JP5921081B2 - 光量調整装置及びこれを備えた撮像装置 - Google Patents

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光量調節羽根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。このような絞り装置は、多数枚の羽根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、中央に光路開口を有する上下一対のリング状基板の間に複数の絞り羽根を配置し、この複数の絞り羽根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の絞り羽根を配置し、基板の一方に設けた駆動ユニットで羽根を開閉動する装置が開示されている。
このように光路開口の周囲に複数の羽根を鱗状に配置し、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。

そして複数の羽根を開閉動する機構は、基板に羽根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を所定方向に回動させることによって複数の羽根の運動を規制している。このため羽根を支持する基板には羽根の枚数に応じたガイド溝が光路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

上述のように光路開口の周縁に複数の羽根を配置し、この各羽根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、中央に光路開口を有する上下一対の基板間に、複数の羽根部材を軸支持し、この各羽根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。これと共に羽根の構成枚数によっては調整光量に応じて羽根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枚構成の羽根構造を示し、光路開口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、光路開口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、光路開口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、光路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）のように光路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は、中央に光路開口を有するリング形状の基板と駆動リングとの間に複数の羽根部材を鱗状に重ね合わせて配置し、駆動リングで各羽根部材が開閉動するようにする。このとき羽根部材と基板との間で前記複数の羽根部材と対峙する弾性部材を配置して各羽根部材を駆動リング側に押圧した状態、若しくは羽根部材と駆動リングとの間で前記複数の羽根部材と対峙する弾性部材を配置して羽根部材を基板側に押圧した状態で羽根部材を開閉動することを特徴としている。
このように構成することによって、弾性部材により各羽根部材が基板若しくは駆動リング側に寄せられることで、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による各羽根部材の傾き、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の傾きが抑制され、羽根部材の傾きによる絞り口径の変化を防止し、口径斑の無い適正な絞り口径に設定出来るようにしている。

上述の弾性部材に弾性力を付与する方法は、金属・合成樹脂などの薄いプレートで弾性部材を構成し、これを基板若しくは駆動リングにも受けた段差部で湾曲させることによって羽根部材を押圧する弾性力を付与する方法か、或いは弾性部材に切り起し弾性片を設け、これを湾曲変形させて弾性力を付与する方法を採用する。

また、上述の複数の羽根部材の表裏面に第１第２のピン状突起を一体形成し、この第１第２の突起を基板及び駆動リングに形成した第１第２の溝孔に嵌合する。このとき上記弾性部材に第３（第４）の溝孔を設けてピン状突起を嵌合する。このとき弾性部材の溝孔の径を第１（第２）の溝孔の径より小さく設定する。
これにより各羽根部材に形成されたピン状突起はその基端側で弾性部材の溝孔に運動規制され、ピン状突起の先端側はこの溝孔より広幅の第１第２の溝孔と干渉することがなく円滑な作動を確保するようにしている。

更にその構成を詳述するに、複数の羽根部材によって光路開口の通過光量を調整する光量調整装置であって、中央部に光路開口（１２）を有するリング形状の基板（１１）と、光路開口（１２）の周囲に配置され円周方向に鱗状に重なり合って光路開口を覆うように配置された複数の羽根部材（２１）と、基板との間に複数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（３１）と、この駆動リングを、光路開口を中心に回動する駆動手段（Ｍ）とを備える。また、基板（１１）と駆動リング（３１）との間には、複数の羽根部材と対峙する弾性部材（１５）が設けられ、この弾性部材（１５）は、基板（１１）と羽根部材（２１）との間に配置され、各羽根部材（２１）を駆動リング（３１）側に押圧するか、若しくは駆動リング（３１）と羽根部材（２１）との間に配置され、各羽根部材（２１）を基板（１１）側に押圧する弾性力を有するように構成している。

