JP5047576B2 - レンズバリア装置 - Google Patents

Description

本発明は、カメラや望遠鏡などのレンズの前面を保護するレンズバリア装置に関する。

下記の特許文献１には、実施例として、１枚のシャッタ羽根を、電流制御式の電磁アクチュエータによって往復回転させ、撮影光路用の開口部を開閉するようにしたシャッタ装置が記載されている。そして、そのシャッタ羽根をバリア羽根とし、撮影レンズの前面に配置させるようにすると、レンズバリア装置になるということも記載されている。本発明は、そのように、カメラや望遠鏡などのレンズの前面を保護する羽根部材を、電磁アクチュエータによって、往復回転させるようにしたレンズバリア装置に関するものである。

ところで、特許文献１に記載されている電磁アクチュエータは、永久磁石を有する回転子を、固定子コイルに供給する電流の通電方向に対応した方向へ回転させ、回転子と一体の出力ピンによって、羽根部材を回転させるように構成されているが、この種の電磁アクチュエータには、主に固定子の構成の違いによって、種々の構成をしたものが知られている。また、この種の電磁アクチュエータは、固定子コイルの通電を断つと、回転子の停止位置が極めて不安定になる。そのため、固定子コイルの通電を断ったときには、回転子の永久磁石の磁力を利用して、回転子の停止位置を維持できるようにすることが、従来から知られている。

ところが、そのように、永久磁石の磁力を利用した手段を講じても、羽根部材が大きい場合や、羽根部材に作用する力の方向によっては、強い衝撃によって羽根部材が回転子と共に、停止位置から回転させられてしまうことがある。そのため、特許文献１では、フォトセンサによって回転子の回転位置を検出し、回転子が所定の停止位置から回転してしまっている場合には、固定子コイルに通電して、回転子を羽根部材と共に所定の停止位置に復帰させるようにした構成が提案されている。

特開２００６−５８６６６号公報

しかしながら、特許文献１で提案されている構成は、回転子が羽根部材と共に回転してしまっている場合に、それをフォトセンサで検出して、所定の停止位置に復帰させるようにしたものであって、回転子と羽根部材が所定の停止位置から回転してしまうのを防止するための構成ではないため、電源スイッチをオフにしている状態において、回転子と羽根部材が所定の停止位置から回転してしまった場合には、次に電源スイッチをオンにするまでは、所定の停止位置へ復帰できないことになる。そのため、そのような事態が生じた場合には、レンズバリア装置としての機能を果たせなくなってしまうという問題点がある。しかも、フォトセンサを用いることはコストや設置スペースの点で有利とはいえないし、電磁アクチュエータに被検出部を設けるようにすることも、製作上、決して好ましいものであるとはいえない。

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、電磁アクチュエータに対する非通電時に、衝撃などによって羽根部材が所定の停止位置から回転してしまうのを、電磁アクチュエータの構成を変えることなく、低コストで済む簡単な構成で防止できるようにしたレンズバリア装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のレンズバリア装置は、レンズの前面に配置される開口部を有している地板と、前記地板に取り付けられていて回転子によって所定の角度範囲で往復作動させられる出力ピンを有した電磁アクチュエータと、二つの駆動手段を有していて前記地板に回転可能に取り付けられており前記出力ピンによって所定の角度範囲で往復回転させられる駆動部材と、内周に二つの被押動部と該被押動部に連なる二つの被抑止部と該二つの抑止部の間に形成されているストッパ部とを有する孔が形成されていて前記地板に回転可能に取り付けられており該被押動部の一方を前記駆動手段の一方に押されて前記開口部の開き作動を行い該被押動部の他方を前記駆動手段の他方に押されて前記開口部の閉じ作動を行うと共に前記開口部の開き位置と閉じ位置に達したときは該ストッパ部に当接している前記駆動手段に対し該被抑止部が接することで反転を抑止され前記駆動部材が反転したときには抑止していた方の前記駆動手段が該被抑止部から離脱した後に抑止していなかった方の前記駆動手段に押されて回転させられる一枚の羽根部材と、を備えているようにする。

