光量調節装置及び該光量調節装置の製造方法
【課題】隣接する羽根同士の接触を防止することができ且つ高速シャッタを容易に実行することができる光量調節羽根を提供する。
【解決手段】 シャッタ羽根２０を支持する一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂと、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂの端部に回動可能に取り付けられ、開口部１１ａの開口量を規制するシャッタ羽根２０と、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂにシャッタ羽根２０を軸支する一対の軸部材２３ａ，２３ｂとを備える。軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成ると共に、シャッタ羽根２０は遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、駆動アーム２１ａ，２１ｂの表面にカーボン層が形成される。シャッタ羽根２０と軸部材２３ａとの当接領域にレーザ光を照射することにより、シャッタ羽根２０と軸部材２３ａとが互いに融着される。
【解決手段】 シャッタ羽根２０を支持する一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂと、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂの端部に回動可能に取り付けられ、開口部１１ａの開口量を規制するシャッタ羽根２０と、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂにシャッタ羽根２０を軸支する一対の軸部材２３ａ，２３ｂとを備える。軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成ると共に、シャッタ羽根２０は遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、駆動アーム２１ａ，２１ｂの表面にカーボン層が形成される。シャッタ羽根２０と軸部材２３ａとの当接領域にレーザ光を照射することにより、シャッタ羽根２０と軸部材２３ａとが互いに融着される。
【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装置及び該光量調節装置の製造方法に関し、特に、他の光量調節羽根と隣接し且つ回動可能に設けられる光量調節装置及び該光量調節装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一眼レフタイプのカメラに用いられているスクエア型のフォーカルプレーンシャッタやレンズシャッタに用いられる光量調節装置は、薄板の遮光部材である光量調節羽根と、光量調節羽根に対して回動可能に固定された駆動部材とで構成され、駆動部材を回転して光量調節羽根の上下運動や回転運動を行うことにより、光量の調節又は遮断を行う。
【０００３】
フォーカルプレーンシャッタは、駆動アームと呼ばれる駆動部材と、該駆動部材の先端部に回転可能に支持された遮光羽根とを備え、駆動部材及び遮光羽根が平行リンク機構を構成することにより、遮光羽根が上下に平行に移動して光量の調節又は遮断を行う。
【０００４】
また、ビデオカメラに使用される光量調節装置としての絞り装置は、アイリスと呼ばれる一組の絞り羽根（光量調節羽根）に加えて、開口部の光量を調節するＮＤフィルタ機構を組み込んだものがある。このような絞り装置では、一組の絞り羽根の動作と独立した駆動源がＮＤフィルタを駆動するＮＤフィルタ駆動方式や、絞り羽根の駆動源とＮＤフィルタをリンクさせるカム機構を設け、絞り羽根の駆動源がカム機構を介して光路内にＮＤフィルタを進退させる方式が採用されている。後者の場合、ＮＤフィルタの駆動源を絞り羽根の駆動源と共用するのでコスト低減等のメリットがあるが、上記カム機構のような絞り羽根とＮＤフィルタをリンクさせる為のリンク機構が必要となる。
【０００５】
従来、このようなリンク機構を備える光量調節装置では、駆動部材及び光量調節羽根を回動可能に連結すべく、駆動部材及び光量調節羽根に設けられた各々の孔に鍔付きの軸部材を貫通させた状態で該軸部材にかしめ加工が施されている。このとき、かしめ加工が正常に施された場合は、軸部材の端部が光量調節羽根表面から若干突出するのみであるが、かしめ加工が正常に施されなかった場合は、光量調節装置を動作させたときに、軸部材の端部と光量調節羽根とが衝突し、光量調節装置が破損するという問題が生じ、これにより光量調節装置の信頼性を低下させていた。
【０００６】
この問題を解消すべく、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、かしめピン１０２が挿入される遮光羽根１０１の孔１０３の外周近傍に凹部１０１ａが設けられ（図８（ａ））、かしめピン１０２にかしめ加工を施した際にかしめピン１０２の端部が凹部１０１ａに入り込むことにより（図８（ｂ））、かしめピン１０２の端部が絞り羽根１０１から突出するのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、近年、光量調節羽根の素材の変遷等の理由により、予め凹部を形成するのではなくかしめ加工時に工具において円錐形状を形成する光量調節羽根が提案されている。
【特許文献１】特公平０６−０４８３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の光量調節羽根では、かしめピンが微小な部材であるため、かしめ加工時の工具の位置精度を維持するのは困難であり、また、光量調節装置を大量生産する場合はかしめ加工で使用される工具が劣化するため、かしめピンの端部を常に凹部に収めることが困難である。したがって、かしめピンが光量調節羽根の裏側表面から突出するのを確実に防止することができず、隣接する光量調節羽根と接触してしまうという問題がある。また、かしめピンが通常金属製であることに加え、１つの駆動部材の端部には、先幕用、後幕用といった４枚程度の光量調節羽根が取り付けられているため、金属製のかしめピンの重量及び慣性モーメントにより、光量調節羽根の動作時間が長くなり、高速シャッタを実行することが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、かしめピンを使うことなく光量調節部材を駆動部材に取り付けることで、隣接する光量調節部材同士の接触を防止することができ且つ光量調節部材を高速で駆動する光量調節装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の光量調節装置は、光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備え、前記光量調節部材および前記軸部材のいずれか一方がレーザ光透過性樹脂から成ると共に、他方がレーザ光吸収性樹脂から成り、前記駆動部材は少なくともその表面が前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆われ、前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射することにより、前記光量調節部材と前記軸部材とが互いに融着されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の光量調節装置の製造方法は、光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備える光量調節装置の製造方法であって、前記軸部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂のいずれか一方から作製し、前記光量調節部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂の他方から作製し、前記駆動部材の少なくとも表面を前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆うとともに、前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射し、前記光量調節部材と前記軸部材とを互いに融着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軸部材と光量調節部材との接合部において軸部材が光量調節部材の裏側表面から突出することがない。また、軸部材が樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、光量調節部材をより高速で駆動させることができる。したがって、軸部材と隣接する光量調節部材との接触を防止することができ且つ光量調節部材を高速で駆動することのできる光量調節装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す外観図であり、図２は、図１における光量調節羽根の構成を示す外観図である。
