JP2004037861A

JP2004037861A - 光量調節装置、光学機器および撮像装置

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Publication number: JP2004037861A
Application number: JP2002195055A
Authority: JP
Inventors: Tatsuya Sato; 佐藤　　達也; Toshiaki Kawanishi; 川西　　利明; Shigeo Nakajima; 中嶋　　茂雄
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2002-07-03
Filing date: 2002-07-03
Publication date: 2004-02-05
Anticipated expiration: 2022-07-03
Also published as: JP3740445B2

Abstract

【課題】遮光羽根の駆動用と光学フィルタの出し入れ用に２つのアクチュエータを設けると、光量調節装置の小型化が図れない。
【解決手段】アクチュエータ１１３と、このアクチュエータにより開閉駆動される遮光部材１０４とを有する光量調節装置において、遮光部材とは独立して光路に対する挿入および退避移動が可能な光学フィルタ１０９と、遮光部材を開放位置に駆動したアクチュエータのさらなる開放方向への動作および遮光部材を全閉位置に駆動したアクチュエータのさらなる全閉方向への動作のうち少なくとも一方の動作によって光学フィルタを移動させる駆動機構１０３ｃ，１０３ｄとを設ける。
【選択図】　　図１

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ，ビデオカメラ，デジタルスチルカメラ等の撮像装置に用いられるレンズ鏡筒内に配置される光量調節装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
固体撮像素子を内蔵したビデオカメラ，デジタルカメラなどのカメラや写真フィルムを使用する通常のカメラにおいては、レンズの焦点深度の調節と、フィルムや固体撮像素子に結像される被写界の光量を調節するために、露光開口の大きさを制御する絞り装置（光量調節装置）が設けられている。
【０００３】
現在、一般に多く用いられている絞り装置には、遮光部材としての複数の絞り羽根を用い、虹彩のように光軸を中心にして連続して開口径を変化させるタイプと、２枚の絞り羽根を互いに反対方向に略平行移動させて開口径を変化させるタイプのものが知られている。
【０００４】
前者のタイプは、開口径を連続的に変えられるので、任意の開口径を得ることができるという利点があるものの、円形に近い形状の開口が得られるようにするためには絞り羽根の枚数を多くする必要があるため、コスト高になるという不利な面がある。
【０００５】
一方、後者のタイプは、絞り羽根の枚数が少ないためにコスト的に有利であるが、開口面積によって開口形状が異なってしまい、均一な円形に近い形状が得られなくないという欠点がある。
【０００６】
また、上記の絞り装置にＮＤフィルタ（減光フィルタ）と呼ばれる光学フィルタを組み合わせ、絞り羽根だけの場合よりも、被写界の光量を多段階に制御できるようにする技術が知られている。
【０００７】
更に、カメラの露出制御機構としては、上記絞り装置のほかにシャッタ装置がある。シャッタ装置には、大きく分けて、フォーカルプレンシャッタとレンズシャッタとがあるが、絞り装置をレンズシャッタ付きカメラに設ける場合には、絞り装置はレンズシャッタに隣接して配置されることになるため、これらの装置を如何にコンパクトに纏め、且つ如何に低コストで製作できるようにするかが課題である。
【０００８】
特に、最近では、アクチュエータによってシャッタ羽根を開閉作動させるようになってきたため、このような要求度は極めて高くなってきている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記従来の絞り装置では、絞り羽根用アクチュエータと減光フィルタ用のアクチュエータとが別々に設けられているのが一般的である。さらに、シャッタ羽根をアクチュエータで駆動する場合には、アクチュエータが合計３個必要となり、光量調節に関する構造部分が大きくなって、これを搭載するカメラやレンズ鏡筒が大型化し、またコスト高になってしまう。
