(57)【要約】【課題】２枚の遮光羽根によって形成される絞り開口が異形状とならず、光学系の光学性能に悪影響を与えない光量調節装置を提供する。  【解決手段】光量調節装置は、光通過口１ａを有するベース部材１と、ベース部材に対して回動して光量を変化させる第１および第２の遮光羽根２，３と、第１および第２の遮光羽根に係合し、アクチュエータの駆動力を第１および第２の遮光羽根に伝達する駆動部材５ａとを有する。第１および第２の遮光羽根は、同一の支点軸１ｂ回りで回動し、さらに、光通過口の中心軸に直交する方向において、第１および第２の遮光羽根と駆動部材との係合部が、光通過開口と支点軸との間の領域に設けられている。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光通過口を有するベース部材と、
前記ベース部材に対して回動して光量を変化させる第１および第２の遮光羽根と、
前記第１および第２の遮光羽根に係合し、アクチュエータの駆動力を前記第１および第２の遮光羽根に伝達する駆動部材とを有し、
前記第１および第２の遮光羽根は、同一の支点軸回りで回動し、
前記光通過口の中心軸に直交する方向において、前記第１および第２の遮光羽根と前記駆動部材との係合部が、前記光通過開口と前記支点軸との間の領域に設けられていることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
光量を減少させるフィルタを有し、
該フィルタは、前記駆動部材により駆動され、前記ベース部材に対して前記光通過口の中心軸に直交する方向に直進移動す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】
前記フィルタは、前記光通過口および前記支点軸が配置された方向に直進移動することを特徴とする請求項２に記載の光量調節装置。
【請求項４】
前記ベース部材は、前記遮光羽根の回動方向における両側には、前記フィルタの直進方向に平行な外形部を有することを特徴とする請求項３に記載の光量調節装置。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１つに記載の光量調節装置を備えたことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ビデオカメラ、デジタルスチルカメラ、交換レンズ等の光学機器に搭載される光量調節装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
光量調節装置には、特許文献１にて開示されているように、２枚の遮光羽根を回動させて光量を調節するいわゆる鋏型の光量調節装置がある。この光量調節装置では、２枚の遮光羽根が別々の支点軸回りで回動可能に設けられており、該２枚の遮光羽根とこれらを駆動する駆動部材との係合部が、両支点軸の間に設けられている。
【０００３】
また、図８には、特許文献１に開示された光量調節装置よりも一般的な鋏型の光量調節装置を光軸方向から見て示している。
【０００４】
地板１０１には、その中心部に光通過口１０１ａが形成されている。また、地板１０１には、２つの支点軸１０１ｂ，１０１ｃが形成され、２枚の遮光羽根１０２，１０３がこれら２つの支点軸１０１ｂ，１０１ｃ回りでそれぞれ回動可能となっている。
【０００５】
また、不図示のアクチュエータによって駆動される駆動軸１０４は、２枚の遮光羽根１０２，１０３に係合してこれらを支点軸１０１ｂ，１０１ｃ回りで回動させる。駆動軸１０４と２枚の遮光羽根１０２，１０３との係合部は、支点軸１０１ｂ，１０１ｃの間に設けられている。
【特許文献１】特開２００４−３５４８６０号公報（段落００３０〜００３２、図３等）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、図８において、遮光羽根１０２，１０３が図に示す位置と光通過口１０１ａをすべて遮蔽する位置との間にあるときに、両遮光羽根の開口形成部１０２ａ，１０３ａにより形成される絞り開口の形状は、光軸中心に対して回転対称な形状にならない。図８に示すような開口形状は、異形状と呼ばれたり、猫目形状と呼ばれたりする。
