(57)【要約】【課題】小さな駆動力で絞り羽根を駆動できる虹彩絞り機構を提供すること。【解決手段】固定部材２００には、固定開口２１０と固定軸２０１が形成されている。駆動部材３００には、駆動軸３０１が形成されている。複数の絞り羽根４００及び６００は、固定軸穴４０２及び駆動軸穴４０３が形成され、固定軸２０１と駆動軸３０１に連結されている。そして、駆動部材３００を固定部材２００に対して相対的に回動させることで複数の絞り羽根４００及び６００により形成される開口領域であるか可変開口ＡＰの開口径を制御する。ここで、絞り羽根４００及び６００は、複数の層に配置されていると共に、光軸７０１方向に対して、隣接する層に属する絞り羽根同士の一部が相互に重なって配置されている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定部材と、
前記固定部材に対し変位する駆動部材と、
複数の絞り羽根と、
前記絞り羽根に前記駆動部材からの駆動力を伝達する伝達部材と、
前記絞り羽根の前記固定部材に対する相対的な変位の軸となる軸部材と、を備え、
前記伝達部材を介して伝達される前記駆動部材の移動を受けて、
前記絞り羽根が前記軸部材を軸として変位し、
前記絞り羽根により形成される開口領域の面積を制御する虹彩絞り機構であって、
隣り合う前記絞り羽根同士が変位する面が、それぞれ光軸方向に異なっていることを特徴とする虹彩絞り機構。
【請求項２】
前記固定部材には、固定開口と固定軸が形成され、
前記駆動部材には、駆動軸が形成され、
複数の前記絞り羽根は、固定軸穴及び駆動軸穴が形成され、前記固定軸と前記駆動軸に連結され、
前記駆動部材を前記固定部材に対して相対的に回動させることで前記複数の絞り羽根により形成される開口領域を制御し、  
前記絞り羽根は複数の層に配置されていると共に、
前記光軸方向に対して、隣接する層に属する前記絞り羽根同士の一部が相互に重なって配置されていることを特徴とする請求項１に記載の虹彩絞り機構。
【請求項３】
前記複数の層のうち同一層に設けられている前記絞り羽根は、相互に重なり合わないことを特徴とする請求項２に記載の虹彩絞り機構。
【請求項４】
前記絞り羽根の各層の間に、層間の間隔を規定する間隔保持部材が形成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載の虹彩絞り機構。
【請求項５】
前記複数の層のうち前記同一層に属する前記絞り羽根の枚数をｍ、前記層数をｎとした時、
前記各層の前記絞り羽根が３６０度／（ｍ×ｎ）毎、
前記光軸に対して回転して配置されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の虹彩絞り機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、虹彩絞り機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の撮像光学系に用いられる絞り機構は、絞り羽根の回転中心となる回転軸や、絞り羽根を駆動する為の駆動軸が設けられている。また、複数の絞り羽根を同時に駆動する為のカム機構等が用いられている。そして、絞り羽根は隣接する絞り羽根が順次重なりあうように構成されている。このような例として、例えば、特許文献１に提案されている構成が挙げられる。
【０００３】
特許文献１に提案されている構成では、固定開口が形成された固定部材と、固定開口の周辺に複数配置された固定軸を中心にそれぞれ開閉揺動する複数の絞り羽根とを備えている。また、少なくとも一部の絞り羽根に、他の絞り羽根との光軸方向の重なり順序を維持するための延長形状部を設けている。これにより、絞り羽根の先端部が閉じきり位置において他の絞り羽根に重ならない形状としている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００３−５２４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
従来技術のように絞り羽根が順次重なり合う構成を採用すると、絞り羽根を絞り込むにつれて、絞り羽根が撓むように変形する必要がある。このため、駆動軸を駆動する力が増加してしまう。
【０００６】
カメラやプロジェクタと言った比較的大きな機器の絞り機構では、絞り羽根の撓み量も小さい。また、駆動軸を動かす為のアクチュエータも発生力の大きなものを使用出来る。このため、この様な駆動軸を動かす力の増加は問題にならなかった。
