JP2017181913A

JP2017181913A - 絞り装置

Info

Publication number: JP2017181913A
Application number: JP2016071300A
Authority: JP
Inventors: 真理大野; Mari Ono; 若山　富裕; Tomihiro Wakayama; 富裕若山
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2016-03-31
Filing date: 2016-03-31
Publication date: 2017-10-05

Abstract

【課題】連結ガタを抑止して、駆動リングを円滑に回動させることで、無段階且つ高精細な絞り制御が可能な絞り装置を得る。【解決手段】絞り装置１は、開口２Ａを有するベース部材２と、開口２Ａの周りに回動自在な駆動リング３と、開口２Ａの周囲に複数配置され、ベース部材２に軸支されて、駆動リング３の連結部と連結して、駆動リング３の一方向回動によって開口２Ａに進入し、駆動リング３の他方向回動によって開口２Ａから退避する絞り羽根４と、駆動リング３を一方向及び他方向に回動させる電磁アクチュエータ５とを備え、電磁アクチュエータ５は、一方向及び他方向に往復回動するマグネットロータ５Ａを備え、マグネットロータ５Ａには、駆動リング３の外周ギア部３Ｃと噛み合うギア部６Ａを備えた揺動アーム６が一体成形されている。【選択図】図１

Description

本発明は、絞り装置に関するものである。

従来の絞り装置としては、複数の絞り羽根を移動させることで、絞り開口形状の調節を行って光量調節を行うものが知られている（下記特許文献１参照）。この絞り装置（光量調節装置）は、駆動用ガルバノメータと、駆動用ガルバノメータにより回動可能とした駆動レバーと、駆動レバーと連結して光軸を中心として移動する駆動リングと、駆動リングと係合して、絞り羽根をそれぞれ移動させる羽根駆動ピンとを備えている。このような絞り装置は、駆動リングの回動により羽根駆動ピンは光軸中心に近づきながら移動し、駆動リングに係合している羽根駆動ピンが光軸中心に近づくことにより、複数枚の絞り羽根が開口から全閉方向に移動する。

特開２０１１−３９１７８号公報

絞り装置の駆動源としては、前述した従来技術のようなガルバノメータを用いるものと、ステッピングモータを用いるものが知られている。ステッピングモータを用いたものは、駆動音が大きく、不連続駆動であるステップ駆動のオープンループ制御であるため、ガルバノメータの制御分解能ほどには、分解能を上げることができない。前述した従来技術は、駆動源にガルバノメータを採用することで、連続的且つ分解能の高い絞り制御を可能にしている。

しかしながら、前述した従来技術によると、ガルバノメータにより回動可能な駆動レバーと駆動リングとは、駆動レバーに設けたピンを駆動リングに設けた長孔に嵌合させることで、駆動レバーと駆動リングの連結を行っている。このような従来技術の伝動方式によると、ガルバノメータのロータと駆動レバーとの連結時に連結ガタが発生し、駆動レバーと駆動リングとの連結にも連結ガタが発生することで、ガルバノメータの高分解能の回動を駆動リングに円滑に伝えることができない問題がある。

本発明は、このような問題を解決することが課題であり、すなわち、連結ガタを抑止して、駆動リングを円滑に回動させることで、無段階且つ高精細な絞り制御が可能な絞り装置を得ることを課題としている。

このような課題を解決するために、本発明による絞り装置は、以下の構成を具備するものである。
開口を有するベース部材と、前記開口の周りに回動自在な駆動リングと、前記開口の周囲に複数配置され、前記ベース部材に軸支されて、前記駆動リングの連結部と連結して、前記駆動リングの一方向回動によって前記開口に進入し、前記駆動リングの他方向回動によって前記開口から退避する絞り羽根と、前記駆動リングを一方向及び他方向に回動させる電磁アクチュエータとを備え、前記電磁アクチュエータは、一方向及び他方向に往復回動するマグネットロータを備え、前記マグネットロータには、前記駆動リングの外周ギア部と噛み合うギア部を備えた揺動アームが一体成形されていることを特徴とする絞り装置。

本発明の実施形態に係る絞り装置を示す平面図（絞り開状態）である。本発明の実施形態に係る絞り装置を示す平面図（絞り状態）である。本発明の実施形態に係る絞り装置におけるマグネットロータと揺動アームを示した説明図（（ａ）が斜視図、（ｂ）が部分断面図）である。本発明の実施形態に係る絞り装置におけるマグネットロータと揺動アームの他の構成例を示した説明図（背面図）である。本発明の実施形態に係る絞り装置を備えたカメラを示した説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。図１及び図２は、本発明の実施形態に係る絞り装置の全体構成を示している。

