(57)【要約】【課題】  絞り羽根による絞り速度を駆動モータの最大回転速よりも高速化できる光量調整装置を提供する。【解決手段】  光路の口径１２を調整する複数の絞り羽根１５を備える光量調整装置１１であって、単一の駆動モータＭと、駆動モータＭの駆動をロータリプレート１７とカムプレート１４に伝達する駆動伝達機構と、を設け、駆動モータＭにてロータリプレート１７とカムプレート１４を相反する方向に移動させることで複数の絞り羽根１５を回転して光路の口径１２を形成する。【選択図】図３
2019012187.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口の口径を変化させる複数の絞り羽根と、前記複数の羽根を移動させるロータリプレートと、前記ロータリプレートによって移動する前記複数の羽根を案内するカム溝が形成されたカムプレートと、を備えた光量調整装置において、
単一の駆動モータと、単一の前記駆動モータの駆動を前記ロータリプレートと前記カムプレートに伝達する駆動伝達手段と、を設けたことを特徴とする光量調整装置。
【請求項２】
前記駆動伝達手段は、前記ロータリプレートに形成された第１のラックと、この第１のラックに歯合する第１のピニオンと、前記第１のピニオンに前記駆動モータの駆動を伝達するギヤと、前記カムプレートに形成された第２のラックと、前記駆動モータの駆動が伝達され、前記第２のラックに歯合する第２のピニオンと、で構成したことを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
【請求項３】
前記ロータリプレートの位置を検出する検出手段を設け、前記検出手段の検出結果に基づき前記駆動モータを制御することを特徴とする請求項２に記載の光量調整装置。
【請求項４】
前記第１のピニオンと前記第２のピニオンの少なくとも１部が前記ロータリプレートに向かう方向に前記カムプレートに対して重なる位置に配置されることを特徴とする請求項２に記載の光量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の光学機器に用いられる光量調整装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、固体撮像素子を内蔵したビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラやフィルムを使用するカメラには、レンズの焦点深度の確認又はフィルムや固体撮像素子に結像される被写体の光量調節のために、開口径を制御する光量調節装置が設けられている。このような光量調整装置としては、複数の絞り羽根を用いて虹彩のように光軸を中心にして開口径を変化させるものが知られている。
【０００３】
光量調整装置は、任意の口径の光路開口を形成する前述の絞り羽根と、複数の絞り羽根を同時に同一回転方向に移動させる往復回転自在なロータリプレートと、ロータリプレートの回転に伴って複数の絞り羽根を露光開口の開き方向（口径が大きくする方向）及び閉じ方向（口径を小さくする方向）に案内するカム溝が形成されたカムプレートと、ロータリプレートを回転させる駆動モータを備えている。絞り羽根には、絞り羽根を回転可能に支持する回転軸と、絞り羽根を案内するためのガイドピンが形成されている。回転軸はリング状のロータリプレートの軸孔に係合し、またガイドピンはカムプレートに設けられたカム溝に係合している。そして、駆動モータによってロータリプレートを一方向または他方向に回転させると、複数の絞り羽根は同時にカムプレートのカム溝に沿って回転軸を支点に回転しつつ移動し、任意の口径の光路開口を形成するようになっている。（例えば、特許文献１）
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１２−１１２９９９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、駆動モータでロータリプレートを回転させ、複数の絞り羽根を移動させる構成においては、駆動モータの必要なトルクに対する最大回転速度以上にできないため、露出開口の形成速度、いわゆる絞り速度は駆動モータの最大回転速度よりも高速化できないとの問題があった。
【０００６】
