光量調整装置及びこれを備えた光学機器
【課題】適正な光量調整が行ない得る光量調整装置の提供。
【解決手段】この光量調整装置は、露出開口を有する第１第２の一対の基板と、一対の基板間に支持された複数の絞り羽根と、絞り羽根を進退する駆動手段とを備え、絞り羽根は、露出開口外に位置する基端部と、露出開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部を形成し、基端部は第１の軸部と第２の軸部を備えると共に、第１の基板は露出開口の中心を成す円周上に等間隔に複数の絞り羽根の各第１の軸部を回転可能に支持する軸受け部を設け、第２の基板は露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に複数の絞り羽根の各第２の軸部を第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設けて成り、ガイド溝はその少なくとも複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が第１の軸部を中心に回転移動可能な第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成して成る。
【解決手段】この光量調整装置は、露出開口を有する第１第２の一対の基板と、一対の基板間に支持された複数の絞り羽根と、絞り羽根を進退する駆動手段とを備え、絞り羽根は、露出開口外に位置する基端部と、露出開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部を形成し、基端部は第１の軸部と第２の軸部を備えると共に、第１の基板は露出開口の中心を成す円周上に等間隔に複数の絞り羽根の各第１の軸部を回転可能に支持する軸受け部を設け、第２の基板は露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に複数の絞り羽根の各第２の軸部を第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設けて成り、ガイド溝はその少なくとも複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が第１の軸部を中心に回転移動可能な第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成して成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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等の光学機器に内蔵され、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。
【背景技術】
【０００２】
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）に露出開口を有する基板を配置し、この基板の露出開口周囲に等間隔で複数枚の光量調節羽根を開閉自在に配置して、その露出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。
【０００３】
例えば特許文献１には、基板に形成した露出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。
【０００４】
同文献には、中央に露出開口を有する光軸方向前後一対のリング状基板の間に、しかも露出開口の周囲に複数の絞り羽根を鱗状に配置し、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同時に開閉する開閉機構が開示されている。
【０００５】
具体的に図１３で示す様に、７枚の各絞り羽根２００は、絞り開口を形成する羽根部２００ａと回転支点と成る基端部２００ｂが形成されている。その基端部２００ｂの表裏には、一対の環状基板１００、３００に軸支される第１の軸部２００ｃと第２の軸部２００ｄが形成されている。その第１の軸部２００ｃは環状基板１００に設けられたスリットガイド１００ｂの移動に伴なってスライド可能にガイド支持され、また第２の軸部２００ｄは環状基板３００に設けられた軸孔３００ｂに対し軸支されている。従って、環状基板１００の回転によって絞り羽根２００が第２の軸部２００ｄを中心に露出開口に対し進退し、各絞り羽根２００は同時に作動することで露出開口を小径から大径まで相似形で開閉し光量調整している。
【０００６】
また図１４は小径の開口状態を示すもので、この状態において図示で示す様に各絞り羽根２００の第１の軸部２００ｃは環状基板１００に形成した露出開口１００ａの光軸中心点Ｘを中心とする半径Ｒ１の円周上に位置される。一方、各絞り羽根２００の第２の軸部２００ｄは環状基板３００に形成した露出開口３００ａの光軸中心点Ｘを中心とする半径Ｒ２の円周上に位置される。
【０００７】
図１５はその小径の開口状態における絞り羽根２００と環状基板１００のスリットガイド１００ｂとの状態図を、また図１６はその要部拡大図でスリットガイド１００ｂによる第１の軸部２００ｃのガイド状態を示している。そして、図１６（ａ）で示す様にスリットガイド１００ｂのガイド幅の加工上のばらつきと、第１の軸部２００ｃの軸径の加工上のばらつき等を考慮し、食い付くこと無い様に予め各部品の公差を含めスリットガイド１００ｂのガイド幅に対し第１の軸部２００ｃの直径を小さく設定され、スリットガイド１００ｂと第１の軸部２００ｃとのガイド幅方向の間に隙間Ｌ２が形成されている。
【０００８】
尚、この隙間Ｌ２はスリットガイド１００ｂに対する第１の軸部２００ｃのガタ付きとなり、このガタ付きによって絞り羽根２００の露出開口に対し進退する作動位置がばらつき、その結果として露出開口を開閉する絞り口径の大きさが変化し、適正な光量調整を行うことが出来ないといった性能上に起因することから、従前よりこの隙間ｄ２を出来る限り小さく抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２２１７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、絞り羽根２００が図１６（ｂ）で示す位置に有る第２の軸部２００ｄを中心に回動する構造であれば、図示のように第１の軸部２００ｃがスリットガイド１００ｂの図示上面に当接する位置は圧接点Ｐ１と成り、そのガタ付きは限りなく隙間ｄ２に近く、ガタ付き量を予め想定した範囲内に維持可能で、絞り羽根２００の開閉角度θ２として抑えることが出来る。
【００１１】
一方、上記特許文献１で開示するように、絞り羽根２００が図１６（ａ）で示す位置に有る第２の軸部２００ｄを中心に回動する構造であれば、図示のように第１の軸部２００ｃがスリットガイド１００ｂの図示上面に当接する位置は圧接点Ｐ１では無く圧接点Ｐ２と成り、そのガタ付きは隙間Ｌ２に抑えることが出来ず、ガタ付き量は予め想定した範囲から大きく外れ図示のように隙間ｄ１（ｄ１＞ｄ２）と成る。その結果、絞り羽根２００の開閉角度θ１（θ１＞θ２）と大きく振れることと成り、適正な光量調整を行うことが出来ないといった性能上の問題を抱えている。
【００１２】
本発明は、上述の課題に鑑みて成したものので、特に仕様上管理が必要な絞り口径、例えば最小口径において絞り羽根のガタ付き量を極力小さく抑え適正な光量調整を行うことが出来る光量調整装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成するため請求項１に記載する本発明の光量調整装置では、露出開口を有し所定の間隔を隔て対峙する第１の基板と第２の基板から成る一対の基板と、前記一対の基板間に開閉可能に支持され、前記露出開口の周りに等間隔に配設され通過光量を調節する複数の絞り羽根と、前記一対の基板の一方と駆動連結し前記複数の絞り羽根を進退駆動する駆動手段と、を備え、上記絞り羽根は、上記露出開口外に位置する基端部と、前記露出開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部を形成し、前記基端部は、第１の軸部と第２の軸部を備えると共に、上記第１の基板は、前記露出開口の中心を成す円周上に等間隔に前記複数の絞り羽根の各第１の軸部を回転可能に支持する軸受け部を設け、上記第２の基板は、前記露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に前記複数の絞り羽根の各第２の軸部を前記第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設けて成り、前記ガイド溝は、その少なくとも前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における前記第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が、前記第１の軸部を中心に回転移動可能な前記第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成されて成る。
