JP5113565B2 - 羽根駆動装置及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、羽根駆動装置及び光学機器に関する。

従来から、カメラなどに採用される羽根駆動装置においては、駆動源であるアクチュエータと、そのアクチュエータの動力を伝達する伝達部材と、伝達部材によって動力が伝達される羽根とを備えたものが知られている（特許文献１参照）。このようなアクチュエータは、ロータと、ロータに磁力を作用させるステータと、コイルと、コイルボビンとを備えている。

特開２００５−３４１７０４号公報

近年、羽根駆動装置の小型化に伴い、アクチュエータも小型化している。このため、ロータのディテントトルクも小さくなる傾向にある。しかしならが、ディテントトルクが小さいと、外部からの衝撃によって、ロータが回転して、羽根が所望の位置からずれる恐れがある。

そこで、本発明は、外部からの衝撃による羽根の位置ずれが抑制された羽根駆動装置及び光学機器を提供することを目的とする。

上記目的は、開口を有すると共に摺動溝を有する基板と、前記開口の開口量を調整する羽根と、前記摺動溝を介して駆動源からの動力を前記羽根へ伝達する伝達部材とを備え、前記伝達部材は、旋回する腕部材と、前記腕部材の旋回に連動して前記摺動溝の内面を摺動すると共に外部からの衝撃によって前記摺動溝の内面に圧接する係合部材とを含む、ことを特徴とする羽根駆動装置によって達成できる。

外部から衝撃が加わった場合に伝達部材の係合部が摺動溝の内面に圧接して摺動抵抗となることにより、伝達部材が所望の位置からずれることを抑制できる。これにより、外部からの衝撃によって羽根の位置がずれることを抑制できる。

上記構成において、前記係合部材は、前記腕部材と別体に設けられ、該腕部材の旋回に連動して該係合部材が前記摺動溝の内面を摺動する、構成を採用できる。係合部材が腕部材と別体に設けられ、摺動溝の内面を摺動するので、外部からの衝撃により、係合部材が確実に摺動溝の内面を圧接する。これにより、羽根の位置ずれを抑制できる。

上記構成において、前記腕部材は、先端が二股状に形成され前記係合部材を挟持する挟持部を含み、前記係合部は、前記挟持部に挟持される突起状の被挟持部を含む、構成を採用できる。この構成により、係合部材は、確実に摺動溝の内面を摺動する。

上記構成において、前記腕部材は、前記係合部材が前記摺動溝の内面に圧接し得るように撓む、構成を採用できる。この構成により、外部からの衝撃により、腕部材が撓んで係合部材が摺動溝の内面に圧接する。これにより羽根の位置ずれを抑制できる。

上記構成において、前記腕部材は、旋回方向での撓みを容易にする幅狭部を含む、構成を採用できる。

上記構成において、前記羽根は、前記係合部材に直接連結されている、構成を採用できる。

上記構成において、前記係合部材は、前記摺動溝の内面を摺動する複数のピンを含む、構成を採用できる。

また、上記目的は、上記の何れかに記載の羽根駆動装置を備えた光学機器によっても達成できる。

本発明によれば、外部からの衝撃による羽根の位置ずれが抑制された羽根駆動装置及び光学機器を提供できる。

以下、図面を参照して複数の実施例について説明する。

以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して説明する。図１、図２は、実施例１に係る羽根駆動装置１の斜視図である。実施例１に係る羽根駆動装置１は、開口１２が形成された基板１０と、開口１２の開口量を絞るための絞り開口２２が形成された羽根２０と、伝達部材３０と、電磁アクチュエータ６０とを含む。尚、図１は、電磁アクチュエータ６０が配置された側から見た斜視図であり、図２は、羽根２０が配置された側から見た斜視図である。また、図１においては、基板１０を一部切り欠いて示している。図２においては、羽根２０の一部を切り欠いて示している。

伝達部材３０は、電磁アクチュエータ６０からの動力を羽根２０へと伝達する。具体的には、ロータ６１が回転することにより、伝達部材３０が旋回して、これにより羽根２０が揺動する。また、伝達部材３０は、詳しくは後述するが、腕部材４０、係合部材５０の２つの部材により構成されている。基板１０には、円弧状に摺動溝１５が形成されており、係合部材５０は、腕部材４０の旋回に連動して、摺動溝１５の内面を摺動しながら摺動溝１５内を移動する。

電磁アクチュエータ６０は、基板１０に形成された軸１６によって回動可能に支持されているロータ６１、ロータ６１との間で磁気的吸引力又は反発力が発生するステータ６２、合成樹脂により形成されステータ６２の腕部に取り付けられるコイルボビン６３、コイルボビン６３に巻回されてステータ６２を励磁するためのコイル６４を含む。また、基板１０には、図２に示すように、電磁アクチュエータ６０の厚みを逃がすための逃げ孔１９が形成されている。

ロータ６１の回動に応じて、羽根２０は、開口１２から退避した位置及び臨む位置間を移動する。また、羽根２０は、図２に示すように、２本の連結ピン５８ａ、５８ｂと直接連結されている。詳細には、羽根２０に形成された２つの係合孔と係合している。尚、図２においては、他方の連結ピン５８ａを確認しやすいように、羽根２０の一部分を切り欠いている。

