JPS5952808B2 - 自動露出制御絞装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は工業用テレビカメラに用いられるレンズの絞を
被写体の明るさに応じて自動的に制御できるようにした
自動露出制御のための絞装置に関するものである。

従来、この種の絞装置における自動制御は電磁機構によ
つて絞を駆動させるものであり、最も一般的には中空の
環状モーターが用いられてきた。

この中空の環状モーター形式に属する電磁機構によれば
、回転中心が絞シの中心と同心的に配置され、その周囲
をコイルが回転し、または磁石を回転させるような構造
となつていた。即ち中空環状の一種の電動機を構成して
いるので、この回転を軽快且つ円滑に保つ目的の回転支
持機構は回転部の周側に配置され、複雑且つ精緻な構造
とならざるを得なかつた。通常の概念からすれば、回転
部材を最も摩擦少く支持するためには、回転中心部で軸
承により支持することが支持面積を少くすることとなつ
て効果的であり、特に被写体の明るさに応答する光電変
換素子を用いての電動機入力は電流値が微弱であること
から、得られる回転トルクは回転部材の重量に比して極
く小さいので可動部の摩擦による作動損失は極力これを
少くしなければならない宿命を負つている。この為に可
能であれば回転中心での軸承構造をと）たいところであ
るが、この回転中心は光通路として開放しなければなら
ないため光通路の外側で、つまジ回転円周軌跡に沿う部
分でローラー機構等によシ支持せざるを得ずその結果そ
の構造はいきおい複雑となり摩擦軽減上精密に加工する
ことが要求された。本発明では、上述の中空環状モータ
ーによる宿命的な欠陥を除くことに主目的をおき、而も
小さな入力によつて駆動される部分の機械的損失をでき
るだけ少くすることを意図して被写界の明るさの変化に
対応する応答速度を高めるようにしたものである。一般
的に虹彩絞を以つて入射光量の制御を行う場合、絞羽根
の形状、絞羽根の枢支軸とこれを回動させるためのピン
の相対的配置及び同ピンの嵌入する羽根の溝形状を充分
に考慮して設計するときは、上記ピンを押し回すための
角度は極く小さくすることができる。これを挟角絞と呼
んで以下説明するが、挟角絞にあつては従つて従来の中
空環状モーターによる回転のような大きな回転角は必要
とされない。この点に着目して、本発明では、光路のた
めに大きく開放することを余儀なくされるこの種絞の自
動制御を行う上で、開放光路の周側で動作する僅かな電
磁応動作用を有効に活用して、その作動量を挟角絞シに
必要とされる作動所要角に対応させるようにし、これに
よつて中空環状モーターの場合に必須とされて来た回転
円周軌跡上でのローラー機構等による回転支持構造を完
全に廃し、それらを組込む上での構造上の複雑さや課せ
られる精密性を回避し、而も光電入力のための回路接続
構造に因つて生ずる作動上の機械的損失までも排除して
しまうようにしたもので、実用上も生産上も画期的な製
品を提供しようとするものである。従つて本発明の第１
の目的は簡潔な構造によつて中央に大きな光路開口を具
備するこの種自動露出制御用の絞装置を安価に提供しよ
うとするものであシ、第２の目的は、微弱電流によつて
小さなトルクしか生じない動作機構部に対して摩擦抵抗
を極く小さくし、光応答速度を早めて光量変化に対し優
れた追従性をもつ自動露出制御用の絞装置を提供するこ
とにある。

上記摩擦抵抗の軽減という利点はまた本発明に固有の特
徴ある構成によつて、特に光電出力による装置への入力
回路の設定及びこれによる電磁作動に対する制動のため
の誘導出力をフイードバツクする上での出力回路の設定
上、回路配置が及ぼし易い機械的損失をも少くするとい
う有利な結果が齋らされる。以下、本発明について最も
好ましい実施例として図示した実例によシその詳細を説
明する。

