JP5185603B2 - 羽根駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、羽根駆動装置に関する。

カメラなどに採用される羽根駆動装置は、互いに開口を有していると共に両者間に羽根室を形成している二つの基板と、開口の面積を変更すると共に羽根室に収納されている羽根と、羽根を駆動する駆動源とを備えたものが知られている。

特許文献１に開示されている装置は、この２枚の基板としてシャッタ基板と羽根押さえ板とが採用されており、この両者間に羽根が収納されている。また、駆動源として電磁アクチュエータが採用されており、この電磁アクチュエータは、
軸方向から電磁アクチュエータを挟み込むように２つのカバーが取り付けられており、ユニット化されて単体の部品として取り扱いが容易に構成されている。この電磁アクチュエータは、羽根押さえ板及び羽根から、光軸方向に離れた位置に取り付けられる。このような電磁アクチュエータは、一般的に、ロータと、ステータと、励磁用のコイル等から構成される。また、コイルへの通電を確保するためのプリント基板が、シャッタ基板上等に取り付けられるのが一般的である。

特開２００７−１８３３７２号公報

このような羽根駆動装置では、羽根室を形成する２枚の基板と、ユニット化された電磁アクチュエータとが個別に形成されているため、羽根駆動装置の光軸方向の厚みが増す要因となっていた。

また、駆動源として上記のようなアクチュエータを採用した場合、アクチュエータのコイルの素線を、プリント基板にまで引き回す必要がある。コイルの素線を引き回すために、補強のためのジャンパ線の取り付けや、素線の固定などの作業が必要となり、製造コストの増大の要因となっていた。

そこで、本発明は、光軸方向の薄型化を図ると共に、製造コストが抑制された羽根駆動装置を提供することを目的とする。

上記目的は、互いに開口を有していると共に両者間に羽根室を形成している二つの基板と、前記開口の面積を変更すると共に前記羽根室に収納されている羽根と、前記羽根を駆動すると共にステータに巻回されて前記ステータを励磁するためのコイルと、ロータ軸に一体回転可能に支持され周方向に異なる磁極に着磁されたロータと、前記ロータ軸に一体に形成され被駆動部材と噛合するロータカナとを含む駆動源と、前記コイルと電気的に接続されるプリント基板とを備え、前記二つの基板は、両者間に前記駆動源を収納する駆動源室を形成し、前記二つの基板の少なくとも一方には、前記駆動源室から外部へと前記コイル線を逃がすための開口が形成されており、前記プリント基板は、前記駆動源室の裏面の外壁面に配置されている、ことを特徴とする羽根駆動装置によって達成できる。
この構成により、二つの基板が羽根室と駆動源室とを形成し、ロータ軸とロータカナは一体に形成されているため、光軸方向の厚みを薄くすることができる。また、二つの基板の少なくとも一方には、駆動源室から外部へとコイル線を逃がすための開口が形成され、プリント基板が、駆動源室の外壁面に配置されているので、コイルの素線をプリント基板にまで引き回す距離を短くでき、コイルの素線を容易にプリント基板に接続することができる。これにより、コイルの配線作業を容易にすることができ、製造コストを低減することができる。

上記構成において、前記ロータと前記ロータ軸と前記ロータカナとは一体に形成されている、構成を採用できる。
この構成により、光軸方向の厚みを薄くすることができると共に部品数を削減でき製造コストが抑制できる。

本発明によれば、光軸方向の薄型化を図ると共に、製造コストが抑制された羽根駆動装置を提供できる。

以下、本発明に係る一実施形態を図面を参照して説明する。図１は、実施形態に係る羽根駆動装置の分解斜視図である。本実施例に係る羽根駆動装置は、図面上側を被写体側、下面を結像面側としたとき、被写体側から順に羽根押さえ板１０、羽根２０ａ〜２０ｃ、第１歯車である弾性歯車３０、第２歯車である駆動リング４０、電磁アクチュエータ５０、シャッタ基板６０、フレキシブルプリント基板７０などから構成される。

羽根２０ａ〜２０ｃ、弾性歯車３０、駆動リング４０、電磁アクチュエータ５０は、羽根押さえ板１０及びシャッタ基板６０の両者間に収納される。羽根押さえ板１０、シャッタ基板６０は、それぞれ光路を画定するための開口１１、６１が中央部に形成されている。電磁アクチュエータ５０は、駆動リング４０、弾性歯車３０を介して、羽根２０ａ〜２０ｃにその動力を伝達する。駆動リング４０はリング状に形成されおり、電磁アクチュエータ５０からの動力が伝達される、第２歯部である歯列部４３が、その外周の一部に形成されており、シャッタ基板６０に対して摺動回転可能に支持されている。詳細には、摺動縁４５と、内縁部６５とが摺接する。

また、駆動リング４０には、複数の駆動ピン４４ａ〜４４ｃが摺動縁４５に沿って等間隔に形成されている。駆動ピン４４ａ〜４４ｃは、それぞれ、弾性歯車３０に形成された係合孔３４ａ〜３４ｃと係合する。弾性歯車３０は、駆動リング４０に対して回転中心軸方向、すなわち光軸方向に略重なるように固定される。また、歯列部４３と光軸方向に略重なるように、弾性歯車３０にもその外周の一部に、第１歯部である歯列部３３が形成されている。また、歯列部３３と歯列部３３の回転中心との間に変形容易部である孔状の円弧溝３２が形成されている。詳細には、歯列部３３に沿うように伸長して変形容易部である孔状の円弧溝３２が形成されている。弾性歯車３０にも、その中央部に光路を画定するための開口３１が形成されている。弾性歯車３０は、駆動リング４０よりも薄肉に形成されている。従って、弾性歯車３０は、駆動リング４０よりも弾性変形が容易に形成されている。また、円弧溝３２によって、弾性歯車３０の径方向への弾性変形が容易化されている。尚、開口１１、３１、６１のなかで、開口３１の径が最も小さく形成されている。

