JPH0248827Y2 - - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 本考案はシネカメラ、ビデオカメラ等に使用す
る撮影絞り制御装置であつて、特に制御用駆動源
としてサーボモーターを使用し、かつ駆動電源を
切ると絞り羽根が自動的に閉鎖位置へ移動すると
共に、該位置に保持されるようになされた撮影絞
り制御装置に関するものである。シネカメラ、ビ
デオカメラ等では、移動する被写体を適正露光で
撮影する為に自動絞り制御装置を装備している例
が多いが、それらの制御装置の内、TTL測光方
式を用いるものにおいては、撮影を行なわない時
即ちカメラの電源スイツチが開放されている時は
絞り羽根が閉鎖位置に保持されていなければなら
ない。けだし、絞り羽根の後方に配置される、被
写界輝度検出用の光電変換素子等が、外光によつ
て故障し、あるいは疲労するのを防ぐ為である。

この為、従来の比の種の自動絞り装置において
は絞り羽根を駆動するサーボモーターの回転子に
スプリングを配し、該スプリングの復元力により
駆動電源が切れた時、絞り羽根を閉鎖位置に復帰
させ、該位置に保持するようにしていた。しかし
ながらこの方式のものには以下のような欠点があ
る。即ち、(1)スプリング間の弾性のバラつきによ
り、一定基準に適合する製品を量産することが難
しく、(2)スプリングの弾性に経年変化が生じ易
く、(3)又、絞り羽根を閉鎖位置に安定に保持する
為にはスプリングの弾性を強くしなければならな
いが、これにより絞り羽根の開放駆動に伴う負荷
が、絞り口径が大きくなるにつれて増大して駆動
消費電力が増加する（言換えれば上記保持を安定
にすることと駆動消費電力を少なくすることとは
常に相入れない）等の欠点が指摘されるのであ
る。

以上に鑑み先に出願人は、永久磁石の回転子を
用い、更にこれに関連させて軟磁性体を配設し、
両者間に働く磁気吸引力により絞り羽根を閉鎖位
置に復帰させるようにした自動絞り装置について
出願（実願昭55−105252：実開昭57−28427）し
たが、該装置にはスプリング方式の前記の欠点が
ない反面で、上記磁気吸引力が、距離の２乗に反
比例することから、絞り羽根が大きく開いた位置
では該磁気吸引力が満足に働かない恐れがあり、
それを回避する為には駆動消費電力の削減を犠性
にして磁気吸引力を強めざるを得ないという問題
があつた。

本考案は、如上の磁気力のみを用いる方式の欠
点を解消すると共に、スプリングのみを用いる方
式の欠点の内、特に(3)の欠点を解消し、更に(1)(2)
の欠点についてもこれらを大きく改善すべくなさ
れたものであり、永久磁石回転型のサーボモータ
により撮影絞りを駆動させるようになすと共に、
該サーボモーターの回転子は、上記絞りが絞り切
り位置から全開位置へ移動する間に90゜未満だけ
回転し得るようにし、又絞り切り位置にある回転
子の永久磁石近くに軟磁性体を設け、更に上記絞
りを絞り切り位置へと付勢するスプリングを張設
して、永久磁石と軟磁性体間に働く磁力及びスプ
リングの弾性力の合成力により、上記絞りを絞り
切り位置へと持ち来たし、該位置に保持するよう
にした撮影絞り制御装置を提供せんとするもので
ある。

以下まず本考案の好適な実施例を示す図面（第
１図〜第３図）を参照しつつ本考案の構造につい
て説明する。先ず第１図において、１は公知の構
造の絞り装置であり、絞りリング（図示せず）が
左右に回転することにより絞り羽根２が開閉する
ようになされている。３は上記絞りリングに植設
された操作杆であり長穴３ａを有している。該長
穴３ａにはサーボモーター４の回転子のピン６ａ
（後述）が嵌入しており、従つて該サーボモータ
ー４が回転することにより該ピン６ａを介して絞
りリングが回転し、絞り羽根２が開閉する。ｅは
固定のプレートＰと前記操作杆３の間に張設され
たスプリングであり、前記絞りリングに左回転方
向へ、即ち絞り切り位置方向へ向う偏寄力を与え
ている。

