JP4548927B2 - カメラ用絞り機構 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、撮影に際して、フィルムやＣＣＤ素子などに達する被写体光量を好適に制御できるようにしたカメラ用絞り機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ用絞り機構として一般に広く採用されているものとしては、露光用開口部よりも直径の小さな円形の開口部を一つ又は二つ以上形成した可動の光量制限部材を設けていて、その開口部を撮影光路内に選択的に挿入させるようにしたものと、複数枚の絞り羽根を同時に作動させ、光軸を中心にして絞り開口の口径を変化させ得るようにしたものとがある。そして、前者の絞り機構は、真円の絞り開口を得ることができる点で優れているが、口径の異なる複数の開口を得ようとすると、機構全体が大型化してしまい、小型のカメラには採用しずらいということがある。
【０００３】
また、後者の絞り機構の中には、光軸を中心にして回転する駆動リングが、３枚以上の絞り羽根を同方向へ同時に回転させるようにしたものがあり、その典型的な構成は、各絞り羽根を、地板に対しては回転可能に取り付け、駆動リングに対してはピン・スロット連結（ピンとカム溝（カム形状を有した長孔）との連結）をしたものである。そして、このような絞り機構は、比較的円形に近い形状の絞り開口を連続的又は多段階に得られることを特徴とするものであり、絞り羽根の枚数を多くすればするほど円形に近くなる。しかし、絞り羽根の枚数を多くすれば、それだけ部品点数や組立工数が大きくなってコスト上で問題となるため、通常は５〜７枚で構成するのが普通である。本発明は、このような種類のカメラ用絞り機構の改良に関するものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、この種の絞り機構は、上記のように、口径の異なる絞り開口を比較的円形に近く形成できるのを特徴としている。しかしながら、絞り羽根の枚数が多いために、部品加工の段階では比較的均一な精度が得られたとしても、各絞り開口の形状や面積に精度上のバラツキが生じてしまう。そして、そのようなバラツキは、絞り開口が大きい場合には比較的問題とならないが、絞り開口が小さくなればなるほど問題となってしまう。
【０００５】
また、この種の絞り機構の場合には、絞り開口を小さくすればするほど、各絞り羽根が露光用開口部に大きく進入してくるので、各絞り羽根の姿勢が不安定となり、適正な絞り開口が安定して得にくくなってしまう。そして、そのようなことがないようにするためには、全ての絞り羽根が、各々、他の２枚の絞り羽根の間となるように構成することが知られているが、そのような構成にすると、絞り開口を所定の大きさよりも小さくしようとすると、各絞り羽根の先端が反ってしまったり他の絞り羽根に干渉したりして、制御が不可能になってしまう。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、駆動リングが複数枚の絞り羽根を同じ方向へ同時に回転させて、異なる口径の複数の絞り開口を制御するようにした絞り機構であって、最小口径の絞り開口だけは、円形の開口部を有する光量制限部材によって得られるようにした構成が簡単なカメラ用絞り機構を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用絞り機構は、光軸を中心にした等間隔の角度位置で地板に枢着されており同じ方向へ同時に回転して絞り開口を変化させる複数枚の絞り羽根と、前記地板に枢着されており前記絞り羽根によって最小絞り口径が形成されているときだけ該最小絞り開口よりも口径の小さい円形の開口を光路内に挿入し得る光量制限部材と、前記地板に枢着されており前記光量制限部材の開口を光路内に挿入しているときだけＮＤフィルタを光路内に挿入し得るフィルタ部材と、光軸を中心にして回転可能に配置されており前記絞り羽根の各々のピンを嵌合させる複数の第１カム溝と前記光量制限部材のピンを嵌合させる第２カム溝と前記フィルタ部材のピンを嵌合させる第３カム溝とが形成されている駆動リングと、を備えていて、前記第１カム溝は、前記駆動リングが前記光量制限部材の開口を光路内に挿入するときには、前記絞り羽根が実質的に回転されないように形成されていて、前記第１カム溝と前記第２カム溝とは、前記駆動リングが前記フィルタ部材のＮＤフィルタを光路内に挿入するときには、前記絞り羽根と前記光量制限部材とが実質的に回転されないように形成されているようにする。
【０００９】
また、本発明のカメラ用絞り機構においては、前記光量制限部材の開口にＮＤフィルタが取り付けられているようにすると、光量を大きく制限することが可能になる。
【００１０】
