JPH0822029B2 - 光学絞り調整装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、ビデオカメラ等の光学装置のレンズへの入
射光量を調整する光学絞り調整装置に関する。

［従来の技術］ 例えば、ビデオカメラ等においては、撮影対象の明る
さに応じて撮影レンズに入射する光量を調整するための
光学絞りを電気的に自動調整する光学絞り調整装置が用
いられる。

このような光学絞り調整装置としては、例えば、実開
昭48−62511号公報や実開昭55−35552号公報に開示され
ているものが知られている。

これら公報に記載されている光学絞り調整装置は、い
ずれも、円環状の羽根支持板の円環上面（板状円環の中
心軸に直交する表裏の面のうちの一方の面）の周方向に
略均等間隔で設けられた複数の支点にそれぞれの一端部
を回転可能に支持した複数枚の虹彩絞り羽根の回転方向
及び量を調整することによって絞り調整を行なうように
したものである。すなわち、複数の虹彩絞り羽根を円環
状の羽根支持板の上面と平行な面内においてその他端部
が円環中心から遠ざかる方向に回転させることによっ
て、虹彩絞り羽根で形成される開口を大きくし、逆に、
虹彩絞り羽根の他端部が円環中心に近づく方向に回転さ
せて開口を小さくするようにして絞り量を調整するよう
にし、この開口に対応して設置された撮像レンズへの入
射光量を加減できるようにしたものである。

このため、これらの光学絞り調整装置には、上述の複
数の虹彩絞り羽根を回転駆動する機構が設けられてい
る。この回転駆動機構は、通常、各羽根の支点から少し
離間した部分に設けた長孔等の係合部に、それぞれ係合
する駆動ピンが設けられた円環状の回転駆動板を前記羽
根支持板の中心軸を観点軸にして回転可能に支持し、こ
の、回転駆動板をサーボモータや磁石とコイル等からな
る回転駆動装置で回転駆動することによって上述の虹彩
絞り羽根を回転駆動するようにしたものである。

この回転駆動装置として、上述の実開昭48−62511号
公報に記載の考案は、上述の回転駆動板に相当する円環
状の可動板の上面の周方向に該上面に直交する軸を各々
のコイルの中心軸とする複数の可動コイルを設け、これ
らそれぞれのコイルを、外部に固定されたマグネットや
磁路形成板で形成される磁束で貫き、うず巻きばねを通
じて可動コイルに給電することで可動板（＝回転駆動
板）を回転駆動するようにし、これにより絞機構の絞り
羽根を駆動するようにしたものである。

また、実開昭55−35552号公報に記載の考案は、円環
状体の内周面の周方向に略等間隔で複数の空心コイルを
固定したステータの内側に、N,S磁極が円環の周方向に
交互に配置されたロータを同軸的に回転可能に保持した
ものである。この場合、上記空心コイルは、円環の半径
方向の直線を各々のコイルの中心軸とするもので、これ
らコイルに給電することによってロータを回転駆動する
ようにしたものである。

［発明が解決しようとする課題］ ところで、回転駆動装置として、上述の実開昭48−62
511号公報に記載の装置は、磁石を固定してコイルを動
かすようにし、また、用いるコイルはその中心軸が円環
上面と直交する軸をそれぞれのコイルの中心軸とするも
のであるのに対して、実開昭55−35552号公報に記載の
考案は、コイルを固定いて磁石を動かすようにし、ま
た、用いるコイルはその中心軸が円環の半径方向の直線
をそれぞれのコイルの中心軸とするものである点で相違
する。

しかしながら、いずれも、複数のコイルを用いてそれ
らを円環状に配置し、しかもそれぞれのコイルを貫く磁
束を形成するために各々のコイルに対応して複数の磁気
回路形成部材を円環状に配置する必要があるという点で
は共通する。

ここで、１つ１つのコイル及び磁気回路形成部材は、
所定以上の駆動力を出す等の要請を実現するために結果
的にその小型化にはおのずと限界がある。それゆえ、こ
れらコイル及び磁気回路形成部材を円環状に配置する
と、装置全体がどうしても大型になってしまう。しか
も、複数のコイルや磁気回路形成部材を作製し、それら
を円環状に配置する等の必要があることから、部品点数
が多く、構造が複雑となり、製造工程が煩雑であってコ
スト的にも不利であるという欠点がある。

