JPH06258683A - 光量制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 組み立てや管理が容易で、レンズ鏡筒中でも
デッドスペースを作らない光量制御装置を提供する。 【構成】 本発明の光量制御装置は、円筒形状の永久磁
石からなり、円筒軸周りに回動することにより前記絞り
羽根を開閉させるマグネットロータ１と、電磁コイル２
と、電磁コイルが発生する磁力の両極でマグネットロー
タを間隔を開けて挟むように磁力を導く磁力誘導子３，
４と、マグネットロータの発生する磁力を検出する磁力
検出素子６とを具備し、駆動制御回路が磁力検出素子の
検出結果をフィードバックされ、電磁コイルに所望の電
流を流すことによりマグネットロータを所望の角度位置
に設定する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明はビデオカメラ等の光学機
器において受光量を制御する光量制御装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオカメラ等に組込まれた光量
制御装置（絞り装置）の駆動部は円筒形のガルバノメー
タタイプにされている。図８は、この種の絞り装置を示
す分解斜視図である。図８において、２４は絞り機構部
および絞り機構部の駆動源であるところのガルバノメー
タ部の基台、３７は電磁コイル、３３は電磁コイル３７
を巻線するためのボビンである。また３８は、ボビン３
３と同じものであるが電磁コイルは巻線されていないボ
ビンであり、３６はマグネットロータ、３４はホール素
子、３１は磁束安定化のためのヨーク、３５は配線基
板、３２は上カバー、３９はねじである。

【０００３】また図９（ｂ）は図８の円筒形状の電磁回
路部分の概略構成を示す図である。マグネットの基本径
Ｄに対してガルバノメータ部の最外径は少なくともヨー
ク３１の外径となり約２Ｄである。図９（ｂ）の様に電
磁コイル３７でマグネットロータ３６を駆動しホール素
子３４で速度制御を行なうタイプの光量制御装置におい
てはデッドスペースが生じる。すなわち、ビデオカメラ
等に用いられるレンズ鏡筒の理想形は円筒形であるが、
従来のガルバノメータタイプのものにあっては、図９
（ｂ）のようにガルバノメータ部がレンズ鏡筒円外へは
み出している。

【０００４】また、組立について述べれば図８に示すよ
うに、マグネットロータ３６はボビン３３，３８を主要
構成要素としている。そして、基台２４と上カバー３２
との間に部材３１，３３，３４，３５，３６，３７，３
８が組込まれ、ねじ３９によって、上カバー３２を基台
２４に螺着することにより一体化されている。次にマグ
ネットロータ３６の軸３６ａとレバー２２の穴２２ａに
より圧入とか接着とかの接合手段を用いてレバー２２を
組み付ける。そしてバネ２３を組み付けることによって
駆動部として機能できる形が完成する。駆動部の上に
は、さらに風車型レバー２０、絞り羽根２５，２６，２
７、カバー２８が組付けられる。

【０００５】

【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、駆動部であるところのガルバノメータ部が
円筒形状であるために、次の様な欠点がある。 （１）レンズ（カメラ）が小型化していく中で、絞り機
構部はレンズ円筒形内に納まっても駆動部が円筒形外へ
はみ出してしまう。 （２）ホール素子で速度制御を行なうガルバノメータタ
イプのものでは従来の制動コイルが不用となり、そのス
ペースに空きが生じるが、デッドスペースとして残って
しまう。 （３）マグネットロータが電磁コイルおよびボビン内に
封入されてしまうため、マグネットと駆動レバーを一体
の部材として成形することができない。 （４）上記（３）により、レバーは軸に圧入とか接着等
により接合する方法がとられるため、接合強度に対して
の管理が非常に難しく、しばしば接合が緩み作動に支障
をきたす。 （５）また、マグネットの磁極方向に対してレバーの位
置を適切にして接合しなければならないが、接合時の位
置精度のバラツキが大きい。

【０００６】本発明は上記欠点に鑑み、組み立てや管理
が容易で、レンズ鏡筒中でもデッドスペースを作らない
光量制御装置を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】本発明の光量制御装置
は、絞り羽根を開閉して通過光量を制御する光量制御装
置であって、円筒形状の永久磁石からなり、円筒軸周り
に回動することにより前記絞り羽根を開閉させるマグネ
ットロータと、電磁コイルと、電磁コイルが発生する磁
力の両極でマグネットロータを間隔を開けて挟むように
磁力を導く磁力誘導子と、マグネットロータの発生する
磁力を検出する磁力検出素子と、磁力検出素子の検出結
果をフィードバックされ、電磁コイルに所望の電流を流
すことによりマグネットロータを所望の角度位置に設定
する駆動制御回路とを有する。

