JP5941034B2 - フィルタ羽根及びカメラ用羽根駆動装置 - Google Patents

フィルタ羽根及びカメラ用羽根駆動装置 Download PDF

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Description

本発明は、カメラにおける光量を調節するフィルタ羽根及びカメラ用羽根駆動装置に関し、特に、NDフィルタ羽根及びカメラ用羽根駆動装置に関する。
従来のカメラ等に適用されるフィルタ羽根としては、光路用の開口部を有する地板、地板に対して揺動自在に支持され開口部に臨む位置と開口部から後退した後退位置との間を移動するフィルタ羽根(絞り羽根)、地板と協働してフィルタ羽根(絞り羽根)を移動自在に収容する羽根室を形成する裏板、フィルタ羽根(絞り羽根)を駆動するべく地板に設けられた電磁アクチュエータ等を備えたカメラ用羽根駆動装置において、フィルタ羽根(絞り羽根)として、地板の(光路用の口径を規定する)開口部よりも小さい口径をなす一対の補強板の間にNDフィルタ板を挟み込んだ積層構造を採用したものが知られている(例えば、特許文献1を参照)。
しかしながら、このフィルタ羽根は、NDフィルタ板を一対の補強板で挟み込むと共にNDフィルタ板が露出する有効領域の周りを補強板で環状に取り囲んで補強する構成であるため、NDフィルタ板の有効領域を少なくとも地板の開口部と略同一の面積(径寸法)にしてNDフィルタ羽根を形成する場合、一対の補強板の外径はさらに大きくなり、それ故に、NDフィルタ羽根を開口部から後退させるためにはより広い後退用のスペース(占有面積)が必要になり、幅広化、大型化を招き、近年のカメラ等における小型化、幅狭化等の要求に対応できるものではなく、又、NDフィルタ板を一対の補強板と同一の面積にして挟み込む構成の場合、NDフィルタ板の外輪郭を一対の補強板の外輪郭を合わせることで組付け時の位置決めは比較的容易に行えるものの、高価なNDフィルタ板の使用面積が大きくなりコストの増加を招く。
また、他のフィルタ羽根としては、地板及びカバー板の間に配置されると共に光路用の(口径を規定する)開口部を有する口径規制板を含むカメラ用フィルタ装置において、口径規制板の開口部よりも小さい口径をなす開口部を有する一枚の補強板に対して、少なくとも開口部を覆う大きさにてNDフィルタ板を熱溶着したものが知られている(例えば、特許文献2を参照)。
しかしながら、このNDフィルタ羽根は、補強板にNDフィルタ羽根を熱溶着する際に、開口部を覆うように又補強板の外輪郭からはみ出さないように位置決めして熱溶着しなければならず、補強板に対するNDフィルタ板の位置決めが容易ではなく、組付け作業に手間を要するものであるが故に容易に作製できるものではなかった。
特開2004−309531号公報 特開2010−54996号公報
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、近年のカメラの薄型化、小型化、高機能化等の要求に対応するべく、フィルタ羽根の外輪郭が占める占有面積をできるだけ小さくして、全体として、小型化、幅狭化、薄型化、軽量化、低コスト化等を図りつつも、寸法精度の高精度化等を図れるフィルタ羽根及びカメラ用羽根駆動装置を提供することにある。
本発明のフィルタ羽根は、所定の開口部を覆うべく揺動自在に支持されて駆動されるフィルタ羽根であって、開口部を覆うフィルタ板と、フィルタ板に接合される補強板を含み、フィルタ板は、主位置決め孔及び従位置決め孔を有し、補強板は、主位置決め孔及び従位置決め孔を有し、フィルタ板及び補強板の従位置決め孔は、直線の方向に伸長し、重ねられた状態では略同一位置となるように形成され、フィルタ板の主位置決め孔は、重ねられた状態では直線上のフィルタ板及び補強板の従位置決め孔に対する一方側に配置され、補強板の主位置決め孔は、重ねられた状態では直線上のフィルタ板及び補強板の従位置決め孔に対する他方側に配置される、ことを特徴としている
