(57)【要約】【課題】シャッター速度の高速化を損なうことなく、遮光羽根の耐久性を向上させる。【解決手段】回転可能なロータマグネットを駆動源とし、前記ロータマグネットの回転に応じて回動しつつ光通過口に対して進退可能な１枚以上の光量調節部材と、ロータマグネットの回転を前記光量調節部材に伝える伝達部材と、駆動ユニットを支持する装置基板と、を備え、伝達部材に設けられた駆動ピンの回転方向と光量調節部材に設けられたカムの動作方向とのなす角が大きく変わり、光量調節部材の回動スピードがロータマグネットの回転位置によって変化させている。【選択図】図６
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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、
前記開口部に出入りする光量調整部材と、
前記光量調整部材に動力を伝達する動力伝達部材と、
前記動力伝達部材を回転駆動する回転部材と、を備え、
前記回転部材の回転方向と前記動力伝達部材の回転方向とを逆方向として前記動力伝達部材と前記回転部材とを接続したことを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記動力伝達部材に設けられた駆動ピンの回転方向と前記光量調節部材に設けられたカム孔の方向とのなす角が前記動力伝達部材の回動に伴って変化することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
請求項１に記載の光量調節装置を有する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、スチルカメラ、ビデオカメラ、交換レンズ等の光学機器に搭載される光量調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、光量調整装置としては、シャッター装置等が知られており、例えば、シャッター装置を必要とするデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの製品では高画質のものが求められ、シャッター装置においては高速作動に対して要望されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００２−２８７２０７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、例えば、遮光羽根やフィルタ羽根等の光量調節部材の高速動作に伴って耐久性が問題となる。
【０００５】
本発明は、耐久性を向上した光量調節装置及び光学機器を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の光量調節装置は、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光量調整部材と、前記光量調整部材に動力を伝達する動力伝達部材と、前記動力伝達部材を回転駆動する回転部材と、を備え、前記回転部材の回転方向と前記動力伝達部材の回転方向とを逆方向として前記動力伝達部材と前記回転部材とを接続したことを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、回転部材と動力伝達部材との各回転方向を逆方向とした動力伝達を行って、光量調整部材の移動速度を調整し易い構造としたことにより、高速動作と動作停止を伴う光量調整部材の駆動形態において、光量調整部材の駆動停止に伴う反動を低減して光量調整部材の耐久性の向上を図ることができる。
【０００７】
また、上記本発明では、前記動力伝達部材に設けられた駆動ピンの回転方向と前記光量調節部材に設けられたカム孔の方向とのなす角が前記動力伝達部材の回動に伴って変化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、駆動ピンとカム孔との係合状態を変化させることにより、例えば、動力伝達部材の回動位置によって光量調整部材の速度調整が可能となり、光量調整部材の停止動作前に光量調整部材の移動速度を減速制御でき、光量調整部材の停止動作時の反動（バウンド動作等）を低減できる。
【０００８】
なお、本発明の光量調整装置は、上記に限定されず、例えば、回転可能なロータマグネットを駆動源とし、前記ロータマグネットの回転に応じて回動しつつ光通過口に対して進退可能な1枚以上の光量調節部材と、ロータマグネットの回転を前記光量調節部材に伝える伝達部材と、駆動ユニットを支持する装置基板と、を有する光量調節装置において、伝達部材に設けられた駆動ピンの回転方向と光量調節部材に設けられたカムの動作方向とのなす角が大きく変わり、光量調節部材の回動スピードがロータマグネットの回転位置によって変化することを特徴としてもよい。この場合、開口径を遮光するときの回転角速度よりもストッパーに衝突するときの回転角速度が遅くなり、ストッパーに衝突する衝撃力を低減していることを特徴としてもよい。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、耐久性の向上が可能な光量調節装置及び光学機器を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の実施の一形態に係る光量調節装置の主要部分を示す分解斜視図