また、基板（１１）と羽根部材（２１）との間に配置される弾性部材（１５）は、基板（１１）とほぼ同形状を成し、基板（１１）の第１の溝孔（１３）とほぼ同形状の第３の溝孔を形成し、駆動リング（３１）と羽根部材（２１）との間に配置される弾性部材（３６）は、駆動リング（３１）とほぼ同形状を成し、駆動リング（３１）の第２の溝孔（３７）とほぼ同形状の第４の溝孔を形成している。

本発明は、中央に光路開口を有する基板に複数の羽根部材を鱗状に重ね合わせて駆動リングで所定の開閉軌跡に沿って開閉動する際に、基板と駆動リングとの間に弾性部材と各羽根部材とを対峙させた状態で設け、弾性部材により各羽根部材を対向する反対側に位置する駆動リング又は基板に押圧するように構成したものであるから以下の効果を奏する。

互いに重なり合う複数の羽根部材は、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が大きく傾くことがない。従って、羽根部材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。

更に本発明にあって、基板及び駆動リングと羽根部材とをピン状突起と溝孔を係合して運動連結する際に、弾性部材にピン状突起と係合する第３の溝孔を設け、この第３の溝孔を基板若しくは駆動リングの第１第２の溝孔より緊密に係合するように形成する。これによって羽根部材のピン状突起の基端部近傍が弾性部材の第３の溝孔によって支えられることによって正確な運動軌跡で誤差なく光路開口の通過光量を調整することが可能となる。

本発明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（地板と弾性部材）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（押さえ板と駆動リング）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）は弾性部材の状を示す説明図。 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（（ａ）図ａ−ａ線断面図） 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（（ａ）図ａ−ａ線断面図） 図１の装置の駆動ユニットの説明図（中央縦断面図）。 図１と異なる実施形態を示す斜視構成の説明図。 図１０の実施形態の詳細説明図であり、（ａ）は駆動リンクの説明図、（ｂ）は弾性部材の説明図、（ｃ）は弾性部材の断面形状の説明図。 （ａ）は羽根部材を小絞り状態に絞ったときの重なり状態の説明図であり、（ｂ）は羽根部材を絞り全開放状態にしたときの重なり状態の説明図である。 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４（押さえ板組）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３１と第２基板組４が組み込まれている。そして第１基板１１と第２基板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路開口１２は第１基板１１と第２基板４１に形成され、この光路開口１２を複数の羽根部材２１ａ〜２１ｉで大小口径に開口調整する。このため第１基板１１又は第２基板４１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、その回転で複数の羽根部材２１が同一量ずつ移動して光路開口１２の口径を大小に調節する。

［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、第１基板１１と弾性部材１５で構成されている。第１基板１１（以下地板として説明する）と弾性部材１５とは、中央に光路開口１２を有するリング形状に形成され、地板１１の上に弾性部材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、弾性部材１５の順に説明する。

地板１１には中央部に光路開口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。

上記光路開口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とは互いに嵌合して羽根部材２１を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が一体形成されている。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、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。

「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。

「弾性部材の構成」
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との間に弾性部材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。

弾性部材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。
この弾性部材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。図示の弾性部材１５は地板１１と略々同一の平面形状に形成している。

この弾性部材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。図示の弾性部材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、弾性部材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の形状精度に比べ弾性部材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。
また弾性部材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と弾性部材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。

図示の弾性部材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の周縁に複数の羽根部材２１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。

［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と弾性部材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。

また弾性部材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と弾性部材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。
つまり弾性部材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）の基端部は弾性部材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、弾性部材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。

本発明は弾性部材１５を、各羽根部材２１を駆動リング３１側に押圧するように弾性力を帯びさせたことを特徴としている。このため弾性部材１５は弾性力を有するプラスチックフィルムで構成され、図示のものは前述したポリエチレン樹脂フィルムで形成してある。
そして図２及び図８（ｂ）に示すように地板１１に弾性部材１５を湾曲させる段差部１１ｚが形成してある。図示のものは地板１１の羽根支持面１１ｘに突起を形成し段差部１１ｚを形成している。尚、この段差部１１ｚは後述する羽根部材２１の構成枚数に応じてこれと同数配置するか、図示のように羽根枚数（９枚構成）より少なく（３個所）配置するか、羽根の運動軌跡に従って配置する。また、段差部１１ｚは図示形状に拘るものでは無く、山形形状でも良く、更に実施例の様に段差部１１ｚを形成せずに予め弾性部材１５を湾曲成形させておいても良く、結果的に弾性変形された弾性部材１５に羽根部材２１を押圧する弾性力を有するようにすれば良い。

