(57)【要約】【課題】騒音の発生を低減しつつ更なる羽根の安定駆動を実現できる絞り羽根駆動装置及び光量調整装置並びに撮像装置を提供する。【解決手段】  光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部の周囲に配置される複数の絞り羽根と、前記複数の絞り羽根に係合した状態で前記開口部の周囲を回動することにより前記複数の絞り羽根を前記開口部内に出入りさせる回動部材と、前記開口形成部材に実装され前記回動部材を前記開口部の周囲で回動させる駆動手段と、前記駆動手段が有する回転軸を軸方向に前記開口形成部材側から前記駆動手段の本体側に付勢する付勢部材と、を備えたことを特徴とする絞り羽根駆動装置にある。【選択図】図１
2017040719.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、
前記開口部の周囲に配置される複数の絞り羽根と、
前記複数の絞り羽根に係合した状態で前記開口部の周囲を回動することにより前記複数の絞り羽根を前記開口部内に出入りさせる回動部材と、
前記開口形成部材に実装され前記回動部材を前記開口部の周囲で回動させる駆動手段と、
前記駆動手段が有する回転軸を軸方向に前記開口形成部材側から前記駆動手段の本体側に付勢する付勢部材と、
を備えたことを特徴とする絞り羽根駆動装置。
【請求項２】
前記付勢部材は、前記駆動手段が実装される前記開口形成部材の実装部に設けられたことを特徴とする請求項１に記載の絞り羽根駆動装置。
【請求項３】
請求項１又は２に記載の絞り羽根駆動装置を備え、前記複数の絞り羽根により前記開口部の大きさを絞ることにより、前記開口部を通過する光の量を調整することを特徴とする光量調整装置。
【請求項４】
請求項１又は２に記載の絞り羽根駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、絞り羽根を駆動する絞り羽根駆動装置、この絞り羽根駆動装置を備えた光量調整装置及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来から、絞り羽根駆動装置としては、複数枚の絞り羽根を風車によって回動させて、光量を調整する光学系駆動装置が知られている（特許文献１参照）。特許文献１の構造では、風車の端部に歯車が設けられ、その歯車に駆動源の回転歯車を接続することにより、風車を回動させる構成を有する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平２−１１４２４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の羽根駆動装置においては、駆動源の回転軸（シャフト）においてスラスト方向のガタがあると、その分だけ軸方向に動くことがあるため、例えば、歯車の回転方向を反転させたり作動開始させる場合など、噛み合い量が変化し、騒音が発生したり絞り羽根の安定駆動を損なうおそれもある。
【０００５】
本発明は、騒音の発生を低減しつつ更なる羽根の安定駆動を実現できる絞り羽根駆動装置及び光量調整装置並びに撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の絞り羽根駆動装置は、光が通過する開口部を形成する開口形成部材と、前記開口部の周囲に配置される複数の絞り羽根と、前記複数の絞り羽根に係合した状態で前記開口部の周囲を回動することにより前記複数の絞り羽根を前記開口部内に出入りさせる回動部材と、前記開口形成部材に実装され前記回動部材を前記開口部の周囲で回動させる駆動手段と、前記駆動手段が有する回転軸を軸方向に前記開口形成部材側から前記駆動手段の本体側に付勢する付勢部材と、を備えたことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、騒音の発生を低減しつつ更なる絞り羽根の安定した駆動を行える絞り羽根駆動装置及び光量調整装置並びに撮像装置を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る絞り装置の分解斜視図。
【図２】図１におけるアクチュエータのシャフト付勢構造部を拡大した斜視図。
【図３】図１の要部拡大断面図。
【図４】図１の絞り装置の概要を示す斜視図。
【図５】本発明の実施形態２に係る絞り装置の分解斜視図。
【図６】図５におけるアクチュエータのシャフト付勢構造部を拡大した斜視図。
【図７】本発明の実施形態３に係る絞り装置の分解斜視図。
【図８】図７におけるアクチュエータのシャフト付勢構造部を拡大した斜視図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１には、本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置を光量調節装置として適用した虹彩型絞り装置の分解斜視図を示す。図２には、図１におけるアクチュエータのシャフト付勢構造部を拡大した斜視図を示す。図３には、実施形態１の絞り装置の組み立て状態を示す。なお、ここでは絞り装置について説明するが、シャッタ装置やシャッタ機能を有する絞り装置も、本発明を適用可能である。
