(57)【要約】【課題】複数枚の絞り羽根を開き方向へ作動させるための駆動力を、従来よりも小さくできるようにしたカメラ用絞り装置を提供すること。【解決手段】絞りリング３は、光軸を中心に回転可能となっていて、略円弧状をした複数のカム溝３ａを有している。複数枚の絞り羽根４は、地板１に回転可能であって、係合ピン４ｂをカム溝３ａに嵌合させている。カム溝３ａは、係合ピン４ｂを押して絞り羽根４を閉じさせる外カムと、係合ピン４ｂを押して絞り羽根４を開かせる内カムとを有しているが、両者は曲率半径が同じであって、両者の間隔は、最小開口規制部位間が最小となり、中間開口規制部位間で最大となるように形成されている。【選択図】  図１
2004354867.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を中心にした円形の露光用開口部を有している地板と、各々が係合ピンを有していて前記露光用開口部の周囲において前記地板に対して回転可能に取り付けられており該係合ピンを押されることによって最大開口制御位置と最小開口制御位置との間で回転させられる複数枚の絞り羽根と、前記露光用開口部の周囲で前記光軸を中心にして回転可能に配置されており前記係合ピンを前記絞り羽根の最小開口制御位置に向けて押す外カムと前記係合ピンを前記絞り羽根の最大開口制御位置に向けて押す内カムとで形成された複数のカム溝を有していている絞りリングと、前記絞りリングを往復回転させる駆動手段と、を備えていて、前記外カムは、略円弧になるように形成されており、前記内カムは、前記外カムとの間隔が、前記絞り羽根を最小開口制御位置に規制する部位で最小となり、その部位から少なくとも前記絞り羽根を略中間開口制御位置に規制する部位までは徐々に大きくなるように形成されていることを特徴とするカメラ用絞り装置。
【請求項２】
前記内カムは、前記外カムとの間隔が、前記絞り羽根を最小開口制御位置に規制する部位で最小となり、前記絞り羽根を略中間開口制御位置に規制する部位で最大となり、前記絞り羽根を最大開口制御位置に規制する部位で最小となるように形成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ用絞り装置。
【請求項３】
前記外カムが円弧状に形成されていて、該外カムと前記内カムが、同じ曲率半径で形成されていることを特徴とする請求項２に記載のカメラ用絞り装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、露光用開口部の周囲に回転可能に取り付けられた複数枚の絞り羽根が、光軸を中心にして往復回転する絞りリングによって、同時に同方向へ回転させられ、絞り開口の大きさを変化させるようにしたカメラ用絞り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
カメラ用絞り装置の中には、複数枚の絞り羽根が各々露光用開口部の周囲に略等間隔に取り付けられており、駆動手段によって絞りリングが光軸を中心にして回転すると、その回転方向に対応して、それらの絞り羽根が同時に同方向へ回転し、絞り開口の大きさを変化させるようにしたものがあるが、そのような絞り装置においては、各絞り羽根に設けられている係合ピンを、絞りリングに略円弧状の長孔として形成された各々のカム溝に嵌合させた構成をしているのが普通である（例えば、特許文献１参照）。そして、各絞り羽根は、その係合ピンが外カム（カム溝の長手方向に形成された二つのカム縁のうち、光軸から遠い方のカム縁）によって押されたときは絞り開口を小さくする方向へ回転し、内カム（カム溝の上記二つのカム縁のうち、光軸に近い方のカム縁）によって押されたときは絞り開口を大きくする方向へ回転するように構成されている。
【０００３】
【特許文献１】
特開２００１−２０１７８０号公報（第３，４頁、図１−５）
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、特許文献１に記載の絞り装置においては、カム溝の外カムと内カムとが、同じ点を中心にした平行な円弧として形成されている。そのため、係合ピンを第１の位置と第２の位置との間で押し動かす場合、外カムが係合ピンを第１の位置から第２の位置まで動かす場合の方が、内カムが第２の位置から第１の位置まで動かす場合より、係合ピンと接触するカム縁の長さが長くなっている。言い換えれば、外カムが係合ピンを第１の位置から第２の位置まで動かす場合の方が、内カムが第２の位置から第１の位置まで動かす場合よりも、なだらかな（曲率半径の大きな）カム縁で押し動かしていることになる。このことから、特許文献１に記載の絞り装置の場合は、各絞り羽根を所定量作動させるのに、絞り開口を小さくするときよりも大きくするときの方が、大きな駆動力を必要とする。
【０００５】
