JP5185667B2 - 羽根駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、羽根駆動装置に関する。

従来から、カメラなどに採用される羽根駆動装置が知られている。特許文献１には、ロータ軸に取り付けられた第１アームと、地板から突出した支軸に揺動可能に取り付けられ且つ第１アームに設けられた第１作動ピンと係合する第１長穴が設けられた第２アームと、第２アームに設けられた第２作動ピンと係合する第２長穴が設けられた羽根（セクタ）とを有するセクタ駆動装置が開示されている。第１及び第２アームを設けることにより、羽根の移動量を大きくすることができるものである。

特開２００６−８４８９５号公報

特許文献１に開示されている装置によれば、２つのアームを設ける必要があるため、部品点数が増大し、装置が複雑化する。

また、単にアームの回動中心から駆動ピンまでの距離を長くすることによっても、駆動ピンの移動量を確保でき、これにより羽根の移動量を確保することも可能である。しかしながら、アームの回動中心から駆動ピンまでの距離を長くすると、アームの長さが長くなるので、羽根駆動装置内にアームの回動を許容する大きいスペースを確保する必要がある。このようなスペースを確保すると、羽根駆動装置が大型化する。

そこで本発明は、簡易な構造であって小型化を維持しつつ羽根の移動量を確保できる羽根駆動装置を提供することを課題とする。

上記目的は、開口を有した基板と、直進移動可能に支持され前記開口の開口量を調節すると共に、第１及び第２係合孔を有した羽根と、所定の範囲を回動して前記羽根を駆動する駆動部材と、前記駆動部材に設けられ、該駆動部材の駆動力を前記羽根に伝えるアームとを備え、前記アームには、前記第１及び第２係合孔とそれぞれ係合する第１及び第２駆動ピンが設けられている羽根駆動装置によって達成できる。

この構成により、アームには、第１及び第２駆動ピンが設けられているので、アームの長さを短くした場合であっても、アームの回動範囲を変更することなく、羽根の移動量を確保することができる。従って、簡易な構造であって小型化を維持しつつ羽根の移動量を確保することができる。

上記構成において、
前記第１及び第２駆動ピンは、前記アームの回動中心を中心とする周方向に並んでいる、構成を採用できる。これにより、アームの回動範囲を変更することなく、羽根の移動量を確保することができる。

上記構成において、前記第１及び第２係合孔は、互いに沿うように設けられている、構成を採用できる。これにより、第１及び第２駆動ピンを最小スペースで配置できるので小型化を維持しつつ羽根の移動量を確保することができる。

上記構成において、前記第１係合孔は、前記第１駆動ピンの動力が前記羽根へ伝達される駆動区間と、前記第１駆動ピンの動力を逃がす非駆動区間とを含み、前記第２係合孔は、前記第２駆動ピンの動力が前記羽根へ伝達される駆動区間と、前記第２駆動ピンの動力を逃がす非駆動区間とを含み、前記第１及び第２駆動ピンは、一方が前記駆動区間に位置する場合は、他方が前記非駆動区間に位置する、構成を採用できる。

この構成により、アーム部には、係合孔と係合する複数の駆動ピンが設けられているので、アーム部の長さが短い場合であっても、ピンの移動量を確保することができる。

上記構成において、前記駆動部材及び羽根は、前記基板を挟むように位置し、前記基板は、前記第１及び第２駆動ピンを逃がす単一の逃げ孔を有している、構成を採用できる。これにより、逃げ孔が一つであるため、アクチュエータの取り付け穴等の配置の自由度が増えるため、基板のスペースを有効に利用することができ小型化を維持しつつ羽根の移動量を確保することができる。

本発明によれば、簡易な構造であって小型化を維持しつつ羽根の移動量を確保できる羽根駆動装置を提供できる。

以下、本発明に係る羽根駆動装置について図面を参照して説明する。

図１は、実施例１に係る羽根駆動装置１の斜視図であり、図２は、基板１０を一部省略した、実施例１に係る羽根駆動装置１の斜視図である。羽根駆動装置１は、中央部に開口１１を有した基板１０、開口１１の開口量を調整すると共に直進移動可能に支持された羽根２０、回動可能に支持されて羽根２０を駆動する駆動部材３０、駆動部材３０を駆動する電磁アクチュエータ４０を含む。羽根２０、電磁アクチュエータ４０は、基板１０を挟むように配置されている。

