JP7094790B2 - 光量調節装置および光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、光の通過量を調節する光量調節装置および光学機器に関する。

カメラ等の光学機器には、撮像面に到達させる光の通過量を調節するために、複数の絞り羽根が設けられる。複数の絞り羽根は回動可能に構成されており、複数の絞り羽根を回動させることにより、光が通過する開口部の大きさが変化する。互いに重なりあった複数の遮光羽によって光学系の開口を規定する絞り装置において、遮光羽が、隣接する隣接部材と接触する接触面を有する線状の接触部を含む技術が提案されている（特許文献１を参照）。

特開２０１３－２１７９８４号公報

光量調節装置には、複数の光量調節羽根が環状に配置されており、各光量調節羽根を、それぞれ回動させることにより、開口部の大きさが変化する。ここで、各光量調節羽根が回動する際に、他の光量調節羽根と接触することに起因して、摺動摩擦が生じる。特許文献２の技術は、摺動摩擦の軽減を図るため、複数の遮光羽のうち重なり合う２つの遮光羽の面の全域に、相互に交差する方向に複数の線状の接触部が形成されている。

しかしながら、特許文献１のように、光量調節羽根の全域に線状の接触部を形成すると、合成樹脂による一体成型時には、樹脂の流れ性が低下する。また、線状部を別体で成形する場合には、処理面積が多くなってしまう。

本発明は、光量調節羽根の全域に線状の接触部を形成することなく摺動性の高い光量調節羽根を有する光量調整装置および光学機器を提供する。

上記課題を解決するために、本発明の光量調節装置は、複数の光量調節羽根のそれぞれが他の光量調節羽根と重なり合って光通過開口を形成し、該複数の光量調節羽根が回動することにより前記光通過開口の大きさが変更される光量調節装置であって、前記複数の光量調節羽根は、前記光通過開口の縁部を形成する羽根部と、前記羽根部のうち一部の領域に、複数の他の光量調節羽根の羽根部との接触面積が減少するように形成された凹凸部と、を有し、前記凹凸部は、少なくとも前記光通過開口が最小絞り口径のときに前記他の光量調節羽根と接触する領域に設けられ、前記一部の領域は、前記光通過開口が中間絞り状態のときに前記他の光量調節羽根と接触する領域から、前記光通過開口が最小絞り状態のときに前記他の光量調節羽根と接触する領域であること、を特徴とする。

本発明によれば、光量調節羽根の全域に線状の接触部を形成することなく摺動性の高い光量調節羽根を有する光量調整装置および光学機器を実現できる。

実施形態に係る光量調節装置の分解斜視図。 第１のパターンの３種類の光量調節羽根の平面図。 図２（Ａ）の光量調節羽根が２枚重なり合っている状態を示す平面図およびその断面図。 第２のパターンの３種類の光量調節羽根の平面図。 図４（Ａ）の光量調節羽根が２枚重なり合っている状態を示す平面図およびその断面図。 図４（Ａ）の光量調節羽根が２枚重なり合っている状態を示す平面図および他の断面図。 第３のパターンの３種類の光量調節羽根の平面図。 図７（Ａ）の光量調節羽根が２枚重なり合っている状態を示す平面図およびその断面図。 バネ掛け部が設けられた第１のパターンの光量調節羽根の斜視図および平面図。 バネ掛け部が設けられた第３のパターンの光量調節羽根の斜視図および平面図。 光量調節装置の裏側の面の斜視図。 図１１の一部を拡大した図。 最小絞り状態における光量調節装置を示す図。 開放状態における各光量調節羽根の状態を示す図。 最小絞り状態における各光量調節羽根の状態を示す図。 他の例における光量調節羽根が２枚重なり合っている状態を示す平面図およびその断面図。

以下、本発明の各実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。しかしながら、以下の各実施形態に記載されている構成はあくまで例示に過ぎず、本発明の範囲は各実施の形態に記載されている構成によって限定されることはない。

図１は、本実施形態の光量調節装置１００の分解斜視図を示す。光量調節装置１００は、カメラ等の光学機器の絞りを調整するための機構として、当該光学機器に組み込まれる。光量調節装置１００により光通過開口の大きさが調節されることで、カメラ（光学機器）の撮像面に取り込まれる光の光量や被写界深度が調節される。図１に示されるように、光量調節装置１００は、アクチュエータ１０１、ベース部材１０２、複数の光量調節羽根１０３、駆動リング１０４およびケース部材１０５を有する。アクチュエータ１０１は、複数の光量調節羽根１０３を回動させる駆動部であり、アクチュエータ１０１の回転軸に、ピニオン１１１が取り付けられている。また、アクチュエータ１０１は、固定部材１１２により、ベース部材１０２に固定される。

