JP3746735B2 - 光量調整装置 - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ等に使用される光量調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラを含む電気機器や光学機器の製造コストの低減を実現するためには、部品点数を極力減らすことが重要である。
【０００３】
実登第２５５９７２８号公報は、ビデオカメラに用いられる光量調整装置に関し、地板を合成樹脂材料等にして一体成形により作られたガイドピンに光量調整羽根が平行移動するためのガイド機能に加え、そのガイドピンの形状を鉤状にすることで光量調整羽根の光軸方向の規制をするようにして羽根押さえ板を不要にした光量調整装置を開示している。
【０００４】
この鉤状に作られたガイドピン５０は、図５（Ａ）に示すように、その先端が光軸開口５７の外側に向くように作られている。
【０００５】
このようにガイドピンの先端を光軸開口の外側に向くように構成した第１の理由は、例えばビデオカメラが誤って落とされたときなどによって生じる衝撃によって光量調整羽根５４が撓んだ場合（図における矢印方向）、図５（Ｂ）のようにガイドピン５０を光軸開口５７側に向けられている構成では、光量調整羽根５４の幅Ｘが撓みにより短くなりガイドピン５０から外れてしまうからである。図５（Ａ）に示された構成では、このような事態を防止できるが、図５（Ｂ）のガイドピン５０を光軸開口５７側に向けられている構成では防止できない。もし、光量調整羽根がガイドピン５０から外れてしまうこととなれば、映像の撮像は不可能となってしまう。
【０００６】
ガイドピンの先端を光軸開口の外側に向くように構成した第二の理由は、図６（Ａ）に示すように、ガイドピン５０を地板５６に一体成形によって形作る際、成形の金型構造を簡単で安価な方式の割型にすると、ガイドピン５０の屈曲した部分を成形する為の穴５９を地板５６に設けなければならず、図６（Ｂ）に示すように、ガイドピン５０の先端が光軸開口５７側に向いた構成では、地板５６の光軸開口５７と前記穴５９が近接してしまい、光量調整羽根５４のガイド用の長穴６０を通して不要な光Ｌがこの穴５９の部分から通過してしまう危険があるからである。このために、従来の光量調整装置においては、光の漏れを防ぐために図６（Ａ）に示すように、前記穴５９が光軸開口５７から遠い位置となるようにガイドピン５０が、その先端が光軸開口５７の外側に向くように作られているのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ビデオカメラ等に使用されているＣＣＤ撮像素子は撮像エリアの小型化が進んでおり、それに合わせてレンズ光学系の小型化も迫られている。
【０００８】
レンズ光学系が小型化すると、その中に配置される光量調整装置のスペースも小さくなり、光量調整羽根はより狭いレンズ間距離の中に収めなければならない。
【０００９】
しかし、光量調整羽根は薄いプラスチック板材料であるため多少の反りを有している。また、光量調整羽根はレンズ光学系内で集光した場所に配置されるため温度も上がりやすく、光量調整羽根のさらなる変形を招来させる要因となってしまう。
【００１０】
光量調整羽根が変形した場合、従来方式では、鉤状に作られたガイドピンのその先端が光軸開口の外側に向くように作られているため、光量調整羽根の光軸方向の支持される場所は、光量調整羽根に形成された長穴の光軸開口から遠い側になる。
【００１１】
そのため、支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までは、長穴を迂回した距離を介して支持していることになり、光量調整羽根の反りや温度による変形の影響を大きく受けてしまう。このため、光軸開口部の光量調整羽根と前後の近接しているレンズとが接触して光量調整羽根の動きが妨げられてしまう問題があった。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、狭いレンズ間距離の中でレンズと接触することなく小型で低コストの光量調整装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであって、ビデオカメラその他の光学機器に組み込まれ、レンズホルダなどの光学部品で規制した最大絞り開口の光量を調整する光量調整装置であり、光軸開口と当該光軸開口の左右両側に突設した左右一対のガイドピンを設けた地板と、前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有する。前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより、前記光軸開口の開口面積を変更して前記最大絞り開口の光量を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段に係合するアームと、前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部とを備え、前記左右一対のガイドピンを前記地板に一体形成し、その先端が前記光軸開口側に屈曲した屈曲部を有する。このガイドピンのそれぞれは前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接すると共に、その先端屈曲部は、前記地板の光軸開口内に突出するように形成する。
【００１４】
本発明は、さらに、光軸開口とガイドピンを設けた地板と、前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有し、前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより前記光軸開口の開口面積を変更して前記最大絞り開口の光量を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段に係合するアームと、前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部と、を備える。前記ガイドピンは、前記光軸開口の両側を含む少なくとも三箇所に設けられ、光軸開口の両側に臨む一対のガイドピンは前記地板に一体形成され、その先端が前記光軸開口側に屈曲した屈曲部を有し、この屈曲部は前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接すると共に、前記地板の光軸開口内に突出するように形成する。