【００１４】
図１において、光量調節装置としてのフォーカルプレーンシャッタ１は、シャッタ地板１１と、シャッタ地板１１の中央部に設けられた略矩形の開口部１１ａと、シャッタ地板１１に形成される軸（軸部材）１３ａ，１３ｂに回動可能に取り付けられる駆動アーム（駆動部材）２１ａ，２１ｂと、駆動アーム２１ａ，２１ｂに対して回動可能に取り付けられるシャッタ羽根（光量調節部材）２０とを備える。シャッタ地板１１には円弧状溝部１４ａ，１４ｂが形成されている。尚、フォーカルプレーンシャッタ１は、後幕用の平行リンク機構としてシャッタ羽根を４枚備えるが、シャッタ羽根２０以外の他の３枚のシャッタ羽根の構成は、シャッタ羽根２０と同様であるため、その説明を省略する。
【００１５】
シャッタ羽根２０には、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂがそれぞれ一対の軸部材２３ａ，２３ｂによって回動可能に軸支されている（図２）。一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂの回動によって、シャッタ羽根２０は開口部１１ａを閉鎖する位置と開放する位置との間を移動する。尚、駆動アームは、後幕用で８個（４組）設けられ、先幕用とあわせるとシャッタ装置全体で１６個設けられるが、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂ以外の他の駆動アームの構成は、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂと同様であるため、その説明を省略する。
【００１６】
図３は、図２の線分Ａ−Ａに沿うシャッタ羽根２０と駆動アーム２１ａとの接合部の断面図である。尚、軸部材２３ｂは、その構成が軸部材２３ａと同様であるため、その説明を省略する。
【００１７】
図３において、軸部材２３ａは一方の端部に鍔部２４ａを有する円柱状の軸である。軸部材２３ａの他方の端部２５ａは、後述する駆動アーム２１ａの孔２４を貫通させた状態でシャッタ羽根２０の主面に融着される。尚、上述したように、駆動アームはシャッタ装置全体で１６個設けられるため、シャッタ羽根２０は１６個の軸部材により回転可能に支持されている。
【００１８】
軸部材２３ａは、レーザ光透過性樹脂から成り、例えば透明、白色等のＰＣ（ポリカーボネート）のナチュラルグレード（カーボン等その他の粒子未充填）から成型される。
【００１９】
駆動アーム２１ａは、ＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂から成る基材３１と、基材３１の表面に形成されたカーボン層３２とを有する。また、駆動アーム２１ａの端部には孔２４が設けられており、軸部材２３ａが孔２４にがたつきなく嵌合し且つ円滑に回転可能となる寸法で形成される。したがって、シャッタ羽根２０は、軸部材２３ａを回転中心として駆動アーム２１ａに対して滑らかに回動する。
【００２０】
シャッタ羽根２０は、遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、例えば黒色塗料等を含有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成るシート材をプレス加工で打ち抜いて作製される。シャッタ羽根２０は樹脂製であるため、軽量化を図ることができ、高速シャッタを実行するのに有効である。
【００２１】
次に、シャッタ羽根２０と駆動アーム２１ａとの接合方法を説明する。
【００２２】
先ず、熱可塑性樹脂から成る所定形状の基材３１にカーボン層３２を形成し、駆動アーム２１ａを作製する。また、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、所定厚さのシャッタ羽根２０を作製する。
【００２３】
次に、駆動アーム２１ａに設けられた孔２４にレーザ光透過性樹脂製の軸部材２３ａを挿通し、軸部材２３ａの端部２５ａをシャッタ羽根２０の主面上の所定位置に当接させる。また、軸部材２３ａの端部２５ａとシャッタ羽根２０の主面とが当接した状態で、軸部材２３ａ及びシャッタ羽根２０を不図示の治具で固定する。その後、軸部材２３ａの上方から、不図示のレーザ光照射装置を用いて軸部材２３ａにレーザ光を所定時間照射する。このとき、レーザ光照射装置と軸部材２３ａとの間にマスク３３が配されており、レーザ光は、マスク３３により、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０との当接領域３４におけるレーザ光のスポット径が軸部材２３ａの直径より小さくなるようにマスキングされる。マスキングされたレーザ光は、レーザ光透過性樹脂から成る軸部材２３ａを透過し、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０との当接領域３４に到達する。当接領域３４に到達したレーザ光は、レーザ光吸収性樹脂から成るシャッタ羽根２０の当接領域３４に吸収される。当接領域３４に吸収されたレーザ光はエネルギーとして蓄積され、その結果、当接領域３４におけるシャッタ羽根２０側の領域が加熱溶融されるとともに、シャッタ羽根２０からの熱伝達により当接領域３４における軸部材２３ａ側の領域が過熱溶融される。その後、加熱溶融された当接領域３４が冷却することにより、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０が互いに融着（接合）される。
【００２４】
シャッタ羽根２０には黒色塗料等が含有されているため、外部から照射されるレーザ光によりシャッタ羽根２０を溶融することが可能である。一方、駆動アーム２１ａは、シャッタ機構部品であるので機能上遮光性を必要とされるが、基材３１の表面に厚さ７．０μｍ程度のカーボン層３２が形成されているため、基材３１は樹脂融着程度の温度で変形することがない。これは、カーボン層３２はレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂よりも融点の高い材料だからである。
【００２５】
すなわち、カーボン層３２により表面がコーティングされた駆動アーム２１ａは当接領域３４からの熱伝達を受けるものの、カーボン層３２表面のカーボン粒子は熱伝達による温度で溶融せず、当接領域３４に接触していてもカーボン層３２表面は変化しない。したがって、レーザ光により軸部材２３ａをシャッタ羽根２０に融着しても、駆動アーム２１ａは熱伝達による影響を受けることがなく、軸部材２３ａに対する回動可能状態を維持する。
【００２６】
本実施の形態によれば、軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成ると共にシャッタ羽根２０がレーザ光吸収性樹脂から成り、軸部材２３ａ及びシャッタ羽根２０はレーザ光により互いに融着されるので、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０との接合部において軸部材２３ａがシャッタ羽根２０の裏側表面から突出することがない。また、軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、光量調節羽根２０の動作時間が短くなる。したがって、かしめピンを使うことなくシャッタ羽根２０を駆動アーム２１ａに取り付けることで、隣接する羽根との接触を防止することができ且つ高速シャッタを容易に実行することができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、レーザ光透過性樹脂としてポリカーボネート、レーザ光吸収性樹脂として黒色塗料を含有するポリエチレンテレフタレートを使用したが、レーザ光透過性樹脂がポリカーボネートを主成分とする材料から成り、レーザ光吸収性樹脂がポリエチレンテレフタレートを主成分とする材料から成るものであってもよい。また、軸部材及びシャッタ羽根の材料は、ポリカーボネート及びポリエチレンテレフタレート以外の組合せであっても構わない。具体的には、軸部材がＰＣ及びＡＢＳから成る群から選択された材料であり、ＰＥＴ、ＰＣ及びＡＢＳからなる群から選択された材料であってもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態では、基材３１の表面にカーボン層３２が形成されるが、これに限るものではない。すなわち、基材３１に比して融点の高い材料、例えば金属材料から成る層が、蒸着又は塗装により基材３１の表面に形成されてもよい。また、駆動アーム２１ａは、熱可塑性樹脂から成る基材３１と、基材３１の表面に形成されたカーボン層３２とを有するが、これに限るものではなく、駆動アーム２１ａの全体が金属材料から成るものであっても、カーボン材料から成るものであってもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、軸部材２３ａが駆動アーム２１ａの孔２４を貫通した状態でシャッタ羽根２０に融着されるが、これに限るものではなく、シャッタ羽根２０に孔を設け、軸部材２３ａがシャッタ羽根２０の孔を貫通した状態で駆動アーム２１ａに融着されてもよい。この場合、シャッタ羽根２０の表面にはカーボン材料等から成る被覆層が形成される。
