光量調節装置、レンズ装置、カメラシステム
【課題】光学性能を維持し、光学設計の自由度を向上できる光量調節装置の実現。
【解決手段】回転部材と、当該回転部材を駆動する駆動部と、開口部を形成するように互いに重なり合うように配置されて前記回転部材に係合する複数の絞り羽根と、前記回転部材の回転により前記開口部が予め決められた開度になるように前記複数の絞り羽根を作動させるカム部材と、を有する光量調節装置において、前記絞り羽根に当接部を形成すると共に、前記カム部材又は前記回転部材に、当該当接部に当接する斜面部を形成し、前記絞り羽根の作動に伴い前記当接部が前記斜面部に沿って移動し、前記複数の絞り羽根が開放側から小絞り側に作動するほど、前記当接部を光軸方向に沿って光学系とは反対方向に押圧し、前記絞り羽根の開口部の光軸方向への迫り上がりが小さくなるように前記斜面部を形成した。
【解決手段】回転部材と、当該回転部材を駆動する駆動部と、開口部を形成するように互いに重なり合うように配置されて前記回転部材に係合する複数の絞り羽根と、前記回転部材の回転により前記開口部が予め決められた開度になるように前記複数の絞り羽根を作動させるカム部材と、を有する光量調節装置において、前記絞り羽根に当接部を形成すると共に、前記カム部材又は前記回転部材に、当該当接部に当接する斜面部を形成し、前記絞り羽根の作動に伴い前記当接部が前記斜面部に沿って移動し、前記複数の絞り羽根が開放側から小絞り側に作動するほど、前記当接部を光軸方向に沿って光学系とは反対方向に押圧し、前記絞り羽根の開口部の光軸方向への迫り上がりが小さくなるように前記斜面部を形成した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系に用いられる光量調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光量調節装置として、特許文献１には、ポリエステルシート等の樹脂材やステンレスシート等の金属材に射出成型によって駆動鋲と回転鋲を形成した複数の絞り羽根を、レンズ枠の周上に重ねて配置することで絞り開口を形成している。そして、絞り駆動板に形成された長孔と駆動鋲とを係合させ、絞り駆動板を駆動させることで各絞り羽根が回転鋲を中心として絞り開口を開閉させる。
【０００３】
また、特許文献２では、羽根基板を射出成形する際に駆動ダボと回転ダボを一体的に形成し、このように成形された複数枚の絞り羽根を羽根室のまわりに配置することで絞り開口を形成している。
【特許文献１】特許第２７０７６２２号明細書
【特許文献２】特開平０６−３１７８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の光量調節装置では、複数枚の絞り羽根を周上に重ねて配置して絞り開口を形成しているため、絞り羽根が開放側よりも相対的に開口部を覆っている小絞り側で、開口部付近が迫り上がる（光軸方向へ盛り上がる）現象が発生することが知られている。この現象は、絞り羽根が、近接するレンズ等の光学系に接触して表面のコーティングを損傷させ光学性能を劣化させる要因となる。また、従来は、絞り羽根の迫り上がり量を見込んで、絞り羽根に近接する光学系を光軸方向に沿って離間して配置せざるをえず、光学設計の自由度を低くする要因となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、光学性能を維持し、光学設計の自由度を向上できる光量調節装置の実現を例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光量調節装置は、回転部材と、当該回転部材を駆動する駆動部と、開口部を形成するように互いに重なり合うように配置されて前記回転部材に係合する複数の絞り羽根と、前記回転部材の回転により前記開口部が予め決められた開度になるように前記複数の絞り羽根を作動させるカム部材と、を有する光量調節装置において、前記絞り羽根に当接部を形成すると共に、前記カム部材又は前記回転部材に、当該当接部に当接する斜面部を形成し、前記絞り羽根の作動に伴い前記当接部が前記斜面部に沿って移動し、前記複数の絞り羽根が開放側から小絞り側に作動するほど、前記当接部を光軸方向に沿って光学系とは反対方向に押圧し、前記絞り羽根の開口部の光軸方向への迫り上がりが小さくなるように前記斜面部を形成した。
【０００７】
また、本発明のレンズ装置は、上記光量調節装置を有する絞り装置と、複数のレンズを有する光学系と、前記絞り装置と前記光学系とを制御する制御部と、を有する。
【０００８】
また、本発明のカメラシステムは、上記レンズ装置と、前記レンズ装置が着脱自在なカメラ装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絞り羽根が小絞側に作動する際に発生する迫り上がり現象を抑制できるため、絞り羽根が光学系に接触して光学性能を劣化するのを抑制することができる。
【００１０】
また、絞り羽根の迫り上がり量を見込んだ光学設計が不要となるため、光学設計の自由度を高め、良好な光学性能を持った光学系を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
［カメラシステム］
先ず、本発明の光量調節装置を適用したレンズ装置が装着されたカメラシステムについて説明する。
【００１４】
図１３は、本発明の光量調節装置を適用したレンズ装置が装着されたカメラシステムを示すブロック図である。
【００１５】
図１３において、２００はカメラ本体、３００はカメラ本体２００に着脱自在な交換レンズ本体であり、カメラ本体２００に交換レンズ本体３００が装着されて、レンズレンズ交換式オートフォーカス（ＡＦ）一眼レフカメラを構成している。
【００１６】
２０１はマイクロコンピュータで構成されるカメラ制御部で、後述するカメラ本体２００に搭載された各種装置の動作を制御する。更に、カメラ制御部２０１は、レンズ本体３００が装着された状態で、レンズ接点３０２とカメラ接点２０２が接続されて、レンズ制御部３０１との間で通信を行う。
【００１７】
２０３はユーザが操作可能な電源ＳＷであり、カメラ制御部２０１を起動してカメラ本体２００の各アクチュエータやセンサ等への電源供給を行い、動作可能な状態とするためのＳＷである。
【００１８】
２０４はユーザが操作可能な２段ストローク式のレリーズＳＷで、その信号はカメラ制御部２０１に入力される。カメラ制御部２０１は、レリーズＳＷ２０４から入力された信号に従い、以下の撮影動作を行う。
【００１９】
即ち、第１ストロークＳＷがＯＮされＳＷ１信号が出力されると、測光装置２０５による露光量演算や測距装置２０８による被写体の測距演算や測距結果に基づいた合焦装置３０６によるフォーカスレンズの合焦動作や合焦判定等の撮影準備状態に移行する。
【００２０】
また、第２ストロークＳＷがＯＮされＳＷ２信号が出力されると、レンズ本体３００のレンズ制御部３０１に対して後述する絞り装置３０７の駆動命令を出力する。尚、レンズ制御部３０１は、後述するレンズ本体３００の各種装置の動作を制御すると共に、カメラ本体２００に装着された状態で、レンズ接点３０２とカメラ接点２０２が接続されて、カメラ制御部２０１との間で通信を行う。
【００２１】
レンズ制御部３０１は絞り装置３０７を駆動し、カメラ制御部２０１は露光装置２０６に露光開始指令を出力して実際に露光動作を実行させ、露光装置２０６から露光終了信号を受信すると記憶装置２０７に記録開始指令を出力して撮影画像の記憶を行う。
【００２２】
２０９は表示装置であり、カメラ制御部２０１からの表示制御指令に基づいて、絞り値やシャッタスピード等の各種撮影条件や、撮影枚数、電池残量、各種モードの表示を行う。
【００２３】
３０６は合焦装置であり、フォーカスレンズ及びその保持部材と、フォーカスレンズを目標位置まで駆動するためのレンズ駆動手段と、レンズ駆動手段の駆動力をフォーカスレンズに伝達する伝達機構と、を有する。更に、合焦装置３０６は、カメラ制御部２０１から出力されたフォーカスレンズの移動量の情報に従い、レンズ制御部３０１によって制御され、レンズ駆動手段に駆動指令を出力するレンズ駆動回路を有する。
