JP2014126775A

JP2014126775A - 光量調整装置および光学機器

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Publication number: JP2014126775A
Application number: JP2012284710A
Authority: JP
Inventors: Katsura Nakajima; 桂中島
Original assignee: Nisca Corp
Current assignee: Canon Finetech Nisca Inc
Priority date: 2012-12-27
Filing date: 2012-12-27
Publication date: 2014-07-07

Abstract

【課題】絞り精度を高める光量調整装置を提供する。
【解決手段】光量調整装置は、中央に光路開口が形成された地板と、可撓性フィルムで構成された第１摺動リング１５と、摺動リング１５を介して地板に支持され、光路開口の通過光量を調整する複数の絞り羽根と、絞り羽根を開閉動させるための駆動リングと、駆動リングを駆動する駆動ユニットを備えている。摺動リング１５には、絞り羽根の各々に形成されたガイドピン２２と係合して各絞り羽根を開閉方向に案内するためのガイド溝１６が形成されており、ガイド溝１６の小絞り側の溝幅は、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されており、ガイド溝１６の小絞り側の溝の近傍に、または小絞り側の溝に連通して、ピン２２による応力を緩和する溝１６Ｂ、切り欠き１５Ａが形成されている。
【選択図】図７

Description

本発明は光量調整装置および光学機器に係り、特に、複数の絞り羽根により開口径を変えて光量を調整する光量調整装置および該光量調整装置を備えた光学機器に関する。

光量調整装置（絞り装置、アイリス）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ために用いられている。すなわち、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光量調節羽根（以下、絞り羽根という。）を開閉自在に配置して光軸を中心とする開口を大口径ないし小口径に調整することで光量を調整している。

このような光量調整装置では、従来、絞りないし開口径の精度を確保するために、絞り羽根の軸（第１の突起）とカム溝（ガイド溝）とのガタツキ量（以下、ガタ量という。）を詰めて対応していた。とりわけ、光量調整装置では、開放側（大口径側）のガタ量は多少は許容できるが、小絞り側（小口径側）では小さいガタ量でも影響が大きい。

このため、例えば、特許文献１には、絞り羽根に形成された膨張部が保持環の側面に押圧当接することにより生じる絞り羽根の弾性力により、テーパ形状のダボピン２２（第１の突起）をガイド孔２４（ガイド溝）に常に押しつけるようにしてガタ量を少なくした技術が開示されている。

特開平７−９２５２４号公報（「図３」参照）

ところが、特許文献１の技術では、ダボピンをガイド孔に常に押しつけるようにしてガタ量を少なくしているため、モータ（駆動手段）の負荷が大きくなりダボピンがガイド孔から脱調するおそれがある。

上記事案に鑑み本発明は、絞り精度を高めるとともに、絞り羽根がガイド溝からの脱調しない光量調整装置および光学機器を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様は、中央に光路開口が形成された基板と、中央に光路開口が形成され、可撓性フィルムで構成された摺動部材と、前記摺動部材を介して前記基板に支持され、前記光路開口の通過光量を調整する複数の絞り羽根と、前記複数の絞り羽根を開閉動させるための作動部材と、前記作動部材を駆動する駆動手段と、を備え、前記基板および前記摺動部材には、前記複数の絞り羽根の各々に形成された第１の突起と係合して該各々の絞り羽根を開閉方向に案内するためのガイド溝が形成されており、前記摺動部材に形成されたガイド溝の小絞り側の溝幅は、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されており、前記基板および前記摺動部材の少なくとも一方のガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または前記小絞り側の溝に連通して、前記小絞り側の溝に係合した前記第１の突起による応力を緩和する応力緩和部が形成されたことを特徴とする。