このように、絞りリングを回転させるとき、一方へ回転させるときと他方へ回転させるときとで必要な駆動力が異なるということは、設計上、決して好ましいことではない。特に、最近では、絞りリングの駆動手段としてステップモータを用いることが普通になっているが、その場合には、大きい方の駆動力に対して確実に対応可能なモータを選定しなければならない。ところが、絞り開口を大きくするときに必要な駆動力を小さくすることができ、絞り開口を小さくするときに必要な駆動力に近い駆動力で済むようにすれば、ステップモータの選定範囲が広がりコスト的に有利になるし、同じステップモータを使用する場合でも、供給電流を小さくすることが可能になるので、消費電力を少なくすることができるようになる。
【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、絞りリングのカム溝を構成している二つのカム縁のうち、絞り羽根を開き方向へ作動させる内カムの形状を、従来より駆動力が小さくて済むように工夫したカメラ用絞り装置を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明のカメラ用絞り装置は、光軸を中心にした円形の露光用開口部を有している地板と、各々が係合ピンを有していて前記露光用開口部の周囲において前記地板に対して回転可能に取り付けられており該係合ピンを押されることによって最大開口制御位置と最小開口制御位置との間で回転させられる複数枚の絞り羽根と、前記露光用開口部の周囲で前記光軸を中心にして回転可能に配置されており前記係合ピンを前記絞り羽根の最小開口制御位置に向けて押す外カムと前記係合ピンを前記絞り羽根の最大開口制御位置に向けて押す内カムとで形成された複数のカム溝を有していている絞りリングと、前記絞りリングを往復回転させる駆動手段と、を備えていて、前記外カムは、略円弧になるように形成されており、前記内カムは、前記外カムとの間隔が、前記絞り羽根を最小開口制御位置に規制する部位で最小となり、その部位から少なくとも前記絞り羽根を略中間開口制御位置に規制する部位までは徐々に大きくなるように形成されているようにする。
【０００８】
その場合、前記内カムは、前記外カムとの間隔が、前記絞り羽根を最小開口制御位置に規制する部位で最小となり、前記絞り羽根を略中間開口制御位置に規制する部位で最大となり、前記絞り羽根を最大開口制御位置に規制する部位で最小となるように形成されているようにすると、設計も製作も容易になるし、前記外カムが円弧状に形成されていて、該外カムと前記内カムが、略同じ曲率半径で形成されているようにすると、さらに容易になる。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施の形態を、図示した実施例によって説明する。尚、図１は、最大絞り開口の制御状態を示す実施例の平面図であり、図２は、図１の一部拡大図であり、図３は、最小絞り開口の制御状態を示す実施例の平面図である。
【００１０】
先ず、本実施例の全体構成を説明する。本実施例は、合成樹脂製の地板１とカバー板２（図１においては、一部を切断して示してある）との間に、絞りリング３（図１においては、一部を切断して示してある）と７枚の絞り羽根４を配置している。また、地板１の背面側にはステップモータ５の固定子が取り付けられていて、回転子は地板１とカバー板２の間に配置されている。また、地板１とカバー板２の間には、ステップモータ５の回転を絞りリング３に伝える減速歯車６が、回転可能に取り付けられている。
【００１１】
そこで、それらの構成を具体的に説明する。地板１は、光軸を中心にした円形の露光用開口部１ａを有していて、その露光用開口部１ａの周囲には、環状の窪み１ｂが形成されている。窪み１ｂには、絞りリング３と７枚の絞り羽根４が、絞りリング３をカバー板２側にして収容されている。７枚の絞り羽根４は、全て同じ形状をしており、地板１側に設けられた軸ピン４ａを、地板１に形成された孔に回転可能に嵌合させ、カバー板２側には係合ピン４ｂを有している。
【００１２】
地板１の窪み１ｂ内には、所定の角度間隔で複数の段部１ｃが形成されているが、図１においては、それらのうちの一つだけが示されている。絞りリング３は、それらの段部１ｃに載置され、絞り羽根４の作動に影響を与えることなく、露光用開口部１ａの周囲で光軸を中心にして回転可能になっている。そして、この絞りリング３には、全く同じ形状をした七つのカム溝３ａが円弧状に形成されており、それらのカム溝３ａには、絞り羽根４の係合ピン４ｂが嵌合している。また、絞りリング３の外周の一部には、減速歯車６に噛合するための歯部３ｂが形成されている。尚、カム溝３ａの形状と係合ピン４ｂとの関係については、図２を用いて後述する。
【００１３】
カバー板２は、環状をしていて、その外径は、地板１の外径と全く同じである。また、内径は、通常のカバー板より大きくなっていて、絞りリング３の殆どが露出されているが、その内径の周囲で、絞りリング３の外周を押えている。尚、このカバー板２は、適宜な手段によって地板１に固定されている。
【００１４】
