JP2011033178A - 回転板駆動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】２枚のシャッタ板を一体に回転させるとともに、２枚のシャッタ板の位相を高精度で変化させることができるロータリシャッタ装置を提案すること。
【解決手段】ロータリシャッタ装置１は、第１ハウジング１３、第１、第２シャッタ板２、３、波動歯車機構１１、第１、第２モータ９、１０を備える。波動歯車機構１１は第１ハウジング１３に回転自在な状態で支持され、サーキュラスプライン１１１に第１モータ９が接続され、ウエーブジェネレータ１１３に第２モータ１０が接続され、サーキュラスプライン１１１に第１シャッタ板２が取り付けられ、フレックススプライン１１２に第２シャッタ板３が取り付けられる。第１、第２モータ９、１０を同一の回転速度で回転駆動すると波動歯車機構１１全体が回転して第１、第２シャッタ板２、３が一体回転する。第１、第２モータ９、１０を異なる回転速度で回転駆動すると、第１、第２シャッタ板２、３が相対回転する。
【選択図】図２

Description

本発明は、ロータリシャッタ装置のシャッタ板の回転駆動などに用いられる回転板駆動装置に関する。

動画用撮影カメラなどの露光時間を調節するロータリシャッタ装置は、狭い隙間を開けて同軸で回転する２枚のシャッタ板を備えている。これら２枚のシャッタ板には、所定の角度範囲に渡って開口部が形成されており、所望の露光時間を得る際には、各回転板の各開口部の位相を調節することにより各開口部の重なり部分から形成されるシャッタ開口の開口角度を設定する。しかる後に、これら２枚の回転板を所定の回転速度で一体に回転させて、撮影を行う。各開口部の位相は２枚のシャッタ板を相対回転させることにより調節する。このようなロータリシャッタ装置は、２枚のシャッタ板を同一の回転速度で一体に回転させることができるとともに、２枚のシャッタ板を相対回転させて位相を変化させることができる回転駆動機構を備えている。

特許文献１に記載のロータリシャッタ装置では、回転駆動機構は、太陽歯車、内歯歯車、並びに、太陽歯車および内歯歯車に噛合する遊星歯車を備えた遊星キャリアからなる３つの回転部材を備えた遊星歯車機構を２つ備えている。２つの遊星歯車機構は、同一構成であり、予め設定された回転中心軸線上に同軸に配列され、各遊星歯車機構の遊星キャリア同士が一体回転するように連結されている。また、一方のシャッタ板を一方の遊星歯車機構の太陽歯車と一体回転するように取り付け、他方のシャッタ板を他方の遊星歯車機構の太陽歯車と一体回転するように取り付け、一方の遊星歯車機構の太陽歯車と他方の遊星歯車機構の内歯歯車を、それぞれ異なるモータで回転駆動するように構成されている。一方の遊星歯車機構の太陽歯車に接続されている一方のモータを回転駆動することにより、２枚のシャッタ板は一体に回転する。他方のモータを一方のモータと異なる回転速度で回転駆動することにより、２枚のシャッタ板が相対回転し、２枚のシャッタ板の開口部の位相が変化する。

特開２００６−１０２４７４号公報

上記のロータリシャッタ装置では、２枚のシャッタ板を回転させる回転駆動機構が、６つの回転部材を備えているとともに、これら回転部材の歯車同士が相互に噛み合いながら回転する複雑な構成を有している。また、２枚のシャッタ板を一体に回転させる際にも、６つの回転部材の歯車同士が相互に噛み合いながら回転するので、２枚の回転体を高速で一体に回転させるのに不向きである。さらに、歯車の噛みあい部分が多いので、２枚のシャッタ板の位相を変化させる際に誤差が発生しやすく、シャッタ開口の開口角度を高精度で制御することが難しくなっている。

本発明の課題は、このような点に鑑みて、２枚の回転板を高速で一体に回転させることができるとともに、２枚の回転板の位相を高精度で変化させることができる回転板駆動装置を提案することにある。

上記の課題を解決するために、本発明の回転板駆動装置は、第１モータと、第２モータと、前記第１モータにより駆動される第１入力用回転部材、前記第２モータにより駆動される第２入力用回転部材、および前記第１入力用回転部材の回転速度と前記第２入力用回転部材の回転速度とにより規定される回転速度で回転する出力用回転部材を備える変速機構と、前記第１入力用回転部材および前記第２入力用回転部材のうちの一方の回転部材に同軸に取り付けられた第１回転板と、前記出力用回転部材に同軸に取り付けられた第２回転板と、前記第１モータと前記第２モータとを同一の回転速度で回転駆動することにより、前記第１回転板と前記第２回転板を同一速度で回転させ、前記第１モータと前記第２モータを異なる回転速度で回転駆動することにより、前記第１回転板と前記第２回転板の位相を変化させる駆動制御部とを備えていることを特徴とする。