【０００８】好ましくは、少なくとも前記マグネットロ
ータ、電磁コイル、磁力誘導子はレンズ鏡筒内壁に沿っ
て収納容易なように円弧状に組立可能にされており、前
記磁力検出素子はホール素子であり、前記磁力誘導子は
第１，第２のステータからなり、第１のステータはその
一端から、前記電磁コイルが発生する磁力の一方の極を
前記マグネットロータの一方の側壁近傍に導出するとと
もに、他端はコイルを貫通して突出し、第２のステータ
はその一端から、前記電磁コイルが発生する磁力の他方
の極を前記マグネットロータの他方の側壁近傍に導出す
るとともに、他端は第１のステータの他端に当接して磁
路を形成している。

【０００９】さらに好ましくは、前記駆動制御回路が前
記電磁コイルに電流を流していないときには、前記マグ
ネットロータは自己の発生する磁力により、前記磁力誘
導子との間に発生させる回転力で第１の回転方向に付勢
されており、前記駆動制御回路が前記電磁コイルに電流
を流すときには、前記マグネットロータは第１の回転方
向とは逆の第２の回転方向に電流に比例した回転角だけ
回転させられ、前記第１の回転方向は前記絞り羽根を閉
じる方向である。

【００１０】

【作用】駆動制御回路が電磁コイルに電流を流していな
いときは、マグネットロータは自己の磁力により絞り羽
根を閉に保つ。駆動制御回路が電磁コイルに電流を流す
と、電磁コイルの磁力は磁力誘導子を経由してマグネッ
トロータに与えられ、マグネットロータを回転させ、絞
り羽根を開とする。絞り羽根の開き量を決めるこの回転
量は電磁コイルに流された電流量に比例する。また、外
形が円弧状にされている場合には、レンズ鏡筒などにデ
ッドスペースを作らず好適に収納することを可能にす
る。

【００１１】

【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。図１は本発明の光量制御装置の第１の実施
例を示す分解斜視図、図２は図１の実施例の上部を下方
より見た図、図３は図１の５ｆ部断面図、図４は図１の
５ｅ部断面図、図５は図１のマグネットロータの断面
図、図６は図１の電磁コイル、ステータ、マグネットロ
ータの間の駆動関係を示す図である。

【００１２】図１において、１はマグネットと軸及び駆
動レバーを一体化したマグネットロータである。マグネ
ットロータ１は、中空円筒状のマグネットに樹脂等のモ
ールディング材料をインサート成形するなどの方法によ
り、レバー状に一体的に形成されている。２は電磁コイ
ル、３は電磁コイルの励磁力を誘導するためのステー
タ、４はステータ３とは別個ではあるが、組付けにより
ステータ３と一体的な電磁力誘導の働きをなすステータ
である。ステータ３，４は一端ではマグネットロータ１
を囲み、他端は互いに当接して磁路を形成している。

【００１３】５はマグネットロータ１を回動可能に支持
するための軸受部を備えた上カバー、６はホール素子、
７はホール素子６の半田接合部と電磁コイル２のリード
部とを半田接合するための半田接合部を有し、電気的Ｉ
／Ｏのやりとりを行なうフレキシブル基板（以降、ＦＰ
Ｃと略記する）、８は上記部材１〜５を組付けるための
駆動部基台、９は光量制御装置全体の基台であるところ
の地板、１０は光の通過量を制御するための絞り羽根、
１１は絞り羽根１０を地板９との間に閉じ込めるための
カバー板である。ＦＰＣ７を介して、電磁コイル２に通
電が行なわれると、ステータ３，４が励磁され、マグネ
ットロータ１が回動する。この時、ホール素子６からの
出力により電磁コイル２への電流を、制御部（不図示）
が制御すればマグネットロータ１の停止する角度位置お
よびそこに到るまでの回動速度が制御される。マグネッ
トロータ１の回動により、マグネットロータ１のピン１
ａが絞り羽根１０の長穴１０ａを介して絞り羽根１０に
駆動力を伝達し、絞り羽根１０を開閉させる。

