(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
露光量調整装置において、
回転中心となるための軸孔若しくは軸部と、該回転中心に関し往復回動する円錐状若しくは球状の凸部とがそれぞれ設けられた複数の羽根部材と、
開口と、該開口の外側に該開口を囲むように互いに離間して形成され上記軸孔若しくは上記軸部と嵌合する軸若しくは孔とを有する枠部材と、
上記複数の羽根部材を上記回転中心に関し回動させるために、上記開口の外側に該開口を囲むように互いに離間して配置され、上記円錐状若しくは上記球状の凸部が嵌入するために口元より深さ方向に直線的に比例してその幅が狭くなり互いに対向する一対の斜面からなる複数のカム溝を有し、上記開口の中心に関して往復回転する回転駆動部材と、
上記円形開口の円周に沿うように延びて弾性変形する梁部と、この梁部先端から径方向に上記円形開口の中心に向かって延びる押圧部とを有し、この押圧部が、上記円錐状若しくは上記球状の凸部が上記カム溝の中に向かうように上記回転中心と平行な方向に、上記円錐状若しくは上記球状の凸部を付勢する付勢部材と、
を具備したことを特徴とした露光量調整装置。
【請求項２】
上記付勢部材は板状で、これに形成された複数のバネ部のそれぞれが上記複数の羽根部材の各々を付勢していることを特徴とした上記請求項１記載の露光量調整装置。
【請求項３】
上記付勢部材は単一の板形状からなり、中央に開口を有し該開口の周りに互いに離間して上記バネ部が形成されていることを特徴とした上記請求項２記載の露光量調整装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、露光量調整装置、詳しくは撮影装置や画像表示装置等の光学機器における光学系内に設けられる露光量調整装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の撮影装置やプロジェクタ等の画像表示装置等の光学機器における光学系内には、光学系を通過する光量を調整するための露光量調整装置が配設されているのが一般である。
【０００３】
この露光量調整装置の形態としては、様々な形態のものが実用化されている。例えば複数の薄板状部材（絞り羽根という）を重ね合わせて構成し、その重ね合わせ量を切り換えることによって開口サイズを調整するようにしたいわゆる虹彩型の露光量調整装置（絞り装置ともいう）が広く普及しており、また、例えば特開平２−１０３３６号公報，特開２００３−５２４８号公報等によって種々の提案がなされている。
【０００４】
従来の虹彩型露光量調整装置においては、例えばピン状の作動軸をそれぞれ設けた複数の絞り羽根と、絞り羽根の各作動軸が係合する複数のカム溝を形成した回転駆動部材等を備えて構成し、回転駆動部材を回転させると、回転駆動部材のカム溝が絞り羽根の作動軸に作用して絞り羽根を揺動させる。このような構成によって、複数の絞り羽根により形成される多角形の絞り開口についての開口サイズ調整が行われる。
【０００５】
このような構成の露光量調整装置においては、作動軸をカム溝に係合させた状態で作動軸がカム溝に沿ってスムースに摺動し移動し得るようにするために、作動軸とカム溝との間には若干の隙間を有するように構成される。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平２−１０３３６号公報
【特許文献２】特開２００３−５２４８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
ところが、従来の露光量調整装置において、作動軸とカム溝との間に隙間が存在すると、絞り羽根の作動誤差が生じる可能性がある。このことは、絞り羽根によって形成される多角形の各辺の長さが互いに異なり、絞り開口形状が崩れて正多角形の開口が得られず、よって絞り開口形状の崩れは、露出精度に影響を及ぼす。特に、小径絞り開口に設定した場合における絞り開口形状の崩れは、露出精度に大きな影響を及ぼすという問題点がある。
