(57)【要約】  【課題】低コスト化，軽量化の可能な絞りリングを備え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、七つのカム溝３ａと、歯部３ｂを有している。７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。また、モータ５の回転子５ｃによって回転される減速歯車５ｉは、歯部３ｂに噛合している。この絞りリング３は、合成樹脂材料を用いて射出成形加工で製作されているので、従来の金属製の絞りリングよりも低コストで製作することができる。また、この絞りリング３は、軽量であるため、回転が迅速に行なえるようになり、モータで駆動する場合には、従来よりも消費電力が少なく且つ噛合部で発生する音も静かになる。【選択図】  図１
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【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操作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するように配置されており該回転によって前記係合ピンを操作する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、前記絞りリングが合成樹脂材料で製作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】
前記絞りリングが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の板材を打抜きによって製作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】
前記絞りリングが、少なくとも一方の面に一体成形によってリブを形成し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４】
前記カム溝が、前記絞りリングを貫通しないように形成されていることを特徴とする請求項１又は３の何れかに記載のカメラ用絞り装置。
【請求項５】
前記絞りリングは、内径面と、少なくとも、前記地板に対して反対側となる面であって且つ撮影光路に近接している一部の領域が、一体成形により粗面化されていることを特徴とする請求項１，３，４の何れかに記載のカメラ用絞り装置。
【請求項６】
前記駆動手段が、往復回転可能なモータであって、絞りリングが、該モータによって回転させられる歯車に噛合するための歯部を有していることを特徴とする請求項１乃至５の何れかに記載のカメラ用絞り装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光軸を中心にして往復回転する絞りリングが、複数枚の絞り羽根を同時に同方向へ回転させることによって、絞り開口の形状を略円形に保ちつつ大きさを変化させ得るようにしたカメラ用絞り装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラ用絞り装置の中には、露光用開口部の周囲に複数枚の絞り羽根が略等間隔に取り付けられていて、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。また、絞りリングを駆動する手段としては、手動だけの場合と、手動とばね力を用いる場合と、ばね力とモータを用いる場合と、モータだけの場合とがあるが、最近では、モータだけで駆動する場合が多くなっている。そして、駆動手段としてモータを用いる場合には、シャッタチャンスを逸しないように絞りリングの作動の迅速化を図るためと、消費電力の低減を図るために、絞りリングに肉抜き部を形成することも知られている（例えば、特許文献１参照）。
【特許文献１】特開２００２−９０７９６号公報（第３−６頁、図１−７）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
ところで、従来の絞りリングは、経年変化による変形や作動中の変形によって絞り羽根をスムーズに回転できなくならないようにするために、金属製の板材をプレス機械で打ち抜いて製作していた。そのため、板材そのものの価格が高いうえに、打ち抜いた後に防錆処理などの２次加工を施さなければならず、部品単価が高くなるという問題点があった。更に、絞りリングが金属製であると、駆動手段をモータとした場合には、絞りリングに形成された歯部と、モータによって回転させられる歯車との噛合部から大きな音を発生させてしまい、特にビデオカメラに採用される場合には、その音がノイズとして録音されてしまうことから、カメラを設計する上での大きな制約の一つになっていた。
【０００４】
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、従来の絞りリングよりも低コスト化、軽量化が行なえて、小さい力でも迅速に回転させることが可能であり、モータで駆動する場合には、従来よりも消費電力が少なくなり且つ静音化の可能な絞りリングを備えているカメラ用絞り装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
