(57)【要約】【課題】部品点数を減少させ、コンパクトな構成で、作動中に羽根が互いに衝突することを回避する。【解決手段】開口部を備えたベース部材と、該ベース部材に回動可能に支持され、前記開口部へ進退可能な第一及び第二羽根と、前記ベース部材と一体に設けられ、前記第一羽根と前記第二羽根との間に介在された中間部材とを備える。【選択図】  図１
2017062415.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口部を備えたベース部材と、
該ベース部材に回動可能に支持され、前記開口部へ進退可能な第一及び第二羽根と、
前記ベース部材と一体に設けられ、前記第一羽根と前記第二羽根との間に介在された中間部材と、
を備えることを特徴とする羽根駆動装置。
【請求項２】
前記ベース部材は、前記第一羽根を載置可能な段差部を備え、
前記中間部材は、前記段差部の一部を覆う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】
前記ベース部材は、前記中間部材で覆われた箇所の前記段差部を前記ベース部材の厚さ方向に貫通する貫通穴を備えることを特徴とする請求項２に記載の羽根駆動装置。
【請求項４】
前記第一及び第二羽根が前記ベース部材に回動可能に枢着される枢着部と前記貫通穴とは、前記開口部に対して互いに反対側に配置される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】
前記第一及び第二羽根を所定位置で停止させるストッパと、
前記第一及び第二羽根を駆動する駆動手段と、
前記第一及び第二羽根が前記ベース部材から脱落することを防止する押え板と、
をさらに備えたことを特徴とする請求項４に記載の羽根駆動装置。
【請求項６】
前記第一羽根及び前記第二羽根は、前記駆動手段によって、互いに同時に回動されることを特徴とする請求項５項に記載の羽根駆動装置。
【請求項７】
前記駆動手段は、第一駆動手段と第二駆動手段とを備え、
第一駆動手段は、前記第一羽根を回動し、第二駆動手段は、前記第二羽根を回動することを特徴とする請求項５項に記載の羽根駆動装置。
【請求項８】
前記第一羽根及び前記第二羽根の一方は、シャッタ羽根であり、
前記第一羽根及び前記第二羽根の他方は、光量制御羽根であることを特徴とする請求項７に記載の羽根駆動装置を備えた羽根駆動装置。
【請求項９】
請求項１から８のいずれか一項に記載の羽根駆動装置を備えた撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、羽根駆動装置及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数枚のシャッタ羽根や光量制御羽根（例えば、絞り羽根、フィルタ羽根）を駆動する羽根駆動装置としては、特許文献１及び特許文献２に記載のカメラ用シャッタある。例えば、２枚の羽根が、光軸に対して垂直な面で、互いに接近及び離反を繰り返す動作を行うと、羽根の傾きや歪みにより互いに衝突してしまう場合が考えられる。そこで、特許文献１では、２枚の羽根の先端部分を、互いの接近及び離反の状態にかかわらず、常に重なり合う形状とすることで、２枚の羽根が互いに衝突することを回避している。また、特許文献２では、２枚の羽根の間に中間板を配置して、２枚の羽根が互いに衝突することを回避している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００３−１７７４４７号公報
【特許文献２】特開２００５−９９１６７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、特許文献１に記載されたカメラ用シャッタでは、羽根の先端部分を常に重なり合う形状とするために、先端部分を長く形成する必要があり、羽根の形状が大型になってしまう。また、特許文献２に記載されたカメラ用シャッタでは、中間板を設けることで部品点数が増えるばかりでなく、中間板を取り付ける手間が増えてしまう。
【０００５】