ステップモータ５は、特許文献１に記載のステッピングモータの場合と、回転子の軸受け構成が異なるだけであって、その他の構成は実質的に同じである。そのため、簡単に説明することにする。地板１には背面側に突き出るようにして図示していない円筒形の収容室が形成されているが、その収容室はカバー板２側が開放されていて、そこから回転子５ａが挿入されている。そのため、回転子５ａは、回転軸の一端を収容室内で軸受けされ、他端をカバー板２で軸受けされている。そして、その回転子５ａには、出力歯車５ｂが一体的に設けられている。
【００１５】
固定子は、地板１の背面側に取り付けられていて、各々が二つの脚部を有する二つのヨーク５ｃ，５ｄと、各々の一方の脚部に巻回されたコイル５ｅ，５ｆで構成されており、各々の二つの脚部の先端を磁極部としている。そして、ヨーク５ｃ，５ｄは、各々の二つの脚部の先端を、図示していない収容室に設けられた孔に挿入し、回転子５ａの円周面に対向させている。
【００１６】
減速歯車６は、親歯車６ａと子歯車６ｂからなる２段歯車（親子歯車）であって、親歯車６ａはステップモータ５の出力歯車５ｂに噛合し、子歯車６ｂは絞りリング３の歯部３ｂに噛合している。尚、説明するまでもなく、地板１に形成された窪み１ｂは、絞りリング３が回転するとき、歯部３ｂが形成されていても回転可能な形状となっている。また、地板１とカバー板２との対向面は、それらの間に、出力歯車５ｂと減速歯車６を回転可能に配置できる形状になっている。
【００１７】
次に、本実施例の作動を説明する。図１は、７枚の絞り羽根４が、露光用開口部１ａを全開にした位置、即ち最大開口制御位置にある状態を示したものである。この状態で回転子５ａが時計方向へ回転させられると、絞りリング３は、出力歯車５ｂ，減速歯車６を介して時計方向へ回転する。そのため、各カム溝３ａの外カム（カム溝３ａの長手方向に形成された二つのカム縁のうち、光軸から全体として遠い方のカム縁）が係合ピン４ｂを押し動かし、絞り羽根４を反時計方向へ回転させる。
【００１８】
そのため、７枚の絞り羽根４は、露光用開口部１ａ内に進入し、協働して、露光用開口部よりも小さな口径の絞り開口を連続的に変化させていく。そして、所定の開口制御位置に達したとき、コイル５ｅ，５ｆへのパルス信号が断たれると、回転子５ａの回転が停止し、絞り羽根４の作動も停止する。そして、絞り羽根４の作動が停止した直後に、撮影のための露光が行なわれる。図３は、そのようにして、７枚の絞り羽根４が最小開口制御位置で停止させられた状態を示したものである。
【００１９】
撮影のための露光が終了すると、回転子５ａを反時計方向へ回転させて、絞り羽根４を図１の状態に復帰させる。即ち、回転子５ａが反時計方向へ回転させられると、絞りリング３は、出力歯車５ｂ，減速歯車６を介して反時計方向へ回転させられる。そのため、今度は、各カム溝３ａの内カム（カム溝３ａの長手方向に形成された二つのカム縁のうち、光軸から全体として近い方のカム縁）が、係合ピン４ｂを押し動かし、絞り羽根４を時計方向へ回転させる。そのため、７枚の絞り羽根４は、それらの協働で形成している絞り開口が大きくなるように、連続的に変化させていく。そして、図１の状態になったとき、コイルへ５ｅ，５ｆへのパルス信号が断たれる。
【００２０】
尚、上記の作動説明は、本実施例の絞り装置をスチルカメラに採用した場合の一例で説明したが、ビデオカメラに採用した場合には、撮影中に、絞り羽根４が、被写界の明るさの変化に対応して、時計方向へ回転させられたり、反時計方向へ回転させられたりすることは言うまでもない。
【００２１】
ここで、本実施例の独特な構成を、主に図２を用いて説明する。図２は、図１の一部を拡大して示したものである。図１及び図３でも示されているが、この図２から明確なように、カム溝３ａの内カムは、実線のほかに一点鎖線でも示されている。その一点鎖線で示された形状は従来の内カムの形状であり、実線で示された形状が本実施例における内カムの形状である。そして、従来の内カムの形状は、外カムの場合と同じ点を中心にし、曲率半径の異なる円弧として形成されている。
【００２２】
そのため、係合ピン４ｂを所定の第１の位置と第２の位置との間で移動させる場合、外カムが係合ピン４ｂを押して第１の位置から第２の位置まで動かす場合の方が、内カムが係合ピン４ｂを押して第２の位置から第１の位置まで動かす場合よりも、係合ピン４ｂに接触するカム縁の長さが長いことになる。このことは、外カムの方が、なだらかなカム縁で係合ピン４ｂを押し動かしていることを意味しており、その結果、内カムで絞り開口を大きくするときは、外カムで小さくするときよりも大きな駆動力が必要となっている。
【００２３】
それに対して、本実施例の内カム形状は、実線で示されているように、円弧状の外カムと同じ曲率半径の円弧となるように形成されている。そして、内カムは、外カムとの間隔が、絞り羽根４を最小開口制御位置に規制する部位（図２の左端近傍位置）で最小となり、その部位から絞り羽根４を略中間開口制御位置に規制する部位までは徐々に大きくなるように形成され、その後は徐々に小さくなり、絞り羽根４を最大開口制御位置に規制する部位では最小となるように形成されている。
【００２４】
