JP3707100B2 - 閃光器の照射角可変機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、閃光器の照射角を可変する照射角可変機構に関し、特に、閃光器内の発光体あるいは照射レンズが、正常動作の範囲を越えて移動することを防止した照射角可変機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラを使ってフラッシュ撮影を行う際には、撮影レンズの画角と閃光器の照射角を合わせる必要がある。そのため、カメラは、撮影レンズの焦点距離情報を閃光器に伝達する。閃光器側では、この焦点距離情報に連動して発光体あるいは照射レンズを移動させることにより、照射角の調節を行う（特開平２−２０７２３０号公報，特開昭５７−１２０９２２号公報に記載）。
【０００３】
図７は、この種の閃光器を示す図である。
図７において、閃光器本体７１の内部には、駆動軸７２が回転自在に配置され、駆動軸７２を回転駆動するモータ７３が配置される。
駆動軸７２に螺合して送り部材７４が配置され、送り部材７４には発光体７５が固定される。発光体７５の照射方向には、フレネルレンズからなる照射窓７６が配置される。
【０００４】
送り部材７４の下面には接片７７が固定され、接片７７と摺接する接点７８が、駆動軸７２に沿って配置される。接点７８は制御部７９に接続され、制御部７９の出力はモータ７３に接続される。この制御部７９の入力端子は、カメラ側に接続される。
このような構成の閃光器では、制御部７９が、カメラ側から与えられた焦点距離情報に応じて、適切な照射角を与える発光体７５の目標位置を算出する。
【０００５】
次に、制御部７９は、接点７８の状態を取り込み、発光体７５の現在位置を計測する。制御部７９は、これら目標位置と現在位置との位置偏差に対応した駆動出力を、モータ７３に与える。
【０００６】
モータ７３は、駆動軸７２を回転駆動し、送り部材７４および発光体７５を目標位置まで移動させた後に、停止する。
このように、発光体の位置を変位させることにより、閃光器の照射角が調節される。
特に、ズームレンズを使用するような場合、撮影状況に応じて焦点距離は頻繁に変化する。そのため、上述の機構のように、焦点距離に即応して照射角を可変する機構は、撮影の機動性を高めるために有益であり、同様な機構が近年一般的に使用されている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
以上のように、制御部７９は、送り部材７４の位置を逐次に検出しながら、送り部材７４を目標位置まで移動させる。
ところが、送り部材７４の位置情報が、電気的断線や接触不良などにより入力されなくなると、制御部７９は発光体７５の位置が検出できなくなる。このような状態では、制御部７９は、モータ７３を駆動し続けるようなことになる。
【０００８】
また、閃光器は発光体７５に高電圧のトリガーを印加をするため、その瞬間に、マイクロプロセッサなどからなる制御部７９に電気ノイズが作用し、プログラムされた正規の動作から外れた動作（以下、「暴走」という）を起こし、モータ７３が回転し続けるおそれがある。
前者の場合は、制御部７９が正常な機能を保持しているから、所定時間以上モータ７３を回転させても目標位置に行き着かない状態を検知して、モータ７３を停止させることが可能である（特公平７−２７１５０号公報に記載）。
【０００９】
しかし、後者の制御部７９が暴走した場合は、制御部７９による停止動作は期待できない。そのため、モータ７３が回転し続けて、照射角可変機構を破損するおそれがある。
また、送り部材７４が駆動軸７２の終端に到達し、モータ７３の回転が強制的に停止されると（以下、この状態を「ロック」という）、モータ７３を破損するおそれがなる。
【００１０】
一般的には、このようなトラブルの対策として、モータ７３と駆動軸７２との間などに滑りクラッチを設け、モータ７３の回転がロックしないようにする対策が考えられる。
しかし、滑りクラッチでは、正常時に駆動力を伝達するために、所定の静止摩擦力を滑り面に与える必要がある。そのため、異常時には、滑り面に比較的大きな滑り摩擦力が発生し、滑り面が磨耗しやすくて耐久性が低くなるという問題点があった。
【００１１】
さらに、この大きな滑り摩擦力は、モータ７３および駆動軸７２の双方にも作用するため、新たな故障の原因となるという問題点があった。
また、滑りクラッチを配置するために伝達機構が複雑になり、閃光器の組み立て性が悪くなるとともに、閃光器が大型化するという問題点があった。
