(57)【要約】【課題】数の絞り羽根を駆動して絞り径を変更する光量調節装置において、全開放から最小絞りまでの一連の絞り操作を円滑に行うことができるようにする。【解決手段】開口を有するベース部材と、互いに重なり合って回動することにより前記開口の大きさを調節する複数の絞り羽根と、開口を有し、前記ベース部材との間で前記複数の絞り羽根を支持するカバー部材と、を備え、前記絞り羽根は、該絞り羽根の開閉動作時に、該絞り羽根同士が重ならない位置に、前記ベース部材と前記カバー部材の隙間に対応する厚さの突出部を有する。【選択図】図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口を有するベース部材と、
互いに重なり合って回動することにより前記開口の大きさを調節する複数の絞り羽根と、
開口を有し、前記ベース部材との間で前記複数の絞り羽根を支持するカバー部材と、を備え、
前記絞り羽根は、該絞り羽根の開閉動作時に、該絞り羽根同士が重ならない位置に、前記ベース部材と前記カバー部材の隙間に対応する厚さの突出部を有することを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記絞り羽根は、前記ベース部材に形成されたカム溝に係合するカムピンを有し、前記突出部は、前記カムピンの周囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記絞り羽根は、前記ベース部材に配置されたカムピンに係合するカム溝を有し、前記突出部は、前記カム溝の周囲に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記突出部の厚みと該突出部が形成されている前記絞り羽根の厚みを合わせた厚みは、前記絞り羽根の開放状態における前記絞り羽根の重なりの総厚に実質的に等しいことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記突出部は、前記絞り羽根の長手方向に対し徐々に突出量が小さくなる斜面を有することを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項６】
前記突出部は、前記絞り羽根の長手方向になだらかで、短手方向に急な斜面を有することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラや交換レンズ等の光学機器に搭載される、例えば絞り装置などの光量調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
一般的に、絞り羽根とこの絞り羽根を駆動するための羽根駆動装置とを備える絞り装置は、撮影光路に応じた開口部を有するベース部材と、このベース部材に支持されて開口部を開閉するように動作する複数の絞り羽根と、回動する駆動リングとを備える。そして、この駆動リングにより複数の羽根を駆動して開閉させることで、開放から最小絞りまでの一連の絞り操作を行う。
【０００３】
一般的に、このような構造の絞り装置では、開口を形成する複数の絞り羽根は、ベース部材とガイド部材との間で作られる光軸方向の摺動空間において開閉駆動される。このとき、複数の絞り羽根は、開口を開放する際に最も多く重なり合った状態となり、開口を絞るにつれて重なり合いが徐々に減少していく。絞り羽根の摺動空間は、通常、絞り羽根の重なり枚数が多くなる開放側に合わせて広く設定されているため、開放側から徐々に絞る際に羽根の重なりが減少していくと、摺動空間と絞り羽根の間に隙間が生じてしまう。
【０００４】
特許文献１には、このような問題を解決するための絞り装置の構造が開示されている。特許文献１に開示されている絞り装置としての光量調整装置は、光路開口を有するリング形状のベース部材と、前記ベース部材に対向して設けられるガイド部材と、前記ベース部材とガイド部材との間に設けられる摺動空間で互いに重なり合いながら円周方向に摺動し、前記光路開口を開閉する複数の絞り羽根とを備え、前記複数の絞り羽根の摺動に連動して、前記ベース部材とガイド部材との間の摺動空間の間隔を変更するように構成されている。
【０００５】
