KR101141213B1 - 조리개 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은, 스텝핑 모터와 조리개 날개를 구동시키는 회전레버 사이에 기어감속기구를 삽입시키면서 스텝핑 모터를 포함한 구동계 배치의 컴팩트화를 실현시킬 수 있는 조리개 장치를 제공한다.

조리개 기판(10) 상에서 2매의 조리개 날개(12, 13)를 역방향으로 왕복 슬라이드 시킴으로써 조리개를 조절하는 조리개 장치에 있어서, 스텝핑 모터(110)에 의하여 회전구동되는 회전레버(40)와, 회전레버 상에 돌출하도록 형성되며 각각이 각 조리개 날개에 형성된 장공(13d, 12d)에 슬라이딩 하도록 결합됨으로써 조리개 날개를 구동시키는 한 쌍의 구동핀(44a, 44b)과, 회전레버와 스텝핑 모터의 회전축 사이에 삽입된 감속기어기구(70)를 구비하고, 감속기어기구가, 스텝핑 모터의 회전축에 부착된 피니언(112)과, 회전레버에 일체로 형성되고 피니언과 직접 또는 중간기어(60)를 통하여 간접으로 교합되는 안쪽톱니기어(40)로 구성되어 있다.

Description

조리개 장치{DIAPHRAGM DEVICE}

본 발명은, 비디오 카메라(video camera), 스틸 카메라(still camera), 감시 카메라(監視 camera) 등의 광학기기용(光學機器用)의 조리개 장치(diaphragm device)에 관한 것이다.

이러한 종류의 조리개 장치 내에, 광로(光路)를 형성하는 개구부(開口部)를 구비한 조리개 기판(diaphragm 基板) 상에 직선 슬라이드(直線 slide) 하도록 2매의 조리개 날개를 설치하고, 이들 2매의 조리개 날개를 회전레버(回轉 lever)에 돌출하도록 형성된 구동핀(驅動 pin)에 의하여 서로 역방향(逆方向)으로 왕복 슬라이드(往復 slide) 시킴으로써 상기 광로를 조리개 조절하도록 한 것이 있다. 그리고 회전레버를 회전시키기 위한 구동원(驅動源)으로서 스텝핑 모터(stepping motor)를 장착한 것이 특허문헌1에 개시되어 있고, 스텝핑 모터와 회전레버 사이에 기어감속기구(gear 減速機構)를 삽입시킨 것이 특허문헌2에 개시되어 있다.

스텝핑 모터와 회전레버 사이에 기어감속기구를 삽입시켰을 경우에, 스텝핑 모터의 분해능(分解能)보다 조리개 날개의 분해능을 크게 할 수 있다. 특허문헌2의 기술에서는, 기어감속기구로서 나사축(螺絲軸)과 원호기어(圓弧 gear)를 조합시킨 것이 개시되어 있다.

특허문헌1 : 일본국 특허 제4068684호 공보

특허문헌2 : 일본국 공개특허공보 특개평 8-328080호 공보

그런데 스텝핑 모터와 회전레버 사이에 기어감속기구를 삽입시켰을 경우에 스텝핑 모터의 분해능보다 조리개 날개의 분해능을 크게 할 수 있으므로 조리개 제어를 고정밀도(高精密度)로 할 수 있지만, 특허문헌2에 기재된 기술과 같이 나사축과 원호기어 등으로 기어감속기구를 구성하였을 경우에, 기어기구 부분의 배치관계에 의하여 스텝핑 모터를 포함시킨 구동계(驅動系)의 부착 스페이스(附着 spaec)가 커지게 되어 컴팩트(compact) 한 배치를 실현시킬 수 없다는 문제가 있다.

본 발명은 상기 사정을 고려하여 이루어진 것으로서, 스텝핑 모터와 조리개 날개를 구동시키는 회전레버 사이에 기어감속기구를 삽입시키면서 스텝핑 모터를 포함한 구동계 배치의 컴팩트화를 실현시킬 수 있는 조리개 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

청구항 1의 발명에 있어서 조리개 장치는, 광로(光路)를 형성하는 개구부(開口部)를 구비한 조리개 기판(diaphragm 基板)과, 상기 조리개 기판 상에 직선 슬라이드(直線 slide) 하도록 형성되고 서로 역방향(逆方向)으로 왕복 슬리이드 구동(往復 slide 驅動)됨으로써 상기 광로를 조리개 조절하는 2매의 조리개 날개와, 상기 조리개 날개를 구동시키기 위하여 자체의 회전축 선(回轉軸線)을 상기 조리개 기판과 직교하는 방향으로 회전시키도록 상기 조리개 기판에 부착된 회전레버(回轉 lever)와, 상기 회전레버 상의 상기 회전축선으로부터 이간(離間)된 위치에 돌출하도록 형성되고, 각각이 상기 각 조리개 날개에 형성되며 상기 조리개 날개의 슬라이드 방향과 직교하는 방향으로 긴 장공(長孔)에 슬라이딩(sliding) 하도록 결합되고, 상기 회전레버가 회전함으로써 상기 조리개 날개를 서로 역방향(逆方向)으로 슬라이드 구동시키는 한 쌍의 구동핀(驅動 pin)과, 상기 회전레버를 회전구동(回轉驅動)시키기 위하여 자체의 회전축을 상기 조리개 기판과 직교하는 방향으로 상기 조리개 기판에 부착시킨 스텝핑 모터(stepping motor)와, 상기 회전레버와 상기 스텝핑 모터의 회전축 사이에 삽입된 감속기어기구(減速 gear 機構)를 구비하고, 상기 감속기어기구가, 상기 스텝핑 모터의 회전축에 부착된 피니언(pinion)과, 상기 회전레버에 일체(一體)로 형성되고 상기 피니언과 직접 또는 중간기어(中間 gear)를 통하여 간접으로 교합(咬合)되는 안쪽톱니기어(inner tooth gear)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.

청구항 2의 발명은 청구항 1에 기재된 조리개 장치로서, 상기 조리개 기판 상에 조리개 날개 구동기구 부착부가 형성되고, 그 조리개 날개 구동기구 부착부 상에 돌출하도록 형성된 회전레버용 지지축(回轉lever用 支持軸)에 상기 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(回轉 lever)가 회전하도록 지지되고, 한편 상기 조리개 날개 구동기구 부착부의 상부에 상기 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 덮도록 모터부착커버(motor 附着 cover)가 조립되고, 그 모터 부착커버의 외부에 상기 스텝핑 모터가 부착되고, 상기 스텝핑 모터의 회전축에 부착된 피니언(pinion)이 이 모터부착커버에 형성된 개구(開口)를 통하여 상기 모터부착커버의 내측에 삽입되고, 그 피니언이 상기 모터부착커버의 내측에 있어서 상기 안쪽톱니기어에 직접 또는 중간기어를 통하여 간접으로 교합되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 3의 발명은 청구항 2에 기재된 조리개 장치로서, 상기 감속기어기구가, 상기 피니언과, 상기 안쪽톱니기어와, 상기 피니언과 상기 안쪽톱니기어 사이에 삽입된 중간기어로 구성되고, 상기 중간기어는, 동일 축선(軸線) 상에 상기 피니언에 교합되는 대기어(大 gear)와 상기 안쪽톱니기어에 교합되는 소기어(小 gear)를 일체(一體)로 구비하고, 한편 상기 조리개 날개 구동기구 부착부 상에, 상기 회전레버용 지지축에 인접하고 상기 안쪽톱니기어의 내측에 형성된 상기 회전레버 상의 절단부(切斷部)를 통하여 상기 회전레버를 관통(貫通)하는 중간기어 지지축(中間 gear 支持軸)이 돌출하도록 형성되고, 그 중간기어 지지축에 상기 중간기어가 회전하도록 지지되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 4의 발명은 청구항 1 내지 청구항 3 중 어느 하나의 항에 기재된 조리개 장치로서, 상기 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 1방향으로 회전가압(回轉加壓)함으로써 상기 안쪽톱니기어와 상기 피니언 사이의 백래시(backlash)를 흡수하는 논 백래시 기구(non backlash 機構)가 설치되고, 상기 논 백래시 기구가, 상기 회전레버측과 상기 조리개 기판이나 모터부착커 버 등의 고정측(固定側)의 일방(一方)과 타방(他方)에 각각 설치되어 서로 자기력(磁氣力)을 미치게 하고 그 자기력에 의하여 상기 회전레버를 회전가압하는 자석(磁石)과 자성부재(磁性部材)로 구성되어 있고, 상기 자기력에 의하여 상기 회전레버를 회전가압하는 영역이, 적어도 조리개 구경(diaphragm 口徑)이 작은 소조리개측(小 diaphragm 側)에서의 상기 회전레버의 회전영역(回轉領域)에 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 5의 발명은 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 항에 기재된 조리개 장치로서, 상기 한 쌍의 구동핀이, 상기 회전레버의 회전중심(回轉中心)과 점대칭(點對稱)의 위치에 배치되고, 상기 한 쌍의 구동핀이 상기 조리개 날개의 슬라이드 방향과 직교하는 직선 상에 있을 때의 그 직선을 기준선(基準線)으로 하고, 그 기준선을 사이에 두고 일방측(一方側)을 조리개 구경을 작게 하는 소조리개측, 타방측(他方側)을 조리개 구경을 크게 하는 대조리개측(大 diaphragm 側)으로 하였을 경우에, 상기 구동핀의 회전영역이, 상기 소조리개측에서의 상기 기준선으로부터의 회전각도범위가 상기 대조리개측에서의 상기 기준선으로부터의 회전각도범위보다 커지게 되도록 상기 기준선으로부터 치우치게 설정되어 있는 것을 특징으로 하고 있다.

