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技術 羽根駆動装置及び撮像装置

出願人 キヤノン電子株式会社
発明者 柴田光夫
出願日 2015年4月17日 (5年3ヶ月経過) 出願番号 2015-085209
公開日 2016年12月8日 (3年7ヶ月経過) 公開番号 2016-206305
状態 特許登録済
技術分野 カメラのシャッター
主要キーワード 開口形成部材 ピン係合孔 ストッパ軸 羽根ストッパ 羽根軸 バウンド動作 回動リング 羽根開
関連する未来課題
重要な関連分野

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図面 (11)

課題

バウンドに伴う画質低下を効果的に防止し、小型化にも有利な羽根駆動装置及び撮像装置を提供する。

解決手段

光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部に出入りする羽根と、前記羽根の端部に係合して前記羽根を駆動する羽根駆動手段と、を備え、前記羽根駆動手段は、前記羽根の端部に係合する係合動作部を所定の範囲内で往復動作させることにより、前記開口部に対して前記羽根を出入りさせ、前記開口形成部材には、往復動作する前記係合動作部の一部が折り返し時にそれぞれ当接する一対の当接端部が前記開口部の外側に設けられ、前記開口部の外側には、前記一対の当接端部のそれぞれに当接する前の前記係合動作部の一部が当接することにより、前記係合動作部の一部が前記一対の当接端部に当接するときの衝撃を実質的に吸収する衝撃吸収部材を設ける。

概要

背景

従来から、光が通過する開口部を備えた地板長孔を設け、羽根回動するための回転子出力ピンを長孔内で往復駆動させ、長孔内の出力ピンの往復動作によってシャッタ羽根を開口部に走行させる羽根駆動装置が知られている(特許文献1参照)

概要

バウンドに伴う画質低下を効果的に防止し、小型化にも有利な羽根駆動装置及び撮像装置を提供する。 光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部に出入りする羽根と、前記羽根の端部に係合して前記羽根を駆動する羽根駆動手段と、を備え、前記羽根駆動手段は、前記羽根の端部に係合する係合動作部を所定の範囲内で往復動作させることにより、前記開口部に対して前記羽根を出入りさせ、前記開口形成部材には、往復動作する前記係合動作部の一部が折り返し時にそれぞれ当接する一対の当接端部が前記開口部の外側に設けられ、前記開口部の外側には、前記一対の当接端部のそれぞれに当接する前の前記係合動作部の一部が当接することにより、前記係合動作部の一部が前記一対の当接端部に当接するときの衝撃を実質的に吸収する衝撃吸収部材を設ける。

目的

本発明は、バウンドに伴う画質低下を効果的に防止し、小型化にも有利な羽根駆動装置及び撮像装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部に出入りする羽根と、前記羽根の端部に係合して前記羽根を駆動する羽根駆動手段と、を備え、前記羽根駆動手段は、前記羽根の端部に係合する係合動作部を所定の範囲内で往復動作させることにより、前記開口部に対して前記羽根を出入りさせ、前記開口形成部材には、往復動作する前記係合動作部の一部が折り返し時にそれぞれ当接する一対の当接端部が前記開口部の外側に設けられ、前記開口部の外側には、前記一対の当接端部のそれぞれに当接する前の前記係合動作部の一部が当接することにより、前記係合動作部の一部が前記一対の当接端部に当接するときの衝撃を実質的に吸収する衝撃吸収部材が設けられたことを特徴とする羽根駆動装置

請求項2

前記係合動作部は、前記羽根の端部に設けられた羽根係合孔に係合する羽根係合ピンを有し、前記開口形成部材上で回動する駆動アームであり、前記衝撃吸収部材は、前記駆動アームの回転軸同軸で回動する回動リング部材から形成され、前記回動リング部材には、前記駆動アームに設けられた当接ピン挿通される長孔ピン係合孔が設けられ、前記当接ピンは、前記羽根係合ピンよりも前記回転軸寄りに配され、往復動作する前記駆動アームの前記羽根係合ピンが前記一対の当接端部に当接する前に、前記ピン係合孔の両端部のそれぞれに当接することを特徴とする請求項1に記載の羽根駆動装置。

