JP2017198903A - 駆動装置 及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】フォロアのスムースな移動を確保するとともに、フォロアの抜け止め構造を、大型化を招くことなく、かつ少ない部品点数で実現する。
【解決手段】駆動装置は、フォロア５０３に対してラジアル方向に作用する第１のカム部６０１ａ及びスラスト方向に作用する第２のカム部６０１ｂを有する第１のギア６０１と、フォロア５０３に対してラジアル方向に作用する第３のカム部６５１ｃ及びスラスト方向に作用する第４のカム部６５１ｄを有し、第１のギア６０１と噛合する第２のギアとを備える。フォロア５０３に対する第１のカム部６０１ａの第１のギア６０１から第２のギア６５１に向けてのラジアル方向のリフト量が増大する第１の領域６０１ｃの近傍で第１のギア６０１と第２のギアが噛合し、噛合している位置の近傍では、第２のカム部６０１ｂのスラスト方向のリフト量は、第４のカム部６５１ｄのスラスト方向のリフト量より大きい。
【選択図】図５

Description

本発明は、例えば一眼レフカメラ等の撮像装置のミラーユニットを駆動するのに好適な駆動装置に関する。

一眼レフカメラ等のミラーユニットを駆動する装置として、互いに噛合する２つのカムギアによりレバーを往復駆動する装置が提案されている。この提案では、２つのカムギアの各カムにそれぞれ係合する軸受部材に対してレバーの駆動軸が挿抜可能に支持され、軸受部材は、レバーの作動範囲の全域において２つのカムギアに対して軸方向から見てオーバーラップして抜け止めされている（特許文献１）。また、アームに回転可能に支持された軸受部材をカムに係合させる構造において、軸受部材の抜け止めとして止め輪を装着した技術が提案されている（特許文献２）。

特開平７−１６８２８０号公報 特開２００７−３２７５０３号公報

しかし、上記特許文献１では、レバーの作動角が大きくなった場合に、軸受部材が常に２つのカムギアと軸方向にオーバーラップすることが困難となってしまう。そのため、２つのカムギア間の段差に軸受部材が引っ掛り、レバーの動作を妨げる可能性がある。

一方、上記特許文献２では、軸受部材の抜け止めに止め輪を用いているため、部品点数が増加するとともに、軸方向のサイズが大型化してしまう。

そこで、本発明は、カム部によりラジアル方向に駆動されるフォロアのスムースな移動を確保するとともに、フォロアの抜け止め構造を、大型化を招くことなく、かつ少ない部品点数で実現する駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明の駆動装置は、フォロアに対してラジアル方向に作用する第１のカム部、及び前記フォロアに対してスラスト方向に作用する第２のカム部を有する第１のギアと、前記フォロアに対してラジアル方向に作用する第３のカム部、及び前記フォロアに対してスラスト方向に作用する第４のカム部を有し、前記第１のギアと噛合する第２のギアと、を備え、前記フォロアに対する前記第１のカム部の前記第１のギアから前記第２のギアに向けてのラジアル方向のリフト量が増大する第１の領域の近傍で前記第１のギアと前記第２のギアが噛合し、前記噛合している位置の近傍では、前記第２のカム部のスラスト方向のリフト量は、前記第４のカム部のスラスト方向のリフト量より大きくなっていることを特徴とする。

本発明によれば、カム部によりラジアル方向に駆動されるフォロアのスムースな移動を確保するとともに、フォロアの抜け止め構造を、大型化を招くことなく、かつ少ない部品点数で実現することができる。

本発明の駆動装置の実施形態の一例であるミラー駆動装置を備えるデジタル一眼レフカメラの構成を説明する概略図である。 ミラー駆動ユニットの構成を説明する分解斜視図である。 ダウンカムギアユニット、アップカムギア及び軸受部材の詳細を説明する図である。 ミラーホルダがミラーアップ位置とミラーダウン位置の間を往復移動する際の軸受部材の位置に対応する各カムの動作を説明するグラフ図である。 図４（ａ）乃至図４（ｄ）に対応する位置でのダウンカムギアユニット、アップカムギア及び軸受部材の状態を示す図である。

以下、図面を参照して、本発明の実施形態の一例を説明する。

図１は、本発明の駆動装置の実施形態の一例であるミラー駆動装置を備えるデジタル一眼レフカメラの構成を説明する概略図である。なお、本実施形態では、撮像装置として、デジタル一眼レフカメラを例示するが、これに限定されない。

