WO2010103698A1

WO2010103698A1 - 羽根駆動装置及び光学機器

Info

Publication number: WO2010103698A1
Application number: PCT/JP2009/070212
Authority: WO
Inventors: ピチェットヌムノン; 仲野隆司
Original assignee: セイコープレシジョン株式会社
Priority date: 2009-03-10
Filing date: 2009-12-02
Publication date: 2010-09-16
Also published as: CN102349023A; KR101189882B1; KR20110110245A; US8366331B2; US20120024126A1; JP2010210955A; JP5025673B2

Abstract

　羽根駆動装置１は、光路開口１１を有した基板１０と、光路開口１１に進退自在な羽根３０ａ、３０ｂと、羽根３０ａ、３０ｂを駆動させる伝達部５８ａ、５８ｂと、伝達部５８ａ、５８ｂをそれぞれ駆動させる電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂと、を備え、伝達部５８ａ、５８ｂは、駆動ピン５９ａ、５９ｂをそれぞれ有し、基板１０は、羽根３０ｂの移動を案内する案内ピン１７ｂを有し、羽根３０ａは、駆動ピン５９ａに係合した係合溝３９ａを有し、駆動ピン５９ｂ周りに回転可能に嵌合して伝達部５８ａ及び５８ｂ上に回転可能に取り付けられ、羽根３０ｂは、案内ピン１７ｂに係合した案内溝３７ｂを有し、駆動ピン５９ｂ周りに回転可能に嵌合している。

Description

羽根駆動装置及び光学機器

　本発明は、羽根駆動装置及び光学機器に関する。

　光学機器に採用される羽根駆動装置が知られている。羽根駆動装置には、基板に形成された光路開口を開閉する複数の羽根を備えたものがある。複数の羽根は、それぞれ独立して駆動する複数の駆動源により駆動する（特許文献１参照）。

特開２００６－１７１５４７号公報

　羽根駆動装置に複数の駆動源を採用する場合、複数の駆動源をできる限り接近させて配置することが、羽根駆動装置全体の小型化につながる。複数の駆動源を互いに離れて配置すると、各駆動源を収納する部材についても個別に設ける必要がある。複数の駆動源を接近させて配置できれば、共通の部材により複数の駆動源を収納でき、小型化、構造の簡素化に繋がる。

　各駆動源は、羽根に動力を伝達する伝達部を備えたものがある。伝達部には、駆動ピンが形成され、この駆動ピンは、羽根に形成された係合溝と係合する。駆動ピンが駆動することによって、羽根は駆動する。

　駆動源を接近して配置する場合、駆動ピンを互いに接近させて配置することが考えられる。しかしながら、一方の羽根を駆動する駆動ピンの軌跡上に、他方の羽根の係合溝がある場合には、一方の羽根を駆動する駆動ピンが他方の羽根の係合溝と係合してしまい、羽根が正常に作動しなくなる。このため、複数の駆動源を接近して配置するには、係合溝の位置や駆動ピンの揺動範囲などに一定の制約が生じていた。

　そこで、本発明は、複数の駆動源を接近して配置できる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、光路開口を有した基板と、前記光路開口に進退自在な第１及び第２羽根と、前記第１及び第２羽根を駆動させる第１及び第２伝達部と、前記第１及び第２伝達部をそれぞれ駆動させる第１及び第２駆動源と、を備え、前記第１及び第２伝達部は、それぞれ第１及び第２駆動ピンを有し、前記第１羽根は、前記第１及び第２駆動ピンのいずれか一方に係合した係合溝を有し、前記第１及び第２駆動ピンの他方の周りに回転可能に前記第１及び第２伝達部に取り付けられている、羽根駆動装置によって達成できる。

　第１羽根は、第１及び第２伝達部に回転可能に取り付けられている。従って、第１羽根の係合溝と第１羽根の回転中心となる第１又は第２駆動ピンとの距離は常に一定である。このため第１又は第２駆動ピンの軌跡上に、第１羽根の係合溝が重なることはない。従って、第１及び第２駆動ピンを互いに接近させて配置した場合であっても、第１又は第２駆動ピンが第１羽根の係合溝に係合することは無い。よって、第１及び第２伝達部を互いに接近して配置することができ、これによって第１及び第２駆動源を接近させて配置することができる。

