JP2013020165A - 光量調整装置及びこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】羽根部材の傾きを抑制することで、正確な露光開口を形成可能な光量調整装置の提供。
【解決手段】この光量調整装置は、光軸開口を有する基板と、光軸開口の周囲に配置され円周方向に鱗状に重なり合う複数枚の羽根部材と、基板との間に羽根部材を挟むように配置され各羽根部材を開閉動する駆動リングと、この駆動リングを回動する駆動手段とから成る光量調整装置であって、前記複数枚の羽根部材の各羽根部材は、前記光軸開口外に位置し前記基板と駆動リングとそれぞれ係合する一対の支軸を有する基端部と、前記光軸開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部とから成り、前記基板と駆動リングとの間に、前記各羽根部材の前記基端部を前記基板側若しくは駆動リング側に押圧付勢する弾性手段を備えて成る。
【選択図】図２

Description

本発明はビデオカメラ、スチールカメラなどの撮像装置、或いはプロジェクタその他の投影装置等の光学機器に内蔵され、撮影光量、投映光量などの光量を調整する光量調整装置に関する。

一般に、この種の光量調整装置は、撮影光路（或いは投影光路）に光軸開口を有する基板を配置し、この基板に複数枚の羽根部材を開閉自在に配置して光軸開口を大口径又は小口径に光量調整する装置として知られている。

例えば特許文献１には、基板に形成した光軸開口の周囲に複数枚の羽根部材を配置し、光路口径を小径から大径まで相似形で開閉する虹彩絞り装置が開示されている。この様な絞り装置は、複数枚の羽根部材で円形状に近い口径で多段階に光量調整する特徴が知られている。

同文献には、中央に光軸開口を有する上下一対のリング状基板の間に複数枚の羽根部材（絞り羽根）を配置し、この複数枚の羽根部材を基板の一方に設けた駆動ユニットで開閉する開閉機構が開示されている。

また特許文献２には、文献１と同様にリング形状に形成した基板間に複数枚の羽根部材を配置し、基板の一方に設けた駆動ユニットで羽根部材を開閉動する装置が開示されている。このように光軸開口の周囲に複数枚の羽根部材を鱗状に配置し、基板の一方に設けた駆動ユニットで開閉動する装置は広く知られている。

そして複数枚の羽根部材を開閉動する機構は、基板に羽根部材の運動軌跡に沿ってガイド溝を設け、このガイド溝に羽根部材に植設したピンを嵌合し、他方の基板に設けた伝動リングで羽根部材を所定方向に回動させることによって複数枚の羽根部材の運動を規制している。このため羽根部材を支持する基板には羽根部材の枚数に応じたガイド溝が光軸開口の周縁に配置されている。このガイド溝の構造は特許文献１の図４に開示されている。

特開２００９−０２０４３８号公報 特開２００６−３２２９７９号公報

上述のように光軸開口の周縁に複数枚の羽根部材を配置し、この各羽根部材を所定角度回動させて通過光量を大小調整する装置として特許文献１、２などで知られている。この場合その構造は、中央に光軸開口を有する上下一対の基板間に、複数枚の羽根部材を軸支持し、この各羽根部材を基板間に内蔵した駆動リングで開閉する機構が採用されている。

そしてその構造は、基板上に複数枚の羽根部材を互いに隣接する端部を鱗状に重ね合わせて円周方向に配列し、この各羽根部材を駆動リングで同一角度方向に回動させることによって開口径を大小調節するように構成されている。

従って、複数枚の羽根部材は互いに隣接する端部同士が重ね合わされ、羽根部材のクローズ方向（全閉方向）では重ね合わせ面積が徐々に大きくなるように変化し、羽根部材のオープン方向（全開方向）では重ね合わせ面積が徐々に小さくなるように変化する。これと共に羽根部材の構成枚数によっては調整光量に応じて羽根部材の重ね合わせ枚数が変化する場合がある。

図１４及び図１５には、７枚構成の羽根部材構造を示し、光軸開口１００を有する基板１０１と押さえ板１０４間に７枚の羽根部材１０３を円周方向に隣設端部を重ね合わせて配列する。図１４（ａ）は小絞り状態の重ね合わせ平面形状を示し、同図（ｂ）は断面構成（（ａ）矢視方向）を示す。同図（ｂ）に示すように羽根部材１０３は隣接する羽根部材の一部と重なり合う。
つまり７枚構成の羽根部材を鱗状に重ね合わせた場合、同図（ａ）に示すように例えば羽根部材１０３ｂは羽根部材１０３ａの上重ねられ、羽根部材１０３ｃの下側に挿し入れられた状態になり、この関係は最後の重ねた７枚目の羽根部材１０３ｇにあっても、羽根部材１０３ｇは羽根部材１０３ｆの上重ねられ、最初の羽根部材１０３ａの下側に挿し入れられた状態になる。この関係は、ｎ枚構成の羽根部材を鱗状に重ね合わせることによって同様になる。

そこで、駆動リングと基板（地板）との間に鱗状に重ね合わされ配置される羽根部材は、図１４（ａ）で示す小絞り状態において同図（ｂ）の断面構成で示す様に、光軸開口１００の周縁部分では羽根部材１０３ａ、羽根部材１０３ｂ、羽根部材１０３ｃの３枚が重なった状態になる。従って駆動リング１０２と基板１０１との間隔（Ｌ）は、最大の重なり枚数（ｎ）と羽根部材の厚さ（ｓ）と各羽根部材の開閉動作に要するクリアランス（ｄｃ）によって設定される。例えばこの間隔はＬ≧ｎ・ｓ＋ｎ・ｄｃとなるように設定される。
ところが図１５（ａ）で示す絞り全開放状態において同図（ｂ）の断面構成で示す様に、光軸開口１００の外周縁に羽根部材１０３ａ、羽根部材１０３ｂの２枚が重なった状態になる。このように基板１０１と駆動リング１０２との間に挟持される羽根部材は、光軸開口の開口量に応じてその重なり面積と重なり枚数が変化する。このため羽根部材は駆動リングと基板（地板）との間で可也の空間を持って配設されることとなり次の問題が生ずる。