【００１４】
また、請求項２に記載する本発明の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置で、前記第１、第２の軸部がほぼ同一円周上に位置すると共に、前記溝形状が前記円周方向に沿って形成して成る。
【００１５】
また、請求項３に記載する本発明の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根は、前記露出開口を大口径から小口径の間で絞り口径を形成し、前記所定の絞り開口は前記小口径に設定して成る。
【００１６】
更に、請求項４に記載する本発明の光学機器では、撮影レンズと、その撮影レンズを通過する光量を調整する光量調整装置と、この光量調整装置によって調整され撮影レンズを通過する光量を受光する受光手段とを備え、前記光量調整装置は前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光量調整装置を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の光量調整装置では、前記第２の基板が、前記露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に前記複数の絞り羽根の各第２の軸部を前記第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設け、そのガイド溝の少なくとも前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における前記第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が、前記第１の軸部を中心に回転移動可能な前記第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成することによって、特に仕様上管理が必要な絞り口径、例えば最小口径において絞り羽根のガタ付き量を極力小さく抑え適正な光量調整を行うことが出来る。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置で、前記第１、第２の軸部がほぼ同一円周上に位置すると共に、前記溝形状が前記円周方向に沿って形成することによって、所定の絞り開口前後ではほとんど絞り羽根に回転作用が及ばず、第１の軸部とガイド溝との最低限のガタ付き量に抑えられ、請求項１以上に適正な光量調整を行うことが出来る。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根は、前記露出開口を大口径から小口径の間で絞り口径を形成し、前記所定の絞り開口は前記小口径に設定することで、絞り羽根のガタ付きにより光量変化を受け易い小口径において適正な露出制御が行える。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の光学機器では、上述の請求項１乃至３の光量調整装置を搭載することで、光学機器における露出制御が適正に行うことが出来る効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係わる光量調整装置の組立分解図。
【図２】図１の装置における各部品の構成を説明するための説明図で、（ａ）は絞り羽根組の斜視説明図、（ｂ）は第２基板（押さえ板）の絞り羽根載置面側から見た平面図。
【図３】図１の装置における各部品の構成を説明するための説明図で、（ａ）は第1基板（地板）を絞り羽根組側から見た平面図、（ｂ）は第1基板（地板）の斜視説明図。
【図４】図１の装置の組立状態における各部品の配置関係を説明する為の断面図。
【図５】図４に示す絞り羽根組を構成する一枚の絞り羽根の構成を説明する断面図。
【図６】図５を構成する一枚の絞り羽根の分解断面図。
【図７】図５の一枚の絞り羽根の斜視図。
【図８】図４における一枚の絞り羽根の支持状態を説明するための概略図。
【図９】図１の装置における絞り羽根の支軸と第1基板（地板）のガイド凹溝との関係を説明するための説明図で、（ａ）は小絞り状態での状態説明図、（ｂ）は要部詳細図。
【図１０】図１の装置における絞り羽根の開閉軌跡を示す説明図。
【図１１】図１の装置における電磁駆動ユニットの説明図。
【図１２】図１の装置を組み込んだ撮像装置の概念説明図。
【図１３】従来の絞りユニットの構成を説明するための要部断面図。
【図１４】図１３に示す絞り羽根の問題を説明するための断面図。
【図１５】他の従来の絞りユニットの構成を説明するための要部断面図。
【図１６】図１５に示す絞り羽根の問題点を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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の組立分解図である。図１に示すように光量調整装置Ａは、第１基板（地板）１０と、絞り羽根組２０と、第２基板（駆動リング）３０と、押さえ部材４０で構成されている。そして、絞り羽根組２０は第１基板１０と第２基板３０との間に開閉動可能に組み込まれている。このような構成によって絞り羽根組２０は第１基板１０と第２基板３０にサンドイッチ状に挟持され、このサンドイッチ状にある第１基板１０と第２基板３０を押さえ部材４０と共に固定ビスで一体化（不図示）している。
【００２３】
以下、図２乃至図１０に基づき各部品に関し説明する。図２（ａ）は絞り羽根組の斜視説明図、図２（ｂ）は第２基板（押さえ板）の絞り羽根載置面側から見た平面図、図３（ａ）は第1基板を絞り羽根組側から見た平面図、図３（ｂ）は第1基板（地板）の斜視説明図、図４は図１の装置の組立状態における各部品の配置関係を説明する為の断面図、図５は図４に示す絞り羽根組を構成する一枚の絞り羽根の構成を説明する断面図、図６は図５を構成する一枚の絞り羽根の分解断面図、図７は図５の一枚の絞り羽根の斜視図、図８は図４における一枚の絞り羽根の支持状態を説明するための概略図、図９は図１の装置における絞り羽根の支軸と第1基板（地板）のガイド凹溝との関係を説明するための説明図で、図９（ａ）は小絞り状態での状態説明図、図９（ｂ）は要部詳細図、図１０は図１の装置における絞り羽根の開閉軌跡を示す説明図である。
【００２４】
［第１基板の構成］
まず図３に示す第１基板１０の構成について説明する。第１基板１０は一般に地板と言われ装置の取り付け基準と成る部材である。
【００２５】
この地板１１は露出開口１２を有し、撮像装置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、樹脂などで装置に強靭性を持たせる材質・寸法に形成されている。図示の地板１１は、ガラス繊維などの強化繊維を混入した合成樹脂のモールド成形で形成している。これは地板１１を薄型で小型軽量に構成するためである。
【００２６】
地板１１は中央部に露出開口１２が設けられ、開口周縁は絞り羽根２１を支持する羽根支持面１１ｘ（平坦面若しくは凹凸面）を形成し、この支持面１１ｘに絞り羽根を開閉方向に案内（運動規制）するガイド凹溝１３が形成してある。このガイド凹溝１３の構成については後述する。図示１４は押さえ板４１を固定する連結突起であり、突起内部にネジ穴が形成してある。尚、ガイド凹溝１３は基板を貫通した孔では無く、絞り羽根２１の第２の軸部２４ａをスライド自在にガイドするガイド面と露出開口１２以外から光が漏れない様に遮蔽する底面を形成しているが、従来装置のように一般的な貫通したガイド溝であっても良い。
【００２７】
［ガイド溝の形状］
