JP5393462B2 - 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、基板に形成された開口の開口量を調節する羽根に動力を及ぼす駆動リングを備えた羽根駆動装置が知られている（特許文献１参照）。

特公平７−９２５８０号公報

このような羽根駆動装置において、羽根の位置精度を向上させるには、駆動源からの動力が減速されて羽根へと伝達されることが望ましい。しかしながら、駆動源からの動力を減速するためには、複数の歯車を介在させて、動力を駆動リングへと伝達する必要があり、このような減速するための歯車の存在により、羽根駆動装置が大型化という問題があった。

そこで、本発明は、羽根の位置精度が向上すると共に、大型化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、開口を有した基板と、前記開口の開口量を調節する羽根と、共同で前記羽根を揺動可能に支持する支持構造を有していると共に、所定の速度差を有して互いに同一の方向に回転し、互いに同一平面上に位置した第１及び第２駆動リングとを備えた、ことを特徴とする羽根駆動装置によって達成できる。

第１及び第２駆動リングは、それぞれ所定の速度差を有して互いに同一の方向に回転する。これにより、第１及び第２駆動リングの相対速度は、何れか一方の駆動リングを固定した場合と比較し、遅くなる。従って、第１及び第２駆動リングの相対速度を減速することができる。これにより、減速するための歯車を介さなくとも、羽根の動きを減速し、高精度で制御することができる。また、第１及び第２駆動リングが同一平面上に位置するので、光軸方向のスペースを厚くすることなく小型化された、上記羽根駆動装置を提供することができる。

上記構成において、前記第１及び第２駆動リングに動力を及ぼす駆動源を備え、前記駆動源と前記第１及び第２駆動リングとそれぞれ係合する第１係合部及び第２係合部は、互いに異なる平面上に位置している、構成を採用できる。これにより、光軸方向のスペースを厚くすることなく小型化された、上記羽根駆動装置を提供することができる。

上記構成において、前記第１及び第２駆動リングは、それぞれ第１及び第２歯部を有しており、前記第１及び第２歯部にそれぞれ噛合い、一体的に回転する第１及び第２歯車とを備え、前記第１歯部及び第１歯車間の減速比と、前記第２歯部及び第２歯車間の減速比とは相違している、構成を採用できる。この構成により第１及び第２駆動リングは、それぞれ所定の速度差を有して互いに同一の方向に回転することができ、第１及び第２駆動リングの相対速度を減速することができる。これにより、減速するための歯車を介さなくとも、羽根の動きを減速し、高精度で制御することができる。

上記構成において、前記第１及び第２駆動リングに動力を及ぼすと共に、ロータを含む駆動源を備え、前記第１及び第２歯車は、前記ロータと一体的に回転する、構成を採用できる。この構成により単一の駆動源で第１及び第２駆動リングを駆動できるので装置の大型化やコストを抑制しながら羽根を高精度で制御することができる。

上記構成において、前記第１及び第２歯車は、前記ロータの軸方向に並接されている、構成を採用できる。この構成によっても単一の駆動源で第１及び第２駆動リングを駆動できるので装置の大型化やコストを抑制しながら羽根を高精度で制御することができる。

上記構成において、前記第１及び第２歯部は、互いに異なる平面上に位置している、構成を採用できる。これにより、光軸方向のスペースを厚くすることなく小型化された、上記羽根駆動装置を提供することができる。

上記構成において、前記第１及び第２歯車は、一体に形成されている、構成を採用できる。これにより、部品点数を削減できるのでコストを抑えた上記羽根駆動装置を提供することができる。

上記構成において、前記支持構造は、前記羽根及び第１駆動リングの何れか一方に設けられた軸部と、他方に設けられ前記軸部と係合する軸孔とを含む、構成を採用できる。

上記構成において、前記支持構造は、前記羽根及び第２駆動リングの何れか一方に設けられた駆動ピンと、他方に設けられ前記駆動ピンと係合するカム孔とを含む、構成を採用できる。

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

本発明によれば、羽根の位置精度が向上すると共に、大型化が抑制された羽根駆動装置及び光学機器を提供できる。

図１は、全開状態の羽根駆動装置の透視図である。 図２は、小絞り状態での羽根駆動装置の透視図である。 図３は、羽根駆動装置の部分断面図である。

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は、全開状態の羽根駆動装置の透視図、図２は、小絞り状態での羽根駆動装置の透視図、図３は、羽根駆動装置の部分断面図である。図１乃至図３に示すように、本実施例に係る羽根駆動装置は、中央部に開口１２が形成されている基板１０と、開口１２の開口量を調整する複数の羽根２０と、基板１０に対して回転可能に支持されていると共に複数の羽根２０に動力を伝達する駆動リング３０、４０、動力源である電磁アクチュエータ５０と、ピニオンギヤ６０と、開口７２を有する羽根押え板７０とを含む。駆動リング３０、４０は、第１及び第２駆動リングに相当する。

