JP5178627B2 - 羽根駆動装置及び光学機器 - Google Patents

Description

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、基板に形成された開口を開閉する複数の羽根を備えたものがある。特許文献１には、複数の羽根を、それぞれ独立して駆動する複数の駆動源を備えた装置が開示されている。

特開２００５−３３８１３４号公報

衝撃や振動等により羽根が誤作動する場合がある。羽根が誤作動すると、画質に影響を与える恐れがある。

そこで本発明は、誤作動が防止された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、開口を有した基板と、前記開口に進退可能な第１及び第２羽根と、前記第１及び第２羽根をそれぞれ駆動する第１及び第２駆動部材と、前記基板に移動可能に支持され前記第１駆動部材に連動して規制位置及び許容位置間を移動する規制部材とを備え、前記第２駆動部材は、第１及び第２位置間を移動可能であり、前記規制部材が前記規制位置にあり前記第２駆動部材が前記第１位置にある場合には、前記規制部材と前記第２駆動部材とが当接により、前記第２駆動部材の前記第１位置から前記第２位置までの移動は規制され、前記規制部材が前記許容位置にある場合には、前記規制部材と前記第２駆動部材とが当接することなく、前記第２駆動部材の前記第１及び第２位置間の移動が許容される、羽根駆動装置により達成できる。

この構成により、規制部材が規制位置にあり第２駆動部材が第１位置にある場合には、第２駆動部材の第１位置から第２位置への移動が規制される。従って、この状態においては、第２駆動部材の誤作動が防止される。第２駆動部材は第２羽根を駆動するものであるので、第２羽根の誤作動が防止される。

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、誤作動が防止された羽根駆動装置及び光学機器を提供できる。

羽根駆動装置の分解斜視図である。 全開状態での羽根駆動装置の正面図である。 全閉状態での羽根駆動装置の正面図である。 全閉状態から小絞り状態への移行時での羽根駆動装置の正面図である。 小絞り状態での羽根駆動装置の正面図である。

図１は、光学機器に採用される羽根駆動装置の分解斜視図である。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装置として機能する。羽根駆動装置１は、基板１０、羽根２０、３０、４０、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを含む。図２は、全開状態での羽根駆動装置の正面図である。尚、図２においては、上部に、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂを示している。また、図２に示した羽根駆動装置１おいては、電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂの一部の構成を省略してある。羽根２０、３０は、第１羽根、開閉羽根に相当する。羽根４０は、第２羽根、絞り羽根に相当する。尚、図２〜図５において、規制部材６０をハッチングにより示している。また、羽根２０を一点鎖線、羽根３０を実線、羽根４０を２点差線で示している。

図１に示すように、基板１０の一方側に羽根２０、３０、４０、規制部材６０が、基板１０の他方側に電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂが配置されている。電磁アクチュエータ５０ａは、羽根２０、３０、規制部材６０を駆動する。電磁アクチュエータ５０ｂは、羽根４０を駆動する。基板１０の中央部には、被写体側からの光量が通過する開口１１が形成されている。羽根２０、３０、４０は、開口１１を通過する通過光量を調整する。羽根２０、３０、４０は、開口１１に対して進退自在に基板１０に支持されている。

電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂは、図２において基板１０よりも手前側に配置されている。羽根２０、３０、４０、規制部材６０は、図２において基板１０よりも背面側に配置されている。

基板１０には、羽根２０、３０、４０をそれぞれ回転可能に支持する支軸１２、１３、１４が設けられている。詳細には、支軸１２は、羽根２０の嵌合孔２２と回転可能に嵌合し、支軸１３は、羽根３０の嵌合孔３３と回転可能に嵌合し、支軸１４は、羽根４０の嵌合孔４４と回転可能に嵌合している。羽根２０、３０は、開口１１を協働で開閉する。即ち、羽根２０、３０は、開口１１を協働で全開状態又は全閉状態にする。

羽根４０には、開口４１が形成されている。開口４１は、開口１１よりも径が大きい。羽根４０には、開口４１と重なるようにＮＤフィルタ４２が貼り付けられている。開口４１が開口１１と重なることにより、ＮＤフィルタ４２を通過した光が開口１１を通過する。このように羽根４０は、単独で開口１１を通過する光量を絞る。尚、開閉羽根としての羽根２０、３０には、開口は設けられていない。

また、規制部材６０は、薄板状であり合成樹脂製である。規制部材６０は、基板１０に設けられた支軸１６により回転可能に支持されている。詳細には、図１に示すように、規制部材６０には支軸１６と回転可能に嵌合する嵌合孔６６が設けられている。規制部材６０には、駆動ピン５９ａと係合する係合溝６９が設けられている。規制部材６０は、支軸１２との接触を回避するための逃げ溝６２が設けられている。規制部材６０は、規制部材６０の位置に応じて駆動ピン５９ｂの移動を規制又は許容する機能を有している。規制部材６０は、駆動ピン５９ｂの移動を規制する規制位置、駆動ピン５９ｂの移動を許容する許容位置の間を移動する。詳しくは後述するが、図２、図５に示す規制部材６０は、規制位置に位置し、図３、図４に示す規制部材６０は、許容位置に位置している。詳しくは後述するが、規制部材６０には切欠部６５が形成されている。