本実施形態のデジタル一眼レフカメラは、図１に示すように、カメラ本体１の正面側に交換レンズ２００が着脱可能に装着されている。カメラ本体１の内部には、焦点検出ユニット３１、ファインダ光学系４、ミラー駆動ユニット１０００及び撮像センサ３３が設けられている。ミラー駆動ユニット１０００は、本発明の被駆動体の一例であるミラーユニット５００のミラーホルダ５０２を撮影光路に進入するミラーダウン位置（図１（ａ））と撮影光路から退避するミラーアップ位置（図１（ｂ））との間で往復駆動する。

図１（ａ）に示すミラーユニット５００のミラーダウン位置では、交換レンズ２００を通過した被写体光束は、ミラーユニット５００で反射してファインダ光学系４のペンタプリズム２２に導かれ、これにより、ファインダ観察が可能となる。一方、図１（ｂ）に示すミラーユニット５００のミラーアップ位置では、交換レンズ２００を通過した光束は、ファインダ光学系４に導かれることなく、撮像センサ３３に導かれて結像し、光電変換されて画像信号として不図示の画像処理部に出力される。

図２は、ミラー駆動ユニット１０００の構成を説明する分解斜視図である。図２に示すように、ミラー駆動ユニット１０００は、ミラーボックス４００、ミラーユニット５００及びミラー駆動装置６００（以下、駆動装置６００という）を備えている。

ミラーユニット５００は、ミラー５０１を保持するミラーホルダ５０２を有する。ミラーホルダ５０２には、回転軸５０２ａ及び駆動軸５０２ｃが設けられている。ミラーホルダ５０２は、回転軸５０２ａを中心としてミラーダウン位置とミラーアップ位置との間で回動するように、ミラーボックス４００に取り付けられている。ミラーボックス４００の背面部には、軸押さえ板４０２が取り付けられている。

軸押さえ板４０２は、ミラーボックス４００にミラーホルダ５０２を取り付けた状態でミラーボックス４００に取り付けられることで、ミラーホルダ５０２の回転軸５０２ａを押さえる。これにより、ミラーボックス４００に対してミラーホルダ５０２が回動可能に支持されている。駆動軸５０２ｃの先端には、軸受部材５０３が軸方向に挿抜可能に保持されている。軸受部材５０３は、本発明のフォロアの一例に相当する。

ミラーボックス４００の一方の側部には、位置決め軸４０３が設けられている。ミラーホルダ５０２は、位置決め軸４０３に当接することで、ミラーダウン位置に位置決めされる。また、ミラーボックス４００には、ミラーアップ位置に回動したミラーホルダ５０２の先端が当接するミラーアップストッパ４０１が設けられている。ミラーアップストッパ４０１は、弾性部材により形成され、ミラーホルダ５０２の先端が当接した際の衝撃を吸収する。

また、ミラーボックス４００の一方の側部には、駆動装置６００が配置されている。駆動装置６００は、アップカムギア６０１、ダウンカムギアユニット６５０、減速ギア６０２、ピニオン６０３、モータ６０４、及びモータベース６０５を備えている。アップカムギア６０１は、本発明の第１の歯車の一例に相当し、ダウンカムギアユニット６５０は、本発明の第２の歯車の一例に相当する。

ダウンカムギアユニット６５０、アップカムギア６０１、及び減速ギア６０２は、それぞれミラーボックス４００から突出する回転軸４００ａに対して回動可能に支持され、ピニオン６０３は、モータ６０４の出力軸に固定されている。モータ６０４は、モータベース６０５に支持され、モータベース６０５は、ミラーボックス４００の一方の側部にビス等により取り付けられている。

ダウンカムギアユニット６５０は、アップカムギア６０１と噛合し、アップカムギア６０１は、減速ギア６０２と噛合し、減速ギア６０２は、ピニオン６０３に噛合している。ダウンカムギアユニット６５０とアップカムギア６０１のギア歯数は、同じであり、位相を同期させて駆動させることができる。モータ６０４に電圧を印加して駆動すると、ダウンカムギアユニット６５０とアップカムギア６０１は、同じ回転数で回転する。

