JP7204362B2 - 絞り装置、レンズ装置、および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、絞り装置、レンズ装置、および撮像装置に関するものである。

従来より、回転軸を備えた複数枚の絞り羽根を同一円周上に等角度間隔に配置し、絞り羽根の回転軸の周りの絞り羽根の回転によって、絞り羽根の重なりで形成される絞り開口を変更する絞り装置が知られている。このような絞り装置では、絞り羽根に二種類のピンが備えられており、一方のピンに対する他方のピンの動きをカム溝でガイドする構造が一般的である。絞り開口の形状は、撮影により得られた映像における主被写体の周囲のボケ味の良さに影響し、当該形状が円形に近いほど綺麗なボケ味を得ることができる。絞り開口の形状を円形に近付けるには、絞り羽根の枚数を多くするのが一般的である。また、特にＴＶ放送用途では、絞り羽根が開閉する全域にわたり、絞り羽根による光芒の乱れが少ないことが求められている。また、モータ駆動によってカム板を駆動する絞り装置では、モータに要する駆動トルクを軽減して消費電力を小さくすることが求められている。特許文献１は、絞り羽根とカム板又は固定板との間に配したガイドプレートにより、絞り羽根の開閉に対する摩擦抵抗を軽減する絞り装置を開示している。

特開２０１２－１１３１０２号公報

特許文献１に開示された絞り装置では、絞り羽根どうしの摩擦は低減されない。そのため、開口径が小さくなるに従って、羽根の重なりの増加によって羽根の摺動抵抗が増加し、モータには大きな駆動トルクが必要となる。

本発明は、例えば、絞り羽根どうしの摩擦抵抗の低減に有利な絞り装置を提供することを目的とする。

本発明の絞り装置は、駆動ピンと回転中心ピンとをそれぞれが有する複数の絞り羽根と、前記回転中心ピンを回転可能に支持する支持部材と、前記駆動ピンに係合するカムを有するカム部材と、前記複数の絞り羽根のうちの２つの絞り羽根を仕切る仕切部材とを有し、
前記仕切部材は、前記２つの絞り羽根のうち一方の前記駆動ピンが貫通する穴と、前記２つの絞り羽根のうち他方の前記回転中心ピンが貫通する穴とが形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、例えば、絞り羽根どうしの摩擦抵抗の低減に有利な絞り装置を提供することができる。

本発明における絞り装置の正面図である。 本発明における絞り装置の分解斜視図である。 本発明における絞り装置の縦断面図である。 本発明における絞り装置の縦断面図の拡大図である。 本発明におけるカム板の正面図である。 本発明における絞り羽根の正面図である。 本発明における絞り羽根支持筒の正面図である。 本発明におけるシート部材上の羽根駆動範囲を示す図である。

以下に、本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて詳細に説明する。

以下、図１から図８を参照して本発明の実施例による絞り装置について説明する。本実施例における絞り装置の正面図を図１に、分解斜視図を図２に、縦断面図を図３に、縦断面図の拡大図を図４に示す。

絞り装置１は、不図示のフォーカスレンズ群やズームレンズ群、リレーレンズ群などを含むレンズ装置（レンズ系）の開口径を決めており、絞り開口形状を連続的に変化させる絞り駆動部である。

図２に示すように、絞り装置１は絞り羽根支持筒（羽根支持部材）２と、複数の絞り羽根３ａ、３ｂと、カム板（カム部材）４と、押え金具５と、シート部材（仕切部材）６を有する。図３と図４に示すように、複数の絞り羽根３ａ、３ｂとシート部材６は、絞り羽根支持筒２とカム板４との間に挟持される。カム板４は中心軸ｏを中心に絞り羽根支持筒２の内径部の内部で回転し、絞り羽根支持筒２に対する中心軸ｏ方向の移動は、内径部に対して位置決めされる押え金具５で規制される。押え金具５はＣリング状となっており、絞り羽根支持筒２の内径部に、Ｃリング部分の開口部を狭めるように変形させて挿入し、その変形を開放して元の形状に戻すことで絞り羽根支持筒２に対して固定する。

図５にカム板４の正面図を示す。カム板４は２種類の最小径の異なるカム溝を有しており、カム溝４ａを６本、遮光用のカム溝４ｂを３本の構成となっている。図６に絞り羽根３ａ、３ｂの正面図を示す。複数の絞り羽根３ａ、３ｂには、絞り羽根支持筒２に設けられたピン穴２ａと回転可能に係合する回転中心ピン３ｃと、カム板４のカム溝４ａ、４ｂに摺動可能に係合する駆動ピン３ｄが一体となって構成されている。

