JP2005043513A - Shutter driving device and lens frame - Google Patents
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Abstract
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等のシャッタ装置のアクチュエータに適用されるシャッタ駆動装置、および、該シャッタ駆動装置が組み込まれるレンズ鏡筒に関する。
【0002】
【従来の技術】
従来、カメラ等のシャッタ装置を駆動するシャッタ駆動装置としてプランジャソレノイド装置がある。このプランジャソレノイド装置においては、吸引力量がプランジャストロ−クに対して指数的に増減する。そこで、負荷が作用したプランジャを長い変位をより均一な作動力で移動させることができる電磁機構(プランジャソレノイド装置)が特許文献1に提案されている。この電磁機構は、先端部に永久磁石を固着したプランジャを適用するものであり、上記永久磁石によって発生する磁束を増加させ、かつ、磁束分布をコイル側に偏らせてプランジャの動作(吸引)力量特性を改善するものである。
【0003】
一方、シャッタ装置を有するレンズ鏡筒に関して、シャッタ装置を保持する保持枠のシャッタ駆動時の振れ防止機構が組み込まれたレンズ鏡筒が特許文献2に提案されている。このレンズ鏡筒は、シャッタ装置を保持する第1の保持枠と第1の保持枠を進退自在に保持する第2の保持枠とを有しており、上記第1,2の保持枠を光軸と交差する方向に引き寄せるための永久磁石が配されている。上記磁石の吸引力によって第1の保持枠のシャッタ開閉駆動時における振れが防止される。
【0004】
【特許文献1】
特許文献1は、特公昭63−46966号公報である。
【0005】
【特許文献2】
特許文献2は、特開平6−242484号公報である。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献1に提案されている電磁機構によれば、プランジャに永久磁石を固着することから、その永久磁石分だけ可動質量が増大する。従って、例えばシャッタ装置の開閉動作の応答性が悪くなり、さらにはシャッタ振れが生じやすくなる可能性もある。
【0007】
一方、特許文献2に提案されているレンズ鏡筒では、第1の保持枠のシャッタ駆動時の振れが防止され、像振れのない良好な撮影画像が得られることになるが、上記永久磁石を装着することによる効果が上記振れ発生の防止のみに止まり、さらなる効果を奏するものではない。
【0008】
本発明は、上述の事情に鑑みてなされたものであり、プランジャ動作力量特性が応答性を低下させることなく改善できるシャッタ駆動装置を提供することを目的とし、また、上記シャッタ駆動装置が組み込まれ、鏡枠ぶれの少ないレンズ鏡筒を提供することを他の目的とする。
【0009】
【課題を解決するための手段】
本発明の請求項1記載のシャッタ駆動装置は、ソレノイドと、上記ソレノイドにより駆動されるプランジャと、上記ソレノイドの近傍に配置された磁石と、上記プランジャの移動により駆動されるシャッタ羽根とを有しており、ソレノイドによる磁束の他に上記磁石によって発生する磁束が上記プランジャに作用する。
【0010】
本発明の請求項2記載のシャッタ駆動装置は、ソレノイドと、上記ソレノイドにより駆動され、軸方向に移動可能な磁性体から成るプランジャと、上記ソレノイドの近傍に配置された永久磁石と、上記プランジャの移動により駆動されるシャッタ羽根とを有しており、ソレノイドによる磁束の他に上記磁石によって発生する磁束が上記プランジャに作用する。
【0011】
本発明の請求項3記載のレンズ鏡枠は、ソレノイドと、上記ソレノイドにより駆動され、軸方向に移動可能な磁性体から成るプランジャと、上記ソレノイドの近傍に配置された磁石と、上記プランジャの移動により駆動されるシャッタ羽根と、上記ソレノイドを支持する第1の枠と、上記磁石の磁束を受ける磁性体が配置され、上記第1の枠に案内され、上記1の枠に対し相対移動する第2の枠とを有しており、上記第2の枠は、上記第1の枠に案内され、かつ、片寄せされながら相対移動する。
【0012】
本発明の請求項4記載のレンズ鏡枠は、上記請求項1若しくは上記請求項2の上記シャッタ駆動装置と、上記シャッタ駆動装置の上記ソレノイドを支持する第1の枠と、上記磁石の磁束を受ける磁性体が配置され、上記第1の枠に案内され、上記第1の枠に対し相対移動する第2の枠とを有しており、上記第2の枠は、上記第1の枠に案内され、かつ、片寄せされながら相対移動する。
【0013】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図に基づいて説明する。
図1,2は、本発明の一実施形態であるレンズ鏡筒の縦断面図であり、図1は、撮影可能なズームワイド状態を示し、図2は、撮影可能なズームテレ状態を示している。なお、以下の説明において、レンズ鏡筒における被写体側を前方側とし、結像側を後方側(または、背面側)とする。また、部材の回転方向は、前方側から見たときの回転方向で示す。
【0014】
本実施形態のレンズ鏡筒は、図1,2に示すように固定枠1と、固定枠1に対して回転,進退自在に支持される第1の回転枠2と、固定枠に対して回転規制され、回転枠2とともに進退移動するフロートキー4と、回転枠2に対して一体的に回転し、フロートキー4により進退駆動される第2の回転枠3と、フロートキー4により回転規制され、かつ、回転枠3とともに進退移動するフロートキー5と、フロートキー5により回転規制され、かつ、回転枠3により進退駆動される1群枠6と、フロートキー5により回転規制され、かつ、回転枠3により進退駆動されるレンズ鏡枠を構成するフォーカスユニット7および3群枠8と、フォーカスユニット7と3群枠8を離間させる方向に付勢する圧縮バネで形成される付勢バネ9と、光軸Oを有する撮影光学系として、1群枠6に保持される1群レンズ11,2群枠23に保持される2群レンズ12,3群枠8に保持される3群レンズ13と、1群枠6とフォーカスユニット7の間に配される蛇腹遮光ゴム17と、各枠部材間に配されるリング状の遮光ゴム18,19,20とを主に有してなる。
