説明

カメラ用羽根の駆動装置

【課題】 小型で薄い羽根駆動装置であり、さらに組み立て性の向上を目的とする。
【解決手段】 地板(101)を貫通した第1、第2の回転子(103a、103b)の第1、第2の駆動ピンに連結されていて、当該第1、第2の回転子(103a、103b)の回転によって回転させられ、地板の露光用の開口部に進退する複数の羽根(105、106、107)と、当該第1、第2の回転子(103a、103b)のそれぞれの回転を規制を受ける前記地板にある開口の外側に対応する前記枠部材の位置に、凸状の回転規制部材(102a5、102b5)を設ける。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明はシャッタ羽根、NDフィルタなどの羽根部材を、羽根室内において往復動作させる技術に関する。
【背景技術】
【0002】
カメラ用の羽根駆動装置の中には、シャッタ駆動装置、絞り駆動装置、NDフィルタ駆動装置などを単独でユニット化するのではなく、二つ以上の駆動装置をユニット化して構成することが多い。この場合には、各装置の羽根を一つの羽根室に配置したり、それぞれの羽根室を配置したりすることもある。
【0003】
また、各装置の羽根をそれぞれの電磁アクチュエータで往復動作させることが多い。そのため、二つ以上の羽根駆動装置を一つのユニットで構成する場合には、二つ以上の電磁アクチュエータを備えることになる。
【0004】
本発明はそのように、複数の電磁アクチュエータを備えていて、それらが異なる羽根を個別に往復動作させるようにしたカメラ用羽根駆動装置である。
【0005】
ところで、近年、デジタルカメラはますます小型化、薄型化を求められてきている。
そのため、上記のような複数の電磁アクチュエータを備えたカメラ用羽根駆動装置の場合には、電磁アクチュエータを如何にして薄型化出来る技術が公開されている(特許文献1)。
【先行技術文献】
【特許文献】
【0006】
【特許文献1】特開2008−8947号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
しかしながら、特許文献1に記載の方法では、枠部材を地板に組み込む前に回転子の永久磁石がヨークと引き合ってしまい回転子が地板から外れて組み込み性が悪くなるという問題がある。また、あらかじめ回転子を枠部材に組み付けておいてから、地板に組み込もうとすると回転子の駆動ピンが地板の穴部にうまく組み込めなくなるという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【0008】
上記問題を解決するために本願に係る発明は、第1、第2のコイルを巻き回すボビン部を有する枠部材と、永久磁石を有し、前記枠部材に対してそれぞれ回転可能な第1、第2の回転子と、それぞれが二つの脚部を有し、それらの脚部で前記第1、第2の回転子と隙間を備えて挟み、前記第1、第2のコイルへの通電により当該第1、第2の回転子を回転させる第1、第2のヨークと、前記枠部材が取り付けられる部材であって、露光用の開口部と前記第1、第2の回転子の第1、第2の駆動ピンが貫通する第1、第2の開口部とを有する地板と、前記地板を貫通した前記第1、第2の駆動ピンに連結されていて、前記第1、第2の回転子の回転によって回転させられ、前記地板の露光用の開口部に進退する複数の羽根と、を備えるカメラ用羽根の駆動装置において、第1、第2の回転子のそれぞれの回転が規制を受ける前記地板にある開口の外側に対応する前記枠部材の位置に、凸状の回転規制部材が設けられている。
【発明の効果】
【0009】
以上説明したように、本発明によれば、薄型化、組み立て工程の削減に加え、組み立て性の向上を達成することが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【0010】
【図1】本発明の実施形態に係わるカメラ用羽根駆動装置のアクチュエータ側の展開斜視図である。
【図2】地板101の裏側について説明をする図である。
【図3】ヨーク104aとヨーク104bとが枠部材102に組み込まれた様子を示す図である。
【図4】枠部材102に回転子103aと103bを組み込む様子を示す図である。
【図5】回転子103a、103bが枠部材102に組み込まれた状態を示す図である。
【図6】枠部材102がユニット化され地板101に対して組み込むことが可能となることを示す図である。
【図7】回転子103a、103bとが、地板101に組み込まれた状態を示す図である。
【図8】回転子103aが地板101に組み込まれている様子を正面から見た拡大透視図を示す図である。
【図9】撮影状態におけるシャッタ羽根とND羽根の様子を示す透視図である。
【図10】通電を切られた状態におけるシャッタ羽根とND羽根の様子を示す透視図である(減光必要なし)。
【図11】通電を切られた状態におけるシャッタ羽根とND羽根の様子を示す透視図である(減光必要あり)。
【発明を実施するための形態】
【0011】
