JP2002162665A

JP2002162665A - 光量調節装置

Info

Publication number: JP2002162665A
Application number: JP2000359336A
Authority: JP
Inventors: Hidekazu Nakamura; 中村　　英和
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2000-11-27
Filing date: 2000-11-27
Publication date: 2002-06-07

Abstract

(57)【要約】【課題】虹彩絞りの性能に近づける光量調節装置を提
供する。【解決手段】光軸と直交する平面内をスライドする第
１、第２の絞り羽根３，４に加えて該平面内を回転する
回転絞り羽根５を有し、第１，第２の絞り羽根３，４の
輪郭形状で５角形の４辺を形成し、回転絞り羽根５の輪
郭形状で残りの１辺を形成するもので、これら３枚の羽
根がガルバノメーターで回動される回動レバー６により
所定方向に駆動されると、第１，第２の絞り羽根は、輪
郭形状により夫々五角形の頂点の１頂点をなす各頂点か
ら光軸中心方向に該五角形形状を略相似形状に維持して
移動する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、レンズ鏡筒等の光
学装置に用いられる絞り装置等の光量調節装置に係るも
のであり、詳しくは、従来の直進羽根による２枚羽根絞
り装置に加えて回転羽根を搭載した光量調節装置に関す
るものである。

【０００２】

【従来の技術】従来、ビデオレンズに用いられる光量調
節装置おいて、コンシューマー向けの低価格指向の機種
に関しては、一般に低コストである羽根の構成枚数の少
ない２枚羽根絞りが広く実用されている。

【０００３】前記２枚羽根の光量調節装置としての絞り
装置は、光軸上に開口部が設けられている地板とカバー
の間に２枚の羽根が移動自在に挟まれており、該羽根は
光軸に直交する面内において相対的に同方向、逆方向に
移動し、開口部形状を自在に可変し、光量を調節するこ
とが出来る絞り装置である。

【０００４】詳しくは図５に示すように、地板８、カバ
ー９に開口部８ａ、８ｂが設けらており、前記地板８と
カバー９の間に図示形状の第１、第２の絞り羽根１０，
１１が配置される構成となっている。また、地板８の外
側部にガルバノメーター１３が取り付けられており、ガ
ルバノメータ１３の回転軸１３ａに駆動レバー１２が結
合され、駆動レバー１２の一端に形成した作動ピン１２
ａと、第１の絞り羽根１０の一端に設けられている長孔
１０ａと係合し、駆動レバー１２の他端に形成した作動
ピン１２ｂと、第２の絞り羽根１１の一端に設けられて
いる長孔１１ａと係合している。

【０００５】これにより、図６に示すように、駆動装置
が起動するのに伴い、駆動レバー１２が連動し、第１、
第２の絞り羽根１０，１１が所定の方向に回転運動を始
めるが、この時、絞り羽根はガイド穴１０ｂ、１０ｃ、
１０ｄ、１１ｂ、１１ｃ、１１ｄと長孔１０ａ、１１ａ
によって運動方向が規制され、回転運動が直線運動に還
元され、該絞り羽根は相対的に正逆方向に直線的に移動
する結果、絞り開口部１４の内径を自在に調節すること
が出来る。

【０００６】絞り開口部１４は、両絞り羽根１０，１１
の開口縁部１０ｅ、１１ｅで構成され、図７、図９に示
すような第１、第２の絞り羽根１０，１１の形状の組み
合わせにより、図８、図１０に示すように、絞り値に基
づいて絞り開口部１４の開口形状を円形から紡錘、また
は円形から菱形等に変化させながら光量調節を行ってい
る。

【０００７】このように一般にボケ形状を決定する要因
の一つとして絞り開口部１４の形状が考えられているた
めに、様々な開口縁部形状の羽根が考え出されている。

【０００８】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来例の絞り装置では、その部品構成上四角形以上の多角
化を行うことが出来ない。図７の絞り羽根Ａ，Ｂのよう
なそれぞれ円弧状の開口径縁部を構成する絞り羽根にお
いては、図８に示すように、（ａ）の開放では、開口径
は円形をとっているが、（ｂ）、（ｃ）のミドル・小絞
りと絞り値が変化するに従い円形形状が崩れて紡錘型形
状となり、縦横比に変化が生じ、これが原因によるボケ
問題あるいは、点光源によるゴースト形状等の問題が発
生する。