【００３０】
本実施の形態では、駆動アーム２１ａは不図示の駆動源により回動駆動されるが、これに限るものではなく、不図示の駆動源の回転運動を直線運動に変換するリンク機構が設けられ、該リンク機構により駆動アーム２１ａが平行動作するように構成されてもよい。
【００３１】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す部分断面図である。上記第１の実施の形態では、軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成り、シャッタ羽根２０がレーザ光吸収性樹脂から成るが、本第２の実施の形態では、軸部材がレーザ光吸収性樹脂から成り、シャッタ羽根がレーザ光透過性樹脂から成る。
【００３２】
図４において、不図示の駆動源により回動駆動される一対の駆動アーム４１ａ，４１ｂと、一対の駆動アーム４１ａ，４１ｂの端部に回動可能に取り付けられ、開口量を規制するシャッタ羽根４０と、一対の駆動アーム４１ａ，４１ｂにシャッタ羽根４０を軸支する一対の軸部材４３ａ，４３ｂとを備える。尚、駆動アーム４１ｂ及び軸部材４３ｂは、その構成が夫々駆動アーム４１ａ及び軸部材４３ａと同様であるため、その説明を省略する。
【００３３】
軸部材４３ａは、遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、例えば黒色塗料等を含有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成る。軸部材４３ａは一方の端部に鍔部４４ａを有する円柱状の軸である。軸部材４３ａの他方の端部４５ａは、後述する駆動アーム４１ａの孔４４を貫通させた状態でシャッタ羽根４０の主面に融着される。
【００３４】
シャッタ羽根４０は、レーザ光透過性樹脂、例えばＰＣのナチュラルグレードから成る基材４６と、基材４６の表面に形成されたカーボン層４７とを有する。カーボン層４７は、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４及びシャッタ羽根４０に関して当接領域５４の裏側に位置する領域５５を除いて、基材４６の表面の全体に亘って形成されている。なお、カーボン層４７のカーボン材料は、レーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂よりも融点の高い材料である。
【００３５】
駆動アーム４１ａは、ＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂から成る基材４１と、基材４１の表面に形成されたカーボン層４２とを有する。また、駆動アーム４１ａの端部には孔４４が設けられており、軸部材４３ａががたつきなく嵌合し且つ円滑に回転可能となる寸法で形成される。
【００３６】
次に、シャッタ羽根４０と駆動アーム４１ａとの接合方法を説明する。
【００３７】
先ず、熱可塑性樹脂から成る所定形状の基材３１にカーボン層４２を形成し、駆動アーム４１ａを作製する。なお、カーボン層４２のカーボン材料は、レーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂よりも融点の高い材料である。また、レーザ光透過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いて基材４６を作製し、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４及びシャッタ羽根４０に関して当接領域５４の裏側に位置する面５５を除いて、基材４６の表面の全体に亘ってカーボン層４７を形成する。尚、カーボン層４７を形成する方法としては、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４にマスキングを施すか、基材４６の表面の全体に亘ってカーボン層４７を形成した後、当接領域５４及び領域５５に対応する部分を機械加工により研磨してもよい。
【００３８】
次に、駆動アーム４１ａに設けられた孔４４にレーザ光吸収性樹脂製の軸部材４３ａを挿通し、軸部材４３ａの端部４５ａをシャッタ羽根４０の主面上の所定位置、すなわちカーボン層４７が形成されていない当接領域５４に当接させる。また、軸部材４３ａの端部４５ａとシャッタ羽根４０の当接領域５４とが当接した状態で、軸部材４３ａ及びシャッタ羽根４０を不図示の治具で固定する。その後、シャッタ羽根４０の下方から、不図示のレーザ光照射装置を用いて軸部材４３ａにレーザ光を所定時間照射する。このとき、レーザ光照射装置と軸部材４３ａとの間にマスク５３が配されており、レーザ光は、マスク５３により、軸部材５３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４におけるレーザ光のスポット径が軸部材４３ａの直径未満になるようにマスキングされる。マスキングされたレーザ光は、レーザ光透過性樹脂製の基材４６を透過し、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４に到達する。当接領域５４に到達したレーザ光は、レーザ光吸収性樹脂製の軸部材４３ａの当接領域５４に吸収される。当接領域５４に吸収されたレーザ光はエネルギーとして蓄積され、その結果、当接領域５４における軸部材４３ａ側の領域が加熱溶融されるとともに、軸部材４３ａからの熱伝達により当接領域５４におけるシャッタ羽根４０側の領域が過熱溶融される。その後、加熱溶融された当接領域５４が冷却することにより、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０が互いに融着（接合）される。
【００３９】
本実施の形態によれば、軸部材４３ａがレーザ光吸収性樹脂から成ると共にシャッタ羽根４０がレーザ光透過性樹脂から成り、軸部材４３ａ及びシャッタ羽根４０はレーザ光により互いに融着されるので、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との接合部において軸部材４３ａがシャッタ羽根４０の裏側表面から突出することがない。また、軸部材４３ａがレーザ光吸収性樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、シャッタ羽根４０の動作時間が短くなる。したがって、かしめピンを使うことなくシャッタ羽根２０を駆動アーム４１ａに取り付けることで、隣接するシャッタ羽根との接触を防止することができ且つ高速シャッタを容易に実行することができる。
【００４０】
また、シャッタ羽根４０の基材４６に透明な材料を使用する必要がある場合でも、基材４６の表面の全体に亘ってカーボン層４７を形成するので、シャッタ羽根４０の遮光性を十分に満たすことができる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、基材４６の表面にカーボン層４７が形成されるが、これに限るものではない。すなわち、基材４６に比して融点の高い材料、例えば金属材料から成る層が、蒸着又は塗装により基材４６の表面に形成されてもよい。
【００４２】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る光量調節羽根を備えるアイリス絞り装置の構成を示す分解斜視図であり、図６は、図５における光量調節羽根の構成を示す部分断面図である。
【００４３】
