JPS62240942A - 電磁駆動絞り装置 - 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】 〔利用分野〕 本発明は一眼レフレックスカメラ用の交換レンズ鏡筒に
組込むに適した電磁駆動式の絞り装置に関する。

〔従来の技術〕

従来電磁駆動によって絞りを駆動する発想は多く考えら
れていた。特にレンズシャッタカメラにおいて、現在は
とんどがこの方式である。

これに対して交換レンズ式カメラの電磁駆動絞りに関し
ての提案は多くあるが実際製品化されている物はほとん
どない、レンズシャッタ式カメラにこの方式が実現され
ている理由はレンズの絞りをカメラ本体内に固設でき、
決められた演算結果にもとづいて、シャッタとも共用可
能なため大きなメリットがあるためである。

従って、近年のレンズシャッタ式カメラのほとんどがこ
の方式である。一方一眼レフカメラでは絞りが交換レン
ズ内部に配置され、なおかつカメラ側で測光演算された
結果を電気的に送電しその値にもとづいて絞り口径を設
定するものである。しかし従来からある方式では、鏡筒
の狭い空間に込る程小型化するために電磁駆動部をコン
パクトにするので微少なトルクしか出なく、レンズシャ
ッタの様な絞り口径が小さくて羽根枚数の少ない低負荷
絞り用がせいぜいであった。また−眼レフ用交換レンズ
の様に大口径で高速駆動を行う絞りでは、駆動トルクの
大きなモータが望まれ、これをそのまま絞り駆動を用い
たのではユニット全体が大きくなるのばかりでなく、重
量も増加してしまい実用的でなかった。

〔発明が解決しようとしている問題点〕本発明は、上記
従来例の欠点を改善するとともに高精度の絞り駆動装置
を提供する目的を持つ。

そして上記目的を達成するために、鏡筒内に設けられる
。開口を開閉する複数の絞り羽根を備えた絞り装置と、
絞り羽根を駆動するためであって、絞り開放口径と絞り
装置の外径との間の同心的空間に設けられ、光軸に略平
行な回転軸を有するロータを挟み且つ夫々ロータの磁極
に対向する様にコイルで発生した磁界が導びかれるステ
ータ極歯を配した駆動ユニットとを具える。

〔実施例〕

以下、図面に従って実施例を詳細に説明する。

第１図は電磁駆動絞り装置を分解して俯轍図で示す。ま
た組立てた形態は第６図で、鏡筒に組込んだ形態は第２
図で示す、付番１は環状地と平行に配置したロータ軸で
、軸２にはロータマグネット３が固着されており、前記
軸受１ａに軸支される一方、その先端にピニオンギヤー
４が結合されている。ロータ軸の他方は扇面状の軸受板
５にもうけられた軸受５ａに嵌合され、ロータマグネッ
ト３を回転自在に支持している。このロータマグネット
３は例えばプラスチック・マグネットで作られ外周は分
割的に且つ交互に複数着磁がなされ、また異方配向され
ているものとする。６と７はステータで、各ステータは
フォーク状の極歯６ａと７ａをそれぞれ数本づつ具え１
図では両ステータを離して描いているが、実際には極歯
６ａと７ａが互いに接触しない様に入り組んでいるもの
とする。また極歯６ａと７ａはロータ３の表面から等間
隔を保つ様に円弧に沿って配置されるものとする。尚、
ロータ３を挟んで対向的に設けられる別のステータ８，
９も同様の形態とする。

従ってロータ３の着磁績は、６〜９の各極歯６ａ〜９ａ
に対向している。ｌＯと１１は光軸と平行に配置した鉄
心で、外周にコイル１２゜１３が巻れている。さらに鉄
心ｌＯの一端はステータ７の穴７ｂを介して軸受板５の
穴５ｂにカシメられている。同様に鉄心１０の他端はス
テータ６の穴６ｂを介して地板穴１ｂにカシメられてい
る。別の鉄心１１も同様ステータ８゜９の穴８ｂ、９ｂ
を介して軸受板５の穴５Ｃ及び地板１の穴１ｃにカシメ
られている。これら鉄心を光軸方向に配置しても、鉄心
が磁気的に飽和しない様な径にしである。