本願発明のフィルタ羽根は、所定の開口部を覆うべく揺動自在に支持されて駆動されるフィルタ羽根であって、開口部を覆うフィルタ板と、フィルタ板に接合される補強板を含み、フィルタ板は、主位置決め孔及び従位置決め孔を有し、補強板は、主位置決め孔及び従位置決め孔を有し、フィルタ板及び補強板の主位置決め孔がそれぞれ異なる位置で固定された状態で、フィルタ板及び補強板の従位置決め孔は、重ねられた状態では略同一位置となるように形成されている、とを特徴としている。
上記構成において、補強板は、駆動源の駆動ピンを連結する駆動孔と、揺動自在に支持する支軸を通す支軸孔を有し、補強板の主位置決め孔は支軸孔を兼ねる、構成を採用することができる。
この構成によれば、補強板の主位置決め孔は、接合後において支軸を通す支軸孔として使用されるため、フィルタ羽根を(カメラ用羽根駆動装置等の地板の)所定の支軸に揺動自在に組み込んで使用する際に、フィルタ羽根の組込み時のバラツキ等を低減させることができ、それ故に、フィルタ羽根を所定の限られた狭い空間内で他の部品と干渉することなく高精度に作動させることができる。
上記構成において、フィルタ板は、NDフィルタ板である、構成を採用することができる。
この構成によれば、フィルタ羽根として、NDフィルタ板を用いたNDフィルタ羽根を用いることにより、開口部を通過する被写体光等を所望の光量に調節することができる。
本発明のカメラ用羽根駆動装置は、光路用の開口部を有する地板と、地板と平行に配置される裏板と、地板及び裏板の間に収容されると共に開口部に臨む位置と開口部から後退した位置との間を移動する羽根部材と、羽根部材を揺動自在に駆動する駆動源とを備えたカメラ用羽根駆動装置であって、羽根部材は、上記構成をなすフィルタ羽根のうちのいずれか一つのフィルタ羽根である、ことを特徴としている。
この構成によれば、羽根部材として、高い寸法精度で形成されると共に、小型化、幅狭化、薄型化、軽量化、低コスト化が達成されるフィルタ羽根を適用するため、薄型化、小型化、高機能化等が要求されるカメラに対応可能なカメラ用羽根駆動装置を得ることができる。
本願発明のフィルタ羽根は、所定の開口部を覆うべく揺動自在に支持されて駆動されるフィルタ羽根であって、開口部を覆う有効領域から自由端側の領域を形成するフィルタ板と、開口部を覆う有効領域から外れた揺動支点側の領域を形成するべくフィルタ板の片面に接合される補強板を含み、フィルタ板は、第1主位置決め孔及び第2従位置決め孔を有し、補強板は、第2主位置決め孔及び第2従位置決め孔を有し、第1従位置決め孔及び第2従位置決め孔は、第1主位置決め孔が冶具の第1位置決めピンに通され、第2主位置決め孔が冶具の第1位置決めピンとは異なる位置に設けられた第2位置決めピンに通された状態で、第1位置決めピン及び第2位置決めピンとは異なる位置に設けられた共通位置決めピンにそれぞれ通される、ことを特徴としている。
上記構成をなす本発明によれば、外輪郭が占める占有面積をできるだけ小さくでき、小型化、幅狭化、薄型化、軽量化、低コスト化、寸法精度の高精度化等を達成できるフィルタ羽根を提供することができ、又、このフィルタ羽根を用いることで、近年のカメラの薄型化、小型化、高機能化等の要求に対応可能なカメラ用羽根駆動装置を提供することができる。
本発明に係るフィルタ羽根が搭載されたカメラ用羽根駆動装置の一実施形態を示す分解斜視図である。 図1に示すカメラ用羽根駆動装置において、フィルタ羽根が開口部から後退した位置にある状態を示す平面図である。 図1に示すカメラ用羽根駆動装置において、フィルタ羽根が開口部に臨む位置にある状態を示す平面図である。 本発明に係るフィルタ羽根(ハッチング領域はフィルタ板と補強板とが接着剤を用いて接合された部分)を示す平面図である。 本発明に係るフィルタ羽根を構成するフィルタ板及び補強板を接合する際の接合作業及び冶具を示す平面図である。 本発明に係るフィルタ羽根を構成するフィルタ板及び補強板を接合する際の接合作業及び冶具を示す側断面図である。 図1に示すカメラ用羽根駆動装置における組付け手順を示すものであり、(a)は地板に対して一つの仕切板が組み付けられた状態を示す平面図、(b)は一つの仕切板の上から羽根部材としてのNDフィルタ羽根が組み付けられた状態を示す平面図である。 図1に示すカメラ用羽根駆動装置における組付け手順を示すものであり、(c)は羽根部材としてのNDフィルタ羽根の上から他の仕切板が組み付けられた状態を示す平面図、(d)は他の仕切板の上から裏板が組み付けられた状態を示す平面図である。