청구항 1의 발명에 의하면, 스텝핑 모터에 의하여 조리개 날개를 구동 제어시키기 때문에 미세하고 미묘한 조리개 제어가 간단하게 이루어질 수 있다. 또한 스텝핑 모터의 회전축과 조리개 날개를 구동시키는 회전레버 사이에 감속기어기구를 삽입시키기 때문에, 스텝핑 모터의 스텝 분할수(step 分割數) 이상의 분해능으로 조리개 개도(diaphragm 開度)를 미세하게 조절할 수 있다. 또한 감속기구를 마찰차식(摩擦車式)이 아니라 기어식(gear式)으로 하고 있기 때문에, 충격이 작용하였을 경우에도 스텝핑 모터와 회전레버의 회전위치관계에 차이가 발생할 우려가 없어 내충격성(耐衝擊性)과 고신뢰성(高信賴性)을 발휘할 수 있다.

또한 감속기어기구가, 스텝핑 모터의 회전축에 부착된 피니언과, 회전레버에 일체로 형성되고 피니언과 직접 또는 간접으로 교합되는 안쪽톱니기어로 구성되어 있기 때문에, 스텝핑 모터를 회전레버의 회전중심 위치로 가능한 한 치우치게 배치할 수 있다. 따라서 스텝핑 모터와 회전레버 사이에 감속기어기구를 삽입시켰지만, 구동계 배치의 컴팩트화를 실현시킬 수 있다.

덧붙여서 바깥톱니기어와 피니언으로 감속기어기구를 구성하였을 경우에는, 스텝핑 모터가 회전레버의 회전중심으로부터 떨어진 위치에 배치된다. 또는 바깥톱니기어와 피니언 사이에 중간기어를 삽입시켜서 스텝핑 모터를 가능한 한 내측(회전레버의 회전중심에 가까운 측)에 배치하였을 경우에도, 중간기어가 회전레버의 회전중심으로부터 외측으로 크게 돌출된 모양이 된다. 따라서 구동계의 치수가 커지기 쉬워서 컴팩트한 배치를 실현시키는 것이 어렵게 된다. 또한 이 때문에 다른 부품과 간섭되기 쉬워져서 이것을 피하기 위한 설계가 어렵게 된다. 이러한 점에서 본 발명은, 안쪽톱니기어를 사용함으로써 설계의 자유도를 넓히면서 컴팩트한 배치의 실현이 가능하게 된다.

또한 안쪽톱니기어를 형성한 링(ring)의 단면(端面) 또는 여기에 가까운 위치에 구동핀을 형성함으로써, 구동핀의 지지강성(支持剛性)을 높이면서 구동핀의 회전반경을 크게 할 수 있어 조리개 날개의 슬라이드 스트로크(slide stroke)를 크게 할 수 있다.

청구항 2의 발명에 의하면, 조리개 기판 상에 조리개 날개 구동기구(감속기어기구 또는 모터 등)를 간단하게 조립할 수 있다. 즉 우선 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 조리개 날개 구동기구 부착부의 회전레버용 지지축에 부착하고, 다음에 모터부착커버를 조리개 날개 구동기구 부착부 위에 조립한다. 그 후에 피니언을 모터부착커버에 형성된 개구로부터 삽입하여 직접 또는 간접으로 안쪽톱니기어에 교합시키면서 스텝핑 모터를 모터부착커버에 부착한다. 이상에 의하여 간단하게 조립을 완료할 수 있다.

청구항 3의 발명에 의하면, 스텝핑 모터측의 피니언과 회전레버측의 안쪽톱니기어 사이에 중간기어를 삽입시켜서 감속비(減速比)를 크게 할 수 있도록 되어 있기 때문에, 스텝핑 모터의 움직임을 더 미세한 움직임으로서 회전레버에 전달할 수 있다. 따라서 스텝핑 모터의 스텝 분할수가 다소 세분되지 않게 설정되어 있더라도 조리개 날개를 미세하게 위치제어할 수 있어 고정밀도(高精密度)의 조리개 조절이 가능하게 된다.

또한 조리개 기판 상에 중간기어용 지지축을 형성하였기 때문에, 조리개 기판 상에 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버와 함께 중간기어를 동시에 조립하고, 그 위에 모터부착커버를 조립할 수 있어 중간기어가 있더라도 조립을 간단하게 할 수 있다.

즉 조리개 기판 상에 중간기어용 지지축을 형성하는 것은 어렵지만, 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버에 절단부를 형성하여 이 절단부를 관통하도록 함으로써 조리개 기판 상에 중간기어용 지지축을 형성하였고, 이것에 의하여 중간기어를 조리개 기판측에 먼저 부착하도록 되어 있다. 이렇게 함으로써 모터부착커버측에 중간기어를 부착하도록 하였을 경우보다 조립성의 향상이 도모된다.

청구항 4의 발명에 의하면, 논 백래시 기구에 의하여 적어도 소조리개측의 영역에서 피니언으로부터 안쪽톱니기어까지의 백래시를 흡수할 수 있기 때문에, 필요영역에서 고정밀도의 조리개 조절이 가능하게 된다. 또한 논 백래시 기구를 구성하는 요소로서 자석(磁石)과 자성부재(磁性部材)를 채용하고 있기 때문에, 매우 간단한 구성을 추가함으로써 고정밀도 제어가 가능하게 된다. 예를 들면 논 백래시 기구로서 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 스프링(spring)에 의하여 회전가압(回轉加壓)하는 것도 생각되지만, 이렇게 하면 스프링의 부착이 복잡하게 된다는 결점이 있다. 이 점에 있어서 본 발명의 경우에는, 소조리개측의 영역에서만 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 회전가압하면 성능의 측면에서는 충분하므로 자석과 자성부재의 조합을 채용하였고, 이에 따라 간단한 구성이면서 필요충분한 성능이 얻어지도록 되어 있다.