第１の態様の光量調整装置について詳述すると、中央に光路開口（１２）が形成された基板（１１）と、中央に光路開口（１２）が形成され、可撓性フィルムで構成された摺動部材（１５）と、摺動部材（１５）を介して基板（１１）に支持され、光路開口（１２）の通過光量を調整する複数の絞り羽根（２１）と、複数の絞り羽根（２１）を開閉動させるための作動部材（３１）と、作動部材（３１）を駆動する駆動手段（Ｍ）とを備える。そして基板（１１）および摺動部材（１５）には、複数の絞り羽根（２１）の各々に形成された第１の突起（２２）と係合して該各々の絞り羽根を開閉方向に案内するためのガイド溝（１３、１６）が形成されており、摺動部材（１５）に形成されたガイド溝（１６）の小絞り側の溝幅（Ａ）は、中絞り側ないし開放側の溝幅（Ｂ）より狭く形成されており、基板および摺動部材の少なくとも一方のガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または小絞り側の溝に連通して、小絞り側の溝に係合した第１の突起（２２）による応力を緩和する応力緩和部（１６Ｂ、１５Ａ、１５’’ｂ）が形成されている。

第１の態様において、基板のガイド溝は凹陥溝であり、摺動部材のガイド溝は貫通孔であってもよい。また、小絞り側の溝の近傍に形成された応力緩和部が基板および摺動部材の少なくとも一方のガイド溝の小絞り側の溝と平行に形成されていてもよい。さらに、基板に形成されたガイド溝の小絞り側の溝幅が、摺動部材と同様、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されていてもよい。

また、上記課題を解決するために、本発明の第２の態様は、中央に光路開口が形成された基板と、前記基板に支持され、前記光路開口の通過光量を調整する複数の絞り羽根と、前記複数の絞り羽根を開閉動させるための作動部材と、前記作動部材を駆動する駆動手段と、を備え、前記基板には、前記複数の絞り羽根の各々に形成された第１の突起と係合して該各々の絞り羽根を開閉方向に案内するためのガイド溝が形成されており、前記ガイド溝の小絞り側の溝幅は、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されており、前記ガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または前記小絞り側の溝に連通して、前記小絞り側の溝に係合した前記第１の突起による応力を緩和する応力緩和部が形成されたことを特徴とする。

第２の態様の光量調整装置について一言すれば、第１の態様の光量調整装置の構成要件から摺動部材を除いたものであるが、詳しくは、中央に光路開口（１２）が形成された基板（１１）と、基板（１１）に支持され、光路開口（１２）の通過光量を調整する複数の絞り羽根（２１）と、複数の絞り羽根（２１）を開閉動させるための作動部材（３１）と、作動部材（３１）を駆動する駆動手段（Ｍ）とを備える。そして基板（１１）には、複数の絞り羽根（２１）の各々に形成された第１の突起（２２）と係合して該各々の絞り羽根を開閉方向に案内するためのガイド溝（１３）が形成されており、ガイド溝の小絞り側の溝幅は、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されており、ガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または小絞り側の溝に連通して、小絞り側の溝に係合した第１の突起による応力を緩和する応力緩和部（１１’ａ）が形成されている。

第２の態様において、小絞り側の溝の近傍に形成された応力緩和部が基板のガイド溝の小絞り側の溝と平行に形成されていてもよい。

さらに、第１および第２の態様において、ガイド溝の小絞り側の溝に連通した中絞り側の溝の端部がテーパ状に縮径されていることが好ましい。また、複数の絞り羽根の各々には第１の突起が形成された反対面側に作動部材に嵌合した第２の突起が形成されており、複数の絞り羽根の各々は第２の突起を中心として回動することで光路開口の通過光量を調整するようにしてもよい。このとき、作動部材は、光路開口の通過光量を調整する際に、駆動手段の駆動力により光路開口の中心を中心として回動するようにしてもよい。

そして、上記課題を解決するために、本発明の第３の態様は、第１ないし第２の態様の光量調整装置を備えた光学機器である。

本発明の第１の態様の光量調整装置によれば、摺動部材に形成されたガイド溝の小絞り側の溝幅が、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されているので、小絞り側でのガタ量を小さくすることができるとともに、基板および摺動部材の少なくとも一方のガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または小絞り側の溝に連通して、小絞り側の溝に係合した第１の突起による応力を緩和する応力緩和部が形成されているので、小絞り側の溝に係合した第１の突起による応力が緩和され、駆動手段への負荷を小さくし第１の突起のガイド溝からの脱調を防止することができる、という効果を得ることができる。