【０００７】
このような異形状の絞り開口が形成された場合、該開口の幅が狭い方向ＨＮでの周辺光量が、幅が広い方向ＨＷでの周辺光量に対して著しく低くなる。このため、このような光量調節装置を通過した光束によって形成された被写体像を撮影した画像は、その周辺部に明るさむらが生じるという問題がある。
【０００８】
また、図８のように絞り込んだ状態であるにもかかわらず、絞り開口の方向ＨＷでの幅がほぼ開放径に相当する大きさを有するため、不要な撮影光を通過させてしまい、結像性能に悪影響を与えるという問題もある。
【０００９】
これらの問題は、特許文献１にて開示された光量調節装置でも発生する。
【００１０】
本発明は、２枚の遮光羽根によって形成される絞り開口が異形状とならず、光学系の光学性能に悪影響を与えない光量調節装置およびこれを備えた光学機器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】
【００１１】
本発明の一側面としての光量調節装置は、光通過口を有するベース部材と、ベース部材に対して回動して光量を変化させる第１および第２の遮光羽根と、第１および第２の遮光羽根に係合し、アクチュエータの駆動力を第１および第２の遮光羽根に伝達する駆動部材とを有する。そして、第１および第２の遮光羽根は、同一の支点軸回りで回動し、さらに、光通過口の中心軸に直交する方向において、第１および第２の遮光羽根と駆動部材との係合部が、光通過開口と支点軸との間の領域に設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、第１および第２の遮光羽根によって開放状態から小絞り状態にかけて絞り開口が異形状とならず、周辺領域の光量むらや不要光の通過を生じにくくすることができる。したがって、光学機器の光学性能の向上に寄与することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１４】
図１には、本発明の実施例である光量調節装置としての絞り装置を分解して示している。以下の説明において、図における上下方向および左右方向を、絞り装置の上下方向および左右方向として説明する。なお、上下方向および左右方向は、後述する光通過口の中心軸（光軸）に対して直交する方向に含まれる。
【００１５】
１は該絞り装置のベース部材としての絞り地板であり、該絞り地板材１の中央部には、光軸ＡＸＬを中心軸とする円形の開口（光通過口）１ａが形成されている。ここにいう光軸は、該絞り装置が含まれる光学系の光軸と同義である。
【００１６】
２は第１の遮光羽根としての第１絞り羽根であり、その上端部には、係合穴部２ａが形成されている。該係合穴部２ａには、絞り地板１の上端部に形成された支点軸１ｂが挿入され、第１絞り羽根２は該支点軸１ｂを中心に回動可能である。
【００１７】
３は第２の遮光羽根としての第２絞り羽根であり、第１絞り羽根２と同様に、その上端部には、係合穴部３ａが形成されている。該係合穴部３ａには、第１絞り羽根２を回動可能に支持する支点軸と同一の支点軸１ｂが挿入されており、第２絞り羽根３は該支点軸１ｂを中心に回動可能である。なお、第１および第２絞り羽根２，３は、地板１側からこの順で支点軸１ｂに対して組み付けられている。
【００１８】
４はスペーサであり、第１絞り羽根２と第２絞り羽根３が共通の支点軸１ｂによって支持された状態で、絞り羽根２，３同士が接触しないようにするための隙間を形成する役割を有する。このため、スペーサ４は、第１絞り羽根２と第２絞り羽根３との間に位置するように支点軸１ｂに組み付けられている。
【００１９】
１５は絞りアクチュエータであり、該アクチュエータ１５の出力軸には、駆動部材５が一体回転可能に取り付けられている。
【００２０】
駆動部材５には、駆動軸部５ａが形成されている。絞りアクチュエータ１５が所定の回転角範囲で回転することで。駆動軸部５ａは円弧軌跡を描くように往復回動する。
【００２１】