以下、本発明の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
この実施形態に係るカメラ用羽根駆動装置は、図1に示すように、略円板状の地板10、地板10の平行に配置される裏板20、地板10と裏板20の間に配置される二つの仕切板30,30、二つの仕切板30,30の間に配置される羽根部材及びフィルタ羽根としてのNDフィルタ羽根40、地板10に設けられた駆動源としての電磁アクチュエータ50(ロータ51、ヨーク52、コイル53、ボビン一体型の押え板54等)等を備えている。
地板10は、図1、図2、図3に示すように、光路用の円形をなす開口部10a、ロータ51を回動自在に支持する支軸10b、ロータ51の駆動ピン51aを移動可能に通す扇状の貫通孔10c、押え板54を固定するための固定部10d、仕切板30,30を位置決めする位置決め突起10e、NDフィルタ羽根40を揺動自在に支持する支軸10f、NDフィルタ羽根40を開口部10aから後退した後退位置と開口部10aに臨む作動位置にそれぞれ停止させるストッパ10g,10h、裏板20を位置決めする位置決め突起10i、裏板20を組み付けるための掛止部10j、裏板20を締結するべくネジBを捩じ込むネジ穴10k等を備えている。
また、地板10は、略円形の主外輪郭部10mと、NDフィルタ羽根40が後退位置に位置するときNDフィルタ羽根40の後側外縁部40bを覆うように主外輪郭部10mから突出した凸状外輪郭部10nを含むように形成されている。
裏板20は、図1、図2、図3に示すように、地板10と略同一外輪郭をなすように形成され、開口部10aよりも大きい内径をなす円形の開口部20a、位置決め突起10eを通す孔20b、支軸10fを通す孔20c、ストッパ10g,10hを通す孔(又は切り欠き)20d、位置決め突起10iを通す孔20e、地板10の掛止部10kにスナップフィットにより掛止される掛止片20j、ネジBを通す貫通孔20k等を備えている。
また、裏板20は、略円形の主外輪郭部20mと、NDフィルタ羽根40が後退位置に位置するときNDフィルタ羽根40の後側外縁部40bを覆うように主外輪郭部20mから突出した凸状外輪郭部20nを含むように形成されている。
そして、裏板20は、二つの仕切板30,30、NDフィルタ羽根40が組み込まれた後に、全体を覆うようにして地板10に組み付けられ、ネジBにより締結されるようになっている。
二つの仕切板30,30は、図1ないし図3に示すように、略円板状に形成され、略中央領域において開口部10aよりも大きく開口し円弧状内縁及び略V字状内縁を有する開口部30a、位置決め突起10eを通す孔30b、支軸10fを通す孔30c、ストッパ10g,10hを通す孔(又は切り欠き)30d、位置決め突起10iを通す孔30e、その他の孔や切り欠き等を備えている。
NDフィルタ羽根40は、図4及び図6に示すように、フィルタ板としてのNDフィルタ板41と、NDフィルタ板41の片面に接着剤Grを用いて接合された補強板42により構成されている。尚、NDフィルタ板のNDフィルタとは、殆んど色の変化を生じることなく光量を減少させる光学濃度フィルタであり、NDとは、Neutral Densityの略である。
また、NDフィルタ板41と補強板42との接合作業には、図5及び図6に示す冶具60が用いられる。
冶具60は、図5及び図6に示すように、所定の間隔をおいて直線L上に配列して形成された、第1位置決めピン61、第2位置決めピン62、共通位置決めピン63、段差部64等を備えている。
第1位置決めピン61は、図5及び図6に示すように、NDフィルタ板41の主位置決め孔41aに隙間なく挿入される円柱状に形成されている。
