JP3715252B2 - 光量調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画撮影機能と動画撮影機能を併せ持つデジカメやビデオカメラ等に使用される光量調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラやビデオカメラ等では静止画撮影機能と動画撮影機能を併せ持った製品が多くなってきている。そして、これらのカメラには、静止画撮影の為のシャッター装置と動画撮影のために連続動作をする自動絞り装置とが設けられている場合が多い。
【０００３】
また、コンパクトなデジタルカメラなどの普及型カメラは、製品価格低減のために上記の自動絞り装置を２枚羽根構成の簡易な絞り装置にして、絞り機能と同時に静止画撮影の時には瞬時に絞り開口を閉じる制御をしてシャッターとして使う方法もある。
【０００４】
さらに、ＣＣＤ撮像素子の高画素化に伴い光学系のデジタルカメラやビデオカメラでも高画質仕様が求められてきており、自動絞り装置においては絞り形状がより円形に近くなる駆動リングを用いた例えば６枚羽根絞り等の要求も多くなっている。また、６枚羽根絞りの構成で上記したような絞り動作とシャッター動作の両機能の動作を制御する光量調整装置の要求も多い。
【０００５】
ところで、デジタルカメラやビデオカメラ等で静止画を得る際には、撮影者はシャッターボタンを押すが、上記のようなシャッター装置又は絞り装置では一眼レフカメラ等で使われるフォーカルプレーンシャッターのような撮影者に馴染みのあるシャッター音にならない。
【０００６】
そのため、上記ようなシャッター装置又は絞り装置で発生するシャッター音は極力小さくして、デジタルカメラやビデオカメラ等に備えられたスピーカーから予め記憶されているフォーカルプレーンシャッターのシャッター音を流すようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような駆動リングを用いた例えば６枚羽根での光量調整装置をシャッター動作させた場合、シャッター動作時に駆動部と駆動リングと羽根の慣性重量の総計した分の運動エネルギーがその動作を停止させる部分での衝突に消費されるので、そのエネルギーの多くが衝突音となりシャッター音が大きくなってしまった。
【０００８】
特に、上記構成の光量調整装置では、後述する理由により金属材料からなる駆動リングを多くはプラスチック材料からなる地板の肉厚部への当接により停止させており、金属音を含めた馴染みのない音となってしまった。
【０００９】
通常のデジタルカメラ等で使用されるシャッター装置によるシャッター動作では、駆動部と２枚のシャッター羽根が動作するのみであるのでその衝突音は比較的小さくなっている。
【００１０】
しかし、上記の６枚羽根絞り構成の場合は、当接に駆動リングの慣性重量分が加わることになる。また、６枚の絞り羽根がスムーズに回動するために駆動リングは、平面性を有した薄板状の形状が必要となる。そのため、駆動リングを形成する材料は、金属板にしなければならず重量が増す。また、駆動部も例えば６枚の絞り羽根と前記駆動リングとを動作させるので、駆動出力も大きく必要であり、駆動部内部の動作部の慣性重量も大きくなる。
【００１１】
これにより、駆動リングを用いた例えば６枚羽根での光量調整装置をシャッター動作させる場合には、従来のカメラのシャッター音とは異質な大きな音を発生してカメラのシャッター音としては不適であった。また、地板の肉厚部に当接する衝撃は、撮像画面にブレを起こす可能性がある。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、上記構成においてシャッター動作時での衝突音を極力小さくした光量調整装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するため以下の構成を採用したものである。光軸開口を有する地板の開口周囲に複数の光量調整羽根を配設し、この複数の光量調節羽根の各々と係合する駆動リングを前記光軸開口の周囲に回動自在に配置する。そしてこの駆動リングを回動することにより前記光量調整手段を開閉作動させる駆動部と前記光量調整羽根及び前記駆動リングを、前記地板と共に作動可能に挟持する押さえ板とを設ける。そこで、前記地板又は前記押さえ板には、前記光軸開口を開口状態から遮蔽状態にする作動動作の際、前記光量調整羽根と当接する複数の羽根用当接部と、前記駆動リングと当接する駆動リング用当接部を設ける。この複数の羽根用当接部は、前記光量調整羽根の各々がほぼ同時に当接して停止するように前記地板又は前記押さえ板の複数箇所に設け、また、前記駆動リング用当接部は前記光量調節羽根と羽根用当接部とが当接して羽根が撓み変形した後に前記駆動リングが当接して停止するように前記地板又は前記押さえ板に設ける。
【００１５】
尚、前記光量調整羽根は、前記地板又は前記押さえ板の前記羽根用当接部と面接触状態で当接するようにすることが好ましい。
【００１６】
また、前記光量調整羽根は、プラスチック素材などの撓み易い材料により作られている。
【００１９】
上述のように構成することによって、複数の撓み易い光量調整羽根に羽根用当接部を設け、前記光軸開口を開口状態から遮蔽状態にする作動動作において、前記光量調羽根と前記羽根用当接部とが当接した後に前記駆動リングと前記駆動リング用当接部が当接するようにしたことで、複数の光量調整羽根は、シャッター動作時に駆動部と駆動リングと羽根の慣性重量の運動エネルギー総計を撓んで分散し、羽根用当接部と当接する衝突する音を小さくすることができる。また、前記光量調手段と前記羽根用当接部との当接により衝突する音を小さくした後、前記駆動リングと前記駆動リング用当接部が当接して前記羽根用当接部の衝突ダメージを軽減することができる。
【００２１】