絞りアクチュエータ１５は、図１において、絞り地板１の背面に、バヨネット方式等によって固定される。駆動軸部５ａは、絞り地板１に形成された円弧形状の貫通穴部１ｃを通って絞り地板１の表側に突出する。そして、該駆動軸部５ａは、第１絞り羽根２に形成された円弧形状のカム穴部２ｂと、第２絞り羽根３に形成された円弧形状のカム穴部３ｂに挿入される。
【００２２】
カム穴部２ｂ，３ｂは、駆動軸部５ａが回動して該カム穴部２ｂ，３ｂに対して摺動することにより、第１絞り羽根２と第２絞り羽根３が支点軸１ｂ回りで互いに反対方向に、かつ同一角度だけ回動するようにその形状が設定されている。
【００２３】
６はＮＤフィルタ保持部材であり、このＮＤフィルタ保持部材６には、光量を減少させるフィルタであるＮＤフィルタ７が接着などにより固定されている。ＮＤフィルタ保持部材６の右側背面の上下２箇所には、ガイド突起６ａが形成されている。該ガイド突起６ａは、絞り地板１の右側端部の近傍に上下方向に延びるように形成された２つのガイド溝部１ｄに係合する。これにより、ＮＤフィルタ保持部材６は、上下方向、すなわち開口１ａと支点軸１ｂが配置されている方向に直進ガイドされる。
【００２４】
また、ＮＤフィルタ保持部材６には、駆動軸部５ａが係合する長穴部６ｂが上下方向に対して傾いた方向に延びるように形成されている。このため、駆動軸部５ａが回動すると、第１および第２絞り羽根２，３の回動とともに、ＮＤフィルタ保持部材６は上下方向に直進移動する。なお、ＮＤフィルタ保持部材６は、第２絞り羽根３に対して第１絞り羽根２とは反対側に配置されている。
【００２５】
８はスペーサであり、第２絞り羽根３とＮＤフィルタ保持部材６とが接触しないようにするための隙間を形成する役割を有する。このため、スペーサ８は、第２絞り羽根３とＮＤフィルタ保持部材６との間に位置するように支点軸１ｂに組み付けられている。
【００２６】
９は羽根押さえ部材であり、２つのネジ１０によって、絞り地板１に結合されて絞り羽根２，３の地板１に対する脱落を防止する。したがって、絞り地板１と羽根押さえ部材９との間には、第１絞り羽根２、第２絞り羽根３およびＮＤフィルタ７が固定されたＮＤフィルタ保持部材６とが光軸方向に並ぶように配置される。なお、羽根押さえ部材９には、絞り地板１の開口１ａに対応する開口（光通過口）９ａが形成されている。
【００２７】
図２には、図１にて説明した絞り装置を組み立てた状態を示している。また、図３には、羽根押さえ部材９を装着する前の状態の絞り装置を光軸方向前方から見た図を示している。
【００２８】
図３において、絞り地板１における絞り羽根２，３の回動方向両側に形成された外形部１ｅは、開放位置に回動した絞り羽根２，３が外側に出ないように形成されている。より具体的には、光軸方向視において、絞り羽根２，３の外縁が外形部１ｅのラインに一致するように、左右の外形部１ｅ間の幅が設定されている。また、右側の外形部１ｅのラインは、光軸方向視において、前述したように上下方向に直進移動するＮＤフィルタ保持部材６の右端ラインに一致するようにその位置が設定されている。左右の外形部１ｅのラインは上下方向（開口１ａの中心と支点軸１ｂの中心とを結ぶ方向）に平行に延びている。これにより、左右方向に回動する２枚の絞り羽根２，３とＮＤフィルタ７（ＮＤフィルタ保持部材６）とを有しながらも、左右方向の小型化を実現できる。
【００２９】
この絞り装置がレンズ鏡筒の内部に配置されると、該円筒形状のレンズ鏡筒の周壁と左右の外形部１ｅとの間にスペースが生じる。そして、該スペースにレンズ鏡筒内において光軸方向に延びる部材、例えば可動レンズを光軸方向にガイドするバーを配置することができる。これにより、レンズ鏡筒の径を大きくすることなく、絞り装置の前後に可動レンズ等を配置することができる。
【００３０】
次に、上記絞り装置を撮影光学系内に配置した場合における光量調節動作について、図３から図６を用いて説明する。
【００３１】
図３は、絞り開放状態を示す。この状態では、駆動軸部５ａは、図中の時計回り方向に最大角度回転し、第１および第２絞り羽根２，３は最も離れて位置する。この状態では、被写界からの光束径（つまりは通過光量）は、絞り地板１の絞り開口１ａによって決定され、被写界輝度が暗い状態等での開放絞り撮影が行われる。
