JP2018004743A - Iris mechanism - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は小型モーターを使用したアイリス機構であって、前記アイリスの通過光量を調節する複数の絞り羽根をスライス移動させる機構に関する。 The present invention relates to an iris mechanism using a small motor, and a mechanism for slicing a plurality of diaphragm blades for adjusting the amount of light passing through the iris.
従来、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置では撮像素子に到達する被写体の光量を調節する機構が設けられており、これを一般的にはアイリス（絞り）機構と呼称し、前記、アイリス機構は被写体を捉えるレンズと被写体を映像信号に変える撮像素子との間に設けられており、小型駆動モーターの回転で複数枚の絞り羽根をスライス移動する事で重ねられた複数枚の羽根により作り出される絞り孔を制御し、通過光量を調節している。 Conventionally, an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera is provided with a mechanism that adjusts the amount of light of a subject that reaches the imaging element. This is generally called an iris mechanism, and the iris mechanism is A diaphragm that is provided between a lens that captures a subject and an image sensor that converts the subject into a video signal, and is created by a plurality of blades stacked by slicing a plurality of diaphragm blades by the rotation of a small drive motor The hole is controlled to adjust the amount of light passing through.
ここで、従来の絞り羽根のスライド構造に関する基本構造の例を図１に示し、説明する。重ね合わされた2枚の絞り羽根１は開口部３を有し、小型モーターが取り付けられている本体にスライド可能な状態で取り付けられており、重ね合わされた絞り羽根１のそれぞれの連結孔７には前記本体に取り付けられた小型モーターの軸６に固着された回転アーム５の両端に固着されたアームピン４が、重ね合わされた2枚の絞り羽根１のそれぞれの連結孔７を通す形で取り付けられている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照） Here, an example of a basic structure relating to a conventional sliding structure of a diaphragm blade will be described with reference to FIG. The two superposed diaphragm blades 1 have an opening 3 and are slidably attached to a main body to which a small motor is attached. Each superposed diaphragm blade 1 has a connecting hole 7 in each of the connection holes 7. The arm pins 4 fixed to both ends of the rotary arm 5 fixed to the shaft 6 of the small motor attached to the main body are attached so as to pass through the respective connection holes 7 of the two diaphragm blades 1 superimposed. Yes. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2)
従って、回転アーム５が回転すると図２のベクトル図で示す如く、回転アームの回転力により連結孔７に通されたアームピン４は円周方向移動し、連結された絞り羽根１はスライド移動する。即ち、回転アームの長手方向の両端180度の対角線上に固着されたアームピン４は重ね合わせた2枚の絞り羽根を互いに相反する方向にスライド移動して、絞り孔２の開口量は回転角に比例して拡大、縮小する。つまり、絞り羽根の開口量は小型モーターの回転角に比例して制御され、撮像素子へ到達する光量を調節している。 Therefore, when the rotary arm 5 rotates, as shown in the vector diagram of FIG. 2, the arm pin 4 passed through the connection hole 7 moves in the circumferential direction by the rotational force of the rotary arm, and the connected diaphragm blade 1 slides. That is, the arm pin 4 fixed on the diagonal line of 180 degrees on both ends in the longitudinal direction of the rotary arm slides and moves the two overlapped diaphragm blades in directions opposite to each other, so that the opening amount of the aperture hole 2 becomes the rotation angle. Scale up and down proportionally. That is, the aperture amount of the aperture blade is controlled in proportion to the rotation angle of the small motor, and the amount of light reaching the image sensor is adjusted.
しかしながら、従来の小型モーター軸６に固着されたアームピン４と絞り羽根の連結孔７により、絞り羽根１をスライド移動させる機構では図２に示す如く回転力とスライド移動力の関係にはベクトル関係が存在し、分力により回転トルクが約1/√2に減少する損失があり、小型モーターのトルク不足を補う工夫等が提案されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照） However, in the conventional mechanism in which the diaphragm blade 1 is slid by the connecting pin 7 of the arm pin 4 and the diaphragm blade fixed to the small motor shaft 6, there is a vector relationship between the rotational force and the sliding movement force as shown in FIG. There is a loss that the rotational torque is reduced to about 1 / √2 due to the component force, and proposals have been made to make up for the shortage of torque in small motors. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2)
また、絞り羽根１の支持形態が連結孔７とアームピン４との組み合わせで有ることから連結孔７とアームピン４との設計余裕により、本体自身の振動に対し、特に連結孔７の長手孔方向に対する振動に弱い、バックラッシュを起こし易いと言う課題がある。 Further, since the support form of the diaphragm blade 1 is a combination of the connection hole 7 and the arm pin 4, the design margin of the connection hole 7 and the arm pin 4 allows for the vibration of the main body itself, particularly with respect to the longitudinal hole direction of the connection hole 7. There is a problem that it is vulnerable to vibration and easily causes backlash.