また、上記構成の光量調整装置において、前記駆動リングは、前記光量調整羽根用当接部と接触しないように形成することによって、この光量調整装置が連続自動絞り動作時に、羽根の衝突によるつぶれでバリのように羽根の厚み方向に突き出た凸部が、絞り動作時に駆動リングと干渉して引っかかる事がなく、スムーズな連続絞り動作にすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の光量調整装置１が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。ビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットは、複数のレンズ５０と、撮像対象物からの画像を読み取るＣＣＤ５１と、ＣＣＤ５１が読み取った画像のアナログ信号をデジタル信号に変換処理する信号処理装置５２と、信号処理装置５２からの信号に基づき撮像に最適な光量を得るための絞り値を計算し、その結果の光量調整の制御値を光量調整装置１に送信するＣＰＵ５３と、ＣＰＵ５３から送信された制御値に基づき光量を調整するための光量調整羽根４を有する光量調整装置１から構成されている。以下、本実施の形態例は、６枚の光量調整羽根４で形成される光量調整手段で説明する。
【００２４】
図２は、本発明の光量調整装置１の斜視図を示す。図３は、図２に示す光量調整装置１の分解斜視図を示す。
【００２５】
図において、光量調整装置１は、駆動部３と、駆動部３によって開閉駆動される光量調整部２とから構成されている。光量調整部２は、地板６と、駆動リング３２と、複数の光量調整羽根４からなる光量調整手段と、押さえ板４５から構成されている。駆動部３は、駆動リング３２と係合し、駆動部３の駆動力を伝えるアーム５を備えている。
【００２６】
地板６には、撮影光軸を中心に撮影光路を形成している光軸開口１７、凹陥溝に駆動リング３２が摺動可能に嵌め込まれるようになっている。また、後述する６枚の光量調整羽根４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ（適宜、「４」と記載する。）の回動中心となる地板６と一体成形された６本のピン３４と、後述する光量調整羽根４の回動を規制し光量調整羽根４の端部が当接する凸状の６個の羽根用当接部３６と、地板６と押さえ板４５とをネジ４６で固定するためのネジ止穴３５が形成されている。
【００２７】
駆動リング３２には、後述する６枚の光量調整羽根４を回動させるための６個の駆動ピン３３と駆動手段のアーム５と係合する連動ピン３７と切欠き部４２が形成されている。
【００２８】
黒色のプラスチックのシートで形成された光量調整羽根４は、６枚で構成され各羽根の起端部に地板６の各ピン３４に嵌合する孔１６、駆動リング３２の駆動ピンが係合する長穴２０が形成され、６枚の光量調整羽根４が地板６上に順次重ね合わされて光量調整を形成する。
【００２９】
したがって、光量調整部２は、地板６、駆動リング３２、光量調整羽根４、押さえ板４５の順に重ねて組み立てられる。そして、駆動部３のアーム５に形成された係合孔１５が駆動リング３２の連動ピン３７と係合することで、アーム５の回動に応じて駆動リング３２が回動し、さらに、各光量調整羽根４ａ乃至４ｆが地板６に設けられたピン３４を中心に回動することで光軸開口１７の口径を開閉自在にしている。
【００３０】
なお、本実施例では６枚の光量調整羽根４ａ乃至４ｆで構成されているが、２枚以上で構成されていればよい。その際、各光量調整羽根４を回動させる駆動ピン３３及び回動の中心となるピン３４は光量調整羽根４と同数設けていればよい。また、複数の羽根のうち一枚にＮＤフィルター（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ）１８を張り合わせることも可能である。
【００３１】
アーム５には、駆動部３の出力軸１３を嵌め込む孔２６と、連動ピン３７と係合する係合穴１５と、アーム５を常に一方向（光量調整羽根４ａ乃至４ｆが光軸開口１７を遮蔽する方向）に偏奇付勢する付勢バネ２２とが設けられている。
【００３２】
次に、駆動部３は、図２、図３に示すように、メーター８と、メータ−８の外周に嵌着してマグネット１４の磁気を導く鉄製で中空円筒形のヨーク９と、ヨーク９を支持し駆動部３を地板６に固定する下カバー１０とから構成されている。
【００３３】
メーター８は、駆動部３の中心部に回転自在に枢支された出力軸１３と円筒形のマグネット１４と、このマグネット１４を囲むアーム５との結合側のボビン１２ｂ及び下カバー１０側ボビン１２ａと、両ボビン１２ａ、１２ｂに巻回されたコイル１１と、から構成されている。
【００３４】
メーター８の出力軸１３はアーム５に設けられた孔２６に嵌着される。アーム５の端に形成された係合穴１５は、駆動リング３２に設けられた連動ピン３７と係合しており、メーター８の回転によってアーム５を回動させ、アーム５と係合した駆動リング３２を回動させる。駆動リング３２の駆動ピン３３に係合された光量調整羽根４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆは、さらに、地板６のピン３４に嵌合されピン３４を回動の中心として回動する。このように、各光量調整羽根４は地板６に設けられたピン３４を中心に回動することで光軸開口１７の口径規制をしている。
【００３５】
次に、光量調整用の駆動部３について図２、図４に基づいて説明する。図４は、メーター８とメーター８に取り付けられたアーム５の平面図を示す。図２、図４に示すように、ＮＳ２極に磁化された円筒状のマグネット１４の孔に出力軸１３が嵌め込まれる。この出力軸１３にはアーム５が取り付けられておりこのアーム５の長手方向とマグネット１４の磁力方向とが直交するように固定され、さらにこのアーム５の先端に設けられた係合穴１５が駆動リング３２に設けられた連動ピン３７と係合しており、メーター８の回転によってアーム５を回動させ、アーム５と係合した駆動リング３２を回動させる。
【００３６】
マグネット１４は、ボビン１２ａ、１２ｂの間に挟まれ、出力軸１３を中心に回転自在に設置されている。さらにボビン１２ａ、１２ｂには夫々溝が設けられており、この溝に沿って長手方向にコイル１１が巻回されている。さらにボビンを囲むようにして磁性材から成るヨーク９が設置されている。