請求項１に記載の発明は、このような問題点を解決するために、異常動作による駆動手段のロックを回避する機構を、高い耐久性でかつ簡易に実現した照射角可変機構を提供することを目的とする。
【００１２】
さらに、請求項１の発明は、正常動作に復帰させるための構造を簡易に実現する照射角可変機構を提供することを目的とする。
【００１３】
請求項２に記載の発明は、上述の目的と併せて、発光体の移動範囲を無駄なく効率的に設定できる照射角可変機構を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】
請求項１に記載の発明は、周面に螺旋状の突起が形成された駆動軸と、その駆動軸を回転駆動する駆動手段と、駆動軸に螺合して移動する送り部材と、送り部材の移動を用いて発光体あるいは照射レンズを移動させる伝達手段とを備えた閃光器の照射角可変機構において、駆動軸の両端側に、送り部材と滑合するネジ逃げ部を設けて構成する。
【００１５】
さらに、請求項１では、送り部材に一端を固定されたバネ部材と、このバネ部材を挿んで両側に配置され、送り部材がネジ逃げ部に位置した状態でバネ部材に当接する制限部材とを備える。このバネ部材が制限部材に当接することにより、ネジ逃げ部に位置する送り部材を駆動軸の中央に向けて付勢する。
【００１６】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載された閃光器の照射角可変機構において、上述した伝達手段を、発光体あるいは照射レンズを支持する支持部と、送り部材の移動を支持部の移動に変換するカム形状を有した直動カムとから構成し、そのカム形状の少なくとも一端側を送り部材の移動方向と略平行にする。
【００１７】
【作用】
請求項１に記載の発明では、駆動手段により駆動軸が回転すると、駆動軸に螺合する送り部材が、駆動軸に沿って移動する。
【００１８】
この送り部材の移動は、伝達手段を介して伝達され、発光体あるいは照射レンズの移動に変換される。
ここで駆動手段が異常動作を起こし、発光体あるいは照射レンズを一端側に向けて駆動し続けると、送り部材は駆動軸の一端側に設けられたネジ逃げ部まで移動する。
【００１９】
このネジ逃げ部と送り部材とは互いに滑合するため、送り部材はそれ以上移動さず、駆動軸は一方的に空転する。
このように、送り部材は、ネジ逃げ部に位置すると、それ以上移動されることがないので、照射角可変機構を破損することがない。
また、駆動軸も空転するので、駆動手段のロック状態を的確に回避することができる。
【００２０】
さらに、請求項１に記載の発明では、付勢手段（バネ部材，制限部材）が、送り部材に対して、駆動軸の中央に向かう付勢力を与える。
ネジ逃げ部まで移動された送り部材には、この付勢力が作用するので、駆動軸を逆回転させることにより、送り部材を駆動軸と容易に螺合させることができる。
このように付勢手段を設けることにより、異常な動作状態が解除されて駆動軸が逆回転されると共に、照射角可変機構は、速やかに正常状態（照射角を再び可変できる状態）に戻ることになる。
【００２１】
特に、請求項１に記載の発明では、送り部材の移動に伴って、バネ部材も移動する。このバネ部材は、送り部材がネジ逃げ部に位置した状態で、外側を制限部材に当接されることにより、駆動軸の中央に向かう付勢力が発生する。
特に、駆動軸の両側にネジ逃げ部を設けることにより、両側に配置された制限部材と単一のバネ部材とからなる簡易な構成により、両端のネジ逃げ部で所望の付勢力を送り部材に作用させることができる。
【００２２】
請求項２に記載の発明では、送り部材の移動を、直動カムを介して、支持部に伝達する。この支持部が、発光体あるいは照射レンズを支持した状態で移動することにより、閃光器の照射角が可変される。
ところで、正常状態において、送り部材がネジ逃げ部に位置しない範囲で、発光体あるいは照射レンズを移動する場合を想定する。このような場合、異常状態が一旦発生し、送り部材がネジ逃げ部まで移動すると、発光体あるいは照射レンズは、正常時の移動範囲を越えて移動される。そのため、この正常時の移動範囲を越えて、発光体あるいは照射レンズの移動路を確保する必要があり、閃光器が大型化するという問題が生じる。
【００２３】
しかしながら、直動カムのカム形状の一端側を送り部材の移動方向と略平行に形成すると、送り部材がネジ逃げ部へ移動する際に、発光体あるいは照射レンズの移動量を制限することができる。したがって、正常時の程度の移動路を確保すればよく、閃光器が大型化することがない。
