JP2002287203A

JP2002287203A - 光量調節装置および光学機器

Info

Publication number: JP2002287203A
Application number: JP2001093194A
Authority: JP
Inventors: Yoshio Takada; 善夫高田
Original assignee: Canon Electronics Inc
Current assignee: Canon Electronics Inc
Priority date: 2001-03-28
Filing date: 2001-03-28
Publication date: 2002-10-03

Abstract

(57)【要約】【課題】遮光羽根等の可動部材とこの可動部材が摺動
する部材との間の摺動抵抗が大きくならないよう、摺動
面に高い面精度での加工が必要になる。【解決手段】光量を変化させるために移動する可動部
材２，３を備えた光量調節装置において、可動部材が摺
動する部材７のうち少なくとも可動部材との摺動面７
ｍ，７ａ〜７ｄに滑り性を有する被膜を形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ビデオカメラ、フ
ィルムスチルカメラ、デジタルスチルカメラといった撮
影装置やこれらに用いられる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ものである。

【０００２】

【従来の技術】上記のような光量調節装置は、遮光羽根
を開閉動作させ、この遮光羽根を支持する地板等に形成
された光通過口内への遮光羽根の突出量を変化させるこ
とにより光量を調節する。

【０００３】また、遮光羽根に光通過口を形成する何種
類かの大きさの孔を空け、これら穴を光軸上に切り替え
配置する光量調節装置や、ＮＤフィルタ等のある透過率
を持つフィルタを光軸上に配置することで光量を調節す
る光量調節装置もある。

【０００４】ここで、例えば遮光羽根を開閉動作させて
光通過口内への遮光羽根の突出量を変化させるタイプの
光量調節装置は、装置のベースとなる地板と、この地板
に対して光軸直交面内で開閉動作する遮光羽根と、この
遮光羽根を地板に対して押さえ込む押え板と、遮光羽根
に形成された長穴部等に係合してモータ出力を遮光羽根
に伝達する伝達部材等から構成される。

【０００５】地板および押え板には、遮光羽根の光軸方
向への不要な動きを阻止しながら遮光羽根を光軸直交方
向にガイドするガイドレールや、遮光羽根に形成された
溝部等に係合して遮光部材の光軸直交面内における開閉
方向以外の方向への移動を阻止するよう遮光羽根をガイ
ドするガイドピン等が形成されている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、開閉動
作する遮光羽根が地板や押え板に設けられたガイドレー
ルやガイドピンに対して摺動したり、遮光羽根と伝達部
材との間に摺動が生じたりするため、摺動抵抗が大きく
ならないよう、摺動面には高い面精度が必要である。こ
のため、部品加工が非常に困難であり、磨きなどの二次
加工が必要な場合も多い。

【０００７】また、地板、押え板および遮光部材の材質
が樹脂である場合、これらが摺動すると静電気が発生し
て帯電する。そして、このような帯電により、地板と遮
光羽根、押え板と遮光羽根および遮光羽根同士が貼り付
き、スムーズに作動しなくなるという問題がある。

【０００８】なお、静電気を防止するために、例えば地
板を形成する樹脂に導電物質を添加する方法もあるが、
この場合、導電物質を樹脂表面に浮き上がらせるように
しなければならない。しかしながら、導電物質は多くの
場合、繊維であるため、浮き出た繊維に遮光羽根が引っ
掛かり、スムーズな作動の妨げとなるという問題があ
る。

【０００９】そこで、本発明は、装置内の摺動面におけ
る高い面精度での加工や二次加工を不要とし、さらには
装置のスムーズな作動を妨げることなく摺動による帯電
を防止することができる光量調節装置を提供することを
目的としている。

【００１０】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めに、本発明では、光量を変化させるために移動する遮
光羽根やフィルタ等の可動部材を備えた光量調節装置に
おいて、可動部材が摺動する地板、押え板および伝達部
材等の部材のうち少なくとも可動部材との摺動面に滑り
性を有する被膜を形成している。

【００１１】これにより、上記摺動面自体に対する高い
面精度での加工や二次加工を行うことなく、可動部材と
の間の摺動抵抗を小さくすることが可能となり、可動部
材をスムーズに駆動することが可能となる。

