JP2006284801A - カメラ用羽根駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】合成樹脂製の地板との間に羽根室を構成するためのカバー板を、地板に対して好適に取り付けるようにしたカメラ用羽根駆動装置を提供すること。
【解決手段】地板１は合成樹脂製であって、その羽根室側の面の四隅の領域に、３本ずつの柱１ｋ，１ｍ，１ｎ，１ｐが立設されており、それらの先端は、カバー板２に形成された三つずつの孔２ｆ，２ｇ，２ｈ，２ｉに貫通した後、熱溶融されて、各々の３本を一つにした鍔部１ｋ−１，１ｍ−１，１ｎ−１，１ｐ−１として形成されている。そのため、１本では細くて無理であるが、一つの取付領域に３本の柱を立設し、各々鍔部１ｋ−１，１ｍ−１，１ｎ−１，１ｐ−１を形成にしたために、十分に所定の強度を得ることができる。しかも、３本の柱の配列が自由であるため、種々の取付領域に対応させることが可能であり、鍔部１ｋ−１，１ｍ−１，１ｎ−１，１ｐ−１の厚さを薄くすることもできる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、シャッタ羽根，絞り羽根，フィルタ羽根などの羽根部材を、羽根室内において往復作動させるようにしたカメラ用羽根駆動装置に関する。

カメラ用の羽根駆動装置としては、シャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置，レンズバリア装置があるが、それらのうち、シャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置については、単独でユニット化する場合もあるが、二つ以上を一つのユニットとして構成する場合もある。また、それらの羽根駆動装置は、各々、１枚又は複数枚の羽根部材を備えているが、レンズ口径の小さなカメラに採用される羽根駆動装置の場合には、１枚又は２枚の羽根部材を備えているのが普通である。そして、それらの羽根部材は、駆動手段によって往復作動させられるが、その作動は、回転の場合もあるし、直線的な場合もある。

上記のような各ユニットは、通常、地板とカバー板（補助地板などということもある）との間に羽根室を構成しており、二つ以上の装置をユニット化する場合には、他の装置の羽根部材と作動上干渉し合わないようにするために、地板とカバー板との間に中間板（仕切り板などということもある）を設けて複数の羽根室を構成することもある。そして、最近では、地板は、殆ど合成樹脂製になっていて、そこに、金属製又は合成樹脂製のカバー板を取り付けるようにしているが、その取り付け方は、これまでは、下記の特許文献１に記載されているように、複数のねじによって固定するのが一般的であった。

しかしながら、ねじ部品を用いるとコスト面で不利であることから、地板に一体成形で複数のフック部を設け、それらのフック部だけでカバー板を掛け止めするようにすることが試みられた。ところが、この方法は、カバー板を高精度に位置決めして固定するのには必ずしも適当とはいえないことから、この方法が好ましくないときには、ねじを一つだけ用い、その他の取り付け箇所にはフック部を用いるようにしていた。しかし、そのような取付方法であっても、ねじ部品を用いていることには変わりがない。また、地板にフック部を形成するためには、金型代が高くなるし、地板上での形成位置にも自ずと制約を受けることになる。

そのため、ごく最近では、地板が合成樹脂製であることに着目し、いわゆる熱カシメによってカバー板を取り付ける方法が実際に採用されだしている。この取付方法は、地板の羽根室側の面に、一体成形によって柱を設けておき、その柱をカバー板に設けた孔に貫通させ、羽根室外に突き出た先端を熱溶融させて上記の孔よりも大きな鍔部を形成し、カバー板の抜け止めとするものである。そのため、この方法によれば、少なくとも、ねじ部品を必要としないので、そのぶんだけコストダウンが可能になり、しかも、フック部を形成する場合よりも、金型代が安くなり、設置位置にも制約が少ないという利点がある。

