JPS60107627A - カメラ用レンズの絞り制御装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 この発明はサーボ機構によって制御されるカメラ用レン
ズの絞り制御装置に関し、特に、テレビカメラに適当な
絞り制御装置を提案する。

この種の絞り制ｆ：ｌｌＩ装置はカメラの受光量が一定
となるように被写体の明るさに応じてレンズ絞りを自動
制御するものであって、従来から広く知られている。

ところで、このような絞り制御装置には手動操作下に所
望の絞り［１径に設定できるものがあるが、いずれも機
械的手段による構成であるために複う１［な構造となっ
ている。例えば、絞り設定釦、この１１Ｊに連繋するレ
バー、このレバーに連動する機械的な絞り駆動機格から
構成されている。

υＭ械的なこのような多くの部品を用いることは、組込
め面積に制限を受ＤＪ、構造を複雑化し、その上、組付
作業に多くの手数がかかり好ましくない。

また、上記した手動設定手段ではカメラから離れた位置
での絞り制御かできない。

本発明の第１の目的は、上記の欠点を解決するため、電
気的な構成による手動絞り設定手段を設け、構成の節ｒ
ｌｊ化と遠隔制御の自在化とを図る点にある。

また、従来のこの種絞り制御装置では、サーボ機構の給
電を断ったときに、大きな絞り口径のままで絞りが静止
することがあるが、このような絞り］」掻上に太陽光な
どの高輝度光が照射されれば、カメラ内が焼付き損傷す
る。

本発明の第２の目的は、上記のような欠点を解決するた
め、サーボ機構の給電が停止されるとほぼ同時に絞りを
全開または最小絞り口径とする点にある。

しかして、本発明では第１の発明として、光が通過する
中空１袖の周囲にマグネット及びコイル等を有し、電磁
力により回動する絞り駆動用ロークーを備えた絞り制御
装置において、光源及びこの光源からの光を受光する受
光器と、これら光源及び受光器の間を移動し、上記ロー
ターの変位にしたがって上記受光器の受光量を変化させ
る上記ローターに設けた光量規制部材とを備え上記受光
器の受光量に応じて上記コイルの電流信号を決定するよ
うにしたことを特徴とするカメラ用レンズの絞り制御装
置を提案する。

第２の発明として、磁界中におかれたコイルが電流信号
を受けて駆動し、このコイルが固定されたローターの変
位に応じて制御されるレンズ用絞り、上記レンズ用絞り
を通過した被写界光を受光して光電変換し、受光量に応
じた出力信号を発生ずる光電変換回路、上記出力信号を
入力し上記電流信号を発生する電流信号発生回路からな
るサーボ機構によって制御される絞り制御装置において
、光源及びこの光源からの光を受光し、受光量に応した
光電変換信号を発生する受光器と、これら光源及び受光
器の間で移動し、上記ローターの変位にしたがって上記
受光器の受光量を変化させる上記ローターに設りた光量
規制部材と、上記光電変換回路の出力信号または上記受
光器の光電変換信号を選択して上記電流信号発生回路に
入力させる切換手段とを備えたことを特徴とするカメラ
用レンズの絞り制御装置を提案する。

上記構成の絞り制御装置は、被写体の明るさに応答する
ザーポ機構制御の自動絞り制御手段（オート手段）に対
して、被写体の明るさに関係しない絞りの手動設定手段
（マニアル手段）がイ」加構成され、かつ、手動設定手
段が電気的に構成されているから、カメラから離れた任
意の場所で所望の絞り口径に絞り制御することができ、
また、手動設定のための構成が簡単化され、設計、製造
に際して極めて有利となる。

また、第３の発明として、光が通過する中空軸の周囲に
マグネット及びコイル等を有し、電磁力により回動する
絞り駆動用ローターを備えた絞り制御装置において、光
源及びこの光源からの光を受光する受光器と、これら光
源及び受光器の間を移動し、上記ローターの変位にした
がって４−記受光器の受光量を変化させる上記ロークー
に設けた光量規制部材と、上記受光器の受光量に対応し
て絞り量を表示する絞り表示装置を備えたことを特徴と
するカメラ用レンズの絞り制御装置を提案する。