本発明の目的は、部品点数を減少させ、コンパクトな構成で、作動中に羽根が互いに衝突することを回避する技術を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一態様によると、例えば、開口部を備えたベース部材と、該ベース部材に回動可能に支持され、前記開口部へ進退可能な第一及び第二羽根と、前記ベース部材と一体に設けられ、前記第一羽根と前記第二羽根との間に介在された中間部材とを備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、部品点数を減少させ、コンパクトな構成で、作動中に羽根が互いに衝突することを回避する技術を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】一実施形態による羽根駆動装置の分解斜視図。
【図２】羽根駆動装置の平面図。
【図３】羽根駆動装置の平面図。
【図４】羽根駆動装置の断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の例示的な実施形態について図面を参照して説明する。なお、各図において、同じ参照符号は、同様の要素を示している。なお、図２、図３、図４において、紙面に対する上下左右方向を、本実施形態における装置の上下左右方向として、本文中の説明の際に用いることとする。
【００１０】
＜羽根駆動装置１０＞
図１には、一実施形態による羽根駆動装置１０の分解斜視図を示す。本実施形態において、羽根駆動装置１０は、例えば、デジタルカメラに適用されたシャッタ羽根の駆動装置を例示するが、これに限定されるものではない。
【００１１】
羽根駆動装置１０は、ベース部材である地板１と、第一羽根２と、第二羽根３と、押え板４と、駆動部Ｄとを備える。地板１は、平面視で円形状の板状部材で、その中央部に、光軸に対して垂直な平面内に配置される円形状の被写体光路用の開口部１ａが形成されている。第一及び第二羽根２、３は、開口部へ進退可能に地板１の枢着部に回動自在に配置されている。また、地板１の円形状の一側面上には、第一羽根２を載置可能な段差部１ｉが形成されている。段差部１ｉは、開口部１ａを含み、後述する第一羽根２の第一回動軸１ｃを中心とする扇形状に形成されている。
【００１２】
地板１に形成された扇型状の段差部１ｉの円弧部分には、２つの羽根を仕切る中間部材１ｂが地板１と一体に形成されている。中間部材１ｂは、段差部１ｉの円弧部分の一部を覆い、上記した地板１の一側面の段差部１ｉが形成されていない平面と同一平面を形成するように配置されている。また、中間部材１ｂは、第一羽根２と第二羽根３との間に介在され、段差部１ｉとの間で後述する第一羽根２の端部２ｃを含む一部を差し込み可能な空間を形成している。
【００１３】
また、第一及び第二羽根２、３が載置される上記した地板１の円形状の一側面上には、第一回動軸１ｃ、第二回動軸１ｄ、第二開ストッパ１ｅ（図２及び図３参照）、第一閉ストッパ１ｆ、第二閉ストッパ１ｇ、第一開ストッパ１ｈが配置されている。第一回動軸１ｃは、第一羽根２が載置される段差部１ｉ内に立設され、この第一回動軸１ｃに第一羽根２が挿通されている。また、第二回動軸１ｄは、段差部１ｉが形成されていない地板１の一側面上に立設されており、この第二回動軸１ｄに第二羽根３が挿通される。第一回動軸１ｃ及び第二回動軸１ｄで、地板１の枢着部を形成している。そして、第一羽根２が第一回動軸１ｃに挿通される際には、第一羽根２の端部２ｃを含む一部が上記中間部材１ｂと段差部１ｉとの間の空間に差し込まれる（図１参照）。そして、第一羽根２は、段差部１ｉ内を移動可能に段差部１ｉ上に配置され、第二羽根３は、段差部１ｉが形成されていない地板１の表面上を移動可能に配置される。こうすることで、第一羽根２と第二羽根３とは、光軸に対して垂直な平面内を光軸に沿って互い違いに配置される。さらに、このように配置された第一羽根２と第二羽根３との間には、中間部材１ｂが介在されるから、第一羽根２の端部２ｃと第二羽根３の端部３ｃが、互いに接触や衝突することがない。
【００１４】
第二開ストッパ１ｅ及び第一開ストッパ１ｈは、後述する第一及び第二羽根２、３が開いた状態（図２参照）において、第一及び第二羽根２、３の開く方向へのさらなる移動を所定位置で規制するストッパである。第一閉ストッパ１ｆ及び第二閉ストッパ１ｇは、後述する第一及び第二羽根２、３が閉じた状態（図３参照）において、第一及び第二羽根２、３の閉じる方向へのさらなる移動を所定位置で規制するストッパである。
【００１５】
第一回動軸１ｃと第二回動軸１ｄとの間の地板１には、後述する駆動部Ｄの駆動軸５ｂを挿通可能な不図示の貫通穴が形成されている。また、地板１の所定の箇所には、押え板４を地板１に固定する際に使用するビス９を挿通するビス穴が複数設けられ、地板１の他側面（図１中地板１の裏側面）には、駆動部Ｄを地板１に取り付けるビス９を挿通する取付ボス１ｊが設けられている。