ベース部材１０２は、リング状の部材であり、中心が円状に開口している形状となっている。ベース部材１０２は、複数の軸受け１２１、複数の貫通溝１２２およびピニオン挿通孔１２４を有する。各軸受け１２１には、光量調節羽根１０３に設けられる回転中心ピン２０１が回動可能に挿入される。また、各貫通溝１２２には、光量調節羽根１０３に設けられる後述のバネ掛け止め部が挿入され、バネ掛け止め部は、貫通溝１２２に案内されて所定範囲を移動する。軸受け１２１および貫通溝１２２の数は、光量調節羽根１０３の枚数と同じである。各軸受け１２１および各貫通溝１２２は、ベース部材１０２の開口領域の周囲に、所定回転角度ごとに設けられる。光量調節羽根１０３にバネ掛け止め部が設けられない場合、ベース部材１０２に貫通溝１２２は形成されない。ピニオン挿通孔１２４は、アクチュエータ１０１の回転軸に取り付けられたピニオン１１１を挿入するための孔である。なお、図１では、１枚の光量調節羽根１０３に回転中心ピン２０１が設けられている例を示しているが、後述するように、各光量調節羽根１０３のそれぞれに、回転中心ピン２０１が設けられている。

各光量調節羽根１０３は、環状に配置された構成となっている。環状に配置された各光量調節羽根１０３の内側により開口部３００の縁部が形成される。図１の例では、９枚の光量調節羽根１０３が円環状に配置されており、各光量調節羽根１０３は、隣接した光量調節羽根１０３（他の光量調節羽根１０３）と相互に重なり合うように構成されている。各光量調節羽根１０３は、ベース部材１０２と対向する面に、後述する回転中心ピン２０１を有しており、回転中心ピン２０１は、ベース部材１０２に回動可能に挿入される。回転中心ピン２０１は、回転中心部に対応する。各光量調節羽根１０３は、駆動リング１０４と対向する面に駆動ピン２０２を有しており、駆動ピン２０２は、駆動リング１０４のカム溝１３１に挿入される。各光量調節羽根１０３のうち、回転中心ピン２０１および駆動ピン２０２を含む部位は基部（羽根基部）を構成しており、当該基部から先端までの部位は羽根部２０３を構成する。本実施形態の各光量調節羽根１０３は、合成樹脂による一体成型品である。各光量調節羽根１０３は、同一形状をしており、同じ金型を用いた射出成型による一体成型により生成されるものとする。本実施形態では、９枚の光量調整羽根１０３が用いられる例を示すが、光量調整羽根１０３の枚数は任意の枚数であってよい。

駆動リング１０４は、中心が円状に開口しているリング状の部材であり、複数のカム溝１３１およびギア部１３２を有している。カム溝１３１は、光量調節羽根１０３の駆動ピン２０２を案内する溝である。被駆動部としてのギア部１３２は、アクチュエータ１０１に取り付けられたピニオン１１１と噛み合っている。アクチュエータ１０１の駆動力がピニオン１１１からギア部１３２に伝達されることで、駆動リング１０４が回転する。

ケース部材１０５は、中心が円状に開口しているリング状の部材であり、各光量調節羽根１０３および駆動リング１０４を挟み込んだ状態で、ベース部材１０２とケース部材１０５とをビス止めすること等により、光量調節装置１００が組み立てられる。

光量調節装置１００が組み立てられた状態で、アクチュエータ１０１が駆動すると、駆動力がピニオン１１１に伝達され、駆動リング１０４が回転する。駆動リング１０４が回転すると、各光量調節羽根１０３の駆動ピン２０２がカム溝１３１に沿って移動することで、各光量調節羽根１０３は、回転中心ピン２０１を中心として回動する。各光量調節羽根１０３は、駆動リング１０４の回転により、連動して回動する。各光量調節羽根１０３が連動して回動することにより、各光量調節羽根１０３により形成される円形の開口部３００の面積が変化する。各光量調節羽根１０３は、アクチュエータ１０１の駆動力が作用すると、開口部３００の面積を最も広くする位置から最も狭くする位置まで回動する。開口部３００の面積が最も広くなっている場合、光量調節装置１００による調節された絞りは、最も広い開放状態となる。開口部３００の面積が最も狭くなっている場合、光量調節装置１００により調節された絞りは、最も狭い最小絞りとなる。最小絞りのときに、開口部３００（光通過開口）が、最小絞り開口となる。当該最小絞りは、小絞りとも呼ばれる。絞りが開放状態となっている場合、光学機器の撮像面に取り込まれる光量が最も多くなり、被写界深度が最も浅くなる。絞りが最小絞り状態となっている場合、光学機器の撮像面に取り込まれる光の光量が最も少なくなり、被写界深度が最も深くなる。絞りの範囲は任意に設定されてよく、設定された絞りの範囲に応じて各光量調節羽根１０３の回動量が決まる。