【０００９】また、図９の絞り羽根Ｃ，Ｄにおいては、
図１０に示すように、（ａ）の開放での開口部形状は円
形であり、（ｂ）、（ｃ）と開口部形状が菱形あるいは
四角形の形状をとっており、各絞り値による開口部形状
に変化がなく縦横比が等しい形状となっているが、開口
径縁部を構成する辺が２方向のみであるため、デフォー
カス時に上記２方向に像が流れてしまい（フレア）崩れ
を生じる。そして、点光源の形状が正方形となるため心
理的に嫌われやすい欠点もある。

【００１０】通常、ボケ形状は絞り形が円形の時に最も
最良なボケ形状になり、虹彩絞りなどのような多数枚羽
根を風車を介して駆動するタイプの絞り装置が存在する
が、低価格指向のコンシューマー向けの機種に関しては
コスト上の問題から使用されることは少なく、上述のよ
うな２枚羽根絞り装置が使用されているのが一般的であ
る。

【００１１】また、特開平１０−３０１１５９号公報で
開示されている絞り装置は、絞り羽根４枚構成で、４枚
の絞り羽根を各々１：２：−１：−２の割合で変位さ
せ、ほとんどの絞り値において開口形状を正６角形に維
持することが可能な絞り装置で、確かにどの絞り形状で
も正６角形の開口径を維持することが出来る構造をして
いるが、円形に近似させることが出来ているにもかかわ
らず、該４枚羽根を同一の駆動手段であるガルバノメー
ターに連動された回転アームによって変位させるため、
回転アームの回動中心から作動ピンまでの距離を羽根の
変位させる割合に対応させ、１：２：−１：−２に設定
させなければならない。

【００１２】しかも、ガルバノメーターの特性上、回点
角が６０゜を超えてしまうと極端にガルバノメーターの
トルクが下がってしまい、通常回点角を６０゜以内に設
定するのが一般的である。

【００１３】このため、１：２：−１：−２の移動量を
確保するためには、回転アームの回動中心から作動ピン
までの距離をかなり長くとらなければならず、絞り装置
自体が大きくなってしまう問題がある。

【００１４】本発明では、上記の問題に対し解決策を講
じ、虹彩絞りを搭載することの難しい低価格指向の機種
で使用可能なコスト及び虹彩絞りの性能に近づける光量
調節装置を提案する。

【００１５】

【課題を解決するための手段】第１の発明は、光軸と直
交する面内をスライドする第１および第２の遮光部材
と、前記面内を回転する第３の遮光部材と、前記第１，
第２及び第３の遮光部材を所定方向に駆動する駆動手段
とを有し、前記駆動手段の駆動により、前記第１，第２
及び第３の遮光部材で形成される開口部の形状を略相似
形状に維持して開口径を可変とすることを特徴とする光
量調節装置とするものである。

【００１６】第２の発明は、上記第１の発明で、前記開
口部は多角形形状であることを特徴とする。

【００１７】第３の発明は、上記第１の発明で、前記開
口部は円形状であることを特徴とする。

【００１８】第４の発明は、上記第１の発明で、前記開
口部は楕円等の非直線形状であることを特徴とする。

【００１９】第５の発明は、上記第２の発明で、前記多
角形形状の開口部は五角形形状であって、前記第１及び
第２の遮光部材の輪郭形状が前記開口部形状の五角形の
頂点の１頂点の形状をそれぞれ成しており、前記第１及
び第２の遮光部材は、前記各頂点から光軸中心方向にそ
れぞれ移動し、前記第３の遮光部材の輪郭形状が前記開
口部の一辺を形成することを特徴とする。

