CN101685237B - 光圈装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种光圈装置，可使齿轮减速机构设置介于步进马达与驱动光圈叶片的转动部件之间，并且实现包含步进马达的驱动系统的布局的小型化。该光圈装置，在光圈基板上使2枚光圈叶片向相反方向往复滑动，由此进行光圈调节，其中，包含：转动部件，由步进马达驱动其旋转；一对驱动销，突出设置于转动部件上，并各自以自由滑动的方式卡合到在各光圈叶片形成的长孔，由此驱动光圈叶片；减速齿轮机构，设置介于转动部件与步进马达的转轴之间，减速齿轮机构由下列各部分构成：马达齿轮(pinion)，安装在步进马达的转轴；内齿轮，在转动部件形成为一体，与马达齿轮直接或经过中间齿轮而间接地啮合。

Description

光圈装置

技术领域

本发明涉及关于摄影机、照相机、监视摄影机等光学设备用的光圈装置。

背景技术

在此种光圈装置的中，有如下所述者：在具有形成光路的开口部的光圈基板上以沿直线自由滑动的方式配设2枚光圈叶片，利用突出设置在转动部件的驱动销使此2枚光圈叶片彼此向相反方向往复滑动，由此对该光路进行光圈调节。并且，在专利文献1中公开有装备步进马达作为用于转动转动部件的驱动源的光圈装置，在专利文献2中公开有使齿轮减速机构设置介于步进马达与转动部件之间的光圈装置。

在使齿轮减速机构设置介于步进马达与转动部件之间时，可获得高于步进马达分辨率的光圈叶片分辨率。在专利文献2的技术中，公开有组合螺旋轴与圆弧齿轮作为齿轮减速机构的光圈装置。

专利文献1：日本特许第4068684号公报

专利文献2：日本特开平8-328080号公报

然而，虽然因为在使齿轮减速机构设置介于步进马达与转动部件之间时，可获得高于步进马达分辨率的光圈叶片分辨率，故能以高精度的方式进行光圈控制，但当如专利文献2记载的技术以螺旋轴与圆弧齿轮等构成齿轮减速机构时，受齿轮机构部分的配合关系的影响，有包含步进马达的驱动系统的安装空间将变大，无法实现小型布局的问题。

发明内容

本发明考虑到上述情形，目的在于提供光圈装置，可使齿轮减速机构设置介于步进马达与驱动光圈叶片的转动部件之间，并且实现包含步进马达的驱动系统的布局的小型化。

技术方案1的发明的光圈装置，其特征在于，包含：光圈基板，其具有形成光路的开口部；2枚光圈叶片，其以沿直线自由滑动的方式设置在该光圈基板上，对该2枚光圈叶片朝彼此相反方向进行往复滑动驱动，而对上述光路进行光圈调节；转动部件，其以自身的转动轴线朝正交于上述光圈基板的方向、且自由转动的方式安装在上述光圈基板，由此来驱动该光圈叶片；一对驱动销，突出设置在该转动部件上的离开上述转动轴线的位置，并各自以自由滑动的方式卡合到在上述各光圈叶片形成、且在与该光圈叶片的滑动方向正交的方向上较长的长孔中，并借助上述转动部件的转动，对上述光圈叶片朝彼此相反方向进行滑动驱动；步进马达，其以自身的转轴朝向正交于上述光圈基板的方向而安装在上述光圈基板，由此来驱动上述转动部件旋转；及减速齿轮机构，设置介于上述转动部件与上述步进马达的转轴之间，该减速齿轮机构由下列部分构成：马达齿轮(pinion)，安装在上述步进马达的转轴；内齿轮，一体形成于上述转动部件，且直接啮合于或经由中间齿轮而间接啮合于上述马达齿轮。

技术方案2的发明，在技术方案1记载的光圈装置的基础上，其特征在于，在上述光圈基板上设有光圈叶片驱动机构安装部，且上述附设内齿轮的转动部件被突出设置在该光圈叶片驱动机构安装部上的转动部件用支承轴支承为自由旋转，另一方面，在上述光圈叶片驱动机构安装部的上部，以覆盖上述附设内齿轮的转动部件的方式组装有马达安装罩盖，在该马达安装罩盖的外部安装上述步进马达，穿过在该马达安装罩盖形成的开口，将上述安装在步进马达的转轴的马达齿轮插入到该马达安装罩盖的内侧，该马达齿轮在上述马达安装罩盖的内侧直接啮合于或经由中间齿轮而间接啮合于上述内齿轮。

技术方案3的发明，在技术方案2记载的光圈装置的基础上，其特征在于，上述减速齿轮机构由下列各部分构成：上述马达齿轮；上述内齿轮；中间齿轮，设置介于上述马达齿轮与上述内齿轮之间，上述中间齿轮在同一轴线上成一体设有啮合于上述马达齿轮的大齿轮、与啮合于上述内齿轮的小齿轮，另一方面，在上述光圈叶片驱动机构安装部上突出设置有中间齿轮支承轴，其邻接于上述转动部件用支承轴，并穿过在上述内齿轮的内侧设置的上述转动部件上的缺口而贯通该转动部件，上述中间齿轮以自由旋转方式被支承于该中间齿轮支承轴。