図５及び図６において、アイリス絞り装置６０は、後述する一対の光量調節羽根を上下方向に移動可能に支持する羽根ケース６１と、互いに略平行に配置され、羽根ケース６１に設けられた開口部６１ａの開口量を規制する一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂと、光量調節羽根６２ａに軸支される薄板形状のＮＤフィルタ６３とを備える。また、アイリス絞り装置６０は、羽根ケース６１の内側面に設けられ、ＮＤフィルタ６３を羽根ケース６１に軸支する軸６４と、光量調節羽根６２ａの主面に設けられ、ＮＤフィルタ６３を光量調節羽根６２ａに軸支する軸部材６５とを備える。さらに、アイリス絞り装置６０は、一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂの下方に配置され且つ一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂの各下端が連結されるアーム部６６を備える。
【００４４】
一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂは、遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、例えば黒色塗料等が含有されたＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等のレーザ光吸収性樹脂のシート材をプレス加工で打ち抜いて作製される。一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂは、モータ等の不図示の駆動源により駆動されるアーム部６６の回動によって互いに接近又は離反する。
【００４５】
ＮＤフィルタ６３は、ＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等の透明な熱可塑性樹脂から成る基材６３ａと、基材６３ａの主面の一方に蒸着により形成され、透過率を減少させるフィルタ層６３ｂと、基材６３ａの主面の他方において、後述する孔６３ｄの周辺部に形成されたカーボン層６３ｃとを有する（図６）。ＮＤフィルタ６３のほぼ中央部には、軸部材６５が挿入される孔６３ｄが設けられ、軸部材６５ががたつきなく嵌合し、且つ円滑に回転可能となる寸法で形成されている。また、ＮＤフィルタ６３は、基材６３ａの端部において、羽根ケース６１に設けられた支持部材６４と係合してＮＤフィルタ６３を軸支する略凹状の係合部６３ｅを有する。すなわち、ＮＤフィルタ６３は、孔６３ｄに挿入された軸部材６５が光量調節羽根６２ａの移動に伴って上下方向に移動することにより、支持部材６４を中心として回動する。
【００４６】
軸部材６５は一方の端部に鍔部６５ａを有する円柱状の軸である。軸部材６５の他方の端部６５ｂは、ＮＤフィルタ６３の孔６３ｄを貫通させた状態で光量調節羽根６２ａの主面に融着される。軸部材６５は、レーザ光透過性樹脂から成り、例えば透明、白色等のＰＣ（ポリカーボネート）のナチュラルグレード（カーボンなどその他の粒子未充填）から成型される。
【００４７】
図７は、図５における光量調節羽根の動作を説明する図であり、（ａ）は光量調節前の状態を示し、（ｂ）は、光量調節後の状態を示す。
【００４８】
まず、暗部の撮影等で光量が必要な場合は、開口部６１ａを開放状態にするべく、一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂが最も離反する。このとき、ＮＤフィルタ６３は開口部６１ａから退避している（図７（ａ））。その後、光量を調節する場合は、不図示のセンサ等からの信号に基づいて駆動源が駆動し、アーム６６が所定方向に回動して一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂが接近し、これにより開口部６１ａの開口面積が減少する。光量を更に減少する場合は、開口部６１ａが所定の開口面積になった後に、ＮＤフィルタ６３が一対の光量調節羽根６２ａの移動に伴って開口部６１ａに進入する。そして、開口部６１ａから一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂが最も接近しているときに、ＮＤフィルタ６３が開口部６１ａの全てを覆う（図７（ｂ））。
【００４９】
本実施の形態によれば、軸部材６５ａがレーザ光吸収性樹脂から成ると共に光量調節羽根６２ａがレーザ光透過性樹脂から成り、軸部材６５ａ及び光量調節羽根６２ａはレーザ光により互いに融着されるので、軸部材６５ａと光量調節羽根６２ａとの接合部において軸部材６５ａが光量調節羽根６２ａの裏側表面から突出することがない。また、軸部材６５ａがレーザ光吸収性樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、光量調節羽根６２ａの動作時間が短くなる。したがって、隣接する光量調節羽根６２ｂとの接触を防止することができ且つ高速シャッタを容易に実行することができる。
【００５０】
また、ＮＤフィルタ６３は、光量調節羽根６２ａに軸支され、光量調節羽根６２ａが上下方向に移動することにより軸部材６４を中心として回動するので、ＮＤフィルタ６３専用の駆動源を設けることなく、簡単な構成で光量を正確に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す外観図である。
【図２】図１における光量調節羽根の構成を示す外観図である。
【図３】図２の線分Ａ−Ａに沿うシャッタ羽根２０と駆動アーム２１ａとの接合部の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す部分断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る光量調節羽根を備えるアイリス絞り装置の構成を示す分解斜視図である。
【図６】図５における光量調節羽根の構成を示す部分断面図である。
【図７】図５における光量調節羽根の動作を説明する図であり、（ａ）は光量調節前の状態を示し、（ｂ）は、光量調節後の状態を示す。
【図８】従来の光量調節羽根の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ フォーカルプレーンシャッタ
１３ａ，１３ｂ 一対の軸部材
２０ シャッタ羽根
２１ａ，２１ｂ 一対の駆動アーム
２３ａ 軸部材
２４ 孔
２４ａ 鍔部
３１ 基材
３２ カーボン層
３４ 当接領域
【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装置及び該光量調節装置の製造方法に関し、特に、他の光量調節羽根と隣接し且つ回動可能に設けられる光量調節装置及び該光量調節装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、一眼レフタイプのカメラに用いられているスクエア型のフォーカルプレーンシャッタやレンズシャッタに用いられる光量調節装置は、薄板の遮光部材である光量調節羽根と、光量調節羽根に対して回動可能に固定された駆動部材とで構成され、駆動部材を回転して光量調節羽根の上下運動や回転運動を行うことにより、光量の調節又は遮断を行う。
【０００３】
フォーカルプレーンシャッタは、駆動アームと呼ばれる駆動部材と、該駆動部材の先端部に回転可能に支持された遮光羽根とを備え、駆動部材及び遮光羽根が平行リンク機構を構成することにより、遮光羽根が上下に平行に移動して光量の調節又は遮断を行う。
【０００４】
また、ビデオカメラに使用される光量調節装置としての絞り装置は、アイリスと呼ばれる一組の絞り羽根（光量調節羽根）に加えて、開口部の光量を調節するＮＤフィルタ機構を組み込んだものがある。このような絞り装置では、一組の絞り羽根の動作と独立した駆動源がＮＤフィルタを駆動するＮＤフィルタ駆動方式や、絞り羽根の駆動源とＮＤフィルタをリンクさせるカム機構を設け、絞り羽根の駆動源がカム機構を介して光路内にＮＤフィルタを進退させる方式が採用されている。後者の場合、ＮＤフィルタの駆動源を絞り羽根の駆動源と共用するのでコスト低減等のメリットがあるが、上記カム機構のような絞り羽根とＮＤフィルタをリンクさせる為のリンク機構が必要となる。
【０００５】
従来、このようなリンク機構を備える光量調節装置では、駆動部材及び光量調節羽根を回動可能に連結すべく、駆動部材及び光量調節羽根に設けられた各々の孔に鍔付きの軸部材を貫通させた状態で該軸部材にかしめ加工が施されている。このとき、かしめ加工が正常に施された場合は、軸部材の端部が光量調節羽根表面から若干突出するのみであるが、かしめ加工が正常に施されなかった場合は、光量調節装置を動作させたときに、軸部材の端部と光量調節羽根とが衝突し、光量調節装置が破損するという問題が生じ、これにより光量調節装置の信頼性を低下させていた。
