JP5191503B2 - 羽根駆動装置及び光学機器 - Google Patents

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Description

本発明は、羽根駆動装置及び光学機器に関する。
特許文献1には、羽根の移動範囲の端で羽根と当接することにより羽根を停止させるための緩衝部材を備えた羽根駆動装置が開示されている。この緩衝部材は弾性材料から形成されている。緩衝部材が有する弾性により、羽根が緩衝部材に当接した際の羽根のバウンドが防止される。
特開2000−047286号公報
羽根が高速で移動する場合には、このような緩衝部材を設けたとしても羽根がバウンドするおそれがある。
そこで本発明は、羽根のバウンドが抑制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、前記開口から退避した位置と前記開口の少なくとも一部と重なる位置との間を移動する羽根と、ループ状の形状を有し、弾性を有し、前記羽根の移動範囲の端部で前記羽根と当接し、前記羽根と当接することにより前記ループ状の形状が歪むように変形し得る緩衝部材と、を備えた羽根駆動装置によって達成できる。
羽根が緩衝部材に当接することにより、緩衝部材はループ状の形状が歪むようにして変形し得る。このように、緩衝部材自体が有する弾性に加えて、緩衝部材のループ状の形状が歪むことにより、緩衝部材に当接する際の羽根のバウンドを抑制できる。
また、上記目的は、開口を有した基板と、前記開口から退避した位置と前記開口の少なくとも一部と重なる位置との間を移動する羽根と、前記羽根を駆動する駆動部材と、ループ状の形状を有し、弾性を有し、前記羽根の移動範囲の端部で前記駆動部材と当接し、前記駆動部材と当接することにより前記ループ状の形状が歪むように変形し得る緩衝部材と、を備えた羽根駆動装置によっても達成できる。
羽根を駆動する駆動部材が緩衝部材に当接することにより、緩衝部材はループ状の形状が歪むようにして変形し得る。このように、緩衝部材自体が有する弾性に加えて、緩衝部材のループ状の形状が歪むことにより、緩衝部材に当接する際の駆動部材のバウンドを抑制できる。これにより羽根のバウンドも抑制できる。
上記羽根駆動装置を備えた光学機器によっても羽根のバウンドを抑制できる。
本発明によれば、羽根のバウンドが抑制された羽根駆動装置及び光学機器を提供できる。
図1は、本実施例の羽根駆動装置の正面図である。 図2は、羽根駆動装置の動作の説明図である。 図3は、羽根駆動装置の動作の説明図である。 図4は、緩衝部材の説明図である。 図5は、緩衝部材の説明図である。 図6は、羽根駆動装置の第1変形例に係る説明図である。 図7は、羽根駆動装置の第1変形例に係る説明図である。 図8は、羽根駆動装置の第2変形例に係る説明図である。 図9は、羽根駆動装置の第2変形例に係る説明図である。
以下、図面を参照して実施例を説明する。
図1は、本実施例の羽根駆動装置1の正面図である。羽根駆動装置1は、いわゆるフォーカルプレーンシャッタと称されるものである。図1に示すように、羽根駆動装置1は、基板10、羽根21a〜24a、21b〜24b、駆動アーム31a、32a、31b、32b、緩衝部材60、80、電磁石70A、70B等を有している。基板10は合成樹脂製であり、矩形状の開口部11を有している。羽根21a〜24a、21b〜24bは合成樹脂製であり、薄く形成されている。また、駆動アーム31a、32a、31b、32bは強度を保つため金属の薄板で形成されている。羽根21a〜24a、21b〜24bは、開口部11から退避した位置と開口部11の少なくとも一部と重なる位置との間を移動する。
4枚の羽根21a〜24aは、先幕20Aを構成する。4枚の羽根21b〜24bは、後幕20Bを構成する。図1は、先幕20Aが重畳状態であり後幕20Bが展開状態の場合を示している。図1の場合には、先幕20Aは開口部11から退避し、後幕20Bが開口部11を閉鎖している。
緩衝部材60、80は、詳しくは後述するが、それぞれ後幕20B用、先幕20A用のストッパとして機能する。図1に示した状態では、羽根21bが緩衝部材60に当接し、羽根21a〜24aが緩衝部材80に当接している。緩衝部材60、80は、弾性変形可能なゴム製である。