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、基板１０に設けられた支軸１５ａにより回転可能に支持されており、円筒状であり、周方向に異なる極性に着磁されている。アーム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２０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も同様の構成である。

アーム５８ａは、ロータ５１ａの回転により所定の範囲を旋回する。アーム５８ａは、ロータ５１ａの径方向の外側に突出している。アーム５８ａの先端には、光軸方向に突出した駆動ピン５９ａが形成されており、この駆動ピン５９ａは、基板１０に設けられた逃げ溝１８ａ内を移動する。また、駆動ピン５９ａは、羽根２０の係合溝２９及び羽根３０の係合溝３９と係合する。従って、駆動ピン５９ａは、係合溝２９、３９、６９と係合している。尚、図２〜図５においては、係合溝２９、３９、６９については符号を付していない。

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４０へ伝達するアーム５８ｂとを有している。ロータ５１ｂは、支軸１５ｂに回転可能に支持されている。アーム５８ｂには、駆動ピン５９ｂが形成されている。駆動ピン５９ｂは、基板１０に設けられた逃げ溝１８ｂ内を移動する。駆動ピン５９ｂは、羽根４０の切欠部４９に係合している。アーム５８ａ、５８ｂは、それぞれ第１、第２アームに相当する。駆動ピン５９ａ、５９ｂは、それぞれ第１、第２駆動ピンに相当する。アーム５８ａ、駆動ピン５９ａは、第１駆動部材に相当する。アーム５８ｂ、駆動ピン５９ｂは、第２駆動部材に相当する。

図２〜図５においては、駆動ピン５９ａ、５９ｂの軌跡を点線で示している。ロータ５１ａ、５１ｂは、それぞれ回転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が回転すると、駆動ピン５９ａは所定の範囲を旋回する。これにより羽根２０、３０は、それぞれ支軸１２、１３を支点として回転する。ロータ５１ｂが回転すると、駆動ピン５９ｂは所定の範囲を旋回する。これにより、羽根４０は、支軸１４を支点として回転する。図２、図３に示す駆動ピン５９ｂの位置を、第１位置と称し、図４、５に示す駆動ピン５９ｂの位置を第２位置と称する。駆動ピン５９ｂは、第１位置及び第２位置間を移動する。

また、前述したように、駆動ピン５９ａには規制部材６０の係合溝６９と係合している。従って、駆動ピン５９ａの旋回に伴って、規制部材６０は、支軸１６を支点として回転する。

次に、羽根駆動装置１の動作について説明する。
まず、全開状態について説明する。羽根２０、３０、４０が開口１１から退避した状態を、全開状態と称する。全開状態においては、開口１１を通過する通過光量が最大となる。図２は、全開状態での羽根駆動装置１を示している。全開状態においては、規制部材６０は規制位置に位置している。アーム５８ｂは、第１位置にある。駆動ピン５９ｂは、規制部材６０の切欠部６５から僅かに外れた箇所と対向する。この状態で、アーム５８ｂが反時計方向に旋回しようとした場合、駆動ピン５９ｂが規制部材６０に当接する。これにより、アーム５８ｂの反時計方向への旋回が規制される。即ち、規制部材６０が規制位置にある場合には、アーム５８ｂは、第１位置から第２位置への移動が規制される。従って、全開状態においては、例えば羽根駆動装置１に衝撃が加わった場合であっても、駆動ピン５９ｂが反時計方向に旋回することが規制される。従って、羽根４０が衝撃により移動することが防止できる。このように、羽根４０の誤作動が防止されて全開状態が保持されている。尚、全開状態においては、羽根３０、羽根４０はストッパピン１９ｃに当接し、羽根２０はストッパピン１９ａに当接する。

尚、駆動ピン５９ｂの先端部と規制部材６０とが当接する。詳細には、駆動ピン５９ｂの先端部は、逃げ溝１８ｂから突出しており、この先端部が規制部材６０に当接する。これにより、基板１０を介して電磁アクチュエータ５０ａ、５０ｂと、規制部材６０とを基板１０を介して反対側に配置した場合であっても、アーム５８ｂの移動を規制することができる。

全開状態から全閉状態への移行について説明する。
図２に示した状態から、ロータ５１ａが反時計方向に回転すると駆動ピン５９ａは反時計方向に旋回し、羽根２０、３０は、図３に示すように開口１１を覆う。これにより、全閉状態となる。また、この際に規制部材６０は、駆動ピン５９ａの旋回に伴って時計方向に回転し、許容位置に位置する。図３に示すように、全閉状態では、規制部材６０の切欠部６５の端部と駆動ピン５９ｂとが対向するが、当接はしていない。尚、全閉状態においては、羽根３０はストッパピン１９ａに当接する。これにより、全閉状態での羽根３０の位置が規定される。また、ロータ５１ｂが第１位置にある場合にロータ５１ａが回転することにより、図２に示した全開状態と図３に示した全閉状態とを繰り返すことができる。