【００２４】
【発明の実施の形態】
以下、図面に基づいて、本発明における実施の形態を説明する。
【００２５】
図１は、請求項１に対応する実施形態の上面図である。
図２は、この実施形態の正面図である。
これらの図において、閃光器本体１の内部には、駆動機構を固定する保持部材２が配置され、保持部材２の裏側にモータ３が配置される。モータ３の回転は、歯車３ａ，４ａの噛合を介して、回転自在に配置された駆動軸４に伝達される。 この駆動軸４は、その中央に螺旋ネジ部４ｂが刻設され、両側にネジ逃げ部４ｃ，４ｄが設けられる。このネジ逃げ部４ｃ，４ｄは、ネジが刻設されない部分である。
【００２６】
駆動軸４には、角ナット５が螺合され、角ナット５には、左右方向に対し直進自在に配置された左右スライド板６が固定される。左右スライド板６には接片８が固定され、接片８と摺接する位置に、閃光器本体１に固定されたプリント板９が配置される。このプリント板９の上には、接片８の一方と接触する共通接点８ａと、接片８の他方と接触する接点８ｂ〜ｅとが配置される。
【００２７】
一方、左右スライド板６にはカム溝６ａが設けられ、カム溝６ａに突起１１ｂが摺動自在に嵌合する。突起１１ｂは、前後方向に直進自在に配置された前後スライド板１１ａに固定され、前後スライド板１１ａは、電線付きキセノン管１２などが配線された発光部１１を支持する。また、発光部１１の照射方向には、照射レンズ１３が配置される。
【００２８】
また、左右スライド板６には、板バネ６ｃが突設して設けられ、この板バネ６ｃを両側から挿んで、制限ボス１ｄ，１ｅが配置される。
図３は、この実施形態の電気系統を示す図である。
この図において、カメラ５１には、例えばズームレンズ５２が取り付けられ、ズームレンズ５２に設定された焦点距離は、閃光器の取付接点５３を介して閃光器のインターフェイス回路５４に伝達される。インターフェイス回路５４の出力は、マイクロコンピュータなどで構成される制御回路５５に入力される。また、共通接点８ａおよび照射角位置検出用の接点８ｂ〜８ｅは、制御回路５５に接続される。制御回路５５の出力は、モータ駆動回路５６および表示手段５７に個別に接続され、モータ駆動回路５６の出力はモータ３に接続される。
【００２９】
なお、請求項１に記載の発明と実施形態との対応関係については、駆動軸は駆動軸４に対応し、駆動手段はモータ３に対応し、送り部材は角ナット５および左右スライド板６に対応し、伝達手段はカム溝６ａおよび突起１１ｂに対応し、ネジ逃げ部はネジ逃げ部４ｃ，４ｄに対応する。
【００３０】
さらに、請求項１に記載の発明と実施形態との対応関係については、バネ部材が板バネ６ｃに対応し、制限部材が制限ボス１ｄ，１ｅに対応する。
以下、実施形態の動作を説明する。
モータ３はモータ駆動回路５６からの駆動出力により正方向又は、逆方向に回転する。この回転は、歯車３ａ，４ａを介して、駆動軸４に伝達される。
【００３１】
駆動軸４が回転することにより、螺旋ネジ部４ｂに螺合した角ナット５が左右方向に移動する。この角ナット５の移動に伴って、左右スライド板６が左右方向（図１の矢印Ａ）に駆動する。
【００３２】
この左右スライド板６の位置は、接片８と接点８ｂ〜ｅとからなるエンコーダにより検出され、制御回路５５に入力される。制御回路５５は、ズームレンズ５２の画角に、閃光器の照射角を連動させるように制御量を求め、モータ駆動回路５６に出力する。モータ駆動回路５６は、この制御量に対応した駆動出力をモータ３に与える。
【００３３】
ここで、左右スライド板６に斜めに設けられたカム溝６ａが左右方向に移動することにより、突起１１ｂを介して前後スライド板１１ａおよび発光部１１は、前後方向に移動する（図１の矢印Ｂ方向）。
このようにして、発光部１１が前後し、照射レンズ１３との距離が変化することにより、図４に示すように、閃光器の照射角が可変される。
【００３４】
ところで、角ナット５は、正常動作の範囲内において、図１に示すＣの範囲を移動する。この範囲を移動する限り、左右スライド板６と一体の板バネ６ｃは、閃光器本体１と一体に形成された制限ボス１ｅ、１ｄに当たることはない。
しかし、モータ３の制御などに異常が発生した場合、図５に示すように、角ナット５が正常動作範囲Ｃを超えて、異常動作範囲Ｃ１あるいはＣ２まで移動される。
【００３５】
角ナット５は、この異常動作範囲Ｃ１，Ｃ２まで移動すると、駆動軸４の螺旋ネジ部４ｂから外れ、ネジ逃げ部４ｃ、４ｄに位置する。