【００１５】
本発明は、このような構成により、ガイドピンの屈曲した部分（屈曲部）が、前記光量調整羽根の長穴の光軸開口側を支持しているので、支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までの距離が小さくなり、光量調整羽根の反りや温度による変形の影響を最小限に抑えるので、光軸開口部の光量調整羽根と前後の近接しているレンズとの接触を防止するのである。
【００１６】
また、衝撃で光量調整羽根が撓んだ場合においては、近接したレンズがガイドピンから外れる程の撓みをプロテクトすることとなる。このような衝撃を受ける時は、通常の撮影状態ではないので、光量調整羽根による近接するレンズとの接触は問題とはならない。
【００１７】
また、他の光学部品、例えばレンズホルダー等で最大絞り開口を規制しておけば、前記最大絞り開口よりも外側の穴から光が通過しても問題とはならない。
【００１８】
ところで、前記光量調整手段は、二枚の光量調整羽根により構成され、当該二枚の光量調整羽根は、前記地板上を相互に逆方向に移動する。そして、前記ガイドピンは、前記光軸開口に沿って前記地板と一体成形されたことを特徴とする。これによって、部品点数を減少させることを可能とし、また光量調整羽根の支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までの距離と最小限に小さくすることを可能とした。
【００１９】
また、前記地板は、前記光量調整羽根の移動位置に拘わらず前記光量調整羽根に設けられた長穴を塞ぐように成型されるのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の光量調整装置１が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。ビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットは、複数のレンズ５０と、撮像対象物からの画像を読み取るＣＣＤ５１と、ＣＣＤ５１が読み取った画像のアナログ信号をデジタル信号に変換処理する信号処理装置５２と、信号処理装置５２からの信号に基づき撮像に最適な光量を得るための絞り値を計算し、その結果の光量調整の制御値を光量調整装置１に送信するＣＰＵ５３と、ＣＰＵ５３から送信された制御値に基づき光量を調整するための光量調整羽根４を有する光量調整装置１から構成されている。
【００２２】
図２は、本発明の光量調整装置１の斜視図を示す。図３は、図２に示す光量調整装置１の分解斜視図を示す。
【００２３】
図において、光量調整装置１は、駆動部３と、駆動部３によって開閉駆動される光量調整部２とから構成されている。光量調整部２は、駆動部３を取り付ける地板６と、光量調整手段の光量調整羽根４ａと、光量調整羽根４ｂと、光量調整羽根４ａ、４ｂと係合し、駆動部３の駆動力を伝えるアーム５とを備えている。
【００２４】
地板６には、光軸開口１７と、アーム５側でアーム５と駆動部３の出力軸１３とを嵌着するために出力軸１３を挿通する孔と、一方の面には、光軸開口１７の両側に突設して地板と一体に形成され摺動自在に平行移動する光量調整羽根４の端部を保持して開閉駆動を案内する少なくとも２箇所以上のガイドピン１９と（本実施の形態例では、地板６に４箇所のガイドピン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを設置した例で説明する。）、他方の面には駆動部３をネジで取り付けるための取り付け部２５が形成されている。さらに、駆動部３は、駆動部３を地板６に取り付けるための下カバー１０に支持され、下カバー１０に設けられたネジ孔と地板６に設けられた取り付け部２５とをネジ止めして地板６に固定されるように構成されている。
【００２５】
アーム５には、駆動部３の出力軸１３を嵌め込む孔２６と、光量調整羽根４ａ、４ｂと係合する係合ピン１５ａ、１５ｂと、アーム５を常に一方向に偏奇付勢する付勢バネ２２とが設けられている。
【００２６】
光量調整羽根４ａは、黒色のプラスチックのシートで形成され、光量を規制するための光量調整開口７ａと、係合ピン１５ａと係合する短穴２１ａと、ガイドピン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄに係合する長穴２０ａ、２０ｂ（図示せず）、２０ｃ（図示せず）とが設けられている。
【００２７】
一方、光量調整羽根４ｂは、黒色のプラスチックのシートで形成され、光量を規制するための光量調整開口７ｂと、係合ピン１５ｂと係合する短穴２１ｂと、ガイドピン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄと係合する長穴２０ｄ、２０ｅ、２０ｆとが設けられている。
【００２８】
さらに、光量調整羽根４ａの開口部７ａの最深部には、光量調整部材例えばＮＤフィルタ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ）１８が貼着されている。なお、ＮＤフィルタ１８は、光量調整羽根４ａの開口部７ａの最深部に貼着されているとしたが、光量調整羽根４ｂの開口部７ｂの最深部に貼着しても同様の効果があるので光量調整羽根４ｂの開口部７ｂの最深部に貼着するようにしてもよい。
【００２９】
次に、駆動部３は、図２、図３に示すように、メーター８と、メーター８の外周に嵌着して永久磁石体３０の磁気を導く鉄製で中空円筒形の磁気回路部材（ヨーク）９と、磁性部材から成るヨーク９を支持し駆動部３を地板に固定する下カバー１０とから構成されている。
【００３０】
メーター８は、駆動部３の中心部に回転自在に支持された永久磁石体３０と、この永久磁石体３０を囲む結合側ボビン１２ａ及び地板側ボビン１２ｂと、両ボビン１２ａ、１２ｂに巻回されたコイル１１と、から構成されている。
