JP2005284102A - カメラ用絞り装置 - Google Patents

Abstract

【課題】絞りリングを、撮影ごとに初期位置から所定の絞り開口規制位置まで往復回転させる絞り装置であって、絞りリングの初期位置への復帰作動を好適に停止させ得るようにした好適な構成をしたカメラ用絞り装置を提供すること。
【解決手段】６枚の絞り羽根４は、地板１に回転可能に取り付けられ、ピン４ｂを、絞りリング３のカム溝３ａに嵌合させている。絞りリング３は、撮影に先立って、ステップモータの回転子５により、減速歯車１０を介して、時計方向へ回転させられ、６枚の絞り羽根４が所定の絞り開口を規制した位置で停止させられる。撮影が終了すると、絞りリング３は、回転子５の逆回転によって反時計方向へ回転させられ、初期位置を若干オーバーランし、カム溝３ａの長さ方向の一端と絞り羽根４のピン４ｂとが当接することによって停止され、その後、若干戻って初期位置へ復帰するようになっている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、スチルカメラやビデオカメラに用いて好適な絞り装置に関する。

カメラ用絞り装置の中には、大きく分けて三つのタイプが知られている。その第１のタイプのものは、地板に形成されている露光用の開口部に、絞り部材が、その開口部よりも小さい直径の絞り開口部を臨ませることにより、露光用の開口部よりも小さな絞り開口を得るようにしたものであるが、このタイプのものは、円形の絞り開口を得ることができるという特徴がある反面、大きさの異なる数種類の絞り開口を選択できるようにするためには不向きな構成である。また、第２のタイプのものは、２枚の絞り羽根を相反する方向へ作動（回転又は直進）させるようにし、両者によって絞り開口を規制するようにしたものであるが、このタイプのものは、絞り開口の大きさを連続的に変化させ所望の絞り開口を選択することができるという特徴がある反面、最小絞り開口を除いては円形の絞り開口を得ることのできない構成である。

更に、第３のタイプのものは、露光用の開口部を囲む略等間隔位置で地板に対して回転可能に取り付けられている複数枚の絞り羽根を、その開口部の周りで絞りリングを往復回転させることによって同時に同方向へ回転させるようにし、それらの複数枚の絞り羽根によって絞り開口を規制するようにしたものであるが、このタイプのものは、絞り開口の大きさを連続的に変化させ所望の絞り開口を選択することができるという特徴と、絞り羽根の枚数を多くすればするほど、どの大きさの絞り開口でも円形に近い絞り開口を得ることができるという特徴を有するものである。本発明は、このような第３のタイプの絞り装置に関するものであるが、このタイプの絞り装置であって、絞りリングの駆動源としてステップモータを用いたものが、特許文献１に記載されている。

ところで、一眼レフカメラの場合はもちろんのこと、それ以外のカメラであっても固体撮像素子を備えたカメラの場合は、撮影を行う前には、被写体像を観察し易くするために、絞り装置における露光用の開口部を全開状態にしておくのが普通である。そして、特許文献１に記載されている絞り装置のように、絞りリングをステップモータで駆動する場合は、撮影に際して、先ず、絞りリングを、絞り羽根を全開状態としている初期位置から回転させ、測光結果に対応するパルス制御の終了時点で停止させて撮影をし、撮影終了後には、ステップモータを逆回転させ、絞りリングを初期位置へ復帰させて絞り羽根を全開状態にしている。ところが、このような絞り装置の場合には、カメラの不使用時に、種々の理由によって、絞りリングが初期位置から移動してしまっていることがある。そのため、カメラの電源を閉じたときには、ステップモータを強制的に逆回転させて、絞りリングを初期位置へ復帰させておき、その後の撮影に際しては、絞りリングが必ず初期位置から回転を開始するようにしている。

