JP7645656B2

JP7645656B2 - 羽根駆動装置及びこれを備えた撮像装置

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Publication number: JP7645656B2
Application number: JP2021025546A
Authority: JP
Inventors: 健太河上
Original assignee: Nidec Precision Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2025-03-14
Anticipated expiration: 2041-02-19
Also published as: JP2022127408A; CN217386085U

Description

本発明は、羽根駆動装置及びこれを備えた撮像装置に係り、特にデジタルカメラなどのシャッタ羽根を駆動するための羽根駆動装置に関するものである。

デジタルカメラなどにおいては、シャッタ羽根を高速で移動させることによって露光開口を開閉し、撮像素子に対する露光を行っている。このようなシャッタ羽根を駆動する羽根駆動装置では、羽根に取り付けられたアームや羽根と地板との摩擦などにより装置内に摩耗粉や粉塵が発生することがある。このような摩耗粉や粉塵がカメラの撮像素子に付着すると、撮像素子によって取得できる画像の品質が低下するため、発生した摩耗粉や粉塵が撮像素子に付着することを抑制するための様々な機構が考えられている（例えば、特許文献１参照）。

近年、デジタルカメラの撮像素子の画素数の増加に伴って、上記のような摩耗粉や粉塵が画像の品質に与える影響も大きくなってきている。また、シャッタスピードが速くなればなるほど、部材間の摩耗の程度も大きくなるため、より摩耗粉や粉塵が生じやすくなってきている。このため、装置内で生じた摩耗粉や粉塵が拡散することを効果的に抑制できる技術が求められている。

特開２００３－２８００６６号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、羽根とアームとの連結部で生じる摩耗粉や粉塵がアームの外部に拡散することを抑制することができる羽根駆動装置を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、羽根とアームとの連結部で生じる摩耗粉や粉塵がアームの外部に拡散することを抑制することができる羽根駆動装置が提供される。この羽根駆動装置は、被写体からの光を撮像素子に導く開口が形成された地板と、移動平面上で上記開口を開閉するように移動可能な少なくとも１枚の羽根と、上記少なくとも１枚の羽根に連結部を介して回転可能に連結された少なくとも１つのアームとを備える。この少なくとも１つのアームは、上記移動平面に沿って延び、上記連結部が取り付けられる板部と、上記板部の縁部から上記板部とは垂直に上記連結部を取り囲むように延びる遮蔽壁とを有する。

図１は、本発明の一実施形態における羽根駆動装置を模式的に示す正面図である。図２は、図１に示す羽根駆動装置のカバー板を取り外した状態を模式的に示す正面図である。図３は、図２に示す羽根駆動装置の先羽根アームを示す斜視図である。図４Ａは、図３に示す先羽根アームの縦断面図である。図４Ｂは、図３に示す先羽根アームの縦断面図である。

以下、本発明に係る羽根駆動装置の実施形態について図１から図４Ｂを参照して詳細に説明する。図１から図４Ｂにおいて、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図４Ｂにおいては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は、本発明の一実施形態における羽根駆動装置１を模式的に示す正面図である。本実施形態における羽根駆動装置１は、カメラなどの光学機器に組み込まれるフォーカルプレーンシャッタであるものとして説明するが、これは例示に過ぎず、本発明に係る羽根駆動装置はこのようなシャッタの用途に限られるもいのではない。図１は、カメラによるセット動作が完了したときの状態を示している。なお、本実施形態では、便宜的に、図１における紙面手前側を「前」又は「前方」といい、紙面奥側を「後」又は「後方」ということとする。

図１に示すように、本実施形態における羽根駆動装置１は、矩形状の開口が形成された地板１０と、地板１０の開口と略同一の形状の開口が形成されたカバー板２０と、地板１０とカバー板２０との間に形成される空間に収容される８枚の羽根３１～３８とを含んでいる。地板１０の開口とカバー板２０の開口により露光開口Ｓが形成されている。この羽根駆動装置１は、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサなどの撮像素子（図示せず）を備えた撮像装置に組み込まれるものである。図１の羽根駆動装置１の前方に撮像素子が位置しており、被写体からの光は、地板１０及びカバー板２０の露光開口Ｓを通過して、前方の撮像素子に入射するようになっている。