【００１０】
本発明は、絞り羽根あるいは絞り兼用シャッタ羽根といった遮光部材を駆動するアクチュエータと光学フィルタを駆動するアクチュエータを兼用して装置を小型化および低コスト化できるようにした光量調節装置を提供することを目的としている。
【００１１】
【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、アクチュエータと、このアクチュエータにより開閉駆動される遮光部材とを有する光量調節装置において、遮光部材とは独立して光路に対する挿入および退避移動が可能な光学フィルタと、遮光部材を開放位置に駆動したアクチュエータのさらなる開放方向への動作および遮光部材を全閉位置に駆動したアクチュエータのさらなる全閉方向への動作のうち少なくとも一方の動作によって光学フィルタを移動させる駆動機構とを設けている。
【００１２】
具体的には、例えば、遮光部材（絞り羽根あるいは絞り兼用シャッタ羽根）を開放位置に駆動したアクチュエータのさらなる開放方向への動作によって減光フィルタを光路に対して挿入または退避移動させたり、遮光部材を全閉位置に駆動したアクチュエータのさらなる全閉方向への動作によって光学フィルタを上記光路に対して退避または挿入移動させたりする。
【００１３】
これにより、遮光部材と光学フィルタの駆動を１つのアクチュエータで行うことが可能となり、光学フィルタを備えた光量調節装置の小型化および低コスト化を図ることが可能となる。
【００１４】
ここで、特に絞り機能にシャッタ機能を併せ持つ場合、遮光部材を開放位置に駆動したアクチュエータが、さらに所定量、開放方向に動作することによって光学フィルタの光路に対する挿入または退避移動を開始させるように駆動機構を構成するとよい。また、遮光部材を全閉位置に駆動したアクチュエータが、さらに所定量、全閉方向に動作することによって光学フィルタの光路に対する退避または挿入移動を開始させるように駆動機構を構成するとよい。
【００１５】
シャッタ羽根として用いられる遮光部材は高速で駆動されるため、開放駆動や全閉駆動された際にいわゆるオーバーシュートによって開放位置や全閉位置を超えてしまう場合があるが、光学フィルタの駆動に対して上記のように所定量の余裕を持たせておくことにより、上記オーバーシュートにより光学フィルタが移動してしまうことを防止することが可能となる。
【００１６】
さらに、このようなオーバーシュートによる光学フィルタへの不必要な移動を確実に防止するため、光学フィルタを移動させる際のアクチュエータの駆動速度を、遮光部材を開放位置と全閉位置との間で駆動する際のアクチュエータの駆動速度よりも遅くするようアクチュエータを制御する制御手段を設けるとよい。
【００１７】
【発明の実施の形態】
（第１実施形態）
図１５および図１〜図５には、本発明の第１実施形態である光量調節装置１００の構成および動作を示している。図１５は、上記光量調節装置の分解斜視図、図１は絞り兼用シャッタ羽根（以下、単に絞り羽根という）が開放位置にあり、ＮＤフィルタが光路から退避した状態を示す図、図２は図１に示す光量調節装置の垂直方向の断面を示す図である。また、図３は図１に示す状態から風車部材が回転して絞り羽根を全閉位置まで絞り込んだ状態を示す図、図４は図３に示す状態からさらに風車部材が回転してメカ端まで回転した状態を示す図、図５は図１に示す状態から風車部材が回転してＮＤフィルタを光路内に挿入した状態を示す図である。
【００１８】
これらの図において、１０１は光量調節装置１００の本体となる地板であり、この地板１０１の中央には、固定開口部１０１ｂが形成されている。１０２は地板１０１に取り付けられた仕切り板、１０３は地板１０１と仕切り板１０２とに挟まれるように配置された風車部材（回転部材）であり、この風車部材１０３は、その中央部の円筒状部分１０３ｇの外周が仕切り板１０２の中央に形成された固定開口部１０２ｂの内周に嵌合して光軸Ｌを中心に回転自在に保持されている。
【００１９】