第2位置決めピン62は、図5及び図6に示すように、補強板42の主位置決め孔42aに隙間なく挿入される円柱状に形成されている。
共通位置決めピン63は、図5及び図6に示すように、NDフィルタ板41の従位置決め孔41b及び補強板42の従位置決め孔42bに挿入される円柱状に形成されている。
段差部64は、図6に示すように、補強板42の厚さと接着剤Grの厚さを加えた高さ寸法に形成されている。
NDフィルタ板41は、NDフィルタ材料を用いて薄板状に形成され(例えば、ポリエチレンテレフタレート(PET)の板材を打ち抜き成形後にその片面又は両面にNDフィルタ材料を蒸着等により設けて、0.05mm〜0.1mm程度の厚さに形成され)、NDフィルタ羽根40のうち開口部10a(図4において二点鎖線で示す円)を覆う有効領域から自由端側の領域を形成するようにして補強板42と接合されている。
また、NDフィルタ板41は、図4、図5、図6に示すように、補強板42との接合時に用いられる主位置決め孔41a及び従位置決め孔41bを備えている。
補強板42は、NDフィルタ羽根40が開口部10aから後退した位置と開口部10aに臨む位置との間を移動する際に開口部10aに入り込まない輪郭で、かつ、NDフィルタ羽根40のうち開口部10aを覆う有効領域から外れた揺動支点側の領域を形成するようにしてNDフィルタ板41の片面に接合されている。
また、補強板42は、地板10の支軸10fを通す支軸孔として機能すると共にフィルタ板41との接合時に用いられる主位置決め孔42a、NDフィルタ板41との接合時に従位置決め孔41bと同一位置に重ねるように配置される従位置決め孔42b、ロータ51の駆動ピン51aを連結する駆動孔42c等を備えている。
NDフィルタ板41の主位置決め孔41aは、図5及び図6に示すように、冶具60の第1位置決めピン61が隙間なく通される円孔として形成され、又、NDフィルタ板41の従位置決め孔41bは、図4、図5、図6に示すように、補強板42との接合時において、冶具60の共通位置決めピン63が通されるべく主位置決め孔41a(中心)と主位置決め孔42a(の中心)を結ぶ直線L上に位置する(配置される)ように、かつ、直線Lの方向に伸長する長孔として形成されている。
また、補強板42の主位置決め孔42aは、図5及び図6に示すように、冶具60の第2位置決めピン62が隙間なく通される円孔として形成され、又、補強板42の従位置決め孔42bは、図4、図5、図6に示すように、NDフィルタ板41との接合時において、冶具60の共通位置決めピン63が通されるべく主位置決め孔41a(中心)と主位置決め孔42a(の中心)を結ぶ直線L上に位置する(配置される)ように、かつ、直線Lの方向に伸長する長孔として形成されている。
ここで、NDフィルタ羽根40を構成するNDフィルタ板41と補強板42の接合作業について説明すると、図5及び図6に示すように、先ず、主位置決め孔42aに第2位置決めピン62を通しかつ従位置決め孔42bに共通位置決めピン63を通すようにして、冶具60の上に補強板42の配置し、補強板42の接合領域に予め接着剤Grを塗布し、続いて、主位置決め孔41aに第1位置決めピン61を通しかつ従位置決め孔41bに共通位置決めピン63を通すようにして、冶具60上の補強板42の上からNDフィルタ板41を配置する。
この際に、補強板42とNDフィルタ板41との直線L方向の寸法は、第1位置決めピン61及び第2位置決めピン62により規定され、接合時の寸法のバラツキ等が共通位置決めピン63が挿入された(同一位置に重ねられた)従位置決め孔41b,42bにおいて吸収されつつ調整され、その状態において、予め塗布した接着剤Grの硬化により、両者が接着固定される。
尚、NDフィルタ板41と補強板42との接合手法としては、接着剤Grに限るものではなく、両面テープを使用してもよく、又、熱溶着にて接合してもよく、それ以外の接合手法を用いてもよい。