この光量調整装置においては、光路開口を絞る際の複数の絞り羽根の摺動に連動して、ベース部材とガイド部材との間の摺動空間を絞り羽根の重なり合いに応じて変更することができる。これによって、複数の絞り羽根の開閉動作に伴う負荷トルクを光路開口の開放側と最小絞り側との間で一定にすることができ、全開放から最小絞りまでの一連の絞り操作を円滑に行うことができるとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１７−１２０３４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、特許文献１の構造では、絞り羽根の摺動空間を開放側から小絞り側に変化するにつれて変更するためにベース部材にカム面が形成されており、羽根がこのカム面上を摺動することで発生する負荷トルクを一定にする構造である。そのため、小絞り側での摺動空間は広く設定されており、小絞り側での絞り羽根の光軸方向への変動が発生しやすいという問題がある。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係わる光量調節装置は、開口を有するベース部材と、互いに重なり合って回動することにより前記開口の大きさを調節する複数の絞り羽根と、開口を有し、前記ベース部材との間で前記複数の絞り羽根を支持するカバー部材と、を備え、前記絞り羽根は、該絞り羽根の開閉動作時に、該絞り羽根同士が重ならない位置に、前記ベース部材と前記カバー部材の隙間に対応する厚さの突出部を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、複数の絞り羽根を駆動して絞り径を変更する光量調節装置において、全開放から最小絞りまでの一連の絞り操作を安定して行うことが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の一実施形態に係わる光量調節装置を上側から見た構成を示す分解斜視図。
【図２】光量調節装置１０を下側から見た分解斜視図。
【図３】一実施形態の光量調節装置に用いられる絞り羽根の拡大図。
【図４】一実施形態の光量調節装置に用いられる絞り羽根の側面図。
【図５】一実施形態の光量調節装置の開放状態での絞り羽根を光軸方向から見た図。
【図６】一実施形態の光量調節装置の中間絞り状態での絞り羽根を光軸方向から見た図。
【図７】一実施形態の光量調節装置の小絞り状態での絞り羽根を光軸方向から見た図。
【図８】一実施形態の光量調節装置の組立外観図。
【図９】一実施形態の光量調節装置のＸ−Ｘ断面図。
【図１０】絞り羽根に形成される突出部の形状をさらに示す図。
【図１１】絞り羽根に形成される突出部の最大形状を示す図。
【図１２】絞り羽根が開放状態から小絞り状態に動作するときの絞り羽根の重なりを示す図。
【図１３】突出部の大きさを最大寸法とした場合の光量調節装置の分解斜視図。
【図１４】絞り羽根に開閉ガイドカムが形成されている例を示した図。
【図１５】図１４のＹ−Ｙ断面図。
【図１６】開閉ガイドカムを絞り羽根に形成し、ベース部材にカムピンを形成した例を示す図である。
【図１７】開閉ガイドカムを絞り羽根に形成した場合の突出部の最大形状を示す図。
【図１８】図１７のＺ−Ｚ断面図。
【図１９】開閉ガイドカムを絞り羽根に形成し、突出部の大きさを最大寸法とした場合の光量調節装置の分解斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の一実施形態について、添付図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
図１は、本発明の一実施形態に係わる光量調節装置１０を上側から見た構成を示す分解斜視図である。図２は、光量調節装置１０を下側から見た分解斜視図である。また、図３は、絞り羽根２の拡大図であり、図４は、絞り羽根２の側面拡大図である。また、図５乃至図７は、絞り羽根が開放状態から絞り込み状態に駆動される様子を示す平面図である。さらに、図８は、光量調節装置の組み立て外観図であり、図９は、図８のＸ−Ｘ断面図である。
【００１３】
光量調節装置１０は、光軸を中心とする光路開口１１と開閉ガイドカム（カム溝）１ａ〜１ｉを有するベース部材１と、複数（本実施形態では９枚）の絞り羽根２ａ〜２ｉと、この絞り羽根２ａ〜２ｉを開閉駆動させる駆動プレート３と、この駆動プレート３を摺動可能に押さえるカバー部材４とを備えている。
【００１４】
ベース部材１は開口１１を形成するリング状の部材であり、駆動プレート３を支持し絞り羽根２ａ〜２ｉの摺動空間Ａ（図９参照）を形成する複数の支持部となる突起部１２ａ〜１２ｉと、絞り羽根２の枚数に対応した複数の開閉ガイドカム１ａ〜１ｉを有している。
【００１５】
開閉ガイドカム１ａ〜１ｉには、図３に示すような、絞り羽根の基部２０ａ〜２０ｉに設けられているカムピン２１ａ〜２１ｉが係合する。このカムピン２１ａ〜２１ｉが開閉ガイドカム１ａ〜１ｉに沿って移動することで、絞り羽根を開いたり閉じたりさせることができる。
【００１６】
