JP2005309318A - 絞り機構およびこれを用いたカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、絞り羽根の間欠的な動きを無くすることができると共に、厚さ寸法を小さくすることができる絞り機構およびこれを用いた絞り機構を提供すること。
【解決手段】 本発明の絞り機構１３は、回動可能な駆動リング１５と、この駆動リング１５の回動でベース部材１２に形成した所定の口径の開口部１２ａを通過する光量を調整（絞り）可能な絞り羽根１４とを備え、駆動リング１５には、外周部に異なる磁極が円周方向に交互に着磁された円弧状の駆動マグネット１７が固着され、この駆動マグネット１７と対向する外側には、所定のギャップを有して少なくとも２個の駆動コイル１８が配設され、この少なくとも２個の駆動コイル１８に通電して発生する磁束が駆動マグネット１７の磁束に作用して駆動リング１５が回動し、絞り羽根１４が開口部１２ａを開閉する方向に回動するようにした。
【選択図】 図１

Description

本発明は、およびこれを用いたカメラに係わり、特にデジタルムービーカメラあるいはデジタルスチルカメラ等のレンズ鏡筒に入射する光量を調整可能な絞り機構およびこれを用いたカメラに関する。

従来のデジタルムービーカメラ等に使用される絞り機構を、図１４、図１５に基づいて説明すると、円環状のマグネット１には、外周表面の円周方向に、交互に互い違いに異なる磁極が着磁されて１６等分された着磁部１ａが形成されている。
前記マグネット１には、突起部１ｂとダボ１ｃ、１ｄが形成されると共に、中央部に円形状の嵌合部１ｅが一体的に形成されている。
また、マグネット１の下部には、後述するマグネット押え６を介して円筒状のコイル２が、絶縁材料からなるボビン３に巻き付けられている。

また、コイル２の下部には、磁性材料からなるヨーク４が配設され、このヨーク４は、外周部に櫛歯状の８個の外側磁極４ａが形成され、この外側磁極４ａと対向する内周側に中空状の内側磁極４ｂが形成されている。
前記ヨーク４の外側磁極４ａ及び内側磁極４ｂの間にコイル２及びボビン３が接着等により固定され、コイル２に通電されることによりヨーク４が励磁されるようになっている。

また、マグネット１の上部には、中央に所定の口径の開口部５ｂが形成された地板５が配設され、この地板５の嵌合部５ｅにマグネット１の嵌合部１ｅが嵌合して回転可能に取り付けられている。
そして、マグネット押え６をマグネット１の嵌合部１ｅを間に挟んで地板５に接着等により固定することでマグネット１の軸方向の抜け止めがなされている。
また、地板５の別の嵌合部５ａには、ヨーク４の外側磁極４ａが嵌合して接着等により固定される。

この時、マグネット１とヨーク４とは同軸になるように支持され、マグネット１の着磁部１ａの先端とヨーク４に固定されるボビン３との軸方向には所定の隙間が保たれる。
また、ヨーク４の内側磁極４ｂの軸方向長さは、マグネット１の内側の嵌合部１ｅ及びマグネット押え６が位置する関係で、着磁部１ａの内周面よりも短く設定されている。
また、外側磁極４ａの櫛歯の軸方向長さはマグネット１の着磁部１ａである外周面を超える長さに設定してある。

さらに、地板５にはマグネット１のダボ１ｃ及び１ｄと同一方向に突出するダボ５ｃ及び５ｄが一体で形成されるとともに、マグネット１の突起部１ｂが当接することでマグネット１の回転を規制するストッパー部５ｆ及び５ｇが形成されている。すなわちマグネット１は突起部１ｂがストッパー部５ｆに当接する位置から突起部１ｂがストッパー部５ｇに当接する位置まで回転可能となる。

また、地板５の上部には絞り羽根７、８が配設されており、絞り羽根７の丸穴７ａが地板５のダボ５ｃに回転可能に嵌合し、絞り羽根７の長穴７ｂがマグネット１のダボ１ｃに摺動可能に嵌合し、絞り羽根８の丸穴８ａが地板５のダボ５ｄに回転可能に嵌合し、絞り羽根８の長穴８ｂがマグネット１のダボ１ｄに摺動可能に嵌合する。
また、最上部に羽根押え９が配設され、この羽根押え９の中央に開口部９ａが形成されている。そして、羽根押え９は、絞り羽根７、８と所定の隙間を持って挟んで地板５に固定され、絞り羽根７、８の軸方向の受けとなっている。

前記マグネット１の回転により、絞り羽根７は長穴７ｂがマグネット１のダボ１ｃに押されて丸穴７ａを中心に回転し、絞り羽根８は長穴８ｂがマグネット１のダボ１ｄに押されて丸穴８ａを中心に回転して、地板５の開口部５ａの開口量が調整されて通過光量が制御可能になっている。
このような構成の従来の絞り兼用シャッタ駆動装置は、コイル２に通電すると、ヨーク４が励磁される。このことにより、マグネット１は、所定の方向、例えば反時計回り方向に回転して、マグネット１の突起部１ｂが地板５のストッパー部５ｆに当接してマグネット１の反時計回り方向への回転が停止する。