【０００６】
この問題を解消すべく、図８（ａ）及び（ｂ）に示すように、かしめピン１０２が挿入される遮光羽根１０１の孔１０３の外周近傍に凹部１０１ａが設けられ（図８（ａ））、かしめピン１０２にかしめ加工を施した際にかしめピン１０２の端部が凹部１０１ａに入り込むことにより（図８（ｂ））、かしめピン１０２の端部が絞り羽根１０１から突出するのを防止することが提案されている（例えば、特許文献１参照）。また、近年、光量調節羽根の素材の変遷等の理由により、予め凹部を形成するのではなくかしめ加工時に工具において円錐形状を形成する光量調節羽根が提案されている。
【特許文献１】特公平０６−０４８３４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、上記従来の光量調節羽根では、かしめピンが微小な部材であるため、かしめ加工時の工具の位置精度を維持するのは困難であり、また、光量調節装置を大量生産する場合はかしめ加工で使用される工具が劣化するため、かしめピンの端部を常に凹部に収めることが困難である。したがって、かしめピンが光量調節羽根の裏側表面から突出するのを確実に防止することができず、隣接する光量調節羽根と接触してしまうという問題がある。また、かしめピンが通常金属製であることに加え、１つの駆動部材の端部には、先幕用、後幕用といった４枚程度の光量調節羽根が取り付けられているため、金属製のかしめピンの重量及び慣性モーメントにより、光量調節羽根の動作時間が長くなり、高速シャッタを実行することが困難である。
【０００８】
本発明の目的は、かしめピンを使うことなく光量調節部材を駆動部材に取り付けることで、隣接する光量調節部材同士の接触を防止することができ且つ光量調節部材を高速で駆動する光量調節装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上記目的を達成するために、本発明の光量調節装置は、光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備え、前記光量調節部材および前記軸部材のいずれか一方がレーザ光透過性樹脂から成ると共に、他方がレーザ光吸収性樹脂から成り、前記駆動部材は少なくともその表面が前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆われ、前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射することにより、前記光量調節部材と前記軸部材とが互いに融着されることを特徴とする。
【００１０】
また、本発明の光量調節装置の製造方法は、光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備える光量調節装置の製造方法であって、前記軸部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂のいずれか一方から作製し、前記光量調節部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂の他方から作製し、前記駆動部材の少なくとも表面を前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆うとともに、前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射し、前記光量調節部材と前記軸部材とを互いに融着することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、軸部材と光量調節部材との接合部において軸部材が光量調節部材の裏側表面から突出することがない。また、軸部材が樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、光量調節部材をより高速で駆動させることができる。したがって、軸部材と隣接する光量調節部材との接触を防止することができ且つ光量調節部材を高速で駆動することのできる光量調節装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
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。
【００１３】
図１は、本発明の第１の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す外観図であり、図２は、図１における光量調節羽根の構成を示す外観図である。
【００１４】
図１において、光量調節装置としてのフォーカルプレーンシャッタ１は、シャッタ地板１１と、シャッタ地板１１の中央部に設けられた略矩形の開口部１１ａと、シャッタ地板１１に形成される軸（軸部材）１３ａ，１３ｂに回動可能に取り付けられる駆動アーム（駆動部材）２１ａ，２１ｂと、駆動アーム２１ａ，２１ｂに対して回動可能に取り付けられるシャッタ羽根（光量調節部材）２０とを備える。シャッタ地板１１には円弧状溝部１４ａ，１４ｂが形成されている。尚、フォーカルプレーンシャッタ１は、後幕用の平行リンク機構としてシャッタ羽根を４枚備えるが、シャッタ羽根２０以外の他の３枚のシャッタ羽根の構成は、シャッタ羽根２０と同様であるため、その説明を省略する。
【００１５】
シャッタ羽根２０には、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂがそれぞれ一対の軸部材２３ａ，２３ｂによって回動可能に軸支されている（図２）。一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂの回動によって、シャッタ羽根２０は開口部１１ａを閉鎖する位置と開放する位置との間を移動する。尚、駆動アームは、後幕用で８個（４組）設けられ、先幕用とあわせるとシャッタ装置全体で１６個設けられるが、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂ以外の他の駆動アームの構成は、一対の駆動アーム２１ａ，２１ｂと同様であるため、その説明を省略する。
【００１６】
図３は、図２の線分Ａ−Ａに沿うシャッタ羽根２０と駆動アーム２１ａとの接合部の断面図である。尚、軸部材２３ｂは、その構成が軸部材２３ａと同様であるため、その説明を省略する。
【００１７】
図３において、軸部材２３ａは一方の端部に鍔部２４ａを有する円柱状の軸である。軸部材２３ａの他方の端部２５ａは、後述する駆動アーム２１ａの孔２４を貫通させた状態でシャッタ羽根２０の主面に融着される。尚、上述したように、駆動アームはシャッタ装置全体で１６個設けられるため、シャッタ羽根２０は１６個の軸部材により回転可能に支持されている。
【００１８】
軸部材２３ａは、レーザ光透過性樹脂から成り、例えば透明、白色等のＰＣ（ポリカーボネート）のナチュラルグレード（カーボン等その他の粒子未充填）から成型される。
【００１９】
駆動アーム２１ａは、ＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂から成る基材３１と、基材３１の表面に形成されたカーボン層３２とを有する。また、駆動アーム２１ａの端部には孔２４が設けられており、軸部材２３ａが孔２４にがたつきなく嵌合し且つ円滑に回転可能となる寸法で形成される。したがって、シャッタ羽根２０は、軸部材２３ａを回転中心として駆動アーム２１ａに対して滑らかに回動する。
【００２０】
シャッタ羽根２０は、遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、例えば黒色塗料等を含有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成るシート材をプレス加工で打ち抜いて作製される。シャッタ羽根２０は樹脂製であるため、軽量化を図ることができ、高速シャッタを実行するのに有効である。
【００２１】
次に、シャッタ羽根２０と駆動アーム２１ａとの接合方法を説明する。
【００２２】
先ず、熱可塑性樹脂から成る所定形状の基材３１にカーボン層３２を形成し、駆動アーム２１ａを作製する。また、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、所定厚さのシャッタ羽根２０を作製する。
【００２３】
