光量調節装置
【課題】 従来の光量調節装置では、機械制御式絞り機構の他に液晶セルによる絞り機構を備える必要があるため、部品点数が増えて機械的な構成が複雑になるだけでなく、絞り駆動回路の構成も複雑になり、装置全体が大型化してしまう。
【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、前記回転部材と前記駆動部材との嵌合部は、少なくとも一方の嵌合面が傾斜面で構成されており、前記回転部材と前記駆動部との嵌合部における光軸に直行する方向の隙間が、前記複数の絞り羽根により形成される絞り開口径に応じて変化するように構成する。
【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、前記回転部材と前記駆動部材との嵌合部は、少なくとも一方の嵌合面が傾斜面で構成されており、前記回転部材と前記駆動部との嵌合部における光軸に直行する方向の隙間が、前記複数の絞り羽根により形成される絞り開口径に応じて変化するように構成する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光量調節装置を搭載したレンズ鏡筒の、光量調節装置の機械的構成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、最小絞り側に、印加電圧の制御により光透過状態と非光透過状態となる液晶セルを備え、開放絞り側に、機械制御式絞り機構を備えたものが開示されている。このような構成により、開放側よりも機械的ガタ等による光透過開口の誤差の影響を受けやすい小絞り側の開口精度を向上させるために、液晶セルによる微細な光量調節を行えるようにしている。
【０００３】
また、特許文献２で示されている光量調整装置では、出力軸に設けられた出力歯車と、風車に形成された歯車部と、これらの歯車間に設けられた中間歯車を備え、出力軸からの出力を中間歯車を介して風車に伝達している。そして、風車と連動する複数の絞り羽根を相対移動させて任意の絞り開口径を設定する光量調整装置において、中間歯車を所定の方向に付勢し、各歯車間における歯車の噛み合せによるメカ的なガタの無い構成としている。
【特許文献１】特開平０１−１７７５２１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光量調節装置では、機械制御式絞り機構の他に液晶セルによる絞り機構を備える必要があるため、部品点数が増えて機械的な構成が複雑になるだけでなく、絞り駆動回路の構成も複雑になり、装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【０００５】
また、従来の光量調節装置では、中間歯車と機械的ガタを無くすための付勢部材が必要となるので、部品点数が増えて機械的な構成が複雑になり、装置の大型化の一要因となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、部品点数を増やすことなく、少なくとも小絞り側の絞りの開口精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】
【０００７】
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、前記回転部材と前記駆動部材との嵌合部は、少なくとも一方の嵌合面が傾斜面で構成されており、前記回転部材と前記駆動部との嵌合部における光軸に直行する方向の隙間が、前記複数の絞り羽根により形成される絞り開口径に応じて変化するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、部品点数を増やすことなく、小絞り側で発生する迫り上がりを抑えるとともに、少なくとも小絞り側の開口精度を向上させることが可能となる。そのため、迫り上がりの量を見込む必要がほとんどなく、光学設計の自由度を高くし、良好な光学性能を持った光学系が得られるとともに、絞りの開口精度向上のために特別な部品が必要ないため、装置を小型にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
［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。
【００１２】
図９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。
【００１３】
図９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。
【００１４】
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。
【００１５】
２０３はユーザが操作可能な電源スイッチであり、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スイッチである。
【００１６】
２０４はユーザが操作可能な２段ストローク式のレリーズスイッチで、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、レリーズスイッチ２０４から入力された信号に従い、以下の撮影動作を行う。
【００１７】
即ち、第１ストロークスイッチが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。
【００１８】
また、第２ストロークスイッチが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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
３０７は絞り装置であり、絞り開口面積（開度）を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。
【００２３】
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。
【００２４】
［光量調節装置の構成］
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。
【００２５】
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１０）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１０）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１０）、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１０）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１０）を有する。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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１０）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。