この状態からコイル２に逆方向の通電を行うと、マグネット１は時計方向に回転し始める。そして、マグネット１の突起部１ｂが地板５のストッパー部５ｇに当接してマグネット１の時計方向への回転が停止する。
このようなマグネット１の回転に連動して、絞り羽根７、８が回転する。即ち、マグネット１の突起部１ｂが地板５のストッパー部５ｆに当接した状態では、絞り羽根７、８は、それぞれ地板５の開口部５ａから退避する位置にある。一方、マグネット１の突起部１ｂが地板５のストッパー部５ｇに当接した状態では、絞り羽根７、８によって、地板５の開口部５ａが遮蔽される。
よって、コイル２への通電状態及び通電方向を切り換えることにより、絞り羽根７及び絞り羽根８の位置を開放位置と中間絞り位置と遮蔽位置とに制御可能となり、地板５の開口部５ａの開口量の調整を行うことができる。
特開２００２−３４５２２５号公報

しかし、前述したような従来の絞り機構は、コイル２に通電することで励磁された櫛歯状の外側磁極４ａが、マグネット１の交互に異なる磁極が着磁された着磁部１ａの磁束に作用してマグネット１は、間欠的な回転となる。そのために、マグネット１の間欠的な回転時に、マグネット１と絞り羽根７、８との間でのバックラッシュ等で異音が発生するおそれがあった。
また、マグネット１の間欠的な回転に連動して、絞り羽根７、８が間欠的な動作をするので、デジタルムービーカメラ等に従来の絞り機構を用いて動画像を撮影すると、撮影された動画像が間欠的に明るくなったり暗くなったりして画像が見難くなるおそれがあった。

また、従来の絞り機構は、コイル２の上にマグネット押え６を介してマグネット１を積層載置していたので厚さ寸法が大きくなる問題があった。
本発明は、前述したような課題を解決するために、絞り羽根の間欠的な動きを無くすることができると共に、厚さ寸法を小さくすることができる絞り機構およびこれを用いた絞り機構を提供することを目的とする。

前記課題を解決するための第１の解決手段として本発明の絞り機構は、回転可能な駆動リングと、この駆動リングの回転でベース部材に形成した所定の口径の開口部を透過する光量を調整（絞り）可能な絞り羽根とを備え、前記駆動リングには、外周部に異なる磁極が円周方向に交互に着磁された円弧状の駆動マグネットが固着され、この駆動マグネットと対向する外側には、所定のギャップを有して少なくとも２個の駆動コイルが配設され、前記少なくとも２個の駆動コイルに通電して発生する磁束が前記駆動マグネットの磁束に作用して前記駆動リングが回転し、前記絞り羽根が前記開口部を開閉する方向に回動するようにしたことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第２の解決手段として、前記駆動コイルは、空芯部に駆動ヨークのアーム部が挿通されて支持され、前記駆動ヨークの前記アーム部は、櫛歯状に複数形成され、この櫛歯状の前記アーム部と対向する側に前記駆動マグネットを配設したことを特徴とする請求項２記載の絞り機構。

また、前記課題を解決するための第３の解決手段として、前記駆動ヨークの櫛歯状のアーム部は、前記駆動マグネットの異なる磁極のピッチ寸法に対して１．５ピッチ位置ズレして形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第４の解決手段として、前記駆動ヨーク近傍で前記駆動マグネットと対向する側には、磁気センサを配設し、この磁気センサで前記駆動リングの回転量を検出するようにしたことを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第５の解決手段として、前記駆動リングは、前記ベース部材の一方の面側に配設され、前記駆動リングと前記ベース部材の前記一方の面との間に前記絞り羽根が配設されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第６の解決手段として、前記絞り羽根には、前記開口部を遮蔽可能な遮蔽部と、この遮蔽部の一端部側に形成した回動支持部と、前記駆動リングの羽根駆動部にスライド自在に支持可能な駆動支持部とが形成され、前記駆動リングを回転させると、前記絞り羽根は、前記回動支持部を支点として前記遮蔽部が前記開口部を遮蔽する方向に回動可能になっていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第７の解決手段として、前記駆動支持部は、前記開口部を遮蔽する範囲外の前記遮蔽部に形成されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第８の解決手段として、前記絞り羽根の前記回動支持部は、前記ベース部材側に突出する回動ピンからなり、前記駆動支持部は、前記駆動リング側に突出形成した駆動ピンからなることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第９の解決手段として、前記駆動リングには、前記駆動ピンがスライド自在に支持可能なカム溝からなり、前記回動ピンを前記ベース部材に支持すると共に、前記駆動ピンを前記カム溝に支持した状態で前記駆動リングを回転させると、前記絞り羽根は、前記駆動ピンが前記カム溝に沿って移動すると共に、前記回動ピンを支点として回動し、前記遮蔽部が前記開口部を開閉するようになっていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第１０の解決手段として、前記駆動リングは、前記駆動用マグネットを保持するマグネット保持部材が、前記ベース部材とこのベースプレートの前記一方の面側に配設されたアクチュエータホルダとに挟持されて回転自在に支持されていることを特徴とする。

