JP2025087101A - Light control devices and optical instruments - Google Patents
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Abstract
【課題】本発明は、絞り装置を小型化しつつ、光量を高精度に調節できる技術を実現する。【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の光量調節装置100は、光が通過する開口部を形成する開口形成部材103と、開口形成部材103の一方面上で開口部の周囲を回動する回動部材104と、回動部材104には付勢機構が備わった付勢ギヤを有し、付勢ギヤとギヤ連結する付勢機構を有した付勢ピニオンギヤ102と、回動部材104を連結にて駆動させる駆動部101と、を備え、駆動部101に備わった出力軸を付勢させるバネ101mによって、ギヤ連結が駆動部側に光軸方向に付勢され、回動部材104が駆動部側に光軸方向に付勢されることを特徴とする。【選択図】図5[Problem] The present invention realizes a technology that can adjust the amount of light with high precision while miniaturizing the aperture device. [Solution] In order to solve the above problem, the light amount adjustment device 100 of the present invention comprises an aperture forming member 103 that forms an aperture through which light passes, a rotating member 104 that rotates around the aperture on one side of the aperture forming member 103, a biasing gear provided with a biasing mechanism on the rotating member 104, a biasing pinion gear 102 that has a biasing mechanism that is gear-connected with the biasing gear, and a drive unit 101 that drives the rotating member 104 by connection, and is characterized in that the gear connection is biased toward the drive unit in the optical axis direction by a spring 101m that biases the output shaft provided on the drive unit 101, and the rotation member 104 is biased toward the drive unit in the optical axis direction. [Selected Figure] Figure 5
Description
本発明は、デジタルカメラ等に搭載される光量調節装置及び光学機器に関するものである。 The present invention relates to a light amount adjustment device and optical equipment mounted on digital cameras and the like.
従来、このような分野の技術として、例えば以下の特許文献1がある。この特許文献1では、ステッピングモータの出力軸の一端を付勢することにより、出力軸に取り付けられたピニオンギヤと絞り羽根を駆動させる駆動部材が付勢されバックラッシがなくなるよう構成し光量調節の高精度化を達成している。 As an example of a conventional technology in this field, there is the following Patent Document 1. In this Patent Document 1, by energizing one end of the output shaft of a stepping motor, a pinion gear attached to the output shaft and a driving member that drives the aperture blades are energized, thereby eliminating backlash and achieving high precision in adjusting the amount of light.
しかしながら、特許文献1の構成だと、駆動部材の付勢方向がステッピングモータから離れる方向であり、絞り装置の光軸方向への大型化を招いてしまう。本発明は、絞り装置を小型化しつつ、光量を高精度に調節できる技術を実現する。 However, with the configuration of Patent Document 1, the driving member is biased in a direction away from the stepping motor, which leads to an increase in size of the aperture device in the optical axis direction. The present invention realizes technology that can adjust the amount of light with high precision while miniaturizing the aperture device.
上記課題を解決するために、本発明の光量調節装置は、光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口形成部材の一方面上で前記開口部の周囲を回動する回動部材と、前記回動部材には付勢機構が備わった付勢ギヤを有し、前記付勢ギヤとギヤ連結する付勢機構を有した付勢ピニオンギヤと、前記回動部材を連結にて駆動させる駆動部と、を備え、前記駆動部に備わった出力軸を付勢させるバネによって、前記ギヤ連結が前記駆動部側に光軸方向に付勢され、前記回動部材が前記駆動部側に光軸方向に付勢されることを特徴とする。 In order to solve the above problem, the light amount adjustment device of the present invention comprises an opening forming member that forms an opening through which light passes, a rotating member that rotates around the opening on one side of the opening forming member, a biasing gear provided with a biasing mechanism on the rotating member, a biasing pinion gear having a biasing mechanism that is gear-connected to the biasing gear, and a drive unit that drives the rotating member by connecting them, and is characterized in that the gear connection is biased in the optical axis direction toward the drive unit by a spring that biases the output shaft provided in the drive unit, and the rotating member is biased in the optical axis direction toward the drive unit.
ステッピングモータ内部に備わったバネを用いてギヤ同士を付勢させることで、反対方向へ付勢ができ、絞り装置の小型化をおこなうことができる。 By using a spring inside the stepping motor to bias the gears together, they can be biased in opposite directions, making it possible to miniaturize the aperture device.
以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。 The following describes in detail an embodiment of the present invention with reference to the drawings.
