JP2009162878A - カメラ用羽根駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】両者の長孔に嵌合している駆動ピンによって同時に相反する方向へ回転させられる２枚の羽根を備えていて、少なくとも一方の羽根が従来よりも速い速度で回転でき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の羽根取付軸１ｃ，１ｄに、シャッタ羽根３，４が回転可能に取り付けられている。回転子５の駆動ピン５ｃは、シャッタ羽根３，４の長孔３ａ，４ａに嵌合していて、回転子５が回転すると、シャッタ羽根３，４を、同時に相反する方向へ回転させるようになっている。シャッタ羽根４は、羽根取付軸１ｄを中心にした円弧状の逃げ孔４ｃを有していて、他方の羽根取付軸１ｃに干渉しないようになっている。しかも、長孔４ａの長さ方向の一端が逃げ孔４ｃの長さ方向の略中央につながっていることにより、従来よりも、駆動ピン５ｃと羽根取付軸１ｃの間隔が小さくなり、シャッタ羽根３が速く回転可能になっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、地板に対して各々回転可能に取り付けられている２枚の羽根を、駆動手段によって同時に相反する方向へ回転させることにより、撮影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関する。

駆動手段によって、２枚の羽根を同時に相反する方向へ回転させ、撮影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、下記の特許文献１に記載されているように構成されたレンズシャッタ装置（以下、単にシャッタ装置という）が知られている。そして、このような構成の羽根駆動装置は、撮影レンズの前面に配置することによってレンズバリア装置とすることが可能であることも知られている。また、下記の特許文献２，３に記載されているように、撮影ごとに２枚の羽根によって形成される開口の大きさを変え得るようにし、絞り羽根兼用のシャッタ羽根を備えたシャッタ装置としたものが知られている。そして、このような構成の羽根駆動装置は、２枚の羽根が撮影に先立って作動させられ、所定の大きさの開口位置で停止させられるようにすることによって、絞り装置とすることが可能であることも知られている。更に、下記の特許文献４に記載されているように、撮影に先立って大きさの異なる２枚の羽根を異なる速度で作動させ、大きい羽根に形成された開口を絞り開口とした絞り装置が知られている。そして、特許文献４には、その開口をＮＤフィルタで覆うようにすれば、フィルタ装置になることも記載されている。

これらの羽根駆動装置における２枚の羽根は、各々、長孔を有していて、地板に立設された二つの羽根取付軸に対して個々に回転可能に取り付けられており、駆動手段が、二つの羽根取付軸の間において両者の長孔に嵌合している駆動ピンを、それらの羽根取付軸を結ぶ線分とは略直交する方向へ往復作動させることによって、同時に相反する方向へ回転させられるようになっている。また、その駆動手段としては、かつてはばねを駆動源としたものもあったが、最近では、殆どがモータやプランジャなどの電磁アクチュエータになっている。そして、上記の駆動ピンは、特許文献１，４に記載されているように、モータの可動子である回転子と一体になっているピンである場合もあるし、特許文献２に記載されているように、回転子によって往復作動させられる部材（開閉部材）に設けられたピンである場合もある。更に、その駆動ピンは、特許文献３に記載されているように、プランジャの可動子によって往復作動させられる部材（開閉部材）に設けられたピンである場合もあるし、プランジャの可動子と一体のピンである場合もある。本発明は、以上のように構成されたカメラ用羽根駆動装置に関するものである。

特開２００２−１９６３９１号公報 特開２０００−６６２６７号公報 特開２００１−２２８５０５号公報 特開２００２−１３９７６５号公報

周知のように、シャッタ装置の場合は、羽根の作動速度は速ければ速いほどよい。それによって、短い露光時間が得られやすくなるほか、露光むらを少なくすることが可能になる。また、絞り装置やフィルタ装置の場合にも、羽根の作動速度は速いほどよい。それによって、レリーズしてから撮影の開始までの時間が短くなって、被写体の状況が変化するようなときには、所望の状態での画像が得やすくなる。更に、バリア装置の場合においても、羽根の作動速度は速い方がよく、それによって、撮影待機状態が早く得られるようになる。

