JP7336941B2 - 羽根駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えば、絞り装置などの羽根駆動装置に関する。

従来から、羽根を駆動するための羽根駆動装置としては、光路用の開口部を有する地板と、この地板に支持されて開口部を開閉するように動作する羽根と、地板に対して回動する駆動リングとを備えたものが知られている（特許文献１参照）。

このような特許文献１のような羽根駆動装置では、回動する駆動リングに羽根を連動させ、光路用の開口部を開閉するように羽根を動作させる構成となっている。

特開２００９－１８０９２１号公報

近年、カメラ等に備えられた光量調節装置においては、レンズ口径が大きくなり明るいレンズであってもより小絞りまで絞れる構成のカメラの需要が高まってきている。

より小絞りまで絞れる構成にした場合、羽根の回動量が増え、隣接する羽根の絞り動作をガイドするためのカム溝に、羽根の一部が引っ掛かり、羽根の絞り動作を妨げてしまうことがあった。

上記を鑑み、本発明に係る羽根駆動装置は、
光が通過する開口の大きさを調節する羽根駆動装置であって、
光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、
光軸方向における前記開口形成部材の一方側で前記開口部の周囲を回動する回動部材と、
前記回動部材の動力が伝達されて前記開口部に出入りして絞り開口を形成する複数の羽根部材と、を備え、
前記羽根部材は、前記開口形成部材に設けられたカム溝に挿通されるカムピンを有し、
前記絞り開口における中間絞りから小絞りを形成する過程において、前記回動部材に駆動される前記羽根部材の駆動ピンよりも前記開口形成部材の外径側で前記羽根部材の前記カムピンは、前記開口部に近づく方向に駆動され、
前記絞り開口における小絞りを形成する過程において、前記羽根部材に隣接する他の羽根部材のカムピンが挿通され、かつ前記カム溝と同一形状を有する他のカム溝と前記羽根部材が前記光軸方向で重なる領域において、前記羽根部材における前記他のカム溝を横切る部分の先端部が、前記他の羽根部材と前記光軸方向で重なりながら移動する、
ことを特徴とする羽根駆動装置。

本発明によれば、作動引っ掛かりを起こさずに小絞りまで羽根を絞ることが可能な羽根駆動装置を提供することができる。

本発明の実施例に係る絞り装置の分解斜視図。 本発明の実施例に係る羽根駆動装置に用いられる保持基板の斜視図。 本発明の実施例に係る羽根駆動装置に用いられる駆動リングの斜視図。 本発明の実施例に係る羽根駆動装置に用いられる仕切り部材の斜視図。 本発明の実施例に係る羽根駆動装置に用いられる絞り羽根の斜視図。 本発明の実施例に係る羽根駆動装置に用いられる開口形成部材の斜視図。 本発明の実施例に係る羽根駆動装置の中間絞り形状の説明図。 本発明の実施例羽根駆動装置の小絞り形状の説明図。 図８の拡大図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら詳細に説明する。

図１には、本発明の実施例に係る羽根駆動装置の一例である光量調節装置としての絞り装置１００の分解斜視図を示す。本発明の羽根駆動装置は、カメラなどの撮像装置に搭載され、撮像素子に到達する光量を調整する光量調節装置として用いられる。

図１に示すように、本実施例に係る絞り装置１００は中央に開口部が形成された開口形成部材である保持基板１０２を有している。保持基板１０２は樹脂成形にて作成されているが、これに限られない。保持基板１０２には、駆動部１０１が取り付けられる。駆動部１０１は、例えば、ステッピングモータ、ガルバノモータなどを使用する。駆動部１０１の回転軸１０１ａに、ピニオン１０４が取り付けられる。図２は、保持基板１０２の斜視図である。

また、絞り装置１００は、保持基板１０２の一方面上で開口部の周囲を回動する回動部材である駆動リング１０３を有している。図３は、駆動リング１０３の斜視図である。駆動リング１０３は、樹脂成形にて作成されているが、これに限られない。ピニオン１０４から駆動リング１０３に駆動力が伝わる。この駆動リング１０３には係合穴が設けられ、羽根部材である絞り羽根１０６の係合軸である駆動ピン１０６ａが係合する。すなわち、駆動リング１０３は、駆動リング１０３の回動に伴って絞り羽根１０６が光通過経路に対して出入りするように連動するよう構成されていることから、絞り羽根１０６を駆動するための部材（動力伝達部材）となる。