【００３２】
このとき、ＮＤフィルタ保持部材６は、駆動軸部５ａによって図中の最下端に位置するように駆動される。この位置では、ＮＤフィルタ７は、開口（絞り開口）１ａの下側の一部領域を覆う。したがって、該覆われた領域を通過する光束の光量は、ＮＤフィルタ７の透過率によって減少する。この結果、結像した被写界像の一部が光量低下を起こすが、人の感覚では実質的な光量低下を認めることができない程度の光量低下しか生じないように透過率が設定されている。
【００３３】
仮にこの光量低下が問題となる場合は、例えば、ＮＤフィルタ７の図３での上部の透過率が高く、下部に行くほど徐々に透過率が低くなるような、いわゆるグラデーションＮＤフィルタを用いればよい。
【００３４】
図４には、被写界輝度が高く、透過光量を少なくするために、図３の状態に比べて駆動軸部５ａを時計回り方向に回動させ、絞り羽根２，３を中間絞り位置まで絞り込んだ状態を示す。図３の開放状態では、絞り地板１の開口１ａによって通過光量が決定されていた。しかし、図４の状態では、第１絞り羽根２の内縁である開口形成部２ｃと第２絞り羽根３の内縁部である開口形成部３ｃとによって形成された絞り開口の大きさによって決定される。
【００３５】
また、ＮＤフィルタ保持部材６は、駆動軸部５ａによって図３の位置よりも上方に移動され、ＮＤフィルタ７は、絞り開口の下側部分のうち、図３の状態よりもさらに大きな領域を覆う。
【００３６】
例えば、屋外での撮影を行う場合、被写体の下側に地面が存在し、上側には空などの高輝度部分が存在することが多い。このような場合、絞り装置においては、絞り開口の下側（図４での下側）の部分を高輝度光束が透過する。したがって、本実施例のように、下側から絞り開口に対してＮＤフィルタ７が移動（進入）してくるように構成にすることで、全体的に平均のとれた、均一輝度に近い被写界像を得ることができる。
【００３７】
また、第１絞り羽根２の開口形成部２ｃと第２絞り羽根３の開口形成部３ｃとによって形成された絞り開口の形状は、図４に示すように、略四角形（略正方形）であり、概ね光軸中心に対して回転対称な形状である。また、絞り開口の上下左右の寸法の開口１ａに対する減少量も概ね等しい。このため、課題の欄で説明したような周辺光量むらや、不要光の通過による光学性能の劣化といった問題を招くことを回避することができる。
【００３８】
図５には、図４の状態からさらに被写界輝度が増したために、駆動軸部５ａをさらに時計回り方向に回動させ、絞り羽根２，３をさらに閉じ方向に回転させた、いわゆる小絞り状態を示す。
【００３９】
この状態では、ＮＤフィルタ保持部材６は、駆動軸部５ａによって図４の位置よりもさらに上方に移動され、ＮＤフィルタ７は、第１絞り羽根２の開口形成部２ｃと第２絞り羽根３の開口形成部３ｃとによって形成された絞り開口の大部分の領域を覆う。ＮＤフィルタ７によって絞り開口の大部分の領域が覆わるため、いわゆる小絞り回折が問題となる程度に絞り込まずに済む。
【００４０】
この小絞り状態における絞り開口は、図４の状態より小さいが、その形状は、図４と同様に略四角形（略菱形）である。このため、課題の欄で説明したような周辺光量むらや、不要光の通過による光学性能の劣化といった問題を招くことを回避することができる。特に、このような小絞り状態において、従来のような異形の絞り開口形状とならない点が、本実施例の絞り装置の最も大きな特徴であり、これにより得られる効果も大きい。
【００４１】
図６には、駆動軸部５ａが図５の状態よりもさらに時計回り方向に、それが回動し得る最大角度まで回動し、絞り羽根２，３が開口１ａをすべて遮蔽した全閉状態を示す。このとき、ＮＤフィルタ保持部材６は、駆動軸部５ａによって上端位置まで駆動される。
【００４２】
この状態は、光が絞り装置を通過できない状態であり、該絞り装置を後述するようにシャッタとして使用する場合以外の通常の撮影時には用いられない状態である。
【００４３】