本発明によれば、３つの回転部材を備える変速機構を１つ用いるだけで、２枚の回転板を同一速度で一体に回転させることができるとともに、２枚の回転板を相対回転させて位相を変化させることができる。また、各モータから２枚の回転板に至る駆動力伝達経路上に存在する回転部材の数が従来の装置と比較して少ないので、２枚の回転板を高速で回転させるのに適している。さらに、駆動力伝達経路上に存在する回転部材の数が少なければ、位相を変化させる際に駆動力伝達経路上で発生する誤差が低減されるので、２枚の回転板の位相を高精度で制御できる。

本発明において、前記変速機構は歯車機構であり、前記駆動制御部は、前記第１モータと前記第２モータとを同一の回転速度で回転駆動させることにより、前記歯車機構自体を回転させて、前記第１回転板と前記第２回転板を同一速度で回転させることが望ましい。変速機構を歯車機構とすれば、変速比に基づいて、２枚の回転板の位相を高精度で制御できる。また、第１回転板と第２回転板を同一速度で回転させる際に、歯車機構自体を回転させるようにすれば、第１入力用回転部材および第２入力用回転部材に対して出力用回転部材が相対回転しないので、歯車同士の噛み合いによる誤差を発生させることなく、第１回転板と第２回転板を所定の位相のままで回転させることができる。

本発明では、前記変速機構は、内歯を備えた円筒状のサーキュラスプライン、前記内歯よりも歯数の少ない外歯を備えたフレックススプラインおよび前記フレックススプラインを撓ませて前記外歯を部分的に前記内歯に噛合させるとともに、前記外歯と前記内歯との噛合位置を円周方向に移動させることにより、前記サーキュラスプラインと前記フレックススプラインとの間に相対回転を発生させるウエーブジェネレータを備える波動歯車機構とすることができる。また、この場合には、前記第１入力用回転部材は、前記サーキュラスプラインおよび前記フレックススプラインのいずれか一方であり、前記第２入力用回転部材は、前記ウエーブジェネレータであり、前記出力用回転部材は、前記サーキュラスプラインおよび前記フレックススプラインのいずれか他方とする。このようにすれば、第１モータと第２モータとを同一の回転速度で回転駆動したときに、波動歯車機構自体を回転させることができる。また、第１モータと第２モータとを同一の回転速度で回転駆動したときに、第１入力用回転部材および第２入力用回転部材に対して出力用回転部材が相対回転しなくなるので、歯車同士の噛み合いによる誤差を発生させることなく、第１回転板と第２回転板を所定の位相のままで回転させることができる。

本発明において、前記第１モータは、前記サーキュラスプラインに接続されており、前記第２モータは、前記ウエーブジェネレータに接続されており、前記第１回転板は、前記サーキュラスプラインに取り付けられており、前記第２回転板は、前記フレックススプラインに取り付けられているものとすることができる。このようにすれば、第１回転板および第２回転板を波動歯車機構に取り付けることが容易にできる。

本発明において、回転板駆動装置をロータリシャッタ装置などとして撮影カメラなどの機器に組み込みやすくするためには、前記第１モータおよび前記第２モータは、回転中心軸線方向において、前記第１回転板および前記第２回転板の一方の側に同軸に配置されていることが望ましい。

本発明において、前記変速機構は、内歯歯車、太陽歯車および前記内歯歯車および前記太陽歯車と噛合する遊星歯車を備えた遊星キャリアを有する遊星歯車機構とすることもできる。この場合には、前記内歯歯車、前記太陽歯車および前記遊星キャリアの３つの回転部材うちのいずれか２つ回転部材をそれぞれ前記第１入力用回転部材、前記第２入力用回転部材とし、残りの１つの回転部を前記出力用回転部材とすることができる。このようにすれば、遊星歯車機構を１つ用いるだけで、２枚の回転板を同一速度で一体に回転させることができるとともに、２枚の回転板を相対回転させて位相を変化させることができる。

本発明において、前記第１回転板は、当該第１回転板よりも小径の第１取付部材を介して前記一方の回転部材に取り付けられており、前記第２回転板は、当該第２回転板よりも小径の第２取付部材を介して前記出力用回転部材に取り付けられており、前記第１取付部材には、前記第１回転板の回転バランスを調整するための調整部材を付着させることが可能な第１凹部が形成されており、前記第２取付部材には、前記第２回転板の回転バランスを調整するための調整部材を付着させることが可能な第２凹部が形成されていることが望ましい。このようにすれば、調整部材を各凹部に取り付けることにより、第１回転板および第２回転板に回転ムラが発生することを防止できるので、２枚の回転板を正確に回転させることができる。

