JPH0443852Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 〔利用分野〕 本考案は、一眼レフレツクスカメラ用の交換レ
ンズ鏡筒に組込むに適した電磁駆動式の絞り装置
に関する。

〔従来の技術〕

従来電磁駆動によつて絞りを駆動する発想は多
く考えられていた。特にレンズシヤツタカメラに
おいて、現在ほとんどがこの方式である。これに
対して交換レンズ式カメラの電磁駆動絞りに関し
ての提案は多くあるが実際製品化されている物は
ほとんどない。レンズシヤツタ式カメラにこの方
式が実現されている理由はレンズの絞りをカメラ
本体内に固設でき、決められた演算結果にもとづ
いて、シヤツタとも共用可能なため大きなメリツ
トがあるためである。

従つて近年レンズシヤツタ式カメラのほとんど
がこの方式である。一方一眼レフカメラでは絞り
が交換レンズ内部に配置され、なおかつカメラ側
で測光演算された結果を電気的に送電しその値に
もとづいて絞り口径を設定するものである。しか
し従来からある方式では、鏡筒の狭い空間に込る
程、小型化するために電磁駆動部をコンパクトに
するので微小なトルクしか出なく、レンズシヤツ
タの様な絞り口径が小さくて羽根枚数の少ない低
負荷絞り用がせいぜいであつた。また一眼レフ用
交換レンズの様に大口径で高速駆動を行う絞りで
は、駆動トルクの大きなモータが望まれ、これを
そのまま絞り駆動を用いたのではユニツト全体が
大きくなるばかりでなく、重量も増加してしまい
実用的ではなかつた。

〔本考案が解決しようとしている問題点〕

本考案は、小型で軽量の電磁駆動装置と組合わ
せて使用するのに適しており、またレンズ鏡筒や
カメラ本体に組込まれた際に、駆動機構用が無駄
な空間を占めることのない装置の提供を目的とす
る。

そして上記目的を達成する為に本考案は、光束
が通過する開口の周縁位置にモータを配設し、該
モータは光軸と平行なロータ軸を有するロータ
と、該ロータを挟んで対向し光軸と平行なフオー
ク状の極歯が形成されたステータ及び光軸と平行
なコイルを略円弧状となるように配設し、該ロー
タの出力を回転部材の開口の周縁位置に形成した
ラツクと直接噛合うようにしたことを特徴とす
る。

〔実施例〕

以下、図面に従つて実施例を詳細に説明する。

第１図は電磁駆動絞り装置を分解して斜視図で
示す。また組立てた形態は第６図で、鏡筒に組込
んだ形態は第２図で示す。付番１は環状地板で中
央に撮影光の通過する開口を有する。地板１の１
部に軸受１ａを有している。２は光軸と平行に配
置したロータ軸で、軸２にはロータマグネツト３
が固着されており、前記軸受１ａに軸支される一
方、その先端にピニオンギヤー４が結合されてい
る。ロータ軸の他方は扇面状の軸受板５にもうけ
られた軸受５ａに嵌合され、ロータマグネツト３
を回転自在に支持している。このロータマグネツ
ト３は例えばプラスチツク・マグネツトで作られ
外周は分割的に且つ交互に複数着磁がなされ、ま
た異方配向されているものとする。６と７はステ
ータで、各ステータは光軸と平行なフオーク状の
極歯６ａと７ａをそれぞれ数本づつ具え、図では
両ステータを離して描いているが、実際には極歯
６ａと７ａが互いに接触しない様に入り組んでい
るものとする。また極歯６ａと７ａはロータ３の
表面から等間隔を保つ様に円弧に沿つて配置され
るものとする。尚、ロータ３を挟んで対向的に設
けられる別のステータ８，９も同様の形態とす
る。

従つてロータ３の着磁縞は、６〜９の各極歯６
ａ〜９ａに対向している。１０と１１は光軸と平
行に配置した鉄心で、外周にコイル１２，１３が
巻れている。さらに鉄心１０の一端はステータ７
の孔７ｂを介して軸受板５の穴５ｂにカシメられ
ている。同様に鉄心１０の他端はステータ６の穴
６ｂを介して地板穴１ｂにカシメられている。別
の鉄心１１も同様ステータ８，９の穴８ｂ，９ｂ
を介して軸受板５の穴５ｃ及び地板１の穴１ｃに
カシメられている。これら鉄心を光軸方向に配置
しても、鉄心が磁気的に飽和しない様な径にして
ある。

