JP6295091B2 - 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。

特許文献１には２つのアクチュエータでそれぞれ異なる羽根を駆動する羽根駆動装置が開示されている。

特開２００９−１７５３６５号公報

２つのアクチュエータには、それぞれ２つのコイルが設けられている。これらの２つのコイルは、プリント基板に半田付けされる。２つのコイルとプリント基板とを半田付けする箇所が広範囲にわたってある場合、半田付けの作業性が悪化する。

また、半田付け作業の際には、溶融した半田からフラックスが飛散する恐れがある。このため、２つのコイルとプリント基板とを半田付けする箇所が広範囲にわたってある場合、フラックスが広範囲に飛散する恐れがある。

そこで本発明は、フラックスが広範囲に飛散することを抑制して半田付けの作業性も向上した羽根駆動装置及びそれを備えた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、前記開口を開閉する第１及び第２羽根と、第１及び第２ステータ、第１及び第２ロータ、第１及び第２コイル、をそれぞれ含み、互いに隣接し前記第１及び第２羽根をそれぞれ駆動する第１及び第２アクチュエータと、プリント基板と、前記第１及び第２コイルを前記プリント基板に電気的に接続する半田部群と、を備え、前記半田部群は、前記第１コイルの一端及び他端をそれぞれ前記プリント基板に接続する第１及び第２半田部、前記第２コイルの一端及び他端をそれぞれ前記プリント基板に接続する第３及び第４半田部、を含み、前記第１、第２、第３、及び第４半田部は互いに対向している、羽根駆動装置によって達成できる。

上記目的は、上記の羽根駆動装置を備えた光学機器によっても達成できる。

フラックスが広範囲に飛散することを抑制して半田付けの作業性も向上した羽根駆動装置及びそれを備えた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分解斜視図である。 図２は、本実施例の羽根駆動装置の分解斜視図である。 図３は、図１の部分拡大図である。 図４は、完成後の羽根駆動装置の背面図である。 図５は、完成後の羽根駆動装置の側面図である。 図６Ａ、６Ｂは、比較例の羽根駆動装置の説明図である。

図１、２は、本実施例の羽根駆動装置１の分解斜視図である。羽根駆動装置１は、フォーカルプレーンシャッタとも称される。羽根駆動装置１は、ディジタルカメラやスチールカメラ等の光学機器に採用される。羽根駆動装置１は、基板１０、１０Ａ、１０Ｂ、先幕２０Ａ、後幕２０Ｂ、アーム３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂ、アクチュエータ７０ａ、７０ｂ等を有している。基板１０、１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ開口１１、１１Ａ、１１Ｂを有している。先幕２０Ａ、後幕２０Ｂは、これら開口１１、１１Ａ、１１Ｂを開閉する。アクチュエータ７０ａ、７０ｂは、それぞれ先幕２０Ａ、後幕２０Ｂを駆動する。

先幕２０Ａ、後幕２０Ｂは、それぞれ複数枚の羽根から構成される。先幕２０Ａ、後幕２０Ｂは、それぞれ、複数の羽根が重なった重畳状態、複数の羽根が展開した展開状態に移行可能である。これら複数の羽根は、重畳状態では開口１１から退避して開口１１を全開状態にし、展開状態では開口１１を閉鎖して開口１１を全閉状態にする。図１、２では、全開状態での羽根駆動装置１が示されている。

先幕２０Ａはアーム３１ａ、３２ａに連結されている。後幕２０Ｂは、アーム３１ｂ、３２ｂに連結されている。図２に示すように、アーム３１ａ、３２ａ、３１ｂ、３２ｂは、基板１０に設けられた軸１４ａ、１５ａ、１４ｂ、１５ｂに回転可能に支持されている。

駆動部材４０ａ、４０ｂは、それぞれアーム３１ａ、３１ｂを駆動する。従って、アーム３１ａ、３１ｂは、それぞれ、駆動部材４０ａ、４０ｂによって駆動すると共に先幕２０Ａ、後幕２０Ｂを駆動する被駆動部材に相当する。駆動部材４０ａ、４０ｂには、それぞれアーム３１ａ、３１ｂに連結された駆動ピン４３ａ、４３ｂが設けられている。基板１０、１０Ａ、１０Ｂには、それぞれ、駆動ピン４３ａの移動を逃がすための逃げ孔１３ａ、１３ａＡ、１３ａＢが設けられており、同様に、駆動ピン４３ｂの移動を逃がすための逃げ孔１３ｂ、１３ｂＡ、１３ｂＢが設けられている。駆動部材４０ａ、４０ｂについては、詳しくは後述する。