図２は、第１のパターンにおける３種類の光量調節羽根１０３の平面図を示す。第１のパターンは、光量調節羽根１０３の先端に向かう方向と所定角度以上で交差する線状の部分接触部２０５が、光量調節羽根１０３に形成されているパターンである。部分接触部２０５は、凹凸部に対応する。図２（Ａ）は、部分接触部２０５が最も広い場合の光量調節羽根１０３を示す。光量調節羽根１０３は、回転中心ピン２０１および駆動ピン２０２を含む基部２０４と、開口部３００の縁部を形成する羽根部２０３とを有して構成される。基部２０４は厚肉となっており、羽根部２０３は基部２０４より薄肉となっている（羽根部２０３の厚みは、基部２０４の厚みよりも薄い）。例えば、射出ゲートを有する金型およびイジェクタピンがセットされた射出成型装置を用いて、光量調節羽根１０３を合成樹脂により一体成型する場合、射出ゲートおよびイジェクタピンを、基部２０４側に配置する。これにより、基部２０４側を厚肉とすることができる。一方、樹脂は、射出ゲートおよびイジェクタピンが配置された基部２０４側から流れ込むため、羽根部２０３を、基部２０４より薄肉とすることができる。図２（Ａ）に示されるように、羽根部２０３は、部分接触部２０５が形成された領域と、部分接触部２０５が形成されていない領域とにより構成される。部分接触部２０５が形成されていない領域（羽根部２０３のうち部分接触部２０５が形成されている領域以外の領域）は平面形状をしており、当該領域は平面部２０６となる。羽根部２０３において、部分接触部２０５は先端部２０７の側に形成され、平面部２０６は基部２０４の側に形成される。羽根部２０３は、開口部３００（光通過開口）の縁部が湾曲部２１０を形成しており、当該湾曲部２１０は、始点２１１から先端部２０７まで湾曲した形状となっている。図２（Ａ）～（Ｃ）に示されるように、部分接触部２０５と平面部２０６との境界は第１の境界２１２となっている。また、図２（Ｂ）および（Ｃ）に示されるように、部分接触部２０５から先端部２０７までの領域は平面部となっており、当該平面部と部分接触部２０５との境界が第２の境界２１３となっている。

図３（Ａ）は、図２（Ａ）の光量調節羽根１０３が２枚重なり合っている状態の平面図を示し、図３（Ｂ）は、図３（Ａ）のＡ－Ａ断面図を示す。図３（Ｂ）に示されるように、部分接触部２０５は、断面が山状の起伏部２０５Ａを、羽根部２０３の先端部２０７に向かう方向と所定角度以上で交差する方向に並列に配列した形で形成される。各起伏部２０５Ａの頂点は、羽根部２０３の先端部２０７に向かう方向と交差する方向に直線状に延在する。従って、各起伏部２０５Ａの頂点が直線状に延在することで、複数の線状の線接触部を有する部分接触部２０５が形成される。複数の線状の線接触部により、部分接触部２０５は、全体として縞模様の形状となる。この場合、部分接触部２０５の縞模様の縞の方向は、羽根部２０３の先端部２０７に向かう方向と交差する方向である。各光量調節羽根１０３の一面は、部分接触部２０５が形成される面であり、反対面は、部分接触部２０５が形成されない平面形状である。そして、各光量調節羽根１０３は、それぞれ、部分接触部２０５が形成されている面が、他の光量調節羽根１０３の部分接触部２０５が形成されていない面（平面）と重なり合うように、組み合わせられる。

以上の構成により、各光量調節羽根１０３は、他の光量調節羽根１０３と、部分接触部２０５において線接触を行う。上述したように、各光量調節羽根１０３は、アクチュエータ１０１の駆動力により、連動して回動する。各光量調節羽根１０３は、他の光量調節羽根１０３と接触しながら回動するため、摺動摩擦が生じる。そこで、各光量調節羽根１０３の羽根部２０３の一部の領域に部分接触部２０５を形成することで、各光量調節羽根１０３は、他の光量調節羽根１０３と線接触を行いながら回動するため、面接触しながら回動するよりも、摺動摩擦が少なくなる。これにより、各光量調節羽根１０３が回動した際の摺動性が高くなり、各光量調節羽根１０３は円滑に回動する。

ここで、図２（Ａ）および図３（Ａ）に示されるように、部分接触部２０５は、光量調節羽根１０３の羽根部２０３のうち一部の領域に形成されている。本実施形態の光量調節羽根１０３は、隣接する他の光量調節羽根１０３と接触しない領域に部分接触部２０５を形成していない。つまり、羽根部２０３には、部分接触部２０５の他に、平面部２０６が形成されている。光量調節羽根１０３の羽根部２０３のうち、隣接する他の光量調節羽根１０３と接触しない領域（非接触領域）に部分接触部２０５を形成したとしても、摺動性が向上することはなく、当該非接触領域に部分接触部２０５を形成する必要性がない。そこで、本実施形態の光量調節羽根１０３は、羽根部２０３のうち、他の光量調節羽根１０３と接触する領域に部分接触部２０５を形成し、当該領域以外の領域を平面部２０６としている。

上述したように、光量調節羽根１０３は、合成樹脂による一体成型品である。射出ゲートを有する金型およびイジェクタピンがセットされた射出成型装置を用いて、光量調節羽根１０３を一体成型する場合、基部２０４の側から、樹脂が先端部２０７に向かって流れ込む。ここで、光量調節羽根１０３に形成される部分接触部２０５は、直線状に延在する複数の起伏部２０５Ａを並列に配列した縞模様のパターンが形成されている。射出成型装置を用いて射出成型を行う際に、部分接触部２０５の領域には、上記のパターンが形成されているため、樹脂の流れが悪くなる。特に、図２（Ａ）の部分接触部２０５の縞模様のパターンは、羽根部２０３の先端部２０７に向かう方向と交差する方向に向かうパターンであり、当該パターンの方向は、樹脂の流れの方向に抗する方向である。従って、部分接触部２０５が形成される領域では、射出成型時において樹脂の流れが悪くなる。その結果、部分接触部２０５の領域における成型の精度が低下する。本実施形態の光量調節羽根１０３は、羽根部２０３のうち一部の領域に部分接触部２０５が形成され、他の領域（非接触領域）は平面部２０６となっている。平面部２０６の領域では、樹脂が安定的に流れるため、羽根部２０３の一部に部分接触部２０５を形成する場合でも、羽根部２０３の全面に部分接触部２０５を形成する場合と比較して、光量調節羽根１０３の成型の精度が向上する。