次に、駆動アーム２１ａに設けられた孔２４にレーザ光透過性樹脂製の軸部材２３ａを挿通し、軸部材２３ａの端部２５ａをシャッタ羽根２０の主面上の所定位置に当接させる。また、軸部材２３ａの端部２５ａとシャッタ羽根２０の主面とが当接した状態で、軸部材２３ａ及びシャッタ羽根２０を不図示の治具で固定する。その後、軸部材２３ａの上方から、不図示のレーザ光照射装置を用いて軸部材２３ａにレーザ光を所定時間照射する。このとき、レーザ光照射装置と軸部材２３ａとの間にマスク３３が配されており、レーザ光は、マスク３３により、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０との当接領域３４におけるレーザ光のスポット径が軸部材２３ａの直径より小さくなるようにマスキングされる。マスキングされたレーザ光は、レーザ光透過性樹脂から成る軸部材２３ａを透過し、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０との当接領域３４に到達する。当接領域３４に到達したレーザ光は、レーザ光吸収性樹脂から成るシャッタ羽根２０の当接領域３４に吸収される。当接領域３４に吸収されたレーザ光はエネルギーとして蓄積され、その結果、当接領域３４におけるシャッタ羽根２０側の領域が加熱溶融されるとともに、シャッタ羽根２０からの熱伝達により当接領域３４における軸部材２３ａ側の領域が過熱溶融される。その後、加熱溶融された当接領域３４が冷却することにより、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０が互いに融着（接合）される。
【００２４】
シャッタ羽根２０には黒色塗料等が含有されているため、外部から照射されるレーザ光によりシャッタ羽根２０を溶融することが可能である。一方、駆動アーム２１ａは、シャッタ機構部品であるので機能上遮光性を必要とされるが、基材３１の表面に厚さ７．０μｍ程度のカーボン層３２が形成されているため、基材３１は樹脂融着程度の温度で変形することがない。これは、カーボン層３２はレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂よりも融点の高い材料だからである。
【００２５】
すなわち、カーボン層３２により表面がコーティングされた駆動アーム２１ａは当接領域３４からの熱伝達を受けるものの、カーボン層３２表面のカーボン粒子は熱伝達による温度で溶融せず、当接領域３４に接触していてもカーボン層３２表面は変化しない。したがって、レーザ光により軸部材２３ａをシャッタ羽根２０に融着しても、駆動アーム２１ａは熱伝達による影響を受けることがなく、軸部材２３ａに対する回動可能状態を維持する。
【００２６】
本実施の形態によれば、軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成ると共にシャッタ羽根２０がレーザ光吸収性樹脂から成り、軸部材２３ａ及びシャッタ羽根２０はレーザ光により互いに融着されるので、軸部材２３ａとシャッタ羽根２０との接合部において軸部材２３ａがシャッタ羽根２０の裏側表面から突出することがない。また、軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、光量調節羽根２０の動作時間が短くなる。したがって、かしめピンを使うことなくシャッタ羽根２０を駆動アーム２１ａに取り付けることで、隣接する羽根との接触を防止することができ且つ高速シャッタを容易に実行することができる。
【００２７】
また、本実施の形態では、レーザ光透過性樹脂としてポリカーボネート、レーザ光吸収性樹脂として黒色塗料を含有するポリエチレンテレフタレートを使用したが、レーザ光透過性樹脂がポリカーボネートを主成分とする材料から成り、レーザ光吸収性樹脂がポリエチレンテレフタレートを主成分とする材料から成るものであってもよい。また、軸部材及びシャッタ羽根の材料は、ポリカーボネート及びポリエチレンテレフタレート以外の組合せであっても構わない。具体的には、軸部材がＰＣ及びＡＢＳから成る群から選択された材料であり、ＰＥＴ、ＰＣ及びＡＢＳからなる群から選択された材料であってもよい。
【００２８】
また、上記実施の形態では、基材３１の表面にカーボン層３２が形成されるが、これに限るものではない。すなわち、基材３１に比して融点の高い材料、例えば金属材料から成る層が、蒸着又は塗装により基材３１の表面に形成されてもよい。また、駆動アーム２１ａは、熱可塑性樹脂から成る基材３１と、基材３１の表面に形成されたカーボン層３２とを有するが、これに限るものではなく、駆動アーム２１ａの全体が金属材料から成るものであっても、カーボン材料から成るものであってもよい。
【００２９】
また、本実施の形態では、軸部材２３ａが駆動アーム２１ａの孔２４を貫通した状態でシャッタ羽根２０に融着されるが、これに限るものではなく、シャッタ羽根２０に孔を設け、軸部材２３ａがシャッタ羽根２０の孔を貫通した状態で駆動アーム２１ａに融着されてもよい。この場合、シャッタ羽根２０の表面にはカーボン材料等から成る被覆層が形成される。
【００３０】
本実施の形態では、駆動アーム２１ａは不図示の駆動源により回動駆動されるが、これに限るものではなく、不図示の駆動源の回転運動を直線運動に変換するリンク機構が設けられ、該リンク機構により駆動アーム２１ａが平行動作するように構成されてもよい。
【００３１】
図４は、本発明の第２の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す部分断面図である。上記第１の実施の形態では、軸部材２３ａがレーザ光透過性樹脂から成り、シャッタ羽根２０がレーザ光吸収性樹脂から成るが、本第２の実施の形態では、軸部材がレーザ光吸収性樹脂から成り、シャッタ羽根がレーザ光透過性樹脂から成る。
【００３２】
図４において、不図示の駆動源により回動駆動される一対の駆動アーム４１ａ，４１ｂと、一対の駆動アーム４１ａ，４１ｂの端部に回動可能に取り付けられ、開口量を規制するシャッタ羽根４０と、一対の駆動アーム４１ａ，４１ｂにシャッタ羽根４０を軸支する一対の軸部材４３ａ，４３ｂとを備える。尚、駆動アーム４１ｂ及び軸部材４３ｂは、その構成が夫々駆動アーム４１ａ及び軸部材４３ａと同様であるため、その説明を省略する。
【００３３】
軸部材４３ａは、遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、例えば黒色塗料等を含有するＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成る。軸部材４３ａは一方の端部に鍔部４４ａを有する円柱状の軸である。軸部材４３ａの他方の端部４５ａは、後述する駆動アーム４１ａの孔４４を貫通させた状態でシャッタ羽根４０の主面に融着される。
【００３４】
シャッタ羽根４０は、レーザ光透過性樹脂、例えばＰＣのナチュラルグレードから成る基材４６と、基材４６の表面に形成されたカーボン層４７とを有する。カーボン層４７は、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４及びシャッタ羽根４０に関して当接領域５４の裏側に位置する領域５５を除いて、基材４６の表面の全体に亘って形成されている。なお、カーボン層４７のカーボン材料は、レーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂よりも融点の高い材料である。
【００３５】
駆動アーム４１ａは、ＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等の熱可塑性樹脂から成る基材４１と、基材４１の表面に形成されたカーボン層４２とを有する。また、駆動アーム４１ａの端部には孔４４が設けられており、軸部材４３ａががたつきなく嵌合し且つ円滑に回転可能となる寸法で形成される。
【００３６】
次に、シャッタ羽根４０と駆動アーム４１ａとの接合方法を説明する。
【００３７】
先ず、熱可塑性樹脂から成る所定形状の基材３１にカーボン層４２を形成し、駆動アーム４１ａを作製する。なお、カーボン層４２のカーボン材料は、レーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂よりも融点の高い材料である。また、レーザ光透過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いて基材４６を作製し、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４及びシャッタ羽根４０に関して当接領域５４の裏側に位置する面５５を除いて、基材４６の表面の全体に亘ってカーボン層４７を形成する。尚、カーボン層４７を形成する方法としては、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４にマスキングを施すか、基材４６の表面の全体に亘ってカーボン層４７を形成した後、当接領域５４及び領域５５に対応する部分を機械加工により研磨してもよい。