청구항 5의 발명에 의하면, 스텝핑 모터의 분해능(分解能)(스텝핑 모터의 1스텝당 구동핀의 회전각도에 상당)이 동일하더라도 소조리개측에서의 조리개 구경(diaphragm 口徑)을 미세하게 제어할 수 있다. 즉 구동핀의 회전반경을 r, 상기 기준선으로부터의 구동핀의 회전각도를 θ(단 θ < 90°)로 하였을 경우에, 상기 기준선으로부터 구동핀에 의한 조리개 날개의 이동 스트로크(移動 stroke)(S)는 「S = ｒ?sinθ」가 된다.

여기에서 「S = ｒ?sinθ」의 식에서 알 수 있는 바와 같이 θ의 단위변화량(單位變化量) Δθ에 대한 조리개 날개의 이동 스트로크의 변화량 ΔS는, θ가 커지게 되는 만큼 작아지게 된다. Δθ의 값은 스텝핑 모터의 1스텝당 구동핀의 회전각도이기 때문에, θ의 값이 큰 영역에서 조리개 날개를 구동시키는 것이 조리개 날개를 미세하게 위치제어시킬 수 있게 된다. 본 발명은 이것을 실현시키기 위하여 구동핀의 회전영역을, 소조리개측에서의 기준선으로부터의 회전각도범위가 대조리개측에서의 기준선으로부터의 회전각도범위보다 커지게 되도록 기준선으로부터 치우치게 설정하고 있는 것이며, 이러한 설정방법을 사용하는 것만으로도 용이하게 필요한 영역(소조리개 영역)에서의 조리개 제어의 고정밀도화를 도모할 수 있다.

이하, 본 발명의 실시예를 도면을 참조하여 설명한다.

도1～도14는 본 발명에 있어서 제1실시예인 조리개 장치의 설명도이다. 도1은 조리개 장치의 전체 구성을 나타내는 분해 사시도이고, 도2는 제1실시예에 있어서의 조리개 장치의 주요부품인 조리개 기판의 구성을 나타내는 사시도이고, 도3은 조리개 장치의 주요부품인 회전레버의 구성을 나타내는 사시도이고, 도4는 조리개 기판 상의 조리개 날개 구동기구 부착부에 회전레버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이고, 도5는 도4에서의 회전레버의 상측에 중간기어를 부착한 상태를 나타내는 사시도이고, 도6은 도5에서의 조리개 날개 구동기구 부착부 상에 모터부착커버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이고, 도7은 도6에서의 모터부착커버 상에 스텝핑 모터를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

또한 도8은 조리개 날개의 구동계 요소만을 분리하여 그 구성을 나타내는 사시도이고, 도9는 조리개 날개의 구동계를 조리개 날개측에서 본 평면도이고, 도10은 조리개 전체 개방(최대 조리개) 시의 회전레버의 회전위치와 조리개 날개의 관계를 나타내는 평면도이고, 도11은 조리개 전체 폐쇄(최소 조리개) 시의 회전레버의 회전위치와 조리개 날개의 관계를 나타내는 평면도이고, 도12는 회전레버의 구동핀의 위치와 회전레버의 회전각도범위의 관계를 나타내는 도면이고, 도13은 본 실시예에 있어서의 회전레버의 회전범위와 비교예에 있어서의 회전레버의 회전각도범위의 차이를 나타 내는 도면이고, 도14는 회전레버의 회전각도범위의 기준선에 대한 소조리개측과 대조리개측에서의 두 부분의 차이에 의한 장점을 설명하기 위한 도면이다.

도1에 나타나 있는 바와 같이 이 조리개 장치(diaphragm device)는, 수지성형품(樹脂成形品)으로 이루어지는 대략 사각형 판자 모양의 조리개 기판(diaphragm 基板)(10)과, 이 조리개 기판(10)에 있어서 일방(一方)의 판면(板面) 상에 서로 포개어진 상태에서 직선 슬라이드(直線 slide) 하도록 조립된 필름(film) 모양의 한 쌍의 조리개 날개(12, 13)와, 이들 2매의 조리개 날개(12, 13) 사이에 회전 슬라이드(回轉 slide) 가능하도록 배치된 얇은 판자 모양의 광학필터(光學 filter)(15)와, 조리개 기판(10)에 있어서 일방의 판면 상에 조리개 날개(12, 13) 및 광학필터(15)를 조립한 후에 조리개 기판(10) 상에 조리개 날개(12, 13)를 덮도록 씌워지는 날개 커버(14)와, 조리개 기판(10)에 있어서 타방(他方)의 면(面)측에 조립된 조리개 날개 구동기구(HA) 및 광학필터 구동기구(光學filter 驅動機構)(HB)로 이루어진다.

조리개 기판(10) 및 날개 커버(14)의 길이방향에 있어서 일단(一端)으로 치우친 위치에는 광로(光路)(도1에서 세로의 축선(軸線)을 광축(光軸)으로 한 빛의 통로(通路))를 형성하기 위한 개구부(開口部)(11, 14a)가 형성되어 있고, 조리개 기판(10)에 있어서 타단측(他端側)의 위치에는 조리개 날개 구동기구 부착부(20)가 형성되어 있고, 이 조리개 날개 구동기구 부착부(20)에 인접하는 조리개 기판(10)의 측부에는 광학필터 구동기구 부착부(光 學filter 驅動機構 附着部)(30)가 돌출되어 형성되어 있다.

한편 조리개 날개(12, 13)에는, 조리개 개구(diaphragm 開口)를 형성하기 위한 절단된 모양 또는 구멍 모양의 투과구멍부(12e, 13e)가 형성되어 있다. 그리고 조리개 기판(10) 상에서 조리개 날개(12, 13)를 화살표(f1, f2) 방향으로 서로 역방향(逆方向)으로 왕복 슬라이드(往復 slide) 시킴으로써 상기 투과구멍부(12e, 13e)의 테두리부에 의하여 광로를 조리개 조절할 수 있도록 되어 있다.

조리개 날개 구동기구 부착부(20)에 조립된 조리개 날개 구동기구(HA)는, 회전레버(回轉 lever)(40)에 형성된 한 쌍의 구동핀(驅動 pin)(44a, 44b)을 통하여 조리개 날개(12, 13)를 슬라이드 시키는 것으로서, 스텝핑 모터(stepping motor)(110)와 기어감속기구(gear 減速機構)(70)를 중심으로 하여 구성되어 있다. 이 경우에 기어감속기구(70)는, 스텝핑 모터(110)의 회전축(回轉軸)(111)(도8 참조)에 부착된 피니언(pinion)(112)과, 중간기어(中間 gear)(60)와, 후술하는 안쪽톱니기어(inner tooth gear)가 부착된 회전레버(40)(엄밀하게는 안쪽톱니기어(43))로 구성되어 있다.

또한 광학필터(15)는 파장(波長)에 따른 투과특성(透過特性)을 구비하는 것으로서, 여기에서는 적외선 영역(赤外線 領域)(근적외선 영역(近赤外線 領域)을 포함한다)의 빛을 차단하는 적외선 차단필터(赤外線 遮斷 filter)가 사용되고 있다. 조리개 기판(10) 상의 광학필터 구동기구 부착부(30)에 조립된 광학필터 구동기구(HB)는, 구동레버(驅動 lever)(121)를 통하여 광학필터(15)를 회전 슬라이드 시킴으로써 광학필터(15)를 광로 상에 삽입하거나 광로 상으로부터 제거하는 것으로서, 2위치 제어용(二位置 制御用)의 액추에이터(actuator)(120)를 중심으로 하여 구성되어 있다. 액추에이터(120)는, 광학필터 구동기구 부착부(30)의 바닥판(31)(도2 참조)과 그 주위에 기립(起立)하도록 형성된 기립 둘레벽(32)에 의하여 지지되어 있다.

