JP2006084658A - 光量調節用遮光羽根部材 - Google Patents

Abstract

【課題】薄肉の羽根部と２個の軸部を一体的に射出成型することを可能にするため、樹脂の流れ状態を良好として、位置、形状の最適化を図る。
【解決手段】射出成型時に、可動型１１側を流れる樹脂を矢印Ｘ、固定型１２側を流れる樹脂を矢印Ｙとすると、樹脂Ｘ、Ｙが入る前の空気Ｚが樹脂に押され、型の合わせ部１１ｄ、１２ｅの隙間から押し出される。可動型１１には斜面１１ｅ、固定型１２には斜面１２ｆが形成され、それぞれ合わせ部１１ｄ、１２ｅに対し角度α、βが付されており、端部に突き当たった樹脂Ｘ、Ｙが型合わせ部１１ｄ、１２ｅに向かって流れ易くなる。
【選択図】図４

Description

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光学装置に用いられる光量調節用遮光羽根部材に関するものである。

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フィルムを使用するカメラには、レンズの焦点深度の確認、フィルムや固体撮像素子に結像される被写体の光量を調節するために、開口径を制御する絞りによる光量調節装置が設けられている。

また、映像を投影するための光学機器にも、光量調節装置を有するものもある。これらの光量調節装置は遮光部材として複数の絞り羽根を用い、虹彩のように光軸部を中心にして連続して開口径を変化させる型式と、２枚の絞り羽根を互いに反対方向に相対移動させて開口径を変化させる型式のものとが代表的である。

前者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利点があるが、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り、コスト的に不利な面がある。一方、後者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、円形に近い開口形状が得られないという欠点がある。

更に、カメラの露出制御機構としては、上述の絞り装置の他にシャッタ装置があり、絞り羽根は遮光のための羽根部と、この羽根部を駆動させるために設けられた２つの軸部から成っている。

従来、この絞り羽根に軸部を形成するには、シート状の金属板やプラスチックシートを羽根部として、この羽根部に金属製の軸部を機械的にかしめたり、羽根シートに樹脂をアウトサ−ト成型で形成したりして、製作に多くの工数が掛かるとか、信頼性に問題がある。

この問題を解決するために、特許文献１のように羽根部と軸部とを一体的に射出成型する提案がなされている。しかし、羽根部を射出成型すると、樹脂の流動性から羽根部が厚くなるため、光量調節装置の開口を形成する羽根部の端面に光が当たり、内面反射が発生しゴースト、フレアなどの光学的悪影響が生じ易い。

この解決策として、特許文献２、３が提案され、悪影響を緩和することが試みられている。

特開平６−３１７８２６号公報 特開平５−２８１５９０号公報 特開２００２−２２９０９５号公報

しかし、特許文献２、３においては、羽根部の断面における先端部は極めて薄い肉厚となり、射出成型では樹脂が流れ難く、現実性の少ない発明となっている。

本発明の目的は、上述の課題を解消し、薄肉の羽根部と２個の軸部を一体的に射出成型することを可能にするため、樹脂の流れ状態を良好として、位置、形状の最適化を図った光量調節用遮光羽根部材を提供することにある。

上記目的を達成するための本発明に係る光量調節用遮光羽根部材の技術的特徴は、複数個を組合わせて回転駆動により開口量を変えて光量を調整する板状の遮光羽根部を合成樹脂により成型する場合において、前記羽根部と共に前記羽根部の面に対し直交方向に２個の回転駆動用軸部を一体的に射出型により成型し、前記羽根部の外縁の厚み方向の略中央部に射出型の型合わせ部を配置したことにある。

また、本発明に係る光量調節用遮光羽根部材の技術的特徴は、複数個を組合わせて回転駆動により開口量を変えて光量を調整する板状の遮光羽根部を合成樹脂により成型する場合において、前記羽根部と共に前記羽根部の面に対し直交方向に２個の回転駆動用軸部を一体的に射出型により成型し、前記軸部と前記羽根部との結合部に円弧部を設けたことにある。

更に、本発明に係る光量調節用遮光羽根部材の技術的特徴は、複数個を組合わせて回転駆動により開口量を変えて光量を調整する板状の遮光羽根部を合成樹脂により成型する場合において、前記羽根部と共に前記羽根部の面に対し直交方向に２個の回転駆動用軸部を一体的に射出型により成型し、前記羽根部同士が重ならない羽根部分は羽根部同士が重なる羽根部分よりも肉厚を厚くしたことにある。

本発明に係る光量調節用遮光羽根部材によれば、射出成型時に射出型内に溜まった空気を、羽根部の厚み方向の略中央部に型合わせ部を設けて逃がすことにより、羽根部の先端まで樹脂を安定して流すことができ、薄い羽根であっても射出成型により製作することができる。

また、羽根部の外縁に少なくとも２個の傾斜部又は円弧部が光量調節装置の開口部を形成する際に、羽根部の端面で内面反射が生ずることを防止することもできる。

本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
図１は光量調節装置の分解斜視図であり、光軸に沿って、駆動源であるステッピングモータ１、光量調整部の本体となり中央に固定開口部２ａを有する地板２、開口を可変しシャッタを兼用した６枚の絞り羽根３、これらの絞り羽根を動かす風車部材４、仕切板５、フィルタ保持枠６、ＮＤフィルタ７、押さえ板８が順次に配列されている。なお図１においては、絞り羽根３は開放位置にある。

