JP5173979B2 - 絞り装置およびそれを有するレンズ鏡筒並びに撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮影系を通過する光束の光量調節を行う絞り装置およびそれを備えたレンズ鏡筒に関し、デジタルカメラ、ビデオカメラ、ＴＶカメラ等の撮像装置に好適なものである。

デジタルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置には、撮影時に撮影系を通過する光束の光量を調節するための絞り装置が使用されている。この絞り装置の構成としては、光軸周りに回転する部材により複数の羽根を回転運動させながら光束が通過する開口部が、より円形に近い形を保ちながら開口形状を変化させる所謂虹彩絞り装置が知られている。この虹彩絞り装置では、開口部の開口形状が理想とされている円形に近いことで、撮影した画像において優れたボケ味を実現することができる。しかしながら、この虹彩絞り装置は部品点数が多くなり機構が複雑化し、装置全体が大型化する傾向があった。この他の絞り装置の構成としては、２枚の絞り羽根を開放状態から全閉状態の間で、互いに反対方向に移動させて開口部の開口形状を変化させるギロチン式の絞り装置が知られている。このギロチン式の絞り装置は、部品点数が比較的少なく、簡単な機構で構成されるため、民生用のカメラを中心に多く採用されてきている。しかしながら、ギロチン式の絞り装置は開口部の開口形状が略菱形となるのが一般的であり、撮影した画像におけるボケ味の点で虹彩絞り装置と比較して劣ってしまう傾向があった。

そこで、絞り羽根の駆動機構として、ギロチン式の絞り装置と同様の構成で反対方向に絞り羽根を移動させて開口部の開口形状を変化させる構成としながら、３枚以上の絞り羽根を用いたギロチン式の絞り装置が知られている（特許文献１、２）。このタイプの絞り装置は、絞りの開口部の開口形状が多角形に形成され、略菱形よりもボケ味を改善することができる。特許文献１では三枚の絞り羽根による開口部が五角形より成る絞り装置や四枚の絞り羽根による開口部が六角形より成る絞り装置を開示している。特許文献２では同様に四枚の絞り羽根による開口部が六角形より成る絞り装置を開示している。

特公平６−３５２０号公報 特開平１０−３０１１５９号公報

ギロチン式の絞り装置において絞り羽根を３枚以上用いて開口部の開口形状を多角形とすると、二枚の絞り羽根を用いた場合に比べて絞り羽根の移動量が大きくなってくる。ギロチン式の絞り装置では、複数の絞り羽根のうち、移動する移動量が大きい絞り羽根と小さい絞り羽根の複数の絞り羽根を組み合わせて開口部の多角形の辺（開口縁）を構成している。その移動量が大きい絞り羽根は、略菱形の絞り装置の絞り羽根に比べると、開口部の頂角が小さく、絞り開放時における光軸から頂点までの距離が大きくなるためである。また、絞り装置にシャッター機構を兼用させている場合には、シャッターバウンドによる再露光を防止するために、全閉状態における互いの絞り羽根のオーバーラップ量をより多くとる必要がある。すると、更に絞り羽根の移動量を増やせねばならなくなる。絞り羽根の移動量が大きくなれば、その分、絞り装置が大型化してしまう。また、絞り羽根を駆動するアームが長くなり作動的にも困難になる。このため絞り装置の小型化を図るには、絞り羽根の移動量をなるべく少なくすることが重要になってくる。

絞りの開口部においては、光の回折現象が物理的に発生してしまう。小絞りの時には、その光の回折による光学性能への影響が大きく、結像性能が劣化してくる。よって特定の被写体を撮影する場合などを除いては、光学性能への影響度が低い絞り値までを常用し、更に減光したい場合にはNDフィルターを光路に挿入させることで光量を調整する手段が行われている。小絞り状態は、炎天下の太陽光などの特定な被写体にて使用する可能性はあるが、回折光の影響による光学性能が劣化してくるため、ボケ味にこだわったきれいな多角形の開口部は必要としない。よって、すくなくとも開放から常用する絞り値までの範囲において、開口部の開口形状が相似の多角形で変化するように設定することが重要になってくる。そして、それぞれの絞り羽根の開口形状を適切に設定して、絞り羽根の移動量を小さくすることが重要になってくる。

本発明は、複数枚の絞り羽根を移動させて多角形の開口部を形成する際、複数の絞り羽根の移動量を増加させることなく必要最小限に抑えることにより、小型化が容易なギロチン式の絞り装置およびそれを有するレンズ鏡筒並びに撮像装置の提供を目的とする。