【０００７】
しかしながら、今後、絞り機構の適用が期待される、携帯カメラや極小の撮像機器に適用する絞り機構では、絞り機構自体も小型化させる必要がある。また、携帯カメラや極小の撮像機器では、駆動軸を駆動するためのアクチュエータも非常に小型なものに限定される。
【０００８】
これに対して、絞り羽根の厚さは遮光性能の点から、ある程度の厚さを確保しなければならない。このため、小型な撮像機器においては、絞り羽根を撓ませる際の歪み量が極端に増大してしまう。絞り羽根の歪量が大きくなると、絞り羽根同士の摩擦力も大きくなる。
【０００９】
小型な撮像機器に用いられる小さなアクチュエータは、大きな駆動力を発生させることは困難である。従って、小型なアクチュエータにとって、歪み量の大きな状態の絞り羽根の駆動軸を動かす力の増加は大きな負荷となってしまう。また、絞り羽根の歪み量が大きくなると、絞り羽根に与えるダメージも大きくなる。
【００１０】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、小さな駆動力で絞り羽根を駆動できる虹彩絞り機構を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、固定部材と、固定部材に対し変位する駆動部材と、複数の絞り羽根と、絞り羽根に駆動部材からの駆動力を伝達する伝達部材と、絞り羽根の固定部材に対する相対的な変位の軸となる軸部材と、を備え、伝達部材を介して伝達される駆動部材の移動を受けて、
絞り羽根が軸部材を軸として変位し、絞り羽根により形成される開口領域の面積を制御する虹彩絞り機構であって、隣り合う絞り羽根同士が変位する面が、それぞれ光軸方向に異なっていることを特徴とする虹彩絞り機構を提供できる。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、固定部材には、固定開口と固定軸が形成され、
駆動部材には、駆動軸が形成され、複数の絞り羽根は、固定軸穴及び駆動軸穴が形成され、固定軸と駆動軸に連結され、駆動部材を固定部材に対して相対的に回動させることで複数の絞り羽根により形成される開口領域を制御し、絞り羽根は複数の層に配置されていると共に、光軸方向に対して、隣接する層に属する絞り羽根同士の一部が相互に重なって配置されていることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、複数の層のうち同一層に設けられている絞り羽根は、相互に重なり合わないことが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、絞り羽根の各層の間に、層間の間隔を規定する間隔保持部材が形成されていることが望ましい。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、複数の層のうち同一層に属する絞り羽根の枚数をｍ、層数をｎとした時、各層の絞り羽根が３６０度／（ｍ×ｎ）毎、光軸に対して回転して配置されていることが望ましい。
【発明の効果】
【００１６】
本発明にかかる虹彩絞り装置は、小さな駆動力で絞り羽根を駆動できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１７】
以下に、本発明にかかる虹彩絞り装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１８】
図１〜図６を用いて、本発明の実施例１に係る虹彩絞り機構１００について説明する。
図１は、本実施例の分解斜視図である。図２は、絞り羽根の詳細図である。図３は、干渉防止部材の詳細図である。図４、図５、図６は、それぞれ各構成要素の組み込み状態を示している。尚、本実施例では説明を簡略化するように、駆動部材を駆動する為のアクチュエータ、アクチュエータと駆動部材の連結機構、また、各々の構成要素が分離するのを防ぐ為の留め具等については省略している。
【００１９】
まず、初めに、図１を用いて絞り機構の構成について説明する。図１に示すように、絞り機構１００は、複数の固定軸２０１を有する固定部材２００と、複数の駆動軸３０１を有する駆動部材３００と、遮光性を有し開口状態を規定する絞り羽根４００及び６００と、干渉防止部材５００とからなる。
【００２０】
