JP2010096872A - 羽根駆動装置及び光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】小型化された羽根を備えた羽根駆動装置及び光学機器を提供することを課題とする。
【解決手段】羽根駆動装置１は、光路開口１１を有した基板１０と、複数の開口３１〜３３を有した羽根３０と、羽根３０を揺動させて光路開口１１に対して進退移動させる電磁アクチュエータ５０ａと、基板１０に対する羽根３０の揺動支点の位置を変更する電磁アクチュエータ５０ｂとを備えている。電磁アクチュエータ５０ａは、ロータ５１ａと、ロータ５１ａの回転を羽根３０に伝達する伝達部５８ａとを含み、電磁アクチュエータ５０ｂは、ロータ５１ｂと、ロータ５１ｂの回転を羽根３０に伝達する伝達部５８ｂとを含み、羽根３０は、伝達部５８ａと係合するカム溝１９ａと、伝達部５８ｂと摺動可能に嵌合する嵌合孔１９ｂとを含む。
【選択図】図１

Description

本発明は、羽根駆動装置及び光学機器に関する。

基板に形成された光路開口を通過する光量を、複数の開口を有した羽根により調整する装置が知られている（特許文献１参照）。

実開平３−４２１３３号公報

光路開口と羽根側の複数の開口とが重なるようにするためには、羽根側の複数の開口は、羽根の移動方向に並ぶように設ける必要がある。また、羽根は、所定位置を支点として回転するように移動する。従って、複数の開口は、所定位置を支点とした円弧線上に設ける必要がある。このように開口の位置が制約されるため、羽根が大型化する恐れがある。

そこで、本発明は、小型化された羽根を備えた羽根駆動装置及び光学機器を提供することを目的とする。

上記目的は、光路開口を有した基板と、複数の開口を有した羽根と、前記羽根を揺動させて前記光路開口に対して進退移動させる第１駆動源と、前記基板に対する前記羽根の揺動支点の位置を変更する第２駆動源と、を備えた羽根駆動装置によって達成できる。

羽根の揺動の支点が変更されるので、羽根に形成された複数の開口は、同一の位置を支点とする円弧線上になくてもよい。これにより、羽根に設けられる複数の開口の位置の自由度が向上し、羽根が大型化しないように開口の位置を設定することができる。

また、上記の羽根駆動装置を備えた光学機器であってもよい。

本発明によれば、小型化された羽根を備えた羽根駆動装置及び光学機器を提供できる。

図１は、光学機器に採用される本実施例に係る羽根駆動装置の正面図である。羽根駆動装置１は、光学機器に搭載された撮像素子（不図示）への光量を調整する絞り装置として機能する。羽根駆動装置１は、基板１０、羽根３０、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを含む。

基板１０の中央部には、被写体側からの光量が通過する光路開口１１が形成されている。羽根３０は、光路開口１１を通過する通過光量を調整する。羽根３０は、光路開口１１に対して進退自在である。羽根３０は所定の位置を支点として揺動する。羽根３０は、図１において基板１０よりも手前側に配置されている。羽根３０には、３つの開口３１〜３３が形成されている。開口３１〜３３は、光路開口１１よりも小さく形成されている。また、開口３１〜３３の順に大きさが小さくなる。光路開口１１と、開口３１〜３３のいずれかとが重なることにより、光路開口１１を通過する光量が絞られる。また、光路開口１１から羽根３０が退避した状態では、光路開口１１を通過する通過光量を最大となる。通過光量が最大となる状態を全開状態と称する。光路開口１１と開口３１とが重なる状態を第１絞り状態、光路開口１１と開口３２とが重なる状態を第２絞り状態、光路開口１１と開口３３とが重なる状態を第３絞り状態と称する。図１は、全開状態での羽根駆動装置１を示している。

基板１０の背面側には、点線で示した電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂが配置されている。電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂは、羽根３０の駆動源として機能する。電磁アクチュエータ５０ａは、第１駆動源に相当する。電磁アクチュエータ５０ｂは、第２駆動源に相当する。電磁アクチュエータ５０ａは、羽根３０を揺動させる。電磁アクチュエータ５０ｂは、羽根３０の揺動の支点を変更する。詳細には、電磁アクチュエータ５０ａは、回転可能に支持されたロータ５１ａと、ロータ５１ａに固定されロータ５１ａの回転動力を羽根３０へ伝達する伝達部５８ａを有している。ロータ５１ａは、第１ロータに相当する。伝達部５８ａは、第１伝達部に相当する。伝達部５８ａは、ロータ５１ａの径方向の外側に突出しており、羽根３０に形成されたカム溝３９ａと係合する。詳細には、伝達部５８ａの先端には、光軸方向に突出した駆動ピン５９ａが形成されており、この駆動ピン５９ａがカム溝３９ａと係合している。また、基板１０には、駆動ピン５９ａの移動を逃すための円弧状の逃げ溝１９ａが形成されている。尚、各図において、逃げ溝１９ａを実線で示している。ロータ５１ａが回転することにより、駆動ピン５９ａは所定の範囲を揺動し、これにより駆動ピン５９ａは、逃げ溝１９ａ内を移動する。駆動ピン５９ａが逃げ溝１９ａ内を移動することにより、羽根３０は所定の位置を中心として揺動する。

