JPH06242489A - 電動絞り装置を有する光学機器 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 撮影光学系の焦点距離および開放Ｆナンバー
に応じて開放絞り口径が変化するタイプのズームレンズ
において、開放絞り口径を安定に維持することを目的と
する。 【構成】 カム板４に対して第１の絞り羽根７を設ける
と共に、第２の絞り羽根５を設け、第１の絞り羽根７は
ズーム操作に連動して回転する第１回転リング８により
動作し、第２の絞り羽根５はステッピングモータ１によ
り駆動される第２の回転リング６により動作するように
しており、ステッピングモータ１は測光結果により駆動
される。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は電動絞り装置を有するズ
ームレンズ等の光学機器に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ズーム操作に連動して絞り口径が
補正される絞り径補正機構を有する電動絞り装置を有す
るズームレンズは本出願人により提案され、既に実用化
されている。ここでの電動絞り装置は絞り羽根駆動用モ
ータとしてステップモータが搭載されており、そのステ
ップモータは測光結果に基づいた絞り駆動量の演算結果
により駆動する。

【０００３】一方、ズーム操作が行なわれた時には、ズ
ーミング後の撮影光学系の焦点距離及び開放Ｆナンバー
の変化に応じた絞り口径に設定する（開放で測光を行な
うシステムである為）よう前記ステップモータの駆動に
かかわらず絞り羽根をレンズ鏡筒のズーム環の補正カム
により作動させて（即ち絞り羽根による絞り駆動量を設
定させる為のカム部材を回転させることにより絞り羽根
を開閉させる）、開放絞り口径を変化させる絞り径補正
機構を設けている。尚前記カム部材をズーム環の補正カ
ムにより作動させる際、ステップモータ自体は該カム部
材の作動に追従して回転しないようにモータ自体のコギ
ング力で保持されている構造となっている。

【０００４】

【発明が解決しようとしている課題】しかしながら上記
従来例では、該カム部材をズーム環の補正カムで作動さ
せてもステップモータが回転しないように保持している
コギング力には限界があり、例えばズーム環を高速で回
転させて該カム部材を回転させた時、ステップモータ自
体のコギング力が負けてモータが回転されることによ
り、適正な開放絞り口径に設定できないという問題があ
った。即ち、従来の構造はステップモータがそれ自体の
コギング力で保持されている状態でカム部材を回転させ
ることにより絞り羽根を開放絞り口径の変化に対応する
よう開閉させている。

【０００５】また開放絞り口径を決定させるのはステッ
プモータで各絞り値に駆動設定する為の絞り羽根自身で
あるため、開放状態を保持する為には絞り羽根で形成し
た開放絞り口径が変化（絞り羽根が動く）したことを検
出するスイッチ（ＳＷ）、即ち絞りが開放か否かを検出
する開放信号ＳＷの分解能をステップモータの１コギン
グに相当する。または、それ以上の分解能に上げる必要
がある。この為開放信号ＳＷは高精度のものが必要とな
り、それを達成しようとすると構造が複雑となるばかり
ではなく、開放絞り口径値に常時絞り羽根を保持してお
く力はステップモータのコギング力のみであるので、外
部からの衝撃により絞り羽根がコギング力に打ち勝ち、
絞り羽根が動いて開放信号ＳＷが敏感に反応してしまう
為、開放Ｆナンバーに対応する開放絞り口径に合わせて
保持しておくことが困難になりがちであった。