特開２００４−２１２５２６号公報

ところで、携帯電話等の小型情報端末機器用のカメラや小型のコンパクトカメラに採用される羽根駆動装置には、地板の平面形状を小さくすることと、装置の光軸方向の寸法を小さくすること（以下、薄型化という）が要求されているが、上記のようにカバー板を熱カシメによって地板に取り付けるようにした羽根駆動装置において、そのような要求に応えるためには、柱を出来るだけ細くすることによって、羽根部材の形状や配置に制約を与えることなく所望する地板の平面形状が得られるようにすることと、鍔部を出来るだけ薄くして、羽根室構成部を薄型化できるようにすることが考えられる。しかしながら、単に柱を細くするだけでは、柱が変形し易くなってカバー板の一定の取付状態が得にくくなるという問題点が生じてくるし、鍔部を薄くした場合には、取付強度が小さくなり、振動等によって鍔部が変形したり破壊され易くなるという問題点がある。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、合成樹脂製の地板に設けられた柱の先端を熱溶融させてカバー板を取り付けるようにした構成であるにもかかわらず、地板に柱を設けることによって、地板の平面形状を大きく変える必要がなく、しかも、熱溶融で形成される鍔部を薄型化できる構成をしたカメラ用羽根駆動装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、合成樹脂製であって羽根室側の面の少なくとも一つの所定領域に同時一体成形によって複数の柱を互いに近接させて立設している地板と、前記地板との間に羽根室を構成していると共に羽根室内から羽根室外に向けて前記柱を個々に貫通させるための複数の孔を近接させて形成しているカバー板と、前記羽根室内に配置されていて駆動手段によって往復作動させられる少なくとも１枚の羽根部材と、を備えていて、前記カバー板は、前記各柱を前記各孔に貫通させた後、それらの先端を熱溶融して融合させ、一つの共通の鍔部を形成することによって前記地板に取り付けられているようにする。

本発明のカメラ用羽根駆動装置は、地板が合成樹脂製であって、その羽根室側の面の所定領域には、各々、地板と同時一体成形によって、互いに近接して形成された複数の柱を立設しており、それらの柱をカバー板に形成された複数の孔に対して個々に貫通させた後、羽根室外でそれらの先端を熱溶融させることによってカバー板を取り付けているため、従来のように、一つの領域に一つの柱を立設するものと比較して、個々の柱の太さを細くすることが可能になり、しかも、配置関係を自由に設定できるので、それらの柱の存在によって地板の平面形状が左右されてしまう度合いが少なくなり、地板の平面形状の小型化にとって極めて有利である。また、一つの領域に設けられている複数の柱の先端は、融合されて、一つの共通の鍔部に形成されるため、上記のように各々の柱を細くしても、十分な取付強度を得ることが可能になるし、そのことから、従来のように一つの柱の先端を熱溶融した場合に比較して、鍔部の厚さを薄くすることも可能となり、羽根室構成部の薄型化も可能になる。

本発明の実施の形態を、図１〜図３に示した実施例によって説明する。本発明のカメラ用羽根駆動装置は、シャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置，レンズバリア装置のいずれにも適用することができるものである。また、シャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置のうちの二つ以上を一つのユニットとして構成した装置にも適用することができるものである。更に、それらの装置は、銀塩フィルムを使用するカメラに採用することもできるし、各種情報端末機器用カメラやビデオカメラを含むデジタルカメラにも採用することのできるものである。しかしながら、それらの全ての場合について具体例を挙げて説明するまでもないので、実施例としては、シャッタ装置を単独でユニット化したものについて説明することにする。

本実施例のシャッタ装置は、モータによって１枚のシャッタ羽根を往復回転させるようにしたタイプのものである。そして、図１は、本実施例の断面図であって、要部の構成を理解し易くするよう示したものである。また、図２及び図３は、図１の底面側、即ちカバー板側から見た平面図であって、図２は、シャッタ羽根の全開状態を示したものであり、図３は、シャッタ羽根の閉鎖状態を示したものである。尚、図２は、カバー板の下方の部位を切除して示しており、その切除した部分の外形線を二点鎖線で示してある。