基板１０、羽根２０、駆動リング３０、４０、ピニオンギヤ６０、羽根押え板７０は共に合成樹脂により形成されている。駆動リング３０、４０は、開口１２と同心状に配置されている。また、駆動リング３０には、複数の駆動ピン３２が等間隔に配置されている。駆動リング４０には、複数の軸部４２が等間隔に配置されている。駆動ピン３２、軸部４２は、それぞれ各羽根２０を共同で揺動自在に支持するための支持構造の機能を果たす。駆動ピン３２、軸部４２は、それぞれ羽根２０の枚数と同じ数だけ設けられている。駆動ピン３２は、軸部４２によりも開口１２に近い側に位置する。軸部４２は、羽根２０に設けられた軸孔と係合することにより、羽根２０を揺動可能に支持する。また、駆動ピン３２は、円弧状に形成されたカム孔２２と係合する。尚、図１、図２は、羽根駆動装置を羽根押え板７０側から見た図であり、羽根押え板７０については省略してある。また、図３においては、電磁アクチュエータ５０の一部分を省略してある。

また、駆動リング３０、４０には、それぞれ外周部に、所定区間に亘って、歯部３６、４６が形成されている。歯部３６、４６は、第１及び第２歯部に相当する。歯部３６は、歯部４６よりも長い区間に亘って形成されている。歯部３６は、図３に示すように、段部３５を介して、段部３５よりも径方向外側に形成されている。歯部３６、４６は、光軸方向に並ぶように位置する。また、駆動リング３０、４０に動力を伝達するピニオンギヤ６０は、それぞれ歯部３６、４６と直接噛合う歯車６３、６４を有している。歯部３６と、歯部３６と噛合う歯車６３は第１係合部を、歯部４６と、歯部４６と噛合う歯車６４は第２係合部をそれぞれ構成する。また、ピニオンギヤ６０は樹脂により形成され、電磁アクチュエータ５０に含まれるロータ５１の回転軸５２に圧入されている。これにより歯車６３、６４はロータ５１と一体的に回転することができる。図３に示すように、歯車６３、６４は、光軸方向、換言すれば、回転軸５２の軸方向に並設され、両者は一体に形成されている。歯車６３は、歯車６４よりもピッチ円半径が大きく形成されている。また、歯車６３、６４のそれぞれ歯数は同一である。

羽根２０は、図３に示すように、基板１０と羽根押え板７０とによって画定される空間内に収納されている。また、基板１０には、羽根押え板７０と対向する面に羽根受け板８１が、羽根押え板７０には基板１０と対向する面に羽根受け板８２が貼り付けられている。羽根受け板８１には、符号は付さないが開口１２よりも径の小さい開口部を有し、この開口部は、全開状態において最大開口量を画定する。羽根受け板８２は、基板１０と羽根押え板７０とで画定される空間内において静電気により羽根２０の作動不良が発生するのを防止する機能を有している。また、開口７２は、開口１２とほぼ同径もしくは多少大きい径を有している。また、図３に示すように。羽根押え板７０には、駆動ピン３２、軸部４２の移動をそれぞれ逃がす逃げ孔７３、７４が形成されている。また、基板１０には、駆動リング３０と摺接して駆動リング３０の光軸方向及び径方向のガタを規制する摺動部１３が形成されている。また、基板１０には、同様に駆動リング４０と摺接して駆動リング４０の光軸方向及び径方向のガタを規制する不図示の摺動部が形成されている。

ここで、羽根２０の動作について説明する。図１に示した全開状態から、回転軸５２が回転することにより、歯車６３は、歯部３６と噛合い、歯車６４は、歯部４６と噛合うことにより、電磁アクチュエータ５０からの動力が駆動リング３０、４０に伝達される。ここで、歯車６３と歯部３６との減速比と、歯車６４と歯部４６との減速比は相違している。詳細には、歯車６３と歯部３６との減速比よりも、歯車６４と歯部４６との減速比の方が大きい。換言すると、ロータ５１の同一の回転数に対して、駆動リング４０よりも駆動リング３０の方が回転角度が大きい。従って、駆動リング３０と、駆動リング４０とは所定の速度差を有して回転する。

図１に示した全開状態から、駆動リング３０、４０が時計方向に回転すると、各羽根２０を揺動可能に支持している駆動ピン３２、軸部４２との相対的な位置関係の変化により、羽根２０は、開口１２から退避した位置から開口１２へと臨む位置へと揺動する。詳細には、各羽根２０を支持する駆動ピン３２、軸部４２は、互いに離れるように相対的に移動する。これにより、駆動ピン３２はカム孔２２内を移動し、その結果羽根２０は、開口１２へと臨む位置へと揺動して、図２に示した小絞り状態へと移行する。