(実施例1)
図1には、本発明の実施形態である光量調節装置の一例である光量調節装置としての絞り装置100の分解斜視図を示す。光量調節装置を駆動する駆動源となるステッピングモータ(駆動部)101が、中央に開口部103aが形成されている開口形成部材としてのベース部材103に取り付けられている。
Example 1
1 shows an exploded perspective view of an
図2にはステッピングモータ101の分解斜視図を示す。101bは、軸受け101i、101jにより回転自在に支持されているステンレス等の非磁性材料のモータシャフトである。ロータ101kは、モータシャフト(回転軸)101bと周方向に交互に着磁されたマグネット101aから構成される。101c、101dは周方向に交互に配設された複数の櫛歯を有して例えば軟磁性材からなる内ヨークである。101g、101hは周方向に交互に配設された複数の櫛歯を有して例えば軟磁性材からなる外ヨークである。励磁コイル101e、101fは内ヨーク101c、101dと外ヨーク101g、101hの間に装着されてヨークを励磁させる。軸受け101i、101jは中空円筒部外径と外ヨーク101g、101hの内径とで同軸位置決めされる。また、ロータ101kのモータシャフト101bの両端が軸受け101i、101jで受ける構造となっているが、そのうち軸受け101j側のシャフト端部は、押さえ板101lに当接されている。 軸受け101iには、コイルスプリング101mの付勢力を受けるスプリング配置面が設けられている。ロータ101kと軸受け101iの間にコイルスプリング101m(バネ)をシャフト101bに通るように配置する。ここで、スプリング配置面は、コイルスプリング101mとの間に配置されたワッシャ101nを介してコイルスプリング101mの付勢力を受け、ロータ101k側のワッシャ101oを介してロータ101kと軸受け101iとの間に圧縮保持される。すなわち、軸受け101iとロータ101kとの間には、軸受け101i側からワッシャ101n、コイルスプリング101m、ワッシャ101oの順で配置され、軸受け101iとロータ101k(マグネット101a)との間でコイルスプリング101mが圧縮保持される。このとき、ロータ101kと軸受け101iとの間のガタを低減する力が働く。したがって、振動を受けても、騒音が発生し難い構造となっている。 なお、本実施形態では、軸受け101iとコイルスプリング101mとの間、コイルスプリング101mとロータ101kとの間のそれぞれには、ワッシャ101n,101oを介在させているが、ワッシャ101n,101oは介在させなくてもよい。また軸受け101iは、コイルスプリング101mの一端側が部分的に収容される凹部が設けられ、この凹部内でコイルスプリング101mを保持する。その結果、ロータ101kに対して軸方向に予圧がかかりロータ101kの振動(ばたつき)を抑えることができ、モータの静音性を高めることができる。軸受け101iのスプリング配置面は軸受け101iの端面に対してへこませたり、飛び出させたりして形成してもよい。へこます方がバネの自然長を長く設定できるので、バネ乗数が小さくなり好ましい。ステッピングモータ101の回転軸には、ピニオン102が取り付けられる。
Figure 2 shows an exploded perspective view of the stepping
図3にはピニオン102の斜視図を示す。ピニオン102は、例えば、本実施形態では、樹脂成型により形成される。また、ピニオンのギヤ部は傘歯形状で構成されている。 ベース部材103は、例えば、本実施形態では、樹脂成型により形成され、複数の係合ピン103cを有する。
Figure 3 shows a perspective view of the
図4には回動部材104の斜視図を示す。絞り羽根105を駆動するための回動部材104(駆動リング)はベース部材103上に設けられており、例えば、本実施形態では、樹脂成型によって形成された円形状のシート状部材であって、その中央部に光が通過する光通過経路となる円形の開口部が形成されている。この回動部材104は、立設された複数の駆動ピン104dと、外周端部に設けられてピニオンギヤ102が接続される被駆動部104eと、外周端部において部分的に突出して設けられた遮光部位104fとを有する。
Figure 4 shows a perspective view of the rotating
ここで、この回動部材104は、例えば、樹脂フィルム(PETシート材等)をプレス加工して作成される。回動部材104を樹脂フィルムで作成する場合、回動部材104は、薄く作ることができ、且つ、軽く作ることが可能である。また、回動部材104を樹脂フィルムで作成した場合、回動部材104の作動を案内する部位は、樹脂成形で回動部材を作成した場合に比べて、強度を必要としない。例えば、絞り羽根を案内するような細い案内ピンにて回動部材104を案内することが可能である。プレス加工できる場合は、樹脂成形の形状精度に比べて、形状精度を高精度に形成することができるため、絞り精度の高精度化が可能になる。勿論、回動部材104は、薄型シート状部材によって形成しなくても良く、樹脂成型によって形成してもよい。
Here, the rotating
また、回動部材104には、被駆動部104eである傘歯ギヤ部がある。この被駆動部10 4eは、ピニオン102と噛み合っている。ステッピングモータ101で発生した回転力をピニオン103から被駆動部104eに伝え、これにより回動部材104が 回転する。また、104fは遮光部である。フォトインタラプタ 107のスリット内を遮光部104fが出入りすることで、回動部材104の回動位置を 検出するセンサの役割を果たす。光量調節装置の初期位置等の位置検出に使用する。
The rotating
