説明

光量調節羽根及び該光量調節羽根の製造方法

【課題】寸法精度を維持しつつ、タクトタイムを短縮し且つ薄型化を実現することができる光量調節羽根を提供する。
【解決手段】絞り羽根1は、レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する遮光部材
10と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与えるフィルタ部材20と、遮光部材10及びフィルタ部材20との間に形成され、遮光部材10及びフィルタ部材20が互いに融着される融着部30とを備える。融着部30は、フィルタ部材20を透過させたレーザ光を遮光部材10の端面とフィルタ部材20の端面との当接面に照射することにより形成される。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等の光学機器に用いられる光量調節羽根及び該光量調節羽根の製造方法に関し、特に、フィルタ部材としての光学フィルタを有する光量調節羽根及び該光量調節羽根の製造方法に関する。
【背景技術】
【0002】
従来、固体撮像素子を内蔵したビデオカメラ、デジタルカメラなどのカメラやフイルムを使用するカメラには、レンズの焦点深度の確認、フイルムや固体撮像素子に結像される被写体の光量を調節するために、開口径を制御する絞り装置(光量調節装置)が設けられている。通常は、その絞り装置によって通過光量を制御しているが、高輝度被写体に対しては、絞り径をあまり小さくせずに所定の値に維持し、回折による解像力の劣化を防止して、その代わりにNeutral Densityフィルタ(以下、NDフィルタという)等の光学フィルタを用いて通過光量を制限している。これにより、画質の低下が防止される。
【0003】
例えば、図5に示すように、絞り羽根本体51と、絞り羽根本体51の一部に接着剤53で接着されたNDフィルタ52とを備える絞り羽根50がある。通常時は、絞り羽根50に接着されたNDフィルタは光軸上から退避したところに位置し,2枚の絞り羽根本体51を用いて通過光量を制御している。被写体が高輝度の時には、2枚の絞り羽根本体51で画定される絞り径を所定の値に維持し、その代わりに、絞り羽根50を作動させ、絞り羽根50に接着されたNDフィルタ52を光軸上に位置させて通過光量を制限している。
【0004】
ここで、上記の絞り羽根50では、絞り羽根本体51に別部材であるNDフィルタ52を接着するため、NDフィルタ52を絞り羽根に接着する際に位置ずれが生じたり、NDフィルタ52の形状に自由度がない等の欠点がある。この問題を解決するべく、絞り羽根本体とNDフィルタとを一体化した光量調節羽根が提案されている。具体的には、図6に示すように、光量調節羽根60が、同一基材内に絞り羽根として機能する領域60aとNDフィルタとして機能する領域60bとを有するように一体的に成形されている(例えば、特許文献1参照)。この光量調節羽根60の製造方法としては、まず、基材にPET又はPENを用い、NDフィルタ領域60bをマスキングした状態で、無電解ニッケルめっき処理を行う。その後、ポリアミドイミド樹脂溶液をスプレー塗装することにより、絞り羽根として機能する領域60aを形成する。さらに、NDフィルタ領域60b以外をAl板で遮光した状態で基材に蒸着を施すことにより、NDフィルタ領域60bを形成する。
【特許文献1】特開平11−190866号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0005】
しかしながら、上記のような光量調節羽根では、製造工程を複数設けなければならず、また、マスキングの実行及びその除去に手間がかかるため、作製時間(タクトタイム)が長くなり、結果として製造コストが増大するという問題がある。また、近年、光学機器の小規模化、軽量化に伴い、光量調節羽根の薄型化が求められている。
【0006】
本発明の目的は、寸法精度を維持しつつ、タクトタイムを短縮し且つ薄型化を実現することができる光量調節羽根及びその製造方法を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【0007】
上記目的を達成するために、請求項1記載の光量調節羽根は、レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する板状の遮光部材と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与える板状のフィルタ部材と、前記フィルタ部材を透過させたレーザ光により前記遮光部材及び前記フィルタ部材の間に形成され、前記遮光部材及び前記フィルタ部材を融着する融着部とを備えることを特徴とする。
【0008】
請求項7記載の光量調節羽根の製造方法は、レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する板状の遮光部材と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与える板状のフィルタ部材とを備える光量調節羽根の製造方法であって、前記フィルタ部材を透過させたレーザ光を前記遮光部材の端面と前記フィルタ部材の端面との当接面に照射し、前記遮光部材及び前記フィルタ部材を互いに融着することを特徴とする。