【０００８】
また、絞り形状は、画像のボケ具合に影響することから、絞り開口形状が崩れた場合、見栄えのよくない画像を生成してしまうという問題点もある。
【０００９】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、絞り開口形状の崩れを抑制して、常に正確な絞り開口形状を維持することができる露光量調整装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明の一態様の露光量調整装置は、露光量調整装置において、回転中心となるための軸孔若しくは軸部と該回転中心に関し往復回動する円錐状若しくは球状の凸部とがそれぞれ設けられた複数の羽根部材と、開口と該開口の外側に該開口を囲むように互いに離間して形成され上記軸孔若しくは上記軸部と嵌合する軸若しくは孔とを有する枠部材と、上記複数の羽根部材を上記回転中心に関し回動させるために上記開口の外側に該開口を囲むように互いに離間して配置され上記円錐状若しくは上記球状の凸部が嵌入するために口元より深さ方向に直線的に比例してその幅が狭くなり互いに対向する一対の斜面からなる複数のカム溝を有し上記開口の中心に関して往復回転する回転駆動部材と、上記円形開口の円周に沿うように延びて弾性変形する梁部と、この梁部先端から径方向に上記円形開口の中心に向かって延びる押圧部とを有し、この押圧部が、上記円錐状若しくは上記球状の凸部が上記カム溝の中に向かうように上記回転中心と平行な方向に、上記円錐状若しくは上記球状の凸部を付勢する付勢部材とを具備した。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、絞り開口形状の崩れを抑制して、常に正確な絞り開口形状を維持することができる露光量調整装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の一実施形態の露光量調整装置の分解斜視図
【図２】図１の露光量調整装置の断面図
【図３】図１の露光量調整装置のうち一部の部材を省略して要部を示す断面図
【図４】図１の露光量調整装置の一変形例を示す断面図
【図５】図４の露光量調整装置のうち一部の部材を省略して要部を示す断面図
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。
【００１４】
図１〜図３は、本発明の一実施形態を示す図である。このうち、図１は、本発明の一実施形態の露光量調整装置を示す分解斜視図である。図２は、図１の露光量調整装置の断面図である。図３は、図１の露光量調整装置のうち一部の部材を省略して要部を示す断面図である。
【００１５】
本発明の一実施形態の露光量調整装置は、例えば光学レンズにより形成される光学像を固体撮像素子を用いて光電変換し、これによって得られる画像信号を静止画像又は動画像を表わすデジタル画像データに変換し、そうして生成されたデジタルデータを記録媒体に記録し、また記録媒体に記録されたデジタル画像データに基いて静止画像又は動画像を表示装置に再生表示し得るように構成される撮影装置（カメラ）において一体に、若しくは着脱自在に具備される撮影用レンズ鏡筒に適用されるものであって、いわゆる虹彩型の露光量調整装置（絞り装置）を想定して例示するものである。
【００１６】
なお、以下の説明に用いる各図面においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これらの図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率及び各構成要素の相対的な位置関係は、図示の形態のみに限定されるものではない。
【００１７】