【００１６】
第一羽根２は、平面視円弧形状の薄板状部材であり、一方の端部に地板１の第一回動軸１ｃが挿通される第一回動軸穴２ａが形成され、第一回動軸穴２ａに隣接して駆動軸５ｂが挿通される第一駆動軸穴２ｂが形成されている。また、第一羽根２の他方の端部２ｃは、第一回動軸穴２ａが形成されている側と反対側の端部である。第一羽根２は、第一回動軸穴２ａ寄りの円弧形状の内周側端部で、後述する閉状態において、地板１の第一閉ストッパ１ｆと当接する（図３参照）。また、第一羽根２の円弧形状の内周側縁部は、地板１に設けられた開口部１ａの外形と対応した円弧を形成している。さらに、第一羽根２は、円弧形状の外周側縁部で、後述する開状態において、地板１の第一開ストッパ１ｈと当接する（図２参照）。
【００１７】
第二羽根３は、第一羽根２と同一の形状の平面視円弧形状の薄板状部材である。第二羽根３は、一方の端部に地板１の第二回動軸１ｄが挿通される第二回動軸穴３ａが形成され、第二回動軸穴３ａに隣接して駆動軸５ｂが挿通される第二駆動軸穴３ｂが形成されている。また、第二羽根３の他方の端部３ｃは、第二回動軸穴３ａが形成されている側と反対側の端部である。第二羽根３は、第一羽根２と同様に第二閉ストッパ１ｇと第二開ストッパ１ｅと当接する（図２及び図３参照）。第二羽根３は、第一羽根２の裏表を反転させた形状で、第一羽根２と開口部１ａに対して対称となるように地板１に載置される。第一及び第二羽根２、３は、地板１の第一回動軸１ｃ及び第二回動軸１ｄを備える枢着部で回動可能に枢着される。
【００１８】
押え板４は、地板１と同様に平面視円形状の薄板状の部材であり、その中央部分に地板１の開口部１ａと対応した開口４ａが形成されている。また、押え板４は、上記地板１に設けられた複数のストッパ１ｅ、１ｆ、１ｇ、１ｈを収容する複数のストッパ開口４ｂ、４ｂ、４ｂ、４ｂと、駆動軸５ｂを挿通し、駆動軸５ｂが移動可能な長穴４ｃとを備えている。押え板４は、地板１の前記一側面の表面に対して光軸方向に所定の間隔をあけた状態で２つのビス９、９によって取り付けられる。これにより、地板１の表面と押え板４との間で、第二羽根３が移動可能な空間を確保している。また、押え板４は、第一羽根２及び第二羽根３が地板１から脱落することを防止するとともに、これらを保護している。
【００１９】
第一及び第二羽根２、３を駆動する駆動部Ｄは、ロータマグネット５と、ステータヨーク６と、電磁コイルユニット７と、駆動部押え部材８とを備えている。ロータマグネット５は、永久磁石で構成され、ロータマグネット５の外周面は２極（Ｎ極、Ｓ極）に着磁され、回動軸穴５ａと駆動軸５ｂとを備えている。ロータマグネット５は、ロータマグネット５の回動軸穴５ａに地板１の他側面（図１中裏側面）に設けられている不図示の軸が挿通されることで、地板１に支持されている。駆動軸５ｂは、上記した地板１の不図示の開口に挿通され、さらに第一羽根２の第一駆動軸穴２ｂ及び第二羽根３の第二駆動軸穴３ｂに挿通される。なお、駆動軸５ｂが挿通される地板１の不図示の開口は、上記した駆動軸５ｂが挿通される押え板４の長穴４ｃと同様な長穴形状を例示できる。
【００２０】
ステータヨーク６は、軟磁性体からなり、ロータマグネット５の外周曲面に対向して配置される磁極部を有する。ステータヨーク６に隣接して配置された電磁コイルユニット７は、ステータヨーク６を励磁する。励磁されたステータヨーク６により、例えば、ロータマグネット５は、その永久磁石の磁極とステータヨーク６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動するように付勢される。それによって、ロータマグネット５が回動軸穴５ａを中心に回動し、駆動軸５ｂは、図２において下方へ移動する力が与えられ、例えば、押え板４の長穴に沿って移動し、第一羽根２及び第二羽根３を互いに同時に回動させる。
【００２１】
駆動部押え部材８は、電磁コイルユニット７に取り付けられたステータヨーク６とロータマグネット５とを備えた状態で、地板１の取付ボス１ｊにビス９で固定される。またこのとき、駆動部押え部材８は、ロータマグネット５の回動軸穴５ａに挿通される地板１の他側面（図１中裏側面）に設けられている不図示の軸が挿通されることで、地板１に支持される。こうして、ロータマグネット５と、ステータヨーク６と、電磁コイルユニット７とが、駆動部押え部材８を介して、地板１に取り付けられる。なお、駆動部Ｄは、ムービングマグネット式アクチュエータに限定されるものではなく、例えば、ステッピングモータ、バネ、バネとモータとの組み合わせ、電磁ソレノイド等の各種アクチュエータを採用してもよい。