添付図面を参照して、本発明を実施する為の形態を詳細に説明する。ただし、本形態において例示される構成部品の寸法、形状、それらの相対配置などは、本発明が適用される装置の構成や各種条件により適宜変更されるべきものであり、本発明がそれらの例示に限定されるものではない。本実施例は、シャッタ羽根を2枚備えたシャッタ駆動機構とND羽根を1枚備えた絞り機構とを一つのユニットとして構成したカメラ用羽根駆動装置である。
【0012】
<カメラ用羽根駆動装置のアクチュエータ>
まず図1を用いて、本実施例の羽根を駆動させるアクチュエータの構成を説明する。
【0013】
カメラに組み込まれたときに被写体側となる羽根駆動装置の地板の表側は、シャッタ羽根と、ND羽根を駆動するアクチュエータが図1のように配置されている。地板101の表側は、地板101と2つの回転子103a、103bと2つのヨーク104a、104bと、コイル102a1、102b1を巻回した2つのボビン部を有する枠部材102とで構成されている。
【0014】
枠部材102は略ハの字状の2つのボビン部とそれを繋ぐ部位とで形成されている。この略ハの字状の2つのボビン部は中空に形成されており、その外周にコイル102a1、102b1が巻回されている。また、ヨーク104aは図のように二つの脚部104a1、104a2と穴部104a3を有している。ヨーク104bも同様に構成されている。
【0015】
そして、枠部材102に形成されている2か所の中空ボビン部に前記2つのヨーク104がそれぞれ組み込まれる。
【0016】
<ヨーク104が枠部材102に組み込まれた様子>
図3はヨーク104aとヨーク104bとが枠部材102に組み込まれた様子を示す図である。
ヨーク104aとヨーク104bとは、図3のようにそれぞれ一方の脚部104a2、と脚部104b2をボビン部の中空部に嵌合させて組み込まれている。ヨーク104aとヨーク104bのそれぞれの凸部104a4と104b4と枠部材102の凸部102a3、凸部102b3とによって、組み込み後の外れ防止の役割を果たしている。凸部104a4、104b4と、凸部102a3、102b3とが組み込み時に干渉しながらお互いの凸部を乗り上げるように組み込まれるからである。この状態で枠部材102とヨーク104は仮止めされていることになる。
【0017】
<2つの回転子103の枠部材102への組み込み>
次に2つの回転子103aと回転子103bを枠部材102に組み込むことについて説明する。図4は枠部材102に回転子103aと103bを組み込む様子を示す図である。2つの回転子103aと103bとはいずれも、径方向に2極に着磁された円筒状の永久磁石103a1、103b1と、その永久磁石103a1、103b1とそれぞれ一体成型されている合成樹脂のアームからなっている。この回転子103aを構成する合成樹脂のアームは、永久磁石と同軸にある2本の回転軸103a2、103a4と、この回転軸103a2、103a4と平行な駆動ピン103a3とから成っている。回転子103bも同様である。なお、駆動ピン103a3、103b3は、後述するシャッタ羽根105、106とND羽根107と連結して、これらを回転させて、往復動作させるためのピンである。そして、2つの回転子103a、103bの回転軸103a4、103b4が、それぞれ枠部材102の穴部102a4、102b4に嵌るように組み込まれる。
【0018】
<2つの回転子103が枠部材102に組み込まれた状態>
回転子103a、103bが、枠部材102に組み込まれた状態を図5に示す。
【0019】
ヨーク104aはそれぞれ2つの脚部104a1,104a2の先端を磁極部としている。これにより、回転子103aの永久磁石103a1を間にして、この回転子103aの周面に沿うようにして、2つの脚部104a1,104a2の先端が対向している。ただし、回転子103aはヨークの2つの脚部104a1,104a2と干渉しない程度の隙間としてのクリアランスを空けて配置されている。
【0020】
ここで、回転子103aは永久磁石103a1を備えていて、N極とS極の2極に着磁されている。そして、枠部材102に組み込まれると永久磁石103a1がヨークの2つの脚部104a1,104a2との磁気的安定位置に回転しようとする。この磁気的安定位置とは、図5にあるようなN極とS極の境界線に対する法線で表すと法線Bの位置である。そこで、凸状の回転規制部102a5を後述する地板にある開口部101a1の外側に対応する位置に設ける。すなわち、回転子103aが図5のように法線Aの位置まで回転すると、回転子103aの合成樹脂でできた受部103a5が枠部材102aの凸状の回転規制部102a5に突き当たる。これにより、回転子103aは、枠部材102に規制される状態となる。このとき、回転子103aは図の法線Aの位置から磁気的安定位置である法線Bの位置に回転しようとする力が働いているためである。これにより、枠部材102に組み込まれている間は回転子103aの位置が回転規制部からずれたりすることなく保持されるのである。同様にして回転子103bの受部103b5も枠部材102の凸状の回転規制部102b5に突き当たった位置で保持される。回転規制部102b5も、後述する地板にある開口部101b1の外側に対応する位置に設ける。なお、受部103a5、103b5は、合成樹脂でなくてもよく、また、軸103a3、103b3と一体であってもよい。