技术方案4的发明，在技术方案1～3中任意一项记载的光圈装置的基础上，其特征在于，设有无侧隙机构，其通过推压上述附设内齿轮的转动部件向单方向旋转，而吸收上述内齿轮与上述马达齿轮之间的齿轮侧隙，该无侧隙机构由磁石与磁性构件所构成，该磁石与磁性构件各自设置在上述转动部件侧、与上述光圈基板或马达安装罩盖等固定侧中的一方与另一方，彼此以磁力相互作用，并借助该磁力而推压上述转动部件旋转，将上述借助磁力而推压上述转动部件旋转的区域设定为：至少为光圈孔径较小的小光圈侧的上述转动部件的转动区域。

技术方案5的发明，在技术方案1～3中任意一项记载的光圈装置的基础上，其特征在于，上述一对驱动销，配置在相对于上述转动部件的旋转中心成点对称的位置，在将上述一对驱动销位在与上述光圈叶片的滑动方向正交的直线上时的该直线定为基准线，并使夹隔着该基准线的一侧为缩小光圈孔径的小光圈侧、另一侧为增大光圈孔径的大光圈侧时，将上述驱动销的转动区域设定为相对于上述基准线而偏置，使得在上述小光圈侧从上述基准线起的转动角度范围，大于在上述大光圈侧从上述基准线起的转动角度范围。

依据技术方案1的发明，因利用步进马达驱动控制光圈叶片，故可简单地达成细微的光圈控制。又，因为使减速齿轮机构设置介于步进马达的转轴与驱动光圈叶片的转动部件之间，故能以步进马达的步进分割数以上的分辨率细微地调节光圈开度。又，因为将减速机构定为齿轮式而非摩擦轮式，故即使当有冲击产生作用时，步进马达与转动部件的旋转位置关系亦不会发生错位，可发挥耐冲击性与高可靠度。

又，因为减速齿轮机构通过在步进马达的转轴安装的马达齿轮、与转动部件形成为一体并与马达齿轮直接或间接地啮合的内齿轮而构成，故可将步进马达配置在尽可能靠近转动部件的旋转中心的位置。所以，虽使减速齿轮机构设置介于步进马达与转动部件之间，仍可实现驱动系统的布局的小型化。

另外，在由外齿轮与马达齿轮构成减速齿轮机构时，会将步进马达配置在远离转动部件的旋转中心的位置。或者，即使在将中间齿轮设置介于外齿轮与马达齿轮之间而尽可能地将步进马达配置在内侧(靠近转动部件的旋转中心侧)时，仍会成为中间齿轮相较于转动部件的旋转中心更加突出到外侧的形式。所以，驱动系统的尺寸容易变大，难以实现小型的布局。又，因此而易与其它零件发生干涉，难以设计回避的。就此点而言，本发明使用内齿轮，由此可增加设计自由度并且实现小型的布局。

又，在形成内齿轮的环的端面、或靠近该处的位置设置驱动销，由此提高驱动销的支承刚性，并且可增加驱动销的转动半径，达成更大的光圈叶片滑动行程。

依据技术方案2的发明，则可将光圈叶片驱动机构(减速齿轮机构或马达等)以简单的方式组装到光圈基板上。亦即，首先将附设内齿轮的转动部件安装到光圈叶片驱动机构安装部的转动部件用支承轴，其次将马达安装罩盖组装到光圈叶片驱动机构安装部之上。在此基础上，将马达齿轮从在马达安装罩盖形成的开口插入并直接或间接地啮合于内齿轮，并且将步进马达安装到马达安装罩盖。可藉由以上所述而简单地完成组装。

依据技术方案3的发明，使中间齿轮设置介于步进马达侧的马达齿轮、与转动部件侧的内齿轮之间而获得更高的减速比，因而可将步进马达的动作化为更细微的动作而传达到转动部件。所以，即使将步进马达的步进分割数设定为稍微粗略，亦可对光圈叶片细微地进行位置控制，可进行高精度的光圈调节。

又，因为在光圈基板上设有中间齿轮用支承轴，故可在光圈基板上一并地组装附设内齿轮的转动部件与中间齿轮，并可从其上方组装马达安装罩盖，即使有中间齿轮，亦可简单地进行组装。

亦即，虽然难以在光圈基板上设置中间齿轮用支承轴，但通过在附设内齿轮的转动部件设置缺口，并以贯穿该缺口的方式而在光圈基板上设置中间齿轮用支承轴，由此将中间齿轮先行安装在光圈基板侧。由此一来，相较于将中间齿轮安装在马达安装罩盖侧时而言，更能达到组装性的提升。

依据技术方案4的发明，通过无侧隙机构，可至少在小光圈侧的区域中吸收从马达齿轮至内齿轮的齿轮侧隙，因而可在必要区域中进行高精度的光圈调节。又，因为采用磁石与磁性构件作为构成无侧隙机构的组件，故能通过附加非常简单的构成而达成高精度控制。例如，虽也考虑以弹簧推压附设内齿轮的转动部件旋转来作为无侧隙机构，但如此一来则有弹簧的安装将变得复杂的缺点。就此点而言，在本发明的情况中，只要在小光圈侧的区域推压附设内齿轮的转动部件旋转则在性能上即为充足，故采用磁石与磁性构件的组合，并由此而在简单的构成下得到充分且必要的性能。