【００３８】
次に、駆動アーム４１ａに設けられた孔４４にレーザ光吸収性樹脂製の軸部材４３ａを挿通し、軸部材４３ａの端部４５ａをシャッタ羽根４０の主面上の所定位置、すなわちカーボン層４７が形成されていない当接領域５４に当接させる。また、軸部材４３ａの端部４５ａとシャッタ羽根４０の当接領域５４とが当接した状態で、軸部材４３ａ及びシャッタ羽根４０を不図示の治具で固定する。その後、シャッタ羽根４０の下方から、不図示のレーザ光照射装置を用いて軸部材４３ａにレーザ光を所定時間照射する。このとき、レーザ光照射装置と軸部材４３ａとの間にマスク５３が配されており、レーザ光は、マスク５３により、軸部材５３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４におけるレーザ光のスポット径が軸部材４３ａの直径未満になるようにマスキングされる。マスキングされたレーザ光は、レーザ光透過性樹脂製の基材４６を透過し、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との当接領域５４に到達する。当接領域５４に到達したレーザ光は、レーザ光吸収性樹脂製の軸部材４３ａの当接領域５４に吸収される。当接領域５４に吸収されたレーザ光はエネルギーとして蓄積され、その結果、当接領域５４における軸部材４３ａ側の領域が加熱溶融されるとともに、軸部材４３ａからの熱伝達により当接領域５４におけるシャッタ羽根４０側の領域が過熱溶融される。その後、加熱溶融された当接領域５４が冷却することにより、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０が互いに融着（接合）される。
【００３９】
本実施の形態によれば、軸部材４３ａがレーザ光吸収性樹脂から成ると共にシャッタ羽根４０がレーザ光透過性樹脂から成り、軸部材４３ａ及びシャッタ羽根４０はレーザ光により互いに融着されるので、軸部材４３ａとシャッタ羽根４０との接合部において軸部材４３ａがシャッタ羽根４０の裏側表面から突出することがない。また、軸部材４３ａがレーザ光吸収性樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、シャッタ羽根４０の動作時間が短くなる。したがって、かしめピンを使うことなくシャッタ羽根２０を駆動アーム４１ａに取り付けることで、隣接するシャッタ羽根との接触を防止することができ且つ高速シャッタを容易に実行することができる。
【００４０】
また、シャッタ羽根４０の基材４６に透明な材料を使用する必要がある場合でも、基材４６の表面の全体に亘ってカーボン層４７を形成するので、シャッタ羽根４０の遮光性を十分に満たすことができる。
【００４１】
また、上記実施の形態では、基材４６の表面にカーボン層４７が形成されるが、これに限るものではない。すなわち、基材４６に比して融点の高い材料、例えば金属材料から成る層が、蒸着又は塗装により基材４６の表面に形成されてもよい。
【００４２】
図５は、本発明の第３の実施の形態に係る光量調節羽根を備えるアイリス絞り装置の構成を示す分解斜視図であり、図６は、図５における光量調節羽根の構成を示す部分断面図である。
【００４３】
図５及び図６において、アイリス絞り装置６０は、後述する一対の光量調節羽根を上下方向に移動可能に支持する羽根ケース６１と、互いに略平行に配置され、羽根ケース６１に設けられた開口部６１ａの開口量を規制する一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂと、光量調節羽根６２ａに軸支される薄板形状のＮＤフィルタ６３とを備える。また、アイリス絞り装置６０は、羽根ケース６１の内側面に設けられ、ＮＤフィルタ６３を羽根ケース６１に軸支する軸６４と、光量調節羽根６２ａの主面に設けられ、ＮＤフィルタ６３を光量調節羽根６２ａに軸支する軸部材６５とを備える。さらに、アイリス絞り装置６０は、一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂの下方に配置され且つ一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂの各下端が連結されるアーム部６６を備える。
【００４４】
一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂは、遮光性を有するレーザ光吸収性樹脂から成り、例えば黒色塗料等が含有されたＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等のレーザ光吸収性樹脂のシート材をプレス加工で打ち抜いて作製される。一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂは、モータ等の不図示の駆動源により駆動されるアーム部６６の回動によって互いに接近又は離反する。
【００４５】
ＮＤフィルタ６３は、ＰＥＴ、ＰＣ、ＡＢＳ等の透明な熱可塑性樹脂から成る基材６３ａと、基材６３ａの主面の一方に蒸着により形成され、透過率を減少させるフィルタ層６３ｂと、基材６３ａの主面の他方において、後述する孔６３ｄの周辺部に形成されたカーボン層６３ｃとを有する（図６）。ＮＤフィルタ６３のほぼ中央部には、軸部材６５が挿入される孔６３ｄが設けられ、軸部材６５ががたつきなく嵌合し、且つ円滑に回転可能となる寸法で形成されている。また、ＮＤフィルタ６３は、基材６３ａの端部において、羽根ケース６１に設けられた支持部材６４と係合してＮＤフィルタ６３を軸支する略凹状の係合部６３ｅを有する。すなわち、ＮＤフィルタ６３は、孔６３ｄに挿入された軸部材６５が光量調節羽根６２ａの移動に伴って上下方向に移動することにより、支持部材６４を中心として回動する。
【００４６】
軸部材６５は一方の端部に鍔部６５ａを有する円柱状の軸である。軸部材６５の他方の端部６５ｂは、ＮＤフィルタ６３の孔６３ｄを貫通させた状態で光量調節羽根６２ａの主面に融着される。軸部材６５は、レーザ光透過性樹脂から成り、例えば透明、白色等のＰＣ（ポリカーボネート）のナチュラルグレード（カーボンなどその他の粒子未充填）から成型される。
【００４７】
図７は、図５における光量調節羽根の動作を説明する図であり、（ａ）は光量調節前の状態を示し、（ｂ）は、光量調節後の状態を示す。
【００４８】
まず、暗部の撮影等で光量が必要な場合は、開口部６１ａを開放状態にするべく、一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂが最も離反する。このとき、ＮＤフィルタ６３は開口部６１ａから退避している（図７（ａ））。その後、光量を調節する場合は、不図示のセンサ等からの信号に基づいて駆動源が駆動し、アーム６６が所定方向に回動して一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂが接近し、これにより開口部６１ａの開口面積が減少する。光量を更に減少する場合は、開口部６１ａが所定の開口面積になった後に、ＮＤフィルタ６３が一対の光量調節羽根６２ａの移動に伴って開口部６１ａに進入する。そして、開口部６１ａから一対の光量調節羽根６２ａ，６２ｂが最も接近しているときに、ＮＤフィルタ６３が開口部６１ａの全てを覆う（図７（ｂ））。
【００４９】
本実施の形態によれば、軸部材６５ａがレーザ光吸収性樹脂から成ると共に光量調節羽根６２ａがレーザ光透過性樹脂から成り、軸部材６５ａ及び光量調節羽根６２ａはレーザ光により互いに融着されるので、軸部材６５ａと光量調節羽根６２ａとの接合部において軸部材６５ａが光量調節羽根６２ａの裏側表面から突出することがない。また、軸部材６５ａがレーザ光吸収性樹脂から成るため、金属製等の軸部材に比して慣性モーメントが小さくなり、光量調節羽根６２ａの動作時間が短くなる。したがって、隣接する光量調節羽根６２ｂとの接触を防止することができ且つ高速シャッタを容易に実行することができる。
【００５０】
また、ＮＤフィルタ６３は、光量調節羽根６２ａに軸支され、光量調節羽根６２ａが上下方向に移動することにより軸部材６４を中心として回動するので、ＮＤフィルタ６３専用の駆動源を設けることなく、簡単な構成で光量を正確に調節することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５１】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す外観図である。
