JP2019012148A - Wiper and lens device and imaging device therewith - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、ワイパー、およびこれを有するレンズ装置、撮像装置に関する。 The present invention relates to a wiper, a lens apparatus having the wiper, and an imaging apparatus.
レンズ装置や撮像装置の保護ガラス面には、雨水等の付着物を拭き取るためのワイパーが設けられる。これらの設置環境によっては、保護ガラス面に雪や氷塊、黄砂等、吸着力の強い異物が付着する場合がある。このような異物はワイパーの動作を妨げ、動力源やリンク機構の故障の原因となる。レンズ装置や撮像装置に設けられたワイパーが故障すると、レンズ装置や撮像装置による映像にワイパーが長時間写り込み、所望の映像が得られない不具合が生じる可能性がある。 A wiper for wiping off deposits such as rainwater is provided on the protective glass surface of the lens device or the imaging device. Depending on the installation environment, foreign matter having strong adsorption force such as snow, ice blocks, and yellow sand may adhere to the protective glass surface. Such foreign matter hinders the operation of the wiper and causes a failure of the power source and the link mechanism. When the wiper provided in the lens device or the imaging device fails, there is a possibility that the wiper will be reflected in the image by the lens device or the imaging device for a long time and a desired image cannot be obtained.
特許文献1では、ブレード部に所定以上の負荷が加わるとリンク機構を構成するリンクが長手方向に伸縮することで、ブレード部の動きが妨げられた際に、リンク機構および駆動モーターにかかる負荷を吸収するワイパーが開示されている。 In Patent Document 1, when a load exceeding a predetermined value is applied to the blade part, the link constituting the link mechanism expands and contracts in the longitudinal direction, so that the load applied to the link mechanism and the drive motor when the movement of the blade part is hindered. Absorbing wipers are disclosed.
しかしながら、特許文献1のワイパーでは、駆動モーターとリンクの伸縮部との間の部位の動作が妨げられた場合には、負荷が直接的に駆動モーターにかかることになり、駆動モーターが損傷してしまう。 However, in the wiper disclosed in Patent Document 1, when the operation of the portion between the drive motor and the expansion / contraction portion of the link is hindered, the load is directly applied to the drive motor, and the drive motor is damaged. End up.
そこで本発明の目的は、動作を妨げられた部位に関わらずリンク機構および動力源にかかる負荷を軽減できるワイパーを提供することである。 SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, an object of the present invention is to provide a wiper that can reduce the load applied to the link mechanism and the power source regardless of the location where the operation is hindered.
上記の課題を解決するために、本発明は、ブレード部と、回転部の回動を往復動に変換して前記ブレード部に伝達するリンク機構と、を有し、前記往復動する前記ブレード部により異物を除去するワイパーにおいて、前記リンク機構と前記回転部を連結する第1の連結機構と、前記リンク機構と前記ブレード部を連結する第2の連結機構とを有し、前記第1の連結機構と前記第2の連結機構の一方又は両方が、前記回動又は前記往復動を妨げられたときに連結を解除するように構成されていることを特徴とする。 In order to solve the above-described problems, the present invention includes a blade portion, and a link mechanism that converts the rotation of the rotating portion into a reciprocating motion and transmits the reciprocating motion to the blade portion, and the reciprocating blade portion. A wiper that removes foreign matter by a first coupling mechanism that couples the link mechanism and the rotating portion; and a second coupling mechanism that couples the link mechanism and the blade portion; One or both of the mechanism and the second connection mechanism are configured to release the connection when the rotation or the reciprocation is hindered.
本発明によれば、動作を妨げられた部位に関わらずリンク機構および動力源にかかる負荷を軽減できるワイパーを提供することができる。 ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the wiper which can reduce the load concerning a link mechanism and a power source irrespective of the site | part from which operation | movement was prevented can be provided.
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図1〜9は、本発明の実施形態に係るワイパーを備えたレンズ装置である。 Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. FIGS. 1-9 is a lens apparatus provided with the wiper which concerns on embodiment of this invention.
(実施例1)
以下、図1〜図8を参照して、本発明の実施例に係るワイパーについて説明する。
Example 1
Hereinafter, with reference to FIGS. 1-8, the wiper which concerns on the Example of this invention is demonstrated.
(全体構成)
はじめに図1に基づいて、ワイパーを備えたレンズ装置全体の構成について説明する。ワイパーは、そのブレード部が接触する物体の表面を往復動することで、該物体に付着した異物を除去する。
(overall structure)
First, based on FIG. 1, the structure of the whole lens apparatus provided with the wiper is demonstrated. The wiper reciprocates on the surface of the object with which the blade part comes into contact, thereby removing foreign matter adhering to the object.