また、本実施形態においては、光束を通過させるための開口の中心軸を符号Ｏで表す。この中心軸Ｏは、本実施形態の露光量調整装置が適用される撮影装置の撮影用レンズ鏡筒における撮影光学系の光軸に一致するものである。なお、この中心軸Ｏに沿う方向において、光束の入射する側（例えば撮影装置の前面に対向する被写体側；図１において左手側）を前方とし、光束の出射する側（撮影装置の後面寄りに配置される撮像素子の受光面側）を後方というものとする。
【００１８】
本実施形態の露光量調整装置１の構成を、図１〜図３を用いて、以下に説明する。本露光量調整装置１は、前側保持部材１０と、後側保持部材１１と、駆動源である駆動モータ１２と、回転駆動部材１３と、絞り羽根部材１４と、駆動用二段ギヤー１５と、コイルバネ１６と、摺動板１７と、板状付勢部材１８と、回転位置検出センサ１９等によって主に構成されている。
【００１９】
前側保持部材１０と後側保持部材１１とによって、本露光量調整装置１の筐体が構成され、この筐体内部に上記各種の構成部材が収納配置されている。前側保持部材１０と後側保持部材１１とは、３本のネジ１１ａによって一体化される。即ち、ネジ１１ａは、後側保持部材１１の固定タブ１１ｃに穿設された孔部を挿通し、前側保持部材１０の固定部１０ｃに形成されたネジ孔に螺合する。こうして一体化された前側保持部材１０と後側保持部材１１とは、略中央部に例えば円形の開口（１０ｆ，１１ｆ）を有する略円環形状に形成される。後側保持部材１１は、開口１１ｆの周囲に、光軸と平行な方向に延びた複数の短めの間隔ピン１１ｄを有している。前側保持部材１０の凹部１０ｉ内に回転駆動部材１３が納められ、前側保持部材１０と後側保持部材１１とで回転駆動部材１３が挟まれたときに、該間隔ピン１０ｄは、凹面１０ｈと共に回転駆動部材１３が凹部１０ｉ内で開口１０ｆ等（光軸）の中心に回動可能なように光軸方向における必要空間を確保しかつ不必要に光軸方向に移動しないようにするためのものである。つまり、凹面１０ｈから間隔ピン１１ｄの先端までの距離が回転駆動部材１３の厚み寸法より僅かに大きいだけである。
【００２０】
前側保持部材１０の外周縁部の一部には、駆動源である駆動モータ１２を固定支持するモータ固定部１０ａが円環形状部の一部から外方に向かって凸状に形成されている。このモータ固定部１０ａには、駆動モータ１２の駆動軸を挿通配置する孔部１０ｂと、駆動モータ１２の固定タブ１２ａをネジ締め固定するためのネジ孔１０ｅが形成されている。この構成により、駆動モータ１２の駆動軸（不図示）をモータ固定部１０ａの孔部１０ｂに挿通させた後、駆動モータ１２の一端面をモータ固定部１０ａに光軸方向に密着させた状態とし、ネジ１２ｂを固定タブ１２ａの孔を介してネジ孔１０ｅに螺合させる。これにより、駆動モータ１２は、前側保持部材１０に対して固設される。
【００２１】
前側保持部材１０は、上述したように全体が略円環形状に形成されていて、略中央部に開口１０ｆを有して形成される枠部材である。この枠部材である前側保持部材１０は、後述する絞り羽根部材１４の回動軸孔１４ａと嵌合して該絞り羽根部材１４の回動中心となる複数の軸１０ｇ（図１には不図示。図２，図３参照）を有している。この軸１０ｇは、開口１０ｆの外側部位（円環部位）にあって、該開口１０ｆを囲むように同心円上に、かつ円周方向においては互いに所定間隔を保って離間する位置に、複数（絞り羽根部材１４と同数；本実施形態では７本）設けられている。この複数の軸１０ｇは、前側保持部材１０の内面（片面，一端面）から開口１０ｆの中心軸Ｏと平行な方向に後方（後側保持部材１１側）に向けて植設されている。さらに、上記内面には後述する回転駆動部材１３を回転可能に保持するため、開口１０ｆを囲むように光軸方向にへこんだ略リング状の凹面１０ｈ（図２参照）を有した凹部１０ｉが形成されている（不図示）。該凹部１０ｉの円周に形成されたリング状の円周内面に回転駆動部材１３の一部を除いた外周が嵌入し、回転駆動部材１３が光軸周りに往復回転可能に該凹部１０ｉ内に納められている。
