JP6030983B2 - カメラ用羽根駆動機構 - Google Patents

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本発明は、シャッタ羽根や絞り羽根等の羽根部材を電磁アクチュエータ等の駆動手段によって駆動するカメラ用羽根駆動装置に関する。
カメラ用羽根駆動装置には、羽根部材が当接するストッパに緩衝部材を取り付けることで、衝突音を抑制するとともに羽根部材のバウンドを防止するように構成したものがある。このようなカメラ用羽根駆動装置が特許文献1に記載されている。この特許文献1に記載されている羽根駆動装置は、地板10に形成された突起部に対して緩衝部材を接着することにより絞りストッパ12及び非絞りストッパ13を形成している。そして、駆動アクチュエータ40により絞り羽根30が絞り位置に作動させられるときには、絞り羽根30が絞りストッパ12に当接して停止し、非絞り位置に作動させられるときには、絞り羽根30が非絞りストッパ13に当接して停止する。なお、上記の各符号は、特許文献1において用いられているものである。
特開2004−61897号公報
近年、羽根部材は、より一層高速に作動させるために、薄型化及び軽量化が要求されている。そして、そのような要求に応えてきた結果、羽根部材の薄さは数十μm程度にまで達している。このように極めて薄い羽根部材を高速で作動させ、緩衝部材を取り付けているストッパに当接させて停止させようとすると、緩衝部材に傷が付いて緩衝部材の耐久性が低下してしまうことがある。そのために、例えば、ストッパの緩衝部材の硬度を上げることが考えられる。しかし、そのようにすると、当接時の衝突音の抑制やバウンドの防止が困難になるという問題がある。
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、高速で作動する極めて薄い羽根部材を高速で当接(衝突)させ停止させても、衝突音を抑制でき、バウンドを防止でき、更に、緩衝部材の耐久性を向上させることができるカメラ用羽根駆動装置を提供することである。
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用羽根駆動装置は、両者の間に羽根室を構成していて各々が開口部を形成している二つの地板と、前記羽根室外において前記地板の一方に取り付けられている駆動手段と、前記羽根室内において前記地板の一方に回転可能に取り付けられていて前記駆動手段により前記開口部から退いている第1位置と前記開口部に進入している第2位置との間で往復作動させられる羽根部材と、前記羽根室内において前記地板の一方に取り付けられている緩衝部材と、前記羽根室内において前記地板の一方に回転可能に取り付けられていて前記駆動手段と連結させられる連結部及び前記緩衝部材に当接する当接部を有しており前記駆動手段により前記羽根部材とともに往復作動させられ前記羽根部材が前記第1位置及び前記第2位置にあるときには該当接部を前記緩衝部材と当接させるレバー部材と、を備えているようにする。
その場合、前記緩衝部材が、複数設けられていて、前記羽根部材が前記第1位置及び前記第2位置にあるときには、該複数の緩衝部材が同時に前記当接部に当接すると、衝突音の抑制効果等がより高まる。
更に、前記連結部は、前記羽根部材が前記駆動手段により前記第2位置から前記第1位置に作動させられる際に前記レバー部材が作動する方向を内側として湾曲した形状に形成されていて、前記羽根部材が前記駆動手段により前記第1位置側及び前記第2位置側に作動させられるときに、該連結部の形状により前記レバー部材がその作動を減速させられるようにすると、衝突音の抑制効果等がより高まる。
本発明によれば、高速で作動する極めて薄い羽根部材を所定の位置で停止させても、衝突音を抑制することや、バウンドを防止することができ、更に、緩衝部材の耐久性を向上させることができるカメラ用羽根駆動装置を得ることができる。