１０４は地板１０１と風車部材１０３とに挟まれた空間に配置された絞り羽根（遮光部材）であり、本実施形態では、同形状の絞り羽根１０４を６枚用いている。なお、絞り羽根の枚数は６枚に限らず、他の枚数でもよい。各絞り羽根１０４の基端部には穴部１０４ａが形成されており、これら穴部１０４ａには地板１０１に設けられた固定ピン部１０１ｇが嵌め込まれて、各絞り羽根１０４が固定ピン部１０１ｇを中心に回転可能に支持されている。
【００２０】
１０６は絞り羽根１０４にカシメられたカムピンで、風車部材１０３に形成されたカム溝部（遮光部材駆動部）１０３ａに係合している。これにより、風車部材１０３が回転すると、カムピン１０６がカム溝部１０３ａに沿って移動し、これにより絞り羽根１０４が固定ピン部１０１ｇを中心に開放位置とクローズ（全閉）位置との間で回転する。６枚の絞り羽根１０４がすべて同じように回転することで、これら６枚の絞り羽根１０４によって形成される絞り開口の径が変化する。
【００２１】
１０７は仕切り板１０２を間に挟んで地板１０１に固定された押さえ板、１０８は仕切り板１０２と押さえ板１０７とに挟まれるように配置されたフィルタ保持枠である。このフィルタ保持枠１０８の基端部にはフィルタ回転軸１１０がカシメられており、このフィルタ回転軸１１０は、仕切り板１０２に形成された穴部１０２ａに嵌合している。フィルタ保持枠１０８はこの回転軸１１０を中心に回転可能である。
【００２２】
１０９はフィルタ保持枠１０８の先端側に取り付けられたＮＤフィルタであり、所定の透過率（濃度）を有することによってこのフィルタを透過する光量を減衰させる。
【００２３】
１１１はねじりコイルばねからなる片寄せばねであり、そのコイル部は地板１０１に設けられたバネ保持軸１０１ａに取り付けられている。
１１２はフィルタ保持枠１０８にカシメられた片寄せピンである。この片寄せ
ピン１１２は、フィルタ保持枠１０８（ＮＤフィルタ１０９）が光路内に挿入される位置（以下、挿入位置という）にあるときに、片寄せばね１１１の２本の腕部のうち、地板１０１に設けられたばね受け軸１０１ｄに当接する一方の腕部（途中で鈍角状に折れ曲がった腕部）の折れ曲がり部よりも先端側に当接して、フィルタ保持枠１０８をこの挿入位置に片寄せ状態で保持させる。
【００２４】
また、片寄せピン１１２は、フィルタ保持枠１０８（ＮＤフィルタ１０９）が光路外に退避する位置（以下、退避位置という）にあるときに、上記一方の腕部の折れ曲がり部よりも基端側に当接して、フィルタ保持枠１０８をこの退避位置に片寄せ状態で保持させる。
【００２５】
なお、片寄せばね１１１の他方の腕部は、地板１０１に設けられたばね受け軸１０１ｃに当接している。
【００２６】
１１３はステッピングモータ（アクチュエータ）である。１１４はステッピングモータ１１３の出力ピニオンであり、風車部材１０３の外周の一部に形成された風車ギヤ部１０３ｂと噛み合っている。
【００２７】
１１５はフィルタ保持枠１０８に取り付けられた回転ピンである。この回転ピン１１５が風車部材１０３に形成された挿入突起部１０３ｃと退避突起部１０３ｄ（フィルタ駆動部）によって押されることにより、フィルタ保持枠１０８はフィルタ回転軸１１０を中心に回転駆動される。また、回転ピン１１５は、風車部材１０３における挿入突起部１０３ｃと退避突起部１０３ｄとの間に形成された円弧突起部（フィルタ移動阻止部）１０３ｅの外周に当接（摺接）して、フィルタ挿入時および退避時以外でのフィルタ保持枠１０８の回転を阻止する役割も有する。
【００２８】
ここで、図１〜５において、風車部材１０３のカム溝部１０３ａの中心線上に描いてある丸印は、風車部材１０３がステッピングモータ１１３により１ステップ駆動されるごとに、カム溝部１０３ａ内で移動する絞り羽根１０４のカムピン１０６の位置を表している。そして、カム溝部１０３ａにおけるＤの位置にカムピン１０６が位置した図１に示す状態が開放状態であり、同Ｅの位置にカムピン１０６が位置した図３の状態がクローズ状態である。
【００２９】
図１に示す開放状態から風車部材１０３が図中Ａ方向とは反対方向（つまりは、さらに開放方向）に回転して、カムピン１０６がカム溝部１０３ａのＣからＢの区間で移動する際には、フィルタ保持枠１０８は、回転ピン１１５が風車部材１０３の挿入突起部１０３ｃによって押されて、フィルタ回転軸１１０を中心に図中反時計回り方向に回転する。これにより、図５に示すように、ＮＤフィルタ１０９が光路内に挿入される。
【００３０】