以下、本発明の実施例について図面に沿って説明する。

図面は工業用テレビカメラのレンズ用絞りの制御装置に
ついて示した一実施例である。

第１図は絞り制御装置の概略図で、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との間に設りた絞り機
構で、マグネット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
によって一体的に連動される。

また、上記ローター７には復元ばねがかけ張ってあり、
このローター７が絞りを全閉するような弱い回動勢力を
有している。

なお、全閉しない絞りがあるが、この絞りの場合には」
二記（９元ばねにより最小絞り口径に絞り込まれる。

９は電流信号発生回路としての演算増幅回路（以下、オ
ペ・アンプという）で、上記ビデイコン３の出力信号を
入力し、」二記駆動コイル６に電流信号を供給するもの
である。

このオペ・アンプ９はビデイコン３の出力信号と基準電
圧とを比較し、これらが所定の関係、例えば、同じ電圧
値となった時に僅かな電流信号を出力する増幅率の高い
増幅回路である。

１０ば光源であり、この実施例では発光ダイオードが使
用されており、１１は上記光源１０からの光を受光する
受光器を示し、この実施例ではフォト・１〜ランジスタ
がイ史用されている。

１２ば光源１０と受光器１１との間に設りた勾配フィル
タで、これは透過率を徐々に変化させた所定の長さを有
する公知の勾配フィルタである。このフィルタ１２ばロ
ークー７に固定されているが、絞りを全閉または最小絞
り口径とするローター７の回動初期位置では透過率が最
も低し）フィルりｆ（５分が受光器１１の前方に位置す
るようＧこなしである。

ただし、受光器１１の光電変換信号を反転することによ
って、透過率が高いフィルターｇｌ＜分を受光器１１の
前方に位置させることができる。

１３は切換手段としての切換スイ・ノチであり、このス
イッチ１３は手動操作によってメー−１・接点へとマニ
アル接点Ｍのいずれか一方に役人させることができる。

次に、上記実施例の動作について説明する。

先ず、切換スイ・ノチ１３が接点へに投入媛１．た」”
−トによる絞り制御手段について述べる。

絞り制御装置に電源電圧を与える前は、復元しよ２Ωに
よりローター７が引き戻されており、絞り８の絞り口径
は全開または最小絞り口径となっても）る。

上記の状態下に電源スイ・ノチ等を投入し電源電圧を与
えると、ヒデイコン３が動作準備状態となるが被写界光
の入射がないことから、その出力信号はほぼ零であり、
また、オペ・アンプ９の一方の入力端子には基準電圧が
非反転入力として加えられる。

これより、オペ・アジプ９が充分な電流信号を出力する
から、駆動コイル６によって駆動されるローター７が復
元ばねの弾性力に抗して回動し絞り口径を徐々に開くよ
うに制御する。

絞り８が開くと、この絞り８を通過した被写界光がビデ
イコン３に入射することがら、このビディコン３が入射
光量に応じた大きさの出力信号を発生ずる。

この出力信号は反転入力としてオペ・アンプ９の他方の
入力端子に加わる。

しかし、この出力信号が基準電圧に比較して低い間は充
分な電流信号が駆動コイル６に供給されるので、ロータ
ー７の回動が進むに連れて絞り８の絞り口径が拡大する
。

絞り口径が拡大し、入射する被写界光が増加するにした
がって出力信号が大きくなり、この出力信号が基準電圧
に比較してほぼ同程度の大きさに達したときには、オペ
・アンプ９の出力が減少し、僅かな電流信号が発生ずる
状態となる。

この僅かな電流信号が引続き駆動コイル６に供給され、
ローター７がその電流信号のために回動駆動力を受ける
が、ローター７には復元ばねが作用しているため、駆動
コイル６による駆動力と復元ばねの引き戻し力とが釣り
合った状態となり、ローター７がその回動位置で停止す
る。

