JP2018066977A - Blade driving device, imaging apparatus, and optical device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明の一態様は、羽根駆動装置、撮像装置及び光学機器に関する。 One embodiment of the present invention relates to a blade driving device, an imaging device, and an optical device.
従来から、開口部を覆う羽根などの被駆動部材を動作させることで開口量を調整する光量調整装置などがある(特許文献1参照)。このような従来の光量調整装置では、モータなどを用いることで羽根を駆動している。 2. Description of the Related Art Conventionally, there is a light amount adjusting device that adjusts an opening amount by operating a driven member such as a blade that covers an opening (see Patent Document 1). In such a conventional light amount adjusting device, the blades are driven by using a motor or the like.
近年、カメラの高級機ではシャッタースピードの高速化が進められており、シャッタースピードの高速化に伴い、絞りの動作速度も高速化が要求されている。しかしながら、上記従来の光量調整装置などでは、絞りの動作速度の高速化に限界があった。 In recent years, higher shutter speeds have been promoted in high-end cameras, and with the increase in shutter speed, the operating speed of the aperture is also required to be increased. However, the conventional light quantity adjusting device has a limit in increasing the operating speed of the diaphragm.
本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。 The present invention employs the following means in order to solve the above-described problems. In the following description, in order to facilitate understanding of the invention, reference numerals and the like in the drawings are appended in parentheses, but each component of the present invention is not limited to these appendices. It should be construed broadly to the extent that contractors can technically understand.
本発明の一の手段は、
第1開口部(1a)を有する地板(1)と、
前記第1開口部(1a)の少なくとも一部を遮蔽し、大きさを変化可能な第2開口部(4a)を形成する羽根(4)と、
前記羽根を駆動する第1駆動部(5)と、
前記羽根を駆動する第2駆動部(6)と、を備え、
前記第1駆動部と前記第2駆動部とは、互いに干渉することなく前記羽根を駆動可能である、
羽根駆動装置である。
One means of the present invention is to
A main plate (1) having a first opening (1a);
A blade (4) that shields at least a part of the first opening (1a) and forms a second opening (4a) that can be changed in size;
A first drive unit (5) for driving the blades;
A second drive unit (6) for driving the blades,
The first drive unit and the second drive unit can drive the blades without interfering with each other.
It is a blade drive device.
上記構成の羽根駆動装置では、羽根を駆動する第1駆動部と第2駆動部とを有しているため、羽根の駆動力を駆動領域に応じて変化させることができる。これにより、高速動作が要求される駆動領域では羽根を高速に駆動し、それ以外の駆動領域では羽根を低速に駆動することなどが可能となる。 Since the blade drive device having the above configuration includes the first drive unit and the second drive unit that drive the blades, the drive force of the blades can be changed according to the drive region. As a result, it is possible to drive the blades at high speed in a drive region where high speed operation is required, and to drive the blades at low speed in other drive regions.
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第1駆動部が前記羽根を駆動する第1駆動領域と、前記第2駆動部が前記羽根を駆動する第2駆動領域とを有する。
In the blade driving device, preferably,
The first drive unit includes a first drive region that drives the blades, and the second drive unit includes a second drive region that drives the blades.
上記構成の羽根駆動装置では、例えば第1駆動領域で羽根を高速に駆動し、第2駆動領域で羽根を低速に駆動するなど、羽根の駆動速度の調整を行うことができる。 In the blade driving device configured as described above, the blade driving speed can be adjusted, for example, by driving the blade at high speed in the first driving region and driving the blade at low speed in the second driving region.
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第1駆動部は、前記第2駆動部よりも高速に前記羽根を駆動可能であり、
前記第1駆動領域は、前記第2開口部が最も広い開口状態から所定の開口状態までの領域である。
In the blade driving device, preferably,
The first drive unit can drive the blades at a higher speed than the second drive unit,
The first driving region is a region from the widest opening state to the predetermined opening state of the second opening.
上記構成の羽根駆動装置では、特に羽根を高速に駆動したい、最大絞り状態などの状態から所定の開口状態までにおいて、羽根を高速に駆動することなどが可能となる。 In the blade driving device having the above-described configuration, it is possible to drive the blades at high speed particularly from a state such as a maximum aperture state to a predetermined opening state where it is desired to drive the blades at high speed.
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第1駆動部からの駆動力を前記羽根に与える第1部材(5)と、
前記第2駆動部からの駆動力を前記羽根に与える第2部材(6)と、をさらに備える。
In the blade driving device, preferably,
A first member (5) for applying a driving force from the first driving unit to the blade;
A second member (6) for applying a driving force from the second driving unit to the blades.
