JP4971257B2 - 光量調節装置及び光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、光量調節装置及び光学機器に関する。

従来から、カメラ用の光量調節装置としては、基板に形成された開口を複数の羽根によって小絞り状態にするものが知られている。特許文献１に開示されている装置は、基板が矩形状に形成されており、羽根が基板の長手方向に沿って直動するものである。特許文献１に開示されている装置は、所謂ギロチン式光量調節装置といわれるものである。

特開２００８−６５２５２号公報

しかしながら、特許文献１に開示されている装置では、複数の羽根が協働して開口部の口径を絞るため、羽根の僅かな位置ずれなどにより、小絞り状態での口径にばらつきが発生する恐れがある。これにより露光量がばらつき、撮像画質にも影響を与える恐れがある。

そこで本発明は、画質のばらつきが抑制された光量調節装置及び光学機器を提供する。

上記目的は、開口を有する基板と、前記基板に直動可能に支持された直動羽根と、前記基板に揺動可能に支持された揺動羽根とを備え、前記直動羽根及び前記揺動羽根は、前記開口から退避して全開状態を形成し、前記直動羽根は、前記開口を覆って全閉状態を形成し、前記揺動羽根は、前記開口よりも径の小さい絞り開口を有し、前記開口と前記絞り開口とが重なって小絞り状態を形成する、ことを特徴とする光量調節装置によって達成できる。揺動する羽根に絞り開口が形成されているため、小絞り状態での口径のばらつきを抑制できる。これにより、露光量を一定にでき撮像画質のばらつきを抑制できる。

また、上記の光量調節装置を備えた光学機器も、画質のばらつきが抑制される。

本発明によれば、画質のばらつきが抑制された光量調節装置及び光学機器を提供できる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施例を説明する。

図面を参照しながら本実施例の光量調節装置の構成を説明する。図１は、光量調節装置１の分解斜視図である。光量調節装置１は、羽根押さえ板１０、摺動板２０、直動羽根（第２直動羽根）３０、摺動板４０、直動羽根（第１直動羽根）５０、揺動羽根６０、薄板７０、基板８０、駆動レバー９０、ＦＰＣ１００、電磁アクチュエータ１１０を含む。直動羽根３０、直動羽根５０、揺動羽根６０は、それぞれ基板８０に移動可能に支持されている。直動羽根３０、直動羽根５０、揺動羽根６０の移動によって、開口１１、７１、８１を通過する光量が調節される。

羽根押さえ板１０は、基板８０との間で羽根等を保持する。羽根押さえ板１０には、被写体光が通過する開口１１が形成されている。また、羽根押さえ板１０には、駆動レバー９０の駆動ピン９３ａの逃げ孔１３ａ、および、駆動ピン９３ｂの逃げ孔１３ｂが半円弧状に形成されている。開口１１と、１３ａ、１３ｂは、羽根押さえ板１０の長手方向に順に形成されている。尚、羽根押さえ板１０の外周部には複数の爪部１９が形成されている。同様に、基板８０の外周部にも係合部８９が形成されている。爪部１９と係合部８９との係合により羽根押さえ板１０と基板８０とが組み付けられる。

直動羽根３０には、円弧状の切欠３１と、駆動レバー９０の駆動ピン９３ｂと係合するカム溝３３とが形成されている。カム溝３３は、中腹付近で折れ曲がった形状に形成されている。また、直動羽根３０には、基板８０に形成されたガイドピン８８ａ、８８ｂとそれぞれ係合する案内溝３８ａ、３８ｂが形成されている。案内溝３８ａ、３８ｂは、基板８０の長手方向に直線状に形成されている。案内溝３８ａ、３８ｂと、ガイドピン８８ａ、８８ｂとの係合により、直動羽根３０は直動可能に支持される。

摺動板２０は、羽根押さえ板１０と直動羽根３０との間に挟まれる。また、摺動板４０は、直動羽根３０と直動羽根５０との間に挟まれる。摺動板２０には、駆動ピン９３ａ、９３ｂとそれぞれ係合する嵌合孔２３ａ、２３ｂが形成されている。摺動板４０にも同様に、駆動ピン９３ａ、９３ｂとそれぞれ係合する嵌合孔４３ａ、４３ｂが形成されている。摺動板２０、４０は、円板状に形成されている。摺動板２０、４０は、羽根押さえ板１０、直動羽根３０間、および直動羽根３０、直動羽根５０間で発生する各羽根の動作不良を防止する機能を有している。