基板１０には、アクチュエータ７０ａ、７０ｂを保持するホルダ８０、９０が組み付けられる。ホルダ８０は、アクチュエータ７０ａ、７０ｂをそれぞれ支持する支持壁８１ａ、８１ｂが形成されている。ホルダ８０は、基板１０に固定される。ホルダ８０、９０は互いに固定される。ホルダ８０、９０は合成樹脂製である。

アクチュエータ７０ａは、ホルダ８０に回転可能に支持されたロータ７２ａ、励磁されることによりロータ７２ａとの間で磁力が作用するステータ７４ａ、ステータ７４ａを励磁するためのコイル７６ａを備えている。ロータ７２ａには、出力部材５０ａが嵌合される。出力部材５０ａは、駆動部材４０ａと連結される。これにより、ロータ７２ａが回転することにより、出力部材５０ａ、駆動部材４０ａが駆動して、アーム３１ａ、先幕２０Ａが駆動する。アクチュエータ７０ｂについても同様である。アクチュエータ７０ｂのロータ７２ｂが回転することにより駆動部材４０ｂが回転し、後幕２０Ｂが駆動する。

ホルダ８０の支持壁８１ａ、８１ｂには、それぞれ、逃げ孔８５ａ、８５ｂが形成されている。逃げ孔８５ａは、駆動部材４０ａと出力部材５０ａとの連結部分を逃がす。同様に、逃げ孔８５ｂは、駆動部材４０ｂと出力部材５０ｂとの連結部分を逃がす。ホルダ８０には、それぞれロータ７２ａ、７２ｂを回転可能に支持する軸部８７ａ、８７ｂが形成されている。ホルダ８０、９０の外部にはプリント基板１００が固定される。プリント基板１００は、コイル７６ａ、７６ｂに電力を供給する。プリント基板１００は、可撓性を有したフレキシブルプリント基板である。

図３は、図１の部分拡大図である。駆動部材４０ａ、４０ｂは、それぞれホルダ８０に設けられた軸部８４ａ、８４ｂに回転可能に支持されている。また、駆動部材４０ａ、４０ｂには、それぞれギア部４５ａ、４５ｂが形成されている。出力部材５０ａ、５０ｂは、それぞれギア部５５ａ、５５ｂが形成されている。ギア部４５ａ、５５ａは互いに噛合い、ギア部４５ｂ、５５ｂは互いに噛合う。これにより、ロータ７２ａが回転すると、出力部材５０ａが駆動し、駆動部材４０ａが駆動する。ロータ７２ｂ、出力部材５０ｂ、駆動部材４０ｂについても同様である。

コイル７６ａ、７６ｂはそれぞれコイルボビン７８ａ、７８ｂに巻回されている。コイルボビン７８ａ、７８ｂは、それぞれステータ７４ａ、７４ｂに取付けられている。コイルボビン７８ａには、コイル７６ａの一端及び他端をそれぞれ巻回するための端子部７８ａ１、７８ａ２が設けられている。同様に、コイルボビン７８ｂには、コイル７６ｂの一端及び他端をそれぞれ巻回するための端子部７８ｂ１、７８ｂ２が設けられている。端子部７８ａ１、７８ａ２、７８ｂ１、７８ｂ２は、互いに対向してホルダ８０側、換言すれば、基板１０側に延びている。ホルダ８０には、端子部７８ａ１、７８ａ２を逃す逃げ孔８９ａ、端子部７８ｂ１、７８ｂ２を逃す逃げ孔８９ｂが形成されている。

プリント基板１００は、一端にコネクタ部１０１が設けられホルダ９０側に貼り付けられる部分１０３、ホルダ８０の側面に貼り付けられる部分１０５、ホルダ８０と基板１０との間に挿入される挿入部１０７が設けられている。挿入部１０７には、コイル７６ａ、７６ｂが接続されるパターンが形成されている。部分１０３、１０５は、ホルダ８０、９０の外部に露出する露出部の一例である。詳しくは後述する。

図４は、完成後の羽根駆動装置１の背面図である。図５は、完成後の羽根駆動装置１の側面図である。端子部７８ａ１、７８ａ２、７８ｂ１、７８ｂ２は、半田により挿入部１０７に接続されている。具体的には、半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は、それぞれ端子部７８ａ１、７８ａ２、７８ｂ１、７８ｂ２と挿入部１０７とを接続している。即ち、半田部Ｓａ１、Ｓａ２は、コイル７６ａの一端及び他端とプリント基板１００とを電気的に接続している。半田部Ｓｂ１、Ｓｂ２は、コイル７６ｂの一端及び他端とプリント基板１００とを電気的に接続している。半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は半田部群の一例である。半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は基板１０側に突出している。