また、前記出力ピンが前記回転子と一体であって、前記駆動部材の回転軸が、前記回転子の回転軸と、前記出力ピンの作動領域の中間位置との間に配置されているようにすると、簡単な構成で安定した機能が得られる。そして、その場合には、前記回転子の回転軸と、前記羽根部材の回転軸とが、同心上に配置されているようにしてもよいし、前記開口部に近いところから順に、前記回転子の回転軸、前記駆動部材の回転軸、前記羽根部材の回転軸の三つが、略直線上に配置されているようにしてもよい。更に、前記電磁アクチュエータが、前記地板の一方の面に取り付けられていて、前記出力ピンを、前記地板の他方の面に突き出しており、前記駆動部材と前記羽根部材とが、前記地板の他方の面に取り付けられているようにすると、製作上、有利になる。

本発明のレンズバリア装置は、従来の電磁アクチュエータの構成を変えることなく、電磁アクチュエータに対する被通電時に、衝撃などによって羽根部材が所定の停止位置から回転してしまうのを防止することが可能である。また、従来の電磁アクチュエータと羽根部材との間に駆動部材を介在させるだけであるから、構成が簡単であって低コストで済むという特徴を有している。

本発明の実施の形態を、図示した二つの実施例によって説明する。尚、二つの実施例は各種のカメラにも、望遠鏡などにも採用することが可能であるが、カメラに採用される場合を前提にして説明することにする。また、図１〜図５は、実施例１を説明するためのものであり、図６及び図７は、実施例２を説明するためのものである。

図１〜図５を用いて実施例１を説明する。尚、図１は、本実施例の分解斜視図であり、図２は、羽根部材がレンズの前面から退避した状態を示す正面図であり、図３は、図２の要部拡大図であり、図４は、羽根部材がレンズの前面を覆っている状態を示す正面図であり、図５は、図４の要部拡大図である。

そこで先ず、本実施例の構成を説明する。合成樹脂製の地板１は、円形をした撮影光路用の開口部１ａを有していて、その開口部１ａが撮影レンズの前面に配置されるようにして、カメラ本体に取り付けられている。カバー板２も合成樹脂製であって、地板１の開口部１ａと対向する領域に円形をした撮影光路用の開口部２ａを有しているが、地板１の開口部１ａの方が直径が若干大きい。そして、このカバー板２は、図示していない手段によって地板１に取り付けられ、地板１との間に羽根室を構成している。尚、図２〜図５は、このカバー板２を取り除き、羽根室の内部を示したものである。

地板１には、羽根室側の面に窪み部１ｂが形成されていて、そこに、貫通した円弧状の長孔１ｃが形成されている。また、図２〜図５においては図示を省略しているが、地板１には、そのほかにも、図１に示すように、二つの円形の孔１ｄ，１ｅが形成されている。更に、地板１の羽根室側の面には、二つのストッパ軸１ｆ，１ｇと二つの軸１ｈ，１ｉが立設されており、羽根室外の面には、図示されている二つのフック部１ｊ，１ｋを含む三つのフック部が形成されている。そして、ストッパ軸１ｆ，１ｇの先端はカバー板２の孔２ｂ，２ｃに挿入され、軸１ｈの先端はカバー板２に密着されるようになっている。また、カバー板２には、上記の窪み部１ｂと同じ平面形状をした孔２ｄも形成されているが、これは、後述する駆動ピン３ｃ，３ｄが支障なく作動できるようにするために設けた孔である。