「羽根部材」
図５に羽根形状の一例を示すが、基端部２１ｘは上述の弾性部材１５を介して地板１１に支持される。また羽根部材の先端部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先端部２１ｙで円形状の光路口径１２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。

図示の各羽根部材２１ａ〜２１ｉには、図５（ｂ）に示すように第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がアタッチメント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、弾性部材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４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、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」
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、光路開口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が光路開口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１基板組１の上に羽根組２、駆動リング３１、次いで第２基板組４の手順で組み立てる場合を示す。図１に示すように駆動ユニットＭを押さえ板４１にビスなどで固定する。そして地板１１を作業台にセットし、地板上に弾性部材１５を取り付ける。次いで第１基板組１の上に各羽根部材２１ａ〜２１ｉを重ね合わせる。

このとき各羽根部材２１のガイドピン（第１のピン状突起）２２を地板１１のガイド溝１３内に収納する。このとき所定枚数の羽根部材２１を光路開口１２の外周に第１羽根２１ａ、第２羽根２１ｂ、第３羽根２１ｃの順に各羽根部材の隣接端を重ね合わせて鱗状に配列する。そして最後に重ね合わせる第ｎ番目（第９羽根）の羽根部材２１ｉを第ｎ−１番目の羽根部材の上に重ねる際に羽根部材の先端部２１yを第１羽根２１ａの基端部２１ｘの下に差し込む。
このように羽根組２を組み立てることによって第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の上に駆動リング３１を取り付ける。このとき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に勘合させる。次いで第２基板組４を
光路開口１２を中心に回動可能に取り付ける。このとき駆動ユニット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が組上げられる。

このような羽根部材の重ね合わせで、光路開口を最大口径とすると図７（ａ）に示すように地板の光路開口１２の外側に各羽根部材が回動し、最小口径に絞り込むと図８（ａ）に示すように鱗状に積み重ねられた各羽根部材の先端部２１ｙは互いに支え合うことで、地板に支えられなくとも光路開口１２の平面に対しほぼ平行な姿勢を保つこととなる。このとき、各羽根部材２１ａ〜２１ｉの先端部２１ｙは他の先端部により地板１１側に反られ、通常なら各羽根部材２１ａ〜２１ｉは基端部２１ｘから先端部２１ｙに反り上がり、その基端部２１ｘが地板１１と駆動リング３１との間隔（Ｌ）の間で傾くところ、弾性部材１５の弾性力で基端部２１ｘが駆動リング３１側に押圧されることで、基端部２１ｘは地板１１と駆動リング３１との間隔（Ｌ）の間でほぼ平行状態に保たれる。

［組立て状態の他の説明］
以上説明した組立て方法の他の方法について説明する。上記の組立て方法では専用の作業台を使って組み立てるのに対し、この組立て方法では組み立てのために専用の作業台は必要とせず図１の装置を上下逆にした状態で組み立てる方法で、第２基板組４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４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。

このとき光路開口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弾性部材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）は光路開口１２の周囲に複数の羽根部材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）のように光路開口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、光路開口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に示す装置の作用について説明する。
光量調整装置Ａは、地板１１、弾性部材１５、羽根部材２１、駆動リング３１、押さえ板４１の順に積層状に組み上げられ、地板（第１基板）１１と押さえ板（第２基板）４１がビスなどの固定手段で固定されている。
この状態で弾性部材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、弾性部材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、弾性部材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の光路開口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、弾性部材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、弾性部材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２１と地板１１との間に介在する弾性部材１５が図示のように羽根部材を駆動リング３１側に押圧するため羽根部材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弾性部材１５が図示のように羽根部材を駆動リング３１側に押圧するため羽根部材２１の傾きは抑制され傾くことがない。