そして、撮影の終了後や上記のようなモータの強制的な逆回転時において、初期位置へ向けて復帰してきた絞りリングを停止させる方法としては、絞りリングが初期位置に達したのをセンサで検知し、その検知信号でステップモータのパルス通電を断って停止させる方法と、低コスト化と小型化を図るために、絞りリングの一部を初期位置近傍でストッパに当接させて停止させる方法とが知られているが、特許文献１に記載の絞り装置は、後者の方法を採用している。本発明は、このように、上記の第３のタイプの絞り装置であって、初期位置へ復帰してきた絞りリングを、センサを設けなくても初期位置で停止させ得るようにしたカメラ用絞り装置に関するものである。
特開２００３−５７７１５号公報

ところで、特許文献１に記載されているような絞り装置は、上記の第３のタイプの絞り装置であるから、出来るだけ絞り羽根の枚数を多くして、常に円形に近い絞り開口が得られるようにすることが要求されている。また、最近のカメラの小型化に伴い、このようなタイプの絞り装置の場合にも、露光用の開口部の大きさを変えることなく、地板の面積を極力小さくすることが要求されている。そこで、それらの観点から特許文献１に記載の絞り装置の構成を見てみると、改善の余地のあることがわかる。

即ち、特許文献１に記載の絞り装置においては、絞りリングに張出部が形成されていて、その張出部を、初期位置への復帰作動時に、地板に設けられたストッパ（突部）に当接させるようにしている。ところが、この張出部は、絞りリングの外周から径方向へ突き出して形成されたものであり、しかも、かなりの大きい角度範囲で作動するようになっている。そのため、地板に対する、絞り羽根と絞りリングの重なり構成を、特許文献１の図１及び図２に示されたように構成すると、張出部の作動領域には絞り羽根を取り付けることができないことから、絞り開口を円形に近い形状にするために絞り羽根の枚数を増やそうとしても増やすことが難しい。

もちろん、張出部の作動角度範囲を小さくすれば、絞り羽根の枚数を増やすことは可能である。しかしながら、その場合には、絞りリングに形成されているカム溝を短くして曲率半径を小さくしなければならなくなるため、各々のカム形状を一層高精度に形成しなければならなくなる。また、仮に、カム溝を高精度に形成できたとしても、絞りリングの取り付け公差や、絞り羽根のピンとの嵌合公差などによって、設計基準から僅かでも外れた嵌合関係になってしまうと、絞り開口を円形に近い形状にできなくなったり、所定の絞り開口面積が得られなくなったりしてしまう。また、歯車伝達機構のバックラッシュの影響も大きく受けてしまうことになる。そのため、張出部の存在は、好ましくないということになる。また、地板に張出部の作動領域を設けなくてよくなれば、そのスペースを他の部材の設置スペースとすることもできるし、その必要がなければ、その分だけ地板の面積を小さくして絞り装置全体を小型化し、カメラ内でのスペース効率を向上させることも可能になる。

本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、複数枚の絞り羽根を同時に同方向へ回転させて絞り開口の大きさを変化させるようにした絞りリングを、撮影に際して初期位置から回転させ、撮影終了時には初期位置へ向けて逆回転させるようにした絞り装置において、絞りリングの回転位置を検出するためのセンサを設置したり、地板に設けたストッパに当接させるために絞りリングの外周に張出部を設けたりしなくても、撮影に際して、常に絞りリングを初期位置から作動させることを可能にしたカメラ用絞り装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用絞り装置は、露光用の円形の開口部を有する地板と、細長い複数のカム溝を略等角度間隔に形成していて前記開口部の周囲で往復回転可能に配置されており撮影に際しては初期位置から所定の角度位置まで回転して停止させられその後その停止位置から初期位置へ向けて逆回転させられる絞りリングと、各々が前記カム溝に嵌合連結したピンを有していて前記開口部を囲む略等角度間隔位置で前記地板に対して回転可能に取り付けられており前記絞りリングが初期位置にあるときは前記開口部を全開にしており前記絞りリングが初期位置から回転すると絞り開口を小さくしていく複数枚の絞り羽根と、を備えており、前記絞りリングが初期位置へ向けて逆回転させられたときには、その逆回転の最後に、前記ピンの少なくとも一つと前記カム溝の長手方向の一端が当接するようにする。その場合、前記絞り羽根が、前記絞りリングよりも前記開口部から遠い位置で、前記地板に対して回転可能に取り付けられているようにすると、好適な絞り装置が得られる。

