WO2010110364A1

WO2010110364A1 - 絞り装置

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Publication number: WO2010110364A1
Application number: PCT/JP2010/055206
Authority: WO
Inventors: 英明村松
Original assignee: Victor Company of Japan Ltd
Current assignee: Victor Company of Japan Ltd
Priority date: 2009-03-27
Filing date: 2010-03-25
Publication date: 2010-09-30
Anticipated expiration: 2011-09-27
Also published as: JP2010230980A

Abstract

絞り装置は、回動アーム及び第１～４の絞り羽根を備える。回動アームは、所定の回動軸の回りに回動する。第１の絞り羽根は、回動アームに連結され、頂角が鈍角のＶ字状で回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第１の一対の辺を有する。第２の絞り羽根は、回動アームに連結され、頂角が鈍角のＶ字状で回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第２の一対の辺を有する。第３の絞り羽根は、回動アームに連結され、頂角が鋭角のＶ字状で回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第３の一対の辺を有する。第４の絞り羽根は、回動アームに連結され、頂角が鋭角のＶ字状で回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第４の一対の辺を有する。回動アームの回動に伴い、第１～４の一対の辺に囲まれて形成された開口窓の面積が変化する。

Description

絞り装置

　本発明は、絞り装置に係り、特に、ビデオカメラに搭載されボケ味やゴースト形状の品位が良好な絞り装置に関する。

　従来、ビデオカメラの絞り装置は、絞り羽根が２枚で構成されるものが多い。絞り羽根が２枚の場合、絞り羽根により形成される開口形状は、通常、菱形または正方形とされる。一般に、絞り羽根で形成される開口形状が円に近い程、ソフトフォーカスやポートレートでのボケ味は美しく、品位が良好となる。また、逆光下で生じるゴースト形状は、開口形状と相似になるため、開口形状が円に近い程、ゴースト形状の品位は良好になる。従って、絞り羽根で形成される開口形状をできるだけ円に近づけて、ボケ味やゴースト形状の品位をより良好にすることが、常に望まれている。

　これに応えて、一眼レフ等の高性能なスチルカメラに用いられるレンズに搭載される絞り装置は、光軸を中心として周方向に６枚、あるいは８枚の絞り羽根を配接し、各絞り羽根を光軸に直交する面内で光軸に対して離接するように駆動する構造を有するものが多い。この構造によれば、絞り羽根により形成される開口形状がそれぞれ六角形、あるいは八角形になるので、ボケ味やゴースト形状の品位を良化することができる。

　しかしながら、絞り羽根を光軸に対して周方向に配設して径方向に離接させる構造を採用すると、装置は径方向へ大型化するので、小型化や薄型化が要求されるスチルカメラやビデオカメラへの採用は難しい。

　そこで、４枚の絞り羽根のうち２枚の絞り羽根を１組にした２組を光軸に対して互いに対向配置し、光軸を通る一軸上で互いに離接する方向に駆動して、六角形の開口形状を得る絞り装置が特許文献１に開示されている。

特開平１０－３０１１５９号公報

　特許文献１に記載された絞り装置は、絞り羽根を、光軸を通る一軸上で互いに離接させるよう駆動する構造であるため、その一軸に直交する方向の薄型化が可能である。また、絞り羽根により形成される開口形状が六角形であるから、菱形や正方形の場合と比べてボケ味やゴースト形状の品位は良好となる。一方、特許文献１に記載された絞り装置は、絞り羽根の形状において、頂角が鋭角とされているために、対向する絞り羽根を閉じきるためのストロークが長くなっており、装置の小型化については改善の余地がある。さらに、近年、高精細画像が一般に普及するに伴い、ビデオカメラに対しては、小型化、薄型化に加え、画質の品位向上についても要求が高くなっている。そのため、絞り装置に対しては、更なる小型化とボケ味やゴースト形状の更なる品位向上とが望まれている。

