JP2017003837A - 羽根駆動装置及び光量調節装置並びに撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の小型化に有利な羽根駆動装置及び光量調整装置並びに撮像装置を提供する。
【解決手段】開口形成部材と、開口部に対して直線状に出入りする羽根と、羽根に動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、羽根に設けられた係合ピンが、動力伝達部材の回動中心から離れた端部に設けられた被係合部に係合し、開口形成部材のうち外側端部には、その厚さ方向に凹部となって動力伝達部材が収容される収容部が設けられ、収容部には、貫通孔が設けられ、開口形成部材のうち羽根が走行する側とは反対の面側に装着される駆動モータの回転軸が貫通孔を連通して動力伝達部材に接続され、羽根の係合ピンは、収容溝内で回動可能に設けられた動力伝達部材の被係合部に係合し、動力伝達部材のうち羽根が係合する側の一方面は、開口形成部材のうち開口部の開口周縁を含む羽根摺動面と実質的に面一、又は羽根摺動面よりも低い位置とする。
【選択図】図１

Description

本発明は、光が通過する開口部に対して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光量調整装置、並びに、羽根駆動装置を備えた撮像装置に関する。

従来から、光が通過する絞り用開口の大きさを第１絞り羽根、第２絞り羽根によって調整する光量調整装置が知られている（特許文献１参照）。この光量調整装置では、１つの絞り用開口に向けて、１つのアクチュエータによって第１絞り羽根及び第２絞り羽根を直線状に駆動する構成を有する。

特開２００９−２８８５８２号公報

近年、カメラ等の撮像装置の本体構成を小型化すべく、この撮像装置に実装される光量調整装置、あるいは羽根駆動装置の小型化が要望されている。

本発明は、装置の小型化に有利な羽根駆動装置及び光量調整装置並びに撮像装置を提供するものである。

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、前記開口部に対して直線状に出入りする羽根と、前記開口形成部材のうち前記開口部の外側端部において回動可能に設けられ、前記羽根に動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、前記羽根に設けられた係合ピンが、前記動力伝達部材の回動中心から離れた端部に設けられた被係合部に係合することを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、羽根に設けた係合ピンを動力伝達部材の被係合部で受けることにより、光軸方向における装置の小型化を図ることができる。

また、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、前記開口部に対して直線状に出入りする羽根と、前記開口形成部材のうち前記開口部の外側端部において回動可能に設けられ、前記羽根に動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、前記羽根に設けられた係合ピンが、前記動力伝達部材の回動中心から離れた端部に設けられた被係合部に係合し、前記開口形成部材のうち前記外側端部には、その厚さ方向に凹部となって前記動力伝達部材が収容される収容部が設けられ、前記収容部には、貫通孔が設けられ、前記開口形成部材のうち前記羽根が走行する側とは反対の面側に装着される駆動モータの回転軸が前記貫通孔を連通して前記動力伝達部材に接続され、前記羽根の前記係合ピンは、前記収容溝内で回動可能に設けられた前記動力伝達部材の前記被係合部に係合し、前記動力伝達部材のうち前記羽根が係合する側の一方面は、前記開口形成部材のうち前記開口部の開口周縁を含む羽根摺動面と実質的に面一、又は前記羽根摺動面よりも低い位置であ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、開口形成部材の収容部内に動力伝達部を収容し、羽根の係合ピンを動力伝達部の被係合部に係合させることにより、光軸方向における装置の更なる小型化を図ることができる。また、動力伝達部材のうち羽根が係合する側の一方面を開口形成部材の羽根摺動面よりも低い位置に設ければ、動力伝達部材の回動に伴う羽根との摩擦を小さくでき、羽根の高速動作に有利である。

また、上記本発明では、前記開口形成部材のうち前記羽根が走行する側には、前記開口部に対する前記羽根の移動を案内するガイド部が設けられ、前記ガイド部は、前記開口形成部材に設けられた固定ピンが前記羽根に形成された長孔に挿入されることで構成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、羽根と開口形成部材との係合関係を通じて羽根の移動を案内する構造をとることにより、更なる羽根の安定動作を実現できる。

また、上記本発明では、前記羽根に設けられた前記係合ピンは、前記羽根の基材と一体的に樹脂成型された部分であ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、羽根と係合ピンとの一体成型によって外部応力に対する十分な強度を確保できる。

なお、本発明は、上述した羽根駆動装置を有する光量調整装置又は撮像装置についても広く対象とする。
かかる本発明によれば、小型化された羽根駆動装置を搭載することにより、光量調整装置又は撮像装置の更なる小型化に有利である。