先幕20Aは駆動アーム31a、32aに連結されている。後幕20Bは、駆動アーム31b、32bに連結されている。これら駆動アーム31a、32a、31b、32bは、それぞれ基板10に揺動自在に支持されている。
基板10には、駆動アーム31a、32bをそれぞれ駆動するための先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bが設けられている。先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bは、基板10に所定の範囲を揺動可能に支持されている。詳細には、先幕駆動レバー40Aは、基板10に形成された軸を中心にして揺動可能に支持されており、基板10に形成された溝によりその揺動範囲が規定されている。後幕駆動レバー40Bも同様である。
駆動アーム31aは、先幕駆動レバー40Aに連結されている。駆動アーム32bは、後幕駆動レバー40Bに連結されている。先幕駆動レバー40Aが揺動することにより、駆動アーム31aが揺動し、これにより先幕20Aが移動する。同様に、後幕駆動レバー40Bが揺動することにより、駆動アーム32bが揺動し、これにより後幕20Bが移動する。
先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bは、それぞれ符号は付さないが鉄片を保持している。先幕駆動レバー40Aは、鉄片が電磁石70Aに当接した位置から、鉄片が電磁石70Aから退避した位置の間を揺動可能である。後幕駆動レバー40Bについても同様である。
また、先幕駆動レバー40Aは、不図示のバネにより電磁石70Aから離れる方向に付勢されている。同様に、後幕駆動レバー40Bは、不図示のバネにより電磁石70Bから離れる方向に付勢されている。
先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bには、上述したバネを介して、それぞれラチェット車50A、50Bが係合している。先幕駆動レバー40Aを電磁石70Aから離れる方向に付勢するバネの一端はラチェット車50Aに係合しており、バネの他端は先幕駆動レバー40Aに係合している。ラチェット車50Aの回転量を調整することにより、バネの付勢力を調整することができる。ラチェット車50Bも、ラチェット車50Aと同様の機能を有している。
電磁石70Aは、通電されることにより、先幕駆動レバー40Aの鉄片を吸着可能となる。同様に、電磁石70Bも通電されることにより、後幕駆動レバー40Bの鉄片を吸着可能となる。
次に、羽根駆動装置1の動作について説明する。図1乃至3は、羽根駆動装置1の動作の説明図である。ここで、図2は、羽根駆動装置1の初期状態を示している。この初期状態においては、不図示のセットレバーが初期位置に固定されており、先幕20Aは展開して開口部11を閉鎖し、後幕20Bは重畳して開口部11から退避している。この初期状態において、先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bの鉄片は、それぞれ電磁石70A、70Bに当接し、これに吸着可能な初期位置にセットされている。
撮影に際して、カメラのレリーズボタンが押されると、電磁石70A、70Bのコイルが通電され、先幕駆動レバー40Aの鉄片は電磁石70Aに吸着され、後幕駆動レバー40Bの鉄片は電磁石70Bに吸着される。その後、セットレバーは、先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bから退避する。ここで、先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bはそれぞれ電磁石70A、70Bに吸着された状態で保持されている。
その後、電磁石70Aのコイルの通電が遮断されると、図3に示すように、先幕駆動レバー40Aはバネの付勢力に従って時計方向に回転する。これにより、先幕20Aは開口部11から退避して重畳状態となる。また、所定期間電磁石70Bのコイルへの通電が維持され、後幕20Bは開口部11から退避した状態に維持される。これにより、開口部11は開いた状態となる。図3は、露出中の状態を示している。