本発明は、このような問題点を解決するためになされたものであり、その目的とするところは、絞り羽根による絞り速度を駆動モータの最大回転速よりも高速化できる光量調整装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明は上記目的を達成するために、  開口の口径を変化させる複数の絞り羽根と、複数の羽根を移動させるロータリプレートと、ロータリプレートによって移動する複数の羽根を案内するカム溝が形成されたカムプレートと、を備えた光量調整装置において、単一の駆動モータと、単一の駆動モータの駆動をロータリプレートとカムプレートに伝達する駆動伝達手段と、を設けた。
【発明の効果】
【０００８】
本発明は、単一の駆動モータの駆動をロータリプレートとカムプレートに伝達する駆動伝達機構を設けたので、絞り羽根による絞り速度を駆動モータの最大回転速よりも高速化できる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明に係る光量調整装置の外観を示す斜視図である。
【図２】本発明に係る光量調整装置の構成を示す分解斜視図である。
【図３】本発明に係る光量調整装置の駆動機構の構成を示す斜視図である。
【図４】本発明に係る光量調整装置の駆動機構の構成を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
図１は本発明に係る光量調整装置１１の外観を示す斜視図であり、図２は光量調整装置の構成要素を示す分解図である。図１、図２に基づき光量調整装置１１を以下に説明する。
【００１１】
光量調整装置１１は、複数の絞り羽根１５と、光軸を中心とする光路開口１２を有するカバープレート１３と、複数の絞り羽根１５の先端部を光軸方向または光軸方向と離れる方向に回転させるカム溝を有するカムプレート１４と、複数の絞り羽根１５と、この複数の絞り羽根１５を駆動させるロータリプレート１７と、この開閉駆動プレート１７が摺動可能に当接されるベースプレート１８と、を備えている。なお、上述した光軸方向とは、光を通過させる口径を小さくする方向であり、以降において便宜上「閉じ方向」という。また光軸方向と離れる方向とは光を通過させる口径を大きくする方向であり、以降において便宜上「開き方向」という。
【００１２】
この光量調整装置１１は、カバープレート１３とベースプレート１８との間に形成された光路開口１２を、複数の絞り羽根１５の先端側が互いに重なり合うことで遮断して、任意の口径の光路を形成する。光路を形成する口径は、ロータリプレート１７とカムプレート１４のカム溝１９によって複数の絞り羽根１５を移動、回転させることで変化し、通過する光の量が調整される。
【００１３】
各絞り羽根１５の基端部に他方面、すなわち作動ピン２３が設けられた面の反対側の面には、ロータリプレート１７に設けられている軸孔２５に係合する軸ピン２４が設けられている。軸ピン２４は、軸孔２５を支点として回動することで、作動ピン２３のカム溝１９に沿って移動する。なお、各絞り羽根１５は、例えば、ポリエチレン樹脂（ＰＥＴ）などの樹脂フィルムの型抜きプレス品またはプラスチック樹脂形成品によって形成されている。本実施の形態では、９枚の絞り羽根１５を用いており、９枚の絞り羽根１５は、それぞれの基端部１５ｂが円形状に並べて配置されている。絞り羽根１５の枚数は多いほど円形に近い光路開口１２を得ることが可能となるため、９枚又は７枚構成が一般的であるが、光路開口１２の口径や絞り精度に応じて任意の枚数で構成することができる。
【００１４】
ベースプレート１８は、光路開口を有したリング形状に樹脂モールドによって形成され、絞り羽根１５やロータリプレート１７を収めたカバープレート１３の光路開口１２を覆うことで光量調整装置１１の外観を形成している。
【００１５】
ロータリプレート１７は、樹脂モールド成形によってリング状に形成されており、中央部には共通の光路開口１２を有している。ロータリプレート１７は、同じリング形状のベースプレート１８に対して円周方向にスライド移動可能に取り付けられる。また、ロータリプレート１７は、ベースプレート１８に取り付けられている駆動モータＭによって回転駆動するように構成されている。そして、駆動モータＭの時計周り及び反時計周りによる正逆回転によって、ロータリプレート１７が所定の回転範囲内で往復移動する。これによって、複数の絞り羽根１５が移動して光路の口径１２を変化させる。
【００１６】
カバープレート１３は、光量調整装置１１の外装となっており、ベースプレート１８との間に複数の絞り羽根１５、ロータリプレート１７、カムプレート１４が内包している。また、カバープレート１３は金属又はプラスチック樹脂形成品で形成されている。