本発明は、上述の背景のもとでなされたものであり、
比較的単純な構成を有し、小型軽量に形成できる光学絞
り調整装置を提供することを目的としたものである。

［課題を解決するための手段］ 上述の課題を解決するたために、本発明は、 円環状の羽根支持板と、この羽根支持板の円環上面の
周方向に略均等間隔で設けられた複数の支点と、これら
複数の支点にそれぞれの一端部を回転可能に支持された
複数枚の虹彩絞り羽根と、これら絞り羽根の支点から離
間した部分に設けた係合部にそれぞれ係合する駆動ピン
が設けられた円環状の回転駆動板たる調整環とを有し、
この調整環を前記羽根支持板の中心軸を回転軸にして回
転可能に支持し、この調整環を回転駆動装置で回転駆動
することによって虹彩絞り羽根を回転駆動して絞り調整
を行なうようにした光学絞り調整装置において、 前記回転駆動装置は、前記羽根支持板の中心軸をコイ
ルの中心軸とすると共に該中心軸を中心に回転可能でか
つ該中心軸方向に移動可能に支持された円環状をなした
駆動用のコイルと、このコイルの巻線の各部をその半径
方向に磁束が貫くように磁気回路を形成する磁気回路装
置と、前記コイルに給電して該コイルをその中心軸方向
に直線移動させた場合にその直線運動をコイルの回転移
動に変換する変換機構と、前記コイルに固定された係合
部材であって前記調整環に設けられた係合部に係合して
該調整環に前記コイルの回転運動を伝達する係合部材と
を有するものであることを特徴とする構成とした。

［作用］ 上述の構成によれば、回転駆動装置を、羽根支持板の
軸方向の力を発生するコイルを用いてその直線運動を回
転運動に変える機構としたことにより、回転力発生のた
めのコイルが１個で済むようになり、比較的単純な構成
を有し、小型軽量に形成できる光学絞り調整装置を得る
ことが可能になった。

［実施例］ 第１図は本発明の一実施例にかかる光学絞り調整装置
の正面図、第２図は本発明の一実施例にかかる光学絞り
調整装置の縦断面図、第３図は本発明の一実施例にかか
る光学絞り調整装置の部分背面図、第４図は第２図の部
分拡大断面図、第５図は第１図のＡ−Ａ線断面図であ
る。以下、これらの図面を参照にしながら一実施例を説
明する。

これらの図において、符号１はいわゆる虹彩絞り機構
を構成する羽根である。この羽根１は複数枚あり、これ
らの羽根１は略円環状をなした固定基台３の円環の一方
の表面（背面側）の周方向に略均等間隔で設けた支点た
る複数のピン２にそれぞれの一端部が回転可能に支持さ
れている。この場合、固定基台３は、その円環の開口部
に近い円周に沿った部分が軸方向に、一方の側（背面
側）では僅かに、他方の側（正面側）では比較的大きく
それぞれ突出されて各々筒状の突出部が形成されてい
る。ピン２は、上記固定基台３の背面側に僅かに突出す
る筒状の突出部の表面に植設されている。また、羽根１
には支点たるピン２による支持部から少し離間した部分
に長孔状の切込溝６がそれぞれ形成されている。さら
に、上記固定基台３には、上記固定基台３の背面側に僅
かに突出する筒状の突出部の外周面にその円環の内周面
が接するようにして円環状の調整環４が回転自在に嵌合
されている。この調整環４には、上記各羽根１の長孔状
の切込溝６に各々嵌合するように複数の羽根駆動用のピ
ン５が植設されている。すなわち、上記円環状の調整環
４を回転すると、複数の羽根１が同時にピン２を支点と
して回転移動してこれら複数の羽根１によって形成され
る開口の大きさが変えられ、周知の虹彩絞りの調整がで
きるようになっている。なお、上記固定基台３の開口か
ら遠い外周部は背面側に突出されて筒状に形成され、こ
の筒状部に保護蓋板22が設けられ、羽根１を覆うように
なっている。また、上記固定基台３の正面側に比較的大
きく突出された筒状部の内周面にはレンズを取り付ける
ためのねじ７が形成されている。

このように、この一実施例の光学絞り調整装置は、調
整環４を回転駆動することによって複数の虹彩絞りの羽
根１を回転移動して絞り調整を行なうものであるが、こ
の一実施例の特徴点は上記調整環４を回転駆動するため
の駆動機構にある。以下、この駆動機構を説明する。

