JP2006317618A - レンズ絞り機構、レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 従来のレンズ絞り機構では、その絞り機構の幅が絞り部の最大幅よりも広くなってしまい、鏡筒及び撮像装置全体の小型化、薄型化の要求を満たすことができないという課題がある。
【解決手段】 光を透過させる光透過部材からなると共に光の透過を阻止する第１の遮光部６を設けた第１の絞り羽根２と、光の透過を阻止すると共に第１の遮光部６との間で絞り部１８を形成する第２の遮光部１０を設けた第２の絞り羽根３と、第１の絞り羽根２と第２の絞り羽根３を相対的にスライドさせて絞り部１８の開口量を変更可能な羽根駆動手段４と、を有する構成とした。
【選択図】 図２

Description

本発明は、２枚の絞り羽根を相対的にスライドさせて絞り部の開口量を変更するレンズ絞り機構と、そのレンズ絞り機構を備えたレンズ鏡筒と、そのレンズ鏡筒を用いた撮像装置に関するものである。

従来の、この種のレンズ絞り機構としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、レンズ鏡筒の絞り機構の改良に関するものが記載されている。この特許文献１に記載されたレンズ鏡筒の絞り機構は、「ハウジングに絞りを調整するためのスライドプレートを移動可能に収納して蓋としてのカバーを取付け、このカバーを固定レンズに近接してレンズ鏡筒に取付ける絞り機構において、前記カバーに、絞り機構を固定レンズに沿って差込む際にレンズに臨む部分を切欠き、この切欠きを通光のための窓に連続させてなる略Ｕ字切欠きに形成した」ことを特徴としている。

このような構成を有するレンズ鏡筒の絞り機構によれば、「絞り機構で固定レンズを擦る虞れがない。従って、ズームレンズ鏡筒の光学距離の全長を延長することなく、絞り機構と固定レンズとのクリアランスを十分に取ることができる」等の効果が期待される。

また、従来のこの種の他のレンズ絞り機構としては、例えば、特許文献２に記載されているようなものもある。特許文献２には、バーコードリーダ等のような光学情報読取り装置における絞りと結像レンズを含む結像光学系の構造に関するものが記載されている。この特許文献２に記載された光学情報読取り装置の結像光学系構造は、「結像レンズと、上記結像レンズの前方または後方に設けられた透明部材と、上記透明部材の前面または後面に設けられ、前記結像レンズの光学軸上に位置して絞りとなる所定形状の透光開口部が形成された遮光被膜と、を有する」ことを特徴としている。

このような構成を有する光学情報読取り装置の結像光学系構造によれば、「絞りの開口部の面積を減じてもケラレ現象の発生を抑止することができるから、絞りの開口面積を絞って遠方の物体をリニアセンサーに鮮明に結像させることができる」等の効果が期待される。

しかしながら、上述したような特許文献１に記載されたレンズ鏡筒の絞り機構は、図１４に示すように、遮光部材からなると共に略Ｕ字型の切欠きを有する下プレート２０１及び上プレート２０２と、これら下プレート２０１及び上プレート２０２をそれぞれスライドさせるスイングアーム２０３等から構成されていた。そして、モータ（図示しない）でスイングアーム２０３を所定の角度範囲内で回転させることにより、下プレート２０１及び上プレート２０２を相対的にスライドさせて、下プレート２０１及び上プレート２０２で構成する絞り部の通光面積（開口量）２０４を変更可能としていた。

ところが、絞り部の通光面積（開口量）２０４を形成するためには、下プレート２０１及び上プレート２０２それぞれに一対の腕部２０５，２０５及び２０６，２０６をそれぞれ設ける必要があった。そのため、絞り機構の幅が絞り部の通光面積（開口量）を最大にしたときの絞り部の幅Ｌよりも各腕部２０５，２０６の幅２α（α＋α）だけ広くなってしまい、近年のレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を用いた撮像装置全体の小型化、薄型化の要求を満たすことができないという問題があった。

このような構成を有するレンズ鏡筒の絞り機構の外形を小さくする対策としては、各腕部２０５，２０６の幅αを小さくすることが考えられる。しかしながら、各腕部２０５，２０６の幅αを小さくすればする程、下プレート２０１及び上プレート２０２の強度が弱くなってしまうため、下プレート２０１及び上プレート２０２に折れ、ねじれ、撓み等を発生させるおそれがある。そのため、特に強度が要求されるシャッタ動作において信頼性を確保することが困難になるという問題が生じる。

また、特許文献２に記載された光学情報読取り装置の結像光学系構造においては、結像レンズの前方に平坦面をなし且つ矩形の透明部材を配置し、この透明部材の一方の平面に透光開口部を除いて遮光被膜を形成することで絞りを構成していが、この絞りは予め所定の大きさに設定されたものであり、所望の大きさに変更することができなかった。そのため、レンズの焦点が合う範囲（被写界深度）を変更して所望の像を得ることができないという問題があった。
特開平１１−１４２９０６号公報 特開平９−１４７０４８号公報

解決しようとする問題点は、遮光部材からなる２枚のプレートを相対的にスライドさせることで絞り部の通光面積（開口量）を変更可能なレンズ絞り機構を構成すると、絞り機構の幅が絞り部の通光面積（開口量）を最大にしたときの絞り部の幅よりも広くなってしまい、レンズ鏡筒及び撮像装置全体の小型化、薄型化の要求を満たすことができないという点である。