一方、地板ｌにはフレキシブルプリント板１８の弧状部
分が接着され接点にはコイルの接続線１２ａ、１３ａが
半田付けされている。

また地板ｌには導電パターン１４ａが形成された基板１
４が固着されており、導電パターン１４ａからのリード
線１４ｂは前記フレキシブルプリント板１０の接点に半
田付けされている。またこの基板１４にはネジ穴が開け
られており、地板ｌに開けられた長穴１ｅを通してネジ
１４がネジ込まれて固定されているので。

必要に応じて基板１４の位置調整が可能である。即ち、
このネジ１４ｃにより絞り装置が完成した後、外部から
開放スイッチの切換タイミングを調整できる。

次に絞り装置の配置を説明する。環状のカム板１５には
周知の複数本の絞りカム１５ａが切られており、各絞り
羽根１６のダボ１６ａが嵌合している。一方絞り羽根１
６の裏面ダボ１６ｂは光軸を中心に回転する回転リング
１７にもうけられた複数個の穴１７ａに夫々嵌合してい
る０回転リング１７は外形１７ｂとカム板１５に４個所
設けられた離間用凸部の内面１５ｂと嵌合し、カム板１
５に対して回転自在になっている。１７Ｃは回転リング
１７の周縁に同心円状に切られたラックで、前記ピニオ
ンギヤ４とかみ合っている。尚、回転リング１７に弧状
のスリットを開け、スリットの外周に近い縁にラックを
切っても良い、１７ｄは前記基板１４のパターン１４ａ
に対応したブラシで回転リング１７の一部１７ｅに固定
される。１８はビスでカム板１５の凸部にあけられた長
穴１５Ｃ（同様４ケ所）を介して回転リング１７をはさ
み、地板ｌのタップ穴１ｄにしめ付けられている。この
長穴１５ｃによってカム板１５を光軸中心に回転位置調
整可能としている。この調整で絞り口径を基準値に合わ
せる。ブラシ１７ｄを取付る部分１７ｅはカム板１５の
凸部１５ｄの１つに対向して回転リング１７の回転を制
限している。また反対方向の回転制限はリング１７の周
縁に設けたラック端面１７ｆと凸部１５ｅとで行ってい
る。

次に第２図は前記した電磁駆動絞りをレンズ鏡筒内にお
さめた図である。２０はレンズマウントで、従来からあ
るバヨネット方式で図示しないカメラボディと結合され
る。マウント２０には固定筒２１が固着されている。固
定筒２１には直進カム２１ａが切られており、キー２２
が入っている。

キー２２の内側には移動筒２３が取付けられ、移動筒２
３内部には光学レンズＧが固定されている。一方、ズー
ム環２４は固定筒２１に径嵌合され回転自在になってお
り、固定筒２１に嵌合されている回転カム筒２５と一体
的な動きをさせている。さらに移動筒２３内部に第１図
で説明した電磁駆動絞り装置２６が固定されている。電
磁駆動絞り装置２６はフレキシブルプリント板１８を介
してメイン実装基板２７と結合され、カメラより指定さ
れた絞り電気信号を接点ピン２８を介しステッピングモ
ータドライバＩＣ２９に伝え、更に電磁駆動絞り装置を
動作させている。即ちフレキシブルプリント板１８を介
在させたためズーム操作により絞りユニット２６が光軸
と平行に移動可能となっている。続いて第１図で示した
電磁駆動絞り装置の動作説明を第３．４．５図で行う。

第３図の（イ）〜（ニ）はロータマグネット３とステー
タ６〜９との位置関係を示した図である。第３図の（イ
）は、コイル１２．１３に　゛通電していない状態であ
る。この様な状態のときはロータマグネットの極がステ
ータを介して磁路を形成するため、ステータ６．７に対
してロータマグネット３の極が対向して停止している。