電磁アクチュエータ４０は、Ｕ字状に形成されその両端部にそれぞれ磁極部を有するステータ４１、周方向に異なる２極に着磁され円筒形状を成すロータ４２、ステータ４１の腕部に取り付けられたコイルボビン４３、コイルボビン４３に巻回されたコイル４４を含む。コイル４４への通電により、上述の磁極部がそれぞれ異なる極性に励磁され、ロータ４２と磁極部との間に発生する吸着力及び反発力によって、ロータ４２が回動する。

駆動部材３０は、ロータ４２に固定されており、ロータ４２と共に所定の角度範囲を回動する。駆動部材３０は、樹脂により形成されている。また、駆動部材３０は、駆動部材３０の回動中心、即ち、ロータ４２の回転中心から径方向外側に伸びたアーム３２と、アーム３２の先端部から立設した駆動ピン３３ａ、３３ｂとを含む。アーム３２は駆動部材３０の駆動力を、駆動ピン３３ａ、３３ｂに係合する羽根２０に伝える。また、アーム３２は、駆動部材３０の回動中心から離れるに従って、幅が広くなるように形成されている。

基板１０は、樹脂により形成されており、基板１０には、駆動ピン３３ａ、３３ｂの双方を逃がすための単一の逃げ孔１３が円弧状に形成されている。また、羽根２０は、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）により形成されており、羽根２０には、駆動ピン３３ａ、３３ｂとそれぞれ係合する係合孔２３ａ、２３ｂが形成されている。係合孔２３ａ、２３ｂは、ほぼ直線状であって互いに沿うように形成されている。図３は、羽根２０の正面図である。羽根２０には、開口１１よりも径の小さい絞り開口２１が形成されている。

また、基板１０には、ガイドピン１２ａ、１２ｂが形成されており、羽根２０には、ガイドピン１２ａ、１２ｂとそれぞれ係合するガイド孔２２ａ、２２ｂが形成されている。ガイド孔２２ａ、２２ｂは、直線状であって平行に形成されている。ガイド孔２２ａ、２２ｂは、羽根２０の移動が直進方向となるように羽根２０を案内する機能を有している。尚、ガイド孔２２ａ、２２ｂと、係合孔２３ａ、２３ｂとは、平行ではない。

また、図３に示すように、係合孔２３ａは、駆動区間２３ａｄ及び非駆動区間２３ａｎから構成され、係合孔２３ｂも同様に、駆動区間２３ｂｄ及び非駆動区間２３ｂｎから構成される。駆動区間２３ａｄに駆動ピン３３ａが位置する場合には、駆動ピン３３ａの動力が羽根２０へと伝達される。非駆動区間２３ａｎに駆動ピン３３ａが位置する場合には、駆動ピン３３ａの動力を逃がされる。同様に、駆動区間２３ｂｄに駆動ピン３３ｂが位置する場合には、駆動ピン３３ｂの動力が羽根２０へと伝達される。非駆動区間２３ｂｎに駆動ピン３３ｂが位置する場合には、駆動ピン３３ｂの動力が逃がされる。また、係合孔２３ａにおいては、図３の紙面左下から右上にかけて、駆動区間２３ａｄ、非駆動区間２３ａｎの順で連続しているのに対して、係合孔２３ｂにおいては、図３の紙面左下から右上にかけて、非駆動区間２３ｂｎ、駆動区間２３ｂｄの順で連続している。駆動区間２３ａｄよりも非駆動区間２３ａｎの方が幅広に形成されており、同様に、駆動区間２３ｂｄよりも非駆動区間２３ｂｎの方が幅広に形成されている。詳しくは後述する。

次に、羽根駆動装置１の動作について説明する。図４は、全開状態での羽根駆動装置１の正面図、図５は、全開及び小絞り状態間の移行途中での羽根駆動装置１の正面図、図６は、小絞り状態での羽根駆動装置１の正面図である。尚、図４乃至図６においては、羽根駆動装置１の動作をわかりやすくするために、基板１０を破線で示しており、電磁アクチュエータ４０のロータ４２と、駆動部材３０とを実線で示している。