本発明では上記の課題を鑑み、高い効率で小型モーターの回転運動を直線運動に変換する機構と、縦、横の振動に強く、バックラッシュを起こし難い機構を提供するものである。 In view of the above-described problems, the present invention provides a mechanism for converting a rotary motion of a small motor into a linear motion with high efficiency, and a mechanism that is resistant to vertical and horizontal vibrations and hardly causes backlash.
本発明は平歯車とラックギヤの組み合わせを基本とするもので、従来の回転アームに変わり平歯車を小型モーター軸に固着し、絞り羽根の連結孔の代わりに絞羽根にラックギヤを設け、小型モーターの軸に固着された平歯車と絞り羽根に設けられたラックギヤとの噛み合わせにより回転運動を直線運動に変換し、絞り羽根をスライド移動させる事で絞り孔の開口量を調節するものである。 The present invention is basically a combination of a spur gear and a rack gear. Instead of the conventional rotary arm, the spur gear is fixed to a small motor shaft, and a rack gear is provided on the diaphragm blade instead of the connecting hole of the diaphragm blade. By rotating the spur gear fixed to the shaft and the rack gear provided on the diaphragm blade, the rotational motion is converted into a linear motion, and the aperture of the diaphragm hole is adjusted by sliding the diaphragm blade.
これにより、小型モーターの回転力は効率良く直線運動に変換される事になる。 As a result, the rotational force of the small motor is efficiently converted into linear motion.
また、前記ラックギヤは絞り羽根で構成しているが、絞り羽根の材料は軽く、薄く、製作されているケースが多く、ラックギヤにした場合、耐久性に難がある場合があると考えられる事から、ラックギヤと平歯車とを同様の材料で製作、使用し、絞り羽根はラックギヤに貼り付ける事で耐久性を確保する。 The rack gear is composed of diaphragm blades, but the material of the diaphragm blades is light and thin, and many cases are manufactured, and it is considered that durability may be difficult when rack gears are used. The rack gear and spur gear are manufactured and used with the same material, and the diaphragm blades are secured to the rack gear to ensure durability.
更に、相対するラックギヤを本体の軸受けに取り付けた、ねじりバネで相対するラックギヤにトルクを掛け、平歯車との噛合せを強固なものとする事で、バックラッシュ及び振動に強いアイリス機構を実現する。 In addition, the opposite rack gear is attached to the bearing of the main body, and torque is applied to the opposite rack gear by a torsion spring to strengthen the meshing with the spur gear, thereby realizing an iris mechanism that is resistant to backlash and vibration. .
以上、述べた通り、従来の小型モーター軸に固着したアームピンと連結孔を使用し、絞り羽根をスライド移動させる機構に対し、その課題となる、トルク損失、振動及びバック
ラッシュの課題、等が改善され、オートアイリスに使用するアイリス機構として大変好適な機構になる。
As described above, torque loss, vibration, and back, which are problems with the conventional mechanism for sliding the diaphragm blades using arm pins and connection holes fixed to a small motor shaft.
The problem of rush, etc. is improved and it becomes a very suitable mechanism as an iris mechanism used for auto iris.
以下、本発明の実施の形態に関して図を参照に説明をする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例1として、図３に本発明のアイリス機構を示し、その構造を説明する。図４の絞り羽根１は表裏2枚が対になっており、それぞれは本体開口部３の中央線に対し線対称に扇形の絞り孔２が（表側は実線表示、裏側は点線表示）設けられている、前記、絞り羽根１は例えば、表側が右にスライド移動すると、裏側が左にスライド移動すると言うように、互いに逆方向にスライドする事で絞り孔２の開口量が変わる様になされている。一方表側の絞り羽根の片端の下側はラックギヤ６が設けられており、裏側の絞り羽根の上側にもやはりラックギヤ６が設けられており、前記、ラックギヤ６は上、下に向かい合う形で設定され、前記、ラックギヤ６の間には小型モーターの軸４に固着された平歯車５が設置されている。 As Example 1, FIG. 3 shows an iris mechanism of the present invention, and its structure will be described. The diaphragm blades 1 in FIG. 4 are paired on the front and back, and each has a fan-shaped diaphragm hole 2 symmetrical with respect to the center line of the main body opening 3 (the front side is indicated by a solid line, and the back side is indicated by a dotted line). The aperture blade 1 is configured to change the opening amount of the aperture 2 by sliding in opposite directions, for example, when the front side slides to the right and the back side slides to the left. Yes. On the other hand, a rack gear 6 is provided on the lower side of one end of the front diaphragm blades, and a rack gear 6 is also provided on the upper side of the rear diaphragm blades. The rack gear 6 is set so as to face up and down. Between the rack gears 6, a spur gear 5 fixed to the shaft 4 of the small motor is installed.