【００３１】
さらに、永久磁石体３０は、出力軸１３と円筒形のマグネット１４とから構成され、結合側ボビン１２ａ及び地板側ボビン１２ｂとの内部に回転自在に支持されている。
【００３２】
メーター８の出力軸１３にはアーム５が嵌着されている。アーム５の両端に形成された係合ピン１５ａ、１５ｂは、光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた短穴２１ａ、２１ｂと係合しており、メーター８の回転によって光量調整羽根４ａ、４ｂを地板６に平行にスライドさせる。このアーム５は、メーター８の出力軸１３に嵌め込まれているため、アーム５の回動による光量調整羽根４ａ、４ｂのスライド方向は互いに逆向きとなる。
【００３３】
次に、光量調整用の駆動部３について図３及び図４に基づいて説明する。図４は、メーター８とメーター８に取り付けられたアーム５の平面図を示す。図３及び図４に示すように、ＮＳ２極に磁化された円筒状のマグネット１４の孔に出力軸１３が嵌め込まれる。この出力軸１３にはアーム５が取り付けられておりこのアーム５の長手方向とマグネット１４の磁力方向とが直交するように固定され、さらにこのアーム５の両端に設けられた係合ピン１５ａ、１５ｂが光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた短穴２１ａ、２１ｂと係合している。
【００３４】
マグネット１４は、ボビン１２ａ、１２ｂの間に挟まれ、出力軸１３を中心に回転自在に設置されている。さらにボビン１２ａ、１２ｂには夫々溝が設けられており、この溝に沿って長手方向にコイル１１が巻回されている。さらにボビン１２を囲むようにして磁性材から成るヨーク９が設置されている。
【００３５】
このような構成の駆動部３は、図３に示すように、出力軸１３方向を光軸方向に向けて、地板６に固定される。したがって、コイル１１の巻き方向が光軸方向に沿っているため、地板６上の占有面積は小さい。光軸方向の長に余裕があるが地板６面積に余裕がない場合、地板面積を大きくすることなく、ひいてはレンズユニットの鏡体自体の径を大きくすることなく、駆動部を地板６に複数個設置することが可能である。
【００３６】
次に、磁気的作用と動作について説明する。
【００３７】
非通電状態では、アーム５は、アーム５に設けられたバネ２２の付勢力によって所定位置に付勢されて光量調整羽根４ａ、４ｂが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態（アーム５が作動範囲４０の一方端ＯＯ’上に沿った状態に）ある。
【００３８】
コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。マグネット１４に支持された出力軸１３が回転し、出力軸１３に嵌合されたアーム５に回転を伝える。アーム５は、回動して光量調整羽根４ａ、４ｂを地板６に平行にスライドさせる。光量調整羽根４ａ、４ｂは、互いに逆の方向にスライドして開口径を変化させる。そして通電を遮断すると回転力が消失し、アーム５に設けられたバネ２２の付勢力によって所定位置に付勢されて光量調整羽根４ａ、４ｂが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態にある。
【００３９】
このように、マグネット１４は、コイル１１に通電することで回転するが、その作動範囲はアーム５の回転角度内で作動範囲４０に制限されている。そして、磁極が作動範囲４０の一方端ＯＯ’上に位置するとき、アーム５の先端５ａが地板６のストッパ部６ａに当接し、光量調整羽根４ａ、４ｂが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態となる。また、磁極が作動範囲の反対側の端ＱＱ’上に位置するとき、アーム５の先端５ｂが地板６のストッパ部６ｂに当接し、光軸開口１７が全開の状態となる。
【００４０】
上記のように、コイル１１への通電量によってマグネット１４は、作動範囲４０内の任意の位置まで回転し、光軸開口１７の開口径を調整している。
【００４１】
また、本実施例では、マグネット１４の作動範囲をアーム５の回転規制したが、光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた長穴２０とガイドピン１９で作動範囲を規制したり、地板６に設けられた突起などの規制手段（図示せず）で作動範囲を規制することも出来る。
【００４２】
なお、メーター８において、ボビン１２ａ、１２ｂを囲むようにして磁性材から成るヨーク９は、長手方向全長に渡ってスリット（図示せず）が設けられている構成としてもよい。
【００４３】
ヨーク９に設けられたスリットでは、端面効果による磁気集中が起こり、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に吸引力が発生する。そのため図５の実線に示すように、磁極とスリットが対向した（磁極がＯＯ’上に位置した）状態が磁気的に最も安定した状態となり、非通電状態で磁極は常にこの位置を保持するようになっている。
【００４４】
なお、本実施例ではスリットを長手方向全長にわたって設けたが、部分的に設けても良い。
【００４５】
上記したように、磁極がＯＯ’上に位置した時期的安定な状態の時、コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そして通電を遮断すると回転力が消失し、磁極は磁気的に安定なＯＯ’上の位置に戻る。
【００４６】
なお、スリットの位置をＱＯ’間またはＯＱ’間の略中央で作動範囲４０外に設けると、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に発生する吸引力を利用して、非通電下で電極をＱＱ’上とＯＯ’上の２箇所（作動範囲の両側）で保持させることも出来る。この場合も、マグネット１４は作動範囲内を往復回転可能であるが、その回転方向は電流の向きで変えることが出来る。
【００４７】
なお、スリットが対向する位置での磁気的な安定状態は、磁石の直径、ヨーク９の厚さ、ヨーク９の直径、スリットの大きさなどの条件を選択することで変えることが出来る。