請求項3

前記回動リング部材を2枚重ねて、一方の回動リング部材の前記ピン係合孔は、他方の回動リング部材の前記ピン係合孔よりも小さく形成され、前記当接ピンは、前記一方の回動リング部材の前記ピン係合孔の端部に当接した後に、前記他方の回動リング部材の前記ピン係合孔の端部に当接し、その後、前記一対の当接端部のうち一方の当接端部に当接することを特徴とする請求項2に記載の羽根駆動装置。

請求項4

前記係合動作部は、前記羽根の端部に設けられた羽根係合孔に係合する羽根係合ピンを有し、前記開口形成部材上で回動する駆動アームであり、前記衝撃吸収部材は、前記駆動アームの回転軸と同軸で回動する回動リング部材から形成され、前記回動リング部材のうち前記係合動作部側の面上には、往復動作する前記駆動アームに設けられたピン当接部に対して当接する当接ピンが立設されたことを特徴とする請求項1に記載の羽根駆動装置。

請求項5

請求項1乃至4のいずれか1項に記載の羽根駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置

技術分野

0001

本発明は、羽根を駆動する羽根駆動装置、及びこの羽根駆動装置を備えた撮像装置に関する。

背景技術

0002

従来から、光が通過する開口部を備えた地板長孔を設け、羽根を回動するための回転子出力ピンを長孔内で往復駆動させ、長孔内の出力ピンの往復動作によってシャッタ羽根を開口部に走行させる羽根駆動装置が知られている(特許文献1参照)

先行技術

0003

特開2005−106987号公報

発明が解決しようとする課題

0004

上述した特許文献1の羽根駆動装置では、回転子の回転動作によって出力ピンを長孔内で往復動作させる際に、出力ピンが長孔の端部に当接すると、そのときの衝撃によって回転子が逆方向に回動するバウンド動作が発生することがある。この回転子のバウンド動作に伴って開口部を覆うべき羽根も連動し、その結果、再露光が発生して画質低下を招くことがある。なお、羽根を大きくすれば、バウンドに起因した再露光の低減は可能であるが、羽根駆動装置が大型化してしまう。

0005

本発明は、バウンドに伴う画質低下を効果的に防止し、小型化にも有利な羽根駆動装置及び撮像装置を提供する。

課題を解決するための手段

0006

本発明の羽根駆動装置は、光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部に出入りする羽根と、前記羽根の端部に係合して前記羽根を駆動する羽根駆動手段と、を備え、前記羽根駆動手段は、前記羽根の端部に係合する係合動作部を所定の範囲内で往復動作させることにより、前記開口部に対して前記羽根を出入りさせ、前記開口形成部材には、往復動作する前記係合動作部の一部が折り返し時にそれぞれ当接する一対の当接端部が前記開口部の外側に設けられ、前記開口部の外側には、前記一対の当接端部のそれぞれに当接する前の前記係合動作部の一部が当接することにより、前記係合動作部の一部が前記一対の当接端部に当接するときの衝撃を実質的に吸収する衝撃吸収部材が設けられたことを特徴とする。
かかる本発明の態様では、羽根の端部に係合する係合動作部の一部が衝撃吸収部材に当接して減速した後に一対の当接端部に当接するため、バウンドを低減できることから、バウンドに伴う画質低下を効果的に防止できる。また、バウンドに伴う画質低下を防ぐために羽根を大型化しなくてもよいため、装置の小型化にも極めて有利である。