本発明に係る絞り装置の代表的な構成は、光学系の光路中に用いられ、前記光学系を通過する光量を調節するための絞り装置において、前記絞り装置は３枚以上の絞り羽根と、前記３枚以上の絞り羽根を光軸に対し垂直方向に直進移動可能に支持する地板と、前記３枚以上の絞り羽根に連結して回転運動する駆動レバーと、前記駆動レバーを回動させる絞り駆動源とを有し、前記３枚以上の絞り羽根のうち、同一方向に直進移動する複数の絞り羽根は開口縁の開口形状が異なり、これらの開口縁と、前記同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根の開口縁とで、開口部を形成し、前記同一方向に移動する複数の絞り羽根は、絞り開放から絞り全閉までの移動量および移動速度が異なり、これらの複数の絞り羽根のうち、移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根と、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根とは、前記絞り開放から前記絞り全閉までの間に前記開口部の一部を形成する互いに平行な開口縁を持ち、前記絞り開放から前記絞り羽根を動作させて前記絞り羽根の開口縁のみで前記開口部が形成される基準絞り値から、前記開口部が小さくなる方向の特定絞り値までの範囲では、前記同一方向に直進移動する複数の絞り羽根の開口縁と、前記同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根の開口縁とで、前記開口部を形成し、前記特定絞り値から前記絞り全閉までの範囲では、前記移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根と、前記同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根のうちの一枚の絞り羽根との二枚の絞り羽根のみの開口縁にて前記開口部を形成することを特徴とする。
また、本発明に係る絞り装置の他の代表的な構成は、光学系の光路中に用いられ、開口部の大きさを変化させて前記光学系を通過する光量を調節する絞り装置であって、前記光学系の光軸に対し垂直な第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と、前記第１方向とは反対方向である第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根と、を有し、前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根の開口縁とで前記開口部を形成し、前記第１方向に移動する複数の絞り羽根のうちの２枚の絞り羽根において、一方の絞り羽根が他方の絞り羽根に比べ前記第１方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速く、前記一方の絞り羽根と前記他方の絞り羽根とは、互いに異なる開口縁の形状を有しつつ、前記開口部の大きさが変化する間に前記開口部の一部を形成する互いに平行な開口縁を含み、絞り開放から前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根の開口縁とで五角形以上の所定の多角形の開口部を形成する区間を有し、さらに前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記一方の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根のうちの１枚の絞り羽根の開口縁のみで前記所定の多角形の開口部を形成する区間を有することを特徴とする。
また、上記絞り装置を有するレンズ鏡筒、および上記レンズ鏡筒を有する撮像装置も本発明の他の一側面を構成する。

本発明によれば、複数枚の絞り羽根を移動させて多角形の開口部を絞り羽根の移動量をあまり増加させることなく必要最小限に抑えることができ、小型化が容易な絞り装置およびそれを有するレンズ鏡筒並びに撮像装置を得ることができる。

本発明の実施例１に示す絞り装置の分解斜視図 本発明の実施例１に示す絞り装置の開口部の開口形状の変化を示す正面図 図２における開口部の拡大図 本発明の実施例２に示す絞り装置の開口部の開口形状の変化を示す正面図 図４における開口部の拡大図 本発明の実施例３に示す絞り装置の開口部の開口形状の変化を示す正面図 図６における開口部の拡大図 従来例の絞り装置の開口部の説明図 本発明の絞り装置を備えるレンズ鏡筒の断面図 本発明の絞り装置を備えるレンズ鏡筒の分解斜視図 本発明の絞り装置を備えるレンズ鏡筒を搭載したカメラの電気回路構成を説明するためのブロック図

以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。本発明の絞り装置は、光学系（撮影光学系）の光路中に用いられ、光学系を通過する光量を調節するための３枚以上の絞り羽根を有する。３枚以上の絞り羽根を光軸に対し垂直方向に直進移動可能に支持する案内ピン１２９ａ，１２９ｂが形成されている地板１２９を有する。３枚以上の絞り羽根に連結して回転運動する駆動レバー１２０をガルバノメータ（駆動源）１２ａで回動させて絞り羽根を移動させている。

３枚以上の絞り羽根のうち、同一方向に直進移動する複数の絞り羽根１２１，１２２は開口縁の開口形状が異なり、これらの開口縁と、同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根の開口縁とで、多角形の開口部を形成している。同一方向に移動する複数の絞り羽根１２１，１２２は、絞り開放から絞り全閉までの移動量および移動速度が異なる。そしてこれらの複数の絞り羽根のうち、移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根１２１は、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根１２２の開口縁と平行な開口縁を持っている。絞り開放から絞り羽根を動作させて、絞り羽根の開口縁のみで多角形の開口部が形成される絞り値を基準絞り値とする。基準絞り値から、開口部が小さくなる方向の特定絞り値までの範囲では、同一方向に直進移動する複数の絞り羽根１２１，１２２の開口縁と、同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根の開口縁とで、多角形の開口部を構成している。特定の絞り値から絞り全閉までの範囲では、互いに反対方向に移動する二枚の絞り羽根１２１，１２３の開口縁にて開口部を形成する。

図９は本発明における絞り装置を備えたレンズ鏡筒の実施例１の要部断面図、図１０は図９の各要素の分解斜視図である。本実施例のレンズ鏡筒は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮影装置に取り付けられ、或いは一体に設けられて使用される。本実施例のレンズ鏡筒は例えば正、負、正、正の屈折力の４つのレンズ群より成る４群構成の変倍光学系（ズームレンズ）を有している。尚、レンズ鏡筒が有する光学形はどのような光学系でも良い。Ｌ１は光軸方向に固定（不動）の第１群レンズである。Ｌ２は光軸方向に移動して変倍動作を行う第２群レンズである。Ｌ３は光軸と直交する方向つまり後述する縦方向及び横方向に移動して振れ補正（像ブレ補正）を行う可動の防振用光学素子を含む第３群レンズである。Ｌ４は光軸方向に移動し変倍に伴って変動する像面の補正作用及び合焦作用を行う第４群レンズである。第１群レンズＬ１は固定鏡筒１により保持されている。第２群レンズＬ２は２群移動枠２により保持されている。第３群レンズＬ３はシフトユニット３により保持されている。第４群レンズＬ４は４群移動枠４により保持されている。また、４群移動枠４の後方（像側）には、ＣＣＤ等から成る撮像素子を固定するＣＣＤホルダ５が設けられている。固定鏡筒１は前部固定鏡筒６にビス止めされ、ＣＣＤホルダ５と前部固定筒６は後部固定筒７にビス止めされている。