【００４８】
上記のように構成された光量調整装置１において、光量を調整するためにメーター８の回転によって光量調整羽根４ａ、４ｂを地板６に平行にスライドさせる。この時、メーター８の出力軸１３と嵌着したアーム５の係合ピン１５ａ、１５ｂに係合された光量調整羽根４ａ、４ｂは、アーム５の回動によりスライド方向が互いに逆向きとなってスライドする。
【００４９】
光量調整羽根４ａ、４ｂは、厚さ０．１ｍｍのプラスチックのシートで形成されている。二枚の光量調整羽根４ａ、４ｂは、互いにスライドすることにより光量調整羽根４ａ、４ｂ同士で作られる開口穴の大きさを瞳のように大きくしたり小さくしたりする。
【００５０】
ここで、図２、図３に示すように、本発明の光量調整装置１においては、光量調整羽根４ａ、４ｂをスムースにスライドさせるために、光量調整羽根４ａ、４ｂには、ガイドされて平行に移動するための長穴２０ａ乃至２０ｆが設けられている。長穴２０ａ乃至２０ｆは、地板６の光軸開口１７の両側に突設させたガイドピン１９ａ乃至１９ｄに係合されている。ガイドピン１９ａ乃至１９ｄは、長穴２０ａ乃至２０ｆに挿通した先端が光軸開口側に屈曲している。この屈曲部で光量調整羽根４ａ、４ｂの長穴２０ａ乃至２０ｆの光軸開口１７側を光軸方向に支持している。
【００５１】
さらに、本発明は、ガイドピン１９ａ乃至１９ｄの屈曲部が前記光量調整羽根４ａ、４ｂの長穴２０ａ乃至２０ｆの光軸開口１７側を支持するように構成されている。この支持場所からレンズ近接部である光軸開口１７までの距離が小さくなる。これにより、光量調整羽根４ａ、４ｂの反りや温度による変形の影響を最小限に抑えることが可能であるので、光軸開口１７部の光量調整羽根４ａ、４ｂと前後の近接しているレンズとの接触を防止できる。
【００５２】
さらにまた、本発明において、光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた長穴２０ａ乃至２０ｆは、地板６の光軸開口１７の両側を含む少なくとも３ヶ所に突設させたガイドピン１９に係合されるように構成されている。なお、本実施の形態例においては、４ヶ所にガイドピン１９ａ乃至１９ｄが地板６と一体成形して設けられている。
【００５３】
以上詳しく説明したように、本発明に係る光量調整装置は、光軸開口と当該光軸開口の両側に突設したガイドピンを設けた地板と、前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有し、前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより前記光軸開口の開口面積を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段に係合するアームと、前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部と、を有する光量調整装置であって、前記ガイドピンは、その先端が前記光軸開口側に屈曲し、前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接する。ここで、前記光量調整手段は、二枚の光量調整羽根により構成され、当該二枚の光量調整羽根は、前記地板上を相互に逆方向に移動する。そして、前記ガイドピンは、前記光軸開口に沿って前記地板と一体成形される。
【００５４】
これにより、ガイドピンの屈曲部が前記光量調整羽根の長穴の光軸開口側を支持しているので、支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までの距離が小さくなり、光量調整羽根の反りや温度による変形の影響を最小限に抑えるので、光軸開口部の光量調整羽根と前後の近接しているレンズとの接触を確実に防止できたのである。
【００５５】
また、衝撃で光量調整羽根が撓んだ場合においては、近接したレンズがガイドピンから外れる程の撓みをプロテクトすることを可能とした。さらに、ガイドピンを前記地板の光軸開口の両側を含む少なくとも３ヶ所に突設させたことで、３点支持となり光量調整羽根の傾きを防止したのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光量調整装置が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。
【図２】 本発明に係る光量調整装置の斜視図を示す。
【図３】 図２に示す光量調整装置の分解斜視図を示す。
【図４】 メーターとメーターに取り付けられたアームの平面図を示す。
【図５】 本発明に係る光量調整装置における従来例の斜視図を示す。
【図６】 本発明に係る光量調整装置における従来例の斜視図を示す。
【符号の説明】
１ 光量調整装置
２ 光量調整部
３ 駆動部
４ 光量調整羽根
５ アーム
６ 地板
７ 光量調整開口部
８ メーター
９ 磁気回路部材（ヨーク）
１０ 下カバー
１１ コイル
１２ ボビン
１３ 出力軸
１４ マグネット
１５ 係合ピン
１６ 孔
１７ 光軸開口
１８ ＮＤフィルタ
１９ ガイドピン
２０ 長穴
２１ 短穴
【発明の属する技術分野】
本発明は、ビデオカメラ等に使用される光量調整装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
ビデオカメラを含む電気機器や光学機器の製造コストの低減を実現するためには、部品点数を極力減らすことが重要である。
【０００３】
実登第２５５９７２８号公報は、ビデオカメラに用いられる光量調整装置に関し、地板を合成樹脂材料等にして一体成形により作られたガイドピンに光量調整羽根が平行移動するためのガイド機能に加え、そのガイドピンの形状を鉤状にすることで光量調整羽根の光軸方向の規制をするようにして羽根押さえ板を不要にした光量調整装置を開示している。
【０００４】
この鉤状に作られたガイドピン５０は、図５（Ａ）に示すように、その先端が光軸開口５７の外側に向くように作られている。
【０００５】