本発明の第２の態様の光量調整装置によれば、基板に形成されたガイド溝の小絞り側の溝幅が、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されているので、小絞り側でのガタ量を小さくすることができるとともに、ガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または小絞り側の溝に連通して、小絞り側の溝に係合した第１の突起による応力を緩和する応力緩和部が形成されているので、小絞り側の溝に係合した第１の突起による応力が緩和され、駆動手段への負荷を小さくし第１の突起のガイド溝からの脱調を防止することができる、という効果を得ることができる。

そして、本発明の第３の態様の光学機器は、上述した第１ないし第２の態様の光量調整装置を備えるので、第１ないし第２の態様の光量調整装置と同様の作用効果を奏し、光学機器の品質、信頼性を高めることができる、という効果を得ることができる。

本発明が適用可能な実施形態の光量調整装置の分解斜視図である。実施形態の光量調整装置の第１基板組と羽根組との組立状態を示す斜視図である。実施形態の光量調整装置の駆動リング組と第２基板組との組立状態を示す斜視図である。実施形態の光量調整装置を構成する部材の平面図であり、（ａ）は第２摺動リング、（ｂ）は第１摺動リング、（ｃ）は地板を示す。実施形態の光量調整装置に用いられる複数の絞り羽根の平面図であり、（ａ）は絞り羽根の配置、（ｂ）は絞り羽根の開閉動作を示す。（ａ）は基端部が地板に支持された状態の絞り羽根の平面図であり、（ｂ）はガイドピンとガイド溝との嵌合状態を示す断面図であり、（ｃ）は（ｂ）の拡大断面図である。ガイド溝および応力緩和部が形成された第１摺動リングの部分平面図である。ガイド溝、ガイドピンおよび絞り羽根の位置関係を示す第１摺動リングの部分平面図であり、（ａ）はガイドピンがガイド溝の小絞り側端に位置し絞り羽根が小絞りとなった状態を示し、（ｂ）はガイドピンがガイド溝の開放側に位置し絞り羽根が開放となった状態を示す。実施形態の光量調整装置に用いられる電磁駆動ユニットの断面図である。実施形態の光量調整装置を備えた光学機器の断面を模式的に示す説明図である。応力緩和部の変形例を示す第１摺動リングの部分平面図であり、（ａ）は変形例その３、（ｂ）は変形例その４を示す。応力緩和部の変形例を示す地板の部分平面図であり、変形例その５を示す。応力緩和部の変形例その６を示し、（ａ）は第１摺動リングの部分平面図、（ｂ）は第１摺動リング、絞り羽根およびガイドピンの断面図である。応力緩和部の変形例その７を示し、（ａ）は地板の部分平面図、（ｂ）は（ａ）の拡大平面図、（ｃ）地板およびガイドピンの断面図である。

以下、本発明を光量調整装置に適用した実施の形態について説明する。図１に示すように、光量調整装置１００は、第１基板組１と、羽根組２と、駆動リング組３と、第２基板組４で構成されている。そして第１基板組１に羽根組２が組み込まれ、この羽根組２の上に駆動リング組３と第２基板組４が組み込まれている。このような構成によって羽根組２は第１基板組１と第２基板組４にサンドイッチ状に挟持され、第１基板組１と第２基板組４は固定ビスで一体化（不図示）されている。

［第１基板組の構成］
図２に従って第１基板組１と羽根組２の構成について説明する。第１基板組１は、地板１１と、いわゆるカムシートとして機能する第１摺動リング１５とで構成され、羽根組２は複数の絞り羽根２１ａ〜２１ｉで構成されている。

地板１１は中央部に光路開口１２が形成されており、撮像装置の鏡筒形状に応じた形状で構成されている。この地板１１は、金属、樹脂などで装置に強靭性を持たせる材質・寸法に形成されており、薄型で小型軽量に構成するために、ガラス繊維などの強化繊維を混入した合成樹脂のモールド成形で形成されている。

