JP4933185B2

JP4933185B2 - カメラ用絞り装置

Info

Publication number: JP4933185B2
Application number: JP2006203369A
Authority: JP
Inventors: 孝司澤登
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Copal Corp
Priority date: 2006-07-26
Filing date: 2006-07-26
Publication date: 2012-05-16
Anticipated expiration: 2026-07-26
Also published as: JP2008032819A

Description

本発明は、スチルカメラやビデオカメラに用いて好適な絞り装置に関する。

カメラ用絞り装置の中には、複数枚の絞り羽根が、地板に対して、光軸を中心にした所定の角度間隔で回転可能に取り付けられており、撮影光路用の開口部を囲むようにして配置されている駆動リングが光軸を中心にして往復回転させられると、同時に同じ方向へ回転させられて、絞り開口の大きさを変化させるようにした構成のものがある。そして、この種の絞り装置は、絞り開口の大きさを連続的に変えるようにすることも、多段階的に変えるようにすることも可能であることから、主に高級機やビデオカメラに採用されることが多い。ところが、この種の絞り装置においては、撮影光路用の開口部が大きい場合、周知のように、各絞り羽根が、隣接する２枚の絞り羽根の間に配置されるように構成する必要があるため、絞り口径が所定の大きさよりも小さくなると、各絞り羽根は、それらの先端が反って回転できなくなり、それ以上に小さい絞り開口を得ることができなくなる。

そこで、そのような問題点を解決するために、複数の絞り羽根のほかに、それらによって得られる最小絞り開口よりも小さい円形の開口部を形成した光量制御部材を備えておき、駆動リングが、複数の絞り羽根による最小絞り開口制御位置を超えて回転させられたときには、複数の絞り羽根をそれ以上は回転させることなく、それらによって形成されている最小絞り開口内に、光量制御部材の開口部を臨ませるように構成した絞り装置が、下記の特許文献１に記載されている。

他方、駆動リングの回転によって、複数枚の絞り羽根を同時に同じ方向へ回転させて絞り開口を変化させるようにした絞り装置であっても、絞り開口を限りなく小さくできるように構成したものもある。しかしながら、そのように構成されたものであっても、絞り開口を余り小さくすると、被写体光の回折によって、好適な画像が得られなくなってしまうことが知られている。そこで、そのようなことがないようにするためには、それらの絞り羽根によって形成される最小絞り開口は所定の大きさまでとしておき、被写体光をさらに減光したいときには、その最小絞り開口を、ＮＤフィルタで覆うようにすることが知られている。そして、そのようにするためには、特許文献１に記載されている光量制御部材のような部材の先端にＮＤフィルタを取り付ければよいことになる。

本発明は、このように、駆動リングの回転によって、複数枚の絞り羽根を同時に同じ方向へ回転させて絞り開口の大きさを変化させるようにした絞り装置であって、それらによって形成される最小絞り開口の場合よりも、被写体光を減光して撮影したい場合には、複数枚の絞り羽根によって形成された最小絞り開口内に、上記の光量制御部材のような部材の先端に設けられている、さらに小さい開口部やＮＤフィルタを臨ませるようにしたカメラ用絞り装置に関するものである。

特開２００２−１３１８０２号公報

特許文献１に記載されている光量制御部材は、複数枚の絞り羽根と同様に、地板に対して回転可能に取り付けられている。そして、そのピンを、駆動リングに形成されたカム溝に嵌合させている。そのため、駆動リングには、絞り羽根の枚数と同じ数のカム溝が光軸を中心にした所定の角度間隔で形成されており、光量制御部材用のカム溝は、それらの複数のカム溝の外周側に形成されている。また、光量制御部材の開口部は、複数の絞り羽根が、それらによって形成する最小絞り開口制御状態になった後、その絞り開口内に進入させられるが、そのときの進入速度を速くする必要があることから、光量制御部材用のカム溝の形状は、それまでよりも急峻な傾斜形状に形成されている。

ところで、上記のように、駆動リングの内周側に絞り羽根用のカム溝を形成し、外周側に光量制御部材用のカム溝を形成しているということは、光量制御部材を備えていない場合よりも、駆動リングの外形が大きくなっており、必然的に装置全体も大きくなっているということである。そのため、駆動リングを少しでも小さくするためには、光量制御部材用のカム溝を絞り羽根用のカム溝に近づけて形成すればよいことになるが、周知のように、駆動リングは、金属板をプレス機械で打ち抜いて製作するものであるため、カム溝を余り近づけて打ち抜くと平面度が大きく崩れ、矯正作業が非常に面倒になるという問題点がある。そのため、駆動リングの外形を小さくしたいという観点からは、光量制御部材をカム溝によって回転させるようにするのは得策とはいえない。