また、前記課題を解決するための第１１の解決手段として本発明のシャッタ機構を用いたカメラは、所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒と、撮像素子とを備え、請求項１乃至１０の何れかに記載の絞り機構を駆動することで、前記絞り羽根によって前記開口部を所望の絞り量に絞り込み可能になっていることを特徴とする。

本発明は、少なくとも２個の駆動コイルに通電して発生する磁束が駆動マグネットの磁束に作用して駆動リングが回転し、絞り羽根が開口部を開閉する方向に回動するようにしたので、駆動リングをスムーズに回転させて絞り羽根をスムーズに回動させることができる。

また、駆動コイルは、空芯部に駆動ヨークのアーム部が挿通されて支持され、駆動ヨークのアーム部は、櫛歯状に複数形成され、この櫛歯状のアーム部と対向する側に駆動マグネットを配設したので、駆動コイルに通電することで発生する磁束が、櫛歯状のアーム部を介して駆動マグネットに作用して、駆動リングを確実に回転させることができる。

また、駆動ヨークの櫛歯状のアーム部は、駆動マグネットの異なる磁極のピッチ寸法に対して１．５ピッチ位置ズレして形成されているので、２個の駆動コイルに通電することで、駆動マグネットを介して駆動リングを、更にスムーズに回転させることができる。

また、駆動ヨーク近傍で駆動マグネットと対向する側には、磁気センサを配設し、この磁気センサで駆動リングの回転量を検出するようにしたので、絞り羽根でで形成される開口部の開口面積を任意の量に可変出きる。これにより、周囲の明るさに対応する確実な絞り動作を行うことができる。

また、駆動リングは、ベース部材の一方の面側に配設され、駆動リングとベース部材の一方の面との間に絞り羽根が配設されているので、絞り羽根の光軸方向の動きが規制されて、確実な絞り動作を行うことができる。

また、絞り羽根には、開口部を遮蔽可能な遮蔽部と、この遮蔽部の一端部側に形成した回動支持部と、駆動リングの羽根駆動部にスライド自在に支持可能な駆動支持部とが形成され、駆動リングを回転させると、絞り羽根は、回動支持部を支点として遮蔽部が開口部を遮蔽する方向に回動可能になっているので、絞り羽根によって開口部を通過する光量を高精度に調整することができる。

また、駆動支持部は、開口部を遮蔽する範囲外の遮蔽部に形成されているので、絞り動作を行って開口部を所望の量遮蔽しても、駆動支持部が開口部に掛かることがなく、絞り動作を確実に行うことができる。

また、絞り羽根の回動支持部は、ベース部材側に突出する回動ピンからなり、駆動支持部は、駆動リング側に突出形成した駆動ピンからなるので、絞り羽根の回動ピンをベース部材に支持して、駆動ピンを駆動リングに支持することができ、駆動リングの回転を確実に絞り羽根に伝達することができる。

また、駆動ピンを駆動リングのカム溝に支持した状態で駆動リングを回転させると、絞り羽根は、駆動ピンがカム溝に沿って移動すると共に回動ピンを支点として可動して、遮蔽部が開口部を開閉するようになっているので、更に確実な絞り動作を行うことができる。

また、駆動リングは、駆動用マグネットを保持するマグネット保持部材が、ベース部材と、このベースプレートの一方の面側に配設されたアクチュエータホルダとに挟持されて回転自在に支持されているので、コイルに通電することで駆動マグネットをスムーズに回転させることができる。

また、本発明のカメラは、所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒と、撮像素子とを備え、請求項１乃至１０の何れかに記載の絞り機構を駆動することで、前記絞り羽根によって前記開口部を所望の絞り量に絞り込み可能になっているので、周囲の明るさの変化に対応して、スムーズで適正な絞り動作を行うことができる。

以下、本発明の絞り機構の実施の形態を図面に基づいて説明する。図１は本発明の絞り機構を組み込んだ絞り・シャッタ装置の分解斜視図であり、図２は本発明に係わる絞り・シャッタ装置の平面図であり、図３は本発明の絞り機構を説明する下面斜視図であり、図４〜図６は本発明の絞り機構の動作を説明する下面図であり、図７は本発明の係わるシャッタ機構とフィルタ機構を説明する要部下面図であり、図８は図７に示す回動アームとコイルの下面斜視図であり、図９〜図１３は本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。