羽根室内には、地板１側から順に駆動部材３と羽根部材４が配置されている。先ず、駆動部材３は、孔３ａと、長孔３ｂと、二つの駆動ピン３ｃ，３ｄを有していて、孔３ａを上記の軸１ｉに嵌合させ、地板１に対して回転可能に取り付けられている。また、羽根部材４は、覆い部４ａと、円形をした孔４ｂと、銀杏の葉のような形状をした大きな孔４ｃとを有していて、孔４ｂを上記の軸１ｈに嵌合させ、地板１に対して回転可能に取り付けられている。そして、孔４ｃの内面に沿って、上記の駆動ピン３ｃ，３ｄに押されながら摺接する二つの被押動部４ｄ，４ｅと、それらの一端に連なって形成されていて駆動ピン３ｃ，３ｄに接触して羽根部材４の回転を抑止される二つの被抑止部４ｆ，４ｇと、それらの被抑止部４ｆ，４ｇの間において軸１ｈを中心にして形成された円弧面を有するストッパ部４ｈとが設けられている。

地板１の羽根室外の面には、電磁アクチュエータが取り付けられているが、本実施例の電磁アクチュエータは、周知の構成をしている。そこで先ず、固定子の構成を説明する。図１に示されているように、固定子枠は、いずれも合成樹脂製の、第１コイル枠５と、筒状部の一端に閉鎖壁を有していて全体としてカップ状をしている第２コイル枠６とからなっており、それらによって構成される円柱状の空間を、後述する回転子９の収容室にしている。このような第１コイル枠５と第２コイル枠６の外側には、各々所定の幅で凹溝が形成されており、第２コイル枠６を、そのフック部６ａ，６ｂを第１コイル枠５の孔５ａ，５ｂに挿入して、それらの縁に引っ掛けて取り付けたとき、それらの凹溝が、収容室を取り巻く一つの環状溝を形成するようになっている。そして、そのようにして形成された環状溝に、コイル７を巻回することによって、二つのコイル枠５，６が一体化されるようになっている。また、そのようにしてコイル７を巻回した後、その外側には、円筒形をしたヨーク８を嵌合させている。更に、図示していないが、第２コイル枠６には、特許文献１にも記載されているような周知の４本の磁性体棒が埋設されるようになっている。

次に、上記の収容室内に収容されている回転子９の構成を説明する。本実施例の回転子９は、径方向に２極に着磁された永久磁石９ａを有していて、合成樹脂製の回転軸を、第１コイル枠５と第２コイル枠６とで軸受けされている。また、永久磁石９ａの周面よりも径方向に張り出して形成された合成樹脂製の腕部９ｂは、第１コイル枠５に形成された大きな孔５ｃの中にも配置されていて、その先端には、回転軸と平行になるようにして出力ピン９ｃが設けられている。尚、本実施例の回転子９は、腕部９ｂと出力ピン９ｃを合成樹脂製にしているが、回転子９全体を、永久磁石製にしたものも周知である。

このようにして構成されている本実施例の電磁アクチュエータは、第１コイル枠５に設けられている二つの位置決めピン５ｄ，５ｅを、上記の孔１ｄ，１ｅに嵌合させ、図示されている二つのフック部１ｊ，１ｋを含む三つのフックを、第１コイル枠５に引っ掛けることによって、地板１に取り付けられている。そして、その取り付け状態においては、回転子９の出力ピン９ｃは、地板１に形成されている長孔１ｃを貫通し、羽根室内で駆動部材３の長孔３ｂに挿入されている。尚、本発明の電磁アクチュエータは、このような構成をしているものに限定されず、例えば、特開２００６−１１２９３号公報に記載されているタイプの電磁アクチュエータであっても構わない。

次に、図２〜図５を用いて、本実施例の作動を説明する。図２は、羽根部材４の覆い部４ａが開口部１ａを覆っておらず、カメラとしては撮影可能状態を示したものである。このとき、羽根部材４の覆い部４ａは、ストッパ軸１ｆに接触していない。また、電磁アクチュエータのコイル７には通電されていないが、回転子９には、周知のように、第２コイル枠６に取り付けられている図示していない４本の磁性体棒と永久磁石９ａの磁極との対向位置関係により生じる磁気的吸引力によって、時計方向へ回転する力が与えられている。しかしながら、このときには、駆動部材３が回転子９の出力ピン９ｃによって時計方向へ回転させられ、その駆動ピン３ｃが、羽根部材４の被抑止部４ｆに隣接しているストッパ部４ｈに接触している。そのため、回転子９は、時計方向へ回転する力が与えられているにもかかわらず、この停止位置を維持させられている。

