JP2009086304A - カメラ用羽根駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】回転子の出力ピンの往復作動が羽根取付軸に接近して行なえ、羽根の往復作動を速くさせることを可能にした１枚の羽根を備えているカメラ用羽根駆動装置を提供すること。
【解決手段】地板１には、羽根取付軸１ｃとガイド軸１ｄが立設されており、シャッタ羽根３の長孔３ａには、羽根取付軸１ｃと、回転子２の出力ピン２ｃが挿入されている。羽根取付軸１ｃの直径は、出力ピン２ｃの直径より大きく、長孔３ａの一端は、羽根取付軸１ｃの直径に対応させて大きな円弧状に形成されている。また、シャッタ羽根３の外形の一部には、羽根取付軸１ｃを中心にした円弧状の摺接縁が形成されていて、ガイド軸１ｄに接触するようになっている。そのため、シャッタ羽根３の高速且つ安定した作動が得られる。
【選択図】 図１

Description

本発明は、電磁アクチュエータが、回転子の往復回転によって、１枚の羽根を被写体光路用の開口部に対して進退させるようにしたカメラ用羽根駆動装置に関する。

電磁アクチュエータによって１枚の羽根を往復回転させ、被写体光路用の開口部に進退させるようにしたカメラ用羽根駆動装置としては、レンズシャッタ装置（以下、シャッタ装置という），絞り装置，フィルタ装置，レンズバリア装置が知られているが、そのようなカメラ用羽根駆動装置の構成例が、下記の特許文献１に記載されている。それによれば、１枚の羽根は、円形の孔と長孔とを有していて、その円形の孔を、地板に立設された羽根取付軸に回転可能に嵌合させており、電磁アクチュエータの回転子が往復回転すると、その長孔に挿入している回転子の出力ピンによって往復回転させられ、被写体光路用の開口部に進退させられるようになっている。本発明は、このような構成をしたカメラ用羽根駆動装置の改良に関するものである。

特開２００５−１０６９７０号公報

上記のような、１枚の羽根を往復回転させるようにしたカメラ用羽根駆動装置においては、羽根の回転速度を速くする方法の一つとして、回転子の出力ピンを、出来るだけ羽根取付軸に近いところで往復作動させるようにすればよいことが知られている。従って、それを可能にするためには、羽根に形成されている上記の長孔を、羽根取付軸に嵌合させる孔に対して、出来るだけ接近させて形成すればよいことになる。しかしながら、この種の最近のカメラ用羽根駆動装置は、非常に小型化されてきて、携帯電話等にも内蔵されるようになってきた。そのため、羽根を金属製にした場合であっても、上記の二つの孔の縁を接近させて形成しようとすると、羽根が変形してしまうという問題点があった。

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、電磁アクチュエータによって１枚の羽根を往復回転させ、被写体光路用の開口部に進退させるようにしたカメラ用羽根駆動装置において、回転子の出力ピンの往復作動が羽根取付軸に接近して行なえるようにし、羽根の回転速度を速くさせることを可能に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、写体光路用の開口部を有していて一方の面に羽根取付軸を立設している地板と、前記地板の他方の面に取り付けられていて回転子が前記羽根取付軸よりも直径の小さい出力ピンを前記地板に形成された孔から前記一方の面側に貫通させている電磁アクチュエータと、幅は前記出力ピンを挿入させるために前記出力ピンの直径よりも若干大きいだけであるが長さ方向の一端は前記羽根取付軸を挿入させるために前記羽根取付軸よりも若干大きな半径の円弧状に形成された長孔を有していて前記回転子の回転時には前記出力ピンによって回転させられ前記開口部に進退させられる１枚の羽根と、を備えているようにする。

その場合、前記地板には、前記羽根取付軸の近傍位置であって前記羽根取付軸を間にして前記長孔の他端とは略反対側となる位置にガイド軸が立設されており、また、前記羽根には、その外形の一部に前記羽根取付軸を中心にした円弧状の摺接縁が形成されていて、前記羽根は、該摺接縁を前記ガイド軸に接触させるようにして往復回転させられるようにすると、羽根の作動が安定するようになる。また、前記長孔の一端は、前記円弧状の両端を直線で結ぶ距離が、前記出力ピンの直径よりも小さくなるように形成されているようにしても、羽根の作動が安定するようになる。