電磁アクチュエータ５０ａは、ロータ５１ａ、ステータ５３ａ、コイル５５ａを含む。ロータ５１ａは、周方向に異なる磁極に着磁されている。ステータ５３ａには、ステータ５３ａを励磁するためのコイル５５ａが巻回されている。ステータ５３ａは、Ｕ字状に形成されており、両端部にそれぞれ磁極部が形成されている。コイル５５ａへの通電により、ステータ５３ａの磁極部は、互いに異なる極性に励磁される。ロータ５１ａとステータ５３ａの磁極部との間に生じる、磁気的な吸引力及び反発力により、ロータ５１ａは、所定範囲を回転する。

電磁アクチュエータ５０ｂについても、基本的な構成は電磁アクチュエータ５０ａと同様である。電磁アクチュエータ５０ｂは、ロータ５１ｂ、ステータ５３ｂ、コイル５５ｂを含む。尚、ロータ５１ｂの回転範囲は、ロータ５１ａの回転範囲よりも若干長く形成されている。ロータ５１ｂは、第２ロータに相当する。伝達部５８ｂは、第２伝達部に相当する。

伝達部５８ｂは、羽根３０に形成された嵌合孔３９ｂに嵌合している。詳細には、伝達部５８ｂの駆動ピン５９ｂが、嵌合孔３９ｂと摺動可能に嵌合している。これにより、羽根３０は、駆動ピン５９ｂを支点として揺動できる。駆動ピン５９ｂは、逃げ溝１９ｂ内を移動する。尚、各図において、逃げ溝１９ｂを実線で示している。駆動ピン５９ｂはロータ５１ｂの回転に伴って位置が変更されるので、羽根３０の揺動の支点の位置が変更される。尚、羽根３０に対する駆動ピン５９ｂの位置は変更されずに、基板１０に対する駆動ピン５９ｂの位置が変更される。これに対し、羽根３０に対する駆動ピン５９ａの位置は変更される。

次に、羽根３０について詳細に説明する。図２は、羽根３０の説明図である。尚、図１には、光路開口１１を示しており、全開状態での羽根３０と光路開口１１との位置関係を示している。全開状態において、駆動ピン５９ｂと嵌合する嵌合孔３９ｂから光路開口１１の中心１１ｃまでの距離ｄ１と、嵌合孔３９ｂから開口３１の中心３１ｃまでの距離ｄ１とは等しい。また、嵌合孔３９ｂから開口３２の中心３２ｃまでの距離ｄ２と、嵌合孔３９ｂから開口３３の中心３３ｃまでの距離ｄ２とは等しい。即ち、羽根３０の揺動支点（嵌合孔３９ｂの位置）から各開口の中心位置までの距離は、異なっている。換言すれば、開口３１〜３３の各中心３１ｃ〜３３ｃの全ては、支点が同一の場合での円弧線上には存在していない。

従来の羽根駆動装置においては、羽根の支点は一箇所に固定されていた。このため、羽根に複数の開口を設ける場合、開口は羽根の支点位置から同一距離を有した位置に設ける必要があった。このため、開口の位置が制限され、羽根が大型化する要因となっていた。

しかしながら、本実施例の羽根駆動装置１のように、開口３１〜３３は、支点位置からそれぞれ異なる位置に設けられている。このため、複数の開口が支点位置から同一距離に設けられている場合と比較し、羽根３０は小型化されている。また、羽根３０が小型化されているので、羽根３０の移動範囲も小さくなる。

尚、互いに隣接する開口間の距離は、所定の距離以上短くすることはできない。開口間の距離が短すぎると、一の開口と光路開口１１とが重なった際に、光路開口１１からの光が一の開口に隣接する開口を経由して撮像素子に入射し、所望の露光量を得られない恐れがあるからである。このため、開口間距離は、ある程度必要となる。本実施例の羽根駆動装置１の羽根３０は、このような開口間距離を考慮して、開口３１〜３３の位置が設定されている。

次に、羽根駆動装置１の動作について説明する。図３は、第１絞り状態での羽根駆動装置１の正面図である。尚、図３において、基板１０については一部省略してある。
図１に示した全開状態から、伝達部５８ａは、回転範囲の一端から他端に向けて回転し、他端位置で停止する。これにより、駆動ピン５９ａはカム溝３９ａ内を移動し、図３に示すように、羽根３０は、開口３１と光路開口１１とが重なる位置に移動する。尚、伝達部５８ｂは、全開状態と第１絞り状態とでは回転せずに、同一位置に維持している。即ち、羽根３０の揺動支点の位置は変更されていない。