固定部材２００は、固定開口２１０を有する中空円筒形状を成している。固定部材２００は、同心円状に階段状に成型され、中央に位置する段差部２０２が外周に位置する段差部よりも厚く成型されている。以下、固定開口２１０（中空円）の中心を光軸７０１とする。また、固定部材２００の中央に位置する段差部２０２の表面には、固定軸２０１が光軸７０１に対し４５度間隔で８本形成されている。
【００２１】
また、駆動部材３００は、中空円筒形状を成している。駆動部材３００の中空円形状の固定開口３１０の直径は、固定部材２００の中央に位置する段差部２０２の外周の直径と等しい。また、駆動部材３００の厚さは、固定部材２００の中央に位置する段差部２０２の高さと等しくなるように成型されている。
【００２２】
また、駆動軸３０１は、光軸７０１に対し４５度間隔で８本形成されている。このように固定部材２００と駆動部材３００を成型する事で、固定部材２００に駆動部材３００を連結できる。さらに、駆動部材３００を固定部材２００に対し相対的に回動する事が可能となる。
【００２３】
光軸７０１に対し９０度間隔で、同一層に同一形状の絞り羽根４００が４枚配置されている。また、絞り羽根６００も絞り羽根４００と同様に、同一層に同一形状の絞り羽根６００が４枚、光軸７０１に対し９０度間隔で配置されている。更に、絞り羽根４００と絞り羽根６００は互いに光軸７０１に対し４５度回転した配置となっている。
【００２４】
また、干渉防止部材５００は、絞り羽根４００と絞り羽根６００の間に配置されている。
【００２５】
次に、図２を用いて絞り羽根の詳細について説明する。図２に示すように、絞り羽根４００は、遮光性を有し開口形状を規定する遮光部４０１と、固定軸２０１と連結し絞り羽根４００を絞り込む際に回転中心となる固定軸穴４０２、駆動軸３０１と連結し絞り羽根４００を絞り込む為の駆動力を受ける駆動軸穴４０３を有する。尚、駆動軸穴４０３は、絞り羽根４００を絞り込む際に駆動軸位置が変化する為、本実施例では切り欠き状に形成されている。
【００２６】
次に、図３を用いて干渉防止部材５００の詳細について説明する。図３に示すように、干渉防止部材５００は中空円形状の固定開口５１０を有している。干渉防止部材５００には、固定軸２０１と連結する固定穴５０１が形成されている。干渉防止部材５００の外周直径は、固定部材２００の中央に位置する段差部２０２の外周の直径と等しい。また、干渉防止部材５００の内周直径は、固定部材２００の中空円形状の固定開口２１０の直径に等しくなるように成型されている。
【００２７】
次に、図４、図５、図６を用いて各構成要素の組み込み状態を説明する。図４は、固定部材２００、駆動部材３００、絞り羽根４００を組み立てた状態の上面図を示している。
【００２８】
図４に示すように、絞り羽根４００に形成された固定軸穴４０２は、固定部材２００に形成された固定軸２０１と連結している。駆動軸穴４０３は、駆動部材３００に形成された駆動軸３０１と連結している。
【００２９】
ここで、絞り羽根４００のように、同一層にある各々の絞り羽根４００どうしは重なり合う部分を持たない。固定軸２０１ａと連結している絞り羽根４００の遮光部４０１は、固定軸２０１ｂと干渉しないように成型されている。
【００３０】
図５は、図４の状態に対して、更に干渉防止部材５００を組み込んだ状態の上面図を示している。図５に示すように、干渉防止部材５００に形成された固定穴５０１は、固定部材２００に形成された固定軸２０１と連結している。また、干渉防止部材５００は、絞り羽根４００及び６００よりも厚さが薄いように構成されている。干渉防止部材５００は、絞り羽根４００及び６００の層間の間隔を規定する。干渉防止部材５００は、間隔保持部材に対応する。
【００３１】
図６は、図５の状態に対して、更に絞り羽根６００を組み込んだ状態の上面図を示している。図６に示すように、絞り羽根６００に形成された固定軸穴６０２は、固定部材２００に形成された固定軸２０１に連結している。また駆動軸穴６０３は、駆動部材３００に形成された駆動軸３０１と連結している。
【００３２】
ここで、絞り羽根６００のように、同一層にある各々の絞り羽根６００どうしは重なり合う部分を持たない。固定軸２０１ｂと連結している絞り羽根６００の遮光部６０１は、固定軸２０１ａと干渉しないように成型されている。
【００３３】
次に、図６及び図７を用いて、本実施例に係る絞り機構の動作について説明する。図６は、本実施例において、最大開口径時の状態を示す上面図である。また、図７は絞り込みを行った時の状態を示す上面図である。
【００３４】