各光量調節羽根１０３は、絞りが開放状態のときに、他の光量調節羽根１０３と最も広い範囲で接触する。図２（Ａ）に示される光量調節羽根１０３は、絞りが開放状態のときに、他の光量調節羽根１０３と接触する両雨域に部分接触部２０５が形成されている。一方、図２（Ｂ）および図２（Ｃ）に示される部分接触部２０５の領域は、図２（Ａ）に示される部分接触部２０５の領域よりも狭い。図２（Ｂ）は、絞りが開放状態から最小絞り状態に至るまでの状態（以下、中間絞り状態とする）のときに、光量調節羽根１０３が他の光量調節羽根１０３と接触する領域に部分接触部２０５を形成した例を示す。図２（Ｃ）は、最小絞り状態のときに、光量調節羽根１０３が他の光量調節羽根１０３と接触する領域に部分接触部２０５を形成した例を示す。

上述したように、各光量調節羽根１０３が回動されると、絞りは、開放状態から最小絞り状態まで変化する。ここで、絞りが開放状態から最小絞り状態に変化する従って、各光量調節羽根１０３が回動した際に生じる摺動摩擦が大きくなることがある。本実施形態の各光量調節羽根１０３には、少なくとも、絞りが最小絞り状態のとき（光通過開口が最小絞り口径のとき）に他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に部分接触部２０５が形成されるようにする。図２（Ｃ）の場合、羽根部２０３のうち、部分接触部２０５が形成される領域が最も狭くなり、部分接触部２０５を形成する起伏部２０５Ａは断続的に形成される。従って、図２（Ｃ）の場合、部分接触部２０５が形成されていない平面部２０６の領域が広くなるため、光量調節羽根１０３の一体成型時の樹脂の流れが安定する。このため、光量調節羽根１０３の成型の精度が向上する。また、図２（Ｃ）の光量調節羽根１０３の場合、摺動摩擦が最も大きくなる最小絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に部分接触部２０５を形成している。従って、光量調節羽根１０３のうち、摺動摩擦が最も大きく作用する領域が他の光量調節羽根１０３と部分的に線接触を行うため、摺動摩擦を低下させることができ、摺動性が向上する。

図２（Ｂ）の光量調節羽根１０３の羽根部２０３に形成される部分接触部２０５の領域は、図２（Ａ）の光量調節羽根１０３より狭く、図２（Ｃ）の光量調節羽根１０３より広い。図２（Ｂ）の光量調節羽根１０３の羽根部２０３には、中間絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と接触する領域に部分接触部２０５が形成されている。中間絞り状態における光量調節羽根１０３は、開放状態のときよりも、他の光量調節羽根１０３との接触による摺動摩擦が大きくなることがある。このため、光量調節羽根１０３の羽根部２０３に、中間絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と接触する領域に部分接触部２０５を形成することで、摺動摩擦の低減を図ることができる。また、図２（Ｂ）の光量調節羽根１０３に形成される部分接触部２０５は、図２（Ａ）の光量調節羽根１０３に形成される部分接触部２０５より狭いため、樹脂の流れの悪さに起因する光量調節羽根１０３の成型の精度低下を抑制できる。

図２（Ｂ）の中間絞り状態においては、第２の境界２１３から先端部２０７までには、部分接触部２０５が形成されておらず、第２の境界２１３から先端部２０７までの領域は平面部となっている。当該平面部の領域は、中間絞り状態において、他の光量調節羽根１０３と接触しない領域である。図２（Ｂ）に示されるように、第１の境界２１２から第２の境界２１３までの領域に限定して部分接触部２０５を形成することで、摺動摩擦の低減を図るための部分接触部２０５を必要最小限の領域とすることができる。図２（Ｃ）の最小絞り状態の場合も同様であり、第２の境界２１３から先端部２０７までの領域には、部分接触部２０５が形成されていない平面部となっている。従って、第１の境界２１２から第２の境界２１３までの領域に限定して部分接触部２０５を形成することで、摺動摩擦の低減を図るための部分接触部２０５を必要最小限の領域とすることができる。

また、図２（Ｂ）に示されるように、開口部３００の縁部を形成する湾曲部２１０の外側には外縁部２２１が形成されており、当該外縁部２２１には部分接触部２０５が形成されておらず、平面部となっている。当該外縁部２２１の領域は、中間絞り状態において、他の光量調節羽根１０３と接触しない領域であり、外縁部２２１に部分接触部２０５を形成する必要はない。そこで、外縁部２２１の領域を部分接触部２０５としないことで、摺動摩擦の低減を図るための部分接触部２０５を必要最小限の領域とすることができる。また、外縁部２２１は、羽根部２０３の他の領域より肉厚になっていてもよい。羽根部２０３の外縁部２２１の領域が、他の領域より肉厚となっていることにより、光量調節羽根１０３の全体の剛性が向上するという効果がある。図２（Ｃ）の最小絞り状態の場合も同様であり、開口部３００の縁部を形成する湾曲部２１０の外側には外縁部２２２が形成されており、当該外縁部２２２には部分接触部２０５が形成されておらず、平面部となっている。これにより、摺動摩擦の低減を図るための部分接触部２０５を必要最小限の領域とすることができる。また、外縁部２２２を、羽根部２０３の他の領域より肉厚な構成とすることにより、光量調節羽根１０３の全体の剛性が向上する。以下、第２のパターンおよび第３のパターンにおいて、第１の境界２１２や第２の境界２１３、外縁部２２１、２２２等は、特に図示されないが、第２のパターンおよび第３のパターンも、第１のパターンと同様であるとする。