【０００６】本発明の目的は、このような従来の問題を
解決し、ズーム操作に応じて変化する開放絞り口径を安
定に維持できること、および開放信号スイッチの分解能
が必要以上に高精度となることを防止した電動絞り装置
を有する光学機器を提供することにある。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の目的を実現する
構成は特許請求の範囲に記載した通りであり、ステップ
モータにより各絞り値に作動する絞り羽根（第２の遮光
羽根手段）の他に、開放絞り口径のみをズーム操作によ
り決定する絞り羽根（第１の遮光羽根手段）を新たに設
ける一方、開放信号ＳＷの検出タイミングを第２の遮光
羽根手段が開放絞り口径より大きくなった時に検出する
ようにしたことにより、ステップモータに連結した第２
の遮光羽根手段に関係なく開放絞り口径を第１の遮光羽
根手段で設定できるので、ステップモータのコギングに
よる保持力の大小を気にせず設計できる。また開放信号
ＳＷは第１の遮光羽根手段より設定される開放絞り口径
より、第２の遮光羽根手段が小絞り側にいかないように
即ち、第２の遮光羽根手段が開放絞り口径より大きくな
った時に検出するだけでよく、ステップモータの１コギ
ングに相当する。または、それ以上の微妙な調整という
必要はなく、ラフなＳＷ調整で成り立つようにしたもの
である。尚撮影光学系の焦点距離に応じた開放絞り口径
がそれぞれのズーム域で差があっても絞り駆動量の助走
量を検知してその量を変えて対処する構成にしたことで
２つの遮光羽根手段を使用した絞り駆動システムは成り
立つ。

【０００８】

【実施例】以下、図面に従って実施例を詳細に説明す
る。

【０００９】図１は本実施例による電動絞り装置を分解
した斜視図、図２は該電動絞り装置を組み立てた形態を
示す斜視図、図３は該電動絞り装置を内蔵したレンズと
カメラ本体とを示した概略回路図、図４は絞り駆動のフ
ローチャート、図５は電動絞り装置の駆動源である１−
２相駆動ステップモータの停止位置と絞り口径との関係
を示した図である。

【００１０】図１、２において、１は絞り駆動用のステ
ップモータであり、そのローター軸にはピニオンギヤ２
を有する。３は環状地板で、中央に撮影光の通路である
開口を有する一方、前記ステップモータ１を周知の方法
（例えばビス止め）で固定している。４は環状のカム板
であり、複数本の絞りカム４ａが貫通して形成されてお
り、各絞り羽根５（以下第２の絞り羽根と称す）のダボ
５ａが該絞りカム４ａ内に挿入されている。

【００１１】一方、第２の絞り羽根５のダボ５ｂは、光
軸を中心に回転する第２の回転リング６に設けられた複
数個の穴６ａに各々が挿入されている。この第２の回転
リング６は、外形６ｂと前記カム板４に４箇所設けられ
た離間用凸部４ｂの内面４ｃと嵌合し、環状地板３とカ
ム板４の間にはさみこんで環状地板３とカム板４をビス
止めすることでカム板４に対して回転自在に支持されて
いる。

【００１２】また第２の回転リング６の周縁には同心円
状にラック６ｃが形成されており、前記ステップモータ
１のピニオンギヤ２と噛み合う構造となる。なお、第２
の回転リング６の突起部６ｄは、前記環状地板３の長穴
部３ａに嵌入し、第２の回転リング６の回転が制限され
ている。一方前記カム板４に枢着されている第２の絞り
羽根５の配設面と反対の面には、前記複数本の絞りカム
４ａ内に各第１の絞り羽根７のダボ７ａが前記第２の絞
り羽根５のダボ５ａにスラスト方向で干渉しないように
挿入されている。

【００１３】また第１の絞り羽根７のもう一方のダボ７
ｂは光軸を中心に回転する第１の回転リング８に設けら
れた複数個の穴８ａに各々が挿入されている。第１の回
転リング８はリング本体８ｂと前記カム板４に４箇所設
けられた離間用凸部４ｄの内面と嵌合し、カム板４に対
して回転自在に支持されている。

【００１４】一方、前記カム板４の各離間用凸部４ｄに
は鉤部４ｅが全部で４箇所設けられており、前記第１の
回転リング８のリング本体８ｂに引っかけることによ
り、カム板４に対して第１の回転リング８を回動可能に
ユニット化している。また、第１の回転リング８の回転
は図示せぬ鏡筒に設けられたズーム環の操作により突起
部８ｃが移動させられて、ズームによる開放Ｆナンバー
の変化に対応した開放絞り口径に第１の絞り羽根７を作
動させるよう構成している。即ちズームにより、第１の
絞り羽根７で絞り口径が変化する構造となっている。

