CN103649829A - 光量调节装置和光学设备 - Google Patents

Abstract

在光量调节装置中，能够在抑制径向上的大型化的同时使透镜进入到内部空间。光量调节装置10（图1）包括：基部构件（1），其具有固定开口（6）；以及光量调节叶片，其具有用于对通过固定开口的光的光量进行调节的光量调节部（3a）和以能够相对于基部构件转动的方式支承于基部构件的被支承部（3b）。在将与固定开口的开口面正交的方向作为光轴方向并将沿着固定开口的直径的方向作为径向时，在光量调节叶片中，光量调节部和被支承部能分别沿着与开口面平行的面转动，且形成在光量调节部与被支承部之间的中间部（3e）为了使光量调节部位于在光轴方向上与被支承部分分开的位置而具有相对于开口面朝向光轴方向倾斜的倾斜度，由此在比光量调节叶片靠径向内侧的位置形成有面向固定开口的凹空间（S）。

Description

光量调节装置和光学设备

技术领域

本发明涉及一种搭载在数字照相机、摄像机以及可更换镜头等光学设备中的光量调节装置。

背景技术

对照相机等光学设备要求有紧凑性，尤其要求缩短以自照相机主体突出的方式保持摄像镜头的镜筒的在光轴方向上的长度。

在专利文献1中公开了一种在使用照相机时（拍摄时）自照相机主体突出且在不使用照相机时（携带时）收纳在照相机主体内（收缩）的、具有所谓的可伸缩式镜筒的照相机。在该照相机中，光量调节装置（光圈）和透镜在光轴方向上相邻配置，通过在收缩状态下使透镜的一部分进入到光圈开口内，从而减少镜筒在收缩状态下的长度。

专利文献1：日本特开2007－310412号公报

然而，在专利文献1所公开的照相机中，由于采用使透镜的一部分进入到打开的光圈开口（比拍摄时的最大光圈开口还要大的光圈开口）内的结构，因此，需要使打开光圈开口直径大于透镜的外径。该结果，不得不将用于形成光圈开口的遮光叶片（光圈叶片）制作得较大，需要确保在打开光圈开口状态下使遮光叶片退避的外周空间也较大，因此，使光量调节装置在径向上大型化。因而，难以使搭载该光量调节装置的照相机小型化。

发明内容

本发明提供能够在抑制径向上的大型化的同时使透镜进入到内部空间中的光量调节装置和搭载有该光量调节装置的光学设备。

作为本发明的一技术方案，提供一种光量调节装置，其特征在于，该光量调节装置包括：基部构件，其具有固定开口；以及光量调节叶片，其具有用于对通过固定开口的光的光量进行调节的光量调节部和以能够相对于基部构件转动的方式支承于基部构件的被支承部，在将与固定开口的开口面正交的方向作为光轴方向并将沿着固定开口的直径的方向作为径向时，在光量调节叶片中，光量调节部和被支承部能分别沿着与开口面平行的面转动，且形成在光量调节部与被支承部之间的中间部为了使光量调节部位于在光轴方向上与被支承部分开的位置而具有相对于开口面朝向光轴方向倾斜的倾斜度，由此在比光量调节叶片靠径向内侧的位置形成有面向固定开口的凹空间。

作为本发明的另一技术方案，还提供一种光学设备，该光学设备包括在光轴方向上配置有上述光量调节装置和透镜的光学系统，透镜的至少一部分进入到光量调节装置中的凹空间的内部。

采用本发明，即使不将光量调节叶片打开为打开状态，也能够使透镜进入到形成于比该光量调节叶片靠径向内侧的凹空间内。因而，能够实现能够在抑制径向上的大型化的同时使透镜进入到内部的空间中的光量调节装置。并且，能够实现搭载有该光量调节装置的光学设备的小型化。

附图说明

图1是本发明的实施例1的光圈装置的分解立体图。

图2是实施例1的光圈装置的后视立体图。

图3是在实施例1的光圈装置中使用的光圈叶片的立体图。

图4是实施例1的光圈装置的动作说明图。

图5是实施例1的光圈装置的侧视剖视图。

图6是本发明的实施例2的光圈装置的后视图。

图7是本发明的实施例3的光圈装置的后视图。

图8是表示搭载有实施例的光圈装置的照相机的结构的框图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施例。

