JP4191556B2 - Camera aperture device - Google Patents
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Description
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。 In the present invention, the aperture ring that reciprocally rotates about the optical axis can change the size of the aperture opening while keeping the shape of the aperture opening substantially circular by simultaneously rotating a plurality of aperture blades in the same direction. The present invention relates to an aperture device for a camera.
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)。
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。 By the way, the conventional diaphragm ring has been manufactured by punching a metal plate with a press machine so that the diaphragm blade cannot be smoothly rotated due to deformation due to secular change or deformation during operation. For this reason, there is a problem in that the price of the plate material itself is high, and secondary processing such as rust prevention treatment must be performed after punching, resulting in an increase in unit cost. Furthermore, when the aperture ring is made of metal, when the driving means is a motor, a loud noise is generated from the meshing portion of the tooth portion formed on the aperture ring and the gear rotated by the motor, In particular, when employed in a video camera, the sound is recorded as noise, which is one of the major limitations in designing the camera.
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。 The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to reduce the cost and weight as compared with the conventional aperture ring and to rotate it quickly even with a small force. It is possible to provide an aperture device for a camera that includes an aperture ring that consumes less power and can be made quieter when driven by a motor.
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及び隣接する該カム溝同士の間に形成された複数の肉抜き部を有している合成樹脂製の絞りリングと、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、前記絞りリングの少なくとも一方の面には、前記カム溝の縁に沿ってリブが一体成形されているようにする。 In order to achieve the above-mentioned object, the diaphragm device for a camera of the present invention includes a base plate having a circular exposure opening centered on the optical axis, and each having an engaging pin, A plurality of diaphragm blades rotatably attached to the base plate around the opening for rotation and rotated between a maximum opening control position and a minimum opening control position by operating the engagement pin; , Which is arranged to rotate around the optical axis around the opening for exposure, and is formed between a plurality of cam grooves and the adjacent cam grooves for operating the engagement pin by the rotation. a plurality of lightening portions have that synthetic resin squeeze ring has been, comprise a driving means for reciprocally rotating the aperture ring on at least one surface of the diaphragm ring, the cam groove Ribs are integrally molded along the edges So as to have.
その場合、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。また、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。 In that case , the diaphragm ring is roughened by integral molding on the inner diameter surface and at least a part of the surface that is opposite to the ground plane and close to the photographing optical path. By doing so, the reflected light from the aperture ring does not affect the photographing light without increasing the cost, and a suitable image can be obtained. In addition, when the aperture ring is driven by a motor, it can be driven smoothly with less power consumption, and the sound generated from the gear mechanism can be made extremely small.
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。 As described above, according to the diaphragm device for a camera of the present invention, the diaphragm ring is made of synthetic resin, so that the cost and weight can be reduced as compared with the conventional metal diaphragm ring. When a (polyethylene terephthalate) plate material is punched with a press machine, the effect is even greater. In addition, because the aperture ring is lighter, it can be rotated quickly even with a small force, and when driven by a motor, it consumes less power than before and can be made quieter. effective.
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。 Embodiments of the present invention will be described with reference to four illustrated examples. 1 is a plan view of the first embodiment showing the control state of the maximum aperture, FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1, and FIG. 3 is the first embodiment showing the control state of the minimum aperture. FIG. FIG. 4 is a cross-sectional view for explaining the second embodiment. 5 is a plan view of the third embodiment showing the control state of the maximum aperture opening, FIG. 6 is a sectional view of FIG. 5, and FIG. 7 is an implementation showing the control state of the maximum aperture opening. FIG. 8 is a plan view of Example 4, and FIG. 8 is a cross-sectional view of FIG. 1, 3, 5, and 7 described above can be viewed from the object side or the image plane side when incorporated in the camera. In the description of the example, it is assumed that the drawing is viewed from the subject side. Therefore, in the case of FIGS. 2, 4, 6, and 8, the upper side is the subject side.
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。
First, the configuration of the first embodiment will be described. The
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。
The
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。
Between the
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。
Next, the configuration of the
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。
The
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。
Next, the operation of this embodiment will be described. FIG. 1 shows a state in which seven
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。
Therefore, the seven
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。
When the exposure for photographing is completed, the
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。
In the above description of the operation, the diaphragm device according to the present embodiment is described as an example of a still camera. However, when the diaphragm device is employed in a video camera, the
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。
As described above, the
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。
Furthermore, since the
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。 Next, the second embodiment will be described with reference to FIG. 4. The major difference between the present embodiment and the first embodiment is that the manufacturing method of the aperture ring is different and the thickness is different. The shape is the same. Therefore, although the thickness of the aperture ring is different, in FIG. 4, the aperture ring of the present embodiment is also given the same reference numerals as in the first embodiment. The other members and parts are substantially the same as those in the first embodiment. For this reason, the same reference numerals as those in the first embodiment are assigned to them, and the description thereof is omitted. 1 and 3 can be applied to this embodiment as they are. Accordingly, the operation of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment, and thus the description thereof is also omitted.
上記のように、第1実施例の絞りリング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づ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。
As described above, the
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。
Therefore, the
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。 Next, the third embodiment will be described with reference to FIGS. 5 and 6. The difference between the present embodiment and the first embodiment is only that the shape of a part of the aperture ring is different. Therefore, in FIGS. 5 and 6, the same reference numerals as those of the first embodiment are also given to the aperture ring of the present embodiment. In addition, since each other member and site | part are substantially the same as the case of Example 1, the same code | symbol as Example 1 is also attached to them, and description is abbreviate | omitted. The operation of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, the description of the operation is also omitted.
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。
The
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。
In this embodiment, the
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。
In the case of the present embodiment, since seven large
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。 Next, the fourth embodiment will be described with reference to FIGS. 7 and 8. The difference between the present embodiment and the first embodiment is that only the shape of a part of the aperture ring is different. Therefore, in FIGS. 7 and 8, the same reference numerals as those of the first embodiment are also given to the aperture ring of the present embodiment. In addition, since each other member and site | part are substantially the same as the case of Example 1, the same code | symbol as Example 1 is also attached to them, and description is abbreviate | omitted. The operation of the present embodiment is substantially the same as that of the first embodiment. Therefore, the description of the operation is also omitted.
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、変形しづらくしている。
The
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。
In the present embodiment, the
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。
In the case of the
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
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