依据权利要求5的发明，即使步进马达的分辨率(相当于步进马达每1步的驱动销的转动角度)系相同，亦可细微控制在小光圈侧的光圈孔径。亦即，在令驱动销的转动半径为r、从该基准线起的驱动销的转动角度为θ(其中θ＜90°)时，驱动销所造成的光圈叶片从上述基准线起的移动行程S成为「S＝rsinθ」。

在此，由「S＝r·sinθ」的算式可知，相对于θ的单位变化量Δθ的光圈叶片移动行程的变化量ΔS，随着θ增大而变小。因Δθ的值为步进马达每一步的驱动销44a的转动角度，故在θ值大的区域驱动光圈叶片12、13更可对光圈叶片12、13细微地进行位置控制。本发明为实现此目标，将驱动销的转动区域设定为相对于基准线偏置，使得在小光圈侧从基准线起的转动角度范围，大于在大光圈侧从基准线起的转动角度范围，并可通过如此设定方式，以容易的方式达到在必要区域(小光圈区域)的光圈控制的高精度化。

附图说明

图1是表示本发明的第1实施方式的光圈装置的全体构成的分解立体图。

图2是表示同一光圈装置的主要零件即光圈基板的构成的立体图。

图3是表示同样零件即转动部件的构成的立体图。

图4是表示在光圈基板上的光圈叶片驱动机构安装部安装转动部件的状态的立体图。

图5是表示在图4的转动部件的上侧安装中间齿轮的状态的立体图。

图6是表示在图5的光圈叶片驱动机构安装部之上安装马达安装罩盖的状态的立体图。

图7是表示在图6的马达安装罩盖之上安装步进马达的状态的立体图。

图8是仅取出光圈叶片的驱动系统的组件并显示其构成的立体图。

图9是从光圈叶片的驱动系统的光圈叶片侧所见的平面图。

图10是表示光圈全开(最大光圈)时转动部件的转动位置与光圈叶片的关系的平面图。

图11是表示光圈全闭(最小光圈)时转动部件的转动位置与光圈叶片的关系的平面图。

图12是表示转动部件的驱动销的位置与转动部件的转动角度范围的关系的图。

图13是表示本实施方式中转动部件的转动范围与比较例中转动部件的转动角度范围的差异的图。

图14是用于说明转动部件的转动角度范围相对于基准线在小光圈侧与大光圈侧的分配的差异所带来的优点的图。

图15是表示本发明的第2实施方式的光圈装置的全体构成的分解立体图。

图16是表示在光圈基板上的光圈叶片驱动机构安装部安装转动部件的状态的立体图。

图17是表示在图16的光圈叶片驱动机构安装部之上安装马达安装罩盖的状态的立体图。

图18是表示在图17的马达安装罩盖之上安装步进马达的状态的立体图。

符号说明如下：

10...光圈基板；11...开口部；12...光圈叶片；12d...长孔；13...光圈叶片；13d...长孔；20...光圈叶片驱动机构安装部；25...转动部件用支承轴；26...中间齿轮用支承轴；40...附设内齿轮的转动部件；43...内齿轮；44a、44b...驱动销；47...缺口；50...磁石(无侧隙机构)；51...磁性销(无侧隙机构)；60...中间齿轮；61...大齿轮；62...小齿轮；70...齿轮减速机构；80...马达安装罩盖；86...开口；110...步进马达；111...转轴；112...马达齿轮；210...光圈基板；220...光圈叶片驱动机构安装部；280...马达安装罩盖。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。

图1～图14是本发明的第1实施方式的光圈装置的说明图，图1是表示光圈装置的全体构成的分解立体图，图2是表示同一光圈装置的主要零件即光圈基板的构成的立体图，图3是表示同样的零件即转动部件的构成的立体图，图4是表示在光圈基板上的光圈叶片驱动机构安装部安装转动部件的状态的立体图，图5是表示在图4的转动部件的上侧安装中间齿轮的状态的立体图，图6是表示在图5的光圈叶片驱动机构安装部之上安装马达安装罩盖的状态的立体图，图7是表示在图6的马达安装罩盖之上安装步进马达的状态的立体图。

又，图8是取出光圈叶片的驱动系统的组件并表示其构成的立体图，图9是从光圈叶片的驱动系统的光圈叶片侧所见的平面图，图10是表示光圈全开(最大光圈)时的转动部件的转动位置与光圈叶片的关系的平面图，图11是表示光圈全关(最小光圈)时的转动部件的转动位置与光圈叶片的关系的平面图，图12是表示转动部件的驱动销的位置与转动部件的转动角度范围的关系的图，图13是表示本实施形中转动部件的转动范围与比较例中转动部件的转动角度范围的差异的图，图14是用于说明转动部件的转动角度范围相对于基准线在小光圈侧与大光圈侧的分配的差异所带来的优点的图。