その際ステータ８，９とロータマグネット３の極又は対
向しないで半ピツチ（＝１／２Ｆ）ずれて停止している
ものとする。

この位置関係になる様にステータ６．７とステータ８．
９とは１７２Ｐずれる様に配置しておき、これを式で示
すとθ＝　ｎ　Ｐ　＋　１　／　２　Ｆとなる。第２図
の（イ）にあるＰとはマグネットの着磁ピッチで、ステ
ータ６．７又は８．９のピッチと一致させておく。

第３図の（ロ）の状態はコイル１２に逆方向（↑方向）
、コイル１３に正方向（を方向）の通電を行った時の図
で、各々の状態をｅ、Ａとする。同様にコイル１２に正
方向はＢ、コイル１３に逆方向の通電を行った場合には
又として以下説明を行う。

コイル１２に目を通電するとステータ６にはＮ、ステー
タ７にはＳが発生し、同様にコイル１３にＡを通電する
とステータ８にＮ、ステータ９にＳが発生する。このた
めロータ３の外周に予め着磁された各種と各々のステー
タ極歯に発生した極とが反撥又は引き付は合いロータ３
が反時計方向に回転する。この時ステータ６゜７及びス
テータ８，９と１／２ピツチずれており、それらステー
タ８，７，８．９に対向してロータの極がバランスを保
とうとする。つまり第２図の（ロ）の様な通電を行うと
図（イ）に対してロータ３が反時計方向に１７４ピッチ
動き安定して止まることになる０次に図（ハ）の通電を
行うとしよう、この場合はコイル１２の通電を切り、コ
イル１３にのみＡ通電を行う。

このときステータ８にはＮ極、ステータ９にはＳ極が発
生するためロータ３の極と引きっけ合い１図（ロ）に対
してさらに１／４ピツチ反時計方向に回転することにな
る。第３図の（ニ）図はコイル１２にＢ、コイル１３に
Ａ通電を行った場合の図で（ロ）〜（ハ）と原理は同様
なので動作説明は省略する。

以上説明した様な動作原理にもとづいて、第４図にコイ
ル通電のタイミングチャートを示す、第４図の横軸はパ
ルス数（又は時間）縦軸には通電がＯＮかＯＦＦかを示
してあり、そのタイミングチャートに通電方向Ａ、Ｂ、
入、百の状態を表記し、最下段には第３図の口、ハ。

二の状態と対応して示しである。Ａ、Ｂ、λ。

白の組合せの状態が第４図に記してあり、百Ａ〜百まで
の８通りの組合せができる。このときの１通りの組合せ
を１パルスにカウントする様にしである。つまり９パル
ス以後はまた１パルス目の位相性を通電することにより
ロータ３を任意の角度まで回転させることができる。

この原理にもとづいたステッピングモータを駆動源とし
て絞りが動く状態を第１図にもとづいて説明する。まず
ロータ３が回転するとピニオンギヤが回転し、さらに回
転リング！７が光軸を中心として回転することになる。

ここでビニオン４とラッチ１７ｃは減速機構を構成し、
ロータ３のトルクが比較的小さくても十分回転リング１
７を回転させ得る０回転リング１７の各穴１７ａにダボ
１６ｂの嵌合した羽根１６は固定のカム板１５との相対
移動をするので各絞り羽根１６の先端は径方向に移動す
る。これらの作用は従来からあるメカニカル絞りと同じ
動作なので詳細は省略する０回転リング１７の回転角は
ロータ３が等間僚で回転するため等回転角動作をする。

従って、カム板１５のカムミゾ１５ａの形状を適当にす
ることにより回転板の回転角と絞りの段数とを合わせる
ことができる。具体的に言えば、ロータ３が１ステップ
進んだとき絞り口径がｌ／８段変化する様な関係に設定
する。つまりロータを８ステツプ駆動すると絞りが１段
分変化する関係になる。