このネジ逃げ部４ｃ，４ｄにはネジが切られていないので、角ナット５はその位置で滑合する。そのため、左右スライド板６はそれ以上移動せず、照射角可変機構の破損を防ぐことができる。
【００３６】
また、角ナット５と滑合した状態で、駆動軸４が空転するので、モータ３のロック状態を回避することができる。
さらに、角ナット５がネジ逃げ部４ｃ，４ｄに位置した状態では、板バネ６ｃは制限ボス１ｅ（または１ｄ）に当接する。このときに、板バネ６ｃは、駆動軸４の中央に向かう付勢力を左右スライド板６に与える。したがって、駆動軸４がそれまでの回転と逆方向に回転すれば、角ナット５のネジは螺旋ネジ部４ｂと容易に螺合し、角ナット５は正常動作範囲Ｃに戻ることができる。
【００３７】
次に、異常動作の具体例を挙げて説明する。
例えば、ズームレンズ５２の焦点距離が２８ｍｍに短縮された場合、制御回路５５はカメラ５１側からの２８ｍｍ指示を受け、発光部１１を先端側に駆動しようとする。
接片８は摺動して、共通接点８ａと２８ｍｍの照射角位置にある接点８ｂとを短絡する。この際に接触不良が起きると、２８ｍｍの照射角位置が検出不能になり、発光部１１はさらに前方に駆動される。
【００３８】
すると、前述の角ナット５と螺旋ネジ部４ｂの螺合が外れることになる。この場合、モータ３は回転し続けることになるが、照射角可変機構を破壊するようなことはない。また、制御回路５５は、所定時間だけモータ３を駆動しても、目的位置である照射角２８ｍｍ位置に接片８が達しないことから、異常状態を判断することができる。
【００３９】
ここで、制御回路５５がモータ３を逆方向に回転駆動すると、板バネ６ｃの付勢力により、角ナット５は螺旋ネジ部４ｂと容易に螺合する。
接片８が照射角２８ｍｍの隣の照射角３５ｍｍ位置にくると、その位置を認識し、照射角３５ｍｍの位置でモータ３を停止させ、表示手段５７に異常状態を表示する。異常状態の表示としては、照射角３５ｍｍの表示を点滅するなどの方法を取る。
【００４０】
また、制御回路５５を構成するマイクロコンピュータが、何らかの原因で暴走を起こし、モータ３の回転が停止できなくなった時などは、モータ３の空転状態に使用者が気づき、電源を切るか、気づかないときには、閃光器の電池が消耗して、停止する。
【００４１】
したがって、いずれの場合も安全を確保することができる。
なお、上述の実施形態では、図１，２に示すように、左右スライド板６を固定ネジ７により直進自在に固定すると共に、前後スライド板１１ａを左右スライド板６の下に配置している。このような構成により、前後スライド板１１ａの浮き上がりを防止すると同時に、左右スライド板６自身の浮き上がりも防止することができる。
【００４２】
また、上述の実施形態では、左右スライド板６、カム溝６ａ、板バネ６ｃがい体に形成されている。したがって、部品点数が格段に削減され、組み立て性の向上を図ることができる。また、この部品を、ＡＢＳ、ポリカーボネイト、ポリアセタール、ポリプロピレン、ナイロンなどの摩擦係数が比較的少なく、板バネとしてのバネ性を有する、安価なプラスチック樹脂による一体成形品で構成することにより、耐久性の向上を図ることができる。
【００４３】
さらに、図６は、請求項２に記載した構成に従って、左右スライド板６上のカム溝６ａの形状を変更し、前後スライド板１１ａの移動量を正常動作の範囲に相当する分だけで済ませるようにしたカム溝６ａの実施形態である。
すなわち、左右スライド板６上のカム溝６ａと係合する突起１１ｂは、正常動作の範囲内では、図６に示す斜面Ｄを滑りながら前後方向に移動する。また、異常動作の範囲内では、突起１１ｂが両端のＤ１，Ｄ２に位置するため、左右スライド板６の移動にかかわらず、突起１１ｂは前後方向に移動することはない。
【００４４】
このことにより、発光部１１の移動範囲としては、異常動作範囲を考える必要がなくなるので、発光窓８と発光部１１の前後方向の位置関係は、異常動作範囲を考慮することなく、必要な照射角に従って設定すればよいことになる。
そのため、発光部１１の移動路は短くなり、閃光器本体１の小型化を図ることができる。
【００４５】
また、上述した実施形態では、モータ３の回転を歯車３ａ，４ａを介して減速しているが、それに限定されるものではなく、ステッピングモータなどの回転速度の比較的遅いモータを使用して、そのモータの回転軸上に駆動軸４を形成してもよい。このような構成にすることにより、駆動軸４を別体で用意する必要がなく、構造をさらに簡易にすることができる。