更に、本発明のカメラ用絞り機構においては、前記駆動リングがモータによって回転されるようにすると、絞り羽根と光量制限部材とフィルタ部材を有機的に作動させることの可能な電動式のカメラ用絞り機構が得られる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図１〜図４に示した実施例によって説明する。また、本実施例は、フィルムを使用するカメラにもデジタルカメラにも適用することが可能であるが、作動説明においては、フィルムを使用するカメラに適用した場合を前提にして説明する。尚、図１は被写体側から見た撮影前の状態を示す平面図であり、図２は主にモータの構成を分かり易くするための断面図であり、図３は複数枚の絞り羽根によって制御可能な最小開口の制御状態を示す平面図であり、図４は図３の状態に対し円形の開口部を挿入した状態を示す平面図である。
【００１２】
先ず、図１及び図２を用いて本実施例の構成を説明する。本実施例の地板１は合成樹脂で製作されており、その略中央部に形成された円形の開口部１ａは、最大絞り開口を規制する露光用開口部である。また、地板１の背面側には、図２に示すようにカバー板２が配置されていて、三つのビス３によって地板１に取り付けられ、地板１との間に羽根室を構成している。そして、図示していないが、カバー板２の略中央部にも、上記の開口部１ａよりも大きな開口部が形成されている。また、図１に示すように、地板１の背面側、即ち羽根室側の面には、開口部１ａから径方向に向けて凹部１ｂが形成されている。
【００１３】
開口部１ａの周りには、光軸を中心にして等間隔の角度位置に七つの丸い孔１ｃが形成されているが、符号はそれらのうちの一つについてだけ付けてある。また、地板１の表面側には、二つのフック部１ｄ，１ｅと、四つの台部１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉと、台部１ｆ，１ｇに設けられた二つのピン１ｊ，１ｋと、筒部１ｍとが設けられている。更に、地板１の背面側には、図２に示されているように三つの軸１ｎ，１ｐ，１ｑが設けられていて、それらのうちの二つの軸１ｎ，１ｐは、カバー板２に設けられた孔に先端部を挿入している。
【００１４】
本実施例においては、駆動源としてステップモータを用いている。そして、その固定子は地板１の表面側に取り付けられている。そこで、次に、その固定子の取付け構成を説明する。固定子は、ヨーク４，５と、コイル６，７を巻回したボビン８，９とで構成されているが、ヨーク４，５は、各々、先端を磁極部としている二つずつの脚部４ａ，４ｂ、５ａ，５ｂと、基部に形成された嵌合部４ｃ，５ｃとを有しており、それらの一方の脚部４ａ，５ａにボビン８，９を嵌装させている。
【００１５】
また、ヨーク４を地板１に取り付ける場合には、先ず、図１において、筒部１ｍの左側から脚部４ａ，４ｂの先端を、筒部１ｍに形成された溝に挿入する。そして、嵌合部４ｃをピン１ｊに嵌合させ、フック部１ｄによって止めることにより、台部１ｆ，１ｈ上に固定される。また、他方のヨーク５は、筒部１ｍの右側に取り付けられるが、その取付け方は、上記の取付け方に準じて行なわれ、フック部１ｅによって、台部１ｇ，１ｉ上に固定される。
【００１６】
次に、羽根室内の構成を説明する。先ず、ステップモータの回転子１０は、４極に着磁されていて、その周面を、ヨーク４，５の脚部４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂの先端面に対向させている永久磁石１０ａと、合成樹脂のアウトサート加工によって永久磁石１０ａに対し一体的に形成された歯車１０ｂとを有していて、地板１の軸１ｎに回転可能に取り付けられている。また、軸１ｐには、減速用の親子歯車１１が回転可能に取り付けられ、その親歯車が回転子１０の歯車１０ｂに噛合している。
【００１７】
羽根室内には駆動リング１２が配置されていて、地板１の周辺部に形成されている図示していないガイド面に摺接し、光軸を中心にして回転可能となっている。この駆動リング１２には、同じ形状をした七つのカム溝１２ａが形成されているが、符号はそれらの一つにだけ付けてある。また、この駆動リング１２には、それらの七つのカム溝１２ａとは形状の異なるもう一つのカム溝１２ｂが形成されている。更に、駆動リングの外周の一部には、親子歯車１１の子歯車に噛合した歯部１２ｃを有している。
【００１８】
上記した地板１の軸１ｑには、光量制限部材１３が回転可能に取り付けられている。この光量制限部材１３は金属製の薄板で製作されていて、円形の開口部１ａを覆うようにしてＮＤフィルタ１３ｂが貼付されている。そして、そのＮＤフィルタ１３ｂは地板１側の面に貼付されているため、上記した凹部１ｂは、そのＮＤフィルタ１３ｂが破損しないようにするために、ＮＤフィルタ１３ｂの作動軌跡に沿って形成されている。そして、この光量制限部材１３に設けられたピン１３ｃは、上記した駆動リング１２のカム溝１２ｂに嵌合し、ピン・スロット連結されている。