駆動リング１０２と各羽根部材１０３とは、一方にピン状突起、他方に溝孔が互いに係合するように設けられ、駆動リングの回転で各羽根部材が開閉動する。これと同時に地板１０１と各羽根部材との間にも一方にピン状突起、他方に溝孔が互いに係合するように設けられている。この２つの溝孔は各羽根部材の開閉軌跡に沿ってこれをガイドするように形成されている。

このような構成において基板（地板）と駆動リングとの間隔は、最大重なり枚数に応じて設定することとなり、各羽根部材は開口量に応じて重なり枚数が変化する。このため図１４（ｂ）のように光軸開口中心側の羽根部材先端部側は３枚重なりとなり、図１５（ｂ）のように基端部側は２枚重なりの羽根部材構成となる。

そこで図１４（ａ）で示す小絞り状態になった場合、３枚重なりとなる羽根部材先端部側は図８で示す様に他の羽根部材の羽根部材先端部で押し上げられ、各羽根部材は基端部から羽根部材先端部に向かって反り上げられ、ちょうど図１５（ｂ）の羽根部材１０３ａのように傾かされる。また図１５（ａ）で示す絞り全開放状態になった場合、図１５（ａ）で示す様に羽根部材は駆動リングと基板（地板）との間で図１５（ｂ）の羽根部材１０３ａのように傾かされる。この羽根部材の傾きはピン状突起と溝孔との係合状態が変化することで、図１５（ｃ）で示すように羽根部材の開閉位置がずれ、結果絞り口径が変化し光量斑となる問題が有る。特に小絞り状態において光量斑への影響が大きい。

本発明は、この問題点に鑑みて羽根部材の傾きを抑制し光量斑が少なく適正な露光制御が行い得る光量調整装置の提供をその課題としている。

上記課題を達成するため本発明の請求項１に記載の光量調整装置は、中央部に光軸開口を有するリング形状の基板と、前記光軸開口の周囲に配置され円周方向に鱗状に重なり光軸開口の通過光量を調整する複数枚の羽根部材と、前記基板との間に前記複数枚の羽根部材を挟むように配置され各羽根部材を開閉動する駆動リングと、この駆動リングを前記光軸開口を中心に回動する駆動手段と、から成る光量調整装置であって、前記複数枚の羽根部材の各羽根部材は、前記光軸開口外に位置し前記基板と駆動リングとそれぞれ係合する一対の支軸を有する基端部と、前記光軸開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部とから成り、前記基板と駆動リングとの間で、前記各羽根部材の前記基端部を前記基板側若しくは駆動リング側に押圧付勢する弾性手段を備えている。

また、本発明の請求項２に記載の光量調整装置は、上述の請求項１に記載する光量調整装置において、前記複数枚の羽根部材は、前記基端部と羽根部とを形成する弾性変形可能な羽根基板から成り、前記弾性手段は、前記羽根基板の基端部に高低差で形成した弾性力を有する突出面から成る。

また、本発明の請求項３に記載の光量調整装置は、上述の請求項２に記載する光量調整装置において、前記突出面は、前記羽根基板の基端部の一部を切り欠いて段差状に形成した切り欠き片から成る。

また、本発明の請求項４に記載の光量調整装置は、上述の請求項３に記載する光量調整装置において、前記複数枚の羽根部材は、前記基端部と羽根部とを形成する弾性変形可能な羽根基板と、前記基端部に接合する接合面を備え、その接合面から基端部を貫通する第１の支軸と接合面逆側に立設する第２の支軸とから成る前記一対の支軸を形成する補助基板とから成り、前記弾性手段は、前記補助基板が対峙する前記基端部の一部を切り欠いて逆側に段差状に形成した切り欠き片から成る。

また、本発明の請求項５に記載の光量調整装置は、上述の請求項３に記載する光量調整装置において、前記一対の支軸は前記各羽根部材の基端部に対し接着又は溶着支持若しくは一体成形して成り、前記弾性手段は、前記一対の支軸の間で前記基端部の一部を切り欠いて段差状に形成した切り欠き片から成る。

また、本発明の請求項６に記載の光量調整装置は、上述の請求項１に記載する光量調整装置において、前記弾性手段は、前記各羽根部材の前記一対の支軸のいずれか一方に巻回され、その支軸が係合する前記基板若しくは駆動リングと前記基端部との間に圧縮し配設されたバネ部材から成る。

更に、本発明の請求項７に記載の光学機器は、被写体からの光を結像する結像レンズと、この結像レンズからの光を受光する撮像手段、若しくは被写体に向け光を結像する結像レンズと、この結像レンズからの光を投光する投光手段の一方と、上記被写体から結像レンズに至る光路に配置された光量調整装置と、を備え、前記光量調整装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の構成を有している。

本発明の請求項１に記載の光量調整装置は、基板と駆動リングとの間で、光軸開口外に位置し前記基板と駆動リングとそれぞれ係合する一対の支軸を有する基端部と、光軸開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部とから成る各羽根部材を基板側若しくは駆動リング側に位置付勢し、各羽根部材の基端部を基板側若しくは駆動リング側に位置付勢する弾性力を付与する弾性手段を備えることによって以下の効果を奏する。

互いに重なり合う複数枚の羽根部材は、これを開閉可能に支持する基板と駆動リングとのの間に羽根部材の重なり厚さに比べて大きなギャップが形成され、各羽根部材はこの基板と駆動リングとのギャップ間で、例えば、小絞り状態にあっては、各羽根部材が基端部から先端部に向かって反り上げられることで各羽根部材が傾こうとしても、また絞り全開放状態にあっては、撮像装置の姿勢が変わることによる各羽根部材が傾こうとしても、その各羽根部材の傾きを弾性部材が抑制することによって、開閉する各羽根部材の基端部が大きく傾くことがない。従って、各羽根部材の一対の支軸と基板及び駆動リングに形成されたピン状突起と溝孔の係合位置が傾きによる位置ずれを起こすことがないので各羽根部材による絞り口径を適正値に設定可能で適正な光量調整が出来る。