羽根２０ａ〜２０ｃは、弾性歯車３０よりも被写体側に配置される。羽根２０ａ〜２０ｃは、それぞれ端部に軸孔２２ａ〜２２ｃが形成されており、軸孔２２ａ〜２２ｃは、それぞれシャッタ基板６０に形成された支軸６２ａ〜６２ｃと係合している。これにより、羽根２０ａ〜２０ｃは、シャッタ基板６０に対して揺動可能に支持されている。また、羽根２０ａ〜２０ｃのそれぞれには、カム溝２４ａ〜２４ｃが形成されており、カム溝２４ａ〜２４ｃはそれぞれ駆動ピン４４ａ〜４４ｃと係合する。これにより、駆動リング４０が回転することにより、駆動ピン４４ａ〜４４ｃは、それぞれカム溝２４ａ〜２４ｃ内を移動し、羽根２０ａ〜２０ｃは、それぞれ、軸孔２２ａ〜２２ｃを中心として揺動する。これにより、開口１１、３１、６１の開口面積を調整することができる。従って、駆動リング４０は、電磁アクチュエータ５０からの動力を羽根２０ａ〜２０ｃに伝達する駆動部材として機能する。

また、羽根押さえ板１０には、開口１１の周辺に、それぞれ駆動ピン４４ａ〜４４ｃを逃がすための逃げ孔１４ａ〜１４ｃが形成されている。また、詳しくは後述するが、電磁アクチュエータ５０のロータ軸５４を支持する軸孔１５が形成されている。羽根押さえ板１０及びシャッタ基板６０は、羽根押さえ板１０の縁部に形成された係止爪１９１と、シャッタ基板６０の外縁部６６に形成された係止部６９１とが係合し、また、羽根押さえ板１０に形成された嵌合孔１９２と、シャッタ基板６０の外縁部６６に形成された突起部６９２とが嵌合することにより固定されている。

プリント基板であるフレキシブルプリント基板（以下、ＦＰＣと称する）７０は可撓性を有しており、シャッタ基板６０の電磁アクチュエータ５０が収納されるアクチュエータ室ＡＣの、結像面側の外壁面に固定される。ＦＰＣ７０は、電磁アクチュエータ５０と電気的に接続され、電磁アクチュエータ５０に対する電力の供給を確保する。

図２は、シャッタ基板６０に対して、電磁アクチュエータ５０を組み付けた状態での、羽根駆動装置の正面図である。図１、図２に示すように、シャッタ基板６０には、羽根２０ａ〜２０ｃを収納するための羽根室ＳＣと、電磁アクチュエータ５０を収納するためのアクチュエータ室ＡＣとが形成されている。アクチュエータ室ＡＣは、羽根室ＳＣよりも光軸方向の結像面側に突出して凹部状に形成されている。電磁アクチュエータ５０は、図２に示すように、ロータ５１、ステータ５２、コイル５３ａ、５３ｂ、ロータカナ５５などから構成される。ロータ５１は、周方向に極性の異なる磁極に着磁されており、ロータ５１およびロータカナ５５はロータ軸５４に一体回転可能に支持されている。

また、ロータカナ５５は、詳しくは後述するが、図２においては符号が示されていないロータ軸５４と一体に形成されている。また、ロータ軸５４、ロータカナ５５は、ロータ５１とのインサート成形によって形成されている。これにより、ロータ軸５４、ロータカナ５５、ロータ５１は一体に形成される。ステータ５２は、コ字状に形成され、その両腕部にそれぞれ、コイル５３ａ、５３ｂが巻回されている。コイル５３ａ、５３ｂのそれぞれの端部は、ＦＰＣ７０に通電可能に接続され、コイル５３ａ、５３ｂへの通電により、ステータ５２が励磁され、ステータ５２とロータ５１との間に発生する磁力によって、ロータ５１が所定量回転する。

また、アクチュエータ室ＡＣには、ボス部６３が５つ設けられており、電磁アクチュエータ５０を位置決めする機能を有している。また、アクチュエータ室ＡＣの周辺には、コイル５３ａ、５３ｂの端部を、それぞれアクチュエータ室ＡＣ内部から外部へと逃がすための、逃がし孔６７１が４箇所に形成されている。逃がし孔６７１は、開口６１に近い側に２箇所、外周側に２箇所形成されている。コイル５３ａ、５３ｂの端部は、逃がし孔６７１から外部へ逃がし、プリント基板であるＦＰＣ７０の半田ランド部へ接続されることにより電気的に接続されている。詳しくは後述する。

図３は、シャッタ基板６０に更に駆動リング４０を組み付けた状態での、羽根駆動装置の正面図である。図３に示すように、被駆動部材である駆動リング４０は、歯列部４３とロータカナ５５とが噛合するように組みつけられている。

図４は、シャッタ基板６０に、更に弾性歯車３０、羽根２０ａ〜２０ｃを組み付けた状態での、全開状態での羽根駆動装置の正面図である。図５は、シャッタ基板６０に、更に弾性歯車３０、羽根２０ａ〜２０ｃを組み付けた状態での、絞り状態での羽根駆動装置の正面図である。図４に示すように、羽根駆動装置は、羽根２０ａ〜２０ｃが、開口３１、６１から退避した退避位置に位置付けられることにより、全開状態となる。また、図５に示すように、羽根２０ａ〜２０ｃが、開口３１、６１に臨む位置に位置付けられることにより、開口３１、６１の開口面積を小さくする絞り状態となる。

図４に示した状態から、ロータカナ５５が時計方向に回転することにより、駆動リング４０は、反時計方向に回転し、羽根２０ａ〜２０ｃは、時計方向に揺動して、図５に示した状態へと移行する。