本発明装置の構成要素のうち電磁機構の重要な部分は第
２図に分解図として示してあるが、これらのうち、１は
第１磁極環、６は第２磁極環で、これらの間に磁石７，
７笈び円弧状のリンク４，４に夫々取付けられた駆動コ
イル５、制動用コイル５′と、これらリンク４，４を互
にリンク結合するための非磁性体リンク３，３が設けら
れる。現実の組込みに当つては、第１図に縦断面図とし
て示してあるように第１磁極環１は鏡枠２に固定され、
第２磁極環６は、鏡枠２に嵌合され内部に機構部を収蔵
する空間を与えた器筐１２の内側面に固着される。磁石
７，７′＆ま極性を交互に並べた状態で第２磁極環６上
に中心対称の位置に取付けられ、これら磁石に相対して
駆動コイル５、制動用コイル５′ｌ）Ｚ夫々位置するよ
うに円弧状のリンク４，４が配置される。各リンク４，
４、及びこれらを連結ピン１１にようリンク連結する非
磁性体のリンク３，３は枢軸８によつて第１磁極環１に
対して可動自在に取付けられ、これによつてコイル５に
電流を流したときに両磁極環１，６及びこれらの間に空
隙磁場が形成される。第１磁極環１上に可動的に支持さ
れた電磁作動機構の要部は第３図に斜面図を以つて示し
てあり、また各コイル５，５′を有するリンク４，４と
これらを連結するリンク３，３とによつて４辺形リンケ
ージをなす部分の動作の概要が第７乃至９図によつて示
される。駆動コイル５に通電すると、これによる誘導磁
界が発生し、磁石７との相互作用から上記リンク機構が
揺動し絞りの開閉動作の為の駆動力が生ずるが、この動
作に伴い制動コイル５′には駆動コイル５の移動速度に
応じた出力が生じ、その誘導出力は光電制御回路にフイ
ードバツクして前記駆動力に対する適当な制動を及ぼす
ようになる。駆動コイル５と磁石７との電磁誘導作用に
より動かされるリンク機構の揺動による駆動力を以つて
絞機構を作動させるための中継伝達部材としては、リン
ク４の背面に取付けた二股状の中継フオーク１５と絞作
動環１０の一部に突出させた駆動ピン１４とが用いられ
る。即ち、第１図に示される二股状の中継フオーク１５
は、ちようど椅子の後脚を切除したような形状をなして
おり、椅子の背もたれに相当する部分の背面がリンク４
に接合固着され、椅子の前脚に相当する二股開脚部分が
駆動ピン１４を挟み込んだ状態に設けられる。その結果
リンク４の左右揺動が駆動ピン１４を介して絞機構１３
の絞作動環１０を回動するように働き、これによつて絞
羽根１６を開閉方向に動かすようになる。コイル５に対
する通電回路は入力端子Ａより導電性の渦巻ばね１８を
介して行われるが、その詳細は第３図及び第４図に示さ
れる。

リンク４とリンク３との連結が連結ピン１１によつてな
されることは前述の通りであるが、連結ピン１１の端面
には支柱９を突出させてあり、この支柱９に捲き込んだ
同様の渦巻ばね１７は、その一端がリンク３上に設けた
箔銅板３１に半田づけまたは導電性接着材によつて接続
され、他端はリンク４上に設けた箔銅板４１に同様の手
段で接続されている。駆動コイル５の端部はこの箔銅板
４１に接続する。枢軸８に捲き込み一端を入力端子Ａに
連ねた渦巻ばね１８の他端も前記箔銅板３１に対し、前
記同様の手段で接続される。他方制動用コイル５′ｌ）
・らの出力回路も、前記コイル５に対する入力回路の構
成と同様、渦巻ばね１７，１８と箔銅板３１，４１に対
する接続態様によつて構成され、出力端子Ｂからその出
力が取出されるようになつている。