上記構成の羽根駆動装置では、第1部材と第2部材とによって、それぞれ独立に羽根に対して駆動力を伝達することができる。これにより、第1駆動部及び第2駆動部から羽根に駆動力を与える際に、動作干渉を受けない構成とすることができる。 In the blade driving device having the above configuration, the driving force can be transmitted to the blades independently by the first member and the second member. Thereby, when giving a driving force to a blade | wing from a 1st drive part and a 2nd drive part, it can be set as the structure which does not receive operation | movement interference.
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第1駆動部は、自身の駆動力を前記第1部材に与えるアームを含み、
前記第2駆動部は、自身の駆動力を前記第2部材に与えるギアを含む。
In the blade driving device, preferably,
The first driving unit includes an arm that gives the driving force to the first member;
The second driving unit includes a gear that applies its own driving force to the second member.
上記構成の羽根駆動装置によれば、アーム及びギアを用いて駆動力を伝達しているため、ギア(歯車)のみを用いて駆動力を伝達する構成と比較して、バックラッシュ等のガタを小さくすることができる。例えば、当該羽根駆動装置を搭載した絞りユニットでは、絞り量を高精度に調整することなどが可能となる。 According to the blade driving device having the above configuration, since the driving force is transmitted using the arm and the gear, the backlash or other backlash is reduced compared to the configuration in which the driving force is transmitted using only the gear (gear). Can be small. For example, in an aperture unit equipped with the blade driving device, the aperture amount can be adjusted with high accuracy.
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第2駆動部は、回転自在に構成されたベース部材に搭載されるとともに、前記羽根に連結され、
前記第1駆動部は、前記ベース部材に連結される。
In the blade driving device, preferably,
The second drive unit is mounted on a base member configured to be rotatable, and is coupled to the blades.
The first driving unit is coupled to the base member.
上記構成の羽根駆動装置によれば、第2駆動部は羽根を直接駆動し、第1駆動部は第2駆動部を介して間接的に羽根を駆動する構成となる。これにより、第1駆動部と第2駆動部とを任意のタイミングで動作させ、羽根の駆動速度を任意に調整することができる。 According to the blade driving device having the above configuration, the second driving unit directly drives the blade, and the first driving unit indirectly drives the blade via the second driving unit. Thereby, the first driving unit and the second driving unit can be operated at an arbitrary timing, and the driving speed of the blades can be arbitrarily adjusted.
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第1駆動部は、前記第2駆動部よりも高速に前記羽根を駆動可能である。
In the blade driving device, preferably,
The first driving unit can drive the blades faster than the second driving unit.
上記構成の羽根駆動装置によれば、任意のタイミングで、羽根の駆動速度を高速にまたは低速に調整することができる。 According to the blade driving device configured as described above, the blade driving speed can be adjusted to a high speed or a low speed at an arbitrary timing.
上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記第1駆動部は電磁アクチュエータであり、
前記第2駆動部はモータである。
In the blade driving device, preferably,
The first drive unit is an electromagnetic actuator;
The second driving unit is a motor.
上記構成の羽根駆動装置では、電磁アクチュエータを用いて羽根を高速に駆動しつつ、モータを用いて羽根を駆動する構成とすることができる。 The blade driving device having the above configuration can be configured to drive the blades using a motor while driving the blades at high speed using an electromagnetic actuator.
また、本発明は、上記いずれかの羽根駆動装置を含む撮像装置または電子機器を含む。 Further, the present invention includes an imaging device or electronic device including any one of the blade driving devices described above.
上記の撮像装置または電子機器によれば、少なくとも所定の領域で高速駆動する羽根を備える構成とすることができる。 According to the imaging apparatus or the electronic apparatus, it is possible to provide a configuration including blades that are driven at a high speed in at least a predetermined region.
本発明の実施形態における絞りユニットは、カメラなどの撮像装置に含まれる絞りユニットであって、羽根を駆動する構成に特徴を有している。具体的には、羽根を駆動する構成として、ステッピングモータとアイリスモータとを備える構成としている点が特徴である。なお、絞りユニットは、本発明における「羽根駆動装置」の一例である。以下、本発明に係る実施形態について、以下に示す構成に従って図面を参照しながら具体的に説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
1.実施形態1
2.実施形態1の変形例
3.実施形態2
4.本発明の特徴
5.その他
The diaphragm unit in the embodiment of the present invention is a diaphragm unit included in an imaging device such as a camera, and has a feature in a configuration for driving blades. Specifically, the configuration for driving the blades is characterized in that it includes a stepping motor and an iris motor. The diaphragm unit is an example of the “blade driving device” in the present invention. Hereinafter, embodiments according to the present invention will be specifically described with reference to the drawings in accordance with the following configurations. However, the embodiment described below is merely an example of the present invention and does not limit the technical scope of the present invention. In addition, in each drawing, the same code | symbol is attached | subjected to the same component and the description may be abbreviate | omitted.
1.