そのガイド溝の形状について図９及び図１０に基づき詳述する。まず、図９（ａ）は絞り羽根２１が露出開口１２を絞り込み、当該装置の仕様上における最小絞りである小口径に成った状態を示すものである。この小口径において、第１の軸部２３ａと第２の軸部２４ａ及びガイド凹溝１３の溝形状について説明すると、この小絞り状態におけるガイドピン２４ａが位置するガイド凹溝１３の溝形成方向は作動ピン２３ａを中心に回転移動するガイドピン２４ａの回転方向（半径Ｒの円弧軌跡方向）に対し法線方向に形成することによって、第２の軸部２４ａが当接する部分の溝形成方向が、第１の軸部２３ａと第２の軸部２４ａの中心を結ぶ直線方向とほぼ平行に形成され、先に図１６（ｂ）で説明した位置関係を維持することが出来、ガイドピン２４ａとガイド凹溝１３のガタ付き量をｄ１に抑えることが出来、適正な小絞り状態で維持可能で、適正な露出制御を行うことが出来る。また、この実施例にあっては作動ピン２３ａとガイドピン２４ａは共に半径Ｒの円弧軌跡に位置する。この結果、この小絞り状態において、多少駆動リング３１が振動し、その振動で駆動リング３１が動いたとしても絞り羽根の開閉動作に作用せず、適正な露出制御を行うことが出来る。尚、本実施例にあっては、最小絞り口径を示しているが、特殊な装置にあってはその装置特有の作動頻度の高い絞り口径に予め上述の位置関係になる様に作動ピン２３ａとガイドピン２４ａの位置関係及びガイド凹溝１３の溝形状を設定することが出来る。
【００２８】
［絞り羽根組の構成］
次に絞り羽根組２０の構成について図２（ａ）に基づき説明する。この絞り羽根組２０は、図示すように複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）で構成されている。図示の絞り羽根２１は、７枚の羽根で構成され、各羽根の形状は同一形状に形成されている。図１０に絞り羽根２１の作動状態を示すが、基端部２１ｘは上述の地板１１に支持される。また羽根の羽根部２１ｙは露出開口１２を開閉する。このとき複数の羽根部材の羽根部２１は互いに鱗状に重なり合って図１１（ａ）の大口径から図１１（ｂ）の小口径の間で露出開口１２を絞り込み光量調整を行なっている。
【００２９】
この絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）について、図４乃至図７に基づき詳述する。まず、図６で示す様に、絞り羽根２１は羽根基板２２と補助第１基板２３と補助第２基板２４から構成されている。羽根基板２２は、黒色顔料を練り混んだ樹脂材（ポリエステル）を圧延加工でシート状に成形したシート材をプレス加工により羽根部２１ｙを構成する羽根部２２ａと基端部２１ｘを構成する基端部２２ｂから成る羽根形状に型抜きしたものである。その基端部２２ｂには補助第１基板２３の第１の軸部２３ａが貫通する位置決め孔２２ｃと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａが貫通する位置決め孔２２ｄを形成している。一方、補助第１基板２３は、樹脂材（ポリカーボネット）で基端部２２ｂの外形とほぼ相似形に成形したもので、第１の軸部２３ａ（作動ピン）と補助第２基板２４の第２の軸部２４ａ（ガイドピン）が貫通する嵌合孔２３ｂを形成されている。また、補助第２基板２４は、補助第１基板２３を逆さにしたもので同一部材が使用可能で、第２の軸部２４ａ（ガイドピン）と補助第１基板２３の第１の軸部２３ａ（作動ピン）が貫通する嵌合孔２４ｂを形成されている。
【００３０】
そして、図５及び図７で示す様に、羽根基板２２の位置決め孔２２ｃに対し補助第１基板２３の第１の軸部２３ａを差し込み逆側に有る補助第２基板２４の嵌合孔２４ｂに嵌合させ、補助第１基板２３の第１の軸部２３ａを羽根基板２２の逆側に突出させる。同時に、羽根基板２２の位置決め孔２２ｄに対し補助第２基板２４の第２の軸部２４ａを差し込み逆側に有る補助第１基板２３の嵌合孔２３ｂに嵌合させ、補助第２基板２４の第２の軸部２４ａを羽根基板２２の逆側に突出させる。この様に、羽根基板２２を補助第１基板２３の第１の軸部２３ａと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａによって互いに相反方向からサンドイッチ支持することで、羽根基板２２と補助第１基板２３と補助第２基板２４とは一体化され一枚の絞り羽根２１を構成している。
【００３１】
尚、この様に補助第１基板２３と補助第２基板２４によりサンドイッチ支持された羽根基板２２を図４で示す様に第１基板１０と第２基板３０とで更にサンドイッチ支持することで、補助第１基板２３の第１の軸部２３ａと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａのそれぞれは羽根基板２２の位置決め孔２２ｃ、２２ｄから外れることが無く、従来装置の様に羽根基板２２に補助第１基板２３と補助第２基板２４をそれぞれ溶着や接着する必要が無くなり、作動不良や作動不能といった事態を招くことが無い。
【００３２】
このことについて更に図８に基づき詳述する。図８は図４における一枚の絞り羽根の支持状態を説明するための概略図で、図８（ａ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が振動、衝撃によって羽根基板２２に嵌合した補助第１基板２３と補助第２基板２４がいずれも羽根基板２２から離れた状態を示したもので、図８（ｂ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が予め設定した基準位置にある状態を示したもので、図８（ｃ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が装置姿勢の影響を受け第１基板（地板）１０側に変位した状態を示したもので、図８（ｄ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が装置姿勢の影響を受け第２基板（駆動リング）３０側に変位した状態を示したものである。図８（ａ）乃至図８（ｄ）いずれの状態であっても、図示で示す様に補助第１基板２３の第１の軸部２３ａは第２基板（駆動リング）３０の軸孔３３から外れることが無く、同様に補助第２基板２４の第２の軸部２４ａも第１基板（地板）１０のガイド凹溝１３から外れることが無い。従って補助第１基板２３の第１の軸部２３ａと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａによって嵌合支持される羽根基板２２は、図８（ａ）乃至図８（ｄ）いずれの状態であっても第１基板（地板）１０と第２基板（駆動リング）３０によって常に確実に支持され、結果、作動不良や作動不能といった事態を招くことが無い。
【００３３】
この様な状態を維持させる為に、予め図８（ａ）に示す様に第１基板（地板）１０と第２基板（駆動リング）３０の所定な間隔Ｌ0に対し、補助第１基板２３の第１の軸部２３ａ
の軸長Ｌ1と補助第２基板２４の第２の軸部２４ａの軸長Ｌ２が共に図８（ａ）乃至図８（ｄ）いずれの状態であっても第２基板（駆動リング）３０の軸孔３３と第１基板（地板）１０のガイド凹溝１３から外れることが無い長さに予め設定してある。
【００３４】
［第２基板の構成］
次に第２基板３０の構成について図２（ｂ）に基づき説明する。第２基板３０は一般に駆動リングと言われ駆動ユニットＭの駆動を受け絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）を適宜開閉駆動する部材で有り、この駆動リング３１は図１及び図４で示す様に押さえ板４１に回動自在に取り付けられている。
【００３５】
この駆動リング３１は図示すように例えば樹脂のモールド成形で中央部に露出開口１２を有するリング形状を成し、露出開口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に嵌合し、露出開口１２の中心と一致する回転中心で回動する。
【００３６】
また駆動リング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。
【００３７】
更に駆動リング３１には、各絞り羽根２１ａ〜２１ｇに植設された補助第１基板２３の第１の軸部２３ａ（作動ピン）と嵌合する嵌合孔３３が露出開口１２の周縁に設けられている。この嵌合孔３３は絞り羽根２１の枚数に応じて露出開口１２の周縁に複数（図示のものは７個所）配置されている。
【００３８】
このような構成において駆動リング３１は、押さえ基板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〜２１ｇに伝達されることとなる。
【００３９】
「押さえ板の構成」