駆動プレート３は一般的に樹脂成形あるいは金属等によりリング状に作成される。駆動プレート３の外周部の一部にはギア３ｊが形成されていて、カバー部材４に取り付けられる駆動モータ５のピニオンギア６と噛合い回転駆動される。駆動モータ５は時計回りおよび反時計回りに回転可能であり、駆動モータ５の回転により駆動プレート３は設定された回転範囲を回動する。そして、駆動プレート３に複数設けられた回転軸穴３ａ〜３ｉに、複数の絞り羽根のカムピン２１ａ〜２１ｉの反対側に設けられた駆動ピン２２ａ〜２２ｉが係合することで、絞り羽根２ａ〜２ｉが開閉され、開口が変化されて光量が調節される。
【００１７】
本実施形態における絞り羽根は、９枚の絞り羽根２ａ〜２ｉにより構成され、それぞれの羽根には、図３に示すように、カムピン２１ａ〜２１ｉと駆動ピン２２ａ〜２２ｉが設けられている。それぞれの絞り羽根の羽根部２３ａ〜２３ｉは光軸回りに等角度間隔で配置されており、羽根の一部同士が重なり合うことで絞り羽根２ａ〜２ｉの内周側で開口を形成する。そして駆動リング３の回動により、羽根同士の重なりが変化することで開口の大きさを連続的に変化させる。
【００１８】
絞り羽根２ａ〜２ｉは、図３に示すように、駆動ピン２２ａ〜２２ｉとカムピン２１ａ〜２１ｉが羽根部２３ａ〜２３ｉに配置されて構成されている。絞り羽根２ａ〜２ｉは、一般的には、樹脂成形により羽根部２３ａ〜２３ｉと、基部２０ａ〜２０ｉと、駆動ピン２２ａ〜２２ｉと、カムピン２１ａ〜２１ｉとが一体で作られている。なお、樹脂の成形時の流れやすさを考慮して、図４に示すように、基部２０ａ〜２０ｉの厚みが羽根部２３ａ〜２３ｉの厚みより厚く設定され、溶融樹脂を基部２０ａ〜２０ｉ側から羽根部２３ａ〜２３ｉに向かって流すように成形が行われる。
【００１９】
なお、絞り羽根２ａ〜２ｉの製造方法は樹脂成形に限定されるものではなく、遮光処理されたシート部材により羽根部２３ａ〜２３ｉを作成し、駆動ピン２２ａ〜２２ｉとカムピン２１ａ〜２１ｉを樹脂成形で作成し、羽根部２３ａ〜２３ｉに接着、溶着、アウトサート成形などで一体化させてもよい。また、駆動ピン２２ａ〜２２ｉとカムピン２１ａ〜２１ｉを金属ピンで形成し、羽根部２３ａ〜２３ｉに接着、溶着、カシメ等で一体化させてもよい。
【００２０】
カバー部材４は、駆動モータ５を取り付ける嵌合穴４ｊ（図２参照）を有する。また、カバー部材４には、光量調節装置１０が撮像装置内に組み込まれる際の取付け形状を設けてもよい。カバー部材４は、駆動プレート３と同様に樹脂モールドでリング状に成形されており、内径側の周方向に設けられた凸部４ａ〜４ｈと駆動プレート３の外周部３１とが摺動することで駆動プレート３を回転可能に支持している。
【００２１】
以上が、光量調節装置の概略構成の説明である。次に、本実施形態のさらなる特徴的な構成について説明する。
【００２２】
本実施形態の光量調節装置では、図３、図４、図５〜図７に示すように、複数の絞り羽根２ａ〜２ｉの開閉動作時に絞り羽根同士の重なりが生じない箇所に突出部２４ａ〜２４ｉが設けられている。図４に示すこの突出部２４ａ〜２４ｉの厚み２１１ａ〜２１１ｉは、例えば、羽根部２３ａの厚み２１３ａの２枚分程度の厚みに設定される。この突出部２４ａ〜２４ｉの存在により、絞り羽根２ａ〜２ｉが重なった状態でも重なっていない状態でも、絞り羽根の摺動厚みは厚み２１１ａ〜２１１ｉに絞り羽根２の基部２０ａの厚みを加えた厚み２１２ａ〜２１２ｉで決定される。そして、厚み２１２ａ〜２１２ｉは、絞り羽根２ａ〜２ｉが開放状態で互いに重なる羽根の総厚に実質的に等しくなるように設定される。そのため、この厚み２１２ａ〜２１２ｉに合わせて駆動プレート３とベース部材１の間の摺動空間Ａの間隔を決定することで、開口が開放の際の最も多く絞り羽根が重なり合った状態でも、小絞りの際の絞り羽根の重なりが減少した状態でも、摺動空間Ａにおける絞り羽根の占める厚み方向のスペースは、厚み２１２ａ〜２１２ｉで一定となる。これにより、例えば、絞り羽根２ａ〜２ｉの重なりが減少する小絞りの際に、摺動空間Ａと絞り羽根の間に隙間が生じることが防止され、姿勢変動による性能の変化を改善することができる。
【００２３】
なお、突出部２４ａ〜２４ｉは、絞り羽根２ａ〜２ｉが樹脂成形の場合は部分的な厚肉形状として形成し、シート部材で作成される場合は絞り羽根２ａ〜２ｉに接着、溶着、アウトサート成形などで形成される。
【００２４】
突出部２４ａ〜２４ｉは、絞り羽根２ａ〜２ｉが開閉動作時に重ならない、例えば、カムピン２１ａ〜２１ｉの周囲に、開閉動作時に隣接する絞り羽根の羽根部２３ａ〜２３ｉと接触しない範囲で設けられる。そして、突出部の厚み２１１ａ〜２１１ｉは、既に説明したように、開閉動作で重なりが変化する羽根部２３ａの厚み２１３ａ〜２１３ｉの２枚分以上に設定されることが望ましい。