本発明のカメラ用絞り装置は、複数枚の絞り羽根を同時に同方向へ回転させて絞り開口の大きさを変化させるようにした絞りリングを、撮影に際して初期位置から回転させ、撮影終了時には初期位置へ向けて逆回転させるようにした絞り装置において、絞りリングが初期位置へ向けて逆回転させられたときには、その逆回転の最後に、相互に嵌合連結されている絞り羽根のピンと絞りリングのカム溝の一端が当接して、それ以上は回転しないようにしたから、従来のように、絞りリングの回転位置を検出するためのセンサを設置したものよりも、低コストであり、また、地板に設けたストッパに当接させるための張出部を絞りリングの外周に設けたものよりも、絞り羽根の枚数を増やして絞り開口を高精度に制御することが可能になり、しかも、地板の面積を小さくして装置の小型化にも有利になるという特徴がある。

本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。尚、図１は、絞りリングが初期位置にあって、絞り羽根が露光用の開口部を全開にしている状態を示した平面図である。また、図２は、図１の要部断面図であるが、ステップモータの構成を理解し易くするために、展開状態にして示したものである。また、図３は、絞りリングが初期位置から回転して、絞り羽根が最小絞り開口を規制している状態を示したものである。

先ず、本実施例の構成を、図１及び図２を用いて説明する。本実施例の地板１は、合成樹脂製であって、略中央部に円形をした露光用の開口部１ａを有している。カバー板２は、明示されていないが、地板１と略同じ外形をしており、図示していない手段によって地板１に取り付けられ、地板１との間に羽根室を構成している。そして、カバー板２も、その略中央部に円形をした開口部２ａを有しているが、開口部１ａよりもかなり大きな直径をしているため、露光開口（最大絞り開口）は開口部１ａが規制するようになっている。

羽根室内には、絞りリング３と６枚の絞り羽根４が配置されている。そのうち、絞りリング３には、略等角度間隔に細長い円弧状をした六つのカム溝３ａが形成されていて、外周部の所定の角度範囲には歯部３ｂが形成されている。また、絞り羽根４は、全て同じ形状をしており、地板１側にピン４ａを有し、絞りリング３側にピン４ｂを有していて、軸ピン４ａを、地板１に形成されている孔に回転可能に嵌合させ、ピン４ｂを、絞りリング３のカム溝３ａに嵌合させている。

本実施例における駆動手段は、特開２００２−１３１８０２号公報などで周知であり、特許文献１にも記載されているタイプのステップモータである。そして、図１には明示されていないが、図２に示されているように、地板１は、このステップモータを取り付けるために複雑な形状をしている。そこで、先ず、回転子５は、合成樹脂製の軸部５ａと、その軸部５ａに取り付けられていて径方向に４極に着磁された円筒形の永久磁石５ｂと、その軸部５ａと一体成形で形成された出力歯車５ｃとで構成され、地板１に立設されている軸１ｂに回転可能に取り付けられている。

また、固定子は、図示していない手段によって地板１に取り付けられている二つのヨーク６，７と、それらの一方の脚部に巻回されているコイル８，９とで構成されており、ヨーク６，７は、各々の二つの脚部の先端を磁極部とし、それらを、地板１に形成された孔に挿入し、永久磁石５ｂの円周面に対向させている。更に、減速歯車１０は、親歯車と子歯車とからなる２段歯車であって、地板１に設けられた軸１ｃに回転可能に取り付けられており、親歯車を回転子５の出力歯車５ｃに噛合させ、子歯車を絞りリング３の歯部３ｂに噛合させている。