直動羽根５０には、円弧状の切欠５１と、駆動レバー９０の駆動ピン９３ａと係合するカム溝５３とが形成されている。カム溝５３は、中腹付近で折れ曲がった形状に形成されている。また、直動羽根５０には、ガイドピン８８ａ、８８ｂとそれぞれ係合する案内溝５８ａ、５８ｂが形成されている。案内溝５８ａ、５８ｂは直動羽根５０の長手方向に直線状に形成されている。案内溝５８ａ、５８ｂと、ガイドピン８８ａ、８８ｂとの係合により、直動羽根５０は直動可能に支持される。

揺動羽根６０は、開口１１、７１、８１の径よりも更に小さい径を有した小絞り開口６１が形成されている。揺動羽根６０には、駆動ピン９３ａと係合するカム溝６３が形成されている。揺動羽根６０には、基板８０に形成された支軸８６ａと摺動回転可能に係合する軸孔６６が形成されている。これにより揺動羽根６０は、支軸８６ａによって揺動可能に支持される。駆動レバー９０が回動することにより、駆動ピン９３ａが旋回して、揺動羽根６０が揺動する。基板８０には、小絞り開口６１と、開口１１、７１、８１とが重なる位置を規定するための位置決めピン８６ｂが形成されている。位置決めピン８６ｂは突起状に形成されている。

薄板７０には、被写体光が通過する開口７１と、駆動ピン９３ａ、９３ｂのそれぞれの旋回を許容する逃げ溝７３ａ、７３ｂとが形成されている。また、薄板７０には、ガイドピン８８ａ、８８ｂとそれぞれ嵌合する嵌合孔７８ａ、７８ｂが形成されている。これにより薄板７０は、基板８０に対して固定される。

基板８０には、被写体光が通過する開口８１と、駆動レバー９０の回動を逃すための逃げ孔８３とが形成されている。尚、詳しくは後述するが、基板８０には、駆動レバー９０の回動範囲を規制するための規制部８４ａ、８４ｂが形成されている。規制部８４ａ、８４ｂは、逃げ孔８３の中心を介して互いに対向するように突出している。

尚、開口１１、７１、８１のうち、開口７１が最も径が小さい。従って、後述する全開状態における露光量は、開口７１の開口径に依存する。

駆動レバー９０は、アーム部９１と、アーム部９１の第１及び第２端部のそれぞれに形成された駆動ピン９３ａ、９３ｂとを含む。駆動ピン９３ａは、第１駆動ピンに相当する。駆動ピン９３ｂは、第２駆動ピンに相当する。駆動レバー９０は、アーム部９１の中心で、電磁アクチュエータ１１０の回転軸１１２と連結されている。駆動レバー９０は、電磁アクチュエータ１１０の動力によって回動する。

ＦＰＣ１００は、外部機器と電磁アクチュエータ１１０とを電気的に接続するためのものである。ＦＰＣ１００は可撓性を有している。

電磁アクチュエータ１１０は、ロータと、ステータと、コイルと、ベース板１１４とを含む。ロータは、周方向に異なる極性に着磁され、回転可能に支持されている。ステータは、ロータを略包囲する形状に形成されている。ロータには、コイルが巻回されている。コイルの通電状態によって、ステータが励磁され、ステータとロータとの間で発生する磁気的吸着力、反発力によって、ロータが回転する。電磁アクチュエータ１１０は、所謂ステップモータであるため、コイルへの通電状態に応じてロータの停止位置を制御できる。回転軸１１２は、ロータに圧入されており、ロータと一体に回転する。ロータ、ステータ、コイルは、ベース板１１４に一体に組みつけられている。

次に、羽根の移動について説明する。図２乃至４は、羽根の移動状態を示しており、図２は、全開状態、図３は全閉状態、図４は小絞り状態を示している。尚、図２乃至図４には、羽根押さえ板羽根押さえ板１０、摺動板２０、４０、薄板７０については省略してある。但し、開口７１については点線で示している。また、直動羽根３０、５０、揺動羽根６０、基板８０については線種を変えて示している。直動羽根３０については細線で、直動羽根５０については実線で、揺動羽根６０については太線で示している。また、基板８０については点線で示している。

