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発明の名称 光学機器
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開平11−24125
公開日 平成11年(1999)1月29日
出願番号 特願平9−174601
出願日 平成9年(1997)6月30日
代理人 【弁理士】
【氏名又は名称】岸田 正行 (外3名)
発明者 市野 一滋
要約 目的


構成
特許請求の範囲
【請求項1】 ヨークに巻回されたコイルへの通電によりマグネットロータを回転させる電磁駆動装置が光学鏡筒内に配置され、前記マグネットロータにより被駆動部材を駆動する光学機器において、前記ヨークに巻回されるコイルは、光量調節部材により2分される空間の光軸方向の前後に渡って配置されていることを特徴とする光学機器。
【請求項2】 ヨークに巻回されたコイルへの通電によりマグネットロータを回転させる電磁駆動装置が光学鏡筒内に配置され、前記マグネットロータにより被駆動部材を駆動する光学機器において、前記ヨークは、光量調節部材により2分される空間の光軸方向の前後に渡って配置されていることを特徴とする光学機器。
【請求項3】 請求項1または2において、前記電磁駆動装置が収納される前記光学鏡筒は、四角形に形成されていることを特徴とする光学機器。
【請求項4】 請求項1、2または3において、前記光学鏡筒は駆動手段により光軸方向に沿って移動可能としていることを特徴とする光学機器。
【請求項5】 請求項1、2、3または4において、前記被駆動部材は前記光量調節部材であることを特徴とする光学機器。
【請求項6】 請求項1、2、3または4において、前記被駆動部材は光学素子を保持する保持部材であることを特徴とする光学機器。
発明の詳細な説明
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は電磁駆動装置を有するカメラ等の光学機器に係り、詳しくは、光学鏡筒の外径を大きくすることなく、電磁駆動装置としてのメーター式モータ、ステッピングモータのコイルやヨークを配置する構成に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来より、カメラのシャッター開閉駆動装置や合焦用レンズの駆動装置において、メーター式モーターやステッピングモーターが電磁駆動装置として用いられている。それら電磁駆動装置の構成要素は基本的には駆動用マグネット、磁気発生用コイルボビン、そして閉磁気回路にするための磁束誘導用ヨークの三要素から成る。その基本的な構成の従来技術を以下に示す。
【0003】特開昭60−235125号公報、特許第2540502号公報等に示される電磁駆動装置の概念的な形状を図5に示す。これは、最も基本的なステッピングモーターユニット51の構成で、略円弧形状の中に各要素が収納されている。その際、ヨーク52は閉磁気回路を作るために略U字形とし、コイルボビン53によって発生させた磁束をマグネット54に誘導している。そのため、ユニット51を略円弧形状とした場合、半径方向の大きさ(幅)を決定するのは、コイルボビン53の幅(寸法Cの2倍)とヨーク52の略U字の2本の幅(寸法Bの2倍)との合計となる。そして、そのユニット51を鏡筒55の内側空間とその内部にある撮影レンズ56との間(寸法A)の空間に配置する。
【0004】通常、電磁駆動装置の駆動力を大きくするには、マグネット54やコイルボビン53の体積(寸法D、寸法C)を大きくするか、磁束の流れを良くするためにヨーク52の幅(寸法B)を広くすることが考えられる。しかし、それら形状を変更すると、ユニット51の収納幅(寸法A)を大きくしなければならず、鏡筒55の外形形状を大きくしてしまう。
【0005】このような問題を解決するために、特開平9−22042号公報に示すような電磁駆動装置が提案されており、この電磁駆動装置の概略構成を図6の(a)、(b)に示す。図6の(a)は図6の(b)の■−■線に沿った断面図、図6の(b)は図6の(a)の■−■線に沿った断面図である。この電磁駆動装置は、シャッター開閉機構に用いられたものであるが、考え方はステッピングモーターに適用出来るものである。
【0006】電磁駆動装置の半径方向の幅寸法(寸法A)の大きさを大きくすることなく、駆動力を大きくするために、ヨーク57を撮影レンズ56の回りを一周させることによって、各要素の大きさを大きくしている。つまり、図5の従来技術の様に閉磁気回路を作るために、ヨーク52を略U字形状とするのに対し、図6ではヨーク1本分の幅を省略することによってヨーク57の幅(寸法E)やコイルボビンの大きさ(寸法F)を大きくしている。更に、コイルボビン58に挿入されている以外のヨーク57の幅(寸法G)も当然、大きくすることが可能になり、磁束の流れが良くなる。これによって、全体として、駆動力を大きくしつつ、装置収納幅(寸法A)をそのままに抑えることが可能である。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら図6の様な構成でも、撮影レンズ56の直径が更に大きくなったり、鏡筒55の直径が更に小さくなったりすると、寸法E,寸法Fを小さくする必要があり、結果的に駆動力の低下を招いてしまう。その場合、ヨーク57の寸法Eをそのままにする代わりにコイルボビン58の寸法Fを小さくし、その分、コイルボビン58の寸法Hを大きくすることによって体積を結果的に増やす方法も考えられる。しかし、その様な変更を単純に行なっても余りコイルボビン58の体積を大きくする事が出来ない場合もあり、逆に鏡筒55の外形形状を大きくしてしまう虞もある。