【００１５】９はカメラが開放測光を行うために、絞り
が開放状態となっているか否かを判別するスイッチ部材
で、弾性を有する線状のスイッチ片９ａを絶縁体９ｂで
保持した構造に形成され、該絶縁体９ｂが環状地板３に
固着されている。１０は環状地板３に電気的に導電状態
を保持して固着された導電部材からなるスイッチダボ
で、上記したスイッチ部材９のスイッチ片９ａがバネ性
を有して接触できるようになっており、このスイッチダ
ボ１０とスイッチ部材９とにより絞り開放を検知するス
イッチ手段を構成している。また、スイッチ部材９の導
電スイッチ片９ａは環状地板３の長穴部３ａに臨み、該
長穴部３ａを貫通している第２の回転リング６の突起部
６ｄと当接可能となっており、該突起部６ｄとの当接で
スイッチ片９ａはスイッチダボ１０と接触、非接触のス
イッチ動作が行なわれる。このスイッチ手段は、開放測
光時、第２の絞り羽根５が小絞り側に外的ショックによ
り動いてしまったことを突起部６ｄの動作により検知し
た時には測光を禁止し、第２の絞り羽根５を開放に戻し
てから再び測光を行なう機能を果たす。

【００１６】またこのスイッチ部材９は前記第２の回転
リング６の突起部６ｄにより作用させられるが、そのＯ
Ｎ−ＯＦＦタイミングは、第２の絞り羽根５で形成され
る開放絞り口径が開放Ｆナンバーに対応する光学的開放
口径より大きくなった時、即ち、第２の絞り羽根５で形
成される開放絞り口径が、第１の絞り羽根７で形成され
る開放絞り口径より大きくなった時にスイッチダボ１０
との接触が断たれるように構成している。

【００１７】２０はステップモータ１及びスイッチ部材
９とダボ１０とを電気的接続して電動絞り装置を作動、
制御させるための通信パターンを備えたプリント基板で
ある。なお、以上説明した構造すべてが前述した構成に
てユニット化されており、第１の絞り羽根７と第２の絞
り羽根５の作動関係は後述する図５で説明する。

【００１８】次に本実施例による電動絞り装置の駆動に
ついて説明する。図３において、１０１はカメラ本体、
１０２は該カメラ本体１０１に着脱自在に取付けられる
撮影レンズ、１０３は測光回路、１０４はシャッター駆
動回路で、フォーカルプレンシャッター１０６及びマイ
クロコンピュータ１０５と接続されている。１０７はカ
メラシステムの作動を司る電池、１０８ａはカメラ本体
１０１側の接点群、１０８ｂは撮影レンズ１０２側の接
点群で、撮影レンズ１０２とカメラ本体１０１との装置
が完了した時、接点１０８ａと１０８ｂが接触するよう
に配置されている。１０９は絞り駆動用ステップモータ
１１６（図１のモータ１に相当）を内蔵する電動絞り装
置本体で、絞り駆動回路１１０に接続され、またレンズ
内マイクロコンピュータ１１１に接続されている。１１
２は撮影レンズ１０２の焦点距離を検知するズームブラ
シ、１１３は絞り開放信号スイッチ（図１のスイッチ部
材９とダボ１０に相当）である。次に該撮影レンズ１０
２（以後はズームレンズに限定するので１０２はズーム
レンズとする）及びカメラ本体１０１の外部の動作を図
４のフローチャートに従って説明する。

【００１９】図４において、ステップ＃２で各アクチュ
エータ及びカウンタその他がリセットされる。ステップ
＃３でまず、カメラの測光回路１０３で光量を測光し、
ステップ＃４にてマイクロコンピュータ１０５によりフ
ィルム感度、シャッタースピード、絞り値の要素を考慮
して周知の方法で演算し絞り段数を決定する。そしてズ
ームレンズ１０２内のマイクロコンピュータ１１１に絞
り駆動命令を送る。

【００２０】絞り駆動命令を受けたズームレンズ１０２
内のマイクロコンピュータ１１１は、ステップ＃５でカ
メラ本体１０１側からの絞り段数情報をステップモータ
の駆動ステップに変換する。更にステップ＃６でズーム
ブラシ１１２からの信号（以下ズーム信号と称す）によ
りズームレンズ１０２の焦点位置を検知し、焦点距離及
び開放Ｆナンバーに合った助走絞り駆動量を判別する。