【0015】
固定枠1には、その内周部に雌ヘリコイドネジ1aと、該ヘリコイドネジに重畳する直進溝1bが設けられる。
【0016】
回転枠2は、その外周後方部にギヤ部が重畳される雄ヘリコイドネジ2aを有しており、この雄ヘリコイドネジ2aを固定枠1の雌ヘリコイドネジ1aに螺合させて取り付けられる。そして、回転枠2は、図示しない長尺の駆動用ギヤにより上記ギヤ部を介して回転駆動される。その回転により回転枠2は、光軸O方向に進退移動する。
【0017】
フロートキー4は、回転枠2の内周部にてバヨネット機構を介して結合し、かつ、その外周後方部に突出する突起4aが固定枠1の直進溝1bに摺動自在に嵌入して取り付けられている。従って、このフロートキー4は、固定枠1によって回転規制された状態で回転枠2とともに光軸Oに進退移動する。
【0018】
回転枠3は、回転枠2の直進溝2aに対して後端外周に突出するガイドピン14がスライド自在に嵌入し、かつ、フロートキー4の内周の雌ヘリコイドネジ4bに雄ヘリコイドネジ3aが螺合した状態で取り付けられている。従って、この回転枠3は、回転枠2とともに回転しながら、回転枠2に対して相対的に光軸O方向に進退移動する。
【0019】
フロートキー5は、回転枠3の内周部にてバヨネット機構を介して結合し、かつ、その外周後方部に突出する突起5aがフロートキー4の雌ヘリコイドネジ4bに重畳する直進ガイド溝4cに摺動自在に嵌入して取り付けられる。従って、このフロートキー5は、フロートキー4を介して回転規制された状態で回転枠3とともに光軸Oに進退移動する。
【0020】
1群枠6は、フロートキー5の直進ガイド部5bに対して直進ガイド溝6bをスライド自在に嵌入させ、回転枠3の雌ヘリコイドネジ3bに雄ヘリコイドネジ6aを螺合させた状態で回転枠3内に取り付けられている。従って、1群枠6は、フロートキー5により回転規制された状態で回転枠3の回転により光軸O方向に進退移動する。なお、1群枠6の前面部には、飾り板10が接着固定されている。
【0021】
フォーカスユニット7は、シャッタ駆動装置を内蔵するレンズ鏡枠であり、ガイドロッド27を有し、第1の枠を構成する2群ガイド枠21と、2群ガイド枠21の前面の装着される枠蓋26と、レンズ駆動源やシャッタ駆動源等が配され、2群ガイド枠21に対して一体的に固定され、第1の枠を構成するLD(レンズ駆動用)地板22と、2群ガイド枠21に対して相対的に進退駆動される第2の枠としての2群枠23と等を有してなる。なお、2群枠23には、前面側にシャッタ羽根およびシャッタ蓋等が装着され、その後方側に2群レンズが保持される。
【0022】
そして、フォーカスユニット7は、該ユニットに内蔵される2群ガイド枠21の凸部21bがフロートキー5内部にその直進ガイド溝5bに嵌入した状態で光軸O方向に直進ガイドされて支持される。また、フォーカスユニット7は、回転枠3のカム溝3cに嵌入する2群ガイド枠21のカムフォロワ15を介して回転枠3の回転に伴って相対的に進退駆動される。このフォーカスユニット7のさらなる詳細構造については、後で説明する。
【0023】
3群枠8は、該3群枠の凸部8aがフロートキー5の直進ガイド溝5cに嵌入し、光軸O方向に直進ガイドされた状態で支持されており、回転枠3のカム溝3dに嵌入する該3群枠のカムフォロワ16を介して回転枠3に対して相対的に進退駆動される。
【0024】
次に、上述した構成を有する本実施形態のレンズ鏡筒における各鏡枠進退動作ついて説明する。
本レンズ鏡筒において、非撮影状態では、回転枠2,3や1群枠6等の鏡枠は、図1に示すワイド状態の繰り出し位置から固定枠1の内部に略収納される沈胴位置に繰り込まれている。
【0025】
撮影時には図1、または、図2に示す撮影可能なワイド状態、または、テレ状態の位置に回転枠2の回転に伴って回転枠2,3,1群枠6,フォーカスユニット7および3群枠がそれぞれ光軸O方向に繰り出される。すなわち、図示しないレンズ駆動ギヤにより回転枠2を回動駆動すると、回転枠2は、固定枠1の雌ヘリコイドネジ1aを介して前方に繰り出される。フロートキー4は、回転することなく回転枠2とともに前方に繰り出される。回転枠3は、回転枠2とともに回転しながら繰り出されるが、その繰り出し位置は、フロートキー4の雌ヘリコイドネジ4aを介して繰り出されることから回転枠3よりもさらに前方に繰り出される。フロートキー5は、フロートキー4により回転規制された状態で回転枠3とともに繰り出される。また、1群枠6は、フロートキー5により回転規制された状態で回転枠3の雌ヘリコイドネジ3bを介して回転枠3よりも前方に繰り出される。フォーカスユニット7は、フロートキー5によって回転規制された状態で回転枠3のカム溝3cによって繰り出される。フォーカスユニット7に内蔵される2群枠23は、後述するフォーカス駆動機構部により2群ガイド枠21に対して光軸O方向に沿って相対的に進退駆動される。さらに、3群枠8は、フロートキー5によって回転規制された状態で回転枠3のカム溝3dによって繰り出される。
【0026】
次に、フォーカスユニット7の詳細な構成について、図3〜9を用いて説明する。
図3は、上記フォーカスユニットの斜視図である。図4は、上記フォーカスユニットの分解斜視図である。図5は、上記フォーカスユニットの2群枠におけるシャッタ羽根とシャッタ駆動レバーの組み付け配置状態を示す斜視図である。図6は、上記2群枠を後方から見た斜視図であって、2群枠側の鉄板部材とLD地板側のプランジャソレノイド装置と2群ガイド枠側の磁石部材の位置関係を示す。図7,8は、上記2群枠上のシャッタ羽根の状態を前方(被写体側)から見た正面図であって、そのうち図7は、上記シャッタ羽根の閉状態と、フォーカス駆動機構部の配置、および、プランジャソレノイド装置と磁石と鉄板部材の光軸直交断面上での配置を合わせて示し、図8は、上記シャッタ羽根の開状態を示す。図9は、図7のA−A断面であって、上記2群枠のフォーカス駆動機構部を示す。
