JPH0633453Y2 - カメラ用レンズの絞り制御装置 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 「産業上の利用分野」 この考案はカメラ用レンズの絞り制御装置に関し、例え
ば、工業用テレビカメラのレンズ絞りとして適当な絞り
制御装置である。

「従来の技術」 カメラ用レンズの絞り制御装置は、カメラの受光量が一
定となるように被写体の明るさに応じてレンズ絞りを制
御するものであって、従来から広く知られている。

第５図は工業用テレビカメラの自動絞り制御装置の一例
を示す概略図であり、１は前玉レンズ、２は後玉レン
ズ、３は光電変換回路を内蔵するビディコンである。

４は前玉レンズ１と後玉レンズ２との間に設けた絞り機
構で、マグネット５の磁界中に配置された駆動コイル６
がローター７に固定されており、絞り８がこのローター
７によって一体的に連動される。

また、上記ローター７には復元ばねとしてうず巻ばねが
かけ張ってあり、このローター７が絞り８を全閉するよ
うな弱い回動勢力を有している。

なお、全閉しない絞りがあるが、この絞りの場合には上
記復元ばねにより最小絞り口径に絞り込まれる。

９は電気信号発生回路としての演算増幅器で、上記ビデ
ィコン３の出力信号を入力し、上記駆動コイル６に電気
信号を供給するものである。

この演算増幅器９はビディコン３の出力信号と基準電圧
とを比較し、これらが所定の関係、例えば、同じ電圧値
となった時に僅かな電流信号となる増幅率の高い増幅回
路である。

上記した自動絞り装置では、電源電圧を与える前は、復
元ばねによりローター７が引き戻されており、絞り８の
絞り口径は全閉または最小絞り口径となっている。

上記の状態下に電源スイッチを投入し電源電圧を与える
と、ビディコン３が動作状態となるが、被写界光の入射
がないことから、その出力信号はほぼ零であり、また、
演算増幅器９の一方の入力端子には基準電圧が非反転入
力として加えられる。

これより、演算増幅器９が充分な電気信号を出力するか
ら、駆動コイル６によって駆動されるローター７が復元
ばねの弾性力に抗して回動し絞り口径を徐々に開くよう
に制御する。

絞り８が開くと、この絞り８を通過した被写界光がビデ
ィコン３に入射し、このビディコン３が入射光量に応じ
た大きさの出力信号を発生する。

この出力信号は反転入力として演算増幅器９の他方の入
力端子に加わる。

しかし、この出力信号が基準電圧に比較して低い間は充
分な電流信号が駆動コイル６に供給されるので、ロータ
ー７の回動が進むに連れて絞り８の絞り口径が拡大す
る。

絞り口径が拡大し、入射する被写界光が増加するにした
がって出力信号が大きくなり、この出力信号が基準電圧
に比較してほぼ同程度の大きさに達したときには、演算
増幅器９の出力が減少し、僅かな電流信号が発生する状
態となる。

この電流信号が引き続き駆動コイル６に供給され、ロー
ター７がその電流信号のために回動駆動力を受けるが、
ローター７には復元ばねが作用しているため、駆動コイ
ル６による駆動力と復元ばねの引き戻し力とが釣り合っ
た状態となり、ローター７がその回動位置で停止する。

その結果、絞り８は被写界光その他撮影条件などが変わ
らない限り上記の状態での絞り口径を保ち、ビディコン
３に適正な被写界光を入射させる。

被写界光が変化した場合、例えば、被写界が暗い方向に
変化したときには、ビディコン３の出力信号が減少し、
演算増幅器９からの電流信号が増大するから、ローター
７の回動がなお進み絞り口径が拡大する。また、被写体
が明るい方向に変化した場合には、出力信号の増加に伴
って演算増幅器９が反転し電流信号が逆方向に流れて、
ローター７が引き戻され、絞り８の絞り口径を縮小させ
る。

「考案が解決しようとする問題点」 上記したように、この種の絞り制御装置では、ローター
７が駆動コイル６による駆動力と復元ばねの引き戻し力
とが釣り合った回動位置で停止し、所定の絞り口径を保
つ構成となっているから、電源スイッチを開放させて絞
り装置の電源電圧を遮断したときには、駆動コイル６の
電流信号が断れ、ローター７が復元ばねの引き戻し力に
よって初期位置に回動復帰される。これより、絞り８が
全閉または最小絞り口径に縮小する。

ところで、絞り８を上記のように全閉または最小絞り口
径に確実に戻すようにするには、弾性力のかなり強い復
元ばねを使用しなければならないが、このように構成す
ると、駆動コイル６による駆動トルクを増大させるため
に電流信号を大きく設定する必要がある。