【００２２】
なお、本実施形態においては、前側保持部材１０に軸１０ｇを設け、この軸１０ｇに絞り羽根部材１４の回動軸孔１４ａを嵌合させる形態としているが、この形態に限られることはなく、絞り羽根部材１４に回動軸部を植設し、これに嵌合し得るように前側保持部材１０に軸孔を形成するように構成してもよい。
【００２３】
本露出調整装置１の駆動源である駆動モータ１２は、例えばステッピングモータ等が適用される。駆動モータ１２の駆動軸の一端には、ピニオンギヤー１２ｃが固設されている。ピニオンギヤー１２ｃは、駆動用二段ギヤー１５の大ギヤーに噛合している。また、駆動用二段ギヤー１５の小ギヤー（図１においては図示されていない）は、回転駆動部材１３の外周縁部の一部に形成されたギヤー部１３ｃに噛合している。この構成により、駆動モータ１２が回転駆動されると、その駆動力はピニオンギヤー１２ｃ，駆動用二段ギヤー１５を介して回転駆動部材１３へと伝達される。これにより、該回転駆動部材１３は上記中心軸Ｏ周りに正逆回転自在に構成されている。
【００２４】
回転駆動部材１３は、複数の羽根部材１４を回転中心（回転軸Ｏ）に関して回動させる駆動部材である。そのために、回転駆動部材１３は、略中央部に例えば円形の開口１３ｆを有する略円環状に形成された薄板部材によって構成されている。この回転駆動部材１３の外周縁部の一部には、上述したギヤー部１３ｃのほか、回転位置検出用の腕部１３ｂと、コイルバネ１６の一端が懸けられるバネ懸け部１３ｄ等が形成されている。ギヤー部１３ｃは、上述したように駆動用二段ギヤー１５の小ギヤー（不図示）に噛合して駆動モータ１２からの駆動力を受ける部位である。回転位置検出用の腕部１３ｂは、回転位置検出センサ１９と連繋して回転駆動部材１３の回転位置を検出する位置検出手段として機能する部位である。なお、回転位置検出センサ１９としては、例えば光位置センサ（Position Sensitive Detector）等が適用される。バネ懸け部１３ｄは、回転駆動部材１３を回転軸Ｏ周りの一方向に付勢するための弾性力を有するコイルバネ１６の一端が懸けられる部位である。また、コイルバネ１６の他端は前側保持部材１０のバネ懸け部１０ｄに懸けられている。したがって、この構成により、回転駆動部材１３には、前側保持部材１０に対して中心軸Ｏ周りであって図１の矢印Ｒ方向に向けたコイルバネ１６による弾性力が常に付加されている。この場合において、回転駆動部材１３自体は、上述の如くギヤー部１３ｃと駆動用二段ギヤー１５の小ギヤー（不図示）とが噛合しているので、駆動モータ１２のデテントトルクが作用しており、コイルバネ１６の弾性力に抗して所定以上に回動しないように構成されている。
【００２５】
また、回転駆動部材１３の開口１３ｆの外側部位（円環部位）には、開口１３ｆを囲むようにして互いに所定間隔を保って離間する位置に複数（絞り羽根部材１４と同数；本実施形態では７本）のカム溝１３ａが形成されている。この複数のカム溝１３ａは、開口１３ｆの外側部位（円環部位）内において、中心軸Ｏに直交する平面内で所定形状に形成された貫通溝である。この複数のカム溝１３ａには、後述する絞り羽根部材１４の作動軸である円錐状凸部１４ｂが嵌入する。そのために、複数のカム溝１３ａは、口元１３ａａ（図３参照）より深さ方向に直線的に比例してその幅が狭くなり互いに対向する一対の斜面１３ｈからなり、その断面がいわゆる斜面状に形成されている。これに合わせて、円錐状凸部１４ｂの断面は、上記一対の斜面１３ｈと略同様の角度を有する斜面１４ｈ（図３参照）によって形成されている。
【００２６】
なお、上記回転駆動部材１３の外径寸法は、上記複数の軸１０ｇを円周方向に結んで形成される同心円の寸法よりも小径となるように設定されている。このような構成により、回転駆動部材１３は、開口１３ｆの中心軸Ｏに関して正逆回転（往復回転）自在となっている。
