(57)【要約】【課題】複数の羽根が虹彩状に移動して光路を遮蔽し得るバリヤ装置において、複数の羽根による絞り口径を極力小さくする。【解決手段】お互いに重なり合うように環状に配列された複数の羽根３０、所定の開口部４１を遮蔽するべく複数の羽根を虹彩状に移動させるカムリング２０を備え、光学系の光路上に配置される光学用バリヤ装置において、カムリング２０に対して、複数の羽根３０を同期させて開口部４１の中心Ｌに向け移動させる際に、その駆動ストロークの途中からカム作用を及ぼさない第１カム溝２２と全域においてカム作用を及ぼす第２カム溝２３を設け、第２カム溝２３により一部の羽根のみを移動させて最後の絞り込みを行うようにした。これにより、簡略な構造にて、絞り口径を極力小さくでき、光線を有効に遮断できる。【選択図】  図８
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
お互いに重なり合うように環状に配列された複数の羽根と、所定の開口部を遮蔽するべく前記複数の羽根を虹彩状に移動させる駆動機構とを備え、光学系の光路上に配置される光学用バリヤ装置であって、
前記駆動機構は、前記複数の羽根を同期させつつ前記開口部の中心に向けて移動させる際に、その駆動ストロークの途中から、前記複数の羽根のうち一部の羽根のみを移動させる、
ことを特徴とする光学用バリヤ装置。
【請求項２】
前記駆動機構は、前記開口部の周りにおいて回動自在に支持され前記複数の羽根にカム作用を及ぼす複数のカムをもつカムリングを含み、
前記複数のカムは、前記駆動ストロークの途中からカム作用を生じない第１カムと、前記駆動ストロークの全域においてカム作用をなす第２カムと、を含む、ことを特徴とする請求項１記載の光学用バリヤ装置。
【請求項３】
前記第２カムは、前記開口部の周方向において等間隔で配置された前記一部の羽根を駆動するように形成されている、
ことを特徴とする請求項２記載の光学用バリヤ装置。
【請求項４】
前記カムリングには、手動にて回転力を及ぼすための把持部が設けられている、
ことを特徴とする請求項２又は３に記載の光学用バリヤ装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、複数の羽根を虹彩状に移動させて光路を開閉する光学用バリヤ装置に関し、特に、デジタルカメラ、携帯情報端末機等に搭載のモバイルカメラにおける撮像素子の前方に配置されて光路を開閉し得る光学用バリヤ装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
レンズ光学系の光路を所望の口径に絞るものとして、複数の羽根を虹彩状に移動させる絞り装置が知られている。この絞り装置は、図９に示すように、同一形状をなす複数の羽根１を順次に重ねて配置し、同一形状をなす複数のカム溝をもつカムリングにより同期して駆動し、開口部２を所望の口径に絞るものである。
この絞り装置では、羽根１の先端が協働して絞り開口を画定するが、図１０に示すように（ここでは、説明の便宜上、３枚の羽根１にて示す）、羽根１の先端部分が、隣接する羽根１の一方に乗り上げかつ他方の下側に潜り込む構成となっているため、羽根１の厚さ、硬さ、枚数等に応じて、お互いに所定以上近づくことができず、図９に示すように、比較的口径の大きい最小開口が残り、完全に遮蔽することはできない。
【０００３】
一方、光路を完全に遮蔽し得る絞り装置としては、複数の羽根のうち、１枚又は数枚の羽根の形状を異ならせて、光路をその異なる形状をもつ羽根により完全に遮蔽するものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
また、光軸方向において、駆動機構及び複数の羽根をもつ組を複数段に配列し、それぞれの段に含まれる羽根の協働により光路を完全に遮蔽するものが知られている（例えば、特許文献３参照）。
【０００４】
【特許文献１】
実開昭５５−１１１２２３号公報
【特許文献２】
実開昭５５−７１３２６号公報
【特許文献３】
特開昭５６−３０２９５号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