实施例1

在图1和图2中，示出了本发明的实施例作为光量调节装置的虹彩光圈装置10。在上述图中，附图标记1是作为基部构件的基板，在其内周侧部分形成有圆顶部（盖部）1c，该圆顶部（盖部）1c具有朝向后述的驱动环、光圈叶片凹入的圆顶（球面或圆台面）形状。另外，在圆顶部1c的径向中央形成有与打开光圈开口相对应的第1固定开口6。在以下的说明中，将通过第1固定开口6的开口面6a的中心且与该开口面6a正交的轴线称作光轴AX，将该光轴AX延伸的方向称作光轴方向。

另外，在基板1上的位于第1固定开口6的周围的环部，在周向上的多处分别形成有支承毂部（凸部）1a和图2所示的长孔部1b。各支承毂部1a的中心轴线BX与光轴方向（光轴线AX）平行地延伸。

附图标记2是作为驱动构件的驱动环，在其径向中央形成有具有内径比第1固定开口6的口径大的第2固定开口12。另外，在驱动环2的在周向上的多处形成有凸轮槽部2a。并且，在驱动环2的外周部的一部分形成有被驱动齿轮2b。

附图标记3是多个作为光量调节叶片（遮光叶片）的光圈叶片，其是具有遮光性且用于在基板1的靠第1固定开口6的径向内侧的位置形成周围被遮蔽的光圈开口（光通过开口）A的薄板状的构件。

如图3（a）、（b）所示，光圈叶片3具有：遮光部3a，其作为光量调节部而用于形成光圈开口A；被支承部3b，其以能够相对于基板1和驱动环2转动的方式支承于基板1；以及中间部3e，其将上述遮光部3a和被支承部3b连接起来。

被支承部3b形成为沿着与光轴方向正交的面（第1固定开口6的开口面6a）延伸的平面形状。在被支承部3b上形成有供形成于基板1的支承毂部1a插入的孔部（凹部）3c，光圈叶片3能够以该支承毂部1a和孔部3c为中心相对于基板1和驱动环2转动。孔部3c的中心轴线与支承毂部1a的中心轴线BX对齐。

另外，在被支承部3b上形成有凸轮毂部3d，该凸轮毂部3d可插入并卡合于被形成于驱动环2的凸轮槽部2a和形成于基板1的长孔部1b。凸轮毂部3d的中心轴线CX与光轴方向（光轴AX）平行地延伸。

中间部3e具有相对于形成于基板1的第1固定开口6的开口面6a朝向光轴方向倾斜的倾斜度α（该倾斜度α对于形成于驱动环2的第2固定开口12的开口面、形成于后述的盖板的第3固定开口的开口面也是同样的）。通过使中间部3e具有倾斜度α，从而使遮光部3a位于在光轴方向上与被支承部3b分开的位置。

遮光部3a具有对与光轴方向正交的面（第1固定开口6的开口面6a）平行的平面形状赋予了朝向光轴方向翘曲而成的形状，使得该遮光部3a不会与其他的光圈叶片3的遮光部3a互相钩挂而妨碍顺畅的移动。

此外，在本实施例中，说明了将遮光部3a和被支承部3b形成为相互独立的面（不连续的面）并利用形成为不同的面的中间部3e将上述遮光部3a和被支承部3b连接起来的情况。但是，也可以是，利用连续的曲面形成遮光部3a和中间部3e，并将被支承部3b形成为与该曲面不同的面。

在图1中，附图标记4是盖板（盖构件），其与基板1之间形成用于收容驱动环2和光圈叶片3的叶片室。在盖板4的靠内周侧的部分形成有具有朝向基板1和光圈叶片3侧凸起的圆顶（球面或圆台面）形状的圆顶部4a。圆顶部4a和基板1的圆顶部1c以与光圈叶片3的中间部3e和遮光部3a相对的方式配置，从而形成收容驱动环2和光圈叶片3的叶片室。这样，基板1和盖板4上的分别与多个光圈叶片3的中间部3e和遮光部3a相对的部分形成为相对于该部分的周围部分自光轴方向上的被支承部（3b）侧向遮光部（3a）侧突出。在圆顶部4a的径向中央形成有与打开光圈开口相对应的第3固定开口13。