【００３７】
このような構成の駆動部３は、図２に示すように、出力軸１３方向を光軸方向に向けて、地板６に固定される。したがって、コイル１１の巻き方向が光軸方向に沿っているため、地板６上の占有面積は小さい。光軸方向長さに余裕があるが地板６面積に余裕がない場合、地板６面積を大きくすることなく、ひいては筐体自体の径を大きくすることなく、駆動部３を複数個設置することが可能である。
【００３８】
次に、駆動部３の磁気的作用と動作について説明する。
【００３９】
非通電状態では、アーム５は、アーム５に設けられた付勢バネ２２の付勢力によって所定位置に付勢されて光量調整羽根４ａ乃至４ｆが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態（アーム５が作動範囲４０の一方端ＯＯ’上に沿った状態に）ある。
【００４０】
コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そして通電を遮断すると回転力が消失し、アーム５に設けられたバネ２２の付勢力によって所定位置（ＯＯ’の位置）に戻り、付勢されて光量調整羽根４が光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態にある。この時、駆動リング３２に対する駆動リンク用当接部４８と光量調整羽根４の端面部に当接する羽根用当接部３６によりバネ２２の付勢力による所定位置への戻りが規制される。
【００４１】
このように、マグネット１４は、コイル１１に通電することで回転するが、その作動範囲は地板６に設けられた駆動リング３２を制御する駆動リング用当接部４８及び羽根４に対する羽根用当接部３６の２つの当接部３６、４８によって制限されている。そして、磁極が作動範囲４０の一方端ＱＱ’上に位置するとき、駆動リング３２が他方の当接部に当接し、光量調整羽根４が光軸開口１７を開放し開口径が最大になった状態となる。
【００４２】
上記のように、コイル１１への通電量によってマグネット１４は、作動範囲４０内の任意の位置まで回転し、光軸開口１７の開口径を調整している。
【００４３】
なお、メーター８において、ボビン１２ａ、１２ｂを囲むようにして磁性材から成るヨーク９は、長手方向全長に渡ってスリット（図示せず）が設けられている構成としてもよい。
【００４４】
ヨーク９に設けられたスリットは、端面効果による磁気集中が起こり、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に吸引力が発生する。そのため図の実線に示すように、磁極とスリットが対向した（磁極がＯＯ’上に位置した）状態が磁気的に最も安定した状態となり、非通電状態で磁極は常にこの位置を保持するようになっている。
【００４５】
また他の構成として、本実施例ではスリットは長手方向全長にわたって設け例で説明をしたが、部分的に設けても良い。
【００４６】
上記したように、磁極がＯＯ’上に位置した時期的安定な状態の時、コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そして通電を遮断すると回転力が消失し、磁極は磁気的に安定なＯＯ’上の位置に戻る。
【００４７】
なお、スリットの位置をＱＯ’間又はＯＱ’間の略中央で作動範囲外に設けると、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に発生する吸引力を利用して、非通電下で電極をＱＱ’上とＯＯ’上の２箇所（作動範囲の両側）で保持させることも出来る。このばあいも、マグネット１４は作動範囲内を往復回転可能であるが、その回転方向は電流の向きで変えることが出来る。
【００４８】
なお、スリットが対向する位置での磁気的な安定状態は、磁石の直径、ヨーク９の厚さ、ヨーク９の直径、スリットの大きさなどの条件を選択することで変えることが出来る。また、このような駆動部３は、シャッター用駆動装置としてもちろん使用できる。
【００４９】
ここで、本発明における上記構成において光量調整羽根４の動作時、特にシャッター動作時での衝突音を極力小さくした構成について説明する。
【００５０】
図５は、光量調整装置１の平面図を示す。光量調整羽根４ａ乃至４ｆは、厚さ０．０７ｍｍのプラスチックのシート材で形成されている。各光量調整羽根４は、互いに回動することにより光量調整羽根４同士で作られる開口穴の大きさを瞳のように大きくしたり小さくしたりする。
【００５１】
上記したように、メーター８の出力軸１３にはアーム５が嵌着されている。アーム５の端に形成された係合穴１５は、駆動リング３２に設けられた連動ピン３７と係合しており、メーター８の回転によってアーム５を回動させ、アーム５と係合した駆動リング３２を回動させる。駆動リング３２の駆動ピン３３に係合された各光量調整羽根４は、さらに、地板６のピン３４に嵌合されピン３４を回動の中心として回動する。このように、各光量調整羽根４は地板６に設けられたピン３４を中心に回動することで光軸開口１７の口径規制するように構成されている。
【００５２】
コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そしてシャッター動作時に通電を遮断すると回転力が消失し、アーム５に設けられたバネの付勢力によって所定位置（ＯＯ’の位置）に戻り、付勢されて光量調整羽根４が光軸開口１７を遮断した状態に位置する。
また、シャッター動作時は電流の遮断ではなく、光量調整羽根４が光軸開口１７を遮蔽する側に動作するよう、コイル１１へ逆方向の通電をおこなってもよい。これによりシャッター速度を早くすることができる。
【００５３】
駆動部３と駆動リング３２と光量調整羽根４の動作は、光量調整羽根４が光軸開口１７の遮蔽側への動作において地板６に設けられた複数の羽根用当接部３６及び駆動リング用当接部４８と当接することにより停止する。なお、当接部３６、４８は押え板４５に設けても良い。
【００５４】