이 경우의 광학필터(15)는 박막(薄膜) 모양으로 형성됨으로써 2매의 조리개 날개(12, 13)의 작은 간극(間隙)에 삽입되어 있고, 조리개 날개(12, 13)를 따라 슬라이드 할 수 있도록 형성되어 있다. 이와 같이 광학필터(15)는 2매의 조리개 날개(12, 13) 사이에 삽입됨으로써 조리개 날개(12, 13)의 표면을 안내면(案內面)으로 하여 매끄럽게 슬라이드 될 수 있어 박막 모양이면서 안정된 삽입?제거 동작이 가능하도록 되어 있다.

광학필터(15)는, 크랭크 레버부(crank lever部)(15a)의 구부러진 부분에 형성된 투과구멍(15b)을 조리개 기판(10)의 측부 테두리부에 돌출하도록 형성된 지축(支軸)(10a)에 삽입함으로써, 이 지축(10a)을 중심으로 하여 조리개 날개(12, 13)의 면을 따라 회전 가능하도록 지지되어 있다. 또한 크랭크 레버부(15a)의 선단측(先端側)에 형성된 장공(長孔)(15c)에 구동레버(121)에 돌출하도록 형성된 구동핀(122)이 결합되어 있어 액추에이터(120)를 구동시켜서 구동핀(122)을 회전시킴으로써 광학필터(15)를 지축(10a)을 중심으로 하여 회전시키고, 이에 따라 광학필터(15)를 광로 상에 삽입하거나 광로 상으로부터 제거(광학필터(15)를 광로 상에 삽입?제거한다)할 수 있도 록 되어 있다.

또한 도1에 있어서 조리개 기판(10)의 하면 가장자리 부분 근방에는, 조리개 날개(12, 13)의 움직임을 가이드(guide) 하도록 도면에 나타내는 것을 생략한 가이드 핀(guide pin)이 복수 형성되어 있다. 또한 조리개 날개(12, 13)의 가장자리부 근방에는 각 가장자리부와 평행하게 세로홈(12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c)이 형성되어 있다. 그리고 이들 세로홈(12a, 12b, 12c, 13a, 13b, 13c)을 상기 가이드 핀에 삽입함으로써 조리개 날개(12, 13)가 조리개 기판(10)의 판면(板面) 상에서 화살표(f1, f2) 방향으로 직선 슬라이드 하도록 지지되어 있다.

조리개 날개(12, 13)를 구동시키기 위한 요소로서는, 우선 각 조리개 날개(12, 13)에 있어서 길이방향의 단부(端部)에 각각 조리개 날개(12, 13)의 슬라이드 방향과 직교하는 방향으로 긴 장공(가로홈이라고도 한다)(12d, 13d)이 형성되어 있다. 이들 장공(12d, 13d)은 회전레버(40)의 구동핀(44a, 44b)이 슬라이딩 하도록 결합되는 부분이다. 또한 조리개 날개 구동기구 부착부(20)에는 회전레버(40) 및 중간기어(60)와, 모터부착커버(motor 附着 cover)(80) 및 스텝핑 모터(110)가 조립되어 있다.

도2에 나타나 있는 바와 같이 조리개 날개 구동기구 부착부(20)는 대략 사각형의 바닥판(21)과 바닥판(21)의 주위를 둘러싸는 기립 둘레벽(22)을 구비하고 있고, 기립 둘레벽(22) 상단면(上端面)의 네 구석에 근접한 위치에 모터부착커버(80)의 위치를 결정하기 위한 위치결정핀(位置決定 pin)(23) 과 모터부착커버(80)를 고정시키기 위한 록폴(lock pawl)(24)이 동일한 종류의 것을 대각위치(對角位置)에 위치시켜서 형성되어 있다.

또한 도2에 있어서 바닥판(21) 상면의 중심에는 회전레버용 지지축(回轉lever用 支持軸)(25)이 세워서 형성되어 있고, 그 근방에는 중간기어용 지지축(中間gear用 支持軸)(26)이 세워서 형성되어 있다. 또한 회전레버용 지지축(25) 주위의 바닥판(21) 위에는 회전레버(40)의 회전범위를 제한하는 스토퍼 돌기(stopper 突起)(27)와, 회전레버(40)의 구동핀(44a, 44b)을 바닥판(21)의 반대측으로 관통(貫通)시키는 한 쌍의 원호(圓弧) 모양의 절단부(切斷部)(28)와, 회전레버(40)의 빠짐 방지 훅(hook)(48)(도8, 도9 참조)을 결합시키기 위한 절단부(29)가 형성되어 있다.

회전레버(40)는, 도3에 나타나 있는 바와 같이 내주(內周)의 일부 범위에 안쪽톱니기어(43)를 구비함과 아울러, 둘레 방향의 일부가 절단된 링(ring)(41)과, 이 링(41)의 내측 바닥부와 일체(一體)가 되며 중심부에 안쪽톱니기어(43)의 중심과 일치하는 중심구멍(45)을 구비하는 레버 바닥판(42)과, 링(41) 외주부(外周部)의 2군데에 볼록하게 돌출되어 형성된 테두리부(41c, 41d)와, 이들 테두리부(41c, 41d)의 일단면(一端面)(도3에서 하단면(下端面))으로 돌출하도록 형성된 한 쌍의 구동핀(驅動 pin)(44a, 44b)을 구비하고 있다. 한 쌍의 구동핀(44a, 44b)은 중심구멍(45)의 중심(회전레버의 회전축선(回轉軸線))으로부터 이간(離間)되어 있고, 중심구멍(45)의 중심과 점대칭(點對稱)의 위치에 있다.

또한 둘레 방향의 일부가 절단된 링(41)의 양단(兩端)에는 스토퍼 벽(stopper 壁)(41a, 4lb)이 형성되어 있고, 레버 바닥판(42) 위의 안쪽톱니기어(43)에 근접한 위치에는 중간기어 지지축(26)과의 간섭을 피하기 위한 절단부(47)가 형성되어 있다. 또한 레버 바닥판(42)의 하면에는, 이 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(40)를 조리개 날개 구동기구 부착부(20)로부터 빠지지 않도록 결합시키기 위한 빠짐 방지 훅(48)이 돌출하도록 형성되어 있다.

그리고 도4에 나타나 있는 바와 같이 레버 바닥판(42)에 형성된 중심구멍(45)을, 조리개 날개 구동기구 부착부(20)에 있어서 바닥판(21)의 중심으로 돌출하도록 형성된 회전레버 지지축(25)에 삽입함으로써 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(40)가 자체의 회전축선을 조리개 기판(10)과 직교하는 방향으로 조리개 기판(10) 상에서 회전하도록 부착되어 있다.

이 상태에서 도8～도11에 나타나 있는 바와 같이 구동핀(44a, 44b)은 조리개 날개(13, 12)의 각 장공(13d, 12d)에 각각 슬라이딩 하도록 결합되어 있고, 회전레버(40)가 회전함으로써 조리개 날개(12, 13)를 서로 역방향으로 슬라이드 구동시킬 수 있도록 되어 있다.

또한 회전레버(40)의 바닥면에 돌출하도록 형성된 빠짐 방지 훅(48)이 조리개 날개 구동기구 부착부(20)에 있어서 바닥판(21)의 절단부(29)의 이면(裏面) 테두리부에 슬라이딩 가능하도록 결합됨으로써, 조립 시에 회전레버(40)가 조리개 날개 구동기구 부착부(20)로부터 탈락(脫落)되지 않도록 고정되어 있다. 또 이 상태에서 링(41) 양단(兩端)의 스토퍼 벽(41a, 4lb)이 스토퍼 돌기(27)에 접촉 가능하도록 됨으로써 회전레버(40)의 회전범위가 제한되어 있다. 또한 중간기어 지지축(26)은, 회전레버(40)가 회전 제한된 범위에서 회전하는 사이에 회전레버(40)와 간섭되지 않도록 레버 바닥판(42)에 형성된 절단부(47)로부터 상측으로 돌출되어 있다.