【0027】
図3,4に示すようにフォーカスユニット7は、2群ガイド枠21と、レンズ,シャッタ駆動源が装着され、2群ガイド枠21の後側に一体的に取り付けられるLD地板22と、シャッタ羽根,遮光羽根及び2群レンズ等が組み込まれ、フォーカシング時に2群ガイド枠21に対して光軸O方向に相対駆動されるフォーカス枠としての2群枠23と、2群枠23の前面に取り付けられるシャッタ蓋25と、2群ガイド枠21の前面に取り付けられる枠蓋26と、2群枠23を光軸O方向に摺動自在に支持するガイドロッド27とを主に有してなる。
【0028】
LD地板22は、中央開口部22aを有する枠部材であって、その前面側にシャッタ羽根,遮光羽根の駆動源であって、シャッタ駆動装置を構成するプランジャソレノイド装置55と、フォーカス駆動源であるフォーカスモータ41と、フォーカス駆動用ギヤ列46と、フォーカス駆動用ギヤ列46を介して2群枠23を進退駆動するフォーカス駆動機構部と、フォーカスモータ回転量検出用フォトインタラプタ61と、シャッタ羽根移動位置検出用フォトインタラプタ63等が組み込まれる。このLD地板22は、2群ガイド枠21に対して背面側からフック22cで仮止めした後、ビス挿通穴22bを挿通させたビス71a、および、ビス挿通穴22dを挿通させたビス71bを2群ガイド枠21に螺着させて固定される。
【0029】
プランジャソレノイド装置55は、コイルからなるソレノイド58と、ソレノイドを支持し、その側方に配される磁性体からなるヨーク59と、ソレノイド58により駆動されるプランジャ56と、該ソレノイドと該プランジャとの間に介在され、該プランジャを突出方向(シャッタ羽根閉方向)に付勢する第2の付勢部材としてのプランジャバネ57とを有している。このプランジャソレノイド装置55は、ヨーク59を介してLD地板22に取り付けられる。プランジャ56のスライド方向は、光軸Oとの垂直面に沿った方向とする。プランジャ56の先端には後述するシャッタ駆動レバー29の端部29bが当接する。
【0030】
フォーカスモータ41は、光軸Oと平行方向に沿った出力軸を有しており、該出力軸には、ピニオン42が固着されている。ピニオン42は、フォーカス駆動用ギヤ列46の初段ギヤ47に噛合する。この出力軸の回転量は、フォーカス駆動用ギヤ列46中のギヤ48の軸に取り付けられたスリット板62の回転を検出するフォトインタラプタ61の出力によって検知される。
【0031】
フォーカス駆動用ギヤ列46の終段ギヤ49は、該ギヤと一体的な送りネジ50を有し、光軸Oと平行な軸であるギヤ支持軸51により支持される。ギヤ支持軸51は、その両端がLD地板22に軸穴22cと2群ガイド枠21の軸穴21eに回転自在に支持されている。また、送りネジ50には、後述する相対駆動用ナット52が螺合している。なお、この送りネジまわりの詳細な構造(フォーカス駆動機構部)については後述する。
【0032】
2群ガイド枠21は、中央開口部21aを有する枠部材であって、図4等に示すように外周部3ヶ所(2ヶ所が図示される)に凸部21bが設けられ、その凸部にそれぞれカムフォロワ15が固着される。さらに、2群ガイド枠21には、ロッド支持穴21c、ガイド凹部21d、フック部21f等が設けられる。なお、ロッド支持穴21cとガイド凹部21dとは、光軸Oを中心に略対向するような位置に配置される。
【0033】
また、2群ガイド枠21の磁石取り付け部21iには永久磁石である磁石部材37が固着されている。この磁石部材37は、平板形状を有し、平板の表裏面を着磁面とし、図7に示すように磁石部材37の内側(中央開口部21a側)の着磁面が2群枠23のレンズ保持部外周23kに固着される鉄板部材38(後述)と対向し、かつ、わずかな隙間をもって配置される。そして、磁石部材37の光軸O回りの配設位置は、LD地板22側に取り付けられたプランジャソレノイド装置55のプランジャ56の先端と光軸Oとを結んだ線上のプランジャソレノイド装置55の近傍位置とする。
【0034】
2群枠23は、中央にシャッタ開口部23aを有する枠部材であって、2群レンズおよびシャッタ装置が組み込まれている。すなわち、この2群枠23には、該開口部23aの後方側に2群レンズ12(図1,2)が保持され、前面側にシャッタ装置(シャッタ駆動装置)として撮影光路を開閉する一対のシャッタ羽根である第1のシャッタ羽根31と第2のシャッタ羽根32が一対の軸である支持ピン23dと支持ピン23eに回動自在に支持されている。さらに、シャッタ装置として撮影光の漏れを遮光する遮光羽根33が支持ピン23fにより回動可能に支持されている。また、背面側上方部に光軸O方向に突出する軸部23g(図4,7)にはシャッタ駆動レバー29が回動可能に取り付けられている。そして、2群枠23の上方部に光軸O方向と平行なスリーブ28が接着固定される。また、2群枠23のスリーブ28に対して光軸O中心に略対向する位置に外方に突出する回り止め用ガイド凸部23bが設けられる。2群枠23のレンズ保持部外周23kの表面には、2群ガイド枠21側の磁石部材37と僅かな隙間をもって対向する位置に磁性体である鉄板部材38が固着される。そして、鉄板38と2群ガイド枠21側の磁石部材37とは、レンズ保持部外周23kとシャッタ駆動レバー29とプランジャソレノイド装置55とでできる三角状の空間に位置する。
【0035】
なお、支持ピン23d,23eは、シャッタ駆動レバー29のシャッタ駆動ピン29cが挿通するピン挿通長穴23cの両側の略等距離位置に配置される。また、支持ピン23fは、ピン挿通長穴23cに対して支持ピン23dの外側の位置、すなわち、開口23aに対して支持ピン23dより遠い位置に配置される。
【0036】
スリーブ28は、まず、2群枠23に対してガタのある状態で挿入される。そして、該スリーブの内径部が2群レンズ12の光軸Oと平行で、かつ、光軸Oから所定の距離離間した状態で位置するように治具等で位置決めした状態で2群枠23に接着,固定される。このスリーブ28には、2群枠23を摺動自在に支持するガイドロッド27が嵌入される。