先ず、構成から説明する。本実施例の地板１は、合成樹脂製であって比較的厚く形成されており、図２に明示されているような円形をした撮影光路用の開口部１ａが形成されている。また、カバー板２は、地板１との間に羽根室を構成しており、開口部１ａと対向するところに、開口部１ａよりも直径の大きな開口部２ａが形成されている。更に、地板１には、円弧状の長孔１ｂが形成されており、カバー板２には、その長孔１ｂと対向するところに、略同じ形状をした長孔２ｂが形成されている。

地板１の羽根室外の面には、軸１ｃと、位置決めピン１ｄと、柱１ｅ，１ｆとが一体成形によって立設されているが、地板１が単体部品として製作された段階では、それらは、いずれも円柱形をしている。そして、それらには、電流制御式のモータが取り付けられている。このモータは、一般には、ムービングマグネット型モータなどといわれていて、永久磁石を有する回転子を、固定子コイルへの通電方向に対応した方向へ、所定の角度範囲内でだけ回転させるモータである。また、この種のモータには、主に固定子の構成の違いによって、種々のタイプのものが知られているが、本実施例に用いられているモータは、それらの中でも、装置の薄型化に適した構成をしていることから、通常、扁平モータなどといわれているものである。但し、本発明の羽根部材を駆動する手段は、この種のモータに限定されるものではなく、ステップモータなどの他の手段を用いても構わない。

そこで、先ず、本実施例のモータの回転子３は、円筒状の本体部３ａと、その本体部３ａから径方向へ張り出したアーム３ｂと、そのアーム３ｂの先端に設けられた出力ピン３ｃとを全て永久磁石製とした回転子であって、その本体部３ａは、径方向に２極に着磁されており、上記の軸１ｃに対して回転可能に取り付けられている。そして、その出力ピン３ｃは、上記の長孔１ｂから羽根室内に挿入され、その先端を、カバー板２の長孔２ｂから羽根室外へ僅かに突き出している。尚、図２及び図３においては、本体部３ａにおける磁極の境界を、便宜的に軸１ｃの中心を通るようにして１本の一点鎖線で示してある。

本実施例の固定子枠４は、合成樹脂製であって、中空のボビン部４ａを有しており、そこにコイル５が巻回されている。また、ヨーク６は、略Ｕ字形をしていて、一方の脚部をボビン部４ａの中空部に挿入し、二つの脚部の先端を磁極部としている。そして、このヨーク６は、その孔６ａを上記の位置決めピン１ｄに嵌合させ、二つの脚部の先端を、本体部３ａの円周面に対向させている。また、固定子枠４は、地板１との間にヨーク６を挟むようにして、孔４ｂ，４ｃを上記の柱１ｅ，１ｆに嵌合させ、その後、柱１ｅ，１ｆの先端を熱溶融させ、孔４ｂ，４ｃよりも大きな鍔部１ｅ−１，１ｆ−１を形成することによって、地板１に取り付けられている。更に、固定子枠４には、フレキシブルプリント配線板７が取り付けられており、そのランドに、コイル５の端子が半田接合されている。

地板１の羽根室側の面には、軸１ｇと二つのストッパピン１ｈ，１ｉとが、一体成形にて立設されており、軸１ｇは、その先端をカバー板２の孔２ｃに挿入しており、また、ストッパピン１ｈは、その先端をカバー板２の孔２ｄに挿入し、ストッパピン１ｉは、その先端をカバー板２の切欠き部２ｅに挿入している。そして、軸１ｇには、羽根室内において、シャッタ羽根８が、回転可能に取り付けられている。また、そのシャッタ羽根８には長孔８ａが形成されていて、その長孔８ａには、上記の出力ピン３ｃが挿入されている。他方、図２に示されているように、地板１の上辺と右辺には、連続した壁部１ｊが形成されており、その頂面（図１における下端面）がカメラ側の部材と接するようになっている。そのため、図１に示されているように、カバー板２と出力ピン３ｃの先端とは、壁部１ｊの頂面から下方へは出ておらず、また、図１では示されていない上記の軸１ｇの先端とストッパピン１ｈ，１ｉの先端も、下方へは出ないようになっている。