2. 2. Modification of
4). 4. Features of the present invention Other
<1.実施形態1>
まず、本発明の実施形態1について説明する。図1〜図3は、本実施形態の絞りユニットの平面図である。図1は、絞り開口4aが最大絞り状態であり、図2は、絞り開口4aが開口部1aと同程度の絞り状態であり、図3は、絞り開口4aが最小絞り状態である。図4〜図9は、本実施形態の絞りユニットの各構成要素を抜き出した図である。図4は地板1、図5は主軸リング2、図6はカムリング3、図7は絞り羽根4、図8はアイリスモータ5、図9はステッピングモータ6をそれぞれ示している。
<1.
First,
図1〜図3に示されるように、本実施形態の絞りユニットは、地板1、主軸リング2、カムリング3、複数の絞り羽根4、アイリスモータ5、及びステッピングモータ6を含んで構成される。
As shown in FIGS. 1 to 3, the aperture unit of the present embodiment includes a
<地板1>
地板1は、光軸を中心とする円板状に形成され、光軸を含む中心部分に円形の開口部1aを有する。地板1は、絞りユニットを構成する、主軸リング2、カムリング3、複数の絞り羽根4、アイリスモータ5、及びステッピングモータ6を搭載する。絞りユニットは、地板1に対向する位置に、カバー板(図示省略)が配置される。絞りユニットは、地板1とカバー板との間に、絞り羽根4を収容する羽根室を形成する。開口部1aは、本発明の「第1開口部」の一例である。なお、カバー板は、開口部1aと略同心で、開口部1aと同様の大きさの開口部を有している。カバー板の開口部の内径が開口部1aの内径よりも小さい場合には、カバー板の開口部が第1開口部となる。
<
The
<主軸リング2>
主軸リング2は、光軸を中心とする円状の外周面2aと内周面2bとを有する環状(リング状)の部材であって、平面視で地板1の内側に配置される。主軸リング2の外周面2aは、地板1の周面1bと対向する。主軸リング2は、地板1に回転可能に保持される。主軸リング2は、5つの主軸21を、周方向に均等な位置に有する。主軸リング2は、モータ軸22を有している。主軸21及びモータ軸22は、いずれも光軸方向に延びる円柱状の突起部である。ただし、主軸21及びモータ軸22は、円柱状に限らず、多角形状などの他の形状であってもよい。
<Spindle ring 2>
The main shaft ring 2 is an annular (ring-shaped) member having a circular outer
5つの主軸21は、5枚の絞り羽根4の主軸孔41にそれぞれ挿入される。これにより、主軸リング2が回転すると、その動力が絞り羽根4に伝達される。モータ軸22は、アイリスモータ5のアーム51に連結される。これにより、アイリスモータ5が回転すると、その動力が主軸リング2に伝達される。すなわち、主軸リング2は、アイリスモータ5の動力を絞り羽根4に伝達する中間部材である。主軸リング2は、本発明の「第1部材」の一例である。
The five
<カムリング3>
カムリング3は、光軸を中心とする円状の外周面3aと内周面3bとを有する環状(リング状)の部材であって、平面視で主軸リング2の内側に配置される。カムリング3の外周面3aは、主軸リング2の内周面2bと対向する。カムリング3は、地板1に回転可能に保持される。カムリング3は、5つの従動軸32を、周方向に均等な位置に有する。従動軸32は、光軸方向に延びる円柱状の突起である。ただし、従動軸32は、多角形状などの他の形状であってもよい。カムリング3は、外周面3aの、ステッピングモータ6のモータ歯車61と対向する位置に、リング歯車31を有する。モータ歯車61とリング歯車31とは噛み合っている。
<
The
5つの従動軸32は、5枚の絞り羽根4の従動軸孔42にそれぞれ挿入される。これにより、カムリング3が回転すると、その動力が絞り羽根4に伝達される。リング歯車31は、モータ歯車61と噛み合っており、ステッピングモータ6が回転すると、その動力がカムリング3に伝達される。すなわち、カムリング3は、ステッピングモータ6の動力を絞り羽根4に伝達する中間部材である。カムリング3は、本発明の「第2部材」の一例である。
The five driven
上記のように、主軸リング2及びカムリング3は、それぞれアイリスモータ5及びステッピングモータ6に連結されており、絞り羽根4に、それぞれ独立して動力を伝達する。
As described above, the main shaft ring 2 and the
<絞り羽根4>
絞り羽根4は、それぞれ貫通孔である主軸孔41と従動軸孔42とを有する。絞り羽根4の絞り開口端部43は、他の絞り羽根4の絞り開口端部43と共に、絞り開口4aを形成する。主軸孔41には主軸リング2の主軸21が、従動軸孔42にはカムリング3の従動軸32が、それぞれ挿入される。絞り羽根4は、主軸21及び従動軸32の動作にあわせて動作する。
