JP2003322893A

JP2003322893A - 光量調節装置及び光学機器

Info

Publication number: JP2003322893A
Application number: JP2002127782A
Authority: JP
Inventors: Shigeo Nakajima; 中嶋　　茂雄; Toshiaki Kawanishi; 川西　　利明; Tatsuya Sato; 佐藤　　達也
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-04-30
Filing date: 2002-04-30
Publication date: 2003-11-14

Abstract

(57)【要約】【課題】開口径の調節と減光フィルターの挿入を１つ
のアクチュエーターで行う光学機器において、開放から
のシャッタースピードを短くすることを目的とする。【解決手段】開放からシャッター動作をするときに
は、羽根を開放側のオーバーシュートを見込んだ不作動
領域からシャッター動作をすることにより、羽根が加速
した状態でシャッターを切ることができ、シャッタース
ピードを短くすることが出来る。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明はカメラ，ビデオカメ
ラ，デジタルスチルカメラ等の撮影装置に用いられるレ
ンズ鏡筒内に配置される光量調節装置、及びこれを搭載
した光学機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来は、光軸を中心に回転する風車に配
置されたカムの回転により開口径を調整する羽根が移動
して光量を調節する光量調節装置で、開放位置またはク
ローズ位置から更に風車を回転させて、減光フィルター
を出し入れして光量を調節する光量調節装置があった。

【０００３】シャッター動作する場合には、風車を所定
の開口径になる位置にセットして、その位置からクロー
ズまで風車を回転させていた。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例では、開放からのシャッター動作では、羽根の移動
量が最大となりシャッタースピードが長くなるという課
題があった。

【０００５】本発明は上記のような課題を解決するため
になされたもので、開放側のカム延長部で減光フィルタ
ーを駆動しない範囲から風車を回転し始めることにより
開放時のシャッタースピードを短くすることが出来る光
学機器を提供することを目的とする。

【０００６】

【課題を解決するための手段】本発明に係る光学機器
は、光軸を中心に回転する風車に配置されたカムの回転
により開口径を調整する羽根が移動して光量を調節する
光量調節装置で、開放位置またはクローズ位置から更に
風車を回転させて、減光フィルターを出し入れして光量
を調節する光量調節装置おいて、開放のときのシャッタ
ー動作で、開放側のカムの延長部で、減光フィルターの
駆動されない範囲から風車を回転させることにより、シ
ャッタースピードを短くすることが出来る。

【０００７】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の一形態を説
明する。

【０００８】［実施の形態例１．］以下、本発明の実施
の形態例１を図面について説明する。図１は絞り羽根が
開放状態で遮光フィルターが退避した状態を示す図、図
２は図１の状態の断面を示す図、図３は図１の状態から
風車が回転して羽根を絞った状態を示す図、図４は図３
の状態から更に風車が回転してメカ端まで回転した状態
を示す図、図５は、図１の状態から風車が回転して遮光
フィルターを挿入した状態を示す図である。

【０００９】図１、図２において、同図において１０１
は不図示の光学機器に取り付けられた絞り装置の本体と
なる地板、１０２は地板１０１に取り付けられた仕切り
板、１０３は地板１０１と仕切り板１０２に挟まれ、仕
切り板１０２の内径に勘合して、光軸を中心にして回転
自在の保持されている風車、１０４は地板１０１と風車
１０３に挟まれた羽根で、同形状の羽根が６枚ある。１
０５は羽根１０４にカシメられた固定ダボで、地板１０
１の穴に回転自在に勘合している。１０６は羽根１０４
にカシメられたカムダボで、風車１０３のカム１０３ａ
に嵌合していて、風車１０３が回転して開放位置からク
ローズ位置まで回転すると羽根１０４は固定ダボ１０５
を中心に回転し、開口径を変化させる。

【００１０】１０７は地板１０１に固定された押さえ
板、１０８は仕切り板１０２と押さえ板１０７に挟まれ
たフィルター枠、１０９はフィルター枠１０８に取り付
けられた減光フィルター、１１０はフィルター枠１０８
にカシメられたフィルター回転軸で、仕切り板１０２の
穴に勘合している。１１１は仕切り板軸１０２ａに取り
付けられた片寄せばね、１１２は片寄せばね１１１によ
り減光フィルター１０９を挿入した位置と退避した位置
に保持する片寄せピン、１１３はステッピングモータ
ー、１１４はステッピングモーター１１３の出力ピニオ
ンで、風車１０３の外周にある風車ギヤ１０３ｂとかみ
合っている。