上記構成をなすNDフィルタ羽根40によれば、開口部10aを覆う有効領域から自由端側の領域をNDフィルタ板41で形成し、揺動支点側の領域をNDフィルタ板41に接合された補強板42で形成するため、環状の補強板が無い分だけ開口部10aに対応する領域の外輪郭を小さくでき、NDフィルタ羽根40の小型化、幅狭化、薄型化、軽量化、低コスト化等を達成することができる。
また、NDフィルタ板41と補強板42とを接合する際に、所定の冶具60を用いて、NDフィルタ板41の主位置決め孔41aを冶具60の第1位置決めピン61に嵌め込み、補強板42の主位置決め孔42aを冶具60の第2位置決めピン62に嵌め込み、NDフィルタ板41の従位置決め孔41b及び補強板42の従位置決め孔42bを冶具60の共通位置決めピン63に重なるように嵌め込んで、NDフィルタ板41と補強板42とを位置決めしつつ接合作業を行うことができるため、NDフィルタ板41と補強板42とを高精度に位置決めして接合することができる。
特に、NDフィルタ板41及び補強板42の従位置決め孔41b、42bが、NDフィルタ板41の主位置決め孔41aと補強板42の主位置決め孔42aを結ぶ直線L上に配置されかつ直線Lの方向に伸長する長孔に形成されているため、共通位置決めピン63が挿入されたNDフィルタ板41の従位置決め孔41bと補強板42の従位置決め孔42bで寸法の誤差、製造誤差等を吸収させつつ、NDフィルタ板41と補強板42との接合作業を行うことができ、それ故に、NDフィルタ板41と補強板42とをより高精度に位置決めして接合することができる。
そして、接合作業が完了したNDフィルタ羽根40は、二つの仕切板30,30の間に配置されて、地板10の支軸10fを主位置決め孔42aに通して揺動自在に支持されると共に、ロータ51の駆動ピン51aを駆動孔42cに通すことで駆動力が及ぼされ、図2に示すように開口部10aから後退した位置と図3に示すように開口部10aに臨む位置との間を移動するようになっている。
ここでは、補強板42の主位置決め孔42aが支軸10fを通す支軸孔として兼用されている(NDフィルタ羽根40を製造する際に使用した基準孔を装置に組み込んで作動させる際の基準孔としても使用する)ため、NDフィルタ羽根40を、カメラ用羽根駆動装置等の地板10支軸10fに揺動自在に組み込んで使用する際に、NDフィルタ羽根40の組込み時のバラツキ等を低減させることができ、それ故に、NDフィルタ羽根40を所定の限られた狭い空間内で、他の部品と干渉することなく、高精度に作動させることができる。
電磁アクチュエータ50は、図1に示すように、所定の角度範囲を回動するロータ51、磁路を形成するヨーク52、励磁用のコイル53、押え板54等を備えている。
ロータ51は、NDフィルタ羽根40の駆動孔42cに連結される駆動ピン51a、円筒状のマグネット51b等を備え、地板10の支軸10bにより所定の角度範囲を回動自在に支持されている。
ヨーク52は、略U字状に形成されて二つの磁極部がロータ51の外周面に対向するように押え板54の嵌合孔に嵌合されて固定されるように形成されている。
コイル53は、押え板54に一体形成されたボビン部分に巻回されている。
押え板54は、ヨーク52を嵌め込む嵌合孔、コイル53を巻回するボビン部分を一体的に有すると共に、支軸10bに嵌め込まれたロータ51の抜け落ちを防止するように、地板10の固定部10dに固定されるようになっている。
次に、上記構成をなすカメラ用羽根駆動装置の組み立てについて、図7及び図8を参照しつつ説明する。
先ず、電磁アクチュエータ50が地板10の表側に取り付けられた状態において、図7(a)に示すように、地板10の裏側において、一つの仕切板30が取り付けられる。
続いて、図7(b)に示すように、一つの仕切板30上から、この仕切板30に隣接するようにしてNDフィルタ羽根40が取り付けられる。
続いて、図8(c)に示すように、NDフィルタ羽根40の上から、他の仕切板30が配置されて取り付けられる。
最後に、図8(d)に示すように、仕切板30の上から、裏板20が取り付けられてネジBにより地板10に締結される。