絞り羽根３は地板２と風車部材４とに挟まれた空間内に配置され、同形状の６枚の絞り羽根３が用いられているが、これは６枚に限らなくともよい。各絞り羽根３の地板２側には回転軸部３ａが形成されており、回転軸部３ａは地板２の孔部２ｂに嵌め込まれ、絞り羽根３が孔部２ｂを中心に回転自在に支持されている。

また、絞り羽根３の風車部材４側にはカム軸部３ｂが形成され、風車部材４に形成されたカム溝部４ａにそれぞれ係合している。ステッピングモータ１の出力軸１ａに固定されたピニオン１ｂは、風車部材４の外周の一部に形成された風車ギア部４ｂに噛合され、ステッピングモータ１の駆動により風車部材４を回転するようにされている。

風車部材４が回転すると、絞り羽根３のカム軸部３ｂがカム溝部４ａに沿って移動し、絞り羽根３が回転軸部３ａを中心に開放位置と全閉位置との間で開閉動作を行うことになる。６枚の絞り羽根３が同時に同様な回転動作をすることで、絞り開口の径が変化し光量を調節し、或いはシャッタとして作動することができる。

仕切板５は絞り羽根３、風車部材４を間に挟んで地板２にビスにより取り付けられ、風車部材４はその中央部の円筒部４ｃの外周が、仕切板５の中央に形成された固定開口部５ａの内周に嵌合して、仕切板５に光軸を中心に回転自在に保持されている。

押さえ板８は仕切板５、フィルタ保持枠６、ＮＤフィルタ７を間に挟んで、地板２にビスにより取り付けられ、ＮＤフィルタ７は所定の透過率を有し透過光量を減衰させ、フィルタ保持枠６の前面側に接着等により貼り付けられている。フィルタ保持枠６の基端部には孔部６ａが設けられており、仕切板５に形成された軸部５ｂに嵌合し、フィルタ保持枠６はこの軸部５ｂを中心に回転可能とされている。

図２は１枚の絞り羽根３の平面図であり、絞り羽根３の表面及び裏面にはそれぞれ回転軸部３ａ及びカム軸部３ｂが一体的に成型されている。絞り羽根３の遮光部となる両面には、光を乱反射させる目的の細かな凹凸形状のマット面３ｃが施されている。また、非マット面３ｄは開口を遮光するために使われるマット面３ｃ以外の場所であり、線分３ｅを境にマット面３ｃとは異なった表面状態とされ、一見してマット面３ｃと区別できる表面形状とされている。

この表面形状は組立作業時に、この非マット面３ｄを指でつまんで作業するための目印の役目を果しており、マット面３ｃに触れて傷を付けないようにされている。なお、曲線状の羽根端部３ｆは絞り開口の外縁となり開口の径を決定している。

図３は遮光羽根製作用の射出成型の型構造断面図であり、図２の絞り羽根３のＡ−Ａ断面に相当している。射出型は可動型１１と固定型１２から成り、可動型１１には絞り羽根３のカム軸部３ｂを形成するためのキャビテイ１１ａ、樹脂流れを良くしカム軸部３ｂの強度を増すための円弧部１１ｂ、また絞り羽根３を成型するキャビティ１１ｃが形成されている。

固定型１２には、樹脂を注入するためのゲート部１２ａ、回転軸部３ａを形成するためのキャビテイ１２ｂ、可動型１１のキャビティ１１ｃと共働して絞り羽根３を成型するキャビティ１２ｃ、樹脂流れを良好にし回転軸部３ａの強度を増すための円弧部１２ｄが形成されている。

図４は絞り羽根３の外周に相当する型断面Ｂの部分の拡大断面図である。なお、他の外縁、例えば羽根端部３ｆに対応した部分も同形状である。射出成型時に、可動型１１側を流れる樹脂を矢印Ｘ、固定型１２側を流れる樹脂を矢印Ｙで示すと、樹脂Ｘ、Ｙが入る前の空気Ｚは樹脂Ｘ、Ｙに押され、絞り羽根３の厚み方向の略中央部に位置する型合わせ部１１ｄ、１２ｅの隙間から押し出される。可動型１１には斜面１１ｅ、固定型１２には斜面１２ｆが形成され、それぞれ型合わせ部１１ｄ、１２ｅに対し角度α、βが付されている。従って、端部に突き当たった樹脂Ｘ、Ｙが型合わせ部１１ｄ、１２ｅに向かって流れ易くなる。

角度α、βは９０°＜α、β＜１８０°の関係にあり、ここでは斜面１１ｅ、１２ｆを直線で画いているが、円弧状であっても同様の効果が得られる。また、平面部と斜面１１ｅ、１２ｆの境界部が滑らかに接するように角部１１ｆ、１２ｇを円弧状とすることにより、樹脂Ｘ、Ｙの流れが更に良くなる。更に、角度αとβを異なる値としているのは、成型後に型を開いて絞り羽根３を取り出すときに、絞り羽根３が可動型１１側に残るように型離型抵抗を変えるためである。