地板１１は開口周縁に絞り羽根を支持する羽根支持面１１ｘ（平坦面若しくは凹凸面）を有しており、この支持面に絞り羽根２１を開閉方向に案内（運動規制）するガイド溝１３が形成されている。このガイド溝１３の構成については後述する。図示１４は押さえ板４１を固定する連結突起であり、突起内部にネジ穴が形成してある。

「第１摺動リング」
第１摺動リング１５は、地板の羽根支持面１１ｘと絞り羽根２１との間に介在し、絞り羽根２１が直接地板１１と接触するのを避ける。このため摺動部材１５はリング形状に形成され、以下これを摺動リングという。この第１摺動リング１５は中央部に光路開口１２を有するリング形状に形成されている。図示の第１摺動リング１５は地板１１と略々同一の平面形状に形成している。

第１摺動リング１５は、後述する絞り羽根２１との摩擦係数が小さい可撓性の樹脂フィルムで形成されている。図示の第１摺動リング１５は後述する絞り羽根２１と同一素材で、例えばポリエチレン樹脂フィルム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、第１摺動リング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の形状精度に比べ第１摺動リング１５の形状精度を高精細に形成することができる。

図示の第１摺動リング１５は地板１１と略々同一形状に形成され、中央に位置する光路開口１２の周縁に複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｉ）の基端部２１ｘを支持し、先端部２１ｙは光路開口内部に臨ませるように支持する（図６（ａ）参照）。

「絞り羽根」
羽根組２は、複数の絞り羽根２１ａ〜２１ｉで構成されている。図示の絞り羽根２１は、９枚の絞り羽根で構成され、各絞り羽根２１は同一形状に形成されている。図６に羽根形状の一例を示すが、基端部２１ｘは上述の第１摺動リング１５を介して地板１１に支持される。また羽根の先端部２１ｙは光路開口１２を開閉する。このとき複数の羽根部材の先端部２１ｘは互いに鱗状に重なり合って円形状の光路口径１２を形成する形状になっている。

各絞り羽根２１には、図６（ａ）に示すようにガイドピン２２と作動ピン２３が表裏に植設されている。ガイドピン２２は各絞り羽根２１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。ガイドピン２２は後述するように地板１１のガイド溝１３と、第１摺動リング１５のガイド溝１６に嵌合し、作動ピン２３は後述する作動部材３１の嵌合孔３３に嵌合する。なお、図示２４は絞り羽根２１にガイドピン２２および作動ピン２３を植設（例えば溶融接着）する際の位置決め孔であり、羽根外形状とガイドピン２２および作動ピン２３の植設位置を設定する。

［ガイド溝とカイドピンの関係］
次に、上述の地板１１に形成されたガイド溝１３と第１摺動リング１５に形成されたガイド溝１６と各絞り羽根２１に形成されたガイドピン２２の関係について説明する。

地板１１のガイド溝１３は図６（ｂ）（ｃ）に示すように凹陥溝で構成され地板外部（同図矢印方向）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、その平均内径はｄｃに設定されている。

図７に示すように、第１摺動リング１５のガイド溝１６は、内径（溝幅）ｄｂ〜ｄｂ’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形成されている。すなわち、ガイド溝１６は、小絞り側溝、中絞り側溝および開放側溝が連通することにより形成されている。図示のガイド溝１６は、小絞り側溝および中絞り側溝が湾曲するように形成されており、中絞り側溝に連通した開放側溝は変曲するように形成されている。また、小絞り側溝に連通した中絞り側溝の端部１６Ａはテーパ状に縮径されており、小絞り側の内径（溝幅）ｄｂは、中絞り側溝ないし開放側溝の内径（溝幅）ｄｂ’より狭く形成されている（ｄｂ’＞ｄｂ）。

一方、各絞り羽根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、このピン外径ｄａとガイド溝内径との関係は、ｄａ≦ｄｂ＜ｄｂ’＜ｄｃの関係に設定されている。つまり第１摺動リング１５のガイド溝１６は地板１１のガイド溝１３より狭小幅（ｄｂ＜ｄｂ’＜ｄｃ）でガイドピン外径ｄａと適合する寸法（ｄａ≦ｄｂ＜ｄｂ’）に設定されている。