先幕20Aは、開口部11から退避して緩衝部材80に当接する。先幕駆動レバー40Aの揺動範囲は、基板10に形成された先幕駆動レバー40Aと係合する溝により規定されている。このため、先幕駆動レバー40Aがバネの付勢力に従って回転した場合、溝の端部に先幕駆動レバー40Aが当接して先幕駆動レバー40Aがバウンドし、その結果先幕20Aもバウンドするおそれがある。しかしながら、先幕20Aは、先幕20Aの移動範囲の端部で緩衝部材80と当接する。これにより、先幕20A及び先幕駆動レバー40Aのバウンドが抑制される。
レリーズボタンが押されてから所定期間経過後に電磁石70Bのコイルへの通電が遮断され、バネの付勢力により後幕駆動レバー40Bが時計方向に回転する。これにより、後幕20Bは展開して開口部11を閉鎖する。この際に、後幕20Bの移動方向の先頭に位置する羽根21bは、緩衝部材60に当接する。同時に、後幕駆動レバー40Bは、後幕駆動レバー40Bと係合する基板10に形成された溝の端部に当接する。図1は、露光作動を終了した直後の状態を示している。このようにして1回の撮影が終了する。
次に、不図示のセットレバーにより先幕駆動レバー40A、後幕駆動レバー40Bが反時計方向に回転させられる。これにより、先幕20Aは展開されて開口部11を閉鎖し、後幕20Bは重畳して開口部11から退避し、図2に示す初期状態に戻る。
次に、緩衝部材60について説明する。図4、図5は、緩衝部材60の説明図である。図4は、図1に示した露光作動終了直後の状態での緩衝部材60周辺の拡大図である。尚、図4においては、先幕20Aについて省略してあり、また透視図として示している。また、図4には、後幕20Bが開口部11を閉鎖する際の後幕20Bの移動方向Dを示している。
最初に羽根21bと駆動アーム31b、32bとの連結について説明する。羽根21bは、連結部31b1により駆動アーム31bと回転可能に連結され、連結部32b1により駆動アーム32bと回転可能に連結されている。羽根21b、駆動アーム31b、32bは、平行リンク機構として機能する。連結部31b1、32b1は、それぞれ駆動アーム31b、32bの先端側に設けられている。同様に、羽根22bは、連結部31b2により駆動アーム31bと回転可能に連結され、連結部32b2により駆動アーム32bと回転可能に連結されている。その他の羽根23b、24bも同様の構造により駆動アーム31b、32bに連結されている。これら連結部31b1、31b2、32b1、32b2は、それぞれカシメピンである。
次に緩衝部材60について説明する。図5は、図4のA−A断面図である。尚、図5においても、先幕20Aは省略してあり、羽根22b、駆動アーム32bについても省略してある。図5に示すように基板10の背面側に背面板18が固定されている。背面板18は、基板10の開口部11と対応した開口部18aが形成されている。基板10と背面板18との間には仕切板17が配置されている。仕切板17は、開口部11、18aに対応した開口部17aが形成されている。基板10と仕切板17との間に、後幕20B、駆動アーム31b、32bが収納されている。背面板18と仕切板17との間に先幕20A、駆動アーム31a、32aが収納されている。
図5に示すように、緩衝部材60は、基板10と仕切板17との間に収納されている。緩衝部材80は、仕切板17から離れて配置され基板10と背面板18との間に収納されている。図4に示すように、緩衝部材60はループ状であり、弾性変形可能なゴム製である。基板10には、緩衝部材60の外形に対応するように略矩形状に形成された第1保持部16aが形成されている。第1保持部16a内には、緩衝部材60と嵌合する第2保持部16bが形成されている。第1保持部16aは緩衝部材60の外側に配置されている。第2保持部16bは緩衝部材60の内側に配置されている。第2保持部16bは突状である。
緩衝部材60は、第2保持部16bを介して互いに向き合った被挟持部61、非挟持部62を有している。緩衝部材60の被挟持部61は、第1保持部16aと第2保持部16bとに挟まれている。緩衝部材60の非挟持部62は、第1保持部16aと第2保持部16bとには挟まれておらず、非挟持部62には羽根21bが当接する。即ち、緩衝部材60の一部分である被挟持部61が第1保持部16aと第2保持部16bとに挟まれるようにして緩衝部材60が保持されている。