【００１２】具体的には、例えば、滑り性を持つ塗料を
上記摺動面に塗布することによって上記被膜を形成する
ようにしてもよい。

【００１３】また、上記被膜の材料（例えば、塗料）に
導電物質を含ませるようにして、摺動による静電気の発
生を抑え、帯電により可動部材のスムーズな動きが妨げ
られないようにしてもよい。また、このように導電性被
膜を形成することによって、地板や押え板が樹脂により
作られている場合に樹脂に機械的強度を高めるための被
導電性物質を添加すればよく、導電性物質を添加する場
合に比べて安価に滑り性、機械的強度および導電性を確
保することが可能となる。

【００１４】

【発明の実施の形態】（第１実施形態）図２には、本発
明の第１実施形態である光量調節装置の全体構成を示し
ている。また、図３には、上記光量調節装置に用いられ
る地板を示している。なお、この光量調節装置は、ビデ
オカメラ、フィルムスチルカメラ、デジタルスチルカメ
ラといった撮影装置やこれらに用いられる交換レンズ等
の光学機器に搭載されるものである。

【００１５】図８には、上記光量調整装置を搭載したビ
デオカメラの構成を示している。この図において、１０
０はカメラ本体、１０１は撮影レンズ、１０２は本実施
形態の光量調節装置（絞りユニット）である。

【００１６】また、１０３はビューファインダー、１０
４はＣＣＤ等の撮像素子１０５からの映像信号に基づく
映像表示を行う液晶モニターである。

【００１７】光量調節装置１０２は、撮像素子１０５か
らの信号に基づいて絞り開口径を変化させ、撮像素子１
０５に入射する光量を調節する。

【００１８】図２，３において、７は本光量調節装置１
０２を構成する各部材の支持ベースとなる地板であり、
この地板７には光を通過させるための開放開口７ｅが形
成されている。

【００１９】２，３は遮光羽根（可動部材）であり、地
板７に対して光軸直交面内における互いに反対方向に開
閉移動して、両遮光羽根２，３により形成される光通過
口の面積を変化させる。

【００２０】ここで、図３に示すように、地板７には、
遮光羽根２，３を光軸直交方向にガイドする複数のガイ
ドレール７ｍと、遮光羽根２，３に形成されたガイド溝
部２ｂ，３ｂに係合して遮光羽根２，３を開閉移動方向
にガイドするガイドピン７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが設け
られている。

【００２１】また、遮光羽根２，３にはそれぞれ、後述
する羽根伝達アーム２０のピン部２０ａ，２０ｂが係合
する長穴部２ａ，３ａも形成されている。

【００２２】１９は遮光羽根２，３が地板７に対して光
軸方向に移動しないよう押さえる中押え板である。な
お、図示はしないが、この中押え板１９の遮光羽根側の
面にも、地板７と同様に遮光羽根２，３を光軸直交方向
にガイドするガイドレールが設けられている。

【００２３】１７はフィルタ羽根（可動部材）であり、
このフィルタ羽根１７に形成された光通過口の一部には
ＮＤフィルタ１８が貼り付けられている。

【００２４】ここで、ＮＤフィルタ１８は単濃度タイプ
でも多濃度タイプのものでもよい。また、フィルタ羽根
１７におけるＮＤフィルタ１８の貼り付け面とは反対側
の面に別のＮＤフィルタを固着して、多段濃度とするこ
ともできる。

【００２５】フィルタ羽根１７に形成された長穴部１７
ａには、フィルタ伝達アーム６のピン部６ａが係合す
る。

【００２６】また、フィルタ羽根１７にもガイド溝部１
７ｂが形成されており、このガイド溝部１７ｂには、遮
光羽根２，３のガイド溝部２ｂ，３ｂおよび押え板１９
に形成された逃げ穴部１９ｃを貫通したガイドピン７
ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄが係合する。これにより、フィル
タ羽根１７は遮光羽根２，３の開閉方向と同方向に移動
ガイドされる。