まず、調整環４は、該調整環４の外周部に形成された
係合用の割溝21に、回転駆動用のピン20を係合し、この
ピン20を回転させることによって回転駆動されるように
なっている。そして、この回転駆動用のピン20は、上記
固定基台３の円環の中心軸を中心に回転可能でかつ中心
軸方向に移動可能に支持された円環状のコイル14に固定
されている。このコイル14は、固定基台３の正面側に突
出して形成された筒状部の周囲に、該筒状部の中心軸と
コイルの中心軸とが一致するように形成された円環状の
コイルである。また、コイル14は、上記固定基台３の筒
状部の外周面とコイル14の内周面とに所定の間隙が形成
されるようにして配置されている。すなわち、このコイ
ル14は断面が略Ｌ字状をなした環状のボール受13の一端
部に固定され、このボール受13は渦巻ばね16によって、
断面が略Ｌ字状をなし、かつ、上記コイル14の外側に同
軸的に配置されて固定基台３に固定された環状ヨーク８
の先端部に回転可能に支持されている。

上記環状ヨーク８の基端部は固定基台３の正面側の表
面に固定されており、この基端部は、固定基台３の正面
側の筒状部に嵌合固定された環状の永久磁石10のＮ極に
接するように配置されている。この環状永久磁石10は、
固定基台３の軸方向に沿ってＮ極とＳ極とが対向して位
置するように形成されており、この永久磁石10のＳ極に
は環状のヨーク11が取り付けられている。従って、永久
磁石10は、上記環状ヨーク８及び11を通じて磁気回路を
形成し、この磁気回路中に配置されたコイル14を磁束で
貫くようになっている。

上記環状ヨーク11の上には環状のボール受12が固着さ
れている。この環状ボール受12は上述の環状ボール受13
と互いの表面が対向するようになっており、互いに対向
する位置にそれぞれ複数の凹溝17及び18が形成され、そ
の対向する凹溝17及び18の間には小球19が挿入されてい
る。第５図に示されるように、上記凹溝17及び18は、環
状ボール受12及び13の周方向に短く形成され、その深さ
が周方向に沿って直線的に変化し、両端部が小球19の球
面にぴったり合う曲面形状になっている。この場合、凹
溝17は第５図の矢印Ｑ方向に進むに従って深くなるのに
対して、凹溝18は第５図の矢印Ｚ方向に進むに従って深
くなるように形成されている。そして、環状ボール受13
にはヨーク11からの磁力によって比較的弱い吸引力がボ
ール受け13に常時働くように複数の鉄片15が設けられ、
また、ボール受け13には、上述の渦巻ばね16によって第
５図の矢印Ｑ方向の回転力が常時印加されるようになっ
ている。なお、上述の環状ヨーク８の先端部にはキャッ
プ９が取り付けられ、正面側を覆うようになっている。

以上の装置において、第４図矢印Ｘで示したように、
環状磁石10の磁束はヨーク８及びヨーク11を介してコイ
ル14を貫く。従って、第５図に示されるように、コイル
14に正の記号で示した方向の電流を通ずると、矢印Ｙの
方向の力が発生し、この力はボール受13をボール受12に
押し付けるように働く。また、小球19は第５図のように
光軸と直交する平面に対して底面が同一方向僅かに傾斜
した円周方向の短い凹溝17,18に嵌合して、鉄片15,15,
…に加わる磁力で押圧されている。上記ボール受13は前
記渦巻ばね16の力で矢印Ｑ方向へ比較的大きい力で押圧
されているから、常時は小球19が第５図のように溝17,1
8の最も浅い部分に嵌合した状態で安定し、かつこの状
態では第３図で実線で示したように絞り羽根1,1,…が閉
じている。この様な状態で、コイル14に適宜の給電を行
なうと、ボール受13に矢印Ｙのような大きな力が加わる
から、小球19が矢印Ｐ方向に回転してボール受13が矢印
Ｚの方向へ回動する。このボール受13には第４図に示さ
れるように、コイル14を介してピン20が取り付けられて
いるから、そのピン20が第３図に矢印Ｚで示したように
回動する。ピン20は調整環４の割り溝21に嵌合している
から、調整環４が矢印Ｚのように回動して絞り羽根１が
鎖線１′のように移動して絞りが開放される。従って所
望の開口度における鉄片15の磁力及びばね16の弾力とコ
イル14に発生する電磁力とが平衡するように上記コイル
の電流を加減することによって、絞りの調整を行なうこ
とができる。