【００２７】
複数の絞り羽根部材１４は、上述したように前側保持部材１０の軸１０ｇに嵌合して回転中心となるための回動軸孔１４ａと、この回動軸孔１４ａに関し往復回動（揺動運動）する円錐状凸部１４ｂと、この円錐状凸部１４ｂの裏面側に背中合せに形成され先端が球状をなす被押圧凸部１４ｃとを有し、全体が薄板状の遮光部材によって形成されている。なお、本実施形態における絞り羽根部材１４は７枚構成とした例を示している。
【００２８】
複数の絞り羽根部材１４のそれぞれに形成される円錐状凸部１４ｂは、絞り羽根部材１４の主要部を形成する薄板状部材に対し、例えば樹脂成型によって一体に、若しくはカシメ等の手段によって一体的に形成されている。
【００２９】
また、上記複数の絞り羽根部材１４における上記円錐状凸部１４ｂの裏面側の部位（１４の薄板状部材を挟んで背中合せとなる部位）には、該円錐状凸部１４ｂの突出方向（後方）とは反対側（前方）に向けて突出するように形成された被押圧凸部１４ｃが設けられている。
【００３０】
板状付勢部材１８は、円錐状凸部１４ｂとカム溝１３ａとの嵌合外れを防止するために設けられる単一の板形状からなる付勢部材である。板状付勢部材１８は、全体が弾性を有する薄板状部材、例えばステンレス板，樹脂製成型板部材等によって略中央部に例えば円形の開口１８ｆを有する略円環形状に形成されている。この開口１８ｆを囲むようにして互いに所定間隔を保って離間する位置に複数（絞り羽根部材１４と同数）のバネ部１８ｂが形成されている。このバネ部１８ｂは、開口１８ｆの外周側においてバネ部１８ｂの周囲を切り欠いて片持ち梁状に形成される切片部状に形成される。この切片形状はバネ部１８ｂの固定端から開口１８ｆの円周に沿うように延びて弾性変形する梁部１８ｃと、この梁部１８ｃ先端から径方向に開口１８ｆの中心に向かって延びる押圧部１８ｄからなる。バネ部１８ｂの先端部近傍である押圧部１８ｄは、回転駆動部材１３の回転中心、即ち中心軸Ｏに沿う方向（回転中心と平行方向）に弾性的に移動可能（変位可能）に構成されている。
【００３１】
そして、本露光量調整装置１を組み立てた状態とした時、各バネ部１８ｂの押圧部１８ｄは、図２，図３に示すように、絞り羽根１４の被押圧凸部１４ｃに当接し、円錐状凸部１４ｂがカム溝１３ａの中に向かうように円錐状凸部１４ｂを中心軸Ｏと平行方向に付勢している。
【００３２】
複数の羽根部材１４と板状付勢部材１８との間には、摺動板１７が配置されている。摺動板１７は、表面が摺動性を有して形成される薄板状部材であって、略中央部に例えば円形の開口１７ｆを有して形成される略円環形状部材である。また、摺動板１７は、開口１７ｆを囲むようにして互いに所定間隔を保って離間する位置に複数（絞り羽根部材１４と同数）の孔１７ａ及び長孔１７ｂが形成されている。各孔１７ａには、間隔ピン１１ｄが嵌入し、各孔１７ａの直径は間隔ピン１１ｄの直径より大きく、各孔１７ａは逃げ孔として形成され、各長孔１７ｂには、被押圧凸部１４ｃ（バネ部１８ｂ）が、同様に遊嵌して、各長孔１７ｂは逃げ孔として形成されている。この摺動板１７を設けることによって、複数の羽根部材１４の揺動は、回転駆動部材１３と板状付勢部材１８との間でスムースに行われる。
【００３３】
以上説明したように上記一実施形態によれば、複数の絞り羽根部材１４は作動軸である円錐状凸部１４ｂをそれぞれに有し、各円錐状凸部１４ｂは回転駆動部材１３の複数のカム溝１３ａにそれぞれ嵌入する。このとき、上記円錐状凸部１４ｂは、付勢部材１８に設けられたバネ部１８ｂの先端の押圧部１８ｄによって常にカム溝１３ａの中に向かうように回転中心軸Ｏと平行な方向に向けて付勢している。
【００３４】
したがって、この構成により、絞り羽根部材１４の作動軸である円錐状凸部１４ｂは、常に隙間無く回転駆動部材１３のカム溝１３ａに嵌入した状態となるので、回転駆動部材１３を正逆両方向に回動させて絞り羽根部材１４を揺動駆動させても、ガタ無く正確な絞り形状を確保することができる。