【００１１】１１５はフィルター枠１０８に取り付けら
れた回転ピンで、風車１０３の挿入突起１０３ｃと退避
突起１０３ｄによって押されてフィルター枠１０８を回
転させ、円弧突起１０３ｅにより、フィルター枠１０８の
回転を規制している。風車カム１０３ａの中心線に沿っ
て描いてある小丸は、風車１０３がステッピングモータ
ー１１３により１ステップ駆動されたときのカム１０３
ａに対するカムダボ１０６の中心位置を表したものであ
る。風車１０３が回転して、羽根のカムダボ１０６が風
車カム１０３ａのＢからＣの区間でフィルター枠１０８
の回転ピン１１５が風車の挿入突起１０３ｃに押され
て、遮光フィルター１０９が挿入される。

【００１２】ＤからＥの区間で羽根６が回転して開口径
を変更することにより光量を調節できる。Ｄの位置から
ステッピングモーター１１３が４ステップ回転した位置
がＦ４の位置で、開放から１段絞られた位置である。更
に２ステップ回転した位置がＦ５．６で更に一段絞られ
た位置で、更に２ステップずつ回転すると、Ｆ８、Ｆ１
１、Ｆ１６と一段ずつ絞られていく。Ｆ１６の位置から
４ステップ回転した位置が羽根１０４が閉じきったクロ
ーズ位置である。Ｆ２からＦ１６まではステッピングモ
ーター１１３の２ステップで１段絞り変化し、開放から
Ｆ２までは、開放から先では羽根１０６が外に広がらな
いようにカム１０３ａが曲がっているので、急なカム１
０３ａの曲がりとなると羽根１０６の動きが悪くなるの
で、大きな曲率となるように４ステップの間隔を取って
いる。Ｆ１６からクローズの位置までも２ステップとす
るとカム１０３ａの曲率が小さくなり、羽根１０６の動
きが悪くなるので、４ステップの間隔をとって曲率を大
きくしている。ＣからＤまでの区間は、風車１０３をク
ローズ方向から高速で開放位置Ｄまで回転させたとき
に、風車１０３がオーバーシュートしても、フィルター
枠１０８が移動しないための回転余裕である。

【００１３】ＥからＦまでの区間は、開放からクローズ
位置Ｅまで高速で回転したときに、風車１０３がオーバ
ーシュートしても、フィルター枠１０８が移動しないた
めの回転余裕である。ＦからＧまでの区間は、フィルタ
ー枠１０８のダボ１１５が風車１０３の退避突起１０３
ｄによって押されて、減光フィルター１０９が退避す
る。

【００１４】次に上記構成における動作について説明す
る。上記構成において、初期動作から開放位置にセット
し、ある開口径にセットし、シャッター動作するまでの
動作および初期動作から開放位置にセットし、減光フィ
ルターを挿入し、ある開口径にセットし、シャッター動
作するまでの動作を図６をもちいて説明する。

【００１５】（ステップ１）風車１０３は任意の回転
位置にあり、フィルター枠１０８も任意の回転位置にあ
る。まず、初期位置セットする。ステッピングモーター
１１３を矢印Ａの方向に風車１０３を風車１０３の最大
回転角以上に回転させて、例えば、４４ステップ回転さ
せて、カムダボ１０６がカム１０３ａの位置に来る通電
ステータスでステッピングモーター１１３を停止する
と、図４のように、羽根１０４は退避した位置にあり、
退避突起１０３ｄが回転ピン１１５を押すのでフィルタ
ー枠１０９は退避した状態となる。

【００１６】（ステップ２）カムダボ１０６がＤの位
置までくるように所定パルス（２９パルス）、ステッピ
ングモーター１１３を回転し、風車１０３を矢印Ａとは
反対方向に回転する。風車１０３を高速で回転してＤの
位置にセットすると、風車１０３はＤの位置を過ぎてオ
ーバーシュートするが、フィルター枠１０８の回転ピン
１１５に風車１０３の挿入突起１０３ｃが当たるまで、
４ステップの余裕があり、回転ピン１１５に挿入突起１
０３ｃが当たることは無いのでフィルター枠１０８が挿
入されることがない。図１に示したように羽根１０６は
開放位置に退避して、減光フィルター１０９は片寄せば
ね１１１で退避位置に片寄せされているので退避した状
態となる。初期位置セット完了である。

