JP2017198935A - 羽根作動装置 - Google Patents

Abstract

【課題】衝突異音を生じることなく、また、モータの駆動制御を煩雑にすることなく、駆動部材のメカ端を得る。羽根作動装置の耐久性を低下させることなく、羽根部材の薄厚化を可能にする。【解決手段】開口２Ａを有するベース部材２と、ベース部材２に摺動自在に設けられ、アクチュエータによって駆動されてベース部材２上を摺動する駆動部材３と、ベース部材２に支持されると共に、駆動部材３に連結するカム溝４Ｂを備え、駆動部材３の摺動により開口２Ａに対して進入又は退避する単数又は複数の羽根部材４と、ベース部材２に支持され、カム溝４Ｂと重なる長孔５Ｂを備え、長孔５Ｂにて駆動部材３と連結する羽根補助部材５とを備え、長孔５Ｂの端部５Ｂ１を駆動部材３のストッパ端とする。【選択図】図１

Description

本発明は、羽根作動装置、これを備えるレンズユニット、カメラに関するものである。

絞り装置、フィルタ装置、シャッタ装置などは、ベース部材（地板）の開口に対して羽根部材を進入又は退避させる作動機構（例えば、カム機構など）を備えている。このような作動機構を備える羽根作動装置は、一般に、ステッピングモータなどのアクチュエータで駆動され、ベース部材上を摺動する駆動部材を備えており、羽根部材は、駆動部材に連結するカム溝などを備えている。また、羽根作動装置は、摺動する駆動部材のメカ端を得るために、駆動部材とベース部材との間にストッパを設けることがなされている。

下記特許文献１に記載された従来技術は、カメラ用の絞り装置であり、光軸を中心にした開口部を有する地板と、開口部を囲むように配列されて、撮影時には所定の絞り開口を規制するため同時に同方向に回転させられる複数の絞り羽根と、複数の絞り羽根と連結して開口部を囲むように配置され、撮影時には、ステッピングモータによって初期位置から往復回転させられて複数の絞り羽根を往復回転させる駆動リングと、地板に設けられており、電源スイッチがオンされて、駆動リングがステッピングモータによって初期位置にイニシャライズされるときに、駆動リングの回転を阻止するストッパを備えている。

特開２００５−１０７１７３号公報

前述した従来技術によると、駆動部材（駆動リング）とベース部材（地板）との間に設けられるストッパは、駆動リングの外周に張出部を設けて地板側にこれを受け止める段部を設けている。このようなストッパによると、張出部が段部に衝突する際に衝突音が発生し、この衝突音が異音になって操作者を不快にする問題がある。また、このような衝突音を低減するために、イニシャライズ時のモータの駆動力を低減することも提案されているが、これによるとモータの駆動制御が煩雑になる問題が生じる。

また、従来の羽根作動装置は、別の問題として、羽根部材の端部での端面反射によってフレアやゴーストが生じることが問題になっている。このような問題を解消するために、羽根部材の厚さをより薄厚にすることが求められているが、羽根部材を薄厚にすると、駆動部材と羽根部材との連結部であるカム溝が破損しやすくなり、羽根作動装置の耐久性が低下する問題が生じる。

本発明は、このような問題に対処することを課題とするものである。衝突異音を生じることなく、また、モータの駆動制御を煩雑にすることなく、駆動部材のメカ端を得ること、羽根作動装置の耐久性を低下させることなく、羽根部材の薄厚化を可能にすること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明による羽根作動装置は、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、前記ベース部材に摺動自在に設けられ、アクチュエータによって駆動されて前記ベース部材上を摺動する駆動部材と、前記ベース部材に支持されると共に、前記駆動部材に連結するカム溝を備え、前記駆動部材の摺動により前記開口に対して進入又は退避する単数又は複数の羽根部材と、前記ベース部材に支持され、前記カム溝と重なる長孔を備え、当該長孔にて前記駆動部材と連結する羽根補助部材とを備え、前記長孔の端部を前記駆動部材のストッパ端とすることを特徴とする羽根作動装置。