図４は、第２のパターンにおける光量調節羽根１０３の平面図を示す。第２のパターンは、光量調節羽根１０３の先端に向かう方向に沿った方向に線状の部分接触部２０５が、光量調節羽根１０３に形成されているパターンである。第２のパターンは、上述した第１のパターンと同様、断面が山状の起伏部２０５Ａが並列に配列された形状となっており、各起伏部２０５Ａの頂点が直線状に延在している。これにより、部分接触部２０５に、複数の線状の線接触部が形成される。第２のパターンの部分接触部２０５の各線接触部の方向は、第１のパターンの部分接触部２０５と異なる。図４（Ａ）は、開放状態のときに、他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に、上記の部分接触部２０５が形成されている光量調節羽根１０３の例を示す。図４（Ｂ）は、中間絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に、上記の部分接触部２０５が形成されている光量調節羽根１０３の例を示す。図４（Ｃ）は、最小絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に、上記の部分接触部２０５が形成されている光量調節羽根１０３の例を示す。図５（Ａ）は、図４（Ａ）の光量調節羽根１０３が２枚重なり合っている状態の平面図であり、図５（Ｂ）は、図５（Ａ）のＢ－Ｂ断面図である。図６（Ａ）は、図４（Ａ）の光量調節羽根１０３が２枚重なり合っている状態の平面図であり、図６（Ｂ）は、図６（Ａ）のＣ－Ｃ断面図である。

図４（Ａ）に示されるように、第２のパターンの光量調節羽根１０３における部分接触部２０５の各線接触部が延在する方向は、基部２０４から先端部２０７に向かう方向に沿っている。従って、第２のパターンの部分接触部２０５の縞模様の方向が、第１のパターンの部分接触部２０５の縞模様の方向と異なる。第１のパターンのうち図２（Ａ）の光量調節羽根１０３の部分接触部２０５の各線接触部が延在する方向は、羽根部２０３の先端部２０７に向かう方向と交差する方向であるため、射出成型時における樹脂の流れを低下させる要因となる。一方、第２のパターンの光量調節羽根１０３の部分接触部２０５の各線接触部が延在する方向は、羽根部２０３の先端部２０７に向かう方向に沿っているため、第１のパターンの光量調節羽根１０３よりも、射出成型時における樹脂の流れが安定する。射出成型時における樹脂の流れが安定するため、第２のパターンの光量調節羽根１０３を一体成型する際の精度が向上する。そして、第２のパターンの光量調節羽根１０３においても、羽根部２０３のうち一部の領域に、開放状態、中間絞り状態または最小絞り状態の何れかに対応した部分接触部２０５を形成しているため、摺動摩擦を低減させることができる。

図７は、第３のパターンにおける光量調節羽根１０３の平面図を示す。第３のパターンは、複数の突起部２０５Ｂを有する部分接触部２０５が、光量調節羽根１０３に形成されているパターンである。図７（Ａ）は、絞りが開放状態のときに、他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に、上記の部分接触部２０５が形成されている光量調節羽根１０３の例を示す。図７（Ｂ）は、絞りが中間絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に、上記の部分接触部２０５が形成されている光量調節羽根１０３の例を示す。図７（Ｃ）は、絞りが最小絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と重なり合う領域に、上記の部分接触部２０５が形成されている光量調節羽根１０３の例を示す。図８（Ａ）は、図７（Ａ）の光量調節羽根１０３が２枚重なり合っている状態の平面図であり、図８（Ｂ）は、図８（Ａ）のＤ－Ｄ断面図である。

図８（Ｂ）の断面図に示されるように、光量調節羽根１０３の部分接触部２０５に形成された各突起部２０５Ｂの先端（凹凸部の凸部分の先端）は、それぞれ、他の光量調節羽根１０３と点接触を行う。従って、光量調節羽根１０３の部分接触部２０５が、他の光量調節羽根１０３と線接触する第１のパターンおよび第２のパターンと比較して、第３のパターンの部分接触部２０５は、他の光量調節羽根１０３と点接触するため、接触面積を低減できる。このため、各光量調節羽根１０３が回動する際の摺動性をさらに向上させることができる。また、図７（Ａ）～（Ｃ）に示されるように、各光量調節羽根１０３の羽根部２０３には、他の光量調節羽根１０３と接触する一部の領域に部分接触部２０５が形成されており、羽根部２０３のうち部分接触部２０５が形成されていない領域は平面部２０６となる。従って、射出成型により光量調節羽根１０３を一体成型する際に、平面部２０６の領域では、樹脂の流れ性が低下しないことから、光量調節羽根１０３の成型の精度を高くすることができる。