図３（ａ）はダウンカムギアユニット６５０、アップカムギア６０１及び軸受部材５０３を図２の矢印Ｂ方向から見た拡大図、図３（ｂ）はダウンカムギアユニット６５０、アップカムギア６０１及び軸受部材５０３を図２の矢印Ａ方向から見た拡大図である。図３（ｃ）は、図３（ｂ）の一部を分解した斜視図である。

図３に示すように、ダウンカムギアユニット６５０は、ダウンカムギア６５１、可動カム６５２、及び付勢バネ６５３を備えている。可動カム６５２は、ダウンカムギア６５１から突出する回転軸６５１ａに対して回動可能に支持されている。付勢バネ６５３は、ダウンカムギア６５１と可動カム６５２の間に配置され、可動カム６５２をダウンカムギア６５１に対して図３（ｂ）の矢印Ｄ方向に付勢する。

可動カム６５２は、ストッパピン６５２ａを有し、ストッパピン６５２ａがダウンカムギア６５１に設けられたストッパ６５１ｂに当接して停止する。可動カム６５２は、ミラーダウン位置において、軸受部材５０３に対してミラーホルダ５０２をミラーダウン位置に向けて付勢バネ６５３による付勢力を作用させている。

アップカムギア６０１は、軸受部材５０３を駆動するアップラジアルカム６０１ａ、及び軸受部材５０３が図２の矢印Ａ方向（スラスト方向）に移動した際に軸受部材５０３に当接するアップスラストカム６０１ｂを有する。ダウンカムギア６５１は、軸受部材５０３を駆動するダウンラジアルカム６５１ｃ、及び軸受部材５０３が図２の矢印Ａ方向に移動した際に軸受部材５０３に当接するダウンスラストカム６５１ｄを有する。軸受部材５０３をアップラジアルカム６０１ａとダウンラジアルカム６５１ｃで駆動することによって、ミラーホルダ５０２がミラーアップ位置とミラーダウン位置の間で往復移動する。

ここで、アップラジアルカム６０１ａは、本発明の第１のカム部の一例に相当し、アップスラストカム６０１ｂは、本発明の第２のカム部の一例に相当する。ダウンラジアルカム６５１ｃは、本発明の第３のカム部の一例に相当し、ダウンスラストカム６５１ｄは、本発明の第４のカム部の一例に相当する。

アップラジアルカム６０１ａにおいて、図３（ｂ）に示す破線で囲まれた第１の領域６０１ｃは、リフト量が増大して軸受部材５０３に駆動力を与える領域である。また、ダウンラジアルカム６５１ｃにおいて、破線で囲まれた第２の領域６５１ｅは、リフト量が増大して軸受部材５０３に駆動力を与える領域である。

次に、図４及び図５を参照して、ミラー駆動ユニット１０００の動作を説明する。図４（ａ）乃至図４（ｄ）は、ミラーホルダ５０２がミラーアップ位置とミラーダウン位置の間を往復移動する際の軸受部材５０３の位置に対応する各カム６５１ｃ，６０１ａ，６５１ｄ，６０１ｂの動作を説明する図である。なお、可動カム６５２も、ダウンラジアルカム６５１ｃと同じく、軸受部材５０３に作用し、ミラーホルダ５０２を駆動する機能を有するため、図４では、ダウンラジアルカム６５１ｃと一体に記載している。

図５（ａ）、図５（ｃ），図５（ｅ），図５（ｇ）は、それぞれ図４（ａ）乃至図４（ｄ）のミラーホルダ５０２の位置に対応するダウンカムギアユニット６５０、アップカムギア６０１、軸受部材５０３の状態を図２の矢印Ａ方向から見た図である。図５（ｂ），図５（ｄ），図５（ｆ），図５（ｈ）は、それぞれ図５（ａ），図５（ｃ），図５（ｅ），図５（ｇ）の左側面図である。

図４を参照して、アップスラストカム６０１ｂは、アップラジアルカム６０１ａのリフト量が最大となる位置を基準に、アップカムギア６０１の回転方向に対して、進行方向側のリフト量が大きく、後退方向側のリフト量が小さいスロープ状のカム形状をしている。ダウンスラストカム６５１ｄは、ダウンラジアルカム６５１ｃのリフト量が最大となる位置を基準に、ダウンカムギア６５１の回転方向に対して、進行方向側のリフト量が大きく、後退方向側のリフト量が小さいスロープ状のカム形状をしている。