本発明の実施例1の被写体側から視た平面図であり、(a)はフィルタ羽根が開口部から退いている状態であり、(b)はフィルタ羽根が開口部に進入している状態である。 本発明の実施例1の断面図である。 本発明の実施例2の被写体側から視た平面図であり、(a)は絞り羽根が開口部から退いている状態であり、(b)は絞り羽根が開口部に進入している状態である。 本発明の実施例3の被写体側から視た平面図であり、(a)はシャッタ羽根が開口部から退いている状態であり、(b)はシャッタ羽根が開口部に進入している状態である。
本発明を実施するための形態を、図1〜図4を用いて詳細に説明する。
先ず、図1及び図2を用いて、本実施例の構成から説明する。本実施例は、羽根部材としてフィルタ羽根を用いたフィルタ装置として構成したものである。
図1は、本実施例を被写体側から視た平面図である。撮像素子側に配置された地板1と被写体側に配置されたカバー板2との間には、羽根室が構成されている。図1においては、カバー板2の一部の図示を省略して、羽根室内の様子を示している。この地板1及びカバー板2は、いずれも合成樹脂製であって、その略中央部に開口部1a,2aを形成されており、地板1の開口部1aによって、光路用開口を規制している。なお、開口部1a,2aの直径は同じであってもよいし、カバー板2の開口部2aによって光路用開口を規制するようにしてもよい。
地板1の羽根室側の面には、軸1b,1c,1dと、円弧状に形成された長孔1eと、窪み部1fが設けられている。そして、軸1dの周囲には凹部1gが形成されている。また、地板1の羽根室側とは反対側の面には、枠板3が適宜な手段によって取り付けられていて、アクチュエータ室を構成しており、該アクチュエータ室内には駆動手段として電磁アクチュエータを構成する部材が取り付けられている。また、地板1の周囲には、壁部が設けられている。なお、この地板1の羽根室側とは反対側の面の様子は、図1においては図示を省略している。
カバー板2の羽根室側の面には、地板1の軸1b,1cに対応する位置にそれぞれ孔2b,2cが形成されていて、地板1の凹部1gに対応する位置に凹部2dが形成されていて、地板1の長孔1eと対応する位置に円弧状の長孔2eが形成されている。また、その他に、窪み部2fが形成されている。そして、このカバー板2は、地板1に対して適宜な手段によって取り付けられている。なお、図1においては、カバー板2の一部の図示を省略しているため、開口部2a及び窪み部2fのみ表されている。
次に、図2を用いて、地板1と枠板3との間の駆動手段となる電磁アクチュエータのアクチュエータ室内の説明をする。アクチュエータ室内には、回転子4と、ヨーク5と、コイル6を巻回したボビン7とが配置されている。そして、この回転子4は、その径方向へ張り出した腕部の先端に駆動ピン4aが形成されていて、永久磁石製であり、2極に着磁されている。この駆動ピン4aは、地板1の長孔1eを通って羽根室内に伸びている。また、ヨーク5は、略U字型をしていて、その二つの脚部の先端部を磁極部として、回転子4の着磁されている面に対向させている。また、ボビン7は、ヨーク5の一方の脚部に嵌装されている。そして、電磁アクチュエータは、コイル6に電流が流れると、その流れる方向に応じて回転子4が回転し、駆動ピン4aを往復作動させる駆動手段である。アクチュエータは、例えば特開2007−174795号公報等に記載の周知の構成に限定されるものではなく、例えば、特開2004−205996号公報に記載されている構成であってもよい。
次に、図1を用いて、羽根室内の説明をする。地板1の軸1bには、(ND)フィルタ羽根8が回転可能に取り付けられている。フィルタ羽根8は、長孔8aと開口部8bとを有しており、長孔8aは地板1の長孔1eを通して駆動ピン4aを挿入されている。また、開口部8aのカバー板2側の面には、(ND)フィルタ9が接着されている。このフィルタ羽根8は、駆動ピン4aにより、軸1bを中心として往復回転させられるが、カバー板2にはフィルタ9の軌跡に沿って窪み部2fが形成されているため、フィルタ9はカバー板2と接触して傷つくことはない。