次に、主に、図１及び図３を用いて、本実施例の作動を説明する。先ず、撮影を行う前に、それまでのカメラの不使用状態から電源をオンにした場合を説明する。上記したように、このように電源をオンにしたときには、絞りリングが初期位置からずれた位置に停止している場合がある。例えば、カメラに強い瞬間的な衝撃が加わると、絞りリングが若干回転させられた位置で停止し、絞り羽根が露光用の開口部を一部覆った状態のままになっていることがある。また、前回の撮影中に電池が切れた場合などにも、初期位置へ復帰することができず、絞りリングと共にずれた位置で停止したままになっていることがある。その場合、電池を交換しただけでは、絞りリングを自動的に初期位置へ復帰させることはできない。そのため、従来は、そのような事態が発生していることを考慮して、実際にずれていようがいまいが、電源をオンにしたとき、先ず、絞りリングを強制的に初期位置へ復帰させるように制御している。

そこで、本実施例の場合には、カメラの電源がオンになると、自動的に回転子５を反時計方向へ回転させ、減速歯車１０を介して、絞りリング３を反時計方向へ回転させるようにしている。そして、その絞りリング３の回転は、絞りリング３のカム溝３ａの一端と絞り羽根４のピン４ｂとが当接することによって停止する。その場合、絞りリング３は、最初から初期位置にある場合もあるが、極端な場合には、図３に示されているような最小絞り開口の制御位置まで回転してしまっている場合もあるため、ステップモータのパルス制御は、絞りリング３が初期位置から最大に移動してしまっている場合を想定して行われる。そのため、絞りリング３の位置がずれてしまっていた場合には、カム溝３ａの一端とピン４ｂとが当接した後も、しぱらくの時間は、パルス信号が供給され続けることになる。

ところで、周知のように、本実施例のようなステップモータの場合は、ヨーク６，７の四つの磁極部と回転子５の四つの磁極部との対向位置関係による磁気的吸引力によって、コイル８，９の無通電時における回転子５の安定停止位置は、９０°の回転角度ごとに一つ存在している。そのため、絞りリング３の初期位置も、回転子５のそのような角度位置の一つに対応した位置ということになる。ところが、丁度そのような角度位置でカム溝３ａの一端とピン４ｂとが当接するように製作することは至難である。即ち、回転子５のそのような角度位置と、絞りリング３のカム溝３ａの一端が絞り羽根４のピン４ｂに当接する位置とを一致させることは難しい。また、可能だとしても、後述するように、一致していると不都合な場合もある。

そこで、本実施例の場合には、そのような角度位置を若干過ぎた段階で、カム溝３ａの一端とピン４ｂとが当接するように製作されている。もし、そのような角度位置に達する前の段階で当接させると、上記の理由によって未だパルス制御が続いていることがあるため、その当接時のバウンドに起因して回転子５が時計方向へ逆転してしまうことがあるかもしれないからである。このような現象は、丁度そのような角度位置で当接させることができたとしても生じる可能性が考えられる。そのため、本実施例の場合は、絞りリング３が初期位置を若干過ぎた段階で、カム溝３ａの一端とピン４ｂとが当接するようにしているが、上記のようなパルス制御が終了すると、回転子５は、安定停止位置へ若干戻ることになる。従って、歯車伝達機構のバックラッシュのことを考えなければ、絞りリング３も、若干ではあるが、時計方向へ回転して初期位置に戻り、図１の初期位置では、カム溝３ａの一端とピン４ｂとが接触していないことになる。

次に、撮影時における本実施例の作動を説明する。図１は、そのようにして、絞りリング３が初期位置にあり、いつでも撮影を開始できる状態を示している。このとき、６枚の絞り羽根４は、開口部１ａを全開にしているため、一眼レフカメラの場合には光学ファインダによって、また、光学ファインダを備えていないカメラの場合には液晶ファインダによって、被写体像の観察が可能になっている。この図１の状態において、レリーズボタンを押すと、測光回路の測定結果にもとづき絞り値が決定される。その結果、最大絞り開口で撮影を行うことに決定した場合は、コイル８，９に対してパルス信号を与えず、図１の状態のままで撮影が行われる。従って、撮影が終了したときにもこの状態のままである。