如图1所示，此光圈装置系由下列各部分构成：略长方形板状的光圈基板10，由树脂成形品构成；一对薄膜状的光圈叶片12、13，在使其彼此重合的状态下，以沿直线自由滑动的方式组装在此光圈基板10一侧的板面上；薄板状的滤光片15，以可旋转滑动的方式配置在此2枚光圈叶片12、13之间；叶片盖14，在将光圈叶片12、13及滤光片15组装在光圈基板10一侧的板面上后，以覆盖光圈叶片12、13的方式被覆在光圈基板10上；光圈叶片驱动机构HA及滤光片驱动机构HB，组装在光圈基板10另一面侧。

在光圈基板10及叶片盖14的靠近长边方向一端的位置，形成有用于形成光路(将图1的纵轴线定为光轴的光的通路)的开口部11、14a，在光圈基板10的另一端侧的位置设有光圈叶片驱动机构安装部20，在邻接于该光圈叶片驱动机构安装部20的光圈基板10的侧部，突出设置有滤光片驱动机构安装部30。

另一方面，在光圈叶片12、13设有用于形成光圈开口的缺口状或孔状的通孔部12e、13e。并且，通过在光圈基板10上使光圈叶片12、13在箭头f1、f2方向彼此向相反方向往复滑动，而可利用该通孔部12e、13e的缘部对光路进行光圈调节。

组装在光圈叶片驱动机构安装部20的光圈叶片驱动机构HA，是借助设置在转动部件40的一对驱动销44a、44b而使光圈叶片12、13滑动的机构，并以步进马达110与齿轮减速机构70为中心而构成。此情况的齿轮减速机构70由下列各部分构成：在步进马达110的转轴111(参照图8)安装的马达齿轮112；中间齿轮60；后述附设内齿轮的转动部件40(严格而言为内齿轮43)。

又，滤光片15具有对应于波长的穿透特性，在此为使用将红外线区域(含近红外线区域)的光线遮断的红外线滤镜。在光圈基板10上的滤光片驱动机构安装部30组装的滤光片驱动机构HB，是借助驱动杆121使滤光片15旋转滑动来将滤光片15插入到光路上或从光路上移除的机构，该滤光片驱动机构HB是以2位置控制用的致动器120为中心而构成的。致动器120借助滤光片驱动机构安装部30的底板31(参照图2)、与在其周围竖立形成的竖立周壁32而支承。

此情况下的滤光片15形成为薄膜状，而插入到2枚光圈叶片12、13的微小间隙，并以可沿着光圈叶片12、13滑动的方式设置。像这样，滤光片15通过被夹设于2枚光圈叶片12、13之间，而能以光圈叶片12、13的表面作为导向面而滑顺地滑动，可在薄膜状下进行稳定的插拔动作。

滤光片15，将设在曲柄杆部15a的弯曲部的贯通孔15b，嵌合到在光圈基板10的侧部耳部突出设置的支轴10a，由此以此支轴10a为中心并以可沿着光圈叶片12、13的面而转动的方式受到支承。又，将突出设置在驱动杆121的驱动销122卡合到在曲柄杆部15a的前端侧设置的长孔15c，并驱动致动器120使驱动销122转动，由此使滤光片15以支轴10a为中心而转动，并可借此将滤光片15插入到光路上或从光路上移除(将滤光片15相对于光路上进行插拔)。

又，光圈基板10在图1中底面的周缘部附近，设有多个引导光圈叶片12、13动作的略去图示的导向销。又，在光圈叶片12、13的侧缘部附近，以与各侧缘部平行的方式设有纵槽12a、12b、12c、13a、13b、13c。并且，将上述导向销嵌合到此等纵槽12a、12b、12c、13a、13b、13c，由此将光圈叶片12、13保持为在光圈基板10的板面上在箭头f1、f2方向沿直线自由滑动。

就用于驱动光圈叶片12、13的组件而言，首先在各光圈叶片12、13的长边方向端部，各自设有在与光圈叶片12、13的滑动方向正交的方向上较长的长孔(亦称为横槽)12d、13d。此等长孔12d、13d是供转动部件40的驱动销44a、44b以自由滑动的方式卡合的部分。又，在光圈叶片驱动机构安装部20，组装有转动部件40、中间齿轮60、马达安装罩盖80及步进马达110。

如图2所示，光圈叶片驱动机构安装部20具有约四边形的底板21与包围底板21周围的竖立周壁22，在竖立周壁22顶端面的靠近四角的位置，设有用于定位马达安装罩盖80的定位销23与用于固定马达安装罩盖80的卡爪24，并使同类构造位于对角位置。

又，底板21在图2中顶面的中心，竖立设有转动部件用支承轴25，在其附近竖立设有中间齿轮用支承轴26。又，在转动部件用支承轴25周围的底板21上，设有：止动部突起27，限制转动部件40的转动范围；一对圆弧状缺口28，使转动部件40的驱动销44a、44b穿透到底板21的相反侧；缺口29，用于供转动部件40的止脱钩48卡合(参照图8、图9)。