【００１０】
絞り装置６は、光が通過する光路が一方向に貫通して設けられ、複数の絞り羽根（遮光羽根）１０を回動させる駆動手段となるアクチュエータ１と、このアクチュエータ１が実装される押さえ板（押さえ部材）４０と、複数の絞り羽根１０が係合する駆動リング（回動部材）２０と、駆動リング２０との間で複数の絞り羽根１０の走行空間を形成する地板（ベース部材）５０と、駆動リング２０の回転位置を検知するフォトインタラプタ３とを有する。
【００１１】
ここで、アクチュエータ１は、ステッピングアクチュエータ等の電磁アクチュエータである。アクチュエータ１の出力軸には、駆動リング２０を回転駆動するピニオンギア２が取り付けられる。アクチュエータ１とピニオンギア２とにより駆動源部が構成される。
【００１２】
フォトインタラプタ３は、駆動リング２０の初期位置を検出するためのセンサとして用いられる。４はフォトインタラプタ３を保持するセンサ保持部材である。
【００１３】
アクチュエータ１およびフォトインタラプタ３を保持したセンサ保持部材４は、それぞれ、ビス等により押さえ板４０に取り付けられる。
【００１４】
５は絞り装置の中心軸であり、該絞り装置が後述する撮像装置に搭載された場合には該撮像装置の光軸に一致する。以下の説明では、この中心軸５に平行な方向をスラスト方向ともいう。
【００１５】
押さえ板４０、駆動リング２０、複数の絞り羽根１０および地板５０は、この順でスラスト方向において積層される。また、駆動リング２０、押さえ板４０及び地板５０のそれぞれは、光軸方向に貫通する貫通孔が設けられ、光が通過する開口部２４，４４，５４を有し、光が通過する開口を形成する開口形成部材となる。
【００１６】
また、駆動リング２０は、スラスト方向において、絞り羽根１０に対して地板５０とは反対側に配置され、押さえ板４０は絞り羽根１０および駆動リング２０に対して地板５０とは反対側に配置される。また、スラスト方向に直交する方向および面をそれぞれラジアル方向（径方向）およびラジアル面という。
【００１７】
絞り羽根１０は、地板５０に形成された固定開口部５４の周方向に複数配置されている。本実施形態では８つの絞り羽根１０が配置される。なお、絞り羽根１０の数は８に限らず、他の複数であってもよい。
【００１８】
また、絞り羽根１０は、ラジアル面にほぼ平行になるように配置され、遮光機能を有する平板形状の羽根部と、該羽根部からスラスト方向における互いに反対側に突出するように設けられた駆動ピン１１およびカムピン１２とを有する。駆動ピン１１とカムピン１２のラジアル面内での位置は互いに異なっている。
【００１９】
図１及び図２には、バネ付勢構造部を拡大して示している。また、図３には組み込み状態のバネ付勢構造が分かるように断面図を示している。
【００２０】
アクチュエータ１のシャフト（回転軸）１ａにはピニオンギア２が圧入されており、先端を蓋部材８が覆いこむ。また、ベース部材５０には蓋部材８が嵌る穴部（収容部）を有する。
【００２１】
なお、アクチュエータ１のシャフト１ａは、押さえ板４０に設けられた貫通孔に挿入固定され、その内部（すなわち、押さえ板４０とベース部材５０との間の駆動空間）において、駆動リング２０の端部に設けられたギア部２５にピニオンギア２が接続される。
【００２２】
このようなアクチュエータ１のシャフト１ａの先端部は、ベース部材５０の凹部又は貫通部に差し込まれるが、本実施形態では、このシャフト１ａの先端部をベース部材50側で受ける軸受が構成される。
【００２３】
この軸受構造は、例えば、本実施形態では、シャフト１ａの先端部に係合する蓋部材８と、この蓋部材８をアクチュエータ１側に付勢するコイルバネ７とを有する。
【００２４】
具体的には、ベース部材５０と蓋部材８とで作られたスペースにコイルバネ７を配置し、コイルバネ７は蓋部材８の外周に巻きつくように取り付けられている。
【００２５】
ここで、このコイルバネ７は、シャフト１ａの先端部に嵌合した蓋部材８を軸方向（スラスト方向）に付勢する付勢部材となる。
【００２６】
より詳細には、コイルバネ７は、蓋部材８とベース部材５０の穴部との間に介在して圧縮され、その反発力により蓋部材８のフランジ部がベース部材５０側からアクチュエータ１の本体側に付勢される。
【００２７】
このため、アクチュエータ１のシャフト１ａにスラストガタが発生していても、コイルバネ７がベース部材５０側からアクチュエータ１の本体側に向けてスラスト方向に押し込む力が発生し、スラストガタが低減される。
【００２８】
これにより、アクチュエータ１のシャフト１ａは常にベース部材５０と反対方向に付勢され、スラストガタによる暴れを抑えることで騒音（異音）の発生を低減させることができる。