地板1の軸1cには、レバー部材10が回転可能に取り付けられている。レバー部材10は、フィルタ羽根8よりも厚く、円弧状の長孔10aと当接用開口部10bとを有しており、長孔10aは地板1の長孔1eを通してフィルタ羽根8の長孔8aと共に駆動ピン4aが挿入され連結されている連結部である。この当接用開口部10bの内側の縁のうち、図1における上側の縁を当接部10b−1とし、図1における下側の縁を当接部10b−2としている。そして、駆動ピン4aによってフィルタ羽根8が往復回転させられる際に、フィルタ羽根8と同時に往復回転させられる。なお、このレバー部材10は、地板1の窪み部1fの内側の領域でのみ往復回転させられる。そのため、図2に示されているように、フィルタ羽根8よりも常に地板1側に位置しており、作動中にフィルタ羽根8と干渉することがない。
地板1の軸1dには、緩衝部材11が取り付けられている。そして、この緩衝部材11は、レバー部材10の当接用開口部10bの内側に配置されている。そのため、レバー部材10が往復回転させられるときは、当接部10b−1,10b−2が緩衝部材11と当接することになる。
次に、本実施例の作動を説明する。図1(a)は、フィルタ羽根8が、開口部1aから退いている状態を示している。この状態から、撮像素子に入射する光量を減らしたい場合には、コイル6に対して順方向に通電することで、図1(a)において反時計方向に駆動ピン4aが回転する。それにより、フィルタ羽根8は軸1bを中心として反時計方向に回転し、レバー部材10は軸1cを中心として時計方向に回転する。そして、フィルタ部材9で覆われたフィルタ羽根8の開口部8bが開口部1aを完全に覆った後に、レバー部材10の当接部10b−2が緩衝部材11と当接することで、作動が停止する。このときの様子が、図1(b)に示されている。
この状態から、撮像素子に入射する光量を増やしたい場合には、コイル6に対して逆方向に通電することで、図1(b)において時計方向に駆動ピン4aが回転する。それにより、フィルタ羽根8は軸1bを中心として時計方向に回転し、レバー部材10は軸1cを中心として反時計方向に回転する。フィルタ羽根8が開口部1aから完全に退いた後に、レバー部材10の当接部10b−1が緩衝部材11と当接することで、作動が停止する。このときの様子が、図1(a)に示されている。
なお、レバー部材10の長孔10aは、曲率が異なる曲線で結ばれた形状をしており、駆動ピン4aがレバー部材10の長孔10aと接する接線方向とフィルタ羽根8の長孔8aと接する接線方向とが略直角となるような曲率で形成されている。そして、本実施例においては、レバー部材10の長孔10aの中央付近の曲率をKとし、両端側の曲率をK’(K<K’)とし、フィルタ羽根8aが開口部1aから退く際にレバー部材10が作動させられる方向(開口部1a側)を内側として湾曲した形状に形成されている。これは、フィルタ羽根8が駆動ピン4aにより開口部1aに進入する際及び退く際に、長孔10aの両端側の曲率K’の部分の形状によりレバー部材10の作動を減速させ、当接用開口部10bの当接部10b−1,10b−2と緩衝部材11とが当接する際の勢いを弱めるためである。これにより、本願発明の目的である衝突音の抑制、バウンドの防止及び緩衝部材の耐久性の向上を更に好適に達成することが可能になる。しかし、本願発明は、レバー部材の長孔をこのような形状に形成せずに、直線的な形状の長孔として形成しても差し支えない。これは、実施例2,3においても同様である。
また、本実施例のレバー部材10は、当接用開口部10bの位置を地板1の軸1cの位置から離して形成している。これは、緩衝部材と当接する位置と回転中心の位置との間隔を離すことによって、緩衝部材と当接する際の勢いを弱めるためである。すなわち、本願発明におけるレバー部材は、緩衝部材と当接する位置をその回転中心の位置から離すようにすると、より好適に目的を達成できる。これは、実施例2,3においても同様である。