図６は、羽根駆動装置の背面図である。ＦＰＣ７０は、シャッタ基板６０のアクチュエータ室ＡＣの結像面側の外壁に両面テープなどで固定されている。

図７は、全開状態での羽根駆動装置の一部の構成を示した図である。図７においては、理解を容易にするために弾性歯車３０、駆動リング４０、羽根２０ａ、ロータ５１、ロータカナ５５のみを示している。弾性歯車３０は、駆動リング４０よりも被写体側に配置されている。全開状態においては、羽根２０ａの外縁がロータカナ５５に当接する。詳しくは後述する。また、弾性歯車３０、駆動リング４０は、歯列部３３と歯列部４３とが、僅かにずれるように互いに固定されている。また、弾性歯車３０は、駆動リング４０よりも薄肉に形成されており、具体的には、弾性歯車３０は、駆動リング４０の１／６程度の厚さとなっている。また、弾性歯車３０は、例えばポリエチレンテレフタレートやアクリル樹脂等の合成樹脂によりフィルム状に形成されている。このため弾性歯車３０は、一般的な歯車の成型材料であるポリアセタールやナイロン樹脂等で形成された駆動リング４０よりも弾性変形が容易な材料により形成されている。上記に弾性歯車３０の材料の例を挙げたが、駆動リング４０よりも弾性変形が容易な材料であればこれに限定されない。

次に、歯列部３３及び歯列部４３と、ロータカナ５５との噛合について説明する。図８は、歯列部３３及び歯列部４３と、ロータカナ５５との噛合の説明図である。図８（Ａ）は、歯列部３３及び歯列部４３と、ロータカナ５５との噛合い後での図である。図８（Ｂ）は、ロータカナ５５と噛合う前の歯列部３３及び歯列部４３の状態を示した図であり、図８（Ｃ）は、その一部分の拡大図である。尚、図８（Ａ）、図８（Ｂ）、図８（Ｃ）は、理解を容易にするために、ロータカナ５５についても図示している。

図８（Ａ）に示すように、歯列部３３は、複数の歯部３３ａ、３３ｂ…から構成され、歯列部４３も同様に、複数の歯部４３ａ、４３ｂ…から構成される。図８（Ａ）に示すように、歯部３３ａの歯先３３１ａは、歯部４３ａの歯先４３１ａよりも径方向外側に突出している。また、歯部３３ａの一方の歯面３３２ａは、歯部４３ａの一方の歯面４３２ａよりも周方向に突出している。また、歯部３３ａの他方の歯面３３３ａと、歯部４３ａの他方の歯面４３３ａとは、ほぼ重なっている。この点に関しては、隣接する歯部３３ｂ、４３ｂも同様に構成されている。また、ロータカナ５５は、複数の歯部５５ａ…から構成され、歯部５５ａの一方の歯面５５２ａは、歯面３３２ｂと当接し、歯部５５ａの他方の歯面５５３ａは、歯面３３３ａ、４３３ａの双方と当接する。

また、弾性歯車３０には、図７などで示したように、歯列部３３に沿うよう周方向に伸長して円弧溝３２が形成されている。円弧溝３２が形成されていることにより、簡単な構成で弾性歯車３０の弾性変形、特に径方向への弾性変形が容易となる。従って、円弧溝３２は、弾性歯車３０の弾性変形を容易にする変形容易部として機能する。また、弾性歯車３０と駆動リング４０とは、係合孔３４ａ〜３４ｃと、駆動ピン４４ａ〜４４ｃとの嵌合により軸方向に重ねて固定されているので、弾性歯車３０及び駆動リング４０は、一対の歯車として機能する。また、ロータカナ５５は、一対の歯車と噛合する相手歯車として機能する。

以上のように、歯列部３３は、歯列部４３よりも外側に突出しているので、ロータカナ５５が、歯列部３３、４３と噛合うときは、歯列部３３が歯列部４３よりも優先してロータカナ５５に噛合う。また、弾性歯車３０は、円弧溝３２が形成されていることにより、歯列部３３の径方向の弾性変形が周方向にわたって容易であるため、歯列部４３よりもより密着させて、歯列部３３とロータカナ５５と噛合わすことができる。これにより、ロータカナ５５と、一対の歯車として機能する弾性歯車３０及び駆動リング４０との間のバックラッシュを抑制することができる。すなわち、ロータカナ５５と弾性歯車３０及び駆動リング４０との軸間が遠くなる方向に常にガタ寄せされるのでこれにより特に、ロータ軸５４と羽根押さえ板１０に設けられた軸孔１５間やシャッタ基板６０に設けられた軸孔６４間、駆動リング４０とシャッタ基板６０に設けられた内縁部６５間における軸間方向バックラッシュに起因する作動音を低減できる。

また、歯面４３２ａからの歯面３３２ａの周方向への突出量と、歯面４３３ａからの歯面３３３ａの突出量とは相違している。即ち、歯面５５２ａは歯面３３２ｂと当接するのに対し、歯面５５３ａは、歯面３３３ａ及び歯面４３３ａの双方と当接する。駆動リング４０は、弾性歯車３０と異なり、弾性変形を容易化するような構成は採用されていない。従って、ロータカナ５５の回転方向に応じて、弾性歯車３０の弾性変形の度合が変化することになる。即ち、ロータカナ５５が反時計方向に回転した場合には、ロータカナ５５からの動力が伝達される動力伝達面は、歯面３３２ｂであるのに対して、ロータカナ５５が時計方向に回転する場合には、ロータカナ５５からの動力が伝達される動力伝達面は、歯面３３３ａ及び歯面４３３ａになる。従って、ロータカナ５５が反時計方向に回転した場合には、歯面３３２ｂは弾性変形が容易であるため歯面５５２ａと歯面３３２ｂとが常に当接するようにしてロータカナ５５からの動力が伝達されるので主に、ロータカナ５５と駆動リング４０の法線方向のバックラッシュが抑制され、そのバックラッシュに起因する作動音を低減することができる。またロータカナ５５が時計方向に回転した場合には、歯面４３３ａと歯面５５３ａとの当接により、主に、回転動力の伝達精度が向上する。

また、ロータカナ５５が時計方向に回転する場合には、羽根２０ａ〜２０ｃは、開口１１、３１、６１の開口面積を絞る方向に揺動する。このため、歯面４３３ａ、４３３ｂは、開口面積を小さくする際に、ロータカナ５５から動力が伝達される歯面となる。これにより、開口面積を小さくする際に、弾性変形を容易化するような構成が採用されていない駆動リング４０の歯列部４３に対して動力が伝達されるので、絞りの精度を維持することができる。