従って、小型モーターにより平歯車５が回転すると、それに接している上下のラックギヤ６はそれぞれ逆方向にスライド移動し、結果として絞り孔２の開口量、即ち、絞り値を制御する事になる。 Accordingly, when the spur gear 5 is rotated by the small motor, the upper and lower rack gears 6 in contact with the spur gear 5 slide in the opposite directions, and as a result, the opening amount of the throttle hole 2, that is, the aperture value is controlled.
実施例2として、図４に本発明のアイリス機構を示し、その構造を説明する。基本的な動きに関しては実施例1で説明したのと変わらないので参照して頂くとして、本実施例は前記、実施例1でのラックギヤは絞り羽根と一体構造で材質が同じものであったのに対し、絞り羽根は絞り羽根として適正な材料を選択、また、ラックギヤはラックギヤとして平歯車との噛み合わせ、及び耐久性に優れた材料を選択、絞り羽根とラックギヤとを別部品として製作、ラックギヤには位置決め用の位置決めピン７を設け、絞り羽根には位置決め穴７を設け、これを基準に絞り羽根を取り付ける事で各々の部品が適正に機能を果たす事を特徴としている。 As Example 2, the iris mechanism of the present invention is shown in FIG. 4 and the structure thereof will be described. Since the basic movement is the same as that described in the first embodiment, it can be referred to. In this embodiment, the rack gear in the first embodiment is integrated with the diaphragm blades and is the same material. On the other hand, for the diaphragm blade, an appropriate material is selected as the diaphragm blade, and for the rack gear, the mesh gear with the spur gear is selected as the rack gear, and a material with excellent durability is selected. The diaphragm blade and the rack gear are manufactured as separate parts. Is provided with a positioning pin 7 for positioning, and a positioning hole 7 is provided in the diaphragm blade. By attaching the diaphragm blade on the basis of this, each part functions properly.
実施例3として、図５に本発明のアイリス機構を示し、その構造を説明する。やはり、基本的な動きに関しては実施例1で説明したのと変わらないので参照して頂くとして、本実施例は前記、実施例２の構造を基本にバックラッシュと振動に強い構造にする事を目的としている。実施例２と異なる点は、モーター軸４を支える本体の軸受にねじりバネ８円筒部を取り付け、ねじりバネ８の両端を位置決めピン７に差込、相対するラックギヤをねじりバネで押さえている事で、相対するラックギヤを互いに逆方向にトルクを掛け、平歯車との噛合せを強固なものとし、バックラッシュ及び振動に強いアイリス機構を実現している。 As Example 3, the iris mechanism of the present invention is shown in FIG. Again, since the basic movement is the same as that described in the first embodiment, it will be referred to. In this embodiment, the structure of the second embodiment is basically made strong against backlash and vibration. It is aimed. The difference from the second embodiment is that the cylindrical portion of the torsion spring 8 is attached to the bearing of the main body that supports the motor shaft 4, both ends of the torsion spring 8 are inserted into the positioning pins 7, and the opposing rack gears are pressed by the torsion spring. The opposite rack gears are torqued in the opposite directions, and the meshing with the spur gear is strengthened to realize an iris mechanism that is resistant to backlash and vibration.
図３、図４、図５−１ 絞り羽根
図３、図４、図５−２ 絞り孔
図３、図４、図５−３ 開口部
図３、図４、図５−４ モーター軸
図３、図４、図５−５ 平歯車
図３―６ 絞り羽根一体ラックギヤ
図４、図５―６ ラックギヤ
図４、図５―７ 位置決めピン
図５―８ ねじりバネ
3, 4, 5-1 Aperture blade FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5-2 Aperture hole FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5-3 Opening portion FIG. 3, FIG. 4 and 5-5 Spur gear Fig. 3-6 Diaphragm integrated rack gear Fig. 4, Fig. 5-6 Rack gear Fig. 4, Fig. 5-7 Positioning pin Fig. 5-8 Torsion spring
本発明は0度＞90度＜180度の回転往復運動する４極ソレノイドアクチュエーターを使用したアイリス機構であって、前記アイリスの通過光量を調節する複数の絞り羽根をスライド移動させる機構に関する。 The present invention relates to an iris mechanism using a four-pole solenoid actuator that reciprocates at 0 degrees> 90 degrees <180 degrees, and relates to a mechanism that slides a plurality of diaphragm blades that adjust the amount of light passing through the iris.