本発明において、前記第１回転板は、周方向に第１透光部と第１遮光部とを備えるシャッタ板であり、前記第２回転板は、周方向に第２透光部と第２遮光部とを備えるシャッタ板であり、前記第１透光部と前記第２透光部とは、回転中心軸線方向で重なることが可能な位置に形成されていることが望ましい。このようにすれば、回転板駆動装置を、動画用撮影カメラなどの露光時間を調節するロータリシャッタ装置とすることができる。

本発明によれば、３つの回転部材を備える変速機構を１つ用いるだけで、２枚の回転板を同一速度で一体に回転させることができるとともに、２枚の回転板を相対回転させて位相を変化させることができる。また、各モータから２枚の回転板に至る駆動力伝達経路上に存在する回転部材の数が従来の装置と比較して少ないので、２枚の回転板を高速で回転させるのに適している。さらに、駆動力伝達経路上に存在する回転部材の数が少なければ位相を変化させる際に駆動力伝達経路上で発生する誤差が低減されるので、２枚の回転板の位相を高精度で制御できる。

（ａ）は本発明を適用したロータリシャッタ装置を前方から見た斜視図であり、（ｂ）は本発明を適用したロータリシャッタ装置を後方から見た斜視図である。 図１に示すロータリシャッタ装置の縦断面図である。 （ａ）は２枚のシャッタ板を同一速度で回転させている状態を示す説明図であり、（ｂ）はウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して９０度相対回転させた状態を示す説明図であり、（ｃ）はウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して１８０度相対回転させた状態を示す説明図であり、（ｄ）はウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して３６０度相対回転させた状態を示す説明図である。

以下に、図面を参照して、本発明を適用した回転板駆動装置の実施例としてロータリシャッタ装置を説明する。

（全体構成）
図１に示すように、ロータリシャッタ装置１は、回転中心軸線Ｌ上にこの順番で同軸に配置された第１シャッタ板（第１回転板）２、第２シャッタ板（第２回転板）３、および、これら第１シャッタ板２と第２シャッタ板３を回転駆動するための円筒形状の回転駆動機構４を備えている。回転中心軸線Ｌ方向において、第１シャッタ板が配置されている側を前側とすると、回転駆動機構４は、第１シャッタ板２および第２シャッタ板３の後側に配置されている。

第１シャッタ板２および第２シャッタ板３は、回転駆動機構４よりも大径の円板である。第１シャッタ板２は、透光部と遮光部とを備えており、円形側面の半径方向Ｌ１の所定の位置には、１８０度の角度範囲に渡って形成された扇型の第１開口部（第１透光部）２ａが形成されている。第２シャッタ板３も透光部と遮光部とを備えており、第１シャッタ板２と同一形状をしている。第２シャッタ板３の円形側面の半径方向Ｌ１の所定の位置には、１８０度の角度範囲に渡って形成された扇型の第２開口部（第２透光部）３ａが形成されている。第１シャッタ板２と第２シャッタ板３とは狭い間隔で対峙しており、図１では、第１開口部２ａと第２開口部３ａの位相は９０度ずれている。また、第１開口部２ａと第２開口部３ａの重なり部分によって９０度の角度範囲に渡る扇型のシャッタ開口５が形成されている。シャッタ開口５は、回転駆動機構４の外周面よりも外周側に位置している。

ロータリシャッタ装置１が撮影カメラに組み込まれる場合には、図中の想像線（二点鎖線）で示すように、第１シャッタ板２の前方に撮影レンズ６が配置され、第２シャッタ板３の後方にＣＣＤなどの露光部７が配置される。第１シャッタ板２および第２シャッタ板３が回転駆動機構４によって回転駆動されると、撮影レンズ６と露光部７の間をシャッタ開口５が通過する。回転駆動機構４は、例えば、撮影カメラの駆動制御部８によって駆動制御される。

図２に示すように、回転駆動機構４は、第１モータ９と第２モータ１０と波動歯車機構１１、およびこれらを内側に備えるハウジング１２を備えている。ハウジング１２は、第１シャッタ板２および第２シャッタ板３側に位置する筒状の第１ハウジング１３と、第１ハウジング１３の後側に連結されている有底円筒型の第２ハウジング１４を備えている。第１ハウジング１３内には、前側から波動歯車機構１１と第１モータ９とが配置されている。第２ハウジング１４内には第２モータ１０が配置されている。波動歯車機構１１は、この波動歯車機構１１と第１ハウジング１３の内周面１３ａとの間の回転中心軸線Ｌ方向で離間した位置に挿入された２つのベアリング１５、１６によって、第１ハウジング１３に対して、回転中心軸線Ｌを中心に回転自在に支持されている。波動歯車機構１１、第１モータ９および第２モータ１０は回転中心軸線Ｌ上で同軸に配置されている。