【００２４】
３０７は絞り装置であり、絞り開口面積を予め決められた所定開度に設定する絞り機構と、絞り機構を駆動するための絞り駆動部と、カメラ制御部２０１からの絞り動作指令に従ってレンズ制御部３０１により制御される。そして、絞り装置３０７は、絞り駆動部に駆動指令を出力する絞り駆動回路とを有する。
【００２５】
尚、本発明の光量調節装置は、上記絞り装置の絞り機構及び絞り駆動部を含む概念である。
【００２６】
［光量調節装置］
図１は、本発明の光量調節装置を適用した実施形態の絞り装置の分解図である。図２は、図１の絞り羽根の斜視図である。図３は、図１の絞り羽根の正面図である。図４は、図１のカムプレートの斜視図である。図５は、図１の絞り羽根とカムプレートとの位置関係を示す正面図である。
【００２７】
図１において、１は合成樹脂等の弾性材料で形成されたカバー部材であり、後述する絞り駆動部としてのローターユニットをカバーする。カバー部材１は、後述の回転軸４を軸支する軸受１ａ、後述のボビン５の端子を挿通させる穴部１ｂ−１〜１ｂ−４を有する。また、カバー部材１は、後述の位置検出素子１２の抜けを抑える張り出し片１ｃ、張り出し片１ｃに形成されて位置検出素子１２の端子部１２ａを挿通させる穴部１ｃ−１〜１ｃ−３、位置検出素子１２の端面部に接触する突起部１ｊ（図１４）を有する。更に、カバー部材１は、後述のケース部材１３に締結される座部１ｄ、座部１ｄに形成された挿通穴１ｄ−１とスナップフィット結合するように先端部に係止爪部が形成された弾性片部１ｋ（図１４）を有する。更に、カバー部材１は、座部１ｄと後述の駆動部材を収納する収納部とを橋渡しする薄肉片部１ｆ（図１４）、ケース部材１３と嵌合することにより位置決めするための嵌合片部１ｅ−１，１ｅ−２（図１４）を有する。また、カバー部材１は、後述するヨーク部材９を嵌合させて位置決めするための嵌合部１ｇ−１，１ｇ−２，１ｈ−１〜１ｈ−４（図１４）を有する。
【００２８】
２は永久磁石で形成されたロータ、３はロータ２を接着等で固定するための円盤形状のコア、４はコア３を圧入等で固定するための回転軸である。５ａ，５ｂは合成樹脂等で形成されたボビンで、給電のための端子部を有しており、コイル６ａ，６ｂが取り付けられると共に、端子部にコイルの引き出し線が連結され、半田によるメッキ処理が施されている。
【００２９】
７は潤滑性の高い材料で形成され、コア３の端面部と後述の軸受１０の端面部の摺動摩擦を低減させるためのワッシャである。８は絶縁性のあるシート材により形成され、コイル６ａ，６ｂと後述のヨーク９の間に配置されて両者が導通しないようにするためのシート部材であり、後述の軸受１０の逃げ穴部８ａと後述のヨーク９の逃げ穴部８ｂ−１，８ｂ−２が形成されている。
【００３０】
９は軟磁性材料で形成されたヨークであり、ロータ２と対向するように曲げられたステータ部９ｂ−１，９ｂ−２、後述の軸受１０を圧入等により固定するための穴部９ａ、カバー部材１と嵌合するための嵌合面部９ｃ−１〜９ｃ−６を有している。軸受１０は磁性材料で形成され、回転軸４が係合する軸受穴１０ａとフランジ部１０ｂとを有している。
【００３１】
１１はピニオンで、回転軸４の先端に圧入等により固定されるための穴部１１ａと、駆動部の回転力を後述のロータリープレート１４に伝達するためのギヤ部１１ｂとを有している。１２は後述のロータリープレート１４の回転位置を検出するためのフォトインタラプタ等の位置検出素子であり、端子部１２ａを有する。
【００３２】
１３は合成樹脂等で形成されたケース部材であり、光軸方向に突出した突出部１３ａを有する。突出部１３ａには、カバー部材１の座部１ｄの裏面に当接する受け面部１３ａ−３が形成されている。また、突出部１３ａには、嵌合片部１ｅ−１，１ｅ−２の嵌合端面部１ｅ−１−ａ、１ｅ−２−ａ（図１４）に嵌合する嵌合突起部１３ａ−２が形成されている。また、突出部１３ａには、締結部材１７を締め込む穴部１３ａ−１が形成されている。
【００３３】
また、ケース部材１３には、ピニオン１１を挿通させる穴部１３ｂ、軸受１０のフランジ部１０ｂを嵌合させる穴部１３ｃ、ヨーク９の端面部に当接する座面部１３ｄが形成されている。また、ケース部材には、位置検出素子１２を収納する収納部１３ｅ、後述のロータリープレート１４の遮蔽板部１４ａの逃げ穴１３ｇが形成されている。また、ケース部材１３には、弾性片部１ｋ（図１４）の挿通穴１３ｆ、後述のカムプレート１６の係止爪部１６ｂ−１〜１６ｂ−３が係合する係止溝１３ｈ−１〜１３ｈ−３が形成されている。また、ケース部材１３には、位置決め軸１６ａ−１，１６ａ−２に係合する穴部及び溝部１３ｉ−１，１３ｉ−２が形成されている。また、また、ケース部材１３には、後述のロータリープレート１４のリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６が係合する穴部１３ｊが形成されている。
【００３４】
１４は合成樹脂等で形成された回転部材としてのロータリープレートであり、位置検出素子１２の投射光を遮蔽する遮蔽板部１４ａ、穴部１３ｊに係合してロータリープレート１４を光軸中心に回転させるリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６を有する。また、ロータリープレート１４は、ピニオン１１のギヤ部１１ｂに噛み合い、ロータリープレート１４に回転力を伝達するギヤ部１４ｃを有する。また、ロータリープレート１４には、後述の絞り羽根１５の軸部１５ａ−１，１５ｂ−１，１５ｃ−１，１５ｄ−１，１５ｅ−１，１５ｆ−１を係合させるための穴部１４ｄ−１〜１４ｄ−６が形成されている。また、ロータリープレート１４には、ケース部材１３の端面部に光軸方向に当接してプレート１４を光軸方向に位置決めするための突起部１４ｅ−１〜１４ｅ−３（１４ｅ−３は不図示、３箇所の突起部は略光軸まわりに等分に配置される）が形成されている。１４ｆは開口径である。
【００３５】
１５ａ〜１５ｆは、合成樹脂又は金属薄板等で形成された絞り羽根であり、穴部１４ｄ−１〜１４ｄ−６に係合する軸部１５ａ−１，１５ｂ−１，１５ｃ−１，１５ｄ−１，１５ｅ−１，１５ｆ−１を有する。また、絞り羽根１５には、後述のカムプレート１６のカム穴１６ｃ〜１６ｈに係合する軸部１５ａ−２，１５ｂ−２，１５ｃ−２，１５ｄ−２，１５ｅ−２，１５ｆ−２（１５ｂ−２，１５ｃ−２，１５ｄ−２は不図示）が形成されている。
【００３６】
図２及び図３は図１の絞り羽根の拡大図である。絞り羽根１５ａの片面には、突起部１５ａ−３が形成されている。この突起部１５ａ−３は、射出成型により絞り羽根１５ａに一体的に形成されている。この突起部１５ａ−３は他の絞り羽根１５ｂ〜１５ｆにも同様に形成されている（図５の１５ａ−３〜1５ｆ−３）。
【００３７】
１６はカム部材としてのカムプレートであり、カム穴１６ｃ〜１６ｈを有する。また、カムプレート１６は、ケース部材１３との位置決めのための軸部１６ａ−１，１６ａ−２、ケース部材１３にカムプレート１６をスナップフィット結合させるための係止爪部１６ｂ−１〜１６ｂ−３、開口穴部１６ｋを有する。１６ｐ〜１６ｕは、カム穴１６ｃ〜１６ｈと開口穴部１６ｋの外周との間に設けられる傾斜面部であり、前述の絞り羽根１５ａ〜１５ｆの突起部１５ａ−３〜1５ｆ−３に当接する。これら傾斜面部１６ｐ〜１６ｕは、絞り羽根１５ａ〜１５ｆが小絞り側へ移動するほど徐々に高さが高くなるような傾斜面を有する。図５は絞り羽根１５ａ〜１５ｆが小絞り側にある状態を示しており、小絞り側では突起部１５ａ−３〜１５ｆ−３は傾斜面部１６ｐ〜１６ｕの高さが高い位置にある。
【００３８】
次に、各部品の相互関係について組立手順に従って説明する。
【００３９】
先ず、ヨーク９に軸受１０が取り付けられる。ヨーク９の穴部９ａに軸受１０の外形が圧入等によって固定される、その際、軸受１０のフランジ部１０ｂがヨーク９の端面部に当接し、軸受１０のヨーク９に対する位置が決まる。