２群移動枠２はガイドバー８、９により光軸方向に移動可能に支持されている。ガイドバー８，９は前部固定筒６と後部固定筒７により位置決めされて固定されている。また、４群移動枠４はガイドバー１０、１１により光軸方向に移動可能に支持されている。ガイドバー１０，１１はＣＣＤホルダ５と後部固定筒７により位置決めされて固定されている。シフトユニット３は後部固定筒７に対して位置決めされ、ビスにより固定されている。第３群レンズＬ３内には、詳細に関しては後述する本発明に係る絞り装置１２が配置されている。１２ａは絞り装置１２の駆動源であり、ガルバノメータより成っている。第４群レンズＬ４はボイスコイルモータ１３により光軸方向に駆動されている。ボイスコイルモータ１３はマグネット１３ａ、ヨーク１３ｂ、ヨーク１３ｃ、コイル１３ｄとを有している。ボイスコイルモータ１３ではヨーク１３ｂが後部固定筒７に圧入固定され、ヨーク１３ｂにマグネット１３ａとヨーク１３ｃが磁力によって固定されている。コイル１３ｄに電流を流すことで、コイル１３ｄにローレンツ力が発生し、コイル１３ｄが光軸方向に駆動可能となる。コイル１３ｄは４群移動枠４に固定されており、コイル１３ｄの駆動により４群移動枠４が光軸方向に駆動される。

後部固定筒７には、ズームモータ１４が２本のビスにより固定され、第２群レンズＬ２はズームモータ（ステッピングモータ）１４により光軸方向に駆動され変倍動作を行う。ズームモータ１４は回転するロータと同軸のリードスクリュー１４ａを有し、リードスクリュー１４ａには２群移動枠２に設けられたラック２ａが噛合している。ロータの回転により第２群レンズＬ２が光軸方向に駆動される。また、ガイドバー８，９、ラック２ａ及びリードスクリュー１４ａは、ねじりコイルばね２ｂによりそれぞれ、ガタが寄せられ、嵌合又は噛合のガタを防止している。フォトインタラプタ１５は２群移動枠２に形成された遮光部２ｃの光軸方向への移動を光学的に検出する。そして、第２群レンズＬ２が基準位置に位置していることを検出するためのズームリセットスイッチとして用いられる。後部固定筒７に固定されるエンコーダ（光学式センサ）１６は発光部と受光部とから成る。光学式センサ１６は４群移動枠４に接着固定された光学スケール１７に発光部から射出する光を照射し、反射光を受光部で読み取ることで、第４群レンズＬ４の光軸方向の絶対位置を検出している。シフトユニット３は、第３群レンズＬ３を光軸に対して直直交面上を移動可能に保持している。ピッチ方向、すなわちレンズ鏡筒ないし撮影方向の縦方向の角度変化による像ぶれを補正するための縦方向駆動用アクチュエータによって光軸直交面内で駆動される。更に、ヨー方向、すなわちレンズ鏡筒ないし撮影装置の横方向の角度変化による像ぶれを補正するための横方向駆動用アクチュエータにより光軸直交面内で駆動される。

図１１は本実施例のレンズ鏡筒を有する撮像装置（光学機器）の要部ブロック図である。図１１は撮影装置（カメラ）における各部材の駆動処理に関する電気的処理構成を示している。図１１において、図９、図１０にて説明した構成要素については、同符号を付す。本実施例の撮像装置は図１１に示すように、ピッチ方向およびヨー方向（横方向）の角度変化を検出するための振動ジャイロ等のピッチ方向振れセンサ５９とヨー方向振れセンサ６０が搭載されている。シフトユニット３の内部には、第３群レンズＬ３の光軸直交面内での位置を検出する位置センサ２７が縦方向の位置検出用と横方向の位置検出用がそれぞれ組み込まれている。コントロール回路（撮像装置の制御全体を司るＣＰＵ等）５６は、これらぶれセンサ５９、６０からの出力と、第３群レンズＬ３の位置センサ２７からの信号に基づいて各アクチュエータを制御する。なお、ピッチ方向とヨー方向では各アクチュエータはそれぞれ独立に駆動制御される。アクチュエータは、縦方方向、横方向にそれぞれ配置されているので、第３群レンズＬ３を互いに直交又は略直交する２つの光軸直交方向に駆動する。そして、これら縦方向と横方向の駆動合成により、光軸直交面内の所定の範囲内で自由に移動させて、像ぶれを補正している。

フォトインタラプタ１５は、２群移動枠２が基準位置に位置したことを検出された後、ステッピングモータ１４に入力するパルス信号数を連続してカウントすることにより、２群移動枠２の光軸方向の移動量（基準位置に対する位置）の検出を行う。３６は絞りエンコーダであり、絞り駆動源１２ａ内にホール素子を配置し、ロータとステータの回転位置関係を検出する方式のものから成っている。５０はカメラ信号処理回路であり、撮像素子５８からの出力に対して所定の増幅やガンマ補正などの信号処理を施す。これらの処理を受けた映像信号のコントラスト信号は、ＡＥゲート５２およびＡＦ（オートフォーカス）ゲート５１に供給される。ＡＥゲート５２およびＡＦゲート５１はそれぞれ、露出制御およびピント合わせのために最適な信号の取り出し範囲を全画面の映像信号の中から設定する。ゲートの大きさは可変であったり、複数設けられたりする場合がある。５３はＡＦのためのＡＦ信号を処理するＡＦ信号処理回路であり、映像信号の高周波成分に関する１つもしくは複数の出力を生成する。５４はズームスイッチ、５５はズームトラッキングメモリである。ズームトラッキングメモリ５５は、変倍に際して被写体距離と２群移動枠２の距離に応じた４群移動枠４の位置情報を記憶している。なお、ズームトラッキングメモリ５５として、コントロール回路５６内のメモリを使用してもよい。