図1はワイパーを備えたレンズ装置の要部斜視図である。図1で示すように、レンズ装置はワイパー101と保護ガラス面103を含むハウジング部102から構成される。
FIG. 1 is a perspective view of a main part of a lens device provided with a wiper. As shown in FIG. 1, the lens apparatus includes a
ハウジング部102の内部にはレンズ部(不図示)が保持されており、該レンズ部の光学部材を保護する保護ガラス面(保護面)103を透過する被写体からの光を、撮像素子(不図示)に導く。本実施例のレンズ部はズームレンズであり、被写体の側から可動のフォーカスレンズ群、可動のバリエーターレンズ群および可動のコンペンセータレンズ群、リレーレンズ群、およびこれらを保持する保持部材を有する構成である。しかし、レンズ部の構成等はこれに限られない。
A lens unit (not shown) is held inside the
(ワイパーの構成)
図2〜図4に基づいて、ワイパー101の詳細な構成について説明する。
(Wiper configuration)
A detailed configuration of the
図2は実施例のワイパー分解斜視図である。図3は図1のB−B部の概念図、図4は図1のA−A部の概念図である。 FIG. 2 is an exploded perspective view of the wiper of the embodiment. 3 is a conceptual diagram of the BB portion of FIG. 1, and FIG. 4 is a conceptual diagram of the AA portion of FIG.
ワイパーは、動力源と、ブレード部と、これらを連結し、動力源による回動をブレード部の往復動に変換するように動力伝達するリンク機構が構成されている。 The wiper includes a power source, a blade portion, and a link mechanism that couples them and transmits power so that rotation by the power source is converted into reciprocating motion of the blade portion.
図2に示すように、ハウジング102には動力源であるモーター1が固定される。モーター1の回転軸(回転部)1aの内部には、図3に示すように規制コマ(規制部材)2およびバネ3が、押え環4によって保持される。
As shown in FIG. 2, the motor 1 as a power source is fixed to the
(リンク機構の構成)
モーター1は、第1の連結機構を介してリンク機構に接続され、リンク機構がモーター1の回転運動を往復運動(揺動運動)に変換する。図2に示すように、リンク機構はクランプ(第1のリンク)5、クランプ(第2のリンク)12、およびこれらを連結する中継リンク14から構成される。
(Link mechanism configuration)
The motor 1 is connected to the link mechanism via the first coupling mechanism, and the link mechanism converts the rotational motion of the motor 1 into a reciprocating motion (oscillating motion). As shown in FIG. 2, the link mechanism includes a clamp (first link) 5, a clamp (second link) 12, and a
クランプ5、クランプ12に、一方の端に穴が、他方の端に軸が形成されている。中継リンク14の両端には、穴が形成されている。
The
モーター1の回転軸1aにクランプ5の穴が嵌合している。クランプ5は押え環6によってモーター1の回転軸1aに対して回転可能に保持されるが、前述の第1の連結機構によって回転を規制される。
The hole of the
クランプ5の軸には、中継リンク14の一方の穴が嵌合している。中継リンク14は、固定ネジ15によってクランプ5の軸を中心に回転可能に保持される。
One hole of the
中継リンク14の他方の穴には、クランプ12の軸が嵌合される。クランプ12は、固定ネジ16によって該軸を中心に回転可能に保持される。
The shaft of the
クランプ12の穴は後述するアーム8の一方の端に形成された軸部8aに接続する。
The hole of the
(ブレード部の構成)
ハウジング102には、アーム保持軸7を介してアーム8が回転可能に保持される。アーム8の軸部8aの内部には、図4に示すように規制コマ(規制部材)9およびバネ10が、押え環11によって保持される。
(Blade configuration)
The
軸部8aには更に、クランプ12の穴が嵌合し、クランプ12は押え環13によって回転可能に保持されるが、第2の連結機構によって回転を規制される。第2の連結機構の詳細は後述する。
The
ハウジング102は、アーム保持軸7に隣接するアーム保持軸17を更に有し、これを介して、アーム18を回転可能に保持する。アーム18の保持には固定ネジ19が用いられる。
The
アーム8および18の先端には、ホルダー20およびワイパーゴム23が回転可能に保持される。ホルダー20の保持には、固定ネジ21および22がそれぞれ用いられる。
A
(ワイパーの拭き取り動作)
図5(a)〜(d)は、本実施例のワイパーの拭き取り動作の説明図であり、ワイパーを正面から見た図である。(a)から(d)はそれぞれブレード部が、(a)初期位置にある状態、(b)は往動作中の状態、(c)は往動作端にある状態、(d)は復動作中の状態を示している。
(Wiper wipe operation)
FIGS. 5A to 5D are explanatory views of the wiper wiping operation of the present embodiment, and are views of the wiper as viewed from the front. (A) to (d) are the state where the blade part is in the (a) initial position, (b) is in the forward operation state, (c) is in the forward operation end, and (d) is in the backward operation. Shows the state.
制御部Cからモーター1に指令信号が与えられると、モーター1は矢印αの方向(第1の回転方向)に1回転する。モーター1の回動は、第1の連結機構を介してクランプ5に伝達される。第1の連結機構の詳細は後述する。
When a command signal is given from the control unit C to the motor 1, the motor 1 rotates once in the direction of the arrow α (first rotation direction). The rotation of the motor 1 is transmitted to the
なお本実施例では、制御部Cはレンズ部に設けられるが、ハウジング部に固定されても、レンズ装置に接続する撮像装置(不図示)に設けられてもよい。 In this embodiment, the control unit C is provided in the lens unit. However, the control unit C may be fixed to the housing unit or may be provided in an imaging device (not shown) connected to the lens device.