本出願のレンズ絞り機構は、光を透過させる光透過部材からなると共に光の透過を阻止する第１の遮光部を設けた第１の絞り羽根と、光の透過を阻止すると共に第１の遮光部との間で絞り部を形成する第２の遮光部を設けた第２の絞り羽根と、第１の絞り羽根と第２の絞り羽根を相対的にスライドさせて絞り部の開口量を変更可能な羽根駆動手段と、を有することを最も主要な特徴とする。

本出願のレンズ絞り機構によれば、光透過部材からなる第１の絞り羽根に第１の遮光部を設けると共に第２の絞り羽根に第２の遮光部を設け、第１の遮光部と第２の遮光部によって絞り部を形成する構成としたため、第１及び第２の絞り羽根の幅を絞り部の最大幅と同等にすることができ、機構全体の幅を狭めて小型化を実現することができる。

第１及び第２の絞り羽根の幅を絞り部の最大幅と同等にし、機構全体の幅を狭めて小型化を実現することができる絞り機構を、簡単な構造によって実現した。

図１〜図１３は、本発明のレンズ絞り機構、レンズ鏡筒及び撮像装置の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図１はレンズ絞り機構の第１の実施例を示す分解斜視図、図２は図１のレンズ絞り機構の絞り部の開口量を最大にした状態を示す斜視図、図３は同じく開口量を最小に近づけた状態を示す斜視図、図４Ａ，Ｂは図２及び図３の平面図、図５Ａ，Ｂは、図１のレンズ絞り機構の遮光部の形状の他の例を示す平面図、図６は図１のレンズ絞り機構を備えたレンズ鏡筒の斜視図、図７は図６のレンズ鏡筒を断面した説明図、図８〜図１０は本発明のレンズ絞り機構の第２〜４の実施例を示す斜視図、図１１は図１のレンズ絞り機構にＮＤフィルタを取り付けた状態を説明する説明図、図１２は図６のレンズ鏡筒を用いた撮像装置を正面側から見た斜視図、図１３は同じく背面側からみた斜視図である。

図１〜図４に示すように、本発明の第１の実施例を示すレンズ絞り機構１は、第１の絞り羽根２と、この第１の絞り羽根２に重ね合わせて配置される第２の絞り羽根３と、第１の絞り羽根２と第２の絞り羽根３を相対する方向へスライドさせる羽根駆動手段４等から構成されている。

第１の絞り羽根２は、光を透過させる光透過部材からなっている。この光透過部材としては、例えば、透明アクリル樹脂を挙げることができるが、その他透明ポリカーボネイト等の透明合成樹脂は勿論、透明ガラスを用いることもできる。第１の絞り羽根２は、図１等に示すように、略長方形の板状をなしており、長手方向Ｘの一側には、光の透過を阻止する第１の遮光部６が設けられており、他側には第１の開口部７が設けられている。

第１の遮光部６は、第１の絞り羽根２の表面に遮光性塗料を印刷することにより形成されている。本実施例では、遮光性塗料の印刷面を上面としたが、印刷面を下面、又は両面（上面と下面）としてもよい。この第１の遮光部６の長手方向Ｘに対向する２辺のうちの開口部７側の一辺は、第１の絞り羽根２の幅方向Ｙの一端から他端まで達する略Ｖ字形のＶ字端部６ａとされている。このＶ字端部６ａの頂部は、図１等に示すように、鋭角に形成することに限定されるものではなく、円弧等の曲線で形成するようにしてもよい。更に、Ｖ字端部６ａは、第１の絞り羽根２の長手方向Ｘに対向する２辺に直線で接する必要はなく、必要に応じて円弧等の曲線で接するようにしてもよい。第１の絞り羽根２の第１の開口部７は、長手方向Ｘに延びる略長方形をなしており、幅方向Ｙに対向する長辺の一方に第１のラック８が設けられている。この第１のラック８には、羽根駆動手段４の後述するギア１６が噛合される。

第２の絞り羽根３は、前述した第１の絞り羽根２と略同様な形状及び構成とされていて、光の透過を阻止する第２の遮光部１０と、この第２の遮光部１０側の短辺に形成された切欠き部１１と、第２の開口部１２が設けられている。第２の絞り羽根３の第２の開口部１２は、長手方向Ｘに延びる略長方形をなしており、第１の絞り羽根２に設けた第１の開口部７の第１のラック８と対向する側の長辺に第２のラック１３が設けられている。この第２のラック１３には、第１のラック８と同様に羽根駆動手段４の後述するギア１６が噛合される。

第２の絞り羽根３の第２の遮光部１０は、第１の絞り羽根２の第１の遮光部６と同様に第２の絞り羽根３の表面（上面）に遮光用塗料を印刷して形成されている。第２の絞り羽根３の切欠き部１１は、幅方向Ｙの一端から他端まで達する略Ｖ字形に形成されていて、幅方向Ｙに関して第１の遮光部６のＶ字端部６ａと対称とされている。この切欠き部１１も、前述した第１の絞り羽根２のＶ字端部６ａと同様に、その頂部を円弧等の曲線で形成するようにしたり、第２の絞り羽根３の長手方向Ｘに対向する２辺側の形状を円弧等の曲線としてもよい。かくして、図２等に示すように、第１の絞り羽根２に設けた第１の遮光部６のＶ字端部６ａと、第２の絞り羽根３の第２の遮光部１０側の切欠き部１１とによって略矩形をなす光の透過（通過）が可能な開口窓、即ち、絞り部１８が形成される。