【００１４】また、部材１〜８は駆動部としてユニット
化が可能なように構成されている。まず、ステータ４
は、基台８に設けられた位置決め用の軸部８ａ，８ｂへ
穴４ａ，４ｂを嵌合させながら落とし込まれる（図３，
図４）。次に基台８の軸８ｃに摺動係合可能なように、
マグネットロータ１に設けられた係合穴１ｃ（図１，図
５）を、軸８ｃに係合させる。次に、電磁コイル２の角
穴２ａへあらかじめ挿入されたステータ３を基台８に設
けられた位置決め用の軸部８ｄへ穴３ｄを嵌合させなが
ら落とし込む。上カバー５に一体的に設けられた適度に
弾力性を持つフック部５ｅ，５ｆを、それに対応して基
台８に設けられている段差部８ｅ，８ｆへ当接させて押
し込むことにより、互いに係合させる（図３，図４）。
ここでフック５ｆは、ステータ３をステータ４へ密着さ
せる方向へも作用力を持っている。この時、ステータの
穴４ａ，３ｄに対応して上カバー５のウラ側に設けられ
た位置決め用の軸（図２の軸５ｇ，５ｄ）が同時に軽圧
入嵌合され、また基台８の軸部８ｉと上カバー５の穴５
ｉが軽圧入嵌合される。同時にマグネットロータ１の軸
部１ｂが上カバー５の軸受穴５ａに摺動可能に挿入され
る。また、同時に電磁コイル２に設けられたコイルリー
ド端子２ｂ，２ｃが上カバー５の逃げ穴５ｂ，５ｃを逃
げ余裕をもって貫通させられる。次にあらかじめホール
素子６が実装されたＦＰＣ７を上カバー５に粘着材等の
固着手段を用いて固着する。この時、穴５ｂ，５ｃを貫
通し、上カバー５より突出している端子２ｂ，２ｃがＦ
ＰＣ７の半田ランド穴７ｂ，７ｃを貫通し、さらに穴７
ｂ，７ｃのまわりに設けられた半田ランドパターンと端
子２ｂ，２ｃを半田付けすることにより、駆動部ユニッ
トとして完成する。この駆動部ユニットは地板９に一体
的に設けられ適度な弾性を有するフック爪９ｃ，９ｄに
当てがって基台８の段差部８ｇ，８ｆを押し込むことに
より係合し、基台８（駆動部ユニット）と地板９とが一
体化される。

【００１５】次にアーク形状をしたガルバノメータ部の
動作について図６を参照して説明する。図６（ａ）は図
１の実施例の絞り羽根１０を閉の位置に保持している時
の状態を示している。この時、電磁コイル２は励磁され
ておらず、マグネットロータ１の極位置とステータ３，
４の形状の位置関係から、マグネットロータ１は自己の
磁力により、矢印の反時計方向への付勢力を有してい
る。この際、マグネットロータ１は基台８や地板９（参
考：図７では地板１２）のストッパ８ｋ（９ｅ（参考：
図７では１２ｅ））によって抑止されている。

【００１６】図６（ｂ）に示されるように、ホール素子
６の出力によるサーボをかけながら電磁コイル２への通
電量を増加させて、ステータ３をＮ極、ステータ４をＳ
極へ励磁していくと、マグネットロータ１は時計方向へ
回転していく。そしてストッパ８ｌ（９ｆ（参考：図７
では１２ｆ））により抑止され、絞り羽根１０は最大開
口となる。図６（ｃ）のようにホール素子６の出力に基
づいてサーボをかけながら電磁コイル２への通電量を減
じていくとマグネットロータ１は反時計方向へ回転し、
絞り羽根１０を閉じていき、再び図６（ａ）の状態へ戻
る。また、本実施例の光量制御装置は、円弧状の形状に
より図９（ａ）に見るような理想的な形状で鏡筒内に収
納可能となる。

【００１７】次に本発明の第２の実施例について図７を
参照して説明する。本実施例においては、図１の実施例
において別体であった駆動部基台８と地板９とが一体化
され、部品点数が減らされている。このため自動組立が
容易である利点がある。