一方、地板１にはフレキシブルプリント板１８
の弧状部分が接着され接点にはコイルの接続線１
２ａ，１３ａが半田付けされている。また地板１
には導電パターン１４ａが形成された基板１４が
固着されており、導電パターン１４ａからのリー
ド線１４ｂは前記フレキシブルプリント板１０の
接点に半田付けされている。またこの基板１４に
はネジ穴が開けられており、地板１に開けられた
長穴１ｅを通してネジ１４ｃがネジ込まれて固定
されているので、必要に応じて基板１４の位置調
整が可能である。即ち、このネジ１４ｃにより絞
り装置が完成した後、外部から開放スイツチの切
換タイミングを調整できる。

次に絞り装置の配置を説明する。環状のカム板
１５には周知の複数本の絞りカム１５ａが切られ
ており、各絞り羽根１６のダボ１６ａが嵌合して
いる。一方絞り羽根１６の裏面ダボ１６ｂは光軸
を中心に回転する回転リング１７にもうけられた
複数個の穴１７ａに夫々嵌合している。回転リン
グ１７は外形１７ｂとカム板１５に４個所設けら
れた離間用凸部の内面１５ｂと嵌合し、カム板１
５に対して回転自在になつている。１７ｃは回転
リング１７の周縁に同心円状に切られたラツク
で、前記ピニオンギヤ４とかみ合つている。尚、
回転リング１７に弧状のスリツトを開け、スリツ
トの外周に近い縁にラツクを切つても良い。１７
ｄは前記基板１４のパターン１４ａに対応したブ
ラシで回転リング１７の一部１７ｅに固定され
る。１８はビスでカム板１５の凸部にあけられた
長穴１５ｃ（同様４ケ所）を介して回転リング１
７をはさみ、地板１のタツプ穴１ｄにしめ付けら
れている。この長穴１５ｃによつてカム板１５を
光軸中心に回転位置調整可能としている。この調
整で絞り口径を基準値に合わせる。ブラシ１７ｄ
を取付る部分１７ｅはカム板１５の凸部１５ｄの
１つに対向して回転リング１７の回転を制限して
いる。また反対方向の回転制限はリング１７の周
縁に設けたラツク端面１７ｆと凸部１５ｅとで行
つている。

次に第２図は前記した電磁駆動絞りをレンズ鏡
筒内におさめた図である。２０はレンズマウント
で、従来からあるバヨネツト方式で図示しないカ
メラボデイと結合される。マウント２０には固定
筒２１が固着されている。固定筒２１には直進カ
ム２１ａが切られており、キー２２が入つてい
る。

キー２２の内側には移動筒２３が取付けられ、
移動筒２３内部には光学レンズＧが固定されてい
る。一方、ズーム環２４は固定筒２１に径嵌合さ
れ回転自在になつており、固定筒２１に嵌合され
ている回転カム筒２５と一体的な動きをさせてい
る。さらに移動筒２３内部に第１図で説明した電
磁駆動絞り装置２６が固定されている。電磁駆動
絞り装置２６はフレキシブルプリント板１８を介
しメイン実装基板２７と結合され、カメラより指
定された絞り電気信号を接点ピン２８を介しステ
ツピングモータドライバIC２９に伝え、更に電
磁駆動絞り装置を動作させている。即ちフレキシ
ブルプリント板１８を介在させたためズーム操作
により絞りユニツト２６が光軸と平行に移動可能
となつている。続いて第１図で示した電磁駆動絞
り装置の動作説明を第３，４，５図で行う。

第３図のイ〜ニはロータマグネツト３とステー
タ６〜９との位置関係を示した図である。第３図
のイは、コイル１２，１３に通電していない状態
である。この様な状態のときはロータマグネツト
の極がステータを介して磁路を形成するため、ス
テータ６，７に対してロータマグネツト３の極が
対向して停止している。その際ステータ８，９と
ロータマグネツト３の極又は対向しないで半ピツ
チ（＝１／2P）ずれて停止しているものとする。