まず、本発明の絞り機構が組み込んだ、絞り・シャッタ装置１１は、デジタルムービーカメラ等に用いられている。
前記絞り・シャッタ装置１１は、図１に示すように、上下方向の略中央部に、形状が略円盤状のベース部材１２が配設され、このベース部材１２は、樹脂材料からなり、中心部に所定の口径からなる開口部１２ａが貫通形成されている。
また、ベース部材１２の図示下面側には、本発明の絞り機構１３が配設され、この絞り機構１３は、ベース部材１２の下面側に複数枚、例えば６枚の絞り羽根１４が配設されている。

前記絞り羽根１４は、薄板状で所定の幅寸法と長さ寸法の遮蔽部１４ａが形成され、この遮蔽部１４ａによって、ベース部材１２の開口部１２ａが開閉可能になっており、開口部１２ａを通過する光量を調整（絞り）可能になっている。
また、絞り羽根１４は、遮蔽部１４ａの一端部側から図示上方に突出する回動支持部である回動ピン１４ｂが形成され、この回動ピン１４ｂが、ベース部材１２の下面側に形成した支持部（図示せず）に回動自在にそれぞれ支持されている。

また、絞り羽根１４は、遮蔽部１４ａの図示下面から後述する駆動リング１５側に突出する駆動支持部である駆動ピン１４ｃが形成されている。
また、ベース部材１２の下面である一方の面側には、駆動リング１５が配設され、この駆動リング１５とベース部材１２の一方の面との間に複数枚の絞り羽根１４が配設されている。
前記駆動リング１５は、図３に示すように、所定の幅寸法の絞り羽根載置部１５ａを有して外形がドーナッツ状に形成され、中心部にベース部材１２の開口部１２ａの口径より若干大きく形成された開口１５ｂが形成されている。
また、絞り羽根載置部１５ａには、絞り羽根１４の駆動ピン１４ｃをスライド自在に係合支持可能な細長状の羽根駆動部であるカム溝１５ｃが形成されている。

前記絞り羽根１４は、回動ピン１４ｂをベース部材１２の支持部に支持すると共に、駆動ピン１４ｃをカム溝１５ｃに支持した状態で駆動リング１５を回転させると、回動ピン１４ｂを支点として駆動ピン１４ｃがカム溝１５ｃ内を摺動して、前記遮蔽部が前記開口部を開閉するようになっている
また、駆動リング１５は、外周部の一部に樹脂材料からなる円弧状の磁石取付部材１６が固着され、この円弧状の磁石取付部材１６に、帯状で円弧状の駆動マグネット１７が薄板状のヨーク板１７ａを介して固着されている、
前記駆動マグネット１７は、複数の異なる磁極が円周方向に所定のピッチ寸法で交互に着磁された左右多極タイプとなっている。

また、円弧状の磁石取付部材１６は、図３の下面斜視図に示すように、側面視の形状が階段状に形成されて、最下部ガイド部１６ａがベース部材１２に形成した円弧状のガイド溝１２ｍに係合して、ガイド溝１２ｍ内をスライド移動自在になっている。
尚、本発明の実施の形態では、絞り羽根１４の回動支持部および駆動支持部を回動ピン１４ｂ、駆動ピン１４ｃで説明したが、回動支持部を丸孔で形成し、駆動支持部を駆動リング１５のカム溝１５ｃと同じようなカム溝で形成し、駆動リング１５のカム溝１５ｃをピン（図示せず）に換えたものでも良い。

前記駆動マグネット１７と対向する外側には、所定寸法のギャップを有して、少なくとも２個の駆動コイル１８がボビン（図示せず）に巻回されて配設されている。
前記駆動コイル１８は、空芯部に軟磁性材料からなる駆動ヨーク１９のアーム部１９ａに挿通されて支持されている。
前記駆動ヨーク１９は、櫛歯状に形成されたアーム部１９ａが、所定のピッチ寸法で連結部１９ｂに連結形成されている。そして、アーム部１９ａは、駆動マグネット１７の異なる磁極のピッチ寸法に対して１．５ピッチ位置ズレして形成されている。そのために、２個の駆動コイル１８に通電する電流の大きさを変えることにより発生する磁束が、駆動マグネット１７の磁束に作用して、駆動リング１５が時計回り方向あるいは反時計回り方向にスムーズに回転するようになっている。

また、図３に示す駆動ヨーク１９の手前側で、駆動マグネット１７と所定の隙間を有して対向する側に磁気センサ２０が配設されて、駆動リング１５の回転量を検出可能になっている。
また、図１に示すように、駆動リング１５および駆動ヨーク１９は、ベース部材１２と外形が略同形状の円形状に形成された樹脂材料からなるアクチュエータフォルダ２１に支持されている。前記アクチュエータフォルダ２１は、中心部に駆動リング１５の開口１５ｂより大きいな開口２１ａが形成され、この開口２１ａに接して、駆動リング１５を回転自在に支持可能なリング支持部２１ｂが形成されている。