波動歯車機構１１は、撓み噛み合い式波動歯車機構であるハーモニックドライブシステム（登録商標）であり、内歯１１１ａを備えた筒状のサーキュラスプライン（第１入力用回転部材）１１１と、サーキュラスプライン１１１の内側に配置されており円筒部分１１２ａの外周面に内歯１１１ａよりも２枚歯数の少ない外歯１１２ｂを備えるカップ状のフレックススプライン（出力用回転部材）１１２と、このフレックススプライン１１２を撓ませて外歯１１２ｂを部分的に内歯１１１ａに噛合させるとともに、噛合位置を円周方向に移動させることにより、サーキュラスプライン１１１とフレックススプライン１１２との間に相対回転を発生させるウエーブジェネレータ（第２入力用回転部材）１１３を備えている。波動歯車機構１１は、サーキュラスプライン１１１およびウエーブジェネレータ１１３の回転速度により、フレックススプライン１１２の回転速度が規定される変速機構である。

サーキュラスプライン１１１は、サーキュラスプライン１１１の外周面１１１ｂと第１ハウジング１３の内周面１２ａとの間に挿入されているベアリング１５、１６によって、回転中心軸線Ｌを中心に回転自在の状態で支持されている。サーキュラスプライン１１１の前端面１１１ｃには、サーキュラスプライン１１１と一体回転するようにキャップ１７を介して中央部に中空部分を有する第１環状ハブ１８が同軸に取り付けられている。この第１環状ハブ（取付部材）１８には、第２シャッタ板３が第１環状ハブ１８と同軸に接着剤で接着固定されている。また、サーキュラスプライン１１１の後端面１１１ｄには、締結ボルト１９により、第１モータ９のロータ９１が同軸に接続されている。従って、第１モータ９が回転駆動されると、サーキュラスプライン１１１と、このサーキュラスプライン１１１に、キャップ１７および第１環状ハブ１８を介して固定された第２シャッタ板が回転する。

第１環状ハブ１８は、筒状部分１８１と筒状部分１８１の軸線方向の途中から外周側に突出している円環状板部分１８２を備えている。筒状部分１８１の後端面１８１ａは、キャップ１７に固定されている。筒状部分１８１の前端部分１８１ｂには円環状段部１８１ｃが形成されている。第２シャッタ板３は、この第２シャッタ板３の中心部に形成されている円形開口３ｂが円環状段部１８１ｃに嵌められた状態で接着剤により固定されることによって第１環状ハブ１８に固定されている。円環状板部分１８２は、第１円環状段部１８１ｂに固定された第２シャッタ板３と隙間を開けた位置で対向しており、円環状板部分１８２の後端面１８２ａの外周側部分には、円環状溝（凹部）１８２ｂが形成されている。この円環状溝１８２ｂ内に接着剤（調整部材）を塗布することにより、第１環状ハブ１８に固定された第２シャッタ板３の回転バランスが調整可能となっている。

フレックススプライン１１２のダイヤフラム部分１１２ｃの中央の円環状ボス部分１１２ｄからは、このフレックススプライン１１２と一体に形成された回転軸１１４が同軸状態で前方に延びている。回転軸１１４は、第１環状ハブ１８の中空部分を貫通し、前端部分１１４ａが第２シャッタ板３よりも前方に突出している。前端部分１１４ａには第２環状ハブ２０（取付部材）が回転軸１１４と一体回転するように同軸に取り付けられており、この第２環状ハブ２０に第１シャッタ板２が接着剤で接着固定されている。

第２環状ハブ２０は、筒状部分２０１と筒状部分２０１の軸線方向の途中から外周側に突出している円環状板部分２０２を備えている。筒状部分２０１の前端部は回転軸１１４の前端部分１１４ａに係止具２１を用いて固定されている。円環状板部分２０２は、第１環状ハブ１８よりも厚肉に形成されており、後端側から第１円環状段部２０２ａと第１円環状段部２０２ａよりも大径の第２段部円環状段部が形成されている。第１シャッタ板は、この第１シャッタ板の中心部に形成されている円形開口２ｂが第１円環状段部２０２に嵌め込まれた状態で、接着剤により固定されることによって第２環状ハブ２０に固定されている。円環状板部分２０２における第２円環状段部２０２ｂよりも外周側の部分２０２ｃは、第１円環状段部２０２ａに固定された第１シャッタ板２と隙間を開けた位置で対向しており、円環状板部分２０２の前端面２０２ｄの外周側部分には、円環状溝２０２ｅが形成されている。この円環状溝２０２ｅ内に接着剤（調整部材）を塗布することにより、第２環状ハブ２０に固定された第１シャッタ板２の回転バランスが調整可能となっている。