図６に示すように、最大開口径時においては、絞り羽根４００及び６００により形成される可変開口ＡＰと、干渉防止部材５００の中空円により作られる固定開口５１０と、固定部材２００の中空円筒により作られる固定開口２１０は、以下の条件を満足することが望ましい。
【００３５】
可変開口ＡＰの直径≦固定開口５１０の直径
可変開口ＡＰの直径≦固定開口２１０の直径
【００３６】
次に、図７に示すように、駆動部材３００を固定部材２００に対し相対的に回動する。これにより、駆動軸３０１が絞り羽根４００及び６００の駆動軸穴４０３及び６０３に当て付けられる。このため、絞り羽根４００及び６００は、固定軸２０１を回転中心として回動する。
【００３７】
この動作に伴い、絞り羽根４００の遮光部４０１、及び絞り羽根６００の遮光部６０１は、干渉防止部材５００の中空円により作られる固定開口５１０、及び固定部材２００の中空円筒により作られる固定開口２１０を遮る。
【００３８】
そして、最終的な開口形状は、絞り羽根４００及び６００により作られる可変開口ＡＰにより規定される。また、可変開口ＡＰ（開口形状）の開口径は、駆動部材３００の開口中心に対する回転量により制御する事が出来る。
【００３９】
この際、干渉防止部材５００により、絞り羽根４００と絞り羽根６００との間に所定の間隔が確保される。この為、絞り羽根４００及び絞り羽根６００が嵌り合ってしまうことを防止できる。この結果、絞り羽根４００及び絞り羽根６００の回動が阻害されてしまう事を防止出来る。従って、絞り羽根４００の遮光部４０１と、絞り羽根６００の遮光部６０１とが光軸７０１方向に対して重なり合う領域は、隙間が生じない範囲で極力小さくする事が可能となる。
【００４０】
このように、本実施例では、固定部材２００には、固定開口２１０と固定軸２０１が形成されている。駆動部材３００には、駆動軸３０１が形成されている。複数の絞り羽根４００及び６００は、固定軸穴４０２及び６０２と駆動軸穴４０３及び６０３とが形成され、固定軸２０１と駆動軸３０１に連結されている。そして、駆動部材３００を固定部材２００に対して相対的に回動させることで複数の絞り羽根４００及び６００により形成される開口領域である可変開口ＡＰの開口径を制御する。ここで、絞り羽根４００及び６００は、複数の層に配置されていると共に、光軸７０１方向に対して、隣接する層に属する絞り羽根同士の一部が相互に重なって配置されている。
【００４１】
また、同一層に属する絞り羽根４００が、光軸７０１に対して等角度に配置されている。さらに、各層の絞り羽根４００及び６００が、光軸７０１に対して所定の角度、回転して配置されている。そして、複数の層のうち同一層に属する絞り羽根の枚数をｍ、層数をｎとした時、各層の絞り羽根が３６０度／（ｍ×ｎ）毎、光軸７０１に対して回転して配置されている。
【００４２】
本実施例では、複数の層のうち同一層に属する絞り羽根の枚数は４（＝ｍ）、層数は２（＝ｎ）である。このため、各層の絞り羽根が３６０度／（４×２）＝４５度毎、光軸７０１に対して回転して配置されている。
【００４３】
このような構成により、本実施例では、絞り羽根を絞り込む際に、絞り羽根には何ら変形が生じない。このため、駆動力が増加する事は無い。また、絞り羽根を駆動するために必要な力は、各構成要素間に発生する摩擦力程度である。これにより、駆動部材を駆動するアクチュエータの発生力を低減する事が出来る。従って、アクチュエータを小型化する事が可能となる。
【００４４】
また、本実施例では、絞り羽根を２層構造とし、１層あたりの絞り羽根を４枚としている。しかしながら、これに限られず、絞り羽根を３層以上の構成としても良い。さらに、１層あたりの絞り羽根を４枚以外の枚数で構成しても良い。
【００４５】
また、絞り羽根４００と絞り羽根６００が光軸７０１方向に対して重なる部分を大きく取る事で、絞り羽根４００及び絞り羽根６００が嵌り合う事が防止出来る場合は、干渉防止部材５００を省略する事が出来る。
【００４６】
また、干渉防止部材５００は遮光には関与しない。このため、極力薄い部材で構成する事が望ましい。
【００４７】
また、固定部材２００と駆動部材３００は、相対的に互いの位置関係が変化する状態を便宜的に表現した名称である。従って、絞りが搭載される鏡枠等、絞り以外の要素に対して絶対的に固定されている部材、または駆動している部材を意味するものではない。
【００４８】
また、本実施例では、固定軸２０１は固定部材２００に形成されている。また、駆動軸３０１は、駆動部材３００に形成されている。そして、固定軸穴４０２及び駆動軸穴４０３が絞り羽根４００に形成されている。