従って同図に示すように各絞り羽根２１に植設されたガイドピン２２は第１摺動リング１５のガイド溝１６と係合して運動規制され、地板１１のガイド溝１３とは接触しないこととなる。このためガイドピン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ない。これによって絞り羽根２１が傾くことも、浮き上がることもない。なお、図８はガイド溝１６が形成された第１摺動リング１５の部分平面図を示しており、図７（ａ）はガイドピン２２がガイド溝１６の小絞り側端に位置し絞り羽根２１が小口径（小絞り）となった状態を示し、図７（ｂ）はガイドピン２２がガイド溝１６の開放側に位置し絞り羽根２１が大口径（開放）となった状態を示している。

［応力緩和部］
次に、図７を参照して、本発明の特色の一つである応力緩和部について説明する。図示の応力緩和部について一言すれば、ガイド溝１６の小絞り側溝に係合したガイドピン２２による第１摺動リング１５へ加わる応力を緩和する（逃がす）ために第１摺動リング１５に形成された部分であるが、本例では溝（スリット）１６Ｂと切り欠き１５Ａの２つで形成されている。

すなわち、溝１６Ｂはガイド溝１６の小絞り側溝に連通して（小絞り側溝と同様に湾曲して）小絞り側の溝幅ｄｂと同一溝幅ｄｂで形成されており、切り欠き１５Ａはガイド溝１６の湾曲した小絞り側溝と平行に（小絞り側溝に沿う形状で）第１摺動リング１５の外形を切り欠くことで形成されている。本実施形態では、上述したように第１摺動リング１５が型抜き成形で形成されるため、ガイド溝１６の内側（光路開口１２側）にガイド溝１６の小絞り側溝と平行に溝を形成すると、抜き型の刃を余分に造らなければならないため、第１摺動リング１５の外形を切り欠くことで応力緩和部として機能する切り欠き１５Ａを形成している。

［第２基板組の構成］
図３に従って第２基板組４と駆動リング組３について説明する。第２基板組４は押さえ板４１と、補強板４２と、押さえ板に固定した駆動ユニットＭで構成されている。また駆動リング組３は、作動部材３１と第２摺動リング３６で構成される。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が設けられている。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が形成されている。

上記押さえ板４１の開口４３と補強板４２の開口４４は、いずれも光路開口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と光路開口１２の開口径Ｄとは、Ｄ２≧Ｄ１＞Ｄに設定されている。

駆動リング組３は駆動モータ（後述の駆動ユニット）Ｍの駆動を絞り羽根２１に伝達する作動部材３１と、第２摺動リング３６で構成されている。

「作動部材」
作動部材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路開口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には光路開口１２の周縁にフランジ３２と係合突起３４が形成されている。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、光路開口１２の中心と一致する回動中心で回動する。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、各絞り羽根２１に植設された作動ピン２３と嵌合する嵌合孔３３が光路開口１２の周縁に設けられている。この嵌合孔３３は絞り羽根２１の枚数に応じて光路開口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、押さえ基板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の回転は各絞り羽根２１ａ〜２１ｉに伝達されることとなる。

「第２摺動リング」
第２摺動リング３６は図３に示すように中央に光路開口１２を有する樹脂フィルム（例えばポリエチレンなどの樹脂フィルム）で形成され、駆動リング３１と絞り羽根２１の間に介在される。これは絞り羽根２１と駆動リング３１が直接接触するのを避け、絞り羽根２１の円滑な開閉運動を得るためである。このため第２摺動リング３６は駆動リング３１と同様なリング形状に形成されている。この第２摺動リング３６には駆動リング３１の嵌合孔３３と合致する位置に嵌合孔３７が設けられている。