図２は、カバー板２０を取り外した状態を模式的に示す正面図である。図２に示すように、羽根３１～３８のそれぞれは、全体としてＸ方向に延びる薄板状の部材である。本実施形態では、羽根３１～３８のうち、順番に重ねられる羽根３１～３４が、フォーカルプレーンシャッタの先幕を構成する先羽根となり、順番に重ねられる羽根３５～３８が後幕を構成する後羽根となる。地板１０とカバー板２０との間には図示しない中間板が配置されており、先羽根３１～３４は中間板とカバー板２０の間に形成される空間内に収容され、後羽根３５～３８は中間板と地板１０との間に形成される空間内に形成される。

図２に示すように、羽根駆動装置１は、先羽根３１～３４に連結される先羽根アーム４１，４２と、後羽根３５～３８に連結される後羽根アーム４３，４４とを含んでいる。先羽根３１は、連結部５１，５２によりそれぞれ先羽根アーム４１，４２と連結され、先羽根３２は、連結部５３，５４によりそれぞれ先羽根アーム４１，４２と連結され、先羽根３３は、連結部５５，５６によりそれぞれ先羽根アーム４１，４２と連結され、先羽根３４は、連結部５７，５８によりそれぞれ先羽根アーム４１，４２と連結されている。これらの連結部５１～５８は、例えば比較的軟質の鋼材からなるリベットにより構成される。これらの連結部５１～５８を先羽根アーム４１，４２に形成されたリベット孔に加締めることにより、先羽根３１～３４と先羽根アーム４１，４２とが互いに回転可能に連結される。このように、それぞれの先羽根３１～３４と先羽根アーム４１，４２とによってリンク機構が構成されている。

また、後羽根３５は、連結部６１，６２によりそれぞれ後羽根アーム４３，４４と連結され、後羽根３６は、連結部６３，６４によりそれぞれ後羽根アーム４３，４４と連結され、後羽根３７は、連結部６５，６６によりそれぞれ後羽根アーム４３，４４と連結され、後羽根３８は、連結部６７，６８によりそれぞれ後羽根アーム４３，４４と連結されている。これらの連結部６１～６８は、例えば比較的軟質の鋼材からなるリベットにより構成される。これらの連結部６１～６８を後羽根３５～３８に形成されたリベット孔に加締めることにより、後羽根３５～３８と後羽根アーム４３，４４とが互いに回転可能に連結される。このように、それぞれの後羽根３５～３８と後羽根アーム４３，４４とによってリンク機構が構成されている。

先羽根アーム４１は支軸７１を中心として回転可能に構成され、先羽根アーム４２は支軸７２を中心として回転可能に構成される。また、先羽根アーム４１には、図示しない駆動レバーに連結される駆動ピン７３が挿通されている。地板１０の後方には、当該技術分野において知られている駆動機構（図示せず）が設けられており、この駆動機構を用いて駆動レバーを支軸７１周りに回転させることによって、先羽根アーム４１が支軸７１を中心として回転するようになっている。先羽根アーム４１が支軸７１を中心として回転すると、上述したリンク機構によって、先羽根アーム４２も支軸７２を中心として回転し、先羽根３１～３４が互いに重なる領域を変化させつつ、ＸＹ平面（移動平面）上を主としてＹ方向に移動するようになっている。

また、後羽根アーム４３は支軸８１を中心として回転可能に構成され、後羽根アーム４４は支軸８２を中心として回転可能に構成される。また、後羽根アーム４３には、図示しない駆動レバーに連結される駆動ピン８３が挿通されている。地板１０の後方には、当該技術分野において知られている駆動機構（図示せず）が設けられており、この駆動機構を用いて駆動レバーを支軸８１周りに回転させることによって、後羽根アーム４３が支軸８１を中心として回転するようになっている。後羽根アーム４３が支軸８１を中心として回転すると、上述したリンク機構によって、後羽根アーム４４も支軸８２を中心として回転し、後羽根３５～３８が互いに重なる領域を変化させつつ、ＸＹ平面（移動平面）上を主としてＹ方向に移動するようになっている。

図３は、先羽根アーム４１，４２を示す斜視図である。図３に示すように、先羽根アーム４１は、例えば金属を絞り加工又は鍛造加工することにより成形されるもので、ＸＹ平面に沿って延びる板部１００と、板部１００の縁部から前方（＋Ｚ方向）に延びる遮蔽壁１１０とを含んでいる。板部１００には、上述した連結部５１，５３，５５，５７（リベット）がそれぞれ加締められるリベット孔１２０と、支軸７１が挿入される軸孔１３０と、駆動ピン７３が挿入される軸孔１４０とが形成されている。