【図２】図１における光量調節羽根の構成を示す外観図である。
【図３】図２の線分Ａ−Ａに沿うシャッタ羽根２０と駆動アーム２１ａとの接合部の断面図である。
【図４】本発明の第２の実施の形態に係る光量調節羽根の構成を概略的に示す部分断面図である。
【図５】本発明の第３の実施の形態に係る光量調節羽根を備えるアイリス絞り装置の構成を示す分解斜視図である。
【図６】図５における光量調節羽根の構成を示す部分断面図である。
【図７】図５における光量調節羽根の動作を説明する図であり、（ａ）は光量調節前の状態を示し、（ｂ）は、光量調節後の状態を示す。
【図８】従来の光量調節羽根の一例を示す図である。
【符号の説明】
【００５２】
１ フォーカルプレーンシャッタ
１３ａ，１３ｂ 一対の軸部材
２０ シャッタ羽根
２１ａ，２１ｂ 一対の駆動アーム
２３ａ 軸部材
２４ 孔
２４ａ 鍔部
３１ 基材
３２ カーボン層
３４ 当接領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備え、
前記光量調節部材および前記軸部材のいずれか一方がレーザ光透過性樹脂から成ると共に、他方がレーザ光吸収性樹脂から成り、前記駆動部材は少なくともその表面が前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆われ、
前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射することにより、前記光量調節部材と前記軸部材とが互いに融着されることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記光量調節部材が前記レーザ光吸収性樹脂から成り、前記軸部材が前記レーザ光透過性樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記軸部材が前記レーザ光吸収性樹脂から成り、前記光量調節部材が前記レーザ光透過性樹脂から成り、
前記光量調節部材の表面は、前記軸部材との当接領域および前記当接領域の裏側に位置する部分を除いて前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆わ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。
【請求項４】
前記レーザ光透過性樹脂は、ポリカーボネートを主成分とする材料から成り、前記レーザ光吸収性樹脂は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする材料から成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記駆動部材は、その表面がカーボン材料または金属材料で覆われていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項６】
前記駆動部材は、カーボン材料または金属材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項７】
光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備える光量調節装置の製造方法であって、
前記軸部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂のいずれか一方から作製し、
前記光量調節部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂の他方から作製し、
前記駆動部材の少なくとも表面を前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆うとともに、
前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射し、前記光量調節部材と前記軸部材とを互いに融着することを特徴とする光量調節装置の製造方法。
【請求項８】
前記当接領域におけるレーザ光のスポット径は、前記軸部材の直径より小さい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１】
光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備え、
前記光量調節部材および前記軸部材のいずれか一方がレーザ光透過性樹脂から成ると共に、他方がレーザ光吸収性樹脂から成り、前記駆動部材は少なくともその表面が前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆われ、
前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射することにより、前記光量調節部材と前記軸部材とが互いに融着されることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記光量調節部材が前記レーザ光吸収性樹脂から成り、前記軸部材が前記レーザ光透過性樹脂から成ることを特徴とする請求項１記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記軸部材が前記レーザ光吸収性樹脂から成り、前記光量調節部材が前記レーザ光透過性樹脂から成り、
前記光量調節部材の表面は、前記軸部材との当接領域および前記当接領域の裏側に位置する部分を除いて前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆わ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。
【請求項４】
前記レーザ光透過性樹脂は、ポリカーボネートを主成分とする材料から成り、前記レーザ光吸収性樹脂は、ポリエチレンテレフタレートを主成分とする材料から成ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項５】
前記駆動部材は、その表面がカーボン材料または金属材料で覆われていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項６】
前記駆動部材は、カーボン材料または金属材料で形成されることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の光量調節装置。
【請求項７】
光量調節部材と、駆動される駆動部材と、前記光量調節部材を前記駆動部材に軸支する軸部材とを備える光量調節装置の製造方法であって、
前記軸部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂のいずれか一方から作製し、
前記光量調節部材をレーザ光吸収性樹脂およびレーザ光透過性樹脂の他方から作製し、
前記駆動部材の少なくとも表面を前記レーザ光透過性樹脂および前記レーザ光吸収性樹脂よりも融点の高い材料で覆うとともに、
前記光量調節部材と前記軸部材との当接領域にレーザ光を照射し、前記光量調節部材と前記軸部材とを互いに融着することを特徴とする光量調節装置の製造方法。
【請求項８】
前記当接領域におけるレーザ光のスポット径は、前記軸部材の直径より小さい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。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【公開番号】特開２００９−６９７７７（Ｐ２００９−６９７７７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２４０９４４（Ｐ２００７−２４０９４４）
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【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４月２日（２００９．４．２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月１８日（２００７．９．１８）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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