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操作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するように配置されており該回転によって前記係合ピンを操作する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、前記絞りリングが合成樹脂材料で製作されているようにする。
【０００６】
その場合、前記絞りリングが、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の板材を打抜きによって製作されているようにすると、所定の強度を有しながらも薄くて軽い絞りリングが極めて低コストで得られ、それをモータで駆動するようにした場合には、電力消費が少なく且つスムーズに駆動することが可能となるほか、歯車機構から発生する音を極めて小さくすることが可能になる。
【０００７】
また、前記絞りリングが、少なくとも一方の面に一体成形によってリブを形成していたり、前記カム溝が、前記絞りリングを貫通しないように形成していても、絞りリングの軽量化と低コスト化が可能であり、且つそれらのような絞りリングをモータで駆動するようにした場合には、電力消費が少なく且つスムーズに駆動することが可能となるほか、歯車機構から発生する音を極めて小さくすることが可能になる。
【０００８】
更に、前記絞りリングは、内径面と、少なくとも、前記地板に対して反対側となる面であって且つ撮影光路に近接している一部の領域が、一体成形によって粗面化されているようにすると、コストアップにならずに、絞りリングからの反射光が撮影光に影響しないようになり、好適な画像が得られるようになる。
【発明の効果】
【０００９】
以上のように、本発明のカメラ用絞り装置によれば、絞りリングを合成樹脂製としたので、従来の金属製の絞りリングよりも低コスト化、軽量化が可能であって、特に、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の板材をプレス機械で打ち抜いて製作するようにすると、その効果は一段と大きい。また、絞りリングを軽量化したことによって、小さな力でも迅速に回転させることが可能になるほか、モータで駆動する場合には、従来よりも消費電力が少なくなり、且つ清音化が可能になるという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
本発明の実施の形態を、図示した四つの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１の平面図であり、図２は、図１の断面図であり、図３は、最小絞り開口の制御状態を示す実施例１の平面図である。また、図４は、実施例２を説明するための断面図である。更に、図５は、最大絞り開口の制御状態を示す実施例３の平面図であって、図６は、その図５の断面図であり、図７は、最大絞り開口の制御状態を示す実施例４の平面図であって、図８は、その図７の断面図である。また、上記の図１，図３，図５，図７は、カメラに組み込まれたときに、被写体側から見た図面とも、結像面側から見た図面ともすることができるが、各実施例の説明に際しては、被写体側から見た図面ということにする。従って、図２，図４，図６，図８の場合は、上方が被写体側になる。
【実施例１】
【００１１】
先ず、実施例１の構成を説明する。地板１とカバー板２は、合成樹脂製であって、図示していない手段によって相互に取り付けられており、それらの略中央部には、光軸を中心にした円形の開口部１ａ，２ａが形成されているが、図１においては、カバー板２の一部を切断して示してある。また、二つの開口部１ａ，２ａは、開口部１ａの方が直径が小さく、撮影光路用の開口（即ち、最大絞り開口）を規制するようになっている。
【００１２】
本実施例の絞りリング３は、合成樹脂製であって、射出成形加工によって製作されており、略等角度間隔に七つのカム溝３ａを形成し、外周の所定の角度範囲に歯部３ｂが形成されている。また、この絞りリング３は、従来の金属製の絞りリングと比較して若干厚くなるため、被写体からの光が内径面及びその近傍面（で反射して、撮影後の画像周辺部にフレアなどを発生させる可能性がある。そのため、本実施例の場合には、内径縁を面取り形状に成形しているほか、内径面と、地板１に対する反対側の面が、金型によって粗面化されている（図２の矢印Ａ）。そして、この絞りリング３は、地板１に設けられた図示していていない手段によって、地板１側の面が地板１に密接しないようになっていて、外周面をカバー板２に押さえられることによって、地板１に形成された窪み内で回転可能となっている。
【００１３】
