JP2010276654A - Light quantity adjusting device - Google Patents

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JP2010276654A JP2009126204A JP2009126204A JP2010276654A JP 2010276654 A JP2010276654 A JP 2010276654A JP 2009126204 A JP2009126204 A JP 2009126204A JP 2009126204 A JP2009126204 A JP 2009126204A JP 2010276654 A JP2010276654 A JP 2010276654A
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Katsuhiko Sato
勝彦 佐藤
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To obtain a light quantity adjusting device capable of decreasing gear noise caused by an influence of backlash even if a stepping motor is used as a drive source. <P>SOLUTION: The light quantity adjusting device includes: three or more diaphragm blades; a ring member having a blade drive pin, and driving to open and close the diaphragm blade by rotating centering an optical axis; a drive source coupled with the ring member through a gear to drive the ring member; and an energizing gear meshed with the ring member through the gear, and energizing the backlash of the ring member. The energizing gear comprises a gear, and is energized in a rotating direction and an optical axis direction by an energizing member. The energizing gear is meshed with the gear of the ring member, thereby energizing the ring member in two directions, that is, the optical axis direction and the rotating direction. <P>COPYRIGHT: (C)2011,JPO&INPIT

Description

本発明は、複数の絞り羽根を駆動し、絞り開口径を調整する光量調整装置に関し、交換レンズが着脱可能な、あるいは、レンズ本体を一体的に有する、デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置に好適なものである。   The present invention relates to a light amount adjusting device that drives a plurality of aperture blades and adjusts the aperture diameter of an aperture, and an imaging device such as a digital still camera or a video camera that has an interchangeable lens detachable or an integrated lens body. It is suitable for.

従来、ビデオカメラ・デジタルカメラ等に用いられる光量調整装置(絞り装置)には、主にギロチン絞りと虹彩絞りが用いられている。ギロチン絞りは、光軸上に開口部を設けた地板とカバーの間に2枚の絞り羽根が移動自在に挟まれて構成されている。2枚の絞り羽根は、光軸に直交する面内において相対的に同方向、逆方向に移動し、絞りの開口部形状を自在に可変し、通過光量を調整している(特許文献1参照)。ギロチン絞りは、絞り羽根の構成枚数が2枚である為、構成が簡易であるが、小絞り側の絞り開口形状が略菱形となる。それにより、点光源から出るボケ形状・面反射ゴーストの形状が菱形に見えてくるという課題がある。このため、コンシューマー向けの廉価な撮像装置に搭載されている。また、虹彩絞りは、ギロチン絞りと同様、光軸上に開口部を設けた地板とカバーの間に3枚以上の複数枚の絞り羽根が移動自在に挟まれて構成されている。一般的に絞り羽根の駆動源にはガルバノメータが用いられている。絞り羽根は、ガルバノメータより、アーム部材を介して、光軸中心に回動する風車(リング部材)に連結されている。3枚以上の複数枚の絞り羽根は風車上に、時計回りあるいは反時計回りに重ねられて配置されている。   Conventionally, a guillotine diaphragm and an iris diaphragm are mainly used for a light amount adjusting device (aperture device) used in a video camera, a digital camera, or the like. The guillotine diaphragm is configured such that two diaphragm blades are movably sandwiched between a base plate having an opening on the optical axis and a cover. The two diaphragm blades move relatively in the same direction and in the opposite direction in a plane orthogonal to the optical axis, and the aperture shape of the diaphragm can be freely changed to adjust the amount of light passing through (see Patent Document 1). ). Since the guillotine diaphragm has two diaphragm blades, the configuration is simple, but the diaphragm aperture shape on the small diaphragm side is substantially diamond-shaped. As a result, there is a problem in that the shape of the bokeh shape / surface reflection ghost emitted from the point light source appears to be a diamond. For this reason, it is mounted on an inexpensive imaging device for consumers. Similarly to the guillotine diaphragm, the iris diaphragm is configured such that a plurality of three or more diaphragm blades are movably sandwiched between a base plate having an opening on the optical axis and a cover. In general, a galvanometer is used as a driving source for the diaphragm blades. The diaphragm blades are connected to a windmill (ring member) that rotates about the optical axis via an arm member from a galvanometer. A plurality of three or more diaphragm blades are arranged on the windmill so as to overlap in a clockwise or counterclockwise direction.

更に、固定部に設けられた回転軸に絞り羽根の穴が回転可能に嵌合し、駆動ピンが絞り羽根の長穴部に嵌合し、他の絞り羽根も同一構造により支持されている。風車が光軸を中心に回転することにより、複数枚の絞り羽根を連動して揺動させ、絞り開口形状を変化させて通過する光量を調整している。虹彩絞りでは、複数枚の絞り羽根により開口形状が決定される為、小絞り時の開口形状が略円形となる。このため、点光源からでるボケ形状・面反射ゴーストの形状が略円形となり画質に与える影響が少なく、高級・高精度な撮像装置に多く用いられている。従来より、虹彩絞りの駆動源にステッピングモータを搭載した電磁駆動絞りが知られている(特許文献2参照)。   Further, the aperture blade hole is rotatably fitted to a rotating shaft provided in the fixed portion, the drive pin is fitted to the elongated hole portion of the aperture blade, and the other aperture blades are also supported by the same structure. As the windmill rotates about the optical axis, a plurality of diaphragm blades are interlocked to swing, and the amount of light passing therethrough is adjusted by changing the aperture shape. In an iris diaphragm, since the aperture shape is determined by a plurality of diaphragm blades, the aperture shape at the time of small aperture is substantially circular. For this reason, the shape of a blur / surface reflection ghost emitted from a point light source is substantially circular and has little influence on image quality, and is often used in high-end and high-precision imaging devices. 2. Description of the Related Art Conventionally, an electromagnetic drive diaphragm in which a stepping motor is mounted on an iris diaphragm drive source is known (see Patent Document 2).