図４に示すように、全開状態においては、羽根２０は開口１１から退避した位置に位置付けられる。また、この状態においては、駆動ピン３３ｂが逃げ孔１３の一端に当接して駆動部材３０の時計方向の回動が制限されている。また、ガイドピン１２ａ、１２ｂも、それぞれガイド孔２２ａ、２２ｂの一端に当接して羽根２０の、開口１１から離れる方向への移動が規制されている。

尚、駆動ピン３３ａ、３３ｂは、駆動部材３０の回動中心Ｃ（ロータ４２の回動中心）を中心とする周方向に並ぶように、アーム３２に設けられている。詳細には、駆動ピン３３ａ、３３ｂは、駆動部材３０の回動中心Ｃから距離Ｒを有した位置に形成されている。また、駆動ピン３３ａ、３３ｂは、周方向に所定の距離だけ離間している。換言すれば、駆動ピン３３ａ、３３ｂは、両者を結ぶ線が、アーム３２の回動中心Ｃからの放射状の線と交差するように、配置されている。

図４に示した状態から、ロータ４２が反時計方向に回動すると、これに伴って駆動部材３０も反時計方向に回動する。駆動部材３０が回動すると、駆動ピン３３ａ、３３ｂは、逃げ孔１３内を反時計方向に移動する。この移動の際に、駆動ピン３３ａは、駆動区間２３ａｄ内において、係合孔２３ａの内周面と摺接して、駆動ピン３３ａの動力が羽根２０へ伝達される。一方、駆動ピン３３ｂは、非駆動区間２３ｂｎ内において、係合孔２３ｂの内周面とは摺接せずに、駆動ピン３３ｂの移動が逃がされる。このように、駆動ピン３３ａを介して、電磁アクチュエータ４０の動力が羽根２０へと伝達される。

このようにロータ４２が反時計方向に回動すると、羽根２０は、ガイド孔２２ａ、２２ｂの方向に沿って左斜め下方向へと移動する。換言すると、駆動ピン３３ａ、３３ｂが、それぞれ係合孔２３ａ、２３ｂ内を上るように、羽根２０が相対的に左斜め下方向へと移動する。これにより、図５に示した状態へと移行する。

図５に示した状態は、駆動ピン３３ａが、駆動区間２３ａｄ、非駆動区間２３ａｎの境界付近に位置し、駆動ピン３３ｂも同様に、駆動区間２３ｂｄ、非駆動区間２３ｂｎの境界付近に位置した状態を示している。この状態においては、駆動ピン３３ａ、３３ｂは、両者共に、その一部分が、それぞれ係合孔２３ａ、２３ｂの内周面と当接している。この状態から、ロータ４２が更に反時計方向に回転すると、駆動ピン３３ａは、駆動区間２３ａｄを脱し、非駆動区間２３ａｎへ突入する。また、駆動ピン３３ｂは、非駆動区間２３ｂｎを脱し、駆動区間２３ｂｄへと突入する。これにより、駆動ピン３３ａは、非駆動区間２３ａｎによって動力が逃がされるが、駆動ピン３３ｂは、駆動区間２３ｂｄの内周面と当接して、駆動ピン３３ｂの動力が羽根２０へと伝達される。このように、図５に示した状態から、更にロータ４２が反時計方向に回転した場合には、駆動ピン３３ｂを介して、電磁アクチュエータ４０の動力が羽根２０へと伝達される。

図６に示した状態は、駆動ピン３３ａが逃げ孔１３の他端に当接して駆動部材３０の反時計方向の回動が規制された状態を示している。この際、ガイドピン１２ａ、１２ｂも、それぞれガイド孔２２ａ、２２ｂの他端に当接して、羽根２０の更なる左斜め下方向への移動が規制される。この際に、開口１１と絞り開口２１とが重なる。尚、図６に示した状態から、再びロータ４２が時計方向に回動することにより、図５、図４に示した状態へと移行する。