【0021】
このように枠部材102にヨーク104a、104bと回転子103a、103bとが組み込まれ、一つのユニット状態となり、図6のように地板101に対して組み込むことが可能となる。
【0022】
そして、図6の状態において、回転子103aの永久磁石103a1はヨーク104aと磁気的に引き合う関係にある。したがって、地板101に組み込む前に回転子103aが枠部材102から外れてしまうようなことはないのである。回転子103bも同様である。
【0023】
なお、回転規制部102a5と102b5とは互いに形状が異なる。これは、後述するシャッタ羽根105、106の回転角が異なるからである。
【0024】
<ユニット化されたアクチュエータの地板101への組み込みについて>
次に、枠部材102の地板101への組み込みについて説明をする。
【0025】
地板101の3本の軸101cに対して、枠部材102の1箇所の穴部102fと2か所の長穴部102a7、102b7が嵌合される。また、枠部材102が地板101に対して浮き上がるのを防止する。これは、地板101の2か所の爪部101da、101dbと1箇所の浮き防止形状101eに対して、枠部材102の2か所の浮き防止形状102a7、102b7と1箇所の爪部102iを嵌めることによる。
【0026】
ヨーク104aは図1、図4、および図5に図示している穴部104a3、104b3が地板101の軸部101cに対して嵌合する。また、図6に図示しているヨークの腕部104a4、104b4が地板101の2つの面101gaと101ha、面101gbと101hbと嵌ることで地板101に対して固定保持される。ヨーク104bも同様である。
【0027】
回転子103aの回転軸103a2が地板の穴部101iaに回転可能に嵌合しながら地板101の裏面まで貫通し組み込まれる。その際、駆動ピン103a3も同様に地板101に形成されている円弧上の開口部101a1を地板101の裏面まで貫通するように組み込まれる。回転子103bも同様に地板101に形成されている円弧上の開口部101b1組み込まれ、その際、駆動ピン103b3も地板101の裏面まで貫通する。
【0028】
<回転子103a、103bが、地板101に組み込まれた状態について>
図7に、回転子103a、103bが、地板101に組み込まれた状態を示す。また、図8に、回転子103aが地板101に組み込まれている様子を正面から見た拡大透視図を示す。
【0029】
ここで、回転子103aは地板101への組み込み前は上述したように枠部材102の回転規制部102a5によって合成樹脂部材である受部103a5が規制されていた。しかし、枠部材102が地板101に組み込まれると、受部103a5が枠部材102の回転規制部102a5から離れる。これは、回転子103a(駆動ピン103a3)が地板101の円弧上の穴部101a1の端に突き当たって回転規制されるからである。同様に、回転子103b(駆動ピン103b3)も同様に穴部101b1の端に突き当たって回転規制される。
【0030】
すなわち、地板101への組み込み前、回転子103a、103bは枠部材102に対して仮の規制位置102a5、102b5で位置を固定維持されている。その一方で、地板101に組み込み後に正規の回転規制位置である開口部101a1、101b1の端部で位置を固定維持される。このように、回転子103a、103bが地板101に対して回転規制されるような構成となっているのは、次の理由である。
【0031】
すなわち、シャッタ羽根105、106と、ND羽根107とが開閉時の位置精度が厳しく、上記のように地板101に対して位置規制されるようにした方が精度向上に繋がるからである。
【0032】
また、あらかじめ回転子103a、103bが枠部材102に対して位置を規制するためである。これは、ヨーク104a、104bを組んだ枠部材102に回転子103a、103bを組み込むためである。これによって、地板101に組み込む際に回転子103a、103bの位置がずれることがなくなり、枠部材102をスムーズに地板101に組み込むことが可能となる。
【0033】
なお、駆動ピン103a5、103b5の先端部は、地板101に組み込めるように、テーパー部が設けられている。また、対向する、開口部101a1、101b1も、駆動ピン103a5、103b5が組み込まれやすいようにテーパー状になっている。
【0034】
<地板101の裏側について>
次に、図2を用いて、地板101の裏側について説明をする。
【0035】
撮像側である地板101の裏側は2枚のシャッタ羽根105、106と、NDフィルタ107aが貼りつけられたND羽根107とシャッタカバー108とで構成されている。
【0036】
地板101とシャッタカバー108との間にシャッタ羽根105、106と、ND羽根107が作動する羽根室を構成している。地板101には円形の露光用の開口部101aと、円弧上の2つの穴部101ba、101bbが構成されている。また、シャッタカバー108にも地板の中央円形の開口部101aと円弧上の穴部101ba、101bbに対向する位置に同じ形状をした中央円形の開口部108aと円弧上の穴部108bを備える。シャッタカバー108は、図2、7に示すように地板側に形成されている2つの軸101ja、101jbに対してシャッタカバー108に形成されている穴108cと長穴108dとが嵌合することで固定されている。