本発明の実施形態に係る絞り装置１は、ベース部材２と、駆動リング３と、絞り羽根４と、電磁アクチュエータ５を備えている。ベース部材２は、開口２Ａを有し、軸部２Ｂで絞り羽根４を軸支している。軸部２Ｂは、開口２Ａの周りに等間隔で絞り羽根４の数だけ（図示の例では７箇所）配置されている。

駆動リング３は、ベース部材２において、開口２Ａの周りに回動自在に配置されている。図示の例では、駆動リング３の内周縁３Ａは、開口２Ａと同等又はより大きい内径を備えており、外周縁３Ｂの一部に外周ギア部３Ｃが設けられている。また、駆動リング３には、絞り羽根４との連結部３Ｄが、開口２Ａの周囲に等間隔で絞り羽根４の数だけ（図示の例では７箇所）配置されている。

絞り羽根４は、開口２Ａの周囲に複数配置（図示の例では７個）されている。個々の絞り羽根４は、ベース部材２の軸部２Ｂに軸支される軸支部４Ａを備えると共に、駆動リング３の連結部３Ｄに連結する連結カム孔４Ｂを備えている。また、絞り羽根４は、開口２Ａに対して進入・退避する遮蔽部４Ｃを備えている。

絞り羽根４は、駆動リング３が開口２Ａの中心周りの一方向に回動（図示の例では右回り回動）すると、駆動リング３の連結部３Ｄが連結カム孔４Ｂ内を摺動して、軸支部４Ａが軸部２Ｂ周りに回転して、図２に示すように、遮蔽部４Ｃが開口２Ａ内に進入する。また、絞り羽根４は、駆動リング３が開口２Ａの中心周りの他方向に回動（図示の例では左回り回動）すると、駆動リング３の連結部３Ｄが連結カム孔４Ｂ内を摺動して、軸支部４Ａが軸部２Ｂ周りに回転して、図１に示すように、遮蔽部４Ｃが開口２から退避する。

電磁アクチュエータ５は、駆動リング３を一方向及び他方向に所定回転角度で往復回動させるものであり、具体的には、ガルバノメータによって構成することができる。電磁アクチュエータ５は、一方向及び他方向に往復回動するマグネットロータ５Ａを備え、マグネットロータ５Ａには、揺動アーム６が一体成形されている。揺動アーム６は、駆動リング３の外周ギア部３Ｃと噛み合うギア部６Ａを備えている。

図３は、絞り装置１におけるマグネットロータ５Ａと揺動アーム６の具体的な構成を示している。揺動アーム６は、マグネットロータ５Ａにおける円筒状マグネット５Ａ１の中心軸となる軸柱部６Ｂを備えており、軸柱部６Ｂの一端から駆動リング３に向けて延びる扇形ギア部６Ｃを備えている。そして、扇形ギア部６Ｃの周囲に、駆動リング３の外周ギア部３Ｃと噛み合うギア部６Ａを設けている。

揺動アーム６は、マグネットロータ５Ａをインサート成形するなどして、樹脂成形することができる。この際は、軸柱部６Ｂと扇形ギア部６Ｃを同時に一体成形することができる。

このような絞り装置１は、ガルバノメータである電磁アクチュエータ５を駆動して、マグネットロータ５Ａを所定の回動角度範囲内で往復回動させることで、駆動リング３を開口２Ａの中心周りの一方向又は他方向に回動させて、絞り羽根４を開口２Ａ内に進入、或いは、絞り羽根４を開口２Ａから退避させる。

この際、マグネットロータ５Ａの回動により、マグネットロータ５Ａと一体の揺動アーム６が回動することになり、揺動アーム６の扇形ギア部６Ｃの外周に設けているギア部６Ａが、駆動リング３の外周ギア部３Ｃに噛み合って、駆動リング３を往復回動させる。これにより、マグネットロータ５Ａの回動に伴って、がたつき無く駆動リング３を回動させることができ、絞り羽根４を精度良く高い分解能で開閉することができる。