【００３１】
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１０）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。
【００３２】
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。ここで、穴部１３ｊとリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６の係合状態について図１２を用いて説明する。穴部１３ｊには全周に傾斜面１３ｊ−１が設けられていて、ロータリープレート側に向かって穴部の径が広がるような傾斜になっている。また、ロータリープレート１４のリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６の外周面にも傾斜面（１４ｂ−２〜３、１４ｂ−５〜６は不図示であるが、１４ｂ−１、１４ｂ−４と同様の形状である）が施されている。そして、リブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６の外周面の傾斜面は、ケース部材側にリブ外径が小さくなるような傾斜になっている。また、図１２は開放状態を示しており、この状態では、ロータリープレート１４が図中Ｙ（光軸）方向に移動可能なクリアランスが確保されている。つまり、傾斜面１３ｊ−１と４ｂ−１〜１４ｂ−６は光軸方向（図中Ｙ方向）と光軸に直交する方向の若干のクリアランス（隙間）がある状態となっている。特にロータリープレート１４の光軸方向（図中Ｙ方向）のクリアランスは図中Ｃ、ロータリープレート１４とカムプレート１６の光軸方向のクリアランスは図中Ｄとなっている。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、カバー部材１をケース部材１３に取り付ける。
【００４５】
図１１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１０）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。そして、締結部材１７により締め込まれ、カバー部材がケース部材に固定される。
【００４６】
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、カバー部材１の係止爪部１ｋがスナップフィット結合により、ケース部材に固定される。
【００４７】
［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〜１５ｆ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〜１５ｆ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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の突起部１５ａ−３が傾斜面部１６ｐに当接し、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。
【００５２】
［絞り開口精度向上の構成］
さて、本発明の装置では、絞り羽根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構成とすることで、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している。つまり、絞り羽根の迫り上がり方向とは逆の力で絞り羽根を押えて、迫り上がりを小さく抑えている。
【００５３】
図１３は、絞り羽根の迫り上がる力と、カムプレートの斜面部が絞り羽根の突起部を押圧する力と、ロータリープレートの端面より各絞り羽根が受ける力の関係を示す図である。図１３は絞り羽根による開口径が小絞り付近の状態を示している。この時絞り羽根には迫り上がる力ｆ１５が発生する。
【００５４】
しかし、絞り羽根の迫り上がりを抑えるためにカムプレート１６の傾斜面部１６ｐ〜１６ｕが絞り羽根１５の突起部１５ａ−３〜１５ｆ−３を押圧する力ｆ１５ａ−３〜ｆ１５ｆ−３が発生する。なお、ｆ１５ｂ−３、ｆ１５ｃ−３、ｆ１５ｅ−３、ｆ１５ｆ−３は不図示であるが図１３と同様の力が発生する。
【００５５】
このような力が発生することによって絞り羽根の迫り上がりは抑えられるが、ロータリープレート１４とカムプレート１６の光軸方向のクリアランス（絞り羽根の収納スペース）が小さいと、絞り羽根が図１３に示すように絞り羽根の面に撓みが残ることになる。その撓みを解放しようとする力によって、ロータリープレート１４がケース部材１３の方向へ移動し、傾斜面１４ｂ−１〜１４ｂ−６が傾斜面１３ｊ−１に当接して、付勢力ｆ１３ｊ−１が発生した状態でロータリープレート１４の移動が停止する。また、この状態では、絞り羽根の撓みがまだ残った状態であり、絞り羽根が接触するロータリープレート１４の端面より各絞り羽根が力ｆ１５ａ−４〜ｆ１５ｆ−４を受ける。そして、絞り羽根が迫り上がろうとする力ｆ１５と、突起部１５ａ−３〜１５ｆ−３を押圧する力ｆ１５ａ−３〜ｆ１５ｆ−３と、ロータリープレート１４の端面より各絞り羽根が受ける力ｆ１５ａ−４〜ｆ１５ｆ−４が釣り合った状態となっている。また、付勢力ｆ１３ｊ−１と各絞り羽根が受ける力ｆ１５ａ−４〜ｆ１５ｆ−４が釣り合った状態となっている。またこの状態では、ロータリープレート１４の光軸方向のクリアランスは図中Ｅ（Ｃ＞Ｅ）、ロータリープレート１４とカムプレート１６の光軸方向のクリアランスは図中Ｆ（Ｄ＜Ｆ）となっている。
【００５６】
ところで、一般的な光量調節装置では、絞り羽根の動きに対する光量変化の割合が、開放側よりも小絞り側の方が大きい。つまり、開放側よりも小絞り側の方が部品精度やガタによる絞り開口径の誤差の影響を受けやすい。この誤差の影響を抑えるために、部品精度を厳しく管理したり、ガタを無くすために部品点数を増やしたりしていた。しかし、部品精度を厳しく管理することは生産性を低下させ、部品点数の増加は装置の大型化を招くことになる。しかし、本発明においては、絞り開口径に応じて、回転部材と駆動部との嵌合部における光軸に直交する方向の隙間が変化する構成とした。具体的には、上述のように小絞り側で付勢力ｆ１３ｊ−１が発生している状態では、傾斜面１４ｂ−１〜１４ｂ−６が傾斜面１３ｊ−１に当接しているため、光軸方向にも、光軸に直交する方向にもガタがない状態となる。また、ケース部材とロータリープレートに設けられた傾斜面（どちらか一方に設けられていればよい）によってロータリープレートの開口径１４ｆの中心が光軸に一致するように構成される。したがって、ロータリープレート１４に係合した絞り羽根１５ａ〜１５ｆが精度よく位置決めされる。つまり、小絞り側での絞り開口径の精度が向上し、撮影者の意図した絞り値通りの撮影が行える。