本発明によれば、装置の小型化に有利な羽根駆動装置及び光量調整装置並びに撮像装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置（光量調節装置）の分解斜視図。 図１の羽根全開状態を示す図。 図１の羽根全閉状態を示す図。 他の実施形態に係る羽根駆動装置（光量調整装置）の分解斜視図。

本発明の羽根駆動装置は、光が通過する開口部に出入りする羽根側に係合ピンを設け、この羽根に動力を伝達する動力伝達部材側に被係合部（例えば、係合ピンを受ける凹部、又は挿入孔等）を設けることにより、装置の小型化を図ることができる。

より詳細には、例えば、光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、開口部に対して直線状に出入りする羽根と、羽根に動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、動力伝達部材は、開口形成部材のうち開口部の外側端部において回動可能に設けられ、羽根に設けられた係合ピンが、動力伝達部材の回動中心から離れた端部に設けられた被係合部に係合する構造とする。ここで、「動力伝達部材を開口形成部材のうち開口部の外側端部に設ける」とは、例えば、開口形成部材の開口部と、動力伝達部材の回動中心とが、光軸方向と直交する方向に離れた構成とすることを意味する。

これにより、羽根と動力伝達部材との間の係合が、これら両部材間、すなわち、羽根の係合ピンと動力伝達部材の被係合部とで構成されることから、例えば、従来の羽根係合構造、より具体的には、羽根の係合孔に動力伝達部材の係合ピンを挿通させ、開口形成部材側に突出する係合ピンの先端をその開口形成部材の凹部で受ける従来構造において、係合ピンを開口形成部材で受ける構造が省略できるため、装置の小型化を図ることができる。

ここで、本発明では、上述した構造に加えて、例えば、開口形成部材のうち開口部の外側端部において、その厚さ方向に凹部となって動力伝達部材が収容される収容部を設けてもよい。この場合、開口形成部材のうち羽根が走行する側とは反対の面側には、動力伝達部材を回動させるための駆動モータが配置され、この駆動モータの回転軸が、上記収容部の貫通孔を連通して動力伝達部材に接続される。これにより、羽根の係合ピンは、収容溝内で回動可能に設けられた動力伝達部材の被係合部に係合することになる。このような構造では、動力伝達部材が開口形成部材の厚さ方向に埋設されるため、光軸方向の小型化に有利である。

また、このような動力伝達部材の収容構造においては、動力伝達部材のうち羽根が係合する側の一方面は、開口形成部材のうち開口部の開口周縁を含む羽根摺動面と実質的に面一とするか、あるいは、羽根摺動面よりも低い位置であるのがよい。前者の場合（羽根摺動面と面一の場合）には羽根の係合ピンの長さを短くして更なる小型化に有利であり、後者の場合（羽根摺動面よりも低い位置）には羽根と動力伝達部材との摺動摩擦を小さくして羽根の高速駆動に有利となる。

以下、図面を例示して、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＞
図１は本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置（光量調節装置）の分解斜視図であり、図２は図１の羽根全開状態を示す図であり、図３は図１の羽根全閉状態を示す図である。

図示するように、本実施形態の羽根駆動装置は、駆動源としてのモータが実装され、このモータを駆動することにより、羽根を駆動して光量調整を行う光量調整装置となる。

例えば、本実施形態の光量調整装置は、図１に示すように、地板１と、この地板１の端部に設けられて羽根を駆動する羽根駆動レバー２と、この羽根駆動レバー２に係合する一対の第１羽根及び第２羽根３，４と、地板１に装着されて羽根の走行スペース（羽根室）を保持する羽根カバー５と、羽根駆動レバー２を駆動する駆動モータであるステッピングモータ２とを備える。

そして、本実施形態では、このステッピングモータ６で回動される羽根駆動手段である羽根駆動レバー２には、羽根が係合する被係合部として、第１の長穴２ａ及び第２の長穴２ｂがそれぞれ設けられている。一方、第１羽根３及び第２羽根４のそれぞれには、羽根駆動レバー３の各長孔２ａ，２ｂに係合する係合ピン３ｃ，４ｃが設けられている。そして、地板１と羽根カバー５とで第１羽根３及び第２羽根４の羽根室が形成され、この中で、第１羽根３と第２羽根４との移動が実質的に制限される。すなわち、第１羽根３及び第２羽根４の光軸方向の動きが、地板１に装着される羽根カバー５によって規制される。