［駆動ユニットＭ］
図９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はマグネットロータ５０と、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で構成されている。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の両端部はコイル枠５５に軸受け支持されている。永久磁石５６は外周にＮＳ２極が形成され、駆動回転軸５２には駆動歯車５３が取り付けられている。また、ステータコイル５１はコイル枠５５と、これに巻回されたコイル５８で構成されている。このコイル枠５５は内部にロータを内蔵するため、左右若しくは上下に２分割されている。このコイル枠５５にはブラケット５７が一体形成され、外周にヨーク５４が嵌装されている。

このような構成で、コイル５８に通電するとマグネットロータ５０は時計方向若しくは反時計方向に所定角度正逆転し、駆動歯車５３を正逆転する。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に従って光量調整装置１００の組立手順を説明する。上述のように構成された地板１１に第１摺動リング１５を重ね合わせる。このとき地板１１に設けた位置決めピン１７が第一摺動リング１５の位置決め孔１８に嵌合して両者の位置決めがなされる。

地板１１と第１摺動リング１５を重ね合わせて、摺動リング１５上に第１〜第９絞り羽根２１ａ〜２１ｉを図２に示すように重ね合わせる。このとき各絞り羽根２１のガイドピン２２をガイド溝１３とガイド溝１６に嵌合させる。

次いで、図３に示すように各絞り羽根２１の上に第２摺動リング３６を重ね合わせ、各絞り羽根２１ａ〜２１ｉの作動ピン２３をリング側の嵌合孔３７に嵌合する。そこで押さえ板４１に補強板４２を重ね合わせて第２摺動リング３６上に重ね合わせる。このとき押さえ板４１にマウントした駆動ユニットＭの駆動歯車５３を摺動リング３１の受動歯３５と噛合させる。

そこで地板１１と押さえ板４１を固定ビスで固定する。これによって地板１１、第１摺動リング１５、絞り羽根２１、第２摺動リング３６、駆動リング３１、補強板４２、押さえ板４１が順次上方に重ね合わせられ、一体化される。

［羽根の開閉動作］
次に、図５に従って絞り羽根の開閉動作について説明する。同図（ａ）は光路開口１２の周囲に複数の絞り羽根を配置した状態を示し、（ｂ）はこの複数の絞り羽根のうちの１枚の開閉動作状態を示す。同図（ａ）のように光路開口１２の周囲には、光軸（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枚の羽根を角度４０度ずつ隔てた位置）に複数の絞り羽根２１ａ〜２１ｉが鱗状に配置されている。各絞り羽根２１ａ〜２１ｉは地板１１に形成したガイド溝１３にガイドピン２２が嵌合されている。これと共に各絞り羽根２１ａ〜２１ｉに形成された作動ピン２３は、駆動リング３１の嵌合孔３３に嵌合されている。

そして駆動リング３１は光軸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。このときの羽根の開閉動作を同図（ｂ）に従って説明する。作動ピン２３は駆動リング３１の回転で光軸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動移動する。またガイドピン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２３とガイドピン２２の移動で絞り羽根２１は同図実線（オープン状態）から同図破線（クローズ状態）に開閉動する（図８（ａ）（ｂ）も参照）。なお図示の装置はクローズ状態のとき光路開口１２は小口径の小絞り状態に設定され、オープン状態のときには全開状態に設定されている。従って駆動ユニットＭに供給する電流に応じて絞り羽根２１は、小絞り状態から全開状態に任意の開口径で開閉し、光路を通過する光量を大小調整することとなる。つまり、光量調整装置１００は、光軸を中心とする開口径を変えて光量を調整することとなる。

本実施形態の光量調整装置１００では、第１摺動リング１５に形成されたガイド溝１６の小絞り側溝の溝幅が、中絞り側溝ないし開放側溝の溝幅より狭く形成されているので、小絞り側でのガタ量を小さくすることができる。また、第１摺動リング１５に形成されたガイド溝１６の小絞り側溝の近傍に、および小絞り側溝に連通して、小絞り側溝に係合したガイドピン２２による応力を緩和するための応力緩和部、すなわち、溝１６Ｂおよび切り欠き１５Ａが形成されているので、小絞り側溝に係合したガイドピン２２による応力が緩和され、駆動ユニットＭへの負荷を小さくしガイドピン２２のガイド溝１６からの脱調を防止することができる。さらに、ガイド溝１６の小絞り側溝に連通した中絞り側溝の端部１６Ａがテーパ状に縮径されているので、ガイドピン２２のガイド溝１６の移動をスムーズに行うことができ駆動ユニットＭへの負荷を低減させることができる。