同様に、先羽根アーム４２も、例えば金属を絞り加工又は鍛造加工することにより成形されるものである。図３に示すように、先羽根アーム４２は、ＸＹ平面に沿って延びる板部２００と、板部２００の縁部から前方（＋Ｚ方向）に延びる遮蔽壁２１０とを含んでいる。板部２００には、上述した連結部５２，５４，５６，５８（リベット）がそれぞれ加締められるリベット孔２２０と、支軸７２が挿入される軸孔２３０とが形成されている。

図４Ａ及び図４Ｂは、それぞれ先羽根アーム４２，４２の縦断面図である。上述したように、先羽根アーム４１，４２が絞り加工又は鍛造加工により成形されることを考慮すると、先羽根アーム４１，４２の遮蔽壁１１０，２１０の厚さＴ２は、例えば、板部１００，２００の厚さＴ１の１倍以上であることが好ましく、３倍程度にすることがさらに好ましい。例えば、先羽根アーム４１，４２の板部１００，２００の厚さＴ１は０．１５ｍｍ程度であり、遮蔽壁１１０，２１０の厚さＴ２は０．３ｍｍ～０．５ｍｍである。なお、本実施形態では、先羽根アーム４１の板部１００及び遮蔽壁１１０の厚さと先羽根アーム４２の板部２００及び遮蔽壁２１０の厚さを同一にしているが、これらの厚さは互いに異なっていてもよい。

図４Ａに示すように、先羽根アーム４１の板部１００の前面（＋Ｚ方向側の面）には、粘着層１５０が形成されている。同様に、図４Ｂに示すように、先羽根アーム４２の板部２００の前面（＋Ｚ方向側の面）には粘着層２５０が形成されている。これらの粘着層１５０，２５０は、例えば粘性の高い液体粘着剤を先羽根アーム４１，４２の板部１００，２００に塗布することにより形成してもよいし、あるいは、先羽根アーム４１，４２の板部１００，２００と同一形状の両面粘着シートを板部１００，２００に貼付することにより形成してもよい。このような液体粘着剤としては、例えば株式会社ハーベス製のダストトラップ（商標）のようなフッ素を含むシリコン系液体粘着剤を用いることができる。

上述した駆動機構を用いて駆動レバーを支軸７１周りに回転させると、上述したリンク機構によって、先羽根アーム４１が支軸７１を中心として回転するとともに、先羽根３１～３４が連結部５１，５３，５５，５７において先羽根アーム４１に対して回転しつつＹ方向に移動する。また、上述したリンク機構によって、先羽根アーム４２が支軸７２を中心として回転するとともに、先羽根３１～３４が連結部５２，５４，５６，５８において先羽根アーム４２に対して回転しつつＹ方向に移動する。上述したように、連結部５１～５８は、先羽根アーム４１，４２のリベット孔１２０，２２０に加締められているため、連結部５１～５８が先羽根アーム４１，４２に対して回転する際に摩耗粉や粉塵が生じることが考えられる。

ここで、本実施形態における先羽根アーム４１，４２は、それぞれ板部１００，２００の縁部から撮像素子側（＋Ｚ方向側）に延びる遮蔽壁１１０，２１０を有しているため、連結部５１～５８から摩耗粉や粉塵が生じたとしても、発生した摩耗粉や粉塵を遮蔽壁１１０，２１０の内側の空間Ｒ１，Ｒ２（図４Ａ及び図４Ｂ参照）に留めておくことができる。したがって、発生した摩耗粉や粉塵が先羽根アーム４１，４２の遮蔽壁１１０，２１０の外部に拡散することが抑制される。この結果、発生した摩耗粉や粉塵がカバー板２０の開口を通ってカメラ内の撮像素子に付着することが抑制され、画像の品質が低下してしまうことを防止することができる。

さらに、本実施形態では、先羽根アーム４１，４２の板部１００，２００の撮像素子側の面（＋Ｚ方向側の面）にはそれぞれ粘着層１５０，２５０が形成されているため、遮蔽壁１１０，２１０の内側の空間Ｒ１，Ｒ２に存在する摩耗粉や粉塵が粘着層１５０，２５０に吸着及び捕捉される。したがって、遮蔽壁１１０，２１０の内側の空間Ｒ１，Ｒ２の摩耗粉や粉塵が遮蔽壁１１０，２１０の外側に拡散することが効果的に抑制される。なお、このような粘着層１５０，２５０を遮蔽壁１１０，２１０の内周面にも形成してもよい。

