JPH11282042A - 絞り装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 平行クランク機構により絞り羽根を駆動して
絞りを開閉する絞り装置であって、絞り羽根の中央部を
コ字形に形成することにより、上側絞り羽根の上縁で絞
り開口の下縁を、下側絞り羽根の下縁で絞り開口の上縁
を形成して、小絞り時の微調整を容易に行なえるように
する。 【解決手段】 駆動ギヤ９と連動アーム８、上側絞り羽
根20、下側絞り羽根30とで平行クランク機構を構成し、
駆動ギヤ９と連動アーム８を、光軸Ｓを通り絞り羽根20
の支軸8a、9aと平行な直線上でそれぞれ回動自在に支持
軸9c、8cによって支持する。絞り羽根20、30の中央部2
1、31をコ字形に形成し、その内側縁21a 、31a を光軸
Ｓの当該絞り羽根20、30の反対側に位置させる。固定絞
り板２に開口部2aを形成して固定絞りとし、前記内側縁
21a 、31a で絞り開口の下縁と上縁とを形成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】この発明は、光学装置の光量
調整を行なうための絞りに関し、特にイメージ・スキャ
ナなどの画像処理装置に適した絞り装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】スキャナによって原稿の画像情報を読取
る際に、原稿の形態に応じて反射式によるか透過式によ
るか選択する場合がある。例えば、紙に描かれた画像に
対しては、光源の光を画像に照射しその反射光によって
画像情報を取得し、透明シートやフィルムに現わされた
画像に対しては、光源の光を画像を透過させてその透過
光から画像情報を取得する。そして、反射式によるか透
過式によるかによって、撮像素子などに入射する光量を
調整する必要が生じる。このため、撮像素子に至る光路
内に絞り装置が設けられている。

【０００３】図５はスキャナに搭載された従来の絞り装
置の概略の正面図であり、この絞り装置は絞りユニット
１に組み込まれている。絞りユニット１のベース板1aの
一端縁には固定絞り板２が折曲形成されており、その中
央部に光軸Ｓを中心として開口部2aが形成されている。
固定絞り板２の手前には光軸Ｓを挟んで２枚の絞り羽根
３、４が配設されており、これら絞り羽根３、４が相対
的に上下方向に接近し、離隔する動作を行なうことによ
り開口部2aの開口面積を変更して光量が調整されるよう
にしてある。

【０００４】前記絞り羽根３、４の動作は、駆動モータ
５の回転力を受けて行なわれる。この駆動モータ５は前
記ベース板1aの端縁部を折曲形成して前記固定絞り板２
に並設された支持板６に取り付けられており、その出力
軸5aにはピニオン７が嵌着されている。絞り羽根３、４
の長手方向の端部であって駆動モータ５の側とは反対側
の端部には軸8a、8bを中心として回動自在に連動アーム
８のそれぞれの端部が連結されており、駆動モータ５の
側の端部には軸9a、9bを中心として回動自在に駆動ギヤ
９が連結されている。連動アーム８は上記軸8a、8bの中
央で軸8cを中心として回動自在に前記固定絞り板２に支
持されており、駆動ギヤ９は上記軸9a、9bの中央で軸9c
を中心として回動自在に前記固定絞り板２に支持されて
いる。そして、前記軸8aと軸9a、軸9b、軸8bとを結ぶ直
線によって平行四辺形が形成されており、絞り羽根３、
４と連動アーム８、駆動ギヤ９とによって平行クランク
機構が構成されている。また、前記軸8cと軸9cとを結ぶ
直線（以下、この直線を「基準線」と称する。）が光軸
Ｓと直交するようにしてある。さらに、前記駆動モータ
５の出力回転がピニオン７から適宜なギヤ列10を介して
駆動ギヤ９に伝達されるようにしてある。なお、駆動ギ
ヤ９は、図５に示すように、扇形ギヤであって構わな
い。