しかし、復元ばねとの釣り合いのためにこのような大き
な電流信号を継続して供給するようにすることは電力消
費の面で好ましいことではない。

このことから、この種の絞り制御装置では、うず巻ばね
などの弾性力の弱い復元ばねを使用したものが多いが、
そのため、絞り８が絞り切りの状態まで戻らず、所定の
大きさの絞り口径のまま静止してしまうことがあった。

また、復元ばねが弱いために、装置が弱い衝撃を受けて
も絞りが開くように動くことがあり、矢張り、所定の大
きさの絞り口径のまま放置されることがある。

絞り８が開いたまま静止したのでは、太陽光などの高輝
度光が入射することでカメラ内が焼付き損傷事故となる
ため、装置を無給電としたときには、絞り８を確実に絞
り切り状態、すなわち、全閉または最小絞り口径とする
必要がある。

「問題点を解決するための手段」 本考案は上記した実情にかんがみ、弱い復元ばねを使用
する一方、絞りを絞り切り位置まで確実に戻し、かつ、
多少の衝撃を受けても絞りが開くことのない絞り制御装
置を開発することを目的とする。

しかして、本考案では、光が通過する中空軸の周囲にマ
グネット及びコイル等を有し、電磁力により回動する絞
り駆動用ローターを備え、このローターがばね部材によ
る復元勢力で回動初期位置へ復帰することにより最小絞
りに連動する絞り制御装置において、絞りが最小絞り近
くに連動されることによって上記マグネットによる吸着
力を受けて上記ローターを回動初期位置へ復帰させる磁
性体をこのローターに設けたことを特徴とするカメラ用
レンズの絞り制御装置を提案する。

絞りがローターによって連動されて最小絞り及びその近
くに縮小すると、復元ばねが最も弱い弾性力となるが、
上記磁性体がマグネットによって吸引されてローターを
一挙に初期位置まで復帰回動させるから、絞りが絞り切
り位置に確実に戻ると共に、無給電時には磁性体が一定
の吸着力を受けているため、装置が多少の衝撃を受けて
もローターは初期位置に保たれ、絞りが動くことがな
い。

「実施例」 次に、本考案の実施例について図面に沿って説明する。

第１図は本考案を工業用テレビカメラのレンズ絞り制御
装置として実施した一例で、この図面は絞り機構の分解
斜視図である。なお、この図において、第５図に示す従
来例と同じ部材については同符号を付することにする。

図において、10はマグネット５を固定させる磁性材から
なる固定板で、11は磁路形成板であり、これらは一定の
間隔を離して光路用の中空軸（図示省略）に固着され
る。なお、中空軸に磁路形成板11のみを固着し、この磁
路形成板11に対して固定板10を固着させてもよい。

磁路形成板11に設けた長孔11aは絞り８の連繋ピン8aを
貫通させ、ローター７に設けた係止孔7aに上記ピン8aを
嵌合させる。

ローター７は固定板10と磁路形成板11の間に位置するよ
うにして中空軸に対して回動自在に軸着させる。

ローター７上に配置した４つの駆動コイル６は互いに接
続され、後述するようにうず巻きばねを介して給電され
る。

うず巻きばねを介して給電される。

うず巻きばね12は弱い復元力をもつ導電材であり、その
一端が第２図に示す如くローター７に設けられたプリン
ト基板13の銅箔部に固着され、また、その他端は導電材
からなる支持部材14に固着されている。

このうず巻きばね12はローター７を回動初期位置、すな
わち、絞り８を全閉または最小絞り口径となる位置まで
復元させる復元ばねを形成している。

また、上記プリント基板13の銅箔部と駆動コイル６とが
電気的に接続されており、支持部材14及びうず巻きばね
12を介して駆動コイル６が給電される。

上記ローター７に設けた突状部材15は磁性体で、これ
は、本実施例では第３図に示すように、絞り８が全閉ま
たは最小絞り口径のとき左側のマグネット５の一端に当
接する位置になるように定めてある。

この磁性体15はマグネットでもよく、その他金属材料な
どで形成することができ、また、その配置については、
絞り８が全閉または最小絞り口径となったとき、左側ま
たは右側のマグネット５の一端に当接し、また、その一
端に接近したローター７上に設ければよい。さらに、上
記磁性体15に関しては一つに限らず、例えば、ローター
７の中心点を対称点とした磁性体15の対称位置に今一つ
の磁性体を設けてもよい。

次に、上記した絞り制御装置の動作について説明する。

絞り制御装置が無給電状態にある場合には、第３図に示
すように磁性体15のマグネット５の吸着力で引き寄せら
れており、ローター７のこの回動初期位置で絞り８が絞
り切りの状態、すなわち、全閉または最小絞り口径とな
っている。