【００２０】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て図示に基づき詳細に説明する。

【００２１】図１は本実施の形態の３枚羽根絞り装置の
分解斜視図、図２は３枚羽根の各々の動作方向を示し、
図３（ａ）、図３（ｂ）、図３（ｃ）に本実施の形態の
各絞り値に対応する開口部形状を示す。

【００２２】本実施の形態による絞り装置は、図１に示
すように、絞り地板１とカバー２の間に設けられている
従来の絞り羽根と同様の直線方向に移動する直進羽根
３，４と新たに加えた回転羽根５とから構成されてい
る。これら３枚の絞り羽根３，４，５の組み合わせパタ
ーンを図４に示す。

【００２３】地板１の外側部から突出しているガルバノ
メータ７の駆動軸７ｂに駆動レバー６が取り付けられお
り、前記３枚羽根３，４，５はこの駆動レバーの駆動ピ
ン６ａ、６ｂ、６ｃに各々取り付けられている。

【００２４】すなわち、図１に示すように、絞り地板
１、カバー２に開口部が設けらており、地板１とカバー
２の間に直進羽根３、４と回転羽根５が配置される構成
となっている。また、絞り地板１の外側部にガルバノメ
ーター７が取り付けられており、ガルバノメーター７の
回転軸７ｂに３つのレバー部で構成された駆動レバー６
が結合され、駆動レバー６の第１レバー部6-1に形成し
た作動ピン６ａが直進羽根３の一端に設けられている長
孔3-1と係合し、駆動レバー６の第２レバー部6-2に形成
した作動ピン６ｂが直進羽根４の一端に設けられている
長孔4-1に係合し、第３レバー部6-3に形成した作動ピン
６ｃが回転羽根５の作用点５ｃをなす長孔に係合してい
る。したがって、ガルバノメーター７が起動すると、駆
動レバー６が回転し、その結果、駆動ピン６ａ、６ｂ、
６ｃを介して各絞り羽根３，４，５が駆動する。

【００２５】本実施の形態による絞り装置は従来のもの
とは異なり、直進羽根３，４は開口径輪郭部において、
図１に示すように、５角形の１つの頂点３ａ、４ａを含
む形状となっている。また、回転羽根５においては絞り
開口部の輪郭形状は５角形の遮光縁部の１辺を構成して
いる。

【００２６】次に、３枚の絞り羽根の各々の動作方向に
ついて説明すれば、図２に示すように、直進羽根３は長
穴3-2と3-3がガイドピン７ｂ，７ｆに嵌合し、直進羽根
４は長穴4-2，4-3がガイドピン7ｃ，７eに嵌合し、長穴
の方向に沿って直進するようになっている。そして、直
進羽根３，４に関して言えば、各々の絞り開口部の輪郭
形状を形成している頂点３ａ、４ａから光軸中心１５方
向に作動する。

【００２７】また、回転羽根５に関しては、ガイドピン
7dに嵌合する回転中心５ｂを支点にして回転自在となっ
ており、作動レバー６の作動ピン６ｃを介している作用
点５ｃまでの距離を半径とする円運動を行う。この絞り
羽根の絞り開口部の輪郭形状と作動により、図３に示す
ように開放から小絞りにかけてあらゆる絞り値に関係な
く絞り開口部Cの遮光縁部形状を５角形に保つことが出
来る。

【００２８】ここで、直進羽根３、４の頂点３aと４a
は、上下方向において同一直線上に位置し、頂点３a、
４aの右辺３ｂ，４ｂが交わる交点Pが前記開口部Cの中
心を水平方向に通る直線上に位置する。また、回転レバ
ー５は、作動レバー６が反時計方向へ最大に回動した状
態で、回転レバー５の片側辺５ｄが上下方向に位置し
て、前記開口部Cの接線となる。

【００２９】そして、図３（ａ）に示す開放位置から作
動レバー６が時計方向に回動すると、直進羽根３，４の
頂点３ａと４ａおよび前記交点Pが互いに接近するよう
に、かつ回転レバー５が開口部Cの中心側に向かって時
計方向に回動し、直進羽根３、４の右辺３ｂ，４ｂ及び
左辺３ｃ，４ｃと回転レバー５の片側辺５ｄで形成され
る５角形が図３（ｂ）、（ｃ）に示すように徐々に小さ
くなる。また、作動レバー６が反時計方向に回動する
と、上記５角形が徐々に大きくなる。