また、駆動リング１０３の基部１０３ａは、片面あるいは両面に表面処理がなされていることが好ましい。表面処理の一例としては、例えば、摺動塗装、帯電防止処理、反射防止処理などがある。摺動塗装することで、駆動リング１０３と摺動する部品である保持基板１０２、後述する仕切り部材１０５との摩擦を低減することができ、省電力での作動が可能になる。また、反射防止処理をすることで、本光量調節装置内に進入した光の反射を抑え、レンズ鏡筒内に光量調節装置が組み込まれた際の、ゴースト、フレア等の発生を防止することができる。

また、駆動リング１０３には遮光部１０３ｄが設けられている。フォトインタラプタ１０８のスリット内を遮光部１０３dが出入りすることで、駆動リング１０３の回動位置を検出するセンサの役割を果たす。光量調節装置の初期位置等の位置検出に使用する。

図４は仕切り部材１０５の斜視図である。仕切り部材１０５は、中央に開口部を有する。仕切り部材１０５は、保持基板１０２の係合部１０２ａに仕切り部材１０５の係合穴１０５ａが係合することによって保持基板１０２に対するラジアル方向の規定がされ、後述する開口形成部材１０７の複数の突起部１０７ａ及び保持基板１０２の複数の突起部１０２ｂによって挟持されることによって、光軸方向に規定される。図２においては、突起部１０２ｂの一部に符号を付して図示している。仕切り部材１０５は羽根１０６のカムピン１０６ｂが設けられた位置をカムピン１０６ｂの反対側から押さえることができるため、後述する開口形成部材１０７のカム溝１０７ｂに挿通されたカムピン１０６ｂがカム溝１０７ｂから脱落することを防ぐことができる。

また、仕切り部材１０５及び保持基板１０２のレール部１０２ｃによって駆動リング１０３は挟持されるため、駆動リング１０３は挟持可能な最低限の外形があればよい。そのため、駆動リング１０３を小型化できるため回転時のイナーシャが低減し、高速駆動化に有効である。仕切り部材１０５は、樹脂成形にて作成されているが、例えば、樹脂フィルム（ＰＥＴシート材等）をプレス加工して作成されても良い。

図５は、絞り羽根１０６の斜視図である。駆動ピン１０６ａとカムピン１０６ｂが羽根部１０６ｈに設けられている。絞り羽根１０６は、樹脂成形にて羽根部１０６ｈと駆動ピン１０６ａとカムピン１０６ｂを一体で作られているが、例えば、ＰＥＴシート材等をプレス加工して羽根部１０６ｈを作成し、駆動ピン１０６ａ、カムピン１０６ｂを樹脂成形等で作成して取り付けてもよい。

また、本実施例では、９枚の絞り羽根で構成しているが、絞り羽根の枚数は、２枚以上であれば何枚の構成でもよい。なお、本実施例では、絞り羽根１０６を例示して説明するが、その他のシャッタ羽根、あるいは光学フィルタを有する羽根など各種適用した羽根駆動装置としてもよい。なお、光が通過する部分の最大開口は、開口形成部材１０７又は保持基板１０２の開口部で規定してもよいし、複数の絞り羽根１０６の端部によって規定してもよい。

また、ＰＥＴシート材等をプレス加工し、遮光処理などの表面処理がされたシート部材により羽根部１０６ｈを作成し、駆動ピン１０６ａとカムピン１０６ｂは、樹脂成形で作成し、羽根部１０６ｈに接着、溶着、アウトサート成形などで一体化させてもよい。また、駆動ピン１０６ａとカムピン１０６ｂを金属ピンで形成し、羽根部１０６ｈに接着、溶着、カシメ等で一体化させてもよい。