【０００５】この従来の絞り装置では、前記駆動モータ
５の出力軸5aの回動を駆動ギヤ９に伝達して絞り羽根
３、４の位置を変更させて、開口部2aの開度が調整され
るようにしてある。図５は開口部2aが最大開度で開口し
た状態を示しており、この状態から駆動ギヤ９が同図上
時計回り方向に回動すると、軸9a、9bも同方向に旋回す
る。この軸9a、9bの旋回によって絞り羽根３、４を介し
て軸8a、8bも軸8cを中心として同方向に旋回する。絞り
羽根３、４は平行クランク機構の対向するリンクを構成
しているから、軸9a、9b、8a、8bの旋回によって平行関
係を維持しながらこれらの間の距離を狭めることにな
る。このため、開口部2aの上下の辺から徐々に遮断され
て開度が小さくなり、該絞り装置を透過する光量が少な
くなる。そして、図５に示す状態から駆動ギヤ９がほぼ
９０度回動した位置において、すなわち軸9a、9bが基準
線上に位置した状態において開口部2aは絞り羽根３、４
によって閉鎖された状態となる。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た従来の絞り装置では次のような問題がある。従来の絞
り装置では、図５に示すように、絞り羽根３、４の駆動
ギヤ９と連結した軸9a、9bが、これらの軸9a、9bを結ぶ
直線と前記基準線とが直交した位置にある場合に最大開
口となり、軸9a、9bが基準線上に位置した場合に閉鎖さ
れる。すなわち、軸9a、9bが基準線に接近した状態でい
わゆる小絞りとなる。これは、絞り羽根３、４の光軸Ｓ
側の縁部で開口を遮蔽するためである。

【０００７】ところで、絞りによって調整される光量は
絞り開口の開口面積に依存するが、上述した絞り装置で
は、絞り羽根３、４の光軸Ｓ側の縁部の距離によって開
口面積が変化する。この絞り羽根３、４の光軸Ｓ側の縁
部の距離は、駆動ギヤ９の回動角度に応じて変化する
が、軸9a、9bが基準線と直交する直線上にある位置から
駆動ギヤ９が大きく回動した場合であっても、この距離
の変化量は小さい。他方、軸9a、9bが基準線に接近した
状態にある位置から駆動ギヤ９が回動する場合には、そ
の回動角度が僅かであっても上記距離の変化量は大きく
なる。このため、小絞り時においては、駆動ギヤ９の僅
かな回動であっても開口面積は大きく変化し、光量が大
きく変化することになる。ところが、光量の調整は小絞
り時ほど微妙な変化が要求される。小絞り時の絞りの開
口面積の微調整を可能とするためには、駆動モータ５の
回動角度を高精度に調整できるようにし、ピニオン７や
ギヤ列10を構成するギヤ、駆動ギヤ９の歯を高精度に加
工して、例えばバックラッシュの影響等を受けにくくす
る必要が生じてしまい、部品コストや加工コストを増加
させてしまうことになる。

【０００８】そこで、この発明は、簡単な構造で小絞り
時に絞り開口の面積の調整を微妙に行なえるようにして
光量の微調整を容易に行なえるようにした絞り装置を提
供することを目的としている。

【０００９】

【課題を解決するための手段】上記の目的を達成するた
めの技術的手段として、この発明に係る絞り装置は、一
対の絞り羽根で平行クランク機構の対辺を構成し、該絞
り羽根の間隔を変更することにより開度を調整する絞り
装置において、前記一対の絞り羽根のそれぞれの支軸を
結ぶ線が互に近づく方向に移動するときに、該絞り羽根
の前記開度を調整する端縁が互に離れることを特徴とし
ている。

【００１０】例えば、前記一対の絞り羽根を、中央部を
コ字形にし、該コ字形の両端部を外側に折曲して支持部
を伸長させた形状に形成し、該支持部の端部に前記支軸
を設けて隣接するリンクと接続させる。一対の絞り羽根
を、前記コ字形の内側を対向させて位置させると、前記
平行クランク機構の対角線が等しい長さとなった状態
で、一対の絞り羽根のコ字形の中央部が最も接近し、あ
るいは該中央部の一部が重畳することになる。この状態
から、この平行クランク機構の一つのリンクを適宜な方
向に回動させると、前記コ字形の中央部の内側の端縁が
離隔しながら移動して、一対の絞り羽根の端縁の間に間
隙が形成されることになる。この間隙を光軸が貫通する
位置に絞り羽根を位置させた場合、前記対角線が等しい
長さとなった状態で、前述のように絞り羽根の中央部が
重畳した場合には絞りが閉成された状態となり、最も接
近した場合には最小の絞り開度となる。そして、一つの
リンクを適宜な方向に回動させると、中央部の内側の端
縁が離隔し、前記間隙が徐々に広がるので、絞りが開放
されることになる。