本発明の実施形態に係る羽根作動装置を示した分解斜視図である。 本発明の実施形態に係る羽根作動装置を示した平面図（羽根開時：カバー部材省略）である。 本発明の実施形態に係る羽根作動装置を示した平面図（羽根閉時：カバー部材省略）である。 本発明の実施形態に係る羽根作動装置における羽根部材と羽根補助部材を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る羽根作動装置における羽根部材と羽根補助部材を示した説明図である。 本発明の他の実施形態に係る羽根作動装置を示した説明図である。 本発明の実施形態に係る羽根作動装置を備えたカメラ（レンズユニット、カメラユニット）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。以下の説明で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に示すように、羽根作動装置１は、ベース部材２と、駆動部材３と、羽根部材４と、羽根補助部材５と、カバー部材１０とを備えている。図示では、絞り装置を例にして説明するが、羽根作動装置１は、特にこれに限定されるものではなく、羽根部材４の形態を変えて、シャッタ装置、フィルタ装置などとして、適用可能なものである。

ベース部材（地板）２は、開口２Ａを備えている。開口２Ａは、中心が光軸であり、一般には円形状に形成される。また、ベース部材２には、羽根部材４を支持するための軸部２Ｂが設けられる。また、ベース部材２には、必要に応じて、駆動部材３を駆動するための伝動部材６が軸支される。

駆動部材３は、ベース部材２に摺動自在に設けられ、図示省略したステッピングモータなどのアクチュエータによって駆動されて、ベース部材２上を摺動する。図示の例では、駆動部材３は、開口２Ａの周りに配置され、開口２Ａの中心周りに摺動する駆動リングであり、駆動部材（駆動リング）３の外周に歯車伝動部３Ａが設けられ、この歯車伝動部３Ａに伝動部材（歯車）６が噛み合い、伝動部材６に図示省略したアクチュエータのピニオンなどが噛み合って、アクチュエータの駆動力を駆動部材３に伝動する。また、駆動部材３には、羽根部材４と連結する連結部（連結突起）３Ｂが設けられている。

羽根部材４は、ベース部材２の開口２Ａに対して進入又は退避する部材であり、図示の例では、羽根部材４は、開口２Ａの周囲に複数設けられているが、単数であってもよい。図示のような絞り装置では、羽根部材４は、開口２Ａに進入して開口２Ａを通過する光を部分的に遮光し、羽根部材４の進入度合いによって開口２Ａを通過する光の光量を連続的或いは段階的に調整する。

羽根部材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、駆動部材３の連結部３Ｂに連結するカム溝４Ｂを備えている。図示の例では、カム溝４Ｂは、長孔状に形成され、アクチュエータによる駆動で駆動部材３がベース部材２上を摺動すると、連結部３Ｂがカム溝４Ｂを介して羽根部材４を移動させる。これにより、羽根部材４は、駆動部材３の摺動により開口２Ａに対して進入又は退避する。図示の例では、駆動リングである駆動部材３が光軸周りに回転すると、羽根部材４は軸部２Ｂ周りに回転して、開口２Ａに対して進入又は退避する。駆動部材３が右周りに回転すると、図２に示すように、羽根部材４は開口２Ａから退避して開口２Ａを全開状態とし、駆動部材３が左回りに回転すると、図３に示すように、羽根部材４は開口２Ａに進入して開口２Ａを絞り状態にする。

羽根補助部材５は、羽根部材４と同軸でベース部材２に軸支され、カム溝４Ｂと重なる長孔５Ａを備え、長孔５Ａにて駆動部材３と連結している。すなわち、ベース部材２の軸部２Ｂに軸支される軸支部５Ａを備えており、駆動部材３の連結部３Ｂに連結する長孔５Ｂを備えている。羽根補助部材５は、羽根部材４に重ねて設けられるが、複数の羽根部材４の全てに対して設けてもよいし、複数の羽根部材４の一部に対して設けてもよい。

図４に示すように、羽根部材４は、開口２Ａに進入する開口進入部４Ｐと軸支部４Ａとカム溝４Ｂを備える基部４Ｑを備えている。そして、羽根補助部材５は、羽根部材４の開口進入部４Ｐ以外の部分、即ち基部４Ｑに重ねて配置される。羽根補助部材５は、羽根部材４に接着などで一体化するか、或いは一体成形することが好ましいが、別体として、羽根部材４に重ねるだけでもよい。たとえば、羽根部材４と羽根補強部材５とは、同軸で軸支され、かつ同じ連結部３Ｂに連結しているため、羽根部材４に補強羽根部材５を重ねた状態でも一体的に動作する。そして、これらの部材を重ねた場合は、２つの部材を接着する工程を不要になるため、羽根作動装置１のコストを抑えることができる。