このＣとＢの区間では、カム溝部１０３ａの風車部材径方向でのリフト変化がないため、絞り羽根１０４は開放位置（カムピン１０６がＤの位置にあるのと同じ位置）に保持される。
【００３１】
なお、図３に示すように、カムピン１０６がカム溝部１０３ａのＤとＥの区間内で移動することにより、絞り羽根１０４が開閉して絞り開口径が変化し、絞り開口を通過する光量を調節できる。
【００３２】
例えば、Ｄの位置からステッピングモータ１１３が４ステップ回転した位置が「Ｆ４」の位置であり、開放から１段絞られた位置である。更に２ステップ回転した位置が「Ｆ５．６」の位置で更に一段絞られた位置である。更に２ステップずつ回転すると、「Ｆ８」、「Ｆ１１」、「Ｆ１６」と一段ずつ絞られていく。そして「Ｆ１６」の位置からステッピングモータ１１３が４ステップ回転した位置が絞り羽根１０４が閉じきったクローズ位置である。
【００３３】
上述したように「Ｆ４」と「Ｆ１６」との間ではステッピングモータ１１３の２ステップで１段ずつ絞りが変化し、開放と「Ｆ４」との間では４ステップの間隔をとっている。これは、「開放」からさらに先の開放方向（Ｃ，Ｂ）では絞り羽根１０４が外に広がらない（すなわち、絞り羽根１０４が開放位置に維持される）ようにカム溝部１０３ａが緩やかなカーブで形成されており、開放と「Ｆ４」との間でカム溝部１０３ａが急なカーブで形成されると開放（Ｄ）前後の領域での絞り羽根１０４の動きが悪くなる。そこで、カム溝部１０３ａに開放前後の領域で大きな曲率がとれるように、開放と「Ｆ４」との間では４ステップ分の間隔をとっている。
【００３４】
また、「Ｆ１６」とクローズ位置との間でも、ここを２ステップ分とするとカム溝部１０３ａの曲率が小さくなり、ここでの絞り羽根１０４の動きが悪くなるので、４ステップ分の間隔をとって曲率を大きくしている。
【００３５】
なお、ＤとＣとの間の区間は、風車部材１０３をクローズ側から高速で開放位置Ｄに向かって回転させたときに、風車部材１０３およびカムピン１０６が開放位置Ｄを超えてオーバーシュートしても、フィルタ保持枠１０８（回転ピン１１５）が挿入突起部１０３ｃにより押されて挿入方向に移動しないようにするための回転余裕領域（請求の範囲にいう所定量の領域）である。
【００３６】
また、図５に示す開放メカ端位置から風車部材１０３が図中Ａ方向（クローズ方向）に回転して、カムピン１０６がカム溝部１０３ａのＦからＧの区間で移動する際には、フィルタ保持枠１０８は、回転ピン１１５が風車部材１０３の退避突起部１０３ｄによって押されて、フィルタ回転軸１１０を中心に図中時計回り方向に回転する。これにより、図４に示すように、ＮＤフィルタ１０９が光路外に退避する。
【００３７】
このＦとＧとの間の区間では、カム溝部１０３ａの風車部材径方向でのリフト変化がないため、絞り羽根１０４はクローズ位置（カムピン１０６がＥの位置にあるのと同じ位置）に保持される。
【００３８】
なお、ＥとＦとの間の区間は、風車部材１０３を開放側から高速でクローズ位置Ｅに向かって回転させたときに、風車部材１０３およびカムピン１０６がクローズ位置Ｅを超えてオーバーシュートしても、フィルタ保持枠１０８（回転ピン１１５）が退避突起部１０３ｄにより押されて退避方向に移動しないようにするための回転余裕領域（請求の範囲にいう所定量の領域）である。
【００３９】
また、フィルタ保持枠１０８（回転ピン１１５）が挿入突起部１０３ｃおよび退避突起部１０３ｄにより押されて回転する際には、回転ピン１１５が風車部材１０３の径方向に若干変位するため、円弧突起部１０３ｅの周方向両端に、回転ピン１１５の変位から逃げるための凹部１０３ｆが形成されている。
【００４０】
以上のように構成された光量調節装置１００は、例えば図１６に示すデジタルスチルカメラ１６０の撮影光学系内に搭載される。図１６において、１５０は光量調節装置１００とともに撮影光学系を構成する撮影レンズである。１４０は撮影光学系により形成される被写体像を光電変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子である。撮像素子１４０の光電変換により得られた画像信号は、不図示の信号処理回路で所定の処理がなされた後、不図示の記録メティア（半導体メモリ等）に記録される。なお、本実施形態の光量調節装置は、このようなデジタルスチルカメラだけではなく、ビデオカメラやフィルムカメラ、これらカメラの交換レンズ装置（光学機器）にも搭載することができる。