図５に示すように、基板１０と対向するホルダ８０の面には凹部８０Ｒが形成されている。端子部７８ａ１、７８ａ２は、図３に示したように逃げ孔８９ａを通過して凹部８０Ｒ内に突出する。同様に、端子部７８ｂ１、７８ｂ２は、逃げ孔８９ｂを通過して凹部８０Ｒ内に突出する。半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は、凹部８０Ｒ内に位置している。

図４、５に示すように、これら半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は互いに対向して近接しており、一箇所に集約されている。具体的には、図４に示すように光軸方向から見て、半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は、コイルボビン７８ａ、７８ｂに挟まれる位置にあり、駆動部材４０ａ、４０ｂに挟まれる位置でもある。

図６Ａ、６Ｂは、比較例の羽根駆動装置１ｘの説明図である。尚、類似する構成については類似する符号を付することにより重複する説明を省略する。アクチュエータ７０ａｘのコイルボビン７８ａｘの端子部７８ａ１ｘ、７８ａ２ｘは、光軸方向から見て、コイルボビン７８ａｘを挟む位置に形成されている。アクチュエータ７０ｂｘのコイルボビン７８ｂｘの端子部７８ｂ１ｘ、７８ｂ２ｘについても同様である。コイルボビン７８ａｘの端子部７８ａ１ｘ、コイルボビン７８ｂｘの端子部７８ｂ１ｘについては、２つのコイルボビン７８ａｘ、７８ｂｘを挟む位置に形成されている。このような、端子部７８ａ１ｘ、７８ａ２ｘ、７８ｂ１ｘ、７８ｂ２ｘをプリント基板１００ｘに、それぞれ電気的に接続する半田部Ｓａ１ｘ、Ｓａ２ｘ、Ｓｂ１ｘ、Ｓｂ２ｘは、広範囲にわたって配置されている。このため、半田付けの作業性が悪化する恐れがある。また、フラックスが広範囲に飛散する恐れもある。

フラックスが飛散した場合、半田部周辺に位置する可動部材が、飛散したフラックスの影響を受けて摺動性が悪くなり、作動不良を引き起こす可能性がある。特に、フラックスが広範囲に飛散すると不具合が発生する可能性が高くなる恐れがある。また、フラックスを除去する場合は、広範囲にわたりクリーニング処置をする必要がある。このように、作業性が悪化して生産効率が低下する恐れがある。

本実施例の羽根駆動装置１では、半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２はコイルボビン７８ａ、７８ｂを挟む位置に形成されておらず、また、開口１１を挟む位置にも形成されていない。半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は互いに対向して近接しており、一箇所に集約されている。このため、半田付けの作業性が向上しており、フラックスが広範囲に飛散することが抑制されている。

また、図６Ｂに示すように、羽根駆動装置１ｘでは、端子部７８ａ１ｘ、７８ａ２ｘ、７８ｂ１ｘ、７８ｂ２は、ホルダ９０の上面側に延びて外側に突出し、半田部Ｓａ１ｘ、Ｓａ２ｘ、Ｓｂ１ｘ、Ｓｂ２ｘもホルダ９０の外側に設けられている。このため、羽根駆動装置１ｘは、取り扱いに注意を要する。また、羽根駆動装置１ｘをカメラに搭載する際にも、半田部Ｓａ１ｘ等がカメラ内の他の部品に接触しないように注意を要する。更に、羽根駆動装置１ｘは光軸方向にも大型化している。

本実施例では、図５に示すように、端子部７８ａ１、７８ａ２、７８ｂ１、７８ｂ２は基板１０側に延び、半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は基板１０に対向、換言すれば、基板１０側に突出して凹部８０Ｒ内に位置する。このように半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は、基板１０側に突出しているが外部に露出していない。このため、本実施例の羽根駆動装置１は取り扱いが容易であり、カメラへの搭載も容易である。また、羽根駆動装置１は光軸方向に薄型化されている。