【００１７】（ステップ３）減光フィルターを挿入す
る場合は、ステップ４のフィルター挿入動作をする。減
光フィルターを挿入しない場合は、ステップ６の開口径
をセットする動作に移る。

【００１８】（ステップ４）フィルター挿入動作をす
る。ステッピングも−ター１１３を回転し、風車１０３
を矢印Ａとは反対方向に１３ステップ回転させ、図５の
ように、カムピン１０６がＢの位置までくるようにす
る。風車の退避突起１０３ｄが、回転ピン１１５１を押
して、フィルター枠１０８が回転してフィルター枠１０
８が挿入される。

【００１９】（ステップ５）ステッピングモーター１
１３を回転し、風車１０３を矢印Ａの方向に１３ステッ
プ回転させる。羽根１０４は開放位置に退避して、減光
フィルター１０９は片寄せバネ１１１で挿入位置に片寄
せられているので挿入して状態となる。フィルター挿入
動作完了である。

【００２０】（ステップ６）次に、所定の開口径にセ
ットする。ダボ１０６がＤからＦ１６の範囲内で移動す
るように風車１０３を回転し、所定の開口径になるよう
に、ステッピングモーター１１３を回転する。所定の開
口径のセット完了である。

【００２１】（ステップ７）次に、シャター動作す
る。所定の開口径から、カムダボ１０６がＥの位置のな
るようにステッピングモーター１１３を高速で回転させ
る。所定の開口径からクローズまでの変化がシャッター
動作である。

【００２２】次に開放からのシャッター動作について図
１６を用いて説明する。

【００２３】（ステップ１１）風車１０３は任意の回
転位置にあり、フィルター枠１０８も任意の回転位置に
ある。まず、初期位置セットする。ステッピングモータ
ー１１３を矢印Ａの方向に風車１０３を風車１０３の最
大回転角以上に回転させて、例えば、４４ステップ回転
させて、カムダボ１０６がカム１０３ａの位置に来る通
電ステータスでステッピングモーター１１３を停止する
と、図４のように、羽根１０６は退避した位置にあり、
退避突起１０３ｄが回転ピン１１５を押すのでフィルタ
ー枠１０９は退避した状態となる。

【００２４】（ステップ１２）カムダボ１０６がＤの
位置までくるように所定パルス（２９パルス）、ステッ
ピングモーター１１３を回転し、風車１０３を矢印Ａと
は反対方向に回転する。風車１０３を高速で回転してＤ
の位置にセットすると、風車１０３はＤの位置を過ぎて
オーバーシュートするが、フィルター枠１０８の回転ピ
ン１１５に風車１０３の挿入突起１０３ｃが当たるま
で、４ステップの余裕があり、回転ピン１１５に挿入突
起１０３ｃが当たることは無いのでフィルター枠１０８
が挿入されることがない。図１に示したように羽根１０
４は開放位置に退避して、減光フィルター１０９は片寄
せばね１１１で退避位置に片寄せされているので退避し
た状態となる。初期位置セット完了である。

【００２５】（ステップ１３）減光フィルターを挿入
する場合は、ステップ１４のフィルター挿入動作をす
る。減光フィルターを挿入しない場合は、ステップ１６
のカムダボ１０６をＢの位置にセットする動作に移る。

【００２６】（ステップ１４）フィルター挿入動作を
する。ステッピングも−ター１１３を回転し、風車１０
３を矢印Ａとは反対方向に１３ステップ回転させ、図５
のように、カムピン１０６がＢの位置までくるようにす
る。風車の退避突起１０３ｄが、回転ピン１１５１を押
して、フィルター枠１０８が回転してフィルター枠１０
８が挿入される。

【００２７】（ステップ１５）ステッピングモーター
１１３を回転し、風車１０３を矢印Ａの方向に１３ステ
ップ回転させる。羽根１０４は開放位置に退避して、減
光フィルター１０９は片寄せバネ１１１で挿入位置に片
寄せられているので挿入して状態となる。フィルター挿
入動作完了である。