盖板4在其外周部分利用螺钉与基板1结合，从而与基板1实现一体化。因此，盖板4也能够与基板1同样地视为基部构件。此外，也可以调换基板1和盖板4的位置。

在图1和图2中，附图标记5是具有步进马达等驱动器的驱动部，在其输出轴上安装有用于与驱动环2的被驱动齿轮2b相啮合的驱动齿轮5a。驱动部5借助马达基板11固定在基板1上。此处，驱动部5配置在基板1中的圆顶部1c的周围部分。换言之，驱动部5设置为自圆顶部1c的周围部分向与圆顶部1c相对于其周围部分突出的方向相同的方向突出。通过如此使圆顶部1c和驱动部5突出的方向相同，在如后述的实施例4那样将该光圈装置搭载在照相机等光学设备中时，能够有效地使用光学设备内的空间（尤其是，与配置有圆顶部1c和驱动部5的一侧相反的那一侧的空间），从而能够谋求光学设备的小型化。

当向驱动部5通电而使驱动齿轮5a旋转时，如图4的（a）、（b）所示，其旋转力经由被驱动齿轮2b传递至驱动环2，使驱动环2绕光轴相对于基板1旋转。然后，利用形成于驱动环2的凸轮槽部2a使形成于被支承部3b的凸轮毂部3d移动，从而使光圈叶片3以被支承部3b的孔部3c和插入到该孔部3c中的支承毂部1a为中心向遮光部3a相对于第1固定开口6和第3固定开口13的径向内侧的区域进退的方向、即向使光圈开口的大小变化的方向（以下，称作开闭方向）转动。此时，光圈叶片3的被支承部3b和遮光部3a分别沿着与光轴方向正交（与开口面6a平行的）且在光轴方向上的位置互不相同的两个假想平面转动。

此外，在本实施例中，说明了将形成于基板1的支承毂部1a和形成于光圈叶片3的凸轮毂部3d分别插入到形成于光圈叶片3的孔部3c和形成于驱动环2的凸轮槽部2a的情况。但也可以是，在光圈叶片3上形成相当于支承毂部1a的毂部或在驱动环2上形成相当于凸轮毂部3d的毂部，将这些毂部插入被形成于基板1的孔部、形成于光圈叶片3的凸轮槽部。

在以上述方式构成的光圈装置10中，通过上述遮光叶片3的中间部3e具有的朝向光轴方向倾斜的倾斜度α，如图5所示，能够在比多个光圈叶片3靠径向内侧的位置形成在光轴方向上自多个光圈叶片3的被支承部（3b）侧向遮光部（3a）侧具有深度的凹空间S。凹空间S的靠被支承部侧的一端在形成于盖板4的第3固定开口13处开口。另一方面，凹空间S的靠遮光部侧的一端在形成于基板1的第1固定开口6处开口。即，凹空间S面向第1固定开口6、第2固定开口12以及第3固定开口13。

也可以将凹空间S看成其外周被多个光圈叶片3的叶片面包围的空间。但是，在本实施例中，多个光圈叶片3的叶片面并没有直接面向凹空间S，包围凹空间S的盖板4的圆顶部4a介于光圈叶片3的叶片面与凹空间S之间。此外，未必需要盖板4（或圆顶部4a），只要能够使光圈叶片3稳定地开闭，则也可以在不设置盖板4（或圆顶部4a）的情况下使光圈叶片3的叶片面直接面向凹空间S。

实施例2

在图6中，示出了本发明的实施例2的作为光量调节装置的光圈装置。在该图中，对于与实施例1共用的构成要件，标注与实施例1相同的附图标记而省略说明。在实施例1中，采用通过以使多个遮光叶片转动的方式使光圈开口变化来调节光量的结构，而在本实施例中，光量调节部通过使形成为ND滤光部的1张ND叶片（光量调节叶片）转动来调节光量。

在本实施例的基板1上形成有1个支承毂部（凸部）1a。另外，在本实施例的驱动环2上形成有1个凸轮槽部2a。对于上述基板1和驱动环2，在后述的实施例3中也相同。

ND叶片23具有ND滤光部23a、以能够相对于基板1和驱动环2转动的方式支承于基板1的被支承部23b、以及将上述ND滤光部23a和被支承部23b连接起来的中间部23e。在被支承部23b上形成有供形成于基板1的支承毂部1a插入的孔部（凹部）23c，ND叶片23能够以该支承毂部1a和孔部23c为中心相对于基板1和驱动环2转动。