<
The
<アイリスモータ5>
アイリスモータ5は、電力を与えることで励磁される電磁石によって駆動される電磁アクチュエータである。また、アイリスモータ5は、ムービングマグネット型モータと言われることもあり、電磁石の励磁状態に応じて内部のマグネットが回動し、後述するアーム51が動作する。このようなアイリスモータ5は、地板1上に配置され、アーム51を有する。アーム51は、主軸リング2のモータ軸22に連結される。アイリスモータ5は、ステッピングモータ6よりも高速に動作するアクチュエータである。アイリスモータ5は、その動作の両端位置で、無通電状態で、磁力によってアーム51の位置を保持される。そのため、絞り羽根4は、動作時以外では安定的に位置が保持される。アイリスモータ5は、本発明の「第1駆動部」の一例である。なお、アイリスモータ5は、両端位置でアーム51の位置が保持されることから2極着磁型アイリスモータと言われることもある。
<
The
<ステッピングモータ6>
ステッピングモータ6は、電力を与えることで励磁される電磁石によって回転する、一般的なステッピングモータである。ステッピングモータ6は、地板1上に配置され、モータ歯車61を有する。モータ歯車(ギア)61は、上記のように、カムリング3のリング歯車31と噛み合っている。ステッピングモータ6は、アイリスモータ5よりも低速に動作するモータである。ステッピングモータ6は、本発明の「第2駆動部」の一例である。
<Stepping
The stepping
<絞りユニットの動作>
次に、図1〜図3を参照しながら、絞り開口4aの開口状態を変化させる際の動作について、具体的に説明する。
<Operation of aperture unit>
Next, the operation when changing the aperture state of the
図1に示される絞りユニットでは、絞り開口4aが最大絞り状態である。この状態において、まずはアイリスモータ5に電力が与えられ、アイリスモータ5が矢印A(図2参照)の反時計回り方向に回転する。すると、アイリスモータ5のアーム51を介して、モータ軸22が、矢印Bの時計回り方向に回転し、これによって主軸リング2も矢印Bの方向に回転する。すると、主軸21も同様に時計回り方向に回転し、絞り羽根4の位置が変化する。これにより、絞り羽根4により形成された絞り開口4aの内径が小さくなる(図2参照)。図2は、このようにアイリスモータ5が動作を終えた状態を示している。図2に示されるように、このとき、絞り開口4aの内径は、開口部1aの内径と同様の大きさになる。なお、図1の状態から図2の状態までが、本発明の「第1駆動領域」である。
In the stop unit shown in FIG. 1, the
次に、図2の状態から、ステッピングモータ6に対して電力が与えられる。すると、ステッピングモータ6が回転することで、モータ歯車61を介してリング歯車31に回転動力が与えられ、カムリング3が反時計回り方向に回転する。すると、カムリング3の従動軸32も同様に反時計回り方向に回転し、絞り羽根4の位置が変化する。これにより、絞り羽根4により形成された絞り開口4aの内径がさらに小さくなる。図3は、このようにステッピングモータ6が動作した状態を示している。図3は、絞り開口4aが最小絞り状態となっている。なお、図2の状態から図3の状態までが、本発明の「第2駆動領域」である。
Next, electric power is supplied to the stepping
このように、絞り羽根4は、アイリスモータ5及びステッピングモータ6により駆動されることで、絞り開口4aの内径の大きさを変化させる。
Thus, the
<2.実施形態1の変形例>
本発明の羽根駆動装置は、上記実施形態の絞りユニットに限定されるものではなく、上記実施形態から考え得る種々の形態をも包含する。例えば、本発明の羽根駆動装置は、以下のような変形例の構成または動作であってもよい。
<2. Modification of
The blade driving device of the present invention is not limited to the diaphragm unit of the above embodiment, and includes various forms that can be considered from the above embodiment. For example, the blade driving device of the present invention may have the following modified configuration or operation.
