JP6567868B2 - 羽根駆動装置、及びシャッタ装置、並びに撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、光が通過する経路に出入りする羽根を駆動する羽根駆動装置、及びこの羽根駆動装置を備えたシャッタ装置、並びに羽根駆動装置を備えた撮像装置に関する。

カメラ用レンズシャッタとしては、シャッタ羽根が撮影レンズの近接位置に配置され、円形の撮影光路用開口をシャッタ羽根によって開閉する構造が知られている（特許文献１参照）。この特許文献１のカメラ用羽根駆動機構では、主地板に長孔が設けられ、その長孔内を回転子の出力ピンが往復動作して、その出力ピンに係合したシャッタ羽根が主地板上を往復動作し、シャッタ羽根の閉じ作動又は開き作動の各終了段階においてシャッタ羽根を羽根ストッパに当接させて静止させる構造を有する。

特開２００５−２４６４０号公報

上記特許文献１のようなカメラ用羽根駆動装置では、主地板に設けられた長孔の端部に出力ピンを当接させる構造であるため、その当接時の衝撃がシャッタ羽根に伝達されてシャッタ羽根の動作が安定しない、いわゆるバウンド動作が発生してしまう。

本発明は、バウンド動作を低減した羽根駆動を実現できる羽根駆動装置及びシャッタ装置並びに撮像装置を提供する。

本発明の羽根駆動装置は、光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部に出入りする羽根と、前記羽根を駆動する羽根駆動手段と、を備え、前記羽根駆動手段は、前記羽根と係合する係合部を有する係合動作部を所定の範囲内で往復動作させて前記羽根を前記開口部に出入りさせ、さらに、前記係合部が往復動作する往動及び復動のそれぞれの折り返し時のみにおいて当接する当接端部を有する可動部材と、前記可動部材の移動を案内する案内部と、前記係合部が当接した際の前記可動部材の移動を停止させるストッパと、を有し、前記可動部材が、前記係合部からの当接力を受けて前記案内部に案内されて移動する際に、前記案内部は、前記可動部材を前記ストッパへ向けて直線移動するように案内することを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、係合動作部が可動部材に接触したときに可動部材も一時的に移動し、係合動作部に加わる衝撃がその動作停止前に緩和されるため、バウンド動作が低減される。

また、上記本発明では、前記当接端部は、前記係合部の移動方向に対して傾斜した傾斜部であることを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、当接端部が傾斜部であるため、係合部が当接端部に当接した際に、係合動作部に加わる衝撃を更に緩和されるため、バウンド動作が有効に低減される。

また、上記本発明では、前記可動部材は、前記係合動作部の前記係合部が挿入され、且つ前記当接端部を形成する貫通孔が設けられた板状部材であることを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、係合動作部の係合部が板状部材の貫通孔に当接し、そのとき板状部材がスライド移動するため、係合動作部に加わる衝撃を緩和できる。

また、上記本発明では、前記係合動作部の前記係合部が挿入配置され、前記係合部の移動方向において前記貫通孔よりも実質的に大きい孔である挿入孔が前記開口形成部材に設けられ、前記可動部材は、前記貫通孔が前記挿入孔に対して連通するように前記開口形成部材上に配置され、前記可動部材の両端部は、前記係合部の移動方向における前記挿入孔の開口周縁部に重畳していることを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、往復動作する係合動作部の係合部が、開口形成部材に形成された挿入孔の端部に当接することなく、可動部材の貫通孔の端部に当接され、係合動作部に加わる衝撃がその動作停止前に緩和されるため、バウンド動作が低減される。

また、上記本発明では、前記開口形成部材のうち前記羽根が走行する側の一方面とは反対の他方面側には、前記係合動作部を回動させる駆動手段が配置され、前記ストッパは、前記開口形成部材の前記他方面に設けられ、前記可動部材は、前記開口形成部材の前記他方面と前記駆動手段との間に配置されたことを特徴とする。
かかる本発明の態様によれば、羽根の走行と可動部材の移動との物理的な干渉が防止される。

また、上記本発明では、前記可動部材は、前記開口形成部材の前記他方面に設けられた凹部内に配置され、前記ストッパは、前記凹部の内壁で形成されたことを特徴としてもよい。
かかる本発明の態様によれば、可動部材を開口形成部材の凹部内に配置することで、小型化を図ることができる。