　また上記構成において、前記基板は、前記第２羽根の移動を案内する案内ピンを有し、前記第１羽根は、前記第１駆動ピンに係合した係合溝を有し、前記第２駆動ピン周りに回転可能に嵌合し、前記第２羽根は、前記案内ピンに係合した案内溝を有し、前記第２駆動ピン周りに回転可能に嵌合している、構成を採用できる。

　第１羽根には、第１駆動ピンが係合しており、第２駆動ピン周りに回転可能に嵌合している。従って、第１羽根の係合溝と第２駆動ピンとの距離は常に一定である。このため第２駆動ピンの軌跡上に、第１羽根の係合溝が重なることはない。従って、第１及び第２駆動ピンを互いに接近させて配置した場合であっても、第２駆動ピンが第１羽根の係合溝に係合することは無い。よって、第１及び第２伝達部を互いに接近して配置することができ、これによって第１及び第２駆動源を接近させて配置することができる。

　また、上記の羽根駆動装置を備えた光学機器であってもよい。

　本発明によれば、複数の駆動源を接近して配置できる羽根駆動装置及び光学機器を提供できる。

光学機器に採用される本実施例に係る羽根駆動装置１の透視図である。電磁アクチュエータを省略した羽根駆動装置１の透視図である。第１絞り状態での羽根駆動装置１の透視図である。第２絞り状態での羽根駆動装置１の透視図である。第１絞り状態での変形例に係る羽根駆動装置１の透視図である。

　図１は、光学機器に採用される本実施例に係る羽根駆動装置の透視図である。羽根駆動装置１は、光学機器に搭載された撮像素子（不図示）への光量を調整する絞り装置として機能する。羽根駆動装置１は、基板１０、羽根３０ａ、３０ｂ、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを含む。図２は、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを省略した羽根駆動装置１の透視図である。尚、図２には後述する駆動ピン５９ａ、５９ｂは示している。羽根３０ａは、第１羽根に相当し、羽根３０ｂは、第２羽根に相当する。電磁アクチュエータ５０ａは、第１駆動源に相当し、電磁アクチュエータ５０ｂは、第２駆動源に相当する。

　基板１０の中央部には、被写体側からの光量が通過する光路開口１１が形成されている。羽根３０ａ、３０ｂは、光路開口１１を通過する通過光量を調整する。羽根３０ａ、３０ｂは、光路開口１１に対して進退自在である。

　羽根３０ａ、３０ｂは、図１において、基板１０よりも手前側に配置されている。電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂは、基板１０の背面側に配置されている。羽根３０ａには、絞り開口３１ａが形成されている。絞り開口３１ａは、光路開口１１よりも径が小さい。絞り開口３１ａが光路開口１１と重なることにより、光路開口１１を通過する光量が絞られる。

　羽根３０ｂには、絞り開口３１ｂが形成されている。絞り開口３１ｂは、光路開口１１、絞り開口３１ａよりも径が小さい。また、絞り開口３１ｂを塞ぐようにＮＤフィルタ３２ｂが羽根３０ｂに貼り付けられている。

　羽根３０ａ、３０ｂが光路開口１１から退避した状態（第１状態）を、全開状態と称する。全開状態においては、光路開口１１を通過する通過光量が最大となる。図１、図２は、全開状態での羽根駆動装置１を示している。羽根３０ａが光路開口１１に臨み羽根３０ｂが光路開口１１から退避した状態（第２状態）を、第１絞り状態と称する。羽根３０ｂが光路開口１１に臨み、羽根３０ａが光路開口１１から退避した状態（第３状態）を、第２絞り状態と称する。第２絞り状態で光路開口１１を通過する光量は、第１絞り状態で通過する光量よりも少ない。

　羽根３０ａは、孔３７ａが設けられている。基板１０には、光軸方向に突出したピン１７ａが設けられている。孔３７ａには、ピン１７ａが遊びをもって嵌っている。孔３７ａは、ピン１７ａよりも大きく形成されている。

　羽根３０ｂには、直線状の案内溝３７ｂが設けられている。基板１０には、光軸方向に突出した案内ピン１７ｂが設けられている。案内溝３７ｂは、案内ピン１７ｂに係合している。

　電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂは、羽根３０ａ、３０ｂを駆動させる。電磁アクチュエータ５０ａは、羽根３０ａを駆動させる。電磁アクチュエータ５０ｂは、羽根３０ａ、３０ｂの双方を駆動させる。