羽根駆動手段４は、モータの一具体例を示すスッテッピンモータ１５と、このスッテッピングモータ１５の回転軸に固定されたギア１６と、各絞り羽根２，３に設けた開口部７，１２のそれぞれのラック８，１３からなっている。

羽根駆動手段４のギア１６の直径は、第１及び第２の開口部７，１２の短辺の長さと略同一に設定されており、各ラック８，１３にそれぞれ噛合されている。これにより、ギア１６の回転動作が、第１及び第２の絞り羽根２，３の長手方向Ｘのスライド動作に変換される。しかも、第１のラック８と第２のラック１３は、ギア１６を挟むように互いに対向されているため、第１の絞り羽根２と第２の絞り羽根３は、相対する方向にスライド動作するようになっている。その結果、第１の絞り羽根２に設けた第１の遮光部６のＶ字端部６ａと第２の絞り羽根３の切欠き部１１によって形成される絞り部１８の開口量を任意に変更することができる。

本実施例では、第１の絞り羽根２の第１の遮光部６にＶ字端部６ａを設け、第２の絞り羽根３に略Ｖ字形の切欠き部１１を設けることで、略矩形の絞り部１８を形成したが、図５Ａ，Ｂに示すように、第１の絞り羽根２の第１の遮光部６に半円端部６ｂを設け、第２の絞り羽根３に半円形の切欠き部１７を設けて絞り部１９を形成することもできる。この場合、絞り部１９は両外側に突となる略楕円形（図５Ｂ参照）に形成され、開口量が最大になったときに略円形（図５Ａ参照）に形成される。

また、本実施例では、遮光性塗料を印刷することで第１及び第２の遮光部５，１０を形成したが、本発明に係るレンズ絞り機構に設ける遮光部としては、遮光性塗料の印刷に限定されるものではなく、遮光性塗料の蒸着、塗装は勿論、各絞り羽根の表面に化学処理を行うことや、別部材（例えば遮光性フィルム）を貼り付けることで形成することも可能である。

更に、本実施例では、第２の絞り羽根３を光透過部材によって形成したが、本発明に係るレンズ絞り機構の第２の絞り羽根としては、光透過部材に限定されるものではなく、例えば、光の透過を阻止する遮光部材、所定の量の光を透過させる光透過率の低い部材等で形成することもできる。なお、第２の絞り羽根３を遮光部材で形成する場合は、第２の絞り羽根２に第２の遮光部１０を設ける必要がなく、作業工程を削減して作業効率の向上を図ることができる。

このような構成を有するレンズ絞り機構１によれば、次のようにして絞り部１８の開口量の変更が実行される。まず、絞り部１８の開口量を大きくするには、羽根駆動手段４のステッピングモータ１５によってギア１６を、図２に示す状態を上方から見て時計と同じ方向に回転させる。これにより、第１の絞り羽根２が第１の遮光部６をギア１６から遠ざける方向にスライド移動すると共に、第２の絞り羽根３が第２の遮光部１０をギア１６に近づける方向にスライド移動する。その結果、絞り部１８の開口量が徐々に増加し、図４Ａ等に示すように、絞り部１８の幅が第１及び第２の絞り羽根部２，３の幅と同等となるとき、絞り部１８の開口量が最大となる。

また、絞り部１８の開口量を小さくするには、羽根駆動手段４のステッピングモータ１５によってギア１６を、図２に示す状態を上方から見て時計と反対方向に回転させる。これにより、第１及び第２の絞り羽根２，３は、絞り部１８の開口量を大きくする場合と逆の方向にそれぞれスライド移動する。即ち、第１の絞り羽根２が第１の遮光部６をギア１６に近づける方向にスライド移動すると共に、第２の絞り羽根３が第２の遮光部１０をギア１６から遠ざける方向にスライド移動する。その結果、絞り部１８の開口量が徐々に減少し、図４Ｂ等に示すように、絞り部１８の開口量を可及的に小さくし、更には完全に閉じることができる。

このような構成を有するレンズ絞り機構１によれば、第１及び第２の絞り羽根２，３の幅を絞り部１８の最大幅と同等にすることができ、機構全体の幅を狭めて小型化を実現することができる。また、第１及び第２の絞り羽根２，３は平板状をなしているため、強度を確保しながら各絞り羽根２，３の厚みを薄くすることができる。その結果、各絞り羽根２，３が軽くなり、シャッタスピードの性能を向上することができる。

図６及び図７は、前述したような構成を有するレンズ絞り機構１を備えたレンズ鏡筒の一具体例を示すレンズ鏡筒２１の図である。このレンズ鏡筒２１は、鏡筒本体２２と、この鏡筒本体２２に固定又は移動可能に保持された５組のレンズ群２３，２４，２５，２６，２７と、レンズ絞り機構１と、撮像手段の一具体例を示すＣＣＤ（撮像素子）２８等を備えて構成されている。

鏡筒本体２２は、内部に光の通る光通路３０が設けられた筒状の鏡筒部３１と、この鏡筒部３１の光通路３０に連続してレンズ絞り機構１の一部を収納する絞り機構収納部３２からなっている。

鏡筒本体２２の絞り機構収納部３２には、レンズ絞り機構１の各絞り羽根２，３の第１及び第２の開口部７，１２側とギア１６が収納されており、その他の部分、即ち、絞り部１８を形成する部分が光通路３０内に配置されている。この際、レンズ絞り機構１の第１及び第２の絞り羽根２，３の幅方向Ｙの両側面と鏡筒本体２２の内面との間には、図示しない予圧手段が介在されている。この予圧手段としては、板ばねを挙げることができるが、例えば、ゴム状弾性体やコイルばねを用いることもできる。これにより、各絞り羽根２，３の幅方向Ｙへの振れを防止して絞り部１８の精度を向上させることができる。また、絞り機構収納部３２の下面には、図に表れない貫通孔が設けられていて、この貫通孔をステッピングモータ１５の回転軸が貫通してギア１６と固定されている。