第２図は前記サーボモーター４の断面構造を簡
略に表わしたものであり、５は筒状の永久磁石、
６はピン６ａを有する中間部材、７は回転軸で、
この三者は例えば中間部材６のモールドにより一
体成形されて回転子を構成する。８及び９は駆動
コイル及制御コイルであり、又１０及び１１は軟
鉄片等の軟磁性体片である。該軟磁性体片は第３
図に示すように回転子の永久磁石５の中心線の延
長線上に相対して２個設けられる。そして、サー
ボモータの回転子は、前記絞り装置１の絞りリン
グが、絞り羽根の閉鎖位置（あるいは絞り切り位
置）から全開位置迄移動する間に、0゜〜90゜未満
回転するようになされていると共に、上記絞り羽
根が閉鎖位置（絞り切り位置）にある時、前記永
久磁石５のＮ極及びＳ極が、該永久磁石５の回転
可能な範囲において、前記軟磁性体片１０，１１
に最も近付くようになされている。次に本考案に
用いる従来より公知の駆動回路の一例を第４図に
より説明する。図においてE₀は電源、S₀は電源
スイツチである。OP₁及びOP₂はサーボ増幅回路
を構成する演算増幅回路で、またR₁，R₃及びR₂，
R₄は演算増幅回路OP₁，OP₂の入力抵抗及び負帰
還抵抗である。駆動コイル８は演算増幅回路OP₁
及びOP₂の両出力端子間に接続されている。P_Rは
自動絞り制御用のcds等の光電変換素子で絞り装
置１を通過した光を受光し得るように配置されて
いる。R₅は抵抗で、光電変換素子P_Rと共にサー
ボ増幅回路の一つの入力回路を構成する。R₆，
R₇も抵抗で、サーボ増幅回路のもう一つの入力
回路（基準電圧発生回路）を構成する。そしてこ
のような駆動回路を用いることにより撮影中は絞
りを通過した被写体からの光により、該絞り装置
の配後に設置された光電変換素子に上記光の強さ
に応じた電圧を発生させ、これによりサーボモー
タの駆動コイルを励起してその回転子を所定角度
回転させ、絞り口径の補正を随時自動的に行なう
のである。これを図面に即して再度説明すれば、
抵抗R₆及びR₇より成る分圧回路によつて与えら
れる設定電圧V_x（V_x＝R₇／R₆＋R₇・Vccとなる。た だしVcc：電源E₀の電圧）を光電変換素子P_Rの可
変出力と抵抗R₅によつて定まる可変電圧V_Yと比
較して、V_Xの方が大きい時には、演算増幅回路
OP₁の出力がOP₂の出力より大となつて駆動コイ
ル８には矢印Ａの方向に電流が流れ、サーボモー
タ４は絞り装置１の絞り羽根２を開放する方向に
駆動し、また逆に電圧V_Yが電圧V_Xより大である
場合には、演算増幅回路OP₂の出力の方がOP₁の
出力より大となるから、駆動コイル８には矢印Ａ
の反対方向に電流が流れ、サーボモータ４は絞り
装置１の絞り羽根２を閉鎖する方向に駆動する
が、いずれの場合においても該サーボモータ４の
駆動は演算増幅回路OP₁及びOP₂で形成されたブ
リツジ回路が平衝を保つような方向に、即ち設定
電圧V_Xに対しV_Yが等しくなるような位置まで続
き、両演算増幅回路OP₁とOP₂の出力が釣合つた
ところで停止し、被写体の明るさに応じた所定の
絞り口径が設定されるようになされるのである。

次に従来例の作用効果を述べ、これらとの比較
において本考案の作用効果を説明する。

第５図は前記の制御回路を用いた絞り制御装置
において、絞り切り手段、即ち絞り羽根を絞り切
り位置に持ち来たす為のスプリング等の付勢手段
を一切設けないこととした場合の絞り羽根の変位
とサーボモータの動作電流の関係を示している。
即ちこの場合には、図示のとおり上記動作電流は
サーボモータの起動時の立ち上がり及び、絞り羽
根が開き切つた位置で該サーボモータの駆動が強
制的に阻止されることによつて起こる立ち上がり
を除いて、絞り羽根２（絞り口径）の変位のほぼ
全域にわたつて水平な波形を描く。以下この第５
図の波形を、絞り羽根を駆動させる為の最低電流
の波形と着做し、その意味において以下これを動
作限界電流（波形）と呼ぶことにする。第６図
は、前述の絞り切り手段としてスプリングのみを
用いる自動絞り制御装置における絞り羽根の変位
とサーボモータの動作電流の関係を示している。
この場合スプリングの復元力は、該サーボモータ
ーによる開き駆動に対しては負荷として働くか
ら、これを負荷電流として破線で表わすと、それ
は実線（前記動作限界電流）より常に上に位置す
る右上りの直線となる。けだし、電源スイツチを
切つた時、絞り羽根が（該バネ力により）常に絞
り切り位置へと変位しなければならないからであ
る。従つてこの方式においては、サーボモータを
駆動させる実際の駆動電流は、上記動作限界電流
にスプリングによる負荷電流を加えた、実線αで
示されるもの（以下この種のものを全駆動電流と
呼ぶ）となる。この波形αよりスプリングのみに
よる方式では全駆動電流値が総じて高く、またそ
のピーク値が大きいので消費電力量が大であり、
また前記回路（第４図）中における演算増幅回路
OP₁，OP₂の容量を大きく取らなければならない
ことが解る。次に第７図は、前記の磁気吸引力の
みによつて絞り切りを行なう自動絞り制御装置に
おける絞り羽根とサーボモータの動作電流の関係
を示している。この場合には、磁気吸引力を負荷
電流として表わした場合は破線のごとくなり（前
記同様の理由で、該破線は常に前記動作限界電流
の上に位置させねばならない。）従つてサーボモ
ータの全駆動電流は実線βの波形で表わされる。
これより、磁気吸引力のみによる方式ではやはり
全駆動電流値が総じて高く、またそのピーク値が
大きいので消費電力が大であり、第４図中の演算
増幅回路OP₁，OP₂の容量を大にしなければなら
ないことが明らかである。