この時の動作は、地板６に形成された６ヶ所の羽根用当接部３６と各光量調整羽根４ａ乃至４ｆの端部の端面に形成された羽根当接部４３とが当接し、さらに、駆動リング３２をアーム５に接続するために設けられた腕部３８と地板６の駆動部３側に設けられた駆動リング用当接部４８とが当接することによって停止する。各光量調整羽根４ａ乃至４ｆの端面はこれらの当接部に略同時に当接する。またこの各羽根の当接後に駆動リング３２の腕部３８はその当接部に当接する。
【００５５】
この当接において、衝撃音が発生する。プラスチックのシート材で形成された光量調整羽根４は、羽根の衝突による撓みは大きくなるが、金属に比べて衝突音に関しては小さくなり効果的である。
【００５６】
上記の構成によれば、撓み易い各光量調整羽根４ａ乃至４ｆの端面を羽根当接部４３に用いることで、シャッター動作時に駆動部３と駆動リング３２と各光量調整羽根４の慣性重量の総計した分の運動エネルギーを光量調整羽根４ａ乃至４ｆが撓んで分散し、衝突する音を小さくすることができる。
【００５７】
光量調整羽根４ａ、４ｂは、ガタつきのない連続したスムーズな動きをすることが要求される。連続光調整の動作時に少しでも動きがスムーズでないと撮影された映像が敏感に反応して明るさが変わってしまう。このため、地板６や光量調整羽根４ａ乃至４ｆの加工は、スムーズな動きを阻害する原因となるバリが出ないような精密な金型を使用し形成されている。
【００５８】
図６は、光量調整羽根４ａ乃至４ｆに形成された羽根当接部４３の動作を示す平面図である。さらに、光量調整羽根４ａ乃至４ｆの動作において、駆動リング３２は、光量調整羽根４ａ乃至４ｆが動作する範囲で羽根当接部４３と駆動リング３２の端部が接触しないように駆動リング３２の端部の１部をカットした切欠き部４２が形成されている。図６において、図６（ａ）は、光量調整羽根４が、光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態を示している。光量調整羽根４の端面の羽根当接部４３が地板６の羽根用当接部３６に当接している。図６（ｂ）は、駆動リング３２の回動により光量調整羽根４が回動して光軸開口１７の遮断から開口している状態を示している。光量調整羽根４に形成された羽根当接部４３は、地板に形成された羽根用当接部３６から離れ駆動リング３２の縁部に摺動しつつ移動している。図６（ｃ）は、光量調整羽根４が光軸開口１７を開放し開口径が最大になった状態を示している。光量調整羽根４に形成された羽根当接部４３は、地板６に形成された羽根用当接部３６から離れ駆動リング３２の縁部を摺動しつつ切欠き部４２に移動している。
【００５９】
駆動リング３２に複数の切欠き部４２を形成し、図示した形状で配置したことで、この光量調整装置１が連続自動絞り動作時に、光量調整羽根４ａ乃至４ｆの衝突によるつぶれでバリのように羽根の厚み方向に突き出た凸部が、絞り動作時に駆動リング３２と接触して引っかかり、スムーズな連続絞り動作を妨げることがないように構成している。
【００６０】
以上詳しく説明したように、本発明に係る光量調整装置は、光軸開口を設けた地板と、前記光軸開口の周囲に配設された複数枚の光量調整羽根から成る光量調節手段と、前記複数の光量調整羽根と係合し、前記光軸開口の周囲を回動することにより前記光量調整羽根を作動させる駆動リングと、前記光量調整羽根及び前記駆動リングを、前記地板と共に作動可能に挟持する押さえ板と、前記駆動リングを回動させることにより前記光量調整手段を作動させる駆動部と、を有した光量調整装置において、前記光軸開口を開口状態から遮蔽状態にする作動動作において、前記光量調整手段は、前記地板又は前記押さえ板の複数箇所に設けられた複数の羽根用当接部と当接することにより停止するように構成した。
【００６１】
上記の構成によれば、撓み易い羽根を当接部に用いることで、シャッター動作時に駆動部と駆動リングと羽根の慣性重量の総計した分の運動エネルギーを光量調整羽根が撓んで分散し、衝突する音を極力小さくする光量調整装置を提供することができた。さらに衝撃を分散することによりレンズユニットへの衝撃が少なくなり撮像画像は安定し、さらに衝撃に起因する故障を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光量調整装置が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。
【図２】 本発明に係る光量調整装置の斜視図を示す。
【図３】 図２に示された光量調整装置の分解斜視図を示す。
【図４】 本発明に係るメーターとメーターに取り付けられたアームの平面図を示す。
【図５】 本発明に係る光量調整装置の平面図を示す。
【図６】 本発明に係る光量調整羽根に形成された羽根当接部の動作の平面図を示す。
【符号の説明】
１ 光量調整装置
２ 光量調整部
３ 駆動部
４ 光量調整羽根
５ アーム
６ 地板
７ 光量調整開口部
１３ 出力軸
１４ マグネット
１５ 係合穴
１６ 孔
１７ 光軸開口
１８ ＮＤフィルタ
１９ ガイドピン
２０ 長穴
２２ 付勢バネ
２５ 取り付け部
３２ 駆動リング
３３ 駆動ピン
３４ ピン
３５ ネジ止め穴
３６ 羽根用当接部
３７ 連動ピン
３８ 腕部
４２ 切欠き部
４３ 羽根当接部
４５ 押さえ板
４８ 駆動リング用当接部
【発明の属する技術分野】
本発明は、静止画撮影機能と動画撮影機能を併せ持つデジカメやビデオカメラ等に使用される光量調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
デジタルカメラやビデオカメラ等では静止画撮影機能と動画撮影機能を併せ持った製品が多くなってきている。そして、これらのカメラには、静止画撮影の為のシャッター装置と動画撮影のために連続動作をする自動絞り装置とが設けられている場合が多い。
【０００３】
また、コンパクトなデジタルカメラなどの普及型カメラは、製品価格低減のために上記の自動絞り装置を２枚羽根構成の簡易な絞り装置にして、絞り機能と同時に静止画撮影の時には瞬時に絞り開口を閉じる制御をしてシャッターとして使う方法もある。