図６は、開口形成部材１０７である。開口形成部材１０７は、仕切り部材１０５を支持する複数の支持部となる突起部１０７ａと、複数のカム溝１０７ｂを有している。図６においては、それらの一部のみに符号を付して図示している。光軸方向において、保持基板１０２と仕切り部材１０５で挟まれて形成された空間の中を、駆動リング１０３が駆動し、仕切り部材１０５と開口形成部材１０７で挟まれて形成された空間の中を、絞り羽根１０６が駆動する。

絞り羽根１０６の駆動ピン１０６ａは、駆動リング１０３の駆動穴１０３ｂに係合する。ピニオン１０４が回転し、駆動リング１０３の被駆動部１０３ｃに駆動力が伝達されると、駆動リング１０３が回転する。駆動リング１０３が回転すると、駆動リング１０３の駆動穴１０３ｂから絞り羽根１０６の駆動ピン１０６ａに駆動力が与えられ、絞り羽根１０６が駆動する。絞り羽根１０６のカムピン１０６ｂは、開口形成部材１０７に形成されたカム溝１０７ｂに係合している。カム溝１０７ｂによってガイドされることで、絞り羽根１０６は、保持基板１０２の開口内外を出入りする。複数の絞り羽根１０６により、絞り形状が調整され、光が通過する量を調整することが可能になる。

次に、駆動リング１０３について、絞り羽根１０６の支持について説明する。図７にその一部を示すように、複数の絞り羽根１０６は、周方向に均一に配置されている。本実施例では、図７に示すように、駆動リング１０３の回動によって複数の絞り羽根１０６が連動して、光通過開口の大きさを可変できるようになっている。

次に、本実施例の特徴である羽根の重なりに関して説明する。なお、本実施例の絞り装置１００は、図１に示すように９枚の絞り羽根１０６によって構成されているが、絞り開口の中心を対称としてすべての絞り羽根１０６が対称構造となっているため、以下の説明においてはいくつかの絞り羽根１０６についてのみ説明しているが、それ以外の絞り羽根１０６についても同様である。図７は本実施例の絞り装置１００において絞り羽根１０６を４枚だけ開口形成部材１０７上に配置した状態を示す。絞り羽根１０６の回転中心軸となる駆動ピン１０６ａの周囲に設けられた外周部１０６ｃが開口形成部材１０７のカム溝１０７ｂと光軸方向においてほぼ同等の位置まで掛かっている。図８はさらに絞り込み方向（小絞り方向）に回転した状態を示す。この時、絞り羽根１０６の回転中心軸となる駆動ピン１０６ａの周囲の外周部１０６ｃがカム溝１０７ｂを横切っている（横断している）のが分かる。

しかし、絞り羽根１０６の外周部１０６ｃは隣りの羽根に乗っかっている（光軸方向で重なっている）ため、絞り羽根１０６はカム溝１０７ｂと干渉することはない。図９を用いて詳細に説明する。図９は図８を拡大した図を示す。図９における左側に示す絞り羽根１０６１の外周部１０６ｃ１の頂点部分１０６ｄ１がカム溝１０７ｂ１の直上（カム溝１０７ｂと光軸方向で重なる位置）を超えて、横断している状態を示している。この状態において、図９における右側に示す絞り羽根１０６２によれば、外周部１０６ｃ２の頂点部分１０６ｄ２の下に絞り羽根１０６１が入り込んでいる。なお、頂点部分とは、絞り羽根１０６が小絞り方向へ回動して絞り開口を形成する過程において、カム溝１０７ｂを横切り、最初にカム溝１０７ｂの内周側の壁１０７ｃ（内壁）もしくは外周側の壁１０７ｄ（外壁）に到達する部分のことを意味するものとして説明している。

図９は、絞り羽根１０６の外周部１０６ｃの頂点部分１０６ｄがカム溝１０７ｂを横断した状態を示しているが、この状態よりも大きい絞り開口を形成する状態においては、カム溝１０７ｂの直上に頂点部分１０６ｄが位置する状態になる。本実施例においては、少なくともこのようなカム溝１０７ｂの直上に頂点部分１０６ｄが位置する状態（カム溝１０７ｂに頂点部分１０６ｄが重なる領域）で、絞り羽根１０６の外周部１０６ｃとカム溝１０７ｂの間に隣の羽根が位置する状態で絞り羽根１０６が移動するように外周部１０６ｃや頂点部分１０６ｄが形成されている。そうすることでカム溝１０７ｂの外周側の壁１０７dに絞り羽根の先端部（頂点部分１０６ｄ）が当接（衝突）する事を避けられ、カム溝１０７ｂを越えて（跨いで）羽根を動かすことができて、従来よりも小絞りまで絞る事が可能となっている。