0007

また、上記本発明では、前記係合動作部は、前記羽根の端部に設けられた羽根係合孔に係合する羽根係合ピンを有し、前記開口形成部材上で回動する駆動アームであり、前記衝撃吸収部材は、前記駆動アームの回転軸同軸で回動する回動リング部材から形成され、前記回動リング部材には、前記駆動アームに設けられた当接ピン挿通される長孔のピン係合孔が設けられ、前記当接ピンは、前記羽根係合ピンよりも前記回転軸寄りに配され、往復動作する前記駆動アームの前記羽根係合ピンが前記一対の当接端部に当接する前に、前記ピン係合孔の両端部のそれぞれに当接することを特徴とする。
かかる本発明の態様では、駆動アームの当接ピンが長孔の端部に当接する前に衝撃吸収部材に当接することから、駆動アームのバウンドが抑制される。

0008

また、上記本発明では、前記回動リング部材を2枚重ねて、一方の回動リング部材の前記ピン係合孔は、他方の回動リング部材の前記ピン係合孔よりも小さく形成され、前記当接ピンは、前記一方の回動リング部材の前記ピン係合孔の端部に当接した後に、前記他方の回動リング部材の前記ピン係合孔の端部に当接し、その後、前記一対の当接端部のうち一方の当接端部に当接することを特徴とする。
かかる本発明の態様では、駆動アームの係合ピンが長孔の端部に当接する前に、回動リング部材に多段階で当接して減速することから、駆動アームのバウンドが更に有効に抑制される。

0009

また、上記本発明では、前記係合動作部は、前記羽根の端部に設けられた羽根係合孔に係合する羽根係合ピンを有し、前記開口形成部材上で回動する駆動アームであり、前記衝撃吸収部材は、前記駆動アームの回転軸と同軸で回動する回動リング部材から形成され、前記回動リング部材のうち前記係合動作部側の面上には、往復動作する前記駆動アームに設けられたピン当接部に対して当接する当接ピンが立設されたことを特徴とする。
かかる本発明の態様では、駆動アームの回転軸と同軸回転する回動リング部材に設けられた当接ピンを駆動アームに当接させて駆動アームを減速させることで、駆動アームのバウンドが有効に抑制される。

0010

なお、本発明は上述した羽根駆動装置を備えた撮像装置にも広く適用可能である。
かかる本発明の態様によれば、バウンドに伴う画質低下を有効に防止した高信頼性の撮像装置を実現できる。

発明の効果

0011

本発明によれば、バウンドに伴う画質低下を効果的に防止し、小型化にも有利な羽根駆動装置及び撮像装置を実現できる。

図面の簡単な説明

0012

本発明の実施形態1に係る羽根駆動装置の分解斜視図。
実施形態1の羽根駆動装置の羽根開き状態を示す概略平面図。
実施形態1の羽根駆動装置の羽根閉じ動作を示す概略平面図。
実施形態1の羽根駆動装置の羽根閉じ状態を示す概略平面図。
実施形態1の羽根駆動装置の羽根開き動作を示す概略平面図。
本発明の実施形態2に係る羽根駆動装置の分解斜視図。
実施形態2の羽根駆動装置の羽根開き状態を示す概略平面図。
実施形態2の羽根駆動装置の羽根閉じ動作を示す概略平面図。
実施形態2の羽根駆動装置の羽根閉じ動作を示す概略平面図。
実施形態2の羽根駆動装置の羽根閉じ状態を示す概略平面図。

実施例

0013

以下、本発明の実施の形態について詳細に説明する。
本発明は、1枚または複数枚の羽根に係合して動作する係合動作部を一対の当接端部に当接させて折返し往復動作させるにあたり、一対の当接端部に当接前の係合動作部に対して衝撃吸収部材を先立って当接させ、係合動作部が一対の当接端部に当接するときの衝撃を実質的に吸収するようにした点に特徴がある。

0014

これにより、係合動作部が衝撃吸収部材への当接によって減速した後に一対の当接端部に当接することになるため、一対の当接端部に当接したときの係合動作部のバウンドを効果的に低減できることから、係合動作部に係合する羽根の走行を安定化できる。したがって、光が通過する開口部を羽根によって高精度に開閉できることから、バウンドに伴う画質低下を効果的に防止できる。