また、アクチュエータフォルダ２１には、図１に示すように、駆動リング１５に固着された円弧状の磁石取付部材１６および駆動マグネット１７が位置した状態で、所定角度回転可能なマグネット逃げ部２１ｃが形成されている。
また、マグネット逃げ部２１ｃに接する図示手前側には、２個の駆動コイル１８が位置決め可能なコイル逃げ部２１ｄと、駆動ヨーク１９を位置決めして載置可能なヨーク載置部２１ｅとが形成されている。
また、ヨーク載置部２１ｅの図示右側には、磁気センサ２０を位置決め可能なセンサ位置決め部２１ｆが形成されている。

このような本発明の絞り機構１３の動作を説明すると、まず、例えば撮影者が動画撮影用のボタンを操作すると、周囲の明るさに対応して、開口部１２ａを通過する光量が適正な光量になるように、一対の駆動コイル１８に所定の電流を通電する。
この駆動コイル１８への通電により、駆動ヨーク１９のアーム部１９ａが励磁されて磁束が発生し、この磁束が駆動マグネット１７の磁束に作用して、図４〜図６に示す駆動マグネット１７および駆動リング１５が反時計回り方向に回動する。
このことにより、絞り羽根１４が開口部１２ａを開放した状態（図４参照）から、開口部１２ａが中絞り状態（図５参照）となり、最終的には、開口部１２ａが最大に絞り込まれた最大絞り状態（図６参照）となる。

そして、絞り動作時に、設定された絞り量に対応する回動量だけ駆動マグネット１７が回動したことを磁気センサ２０が検出すると、一対の駆動コイル１８への通電が停止して、開口部１２ａが所望の絞り量となった状態で駆動リング１５の回動がストップする。
即ち、磁気センサ２０で駆動リング１５の回転量を検出することで、開口部１２ａの開口面積を任意の量に可変できるようになっている。
また、撮影中に周囲の明るさが変化したときは、この明るさの変化に対応して駆動リング１５がスムーズに回動して、絞り羽根１４によって絞り動作が行われる。そのために、撮影する画像が動画であっても、明るさが均一な画像を撮影することができる。
尚、本発明の実施の形態では、絞り羽根１４を６枚で説明したが、絞り羽根１４の枚数は、これに限定されることはない。

また、図１に示すベース部材１２には、開口部１２ａの周囲に、平坦状の羽根載置部１２ｂが形成され、この羽根載置部１２ｂの図示上部側に後述するシャッタ機構２２の回動アーム２７に形成した駆動ピン２７ｂが挿通して、図示上下方向に往復動可能な楕円状の第１ガイド孔１２ｃが形成されている。
また、羽根載置部１２ｂには、図２に示す上部側の図示右側から、羽根支持部である４本の第１〜第４ピン１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇが所定の間隔を有して突出形成されている。

前記平坦状の羽根載置部１２ｂ上には、シャッタ機構２２の一部である薄板状の第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６が順番に積層載置されている。
そして、最上部に積層載置した第１羽根２３は、図２、図９に示すように、開口部１２ａの左側に草刈り鎌状で幅広の遮蔽部２３ａが形成されている。前記遮蔽部２３ａの一端部側である図示上部側には、ベース部材１２の第１ピン１２ｄに嵌合可能な丸穴状の回転孔２３ｂと、この回転孔２３ｂの図示左側に所定の間隔を有して楕円状のカム孔２３ｃとが形成されている。

また、第１シャッタ羽根２３の下部には、図１０に示すように、第１シャッタ羽根２３と同様に、開口部１２ａの左側に遮蔽部２４ａが形成された第２シャッタ羽根２４が配設されており、この第２シャッタ羽根２４は、遮蔽部２４ａが第１シャッタ羽根２３の遮蔽部２３ａより幅狭に形成されている。
前記遮蔽部２４ａの一端部側である図示上部側には、ベース部材１２の第２ピン１２ｅに嵌合可能な丸穴状の回転孔２４ｂと、この回転孔２４ｂの図示左側に楕円状のカム孔２４ｃとが形成されている。

また、第２シャッタ羽根２４の下部には、図１１に示すように、第２シャッタ羽根２４と対称形状の第３シャッタ羽根２５が配設されている。前記第３シャッタ羽根２５は、遮蔽部２５ａが開口部１２ａの右側に位置しており、遮蔽部２５ａの一端部側である図示上部側に、ベース部材１２の第３ピン１２ｆに嵌合可能な丸穴状の回転孔２５ｂと、この回転孔２５ｆの図示右側に楕円状のカム孔２５ｃとが形成されている。