図２を参照して全開状態について説明する。切欠３１、５１は、開口７１、８１から退避した位置に位置付けられる。また、切欠３１、５１は、開口７１、８１を介して互いに対向するように位置付けられる。揺動羽根６０についても開口７１、８１から退避した位置に位置付けられる。駆動レバー９０は、光量調節装置１の幅方向と略平行となるように位置付けられる。全開状態では、駆動ピン９３ａは、カム溝５３の一端に位置し、カム溝６３の中腹位置に位置する。駆動ピン９３ｂは、カム溝３３の一端に位置する。このように、直動羽根３０、５０、揺動羽根６０は、開口７１、８１から退避して全開状態を形成する。

全開状態から全閉状態への動作について説明する。
次に、図２に示した状態から駆動レバー９０が反時計方向に回動すると、駆動ピン９３ａは、開口７１、８１に近づくように移動し、駆動ピン９３ｂは、開口７１、８１から離れるように移動する。駆動ピン９３ａは、カム溝５３の一端から離れてカム溝５３の中腹付近の折れ曲がった部位を過ぎた位置に移動する。これにより、直動羽根５０は、開口７１、８１に臨む位置に移動する。具体的には、直動羽根５０は図中の右方向に移動する。

駆動ピン９３ｂは、カム溝３３の一端から離れてカム溝３３の中腹付近の折れ曲がった部位を過ぎた位置に移動する。これにより、直動羽根３０も、開口７１、８１に臨む位置に移動する。具体的には、直動羽根３０は、図中の左方向に移動する。即ち、直動羽根３０と直動羽根５０とが互いに相反する方向に重なり量が大きくなるように直動する。図３に示すように、直動羽根３０と直動羽根５０とは協働で、開口７１、８１を覆って全閉状態とする。

また、駆動ピン９３ａとカム溝６３との係合により、揺動羽根６０は、支軸８６ａを支点として時計方向に揺動する。これにより、揺動羽根６０は、開口７１、８１から退避した位置から、臨む位置にへと移動する。尚、全閉状態となる電磁アクチュエータ１１０の回転位置は、コイルへの通電状態に応じて制御される。

次に、全閉状態から小絞り状態への動作について説明する。
図３に示した状態から、駆動レバー９０が更に反時計方向に移動すると、駆動ピン９３ａは、開口７１、８１から離れるように移動し、駆動ピン９３ｂは、開口７１、８１に近づくように移動する。駆動ピン９３ａは、カム溝５３の他端に移動する。これにより、直動羽根５０は全閉状態から全閉状態への動作時の移動方向と相反する方向、即ち、図中の左方向に更に移動する。

駆動ピン９３ｂは、カム溝３３の他端に移動する。これにより、直動羽根３０は、直動羽根５０と同様に、全閉状態から全閉状態への動作時の移動方向と相反する方向、即ち、図中の右方向に更に移動する。ここで、直動羽根３０と直動羽根５０とは更に互いに相反する方向に直動する。また、この際に、切欠３１、５１は、開口７１、８１の中心を介して互いに対向する。

また、駆動ピン９３ａは、カム溝６３の他端に移動し、揺動羽根６０は、更に時計方向に揺動する。小絞り開口６１は、開口７１、８１に同心状に重なる。また、小絞り開口６１は、切欠３１、５１との間に位置する。これにより、揺動羽根６０は小絞り状態を形成する。尚、小絞り状態から駆動レバー９０が時計方向に回動すると、全閉状態、全開状態へと移行する。

以上のように、揺動羽根６０に形成された小絞り開口６１によって小絞り状態を形成することにより、小絞り状態での露光量のばらつきを抑制できる。これにより、画質のばらつきも抑制できる。

また、複数の羽根が揺動するタイプの光量調節装置の場合、基板に形成された開口付近に、開口から退避した羽根が位置付けられる。従って、このような光量調節装置は、開口を中心とした略円形状を免れない。全閉状態を形成する羽根を直動式にし、小絞り状態を形成する羽根を揺動式にすることにより、矩形状に形成された所謂ギロチン式の光量調節装置においても、小絞り状態での露光量のばらつきを抑制できる。