【００４０】
次に、ヨーク９にシート部材８を敷設する。その際、ヨーク９のステータ部９ｂ−１，９ｂ−２に穴部８ｂ−１，８ｂ−２を挿通させる。
【００４１】
次に、コイル６ａ，６ｂが取り付けられたボビン５ａ、５ｂの中空穴部（不図示）をヨーク９のステータ部９ｂ−１，９ｂ−２挿通させる。
【００４２】
次に、ロータ２と回転軸４が一体となったローターユニットの回転軸４にワッシャ７を挿通し、回転軸４の端部を軸受１０の穴部１０ａに係合させる。
【００４３】
次に、ヨーク９をカバー部材１に取り付ける。その際、ヨーク９の嵌合面部９ｃ−１〜９ｃ−６が嵌合部１ｈ−１〜１ｈ−４，１ｇ−１，１ｇ−２にそれぞれ嵌合する。また、この時に嵌合部の一部、例えば９ｃ−５，９ｃ−６と１ｇ−１，１ｇ−２を圧入すると、ヨーク９がカバー部材１に固定され、組立の際に不用意に分解してしまうことがなくなる。上述した組立後の状態を図５に示す。
【００４４】
次に、ピニオン１１を回転軸４の先端部に圧入等により固定する。
【００４５】
次に、カバー部材１をケース部材１３に取り付ける。
【００４６】
図１５に示すように、ピニオン１１まで取り付けた状態のカバー部材１を、光軸方向にケース部材１３に移動させていく。その際、位置検出素子１２をケース部材１３の収納部１３ｅに収める。更にカバー部材１をケース部材１３に接近させていき、嵌合面部１ｅ−１−ａ、１ｅ−２−ａ（図１４）を突起部１３ａ−２（図１）にそれぞれ嵌合させる。また、軸受１０のフランジ部１０ｂをケース部材１３の穴部１３ｃに嵌合させる。これらの嵌合により、カバー部材１がケース部材１３に位置決めされる。これらの嵌合と同時に、穴部１ｃ−１〜１ｃ−３に端子部１２ａを挿通させる。そして、更にカバー部材１をケース部材１３に接近させていくと、座部１ｄの端面部が受け面部１３ａ−３に当接する。受け面部１３ａ−３は傾斜面となっていて、図１５に示すように、穴部１３ａ−１の中心と穴部１３ｃの中心を結ぶ線方向にＴの高低差があり、穴部１３ｃ側の方が低くなっている。
【００４７】
締結部材１７によりカバー部材１をケース部材１３に締め込んでいくと、座部１ｄの端面部が高低差を持った受け面部１３ａ−３に倣おうとして薄肉片部１ｆが弾性変形する。高低差Ｔは穴部１３ｃ側の方が低くなっているので、この弾性変形により、ヨーク部材９の端面部９ｅを座面部１３ｄに当接する力が発生する。これにより、ヨーク部材９とケース部材１３の光軸方向の位置が定まり、ピニオン１１の位置が適切な位置に配置され、ギヤ部１１ｂとロータリープレート１４のギヤ部１４ｃとが良好な噛み合いを維持できるため、絞り羽根による精度の良い開口径が実現される。尚、座面部１３ｄに設けられた突起部１ｄ−２は、締結部材１７が締め込まれた状態で締結部材１７の端面部に押圧されることで、座部１ｄの端面部を受け面部１３ａ−３に積極的に倣わせるためにあり、薄肉片部１ｆ寄りに設けられている。
【００４８】
一方、カバー部材１をケース部材１３に取り付けた状態では、図１７が示すように、係止爪部の斜面部１ｋ−１とケース部材１３に形成された係止爪部１３ｋが接触する。ここで、弾性片部１ｋは若干の撓み量を持つように斜面部１ｋ−１の位置が設定されている。このため、ヨーク部材９の端面部９ｅ（図１５）の座面部１３ｄへの当接力（付勢力）を持ったまま、カバー部材１がケース部材１３に保持される。更に、この状態では、図１７が示すように、突起部１ｊが位置検出素子１２の端面部１２ｂに当接し、張り出し片部１ｃが若干の撓み量を持って、位置検出素子１２を押圧保持している。
【００４９】
ここで、図１６及び図１７に示すように、弾性変形する薄肉片部１ｆの位置をＰ、ヨーク部材９の端面部９ｅが座面部１３ｄへ押圧する位置をＱ、弾性片部１ｋの斜面部１ｋ−１が受ける位置をＲ、張り出し片部１ｃの突起部１ｊが受ける位置をＳとする。また、ヨーク部材９がＱ点で座面部１３ｄを押圧する力ｆ１１の線分ＰＱに対する垂直分力をｆ１１ａとする。そして、カバー部材１がＲ点で受ける力ｆ１２の線分ＰＲに対する垂直分力をｆ１２ａ、カバー部材１がＳ点で受ける力ｆ１３の線分ＰＳに対する垂直分力をｆ１３ａとする。更に、線分ＰＱの長さをＬ１、線分ＰＲの長さをＬ２、線分ＰＳの長さをＬ３とすると、
ｆ１１ａ・Ｌ１＋ｆ１２ａ・Ｌ２＞ｆ１３ａ・Ｌ３
の関係になっている。
【００５０】
少なくとも上記関係を満たしていれば、張り出し片部１ｃの突起部１ｊが受ける力に負けて、カバー部材１がケース部材１３より浮き上がり（端面部９ｅの座面部１３ｄへの当接力を得ない）、噛み合い不良を起こすことによる口径精度の低下が回避できる。
【００５１】
上記構成によれば、ロータリープレート１４の遮蔽板部１４ａに対して位置検出素子１２をカバー部材１の付勢力により精度よく固定できるので、位置検出素子１２の機械的ずれによる検出タイミングの変動を回避することができる。また、カバー部材１により位置検出素子１２を抑える構造にし、駆動部を回転させずに光軸方向より組み込み可能なため、位置検出素子１２の設置を安定させる部材等が不要となる。
【００５２】
また、上記構成では、カバー部材１には弾性片部１ｋが形成されていたが、
ｆ１１ａ・Ｌ１＞ｆ１３ａ・Ｌ３
の関係が満たされるならば、弾性片部１ｋはなくても構わない。
【００５３】
また、傾斜面部１３ａ−３は傾斜面である必要はない。例えば、受け面部１３ａ−３に設けた突起部と座部１ｄの端面部が押圧力を持って当接することで薄肉片部１ｆを弾性変形させ、ヨーク部材９の端面部９ｅが座面部１３ｄへ付勢するように構成してもよい。また、上記突起部を受け面部１３ａ−３側ではなく端面部１ｄ側に設けてもよい。
【００５４】
更に、ヨーク９の端面部９ｅとベース部材１３の座面部１３ｄとの当接は、複数個の突起部による接触であってもよい。また、カバー部材１とヨーク９を圧入した場合は、ヨーク９がカバー部材１に固定されるので、座面部１３ｄへの当接部はヨーク９の端面部９ｅではなくカバー部材１の一部であってもよい。
【００５５】
［迫り上がり現象及びその対策］
上述した光量調節装置では、複数の絞り羽根１５ａ〜１ｆが互いに摺接するように重ねて配置されている。つまり、絞り羽根１５ａ上に絞り羽根１５ｂを重ね、絞り羽根１５ｂ上に絞り羽根１５ｃを重ねていくことで順次組み付けられる。最後の絞り羽根１５ｆは絞り羽根１５ａの下に配置される。このように組み付けられた絞り羽根１５ａ〜１ｆを小絞り側へ作動させると、下に配置された絞り羽根がその上に配置された絞り羽根を押し上げるため、全ての絞り羽根で形成される開口部付近が迫り上がる現象が発生する。この迫り上がり現象を図６及び図７を参照して説明する。
【００５６】
図６は開放位置での開口部付近の３枚の絞り羽根１５ａ〜１５ｃの状態を示している。Ｘは光軸方向を示している。また、図中上方がカムプレート側、下方がロータリープレート側である。絞り羽根１５ｂは絞り羽根１５ａの下に配置され、絞り羽根１５ｃの上に配置されているので、絞り羽根１５ｂは図６のように斜めに傾いた状態となる。この状態で、絞り羽根１５ｂの根元付近（図中左端）は撓みが生じているため、絞り羽根１５ａとの接触部αには絞り羽根１５ａを押し上げる力ｆ1（光軸方向の分力はｆ１’）が作用する。その分力ｆ１’に相当する力が他の絞り羽根にも同様に作用するので、絞り羽根の開口部付近が、図中上方へ盛り上がることになる。ここで、図６は開放状態であるため分力ｆ１’が小さく、盛り上がりの量は小絞り状態に比べて小さい。
【００５７】
これに対して、図７の小絞り状態では、開放状態よりも絞り羽根１５ｂの根元付近（図中左端）は大きく撓みが生じているため、絞り羽根１５ａとの接触部βには絞り羽根１５ａを押し上げる力ｆ２（光軸方向の分力はｆ２’）が作用する。ここで、ｆ２’＞ｆ１’となるため、盛り上がる量は開放状態よりも大きくなる。従って、図６の開放状態から小絞り状態へ作動するほど、盛り上がる量が大きくなり、迫り上がり現象が発生する。
【００５８】
ここで、本実施形態では、上記迫り上がり現象を抑えるために、絞り羽根に設けた突起部が、カムプレートに設けた傾斜面部に当接する構成となっている。この構成について、図８を参照して説明する。