上記した装置の停止状態では、磁性体15に対するマグネ
ット５の吸着力以上の衝撃力を受けないかぎり、ロータ
ー７は回動しない。一般に、そのような大きな衝撃力を
受けることはほとんどないから、絞り８が絞り切り位置
に確実に保たれる。

絞り制御装置が給電されたときには、従来例同様に、駆
動コイル６に電流信号が与えられ、ローター７には駆動
トルクが発生する。

ローター７はマグネット５の吸着力を受ける磁性体15に
よって回動初期位置に保たれているから、この吸着力に
打ち勝つ駆動トルクが発生することにより、図示矢視方
向に回動を始る。

ローター７が回動を始めた以後は、上記した従来例同様
に、ビディコン３の入射光が適当となることによって駆
動コイル６の電流信号が減少し、ローター７の回動が上
記電流信号による駆動力とうず巻きばね12による復元勢
力との釣り合いにより停止し、絞り８が所定の絞り口径
に保たれる。

電源スイッチなどの開放によって駆動コイル６に対する
電流信号が断たれると、ローター７がうず巻きばね12に
よる復元勢力で引き戻され、絞り８を全閉または最小絞
り口径の近くまで連動したとき、磁性体15がマグネット
５により吸着力を受ける。以後は、うず巻きばね12の復
元勢力に関係なく、磁性体15に作用する磁気力で回動初
期位置まで一挙にローター７が戻り回動され、絞り８が
全閉または最小絞り口径まで確実に絞り制御される。

第４図は、絞り８の絞り口径の大きさを横軸に、ロータ
ー７の復帰勢力を縦軸に各々目盛って画いたグラフであ
り、この図において、点線を含む直線OAはうず巻きばね
12による復元勢力、二点鎖線16は磁性体15に作用する吸
着力、実線17はうず巻きばね12による復元勢力と磁性体
15に作用する吸着力との合成勢力を各々示す。

なお、上記実施例では工業用テレビカメラの絞り制御装
置について説明したが、本考案はその他のカメラ、撮影
機などの絞り制御装置として同様に実施することができ
る。

「考案の効果」 上記した通り、本考案では電磁力で回動して絞り制御す
るローターに磁性体を設け、絞りが最小絞り近くに連動
されたとき、上記磁性体をマグネットの吸着力で引き寄
せローターを復帰回動させる構成としたので、絞りが最
小絞り位置まで確実に戻り、また、その最小絞り位置で
一定の保持力を受けるので、装置が多少の衝撃を受けて
も最小絞りの状態が保たれる。

また、弾性力の弱い復元ばねが使用できるから、駆動コ
イルには大きな電流信号を継続して供給する必要がな
く、電力消費の点でも有利である。

さらに、本考案はローターに磁性体を設けただけで構成
することができるから、その構成が簡単で、生産性に適
する等の効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例で、絞り制御装置の絞り機構
を示す分解斜視図、第２図は上記絞り機構の一部拡大斜
視図、第３図は上記絞り機構に含むローターの拡大平面
図、第４図は上記ローターの駆動トルクと絞り口径との
関係を示すグラフ、第５図は工業用テレビカメラの従来
の絞り制御装置を示す簡略図である。 １……前玉レンズ、２……後玉レンズ ５……マグネット、６……駆動コイル ７……ローター、８……絞り 10……固定板、11……磁路形成板 12……うず巻きばね、15……磁性体。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献 特開 昭53−36227（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−115507（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−116630（ＪＰ，Ａ) 特開 昭59−116631（ＪＰ，Ａ) 実開 昭59−90927（ＪＰ，Ｕ)

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光が通過する中空軸の周囲にマグネット及
   びコイル等を有し、電磁力により回動する絞り駆動用ロ
   ーターを備え、このローターがばね部材による復元勢力
   で回動初期位置へ復帰することにより最小絞りに連動す
   る絞り制御装置において、絞りが最小絞り近くに連動さ
   れることによって上記マグネットによる吸着力を受けて
   上記ローターを回動初期位置へ復帰させる磁性体をこの
   ローターに設けたことを特徴とするカメラ用レンズの絞
   り制御装置。
2. 【請求項２】上記ばね部材がローターに設けたうず巻ば
   ねであり、上記ローターがこのばね部材によって回動復
   帰され、絞りが最小絞り近くに連動されることによって
   上記磁性体が上記マグネットの吸着力を受ける構成とし
   た実用新案登録請求の範囲第（１）項に記載したカメラ
   用レンズの絞り制御装置。