ところで、上記のような絞り装置を、ＣＣＤ等の撮像素子の前方に配置して光路を遮蔽する光学用バリヤ装置として採用すると、先ず、最小開口が比較的大きく残る絞り装置では、光線を有効に遮断することができず好ましくない。
また、複数の羽根に異なる形状をもつ羽根を含める絞り装置では、羽根を形成するための型等が別個に必要になり、又、組み違え等の問題も招き易くなり、さらに、外観上の形態として対称性に劣りデザイン的に好ましくない。
さらに、駆動機構及び複数の羽根を複数段に配列した絞り装置では、構造が大型化し、デジタルカメラ、携帯電話機、携帯型パーソナルコンピュータ等の携帯情報端末機に搭載するのは困難である。
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、環状に配列され虹彩状に移動する複数の羽根を備えつつも、簡略な構造にて、絞り開口の最小口径を極力小さくでき、光線を有効に遮断し得る光学用バリヤ装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
本発明の光学用バリヤ装置は、お互いに重なり合うように環状に配列された複数の羽根と、所定の開口部を遮蔽するべく複数の羽根を虹彩状に移動させる駆動機構とを備え、光学系の光路上に配置される光学用バリヤ装置であって、上記駆動機構は、複数の羽根を同期させつつ開口部の中心に向け移動させる際に、その駆動ストロークの途中から、複数の羽根のうち一部の羽根のみを移動させる、ことを特徴としている。
この構成によれば、駆動機構により、複数の羽根が開口部の中心に向けてお互いに近づくように駆動される際に、駆動ストロークの途中までは全ての羽根が同期して移動し、途中から先は予め選択された一部の羽根のみがさらに中心に向けて移動する。このように、開口部が絞られて口径が小さくなる領域においては、一部の羽根のみが移動するため、重なり合う羽根の枚数が少なくなり、その分だけ羽根同士が近づき易くなり、開口部を極力小さい口径まで（例えばピンホール状態まで）絞ることができ、又、羽根の厚さが薄くて変形自在の場合は開口部を略全閉の状態に遮蔽することができる。
したがって、光路を略遮蔽して光線を遮断することができ、この光学用バリヤ装置をデジタルカメラ、携帯情報端末機に搭載されたモバイルカメラ等の撮像素子の前方に配置した場合、太陽光線等を有効に遮断することができる。
【０００８】
上記構成において、駆動機構は、開口部の周りにおいて回動自在に支持され複数の羽根にカム作用を及ぼす複数のカムをもつカムリングを含み、複数のカムは、駆動ストロークの途中からカム作用を生じない第１カムと、駆動ストロークの全域においてカム作用をなす第２カムと、を含む、構成を採用できる。
この構成によれば、カムリングが所定の方向に回転すると、第１カム及び第２カムが対応するそれぞれの羽根にカム作用を及ぼして、それぞれの羽根は開口部の中心に向けてお互いに近づき、駆動ストロークの途中から（カムリングが所定角度回転した後さらに回転すると）、第１カムはカム作用を及ぼさず対応する羽根はその位置に保持され、第２カムは続けてカム作用を及ぼし対応する羽根はさらに開口部の中心に向けて近づく。これにより、開口部を略全閉の状態に容易に遮蔽しあるいは開口部を極力小さい口径まで（例えばピンホール状態まで）容易に絞ることができる。
また、駆動機構が、第１カムと第２カムとを有するカムリングからなるため、構造が簡単であり、装置を小型化、薄型化でき、デジタルカメラ、携帯情報端末機等に容易に搭載することができる。
【０００９】
上記構成において、第２カムは、開口部の周方向において等間隔で配置された一部の羽根を駆動するように形成されている、構成を採用できる。
この構成によれば、最後の絞り動作（遮蔽動作）を行うべく選択された一部の羽根は、点対称的に配列された羽根であるため、この装置がデジタルカメラ、携帯情報端末機等の視認できる位置に搭載された場合、デザイン的にも優れた付加価値が得られる。
【００１０】
上記構成において、カムリングには、手動にて回転力を及ぼすための把持部が設けられている、構成を採用できる。