【０００４】
さらに、ＣＣＤ撮像素子の高画素化に伴い光学系のデジタルカメラやビデオカメラでも高画質仕様が求められてきており、自動絞り装置においては絞り形状がより円形に近くなる駆動リングを用いた例えば６枚羽根絞り等の要求も多くなっている。また、６枚羽根絞りの構成で上記したような絞り動作とシャッター動作の両機能の動作を制御する光量調整装置の要求も多い。
【０００５】
ところで、デジタルカメラやビデオカメラ等で静止画を得る際には、撮影者はシャッターボタンを押すが、上記のようなシャッター装置又は絞り装置では一眼レフカメラ等で使われるフォーカルプレーンシャッターのような撮影者に馴染みのあるシャッター音にならない。
【０００６】
そのため、上記ようなシャッター装置又は絞り装置で発生するシャッター音は極力小さくして、デジタルカメラやビデオカメラ等に備えられたスピーカーから予め記憶されているフォーカルプレーンシャッターのシャッター音を流すようにしていた。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記のような駆動リングを用いた例えば６枚羽根での光量調整装置をシャッター動作させた場合、シャッター動作時に駆動部と駆動リングと羽根の慣性重量の総計した分の運動エネルギーがその動作を停止させる部分での衝突に消費されるので、そのエネルギーの多くが衝突音となりシャッター音が大きくなってしまった。
【０００８】
特に、上記構成の光量調整装置では、後述する理由により金属材料からなる駆動リングを多くはプラスチック材料からなる地板の肉厚部への当接により停止させており、金属音を含めた馴染みのない音となってしまった。
【０００９】
通常のデジタルカメラ等で使用されるシャッター装置によるシャッター動作では、駆動部と２枚のシャッター羽根が動作するのみであるのでその衝突音は比較的小さくなっている。
【００１０】
しかし、上記の６枚羽根絞り構成の場合は、当接に駆動リングの慣性重量分が加わることになる。また、６枚の絞り羽根がスムーズに回動するために駆動リングは、平面性を有した薄板状の形状が必要となる。そのため、駆動リングを形成する材料は、金属板にしなければならず重量が増す。また、駆動部も例えば６枚の絞り羽根と前記駆動リングとを動作させるので、駆動出力も大きく必要であり、駆動部内部の動作部の慣性重量も大きくなる。
【００１１】
これにより、駆動リングを用いた例えば６枚羽根での光量調整装置をシャッター動作させる場合には、従来のカメラのシャッター音とは異質な大きな音を発生してカメラのシャッター音としては不適であった。また、地板の肉厚部に当接する衝撃は、撮像画面にブレを起こす可能性がある。
【００１２】
本発明は上記問題点に鑑みてなされたもので、上記構成においてシャッター動作時での衝突音を極力小さくした光量調整装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は上記の課題を解決するため以下の構成を採用したものである。光軸開口を有する地板の開口周囲に複数の光量調整羽根を配設し、この複数の光量調節羽根の各々と係合する駆動リングを前記光軸開口の周囲に回動自在に配置する。そしてこの駆動リングを回動することにより前記光量調整手段を開閉作動させる駆動部と前記光量調整羽根及び前記駆動リングを、前記地板と共に作動可能に挟持する押さえ板とを設ける。そこで、前記地板又は前記押さえ板には、前記光軸開口を開口状態から遮蔽状態にする作動動作の際、前記光量調整羽根と当接する複数の羽根用当接部と、前記駆動リングと当接する駆動リング用当接部を設ける。この複数の羽根用当接部は、前記光量調整羽根の各々がほぼ同時に当接して停止するように前記地板又は前記押さえ板の複数箇所に設け、また、前記駆動リング用当接部は前記光量調節羽根と羽根用当接部とが当接して羽根が撓み変形した後に前記駆動リングが当接して停止するように前記地板又は前記押さえ板に設ける。
【００１５】
尚、前記光量調整羽根は、前記地板又は前記押さえ板の前記羽根用当接部と面接触状態で当接するようにすることが好ましい。
【００１６】
また、前記光量調整羽根は、プラスチック素材などの撓み易い材料により作られている。
【００１９】
上述のように構成することによって、複数の撓み易い光量調整羽根に羽根用当接部を設け、前記光軸開口を開口状態から遮蔽状態にする作動動作において、前記光量調羽根と前記羽根用当接部とが当接した後に前記駆動リングと前記駆動リング用当接部が当接するようにしたことで、複数の光量調整羽根は、シャッター動作時に駆動部と駆動リングと羽根の慣性重量の運動エネルギー総計を撓んで分散し、羽根用当接部と当接する衝突する音を小さくすることができる。また、前記光量調手段と前記羽根用当接部との当接により衝突する音を小さくした後、前記駆動リングと前記駆動リング用当接部が当接して前記羽根用当接部の衝突ダメージを軽減することができる。
【００２１】
また、上記構成の光量調整装置において、前記駆動リングは、前記光量調整羽根用当接部と接触しないように形成することによって、この光量調整装置が連続自動絞り動作時に、羽根の衝突によるつぶれでバリのように羽根の厚み方向に突き出た凸部が、絞り動作時に駆動リングと干渉して引っかかる事がなく、スムーズな連続絞り動作にすることができる。
【００２２】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
【００２３】
図１は、本発明の光量調整装置１が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。ビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットは、複数のレンズ５０と、撮像対象物からの画像を読み取るＣＣＤ５１と、ＣＣＤ５１が読み取った画像のアナログ信号をデジタル信号に変換処理する信号処理装置５２と、信号処理装置５２からの信号に基づき撮像に最適な光量を得るための絞り値を計算し、その結果の光量調整の制御値を光量調整装置１に送信するＣＰＵ５３と、ＣＰＵ５３から送信された制御値に基づき光量を調整するための光量調整羽根４を有する光量調整装置１から構成されている。以下、本実施の形態例は、６枚の光量調整羽根４で形成される光量調整手段で説明する。