また、複数枚の絞り羽根によって形成されている絞り開口に、光量制御部材の開口部を進入させるときは、それまでの絞り開口の変化に比べて時間がかからないようにするために、出来るだけ早く進入を完了させることが好ましいが、そのためには、上記したように、それを行わせるカム溝の形状を極力急峻にし、駆動リングの小さい回転角度で完了するようにする必要がある。しかしながら、それまではなだらかに形成されていた傾斜を或る時点からは急峻に形成すると、光量制御部材を円滑に回転させることができなくなるという問題点があるし、急峻にしたことによって、そのカム溝が絞り羽根用のカム溝に接近しすぎ、上記のような加工上の問題点を生じさせてしまうことになる。それだからといって、急峻にしても絞り羽根用のカム溝に接近しないようにすれば、駆動リングの外形を大きくしなければならなくなる。

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時に同方向へ回転させて絞り開口の大きさを変化させ、それらの絞り羽根による最小絞り開口の場合よりも減光して撮影する場合には、その最小絞り開口に光量制御羽根を臨ませるようにした絞り装置において、従来よりも駆動リングの外形を小さくすることが可能であって、しかもそのような最小絞り開口に対する光量制御手段の進退が迅速且つ円滑に行えるようにしたカメラ用絞り装置を提供することである。

上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用絞り装置は、両者間に羽根室を構成しており各々の対向する領域に光軸を中心にして円形をした撮影光路用の開口部と第１案内端面及び第２案内端面を有する案内孔とを形成している二つの地板と、前記羽根室内で光軸を中心にして回転可能に配置されており複数のカム溝のほか外周面にはカム面とその一端に設けられた押動部とを形成している駆動リングと、前記羽根室内で光軸を中心にした所定の角度間隔位置に回転可能に取り付けられており各々のピンを前記カム溝に嵌合させ前記駆動リングの回転によって絞り開口を変化させる複数枚の絞り羽根と、長孔を有していて一端を前記羽根室内で前記地板の一方に回転可能に取り付けられておりその他端を光量制御部としている光量制御羽根と、前記光量制御羽根を回転させるために前記長孔に嵌合しておりその両端を前記二つの案内孔に常に挿入している可動ピンと、前記可動ピンを前記カム面に接触させるように付勢しているばねと、を備えていて、前記可動ピンは、前記駆動リングが最大絞り開口制御位置から最小絞り開口制御位置まで回転するときは、前記カム面と前記第１案内端面に接触して、前記開口部に接近する方向へ移動し、前記駆動リングが最小絞り開口制御位置を超えて回転するときは、前記押動部と前記第２案内端面に接触して移動するようにする。

その場合、前記光量制御羽根は、その他端に、前記光量制御部として、前記複数枚の絞り羽根によって形成される最小絞り開口よりも口径の小さな開口部を形成しているか、ＮＤフィルタを取り付けているようにするとよい。

本発明は、駆動リングが複数枚の絞り羽根を同時に同方向へ回転させて絞り開口の大きさを変化させ、それらの絞り羽根による最小絞り開口の場合よりも減光して撮影する場合には、その最小絞り開口に光量制御羽根を臨ませるようにした絞り装置において、駆動リングには、従来のような光量制御羽根用のカム溝を設けず、絞り羽根による絞り開口の制御範囲で光量制御羽根を回転させるときには、駆動リングの外周面に形成したカム面によって、可動ピンを介して回転させ、絞り羽根による最小絞り開口に光量制御羽根を進退させるときには、駆動リングの外周面に形成した押動部によって、可動ピンを介して回転させるようにしたので、従来よりも駆動リングの外形を小さくすることが可能であって、しかも絞り羽根による最小絞り開口に対して、光量制御羽根を迅速且つ円滑に進退させることが可能になる。

本発明の実施の形態を、図１〜図５に示した実施例によって説明する。尚、図１は、絞りリングが初期位置にあって、絞り羽根が撮影光路用の開口部を全開にしている状態を示した平面図である。また、図２は、実施例におけるステップモータの構成を理解し易く示した断面図であり、図３は、実施例における羽根室内の構成を示した要部断面図である。更に、図４は、絞りリングが、図１の初期位置から時計方向へ回転させられ、絞り羽根が最小絞り開口を規制している状態を示した平面図であり、図５は、絞りリングが図４の状態から若干時計方向へ回転させられた状態を示した平面図である。そして、それらのうち、図１，図４，図５は、図２を下方から見た平面図である。