そこで、上記のような構成のカメラ用羽根駆動装置においては、羽根の作動速度を速くする方法の一つとして、二つの羽根取付軸の間隔を小さくする方法が知られている。そのようにすると、各羽根取付軸と駆動ピンとの間隔も必然的に小さくせざるを得なくなるため、駆動ピンの作動速度や作動角度範囲が同じであっても、２枚の羽根の作動角度が大きくなり、その分だけ各羽根の作動速度が速くなる。ところが、最近の羽根駆動装置は、可能な限りの小型化が行われているため、二つの羽根取付軸の間隔をこれまで以上に小さくし過ぎると、一方の羽根取付軸に取り付けられた羽根が、その作動中に他方の羽根取付軸に干渉してしまうことになって、所定の開閉作動が行えなくなってしまう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、両者の長孔に嵌合している駆動ピンによって同時に相反する方向へ回転させられるようにした２枚の羽根を備えているカメラ用羽根駆動装置において、二つの羽根取付軸の間隔を小さくしても、一方の羽根が他方の羽根の羽根取付軸に干渉しなくて済むよう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、撮影光路用の開口部を有していて所定の間隔で二つの羽根取付軸を立設している地板と、各々が長孔を有していて前記二つの羽根取付軸に対して個別に回転可能に取り付けられている２枚の羽根と、前記二つの羽根取付軸間において前記長孔の両方に嵌合しており駆動手段によって前記二つの羽根取付軸を結ぶ線分と略直交する方向へ往復作動させられ前記２枚の羽根を同時に相反する方向へ往復回転させて前記開口部に進退させる駆動ピンと、を備えており、少なくとも一方の前記羽根は、相手の羽根の前記羽根取付軸を挿入させる逃げ孔を有していて、前記長孔は、その長さ方向の一端が該逃げ孔とつながるようにして形成されているようにする。その場合、前記逃げ孔が該逃げ孔を有する羽根を取り付けている前記羽根取付軸を中心にした円弧状に形成されているようにすると、羽根形状の大型化を抑えることが可能になる。

また、本発明のカメラ用羽根駆動装置においては、前記駆動手段が電磁アクチュエータであって、前記駆動ピンは、該電磁アクチュエータの可動子と一体のピンであるようにしてもよく、その場合、前記可動子が回転子であると、装置のレイアウトが有利になる。

本発明は、両者の長孔に嵌合している駆動ピンによって同時に相反する方向へ回転させられるようにした２枚の羽根を備えているカメラ用羽根駆動装置において、少なくとも一方の羽根は、相手の羽根の羽根取付軸を挿入させる逃げ孔を有していて、長孔は、その長さ方向の一端が該逃げ孔と繋がるようにして形成されているようにしたものであるから、駆動ピンの作動速度を変えなくでも、羽根の作動速度を速くす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、図示した二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、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４は、実施例１を説明するためのものであり、図５及び図６は、実施例２を説明するためのものである。

最初に、図１〜図４を用いて実施例１のシャッタ装置を説明するが、図１は、撮影光路用の開口部の全開状態を示した平面図であり、図２は、撮影光路用の開口部の閉鎖状態を示した平面図である。また、図３は、図１の要部を拡大して示した平面図であり、図４は、図２の要部を拡大して示した平面図である。尚、本実施例のシャッタ装置は、デジタルカメラにもフィルムカメラにも採用することができるものであるが、デジタルカメラに採用した場合を中心にして説明することにする。

そこで先ず、本実施例の構成を説明する。図１に示されているように、合成樹脂製の地板１は、外形が円形をしており、その略中央には光軸を中心にして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、この地板１は、開口部１ａの下方領域に、円弧状をした長孔１ｂも形成している。図１において、形状の約半分を省略して示されているカバー板２は、実際には、地板１と略同じ外形をしており、図示していない適宜な手段によって地板１に取り付けられ、地板１との間に羽根室を構成している。そして、このカバー板２にも、光軸を中心にして円形をした撮影光路用の開口部２ａが形成されているが、その直径は開口部１ａよりも僅かに大きいため、本実施例の露光開口は、開口部１ａによって規制されている。尚、図２〜図４においては、このカバー板２の図示が省略されている。