なお、弾性部材１５に弾性力を付与するため地板１１の羽根支持面１１ｘに段差部１１ｚを形成する場合について説明したが、弾性部材１５に切り起し弾性片を設けることによって支持面の段差を省くことが出来る。

［弾性部材の異なる実施形態］
以上説明した弾性部材は重なり枚数が変化する羽根部材を駆動リング側に押圧するように地板と羽根部材の間に配置し、地板に設けた段差部１１ｚで弾性力を付与する場合を示した。この形態に換えて次の実施形態を採用することも可能である。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に示すように、地板１１、羽根部材２１、駆動リング３１、押さえ板４１の順に積層状に組み立てる。このとき羽根部材２１と駆動リング３１との間に弾性部材３６を配置する。この弾性部材３６は例えば次のように構成する。

［弾性部材の構成］
弾性部材３６は図１１（ｂ）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と羽根部材２１の間に介在される。
これは羽根部材２１と駆動リング３１が直接接触するのを避け、羽根部材の円滑な開閉運動を得るためであり、同時に弾性部材３６には切り起し弾性片３６ｘが設けられこの弾性片の作用で羽根部材２１を対向する地板１１側に押圧している。
また、図示の弾性部材３６は、羽根部材２１と同一素材で構成している。これは互いに摺動する羽根部材と摺動リングを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、羽根部材と摺動リング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少ない。

上記弾性部材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。この弾性部材３６には駆動リング３１の嵌合孔３３と合致する位置に係合孔３７が設けてある。
この駆動リング３１の嵌合孔３３と弾性部材３６の係合孔３７とは、各羽根部材に形成した第２の突起（作動ピン）２３の外径ｄｅ、駆動リング３１の嵌合孔３３の直径ｄｄ、弾性部材３６の係合孔３７の直径ｄｆとの関係を次式のように設定している。
ｄｅ≦ｄｄ＜ｄｆ（式１）
つまり、羽根部材の作動ピン（第２の突起）２３の外径ｄｅと駆動リング３１の嵌合孔３３の直径ｄｄが互いに適合するように嵌合し、弾性部材３６の係合孔３７の直径ｄｆは、作動ピン（第２の突起）２３の外径ｄｅより十分大きく設定している。
これによって羽根部材の作動ピン（第２の突起）２３は実質的に駆動リング３１の嵌合孔３３と嵌合し、弾性部材３６の係合孔３７とは係合しないこととなる。

このように駆動リング３１の嵌合孔３３（直径ｄｄ）を弾性部材３６の係合孔３７（直径ｄｆ）より小径に設定したのは次の理由による。弾性部材３６は駆動リング３１と羽根部材２１との間に介在する。このため羽根部材２１の開閉運動、或いは駆動リング３１の回動運動で弾性部材３６も回転運動する。

また弾性部材３６には、適宜個所（例えば１２０度間隔で３個所）に切り起し弾性片３６ｘが形成してある。この弾性片３６ｘは弾性部材の羽根部材に接する面から反対側の駆動リングに接するように湾曲した折り曲げ片で構成されている。
従って弾性部材３６は切り起し弾性片３６ｘが駆動リング３１に当接して羽根部材２１を地板側に押圧することとなる。その作用は図７及び図８に従って説明したものと同様となる。

［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、最適露光量に光路開口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
４ 第２基板組（押さえ板組）
１１ 第１基板（地板）
１１ｘ 羽根支持面
１１ｚ 段差部
１２ 光路開口
１３ 第１の溝孔（ガイド溝）
１５ 弾性部材
１６ ガイド溝
２１ 羽根部材（２１ａ〜２１ｉ）
２１ｘ 基端部
２１ｙ 先端部
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
３２ フランジ
３３ 第２の溝孔
３４ 係合突起
３５ 受動歯
３６ 弾性部材（第２実施形態）
３６ｘ 切り起こし弾性片
４１ 第２基板（押さえ板）
４２ 補強板
４６ 取付座