【００５９】
図８は１枚の絞り羽根１５ａが小絞り側に作動した状態を示している。絞り羽根１５ａの軸部１５ａ−１がロータリープレート１４の穴部１４ｄ−６に係合している。絞り羽根１５ａに設けられた突起部１５ａ−３が傾斜面部１６ｐの高さが高い位置で当接しているため、穴部１４ｄ−６と軸部１５ａ−１の間のガタ（隙間）と絞り羽根１５ａの若干の撓みにより、絞り羽根１５ａは図中上方へ傾いた状態となる。ここで、絞り羽根の開口部付近の傾き方向は、前述の迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向のロータリープレート１４側である。このように、絞り羽根１５ａの作動に伴い、その突起部１５ａ−３が傾斜面部１６ｐに当接しながら傾斜面部１６ｐに沿って移動する。これにより、絞り羽根１５ａを、迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向に傾けるので、絞り羽根の開口部付近の光軸方向への盛り上がりを小さくすることができる。
【００６０】
［変形例］
図８に示す構成では、カムプレート１６に傾斜面部１６ｐを設けていたが、ロータリープレート１４に傾斜面部を設けても良い。
【００６１】
そこで、以下では図９乃至図１２を参照してロータリープレートに傾斜面部を設けた構成について説明する。
【００６２】
図９乃至図１１は１枚の絞り羽根３１５ｃと傾斜面部３１４ｐを設けたロータリープレート３１４を示している。
【００６３】
ロータリープレート３１４には絞り羽根３１５ｃの軸部３１５ｃ−１が係合する穴部３１４ｄ−１〜３１４ｄ−６が設けられている。また、穴部３１４ｄ−１〜３１４ｄ−６には、凹部３１４ｑ−１〜３１４ｑ−６が形成されており、絞り羽根３１５ｃの突出片部３１５ｇ−１（他の絞り羽根にも同様に設けられる）が挿通可能な大きさを有する。ロータリープレート３１４の穴部３１４ｄ−１〜３１４ｄ−６の周囲には傾斜面部３１４ｐ−１〜３１４ｐ−６が形成されている。ここで、絞り羽根３１５ｃの組立手順を説明すると、突出片部３１５ｇ−１を凹部３１４ｑ−２に合わせて軸部３１５ｃ−１を穴部３１４ｄ−２に挿通させる。この状態では、図１０に示すように、絞り羽根３１５ｃは、実際の開放位置よりも開放方向に回転した位置にある。次に、図１１に示すように、突出片部３１５ｇ−１を凹部３１４ｑ−２に合わせて軸部３１５ｃ−１を穴部３１４ｄ−２に挿通し、絞り羽根３１５ｃを小絞り側に回転させる。すると、突出片部３１５ｇ−１に設けられた突起部（後述の図１２の３１５ｈ−１）が傾斜面部３１４ｐ−２に当接する。
【００６４】
図１２は、絞り羽根３１５ｃの軸部３１５ｃ−１が穴部３１４ｄ−２に係合し、突起部３１５ｈ−１が傾斜面部３１４ｐ−２に当接した状態を示している。図１８は、図１２における係合部の拡大図である。図１８において、傾斜面部３１４ｐ−２は絞り羽根３１５ｃが開放側から小絞り側へ作動するほど、傾斜面の高さが高くなっている。このため、突起部３１５ｈ−１が傾斜面部３１４ｐ−２に押圧されて、軸部３１５ｃ−１と穴部３１４ｄ−２との間のガタの範囲で絞り羽根３１５ｃは図中上方へ傾く。ここで、絞り羽根の開口部付近の傾き方向は、前述の迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向のロータリープレート３１４側である。このように、絞り羽根３１５ｃの作動に伴い、その突起部３１５ｈ−１が傾斜面部３１４ｐ−２に当接しながら傾斜面部３１４ｐ−２に沿って移動する。これにより、絞り羽根３１５ｃを、迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向に傾けることで、絞り羽根の開口部付近の光軸方向への盛り上がりを小さくすることができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態によれば、絞り羽根の小絞り時に発生する迫り上がり現象を抑制できるため、絞り羽根が光学系に接触して光学性能を劣化するのを抑制することができる。
【００６６】
また、絞り羽根の迫り上がり量を見込んだ光学設計が不要となるため、光学設計の自由度を高め、良好な光学性能を持った光学系を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の光量調節装置を適用した実施形態の絞り装置の分解図である。
【図２】図１の絞り羽根の斜視図である。
【図３】図１の絞り羽根の正面図である。
【図４】図１のカムプレートの斜視図である。
【図５】図１の絞り羽根とカムプレートとの位置関係を示す正面図である。
【図６】光量調節装置の迫り上がり現象を説明する図である。
【図７】光量調節装置の迫り上がり現象を説明する図である。
【図８】本実施形態の光量調節装置による迫り上がり現象の防止策を説明する図である。
【図９】本実施形態の変形例の光量調節装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】本実施形態の変形例の光量調節装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態の変形例の光量調節装置の構成を示す斜視図である。
【図１２】本実施形態の変形例の光量調節装置による作用を説明する図である。
【図１３】本発明の光量調節装置を適用したレンズ装置が装着されたカメラシステムを示すブロック図である。
【図１４】本発明の光量調節装置の駆動部の斜視図である。
【図１５】本発明の光量調節装置の駆動部の取り付けを説明する図である。
【図１６】本発明の光量調節装置の駆動部の取り付けを説明する図である。
【図１７】本発明の光量調節装置の駆動部の取り付けを説明する図である。
【図１８】図１２における係合部の拡大図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ カバー部材
２ マグネット
３ コア
４ 回転軸
５ ボビン
６ コイル
７ ワッシャ
８ シート部材
９ ヨーク
１０ 軸受
１１ ピニオン
１２ 位置検出素子
１３ ケース部材
１４ ロータリープレート
１５ 絞り羽根
１６ カムプレート
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光学系に用いられる光量調節装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の光量調節装置として、特許文献１には、ポリエステルシート等の樹脂材やステンレスシート等の金属材に射出成型によって駆動鋲と回転鋲を形成した複数の絞り羽根を、レンズ枠の周上に重ねて配置することで絞り開口を形成している。そして、絞り駆動板に形成された長孔と駆動鋲とを係合させ、絞り駆動板を駆動させることで各絞り羽根が回転鋲を中心として絞り開口を開閉させる。
【０００３】
また、特許文献２では、羽根基板を射出成形する際に駆動ダボと回転ダボを一体的に形成し、このように成形された複数枚の絞り羽根を羽根室のまわりに配置することで絞り開口を形成している。
【特許文献１】特許第２７０７６２２号明細書
【特許文献２】特開平０６−３１７８２６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
従来の光量調節装置では、複数枚の絞り羽根を周上に重ねて配置して絞り開口を形成しているため、絞り羽根が開放側よりも相対的に開口部を覆っている小絞り側で、開口部付近が迫り上がる（光軸方向へ盛り上がる）現象が発生することが知られている。この現象は、絞り羽根が、近接するレンズ等の光学系に接触して表面のコーティングを損傷させ光学性能を劣化させる要因となる。また、従来は、絞り羽根の迫り上がり量を見込んで、絞り羽根に近接する光学系を光軸方向に沿って離間して配置せざるをえず、光学設計の自由度を低くする要因となっている。