なお、本発明では、上述した羽根駆動装置を備えたシャッタ装置、又は上述した羽根駆動装置を備えた撮像装置についても広く適用可能である。
かかる本発明の態様によれば、羽根（シャッタ羽根）に対するバウンド動作の影響を低減し、高品質な撮影を可能とするシャッタ装置、カメラ等の撮像装置を実現できる。

本発明によれば、バウンド動作を低減した羽根駆動を実現できる羽根駆動装置及びシャッタ装置並びに撮像装置を実現できる。

本発明の実施形態１に係る光量調節装置（羽根駆動装置）の分解斜視図。 図１の光量調節装置の主要部分を示す外観平面図。 図２の光量調節装置の展開断面図（Ａ−Ａ断面）。 図２の光量調節装置の展開断面図（Ｂ−Ｂ断面）。 図１のシャッタ羽根が開動作で開口部を開状態とした平面図。 図１のシャッタ羽根が閉動作で開口部を閉状態とした平面図。 可動部材と地板の関係を示す詳細図。 図１のシャッタ羽根が開動作で開口部を開状態としたときの可動部材、ロータ駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。 駆動ピンが可動部材の開き側の当接端部に当接した状態の可動部材、駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。 駆動ピンが可動部材の閉じ側の当接端部に当接した状態の可動部材、駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。 図１のシャッタ羽根が閉動作で開口部を閉状態としたときの可動部材、駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。 本発明の他の実施形態に係る光量調節装置（羽根駆動装置）における可動部材と駆動ピンの当接部に傾きを持たせた際のシャッタ羽根が開動作で開口部を開状態としたときの当接部材、駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。 本発明の他の実施形態に係る光量調節装置（羽根駆動装置）における可動部材と駆動ピンの当接部に傾きを持たせた際の駆動ピンが可動部材の開き側の当接端部に当接した状態の可動部材、駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。 本発明の他の実施形態に係る光量調節装置（羽根駆動装置）における可動部材と駆動ピンの当接部に傾きを持たせた際の駆動ピンが可動部材の閉じ側の当接端部に当接した状態の可動部材、駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。 本発明の他の実施形態に係る光量調節装置（羽根駆動装置）における可動部材と駆動ピンの当接部に傾きを持たせた際のシャッタ羽根が閉動作で開口部を閉状態とした可動部材、駆動ピン、地板、シャッタ羽根の関係を示す詳細図。

本発明の羽根駆動装置は、光が通過する開口部に対して羽根を高精度又は安定的に出入りさせるべく、羽根と係合して羽根に動力伝達するための係合動作部の一部を一時的に可動部材に当接させ、その衝撃で可動部材を所定の可動域内で作動させる構成とし、可動部材の移動によって係合動作部に加わる衝撃を緩和し、羽根又は係合動作部のバウンド動作を低減するものである。

より詳細には、光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、開口部に出入りする羽根と、羽根を駆動する羽根駆動手段と、を備えた羽根駆動装置に関する。羽根駆動手段は、羽根と係合する係合部を有する係合動作部を所定の範囲内で往復動作させ、開口部を通過する光を調節するときに、係合動作部からの動力を受けて羽根を開口部に出入りさせる。

このような構成の羽根駆動装置には、往復動作する係合動作部の係合部が折り返し時において当接する当接端部を有する可動部材が、係合部からの当接力を受けて移動自在に設けられる。

そして、本発明の羽根駆動装置では、係合動作部の係合部が可動部材に当接した際の可動部材の移動をストッパによって停止させ、その移動停止した可動部材における当接端部が、折り返し時における係合動作部の停止位置を実質的に規定する。

つまり、本発明において、上述した可動部材は、係合動作部が当接するとこれに連動することから、係合動作部に加わる衝撃を一時的に緩和（吸収）、すなわち、係合動作部の移動速度を減速させる可動型のブレーキ部材（衝撃吸収部材）となり、その後、その移動範囲を制限するストッパに当接して移動停止することから、最終的に係合動作部を受け止めて係合動作部の動作を停止させるための部材となる。そのため、ストッパを設けた位置、より具体的には、可動部材がストッパに接触して動作停止した位置での当接端部が、往復動作する係合動作部の折り返し位置（例えば、メカ的な端部／メカ端）を定める。

このような本発明の羽根駆動装置によれば、係合動作部が可動部材に接触したときに可動部材も一時的に移動し、係合動作部に加わる衝撃がその動作停止前に実質的に緩和されるため、羽根に伝わるバウンド動作を有効に低減できる。