地板１の羽根室側の面には、二つの羽根取付軸１ｃ，１ｄと、二つのストッパ軸１ｅ，１ｆが立設されており、それらの先端は、カバー板２に形成されている図示していない夫々の孔に挿入されている。そして、羽根室内には、２枚のシャッタ羽根３，４が配置されている。地板１側に配置されているシャッタ羽根３は、長孔３ａと円形の孔３ｂを有していて、孔３ｂを羽根取付軸１ｃに回転可能に嵌合させている。他方、カバー板２側に配置されているシャッタ羽根４は、長孔４ａと、円形の孔４ｂと、羽根取付軸１ｃを逃げるための円弧状の逃げ孔４ｃとを有しているが、長孔４ａの長さ方向の一端は、逃げ孔４ｃの長さ方向の略中央部につながっていて、両者によって、略Ｔ字状をした一つの孔になっている。そして、このシャッタ羽根４は、孔４ｂを羽根取付軸１ｄに回転可能に嵌合させている。

地板１の、羽根室とは反対の面に、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、例えば、特許文献２に記載されているもののように、周知の構成をしているため、固定子（特許文献１に記載されている固定子構成のほか、例えば、特開２００７−１７４７９５号公報に記載のものなど種々の固定子構成が知られている）の図示を省略し、回転子５だけを示してある。この回転子５は、永久磁石製であって、円筒形をした本体部５ａと、径方向へ張り出した腕部５ｂと、その先端に設けられた駆動ピン５ｃ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５ａは径方向へ２極に着磁されており、また、駆動ピン５ｃは、地板１の上記の長孔１ｂを貫通して、羽根室内でシャッタ羽根３，４の両方の長孔３ａ，４ａに嵌合している。尚、図３及び図４に一点鎖線で示されている基準線Ａは、開口部１ａの中心である光軸から引かれた直線であって、後述する実施例２の説明に用いるためのものである。

次に、本実施例の作動を説明する。図１及び図３は、本実施例のシャッタ装置がデジタルカメラに装着されていて、シャッタ羽根３，４が開口部１ａを全開にし、且つカメラの電源スイッチがオン状態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、このときには、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。しかしながら、周知のように、このときには、回転子５は、本体部５ａの永久磁石により、本体部５ａと固定子との間に作用している吸引力によって、反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５の駆動ピン５ｃ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、シャッタ羽根４には時計方向へ回転する力が加わっているが、シャッタ羽根３，４は、シャッタ羽根３がストッパ軸１ｅに接触しているので、共に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５は、時計方向へ回転し、駆動ピン５ｃによって、シャッタ羽根３を時計方向へ回転させ、シャッタ羽根４を反時計方向へ回転させるので、シャッタ羽根３，４は、開口部１ａを閉じていく。

このとき、本実施例のシャッタ羽根３は、従来の形状のシャッタ羽根の場合よりも高速で回転し得るようになっている。それは、シャッタ羽根４の長孔４ａの一端が、逃げ孔４ｃにつながっているからである。即ち、従来のシャッタ羽根のように（例えば、シャッタ羽根３のように）、シャッタ羽根４に逃げ孔４ｃを形成しないで、逃げ孔４ｃにつながっている長孔４ａの一端が閉じているように形成すると、図１及び図３の状態からシャッタ羽根４が反時計方向へ回転する過程で、羽根取付軸１ｃに干渉してしまい、開口部１ａを閉鎖することができなくなってしまう。従って、従来は、干渉しないで開口部１ａを閉鎖することができるようにするために、本実施例の場合よりも、羽根取付軸１ｃと駆動ピン５ｃとの距離が大きくなるように構成されていた。