また、小絞り開口が形成された羽根についても、他の羽根と同様に直動式にすることが考えられる。しかしながら、直動式の羽根は、直動羽根３０、５０に示すようにその移動方向を制限すべく、案内溝３８ａ、３８ｂ、５８ａ、５８ｂのように長溝を形成し、小絞り開口６１を開口７１から退避した位置から臨む位置へ移動させる必要がある。このため、直動羽根３０、５０は、移動方向に大型化する。上記実施例のように、揺動羽根６０を揺動式とすることにより、羽根の小型化を維持でき、装置全体の軽量化に貢献している。

また、前述したように、基板８０には、逃げ孔８３の中心に向かって互いに対向するように突出した規制部８４ａ、８４ｂが形成されている。図４に示すように、小絞り状態においては、駆動レバー９０は、規制部８４ｂに当接することにより、所定の回動位置に位置付けられる。これにより、小絞り状態での駆動レバー９０の位置が規制される。また、小絞り状態においては、揺動羽根６０は、基板８０の支軸８６ａに隣接した位置決めピン８６ｂに当接する。揺動羽根６０が位置決めピン８６ｂに当接することにより、小絞り開口６１と開口７１、８１とが重なる際の揺動羽根６０の位置が規定される。これにより、小絞り状態での揺動羽根６０の位置を安定して維持することができる。

全開状態においては、図２に示すように、駆動レバー９０は規制部８４ａに当接することにより、所定の回動位置に位置付けられる。これにより、全開状態での駆動レバー９０の位置が規制される。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。

上記実施例において、直動羽根３０、５０が協働で全閉状態を形成するが、このような構成に限定されず、一枚の直動式の羽根により全閉状態を形成してもよい。また、一枚の直動羽根と、小絞り開口が形成された揺動羽根とが協働して全閉状態を形成してもよい。

光量調節装置１は、レンズ等を備えた光学機器に採用できる。光学機器に採用した場合にも、画質のばらつきを抑制できる。

光量調節装置の分解斜視図である。 全開状態での光量調節装置の正面図である。 全閉状態での光量調節装置の正面図である。 小絞り状態での光量調節装置の正面図である。

符号の説明

１ 光量調節装置
１０ 羽根押さえ板
３０、５０ 直動羽根
３３、５３、６３ カム溝
６０ 揺動羽根
６１ 小絞り開口
８０ 基板
８３ 逃げ孔
８４ａ、８４ｂ 規制部
８６ｂ 位置決めピン（位置決め部）
９０ 駆動レバー
９１ アーム部
９３ａ、９３ｂ 駆動ピン

Claims (5)

1. 開口を有する基板と、前記基板に直動可能に支持された直動羽根と、前記基板に揺動可能に支持された揺動羽根とを備え、
   前記直動羽根及び前記揺動羽根は、前記開口から退避して全開状態を形成し、
   前記直動羽根は、前記開口を覆って全閉状態を形成し、
   前記揺動羽根は、前記開口よりも径の小さい絞り開口を有し、前記開口と前記絞り開口とが重なって小絞り状態を形成し、
   前記開口の状態は、前記全開状態、前記全閉状態、前記小絞り状態の順に形成される、ことを特徴とする光量調節装置。
2. 前記基板は、前記開口と前記絞り開口とが重なる際の前記揺動羽根の位置を規定する位置決め部を有している、ことを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
3. 回動することにより前記直動羽根及び前記揺動羽根を駆動する駆動レバーを有しており、
   前記基板は、前記駆動レバーの回動範囲を規制する規制部を有しており、
   前記駆動レバーの回動が前記規制部に規制されている際に、前記揺動羽根は前記位置決め部により前記開口と前記絞り開口とが重なる位置に規定されている、ことを特徴とする請求項２に光量調節装置。
4. 前記直動羽根は、第１及び第２直動羽根を含み、
   前記駆動レバーは、アーム部と、前記アーム部の第１及び第２の端部にそれぞれ設けられた第１及び第２駆動ピンとを含み、
   前記第１駆動ピンは、前記第１直動羽根と前記揺動羽根とに係合し、
   前記第２駆動ピンは、前記第２直動羽根と係合する、ことを特徴とする請求項１乃至３の何れかに記載の光量調節装置。
5. 請求項１乃至４の何れかに記載の光量調節装置を備えた光学機器。

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