중간기어(60)는 동일 축선 상에 대기어(大 gear)(61)와 소기어(小 gear)(62)(도8 참조)를 일체로 구비하는 것으로서, 도5에 나타나 있는 바와 같이 중심구멍(66)을 상기 중간기어 지지축(26)에 삽입함으로써 조리개 기판(10) 상에서 회전하도록 부착되어 있고, 그 상태에서 소기어(62)가 회전레버(40)의 안쪽톱니기어(43)에 교합(咬合 : 맞물림, 이하, 교합이라 한다)되어 있다.

모터부착커버(80)는, 상기한 바와 같이 회전레버(40) 및 중간기어(60)를 먼저 조립한 후에 이들 회전레버(40) 및 중간기어(60)를 덮도록, 도6에 나타나 있는 바와 같이 조리개 날개 구동기구 부착부(20) 위에 부착되어 있어 기어 케이스 커버(gear case cover)의 역할을 하고 있다.

모터부착커버(80)는 조리개 날개 구동기구 부착부(20)의 기립 둘레벽(22) 크기의 커버 주판(cover 主板)(81)을 구비하고 있고, 그 커버 주판(81)의 상면에는 원통(圓筒) 모양의 모터 부착벽(motor 附着壁)(82)과 회로기판 부착벽(回路基板 附着壁)(88)이 돌출하도록 형성되어 있다. 원통 모양의 모터 부착벽(82)은 180° 대향(對向)하는 위치에 절단부를 구비하는 것으로서, 그 절단부의 위치에는 모터 고정용의 록편(lock 片)(85)이 형성되어 있다. 또한 원통 모양의 모터 부착벽(82)에 의하여 둘러싸인 커버 주판(81) 상의 부분에는 스텝핑 모터(110)의 피니언(112)을 삽입하기 위한 개구(開口)(86)가 형성되어 있다.

또한 커버 주판(81) 상면에 있어서 모터 부착에 방해되지 않는 위치에는 코드 클램프(cord clamp)(83)가 형성되어 있다. 코드 클램프(83)는 코드 수용부(cord 收容部)(83a)를 둘러싸는 대략 ㅁ자 테두리 모양의 것으로서, 기단(基端) 부근의 절단부(83b)를 통하여 코드를 코드 수용부(83a)에 넣으면, 빠짐 방지 편(83c)에 의하여 코드를 빠지지 않게 지지할 수 있도록 되어 있다.

이 모터부착커버(80)는, 커버 주판(81)의 하면측에 형성된 도면에 나타나 있지 않은 위치결정구멍에 조리개 날개 구동기구 부착부(20)측의 위치결정용 핀(23)을 삽입시킴으로써 정확하게 위치결정되고, 또한 커버 주판(81)에 개구된 록구멍(lock hole)(84)에 조리개 날개 구동기구 부착부(20)측의 록폴(lock pawl)(24)을 결합시킴으로써 조리개 날개 구동기구 부착부(20)에 매우 정밀하게 부착되어 있다.

그리고 도7에 나타나 있는 바와 같이 이 모터부착커버(80)의 모터 부착벽(82) 내부에, 회전축(回轉軸)(111)(도8 참조)을 조리개 기판(10)과 직교하는 방향으로 하여 스텝핑 모터(stepping motor)(110)가 부착되어 있다. 스텝핑 모터(110)는 원통 모양의 하우징(housing) 내부에 회전기구부(回轉機構部)를 수용한 것으로서, 하우징의 단면(端面)으로부터 돌출된 회전축(111)에 피니언(112)이 부착되어 있다. 또한 하우징의 회전축(111)측의 단부(端部)에는 록편(85)이 결합되는 홈부(groove部)(113a)를 구비하는 부착 브래킷(附着 bracket)(113)이 형성되어 있고, 하우징의 측부에는 회로기판(回路基板)(115)이 부착되어 있다.

이와 같이 스텝핑 모터(110)를 모터부착커버(80)에 부착한 상태에서 부착 브래킷(113)의 홈부(113a)에 록편(85)이 결합되어 있다. 또한 회로기판(115)이 회로기판 부착벽(88)에 지지되어 있다. 또한 모터부착커버(80)에 형성된 개구(86)를 통하여 모터부착커버(80)의 내측에 스텝핑 모터(110)의 회전축(111)에 부착된 피니언(112)이 삽입되어 있고, 그 피니언(112)이 도8에 나타나 있는 바와 같이 모터부착커버(80)의 내측에 있어서 중간기어(60)의 대기어(61)에 교합되어 있다.

따라서 기어감속기구(70)를 구성하는 피니언(112)으로부터 입력된 구동력(驅動力)은, 중간기어(60)의 대기어(61) 및 소기어(62)를 통하여 안쪽톱니기어(43)로 전달되어 회전레버(40)가 회전하도록 되어 있다.

또 도1에 나타나 있는 바와 같이 스텝핑 모터(110)의 회로기판(115)으로부터는 코드(cord)(116)가 연장되어 있고, 그 코드(116)의 선단(先端)에는 커넥터(connector)(117)가 부착되어 있다. 마찬가지로 광학필터 구동용의 액추에이터(actuator)(120)에는 회로기판(125)이 부착되어 있고, 그 회로기판(125)으로부터 연장되는 코드(126)의 선단에 커넥터(127)가 부착되어 있다.

또한 이 조리개 장치에는, 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(40)를 1방향으로 회전가압(回轉加壓)함으로써 안쪽톱니기어(43)와 피니언(112) 사이의 백래시(backlash)를 흡수하는 논 백래시 기구(non backlash 機構)가 설치되어 있다. 이 논 백래시 기구는, 서로 자기흡인력(磁氣吸引力)을 미치고, 이 자기흡인력에 의하여 회전레버(40)를 회전가압하는 자석(磁石)(50)과 자성핀(磁性 pin)(자성부재(磁性部材))(51)으로 구성되어 있고, 모터부착커버(80)의 내면측에 자석(50)이 부착되어 있고, 회전레버(40)의 테두리부(41d)에 형성된 핀 구멍(49)에 자성핀(51)이 삽입고정(揷入固定)되어 있다.

이 경우에 자기력(磁氣力)에 의하여 회전레버(40)를 회전가압하는 영역이 적어도 조리개 구경(diaphragm 口徑)이 작은 소조리개측 회전레버(40)의 회전영역(回轉領域)에 설정되어 있다. 즉 도11에 나타나 있는 바와 같이 소조리개 단계에서 자석(50)과 자성핀(51) 사이에 필요한 자기흡인력(Q)이 작용하도록 자석(50)과 자성핀(51)의 위치관계가 설정되어 있다.

또한 이 조리개 장치에서는, 도10, 도11에 나타나 있는 바와 같이 한 쌍의 구동핀(44a, 44b)이 조리개 날개(12, 13)의 슬라이드 방향과 직교하는 직선 상에 있을 때의 그 직선을 기준선(基準線)(K)으로 하고, 그 기준선(K)을 사이에 두고 일방측(一方側)을 조리개 구경을 작게 하는 소조리개측(도11에서의 θ2의 범위), 타방측(他方側)을 조리개 구경을 크게 하는 대조리개측(도10에서의 θ1의 범위)으로 하였을 경우에 구동핀(44a, 44b)의 회전영역이, 도12에 나타나 있는 바와 같이 소조리개측 (폐쇄측(閉鎖側))에 서의 기준선(K)으로부터의 회전각도범위(θ2)가 대조리개측(개방측(開放側))에서의 기준선(K)으로부터의 회전각도범위(θ1)보다 커지게 되도록 기준선(K)으로부터 치우치게 설정되어 있다. 이 때문에 기준선(K)으로부터의 조리개 날개(12, 13)의 스트로크(stroke)도 소조리개측에서의 기준선(K)으로부터의 스트로크(S2)가 대조리개측에서의 기준선(K)으로부터의 스트로크(S1)보다 커지도록 되어 있다. 또 도12에 있어서, O는 구동핀(44a)(44b도 동일함)의 회전중심(回轉中心), R은 구동핀(44a)의 회전궤적(回轉軌跡)이다.