转动部件40，如图3所示，在内周的一部分范围具有内齿轮43，并包含：环41，已切除周方向一部分；转动部件底板42，在该环41的内底部一体化，并在中心部具有与内齿轮43的中心一致的中心孔45；耳部41c、41d，在环41的外周部2处鼓出形成；一对驱动销44a、44b，突出设置于该耳部41c、41d的一端面(图3中底端面)。一对驱动销44a、44b位在离开中心孔45的中心(转动部件的转动轴线)，并相对于同一中心成点对称的位置。

又，在已切除圆周方向一部分的环41的两端，设有止动部壁41a、41b，在转动部件底板42上的靠近内齿轮43的位置，设有用于避免与中间齿轮支承轴26发生干涉的缺口47。又，在转动部件底板42的底面突出设置有止脱钩48，用于将此附设内齿轮的转动部件40止脱卡止在光圈叶片驱动机构安装部20。

并且如图4所示，将在转动部件底板42形成的中心孔45，嵌合到在光圈叶片驱动机构安装部20的底板21的中心突出设置的转动部件支承轴25，由此使附设内齿轮的转动部件40，将自身的转动轴线朝向正交于光圈基板10的方向，以自由转动的方式安装在光圈基板10上。

在此状态下，如图8～图11所示，驱动销44a、44b各自以自由滑动的方式卡合在光圈叶片13、12的各长孔13d、12d，通过转动部件40的转动，可使光圈叶片12、13彼此向相反方向滑动驱动。

又，在转动部件40的底面突出设置的止脱钩48，以可滑动的方式卡合在光圈叶片驱动机构安装部20的底板21的缺口29的背面缘部，由此固定使得转动部件40在组装时不会从光圈叶片驱动机构安装部20脱落。又，在此状态下，环41两端的止动部壁41a、41b可抵接于止动部突起27，由此限制转动部件40的转动范围。又，中间齿轮支承轴26，以在转动部件40的转动受限的范围内转动期间不与转动部件40发生干涉的方式，从在转动部件底板42形成的缺口47向上突出。

中间齿轮60是在同一轴线上成一体设有大齿轮61与小齿轮62(参照图8)的齿轮，且如图5所示，通过将中心孔66嵌合到上述中间齿轮支承轴26，而以自由转动的方式安装在光圈基板10上，并在该状态下使小齿轮62啮合于转动部件40的内齿轮43。

马达安装罩盖80，在如上所述先行将转动部件40及中间齿轮60组装后，以覆盖转动部件40及中间齿轮60的方式，如图6所示，安装在光圈叶片驱动机构安装部20之上，并发挥齿轮箱盖的功能。

马达安装罩盖80具有同光圈叶片驱动机构安装部20的竖立周壁22的大小的罩盖主板81，在该罩盖主板81的顶面，突出设置有圆筒状的马达安装壁82与电路板安装壁88。圆筒状的马达安装壁82在180°相对的位置具有缺口，在该缺口的位置设有马达固定用的锁定片85。又，在以圆筒状的马达安装壁82所包围的罩盖主板81上的部分，设有用于插入步进马达110的马达齿轮112的开口86。

又，在罩盖主板81顶面的不妨碍马达安装的位置设有收线箍83。收线箍83呈包围电线收纳部83a的略成口字形框状，当穿过基端附近的缺口83b而将电线放入电线收纳部83a时，可借助止脱片83c保持使电线不脱出。

此马达安装罩盖80，通过将光圈叶片驱动机构安装部20侧的定位用销23，嵌合到在罩盖主板81的底面侧形成的未图示的定位孔而正确地定位，并且，通过将光圈叶片驱动机构安装部20侧的卡爪24卡合到在罩盖主板81开口的锁定孔84，而以精度良好的方式安装在光圈叶片驱动机构安装部20。

并且，如图7所示，在此马达安装罩盖80的马达安装壁82的内部安装有步进马达110，使转轴111(参照图8)朝向正交于光圈基板10的方向。步进马达110在圆筒状的外壳内部收纳旋转机构部，并在从外壳端面突出的转轴111安装马达齿轮112。又，外壳在转轴111侧的端部设有安装托架113，在外壳的侧部安装有电路板115，其中，该安装托架113具有供锁定片85卡合的槽部113a。

在如此将步进马达110安装到马达安装罩盖80的状态下，在安装托架113的槽部113a卡合有锁定片85。又，电路板115保持在电路板安装壁88。又，穿过在马达安装罩盖80形成的开口86，在马达安装罩盖80内侧插入有在步进马达110的转轴111安装的马达齿轮112，该马达齿轮112如图8所示，在马达安装罩盖80内侧啮合于中间齿轮60的大齿轮61。

因此，从构成齿轮减速机构70的马达齿轮112输入的驱动力，经由中间齿轮60的大齿轮61及小齿轮62而传达到内齿轮43，使得转动部件40转动。

另，如图1所示，从步进马达110的电路板115延伸有电线116，在该电线116的前端接有连接器117。同样地，在滤光片驱动用的致动器120附设电路板125，在从该电路板125延伸的电线126的前端接有连接器127。