　本発明の目的は、ボケ味やゴースト形状の更なる品位向上が可能な絞り装置を提供することにある。本発明の別の目的は、ボケ味やゴースト形状の更なる品位向上が可能で、かつ、更なる小型化も可能な絞り装置を提供することにある。

　上記の課題を解決するために、本発明の絞り装置は次の（１）～（５）の構成を有する。

（１）所定の回動軸のまわりに時計回り／反時計回り方向に回動する回動アームと、前記回動アームに連結され、頂角が鈍角のＶ字状で前記回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第１の一対の辺を有する第１の絞り羽根と、前記回動アームに連結され、頂角が鈍角のＶ字状で前記回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第２の一対の辺を有する第２の絞り羽根と、前記回動アームに連結され、頂角が鋭角のＶ字状で前記回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第３の一対の辺を有する第３の絞り羽根と、前記回動アームに連結され、頂角が鋭角のＶ字状で前記回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第４の一対の辺を有する第４の絞り羽根と、を備え、前記回動アームの回動に伴い、前記第１～４の一対の辺に囲まれて形成された開口窓の面積が変化することを特徴とする絞り装置。

（２）前記回動アームの回動に伴い、前記第１の一対の辺と前記第２の一対の辺とが互いに離接し、かつ、前記第３の一対の辺と前記第４の一対の辺とが互いに離接することを特徴とする（１）に記載の絞り装置。

（３）前記開口窓が正八角形であることを特徴とする（１）または（２）に記載の絞り装置。

（４）前記第３の絞り羽根は、前記第３の一対の辺が頂点で交わらないように、前記第３の一対の辺を連結する連結辺を有することを特徴とする（１）～（３）のいずれかに記載の絞り装置。

（５）前記第４の絞り羽根は、前記第４の一対の辺が頂点で交わらないように、前記第４の一対の辺を連結する連結辺を有することを特徴とする（１）～（３）のいずれかに記載の絞り装置。

　本発明の絞り装置によれば、ボケ味やゴースト形状の更なる品位向上が可能になる。また、本発明の絞り装置によれば、ボケ味やゴースト形状の更なる品位向上が可能で、かつ更なる小型化も可能になる。

本発明の実施の形態に係る絞り装置の斜視図である。本発明の実施の形態に係る絞り装置の第１～４の絞り羽根を説明するための平面図である。本発明の実施の形態に係る絞り装置の効果を説明するための平面図である。本発明の実施の形態に係る絞り装置の動作を説明するための平面図である。本発明の実施の形態に係る絞り装置の動作を説明するための平面図である。本発明の実施の形態に係る絞り装置の動作を説明するための斜視図である。

　本発明の実施の形態に係る絞り装置を図１～図５を用いて詳細に説明する。

　図１は、本発明の実施の形態に係る絞り装置の外観斜視図である。

　図１において、ベース板６は軸線ＣＬｎ方向を長手方向として形成された板状部材である。ベース板６は、軸線ＣＬｎと直交する軸線ＣＬｔとの交点を中心とする円形の開口部６ｋを有している。絞り装置５０は、開口部６ｋの中心をビデオカメラなどの撮像装置の光軸に一致するように、撮像装置の光路上に配置される。ベース板６は、軸線ＣＬｎに沿って、軸線ＣＬｎに対して対称な位置に突設された２対の案内ピン６ａ，６ｂと案内ピン６ｃ，６ｄを有している。ベース板６の図１における下方側には、回動アーム５が回動軸ＣＬ１のまわりの時計回り及び反時計回り（矢印ＲＴ１方向）に回動可能に設けられている。回動アーム５は、ガルバノメータ７と連結されており、ガルバノメータ７により回動軸ＣＬ１を中心として所定の角度範囲で矢印ＲＴ１方向に回動駆動される。ガルバノメータ７による回動は、絞り装置５０が搭載された撮像装置が良好な画像を撮像する絞り値となるように、撮像装置側から制御される。