次に、光量調節羽根１０３にバネ掛け部２０８が設けられている例について説明する。図９（Ａ）は、バネ掛け部２０８が設けられた光量調節羽根１０３の斜視図である。図９（Ｂ）は、図９（Ａ）の平面図である。当該光量調節羽根１０３は、図２（Ａ）の光量調整羽根１０３に対応しているが、第１のパターンの他の光量調節羽根１０３（図２（Ｂ）または図２（Ｃ）の光量調節羽根１０３）にバネ掛け部２０８が設けられていてもよい。また、図４（Ａ）～（Ｃ）の光量調節羽根１０３にバネ掛け部２０８が設けられてもよいし、後述するように、図７（Ａ）～（Ｃ）の光量調節羽根１０３にバネ掛け部２０８が設けられてもよい。

バネ掛け部２０８は、後述するトーションバネを掛け止めるための部材であり、ベース部材１０２と対向する面に設けられる。射出成型により、光量調節羽根１０３が一体成型される場合、バネ掛け部２０８が設けられた光量調節羽根１０３が一体成型品として生成される。図１０（Ａ）は、上述した第３のパターン（複数の突起部２０５Ｂを有する部分接触部２０５が形成されているパターン）に対応した光量調節羽根１０３の斜視図である。図１０（Ｂ）は、図１０（Ａ）の平面図である。図１０（Ａ）および（Ｂ）に示されるように、第３のパターンにおける光量調節羽根１０３のベース部材１０２と対向する面に、バネ掛け部２０８が設けられている。当該バネ掛け部２０８が設けられた光量調節羽根１０３は、合成樹脂による一体成型品である。

図１１は、各部品が組み合わされた状態の光量調節装置１００の裏側の面（ベース部材１０２のうち、各光量調節羽根１０３が対向する面の反対面）の斜視図である。また、図１２は、図１１の一部を拡大した図である。各光量調節羽根１０３がベース部材１０２に組み合わせられると、各光量調節羽根１０３に設けられたバネ掛け部２０８は、貫通溝１２２から、ベース部材１０２の裏面（各光量調節羽根１０３が対向する面の反対面）から突出する。ベース部材１０２の裏面には、各バネ掛け部２０８のそれぞれに対応して、ベース側バネ掛け部３０１およびバネ軸３０２が設けられている。バネ掛け部２０８は、９枚の光量調節羽根１０３のそれぞれに設けられている。従って、９つのベース側バネ掛け部３０１およびバネ軸３０２が、ベース部材１０２の裏面の開口領域の中心近傍に、所定回転角度ごとに、環状に設けられる。バネ軸３０２には、弾性部材としてのトーションバネ３０３が取り付けられている。トーションバネ３０３の一端の近傍には、ベース側バネ掛け部３０１に掛けられており、他端の近傍には、ベース部材１０２から突出したバネ掛け部２０８に掛けられている。各光量調節羽根１０３に設けられたバネ掛け部２０８は、貫通溝１２２により案内されて、内周方向または外周方向に変位する。アクチュエータ１０１の駆動力が作用していない状態では、トーションバネ３０３の付勢力により、バネ掛け部２０８は、貫通溝１２２のうち、光量調節装置１００の絞りが開放状態となる位置に規制される。これにより、光量調節装置１００の絞りは、開放状態となる。

光量調節装置１００を組み込んだ光学機器（カメラ等）は、絞りの開閉制御を繰り返し行う。絞りの開閉制御が繰り返し行われると、各光量調節羽根１０３の往復差等に起因して、絞りの調節精度が低下することがある。トーションバネ３０３は、各光量調節羽根１０３のガタ寄せバネとして機能し、開放状態における各光量調節羽根１０３の姿勢が所定位置で規制されるように付勢力を作用させる。なお、各光量調節羽根１０３に付勢力を作用させる弾性部材としては、トーションバネ３０３以外の弾性を有する部材が適用されてもよい。

アクチュエータ１０１の駆動力が駆動リング１０４に伝達されると、駆動リング１０４が回転し、駆動ピン２０２がカム溝１２１に案内されて、絞りは最小絞り状態まで変化する。絞りが閉じられるに応じて、各光量調節羽根１０３に設けられたバネ掛け部２０８は、貫通溝１２２の内側に向かって移動する。バネ掛け部２０８には、トーションバネ３０３が掛けられているため、バネ掛け部２０８が貫通溝１２２の内側に移動すると（絞りが閉じられると）、バネ掛け部２０８に作用する付勢力が強くなる。光量調節装置１００の絞りが閉じられる際には、バネ掛け部２０８に作用する付勢力に抗して、アクチュエータ１０１の駆動力により、各光量調節羽根１０３は回動する。各光量調節羽根１０３の基部２０４側に設けられたバネ掛け部２０８に強い付勢力が作用し、当該付勢力に抗して各光量調節羽根１０３を回動させると、各光量調節羽根１０３の先端部２０７近傍が光軸方向（スラスト方向）に反るようになる。光量調節羽根１０３の先端部２０７近傍がスラスト方向に反ると、他の光量調節羽根１０３との接触により生じる摺動摩擦が大きくなる。