また、本発明の請求項２に記載の光量調整装置は、上述の請求項１に記載する光量調整装置において、前記複数枚の羽根部材が基端部と羽根部とを形成する弾性変形可能な羽根基板から成り、弾性手段をその羽根基板の基端部に高低差で形成した弾性力を有する突出面で構成することによって、装置構成部品の数を増やすことなく、しかも何らの組み込み工程数も増やすことなく、単に各羽根部材を通常の組み込み工程で組み込むことで、各羽根部材を自身の弾性力で、各羽根部材の基端部を基板側若しくは駆動リング側に位置付勢することが出来る。

また、本発明の請求項３に記載の光量調整装置は、上述の請求項２に記載する光量調整装置において、複数枚の羽根部材が基端部と羽根部とを形成する弾性変形可能な羽根基板から成り、弾性手段をその羽根基板の基端部の一部を切り欠いて段差状に形成した切り欠き片で構成することによって、装置構成部品の数を増やすことなく、しかも何らの組み込み工程数も増やすことなく、単に各羽根部材を通常の組み込み工程で組み込むことで、各羽根部材を自身の弾性力で、各羽根部材の基端部を基板側若しくは駆動リング側に位置付勢することが出来る。

また、本発明の請求項４に記載の光量調整装置は、上述の請求項３に記載する光量調整装置において、複数枚の羽根部材が基端部と羽根部とを形成する弾性変形可能な羽根基板と、その基端部に接合する接合面を備え、その接合面から基端部を貫通する第１の支軸と接合面逆側に立設する第２の支軸とから成る一対の支軸を形成する補助基板とから成り、弾性手段をその補助基板が対峙する各羽根部材の基端部の一部を切り欠いて逆側に段差状に形成した切り欠き片で構成することによって、装置構成部品の数を増やすことなく、しかも何らの組み込み工程数も増やすことなく、単に各羽根部材を通常の組み込み工程で組み込むことで、各羽根部材を自身の弾性力で、各羽根部材の基端部を基板側若しくは駆動リング側に位置付勢することが出来る。

また、本発明の請求項５に記載の光量調整装置は、上述の請求項３に記載する光量調整装置において、各羽根部材の基端部には接着又は溶着支持若しくは一体成形して成る一対の支軸を有し、弾性手段がその一対の支軸の間で各羽根部材の基端部の一部を切り欠いて段差状に形成した切り欠き片から構成することによって、装置構成部品の数を増やすことなく、しかも何らの組み込み工程数も増やすことなく、単に各羽根部材を通常の組み込み工程で組み込むことで、各羽根部材を自身の弾性力で、各羽根部材の基端部を基板側若しくは駆動リング側に位置付勢することが出来る。また、一対の支軸の間に弾性手段を配設することで、弾性手段による弾性力が均一に各支軸に付与され、各羽根部材の傾き抑制効果が増す。

また、本発明の請求項６に記載の光量調整装置は、上述の請求項１に記載する光量調整装置において、弾性手段が各羽根部材の一対の支軸のいずれか一方に巻回され、その支軸が係合する前記基板若しくは駆動リングと前記基端部との間に圧縮し配設されたバネ部材から構成することによって、各羽根部材の支軸を中心に、各羽根部材を基板側若しくは駆動リング側に位置付勢することが出来る。また、弾性手段としてバネ部材を用いることで、羽根部材の材料に関係無く適宜な弾性力を設定することが出来、適正な条件の下で各羽根部材の傾き抑制効果が得られ、円滑な作動が確保できる。しかも、支軸を使うことで隣接する羽根部材の開閉動を邪魔する恐れも解消される。

更に、本発明の請求項７に記載の光学機器は、上記請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光量調整装置を構成することによって、その光量調整装置が光量斑が少なく適正な露光制御を行うことで、画像斑の無い画像読み取り、若しくは画像投影が出来る光学機器の提供が可能で有る。

本発明に係わる光量調整装置の一実施形態を示す斜視構成の説明図。 図１の装置における第１基板（地板）と羽根組の拡大した構成説明図。 図１の装置における第２基板（駆動リング）の拡大した構成説明図。 （ａ）は図１の装置における第１基板（地板）の形状、（ｂ）はマイラープレートの状態を示す説明図。 図１の装置における羽根部材形状の説明図であり、（ａ）は羽根部材の組み立て分解状態を、（ｂ）は羽根部材の断面構成を、（ｃ）は羽根部材の開閉軌跡の説明図である。 駆動リングとはねとの関係を示す説明図であり（ａ）は駆動リンクの全体形状を（ｂ）は駆動リングの要部の拡大説明図。 図１の実施形態に於ける作用の説明図であり、（ａ）は羽根部材が絞り全開状態（全開放口径）の重なり状態の説明図、（ｂ）は断面状態の説明図。 図１の実施形態に於ける作用の説明図であり、（ａ）は羽根部材が小絞り状態（最小絞り口径）の重なり状態の説明図、（ｂ）は断面状態の説明図。 図１の装置の駆動ユニットの説明図（中央縦断面図）。 図２に対応した異なる実施形態を示す斜視構成の説明図。 図１０の実施形態に於ける作用の説明図であり、（ａ）は羽根部材が絞り全開状態（全開放口径）の重なり状態の説明図、（ｂ）は断面状態の説明図。 図１０の実施形態に於ける作用の説明図であり、（ａ）は羽根部材が小絞り状態（最小絞り口径）の重なり状態の説明図、（ｂ）は断面状態の説明図。 本発明に係わる撮像装置の構成を示す説明図。 従来技術の説明図であり、（ａ）は羽根部材を小絞り状態に絞ったときの平面構成の説明図であり、（ｂ）はそのａ−ａ線断面図。 従来技術の説明図であり、（ａ）は羽根部材を絞り全開放状態にしたときの平面構成の説明図であり、（ｂ）はそのａ−ａ線断面図で、（ｃ）は羽根部材の傾きによる開閉状態を示す状態図。

以下図示の好適な実施の形態に基づいて本発明を説明する。
図１は本発明に係わる光量調整装置Ａの全体構成を示す組み立て分解図である。光量調整装置Ａは図１に示すように、第１基板組（地板組）１と、羽根組２と、駆動リング３１と、第２基板組３（押さえ板組）で構成されている。
そして、第２基板組３の駆動リング３１（第２基板）上に羽根組２が組み込まれ、この羽根組２の上に第１基板組１の地板１１（第１基板）がマイラープレート１５を挟んで組み込まれている。そして第１基板組１の地板１１と第２基板組３の押さえ板４１とは互いに組み合わされてビスなどの固定手段で一体化され、このとき羽根部材２１と駆動リング３１が両基板間にサンドイッチ状に支持される。