上記実施例の装置はボール受12,13を設けて、これに
底面の傾斜した複数個宛の凹溝17,18を形成し、その溝
に小球19を嵌合してコイル14を軸方向移動並びに回動可
能なように支持するという構造にしてあるから、小球19
の回転によって、滑り摩擦を全く生ずることなくコイル
を移動させることができるから、絞りの駆動に要する電
力を極めて小さくして、装置を小型に形成し得ると共に
円滑な動作が行われるという利点を有する。

なお、コイルを軸方向へ移動可能なように保持するた
めの手段としては、コイルを他の適宜のばねのみで保持
することも可能であると共に、そのコイルの軸方向移動
を軸のまわりの回動運動に変換して絞りの調整環４に伝
える手段としては、レバー機構、リンク機構あるいは軸
に対して傾斜した案内溝を利用する等、種々の機構を用
いることができる。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、円環状の羽根支持板
と、この羽根支持板の円環上面の周方向に略均等間隔で
設けられた複数の支点と、これら複数の支点にそれぞれ
の一端部を回転可能に支持された複数枚の虹彩絞り羽根
と、これら絞り羽根の支点から離間した部分に設けた係
合部にそれぞれ係合する駆動ピンが設けられた円環状の
回転駆動板たる調整環とを有し、この調整環を前記羽根
支持板の中心軸を回転軸にして回転可能に支持し、この
調整環を回転駆動装置で回転駆動することによって虹彩
絞り羽根を回転駆動して絞り調整を行なうようにした光
学絞り調整装置において、前記回転駆動装置は、前記羽
根支持板の中心軸をコイルの中心軸とすると共に該中心
軸を中心に回転可能でかつ該中心軸方向に移動可能に支
持された円環状をなした駆動用のコイルと、このコイル
の巻線の各部をその半径方向に磁束が貫くように磁気回
路を形成する磁気回路装置と、前記コイルに給電して該
コイルをその中心軸方向に直線移動させた場合にその直
線運動をコイルの回転移動に変換する変換機構と、前記
コイルに固定された係合部材であって前記調整環に設け
られた係合部に係合して該調整環に前記コイルの回転運
動を伝達する係合部材とを有するものであることを特徴
とする構成としたもので、回転駆動装置を、羽根支持板
の軸方向の力を発生するコイルを用いてその直線運動を
回転運動に変える機構としたことにより、回転力発生の
ためのコイルが１個で済むようになり、比較的単純な構
成を有し、小型軽量に形成できる光学絞り調整装置を得
ることが可能になった。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例にかかる光学絞り調整装置の
正面図、第２図は本発明の一実施例にかかる光学絞り調
整装置の縦断面図、第３図は本発明の一実施例にかかる
光学絞り調整装置の部分背面図、第４図は第２図の部分
拡大断面図、第５図は第１図のＡ−Ａ線断面図である。 １……絞り羽根、2,5,20……ピン、３……固定基台、４
……調整環、６……切込溝、７……レンズ取り付ねじ、
8,11……ヨーク、９……キャップ、10……永久磁石、1
2,13……ボール受、14……コイル、15……鉄片、16……
渦巻羽根、17,18……凹溝、19……小球、21……切込
溝、22……蓋板。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】円環状の羽根支持板と、この羽根支持板の
   円環上面の周方向に略均等間隔で設けられた複数の支点
   と、これら複数の支点にそれぞれの一端部を回転可能に
   支持された複数枚の虹彩絞り羽根と、これら絞り羽根の
   支点から離間した部分に設けた係合部にそれぞれ係合す
   る駆動ピンが設けられた円環状の回転駆動板たる調整環
   とを有し、この調整環を前記羽根支持板の中心軸を回転
   軸にして回転可能に支持し、この調整環を回転駆動装置
   で回転駆動することによって虹彩絞り羽根を回転駆動し
   て絞り調整を行なうようにした光学絞り調整装置におい
   て、 前記回転駆動装置は、前記羽根支持板の中心軸をコイル
   の中心軸とすると共に該中心軸を中心に回転可能でかつ
   該中心軸方向に移動可能に支持された円環状をなした駆
   動用のコイルと、このコイルの巻線の各部をその半径方
   向に磁束が貫くように磁気回路を形成する磁気回路装置
   と、前記コイルに給電して該コイルをその中心軸方向に
   直線移動させた場合にその直線運動をコイルの回転駆移
   動変換する変換機構と、前記コイルに固定された係合部
   材であって前記調整環に設けられた係合部に係合して該
   調整環に前記コイルの回転運動を伝達する係合部材とを
   有するものであることを特徴とする光学絞り調整装置。