次に、地板１に対するカバー板２の取付構成を説明する。図２に示されているように、地板１の羽根室側の面には、その略四隅に、地板１が単体部品として製作された段階では略同じ高さの円柱形をしていた合計１２本の柱が一体成形にて立設されている。それらのうち、左上隅の所定領域において近接して立設されている３本の柱１ｋは、それらの先端を、カバー板２に設けられた三つの孔２ｆに挿入した後、熱溶融して融合させ、共通の大きな鍔部１ｋ−１として形成されている。また、同様にして、右上隅の領域に近接して立設されている３本の柱１ｍと、左下隅の領域に近接して立設されている３本の柱１ｎと、右下隅の領域に近接して立設されている３本の柱１ｐの場合にも、それらの先端を、カバー板２に形成された三つずつの孔２ｇ，２ｈ，２ｉに挿入した後、熱溶融して融合させ、各々共通の大きな鍔部１ｍ−１，１ｎ−１，１ｐ−１として形成されている。尚、本実施例の場合には、１２本の柱が全て同じ長さで立設されているが、例えば、柱１ｋの３本の柱についてだけは、地板１の羽根室形成面に立設し、他の柱１ｍ，１ｎ，１ｐよりも長くなるようにしても構わないし、柱１ｋの３本の柱のうち１本だけを、同様にして、他の２本よりも長くなるようにしても構わない。また、柱１ｋ，１ｍ，１ｎ，１ｐの各々は、３本の柱を同じ太さにしているが、異なる太さであっても構わない。

ところで、本実施例の場合、モータの固定子枠４を地板１に取り付けるためには、地板１の二つの領域に１本ずつの柱１ｅ，１ｆを立設し、それらの先端に、鍔部１ｅ−１，１ｆ−１を形成するようにしている。それに対して、カバー板２を地板１に取り付けるためには、地板１の四つの領域に３本ずつの柱１ｋ，１ｍ，１ｎ，１ｐを立設して、それらの先端に、鍔部１ｋ−１，１ｍ−１，１ｎ−１，１ｐ−１を形成するようにしている。そのため、カバー板２を地板１に取り付けるに際しても、何故、固定子枠４を取り付ける場合と同様に、一つの領域に１本の柱を立設するようにせず、３本の柱を立設しているのかを説明する。

先ず、本実施例の場合、固定子枠４を取り付けている柱１ｅ，１ｆと、カバー板２を取り付けている柱１ｋ，１ｍ，１ｎ，１ｐとでは、太さが異なる。そのため、図２の右下隅に立設されている３本の柱１ｐの場合でいうと、それらのうちの１本だけにすると、１本の太さは、柱１ｅ，１ｆよりも遥かに細いため、例えば、カバー板２に対してその板面に略沿うような力が加わったときには、変形させられてしまうし、破壊されてしまうこともある。それだからだといって、その１本の柱１ｐの太さを柱１ｅ，１ｆと同じ太さにしたくても、地板１の平面形状には、カメラの設計上から制約を受けているし、シャッタ羽根８の作動領域を確保しなければならないことから、これ以上に太くすることはできない。