このような構成によって光軸開口１２は地板１１に形成され、この光軸開口１２を複数枚の羽根部材２１ａ〜２１ｉで大小口径に開口調整する。このため図示押さえ板４１（地板１１であっても良い。）に駆動モータＭがマウントされ、モータＭの回転で駆動リング３１が所定角度回転し、その回転とマイラープレート１５に形成されたガイド溝１６（マイラープレート１５を介在しない場合は地板１１の第１の溝孔１３が代行）によって複数枚の羽根部材２１が同一量ずつ移動して光軸開口１２の口径を大小に調節する。尚、駆動リング３１に形成される中央開口部は地板１１の光軸開口１２より一般に大きに開口設定されている。

［第１基板組の構成］
図２は図１の組み立て分解図における第１基板組１及び羽根組２を拡大した分解説明図である。第１基板組１は、地板１１とマイラープレート１５で構成されている。地板１１（以下地板として説明する）とマイラープレート１５とは、中央に光軸開口１２を有するリング形状に形成され、地板１１の上にマイラープレート１５が積層状に積み重ねられている。
図２に従って地板（第１基板）１１、マイラープレート１５の順に説明する。

地板１１には中央部に光軸開口１２が形成され、その外形状は撮像装置（不図示）の鏡筒形状に応じた形状に構成される。この地板１１は金属、合成樹脂などで光量調整装置Ａ全体に強靭性を持たせる装置基盤に適した材質・寸法に形成されている。

上記光軸開口１２の周縁には、後述する羽根部材２１を支持する羽根支持面１１ｘ（平坦面若しくは突起ガイド面）が形成されている。この羽根支持面１１ｘと後述する各羽根部材２１の一方に第１のピン状突起２２が、他方にこれと係合する第１の溝孔１３（以下ガイド溝として説明する）が設けられている。
このピン状突起２２とガイド溝１３とは互いにマイラープレート１５に形成されたガイド溝１６を介し嵌合して羽根部材２１をガイド溝１６の溝孔に沿って所定の軌跡で開閉動するようになっている。各羽根部材２１には後述する駆動リング３１との間に、その一方に第２のピン状突起２３が、他方に第２の溝孔３３が形成されている。

図２に示す装置（一実施形態）では、後述する羽根部材２１の地板１１と面す側に第１のピン状突起２２が駆動リング３１と面する側に第２のピン状突起２３が設けられている。そして地板１１に第１の溝孔（ガイド溝）１３が、駆動リング３１に第２の溝孔３３が形成され、前者に第１のピン状突起２２がマイラープレート１５に形成されたガイド溝１６を介し、後者に第２のピン状突起２３が嵌合されている。また第１の溝孔１３は羽根部材２１の開閉軌跡に沿ったスリット溝（以下「ガイド溝」という）で形成されている。この第１の溝孔１３は貫通した溝孔では無く、地板１１側から来る光が第１の溝孔１３を通し光路内に不要な光が入らない様にしている。

「地板の構成」
図２に示す地板１１は、合成樹脂のモールド成形で形成してある。この場合地板に強靭性を持たせる場合にはガラス繊維を混入し、帯電性を帯びさせる場合にはカーボン繊維などを混入する。このように合成樹脂で成形することによって複雑な形状であっても加工が容易であり、安価に製造することが出来る。これと共に装置基板としての地板を軽量に構成することが可能である。合成樹脂としては耐熱性に富んだエポキシ樹脂、強靭性に富んだガラス繊維強化樹脂、導電性に富んだカーボン繊維混入樹脂などを用途に応じて使用する。

このように地板１１は合成樹脂のモールド成形によって製造することが薄型化、小型軽量化などから好ましい。また、耐久性、導電性などから樹脂に強化繊維、導電性繊維などを混入することによって所望の特性が得られる。その反面、合成樹脂で基板（地板）を成形することによって加工精度が劣る問題、或いは混入繊維によって表面粗さが劣り摩擦抵抗が増大する問題がある。本発明はこれらの問題を下記のように「地板と羽根部材の間に弾性部材を介在させる」ことによって解決したことを特徴としている。

「マイラープレートの構成」
本発明に係わる一実施形態は、地板１１に後述する羽根部材２１を直接載置して支持することなく、この地板１１と羽根部材２１との間にマイラープレート１５を介在させることを特徴とし、以下その構成を説明する。

マイラープレート１５は、図２にその斜視構造を、図４（ｂ）に平面構造を示すように地板１１と略々同一形状のリング形状に形成されている。このリング形状は各羽根部材２１に対し均一に押圧可能な形状で、且つ加工し易いことから最良の形状であるが、このリング形状で無くとも各羽根部材２１に対し均一に押圧可能な非リング形状であっても良い。このマイラープレート１５は図７（ｂ）に断面構造を示すように地板１１の羽根支持面１１ｘと羽根部材２１との間に介在し、羽根部材２１が直接地板１１と接触するのを避ける。図示のマイラープレート１５は地板１１と略々同一の平面形状に形成している。

このマイラープレート１５は、後述する羽根部材２１との摩擦係数が小さい樹脂フィルムで形成されている。図示のマイラープレート１５は後述する羽根部材２１と同一素材で、例えばポリエチレン樹脂フィルム（ＰＥＴシート）の型抜き成形で形成されている。そして図４（ｂ）にその形状を示すように地板１１のガイド溝１３と一致するガイド溝１６が形成されている。このガイド溝１６については後述する。

従って、地板１１を樹脂のモールド成形で、マイラープレート１５を樹脂フィルムの型抜き成形で形成する場合には、地板１１の形状精度に比べマイラープレート１５の形状精度を高精細に形成することが出来る。このことは成形型に溶かした樹脂を流し込むモールド成形に比べ、圧延ロールによってシート状に形成した素材を型抜き成形することによって寸法精度が得られる為である。またマイラープレート１５の材質を羽根部材２１と同一材質にすることによって熱変化などの温度特性は羽根部材と実質的に同一となり、羽根部材２１とマイラープレート１５は同一素材で帯電列が同一であるから両者が摺動しても静電気を帯びることがない。