先ず、本実施例の構成を、図１〜図３を用いて説明する。本実施例の主地板１と補助地板２は、いずれも合成樹脂製であり、それらの外形形状は略同じであって、図示していない手段によって相互に取り付けられ、それらの間に羽根室を構成しているが、補助地板２は、図１においては一部だけが示され、図４及び図５においては図示を省略されている。また、主地板１と補助地板２には、光軸を中心にして円形をした撮影光路用の開口部１ａ，２ａが形成されているが、開口部１ａの方が直径が小さくて、露光開口即ち最大絞り開口を規制するための開口部となっている。

羽根室内には、主地板１側から６枚の絞り羽根３、駆動リング４、光量制御羽根５の順に配置されている。それらのうち、６枚の絞り羽根３は、開口部１ａを囲む略等角度間隔位置に配置されており、主地板１側に軸ピン３ａを有し、駆動リング４側に連結ピン３ｂを有している。そして、各絞り羽根３は、隣接する２枚の絞り羽根の間に重ね合わされるように配置されていて、それらの軸ピン３ａを、主地板１に形成された各々の孔に回転可能に嵌合させている。

また、駆動リング４は、開口部１ａの周囲に、光軸を中心にして往復回転可能に配置されており、略等角度間隔に形成された細長い円弧状の六つのカム溝４ａと、外周面の所定の角度範囲に形成された歯部４ｂと、外周面の所定の角度範囲に形成されたカム面４ｃと、そのカム面４ｃの一端に形成された押動部４ｄとを有している。そして、それらの六つのカム溝４ａには、上記の６枚の絞り羽根３の連結ピン３ｂを嵌合させている。

また、光量制御羽根５は、その一端部の主地板１側に軸ピン５ａを有し、他端部にはＮＤフィルタ板６を取り付けており、軸ピン５ａに近いところには長孔５ｂを形成している。そして、その軸ピン５ａを、主地板１に形成された孔に回転可能に嵌合させている。また、その長孔５ｂには可動ピン７が嵌合している。この可動ピン７は、図１においては断面で示されているが、図３に示されているように、主地板１と補助地板２に形成された案内孔１ｂ，２ｂにも挿入されており、羽根室外に突き出ている両端部には、フランジ部７ａ，７ｂが形成されている。そして、案内孔１ｂは、図１に示されているようにＬ字状をしており、一方の辺の下側の端面を第１案内端面１ｂ−１とし、他方の辺の右側の端面を第２案内端面１ｂ−２としている。また、他方の案内孔２ｂも、案内孔１ｂと全く同じ形状をしていて、案内孔１ｂに重なるように形成されているが、図１においては、その案内孔２ｂを形成している領域が破断され、示されていない。

更に、羽根室内において、主地板１には、軸１ｃとばね掛け部１ｄが設けられている。そして、軸１ｃには、ばね８が巻回されていて、一端をばね掛け部１ｄに掛け、他端を可動ピン７に掛けている。そのため、図１においては、可動ピン７は、ばね８の付勢力によって長孔５ｂの縁を押し、光量制御羽根５を反時計方向へ回転させようとしているが、上記のカム面４ｃと、案内孔１ｂの第１案内端面１ｂ−１（及び案内孔２ｂの明示されていない第１案内端面）にも接触しているため、光量制御羽根５を回転させることができない状態になっている。

本実施例における駆動手段は、特許文献１に記載されているタイプの周知のステップモータである。そして、回転子９は、図２から分かるように、合成樹脂製の軸部９ａと、その軸部９ａに取り付けられていて径方向に４極に着磁された円筒形の永久磁石９ｂと、その軸部９ａと一体成形で形成された出力歯車９ｃとで構成されており、主地板１に立設された軸１ｅに回転可能に取り付けられている。

他方、固定子は、全体としてＵ字形をしていて図示していない手段によって主地板１に取り付けられた二つのヨーク１０，１１と、それらのヨーク１０，１１の一方の脚部に嵌装されているボビン１２，１３に巻回されたコイル１４，１５とで構成されている。そして、ヨーク１０，１１は、各々の二つの脚部の先端を磁極部とし、それらを、主地板１に形成された孔に挿入し、永久磁石９ｂの円周面に対向させている。更に、減速歯車１６は、親歯車と子歯車とからなる２段歯車であって、主地板１に設けられた軸１ｆに回転可能に取り付けられており、親歯車を回転子９の出力歯車９ｃに噛合させ、子歯車を駆動リング４の歯部４ｂに噛合させている。

