(57)【要約】【課題】絞り機構の組み立て時の調整工程を削減すると共に、小型化できる絞り機構を提供すること。【解決手段】基材である固定部材３００と、固定部材３００に対して回動する駆動部材４００と、固定部材３００及び駆動部材４００のいずれか一方に結合された弾性部２０２を有する絞り羽根２０１と、固定部材３００及び駆動部材４００の他方に形成された規制部材５００とを有し、駆動部材４００の回動動作に伴い、弾性部２０２を規制部材５００に接触させることで弾性部２０２に撓みを生じさせ、絞り羽根２０１の開口量を変化させることを特徴とする。【選択図】        図１
2007286500.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材と、
前記基材に対して回動する駆動部材と、
前記基材及び前記駆動部材のいずれか一方に結合された弾性部を有する絞り羽根と、
前記基材及び前記駆動部材の他方に形成された規制部材と
を有し、
前記駆動部材の回動動作に伴い、前記弾性部を前記規制部材に接触させることで前記弾性部に撓みを生じさせ、
前記絞り羽根の開口量を変化させることを特徴とする絞り機構。
【請求項２】
前記弾性部の少なくとも一部が、光束を通過させる開口の径方向に延在し、
前記弾性部の径方向に延在している部位において、前記弾性部と前記規制部材とを接触させることを特徴とする請求項１に記載の絞り機構。
【請求項３】
前記弾性部の少なくとも一部が、前記開口の径方向に延在し、
前記弾性部の少なくとも他の一部が、前記開口の周方向に延在し、
前記弾性部の径方向に延在している部位において、
前記弾性部と前記規制部材とを接触することを特徴とする請求項１に記載の絞り機構。
【請求項４】
前記弾性部材が円弧状であることを特徴とする請求項１に記載の絞り機構。
【請求項５】
複数の弾性部を有する絞り羽根が連結部に結合されており、
前記複数の弾性部を有する絞り羽根と前記規制部材が前記開口の周方向に対して等角度の位置に配置されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の絞り機構。
【請求項６】
前記複数の弾性部を有する絞り羽根が全て同一形状であることを特徴とする請求項５に記載の絞り機構。
【請求項７】
前記弾性部を有する絞り羽根が複数組設けられ、
光軸方向から見て前記絞り羽根同士の一部分が重なった状態で積層されていることを特徴とする請求項５または６に記載の絞り機構。
【請求項８】
前記複数組の絞り羽根のうちの一組に形成されている絞り羽根の枚数をｍ、前記組数をｎとした時、
各々の組が３６０゜／（ｍ×ｎ）毎に、前記開口の周方向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７に記載の絞り機構。
【請求項９】
前記複数の弾性部を有する絞り羽根が連結部で結合されており、
前記連結部を撓ませ、
前記絞り羽根のうち、隣り合う羽根同士の一部が重なった状態で、前記固定部材もしくは前記駆動部材に結合されていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の絞り機構。
【請求項１０】
第一の部材と、
前記第一の部材に対して相対的に変位する第二の部材と、
前記第一の部材及び前記第二の部材のいずれか一方に結合された弾性部を有する絞り羽根と、
前記第一の部材及び前記第二の部材の他方に形成された規制部材と、を有し、
前記第一の部材及び前記第二の部材の相対的な変位に伴い、
前記弾性部を前記規制部材に接触させることで前記弾性部に撓みを生じさせ、
前記絞り羽根の開口量を変化させることを特徴とする絞り機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、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には、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にカム機構等が用いられている。
【０００３】
このような例として、特許文献１に開示されている構成が挙げられる。特許文献１では、絞りケースに支持ピンを設けて、絞り羽根の支持孔に挿通させ、回転軸を形成している。また、絞り羽根には、駆動ピンを設けて、矢車と呼ばれるカム機構のカム溝に嵌入させている。そして、矢車を回転させる事で、複数枚の絞り羽根が回転軸を中心に同時に回動し、所望の開口径を得ている。