そこで、本実施例の場合には、１本の柱１ｐだけでは確保できない強度を補うために、この領域に同等の太さの３本の柱１ｐを立設している。しかも、それらの３本の柱１ｐには、１本ごとに鍔部を形成するのではなく、それらの先端を融合し、一つの大きな鍔部１ｐ−１に形成しているので、その厚さを、柱１ｅ，１ｆの鍔部１ｅ−１，１ｆ−１と同じにした場合には、その強度が一段と優れたものになる構成にしている。そして、このことは、他の３本ずつの柱１ｋ，１ｍ，１ｎの場合にも同じことがいえる。尚、本実施例の場合には、柱１ｐを３本にしているが、柱の太さによっては、２本でよい場合もあるし、４本以上にする場合もある。また、本実施例の場合には、３本の柱１ｐは、その立設可能領域が細長いために、略直線上に配列しているが、例えば他の領域の３本ずつの柱１ｋ，１ｍ，１ｎのように、立設可能領域に合わせて、その配列を自由に選択することが可能であるため、このように一つの取付領域に複数の柱を近接させて立設する構成は、地板１の平面形状の設計に極めて有利な構成であるといえる。

次に、本実施例の場合は、図２における左上隅に、３本の柱１ｋが立設されているが、それによって、この取付領域では、上記したように、柱１ｅ，１ｆと同じ太さの１本の柱を立設した場合と同等の取付強度が得られている。しかも、それらの先端を融合して大きな鍔部１ｋ−１を形成しているので、その鍔部１ｋ−１の厚さを、柱１ｅ，１ｆの鍔部１ｅ−１，１ｆ−１の厚さと同じにすると、柱１ｅ，１ｆによる取付強度よりも大きなものになるため、鍔部１ｋ−１の厚さを鍔部１ｅ−１，１ｆ−１の厚さよりも薄くすることによって、柱１ｅ，１ｆによる取付強度と同等の強度が得られるようにしてある。そして、このことは、他の３本ずつの柱１ｍ，１ｎ，１ｐによる取付構成の場合も同じである。従って、図１から分かるように、鍔部１ｋ−１は、地板１に設けられている壁部１ｊの頂面（図１における下端面）より、下方へ突き出なくて済むようになっており、装置の薄型化に寄与している。

尚、本実施例の場合には、四つの取付領域で、カバー板２を地板１に取り付けているが、本発明は、その取付箇所の数には限定がない。また、取付箇所のすべてに本発明を適用する必要もなく、カバー板２の形状によっては、本発明による取付箇所のほかに、例えば、柱１ｅによる取付方法を採用した取付箇所があっても差し支えない。

次に、本実施例の作動を説明する。本実施例のシャッタ装置は、銀塩フィルムカメラにもデジタルカメラにも採用することが可能であるが、その両方について説明するまでもないと考えるので、デジタルスチルカメラや情報端末装置用カメラなどの固体撮像素子を備えたカメラに採用された場合で説明する。図２は、カメラの電源がオン状態になっているが、撮影が行われていない状態を示したものである。従って、この状態では、モニターによって、被写体像を観察することもできるし、撮影済みの画像も観察することができるようになっている。本実施例では、この状態を初期状態ということにする。また、このとき、コイル５には通電されていないが、回転子３には、本体部３ａの磁極とヨーク６の二つの磁極部との配置関係によって、図２において時計方向へ回転する力が付与されている。そのため、出力ピン３ｃは、シャッタ羽根８を時計方向へ回転させるように付勢し、ストッパピン１ｈに押し付けていることによって、この状態が維持されている。

このような図２の状態において、撮影に際してレリーズボタンが押されると、露光制御回路からの信号によって固体撮像素子に蓄積されていた電荷が放出され、その後、あらたに撮影のための電荷の蓄積が開始（撮影のための露光開始）される。そして、被写体の輝度に対応した所定の時間が経過すると、露光制御回路からの信号によって、モータのコイル５に対して正方向に電流が供給され、回転子３は、図２において反時計方向へ回転させられる。そのため、出力ピン３ｃは、シャッタ羽根８を反時計方向へ回転させ、開口部１ａを閉じさせる。そして、シャッタ羽根８が開口部１ａを完全に閉鎖し、ストッパピン１ｉに当接して停止させられた状態が、図３に示された状態である。