また、上記のようなガイド軸を設けた場合には、前記出力ピンの直径が、前記羽根取付軸の直径と同じか、それよりも大きくしてもよいことになる。また、前記ガイド軸には、前記摺接縁に対応した同じ曲率の円弧面が形成されていて、該円弧面に対して前記摺接縁が線接触するようにすると、羽根の作動がより一層安定したものとなる。また、前記ガイド軸は、前記羽根が一方へ回転したときのストッパを兼ねるようにすると、その一方への回転に対する専用のストッパを設けなくてもよいことになる。

更に、前記地板には、前記羽根取付軸を間にして前記ガイド軸とは略反対側の位置に第２のガイド軸が立設されており、また、前記羽根には、その外形の一部に前記羽根取付軸を中心にした円弧状の第２の摺接縁が形成されていて、前記羽根は、該第２の摺接縁を前記第２のガイド軸に接触させるようにして往復回転させられるようにしてもよいし、前記第２のガイド軸には、前記第２の摺接縁に対応した負の円弧面が形成されていて、該円弧面に対して前記第２の摺接縁が線接触するようにしてもよい。また、前記第２のガイド軸は、前記羽根が他方へ回転したときのストッパを兼ねるようにすると、他方への回転に対しても、専用のストッパを設けなくてよいことになる。

本発明のカメラ用羽根駆動装置における１枚の羽根は、地板の羽根取付軸と回転子の出力ピンの両方を挿入させる一つの長孔を有していて、その長孔の一端は羽根取付軸よりも若干大きな曲率半径の円弧状に形成されており、出力ピンによって往復回転させられるときには、その長孔の一端を羽根取付軸に接触させた状態で回転させられるので、出力ピンを羽根取付軸に接近して作動させることができ、羽根の回転速度を速くさせることが可能になるという利点がある。

本発明の実施の形態を、図示した三つの実施例によって説明する。本発明は、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としても構成することが可能であるが、各実施例は、それらのうち、携帯電話などの小型の情報端末機器用のシャッタ装置として構成したものである。そのため、その他の装置として構成する場合のことは、実施例１の説明の中で触れることにする。尚、図１〜図３は、実施例１を説明するためのものであり、図４及び図５は、夫々実施例１の変形例を説明するためのものである。また、図６及び図７は、実施例２を説明するためのものであり、図８及び図９は、実施例３を説明するためのものである。

最初に、図１〜図３を用いて実施例１のシャッタ装置を説明するが、図１は、被写体光路用の開口部の全開状態を示した平面図である。また、図２は、図１の要部を拡大して示した平面図であり、図３は、被写体光路用の開口部の閉鎖状態を示した平面図である。そこで先ず、本実施例の構成を説明する。略長方形をしている地板１は、合成樹脂製であって、図１の左上方領域には被写体光路用の開口部１ａが形成されており、中央右寄りの領域には円弧状の大きな逃げ孔１ｂが形成されている。そして、その逃げ孔１ｂの近傍部には羽根取付軸１ｃが立設され、さらにその近傍位置にはガイド軸１ｄが立設されている。また、地板１の周辺部には、一部を除いて壁部１ｅが形成されており、図１の下方位置には、ストッパ１ｆが設けられている。

図１の背面側において、地板１には電磁アクチュエータが取り付けられているが、その電磁アクチュエータは周知の構成をしているため、固定子の図示を省略し、回転子２だけを示してある。この回転子２は、永久磁石製であって、円筒形をした本体部２ａと、径方向へ張り出した腕部２ｂと、その先端に設けられた出力ピン２ｃとからなっていて、地板１に立設された回転子取付軸１ｇに回転可能に取り付けられている。そして、その本体部２ａは径方向へ２極に着磁されており、また、出力ピン２ｃは、上記の逃げ孔１ｂを貫通して、地板１の表面側に突き出ており、その直径は、上記の羽根取付軸１ｃの直径よりも小さい。尚、本実施例の回転子２は、このような構成をしているが、腕部２ｂと出力ピン２ｃとを合成樹脂製にしたものも知られている。

本実施例のシャッタ羽根３は、長孔３ａを有している。図２において、分かり易く示されているように、この長孔３ａは、その幅が、上記の出力ピン２ｃの直径よりも若干大きく形成されていて出力ピン２ｃを挿入させているが、その長さ方向の一端だけは、上記の羽根取付軸１ｃの直径より大きい円弧状に形成されていて、そこに羽根取付軸１ｃを挿入させている。また、このシャッタ羽根３は、外形の一部に、羽根取付軸１ｃを中心にした円弧状の摺接縁３ｂを有していて、その摺接縁３ｂを上記のガイド軸１ｄに接触し得るようにしている。