そのため、本実施例の場合には、係合ピン４ｂを所定の第１の位置と第２の位置との間で移動させる場合、外カムが係合ピン４ｂを押して第１の位置から第２の位置まで動かす場合も、内カムが係合ピン４ｂを押して第２の位置から第１の位置まで動かす場合も、必要とする駆動力は略同じでよいことになる。即ち、内カムを本実施例のように形成したことによって、従来よりも、駆動力が小さくて済むようになったことになる。従って、ステップモータ５は、駆動力の小さいものを使用することが可能になり、また、消費電力が少なくて済むようにすることも可能となる。
【００２５】
尚、上記したように、本実施例は、絞り羽根４を略中間開口制御位置に規制した状態では、外カムと内カムとの間隔が最大となっているため、最小開口制御位置にある場合に比べて、絞り羽根４は若干安定性に劣ることになる。しかしながら、最小開口制御位置にあるときには、厳しい安定性が要求されるが、Ｆ値が１段小さくなると絞り開口の面積が２倍になるため、中間開口制御位置においては安定性に若干の問題（ガタツキ）があっても、この程度のことであれば、十分に許容範囲に収まる。
【００２６】
このことからも分かるように、本実施例の場合は、設計や製作を容易にするために、内カムを、外カムと同じ曲率半径で形成しているが、外カムと同じ曲率半径でなくても、外カムとの間隔が、絞り羽根４を最小開口制御位置に規制する部位で最小となり、その部位から絞り羽根４を略中間開口制御位置に規制する部位までは徐々に大きくなり、その後は徐々に小さくなって、絞り羽根４を最大開口制御位置に規制する部位では最小となるような曲線であればよいことになる。
【００２７】
また、内カムの形状は、必ずしも一つの点を中心にした円弧だけで形成する必要はない。内カムの形状は、外カムとの間隔が、絞り羽根４を最小開口制御位置に規制する部位で最小となり、その部位から絞り羽根４を略中間開口制御位置に規制する部位までは徐々に大きくなるようにすることが必要である。しかしながら、上記したように、Ｆ値が小さくなるにしたがって、絞り羽根４のガタツキは若干であれば大きくなっても許されるから、本実施例のように、外カムと内カムとの間隔を、絞り羽根４を最大開口制御位置に規制する部位で最小にする必要はない。そのため、許容範囲に収まるのであれば、内カムは、略中間開口制御位置に規制する部位から最大開口制御位置に規制する部位までの形状を種々の曲線にすることが可能であり、例えば、外カムと平行な円弧で形成しても差し支えない。
【００２８】
更に、本実施例においては、外カムが円弧状をしている場合で説明したが、必ずしも円弧状である必要はなく、略円弧状であっても差し支えない。また、本実施例の絞り装置は、絞り羽根を最大開口制御位置から最小開口制御位置まで作動させる場合、絞りリングを時計方向へ回転させるようにしているが、光軸に対する傾きを逆にしてカム溝を形成し、反時計方向へ回転させるように構成しても差し支えない。
【００２９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、絞りリングに形成された複数のカム溝の外カムが複数枚の絞り羽根を閉じ作動させ、内カムが開き作動させるようにした絞り装置において、外カムが、所定の点を中心にして略円弧になるように形成されているのに対して、内カムは、外カムとの間隔が、絞り羽根を最小開口制御位置に規制する部位で最小となり、その部位から少なくとも絞り羽根を略中間開口制御位置に規制する部位までは徐々に大きくなるように形成したため、絞り羽根を開かせるための駆動力を従来よりも小さくすることが可能になり、消費電力の点で有利になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】最大絞り開口の制御状態を示す実施例の平面図である。
【図２】図１の一部拡大図である。
【図３】最小絞り開口の制御状態を示す実施例の平面図である。
【符号の説明】
１                      地板
１ａ                    露光用開口部
１ｂ                    窪み
１ｃ                    段部
２                      カバー板
３                      絞りリング
３ａ                    カム溝
３ｂ                    歯部
４                      絞り羽根
４ａ                    軸ピン
４ｂ                    係合ピン
５                      ステップモータ
５ａ                    回転子
５ｂ                    出力歯車
５ｃ，５ｄ              ヨーク
５ｅ，５ｆ              コイル
６                      減速歯車
６ａ                    親歯車
６ｂ                    子歯車
【図１】
2004354867.tif 000003
【図２】
2004354867.tif 000004
【図３】
2004354867.tif 000005