このように、本発明の実施形態に係る絞り装置１は、マグネットロータ５Ａと揺動アーム６を一体成形することで、がたつき無く駆動リング３を回動駆動することができ、精度の高い絞り羽根４の連続移動を行うことができる。これによって、高い精度で開口面積の制御を行うことができる。また、マグネットロータ５Ａと揺動アーム６とを一体化することで、部品点数を削減することができるので、製造工程の簡略化や、製造コストの低減化が可能になる。さらに、がたつき無く駆動リング３が回動駆動するため、駆動するときのがたつき音が発生しなくなる。そのため、たとえば従来例のようにがたつきがある場合に比べて、絞り量を変化させるときの音が静かになる。

図４は、マグネットロータ５Ａと揺動アーム６の他の構成例を示している。この例は、マグネットロータ５Ａと揺動アーム６が一体成形されていることは前述した例と同様である。この例では、揺動アーム６における扇形ギア部６Ｃの背面に摺動レール６Ｃ１が設けられている。摺動レール６Ｃ１は、扇形ギア部６Ｃの背面を部分的に突出して設けられる。また、図示は省略しているが、ベース部材２には、絞り羽根４の羽根室を構成する蓋（カバー板）が取り付けられる。つまり、扇形ギア部６Ｃの背面側と蓋の裏側とは隣接した状態となる。したがって、揺動レール６Ｃ１を設けることで、蓋と扇形ギア部６Ｃとの摺動抵抗を低減させることができ、電磁アクチュエータ５を低消費電力で駆動することができると共に、揺動アーム６の回動を円滑にして、絞り羽根４の開閉をより精度良く制御することができる。
また、その他の構成例では、扇形ギア部６Ｃの表面に、摺動レールが設けられていてもよい。この場合、扇形ギア部６Ｃとベース部材２との摺動抵抗も低減させることができる。なお、摺動レールは、扇形ギア部６Ｃの表面および背面のいずれか一方の面に設けられていてもよいし、両面に設けられていてもよい。

図５は、本発明の実施形態に係る絞り装置１を備えたカメラ１００を示している。絞り装置１をカメラ１００の光彩絞りとして採用することで、無段階且つ高精細な絞り制御が可能になり、カメラ１００は、高画質の画像を撮像することが可能になる。また、本発明の実施形態に係る絞り装置１は、光彩絞りだけでなく、絞り羽根４の形状を適宜変更することで、例えば、空気の流量制御を行う装置や、液体ポンプの送り出し流量制御を行う装置として、応用することが可能である。このような応用においても、無段階且つ高精細な絞り制御が可能になる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：絞り装置，
２：ベース部材，２Ａ：開口，２Ｂ：軸部，
３：駆動リング，３Ａ：内周縁，３Ｂ：外周縁，３Ｃ：外周ギア部，
３Ｄ：連結部，
４：絞り羽根，４Ａ：軸支部，４Ｂ：連結カム孔，４Ｃ：遮蔽部，
５：電磁アクチュエータ，
５Ａ：マグネットロータ，５Ａ１：円筒状マグネット，
６：揺動アーム，６Ａ：ギア部，６Ｂ：軸柱部，６Ｃ：扇形ギア部，
６Ｃ１：摺動レール，１００：カメラ

Claims

開口を有するベース部材と、
前記開口の周りに回動自在な駆動リングと、
前記開口の周囲に複数配置され、前記ベース部材に軸支されて、前記駆動リングの連結部と連結して、前記駆動リングの一方向回動によって前記開口に進入し、前記駆動リングの他方向回動によって前記開口から退避する絞り羽根と、
前記駆動リングを一方向及び他方向に回動させる電磁アクチュエータとを備え、
前記電磁アクチュエータは、一方向及び他方向に往復回動するマグネットロータを備え、
前記マグネットロータには、前記駆動リングの外周ギア部と噛み合うギア部を備えた揺動アームが一体成形されていることを特徴とする絞り装置。
前記揺動アームは、円筒状マグネットの中心軸となる軸柱部と該軸柱部の一端から前記駆動リングに向けて延びる扇形ギア部とを備え、
前記ギア部は、前記扇形ギア部の周囲に設けられていることを特徴とする請求項１記載の絞り装置。
前記扇形ギア部の少なくとも一方の面には摺動レールが設けられていることを特徴とする請求項２記載の絞り装置。
前記電磁アクチュエータはガルバノメータであることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の絞り装置。
請求項１〜４のいずれか１項に記載の絞り装置を備えたカメラ。