緩衝部材60は、第2保持部16bと嵌合した内周面64を有している。内周面64は、移動方向Dと略直交する方向に延びた長孔状である。内周面64は、第2保持部16bを介して互いに向き合った第1内周面64a、第2内周面64bを有している。第1内周面64aは、被挟持部61側であり、第2内周面64bは、非挟持部62側である。
図4、図5に示すように、第2保持部16bと非挟持部62との間には所定のクリアランスCが設定されている。詳細には、第1内周面64aは、第2保持部16bに略密着しているのに対し、第2内周面64bは、第2保持部16bから離れている。このため、緩衝部材60は、クリアランスCの分だけループ状の形状が歪むように弾性変形可能である。即ち、緩衝部材60は、羽根21bが当接することにより、羽根21bの移動方向Dの方向に潰れるように弾性変形し得る。このように、緩衝部材60のループ状の形状が歪むように変形可能に緩衝部材60の一部分が保持されている。
以上のように、羽根21bが緩衝部材60に当接することにより、緩衝部材60はループ状の形状が歪むようにして変形し得る。このように、緩衝部材60自体が有する弾性に加えて、緩衝部材60のループ状の形状が歪むことにより、緩衝部材60に当接する際の羽根21bのバウンドを抑制できる。これにより、羽根21bがバウンドして開口部11の一部を開くことを防止できる。
羽根21bが緩衝部材60に当接した際に、駆動アーム31bの連結部31b1と緩衝部材60とは、羽根21bが緩衝部材60に向けて移動する移動方向Rに並ぶ。同様に、羽根21bと緩衝部材60とが当接した際に、駆動アーム32bの連結部32b1と緩衝部材60とは、羽根21bの移動方向Dに並ぶ。これにより、羽根21bが停止した際に最も大きな衝撃が加わると思われる、羽根21bの連結部31b1、31b2周辺に加わる衝撃を抑制できる。これにより、羽根21bや駆動アーム31bの耐久性が向上する。
仮に、羽根21bが緩衝部材60に当接した際に連結部31b1、32b1と緩衝部材60とが移動方向Dに並ばない位置に緩衝部材60が配置された場合、次のような問題が起こり得る。羽根21bが緩衝部材60に当接した際に、羽根21bが連結部31b1、32b1を支点として羽根21bが傾く恐れがある。従って、羽根21bを一定の姿勢で平行移動させることができない恐れがある。しかしながら、羽根21bが緩衝部材60に当接した際に連結部31b1、32b1と緩衝部材60とが移動方向Dに並ぶことにより、当接した際に羽根21bが傾くことを防止できる。
また、図4に示すように緩衝部材60は、直線状部63を有している。直線状部63は、緩衝部材60に当接する羽根21bの直線状の縁部に沿っている。これにより、羽根21bが緩衝部材60に当接した際に羽根21bが傾くことが防止される。更に、緩衝部材60と当接した際に羽根21bへ加わる衝撃を分散することができる。
また、図4に示すように羽根21bの直線状の縁部と、緩衝部材60の直線状部63が当接する状態において、羽根21bの直線状の縁部の一端21b1と、緩衝部材60の直線状部63とは当接しない。この構成により、羽根21bが緩衝部材60に当接した際の衝撃が、羽根21bの直線状の縁部の一端21b1と緩衝部材60の直線状部63との当接部に集中することがない。このため、羽根21bの直線状の縁部の一端21b1や緩衝部材60の直線状部63が局部的に破損することを防止することができる。
尚、図4、図5に示すように、駆動アーム31bは緩衝部材60に当接しない。詳細には、駆動アーム31bの先端は、羽根21bの縁からはみ出さないように羽根21bに連結されている。
次に、羽根駆動装置の第1変形例について説明する。ここで、説明に際して上述した実施例の構成と同一の箇所には同一の符号を付している。図6、図7は、羽根駆動装置の第1変形例に係る説明図である。図7は、図6のB−B断面図である。図6、図7に示すように、羽根21bと緩衝部材60とが当接する際には、羽根21bを駆動する駆動アーム31b´の先端が略同時に緩衝部材60に当接する。