【００２７】中押え板１９のフィルタ羽根側の面には、
フィルタ羽根１７を光軸直交方向にガイドする複数のガ
イドレール１９ｍが設けられている。中押え板１９は、
遮光羽根２，３の移動空間とフィルタ羽根１７の移動空
間とを仕切る仕切板としての機能も有する。

【００２８】１はフィルタ羽根１７が地板７および中押
え板１９に対して光軸方向に移動しないよう押さえる外
押え板である。なお、図示はしないが、この外押え板１
のフィルタ羽根側の面にも、フィルタ羽根１７を光軸直
交方向にガイドするガイドレールが設けられている。

【００２９】２４はローターマグネットであり、このロ
ーターマグネット２４の中心穴部には羽根伝達アーム２
０の回転軸が挿入接合される。これにより、ローターマ
グネット２４と羽根伝達アーム２０とは一体回転可能と
なる。

【００３０】２１はローターマグネット２４を回転駆動
するコイルであり、２２，２３はコイル２１で発生した
磁場をローターマグネット２４に伝えるステーターヨー
クである。２５は羽根伝達アーム２０の軸受けとなる軸
受け部を有し、コイル２１およびステーターヨーク２
２，２３を支持し、地板７に取り付け固定される支持部
材である。

【００３１】また、１１はローターマグネットであり、
このローターマグネット１１の一方軸部は、フィルタ伝
達アーム６の基端部の穴部に挿入接合される。これによ
り、ローターマグネット１１とフィルタ伝達アーム６と
は一体回転可能となる。８，９はローターマグネット１
１を回転駆動するコイルである。なお、コイル８，９の
うち一方は速度検出用コイルとしても使用される。

【００３２】１０はコイル８，９を固定するためのテー
プであり、１２はロータマグネット１１と空隙（ギャッ
プ）を介して対向配置され、磁気回路を構成している強
磁性材からなるヨークである。

【００３３】１３はロータマグネット１１の軸受けとな
る軸受け部を有するキャップであり、１４はコイル８，
９の端子がハンダ付けされて外部との間で信号をやり取
りするためのプリント配線基板である。このプリント配
線基板１４には、ローターマグネット１１の回転位置検
出を行うためのホール素子１５も実装されている。

【００３４】１６はロータマグネット１１の軸受けとな
る軸受け部を有し、コイル８，９およびキャップ１３を
支持する支持部材である。

【００３５】以上のように構成された光量調節装置にお
いて、コイル２１に通電されると、コイル２１で発生し
た磁場がステーターヨーク２２，２３を介してローター
マグネット２４に伝えられ、ローターマグネット２４が
回転する。

【００３６】ローターマグネット２４が回転すると、羽
根伝達アーム２０も回転し、羽根伝達アーム２０のピン
部２０ａ，２０ｂに係合する遮光羽根２，３が、口径中
心Ｚに対して近づく方向と遠ざかる方向の相反する方向
に開閉移動する。これにより、遮光羽根２，３により形
成される光通過口の面積が変化し、連続的な光量調節が
行われる。

【００３７】このとき、遮光羽根２，３は、地板７のガ
イドレール７ｍと中押え板１９のガイドレールに対して
摺動する。また、遮光羽根２，３のガイド溝部２ｂ，３
ｂも地板７のガイドピン７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄに対し
て摺動する。

【００３８】また、コイル８，９に通電されると、コイ
ル８，９で発生した磁場がローターマグネット１１に伝
えられ、ローターマグネット１１が回転する。

【００３９】ローターマグネット１１が回転すると、フ
ィルタ伝達アーム６も回転し、フィルタ伝達アーム６の
ピン部６ａに係合するフィルタ羽根１７が移動する。こ
れにより、フィルタ羽根１７に貼り付けられたＮＤフィ
ルタ１８が光軸上に進退又は光軸上のＮＤフィルタ１８
の濃度領域が切り換わり（多濃度又は多段濃度タイプの
場合）、光量調節が行われる。