尚、ホルダ８０、９０を基板１０に組付ける前に、アクチュエータ７０ａ、７０ｂ、プリント基板１００をホルダ８０、９０に組みつけ、その後にホルダ８０、９０が基板１０に組み付けられる。このため、アクチュエータ７０ａ、７０ｂ、プリント基板１００が組み付けられ基板１０に組み付けられる前のホルダ８０、９０をアクチュエータユニットとして取り扱うことができる。この際には、図５に示すように、端子部７８ａ１、７８ａ２、７８ｂ１、７８ｂ２や半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は、凹部８０Ｒ内に位置し、ホルダ８０の底面からは突出しない。このため、アクチュエータユニットとしての取り扱いも容易である。

また、図４、５に示すように、駆動部材４０ａ、出力部材５０ａは、少なくとも一部分が基板１０とステータ７４ａ、コイル７６ａとの間に配置されている。同様に、駆動部材４０ｂ、出力部材５０ｂは、少なくとも一部分が基板１０とステータ７４ｂ、コイル７６ｂとの間に配置されている。このため、図５に示すように、基板１０とアクチュエータ７０ａ、７０ｂとの光軸方向での間には、駆動部材４０ａ、４０ｂ、出力部材５０ａ、５０ｂを配置するためのスペースが確保されている。凹部８０Ｒは、このスペース内に形成されており、基板１０側に突出する半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２もこのスペース内に位置する。このようにデットスペースを有効利用しており、光軸方向での厚みが増大することが抑制されている。

また、駆動部材４０ａのギア部４５ａと出力部材５０ａのギア部５５ａは、図３に示す、ホルダ８０の逃げ孔８５ａ内に位置している。このため、羽根駆動装置１は薄型化されている。

また、逃げ孔８５ａの大きさは、ギア部４５ａ、５５ａ同士の連結を可能とする程度の大きさに設定されている。このため、逃げ孔８５ａは、比較的大きく形成されている。このため、ホルダ８０は軽量化されている。

また、逃げ孔８５ａ内でギア部４５ａ、５５ａ同士が連結されているので、駆動部材４０ａと出力部材５０ａとを接近させて配置することができる。このため、駆動部材４０ａ及び出力部材５０ａの全体の大きさを小型化できる。これにより、駆動部材４０ａ及び出力部材５０ａの全体が軽量化されている。従って、羽根駆動装置１は軽量化されている。

図４に示すように、駆動ピン４３ａは、ロータ７２ａに重なっている。詳細には、駆動ピン４３ａの移動軌跡の一部がロータ７２ａに重なる。このようにロータ７２ａ、駆動部材４０ａが配置されているので、平面方向での羽根駆動装置１の小型化が達成されている。

ロータ７２ａ、７２ｂは、コイル７６ａ、７６ｂを挟むように配置されている。換言すれば、先幕２０Ａ、後幕２０Ｂの移動方向でのホルダ８０の両端部にそれぞれロータ７２ａ、７２ｂが配置されている。このように、アクチュエータ７０ａ、７０ｂは隣接しているが、ロータ７２ａ、７２ｂは間隔をあけて配置されている。これにより、ロータ７２ａ、７２ｂが磁気的に影響を及ぼしあってロータ７２ａ、７２ｂの動作特性に影響を及ぼすことが防止される。これにより、先幕２０Ａ、後幕２０Ｂの所望の動作特性を確保することができる。

ここで、先幕２０Ａ、後幕２０Ｂは、それぞれ第１及び第２羽根の一例である。アクチュエータ７０ａ、７０ｂは、それぞれ第１及び第２アクチュエータの一例である。ロータ７２ａ、７２ｂは、それぞれ第１及び第２ロータの一例である。コイル７６ａ、７６ｂは、それぞれ第１及び第２コイルの一例である。また、ステータ７４ａ、７４ｂは、それぞれ第１及び第２ステータの一例である。半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は、それぞれ第１、第２、第３、及び第４半田部の一例である。

尚、アクチュエータ７０ａ、７０ｂは、それぞれの長手方向が先幕２０Ａ、後幕２０Ｂの移動方向と同じになるように配置されている。また、アクチュエータ７０ａ、７０ｂは、長手方向に並ぶように配置されている。また、ロータ７２ａ、７２ｂは、アクチュエータ７０ａ、７０ｂ全体の領域での長手方向での両端部にそれぞれ配置されている。このため、ロータ７２ａ、７２ｂの間隔をより大きく確保することができる。これにより、ロータ７２ａ、７２ｂが磁気的に影響を及ぼしあってロータ７２ａ、７２ｂの動作特性に影響を及ぼすことが防止される。