このように、角度αよりも角度βを大きくすることで絞り羽根３の離型抵抗が変わり、角度の小さいα側である可動型１１側に絞り羽根３が残るようになる。このとき、樹脂注入口であるゲート部１２ａのキャビティ１２ｂの境界は細くなっているため、型を開いた時に自動的に絞り羽根３とゲート部１２ａが切断分離される。また、角度αとβとで形成された羽根端部３ｆの傾斜部の表面にもマット面３ｃと同様の細かな凹凸表面処理が射出成型時に施されている。

図５は羽根端部３ｆに上述の角度α、βによる傾斜部３ｇ、３ｈを設けることにより、内面反射を防止する説明図であり、傾斜部３ｇ、３ｈが絞り羽根３の開口を形成しているときに、傾斜部３ｇに当たった入射光線ｐ、ｑ、ｒなどは、点線ｐ’、ｑ’、ｒ’で示すように反射され、撮像面に進まないので光学的な悪影響を及ぼすことはない。

なお、絞り羽根３は回動時に重なり合わない部分の肉厚を、重なり合う部分の肉厚よりも厚くして、強度を高めることができる。特に、回転軸部３ａ、カム軸部３ｂは重なり合わない部分に設けるので、これらの軸部３ａ、３ｂに対する取付強度は大となる。

本実施例の絞り羽根３は、羽根端部３ｆには少なくとも２個の傾斜部又は円弧部を有することにより、羽根端部３ｆまで安定して樹脂が流れ、薄い羽根を射出成型で製作することを可能としている。更に、回転軸部３ａ、カム軸軸部３ｂを射出成型する際に流動抵抗を減らし、湯流れを良くするために軸部３ａ、３ｂの根元部を円弧状にして、軸部３ａ、３ｂの抜け、折れ強度を向上させる効果もある。

一方、羽根端部３ｆに傾斜部又は円弧部を有することは、絞り羽根３を回動したときに、絞り羽根３同士を引っ掛かり難くし、絞り羽根３間の摺動抵抗を減少する効果もある。

光量調節装置の分解斜視図である。 絞り羽根の平面図である。 遮光羽根製作用の射出成型型構造の断面図である。 羽根外周に相当する型断面の拡大断面図である。 羽根端面の内面反射防止の説明図である。

符号の説明

１ ステッピングモータ
２ 地板
３ 絞り羽根
３ａ 回転軸部
３ｂ カム軸部
３ｇ、３ｈ 傾斜部
４ 風車部材
４ａ カム溝部
５ 仕切板
６ フィルタ保持枠
７ ＮＤフィルタ
８ 押さえ板
１１ 可動型
１２ 固定型

Claims (8)

1. 複数個を組合わせて回転駆動により開口量を変えて光量を調整する板状の遮光羽根部を合成樹脂により成型する場合において、前記羽根部と共に前記羽根部の面に対し直交方向に２個の回転駆動用軸部を一体的に射出型により成型し、前記羽根部の外縁の厚み方向の略中央部に射出型の型合わせ部を配置したことを特徴とする光量調節用遮光羽根部材。
2. 前記羽根部の外縁に前記型合わせ部に向う少なくとも２個の傾斜部又は円弧部を設けたことを特徴とする請求項１に記載の光量調節用遮光羽根部材。
3. 前記傾斜部又は円弧部の表面に光反射防止面を設けたことを特徴とする請求項２に記載の光量調節用遮光羽根部材。
4. 前記傾斜部又は円弧部において、前記射出型のゲート側の離型抵抗を他の側よりも小さくしたことを特徴とする請求項２に記載の光量調節用遮光羽根部材。
5. 複数個を組合わせて回転駆動により開口量を変えて光量を調整する板状の遮光羽根部を合成樹脂により成型する場合において、前記羽根部と共に前記羽根部の面に対し直交方向に２個の回転駆動用軸部を一体的に射出型により成型し、前記軸部と前記羽根部との結合部に円弧部を設けたことを特徴とする光量調節用遮光羽根部材。
6. 複数個を組合わせて回転駆動により開口量を変えて光量を調整する板状の遮光羽根部を合成樹脂により成型する場合において、前記羽根部と共に前記羽根部の面に対し直交方向に２個の回転駆動用軸部を一体的に射出型により成型し、前記羽根部同士が重ならない羽根部分は羽根部同士が重なる羽根部分よりも肉厚を厚くしたことを特徴とする光量調節用遮光羽根部材。
7. 前記２個の回転駆動用軸部は前記羽根部の表裏面に１個ずつ設けた請求項１又は５又は６に記載の光量調節用遮光羽根部材。
8. 前記羽根部の遮光部の表裏両面に光反射防止面を設け、前記遮光部以外の表裏両面は前記光反射防止面とは異なった表面形状としたことを特徴とする請求項１又は５又は６に記載の光量調節用遮光羽根部材。

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