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。
【００４０】
［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。
【００４１】
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。
【００４２】
［装置組立て工程の説明］
次に図１乃至図４に従って光量調整装置Ａの組み立て工程を説明する。まず図１で示す様に駆動ユニットＭを押さえ板４１に取り付け、その駆動ユニットＭを取り付けた押さえ板４１を作業台にセットする。その上から図２（ｂ）で示す様に駆動ユニットＭの駆動歯車５３に第２基板３０の駆動リング３１の受動歯３５が噛合する様に駆動リング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。
【００４３】
そして、図２（ｂ）で示す駆動リング３１に対し図２（ａ）で示す様に第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇの各第２の軸部（作動ピン）２３を駆動リング３１の嵌合孔３３に嵌合させながら第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇを順次重ね合わせる。尚、図示する様に最後に重ねる第７絞り羽根２１ｉの羽根部２１ｙを第１絞り羽根２１ａの基端部２１ｘの下になる様に挿し入れる。この組立を行うことで第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇの何れの絞り羽根２１も隣接する絞り羽根２１に対し一方の絞り羽根に対しては上側に位置し、他方の絞り羽根に対しては下側に位置する状態と成る所謂鱗状に積み重ねることが出来る。この様に鱗状に積み重ねた絞り羽根を小口径に絞り込むことで図１１（ｂ）で示す様に第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇの各羽根部が重ねられることで、図示小口径の状態で第１基板１０の支えが無くとも絞り開口平面に対しほぼ平行に保持可能になっている。
【００４４】
次いで、図１で示す様にその各絞り羽根２１ａ〜２１ｇの上に第１基板１０を重ね合わせ、各羽根部材２１の第１の軸部（ガイドピン）２４ａを地板１１のガイド凹溝１３内に収納する。
【００４５】
最後に、地板１１と押さえ板４１を固定ビスで固定する。これによって第１基板１０（地板１１）、絞り羽根組２０（絞り羽根２１）、第２基板３０（駆動リング３１）、押さえ部材４０（押さえ板４１）が図１で示す様に順次上方に重ね合わせられ、装置一体化される。
【００４６】
［絞り羽根の開閉動作］
次に、図１０に従って絞り羽根の開閉動作について説明する。図示絞り羽根２１ｙは露出開口１２の周囲に複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）を配置し大口径の状態を示し、図示絞り羽根２１ｘは露出開口１２の周囲に複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）を配置し小口径の状態を示している。図示のように露出開口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７枚の羽根をほぼ７等分した位置）に複数の絞り羽根２１ａ〜２１ｇが鱗状に配置されている。また図１０はこの複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）の１枚の開閉動作状態を示すもので、各絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）は地板１１に形成したガイド凹溝１３にガイドピン２４ａが嵌合され、また各絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）に形成された作動ピン２３ａは駆動リング３０の軸孔３３に嵌合されている。
【００４７】
そして駆動リング３０は光路中心Ｏを中心に前述の駆動ユニットＭの駆動歯車５３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。このときの絞り羽根２１の開閉動作を図１０に従って説明する。作動ピン２３ａは駆動リング３１の回転で図示光路中心Ｏから半径Ｒの円弧軌跡上で図示Ｐ１点からＰ２点に同図反時計方向に回転移動する。この作動ピン２３ａの移動に伴ってガイドピン２４ａはガイド凹溝１３に沿って図示Ｑ１点からＱ２点に移動する。そして、この作動ピン２３ａとガイドピン２４ａの移動で絞り羽根２１ｘ（小口径状態）は同図絞り羽根２１ｙ（大口径状態）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絞り羽根２１は、小絞り状態から全開状態に任意の開口径で開閉し、露出開口１２を通過する光量を大小調整することとなる。
【００４８】
［光学機器の構成］
次に上述の光量調整装置Ａを用いた光学機器について図１４に基づいて説明する。スチールカメラ、ビデオカメラ等のカメラ機器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、及びシャッタ駆動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。
【００４９】
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には前述の絞り羽根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、露出制御回路及びシャッタ駆動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。すると絞り羽根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、最適露光量に露出開口１２を絞る。
【００５０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明する光量調整装置は、スチールカメラ、ビデオカメラ等のカメラ機器以外にも、例えば、投影レンズと、その投影レンズを通過する光で被写体を照明するプロジェクタや光学顕微鏡等の光学機器に搭載され利用されることが出来る。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ 光量調整装置
Ｍ 駆動ユニット
１０ 第１基板（地板）
１１ 地板
１２ 露出開口
１３ ガイド凹溝（ガイド溝）
２０ 絞り羽根組
２１ 絞り羽根
２１ｘ 基端部
２１ｙ 羽根部
２２ 羽根基板
２３ 補助第１基板
２３ａ 第１の軸部
２３ｂ 嵌合孔
２４ 補助第２基板
２４ａ 第２の軸部
２４ｂ 嵌合孔
３０ 第２基板（駆動リング）
３１ 駆動リング
３３ 軸孔
４０ 押さえ部材
４１ 押さえ板
【技術分野】
【０００１】
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等の光学機器に内蔵され、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。
【背景技術】
【０００２】
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）に露出開口を有する基板を配置し、この基板の露出開口周囲に等間隔で複数枚の光量調節羽根を開閉自在に配置して、その露出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。
【０００３】
例えば特許文献１には、基板に形成した露出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。
【０００４】
同文献には、中央に露出開口を有する光軸方向前後一対のリング状基板の間に、しかも露出開口の周囲に複数の絞り羽根を鱗状に配置し、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同時に開閉する開閉機構が開示されている。
【０００５】