【００２２】
＜羽根駆動装置１０の動作＞
図２及び図３に本実施形態の羽根駆動装置１０の動作を説明するための平面図を示す。本実施形態においては、デジタルカメラを例に撮影時の羽根駆動機構の動作を説明する。図４は、図２におけるＡ−Ａ断面図である。なお、図２から図４においては、第一及び第二羽根２、３の動作を見やすくするために、押え板４を省略して示している。
【００２３】
図２に示す状態は、撮影待機状態を示したものであり、開口部１ａを全開にしている。第一羽根２及び第二羽根３は、地板１の開口部１ａを塞がないように、共に離間して、それぞれの開ストッパ１ｅ、１ｈと当接した状態で停止している。図２に示す状態を開状態とする。開状態におけるデジタルカメラでは、不図示の固体撮像素子に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、駆動軸５ｂは、地板１に設けられた不図示の長穴に対して、図２中下方向端部に位置している。このとき、電磁コイルユニット７には通電されていない。
【００２４】
撮影者が被写体を撮影する際に、撮影に際してカメラ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が放出されて、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、不図示の露光時間制御回路からの信号によって、電磁コイルユニット７に対して電流が供給される。そのため、ロータマグネット５は、図２中、反時計方向へ回動させられ、駆動軸５ｂを上方へ移動させる。すると、駆動軸５ｂが第一駆動軸穴２ｂに挿通された第一羽根２は、第一回動軸穴２ａを中心に反時計方向へ回動される。第一羽根２と同様に、駆動軸５ｂが第二駆動軸穴３ｂに挿通された第二羽根３は、第二回動軸穴３ａを中心に時計方向へ回動される。
【００２５】
所定距離移動された駆動軸５ｂは、図３に示すように、駆動軸５ｂが挿通される地板１に設けられた長穴の図３中上方端部に位置される。このとき、第一羽根２及び第二羽根３は、地板１の開口部１ａを塞ぐように、共に重なり合って、それぞれの第一閉ストッパ１ｆ、第二閉ストッパ１ｇと当接した状態で停止している。図２に示す状態から、図３に示す状態へ第一及び第二羽根２、３が移動する際に、中間部材１ｂと段差部１ｉとの間に収容された第一羽根２の端部２ｃは、第二羽根３の端部３ｃと接触することがない。つまり、第一羽根２の移動に際しても、第一羽根２の端部２ｃは、第二羽根３の端部３ｃと接触することがないので、互いに衝突することが防止される。また、第一羽根２及び第二羽根３は、互いに重なり合って、開口部１ａを閉じ始めて、その中央部分を最後に閉じ終わる。図３は、第一羽根２及び第二羽根３が、開口部１ａを閉じている閉状態を示している。
【００２６】
このようにして、羽根駆動装置１０が、図３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、電磁コイルユニット７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、ロータマグネット５は時計方向へ回動させられ、駆動軸５ｂは、図３において下方へ移動される。そのため、第一羽根２及び第二羽根３は、相反する方向へ回動し、開口部１ａをその中央部分から外径方向へ順次開くように開放していく。そして、第一羽根２及び第二羽根３が、開口部１ａを全開状態にする。その直後に、第一羽根２が第一開ストッパ１ｈに当接し、第二羽根３が第二開ストッパ１ｅに当接することによって、ロータマグネット５の回動が停止させられる。その後、電磁コイルユニット７への通電を断つと、図２の開状態に復帰する。
【００２７】
以上のように、本実施形態においては、第一羽根２と第二羽根３とが互いに接近する移動を行う際に、第一羽根２及び第二羽根３のそれぞれの端部２ｃ、３ｃが中間部材１ｂによって光軸方向に仕切られている。したがって、それらの端部２ｃ、３ｃが互いに衝突することが回避できる。また、第一羽根２は、地板１の段差部１ｉに収容され、中間部材１ｂが地板１の一側面の表面と同一平面を構成している。したがって、地板１の一部の厚みを変更して段差部１ｉとすることで、第一羽根２を収容する空間を形成しているから、装置をコンパクトにすることができる。さらに、中間部材１ｂを地板１と一体とすることで部品点数が増加することを回避し、中間部材１ｂを地板１に取り付ける手間を省略している。