ところが、本実施例の場合には、長孔４ａの一端を逃げ孔４ｃにつなげているので、羽根取付軸１ｃと駆動ピン５ｃとの距離を、従来よりも小さくすることが可能になっており、シャッタ羽根３は、シャッタ羽根４が従来の形状のシャッタ羽根のときよりも速く回転できるようになっている。このことからも分かるように、逃げ孔４ｃは、羽根取付軸１ｄを中心にした円弧状でなくても構わないことになるが、本実施例のように形成すると、逃げ孔４ｃの大きさを最小にでき、シャッタ羽根４の大型化を抑えることができるなど、形状設計の自由度が大きくなる。

上記のようにして、シャッタ羽根３，４が同時に相反する方向へ回転させられ、開口部１ａを完全に閉鎖すると、シャッタ羽根３，４は、その直後に、ストッパ軸１ｆ，１ｅに当接して停止させられる。その状態が、図２及び図４に示された状態である。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るが、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、上記とは逆方向の電流が供給されるので、回転子５は、図２及び図４において反時計方向へ回転させられる。そのため、駆動ピン５ｃが、シャッタ羽根３を反時計方向へ回転させ、シャッタ羽根４を時計方向へ回転させて、開口部１ａを開かせていく。そして、開口部１ａが全開になると、その直後に、シャッタ羽根３が、ストッパ軸１ｅに当接することによって停止する。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及び図３に示された撮影待機状態に復帰したことになる。

尚、上記の作動説明は、本実施例のシャッタ装置をデジタルカメラに採用した場合で説明したが、フィルムカメラに採用した場合には、周知のように、図２に示した状態が撮影待機状態になり、シャッタ羽根３，４は、撮影に際しては、図１に示された状態に作動させられた後、図２に示された状態に復帰させられることになる。また、本実施例は、シャッタ装置として構成したものであるが、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３，４の先端側の形状を、例えば、特許文献２に記載されているシャッタ羽根のように形成すれば、絞り兼用のシャッタ装置とすることができるし、絞り装置とすることもできる。また、特許文献４に記載されているように、シャッタ羽根３，４の一方を他方より大きくして、その大きい方のシャッタ羽根に開口部１ａよりも小さな開口部を形成すれば絞り装置になるし、その小さな開口部をＮＤフィルタシートで覆うようにすれば、フィルタ装置とすることも可能である。そして、これらのことは、実施例２の場合も同じである。

次に、図５及び図６を用いて実施例２を説明する。本実施例もシャッタ装置として構成したものであって、図５は、撮影光路用の開口部の全開状態を図３と同じようにして示した要部拡大平面図であり、図６は、撮影光路用の開口部の閉鎖状態を図４と同じようにして示した要部拡大平面図である。そして、図５及び図６に一点鎖線で示した基準線Ａは、実施例１の図３及び図４に示した基準線Ａと全く同じところに同じようにして引かれた直線である。また、本実施例の構成は、実施例１の構成と一部が異なるだけであるため、実施例１の場合と同じ部材，部位には、同じ符号を付けておき、主に異なる点だけを説明することにする。

本実施例の場合、地板１に立設されている羽根取付軸１ｄ´は、図５と図３との比較において分かるように、実施例１の羽根取付軸１dよりも、その軸中心が基準線Ａに近い位置に立設されている。言い換えれば、本実施例の羽根取付軸１ｄ´は、実施例１の羽根取付軸１dよりも、駆動ピン５ｃに近い位置に立設されている。地板１についてのその他の構成は、実施例１の場合と全く同じである。また、羽根取付軸１ｄ´の立設位置が実施例１の羽根取付軸１dの立設位置と異なることから、本実施例におけるシャッタ羽根４の孔４ｂ´の形成位置も、実施例１における孔４ｂの形成位置と異なっている。シャッタ羽根４についてのその他の形状は実施例１の場合と全く同じである。