【0037】
シャッタ駆動レバー29は、プランジャ56によって駆動される被駆動部材であり、かつ、遮光羽根を含むシャッタ羽根を回動駆動する駆動部材である。そして、このシャッタ駆動レバー29は、軸部23gに回動自在に嵌合する軸穴29aと、プランジャ56の先端に当接する端部29bと、2群枠23のピン挿通長穴23cを挿通して前方側に突出し、シャッタ羽根,遮光羽根に係合するシャッタ駆動ピン29cを有している。
【0038】
シャッタ駆動レバー29は、第1の付勢部材であるシャッタバネ30により時計回り(前方より見て)に付勢されている。その付勢方向は、シャッタ駆動レバー29の端部29cがプランジャ56の先端側に当接する方向であり、かつ、シャッタ羽根31,32,遮光羽根33を開放する方向である。このシャッタバネ30のシャッタ駆動レバー29に対する付勢力は、プランジャ56側の付勢バネ57の付勢力より弱い。従って、プランジャソレノイド装置55がオフ状態になるとシャッタ駆動レバー29は、付勢バネ57の付勢力によってプランジャ56を介してシャッタ閉方向に回動駆動される。
【0039】
なお、シャッタ駆動レバー29とプランジャ56とは、フォーカス駆動時に光軸O方向に相対移動することからプランジャ56の先端との当接状態を維持するためにシャッタ駆動レバー29の端部29bは、光軸O方向に平行である軸穴29a方向と平行に延びた形状を有している。
【0040】
第1のシャッタ羽根31は、シャッタ開口23aを第2のシャッタ羽根32と協働して開閉可能な遮光部を有している。そして、シャッタ羽根31は、2群枠23の前面側にて回動ピン穴31aを支持ピン23dに嵌入させ、かつ、駆動用長穴31bをシャッタ駆動レバー29の駆動ピン29cに嵌入させた状態で回動可能に支持される。
【0041】
第2のシャッタ羽根32は、シャッタ開口23aを第1のシャッタ羽根31と協働して開閉可能な開口縁部32cをもつ遮光部を有している。すなわち、第2のシャッタ羽根32は、第1のシャッタ羽根31に対してシャッタ閉状態において開口23a上にて食い合わせ部分(重なる部分)を形成する。このシャッタ羽根32は、2群枠23の前方側でシャッタ羽根31の前面に重畳させた状態で回動ピン穴32aを支持ピン23eに嵌入させ、かつ、駆動用長穴32bをシャッタ駆動レバー29の駆動ピン29cに嵌入させた状態で回動可能に支持される。
【0042】
遮光羽根33は、シャッタ開口23aをシャッタ羽根31,32とで遮蔽した状態でのシャッタ羽根31,32の重畳部からの光漏れを遮断し、かつ、シャッタ開時には、シャッタ羽根31とともにシャッタ開口23aから退避可能な遮光部を有している。この遮光羽根33は、2群枠23の前面側にてシャッタ羽根32の前面側の遮光部の縁部である開口縁部32cを覆った状態で該シャッタ羽根32をシャッタ羽根31とで挟んだ状態で配置される。その取り付け状態で回動ピン穴33aを支持ピン23fに嵌入させ、かつ、駆動用長穴33bをシャッタ駆動レバー29の駆動ピン29cに嵌入させた状態で回動可能に支持される。
【0043】
遮光羽根33の前面にさらに遮光シート24を乗せて、覆った状態とする。なお、遮光シート24には、シャッタ開口部23aと等しい大きさの中央開口部24aや駆動ピン29cの逃げ穴24cや2群枠付勢バネ35の逃げ部24b等が設けられている。
【0044】
シャッタ羽根31,32と遮光羽根33および遮光シート24が組み込まれた2群枠23には、その前面にシャッタ蓋25が2群枠23の係止ピン23h,23i,23jで係止されて装着され、ユニット化される。なお、シャッタ蓋25には、駆動ピン29cの逃げ穴25cや2群枠付勢バネ35の逃げ部25b等が設けられている。
【0045】
上述したようにユニット化された2群枠23は、2群ガイド枠21に対してその前面側からガイド凸部23bを2群ガイド枠21のガイド凹部21dに摺動自在に嵌入させた状態で装着される。さらに、その装着状態で枠蓋26を2群ガイド枠21の前面にガイド枠の位置決めピンで位置決めした状態ではめ込み、枠蓋26の係止穴部26bを2群ガイド枠21のフック部21fに係止させて仮止め状態とする。そこで、ガイドロッド27を枠蓋26のロッド支持穴26cに挿通させてその先端部を2群ガイド枠21のロッド支持穴21cに圧入して固定する。なお、その固定状態でガイドロッド27には、枠蓋26と2群枠23の間に2群枠付勢バネ35が圧縮状態で挿入される。
【0046】
上記フォーカスユニット7の組み立て状態においては、2群枠23は、2群ガイド枠21に対してフォーカスモータ41の回転に従って光軸O方向に相対的に進退駆動(フォーカス駆動)される。次に、そのフォーカス駆動機構部について説明する。
【0047】
上記フォーカス駆動機構部の主要構造は、2群枠23の正面図である図7のA−A断面図である図9に示されている。フォーカス駆動時、フォーカスモータ41によりギヤ列46を介して回転駆動される終段ギヤ49は、送りネジ50およびギヤ支持軸51を一体的に備えている。ギヤ支持軸51の両端は、LD地板22に軸穴22cと2群ガイド枠21の軸穴21eに回転自在に支持されている。また、送りネジ50には相対駆動用ナット52が螺合している。ナット52は、凸部52aを有しており、その凸部52aは、2群ガイド枠21の凹部21hに摺動自在に嵌入している。従って、終段ギヤ49が回転すると、ナット52は、回転規制された状態で送りネジ50に沿って光軸Oと平行方向に移動する。
【0048】
2群枠23は、後方に突出する1つの頂点をもつ突起部23hと2つの頂点を持つ単一の突起部23iを有しおり、また、付勢バネ35により後方への付勢力F0 を常時受けている。従って、2群枠23の突起部23hと突起部23iの3点の頂部は、相対駆動用ナット52に常時当接する。フォーカシング時にフォーカスモータ41の出力軸が回転駆動されると、終段ギヤ49の回転に伴って2群枠23は、ナット52を介して付勢バネ35の付勢力に抗して押圧され、2群ガイド枠21およびLD地板22に対して相対的にZ方向(光軸Oと平行)に沿って進退駆動される。