【００１１】すなわち、光軸を通り一方の絞り羽根の支
軸を結ぶ直線と平行な直線に対して、絞り羽根の支軸が
最も離隔した状態で絞りが最小開口となり、該支軸が最
も接近した状態で最大開口となる。このため、最小絞り
状態から絞り羽根の支軸を旋回させた場合、その旋回角
度に比べて絞り羽根の移動量が小さくなり、小絞り時に
おいて容易に開口の大きさの微調整を行なうことができ
る。

【００１２】前記平行クランク機構を平行運動させる力
の入力部はリンクを構成するいずれの部材に対して行な
っても、小絞り時には絞り羽根の支軸の旋回角度に比べ
て絞り羽根の移動量が小さくなり絞り開口の微調整を行
なうことができるが、光学系の絞り装置としては、光軸
を基準として開口面積を変化させることが望ましい。そ
こで、請求項２の発明に係る絞り装置は、一対の絞り羽
根で平行クランク機構の対辺を構成し、該絞り羽根の間
隔を変更することにより開度を調整する絞り装置におい
て、前記一対の絞り羽根を連結した一対のリンクの一部
であって、一方の絞り羽根の支軸を結ぶ直線と平行であ
って光軸を通る直線上に位置した部分に、該一対のリン
クを回動自在に支持する支持軸を設け、前記支持軸を該
リンクが連結する絞り羽根の支軸の中間位置に設け、前
記一対の絞り羽根のそれぞれの支軸を結ぶ線が互に近づ
く方向に移動するときに、該絞り羽根の前記開度を調整
する端縁が互に離れることを特徴としている。

【００１３】絞り羽根を連結するリンクは前記支持軸を
中心として回動するから、絞り羽根の支軸はこの支持軸
を中心として旋回するとともに、絞り羽根の前記中央部
は平行な位置関係を保って旋回運動する。しかも、この
平行クランク機構の対角線の交点は前記一対のリンクの
支持軸を通る直線上に位置することになり、一対の絞り
羽根の前記中央部は支持軸を通る直線、即ち光軸を通る
直線から常時等しい距離の位置にあるから、光軸が基準
となって絞り開口が変化することになる。

【００１４】さらに、平行クランク機構の対角線の交点
と光軸とを一致させれば、絞り羽根の前記中央部は光軸
を中心として点対称に旋回運動することになり、該中央
部は水平方向と垂直方向のいずれにおいても光軸を基準
として運動し、光軸と中心として絞り開口を変化させる
ことができる。

【００１５】また、請求項３の発明に係る絞り装置は、
前記一対の絞り羽根を連結したリンクのうちの一方を駆
動ギヤとしたことを特徴としている。

【００１６】絞り羽根で一部のリンクを構成した前記平
行クランク機構への入力はいずれのリンクに対して行な
ってもよく、また直線往復運動を行なうピストンロッド
などによって入力することも可能であるが、前記リンク
の一方を駆動ギヤとすれば、該平行クランク機構へ入力
するための部品などを別途設ける必要がなく、部品点数
を減じることができる。しかも、この駆動ギヤの軸の位
置を請求項２の支持軸の位置と一致させれば、容易に請
求項２の構成を得ることができる。

【００１７】さらに、請求項４の発明に係る絞り装置
は、前記光軸を中心とした開口部によって固定絞りを形
成した固定絞り板を設けたことを特徴としている。

【００１８】前記平行クランク機構のリンクによって絞
り開口を形成する構成としても構わないが、一対の絞り
羽根の運動によって固定絞りの開口を調整するようにす
れば、絞り開口の形状が該絞り羽根の位置によってのみ
変化することになり、絞り開口を常に線対称の形状に維
持できる。