【００５７】
上記構成は小絞り側の開口精度の向上に有効であるが、開放側より付勢力ｆ１３ｊ−１が得られるようにすれば、開放側〜小絞り側まで絞り口径の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【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１０】本発明の光量調節装置の駆動部の斜視図である。
【図１１】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１２】本発明の光量調節装置の構成の一部を説明する図である。
【図１３】絞り羽根の迫り上がる力と、カムプレートの斜面部が絞り羽根の突起部を押圧する力と、ロータリープレートの端面より各絞り羽根が受ける力の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
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、光量調節装置を搭載したレンズ鏡筒の、光量調節装置の機械的構成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、最小絞り側に、印加電圧の制御により光透過状態と非光透過状態となる液晶セルを備え、開放絞り側に、機械制御式絞り機構を備えたものが開示されている。このような構成により、開放側よりも機械的ガタ等による光透過開口の誤差の影響を受けやすい小絞り側の開口精度を向上させるために、液晶セルによる微細な光量調節を行えるようにしている。
【０００３】
また、特許文献２で示されている光量調整装置では、出力軸に設けられた出力歯車と、風車に形成された歯車部と、これらの歯車間に設けられた中間歯車を備え、出力軸からの出力を中間歯車を介して風車に伝達している。そして、風車と連動する複数の絞り羽根を相対移動させて任意の絞り開口径を設定する光量調整装置において、中間歯車を所定の方向に付勢し、各歯車間における歯車の噛み合せによるメカ的なガタの無い構成としている。
【特許文献１】特開平０１−１７７５２１号公報
【特許文献２】特開２００３−１２１９０１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来の光量調節装置では、機械制御式絞り機構の他に液晶セルによる絞り機構を備える必要があるため、部品点数が増えて機械的な構成が複雑になるだけでなく、絞り駆動回路の構成も複雑になり、装置全体が大型化してしまうという問題がある。
【０００５】
また、従来の光量調節装置では、中間歯車と機械的ガタを無くすための付勢部材が必要となるので、部品点数が増えて機械的な構成が複雑になり、装置の大型化の一要因となっている。
【０００６】
本発明は、上記課題に鑑みてなされ、部品点数を増やすことなく、少なくとも小絞り側の絞りの開口精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】
【０００７】
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、前記回転部材と前記駆動部材との嵌合部は、少なくとも一方の嵌合面が傾斜面で構成されており、前記回転部材と前記駆動部との嵌合部における光軸に直行する方向の隙間が、前記複数の絞り羽根により形成される絞り開口径に応じて変化するように構成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、部品点数を増やすことなく、小絞り側で発生する迫り上がりを抑えるとともに、少なくとも小絞り側の開口精度を向上させることが可能となる。そのため、迫り上がりの量を見込む必要がほとんどなく、光学設計の自由度を高くし、良好な光学性能を持った光学系が得られるとともに、絞りの開口精度向上のために特別な部品が必要ないため、装置を小型にできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
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。
【００１０】
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。
【００１１】
［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。
【００１２】
図９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。
【００１３】
図９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。
【００１４】
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。
【００１５】
２０３はユーザが操作可能な電源スイッチであり、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スイッチである。
【００１６】
２０４はユーザが操作可能な２段ストローク式のレリーズスイッチで、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、レリーズスイッチ２０４から入力された信号に従い、以下の撮影動作を行う。
【００１７】
即ち、第１ストロークスイッチが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。
【００１８】
また、第２ストロークスイッチが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。
【００１９】
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。
【００２０】
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。
【００２１】
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。
【００２２】
３０７は絞り装置であり、絞り開口面積（開度）を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。
【００２３】
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。
【００２４】
［光量調節装置の構成］
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。