特開平05−005926号公報JP 05-005926 A 特開昭62−240942号公報JP-A-62-240942

絞り羽根の駆動源にステッピングモータを用いると、駆動源の回転範囲の規制がなくなる為、絞り羽根を駆動するための風車の作動角をより大きく取ることができる。特に、風車の回転角に対する絞り羽根の移動量が小さくなり、敏感度の高い小絞りまで、高い制御が可能となる。   When a stepping motor is used as the driving source for the diaphragm blades, the rotation range of the driving source is not restricted, so that the operating angle of the windmill for driving the diaphragm blades can be increased. In particular, the amount of movement of the diaphragm blades with respect to the rotation angle of the windmill is reduced, and high control is possible up to a highly sensitive small diaphragm.

しかしながら、ステッピングモータは風車とギア連結している為、バックラッシュの影響により、騒音が大きくなる傾向がある。また、ステッピングモータの駆動時の振動により、風車のギア連結部より振動が伝達され、風車の振動音である所謂ビビリ音が発生する。その為、デジタルスチルカメラの様な静止画の撮影には問題ないが、動画撮影(特に高精度レンズ)には騒音が問題になってくる。これにより、動画撮影を行う撮像装置では、絞り装置(光量調整装置)の駆動源に連続的な制御が可能であり、センサーによる位置フィードバック制御が容易なガルバノメータを採用するものが多い。   However, since the stepping motor is gear-coupled with the windmill, noise tends to increase due to the influence of backlash. In addition, due to vibration during driving of the stepping motor, vibration is transmitted from the gear coupling portion of the windmill, and so-called chatter noise that is vibration noise of the windmill is generated. For this reason, there is no problem in shooting a still image like a digital still camera, but noise is a problem in moving image shooting (especially a high-precision lens). As a result, an imaging apparatus that performs moving image shooting often employs a galvanometer that can continuously control the drive source of the aperture device (light quantity adjustment device) and that can easily perform position feedback control by a sensor.

しかし、ガルバノメータを用いた絞り装置は、ガルバノメータの構成上メータの回転角度が最大略60度と作動回転可能な角度の制約がある。このため、虹彩絞りではメータ軸中心で駆動するアーム部材から、更に光軸を中心として回動する風車にリンクする構成がとられている。その為、風車の作動回転角は更に小さくなり、絞り羽根の駆動ピンの回転角度も規制されてしまい、絞り羽根の揺動量を小絞り側で低下させるカム形状を作る事が困難である。その為、小絞り側での絞り羽根のF値の変化が開口時と比較すると非常に大きくなってしまい、制御敏感度が高くなってくるという問題があった。   However, a diaphragm device using a galvanometer has a restriction on the angle at which the rotation angle of the meter can be rotated by about 60 degrees at maximum because of the configuration of the galvanometer. For this reason, the iris diaphragm is configured to link from an arm member driven at the center of the meter axis to a windmill that rotates about the optical axis. Therefore, the operating rotation angle of the windmill is further reduced, the rotation angle of the drive pin of the aperture blade is also restricted, and it is difficult to make a cam shape that reduces the amount of oscillation of the aperture blade on the small aperture side. Therefore, there has been a problem that the change in the F value of the diaphragm blades on the small diaphragm side becomes very large as compared with that at the time of opening, and the control sensitivity becomes high.

本発明は、ステッピングモータを駆動源として用いても、バックラッシュの影響によるギアノイズを低減させることができる光量調整装置の提供を目的とする。   An object of the present invention is to provide a light amount adjusting device that can reduce gear noise due to the influence of backlash even when a stepping motor is used as a drive source.

本発明の光量調整装置は、3枚以上の絞り羽根と、羽根駆動用ピンを持ち、光軸中心で回転することにより該絞り羽根を駆動開閉させるリング部材と、該リング部材とギア連結させ、該リング部材を駆動させる駆動源と、該リング部材とギアで噛み合い、該リング部材のガタを付勢する付勢ギアを有し、該付勢ギアは歯車より成り、付勢部材にて回転方向及び、光軸方向に付勢されており、該付勢ギアは該リング部材のギアと噛み合うことで、該リング部材を光軸方向と回転方向の2方向に付勢することを特徴としている。   The light amount adjusting device of the present invention has three or more diaphragm blades, a blade driving pin, a ring member that drives and opens and closes the diaphragm blade by rotating around the optical axis, and a gear connection with the ring member, A driving source for driving the ring member; and a biasing gear that meshes with the ring member by a gear and biases the play of the ring member. The biasing gear is formed of a gear and is rotated in the direction of rotation by the biasing member. Further, the biasing gear is biased in the optical axis direction, and the biasing gear meshes with the gear of the ring member to bias the ring member in two directions of the optical axis direction and the rotation direction.

本発明によれば、ステッピングモータを駆動源として用いても、バックラッシュの影響によるギアノイズを低減させることができる光量調整装置が得られる。   According to the present invention, it is possible to obtain a light amount adjusting device that can reduce gear noise due to the influence of backlash even when a stepping motor is used as a drive source.