図示のマイラープレート１５は地板１１と略々同一形状に形成され、中央に位置する光軸開口１２の周縁に複数枚の羽根部材２１の基端部２１ｘを支持し、先端部２１ｙは光軸開口内部に臨ませるように支持する。

［ガイド溝とカイドピンの関係］
上述の地板１１に形成されたガイド溝１３とマイラープレート１５に形成されたガイド溝１６と各羽根部材２１に形成されたガイドピン（第１のピン状突起）２２の関係について説明する。

地板１１のガイド溝１３は図７（ｂ）に示すように凹陥溝で構成され地板外部の光が透過されない盲穴形状に形成されている。また地板１１をモールド成形で形成する関係から抜きテーパθが形成され、その溝幅の平均寸法はｄｇに設定されている。

またマイラープレート１５のガイド溝１６は、地板１１の溝幅ｄｇより狭くガイドピン２２が食付くこと無くスリット溝を移動自在の溝幅ｄｂよりの貫通孔で形成されている。この貫通孔は樹脂フィルムの型抜き成形で均一径に形成されている。

一方、各羽根部材２１ａ〜２１ｉにはガイドピン２２が植設され、その外径はｄａに設定されている。そこで、このガイドピン２２のピン外径ｄａと地板１１のガイド溝１３の溝幅ｄｇとマイラープレート１５のガイド溝１６の溝幅ｄｂとの関係は、ｄａ≦ｄｂ＜ｄｇの関係に設定されている。つまりマイラープレート１５のガイド溝１６は地板１１のガイド溝１３より狭小幅（ｄｂ＜ｄｇ）でガイドピン外径ｄａと適合する寸法（ｄａ≦ｄｂ）に設定されている。

従って同図に示すように各羽根部材２１ａ〜２１ｉに植設されたガイドピン２２（第１の突起）の基端部はマイラープレート１５のガイド溝１６と係合して運動規制され、ガイドピン２２（第１の突起）の先端部は地板１１のガイド溝１３とは接触しないように成っている。このためガイドピン（第１の突起）２２はテーパθを有する地板１１のガイド溝１３と不安定に係合することが無く、各羽根部材２１ａ〜２１ｉは円滑に作動する。

そこで、地板１１、マイラープレート１５から成る第１基板組１は駆動リング３１との間に隙間ギャップＬ（図８（ｂ）参照）を形成し、羽根部材２１が移動自在に支持する。

［羽根部材］
図５に羽根形状の一例を示すが、基端部２１ｘは上述のマイラープレート１５を介して地板１１と駆動リング３１との間に支持される。また羽根部材の先端部２１ｙは光軸開口１２を開閉する。このとき複数枚の羽根部材の先端部２１ｙは互いに鱗状に重なり合って先端部２１ｙで円形状の光路口径１２内に虹彩絞りを形成する形状になっている。

なお、前述したように各羽根部材２１は、地板１１と駆動リング３１との一方にピン状突起、他方に軸孔で係合され、駆動リング３１の回転で各羽根部材２１は溝孔（ガイド溝１３，１６）に沿って開閉動する。例えばポリエチレン樹脂フィルム（ＰＥＴシート）の型抜き成形で形成されている。

「弾性手段」
また、その型抜き成形時に同時に基端部２１ｘには、図５（ａ）、（ｂ）に示すようにその基端部２１ｘの一部を切り欠いて段差状に形成した切り欠き片（弾性手段）２１ｒが形成されている。この切り欠き片２１ｒは、各羽根部材２１が例えばポリエチレン樹脂フィルム（ＰＥＴシート）から成ることから弾性力を有する。そして、図７（ｂ）で示す様に切り欠き片２１ｒは駆動リング３１の平面に当接し弾性変形し、その反力が弾性力として基端部２１ｘをマイラープレート１５を介して地板１１側に付勢する。この付勢により各羽根部材２１の基端部２１ｘは地板１１（マイラープレート１５）の平面１１ｘに平行な姿勢状態が維持され、傾くことが無いので上述の光量斑を起こすことが無い。尚、切り欠き片２１ｒは加工上最も実施が容易な形状で、弾性手段としては弾性力が得られる例えば羽根基板の基端部に高低差で形成した突出面（例えば、切り欠き片２１ｒの切り欠き部が連結した突起部の上部平面）であっても良い。

また、切り欠き片２１ｒは、第１のピン状突起（ガイドピン）２２と第２のピン状突起（作動ピン）２３との間に配設されることで、弾性力が均一に各支軸に付与され、各羽根部材の傾き抑制効果が増している。

尚、この切り欠き片２１ｒは、各羽根部材２１とは別部材で構成し、その部材を各羽根部材２１の基端部２１ｘに接着又は溶着で設けることも出来る。また、この切り欠き片２１ｒに代え、図１０及び図１２で示す様に、各羽根部材２１の第２のピン状突起（作動ピン）２３の回りに巻回され、その第１のピン状突起２２が係合する駆動リング３１との間に圧縮され配設されたバネ部材２１ｔ（弾性手段）を用いて、そのバネ部材２１ｔの付勢により各羽根部材２１の基端部２１ｘは地板１１（マイラープレート１５）の平面１１ｘに平行な姿勢状態を維持するようにしても良い。また、このバネ部材２１ｔは、第１のピン状突起（ガイドピン）２２側に配設しても同様な効果を得ることが出来る。そして、各羽根部材２１とは別部材で切り欠き片２１ｒ及びバネ部材２１ｔの弾性手段を設けることで、羽根部材の材料に関係無く適宜な弾性力を設定することが出来、適正な条件の下で各羽根部材の傾き抑制効果が得られ、円滑な作動が確保できる。しかも、バネ部材２１ｔにより第２のピン状突起（作動ピン）２３若しくは第１のピン状突起２２の支軸を使うことで隣接する羽根部材の開閉動を邪魔する恐れも解消される。