【００２９】
また、アクチュエータ１のシャフト１ａのスラストガタが吸収されるため、アクチュエータ１と駆動リング２０とのギア接続部分が安定するため、駆動リング２０の駆動が安定し、その結果、絞り羽根１０の安定駆動にも貢献する。
【００３０】
また、アクチュエータ１のシャフト１ａがベース部材５０と反対方向に付勢されていることにより、シャフト１ａに圧入されているピニオンギア２も同様にベース部材５０と反対方向に付勢されている。
【００３１】
このように本実施形態によれば、アクチュエータ１のシャフト１ａのスラストガタが低減できることから、作動中を含め、ギアの噛合い量変化を少なくすることができる。
【００３２】
さらに、ピニオンギア２と絞り羽根１０とのクリアランスを広く確保することができ、その分スラスト方向の逃げを少なくできるため、アクチュエータ１を含めた総厚を少なくすることができる。
【００３３】
＜実施形態２＞
図５には、本発明の実施形態２である光量調節装置としての虹彩型絞り装置の分解図を示し、図６には図５の要部拡大斜視図を示す。なお、ここでは絞り装置について説明するが、シャッタ装置やシャッタ機能を有する絞り装置も、本発明の実施例としての光量調節装置に含まれる。
【００３４】
絞り装置６は、アクチュエータ１と、押さえ板（押さえ部材）４０と、駆動リング２０と、複数の絞り羽根（遮光羽根）１０と、地板（ベース部材）５０と、フォトインタラプタ３とを有する。
【００３５】
アクチュエータ１は、ステッピングアクチュエータ等の電磁アクチュエータである。アクチュエータ１の出力軸には、駆動リング２０を回転駆動するピニオンギア２が取り付けられる。アクチュエータ１とピニオンギア２とにより駆動源部が構成される。
【００３６】
フォトインタラプタ３は、駆動リング２０の初期位置を検出するためのセンサとして用いられる。４はフォトインタラプタ３を保持するセンサ保持部材である。アクチュエータ１およびフォトインタラプタ３を保持したセンサ保持部材４はそれぞれ、ビス６１とビス６２により押さえ板４０に取り付けられる。
【００３７】
５は絞り装置の中心軸であり、該絞り装置が後述する撮像装置に搭載された場合には該撮像装置の光軸に一致する。以下の説明では、この中心軸５に平行な方向をスラスト方向という。
【００３８】
押さえ板４０、駆動リング２０、複数の絞り羽根１０および地板５０は、この順でスラスト方向において積層される。すなわち、駆動リング２０は、スラスト方向において、絞り羽根１０に対して地板５０とは反対側に配置される。
【００３９】
押さえ板４０は絞り羽根１０および駆動リング２０に対して地板５０とは反対側に配置される。また、スラスト方向に直交する方向および面をそれぞれラジアル方向（径方向）およびラジアル面という。
【００４０】
絞り羽根１０は、地板５０に形成された固定開口５４の周方向に複数配置されている。本実施例では８つの絞り羽根１０が用いられている。なお、絞り羽根の数は８に限らず、他の複数であってもよい。
【００４１】
図４には１つの絞り羽根１０を拡大して示している。絞り羽根１０は、ラジアル面にほぼ平行になるように配置され、遮光機能を有する平板形状の羽根部と、該羽根部からスラスト方向における互いに反対側に突出するように設けられた駆動ピン１１およびカムピン１２とを有する。駆動ピン１１とカムピン１２のラジアル面内での位置は互いに異なっている。
【００４２】
図２には、バネ付勢構造部を拡大して示している。アクチュエータ１のシャフト１ａにはピニオンギア２が圧入されており、先端を板バネ７で付勢している。また、ベース部材５０には板バネ７固定するための止めビス８を有する。
【００４３】
これにより、アクチュエータ１のシャフト１ａは常にベース部材５０と反対方向に付勢され、スラストガタによる暴れを抑えることで異音の発生を低減させることができる。
また、アクチュエータ１のシャフト１ａがベース部材５０と反対方向に付勢されていることにより、シャフト１ａに圧入されているピニオンギア２も同様にベース部材５０と反対方向に付勢されている。
【００４４】
そのため、作動中を含め、ギアの噛合い量変化を少なくすることができる。さらに、ピニオンギア２と絞り羽根１０とのクリアランスを広く確保することができ、その分スラスト方向の逃げを少なくできるため、アクチュエータ１を含めた総厚を少なくすることができる。
【００４５】
＜実施形態３＞
図７には、本発明の実施形態３である光量調節装置としての虹彩型絞り装置の分解図を示し、図８には図７の要部拡大斜視図を示す。
【００４６】
アクチュエータ１０１のシャフト１０１ａにはピニオンギア１０２が圧入されており、先端をコイルバネ１０７で付勢している。また、ベース部材５０にはコイルバネ１０７固定するためのガイドピン１５２を有する。
【００４７】
これにより、アクチュエータ１０１のシャフト１０１ａは常にベース部材１５０と反対方向に付勢され、スラストガタによる暴れを抑えることで異音の発生を低減させることができる。