この構成によれば、操作者が把持部を掴んでカムリングを回すだけで、開口部を開閉あるいは絞り操作を容易に行うことができ、又、手動操作によるが故に、装置をより小型化、簡略化、低コスト化できる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図８は、本発明に係る光学用バリヤ装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の分解斜視図、図２は装置の外観正面図、図３は装置の一部断面図、図４は駆動機構をなすカムリングの正面図、図５は複数の羽根が開口部を全開した状態を示す正面図、図６は複数の羽根が駆動ストロークの途中まで同期して移動した状態を示す正面図、図７及び図８は一部の羽根のみが移動した状態を示す正面図である。尚、図１においては、便宜上一枚の羽根のみを示す。
【００１２】
この装置は、図１ないし図３に示すように、外輪郭の一部を画定する環状のベース１０、ベース１０に回動自在に支持される駆動機構としてのカムリング２０、カムリング２０により駆動される複数の羽根３０、複数の羽根３０をそれぞれ揺動自在に支持すると同時に外輪郭の一部を画定するカバー４０等により形成されている。
【００１３】
ベース１０は、図１及び図３に示すように、中央において開口部１１ａを画定する環状の内壁１１、カムリング２０を収容する環状の凹部１２、外輪郭を形成する環状の外壁１３、外壁１３の一部に形成された切り欠き１３ａ、外壁１３に一体的に形成された掛止片１４等を備えている。
【００１４】
カムリング２０は、図１、図３、図４に示すように、中央において開口部２１を画定するように環状に形成され、周方向に沿って略等間隔に形成された第１カムとしての４つの第１カム溝２２、第２カムとしての４つの第２カム溝２３、外周面から径方向外側に突出して形成された把持部２４等を備えている。
そして、カムリング２０は、ベース１０の凹部１２に収容されると共に、開口部２１の内周面がベース１０の内壁１１の円筒面１１ｂに摺動自在に外嵌されて、回動自在に支持されている。
【００１５】
第１カム溝２２は、図４に示すように、後述する羽根３０のフォロワピン３２が、Ａの位置にあるとき羽根３０を全開位置に位置付け、カムリング２０が時計回りに回転し、駆動ストロークの途中位置であるＢの位置に至るまで羽根３０にカム作用を及ぼして羽根３０を中心Ｌに向けて移動させ、さらにカムリング２０が時計回りに回転し、途中位置であるＢの位置からＣの位置に至るまで羽根３０にカム作用を及ぼさないように形成されている。
尚、第１カム溝２２には、フォロワピン３２がＣの位置にあるとき、溝端部に接触しないように余裕代が設けられていてもよい。
【００１６】
第２カム溝２３は、図４に示すように、後述する羽根３０のフォロワピン３２が、Ａ´の位置にあるとき羽根３０を全開位置に位置付け、カムリング２０が時計回りに回転し、駆動ストロークの途中位置であるＢ´の位置に至るまで第１カム溝２２により駆動される羽根３０と同期して、対応する羽根３０にカム作用を及ぼして羽根３０を中心Ｌに向けて移動させ、さらにカムリング２０が時計回りに回転し、途中位置であるＢ´の位置からＣ´の位置に至るまで、さらにカム作用を及ぼして対応する羽根３０を中心Ｌに向けてさらに移動させるように形成されている。
尚、第２カム溝２３には、フォロワピン３２がＣ´の位置にあるとき、溝端部に接触しないように余裕代が設けられていてもよい。
【００１７】
複数（ここでは８枚）の羽根３０は、厚さ０．１ｍｍ以下の金属板により全て同一の形状に形成されており、図１及び図３に示すように、一方の面から突出する支軸３１、他方の面から突出するフォロワピン３２を有する。各々の羽根３０は、支軸３１が後述するカバー４０の軸受穴４２に挿入されて揺動自在に支持され、フォロワピン３２が第１カム溝２２又は第２カム溝２３に挿入されてカム作用が及ぼされるようになっている。
【００１８】
また、複数の羽根３０は、図５ないし図８に示すように、カムリング２０に沿ってお互いに重なり合うように環状に配列されており、その先端領域は、図６に示すように、隣接する両側の羽根３０の一方に乗り上げかつ他方の下側に潜り込む構成となっており、カムリング２０が回動することで、羽根３０全体が協働して虹彩状に移動し、開口部を開閉又は所望の口径に絞るように作動する。
【００１９】