図７に絞り羽根支持筒２の正面図を示す。絞り羽根支持筒２のピン穴２ａは同一円周上に設けられ、それぞれの穴の位置の、光軸位置に対応する開口部中心の周りの位相間隔は互いに等しく、絞り羽根３ａ、３ｂの内縁部の重なりで形成する絞り開口形状を略円形とする。以上の構成によって、カム板４のカム溝４ａ、４ｂに沿って絞り羽根３ａ、３ｂの駆動ピン３ｄが摺動し、絞り開口形状を変化させる。カム溝４ａ、４ｂの特徴として、最小径部は光軸ｏを中心とする同心円に配置される。ここで、カム溝４ｂはカム溝４ａと比べて、最小径部が小さい溝形状であり、絞り羽根３ｂによって遮光する際に使用する。カム溝４ｂは、絞り羽根支持筒２に設けられたピン穴２ａに対して等分で設けられており、絞り羽根３ｂによって光路を遮蔽する際に三角形の開口形状を有しながら開口部を小さくして遮光する。本実施例では、カム溝４ａ、４ｂの本数を合計で９本とし、遮光用に使用するカム溝４ｂを３本としたがこの限りではなく、絞り羽根３ａ、３ｂの枚数や遮光用のカム溝４ｂを増減しても良い。

図８にシート部材６上に絞り羽根３ａが駆動する軌跡を示す。本発明における絞り装置では、９枚の絞り羽根３ａ、３ｂの内、遮光用のカム溝４ｂに係合する絞り羽根３ｂの１枚のみをシート部材６によって仕切ることで、残り８枚の絞り羽根３ａ、３ｂと光軸方向に駆動面を分割する。図８に、絞り開口形状を最大とする位置から遮光する位置まで絞り羽根３ａが駆動する範囲（領域Ａ）と、絞り羽根３ａの先端が駆動する範囲（領域Ａ１）を示す。シート部材６は、１枚のみ光軸方向に分割した絞り羽根３ｂの駆動ピン３ｄが貫通して動く領域を逃げる逃げ溝（逃げ部）６ａと、９枚の絞り羽根３ａ、３ｂの各回転中心ピン３ｃが貫通して逃げる逃げ穴（逃げ部）６ｂを有している。すなわち、シート部材（仕切部材）は複数の絞り羽根のうちの２つの絞り羽根を仕切り、２つの絞り羽根のうちの一方の駆動ピン３ｄと、他方の回転中心ピン３ｃとを逃げる逃げ部が形成されている。逃げ溝６ａは領域Ａ１に重ならない範囲に設けられ、絞りの開口形状を変化させる際に、絞り羽根３ａが逃げ溝６ａ上に掛からない形状としている。シート部材６の逃げ穴６ｂは絞り羽根３ａ、３ｂの内、２カ所以上の回転中心ピン３ｃと嵌合する設定とし、絞り羽根３ａ、３ｂに対する偏心を抑制する。また、絞り装置１において、絞り羽根３ａ、３ｂではなくシート部材６によって最大開口径を形成し、絞り羽根内径による不要な迷光を抑制する。

本実施例では、シート部材６を１枚のみ構成して絞り羽根３ａ、３ｂを光軸方向に二つに分割しているがこの限りではなく、２枚以上のシート部材６を構成し、絞り羽根３ａ、３ｂを光軸方向に複数分割しても良い。この場合、絞り羽根による開口形状を遮光するまで略円形に保つことができ、遮光するまで綺麗なボケ味を得ることができる。シート部材６は絞り羽根３ａ、３ｂを光軸方向へ分割する用途として利用できれば良く、樹脂材料や金属材料、フィルム等を利用可能であり、絞り羽根３ａ、３ｂと同程度の厚みがあれば良い。

以上の構造により、本実施例の絞り装置における絞り開口の変化について説明する。絞り羽根支持筒２に対してカム板４を光軸中心ｏ回りに回転させると、絞り羽根３ａ、３ｂの駆動ピン３ｄはカム溝４ａ、４ｂによりそれぞれ案内される。それにより、絞り羽根３ａ、３ｂは回転中心ピン３ｃを軸として回動し、カム溝４ａ、４ｂの軌跡に沿って絞り羽根３ａ、３ｂが揺動して絞り開口径を変化させる。

