JPH0554091B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 本発明は、光学的な絞り制御装置に関し、例え
ば、テレビカメラや撮影機などのカメラに利用す
るところの絞り制御装置である。

「従来の技術」 この種の絞り制御装置はカメラの受光量が一定
となるように被写界の明るさに応じてレンズ絞り
を制御するものであつて、従来から広く知られて
いる。

第８図は工業用テレビカメラの自動絞り制御装
置の一例を示す概略図であり、１は前玉レンズ、
２は後玉レンズ、３は光電変換回路を内蔵するビ
デイコンである。

４は前玉レンズ１と後玉レンズ２との間に設け
た絞り機構で、マグネツト５の磁界中に配置され
た駆動コイル６がローター７に固定されており、
絞り８がこのローター７によつて一体的に連動さ
れる。

９は演算増幅器で、上記ビデイコン３の出力信
号と基準電圧とを比較し、上記出力信号に応じて
上記駆動コイル６に電気信号を供給するものであ
る。第９図は上記した絞り機構４を具体的に示す
分解斜視図である。

この図において、１０は上記マグネツト５が固
定された固定板で、１１はローター７を受け止め
する固定板であり、これらは一定の間隔を離して
光路用の中空軸（図示省略）に固着されている。

ローター７は上記固定板１０，１１の間に位置
するようにして中空軸に対して回転自在に軸着さ
れており、また、このローター７の係止孔７ａに
は固定板１１の長孔１１ａを貫通させた絞り８の
連繋ピン８ａが嵌合している。

なお、ローター７上に配置された４つの駆動コ
イル６は互いに接続され弾性力の弱いうず巻きば
ね１２を介して給電される。

上記した自動絞り制御装置は、ビデイコン３の
受光量が所定の値になるまでは演算増幅器９が比
較的に大なる電圧信号を出力し、駆動コイル６の
駆動トルクによつて絞り口径が拡大するように制
御され、一方、ビデイコン３の受光量が所定値に
達し、その出力信号が基準電圧EOに達すると、
演算増幅器９の出力がほとんど零となり、ロータ
ー７の回動が停止し、絞り８が被写界の明るさに
合つた絞り口径に保たれる。

「発明が解決しようとする問題点」 上記した自動絞り制御装置はこの種の絞り装置
としてその機能が優れており、現実に実用化され
その効果が認められている。

ただ、この絞り制御装置はローター７の円形に
沿つて四辺形の駆動コイル６を備えるために、ロ
ーター７の直径やマグネツト５などが大きくなつ
て装置全体の形態が比較的に大形となる。この問
題を解決するために、駆動コイル６を一段と偏平
化してローター７の直径を短縮させることが考え
られるが、しかし、このようにしたのではトルク
の発生に関与するコイル部分が減少し、電磁効率
が低くなつて好ましくない。

また、駆動コイル６が台形をした特殊形状のも
のであるため、巻線に手数がかかつて高価なもの
となり、その上、ローター７の軸受部にはボール
ベヤリングなどを備えているため、絞り制御装置
の生産コストが高くなる等の問題点があつた。

本発明は上記した問題点にかんがみ究明したも
ので、少ない電流で駆動トルクを大きくし、か
つ、構造簡単でローコストの絞り制御装置を開発
することを目的とする。

「問題点を解決するための手段」 しかして、本発明では、第１の発明として、絞
り機構と、この絞り機構の絞りを通過する光の光
路横断面積より大きい内径をもつたリング形状の
可動コイルと、上記光の光路外周囲で光路方向に
磁界を作るマグネツトとを備え、上記光の光路が
リング内を通るように上記可動コイルを配置する
と共に、上記可動コイルがこのコイル電流と磁界
との電磁力によつて上記した磁界中で光路に対し
て直交する方向に揺動するようにこの可動コイル
の一部を支持し、上記可動コイルの揺動部を上記
絞り機構に連繋し、可動コイルの揺動に連動させ
て絞り制御する構成としたことを特徴とする絞り
制御装置を提案する。

第２の発明として、絞り機構と、この絞り機構
の絞りを通過する光の光路横断面積より大きい内
径をもつたリング形状の２つの可動コイルと、上
記光の光路外周囲で光路方向に磁界を作るマグネ
ツトとを備え、上記光の光路がリング内を通るよ
うに上記２つの可動コイルを並列に配置すると共
に、上記２つの可動コイルがこれらのコイル電流
と磁界との電磁力によつて上記した磁界中で光路
に対して直交し、かつ、相反する方向に揺動する
ようにこれら２つの可動コイルの対称位置となる
一部を支持し、上記２つの可動コイルの揺動部を
上記絞り機構に連繋し、２つの可動コイルの揺動
に連動させて絞り制御する構成としたことを特徴
とする絞り制御装置を提案する。