すなわち、本実施例は、絞り開口を小絞り状態に向けて絞っていく動作において、少なくとも絞り羽根１０６の外周部１０６ｃがカム溝１０７ｂの外周側の壁１０７dの直上に位置する状態において、絞り羽根１０６の外周部１０６ｃとカム溝１０７ｂの間に隣の羽根が位置するようになっていれば良い。

また、本実施例では絞り羽根１０６の外周部１０６cは遮光部分である羽根部１０６ｈと一体につながっている形状だが、遮光部分と別部材で形成された駆動ピン１０６ａとカムピン１０６ｂなどと一体で設けられても良いし、それらとも別部材で設けられていても良い。

また、本実施例では開口形成部材１０７の複数の突起部１０７ａ及び保持基板１０２の複数の突起部１０２ｂによって挟持される位置に仕切り部材１０５を設けたが、駆動リング１０３を外形側に広げて設けることができれば、仕切り部材１０５は無くても良い。

また、本実施例では、上述した通り光が通過する部分の最大開口は、開口形成部材１０７又は保持基板１０２の開口部で規定してもよいし、複数の絞り羽根１０６の端部によって規定してもよい。それ以外にも、駆動リング１０３や仕切り部材１０５によって形成してもよく、それ以外の部材を用いてもよい。すなわち、開口形成部材１０７を含め、いずれの部材も光が通過する開口部を形成すればよく、絞り開口の最大開口を形成するものに限られない。

１０１ 駆動部
１０２ 保持基板
１０３ 駆動リング
１０４ ピニオン
１０５ 仕切り部材
１０６ 絞り羽根
１０７ 開口形成部材
１０８ フォトインタラプタ

Claims (4)

1. 光が通過する開口の大きさを調節する羽根駆動装置であって、
   光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、
   光軸方向における前記開口形成部材の一方側で前記開口部の周囲を回動する回動部材と、
   前記回動部材の動力が伝達されて前記開口部に出入りして絞り開口を形成する複数の羽根部材と、を備え、
   前記羽根部材は、前記開口形成部材に設けられたカム溝に挿通されるカムピンを有し、
   前記絞り開口における中間絞りから小絞りを形成する過程において、前記回動部材に駆動される前記羽根部材の駆動ピンよりも前記開口形成部材の外径側で前記羽根部材の前記カムピンは、前記開口部に近づく方向に駆動され、
   前記絞り開口における小絞りを形成する過程において、前記羽根部材に隣接する他の羽根部材のカムピンが挿通され、かつ前記カム溝と同一形状を有する他のカム溝と前記羽根部材が前記光軸方向で重なる領域において、前記羽根部材における前記他のカム溝を横切る部分の先端部が、前記他の羽根部材と前記光軸方向で重なりながら移動する、
   ことを特徴とする羽根駆動装置。
2. 前記羽根部材は、前記回動部材に設けられた係合穴と係合する係合軸を有し、
   前記先端部は、前記係合軸の周囲に設けられ、前記絞り開口を形成する過程において最初に前記カム溝の内壁に到達する部分である頂点部分である、
   ことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記羽根部材と前記回動部材との間に配置された仕切り部材を有し、
   前記羽根部材は、前記開口形成部材と仕切り部材によって挟持され、前記絞り開口の開放位置において、前記カムピンは、前記光軸方向において前記仕切り部材と重なり、前記回動部材とは重ならないように前記回動部材の外周部よりも外側の位置に対応する前記羽根部材の位置に設けられる、
   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. 前記羽根部材は、光量を遮光する遮光部分と、前記係合軸および前記カムピンとが別部材で設けられている、
   ことを特徴とする請求項２または３に記載の羽根駆動装置。

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