【発明の効果】
【0009】
本発明によれば、フィルタ部材を透過させたレーザ光をレーザ光吸収性樹脂を主成分とする遮光部材の端面とレーザ光透過性樹脂を主成分とするフィルタ部材の端面との当接面に照射し、遮光部材及びフィルタ部材の間に遮光部材及びフィルタ部材を融着する融着部が形成されるので、光量調節羽根の厚みを薄くすることができる。また、遮光部材とフィルタ部材とをレーザ光で融着するので、光量調節羽根を製造する際に、各部材の寸法精度を維持することができると共に、マスキング等の煩雑な工程を必要とせずに短い作製時間で遮光部材及びフィルタ部材を融着することができる。したがって、寸法精度を維持しつつ、タクトタイムを短縮し且つ薄型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0010】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。
【0011】
図1は、本発明の実施の形態に係る光量調節羽根を概略的に示す図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)の線分A−Aに沿う部分断面図である。尚、本実施の形態では、光量調節羽根として、ビデオカメラ等で使用される絞り装置の絞り羽根を例にとって説明する。
【0012】
図1(a)及び(b)において、光量調節羽根としての絞り羽根1は、レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する遮光部材10と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与えるフィルタ部材20と、遮光部材10及びフィルタ部材20と間に形成され、遮光部材10及びフィルタ部材20が互いに融着される融着部30とを備える。
【0013】
遮光部材10は、具体的には、黒色塗料等を含有するレーザ光吸収性樹脂から成り、PET、ポリカーボネート(PC)、ABSなどのレーザ光吸収性樹脂製のシート材をプレス加工で打ち抜いて作製される。尚、図1(a)及び(b)中、フィルタ部材20との境界等を明確にするために遮光部材10には彩色を施していないが、遮光部材10は光を遮断する部材であるので、実際は黒色である。
【0014】
フィルタ部材20は、レーザ光透過性樹脂から成る薄板形状の基材21と、基材21の主面上に積層されたフィルタ層22とを有する。フィルタ部材20は、ポリエチレンテレフタラート(以下,PET)やポリエチレンナフタレート(以下、PEN)から成る基材21に、フィルタ層22となるTiOx等の物質を蒸着することにより作製される。
【0015】
融着部30は、フィルタ部材20を透過させたレーザ光を遮光部材10の端面とフィルタ部材20の端面との当接面に照射することにより形成される。本実施の形態では、融着部30は、遮光部材10の主面に対して直角な面に沿って形成される融着層である。
【0016】
図2は、図1の絞り羽根1の製造方法を説明する図であり、(a)は第1工程を示し、(b)は第2工程を示し、(c)は第3工程を示す。
【0017】
図2(a)〜(c)において、先ず、黒色塗料等を含有するレーザ光吸収性樹脂製のシート材をプレス加工で所定の形状に打ち抜き、厚さT1である遮光部材10を作製する。また、TiOx等の物質を蒸着させたPETやPENから成る板状体を略三角形状に切り出し、厚さT2であるフィルタ部材20を作製する。本実施の形態では、遮光部材10の厚さT1及びフィルタ部材20の厚さT2は、T1=T2の関係を有する。
【0018】
次に、絞り羽根1の厚みが(T1+T2)となるようにフィルタ部材20を遮光部材10に当接させるのではなく、絞り羽根1の厚みがT1(=T2)となるようにフィルタ部材20を遮光部材10に当接させる。すなわち、フィルタ部材20及び遮光部材10を厚み方向に重ね合わせるのではなく、厚さT2であるフィルタ部材20の端面を厚さT1である遮光部材10の端面に当接させる。このとき、遮光部材10の端面は、遮光部材10の主面と直角な面であり且つ後述するフィルタ部材20の当接面20aと当接する当接面10aを有する。また、フィルタ部材20の端面は、フィルタ部材20の主面と直角な面であり且つ遮光部材10の当接面10aと当接する当接面20aを有する(図2(a))。
【0019】
その後、当接面10aと当接面20aとが接触している状態を維持するように、フィルタ部材20を遮光部材10に圧着させた状態で、フィルタ部材20及び遮光部材10をガラス板等を使用した治具25で固定する。
【0020】
次に、フィルタ部材20を透過させたレーザ光を遮光部材10の端面とフィルタ部材20の端面とが当接する当接面に照射する。具体的には、不図示のレーザ照射装置を用いてレーザ光をフィルタ部材20の上方からフィルタ部材20の主面に対して斜めに照射し、遮光部材10の当接面10aにレーザ光を照射する(図2(b))。レーザ光は、フィルタ部材20の基材21を透過して、遮光部材10の当接面10aに線上に照射される。尚、本実施の形態では、フィルタ部材20を透過させたレーザ光を遮光部材10の当接面10aに線上に照射するが、遮光部材10の当接面10aの少なくとも一部にスポット(点)で照射してもよい。