また、第３シャッタ羽根２４の下部には、図１２に示すように、第１シャッタ羽根２３と対称形状の第４シャッタ羽根２６が配設されている。前記第４シャッタ羽根２６は、第３シャッタ羽根２５の遮蔽部２５ａより幅広に形成された遮蔽部２６ａが開口部１２ａの右側に位置しており、遮蔽部２６ａの一端部側である図示上部側に、ベース部材１２の第４ピン１２ｇに嵌合可能な丸穴状の回転孔２６ｂと、この回転孔２６ｂの図示右側に楕円状のカム孔２６ｃとが形成されている。

このようなベース部材１２のシャッタ羽根載置部１２ｂに積層載置された第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６は、ベース部材１２の第１ガイド溝１２ｃを挿通するシャッタ機構２２のアクチュエータである後述する回動アーム２７の駆動ピン２７ｂに、それぞれのカム孔２３ｃ〜２６ｃを位置合わせすることにより係合可能になっている。
また、シャッタ機構２２のアクチュエータは、図８の下面斜視図に示すように、略円弧状の回動アーム２７を有し、この回動アーム２７の一端部側である図示左側に固定支持部である回転軸２７ａが上向き（アクチュエータフォルダ２１側）に突出形成されている。

そして、回動アーム２７は、回転軸２７ａがアクチュエータフォルダ２１の支持部（図示せず）に支持されて、回転軸２７ａを支点として図示右側の他端部側が回動可能になっている。
また、回動アーム２７の図示右側の他端部側には、ベース部材１２側に突出する羽根駆動部である駆動ピン２７ｂが所定高さで突出形成されている。
また、回転軸２７ａが形成された側で、回動アーム２７の他端部寄りの位置に、第１マグネット２８が固着され、この第１マグネット２８は、図７に示す上下が異なる磁極となるように着磁されている。

また、第１マグネット２８を挟んだ図示左右には、円筒状の一対の第１コイル２９が配設され、この一対の第１コイル２９の空芯部には、それぞれ棒状のヨーク３０が挿通支持されている。
そして、棒状のヨーク３０を挿通支持した一対の第１コイル２９は、図１に示すアクチュエータフォルダ２１の第１コイル装着部２１ｇに装着されて固定されている。
そのために、一対の第１コイル２９は、円形状のアクチュエータフォルダ２１の外周部に沿って、図７に示すように、第１マグネット２８を挟んで、略くの字状に折れ曲がって配設されている。

前記第１マグネット２８を挟んで対向する棒状のヨーク３０、３０は、図示右側が折り曲げ形成されて、第１マグネット２８を挟んで互いに対向する端面が、図示上下方向に位置ズレして配設されている。
また、一対の第１コイル２９に挿通支持された棒状のヨーク３０、３０は、第１マグネット２８の図示左右に、所定のギャップを有して配設され、回動アーム２７に固着した第１マグネット２８が、回転軸２７ａを中心とする円弧状に形成されている。

そして、シャッタ機構２２は、回動アーム２７の駆動ピン２７ｂが、ベース部材１２の第１ガイド孔１２ｃを挿通して複数のシャッタ羽根２３〜２６の楕円状のカム孔２３ｃ〜２６ｃに嵌合させた状態で、第１コイル２９に通電すると、第１コイル２９に発生する磁束が棒状のヨーク３０を介して第１マグネット２８の磁束に作用して、回動アーム２７が一端部側の回転軸２７ａを支点として他端部側が回動する。
すると、第１ガイド孔１２ｃを挿通して第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６のそれぞれのカム孔２３ｃ〜２６ｃに挿通する駆動ピン２７ｂが回動する。
この回動する駆動ピン２７ｂが、それぞれのカム孔２３ｃ〜２６ｃ内をスライドすると、第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６がそれぞれの回転孔２３ｂ〜２６ｂを支点として回動して、開口部１２ａを遮蔽（シャッタ動作）可能になっている。

前記シャッタ動作時の第１、第２シャッタ羽根２３、２４は、それぞれの回転孔２３ｂ、２４ｂからカム孔２３ｃ、２４ｃまでの間隔が、第２シャッタ羽根２４の方が小さいので、駆動ピン２７ｂがカム孔２３ｃ、２４ｃ内をスライドすると、第２シャッタ羽根２４の方が回動量が大きく、図１３に示すように、開口部１２ａの図示左側の半分以上を遮蔽するようになっている。
この時の第１シャッタ羽根２３の回動量は小さくて、開口部１２ａの図示左側の外周部付近を遮蔽可能になっている。

同様に、第３シャッタ羽根２５は、回動量が大きくて、開口部１２ａの図示右側の半分以上を遮蔽可能になっており、第４シャッタ羽根２６は、小さく回動して開口部１２ａの図示右側の外周部付近を遮蔽可能になっている。
このようなシャッタ機構２２は、４枚の第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６によって、開口部１２ａを遮蔽する位置および遮蔽量がそれぞれ異なるようになっているので、開口部１２ａを通過する光を確実に遮蔽することができる。
また、第１マグネット２８を挟んで左右に第１コイル２９、２９をそれぞれ配設しているので、回動アーム２７の回動速度を速くすることができ、第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６によって開口部１２ａを遮蔽するシャッタスピードを速くすることができる。