「アタッチメント」
また、第１のピン状突起（ガイドピン）２２と第２のピン状突起（作動ピン）２３は、この実施例にあってはアタッチメント２４の表裏に植設されている。このガイドピン２２は各羽根部材に地板１１側に面する位置に配置され、作動ピン２３はその反対面（後述する第２基板側）に配置されている。図示２４ｚは溶着面であり、２１ｚは溶融面を示す。そしてガイドピン２２は後述するように地板１１のガイド溝１３と、マイラープレート１５のガイド溝１６に嵌合し、作動ピン２３は後述する駆動リング３１の第２の溝孔３３に嵌合する。

［第２基板組の構成］
図３に従って第２基板組３について説明する。第２基板組３は押さえ板４１と、補強板４２と、駆動リング３１及び押さえ板４１に固定した駆動ユニットＭで構成されている。以下各構成について説明する。

「押さえ板」
押さえ板４１は図３に示すように中央部に開口４３を有するリング形状に形成され、前述の地板１１と略々同一形状に形成されている。図示の押さえ板４１は樹脂のモールド成形で、外周の一部に駆動ユニットＭの取付座４６が設けてある。この取付座４６に後述する駆動ユニットＭがビスなどで固定される。図示４５は押さえ板４１を地板１１の連結突起１４にビス止めする連結孔である。

「補強板」
補強板４２は、図３に示すように金属などの比較的強靭な板材で構成され、樹脂製の押さえ板４１を補強する。従って押さえ板４１に十分な強度が得られるときには補強板４２を省くことが可能である。この補強板４２は押さえ板４１と略々同一形状に形成され、中央に開口４４が形成してある。

上記押さえ板４１の開口４３と補強板４２の開口４４は、いずれも光軸開口１２の開口径Ｄより大きく設定してあり、開口４３の開口径Ｄ１と開口４４の開口径Ｄ２と光軸開口１２の開口径Ｄとは、Ｄ２≧Ｄ１＞Ｄに設定されている。

「駆動リング」
駆動リング３１は図３に示すように例えば樹脂のモールド成形で中央部に光軸開口１２を有するリング形状（以下「駆動リング」という）に形成されている。この駆動リング３１は、補強板４２を介して押さえ板４１に回動自在に取り付けられている。
このため駆動リング３１には光軸開口１２の周縁にフランジ３２と係合突起３４が形成してある。フランジ３２は押さえ板４１の開口４３と補強板４２の開口４４に嵌合し、光軸開口１２の中心と一致する回転中心で回動する。また係合突起３４は補強板４２と摺接する面に形成され両者を円滑に摺動するのを補助している。

駆動リング３１は上述のように押さえ板４１に回動自在に組み込まれ、その周縁の一部には受動歯３５が形成してある。この受動歯３５は押さえ板４１の取付座４６に取付けられた後述する駆動ユニットＭの駆動歯車５３と噛合する位置に設けられている。

上記駆動リング３１には、各羽根部材２１ａ〜２１ｉに植設された作動ピン（第２のピン状突起）２３と嵌合する第２の溝孔３３が光軸開口１２の周縁に設けられている。この第２の溝孔３３は羽根部材２１の枚数に応じて光軸開口１２の周縁に複数（図示のものは９個所）配置されている。

このような構成において駆動リング３１は、押さえ板４１に回動自在に支持され、駆動ユニットＭの駆動歯車５３によって所定角度回転することとなる。そして駆動リング３１の回転は各羽根部材２１ａ〜２１ｉに伝達されることとなる。

［駆動ユニットの構成］
図１１に駆動ユニットＭの一実施形態を示す。同図の駆動ユニットＭは多極（例えば８極）着磁されたマグネットロータ５０と、複数（例えば１２個）のステータコイル５１と駆動回転軸５２と、駆動歯車５３と、ヨーク５４で構成される所謂パルスモータである。マグネットロータ５０は駆動回転軸５２と永久磁石５６を一体化して構成され、駆動回転軸５２を挟みマグネットロータ５０の周囲に等間隔にコアー５５にコイル５８を巻回してなるステータコイル５１が設けられている。永久磁石５６は外周にＮＳ極が他極着磁形成され、駆動回転軸５２には駆動歯車５３が取り付けられている。

このように構成された駆動ユニットＭは押さえ板４１の取付座４６にブラケット５７をネジなどで固定する。そして駆動歯車５３を駆動リング３１の受動歯３５に噛合する。これによって駆動リング３１は、図３時計方向と反時計方向に所定角度往復動し、絞り羽根２１を開閉動する。

［組立て状態の説明］
図１の装置は、第２基板組３の上に駆動リング３１、羽根組２、次いで第１基板組１の手順で組み立てる。図１を使って説明すると、まず駆動ユニットＭを押さえ板４１にビスなどで固定し、その上に駆動リング３１の係合突起３４を押さえ板４１の開口４３に嵌め込むとともに、駆動ユニットＭの駆動歯車５３と駆動リング３１の受動歯３５が噛合するように駆動リング３１の係合突起３４を押さえ板４１の開口４３に差し込み、駆動リング３１を押さえ板４１に回動自在に取り付ける。そして第２基板組３体を作業台にセットし、駆動リング３１上に各羽根部材２１ａ〜２１ｉから成る羽根組２を重ね合わせる。

このとき光軸開口１２の外周に各羽根部材の作動ピン２３（第２のピン状突起）を駆動リング３１の溝孔３３に勘合させながら、羽根部材２１ａを置き、次に羽根部材２１ａが下になるよう羽根部材２１ｂを上に、引き続き羽根部材２１ｃ〜２１ｉを上に順次重ね、最後の羽根部材２１ｉの羽根部材２１ａに隣接する箇所を羽根部材２１ａ下に差し入れることで鱗状に配列することによって第１〜第ｎの羽根部材２１ａ〜２１ｉの何れの羽根部材２１も円周方向の両端縁が一方は隣接する羽根部材の上側に重ねられ、他方は隣接する羽根部材の下側に重ねられ、所謂鱗状に積み重ねられることとなる。

次に羽根組２の上から各羽根部材２１のガイドピン（第１のピン状突起）２２が地板１１のガイド溝１３内に収納するようにマイラープレート１５を取り付け、その上から同様に地板１１を被せ第１基板組１を組み立てる。