地板１と絞りリング３との間には、光軸を中心にして略等角度間隔で７枚の絞り羽根４が配置されている。そして、それらの絞り羽根４は、全て同じ形状をしており、地板１側に設けられている軸ピン４ａを、地板１に形成されている孔に回転可能に嵌合させ、カバー板２側に設けられている係合ピン４ｂを、絞りリング３に形成されているカム溝３ａに挿入している。
【００１４】
次に、ステップモータ５の構成を説明するが、図２は、その構成を理解し易くするために、その構成の断面を展開した状態にして示してある。また、本実施例のステップモータ５は、特許文献１に記載のステップモータと実質的に同じ構成をしており、全ての構成部材は、第１取付板５ａと第２取付板５ｂに取り付けられている。そして、第１取付板５ａと第２取付板５ｂとは、図示していない手段によって相互に取り付けられ、第１取付板５ａを、図示していない手段によって地板１に取り付けている。
【００１５】
回転子５ｃは、合成樹脂製の軸部と、その軸部に取り付けられた円筒形の永久磁石と、その軸部と一体成形で形成された出力歯車とで構成され、第１取付板５ａに立設されている軸５ｄに、回転可能に取り付けられている。そして、その永久磁石は、径方向に４極に着磁されている。また、固定子は、図示していない手段によって第１取付板５ａに取り付けられている二つのヨーク５ｅ，５ｆと、各々の一方の脚部に巻回されているコイル５ｇ，５ｈとで構成されており、ヨーク５ｅ，５ｆは、各々の二つの脚部の先端を磁極部とし、それらを、地板１に形成されている孔に挿入し、回転子５ｃの永久磁石の円周面に対向させている。更に、減速歯車５ｉは、親歯車と子歯車とからなる合成樹脂製の２段歯車（親子歯車）であって、第１取付板５ａに設けられている軸５ｊに、回転可能に取り付けられており、親歯車を回転子５ｃの出力歯車に噛合させ、子歯車を絞りリング３の歯部３ｂに噛合させている。
【００１６】
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、開口部１ａを全開にした位置、即ち最大絞り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、コイル５ｇ，５ｈに対してパルス信号が与えられると、回転子５ｃは時計方向へ回転させられ、その回転が、出力歯車から減速歯車５ｉを介して伝達されることにより、絞りリング３も時計方向へ回転させられる。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、絞り羽根４を反時計方向へ回転させる。
【００１７】
そのため、７枚の絞り羽根４は、開口部１ａ内に進入してゆき、絞り開口を連続的に小さくしていく。そして、絞り羽根４が所定の開口制御位置に達すると、コイル５ｇ，５ｈに対するパルス信号が断たれ、回転子５ｃの回転が停止し、絞り羽根４の回転も停止する。図３は、そのようにして、７枚の絞り羽根４が最小絞り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。このようにして、絞り羽根４の回転が停止すると、その直後に、撮影のための露光が行なわれる。
【００１８】
撮影のための露光が終了すると、回転子５ｃは、上記とは反対方向へ回転させられ、絞りリング３は、減速歯車５ｉ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、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、絞り開口を連続的に大きくしてゆき、開口部１ａから完全に退いた直後に、コイル５ｇ，５ｈへのパルス信号が断たれて、図１の状態に復帰する。
【００１９】
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、被写体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。
【００２０】
このように、本実施例の絞りリング３は、合成樹脂材料の射出成形加工によって製作したものであるため、従来の金属製の絞りリングの場合より、材料費の点で明らかに低コストになる。また、従来の絞りリングのように、打ち抜き加工後に、防錆加工などの２次加工を必要としないため、その点でも低コストになる。また、絞りリング３が合成樹脂製であると、内径近傍領域に反射防止加工を施すことを必要とする場合があるが、その場合でも、本実施例のように、その領域に対応する部位を予めサンドブラスト処理で粗面化した金型を用いれば、実質的にコストアップにならずに、その領域を粗面化し、反射防止が可能になっている。尚、その場合であっても、黒色系の材料を選定した方が効果的であることは言うまでもない。
【００２１】
更に、本実施例の絞りリング３は、合成樹脂製であることから、従来の絞りリングより若干厚くても、はるかに軽量となる。そのため、小さな力でも迅速に作動させることが可能になるので、スチルカメラに用いた場合には、実際に撮影するまでの時間が短くなって、シャッタチャンスを逸することが少なくなる。また、本実施例のようにモータで駆動する場合には、電力消費を少なくすることが可能になるほか、本実施例の絞りリング３は、合成樹脂製であることから、金属製の従来の絞りリングの場合より、その歯部３ｂと減速歯車５ｉとの間で発生する音を静かにすることができる。そのため、特にビデオカメラに採用した場合には、被写体光の変化に対する応答性がよくなり、且つ雑音（ノイズ）対策も有利になる。