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、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なものである。しかしながら、上記したように、本実施例は、携帯電話などの小型の情報端末機器用のシャッタ装置を意図して構成したものであるため、作動説明は、固体撮像素子を備えているデジタルカメラに採用された場合で行うことにする。図１は、シャッタ羽根３が開口部１ａを全開にして、カメラの電源がオンになっている撮影待機状態を示したものである。そのため、この状態のときには、図示していない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。

また、このとき、電磁アクチュエータの図示していない固定子コイルには通電されていない。ところが、周知のように、このとき、回転子２は、本体部２ａと固定子との間に作用している永久磁石の磁力によって、時計方向へ回転するように付勢されている。そのため、回転子２の出力ピン２ｃによって、シャッタ羽根３には反時計方向へ回転する力が加わっている。しかしながら、シャッタ羽根３は、ストッパ１ｆに接触しているので回転することができず、この状態が確実に維持されている。

撮影に際して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、露光時間制御回路からの信号により、図示していない固定子コイルに対して順方向の電流が供給される。それによって、回転子２は、反時計方向へ回転し、出力ピン２ｃによって、シャッタ羽根３を時計方向へ回転させるので、シャッタ羽根３は、開口部１ａを閉じていく。

このとき、シャッタ羽根３は、羽根取付軸１ｃを中心にして回転することになるが、本実施例の羽根取付軸１ｃは、従来のように、シャッタ羽根に形成されている円形の孔に挿入されているのではなく、長孔３ａの一端に挿入されている。そのため、その挿入されているところの最大幅が、出力ピン２ｃの挿入されているところの幅よりも大きく形成されている。また、本実施例の場合には、如何なる条件のもとでもシャッタ羽根３が安定して作動できるようにするために、上記のように、地板１にはガイド軸１ｄを設け、シャッタ羽根３には摺接縁３ｂを形成しておき、シャッタ羽根３が静止しているときでも作動しているときでも、シャッタン羽根３の回転中心が変化しないように配慮されている。しかしながら、本発明は、そのようなガイド軸１ｄを採用する構成に限定されるものではない。

シャッタ羽根３は、このようにして時計方向へ回転してゆき、開口部１ａを完全に閉鎖すると、その直後に、ガイド軸１ｄによってその回転を阻止され、停止させられる。その状態が、図３に示されている。そして、この状態になると、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、その転送が終わると、図示していない固定子コイルに対して逆方向の電流が供給されるので、回転子２は時計方向へ回転させられ、主力ピン２ｃによって、シャッタ羽根３を反時計方向へ回転させる。そして、シャッタ羽根３は、開口部１ａから完全に退いた後、ストッパ軸１ｆに当接して停止する。その後、図示していない固定子コイルに対する通電を断つと、図１に示された撮影待機状態に復帰したことになる。

尚、本実施例のシャッタ装置をフィルムカメラに採用した場合には、図３に示された状態が撮影待機状態となって、撮影に際しては、シャッタ羽根３は、図１に示された状態に作動させられた後、図３に示された状態に復帰させられることは言うまでもない。また、本実施例の場合には、ガイド軸１ｄを、シャッタ羽根３のストッパに兼用しているが、本発明は、専用のストッパを地板１に設けるようにしても構わない。そして、このことは、以下に説明する実施例２，３の場合も同じである。

ここで、図４及び図５を用いて、本実施例の二つの変形例を説明する。先ず、図４に示されている第１変形例は、シャッタ羽根３の長孔３ａの形状が異なるだけである。本実施例では、上記のように、長孔３ａの一端は、円弧状をしていて、その最大幅（円弧の半径×２）が出力ピン２ｃの挿入されているところの幅より大きく、その円弧の両端を結ぶ直線距離が出力ピン２ｃの挿入されているところの幅と同じになるように形成されているが、この第１変形例の場合には、円弧の両端を結ぶ直線距離が出力ピン２ｃの挿入されているところの幅よりも小さくなるように形成していて、羽根取付軸１ｃとの接触角度が大きくなるようにしている。そのため、この第１変形例の場合にも、本実施例と同様に、ガイド軸１ｄを設けることは必須ではない。また、本実施例のようにガイド軸１ｄを設けるのであれば、出力ピン２ｃの直径を羽根取付軸１ｃの直径よりも大きくし、それに対応して、長孔３ａの方は、出力ピン２ｃを挿入させているところの幅を、この第１変形例の場合よりも大きくしてもよいことになる。