【００４１】
次に、上記光量調節装置の制御動作（初期設定から撮影動作まで）について図６を用いて説明する。この制御動作は、上記カメラに搭載された制御回路１２０（又は絞り調節用の制御回路）によってステッピングモータ１１３が制御されることにより行われるものである。まず、カメラおよび制御回路１２０に電源が供給された時点では、風車部材１０３（絞り羽根１０４）およびフィルタ保持枠１０８は前回停止した位置にある。
【００４２】
（ステップ１）
初期動作として、制御回路１２０は、ステッピングモータ１１３を回転させて風車部材１０３を図１〜図５に示す矢印Ａ方向に最大回転角以上に回転させ（例えば、ステッピングモータ１１３を４４ステップ回転させて）、カムピン１０６がカム溝部１０３ａのＧの位置にくる通電ステータスでステッピングモータ１１３を停止させる。これにより、図４に示すように、絞り羽根１０４はクローズ位置にあり、退避突起１０３ｄが回転ピン１１５を押すのでフィルタ保持枠１０８は退避位置に位置する。
【００４３】
（ステップ２）
次に、制御回路１２０は、カムピン１０６がＤの位置までくるように所定パルス（２９パルス）、ステッピングモータ１１３を高速で回転させ、風車部材１０３を矢印Ａ方向とは反対方向に高速回転させる。こうしてカムピン１０６がＤの位置にくるように風車部材１０３を高速回転させると、風車部材１０３はカムピン１０６がＤの位置を過ぎる位置にオーバーシュートするが、フィルタ保持枠１０８の回転ピン１１５に風車部材１０３に設けられた挿入突起部１０３ｃが当たるまで（カムピン１０６がＣの位置にくるまで）には４ステップ分の余裕があるため、回転ピン１１５に挿入突起部１０３ｃが当たることはない。このため、フィルタ保持枠１０８が光路内に挿入されることがない。
【００４４】
そして、図１に示すように、絞り羽根１０４が開放位置に到達し、フィルタ保持枠１０８は片寄せばね１１１によって退避位置に片寄せされる。これにより、初期位置セットが完了する。
【００４５】
（ステップ３）
制御回路１２０は、カメラにおいて測定した被写体輝度等の情報に基づいてＮＤフィルタ１０９を光路内に挿入するか否かを判別し、挿入する場合はステップ４に進んでフィルタ挿入動作を行う。ＮＤフィルタ１０９を光路内に挿入しない場合は、ステップ６に進んで絞り開口径をセットする。
【００４６】
（ステップ４）
ここでは、ＮＤフィルタ１０９の挿入動作を行う。制御回路１２０は、ステッピングモータ１１３を回転させ、風車１０３を矢印Ａとは反対方向に１３ステップ回転させ、図５のように、カムピン１０６がＢの位置までくるようにする。これにより、風車部材１０３の退避突起部１０３ｃによって回転ピン１１５が押され、フィルタ保持枠１０８が回転し、ＮＤフィルタ１０９が光路内に挿入される。
【００４７】
（ステップ５）
制御回路１２０は、ステッピングモータ１１３を回転させ、風車部材１０３を矢印Ａの方向に１３ステップ回転させる。これにより、絞り羽根１０４は開放位置（カムピン１０６はＤ位置）に位置し、ＮＤフィルタ１０９は片寄せバネ１１１によって挿入位置に片寄せられた状態となる。こうしてフィルタ挿入動作が完了する。
【００４８】
（ステップ６）
次に、絞り羽根１０４により形成される絞り開口を、測光結果等に基づいて最適な開口径にセットする。すなわち、制御回路１２０は、カムピン１０６がＤ位置から「Ｆ１６」の位置の範囲内で移動するようにステッピングモータ１１３を駆動して風車部材１０３を回転させ、絞り開口を上記最適な開口径にセットする。
（ステップ７）
次に、シャッター動作を行う。絞り羽根１０４が上記最適な開口径を形成している状態から、カムピン１０６がＥの位置（クローズ位置）にくるようにステッピングモータ１１３を高速で回転させる。これにより、開状態から閉状態へのシャッター動作が行われる。
【００４９】
このとき、風車部材１０３（カムピン１０６）がＥ位置を超えてオーバーシュートしても、フィルタ保持枠１０８の回転ピン１１５に風車部材１０３に設けられた退避突起部１０３ｄが当たるまで（カムピン１０６がＦの位置にくるまで）には４ステップ分の余裕があるため、回転ピン１１５に退避突起部１０３ｄが当たることはない。このため、フィルタ保持枠１０８が光路外に退避することがない。以上で一連の初期設定から撮影動作までが完了する。