次に、ロータカナ５５と噛合う前の歯列部３３、４３の状態について説明する。図８（Ｂ）、図８（Ｃ）に示すように、歯面３３３ａは、歯面４３３ａから僅かに周方向外側に突出している。この噛合う前の状態でも、歯面４３２ａからの歯面３３２ａの周方向への突出量と、歯面４３３ａからの歯面３３３ａの突出量とは相違している。歯面３３３ｂ、４３３ｂについても同様である。ロータカナ５５と、弾性歯車３０及び駆動リング４０との軸間距離を設定する場合には、歯面４３３ａからの歯面３３３ａの突出量を考慮する必要がある。即ち、弾性歯車３０に対するロータカナ５５からの押し付け力によって、歯面４３３ａからの歯面３３３ａの突出量がゼロとなり、歯面４３３ａと歯面３３３ａとが略一致するように、ロータカナ５５と、弾性歯車３０及び駆動リング４０との軸間距離を設定する必要がある。これにより、バックラッシュを抑制しつつ、回転動力の伝達精度が向上する。

次に、弾性歯車３０について詳しく説明する。図１、図７に示したように、円弧溝３２は、弾性歯車３０の外縁の一部に形成された歯列部３３に沿うように、歯列部３３と歯列部３３の回転中心との間において、周方向に伸長して形成されている。この構成により、弾性歯車３０の径方向の弾性変形を、周方向に亘って容易にすることができる。

また、弾性歯車３０と駆動リング４０とは、それぞれ駆動ピン４４ａ〜４４ｃと、係合孔３４ａ〜３４ｃとが係合することにより、両者が固定されている。従って、駆動ピン４４ａ〜４４ｃと、係合孔３４ａ〜３４ｃは、係合により両者を固定する係合手段として機能する。このように、簡易な構造によって両者を固定することができるので、組立作業性が向上する。

また、係合孔３４ａ〜３４ｃは、円弧溝３２よりも径方向内側に設けられている。この理由は、弾性歯車３０と駆動リング４０とを固定する手段が、円弧溝３２よりも径方向外側に設けられている場合には、円弧溝３２の位置とロータカナ５５の位置との間の位置で、弾性歯車３０は駆動リング４０に対して固定されることになる。この場合、弾性歯車３０に対するロータカナ５５からの押し付け力が、円弧溝３２にまで伝達することが困難となり、円弧溝３２によってロータカナ５５からの押し付け力を吸収することができずに、弾性歯車３０の径方向の弾性変形が抑制される恐れがあるからである。

また、駆動ピン４４ａ〜４４ｃは、それぞれカム溝２４ａ〜２４ｃと係合する。この係合により、駆動リング４０の動力は羽根２０ａ〜２０ｃへと伝達される。このように、電磁アクチュエータ５０からの動力を羽根２０ａ〜２０ｃへと伝達する構造を、駆動リング４０に設けた理由は、弾性歯車３０に設けた場合、弾性歯車３０は弾性変形が容易に形成されているため、動力を安定して伝達することができない恐れがあるからである。

また、上述したように、駆動ピン４４ａ〜４４ｃは、電磁アクチュエータ５０からの動力を羽根２０ａ〜２０ｃに伝達する機能を有していると共に、弾性歯車３０を駆動リング４０に対して固定する機能をも有している。このため、固定機能を伝達機能とは別に設ける必要がないので部品点数の削減が図られている。また、この部品点数が削減された構成により羽根駆動装置内のスペースを有効に利用でき、組立作業性も向上する。

また、図１、図４、図５に示すように、ロータカナ５５、歯列部４３、歯列部３３は、電磁アクチュエータ５０からの動力を羽根２０ａ〜２０ｃへと伝達する歯車機構として機能するが、この歯車機構は、ロータ５１に一体に形成されたロータカナ５５と、一対の歯車として機能する弾性歯車３０及び駆動リング４０とのみから構成される。このため、多くの歯車を介して動力を伝達する構造を採用した場合と比較し、部品点数を削減でき、これにより歯車どうしの噛合地点が減りその分作動音も低減することができる。

次に、羽根２０ａとロータカナ５５との当接についての説明をする。図９は、羽根２０ａとロータカナ５５との当接についての説明図である。図９は、図７のロータカナ５５周辺の拡大図である。尚、図９においてその他の部材については図示を省略している。図４に示すように、開口面積を全開状態とした場合には、羽根２０ａは、ロータカナ５５に当接するように構成されている。この当接により、ロータカナ５５の回転は停止される。従って、羽根２０ａは、ロータカナ５５に対して接離可能に形成されていると共に、ロータカナ５５との当接によりロータカナ５５の回転を停止させる停止手段として機能する。これにより、弾性歯車３０、駆動リング４０の回転が停止され、羽根２０ａ〜２０ｃは、退避位置に位置付けられる。

また、ロータカナ５５は、電磁アクチュエータ５０から羽根２０ａ〜２０ｃへと動力が伝達される伝達経路上において、駆動リング４０よりも電磁アクチュエータ５０の近く配置されている。従って、このロータカナ５５を直接停止させることにより、電磁アクチュエータ５０からの動力が羽根２０ａ〜２０ｃまでに伝達される過程において動力のトルクが大きくなる前に、その動力の伝達を遮断することができる。従って、従来のように、シャッタ基板６０に突起状のストッパを設けて、このストッパと駆動リング４０との当接により、駆動リング４０の駆動を停止させる場合と比較し、当接による衝撃音を低減できる。

また、このような停止手段を、羽根２０ａとは個別に設けてもよいが、羽根２０ａを停止手段として採用することにより、部品点数の削減を図ることができる。

また、羽根２０ａは、退避位置でロータカナ５５と当接する。これにより、羽根２０ａとロータカナ５５との当接した際の衝撃などにより、羽根２０ａが振動した場合であっても、開口面積に与える影響を少なくすることができる。