リンク機構により、モーター1によるクランプ5の回動は、クランプ12が軸部8aを中心として所定の角度を1往復する運動(往復動)に変換される。往動作は矢印βの方向、復動作は矢印γの方向の動作である。
By the link mechanism, the rotation of the
クランプ12の往復動は、第2の連結機構を介してアーム18に伝達される。第2の連結機構の詳細は後述する。
The reciprocating motion of the
すると、ブレード部(8、18、20、23)は図5の(a)→(b)→(c)→(d)→(a)の順に往復動作を行う。ブレード部のワイパーゴム23は保護ガラス面103に接触しているから、異物を拭き取ることができる。
Then, the blade portions (8, 18, 20, 23) reciprocate in the order of (a) → (b) → (c) → (d) → (a) in FIG. Since the
(連結機構の構成)
次いで、リンク機構と動力源を連結する第1の連結機構、およびリンク機構とブレード部を連結する第2の連結機構について説明する。
(Structure of coupling mechanism)
Next, a first connection mechanism that connects the link mechanism and the power source, and a second connection mechanism that connects the link mechanism and the blade portion will be described.
図3は、第1の連結機構の構成を示している。回転軸1aにはその径方向に穴が設けられ、該穴に規制コマ2、バネ3が挿入され、押え環4で固定される。規制コマ2の先端は、回転軸1aの径方向外側に突出するように、バネ3で付勢される。
FIG. 3 shows the configuration of the first coupling mechanism. A hole is provided in the radial direction of the
規制コマ2の先端の形状は、図3のようにモーター1の回転軸に直交する平面における断面形状がモーター1の回転方向αの側の面が傾斜するように尖った形状である。
As shown in FIG. 3, the shape of the tip of the
一方、クランプ5の穴の内周面には、規制コマ2の先端と係合する形状の溝5aが形成されている。規制コマ2と溝5aが係合状態であれば、モーター1の駆動力がクランプ5に伝達される。
On the other hand, on the inner peripheral surface of the hole of the
図4は、第2の連結機構の構成を示している。軸部8aにはその径方向に穴が設けられ、該穴に規制コマ9およびバネ10が挿入され、押え環11で固定される。規制コマ9の先端は、軸部8aの径方向外側に突出するように、バネ10で付勢される。
FIG. 4 shows the configuration of the second coupling mechanism. The
規制コマ9の先端の形状は、図4のように軸部8aの回転軸に直交する平面における断面形状が、クランプ12の往動作の方向β(モーター1の回転方向αと同じ方向)の側の面は傾斜しない形状である。また、方向βとは逆向きの復動作の方向γの側の面は傾斜するように尖った形状である。
As shown in FIG. 4, the shape of the tip of the
一方、クランプ12の穴の内周面には、規制コマ9の先端と係合する形状の溝12aが形成されている。規制コマ9と溝12aが係合状態で且つ規制コマ2と溝5aが係合状態であれば、リンク機構によって往復動力に変換されたモーター1の駆動力が、アーム8に伝達される。
On the other hand, on the inner peripheral surface of the hole of the
(衝突時の第2の連結機構のメカニズム)
次いで、図6に基づいて、ブレード部のうちホルダー20、ワイパーゴム23が異物に衝突した時の第2の連結機構メカニズムについて説明する。
(Mechanism of the second coupling mechanism at the time of collision)
Next, based on FIG. 6, the second coupling mechanism mechanism when the
図6は本実施例において、拭き取り動作中に異物Xに衝突した場合の、時刻T0からT7までにおけるワイパーの動作を時系列で示すとともに、第2の連結機構の状態S1、S2、S3を示した図である。ワイパーの時刻T0からT7までの動作はモーター1の1回転に相当する。T0とT7はワイパーの初期状態である。 FIG. 6 shows the operation of the wiper from time T0 to time T7 in a time series in the case of the collision with the foreign object X during the wiping operation, and shows the states S1, S2 and S3 of the second coupling mechanism in this embodiment. It is a figure. The operation of the wiper from time T0 to T7 corresponds to one rotation of the motor 1. T0 and T7 are the initial states of the wiper.
ワイパーがT0からT7までの動作するとき、第2の連結機構の状態は、T1およびT6のときの状態S1、T2およびT5のときの状態S2、T3およびT4のときの状態S3の3状態をとる。 When the wiper operates from T0 to T7, the state of the second coupling mechanism is three states: a state S1 when T1 and T6, a state S2 when T2 and T5, a state S2 when T3 and T4, and a state S3. Take.