【０００５】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、光学性能を維持し、光学設計の自由度を向上できる光量調節装置の実現を例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決し、目的を達成するために、本発明の光量調節装置は、回転部材と、当該回転部材を駆動する駆動部と、開口部を形成するように互いに重なり合うように配置されて前記回転部材に係合する複数の絞り羽根と、前記回転部材の回転により前記開口部が予め決められた開度になるように前記複数の絞り羽根を作動させるカム部材と、を有する光量調節装置において、前記絞り羽根に当接部を形成すると共に、前記カム部材又は前記回転部材に、当該当接部に当接する斜面部を形成し、前記絞り羽根の作動に伴い前記当接部が前記斜面部に沿って移動し、前記複数の絞り羽根が開放側から小絞り側に作動するほど、前記当接部を光軸方向に沿って光学系とは反対方向に押圧し、前記絞り羽根の開口部の光軸方向への迫り上がりが小さくなるように前記斜面部を形成した。
【０００７】
また、本発明のレンズ装置は、上記光量調節装置を有する絞り装置と、複数のレンズを有する光学系と、前記絞り装置と前記光学系とを制御する制御部と、を有する。
【０００８】
また、本発明のカメラシステムは、上記レンズ装置と、前記レンズ装置が着脱自在なカメラ装置と、を備える。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、絞り羽根が小絞側に作動する際に発生する迫り上がり現象を抑制できるため、絞り羽根が光学系に接触して光学性能を劣化するのを抑制することができる。
【００１０】
また、絞り羽根の迫り上がり量を見込んだ光学設計が不要となるため、光学設計の自由度を高め、良好な光学性能を持った光学系を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１１】
以下、本発明に係る一実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
【００１２】
なお、以下に説明する実施形態は、本発明を実現するための一例であり、本発明が適用される装置の構成や各種条件によって適宜修正又は変更されるべきものであり、本発明は以下の実施形態に限定されるものではない。
【００１３】
［カメラシステム］
先ず、本発明の光量調節装置を適用したレンズ装置が装着されたカメラシステムについて説明する。
【００１４】
図１３は、本発明の光量調節装置を適用したレンズ装置が装着されたカメラシステムを示すブロック図である。
【００１５】
図１３において、２００はカメラ本体、３００はカメラ本体２００に着脱自在な交換レンズ本体であり、カメラ本体２００に交換レンズ本体３００が装着されて、レンズレンズ交換式オートフォーカス（ＡＦ）一眼レフカメラを構成している。
【００１６】
２０１はマイクロコンピュータで構成されるカメラ制御部で、後述するカメラ本体２００に搭載された各種装置の動作を制御する。更に、カメラ制御部２０１は、レンズ本体３００が装着された状態で、レンズ接点３０２とカメラ接点２０２が接続されて、レンズ制御部３０１との間で通信を行う。
【００１７】
２０３はユーザが操作可能な電源ＳＷであり、カメラ制御部２０１を起動してカメラ本体２００の各アクチュエータやセンサ等への電源供給を行い、動作可能な状態とするためのＳＷである。
【００１８】
２０４はユーザが操作可能な２段ストローク式のレリーズＳＷで、その信号はカメラ制御部２０１に入力される。カメラ制御部２０１は、レリーズＳＷ２０４から入力された信号に従い、以下の撮影動作を行う。
【００１９】
即ち、第１ストロークＳＷがＯＮされＳＷ１信号が出力されると、測光装置２０５による露光量演算や測距装置２０８による被写体の測距演算や測距結果に基づいた合焦装置３０６によるフォーカスレンズの合焦動作や合焦判定等の撮影準備状態に移行する。
【００２０】
また、第２ストロークＳＷがＯＮされＳＷ２信号が出力されると、レンズ本体３００のレンズ制御部３０１に対して後述する絞り装置３０７の駆動命令を出力する。尚、レンズ制御部３０１は、後述するレンズ本体３００の各種装置の動作を制御すると共に、カメラ本体２００に装着された状態で、レンズ接点３０２とカメラ接点２０２が接続されて、カメラ制御部２０１との間で通信を行う。
【００２１】
レンズ制御部３０１は絞り装置３０７を駆動し、カメラ制御部２０１は露光装置２０６に露光開始指令を出力して実際に露光動作を実行させ、露光装置２０６から露光終了信号を受信すると記憶装置２０７に記録開始指令を出力して撮影画像の記憶を行う。
【００２２】
２０９は表示装置であり、カメラ制御部２０１からの表示制御指令に基づいて、絞り値やシャッタスピード等の各種撮影条件や、撮影枚数、電池残量、各種モードの表示を行う。
【００２３】
３０６は合焦装置であり、フォーカスレンズ及びその保持部材と、フォーカスレンズを目標位置まで駆動するためのレンズ駆動手段と、レンズ駆動手段の駆動力をフォーカスレンズに伝達する伝達機構と、を有する。更に、合焦装置３０６は、カメラ制御部２０１から出力されたフォーカスレンズの移動量の情報に従い、レンズ制御部３０１によって制御され、レンズ駆動手段に駆動指令を出力するレンズ駆動回路を有する。
【００２４】
３０７は絞り装置であり、絞り開口面積を予め決められた所定開度に設定する絞り機構と、絞り機構を駆動するための絞り駆動部と、カメラ制御部２０１からの絞り動作指令に従ってレンズ制御部３０１により制御される。そして、絞り装置３０７は、絞り駆動部に駆動指令を出力する絞り駆動回路とを有する。
【００２５】
尚、本発明の光量調節装置は、上記絞り装置の絞り機構及び絞り駆動部を含む概念である。
【００２６】
［光量調節装置］
図１は、本発明の光量調節装置を適用した実施形態の絞り装置の分解図である。図２は、図１の絞り羽根の斜視図である。図３は、図１の絞り羽根の正面図である。図４は、図１のカムプレートの斜視図である。図５は、図１の絞り羽根とカムプレートとの位置関係を示す正面図である。
【００２７】
図１において、１は合成樹脂等の弾性材料で形成されたカバー部材であり、後述する絞り駆動部としてのローターユニットをカバーする。カバー部材１は、後述の回転軸４を軸支する軸受１ａ、後述のボビン５の端子を挿通させる穴部１ｂ−１〜１ｂ−４を有する。また、カバー部材１は、後述の位置検出素子１２の抜けを抑える張り出し片１ｃ、張り出し片１ｃに形成されて位置検出素子１２の端子部１２ａを挿通させる穴部１ｃ−１〜１ｃ−３、位置検出素子１２の端面部に接触する突起部１ｊ（図１４）を有する。更に、カバー部材１は、後述のケース部材１３に締結される座部１ｄ、座部１ｄに形成された挿通穴１ｄ−１とスナップフィット結合するように先端部に係止爪部が形成された弾性片部１ｋ（図１４）を有する。更に、カバー部材１は、座部１ｄと後述の駆動部材を収納する収納部とを橋渡しする薄肉片部１ｆ（図１４）、ケース部材１３と嵌合することにより位置決めするための嵌合片部１ｅ−１，１ｅ−２（図１４）を有する。また、カバー部材１は、後述するヨーク部材９を嵌合させて位置決めするための嵌合部１ｇ−１，１ｇ−２，１ｈ−１〜１ｈ−４（図１４）を有する。
【００２８】
２は永久磁石で形成されたロータ、３はロータ２を接着等で固定するための円盤形状のコア、４はコア３を圧入等で固定するための回転軸である。５ａ，５ｂは合成樹脂等で形成されたボビンで、給電のための端子部を有しており、コイル６ａ，６ｂが取り付けられると共に、端子部にコイルの引き出し線が連結され、半田によるメッキ処理が施されている。
【００２９】
７は潤滑性の高い材料で形成され、コア３の端面部と後述の軸受１０の端面部の摺動摩擦を低減させるためのワッシャである。８は絶縁性のあるシート材により形成され、コイル６ａ，６ｂと後述のヨーク９の間に配置されて両者が導通しないようにするためのシート部材であり、後述の軸受１０の逃げ穴部８ａと後述のヨーク９の逃げ穴部８ｂ−１，８ｂ−２が形成されている。
【００３０】