なお、地板１は、光が通過する開口部１ｃが設けられることから、開口形成部材の一例である。また、この地板１に対して装着される羽根カバー５は、光が通過する開口部５ａが設けられることから、開口形成部材の一例である。

また、地板１には、一対の第１羽根３、第２羽根４を平行移動可能に支持案内するためのガイド軸１ａ，１ｂが地板１に隔設して設けられている。

また、このような地板１の羽根が走行する側とは反対側の面には、ステッピングモータ６が実装され、そのステッピングモータ６の回転軸７は、地板１の貫通孔を通じて羽根が走行する側に突出して設けられている。

詳細には、このような地板１の端部には、羽根駆動レバー２が収容される収容部が凹部として設けられており、この凹部内で羽根駆動レバー２が回動自在に保持される。このとき、収容部の底部には、上述したステッピングモータ６の回転軸７が挿通される貫通孔が設けられており、この貫通孔を通じて、ステッピングモータ（回転軸７）と羽根駆動レバー２とが接続される。なお、この羽根駆動レバー２は、詳細は後述するが、ステッピングモータ６の回動動作を羽根の直線動作に変換するための部材となり、羽根に動力を伝達する動力伝達部材の一例である。

ここで、ステッピングモータ６は、円筒外周面にＳ極とＮ極を交互に例えば１０極着磁された不図示のロータ（ロータマグネット）と、該ロータマグネットに設けられた回動軸７と、前記ロータマグネットの外周に配置され、９０度の電気的位相差をもつ励磁コイルからなる２つの電磁石（不図示）とを有している。

このステッピングモータ６は、ステッピングモータ駆動回路（不図示）から前記２つの励磁コイルに通電することにより正逆回転する２相ステッピングモータである。なお、このステッピングモータ６は、地板１に固定ネジ８によって締結されている。

一方、地板１のうちステッピングモータ６が実装される側とは反対の面側には、羽根カバー５との間に第１羽根３、第２羽根４が走行する羽根走行室が形成される。より詳細には、第１羽根３、第２羽根４は、図１、２、３に示すように、羽根駆動レバー２に設けられた第１の長穴２ａ及び第２の長穴２ｂに、それぞれ第１羽根４の駆動ピン４ｃ、第２羽根３の駆動ピン３ｃが係合している。

また、第１羽根３には、細長のガイド溝３ａ，３ｂがそれぞれ設けられ、第２羽根４には、同様に細長のガイド溝４ａ，４ｂがそれぞれ設けられている。一方、地板１には、第１羽根３及び第２羽根の各ガイド溝が挿入される固定ピン（ガイドピン）１ａ，１ｂが立設されている。

すなわち、各羽根３，４の各ガイド溝と固定ピン１ａ，１ｂとが係合し、各羽根３，４の移動が固定ピン１ａ，１ｂによって規制され、ガイドされる。したがって、各羽根３，４の各ガイド溝と固定ピン１ａ，１ｂとが係合した部分が、各羽根３，４の移動を案内するガイド部を構成する。

なお、図２及び図３を用いて、第１羽根３及び第２羽根４による光量調整の動きについて詳細に説明する。なお、上述したように、図２及び図３では、羽根駆動レバー２の第１の長穴２ａに対し、第２羽根４の駆動ピン４ｃが係合しており、羽根駆動レバー２の第２の長孔２ｂに対し、第１羽根３の駆動ピン３ｂが係合している。

まず、図２には、第１羽根３及び第２羽根４による光通過開口（地板１の開口部１ｃ、又は羽根カバー５の開口部５ａ）を閉じた状態を示す。このような状態とするため、例えば、本実施形態では、ステッピングモータ６に通電させた状態で第１駆動信号を入力することにより羽根駆動レバー２を反時計回りに回転させる。これにより、羽根駆動レバー２の各長孔２ａ、２ｂにそれぞれ係合する各羽根３，４が羽根駆動レバー２に追従する。このとき、第１羽根３及び第２羽根４は、地板１の各ガイドピン１ａ，１ｂにガイドされながら、地板１の開口部１ｃに向かって平行直線運動を行う。

一方、ステッピングモータ６に通電させた状態で第２駆動信号（第１駆動信号とは逆シーケンス）を入力することにより羽根駆動レバー２を時計回りに回転させる。これにより、羽根駆動レバー２の各長孔２ａ、２ｂにそれぞれ係合する各羽根３，４が羽根駆動レバー２に追従する。このとき、第１羽根３及び第２羽根４は、地板１の各ガイドピン１ａ，１ｂにガイドされながら、地板１の開口部１ｃから遠ざかる方向に平行直線運動を行う。