【００１８】

【発明の効果】以上説明したように本発明は、電磁コイ
ルで駆動するマグネットロータにより、絞り羽根の開閉
を行うとともに、全体の形状を円弧状としたことによ
り、以下に述べる効果がある。 （１）マグネットロータによりマグネットと軸と駆動レ
バーを一体化することが可能になる。すなわち、フェラ
イトマグネットなどで用いられているモールディング材
料等を使用すれば、従来のマグネット、軸、駆動アーム
といった別々の材料によって製作された３部品を組み合
わせる様なことをせずに、同一材料で一体的形状に成形
し、１部品で構成することが可能である。このことは絞
り装置の小型化、デッドスペースの有効利用を可能にす
る。 （２）円弧状の形状によりビデオカメラ等のレンズ鏡筒
を小型化することに寄与できる。 （３）上述のように一体成形が可能になったことによ
り、均一高精度が保証され、アームとＭｇとの位置ズレ
による性能劣化、不安定さ等の問題が解消される。 （４）駆動を電磁コイルによるために、ボビンの構造が
単純形状にでき、巻線も容易であり、断線等の不良も解
消される。 （５）また、従来の円筒形状で用いられていたバネ２３
も不用となり、バネ２３のバネ力のバラツキによって作
動電流が左右されたりバネの摺動具合によって滑らかな
作動が得られなかったりする問題を一掃できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の光量制御装置の第１の実施例を示す分
解斜視図である。

【図２】図１の実施例の上部を下から見た図である。

【図３】図１の５ｆ部断面図である。

【図４】図１の５ｅ部断面図である。

【図５】図１のマグネットロータの断面図である。

【図６】（ａ），（ｂ），（ｃ）は図１の電磁コイル
２、ステータ３，４、マグネットロータ１の間の駆動関
係を示す図である。

【図７】本発明の第２の実施例を示す分解斜視図であ
る。

【図８】従来の光量制御装置の分解斜視図である。

【図９】（ａ），（ｂ）は理想形状と従来例の形状との
スペースを比較した概略図である。

【符号の説明】

１ マグネットロータ ２ 電磁コイル ３，４ ステータ ５ 上カバー ６ ホール素子 ７ ＦＰＣ ８ 駆動部基台 ９ 地板 １０ 絞り羽根 １１ カバー板

Claims (6)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 絞り羽根を開閉して通過光量を制御する
   光量制御装置において、 円筒形状の永久磁石からなり、円筒軸周りに回動するこ
   とにより前記絞り羽根を開閉させるマグネットロータ
   と、 電磁コイルと、 電磁コイルが発生する磁力の両極でマグネットロータを
   間隔を開けて挟むように磁力を導く磁力誘導子と、 マグネットロータの発生する磁力を検出する磁力検出素
   子と、 磁力検出素子の検出結果をフィードバックされ、電磁コ
   イルに所望の電流を流すことによりマグネットロータを
   所望の角度位置に設定する駆動制御回路とを有すること
   を特徴とする光量制御装置。
2. 【請求項２】 少なくとも前記マグネットロータ、電磁
   コイル、磁力誘導子はレンズ鏡筒内壁に沿って収納容易
   なように円弧状に組立可能にされている請求項１記載の
   光量制御装置。
3. 【請求項３】 前記磁力検出素子はホール素子である請
   求項１または２記載の光量制御装置。
4. 【請求項４】 前記磁力誘導子は第１，第２のステータ
   からなり、第１のステータはその一端から、前記電磁コ
   イルが発生する磁力の一方の極を前記マグネットロータ
   の一方の側壁近傍に導出するとともに、他端はコイルを
   貫通して突出し、第２のステータはその一端から、前記
   電磁コイルが発生する磁力の他方の極を前記マグネット
   ロータの他方の側壁近傍に導出するとともに、他端は第
   １のステータの他端に当接して磁路を形成している請求
   項１ないし３いずれか１項記載の光量制御装置。
5. 【請求項５】 前記駆動制御回路が前記電磁コイルに電
   流を流していないときには、前記マグネットロータは自
   己の発生する磁力により、前記磁力誘導子との間に発生
   させる回転力で第１の回転方向に付勢されており、前記
   駆動制御回路が前記電磁コイルに電流を流すときには、
   前記マグネットロータは第１の回転方向とは逆の第２の
   回転方向に電流に比例した回転角だけ回転させられる請
   求項１ないし４のいずれか１項記載の光量制御装置。
6. 【請求項６】 前記第１の回転方向は前記絞り羽根を閉
   じる方向である請求項５記載の光量制御装置。