另外，在ND叶片23上形成有凸轮毂部23d，该凸轮毂部23d可插入并卡合被设于驱动环2的凸轮槽部2a。因此，当驱动环2旋转时，如图6的（a）、（b）所示，凸轮毂部23d沿着凸轮槽部2a移动的同时ND叶片23转动。ND叶片23在如图6的（b）所示那样利用ND滤光部23a覆盖形成于基板1和驱动环2的固定开口（在图中仅示出基板1的第1固定开口6）的整体的位置与图6的（a）所示那样ND滤光部23a自与该固定开口相对的区域完全退避的位置之间转动，从而调节通过该固定开口的光的光量。

并且，同样地，在本实施例中，利用ND叶片23的中间部23e所具有的、相对于固定开口的开口面朝向光轴方向倾斜的倾斜度，从而在比ND叶片23靠径向内侧的位置形成在光轴方向上自被支承部（23b）侧向ND滤光部（23a）侧具有深度且面向各固定开口的凹空间。

此外，与实施例1的盖板4同样地，在本实施例的光圈装置中也设有盖板，在该盖板与基板1之间形成有用于收容驱动环2和ND叶片23的叶片室，对此没有图示。在这点上，在后述的实施例3中也相同。

实施例3

在图7中，示出了本发明的实施例3的作为光量调节装置的光圈装置。在该图中，对于与实施例1、2共用的构成要件，标注与实施例1、2相同的附图标记而省略说明。在实施例1中，采用通过以使多个遮光叶片转动方式使光圈开口变化来调节光量的结构，而在本实施例中，通过使具有恒定大小的光圈开口的1张光圈叶片转动来调节光量。

光圈叶片33具有：作为光量调节部的光圈部33a，其具有大小比形成于基板1和驱动环2的固定开口（在图中仅示出形成于基板1的第1固定开口6）小的小光圈开口（光通过开口）33f；被支承部33b，其以能够相对于基板1和驱动环2转动的方式支承于基板1；以及中间部33e，其将上述光圈部33a和被支承部33b连接起来。在被支承部33b上形成有供形成于基板1的支承毂部1a插入的孔部（凹部）33c，光圈叶片33能够以该支承毂部1a和孔部33c为中心相对于基板1和驱动环2转动。

另外，在光圈叶片33上形成有凸轮毂部33d，该凸轮毂部33d可插入并卡合于被设于驱动环2的凸轮槽部2a。因此，当驱动环2旋转时，如图7的（a）、（b）所示，凸轮毂部33d沿着凸轮槽部2a移动的同时光圈叶片33转动。光圈叶片33在如图7的（b）所示那样光圈部33a的小光圈开口33f配置在与形成于基板1和驱动环2的固定开口相对的位置上的位置与图7的（a）所示那样光圈部33a自与该固定开口相对的区域完全退避的位置之间转动，从而调节通过该固定开口的光的光量。

并且，同样地，在本实施例中，利用光圈叶片33的中间部33e所具有的、相对于固定开口的开口面朝向光轴方向倾斜的倾斜度，从而在比光圈叶片33靠径向内侧的位置形成在光轴方向上自被支承部（33b）侧向光圈部（33a）侧具有深度且面向各固定开口的凹空间。

实施例4

将作为搭载有利用上述实施例1～实施例3说明的光圈装置10的光学设备的照相机（摄像机或静态照相机）表示在图8中。附图标记50是照相机主体，附图标记51、53是构成拍摄光学系统的多个透镜。附图标记52是由CCD传感器、CMOS传感器等构成的摄像元件，用于对由拍摄光学系统形成的被摄体图像进行光电转换。

附图标记54是由CPU等构成的控制器，用于控制光圈装置10（驱动部5）、摄像元件52的动作。此外，光圈装置10也可以具有快门功能。

在这样的照相机中，仍如图5所示，能够使与该光圈装置10在光轴方向上相邻配置的透镜51的至少一部（凸面）进入到光圈装置10的凹空间S中。此外，在图5中，示出了供透镜51向凹空间S进入的入口（第1固定开口6）朝向像面方向开口且与光圈装置10在像面方向上相邻配置的透镜51进入到凹空间S中的情况。也可以是，使供透镜51向凹空间S进入的入口朝向被摄体方向，并使与光圈装置10在被摄体方向上相邻配置的透镜53进入到凹空间S中。