また、ロータカナ５５、ロータ軸５４及びロータ５１は、前述したようにインサート成形によって一体に形成されているため、これらは一体に回転する。即ち、ロータカナ５５は、ロータ５１と一体に回転する。従って、ロータカナ５５は、駆動源である電磁アクチュエータ５０に最も近い歯車といえる。例えば、従来の羽根駆動装置のように、電磁アクチュエータ５０の回転を減速するために中間車を含む複数の歯車を介して動力を伝達する場合に、中間車に当接することにより中間車の回転を停止させた場合には、次のような問題が起こる恐れがある。このような中間車は、一般的に、駆動源に近い側に配置された歯車よりも回転が減速され、トルクが大きなものとなる。このため、中間車に当接する事により、作動音が大きくなる恐れがある。しかしながら、本実施例のように、駆動源に最も近いといえる、ロータカナ５５に当接することによって回転を停止させることにより、ロータカナ５５の回転を容易に停止させることができ、またその際の衝突音が低減される。

また、図９に示すように、羽根２０ａには、ロータカナ５５との当接箇所に、切欠部２５ａが形成されている。切欠部２５ａは、羽根２０ａの外縁に、比較的小さな円弧を描くように形成されている。この切欠部２５ａの円弧径は、ロータカナ５５の中心から歯先までの最大径と対応させている。また、図９に示すように、ロータカナ５５の２つの歯部５５ａ、５５ｂと同時に当接するように、切欠部２５ａの長さ、及び、羽根２０ａが退避位置に位置付けられた際のロータカナ５５の回転位置が設定されている。これにより、切欠部２５ａは、歯部５５ａ、５５ｂの歯先の２箇所で当接するので、羽根２０ａとロータカナ５５との当接面積を増やすことができ、ロータカナ５５の回転の停止が助長される。即ち、切欠部２５ａは、羽根２０ａとロータカナ５５との当接によるロータカナ５５の回転の停止を助長する係止構造として機能する。

また、２箇所で当接するので、衝撃が緩和される。また、羽根２０ａ〜２０ｃは、それぞれ弾性変形が容易に薄肉に形成されている。これによっても更に、羽根２０ａとロータカナ５５との当接による衝撃を緩和できる。また、図７および図９に示したように、切欠部２５ａ付近に、カム溝２４ａが形成されている。このカム溝２４ａにより、羽根２０ａはより駆動方向への弾性変形が容易となる。このカム溝２４ａは、上記当接による衝撃を吸収し得るように、当接箇所近傍に形成されている。また、カム溝２４ａは、扇状に形成された羽根２０ａの円弧状の縁に沿うように伸長して形成されているので、羽根２０ａに対するカム溝２４ａの大きさを大きくすることができ、羽根２０ａの駆動方向への弾性変形を容易にすることができる。

次に、カム溝２４ａと駆動ピン４４ａとの係合について説明する。図１０は、カム溝２４ａの端部に駆動ピン４４ａが位置する場合での、駆動ピン４４ａ周辺の拡大図である。図１０（Ａ）は、全開状態での駆動ピン４４ａ周辺を示している。図１０（Ｂ）は、最小の絞り状態である小絞り状態での駆動ピン４４ａ周辺を示している。駆動ピン４４ａは、図１０（Ａ）に示すように、全開状態においては、カム溝２４ａの一端部２４１ａに当接しない。一方、駆動ピン４４ａは、図１０（Ｂ）に示すように、小絞り状態においては、カム溝２４ａの他端部２４２ａと当接する。駆動ピン４４ｂ、４４ｃと、カム溝２４ｂ、２４ｃについても同様に構成される。

従って、絞り状態においては、駆動ピン４４ａ〜４４ｃのそれぞれが、カム溝２４ａ〜２４ｃの端部に当接することによって駆動リング４０が停止され、羽根２０ａ〜２０ｃが開口に臨む位置に位置付けられる。前述したように、羽根２０ａ〜２０ｃは、弾性変形が容易に薄肉に形成されている。このため、従来の羽根駆動装置のように、シャッタ基板６０にストッパを設け、このストッパと駆動リング４０との当接により駆動を停止させる場合と比較し、衝撃音を低減することができる。また、シャッタ基板６０にストッパを設ける必要がないので、構造の簡素化を図ることができる。また、駆動ピン４４ａ〜４４ｃが、略同時に、それぞれカム溝２４ａ〜２４ｃの端部に当接するので、各部材への衝撃を分散することができる。

また、全開状態においては、前述したように羽根２０ａがロータカナ５５に当接することにより、駆動リング４０の駆動が停止されることになるが、例えば、ロータカナ５５に当接する際に羽根２０ａが光軸方向に撓んでしまい、羽根２０ａがロータカナ５５の一部に乗り上げたような場合には、駆動ピン４４ａが一端部２４１ａに当接して、駆動リング４０の駆動が停止される。

尚、図１０（Ａ）に示したように、全開状態においては、駆動ピン４４ａは、一端部２４１ａに当接しないが、当接するように構成してもよい。この際に、羽根２０ａとロータカナ５５との当接と略同時に当接することにより、更に各部材への衝撃を分散することができると共に作動音を低減することができる。

次に、電磁アクチュエータ５０について詳細に説明する。図１１は、電磁アクチュエータ５０周辺の断面図である。図１１（Ａ）は、図６のＡ−Ａ断面図であり、図１１（Ｂ）は、その一部分の拡大図である。図１１（Ａ）に示すように、二つの基板である、シャッタ基板６０と羽根押さえ板１０との両者間に駆動源室として形成されたアクチュエータ室ＡＣ内に、ロータ５１、ステータ５２、ロータ軸５４などが収納されている。また、ロータ軸５４の、結像面側の一端部５４１は、シャッタ基板６０に形成された軸孔６４と摺動可能に支持されており、ロータ軸５４の、被写体側の他端部５４２は、羽根押さえ板１０に形成された軸孔１５に摺動可能に支持されている。これにより、ロータ軸５４は、羽根押さえ板１０とシャッタ基板６０との間で、回転可能に支持されている。従って、シャッタ基板６０は、電磁アクチュエータ５０を収納すると共にロータ軸５４を回転可能に支持する筐体として機能する。