図５に示すように、羽根部材４と羽根補助部材５とを重ねると、羽根部材４のカム溝４Ｂと羽根補助部材５の長孔５Ｂが重ねて配置され、羽根部材４の軸支部４Ａと羽根補助部材５の軸支部５Ａが重ねて配置される。羽根補助部材５の長孔５Ｂの端部５Ｂ１は、駆動部材３のストッパ端（メカ端）になっている。すなわち、駆動部材３の回転（図示の例では、左回転）によって、駆動部材３の連結部３Ｂが長孔５Ｂの端部５Ｂ１に当たるところで、駆動部材３は機械的な初期位置に保持されることになる。

ここで、図５に示すように、長孔５Ｂの端部５Ｂ１は、カム溝４Ｂの動作領域４Ｂ２の外側であり、且つカム溝４Ｂの端部４Ｂ１の内側に配置されている。すなわち、連結部３Ｂが長孔５Ｂの端部５Ｂ１に当たる際にも、連結部３Ｂはカム溝４Ｂの端部４Ｂ１には当たらず、カム溝４Ｂの端部４Ｂ１は羽根補助部材５によって保護されている。また、ストッパ端（メカ端）となる端部５Ｂ１をカム溝４Ｂの動作領域４Ｂ２の外側に配置することで、羽根部材４の絞り動作の動作中には連結部３Ｂが端部５Ｂ１に当たることは無く、イニシャライズ時のみに連結部３Ｂが端部５Ｂ１に当たる。

このような羽根作動装置１によると、イニシャライズ時には、駆動部材３をカム溝４Ｂの作動領域４Ｂ２の外側まで回転させることで、長孔５Ｂの端部５Ｂ１でストッパ端（メカ端）を得ることができる。この際、羽根補助部材５をＰＥＴなどの緩衝機能を有する樹脂部材とすることで、アクチュエータの駆動を煩雑に制御すること無く、衝突音の発生を抑止することができる。また、駆動部材３の外周位置にストッパを設ける必要が無いので、ベース部材２の外径を小さくすることも可能になる。

更には、羽根部材４に重ねて羽根補助部材５を設けることで、羽根部材４は、基部４Ｑが羽根補助部材５によって補強されることになる。これによって、羽根部材４自体を薄厚に形成しても、羽根部材４の耐久性が低下することがない。このため、耐久性を悪化させることなく、羽根部材４を薄厚にして、端面反射によるフレアやゴーストを抑止することができる。

ここで、羽根補助部材５は、図５に示すように、羽根部材４の外縁から外にはみ出さないように配備することができ、平面的な配置スペースを別途要すること無く、羽根部材４に重ねて配置することができる。これによって、羽根作動装置１におけるベース部材２，駆動部材３，羽根部材４の既存の配置設計を変更すること無く、羽根補助部材５による機能付加をおこなうことができる。なお、羽根補強部材５の厚みは、羽根部材４よりも薄くてもよいし、羽根部材４と同じ厚さにしてもよい。また、たとえば羽根補強部材５の強度をより高くために、羽根補強部材５の厚みを羽根部材４よりも厚くしてもよい。

図６は、本発明の他の実施形態を示している。図示の羽根作動装置１１は、開口１２Ａを有するベース部材１２と、ベース部材１２の背面側に配置される駆動部材（図示省略）の連結部１３Ｂに連結した羽根部材４０，４１を備えており、駆動部材の摺動で連結部１３Ｂが移動することで、羽根部材４０，４１が開口１２Ａに対して進入又は退避する。

この例では、羽根部材４０，４１は、カム溝４０Ａ，４１Ａを備えており、このカム溝４０Ａ，４１Ａに連結部１３Ｂが係合することで、羽根部材４０，４１と駆動部材が連結されている。また、羽根部材４０，４１は、ガイド溝４０Ｂ，４１Ｂを備えており、このガイド溝４０Ｂ，４１Ｂにベース部材１２の支持部１２Ｂが係合することで、羽根部材４０，４１はベース部材１２Ｂ上を直線的に摺動自在に支持されている。

そして、羽根作動装置１１は、前述した実施形態と同様に羽根補助部材５０を備えている。羽根補助部材５０は、ベース部材１２に支持され、カム溝４０Ａと重なる長孔５０Ａを備え、長孔５０Ａにて駆動部材と連結している。具体的には、羽根補助部材５０は、ガイド溝５０Ｂを備えており、このガイド溝５０Ｂがベース部材１２の支持部１２Ｂに係合することで、ベース部材１２上を直線的に摺動自在に支持されている。