絞り羽根4の枚数は必ずしも5枚である必要はなく、設計条件に応じて任意に変更可能である。絞り羽根4の枚数の変化に伴い、主軸21及び従動軸32の数も変化する。
The number of
また、第1駆動領域及び第2駆動領域は、必ずしも実施形態の領域に限定されるものではない。すなわち、アイリスモータ5により絞り羽根4が駆動される領域と、ステッピングモータ6により絞り羽根4が駆動される領域とは、変化させてもよい。
Further, the first drive region and the second drive region are not necessarily limited to the regions of the embodiment. That is, the area where the
例えば、絞り羽根4が絞り開口4aが最大絞り開口の状態から所定の開口状態までは、アイリスモータ5及びステッピングモータ6の双方により絞り羽根4を駆動し、所定の開口状態から最小絞り開口の状態までは、ステッピングモータ6により絞り羽根4を駆動するよう動作させてもよい。この場合、絞り羽根4の初動時に比較的強い駆動力を与えることができるため、絞り羽根4の高速動作に効果的である。
For example, the
また、絞り羽根4が絞り開口4aが最大絞り開口の状態から所定の開口状態までは、アイリスモータ5のみにより絞り羽根4を駆動し、所定の開口状態から最小絞り開口の状態までは、アイリスモータ5及びステッピングモータ6により絞り羽根4を駆動するよう動作させてもよい。このように、アイリスモータ5及びステッピングモータ6により絞り羽根4を駆動させる駆動領域は、任意に変化させることが可能である。
The
なお、アイリスモータ5及びステッピングモータ6を同時に駆動するようにしてもよいことから分かるように、第1駆動領域および第2駆動領域は少なくとも一部または略全体が重複してもよい。
As can be seen from the fact that the
また、他の変形例では、アイリスモータ5及びステッピングモータ6の両方が、主軸リング2またはカムリング3のどちらか一方に対して駆動力を与えるようにしてもよい。
In another modification, both the
また、駆動部は、必ずしもアイリスモータ5とステッピングモータ6との組み合わせである必要はなく、双方ともアイリスモータ5またはステッピングモータ6であってもよい。ただし、各駆動部の駆動力は、本実施形態と同様、アーム51およびモータ歯車61によって各リングに与えるようにすることが望ましい。
Further, the drive unit is not necessarily a combination of the
また、その他の変形例では、超音波モータなどの他の駆動部が用いられてもよい。たとえば、超音波モータとアイリスモータ5とを組み合わせた構成とする場合、超音波モータは駆動していないときには外部の力で容易に回転しないような構造となっているため、アイリスモータ5が動作する際には超音波モータも同時に動作するようにすることが好ましい。
In other modified examples, other driving units such as an ultrasonic motor may be used. For example, when the ultrasonic motor and the
また、実施形態は絞りユニットを具体例として挙げているが、必ずしも絞りユニットである必要はなく、シャッタユニットとして応用してもよい。本発明の「羽根駆動装置」は、絞りユニット及びシャッタユニットの双方を含む。 In the embodiment, the aperture unit is described as a specific example. However, the aperture unit is not necessarily required and may be applied as a shutter unit. The “blade driving device” of the present invention includes both an aperture unit and a shutter unit.
<3.実施形態2>
次に、本発明の実施形態2について説明する。図10〜図15は、本実施形態の絞りユニットの平面図である。図10、図12、及び図14は、絞りユニットを一方側(表側)から見た平面図である。図11、図13、及び図15は、絞りユニットを他方側(裏側)から見た平面図である。なお、本実施形態では、説明の便宜上、絞りユニットを平面視したときの一方側と表側、他方側を裏側と称している。図16は、絞りユニットの断面図である。なお、本実施形態の絞りユニットは、実施形態1と同様の構成を含んでおり、実施形態1と同様の構成には同一の符号を付し、その説明を省略する場合がある。
<3. Second Embodiment>
Next, Embodiment 2 of the present invention will be described. 10 to 15 are plan views of the aperture unit of the present embodiment. 10, 12 and 14 are plan views of the aperture unit as viewed from one side (front side). 11, 13, and 15 are plan views of the aperture unit as viewed from the other side (back side). In the present embodiment, for convenience of explanation, one side and the front side when the diaphragm unit is viewed in plan are referred to as the back side. FIG. 16 is a cross-sectional view of the aperture unit. Note that the aperture unit of the present embodiment includes the same configuration as that of the first embodiment, and the same configuration as that of the first embodiment is denoted by the same reference numeral, and the description thereof may be omitted.