第３の発明として、絞り機構と、この絞り機構
の絞りを通過する光の光路横断面積より大きい内
径をもつたリング形状の可動コイルと、同様に上
記光路横断面積より大きい内径をもつたリング形
状のバランサーと、上記光の光路外周囲で光路方
向に磁界を作るマグネツトとを備え、上記光の光
路がリング内を通るように上記した可動コイルと
バランサーとを並列に配置すると共に、上記可動
コイルがこのコイル電流と磁界との電磁力によつ
て上記した磁界中で光路に対して直交する方向に
揺動するようにこの可動コイルの一部を支持し、
さらに、上記バランサーは光路に対して直交する
方向に揺動するように上記可動コイルの支持部と
対称位置となる一部で支持し、上記可動コイル及
びバランサーの揺動部を上記絞り機構に連繋し、
バランサーを伴つた可動コイルの揺動に連動させ
て絞り制御する構成としたことを特徴とする絞り
制御装置を提案する。

「実施例」 次に、本発明の実施例について図面に沿つて説
明する。

第１図は本発明に係る絞り制御装置の分解斜視
図であり、この図において、２１は光路を形成す
る円筒状の中空軸で、この内部には光学系として
レンズが組み込んであり、また、その外部には円
形の固定板２２が一体に形成してある。

この固定板２２に設けた小孔２３は後述する可
動コイルを軸支する通孔である。

なお、光学系のレンズについては後述する絞り
の後方にも設けるなど、必要に応じて任意に配置
する。

２４，２５は同形状の弧状マグネツトで、これ
ら各々はコ字系断面のヨーク２６，２７内に固定
されている。ヨーク２６，２７は図示するように
外周弧面２６ａ，２７ａの上下部から平行面２６
ｂ，２６ｃ，２７ｂ，２７ｃを一体に張出させた
磁性板材からなるもので、平行面２６ｂ，２６
ｃ，２７ｂ，２７ｃの内周縁が上記中空軸２１の
外周に適度に嵌合する曲縁となつている。

このように形成したヨーク２６，２７はその平
行面２６ｂ，２７ｂの内面にマグネツト２４，２
５を固定し、弧状マグネツト２４，２５と平行面
２６ｃ，２７ｃとの間に所定の間隔を設け、この
間隔が後述する可動コイルの組み込み空間となつ
ている。２８はリング状の可動コイルで、これは
電導線を輪状に巻き回して一体化したもので、対
称となる位置には支軸２９と連結ピン３０とが固
着してある。

３１は固定板で、これには可動コイル２８の支
軸２９を軸受けする小孔３２と、連結ピン３０の
案内溝３３とが設けてある。

３４は絞り羽根を備えた周知の虹彩絞りである
が、これには可動コイル２８の連結ピン３０を嵌
入させる連結舌片３５を設け、この連結舌片３５
の連動回動によつて絞り口径が変わるようになつ
ている。

上記した各部材は第２図及び第３図に示すよう
に組み付ける。なお、第２図は絞り制御装置の簡
略正面図、第３図は第２図上のＡ−Ａ線断面図で
ある。

すなわち、ヨーク２６，２７は第２図に示すよ
うに中空軸２１の外側に対向配置させ、中空軸２
１と一体の固定板２２と、中空軸２１の下側に嵌
合固定させた固定板３１との間で一体的に固定さ
せる。

可動コイル２８はヨーク２６，２７の間隔空間
に内装させると共にその支軸２９を固定板２２，
３１の小孔２３，３２に軸挿し、支軸２９を支点
に揺動自在とする。

絞り３４は中空軸２１の下端に設け、絞り口径
の中心を中空軸２１内の光軸に合わせると共に可
動コイル２８の連結ピン３０を連結舌片３５に連
結する。なお、可動コイル２８は揺動の少ない支
軸２９の近くからリード線を引き出し、このリー
ド線を介して給電するようにする。

上記構成の絞り制御装置は、可動コイル２８に
電流を流せば、磁界、電流及び運動の関係で、こ
のコイル２８が磁界に対して直交する方向に運動
する。

なお、ヨーク２６内で起きる運動とヨーク２７
内で起きる運動とを同方向とする必要があるか
ら、マグネツト２４，２５の磁極については、例
えば、第３図に示すように定める。すなわち、マ
グネツト２４については可動コイル側をＮ極、そ
の反対側をＳ極とし、マグネツト２５については
このコイル側をＳ極、その反対側をＮ極とする。