本実施形態では、光が通過する開口を取り囲むように複数(7枚)の絞り羽根105が環状配列されている。各絞り羽根105には、被駆動部である係合穴105dとカム溝105cがそれぞれ形成される。このような絞り羽根105は、例えば、PETシート材等をプレス加工して作成してもよいし、樹脂成形等で作成してもよい。また、絞り羽根の枚数は、3枚以上であれば何枚の構成でもよく、本実施形態では、絞り開口の円形度を高めるために、7枚の絞り羽根で構成している。なお、本実施形態においては、複数の絞り羽根105で羽根群を形成している。特に、複数の絞り羽根105をそれぞれ隣接する絞り羽根105に挟まれるように編み込んでいる。
In this embodiment, multiple (seven)
もう一方の開口形成部材としてのカバー部材106は、ベース部材103との間で、上述した複数の絞り羽根105及びこれら羽根駆動用の回動部材104を収容し、回動部材104との間で羽根が走行する羽根室を形成する。すなわち、ベース部材103とカバー部材106で形成された羽根室(駆動空間)の中を回動部材104の回動に伴って複数の絞り羽根105が走行(駆動)する。このカバー部材106には、上記ベース部材103の開口部に連通する開口部106aが形成されており、ベース部材103と同様、開口形成部材となる。カバー部材106は、樹脂成形や、PETシート材等をプレス加工することで作成される。
The
絞り羽根105の係合穴105dは、回動部材104の駆動ピン104dに係合する。 ピニオン102が回転すると、回動部材104の被駆動部104 eに力がかかり、回動部材104が回転する。すると、回動部材104の駆動ピン104 dから絞り羽根105の係合穴105dに駆動力が与えられ、絞り羽根105が駆動する 。このとき、絞り羽根105のカム溝105cは、ベース部材103の係合部103cに 係合している。そのため、カム溝105cによって、絞り羽根105は、ベース部材103の開口部103a内外を出入りする。これにより、複数の絞り羽根105がベース部材103の開口部102a内における絞り形状(絞り開口の径)を調整し、光が通過する量を調整することが可能になる。 なお、本実施形態では、7枚の羽根が編み上がって絞り開口を形成するようにした絞り羽根105を例示して説明するが、その他のシャッタ羽根、あるいは光学フィルタを有する羽根など各種適用した羽根駆動装置としてもよい。なお、光が通過する部分の最大開口は、上記ベース部材103又はカバー部材106の開口部106aで規定してもよいし、複数の絞り羽根105の端部によって規定してもよい。本実施形態においては、カバー部材106の開口部106aによって最大開口を規定している。
The engagement hole 105d of the
図5は、ステッピングモータ、ピニオンおよび回動部材の関係図である。被駆動部104eである傘歯ギヤ部とピニオン102と噛み合い部を示している。図5に示すように、ステッピングモータ101内部のコイルスプリング13により、ピニオン102はステッピングモータ101に向かって付勢されている。また、ピニオン102が付勢されることにより、ピニオン102と噛み合う回動部材104もまた光軸方向に付勢される。
Figure 5 is a diagram showing the relationship between the stepping motor, pinion, and rotating member. It shows the bevel gear portion, which is the driven
図6は、ピニオン102と、回動部材104が有する被駆動部104eである傘歯ギヤ部の関係を示している。ピニオン102は光軸方向に付勢された状態で被駆動部104eと噛み合うため、バックラッシが低減され、光量を高精度に調節できるようになる。
Figure 6 shows the relationship between the
また、本実施形態によれば、回動部材104はステッピングモータの方向に向かって付勢されているため、回動部材104を収容するための光軸方向のスペースを小さくすることができる。すなわち、絞り装置100の小型化をおこなうことが可能である。
In addition, according to this embodiment, since the rotating
(実施例2)
図7は、実施例1で説明した絞り装置を搭載した撮像装置としての、一眼レフカメラ用の交換レンズ221、及びその交換レンズが装着されるカメラ本体の内部構成を示している。
Example 2
FIG. 7 shows an
交換レンズ221の鏡筒内には、変倍レンズ232、光路を絞る第一の実施形態の絞り装置100、およびフォーカスレンズ229を含む撮影光学系が収容されている。
The lens barrel of the
CCDセンサやCMOSセンサ等の光電変換素子により構成される撮像素子225はカメラ本体内に配置され、交換レンズ221により形成された被写体像を光電変換して電気信号を出力する。絞り装置100の絞り開口を変化させたり不図示のNDフィルタを進退させたりすることにより、撮像素子225上に形成される被写体像の明るさ(つまりは撮像素子225に到達する光量)を適正に設定することができる。
The
撮像素子225から出力された電気信号は、画像処理回路226においてデジタル信号に変換されるとともに、種々の画像処理を施される。これにより、画像信号が生成される。
The electrical signal output from the
ユーザは、ズームリング231を回転操作することにより、変倍レンズ232を移動させて変倍(ズーミング)を行わせることが出来る。コントローラ222は、画像信号のコントラストを検出し、そのコントラストに応じてフォーカスモータ228を制御し、フォーカスレンズ229を移動させてオートフォーカスを行う。あるいは、コントローラ222は、不図示の位相差検出方式を用いた焦点検出手段の検出信号に基づいて、フォーカスモータ228を制御し、フォーカスレンズ229を移動させてオートフォーカスを行ってもよい。