以上のように、全開状態及び小絞り状態間の移行過程において、電磁アクチュエータ４０の動力を羽根２０へと伝達する役割が、駆動ピン３３ａ及び駆動ピン３３ｂの一方から他方へと切り替わる。換言すれば、羽根２０が移動する過程において、駆動ピン３３ａ、３３ｂのうち、何れか一方の動力が、羽根２０へと伝達されるように、係合孔２３ａ、２３ｂが形成されている。この理由は、アーム３２の先端部に、２つの駆動ピン３３ａ、３３ｂを設けたことに起因する。

例えば、係合孔２３ａ、２３ｂがほぼ平行に形成され、その両者がそれぞれ、全区間に渡って駆動ピン３３ａ、３３ｂと常に摺接していると、部分的に摺動抵抗が増大し、駆動部材３０がスムーズに回動しなくなるからである。詳しく述べると、駆動ピン３３ａ、３３ｂ間の距離は常に不変であるが、駆動部材３０の回動により、係合孔２３ａ、２３ｂが伸びた方向に垂直な方向での、駆動ピン３３ａ、３３ｂ間の距離が変化するからである。例えば、図５に示す位置において係合孔２３ａ、２３ｂが、それぞれ全区間に渡って駆動ピン３３ａ、３３ｂと常に摺接していると、図４及び６に示した状態では、駆動ピン３３ａ、３３ｂ間の距離よりも、係合孔２３ａ、２３ｂ間の距離の方が長くなり、駆動ピン３３ａ、３３ｂと、係合孔２３ａ、２３ｂとの摺動抵抗が増すためである。

また、このようにアーム３２に２つの駆動ピン３３ａ、３３ｂを設けた理由について以下で説明する。

まず、従来の羽根駆動装置１ｘについて説明する。図７は、全開状態での従来の羽根駆動装置１ｘの正面図であり、図８は、小絞り状態での従来の羽根駆動装置１ｘの正面図である。尚、理解を容易にするために、基板１０ｘを破線で示しており、そのほか部分的に省略してある。

羽根駆動装置１ｘは、羽根２０ｘを有しており、羽根２０ｘの移動量は、羽根駆動装置１の羽根２０とほぼ同じである。駆動部材３０ｘは、アーム３２ｘと駆動ピン３３ｘとを含む。また、アーム３２ｘの先端には、単一の駆動ピン３３ｘが立設されている。また、基板１０ｘには、駆動ピン３３ｘを逃がす逃げ孔１３ｘが、羽根２０ｘには、駆動ピン３３ｘと係合する単一の係合孔２３ｘが形成されている。係合孔２３ｘは、直線状に形成されている。また、係合孔２３ｘは、全区間で常に駆動ピン３３ｘと摺接している。即ち、係合孔２３ｘは、駆動ピン３３ｘの動力が、常に羽根２０へと伝達され得るように構成されている。尚、羽根２０ｘには、基板１０ｘに形成されたガイドピン１２ａｘ、１２ｂｘと係合する単一のガイド孔２２ｘが直線状に形成されている。羽根駆動装置１ｘは、本実施例に係る羽根駆動装置１と同様に、駆動部材３０ｘが反時計方向に回動することにより、図７に示した全開状態から図８に示した小絞り状態へと移行する。

図４、図７に示すように、駆動部材３０ｘの回動中心Ｃｘから駆動ピン３３ｘまでの距離Ｒｘは、本実施例に係る羽根駆動装置１の、駆動部材３０の回動中心Ｃから駆動ピン３３ａ、３３ｂまでの距離Ｒよりも長い。これは、直進移動する羽根の移動量を確保するためには、駆動ピンの移動量を確保することが必要であり、駆動ピンの移動量を確保するためには、アームの回動中心から駆動ピンまでの距離が長い方が好ましいためである。駆動部材の回動範囲が一定の場合には、アームの回動中心から駆動ピンまでの距離が長い方が、駆動ピンの移動量が大きいからである。しかしながら、図７に示すように、駆動部材３０ｘの回動中心Ｃｘから駆動ピン３３ｘまでの距離Ｒｘが長いと、羽根駆動装置１ｘ内に駆動部材３０ｘの回動を許容する大きいスペースを確保する必要があり、羽根駆動装置１ｘが大型化する。