【００２５】
次に、図１０は、突出部２４ａ〜２４ｉの形状をさらに示す図である。なお、絞り羽根２ａ〜２ｉの形状は全て同一であるため、以下では絞り羽根２ａを例に挙げて、その形状について説明する。
【００２６】
絞り羽根２ａは樹脂成形により作成され、成形時において樹脂は、カムピン２１ａから羽根部２３ａの方向に向かって流れる。そのとき、溶融樹脂は矢印Ｂで示す絞り羽根の長手方向により流れやすくなることが好ましい。そのため、本実施形態では、突出部２４ａの厚肉部分から薄肉の羽根部２３ａに樹脂が流れ込みやすくするために、突出部２４ａの矢印Ｂ方向の側面に斜面２４ａ−１を設けている。絞り羽根２ａの幅方向（短手方向）である矢印Ｃの方向にも樹脂が流れやすくするために斜面２４ａ−２を設けているが、流れやすさをより必要とする斜面２４ａ−１の方が斜面２４ａ−２よりも傾斜を緩やかにする。このように、絞り羽根２ａの長手方向において徐々に突出部２４ａの突出量が小さくなる斜面を設けることにより、突出部２４ａ及び絞り羽根２ａが良好に成形される。
【００２７】
次に、図１１は、突出部２４ａの最大形状を示す図であり、図１２は、絞り羽根が開放状態から小絞り状態に動作するときの絞り羽根の重なりを示す図である。
【００２８】
突出部２４ａは、絞り羽根２ａ〜２ｉが開閉動作するとき、どの位置においても絞り羽根２ａ〜２ｉと干渉しないことが必要である。そのため、絞り羽根２ａ〜２ｉが開放状態である場合には、図１１（ａ）に示すように、隣の絞り羽根２ｂと干渉しない最大のラインである２４ａ−３が突出部２４ａの幅方向の最大位置となる。また、絞り羽根２ａ〜２ｉが小絞り状態である場合には、図１１（ｃ）に示すように、ベース部材１の開口１１にはみ出さないラインである２４ａ−４が長手方向の最大位置となる。このように、絞り羽根２ａ〜２ｉの動き及び開口１１の位置に干渉しない範囲として、突出部２４ａの最大寸法が決められる。実際の突出部２４ａの大きさは、この最大寸法の範囲内で任意の大きさに決めればよい。
【００２９】
なお、図１３は、突出部２４ａの大きさを最大寸法とした場合の、光量調節装置１０の分解斜視図である。
【００３０】
次に、図１４は、絞り羽根２ａに開閉ガイドカム２５ａが形成されている例を示した図である。図１５は、図１４のＹ−Ｙ断面図である。上記の実施形態では、ベース部材１に開閉ガイドカム１ａ〜１ｉが形成され、絞り羽根２ａ〜２ｉにカムピン２１ａが形成されている例について説明した。しかし、図１４、図１５に示すように、この開閉ガイドカムとカムピンの配置をベース部材１と絞り羽根２ａ〜２ｉとで逆にしてもよい。
【００３１】
この場合も、絞り羽根２ａの動きを安定化させるために、また、隣の絞り羽根の動きと干渉しないように、突出部２４ａは開閉ガイドカム２５ａの近くに配置されることが好ましい。
【００３２】
図１６は、開閉ガイドカム２５ａを絞り羽根２ａに形成し、ベース部材１に、開閉ガイドカム２５ａに係合するカムピン１３ａを形成した例を示す図である。
【００３３】
次に、図１７は、開閉ガイドカム２５ａを絞り羽根２ａに形成した場合の突出部２４ａの最大形状を示す図であり、図１８は、図１７のＺ−Ｚ断面図である。
【００３４】
図１７の例の場合は、突出部２４ａは開閉ガイドカム２５ａを挟んだ両側に形成される。突出部２４ａの最大形状は、図１２に示した例と同様にして、絞り羽根２ａ〜２ｉの動き及び開口１１の位置に干渉しない範囲として決定される。
【００３５】
なお、図１９は、開閉ガイドカム２５ａを絞り羽根２ａに形成し、突出部２４ａの大きさを最大寸法とした場合の、光量調節装置１０の分解斜視図である。
【００３６】
以上説明したように、本実施形態の光量調節装置１０では、光路開口１１の絞り動作における絞り羽根２ａ〜２ｉの重なりの変化によって、摺動空間Ａと絞り羽根２ａ〜２ｉの間に隙間ができることを防止できる。そのため、絞り羽根の重なりが少ない状態での姿勢差変動による性能への影響が抑制される。このように、光路開口１１の開放状態から最小絞り状態まで姿勢差変動を抑制し、安定して開閉動作ができるので、カメラなどの撮像装置による光量調整を精度良く行うことができる。また、絞り羽根の形状の一部を突出させるのみの簡易な構成のため、製作コストを低く抑えることができる。
【符号の説明】
【００３７】
１：ベース部材
２ａ〜２ｉ：絞り羽根
３：駆動プレート
４：カバー部材
５：駆動モータ
６：ピニオンギア
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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