【００３０】このように、絞り羽根の開口部輪郭形状
と、作動により図３に示すように、開放から小絞りにか
けてあらゆる絞り値に関係なく開放径を５角形に保つこ
とができる。

【００３１】このため、ボケ味の改善及びデフォーカス
時の点光源の形状の違和感を改善することが出来る。

【００３２】羽根のレイアウトは、図４（ａ）に示よう
に、地板１の方向から回転羽根５、直進羽根４、直進羽
根３の順に重ねるパターン、図４（b）に示すように、
直進羽根４の上に直進羽根３を重ね、回転羽根５の先端
部を直進羽根３の下側にし残りを直進羽根４の上に配置
したパターン、図４（ｃ）に示すように、回転羽根５、
直進羽根３、回転羽根４の順に重ねるパターン等があ
る。

【００３３】なお、２つの直進羽根３、４と、回転羽根
５で形成する絞り開口の形状は、上記の五角形に限定さ
れるものではなく、これ以外の多角形、円、非直線形状
の楕円等であってもよい。

【００３４】

【発明の効果】以上説明してきたように、本発明によれ
ば、従来コスト的に虹彩絞りなどを使用できない低価格
指向の機種に関して、該機種で従来用いられている２枚
のスライドする絞りｈ羽根等の第１，第２の遮光部材
に、さらに回転羽根等の第３の遮光部材を１枚追加する
ことにより、従来の絞り装置等の光量調節装置の大きさ
が大きく変わることがなく、低コストで絞り開口径の形
状を例えば５角形にすることができ、虹彩絞りなどの性
能に近づけることが出来る。

【００３５】また、従来の虹彩絞りのように風車などの
構成部品が多くなるのに伴う部品の嵌合ガタ分によるヒ
ステリシスなどの問題もあったが、本発明の装置ならば
部品点数も少なく上記の問題も低減することが可能であ
る。

【００３６】さらに、部品点数が少なく質量が軽いため
デジタルカメラなどの高速シャッターにも適した絞り機
構を形成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施の形態における光量調節装置の分
解斜視図。

【図２】図１の各羽根の作動方向例を示す平面図で、
（ａ）（ｂ）は直進羽根、（ｃ）は回転羽根。

【図３】（ａ）〜（ｃ）は各絞り値の絞り開口部の形状
変化図。

【図４】（ａ）〜（ｃ）は図１の絞り羽根の構成パター
ンを示す。

【図５】従来の２枚羽根構成の絞り装置の分解斜視図

【図６】図５の構造図

【図７】従来の絞り羽根の形状図

【図８】図７の絞り羽根における各絞り値における絞り
開口部の形状図

【図９】従来の他の絞り羽根の形状図

【図１０】図９の絞り羽根における各絞り値における絞
り開口部の形状図

【符号の説明】

１…絞り地板２…カバー３，４…直進羽根５…回転羽根６…駆動レバー７…ガルバノメーター

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光軸と直交する面内をスライドする第１
および第２の遮光部材と、前記面内を回転する第３の遮
光部材と、前記第１，第２及び第３の遮光部材を所定方
向に駆動する駆動手段とを有し、前記駆動手段の駆動に
より、前記第１，第２及び第３の遮光部材で形成される
開口部の形状を略相似形状に維持して開口径を可変とす
ることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】前記開口部は多角形形状であることを特
徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】前記開口部は円形状であることを特徴と
する請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項４】前記開口部は楕円等の非直線形状である
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５】前記多角形形状の開口部は五角形形状で
あって、前記第１及び第２の遮光部材の輪郭形状が前記
開口部形状の五角形の頂点の１頂点の形状をそれぞれ成
しており、前記第１及び第２の遮光部材は、前記各頂点
から光軸中心方向にそれぞれ移動し、前記第３の遮光部
材の輪郭形状が前記開口部の一辺を形成することを特徴
とする請求項２に記載の光量調節装置。