このように、装置の組み付けに際しても、各々の部品を順次に重ね合わせるようにして取り付けていくことで、装置の組付けが完了するため、組付け作業を容易に行うことができる。
上記構成をなすNDフィルタ羽根40を搭載したカメラ用羽根駆動装置によれば、羽根部材として、高い寸法精度で形成されると共に、小型化、幅狭化、薄型化、軽量化、低コスト化が達成されるNDフィルタ羽根40を適用するため、薄型化、小型化、高機能化等が要求されるカメラに対応可能なカメラ用羽根駆動装置を得ることができる。
上記実施形態においては、羽根部材として、NDフィルタ板41が補強板42と接合されたNDフィルタ羽根40を示したが、これに限定されるものではなく、光量を調節するために用いられるフィルタ板であればNDフィルタ板41以外のフィルタ板を適用することができる。
上記実施形態においては、羽根部材として、NDフィルタ羽根40を備えたカメラ用羽根駆動装置を示したが、これに限定されるものではなく、NDフィルタ羽根40の他に、開口部10aを開閉するシャッタ羽根あるいは開口部10aを絞る絞り羽根を備えた構成において、本発明を採用してもよい。
以上述べたように、本発明のフィルタ羽根は、外輪郭が占める占有面積をできるだけ小さくでき、小型化、幅狭化、薄型化、軽量化、低コスト化、寸法精度の高精度化等を達成できるため、近年の薄型化、小型化、高機能化等が要求されるカメラ等のカメラ用羽根駆動装置に適用できるのは勿論のこと、その他のカメラや光学機器においても有用である。
10 地板
10f 支軸
10a 開口部
20 裏板
30 仕切板
40 NDフィルタ羽根(フィルタ羽根、羽根部材)
41 NDフィルタ板(フィルタ板)
41a 主位置決め孔
41b 従位置決め孔
42 補強板
42a 主位置決め孔(支軸孔)
42b 従位置決め孔
42c 駆動孔
50 電磁アクチュエータ(駆動源)
51 ロータ
51a 駆動ピン
60 冶具
61 第1位置決めピン
62 第2位置決めピン
63 共通位置決めピン
64 段差部

Claims (3)

  1. 所定の開口部を覆うべく揺動自在に支持されて駆動されるフィルタ羽根であって、
    前記開口部を覆う有効領域から自由端側の領域を形成するフィルタ板と、
    前記開口部を覆う有効領域から外れた揺動支点側の領域を形成するべく前記フィルタ板の片面に接合される補強板を含み、
    前記フィルタ板は、主位置決め孔及び従位置決め孔を有し、
    前記補強板は、主位置決め孔及び従位置決め孔を有し、
    前記フィルタ板及び前記補強板の従位置決め孔は、直線の方向に伸長する長孔として形成され、
    前記フィルタ板及び前記補強板とは、前記フィルタ板および前記補強板の従位置決め孔同士が重ねられかつ略同一位置で接合され、
    前記フィルタ板の主位置決め孔は、前記接合された状態では前記直線上の前記フィルタ板及び前記補強板の従位置決め孔に対する一方側に配置され、
    前記補強板の主位置決め孔は、前記接合された状態では前記直線上の前記フィルタ板及び前記補強板の従位置決め孔に対する他方側に配置される、
    ことを特徴とするフィルタ羽根。
  2. 前記補強板は、駆動源の駆動ピンを連結する駆動孔と、揺動自在に支持する支軸を通す支軸孔を有し、
    前記補強板の主位置決め孔は、前記支軸孔を兼ねる、
    ことを特徴とする請求項1に記載のフィルタ羽根。
  3. 光路用の開口部を有する地板と、前記地板と平行に配置される裏板と、前記地板及び裏板の間に収容されると共に前記開口部に臨む位置と前記開口部から後退した位置との間を移動する羽根部材と、前記羽根部材を揺動自在に駆動する駆動源とを備えたカメラ用羽根駆動装置であって、
    前記羽根部材は、請求項1又は2に記載のフィルタ羽根である、
    ことを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
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