しかしながら、アームの長さを短くすると、羽根駆動装置を小型化することができるが、これに伴い、駆動ピンの移動量も減少する。従って、羽根の移動量を確保することができないことになる。この解決案として、ロータの回動範囲を拡大することによって、駆動ピンの移動量を確保することも考えられる。しかしながら、ロータの回動範囲を拡大するためには、ステータに形成された、ロータと対向する磁極部の厳密な位置設定や、トルクの確保などの問題があり、ロータの回動範囲を拡大することなく、駆動ピンの移動量を確保できることが望まれる。

従って、本実施例に係る羽根駆動装置１のように、アーム３２に、２つの駆動ピン３３ａ、３３ｂを設けることにより、ロータ４２の回動範囲を拡大することなく、羽根２０の移動量を確保することができる。

この点について詳細に説明する。図６、図８に示すように、逃げ孔１３、１３ｘの長さはほぼ一致している。しかしながら、駆動ピン３３ｂの移動量Ｄは、駆動ピン３３ｘの移動量Ｄｘよりも短い。これは、全開状態において駆動ピン３３ｂが逃げ孔１３の一端で当接し、絞り状態において駆動ピン３３ａが逃げ孔１３の他端で当接するからであるのに対して、羽根駆動装置１ｘにおいては、いずれの状態においても、単一の駆動ピン３３ｘが、逃げ孔１３ｘの一端又は他端と当接するからである。即ち、本実施例に係る羽根駆動装置１の場合、駆動ピン３３ａ、３３ｂ間の距離だけ、駆動部材３０の回動範囲を削減することができる。これにより、ロータ４２の回動範囲を拡大することなく、羽根２０の移動量を確保することができ、羽根駆動装置１の小型化を維持することができる。また、本実施例に係る羽根駆動装置１のように、アーム３２の先端部に２つの駆動ピン３３ａ、３３ｂを設けるという、簡易な構造によって、装置の小型化を維持しつつ、羽根２０の移動量を確保することができる。

次に、実施例２に係る羽根駆動装置１Ａについて説明する。図９乃至図１１は、実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの説明図である。図９は、全開状態での実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの正面図、図１０は、全開及び小絞り状態間の移行途中での実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの正面図、図１１は、小絞り状態での実施例２に係る羽根駆動装置１Ａの正面図である。図９乃至図１１においては、羽根駆動装置１Ａの動作をわかりやすくするために、基板５０の破線で示し、そのほか、一部の構成について省略してある。羽根駆動装置１Ａは、所謂ギロチン式シャッターである。

図９乃至図１１に示すように、羽根駆動装置１Ａは、基板５０、羽根６０などを含む。基板５０は、矩形状に形成されている。また、基板５０には、開口５１が形成されている。羽根６０には、絞り開口６１が形成されている。基板５０には、ガイドピン５２ａ、５２ｂが形成されており、ガイドピン５２ａ、５２ｂは、羽根６０に形成されたガイド孔６２ａ、６２ｂにそれぞれ係合する。また、ガイド孔６２ａ、６２ｂは、ほぼ平行に形成されている。ガイド孔６２ａ、６２ｂが、それぞれガイドピン５２ａ、５２ｂと係合することにより、羽根６０は、基板５０の長手方向への移動が支持されている。また、基板５０には、駆動ピン３３ａ、３３ｂの両者の移動を逃がすための単一の逃げ孔５３が形成されている。

羽根６０には、駆動ピン３３ａ、３３ｂとそれぞれ係合する係合孔６３ａ、６３ｂが、形成されている。係合孔６３ａ、６３ｂも、実施例１に係る羽根駆動装置１と同様に、それぞれ駆動区間６３ａｄ及び非駆動区間６３ａｎ、駆動区間６３ｂｄ及び非駆動区間６３ｂｎを有している。

また、羽根駆動装置１Ａは、実施例１に係る羽根駆動装置１と同様に、駆動源として電磁アクチュエータが採用されている。尚、図９乃至図１１においては、電磁アクチュエータについては、ロータ４２のみを示している。