従来、デジタルカメラやビデオカメラ等の撮像装置では撮像素子に到達する被写体の光量を調節する機構が設けられており、これを一般的にはアイリス（絞り）機構と呼称し、前記、アイリス機構は被写体を捉えるレンズと被写体を映像信号に変える撮像素子との間に設けられており、一般的には２極の小型モーター又は小型ステッピングモーター（以降小型モーターと記述する）の回転角、略90度を利用し、複数枚の絞り羽根をスライド移動する事で重ねられた複数枚の羽根により構成される絞り孔を制御し、通過光量を調節している。 Conventionally, an imaging apparatus such as a digital camera or a video camera is provided with a mechanism that adjusts the amount of light of a subject that reaches the imaging element. This is generally called an iris mechanism, and the iris mechanism is It is provided between the lens that captures the subject and the image sensor that converts the subject into a video signal. Generally, the rotation angle of a two-pole small motor or small stepping motor (hereinafter referred to as a small motor) is approximately 90 degrees. Is used to control a diaphragm hole constituted by a plurality of blades stacked by sliding a plurality of diaphragm blades to adjust the amount of light passing therethrough.
ここで、従来の絞り羽根のスライド構造に関する基本構造の例を図１に示し、説明する。重ね合わされた2枚の絞り羽根１にはそれぞれ絞り孔２が有り、絞り羽根１が取り付けられる本体には開口部３が設けられており、絞り羽根１をスライドし、絞り孔２を全開口した時にはその開口径は開口部３と一致するよう設計されている。又、本体には小型モーターが取り付けられており、そのモーター軸６には回転アーム５が固着されており、回転アーム５の両端にはアームピン４が固着されている。重ね合わされた絞り羽根１のそれぞれの連結孔７には前記本体に取り付けられたモーター軸６に固着された回転アーム５の両端に固着されたアームピン４が、重ね合わされた2枚の絞り羽根１のそれぞれの連結孔７を通す形で取り付けられている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）
Here, an example of a basic structure relating to a conventional sliding structure of a diaphragm blade will be described with reference to FIG. The two diaphragm blades 1 that are overlapped each have a diaphragm hole 2, and the body to which the diaphragm blade 1 is attached is provided with an opening 3. The diaphragm blade 1 is slid to fully open the diaphragm hole 2. Sometimes the opening diameter is designed to coincide with the opening 3. A small motor is attached to the main body, a rotating arm 5 is fixed to the motor shaft 6, and arm pins 4 are fixed to both ends of the rotating arm 5. Arm pins 4 fixed to both ends of a rotating arm 5 fixed to a motor shaft 6 attached to the main body are connected to the connecting holes 7 of the superimposed diaphragm blades 1 of the two diaphragm blades 1 superimposed. It is attached so as to pass through each connecting hole 7. (For example, see Patent Document 1 and Patent Document 2)
従って、回転アーム５が回転すると図２のベクトル図で示す如く、回転アームの回転力により連結孔７に通されたアームピン４は円周方向移動し、連結された絞り羽根１はスライド移動する。即ち、回転アームの長手方向の両端180度の対角線上に固着されたアームピン４は重ね合わせた2枚の絞り羽根を互いに相反する方向にスライド移動して、絞り孔２の開口量は回転角に比例して拡大、縮小する。つまり、絞り羽根の開口量は小型モーターの回転角に比例して制御され、撮像素子へ到達する光量を調節している。 Therefore, when the rotary arm 5 rotates, as shown in the vector diagram of FIG. 2, the arm pin 4 passed through the connection hole 7 moves in the circumferential direction by the rotational force of the rotary arm, and the connected diaphragm blade 1 slides. That is, the arm pin 4 fixed on the diagonal line of 180 degrees on both ends in the longitudinal direction of the rotary arm slides and moves the two overlapped diaphragm blades in directions opposite to each other, so that the opening amount of the aperture hole 2 becomes the rotation angle. Scale up and down proportionally. That is, the aperture amount of the aperture blade is controlled in proportion to the rotation angle of the small motor, and the amount of light reaching the image sensor is adjusted.