【００４８】
また、アクチュエータ１０１のシャフト１０１ａがベース部材１５０と反対方向に付勢されていることにより、シャフト１０１ａに圧入されているピニオンギア１０２も同様にベース部材１５０と反対方向に付勢されている。
【００４９】
そのため、作動中を含め、ギアの噛合い量変化を少なくすることができる。さらに、ピニオンギア１０２と絞り羽根１１０とのクリアランスを広く確保することができ、その分スラスト方向の逃げを少なくできるため、アクチュエータ１０１を含めた総厚を少なくすることができる。
【００５０】
＜他の実施形態＞
以上、本発明を実施形態１〜３のそれぞれを例示して詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態１〜３に限定されるものではない。
【００５１】
例えば、上述した各実施形態１〜３では、付勢部材をベース部材５０と別体で設けたが、本発明はこれに限定されず、ベース部材に対して一体的に付勢部を設けた構造としてもよい。この場合、ベース部材を樹脂で一体成型する場合においては、ベース部材に弾性変形可能なバネ特性を有する付勢部を一体的に設ければよい。なお、この付勢部は、摺動性のよい表面処理を施してもよい。
【００５２】
なお、本発明は、上述したものに限定されず、次のような特徴を備えるようにしてもよい。例えば、光が通過する固定開口および複数のカム溝部を有するベース部材と、それぞれ駆動ピンを有するとともに前記カム溝部に係合するカムピンを有し、前記固定開口の周方向に複数配置されて前記光が通過する可変開口を形成する遮光羽根と、前記遮光羽根に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記ベース部材に対して前記固定開口の周方向に回転して前記駆動ピンに駆動力を伝達することで、前記可変開口の大きさを変化させるように前記複数の遮光羽根を回動させる駆動リングと、該駆動リングを回転駆動する駆動源部とを有し、アクチュエータのシャフトはコイルバネによって付勢された付勢部材で常にアクチュエータのシャフトを後端軸受け側に付勢されていることを特徴とする光量調節装置としてもよい。
【００５３】
このような構成によれば、アクチュエータのシャフトのスラストガタを付勢しながらの動作が可能であり、スラストガタによるアクチュエータ及び絞りユニットの発生音を防ぐことで異音の発生を防ぐことができる。これにより、騒音レベルの低減ができる。
【００５４】
また、このような他の本発明では、アクチュエータのシャフトのスラストガタを付勢することにより、作動中を含め、ギアの噛合い量変化を少なくすることができるため、絞り羽根との干渉を避けるためのスラスト方向の逃げを少なくでき、アクチュエータを含めた総厚を少なくすることができる。
【００５５】
さらに、上記他の本発明では、コイルバネは付勢部材に巻きつけられた状態で付勢部材とベース部材とで作られた空間に配置されるようにしてもよいし、上記光量調節装置を含む光学系を有することを特徴とする光学機器に適用してもよい。
【００５６】
本発明における他の態様としては、光が通過する開口に向けて光量調節羽根を回動可能に保持する光量調節ユニットと、前記光量調節ユニットに装着されて前記光量調節羽根を回動させる駆動ユニットとを備え、前記駆動ユニットは、駆動部本体から前記光量調節羽根を回転駆動する回転軸が突出して設けられ、前記光量調節ユニットには、装着される前記駆動ユニットの前記駆動部本体側に向けて前記回転軸を常時付勢する付勢手段が設けられていることを特徴とする光量調節装置としてもよい。
【００５７】
また、本発明の他の態様としては、光が通過する固定開口および複数のカム溝部を有するベース部材と、それぞれ駆動ピンを有するとともに前記カム溝部に係合するカムピンを有し、前記固定開口の周方向に複数配置されて前記光が通過する可変開口を形成する遮光羽根と、前記遮光羽根に対して前記ベース部材とは反対側に配置され、前記ベース部材に対して前記固定開口の周方向に回転して前記駆動ピンに駆動力を伝達することで、前記可変開口の大きさを変化させるように前記複数の遮光羽根を回動させる駆動リングと、該駆動リングを回転駆動する駆動源部と、を有し、アクチュエータのシャフトは付勢手段によって常にアクチュエータのシャフトを後端軸受け側に付勢されていることを特徴とする光量調節装置としてもよい。
【００５８】
なお、上記付勢手段である板バネ及びコイルバネはベース部材に取り付くようにしてもよい。
【図１】
2017040719.tif 000003
【図２】
2017040719.tif 000004
【図３】
2017040719.tif 000005
【図４】
2017040719.tif 000006
【図５】
2017040719.tif 000007
【図６】
2017040719.tif 000008
【図７】
2017040719.tif 000009
【図８】
2017040719.tif 000010