カバー４０は、図１ないし図３に示すように、中央において開口部４１を画定するように環状に形成され、その内側において周方向において等間隔で形成された８つの軸受穴４２及び羽根３０を収容する羽根室を画定する凹部４３、外輪郭を形成する外壁４４、外壁４４の一部に形成された切り欠き４４ａ、外壁４４に形成された掛止凹部４５等を備えている。
【００２０】
この装置の組付け手順について簡単に説明すると、図１に示すように、それぞれの部品が用意されると、先ず、カムリング２０をベース１０の凹部１２に収容して回動自在に支持する。このとき、把持部２４が切り欠き１３ａに収まるように取り付ける。
次に、それぞれの羽根３０の支軸３１をカバー４０の軸受穴４２に挿入して、複数の羽根３０を揺動自在に支持し、その後フォロワピン３２を対応する第１カム溝２２又は第２カム溝２３にそれぞれ挿入するようにして、カバー４０をベース１０に連結する。このとき、切り欠き４４ａが切り欠き１３ａと対向して把持部２４を移動自在に収容するように取り付ける。
また、カバー４０とベース１０とは、掛止片１４を掛止凹部４５にスナップフィット結合させることにより、容易に連結される。尚、両者の連結に際しては、掛止片１４及び掛止凹部４５の替わりに、締結ネジ等を採用してもよい。
【００２１】
これにより、カムリング２０は、把持部２４を掴んで回動させられ、又、カムリング２０の回動により、複数の羽根３０が虹彩状に移動して開口部４１，１１ａを開閉あるいは絞る動作を行う。ここで、カムリング２０は、その把持部２４が切り欠き１３ａ，４４ａの両端に当接することで、その回動範囲（駆動ストローク）が規制されている。
上記のように、この光学用バリヤ装置は、簡略な構造をなし、かつ、組付けも簡単に行えるため、装置を薄型化、小型化、低コスト化でき、デジタルカメラ、携帯情報端末機等に容易に搭載することができる。
【００２２】
次に、この装置の動作について、図５ないし図８を参照しつつ説明する。
先ず、カムリング２０が反時計回りの回転端に位置するとき、図５に示すように、複数の羽根３０は開口部４１（１１ａ，２１）を全開した状態にある。
この状態から、操作者が把持部２４を掴んでカムリング２０を時計回りに回転させると、第１カム溝２２及び第２カム溝２３のカム作用により、全て（８枚）の羽根３０は、開口部４１（１１ａ，２１）の中心Ｌに向けてお互いに近づくように同期して移動し、カムリング２０の駆動ストロークの途中である図６の位置に達する。この状態は、従来の絞り装置において、最小開口が残る状態に相当する。
【００２３】
続いて、操作者が、この駆動ストロークの途中位置を越えてカムリング２０をさらに時計回りに回転させると、第１カム溝２２はカム作用を及ぼさず、第２カム溝２３のみがカム作用を及ぼす。すなわち、図７に示すように、第２カム溝２３により駆動される４つの羽根３０のみが、中心Ｌに向けてお互いにさらに近づき、開口部４１（１１ａ，２１）をさらに小さく絞る。
【００２４】
さらに続けて、操作者が、把持部２４を切り欠き１３ａ，４４ａの端部に当接させるまでカムリング２０を時計回りに回転させると、第２カム溝２３のカム作用により４つの羽根３０はさらに近づいて、図８に示すように、開口部４１（１１ａ，２１）をピンホールの状態まで絞り込む。この状態では、光線を殆んど遮断できる全閉と略同等な状態となる。
【００２５】
このように、図６に示す状態から後の駆動ストロークにおいては、８枚の羽根３０のうち、一部（４枚）の羽根のみを移動させるようにしたことにより、図８に示すピンホールの状態まで開口部４１（１１ａ，２１）を絞り込むことが可能になる。
尚、光線を完全に遮断するバリヤ装置として使用する限り、開口部４１（１１ａ，２１）を極力小さく絞る（あるいは全閉する）ことが好ましいが、羽根３０の厚さあるいは最後の絞り込みを行う羽根３０の枚数を適宜選択することにより、最小開口の大きさを適宜調整することができる。
【００２６】
また、最後の絞り込みを行う羽根３０、すなわち、第２カム溝２３により駆動される羽根３０としては、図６ないし図８に示すように、開口部４４（１１ａ，２１）の周方向において略９０度の等間隔を隔てた位置にある４つの羽根３０を適用しているため、それらの羽根３０の動作が点対称であり、図７及び図８に示す状態においては視覚的に違和感がなく、全体の形態に適合している。