全開状態においては、駆動ピン３３ａは、駆動区間６３ａｄに、駆動ピン３３ｂは、非駆動区間６３ｂｎに位置する。この状態から、ロータ４２が反時計方向に回動すると、羽根６０は、ガイド孔６２ａ、６２ｂの方向に沿って左方向へと移動し、図１０に示した状態へと移行する。更に、ロータ４２が反時計方向に回動すると、駆動ピン３３ａは、駆動区間６３ａｄを脱して非駆動区間６３ａｎに突入し、駆動ピン３３ｂは、非駆動区間６３ｂｎを脱して駆動区間６３ｂｄに突入して、図１１に示した絞り状態へと移行する。以上のように本発明は、所謂ギロチン式シャッターにも採用できる。

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。

基板に形成された開口を全閉状態にする羽根に本発明を採用してもよい。羽根に形成された絞り開口に、ＮＤ（Neutral Density）フィルタを貼り付けたものであってもよい。

上記実施例では羽根２０を一般的な光反射防止用フィルムや遮光フィルムにより形成した例を示したが、樹脂により成型された羽根を用いてもよい。

本実施例に係る羽根駆動装置の斜視図である。 基板を一部省略した羽根駆動装置の斜視図である。 羽根の正面図である。 全開状態での羽根駆動装置の正面図である。 全開及び小絞り状態間の移行途中での羽根駆動装置の正面図である。 小絞り状態での羽根駆動装置の正面図である。 全開状態での従来の羽根駆動装置の正面図である。 小絞り状態での従来の羽根駆動装置の正面図である。 全開状態での実施例２に係る羽根駆動装置の正面図である。 全開及び小絞り状態間の移行途中での実施例２に係る羽根駆動装置の正面図である。 小絞り状態での実施例２に係る羽根駆動装置の正面図である。

符号の説明

１、１Ａ 羽根駆動装置
１０、５０ 基板
１１、５１ 開口
１２ａ、１２ｂ、５２ａ、５２ｂ ガイドピン
１３、５３ 逃げ孔
２０、６０ 羽根
２１、６１ 絞り開口
２２ａ、２２ｂ、６２ａ、６２ｂ ガイド孔
２３ａ、２３ｂ、６３ａ、６３ｂ 係合孔
２３ａｄ、２３ｂｄ、６３ａｄ、６３ｂｄ 駆動区間
２３ａｎ、２３ｂｎ 、６３ａｎ、６３ｂｎ 非駆動区間
３０ 駆動部材
３２ アーム
３３ａ、３３ｂ 駆動ピン
４０ 電磁アクチュエータ

Claims (5)

1. 開口を有した基板と、
   直進移動可能に支持され前記開口の開口量を調節すると共に、第１及び第２係合孔を有した羽根と、
   所定の範囲を回動して前記羽根を駆動する駆動部材と、
   前記駆動部材に設けられ、該駆動部材の駆動力を前記羽根に伝えるアームと、を備え、
   前記アームには、前記第１及び第２係合孔とそれぞれ係合する第１及び第２駆動ピンが設けられている、ことを特徴とする羽根駆動装置。
2. 前記第１及び第２駆動ピンは、前記アームの回動中心を中心とする周方向に並んでいる、ことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記第１及び第２係合孔は、互いに沿うように設けられている、ことを特徴とする請求項１又は２に記載の羽根駆動装置。
4. 前記第１係合孔は、前記第１駆動ピンの動力が前記羽根へ伝達される駆動区間と、前記第１駆動ピンの動力を逃がす非駆動区間とを含み、
   前記第２係合孔は、前記第２駆動ピンの動力が前記羽根へ伝達される駆動区間と、前記第２駆動ピンの動力を逃がす非駆動区間とを含み、
   前記第１及び第２駆動ピンは、一方が前記駆動区間に位置する場合は、他方が前記非駆動区間に位置する、ことを特徴とする請求項１乃至３に記載の羽根駆動装置。
5. 前記駆動部材及び羽根は、前記基板を挟むように位置し、
   前記基板は、前記１及び第２駆動ピンを逃がす単一の逃げ孔を有している、ことを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の羽根駆動装置。

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