又，在此光圈装置设有无侧隙机构，通过将附设内齿轮的转动部件40向单方向旋转推压，而吸收内齿轮43与马达齿轮112之间的齿轮侧隙。此无侧隙机构由磁石50与磁性销(磁性构件)51构成，该磁石50与磁性销(磁性构件)51彼此以磁吸力相互作用，并利用该磁吸力推压转动部件40旋转，并且磁石50安装在马达安装罩盖80的内面侧，磁性销51插入固定在转动部件40的耳部41d形成的销孔49。

此时，将以磁力推压转动部件40旋转的区域设定为：至少为光圈孔径较小的小光圈侧的转动部件40的转动区域。亦即，如图11所示，以小光圈阶段中在磁石50与磁性销51之间有必要的磁吸力Q产生作用的方式，设定磁石50与磁性销51的位置关系。

又，在此光圈装置中，如图10、图11所示，在将一对驱动销44a、44b位于与光圈叶片12、13的滑动方向正交的直线上时的该直线定为基准线K，并使夹隔着该基准线K的一侧为缩小光圈孔径的小光圈侧(图11的θ2的范围)，另一侧为增大光圈孔径的大光圈侧(图10的θ1的范围)时，将驱动销44a、44b的转动区域如图12所示，设定为相对于基准线K而偏置，使得在小光圈侧(闭侧)从基准线K起的转动角度范围θ2大于在大光圈侧(开侧)从基准线K起的转动角度范围θ1。因此，从基准线K起的光圈叶片12、13的行程，亦变成在小光圈侧从基准线K起的行程S2大于在大光圈侧从基准线K起的行程S1。另，在图12中，O为驱动销44a(44b亦同)的转动中心，R系驱动销44a的转动轨迹。

通过如此设定驱动销44a、44b的转动区域，即使步进马达110的分辨率(相当于步进马达每一步的驱动销44a、44b的转动角度)相同，亦可在小光圈侧对光圈孔径细微地进行控制。以下将说明此点。

在令驱动销44a的转动半径为r，从该基准线K起的驱动销44a的转动角度为θ(其中θ＜90°)时，驱动销44a造成的光圈叶片12、13从该基准线K起的移动行程S成为S＝rsinθ。

在此，由S＝rsinθ的算式可知，相对于θ的单位变化量Δθ的光圈叶片移动行程的变化量ΔS，随着θ增大而变小。因Δθ的值为步进马达每一步的驱动销44a的转动角度，故在θ的值大的区域驱动光圈叶片12、13更可对光圈叶片12、13细微地进行位置控制。

在本实施方式的光圈装置中，为实现此目标，将驱动销44a的转动区域设定为相对于基准线K偏置，使得在小光圈侧从基准线K起的转动角度范围θ2大于在大光圈侧从基准线K起的转动角度范围θ1，通过如此设定方式，即可容易地实现在必要区域(小光圈区域)的光圈控制的高精度化。

图13表示驱动销分别在(a)本实施方式的情况下和(b)比较例的情况下的转动角度范围。在(b)的比较例的情况下，在小光圈侧(闭侧)从基准线K起的转动角度范围θb与在大光圈侧(开侧)从基准线K起的转动角度范围θb设定为相等。

当如此设定时，光圈叶片12、13无论在小光圈侧或大光圈侧，仅可从基准线K起移动相同的行程Sb，而在小光圈侧与大光圈侧以相同条件驱动。

相对于此，如(a)所示，使驱动销44a全体的转动角度范围几乎无改变，并使转动角度范围平移到小光圈侧的本实施方式的情况下，如图14所示，在小光圈侧与大光圈侧以相同条件驱动的范围θ1(光圈叶片的行程N1)的外侧，可在小光圈侧设定特有的驱动范围θ3(相当于光圈叶片的行程的N3的部分)。此范围θ3因为属于先前算式S＝rsinθ的θ较大的区域，故ΔS相应于Δθ而变小。亦即，即使以相同步进角度转动驱动销44a，光圈叶片的位移量ΔS亦变小。因此，可进行高精度的定位控制。

如以上所述，依据本实施方式的光圈装置，因为利用步进马达110驱动控制光圈叶片12、13，故能以简单的方式进行细微的光圈控制。又，因为使减速齿轮机构70设置介于步进马达110的转轴111与驱动光圈叶片12、13的转动部件40之间，故能以步进马达110的步进分割数以上的分辨率细微地调节光圈开度。又，因为将减速机构定为齿轮式而非摩擦轮式，故在有冲击产生作用时，步进马达110与转动部件40的旋转位置关系亦不会发生错位，可发挥耐冲击性与高可靠度。

又，减速齿轮机构70由下列各部分构成：马达齿轮112，安装在步进马达110的转轴111；内齿轮43，与转动部件40形成为一体并经由中间齿轮60而与马达齿轮112啮合，因而，可将步进马达110配置在尽可能靠近转动部件40的旋转中心的位置。所以，虽使减速齿轮机构70设置介于步进马达110与转动部件40之间，仍可实现驱动系统的布局的小型化。