成为供透镜51进入凹空间S的入口的开口的大小（直径）由穿过多个光圈叶片3的被支承部3b与中间部3e之间的边界的圆的直径（或与该圆相对应的圆顶部4a的内径）决定，并不取决于由多个光圈叶片3形成的光圈开口A的大小。因此，即使在将光圈开口A缩小后的状态下，也能够使透镜51进入凹空间S，也就是说无需将光圈开口A设定为打开开口直径或进一步设定为大于打开开口直径。因而，不必根据透镜51的外径而相应地增大光圈开口A的最大直径，能够避免在能够使透镜进入内部的空间的光圈装置中产生径向上的大型化。

另外，在图8中，还示出了光圈装置10的盖板4的圆顶部4a的靠被摄体侧的凸面同与光圈装置10在被摄体方向上相邻配置的透镜53的靠像面侧的凹面相接近的情况。这样，还能够将光圈装置10的光圈叶片3配置在透镜51的靠被摄体侧的凸面与透镜53的靠像面侧的凹面之间的狭小空间内。

并且，也可以是，如图5所示，在光圈装置10与其两侧的透镜51、53接近的状态下将用于保持拍摄光学系统的镜筒收纳（收缩）在照相机主体内。

另外，光圈装置10不仅能够搭载在图8所示的照相机中，还能够搭载在可更换镜头等其他光学设备中。

以上说明的各实施例仅是代表性的例子，在实施本发明时，能够对各实施例进行各种变形、变更。

产业上的可利用性

能够提供虽为小型却能够使透镜进入到内部的光量调节装置和搭载有该光量调节装置的照相机等光学设备。

附图标记说明

1、基板；1a、支承毂部；2、驱动环；3、光圈叶片；3d、凸轮毂部；4、盖构件；5、驱动部；10、光圈装置；51、53、透镜。

Claims (7)

1.一种光量调节装置，其特征在于，

该光量调节装置包括：

基部构件，其具有固定开口；以及

光量调节叶片，其具有用于对通过上述固定开口的光的光量进行调节的光量调节部和以能够相对于上述基部构件转动的方式支承于基部构件的被支承部，

在将与上述固定开口的开口面正交的方向作为光轴方向并将沿着上述固定开口的直径的方向作为径向时，

在上述光量调节叶片中，上述光量调节部和上述被支承部能分别沿着与上述开口面平行的面转动，且形成在上述光量调节部与上述被支承部之间的中间部为了使上述光量调节部位于在上述光轴方向上与上述被支承部分开的位置而具有相对于上述开口面朝向上述光轴方向倾斜的倾斜度，由此在比上述光量调节叶片靠上述径向内侧的位置形成有面向上述固定开口的凹空间。

2.根据权利要求1所述的光量调节装置，其特征在于，

上述光量调节装置具有多个作为遮光叶片的上述光量调节叶片，该光量调节叶片利用上述光量调节部形成供上述光通过的光通过开口，通过使该多个光量调节叶片转动来使上述光通过开口的大小变化，从而调节上述光的光量。

3.根据权利要求1所述的光量调节装置，其特征在于，

上述光量调节装置具有1张作为遮光叶片的上述光量调节叶片，该光量调节叶片在上述光量调节部具有大小比上述固定开口小的开口、即供上述光通过的光通过开口，通过使该光量调节叶片转动而使上述光通过开口相对于上述固定开口移动，从而调节上述光的光量。

4.根据权利要求1所述的光量调节装置，其特征在于，

在上述光量调节叶片中，上述光量调节部由ND滤光器形成，通过使该光量调节叶片转动而使上述ND滤光器相对于上述固定开口移动，从而调节上述光的光量。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的光量调节装置，其特征在于，

上述基部构件中的覆盖上述光量调节叶片的盖部以相对于其周围部分自上述光轴方向上的上述被支承部侧向上述光量调节部侧突出的方式形成。

6.根据权利要求1至5中任一项所述的光量调节装置，其特征在于，

该光量调节装置包括：

驱动构件，其用于相对于上述基部构件旋转而使上述光量调节叶片转动；以及

驱动部，其具有用于使该驱动构件旋转的驱动器，

上述基部构件中的覆盖上述光量调节叶片的盖部以相对于其周围部分自上述光轴方向上的上述被支承部侧向上述光量调节部侧突出的方式形成，

上述驱动部以自上述基部构件中的上述盖部的周围部分向与该盖部突出的方向相同的方向突出的方式配置于该周围部分。

7.一种光学设备，其特征在于，

该光学设备包括在上述光轴方向上配置有权利要求1至6中任一项所述的光量调节装置和透镜的光学系统，

上述透镜的至少一部分进入到上述光量调节装置中的上述凹空间的内部。

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