【００２８】
図４は、図２のＡ−Ａ断面図であり、第一羽根２及び第二羽根３と地板１との光軸方向の位置関係を表した断面図である。図４を参照して、地板１は、中間部材１ｂで覆われた箇所の段差部１ｉを地板１の厚さ方向に貫通する貫通穴１ｋを備えている。また、第一及び第二羽根２、３が、地板１に回動可能に枢着される枢着部と貫通穴１ｋとは、開口部１ａに対して互いに反対側に配置される（図２及び図３参照）。図２を参照して、貫通穴１ｋは、平面視で中間部材１ｂと同一の形状で、地板１の厚さ方向に貫通して形成されている。図４を参照して、例えば、地板１を樹脂で成形する際に、地板１の他側面（図４中右側面）を成形する成形金型に貫通穴１ｋを成形する凸部を形成することが例示できる。さらに、地板１の一側面（図４中左側面）を成形する成形金型に段差部１ｉを成形する凸部を形成しておくことが例示できる。こうすることで、中間部材１ｂと段差部１ｉとの間に形成された空間と、第一羽根２を前記空間に差し込むためのスリット状の入り口を成形金型によって容易に製造することができる。
【００２９】
なお、本実施形態においては、２枚の羽根を備える構成を例示したが、羽根の数はこれに限定されるものではなく、３枚以上の羽根を備える羽根駆動装置１０に本発明を適用してもよい。また、本実施形態においては、第一及び第二羽根２、３として、遮光部材であるシャッタ羽根を例示したが、これに限定されるものではなく、光量制御羽根に適用してもよい。光量制御羽根として、例えば、第一及び第二羽根２、３は、光通過口を通る光の量を減衰させる減光フィルタ（ＮＤフィルタ）等を張り付けた減光羽根に適用されてもよい。さらに、第一及び第二羽根２、３は、第一羽根２及び第二羽根３の移動量を調整して光通過口の面積を変化させる絞り口径に適用されてもよい。
【００３０】
また、撮像装置として、本実施形態ではデジタルカメラに採用された場合で説明したが、銀塩フィルムやビデオカメラ等に採用されてもよい。なお銀塩フィルムカメラに採用された場合には、図３に示された状態が撮影待機状態になって、第一羽根２及び第二羽根３の開閉作動によって撮影が行われる。さらに、本実施形態の羽根駆動装置１０は、交換用レンズ等の他の光学機器にも搭載することができる。
【００３１】
また、本実施形態では、中間部材１ｂを一か所に設け、第二羽根３を押え板４で地板１から脱落しないように構成していたが、別の箇所に新たな中間部材を追加して、第二羽根３を収容する空間を形成することで、押え板４を省略することができる。
【００３２】
さらに、本実施形態においては、駆動部Ｄが、第一羽根２及び第二羽根３を同時に回動させていたが、これに限定されない。例えば、駆動部Ｄが図示しない第一駆動部と第二駆動部とを備え、第一駆動部は、第一羽根２を回動し、第二駆動部は、前記第二羽根３を回動するようにしてもよい。またその際、第一羽根２及び第二羽根３の一方は、遮光部材であるシャッタ羽根であり、第一羽根２及び第二羽根３の他方は、減光フィルタ（ＮＤフィルタ）等を張り付けたり、絞り口径に適用される光量制御羽根としてもよい。
【符号の説明】
【００３３】
１  地板、１ａ  開口部、１ｂ  中間部材、１ｃ  第一回動軸、１ｄ  第二回動軸、１ｅ  第二開ストッパ、１ｆ  第一閉ストッパ、１ｇ  第二閉ストッパ、１ｈ  第一開ストッパ、２  第一羽根、２ａ  第一回動軸穴、２ｂ  第一駆動軸穴、３  第二羽根、３ａ  第二回動軸穴、３ｂ  第二駆動軸穴、４  押え板、５  ロータマグネット、５ａ  回動軸穴、５ｂ  駆動軸、６  ステータヨーク、７  電磁コイルユニット、８  駆動部押え部材、９  ビス
【図４】
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【図１】
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【図２】
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【図３】
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