その結果、絞り８は被写界光その他撮影条件などが変わ
らない限り上記の状態での絞り口径を保ち、ビデイコン
３に適正な被写界光を入射させる。

被写界光が変化した場合、例えば、被写体が暗い方向に
変化したときには、ビデイコン３の出力信号が減少し、
オペ・アンプ９からの電流信号が増大するから、ロータ
ー７の回動がなお進み絞り口径が拡大する。また、被写
体が明るい方向に変化した場合には、出力信号の増加に
伴って電流信号がさらに減少するため、駆動コイル６の
駆動力に打ち勝って復元ばねの作用によりロークー７が
引き戻され、絞り８０絞り口径が縮小する。

一方、切換スイッチ１３を接点Ｍに切換えてマニアル手
段によって絞り制御する場合について説明する。

なお、光源１０は切換スイッチ１３の切換えに連動する
スイッチ部伺を介して形成される給電回路により給電し
、或いは、絞り制御装置の電源スィッチの投入下に給電
する。電源スィッチの投入下に給電する構成ではオート
手段による絞り制御の間も点灯するようになるが、その
電力消費量は僅かであるから特に問題とならない。

光源１０からの光は勾配フィルタ１２を通過して受光器
１１に照射される。したがって、受光器１１が出力する
光電変換信号がオペ・アンプ９の反転入力として送られ
る。

これより、上記光電変換信号が基準電圧に達するまでの
間はオペ・アンプ９が充分な電流信号を発生するから、
上記同様にしてローター７の回転が進み絞り口径が拡大
する。

ローン−７の回動により、勾配フィルタ１２が一体とな
って回動し、受光器１１の前方に移動するフィルタ部分
の透過率がだんだん高（なる。すなわち、絞り８の絞り
口径が拡大されるにしたがって受光器１１の受光量が増
加するようになり、その受光量に応じて光電変換信号も
大きくなる。

光電変換信号がほぼ基準電圧と同し電圧値に達すれば、
オペ・アンプ９の出力は僅かな電流信号となるため、上
記同様にして駆動コイル６による駆動力と復元ばねの戻
し力との釣り合いによってローター７の回動が停止し、
所定の絞り口径が保たれる。勾配フィルタ１２の透過率
などを適宜に設定すれば、この所定の絞り口径によって
適正な被写界光がビデイコン３に入射するようになる。

上記の如〈実施すれば、絞り８の絞り口径が被写界の明
るさに関係なく、勾配フィルタ１２の透過率にしたがっ
て定まる一定の値となる。

しかし、絞り８を数段階に手動設定することが望ましい
から、実際には、第２図に示すように、受光器１１には
可変抵抗器１４を接続し、光電変換信号を手動的に調整
する。

第２図は上記実施例を電気回路として示したちので、第
１図と同一の回路または部品については同一の参照符号
が付しである。

なお、同図上の光導電素子１５及び抵抗１６はビデイコ
ン３に設けた光電変換回路を示すが、実際にはビデイコ
ン３からの出力信号には被写界の明るさ以外に同期信号
等の条件が含まれるから、必ずしもこのような光電変換
回路にならない場合が多い。

第２図の回路において、可変抵抗器１４の抵抗値を増加
するように調節すれば、受光器１１からオペ・アンプ９
に入力する光電変換信号が比較的に大きく現れるから、
ローター７の少ない回動によってこの光電変換信号が基
準電圧に達する。

この逆に、可変抵抗器１４の抵抗値を減少させるように
調節すれば、上記光電変換信号が比較的に小さく現れる
ため、ローター７が大きく回動しないかぎり基準電圧に
達しない。

したがって、可変抵抗器１４の調節位置に応じてロータ
ー７の回動角、ずなわち、絞り８の絞り口径を定めるこ
とができ、可変抵抗器１４を連続して、或いは数段階に
調節するようにすｈｂｉ、絞り８を任意の絞り口径に設
定し得る。