図４（ａ）の状態では、ミラーホルダ５０２は、ミラーダウン位置で停止しており、図５（ａ）及び図５（ｂ）の状態に相当する。図５（ａ）及び図５（ｂ）の状態では、ダウンカムギアユニット６５０の可動カム６５２は、軸受部材５０３と当接し、ミラーホルダ５０２をミラーダウン位置に保持している。

このとき、軸受部材５０３は、図２の矢印Ａ方向から見て、アップスラストカム６０１ｂと重なる位置に配置されている。そして、モータ６０４に電圧が印加されることで、モータ６０４の出力がピニオン６０３及び減速ギア６０２を伝わってアップカムギア６０１が図５（ａ）の矢印Ｅ方向に回転するとともに、ダウンカムギアユニット６５０が矢印Ｆ方向に回転する。

ダウンカムギアユニット６５０が矢印Ｆ方向に回転すると、軸受部材５０３は、可動カム６５２から離れ、アップラジアルカム６０１ａと当接して、ミラーアップ位置へ向けて移動する（図４（ｂ）及び図５（ｃ），図５（ｄ））。この状態では、アップラジアルカム６０１ａの第１の領域６０１ｃ近傍でアップカムギア６０１とダウンカムギア６５１が噛合している。そして、軸受部材５０３は、図２の矢印Ａ方向から見て、アップスラストカム６０１ｂと重なる位置からダウンスラストカム６５１ｄと重なる位置へ向けて移動していく。

このとき、アップスラストカム６０１ｂは、ダウンスラストカム６５１ｄに比べてリフト量が大きくなる位置にあってカム６０１ｂ，６５１ｄ間に段差が形成されている。また、軸受部材５０３に対してアップスラストカム６０１ｂよりダウンスラストカム６５１ｄの方が軸受部材５０３に近い位置にある。よって、軸受部材５０３は、駆動軸５０２ｃから抜ける方向（軸方向）に移動してアップスラストカム６０１ｂと接触していても、カム６０１ｂ，６５１ｄ間に段差があることで、引っ掛かることなくスムースに移動でき、途中で止まるようなことはない。

さらにモータ６０４に電圧の印加を続けると、ミラーホルダ５０２は、ミラーアップストッパ４０１に当接して駆動を停止する。ミラーホルダ５０２がミラーアップストッパ４０１に当接した後に、モータ６０４には、ショートブレーキが作用し、ミラーユニット５００は、ミラーアップ位置で駆動を停止する（図４（ｃ）、図５（ｅ），図５（ｆ））。ミラーアップ位置で交換レンズ２００を通過した光束は、撮像センサ３３へ導かれて撮影動作が行われる。この状態では、軸受部材５０３は、図２の矢印Ａ方向から見たとき、ダウンスラストカム６５１ｄと重なる位置に配置されている。

撮影終了後、モータ６０４に電圧が印加されることで、アップカムギア６０１が図５（ａ）の矢印Ｅ方向に回転するとともに、ダウンカムギアユニット６５０が矢印Ｆ方向に回転する。アップカムギア６０１が矢印Ｅ方向に回転していくと、軸受部材５０３は、アップラジアルカム６０１ａから離れ、ダウンラジアルカム６５１ｃと当接して、ミラーアップ位置へと駆動される（図４（ｄ）、図５（ｇ）及び図５（ｈ））。この状態では、ダウンラジアルカム６５１ｃの第２の領域６５１ｅ近傍でアップカムギア６０１とダウンカムギア６５１が噛合している。そして、軸受部材５０３は、図２の矢印Ａ方向から見て、ダウンスラストカム６５１ｄと重なる位置からアップスラストカム６０１ｂと重なる位置へ向けて移動していく。

このとき、ダウンスラストカム６５１ｄは、アップスラストカム６０１ｂに比べてリフト量が大きい位置にあってカム６５１ｄ，６０１ｂ間に段差が形成されている。また、軸受部材５０３に対してダウンスラストカム６５１ｄよりアップスラストカム６０１ｂの方が軸受部材５０３に近い位置にある。よって、軸受部材５０３が駆動軸５０２ｃから抜ける方向に移動し、ダウンスラストカム６５１ｄと接触していても、カム６５１ｄ，６０１ｂ間に段差があることで、引っ掛かることなくスムースに移動でき、途中で止まるようなことはない。