図４は、第２絞り状態での羽根駆動装置１の正面図である。
図３に示した第１絞り状態から、伝達部５８ａは、再び回転範囲の他端から一端へと向けて回転し、一端位置で停止する。また、伝達部５８ｂは、回転範囲の一端から他端へと向けて回転し、他端位置で停止する。伝達部５８ｂが回転することにより、駆動ピン５９ｂが移動し、基板１０に対する駆動ピン５９ｂの位置が変更される。従って、基板１０に対する羽根３０の揺動支点の位置は変更される。これにより、羽根３０は、開口３２と光路開口１１とが重なる位置に移動する。このようにして第２絞り状態が画定される。

図５は、第３絞り状態での羽根駆動装置１の正面図である。
図４に示した第２絞り状態から、伝達部５８ａが再び回転範囲の一端から他端に向けて回転し、他端位置で停止する。尚、伝達部５８ｂは回転範囲の他端に位置している。伝達部５８ａが回転することにより、駆動ピン５９ａがカム溝３９ａ内を移動して、羽根３０は、開口３３と光路開口１１とが重なる位置に移動する。このようにして、第３絞り状態が画定される。

図５に示した第３絞り状態から、伝達部５８ａは、再び回転範囲の他端から一端へと向けて回転し、一端位置で停止する。また、伝達部５８ｂは、回転範囲の他端から一端へと向けて回転し、一端位置で停止する。これにより、基板１０に対する駆動ピン５９ｂの位置が変更され、羽根３０は基板１０に対する羽根３０の揺動支点の位置が変更されて、図１に示すように、基板１０に形成された光路開口１１から退避した位置に移動する。このようにして全開状態が画定される。

以上のように、ロータ５１ａ、５１ｂは、回転範囲の両端位置で停止するように構成されている。例えば、ロータが回転範囲の両端のみならず途中位置でも停止するように構成した場合、ロータが途中位置で停止する際には、ロータがハンチングする恐れがある。しかしながら、本実施例のように、ロータ５１ａ、５１ｂは回転範囲の両端位置で停止可能であればよく、例えば、基板１０の背面側に伝達部５８ａ、５８ｂの回転範囲を規定するストッパーを設けることにより、ロータ５１ａ、５１ｂのハンチングを防止できる。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

本実施例において、羽根３０は３つの開口３１〜３３を形成した例を挙げたが、開口３１〜３３のうち少なくとも一つにＮＤフィルタを設けてもよい。また、本実施例において、第１、第２駆動源は共に、回転範囲の両端位置で停止可能な揺動モータを用いた例を挙げたが、一方の駆動源にステッピングモータを用いてロータを３６０°回転可能とし、３つ以上の開口を形成した羽根を駆動してもよい。

図１は、本実施例に係る羽根駆動装置の正面図である。 図２は、羽根の説明図である。 図３は、第１絞り状態での羽根駆動装置の正面図である。 図４は、第２絞り状態での羽根駆動装置の正面図である。 図５は、第３絞り状態での羽根駆動装置の正面図である。

符号の説明

１ 羽根駆動装置
１０ 基板
１１ 光路開口
１９ａ、１９ｂ 逃げ溝
３０ 羽根
３１〜３３ 開口
３９ａ カム溝
３９ｂ 嵌合孔
５０ａ、５０ｂ 電磁アクチュエータ
５１ａ、５１ｂ ロータ
５３ａ、５３ｂ ステータ
５５ａ、５５ｂ コイル
５８ａ、５８ｂ 伝達部
５９ａ、５９ｂ駆動ピン

Claims (7)

1. 光路開口を有した基板と、
   複数の開口を有した羽根と、
   前記羽根を揺動させて前記光路開口に対して進退移動させる第１駆動源と、
   前記基板に対する前記羽根の揺動支点の位置を変更する第２駆動源と、を備えた羽根駆動装置。
2. 前記第１駆動源は、第１ロータと、第１ロータの回転を前記羽根に伝達する第１伝達部とを含み、
   前記第２駆動源は、第２ロータと、第２ロータの回転を前記羽根に伝達する第２伝達部とを含み、
   前記羽根は、前記第１伝達部と係合するカム溝と、前記第２伝達部と摺動可能に嵌合する嵌合孔とを含む、請求項１の羽根駆動装置。
3. 前記第１ロータは、所定の回転範囲の両端位置で停止する、請求項２の羽根駆動装置。
4. 前記第２ロータは、所定の回転範囲の両端位置で停止する、請求項２の羽根駆動装置。
5. 前記羽根の複数の開口は、３つ以上である、請求項１乃至４の何れかの羽根駆動装置。
6. 前記羽根の揺動支点から前記羽根の各開口の中心までの距離は、異なっている、請求項１乃至５の何れかの羽根駆動装置。
7. 請求項１乃至６の何れかの羽根駆動装置を備えた光学機器。
   
   

Images