【実施例２】
【００２２】
次に、図４を用いて実施例２を説明するが、本実施例と実施例１との大きな相違点は、絞りリングの製作方法が異なることと、厚さが異なることであって、平面形状は同じである。そのため、絞りリングの厚さが異なっているが、図４においては、本実施例の絞りリングにも実施例１と同じ符号を付けてある。尚、その他の各部材，部位は、実施例１の場合と実質的に同じである。そのため、それらにも実施例１と同じ符号を付け、説明を省略する。また、上記の図１，図３は、そのまま本実施例にも適用することができる。従って、本実施例の作動は、実施例１の場合と実質的に同じであるから、その説明も省略する。
【００２３】
上記のように、実施例１の絞りリング３は、その厚さが、従来の金属製の絞りリングより若干厚いことを前提にして説明した。ところで、従来の金属製の絞りリングは、通常、厚さが０．５ｍｍ前後である。この程度の厚さの絞りリングを射出成形加工で製作するのは、そう簡単なことではない。何故なら、絞りリングには複数のカム溝が形成されており、そのカム溝の形状によって絞り羽根の作動の安定性や位置精度が決まることから、絞りリングには諸々の条件に対して変形しずらいことが要求されているが、射出成形加工で製作される絞りリングの場合には、なんらかの手段を講じない限り、従来の絞りリングと同様な厚さにすることが困難である。
【００２４】
そこで、本実施例の絞りリング３は、射出成形加工で製作するのではなく、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の板材を打抜き機で打ち抜いて製作してある。ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）の板材は、金属製の板材よりも遥かに廉価である。また、そのようにして製作された絞りリング３は、防錆加工を必要としないので、従来の絞りリングより低コストで製作することができる。更に、本実施例の絞りリング３は、所定の強度を有しながらも、従来の絞りリングより薄くて軽いため、上記のような反射防止加工も必要がない。そのため、小さな力でも迅速に作動させることが可能になるほか、本実施例のようにモータで駆動する場合には、電力消費を少なくし、且つ歯車機構から発生する音を極めて小さくすることも可能になる。
【実施例３】
【００２５】
次に、図５及び図６を用いて実施例３を説明するが、本実施例と実施例１との相違点は、絞りリングの一部の形状が異なるだけである。そのため、図５及び図６においては、本実施例の絞りリングにも実施例１と同じ符号を付けてある。尚、その他の各部材，部位は、実施例１の場合と実質的に同じであるから、それらにも実施例１と同じ符号を付け、説明を省略する。また、本実施例の作動は、実施例１の場合と実質的に同じである。従って、その作動説明も省略する。
【００２６】
本実施例の絞りリング３は、合成樹脂材料を用いて射出成形加工で製作されたものであり、その厚さは、実施例１のものと基本的に同じである。また、七つのカム溝３ａと歯部３ｂが形成されている点も同じである。そして、異なる点は、絞りリング３をこれ以上薄くしなくても軽量化を可能にするために、隣接するカム溝３ａ同士の間に肉抜き部３ｃを形成していることである。更に、そのようにカム溝３ａのほかに大きな肉抜き部３ｃまで形成すると、従来のような金属製の絞りリングでは問題がなくても、本実施例のような合成樹脂製の絞りリング３の場合には変形し易くなってしまい、特に、カム溝３ａの形状がゆがまされ、所定の絞り制御が行なえなくなってしまうことがある。そのため、本実施例では、そのような事態の発生を防止するために、各カム溝３ａの縁に沿って被写体側に、リブ３ｄを形成している。
【００２７】
本実施例は、絞りリング３をこのような形状にすることによって、従来の金属製の絞りリングより低コストで製作することが可能になる。また、従来の絞りリングのように、防錆加工を必要としないため、その点でも低コストになる。また、実施例１と同様に金型によって必要部分の領域を粗面化することも可能であるため、その点からも２次加工を必要としない。更に、本実施例の絞りリング３は、従来の絞りリングより、はるかに軽量となるため、小さな力でも迅速に作動させることが可能になるほか、本実施例のようにモータで駆動する場合には、電力消費を少なくすることが可能になる。そして、歯部３ｂと減速歯車５ｉとの間で発生する音を静かにすることも可能になる。
【００２８】