另外，在由外齿轮与马达齿轮构成减速齿轮机构时，会将步进马达配置在远离转动部件的旋转中心的位置。或者，即使在将中间齿轮设置介于外齿轮与马达齿轮之间而尽可能地将步进马达配置在内侧(靠近转动部件的旋转中心侧)时，仍会成为中间齿轮相较于转动部件的旋转中心更加突出到外侧的形式。所以，驱动系统的尺寸容易变大，难以实现小型的布局。又，因此而易与其它零件发生干涉，难以设计回避的。就此点而言，本实施方式的光圈装置使用内齿轮43，由此可增加设计自由度并且实现小型的布局。

又，因为在形成内齿轮43的环41的靠近端面的位置设有驱动销44a、44b，故提高驱动销44a、44b的支承刚性，并且可增加驱动销44a、44b的转动半径，可使光圈叶片12、13的滑动行程增加。

又，本实施方式的光圈装置，首先将附设内齿轮的转动部件40安装在光圈叶片驱动机构安装部20的转动部件用支承轴25，其次将中间齿轮60安装在中间齿轮用支承轴26，继而将马达安装罩盖80组装在光圈叶片驱动机构安装部20之上，在此基础上，将马达齿轮112从在马达安装罩盖80形成的开口86插入并啮合于中间齿轮60，并且将步进马达110安装在马达安装罩盖80，由此可简单地完成组装。

又，在本实施方式的光圈装置中，使中间齿轮60设置介于步进马达110侧的马达齿轮112与转动部件40侧的内齿轮43之间而获得较大的减速比，因而可将步进马达110的动作化为细微的动作而传达到转动部件40。所以，即使将步进马达110的步进分割数设定为稍微粗略，亦可对光圈叶片12、13细微地进行位置控制，可进行高精度的光圈调节。

又，因为在光圈基板10上设有中间齿轮用支承轴26，故可在光圈基板10上将中间齿轮60与附设内齿轮的转动部件40一并地组装，并从其上组装马达安装罩盖80，即使有中间齿轮60，亦可简单地进行组装。

即，虽难以在光圈基板10上设置中间齿轮用支承轴26，但通过在附设内齿轮的转动部件40设置缺口47，并以贯穿该缺口47的方式，在光圈基板10上设置中间齿轮用支承轴26，由此将中间齿轮60先行安装在光圈基板10侧。由此，相较于将中间齿轮60安装在马达安装罩盖80侧时而言，更能达到组装性的提升。

又，在此光圈装置中，利用由磁石50与磁性销51构成的无侧隙机构，至少在小光圈侧的区域中，吸收从马达齿轮112至内齿轮43的齿轮侧隙，因而可在必要区域(尤其是小光圈侧)中进行高精度的光圈调节。

又，因为采用磁石50与磁性销51作为构成无侧隙机构的组件，故能以附加非常简单的构成而达到高精度控制。例如，虽考虑以弹簧旋转推压附设内齿轮的转动部件作为无侧隙机构，但如此一来将有弹簧的安装变得复杂的缺点。就此点而言，在本实施方式的光圈装置的情况，只要在小光圈侧的区域推压附设内齿轮的转动部件40旋转则在性能上即为充足，故采用磁石50与磁性销51的组合，并借此在简单的构成下得到充分且必要的性能。

又，通过将驱动销44a、44b的转动角度范围设定为在小光圈侧与大光圈侧偏置，如上所述，即使步进马达110的分辨率相同，亦可在小光圈侧对光圈孔径细微地进行控制。

又，通过如以上所述提高在小光圈侧的光圈调节的分辨率，亦可得到以下的优点。亦即，在多种此类光圈装置中，为了提高在小光圈侧的光量调节的分辨率，而在光圈叶片的一部分贴装有ND滤光片(减光片)。此ND滤光片其本身造价昂贵，此外亦必须以精度良好的方式贴装在光圈叶片的表面，因而成为光圈装置全体的成本增加的要因。

但是，在本实施方式的光圈装置中，使用步进马达110，使用齿轮减速机构70，更设有除去小光圈时的齿轮侧隙的机构，又将驱动销的转动角度范围平移到小光圈侧，通过此等方式可使在小光圈侧的分辨率更上一层。所以，由此可如本实施方式的方式而舍弃使用ND滤光片。亦即，即使不使用ND滤光片，亦可确保必要的小光圈侧的光圈叶片的控制分辨率。因此，不需要造价昂贵的ND滤光片，而且取缔了将ND滤光片安装到光圈叶片的要求高精度的安装作业，可借此而对于成本降低及生产性的提升有所贡献。

另，在上述实施方式中虽将磁石50设置在固定侧、将磁性销51设置在可动侧，但磁石50与磁性销51亦可相反设置。亦即，也可将磁石50设置在转动部件40侧、将磁性销等磁性构件设置在光圈基板10或马达安装罩盖80等固定侧。又，亦可利用磁石构成磁性构件。