【００５０】
本実施形態では、回転ピン１１５が挿入突起部１０３ｃと退避突起部１０３ｄにより押されることによってフィルタ保持枠１０８が回転し、ＮＤフィルタ１０９の光路に対する挿入または退避移動が行われる一方、絞り開口径を変化させる範囲では、回転ピン１１５が円弧突起部１０３ｅに当接されることによってＮＤフィルタ１０９の挿入および退避移動が阻止される。これにより、片寄せバネ１１１の付勢力を弱くしても、絞り開口径を変化させる範囲では、振動などによって不用意にＮＤフィルタ１０９が移動することがなく、ＮＤフィルタ１０９を挿入・退避移動させるべきときには片寄せバネ１１１の付勢力が弱いので容易に移動させることができる。
【００５１】
また、ＮＤフィルタ１０９を移動させるカム溝部１０３ａ上のＢからＤの領域とＦからＧまでの領域は互いに風車部材１０３の径方向にずれているので、周方向において隣り合うカム溝部１０３ａ同士を互いに干渉させることなく、風車部材１０３の回転角を広くとることができる。
【００５２】
これにより、ＮＤフィルタ１０９を挿入・退避移動させるための風車部材１０３の回転角も広くとれるので、フィルタ保持枠１０８の回転中心であるフィルター回転軸１１０から離れた位置に回転ピン１１５を配置できる。したがって、小さな力でフィルタ保持枠１０８の挿入・退避駆動を行うことができる。このことは、ステッピングモータ１１３の小型化に有効である。
【００５３】
なお、本実施形態では、開放位置からさらに開放方向にステッピングモータ１１３を回転させることによってＮＤフィルタ１０９を光路内に挿入させ、クローズ位置からさらにクローズ方向にステッピングモータ１１３を回転させることによってＮＤフィルタ１０９を光路外に退避させるようにした場合について説明したが、開放位置からさらに開放方向にステッピングモータを回転させることによってＮＤフィルタを光路外に退避させ、クローズ位置からさらにクローズ方向にステッピングモータを回転させることによってＮＤフィルタを光路内に挿入させるようにしてもよい。
【００５４】
（第２実施形態）
図７〜図１０には、本発明の第２実施形態である光量調節装置２００の構成を示している。
【００５５】
図７は絞り兼用シャッタ羽根（以下、単に絞り羽根という）が開放位置にあり、ＮＤフィルタが光路から退避した状態を示す図、図８は図７に示す状態から風車部材が回転して絞り羽根を全閉位置まで絞り込んだ状態を示す図、図９は図８に示す状態からさらに風車部材が回転してメカ端まで回転した状態を示す図、図１０は図７に示す状態から風車部材が回転してＮＤフィルタを光路内に挿入した状態を示す図である。
【００５６】
なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付して説明に代える。本実施形態は、第１実施形態とは、風車部材２０１の円弧突起部２０１ｅが、その内周側においてフィルタ保持枠２０２の回転ピン２０３とは別に設けられたピン２０４に当接している点等が異なる。
【００５７】
図７〜図１０において、第１実施形態と同様のカム溝部２０１ａおよびギヤ部２０１ｂを有する風車部材２０１は挿入突起部２０１ｃと退避突起部２０１ｄと円弧突起部２０１ｅとを持つ。これら挿入突起部２０１ｃと退避突起部２０１ｄと円弧突起部２０１ｅの役割については第１実施形態と同様である。
【００５８】
２０２はフィルタ回転軸１１０と、回転ピン２０３と、ピン２０４と、片寄せピン１１２と持つフィルタ保持枠である。
【００５９】
このフィルタ保持枠２０２（ＮＤフィルタ１０９）は、風車部材２０１が開放位置からさらに開放方向に回転して、挿入突起部２０１ｃが回転ピン２０３を押すことにより、フィルタ回転軸１１０回りで回転し、光路内に挿入移動する。
【００６０】
また、フィルタ保持枠２０２は、風車部材２０１がクローズ位置からさらにクローズ方向に回転して、退避突起部２０１ｄが回転ピン２０３を押すことにより、フィルタ回転軸１１０回りで回転し、光路外に退避移動する。
【００６１】
また、第１実施形態と同様に、絞り羽根１０４を回転させて絞り開口径を変化させるときは、ピン２０４が円弧突起部２０１ｅに当接するので、フィルタ保持枠２０２は回転しない。　これにより、絞り羽根１０４による光量調節範囲でのＮＤフィルタ１０９の不必要な移動が防止される。