【0037】
シャッタカバー108の3か所の浮き防止形状108eと、地板の3か所の爪部101kが嵌ることで、シャッタカバー108が地板101に対して光軸方向に浮くことなく固定され、羽根室のスペースは変化することなく一定の値となっている。羽根室内には2枚のシャッタ羽根105、106と1枚のND羽根107が、シャッタ羽根105、106を地板側にして配置されている。
【0038】
それぞれのシャッタ羽根は穴105a、106aと長穴105b、106bとを備えている。同様にND羽根107にも穴107bと長穴107cとが形成されている。ND羽根は同じ径で円形の開口107dが2か所に形成されていて、1箇所には図2のようにNDフィルタ107aが貼られている。
【0039】
上述したように2つの回転子103a、103bの回転軸103a2、103b2と駆動ピン103a3、103b3が地板101の穴部101ia、101ibと円弧上の穴部101aa、101bbから貫通するように突き出している。また、地板101の羽根室側の面には図2のように回転軸101lが形成されている。そして、シャッタ羽根105の穴105aは回転子103a、103bの回転軸103a2、103b2と嵌合する。同様に、シャッタ羽根106の穴106aは地板101に形成されている回転軸101lと嵌合する。
【0040】
これにより、複数の羽根であるシャッタ羽根105、106は、露光用の開口部101aに進退する。この露光用の開口部101aに対する進退は、シャッタ羽根105、106の長穴105a、106aは回転子103a、103bの駆動ピン103a3、103b3と嵌合していることにより為される。すなわち、回転子103a、103bの駆動ピン103a3、103b3が動作を行うと、それぞれのシャッタ羽根105、106がそれぞれの回転軸103a2、103b2、101lを支点に動作を行うのである。
【0041】
ここで、ND羽根107は穴部107bがもう一方の回転子103a、103bの回転軸103a2、103b2と嵌合し、長穴107cが駆動ピン103a3、103b3と嵌合する。そして、回転子103a、130bの駆動ピン103a3、103b3が動作を行うと、ND羽根107が回転子103a、103bの回転軸103a2、103b2を支点に動作を行うのである。
【0042】
このとき、シャッタカバーにはシャッタ羽根105、106、ND羽根107と嵌合する地板に形成された回転軸、回転子の駆動軸103a2、103b2、各軸の先端が前記シャッタカバー108の穴部から羽根室外へと突き出している。駆動ピン103a3、103b3に対向する位置に同様の穴108b108fから108hが開いているからである。
【0043】
<シャッタ羽根とND羽根の動作について>
次に図9〜11を用いて、本実施例におけるシャッタ羽根105、106とND羽根107の動作を説明する。
【0044】
図9は撮影待機状態を示したものであって本発明のカメラ用羽根駆動装置のシャッタカバーを外して正面から見た透視図である。ND羽根107に形成されている開口部107dに対してシャッタ羽根105、106が完全に退避している状態である。すなわち、撮像素子に被写体光が露光用の開口部101aを介して当たっている状態である。
【0045】
このとき、コイル102a、102bに通電はされていないものの、磁気的に安定した位置へ回転するような回転力が働いている。回転子103a、103bは永久磁石103a1、103b1で構成されており、ヨーク104a、104bの二つの磁極部104a1と104a2、104b1と104b2との位置関係によるためである。これにより、2つのシャッタ羽根105、106はそれぞれ駆動ピン103a、103b3によって地板101の回転規制部材101ba、101bbの端、101n、101oに押しつけられた状態となっており、この状態で固定維持されるのである。
【0046】
また、ND羽根107も、回転子103a、103bの駆動ピン103a、103b3によって地板101の回転規制部材101ba、101bbの端と101pに押しつけられた状態となっている。回転子103の永久磁石103aとヨーク104の2つの磁極部104a1と104a2、104b1と104b2との位置関係により、磁気的に安定した位置へ回転するような回転力が働いているためである。この状態で固定維持されている。
【0047】
<被写体光を減じる必要がないと判断された場合について>