【００４０】このとき、フィルタ羽根１７は、中押え板
１９のガイドレール１９ｍと外押え板１のガイドレール
に対して摺動する。また、フィルタ羽根１７のガイド溝
部１７ｂも地板７のガイドピン７ａ，７ｂ，７ｃ，７ｄ
に対して摺動する。

【００４１】なお、遮光羽根２，３により形成される光
通過口の口径およびＮＤフィルタ１８の進退で光量を決
定して、ある速度で遮光羽根２，３を閉じさせると、本
光量調節装置をシャッターとして利用することもでき
る。

【００４２】ところで、遮光羽根２，３のガイドレール
やガイドピンとの摺動により生ずる抵抗を小さくするた
めに、本実施形態では、図１に示すように、地板７にお
ける図中の網掛け部分、すなわちガイドレール（レール
面）７ｍおよびガイドピン（ピン周面）７ａ，７ｂ，７
ｃ，７ｄといった遮光羽根２，３が摺動する部分を含む
地板７の内側の平面ほぼ全体に、乾いた状態で滑り性を
有する塗料による被膜を形成している。

【００４３】なお、中押え板１９および外押え板１にお
ける遮光羽根２，３やフィルタ羽根１７が摺動する部分
にも、同様の塗装被膜が形成されている。

【００４４】このように地板７および押え板１９，１の
うち遮光羽根２，３やフィルタ羽根１７が摺動する面に
滑り性のある塗装被膜を形成することで、摺動面におけ
る摺動抵抗が低下する。

【００４５】また、相互に摺動する部材が樹脂製である
場合、その部材の機械的強度を向上させるためにガラス
繊維や炭素繊維等を添加する場合があるか、成形時にこ
の添加物が表面に突き出てくると、遮光羽根２，３等の
作動の妨げとなる。

【００４６】特に炭素繊維は強度の他に帯電防止のため
に導電性を得る目的で添加されるので、表面に炭素繊維
が突き出ないと効果が現れないという相反した作用があ
る。

【００４７】しかし、本実施形態のように塗装被膜を形
成することで、突き出た繊維が塗装により覆われ、導電
性を確保しつつ繊維が突き出た部分を滑らかにすること
ができる。

【００４８】ここで、図４において、ｓは繊維であり、
左図は樹脂表面から繊維ｓが突き出た状態を示す。右図
に示すように、塗装被膜ｔを形成することで、突き出た
繊維ｓが塗料により覆われ、滑らかになっている。

【００４９】また、上述したように機械的強度向上およ
び帯電防止のために、樹脂に炭素繊維を添加した場合、
ガラス繊維を添加する場合に比べて価格が高くなること
が多い。しかし、ガラス繊維を添加したのでは導電性が
得られない。

【００５０】そこで、本実施形態では、ガラス繊維入り
の樹脂に導電性のある塗装被膜を形成することで、安価
に所要の滑り性と導電性と機械的強度とを達成すること
ができる。

【００５１】また、ガラス繊維の代わりにガラスビーズ
を添加材に用いて、樹脂の表面に滑り性および導電性を
有する塗料による被膜を形成した場合、機械的強度はガ
ラス繊維を添加する場合に比べて低下するが、滑り性は
飛躍的に向上する、図５において、ｕはガラスビーズで
あり、左図はビーズｕが樹脂表面に突き出た状態を示
す。右図のように塗装被膜ｔを形成することで、突き出
たビーズｕが塗料により覆われ、滑らかになっている。

【００５２】なお、本実施形態では、遮光羽根２，３を
持つ光量調節装置とフィルタ羽根１７を持つ光量調節装
置とが一体的に構成されている場合について説明した
が、これらを別々の光量調節装置として構成してもよ
く、この場合、中押え板１９が遮光羽根２，３を持つ光
量調節装置側の押え板となり、フィルタ羽根１７を持つ
光量調節装置側にフィルタ羽根１７をガイドするガイド
ピンを備えた地板が追加される。

【００５３】（第２実施形態）図６には、本発明の第２
実施形態である光量調節装置であって、３枚以上の複数
枚（本実施形態では、６枚）の遮光羽根が旋回運動して
光通過口の面積を変化せ、光量を調整する光量調節装置
を示している。