【００６２】
（第３実施形態）
図１１〜図１４には、本発明の第３実施形態である光量調節装置３００の構成を示している。
【００６３】
図１１は絞り兼用シャッタ羽根（以下、単に絞り羽根という）が開放位置にあり、ＮＤフィルタが光路から退避した状態を示す図、図１２は図１１に示す状態から風車部材が回転して絞り羽根を全閉位置まで絞り込んだ状態を示す図、図１３は図１２に示す状態からさらに風車部材が回転してメカ端まで回転した状態を示す図、図１４は図１１に示す状態から風車部材が回転してＮＤフィルタを光路内に挿入した状態を示す図である。
【００６４】
なお、本実施形態において、第１実施形態と共通する構成要素には第１実施形態と同符号を付して説明に代える。本実施形態は、第１実施形態とは、風車部材３０１にフィルタカム３０１ｃを形成し、このフィルタカム３０１ｃによってフィルタ保持枠３０２の光路に対する挿入・退避駆動および挿入・退避駆動時以外の挿入・退避方向への移動の阻止を行っている点で異なる。
【００６５】
図１１〜１４において、３０１は第１実施形態と同様のカム溝部３０１ａおよびギヤ部３０１ｂを有し、フィルタカム３０１ｃが形成された風車部材である。
【００６６】
フィルタカム３０１ｃは図１１〜図１４に示すように、略四角形の形状をしており、内側と外側に設けられたリブにより形成されるカムである。
【００６７】
フィルタ保持枠３０２には、フィルタ回転軸１１０と、回転ピン３０３と、片寄せピン１１２とが設けられている。回転ピン３０３はフィルタカム（フィルタ駆動部およびフィルタ移動阻止部）３０１ｃに係合している。風車部材３０１が開放位置からさらに開放方向に回転すると、回転ピン３０３はフィルタカム３０１ｃによって押され、これによりフィルタ保持枠３０２がフィルタ回転軸１１０回りで回転してＮＤフィルタ１０９が光路内に挿入移動する。
【００６８】
また、風車部材３０１がクローズ位置からさらにクローズ方向に回転すると、回転ピン３０３はフィルタカム３０１ｃによって押され、これによりフィルタ保持枠３０２がフィルタ回転軸１１０回りで回転してＮＤフィルタ１０９が光路外に退避移動する。
【００６９】
また、第１実施形態と同様に、絞り羽根１０４を回転させて絞り開口径を変化させるときは、回転ピン３０３がフィルタカム３０１ｃの円弧形状部分に当接するので、フィルタ保持枠３０２は回転しない。　これにより、絞り羽根１０４による光量調節範囲でのＮＤフィルタ１０９の不必要な移動が防止される。
【００７０】
なお、上記各実施形態では、ＮＤフィルタを光路に対して挿入・退避移動させる場合について説明したが、本発明は、ＮＤフィルタ以外の光学フィルタを用いる場合でも適用することができる。
【００７１】
また、アクチュエータとしては、ステッピングモータ以外のモータを用いることもできる。
【００７２】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、遮光部材と光学フィルタの駆動を１つのアクチュエータで行うことが可能となり、光学フィルタを備えた光量調節装置の小型化および低コスト化を図ることができる。
【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の開放状態でＮＤフィルタが退避した状態を示す図である。
【図２】図１に示す光量調節装置の垂直断面を示す面を示す図である。
【図３】図１の状態から風車部材を回転させて絞り羽根を絞った状態を示す図である。
【図４】図３の状態から更にメカ端まで風車部材を回転させた状態を示す図である。
【図５】図１の状態から風車部材を回転させてＮＤフィルタを挿入した状態を示す図である。
【図６】図１に示す光量調節装置の動作を示す図である。
【図７】本発明の第２実施形態である光量調節装置の開放状態でＮＤフィルタが退避した状態を示す図である。
【図８】図７の状態から風車部材を回転させて絞り羽根を絞った状態を示す図である。
【図９】図８の状態から更にメカ端まで風車部材を回転させた状態を示す図である。
【図１０】図７の状態から風車部材を回転させてＮＤフィルタを挿入した状態を示す図である。
【図１１】本発明の第３実施形態である光量調節装置の開放状態でＮＤフィルタが退避した状態を示す図である。