この位置関係になる様にステータ６，７とステ
ータ８，９とは１／2Pずれる様に配置しておき、
これを式で示すθ＝nP＋１／2Pとなる。第２図
のイにあるＰとはマグネツトの着磁ピツチで、ス
テータ６，７又は８，９のピツチと一致させてお
く。

第３図のロの状態はコイル１２に逆方向（↑方
向）、コイル１３に正方向（↑方向）の通電を行
つた時の図で、各々の状態を，Ａとする。同様
にコイル１２に正方向はＢ、コイル１３に逆方向
の通電を行つた場合にはとして以下説明を行
う。

コイル１２にを通電するとステータ６には
Ｎ、ステータ７にはＳが発生し、同様にコイル１
３にＡを通電するとステータ８にＮ、ステータ９
にＳが発生する。このためロータ３の外周に予め
着磁された各極と各々のステータ極歯に発生した
極とが反撥又は引き付け合いロータ３が反時計方
向に回転する。この時ステータ６，７及びステー
タ８，９と1/2ピツチずれており、それらステー
タ６，７，８，９に対向してロータの極がバラン
スを保とうとする。つまり第２図のロの様な通電
を行うと図イに対してロータ３が反時計方向に1/
４ピツチ動き安定して止まることになる。次に図
ハの通電を行うとしよう。この場合はコイル１２
の通電を切り、コイル１３にのみＡ通電を行う。
このときステータ８にはＮ極、ステータ９にはＳ
極が発生するためロータ３の極と引きつけ合い、
図ロに対してさらに1/4ピツチ反時計方向に回転
することになる。第３図のニ図はコイル１２に
Ｂ、コイル１３にＡ通電を行つた場合の図でロ〜
ハと原理は同様なので動作説明は省略する。

以上説明した様な動作原理にもとづいて、第４
図にコイル通電のタイミングチヤートを示す。第
４図の横軸はパルス数（又は時間）縦軸には通電
がONがOFFかを示してあり、そのタイミングチ
ヤートに通電方向Ａ，Ｂ，，の状態を表記
し、最下段には第３図のロ，ハ，ニの状態と対応
して示してある。Ａ，Ｂ，，の組合せの状態
が第４図に記してあり、Ａ〜までの８通りの
組合せができる。このときの１通りの組合せを１
パルスにカウントする様にしてある。つまり９パ
ルス以後はまた１パルス目の位相分を通電するこ
とによりロータ３を任意の角度まで回転させるこ
とができる。

この原理にもとづいたステツピングモータを駆
動源として絞りが動く状態を第１図にもとづいて
説明する。まずロータ３が回転するとピニオンギ
ヤが回転し、さらに回転リング１７が光軸を中心
として回転することになる。

ここでピニオン４とラツク１７ｃは減速機構を
構成し、ロータ３のトルクが比較的小さくても十
分回転リング１７を回転させ得る。回転リング１
７の各穴１７ａにダボ１６ｂの嵌合した羽根１６
は固定のカム板１５との相対移動をするので各絞
り羽根１６の先端は径方向に移動する。これらの
作用は従来からあるメカニカル絞りと同じ動作な
ので詳細は省略する。回転リング１７の回転角は
ロータ３が等間僚で回転するため等回転角動作を
する。従つて、カム板１５のカムミゾ１５ａの形
状を適当にすることにより回転板の回転角と絞り
の段数とを合わせることができる。具体的に言え
ば、ロータ３が１ステツプ進んだとき絞り口径が
１／８段変化する様な関係に設定する。つまりロー
タを８ステツプ駆動すると絞りが１段分変化する
関係になる。

第５図は、カメラの測光システムで測光してか
ら絞りが絞られるまでをブロツク図で示したもの
である。カメラの測光回路３０で測光された光量
をフイルム感度、シヤツタスピード、絞り値の要
素を考慮して周知の様に演算し、絞り段数を決定
する。これは光量設定回路３１によつて行われ
る。絞り段数はクロツク回路３２と分配回路３３
によつてステツプモータの駆動ステツプ数に変換
される。このステツプ数に応じてステツプモータ
ドライバ回路３４でコイル１２、コイル１３のど
ちら方向に通電するかを決定することにより、ス
テツプモータを任意の量だけ回転させることがで
きる。つまり指定絞り口径に合わせることが可能
になる。絞り羽根を戻す場合には、第３図で説明
した動作を逆に行えばロータ３は時計方向に回転
し、開放状態にもどすことが可能になる。３５は
シヤツタ駆動回路で、光量設定回路３１の出力に
基づいて制御される。