このようにガイドピンの先端を光軸開口の外側に向くように構成した第１の理由は、例えばビデオカメラが誤って落とされたときなどによって生じる衝撃によって光量調整羽根５４が撓んだ場合（図における矢印方向）、図５（Ｂ）のようにガイドピン５０を光軸開口５７側に向けられている構成では、光量調整羽根５４の幅Ｘが撓みにより短くなりガイドピン５０から外れてしまうからである。図５（Ａ）に示された構成では、このような事態を防止できるが、図５（Ｂ）のガイドピン５０を光軸開口５７側に向けられている構成では防止できない。もし、光量調整羽根がガイドピン５０から外れてしまうこととなれば、映像の撮像は不可能となってしまう。
【０００６】
ガイドピンの先端を光軸開口の外側に向くように構成した第二の理由は、図６（Ａ）に示すように、ガイドピン５０を地板５６に一体成形によって形作る際、成形の金型構造を簡単で安価な方式の割型にすると、ガイドピン５０の屈曲した部分を成形する為の穴５９を地板５６に設けなければならず、図６（Ｂ）に示すように、ガイドピン５０の先端が光軸開口５７側に向いた構成では、地板５６の光軸開口５７と前記穴５９が近接してしまい、光量調整羽根５４のガイド用の長穴６０を通して不要な光Ｌがこの穴５９の部分から通過してしまう危険があるからである。このために、従来の光量調整装置においては、光の漏れを防ぐために図６（Ａ）に示すように、前記穴５９が光軸開口５７から遠い位置となるようにガイドピン５０が、その先端が光軸開口５７の外側に向くように作られているのである。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】
近年、ビデオカメラ等に使用されているＣＣＤ撮像素子は撮像エリアの小型化が進んでおり、それに合わせてレンズ光学系の小型化も迫られている。
【０００８】
レンズ光学系が小型化すると、その中に配置される光量調整装置のスペースも小さくなり、光量調整羽根はより狭いレンズ間距離の中に収めなければならない。
【０００９】
しかし、光量調整羽根は薄いプラスチック板材料であるため多少の反りを有している。また、光量調整羽根はレンズ光学系内で集光した場所に配置されるため温度も上がりやすく、光量調整羽根のさらなる変形を招来させる要因となってしまう。
【００１０】
光量調整羽根が変形した場合、従来方式では、鉤状に作られたガイドピンのその先端が光軸開口の外側に向くように作られているため、光量調整羽根の光軸方向の支持される場所は、光量調整羽根に形成された長穴の光軸開口から遠い側になる。
【００１１】
そのため、支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までは、長穴を迂回した距離を介して支持していることになり、光量調整羽根の反りや温度による変形の影響を大きく受けてしまう。このため、光軸開口部の光量調整羽根と前後の近接しているレンズとが接触して光量調整羽根の動きが妨げられてしまう問題があった。
【００１２】
本発明は上記問題に鑑みてなされたもので、狭いレンズ間距離の中でレンズと接触することなく小型で低コストの光量調整装置を提供するものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】
本発明は、このような従来技術の課題に鑑みてなされたものであって、ビデオカメラその他の光学機器に組み込まれ、レンズホルダなどの光学部品で規制した最大絞り開口の光量を調整する光量調整装置であり、光軸開口と当該光軸開口の左右両側に突設した左右一対のガイドピンを設けた地板と、前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有する。前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより、前記光軸開口の開口面積を変更して前記最大絞り開口の光量を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段に係合するアームと、前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部とを備え、前記左右一対のガイドピンを前記地板に一体形成し、その先端が前記光軸開口側に屈曲した屈曲部を有する。このガイドピンのそれぞれは前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接すると共に、その先端屈曲部は、前記地板の光軸開口内に突出するように形成する。
【００１４】
本発明は、さらに、光軸開口とガイドピンを設けた地板と、前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有し、前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより前記光軸開口の開口面積を変更して前記最大絞り開口の光量を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段に係合するアームと、前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部と、を備える。前記ガイドピンは、前記光軸開口の両側を含む少なくとも三箇所に設けられ、光軸開口の両側に臨む一対のガイドピンは前記地板に一体形成され、その先端が前記光軸開口側に屈曲した屈曲部を有し、この屈曲部は前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接すると共に、前記地板の光軸開口内に突出するように形成する。
【００１５】
本発明は、このような構成により、ガイドピンの屈曲した部分（屈曲部）が、前記光量調整羽根の長穴の光軸開口側を支持しているので、支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までの距離が小さくなり、光量調整羽根の反りや温度による変形の影響を最小限に抑えるので、光軸開口部の光量調整羽根と前後の近接しているレンズとの接触を防止するのである。
【００１６】
また、衝撃で光量調整羽根が撓んだ場合においては、近接したレンズがガイドピンから外れる程の撓みをプロテクトすることとなる。このような衝撃を受ける時は、通常の撮影状態ではないので、光量調整羽根による近接するレンズとの接触は問題とはならない。
【００１７】