このような羽根作動装置１１においても、羽根補助部材５０に設けた長孔５０Ａの端部５０Ａ１を駆動部材のストッパ端（メカ端）にしている。これによっても、前述した実施形態と同様に、イニシャライズ時には、駆動部材をカム溝４０Ａの作動領域の外側まで回転させて、長孔５０Ａの端部５０Ａ１に当てることでストッパ端（メカ端）を得ることができる。この例でも、羽根補助部材５０をＰＥＴなどの緩衝機能を有する樹脂部材とすることで、アクチュエータの駆動を煩雑に制御すること無く、衝突音の発生を抑止することができる。

更には、羽根部材４０に重ねて羽根補助部材５０を設けることで、羽根部材４０は、開口進入部以外の部分が羽根補助部材５０によって補強されることになり、羽根部材４０自体を薄厚に形成しても、羽根部材４０の耐久性を悪化させることがない。これにより、羽根部材４０の耐久性を維持しながら羽根部材４０を薄厚にして、端面反射によるフレアやゴーストを抑止することができる。

図７は、前述した羽根作動装置１，１１を備えたカメラ１００を示している。この例では、カメラ１００のレンズユニット（交換レンズ）１０１に羽根作動装置１，１１を配置した例を示しているが、レンズユニット１０１が装着されるカメラユニット１０２側に羽根作動装置１，１１を配備しても良い。このようなカメラ１００によると、羽根作動装置１，１１を作動する際のイニシャライズ時の衝突音を抑止することができ、羽根作動装置１，１１の耐久性を向上させることができる。また、これによると、羽根部材４，４０を薄厚にして、フレアやゴーストの無い高品質の画像を撮影することができる。

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。

１，１１：羽根作動装置，
２，１２：ベース部材，２Ａ，１２Ａ：開口，２Ｂ：軸部，１２Ｂ：支持部，
３：駆動部材（駆動リング），
３Ａ：歯車伝動部，３Ｂ，１３Ｂ：連結部（連結突起），
４，４０，４１：羽根部材，４Ａ：軸支部，
４Ｂ，４０Ａ，４１Ａ：カム溝，４Ｂ１：端部，４Ｂ２：動作領域，
４Ｐ：開口進入部，４Ｐ：基部，
５，５０：羽根補助部材，５Ａ：軸支部，
５Ｂ，５０Ａ：長孔，５Ｂ１，５０Ａ１：端部，６：伝動部材，
４０Ｂ，４１Ｂ，５０Ｂ：ガイド溝

Claims (9)

1. 開口を有するベース部材と、
   前記ベース部材に摺動自在に設けられ、アクチュエータによって駆動されて前記ベース部材上を摺動する駆動部材と、
   前記ベース部材に支持されると共に、前記駆動部材に連結するカム溝を備え、前記駆動部材の摺動により前記開口に対して進入又は退避する単数又は複数の羽根部材と、
   前記ベース部材に支持され、前記カム溝と重なる長孔を備え、当該長孔にて前記駆動部材と連結する羽根補助部材とを備え、
   前記長孔の端部を前記駆動部材のストッパ端とすることを特徴とする羽根作動装置。
2. 前記羽根補助部材は、前記羽根部材と同軸に軸支されることを特徴とする請求項１記載の羽根作動装置。
3. 前記羽根補助部材は、前記羽根部材の開口進入部以外の部分に重ねて配置されることを特徴とする請求項１記載の羽根作動装置。
4. 前記長孔の端部は、前記カム溝の動作領域の外側であり且つ前記カム溝の端部の内側に配置されることを特徴とする請求項１〜３のいずれか１項に記載の羽根作動装置。
5. 前記羽根補助部材は、樹脂部材であることを特徴とする請求項１〜４のいずれか１項に記載の羽根作動装置。
6. 前記羽根補助部材は、複数の前記羽根部材の少なくとも１つに重ねて配置されることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項に記載の羽根作動装置。
7. 前記駆動部材は、前記開口の周りに配置され、前記開口の中心周りに摺動する駆動リングであることを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載の羽根作動装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の羽根作動装置を備えたレンズユニット。
9. 請求項１〜７のいずれか１項に記載の羽根作動装置を備えたカメラ。

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