鏡筒部３１の光通路３０の上部には正面に開口する被写体側の開口部３３が設けられている。そして、光通路３０の開口部３３と反対側の下部にはＣＣＤ２８が配置されている。鏡筒部３１の光通路３０の開口部３１には、第１固定レンズ群２３が配置され、光通路３０の中途部には第２固定レンズ群２５が配置され、光通路３０の他端部には第３固定レンズ群２７が配置されている。そして、第１固定レンズ群２３と第２固定レンズ群２５との間に第１可動レンズ群２４が配置され、第２固定レンズ群２５と第３固定レンズ群２７との間に第２可動レンズ群２６が配置されている。

更に、第２固定レンズ群２５と第２可動レンズ群２６との間にレンズ絞り機構１の絞り部１８を形成する部分が配置されている。５組のレンズ群２３〜２７は、互いの光軸が１つの光軸上に一致するように同軸上に設定されていて、その光軸ＣＬに絞り部１８の中心が一致するようにレンズ絞り機構１が配置されている。

第１固定レンズ群２３は、被写体に対向される撮影レンズ２３ａと、この撮影レンズ２３ａに対向される三角プリズム２３ｂと、この三角プリズム２３ｂの他面に対向されるレンズ２３ｃとの組み合わせによって構成されている。これにより、被写体からの光が撮影レンズ２３ａから入射され、三角プリズム２３ｂで９０度方向変換されて、レンズ２３ｃから下方に導かれるようになっている。

第１可動レンズ群２４は、図示しないレンズ移動機構により光軸ＣＬに沿って進退移動可能に構成されており、これにより、ズームレンズが構成されている。即ち、第１可動レンズ群２４が第１固定レンズ群２３に近づく方向へ移動すると望遠となり、その逆に第２固定レンズ群２５に近づく方向へ移動すると広角となる。また、第２可動レンズ群２６は、図示しないレンズ移動機構により光軸ＣＬに沿って進退移動可能とされており、これにより、フォーカスレンズが構成されている。

レンズ絞り機構１は、前述したように、羽根駆動手段４により第１及び第２の絞り羽根２，３を相対的にスライドさせて、光軸ＣＬを中心に絞り部１８の開口量を変更可能に構成されており、これにより、第２可動レンズ２６に入射される光の量が調節可能とされている。かくして、被写体からの光は、各レンズ群２３〜２７及び絞り機構１の絞り部１８を通ってＣＣＤ２８に入射され、電気的な信号に変換される。

このような構成を有するレンズ鏡筒２１に本願発明のレンズ絞り機構１を適用することにより、レンズ鏡筒２１の幅を狭くして小型化、薄型化を実現することができる。

図８には、上述したようなレンズ鏡筒２１に適用される本発明のレンズ絞り機構の第２の実施例を示している。この第２の実施例に係るレンズ絞り機構４１は、第１の絞り羽根４２と、この第１の絞り羽根４２に重ね合わせて配置される第２の絞り羽根４３と、第１の絞り羽根４２と第２の絞り羽根４３を相対的にスライドさせる羽根駆動手段４４等から構成されている。

第１の絞り羽根４２は、光を透過させる光透過部材からなり、略長方形の板状をなす羽根本体４６と、この羽根本体４６の１つの角部に連続して形成されている腕部４７と、この腕部４７の先端に設けられたカム部４８からなっている。

第１の絞り羽根４２の羽根本体４６の上面には、長手方向Ｘの腕部４７と反対側に光の透過を阻止する第１の遮光部４９が設けられている。この第１の遮光部４９は、第１の実施例における第１の絞り羽根２に設けた第１の遮光部６と同一の形状とされていて、Ｖ字端部４９ａを有している。また、第１の絞り羽根４２のカム部４８の略中央部には、上下面を貫通する第１の被操作部としての長穴４８ａが設けられており、この長穴４８ａには羽根駆動手段４４の後述する回動アーム５８の係合ピン５８ａが摺動可能に係合される。

第２の絞り羽根４３は、第１の絞り羽根４２と略同様な構成とされていて、略長方形の板状をなす羽根本体５０と、この羽根本体５０の１つの角部に連続して形成されている腕部５１と、この腕部５１の先端に設けられたカム部５２からなっている。

第２の絞り羽根４３の羽根本体５０には、光の透過を阻止する第２の遮光部５４と、切欠き部５５が設けられており、これら第２の遮光部５４及び切欠き部５５は、第１の実施例における第２の絞り羽根３の第２の遮光部１０及び切欠き部１３と同一の形状とされている。これにより、第１の絞り羽根４２に設けた第１の遮光部４９のＶ字端部４９ａと、第２の絞り羽根４３の切欠き部５５とによって第１の実施例の絞り部１８と同様の絞り部５９が形成される。また、第２の絞り羽根４３のカム部５２の略中央部には、上下面を貫通する第２の被操作部としての長穴５２ａが設けられており、この長穴５２ａには羽根駆動手段４４の後述する回動アーム５８の係合ピン５８ｂが摺動可能に係合される。