このような図２の状態において、衝撃やカメラの構え方によって、羽根部材４を時計方向へ回転させる力が生じたとする。そのとき、もしも、ストッパ軸１ｆが設けられていなければ、羽根部材４は、その被押動部４ｅが駆動部材３の駆動ピン３ｄに当接するまで回転した後、駆動ピン３ｄを押して駆動部材３を時計方向へ回転させようとする。ところが、図３から分かるように、駆動ピン３ｃはストッパ部４ｈに接触しているため駆動部材３を回転させることができず、羽根部材４もそれ以上は回転することができなくなる。それに対して、本実施例の場合には、ストッパ軸１ｆが設けられているため、羽根部材４は、図２の状態から僅かに時計方向へ回転したところで、被押動部４ｅが駆動部材３の駆動ピン３ｄに当接する前に、ストッパ軸１ｆに当接して停止するようになっている。従って、本実施例の場合には、ストッパ軸１ｆを設けることによって、設けない場合よりも、地板１の大きさを小さくすることが可能になっている。

他方、図２の状態において、羽根部材４を反時計方向へ回転させる力が生じたとする。その場合には、羽根部材４の被抑止部４ｆが駆動部材３の駆動ピン３ｃを押し、駆動部材３を時計方向へ回転させようとするが、上記したように、駆動部材３は、その時計方向の回転をストッパ部４ｈによって阻止されているので、羽根部材４は回転することができない。従って、図２の状態においては、衝撃やカメラの構え方によって、羽根部材４の覆い部４ａが、開口部１ａ内に進入してしまうようなことがない。

図２の状態において、もはや撮影をしない場合は、コイル７に対して電流を順方向に供給する。それによって、回転子９は、反時計方向へ回転させられ、その出力ピン９ｃによって駆動部材３を反時計方向へ回転させる。このとき、駆動ピン３ｃが被抑止部４ｆを若干押すことになるので、羽根部材４は一時的に時計方向へ回転するが、その回転は僅かであるため、ストッパ軸１ｆに接触することはない。そして、駆動ピン３ｃが被抑止部４ｆから離れた後、もう一方の駆動ピン３ｄが被押動部４ｅに当接すると、その段階からは、駆動ピン３ｄが被押動部４ｅを摺動しながら押してゆくことになるので、羽根部材４は反時計方向へ回転させられていく。

その後、覆い部４ａが開口部１ａを覆う所定の位置よりも若干越えた位置まで回転すると、駆動ピン３ｄが被押動部４ｅから離れて被抑止部４ｇと接触することになるため、羽根部材４は僅かに時計方向へ戻り、覆い部４ａが所定の位置で開口部１ａを覆うようになる。また、それと殆ど同時に、駆動ピン３ｄがストッパ部４ｈに当接することになり、駆動部材３と回転子９の回転が停止させられる。そして、電磁アクチュエータのコイル７に対する通電を断った状態が、図４に示された状態である。その図４の状態においては、電磁アクチュエータは非通電状態になっているが、回転子９には、図示していない４本の磁性体棒と永久磁石９ａの磁極との対向位置関係による磁気的吸引力によって、反時計方向へ回転する力が与えられている。ところが、駆動部材３の駆動ピン３ｄが、羽根部材４のストッパ部４ｈに接触しているため、回転子９は、この停止位置を維持させられている。