また、他の光学部品、例えばレンズホルダー等で最大絞り開口を規制しておけば、前記最大絞り開口よりも外側の穴から光が通過しても問題とはならない。
【００１８】
ところで、前記光量調整手段は、二枚の光量調整羽根により構成され、当該二枚の光量調整羽根は、前記地板上を相互に逆方向に移動する。そして、前記ガイドピンは、前記光軸開口に沿って前記地板と一体成形されたことを特徴とする。これによって、部品点数を減少させることを可能とし、また光量調整羽根の支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までの距離と最小限に小さくすることを可能とした。
【００１９】
また、前記地板は、前記光量調整羽根の移動位置に拘わらず前記光量調整羽根に設けられた長穴を塞ぐように成型されるのである。
【００２０】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態例を図面に基づいて説明する。
【００２１】
図１は、本発明の光量調整装置１が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。ビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットは、複数のレンズ５０と、撮像対象物からの画像を読み取るＣＣＤ５１と、ＣＣＤ５１が読み取った画像のアナログ信号をデジタル信号に変換処理する信号処理装置５２と、信号処理装置５２からの信号に基づき撮像に最適な光量を得るための絞り値を計算し、その結果の光量調整の制御値を光量調整装置１に送信するＣＰＵ５３と、ＣＰＵ５３から送信された制御値に基づき光量を調整するための光量調整羽根４を有する光量調整装置１から構成されている。
【００２２】
図２は、本発明の光量調整装置１の斜視図を示す。図３は、図２に示す光量調整装置１の分解斜視図を示す。
【００２３】
図において、光量調整装置１は、駆動部３と、駆動部３によって開閉駆動される光量調整部２とから構成されている。光量調整部２は、駆動部３を取り付ける地板６と、光量調整手段の光量調整羽根４ａと、光量調整羽根４ｂと、光量調整羽根４ａ、４ｂと係合し、駆動部３の駆動力を伝えるアーム５とを備えている。
【００２４】
地板６には、光軸開口１７と、アーム５側でアーム５と駆動部３の出力軸１３とを嵌着するために出力軸１３を挿通する孔と、一方の面には、光軸開口１７の両側に突設して地板と一体に形成され摺動自在に平行移動する光量調整羽根４の端部を保持して開閉駆動を案内する少なくとも２箇所以上のガイドピン１９と（本実施の形態例では、地板６に４箇所のガイドピン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄを設置した例で説明する。）、他方の面には駆動部３をネジで取り付けるための取り付け部２５が形成されている。さらに、駆動部３は、駆動部３を地板６に取り付けるための下カバー１０に支持され、下カバー１０に設けられたネジ孔と地板６に設けられた取り付け部２５とをネジ止めして地板６に固定されるように構成されている。
【００２５】
アーム５には、駆動部３の出力軸１３を嵌め込む孔２６と、光量調整羽根４ａ、４ｂと係合する係合ピン１５ａ、１５ｂと、アーム５を常に一方向に偏奇付勢する付勢バネ２２とが設けられている。
【００２６】
光量調整羽根４ａは、黒色のプラスチックのシートで形成され、光量を規制するための光量調整開口７ａと、係合ピン１５ａと係合する短穴２１ａと、ガイドピン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄに係合する長穴２０ａ、２０ｂ（図示せず）、２０ｃ（図示せず）とが設けられている。
【００２７】
一方、光量調整羽根４ｂは、黒色のプラスチックのシートで形成され、光量を規制するための光量調整開口７ｂと、係合ピン１５ｂと係合する短穴２１ｂと、ガイドピン１９ａ、１９ｂ、１９ｃ、１９ｄと係合する長穴２０ｄ、２０ｅ、２０ｆとが設けられている。
【００２８】
さらに、光量調整羽根４ａの開口部７ａの最深部には、光量調整部材例えばＮＤフィルタ（Ｎｅｕｔｒａｌ Ｄｅｎｓｉｔｙ Ｆｉｌｔｅｒ）１８が貼着されている。なお、ＮＤフィルタ１８は、光量調整羽根４ａの開口部７ａの最深部に貼着されているとしたが、光量調整羽根４ｂの開口部７ｂの最深部に貼着しても同様の効果があるので光量調整羽根４ｂの開口部７ｂの最深部に貼着するようにしてもよい。
【００２９】
次に、駆動部３は、図２、図３に示すように、メーター８と、メーター８の外周に嵌着して永久磁石体３０の磁気を導く鉄製で中空円筒形の磁気回路部材（ヨーク）９と、磁性部材から成るヨーク９を支持し駆動部３を地板に固定する下カバー１０とから構成されている。
【００３０】
メーター８は、駆動部３の中心部に回転自在に支持された永久磁石体３０と、この永久磁石体３０を囲む結合側ボビン１２ａ及び地板側ボビン１２ｂと、両ボビン１２ａ、１２ｂに巻回されたコイル１１と、から構成されている。
【００３１】
さらに、永久磁石体３０は、出力軸１３と円筒形のマグネット１４とから構成され、結合側ボビン１２ａ及び地板側ボビン１２ｂとの内部に回転自在に支持されている。
【００３２】
メーター８の出力軸１３にはアーム５が嵌着されている。アーム５の両端に形成された係合ピン１５ａ、１５ｂは、光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた短穴２１ａ、２１ｂと係合しており、メーター８の回転によって光量調整羽根４ａ、４ｂを地板６に平行にスライドさせる。このアーム５は、メーター８の出力軸１３に嵌め込まれているため、アーム５の回動による光量調整羽根４ａ、４ｂのスライド方向は互いに逆向きとなる。
【００３３】
次に、光量調整用の駆動部３について図３及び図４に基づいて説明する。図４は、メーター８とメーター８に取り付けられたアーム５の平面図を示す。図３及び図４に示すように、ＮＳ２極に磁化された円筒状のマグネット１４の孔に出力軸１３が嵌め込まれる。この出力軸１３にはアーム５が取り付けられておりこのアーム５の長手方向とマグネット１４の磁力方向とが直交するように固定され、さらにこのアーム５の両端に設けられた係合ピン１５ａ、１５ｂが光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた短穴２１ａ、２１ｂと係合している。