【0049】
上述した2群枠23の上記相対移動時およびシャッタ開閉時にて、2群枠23は、2群ガイド枠21に固着されたガイドロッド27に支持され、かつ、2群ガイド枠21の凹部21dによって回転規制されて保持されるが、凹部21dとそれに嵌入する2群枠23のガイド凸部23bとには僅かな嵌合ガタがあって、2群枠23が2群ガイド枠21に対して僅かに回動方向にガタつく可能性がある。しかし、2群ガイド枠21に固着された磁石部材37により2群枠23に固着された鉄板部材38が吸引力を受けるので2群枠23がガイドロッド27回りに反時計回り(図7上にて)に片寄せされ、移動時、あるいは、シャッタ開閉時の僅かな相対回動ガタつきが抑えられる。
【0050】
また、2群枠23が2群ガイド枠21に対して相対移動するとき、プランジャ56の先端のシャッタ駆動レバー先端部29cに対する当接位置は、光軸Oに相対移動する。
【0051】
次に、2群枠23に組み込まれたシャッタ羽根,遮光羽根の開閉動作について図7,8のシャッタ閉,開状態での正面図等を用いて説明する。
シャッタ閉状態に切り換えるためにプランジャソレノイド装置55をオン状態からオフ状態に切り換えると、図8に示すシャッタ開状態から図7に示すシャッタ閉状態に切り換わる。すなわち、ソレノイド装置55がオフ状態となると、プランジャ56が吸引位置から突出し、シャッタ駆動レバー29を反時計回りにシャッタ閉位置まで回動駆動する。
【0052】
シャッタ駆動レバー29が該シャッタ閉位置まで回動すると、該駆動レバー29によりシャッタ羽根31は、支持ピン23d中心に反時計回りに閉位置まで駆動され、同時に、シャッタ羽根32は、支持ピン23e中心に時計回りに閉位置まで回動駆動される。このシャッタ閉状態では、シャッタ開口23aは、シャッタ羽根31,32で協働して覆われた閉状態となる。
【0053】
一方、遮光羽根33は、シャッタ駆動レバー29により支持ピン23f中心にシャッタ羽根31と同一の反時計回りに閉位置まで回動駆動される。このシャッタ閉状態で遮光羽根33の遮光部は、閉位置にあるシャッタ羽根32の開口縁部32cの上を覆う状態となる。遮光羽根33は、支持ピン23fの位置がシャッタ羽根31のための支持ピン23よりも駆動ピン29cに対して外側にあるため、遮光羽根33の回動駆動角度は、シャッタ羽根31の回動駆動角度より少ない。
【0054】
そして、上記シャッタ閉状態では、遮光シート24の中央開口部24aからの撮影光は、直接的にはシャッタ羽根32の開口縁部32cに到達せず、遮光羽根33の隙間を通らないと開口縁部32cに達することができない。
【0055】
一方、シャッタ開状態にするためにプランジャソレノイド装置55をオフからオン状態に切り換えると、プランジャ56が突出位置から吸引され、図8に示すようにシャッタ駆動レバー29がシャッタバネ30の付勢力で時計回りにシャッタ開位置まで回動する。シャッタ駆動レバー29が該シャッタ開位置に回動すると、シャッタ羽根31は、支持ピン23d中心に時計回りに開位置まで回動する。同時に、シャッタ羽根32は、支持ピン23e中心に反時計回りに開位置まで回動する。さらに、遮光羽根33は、支持ピン23f中心に時計回りに開位置まで回動する。この状態では、シャッタ羽根31,32および遮光羽根33が共にシャッタ開口23a上から退避し、シャッタ開放状態となる。このシャッタ開放動作においても遮光羽根33のシャッタ羽根31と同一方向に回動し、かつ、その回動角はシャッタ羽根31より少ない。
【0056】
なお、本実施形態のレンズ鏡筒が撮像素子を有するデジタルカメラに装着される場合、撮影前の状態でシャッタ装置は、図8に示す開放状態に保持されており、撮影開始後、露光終了に関連してシャッタ装置は、図7に示す閉状態に切り換えられる。一方、本レンズ鏡筒が銀塩フィルムを使用するカメラに装着される場合には、撮影前の状態でシャッタ装置は、図7に示す閉状態に保持されており、露光開始に関連して図8に示す開状態に切り換えられ、露光終了時に図7の閉状態に戻される。
【0057】
上述した開閉動作において、プランジャソレノイド装置55のソレノイド58に駆動電圧が印加され、通電されたとき、ソレノイド55により磁束が発生する。その磁束によってプランジャ56が吸引されるが、上記磁束は、プランジャ56とヨーク59とにより形成される磁気回路を通る。さらに、ソレノイド55による上記磁束に付加して、2群ガイド枠21に固着された磁石部材37による磁束がプランジャ56先端と2群枠23に固着された鉄板部材38との間の磁気回路にも通る。その付加された磁束によりプランジャ56が受ける吸引力がわずかに増えることになる。従って、シャッタ羽根31,32および遮光羽根33は、より強い吸引力を受け、素早く、かつ、確実に開放方向に回動される。
【0058】
図10は、プランジャソレノイド装置55のプランジャストロ−クに対する吸着力量特性を示す線図であって、磁石部材37および鉄板部材38を2群ガイド枠21および2群枠23のプランジャ近傍に取り付けた場合と、取り付けない場合における実測した特性差を示している。但し、2群ガイド枠21に装着される磁石部材37における外面側面(プランジャ56の先端側)の磁極は、ソレノイド通電時のプランジャ先端の磁極(S極、または、N極)と反対の極(N極、または、S極)とする。図10に示すようにプランジャ56の使用範囲において上記磁石部材の装着により吸着力量の0.01N程度の増加が実験上に認められた。
【0059】
また、上記開閉動作において、プランジャソレノイド装置55がオン、または、オフ駆動された場合、プランジャ56の出没による衝撃力は、該ソレノイド装置が固着されるLD地板22および2群ガイド枠21で受ける。一方、2群枠23は、LD地板22と一体化される2群ガイド枠21に対してガイドロッド27とガイド凹部21dを介して、間接的に進退可能な状態で支持されている。従って、上記プランジャ56の出没による衝撃力は、直接的には2群レンズ12を保持する2群枠23には伝達されず、上記衝撃力によるシャッタ羽根のぶれは極めて少ない。