そこで地板１１と押さえ板４１をビス等の固定手段で固定する。これによって第１基板（地板）１１、羽根組２（羽根部材２１）、駆動リング３１、第２基板（押さえ板）４１が一体化されたユニットとして光量調整装置Ａを組上げることもできる。

［羽根部材の開閉動作］
次に、図５及び図６に従って羽根部材の開閉動作について説明する。図６（ａ）は光軸開口１２の周囲に複数枚の羽根部材２１を配置した絞り全開放状態を示し、図６（ｂ）はこの複数枚の羽根部材２１の１枚の開閉動作状態を示す。
図６（ａ）のように光軸開口１２の周囲には、光路中心Ｏを基準に所定角度隔てた位置（図示のものは９枚の羽根部材２１を角度θ＝４０度ずつ隔てた位置）に複数枚の羽根部材２１が鱗状に配置されている。

各羽根部材２１は地板１１に形成したガイド溝１３（第１の溝孔）にガイドピン（第１のピン状突起）２２が嵌合してある。これと共に各羽根部材２１に形成された作動ピン２３（第２のピン状突起）は、駆動リング３１の溝孔（嵌合孔）３３に嵌合されている。

図６（ｂ）に示すように駆動リング３１が光路中心Ｏを中心に前述の駆動ユニットＭによって所定角度範囲で時計方向と反時計方向に回転する。このとき図５（ｃ）に示すように作動ピン２３は駆動リング３１の回転で図示光路中心Ｏから半径Ｌの円弧軌跡ｘ−ｘで図示ｃ点からｄ点に同図時計方向に回転移動する。またガイドピン（第１の突起）２２はガイド溝１６に沿って図示ｙ−ｙ軌跡でａ点からｂ点に移動する。

この作動ピン（第２の突起）２３とガイドピン（第１の突起）２２の移動で羽根部材２１は実線で示す絞り全開放状態から破線で示す小絞り状態に開閉動する。従って駆動ユニットＭに供給する電流に応じて羽根部材２１は、小絞り状態から絞り全開放状態の間で任意の開口径に開閉し、光軸開口１２を通過する光量を大小調整することとなる。

［作用の説明］
次に図７及び図８に従って図１に示す装置の動作状態について説明する。図７は開放状態に有る装置の状態を示し、図８は小絞り状態に有る装置の状態をそれぞれ示すもので、図示の様にマイラープレート１５と駆動リング３１の間のギャップＧａは地板１１に設けた連結突起１４（第２基板に設けても良い）の高さで設定される（図７（ｂ）参照）。この連結突起の高さ（Ｈ）は、マイラープレート１５の厚さをｔ１、駆動リング３１の厚さをｔ２、羽根部材の厚さをｔ３、羽根部材の最大重なり枚数をｍ、羽根部材相互間の作動クリアランスをｄｃとすると、［Ｈ＝ｔ１＋ｔ２＋ｔ３・ｍ＋ｄｃ・ｍ］となるように設定されている。

このような条件のもとで、羽根部材２１を図７（ａ）の絞り全開状態から図８（ａ）の小絞り状態へと開閉動すると、マイラープレート１５と駆動リング３１との間で図７（ａ）で示すように絞り全開状態で各羽根部材２１ａ〜２１ｉはそれぞれ上に３枚が重ねられ、図８（ａ）で示すように小絞り状態で各羽根部材２１ａ〜２１ｉはそれぞれ下に３枚が差し込まれた状態となっている。
例えば図７（ａ）に示すように羽根が全開状態のときには、羽根部材２１ａの先端部２１ｙの上には羽根部材２１ｂの基端部が、その上に羽根部材２１ｃの基端部の２枚が重なっている。また図８（ａ）に示すように羽根部材が小絞り状態のときには、羽根部材２１ａの基端部２１ｘの下には羽根部材２１ｂの１枚が介在するのに対し、羽根部材２１ａの先端部２１ｙの下には羽根部材２１ｂの先端部が、その下に羽根部材２１ｃの先端部が、更にその下に羽根部材２１ｄの先端部が差し込まれた状態となっている。従って、地板１１の光軸開口１２の周縁近傍では羽根部材２１が最低３枚程度重なった状態と成る。

このことから、マイラープレート１５と駆動リング３１との間のギャップＧａは、羽根部材の厚さ（ｔ３）と重なり枚数（ｎ）の積と羽根部材相互間の作動クリアランス（ｄｃ）と重なり枚数（ｎ）の積の総和［Ｇａ＝ｔ３・ｎ＋ｄｃ・ｎ］となる。
従って羽根部材の重なり枚数が少ないときにはギャップＧａが小さくて良いのに、マイラープレート１５と駆動リング３１とのギャップは最大重なり枚数で設定される。

その結果、図１５に示すように羽根部材の全開状態或いは全開状態に接近した開口状態では羽根部材の重なり枚数に比べ大きなギャップが形成されるため羽根部材１０３ａが傾き易い。この状態を図１５（ｂ）に示す。これに対し、図７（ｂ）に示すように羽根部材２１ａの基端部２１ｘに形成した切り欠き片２１ｒの段差面が駆動リング３１の平面に圧接し弾性へ変形する。その切り欠き片２１ｒの変形による反作用を受け羽根部材２１ａの基端部２１ｘがマイラープレート１５を介し地板１１の平面１１ｘに押付けられ、結果、羽根部材２１ａの傾きは抑制される。

また図８（ａ）に示す羽根部材の小絞り状態或いは小絞り状態に接近した絞り開口状態では羽根部材２１の先端部２１ｙが他の羽根部材２１の先端部２１ｙとの重なりによって反らされ、この先端部２１ｙの反りで基端部２１ｘが傾こうとするのを羽根部材２１ａの基端部２１ｘに形成した切り欠き片２１ｒの段差面が駆動リング３１の平面に圧接し弾性へ変形し、その切り欠き片２１ｒの変形による反作用を受け羽根部材２１ａの基端部２１ｘがマイラープレート１５を介し地板１１の平面１１ｘに押付けることで羽根部材２１ａの傾きは抑制される。

［弾性部材の異なる実施形態］
以上説明した羽根部材２１ａの傾きを抑制する弾性手段として羽根部材２１ａの基端部２１ｘに形成した切り欠き片２１ｒを示した。この形態に換えてその弾性手段として次の実施形態を採用することも可能である。尚、図２、図３に示す実施形態と同一の構成については同一の符合を付して説明を省略する。