図１１（Ｂ）に示すように、軸孔６４には、一端部５４１と軸孔６４との間を潤滑する潤滑剤Ｌが充填されている。ここで軸孔６４は、シャッタ基板６０の内側から外側にかけて縮径している。すなわち軸孔６４は、ロータ軸５４の一端部５４１よりも径が若干大きく形成され、一端部５４１から離れるに従って一端部５４１よりも径が小さくなるように縮径するように円錐状に形成され、アクチュエータ室ＡＣの内外を貫通する。軸孔６４の外側には、ＦＰＣ７０が固定されている。潤滑剤Ｌは、一端部５４１と軸孔６４とＦＰＣ７０とによって画定される空間に充填されている。潤滑剤Ｌは、例えばグリースである。このように、潤滑剤Ｌを充填することにより、簡易な構造でロータ軸５４の回転に伴う作動音を低減することができる。また、このように簡易な構造とすることにより、製造コストも抑制される。

次に、軸孔６４に対するロータ軸５４の組み付け順について説明する。まず、シャッタ基板６０の外壁面、即ち、アクチュエータ室ＡＣの結像面側裏面にＦＰＣ７０を両面テープで固定する。この際に、軸孔６４を塞ぐようにして固定される。次に、単体のシャッタ基板６０に対して、アクチュエータ室ＡＣ側から軸孔６４に潤滑剤Ｌを充填する。軸孔６４は、前述したように、アクチュエータ室ＡＣの内側から外側にかけて縮径しており、またＦＰＣ７０により塞がれている。このため、ある程度粘度の高い潤滑剤Ｌを充填した場合には、軸孔６４から外側に潤滑剤Ｌが漏れ出す恐れは少ない。

次に、アクチュエータ室ＡＣに、コイル５３ａ、５３ｂを巻回したステータ５２を、ボス部６３と係合した状態で圧入する。次に、ロータカナ５５、ロータ軸５４、ロータ５１が一体化された部品の、ロータカナ５５が形成されていない側の一端部５４１を、軸孔６４に挿入する。この際に、軸孔６４内の潤滑剤Ｌは、アクチュエータ室ＡＣの内側から外側に向けて押されるが、軸孔６４の形状は、図１１（Ｂ）に示すように、一端部５４１の径よりも小さくなるようにして縮径している。またさらに軸孔６４はＦＰＣ７０により塞がれている。このため、一端部５４１は、軸孔６４の途中位置までしか押し込むことができず、潤滑剤Ｌが、一端部５４１に押されて軸孔６４から外側に漏れることを抑制できる。また、軸孔６４がシャッタ基板６０の内外を貫通しているため、一端部５４１を軸孔６４に挿入した際であっても、潤滑剤Ｌに入り込んだ空気を外部へと逃がすことができる。

また前述したように、ＦＰＣ７０はアクチュエータ室ＡＣの外側から軸孔６４を塞ぐようにシャッタ基板６０に固定されている。これにより、羽根駆動装置の稼動中に、軸孔６４から潤滑剤Ｌが漏れ出すことを防止できる。また、ＦＰＣ７０によって、潤滑剤Ｌの漏れ出し防止用部材を別に設ける必要がないため、部品点数の削減を図ることができる。このようにして、軸孔６４に対してロータ軸５４が組み付けられる。

また、軸孔６４の形状は、一端部５４１の径よりも小さくなるようにして縮径しているため、羽根駆動装置の組み立て完了後に、ロータ軸５４の軸方向のガタつきによって、潤滑剤Ｌが充填された充填空間が押しつぶされることを防止できる。また、ロータ軸５４の一端部５４１は、羽根２０ａ〜２０ｃから離れた側に位置し、他端部５４２は、羽根２０ａ〜２０ｃに近い側に位置している。軸孔６４は、この羽根２０ａ〜２０ｃから離れた側の一端部５４１を支持するので、組立て終了後に潤滑剤Ｌが軸孔６４からアクチュエータ室ＡＣ内に漏れ出して、羽根２０ａ〜２０ｃにまで漏れ出して付着する恐れを抑制できる。また、組立て中であっても、羽根２０ａ〜２０ｃに近い側よりも離れた側の方が、羽根駆動装置の構造が比較的簡素であるため、潤滑剤Ｌを充填するための作業も容易化する。

次に、アクチュエータ室ＡＣ周辺の構造について説明する。図１２は、図１のアクチュエータ室ＡＣ周辺の拡大図である。図１２に示すように、アクチュエータ室ＡＣと羽根室ＳＣとは、連続するように形成されている。即ち、アクチュエータ室ＡＣと羽根室ＳＣとは、羽根押さえ板１０とシャッタ基板６０との両者間に形成されている。従来の羽根駆動装置のように、駆動源であるアクチュエータをユニット化した場合には、シャッタ基板６０の厚みと、ユニット化したアクチュエータのカバーの厚みとによって、羽根駆動装置の光軸方向の厚みが増す要因となっていた。しかしながら、本実施例のように構成することにより、光軸方向への厚みを薄くすることができる。さらに図１１に示すようにロータ５１とロータ軸５４とロータカナ５５は一体に形成されており各部品の隙間がなくロータ軸方向に最小限のスペースで構成されている。したがってロータ軸方向に効率良く部品を構成することができるので光軸方向の厚みを抑えることができると同時に部品数を削減でき製造コストが抑制できる。尚、アクチュエータ室ＡＣには、図１２に示すように、コイル５３ａ、５３ｂの光軸方向の厚みを逃がすためのコイル逃がし孔６８が形成されている。

次に、電磁アクチュエータ５０のコイル５３ａ、５３ｂの配線作業を容易化するための構造について説明する。ＦＰＣ７０は、アクチュエータ室ＡＣの裏面の外壁面に配置されている。このため、コイル５３ａ、５３ｂを、ＦＰＣ７０まで引き回す距離を短くでき、コイル５３ａ、５３ｂの素線を容易にＦＰＣ７０へと接続することができる。これにより、コイル５３ａ、５３ｂの配線作業を容易にすることができる。また、製造コストを低減することができる。