本発明の実施例1の光量調整装置を組み込んだレンズ鏡筒の分解斜視図1 is an exploded perspective view of a lens barrel that incorporates a light amount adjusting device according to a first embodiment of the present invention. 本発明の実施例1の光量調整装置の分解斜視図1 is an exploded perspective view of a light amount adjusting apparatus according to a first embodiment of the present invention. (A)は本発明の実施例1の風車32と付勢ギア36部を横から見た図、(B)は(A)の風車32と、付勢ギア36部を拡大した図(A) is the figure which looked at the windmill 32 and biasing gear 36 part of Example 1 of this invention from the side, (B) is the figure which expanded the windmill 32 and biasing gear 36 part of (A). 本発明の実施例1の光量調整装置の構成を説明する図The figure explaining the structure of the light quantity adjustment apparatus of Example 1 of this invention. 本発明の実施例2の光量調整装置の説明図Explanatory drawing of the light quantity adjustment apparatus of Example 2 of this invention 本発明の付勢による弊害を解消する例の説明図Explanatory drawing of the example which eliminates the harmful effect by the urging of the present invention

以下に、本発明の実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の光量調整装置を参考のために後述する各部材に付した符番を用いて説明すると次のとおりである。本発明の光量調整装置は、3枚以上の絞り羽根33と、3枚以上の絞り羽根33を駆動源35からの駆動力を伝達し、駆動するための羽根駆動用ピン32cを持ち、光軸中心で回転することにより該絞り羽根を駆動開閉させるリング部材32とを有している。   Embodiments of the present invention will be described below in detail with reference to the accompanying drawings. The light quantity adjusting device of the present invention will be described as follows using reference numerals attached to members described later for reference. The light quantity adjusting device of the present invention has three or more diaphragm blades 33 and blade driving pins 32c for transmitting the driving force from the driving source 35 to drive the three or more diaphragm blades 33 and driving the optical axis. And a ring member 32 that drives the aperture blade to open and close by rotating at the center.

更にリング部材32とギア部32b、ギア部36b、ギア部35aでギア連結させて、リング部材32を駆動させるステッピングモータより成る駆動源35を用いている。そしてリング部材32とギア部32b、36bで噛み合い、該リング部材32のガタを付勢する回転体より成る付勢ギア36を有している。付勢ギア36は段付の歯車又は傘歯車であり、付勢ギア36は付勢部材37にて回転方向(C方向)及び、光軸方向(A方向)に付勢されている。このとき付勢ギア36はリング部材32のギア32bと噛み合うことで、リング部材32を光軸方向(A方向)と回転方向(B方向)の2方向に付勢している。付勢ギア36のギアの連結部36b’が、任意の立ち角を持った傘歯車36b’より成るときは付勢ギア36は付勢部材37により、回転方向及び、光軸方向に付勢される。更に付勢ギア36はリング部材32のギア32b’と噛み合うことで、リング部材32を光軸方向、回転方向、ラジアル方向の3方向に付勢している。そして、回転体より成る付勢ギアを用いることで、リング部材32に対し接線方向に付勢力を与えて、リング部材32のガタをとっている。   Further, a driving source 35 comprising a stepping motor that drives the ring member 32 by being gear-connected by the ring member 32 and the gear portion 32b, the gear portion 36b, and the gear portion 35a is used. The ring member 32 is engaged with the gear portions 32b and 36b, and has a biasing gear 36 made of a rotating body that biases the play of the ring member 32. The urging gear 36 is a stepped gear or a bevel gear, and the urging gear 36 is urged by an urging member 37 in the rotation direction (C direction) and the optical axis direction (A direction). At this time, the urging gear 36 meshes with the gear 32b of the ring member 32, thereby urging the ring member 32 in two directions of the optical axis direction (A direction) and the rotation direction (B direction). When the connecting portion 36b 'of the urging gear 36 is composed of a bevel gear 36b' having an arbitrary vertical angle, the urging gear 36 is urged by the urging member 37 in the rotation direction and the optical axis direction. The Further, the urging gear 36 meshes with the gear 32 b ′ of the ring member 32, thereby urging the ring member 32 in three directions including the optical axis direction, the rotation direction, and the radial direction. And by using the biasing gear which consists of a rotary body, the biasing force is given to the ring member 32 in the tangential direction, and the play of the ring member 32 is taken.