【００１９】
本実施例は、全く同じ形状の７枚の絞り羽根１４を備えていて、光量制限部材１３よりも駆動リング１２側となるように配置されているが、図２においては光量制限部材１３と共に図示を省略されている。また、全ての絞り羽根１４は、他の２枚の絞り羽根の間に挟まれるように重ねられていて、一方の面にピン１４ａを有し、他方の面にピン１４ｂを有していて、ピン１４ａを地板１の孔１ｃに回転可能に嵌合させている。また、ピン１４ｂは、駆動リング１２のカム溝１２ａに嵌合させられ、ピン・スロット連結されている。従って、７枚の絞り羽根１４は、駆動リング１２が回転すると、各々のピン１４ａを中心にして同じ方向へ同時に回転させられるようになっている。尚、図１においては、１枚の絞り羽根にのみ符号を付けている。
【００２０】
次に、本実施例の作動を説明する。図１は、撮影が行われる前の状態を示しているが、以下、回転子１０と駆動リング１２については、この図１の位置を初期位置という。そして、このとき、光量制限部材１３は駆動リング１２のカム溝１２ｂによって、開口部１ａから退かされている。また、７枚の絞り羽根１４は開口部１ａを全開状態（最大口径）にしている。このような図１の状態において、レリーズボタンが押されると、シャッタ羽根の開閉作動が行われる前に、被写体光に対応して絞りによる制御条件が決定される。そして、最大開口で撮影することが決定された場合には、コイル６，７に通電せず、このままの状態でシャッタ羽根の開閉作動が行われる。
【００２１】
また、最大開口より小さい口径で撮影する場合には、コイル６，７に通電され、回転子１０は所定のステップ数だけ時計方向へ回転させられる。そのため、駆動リング１２も、親子歯車１１を介して初期位置から時計方向へ回転させられる。そのとき、７枚の絞り羽根１４は、ピン１４ｂをカム溝１２ａによって操作され、ピン１４ａを中心にして時計方向へ回転させられる。そのため、各絞り羽根１４の先端が開口部１ａ内に入って行き、それらによって形成される開口径（絞り口径）を小さくして行く。
【００２２】
他方、光量制限部材１３のピン１３ｃは、カム溝１２ｂの形状によって、駆動リング１２の回転開始当初には操作されず、絞り羽根１４よりは遅れて回転を開始させられる。そのため、絞り羽根１４が回転させられている最中には、それらによって変化させられている開口内に、光量制限部材１３が進入してしまうようなことがない。そして、予め決められていた絞り開口位置に達すると、回転子１０が停止される。その後、シャッタ羽根による開閉作動が終了すると、回転子１０が反時計方向へ回転され、駆動リング１２が初期位置へ復帰したとき停止されて、図１の状態となる。
【００２３】
ところで、図３は、回転子１０が、７枚の絞り羽根１４によって形成できる最小開口位置で停止した状態を示している。本実施例の場合は、７枚の絞り羽根１４が上記したようにして重ねられているので、絞り口径をそれ以上小さくすることができない。その理由は周知であって、各絞り羽根１４の先端が、他の絞り羽根にぶつかってしまい、それ以上は回転することができないからである。ところが、そのような場合であっても、本実施例においては、光量制限部材１３の存在によって、更に小さい口径での撮影を可能にしている。
【００２４】
即ち、その場合には、駆動リング１２は、図３の状態から更に時計方向へ回転させられる。このとき、絞り羽根１４はカム溝１２ａの形状によって回転させられないが、光量制限部材１３だけはカム溝１２ｂの形状によって急激に時計方向へ回転させられ、図４に示す状態となって停止する。そして、この図４から明らかなように、光量制限部材１３に形成されている円形の開口部１３ａは、７枚の絞り羽根１４によって形成された最小開口よりも小さい口径をしている。しかも、その上に、光量制限部材１３の開口部１３ａは、ＮＤフィルタ１３ｂで覆われているため、被写体光量を大幅に少なくしていることになる。そして、この場合にも、その後、シャッタ羽根の開閉作動が終了すると、回転子１０は反時計方向へ回転され、各部材は図１の状態に復帰させられる。
【００２５】
尚、本実施例においては、光量制限部材１３にＮＤフィルタ１３ｂを貼付しているが、必ずしもそのようにする必要がない。本実施例の場合は、開口部１３ａの大きさの口径で制限する以上に光量を制限できるようにしたいことと、そうは言ってもこれ以上口径を小さくすると回折の影響を受けてしまうことになることから、ＮＤフィルタ１３ｂを貼付しているだけである。また、このことから、本発明は、駆動リング１２に対し、カム溝１２ｂのほかに、それに順じた類似のもう一つのカム溝を形成し、カム溝１２ｂによってはＮＤフィルタ１３ｂを貼付していない光量制限部材１３を操作するようにし、もう一つのカム溝によっては光量制限部材１３に準じた形状のフィルタ部材を操作させるようにして、開口部１３ａだけによる光量制御と、開口部１３ａと該フィルタ部材とによる光量制御の両方を行えるようにしても差し支えない。そして、そのようにする場合には、フィルタ部材は、ＮＤフィルタを取り付けた構成にしてもよいし、フィルタ部材をＮＤフィルタの材料だけで製作するようにしても差し支えない。