尚、本実施例の場合には、絞りリング３に、大きな肉抜き部３ｃを七つも形成したため、大事なカム溝３ａの形状がゆがまないようにするために、リブ３ｄを、カム溝３ａの縁に沿って形成しているが、肉抜き部３ｃの大きさが小さい場合には、例えば複数の直線状のリブを光軸から放射状にするなど、種々の形状に形成しても構わない。また、肉抜き部３ｃを形成して軽量化を図るのではなく、種々の形状のリブを形成して強度を高めることにより、絞りリング３の基本の厚さを薄くして、軽量化を図るようにしても差し支えない。
【実施例４】
【００２９】
次に、図７及び図８を用いて実施例４を説明するが、本実施例と実施例１との相違点は、絞りリングの一部の形状が異なるだけである。そのため、図７及び図８においては、本実施例の絞りリングにも実施例１と同じ符号を付けてある。尚、その他の各部材，部位は、実施例１の場合と実質的に同じであるから、それらにも実施例１と同じ符号を付け、説明を省略する。また、本実施例の作動は、実施例１の場合と実質的に同じである。従って、その作動説明も省略する。
【００３０】
本実施例の絞りリング３は、実施例１及び実施例３の場合と同様に、合成樹脂材料を用いて射出成形加工によって製作されている。そして、本実施例の場合にも、実施例３の場合と同様に、絞りリング３には七つのカム溝３ａと歯部３ｂのほかに、隣接するカム溝３ａ同士の間に肉抜き部３ｃを形成している。しかしながら、実施例３におけるリブ３ｄは形成されていない。実施例３の場合には、カム溝３ａと肉抜き部３ｃが貫通孔として形成されていたが、本実施例の場合には、それらの被写体側を閉塞した形状にしている。従って、カム溝３ａは凹溝となり、肉抜き部３ｃは肉薄部となっているが、本実施例は、このような形状にすることによって、所定の強度を保ち、変形しずらくしている。
【００３１】
本実施例は、絞りリング３をこのような形状にすることによって、従来の金属製の絞りリングより低コストで製作することが可能になる。また、従来の絞りリングのように、防錆加工を必要としないため、その点でも低コストになる。また、実施例１や実施例３と同様に金型によって必要部分の領域を粗面化することも可能であるため、その点からも２次加工を必要としない。更に、本実施例の絞りリング３は、従来の絞りリングより、はるかに軽量となるため、小さな力でも迅速に作動させることが可能になるほか、本実施例のようにモータで駆動する場合には、電力消費を少なくすることが可能になる。そして、歯部３ｂと減速歯車５ｉとの間で発生する音を静かにすることも可能になる。
【００３２】
尚、本実施例の絞りリング３の場合には、肉抜き部（肉薄部）３ｃを形成することによって、より軽量化を図っているが、所定の強度が確保でき、絞り羽根４の係合ピン４ｂとカム溝３ａの嵌合状態が好適に維持できる場合には、肉抜き部（肉薄部）３ｃを形成せず、絞りリング３の全体を薄くすることによって、軽量化を図るようにしても差し支えない。
【図面の簡単な説明】
【００３３】
【図１】最大絞り開口の制御状態を示す実施例１の平面図である。
【図２】図１の断面図である。
【図３】最小絞り開口の制御状態を示す実施例１の平面図である。
【図４】実施例２を説明するための断面図である。
【図５】最大絞り開口の制御状態を示す実施例３の平面図である。
【図６】図５の断面図である。
【図７】最大絞り開口の制御状態を示す実施例４の平面図である。
【図８】図７の断面図である。
【符号の説明】
【００３４】
１                      地板
１ａ，２ａ              開口部
２                      カバー板
３                      絞りリング
３ａ                    カム溝
３ｂ                    歯部
３ｃ                    肉抜き部
３ｄ                    リブ
４                      絞り羽根
４ａ                    軸ピン
４ｂ                    係合ピン
５                      ステップモータ
５ａ                    第１取付板
５ｂ                    第２取付板
５ｃ                    回転子
５ｄ，５ｊ              軸
５ｅ，５ｆ              ヨーク
５ｇ，５ｈ              コイル
５ｉ                    減速歯車
【図１】
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【図２】
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【図３】
2005037828.tif 000005
【図４】
2005037828.tif 000006
【図５】
2005037828.tif 000007
【図６】
2005037828.tif 000008
【図７】
2005037828.tif 000009
【図８】
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