【0060】
上述したように本実施形態のレンズ鏡筒によれば、フォーカスユニット7の2群レンズ12を保持する2群枠23には、シャッタ羽根を開閉駆動するプランジャソレノイド装置55が直接的に取り付けられていない。従って、上記開閉駆動時のプランジャ56の衝撃による2群レンズの揺れが発生しにくく、シャッタぶれの少ない良好な撮影画像を得ることができる。また、プランジャソレノイド装置55が2群枠23に取り付けられていないことから2群枠23の重量が軽く、フォーカシング駆動時における負荷抵抗が少なくなり、素早いフォーカシング駆動が可能になる。
【0061】
さらに、磁石部材37および鉄板部材38を2群ガイド枠21および2群枠23に取り付けたことによって、2群枠23が2群ガイド枠21に対して相対移動時、あるいは、シャッタ開閉時の僅かな相対回動ガタつきが抑えられ、像ぶれのない撮影が可能になる。
【0062】
また、上述のように磁石部材37,鉄板部材38が2群ガイド枠21,2群枠23に取り付けられていることによって、副次的にプランジャソレノイド装置55がオン時におけるプランジャ56の吸着力量が増える。その吸着力量の増加によりシャッタ羽根の開放駆動が確実に行われる。あるいは、ソレノイド58のアンペアーターンを減らすことも可能になり、省電力化や小型化が可能になる。そして、磁石部材37,鉄板部材38がプランジャ56とは別に枠部材に固着されることから前述した特許文献1に記載された電磁機構のようにプランジャの質量増加がなく、吸引,突出時のタイムラグが生じない。
【0063】
また、磁石部材37と鉄板38とは、2群枠23の保持部外周23kとシャッタ駆動レバー29とプランジャソレノイド装置55とでできる三角状の隙間に配されることからフォーカスユニット7の占有エリアが増加することはない。
【0064】
【発明の効果】
上述のように本発明によれば、プランジャ動作力量特性を応答性を低下させることなく改善できるシャッタ駆動装置を提供することを可能となり、また、上記シャッタ駆動装置が組み込まれた鏡枠ぶれの少ないレンズ鏡筒を提供することが可能になる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の一実施形態のレンズ鏡筒の撮影可能なズームワイド状態における縦断面図である。
【図2】図1のレンズ鏡筒の撮影可能なズームテレ状態における縦断面図である。
【図3】図1のレンズ鏡筒に内蔵されるフォーカスユニットの斜視図である。
【図4】図3のフォーカスユニットの分解斜視図である。
【図5】図3のフォーカスユニットの2群枠におけるシャッタ羽根とシャッタ駆動レバーの組み付け配置状態を示す斜視図である。
【図6】図3のフォーカスユニットの2群枠を後方から見た斜視図であって、2群枠の鉄板部材とLD地板側のプランジャソレノイド装置と2群ガイド枠側の磁石部材の位置関係を示す。
【図7】図3のフォーカスユニットの2群枠上のシャッタ羽根の閉状態を前方(被写体側)から見た正面図であって、フォーカス駆動機構部の配置、および、プランジャソレノイド装置と磁石部材と鉄板部材の光軸直交断面上での配置を合わせて示す。
【図8】図3のフォーカスユニットの2群枠上のシャッタ羽根の開状態を前方から見た正面図である。
【図9】図7のA−A断面図であって、2群枠のフォーカス駆動機構部を示す。
【図10】図3のフォーカスユニットに内蔵されるプランジャソレノイド装置のプランジャストロ−クに対する吸着力量特性を示す線図であって、磁石と鉄板部材とをプランジャ近傍に装着した場合と、装着しない場合との特性差を示す。
【符号の説明】
21 …2群ガイド枠(第1の枠)
22 …LD地板(第1の枠)
23 …2群枠(第2の枠)
31,32…シャッタ羽根
37 …磁石部材(磁石)
38 …鉄板部材(磁性体)
56 …プランジャ
58 …ソレノイド[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a shutter driving device applied to an actuator of a shutter device such as a camera, and a lens barrel in which the shutter driving device is incorporated.
[0002]
[Prior art]
Conventionally, there is a plunger solenoid device as a shutter driving device for driving a shutter device such as a camera. In this plunger solenoid device, the amount of suction force increases or decreases exponentially with respect to the plunger stroke. In view of this, Patent Document 1 proposes an electromagnetic mechanism (plunger solenoid device) that can move a long-displaced plunger with a more uniform operating force. This electromagnetic mechanism uses a plunger with a permanent magnet fixed to the tip, increases the magnetic flux generated by the permanent magnet, and biases the magnetic flux distribution toward the coil side to actuate the plunger's operating (attraction) force. It improves the characteristics.