また、ベース部材１２の羽根載置部１２ｂに積層載置した最上部の第１シャッタ羽根２３上には、図２に示すように、ＮＤフィルタ３１が配設され、このＮＤフィルタ３１で開口部１２ａを通過する光を減光できるようになっている。
前記ＮＤフィルタ３１は、図２に示すように、アーム部材３２の一端部側に接着剤等で固着され、アーム部３２の他端側は、支持孔３２ａが形成され、この支持孔３２ａがベース部材１２に立設した支持ピン１２ｈに嵌合支持されるようになっている。

また、羽根載置部１２ｂの外側で支持ピン１２ｈ周囲には、略円形状の台座部１２ｊが突出形成されている。
この台座部１２ｊの突出高さは、アーム部３２に取り付けたＮＤフィルタ３１が、積み重ねされた第１〜第４シャッタ羽根２３〜２６の最上部の第１シャッタ羽根２３と干渉しない高さになっている。

また、アーム部材３２の支持孔３２ａ近傍には、アーム部材３２の長手方向に沿って楕円孔３２ｂが形成され、この楕円孔３２ｂに、フィルタ機構３３の駆動ピン３３ａが係合している。
前記フィルタ機構３３は、図７、図８に示すように、シャッタ機構２２の回動アーム２７と同形状の回動アーム３４を有し、この回動アーム３４の図示奥側の一端部側には、回転軸３４ａが上向き（アクチュエータフォルダ２１側）に突出形成され、他端部側である図示手前側に駆動ピン３３ａが下向き（ベース部材１２側）に突出形成されている。
また、ベース部材１２には、駆動ピン３３ａが挿通して回転軸３４ａを支点として回動可能な楕円状の第２ガイド孔１２ｋが形成されている。

また、回動アーム３４には、シャッタ機構２２の第１マグネット２８と同形状の第２マグネット３５が固着され、この第２マグネット３５と久土レバー３４の回転軸３４ａとの間に第１コイル２９と同形状の第２コイル３６が配設されている。この第２コイル３６は、空芯部に棒状のヨーク３７が挿通支持されて、図１に示すアクチュエータフォルダ２１の第２コイル装着部２１ｈに固定されている。
このような構成のフィルタ機構３３は、第２コイル３６に通電すると、第２コイル３６に発生する磁束が棒状のヨーク３７を介して第２マグネット３５の磁束に作用して、回動アーム３４が一端部側の回転軸３４ａを支点として他端部側が回動する。

すると、第２ガイド孔１２ｋを挿通してアーム部材３２の楕円孔３２ｂに挿通する駆動ピン３３ａが回動する。
この回動する駆動ピン３３ａが、楕円孔３２ｂ内をスライドすると、アーム部材３２がが開口部１２ａを遮蔽する方向に回動してＮＤフィルタ３１が開口部１２ａを遮蔽して、シャッタ動作が行われる。
また、図３に示すように、第２マグネット３５と対向する図示手前側には、所定の隙間を有して磁気センサ３８が配設され、この磁気センサ３８で、回動アーム３４の回動量および回動方向を検出して、ＮＤフィルタ３１が開口部１２ａを遮蔽したかどうかを検出可能になっている。

そして、例えば周囲が明るい場合に、絞り羽根１４で開口部１２ａを絞り込んで撮影すると、撮影画像の被写界深度が深くなって、被写体だけでなく周囲の景色も鮮明に写って遠近感がなくなる。この対策として、絞り羽根１４が開放状態で、ＮＤフィルタ３１で開口部１２ａを通過する光量を減光して撮影すると、撮影画像の被写界深度が浅くなる。そして、被写体は鮮明に撮影されて周囲の景色等がピンボケして、遠近感のある撮影を行うことができる。

また、本発明の絞り機構１３を組み込んだ絞り・シャッタ装置１１は、図１に示すように、ＮＤフィルタ３１および複数枚のシャッタ反え２３〜２６上を覆う略円形状のカバー３９が配設され、このカバー３９の中心部にベース部材１２の開口部１２ａの口径より若干大きな開口３９ａが形成されている。

また、本発明の絞り機構１３を用いたカメラ（図示せず）は、所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒と、撮像素子（ＣＣＤ）とを備え、絞り機構１３を駆動することで、絞り羽根１４によって開口部１２ａを所望の絞り量に絞り込み可能になっている。
そのために、周囲の明るさの変化に対応して、スムーズで適正な絞り動作を行うことができる。