0015

また、本発明は、上述したようにバウンド動作を効果的に低減できることから、例えば、バウンド防止のために羽根の外形を大きくしなくてもよいため、羽根駆動装置の小型化にも極めて有効である他、省エネ駆動を実現でき、駆動モータ等の動力源を小さくできる。なお、本発明は、光が通過する経路に出入りして遮光する遮光羽根、あるは、光学フィルタを羽根として、もしくは光学フィルタを装着した羽根等を駆動する際に適用可能である。

0016

以下、図面を参照して、本発明の実施の形態について具体例を挙げて説明する。
<実施形態1>
図1には本発明の実施形態1に係る羽根駆動装置の分解斜視図を示し、図2図5には、図1の羽根駆動装置の開閉動作を示す概略平面図を示す。

0017

図示するように、本実施形態の羽根駆動装置は、シャッタ羽根を2枚備えたシャッタ装置である。具体的には、1つの駆動手段によって同時に相反する方向へ往復作動させられる2枚のシャッタ羽根が、開き作動を行う場合には露光開口の中央部から開き始め、閉じ作動を行う場合には露光開口の中央部を最後にして閉じるように構成したシャッタ装置である。

0018

なお、この種のシャッタ装置は、銀塩フィルムを使用するカメラにも、各種情報端末機器用カメラを含むデジタルカメラにも採用することが可能であるが、本実施形態の作動は、デジタルカメラに採用された場合で説明する。

0019

先ず、主に図1を用いて、本実施形態の構成を説明する。本実施形態の地板1は、合成樹脂製であって、図1に示すように、その略中央部に円形をした被写体光路用の開口部1bを形成している。また、この地板1には、所定の間隔を空けてカバー板4が取り付けられ、両者の間に一つの羽根室を構成している。

0020

このカバー板4は、図1にだけ示してあり、以降の図においては省略してあるが、平面形状は地板1と略同じ形状をしており、その略中央部には円形をした被写体光路用の開口部を形成している。なお、その開口部よりも上記の開口部1bの方が、直径が小さいため、本実施形態における露光開口は、開口部1bによって規制されている。また、このカバー板4は、図示はしていないが複数箇所ビスにより、地板1に取り付けられている。

0021

図1に示すように、地板1の羽根室外側には、回動リング部材5、電磁アクチュエータである回転子6、ヨーク7、コイル8、固定枠9が取り付けられている。本実施形態の回転子6は、径方向2極着磁された円筒状の永久磁石6dと、その永久磁石に一体化された合成樹脂製の駆動ピン部6a、当接ピン6bとからなっていて、孔6cと地板1の軸1hとが嵌合し、回転可能に取り付けられている。

0022

そして、駆動ピン6aは、地板1に円弧状に形成された周知の孔1aから羽根室内に挿入され、その先端を、カバー板4の同じ形状をした孔に挿入している。尚、本実施形態では、駆動ピン6aが合成樹脂製になっているが、それらを永久磁石製にすることも知られている。

0023

回動リング部材5は、孔5a有し、孔5bと地板1の軸1gとが嵌合し、回動可能なように取り付けられている。ここで、地板1の軸1gと1hは同軸であるため、駆動ピン6と回動リング5は同軸で回動することになる。ヨーク7は、平面形状が示されていないが、ヨークのように略U字形をしており、二つの脚部の一方をコイル8の中空部に挿入しており、固定枠9により地板1に固定されている。

0024

地板1の羽根室側の面には、二つの羽根軸1c,1cと、2つのストッパ軸1e,1fと、が一体成形により立設されている。また、羽根室内には、2枚のシャッタ羽根2、3が配置されている。それらのうち、地板1側に配置されているシャッタ羽根2は、長孔2aを有していて、孔2bと羽根軸1dが嵌合し、回転可能に取り付けられている。

0025

一方、カバー板4側に配置されているシャッタ羽根3は、長孔3aを有していて、孔3bと羽根軸1cが嵌合し、回転可能に取り付けられている。そして、それらのシャッタ羽根2、3の長孔2a,3aには、上記の回転子6の駆動ピン6aが嵌合されている。