　回動アーム５には、突出する４つの駆動ピンが設けられている。具体的には、回動軸ＣＬ１に対して図１の左方側に、回動軸ＣＬ１側から駆動ピン５ｂ，５ａが設けられており、図１の右方側に、回動軸ＣＬ１側から駆動ピン５ｃ，５ｄが設けられている。

　ベース板６には、案内ピン６ａ～６ｄと駆動ピン５ａ～５ｄとにそれぞれ係合した４枚の絞り羽根が備えられている。具体的には、４枚の絞り羽根は、ベース板６から遠い側（図１の手前側）から順に、第１の絞り羽根１，第２の絞り羽根２，第３の絞り羽根３，第４の絞り羽根４である。第１～４の絞り羽根１～４は、開口部６ｋの内部に進退して、開口部６ｋを通過する光を遮光し、通過する光量を制御する遮光手段である。

　第１～４の絞り羽根１～４には、軸線ＣＬｎ方向に長く開口して、案内ピン６ａ～６ｄと係合するスリットがそれぞれ設けられている。従って、第１～４の絞り羽根１～４は、案内ピン６ａ～６ｄにそれぞれ案内されて、軸線ＣＬｎ方向に移動可能とされている。

　第１～４の絞り羽根１～４は駆動ピン５ａ～５ｄと以下のようにそれぞれ係合している。第１の絞り羽根１は駆動ピン５ｂのみと係合している。第２の絞り羽根２は駆動ピン５ｃのみと係合している。第３の絞り羽根３は駆動ピン５ａのみと係合している。第４の絞り羽根４は駆動ピン５ｄとのみ係合している。従って、第１～４の絞り羽根１～４は、回動アーム５の回動に伴い、回動アーム５の回動角度に応じた軸線ＣＬｎ方向の所定の場所に位置する。

　次に、図２（ａ）～（ｄ）を用いて第１～４の絞り羽根１～４の形状を説明する。図２（ａ），（ｂ）は、回動アーム５と第１，第２の絞り羽根１，２を示している。図２（ｃ），（ｄ）は、回動アーム５と第３，第４の絞り羽根３，４を示している。

　第１の絞り羽根１は、図２（ａ）において太い実線で囲った部材である。第１の絞り羽根１は、縁部に、軸線ＣＬｎに対して対称であって頂角θ１をなす一対の辺１ａ，１ｂを有している。頂角θ１は鈍角とされ、本実施の形態においては１３５度である。頂点Ｐ１は辺１ａ，１ｂに対して回動軸ＣＬ１から遠い側にある。第１の絞り羽根１は、図２（ａ）の下方において駆動ピン５ｂと係合している。

　第２の絞り羽根２は、図２（ｂ）において太い実線及び太い点線で囲った部材である。第２の絞り羽根２は、縁部に、軸線ＣＬｎについて対称であって頂角θ２をなす一対の辺２ａ，２ｂを有している。頂角θ２は鈍角とされ、本実施の形態においては１３５度である。頂点Ｐ２は辺２ａ，２ｂに対して回動軸ＣＬ１に近い側にある。第２の絞り羽根２は、図２（ｂ）の下方において駆動ピン５ｃと係合している。

　第３の絞り羽根３は、図２（ｃ）において太い実線で囲った部材である。第３の絞り羽根３は、縁部に、軸線ＣＬｎについて対称であって頂角θ３をなす一対の辺３ａ，３ｂを有している。頂角θ３は鋭角とされ、本実施の形態においては４５度である。頂点Ｐ３は辺３ａ，３ｂに対して回動軸ＣＬ１から遠い側にある。第３の絞り羽根３は、軸線ＣＬｎに直交して辺３ａ，３ｂの回動軸ＣＬ１から遠い側の端部を連結する辺３ｃを有している。第３の絞り羽根３は、図２（ｃ）の下方において駆動ピン５ａと係合している。