【0021】
当接面10aに照射されたレーザ光は、フィルタ部材20の基材21を透過し、遮光部材10に吸収される。このとき、当接面10aに吸収されたレーザ光がエネルギーとして蓄積され、その結果、遮光部材10側の当接面10aが加熱溶融されるとともに、遮光部材10からの熱伝達によりフィルタ部材20の当接面20aが過熱溶融される。その後、加熱溶融された当接面10a及び当接面20aが冷却することにより、遮光部材10とフィルタ部材20との間に融着層30が形成され(図2(c))、これによりフィルタ部材20と遮光部材10が互いに融着(接合)される。
【0022】
本実施の形態によれば、フィルタ部材20を透過させたレーザ光を、レーザ光吸収性樹脂を主成分とする遮光部材10の端面とレーザ光透過性樹脂を主成分とするフィルタ部材20の端面との当接面に照射し、該照射により形成された融着部30によって遮光部材10とフィルタ部材20とが融着される。すなわち、フィルタ部材20と遮光部材10を厚み方向に重ねないので、フィルタ部材20と遮光部材10を一体化して光量調節羽根1を作製したときに、光量調節羽根1の厚みがT1(=T2)となり、これにより光量調節羽根1の厚みを薄くすることができる。また、遮光部材10とフィルタ部材20とをレーザ光で融着するので、各部材の寸法精度を維持することができると共に、光量調節羽根1を製造する際にマスキング等の煩雑な工程を必要とせずに短い作製時間で遮光部材10及びフィルタ部材20を融着することができる。したがって、寸法精度を維持しつつ、タクトタイムを短縮し且つ薄型化を実現することができる。
【0023】
本実施の形態では、フィルタ層22は、基材21にTiOx等の物質を蒸着することにより形成されるが、黒色物質を塗装することにより形成されてもよく、黒色となるような着色液を用いてインクジェット方式(微小液滴吐出装置を用いる方法)や印刷等で形成されてもよい。
【0024】
本実施の形態では、レーザ光をフィルタ部材20の基材21側から照射しているが、これに限るものではなく、レーザをフィルタ層22側から照射してもよい。
【0025】
また、本実施の形態では、レーザ光吸収性樹脂として、PET、ポリカーボネート(PC)、ABS等が使用され、レーザ光透過性樹脂として、PETやPEN等が使用されるが、これに限るものではなく、夫々他の材料が使用されてもよく、他の材料の組み合わせが使用されてもよい。
【0026】
また、本実施の形態では、遮光部材10の厚さT1及びフィルタ部材20の厚さT2は、T1=T2の関係を有するが、T1>T2、又はT1<T2の関係を有していてもよい。
【0027】
図3は、図2の絞り羽根1の変形例を示す図である。
【0028】
図3において、絞り羽根40は、レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する遮光部材41と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与えるフィルタ部材42と、遮光部材41及びフィルタ部材42との間に形成され、遮光部材41及びフィルタ部材42が互いに融着される融着部45とを備える。フィルタ部材42は、レーザ光透過性樹脂から成る薄板形状の基材43と、基材43の主面上に積層されたフィルタ層44とを有する。
【0029】
本変形例では、遮光部材41の端面及びフィルタ部材42の端面は、夫々互いに組み合うように形成された一段の段付き面を有する。また、遮光部材41における一段の段付き面は、遮光部材41の主面に対して平行な面を有している。遮光部材41の主面に対して平行な面にレーザ光を照射することにより、融着層45が遮光部材41の主面に対して平行に形成される。
【0030】
本変形例によれば、遮光部材41における一段の段付き面のうち、遮光部材41の主面に対して平行な面にレーザ光を照射することにより、遮光部材41の主面に対して平行な融着層45が形成される。すなわち、遮光部材41の端面を段付き面とすることにより、遮光部材41の端面に対してレーザ光を直角に照射することができる。これにより、不図示のレーザ照射装置を斜めに配置する必要が無く、レーザ照射装置、フィルタ部材42及び遮光部材41を容易に配置することができる。
【0031】
尚、本変形例では、遮光部材41における一段の段付き面のうち、遮光部材41の主面に対して平行な面にレーザ光を照射することにより、遮光部材41の主面に対して平行な融着層45が形成されるが、これに限るものではなく、遮光部材41の主面に対して平行な面にレーザ光を照射し、さらに、遮光部材41の主面に対して垂直な面にレーザ光を照射してもよい。これにより、遮光部材41とフィルタ部材42との融着強度を更に向上することができる。
【0032】
また、本変形例では、遮光部材41の端面及びフィルタ部材42の端面が一段の段付き形状を有するが、これに限るものではなく、二段以上の段付き形状を有していてもよい。