モーター1(図1)が制御部Cからの指令を受けるまで、ブレード部はT0の初期位置に保持される。このとき、ワイパーは保護ガラス面103の背後にあるレンズ部の撮像光束の光路の外に位置し、レンズ装置がワイパーの像(影)を撮像素子(不図示)上に形成することはない。
Until the motor 1 (FIG. 1) receives a command from the control unit C, the blade unit is held at the initial position of T0. At this time, the wiper is positioned outside the optical path of the imaging light flux of the lens unit behind the
モーター1が制御部Cから指令を受けると、回転を始める。リンク機構は、モーター1によるクランプ5の回動を、クランプ12の往動作βに変換する。このときS1に示すように第2の連結機構の規制コマ9は溝12aと係合しているので、クランプ12の往動作βはブレード部に伝達され、ブレード部も往動作βを始める。
When the motor 1 receives a command from the control unit C, it starts rotating. The link mechanism converts the rotation of the
しかし、ガラス面103の表面に異物Xが付着している場合、時刻T1の時点でブレード部(20、23)は異物に衝突して、停止してしまう。この状態が長く続くと、レンズ装置がワイパーの像を撮像素子に形成し続けて映像にワイパーが写り続けることになり、所望の映像が取得できない不具合につながる。
However, when the foreign material X adheres to the surface of the
モーター1は、ブレード部が異物Xと衝突した後も回転を続ける。時刻T2の時点では、モーター1の回転によってクランプ5、中継リンク14、クランプ12の位置が移動している。
The motor 1 continues to rotate even after the blade portion collides with the foreign object X. At time T2, the positions of the
このとき、第2の連結機構の状態はS2となる。S2の状態では、停止しているアーム8および第2の連結機構に対して、クランプ12は方向βへの往動作を続けるから、規制コマ9の斜面が、溝12aからバネ10を圧縮する方向(軸8aの径方向の内側)に力FCを受ける。そうすると、規制コマ9は溝12aの斜面に沿って溝12aから外れ始める。
At this time, the state of the second coupling mechanism is S2. In the state of S2, the
更にクランプ12は往動作βを続け、時刻T3の時点では、第2の連結機構はS3の状態に至る。S3の状態では、規制コマ9は軸8aの内側に移動し、溝12aとの係合が解除される。すなわち第2の連結機構の連結が解除され、アーム8にはクランプ12の往動作の方向βへの力が伝達されない。
Further, the
T4の時点から、ブレード部(20、23)は復動作γを始める。T5の時点では、状態S2に示すように規制コマ9はばね10の復元力によって、溝12aの斜面に沿って溝12aに再び係合し始める。T6の時点では、状態S1に示すように規制コマ9は溝12aと再び係合する。すなわち第2の連結機構は再び連結し、クランプ12の動力がブレード部に伝達されるようになるので、ブレード部は復動作γを始める。
From time T4, the blade portions (20, 23) start the backward operation γ. At time T5, as shown in the state S2, the restricting
そして、T7の時点ではモーター1は所定の駆動(1回転)を完了し、ブレード部(20、23)は初期位置に戻る。 At time T7, the motor 1 completes predetermined driving (one rotation), and the blade portions (20, 23) return to the initial positions.
(第2の連結機構の効果)
以上のメカニズムにより、ブレード部(20、23)で除去できない異物Xが保護ガラス面103に付着した場合であっても、ブレード部を初期位置に復帰させることができる。したがって、撮影する映像に長時間ブレード部が写り込むのを防ぐことができる。規制コマ9は往動作側には外れるよう、規制コマ9が往動作の際に回転される方向に傾斜した面(テーパ面)が設けられている。しかし、復動作側には、溝12から外れない様に、テーパ面が設けられておらず、規制コマ9が回転される方向に対して直交する面となっている。この形状により、確実にホルダー20を初期位置に復帰させることができる。
(Effect of the second coupling mechanism)
With the above mechanism, even when the foreign matter X that cannot be removed by the blade portions (20, 23) adheres to the
また、ワイパーの往動作中に凍結や氷塊等の異物Xに衝突して、ホルダー20の動作が強制停止させられても、モーター1に過負荷がかかる前に第2の連結機構が動力伝達を解除するように作用し、モーター1を保護することができる。
Even if the operation of the
(衝突時の第1の連結機構のメカニズム)
次に、図7および図8に基づいて、ワイパーのクランプ5の近傍(リンク部)が異物に衝突し停止したときの第1の連結機構のメカニズムについて説明する。
(Mechanism of the first coupling mechanism at the time of collision)
Next, based on FIG. 7 and FIG. 8, the mechanism of the 1st connection mechanism when the vicinity (link part) of the
図7は、クランプ5が、異物X’により動作出来なくなった状態を示す図である。図8は、図7の状態でワイパーを動作させた時の、第1の連結機構の状態を示す図である。S1、S2、S3の順で状態が遷移する。
FIG. 7 is a diagram illustrating a state in which the
まず、図7で示すように凍結や氷塊等の異物X’によりクランプ5が回転出来ない状態において、モーター1に駆動の指令が出されると、クランプ5に対して、モーター1の先端1aとともに規制コマ2が、αの方向に相対的に回転することになる。
First, as shown in FIG. 7, when a drive command is issued to the motor 1 in a state in which the
規制コマ5はクランプ5の溝5aの斜面から、圧縮力Fを受け、バネ10が圧縮され、規制コマ2は溝5aから外れ始める(状態S2)。その後、第1の連結機構の連結が解除され(状態S3)、モーター1の駆動力はクランプ5に伝達されなくなる。
The restricting
そして、そのままモーター1は指令信号通り1回転し、この1回転により規制コマ2は溝5aに再度係合し、初期状態である状態S1に復帰する。
As it is, the motor 1 makes one rotation according to the command signal, and by this one rotation, the
(第1の連結機構の効果)
以上のメカニズムにより、クランプ5が駆動出来ない状態でも、モーター1とクランプ5の連結が外れることで、モーター1やその他機構部の損傷を防ぐことが出来る。
(Effect of the first coupling mechanism)
With the above mechanism, even if the
すなわち、本実施例のワイパーは、ブレード部(20、23)の動作が妨げられた場合は第2の連結機構が連結を解除し、リンク機構の動作が妨げられた場合は第1の連結機構が連結を解除するように構成される。これにより、動作の妨げられた部位に関わらず、機構(ブレード部やリンク機構)や動力源にかかる負荷を抑制することができる。 That is, in the wiper of this embodiment, the second connecting mechanism releases the connection when the operation of the blade portions (20, 23) is hindered, and the first connecting mechanism when the operation of the link mechanism is hindered. Is configured to disconnect. As a result, the load on the mechanism (blade unit or link mechanism) or power source can be suppressed regardless of the location where the operation is hindered.