次に、主に、図１，図４，図５を用いて、本実施例の作動を説明する。図１は、駆動リング４が初期位置にある撮影待機状態を示したものである。駆動リング４にとっては、この初期位置が最大絞り開口制御位置であって、６枚の絞り羽根３を、開口部１ａの全開状態にさせている。そのため、一眼レフカメラの場合には、光学ファインダによって明るい被写体像の観察が可能になっているし、光学ファインダを備えていないデジタルカメラの場合には、液晶ファインダ等によって被写体像の観察が行えるようになっている。

このような図１の状態において、レリーズボタンを押すと、測光回路の測定結果にもとづいて絞り値が決定される。その結果、最大絞り開口で撮影を行うことに決定したときには、コイル１４，１５に対してパルス信号を与えず、この図１の状態のままで撮影が行われる。従って、撮影が終了したときにもこの状態は変わらない。他方、その他の絞り開口で撮影することに決定した場合には、それに対応したパルス信号がコイル１４，１５に与えられので、回転子９は、図１において時計方向へ回転させられ、出力歯車９ｃ，減速歯車１６を介して、駆動リング４を時計方向へ回転させる。

それにより、６枚の絞り羽根３は、連結ピン３ｂが駆動リング４のカム溝４ａによって開口部１ａ側へ押されるので、軸ピン３ａを中心にして反時計方向へ同時に回転させられ、開口部１ａに進入して絞り開口を小さくしていく。他方、駆動リング４が時計方向へ回転を開始すると、ばね８によってカム面４ｃと第１案内端面１ｂ−１（及び案内孔２ｂの第１案内端面）に押し付けられていた可動ピン７は、開口部１ａ側へ移動することが可能になる。そのため、光量制御羽根５は反時計方向へ回転させられ、ＮＤフィルタ板６を開口部１ａ内に進入させていく。しかしながら、６枚の絞り羽根３が最小絞り開口制御位置に達するまでは、ＮＤフィルタ板６が絞り開口内に入っていくことはない。

このようにして、所定の絞り値に対応した絞り開口が得られると、コイル１４，１５へのパルス信号が断たれるので、回転子９の回転が停止される。図４は、そのようにして、回転子９が、最小絞り開口の制御位置で停止した場合を示したものであるが、このとき、可動ピン７は、駆動リング４の押動部４ｄと、案内孔１ｂの第２案内端面１ｂ−２（及び案内孔２ｂの明示されていない第２案内端面）に対して、略接触する状態にまでなっている。そして、所定の絞り値が、図４の状態になるまでに得られた場合には、回転子９が停止した段階で撮影が行われる。

また、撮影が終了すると、回転子９は、先ほどとは逆に反時計方向へ回転させられるので、駆動リング４も反時計方向へ回転させられ、カム溝４ａによって６枚の絞り羽根３を同時に時計方向へ回転させると共に、カム面４ｃがばね８の付勢力に抗して可動ピン７を押し、光量制御羽根５を時計方向へ回転させる。そして、光量制御羽根５が開口部１ａから退避し、絞り羽根３が開口部１ａを全開にすると、その直後に回転子９が停止させられ、図１に示された次の撮影の待機状態に復帰したことになる。

それに対して、被写体光が強く、図４に示された絞り羽根３による最小絞り開口では、所定の絞り値が得られない場合、即ち被写体光をもっと減光しないと露光オーバーになってしまう場合には、回転子９は、図４に示した状態になっても停止せず、さらに時計方向へ若干回転させられることになる。そのため、それまでは、案内孔１ｂの第１案内端面１ｂ−１（及び案内孔２ｂの第１案内端面）に案内されて、開口部１ａ側に移動させられていた可動ピン７は、駆動リング４の押動部４ｄによって押されるようになり、案内孔１ｂの第２案内端面１ｂ−２（及び案内孔２ｂの第２案内端面）に案内されて、それまでとは略直交する方向へ移動させられるようになる。

それによって、可動ピン７は、光量制御羽根５の軸ピン５ａとの距離を短くしつつ、ばね８の付勢力に抗して光量制御羽根５を急速に反時計方向へ回転させるので、６枚の絞り羽根３によって形成されていた最小絞り開口をＮＤフィルタ板６で覆うことになり、図５に示されているように、その最小絞り開口を完全に覆ったとき、回転子９の回転が停止させられる。そして、駆動リング４が図４に示された状態から図５に示された状態まで回転させられても、その間、６枚の絞り羽根３は、カム溝４ａの形状によって殆ど回転させられていない。