[実施例1]
図1は本発明の実施例1の光量調整装置を組み込んだレンズ鏡筒の分解斜視図である。L1は固定の第1レンズ群である。L2は光軸方向に移動することにより変倍動作を行う第2レンズ群である。L3は光軸と垂直な平面内で移動して、レンズ鏡筒を有するカメラ(撮像装置)が振動したときに発生する画像ぶれ補正動作を行う第3レンズ群である。L4は光軸方向に移動することにより変倍及び合焦動作を行う第4レンズ群である。第1乃至第4レンズ群L1〜L4でズームレンズを構成している。11は第1レンズ群L1を保持する前玉鏡筒ユニットである。12は第2レンズ群L2を保持し、光軸方向に移動する移動枠である。13は第3レンズ群L3を光軸に対し垂直な平面内で移動可能とするシフトユニットである。14は第4レンズ群L4を保持し、光軸方向に移動する移動枠である。15はCCD等の撮像素子を取り付ける後部鏡筒である。前玉鏡筒ユニット11と後部鏡筒15は2本のガイドバー16、17によって位置決め固定されている。また、ガイドバー18によってシフトユニット13と後部鏡筒15は位置決めされている。移動枠12はガイドバー16、17により光軸方向に移動可能に支持されている。移動枠14はガイドバー16、18により光軸方向に移動可能に支持されている。シフトユニット13は後部鏡筒15に位置決めの上、ビス3本により前方よりビス締め固定されている。19は光学系(ズームレンズ)の絞りの開口径を変化させる光量調整装置である。光量調整装置は6枚の絞り羽根を移動させて絞りの開口径を変化させる、いわゆる虹彩絞り装置である。絞り羽根は3枚以上であれば良い。
[Example 1]
FIG. 1 is an exploded perspective view of a lens barrel incorporating a light amount adjusting device according to a first embodiment of the present invention. L1 is a fixed first lens group. L2 is a second lens group that performs a zooming operation by moving in the optical axis direction. L3 is a third lens group that moves in a plane perpendicular to the optical axis and performs an image blur correction operation that occurs when a camera (imaging device) having a lens barrel vibrates. L4 is a fourth lens group that performs zooming and focusing operations by moving in the optical axis direction. The first to fourth lens groups L1 to L4 constitute a zoom lens. Reference numeral 11 denotes a front lens barrel unit that holds the first lens unit L1. A moving frame 12 holds the second lens unit L2 and moves in the optical axis direction. Reference numeral 13 denotes a shift unit that allows the third lens unit L3 to move in a plane perpendicular to the optical axis. Reference numeral 14 denotes a moving frame that holds the fourth lens unit L4 and moves in the optical axis direction. Reference numeral 15 denotes a rear lens barrel to which an image sensor such as a CCD is attached. The front lens barrel unit 11 and the rear lens barrel 15 are positioned and fixed by two guide bars 16 and 17. Further, the shift unit 13 and the rear barrel 15 are positioned by the guide bar 18. The moving frame 12 is supported by guide bars 16 and 17 so as to be movable in the optical axis direction. The moving frame 14 is supported by the guide bars 16 and 18 so as to be movable in the optical axis direction. The shift unit 13 is positioned on the rear barrel 15 and fixed with screws by three screws from the front. Reference numeral 19 denotes a light amount adjusting device that changes the aperture diameter of the stop of the optical system (zoom lens). The light amount adjusting device is a so-called iris diaphragm device that moves six diaphragm blades to change the aperture diameter of the diaphragm. Three or more aperture blades may be used.

本実施例では、第3レンズ群L3の直前に配置されシフトユニット13に固定されている。後部鏡筒15は前玉鏡筒ユニット11に位置決めの上、3本のビスにより後方よりビス締め固定されている。20は第4レンズ群L4を光軸方向に移動させて合焦動作を行わせる為の駆動手段の一部であるところのリードスクリューである。リードスクリュー20は、前後に軸受け形状を持ち、後部に多極に着磁されたロータマグネット20aが固定されている。21はロータマグネット20aを回転させるためのステッピングモータステータユニットである。リードスクリュー20は移動枠14に取り付けられたラック14aと噛合っており、ロータマグネット20aの回転により、第4レンズ群L4を移動している。また、ねじりコイルバネ14bで移動枠14、ガイドバー16、18、ラック14a、リードスクリュー20のそれぞれのガタを片寄せしている。   In this embodiment, the lens unit is disposed immediately before the third lens unit L3 and is fixed to the shift unit 13. The rear lens barrel 15 is positioned on the front lens barrel unit 11 and fixed with screws by three screws from the rear. Reference numeral 20 denotes a lead screw which is a part of driving means for moving the fourth lens unit L4 in the optical axis direction to perform a focusing operation. The lead screw 20 has a front and rear bearing shape, and a rotor magnet 20a magnetized in multiple poles is fixed to the rear part. 21 is a stepping motor stator unit for rotating the rotor magnet 20a. The lead screw 20 meshes with a rack 14a attached to the moving frame 14, and moves the fourth lens unit L4 by the rotation of the rotor magnet 20a. Further, the play of the moving frame 14, the guide bars 16, 18, the rack 14a, and the lead screw 20 is offset by the torsion coil spring 14b.

22は第2レンズ群L2を光軸方向に移動させて変倍動作を行わせる為の駆動手段の一部であるところのリードスクリューである。リードスクリュー22は、前後に軸受け形状を持ち、後部に多極に着磁されたロータマグネット22aが固定されている。23は、ロータマグネット22aを回転させる為のステッピングモータステ−タユニットである。リードスクリュー22はシフトユニット13とステッピングモータステ−タユニット23に設けられた軸受け部で支持されている。リードスクリュー22は移動枠12に取り付けられたラック12aと噛合っており、ロータマグネット22aの回転により第2レンズ群L2を移動している。また、ねじりコイルバネ12bで移動枠12、ガイドバー16、17、ラック12aリードスクリュー22のそれぞれのガタを片寄せしている。ステッピングモータステ−タユニット21および23は後部鏡筒15に、それぞれ2本のビスで固定されている。24はフォトインタラプタであり、移動枠14に形成の遮光部14cの光軸方向への移動による遮光、透光、の切り替わりを電気的に検出している。これにより第4レンズ群L4の基準位置検出の為のフォーカスリセットスイッチを構成している。フォトインタラプタ24は基板を介して、ビスで後部鏡筒15に固定されている。25はフォトインタラプタであり、移動枠12に形成の遮光部12cの光軸方向への移動による、遮光、透光の切り替わりを電気的に検出している。これにより第2レンズ群L2の基準位置検出の為のズームリセットスイッチを構成している。フォトインタラプタ25は基板を介してビスで前玉鏡筒ユニット11に固定されている。   Reference numeral 22 denotes a lead screw which is a part of driving means for moving the second lens unit L2 in the optical axis direction to perform a zooming operation. The lead screw 22 has a front and rear bearing shape, and a rotor magnet 22a magnetized in multiple poles is fixed to the rear part. Reference numeral 23 denotes a stepping motor stator unit for rotating the rotor magnet 22a. The lead screw 22 is supported by bearings provided in the shift unit 13 and the stepping motor stator unit 23. The lead screw 22 meshes with the rack 12a attached to the moving frame 12, and moves the second lens group L2 by the rotation of the rotor magnet 22a. Further, the play of the moving frame 12, the guide bars 16, 17 and the rack 12a lead screw 22 is offset by the torsion coil spring 12b. The stepping motor stator units 21 and 23 are each fixed to the rear barrel 15 with two screws. Reference numeral 24 denotes a photo interrupter, which electrically detects the switching between light shielding and light transmission due to movement of the light shielding portion 14c formed in the moving frame 14 in the optical axis direction. Thus, a focus reset switch for detecting the reference position of the fourth lens unit L4 is configured. The photo interrupter 24 is fixed to the rear barrel 15 with a screw through a substrate. Reference numeral 25 denotes a photo interrupter, which electrically detects the switching between light shielding and light transmission due to movement of the light shielding portion 12c formed in the moving frame 12 in the optical axis direction. This constitutes a zoom reset switch for detecting the reference position of the second lens unit L2. The photo interrupter 25 is fixed to the front lens barrel unit 11 with a screw through a substrate.