したがって、この装置が、デジタルカメラ、携帯情報端末機等に搭載され、しかもレンズあるいは透明板等の内側の視認できる位置に配置されると、デザイン的にも優れた付加価値が得られる。
【００２７】
上記実施形態においては、複数の羽根３０として８枚の羽根を示したが、この枚数に限定されるものではなく、７枚以下の枚数あるいは９枚以上の枚数の羽根を採用する構成において、本発明を適用してもよい。
また、上記実施形態においては、羽根３０の一方の面に支軸３１を設け他方の面にフォロワピン３２を設ける構成を示したが、羽根３０と支軸３１あるいはフォロワピン３２相互の干渉を防止できる限り、同一面に支軸及びフォロワピンを設ける構成を採用してもよい。
【００２８】
また、駆動機構及び第１カム及び第２カムとして、溝状に形成された第１カム溝２２及び第２カム溝２３をもつカムリング２０を示したが、羽根３０に対してカム作用を及ぼすものであれば、溝形状に限らず、又、リング形状に限らず、その他の構成を採用してもよい。
さらに、上記実施形態においては、この装置を光学系の光路上に配置して開口部を遮蔽するバリヤ機構として適用したが、開口を所望の口径に絞る絞り装置として適用することもできる。
【００２９】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明の光学用バリヤ装置によれば、お互いに重なり合うように環状に配列された複数の羽根を同期させつつ開口部の中心に向けて移動させる際に、駆動ストロークの途中から、複数の羽根のうち一部の羽根のみを移動させる駆動機構を採用したことにより、開口部の絞り口径を極力小さくすることができる。したがって、光路を略遮蔽して光線を遮断することができ、この光学用バリヤ装置をデジタルカメラ、携帯情報端末機に搭載されたモバイルカメラ等の撮像素子の前方に配置した場合、太陽光線等を有効に遮断することができる。また、最後の絞り込みを行う羽根として、等間隔で配置された羽根を用いることで、それらの羽根が点対称的に移動するため、この装置がデジタルカメラ、携帯情報端末機等の視認できる位置に搭載された場合、デザイン的にも優れた付加価値が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る光学用バリヤ装置の一実施形態を示す分解斜視図である。
【図２】本発明に係る光学用バリヤ装置の一実施形態を示す正面図である。
【図３】本発明に係る光学用バリヤ装置の一実施形態を示す一部断面図である。
【図４】駆動機構としてのカムリングを示す正面図である。
【図５】カムリング及び複数の羽根の関係を示すものであり、羽根が開口部を全開した状態にある正面図である。
【図６】カムリング及び複数の羽根の関係を示すものであり、カムリングが駆動ストロークの途中まで回転したときの羽根の絞り状態を示す正面図である。
【図７】カムリング及び複数の羽根の関係を示すものであり、カムリングが所定角度を越えて回転し一部の羽根のみがさらに移動した絞り状態を示す正面図である。
【図８】カムリング及び複数の羽根の関係を示すものであり、一部の羽根のみがさらに移動してピンホール状に絞り込んだ状態を示す正面図である。
【図９】従来の絞り装置を示す正面図である。
【図１０】従来の絞り装置にける羽根の相互関係を説明するための斜視構成図である。
【符号の説明】
１０  ベース
１１  内壁
１１ａ  開口部
１２  凹部
１３  外壁
１３ａ  切り欠き
１４  掛止片
２０  カムリング（駆動機構）
２１  開口部
２２  第１カム溝（第１カム）
２３  第２カム溝（第２カム）
２４  把持部
３０  複数の羽根
３１  支軸
３２  フォロワピン
４０  カバー
４１  開口部
４２  軸受穴
４３  凹部
４４  外壁
４４ａ  切り欠き
４５  掛止凹部
Ｂ，Ｂ´  駆動ストロークの途中位置
Ｌ  開口部の中心
【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】
2004264713.tif 000009
【図８】
2004264713.tif 000010
【図９】
2004264713.tif 000011
【図１０】
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