第５図は、カメラの測光システムで測光してから絞りが
絞られるまでをブロック図で示したものである。カメラ
の測光回路３０で測光された光量をフィルム感度、シャ
ッタスピード、絞り値の要素を考慮して周知の様に演算
し、絞り段数を決定する。これは光量設定回路３１によ
って行われる。絞り段数はクロック回路３２と分配回路
３３によってステップモータの駆動ステップ数に変換さ
れる。このステップ数に応じてステップモータドライバ
回路３４でコイル１２、コイル１３のどちら方向に通電
するかを決定することにより、ステップモータを任意の
量だけ回転させることができる。つまり指定絞り口径に
合わせることが可能になる。絞り羽根を戻す場合には、
第３図で説明した動作を逆に行えばロータ３は時計方向
に回転し、開放状態にもどすことが可能になる。３５は
シャッタ駆動回路で、光量設定回路３１の出力に基づい
て制御される。

他方、基板１４とブラシ１７ｄとは絞りが開放状態でＯ
ＦＦ、小絞り状態でＯＮするスイッチを構成している。

このスイッチは、カメラが開放測光を行う謙８たのめ、
關話仕簡にかうでいるか否かの判別を必要とし、この判
別を目的としたスイッチである０例えば外的衝撃等によ
り羽根が小絞り側に動いてしまった時いは測光を禁止し
・絞り羽根を戻してから再び測光を行う機能を果たす。

尚、第２図でズーム環２４を光軸を中心に回転させると
回転カム筒２５が回転し、カムミゾ２ｔａによって光子
レンズＧが光軸方向に移動する。このとき絞りユニット
２６もレンズＧと一体となって光軸方向に移動する。絞
りユニット２６の給電はフレキシブルプリント板１８に
よって行われ、絞りユニット２６が光軸方向に移動して
もフレキシブルプリント板１８の屈曲性を使い給電を可
能にしている。

第６図は、上で述べた電磁駆動絞り装置２６と電気実装
回路３６との配置関係を説明するための図である。第２
図かられかる様に絞り装置２６はマウント近傍ぎりぎり
の位置まで移動して来るため、この辺に電気実装回路３
６、例えばＩＣ）ランジスタ、抵抗、コンデンサ、ダイ
オード等の部品から成る回路を配置することは困難であ
る。しかしながら、本発明に係る駆動源は同心円に挟ま
れた空間の一部に収まってしまうため、残りの部分に電
気実装回路３６を設けることもできるし、フィルターあ
るいはフォーカス駆動用のモータ、開放保障スイッチを
配置することもできる。

〔効果〕

以上述べた本発明によれば、モータのロータ径を小径に
しているためイナーシャを小さくすることができ、これ
により制御性を向上させることができる効果がある。さ
らにコイルとステータの構成体とロータを縦列的に配し
たため絞り装置の外径と内径の間にうまく収まる様なコ
ンパクトな形態となり、また軽量化されているからレン
ズ鏡筒内に、殊にレンズ鏡筒径の増大や全長の増加ある
いは部分的突出などの変形をきたすことなく組込むこと
が可能となった。

そして絞りを電気信号により開放制御することができる
様なったから、従来はカメラボディ側からの揺動ピンで
駆動していた絞り駆動機構を不要ならしめる効果もある
。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明実′施例の分解斜視図、第２図は鏡筒の
断面図、第３図はモータの駆動原理を説明するための図
、第４図は通電タイミング図、第５図は制御回路ブロッ
ク図、第６図は斜視図。 図中、 １−一一一地板、 ２−−−一ロータ軸、 ３−一一一ロータ、 ４−一一一ピニオンギャー、 ５−一一一軸受板、 ６．７，８．９−−−−ステータ、 １２．１３−−−−コイル、 １４−−ｍ−基板、 １５−−−一カム板、 １６−−−−絞り羽根、 １７−−−−回転リング、 １８−−−−フレキシブルプリント板、２０−−−−レ
ンズマウント。 ２６−−−−電磁駆動絞りユニット。 ２８−−−一接点ビン、 ３６−−−−電気実装回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 絞り羽根を具え、これを駆動する絞り装置 と、絞りの開放口径縁と絞り装置の外縁との間に設けら
   れ光軸に略平行な回転軸を有するロータとコイルとロー
   タを挟み且つロータの磁極に夫々対向する様に配され、
   コイルで発生した磁界が導かれるステータ極歯とを有し
   ていて絞りを駆動する駆動ユニットとを具える電磁駆動
   絞り装置。