이와 같이 구동핀(44a, 44b)의 회전영역을 설정함으로써 스텝핑 모터(110)의 분해능(分解能)(스텝핑 모터의 1스텝당 구동핀(44a, 44b)의 회전각도에 상당)이 동일하더라도 소조리개측에서의 조리개 구경을 미세하게 제어할 수 있다. 이 점에 대하여 설명한다.

구동핀(44a)의 회전반경(回轉半徑)을 r, 상기 기준선(K)으로부터의 구동핀(44a)의 회전각도를 θ(단 θ < 90°)로 하였을 경우에, 상기 기준선(K)으로부터 구동핀(44a)에 의한 조리개 날개(12, 13)의 이동 스트로크(移動 stroke)(S)는

S = rsinθ

가 된다.

여기에서 S = rsinθ의 식에서 알 수 있는 바와 같이 θ의 단위변화량(單位變化量) Δθ에 대한 조리개 날개의 이동 스트로크의 변화량 ΔS는, θ가 커지는 만큼 작아지게 된다. Δθ의 값은 스텝핑 모터의 1스텝 당 구동핀(44a)의 회전각도이기 때문에, θ의 값이 큰 영역에서 조리개 날개(12, 13)를 구동시키는 것이 조리개 날개(12, 13)를 미세하게 위치제어(位置制御)시킬 수 있게 된다.

본 실시예의 조리개 장치에서는, 이것을 실현시키기 위하여 구동핀(44a)의 회전영역을, 소조리개측에서의 기준선(K)으로부터의 회전각도범위(θ2)가 대조리개측에서의 기준선(K)으로부터의 회전각도범위(θ1)보다 커지게 되도록 기준선(K)으로부터 치우치게 설정하고 있는 것이며, 이러한 설정방법을 사용하는 것만으로도 용이하게 필요한 영역(소조리개 영역)에서의 조리개 제어의 고정밀도화(高精密度化)를 도모할 수 있다.

도13에서 (a)는 본 실시예의 경우, (b)는 비교예의 경우에 구동핀의 회전각도범위를 나타내고 있다. (b)의 비교예의 경우에는, 소조리개측(폐쇄측)에서의 기준선(K)으로부터의 회전각도범위(θb)와 대조리개측(개방측)에서의 기준선(K)으로부터의 회전각도범위(θb)가 동일하게 되도록 설정되어 있다.

이렇게 설정되어 있으면, 조리개 날개(12, 13)는 소조리개측에서도 대조리개측에서도 기준선(K)으로부터 동일한 스트로크(Sb)만 이동 가능하게 되어 소조리개측과 대조리개측에서 동일한 조건으로 구동된다.

이에 반하여 (a)에 나타나 있는 바와 같이 구동핀(44a)의 전체 회전각도범위는 거의 변화되지 않으며 회전각도범위를 소조리개측으로 시프트(shift) 시킨 본 실시예의 경우에는, 도14에 나타나 있는 바와 같이 소조리개측과 대조리개측에서 동일한 조건으로 구동되는 범위(θ1)(조리개 날 개의 스트로크(N1))의 외측에 있어서 소조리개측에 특유의 구동범위(θ3)(조리개 날개의 스트로크에서 N3의 부분에 상당)를 설정할 수 있다. 이 범위(θ3)는 이전의 식 S = rsinθ에서 θ가 큰 영역에 속하여 있기 때문에, Δθ에 비하여 ΔS가 작아지게 된다. 즉 동일한 스텝 각도(step 角度)로 구동핀(44a)이 회전하여도 조리개 날개의 변위량(變位量) ΔS는 작아진다. 따라서 고정밀도의 위치결정제어가 가능하게 된다.

이상과 같이 본 실시예의 조리개 장치에 의하면, 스텝핑 모터(110)에 의하여 조리개 날개(12, 13)를 구동제어하기 때문에, 미세하고 미묘한 조리개 제어가 간단하게 이루어질 수 있다. 또한 스텝핑 모터(110)의 회전축(111)과 조리개 날개(12, 13)를 구동시키는 회전레버(40) 사이에 감속기어기구(70)를 삽입시키고 있기 때문에, 스텝핑 모터(110)의 스텝 분할수(step 分割數) 이상의 분해능으로 조리개 개도(diaphragm 開度)를 미세하게 조절할 수 있다. 또한 감속기구를 마찰차식(摩擦車式)이 아니라 기어식(gear式)으로 하고 있기 때문에, 충격이 작용하였을 경우에도 스텝핑 모터(110)와 회전레버(40)의 회전위치관계에 차이가 발생할 우려가 없어 내충격성(耐衝擊性)과 고신뢰성(高信賴性)을 발휘할 수 있다.

또한 감속기어기구(70)가, 스텝핑 모터(110)의 회전축(111)에 부착된 피니언(112)과, 회전레버(40)에 일체로 형성되고 피니언(112)과 중간기어(60)를 통하여 교합되는 안쪽톱니기어(43)로 구성되어 있기 때문에, 스텝핑 모터(110)를 회전레버(40)의 회전중심 위치로 가능한 한 치우치게 배치할 수 있다. 따라서 스텝핑 모터(110)와 회전레버(40) 사이에 감속기어기구(70)를 삽입시켰지만, 구동계(驅動系) 배치의 컴팩트화(compact化)를 실현시킬 수 있다.

덧붙여서 바깥톱니기어와 피니언으로 감속기어기구를 구성하였을 경우에는, 스텝핑 모터가 회전레버의 회전중심으로부터 떨어진 위치에 배치된다. 또는 바깥톱니기어와 피니언 사이에 중간기어를 삽입시켜서 스텝핑 모터를 가능한 한 내측(회전레버의 회전중심에 가까운 측)에 배치하였을 경우에도, 중간기어가 회전레버의 회전중심으로부터 외측으로 크게 돌출된 모양이 된다. 따라서 구동계의 치수가 커지기 쉬워서 컴팩트한 배치를 실현시키는 것이 어렵게 된다. 또한 이 때문에 다른 부품과 간섭되기 쉬워져서 이것을 피하기 위한 설계가 어렵게 된다. 이러한 점에서 본 실시예의 조리개 장치는, 안쪽톱니기어(43)를 사용함으로써 설계의 자유도를 넓히면서 컴팩트한 배치의 실현이 가능하게 된다.

또한 안쪽톱니기어(43)를 형성한 링(41)의 단면(端面)과 가까운 위치에 구동핀(44a, 44b)을 형성하고 있기 때문에, 구동핀(44a, 44b)의 지지강성(支持剛性)을 높이면서 구동핀(44a, 44b)의 회전반경(回轉半徑)을 크게 할 수 있어 조리개 날개(12, 13)의 슬라이드 스트로크(slide stroke)를 크게 할 수 있다.

또한 본 실시예의 조리개 장치는, 우선 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(40)를 조리개 날개 구동기구 부착부(20)의 회전레버용 지지축(25)에 부착 하고, 다음에 중간기어(60)를 중간기어용 지지축(26)에 부착하고, 계속하여 모터부착커버(80)를 조리개 날개 구동기구 부착부(20) 위에 조립하고, 그 후에 피니언(112)을 모터부착커버(80)에 형성된 개구(開口)(86)로부터 삽입하여 중간기어(60)에 교합시키면서 스텝핑 모터(110)를 모터부착커버(80)에 부착시킴으로써 간단하게 조립을 완료할 수 있다.

또한 본 실시예의 조리개 장치에서는, 스텝핑 모터(110)측의 피니언(112)과 회전레버(40)측의 안쪽톱니기어(43) 사이에 중간기어(60)를 삽입시켜서 감속비(減速比)를 크게 할 수 있도록 되어 있기 때문에, 스텝핑 모터(110)의 움직임을 미세한 움직임으로서 회전레버(40)에 전달할 수 있다. 따라서 스텝핑 모터(110)의 스텝 분할수가 다소 세분되지 않게 설정되어 있더라도 조리개 날개(12, 13)를 미세하게 위치제어할 수 있어 고정밀도의 조리개 조절이 가능하다.