【００４６】
さらに、上述した実施形態では、駆動軸４の両端に、ネジ逃げ部４ｃ，４ｄを設けているが、その構成に限定されるものではなく、駆動軸４のどちらか一端にネジ逃げ部を設けてもよい。
また、上述した実施形態では、発光部１１を移動しているが、照射角可変機構としては、このような構成に限定されるものではなく、同様の機構を用いて照射レンズ１３を移動してもよい。
【００４７】
【発明の効果】
以上のように、請求項１に記載の発明では、駆動軸の両端側に、送り部材と滑合するネジ逃げ部を設けたので、送り部材は、ネジ逃げ部を越えて移動することがなくなる。
したがって、異常動作による照射角可変機構の破損を、簡易な構成で適確に防止することができる。
【００４８】
また、駆動軸も空転するので、駆動手段のロック状態を的確に回避し、駆動手段などの破損を適確に防止することができる。
さらに、従来の滑りクラッチでは、滑り面に所定の静止摩擦力を常に与えて、正常時に駆動力を伝達する必要があったが、ネジ逃げ部は、正常時に駆動力を伝達する必要が一切ないので、送り部材との摩擦を極端に小さく設計することができる。したがって、滑りクラッチと比較して、異常時にネジ逃げ部と送り部材との接触面に生じる滑り摩擦力は小さく、耐久性は著しく高くなる。
【００４９】
また同時に、駆動手段および駆動軸の双方に作用する滑り摩擦力も小さくなるので、これらにかかる負担が小さくなり、故障の原因にならない。
さらに、ネジ逃げ部は、駆動軸の周面上に螺旋状の突起を形成しない部分を作ることにより、簡易に設けることが可能なので、閃光器の組み立て性を損ねることがなく、閃光器が大型化することもない。
【００５０】
さらに、請求項１に記載の発明では、駆動軸の中央に向けて送り部材に付勢力を与えるので、駆動軸の逆回転に伴って、ネジ逃げ部に位置する送り部材は、駆動軸と容易に螺合する。
したがって、駆動軸を逆回転させることにより、照射角可変機構を、速やかに正常状態（照射角を再び可変できる状態）に戻すことができる。
【００５１】
特に、請求項１に記載の発明では、１つのバネ部材と２つの制限部材とからなる簡易な構成で、付勢手段を実現することができる。
請求項２に記載の発明では、直動カムのカム形状の少なくとも一端側を、送り部材の移動方向と略平行に形成するので、送り部材がネジ逃げ部へ移動するときに、発光体あるいは照射レンズの移動を制限することができる。したがって、発光体の移動路を正常時の程度に確保すればよく、閃光器が大型化することがない。
このように、本発明を適用した照射角可変機構は、簡易な構造で、安全性および耐久性の高い機構を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 請求項１に対応する実施形態の上面図である。
【図２】 実施形態の正面図である。
【図３】 実施形態の電気系統を示す図である。
【図４】 閃光器の照射角の変化を説明する図である。
【図５】 実施形態のネジ機構と付勢機構とを説明する図である。
【図６】 実施形態のカム形状を示す図である。
【図７】 従来の閃光器の一例を示す図である。

Claims (2)

1. 周面に螺旋上の突起が形成された駆動軸と、
   前記駆動軸を回転駆動する駆動手段と、
   前記駆動軸に螺合され、前記駆動軸の回転により移動される送り部材と、
   前記送り部材の移動を介して、発光体あるいは照射レンズを移動させる伝達手段と
   を備えた閃光器の照射角可変機構において、
   前記駆動軸の両端側に、前記送り部材と滑合するネジ逃げ部を設け、
   前記送り部材に一端を固定されたバネ部材と、
   前記バネ部材を挿んで両側に配置され、前記送り部材が前記ネジ逃げ部に位置した状態で前記バネ部材に当接する制限部材とを備え、
   前記バネ部材が前記制限部材に当接することにより、前記ネジ逃げ部に位置する前記送り部材を前記駆動軸の中央に向けて付勢する
   ことを特徴とする閃光器の照射角可変機構。
2. 請求項１に記載された閃光器の照射角可変機構において、
   前記伝達手段は、
   前記発光体あるいは照射レンズを支持する支持部と、
   前記送り部材の移動を前記支持部の移動に変換するカム形状を有し、そのカム形状の少なくとも一端側が前記送り部材の移動方向と略平行に形成された直動カムとからなる
   ことを特徴とする閃光器の照射角可変機構。

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