可動コイル２８はその運動量が電流の大きさに
応じて定まり、第２図の実線位置と仮線位置との
範囲内で支軸２９を支点に移動し、絞り３４の絞
り口径を縮小しまた拡大させる。例えば、可動コ
イル２８に一方向の電流を流せば実線位置から仮
線位置に向かつて移動し、電流を他方向に流せば
その逆方向に移動して絞り制御する。

可動コイル２８には復帰用ばねを係架し、給電
を遮断した通常時は第２図に示す実線位置に復帰
させ、この復帰位置で絞り３４が最小絞り口径と
なるように構成してもよい。一方、中空軸２１が
横向き（第３図状態）となるようにセツトする場
合には、可動コイル２８が自重によつて第２図の
実線位置に復帰するようになる。このことから、
仮線位置から実線位置に向かつて移動するトルク
に比べて、この逆に実線位置から仮線位置に向か
つて移動するトルクを大きくする必要が生じる。
言換えれば、絞り口径を縮小させる場合と拡大さ
せる場合とでは可動コイル２８に与える電流の大
きさを変えなければならないことになる。

第４図〜第７図は上記の問題点を解決した本発
明の他の実施例を示す。

本実施例は２つの可動コイル３６，３７とを並
行させるように設けた点に特徴がある。これらの
コイル３６，３７は上記した可動コイル２８と同
様のもので、ヨーク２６，２７の間隔空間に各々
のリング部分が揺動自在に内装するようにして支
持されている。ただ、これらコイル３６，３７の
支軸３８，３９は中空軸２１を挟んだ対称位置に
設けると共に各々の連結ピン４０，４１について
も同様に対称位置に当たる揺動部に設けてあつ
て、これら連結ピン４０，４１を第７図に示すよ
うに絞りリング４２の両サイドから突出させた連
結舌片４３，４４に連結させてある。

このように構成した絞り制御装置では、可動コ
イル３６と３７とに供給する電流方向を逆にする
ことによつて、可動コイル３６が第４図に示す矢
印４５の方向に、可動コイル３７が同図に示す矢
印４６の方向に運動する。したがつて、絞りリン
グ４２が第７図の矢印４７の方向に回動されるた
め、絞り３４が絞り口径を縮小するように動作す
る。第４図位置から移動した位置にある可動コイ
ル３６，３７に上記とは反対方向に電流を流せ
ば、各コイル３６，３７が図示矢印とは逆向きに
移動し、絞り口径を拡大するよう動作させる。

なお、各可動コイル３６，３７はばね部材を係
架して通常時には第４図に示す矢印方向に復帰さ
せ、絞り３４を最小絞り口径に保つようにしても
よい。

本実施例によれば、中空軸２１が横向きになる
ようにセツトされるような場合でも、可動コイル
３６と３７との自重が釣り合つてバランスが保た
れるから、可動コイル３６，３７の移動方向、つ
まり、絞り口径の縮小または拡大方向に関係な
く、いずれの方向でも同じ電流で同トルクが発生
するようになる。

上記可動コイル３６，３７はいずれか一方、例
えば、可動コイル３７を同形状のバランサーに置
き換えてもよい。

この場合には、絞り３４は可動コイル３６のみ
の駆動トルクによつて駆動力を受け、可動コイル
３６をバランサーとが釣り合うようになり、上記
実施例と同様の効果を得る。

なお、バランサーは必ずしもリング状のもので
はなくともよく、また、このバランサーは磁界中
におくことを要しないから、ヨーク２６，２７の
外側に設けるようにしてもよい。

なお、上記実施例では可動コイルを円形リング
に形成したが、このコイルは楕円形、四辺形など
のリング体に形成することもできる。

「発明の効果」 上記した通り、本発明に係る絞り制御装置は、
マグネツトの磁界中に、一つの支持部を支点に揺
動するリング状の可動コイルを設けると共にこの
可動コイル内に光路を形成し、絞り機構が上記可
動コイルの電磁的な運動を受けて動作する構成と
したので、可動コイルからなる駆動源の構成が簡
単となると共にこのコイルは光路を形成する、例
えば、円筒状の中空軸の周囲に同心的に設けるこ
とができるので、このコイルの径間方向の幅が大
きくならず、装置形態の小形化に極めて有利とな
る。