0026

次に、本実施形態の作動を説明する。図2は、撮影待機状態を示す模式図であって、シャッタ羽根2,3は、開口部1bを全開にしている。そのため、図示していない固体撮像素子には被写体光が当たっており、撮影者は、モニターによって被写体像を観察することが可能になっている。

0027

また、このとき、電磁アクチュエータのコイル8には通電されていない。ところが、周知のように、このとき、回転子6は、その永久磁石6dの磁極とヨーク7の二つの磁極部との対向配置関係によって時計方向へ回転するように付勢されており、それによって、駆動ピン6aには、図2において略下方へ移動し、シャッタ羽根2,3を相反する方向へ回転させる力が与えられている。シャッタ羽根2,3が、ストッパ軸1g,1hに接触し、さらに図3のように駆動ピン6aが地板1の孔1aに接触し、その回転を阻止されているため、この状態が維持されている。

0028

撮影に際してレリーズタンが押されると、固体撮像素子に蓄積されていた電荷を放出させて、撮影が開始され、新たな電荷が固体撮像素子に蓄積されていく。そして、所定の時間が経過すると、露光時間制御回路からの信号によって、コイル8に対して順方向の電流が供給される。

0029

そのため、回転子6は、時計方向へ回転させられ、駆動ピン6aを、図2において略上方へ移動させていくので、シャッタ羽根2は時計方向へ回転され、シャッタ羽根3は反時計方向へ回転される。それによって、2枚のシャッタ羽根2,3は、開口部1bを閉じていく。

0030

その後、図3のようにシャッタ羽根2,3が開口部1bの中央部を覆い終わると、回転子6は、当接ピン6bと回動リング部材5の孔5aが当接することにより、回転速度を減速されながら回動リング部材5と一体となって回転する。その後、図4のように回転子6の駆動ピン6aが地板1の孔1aに当接して停止させられ、シャッタ羽根2,3も減速されながら地板1のストッパ部1e,1fに当接することにより回転が停止させられる。

0031

このようにして、図4に示された状態になると、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置転送される。そして、その転送が終わると、コイル8に対して上記とは異なり逆方向の電流が供給されるため、回転子6は、反時計方向へ回転させられ、その駆動ピン6aを、図6において略下方へ移動させていく。

0032

そのため、シャッタ羽根2、3は、相反する方向へ回転させられ、開口部1bをその略中央部から開放していく。そして、図8のようにシャッタ羽根2、3が開口部1bを全開にすると、図5のように駆動ピン6aは、当接ピン6bと回動リング部材5の孔5aが当接することにより、回転速度を減速されながら回動リング部材5と一体となって回転する。その後、回転子6および羽根2,3は減速されながらも回転を続け、それぞれ地板の孔1a、ストッパ部1e,1fに当接することで停止し、図2の状態に復帰することになる。

0033

尚、本実施形態のように回転子6の当接ピン6bは、回動リング部材5に当接する際の衝撃力を弱めるために、駆動ピン6aよりも孔6c側に配置されるのが望ましい。

0034

また、本実施形態の作動はデジタルカメラに採用された場合で説明したが、銀塩フィルムカメラに採用された場合には、図4に示された状態が撮影待機状態になって、シャッタ羽根2、3の開閉作動によって撮影が行われる。

0035

このように、本実施形態によれば、シャッタ羽根2,3が回動リング部材5により減速されながら地板1のストッパ1e,1fに当接するため、衝撃力を低減させることができ、シャッタ羽根2、3の耐久性およびバウンドに有利である。尚、羽根2、3が回動リング部材5により減速されるのは、シャッタ閉じ動作においては、羽根2、3が地板1の開口部1bを遮蔽し終わった後であり、シャッタ開き動作においては、羽根2、3が地板1の開口部1bを全開にした後であるため、シャッタスピードへの影響は無い。

0036

<実施形態2>
本実施形態の羽根駆動措置は、図6に示すように、2つの回動リング部材5,10を2枚重ねて使用していること以外は実施形態1と同様である。その他の構成については実施形態1と同様であるため、その説明は省略する。