他方、その他の絞り開口で撮影することに決定した場合は、それに対応したパルス信号がコイル８，９に与えられる。それによって、回転子５は、図１において時計方向へ回転させられ、出力歯車５ｃ，減速歯車１０を介して、絞りリング３を時計方向へ回転させる。そのため、絞りリング３は、カム溝３ａがピン４ｂを押すことによって、６枚の絞り羽根４を同時に反時計方向へ回転させ、開口部１ａに進入させていく。そして、絞り羽根４が所定の絞り開口制御位置に達すると、コイル８，９に対するパルス信号が断たれ、回転子５の回転が停止する。図３は、そのようにして、回転子５が、最小絞り開口の制御位置で停止した状態を示したものである。

このような所定の絞り開口が得られた状態で撮影が終了すると、コイル８，９に対して逆転のパルス信号が与えられる。それによって、回転子５は、反時計方向へ回転し、絞りリング３を反時計方向へ回転させるが、そのとき、カム溝３ａがピン４ｂを押すので、６枚の絞り羽根４は、同時に時計方向へ回転して、開口部１ａから退いていく。その後、開口部１ａを全開にすると、コイル８，９に対するパルス信号が断たれるが、慣性の影響などもあって、絞りリング３は、若干、初期位置をオーバーランしてから、ピン４ｂとカム溝３ａの一端とが当接することにより停止させられる。そして、このときには、コイル８，９に対するパルス信号が断たれているので、回転子５は、安定停止位置へ若干戻り、絞りリング３も初期位置へ戻って、図１の状態になる。

このように、本実施例の場合には、従来のように、絞りリング３の外周から径方向に突き出た張出部を設けないので、カム溝３ａの長さを確保しつつ、絞り羽根４の枚数を増やすことが可能になる。また、本実施例の地板１は、そのようにしていないが、ステップモータを取り付けている領域は別として、隣接する二つの絞り羽根４のピン４ａと絞りリング３の外周部で囲まれる領域の一部を欠落させ、地板の平面面積を小さくすることも可能である。尚、上記の説明においては、絞りリング３の初期位置への復帰作動において、六つのカム溝３ａは、それらの一端が、６枚の絞り羽根４の六つのピン４ｂと、同時に当接することを前提にして説明したが、実際にはそのように製作することは極めて難しい。また、それらを全て同時に当接させなければならないというということもない。従って、少なくとも一つのカム溝３ａの一端がピン４ｂに当接するように構成されていればよいことは言うまでもない。

絞りリングが初期位置にある状態を示した実施例の平面図である。 図１の要部断面図である。 最小絞り開口の制御状態を示した実施例の平面図である。

符号の説明

１ 地板
１ａ，２ａ 開口部
１ｂ，１ｃ 軸
２ カバー板
３ 絞りリング
３ａ カム溝
３ｂ 歯部
４ 絞り羽根
４ａ，４ｂ ピン
５ 回転子
５ａ 軸部
５ｂ 永久磁石
５ｃ 出力歯車
６，７ ヨーク
８，９ コイル
１０ 減速歯車

Claims (2)

1. 露光用の円形の開口部を有する地板と、細長い複数のカム溝を略等角度間隔に形成していて前記開口部の周囲で往復回転可能に配置されており撮影に際しては初期位置から所定の角度位置まで回転して停止させられその後その停止位置から初期位置へ向けて逆回転させられる絞りリングと、各々が前記カム溝に嵌合連結したピンを有していて前記開口部を囲む略等角度間隔位置で前記地板に対して回転可能に取り付けられており前記絞りリングが初期位置にあるときは前記開口部を全開にしており前記絞りリングが初期位置から回転すると絞り開口を小さくしていく複数枚の絞り羽根と、を備えており、前記絞りリングが初期位置へ向けて逆回転させられたときには、その逆回転の最後に、前記ピンの少なくとも一つと前記カム溝の長手方向の一端が当接するようにしたことを特徴とするカメラ用絞り装置。
2. 前記絞り羽根が、前記絞りリングよりも前記開口部から遠い位置で、前記地板に対して回転可能に取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用絞り装置。