　電磁アクチュエータ５０ａについて簡単に説明する。電磁アクチュエータ５０ａは、ロータ５１ａ、ステータ５３ａ、コイルボビン５４ａ、コイル５５ａを有している。ロータ５１ａは、回転可能に支持されており、周方向に異なる極性に着磁されている。伝達部５８ａは、合成樹脂製であり、ロータ５１ａの下面側に固定されロータ５１ａの回転動力を羽根３０ａへ伝達する。コイルボビン５４ａは合成樹脂製でありコイル５５ａが巻回されている。コイルボビン５４ａは、ステータ５３ａの脚部に嵌合している。ステータ５３ａは、コイル５５ａが通電することにより励磁される。ステータ５３ａとロータ５１ａとの間で発生する磁気的な吸引力、反発力によってロータ５１ａは所定の範囲を回転する。電磁アクチュエータ５０ｂも電磁アクチュエータ５０ａと同様の構成で、図１中の符号ａ、ｂを置換して同様の構成が示されている。

　ロータ５１ａは、第１ロータに相当する。伝達部５８ａは、第１伝達部に相当する。伝達部５８ａは、ロータ５１ａの径方向の外側に突出しており、羽根３０ａに形成された係合溝３９ａと係合する。係合溝３９ａは、カム形状となっている。伝達部５８ａは、ロータ５１ａと共に回転する。伝達部５８ａの先端には、光軸方向に突出した、第１駆動ピンに相当する駆動ピン５９ａが形成されており、この駆動ピン５９ａが係合溝３９ａと係合している。

　同様に、電磁アクチュエータ５０ｂも、ロータ５１ｂと、ロータ５１ｂの回転動力を羽根３０ａ、３０ｂへ伝達する伝達部５８ｂを有している。ロータ５１ｂは、第２ロータに相当する。伝達部５８ｂは、第２伝達部に相当する。伝達部５８ｂには、第２駆動ピンに相当する駆動ピン５９ｂが形成されている。駆動ピン５９ｂは、羽根３０ａ、３０ｂのそれぞれに設けられた嵌合孔に共通に嵌合している。詳細には、羽根３０ａ、３０ｂは、駆動ピン５９ｂ周りに回転可能に嵌合している。また、羽根３０ａの係合溝３９ａは駆動ピン５９ａと係合している。したがって、羽根３０ａは駆動ピン５９ｂ周りに回転可能に、伝達部５８ａ及び５８ｂ上に取り付けられている。

　基板１０には、駆動ピン５９ａ、５９ｂの移動を逃すための円弧状の逃げ溝（不図示）がそれぞれ形成されている。また、図１乃至５においては、駆動ピン５９ａ、５９ｂの揺動の軌跡を点線で示している。ロータ５１ａ、５１ｂは、それぞれ揺動範囲の両端位置で停止可能である。詳細には、揺動範囲を規定するストッパ（不図示）が設けられている。

　ロータ５１ａが回転することにより、駆動ピン５９ａは所定の範囲を揺動する。これにより羽根３０ａは、駆動ピン５９ｂを支点として揺動する。ロータ５１ｂが回転することにより、駆動ピン５９ｂは所定の範囲を揺動する。駆動ピン５９ｂには、羽根３０ａ、３０ｂの双方が嵌合しているため、駆動ピン５９ｂの揺動により羽根３０ａ、３０ｂの双方が移動する。詳しくは後述する。

　図３は、第１絞り状態での羽根駆動装置１の透視図である。全開状態から第１絞り状態への移行は、電磁アクチュエータ５０ａのみが駆動することにより行われる。図１、２に示した全開状態から、ロータ５１ａが回転すると、ロータ５１ａが係合溝３９ａ内を移動し、羽根３０ａは駆動ピン５９ｂを支点として揺動する。これにより、羽根３０ａは光路開口１１に臨む位置へと揺動する。尚、第１絞り状態において、羽根３０ａは、基板１０に設けられたストッパーピン１８に当接する。これにより、第１絞り状態での羽根３０ａの位置が規定される。尚、全開状態から第１絞り状態への移行時では、羽根３０ｂは停止した状態である。