[0003]
On the other hand, regarding a lens barrel having a shutter device, Patent Literature 2 proposes a lens barrel in which a shake prevention mechanism during shutter driving of a holding frame that holds the shutter device is incorporated. The lens barrel includes a first holding frame that holds the shutter device and a second holding frame that holds the first holding frame so as to be movable forward and backward. Permanent magnets are arranged for drawing in a direction intersecting the axis. The attraction force of the magnet prevents the first holding frame from shaking during the shutter opening / closing drive.
[0004]
[Patent Document 1]
Patent Document 1 is Japanese Patent Publication No. 63-46966.
[0005]
[Patent Document 2]
Patent Document 2 is Japanese Patent Laid-Open No. 6-242484.
[0006]
[Problems to be solved by the invention]
However, according to the electromagnetic mechanism proposed in Patent Document 1, since the permanent magnet is fixed to the plunger, the movable mass is increased by the amount of the permanent magnet. Therefore, for example, the responsiveness of the opening / closing operation of the shutter device is deteriorated, and there is a possibility that the shutter shake is likely to occur.
[0007]
On the other hand, in the lens barrel proposed in Patent Document 2, the first holding frame is prevented from shaking when the shutter is driven, and a good captured image without image shaking can be obtained. The effect of mounting is only to prevent the occurrence of the above-mentioned shake, and does not provide further effects.
[0008]
The present invention has been made in view of the above circumstances, and an object of the present invention is to provide a shutter driving device in which the plunger operating force characteristic can be improved without deteriorating responsiveness, and the shutter driving device is incorporated. Another object of the present invention is to provide a lens barrel with little lens barrel shake.
[0009]
[Means for Solving the Problems]
The shutter driving device according to claim 1 of the present invention includes a solenoid, a plunger driven by the solenoid, a magnet disposed in the vicinity of the solenoid, and a shutter blade driven by the movement of the plunger. In addition to the magnetic flux generated by the solenoid, the magnetic flux generated by the magnet acts on the plunger.
[0010]
According to a second aspect of the present invention, there is provided a shutter driving device including a solenoid, a plunger that is driven by the solenoid and is made of a magnetic material that is movable in the axial direction, a permanent magnet disposed in the vicinity of the solenoid, and the plunger. The shutter blades are driven by movement, and the magnetic flux generated by the magnet acts on the plunger in addition to the magnetic flux generated by the solenoid.
[0011]
According to a third aspect of the present invention, there is provided a lens barrel comprising: a solenoid; a plunger that is driven by the solenoid and is made of a magnetic material that is movable in the axial direction; a magnet disposed in the vicinity of the solenoid; and the movement of the plunger. A first blade that supports the solenoid, and a magnetic body that receives the magnetic flux of the magnet are arranged, guided by the first frame, and moved relative to the first frame. The second frame is guided by the first frame and moves relative to the first frame.
[0012]
According to a fourth aspect of the present invention, there is provided a lens barrel according to the first or second aspect of the invention, the first frame that supports the solenoid of the shutter drive unit, and the magnetic flux of the magnet. The magnetic body to be received is disposed, guided by the first frame, and has a second frame that moves relative to the first frame. The second frame is connected to the first frame. Guided and moved relative to each other while being offset.
[0013]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
1 and 2 are longitudinal sectional views of a lens barrel according to an embodiment of the present invention. FIG. 1 shows a zoom wide state capable of photographing, and FIG. 2 shows a zoom telephoto state capable of photographing. . In the following description, the subject side in the lens barrel is the front side, and the imaging side is the rear side (or the back side). The rotation direction of the member is indicated by the rotation direction when viewed from the front side.
[0014]
As shown in FIGS. 1 and 2, the lens barrel of the present embodiment is rotated with respect to the fixed frame 1, the first rotating frame 2 that is supported so as to be rotatable and movable back and forth with respect to the fixed frame 1, and the fixed frame. The
[0015]
The fixed frame 1 is provided with a female helicoid screw 1a and a
[0016]
The rotating frame 2 has a male helicoid screw 2a with a gear portion superimposed on the outer peripheral rear part thereof, and the male helicoid screw 2a is attached to the female helicoid screw 1a of the fixed frame 1 by screwing. The rotary frame 2 is rotationally driven through the gear portion by a long drive gear (not shown). The rotation frame 2 moves forward and backward in the direction of the optical axis O by the rotation.
[0017]
The
[0018]
The
[0019]
The
[0020]
The
[0021]
The
[0022]
The
[0023]
The
[0024]
Next, each frame advancement / retraction operation in the lens barrel of the present embodiment having the above-described configuration will be described.
In the present lens barrel, in the non-photographing state, the lens frames such as the rotary frames 2 and 3 and the
[0025]
At the time of shooting, the
[0026]
Next, a detailed configuration of the
FIG. 3 is a perspective view of the focus unit. FIG. 4 is an exploded perspective view of the focus unit. FIG. 5 is a perspective view showing an assembled arrangement state of shutter blades and shutter drive levers in the second group frame of the focus unit. FIG. 6 is a perspective view of the second group frame as viewed from the rear, and shows the positional relationship between the iron plate member on the second group frame side, the plunger solenoid device on the LD base plate side, and the magnet member on the second group guide frame side. 7 and 8 are front views of the state of the shutter blades on the second group frame as viewed from the front (subject side). FIG. 7 shows the closed state of the shutter blades and the arrangement of the focus drive mechanism section. FIG. 8 shows the arrangement of the plunger solenoid device, the magnet, and the iron plate member on the cross section orthogonal to the optical axis, and FIG. 8 shows the opened state of the shutter blade. FIG. 9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 7 and shows the focus driving mechanism portion of the second group frame.