図１３は、絞りが最小絞り状態のときの光量調節装置１００の例を示す図である。絞りが最小絞り状態のときに、各光量調節羽根１０３は、先端部２０７の近傍部位の反りが大きくなり、各光量調節羽根１０３の回動時における他の光量調節羽根１０３との接触による摺動摩擦が大きくなる。そこで、各光量調節羽根１０３のうち、部分接触部２０５は、少なくとも、絞りが最小絞り状態のときに、他の光量調節羽根１０３と接触する領域に形成される。なお、図１３では、理解を容易にするために、１つの光量調節羽根１０３に部分接触部２０５が形成されている例を示しているが、他の光量調節羽根１０３にも、同様に、部分接触部２０５が形成されている。他の光量調節羽根１０３の部分接触部２０５は、図１３において、透過的に示されている。図１３において、部分接触部２０５の線接触部は、最小絞り状態に移行するときの摺動負荷を低減するように各光量調節羽根１０３の摺動する方向に沿って設けられている。

各光量調節羽根１０３の先端部２０７の近傍に部分接触部２０５が形成されることで、トーションバネ３０３の付勢力により、光量調節羽根１０３の先端部２０７が大きく反ったとしても、他の光量調節羽根１０３との接触による摺動摩擦を低減することができる。そして、絞りが最小絞り状態のときには、光量調節羽根１０３のうち他の光量調節羽根１０３と接触する領域は最も狭くなる。光量調節羽根１０３に形成される部分接触部２０５の領域が狭くなると、平面部２０６の領域が広くなり、射出成型時における樹脂の流れが安定する。これにより、合成樹脂による一体成型品である光量調節羽根１０３の成型の精度を向上させることができる。

図１４は、絞りが開放状態における各光量調節羽根１０３の例を示す。絞りが開放状態の場合、開口部３００の面積が最も広くなる。各光量調節羽根１０３の羽根部２０３には、絞りが開放状態のときに他の光量調節羽根１０３と接触する領域に部分接触部２０５が形成されている。また、各光量調節羽根１０３には、バネ掛け部２０８が設けられており、絞りの開閉制御が繰り返し行われたとしても、トーションバネ３０３の付勢力により、絞りが開閉上における各光量調節羽根１０３の姿勢は一定になる。このため、絞りの調節精度が低下することが抑制される。

図１５は、図１４の状態から最小絞り状態まで絞った各光量調節羽根１０３の例を示す。絞りが最小絞り状態の場合、開口部３００の面積が最も狭くなる。絞りが最小絞り状態のときには、トーションバネ３０３の付勢力により、各光量調節羽根１０３の先端部２０７は大きく反るが、先端部２０７の近傍には部分接触部２０５が形成されているため、他の光量調節羽根１０３との接触による摺動摩擦が低減する。各光量調節羽根１０３の羽根部２０３のうち、絞りが開放状態のときに他の光量調節羽根１０３と接触する領域に部分接触部２０５を形成することで、絞りが開放状態から最小絞り状態までの全ての状態で、上記の摺動摩擦を低減できる。また、部分接触部２０５は、羽根部２０３のうち一部の領域に形成されているため、樹脂の流れが悪くなることに起因して、射出成型時の光量調節羽根１０３の成型の精度が低下することが抑制される。

図９～図１５では、各光量調節羽根１０３にバネ掛け部２０８が設けられている例を説明したが、各光量調節羽根１０３にバネ掛け部２０８が設けられなくてもよい。また、バネ掛け部２０８に付勢力を作用させるトーションバネ３０３の弾性力は、絞りが開放状態における各光量調節羽根１０３の姿勢を規制することができれば、その弾性力は所定以下であってよい。トーションバネ３０３の弾性力が強くなると、各光量調節羽根１０３を回動させた際にアクチュエータ１０１に加わる負荷が高くなるため、トーションバネ３０３には、弾性力が弱めのものが用いられることが好ましい。

上述した例では、羽根部２０３の部分接触部２０５は、射出成型により成型されるものとして説明したが、部分接触部２０５は、射出成型以外の手法により羽根部２０３に形成されてもよい。図１６は、他の例における光量調節羽根１０３が２枚重なり合っている状態を示す平面図およびその断面図を示す。図１６の光量調節羽根１０３は、部分接触部２０５（凹凸部）が、不図示の樹脂シートに対して別途形成されるものとする。この場合、例えば、不図示の樹脂シートにニッケルの無電解めっきを施す工程が行われる。そして、部分接触部２０５のパターンが形成されたドット打ち抜きパターン形状のレジストマスキング層を樹脂シートに部分的に形成する工程が行われる。上記のドット打ち抜き形状パターンとしては、隣接する突起部２０５Ｂ同士の間隔が２０μｍであって、当該突起部２０５Ｂの先端同士が２５μｍピッチのパターンが用いられてもよい。そして、電解めっき法により無電解めっき膜上のレジストマスキング層以外の面にニッケル合金めっきを製膜する工程が行われる。製膜時の膜厚は、１０μｍ程度であってもよい。そして、ニッケル合金めっきが製膜された樹脂シートを、炭酸ナトリウム等の経アルカリ溶液中に浸漬して、レジストマスキング層を剥離する工程が行われる。これにより、レジストマスキング層が完全に融解し、羽根部２０３に部分接触部２０５が形成された光量調節装置１００が生成される。めっき膜としては、ニッケル等が用いられることが好ましいが、金属材料であってあれば、任意のめっきが用いられてもよい。また、めっき膜のパターン（凹凸のパターン）が形成された樹脂シートを打ち抜き、黒色塗装が施されてもよい。なお、回転中心ピン２０１や駆動ピン２０２等は、アウトサート成型等により、光量調節羽根１０３の基部２０４に設けられてもよい。