【0008】その場合、別の方法として、各要素を光軸方向に伸ばすことによって体積を増やすことが考えられる。つまり、図6(b)に示されている様に、各要素の収納されている光軸方向(寸法J)の長さを増すことが考えられるが、これでも図6の様に収納容積一杯に各要素が収納されていると、鏡筒55の光軸方向の長さを長くしなければならない。
【0009】通常、撮影鏡筒に収納される電磁駆動装置はシャッター羽根59やそれを支持しているシャッター地板60によって分断される空間の前後どちらかに収納されている。従って、電磁駆動装置の収納位置を斜線の空間61に変更したとしても、やはり収納スペースを大きくするためには寸法Kを大きくすることになり、鏡筒55を長く、つまり、大きくしてしまう。
【0010】また、丸型鏡筒が四角型鏡筒になったりすると、内部にある円形をした撮影レンズと四角鏡筒の外形の各辺との間隔が変化し、最悪、撮影レンズと辺とが接する位まで接近すると、ヨークを収納することすら出来なくなってしまう。
【0011】本出願に係る発明の目的は、鏡筒の外形形状や光軸方向の長さを大きくすることなく十分な大きさの電磁駆動装置におけるコイルボビンとヨークを収納することが可能なカメラ等の光学機器を提供しようとするものである。
【0012】
【課題を解決するための手段】本出願に係る発明の目的を実現する第1の構成は、ヨークに巻回されたコイルへの通電によりマグネットロータを回転させる電磁駆動装置が光学鏡筒内に配置され、前記マグネットロータにより被駆動部材を駆動する光学機器において、前記ヨークに巻回されるコイルは、光量調節部材により2分される空間の光軸方向の前後に渡って配置されているものである。
【0013】本出願に係る発明の目的を実現する第2の構成は、ヨークに巻回されたコイルへの通電によりマグネットロータを回転させる電磁駆動装置が光学鏡筒内に配置され、前記マグネットロータにより被駆動部材を駆動する光学機器において、前記ヨークは、光量調節部材により2分される空間の光軸方向の前後に渡って配置されているものである。
【0014】本出願に係る発明の目的を実現する第3の構成は、上記した第1の構成または第2の構成において、前記電磁駆動装置が収納される前記光学鏡筒は、四角形に形成されているものである。
【0015】本出願に係る発明の目的を実現する第4の構成は、上記のいずれかの構成において、前記光学鏡筒は駆動手段により光軸方向に沿って移動可能としているものである。
【0016】本出願に係る発明の目的を実現する第5の構成は、上記のいずれかの構成において、前記被駆動部材は前記光量調節部材とするものである。
【0017】本出願に係る発明の目的を実現する第6の構成は、上記のいずれかの構成において、前記被駆動部材は光学素子を保持する保持部材とするものである。
【0018】
【発明の実施の形態】
(第1の実施の形態)図1および図2は本発明の第1実施の形態を示し、図1は主要部品のみの全体斜視図、図2の(a)は正面図、図2の(b)は平面図を示す。
【0019】本実施の形態は、四角型の鏡筒に適用したシャッター開閉機構に用いた場合の構成を表しているが、丸型鏡筒に実施する事も可能である。また、同様にステッピングモーターに適用しても同様の構成をとる事が可能である。
【0020】鏡筒1の内部には、撮影レンズ2、シャッター羽根3、シャッター地板4、及びそれを駆動する電磁駆動装置が収納されている。本実施の形態において、電磁駆動装置は図5および図6に示す従来例と同様に、マグネット5、コイルボビン6、後述する前後ヨーク7a、7bによって構成されている。
【0021】ここで、鏡筒1は撮影レンズ2やシャッター機構、電磁駆動装置等を収納した一つのユニット状態を構成していて、これに繰り出し機構や沈胴機構等が加わることによって、光軸方向に鏡筒1を移動可能とするものであり、更に大きな一つの撮影ユニットを構成している。
【0022】鏡筒1を光軸方向に移動させる移動機構は、軸方向に延びるガイドバー1bとリードスクリューとしての繰り出しネジ1cと、鏡筒1に固定された支持部材1aと、繰り出しネジ1cを駆動する不図示のモータにより構成され、支持部材1aにはガイドバー1bが軸方向に移動可能に挿通される孔部と、繰り出しネジ1cが螺合するめネジ部が形成されている。そして、前記モータを所定方向に回転駆動すると、繰り出しネジ1cが回転するので、支持部材1aがガイドバー1bに支持されて光軸方向(XX’方向)に沿って移動する。
【0023】コイルボビン6は図2の(a)に示す正面図から見て撮影レンズ2及びシャッター羽根3に干渉しないスペースに配置されているが、図2の(b)に示す平面から見ると、シャッター羽根3によって分断(二分)される光軸方向に沿った前後の空間にまたがっている。
【0024】ここで、本実施の形態及び上述の公知技術において述べているコイルボビンは磁気発生手段であるため基本的には電線を巻いたものだけでも良いが、本発明では電線を巻くためのボビン部分も含んだ構成で説明する。