このように、駆動リング３０、４０は、所定の速度差を有して互いに同一の方向に回転する。このように回転することにより、駆動リング３０、４０間の相対速度は、何れか一方を固定した場合と比較し、遅くなる。従って、従来の羽根駆動装置のように、減速するための歯車を複数設けることなく、電磁アクチュエータ５０からの動力を減速して羽根２０へと伝達することができる。羽根２０の動きを減速することにより、羽根２０の位置精度が向上する。特に、羽根２０を所定の位置で停止させて開口１２の絞り量を調整する羽根駆動装置においては、絞り量の制御精度が向上する。また、減速するための複数の歯車を設ける必要がないため、部品点数の増大を抑制でき、羽根駆動装置の大型化を抑制できる。

また、歯車６３、６４はロータ５１と一体的に回転できる様に回転軸５２の軸方向に並設されているため、単一の電磁アクチュエータ５０でスペースを有効に利用して開口１２の絞り量を制御できる。さらに、歯車６３、６４は一体に形成されているため部品点数を削減できるのでコストを抑えつつ羽根駆動装置の大型化を抑制できる。

また、駆動リング３０、４０は、同一平面上に位置し、歯部３６と歯部４６とは、互いに異なる平面上に位置している。換言すれば、歯部３６、４６は光軸方向に並ぶように配置されている。これにより、歯部３６と歯部４６との干渉が防止されている。また、歯部３６は、駆動リング４０の、軸部４２が設けられた面と反対側の面と対向するので、駆動リング３０と、軸部４２との干渉についても防止されている。この構成により、光軸方向のスペースを厚くすることなく小型化された羽根駆動装置を提供することができる。

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。

尚、支持構造は、駆動リング３０に、羽根２０を軸支する軸部を設け、駆動リング４０に、羽根２０に形成されたカム孔２２と係合する駆動ピンを設けてもよい。また、羽根２０に、軸部を設けて、その軸部と係合する軸孔を駆動リング３０又は駆動リング４０に設けてもよい。また、羽根２０に、駆動ピンを設けて、この駆動ピンと係合するカム孔を駆動リング３０又は駆動リング４０に設けてもよい。また、羽根２０に、羽根２０を軸支する軸部を設け、駆動リングにこの軸部と係合する軸孔を設けてもよい。

また、歯部３６、４６は、それぞれ駆動リング３０、４０の内周部に形成されていてもよい。また、ロータ５１の同一の回転数に対して、駆動リング３０よりも駆動リング４０の方が回転角度が大きくなるようにしてもよい。

Claims (8)

1. 開口を有した基板と、
   前記開口の開口量を調節する羽根と、
   共同で前記羽根を揺動可能に支持する支持構造を有していると共に、所定の速度差を有して互いに同一の方向に回転し、互いに同一平面上に位置した第１及び第２駆動リングとを備え、
   前記支持構造は、前記第１駆動リングに設けられた駆動ピン、前記第２駆動リングに設けられた軸部、前記羽根に設けられ前記駆動ピンと係合するカム孔、前記羽根に設けられ前記軸部と係合する軸孔、を含み、
   前記軸部及び駆動ピンは、同一方向に延びている、ことを特徴とする羽根駆動装置。
2. 前記第１及び第２駆動リングに動力を及ぼす駆動源を備え、
   前記駆動源と前記第１及び第２駆動リングとそれぞれ係合する第１係合部及び第２係合部は、互いに異なる平面上に位置している、ことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記第１及び第２駆動リングは、それぞれ第１及び第２歯部を有しており、
   前記第１及び第２歯部にそれぞれ噛合い、一体的に回転する第１及び第２歯車とを備え、
   前記第１歯部及び第１歯車間の減速比と、前記第２歯部及び第２歯車間の減速比とは相違している、ことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
4. 前記第１及び第２駆動リングに動力を及ぼすと共に、ロータを含む駆動源を備え、
   前記第１及び第２歯車は、前記ロータと一体的に回転する、ことを特徴とする請求項３に記載の羽根駆動装置。
5. 前記第１及び第２歯車は、前記ロータの軸方向に並接されている、ことを特徴とする請求項４に記載の羽根駆動装置。
6. 前記第１及び第２歯部は、互いに異なる平面上に位置している、ことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の羽根駆動装置。
7. 前記第１及び第２歯車は、一体に形成されている、ことを特徴とする請求項３乃至５の何れかに記載の羽根駆動装置。
8. 請求項１乃至７の何れかに記載の羽根駆動装置を備えた光学機器。

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