既に述べたごとく、本考案の絞り制御装置は如
上の従来方式の欠点を解消すべくなされたもので
あるが、その（本考案の）絞り羽根２の変位とサ
ーボモータ４の動作電流の関係を示すのが第８図
である。同図において実線ａは前記の動作限界電
流波形、実線ｂは前記スプリングｅ（第１図）に
よる負荷電流波形、及び実線ｃは、回転子の永久
磁石５（第２図，第３図）と軟磁性体片１０，１
１の間に働く磁気吸引力による負荷電流波形、そ
して一点鎖線ｄは上記２つの負荷電流波形を合成
した合成負荷電流波形を示している。

図により明らかなように本考案のスプリング
力、磁気力合成方式においては、スプリング及び
磁気力個々による負荷電流は、前２つの従来例に
比較して可成り小さく、個々のみでは絞り羽根の
変位のほぼ全域において動作限界電流を下まわつ
ており、従つて絞り羽根は絞り切り位置へ変位で
きないが、それらを合成した合成負荷電流は、ほ
ぼ水平な波形を描いて上記全変位域において前記
動作限界電流を一定値以上上まわり、従つて電源
スイツチE₀が開かれると、絞り羽根はスムーズ
に絞り切り位置へ変位し、又該位置に（主に磁気
力によつて）安全に保持されるのである。そして
この場合の全駆動電流は、上記合成負荷電流と動
作限界電流とを合成した波形γで示される。これ
より本考案の方式では、上記した特徴の他、全駆
動電流が、前記２つの従来例に比較して低く、ま
たそのピーク値が小さいことが解る。従つて本考
案の絞り制御装置は、前記２つの従来例に比較し
て、サーボモータ４を駆動する際の電力消費が少
なくて済み、更に第４図に示した演算増幅回路
OP₁及びOP₂に容量の比較的小さなものを用いる
ことができるといる利点を有するのである。また
本考案の絞り装置では、スプリングｅとして（弾
性力が）小さなものを使用できるため、量産の場
合の各スプリング間の弾性のバラつきを最小限に
留め得ると共に、スプリングの経年変化等が与え
る影響も（この場合は特に磁気吸引力による効果
も手伝つて）最小限に押さえることができるので
ある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の制御装置を備えたサーボ絞り
装置の一実施例の正面図、第２図は本考案の駆動
部に用いるサーボモータの断面図、第３図は同前
サーボモータの回転子の一部を破断して示した正
面図、第４図は自動絞り制御回路の一例の結線
図、第５〜第７図は従来の自動絞り制御装置にお
ける変位−電流特性曲線図、第８図は本考案の前
記実施例における変位−電流特性曲線図である。 １……絞り装置、２……絞り羽根、３……操作
杆、４……サーボモータ、５……永久磁石、６…
…中間部材、７……回転軸、８……駆動コイル、
９……制御コイル、１０，１１……軟磁性体、ｅ
……スプリング、P_R……光電変換素子、E₀……
電源、S₀……電源スイツチ、OP₁，OP₂……演算
増幅回路、R₁〜R₇……抵抗。

Claims (1)

1. 【実用新案登録請求の範囲】 駆動コイルと、 永久磁石から成つていて、絞り羽根を絞り切り
   位置と全開位置との間で駆動制御すべく往復回動
   が可能であつて、その可動範囲が90゜未満である
   こととした回転子と、 絞り切り位置に近接配置されていて該永久磁石
   との間で生じる磁気吸引力により、該回転子に絞
   り切り位置方向への回動習性を付与する軟磁性体
   とを有するサーボモータと、 該磁気吸引力と協動して、該絞り羽根を絞り切
   り位置へと持ち来すとともに該位置に保持するよ
   うに付勢するスプリングと、 を含んで成る撮影絞り制御装置。