なお、このような可動部材は、係合動作部の係合部が当接する当接端部を有するが、その当接端部は、係合部の当接方向に対して傾斜した傾斜部とするのがよい。これにより、係合動作部の係合部が可動部材の当接端部（傾斜部）に当接して、そのときの衝撃が実質的に受け流されるため、例えば、傾斜部の傾斜角度等によって、係合動作部の係合部が可動部材に当接した際の衝撃度合いを調整できる。このとき、可動部材は、その可動方向を一方向とするため、例えば、ガイド壁やレール壁などの案内部を使って移動方向を制限するのがよい。

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
図１は本発明に係るカメラ用シャッタ装置の一実施形態の全体を示すものである。このカメラ用シャッタ装置は、図示するように、露光用の開口部１０ａが形成された地板（開口形成部材）１０、および、この地板１０の開口部１０ａに連通する開口部３０ａを有する押え板（開口形成部材）３０と、開口部１０ａ，３０ａとの間に出入りするシャッタ羽根２０と、シャッタ羽根２０を駆動する電磁駆動源としての電磁アクチュエータ４０を備えている。なお、地板１０と押え板３０とは、ビス３１ａ，３１ｂ，３１ｃによって固定される。

地板１０の一方面側には、図１に示すように、露光用の開口部１０ａ、第１及び第２シャッタ羽根２１，２２を支持する支軸１０ｂ，１０ｃ、第１及び第２シャッタ羽根２１，２２が開きまたは閉じ側に移動する際に所定以上の移動を規制する規制部材としてストッパ１０ｄ，１０ｅ，１０ｆ，１０ｇが形成されている。一方、この地板１０の他方面側には、電磁アクチュエータ４０が配置される。この電磁アクチュエータ４０は、ビス４５ａ，４５ｂによって地板１０に固定される。

電磁アクチュエータ４０は、図１に示すように、Ｎ極およびＳ極に着磁されかつ所定の角度範囲を回転自在に支持されたロータ４１と、励磁用のコイル４２と、磁気回路を形成するヨーク４３、等により形成されている。ロータ４１には、回転中心とは非同軸位置においてシャッタ羽根２１，２２に連結される駆動ピン４１ａが一体的に形成されている。

第１及び第２シャッタ羽根２１，２２は、図１、図５、図６に示すように、羽根の基端部側が重畳され、詳細は後述するが電磁アクチュエータ４０と接続されて、ほぼ同時に可動するように構成されている。このような第１シャッタ羽根２１、第２シャッタ羽根２２には、各々円孔２１ａ，２２ａと長孔２１ｂ，２２ｂが形成されている。

円孔２１ａ，２２ａには地板１０の支軸１０ｂ，１０ｃが挿入され、第１シャッタ羽根２１、第２シャッタ羽根２２は回転自在に支持されている。長孔２１ｂ，２２ｂには、電磁アクチュエータ４０が有するロータ４１の駆動ピン４１ａが挿入されている。

すなわち、ロータ４１が回転することにより、第１及び第２シャッタ羽根２１，２２は、例えば、本実施形態では、図５に示す待機位置から図６に示すように閉じ動作に至り、再び待機位置に戻るように、お互いに近接および離隔するように回動して、両者の協働作業により開口部１０ａ，３０ａを開放（全開）及び閉鎖（全閉）するようになっている。

また、図２に示す全開位置の状態から、電磁アクチュエータ４０のコイル４２に駆動パルス信号が通電されると、この通電によりロータ４１が回転する。すると、駆動ピン４１ａが回動し、長孔２１ｂを介して第１シャッタ羽根２１が回動され、駆動ピン４１ａは長孔２１ｂの縁を沿うように回動する。同時に、長孔２２ｂを介して第２シャッタ羽根２２も回動され、駆動ピン４１ａは長孔２２ｂの縁を沿うように回動する。

次に、回動駆動の動作開始から停止までの流れを説明する。図９、図１０に示すように第１及び第２シャッタ羽根２１，２２が開口部１０ａ，３０ａを開放及び閉鎖する過程において、これら第１及び第２シャッタ羽根２１，２２に動力を伝達するロータ４１の駆動ピン４１ａが、可動部材４６に対して一時的に当接するよう構成されている。

詳細には、可動部材４６は、地板１０のうち他方面側、すなわち、電磁アクチュエータ４０が配置された面側に設けられている。そして、この可動部材４６は、例えば、本実施形態では板状部材から形成され、その厚さ方向に貫通する貫通孔４６を有する。この貫通孔４６には、上述した駆動ピン４１ａが挿入される。