第３図は上記した絞り機構４の具体的な分解斜視図であ
る。この絞り機構４は、光源ｌＯ１受光器１１及び勾配
フィルタ１２を除いては公知であるから簡単に説明する
。

図において、１７ばマグ２ノド５を固着させる固定板で
、１８は磁路形成板であり、これらは一定の間隔を離し
て光路用の中空軸（図示省略）に固着される。なお、中
空軸には磁路形成Ｆｊ、１Ｂのみを固着し、この磁路形
成板１８に対して固定１１Ｍ　１７を固着させてもよい
。

磁路形成板１８に設けた長孔１８ａは絞り８の連繋ビン
８ａを貫通させ、ローター７に設けた係止孔７ａに上記
ビン８ａを嵌合させる。

ローター７は固定板１７と磁路形成板１８の間に位置す
るようにして中空軸に対して回動自在に軸着される。

ローター７上に配置した４つの駆動コイル６は互いに接
続され、後述するようにうず巻ばねを介し°ζ給電され
る。

うす不ぽね１９は弱い復元力をもつ導電材であり、その
−醋：が第４図に示す如くロークー７に設８．１られた
プリント板２０の銅２６部に固着され、また、その他０
１４１は導電相からなる支持部月２１に固着されている
。

ごのうず巻ばね１９はローター７を回動初期位置、ずな
わち、絞り８が全閉または最小絞り口径となる位置まで
復元させる復元ばねを形成している。

また、上記プリント板２０の銅箔部と駆動コイル６とが
電気的に接続されており、支持部材２１及びうず巻ばね
１９を介して駆動コイルが給電される。

勾配フィルタ１２はロークー７の周縁よりはみ出ずよう
にこのローター７に固着されており、ローター７の周囲
近くに設けた光源１ｏと受光器１１との間を移動するよ
うになしである。

そして、ロークー７が駆動コイル６の駆動力で図示矢印
方向に回動する場合、勾配フィルタ１２の透過率は図示
矢印方向（図示左方向）に至るほど高くなるように形成
し、また、ローター７がうす巻ぽね１９によゲζ回動初
期位置に引き戻されている場合には、透過率の最も低い
フィルタ部分（図示右方向）が光源ＩＯと受光器１１と
の間に位置するようになしである。

次に、第５図は遠隔制御状態を示す第２図同様の回路図
である。図示するように、切換スイ・ノチ１３と可変抵
抗器１４とを備えた操作部２２を別体に構成し、この操
作部２２を図示するように絞り制御装置に有線をもって
接続する。

このように実施すれば、カメラが高い場所、別室などに
設置されている場合でも、任意の絞り口径に絞りの手動
制御が可能になる。

第６図は上記した可変抵抗器１４０代りにオペ・アンプ
９の基準電圧を変化させる実施例を示す。

この実施例の電池電源２３と可変抵抗器２４はオペ・ア
ンプ９の基準電圧を発生する電源回路であり、可変抵抗
器２４を調節して基準電圧を任意に変化させることがで
きる。

マニアル手段による絞り制御に当って、上記基準電圧を
変化さゼれば、この変化に応じて絞り８の絞りＩ」径が
定まることば上記実施例の説明より容易に分かるところ
である。

この実施例では電池電源２３を含む操作部を別体に構成
して遠隔制御することができる。

第７図及び第８図は光量規制部材の他の実施例を示す部
分図である。

第７図はロークー７の外周部に漸次面積を減少さ−１４
た遮光板ｓ７ｂを形成した実施例であり、遮光板部７ｂ
が実線位置を占めておれば、受光器１１の受光面は全面
的に遮光され、ロークー７が回動することによりその受
光面は徐々に開放され、遮光板部７ｂが図示仮線位置ま
で移動することにより上記受光面の全体が開放される。

なお、上記遮光板部７ｂはローター７とは別体に形成し
、後でローター７に固着させてもよい。

第８図はロークー７にくさび形状孔７ｃを形成すると共
にこの孔７ｃ内に勾配フィルタ２５を設けた実施例であ
る。この実施例ではローター７の少ない回動で受光器１
１に対する照射光を極めて広い範囲に変化させることが
できて効果的である。