また、特許文献３ではレンズ鏡筒型撮像装置、即ち従来のアイリスがレンズと並行に設置使用されるのに対し、薄型を目的とした撮像装置ではレンズの後ろに反射鏡を設置、光路を９０度変える事で薄型を実現するもので、結果的にアイリスはレンズに対して垂直に使用される事となり、この目的に於いては図１に示す従来の絞り羽根１の幅を狭める事が特許文献３の目的となっている。即ち、図１に示す従来の絞り羽根１はその目的に対しては薄く、軽量な素材で実現されている絞り羽根１は幅方向に開口部を機構的に加工した通過孔で構成している事から、物理的に絞り羽根の幅を最大開口（絞り孔）より余裕を持たせる必要がある為、幅が広くなっている事に言及、特許文献３ではその改善提案がなされている。特許文献３では従来の薄く軽量な羽根の素材を厚目の光透過部材に替え、光透過部材に遮光部を印刷等で設け、絞り羽根の役目を持たせる事で絞り羽根の幅を、略最大開口の幅に近づけ、鏡筒型アイリスの薄さを実現する提案がなされている。又、この実現に合せ、絞り羽根のスライド方法として、ステッピングモーターを使用した平歯車とラックギヤを用いたスライド方法を提案している。 In Patent Document 3, a lens barrel type imaging device, that is, a conventional iris is installed and used in parallel with the lens. On the other hand, in a thin imaging device, a reflecting mirror is installed behind the lens and the optical path is set to 90. By changing the degree, the thickness is reduced. As a result, the iris is used perpendicular to the lens. For this purpose, it is patented to reduce the width of the conventional diaphragm blade 1 shown in FIG. This is the purpose of Document 3. That is, the conventional diaphragm blade 1 shown in FIG. 1 is thin for its purpose, and the diaphragm blade 1 realized by a lightweight material is configured by a passage hole whose opening is mechanically processed in the width direction. For this reason, it is necessary to make the width of the diaphragm blades physically larger than the maximum opening (diaphragm hole), so that the width is widened, and Patent Document 3 proposes an improvement. In Patent Document 3, the material of a conventional thin and light blade is replaced with a thick light transmitting member, and a light shielding portion is provided on the light transmitting member by printing, etc. Proposals have been made to realize the thinness of the lens barrel type iris close to the width of the maximum opening. In accordance with this realization, a sliding method using a spur gear using a stepping motor and a rack gear has been proposed as a sliding method for the diaphragm blades.
しかしながら、従来の小型モーター軸６に固着されたアームピン４と絞り羽根の連結孔７により、絞り羽根１をスライド移動させる機構では図２に示す如く回転力とスライド移動力の関係にはベクトル関係が存在し、分力により回転トルクが約1/√2に減少する損失があり、小型モーターのトルク不足を補う工夫等が提案されている。（例えば、特許文献１、特許文献２参照）また、小型モーターの回転利用角は90度以内に限定され精度的、運動変換効率的にも非効率である。 However, in the conventional mechanism in which the diaphragm blade 1 is slid by the connecting pin 7 of the arm pin 4 and the diaphragm blade fixed to the small motor shaft 6, there is a vector relationship between the rotational force and the sliding movement force as shown in FIG. There is a loss that the rotational torque is reduced to about 1 / √2 due to the component force, and proposals have been made to make up for the shortage of torque in small motors. (For example, refer to Patent Document 1 and Patent Document 2) Further, the rotation utilization angle of the small motor is limited to within 90 degrees, and is inefficient in terms of accuracy and motion conversion efficiency.
更に、絞り羽根１の支持形態が連結孔７とアームピン４との組み合わせで有ることから連結孔７とアームピン４との設計余裕により、本体自身の振動に対し、特に連結孔７の長手孔方向に対する振動に弱い、バックラッシュを起こし易い、アームピンが限界角度（全開、全閉）時に、側壁に衝突するが、その際に生じる振動等の課題がある。
また、特許文献３で提案されている光透過部材に遮光部を設けた提案では従来の絞り羽根が薄型、軽量の部材と空気孔で構成しているのに対し、絞り羽根の幅を極限まで絞り孔に近づける為の物理的強度策として、絞り羽根を構成する光透過部材をある程度厚くする必要があり、これには厚みが増す、重量が増す、光路に余分な光透過部材が入る等の課題が発生する、更に、２極小型モーターを用いた場合にはトルク不足が生じる、また、ステッピングモーターを使用した、平歯車とラックギヤの組み合わせも提案されているが、この場合には応答速度及び小絞り時の精度、等の課題がある。
Furthermore, since the support form of the diaphragm blade 1 is a combination of the connecting hole 7 and the arm pin 4, the design margin of the connecting hole 7 and the arm pin 4 allows the vibration of the main body itself, particularly in the longitudinal hole direction of the connecting hole 7. When the arm pin is vulnerable to vibration, easily causes backlash, and the arm pin collides with the side wall at the limit angle (fully open or fully closed), there are problems such as vibration that occurs at that time.