また、図５に示されている第２変形例は、羽根取付軸１ｃの形状と、シャッタ羽根３の長孔３ａの形状が異なっている。即ち、第２変形例の羽根取付軸１ｃの直径は出力ピン２ｃの直径と同じになっているため、長孔３ａの形状は、一定の幅を有するだけの単純な長孔形状になっている。そのため、この第２変形例の場合には、本実施例におけるガイド軸１ｄを設けることが必須になる。また、このことからも分かるように、ガイド軸１ｄを設けるのであれば、出力ピン２ｃの直径を羽根取付軸１ｃの直径よりも大きくし、それに対応して、長孔３ａの方は、出力ピン２ｃを挿入させているところの幅を、この第２変形例の場合よりも大きくしてもよいことになる。このように、本実施例のシャッタ羽根３に形成されている長孔３ａの形状は、これらの変形例で説明したようにしても、本発明の目的を達成することができる。そして、そのことは、以下の実施例２，３におけるシャッタ羽根１３の長孔１３ａの形状についても同じことがいえる。

上記のように、本実施例は、シャッタ装置として構成したものである。しかしながら、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、シャッタ装置に限定されるものではない。即ち、本実施例のシャッタ装置を、撮影レンズの前面に配置するようにすれば、そのままレンズバリア装置になる。また、本実施例のシャッタ羽根１３に、開口部１ａよりも小さな開口部を形成すれば絞り装置になる。更に、本実施例のシャッタ羽根１３をＮＤフィルタの板材で製作したり、上記の小さな開口部をＮＤフィルタシートで覆うようにしたりすることによって、フィルタ装置とすることも可能である。従って、それらの態様は、全て本発明のカメラ用羽根駆動装置の実施態様である。

次に、図６及び図７を用いて実施例２を説明する。本実施例の羽根駆動装置は、上記の実施例１と同様に、シャッタ装置として構成したものであって、図６は、被写体光路用の開口部の全開状態を示す平面図であり、図７は、被写体光路用の開口部の閉鎖状態を示す平面図である。本実施例のシャッタ装置の構成は、実施例１のシャッタ装置の場合とかなり似ている。そのため、図６及び図７においては、実施例１の場合と同じ部材，部位に同じ符号を付けたので、それらについての説明を省略し、実施例１とは異なる構成についてだけ説明することにする。

本実施例の地板１には、実施例１におけるストッパ１ｆが設けられていない。そして、上記のガイド軸１ｄのほかに、もう一つのガイド軸１ｈが立設されている。また、本実施例のシャッタ羽根１３は、実施例１のシャッタ羽根３と形状が異なっている。このシャッタ羽根１３には、実施例１におけるシャッタ羽根３の長孔３ａ，摺接縁３ｂと同じ形状をした長孔１３ａ，摺接縁１３ｂが形成されているほか、もう一つの摺接縁１３ｃが形成されている。そして、摺接縁１３ｃは、羽根取付軸１ｃを中心にした円弧状をしていて、ガイド軸１ｈに接触し得るようにされている。

本実施例のガイド軸１ｈと摺接縁１３ｃは、ガイド軸１ｄと摺接縁１３ｂとの作用を補完するために設けたものである。これによって、シャッタ羽根１３の作動は一層安定化する。また、図６から分かるように、本実施例のガイド軸１ｈは、実施例１におけるストッパ１ｆの役目も兼ね備えている。尚、本実施例の作動は、上記の実施例１の作動に準じて行われるので、説明を省略する。

次に、図８及び図９を用いて実施例３を説明する。本実施例の羽根駆動装置は、上記の実施例１，２と同様に、シャッタ装置として構成したものであって、図８は、被写体光路用の開口部の全開状態を示す平面図であり、図９は、被写体光路用の開口部の閉鎖状態を示す平面図である。本実施例のシャッタ装置の構成は、実施例１，２のシャッタ装置の場合とかなり似ている。そのため、図８及び図９においては、実施例２の場合と同じ部材，部位に同じ符号を付けたので、それらについての説明を省略し、実施例１とは異なる構成についてだけ説明することにする。

本実施例の地板１には、実施例２におけるガイド軸１ｄ，１ｈに代わって、同じ位置にガイド軸１ｉ，１ｊが立設されている。本実施例のガイド軸１ｉ，１ｊは、シャッタ羽根１３に形成されている円弧状の摺接縁１３ｂ，１３ｃに対応した同じ形状の円弧面を有していて、実施例２におけるガイド軸１ｄ，１ｈが摺接縁１３ｂ，１３ｃに点接触するようにしていたのに対して、線接触し得るようにしたのが特徴である。これによって、シャッタ羽根１３の作動はより一層安定したものになる。そして、本実施例のガイド軸１ｉ，１ｊも、シャッタ羽根１３のストッパを兼ねている。