本実施例は、リンクと、動力源もしくはブレード部の節点において、回転方向に連結、連結の解除を行う連結機構を有することによって、負荷を吸収している。従来のように駆動中に姿勢が変わるリンクの伸縮によって負荷を吸収するワイパーでは、ブレードの動きが妨げられたときにモーターから収縮部にかかる負荷は、該リンクの姿勢に依存して変わり、同じ負荷に対してもリンクが収縮しない場合があった。 In the present embodiment, the load is absorbed by having a link and a connection mechanism for connecting and releasing the connection in the rotational direction at the node of the power source or the blade portion. In a wiper that absorbs the load due to the expansion and contraction of the link whose posture changes during driving as in the past, the load applied from the motor to the contraction part when the movement of the blade is disturbed changes depending on the posture of the link and is the same In some cases, the link did not contract even with load.
しかし、本実施例の構成では、各要素の回転中心に連結機構が設けられ、モーターから各連結機構にかかる負荷は、リンク等各要素の姿勢によって変動しない。したがって本実施例では所定の負荷に対して安定した連結の解除を行うことができる。 However, in the configuration of this embodiment, a coupling mechanism is provided at the rotation center of each element, and the load applied from the motor to each coupling mechanism does not vary depending on the posture of each element such as a link. Therefore, in this embodiment, stable connection can be released with respect to a predetermined load.
また、リンクの伸縮のごとき直動動作による負荷の吸収機構では、嵌合部分が長くなり、ガタによるひっかかり(こじり)が生じやすい。本実施例のようにリンクの回転動作の回転方向に負荷を吸収する機構では、嵌合部分は円筒側面となり、ひっかかりが生じにくい。したがって、連結の動作と連結解除の動作の双方を安定して行える。 In addition, in a load absorbing mechanism using a linear motion such as expansion and contraction of a link, the fitting portion becomes long, and it is likely to be caught (twisted) by play. In a mechanism that absorbs a load in the rotational direction of the rotational operation of the link as in the present embodiment, the fitting portion is a cylindrical side surface and is not easily caught. Therefore, both the connection operation and the connection release operation can be performed stably.
また、本実施例は、小型、軽量に連結機構を構成することができる。加えて、ブレード部の衝突を検出するためのセンサなどを用いることのない、単純で安価な構造である。また、モーターを逆方向に回転させなくても、ブレード部を初期位置に戻すことのできる構成である。モーターが常に同じ方向に回転するだけなので、モーター1にかかる負荷は小さく、省電力であり、耐久性も高くなる。 Moreover, the present Example can comprise a connection mechanism small and lightweight. In addition, the structure is simple and inexpensive without using a sensor or the like for detecting a collision of the blade portion. Further, the blade portion can be returned to the initial position without rotating the motor in the reverse direction. Since the motor always rotates in the same direction, the load applied to the motor 1 is small, power is saved, and durability is high.
本実施例は、上述のように動作中のひっかかりが抑制された構成であるから、ブレード部(8、18、20、23)の確実な初期位置への復帰ができる。加えて、規制コマ(もしくは規制コマが係合する溝)の形状により、往動作のときに連結が解除しやすく、復動作のときには連結が解除されにくい構成になっており、ブレード部の確実な初期位置への復帰ができる。 Since the present embodiment has a configuration in which the catch during operation is suppressed as described above, the blade portion (8, 18, 20, 23) can be reliably returned to the initial position. In addition, the shape of the restricting piece (or the groove into which the restricting piece engages) makes it easy to release the connection during the forward operation and makes it difficult to release the connection during the backward operation. Return to the initial position.
本実施例は、制御部等からの指令信号に応じて、リンク機構を構成するリンクのうちモーターに接続したリンク(クランプ5)が回転(1回転)するのに対して、ブレード部が1往復動してから、停止するように制御されるワイパーに好適である。つまり、ブレード部が動作を停止する場合は、初期位置から往動作し、復動作し、再び初期位置に戻ってから停止する。このようなワイパーでは、ブレード部が中間地点で長時間停止しない。したがって、ブレード部が一方の方向(本実施例では復動作の方向)に動作する際に、氷塊等の吸着力の大きい異物に衝突する可能性を下げることができる。 In this embodiment, the link (clamp 5) connected to the motor among the links constituting the link mechanism rotates (one rotation) in response to a command signal from the control unit or the like, whereas the blade portion makes one reciprocation. It is suitable for a wiper that is controlled to stop after moving. That is, when the blade portion stops operating, it moves forward from the initial position, moves backward, and then returns to the initial position and stops. In such a wiper, the blade portion does not stop at the intermediate point for a long time. Therefore, when the blade portion moves in one direction (in the present embodiment, the direction of the backward movement), the possibility of colliding with a foreign matter having a large adsorption force such as an ice lump can be reduced.