羽根駆動手段４４は、モータの一具体例を示すスッテッピンモータ５７と、このスッテッピングモータ５７の回転軸に固定された回動アーム５８と、各絞り羽根４２，４３のカム部４８，５２にそれぞれ設けた長穴４８ａ，５２ａからなっている。回動アーム５８は、略菱形をなした所定の厚みを有する板体からなっており、その中心部がスッテッピングモータ５７の回転軸に固定されている。この回動アーム５８の上面には、中心部から等間隔をおいて長手方向の両端に配置される第１及び第２の操作部としての一対の係合ピン５８ａ，５８ｂが設けられている。

回動アーム５８の一対の係合ピン５８ａ，５８ｂは、上述したように、各絞り羽根４２，４３のカム部４８，５２に設けた長穴４８ａ，５２ａにそれぞれ摺動可能に係合されている。これにより、回動アーム５８の回動は、各カム部４８，５２の長穴４８ａ，５２ａで許容されて、各絞り羽根４２，４３の相対的なスライド動作に変換される。

本実施例では、回動アーム５８に第１及び第２の操作部として一対の係合ピン５８ａ，５８ｂを設け、これら係合ピン５８ａ，５８ｂが摺動可能に係合される第１及び第２の被操作部としての長穴４８ａ，５２ａを各絞り羽根４２，４３にそれぞれ設ける構成としたが、回動アームに第１及び第２の操作部として一対の長穴を設け、各絞り羽根４２，４３に第１及び第２の被操作部としてそれぞれ係合ピンを設けることもできるものである。

このような構成を有するレンズ絞り機構４１によれば、次のようにして絞り部５９の開口量の変更が実行される。まず、絞り部５９の開口量を大きくするには、羽根駆動手段４４のステッピングモータ５７によって回動アーム５８を、図８に示す状態を上方から見て時計と同じ方向に回動させる。これにより、回動アーム５８の係合ピン５８ａが、第１の絞り羽根４２の長穴４８ａ内を摺動しながらステッピングモータ５７の回転軸を中心に回動して、第１の絞り羽根４２をステッピングモータ１５から離れる方向にスライド移動させる。これと同時に、回動アーム５８の係合ピン５８ｂが、第２の絞り羽根４３の長穴５２ａ内を摺動しながらステッピングモータ５７の回転軸を中心に回動して、第２の絞り羽根４３をステッピングモータ１５に近づく方向、即ち、第１の絞り羽根４２のスライド方向と逆方向にスライド移動させる。その結果、絞り部５９の開口量が徐々に増加し、図８に示す状態、即ち、絞り部５９の幅が第１及び第２の絞り羽根４２，４３の幅と同等となるとき、絞り部５９の開口量が最大となる。

また、絞り部５９の開口量を小さくするには、羽根駆動手段４４のステッピングモータ５７によって回動アーム５８を、図８に示す状態を上方から見て時計と反対方向に回動させる。これにより、回動アーム５８の一対の係合ピン５８ａ，５８ｂが、絞り部５９の開口量を大きくする場合とは逆方向に回動して、第１の絞り羽根４２をステッピングモータ１５に近づく方向に、第２の絞り羽根４３をステッピングモータ１５から離れる方向にそれぞれスライド移動させる。その結果、絞り部５９の開口量が徐々に減少し、第１の実施例と同様に絞り部５９の開口量を可及的に小さくし、更には完全に閉じることができる。

このような構成を有するレンズ絞り機構４１によれば、第１の実施例と同様な効果を得ることができる。即ち、各絞り羽根４２，４３の幅を絞り部５９の最大幅と同等にすることができ、機構全体の幅を狭めて小型化を実現することができる。更に、第１の実施例よりも各絞り羽根４２，４３を軽量化することができる。

図９には、上述したようなレンズ鏡筒２１に適用される本発明のレンズ絞り機構の第３の実施例を示している。この第３の実施例に係るレンズ絞り機構６１は、第１の実施例のレンズ絞り機構１と略同様な構成を有しており、第１の絞り羽根６２と、第２の絞り羽根６３と、第１の絞り羽根６２と第２の絞り羽根６３を相対的にスライドさせる羽根駆動手段６４等から構成されている。

第１の絞り羽根６２は、光を透過させる光透過部材からなり、長手方向Ｘの一端が幅細に形成された凸状の板体とされている。この第１の絞り羽根６２の幅細に形成された部位には第１の開口部６７が設けられており、長手方向Ｘの開口部６７と反対側には光の透過を阻止する第１の遮光部６６が設けられている。

第１の絞り羽根６２の第１の遮光部６６は、第１の実施例における第１の絞り羽根２の第１の遮光部６と同一の形状とされていて、Ｖ字端部６６ａを有している。第１の絞り羽根６２の第１の開口部６７は、長手方向Ｘに延びる細長の略長方形をなしており、第１の実施例の開口部７に比べ幅が狭く設定されている。この開口部６７の幅方向Ｙに対向する長辺の一方には、第１のラック６８が設けられており、この第１のラック６８に羽根駆動手段６４の後述するギア７６が噛合される。

第２の絞り羽根６３は、前述した第１の絞り羽根６２と略同様な構成及び形状とされていて、光の透過を阻止する第２の遮光部７０と、略Ｖ字形の切欠き部７１と、開口部７２を有している。

第２の絞り羽根６３の第２の遮光部７０及び切欠き部７１は、第１の実施例における第２の絞り羽根３の第２の遮光部１０及び切欠き部１１と同一の形状とされている。これにより、第１の絞り羽根６２に設けた第１の遮光部６６のＶ字端部６６ａと、第２の絞り羽根６３の切欠き部７１とによって第１の実施例の絞り部１８と同様の絞り部７８が形成される。