例えば、撮影者によりズームスイッチ５４が操作されると、コントロール回路５６は、ズームトラッキングメモリ５５の情報をもとに算出した２群移動枠２と４群移動枠４の所定の位置関係が保たれるようにする。即ち、現在の２群移動枠２の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と、算出された２群移動枠２のセットすべき位置とが一致するようにする。更に現在の４群移動枠４の光軸方向の絶対位置を示すカウント値と算出された４群移動枠４のセットすべき位置とが一致するように、ステッピングモータ１４とボイスコイルモータ１３の駆動を制御する。またオートフォーカス動作では、コントロール回路５６は、ＡＦ信号処理回路５３の出力がピークを示すようにボイスコイルモータ１３の駆動を制御する。さらに、適正露出を得るために、コントロール回路５６はＡＥゲート５２を通過したＹ信号の出力の平均値を基準値として、絞りエンコータ３６の出力がこの基準値となるように絞りモータ１２ａの駆動を制御し、光量をコントロールする。コントロール回路５６は、ピッチ方向の振れセンサ５９とヨー方向の振れセンサ６０、および、位置センサ２７からの信号に基づいて像ぶれ補正のための防振用光学素子の駆動量を演算する。そして、第３レンズ群駆動源３１の構成部品である各駆動用コイルへの通電を制御する。それによって防振用光学素子を駆動して像ぶれを補正する。上記実施例では、レンズ鏡筒がカメラ本体に一体的に設けられた撮像装置について説明した。本発明のレンズ鏡筒は、カメラ本体に対して着脱可能な交換レンズ装置や、あるいは銀鉛フィルムカメラおよびデジタルスチルカメラおよびビデオカメラ等にも適用できる。

［実施例１］
次に図１〜図３を参照して、本発明の実施例１による絞り装置について説明する。図１は本発明の実施例１の絞り装置の分解斜視図、図２は絞り装置の絞りの開口部の開口形状の変化を示す正面図、図３は図２における絞り装置の絞りの開口部を拡大表示した説明図である。１２ａは、複数の絞り羽根の駆動源であるガルバノメータである。１２０はガルバノメータ１２ａの出力軸に連結される駆動レバーであり、各々の絞り羽根に形成された長穴に係合し、絞り羽根を駆動する駆動ピン１２０ａ、１２０ｂ、１２０ｃ、１２０ｄが形成されている。地板１２９には、開口部が円形状の固定絞り１２９ｃと、絞り羽根１２１〜１２４およびＮＤフィルター羽根１２７をガイドする案内ピン１２９ａ、１２９ｂが形成されている。１２１、１２２、１２３、１２４は絞り羽根である。絞り羽根１２１には、後述する地板１２９の案内ピン１２９ａ、１２９ｂに係合する移動ガイド１２１ｂ、１２１ｃが形成されている。更に駆動レバー１２０の駆動ピン１２０ａに係合する長穴１２１ａが形成されている。絞り羽根１２２には、後述する地板１２９の案内ピン１２９ａ、１２９ｂに係合する移動ガイド１２２ｂ、１２２ｃが形成されている。更に駆動レバー１２０の駆動ピン１２０ｂに係合する長穴１２２ａが形成されている。絞り羽根１２３には、後述する地板１２９の案内ピン１２９ａ、１２９ｂに係合する移動ガイド１２３ｂ、１２３ｃが形成されている。更に駆動レバー１２０の駆動ピン１２０ｃに係合する長穴１２３ａが形成されている。絞り羽根１２４には、後述する地板１２９の案内ピン１２９ａ、１２９ｂに係合する移動ガイド１２４ｂ、１２４ｃが形成されている。更に駆動レバー１２０の駆動ピン１２０ｄに係合する長穴１２４ａが形成される。

本実施例では４枚の絞り羽根１２１〜１２４によって形成される開口部の開口形状は、六角形となるように各絞り羽根１２１〜１２４の開口形状が設定されている。駆動レバー１２０の回転により、絞り羽根１２１と絞り羽根１２２が同方向に異なった速さで移動し、その逆方向に絞り羽根１２３と１２４が異なった速さで移動することで、絞りの開口部の開口形状を開放から全閉状態まで変化させている。駆動レバー１２０の回動中心より駆動ピン１２０ａは、駆動ピン１２０ｂよりも外側に位置している。このため、絞り羽根１２１は絞り羽根１２２よりも移動量が大きく、移動速度も速くなる。また駆動レバー１２０の回動中心より駆動ピン１２０ｃは、駆動ピン１２０ｄよりも外側に位置する。このため、絞り羽根１２３は絞り羽根１２４よりも移動量が大きく、移動速度も速くなる。１３０はＮＤフィルター羽根１２６の駆動源であるガルバノメータである。１２８はガルバノメータ１３０の出力軸に連結される駆動レバーであり、ＮＤフィルター羽根１２６に形成された長穴１２６ａに係合する駆動ピン１２８ａが形成されている。１２７はＮＤフィルターであり、ＮＤフィルター１２７を保持するＮＤフィルター羽根１２６に接着されている。１２６ｂは、ＮＤフィルター羽根１２６の移動をガイドする長穴である。長穴１２６ａは、前述の駆動ピン１２８ａと係合し、駆動レバー１２８の回転により、ＮＤフィルター１２７を光路内への挿入又は挿脱している。