［光学機器］
次に上述の光量調整装置１００を用いた光学機器について、望遠レンズを例にとって説明する。図１０に示すように、この光学機器２００は、鏡筒内に第１の光学系（レンズユニット）１２０と、第２の光学系（レンズユニット）１４０とを有しており、第１、第２の光学系の間に光軸Ｏを中心として光量調整装置１００が配置されている。また、撮影光路には第２の光学系で被写体像を結像しその結像面に撮像手段が配置されていてもよい。撮像手段としては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ことができる。そしてその制御はＣＰＵ制御回路、露出制御回路、及びシャッタ駆動回路で実行することができる。このような光学機器は、メイン電源スイッチやシャッタレリーズスイッチを備えていてもよい。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略する。

光学機器２００では、光量調整装置１００を備えているので、光学機器の品質、信頼性を高めることができる。そして、光量調整装置１００が適用可能な光学機器は、望遠レンズ、ビデオカメラ、スチールカメラ等に限られることなく、プロジェクタ等の投影装置にも適用可能である。

次に、本実施形態の光量調整装置１００の変形例について、応力緩和部の変形例を中心に説明する。

（変形例その１）
本実施形態では、第１摺動リング１５に形成されたガイド溝１６の小絞り側溝の溝幅を中絞り側溝ないし開放側溝の溝幅より狭く形成するのに対し、地板１１に形成されたガイド溝１３の溝幅を小絞り側溝、中絞り側溝および開放側溝の溝幅を一定とした例について説明したが、本発明はこれに限らず、ガイド溝１６と同様に、地板１１に形成されたガイド溝１３の小絞り側溝の溝幅を中絞り側溝ないし開放側溝の溝幅より狭く形成するようにしてもよい。その際、ガイド溝１６と同様に、小絞り側溝に連通した中絞り側溝の端部をテーパ状に縮径するようにしてもよい。

（変形例その２）
また、本実施形態では、応力緩和部を溝（スリット）１６Ｂと切り欠き１５Ａとの２つで形成した例を示したが、本発明はこれに制限されず、溝１６Ｂと切り欠き１５Ａのいずれか一方に形成するようにしてもよい。

（変形例その３、４）
また、図１１（ａ）に示すように、切り欠き１５Ａを形成することに代えて、第１摺動リング１５’のガイド溝１６の内側（光路開口１２側）にガイド溝１６の小絞り側溝と平行に溝（スリット）１６Ｃを形成するようにしてもよい。さらに、図１１（ｂ）に示すように、第１摺動リング１５’のガイド溝１６の小絞り側溝に連通した溝１６Ｄの小絞り側溝と反対側の端部を拡径するようにしてもよい。

（変形例その５）
また、本実施形態では、第１摺動リング（カムシート）１５を有する光量調整装置１００を例示したが、本発明は第１摺動リング１５の構成を欠く光学調整装置にも適用可能である。例えば、図１２に示すように、地板１１の外形を切り欠いて地板１１の一部に可撓性を持たせた応力緩和部１１’ａを形成するようにしてもよい。

（変形例その６）
さらに、図１３（ａ）に示すように、第１摺動リング１５’’に形成されたガイド溝１６の小絞り側溝を通る折り曲げ線１５’’ａで第１摺動リング１５’’を折り曲げた折り曲げ部１５’’ｂを形成することで応力緩和部とするようにしてもよい。図１３（ｂ）は、実線でガイドピン２２が小絞り側溝に位置した状態と、二点鎖線でガイドピン２２が中絞り側溝ないし開放側溝に位置した状態とを示している。

（変形例その７）
また、図１４（ａ）〜（ｃ）に示すように、地板１１’’に形成されたガイド溝１３’’に係合するガイドピン２２’の先端部を複数に分割することにより、地板１１’’に応力緩和部１１’’ａを形成するようにしても同様の効果を得ることができる。なお、本変形例は本発明の範囲ではなく参考まで示したものである。