【０００４】
【特許文献１】特開平７−１６８２４５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、支持孔やカム溝に支持ピンや駆動ピンを挿入するには、小さい構成部品をハンドリングした状態で、正確に位置合わせをする必要がある。例えば、開口径を連続的に変化させる虹彩絞りは、絞り羽根によって作られる開口形状が正円に近くなる事が望ましい。
【０００６】
このため、虹彩絞りでは、通常は８枚以上の絞り羽根が用いられている。このように絞り羽根の枚数が増えると、それに応じて支持孔やカム溝に支持ピンや駆動ピンを挿入する工数は増加する。
【０００７】
また、近年は、撮影機能付きの携帯機器や細径スコープのように、より小さい撮像光学系に絞り機構を搭載する需要が増えている。このために、絞り機構の直径が数ｍｍ程度の小型絞り機構が求められている。しかしながら、従来の構成のまま更に小型化した絞り機構では、これらの工程は実質的に実施する事は不可能であると言える。
【０００８】
本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、複数の絞り羽根を備えた絞り機構において、絞り機構の組み立て時の調整工程を削減すると共に、小型化できる絞り機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明によれば、基材と、基材に対して回動する駆動部材と、基材及び駆動部材のいずれか一方に結合された弾性部を有する絞り羽根と、基材及び駆動部材の他方に形成された規制部材とを有し、駆動部材の回動動作に伴い、弾性部を規制部材に接触させることで弾性部に撓みを生じさせ、絞り羽根の開口量を変化させることを特徴とする絞り機構を提供できる。
【００１０】
また、本発明の好ましい態様によれば、弾性部の少なくとも一部が、光束を通過させる開口の径方向に延在し、弾性部の径方向に延在している部位において、弾性部と規制部材とを接触させることが望ましい。
【００１１】
また、本発明の好ましい態様によれば、弾性部の少なくとも一部が、開口の径方向に延在し、弾性部の少なくとも他の一部が、開口の周方向に延在し、弾性部の径方向に延在している部位において、弾性部と前期規制部材とを接触することが望ましい。
【００１２】
また、本発明の好ましい態様によれば、弾性部材が円弧状であることが望ましい。
【００１３】
また、本発明の好ましい態様によれば、複数の弾性部を有する絞り羽根が連結部に結合されており、複数の弾性部を有する絞り羽根と規制部材が開口の周方向に対して等角度の位置に配置されていることが望ましい。
【００１４】
また、本発明の好ましい態様によれば、複数の弾性部を有する絞り羽根が全て同一形状であることが望ましい。
【００１５】
また、本発明の好ましい態様によれば、弾性部を有する絞り羽根が複数組設けられ、光軸方向から見て絞り羽根同士の一部分が重なった状態で積層されていることが望ましい。
【００１６】
また、本発明の好ましい態様によれば、複数組の絞り羽根のうちの一組に形成されている絞り羽根の枚数をｍ、組数をｎとした時、各々の組が３６０゜／（ｍ×ｎ）毎に、開口の周方向に対して回転して配置されていることが望ましい。
【００１７】
また、本発明の好ましい態様によれば、複数の弾性部を有する絞り羽根が連結部で結合されており、連結部を撓ませ、絞り羽根のうち、隣り合う羽根同士の一部が重なった状態で、固定部材もしくは駆動部材に結合されていることが望ましい。
【００１８】
また、本発明によれば、第一の部材と、第一の部材に対して相対的に変位する第二の部材と、第一の部材及び第二の部材のいずれか一方に結合された弾性部を有する絞り羽根と、第一の部材及び第二の部材の他方に形成された規制部材と、を有し、第一の部材及び第二の部材の相対的な変位に伴い、弾性部を規制部材に接触させることで弾性部に撓みを生じさせ、絞り羽根の開口量を変化させることを特徴とする絞り機構を提供できる。
【発明の効果】
【００１９】
本発明に係る絞り機構は、複数の絞り羽根を有し、小型化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】