これにより、電磁アクチュエータ４０の駆動によりロータ４１が回動し、その回動動作の過程で、駆動ピン４１ａが貫通孔４６ａの端部（当接端部４６ａ，４６ｂ）に当接する。詳細には、可動部材４６は、図９、図１０に示すように閉じ動作の際は駆動ピン４１ａと閉じ側の当接端部４６ａと当接し、開き動作の際は駆動ピン４１ａと開き側の当接端部４６ｂと当接する構成となっている。

また、図７に示すように当接部材４６は地板１０のガイド部１０ｋ，１０ｍ，１０ｎ，１０ｐ内に配置されており、可動部材４６の側面である摺動部Ａ ４６ｅ、摺動部Ｂ ４６ｆと摺動する構成になっている。すなわち、可動部材４６は、上記地板１０のガイド部１０ｋ等に沿って一方向に可動する。したがって、駆動ピン４１ａが当接端部４６ａ，４６ｂと当接すると、可動部材４６がガイド部１０ｋ等に沿って移動する。

これらの構成により、駆動ピン４１ａが当接した可動部材４６は、図８、図１１に示すように、地板１０のガイド部１０ｋ，１０ｍ，１０ｎ，１０ｐと可動部材４６の側面である摺動部Ａ ４６ｅ、摺動部Ｂ ４６ｆに沿って、駆動ピン４１ａからの動力を受けて直線移動する。

例えば、羽根閉じ動作では地板１０に設置されたストッパ１０ｈ、羽根開き動作では図４に示すようにヨーク押え部材４４にされたストッパ４４ａに可動部材４６の閉じ側端部４６ｃ、開き側端部４６ｄがそれぞれ当接することで、可動部材４６及びロータ４１が停止し、係合している第１及び第２シャッタ羽根２１，２２も同時期に停止する。

つまり、可動部材４６が上記ストッパ１０ｈ，４４ａに当接する位置が、駆動ピン４１ａの往復動作に伴う実質的な停止位置となるが、その停止直前に、可動部材４６に対する駆動ピン４１ａの当接によって可動部材４６が可動することになる。なお、本実施形態では、可動部材４６の当接先を地板１０に設けられたストッパ１０ｈと、ヨーク押え部材４４のストッパ４４ａとしたが、これに限定されず、地板１０に２つのストッパを設けて可動部材４６を当接させてもよいし、地板１０に別途係合する部材に可動部材４６を当接させてもよい。

そのため、駆動ピン４１ａの移動速度は、可動部材４６への当接、及び可動部材４６の移動によって、一時的に減速する。すなわち、可動部材４６は、駆動ピン４１ａに対する可動型のブレーキ部材となる。なお、本実施形態では、可動部材４６と駆動ピン４１ａとの接触箇所は、上記可動部材４６の当接端部４６ａ，４６ｂのみとしている。

このように、本実施形態では、可動部材４６をシャッタ羽根２１等とロータ４１との間に介在させて、その可動範囲及び可動負荷を調整することにより、露光用の開口部１０ａを第１シャッタ羽根２１等が閉じるスピード（シャッタスピード）に影響を及ぼすことなく、ロータ４１の駆動速度を可動部材４６によって制御することが可能となる。

特に、本実施形態では、可動部材４６が駆動ピン４１ａの折り返し動作時のみに作用するため、バウンド動作を制御しながら、駆動ピン４１ａの折り返し後の動作に作用することがないため、シャッタスピードを低下させることがない。したがって、第１及び第２シャッタ羽根２１，２２に伝わるバウンド動作を大幅に低減でき、第１及び第２シャッタ羽根２１，２２を高精度又は安定的に動作させることができる。これによって、第１及び第２シャッタ羽根２１，２２を用いた光量調節を高精度に実現できる。

なお、本実施形態では、可動部材４６を地板１０のガイド部１０ｋ，１０ｍ，１０ｎ，１０ｐに対して摺接させるため、そのときの摩擦力によっても、減速制御することが可能となる。なお、可動部材４６を地板１０の各ガイド部１０ｋ等に圧入すれば、その圧入力によって減速の程度を調整できる。

また、本実施形態では、ロータ４１の駆動ピン４１ａと係合した第１及び第２シャッタ羽根２１，２２にも同様の減速効果があることから、可動部材４６によって第１及び第２シャッタ羽根２１，２２の速度制御にも有効である。