【００３４】
マグネット１４は、ボビン１２ａ、１２ｂの間に挟まれ、出力軸１３を中心に回転自在に設置されている。さらにボビン１２ａ、１２ｂには夫々溝が設けられており、この溝に沿って長手方向にコイル１１が巻回されている。さらにボビン１２を囲むようにして磁性材から成るヨーク９が設置されている。
【００３５】
このような構成の駆動部３は、図３に示すように、出力軸１３方向を光軸方向に向けて、地板６に固定される。したがって、コイル１１の巻き方向が光軸方向に沿っているため、地板６上の占有面積は小さい。光軸方向の長に余裕があるが地板６面積に余裕がない場合、地板面積を大きくすることなく、ひいてはレンズユニットの鏡体自体の径を大きくすることなく、駆動部を地板６に複数個設置することが可能である。
【００３６】
次に、磁気的作用と動作について説明する。
【００３７】
非通電状態では、アーム５は、アーム５に設けられたバネ２２の付勢力によって所定位置に付勢されて光量調整羽根４ａ、４ｂが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態（アーム５が作動範囲４０の一方端ＯＯ’上に沿った状態に）ある。
【００３８】
コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。マグネット１４に支持された出力軸１３が回転し、出力軸１３に嵌合されたアーム５に回転を伝える。アーム５は、回動して光量調整羽根４ａ、４ｂを地板６に平行にスライドさせる。光量調整羽根４ａ、４ｂは、互いに逆の方向にスライドして開口径を変化させる。そして通電を遮断すると回転力が消失し、アーム５に設けられたバネ２２の付勢力によって所定位置に付勢されて光量調整羽根４ａ、４ｂが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態にある。
【００３９】
このように、マグネット１４は、コイル１１に通電することで回転するが、その作動範囲はアーム５の回転角度内で作動範囲４０に制限されている。そして、磁極が作動範囲４０の一方端ＯＯ’上に位置するとき、アーム５の先端５ａが地板６のストッパ部６ａに当接し、光量調整羽根４ａ、４ｂが光軸開口１７を遮断した状態若しくは開口径が最小になった状態となる。また、磁極が作動範囲の反対側の端ＱＱ’上に位置するとき、アーム５の先端５ｂが地板６のストッパ部６ｂに当接し、光軸開口１７が全開の状態となる。
【００４０】
上記のように、コイル１１への通電量によってマグネット１４は、作動範囲４０内の任意の位置まで回転し、光軸開口１７の開口径を調整している。
【００４１】
また、本実施例では、マグネット１４の作動範囲をアーム５の回転規制したが、光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた長穴２０とガイドピン１９で作動範囲を規制したり、地板６に設けられた突起などの規制手段（図示せず）で作動範囲を規制することも出来る。
【００４２】
なお、メーター８において、ボビン１２ａ、１２ｂを囲むようにして磁性材から成るヨーク９は、長手方向全長に渡ってスリット（図示せず）が設けられている構成としてもよい。
【００４３】
ヨーク９に設けられたスリットでは、端面効果による磁気集中が起こり、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に吸引力が発生する。そのため図５の実線に示すように、磁極とスリットが対向した（磁極がＯＯ’上に位置した）状態が磁気的に最も安定した状態となり、非通電状態で磁極は常にこの位置を保持するようになっている。
【００４４】
なお、本実施例ではスリットを長手方向全長にわたって設けたが、部分的に設けても良い。
【００４５】
上記したように、磁極がＯＯ’上に位置した時期的安定な状態の時、コイル１１に通電すると、フレミングの左手の法則に基づく反時計方向に回転させる力がマグネット１４に作用し、マグネット１４は、反時計方向に回転する。そして通電を遮断すると回転力が消失し、磁極は磁気的に安定なＯＯ’上の位置に戻る。
【００４６】
なお、スリットの位置をＱＯ’間またはＯＱ’間の略中央で作動範囲４０外に設けると、磁極とスリットを形成しているヨーク端面間に発生する吸引力を利用して、非通電下で電極をＱＱ’上とＯＯ’上の２箇所（作動範囲の両側）で保持させることも出来る。この場合も、マグネット１４は作動範囲内を往復回転可能であるが、その回転方向は電流の向きで変えることが出来る。
【００４７】
なお、スリットが対向する位置での磁気的な安定状態は、磁石の直径、ヨーク９の厚さ、ヨーク９の直径、スリットの大きさなどの条件を選択することで変えることが出来る。
【００４８】
上記のように構成された光量調整装置１において、光量を調整するためにメーター８の回転によって光量調整羽根４ａ、４ｂを地板６に平行にスライドさせる。この時、メーター８の出力軸１３と嵌着したアーム５の係合ピン１５ａ、１５ｂに係合された光量調整羽根４ａ、４ｂは、アーム５の回動によりスライド方向が互いに逆向きとなってスライドする。
【００４９】
光量調整羽根４ａ、４ｂは、厚さ０．１ｍｍのプラスチックのシートで形成されている。二枚の光量調整羽根４ａ、４ｂは、互いにスライドすることにより光量調整羽根４ａ、４ｂ同士で作られる開口穴の大きさを瞳のように大きくしたり小さくしたりする。
【００５０】
ここで、図２、図３に示すように、本発明の光量調整装置１においては、光量調整羽根４ａ、４ｂをスムースにスライドさせるために、光量調整羽根４ａ、４ｂには、ガイドされて平行に移動するための長穴２０ａ乃至２０ｆが設けられている。長穴２０ａ乃至２０ｆは、地板６の光軸開口１７の両側に突設させたガイドピン１９ａ乃至１９ｄに係合されている。ガイドピン１９ａ乃至１９ｄは、長穴２０ａ乃至２０ｆに挿通した先端が光軸開口側に屈曲している。この屈曲部で光量調整羽根４ａ、４ｂの長穴２０ａ乃至２０ｆの光軸開口１７側を光軸方向に支持している。