【００２６】
また、本実施例においては、絞り羽根１４の重なり構成を上記したようにしているが、そのようにする必要性がないと判断される場合には、各絞り羽根１４を単に順に重ねるだけの構成にしても構わない。そのようにすれば、理論的には、本実施例の場合よりも絞り羽根１４による最小開口の口径を小さくすることが可能である。しかしながら、既に説明したように、製作上から考えて円形に近い開口を得るためには問題点がないわけではないので、そのような重ね方を採用する場合であっても、最小開口は本実施例のように光量制限部材１３によって規制するようにするのが最適である。
【００２７】
更に、本実施例においては、開口部１ａの全開状態を初期状態として説明したが、カメラによっては、図４に示す状態を初期状態として作動を開始させるようにしても差し支えないし、上記のように各絞り羽根１４を単に順に重ねるだけの構成にした場合には、開口部１ａを絞り羽根１４によって完全に覆った状態を初期状態として作動を開始させるようにしても差し支えない。
【００２８】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、駆動リングが複数枚の絞り羽根を同じ方向へ同時に回転させて、異なる口径の複数の絞り開口を制御するようにしたカメラ用絞り機構において、最小口径の絞り開口だけは、円形の開口部を有する光量制限部材によって得られるようにすると共に、絞り羽根を操作する駆動リングが光量制限部材をも操作するようにしたので、簡単な構成で理想的な形状の最小絞り開口を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】被写体側から見て撮影前の状態を示した実施例の平面図である。
【図２】主に実施例におけるモータの構成を分かり易くするための断面図である。
【図３】複数枚の絞り羽根によって制御可能な最小開口の制御状態を示した実施例の平面図である。
【図４】図３の状態に対し円形の開口部を挿入した状態を示す平面図である。
【符号の説明】
１ 地板
１ａ，１３ａ 開口部
１ｂ 凹部
１ｃ 孔
１ｄ，１ｅ フック部
１ｆ，１ｇ，１ｈ，１ｉ 台部
１ｊ，１ｋ，１３ｃ，１４ａ，１４ｂ ピン
１ｍ 筒部
１ｎ，１ｐ，１ｑ 軸
２ カバー板
３ ビス
４，５ ヨーク
４ａ，４ｂ，５ａ，５ｂ 脚部
４ｃ，５ｃ 嵌合部
６，７ コイル
８，９ ボビン
１０ 回転子
１０ａ 永久磁石
１０ｂ 歯車
１１ 親子歯車
１２ 駆動リング
１２ａ，１２ｂ カム溝
１２ｃ 歯部
１３ 光量制限部材
１３ｂ ＮＤフィルタ
１４ 絞り羽根

Claims (3)

1. 光軸を中心にした等間隔の角度位置で地板に枢着されており同じ方向へ同時に回転して絞り開口を変化させる複数枚の絞り羽根と、前記地板に枢着されており前記絞り羽根によって最小絞り口径が形成されているときだけ該最小絞り開口よりも口径の小さい円形の開口を光路内に挿入し得る光量制限部材と、前記地板に枢着されており前記光量制限部材の開口を光路内に挿入しているときだけＮＤフィルタを光路内に挿入し得るフィルタ部材と、光軸を中心にして回転可能に配置されており前記絞り羽根の各々のピンを嵌合させる複数の第１カム溝と前記光量制限部材のピンを嵌合させる第２カム溝と前記フィルタ部材のピンを嵌合させる第３カム溝とが形成されている駆動リングと、を備えていて、前記第１カム溝は、前記駆動リングが前記光量制限部材の開口を光路内に挿入するときには、前記絞り羽根が実質的に回転されないように形成されていて、前記第１カム溝と前記第２カム溝とは、前記駆動リングが前記フィルタ部材のＮＤフィルタを光路内に挿入するときには、前記絞り羽根と前記光量制限部材とが実質的に回転されないように形成されていることを特徴とするカメラ用絞り機構。
2. 前記光量制限部材の開口にＮＤフィルタが取り付けられていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用絞り機構。
3. 前記駆動リングがモータによって回転されるようにしたことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用絞り機構。

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