[0027]
As shown in FIGS. 3 and 4, the
[0028]
The
[0029]
The
[0030]
The
[0031]
The
[0032]
The second
[0033]
A
[0034]
The
[0035]
The support pins 23d and 23e are arranged at substantially equal distance positions on both sides of the pin insertion
[0036]
First, the
[0037]
The
[0038]
The
[0039]
Since the
[0040]
The
[0041]
The
[0042]
The
[0043]
A
[0044]
A
[0045]
As described above, the unitized
[0046]
In the assembled state of the
[0047]
The main structure of the focus drive mechanism is shown in FIG. 9, which is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. The
[0048]
The
[0049]
During the relative movement of the
[0050]
When the
[0051]
Next, the opening and closing operations of the shutter blades and the light shielding blades incorporated in the
When the
[0052]
When the
[0053]
On the other hand, the
[0054]
In the shutter closed state, the photographing light from the central opening 24 a of the
[0055]
On the other hand, when the
[0056]
When the lens barrel of this embodiment is attached to a digital camera having an image sensor, the shutter device is held in the open state shown in FIG. 8 in a state before photographing, and the exposure ends after the photographing starts. Relatedly, the shutter device is switched to the closed state shown in FIG. On the other hand, when the lens barrel is mounted on a camera using a silver salt film, the shutter device is held in the closed state shown in FIG. 8 is switched back to the closed state shown in FIG. 7 when the exposure is completed.
[0057]
In the opening / closing operation described above, when a drive voltage is applied to the
[0058]
FIG. 10 is a diagram showing the attractive force amount characteristics of the
[0059]
Further, in the above opening / closing operation, when the
[0060]
As described above, according to the lens barrel of the present embodiment, the
[0061]
Further, by attaching the
[0062]
In addition, since the
[0063]
Further, since the
[0064]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, it is possible to provide a shutter driving device that can improve the plunger operating force characteristic without lowering the responsiveness, and there is little lens barrel shake in which the shutter driving device is incorporated. It becomes possible to provide a lens barrel.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a longitudinal sectional view of a lens barrel according to an embodiment of the present invention in a zoom wide state where photographing is possible.
FIG. 2 is a longitudinal sectional view of the lens barrel in FIG. 1 in a zoom telephoto state where photographing is possible.
3 is a perspective view of a focus unit built in the lens barrel of FIG. 1. FIG.
4 is an exploded perspective view of the focus unit of FIG. 3. FIG.
5 is a perspective view showing an assembled arrangement state of shutter blades and shutter drive levers in the second group frame of the focus unit of FIG. 3; FIG.
6 is a rear perspective view of the second group frame of the focus unit of FIG. 3, and the positional relationship between the iron plate member of the second group frame, the plunger solenoid device on the LD base plate side, and the magnet member on the second group guide frame side. Indicates.
7 is a front view of the closed state of the shutter blades on the second group frame of the focus unit shown in FIG. 3 as viewed from the front (subject side), the arrangement of the focus drive mechanism, the plunger solenoid device and the magnet member; And the arrangement of the iron plate members on the cross section orthogonal to the optical axis are also shown.
8 is a front view of the open state of the shutter blades on the second group frame of the focus unit of FIG. 3 as viewed from the front.
9 is a cross-sectional view taken along the line AA of FIG. 7, showing a focus driving mechanism portion of the second group frame.
FIGS. 10A and 10B are diagrams showing the attractive force amount characteristics of the plunger solenoid device built in the focus unit of FIG. 3 with respect to the plunger stroke, with and without the magnet and the iron plate member being mounted in the vicinity of the plunger; And the characteristic difference.
[Explanation of symbols]
21 ... 2 group guide frame (first frame)
22 ... LD ground plate (first frame)
23 ... 2 group frame (2nd frame)
31, 32 ...
38 ... Iron plate member (magnetic material)
56 ...
Claims (4)
上記ソレノイドにより駆動されるプランジャと、
上記ソレノイドの近傍に配置された磁石と、
上記プランジャの移動により駆動されるシャッタ羽根と、
を有することを特徴とするシャッタ駆動装置。A solenoid,
A plunger driven by the solenoid;
A magnet disposed in the vicinity of the solenoid;
A shutter blade driven by the movement of the plunger;
A shutter driving device comprising:
上記ソレノイドにより駆動され、軸方向に移動可能な磁性体から成るプランジャと、
上記ソレノイドの近傍に配置された永久磁石と、
上記プランジャの移動により駆動されるシャッタ羽根と、
を有することを特徴とするシャッタ駆動装置。A solenoid,
A plunger made of a magnetic material driven by the solenoid and movable in the axial direction;
A permanent magnet disposed in the vicinity of the solenoid;
A shutter blade driven by the movement of the plunger;
A shutter driving device comprising:
上記ソレノイドにより駆動され、軸方向に移動可能な磁性体から成るプランジャと、
上記ソレノイドの近傍に配置された磁石と、
上記プランジャの移動により駆動されるシャッタ羽根と、
上記ソレノイドを支持する第1の枠と、
上記磁石の磁束を受ける磁性体が配置され、上記第1の枠に案内され、上記1の枠に対し相対移動する第2の枠と、
を有するレンズ鏡枠。A solenoid,
A plunger made of a magnetic material driven by the solenoid and movable in the axial direction;
A magnet disposed in the vicinity of the solenoid;
A shutter blade driven by the movement of the plunger;
A first frame that supports the solenoid;
A magnetic body that receives the magnetic flux of the magnet is disposed, guided by the first frame, and moved relative to the first frame;
Lens lens frame having
上記シャッタ駆動装置の上記ソレノイドを支持する第1の枠と、
上記磁石の磁束を受ける磁性体が配置され、上記第1の枠に案内され、上記第1の枠に対し相対移動する第2の枠と、
を有するレンズ鏡枠。The shutter driving device according to claim 1 or 2;
A first frame that supports the solenoid of the shutter driving device;
A magnetic body that receives the magnetic flux of the magnet is disposed, guided by the first frame, and a second frame that moves relative to the first frame;
Lens lens frame having
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Cited By (1)
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CN101675382A (en) * | 2007-05-07 | 2010-03-17 | 弗莱克斯电子有限责任公司 | miniature camera shutter and filter/aperture |
-
2003
- 2003-07-24 JP JP2003201237A patent/JP2005043513A/en not_active Withdrawn
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