従つて枢軸８に捲込まれる夫々の渦巻ばね１８が、入力
回路のそれと出力回路のそれとが互に絶縁下に装備され
ることは言うまでもない。これら渦巻ばね１７，１８は
何れも可動部材に対するバランサーとしても働く。上述
の構成から明らかなように、リンク３，３の揺動は、そ
の作動が枢軸８を中心にして行われ、この枢軸８に対し
渦巻ばね１８を捲き込んである結果、不動の入力端子Ａ
または出力端子Ｂと可動の回路端末との間の接続が可動
々作に対する機械的抵抗とならず、可動の箔銅板３１と
不動の端子ＡまたはＢとの距離変化に対して渦巻ばね１
８がこれを吸収する作用と相俟つて揺動作用は円滑軽快
になされ機械的負荷として作用することが殆んどない。
電磁誘導作用を以つて相対的に変位するリンク３及び４
の間においても連結ピン１１上の支柱９に捲き込んだ渦
巻ばね１７によつて回路連結が行われているため、同様
にして支柱９を中心に渦巻ばね１７の各端末は同じ半径
上で作動し、渦巻ばね１７自体の作動吸収によつてこれ
も揺動作用に対する負荷とは殆んどならずに所要の通電
機能が併せて発揮される。第５図及び第６図に中継フオ
ーク１５を介して作動する虹彩絞型の絞機構１３を示し
てあるが、これらの図において２０は絞作動環１０に形
成したガイド溝で、これには鏡枠２と一体の不動部分か
ら突出するピン３０が介入しており、これにより絞作動
環１０は駆動ピン１４による動きを以つて光軸を中心と
する回動作用を受けるように規制される。

２６は絞羽根１６の枢支軸であう、絞羽根１６の外端に
設けた摺動スロツト３６に対し絞作動環１０に突設した
ピン４６を介入して、絞作動環１０の回動作用を以つて
絞羽根１６を図示実線位置より鎖線で示す位置まで作動
して絞り込むようにしてあるがこれら一連の構成は、周
知の虹彩絞の場合と格別の相違はない。

ただ本発明の場合絞作動環１０の僅かな回動々作角を以
つて絞羽根１６に対し絞の全開位置から最小絞値または
全閉位置に達せしめる挟角絞とするため、枢支軸２６に
対して占める摺動スロツト３６の位置形状及び絞羽根１
６周縁形状には特別の配慮をしてある。

上記実施例からも明らかなように、本発明装置によれば
、中空環状のモーター型式を以つてする絞駆動装置とは
異り、光通路の周側で枢軸８によつて揺動可能に保たれ
たリンケージ機構が絞の駆動を行わせるようにしてある
ので、作動上の摩擦抵抗は少く、而も微少な動作量を以
つて光変化に対応させるようにしてあるので、応答動作
が敏速である。

事実現実の実施例によれば、挟角絞として絞作動環１０
の全回転角を１８ばとし所要の絞値範囲を包括させた設
計例においては、リンク４の揺動長を僅か５ｗｍとする
ことができた。このような揺動長は、光変化に対する応
答上これを迅速に行わせる上で極めて有効であるととも
に摩擦抵抗による機械的負荷を局限する上で役立つばか
りでなく、枢軸８による摩擦抵抗の少い枢支構造と、コ
イル５，５′についての入出力回路に対する回路構成が
及ぼす機械的負荷の軽減とが相俟つて、微弱な光電出力
によつて動作させることが要求されるこの種装置におい
て乱目の機能と実用性を発揮するものである。而もまた
、作動に対する機械的構造の面からみれば、回転部材を
その周側で摩擦少く保持する中空環状モーターと比較し
て遥かに可動部の支持機構は簡潔であシ、複雑精緻な構
造とその加工が要求されずに済むばかシでなく入出力回
路のための供電手段も容易となり、それが可動部分の動
作に対する機械的負荷となることを簡単に回避できる結
果を与え、生産上のコストも大幅に低減し得る利点とな
る。