【００２１】これはステップ＃７、＃８、＃９で行なわ
れ、絞り段数＋助走絞り駆動量の駆動ステップ数に応じ
て絞り駆動回路１１０でコイル１１４、１１５のどちら
方向に通電するかを決定することにより、ステップモー
タ１１６を任意の量だけ回転させることができる。な
お、ズームによる開放口径の変化は、前述したようにス
テップモータで駆動される第２絞り羽根５とは別の第１
の絞り羽根７により、ズームカム環の動きに対応して開
放絞り口径変化に対応するので開放測光値が狂うことは
ない。

【００２２】即ち指定絞り口径を焦点距離及び開放Ｆナ
ンバーに応じて助走ステップ量を変えることで合わせる
ことが可能になる。この動作はステップ＃１０で行なわ
れる。

【００２３】図５は図３で図示してある１−２相駆動ス
テップモータ１１６の停止位置と絞り口径との関係を示
した図である。図において、ａ（白丸）はステップモー
タに通電をしなくても止まれる安定位置つまり１相通電
位置、ｂ（黒丸）は２つのコイルに同時通電して止まれ
る２相通電位置、ｃ、ｆ、ｇは前述したズームによる開
放口径の変化に対応させるようズームカム環の動きによ
り、変化させる第１の遮光羽根７による開放絞り口径で
あり、ｃ、ｆ、ｇはそれぞれテレ、ミドル、ワイドの開
放絞り口径に対応する。またこの時の助走絞り駆動量は
ｈとｉとｊで示す量となり、この量をズーム信号により
検知する。

【００２４】ｄはステップモータのメカニカルスタンバ
イ位置であり、ｅはメカニカルストッパー位置で、これ
以上ステップモータが回れない位置である。なお、測光
結果に基づいた絞り駆動量は、テレ、ミドル、ワイドそ
れぞれｃ、ｆ、ｇからの絞り駆動量であり、上記の様に
ズーム信号で助走絞り駆動量を検知する事によりどのズ
ーム域でも正確な絞り込み時の絞り口径を合わせること
が可能である。

【００２５】一方、開放か否かを検知する開放信号スイ
ッチ１１３の検出位置は前述した第１の遮光羽根７によ
り形成される開放絞り口径の一番大きい口径、即ち、図
５によるとｇ位置とメカニカルスタンバイ位置のｄ位置
との間のいずれか部分に開放検出位置を設ければ良く、
（図５ではｋ範囲）、高分解能の開放信号スイッチは必
要としない。

【００２６】即ち、ステップモータにより駆動させられ
る前述した第２の遮光羽根５で開放口径を決定すると、
その羽根自体で開放口径を決定している関係上、その羽
根を動かさない為にはそこに設けた開放信号スイッチ１
１３は、１ステップ以内またはそれ以下のＯＮ−ＯＦＦ
を検知しないと開放口径値がバラついて開放測光エラー
となる。

【００２７】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
ズームで開放絞り口径が変化するタイプのズームレンズ
等の光学機器において、その開放絞り口径の変化に対応
して変化する第１の遮光羽根手段と、例えばステップモ
ータにより設定された絞り値まで作動する第２の遮光羽
根手段との２つの遮光羽根（絞り羽根）部材を設けるこ
とにより、ステップモータにより駆動される第２の遮光
羽根手段に関係なく、第１の遮光羽根手段で開放絞り口
径が設定でき、即ち開放絞り口径の保持をステップモー
タのコギング力で行なうことがないので、常時絞り値に
ズレを生じさせずに確実に開放絞り口径に保持できると
いう効果がある。

【００２８】また、絞り駆動のためステップモータによ
り作動される第２の遮光羽根手段とは関係なしに開放絞
り口径を第１の遮光羽根手段で決定している為、第２の
遮光羽根手段に設けた開放信号ＳＷはラフな調整です
み、複雑なＳＷ構造を必要としないという効果もある。