具体的に図１３で示す様に、７枚の各絞り羽根２００は、絞り開口を形成する羽根部２００ａと回転支点と成る基端部２００ｂが形成されている。その基端部２００ｂの表裏には、一対の環状基板１００、３００に軸支される第１の軸部２００ｃと第２の軸部２００ｄが形成されている。その第１の軸部２００ｃは環状基板１００に設けられたスリットガイド１００ｂの移動に伴なってスライド可能にガイド支持され、また第２の軸部２００ｄは環状基板３００に設けられた軸孔３００ｂに対し軸支されている。従って、環状基板１００の回転によって絞り羽根２００が第２の軸部２００ｄを中心に露出開口に対し進退し、各絞り羽根２００は同時に作動することで露出開口を小径から大径まで相似形で開閉し光量調整している。
【０００６】
また図１４は小径の開口状態を示すもので、この状態において図示で示す様に各絞り羽根２００の第１の軸部２００ｃは環状基板１００に形成した露出開口１００ａの光軸中心点Ｘを中心とする半径Ｒ１の円周上に位置される。一方、各絞り羽根２００の第２の軸部２００ｄは環状基板３００に形成した露出開口３００ａの光軸中心点Ｘを中心とする半径Ｒ２の円周上に位置される。
【０００７】
図１５はその小径の開口状態における絞り羽根２００と環状基板１００のスリットガイド１００ｂとの状態図を、また図１６はその要部拡大図でスリットガイド１００ｂによる第１の軸部２００ｃのガイド状態を示している。そして、図１６（ａ）で示す様にスリットガイド１００ｂのガイド幅の加工上のばらつきと、第１の軸部２００ｃの軸径の加工上のばらつき等を考慮し、食い付くこと無い様に予め各部品の公差を含めスリットガイド１００ｂのガイド幅に対し第１の軸部２００ｃの直径を小さく設定され、スリットガイド１００ｂと第１の軸部２００ｃとのガイド幅方向の間に隙間Ｌ２が形成されている。
【０００８】
尚、この隙間Ｌ２はスリットガイド１００ｂに対する第１の軸部２００ｃのガタ付きとなり、このガタ付きによって絞り羽根２００の露出開口に対し進退する作動位置がばらつき、その結果として露出開口を開閉する絞り口径の大きさが変化し、適正な光量調整を行うことが出来ないといった性能上に起因することから、従前よりこの隙間ｄ２を出来る限り小さく抑えるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００９】
【特許文献１】特開２００５−２２１７３８号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１０】
ところが、絞り羽根２００が図１６（ｂ）で示す位置に有る第２の軸部２００ｄを中心に回動する構造であれば、図示のように第１の軸部２００ｃがスリットガイド１００ｂの図示上面に当接する位置は圧接点Ｐ１と成り、そのガタ付きは限りなく隙間ｄ２に近く、ガタ付き量を予め想定した範囲内に維持可能で、絞り羽根２００の開閉角度θ２として抑えることが出来る。
【００１１】
一方、上記特許文献１で開示するように、絞り羽根２００が図１６（ａ）で示す位置に有る第２の軸部２００ｄを中心に回動する構造であれば、図示のように第１の軸部２００ｃがスリットガイド１００ｂの図示上面に当接する位置は圧接点Ｐ１では無く圧接点Ｐ２と成り、そのガタ付きは隙間Ｌ２に抑えることが出来ず、ガタ付き量は予め想定した範囲から大きく外れ図示のように隙間ｄ１（ｄ１＞ｄ２）と成る。その結果、絞り羽根２００の開閉角度θ１（θ１＞θ２）と大きく振れることと成り、適正な光量調整を行うことが出来ないといった性能上の問題を抱えている。
【００１２】
本発明は、上述の課題に鑑みて成したものので、特に仕様上管理が必要な絞り口径、例えば最小口径において絞り羽根のガタ付き量を極力小さく抑え適正な光量調整を行うことが出来る光量調整装置の提供をその課題としている。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
上記課題を達成するため請求項１に記載する本発明の光量調整装置では、露出開口を有し所定の間隔を隔て対峙する第１の基板と第２の基板から成る一対の基板と、前記一対の基板間に開閉可能に支持され、前記露出開口の周りに等間隔に配設され通過光量を調節する複数の絞り羽根と、前記一対の基板の一方と駆動連結し前記複数の絞り羽根を進退駆動する駆動手段と、を備え、上記絞り羽根は、上記露出開口外に位置する基端部と、前記露出開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部を形成し、前記基端部は、第１の軸部と第２の軸部を備えると共に、上記第１の基板は、前記露出開口の中心を成す円周上に等間隔に前記複数の絞り羽根の各第１の軸部を回転可能に支持する軸受け部を設け、上記第２の基板は、前記露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に前記複数の絞り羽根の各第２の軸部を前記第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設けて成り、前記ガイド溝は、その少なくとも前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における前記第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が、前記第１の軸部を中心に回転移動可能な前記第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成されて成る。
【００１４】
また、請求項２に記載する本発明の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置で、前記第１、第２の軸部がほぼ同一円周上に位置すると共に、前記溝形状が前記円周方向に沿って形成して成る。
【００１５】
また、請求項３に記載する本発明の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根は、前記露出開口を大口径から小口径の間で絞り口径を形成し、前記所定の絞り開口は前記小口径に設定して成る。
【００１６】
更に、請求項４に記載する本発明の光学機器では、撮影レンズと、その撮影レンズを通過する光量を調整する光量調整装置と、この光量調整装置によって調整され撮影レンズを通過する光量を受光する受光手段とを備え、前記光量調整装置は前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光量調整装置を備えている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明の請求項１に記載の光量調整装置では、前記第２の基板が、前記露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に前記複数の絞り羽根の各第２の軸部を前記第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設け、そのガイド溝の少なくとも前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における前記第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が、前記第１の軸部を中心に回転移動可能な前記第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成することによって、特に仕様上管理が必要な絞り口径、例えば最小口径において絞り羽根のガタ付き量を極力小さく抑え適正な光量調整を行うことが出来る。
【００１８】
本発明の請求項２に記載の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置で、前記第１、第２の軸部がほぼ同一円周上に位置すると共に、前記溝形状が前記円周方向に沿って形成することによって、所定の絞り開口前後ではほとんど絞り羽根に回転作用が及ばず、第１の軸部とガイド溝との最低限のガタ付き量に抑えられ、請求項１以上に適正な光量調整を行うことが出来る。
【００１９】
本発明の請求項３に記載の光量調整装置では、前記請求項１において前記複数の絞り羽根は、前記露出開口を大口径から小口径の間で絞り口径を形成し、前記所定の絞り開口は前記小口径に設定することで、絞り羽根のガタ付きにより光量変化を受け易い小口径において適正な露出制御が行える。
【００２０】
本発明の請求項４に記載の光学機器では、上述の請求項１乃至３の光量調整装置を搭載することで、光学機器における露出制御が適正に行うことが出来る効果を有する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】本発明に係わる光量調整装置の組立分解図。