ウエーブジェネレータ１１３には、第２モータ１０の出力軸１００が同軸に接続されている。従って、ウエーブジェネレータ１１３は第２モータ１３によって回転可能となっている。出力軸１００の前端部分１００ａはウエーブジェネレータ１１３から更に前方に突出しており、フレックススプライン１１２の円環状ボス部分１１２ｄの内側に位置している。出力軸１００の前端部分１００ａの外周面と円環状ボス部分１１２ｄの内周面との間にはベアリング２２が挿入されており、このベアリング２２を介して、出力軸１００とフレックススプライン１１２とは、回転中心軸線Ｌを中心として相互に回転自在に支持されている。従って、第２モータ１０が回転駆動されると、出力軸１００が回転し、ウエーブジェネレータ１１３と、フレックススプライン１１２と、回転軸１１４に第２環状ハブ２０を介して固定された第１シャッタ板２とが回転する。

第１モータ９は、前側から、円環状板部９１ａと円環状板部９１ａの中央部分から後側に延びる小径の中央筒部９１ｂとを備えるロータ９１と、このロータ９１にヨーク９２を介して固着されている円環状のマグネット９３と、このマグネット９３に所定の隙間を介して回転中心軸線Ｌ方向で対向配置されている円環状のシート状コイル９４と、シート状コイル９４が固定された円環状のヨーク９５を備えている。ロータ９１は、サーキュラスプライン１１１に連結されているので、サーキュラスプライン１１１と共にベアリング１５、１６によって回転中心軸線Ｌを中心に回転自在に支持されている。シート状コイル９４からは、給電用の端子９４ａが第１ハウジング１３の外側に露出するように突出している。ヨーク９５はその円形外周面９５ａが第１ハウジング１３の内周面に形成された環状溝１３ｂに挿入されて固定されている。すなわち、シート状コイル９４とヨーク９５によって第１モータ９のステータが構成されている。ロータ９１の回転速度は、端子９４ａを介してシート状コイル９４に供給される電流を制御することにより駆動制御される。

第２モータ１０は、前側から、円環状板部１０１ａと円環状板部１０１ａの中央部分から後側に延びる小径の中央筒部１０１ｂとを備えるロータ１０１と、このロータ１０１に固着されている円環状のマグネット１０２と、このマグネット１０２に所定の隙間を介して回転中心軸線Ｌ方向で対向配置されているシート状コイル１０３と、シート状コイル１０３が固定された円環状のヨーク１０４を備えている。また、第２モータ１０は、ロータ１０１の中央筒部１０１ｂの内周面に固着され、ロータ１０１と一体に回転する出力軸１００を備えている。

出力軸１００のうち、ロータ１０１の円環状板部１０１ａよりも前側に突出している部分は、第１モータ９のロータ９１、ヨーク９２、マグネット９３、シート状コイル９４、ヨーク９５の中空部分を貫通して波動歯車機構１１の内側まで延びている。出力軸１００のうち、円環状板部１０１ａよりも後側部分は、第２モータ１０のロータ１０１、マグネット１０２、シート状コイル１０３、ヨーク１０４の中空部分を貫通して延びている。出力軸１００およびロータ１０１は、出力軸１００の前端部分１００ａが円環状ボス部分１１２ｄの内周面に配置されたベアリング２２によって回転自在に支持され、出力軸１００の後端部分１００ｂが第２ハウジング１４の円形端板１４ａに固定されたベアリング２３によって支持されることにより、回転中心軸線Ｌを中心に回転自在に支持されている。

シート状コイル１０３からは、給電用の端子１０３ａが第２ハウジング１４の外側に露出するように突出している。ヨーク１０４は、その後側円形端面１０４ａが第２ハウジング１４の円形端板１４ａに固定されている。出力軸１００の回転速度は、端子１０３ａを介してシート状コイル１０３に供給される電流を制御することにより駆動制御される。

第１モータ９と第２モータ１０の間には、第１モータ９の回転速度を検出するための第１エンコーダ２４と第２モータ１０の回転速度を検出するための第２エンコーダ２５が配置されている。第１エンコーダ２４と第２エンコーダ２５は、第２ハウジング１４から内側に突出している基板２６の前側面２６ａと後側面２６ｂにそれぞれ取り付けられている。また、第１モータ９と波動歯車機構１１の間には、出力軸１００を囲むように、波動歯車機構１１のオイルシール２７が配置されている。