図2は本発明の実施例1に係る光量調整装置19の分解斜視図である。図2において31は光量調整装置の固定のベース部材であり、光軸を中心とした固定開口部31aを有する。32は絞り羽根33を駆動する為の風車(リング部材)である。絞り開口形状を形成する絞り羽根33は6枚あるが、3枚以上であれば良い。各絞り羽根33は順番に時計周り又は、反時計回りで光軸方向に重ねて配置されている。各絞り羽根33は固定部のベース部材31に設けられた回転ピン31bに絞り羽根33に形成した穴33aが回転可能に嵌合している。絞り羽根33に形成した長穴部33bに風車32の駆動ピン32cが長穴部33b内で移動可能に嵌合している。34は絞り羽根33をベース部材31との間に形成される空間に規制する為の押さえ部材であり、光軸を中心とした固定開口部34aを有する。押さえ部材34は図示しないビス4本にてベース部材31に位置決めされて固定している。35は絞り羽根33の駆動用のステッピングモータ(駆動源)であり、不図示のステッピングモータ出力軸にはピニオンギア35aが圧入もしくは接着等で固定されている。駆動用ステッピングモータ35はビスにてベース部材31に結合されている。   FIG. 2 is an exploded perspective view of the light amount adjusting device 19 according to the first embodiment of the present invention. In FIG. 2, reference numeral 31 denotes a fixed base member of the light amount adjusting device, which has a fixed opening 31a centered on the optical axis. Reference numeral 32 denotes a windmill (ring member) for driving the diaphragm blades 33. There are six diaphragm blades 33 forming the aperture opening shape, but three or more diaphragm blades may be used. The aperture blades 33 are sequentially arranged in the clockwise direction or counterclockwise in the optical axis direction. In each diaphragm blade 33, a hole 33a formed in the diaphragm blade 33 is rotatably fitted to a rotation pin 31b provided in the base member 31 of the fixed portion. A drive pin 32c of the wind turbine 32 is fitted in a slot 33b formed in the aperture blade 33 so as to be movable in the slot 33b. Reference numeral 34 denotes a pressing member for restricting the diaphragm blade 33 to a space formed between the base blade 31 and a fixed opening 34 a centered on the optical axis. The pressing member 34 is positioned and fixed to the base member 31 with four screws (not shown). Reference numeral 35 denotes a stepping motor (drive source) for driving the diaphragm blade 33, and a pinion gear 35a is fixed to the output shaft (not shown) by press fitting or bonding. The driving stepping motor 35 is coupled to the base member 31 with screws.

駆動用ステッピングモータ35はピニオンギア35aにて風車32に構成されるギア32aと噛み合うことにより、駆動力を風車32に伝達する。これにより、風車32は光軸を中心として回転し、風車32に設けた駆動ピン32cと嵌合する長穴部33bを介して絞り羽根33により絞りの開口径を可変としている。36は風車32のガタを軽減するための付勢ギアである。37は捻り圧縮コイルバネ(付勢部材)であり、ベース部材31に形成されている引っ掛け部(フック)31dと、付勢ギア36に形成されている引っ掛け部(フック)36aに引っ掛けられる。38は付勢ギア36の回転軸であり、抜け止めのフランジ形状を持っている。回転軸38は付勢ギア36と共に捻り圧縮コイルバネ37をスラスト方向(光軸方向)に押さえ、ベース部材31に圧入、又は接着などにより固定されている。その際、付勢ギア36は捻り圧縮コイルバネ37により、光軸方向に付勢される。付勢ギア36に設けたギア部36bは、風車32に構成されているギア部32bと噛み合っている。捻り圧縮コイルバネ37により回転方向に付勢された付勢ギア36により、風車32は回転方向に付勢されている。また、その際、付勢ギア36に設けられた段付のフランジ部36cにより、風車32のギア部32bと付勢ギア部36bの噛み合い部が、風車32を光軸方向に押し付けられる。これらにより、1つの構成にて風車32を回転方向と光軸方向の2方向へ付勢している。   The driving stepping motor 35 transmits driving force to the windmill 32 by meshing with a gear 32a configured in the windmill 32 by a pinion gear 35a. As a result, the windmill 32 rotates about the optical axis, and the aperture diameter of the diaphragm is made variable by the diaphragm blades 33 through the elongated holes 33b fitted to the drive pins 32c provided on the windmill 32. Reference numeral 36 denotes an urging gear for reducing the play of the windmill 32. Reference numeral 37 denotes a torsion compression coil spring (biasing member) which is hooked by a hook portion (hook) 31d formed on the base member 31 and a hook portion (hook) 36a formed on the biasing gear 36. Reference numeral 38 denotes a rotating shaft of the urging gear 36, which has a flange shape for preventing it from coming off. The rotating shaft 38 is fixed together with the biasing gear 36 by pressing the torsion compression coil spring 37 in the thrust direction (optical axis direction) and press-fitting or bonding to the base member 31. At that time, the urging gear 36 is urged in the optical axis direction by the torsion compression coil spring 37. A gear portion 36 b provided on the urging gear 36 meshes with a gear portion 32 b formed on the windmill 32. The wind turbine 32 is biased in the rotational direction by the biasing gear 36 biased in the rotational direction by the torsion compression coil spring 37. Further, at that time, the gear portion 32b of the wind turbine 32 and the meshing portion of the urging gear portion 36b press the wind turbine 32 in the optical axis direction by the stepped flange portion 36c provided in the urging gear 36. As a result, the wind turbine 32 is urged in two directions, ie, the rotational direction and the optical axis direction, with a single configuration.