【００４９】
しかしながら、このような構成に限られるものではなく、図８に示すように、固定部材２００及び駆動部材３００に固定軸穴２０２及び駆動軸穴３０２を形成してもよい。このとき、絞り羽根４００及び６００に固定軸４０４及び６０４と駆動軸４０５及び６０５を形成する構成等でもよく、固定部材、駆動部材、絞り羽根に形成される固定軸、駆動軸、及び固定軸穴、駆動軸穴の構成位置を任意に選択した構成も成り立つ。
【実施例２】
【００５０】
次に、本発明の実施例２に係る虹彩絞り機構１５０について説明する。実施例１と同一の部分には同一の符号を付し、重複する説明は省略する。
【００５１】
図９は、本実施例において、最大開口径時の状態を示す上面図である。また、図１０は絞り込みを行った時の状態を示す上面図である。本実施例では、絞り羽根６００に複数の駆動軸溝８１０、８２０を設けている。そして、駆動部材３００を固定部材２００に対して相対的に回動させる。このとき、駆動軸３０１が絞り羽根４００及び６００に設けられた駆動軸溝８１０に当接する。
【００５２】
絞り羽根４００及び６００は、固定軸２０１ａを中心に回動する。同時に、駆動軸溝８２０を形成していることから、絞り羽根４００及び６００は、固定軸２０１ａに規定され、駆動軸溝８２０に沿うように並進する。
【００５３】
本実施例では、このような構成により、絞り羽根４００及び６００を回転並進運動させて、可変開口ＡＰの大きさ、即ち開口量を制御する。
【００５４】
ここで、駆動軸３０１と固定軸２０１並びに駆動軸溝８１０、８２０だけでは、絞り羽根４００及び６００は駆動軸３０１を中心に回転してしまう可能性がある。このため、固定部材２００上に規制ピン８４０を設けている。さらに、絞り羽根４００及び６００を所望の軌跡で変位させるよう所望の軌跡に倣ったガイド溝８３０を設けている。
【００５５】
これにより、絞り羽根４００及び６００の回転運動成分を規制できる。この結果、規制ピン８４０がガイド溝８３０を沿うことにより、絞り羽根４００及び６００が所望の軌跡を描くように変位する。
【００５６】
図９、図１０に示すような構成とすることで、絞り羽根４００及び６００を回転並進させて可変開口ＡＰの開口径を制御しても良い。このように、本発明における「移動」とは、回動と直進とを含む概念である。
【００５７】
また、他の構成例として、例えば、各層に１（＝ｎ）枚の絞り羽根を形成して、層数を８（＝ｍ）層としても良い。このように、本発明は、その趣旨を逸脱しない範囲で様々な変形例をとることができる。
【産業上の利用可能性】
【００５８】
以上のように、本発明にかかる虹彩絞り機構は、小さな駆動力で絞り羽根を駆動するときに有用である。
【図面の簡単な説明】
【００５９】
【図１】本発明の実施例１に係る虹彩絞り機構の分解斜視図である。
【図２】実施例１における絞り羽根の構成を示す図である。
【図３】実施例１における干渉防止部材の構成を示す図である。
【図４】実施例１において、固定部材、駆動部材、絞り羽根を組み立てた状態の上面図である。
【図５】実施例１において、固定部材、駆動部材、絞り羽根、干渉防止部材を組み立てた状態の上面図である。
【図６】実施例１において、最大開口径時の状態を示す上面図である。
【図７】実施例１において、絞り込みを行った時の状態を示す上面図である。
【図８】実施例１の変形例の分解斜視図である。
【図９】本発明の実施例２において、最大開口径時の状態を示す上面図である。
【図１０】実施例２において、絞り込みを行った時の状態を示す上面図である。
【符号の説明】
【００６０】
１００  虹彩絞り機構
２００  固定部材
２０１  固定軸
２０２、３０２  駆動軸穴
２２０  段差部
２１０  固定開口
３００  駆動部材
３０１  駆動軸
３１０  固定開口
４００、６００  絞り羽根
４０１  遮光部
４０２  固定軸穴
４０３  駆動軸穴
４０４、６０４  固定軸
４０５、６０５  駆動軸
５００  干渉防止部材
５０１  固定穴
５１０  固定開口
７０１  絞り羽根
ＡＰ  可変開口
【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】
2008203601.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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