１２５はＮＤフィルター羽根１２６と絞り羽根１２１〜１２４の間に設置された仕切り板金である。１２ｂは絞り羽根をカバーする板金である。次に、本発明の絞り装置における各絞り羽根の開口形状詳細に関して説明する。図３（Ａ）〜（Ｆ）は図２（Ａ）〜（Ｆ）における絞り装置の開口部の拡大図であり、開放から全閉状態までの開口形状変化を示す。絞り羽根１２１，１２２は図３の紙面において上方へ移動する。絞り羽根１２３，１２４は図３の紙面において下方へ移動する。１２９ｃは、地板１２９に形成される固定絞りであり、開放状態においては固定絞り１２９ｃにて口径が決まっている。１２２ｄは、絞り羽根１２２の開口縁であり、六角形の一つの辺を構成する。１２１ｄおよび１２１ｅは、絞り羽根１２１の開口縁であり、六角形の二つの辺を構成する。１２１ｆも絞り羽根１２１の開口縁であり、開口縁１２２ｄと略平行になるようにしている。１２４ｄは、絞り羽根１２４の開口縁であり、六角形の一つの辺を構成する。１２３ｄおよび１２３ｅは、絞り羽根１２３の開口縁であり、六角形の二つの辺を構成する。１２３ｆも絞り羽根１２３の開口縁であり、開口縁１２４ｄと略平行になるようにしている。本実施例において絞り装置の絞りの開口部の形状より基準絞り値と特定絞り値を定義している。ここで基準絞り値とは絞り全開から絞りの開口部を小さくしていき絞り羽根の開口縁のみで開口部が形成される絞り値をいう。また特定絞り値とは基準絞り値から開口部を小さくしていき開口部の開口形状が相似形状を維持できる絞り値をいう。

図３における上段中央の図３（Ｂ）および右の図３（Ｃ）においては、絞り羽根１２１〜１２４の４枚の絞り羽根の開口縁によって六角形の開口部が形成されている。基準絞り値は不図示であるが、同様に４枚の絞り羽根で図３（Ｂ）よりも大きい六角形の開口部を形成する。下段左の特定絞り値である図３（Ｄ）は、開口縁１２１ｆと開口縁１２２ｄが重なり、開口縁１２３ｆと開口縁１２４ｄが重なっているが、図３（Ｂ）、（Ｃ）の六角形の開口部の相似形状を維持している。ここでは、図３（Ａ）から下段図３（Ｄ）までが常用する絞り値の範囲であり、この状態までは、開口部の六角形が相似に変化するように開口縁１２１ｆおよび開口縁１２３ｆの位置を設定している。更に絞った状態である下段中央の図３（Ｅ）は、開口縁１２１ｆが開口縁１２２ｄを追い越す。また開口縁１２３ｆが開口縁１２４ｄを追い越す。このため、絞り羽根１２１および絞り羽根１２３の２枚の絞り羽根によって開口部の開口形状が形成され、横長な形状の開口部となる。下段右の図３（Ｆ）は、開口部が全閉状態の絞り全閉であり開口縁１２１ｆから開口縁１２３ｆまでの距離が絞り羽根のオーバーラップ量ＯＤである。

以上のように本実施例の絞り装置は、同一方向に移動する２枚の絞り羽根１２１，１２２と、同一方向とは反対方向に移動する２枚の絞り羽根１２３，１２４を有している。そして基準絞り値（不図示）から特定絞り値（図３（Ｄ））までの範囲では、各絞り羽根１２１〜１２４で六角形の開口部を形成している。六角形の開口部の一部は同一方向に動く二枚の絞り羽根１２１，１２２のうち、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根１２２の一つの開口縁１２２ｄと、移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根１２１の二つの開口縁１２１ｄ，１２１ｅとで形成する。六角形の開口部のうち残りは次のとおりである。同一方向とは反対方向に移動する二枚の絞り羽根１２３，１２４のうち、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根１２４の一つの開口縁１２４ｄと、移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根１２３の二つの開口縁１２３ｄ，１２３ｅとで形成する。特定絞り値（図３（Ｄ））から絞り全閉（図３（Ｆ））までの範囲では、互いに反対方向に移動する移動量が大きく速い速度の二枚の絞り羽根１２１，１２３の開口縁１２１ｄ，１２１ｅ，１２１ｆ，１２３ｄ，１２３ｅ，１２３ｆにて開口部を形成する。

図８は、従来の絞り装置の開口部の要部概略図である。図８において図３に示す部材と同一部材には同符合を付している。従来の絞り装置は４枚の絞り羽根を有し、各絞り羽根の駆動は実施例１と同様である。従来の絞り装置は本発明の実施例１に係る図３に示す絞り羽根１２１の開口縁１２１ｆと絞り羽根１２３の開口縁１２３ｆが存在しない点が異なっている。従来の絞り装置は図８の下段中央の図１０（Ｅ）の小絞り状態においては相似な六角形の開口部を維持できている。しかし、図８（Ｆ）の全閉状態におけるオーバーラップ量を、図３に示すものと同等なオーバーラップ量を確保する場合、図８に示す従来の絞り装置では、図１〜図３に示す実施例１よりも絞り羽根１２１，１２３の移動量を大きくする必要がある。その結果、絞り装置が大型化してしまう。

前述の通り、開口絞りが小絞り状態では回折光の影響で光学性能が劣化する。このため、常用する絞り値の範囲よりも、更に絞りたい場合は、別の駆動手段で駆動させるＮＤフィルターを光路内に挿入して光量を調整している。図３（Ｅ）や図８（Ｅ）に示す小絞り状態は、炎天下の太陽光など特定な被写体では使用する可能性がある。しかしながら、この状態では光の回折の影響による光学性能が劣化して、ボケ味にこだわったきれいな六角形の開口径は必要としない。そこで本実施例では、移動量が大きくて速く動く絞り羽根１２１，１２３に、移動量が小さくて遅く動く絞り羽根１２２，１２４の開口縁１２２ｄ，１２４ｄに平行な開口縁１２１ｆ，１２３ｆを設けている。そして六角形の開口部が相似に変化する範囲（図３（Ａ）〜図３（Ｄ））を常用する絞り値の範囲までとしている。本実施例によれば、絞り羽根の移動量を短縮することができ、小型の絞り装置が得られる。