【図１２】図１１の状態から風車部材を回転させて絞り羽根を絞った状態を示す図である。
【図１３】図１２の状態から更にメカ端まで風車部材を回転させた状態を示す図である。
【図１４】図１１の状態から風車部材を回転させてＮＤフィルタを挿入した状態を示す図である。
【図１５】上記第１実施形態の光量調節装置の分解斜視図である。
【図１６】上記各実施形態の光量調節装置を搭載したデジタルスチルカメラの断面図である。
【符号の説明】
１０１　　地板
１０２　　仕切り板
１０３，２０１，３０１　　風車部材
１０３ａ，２０１ａ，３０１ａ　　カム溝部
１０３ｃ，２０１ｃ　　挿入突起部
１０３ｄ，２０１ｄ　　退避突起部
１０３ｅ，２０１ｅ　　円弧突起部
１０４　　絞り羽根
１０７　　押さえ板
１０８，２０２，３０２　　フィルタ保持枠
１０９　　ＮＤフィルタ
１１０　　フィルタ回転軸
１１１　　片寄せばね
１１２　　片寄せピン
１１３　　ステッピングモータ
１１４　　出力ピニオン
１１５，２０３，３０３　　回転ピン
３０１ｃ　　フィルタカム

Claims

アクチュエータと、このアクチュエータにより開閉駆動される遮光部材とを有する光量調節装置であって、
前記遮光部材とは独立して光路に対する挿入および退避移動が可能な光学フィルタと、
前記遮光部材を開放位置に駆動した前記アクチュエータのさらなる開放方向への動作および前記遮光部材を全閉位置に駆動した前記アクチュエータのさらなる全閉方向への動作のうち少なくとも一方の動作によって前記光学フィルタを移動させる駆動機構とを有することを特徴とする光量調節装置。
前記駆動機構は、前記遮光部材を開放位置に駆動した前記アクチュエータのさらなる開放方向への動作によって前記光学フィルタを前記光路に対して挿入または退避移動させることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
前記駆動機構は、前記遮光部材を全閉位置に駆動した前記アクチュエータのさらなる全閉方向への動作によって前記光学フィルタを前記光路に対して退避または挿入移動させることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
前記駆動機構は、前記遮光部材を開放位置に駆動した前記アクチュエータが、さらに所定量、開放方向に動作することによって前記光学フィルタの前記光路に対する挿入または退避移動を開始させることを特徴とする請求項２に記載の光量調節装置。
前記駆動機構は、前記遮光部材を全閉位置に駆動した前記アクチュエータが、さらに所定量、全閉方向に動作することによって前記光学フィルタの前記光路に対する退避または挿入移動を開始させることを特徴とする請求項３に記載の光量調節装置。
前記駆動機構は、前記アクチュエータが前記所定量の領域で動作する間は、前記遮光部材が駆動されないように構成されていることを特徴とする請求項４又は５に記載の光量調節装置。
前記駆動機構は、前記アクチュエータにより光軸回りで回転駆動され、前記遮光部材を開閉駆動する遮光部材駆動部と、前記光学フィルタを挿入・退避移動させるフィルタ駆動部とを有する回転部材を含むことを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
前記駆動機構は、前記遮光部材を開閉駆動する際に前記光学フィルタの挿入・退避方向への移動を阻止するフィルタ移動阻止部を有することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
前記光学フィルタを移動させる際の前記アクチュエータの駆動速度を、前記遮光部材を開放位置と全閉位置との間で駆動する際の前記アクチュエータの駆動速度よりも遅くするよう制御する制御手段を有することを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
前記アクチュエータが、ステッピングモータ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１から１０のいずれかに記載の光量調節装置を含む撮影光学系を有することを特徴とする光学機器。
請求項１から１０のいずれかに記載の光量調節装置を含む撮影光学系と、この撮影光学系により形成された被写体像を撮像する撮像手段とを有することを特徴とする撮像装置。