（ロータリシャッタ装置の動作）
図３は、ロータリシャッタ装置から第１シャッタ板、第２シャッタ板、サーキュラスプライン、ウエーブジェネレータおよびフレックススプラインを取り出して、後方から見たものである。図３（ａ）は２枚のシャッタ板を同一速度で回転させている状態を示す説明図であり、図３（ｂ）はウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して９０度相対回転させた状態を示す説明図であり、図３（ｃ）はウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して１８０度相対回転させた状態を示す説明図であり、図３（ｄ）はウエーブジェネレータをサーキュラスプラインに対して３６０度相対回転させた状態を示す説明図である。図３中の矢印Ａはサーキュラスプライン１１１の回転を示し、矢印Ｂはウエーブジェネレータ１１３の回転を示し、点線の矢印Ｃは、フレックススプライン１１２の回転を示している。

初期状態では、シャッタ開口５の開口角度は、例えば、９０度に設定されている。ロータリシャッタ装置１を動作させる場合には、図３（ａ）に示すように、駆動制御部８は、第１シャッタ板２と第２シャッタ板３とを所定の回転速度で時計回りに一体に回転させる。

すなわち、駆動制御部８は、第１モータ９と第２モータ１０とを同一の回転速度で時計回りに回転駆動し、サーキュラスプライン１１１とウエーブジェネレータ１１３とを同一の回転速度で回転させる。これにより、サーキュラスプライン１１１、フレックススプライン１１２およびウエーブジェネレータ１１３からなる波動歯車機構１１の全体が一体に回転するので、第１シャッタ板２と第２シャッタ板３は同一の回転速度で一体に回転する。本例のロータリシャッタ装置１では、シャッタ速度を高速にする場合には、第１シャッタ板２および第２シャッタ板３は５０００〜１００００回転／秒の回転速度で回転させられる。シャッタ速度を低速にする場合には、２００〜５００回転／秒の回転速度で回転させられる。

次に、露光時間を変更する場合には、駆動制御部８は、第１シャッタ板２の第１開口部２ａと第２シャッタ板３の第２開口部３ａの位相を変えて、シャッタ開口５の開口角度を変える。

より具体的には、駆動制御部８は、第１モータ９と第２モータ１０とを異なる回転速度で回転駆動する。本例では、シャッタ開口５を絞るために、第１モータ９の回転速度を第２モータ１０に対して相対的に遅らせて、第２モータ１０に接続されたウエーブジェネレータ１１３を、第１モータ９に接続されたサーキュラスプライン１１１に対して時計回りに相対回転させる。

図３（ｂ）に示すように、サーキュラスプライン１１１に対してウエーブジェネレータ１１３が時計回りに９０度相対回転すると、フレックススプライン１１２は弾性変形して、サーキュラスプライン１１１の内歯１１１ａとの噛合位置を時計回りに移動させる。ウエーブジェネレータ１１３が９０度相対回転すると、フレックススプライン１１２はサーキュラスプライン１１１の歯数１枚分の半分の角度Ｒ_９０だけ、サーキュラスプライン１１１に対して反時計周りに移動する。

図３（ｃ）に示すように、サーキュラスプライン１１１に対してウエーブジェネレータ１１３が１８０度相対回転すると、フレックススプライン１１２はサーキュラスプライン１１１の歯数１枚分の角度Ｒ_１８０だけ、サーキュラスプライン１１１に対して反時計周りに移動する。

さらに、図３（ｄ）に示すように、サーキュラスプライン１１１に対してウエーブジェネレータ１１３が３６０度相対回転すると、フレックススプライン１１２はサーキュラスプライン１１１よりも歯数が２枚少ないので、サーキュラスプライン１１１の歯数２枚分の角度Ｒ_３６０だけ、サーキュラスプライン１１１に対して反時計周りに移動する。この結果、シャッタ開口５の開口角度は狭くなり、シャッタ開口５が絞られる。

すなわち、サーキュラスプライン１１１の内歯１１１ａの歯数をｍ、サーキュラスプライン１１１とフレックススプライン１１２との歯数の差をｎ（ｎ＝２）、サーキュラスプライン１１１に対するウエーブジェネレータ１１３の相対回転角度をθとすると、フレックススプライン１１２とサーキュラスプライン１１１との間に、下式（１）で求められる位相差Ｒ_θが発生する。
Ｒ_θ＝ｎ・θ／ｍ （１）