尚、本発明は、実施例１において、ガイド軸１ｄを本実施例のガイド軸１ｉに代えても構わないし、実施例２において、ガイド軸１ｄだけを本実施例のガイド軸１ｉに代えたり、ガイド軸１ｈだけを本実施例のガイド軸１ｊに代えたりしても構わない。そして、本実施例の場合にも、その作動は、上記の実施例１の作動に準じて行われるので、説明を省略する。

被写体光路用の開口部の全開状態を示す実施例１の平面図である。 図１の要部を拡大した平面図である。 被写体光路用の開口部の閉鎖状態を示す実施例１の平面図である。 図２に示されている要部の第１変形例を、図２と同様にして示した平面図である。 図２に示されている要部の第２変形例を、図２と同様にして示した平面図である。 被写体光路用の開口部の全開状態を示す実施例２の平面図である。 被写体光路用の開口部の閉鎖状態を示す実施例２の平面図である。 被写体光路用の開口部の全開状態を示す実施例３の平面図である。 被写体光路用の開口部の閉鎖状態を示す実施例３の平面図である。

符号の説明

１ 地板
１ａ 開口部
１ｂ 逃げ孔
１ｃ 羽根取付軸
１ｄ，１ｈ，１ｉ，１ｊ ガイド軸
１ｅ 壁部
１ｆ ストッパ
１ｇ 回転子取付軸
２ 回転子
２ａ 本体部
２ｂ 腕部
２ｃ 出力ピン
３，１３ シャッタ羽根
３ａ，１３ａ 長孔
３ｂ，１３ｂ，１３ｃ 摺接縁

Claims (9)

1. 被写体光路用の開口部を有していて一方の面に羽根取付軸を立設している地板と、前記地板の他方の面に取り付けられていて回転子が前記羽根取付軸よりも直径の小さい出力ピンを前記地板に形成された孔から前記一方の面側に貫通させている電磁アクチュエータと、幅は前記出力ピンを挿入させるために前記出力ピンの直径よりも若干大きいだけであるが長さ方向の一端は前記羽根取付軸を挿入させるために前記羽根取付軸よりも若干大きな半径の円弧状に形成された長孔を有していて前記回転子の回転時には前記出力ピンによって回転させられ前記開口部に進退させられる１枚の羽根と、を備えていることを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
2. 前記地板には、前記羽根取付軸の近傍位置であって前記羽根取付軸を間にして前記長孔の他端とは略反対側となる位置にガイド軸が立設されており、また、前記羽根には、その外形の一部に前記羽根取付軸を中心にした円弧状の摺接縁が形成されていて、前記羽根は、該摺接縁を前記ガイド軸に接触させるようにして往復回転させられることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用羽根駆動装置。
3. 前記長孔の一端は、前記円弧状の両端を直線で結ぶ距離が、前記出力ピンの直径よりも小さくなるように形成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用羽根駆動装置。
4. 前記出力ピンの直径が、前記羽根取付軸の直径と同じか、それよりも大きいことを特徴とする請求項２又は３に記載のカメラ用羽根駆動装置。
5. 前記ガイド軸には、前記摺接縁に対応した同じ曲率の円弧面が形成されていて、該円弧面に対して前記摺接縁が線接触するようにしたことを特徴とする請求項２乃至４のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
6. 前記ガイド軸は、前記羽根が一方へ回転したときのストッパを兼ねるようにしたことを特徴とする請求項２乃至５のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
7. 前記地板には、前記羽根取付軸を間にして前記ガイド軸とは略反対側の位置に第２のガイド軸が立設されており、また、前記羽根には、その外形の一部に前記羽根取付軸を中心にした円弧状の第２の摺接縁が形成されていて、前記羽根は、該第２の摺接縁を前記第２のガイド軸に接触させるようにして往復回転させられることを特徴とする請求項２乃至６のいずれかに記載のカメラ用羽根駆動装置。
8. 前記第２のガイド軸には、前記第２の摺接縁に対応した負の円弧面が形成されていて、該円弧面に対して前記第２の摺接縁が線接触するようにしたことを特徴とする請求項７に記載のカメラ用羽根駆動装置。
9. 前記第２のガイド軸は、前記羽根が他方へ回転したときのストッパを兼ねるようにしたことを特徴とする請求項７又は８に記載のカメラ用羽根駆動装置。

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