また、本実施例のレバー部材10は、当接部10b−1,10b−2を有する当接用開口部10bが、軸1cと長孔10aとの間に配置されている。このように構成した場合には、レバー部材が大きくなるが、緩衝部材と当接する際の衝撃を小さくできるという利点がある。これは、実施例2においても同様である。
なお、本実施例においては、フィルタ羽根としてフィルタを接着した羽根部材を採用した場合として説明したが、フィルタはNDフィルタに限られず、偏光フィルタ等の他のフィルタを接着した羽根部材を採用してもよい。また、それらのフィルタを接着するのではなく、直接羽根部材として形成したものを採用してもよい。
次に、図3を用いて、実施例2の説明をする。本実施例は、羽根部材として開口部1aより小さい円形の開口部を有する絞り羽根を用いた絞り装置として構成したものであるが、その構成は実施例1の構成と一部が異なるだけである。そのため、実施例1と同じ部材及び部位には同じ符号を付け、それらについての説明は省略する。
図3は、本実施例を被写体側から視た平面図である。地板1の羽根室側の面には、実施例1と同様に開口部1a、軸1b,1c,1d、長孔1e、窪み部1f及び凹部1gが設けられている。そして、それらに加えて、羽根室側の面に軸1h,1i,1jが形成されている。また、軸1h,1i,1jの周囲にはそれぞれ凹部1k,1m,1nが形成されている。
カバー板2には、実施例1と同様に開口部2a、孔2b,2c、凹部2d及び長孔2eが設けられている。そして、それらに加えて、地板1の凹部1k,1m,1nに対応する位置にそれぞれ凹部が形成されている。また、本実施例においては、カバー板2には窪み部2fは形成されていない。
地板1の軸1bには、実施例1におけるフィルタ羽根8に代えて、絞り羽根12が回転可能に取り付けられている。絞り羽根12は、長孔12aと開口部12bとを有しており、長孔12aには地板1の長孔1eを通して駆動ピン4aが挿入されている。また、開口部12bは、開口部1aより小さい円形の開口部として形成されており、地板1の開口部1aに臨まされたときには絞り羽根12の開口部12bが光路用開口を規制する。
地板1の軸1cには、実施例1におけるレバー部材10に代えて、レバー部材13が回転可能に取り付けられている。レバー部材13は、絞り羽根12よりも厚く、長孔13aと当接用開口部13bとを有しており、長孔13aは地板1の長孔1eを通して絞り羽根12の長孔12aと共に駆動ピン4aが挿入され連結されている連結部である。この当接用開口部13bの内側の縁のうち、図3における上側の縁を当接部13b−1とし、図3における下側の縁を当接部13b−2としている。そして、駆動ピン4aによって絞り羽根12が往復回転させられる際に、絞り羽根12と同時に往復回転させられる。なお、このレバー部材13は、地板1の窪み部1fの内側の領域でのみ往復回転させられる。そのため、実施例1におけるレバー部材10と同様に、レバー部材13はその作動中に絞り羽根12と干渉することがない。
地板1の軸1dには、実施例1と同様に、緩衝部材11が取り付けられている。また、それに加えて、地板1の軸1h,1i,1jには、緩衝部材14,15,16が取り付けられている。そして、これらの緩衝部材11,14,15,16は、レバー部材13の当接用開口部13bの内側に配置されている。そのため、レバー部材13bが往復回転させられるときは、当接部13b−1,13b−2が緩衝部材11,14,15,16と当接することになる。
次に、本実施例の作動を説明する。図3(a)は、絞り羽根12が、開口部1aから退いている状態を示している。この状態から、撮像素子に入射する光量を減らしたい場合には、コイル6に対して順方向に通電することで、図3(a)において反時計方向に駆動ピン4aが回転する。それにより、絞り羽根12は軸1bを中心として反時計方向に回転し、レバー部材13は軸1cを中心として時計方向に回転する。そして、絞り羽根12の開口部12bが地板1の開口部1aに臨まされて、開口部12bによって光路用開口が規制されるようになった後に、レバー部材13の当接部13b−2が緩衝部材11,14,15,16と当接することで、作動が停止する。このときの様子が、図3(b)に示されている。