［実施例２］
図４，図５を参照して、本発明の実施例２による絞り装置について説明する。図４は本発明の実施例２における絞り装置の絞りの開口部の開口形状の変化を示す正面図、図５は図４における絞り装置の絞りの開口部を拡大表示した説明図である。基本構成は図１〜図３に示す実施例１である絞り装置と同じである。本実施例は実施例１に比べて４つの絞り羽根１２１〜１２４の開口形状を変えることで、八角形の開口部を形成している点が異なっている。図５（Ａ）〜図５（Ｆ）は図４（Ａ）〜図４（Ｆ）における絞り羽根１２１〜１２４によって形成される開口部の拡大図であり、開放から全閉状態までの開口形状の変化を示している。１２９ｃは、地板１２９に形成される開口部が円形状の固定絞りであり、開放状態においては固定絞り１２９ｃにて口径が決まっている。１２２ｅおよび１２２ｆは、絞り羽根１２２の開口縁であり、八角形の開口部の二つの辺を構成する。１２１ｇおよび１２１ｈは、絞り羽根１２１の開口縁であり、八角形の開口部の二つの辺を構成する。１２１ｊと１２１ｋは、絞り羽根１２１の開口縁であり、開口縁１２１ｊは開口縁１２２ｅと平行又は略平行とし、開口縁１２１ｋは開口縁１２２ｆと平行又は略平行としている。１２４ｅおよび１２４ｆは、絞り羽根１２４の開口縁であり、八角形の開口部の二つの辺を構成する。１２３ｇおよび１２３ｈは、絞り羽根１２３の開口縁であり、八角形の開口部の二つの辺を構成する。１２３ｊと１２３ｋは絞り羽根１２３の開口縁であり、開口縁１２３ｊは開口縁１２４ｅと平行又は略平行とし、開口縁１２３ｋは開口縁１２４ｆと平行又は略平行としている。

図５（Ｂ）と図５（Ｃ）においては、４枚の絞り羽根１２１〜１２４の開口縁によって八角形の開口部が形成されている。基準絞り値は不図示であるが、同様に４枚の絞り羽根で図５（Ｂ）よりも大きい八角形の開口部を形成する。特定絞り値の図５（Ｄ）は、開口縁１２１ｊと１２２ｅ、開口縁１２１ｋと１２２ｆ、開口縁１２３ｊと１２４ｅ、開口縁１２３ｋと１２４ｆがそれぞれ重なっているが、図５（Ｂ）、図５（Ｃ）の八角形の開口部の相似形状を維持している。ここでは、図５（Ａ）〜図５（Ｄ）までが常用する絞り値の範囲であり、この状態までは、開口部の八角形が相似に変化するように開口縁１２１ｊ、１２１ｋ、１２３ｊ、および１２３ｋの位置を設定している。更に絞りを絞った状態である図５（Ｅ）は、開口縁１２１ｊが開口縁１２２ｅを追い越し、開口縁１２１ｋが開口縁１２２ｆを追い越し、開口縁１２３ｊが開口縁１２４ｅを追い越し、開口縁１２３ｋが開口縁１２４ｆを追い越している。そのため、絞り羽根１２１および絞り羽根１２３の２枚の絞り羽根によって開口形状が形成され、横長な形状の開口部となる。図５（Ｆ）は、全閉状態（絞り全閉）であり開口縁１２１ｊと開口縁１２１ｋの交点から開口縁１２３ｊと開口縁１２３ｋの交点までの距離が絞り羽根のオーバーラップ量ＯＤである。開口縁１２１ｊ、１２１ｋ、１２３ｊ、１２３ｋを設定しない場合でも、実施例１と同様に、小絞りでも相似な八角形の開口部を維持できる。しかし、全閉状態におけるオーバーラップ量ＯＤを確保するために、更に絞り羽根の移動量を大きくする必要があり、その結果、絞り装置が大型化してしまうこととなる。

前述の通り、開口部が小絞り状態では回折光の影響で光学性能が劣化する。このため、常用する絞り値の範囲よりも、更に絞りたい場合は、別の駆動手段で駆動させるＮＤフィルターを光路内に挿入して光量を調整している。図５（Ｅ）に示す小絞り状態は、炎天下の太陽光など特定な被写体では使用する可能性がある。しかしながら、この状態では光の回折の影響による光学性能が劣化して、ボケ味にこだわったきれいな八角形の開口部は必要としない。そこで本実施例では、移動量が大きくて速く動く絞り羽根１２１，１２３に、移動量が小さくて遅く動く絞り羽根１２２，１２４の開口縁に平行な開口縁を設けている。そして八角形の開口部が相似に変化する範囲（図５（Ａ）〜図５（Ｄ））を常用する絞り値の範囲までとしている。以上のように本実施例の絞り装置は、同一方向に移動する２枚の絞り羽根１２１，１２２と、同一方向とは反対方向に移動する２枚の絞り羽根１２３，１２４を有している。そして基準絞り値（不図示）から特定絞り値（図５（Ｄ））までの範囲では、各絞り羽根１２１〜１２４で八角形の開口部を形成している。八角形の開口部の一部は同一方向に動く二枚の絞り羽根１２１，１２２のうち、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根１２２の二つの開口縁１２２ｅ，１２２ｆで形成する。そして移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根１２１の二つの開口縁１２１ｇ，１２１ｈとで形成する。八角形の開口部のうち残りは同一方向とは反対方向に動く二枚の絞り羽根１２３，１２４のうち、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根１２４の二つの開口縁１２４ｅ，１２４ｆで形成する。そして移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根１２３の二つの開口縁１２３ｇ，１２３ｈとで形成する。特定絞り値（図５（Ｄ））から絞り全閉（図５（Ｆ））までの範囲では次のとおりである。互いに反対方向に移動する移動量が大きく速い速度の二枚の絞り羽根１２１，１２３の開口縁１２１ｇ，１２１ｈ，１２１ｊ，１２１ｋ，１２３ｇ，１２３ｈ，１２３ｊ，１２３ｋにて開口部を形成する。本実施例によれば、絞り羽根の移動量を短縮することができ、小型の絞り装置が得られる。