【図２】図１の遮光羽根の開放状態を示す図
【図３】図１の遮光羽根の全閉状態を示す図
【図４】図１の駆動部の開放状態を示す図
【図５】図１の駆動部の全閉状態を示す図
【図６】開放状態での羽根と駆動ピンの嵌合状態を示す図
【図７】動作途中での羽根と駆動ピンの嵌合状態を示す図
【図８】全閉状態での羽根と駆動ピンの嵌合状態を示す図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
（実施例１）
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００１２】
図１〜図８は本発明の実施の一形態における光量調節装置に係る図であり、図１はシャッター装置の分解斜視図、図２は遮光羽根の開放の状態を示す図、図３は遮光羽根の全閉の状態を示す図、図４はシャッター開放の状態の駆動部を示す斜視図、図５はシャッター全閉の状態の駆動部を示す図、図６は開放状態での羽根と駆動ピンの嵌合状態を示す図、図７は動作途中での羽根と駆動ピンの嵌合状態を示す図、図８は全閉状態での羽根と駆動ピンの嵌合状態を示す図である。
【００１３】
これらの図において、１は地板（装置基盤）であり、開口部１ａと羽根回転軸１ｂ、１ｃと駆動ギア回転軸１ｄとストッパー部１ｅ，１ｆを備える。地板１は、開口部１ａを形成する開口形成部材の一例である。ストッパー部１ｅ，１ｆは、後述の光量調整部材となる遮光羽根８，９の回動動作を止める構造で、遮光羽根８，９の突き当たり部８ｃ，８ｄ，９ｃ，９ｄに応力が集中して劣化・損傷を与えないよう接触部が十分な長さを持っている。
【００１４】
２は回転部材であるロータマグネットであり、外周面が２極（Ｎ極、Ｓ極）に着磁されている。３は駆動ギアであり、マグネット２と一体となって構成されている。一体とする方法は、接着剤による固着や、樹脂であればインサート射出成形などが挙げられる。一体となって構成されたマグネット２と駆動ギア３は、地板１に設けられている駆動ギア回転軸１ｄで支持され、回転運動することができる。
【００１５】
４は軟磁性体からなるステータヨークである。このステータヨーク４はマグネット２の外周曲面に配置される。
【００１６】
５は電磁コイルユニットであり、ボビンに導線からなるコイルが巻きつけられて構成されている。この電磁コイルユニット５はステータヨーク４が挿入された状態で地板１に取り付けられる。
【００１７】
６はアクチュエータカバーで、地板１に取り付けられ、ステータヨーク４や駆動ギア３、動力伝達部材となる従属ギア７を保持している。
【００１８】
７は従属ギアで後述の遮光羽根と嵌合する駆動ピン７ａを備える。駆動ギアのギア部３ａと歯車で連結されており、駆動ギア３の回転に伴って回転する。ロータマグネット２の回転量に対して、従属ギア７の回転量が大きくなるようにギア比が設定されている。すなわち、ロータマグネット２と従動ギア２とは回転方向が逆方向、つまり、従動ギア２はロータマグネット２の回動に伴って逆方向に回動する。
【００１９】
図に示すように、これらのマグネット２、駆動ギア３、ステータヨーク４、電磁コイルユニット５、アクチュエータカバー６、従属ギア７を組むことによりシャッター装置の駆動源となる電磁アクチュエータを構成する。この電磁アクチュエータは後述する遮光羽根８、９を駆動させる。
【００２０】
８、９は遮光羽根であり、前記電磁アクチュエータによって回転動作を行い、シャッター装置の開閉動作を行う。
【００２１】
ここで、図２〜３を用いて、前記遮光羽根８、９の構造について詳述する。前記遮光羽根８には、回転軸孔８ａと穴部８ｂが構成されている。回転軸孔８ａは地板の羽根回転軸１ｃに嵌合し、穴部８ｂは駆動ピン７ａと嵌合している。本実施形態では回転軸孔８ａを丸穴形状、穴部８ｂは長穴形状としている。
【００２２】
前記遮光羽根９には、回転軸孔９ａと穴部９ｂが構成されている。回転軸孔９ａは地板１に設けられた羽根回転軸１ｂに嵌合し、穴部９ｂは駆動ピン７ａと嵌合している。遮光羽根９については遮光羽根８と同様に、回転軸孔９ａは丸穴形状とし、穴部９ｂは長穴形状としている。
【００２３】
遮光羽根８，９は、板状のプラスチックを用いて作製することができる。たとえば、30〜100μm程度の一般のPET樹脂板材に、カーボン系の滑り性塗料を表面に塗布して作る方法が挙げられる。この板材を打ち抜き加工して構成することが可能で、従来技術からコストアップすることなく作製が可能である。
【００２４】
以上の構成のシャッター装置において、電磁コイルユニット５に通電すると、ステータヨーク４との磁気的作用によりロータマグネット２と駆動ギア３がその通電方向に従って回転し、歯車で連結された従属ギア７も回転する。これに伴って遮光羽根８，９の穴部８ｂ，９ｂに挿通されている駆動ピン７ａが回転するため、遮光羽根８，９はその回動方向へ各々の回転軸孔８ａ，９ａを中心に、図２の開放状態から図３全閉状態まで回転する。一方、前記電磁コイルユニット５へ逆通電すると、マグネット２が逆方向に回転し、駆動ピン７ａも逆方向に回動するため、遮光羽根８，９は図３の全閉状態から図２の開放状態まで回転する。