又，上述实施方式虽示出在齿轮减速机构70设置中间齿轮60的例，但亦可省略中间齿轮，并使步进马达110侧的马达齿轮112直接地啮合于转动部件40的内齿轮43。

图15～图18是不使用中间齿轮的第2实施方式的光圈装置的构成图，且图15是表示全体构成的分解立体图，图16是表示在光圈基板上的光圈叶片驱动机构安装部安装转动部件的状态的立体图，图17是表示在图16的光圈叶片驱动机构安装部之上安装马达安装罩盖的状态的立体图，图18是表示在图17的马达安装罩盖之上安装步进马达的状态的立体图。

与上述第1实施方式的区别如下：因为取缔了中间齿轮，故在光圈基板210的光圈叶片驱动机构安装部220上没有中间齿轮用支轴；因为直接使马达齿轮112啮合于转动部件40的内齿轮43的关系，故步进马达110的安装位置有所变更；马达安装罩盖280的形状随之而有所变更。除此之外的构成与第1实施方式完全相同，对同一构成组件标注同一符号并省略其说明。

在如此省略中间齿轮时，因为减速齿轮机构的减速比变小，故光圈叶片的位置控制的精度稍微变得粗略，但可通过提升步进马达110的分辨率而弥补无中间齿轮所造成的精度粗糙。

Claims (3)

1.一种光圈装置，其特征在于，

包含：

光圈基板，其具有形成光路的开口部；

2枚光圈叶片，其以沿直线自由滑动的方式设置在该光圈基板上，该2枚光圈叶片朝彼此相反方向进行往复滑动驱动，而对上述光路进行光圈调节；

转动部件，其以自身的转动轴线朝正交于上述光圈基板的方向、且自由转动的方式安装在上述光圈基板，由此来驱动该光圈叶片；

一对驱动销，突出设置在该转动部件上的离开上述转动轴线的位置，并各自以自由滑动的方式卡合到在上述各光圈叶片形成且在与该光圈叶片的滑动方向正交的方向上较长的长孔中，并借助上述转动部件的转动，对上述光圈叶片朝彼此相反方向进行滑动驱动；

马达安装罩盖，其形成有供马达齿轮插入用的开口，并且其以覆盖上述转动部件的方式安装于上述光圈基板；

步进马达，其以自身的转轴朝向正交于上述光圈基板的方向而利用上述马达安装罩盖安装在上述光圈基板，由此来驱动上述转动部件旋转；及

减速齿轮机构，其设置介于上述转动部件与上述步进马达的转轴之间，

上述光圈基板设有光圈叶片驱动机构安装部、并列地竖立设置在该光圈叶片驱动机构安装部上的转动部件用支承轴及中间齿轮支承轴，

上述转动部件具有：环，其在圆周的一部分的范围形成有内齿轮；转动部件底板，其一体形成于该环的内底部；中心孔，其位于上述环的中心部且形成于上述转动部件底板；缺口，其形成于靠近上述转动部件底板上的上述内齿轮的位置，

该减速齿轮机构由下列部分构成：马达齿轮，安装在上述步进马达的转轴；上述转动部件的内齿轮；介于上述马达齿轮和内齿轮之间的中间齿轮，并且上述中间齿轮一体地具有与上述马达齿轮啮合的大齿轮和与上述内齿轮啮合的小齿轮，

通过将上述转动部件的中心孔嵌合到上述光圈基板的转动部件用支承轴上，使上述转动部件可自由转动地安装到上述光圈基板上，并且通过使上述中间齿轮支承轴通过上述转动部件的缺口，从而达到使该中间齿轮支承轴从上述转动部件底板突出的状态，

通过将上述中间齿轮的中心孔嵌合到上述光圈基板的中间齿轮支承轴，使上述中间齿轮可自由转动地安装到上述光圈基板上，并且达到使上述中间齿轮的小齿轮与上述转动部件的内齿轮啮合的状态，

通过上述马达安装罩盖的开口将上述马达齿轮插入该马达安装罩盖的内侧，从而在该马达安装罩盖的内侧使上述马达齿轮与上述中间齿轮的大齿轮啮合。

2.如权利要求1所述的光圈装置，其特征在于，

设有无侧隙机构，其通过推压上述附设内齿轮的转动部件向单方向旋转，而吸收上述内齿轮与上述马达齿轮之间的齿轮侧隙，

该无侧隙机构由磁石与磁性构件所构成，该磁石与磁性构件各自设置在上述转动部件侧、与上述光圈基板或马达安装罩盖等固定侧中的一方与另一方，彼此以磁力相互作用，并借助该磁力而推压上述转动部件旋转，

将上述借助磁力而推压上述转动部件旋转的区域设定为：至少为光圈孔径较小的小光圈侧的上述转动部件的转动区域。

3.如权利要求1或2所述的光圈装置，其特征在于，

上述一对驱动销，配置在相对于上述转动部件的旋转中心成点对称的位置，

在将上述一对驱动销位于与上述光圈叶片的滑动方向正交的直线上时的该直线定为基准线，并使夹隔着该基准线的一侧为缩小光圈孔径的小光圈侧、另一侧为增大光圈孔径的大光圈侧时，

将上述驱动销的转动区域设定为相对于上述基准线而偏置，使得在上述小光圈侧从上述基准线起的转动角度范围，大于在上述大光圈侧从上述基准线起的转动角度范围。

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