【００２５】
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１０）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１０）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１０）、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１０）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１０）を有する。
【００２６】
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。
【００２７】
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。
【００２８】
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。
【００２９】
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。
【００３０】
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１０）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。
【００３１】
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１０）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。
【００３２】
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。ここで、穴部１３ｊとリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６の係合状態について図１２を用いて説明する。穴部１３ｊには全周に傾斜面１３ｊ−１が設けられていて、ロータリープレート側に向かって穴部の径が広がるような傾斜になっている。また、ロータリープレート１４のリブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６の外周面にも傾斜面（１４ｂ−２〜３、１４ｂ−５〜６は不図示であるが、１４ｂ−１、１４ｂ−４と同様の形状である）が施されている。そして、リブ部１４ｂ−１〜１４ｂ−６の外周面の傾斜面は、ケース部材側にリブ外径が小さくなるような傾斜になっている。また、図１２は開放状態を示しており、この状態では、ロータリープレート１４が図中Ｙ（光軸）方向に移動可能なクリアランスが確保されている。つまり、傾斜面１３ｊ−１と４ｂ−１〜１４ｂ−６は光軸方向（図中Ｙ方向）と光軸に直交する方向の若干のクリアランス（隙間）がある状態となっている。特にロータリープレート１４の光軸方向（図中Ｙ方向）のクリアランスは図中Ｃ、ロータリープレート１４とカムプレート１６の光軸方向のクリアランスは図中Ｄとなっている。
【００３３】
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。
【００３４】
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。
【００３５】
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）。
【００３６】
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。
【００３７】
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。
【００３８】
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。
【００３９】
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。
【００４０】
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。
【００４１】
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。
【００４２】
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。
【００４３】
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。
【００４４】
次に、カバー部材１をケース部材１３に取り付ける。
【００４５】
図１１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１０）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。そして、締結部材１７により締め込まれ、カバー部材がケース部材に固定される。
【００４６】
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、カバー部材１の係止爪部１ｋがスナップフィット結合により、ケース部材に固定される。
【００４７】
［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〜１５ｆ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〜１５ｆ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。
【００４８】
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。
【００４９】
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。
【００５０】
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。
【００５１】
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の突起部１５ａ−３が傾斜面部１６ｐに当接し、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。
【００５２】
［絞り開口精度向上の構成］
さて、本発明の装置では、絞り羽根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構成とすることで、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している。つまり、絞り羽根の迫り上がり方向とは逆の力で絞り羽根を押えて、迫り上がりを小さく抑えている。