また、本実施例のシャッタ羽根３は、実施例１の場合と異なる外形をしていて、長孔３ａ´と、実施例１の場合と同じ孔３ｂと、羽根取付軸１ｄ´を逃げるための円弧状の逃げ孔３ｃとを有している。そして、長孔３ａ´は、実施例１における長孔３ａとは異なり、その長さ方向の一端が、逃げ孔３ｃの長さ方向の略中央部につながっていて、両者によって、略Ｔ字状をした一つの孔になっている。更に、回転子５の構成は、実施例１の場合と全く同じであって、その駆動ピン５ｃは、シャッタ羽根３，４の長孔３ａ´，４ａの両方に嵌合している。

本実施例は、このように構成されているから、シャッタ羽根３の回転速度の方は、実施例１の場合と同じであるが、シャッタ羽根４の回転速度の方は、図５における羽根取付軸１ｄ´と駆動ピン５ｃとの距離が、図３における羽根取付軸１ｄと駆動ピン５ｃとの距離よりも短いため、実施例１の場合よりも速くなっていることになる。そのため、全体としては、本実施例のシャッタ装置の方が、実施例１のシャッタ装置よりも、開口部１ａを速く閉鎖することができ、且つ、その後は、開口部１ａを速く全開にすることが可能になる。尚、本実施例の作動は、実施例１の場合と同様にして行われるので、その説明を省略する。

上記の各実施例においては、駆動手段として、永久磁石を有する回転子が、固定子コイルに対する供給電流の方向に対応した方向へ回転させられるようにした電磁アクチュエータを採用しているが、本発明の駆動手段は、このような電磁アクチュエータに限定されるものではない。また、駆動手段として電磁アクチュエータを用いる場合であっても、本発明の電磁アクチュエータは、上記の実施例で説明したような電磁アクチュエータに限定されるものではなく、ステップモータであっても、特許文献３に記載されているような電磁プランジャであってもよい。更に、本発明の駆動ピンは、回転子を含む電磁アクチュエータの可動子と一体化されたものに限定されず、特許文献２に記載されているように、可動子に連動して往復作動させられる部材に設けられていても差し支えない。

撮影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。 撮影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１の要部を拡大して示した平面図である。 図２の要部を拡大して示した平面図である。 撮影光路用の開口部の全開状態を図３と同じようにして示した実施例２の平面図である。 撮影光路用の開口部の閉鎖状態を図４と同じようにして示した実施例２の平面図である。

符号の説明

１ 地板
１ａ，２ａ 開口部
１ｂ，３ａ，３ａ´，４ａ 長孔
１ｃ，１ｄ，１ｄ´ 羽根取付軸
１ｅ，１ｆ ストッパ軸
１ｇ 回転子取付軸
２ カバー板
３，４ シャッタ羽根
３ｂ，４ｂ，４ｂ´ 孔
３ｃ，４ｃ 逃げ孔
５ 回転子
５ａ 本体部
５ｂ 腕部
５ｃ 駆動ピン
Ａ 基準線

Claims (3)

1. 撮影光路用の開口部を有していて所定の間隔で二つの羽根取付軸を立設している地板と、各々が長孔を有していて前記二つの羽根取付軸に対して個別に回転可能に取り付けられている２枚の羽根と、前記二つの羽根取付軸間において前記長孔の両方に嵌合しており駆動手段によって前記二つの羽根取付軸を結ぶ線分と略直交する方向へ往復作動させられ前記２枚の羽根を同時に相反する方向へ往復回転させて前記開口部に進退させる駆動ピンと、を備えており、少なくとも一方の前記羽根は、相手の羽根の前記羽根取付軸を挿入させる逃げ孔を有していて、前記長孔は、その長さ方向の一端が該逃げ孔とつながるようにして形成されていることを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
2. 前記逃げ孔が該逃げ孔を有する羽根を取り付けている前記羽根取付軸を中心にした円弧状に形成されてい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. 前記駆動手段が電磁アクチュエータであって、前記駆動ピンは、該電磁アクチュエータの可動子と一体のピンであ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。

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