第２の絞り羽根６３の第２の開口部７２は、長手方向Ｘに延びる細長の略長方形をなしており、第１の絞り羽根６２に設けた第１の開口部６７の第１のラック６８と対向する側の長辺に第２のラック７３が設けられている。この第２のラック７３には、第１のラック６８と同様に羽根駆動手段６４の後述するギア７６が噛合される。

羽根駆動手段６４は、モータの一具体例を示すスッテッピンモータ７５と、このスッテッピングモータ７５の回転軸に固定されたギア７６と、各絞り羽根６２，６３に設けた開口部６７，７２のそれぞれのラック６８，７３からなっている。

羽根駆動手段６４のギア７６の直径は、第１及び第２の開口部６７，７２の短辺の長さと略同一に設定されており、各ラック６８，７３とそれぞれ噛合されている。これにより、スッテッピングモータ７５でギア７６を回転させると、第１の実施例と同様に、第１の絞り羽根６２と第２の絞り羽根６３が相対的にスライド動作するようになっている。その結果、絞り部７８の開口量を任意に変更することができる。なお、レンズ絞り機構６１の羽根駆動手段６４のステッピングモータ７５は、第１の実施例におけるステッピングモータ１５に比べて高回転が可能なものであり、第１の実施例と同程度の速さで各絞り羽根６２，６３をスライドさせることができるものである。

このような構成を有するレンズ絞り機構６１によれば、第１及び第２の開口部６７，７２の幅と、これら開口部６７，７２側の第１及び第２の絞り羽根の幅を幅細にする構成としたため、レンズ絞り機構の更なる小型化、軽量化を図ることができる。しかも、第１及び第２の絞り羽根の開口部６７，７２側は、レンズ鏡筒２１の絞り機構収納部３２に収納されるため、この絞り機構収納部３２の幅を狭めることができ、レンズ鏡筒２１の小型化に寄与することができる。

図１０には、上述したようなレンズ鏡筒２１に適用される本発明のレンズ絞り機構の第４の実施例を示している。この第４の実施例に係るレンズ絞り機構８１は、前記第１の実施例における第１の絞り羽根２に、切欠き部８６を設けて第１の絞り羽根８２を構成したものである。この第４の実施例が前記第１の実施例と異なるところは第１の搾り羽根８２のみであるため、その他の構成については同一の符号を付して重複した説明を省略する。

レンズ絞り機構８１の第１の絞り羽根８２は、光を透過させる光透過部材からなり、略長方形の板状をなしている。この第１の絞り羽根８２は、第１の実施例における第１の絞り羽根２と略同様の構成を有しており、Ｖ字端部８３ａを有する第１の遮光部８３と、ラック８５を有する第１の開口部８４が設けられている。更に、第１の絞り羽根８２の幅方向Ｙに対向する２つの辺のうちの一辺には、切欠き部８６が設けられており、この切欠き部８６を設けることで腕部８７が形成されている。

第１の絞り羽根８２の切欠き部８６の長手方向Ｘの長さは、開口量を最大にした絞り部８８の長手方向Ｘの長さよりも長く設定されていると共に、第１の遮光部８３側の辺がその第１の遮光部８３のＶ字端部８３ａに沿って形成されている。第１の絞り羽根８２の腕部８７は、絞り部８８の一部と干渉するように形成されている。しかしながら、この腕部８７は、光を透過させる光透過部材からなっているため、絞り部８８の一部と干渉していてもその開口量を小さくするおそれはない。これにより、第１及び第２の絞り羽根８２，３の幅を絞り部８８の最大幅と同等にすることができる。このような構成を有するレンズ絞り機構８１によれば、第１の絞り羽根８２の軽量化を図ることができ、第１の実施例のレンズ絞り機構１に比べて機構全体を軽くすることができる。

図１１Ａ，Ｂは、本発明に係るレンズ絞り機構に光調整部の一具体例としてＮＤフィルタ９１を設けた図である。図１１Ａが第１〜第３の実施例における第１の絞り羽根２，４２，６２にＮＤフィルタ９１を設けた状態を示し、図１１Ｂが第４の実施例における第１の絞り羽根８２にＮＤフィルタ９１を設けた状態を示したものである。

図１１Ａ，１１Ｂに示す第１〜第４の絞り羽根２，４２，６２，８２に設けたＮＤフィルタ９１の取付位置及びその効果は同様であるため、ここでは、図１１Ａに示す第１の絞り羽根２を例に挙げて説明する。ＮＤフィルタ９１は、入射光の分光組織を変えずに減光するものであり、第１の絞り羽根２に設けた第１の遮光部６のＶ字端部６ａの頂部近傍を覆うように貼り付けられている。これにより、絞り部１８の開口量を小さくした状態において、ＮＤフィルタ９１がその絞り部１８全体を覆うようになっている。その結果、絞り部１８によって入射光を減光することができ、被写体が明るく（入射光の光量が多く）且つ絞り部１８の開口量が小さい場合に起こりやすい光の回折による画像の劣化を防止することができる。

本実施例では、絞り部の開口量を小さくした状態において、ＮＤフィルタ９１がその絞り部全体を覆う構成としたが、本発明に係るレンズ絞り機構に設けるＮＤフィルタとしては、絞り部の開口量が何れの状態においてもその絞り部全体を覆って、入射光を減光する構成とすることができるものである。また、絞り部の開口量の変化に伴って光の透過量が連続的に変化する、例えば、絞り部の開口量が小さくなるに伴って光の透過量を少なくするようなグラデーションを設けることもできるものである。