<地板1>
地板1は、周方向に均等な間隔で光軸方向(垂直方向)に突出した6つの主軸11を有している。主軸11の位置は、地板1上に固定されている。
<
The
<アイリスモータ5>
アイリスモータ5は、実施形態1と略同様の構成であるが、連結された対象が異なっている。アイリスモータ5は、図10、図12、図14、及び図16に示されるように、本体部から延びるアーム52を有している。アーム52の端部近傍には、アーム52の延びる方向に対して垂直方向(光軸方向)に突出するピン53が形成されている。ピン53は、ベース部材7と連結している。アイリスモータ5が回転すると、その駆動力はピン53を介してベース部材7に伝わり、ベース部材7を回転させる。ベース部材7が回転すると、ステッピングモータ6のモータ歯車62からリング歯車91を介して、カムリング9を回転させる。
<
The
<ステッピングモータ6>
ステッピングモータ6は、実施形態1と略同様の構成であるが、ベース部材7上に配置され、モータ歯車62を有する。モータ歯車(ギア)62は、カムリング9のリング歯車91と噛み合っている。
<Stepping
The stepping
<ベース部材7>
図10、図12、図14、及び図16に示されるベース部材7は、ステッピングモータ6を搭載する板状部材であって、回転可能に構成される。ベース部材7の一端部は、アイリスモータ5のピン53に連結され、アイリスモータ5が動作(回転)すると、ベース部材7が動作(回転)する。ベース部材7は、ベース押さえ71によって地板1に支持される。
<
The
<絞り羽根8>
絞り羽根8は、実施形態1の絞り羽根8と同様の構成であり、絞り羽根8の絞り開口8a、主軸孔81、従動軸孔82、及び絞り開口端部83は、それぞれ実施形態1の絞り羽根4の絞り開口4a、主軸孔41、従動軸孔42、及び絞り開口端部43に対応する。本実施形態の絞り羽根8は6枚で構成されるが、絞り羽根8の枚数は任意に変更可能である。
<
The
絞り羽根8の絞り開口端部83は、他の絞り羽根8の絞り開口端部83と共に、絞り開口8aを形成する。図11に示されるように、絞り羽根8の主軸孔81には主軸11が挿入される。絞り羽根8の従動軸孔82には、従動軸92が挿入される。絞り羽根8は、主軸11及び従動軸92の動作に合わせて動作する。
The
<カムリング9>
カムリング9は、光軸を中心とする円状の外周面9aと内周面9bとを有する環状(リング状)の部材であって、平面視で地板1の内側に配置される。カムリング9の外周面9aは、地板1の周面1bと対向する。カムリング9は、地板1に回転可能に保持される。カムリング9は、光軸方向に延びる6つの従動軸92を、周方向に均等な間隔で有する。カムリング9は、外周面9aの、ステッピングモータ6のモータ歯車62と対向する位置に、リング歯車91を有する。
<
The
6つの従動軸92は、6枚の絞り羽根8の従動軸孔82にそれぞれ挿入され、従動軸孔82の領域で移動する。これにより、カムリング9が回転すると、その駆動力が絞り羽根8に伝達される。より具体的には、カムリング9のリング歯車91は、モータ歯車62と噛み合っているため、ステッピングモータ6が回転すると、その動力がリング歯車91を介してカムリング9に伝達される。すなわち、カムリング9は、ステッピングモータ6の動力を絞り羽根8に伝達する中間部材である。
The six driven
<絞りユニットの動作>
次に、図10〜図15を参照しながら、絞り開口8aの開口状態を変化させる際の動作について、具体的に説明する。
<Operation of aperture unit>
Next, the operation when changing the aperture state of the
本実施形態の絞りユニットでは、図1に示された状態が、絞り開口8aが最大絞りとなった状態である。この状態において、絞り開口8aの内径を小さくする場合、まず、アイリスモータ5に電力が与えられると、アイリスモータ5が図12の矢印のとおり、時計回り方向に回転する。アイリスモータ5が回転すると、アイリスモータ5のアーム52を介して、ベース部材7が、図12の矢印の反計回り方向に回転する。ベース部材7が回転すると、ステッピングモータ6のモータ歯車62も同様に回転し、これによりリング歯車91が回転する。リング歯車9が回転すると、カムリング9の従動軸92も同様に回転し、絞り羽根8が動作する。なお、アイリスモータ5は、ステッピングモータ6よりも高速で動作するため、絞り羽根8は比較的高速に絞り開口8aの内径を小さくするよう動作する。図12及び図13は、アイリスモータ5が動作を完了した状態である。
In the aperture unit of the present embodiment, the state shown in FIG. 1 is a state where the
次に、図12及び図13の状態において、ステッピングモータ6に対して電力が与えられると、ステッピングモータ6が回転することで、モータ歯車62を介してリング歯車91に回転動力が与えられ、カムリング9が反時計回り方向に回転する(図13、図15参照)。すると、カムリング9の従動軸92も同様に反時計回り方向に回転し、絞り羽根8が動作する。これにより、絞り羽根8により形成された絞り開口8aの内径がさらに小さくなる。図14及び図15は、このようにステッピングモータ6が動作した状態を示している。図14及び図15では、絞り開口4aが最小絞り状態となっている。
Next, in the state of FIG. 12 and FIG. 13, when electric power is applied to the stepping
このように、絞り羽根8は、アイリスモータ5及びステッピングモータ6により駆動されることで、絞り開口8aの内径の大きさを変化させる。
In this way, the
なお、アイリスモータ5とステッピングモータ6とは、同時に動作する期間があっても良い。アイリスモータ5とステッピングモータ6とが同時に動作すると、アイリスモータ5が単独で動作するよりもさらに高速に絞り羽根8を動作させることができる。
The
実施形態1について説明した変形例は、矛盾しない限り本実施形態についても同様に適用可能である。 The modification described in the first embodiment can be similarly applied to the present embodiment as long as there is no contradiction.
<4.本発明の特徴>
本発明は、上記のような実施形態及び変形例で説明した絞りユニットを含む羽根駆動装置である。
<4. Features of the present invention>
The present invention is a blade driving device including the aperture unit described in the embodiment and the modification as described above.
