JP3822960B2 - カメラ用羽根駆動装置 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、シャッタ羽根や絞り羽根として機能する少なくとも１枚の遮光羽根を、４極の回転子と４極の固定子を有するモータを駆動源にして作動させるようにしたカメラ用羽根駆動装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
上記のような遮光羽根を、円形をした露光用開口に進退させるために、最近では、駆動源としてモータを使用することが多くなっている。また、その場合に使用されるモータとしては、露光用開口の周囲に比較的コンパクトに配置することが可能であることから、偏平な構成をしたパルスモータや、ムービングマグネット型モータと称されているモータが使用されている。そして、パルスモータを使用する場合の一例が特開平９−１５２６４４号公報に示され、ムービングマグネット型モータを使用する場合の一例が特開平９−１５２６４５号公報に記載されいる。
【０００３】
前者の公報に記載された従来例は、パルスモータの回転子が、４極に着磁された永久磁石製である。また、固定子は、夫々、二つの磁極部を形成するためにＵ字形に作られた二つの鉄芯部材であり、それらは回転子を挟むようにして配置され、夫々の一方の磁極部にコイルを巻回している。一般に、遮光羽根の駆動装置は、露光用開口の周囲に配置されるものであるから、このように、露光用開口の周辺部に沿って弧状に配置することができ且つ偏平に製作できる構成は、カメラのコンパクト化にとって、設計上、極めて有利である。また、シャッタ機構や絞り機構をユニットとして生産する場合にも、略円形をしたケース内にコンパクトに収容できるので、夫々のユニットの小型化に極めて有利となる。
【０００４】
他方、後者の公報に記載された従来例も、回転子は永久磁石製であるが、固定子としては、一方の磁極部にコイルを巻回したＵ字形の鉄芯部材が、一つ配置されているだけである。しかし、このようなムービングマグネット型モータであっても、回転子の駆動力を大きくする必要がある場合には、回転子を４極にし、コイルを巻回したもう一つの鉄芯部材を、回転子を挟んで反対側に配置する必要がある。そして、そのように配置した場合には、前者の公報に記載されたパルスモータの場合と配置上は略同じになり、カメラのコンパクト化についての有効性も実質的に同じということになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、このように、露光用開口の周辺部において、夫々二つの磁極部を有する二つの固定子部材が、４極に着磁された回転子を挟むようにして配置した構成のカメラ用羽根駆動装置に関するものである。
ところで、最近、フィルムを用いるカメラや、デジタルカメラに対し、小型化の要求が一段と大きくなっている。その結果、上記したように可成りコンパクトに構成されている従来の羽根駆動装置に対しても、尚一層の小型化，コンパクト化の努力が要求されている。そして、その具体的な要求は、カメラの設計仕様によって種々異なるとはいうものの、何といっても、光軸から径方向に占めている設置スペースを、少しでも小さくすることのできる構成の羽根駆動装置の出現が切望されている。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、露光用開口の周辺部において、夫々二つの磁極部を有する二つの固定子部材が、４極に着磁された回転子を間にして配置され、該回転子の往復作動によって、遮光羽根を往復作動させるようにした羽根駆動装置において、光軸の径方向に必要とする設置スペースを、出来るだけ小さくすることを可能にした構成のカメラ用羽根駆動装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、円形の開口部を有する地板と、羽根室内に配置されており前記開口部に進退する少なくとも１枚の遮光羽根と、所定の間隔を空けて前記地板に取り付けられていて両者の間にモータ室を構成している枠部材と、４極に着磁され前記開口部の側方位置において回転軸を前記地板の面に対して垂直にして前記モータ室内に配置された回転子と、前記回転子と一体であって前記回転子の径方向位置において前記モータ室内の地板に形成された孔から前記羽根室内に挿入され前記回転子の回転によって前記遮光羽根に往復作動を行わせる駆動部材と、前記羽根室内で前記地板の面に対して平行な二つの異なる面に配置された二つの鉄芯部材からなっており該二つの鉄芯部材は磁極部としてそれらの先端部を前記回転子の異なる角度位置で前記回転子の周面に対向させている第１鉄芯手段と、巻き軸が前記地板の面に対して垂直となるようにして第１鉄芯手段に巻回されており通電されたとき前記二つの磁極部に異なる極性を生じさせる第１コイルと、前記モータ室内で前記地板の面に対して平行な二つの異なる面に配置された二つの鉄芯部材からなっており該二つの鉄芯部材は磁極部としてそれらの先端部を前記回転子の異なる角度位置で前記回転子の周面に対向させており第１鉄芯手段とは前記回転子を間にして略反対側に配置されている第２鉄芯手段と、巻き軸が前記地板の面に対して垂直となるようにして第２鉄芯手段に巻回されており第１コイルと同時に通電され第２鉄芯手段の前記二つの磁極部に異なる極性を生じさせる第２コイルとを備えていて、前記各二つの鉄芯部材の根元部は、前記地板と前記枠部材間で取り付けられ、先端部は、一方が、前記枠部材に設けられた共通の規制部と該枠部材に設けられた第１の専用の規制部によって位置決めされ、他方が、該共通の規制部と該枠部材に設けられた第２の専用の規制部によって位置決めされているようにする。
また、本発明のカメラ用駆動装置においては、好ましくは、第１鉄芯手段と第２鉄芯手段の各々は、二つの鉄芯部材の先端部が、前記回転子の回転軸に平行に夫々相手の鉄芯部材側に折り曲げられており、それらの折り曲げられた面を前記回転子の周面に対向させているようにする。
また、本発明のカメラ用駆動装置においては、好ましくは、前記各二つの鉄芯部材には、夫々、前記先端部から離れた位置において、前記地板の面に対して垂直に相手の鉄芯部材側に折り曲げられた折曲片が形成されており、それらの折曲片を重ねた箇所に前記コイルが巻回されているようにする。
また、本発明のカメラ用羽根駆動装置においては、好ましくは、前記回転子の回転が、所定の角度に規制されているようにする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を図１〜図４に示した実施例によって説明する。この実施例は、本発明をシャッタ羽根の駆動装置に適用したものであって、図１は実施例を透視的に示した平面図である。また、図２は図１の要部を光軸を中心にした曲線で切断し展開させた断面図であり、図３は図１を下方から視て概略的に示した説明図である。更に、図４（ａ）〜図４（ｄ）は実施例の作動を説明するためのものであって、夫々、要部の各作動状態を透視的に示した平面図である。
【０００９】
先ず、本実施例の構成から説明する。外形が円形をしている地板１は合成樹脂製であって、その中央部には光軸を中心に円形をした開口部１ａが形成されている。図示していないが、地板１の背面側（カメラ内においてはフィルム面側）には、所定の間隔を空けて、地板１と略同じ平面形状をしたカバー板が取り付けられており、それらの間に羽根室を構成している。そのカバー板にも、中央部に、開口部１ａと同じような開口部が形成されていて、それらの開口部によって、被写体光をフィルム面に導入する露光用開口を形成している。また、図示していないが、羽根室内には、周知の構成の２枚のシャッタ羽根が配置されている。
【００１０】
地板１の表面側（カメラ内においては被写体側）には、円弧状をした合成樹脂製のモータ枠２が二つのビス３，４によって取り付けられており、それらの間にモータ室を構成している。地板１とモータ枠２によって軸受けされている回転子５は、駆動ピン６と共に、磁性体材料の粒子と樹脂材料を混合して一体成形したものであって、成型後、４極に着磁されている。この駆動ピン６は、地板１に形成された窓部１ｂから羽根室内に挿入され、図示していない２枚のシャッタ羽根に形成された長孔に嵌合させている。そして、図１において、回転子５が反時計方向へ回転すると、２枚のシャッタ羽根は周知のように相対的に作動して開口部１ａを開き、その後、時計方向へ回転すると、開口部１ａを閉じるようになっている。尚、この駆動ピン６を、周知のようにして回転子５の永久磁石とは別の材料で製作しても差し支えない。
【００１１】
図１において、回転子５の左側には二つの鉄芯部材７，８が、右側にも二つの鉄芯部材９，１０が配置されている。これらの鉄芯部材７，８，９，１０は磁性体の板材で加工されており、夫々の長手方向の略中間部には折曲部７ａ，８ａ，９ａ，１０ａが形成され、回転子５の周面に対向している先端部には折曲部７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂが形成されている。これらのうち、鉄芯部材７，１０は、根元部の孔を、地板１の柱１ｃ，１ｄの先端に嵌合させてモータ枠２に接するようにして配置され、折曲部７ａ，７ｂ，１０ａ，１０ｂを地板１側に向けて略垂直に形成している。また、鉄芯部材８，９は、根元部の孔を、モータ枠２の柱２ａ，２ｂの先端に嵌合させて地板１に接するようにして配置され、折曲部８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂをモータ枠２に向けて略垂直に形成している。