次に、第９図は本発明を絞り量の表示装置として実施し
た一回路例を示し、受光器１１には絞りを表示するメー
ター２６が接続しである。上記したように勾配フィルタ
１２はローター７の回動、すなわち、絞りの制御にした
がって受光器１１の前方を移動するから、受光器１１の
光電変換信号を入力して表示するメーター２６が絞りの
制御量を表示する。

なお、上記メーター２６はデジタル的な表示器に置き換
えることができ、また、勾配フィルタ１２は第７図、第
８図に示す光量規制部材に置き換えてもよいことは勿論
である。

絞りの表示手段としては、光源、受光器、メーター等の
表示器を新らたに設り、この表示手段を、例えば、第２
図上の光源１ｏ、受光器１１、可変抵抗器１４からなる
絞りのマニアル手段に併設させることができる。このよ
うに構成すれば、自動絞り制御、手動絞り制御のいずれ
かの場合でも絞り量の表示が可（ｉヒになる。

」１記した通り、本発明に係る絞り制御装置では、被写
体の明るさに関係しない手動絞り手段を電気的に構成し
たことから、手動絞り手段が簡単な構成となり、構成部
品の組込面Ｍ及び組付作用などがａ利となり、その上、
カメラから離れた位置での手動絞り操作のための遠隔制
御手段の構成が容易となる。

また、本発明ではロークーに設りた復元力の弱い復元ば
ねにより、無給電時には絞りがＵ（ｆ、実に全開または
最小絞り口径となるように構成したので、絞りが大きく
開放したまま放置されるおそれがなく、したがって、太
陽光などの高輝度光が照射されたとしてもカメラ内には
焼伺けが生しない。

更に、本発明では絞り量の表示装置として実施すれば、
絞り状態を一見することができて有利である。

なお、上記実施例では増幅度の高し・オペ・アンプ９を
使用した一例につき説明したが、このオペ・アンプ９に
代えてコンパレークなどの公知の比較器を使用してもよ
い。ただ、コンパレータなどは出力として発生ずる電流
信号が断続することがあるが、絞り機構４には摩擦や機
械的遊びがあるから、そのような断続による影響を（Ｊ
とんど受けない。

また、本発明は工業用テレビカメラの絞り制御装置に限
らず、その他のカメラ、撮影機などの絞り制御装置とし
て同様に実施することができる。

【図面の簡単な説明】

図面は工業用テレビカメラの絞り制御装置として本発明
を実施した実施例であり、第１図は上記絞り制御装置の
概略図、第２図は上記絞り制御装置の電気回路図、第３
図は絞り機構の分解斜視図、第４図は上記絞り機構の一
部拡大斜視図、第５図は手動絞りの遠隔制御状態を示す
第２図同様の回路図、第６図はオペ・アンプの基ｆ＄雷
電圧変化させて手動絞り制御する実施例を示す回路図、
第７図及び第８図は光量規制部材の他の実施例を示す部
分図、第９図は絞り量の表示装置として実施した一実施
例を示す回路図である。 ３・・・ビデイコン、４・・・絞り機構、５・・・マグ
ネノ１・、５・・駆動コイル、７・・・ローター、８・
・・絞り、９・・・オペ・アンプ、１０・・・光源、１
１・・・受光器、１２・・勾配フィルタ、１３・・・切
換スイッチ、１４・・・可変抵抗器、１９・・・うず巻
ばね、２２・・・操作部２６・・・メーター 特許出願人　旭精密株式会社 特許出願人　スタンレー電気株式会社 イし埋入弁理士　小　池　寛　治（：：□−□−１曹　
：１ ｊｉｂ”、’、、’ｌ−’；１ 第　５図 ］ｊ 第　６　図 箇　７　図 手続補正書 昭和５８年１２月１４日 特許庁長官　若　杉　和　夫　殿 １、事件の表示　昭和５８年特許願第２１４１６７号２
、発明の名称　カメラ用レンズの絞り制御装置３、７ｉ
ｌｉ正をする考 事件との関係　特許出願人 東京都目黒区中目黒二丁目９番１３号 （２３０）スクンレー電気株式会社 代表者北野隆興 ４、代理人 東京都千代田区飯田橋二丁目１番４号 九段セントラルビル　４０１号 〒１０２　電話２６２−６８２８ ６、補正の対象　図面中年６図 ７、補正の内容　図面中年６図を別紙の通り補正します
。 第６図