以上説明したように、本発明は絞り精度を高めるとともに、絞り羽根がガイド溝からの脱調しない光量調整装置および光学機器を提供するものであるため、光量調整装置および光学機器の製造、販売に寄与するので、産業上の利用可能性を有する。

１１地板（基板）
１１’ａ応力緩和部
１２光路開口
１３ガイド溝
１５第１摺動リング（摺動部材）
１５Ａ切り欠き（応力緩和部）
１５’’ｂ折り曲げ部（応力緩和部）
１６ガイド溝
１６Ａ中絞り側溝の端部
１６Ｂ、１６Ｃ、１６Ｄ溝（応力緩和部）
２１絞り羽根
２２ガイドピン（第１の突起）
２３作動ピン（第２の突起）
３１駆動リング（作動部材）
１００光量調整装置
２００光学機器
Ｍ駆動ユニット（駆動手段）

Claims

中央に光路開口が形成された基板と、
中央に光路開口が形成され、可撓性フィルムで構成された摺動部材と、
前記摺動部材を介して前記基板に支持され、前記光路開口の通過光量を調整する複数の絞り羽根と、
前記複数の絞り羽根を開閉動させるための作動部材と、
前記作動部材を駆動する駆動手段と、
を備え、
前記基板および前記摺動部材には、前記複数の絞り羽根の各々に形成された第１の突起と係合して該各々の絞り羽根を開閉方向に案内するためのガイド溝が形成されており、
前記摺動部材に形成されたガイド溝の小絞り側の溝幅は、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されており、
前記基板および前記摺動部材の少なくとも一方のガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または前記小絞り側の溝に連通して、前記小絞り側の溝に係合した前記第１の突起による応力を緩和する応力緩和部が形成されたことを特徴とする光量調整装置。
前記基板のガイド溝は凹陥溝であり、前記摺動部材のガイド溝は貫通孔であることを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
前記小絞り側の溝の近傍に形成された応力緩和部が前記基板および前記摺動部材の少なくとも一方のガイド溝の小絞り側の溝と平行に形成されたことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の光量調整装置。
前記基板に形成されたガイド溝の小絞り側の溝幅が、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されていることを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１項に記載の光量調整装置。
中央に光路開口が形成された基板と、
前記基板に支持され、前記光路開口の通過光量を調整する複数の絞り羽根と、
前記複数の絞り羽根を開閉動させるための作動部材と、
前記作動部材を駆動する駆動手段と、
を備え、
前記基板には、前記複数の絞り羽根の各々に形成された第１の突起と係合して該各々の絞り羽根を開閉方向に案内するためのガイド溝が形成されており、
前記ガイド溝の小絞り側の溝幅は、中絞り側ないし開放側の溝幅より狭く形成されており、
前記ガイド溝の小絞り側の溝の近傍に、または前記小絞り側の溝に連通して、前記小絞り側の溝に係合した前記第１の突起による応力を緩和する応力緩和部が形成されたことを特徴とする光量調整装置。
前記小絞り側の溝の近傍に形成された応力緩和部が前記基板のガイド溝の小絞り側の溝と平行に形成されたことを特徴とする請求項５に記載の光量調整装置。
前記ガイド溝の小絞り側の溝に連通した中絞り側の溝の端部がテーパ状に縮径されていることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１項に記載の光量調整装置。
前記複数の絞り羽根の各々には前記第１の突起が形成された反対面側に前記作動部材に嵌合した第２の突起が形成されており、前記複数の絞り羽根の各々は前記第２の突起を中心として回動することで前記光路開口の通過光量を調整することを特徴とする請求項１ないし請求項７のいずれか１項に記載の光量調整装置。
前記作動部材は、前記光路開口の通過光量を調整する際に、前記駆動手段の駆動力により前記光路開口の中心を中心として回動することを特徴とする請求項８に記載の光量調整装置。
請求項１ないし請求項９のいずれか１項に記載の光量調整装置を備えた光学機器。