また、本実施例における連結機構の規制コマと溝の係合は1箇所であるから、連結機構によって連勝された各部材の、連結状態における相対姿勢は一通りになる。したがって、回転部(本実施例では動力源の回転軸)の1回転が終了したとき、ブレード部が初期位置よりも復方向に行き過ぎることを防ぐことができる。 Further, since the engagement between the restriction piece and the groove of the coupling mechanism in this embodiment is one place, the relative postures in the coupled state of the members won by the coupling mechanism are one. Therefore, when one rotation of the rotating portion (rotating shaft of the power source in this embodiment) is completed, it is possible to prevent the blade portion from going too far in the backward direction from the initial position.
こうすると、本実施例のように第2の連結機構は一方向でのみ(本実施例では往動作の方向)ブレード部の連結を解除することのできる構成をとればよく、復動作の際にはブレード部の連結が解除されにくく、確実な初期位置への復帰ができる構成にできる。 In this case, as in the present embodiment, the second connecting mechanism may be configured to be able to release the connection of the blade part only in one direction (the forward operation direction in this embodiment). Can be configured such that the connection of the blade portion is difficult to be released and the initial position can be reliably restored.
(第2の連結機構の解除力の設定法)
第2の連結機構の解除力は以下のように設定することが好ましい。
(Method for setting the release force of the second coupling mechanism)
The release force of the second coupling mechanism is preferably set as follows.
ワイパー拭き取りにおけるレンズ103との摩擦係数:μ、ワイパーゴム23がレンズ部103を拭き取るために光軸方向に加えられる押圧力:N、規制コマ9が溝12aから外れる力(所定の力):Fとする。また、図5(a)で示すアーム8の腕の長さ:L、図4で示す軸8aの半径:lとする。
Friction coefficient with the
この場合、所定内のワイパー拭き取りにかかるアーム8の回動中心からのモーメントはμNLで表される。また、規制コマ9が溝12aから外れるアーム8の回動中心からのモーメントはFlと表すことが出来る。
In this case, the moment from the rotation center of the
よって、μNL<Flが成り立つように規制コマ9と溝12aの連結が解除される力Fを設定すると、通常動作時には連結が解除されない第2の連結機構を構成することができる。
Therefore, if the force F for releasing the connection between the
また、上述ではホルダー20が異物Xに衝突することを想定したが、異物Xではなくレンズ部103に黄砂が付着した状態を仮定する。この時、ワイパーを動作させてしまうと、ワイパーゴム23が黄砂を巻き込んだ状態で往動作を継続することになり、レンズ103に傷がついてしまう。
In the above description, it is assumed that the
そこで、黄砂等が付着したワイパー拭き取りにおけるレンズ103との摩擦係数:μ’とすると、所定外のワイパー拭き取りにかかるアーム8の回動中心からのモーメントはμ’NLと表すことが出来る。
Therefore, if the coefficient of friction with the
そしてμNL<Fl<μ’NLが成り立つように規制コマ9と溝12aの連結が解除される力Fを決定する。このように決定することでワイパーを駆動させても、黄砂付着部に差し掛かるとクランプとアームの連結が外れるため、ワイパーゴム23が黄砂を引っ張りレンズ部103に傷つけることを最小限に抑えることが出来る。
Then, the force F for releasing the connection between the
(第1の連結機構の解除力の設定法)
本実施例では、第1の連結機構と第2の連結機構の両方が、連結を解除の機能を有している。規制コマ9と溝12aより先に規制コマ5と溝1aの連結が解除されると、ワイパー動作中の異物衝突時に確実な位置復帰が出来なくなる。そうならないように、規制コマ5と溝1aの連結が解除される力を設定する必要がある。
(Setting method of release force of first coupling mechanism)
In the present embodiment, both the first coupling mechanism and the second coupling mechanism have a function of releasing the coupling. If the connection between the restricting
そこで規制コマ2が溝5aから外れる力:F’、図4で示すクランプ12の腕の長さ:m、図3で示すクランプ5の腕の長さ:m’、図3で示すモーター1の回転軸1aの半径:l’とする。
Therefore, the force for disengaging the regulating
この場合、規制コマ2が溝5aから外れるときに発生するモーター1の回動中心からのモーメントはF’l’と表すことが出来る。このモーメントが、前述の規制コマ9が溝12aから外れるアーム8の回動中心からのモーメントはFlよりも大きくすれば、先に第2の連結機構が解除され、第2の連結機構による初期位置への復帰機能が確実に動作する。例えば、m’F’l’>mFlが成り立つように規制コマ2と溝5aの連結が解除される力Fを設定する。
In this case, the moment from the rotation center of the motor 1 generated when the restricting
(変形例)
本発明の一の実施例として、動力源であるモーター1の回転軸(回転部)1aの内部に、第1の連結機構が設けられたワイパーを有するレンズ装置について説明した。しかし、動力源の回転を減速するギア列等を介して、動力源であるモーターとリンク機構とが接続される構成でも本発明は実施可能である。すなわち、モーターの回転を伝達するギア列の(最後のギアの)回転軸の内部に第1の連結機構が取り付けられる形態でもよい。
(Modification)
As one embodiment of the present invention, a lens apparatus having a wiper provided with a first coupling mechanism inside a rotating shaft (rotating portion) 1a of a motor 1 as a power source has been described. However, the present invention can also be implemented in a configuration in which a motor that is a power source and a link mechanism are connected via a gear train that decelerates the rotation of the power source. In other words, the first coupling mechanism may be mounted inside the rotation shaft (of the last gear) of the gear train that transmits the rotation of the motor.