　図４は、第２絞り状態での羽根駆動装置１の透視図である。第１絞り状態から第２絞り状態への移行は、電磁アクチュエータ５０ｂのみが駆動することによって行われる。図３に示した第１絞り状態からロータ５１ｂが回転すると、羽根３０ａは、係合溝３９ａと駆動ピン５９ａが係合した状態で駆動ピン５９ｂの周りを回転し光路開口１１から退避する。この際、駆動ピン５９ａが係合溝３９ａの中央付近に移動するように移動する。羽根３０ｂは、案内溝３７ｂと基板１０に設けられた案内ピン１７ｂが係合した状態で駆動ピン５９ｂの周りを回転し光路開口１１に臨む位置へ揺動する。この際に、案内ピン１７ｂに対して案内溝３７ｂが移動するようにして羽根３０ｂの揺動が案内される。

　尚、第２絞り状態において、羽根３０ｂは、ピン１７ａに当接する。これにより、羽根３０ｂの臨む位置が規定される。光路開口１１から退避した羽根３０ａは、基板１０に設けられたストッパーピン１９に当接する。これにより、羽根３０ａの退避位置が規定される。

　以上のようにして、羽根駆動装置１は、全開状態から第１絞り状態、第１絞り状態から第２絞り状態に移行可能である。全開状態から第２絞り状態への移行は、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂの双方が駆動することにより行われる。

　ここで、羽根３０ａは伝達部５８ａ及び５８ｂ上に回転可能に取り付けられている。すなわち、羽根３０ａは、駆動ピン５９ａと係合する係合溝３９ａを有し、駆動ピン５９ｂ周りに回転可能に嵌合している。従って、第１羽根の係合溝３９ａと駆動ピン５９ｂとの距離は常に一定である。このため駆動ピン５９ｂの軌跡上に、羽根３０ａの係合溝３９ａが重なることはない。従って、駆動ピン５９ａ、５９ｂを互いに接近させて配置した場合であっても、駆動ピン５９ｂが羽根３０ａの係合溝３９ａに係合することは無い。よって、伝達部５８ａ、５８ｂを互いに接近して配置することができ、これによって電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを接近させて配置することができる。これにより、羽根駆動装置１の小型化が達成される。

　また、このように電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを接近して配置することにより、両者を収納する部材を共通化することができる。また、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂへの電力供給を確保するためのプリント基板（不図示）なども、共通に用いることができる。このように、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを接近して配置することにより、羽根駆動装置１の小型化が達成される。

　尚、従来の羽根駆動装置のように、単一の駆動源を用いて２枚の羽根を駆動する場合、それぞれの羽根に形成されたカムの形状が複雑化し、駆動ピンに係合するカムの形状が大きくなる恐れがある。カムの形状が大きくなると、羽根が大型化する。

　また、伝達部５８ａ、５８ｂは、互いに対向している。従って、伝達部５８ａ、５８ｂによって駆動される羽根３０ａ、３０ｂを、大部分で重なりあうようにして配置することができる。これにより、羽根３０ａ、３０ｂの移動のスペースを削減でき、羽根駆動装置１の小型化を図ることができる。

　また、上述したように、電磁アクチュエータ５０ｂのみの駆動によって羽根３０ａ、３０ｂの双方を駆動させることができる。これにより、第１及び第２羽根を第１及び第２駆動源によりそれぞれ独立して駆動する場合と比較し、電力消費を抑制できる。

　ロータ５１ａ、５１ｂは、回転範囲の両端位置でのみ停止可能である。これにより、ロータがその回転範囲の両端位置及び途中位置の３箇所で停止可能なアクチュエータを採用する場合と比較し、コストが抑制される。詳細には、このようなアクチュエータよりも、回転範囲の両端位置でのみ停止可能なアクチュエータを２つ用いた方が、コストが抑制される。また、ロータを回転範囲の途中位置で停止させる場合には、ハンチングなどの問題が起こり得る。

　また、羽根３０ａ、３０ｂの双方が光路開口１１から退避した全開状態において、羽根３０ａ、３０ｂは、互いに重なった状態で光路開口１１に対して同一側に位置する。これにより、羽根３０ａ、３０ｂが光路開口１１を挟むようにして光路開口１１から退避する場合と比較し、羽根３０ａ、３０ｂの移動スペースを抑制できる。