【００１７】
カムプレート１４は、カバープレート１３内に組み込まれる。カムプレート１４は、移動する各絞り羽根１５を案内するカム溝１９が形成されている。また、カムプレート１４は、カバープレート１３に回転自在に支持されており、駆動モータＭの時計周り及び反時計周りによる正逆回転によって、カムプレート１７が所定の回転半径内で往復移動する。これによって、ロータリプレート１７と協働して複数の絞り羽根１５が開閉されて光路の口径１２を変化させる。カム溝１９は、絞り羽根１５の枚数に応じて設けられている。カム溝１９には、絞り羽根１５の基端部の一方面に設けられている作動ピン２３が係合する。作動ピン２３がカム溝１９に沿って移動することで、各絞り羽根１５の先端部が互いに重なり合いながら光軸方向に移動し、口径１２を大きくしたり、小さくしたりする。
【００１８】
上記構成からなる光量調整装置１１において、光路の口径１２を最大（全開放）とする場合は、カバープレート１３内に各絞り羽根１５が収まり、絞り込む際には、各絞り羽根１５が鱗状に積み重ねられるように広がり、その先端部１５ａを互いに支え合って口径を形成する。
【００１９】
図３は、光量調整装置１１の駆動機構の構成を示す斜視図である。また、図４は光量調整装置１１の駆動機構の構成を示す断面図である。図３、図４基づき、光量調整装置１１の駆動機構について説明する。
【００２０】
駆動機構は、ベースプレート１８の外装面側に取り付けられた駆動モータＭと、ベースプレート１８の内側で、駆動モータＭの駆動シャフトＳＦ１に取り付けられた第１のギヤＺ１（第１のピニオン）と、回転軸ＳＦ２に回転自在に取り付けられ、第１のギヤＺ１に歯合する第２のギヤＺ２と、回転軸ＳＦ２に取り付けられ、第２のギヤＺ２に連結された第３のギヤＺ３（第２のピニオン）を備えている。図４に示すように本実施の形態では、第１のギヤＺ１をカムプレート１４と重なる位置に配置し、また第２のギヤＺ２もその一部がカムプレート１４に重なる位置に配置し、光量調整装置１１の小型化を図っている。
【００２１】
図３（ａ）に示すように駆動モータＭのベースプレート１８の貫通孔にジャフトＦＳ１が挿入され、ベースプレート１８の内側の第１のギヤＺ１に駆動連結される。第１のギヤＺ１（第１のピニオン）は、ロータリプレート１７の外周部の一部に形成された受動歯２９（第１のラック）に噛合し、駆動モータＭの駆動でロータリプレートをベースプレート１８に対して円周方向に時計周り又は反時計周りにスライド移動させる。これによって、図３（ｂ）に示される絞り羽根１５がカムプレート１４のカム溝１９に沿って軸ピン２４を支点に回転する。
【００２２】
第２のギヤＺ２は、図３（ｃ）に示すように第１のギヤＺ１に歯合して回転する。回転軸ＳＦ２には第２のギヤＺ２と第３のギヤＺ３が回転自在に取り付けられ、第２のギヤＺ２と第３のギヤＺ３は連結されているので、第２のギヤＺ２の駆動は第３のギヤＺ３に伝達する。第３のギヤＺ３（第２のピニオン）は、カムプレート１４の外周部の一部に形成された受動歯２８（第２のラック）に噛合し、駆動モータＭの駆動でカムプレート１４をカバープレート１３に対して円周方向に時計周り又は反時計周りにスライド移動させる。これによって、図３（ｃ）に示される絞り羽根１５がカム溝１９に沿って軸ピン２４を支点に閉じ方向と開き方向との間で回転する。
【００２３】
このような駆動機構によって、駆動モータＭの駆動は第１のギヤＺ１を介してロータリプレート１７に伝達され、同時に第１のギヤＺ１、第２のギヤＺ２、第３のギヤＺ３を介してカムプレート１４に伝達される。つまり、駆動モータＭを正転させるとロータリプレート１７が図３（ａ）の実線に示す矢印方向（反時計回り方向）に移動し、カムプレート１４がロータリプレート１７の回転方向と異なる方向、すなわち図３（ｃ）の実線に示す矢印方向（時計回り方向）に移動する。これによって、カムプレート１４とロータリプレート１７が同時に相反する方向にスライド移動し、複数の絞り羽根が高速で閉じ方向、すなわち図３（ｂ）の実線に示す矢印方向に回転して、所望の光路口径を形成する。
【００２４】
また、駆動モータＭを逆転させるとロータリプレート１７が図３（ａ）の破線に示す矢印方向（時計回り方向）に移動し、カムプレート１４がロータリプレート１７の回転方向と異なる方向、すなわち図３（ｃ）の破線に示す矢印方向（反時計回り方向）に移動する。これによって、カムプレート１４とロータリプレート１７が同時に相反する方向にスライド移動し、複数の絞り羽根が高速で開き方向、すなわち図３（ｂ）の破線に示す矢印方向に回転して、最大光路口径（全開放）を形成する。
