００３２】
シャッタ羽根２，３は、ストッパ軸１ｇ，１ｈに接触し、さらに図３のように駆動ピン６ａが地板１の孔１ａに接触し、その回転を阻止されているため、この状態が維持されている。また、このときの地板１の被摺接部１ｇ，端部１ｉ，１ｈおよび回転子６の端部６ｂの位置関係を示す断面図が図４である。回転子６は、永久磁石６ｄの磁極とヨーク７の二つの磁極部との対向配置関係によって図中略右方向に付勢されているため、地板１の端部１ｈと回転子６の端部６ｂにより、斜面を滑り上がった状態を維持している。
【００３３】
撮影に際して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８に対して順方向の電流が供給される。そのため、回転子６は、図３において反時計方向へ回転させられ、駆動ピン６ａを略上方へ移動させていくので、シャッタ羽根２は反時計方向へ回転され、シャッタ羽根３は時計方向へ回転される。それによって、２枚のシャッタ羽根２，３は、開口部１ｂを閉じる方向に回動する。
【００３４】
ここで、回転子６が図３において反時計方向に所定の位相分回転した図が図５および図６である。図６に示すように、回転子６は、端部６ｂと地板１の端部１ｈにより、斜面を滑り下りながら回動する。この後も回転子６は回動を続け、図７のように、２枚のシャッタ羽根２，３が開口部１ｂの中央部を覆い終わると、回転子６は、図８のように端部６ｂと地板１の端部１ｉとが当接する。その後、回転子６は、回転子６の端部６ｂと地板１の端部１ｉとの間で摺接しながら斜面を滑り上がりながら回動することで両者の間に物理的な摩擦が生じ、ブレーキ作用によって回転子６の回転速度が一時的に減速される。
【００３５】
そして、図９のように回転子６の駆動ピン６ａが地板１の孔１ａに当接して停止させられ、シャッタ羽根２，３も減速されながら地板１のストッパ部１ｅ，１ｆに当接することにより回転が停止させられる。なお、図１０に示すように、回転子６は、端部６ｂと地板１の端部１ｉにより斜面を滑り上がりながら回動する際、ヨーク７と永久磁石６ｄとの吸引力により、図中略下方向に力を受ける。つまり、回転子６は、ヨーク７と永久磁石６ｄとの磁気的な作用を受けて、地板１側に付勢される。これにより、回転子６と地板１との係合安定性を磁気的な作用によって実現できる。そして、回転子６の端部６ｂと地板１の端部１ｉとの間にはより強い摩擦力が発生することになり、効率的に回転子６を減速させることができる。
【００３６】
このようにして、図９及び図１０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８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６は、図６ａにおいて時計方向へ回転させられ、その駆動ピン６ａを、図１０において略下方へ移動させていく。
【００３７】
そのため、シャッタ羽根２，３は、相反する方向へ回転させられ、開口部１ｂをその略中央部から開放していく。また、回転子６は図１０に示す端部６ｂと地板１の端部１ｉにより、斜面を滑り下りながら回動し、図８の状態に復帰する。その後、回転子６は回動を続け、図６に示すように端部６ｂと地板１の端部１ｈとが当接し、斜面を滑り上がりながら回動することで回転速度を減速される。その後、回転子６および羽根２，３は減速されながらも回転を続け、それぞれ地板の孔１ａ、ストッパ部１ｅ，１ｆに当接することで停止し、図３及び図４の状態に復帰することになる。
【００３８】
また、本実施形態の作動はデジタルカメラに採用された場合で説明したが、銀塩フィルムカメラに採用された場合には、図９及び図１０に示された状態が撮影待機状態になって、シャッタ羽根２，３の開閉作動によって撮影が行われる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、シャッタ羽根２，３が地板１の端部１ｈ，１ｉおよび回転子６の端部６ｂにより、減速されながら地板１のストッパ１ｅ，１ｆに当接するため、衝撃力を低減させることができ、シャッタ羽根２，３の耐久性およびバウンドに有利である。なお、羽根２，３が減速されるのは、シャッタ閉じ動作においては、羽根２，３が地板１の開口部１ｂを遮蔽し終わった後であり、シャッタ開き動作においては、羽根２，３が地板１の開口部１ｂを全開にした後であるため、シャッタスピードへの影響は無い。
【００４０】
（他の実施形態）
なお、上述した各実施形態では、羽根の往復動作における折り返しタイミングに合わせて回転子と地板との間で斜面同士の摺接を生じさせるようにしたが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図１１（ａ）に示すように、羽根の往復動作のうち片側、すなわち、光が通過する開口部を全開するときのみ、あるいは全閉するときのみに対応して、羽根に動力を伝達する動力伝達部材（回転子）の斜面６ｂと開口形成部材（地板）の斜面１ｉとの摺接をさせるようにしてもよい。
【００４１】
また、上述した各実施形態では、回転子側に凸部となる摺動部を設け、地板側に凹部となる被摺動部を設けた構造について説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図１１（ｂ）に示すように、動力伝達部材（回転子）側において凹部となる摺動部に斜面６ｂを設け、開口形成部材（地板）側において凸部となる被摺動部に斜面１ｉを設けて、凹凸の係合関係を逆にしてもよい。
【符号の説明】
【００４２】
１・・・地板
１ａ・・・孔
１ｂ・・・開口部
１ｃ，１ｄ・・・羽根軸
１ｅ，１ｆ・・・羽根ストッパ軸
１ｇ・・・摺接部
１ｈ，１ｉ・・・端部
１ｊ・・・軸
２・・・羽根
２ａ・・・長孔
２ｂ・・・孔
３・・・羽根
３ａ・・・長孔
３ｂ・・・孔
４・・・カバー板
６・・・回転子
６ａ・・・駆動ピン
６ｂ・・・端部
６ｃ・・・孔
６ｄ・・・永久磁石
６ｅ・・・軸
７・・・ヨーク
８・・・コイル
８ａ・・・巻き線
９・・・固定枠
９ａ・・・孔
【図１】
0006470119.tif 000002
【図２】
0006470119.tif 000003
【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】
0006470119.tif 000012