　次に、羽根駆動装置の変形例について説明する。尚、前出の実施例に係る羽根駆動装置１と同様の箇所については同様の符号を付することによってその詳細な説明は省略する。

　図５は、変形例における第１絞り状態での羽根駆動装置１の透視図である。図５に示すように、伝達部５８ａに形成された駆動ピン５９ａは、羽根３０ｃに設けられた嵌合孔に嵌合している。また、伝達部５８ｂに形成された駆動ピン５９ｂは、羽根３０ｃに形成されたカム形状の係合溝３９ｃと係合している。このように羽根３０ｃは駆動ピン５９ａ周りに回転可能となっている。すなわち、羽根３０ｃは伝達部５８ａ及び５８ｂ上に回転可能に取り付けられている。

　尚、前出の実施例と同様に、全開状態から第１絞り状態への移行は、電磁アクチュエータ５０ａのみが駆動することにより行われ、第１絞り状態から第２絞り状態への移行は、電磁アクチュエータ５０ｂのみが駆動することによって行われる。（図示省略）

　このように、変形例においても羽根３０ｃは伝達部５８ａ及び５８ｂ上に回転可能に取り付けられている。すなわち、羽根３０ｃは駆動ピン５９ｂと係合する係合溝３９ｃを有し、駆動ピン５９ａ周りに回転可能に嵌合している。従って、羽根３０ｃの嵌合孔と駆動ピン５９ｂとの距離は常に一定である。このため駆動ピン５９ｂの軌跡上に、羽根３０ｃの嵌合孔が重なることはない。よって、伝達部５８ａ、５８ｂを互いに接近して配置することができ、これによって電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを接近させて配置することができる。これにより、羽根駆動装置１の小型化が達成される。

　以上説明したように、第１羽根は第１駆動ピン５９ａ、第２駆動ピン５９ｂのいずれか一方に係合する係合溝を有し、第１駆動ピン５９ａ、第２駆動ピン５９ｂの他方の周りに回転可能に第１伝達部５８ａ及び第２伝達部５８ｂに取り付けられている。

　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。

　本実施例において、羽根３０ｂにはＮＤフィルタ３２ｂを設けなくてもよい。

Claims

　光路開口を有した基板と、
　前記光路開口に進退自在な第１及び第２羽根と、
　前記第１及び第２羽根を駆動させる第１及び第２伝達部と、
　前記第１及び第２伝達部をそれぞれ駆動させる第１及び第２駆動源と、を備え、
　前記第１及び第２伝達部は、それぞれ第１及び第２駆動ピンを有し、
　前記第１羽根は、前記第１及び第２駆動ピンのいずれか一方に係合した係合溝を有し、前記第１及び第２駆動ピンの他方の周りに回転可能に前記第１及び第２伝達部に取り付けられている、羽根駆動装置。
　前記基板は、前記第２羽根の移動を案内する案内ピンを有し、
　前記第１羽根は、前記第１駆動ピンに係合した係合溝を有し、前記第２駆動ピン周りに回転可能に嵌合し、
　前記第２羽根は、前記案内ピンに係合した案内溝を有し、前記第２駆動ピン周りに回転可能に嵌合している、請求項１の羽根駆動装置。
　前記第１及び第２伝達部は、互いに対向している、請求項１の羽根駆動装置。
　前記第１駆動ピンの駆動によって前記第１羽根が駆動し、
　前記第２駆動ピンの駆動によって前記第１及び第２羽根が駆動する、請求項１乃至３の何れかの羽根駆動装置。
　前記第１及び第２駆動源は、それぞれ第１及び第２ロータを有し、
　前記第１及び第２ロータは、回転範囲の両端位置でのみ停止可能である、請求項１乃至３の何れかの羽根駆動装置。
　前記第１及び第２羽根は、前記光路開口から退避した状態においては、互いに重なって、前記光路開口に対して同一側に位置する、請求項１乃至３の何れかの羽根駆動装置。
　前記第１及び第２羽根が前記光路開口から退避した第１状態、
　前記第１羽根が前記光路開口に臨み前記第２羽根が前記光路開口から退避した第２状態、
　前記第２羽根が前記光路開口に臨み前記第１羽根が前記光路開口から退避した第３状態、の何れかの状態に移行可能である、請求項１乃至３の何れかの羽根駆動装置。
　前記第１及び第２羽根は、前記光路開口よりも径の小さい第１及び第２開口をそれぞれ有している、請求項１乃至３の何れかの羽根駆動装置。
　請求項１の羽根駆動装置を備えた光学機器。