このような図４の状態において、衝撃やカメラの構え方によって、羽根部材４を反時計方向へ回転させる力が生じたとする。その場合、ストッパ軸１ｇが設けられていないと、羽根部材４は、その被押動部４ｄが駆動部材３の駆動ピン３ｃに当接するまで回転し、他方の駆動ピン３ｄとストッパ部４ｈとの接触関係によって停止することになるが、本実施例の場合には、ストッパ軸１ｇが設けられているので、図４の状態から極めて僅かだけ反時計方向へ回転したところで、停止させられることになる。他方、羽根部材４を時計方向へ回転させる力が生じたとすると、羽根部材４の被抑止部４ｇが駆動部材３の駆動ピン３ｄを押して、駆動部材３を反時計方向へ回転させようとするが、駆動部材３は、図５から分かるように、その反時計方向の回転をストッパ部４ｈによって阻止されているので、羽根部材４は回転することができない。従って、図４の状態においては、衝撃やカメラの構え方によって、羽根部材４の覆い部４ａが、開口部１ａを開いてしまうことはない。

このような図４の状態において、カメラを使用したくなったときには、電磁アクチュエータのコイル７に対し、電流を逆方向に供給する。それによって、回転子９は、時計方向へ回転させられ、出力ピン９ｃによって駆動部材３を時計方向へ回転させる。そのため、最初は、駆動ピン３ｄが被抑止部４ｇを若干押すので、羽根部材４は一時的に反時計方向へ回転させられるが、その後は、駆動ピン３ｃが被押動部４ｄに当接して、被押動部４ｄを摺動しながら押してゆき、羽根部材４を時計方向へ回転させていくことになる。そして、覆い部４ａが開口部１ａから完全に退くと、駆動ピン３ｃが被押動部４ｄから離れて被抑止部４ｆと接触することになるため、羽根部材４は僅かに反時計方向へ戻る。また、それと殆ど同時に、駆動ピン３ｃがストッパ部４ｈに当接するので、駆動部材３と回転子９の回転が停止させられる。そして、電磁アクチュエータのコイル７に対する通電を断った状態が、既に説明した図２に示された状態である。

このように、本実施例の場合には、駆動部材３の回転軸となる軸１ｉが、回転子９の回転軸と、出力ピン９ｃの作動領域の中間位置との間に配置されているため、駆動部材３を大きな部材にしないで、コンパクトな構成が得られている。また、この配置によって羽根部材４の両方向の回転を同一条件で行えるという特徴がある。また、本実施例の電磁アクチュエータの出力ピン９ｃは、永久磁石９ａと一体化され、回転子９の一部として構成されているが、回転子とは別体の部材に設けられているようにし、その部材が回転子に往復回転させられることによって往復作動させられるようにしてもよい。更に、本実施例の場合には、電磁アクチュエータが、地板１に対して、駆動部材３や羽根部材４が取り付けられている面とは反対の面に取り付けられているが、同じ面に取り付けるようにすることも可能である。そして、これらのことは、実施例２の場合にも同じことが言える。

図６及び図７を用いて実施例２を説明する。本実施例を示している図６及び図７は、上記の図２及び図４と同様にして見た正面図であって、図６は、羽根部材がレンズの前面から退避した状態を示したものであり、図７は、羽根部材がレンズの前面を覆っている状態を示したものである。尚、本実施例の構成は、実施例１における一部の部材の形状や配置位置が異なるだけである。そのため、図６及び図７においては、実施例１の場合と全く同じ部材，部位のほか、実施例１の場合と形状や配置の異なる部材，部位にも、実施例１の場合と同じ符号を付けてある。そして、本実施例の構成については、実施例１の場合と異なる点だけを説明することにする。

先ず、地板１の羽根室側の面に形成されている本実施例の窪み部１ｂは、円形をしている。そして、その窪み部１ｂに形成されている円弧状の長孔１ｃは、軸１ｈと軸１ｉの間において、その円弧の中心点を軸１ｉ側にして形成されている。また、本実施例の駆動部材３は、円形をしていて、長孔３ｂの形成位置が、軸１ｉよりも上方位置になっている。更に、本実施例の電磁アクチュエータは、回転子９の回転軸が、羽根部材４の回転軸である軸１ｈと、駆動部材３の回転軸である軸１ｉと結ぶ直線を、軸１ｉから延長した線上に配置されていて、出力ピン９ｃを長孔１ｃから羽根室側へ挿入し、駆動部材３の長孔３ｂに嵌合させている。そのため、実施例１と構成は異なるが、本実施例の場合にも、駆動部材３の回転軸となる軸１ｉが、回転子９の回転軸と、出力ピン９ｃの作動領域の中間位置との間に配置されていることになる。