また、本発明の一の実施例として、動力源であるモーター1の回転軸の回動を、ブレード部(8、18、20、23)の往復動(揺動)に変換する3つのリンク(クランプ5、クランプ12、リンク14)を備えたリンク機構を説明した。しかし、リンク機構が実施例と異なっても、例えばリンクの数が異なっても、本発明は実施可能である。
Further, as one embodiment of the present invention, three links (converting the rotation of the rotating shaft of the motor 1 as a power source into the reciprocating motion (swing) of the blade portion (8, 18, 20, 23)) The link mechanism provided with the
クランプ5とクランプ12は一方の端がリンク14で接続される構成である。しかし例えば、クランプ5とクランプ12を更に接続するリンクを設けて4節のリンク機構としても本発明は実施可能である。
The
また、本実施例ではブレード部として説明したが、アーム8、アーム18をリンク機構の一部と捉えて、これらとホルダー20を接続する回転軸(本実施例では固定ネジ21および22が回転軸に相当する)に第2の連結機構を設けることもできる。
In the present embodiment, the blade portion has been described. However, the
また、本発明の一の実施例では、モーター1の回転軸1aに、クランプ5の穴が嵌合する構成を説明した。しかしクランプに軸を設け、回転部であるモーターの回転軸を筒状として、その内周面にクランプの軸を嵌合する構成でもよい。同じく、ブレード部のアーム8の軸部8aに、クランプ12の穴が嵌合する構成を説明したが、アームに穴、クランプに軸の関係でもよい。
Moreover, in one Example of this invention, the structure which the hole of the
また、本発明の一の実施例では、規制コマが軸の径方向に(側面から)突出する構成で説明したが、構成はこれに限られない。軸の周方向(接線方向)に突出する規制コマでもよいし、軸の軸線方向に突出する規制コマでもよい。あるいは、穴が形成される部材の側に規制コマが、穴の内側に向けて突出するように設けられる一方、軸には溝が設けられ、これらが係合する構成でもよい。 Moreover, in one Example of this invention, although the control top demonstrated in the structure which protrudes in the radial direction of an axis | shaft (from a side surface), a structure is not restricted to this. A restriction piece protruding in the circumferential direction (tangential direction) of the shaft or a restriction piece protruding in the axial direction of the shaft may be used. Alternatively, the restriction piece may be provided on the side of the member in which the hole is formed so as to protrude toward the inside of the hole, while the shaft may be provided with a groove and engaged with each other.
本実施例においては、ワイパーを備えたレンズ装置について説明した。しかし、本実施例に係るワイパーを、他の物体に取り付けて用いることも可能である。例えば、屋外で用いる表示装置の表面の付着物の除去に用いられても良い。 In the present embodiment, the lens apparatus provided with the wiper has been described. However, the wiper according to the present embodiment can be used by being attached to another object. For example, you may use for the removal of the deposit | attachment on the surface of the display apparatus used outdoors.
また例えば、撮像素子を備えたカメラと、被写体からの光を該撮像素子に導き、被写体の像を形成するレンズを有する撮像装置にも、本実施例は適用可能である。この場合、本実施例のワイパーを備えたレンズ装置は、被写体からの光を該撮像素子に導き、被写体の像を形成するレンズとして用いられることが望ましい。 Further, for example, the present embodiment can also be applied to a camera provided with an imaging device and an imaging device having a lens that guides light from the subject to the imaging device and forms an image of the subject. In this case, it is desirable that the lens apparatus provided with the wiper of this embodiment is used as a lens that guides light from the subject to the image sensor and forms an image of the subject.
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。 As mentioned above, although preferable embodiment of this invention was described, this invention is not limited to these embodiment, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.