そして、本実施形態では、上記の動作を繰り返し行うことにより、図２に示す第１羽根３と第２羽根４の全開状態と、図３に示す第１羽根３と第２羽根４の全閉状態とを切り替えることにより、光量調整を行う。

＜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。例えば、上述した実施形態１では、地板１側に固定ピン（ガイドピン）１ａ，１ｂを立設し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４に示すように、羽根カバー５側に固定ピン（ガイドピン）５ｂ，５ｃを設け、対向する地板１側に固定ピン５ｂ，５ｃを受ける孔１ｄ，１ｅを設けて、第１羽根３及び第２羽根４との干渉を防ぐ構造を採用するようにしてもよい。

また、上述した実施形態１では、１つの羽根駆動レバー２によって第１羽根３及び第２羽根４を一対の羽根群として駆動する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、１つの羽根駆動レバーによって１つの羽根を駆動する場合についても本発明を適用できる。

なお、上述した実施形態１では、開口形成部材の開口部に対して出入りする羽根によって遮光（全閉）する構造例を説明したが、本発明は勿論これに限定されず、開口形成部材の開口部の大きさよりも小さい開口部を有する羽根を、開口形成部材の開口部内に入れて、光が通過する開口の大きさを切り替える用途に用いてもよい。あるいは、光学フィルタを羽根として、もしくは、羽根に光学フィルタを装着して、開口形成部材の開口部に出入りさせて光学的な調整を行う装置に適用することも可能である。

また、本発明は、上述した羽根駆動装置あるは光量調整装置を撮像装置本体に搭載した撮像装置に広く適用することも可能である。

１ 地板
１ａ 第１のガイドピン
１ｂ 第２のガイドピン
１c 開口部
１ｄ 穴
１ｅ 穴
２ 羽根駆動レバー
２ａ 第１の長穴
２ｂ 第２の長穴
３ 第１羽根（遮光羽根）
３ａ 第１ガイド溝
３ｂ 第２ガイド溝
３ｃ 駆動ピン
４ 第２羽根（遮光羽根）
４ａ 第１ガイド溝
４ｂ 第２ガイド溝
４ｃ 駆動ピン
５ 羽根カバー
５ａ 開口部
５ｂ ガイド軸
５ｃ ガイド軸
６ ステッピングモータ
７ 回動軸
８ 固定ネジ

Claims (6)

1. 光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、
   前記開口部に対して直線状に出入りする羽根と、
   前記開口形成部材のうち前記開口部の外側端部において回動可能に設けられ、前記羽根に動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、
   前記羽根に設けられた係合ピンが、前記動力伝達部材の回動中心から離れた端部に設けられた被係合部に係合することを特徴とする羽根駆動装置。
2. 光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、
   前記開口部に対して直線状に出入りする羽根と、
   前記開口形成部材のうち前記開口部の外側端部において回動可能に設けられ、前記羽根に動力を伝達する動力伝達部材と、を備え、
   前記羽根に設けられた係合ピンが、前記動力伝達部材の回動中心から離れた端部に設けられた被係合部に係合し、
   前記開口形成部材のうち前記外側端部には、その厚さ方向に凹部となって前記動力伝達部材が収容される収容部が設けられ、
   前記収容部には、貫通孔が設けられ、
   前記開口形成部材のうち前記羽根が走行する側とは反対の面側に装着される駆動モータの回転軸が前記貫通孔を連通して前記動力伝達部材に接続され、
   前記羽根の前記係合ピンは、前記収容溝内で回動可能に設けられた前記動力伝達部材の前記被係合部に係合し、
   前記動力伝達部材のうち前記羽根が係合する側の一方面は、前記開口形成部材のうち前記開口部の開口周縁を含む羽根摺動面と実質的に面一、又は前記羽根摺動面よりも低い位置であることを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記開口形成部材のうち前記羽根が走行する側には、前記開口部に対する前記羽根の移動を案内するガイド部が設けられ、
   前記ガイド部は、前記開口形成部材に設けられた固定ピンが前記羽根に形成された長孔に挿入されることで構成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。
4. 前記羽根に設けられた前記係合ピンは、前記羽根の基材と一体的に樹脂成型された部分であ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。
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有し、前記羽根駆動装置が有する前記開口部を通過する光の量を前記羽根によって調整することを特徴とする光量調整装置。
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。

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