また、この位相差Ｒ_θが第１開口部２ａと第２開口部３ａの位相に反映されるので、駆動制御部８は、第１モータ９と第２モータ１０の相対回転速度および相対回転させる期間に基づいて、サーキュラスプライン１１１に対するウエーブジェネレータ１１３の相対回転角度θを制御することにより、シャッタ開口５の開口角度を高精度で設定できる。

シャッタ開口５の開口角度が所望の角度に設定された後は、駆動制御部８は、再び、第１シャッタ板２と第２シャッタ板３とを所定の回転速度で一体に回転させる。すなわち、図３（ａ）に示すように、第１モータ９と第２モータ１０とを同一の回転速度で回転駆動することにより、波動歯車機構１１全体を一体に回転させる。

なお、シャッタ開口５の開口角度を所望の角度に設定する動作は、第１モータ９と第２モータ１０とを同一の回転速度で回転駆動している動作から、引き続き連続して行なわれる。また、シャッタ開口５の開口角度を所望の角度に設定後に、第１モータ９と第２モータ１０とを同一の回転速度で回転駆動させる動作も、引き続き連続して行なわれる。

（本形態の主な効果）
本実施の形態によれば、波動歯車機構１１を１つ用いるだけで、２枚のシャッタ板２、３を同一速度で一体に回転させることができるとともに、２枚のシャッタ板２、３を相対回転させて第１開口部２ａと第２開口部３ａの位相を変化させることができる。第１、第２モータ９、１０から２枚のシャッタ板２、３に至る駆動力伝達経路上に存在する回転部材が３つと少ないので、２枚のシャッタ板２、３を高速で回転させるのに適している。また、駆動力伝達経路上に存在する回転部材の数が少なければ、２枚のシャッタ板２、３の位相を変化させる際に、駆動力伝達経路上で発生する誤差が低減される。この結果、本例のロータリシャッタ装置１によれば、波動歯車機構１１の変速比により規定される式（１）に基づいて、シャッタ開口５の開口角度を高精度で制御できる。

また、２枚のシャッタ板２、３を同一速度で一体に回転させる際には、波動歯車機構１１全体が一体に回転し、フレックススプライン１１２はサーキュラスプライン１１１に対して相対回転しない。この結果、フレックススプライン１１２とサーキュラスプライン１１１との噛み合いによる誤差を発生させることなく、第１シャッタ板２および第２シャッタ板３を所定の位相のままで高速に回転させることができる。

また、第１モータ９および第２モータ１０は、第１シャッタ板２および第２シャッタ板３の後側に同軸に配置されているので、ロータリシャッタ装置１を撮影カメラに組み込む際などに、回転駆動機構４が撮影レンズ６などと干渉することがない。

さらに、第１、第２シャッタ板２、３が固定されている第１環状ハブ１８および第２環状ハブ２０は、それぞれ円環状溝１８２ｂ、２０２ｅを備えているので、この円環状溝１８２ｂ、２０２ｅ内に塗布する接着剤の塗布位置や塗布量によって、第１、第２シャッタ板２、３板の回転バランスを調整できる。

（その他の実施の形態）
なお、第１モータ９および第２モータ１０を、フレックススプライン１１２およびウエーブジェネレータ１１３に接続し、第１シャッタ板２をフレックススプライン１１２またはウエーブジェネレータ１１３に取り付け、第２シャッタ板３をサーキュラスプライン１１１に取り付けても、上記の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

また、第１モータ９と第２モータ１０の配置は上記の実施の形態の配置に限られるものではなく、例えば、回転中心軸線Ｌ方向において、第１シャッタ板２および第２シャッタ板３の一方の側に第１モータ９を配置し、他方の側に第２モータ１０を配置してもよい。

さらに、波動歯車機構１１の代わりに、内歯歯車と、太陽歯車と、内歯歯車および太陽歯車と噛合する遊星歯車を備えた遊星キャリアからなる３つの回転部材を備える遊星歯車機構を用いることもできる。この場合には、例えば、内歯歯車がサーキュラスプライン１１１に対応し、太陽歯車がウエーブジェネレータ１１３に対応し、遊星キャリアがフレックススプライン１１２に対応するようにして、ロータリシャッタ装置を構成することができる。なお、遊星歯車機構を用いる場合には、内歯歯車、太陽歯車および遊星キャリアの３つの回転部材のうちのいずれか２つの回転部材に第１モータおよび第２モータを接続し、残りの１つの回転部材と、第１モータまたは第２モータが接続された回転部材に第１シャッタ板と第２シャッタ板とを取り付ければ、上記の実施の形態と同様の作用効果を得ることができる。