また、シャッタ基板６０のアクチュエータ室ＡＣ周辺には、図１２に示すように、４箇所にわたって逃がし孔６７１が形成されている。逃がし孔６７１は、スリット状に形成されている。また、逃がし孔６７１と連続するように、光軸方向に案内溝６７２が伸長して形成されている。ここで逃がし孔６７１及び案内溝６７２は、駆動室源であるアクチュエータ室ＡＣからコイル５３ａ、５３ｂの素線を外部に逃がすための開口を形成している。案内溝６７２は、シャッタ基板６０の、ＦＰＣ７０が固定される面に向けて伸長している。案内溝６７２は、それぞれ逃がし孔６７１と対応するように４箇所にわたって形成されている。コイルの配線作業は、例えば、アクチュエータ室ＡＣの結像面側裏面の外壁面にＦＰＣ７０を固定した後に電磁アクチュエータ５０をアクチュエータ室ＡＣ室内に組み付け、次に、コイル５３ａの素線の一端部を、それぞれ近傍の逃がし孔６７１を介して外部へと引き出す。次に、コイル５３ａの素線を案内溝６７２に沿って、ＦＰＣ７０に向けて引き出して、ＦＰＣ７０の半田ランド部に接続する。以上の作業を、コイル５３ａの他端部、及び５３ｂについても同様に行う。このように、逃がし孔６７１は、アクチュエータ室ＡＣから外部へとコイル５３ａ、５３ｂの素線を逃がすための機能を有し、また、案内溝６７２は、コイル５３ａ、５３ｂの素線をＦＰＣ７０まで案内する機能を有する。これにより、コイル５３ａ、５３ｂの配線作業を容易にすることができる。

次に、羽根駆動装置の変形例について説明する。図１３は、第１変形例に係る羽根駆動装置の一部の構成を示した図である。尚、変形例に係る羽根駆動装置についても、前述した羽駆動装置と同様に、３枚の羽根を備えている。尚、前述した羽根駆動装置と類似する構成については、類似する符号を付することによりその説明を省略する。図１３（Ａ）は、第１変形例に係る羽根駆動装置の一部の構成を示した図である。図１３（Ａ）には、駆動リング４０Ａと、羽根２０ａＡと、ロータカナ５５Ａと、歯車群８０Ａとを示している。図１３（Ａ）は、羽根２０ａＡが、開口から退避した退避位置に位置付けられた状態を示している。

ロータカナ５５Ａは、図示はしないがロータ軸に圧入されている。ロータカナ５５Ａが回転することにより、その動力が歯車群８０Ａに伝達され、駆動リング４０Ａの外周の一部に形成された歯列部４３Ａと噛合う。これにより、歯列部４３Ａが回転して、羽根２０ａＡは、軸孔２２ａＡを中心として揺動する。図１３（Ｂ）は、ロータカナ５５Ａを拡大した斜視図である。図１３（Ｂ）に示すように、ロータカナ５５Ａは、複数の歯部から構成された下段歯部５５１Ａと、２つの歯部から構成された上段歯部５５２Ａとの２段が重なるように構成されている。ロータカナ５５Ａは、合成樹脂により形成され、下段歯部５５１Ａと、上段歯部５５２Ａとは一体に形成されている。歯車群８０Ａには、下段歯部５５１Ａを介してその動力が伝達される。

図１４は、図１３（Ａ）の、ロータカナ５５Ａ周辺を拡大した図である。図１４に示すように、羽根２０ａＡの外周側面には切欠部２５ａＡが形成されている。羽根２０ａＡが退避位置に位置付けられる際には、切欠部２５ａＡが、上段歯部５５２Ａに当接する。また、下段歯部５５１Ａは、羽根２０ａＡの背面側に位置している。上段歯部５５２Ａは、径方向に突出した突起部として形成されているので、切欠部２５ａＡとの当接の際には、上段歯部５５２Ａと切欠部２５ａＡとが係合して、ロータカナ５５Ａの回転が容易に停止される。即ち、上段歯部５５２Ａは、ロータカナ５５Ａと羽根２０ａＡとの当接によるロータカナ５５Ａの回転の停止を助長する係止構造として機能する。このような構成によっても、簡単な構造でロータカナ５５Ａの回転を容易に停止させることができる。

図１５は、第２変形例に係る羽根駆動装置の一部の構成を示した図であり、図１５（Ａ）は、全開状態での第２の変形例に係る羽根駆動装置の正面図、図１５（Ｂ）は、全閉状態での第２の変形例に係る羽根駆動装置の正面図である。図１５（Ａ）、図１５（Ｂ）に示すように、第２の変形例に係る羽根駆動装置は、羽根２０ａ〜２０ｃ以外に板状の停止板２０ｄを備えている。停止板２０ｄは、支軸６２ａに、羽根２０ａと共に揺動可能に支持されており、停止板２０ｄは、羽根２０ａよりも被写体側に配置されている。また、停止板２０ｄには、円弧状のカム溝２４ｄが形成されている。カム溝２４ｄは、駆動ピン４４ａに係合している。図１５（Ａ）の場合、すなわち開口面積を全開状態とした場合には、停止板２０ｄがロータカナ５５に当接しその回転を停止させる。従って、停止板２０ｄは、ロータカナ５５との当接によりロータカナ５５の回転を停止させる停止手段として機能する。

以上本発明の好ましい一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、種々の変形・変更が可能である。

上記実施例では羽根押さえ板１０を被写体側に配置してあるが、シャッタ基板６０を被写体側に、羽根押さえ板１０を結像面側に配置して羽根駆動装置を構成してもよい。

ロータカナ５５と、歯列部３３、４３との間に、中間車を設けて、この中間車に羽根２０ａを当接させて駆動リング４０の駆動を停止させるようにしてもよい。

弾性歯車３０及び駆動リング４０は、一対の歯車として機能するが、このような構成に限定されず、例えば、このような一対の歯車を中間車として採用してもよい。

また、一対の歯車を中間車として採用した場合に、変形容易部が形成されていない第２歯車の第２歯部の他方の歯面が、この中間車に噛合い、中間車の回転動力が伝達される相手歯車に動力を伝達する歯面としてもよい。