更に、本実施例では、ＮＤフィルタ９１を第１の遮光部のＶ字端部の頂点部近傍を覆うように貼り付ける構成としたが、図４Ａに示すように、光透過部材が絞り部を覆う構成の場合は、その光透過部材に直接印刷することでＮＤフィルタを設けることもできる。この場合には、別部材を貼り付ける場合に比べて第１の絞り羽根の厚みの増加を抑制して薄い状態を保持することができると共に、製造工程を簡略化してコストを下げることができる。

また、図示しないが、本発明に係るレンズ絞り機構には、光調整部の他の具体例を示す反射防止膜を設けることもできる。この反射防止膜は、光の反射率を減らし、透過率を増すための薄層膜である。このような反射防止膜を、絞り部を覆う光透過部材の表面に施すことにより、被写体側からの入射光の光透過部材の表面での反射を軽減して、画像に生じるゴースト・フレア等を防止することができる。反射防止膜としては、例えば屈折率の異なる薄膜、ＳｉＯ_２、ＴｉＯ_２、ＺｎＯ_２等を積層させる多層膜を挙げることができるが、ＭｇＦ_２等の単層膜でもよく、この種の反射防止膜に使用される各種の膜を用いることができることは勿論である。

図１２及び図１３は、前述したような構成を有するレンズ絞り機構１を備えたレンズ鏡筒２１を用いた撮像装置の一具体例を示すデジタルスチルカメラ９０の図である。このデジタルスチルカメラ９０は、情報記録媒体として半導体記録メディアを使用し、光学的な画像をＣＣＤ（撮像素子）で電気的な信号に変換して半導体記録メディアに記録したり、液晶ディスプレイ等の表示装置に表示できるようにしたものである。

図１２及び図１３に示すように、デジタルスチルカメラ１００は、中空の筐体からなるカメラ本体１０１と、このカメラ本体１０１の左上部に配設された撮影レンズ２３ａを有するレンズ鏡筒２１と、このレンズ鏡筒２１の下部に配置され、撮影レンズ２３ａから入力される光に基づいて被写体の映像信号を形成するＣＣＤ２８（図６等参照）と、このＣＣＤ２８で形成された映像信号又は予め情報記録媒体に記録されている情報に基づいて映像を表示する液晶ディスプレイ１０２等から構成されている。

図１２に示すように、カメラ本体１０１の前面には、撮影レンズ２３ａの近傍にフラッシュ装置１０３と、セルフタイマランプ１０４が設けられている。また、カメラ本体１０１の上面には、電源スイッチである電源ボタン１０６と、撮影用のシャッタボタン１０７と、マイクロホン１０８が設けられている。更に、カメラ本体１０１の内部空間には、図示しないが、各種の電子部品が実装された配線基板、バッテリー電源、記憶装置、その他各種の電子部品や機械部品、装置等が収納されている。

図１３に示すように、カメラ本体１０１の背面には、表示装置の一具体例を示す液晶ディスプレイ１０２と、ズーム操作を行うことができるズームボタン１１０と、内蔵スピーカ１１１と、コントロールボタン１１２と、メニューボタン１１３と、画面表示ボタン（ＬＣＤバックライトＯＮ／ＯＦＦ）１１４と、４つの選択ボタン１１５と、画像サイズ／削除ボタン１１６等が設けられている。また、カメラ本体１０１の右側面の上部には、デジタルスチルカメラ１００の機能モード、例えば、動画撮影モード、静止画撮影モード、画像再生／編集モード等を切り替えるためのモードスイッチ１１８が設けられている。

このような構成を有するデジタルスチルカメラ１００に本発明のレンズ絞り機構を備えたレンズ鏡筒を適用することにより、カメラ本体１０１の幅を狭くすることができ、デジタルスチルカメラ１００の小型化、薄型化を実現することができる。

以上説明したように、本発明のレンズ絞り機構によれば、第１の絞り羽根を光透過部材によって形成すると共に第１の遮光部を設け、第２の絞り羽根に第１の絞り羽根の第１の遮光部とによって絞り部を形成する第２の遮光部を設けることにより、第１及び第２の絞り羽根の幅を絞り部の最大幅と同等にすることができ、機構全体の幅を狭めて小型化を実現することができる。その結果、本発明のレンズ絞り機構を備えた鏡筒と、この鏡筒を用いた撮像装置全体の小型化、薄型化を実現することができる。

本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを適用した例について説明したが、その他のスチルカメラは勿論のこと、ビデオカメラ、カメラ付きパーソナルコンピュータ、カメラ付き携帯電話その他の撮像装置に適用できるものである。

本発明のレンズ絞り機構の一実施例を示す分解斜視図である。 本発明のレンズ絞り機構の絞り部の開口量を最大にした状態を示す斜視図である。 本発明のレンズ絞り機構の絞り部の開口量を最小に近づけた状態を示す斜視図である。 本発明のレンズ絞り機構の平面図であり、同図Ａは図２の絞り部の開口量を最大にした状態を示し、同図Ｂは図３の絞り部の開口量を最小に近づけた状態を示すものである。 図１のレンズ絞り機構に設けた遮光部の他の形状を示す平面図であり、同図Ａは絞り部の開口量を最大にした状態を示し、同図Ｂは絞り部の開口量を最小に近づけた状態を示すものである。 図１のレンズ絞り機構を備えたレンズ鏡筒を示す説明図である。 図５のレンズ鏡筒を断面して示す説明図である。 本発明のレンズ絞り機構の第２の実施例を示す斜視図である。 本発明のレンズ絞り機構の第３の実施例を示す斜視図である。 本発明のレンズ絞り機構の第４の実施例を示す斜視図である。 本発明のレンズ絞り機構にＮＤフィルタを取り付けた状態を示す説明図である。 図６のレンズ鏡筒を用いた撮像装置を正面側から見た斜視図である。 図６のレンズ鏡筒を用いた撮像装置を背面側から見た斜視図である。 従来のレンズ絞り機構の絞り部の開口量を最大にした状態を示す平面図である。