【００２４】
図２は、本発明の光量調整装置１の斜視図を示す。図３は、図２に示す光量調整装置１の分解斜視図を示す。
【００２５】
図において、光量調整装置１は、駆動部３と、駆動部３によって開閉駆動される光量調整部２とから構成されている。光量調整部２は、地板６と、駆動リング３２と、複数の光量調整羽根４からなる光量調整手段と、押さえ板４５から構成されている。駆動部３は、駆動リング３２と係合し、駆動部３の駆動力を伝えるアーム５を備えている。
【００２６】
地板６には、撮影光軸を中心に撮影光路を形成している光軸開口１７、凹陥溝に駆動リング３２が摺動可能に嵌め込まれるようになっている。また、後述する６枚の光量調整羽根４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆ（適宜、「４」と記載する。）の回動中心となる地板６と一体成形された６本のピン３４と、後述する光量調整羽根４の回動を規制し光量調整羽根４の端部が当接する凸状の６個の羽根用当接部３６と、地板６と押さえ板４５とをネジ４６で固定するためのネジ止穴３５が形成されている。
【００２７】
駆動リング３２には、後述する６枚の光量調整羽根４を回動させるための６個の駆動ピン３３と駆動手段のアーム５と係合する連動ピン３７と切欠き部４２が形成されている。
【００２８】
黒色のプラスチックのシートで形成された光量調整羽根４は、６枚で構成され各羽根の起端部に地板６の各ピン３４に嵌合する孔１６、駆動リング３２の駆動ピンが係合する長穴２０が形成され、６枚の光量調整羽根４が地板６上に順次重ね合わされて光量調整を形成する。
【００２９】
したがって、光量調整部２は、地板６、駆動リング３２、光量調整羽根４、押さえ板４５の順に重ねて組み立てられる。そして、駆動部３のアーム５に形成された係合孔１５が駆動リング３２の連動ピン３７と係合することで、アーム５の回動に応じて駆動リング３２が回動し、さらに、各光量調整羽根４ａ乃至４ｆが地板６に設けられたピン３４を中心に回動することで光軸開口１７の口径を開閉自在にしている。
【００３０】
なお、本実施例では６枚の光量調整羽根４ａ乃至４ｆで構成されているが、２枚以上で構成されていればよい。その際、各光量調整羽根４を回動させる駆動ピン３３及び回動の中心となるピン３４は光量調整羽根４と同数設けていればよい。また、複数の羽根のうち一枚にＮＤフィルター（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ）１８を張り合わせることも可能である。
【００３１】
アーム５には、駆動部３の出力軸１３を嵌め込む孔２６と、連動ピン３７と係合する係合穴１５と、アーム５を常に一方向（光量調整羽根４ａ乃至４ｆが光軸開口１７を遮蔽する方向）に偏奇付勢する付勢バネ２２とが設けられている。
【００３２】
次に、駆動部３は、図２、図３に示すように、メーター８と、メータ−８の外周に嵌着してマグネット１４の磁気を導く鉄製で中空円筒形のヨーク９と、ヨーク９を支持し駆動部３を地板６に固定する下カバー１０とから構成されている。
【００３３】
メーター８は、駆動部３の中心部に回転自在に枢支された出力軸１３と円筒形のマグネット１４と、このマグネット１４を囲むアーム５との結合側のボビン１２ｂ及び下カバー１０側ボビン１２ａと、両ボビン１２ａ、１２ｂに巻回されたコイル１１と、から構成されている。
【００３４】
メーター８の出力軸１３はアーム５に設けられた孔２６に嵌着される。アーム５の端に形成された係合穴１５は、駆動リング３２に設けられた連動ピン３７と係合しており、メーター８の回転によってアーム５を回動させ、アーム５と係合した駆動リング３２を回動させる。駆動リング３２の駆動ピン３３に係合された光量調整羽根４ａ、４ｂ、４ｃ、４ｄ、４ｅ、４ｆは、さらに、地板６のピン３４に嵌合されピン３４を回動の中心として回動する。このように、各光量調整羽根４は地板６に設けられたピン３４を中心に回動することで光軸開口１７の口径規制をしている。
【００３５】
次に、光量調整用の駆動部３について図２、図４に基づいて説明する。図４は、メーター８とメーター８に取り付けられたアーム５の平面図を示す。図２、図４に示すように、ＮＳ２極に磁化された円筒状のマグネット１４の孔に出力軸１３が嵌め込まれる。この出力軸１３にはアーム５が取り付けられておりこのアーム５の長手方向とマグネット１４の磁力方向とが直交するように固定され、さらにこのアーム５の先端に設けられた係合穴１５が駆動リング３２に設けられた連動ピン３７と係合しており、メーター８の回転によってアーム５を回動させ、アーム５と係合した駆動リング３２を回動させる。
【００３６】
マグネット１４は、ボビン１２ａ、１２ｂの間に挟まれ、出力軸１３を中心に回転自在に設置されている。さらにボビン１２ａ、１２ｂには夫々溝が設けられており、この溝に沿って長手方向にコイル１１が巻回されている。さらにボビンを囲むようにして磁性材から成るヨーク９が設置されている。
【００３７】
このような構成の駆動部３は、図２に示すように、出力軸１３方向を光軸方向に向けて、地板６に固定される。したがって、コイル１１の巻き方向が光軸方向に沿っているため、地板６上の占有面積は小さい。光軸方向長さに余裕があるが地板６面積に余裕がない場合、地板６面積を大きくすることなく、ひいては筐体自体の径を大きくすることなく、駆動部３を複数個設置することが可能である。
【００３８】
次に、駆動部３の磁気的作用と動作について説明する。
【００３９】
非通電状態では、アーム５は、アーム５に設けられた付勢バネ２２の付勢力によって所定位置に付勢されて光量調整羽根４ａ乃至４ｆが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態（アーム５が作動範囲４０の一方端ＯＯ’上に沿った状態に）ある。