９は軟磁性材料で形成されたヨークであり、ロータ２と対向するように曲げられたステータ部９ｂ−１，９ｂ−２、後述の軸受１０を圧入等により固定するための穴部９ａ、カバー部材１と嵌合するための嵌合面部９ｃ−１〜９ｃ−６を有している。軸受１０は磁性材料で形成され、回転軸４が係合する軸受穴１０ａとフランジ部１０ｂとを有している。
【００３１】
１１はピニオンで、回転軸４の先端に圧入等により固定されるための穴部１１ａと、駆動部の回転力を後述のロータリープレート１４に伝達するためのギヤ部１１ｂとを有している。１２は後述のロータリープレート１４の回転位置を検出するためのフォトインタラプタ等の位置検出素子であり、端子部１２ａを有する。
【００３２】
１３は合成樹脂等で形成されたケース部材であり、光軸方向に突出した突出部１３ａを有する。突出部１３ａには、カバー部材１の座部１ｄの裏面に当接する受け面部１３ａ−３が形成されている。また、突出部１３ａには、嵌合片部１ｅ−１，１ｅ−２の嵌合端面部１ｅ−１−ａ、１ｅ−２−ａ（図１４）に嵌合する嵌合突起部１３ａ−２が形成されている。また、突出部１３ａには、締結部材１７を締め込む穴部１３ａ−１が形成されている。
【００３３】
また、ケース部材１３には、ピニオン１１を挿通させる穴部１３ｂ、軸受１０のフランジ部１０ｂを嵌合させる穴部１３ｃ、ヨーク９の端面部に当接する座面部１３ｄが形成されている。また、ケース部材には、位置検出素子１２を収納する収納部１３ｅ、後述のロータリープレート１４の遮蔽板部１４ａの逃げ穴１３ｇが形成されている。また、ケース部材１３には、弾性片部１ｋ（図１４）の挿通穴１３ｆ、後述のカムプレート１６の係止爪部１６ｂ−１〜１６ｂ−３が係合する係止溝１３ｈ−１〜１３ｈ−３が形成されている。また、ケース部材１３には、位置決め軸１６ａ−１，１６ａ−２に係合する穴部及び溝部１３ｉ−１，１３ｉ−２が形成されている。また、また、ケース部材１３には、後述のロータリープレート１４のリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６が係合する穴部１３ｊが形成されている。
【００３４】
１４は合成樹脂等で形成された回転部材としてのロータリープレートであり、位置検出素子１２の投射光を遮蔽する遮蔽板部１４ａ、穴部１３ｊに係合してロータリープレート１４を光軸中心に回転させるリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６を有する。また、ロータリープレート１４は、ピニオン１１のギヤ部１１ｂに噛み合い、ロータリープレート１４に回転力を伝達するギヤ部１４ｃを有する。また、ロータリープレート１４には、後述の絞り羽根１５の軸部１５ａ−１，１５ｂ−１，１５ｃ−１，１５ｄ−１，１５ｅ−１，１５ｆ−１を係合させるための穴部１４ｄ−１〜１４ｄ−６が形成されている。また、ロータリープレート１４には、ケース部材１３の端面部に光軸方向に当接してプレート１４を光軸方向に位置決めするための突起部１４ｅ−１〜１４ｅ−３（１４ｅ−３は不図示、３箇所の突起部は略光軸まわりに等分に配置される）が形成されている。１４ｆは開口径である。
【００３５】
１５ａ〜１５ｆは、合成樹脂又は金属薄板等で形成された絞り羽根であり、穴部１４ｄ−１〜１４ｄ−６に係合する軸部１５ａ−１，１５ｂ−１，１５ｃ−１，１５ｄ−１，１５ｅ−１，１５ｆ−１を有する。また、絞り羽根１５には、後述のカムプレート１６のカム穴１６ｃ〜１６ｈに係合する軸部１５ａ−２，１５ｂ−２，１５ｃ−２，１５ｄ−２，１５ｅ−２，１５ｆ−２（１５ｂ−２，１５ｃ−２，１５ｄ−２は不図示）が形成されている。
【００３６】
図２及び図３は図１の絞り羽根の拡大図である。絞り羽根１５ａの片面には、突起部１５ａ−３が形成されている。この突起部１５ａ−３は、射出成型により絞り羽根１５ａに一体的に形成されている。この突起部１５ａ−３は他の絞り羽根１５ｂ〜１５ｆにも同様に形成されている（図５の１５ａ−３〜1５ｆ−３）。
【００３７】
１６はカム部材としてのカムプレートであり、カム穴１６ｃ〜１６ｈを有する。また、カムプレート１６は、ケース部材１３との位置決めのための軸部１６ａ−１，１６ａ−２、ケース部材１３にカムプレート１６をスナップフィット結合させるための係止爪部１６ｂ−１〜１６ｂ−３、開口穴部１６ｋを有する。１６ｐ〜１６ｕは、カム穴１６ｃ〜１６ｈと開口穴部１６ｋの外周との間に設けられる傾斜面部であり、前述の絞り羽根１５ａ〜１５ｆの突起部１５ａ−３〜1５ｆ−３に当接する。これら傾斜面部１６ｐ〜１６ｕは、絞り羽根１５ａ〜１５ｆが小絞り側へ移動するほど徐々に高さが高くなるような傾斜面を有する。図５は絞り羽根１５ａ〜１５ｆが小絞り側にある状態を示しており、小絞り側では突起部１５ａ−３〜１５ｆ−３は傾斜面部１６ｐ〜１６ｕの高さが高い位置にある。
【００３８】
次に、各部品の相互関係について組立手順に従って説明する。
【００３９】
先ず、ヨーク９に軸受１０が取り付けられる。ヨーク９の穴部９ａに軸受１０の外形が圧入等によって固定される、その際、軸受１０のフランジ部１０ｂがヨーク９の端面部に当接し、軸受１０のヨーク９に対する位置が決まる。
【００４０】
次に、ヨーク９にシート部材８を敷設する。その際、ヨーク９のステータ部９ｂ−１，９ｂ−２に穴部８ｂ−１，８ｂ−２を挿通させる。
【００４１】
次に、コイル６ａ，６ｂが取り付けられたボビン５ａ、５ｂの中空穴部（不図示）をヨーク９のステータ部９ｂ−１，９ｂ−２挿通させる。
【００４２】
次に、ロータ２と回転軸４が一体となったローターユニットの回転軸４にワッシャ７を挿通し、回転軸４の端部を軸受１０の穴部１０ａに係合させる。
【００４３】
次に、ヨーク９をカバー部材１に取り付ける。その際、ヨーク９の嵌合面部９ｃ−１〜９ｃ−６が嵌合部１ｈ−１〜１ｈ−４，１ｇ−１，１ｇ−２にそれぞれ嵌合する。また、この時に嵌合部の一部、例えば９ｃ−５，９ｃ−６と１ｇ−１，１ｇ−２を圧入すると、ヨーク９がカバー部材１に固定され、組立の際に不用意に分解してしまうことがなくなる。上述した組立後の状態を図５に示す。
【００４４】
次に、ピニオン１１を回転軸４の先端部に圧入等により固定する。
【００４５】
次に、カバー部材１をケース部材１３に取り付ける。
【００４６】
図１５に示すように、ピニオン１１まで取り付けた状態のカバー部材１を、光軸方向にケース部材１３に移動させていく。その際、位置検出素子１２をケース部材１３の収納部１３ｅに収める。更にカバー部材１をケース部材１３に接近させていき、嵌合面部１ｅ−１−ａ、１ｅ−２−ａ（図１４）を突起部１３ａ−２（図１）にそれぞれ嵌合させる。また、軸受１０のフランジ部１０ｂをケース部材１３の穴部１３ｃに嵌合させる。これらの嵌合により、カバー部材１がケース部材１３に位置決めされる。これらの嵌合と同時に、穴部１ｃ−１〜１ｃ−３に端子部１２ａを挿通させる。そして、更にカバー部材１をケース部材１３に接近させていくと、座部１ｄの端面部が受け面部１３ａ−３に当接する。受け面部１３ａ−３は傾斜面となっていて、図１５に示すように、穴部１３ａ−１の中心と穴部１３ｃの中心を結ぶ線方向にＴの高低差があり、穴部１３ｃ側の方が低くなっている。
【００４７】
締結部材１７によりカバー部材１をケース部材１３に締め込んでいくと、座部１ｄの端面部が高低差を持った受け面部１３ａ−３に倣おうとして薄肉片部１ｆが弾性変形する。高低差Ｔは穴部１３ｃ側の方が低くなっているので、この弾性変形により、ヨーク部材９の端面部９ｅを座面部１３ｄに当接する力が発生する。これにより、ヨーク部材９とケース部材１３の光軸方向の位置が定まり、ピニオン１１の位置が適切な位置に配置され、ギヤ部１１ｂとロータリープレート１４のギヤ部１４ｃとが良好な噛み合いを維持できるため、絞り羽根による精度の良い開口径が実現される。尚、座面部１３ｄに設けられた突起部１ｄ−２は、締結部材１７が締め込まれた状態で締結部材１７の端面部に押圧されることで、座部１ｄの端面部を受け面部１３ａ−３に積極的に倣わせるためにあり、薄肉片部１ｆ寄りに設けられている。