또한 조리개 기판(10) 상에 중간기어용 지지축(26)을 형성하였기 때문에, 조리개 기판(10) 상에 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(40)와 함께 중간기어(60)를 동시에 조립하고, 그 위에 모터부착커버(80)를 조립할 수 있어 중간기어(60)가 있더라도 조립을 간단하게 할 수 있다.

즉 조리개 기판(10) 상에 중간기어용 지지축(26)을 형성하는 것은 어렵지만, 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(40)에 절단부(47)를 형성하여 이 절단부(47)를 관통하도록 함으로써 조리개 기판(10) 상에 중간기어용 지지축(26)을 형성하였고, 이것에 의하여 중간기어(60)를 조리개 기판(10)측에 먼저 부착하도록 되어 있다. 이렇게 함으로써 모터부착커버(80)측에 중간기어(60)를 부착하였을 경우보다 조립성의 향상이 도모된다.

또한 이 조리개 장치에서는 자석(50)과 자성핀(51)으로 이루어지는 논 백래시 기구에 의하여 적어도 소조리개측의 영역에서 피니언(112)으로부터 안쪽톱니기어(43)까지의 백래시를 흡수하도록 되어 있기 때문에, 필요영역(必要領域)(특히 소조리개측)에서 고정밀도의 조리개 조절이 가능하다.

또한 논 백래시 기구를 구성하는 요소로서 자석(50)과 자성핀(51)을 채용하고 있기 때문에, 매우 간단한 구성을 추가함으로써 고정밀도 제어가 가능하게 된다. 예를 들면 논 백래시 기구로서 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 스프링(spring)에 의하여 회전가압하는 것도 생각되지만, 이렇게 하면 스프링의 부착이 복잡하게 된다는 결점이 있다. 이 점에 있어서 본 실시예의 조리개 장치의 경우에는, 소조리개측의 영역에서만 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(40)를 회전가압하면 성능의 측면에서는 충분하므로 자석(50)과 자성핀(51)의 조합을 채용하였고, 이에 따라 간단한 구성이면서 필요충분한 성능이 얻어지도록 되어 있다.

또한 구동핀(44a, 44b)의 회전각도범위를 소조리개측과 대조리개측으로 치우치도록 설정함으로써, 상기한 바와 같이 스텝핑 모터(110)의 분해능이 동일하여도 소조리개측에서의 조리개 구경을 미세하게 제어할 수 있다.

또한 이상에서 설명한 바와 같이 소조리개측에서의 조리개 조절의 분해능이 높아짐으로써 다음과 같은 장점도 얻어진다. 즉 이러한 종류의 많은 조리개 장치에서는, 소조리개측에서의 광량조절(光量調節)의 분해능을 높이기 위하여 조리개 날개의 일부에 ND필터(광량감쇠필터(光量減衰 filter))를 부착하고 있다. 이 ND필터는 그 자체가 고가(高價)이므로 높은 정밀도가 요구되는 조리개 날개의 표면에 부착할 필요가 있기 때문에, 조리개 장치 전체의 비용상승 요인이 되고 있었다.

그러나 본 실시예의 조리개 장치에서는, 스텝핑 모터(110)를 사용하고 있는 것, 기어감속기구(70)를 사용하고 있는 것, 소조리개 시에 백래시를 제거하는 기구를 더 설치하고 있는 것 또한 구동핀의 회전각도범위를 소조리개측으로 시프트 하고 있는 것 등에 의하여 소조리개측에서의 분해능을 현저하게 향상시킬 수 있다. 따라서 이것에 의하여 본 실시예와 마찬가지로 ND필터의 사용을 중지시킬 수 있다. 즉 ND필터를 사용하지 않아도 필요한 소조리개측에 있어서의 조리개 날개의 제어분해능을 확보할 수 있다. 이 때문에 고가의 ND필터가 불필요하게 되는 것 및 높은 정밀도가 요구되는 ND필터를 조리개 날개에 부착하는 작업이 없어지는 것에 의하여 코스트 다운(cost down) 및 생산성의 향상에 공헌할 수 있다.

또 상기 실시예에서는 자석(50)을 고정측(固定側)에 설치하고 자성핀(51)을 가동측(可動側)에 설치하고 있지만, 자석(50)과 자성핀(51)은 반대로 설치하여도 좋다. 즉 자석(50)을 회전레버(40)측에 설치하고 자성핀 등의 자성부재를 조리개 기판(10)이나 모터부착커버(80) 등의 고정측에 설치하여도 좋다. 또한 자성부재를 자석으로 구성하여도 좋다.

또한 상기 실시예에서는 기어감속기구(70)에 중간기어(60)를 설치한 예를 나타내었지만, 중간기어를 생략하고 스텝핑 모터(110)측의 피니언(112)을 직접 회전레버(40)의 안쪽톱니기어(43)에 교합시켜도 좋다.

도15～도18은 중간기어를 사용하지 않는 제2실시예의 조리개 장치의 구성도이다. 도15는 전체 구성을 나타내는 분해사시도이고, 도16은 조리개 기판 상의 조리개 날개 구동기구 부착부에 회전레버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이고, 도17은 도16에서의 조리개 날개 구동기구 부착부 위에 모터부착커버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이고, 도18은 도17에서의 모터부착커버 위에 스텝핑 모터를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

상기 제1실시예와의 차이는, 중간기어가 없어짐으로써 조리개 기판(210)의 조리개 날개 구동기구 부착부(220)에 중간기어용 지지축이 없는 것, 회전레버(40)의 안쪽톱니기어(43)에 직접 피니언(112)을 교합시키는 관계에 의하여 스텝핑 모터(110)의 부착위치가 변경된 것, 이에 따라 모터부착커버(280)의 형상이 변경된 것이다. 이 이외의 점은 제1실시예와 완전히 동일한 구성으로서, 동일한 구성요소에 동일한 부호를 붙이고 이에 대한 설명은 생략한다.

이와 같이 중간기어를 생략하였을 경우에는 감속기어기구의 감속비가 작아지기 때문에 조리개 날개의 위치제어의 정밀도가 다소 떨어지지만, 스텝핑 모터(110)의 분해능을 향상시킴으로써 중간기어가 없음으로 인하여 정밀도가 떨어지는 것을 보충할 수 있다.

도1은 본 발명에 있어서 제1실시예의 조리개 장치의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이다.

도2는 제1실시예의 조리개 장치의 주요부품인 조리개 기판의 구성을 나타내는 사시도이다.

도3은 조리개 장치의 주요부품인 회전레버의 구성을 나타내는 사시도이다.

도4는 조리개 기판 상의 조리개 날개 구동기구 부착부에 회전레버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도5는 도4에서의 회전레버의 상측에 중간기어를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도6은 도5에서의 조리개 날개 구동기구 부착부 위에 모터부착커버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도7은 도6에서의 모터부착커버 위에 스텝핑 모터를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도8은 조리개 날개의 구동계의 요소만을 분리하여 그 구성을 나타내는 사시도이다.

도9는 조리개 날개의 구동계를 조리개 날개측에서 본 평면도이다.

도10은 조리개 전체 개방(최대 조리개) 시에 회전레버의 회전위치와 조리개 날개의 관계를 나타내는 평면도이다.

도11은 조리개 전체 폐쇄(최소 조리개) 시에 회전레버의 회전위치와 조리개 날개의 관계를 나타내는 평면도이다.

도12는 회전레버의 구동핀의 위치와 회전레버의 회전각도범위의 관계를 나타내는 도면이다.

도13은 본 실시예에 있어서의 회전레버의 회전범위와 비교예에 있어서의 회전레버의 회전각도범위의 차이를 나타내는 도면이다.