【００４０】
コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そして通電を遮断すると回転力が消失し、アーム５に設けられたバネ２２の付勢力によって所定位置（ＯＯ’の位置）に戻り、付勢されて光量調整羽根４が光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態にある。この時、駆動リング３２に対する駆動リンク用当接部４８と光量調整羽根４の端面部に当接する羽根用当接部３６によりバネ２２の付勢力による所定位置への戻りが規制される。
【００４１】
このように、マグネット１４は、コイル１１に通電することで回転するが、その作動範囲は地板６に設けられた駆動リング３２を制御する駆動リング用当接部４８及び羽根４に対する羽根用当接部３６の２つの当接部３６、４８によって制限されている。そして、磁極が作動範囲４０の一方端ＱＱ’上に位置するとき、駆動リング３２が他方の当接部に当接し、光量調整羽根４が光軸開口１７を開放し開口径が最大になった状態となる。
【００４２】
上記のように、コイル１１への通電量によってマグネット１４は、作動範囲４０内の任意の位置まで回転し、光軸開口１７の開口径を調整している。
【００４３】
なお、メーター８において、ボビン１２ａ、１２ｂを囲むようにして磁性材から成るヨーク９は、長手方向全長に渡ってスリット（図示せず）が設けられている構成としてもよい。
【００４４】
ヨーク９に設けられたスリットは、端面効果による磁気集中が起こり、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に吸引力が発生する。そのため図の実線に示すように、磁極とスリットが対向した（磁極がＯＯ’上に位置した）状態が磁気的に最も安定した状態となり、非通電状態で磁極は常にこの位置を保持するようになっている。
【００４５】
また他の構成として、本実施例ではスリットは長手方向全長にわたって設け例で説明をしたが、部分的に設けても良い。
【００４６】
上記したように、磁極がＯＯ’上に位置した時期的安定な状態の時、コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そして通電を遮断すると回転力が消失し、磁極は磁気的に安定なＯＯ’上の位置に戻る。
【００４７】
なお、スリットの位置をＱＯ’間又はＯＱ’間の略中央で作動範囲外に設けると、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に発生する吸引力を利用して、非通電下で電極をＱＱ’上とＯＯ’上の２箇所（作動範囲の両側）で保持させることも出来る。このばあいも、マグネット１４は作動範囲内を往復回転可能であるが、その回転方向は電流の向きで変えることが出来る。
【００４８】
なお、スリットが対向する位置での磁気的な安定状態は、磁石の直径、ヨーク９の厚さ、ヨーク９の直径、スリットの大きさなどの条件を選択することで変えることが出来る。また、このような駆動部３は、シャッター用駆動装置としてもちろん使用できる。
【００４９】
ここで、本発明における上記構成において光量調整羽根４の動作時、特にシャッター動作時での衝突音を極力小さくした構成について説明する。
【００５０】
図５は、光量調整装置１の平面図を示す。光量調整羽根４ａ乃至４ｆは、厚さ０．０７ｍｍのプラスチックのシート材で形成されている。各光量調整羽根４は、互いに回動することにより光量調整羽根４同士で作られる開口穴の大きさを瞳のように大きくしたり小さくしたりする。
【００５１】
上記したように、メーター８の出力軸１３にはアーム５が嵌着されている。アーム５の端に形成された係合穴１５は、駆動リング３２に設けられた連動ピン３７と係合しており、メーター８の回転によってアーム５を回動させ、アーム５と係合した駆動リング３２を回動させる。駆動リング３２の駆動ピン３３に係合された各光量調整羽根４は、さらに、地板６のピン３４に嵌合されピン３４を回動の中心として回動する。このように、各光量調整羽根４は地板６に設けられたピン３４を中心に回動することで光軸開口１７の口径規制するように構成されている。
【００５２】
コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そしてシャッター動作時に通電を遮断すると回転力が消失し、アーム５に設けられたバネの付勢力によって所定位置（ＯＯ’の位置）に戻り、付勢されて光量調整羽根４が光軸開口１７を遮断した状態に位置する。
また、シャッター動作時は電流の遮断ではなく、光量調整羽根４が光軸開口１７を遮蔽する側に動作するよう、コイル１１へ逆方向の通電をおこなってもよい。これによりシャッター速度を早くすることができる。
【００５３】
駆動部３と駆動リング３２と光量調整羽根４の動作は、光量調整羽根４が光軸開口１７の遮蔽側への動作において地板６に設けられた複数の羽根用当接部３６及び駆動リング用当接部４８と当接することにより停止する。なお、当接部３６、４８は押え板４５に設けても良い。
【００５４】
この時の動作は、地板６に形成された６ヶ所の羽根用当接部３６と各光量調整羽根４ａ乃至４ｆの端部の端面に形成された羽根当接部４３とが当接し、さらに、駆動リング３２をアーム５に接続するために設けられた腕部３８と地板６の駆動部３側に設けられた駆動リング用当接部４８とが当接することによって停止する。各光量調整羽根４ａ乃至４ｆの端面はこれらの当接部に略同時に当接する。またこの各羽根の当接後に駆動リング３２の腕部３８はその当接部に当接する。
【００５５】
この当接において、衝撃音が発生する。プラスチックのシート材で形成された光量調整羽根４は、羽根の衝突による撓みは大きくなるが、金属に比べて衝突音に関しては小さくなり効果的である。
【００５６】
上記の構成によれば、撓み易い各光量調整羽根４ａ乃至４ｆの端面を羽根当接部４３に用いることで、シャッター動作時に駆動部３と駆動リング３２と各光量調整羽根４の慣性重量の総計した分の運動エネルギーを光量調整羽根４ａ乃至４ｆが撓んで分散し、衝突する音を小さくすることができる。