このようにして図３に示された状態になると、その直後に、固体撮像素子で光電変換された撮像情報が画像処理回路を介して記憶装置に転送される。そして、その転送が終了すると、モータのコイル５に対して、先ほどとは逆方向へ電流が供給される。そのため、回転子３は、図３において時計方向へ回転させられ、出力ピン３ｃによって、シャッタ羽根８を時計方向へ回転させる。それによって、シャッタ羽根８は、開口部１ａを開いてゆき、全開にした後、ストッパピン１ｈに当接して停止させられる。その後、コイル５に対する通電が断たれると、図２に示した初期状態に復帰したことになる。

このように、本実施例は、１枚のシャッタ羽根を往復回転させるシャッタ装置として構成したものであるが、本発明は、周知のように、２枚のシャッタ羽根を相反する方向へ同時に往復回転させるようにしたシャッタ装置として構成することもできるし、２枚のシャッタ羽根を同時に相反する方向へ直線的に往復作動させるようにしたシャッタ装置として構成することもできる。そして、それらの構成のシャッタ装置は、殆ど同じ構成のまま、レンズバリア装置として採用することも可能である。そして、さらに、本発明は、特許文献１に記載されているようなシャッタ装置に適用することも可能である。

また、本実施例のシャッタ羽根８に、開口部１ａよりも直径の小さな開口部を形成すれば、本実施例のシャッタ装置を絞り装置とすることができるし、その小さな開口部をフィルタ板で覆ったり、シャッタ羽根８を同じ形状のフィルタ板に置き換えればフィルタ装置とすることも可能である。そのため、それらのように構成された絞り装置やフィルタ装置も本発明のカメラ用羽根駆動装置である。更に、本発明は、地板とカバー板との間に一つ又は複数の羽根室を構成することによって、上記のようなシャッタ装置，絞り装置，フィルタ装置の二つ以上を一つのユニットとして構成する場合にも適用することが可能である。

実施例のシャッタ装置の要部を分かり易く示した断面図である。 実施例をカバー板側から見た平面図であって、シャッタ羽根の全開状態を示したものである。 図２と同様にして見た平面図であって、シャッタ羽根の閉鎖状態を示したものである。

符号の説明

１ 地板
１ａ，２ａ 開口部
１ｂ，２ｂ，８ａ 長孔
１ｃ，１ｇ 軸
１ｄ 位置決めピン
１ｅ，１ｆ，１ｋ，１ｍ，１ｎ，１ｐ 柱
１２−１，１ｆ−１，１ｋ−１，１ｍ−１，１ｎ−１，１ｐ−１ 鍔部
１ｈ，１ｉ ストッパピン
１ｊ 壁部
２ カバー板
２ｃ，２ｄ，２ｆ，２ｇ，２ｈ，４ｂ，４ｃ，６ａ 長孔
２ｅ 切欠き部
３ 回転子
３ａ 本体部
３ｂ アーム
３ｃ 出力ピン
４ 固定子枠
５ａ 逃げ窓
４ａ ボビン部
５ コイル
６ ヨーク
７ フレキシブルプリント配線板
８ シャッタ羽根

Claims (1)

1. 合成樹脂製であって羽根室側の面の少なくとも一つの所定領域に同時一体成形によって複数の柱を互いに近接させて立設している地板と、前記地板との間に羽根室を構成していると共に羽根室内から羽根室外に向けて前記柱を個々に貫通させるための複数の孔を近接させて形成しているカバー板と、前記羽根室内に配置されていて駆動手段によって往復作動させられる少なくとも１枚の羽根部材と、を備えていて、前記カバー板は、前記各柱を前記各孔に貫通させた後、それらの先端を熱溶融して融合させ、一つの共通の鍔部を形成することによって前記地板に取り付けられていることを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   

Images