図3は、本発明の実施例を説明する光量調整装置19の風車32と、駆動用ステップモータ(駆動源)35のピニオンギア35aと、付勢ギア36のギア部36bの噛み合わせ部を横から見た説明図である。付勢ギア36は捻り圧縮コイルバネ37により、A方向(光軸方向)へ付勢されている。風車32のギア部32bと付勢ギア36bの付勢ギア部36bの噛み合い部は、付勢ギア36に構成されているフランジ部36cにて、A方向に付勢されている。ここでA方向は光軸方向である。   FIG. 3 is a side view of the meshing portion of the wind turbine 32 of the light amount adjusting device 19 for explaining the embodiment of the present invention, the pinion gear 35a of the driving step motor (driving source) 35, and the gear portion 36b of the urging gear 36. It is explanatory drawing seen from. The urging gear 36 is urged in the A direction (optical axis direction) by a torsion compression coil spring 37. A meshing portion of the gear portion 32 b of the wind turbine 32 and the biasing gear portion 36 b of the biasing gear 36 b is biased in the A direction by a flange portion 36 c formed in the biasing gear 36. Here, the A direction is the optical axis direction.

図4は風車32のギア部32bと付勢ギア36の噛み合い部(付勢ギア部)36bを拡大した説明図である。これにより、風車32のギア部32bの光軸方向のガタによる暴れは低減される。   FIG. 4 is an enlarged view of the gear portion 32b of the wind turbine 32 and the meshing portion (biasing gear portion) 36b of the urging gear 36. As shown in FIG. Thereby, the rampage by the play of the gear part 32b of the windmill 32 in the optical axis direction is reduced.

図5は本発明の実施例を説明する光量調整装置19の押さえ部材34を外した状態の展開図である。駆動用ステッピングモータ35に構成されるピニオンギア35aにて風車32に構成されるギア32aと噛み合うことにより、駆動力を風車32に伝達する。これにより、風車32は光軸を中心として回転し、複数の絞り羽根33は開口径を可変する事が可能となる。ピニオンギア35aが矢印Fのように時計回りに回転すると、絞り羽根33はB方向に回転する風車32により、閉口方向であるB方向へ回転する。風車32のギア部32bと付勢ギア部36bは噛合しているので風車32がB方向に回転すると、付勢ギア36は、C方向に回転する。捻り圧縮コイルバネ37はベース部材31に構成されているフック(引っ掛け部)31dに端部を保持されている。そして付勢ギア36がC方向に回転すると、付勢ギア36に構成される(引っ掛け部)フック36aにより押され、付勢力が常にC方向とは対向方向(B方向)に掛かる。これにより、常に風車32には、B方向に対向する方向(C方向に逆方向)に付勢力が掛かり、ピニオンギア35aと風車32のギア部32aの間で発生するバックラッシュを軽減させる事ができる。よって、実施例1の説明によると、1つの付勢機構(36、37)にて風車32を光軸方向(A方向)、及び、回転方向(B方向の逆方向)(接線方向)の2つの方向に付勢することができ、ステッピングモータの騒音を減少することができる。   FIG. 5 is a development view of the light amount adjusting device 19 illustrating the embodiment of the present invention with the pressing member 34 removed. The driving force is transmitted to the wind turbine 32 by meshing with the gear 32a configured in the wind turbine 32 by the pinion gear 35a configured in the driving stepping motor 35. Thereby, the windmill 32 rotates around the optical axis, and the aperture blades 33 can change the aperture diameter. When the pinion gear 35a rotates clockwise as indicated by an arrow F, the aperture blade 33 is rotated in the B direction, which is the closing direction, by the windmill 32 rotating in the B direction. Since the gear portion 32b and the biasing gear portion 36b of the windmill 32 are engaged with each other, when the windmill 32 rotates in the B direction, the biasing gear 36 rotates in the C direction. An end of the torsion compression coil spring 37 is held by a hook (hanging portion) 31 d formed on the base member 31. When the urging gear 36 rotates in the C direction, the urging force is always applied in the opposite direction (B direction) to the C direction by being pushed by a hook 36a configured to the urging gear 36 (hanging portion). As a result, the wind turbine 32 is always biased in the direction opposite to the B direction (the reverse direction to the C direction), and the backlash generated between the pinion gear 35a and the gear portion 32a of the wind turbine 32 can be reduced. it can. Therefore, according to the description of the first embodiment, the wind turbine 32 is moved in the optical axis direction (A direction) and the rotational direction (reverse direction of the B direction) (tangential direction) by one urging mechanism (36, 37). It can be biased in one direction, and the noise of the stepping motor can be reduced.