図示は省略しているが、後羽根アーム４３，４４にも、先羽根アーム４１，４２と同様に遮蔽壁及び粘着層が設けられている。したがって、連結部６１～６８から摩耗粉や粉塵が生じたとしても、発生した摩耗粉や粉塵を遮蔽壁の内側の空間に留めておくことができ、さらに粘着層に吸着及び捕捉させることができる。したがって、連結部６１～６８から生じた摩耗粉や粉塵が遮蔽壁の外側に拡散することが効果的に抑制され、摩耗粉や粉塵がカバー板２０の開口を通ってカメラ内の撮像素子に付着することが抑制される。

以上述べたように、本発明の第１の態様によれば、羽根とアームとの連結部で生じる摩耗粉や粉塵がアームの外部に拡散することを抑制することができる羽根駆動装置が提供される。この羽根駆動装置は、被写体からの光を撮像素子に導く開口が形成された地板と、移動平面上で上記開口を開閉するように移動可能な少なくとも１枚の羽根と、上記少なくとも１枚の羽根に連結された少なくとも１つのアームとを備える。この少なくとも１つのアームは、上記移動平面に沿って延びる板部と、上記板部の縁部から上記板部とは垂直に上記撮像素子に向かって延びる遮蔽壁とを有する。

これにより、羽根とアームとの連結部から摩耗粉や粉塵が生じたとしても、この発生した摩耗粉や粉塵をアームの板部の縁部から延びる遮蔽壁の内側に留めておくことができ、摩耗粉や粉塵がアームの外部に拡散することを抑制することができる。

上記少なくとも１つのアームは、上記板部の上記撮像素子側の表面に形成された粘着層をさらに有することが好ましい。このような粘着層を形成することにより、遮蔽壁の内側の空間に存在する摩耗粉や粉塵が粘着層に吸着及び捕捉されるため、遮蔽壁の内側の空間の摩耗粉や粉塵が遮蔽壁の外側に拡散することが効果的に抑制される。

上記少なくとも１つのアームは金属から形成されていてもよい。また、上記少なくとも１つのアームは、絞り加工又は鍛造加工により成形することができる。

本発明の第２の態様によれば、羽根とアームとの連結部で生じる摩耗粉が撮像素子に付着することを抑制することができる撮像装置が提供される。この撮像装置は、上述した羽根駆動装置と、上記羽根駆動装置の上記地板の上記開口を透過した光が結像する面に配置された撮像素子とを備える。

このような構成によれば、上述のように羽根とアームとの連結部で生じる摩耗粉が羽根駆動装置内で拡散することが抑制されるため、これらの摩耗粉がカメラ内の撮像素子に付着することが抑制される。したがって、撮像装置により撮影される画像の品質が低下してしまうことを防止することができる。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

１羽根駆動装置
１０地板
２０カバー板
３１～３４先羽根
３５～３８後羽根
４１，４２先羽根アーム
４３，４４後羽根アーム
５１～５８連結部
６１～６８連結部
７１，７２，８１，８２支軸
７３，８３駆動ピン
１００，２００板部
１１０，２１０遮蔽壁
１２０，２２０リベット孔
１３０，１４０，２３０軸孔
１５０，２５０粘着層
Ｓ露光開口

Claims

被写体からの光を撮像素子に導く開口が形成された地板と、
移動平面上で前記開口を開閉するように移動可能な少なくとも１枚の羽根と、
前記少なくとも１枚の羽根に連結部を介して回転可能に連結された少なくとも１つのアームであって、
前記移動平面に沿って延び、前記連結部が取り付けられる板部と、
前記板部の縁部から前記板部とは垂直に前記連結部を取り囲むように延びる遮蔽壁と
を有する少なくとも１つのアームと
を備える、羽根駆動装置。
前記少なくとも１つのアームは、前記板部の前記遮蔽壁が延びている側の表面に形成された粘着層をさらに有する、請求項１に記載の羽根駆動装置。
前記少なくとも１つのアームは金属から形成される、請求項１又は２に記載の羽根駆動装置。
請求項１から３のいずれか一項に記載の前記少なくとも１つのアームを絞り加工又は鍛造加工により成形する、アームの製造方法。
請求項１から３のいずれか一項に記載の羽根駆動装置と、
前記羽根駆動装置の前記地板の前記開口を透過した光が結像する面に配置された撮像素子と
を備えた、撮像装置。