図３は、実施例１に係る羽根駆動装置１の断面図である。図４は、図１における伝達部材３０付近の拡大図である。図５（Ａ）は、腕部材４０の正面図、図５（Ｂ）は、係合部材５０の正面図である。前述したように、伝達部材３０は、互いに合成樹脂により形成された腕部材４０、係合部材５０を含む。腕部材４０は、円筒部４１、円筒部４１から径方向外側に伸びた腕部４２、腕部４２の先端部に二股状に形成された挟持部４４を含む。円筒部４１は、ロータ６１と嵌合しており、これにより、腕部材４０は、ロータ６１と一体に旋回する。

係合部材５０は、正面から見て菱形状に形成されたベース部５６と、ベース部５６の一方の面に形成された被挟持ピン（被挟持部）５４と、他方の面に形成された２本の連結ピン５８ａ、５８ｂとを含む。被挟持ピン５４は、円柱状に形成されている。被挟持ピン５４は、その側面を挟持部４４によって挟持されている。これにより、係合部材５０は、腕部材４０によって支持されている。また。被挟持ピン５４が円柱状に形成されていることにより、腕部材４０に対して回転可能に挟持されている。連結ピン５８ａ、５８ｂは、摺動溝１５が伸びた方向に所定の間隔をおいて並設されており、羽根２０に直接連結されている。

次に、羽根駆動装置１に外部からの衝撃が加わった場合について説明する。尚、「外部からの衝撃」とは、例えば、羽根駆動装置１が搭載された光学機器を落下させたような場合をいい、電磁アクチュエータ６０の作動により羽根２０や伝達部材３０に作用する衝撃は含まれない。図６は、伝達部材３０の機能の説明図である。尚、腕部材４０については省略してある。例えば、図６に示した位置でロータ６１が停止している場合に衝撃が加わった場合を想定する。電磁アクチュエータ６０が作動した場合、係合部材５０は挟持部４４によって腕部材４０の旋回に連動して摺動溝１５の内面を摺動するが、上記衝撃が加わった場合、係合部材５０は羽根２０にかかる外力により摺動溝１５の内面に圧接する構成となっている。すなわち連結ピン５８ａ、５８ｂは、摺動溝１５の内面に圧接する。さらにその衝撃により、係合部材５０には、摺動溝１５内において連結ピン５８ａ又は５８ｂを中心として回転するように外力が作用する。羽根２０の位置により回転中心は異なるが図６においては、連結ピン５８ａを中心とし時計方向Ｒに回転ように外力が作用する場合を例に示している。

このような力が作用すると、連結ピン５８ｂは、連結ピン５８ａを中心として図中Ｒｂ方向に移動しようとする。しかしながら、連結ピン５８ｂは、摺動溝１５の内面に圧接する。詳細には、連結ピン５８ｂは、ロータ６１に近い側の摺動溝１５の内面に押し付けられその内面を押し広げる働きをすることになる。このように、係合部材５０が連結ピン５８ａを中心として回転しようとすると、連結ピン５８ｂは、摺動溝１５の内面に力を及ぼすため、摺動溝１５に対する連結ピン５８ｂの摺動抵抗が増すことになる。これは、係合部材５０に連結ピン５８ｂを中心として反時計方向の外力が作用した場合も同様である。この摺動抵抗が増すことによって、係合部材５０に外力が作用した場合であっても、係合部材５０はその位置で維持されて摺動溝１５内を移動することが抑制される。このようにして、外力による係合部材５０の位置ずれが抑制される。従って、外部からの衝撃によって羽根２０の位置がずれることが抑制される。

尚、前述したようにロータ６１が回動して係合部材５０が摺動溝１５内を移動するときは、連結ピン５８ａ、５８ｂは、摺動溝１５の内面に対して摺動する。また、連結ピン５８ａ、５８ｂは、それぞれ円柱状に形成されているので、摺動溝１５の内面との接触面積が少なく、摺動が容易となるように形成されている。

また、羽根２０の回転中心、すなわち摺動溝１５の形状中心とロータ６１の回転中心とは必ずしも一致しなくてもよい。電磁アクチュエータ６０の配置スペースの都合により各中心位置が異なるよう配置してもよく、また羽根２０の形状や衝撃特性に合わせて中心位置の関係を決定することができる。具体的には、図６に示すように、連結ピン５８ａ、５８ｂ間の距離Ｌａが同じであれば、羽根が比較的大きい駆動装置の場合、すなわち外部からの衝撃により摺動溝１５内において連結ピン５８ａ又は５８ｂを中心として回転しようとする外力が大きい場合には、羽根が比較的小さい駆動装置の場合よりも、摺動溝１５の形状中心からの距離Ｌｂを大きくして耐衝撃特性を改善することができる。