By rotating the
さらに、コントローラ222は、不図示の測光手段の測光値あるいは画像信号に基づいて、絞り装置100の駆動部5を制御し、光量を調節する。これにより、撮影時のボケやゴーストを自然な形状にすることができ、高画質の画像を記録することができる。
Furthermore, the
なお、本発明は、上述した一眼レフカメラに限定されず、レンズ一体型のデジタルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器にも広く適用可能である。" The present invention is not limited to the single-lens reflex camera described above, but can also be widely applied to optical devices such as digital cameras with integrated lenses and video cameras.
101 ステッピングモータ(駆動部)
101m コイルスプリング(バネ)
102 ピニオン
103 ベース部材
104 回動部材
104e 被駆動部
105 絞り羽根
106 カバー部材"
101 Stepping motor (drive unit)
101m coil spring
102
Claims (2)
前記開口形成部材の一方面上で前記開口部の周囲を回動する回動部材と、
前記回動部材には付勢機構が備わった付勢ギヤを有し、
前記付勢ギヤとギヤ連結する付勢機構を有した付勢ピニオンギヤと、
前記回動部材を連結にて駆動させる駆動部と、を備え、
前記駆動部に備わった出力軸を付勢させるバネによって、前記ギヤ連結が前記駆動部側に光軸方向に付勢され、前記回動部材が前記駆動部側に光軸方向に付勢されることを特徴とする光量調節装置。 an aperture forming member that forms an aperture through which light passes;
a rotating member that rotates around the opening on one surface of the opening forming member;
The rotating member has a biasing gear equipped with a biasing mechanism,
a biasing pinion gear having a biasing mechanism that is gear-connected to the biasing gear;
A drive unit that drives the rotating member by coupling,
A light intensity adjustment device characterized in that the gear connection is urged toward the drive unit in the optical axis direction by a spring that urges an output shaft provided in the drive unit, and the rotating member is urged toward the drive unit in the optical axis direction.
13. An optical device comprising: the light amount adjusting device according to claim 1; and an imaging element for imaging light that has passed through the light amount adjusting device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023201523A JP2025087101A (en) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | Light control devices and optical instruments |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2023201523A JP2025087101A (en) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | Light control devices and optical instruments |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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| JP2025087101A true JP2025087101A (en) | 2025-06-10 |
Family
ID=95981826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2023201523A Pending JP2025087101A (en) | 2023-11-29 | 2023-11-29 | Light control devices and optical instruments |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2025087101A (en) |
-
2023
- 2023-11-29 JP JP2023201523A patent/JP2025087101A/en active Pending
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