しかし、例えば、該絞り装置が搭載されたビデオカメラの電源スイッチが切られた状態で、該ビデオカメラを携帯する際に、高輝度の外光が直接撮像素子に到達して悪影響を与えないようにすることができる。また、撮影効果の１つとして、絞り開口を徐々に小さくしていき、図６の全閉状態まで駆動することで、いわゆるフェードアウト効果を得ることができる。
【００４４】
また、図１に示す開放状態から図６の全閉状態まで一気に絞り羽根２，３を駆動することで、デジタルスチルカメラのシャッタとして利用することができる。
【００４５】
さらに、全閉状態から中間絞り位置まで開駆動された後、再度全閉状態に戻すように駆動することで、いわゆるコンパクトフィルムカメラの半開式シャッタとして利用して適正露光を得ることができる。
【００４６】
以上説明したように、本実施例では、第１および第２絞り羽根２，３が同一（共通）の支点軸１ｂ回りで回動し、さらに、上下方向において、絞り羽根２，３と駆動軸部５ａとの係合部が、光通過口１ａと支点軸１ｂとの間の領域に設けられている。そして、このような構成を採用することで、開放状態から小絞り状態にかけて絞り開口が異形状とならず、周辺光量むらや不要光の通過を生じにくくすることができる。したがって、該絞り装置を搭載する光学系又は光学機器の光学性能の向上に寄与することができる。
【００４７】
以上、本発明の実施例について説明したが、本発明は上記実施例に限られず、請求項に記載された内容に含まれる範囲で種々の形態を採ることが可能である。
【実施例２】
【００４８】
図７には、実施例１で説明した絞り装置２００を搭載したビデオカメラ又はデジタルスチルカメラ（以下、単にカメラという）１６０の構成を示している。
【００４９】
図７において、１５０は絞り装置２００とともに撮影光学系を構成するレンズであり、光軸ＡＸＬの方向に移動可能な可動レンズであってもよい。
【００５０】
１４０は撮影光学系により形成された被写体像を光電変換するＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子である。
【００５１】
撮像素子１４０の光電変換により得られた画像信号は、不図示の信号処理回路で所定の処理がなされた後、不図示の記録メディア（半導体メモリ等）に記録されたり、不図示の表示ユニットで画像として表示されたりする。
【００５２】
また、絞り装置２００の絞りアクチュエータ１０の駆動は、制御回路１２０によって制御される。具体的には、撮像素子１４０により得られた画像信号から輝度信号を抽出し、該輝度が撮像素子１４０の適正露光が得られるように絞りアクチュエータ１５を制御する。
【００５３】
なお、本実施例の絞り装置２００は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラだけでなく、フィルムカメラ、これらカメラの交換レンズといった他の光学機器にも搭載することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の実施例１である絞り装置の分解斜視図。
【図２】実施例１の絞り装置の組み立て完成状態を示す斜視図。
【図３】実施例１の絞り装置（開放状態）の内部を光軸方向前側から見た様子を示す正面図。
【図４】実施例１の絞り装置（中間絞り状態）の内部を光軸方向前側から見た様子を示す正面図。
【図５】実施例１の絞り装置（小絞り状態）の内部を光軸方向前側から見た様子を示す正面図。
【図６】実施例１の絞り装置（全閉状態）の内部を光軸方向前側から見た様子を示す正面図。
【図７】実施例１の絞り装置を搭載した、本発明の実施例２であるカメラの構成を湿す概略図。
【図８】従来の光量調節装置を示す図。
【符号の説明】
【００５５】
１  絞り地板
２  第１絞り羽根
３  第２絞り羽根
５  駆動部材
６  ＮＤフィルタ保持部材
７  ＮＤフィルタ
１５  絞りアクチュエータ
【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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