【0033】
図4は、図2の絞り羽根1の他の変形例を示す図である。
【0034】
図4において、絞り羽根50は、レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する遮光部材51と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与えるフィルタ部材52と、遮光部材51及びフィルタ部材52との間に形成され、遮光部材51及びフィルタ部材52が互いに融着される融着部55とを備える。フィルタ部材52は、レーザ光透過性樹脂から成る薄板形状の基材53と、基材53の主面上に積層されたフィルタ層54とを有する。
【0035】
本変形例では、遮光部材51の端面及びフィルタ部材52の端面は、夫々遮光部材51の主面に対して斜めに形成される。遮光部材51の主面に対して斜めに形成された端面にレーザ光を照射することにより、融着層55が遮光部材51の主面に対して斜めに形成される。
【0036】
本変形例によれば、遮光部材51の主面に対して斜めに形成された端面にレーザ光を照射することにより、レーザ光の照射面積を増大させることができる。また、遮光部材51の端面及びフィルタ部材52の端面は、夫々遮光部材51の主面に対して斜めに形成されるので、簡単な形状で遮光部材51とフィルタ部材52との融着強度を更に向上することができる。
【図面の簡単な説明】
【0037】
【図1】本発明の実施の形態に係る光量調節羽根を概略的に示す図であり、(a)は、平面図であり、(b)は、(a)の線分A−Aに沿う部分断面図である。
【図2】図1の絞り羽根の製造方法を説明する図であり、(a)は第1工程を示し、(b)は第2工程を示し、(c)は第3工程を示す。
【図3】図2の絞り羽根の変形例を示す図である。
【図4】図2の絞り羽根の他の変形例を示す図である。
【図5】従来の絞り羽根の一例を示す図である。
【図6】従来の絞り羽根の一例を示す図である。
【符号の説明】
【0038】
1 絞り羽根
10 遮光部材
10a 当接面
20 フィルタ部材
20a 当接面
21 基材
22 フィルタ層
25 治具
30 融着部

【特許請求の範囲】
【請求項1】
レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する板状の遮光部材と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与える板状のフィルタ部材と、前記フィルタ部材を透過させたレーザ光により前記遮光部材及び前記フィルタ部材の間に形成され、前記遮光部材及び前記フィルタ部材を融着する融着部とを備えることを特徴とする光量調節羽根。
【請求項2】
前記融着部は、前記フィルタ部材を透過させたレーザ光を前記遮光部材の端面と前記フィルタ部材の端面との当接面に照射することにより形成されることを特徴とする請求項1記載の光量調節羽根。
【請求項3】
前記フィルタ部材は、レーザ光透過性樹脂から成る薄板形状の基材と、前記基材に積層されたフィルタ層とを有することを特徴とする請求項1又は2記載の光量調節羽根。
【請求項4】
前記融着部は、前記遮光部材の主面に対して直角な面に沿って形成される融着層であることを特徴とする請求項2又は3記載の光量調節羽根。
【請求項5】
前記遮光部材の端面及び前記フィルタ部材の端面は、夫々互いに組み合うように形成された段付き面を有し、
前記融着部は、前記段付き面のうち前記遮光部材の主面と平行な面に沿って形成されることを特徴とする請求項2又は3記載の光量調節羽根。
【請求項6】
融着部は、前記遮光部材の主面に対して斜めに形成される融着層であることを特徴とする請求項2又は3記載の光量調節羽根。
【請求項7】
レーザ光吸収性樹脂を主成分とし、光束を遮断する板状の遮光部材と、レーザ光透過性樹脂を主成分とし、光束に所定の透過率を与える板状のフィルタ部材とを備える光量調節羽根の製造方法であって、
前記フィルタ部材を透過させたレーザ光を前記遮光部材の端面と前記フィルタ部材の端面とが当接する当接面に照射し、前記遮光部材及び前記フィルタ部材を互いに融着することを特徴とする光量調節羽根の製造方法。
【請求項8】
前記フィルタ部材を透過させたレーザ光を、前記遮光部材の当接面に照射することを特徴とする請求項7記載の光量調節羽根の製造方法。
【請求項9】
前記フィルタ部材を透過させたレーザ光を、前記遮光部材の当接面の少なくとも一部にスポットで照射することを特徴とする請求項8記載の光量調節羽根の製造方法。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【公開番号】特開2009−53620(P2009−53620A)
【公開日】平成21年3月12日(2009.3.12)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2007−222709(P2007−222709)
【出願日】平成19年8月29日(2007.8.29)
【出願人】(000001007)キヤノン株式会社 (59,756)
【Fターム(参考)】