[実施例2]
図6は本発明の実施例1の光量調整装置の更なる改善の手段を示す図である。実施例1にて説明の付勢ギア36のギア部36bの形状を、例えば傘歯車36’のような任意の立ち角をもった傾斜を持つ形状としている。併せ、付勢ギア36と噛合する風車32のギア連結部(風車ギア)32b’も、該付勢ギア36のギア部36b’と噛み合う傾斜を持つ形状としている。該付勢ギア36は実施例1にて説明した例と同様、捻り圧縮コイルバネ37にてA方向(光軸方向)に付勢されている為、傾斜を持って噛みあっている風車ギア部32b’と、付勢ギア部36b’には、D方向への付勢力が掛かる事となる。実施例1では1つの機構にて、光軸方向(A方向)、及び、回転方向(B方向の逆方向)の2つの方向への付勢を可能としている。
[Example 2]
FIG. 6 is a diagram showing means for further improvement of the light amount adjusting apparatus according to the first embodiment of the present invention. The shape of the gear portion 36b of the urging gear 36 described in the first embodiment is a shape having an inclination having an arbitrary standing angle such as a bevel gear 36 '. At the same time, the gear connecting portion (windmill gear) 32b ′ of the windmill 32 that meshes with the urging gear 36 is also shaped to have an inclination that meshes with the gear portion 36b ′ of the urging gear 36. Since the urging gear 36 is urged in the A direction (optical axis direction) by the torsion compression coil spring 37 as in the example described in the first embodiment, the windmill gear portion 32b meshing with an inclination. The urging force in the D direction is applied to 'and the urging gear portion 36b'. In the first embodiment, the biasing in two directions of the optical axis direction (A direction) and the rotation direction (reverse direction of the B direction) can be performed by one mechanism.

本実施例によれば、図2にて説明のベース部材31と風車32の勘合部であるベース部材31に設けられた回転軸31cに生ずるガタを無くす方向である、光軸と直交する方向(径方向)の付勢も可能である。よって、実施例2の説明によると、1つの付勢機構(付勢ギア36、捻り圧縮子いる37)にて風車32の光軸方向(A方向)、及び、回転方向(B方向の逆方向)に併せ、径方向(ラジアル方向)の3つの方向に付勢することができる。そしてステッピングモータ35で駆動させたときの各部材より生ずる騒音を減少することができる。また、図7は、本発明に係る付勢機構(37、36’)により、風車32が例えばE方向に持ち上がる事を防止する構造(構成)の説明図である。風車ギア32a’とピニオンギア35a’の噛みあいを、上記にて説明の風車ギア32b’と付勢ギア36b’同様に、例えば傘歯車のような傾斜の持った噛み合わせとする。上記により、付勢ギア36’により風車ギア32a’とピニオンギア35a’の噛みあいにて風車32の浮きが抑制される。このとき風車32の浮き上がりを防止するための駆動源35側のギア部35a’と風車(リング部材)32のギア部32a’との連結部である第1連結構成、また付勢ギア36のギア部36b’と風車32のギア部32b’との第2連結構成は次のパターンがある。第1、第2の連結構成がいずれも傘歯車である。第1、第2の連結構成がいずれも段付歯車である。一方が傘歯車であり、他方が段付歯車である。   According to the present embodiment, the direction perpendicular to the optical axis, which is the direction in which the backlash generated in the rotating shaft 31c provided on the base member 31 which is the fitting portion between the base member 31 and the windmill 32 described in FIG. Radial direction) is also possible. Therefore, according to the description of the second embodiment, the optical axis direction (A direction) of the windmill 32 and the rotation direction (the reverse direction of the B direction) are performed by one urging mechanism (the urging gear 36 and the torsional compressor 37). ) In the radial direction (radial direction). Then, noise generated from each member when driven by the stepping motor 35 can be reduced. FIG. 7 is an explanatory view of a structure (configuration) for preventing the windmill 32 from being lifted, for example, in the E direction by the biasing mechanism (37, 36 ') according to the present invention. As in the windmill gear 32b 'and the urging gear 36b' described above, the meshing between the windmill gear 32a 'and the pinion gear 35a' is, for example, an inclined meshing like a bevel gear. As described above, the urging gear 36 ′ suppresses the floating of the windmill 32 due to the engagement between the windmill gear 32 a ′ and the pinion gear 35 a ′. At this time, the first connecting structure which is a connecting portion between the gear portion 35a ′ on the drive source 35 side and the gear portion 32a ′ of the windmill (ring member) 32 for preventing the windmill 32 from being lifted, and the gear of the biasing gear 36 The second connection configuration between the portion 36b ′ and the gear portion 32b ′ of the windmill 32 has the following pattern. Both the first and second coupling configurations are bevel gears. Both the first and second connection configurations are stepped gears. One is a bevel gear and the other is a stepped gear.