【００５４】３１は駆動部であり、コイルに通電するこ
とで、内部のマグネット（不図示）を回転させ、伝達ア
ーム３２を回転させる。伝達アーム３２は所定の角度範
囲を往復運動する。駆動部３１は、電源の遮断時に、ば
ねや磁気の力により伝達アーム３２を一方向に付勢す
る。

【００５５】伝達アーム３２の先端ピンは駆動リング３
４に形成された長穴部に係合しており、伝達アーム３２
が回転することによって駆動リング（伝達部材）３４が
光軸回りで回転駆動される。

【００５６】６枚の遮光羽根３５ａ〜３５ｆはいずれも
同じ形状であったり、何種類かの組み合わせであった
り、６枚とも異なる形状であったりする。

【００５７】各遮光羽根に形成された穴部には、地板３
３に設けられたピン３３ａ〜３３ｆが係合する。

【００５８】また、各遮光羽根に形成された長穴部に
は、駆動リング３４に形成されたピン３４ａ〜３４ｆが
係合する。これにより、駆動リング３４が回転すると、
遮光羽根３５ａ〜３５ｆはピン３３ａ〜３３ｆを中心に
光軸直交面内で旋回する。

【００５９】３６は地板３３に対して遮光羽根３５ａ〜
３５ｆおよび駆動リング３４光軸方向に移動しないよう
に押さえる押さえ板である。なお、地板３３、駆動リン
グ３４、押え板３６は樹脂で形成されている。

【００６０】そして、本実施形態でも、地板３３、駆動
リング３４および押え板３６のうち遮光羽根３５ａ〜３
５ｆと摺動する面に滑り性を有する塗装被膜（導電性の
塗装被膜）を形成している。

【００６１】但し、塗装する面は、地板３３の内側の面
Ａと、駆動リング３４の遮光羽根側の面Ｂおよび地板側
の面Ｃと、押え板３６の遮光羽根側の面Ｄのうち１面で
もよいし複数面でもよい。なお、駆動リング３４の面Ｃ
にも塗装被膜を形成するのは、駆動リング３４と地板３
との摺動抵抗を小さくしたり摺動による帯電を防止する
ためである。

【００６２】本実施形態では、遮光羽根の枚数が多く、
遮光羽根が摺動する部材として地板３３および押え板３
６だけでなく駆動リング３４も含まれるため、第１実施
形態のものに比べても摺動する箇所が多く、上記塗装被
膜による摺動抵抗を下げる効果が大きい。

【００６３】（第３実施形態）図７には、本発明の第４
実施形態である光量調節装置を示している。

【００６４】図７において、４７は駆動部５２とフィル
タ保持部材（可動部材）５７を支持する地板であり、５
８はフィルタ保持部材５７に取り付けられたＮＤフィル
タである。

【００６５】４６は駆動部５２の出力をフィルタ保持部
材５７に伝達する伝達レバーであり、この伝達レバー４
６の作動によってフィルタ保持部材５７がＥの位置と光
軸上のＦの位置との間で揺動（回転）する。このフィル
タ保持部材５７の光軸上に対する進退によって光量を変
化させることができる。

【００６６】本実施形態では、図７の右図に示す地板４
７の網掛け部、すなわちフィルタ保持部材５７が摺動す
る面に導電性の塗装被膜を形成することで、摺動抵抗を
減少させ、帯電を防止することができる。

【００６７】なお、フィルタ保持部材５７に代えて、口
径が異なる複数の光通過口が形成された遮光部材を用
い、この遮光部材を揺動させて光軸上に位置する光通過
口を切り換えることによって光量を段階的に調節するこ
とも可能である。この場合も、地板における遮光部材が
摺動する面に導電性の塗装被膜を形成することで、摺動
抵抗を減少させ、帯電を防止することができる。

【００６８】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
可動部材が摺動する部材における摺動面に滑り性を有す
る被膜を形成するので、摺動面自体に対する高い面精度
での加工や二次加工を行うことなく、可動部材との間の
摺動抵抗を小さくすることができ、可動部材をスムーズ
に駆動することができる。