【００４８】
一方、カバー部材１をケース部材１３に取り付けた状態では、図１７が示すように、係止爪部の斜面部１ｋ−１とケース部材１３に形成された係止爪部１３ｋが接触する。ここで、弾性片部１ｋは若干の撓み量を持つように斜面部１ｋ−１の位置が設定されている。このため、ヨーク部材９の端面部９ｅ（図１５）の座面部１３ｄへの当接力（付勢力）を持ったまま、カバー部材１がケース部材１３に保持される。更に、この状態では、図１７が示すように、突起部１ｊが位置検出素子１２の端面部１２ｂに当接し、張り出し片部１ｃが若干の撓み量を持って、位置検出素子１２を押圧保持している。
【００４９】
ここで、図１６及び図１７に示すように、弾性変形する薄肉片部１ｆの位置をＰ、ヨーク部材９の端面部９ｅが座面部１３ｄへ押圧する位置をＱ、弾性片部１ｋの斜面部１ｋ−１が受ける位置をＲ、張り出し片部１ｃの突起部１ｊが受ける位置をＳとする。また、ヨーク部材９がＱ点で座面部１３ｄを押圧する力ｆ１１の線分ＰＱに対する垂直分力をｆ１１ａとする。そして、カバー部材１がＲ点で受ける力ｆ１２の線分ＰＲに対する垂直分力をｆ１２ａ、カバー部材１がＳ点で受ける力ｆ１３の線分ＰＳに対する垂直分力をｆ１３ａとする。更に、線分ＰＱの長さをＬ１、線分ＰＲの長さをＬ２、線分ＰＳの長さをＬ３とすると、
ｆ１１ａ・Ｌ１＋ｆ１２ａ・Ｌ２＞ｆ１３ａ・Ｌ３
の関係になっている。
【００５０】
少なくとも上記関係を満たしていれば、張り出し片部１ｃの突起部１ｊが受ける力に負けて、カバー部材１がケース部材１３より浮き上がり（端面部９ｅの座面部１３ｄへの当接力を得ない）、噛み合い不良を起こすことによる口径精度の低下が回避できる。
【００５１】
上記構成によれば、ロータリープレート１４の遮蔽板部１４ａに対して位置検出素子１２をカバー部材１の付勢力により精度よく固定できるので、位置検出素子１２の機械的ずれによる検出タイミングの変動を回避することができる。また、カバー部材１により位置検出素子１２を抑える構造にし、駆動部を回転させずに光軸方向より組み込み可能なため、位置検出素子１２の設置を安定させる部材等が不要となる。
【００５２】
また、上記構成では、カバー部材１には弾性片部１ｋが形成されていたが、
ｆ１１ａ・Ｌ１＞ｆ１３ａ・Ｌ３
の関係が満たされるならば、弾性片部１ｋはなくても構わない。
【００５３】
また、傾斜面部１３ａ−３は傾斜面である必要はない。例えば、受け面部１３ａ−３に設けた突起部と座部１ｄの端面部が押圧力を持って当接することで薄肉片部１ｆを弾性変形させ、ヨーク部材９の端面部９ｅが座面部１３ｄへ付勢するように構成してもよい。また、上記突起部を受け面部１３ａ−３側ではなく端面部１ｄ側に設けてもよい。
【００５４】
更に、ヨーク９の端面部９ｅとベース部材１３の座面部１３ｄとの当接は、複数個の突起部による接触であってもよい。また、カバー部材１とヨーク９を圧入した場合は、ヨーク９がカバー部材１に固定されるので、座面部１３ｄへの当接部はヨーク９の端面部９ｅではなくカバー部材１の一部であってもよい。
【００５５】
［迫り上がり現象及びその対策］
上述した光量調節装置では、複数の絞り羽根１５ａ〜１ｆが互いに摺接するように重ねて配置されている。つまり、絞り羽根１５ａ上に絞り羽根１５ｂを重ね、絞り羽根１５ｂ上に絞り羽根１５ｃを重ねていくことで順次組み付けられる。最後の絞り羽根１５ｆは絞り羽根１５ａの下に配置される。このように組み付けられた絞り羽根１５ａ〜１ｆを小絞り側へ作動させると、下に配置された絞り羽根がその上に配置された絞り羽根を押し上げるため、全ての絞り羽根で形成される開口部付近が迫り上がる現象が発生する。この迫り上がり現象を図６及び図７を参照して説明する。
【００５６】
図６は開放位置での開口部付近の３枚の絞り羽根１５ａ〜１５ｃの状態を示している。Ｘは光軸方向を示している。また、図中上方がカムプレート側、下方がロータリープレート側である。絞り羽根１５ｂは絞り羽根１５ａの下に配置され、絞り羽根１５ｃの上に配置されているので、絞り羽根１５ｂは図６のように斜めに傾いた状態となる。この状態で、絞り羽根１５ｂの根元付近（図中左端）は撓みが生じているため、絞り羽根１５ａとの接触部αには絞り羽根１５ａを押し上げる力ｆ1（光軸方向の分力はｆ１’）が作用する。その分力ｆ１’に相当する力が他の絞り羽根にも同様に作用するので、絞り羽根の開口部付近が、図中上方へ盛り上がることになる。ここで、図６は開放状態であるため分力ｆ１’が小さく、盛り上がりの量は小絞り状態に比べて小さい。
【００５７】
これに対して、図７の小絞り状態では、開放状態よりも絞り羽根１５ｂの根元付近（図中左端）は大きく撓みが生じているため、絞り羽根１５ａとの接触部βには絞り羽根１５ａを押し上げる力ｆ２（光軸方向の分力はｆ２’）が作用する。ここで、ｆ２’＞ｆ１’となるため、盛り上がる量は開放状態よりも大きくなる。従って、図６の開放状態から小絞り状態へ作動するほど、盛り上がる量が大きくなり、迫り上がり現象が発生する。
【００５８】
ここで、本実施形態では、上記迫り上がり現象を抑えるために、絞り羽根に設けた突起部が、カムプレートに設けた傾斜面部に当接する構成となっている。この構成について、図８を参照して説明する。
【００５９】
図８は１枚の絞り羽根１５ａが小絞り側に作動した状態を示している。絞り羽根１５ａの軸部１５ａ−１がロータリープレート１４の穴部１４ｄ−６に係合している。絞り羽根１５ａに設けられた突起部１５ａ−３が傾斜面部１６ｐの高さが高い位置で当接しているため、穴部１４ｄ−６と軸部１５ａ−１の間のガタ（隙間）と絞り羽根１５ａの若干の撓みにより、絞り羽根１５ａは図中上方へ傾いた状態となる。ここで、絞り羽根の開口部付近の傾き方向は、前述の迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向のロータリープレート１４側である。このように、絞り羽根１５ａの作動に伴い、その突起部１５ａ−３が傾斜面部１６ｐに当接しながら傾斜面部１６ｐに沿って移動する。これにより、絞り羽根１５ａを、迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向に傾けるので、絞り羽根の開口部付近の光軸方向への盛り上がりを小さくすることができる。
【００６０】
［変形例］
図８に示す構成では、カムプレート１６に傾斜面部１６ｐを設けていたが、ロータリープレート１４に傾斜面部を設けても良い。
【００６１】
そこで、以下では図９乃至図１２を参照してロータリープレートに傾斜面部を設けた構成について説明する。
【００６２】
図９乃至図１１は１枚の絞り羽根３１５ｃと傾斜面部３１４ｐを設けたロータリープレート３１４を示している。
【００６３】
ロータリープレート３１４には絞り羽根３１５ｃの軸部３１５ｃ−１が係合する穴部３１４ｄ−１〜３１４ｄ−６が設けられている。また、穴部３１４ｄ−１〜３１４ｄ−６には、凹部３１４ｑ−１〜３１４ｑ−６が形成されており、絞り羽根３１５ｃの突出片部３１５ｇ−１（他の絞り羽根にも同様に設けられる）が挿通可能な大きさを有する。ロータリープレート３１４の穴部３１４ｄ−１〜３１４ｄ−６の周囲には傾斜面部３１４ｐ−１〜３１４ｐ−６が形成されている。ここで、絞り羽根３１５ｃの組立手順を説明すると、突出片部３１５ｇ−１を凹部３１４ｑ−２に合わせて軸部３１５ｃ−１を穴部３１４ｄ−２に挿通させる。この状態では、図１０に示すように、絞り羽根３１５ｃは、実際の開放位置よりも開放方向に回転した位置にある。次に、図１１に示すように、突出片部３１５ｇ−１を凹部３１４ｑ−２に合わせて軸部３１５ｃ−１を穴部３１４ｄ−２に挿通し、絞り羽根３１５ｃを小絞り側に回転させる。すると、突出片部３１５ｇ−１に設けられた突起部（後述の図１２の３１５ｈ−１）が傾斜面部３１４ｐ−２に当接する。
【００６４】