【００３５】
上述の一実施形態においては、絞り羽根部材１４の作動軸として円錐状の凸部１４ｂとした例を示している。円錐状の凸部１４ｂは、上述したように付勢部材１８のバネ部１８ｂによって中心軸Ｏと平行方向に常に付勢されることで、常にカム溝１３ａの中に向かうよう構成される。そして、円錐状凸部１４ｂのカム溝１３ａへの嵌入を確実なものとしている。したがって、作動軸としての凸状部（１４ｂ）のカム溝１３ａへの嵌入状態が確実に確保されるようにすればよく、当該凸状部の形状は、上記の一実施形態に示す形状に限られるものではない。
【００３６】
例えば、図４，図５に示す変形例においては、上記一実施形態の露出調整装置の絞りバネ部材１４における円錐状凸部１４ｂに変えて、これとは異なる形状の絞りバネ部材１４Ａの作動軸であり、例えば球状の凸部１４Ａｂとした例を示している。
【００３７】
この構成とした場合において、球状凸部１４Ａｂは、上記一実施形態と同様に、付勢部材１８のバネ部１８ｂによる中心軸Ｏと平行方向への付勢力によって、常にカム溝１３ａの中に向かうよう付勢される。このとき、球状凸部１４Ａｂは、カム溝１３ａの一対の斜面１３ｈに対して点接触で当接付勢されている。したがって、球状凸部１４Ａｂ及びカム溝１３ａに対して不必要な摩擦力による負荷が軽減される。しかも、球状凸部１４Ａｂのカム溝１３ａへの嵌入状態が常にガタなく確実に維持されると共に、回転駆動部材１３が正逆回転されるのに伴って球状凸部１４Ａｂがカム溝１３ａ内を摺動移動する際にも、スムースな動作を確保することができる。したがって、絞り羽根部材１４によって形成される絞り開口形状を崩してしまうようなこともない。
【００３８】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。
【産業上の利用可能性】
【００３９】
本発明は、撮影機能を備えた電子機器、例えばデジタルカメラ，携帯電話，音声再生機器，録音機器，電子手帳，電子辞書，パーソナルコンピュータ，ゲーム機器，テレビ，時計，ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション機器等、各種の電子機器における露出量調整装置に対して広く適用することができる。
【００４０】
さらに、撮像素子を用いて画像を取得し、その取得画像を表示装置に表示する機能を有する電子機器、例えば望遠鏡，双眼鏡，顕微鏡等の観察用機器における露出量調整装置に対しても同様に適用できる。
【００４１】
これらに加えて、本発明における露出量調整装置は、例えば透過型液晶表示装置等を用いて画像を投影する投影型画像表示装置等に対しても適用することが可能である。
【符号の説明】
【００４２】
１……露光量調整装置，
１０……前側保持部材，１０ａ……モータ固定部，１０ｆ……開口，１０ｇ……軸，１０ｈ……凹面，１０ｉ……凹部，
１１……後側保持部材，１１ｄ……間隔ピン，
１２……駆動モータ，１２ｃ……ピニオンギヤー，
１３……回転駆動部材，１３ａ……カム溝，１３ａａ……口元，１３ｂ……腕部，１３ｃ……ギヤー部，１３ｄ……バネ懸け部，１３ｆ……開口，１３ｈ……斜面，
１４，１４Ａ……絞り羽根部材，１４ａ……回動軸孔，１４ｂ……円錐状凸部，１４Ａｂ……球状凸部，１４ｃ……被押圧凸部，１４ｈ……斜面，
１５……駆動用二段ギヤー，１６……コイルバネ，
１７……摺動板，１７ｆ……開口，
１８……板状付勢部材，１８ｂ……バネ部，１８ｆ……開口，
１９……回転位置検出センサ
【図１】
0005940352.tif 000002
【図２】
0005940352.tif 000003
【図３】
0005940352.tif 000004
【図４】
0005940352.tif 000005
【図５】
0005940352.tif 000006