【図２】図１の装置における各部品の構成を説明するための説明図で、（ａ）は絞り羽根組の斜視説明図、（ｂ）は第２基板（押さえ板）の絞り羽根載置面側から見た平面図。
【図３】図１の装置における各部品の構成を説明するための説明図で、（ａ）は第1基板（地板）を絞り羽根組側から見た平面図、（ｂ）は第1基板（地板）の斜視説明図。
【図４】図１の装置の組立状態における各部品の配置関係を説明する為の断面図。
【図５】図４に示す絞り羽根組を構成する一枚の絞り羽根の構成を説明する断面図。
【図６】図５を構成する一枚の絞り羽根の分解断面図。
【図７】図５の一枚の絞り羽根の斜視図。
【図８】図４における一枚の絞り羽根の支持状態を説明するための概略図。
【図９】図１の装置における絞り羽根の支軸と第1基板（地板）のガイド凹溝との関係を説明するための説明図で、（ａ）は小絞り状態での状態説明図、（ｂ）は要部詳細図。
【図１０】図１の装置における絞り羽根の開閉軌跡を示す説明図。
【図１１】図１の装置における電磁駆動ユニットの説明図。
【図１２】図１の装置を組み込んだ撮像装置の概念説明図。
【図１３】従来の絞りユニットの構成を説明するための要部断面図。
【図１４】図１３に示す絞り羽根の問題を説明するための断面図。
【図１５】他の従来の絞りユニットの構成を説明するための要部断面図。
【図１６】図１５に示す絞り羽根の問題点を説明するための断面図。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
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の組立分解図である。図１に示すように光量調整装置Ａは、第１基板（地板）１０と、絞り羽根組２０と、第２基板（駆動リング）３０と、押さえ部材４０で構成されている。そして、絞り羽根組２０は第１基板１０と第２基板３０との間に開閉動可能に組み込まれている。このような構成によって絞り羽根組２０は第１基板１０と第２基板３０にサンドイッチ状に挟持され、このサンドイッチ状にある第１基板１０と第２基板３０を押さえ部材４０と共に固定ビスで一体化（不図示）している。
【００２３】
以下、図２乃至図１０に基づき各部品に関し説明する。図２（ａ）は絞り羽根組の斜視説明図、図２（ｂ）は第２基板（押さえ板）の絞り羽根載置面側から見た平面図、図３（ａ）は第1基板を絞り羽根組側から見た平面図、図３（ｂ）は第1基板（地板）の斜視説明図、図４は図１の装置の組立状態における各部品の配置関係を説明する為の断面図、図５は図４に示す絞り羽根組を構成する一枚の絞り羽根の構成を説明する断面図、図６は図５を構成する一枚の絞り羽根の分解断面図、図７は図５の一枚の絞り羽根の斜視図、図８は図４における一枚の絞り羽根の支持状態を説明するための概略図、図９は図１の装置における絞り羽根の支軸と第1基板（地板）のガイド凹溝との関係を説明するための説明図で、図９（ａ）は小絞り状態での状態説明図、図９（ｂ）は要部詳細図、図１０は図１の装置における絞り羽根の開閉軌跡を示す説明図である。
【００２４】
［第１基板の構成］
まず図３に示す第１基板１０の構成について説明する。第１基板１０は一般に地板と言われ装置の取り付け基準と成る部材である。
【００２５】
この地板１１は露出開口１２を有し、撮像装置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、樹脂などで装置に強靭性を持たせる材質・寸法に形成されている。図示の地板１１は、ガラス繊維などの強化繊維を混入した合成樹脂のモールド成形で形成している。これは地板１１を薄型で小型軽量に構成するためである。
【００２６】
地板１１は中央部に露出開口１２が設けられ、開口周縁は絞り羽根２１を支持する羽根支持面１１ｘ（平坦面若しくは凹凸面）を形成し、この支持面１１ｘに絞り羽根を開閉方向に案内（運動規制）するガイド凹溝１３が形成してある。このガイド凹溝１３の構成については後述する。図示１４は押さえ板４１を固定する連結突起であり、突起内部にネジ穴が形成してある。尚、ガイド凹溝１３は基板を貫通した孔では無く、絞り羽根２１の第２の軸部２４ａをスライド自在にガイドするガイド面と露出開口１２以外から光が漏れない様に遮蔽する底面を形成しているが、従来装置のように一般的な貫通したガイド溝であっても良い。
【００２７】
［ガイド溝の形状］
そのガイド溝の形状について図９及び図１０に基づき詳述する。まず、図９（ａ）は絞り羽根２１が露出開口１２を絞り込み、当該装置の仕様上における最小絞りである小口径に成った状態を示すものである。この小口径において、第１の軸部２３ａと第２の軸部２４ａ及びガイド凹溝１３の溝形状について説明すると、この小絞り状態におけるガイドピン２４ａが位置するガイド凹溝１３の溝形成方向は作動ピン２３ａを中心に回転移動するガイドピン２４ａの回転方向（半径Ｒの円弧軌跡方向）に対し法線方向に形成することによって、第２の軸部２４ａが当接する部分の溝形成方向が、第１の軸部２３ａと第２の軸部２４ａの中心を結ぶ直線方向とほぼ平行に形成され、先に図１６（ｂ）で説明した位置関係を維持することが出来、ガイドピン２４ａとガイド凹溝１３のガタ付き量をｄ１に抑えることが出来、適正な小絞り状態で維持可能で、適正な露出制御を行うことが出来る。また、この実施例にあっては作動ピン２３ａとガイドピン２４ａは共に半径Ｒの円弧軌跡に位置する。この結果、この小絞り状態において、多少駆動リング３１が振動し、その振動で駆動リング３１が動いたとしても絞り羽根の開閉動作に作用せず、適正な露出制御を行うことが出来る。尚、本実施例にあっては、最小絞り口径を示しているが、特殊な装置にあってはその装置特有の作動頻度の高い絞り口径に予め上述の位置関係になる様に作動ピン２３ａとガイドピン２４ａの位置関係及びガイド凹溝１３の溝形状を設定することが出来る。
【００２８】
［絞り羽根組の構成］
次に絞り羽根組２０の構成について図２（ａ）に基づき説明する。この絞り羽根組２０は、図示すように複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）で構成されている。図示の絞り羽根２１は、７枚の羽根で構成され、各羽根の形状は同一形状に形成されている。図１０に絞り羽根２１の作動状態を示すが、基端部２１ｘは上述の地板１１に支持される。また羽根の羽根部２１ｙは露出開口１２を開閉する。このとき複数の羽根部材の羽根部２１は互いに鱗状に重なり合って図１１（ａ）の大口径から図１１（ｂ）の小口径の間で露出開口１２を絞り込み光量調整を行なっている。
【００２９】
この絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）について、図４乃至図７に基づき詳述する。まず、図６で示す様に、絞り羽根２１は羽根基板２２と補助第１基板２３と補助第２基板２４から構成されている。羽根基板２２は、黒色顔料を練り混んだ樹脂材（ポリエステル）を圧延加工でシート状に成形したシート材をプレス加工により羽根部２１ｙを構成する羽根部２２ａと基端部２１ｘを構成する基端部２２ｂから成る羽根形状に型抜きしたものである。その基端部２２ｂには補助第１基板２３の第１の軸部２３ａが貫通する位置決め孔２２ｃと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａが貫通する位置決め孔２２ｄを形成している。一方、補助第１基板２３は、樹脂材（ポリカーボネット）で基端部２２ｂの外形とほぼ相似形に成形したもので、第１の軸部２３ａ（作動ピン）と補助第２基板２４の第２の軸部２４ａ（ガイドピン）が貫通する嵌合孔２３ｂを形成されている。また、補助第２基板２４は、補助第１基板２３を逆さにしたもので同一部材が使用可能で、第２の軸部２４ａ（ガイドピン）と補助第１基板２３の第１の軸部２３ａ（作動ピン）が貫通する嵌合孔２４ｂを形成されている。
【００３０】
そして、図５及び図７で示す様に、羽根基板２２の位置決め孔２２ｃに対し補助第１基板２３の第１の軸部２３ａを差し込み逆側に有る補助第２基板２４の嵌合孔２４ｂに嵌合させ、補助第１基板２３の第１の軸部２３ａを羽根基板２２の逆側に突出させる。同時に、羽根基板２２の位置決め孔２２ｄに対し補助第２基板２４の第２の軸部２４ａを差し込み逆側に有る補助第１基板２３の嵌合孔２３ｂに嵌合させ、補助第２基板２４の第２の軸部２４ａを羽根基板２２の逆側に突出させる。この様に、羽根基板２２を補助第１基板２３の第１の軸部２３ａと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａによって互いに相反方向からサンドイッチ支持することで、羽根基板２２と補助第１基板２３と補助第２基板２４とは一体化され一枚の絞り羽根２１を構成している。