本発明の絞り機構を組み込んだ絞り・シャッタ装置の分解斜視図である。 本発明に係わる絞り・シャッタ装置の平面図である。 本発明の絞り機構を説明する下面斜視図である。 本発明の絞り機構の動作を説明する下面図である。 本発明の絞り機構の動作を説明する下面図である。 本発明の絞り機構の動作を説明する下面図である。 本発明の係わるシャッタ機構とフィルタ機構を説明する要部下面図である。 図７に示す駆動部レバーとコイルとの下面斜視図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 本発明に係わるシャッタ機構のシャッタ羽根を説明する平面図である。 従来の絞り機構を説明する概略図である。 従来の絞り機構の要部断面図である。

符号の説明

１１ 絞り・シャッタ装置
１２ ベース部材
１２ａ 開口部
１２ｂ 羽根載置部
１３ 本発明の絞り機構
１４ 絞り羽根
１５ 駆動リング
１６磁石取付部材
１７ 駆動マグネット
１８ 駆動コイル
１９ 駆動ヨーク
２０ 磁気センサ
２１ アクチュエータフォルダー
２２ シャッタ機構
２３〜２６ 第１シャッタ羽根〜第４シャッタ羽根
２７ 回動アーム
２８ 第１マグネット
２９ 第１コイル
３０ ヨーク
３１ ＮＤフィルタ
３２ アーム部材
３３ フィルタ機構
３４ 回動アーム
３４ａ 支持ピン
３５ 第２マグネット
３６ 第２コイル
３７ ヨーク
３８ 磁気センサ
３９ カバー

Claims (11)

1. 回転可能な駆動リングと、この駆動リングの回転でベース部材に形成した所定の口径の開口部を透過する光量を調整（絞り）可能な絞り羽根とを備え、前記駆動リングには、外周部に異なる磁極が円周方向に交互に着磁された円弧状の駆動マグネットが固着され、この駆動マグネットと対向する外側には、所定のギャップを有して少なくとも２個の駆動コイルが配設され、前記少なくとも２個の駆動コイルに通電して発生する磁束が前記駆動マグネットの磁束に作用して前記駆動リングが回転し、前記絞り羽根が前記開口部を開閉する方向に回動するようにしたことを特徴とする絞り機構。
2. 前記駆動コイルは、空芯部に駆動ヨークのアーム部が挿通されて支持され、前記駆動ヨークの前記アーム部は、櫛歯状に複数形成され、この櫛歯状の前記アーム部と対向する側に前記駆動マグネットを配設したことを特徴とする請求項１記載の絞り機構。
3. 前記駆動ヨークの櫛歯状のアーム部は、前記駆動マグネットの異なる磁極のピッチ寸法に対して１．５ピッチ位置ズレして形成されていることを特徴とする請求項２記載の絞り機構。
4. 前記駆動ヨーク近傍で前記駆動マグネットと対向する側には、磁気センサを配設し、この磁気センサで前記駆動リングの回転量を検出するようにしたことを特徴とする請求項２又は３に記載の絞り機構。
5. 前記駆動リングは、前記ベース部材の一方の面側に配設され、前記駆動リングと前記ベース部材の前記一方の面との間に前記絞り羽根が配設されていることを特徴とする請求項１乃至４の何れかに記載の絞り機構。
6. 前記絞り羽根には、前記開口部を遮蔽可能な遮蔽部と、この遮蔽部の一端部側に形成した回動支持部と、前記駆動リングの羽根駆動部にスライド自在に支持可能な駆動支持部とが形成され、前記駆動リングを回転させると、前記絞り羽根は、前記回動支持部を支点として前記遮蔽部が前記開口部を遮蔽する方向に回動可能になっていることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載の絞り機構。
7. 前記駆動支持部は、前記開口部を遮蔽する範囲外の前記遮蔽部に形成されていることを特徴とする請求項６記載の絞り機構。
8. 前記絞り羽根の前記回動支持部は、前記ベース部材側に突出する回動ピンからなり、前記駆動支持部は、前記駆動リング側に突出形成した駆動ピンからなることを特徴とする請求項７記載の絞り機構。
9. 前記駆動リングには、前記駆動ピンをスライド自在に支持可能なカム溝からなり、前記回動ピンを前記ベース部材に支持すると共に、前記駆動ピンを前記カム溝に支持した状態で前記駆動リングを回転させると、前記絞り羽根は、前記駆動ピンが前記カム溝に沿って摺動すると共に、前記回動ピンを支点として回動し、前記遮蔽部が前記開口部を開閉するようになっていることを特徴とする請求項８記載の絞り機構。
10. 前記駆動リングは、前記駆動用マグネットを保持するマグネット保持部材が、前記ベース部材とこのベースプレートの前記一方の面側に配設されたアクチュエータホルダとに挟持されて回転自在に支持されていることを特徴とする請求項５乃至９の何れかに記載の絞り機構。
11. 所定の口径のレンズを組み込んだレンズ鏡筒と、撮像素子とを備え、請求項１乃至１０の何れかに記載の絞り機構を駆動することで、前記絞り羽根によって前記開口部を所望の絞り量に絞り込み可能になっていることを特徴とするカメラ。
    

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