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 （１１光が通過する中空軸の周囲にマグネット及びコイ
   ル等を有し、電磁力により回動する絞り駆動用ローター
   を備えた絞り制御装置において、光源及びこの光源から
   の光を受光する受光器と、これら光量及び受光器の間を
   移動し、上記ローターの変位にしたがって上記受光器の
   受光量を変化さ−（４る上記ロークーに設けた光量規制
   部材とを備え、上記受光器の受光量に応じて上記コイル
   の電流信号を決定するようにしたことを特徴とするカメ
   ラ用レンズの絞り制御装置。 （２）手動設定自在な電流規制回路を上記受光器に接続
   ・したことを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記
   載したカメラ用レンズの絞り制御装置。 （３）　レンズ用絞りを全閉または最小絞り口径とする
   復元ばねを上記ローターに設け、電流信号の流れによる
   コイルの駆動力と上記復元ばねの釣り合いによって任意
   の絞り口ｉ￥に、電流信号が存在しないときには全閉ま
   たは最小絞り口径の絞り４こ制御することを特徴とする
   特許請求の範囲第ｉｌ＋項に記載したカメラ用レンズの
   絞り制御装置。 （４）　レンズ用絞りを全開または最小絞り口ｉ￥とす
   る復元ばねとして導電性のうず巻ばねを」１記ローター
   に設げると共に当該ローター上でうず巻ばねとコイルと
   を電気的に接続し、うず巻ばねを介してコイルに給電す
   ることを特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載し
   たカメラ用レンズの絞り制御装置。 （５１１配光量規制部祠が、透過率を徐々に変化させた
   勾配フィルター、受光器の受光面債を変化させる遮光板
   のいずれか或いは上記２つの手段の組合せからなること
   を特徴とする特許請求の範囲第（１）項に記載したカメ
   ラ用レンズの絞り制御装；６゜（６）磁界中におかれた
   コイルが電流信号を受けて駆動し、このコイルが固定さ
   れたローターの変位に応じて制御されるレンズ用絞り、
   」二記しンズ用絞りを通過した被写界光を受光して光電
   変換し受光量に応した出力信号を発生ずる光電変換回路
   、上記出力信号を入力し上記電流信号を発生する電流信
   号発生回路からなるサーボ機構によって制御される絞り
   制御装置において、光源及びこの光源からの光を受光し
   、受光量に応じた光電変換信号を発生する受光器と、こ
   れら光源及び受光器の間で移動し、上記ローターの変位
   にしたがって上記受光器の受光量を変化させる上記ロー
   ターに設けた光量規制部材と、上記光電変換回路の出力
   信号または上記受光器の光電変換信号を選択して上記電
   流信号発生回路に入力させる切換手段とを備えたことを
   特徴とするカメラ用レンズの絞り制御装置。 （７）手動設定自在な電流規制回路を上記受光器に接続
   し、少なくとも当該電流規制回路と上記切換手段とをカ
   メラより離れた位置で操作できるようになしたことを特
   徴とする特許請求の範囲第（６）項に記載したカメラ用
   レンズの絞り制御装置。 （８）光が通過すや中空軸の周囲にマグネット及びコイ
   ル等を有し、電磁力により回動する絞り駆動用ローター
   を備えた絞り制御装置において、光源及びこの光源から
   の光を受光する受光器と、これら光源及び受光器の間を
   移動し、上記ローターの変位にしたがって上記受光器の
   受光量を変化させる上記ローターに設けた光量規制部材
   と、上記受光器の受光量に対応して絞り量を表示する絞
   り表示装置を備えたことを特徴とするカメラ用レンズの
   絞り制御装置。