【００３１】
尚、この様に補助第１基板２３と補助第２基板２４によりサンドイッチ支持された羽根基板２２を図４で示す様に第１基板１０と第２基板３０とで更にサンドイッチ支持することで、補助第１基板２３の第１の軸部２３ａと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａのそれぞれは羽根基板２２の位置決め孔２２ｃ、２２ｄから外れることが無く、従来装置の様に羽根基板２２に補助第１基板２３と補助第２基板２４をそれぞれ溶着や接着する必要が無くなり、作動不良や作動不能といった事態を招くことが無い。
【００３２】
このことについて更に図８に基づき詳述する。図８は図４における一枚の絞り羽根の支持状態を説明するための概略図で、図８（ａ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が振動、衝撃によって羽根基板２２に嵌合した補助第１基板２３と補助第２基板２４がいずれも羽根基板２２から離れた状態を示したもので、図８（ｂ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が予め設定した基準位置にある状態を示したもので、図８（ｃ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が装置姿勢の影響を受け第１基板（地板）１０側に変位した状態を示したもので、図８（ｄ）は一体化した一枚の絞り羽根２１が装置姿勢の影響を受け第２基板（駆動リング）３０側に変位した状態を示したものである。図８（ａ）乃至図８（ｄ）いずれの状態であっても、図示で示す様に補助第１基板２３の第１の軸部２３ａは第２基板（駆動リング）３０の軸孔３３から外れることが無く、同様に補助第２基板２４の第２の軸部２４ａも第１基板（地板）１０のガイド凹溝１３から外れることが無い。従って補助第１基板２３の第１の軸部２３ａと補助第２基板２４の第２の軸部２４ａによって嵌合支持される羽根基板２２は、図８（ａ）乃至図８（ｄ）いずれの状態であっても第１基板（地板）１０と第２基板（駆動リング）３０によって常に確実に支持され、結果、作動不良や作動不能といった事態を招くことが無い。
【００３３】
この様な状態を維持させる為に、予め図８（ａ）に示す様に第１基板（地板）１０と第２基板（駆動リング）３０の所定な間隔Ｌ0に対し、補助第１基板２３の第１の軸部２３ａ
の軸長Ｌ1と補助第２基板２４の第２の軸部２４ａの軸長Ｌ２が共に図８（ａ）乃至図８（ｄ）いずれの状態であっても第２基板（駆動リング）３０の軸孔３３と第１基板（地板）１０のガイド凹溝１３から外れることが無い長さに予め設定してある。
【００３４】
［第２基板の構成］
次に第２基板３０の構成について図２（ｂ）に基づき説明する。第２基板３０は一般に駆動リングと言われ駆動ユニットＭの駆動を受け絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）を適宜開閉駆動する部材で有り、この駆動リング３１は図１及び図４で示す様に押さえ板４１に回動自在に取り付けられている。
【００３５】
この駆動リング３１は図示すように例えば樹脂のモールド成形で中央部に露出開口１２を有するリング形状を成し、露出開口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に嵌合し、露出開口１２の中心と一致する回転中心で回動する。
【００３６】
また駆動リング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。
【００３７】
更に駆動リング３１には、各絞り羽根２１ａ〜２１ｇに植設された補助第１基板２３の第１の軸部２３ａ（作動ピン）と嵌合する嵌合孔３３が露出開口１２の周縁に設けられている。この嵌合孔３３は絞り羽根２１の枚数に応じて露出開口１２の周縁に複数（図示のものは７個所）配置されている。
【００３８】
このような構成において駆動リング３１は、押さえ基板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〜２１ｇに伝達されることとなる。
【００３９】
「押さえ板の構成」
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。
【００４０】
［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。
【００４１】
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。
【００４２】
［装置組立て工程の説明］
次に図１乃至図４に従って光量調整装置Ａの組み立て工程を説明する。まず図１で示す様に駆動ユニットＭを押さえ板４１に取り付け、その駆動ユニットＭを取り付けた押さえ板４１を作業台にセットする。その上から図２（ｂ）で示す様に駆動ユニットＭの駆動歯車５３に第２基板３０の駆動リング３１の受動歯３５が噛合する様に駆動リング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。
【００４３】
そして、図２（ｂ）で示す駆動リング３１に対し図２（ａ）で示す様に第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇの各第２の軸部（作動ピン）２３を駆動リング３１の嵌合孔３３に嵌合させながら第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇを順次重ね合わせる。尚、図示する様に最後に重ねる第７絞り羽根２１ｉの羽根部２１ｙを第１絞り羽根２１ａの基端部２１ｘの下になる様に挿し入れる。この組立を行うことで第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇの何れの絞り羽根２１も隣接する絞り羽根２１に対し一方の絞り羽根に対しては上側に位置し、他方の絞り羽根に対しては下側に位置する状態と成る所謂鱗状に積み重ねることが出来る。この様に鱗状に積み重ねた絞り羽根を小口径に絞り込むことで図１１（ｂ）で示す様に第１〜第７絞り羽根２１ａ〜２１ｇの各羽根部が重ねられることで、図示小口径の状態で第１基板１０の支えが無くとも絞り開口平面に対しほぼ平行に保持可能になっている。
【００４４】
次いで、図１で示す様にその各絞り羽根２１ａ〜２１ｇの上に第１基板１０を重ね合わせ、各羽根部材２１の第１の軸部（ガイドピン）２４ａを地板１１のガイド凹溝１３内に収納する。
【００４５】
最後に、地板１１と押さえ板４１を固定ビスで固定する。これによって第１基板１０（地板１１）、絞り羽根組２０（絞り羽根２１）、第２基板３０（駆動リング３１）、押さえ部材４０（押さえ板４１）が図１で示す様に順次上方に重ね合わせられ、装置一体化される。
【００４６】
［絞り羽根の開閉動作］
次に、図１０に従って絞り羽根の開閉動作について説明する。図示絞り羽根２１ｙは露出開口１２の周囲に複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）を配置し大口径の状態を示し、図示絞り羽根２１ｘは露出開口１２の周囲に複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）を配置し小口径の状態を示している。図示のように露出開口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７枚の羽根をほぼ７等分した位置）に複数の絞り羽根２１ａ〜２１ｇが鱗状に配置されている。また図１０はこの複数の絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）の１枚の開閉動作状態を示すもので、各絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）は地板１１に形成したガイド凹溝１３にガイドピン２４ａが嵌合され、また各絞り羽根２１（２１ａ〜２１ｇ）に形成された作動ピン２３ａは駆動リング３０の軸孔３３に嵌合されている。
【００４７】