１ ロータリシャッタ装置（回転板駆動装置）
２、３ シャッタ板（回転板）
２ａ、３ａ 開口部（透光部）
４ 回転駆動機構
５ シャッタ開口
６ 撮影レンズ
７ 露光部
８ 駆動制御部
９、１０ モータ
１１ 波動歯車機構
１８、２０ 環状ハブ
９１、１０１ ロータ
１００ 出力軸
１１１ サーキュラスプライン（第１入力用回転部材）
１１２ フレックススプライン（出力用回転部材）
１１３ ウエーブジェネレータ（第２入力用回転部材）
１８２ｂ、２０２ｅ 円環状溝（凹部）
Ｌ 回転中心軸線

Claims (8)

1. 第１モータと、
   第２モータと、
   前記第１モータにより駆動される第１入力用回転部材、前記第２モータにより駆動される第２入力用回転部材、および前記第１入力用回転部材の回転速度と前記第２入力用回転部材の回転速度とにより規定される回転速度で回転する出力用回転部材を備える変速機構と、
   前記第１入力用回転部材および前記第２入力用回転部材のうちの一方の回転部材に同軸に取り付けられた第１回転板と、
   前記出力用回転部材に同軸に取り付けられた第２回転板と、
   前記第１モータと前記第２モータとを同一の回転速度で回転駆動することにより前記第１回転板と前記第２回転板を同一速度で回転させ、前記第１モータと前記第２モータを異なる回転速度で回転駆動することにより前記第１回転板と前記第２回転板の位相を変化させる駆動制御部とを備えていることを特徴とする回転板駆動装置。
2. 前記変速機構は、歯車機構であり、
   前記駆動制御部は、前記第１モータと前記第２モータとを同一の回転速度で回転駆動させることにより前記歯車機構自体を回転させて、前記第１回転板と前記第２回転板を同一速度で回転させることを特徴とする請求項１に記載の回転板駆動装置。
3. 前記変速機構は、内歯を備えた円筒状のサーキュラスプラインと、前記内歯よりも歯数の少ない外歯を備えたフレックススプラインと、前記フレックススプラインを撓ませて前記外歯を部分的に前記内歯に噛合させるとともに、前記外歯と前記内歯との噛合位置を円周方向に移動させることにより、前記サーキュラスプラインと前記フレックススプラインとの間に相対回転を発生させるウエーブジェネレータとを備える波動歯車機構であり、
   前記第１入力用回転部材は、前記サーキュラスプラインおよび前記フレックススプラインのいずれか一方であり、
   前記第２入力用回転部材は、前記ウエーブジェネレータであり、
   前記出力用回転部材は、前記サーキュラスプラインおよび前記フレックススプラインのいずれか他方であることを特徴とする請求項２に記載の回転板駆動装置。
4. 前記第１モータは、前記サーキュラスプラインに接続されており、
   前記第２モータは、前記ウエーブジェネレータに接続されており、
   前記第１回転板は、前記サーキュラスプラインに取り付けられており、
   前記第２回転板は、前記フレックススプラインに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の回転板駆動装置。
5. 前記第１モータおよび前記第２モータは、回転中心線方向において、前記第１回転板および前記第２回転板の一方の側に同軸に配置されていることを特徴とする請求項１ないし４のうちのいずれかの項に記載の回転板駆動装置。
6. 前記変速機構は、内歯歯車、太陽歯車および前記内歯歯車および前記太陽歯車と噛合する遊星歯車を備えた遊星キャリアを有する遊星歯車機構であり、
   前記内歯歯車、前記太陽歯車および前記遊星キャリアの３つの回転部うちのいずれか２つの回転部をそれぞれ前記第１入力用回転部材、前記第２入力用回転部材とし、残りの１つの回転部を前記出力用回転部材としたことを特徴とする請求項２に記載の回転板駆動装置。
7. 前記第１回転板は、当該第１回転板よりも小径の第１取付部材を介して前記一方の回転部材に取り付けられており、
   前記第２回転板は、当該第２回転板よりも小径の第２取付部材を介して前記出力用回転部材に取り付けられており、
   前記第１取付部材には、前記第１回転板の回転バランスを調整するための調整部材を付着させることが可能な第１凹部が形成されており、
   前記第２取付部材には、前記第２回転板の回転バランスを調整するための調整部材を付着させることが可能な第２凹部が形成されていることを特徴とする請求項１ないし６のうちのいずれかの項に記載の回転板駆動装置。
8. 前記第１回転板は、周方向に第１透光部と第１遮光部とを備えるシャッタ板であり、
   前記第２回転板は、周方向に第２透光部と第２遮光部とを備えるシャッタ板であり、
   前記第１透光部と前記第２透光部とは、回転中心軸線方向で重なることが可能な位置に形成されていることを特徴とする請求項１ないし７のうちのいずれかの項に記載の回転板駆動装置。

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