この状態から、撮像素子に入射する光量を増やしたい場合には、コイル6に対して逆方向に通電することで、図3(b)において時計方向に駆動ピン4aが回転する。それにより、絞り羽根12は軸1bを中心として時計方向に回転し、レバー部材13は軸1cを中心として反時計方向に回転する。絞り羽根12が開口部1aから完全に退いた後に、レバー部材13の当接部13b−1が緩衝部材11,14,15,16と当接することで、作動が停止する。このときの様子が、図3(a)に示されている。
このように、本実施例においても、絞り羽根12よりも厚くできているレバー部材13の当接部13b−1,13b−2を緩衝部材11,14,15,16に当接させているため、衝突音の抑制やバウンドの防止、さらには緩衝部材の耐久性の向上をより一層図ることが可能となっている。また、本実施例においては、四つの緩衝部材11,14,15,16を配置しているため、実施例1のように一つの緩衝部材を用いている場合と比較して、それぞれの緩衝部材と当接する際の衝撃力が弱まり、本願発明の目的をより好適に達成することができる。
最後に、図4を用いて、実施例3の説明をする。本実施例は、羽根部材としてシャッタ羽根を用いたシャッタ装置として構成したものであるが、その構成は実施例1の構成と一部が異なるだけである。そのため、実施例1と同じ部材及び部位には同じ符号を付け、それらについての説明は省略する。
図4は、本実施例を被写体側から視た平面図である。地板1の羽根室側の面には、実施例1と同様に開口部1a、軸1b,1d、長孔1e及び窪み部1fが設けられている。そして、それらに加えて、羽根室側の面に軸1pが形成されている。また、本実施例においては、地板1には軸1cは形成されていない。
カバー板2は、実施例1と同様に開口部2a、孔2b、凹部2d及び長孔2eが設けられている。そして、それらに加えて、地板1の軸1pに対応する位置に孔が形成されている。また、本実施例においては、カバー板2には孔2c及び窪み部2fは形成されていない。
地板1の軸1bには、実施例1におけるフィルタ羽根8に代えて、シャッタ羽根17が回転可能に取り付けられている。シャッタ羽根17は、長孔17aを有しており、地板1の長孔1eを通して駆動ピン4aが挿入されている。
地板1の軸1pには、レバー部材18が回転可能に取り付けられている。レバー部材18は、シャッタ羽根17よりも厚く、長孔18aと当接部18b,18cとを有しており、長孔18aは地板1の長孔1eを通してシャッタ羽根17の長孔17aと共に駆動ピン4aが挿入され連結された連結部である。そして、駆動ピン4aによってシャッタ羽根17が往復回転させられる際に、シャッタ羽根17と同時に往復回転させられる。なお、このレバー部材18は、地板1の窪み部1fの内側の領域でのみ往復回転させられる。そのため、実施例1におけるレバー部材10と同様に、レバー部材18はその作動中にシャッタ羽根17と干渉することがない。
地板1の軸1dには、実施例1と同様に、緩衝部材11が取り付けられている。そして、この緩衝部材11は、レバー部材18の当接部18b,18cの内側に配置されている。そのため、レバー部材18が往復回転させられるときは、当接部18b,18cが緩衝部材11と当接することになる。
次に、本実施例の作動を説明する。図4(a)は、シャッタ羽根17が、開口部1aから退いている状態を示している。この状態から、撮影を開始する場合には、コイル6に対して順方向に通電することで、図4(a)において反時計方向に駆動ピン4aが回転する。それにより、シャッタ羽根17は軸1bを中心として反時計方向に回転し、レバー部材18は軸1pを中心として時計方向に回転する。そして、シャッタ羽根17が開口部1aを全閉にした後に、レバー部材18の当接部18cが緩衝部材11と当接することで、作動が停止する。このときの様子が、図4(b)に示されている。