In addition, in the proposal in which a light-shielding portion is provided in the light transmitting member proposed in Patent Document 3, the conventional diaphragm blade is formed of a thin, lightweight member and an air hole, whereas the width of the diaphragm blade is limited to the limit. As a physical strength measure for approaching the aperture hole, it is necessary to increase the thickness of the light transmitting member constituting the aperture blade to some extent. This includes increasing the thickness, increasing the weight, and adding an extra light transmitting member to the optical path. In addition, there is a problem that a torque shortage occurs when a two-pole small motor is used. Also, a combination of a spur gear and a rack gear using a stepping motor has been proposed. There are problems such as accuracy at the time of small aperture.
本発明では上記の課題を鑑み、トルク改善がなされた４極のソレノイドアクチュエーターを特化した駆動回路（特許申請中）にて0度＞90度＜180度の回転往復運動を可能にした、前記ソレノイドアクチュエーターを活用し、高範囲の回転運動を直線運動に変換する機構と、縦、横の振動に強く、バックラッシュを起こし難い機構を提供するものである。 In the present invention, in consideration of the above-mentioned problems, a rotational circuit capable of rotating at 0 degree> 90 degrees <180 degrees is enabled in a drive circuit (patent pending) specializing in a 4-pole solenoid actuator with improved torque. A solenoid actuator is used to provide a mechanism that converts high-range rotational motion into linear motion, and a mechanism that is resistant to vertical and horizontal vibrations and is unlikely to cause backlash.
本発明は４極でトルクの改善がなされた、ソレノイドアクチュエーターを特化した駆動回路を用いて、回転角0度＞90度＜180度で往復運動を可能にし、その特徴を生かし、前記ソレノイドアクチュエーターと平歯車とラックギヤの組み合わせを基本とするもので、従来の回転アームに変わり平歯車をソレノイドアクチュエーターのローター軸に固着し、従来の絞り羽根の連結孔の代わりに絞り羽根にラックギヤを設け、ソレノイドアクチュエーターのローター軸に固着された平歯車と絞り羽根に設けられたラックギヤとの噛み合わせにより回転運動を直線運動に変換し、絞り羽根をスライド移動させる事で絞り孔の開口量を調節するもので、これにより、ソレノイドアクチュエーターの回転力は効率良く直線運動に変換される事になる。 The present invention enables a reciprocating motion at a rotation angle of 0 degree> 90 degrees <180 degrees by using a drive circuit specialized for a solenoid actuator, which is improved in torque by four poles, and makes use of the characteristics of the solenoid actuator. The spur gear is a combination of a spur gear and a rack gear. Instead of the conventional rotary arm, the spur gear is fixed to the rotor shaft of the solenoid actuator, and a rack gear is provided on the aperture blade instead of the conventional aperture blade connection hole. By rotating the spur gear fixed to the rotor shaft of the actuator and the rack gear provided on the diaphragm blade, the rotary motion is converted into a linear motion, and the aperture of the throttle hole is adjusted by sliding the diaphragm blade. As a result, the rotational force of the solenoid actuator is efficiently converted into linear motion.
また、前記ラックギヤは絞り羽根で構成しているが、絞り羽根の材料は軽く、薄く、製作されているケースが多く、ラックギヤにした場合、耐久性に難がある場合があると考えられる事から、ラックギヤと平歯車はその機能に適した材料で製作、使用し、従来の薄型軽量の絞り羽根はラックギヤに貼り付ける事で耐久性を確保する。 The rack gear is composed of diaphragm blades, but the material of the diaphragm blades is light and thin, and many cases are manufactured, and it is considered that durability may be difficult when rack gears are used. The rack gear and spur gear are manufactured and used with materials suitable for their functions, and the conventional thin and light diaphragm blades are secured to the rack gear to ensure durability.
更に、相対するラックギヤを本体の軸受けに取り付けた、ねじりバネで相対するラックギヤにトルクを掛け、平歯車との噛合せを強固なものとする事で、バックラッシュ及び振動に強いアイリス機構を実現する。 In addition, the opposite rack gear is attached to the bearing of the main body, and torque is applied to the opposite rack gear by a torsion spring to strengthen the meshing with the spur gear, thereby realizing an iris mechanism that is resistant to backlash and vibration. .