【００２８】（ステップ１６）次に、カムダボ１０６
をＢの位置にセットする。ダボ１０６がＣからＢの位置
に移動するように風車１０３を矢印Ａの反対方向に４ス
テップ回転する。、ステッピングモーター１１３はＢの
位置でオーバーシュートをしないように低速駆動する。
オーバーシュートしないので、減光フィルターが駆動さ
れることがない。カムダボ１０６をＢにセット完了であ
る。

【００２９】カムダボ１０６をＢにセットした状態を示
す図である。

【００３０】（ステップ１７）次に、シャター動作す
る。Ｂの位置から、カムダボ１０６がＥの位置のなるよ
うにステッピングモーター１１３を高速で回転させる。
開放からクローズまでの変化がシャッター動作である。

【００３１】ステッピングモーター１１３と風車１０３
と羽根１０４の作動は、はじめの遅く、数ステップで加
速して早くなる。Ｂからの数ステップの範囲では開口径
の変化がなく、数ステップ移動してから開口径が変化す
るので、作動の遅い範囲では、開口径が変化せず、作動
が速くなってから開口径が変化する。開放から開口径が
変化し始めてからクローズまでのシャッタースピードを
短くすることが出来る。

【００３２】また、ステッピングモーター１１３の駆動
パルスを加速パターンとしてステッピングモーター１１
３の回転速度を速くすると開口径が変化する領域でのス
ピードが上がるので開放から開口径が変化し始めてから
クローズするまでのシャタースピードを更に短くするこ
とが出来る。

【００３３】また本実施例では、開放側の延長で減光フ
ィルターが挿入され、クローズ側の延長で減光フィルタ
ーが退避するが、開放側の延長で減光フィルターが退避
し、クローズ側の延長で減光フィルターが挿入されるよ
うにしてもよい。

【００３４】［実施の形態例２．］以下、本発明の実施
の形態例２を図面について説明する。図８は絞り羽根が
開放状態で遮光フィルターが退避した状態を示す図、図
９は図７の状態から風車が回転して羽根を絞った状態を
示す図、図１０は図９の状態から更に風車が回転してメ
カ端まで回転した状態を示す図、図１１は、図７の状態
から風車が回転して遮光フィルターを挿入した状態を示
す図である。

【００３５】図８、図９、図１０、図１１において、同
図において実施の形態例１と同一番号は、同一機能部品
を示します。

【００３６】２０１は、挿入突起２０１ｃと退避突起２
０１ｄと円弧突起２０１ｅを持った風車、２０２は回転
軸１１０とピン２０３とピン２０４とピン１１２と持つ
フィルター枠で挿入突起２０１ｃ、退避突起２０１ｄに
よって、ピン２０３が押されて回転するフィルター枠で、
ピン２０４が円弧突起２０１ｅによって規制されるの
で、光量調節範囲ではフィルター枠２０２は回転しない。

【００３７】次に上記構成における動作について説明す
る。上記構成において、実施例１と同様に開放時のシャ
ッター動作において、Ｃの位置から風車２０１の回転さ
せることにより、羽根１０６の移動速度が速くなった状
態で、開放からクローズまで変化するので開放からのシ
ャッタースピードを短くすることが出来る。

【００３８】［実施の形態例３．］以下、本発明の実施
の形態例３を図面について説明する。図１２は絞り羽根
が開放状態で遮光フィルターが退避した状態を示す図、
図１３は図１２の状態から風車が回転して羽根を絞った
状態を示す図、図１４は図１３の状態から更に風車が回
転してメカ端まで回転した状態を示す図、図１５は、図
１２の状態から風車が回転して遮光フィルターを挿入し
た状態を示す図である。

【００３９】図１２、図１３、図１４、図１５におい
て、同図において実施の形態例１と同一番号は、同一機
能部品を示します。

【００４０】３０１は、フィルターカム３０１ｃを持っ
た風車、３０２は回転軸１１０とピン３０３とピン１１
２を持つフィルター枠で、フィルターカム３０１ｃによ
って、ピン３０３が押されて回転するフィルター枠であ
る。

【００４１】次に上記構成における動作について説明す
る。上記構成において、実施例１と同様に開放時のシャ
ッター動作において、Ｃの位置から風車３０１の回転さ
せることにより、羽根１０６の移動速度が速くなった状
態で、開放からクローズまで変化するので開放からのシ
ャッタースピードを短くすることが出来る。