　第４の絞り羽根４は、図２（ｄ）において太い実線及び太い点線で囲った部材である。第４の絞り羽根４は、縁部に、軸線ＣＬｎについて対称であって頂角θ４をなす一対の辺４ａ，４ｂを有している。頂角θ４は鋭角とされ、本実施の形態においては４５度である。頂点Ｐ４は辺４ａ，４ｂに対して回動軸ＣＬ１から近い側にある。第４の絞り羽根４は、軸線ＣＬｔに直交して辺４ａ，４ｂの回動軸ＣＬ１から近い側の端部を連結する辺４ｃを有している。第４の羽根４は、図２（ｄ）の下方において駆動ピン５ｄと係合している。

　上述した構成において、第１～４の絞り羽根１～４を組み合わせると、図３（ａ）に示すように、辺１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの８つの辺からなる正八角形の開口窓Ｋ１が得られる。図３（ａ）は、その開口窓Ｋ１に内接する円Ｃ１も示している。開口窓Ｋ１と円Ｃ１との間の領域には黒色を塗っている。この黒塗りの面積が小さい程、絞りの開口形状が円に近いことになり、ボケ味やゴースト形状の品位をより良化できる。図３（ｃ）に比較例として、従来の絞り装置における正六角形の開口窓Ｋ１０と、それに内接する円Ｃ１０とを示している。同様に、開口窓Ｋ１０と円Ｃ１０との間の領域には黒色を塗っている。図３（ａ）と図３（ｃ）との黒塗りの面積を比較すると、本実施の形態の開口窓Ｋ１の方が円形開口により近いことが明らかである。従って、本実施の形態の絞り装置により良好にボケ味やゴースト形状の品位を向上できることがわかる。

　開口窓Ｋ１の大きさは、回動レバー５の回動角度により任意に変えることができる。第１の絞り羽根１における辺１ａ，１ｂと第２の絞り羽根２における辺２ａ，２ｂとは、回動レバー５の回動により互いに離接する。第３の絞り羽根３における辺３ａ，３ｂと第４の絞り羽根４における辺４ａ，４ｂとは、回動レバー５の回動により、互いに離接する。辺１ａ，１ｂと辺２ａ，２ｂの離接と辺３ａ，３ｂと辺４ａ，４ｂの離接が同時に実行されることにより、辺１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂで囲まれた開口窓１ｋの大きさが変化する。

図４Ａ（ａ）は、回動レバー５が回動許容範囲の最大右回り位置にある状態を示している。図４Ｂ（ｎ）は、回動レバー５が最大左回り位置にある状態を示している。図４Ａ（ｂ）～（ｇ）及び図４Ｂ（ｈ）～（ｍ）は、回動レバー５の回動許容範囲の最大右回り位置から最大左回り位置までの間を概ね等分割した回動レバー５の位置及び状態をそれぞれ示している。すなわち、図４Ａ（ａ）で開口窓Ｋ１は最小絞り（開放端）となり、図４Ｂ（ｎ）で開口窓Ｋ１は最大絞り（最小開口）となっている。

　図５（ａ），（ｄ），（ｆ），（ｊ）は、それぞれ図４Ａ（ａ），（ｄ），（ｆ），図４Ｂ（ｊ）にそれぞれ対応する斜視図である。図５（ｎ）は、図４Ｂ（ｎ）の状態からさらにストロークを拡張して開口窓Ｋ１を閉じきった状態を示している。

　ここで、回動レバー５の回動軸ＣＬ１から駆動ピン５ｂ，５ａ，５ｃ，５ｄまでの距離をそれぞれＬｂ，Ｌａ，Ｌｃ，Ｌｄとしたときに、互いの比率を、Ｌｂ：Ｌａ：Ｌｃ：Ｌｄ＝１：２．４１：－２．４１：－１と設定すると、開口窓Ｋ１の形状は、回動レバー５の回転位置に拘わらず相似となる。