以上のように各実施例によれば回転体より成る付勢ギアを用いて風車のガタを取る方向に付勢している。これにより、騒音の発生源である、風車のバックラッシュおよび、光軸方向の暴れを低減させることができる。特に、風車32を付勢ギア36により風車32の回転方向Bに対向する方向に付勢される事で、ステッピングモータ35のピニオンギア35aと風車32のギア部32aのギア連結部のバックラッシュを軽減することができる。また、付勢ギア36に段付ギアのような、フランジ部36cを設け、光軸方向Aに付勢可能な構造を採用すると、さらに光軸方向へ押し付ける事ができる、ステッピングモータ35の振動による風車32のビビリ音は軽減させることができる。また、付勢ギア36と、風車32のギア部32bとの連結部を、傘歯車の組み合わせにする事で、更に径ガタといったラジアル方向(半径方向)に付勢することができる為、更に風車の回転時の騒音を軽減させる事ができる。その為、ステッピングモータ35のギア部35aと風車32のギア部32aとの連結による騒音を、1つの付勢構造(36、37)で軽減させる事が可能となり、動画撮影時にも使用できるステッピングモータを駆動源とした光量調整装置が得られる。また、風車のガタによる口径ズレについても、付勢ギアを採用する事で、ガタ要因は減少され、口径精度、ヒステリシスといった光学特性も改善される。   As described above, according to each embodiment, the urging gear made of the rotating body is used to urge the windmill in the direction of looseness. Thereby, it is possible to reduce windmill backlash and noise in the optical axis direction, which are noise generation sources. In particular, the windmill 32 is urged by the urging gear 36 in a direction opposite to the rotation direction B of the windmill 32, thereby causing backlash between the pinion gear 35 a of the stepping motor 35 and the gear coupling portion of the gear portion 32 a of the windmill 32. Can be reduced. Further, when a flange portion 36c such as a stepped gear is provided in the biasing gear 36 and a structure capable of biasing in the optical axis direction A is adopted, it can be further pressed in the optical axis direction by vibration of the stepping motor 35. The chatter sound of the windmill 32 can be reduced. Further, since the connecting portion between the urging gear 36 and the gear portion 32b of the windmill 32 is a combination of bevel gears, the urging gear 36 can be further urged in the radial direction (radial direction). Noise during rotation can be reduced. Therefore, it is possible to reduce the noise caused by the connection between the gear portion 35a of the stepping motor 35 and the gear portion 32a of the windmill 32 with one urging structure (36, 37), and the stepping motor that can be used even when shooting moving images. Thus, a light amount adjusting device using the light source as a drive source can be obtained. In addition, with regard to the deviation of the aperture due to the play of the windmill, by adopting the biasing gear, the cause of the play is reduced, and the optical characteristics such as aperture accuracy and hysteresis are improved.

31 ベース部材、 32 風車、 33 絞り羽根、 34 押さえ部材、 35 駆動用ステッピングモータ、 36 付勢ギア、 37 捻り圧縮コイルバネ、 38 付勢ギア回転軸   31 base member, 32 windmill, 33 aperture blade, 34 holding member, 35 stepping motor for driving, 36 biasing gear, 37 torsion compression coil spring, 38 biasing gear rotating shaft

Claims (6)

3枚以上の絞り羽根と、羽根駆動用ピンを持ち、光軸中心で回転することにより該絞り羽根を駆動開閉させるリング部材と、該リング部材とギア連結させ、該リング部材を駆動させる駆動源と、該リング部材とギアで噛み合い、該リング部材のガタを付勢する付勢ギアを有し、該付勢ギアは歯車より成り、付勢部材にて回転方向及び、光軸方向に付勢されており、該付勢ギアは該リング部材のギアと噛み合うことで、該リング部材を光軸方向と回転方向の2方向に付勢することを特徴とする光量調整装置。   Three or more diaphragm blades, a blade driving pin, a ring member that drives and opens and closes the diaphragm blade by rotating around the optical axis, and a drive source that drives the ring member by gear coupling with the ring member And an urging gear that meshes with the ring member by a gear and urges the backlash of the ring member, and the urging gear is composed of a gear, and is urged by the urging member in the rotation direction and the optical axis direction. And the biasing gear meshes with the gear of the ring member to bias the ring member in two directions of the optical axis direction and the rotation direction. 前記付勢ギアのギアの連結部は段付の歯車より成ることを特徴とする請求項1に記載の光量調整装置。   The light amount adjusting device according to claim 1, wherein the connecting portion of the urging gear includes a stepped gear. 前記付勢ギアのギアの連結部は、任意の立ち角を持った傘歯車より成り、該付勢ギアは、前記付勢部材により、回転方向及び、光軸方向に付勢され、該付勢ギアは前記リング部材のギアと噛み合うことで、該リング部材を光軸方向、回転方向、ラジアル方向の3方向に付勢することを特徴とする請求項1に記載の光量調整装置。   The connecting portion of the urging gear includes a bevel gear having an arbitrary vertical angle, and the urging gear is urged in the rotation direction and the optical axis direction by the urging member. The light amount adjusting device according to claim 1, wherein the gear biases the ring member in three directions of an optical axis direction, a rotation direction, and a radial direction by meshing with the gear of the ring member. 前記回転体より成る付勢ギアを用いることで、前記リング部材に対し接線方向に付勢力を与えて、該リング部材のガタをとることを特徴とする請求項1、2又は3に記載の光量調整装置。   The light quantity according to claim 1, 2, or 3, wherein an urging force is applied to the ring member in a tangential direction by using an urging gear made of the rotating body, thereby taking play of the ring member. Adjustment device. 前記駆動源のギア部と前記リング部材のギア部との連結部そして前記付勢ギアと該リング部材のギア部との連結部は、該リング部材の浮き上がりを防止する構成より成っていることを特徴とする請求項1乃至4のいずれか1項の光量調整装置。   The connecting portion between the gear portion of the driving source and the gear portion of the ring member and the connecting portion between the biasing gear and the gear portion of the ring member are configured to prevent the ring member from lifting. The light amount adjusting device according to claim 1, wherein the light amount adjusting device is a light amount adjusting device. 請求項1乃至5のいずれか1項の光量調整装置を有することを特徴とする撮像装置。   An image pickup apparatus comprising the light amount adjusting apparatus according to claim 1.
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JP2020034877A (en) * 2018-08-31 2020-03-05 日本電産コパル株式会社 Blade drive device

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