【００５３】
図１３は、絞り羽根の迫り上がる力と、カムプレートの斜面部が絞り羽根の突起部を押圧する力と、ロータリープレートの端面より各絞り羽根が受ける力の関係を示す図である。図１３は絞り羽根による開口径が小絞り付近の状態を示している。この時絞り羽根には迫り上がる力ｆ１５が発生する。
【００５４】
しかし、絞り羽根の迫り上がりを抑えるためにカムプレート１６の傾斜面部１６ｐ〜１６ｕが絞り羽根１５の突起部１５ａ−３〜１５ｆ−３を押圧する力ｆ１５ａ−３〜ｆ１５ｆ−３が発生する。なお、ｆ１５ｂ−３、ｆ１５ｃ−３、ｆ１５ｅ−３、ｆ１５ｆ−３は不図示であるが図１３と同様の力が発生する。
【００５５】
このような力が発生することによって絞り羽根の迫り上がりは抑えられるが、ロータリープレート１４とカムプレート１６の光軸方向のクリアランス（絞り羽根の収納スペース）が小さいと、絞り羽根が図１３に示すように絞り羽根の面に撓みが残ることになる。その撓みを解放しようとする力によって、ロータリープレート１４がケース部材１３の方向へ移動し、傾斜面１４ｂ−１〜１４ｂ−６が傾斜面１３ｊ−１に当接して、付勢力ｆ１３ｊ−１が発生した状態でロータリープレート１４の移動が停止する。また、この状態では、絞り羽根の撓みがまだ残った状態であり、絞り羽根が接触するロータリープレート１４の端面より各絞り羽根が力ｆ１５ａ−４〜ｆ１５ｆ−４を受ける。そして、絞り羽根が迫り上がろうとする力ｆ１５と、突起部１５ａ−３〜１５ｆ−３を押圧する力ｆ１５ａ−３〜ｆ１５ｆ−３と、ロータリープレート１４の端面より各絞り羽根が受ける力ｆ１５ａ−４〜ｆ１５ｆ−４が釣り合った状態となっている。また、付勢力ｆ１３ｊ−１と各絞り羽根が受ける力ｆ１５ａ−４〜ｆ１５ｆ−４が釣り合った状態となっている。またこの状態では、ロータリープレート１４の光軸方向のクリアランスは図中Ｅ（Ｃ＞Ｅ）、ロータリープレート１４とカムプレート１６の光軸方向のクリアランスは図中Ｆ（Ｄ＜Ｆ）となっている。
【００５６】
ところで、一般的な光量調節装置では、絞り羽根の動きに対する光量変化の割合が、開放側よりも小絞り側の方が大きい。つまり、開放側よりも小絞り側の方が部品精度やガタによる絞り開口径の誤差の影響を受けやすい。この誤差の影響を抑えるために、部品精度を厳しく管理したり、ガタを無くすために部品点数を増やしたりしていた。しかし、部品精度を厳しく管理することは生産性を低下させ、部品点数の増加は装置の大型化を招くことになる。しかし、本発明においては、絞り開口径に応じて、回転部材と駆動部との嵌合部における光軸に直交する方向の隙間が変化する構成とした。具体的には、上述のように小絞り側で付勢力ｆ１３ｊ−１が発生している状態では、傾斜面１４ｂ−１〜１４ｂ−６が傾斜面１３ｊ−１に当接しているため、光軸方向にも、光軸に直交する方向にもガタがない状態となる。また、ケース部材とロータリープレートに設けられた傾斜面（どちらか一方に設けられていればよい）によってロータリープレートの開口径１４ｆの中心が光軸に一致するように構成される。したがって、ロータリープレート１４に係合した絞り羽根１５ａ〜１５ｆが精度よく位置決めされる。つまり、小絞り側での絞り開口径の精度が向上し、撮影者の意図した絞り値通りの撮影が行える。
【００５７】
上記構成は小絞り側の開口精度の向上に有効であるが、開放側より付勢力ｆ１３ｊ−１が得られるようにすれば、開放側〜小絞り側まで絞り口径の精度を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００５８】
【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１０】本発明の光量調節装置の駆動部の斜視図である。
【図１１】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１２】本発明の光量調節装置の構成の一部を説明する図である。
【図１３】絞り羽根の迫り上がる力と、カムプレートの斜面部が絞り羽根の突起部を押圧する力と、ロータリープレートの端面より各絞り羽根が受ける力の関係を示す図である。
【符号の説明】
【００５９】
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あらかじ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、
前記回転部材と前記駆動部との嵌合部は、少なくとも一方の嵌合面が傾斜面で構成されており、該回転部材と該駆動部との嵌合部における光軸に直交する方向の隙間が、前記複数の絞り羽根により形成される絞り開口径に応じて変化するように構成されていることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記絞り開口径が小さくなるにしたがって、前記光軸に直交する方向の隙間が小さくな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あらかじ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、
前記回転部材と前記駆動部との嵌合部は、少なくとも一方の嵌合面が傾斜面で構成されており、該回転部材と該駆動部との嵌合部における光軸に直交する方向の隙間が、前記複数の絞り羽根により形成される絞り開口径に応じて変化するように構成されていることを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記絞り開口径が小さくなるにしたがって、前記光軸に直交する方向の隙間が小さくなることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【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２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００９−２０４３８（Ｐ２００９−２０４３８Ａ）
【公開日】平成２１年１月２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−１８４６０２（Ｐ２００７−１８４６０２）
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【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２９日（２００９．１．２９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年７月１３日（２００７．７．１３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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