【0025】また、前後ヨーク7a、7bもシャッター羽根3の手前側からマグネット5に至る前ヨーク7aと、シャッター羽根3の後側からマグネット5に至る後ヨーク7bに二体化されているが、磁気回路として見た場合には一体の同一のヨークになっていて、シャッター羽根3によって分断される空間にまたがった構成をとっている。そして、前後ヨーク7a、7bを正面から見た状態ではシャッター羽根3に重なった(X、Y部分)位置関係に配置可能であり、これによって鏡筒1の外形形状を大きくしないで済んでいる。
【0026】以上の構成によれば、コイルボビン6は正面からの投影面積の大きさに関係なく、つまり、投影面積を大きくすることなく、単純に長さ(寸法L)を長くとることが可能になる。言い換えると、以上の構成ではコイルボビン6がシャッター羽根3によって分断された空間をまたがっているので鏡筒1の光軸方向の長さ全長を利用してコイルボビン6を収納する事が出来る。更に、後ヨーク7bについては正面から見たスペースでは撮影レンズ2には干渉していないので、その部分(Z)の体積を大きくすることが可能になる。
【0027】本発明において重要な点は、電磁駆動装置がシャッター羽根やシャッター地板によって分断された前後の空間に跨がって配置収納されているところである。その際、正確に考えればマグネットロータ5に一体的に形成されているセクターピン5aはシャッター羽根3を貫いており、分断された前後の空間にまたがっている事になる。しかし、このセクターピン5aは駆動力を被駆動部品(シャッター羽根3)に連結させる為の部材であって、電磁駆動装置を駆動力を発生させることが目的の機構と考えれば、連結部分(セクターピン5a)は基本的には駆動力発生部分であるとは考え難く、本発明の基本的三要素から外して考えることができる。
【0028】(第2の実施の形態)図3は本発明の第2の実施の形態を示し、図3の(a)は正面図、図3の(b)は図3の(a)の■−■線に沿った断面図を示す。
【0029】本発明の第2実施の形態は、図6に示す従来例に本発明を適用したもので、鏡筒21、撮影レンズ22、シャッター羽根23については変更がないので、その説明は省略する。
【0030】本実施の形態は、コイルボビン24がシャッター羽根23やシャッター地板25、26によって分断された光軸方向の前後の空間にまたがった構成をなしている。第1実施の形態と異なる点は、ヨーク27がシャッター羽根23で分断された光軸方向に沿った前側の空間だけにある点である。
【0031】従って、本実施の形態はコイルボビン24の体積を大きくしたことを表したものであるが、正確に見れば、コイルボビン24で発生させた磁気をヨーク27に誘導させる導入部分27aの体積も大きくしていることにもなっている。従って、この様な構成においても、第1実施の形態と同様に、大きな駆動力を発生させる事が出来る。
【0032】詳しく言えば、コイルボビン24は前側シャッター地板25とシャッター羽根23をまたがってはいるが、後側シャッター地板26に関しては完全に貫通した様な構成ではではない。この様に、完全に前後の空間にまたがった構成を取らなくても、本発明の目的を満足することが出来る。
【0033】(第3の実施の形態)図4は本発明の第3の実施の形態を示し、図4の(a)は正面図、図4の(b)は図4の(a)の■−■線に沿った断面図で、第2の実施の形態の構成と略同じであり、各部材31〜37は第2実施の形態の部材21〜27に相当する。
【0034】本実施の形態では、ヨーク37がシャッター羽根33、シャッター地板35、36によって分断された前後の空間にまたがって配置収納されている。上述の各実施の形態との違いは、コイルボビン34やヨーク37個々についてみてば、体積を大きくする様な構成にはなっていない。ただし、従来より、電磁駆動装置がシャッター地板の前後どちらかの空間の一方に配置されていたことを考えると、構成の自由度を増すことになり、コイルボビンが今まであった空間に別の部品を置くことも可能になる。
【0035】(第4の実施の形態)上記した第1の実施の形態、第2の実施の形態および第3の実施の形態において、電磁駆動装置は被駆動部材としてシャッター羽根を駆動するようにしているが、オートフォーカスあるいはオートズームのために、これらのレンズを保持した被駆動部材としての保持部材を駆動するのに適用してもよく、この場合も光学鏡筒としてのレンズ鏡筒内のスペース効率を良好なものとした状態で、レンズ駆動のための駆動力を大きくすることができる。
【0036】
【発明の効果】請求項1、2、3、4、5、6に係る発明によれば、光学機器の光軸方向を長くすることなく大きなコイルあるいはヨークを配置収納することができ、電磁駆動装置の駆動力を増大させることが可能となる。
【0037】また、光量調節部材により2分されたいずれか一方の空間ではなく両方の空間に電磁駆動装置を分けて配置することができ、構成の自由度、つまりは設計の自由度を増すことが可能となる。
【0038】さらに、鏡筒が移動するような場合においては、鏡筒内の限られたスペースに、コイル、ヨークを配置しなければならないが、この場合でも小さな鏡筒とすることができ、カメラ等の光学機器の小型化を図ることが可能となる。




 

 


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