【００５１】
さらに、本発明は、ガイドピン１９ａ乃至１９ｄの屈曲部が前記光量調整羽根４ａ、４ｂの長穴２０ａ乃至２０ｆの光軸開口１７側を支持するように構成されている。この支持場所からレンズ近接部である光軸開口１７までの距離が小さくなる。これにより、光量調整羽根４ａ、４ｂの反りや温度による変形の影響を最小限に抑えることが可能であるので、光軸開口１７部の光量調整羽根４ａ、４ｂと前後の近接しているレンズとの接触を防止できる。
【００５２】
さらにまた、本発明において、光量調整羽根４ａ、４ｂに設けられた長穴２０ａ乃至２０ｆは、地板６の光軸開口１７の両側を含む少なくとも３ヶ所に突設させたガイドピン１９に係合されるように構成されている。なお、本実施の形態例においては、４ヶ所にガイドピン１９ａ乃至１９ｄが地板６と一体成形して設けられている。
【００５３】
以上詳しく説明したように、本発明に係る光量調整装置は、光軸開口と当該光軸開口の両側に突設したガイドピンを設けた地板と、前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有し、前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより前記光軸開口の開口面積を調整する光量調整手段と、前記光量調整手段に係合するアームと、前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部と、を有する光量調整装置であって、前記ガイドピンは、その先端が前記光軸開口側に屈曲し、前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接する。ここで、前記光量調整手段は、二枚の光量調整羽根により構成され、当該二枚の光量調整羽根は、前記地板上を相互に逆方向に移動する。そして、前記ガイドピンは、前記光軸開口に沿って前記地板と一体成形される。
【００５４】
これにより、ガイドピンの屈曲部が前記光量調整羽根の長穴の光軸開口側を支持しているので、支持場所からレンズ近接部である光軸開口部までの距離が小さくなり、光量調整羽根の反りや温度による変形の影響を最小限に抑えるので、光軸開口部の光量調整羽根と前後の近接しているレンズとの接触を確実に防止できたのである。
【００５５】
また、衝撃で光量調整羽根が撓んだ場合においては、近接したレンズがガイドピンから外れる程の撓みをプロテクトすることを可能とした。さらに、ガイドピンを前記地板の光軸開口の両側を含む少なくとも３ヶ所に突設させたことで、３点支持となり光量調整羽根の傾きを防止したのである。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明に係る光量調整装置が使用されるビデオカメラ又は監視カメラのレンズユニットの側面図例を示す。
【図２】 本発明に係る光量調整装置の斜視図を示す。
【図３】 図２に示す光量調整装置の分解斜視図を示す。
【図４】 メーターとメーターに取り付けられたアームの平面図を示す。
【図５】 本発明に係る光量調整装置における従来例の斜視図を示す。
【図６】 本発明に係る光量調整装置における従来例の斜視図を示す。
【符号の説明】
１ 光量調整装置
２ 光量調整部
３ 駆動部
４ 光量調整羽根
５ アーム
６ 地板
７ 光量調整開口部
８ メーター
９ 磁気回路部材（ヨーク）
１０ 下カバー
１１ コイル
１２ ボビン
１３ 出力軸
１４ マグネット
１５ 係合ピン
１６ 孔
１７ 光軸開口
１８ ＮＤフィルタ
１９ ガイドピン
２０ 長穴
２１ 短穴
Claims (4)
- ビデオカメラその他の光学機器に組み込まれ、レンズホルダなどの光学部品で規制した最大絞り開口の光量を調整する光量調整装置であって、
光軸開口と当該光軸開口の左右両側に突設した左右一対のガイドピンを設けた地板と、
前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有し、
前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより、前記光軸開口の開口面積を変更して前記最大絞り開口の光量を調整する光量調整手段と、
前記光量調整手段に係合するアームと、
前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部と、を備え、
前記左右一対のガイドピンは前記地板に一体形成され、その先端が前記光軸開口側に屈曲した屈曲部を有し、このガイドピンのそれぞれは前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接すると共に、その先端屈曲部は、前記地板の光軸開口内に突出するように形成されていることを特徴とする光量調節装置。 - ビデオカメラその他の光学機器に組み込まれ、レンズホルダなどの光学部品で規制した最大絞り開口の光量を調整する光量調整装置であって、
光軸開口とガイドピンを設けた地板と、
前記ガイドピンの先端部が挿通する長穴を有し、前記ガイドピンに支持されて前記地板上を移動することにより前記光軸開口の開口面積を変更して前記最大絞り開口の光量を調整する光量調整手段と、
前記光量調整手段に係合するアームと、
前記アームを回動させることにより前記光量調整手段を移動させる駆動部と、を備え、
前記ガイドピンは、前記光軸開口の両側を含む少なくとも三箇所に設けられ、光軸開口の両側に臨む一対のガイドピンは前記地板に一体形成され、その先端が前記光軸開口側に屈曲した屈曲部を有し、この屈曲部は前記光量調整手段に設けられた前記長穴の光軸開口側に当接すると共に、前記地板の光軸開口内に突出するように形成されていることを特徴とする光量調整装置。 - 前記光量調整手段は、二枚の光量調整羽根により構成され、当該二枚の光量調整羽根は、前記地板上を相互に逆方向に移動することを特徴とする請求項１又は２に記載の光量調整装置。
- 前記地板は、前記光量調整羽根の移動位置に拘わらず前記光量調整羽根に設けられた長穴を塞ぐように成型されたことを特徴とする請求項１又は２に記載の光量調整装置。
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