【００２５】
複数の絞り羽根１５が最大光路口径（全開放）１２を形成するロータリプレート１７の位置をホームポジション位置とし、ロータリプレート１７がホームポジションにあることを検出する検出手段を備えている。検出手段は図１に示すようにロータリプレート１７のベースプレート１８側の面に設けられ、ベースプレート１８のスリットから突き出る検出フラグＦＧと、ロータリプレート１７がホームポジションに到達したときに検出フラグを検出する位置に配置された検出センサＳＥとを備えている。
【００２６】
そして、駆動モータＭは、絞り羽根１５が全開放する位置からカメラ等の光量調整装置１１が用いられる装置の機能によって定められた口径１２を形成する位置までの駆動量を正転駆動する。これによって、ロータリプレート１７がホームポジションから駆動モータＭの駆動量に相当した距離だけ回転すると同時にカムプレート１４が駆動モータＭの駆動量に相当した距離だけ回転し、絞り羽根１５が定められた口径１２を形成する。駆動モータＭの駆動量は口径１２に応じて予め定められた値がＲＯＭ等の記憶手段に格納されており、定められた口径１２に応じた駆動量の値が選択され、駆動モータＭが駆動される。
【００２７】
また、駆動モータＭは、解除指示によって逆転駆動し、ロータリプレート１７の検出フラグＦＧが検出センサＳＥに検出された時点で停止する。これによって、ロータリプレート１７とカムプレート１４がホームポジションに移動され、絞り羽根１５が回転して口径が全開放状態となる。
【００２８】
本実施の形態では、ロータリプレート１７のホームポジションを基準として、駆動モータＭを駆動制御してロータリプレート１７とカムプレート１４を移動させるようにしたので簡素な構成でロータリプレート１７とカムプレート１４を所定の位置に容易に移動することができる。
【００２９】
なお、本実施の形態において、絞り羽根１５の回転速度が異なる多様な製品に適応することができるように、第２、第３のギヤＺ２、Ｚ３は２段の段付きギヤを用いている。段付きギヤＺ２、Ｚ３を歯数の異なる段付きギヤに変更することによってギヤ比が容易に変更され、絞り羽根１５の回転速度を変えることができる。
【００３０】
上述した駆動機構によれば、駆動モータＭの駆動によってロータリプレート１７とカムプレート１４が同時に相反する方向に回転するため、ロータリプレート１７の回転のみで絞り羽根１５を移動させる構成の絞り羽根１５の回転速度よりも速い回転速度で絞り羽根１５を回転させることができる。
【００３１】
ロータリプレート１７とカムプレート１４を相反する方向に回転させるように構成したので、各ギヤＺ１〜Ｚ３のバックラッシュによるガタ付きが低減され、口径精度を向上させることができる。
【００３２】
ギヤＺ１〜Ｚ３を介して駆動モータＭの駆動をロータリプレート１７とカムプレート１４に伝達させ、ロータリプレート１７とカムプレート１４を同期させて移動するようにしたので、１つの検出センサでロータリプレート１７とカムプレート１４の位置を容易に制御することができる。
【００３３】
また、絞り羽根１５の閉じ方向に回転する際には、絞り羽根１５の先端側が反り上がるため、絞り羽根１５の回転負荷が増す。しかしながら、本実施の形態ではギヤＺ１〜Ｚ３を介して相反方向にロータリプレート１７とカムプレート１４を動かすため、絞り羽根１５にはロータリプレート１７とカムプレート１４との両方の力が加わる。これによって、絞り羽根１５を円滑に回転させることができるので口径精度が向上する。
【符号の説明】
【００３４】
１１  光量調整装置
１２  口径
１３  カバープレート
１４  カムプレート
１５  絞り羽根
１７  ロータリプレート
１８  ベースプレート
１９  カム溝
２３  作動ピン
２４  軸ピン
２５  軸孔
２８  受動歯（第２のラック）
２９  受動歯（第１のラック）
Ｚ１  第１のギヤ（第１のピニオン）
Ｚ２  第２のギヤ
Ｚ３  第３のギヤ（第２のピニオン）
Ｍ  駆動モータ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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