次に、絞り開口径を最大開口径から遮光させる方向へカム板４を回動させる場合について説明する。カム板４を回動させると、絞り羽根３ｂによって遮光する前に、絞り羽根３ａの駆動ピン３ｄがカム溝４ａの最小径位置まで案内される。この状態からさらにカム板４を回動させると、絞り羽根３ｂの駆動ピン３ｄはカム溝４ｂに沿って案内され、カム溝４ｂの最小径位置まで案内される。最小径部のカム溝４ａは光軸ｏを中心に設けられているため、カム溝４ａと係合している絞り羽根３ａはカム板４の回動と連動して揺動せず、カム溝４ｂと係合する絞り羽根３ｂのみ揺動することによって遮光する。

本実施例では、カム板４を回転させて絞り羽根３ａ、３ｂを開閉しているがこの限りではなく、カム板４を固定し、絞り羽根支持筒２を回転させる構造でも良い。この場合は、絞り羽根支持筒２と一体となってシート部材６が回転する構造となる。

本実施例の絞り装置によれば、絞り羽根３ａ、３ｂの間にシート部材６を設けることで、絞り羽根３ａ、３ｂどうしが重なり合う羽根枚数を低減し、絞り羽根どうしの摺動抵抗を抑制できる。また、絞り装置にシート部材６を追加構成するのみであり、絞り羽根どうしの摺動抵抗による動作不良を抑制でき、簡単な構成で安定した光量調整を可能とした絞り装置を提供できる。

また、上述した実施例の絞り装置を含むレンズ装置と、該レンズ装置の像面に配された撮像素子と、を有する撮像装置により、本発明の絞り装置の効果を享受できる撮像装置を提供することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。

１：絞り装置
２：絞り羽根支持筒（支持部材）
２ａ：ピン穴
３ａ：絞り羽根
３ｂ：絞り羽根（遮光用）
３ｃ：回転中心ピン
３ｄ：駆動ピン
４：カム板（カム部材）
６：シート部材（仕切部材）

Claims (8)

1. 駆動ピンと回転中心ピンとをそれぞれが有する複数の絞り羽根と、
   前記回転中心ピンを回転可能に支持する支持部材と、
   前記駆動ピンに係合するカムを有するカム部材と、
   前記複数の絞り羽根のうちの２つの絞り羽根を仕切る仕切部材とを有し、
   前記仕切部材は、前記２つの絞り羽根のうち一方の前記駆動ピンが貫通する穴と、前記２つの絞り羽根のうち他方の前記回転中心ピンが貫通する穴とが形成されていることを特徴とする絞り装置。
2. 駆動ピンと回転中心ピンとをそれぞれが有する複数の絞り羽根と、
   前記回転中心ピンを回転可能に支持する支持部材と、
   前記駆動ピンに係合するカムを有するカム部材と、
   前記複数の絞り羽根のうちの２つの絞り羽根を仕切る仕切部材と、
   を有し、
   前記仕切部材の内径によって最大開口径が決まるように構成されていることを特徴とする絞り装置。
3. 前記仕切部材は、前記２つの絞り羽根のうち一方の前記駆動ピンが貫通する穴と、前記２つの絞り羽根のうち他方の前記回転中心ピンが貫通する穴とが形成されていることを特徴とする請求項２に記載の絞り装置。
4. 前記仕切部材と前記支持部材との間に、前記複数の絞り羽根のうち少なくとも１つの絞り羽根を有することを特徴とする請求項１ないし３のうちいずれか１項に記載の絞り装置。
5. 前記駆動ピンが貫通する穴は、前記回転中心ピンを中心とした前記他方の回転の軌跡とは重ならないように形成されていることを特徴とする請求項１または３に記載の絞り装置。
6. 前記仕切部材は、前記複数の絞り羽根のうち少なくとも２つの絞り羽根の少なくとも２つの前記回転中心ピンがそれぞれ貫通する少なくとも２つの穴が形成されていることを特徴とする請求項１、３、５のうちいずれか１項に記載の絞り装置。
7. レンズ系と、
   前記レンズ系の開口を形成するための請求項１乃至６のうちいずれか１項に記載の絞り装置とを含むことを特徴とするレンズ装置。
8. 請求項７に記載のレンズ装置と、
   前記レンズ装置の像面に配された撮像素子とを含むことを特徴とする撮像装置。

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