次に、実施例２に係る羽根駆動装置１Ａについて説明する。尚、実施例１に係る羽根駆動装置１と同様な部分は、同様の符号を付することによりその説明を省略する。図７は、実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの斜視図であり、図８は、実施例２に係る羽根駆動装置の断面図、図９は、実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの伝達部材３０Ａ周辺の拡大図である。図１０は、実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの伝達部材３０Ａの正面図である。

伝達部材３０Ａは、実施例１の羽根駆動装置１に係る伝達部材３０と異なり、腕部材３２と係合部材である連結ピン３８ａ、３８ｂが一体に形成されている。伝達部材３０Ａは、合成樹脂により形成され、円筒部３１、円筒部３１から径方向外側に伸びた腕部材３２、腕部材３２の先端部に形成された２本の連結ピン３８ａ、３８ｂを含む。連結ピン３８ａ、３８ｂは、羽根２０と直接連結されている。詳細には、羽根２０に形成された２つの係合孔と係合している。腕部材３２には、その中腹部分で他の部位よりも幅が狭い幅狭部３４が形成されている。幅狭部３４は、幅狭部３４部付近を中心にして腕部材３２の先端部の旋回方向での撓みを容易にする機能を有している。

次に、羽根駆動装置１Ａに衝撃が加わった場合について説明する。図１１は、実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの伝達部材３０Ａの機能の説明図である。図１１に示した位置でロータ６１が停止している場合に、羽根駆動装置１Ａに衝撃が加わった場合、その衝撃により、腕部材３２の先端部は、幅狭部３４によって撓む。図１１は、外力により腕部材３２の先端部が、時計方向Ｒに撓もうする場合を示している。このような力が腕部材３２に作用すると、連結ピン３８ａは、図中Ｒａの向きにロータ６１よりも離れた側の摺動溝１５の内面に圧接し、連結ピン３８ｂは、図中Ｒｂの向きにロータ６１に近い側の摺動溝１５の内面に圧接する。このように、腕部材３２の先端部が撓もうとすると、連結ピン３８ａ、３８ｂは、それぞれ相反する摺動溝１５の内面に力を及ぼすため、摺動溝１５に対する連結ピン３８ａ、３８ｂの摺動抵抗が増す。これにより、伝達部材３０Ａの位置ずれが抑制され、羽根２０の位置ずれも抑制される。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

本実施例において羽根２０は開口１２の開口量を絞るための絞り開口２２が形成された場合を示したが、開口１２を全閉にする羽根を採用してもよい。また、羽根２０の絞り開口２２に透過性のフィルタを設けてもよい。

本実施例において、羽根２０と直接連結される連結ピンが２本のピンである場合を示したが、係合部材と羽根２０が一体となって腕部材４０の旋回に連動して摺動溝１５の内面を摺動するように駆動されれば、羽根２０と直接連結される部分の係合部材の形状は問わない。

実施例１に係る羽根駆動装置の斜視図である。 実施例１に係る羽根駆動装置の斜視図である。 実施例１に係る羽根駆動装置の断面図である。 図１における伝達部材付近の拡大図である。 腕部材と係合部材との正面図である。 伝達部材の機能の説明図である。 実施例２に係る羽根駆動装置の斜視図である。 実施例２に係る羽根駆動装置の断面図である。 実施例２に係る羽根駆動装置の伝達部材周辺の拡大図である。 実施例２に係る羽根駆動装置の伝達部材の正面図である。 実施例２に係る羽根駆動装置の伝達部材の機能の説明図である。

符号の説明

１０ 基板
１２ 開口
１５ 摺動溝
２０ 羽根
２２ 絞り開口
３０、３０Ａ 伝達部材
３１、４１ 円筒部
３２、４２ 腕部
３４ 幅狭部
３８ａ、３８ｂ、５８ａ、５８ｂ 連結ピン
４０ 腕部材
４４ 挟持部
５０ 係合部材
５４ 被挟持ピン
５６ ベース部
６０ 電磁アクチュエータ
６１ ロータ

Claims (2)

1. 開口を有すると共に摺動溝を有する基板と、
   前記開口の開口量を調整する羽根と、
   前記摺動溝を介して駆動源からの動力を前記羽根へ伝達する伝達部材とを備え、
   前記伝達部材は、旋回する腕部材と、前記腕部材の旋回に連動して前記摺動溝の内面を摺動すると共に外部から衝撃によって前記摺動溝の内面に圧接する係合部材とを含み、
   前記係合部材は、前記腕部材と別体に設けられ、該腕部材の旋回に連動して該係合部材が前記摺動溝の内面を摺動し、
   前記腕部材は、先端が二股状に形成され前記係合部材を挟持する挟持部を含み、
   前記係合部材は、前記挟持部に挟持される突起状の被挟持部を含み、
   前記係合部材は、前記被挟持部を中心として揺動可能に前記挟持部に挟持され、
   前記係合部材は、前記摺動溝の内面を摺動する複数のピンを含み、
   前記複数のピンは、前記羽根に個別に設けられた嵌合孔に嵌合して直接連結され、
   前記羽根は、前記基板には連結されていない、ことを特徴とする羽根駆動装置。
2. 請求項１に記載の羽根駆動装置を備えた光学機器。

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