［実施例３］
図６、図７を参照して、本発明の実施例３による絞り装置について説明する。図６は本発明の実施例３における絞り装置の絞りの開口部の開口形状の変化を示す正面図、図７は図６における絞り装置の絞りの開口部を拡大表示した説明図である。本実施例の絞り装置の基本構成は図１〜図３に示す実施例１の六角形の開口部を有する絞り装置と同じである。本実施例は実施例１に比べて、絞り羽根の枚数が一枚少なく、３枚の絞り羽根１２１〜１２３にて、五角形の開口形状の開口部を形成している点が異なっている。図７は図６における３枚の絞り羽根１２１〜１２３によって形成される開口部の拡大図であり、開放から全閉状態までの開口形状の変化を示している。１２９ｃは、地板１２９に形成される開口部が円形状の固定絞りであり、開放状態においては固定絞り１２９ｃにて口径が決まっている。１２２ｇは、絞り羽根１２２の開口縁であり、五角形の開口部の一つの辺を構成する。１２１ｍおよび１２１ｎは、絞り羽根１２１の開口縁であり、五角形の開口部の二つの辺を構成する。１２１ｏは、絞り羽根１２１の開口縁であり、開口縁１２１ｏは開口縁１２２ｇと平行又は略平行としている。１２３ｍおよび１２３ｎは、絞り羽根１２３の開口縁であり、五角形の開口部の二つの辺を構成する。

図７（Ｂ）と図７（Ｃ）においては、３枚の絞り羽根１２１〜１２３の開口縁によって五角形の開口部が形成されている。基準絞り値は不図示であるが、同様に３枚の絞り羽根で図７（Ｂ）よりも大きい五角形の開口部を形成する。特定絞り値の図７（Ｄ）は開口縁１２１ｏと開口縁１２２ｇが重なっているが、図７（Ｂ），（Ｃ）の五角形の開口部の相似形状を維持している。ここでは、図７（Ａ）〜図７（Ｄ）までが常用する絞り値の範囲であり、この状態までは、開口部の五角形が相似に変化するように開口縁１２１ｏの位置を設定している。更に絞りを絞った状態である図７（Ｅ）は、開口縁１２１ｏが開口縁１２２ｇを追い越している。そのため、絞り羽根１２１および絞り羽根１２３の２枚の絞り羽根によって開口形状が形成され、横長な形状となる。図７（Ｆ）は全閉状態であり、開口縁１２１ｏから開口縁１２３ｍと開口縁１２３ｎの交点までの距離ＯＤが絞り羽根のオーバーラップ量である。絞り羽根１２１に開口縁１２１ｏを設定しない場合、小絞りでも相似な五角形の開口部を維持できる。しかし、全閉状態におけるオーバーラップ量ＯＤを確保するために、更に絞り羽根の移動量を大きくする必要があり、その結果、絞り装置が大型化してしまうこととなる。

前述の通り、開口部が小絞り状態では回折光の影響で光学性能が劣化する。このため、常用する絞り値の範囲よりも、更に絞りたい場合は、別の駆動手段で駆動させるＮＤフィルターを光路内に挿入して光量を調整している。図７（Ｅ）に示す小絞り状態は、炎天下の太陽光など特定な被写体では使用する可能性がある。しかしながら、この状態では光の回折の影響により光学性能が劣化して、ボケ味にこだわったきれいな五角形の開口部は必要としない。そこで本実施例では、移動量が大きくて速く動く絞り羽根１２１に、移動量が小さくて遅く動く絞り羽根１２２の開口縁に平行な開口縁を設けて、五角形の開口部が相似に変化する範囲（図７（Ａ）〜図７（Ｄ））を常用する絞り値の範囲までとしている。本発明によれば、絞り羽根の移動量を短縮することが可能となり、絞り装置を小型化できる。

以上のように本実施例の絞り装置は、同一方向に移動する２枚の絞り羽根１２１，１２２と、同一方向とは反対方向に移動する１枚の絞り羽根１２３を有している。基準絞り値（不図示）から特定絞り値（図７（Ｄ））までの範囲では、各絞り羽根１２１〜１２３で五角形の開口部を形成している。五角形の開口部の一部は同一方向に動く二枚の絞り羽根１２１，１２２のうち、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根１２２の一つの開口縁１２２ｇと、移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根１２１の二つの開口縁１２１ｍ，１２１ｎとで形成される。五角形の開口部のうち残りは同一方向とは反対方向に動く一枚の絞り羽根１２３の二つの開口縁１２３ｍ，１２３ｎで形成している。特定絞り値（図７（Ｄ））から絞り全閉（図７（Ｆ））までの範囲では次のとおりである。同一方向で移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根１２１と反対方向に移動する絞り羽根１２３の二枚による開口縁１２１ｍ，１２１ｎ，１２１ｏ，１２３ｍ，１２３ｎにて開口部を形成する。本実施例によれば、絞り羽根の移動量を短縮することができ、小型の絞り装置が得られる。

１２：絞り装置、１３：ボイスコイルモータ、１４：ズームモータ、１５：フォトインタラプタ、１６：光学式センサ、１７：光学スケール、１２ａ：絞り駆動源、１２ｂ：カバー板金、１２０：絞り羽根駆動レバー、１２１〜１２４：絞り羽根、１２５：仕切り板金、１２９：地板、１３０：ＮＤ駆動源