　第１～４の絞り羽根１～４の頂角θ１～θ４は次のように設定してもよい：θ１＝θ２＝１２０度，θ３＝θ４＝６０度。この条件の場合に、開口窓Ｋ２は、辺１ａ，１ｂ，２ａ，２ｂ，３ａ，３ｂ，４ａ，４ｂの８つの辺からなり、内角が１２０度と１５０度とで構成された八角形となる。

　図３（ｂ）は、開口窓Ｋ２とそれに内接する円Ｃ２とを示している。図３（ｂ）において、開口窓Ｋ２と円Ｃ２との間の領域を黒色を塗っている。図３（ａ）と図３（ｂ）との黒塗りの面積を比較すると、本実施の形態の変形例の開口窓Ｋ２は、正八角形の開口窓Ｋ１（図３（ａ）参照）より黒塗りの面積が大きいものの、従来の開口窓Ｋ１０（図３（ｃ）参照〕より黒塗りの面積は小さくなっている。従って、本実施の形態の変形例の絞り装置により良好にボケ味やゴースト形状の品位を向上できることがわかる。

　θ１＝θ２＝１２０度，θ３＝θ４＝６０度とした場合、回動レバー５の回動軸ＣＬ１から駆動ピン５ｂ，５ａ，５ｃ，５ｄまでの距離をそれぞれＬｂ，Ｌａ，Ｌｃ，Ｌｄとしたときに、互いの比率を、Ｌｂ：Ｌａ：Ｌｃ：Ｌｄ＝１：１．７３：－１．７３：－１と設定すると、開口窓Ｋ２の形状は、回動レバー５の回転位置に拘わらず相似となる。

　本実施の形態において、第３の絞り羽根３に辺３ｃを設け、第４の絞り羽根４に辺４ｃを設けている。すなわち、第３の絞り羽根３の辺３ａと辺３ｂとは、辺３ｃを介して頂点Ｐ３で交わらないように連結され、第４の絞り羽根４の辺４ａと辺４ｂとは、辺４ｃを介して頂点Ｐ４で交わらないように連結されている。

　これにより、第３の絞り羽根３について、図２（ｃ）に示すように、辺３ｃがない場合に開口窓Ｋ１を閉じきるために必要な軸線ＣＬｎ方向の移動距離であるストロークＳｔ１に対し、辺３ｃを設けた場合に開口窓Ｋ１を閉じきるために必要な軸線ＣＬｎ方向のストロークＳｔ２はΔＳｔ３だけ短くなっている。同様に、第４の絞り羽根４について、図２（ｄ）に示すように、辺４ｃがない場合に開口窓Ｋ１を閉じきるために必要な軸線ＣＬｎ方向の移動距離であるストロークに対し、辺４ｃを設けた場合に開口窓Ｋ１を閉じきるために必要な軸線ＣＬｎ方向のストロークはΔＳｔ４だけ短くなっている。

　従って、第３の絞り羽根３及び第４の絞り羽根４に辺３ｃ及び辺４ｃをそれぞれ設けたことにより、絞り装置５０は、軸線ＣＬｎ方向の外形寸法を、ΔＳｔ３＋ΔＳｔ４で示される長さだけ短くすることができ、小型化が可能となっている。

　このように、辺３ｃ，辺４ｃは、ストローク短縮手段として機能する。開口窓Ｋ１が有る程度面積が確保されている段階（例えば、図４Ａ（ａ）～図４Ｂ（ｌ）で示される段階）では、辺３ｃ，辺４ｃは、開口窓Ｋ１の形成に寄与しない。これに対して、開口窓Ｋ１の面積が極小になる図４Ｂ（ｍ），（ｎ）の状態では、辺３ｃ，辺４ｃが開口窓Ｋ１の辺を構成するので、八角形が維持されない。従って、ストローク短縮手段を設ける位置は、小絞り側の、開口窓Ｋ１形状が実用上画質に影響を及ぼさない範囲内であることが好ましい。