そして、撮像情報が記憶装置に転送された後に、コイル6に対して逆方向に通電することで、図4(b)において時計方向に駆動ピン4aが回転する。それにより、シャッタ羽根17は軸1bを中心として時計方向に回転し、レバー部材17は軸1pを中心として反時計方向に回転する。そして、シャッタ羽根17が開口部1aを全開にした後に、レバー部材18の当接部18cが緩衝部材11と当接することで、作動が停止する。このときの様子が、図4(a)に示されている。
このように、本実施例においても、シャッタ羽根17よりも厚くできているレバー部材18の当接部18b,18cを緩衝部材11に当接させているため、衝突音の抑制やバウンドの防止、さらには緩衝部材の耐久性の向上をより一層図ることが可能となっている。
また、本実施例においては、レバー部材18の当接部18b,18cが、レバー部材の回転軸である軸1pに対して長孔18aとは反対側に配置されている。このように構成した場合には、レバー部材の回転軸と当接部との距離が近くなり、緩衝部材と当接する際の衝撃は大きくなるが、その分だけレバー部材を小さくすることができ、省スペース化を図ることができるという利点がある。
また、本実施例においては、レバー部材18の当接部18b,18cは、緩衝部材11とだけ当接させられるが、実施例2のように、複数の緩衝部材を設けてそれらと同時に当接するように構成してもよい。
1 地板
1a,2a,8b,12b 開口部
1b,1c,1d,1h,1i,1j,1p 軸
1e,2e,8a,12a,17a 長孔
1f,2f 窪み部
1g,1k,1m,1n,2d 凹部
2 カバー板
2b,2c 孔
4 回転子
4a 駆動ピン
8 フィルタ羽根
9 フィルタ
10,13,18 レバー部材
10a,13a,18a 長孔(連結部)
10b,13b 当接用開口部
10b−1,10b−2,13b−1,13b−2,18b,18c 当接部
11,14,15,16 緩衝部材
12 絞り羽根
17 シャッタ羽根

Claims (4)

  1. 両者の間に羽根室を構成していて各々が開口部を形成している二つの地板と
    前記羽根室外において前記地板の一方に取り付けられている駆動手段と
    前記羽根室内において前記地板の一方に回転可能に取り付けられていて前記駆動手段により前記開口部から退いている第1位置と前記開口部に進入している第2位置との間で往復作動させられる羽根部材と
    前記羽根室内において前記地板の一方の軸に取り付けられている緩衝部材と
    前記羽根室内において前記地板の一方に回転可能に取り付けられていて前記駆動手段と連結させられる連結部及び前記緩衝部材に当接する少なくとも2つの当接部を有しており前記駆動手段により前記羽根部材とともに往復作動させられ前記羽根部材が前記第1位置にあるときには前記少なくとも2つの当接部のうち少なくとも1つを前記緩衝部材と当接させ、前記第2位置にあるときには少なくとも2つの当接部のうち他の少なくとも1つを前記緩衝部材と当接させるレバー部材とを備え
    前記軸に取り付けられている緩衝部材は、前記少なくとも2つの当接部によって挟まれていることを特徴とするカメラ用羽根駆動装置。
  2. 前記レバー部材の厚みは、前記羽根部材の厚みよりも厚い、請求項1記載のカメラ用羽根駆動装置。
  3. 前記緩衝部材が、複数設けられていて、前記羽根部材が前記第1位置及び前記第2位置にあるときには、該複数の緩衝部材が同時に前記当接部に当接することを特徴とする請求項1または2に記載のカメラ用羽根駆動装置。
  4. 前記連結部は、前記羽根部材が前記駆動手段により前記第2位置から前記第1位置に作動させられる際に前記レバー部材が作動する方向を内側として湾曲した形状に形成されていて、前記羽根部材が前記駆動手段により前記第1位置側及び前記第2位置側に作動させられるときに、該連結部の形状により前記レバー部材がその作動を減速させられることを特徴とする請求項1ないし3のいずれか1項に記載のカメラ用羽根駆動装置。
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