Claims (9)

1. 光学系の光路中に用いられ、前記光学系を通過する光量を調節するための絞り装置において、
   前記絞り装置は３枚以上の絞り羽根と、前記３枚以上の絞り羽根を光軸に対し垂直方向に直進移動可能に支持する地板と、前記３枚以上の絞り羽根に連結して回転運動する駆動レバーと、前記駆動レバーを回動させる絞り駆動源とを有し、
   前記３枚以上の絞り羽根のうち、同一方向に直進移動する複数の絞り羽根は開口縁の開口形状が異なり、これらの開口縁と、前記同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根の開口縁とで、開口部を形成し、
   前記同一方向に移動する複数の絞り羽根は、絞り開放から絞り全閉までの移動量および移動速度が異なり、これらの複数の絞り羽根のうち、移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根と、移動量が小さく遅い速度で移動する絞り羽根とは、前記絞り開放から前記絞り全閉までの間に前記開口部の一部を形成する互いに平行な開口縁を持ち、
   前記絞り開放から前記絞り羽根を動作させて前記絞り羽根の開口縁のみで前記開口部が形成される基準絞り値から、前記開口部が小さくなる方向の特定絞り値までの範囲では、前記同一方向に直進移動する複数の絞り羽根の開口縁と、前記同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根の開口縁とで、前記開口部を形成し、
   前記特定絞り値から前記絞り全閉までの範囲では、前記移動量が大きく速い速度で移動する絞り羽根と、前記同一方向とは反対方向に直進移動する少なくとも一枚の絞り羽根のうちの一枚の絞り羽根との二枚の絞り羽根のみの開口縁にて前記開口部を形成することを特徴とする絞り装置。
2. 光学系の光路中に用いられ、開口部の大きさを変化させて前記光学系を通過する光量を調節する絞り装置であって、
   前記光学系の光軸に対し垂直な第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と、
   前記第１方向とは反対方向である第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根と、を有し、
   前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根の開口縁とで前記開口部を形成し、
   前記第１方向に移動する複数の絞り羽根のうちの２枚の絞り羽根において、一方の絞り羽根が他方の絞り羽根に比べ前記第１方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速く、
   前記一方の絞り羽根と前記他方の絞り羽根とは、互いに異なる開口縁の形状を有しつつ、前記開口部の大きさが変化する間に前記開口部の一部を形成する互いに平行な開口縁を含み、
   絞り開放から前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根の開口縁とで五角形以上の所定の多角形の開口部を形成する区間を有し、
   さらに前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記一方の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根のうちの１枚の絞り羽根の開口縁のみで前記所定の多角形の開口部を形成する区間を有することを特徴とする絞り装置。
3. 前記光軸に対し垂直な第１方向に直進移動する絞り羽根と前記第２方向に直進移動する絞り羽根の枚数はそれぞれ２枚であり、
   前記第２方向に移動する２枚の絞り羽根において、一方の絞り羽根が他方の絞り羽根に比べ前記第２方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速く、
   絞り開放から前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する２枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する２枚の絞り羽根の開口縁とで六角形の開口部を形成する区間を有し、さらに前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する２枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速い１枚の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速い１枚の絞り羽根の開口縁とで六角形の開口部を形成する区間を有することを特徴とする請求項２に記載の絞り装置。
4. 前記光軸に対し垂直な第１方向に直進移動する絞り羽根と前記第２方向に直進移動する絞り羽根の枚数はそれぞれ２枚であり、
   前記第２方向に移動する２枚の絞り羽根において、一方の絞り羽根が他方の絞り羽根に比べ前記第２方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速く、
   絞り開放から前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する２枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する２枚の絞り羽根の開口縁とで八角形の開口部を形成する区間を有し、さらに前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する２枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速い１枚の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速い１枚の絞り羽根の開口縁とで八角形の開口部を形成する区間を有することを特徴とする請求項２に記載の絞り装置。
5. 前記光軸に対し垂直な第１方向に直進移動する絞り羽根の枚数は２枚であり、前記第２方向に直進移動する絞り羽根の枚数は１枚であり、
   絞り開放から前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する１枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する１枚の絞り羽根の開口縁とで五角形の開口部を形成する区間を有し、さらに前記開口部の大きさが小さくなるように前記第１方向に直進移動する２枚の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する１枚の絞り羽根とを移動させた際に、前記第１方向に移動する際の移動量が大きく、且つ、移動速度が速い１枚の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する１枚の絞り羽根の開口縁とで五角形の開口部を形成する区間を有することを特徴とする請求項２に記載の絞り装置。
6. 前記開口部の形状が相似形状を維持したまま前記第１方向に直進移動する複数の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根の開口縁とで五角形以上の所定の多角形の開口部を形成する区間から、前記一方の絞り羽根の開口縁と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根のうちの１枚の絞り羽根の開口縁とで前記所定の多角形の開口部を形成する区間へ移行することを特徴とする請求項２に記載の絞り装置。
7. 前記光軸に対し垂直な第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と前記第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根とを前記光軸に対し垂直な方向に直進移動可能に支持する地板と、
   前記光軸に対し垂直な第１方向に直進移動する複数の絞り羽根と前記第１方向とは反対方向である第２方向に直進移動する少なくとも１枚の絞り羽根とに連結して回動する駆動レバーと、
   前記駆動レバーを回動させる絞り駆動源と、を有することを特徴とする請求項２に記載の絞り装置。
8. 請求項１乃至７のいずれか１項に記載の絞り装置を有するレンズ鏡筒。
9. 請求項８に記載のレンズ鏡筒を有する撮像装置。