本発明の羽根駆動装置は、絞り羽根4または8を、アイリスモータ5及びステッピングモータ6により駆動しており、アイリスモータ5とステッピングモータ6とは、互いに干渉することなく絞り羽根4または8を駆動可能である。つまり、アイリスモータ5とステッピングモータ6とは、一方のみが独立して動作しても良いし、同時に動作しても良く、それぞれ独立した制御が可能である。これによって、絞り羽根4または8の駆動力を、駆動領域に応じて変化させることが可能となり、高速動作が要求される駆動領域では絞り羽根4または8を高速に駆動することなどが可能となる。つまり、例えば、絞り羽根4または8を、動作の初期段階で高速に駆動し、その後はやや低速に駆動することなどが可能となる。
In the blade driving device of the present invention, the
本発明の羽根駆動装置は、絞り羽根4または8をアイリスモータ5及びステッピングモータ6により駆動し、アイリスモータ5により絞り羽根4または8が駆動される第1駆動領域と、ステッピングモータ6により絞り羽根4または8が駆動される第2駆動領域とを有する。これにより、絞り羽根4または8の駆動力を、駆動領域に応じて変化させることが可能となり、高速動作が要求される駆動領域(例えば第1駆動領域)では絞り羽根4または8を高速に駆動することなどが可能となる。
In the blade driving device of the present invention, the
また、本発明の羽根駆動装置は、アイリスモータ5がステッピングモータ6より高速に動作し、絞り開口4aまたは8aが最大絞り開口の状態から、開口部1aと同程度の開口状態まででは、アイリスモータ5により絞り羽根4または8を駆動している。これにより、必要な領域で絞り羽根4または8を高速に駆動することが可能となる。なお、絞り羽根4または8を高速に駆動したい領域が別の領域であれば、その領域にあわせて、アイリスモータ5、またはアイリスモータ5とステッピングモータ6との組み合わせにより絞り羽根4または8を駆動することが好ましい。特にアイリスモータ5とステッピングモータ6とを同時に動作させると、より高速に絞り羽根4または8を駆動することができるため好ましい。
In the blade driving device of the present invention, the
また、本発明の実施形態1の羽根駆動装置は、主軸リング2とカムリング3とを別部材として備えているため、アイリスモータ5からの動力と、ステッピングモータ6からの動力とを、それぞれ動作干渉なく絞り羽根4に伝達することができる。また、実施形態2の羽根駆動装置でも同様に、ステッピングモータ6がベース部材7に搭載され、アイリスモータ5がベース部材7を駆動するため、アイリスモータ5からの動力と、ステッピングモータ6からの動力とを、それぞれ動作干渉なく絞り羽根8に伝達することができる。
In addition, since the blade driving device according to the first embodiment of the present invention includes the main shaft ring 2 and the
また、本発明の羽根駆動装置は、アーム51(または52)およびモータ歯車61(または62)によってリングに駆動力を与えている。そのため、たとえば2つの歯車を用いて駆動力を与える場合に比べて、バックラッシュ等のガタを小さくすることができる。すなわち、本発明の羽根駆動装置は、2つのモータ歯車を用いて駆動力を与える場合に比べて、絞り量を高精度に調整することができる。 In the blade driving device of the present invention, a driving force is applied to the ring by the arm 51 (or 52) and the motor gear 61 (or 62). Therefore, for example, backlash and other backlash can be reduced as compared with the case where the driving force is applied using two gears. That is, the blade driving device of the present invention can adjust the aperture amount with high accuracy compared to the case where the driving force is applied using two motor gears.
また、本発明の実施形態2のフォーカルプレンシャッタでは、ステッピングモータ6がベース部材7に搭載され、アイリスモータ5がベース部材7を駆動する構成としている。これにより、ステッピングモータ6は絞り羽根8を直接駆動し、アイリスモータ5はステッピングモータ6のモータ歯車62を介して間接的に絞り羽根8を駆動する構成となる。これにより、アイリスモータ5とステッピングモータ6とを任意のタイミングで動作させ、絞り羽根8の駆動速度を任意に調整することができる。
In the focal plane shutter according to the second embodiment of the present invention, the stepping
また、本発明のフォーカルプレンシャッタでは、アイリスモータ5がステッピングモータ6よりも高速に絞り羽根4または8を駆動するため、任意のタイミングで、絞り羽根4または8の駆動速度を高速にまたは低速に調整することができる。
In the focal plane shutter of the present invention, since the
また、本発明の羽根駆動装置は、アイリスモータ5として電磁アクチュエータを用いているため、アイリスモータ5がステッピングモータ6よりも高速動作可能になっている。そのため、必要な領域において、絞り羽根4または8を高速に駆動することが可能となっている。
Further, since the blade driving device of the present invention uses an electromagnetic actuator as the
本発明の絞りユニットを含む羽根駆動装置は、撮像素子として機能するCCDまたはC−MOSセンサなどの光電変換素子を含む、カメラまたはドローン搭載カメラなどの撮像装置などとして用いられる。また、交換レンズの絞りなどにも用いられる。また、撮像機能を有するスマートフォン、タブレット機器、及びPCなどの電子機器としても用いられる。また、撮像素子に代えて、フィルムを撮像部として用いるカメラなどの撮像装置にも適用可能である。 The blade driving device including the aperture unit of the present invention is used as an imaging device such as a camera or a drone-mounted camera including a photoelectric conversion element such as a CCD or C-MOS sensor that functions as an imaging element. It is also used for an interchangeable lens diaphragm. Moreover, it is used also as electronic devices, such as a smart phone which has an imaging function, a tablet apparatus, and PC. Moreover, it can replace with an image pick-up element and is applicable also to imaging devices, such as a camera which uses a film as an image pick-up part.