次に、全閉状態から小絞り状態への移行について説明する。
図３に示した状態から、ロータ５１ｂが反時計方向に回転すると駆動ピン５９ｂは反時計方向に旋回し、駆動ピン５９ｂは第２位置に位置する。これにより、図４に示すように、羽根２０、３０が開口１１を覆った状態で、羽根４０は開口１１と重なる。詳細には、開口４１と開口１１とが重なる。この状態においては、図４に示すように、羽根２０、３０、４０が開口１１と重なる。従って、図４に示した状態も全閉状態である。切欠部６５の形状は、規制部材６０が許容位置にある場合には、駆動ピン５９ｂの第１及び第２位置間の移動を逃すような形状である。

次に、図４に示した状態から、ロータ５１ａが時計方向に回転することにより、駆動ピン５９ａは時計方向に旋回し、規制部材６０は、反時計方向に回転する。これにより、規制部材６０は、許容位置から規制位置に移動する。これにより、図５に示すように、羽根２０、３０は、開口１１から退避し、羽根４０のみが開口１１に重なった状態となる。従って、小絞り状態となる。尚、駆動ピン５９ｂが第２位置に位置している場合には、規制部材６０の許容位置から規制位置への移動が可能である。尚、小絞り状態においては、羽根４０はストッパピン１９ｂに当接する。これにより、羽根４０の位置が規定される。また、アーム５８ｂが第２位置にある場合に、ロータ５１ａが回転することにより、図４に示した全閉状態と図５に示した小絞り状態とを繰り返すことができる。このように、羽根駆動装置１は、全開、全閉、小絞り状態の順に移行する。

以上のように、本実施例の羽根駆動装置１においては、規制部材６０は全開状態での羽根４０の誤作動を防止している。これにより、画質への影響を防止できる。尚、規制部材により規制される状態は、全開状態に限られず、全閉状態であってもよい。

また、図２〜図５に示したように、規制部材６０は、アーム５８ｂが第１又は第２位置にある場合には、規制位置及び許容位置間の移動が許容される。従って、規制部材６０によってアーム５８ａの回転が制限されることは無い。即ち、規制部材６０によって、羽根２０、３０の動作が制限されることはない。

尚、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。

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、ＮＤフィルタを備えた羽根の代わりに、基板の開口よりも小さい絞り開口を有した羽根を用いてもよい。

１ 羽根駆動装置
１０ 基板
１１ 開口
２０、３０、４０ 羽根
５０ａ、５０ｂ 電磁アクチュエータ
５８ａ、５８ｂ アーム
５９ａ、５９ｂ 駆動ピン
６０ 規制部材
６５ 切欠部
６９ 係合溝

Claims (8)

1. 開口を有した基板と、
   前記開口に進退可能な第１及び第２羽根と、
   前記第１及び第２羽根をそれぞれ駆動する第１及び第２駆動部材と、
   前記基板に移動可能に支持され前記第１駆動部材に連動して規制位置及び許容位置間を移動する規制部材とを備え、
   前記第２駆動部材は、第１及び第２位置間を移動可能であり、
   前記規制部材が前記規制位置にあり前記第２駆動部材が前記第１位置にある場合には、前記規制部材と前記第２駆動部材との当接により、前記第２駆動部材の前記第１位置から前記第２位置までの移動は規制され、
   前記規制部材が前記許容位置にある場合には、前記規制部材と前記第２駆動部材とが当接することなく、前記第２駆動部材の前記第１及び第２位置間の移動が許容される、羽根駆動装置。
2. 前記規制部材は、前記第２駆動部材が前記第１又は第２位置にある場合には、前記規制位置及び許容位置間の移動が許容される、請求項１の羽根駆動装置。
3. 前記第２駆動部材は、旋回する第２アームと、前記第２アームに設けられ前記第２羽根と係合した第２駆動ピンとを含み、
   前記規制部材は、前記第２駆動ピンと当接することにより前記第２駆動部材の移動を規制する、請求項１の羽根駆動装置。
4. 前記規制部材及び前記第２駆動部材は、前記基板を介してそれぞれ反対側に配置されており、
   前記第２駆動ピンは、前記基板に形成された逃げ孔から突出し前記規制部材に当接し得る先端部を有している、請求項３の羽根駆動装置。
5. 前記第１駆動部材は、旋回する第１アームと、前記第１アームに設けられ前記第１羽根及び前記規制部材と係合した第１駆動ピンとを含む、請求項１乃至４の何れかの羽根駆動装置。
6. 前記第１羽根は、前記開口を開閉する開閉羽根であり、
   前記第２羽根は、単独で前記開口を小絞り状態にする絞り羽根である、請求項１乃至５の何れかの羽根駆動装置。
7. 前記第１及び第２駆動部材をそれぞれ駆動する第１及び第２駆動源を備え、
   前記規制部材、前記第１及び第２羽根は、前記基板に対して同一側に配置されており、
   前記第１及び第２駆動源は、前記基板に対して反対側に配置されている、請求項１乃至６の何れかの羽根駆動装置。
8. 請求項１乃至７の何れかの羽根駆動装置を備えた光学機器。
   
   

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