なお、駆動コイル５と制動コイル５篭光路中心に対し対
称位置に配置するのが好ましいが、本発明は何らそれに
限定されない。

更に、磁石７，７′としては、コイル側にＳ極を向けた
磁石素子とＮ極を向けた磁石素子とを、光路を中心とす
る周方向に並置しているが、これは、コイルに流れる電
流とコイルの移動方向との関係を一定に保つため″のも
のであり、コイル５，５と磁石７，７との位置関係を相
対的にずらすことによつて、磁石７，７′に１つの磁石
素子を用いるだけでも、上記目的を達成することは可能
である。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の自動露出制御絞装置の実例を示す一部
縦断側面図であつて上半部は光軸中心に向う断面を以つ
て、また下半部は装置の器筐だけを縦断して側面を示し
てある。 第２図は装置の器筐内に組込まれる構成素子の要部を分
解して示す斜面図、第３図は第１磁極環にリンク及びコ
イルを取付けた構成要部の斜面図、第４図は渦巻ばねと
コイルの接続状態を拡大して示す部分拡大図、第５図は
絞り作動環の一部を切除して絞り羽根の作動状態を示し
た装置の絞り機構部の拡大背面図、第６図はその一部を
縦断して示す側面図、第７図、第８図、第９図は夫々電
磁作動によつて絞り羽根が絞り込み動作をする過程を順
序的に示す正面図である。１・・・第１磁極環、２・・
・鏡枠、３・・・非磁性体リン′ク、４・・・リンク、
５・・・駆動コイル、５・・・制動用コ′イル、６・・
・第２磁極環、７，７・・・磁石、８・・・枢軸、９・
・・支柱、１０・・・絞作動環、１１・・・連結ピン、
１２・・・器筐、１３・・・絞機構、１４・・・駆動ピ
ン、１５・・・中継フオーク、１６・・・絞り羽根、１
７・・・渦巻ばね、１８・・・渦巻ばね、Ａ・・・入力
端子、Ｂ・・・出力端子。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 中央に光通路となる開放部を有する筐体と、光電出
   力を受ける駆動コイルを具えた第１の可動リンク素子と
   、第１の可動リンク素子と対をなす第２の可動リンク素
   子と、筐体の開放部の周部の、当該駆動コイルに対向す
   る位置に配置した磁石と、これら可動リンク素子をリン
   ク連結する他の一対のリンク素子と、これらの対をなす
   リンク素子の各々を上記開放部の側方で枢支する２つの
   枢支部材とから成り、上記２つの枢支部材により支持さ
   れるリンク機構の動きを絞作動部材に中継伝達する中継
   部材を前記何れかのリンク素子に設け、前記磁石による
   磁場と上記枢支部材の軸周に設けられた導電性渦巻ばね
   及びリンク連結部のピンの軸周に設けられた導電性渦巻
   ばねを介して光電回路から通電される駆動コイルの電流
   との相互作用により上記リンク機構を動作させ、その作
   動を以つて絞作動部材に所要の絞り込み動作を行わせる
   ことを特徴とする自動露出制御絞装置。 ２ 前記磁石が、Ｓ極をコイル側に向けた第１の磁石素
   子とＮ極をコイル側に向けた第２の磁石素子とからなり
   、当該第１及び第２の磁石素子を、光通路の中心に関し
   て周方向に並置したことを特徴とする特許請求の範囲第
   １項に記載の自動露出制御絞装置。 ３ 中央に光通路となる開放部を有する筐体と、光電出
   力を受ける駆動コイルを具えた第１の可動リンク素子と
   、制動コイルを具える第２の可動リンク素子と、筐体の
   開放部の周部の、当該駆動コイルに対向する位置に配置
   した第１の磁石と、筐体の開放部の周部の、当該制動コ
   イルに対向する位置に配置した第２の磁石と、これら可
   動リンク素子をリンク連結する他の一対のリンク素子と
   、これらの対をなすリンク素子を上記開放部の側方で枢
   支する２つの枢支部材とから成り、上記枢支部材により
   支持されるリンク機構の動きを絞作動部材に中継伝達す
   る中継部材を前記何れかのリンク素子に設け、前記第１
   の磁石による磁場と上記枢支部材の軸周に設けられた導
   電性渦巻ばね及びリンク連結部のピンの軸周に設けられ
   た導電性渦巻ばねを介して光電回路から通電される駆動
   コイルの電流との相互作用により上記リンク機構を動作
   させ、その動作を以つて絞作動部材に所要の絞り込み動
   作を行わせ、制動コイルの誘導出力は、リンク連結部の
   ピンの軸周に設けられた別の導電性渦巻ばね及びリンク
   機構の枢支部材の軸周に設けられた別の導電性渦巻ばね
   を経て光電制御回路にフィードバックされることを特徴
   とする自動露出制御絞装置。 ４ 前記第１及び第２の磁石のそれぞれが、Ｓ極をコイ
   ル側に向けた第１の磁石素子と、Ｎ極をコイル側に向け
   た第２の磁石素子とからなり、当該第１及び第２の磁石
   素子を、光通路の中心に関して周方向に並置したことを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載の自動露出制御
   絞装置。