【００２０】
以下に、本発明にかかる絞り機構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】
【００２１】
本発明の実施例１に係る絞り機構について説明する。図１は、絞り機構を構成する絞り羽根部２００の正面図である。図２は、本実施例の絞り機構１００の分解斜視図である。図３は、本実施例の絞り機構１００の斜視図である。
【００２２】
初めに、図１を用いて絞り羽根部２００の構成について説明する。図１に示すように、絞り羽根部２００は、遮光性を持ち開口状態を規定する絞り羽根２０１と、絞り羽根２０１から延在する弾性部２０２と、複数の絞り羽根２０１及び複数の弾性部２０２を連結する連結部２０３とで構成される。
【００２３】
本実施例では、同一形状の絞り羽根２０１と弾性部２０２とがそれぞれ４枚形成されている。そして、各々が開口７０２の周方向に対して等角度になるように連結部２０３に結合されている。
【００２４】
絞り羽根２０１は、一辺が、開口７０２を最大開口径とした時の形状を規定する正円弧形状２０４を成している。また、他辺は、開口７０２の開口径を変化させるとき、隣接する絞り羽根２０１の正円弧形状２０４の辺と重なる事で間隙が生じない円弧形状２０５を成している。更に、絞り羽根部２０１は、後述する規制部材５００と干渉する事の無いような形状を有している。
【００２５】
なお、詳細については後述するが、本実施例では、同一の絞り羽根部２００を２枚用いて、各々の角度が開口７０２の周方向に対し４５度回転した状態で配置する。これにより、開口７０２の開口径を変化させる時に、隣接する絞り羽根２０１の正円弧形状２０４の辺と円弧形状２０５の辺とが重なり合い、間隙が生じない構成となる。
【００２６】
弾性部２０２は、その一端を絞り羽根２０１の基端部に結合し、開口７０２の径方向に沿って延在し、他端を連結部２０３に結合している。
【００２７】
絞り羽根２０１と、弾性部２０２と、連結部２０３とは、黒色ポリエステルフィルムのような遮光性フィルムをレーザー加工法やプレス加工法を用いて一体形成しても良い。また、絞り羽根２０１を黒色ポリエステルフィルム、弾性部２０２を超弾性素材のワイヤー、連結部を金属等、各々別の素材で形成して、これらを接合する事で形成しても良い。
【００２８】
次に絞り機構の構成について説明する。図２は、絞り機構１００の構成を示す図である。通過光束の光軸を７０１とする。絞り機構１００は、２枚の絞り羽根部２００と、固定部材３００と、駆動部材４００と、規制部材５００と、アクチュエータ保持部材６００と、アクチュエータ６０１とで構成される。なお、固定部材３００は、基材または第一の部材に対応する。駆動部材４００は、第二の部材に対応する。
【００２９】
以下、各構成要素について詳細を説明する。前述の様に同一形状の２枚の絞り羽根部２００は、各々の角度が開口７０２の周方向に対し４５度回転した状態で配置される。駆動部材４００に対向する位置の絞り羽根部２００は、その連結部２０３が、駆動部材４００の外周部の底面に接着されている。
【００３０】
また、絞り羽根２０１の総数と同一数の８個の規制部材５００は、各々の角度が開口７０２の周方向に対し等角となる４５度の角度で固定部材３００上に形成されている。
【００３１】
アクチュエータ６０１は、駆動部材４００を開口７０２の周方向に沿って回動させる。アクチュエータ６０１は、アクチュエータ保持部材６００に保持された状態で、固定部材３００の外縁部に形成されている。アクチュエータには、特許文献１で挙げられている超音波アクチュエータ等を用いることが出来る。
【００３２】
なお、本構成図において、固定部材３００に対し駆動部材４００を所定の位置関係に固定・把持する為の機構等は省略している。
【００３３】
次に、本実施例の絞り機構１００の動作について説明する。図４は、本実施の絞り機構１００において、最大開口径時の状態を示す上面図である。図５は、ある程度絞り込みを行った時の状態を示す上面図である。なお、説明を簡略化する様に、駆動部材、アクチュエータ及びアクチュエータ保持部材は図中省略している。
【００３４】
図４に示すように、最大開口径時においては、弾性部２０２は、規制部材５００と乖離しているか、または接触していても力が作用しない状態で接している。