符号の説明

１，４１，６１，８１…レンズ絞り機構、 ２，４２，６２，８２…第１の絞り羽根、 ３，４３，６３…第２の絞り羽根、 ４，４４，６４…羽根駆動手段、 ６，４９，６６，８３…第１の遮光部、 ６ａ，４９ａ，６６ａ，８３ａ…Ｖ字端部、 ６ｂ…半円端部、 ７，６７，８４…第１の開口部、 ８，６８，８５…第１のラック、 １０，５４，７０…第２の遮光部、 １１，１７，５５，７１…切欠き部、 １２，７２…第２の開口部、 １３，７３…第２のラック、 １５，５７，７５…ステッピングモータ（モータ）、 １６，７６…ギア、 １８，１９，５９，７８，８８…絞り部、 ２１…レンズ鏡筒、 ２２…鏡筒本体（鏡筒）、 ３１…鏡筒部、 ３２…絞り機構収納部、 ４６，５０…羽根本体、 ４７，５１…腕部、 ４８，５２…カム部、 ４８ａ，５２ａ…長穴（第１及び第２の被操作部）、 ５８…回動アーム、 ５８ａ，５８ｂ…係合ピン（第１及び第２の操作部）、 ８５…切欠き部、 ８６…腕部、 ９１…ＮＤフィルタ（光調整部）、 １００…デジタルスチルカメラ（撮像装置）、 １０１…カメラ本体（撮像装置本体）

Claims (9)

1. 光を透過させる光透過部材からなると共に前記光の透過を阻止する第１の遮光部を設けた第１の絞り羽根と、
   前記光の透過を阻止すると共に前記第１の遮光部との間で絞り部を形成する第２の遮光部を設けた第２の絞り羽根と、
   前記第１の絞り羽根と前記第２の絞り羽根を相対的にスライドさせて前記絞り部の開口量を変更可能な羽根駆動手段と、を有することを特徴とするレンズ絞り機構。
2. 前記絞り部は、前記第１の遮光部及び前記第２の遮光部に、前記光の透過が可能な略Ｖ字形、半円形、半楕円形又は四角形の光透過部をそれぞれ対向させて設けることにより形成したことを特徴とする請求項１記載のレンズ絞り機構。
3. 前記絞り部の大きさの最大を、前記第１の絞り羽根及び前記第２の絞り羽根の幅と略一致させたことを特徴とする請求項１記載のレンズ絞り機構。
4. 前記羽根駆動手段は、モータと、当該モータの回転軸に固定されたギアと、前記第１の絞り羽根に設けられて前記ギアに噛合される第１のラックと、前記第２の絞り羽根に設けられると共に前記第１のラックと対向するように配置されて前記ギアに噛合される第２のラックと、からなることを特徴とする請求項１記載のレンズ絞り機構。
5. 前記羽根駆動手段は、モータと、当該モータの回転軸に固定されると共に当該回転軸を中心として直径方向の一方に設けられた第１の操作部と当該直径方向の他方に設けられた第２の操作部とを有する回動アームと、前記第１の絞り羽根に設けられると共に前記第１の操作部に摺動可能に係合される第１の被操作部と、前記第２の絞り羽根に設けられると共に前記第２の操作部に摺動可能に係合される第２の被操作部と、からなることを特徴とする請求項１記載のレンズ絞り機構。
6. 前記絞り部の少なくとも一部には、光の透過量を調整可能な光調整部を設けたことを特徴とする請求項２記載のレンズ絞り機構。
7. 前記光調整部は、前記第１の絞り羽根又は前記第２の絞り羽根の前記光透過部に直接印刷することにより形成したこと特徴とする請求項６記載レンズ絞り機構。
8. 光を透過させる光透過部材からなると共に前記光の透過を阻止する第１の遮光部を設けた第１の絞り羽根と、前記光の透過を阻止すると共に前記第１の遮光部との間で絞り部を形成する第２の遮光部を設けた第２の絞り羽根と、前記第１の絞り羽根と前記第２の絞り羽根を相対的にスライドさせて前記絞り部の開口量を変更可能な羽根駆動手段と、を設けたレンズ絞り機構と、
   前記レンズ絞り機構が取り付けられる鏡筒と、
   を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
9. 光を透過させる光透過部材からなると共に前記光の透過を阻止する第１の遮光部を設けた第１の絞り羽根と、前記光の透過を阻止すると共に前記第１の遮光部との間で絞り部を形成する第２の遮光部を設けた第２の絞り羽根と、前記第１の絞り羽根と前記第２の絞り羽根を相対的にスライドさせて前記絞り部の開口量を変更可能な羽根駆動手段と、を設けたレンズ絞り機構と、
   前記レンズ絞り機構が取り付けられる鏡筒を有するレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒が収納される撮像装置本体と、を有することを特徴とする撮像装置。

Images