<5.その他>
本発明は、実施形態及び変形例の形態に限定されることなく、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。
<5. Other>
The present invention is not limited to the embodiments and the modifications, and is broadly interpreted to the extent that a person skilled in the art can grasp.
本発明は、撮像装置の絞りユニットなどとして好適に利用される。 The present invention is suitably used as an aperture unit of an imaging apparatus.
1…地板
1a…開口部
1b…周面
11…主軸
2…主軸リング
2a…外周面
2b…内周面
21…主軸
22…モータ軸
3…カムリング
3a…外周面
3b…内周面
31…リング歯車
32…従動軸
4…絞り羽根
4a…絞り開口
41…主軸孔
42…従動軸孔
43…絞り開口端部
5…アイリスモータ
51、52…アーム
53…ピン
6…ステッピングモータ
61、62…モータ歯車
7…ベース部材
71…ベース押さえ
8…羽根
8a…開口
81…主軸孔
82…従動軸孔
83…絞り開口端部
9…カムリング
9a…外周面
9b…内周面
91…リング歯車
92…従動軸
DESCRIPTION OF
Claims (10)
前記第1開口部の少なくとも一部を遮蔽し、大きさを変化可能な第2開口部を形成する羽根と、
前記羽根を駆動する第1駆動部と、
前記羽根を駆動する第2駆動部と、を備え、
前記第1駆動部と前記第2駆動部とは、互いに干渉することなく前記羽根を駆動可能である、
羽根駆動装置。 A main plate having a first opening;
A blade that shields at least a part of the first opening and forms a second opening that can be changed in size;
A first drive unit for driving the blade;
A second drive unit for driving the blades,
The first drive unit and the second drive unit can drive the blades without interfering with each other.
Blade drive device.
請求項1に記載の羽根駆動装置。 The first drive unit has a first drive region for driving the blades, and the second drive unit has a second drive region for driving the blades,
The blade driving device according to claim 1.
前記第1駆動領域は、前記第2開口部が最も広い開口状態から所定の開口状態までの領域である、
請求項2に記載の羽根駆動装置。 The first drive unit can drive the blades at a higher speed than the second drive unit,
The first drive region is a region from the widest opening state to the predetermined opening state of the second opening.
The blade driving device according to claim 2.
前記第2駆動部からの駆動力を前記羽根に与える第2部材と、をさらに備える、
請求項1から請求項3のいずれか1項に記載の羽根駆動装置。 A first member for applying a driving force from the first driving unit to the blade;
A second member for applying a driving force from the second driving unit to the blades.
The blade drive device according to any one of claims 1 to 3.
前記第2駆動部は、自身の駆動力を前記第2部材に与えるギアを含む、
請求項4に記載の羽根駆動装置。 The first driving unit includes an arm that gives the driving force to the first member;
The second drive unit includes a gear that gives its second driving force to the second member.
The blade drive device according to claim 4.
前記第1駆動部は、前記ベース部材に連結される、
請求項1に記載の羽根駆動装置。 The second drive unit is mounted on a base member configured to be rotatable, and is coupled to the blades.
The first driving unit is coupled to the base member.
The blade driving device according to claim 1.
請求項6に記載の羽根駆動装置。 The first drive unit can drive the blades at a higher speed than the second drive unit.
The blade driving device according to claim 6.
前記第2駆動部はモータである、
請求項1から請求項7のいずれか1項に記載の羽根駆動装置。 The first drive unit is an electromagnetic actuator;
The second driving unit is a motor;
The blade drive device according to any one of claims 1 to 7.
Applications Claiming Priority (2)
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JP2019203944A (en) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 日本電産コパル株式会社 | Blade driving device |
-
2017
- 2017-03-17 JP JP2017052834A patent/JP2018066977A/en active Pending
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JP2019203944A (en) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 日本電産コパル株式会社 | Blade driving device |
WO2019225398A1 (en) * | 2018-05-22 | 2019-11-28 | 日本電産コパル株式会社 | Blade driving device |
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