【００１２】
また、各鉄芯部材の先端部は、折曲部７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂの垂直面が回転子５の周面に正しく対向するするように、モータ枠２に形成された各規制部によって位置決めされており、鉄芯部材７の先端部は規制部２ｃ，２ｄによって規制され、鉄芯部材８の先端部は規制部２ｄ，２ｅによって規制され、また、鉄芯部材９の先端部は規制部２ｆ，２ｇによって規制され、鉄芯部材１０の先端部は規制部２ｇ，２ｈによって規制されている。更に、折曲部７ａ，８ａにはコイル１１を巻回したボビン１２が嵌装されており、折曲部，９ａ，１０ａにはコイル１３を巻回したボビン１４が嵌装されている。
【００１３】
このような構成からも分かるように、従来は上記の各公報に示されているように、Ｕ字形の一つの鉄芯部材によって二つの磁極部を構成していたのに対して、本実施例においては、それを二つの鉄芯部材に分離し、それらを、地板１の面に対して平行であり且つ異なる二つの面に配置している。そして先端部を相手側に略直角に曲げているので、回転子５の周面に対する対向面を充分に確保できるようになっている。また、略中央部に形成された両者の折曲部を重ね合わせて、そこにコイルを巻回させた構成にしたので、上記の各公報に示されている従来例よりもスペースの点で有利になっている。即ち、上記の従来例の場合には、光軸から径方向に、二つの磁極部のほかに、一方の磁極部に巻回されたコイルの分だけ設置スペースを必要としていたのに対し、本実施例の場合には、二つの磁極部の設置スペースだけ、言い換えればコイルの巻き径の分だけで収めることが可能になっている。
【００１４】
尚、本実施例においては、鉄芯部材７，８の両方に、ボビン１２を嵌装するための折曲部７ａ，８ａを形成しているが、このような折曲部を形成するのはどちらか一方にして、その折曲部の先端を他方の鉄芯部材に取り付けるようにしても差し支えない。また、充分な磁界が得られるのであれば、鉄芯部材７，８の先端部に折曲部７ｂ，８ｂを形成しなくてもよい。更に、ボビン１２を介さず、直接コイル１１を巻回させることが許されるのであれば、鉄芯部材７，８を一つの部材として製作しても差し支えない。これらのことは、もう一組の鉄芯部材９，１０についても同じことが言える。
【００１５】
次に、本実施例の作動を図１と図４を用いて説明する。図１は本実施例の駆動装置の初期状態を示している。即ち、この状態においては、回転子５と一体の駆動ピン６が窓部１ｂの上端縁に接していて、回転子５は、これ以上、時計方向へ回転することができず、図示していない２枚のシャッタ羽根は開口部１ａを閉鎖した状態となっている。そして、ボビン１２，１４に巻回されたコイル１１，１３には通電されておらず、回転子５の二つのＳ極が、夫々、折曲部７ｂ，８ｂの間と折曲部９ｂ，１０ｂの間に位置し、回転子５と各折曲部７ｂ，８ｂ，９ｂ，１０ｂの間に作用する回転子５の磁力によって、この状態が保たれている。
【００１６】
この初期状態において、ボビン１２，１４に巻回されたコイル１１，１３に、正方向への通電が同時に行われると、図４（ａ）に示すように、折曲部７ｂ，１０ｂにはＳ極の磁界が発生し、折曲部８ｂ，９ｂにはＮ極の磁界が発生する。そのため、回転子５は反時計方向へ回転され、駆動ピン６によって、図示していない２枚のシャッタ羽根を周知のようにして相対的に作動させ、開口部１ａを開いていく。そして、その作動は、シャッタ羽根が開口部１ａを全開にした後、駆動ピン６が窓部１ｂの下端縁に当接することによって停止する。その状態が、図４（ｂ）に示す状態である。
【００１７】
シャッタ羽根が開口部１ａを全開にした直後、又は全開後に所定の時間が経過した後、今度は、ボビン１２，１４に巻回されたコイル１１，１３に対して、逆方向への通電が同時に行われる。それによって、図４（ｃ）に示されているように、折曲部７ｂ，１０ｂにはＮ極の磁界が発生し、折曲部８ｂ，９ｂにはＳ極の磁界が発生することになる。そのため、回転子５は時計方向へ回転され、駆動ピン６によって、シャッタ羽根に開口部１ａの閉じ作動を行わせる。そして、その閉じ作動は、シャッタ羽根が開口部１ａを完全に閉じた後、駆動ピン６が窓部１ｂの上端縁に当接することによって停止する。その状態が、図４（ｄ）に示されている。その後、ボビン１２，１４に巻回されたコイル１１，１３に対する通電を断つと、図１に示す初期状態に復帰する。
【００１８】