さらにモータ６０４に電圧の印加を続けると、軸受部材５０３は、可動カム６５２に接触し、ミラーホルダ５０２は、位置決め軸４０３に当接して駆動を停止する。ミラーホルダ５０２が位置決め軸４０３に当接した後に、モータ６０４には、ショートブレーキが作用し、ミラーユニット５００は、ミラーダウン位置で駆動を停止する（図４（ａ）、図５（ａ）及び図５（ｂ））。

以上説明したように、本実施形態では、ダウンカムギアユニット６５０にダウン方向のスラストカム６５１ｄ及びラジアルカム６５１ｃを形成し、アップカムギア６０１にアップ方向のスラストカム６０１ｂ及びラジアルカム６０１ａを形成している。そして、軸受部材５０３の抜け止めをダウンカムギアユニット６５０のスラストカム６５１ｄ及びアップカムギア６０１のスラストカム６０１ｂにより行っている。これにより、ラジアルカム６０１ａ，６５１ｃによりラジアル方向に駆動される軸受部材５０３のスムースな移動を確保するとともに、軸受部材５０３の抜け止め構造を大型化を招くことなく、かつ少ない部品点数で実現することができる。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

５０３ 軸受部材
６００ 駆動装置
６０１ アップカムギア
６０１ａ アップラジアルカム
６０１ｂ アップスラストカム
６５０ ダウンカムギアユニット
６５１ ダウンカムギア
６５１ｃ ダウンラジアルカム
６５１ｄ ダウンスラストカム

Claims (7)

1. フォロアに対してラジアル方向に作用する第１のカム部、及び前記フォロアに対してスラスト方向に作用する第２のカム部を有する第１のギアと、
   前記フォロアに対してラジアル方向に作用する第３のカム部、及び前記フォロアに対してスラスト方向に作用する第４のカム部を有し、前記第１のギアと噛合する第２のギアと、を備え、
   前記フォロアに対する前記第１のカム部の前記第１のギアから前記第２のギアに向けてのラジアル方向のリフト量が増大する第１の領域の近傍で前記第１のギアと前記第２のギアが噛合し、前記噛合している位置の近傍では、前記第２のカム部のスラスト方向のリフト量は、前記第４のカム部のスラスト方向のリフト量より大きくなっていることを特徴とする駆動装置。
2. 前記フォロアに対する前記第３のカム部の前記第２のギアから前記第１のギアに向けてのラジアル方向のリフト量が増大する第２の領域の近傍で前記第１のギアと前記第２のギアが噛合し、前記噛合している位置の近傍では、前記第２のカム部のリフト量は、前記第４のカム部のリフト量より小さくなっていることを特徴とする請求項１に記載の駆動装置。
3. フォロアに対してラジアル方向に作用する第１のカム部、及び前記フォロアに対してスラスト方向に作用する第２のカム部を有する第１のギアと、
   前記フォロアに対してラジアル方向に作用する第３のカム部、及び前記フォロアに対してスラスト方向に作用する第４のカム部を有し、前記第１のギアと噛合する第２のギアと、を備え、
   スラスト方向から見て、前記フォロアが前記第２のカム部に重なる位置から前記第４のカム部に重なる位置に移動するとき、前記第２のカム部のスラスト方向のリフト量が前記第４のカム部のスラスト方向のリフト量より大きくなっていることを特徴とする駆動装置。
4. スラスト方向から見て、前記フォロアが前記第４のカム部に重なる位置から前記第２のカム部に重なる位置に移動するとき、前記第２のカム部のスラスト方向のリフト量が前記第４のカム部のスラスト方向のリフト量より小さくなっていることを特徴とする請求項３に記載の駆動装置。
5. 前記フォロアは、被駆動体の駆動軸に対してスラスト方向に挿抜可能に支持される軸受部材であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載の駆動装置。
6. 前記被駆動体は、撮像装置に設けられ、撮影光路に進入して被写体の光束をファインダ光学系に導くミラーダウン位置と前記撮影光路から退避して前記光束を撮像手段に導くミラーアップ位置との間で往復駆動されるミラーユニットであることを特徴とする請求項５に記載の駆動装置。
7. ミラーユニットを撮影光路に進入して被写体の光束をファインダ光学系に導くミラーダウン位置と前記撮影光路から退避して前記光束を撮像手段に導くミラーアップ位置との間で往復駆動するミラー駆動装置を備える撮像装置であって、
   前記ミラー駆動装置として、請求項６に記載の駆動装置を備えることを特徴とする撮像装置。