【００２９】さらに、２つの遮光羽根手段は、絞り羽根
を開閉させるカム部材のカム溝を共用していることによ
り、カム部材の、カム溝を２つの遮光羽根手段の駆動分
設けたことによる強度不足を発生させずに即ち、その強
度不足でカム部材自体の曲がりによるカム溝の変形を生
じさせないようにできるという効果もある。（カム溝が
変形すると絞り羽根の動きが悪くなる）。さらに第１の
遮光羽根手段、第２の遮光羽根手段、駆動モータをユニ
ット化したことによりレンズ鏡筒のどの場所にも容易に
配置でき、スペース効率も良く簡単に開放口径の変化に
対応できる絞り装置を搭載できるため、その効果は絶大
なものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による電動絞り装置の一実施例を示す斜
視図。

【図２】図１の電動絞り装置を組立てユニット化した形
態図。

【図３】図１の電動絞り装置を内蔵した光学機器とカメ
ラ本体とを示した概略回路図。

【図４】図３の回路の絞り駆動動作を説明するフローチ
ャート。

【図５】図１のステップモータの停止位置と絞り口径と
の関係を示した図。

【符号の説明】

１、１１６…駆動モータ（ステップモータ） ２…ピニオンギヤ ３…環状地板 ４…カム板（環状の固定部材） ４ａ…絞りカム ５…第２の絞り羽根（第２の遮光羽根手段） ６…第２の回転リング（第２の遮光羽根手段） ７…第１の絞り羽根（第１の遮光羽根手段） ８…第１の回転リング（第１の遮光羽根手段） ８ｃ…突起 ９、１１３…開放信号スイッチ（開放状態検出手段） １０、１１３…スイッチダボ（開放状態検出手段）

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 撮影光学系の焦点距離及び開放Ｆナンバ
   ーに応じて開放絞り口径が変化するズームレンズと、該
   開放絞り口径の変化に対応させるよう機械的に絞り口径
   値を変化させる第１の遮光羽根手段と、駆動モータによ
   り作動させられ、測光結果に基づいた絞り口径値まで絞
   りを変化させる第２の遮光羽根手段と、を具備している
   ことを特徴とする電動絞り装置を有する光学機器。
2. 【請求項２】 該第２の遮光羽根手段には、絞りが開放
   であるか否かを検出する開放状態検出手段を有し、該開
   放状態検出手段の検出は、第２の遮光羽根手段による開
   放絞り口径が、開放Ｆナンバーに対応する光学的開放口
   径より大きくなった時に検出することを特徴とする請求
   項１の電動絞り装置を有する光学機器。
3. 【請求項３】 該第２の遮光羽根手段には、絞りが開放
   であるか否かを検出する開放状態検出手段を有し、該開
   放状態検出手段の検出は、該第２の遮光羽根手段の遮光
   羽根による開放絞り口径が、該第１の遮光羽根手段の遮
   光羽根による開放絞り口径より大きくなった時に検出す
   ることを特徴とする請求項１の電動絞り装置を有する光
   学機器。
4. 【請求項４】 該第２の遮光羽根手段を駆動する該駆動
   モータの制御手段は、測光結果に基づいた絞り駆動量を
   演算する一方、ズーム操作が行なわれた時にはズーミン
   グ後の撮影光学系の焦点距離及び開放Ｆナンバーに対応
   した駆動モータの助走絞り駆動量を求め、該測光値に基
   づく絞り駆動量と該助走絞り駆動量との和に基づいて該
   駆動モータを駆動するよう構成したことを特徴とする請
   求項１、２又は３の電動絞り装置を有する光学機器。
5. 【請求項５】 該第１の遮光羽根手段及び該第２の遮光
   羽根手段は、中心に光路穴を有した環状の固定部材に設
   けている共通のカム部により開閉可能にしたことを特徴
   とする請求項１、２、３又は４の電動絞り装置を有する
   光学機器。
6. 【請求項６】 該環状の固定部材に設けているカム部は
   貫通されており、該環状の固定部材の両側に該第１の遮
   光羽根手段、該第２の遮光羽根手段を配置したことを特
   徴とする請求項５の電動絞り装置を有する光学機器。
7. 【請求項７】 前記第１の遮光羽根手段、第２の遮光羽
   根手段、駆動モータはユニット化されていることを特徴
   とする請求項１ないし６のいずれかの電動絞り装置を有
   する光学機器。