上記の作動説明からも分かるように、本実施例に用いられているモータは、上記した特開平９−１５２６４５号公報に記載されているモータと同じムービングマグネット型モータである。このモータは、制御系の構成が簡単であって安価に製作できることから、カメラにおいては、近年、羽根駆動用のモータとして注目され、多用されている。しかし、本発明は、このようなタイプのモータに限定されず、上記した特開平９−１５２６４４号公報に記載されているタイプのパルスモータにも適用できることは言うまでもない。従って、本発明は、絞り羽根の駆動装置にも適用することが可能である。尚、本実施例のようなムービングマグネット型モータであっても、絞り羽根の駆動装置に適用できるが、その場合には二つの口径を選択できるようにする場合に最適である。
【００１９】
【発明の効果】
上記のように、本発明によれば、露光用開口の周辺部において、夫々二つの磁極部を有する二つの固定子部材が、４極に着磁された回転子を間にして配置され、該回転子の往復作動によって、遮光羽根を往復作動させるようにした羽根駆動装置において、光軸の径方向に必要とする設置スペースが小さくて済み、カメラの小型化，コンパクト化にとって極めて有効である。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施例を透視的に示した平面図である。
【図２】図１の要部を光軸を中心にした曲線で切断し展開させた断面図である。
【図３】図１を下方から視て概略的に示した説明図である。
【図４】実施例の作動を説明するために要部を透視的に示した平面図であって、図４（ａ）〜図４（ｄ）は夫々の作動状態を示している。
【符号の説明】
１ 地板
１ａ 開口部
１ｂ 窓部
１ｃ，１ｄ，２ａ，２ｂ 柱
２ モータ枠
２ｃ，２ｄ，２ｅ，２ｆ，２ｇ，２ｈ 規制部
３，４ ビス
５ 回転子
６ 駆動ピン
７，８，９，１０ 鉄芯部材
７ａ，７ｂ，８ａ，８ｂ，９ａ，９ｂ，１０ａ，１０ｂ 折曲部
１１，１３ コイル
１２，１４ ボビン

Claims (4)

1. 円形の開口部を有する地板と、羽根室内に配置されており前記開口部に進退する少なくとも１枚の遮光羽根と、所定の間隔を空けて前記地板に取り付けられていて両者の間にモータ室を構成している枠部材と、４極に着磁され前記開口部の側方位置において回転軸を前記地板の面に対して垂直にして前記モータ室内に配置された回転子と、前記回転子と一体であって前記回転子の径方向位置において前記モータ室内の地板に形成された孔から前記羽根室内に挿入され前記回転子の回転によって前記遮光羽根に往復作動を行わせる駆動部材と、前記羽根室内で前記地板の面に対して平行な二つの異なる面に配置された二つの鉄芯部材からなっており該二つの鉄芯部材は磁極部としてそれらの先端部を前記回転子の異なる角度位置で前記回転子の周面に対向させている第１鉄芯手段と、巻き軸が前記地板の面に対して垂直となるようにして第１鉄芯手段に巻回されており通電されたとき前記二つの磁極部に異なる極性を生じさせる第１コイルと、前記モータ室内で前記地板の面に対して平行な二つの異なる面に配置された二つの鉄芯部材からなっており該二つの鉄芯部材は磁極部としてそれらの先端部を前記回転子の異なる角度位置で前記回転子の周面に対向させており第１鉄芯手段とは前記回転子を間にして略反対側に配置されている第２鉄芯手段と、巻き軸が前記地板の面に対して垂直となるようにして第２鉄芯手段に巻回されており第１コイルと同時に通電され第２鉄芯手段の前記二つの磁極部に異なる極性を生じさせる第２コイルとを備えていて、前記各二つの鉄芯部材の根元部は、前記地板と前記枠部材間で取り付けられ、先端部は、一方が、前記枠部材に設けられた共通の規制部と該枠部材に設けられた第１の専用の規制部によって位置決めされ、他方が、該共通の規制部と該枠部材に設けられた第２の専用の規制部によって位置決めされていることを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
2. 第１鉄芯手段と第２鉄芯手段の各々は、二つの鉄芯部材の先端部が、前記回転子の回転軸に平行に夫々相手の鉄芯部材側に折り曲げられており、それらの折り曲げられた面を前記回転子の周面に対向させていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用羽根駆動装置。
3. 前記各二つの鉄芯部材には、夫々、前記先端部から離れた位置において、前記地板の面に対して垂直に相手の鉄芯部材側に折り曲げられた折曲片が形成されており、それらの折曲片を重ねた箇所に前記コイルが巻回されているようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用羽根駆動装置。
4. 前記回転子の回転が、所定の角度に規制されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載のカメラ用羽根駆動装置。

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