0037

次に、本実施形態の作動を説明する。図7は、撮影待機状態を示す模式図である。図6に示したように、回動リング部材5、10が重なった状態で配置されており、紙面奥側が回動リング部材10、手前側が回動リング部材5である。尚、本実施形態の特徴として、回動リング部材10の孔10aは回動リング部材5の孔5aよりも狭くなっている。このとき、電磁アクチュエータのコイルには通電されていないが、実施形態1と同様に、回転子6は、その永久磁石6dの磁極とヨーク7の二つの磁極部との対向配置関係によって時計方向へ回転するように付勢されており、それによって、駆動ピン6aには、図7において略下方へ移動し、さらに図3のように駆動ピン6aが地板1の孔1aに接触し、その回転を阻止されているため、この状態が維持されている。

0038

撮影指示に応じてコイルに順方向の電流が供給されると、回転子6は、時計方向へ回転させられ、駆動ピン6aを、図7において略上方へ移動させていき、シャッタ羽根が開口部1bを閉じていく。その後、シャッタ羽根が開口部1bの中央部を覆い終わると、図8のように、回転子6は、当接ピン6bと回動リング部材10の孔10aが当接することにより、回転速度を減速されながら回動リング部材10と一体となって回転する。

0039

その後、図9のように、回転子6は、当接ピン6bと回動リング部材5の孔5aが当接することにより、更に回転速度を減速されながら回動リング部材5、10と一体となって回転する。その後、図10のように回転子6の駆動ピン6aが地板1の孔1aに当接して停止させられ、シャッタ羽根も減速されながら地板1のストッパ部に当接することにより回転が停止させられる。

0040

このようにして、図10に示された状態になると、固体撮像素子に蓄積された電荷が、撮像情報として記憶装置に転送される。そして、その転送が終わると、コイルに対して上記とは異なり逆方向の電流が供給されるため、回転子6は、反時計方向へ回転させられ、その駆動ピン6aを、図10において略下方へ移動させていく。そのため、シャッタ羽根は、相反する方向へ回転させられ、開口部1bをその略中央部から開放していく。

0041

そして、シャッタ羽根が開口部1bを全開にすると、駆動ピン6は、当接ピン6bと回動リング部材10の孔10aが当接することにより、回転速度を減速されながら回動リング部材10と一体となって回転する。その後、回転子6は、当接ピン6bと回動リング部材5の孔5aが当接することにより、更に回転速度を減速されながら回動リング部材5、10と一体となって回転する。

0042

その後、図10のように回転子6の駆動ピン6aが地板1の孔1aに当接して停止させられ、シャッタ羽根も減速されながら地板1のストッパ部に当接することにより回転が停止させられ、図7の状態に復帰することになる。

0043

このように、本実施形態によれば、シャッタ羽根が回動リング部材5、10により二段階に減速されながら地板1のストッパに当接するため、衝撃力を低減させることができ、シャッタ羽根の耐久性およびバウンドに有利である。尚、シャッタ羽根が回動リング部材5、10により減速されるのは、シャッタ閉じ動作においては、羽根が地板1の開口部1bを遮蔽し終わった後であり、シャッタ開き動作においては、シャッタ羽根が地板1の開口部1bを全開にした後であるため、シャッタスピードへの影響は無い。

0044

1・・・地板
1a・・・孔
1b・・・開口部
1c,1d・・・羽根軸
1e,1f・・・羽根ストッパ
1g,1h・・・軸
2・・・羽根
2a・・・長孔
2b・・・孔
3・・・羽根
3a・・・長孔
3b・・・孔
4・・・カバー板
5・・・回動リング部材
5a,5b・・・孔
6・・・回転子
6a・・・駆動ピン
6b・・・当接ピン
6c・・・孔
6d・・・永久磁石
7・・・ヨーク
8・・・コイル
8a・・・巻き線
9・・・固定枠
10・・・回動リング部材
10a,10b・・・孔

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