このような本実施例の構成からも分かるように、本実施例の場合には、実施例１の場合よりも、電磁アクチュエータを図の下側、即ち羽根部材４の覆い部４ａの作動領域側に取り付けていることになる。そのため、実施例１の場合よりも、地板１の上方領域を小さくして、装置の小型化が図れるという特徴を有している。尚、本実施例の構成は、このように、実施例１とは異なっているが、その作動は、実施例１の場合と全く同じである。従って、重複を避けるために、その作動説明を省略する。

実施例１の分解斜視図である。 羽根部材がレンズの前面から退避した状態を示す実施例１の正面図である。 図２の要部拡大図である。 羽根部材がレンズの前面を覆っている状態を示す実施例１の正面図である。 図４の要部拡大図である。 羽根部材がレンズの前面から退避した状態を示す実施例２の正面図である。 羽根部材がレンズの前面を覆っている状態を示す実施例２の正面図である。

符号の説明

１ 地板
１ａ，２ａ 開口部
１ｂ 窪み部
１ｃ，３ｂ 長孔
１ｄ，１ｅ，２ｂ〜２ｄ，３ａ，４ｂ，４ｃ，５ａ〜５ｃ 孔
１ｆ，１ｇ ストッパ軸
１ｈ，１ｉ 軸
１ｊ，１ｋ，６ａ，６ｂ フック部
２ カバー板
３ 駆動部材
３ｃ，３ｄ 駆動ピン
４ 羽根部材
４ａ 覆い部
４ｄ，４ｅ 被押動部
４ｆ，４ｇ 被抑止部
４ｈ ストッパ部
５ 第１コイル枠
５ｄ，５ｅ 位置決めピン
６ 第２コイル枠
７ コイル
８ ヨーク
９ 回転子
９ａ 永久磁石
９ｂ 腕部
９ｃ 出力ピン

Claims (5)

1. レンズの前面に配置される開口部を有している地板と、前記地板に取り付けられていて回転子によって所定の角度範囲で往復作動させられる出力ピンを有した電磁アクチュエータと、二つの駆動手段を有していて前記地板に回転可能に取り付けられており前記出力ピンによって所定の角度範囲で往復回転させられる駆動部材と、内周に二つの被押動部と該被押動部に連なる二つの被抑止部と該二つの抑止部の間に形成されているストッパ部とを有する孔が形成されていて前記地板に回転可能に取り付けられており該被押動部の一方を前記駆動手段の一方に押されて前記開口部の開き作動を行い該被押動部の他方を前記駆動手段の他方に押されて前記開口部の閉じ作動を行うと共に前記開口部の開き位置と閉じ位置に達したときは該ストッパ部に当接している前記駆動手段に対し該被抑止部が接することで反転を抑止され前記駆動部材が反転したときには抑止していた方の前記駆動手段が該被抑止部から離脱した後に抑止していなかった方の前記駆動手段に押されて回転させられる一枚の羽根部材と、を備えていることを特徴とするレンズバリア装置。
2. 前記出力ピンが前記回転子と一体であって、前記駆動部材の回転軸が、前記回転子の回転軸と、前記出力ピンの作動領域の中間位置との間に配置されているようにしたことを特徴とする請求項１に記載のレンズバリア装置。
3. 前記回転子の回転軸と、前記羽根部材の回転軸とが、同心上に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズバリア装置。
4. 前記開口部に近いところから順に、前記回転子の回転軸、前記駆動部材の回転軸、前記羽根部材の回転軸の三つが、略直線上に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズバリア装置。
5. 前記電磁アクチュエータが、前記地板の一方の面に取り付けられていて、前記出力ピンを、前記地板の他方の面に突き出しており、前記駆動部材と前記羽根部材とが、前記地板の他方の面に取り付けられていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズバリア装置。