他方、基板１４とブラシ１７ｄとは絞りが開放
状態でOFF、小絞り状態でONするスイツチを構
成している。このスイツチは、カメラが開放測光
を行う構造のため、開放状態になつているか否か
の判別を必要とし、この判別を目的としたスイツ
チである。例えば外的衝撃等により羽根が小絞り
側に動いてしまつた時には測光を禁止し、絞り羽
根を戻してから再び測光を行う機能を果たす。

尚、第２図でズーム環２４を光軸を中心に回転
させると回転カム筒２５が回転し、カムミゾ２１
ａによつて光学レンズＧが光軸方向に移動する。
このとき絞りユニツト２６もレンズＧと一体とな
つて光軸方向に移動する。絞りユニツト２６の給
電はフレキシブルプリント板１８によつて行わ
れ、絞りユニツト２６が光軸方向に移動してもフ
レキシブルプリント板１８の屈曲性を使い給電を
可能にしている。

第６図は、上で述べた電磁駆動絞り装置２６と
電気実装回路３６との配置関係を説明するための
図である。第２図からわかる様に絞り装置２６は
マウント近傍ぎりぎりの位置まで移動して来るた
め、この辺に電気実装回路３６、例えばICトラ
ンジスタ、抵抗、コンデンサ、ダイオード等の部
品から成る回路を配置することは困難である。し
かしながら、本考案に係る駆動源は同心円に挟ま
れた空間の一部に収まつてしまうため、残りの部
分に電気実装回路３６を設けることもできるし、
フイルターあるいはフオーカス駆動用のモータ、
開放保障スイツチを配置することもできる。

〔効果〕

以上述べた本考案によれば、駆動源としてのモ
ータにおけるロータ軸、フオーク状の極歯及びコ
イルを光軸方向に設け、該モータを光束が通過す
る開口の周縁位置に略円弧状に配設したと共に、
絞り羽根を移動させる回転部材を該モータによつ
て回転させる際に、該ロータの出力ギヤと該回転
部材の開口の周縁位置に形成されたラツクとを直
接噛み合わせたことにより、小型で且つ小さな外
径にできる絞り装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案実施例の分解斜視図。第２図は
鏡筒の断面図。第３図はモータの駆動原理を説明
するための図。第４図は通電タイミング図。第５
図は制御回路ブロツク図。第６図は斜視図。 図中、１……地板、２……ロータ軸、３……ロ
ータ、４……ピニオンギヤー、５……軸受板、
６，７，８，９……ステータ、１２，１３……コ
イル、１４……基板、１５……カム板、１６……
絞り羽根、１７……回転リング、１８……フレキ
シブルプリント板、２０……レンズマウント、２
６……電磁駆動絞りユニツト、２８……接点ピ
ン、３６……電気実装回路。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 (1) 光束が通過する開口を有し、光学機器に固定
   される地板と、 前記地板の前記開口の周縁位置に配置され、
   光軸と平行なロータ軸を有するロータと、該ロ
   ータを挟んで対向するように配置され、フオー
   ク状の極歯を光軸と平行に形成したステータ
   と、光軸と平行に配置したコイルと、から成
   り、該周縁位置に該ロータ、該ステータ及び該
   コイルを略円弧状となるように配設したモータ
   と、 光束が通過する開口を有し、前記ロータの出
   力ギヤと直接噛み合うラツクが該開口の周縁位
   置に形成された回転部材と、 光束が通過する開口を有する固定部材と、 前記回転部材と前記固定部材との間に支持さ
   れ、該回転部材の回動によつて移動して絞り口
   径を変化させる絞り羽根と、を設けたことを特
   徴とする絞り装置。 (2) 前記回転部材は前記地板と前記固定部材とを
   間隔をあけて結合するための複数の凸部に内接
   して回動可能に支持されることを特徴とする実
   用新案登録請求の範囲第１項に記載の絞り装
   置。 (3) 前記ロータのロータ軸は前記地板の軸受に支
   持されたことを特徴とする実用新案登録請求の
   範囲第１項または第２項記載の絞り装置。