【００２５】
ここで、遮光羽根８に設けられた穴部８ｂと駆動ピン７ａの嵌合部について、図６〜８を用いて詳述する。前述のように、従属ギアに設けられた駆動ピン７ａの回転量は、ロータマグネットと一体で回転する構造と比べて大きくなるよう設定している。
【００２６】
本実施例では図６の開放状態から閉じ動作が開始するとき、穴部８ｂの向きと駆動ピン７ａの動作軌跡７ｂが一致するよう穴部形状８ｂを決めている。このとき、遮光羽根８は地板の開口部１ａから退避している。
【００２７】
図６の開放状態から閉じ動作が進むと、図７に示す配置となり、穴部８ｂの向きと駆動ピンの動作軌跡７ｂが直交する。このとき、遮光羽根８は地板の開口部１ａに進入している途中である。
【００２８】
図７の状態からさらに閉じ動作が進むと、穴部８ｂの向きと駆動ピンの動作軌跡７ｂとのなす角は実質的に小さくなり、図８の全閉状態においては穴部８ｂの向きと駆動ピンの動作軌跡７ｂが一致するよう従属ギア３および遮光羽根８を配置している。穴部８ｂの向きと駆動ピンの動作軌跡７ｂとのなす角が小さくなると、羽根回転軸孔８ａを中心に回転する遮光羽根８の回転量は小さくなり、穴部８ｂの向きと駆動ピンの動作軌跡７ｂが一致すると遮光羽根８は回転しなくなる。
【００２９】
以上のように、図６の開放状態から図８の全閉状態に動作する際、マグネット２及び駆動ピン７ａが等角加速度運動するのに対して、遮光羽根８は、開口部を遮光する間で最も角速度が速くなり、閉じ状態直前では、角速度が遅くなる。すなわち、回動動作が減速し、地板に設けられた地板ストッパー１ｅに当接して停止する。また、開口部を遮蔽する間で羽根の回転速度が速くなるため、シャッタスピードを向上させることができる。
【００３０】
図８の全閉状態から図６の開放状態に動作する際は、開放状態直前では、遮光羽根８の角速度が遅くなる。すなわち回動動作が減速して、地板に設けられた地板ストッパー１ｆに当接して停止する。
【００３１】
遮光羽根９については、遮光羽根８と比較して、穴部８ｂと駆動ピン７ａの動作方向のなす角が大きいものの、閉じ終わりまたは開き終わりに近い状態で遮光羽根９と同様に減速して停止する。
【００３２】
ところで、遮光羽根８，９を開放状態から全閉状態へ回転させたとき、遮光羽根８は、図３に示すように、その突き当たり部８ｃが地板１のストッパー部１ｃと突き当たり、遮光羽根９は、図３に示すように、その突き当たり部９ｃが地板１のストッパー部１ｅｄと突き当たる。一方、遮光羽根８，９を全閉状態から開放状態へ回転させたとき、遮光羽根７は、図２に示すように、その突き当たり部８ｄが地板１のストッパー部１ｄと突き当たり、遮光羽根９は図２に示すように、その突き当たり部９ｄが地板１のストッパー部１ｃと突き当たる。
【００３３】
従来のシャッタ装置では、上記の開閉動作が繰り返し行われると、遮光羽根８，９の地板１との突き当たり部７ｃ，８ｃ，７ｄ，８ｄ、および駆動ピン７ａとの嵌合部分である穴部７ｂ，８ｂの劣化・損傷を招くことになる。しかしながら本実施形態では、前述のとおり、地板のストッパー部１ｃ，１ｄに衝突する時の遮光羽根７、８の回動速度を遅くしているので、突き当たり部７ｃ，８ｃ，７ｄ，８ｄが受ける衝撃力は小さくなり、劣化・損傷が起こりづらくなっている。これにより、シャッター装置の耐久性を向上させることができる。
【００３４】
本実施の形態においては、上記のように遮光羽根８、９に対して従来のように羽根厚を増やすことなく劣化・損傷を抑えているため、遮光羽根８、９の重量を必要以上に増すことなく、シャッター速度の低下を最小限に抑えることができる。つまり、シャッター速度の高速化を損なうことがない。
【００３５】
本実施例における光量調節羽根は２枚の遮光羽根としたが、１枚の遮光羽根であっても、３枚以上の遮光羽根であっても良い。また、開口径の大きさ切り換える小絞り羽根であったり、減光フィルター羽根であったりしてもよい。
【００３６】
本実施形態の光量調節装置をカメラなどの光学機器に搭載すれば、遮光羽根の損傷により発生する露光時間のズレが抑えられるため、写真の撮影枚数が増えても画質の明るさにズレが発生しにくくなる。
【符号の説明】
【００３７】
１    地板
１ａ    開口部
１ｂ、１ｃ    羽根回転軸
１ｄ    駆動ギア回転軸
１ｅ，１ｆ    ストッパー部
２    マグネット
３    駆動ギア
３ａ    ギア部
４    ステータヨーク
５    電磁コイルユニット
６    アクチュエータカバー
７    従属ギア
７ａ    駆動ピン
７ｂ    動作軌跡
８    遮光羽根
８ａ    回転軸孔
８ｂ    穴部
８ｃ    突き当たり部
８ｄ    突き当たり部
９    遮光羽根
９ａ    回転軸孔
９ｂ    穴部
９ｃ    突き当たり部
９ｄ    突き当たり部
【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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