上記実施例では弾性歯車３０を合成樹脂により成型された例を示したが、ポリエチレンテレフタレートやアクリル樹脂製のシート部材や、一般的な光反射防止用フィルムや遮光フィルム、例えばソマブラックフィルム（ソマール社製）フィルム等をプレス加工で成形したものを用いてもよい。

上記実施例では羽根２０ａ〜２０ｃは、それぞれ弾性変形が容易に薄肉に形成されている例を示したが、その加工方法は問わず成型品でもプレス加工品であってもよい。

上記実施例ではロータカナ５５、ロータ軸５４、ロータ５１がインサート成形によって一体に形成されている例を示したが、ロータカナ５５とロータ軸５４のみが一体に形成されていてもよい。

上記実施例ではＦＰＣ７０をフレキシブルプリント基板で構成した例を示したが、エポキシ樹脂等の剛性を有する素材で構成されたハード基板であってもよい。

上記実施例ではシャッタ基板６０に逃がし孔６７１、案内溝６７２が形成された例を示したが、羽根押さえ板１０に形成してもよい。

実施形態に係る羽根駆動装置の分解斜視図である。 シャッタ基板に対して、電磁アクチュエータを組み付けた状態での、羽根駆動装置の正面図である。 シャッタ基板に更に駆動リングを組み付けた状態での、羽根駆動装置の正面図である。 シャッタ基板に、更に弾性歯車、羽根を組み付けた状態での、全開状態での羽根駆動装置の正面図である。 シャッタ基板に、更に弾性歯車、羽根を組み付けた状態での、絞り状態での羽根駆動装置の正面図である。 羽根駆動装置の背面図である。 全開状態での羽根駆動装置の一部の構成を示した図である。 歯列部と、ロータカナとの噛合の説明図である。 羽根とロータカナとの当接についての説明図である。 カム溝の端部に係合突起が位置する場合での、係合突起周辺の拡大図である。 電磁アクチュエータ周辺の断面図である。 図１のアクチュエータ室周辺の拡大図である。 第１変形例に係る羽根駆動装置の一部の構成を示した図である。 図１３（Ａ）の、ロータカナ周辺を拡大した図である。 第２変形例に係る羽根駆動装置の停止手段の構成を示した図である。

符号の説明

１０ 羽根押さえ板
１１、３１、６１ 開口
１４ａ〜１４ｃ 逃げ孔
１５ 軸孔
１９１ 係止爪
１９２ 嵌合孔
２０ａ〜２０ｃ 羽根
２０ｄ 停止板
２２ａ〜２２ｃ 軸孔
２４ａ〜２４ｃ カム溝
２５ａ、２５ａＡ 切欠部（係止構造）
２４１ａ 一端部
２４２ａ 他端部
３０ 弾性歯車
３２ 円弧溝（変形容易部）
３３、４３ 歯列部
３３ａ、３３ｂ、４３ａ、４３ｂ、 歯部
３３１ａ、３３１ｂ、４３１ａ、４３１ｂ 歯先
３３２ａ、３３２ｂ、４３２ａ、４３２ｂ 歯面（一方の歯面）
３３３ａ、３３３ｂ、４３３ａ、４３３ｂ 歯面（他方の歯面）
３４ａ〜３４ｃ 係合孔（係合手段）
４０ 駆動リング（駆動部材）
４４ａ〜４４ｃ 駆動ピン（係合手段）
４５ 摺動縁
５０ アクチュエータ
５１ ロータ
５２ ステータ
５３ａ、５３ｂ コイル
５４ ロータ軸
５４１ 一端部
５４２ 他端部
５５、５５Ａ ロータカナ
５５ａ、５５ｂ 歯部
５５２ａ 歯面（一方の歯面）
５５３ａ 歯面（他方の歯面）
５５１Ａ 下段歯部
５５２Ａ 上段歯部
６０ シャッタ基板
６２ａ〜６２ｃ 支軸
６３ ボス部
６４ 軸孔
６５ 内縁部
６６ 外縁部
６７１ 逃がし孔
６７２ 案内溝
６８ コイル逃がし孔
６９１ 係止部
６９２ 突起部
７０ ＦＰＣ（プリント基板）
８０Ａ 歯車群
ＡＣ アクチュエータ室（駆動源室）
ＳＣ 羽根室
Ｌ 潤滑剤

Claims (2)

1. 互いに開口を有していると共に両者間に羽根室を形成している二つの基板と、
   前記開口の面積を変更すると共に前記羽根室に収納されている羽根と、
   前記羽根を駆動すると共に、ステータに巻回されて前記ステータを励磁するためのコイルと、ロータ軸に一体回転可能に支持され周方向に異なる磁極に着磁されたロータと、前記ロータ軸に一体に形成され被駆動部材と噛合するロータカナとを含む駆動源と、
   前記コイルと電気的に接続されるプリント基板とを備え、
   前記二つの基板は、両者間に前記駆動源を収納する駆動源室を形成し、前記二つの基板の少なくとも一方には、前記駆動源室から外部へと前記コイル線を逃がすための開口が形成されており、
   前記プリント基板は、前記駆動源室の裏面の外壁面に配置され、
   前記駆動源室は、前記ロータ軸を回転可能に支持する軸孔を有し、
   前記軸孔は、前記駆動源室の内外を貫通して該軸孔と前記ロータ軸との間を潤滑する潤滑剤の充填空間を画定し、
   前記プリント基板は、前記軸孔を前記駆動源室の外側から塞ぐ、ことを特徴とする羽根駆動装置。
2. 前記ロータと前記ロータ軸と前記ロータカナとは一体に形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。

Images