また、本発明では可動コイルのトルク発生領域
を大きく設定することができ、電磁効率が高く、
少ない電流で比較的に大きなトルクが発生するの
で、高精度の絞り制御装置となる。

さらに、ローターが中空軸を回転軸として回動
する従来装置では、軸部の摺動部分が大きいため
摩擦が増加し、その摩擦の分だけ大きな駆動トル
クガ必要となるが、本発明では可動コイルを小径
の支軸で揺動自在に支持することができるから、
支持部の摩擦が少なくなり、小さい駆動トルクで
確実に動作する絞り制御装置となる。

特に、２つの可動コイルを備えた発明では、絞
り機構の動作が円滑となると共に、これらコイル
の自重を利用してバランスのよい動作となり、ま
た、可動コイルとバランサーを備える発明では、
高価なコイルを使用しないで、２つの可動コイル
を利用したと同等のバランス機能を持たせること
ができる。

なお、本発明の絞り制御装置は、テレビカメラ
や映画撮影機の絞り装置、その他一般の光学的絞
り装置として、或いは、顕微鏡などの視野絞り装
置として利用することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す絞り制御装置
の分解斜視図、第２図は上記絞り制御装置の簡略
正面図、第３図は第２図上のＡ−Ａ線断面図、第
４図〜第７図は本発明の他の実施例を示し、第４
図は絞り制御装置の要部を示す簡略正面図、第５
図は第４図上のＢ−Ｂ線断面図、第６図は可動コ
イルの横断面図、第７図は絞り羽根を簡略して示
す絞りリングの正面図、第８図及び第９図は従来
例を示し、第８図は工業用テレビカメラの自動絞
り制御装置を示す概略図、第９図は絞り機構の分
解斜視図である。 ２１……中空軸、２４，２５……マグネツト、
２６，２７……ヨーク、２８……可動コイル、２
９……支軸、３０……連結ピン、３４……絞り、
３５……連結舌片、３６，３７……コイル、３
８，３９……支軸、４０，４１……連結ピン、４
２……絞りリング、４３，４４……連結舌片。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 絞り機構と、この絞り機構の絞りを通過する
   光の光路横断面積より大きい内径をもつたリング
   形状の可動コイルと、上記光の光路外周囲で光路
   方向に磁界を作るマグネツトとを備え、上記光の
   光路がリング内を通るように上記可動コイルを配
   置すると共に、上記可動コイルがこのコイル電流
   と磁界との電磁力によつて上記した磁界中で光路
   に対して直交する方向に揺動するようにこの可動
   コイルの一部を支持し、上記可動コイルの揺動部
   を上記絞り機構に連繋し、可動コイルの揺動に連
   動させて絞り制御する構成としたことを特徴とす
   る絞り制御装置。 ２ 絞り機構と、この絞り機構の絞りを通過する
   光の光路横断面積より大きい内径をもつたリング
   形状の２つの可動コイルと、上記光の光路外周囲
   で光路方向に磁界を作るマグネツトとを備え、上
   記光の光路がリング内を通るように上記２つの可
   動コイルを並列に配置すると共に、上記２つの可
   動コイルがこれらのコイル電流と磁界との電磁力
   によつて上記した磁界中で光路に対して直交し、
   かつ、相反する方向に揺動するようにこれら２つ
   の可動コイルの対称位置となる一部を支持し、上
   記２つの可動コイルの揺動部を上記絞り機構に連
   繋し、２つの可動コイルの揺動に連動させて絞り
   制御する構成としたことを特徴とする絞り制御装
   置。 ３ 絞り機構と、この絞り機構の絞りを通過する
   光の光路横断面積より大きい内径をもつたリング
   形状の可動コイルと、同様に上記光路横断面積よ
   り大きい内径をもつたリング形状のバランサー
   と、上記光の光路外周囲で光路方向に磁界を作る
   マグネツトとを備え、上記光の光路がリング内を
   通るように上記した可動コイルとバランサーとを
   並列に配置すると共に、上記可動コイルがこのコ
   イル電流と磁界との電磁力によつて上記した磁界
   中で光路に対して直交する方向に揺動するように
   この可動コイルの一部を支持し、さらに、上記バ
   ランサーは光路に対して直交する方向に揺動する
   ように上記可動コイルの支持部と対称位置となる
   一部で支持し、上記可動コイル及びバランサーの
   揺動部を上記絞り機構に連繋し、バランサーを伴
   つた可動コイルの揺動に連動させて絞り制御する
   構成としたことを特徴とする絞り制御装置。