駆動部材４０ａは、ステータ７４ａ、コイル７６ａに光軸方向で重なるように配置されている。同様に、駆動部材４０ｂは、ステータ７４ｂ、コイル７６ｂに光軸方向で重なるように配置されている。このため、光軸に直交する平面方向で羽根駆動装置が小型化されている。

駆動部材４０ａの回転の軸心は、ステータ７４ａ、コイル７６ａに重なり、ロータ７２ａの軸心からずれている。同様に、駆動部材４０ｂの回転の軸心は、ステータ７４ｂ、コイル７６ｂに重なり、ロータ７２ｂの軸心からずれている。

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。

上記実施例において、半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２が基板１０に対向して凹部８０Ｒ内に位置する例を挙げたが、これに限定されない。半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２は、ホルダ９０の上面側に延びて外側に突出してホルダ９０の外側に設けられていてもよく、またホルダ８０の側面側に突出してホルダ８０の外側に設けられていてもよい。半田部Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２が互いに対向して一箇所に集約されることにより、半田付けの作業性が向上し、フラックスが広範囲に飛散することが抑制される。

上記実施例において、羽根駆動装置１がアクチュエータ７０ａ、７０ｂにより、それぞれ先幕２０Ａ、後幕２０Ｂを駆動するフォーカルプレーンシャッタである例を挙げたが、これに限定されない。バネの付勢力により先幕及び後幕を駆動するフォーカルプレーンシャッタにおいて、先幕及び後幕の付勢力を保持するための電磁石とプリント基板とを電気的に接続する半田部が、互いに対向して一箇所に集約されてもよい。

１ 羽根駆動装置
１０、１０Ａ、１０Ｂ 基板
１１、１１Ａ，１１Ｂ 開口
２０Ａ 先幕（第１羽根）
２０Ｂ 後幕（第２羽根）
４０ａ、４０ｂ 駆動部材（第１駆動部材）
４５ａ、４５ｂ ギア部
５０ａ、５０ｂ 出力部材（第１出力部材）
５５ａ、５５ｂ ギア部
７０ａ、７０ｂ アクチュエータ（第１及び第２アクチュエータ）
７２ａ、７２ｂ ロータ（第１及び第２ロータ）
７４ａ、７４ｂ ステータ（第１及び第２ステータ）
７６ａ、７６ｂ コイル（第１及び第２コイル）
７８ａ、７８ｂ コイルボビン
７８ａ１、７８ａ２、７８ｂ１、７８ｂ２ 端子部
Ｓａ１、Ｓａ２、Ｓｂ１、Ｓｂ２ 半田部（半田部群、第１、第２、第３、第４半田部）
８０、９０ ホルダ
１００ プリント基板
１０７ 挿入部

Claims (5)

1. 開口を有した基板と、
   前記開口を開閉する第１及び第２羽根と、
   第１及び第２ステータ、第１及び第２ロータ、第１及び第２コイル、をそれぞれ含み、互いに隣接し前記第１及び第２羽根をそれぞれ駆動する第１及び第２アクチュエータと、
   プリント基板と、
   前記第１及び第２コイルを前記プリント基板に電気的に接続する半田部群と、を備え、
   前記半田部群は、前記第１コイルの一端及び他端をそれぞれ前記プリント基板に接続する第１及び第２半田部、前記第２コイルの一端及び他端をそれぞれ前記プリント基板に接続する第３及び第４半田部、を含み、
   前記第１、第２、第３、及び第４半田部は互いに対向し、
   前記第１及び第２アクチュエータを支持し前記基板に取付けられたホルダを備え、
   前記ホルダには、前記基板と対向する凹部が形成され、
   前記半田部群は、前記基板側に突出して前記凹部内に位置している、羽根駆動装置。
2. 前記プリント基板は、前記ホルダの外部に露出した露出部、前記凹部内に挿入されて前記半田部群と接続されている挿入部、を含む、請求項１の羽根駆動装置。
3. 前記第１ロータと共に回転する第１出力部材と、
   前記第１出力部材に係合し前記第１羽根を駆動する第１駆動部材と、を備え、
   前記第１出力部材及び第１駆動部材の少なくとも一部は、前記第１ステータ及び第１コイルの少なくとも一部と前記基板との間に位置し、
   前記凹部は、前記第１ステータ及び第１コイルの少なくとも一部と前記基板との間に位置している、請求項１又は２の羽根駆動装置。
4. 前記第１駆動部材の軸心は、前記第１ステータ及び第１コイルに重なり前記第１ロータの軸心からずれている、請求項３の羽根駆動装置。
5. 請求項１乃至４の何れかの羽根駆動装置を備えた光学機器。

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