【００５７】
光量調整羽根４ａ、４ｂは、ガタつきのない連続したスムーズな動きをすることが要求される。連続光調整の動作時に少しでも動きがスムーズでないと撮影された映像が敏感に反応して明るさが変わってしまう。このため、地板６や光量調整羽根４ａ乃至４ｆの加工は、スムーズな動きを阻害する原因となるバリが出ないような精密な金型を使用し形成されている。
【００５８】
図６は、光量調整羽根４ａ乃至４ｆに形成された羽根当接部４３の動作を示す平面図である。さらに、光量調整羽根４ａ乃至４ｆの動作において、駆動リング３２は、光量調整羽根４ａ乃至４ｆが動作する範囲で羽根当接部４３と駆動リング３２の端部が接触しないように駆動リング３２の端部の１部をカットした切欠き部４２が形成されている。図６において、図６（ａ）は、光量調整羽根４が、光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態を示している。光量調整羽根４の端面の羽根当接部４３が地板６の羽根用当接部３６に当接している。図６（ｂ）は、駆動リング３２の回動により光量調整羽根４が回動して光軸開口１７の遮断から開口している状態を示している。光量調整羽根４に形成された羽根当接部４３は、地板に形成された羽根用当接部３６から離れ駆動リング３２の縁部に摺動しつつ移動している。図６（ｃ）は、光量調整羽根４が光軸開口１７を開放し開口径が最大になった状態を示している。光量調整羽根４に形成された羽根当接部４３は、地板６に形成された羽根用当接部３６から離れ駆動リング３２の縁部を摺動しつつ切欠き部４２に移動している。
【００５９】
駆動リング３２に複数の切欠き部４２を形成し、図示した形状で配置したことで、この光量調整装置１が連続自動絞り動作時に、光量調整羽根４ａ乃至４ｆの衝突によるつぶれでバリのように羽根の厚み方向に突き出た凸部が、絞り動作時に駆動リング３２と接触して引っかかり、スムーズな連続絞り動作を妨げることがないように構成している。
【００６０】
以上詳しく説明したように、本発明に係る光量調整装置は、光軸開口を設けた地板と、前記光軸開口の周囲に配設された複数枚の光量調整羽根から成る光量調節手段と、前記複数の光量調整羽根と係合し、前記光軸開口の周囲を回動することにより前記光量調整羽根を作動させる駆動リングと、前記光量調整羽根及び前記駆動リングを、前記地板と共に作動可能に挟持する押さえ板と、前記駆動リングを回動させることにより前記光量調整手段を作動させる駆動部と、を有した光量調整装置において、前記光軸開口を開口状態から遮蔽状態にする作動動作において、前記光量調整手段は、前記地板又は前記押さえ板の複数箇所に設けられた複数の羽根用当接部と当接することにより停止するように構成した。
【００６１】
上記の構成によれば、撓み易い羽根を当接部に用いることで、シャッター動作時に駆動部と駆動リングと羽根の慣性重量の総計した分の運動エネルギーを光量調整羽根が撓んで分散し、衝突する音を極力小さくする光量調整装置を提供することができた。さらに衝撃を分散することによりレンズユニットへの衝撃が少なくなり撮像画像は安定し、さらに衝撃に起因する故障を防ぐことができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光量調整装置が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。
【図２】 本発明に係る光量調整装置の斜視図を示す。
【図３】 図２に示された光量調整装置の分解斜視図を示す。
【図４】 本発明に係るメーターとメーターに取り付けられたアームの平面図を示す。
【図５】 本発明に係る光量調整装置の平面図を示す。
【図６】 本発明に係る光量調整羽根に形成された羽根当接部の動作の平面図を示す。
【符号の説明】
１ 光量調整装置
２ 光量調整部
３ 駆動部
４ 光量調整羽根
５ アーム
６ 地板
７ 光量調整開口部
１３ 出力軸
１４ マグネット
１５ 係合穴
１６ 孔
１７ 光軸開口
１８ ＮＤフィルタ
１９ ガイドピン
２０ 長穴
２２ 付勢バネ
２５ 取り付け部
３２ 駆動リング
３３ 駆動ピン
３４ ピン
３５ ネジ止め穴
３６ 羽根用当接部
３７ 連動ピン
３８ 腕部
４２ 切欠き部
４３ 羽根当接部
４５ 押さえ板
４８ 駆動リング用当接部
Claims (3)
- 光軸開口を有する地板と、
前記光軸開口の周囲に配設された複数の光量調整羽根と、
前記複数の光量調節羽根の各々と係合し、前記光軸開口の周囲に回動自在に配置された駆動リングと、
前記駆動リングを回動することにより前記光量調整手段を開閉作動させる駆動部と、
前記光量調整羽根及び前記駆動リングを、前記地板と共に作動可能に挟持する押さえ板と、
を備えた光量調整装置において、
前記地板又は前記押さえ板には、前記光軸開口を開口状態から遮蔽状態にする作動動作において、前記光量調整羽根と当接する複数の羽根用当接部と、前記駆動リングと当接する
駆動リング用当接部とが備えられ、
前記複数の羽根用当接部は、前記光量調整羽根の各々がほぼ同時に当接して停止するように前記地板又は前記押さえ板の複数箇所に設けられ、
前記駆動リング用当接部は、前記光量調節羽根と羽根用当接部とが当接して羽根が撓み変形した後に前記駆動リングが当接して停止するように前記地板又は前記押さえ板に設けられていることを特徴とする光量調整装置。 - 前記複数の光量調整羽根は、それぞれ前記地板又は前記押さえ板に設けた前記羽根用当接部と面接触状態で当接することを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
- 前記光量調整羽根は、プラスチック素材により構成されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
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