【００３５】
このとき、アクチュエータ６００を駆動し、駆動部材４００を、光軸７０１を中心として図中反時計回りに回動させる。回動に伴い、連結部２０３は、光軸７０１を中心として図中反時計回りに回動する。
【００３６】
その結果、図５に示すように弾性部２０２は、規制部材５００に接触して撓みを生じる。この撓みにより、絞り羽根２０１は、光軸７０１に対して鉛直平面内を、弧を描く様に移動する。そして、開口７０２の開口径が絞り込まれる。
【００３７】
逆に、図５に示すように、開口７０２の開口径が絞り込まれた状態から、アクチュエータ６０１を駆動し、駆動部材４００を、光軸７０１を中心として図中時計回りに回動させる。回動に伴い、連結部２０３は、光軸７０１を中心として図中時計回りに回動する。その結果、図４に示すように、弾性部２０２の撓み量は減少し、開口７０２が開口する。
【００３８】
また、図５に示すように、開口７０２の開口径が絞り込まれた状態を考える。そして、アクチュエータ６０１が駆動部材４００の回転状態を保持する力を減少させる。このとき、弾性部２０２の復元力により、駆動部材４００は、図４に示す位置に戻ろうとする。
【００３９】
このように、復元力による動作を利用すれば、上述のような双方向に駆動可能なアクチュエータ６０１を用いる事無く、一方向（本実施例では駆動部材４００を、光軸７０１を中心として図中反時計回りにのみ回動させる）のみに駆動出来るアクチュエータ６０１を用いる事も可能である。
【００４０】
なお、駆動部材４００と固定部材５００、絞り羽根部２００と規制部材５００は、各々が相対的な関係にあるので、各々が前述の説明と逆の関係になっていても良い。具体的には、駆動部材４００を固定する事で固定部材とし、固定部材５００を駆動する事で駆動部材とする。この場合、絞り羽根部２００は固定部材に結合され、規制部材５００は駆動部材上に形成されている事になるが、この様な構成でも同様の効果を得る事が出来る。また、これに限られず、絞り羽根部２００は駆動部材４００と固定部材３００とのいずれか一方に設け、規制部材５００はいずれか他方に設ける構成でも良い。
【００４１】
このように、本実施例の絞り機構を用いることで、絞り機構の構成として、支持孔に支持ピンを挿入する必要も無く、さらにカム機構を用いる必要も無くなる。また、絞り羽根の形状や、規制部材の成形位置が必要な精度で成形されていれば良く、各々の位置関係は突き当てにより初期位置（最大開口径時の位置）を出すことが可能である。このため、正確な位置合わせをする必要も無くなる。
【００４２】
更に、絞り羽根の枚数や絞り羽根を連結する角度、絞り羽根部の枚数、規制部材の個数や形成する角度を適当に設定することで、容易に絞り羽根の枚数を増やすことが可能になる。
【００４３】
これらの構成は、組み立て工数を低減させるだけでなく、絞り機構の小型化にも大変適した構成である。
【実施例２】
【００４４】
次に、本発明の実施例２に係る絞り機構について説明する。図６は、実施例２の絞り機構の羽根部の構成を示す上面図である。図６に示すように、絞り羽根部２００は、遮光性を持ち開口状態を規定する絞り羽根２０１と、絞り羽根２０１から延在する弾性部２０２と、複数の絞り羽根２０１及び複数の弾性部２０２を連結する連結部２０３とで構成される点では、実施例１と同一である。
【００４５】
本実施例では、弾性部２０２は、開口７０２の径方向に延在している部分６１０ａと共に、開口７０２の周方向にも延在している部分６１０ｂとで構成されている。そして、その先端部において連結部２０３に結合している点で実施例１の形態とは異なる。
【００４６】
また、本実施例の形態では、絞り動作に伴い弾性部２０２を撓ませることで、弾性部２０２の屈曲している部位が、開口７０２の径方向外側に向かって変形する。その為、連結部２０３には、この動作の妨げとならないように、切り欠き部２０７が形成されている。
【００４７】
このような構成をとることで、絞り機構の径方向の大きさを増すこと無く、弾性部２０２の全長を長くすることが出来る。ここで、絞り動作に伴う絞り羽根２０１の変位量は変わらない。このため、弾性部２０２の全長を長くすることで、弾性部２０２に掛かる力を低減させる事ができ、また、弾性部２０２に生じる歪量を低減させることが可能となる。