次に、図示しない測光手段によって被写体光を減じて撮影するかどうか判断する。被写体光を減じないと判断された場合、レリーズボタンが押されると撮影が開始される。撮影が開始されると図示しない露光制御手段によってシャッタ駆動用のコイル102a1、102b1へ電流が供給される。シャッタ駆動用のコイル102a1、102b1に電流が供給されると、回転子103a、103bには撮影待機状態とは反対方向の回転力が働く。この力により、回転子103a、103bの駆動ピン103a3、103b3によってシャッタ羽根105、106が回転させられ、ND羽根107の開口部107dを閉じていく。そして開口部107dを完全に閉じた後、コイル102a1、102b1への通電は切られるが、図10のような状態で固定維持されるのである。撮影待機状態と同様に回転子103a、103bはヨーク104a、104bの二つの磁極部104a1と104a2、104b1と104b2との位置関係により、磁気的に安定した位置へ回転するような回転力が働いているためである。すなわち、この力により、シャッタ羽根105、106は回転子103a、103bの駆動ピン103a3、103b3によって地板101の回転規制部材101ba、101bbの端と101qに押しつけられた状態となるからである。
【0048】
<被写体光を減じて撮影する必要があると判断された場合について>
次に図示しない測光手段によって被写体光を減じて撮影する必要があると判断された場合について説明する。その場合は最初にND羽根駆動用のコイル102bに電流が供給される。コイル102bに電流が供給されると、回転子103a、103bには紙面に向かって反時計方向の回転力が働く。この力により、駆動ピン103a3、103b3によってND羽根107が回転させられ、ND羽根107の開口部107dが光軸上から退避する。そして、ND羽根107のフィルタ部107aが光軸内に進入してくる。さらに、ND羽根107のフィルタ部分107aが完全に光軸上に進入した後、コイル102bへの通電は切られるが、図11のような状態で固定維持されるのである。回転子103a、103bはヨーク104a、104bの二つの磁極部104a1と104a2、104b1と104b2との位置関係により、磁気的に安定した位置へ回転するような回転力が働いているからである。この力のため、ND羽根107は駆動ピン103a3、103b3によって地板101の回転規制部材101ba、101bbの端と101rに押しつけられた状態となるからである。その後、撮影が開始される。撮影開始時のシャッタ羽根105、106の動作は上述したとおりである。
【0049】
なお、本発明の実施の形態において、回転子は永久磁石と合成樹脂で成形されているが、全体を永久磁石で構成しても構わない。また、本実施の形態においては、2つのボビン部がハの字形状になっているが、どのような形状でも構わない。また、本実施の形態ではNDフィルタを用いて被写体光を減じているが、NDフィルタではなく、開口部よりも一回り小さな開口を形成しても構わない。
【符号の説明】
【0050】
101 地板
102 枠部材
103 回転子
104 ヨーク
105 シャッタ羽根
106 シャッタ羽根
107 ND羽根

【特許請求の範囲】
【請求項1】
第1、第2のコイルを巻き回すボビン部を有する枠部材と、
永久磁石を有し、前記枠部材に対してそれぞれ回転可能な第1、第2の回転子と、
それぞれが二つの脚部を有し、それらの脚部で前記第1、第2の回転子と隙間を備えて挟み、前記第1、第2のコイルへの通電により当該第1、第2の回転子を回転させる第1、第2のヨークと、
前記枠部材が取り付けられる部材であって、露光用の開口部と前記第1、第2の回転子の第1、第2の駆動ピンが貫通する第1、第2の開口部とを有する地板と、
前記地板を貫通した前記第1、第2の駆動ピンに連結されていて、前記第1、第2の回転子の回転によって回転させられ、前記地板の露光用の開口部に進退する複数の羽根と、
を備えるカメラ用羽根の駆動装置において、
第1、第2の回転子のそれぞれの回転が規制を受ける前記地板にある開口の外側に対応する前記枠部材の位置に、凸状の回転規制部材が設けられていることを特徴とする駆動装置。
【請求項2】
前記第1、第2の回転子が前記地板と組み合わされていない場合は、前記回転規制部材によって位置を規制されることを特徴とする、請求項1に記載のカメラ用羽根の駆動装置。
【請求項3】
前記第1の第2の回転子には、撮像側、被写体側に軸を有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の駆動装置。
【請求項4】
前記枠部材が、第1、第2のコイルを巻き回すボビン部とそれを繋ぐ部位とが略ハの字状に形成されていることを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載のカメラ用羽根の駆動装置。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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【図8】
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【図9】
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【図10】
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【図11】
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