更に、レンズ鏡筒型撮像装置の要求である略絞り孔寸法の細幅アイリスの実現に対しては薄型、軽量部材の両幅をL字加工し、強度を確保する事で、細幅アイリスを実現している。 Furthermore, in order to realize a narrow iris with a substantially diaphragm hole size, which is a requirement of a lens barrel type imaging device, a thin, lightweight member is processed in an L shape to ensure strength, thereby reducing the narrow iris. Realized.
以上、述べた通り、従来の小型モーター軸に固着したアームピンと連結孔を使用し、絞り羽根をスライド移動させる機構に対し、その課題となる、トルク損失、振動及びバックラッシュ等の課題が改善される。また、ステッピングモーターを用いた場合の小絞り精度及びステッピング動作に於ける応答速度を改善出来る等、オートアイリスに使用するアイリス機構として大変好適な機構になる。 As described above, problems such as torque loss, vibration, and backlash, which are problems with the mechanism that slides the diaphragm blades using arm pins and connection holes fixed to a conventional small motor shaft, are improved. The In addition, it is a very suitable mechanism as an iris mechanism used for an auto iris, such as improvement in small aperture accuracy and response speed in a stepping operation when a stepping motor is used.
以下、本発明の実施の形態に関して図を参照に説明をする。 Hereinafter, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
実施例1として、図３に本発明のアイリス機構を示し、その構造を説明する。図３の絞り羽根１は表裏2枚が対になっており、それぞれは本体開口部３の中央線に対し線対称に扇形の絞り孔２が（表側は実線表示、裏側は点線表示）設けられている、前記、絞り羽根１は例えば、表側が右にスライド移動すると、裏側が左にスライド移動すると言うように、互いに逆方向にスライドする事で絞り孔２の開口量が変わる様になされている。一方表側の絞り羽根の片端の下側はラックギヤ６が設けられており、裏側の絞り羽根の上側にもやはりラックギヤ６が設けられており、前記、ラックギヤ６は上、下に向かい合う形で設定され、前記、ラックギヤ６の間には小型モーターの軸４に固着された平歯車５が設置されている。 As Example 1, FIG. 3 shows an iris mechanism of the present invention, and its structure will be described. The diaphragm blades 1 in FIG. 3 are two pairs of front and back, and each has a fan-shaped diaphragm hole 2 symmetrical with respect to the center line of the opening 3 of the main body (the front side is indicated by a solid line and the back side is indicated by a dotted line). The aperture blade 1 is configured to change the opening amount of the aperture 2 by sliding in opposite directions, for example, when the front side slides to the right and the back side slides to the left. Yes. On the other hand, a rack gear 6 is provided on the lower side of one end of the front diaphragm blades, and a rack gear 6 is also provided on the upper side of the rear diaphragm blades. The rack gear 6 is set so as to face up and down. Between the rack gears 6, a spur gear 5 fixed to the shaft 4 of the small motor is installed.
従って、小型モーターにより平歯車５が回転すると、それに接している上下のラックギヤ６はそれぞれ逆方向にスライド移動し、結果として絞り孔２の開口量、即ち、絞り値を制御する事になる。 Accordingly, when the spur gear 5 is rotated by the small motor, the upper and lower rack gears 6 in contact with the spur gear 5 slide in the opposite directions, and as a result, the opening amount of the throttle hole 2, that is, the aperture value is controlled.
実施例2として、図４に本発明のアイリス機構を示し、その構造を説明する。基本的な動きに関しては実施例1で説明したのと変わらないので参照して頂くとして、本実施例は前記、実施例1でのラックギヤは絞り羽根と一体構造で材質が同じものであったのに対し、絞り羽根は絞り羽根として適正な材料を選択、また、ラックギヤはラックギヤとして平歯車との噛み合わせ、及び耐久性に優れた材料を選択、絞り羽根とラックギヤとを別部品として製作、ラックギヤには位置決め用の位置決めピン７を設け、絞り羽根には位置決め穴７を設け、これを基準に絞り羽根を取り付ける事で各々の部品が適正に機能を果たす事を特徴としている。 As Example 2, the iris mechanism of the present invention is shown in FIG. 4 and the structure thereof will be described. Since the basic movement is the same as that described in the first embodiment, it can be referred to. In this embodiment, the rack gear in the first embodiment is integrated with the diaphragm blades and is the same material. On the other hand, for the diaphragm blade, an appropriate material is selected as the diaphragm blade, and for the rack gear, the mesh gear with the spur gear is selected as the rack gear, and a material with excellent durability is selected. The diaphragm blade and the rack gear are manufactured as separate parts. Is provided with a positioning pin 7 for positioning, and a positioning hole 7 is provided in the diaphragm blade. By attaching the diaphragm blade on the basis of this, each part functions properly.