その後、図５に示された状態で撮影が終了すると、回転子９は、反時計方向へ回転させられるので、駆動リング４も反時計方向へ回転させられる。そのため、可動ピン７は、案内孔１ｂの第２案内端面１ｂ−２（及び案内孔２ｂの第２案内端面）に案内され、ばね８の付勢力によって押動部４ｄに追従する。そして、図４に示された状態になってからは、上記のようにして、図１に示された状態に復帰する。

このように、本実施例の場合には、駆動リング４と光量制御羽根５の間に、案内孔１ｂ，２ｂと、可動ピン７と、ばね８を介在させることによって、最小絞り開口に対するＮＤフィルタ板６の進退が急速に行えるようになっている。また、本実施例の駆動リング４には、特許文献１に記載されている駆動リングのように、光量制御羽根５を作動させるためのカム溝を、カム溝４ａの外側に形成することなく、外周面にカム面４ｃと押動部４ｄを形成するようにしている。そのため、既に説明したように、駆動リング４の直径を大きくしなくて済み、装置の小型化を可能にしている。また、言い換えれば、装置を大型化せずに、開口部１ａを大きくすることができるので、口径の大きなレンズを用いるカメラへの対応が可能となっている。

尚、本実施例の場合には、光量制御羽根５の先端にＮＤフィルタ板６を取り付けているが、回折の影響が問題とならない場合には、ＮＤフィルタ板６の代わりに、光量制御羽根５の先端に、６枚の絞り羽根３によって形成される最小絞り開口よりも小さな開口部を形成し、それを絞り装置としての最小絞り開口とするようにしてもよい。

絞りリングが初期位置にあって、絞り羽根が撮影光路用の開口部を全開にしている状態を示した実施例の平面図である。実施例におけるステップモータの構成を理解し易く示した断面図である。実施例における羽根室内の構成を示した要部断面図である。絞りリングが、図１の初期位置から時計方向へ回転させられ、絞り羽根が最小絞り開口を規制している状態を示した平面図である。絞りリングが図４の状態から若干時計方向へ回転させられた状態を示した平面図である。

符号の説明

１主地板
１ａ，２ａ開口部
１ｂ，２ｂ案内孔
１ｂ−１第１案内端面
１ｂ−２第２案内端面
１ｃ，１ｅ，１ｆ軸
１ｄばね掛け部
２補助地板
３絞り羽根
３ａ，５ａ軸ピン
３ｂ連結ピン
４駆動リング
４ａカム溝
４ｂ歯部
４ｃカム面
４ｄ押動部
５光量制御羽根
６ＮＤフィルタ板
７可動ピン
７ａ，７ｂフタンジ部
８ばね
９回転子
９ａ軸部
９ｂ永久磁石
９ｃ出力歯車
１０，１１ヨーク
１２，１３ボビン
１４，１５コイル
１６減速歯車

Claims

両者間に羽根室を構成しており各々の対向する領域に光軸を中心にして円形をした撮影光路用の開口部と第１案内端面及び第２案内端面を有する案内孔とを形成している二つの地板と、前記羽根室内で光軸を中心にして回転可能に配置されており複数のカム溝のほか外周面にはカム面とその一端に設けられた押動部とを形成している駆動リングと、前記羽根室内で光軸を中心にした所定の角度間隔位置に回転可能に取り付けられており各々のピンを前記カム溝に嵌合させ前記駆動リングの回転によって絞り開口を変化させる複数枚の絞り羽根と、長孔を有していて一端を前記羽根室内で前記地板の一方に回転可能に取り付けられておりその他端を光量制御部としている光量制御羽根と、前記光量制御羽根を回転させるために前記長孔に嵌合しておりその両端を前記二つの案内孔に常に挿入している可動ピンと、前記可動ピンを前記カム面に接触させるように付勢しているばねと、を備えていて、前記可動ピンは、前記駆動リングが最大絞り開口制御位置から最小絞り開口制御位置まで回転するときは、前記カム面と前記第１案内端面に接触して、前記開口部に接近する方向へ移動し、前記駆動リングが最小絞り開口制御位置を超えて回転するときは、前記押動部と前記第２案内端面に接触して移動するようにしたことを特徴とするカメラ用絞り装置。
前記光量制御羽根は、その他端に、前記光量制御部として、前記複数枚の絞り羽根によって形成される最小絞り開口よりも口径の小さな開口部を形成しているか、ＮＤフィルタを取り付け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装置。