도14는 회전레버의 회전각도범위의 기준선에 대한 소조리개측과 대조리개측에서의 두 부분의 차이에 의한 장점을 설명하기 위한 도면이다.

도15는 본 발명에 있어서 제2실시예의 조리개 장치의 전체 구성을 나타내는 분해사시도이다.

도16은 조리개 기판 상의 조리개 날개 구동기구 부착부에 회전레버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도17은 도16에서의 조리개 날개 구동기구 부착부 위에 모터부착커버를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

도18은 도17에서의 모터부착커버 위에 스텝핑 모터를 부착한 상태를 나타내는 사시도이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 조리개 기판 11 : 개구부

12 : 조리개 날개 12d : 장공

13 : 조리개 날개 13d : 장공

20 : 조리개 날개용의 구동기구 부착부

25 : 회전레버용 지지축

26 : 중간기어용 지지축

40 : 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버

43 : 안쪽톱니기어 44a, 44b : 구동핀

47 : 절단부

50 : 자석(논 백래시 기구)

51 : 자성핀(논 백래시 기구)

60 : 중간기어 61 : 대기어

62 : 소기어 70 : 기어감속기구

80 : 모터부착커버 86 : 개구

110 : 스텝핑 모터 111 : 회전축

112 : 피니언 210 : 조리개 기판

220 : 조리개 날개 구동기구 부착부

280 : 모터부착커버

Claims (6)

1. 광로(光路)를 형성하는 개구부(開口部)를 구비한 조리개 기판(diaphragm 基板)과,

   상기 조리개 기판 상에 직선 슬라이드(直線 slide) 하도록 형성되고 서로 역방향(逆方向)으로 왕복 슬리이드 구동(往復 slide 驅動)됨으로써 상기 광로를 조리개 조절하는 2매의 조리개 날개와,

   상기 조리개 날개를 구동시키기 위하여 자체의 회전축선(回轉軸線)을 상기 조리개 기판과 직교하는 방향으로 회전시키도록 상기 조리개 기판에 부착된 회전레버(回轉 lever)와,

   상기 회전레버 상의 상기 회전축선으로부터 이간(離間)된 위치에 돌출하도록 형성되고, 각각이 상기 각 조리개 날개에 형성되며 상기 조리개 날개의 슬라이드 방향과 직교하는 방향으로 긴 장공(長孔)에 슬라이딩(sliding) 하도록 결합되고, 상기 회전레버가 회전함으로써 상기 조리개 날개를 서로 역방향(逆方向)으로 슬라이드 구동시키는 한 쌍의 구동핀(驅動 pin)과,

   상기 회전레버를 회전구동(回轉驅動)시키기 위하여 자체의 회전축을 상기 조리개 기판과 직교하는 방향으로 상기 조리개 기판에 부착시킨 스텝핑 모터(stepping motor)와,

   상기 회전레버와 상기 스텝핑 모터의 회전축 사이에 삽입된 감속기어 기구(減速 gear 機構)를

   구비하고,

   상기 감속기어기구가,

   상기 스텝핑 모터의 회전축에 부착된 피니언(pinion)과, 상기 회전레버에 일체(一體)로 형성되고 상기 피니언과 직접 또는 중간기어(中間 gear)를 통하여 간접으로 교합(咬合)되는 안쪽톱니기어(inner tooth gear)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 조리개 장치(diaphragm device).
2. 제1항에 있어서,

   상기 조리개 기판 상에 조리개 날개 구동기구 부착부가 형성되고, 그 조리개 날개 구동기구 부착부 상에 돌출하도록 형성된 회전레버용 지지축(回轉lever用 支持軸)에 상기 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버(回轉 lever)가 회전하도록 지지되고,

   한편 상기 조리개 날개 구동기구 부착부의 상부에 상기 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 덮도록 모터부착커버(motor 附着 cover)가 조립되고,

   그 모터부착커버의 외부에 상기 스텝핑 모터가 부착되고,

   상기 스텝핑 모터의 회전축에 부착된 피니언(pinion)이 이 모터부착커버에 형성된 개구(開口)를 통하여 상기 모터부착커버의 내측에 삽입되고, 그 피니언이 상기 모터부착커버의 내측에 있어서 상기 안쪽톱니기어에 직 접 또는 중간기어를 통하여 간접으로 교합되어 있는 것을 특징으로 하는 조리개 장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 감속기어기구가, 상기 피니언과, 상기 안쪽톱니기어와, 상기 피니언과 상기 안쪽톱니기어 사이에 삽입된 중간기어로 구성되고,

   상기 중간기어는, 동일 축선(軸線) 상에 상기 피니언에 교합되는 대기어(大 gear)와 상기 안쪽톱니기어에 교합되는 소기어(小 gear)를 일체(一體)로 구비하고,

   한편 상기 조리개 날개 구동기구 부착부 상에, 상기 회전레버용 지지축에 인접하고 상기 안쪽톱니기어의 내측에 형성된 상기 회전레버 상의 절단부(切斷部)를 통하여 상기 회전레버를 관통(貫通)하는 중간기어 지지축(中間 gear 支持軸)이 돌출하도록 형성되고,

   그 중간기어 지지축에 상기 중간기어가 회전하도록 지지되어 있는 것을 특징으로 하는 조리개 장치.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 안쪽톱니기어가 부착된 회전레버를 1방향으로 회전가압(回轉加壓) 함으로써 상기 안쪽톱니기어와 상기 피니언 사이의 백래시(backlash)를 흡수하는 논 백래시 기구(non backlash 機構)가 설치되고,

   상기 논 백래시 기구가, 상기 회전레버측과 상기 조리개 기판이나 모터부착커버 등의 고정측(固定側)의 일방(一方)과 타방(他方)에 각각 설치되어 서로 자기력(磁氣力)을 미치게 하고 그 자기력에 의하여 상기 회전레버를 회전가압하는 자석(磁石)과 자성부재(磁性部材)로 구성되어 있고,

   상기 자기력에 의하여 상기 회전레버를 회전가압하는 영역이, 적어도 조리개 구경(diaphragm 口徑)이 작은 소조리개측(小 diaphragm 側)에서의 상기 회전레버의 회전영역(回轉領域)에 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 조리개 장치.
5. 제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,

   상기 한 쌍의 구동핀이, 상기 회전레버의 회전중심(回轉中心)과 점대칭(點對稱)의 위치에 배치되고,

   상기 한 쌍의 구동핀이 상기 조리개 날개의 슬라이드 방향과 직교하는 직선 상에 있을 때의 그 직선을 기준선(基準線)으로 하고, 그 기준선을 사이에 두고 일방측(一方側)을 조리개 구경을 작게 하는 소조리개측, 타방측(他方側)을 조리개 구경을 크게 하는 대조리개측(大 diaphragm 側)으로 하였을 경우에,

   상기 구동핀의 회전영역이, 상기 소조리개측에서의 상기 기준선으로부터의 회전각도범위가 상기 대조리개측에서의 상기 기준선으로부터의 회전각도범위보다 커지게 되도록 상기 기준선으로부터 치우치게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 조리개 장치.
6. 제4항에 있어서,

   상기 한 쌍의 구동핀이, 상기 회전레버의 회전중심과 점대칭의 위치에 배치되고,

   상기 한 쌍의 구동핀이 상기 조리개 날개의 슬라이드 방향과 직교하는 직선 상에 있을 때의 그 직선을 기준선으로 하고, 그 기준선을 사이에 두고 일방측을 조리개 구경을 작게 하는 소조리개측, 타방측을 조리개 구경을 크게 하는 대조리개측으로 하였을 경우에,

   상기 구동핀의 회전영역이, 상기 소조리개측에서의 상기 기준선으로부터의 회전각도범위가 상기 대조리개측에서의 상기 기준선으로부터의 회전각도범위보다 커지게 되도록 상기 기준선으로부터 치우치게 설정되어 있는 것을 특징으로 하는 조리개 장치.

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