図１０及び図１２に示すように、各羽根部材２１の駆動リング３１側に配設（図１参照）される各作動ピン（第２の突起）２３にバネ部材２１ｔが配設されている。そのバネ部材２１ｔは図１１（ｂ）に示すように、その作動ピン２３が係合する駆動リング３１との間に圧縮された状態で組み込まれ、常時、羽根部材２１ａの基端部２１ｘをマイラープレート１５を介し地板１１の平面１１ｘに押付け、羽根部材２１ａの傾きを抑制している。

［撮像装置］
次に上述の光量調整装置Ａを用いた撮像装置について図１３に基づいて説明する。
スチールカメラ、ビデオカメラ等のレンズ鏡筒に前述の光量調整装置を組込む。図示Ｂは撮影光路に配置した前レンズ、Ｃは後レンズであり、これ等のレンズで被写体像を結像しその結像面に撮像手段Ｓを配置する。撮像手段ＳとしてはＣＣＤなどの固体撮像素子或いは感光フィルムなどを用いる。
そして制御はＣＰＵ制御回路、露出制御回路で実行するように構成する。図示のＳＷ１はメイン電源スイッチであり、ＳＷ２はシャッタレリーズスイッチを示す。カメラ装置としての制御には、この他オートフォーカス回路などが用いられるが良く知られた構成であるので説明を省く。

そこでレンズ鏡筒に組込まれた前レンズＢと後レンズＣとの間に絞り装置Ｅとシャッタ装置（不図示）を組込む。この絞り装置Ｅには前述の羽根部材２１及び駆動ユニットＭが組込まれている。
そこで制御ＣＰＵは露出量、シャッタスピードなどの撮影条件を設定し、露出制御回路に指示信号を発する。まず露光量は露出制御回路が制御ＣＰＵからの指示信号で駆動装置Ｍのコイルに所定方向の電流を供給する。すると羽根部材２１は駆動装置Ｍの回転を駆動歯車５３を介して作動ピン２３から伝達され、最適露光量に光軸開口１２を絞る。

次いで、レリーズ釦が操作されると、ＣＣＤなどの固体撮像素子の場合すでにチャージされている電荷を放出し、撮影を開始する。そこでシャッタ駆動回路は制御ＣＰＵから予め設定された露光時間の経過後、シャッタ動作開始の信号を受け駆動装置のコイルにシャッタ閉成方向の電流を供給する。このシャッタ動作の後、撮像手段ＳがＣＣＤ（固体撮像素子）の場合は画像処理回路に画像データが転送されメモリなどに蓄積される。

Ａ 光量調整装置
Ｍ 駆動モータ
Ｌ 羽根部材の支持間隙
１ 第１基板組（地板組）
２ 羽根組
３ 第２基板組（押さえ板組）
１１ 第１基板（地板）
１１ｘ 羽根支持面
１２ 光軸開口
１３ 第１の溝孔（ガイド溝）
１５ マイラープレート
１６ ガイド溝
２１ 羽根部材（２１ａ〜２１ｉ）
２１ｘ 基端部
２１ｙ 先端部
２１ｒ 切り欠き片（弾性手段）
２１ｔ バネ部材（弾性手段）
２２ 第１のピン状突起（ガイドピン）
２３ 第２のピン状突起（作動ピン）
３１ 駆動リング
４１ 第２基板（押さえ板）

Claims (7)

1. 中央部に光軸開口を有するリング形状の基板と、
   前記光軸開口の周囲に配置され円周方向に鱗状に重なり光軸開口の通過光量を調整する複数枚の羽根部材と、
   前記基板との間に前記複数枚の羽根部材を挟むように配置され各羽根部材を開閉動する駆動リングと、
   この駆動リングを前記光軸開口を中心に回動する駆動手段と、
   から成る光量調整装置であって、
   前記複数枚の羽根部材の各羽根部材は、前記光軸開口外に位置し前記基板と駆動リングとそれぞれ係合する一対の支軸を有する基端部と、前記光軸開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部とから成り、
   前記基板と駆動リングとの間で、前記各羽根部材の前記基端部を前記基板側若しくは駆動リング側に押圧付勢する弾性手段を備えて成ることを特徴とする光量調整装置。
2. 前記複数枚の羽根部材は、前記基端部と羽根部とを形成する弾性変形可能な羽根基板から成り、
   前記弾性手段は、前記羽根基板の基端部に高低差で形成した弾性力を有する突出面から成ることを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
3. 前記突出面は、前記羽根基板の基端部の一部を切り欠いて段差状に形成した切り欠き片から成ることを特徴とする請求項２に記載の光量調整装置。
4. 前記複数枚の羽根部材は、
   前記基端部と羽根部とを形成する弾性変形可能な羽根基板と、
   前記基端部に接合する接合面を備え、その接合面から基端部を貫通する第１の支軸と接合面逆側に立設する第２の支軸とから成る前記一対の支軸を形成する補助基板とから成り、
   前記弾性手段は、
   前記補助基板が対峙する前記基端部の一部を切り欠いて逆側に段差状に形成した切り欠き片から成ることを特徴とする請求項３に記載の光量調整装置。
5. 前記一対の支軸は前記各羽根部材の基端部に対し接着又は溶着支持若しくは一体成形して成り、
   前記弾性手段は、
   前記一対の支軸の間で前記基端部の一部を切り欠いて段差状に形成した切り欠き片から成ることを特徴とする請求項３に記載の光量調整装置。
6. 前記弾性手段は、
   前記各羽根部材の前記一対の支軸のいずれか一方に巻回され、その支軸が係合する前記基板若しくは駆動リングと前記基端部との間に圧縮し配設されたバネ部材から成ることを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
7. 被写体からの光を結像する結像レンズと、この結像レンズからの光を受光する撮像手段、若しくは被写体に向け光を結像する結像レンズと、この結像レンズからの光を投光する投光手段の一方と、
   上記被写体から結像レンズに至る光路に配置された光量調整装置と、
   を備え、
   前記光量調整装置は、請求項１乃至６のいずれか１項に記載の構成を有していることを特徴とする光学機器。