次に、羽根駆動装置の第2変形例について説明する。図8、図9は、羽根駆動装置の第2変形例に係る説明図である。図9は、図8のC−C断面図である。図8、図9に示すように、羽根21b´は緩衝部材60に当接せず、羽根21b´を駆動する駆動アーム31b´が緩衝部材60に当接する。このように駆動アーム31b´と緩衝部材60とが当接することによっても、羽根21b´のバウンドを抑制できる。この場合、羽根21b´専用の緩衝部材を別に設けてもよい。
また、図8においても図4での説明と同様に、羽根21b´の直線状の縁部の一端21b´1と緩衝部材60の直線状部63とは当接しない。この構成により、駆動アーム31b´と緩衝部材60とが当接した後、緩衝部材60が弾性変形して羽根21b´が非挟持部62に当接した際の衝撃が、羽根21b´の直線状の縁部の一端21b´1と緩衝部材60の直線状部63との当接部に集中することがない。このため、羽根21b´の直線状の縁部の一端21b´1や緩衝部材60の直線状部63が局部的に破損することを防止することができる。
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。
実施例において緩衝部材60は、略矩形状であるがこのような形状に限定されず、例えば、楕円形状、円形状、三角形状状、多角形状であってもよい。
先幕20Aの少なくとも一枚の羽根が当接する緩衝部材として、実施例の緩衝部材60のようなループ状の緩衝部材を採用してもよい。また、先幕駆動レバー40A又は後幕駆動レバー40Bが当接する緩衝部材として、実施例の緩衝部材60のようなループ状の緩衝部材を採用してもよい。
実施例においては、羽根駆動装置の一例としてフォーカルプレーンシャッタについて説明したが、羽根駆動装置はこれに限定されない。例えば、羽根駆動装置は、開口が形成された基板に対して所定の位置を支点として揺動することにより開口の状態を変更する羽根を備えた羽根駆動装置であってもよい。この羽根は、基板の開口を全閉状態及び小絞り状態の少なくとも一つに画定するものであればよい。
また、本実施例においては、羽根が薄く形成された合成樹脂製である場合を説明したが、羽根は薄く形成された金属製であってもよい。
1 羽根駆動装置
10 基板
11 開口
16a 第1保持部
16b 第2保持部
20A 先幕
21a〜24a、21b〜24b、21b´ 羽根
20B 後幕
31a、32a、31b、32b、31b´ 駆動アーム
31b1 連結部
60 緩衝部材
61 被挟持部
62 非挟持部
C クリアランス

Claims (4)

  1. 開口を有した基板と、
    前記開口から退避した位置と前記開口の少なくとも一部と重なる位置との間を直線方向に移動する羽根と、
    ループ状の形状を有し、弾性を有し、前記羽根の移動範囲の端部で前記羽根と当接し、前記羽根と当接することにより前記ループ状の形状が歪むように変形し得る緩衝部材と、を備え
    前記羽根は、該羽根を駆動する駆動部材に設けられた連結部と連結され、
    前記羽根と前記緩衝部材とが当接した際に、前記連結部と前記緩衝部材とは、前記羽根が前記緩衝部材に向けて移動する移動方向に並び、
    前記基板は、前記緩衝部材のループ状の形状が歪むように変形可能に前記緩衝部材の一部分を保持する保持部を有し、
    前記保持部は、前記緩衝部材の外側に配置された第1保持部、前記緩衝部材の内側に配置された第2保持部、を含み、
    前記緩衝部材は、前記第1及び第2保持部に挟まれた被挟持部、前記第1及び第2保持部に挟まれていない非挟持部、を含み、
    前記第2保持部と前記非挟持部との間には所定のクリアランスがあり、
    前記羽根は、該羽根の移動方向に直交し前記緩衝部材に当接する直線状の縁部を有し、
    前記緩衝部材は、前記縁部に沿った直線状部を有し、
    前記緩衝部材及び第2保持部は、前記縁部に沿った方向の長さの方が前記羽根の移動方向の長さよりも長く、
    前記クリアランスは、前記縁部に沿って延びている、羽根駆動装置。
  2. 前記羽根を駆動し、前記羽根と共に前記緩衝部材と当接する駆動部材を備えた、請求項1の羽根駆動装置。
  3. 前記羽根と前記緩衝部材が当接する際に、前記羽根の直線状の縁部の一端と前記緩衝部材の直線状部とは当接しない、請求項1又は2の羽根駆動装置。
  4. 請求項1乃至3の何れかの羽根駆動装置を備えた光学機器。
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