【００４２】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
カムの延長部から風車を回転させることにより羽根のス
ピードが速いときを使用するので、シャッタースピード
を短くすることが出来る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例に係る絞り羽根が開放
状態で遮光フィルターが退避した状態を示す図である。

【図２】本発明の第１の実施例に係る図１の状態の断
面を示す図である。

【図３】本発明の第１の実施例に係る図１の状態から
風車が回転して羽根を絞った状態を示す図である。

【図４】本発明の第１の実施例に係る図３の状態から
更に風車が回転してメカ端まで回転した状態を示す図で
ある。

【図５】本発明の第１の実施例に係る図１の状態から
風車が回転して遮光フィルターを挿入した状態を示す図
である。

【図６】本発明の第１の実施例に係る図１の状態から
風車が回転して所定の開口径になった状態を示す図であ
る。

【図７】本発明の第１の実施例に係る動作を示す図で
ある。

【図８】本発明の第２の実施例に係る絞り羽根が開放
状態で遮光フィルターが退避した状態を示す図である。

【図９】本発明の第２の実施例に係る図７の状態から
風車が回転して羽根を絞った状態を示す図である。

【図１０】本発明の第２の実施例に係る図９の状態か
ら更に風車が回転してメカ端まで回転した状態を示す図
である。

【図１１】本発明の第２の実施例に係る図７の状態か
ら風車が回転して遮光フィルターを挿入した状態を示す
図である。

【図１２】本発明の第３の実施例に係る絞り羽根が開
放状態で遮光フィルターが退避した状態を示す図であ
る。

【図１３】本発明の第３の実施例に係る図１３の状態
から風車が回転して羽根を絞った状態を示す図である。

【図１４】本発明の第３の実施例に係る図１５の状態
から更に風車が回転してメカ端まで回転した状態を示す
図である。

【図１５】本発明の第３の実施例に係る図１３の状態
から風車が回転して遮光フィルターを挿入した状態を示
す図である。

【図１６】本発明の第１の実施例に係る開放からのシ
ャッター動作を示す図である。

【図１７】本発明の第１の実施例に係る図１の状態か
ら風車が回転して開口径を開放にセットした状態を示す
図である。

【符号の説明】

１０１…地板１０２…仕切り板１０３…風車１０３ａ…カム１０３ｂ…風車ギヤ１０３ｃ…挿入突起１０３ｄ…退避突起１０３ｅ…円弧突起１０４…羽根１０５…固定ダボ１０６…カムダボ１０７…押さえ板１０８…フィルター枠１０９…減光フィルター１１０…フィルター回転軸１１１…片寄せばね１１２…片寄せピン１１３…ステッピングモーター１１４…出力ピニオン１１５…回転ピン２０１…風車２０１ａ…カム２０１ｂ…風車ギヤ２０１ｃ…挿入突起２０１ｄ…退避突起２０１ｅ…円弧突起２０２…フィルター枠２０３…回転軸２０４…ピン２０５…ピン３０１…風車３０１ａ…カム３０１ｂ…風車ギヤ３０１ｃ…フィルターカム３０２…フィルター枠３０３…回転軸３０４…ピン３０５…ピン

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者佐藤達也東京都大田区下丸子３丁目30番２号キヤノン株式会社内Ｆターム(参考） 2H080 AA21 AA31 AA40 AA66 CC04 2H081 AA53 BB12 BB28 DD01 2H083 AA05 AA35

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸を中心に回転する風車に配置された
カムの回転により開口径を調整する羽根が移動して光量
を調節する光量調節装置で、開放位置またはクローズ位
置から更に風車を回転させて、減光フィルターを出し入
れして光量を調節する光量調節装置において、開放から
のシャッターをきるときに、開放側のカム延長部で減光
フィルターの作動しない位置から風車を回転させる光量
調節装置。
【請求項２】光軸を中心に回転する風車に配置された
カムの回転により開口径を調整する羽根が移動して光量
を調節する光量調節装置で、開放位置またはクローズ位
置から更に風車を回転させて、減光フィルターを出し入
れして光量を調節する光量調節装置において、開放から
のシャッターをきるときに、開放側のカム延長部で減光
フィルターの作動しない位置から風車を回転させる光量
調節装置を搭載した光学機器。