1 モーター
8、18 アーム
20 ホルダー
23 ワイパーゴム
5、12 クランプ
14 リンク
5a、12a 溝
2、9 規制コマ
3、10 ばね
1
Claims (9)
回転部の回動を往復動に変換して前記ブレード部に伝達するリンク機構と、
を有し、前記往復動する前記ブレード部により異物を除去するワイパーにおいて、
前記リンク機構と前記回転部を連結する第1の連結機構と、前記リンク機構と前記ブレード部を連結する第2の連結機構とを有し、前記第1の連結機構と前記第2の連結機構の一方又は両方が、前記回動又は前記往復動を妨げられたときに連結を解除するように構成されていることを特徴とするワイパー。 The blade part,
A link mechanism that converts the rotation of the rotating portion into a reciprocating motion and transmits it to the blade portion;
A wiper that removes foreign matter by the reciprocating blade portion,
A first coupling mechanism that couples the link mechanism and the rotating part; and a second coupling mechanism that couples the link mechanism and the blade part, the first coupling mechanism and the second coupling mechanism. The wiper is configured to release the connection when one or both of the movements are prevented from rotating or reciprocating.
前記第1の連結機構は、連結の状態において前記回転部に対する前記第1のリンクの相対的な回転を規制し、連結が解除された状態においては回転を可能にし、
前記第2の連結機構は、連結の状態において前記ブレード部に対する前記第2のリンクの相対的な回転を規制し、連結が解除された状態においては回転を可能にするように構成されている
ことを特徴とする請求項1に記載のワイパー。 The link mechanism includes first and second links;
The first connecting mechanism restricts relative rotation of the first link with respect to the rotating portion in a connected state, and enables rotation in a released state.
The second connecting mechanism is configured to restrict relative rotation of the second link with respect to the blade portion in a connected state, and to enable rotation in a released state. The wiper according to claim 1.
ことを特徴とする請求項1または2に記載のワイパー。 The second connection mechanism is configured so that the connection can be released when the blade portion performs a forward operation, and the connection is not released when a backward operation is performed. 2. The wiper according to 2.
前記第2のリンクと前記ブレード部の一方には軸、他方には前記軸に嵌合する穴が形成され、前記第2の連結機構は該嵌合部分に設けられる
ことを特徴とする請求項1乃至3のいずれか一項に記載のワイパー。 One of the first link and the rotating part is formed with a shaft, and the other is formed with a hole that fits into the shaft, and the first coupling mechanism is provided in the fitting portion,
The one of the second link and the blade portion is formed with a shaft, and the other is formed with a hole for fitting into the shaft, and the second connecting mechanism is provided in the fitting portion. The wiper according to any one of claims 1 to 3.
前記規制部材は、前記ブレード部から前記軸の径方向の内側に力を受けた場合に、前記軸の内部に移動され、連結が解除された状態になるように構成されており、
前記第2の連結機構における前記規制部材もしくは前記溝は、前記軸の回転の方向に対して直交する面と、前記回転の方向に対して傾斜した面と、を有し、
前記ブレード部が往動作を行う際には、前記規制部材が前記傾斜した面を介して前記軸の径方向の内側に力を受け、前記軸の内部に移動され、
前記ブレード部が復動作を行う際には、前記規制部材が該力を受けず、前記軸の内部に移動されない
ことを特徴とする請求項4に記載のワイパー。 The first and second coupling mechanisms include a regulating member biased so as to protrude from the inside of the shaft to the outside in the radial direction of the shaft, and a groove formed on the inner peripheral surface of the hole. By joining, it becomes a connected state,
The restricting member is configured to move into the shaft and to be disconnected when receiving a force from the blade portion to the inside in the radial direction of the shaft,
The regulating member or the groove in the second coupling mechanism has a surface orthogonal to the direction of rotation of the shaft and a surface inclined with respect to the direction of rotation.
When the blade portion performs a forward movement, the regulating member receives a force on the inner side in the radial direction of the shaft through the inclined surface, and is moved into the shaft.
5. The wiper according to claim 4, wherein when the blade portion performs a backward operation, the regulating member does not receive the force and is not moved into the shaft.
前記第2の連結機構は前記所定の力がかけられた際に連結が解除された状態になり、
前記第1の連結機構は前記所定の力よりも大きな力を受けた際に連結が解除された状態になるように構成されている
ことを特徴とする請求項1乃至5のいずれか一項に記載のワイパー。 Both the first connection mechanism and the second connection mechanism are configured to release the connection when the rotation or the reciprocation is hindered,
The second connecting mechanism is in a state where the connection is released when the predetermined force is applied,
6. The first connection mechanism according to claim 1, wherein the first connection mechanism is configured to be in a disconnected state when receiving a force larger than the predetermined force. The wiper described.
ことを特徴とする請求項1乃至6のいずれか一項に記載のワイパー。 The wiper according to any one of claims 1 to 6, wherein when the blade portion stops operating, the operation is stopped after returning to an initial position.
前記レンズ部を覆い、前記光学部材を保護するとともに光を透過する保護面と、前記保護面に前記ブレード部が接触する請求項1乃至7のいずれか一項に記載のワイパーと、を有するハウジング部と、
を有するレンズ装置。 A lens unit having an optical member and a holding member for holding the optical member;
The housing which covers the said lens part, protects the said optical member, and permeate | transmits light, The wiper as described in any one of Claim 1 thru | or 7 with which the said blade part contacts the said protective surface. And
A lens apparatus.
ことを特徴とする撮像装置。 An image pickup apparatus comprising: a camera including an image pickup device; and the lens device according to claim 8, wherein the lens device forms an image of a subject on the image pickup device of the camera.
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