図１２は、絞り羽根３１５ｃの軸部３１５ｃ−１が穴部３１４ｄ−２に係合し、突起部３１５ｈ−１が傾斜面部３１４ｐ−２に当接した状態を示している。図１８は、図１２における係合部の拡大図である。図１８において、傾斜面部３１４ｐ−２は絞り羽根３１５ｃが開放側から小絞り側へ作動するほど、傾斜面の高さが高くなっている。このため、突起部３１５ｈ−１が傾斜面部３１４ｐ−２に押圧されて、軸部３１５ｃ−１と穴部３１４ｄ−２との間のガタの範囲で絞り羽根３１５ｃは図中上方へ傾く。ここで、絞り羽根の開口部付近の傾き方向は、前述の迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向のロータリープレート３１４側である。このように、絞り羽根３１５ｃの作動に伴い、その突起部３１５ｈ−１が傾斜面部３１４ｐ−２に当接しながら傾斜面部３１４ｐ−２に沿って移動する。これにより、絞り羽根３１５ｃを、迫り上がり現象が発生する方向とは反対方向に傾けることで、絞り羽根の開口部付近の光軸方向への盛り上がりを小さくすることができる。
【００６５】
以上説明したように、本実施形態によれば、絞り羽根の小絞り時に発生する迫り上がり現象を抑制できるため、絞り羽根が光学系に接触して光学性能を劣化するのを抑制することができる。
【００６６】
また、絞り羽根の迫り上がり量を見込んだ光学設計が不要となるため、光学設計の自由度を高め、良好な光学性能を持った光学系を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００６７】
【図１】本発明の光量調節装置を適用した実施形態の絞り装置の分解図である。
【図２】図１の絞り羽根の斜視図である。
【図３】図１の絞り羽根の正面図である。
【図４】図１のカムプレートの斜視図である。
【図５】図１の絞り羽根とカムプレートとの位置関係を示す正面図である。
【図６】光量調節装置の迫り上がり現象を説明する図である。
【図７】光量調節装置の迫り上がり現象を説明する図である。
【図８】本実施形態の光量調節装置による迫り上がり現象の防止策を説明する図である。
【図９】本実施形態の変形例の光量調節装置の構成を示す斜視図である。
【図１０】本実施形態の変形例の光量調節装置の構成を示す斜視図である。
【図１１】本実施形態の変形例の光量調節装置の構成を示す斜視図である。
【図１２】本実施形態の変形例の光量調節装置による作用を説明する図である。
【図１３】本発明の光量調節装置を適用したレンズ装置が装着されたカメラシステムを示すブロック図である。
【図１４】本発明の光量調節装置の駆動部の斜視図である。
【図１５】本発明の光量調節装置の駆動部の取り付けを説明する図である。
【図１６】本発明の光量調節装置の駆動部の取り付けを説明する図である。
【図１７】本発明の光量調節装置の駆動部の取り付けを説明する図である。
【図１８】図１２における係合部の拡大図である。
【符号の説明】
【００６８】
１ カバー部材
２ マグネット
３ コア
４ 回転軸
５ ボビン
６ コイル
７ ワッシャ
８ シート部材
９ ヨーク
１０ 軸受
１１ ピニオン
１２ 位置検出素子
１３ ケース部材
１４ ロータリープレート
１５ 絞り羽根
１６ カムプレート
【特許請求の範囲】
【請求項１】
回転部材と、当該回転部材を駆動する駆動部と、開口部を形成するように互いに重なり合うように配置されて前記回転部材に係合する複数の絞り羽根と、前記回転部材の回転により前記開口部が予め決められた開度になるように前記複数の絞り羽根を作動させるカム部材と、を有する光量調節装置において、
前記絞り羽根に当接部を形成すると共に、前記カム部材又は前記回転部材に、当該当接部に当接する斜面部を形成し、前記絞り羽根の作動に伴い前記当接部が前記斜面部に沿って移動し、
前記複数の絞り羽根が開放側から小絞り側に作動するほど、前記当接部を光軸方向に沿って光学系とは反対方向に押圧し、前記絞り羽根の開口部の光軸方向への迫り上がりが小さくなるように前記斜面部を形成したことを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記絞り羽根はそれぞれ、前記回転部材に係合する軸部を有し、
前記斜面部は、前記回転部材と前記軸部の係合部であるカム穴と前記カム部材の開口穴部の外周との間に形成され、前記当接部は該斜面部に当接するように形成された突起部であることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記絞り羽根はそれぞれ、前記回転部材に係合する軸部を有し、
前記当接部は、前記軸部に形成された突起部であり、前記斜面部が前記回転部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調節装置を有する絞り装置と、
複数のレンズを有する光学系と、
前記絞り装置と前記光学系とを制御する制御部と、を有するレンズ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置が着脱自在なカメラ装置と、を備えることを特徴とするカメラシステム。
【請求項１】
回転部材と、当該回転部材を駆動する駆動部と、開口部を形成するように互いに重なり合うように配置されて前記回転部材に係合する複数の絞り羽根と、前記回転部材の回転により前記開口部が予め決められた開度になるように前記複数の絞り羽根を作動させるカム部材と、を有する光量調節装置において、
前記絞り羽根に当接部を形成すると共に、前記カム部材又は前記回転部材に、当該当接部に当接する斜面部を形成し、前記絞り羽根の作動に伴い前記当接部が前記斜面部に沿って移動し、
前記複数の絞り羽根が開放側から小絞り側に作動するほど、前記当接部を光軸方向に沿って光学系とは反対方向に押圧し、前記絞り羽根の開口部の光軸方向への迫り上がりが小さくなるように前記斜面部を形成したことを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記絞り羽根はそれぞれ、前記回転部材に係合する軸部を有し、
前記斜面部は、前記回転部材と前記軸部の係合部であるカム穴と前記カム部材の開口穴部の外周との間に形成され、前記当接部は該斜面部に当接するように形成された突起部であることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記絞り羽根はそれぞれ、前記回転部材に係合する軸部を有し、
前記当接部は、前記軸部に形成された突起部であり、前記斜面部が前記回転部材に形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項４】
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調節装置を有する絞り装置と、
複数のレンズを有する光学系と、
前記絞り装置と前記光学系とを制御する制御部と、を有するレンズ装置。
【請求項５】
請求項４に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置が着脱自在なカメラ装置と、を備えることを特徴とするカメラシステム。
【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１７】
【図１８】
【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１７】
【図１８】
【公開番号】特開２００９−８８５３（Ｐ２００９−８８５３Ａ）
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１６９４８８（Ｐ２００７−１６９４８８）
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年１月１５日（２００９．１．１５）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年６月２７日（２００７．６．２７）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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