そして駆動リング３０は光路中心Ｏを中心に前述の駆動ユニットＭの駆動歯車５３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。このときの絞り羽根２１の開閉動作を図１０に従って説明する。作動ピン２３ａは駆動リング３１の回転で図示光路中心Ｏから半径Ｒの円弧軌跡上で図示Ｐ１点からＰ２点に同図反時計方向に回転移動する。この作動ピン２３ａの移動に伴ってガイドピン２４ａはガイド凹溝１３に沿って図示Ｑ１点からＱ２点に移動する。そして、この作動ピン２３ａとガイドピン２４ａの移動で絞り羽根２１ｘ（小口径状態）は同図絞り羽根２１ｙ（大口径状態）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絞り羽根２１は、小絞り状態から全開状態に任意の開口径で開閉し、露出開口１２を通過する光量を大小調整することとなる。
【００４８】
［光学機器の構成］
次に上述の光量調整装置Ａを用いた光学機器について図１４に基づいて説明する。スチールカメラ、ビデオカメラ等のカメラ機器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、及びシャッタ駆動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。
【００４９】
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には前述の絞り羽根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、露出制御回路及びシャッタ駆動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。すると絞り羽根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、最適露光量に露出開口１２を絞る。
【００５０】
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。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
以上説明する光量調整装置は、スチールカメラ、ビデオカメラ等のカメラ機器以外にも、例えば、投影レンズと、その投影レンズを通過する光で被写体を照明するプロジェクタや光学顕微鏡等の光学機器に搭載され利用されることが出来る。
【符号の説明】
【００５２】
Ａ 光量調整装置
Ｍ 駆動ユニット
１０ 第１基板（地板）
１１ 地板
１２ 露出開口
１３ ガイド凹溝（ガイド溝）
２０ 絞り羽根組
２１ 絞り羽根
２１ｘ 基端部
２１ｙ 羽根部
２２ 羽根基板
２３ 補助第１基板
２３ａ 第１の軸部
２３ｂ 嵌合孔
２４ 補助第２基板
２４ａ 第２の軸部
２４ｂ 嵌合孔
３０ 第２基板（駆動リング）
３１ 駆動リング
３３ 軸孔
４０ 押さえ部材
４１ 押さえ板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
露出開口を有し所定の間隔を隔て対峙する第１の基板と第２の基板から成る一対の基板と、
前記一対の基板間に開閉可能に支持され、前記露出開口の周りに等間隔に配設され通過光量を調節する複数の絞り羽根と、
前記一対の基板の一方と駆動連結し前記複数の絞り羽根を進退駆動する駆動手段と、を備え、
上記絞り羽根は、
上記露出開口外に位置する基端部と、前記露出開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部を形成し、
前記基端部は、第１の軸部と第２の軸部を備えると共に、
上記第１の基板は、前記露出開口の中心を成す円周上に等間隔に前記複数の絞り羽根の各第１の軸部を回転可能に支持する軸受け部を設け、
上記第２の基板は、前記露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に前記複数の絞り羽根の各第２の軸部を前記第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設けて成り、
前記ガイド溝は、その少なくとも前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における前記第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が、前記第１の軸部を中心に回転移動可能な前記第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成されて成ることを特徴とする光量調整装置。
【請求項２】
前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置で、前記第１、第２の軸部がほぼ同一円周上に位置すると共に、
前記溝形状が前記円周方向に沿って形成して成る請求項１に記載の光量調整装置。
【請求項３】
前記複数の絞り羽根は、前記露出開口を大口径から小口径の間で絞り口径を形成し、前記所定の絞り開口は前記小口径に設定してなる請求項１に記載の光量調整装置。
【請求項４】
撮影レンズと、
その撮影レンズを通過する光量を調整する光量調整装置と、
この光量調整装置によって調整され撮影レンズを通過する光量を受光する受光手段とを備えた光学機器であって、
前記光量調整装置は前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光量調整装置を備えたことを特徴とする光学機器。
【請求項１】
露出開口を有し所定の間隔を隔て対峙する第１の基板と第２の基板から成る一対の基板と、
前記一対の基板間に開閉可能に支持され、前記露出開口の周りに等間隔に配設され通過光量を調節する複数の絞り羽根と、
前記一対の基板の一方と駆動連結し前記複数の絞り羽根を進退駆動する駆動手段と、を備え、
上記絞り羽根は、
上記露出開口外に位置する基端部と、前記露出開口に対し進退し絞り開口を形成する羽根部を形成し、
前記基端部は、第１の軸部と第２の軸部を備えると共に、
上記第１の基板は、前記露出開口の中心を成す円周上に等間隔に前記複数の絞り羽根の各第１の軸部を回転可能に支持する軸受け部を設け、
上記第２の基板は、前記露出開口の中心から等距離で且つ等間隔に前記複数の絞り羽根の各第２の軸部を前記第１の軸部を中心に回転移動可能にガイドするガイド溝を設けて成り、
前記ガイド溝は、その少なくとも前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置における前記第２の軸部が当接する部分の溝形成方向が、前記第１の軸部を中心に回転移動可能な前記第２の軸部の回転方向に対し法線方向に形成されて成ることを特徴とする光量調整装置。
【請求項２】
前記複数の絞り羽根が形成する所定の絞り開口位置で、前記第１、第２の軸部がほぼ同一円周上に位置すると共に、
前記溝形状が前記円周方向に沿って形成して成る請求項１に記載の光量調整装置。
【請求項３】
前記複数の絞り羽根は、前記露出開口を大口径から小口径の間で絞り口径を形成し、前記所定の絞り開口は前記小口径に設定してなる請求項１に記載の光量調整装置。
【請求項４】
撮影レンズと、
その撮影レンズを通過する光量を調整する光量調整装置と、
この光量調整装置によって調整され撮影レンズを通過する光量を受光する受光手段とを備えた光学機器であって、
前記光量調整装置は前記請求項１乃至３のいずれか一項に記載の光量調整装置を備えたことを特徴とする光学機器。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【公開番号】特開２０１２−２１１９７７（Ｐ２０１２−２１１９７７Ａ）
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−７７０３５（Ｐ２０１１−７７０３５）
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００２３１５８９）ニスカ株式会社 (568)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１１月１日（２０１２．１１．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月３１日（２０１１．３．３１）
【出願人】（０００２３１５８９）ニスカ株式会社 (568)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]