上述した各例において、光量調節装置１００において、部分接触部２０５の起伏部２０５Ａの頂点（または突起部２０５Ｂの先端）は、平面部２０６より高い位置にあってもよいし、低い位置にあってもよい。この点、部分接触部２０５の起伏部２０５Ａの頂点（または突起部２０５Ｂの先端）は、平面部２０６より低い位置にあることが好ましい。つまり、羽根部２０３の厚み方向において、部分接触部２０５における線接触部や突起部２０５Ｂの高さは、平面部２０６より低い位置にあることが好ましい。この場合、他の光量調節装置１００との摺動摩擦が少なくなるとともに、光量調節装置１００の反りが低減する。また、光量調節羽根１０３の２つの面のうち部分接触部２０５が形成される面は、他の光量調節羽根１０３と部分接触する面であり、且つ最小絞り状態のときに他の光量調節羽根１０３からの反り力を受ける領域に形成されることが好ましい。これにより、光量調節羽根１０３が最小絞り状態から回動される際の摺動摩擦を低減する効果が高くなる。

また、上述した例では、トーションバネ３０３がバネ掛け部２０８に作用させる付勢力の方向は、各光量調節羽根１０３が開放状態となる方向として説明したが、付勢力の方向は上記の方向には限定されず、閉じる方向に付勢してもよい。また、各光量調節羽根１０３に対して付勢力が作用されなくてもよい。この場合、トーションバネ３０３およびバネ掛け部２０８は設けられてなくもよい。また、光量調節羽根１０３の部分接触部２０５（凹凸部）および平面部２０６には、反射率を低減させるために、シボ加工や梨地加工等が施されていてもよい。

上述したように、各光量調節羽根１０３が合成樹脂による一体成型品である場合、使用される樹脂としては、摺動性を上げ、成形流動性を高める成分としてシリコンを含有した樹脂が用いられてもよい。シリコンを含有した樹脂の場合、摺動性が向上するため、例えば、光量調節羽根１０３のうち、部分接触部２０５（凹凸部）の部分の表面層にシリコンが集中していてもよい。

１００ 光量調節装置
１０３ 光量調節羽根
２０１ 回転中心ピン
２０２ 駆動ピン
２０３ 羽根部
２０４ 基部
２０５ 部分接触部
２０６ 平面部
２０５Ａ 起伏部
２０５Ｂ 突起部

Claims (10)

1. 複数の光量調節羽根のそれぞれが他の光量調節羽根と重なり合って光通過開口を形成し、該複数の光量調節羽根が回動することにより前記光通過開口の大きさが変更される光量調節装置であって、
   前記複数の光量調節羽根は、
   前記光通過開口の縁部を形成する羽根部と、
   前記羽根部のうち一部の領域に、前記他の光量調節羽根の羽根部との接触面積が減少するように形成された凹凸部と、を有し、
   前記凹凸部は、少なくとも前記光通過開口が最小絞り口径のときに前記他の光量調節羽根と接触する領域に設けられ、
   前記一部の領域は、前記光通過開口が中間絞り状態のときに前記他の光量調節羽根と接触する領域から、前記光通過開口が最小絞り状態のときに前記他の光量調節羽根と接触する領域であること、
   を特徴とする光量調節装置。
2. 前記凹凸部は、金属めっき膜により形成されていること、
   を特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
3. 前記凹凸部は、前記羽根部の先端に向かう方向と所定角度以上で交差する方向に並列に配列された複数の線接触部であること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の光量調節装置。
4. 前記凹凸部は、前記羽根部の先端に向かう方向に沿った方向に並列に配列された複数の線接触部を有すること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の光量調節装置。
5. 前記凹凸部は、複数の突起部であること、
   を特徴とする請求項１または２に記載の光量調節装置。
6. 前記凹凸部の裏面側は、平面形状であることを特徴とする請求項１乃至５のうち何れか１項に記載の光量調節装置。
7. 前記複数の光量調節羽根のそれぞれに、絞りが開放状態に向かう方向、または、閉じる方向に付勢力を作用させる弾性部材を掛け止める掛け止め部が設けられていること、
   を特徴とする請求項１乃至６のうち何れか１項に記載の光量調節装置。
8. 前記羽根部のうち、前記凹凸部が形成されている領域以外の領域は平面形状であり、前記凹凸部は、前記凹凸部が形成されている領域以外の領域よりも厚みの薄い部分に複数の線接触部または複数の凸部が形成されていること、
   を特徴とする請求項１乃至７のうち何れか１項に記載の光量調節装置。
9. 前記複数の光量調節羽根は、前記羽根部と、前記羽根の回転中心となる回転中心部と、
   前記回転中心部が設けられた羽根基部と、当該羽根基部よりも厚みが薄い前記羽根部とが合成樹脂により一体成型されている、
   ことを特徴とする請求項１乃至８のうち何れか１項に記載の光量調節装置。
10. 請求項１乃至９のうち何れか１項に記載の光量調節装置を備えることを特徴とする光学機器。

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