　第１～４の絞り羽根の構成は以下のとおりである。第１の絞り羽根は、回動アームに連結されており、頂角が鈍角のＶ字状で回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第１の一対の辺を有している。第２の絞り羽根は、回動アームに連結されており、頂角が鈍角のＶ字状で回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第２の一対の辺を有している。第３の絞り羽根は、回動アームに連結されており、頂角が鋭角のＶ字状で回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第３の一対の辺を有している。第４の絞り羽根は、回動アームに連結されており、頂角が鋭角のＶ字状で回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第４の一対の辺を有している。

　本発明の実施例は、上述した構成及び手順に限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において変形例としてもよい。

　辺３ｃ，４ｃを設ける代わりに、円弧で辺３ａと辺３ｂとの回動軸ＣＬ１から遠い側の端部を連結し、及び／又は辺４ａと辺４ｂとの回動軸ＣＬ１から近い側の端部を連結してもよい。

　第１～４の絞り羽根１～４の頂角θ１～θ４は、上述した角度に限定されない。第３，４の絞り羽根３，４の頂角θ３，θ４を大きくすることで正八角形は得られないものの、ストロークを短縮することができるので、開口窓の円近似を優先するか、軸線ＣＬｎ方向のストローク短縮による小型化を優先するかに基づいて数値を決定すればよい。頂角θ１～θ４がいずれの値をとっても、距離Ｌｂ，Ｌａ，Ｌｃ，Ｌｄの比率を開口窓の大きさを相似形で変化させるように設定することができる。

　開口窓の形状を八角形に制限せずにストローク短縮手段を設ければ、絞り羽根の移動距離が短くなって絞り装置を小型化できる。

１～４　第１～４の絞り羽根
１ａ，２ａ，３ａ，４ａ　辺
１ｂ，２ｂ，３ｂ，４ｂ　辺
１ｃ，２ｃ　辺（ストローク短縮手段）
５　回動アーム
５ａ～５ｄ　駆動ピン
６　ベース板
６ａ～６ｄ　案内ピン
６ｋ　開口部
７　ガルバノメータ
５０　絞り装置
ＣＬ１　回動軸
ＣＬｎ，ＣＬｔ　軸線
Ｋ１　開口窓
Ｐ１～Ｐ４　頂点
θ１～θ４　頂角

Claims

　所定の回動軸まわりに時計回り／反時計回り方向に回動する回動アームと、
　前記回動アームに連結され、頂角が鈍角のＶ字状で前記回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第１の一対の辺を有する第１の絞り羽根と、
　前記回動アームに連結され、頂角が鈍角のＶ字状で前記回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第２の一対の辺を有する第２の絞り羽根と、
　前記回動アームに連結され、頂角が鋭角のＶ字状で前記回動軸より遠いほど互いに接近するよう形成された第３の一対の辺を有する第３の絞り羽根と、
　前記回動アームに連結され、頂角が鋭角のＶ字状で前記回動軸に近いほど互いに接近するよう形成された第４の一対の辺を有する第４の絞り羽根と、
を備え、
　前記回動アームの回動に伴い、前記第１～４の一対の辺に囲まれて形成された開口窓の面積が変化することを特徴とする絞り装置。
　前記回動アームの回動に伴い、前記第１の一対の辺と前記第２の一対の辺とが互いに離接し、かつ、前記第３の一対の辺と前記第４の一対の辺とが互いに離接することを特徴とする請求項１記載の絞り装置。
　前記開口窓が正八角形であることを特徴とする請求項１または請求項２記載の絞り装置。
　前記第３の絞り羽根は、前記第３の一対の辺が頂点で交わらないように、前記第３の一対の辺を連結する連結辺を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の絞り装置。
　前記第４の絞り羽根は、前記第４の一対の辺が頂点で交わらないように、前記第４の一対の辺を連結する連結辺を有することを特徴とする請求項１～３のいずれか１項に記載の絞り装置。