さらに、本実施形態では、可動部材４６を直線的に移動させるように構成したので、無駄なスペースを使用せずに減速機構を設けることができる。

以上説明したように、本実施形態の光量調整装置によれば、第１及び第２シャッタ羽根２１，２２の往復動作をさせる過程において、その折返しの時の反動を可動部材４６によって低減できるため、バウンド動作を低減できる他、物理的な衝撃に伴う破壊、破損等を防止することにもなり、光量調整装置の高耐久化、長寿命化を図ることもできる。

以上、本発明を一実施形態に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した一実施形態に限定されるものではない。例えば、図１２，図１３，図１４，図１５に示すように、ロータ４１の駆動ピン４１ａと可動部材４６の閉じ側当接部４６ａ、開き側当接部４６ｂが当接する際の角度を変更することにより、駆動ピン４１ａが当接した際の衝撃力を分散させて、更なる減速効果を向上させてもよい。

１０ 地板
１０ａ 開口部
１０ｂ、１０ｃ 支軸
１０ｄ、１０ｅ、１０ｆ、１０ｇ ストッパ
１０ｈ 当接部材ストッパ
１０ｉ ロータ回転軸
１０ｊ 穴
１０ｋ、１０ｍ、１０ｎ、１０ｐ 圧入部
１０ｑ、１０ｒ、１０ｓ、１０ｔ スラスト押さえ
２１ 第１シャッタ羽根
２１ａ 円孔
２１ｂ 長孔
２１ｃ 稜線
２１ｄ 閉じストッパ縁部
２１ｅ 開きストッパ縁部
２２ 第２シャッタ羽根
２２ａ 円孔
２２ｂ 長孔
２２ｃ 稜線
２２ｄ 閉じストッパ縁部
２２ｅ 開きストッパ縁部
３０ 押え部材
３０ａ 開口部
３１ａ ビス１
３１ｂ ビス２
３１ｃ ビス３
４０ 電磁アクチュエータ
４１ ロータ
４１ａ 駆動ピン
４１ｂ 穴
４２ コイル
４３ ヨーク
４４ ヨーク押え部材
４４ａ 当接部材ストッパ
４５ａ ビス１
４５ｂ ビス２
４６ 当接部材
４６ａ 閉じ側当接部
４６ｂ 開き側当接部
４６ｃ 閉じ側端部
４６ｄ 開き側端部
４６ｅ 摺動部Ａ
４６ｆ 摺動部Ｂ

Claims (8)

1. 光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、
   前記開口部に出入りする羽根と、
   前記羽根を駆動する羽根駆動手段と、を備え、
   前記羽根駆動手段は、前記羽根と係合する係合部を有する係合動作部を所定の範囲内で往復動作させて前記羽根を前記開口部に出入りさせ、
   さらに、前記係合部が往復動作する往動及び復動のそれぞれの折り返し時のみにおいて当接する当接端部を有する可動部材と、
   前記可動部材の移動を案内する案内部と、
   前記係合部が当接した際の前記可動部材の移動を停止させるストッパと、
   を有し、
   前記可動部材が、前記係合部からの当接力を受けて前記案内部に案内されて移動する際に、前記案内部は、前記可動部材を前記ストッパへ向けて直線移動するように案内することを特徴とする羽根駆動装置。
2. 前記当接端部は、前記係合部の移動方向に対して傾斜した傾斜部であることを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記可動部材は、前記係合動作部の前記係合部が挿入され、且つ前記当接端部を形成する貫通孔が設けられた板状部材であることを特徴とする請求項１または２に記載の羽根駆動装置。
4. 前記係合動作部の前記係合部が挿入配置され、前記係合部の移動方向において前記貫通孔よりも実質的に大きい孔である挿入孔が前記開口形成部材に設けられ、
   前記可動部材は、前記貫通孔が前記挿入孔に対して連通するように前記開口形成部材上に配置され、前記可動部材の両端部は、前記係合部の移動方向における前記挿入孔の開口周縁部に重畳していることを特徴とする請求項３に記載の羽根駆動装置。
5. 前記開口形成部材のうち前記羽根が走行する側の一方面とは反対の他方面側には、前記係合動作部を回動させる駆動手段が配置され、
   前記ストッパは、前記開口形成部材の前記他方面に設けられ、
   前記可動部材は、前記開口形成部材の前記他方面と前記駆動手段との間に配置されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
6. 前記可動部材は、前記開口形成部材の前記他方面に設けられた凹部内に配置され、
   前記ストッパは、前記凹部の内壁で形成されたことを特徴とする請求項５に記載の羽根駆動装置。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の羽根駆動装置を備えたことを特徴とするシャッタ装置。
8. 請求項１乃至６のいずれか１項に記載の羽根駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置。

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