Claims (8)

1. 複数の羽根部材によって光路開口の通過光量を調整する光量調整装置であって、
   中央部に光路開口を有するリング形状の基板と、前記光路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の羽根部材と、前記基板との間に前記複数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路開口を中心に回動する駆動手段と、前記基板と前記駆動リングとの間の前記複数の羽根部材と対峙する位置に設けられた弾性部材と、を備え、
   この弾性部材は、弾性力を有するリング状のフィルム部材からなり、
   前記リング状のフィルム部材は、前記基板と各羽根部材との間に配置され、前記基板に形成された段差部によって前記リング状のフィルム部材の内周側で前記複数の羽根部材を前記駆動リング側に押圧するように前記リング状のフィルム部材を変形させる、
   若しくは前記リング状のフィルム部材は前記駆動リングと各羽根部材との間に配置され、前記駆動リングに形成された段差部によって前記リング状のフィルム部材の内周側で前記複数の羽根部材を前記基板側に押圧するように前記リング状のフィルム部材を変形させる、
   ことを特徴とする光量調整装置。
2. 前記駆動リングは、前記光路開口を中心に所定角度で円弧運動するように前記駆動手段に連結され、前記各羽根部材と前記基板との間には、一方に第１の突起が、他方にこれと嵌合する第１の溝孔が設けられ、前記各羽根部材と前記駆動リングとの間には、一方に第２の突起が、他方にこれと嵌合する第２の溝孔が設けられ、前記第１の突起が第１の溝孔に、前記第２の突起が第２の溝孔にそれぞれ嵌合され、この第１の溝孔と第２の溝孔とは、前記駆動リングの円弧運動で前記各羽根部材が所定の開閉軌跡で前記光路開口を開閉する形状に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調整装置。
3. 前記複数の羽根部材の各々には、表面側に前記第１の突起が裏面側に前記第２の突起が設けられ、この第１の突起に係合する第１の溝孔が前記基板に、第２の突起に係合する第２の溝孔が前記駆動リングに形成されることを特徴とする請求項２に記載の光量調整装置。
4. 前記第１の溝孔は前記第１の突起を移動自在にガイドするスリット状の溝孔で形成され、前記第２の溝孔は前記第２の突起を回転自在に支持する軸穴状の溝孔で形成され、前記リング状のフィルム部材は、前記基板と各羽根部材の間に配置され、前記基板の第１の溝孔に対峙しほぼ同形状の溝孔を形成、若しくは前記駆動リングと各羽根部材の間に配置され、前記駆動リングの第２の溝孔に対峙しほぼ同形状の溝孔を形成して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. 前記第１の溝孔は前記第１の突起を回転自在に支持する軸穴状の溝孔で形成され、前記第２の溝孔は前記第２の突起を移動自在にガイドするスリット状の溝孔で形成され、前記リング状のフィルム部材は、前記基板と各羽根部材の間に配置され、前記基板の第１の溝孔に対峙しほぼ同形状の溝孔を形成、若しくは前記駆動リングと各羽根部材の間に配置され、前記駆動リングの第２の溝孔に対峙しほぼ同形状の溝孔を形成して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. 前記複数の羽根部材は、６枚乃至１８枚の羽根部材で構成され、前記基板又は前記駆動リングと前記羽根部材との間に配置された前記リング状のフィルム部材を弾性変形させる前記段差部は、前記羽根部材の枚数より少ない数で前記光路開口の外周に略等間隔に配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の光量調整装置。
7. 前記複数の羽根部材と前記リング状のフィルム部材とは、プラスチックフィルムなどの同一材料で形成されていることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光量調整装置。
8. 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７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撮像装置。