【００６９】また、上記被膜の材料（例えば、塗料）に
導電物質を含ませるようにすれば、摺動による静電気の
発生を抑え、帯電により可動部材のスムーズな動きが妨
げられることを防止できる。

【００７０】また、このように導電性被膜を形成するこ
とによって、地板や押え板等の部材が樹脂により作られ
ている場合に樹脂に機械的強度を高めるための非導電性
物質を添加すればよくなり、導電性物質を添加する場合
に比べて安価に滑り性、機械的強度および導電性を確保
することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１実施形態である光量調節装置に用
いられる地板における塗装部分を示した斜視図である。

【図２】上記光量調節装置の分解斜視図である。

【図３】上記地板の斜視図である。

【図４】上記地板等の樹脂部材にガラス繊維が含まれる
様子を示す概念図である。

【図５】上記地板等の樹脂部材にガラスビーズが含まれ
る様子を示す概念図である。

【図６】本発明の第２実施形態である光量調節装置の分
解斜視図である。

【図７】本発明の第３実施形態である光量調節装置の図
である。

【図８】上記光量調節装置を搭載したビデオカメラの斜
視図である。

【符号の説明】

１，１９，３６押え板２，３，３５ａ〜３５ｆ遮光羽根６フィルタ伝達アーム７，３３，４７地板８，９，２１コイル１１，２４ローターマグネット１２，２２，２３ヨーク１３軸受キャップ１４プリント配線基板１５ホール素子１７フィルタ羽根１８ＮＤフィルタ２０羽根伝達アーム２５キャップ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号ＦＩテーマコート゛(参考）Ｇ０３Ｂ 9/14 Ｇ０３Ｂ 9/14 9/24 9/24 17/02 17/02 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｈ０４Ｎ 5/225 Ｄ 5/238 5/238 Ｚ // Ｈ０４Ｎ 101:00 101:00

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】光量を変化させるために移動する可動部
材を備えた光量調節装置において、前記可動部材が摺動する部材のうち少なくとも前記可動
部材との摺動面に滑り性を有する被膜を形成したことを
特徴とする光量調節装置。
【請求項２】前記可動部材が遮光部材である又は光学
フィルタを保持する部材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】前記被膜が導電物質を含む材料により形
成されていることを特徴とする請求項１又は２に記載の
光量調節装置。
【請求項４】前記被膜が塗料の塗布により形成されて
いることを特徴とする請求項１から３のいずれかに記載
の光量調節装置。
【請求項５】前記塗料が導電物質を含むことを特徴と
する請求項４に記載の光量調節装置。
【請求項６】前記可動部材が摺動する部材が樹脂によ
り形成されており、前記可動部材が摺動する部材に、機
械的強度を高めるための非導電物質が含まれていること
を特徴とする請求項１から５のいずれかに記載の光量調
節装置。
【請求項７】前記可動部材が摺動する部材として、前
記可動部材を支持する地板と、この地板に対する前記可
動部材の光軸方向への移動を阻止する押え板と、前記可
動部材に駆動力を伝達する伝達部材のいずれかを含むこ
とを特徴とする請求項１から６のいずれかに記載の光量
調節装置。
【請求項８】前記摺動面として、前記可動部材を光軸
直交方向にガイドするガイドレール面および前記可動部
材を光軸直交方向における所定の移動方向にガイドする
ガイドピン面を含むことを特徴とする請求項１から７の
いずれかに記載の光量調節装置。
【請求項９】一対の可動部材が光軸直交面内において
互いに略反対方向に移動して光量を調節することを特徴
とする請求項１から８のいずれかに記載の光量調節装
置。
【請求項１０】１又は複数の可動部材が光軸直交面内
において旋回運動して光量を調節することを特徴とする
請求項１から８のいずれかに記載の光量調節装置。
【請求項１１】１つの可動部材が光軸直交面内におい
て移動して光量を調節することを特徴とする請求項１か
ら８のいずれかに記載の光量調節装置。
【請求項１２】請求項１から１１のいずれかに記載の
光量調節装置を備えたことを特徴とする光学機器。