実施例3として、図５に本発明のアイリス機構を示し、その構造を説明する。やはり、基本的な動きに関しては実施例1で説明したのと変わらないので参照して頂くとして、本実施例は前記、実施例２の構造を基本にバックラッシュと振動に強い構造にする事を目的としている。実施例２と異なる点は、モーター軸４を支える本体の軸受にねじりバネ８の円筒部を取り付け、ねじりバネ８の両端を位置決めピン７に差込、相対するラックギヤをねじりバネで押さえている事で、相対するラックギヤを互いに逆方向にトルクを掛け、平歯車との噛合せを強固なものとし、バックラッシュ及び振動に強いアイリス機構を実現している。 As Example 3, the iris mechanism of the present invention is shown in FIG. Again, since the basic movement is the same as that described in the first embodiment, it will be referred to. In this embodiment, the structure of the second embodiment is basically made strong against backlash and vibration. It is aimed. The difference from the second embodiment is that the cylindrical portion of the torsion spring 8 is attached to the bearing of the main body that supports the motor shaft 4, both ends of the torsion spring 8 are inserted into the positioning pins 7, and the opposing rack gear is pressed by the torsion spring. Thus, the opposite rack gears are torqued in opposite directions, and the meshing with the spur gears is strengthened to realize an iris mechanism that is resistant to backlash and vibration.
実施例４として、図６に本発明のアイリス機構を示し、その構造を説明する。やはり、基本的な動きに関しては実施例1で説明したのと変わらないので参照して頂くとして、本発明の実施例は前記、実施例２の構造を基本にアイリスの幅を略開口部の径に近づける為、薄く、軽い材料で出来た絞り羽根の幅方向の両端をL字に曲げ加工を施し、薄く、軽い材料で出来た絞り羽根の強度を確保し、限り無くアイリスの幅を開口部の径に近づけたアイリス機構を実現している。 As Example 4, the iris mechanism of the present invention is shown in FIG. Again, the basic movement is the same as that described in the first embodiment, so that it can be referred to. The embodiment of the present invention is based on the structure of the second embodiment, and the width of the iris is substantially the diameter of the opening. In order to make the aperture closer, the both ends in the width direction of the diaphragm blade made of a thin and light material are bent into an L shape to ensure the strength of the diaphragm blade made of a thin and light material, and the width of the iris is unlimited. An iris mechanism close to the diameter of the lens is realized.
図３、図４、図５、図６−１ 絞り羽根
図３、図４、図５、図６−２ 絞り孔
図３、図４、図５、図６―３ 開口部
図３、図４、図５、図６−４ モーター軸
図３、図４、図５、図６−５ 平歯車
図３―６ 絞り羽根一体ラックギヤ
図４、図５、図６−６、 ラックギヤ
図４、図５、図６―７ 位置決めピン
図５―８ ねじりバネ
3, 4, 5, 6-1 Aperture blade FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6-2 Aperture hole FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 5, FIG. 6-4 Motor shaft FIG. 3, FIG. 4, FIG. 5, FIG. 6-5 Spur gear FIG. 3-6 Diaphragm integrated rack gear FIGS. 4, 5, 6-6, Rack gear FIG. Fig.6-7 Positioning pin Fig.5-8 Torsion spring
Claims (5)
This is an iris mechanism that improves the backlash by increasing the contact pressure between the rack gear and the spur gear by placing a torsion spring on the bearing of the rotor shaft and pressing the rack gear that sandwiches the spur gear with the torsion spring.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| JP2016127614A JP2018004743A (en) | 2016-06-28 | 2016-06-28 | Iris mechanism |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108509865A (en) * | 2018-03-09 | 2018-09-07 | 贵州人和致远数据服务有限责任公司 | A kind of industrial injury information input method and device |
-
2016
- 2016-06-28 JP JP2016127614A patent/JP2018004743A/en active Pending
Cited By (2)
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| CN108509865A (en) * | 2018-03-09 | 2018-09-07 | 贵州人和致远数据服务有限责任公司 | A kind of industrial injury information input method and device |
| CN108509865B (en) * | 2018-03-09 | 2021-02-26 | 贵州人和致远数据服务有限责任公司 | Industrial injury information input method and device |
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