【００４８】
この歪量の低減は、絞り機構の劣化防止と共に、弾性部２０２の塑性変形の低減につながる。したがって、弾性部２０２に用いる素材の自由度を上げる効果やアクチュエータ６０１の駆動力を低減させる効果もある。
【実施例３】
【００４９】
次に、本発明の実施例３に係る絞り機構について説明する。図７は、実施例３における絞り羽根部２００の構成を示す上面図である。
【００５０】
図７に示すように、絞り羽根部２００は、遮光性を持ち開口状態を規定する絞り羽根２０１と、絞り羽根２０１から延在する弾性部２０２と、複数の絞り羽根２０１及び複数の弾性部２０２を連結する連結部２０３とで構成される点では、実施例１及び実施例２と同一である。
【００５１】
これに対して、弾性部２０２が、絞り羽根２０１との結合部から連結部２０３の結合部に渡って一連の曲率を持つことで実施例１及び実施例２とは異なる。
【００５２】
このような構成をとることで、絞り機構の径方向の大きさを増すこと無く、弾性部２０２の長さを長くすることができる。ここで、絞り動作に伴う絞り羽根２０１の変位量は変わらない。このため、弾性部２０２の全長を長くすることで、弾性部２０２に掛かる力を低減させる事ができ、また、弾性部２０２に生じる歪量を低減させることが可能となる。
【実施例４】
【００５３】
次に、実施例４の形態に係る絞り羽根部２００の構成について説明する。図８は、実施例４における絞り羽根部の構成を示す展開図である。図９は、実施例４の絞り羽根部の構成を示す上面図である。
【００５４】
図８に示すように、絞り羽根２０１は、初期状態において、直線上の連結部２０３に一定の間隔で結合している。また、連結部２０３には複数の切り欠き２１０が設けられている。そして、図９に示すように、連結部２０３を撓ませ、隣り合う絞り羽根２０１同士が一部重なる様に、連結部２０３の端部同士を接着する。
【００５５】
このような構成をとることで、複数の絞り羽根２０１を設けるとき、実施例１のように、絞り羽根部２００を２層以上貼り合わせること無く、１枚で絞り羽根部２００を構成することができる。したがって、複数の絞り羽根部２００を重ねる際の角度を調整する工程が必要無くなる。
【００５６】
また、  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】
【００５７】
以上のように、本発明に係る絞り機構は、複数の絞り羽根を備える絞り機構に有用であり、特に、小型化に適している。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【図１】実施例１に係る絞り羽根部の正面図である。
【図２】実施例１に係る絞り機構の分解斜視図である。
【図３】実施例１に係る絞り機構の斜視図である。
【図４】実施例１に係る絞り機構の最大開口径時の状態を示す上面図である。
【図５】実施例１に係る絞り機構の絞り込みを行った時の状態を示す上面図である。
【図６】実施例２に係る羽根部の構成を示す上面図である。
【図７】実施例３に係る絞り羽根部の構成を示す上面図である。
【図８】実施例４に係る絞り羽根部の構成を示す展開図である。
【図９】実施例４に係る絞り羽根部の構成を示す上面図である。
【符号の説明】
【００５９】
１００  絞り機構
２００  絞り羽根部
２０１  絞り羽根
２０２  弾性部
２０３  連結部
２０４、２０５  正円弧形状
２０７、２１０  切り欠き
３００  固定部材
４００  駆動部材
５００  規則部材
６００  アクチュエータ保持部材
６０１  アクチュエータ
７０１  光軸
７０２  開口  
【図１】
2007286500.tif 000003
【図２】
2007286500.tif 000004
【図３】
2007286500.tif 000005
【図４】
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【図５】
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【図６】
2007286500.tif 000008
【図７】
2007286500.tif 000009
【図８】
2007286500.tif 000010
【図９】
2007286500.tif 000011