【００１９】

【発明の実施の形態】以下、図示した好ましい実施の形
態に基づいて、この発明に係る絞り装置を具体的に説明
する。図１はこの絞り装置を示す概略の正面図である。
図５に示す構造と同様に、支持板６に取り付けられた駆
動モータ５の出力軸5aの回転が、該出力軸5aに嵌着され
たピニオン７と適宜なギヤ列10を介して、駆動ギヤ９に
伝達されている。また、支持板６に並設された固定絞り
板２には、光軸Ｓを中心とした適宜な長方形により固定
絞りである開口部2aが形成されている。なお、これらの
構成は図５に示すものと同様であるので、同一の符号を
付してある。

【００２０】前記駆動ギヤ９はリンクの一部を構成し、
この駆動ギヤ９の一部であって該駆動ギヤ９の支持軸9c
を中心とした円周上の１８０度の位置に、リンクの一部
を構成する上側絞り羽根20に回動自在に連結した軸9a
と、リンクの一部を構成する下側絞り羽根30に回動自在
に連結した軸9bとが支持されている。光軸Ｓを挟んで支
持軸9cと対称の位置には支持軸8cが固定絞り板２に支持
されて設けられており、この支持軸8cには該支持軸8cを
中心として回動自在にリンクの一部を構成する連動アー
ム８の中央部が支持されている。すなわち、支持軸9cと
光軸Ｓ、支持軸8cとは基準線上に配されている。

【００２１】光軸Ｓを含み前記基準線と直交する面を中
心として、前記軸9aと対称の位置において前記上側絞り
羽根20と連動アーム８とが軸8aによって回動自在に連結
されており、前記軸9bと対称の位置において前記下側絞
り羽根30と連動アーム８とが軸8bによって回動自在に連
結されている。すなわち、軸9aと軸8aとは上側絞り羽根
20の支軸となり、軸9bと軸8bとは下側絞り羽根30の支軸
となり、軸9aと軸8aとの距離及び軸9bと軸8bとの距離は
等しく、軸9aと軸9bとの距離及び軸8aと軸8bとの距離は
等しいから、連動アーム８と駆動ギヤ９、上側絞り羽根
20、下側絞り羽根30とによって平行クランク機構が構成
されている。しかも、支持軸9cは軸9aと軸9bとの距離を
二分する位置にあり、支持軸8cは軸8aと軸8bとの距離を
二分する位置にある。

【００２２】前記上側絞り羽根20は、図１に示すよう
に、中央部が下側絞り羽根30の側に偏倚したほぼコ字形
に形成されており、該コ字形の中央部を構成する絞り板
部21の内側縁21a が軸8a、9aを結ぶ直線よりも光軸Ｓの
側に位置している。また、前記下側絞り羽根30は、中央
部が上側絞り羽根20の側に偏倚したほぼコ字形に形成さ
れており、該コ字形の中央部を構成する絞り板部31の内
側縁31a が軸8b、9bを結ぶ直線よりも光軸Ｓの側に位置
している。そして、図１に示すように、軸9a、9bを結ぶ
直線が基準線と直交する状態の位置に絞り羽根20、30が
ある状態で、前記内側縁21a は基準線よりも僅かに軸8
a、9a側に位置し、前記内側縁31a は基準線よりも僅か
に軸8b、9b側に位置するようすることが望ましい。

【００２３】また、前記駆動ギヤ９は、軸9a、9bを結ぶ
直線が基準線と直交する位置と、上側絞り羽根20の軸9a
が光軸側に旋回し、該軸9aが基準線に接近して該基準線
に達しない適宜な位置の範囲で回動するようにしてあ
る。なお、この範囲で回動を規制するための図示しない
ストッパ手段が設けられている。

【００２４】そして、上述の絞り羽根20、30は絞りユニ
ット15に組み込まれており、この絞りユニット15が画像
処理装置の所定の位置に組み込まれることになる。

【００２５】以上により構成されたこの発明に係る絞り
装置の実施形態について、以下にその作用を説明する。

【００２６】図１は固定絞り２の開口部2aが閉鎖された
状態を示しており、この状態では駆動ギヤ９に設けられ
た軸9aと軸9bとを結ぶ直線が基準線とほぼ直交してい
る。この状態にある位置から駆動モータ５を作動させて
駆動ギヤ９を第１図上時計回り方向に回動させると、軸
9a及び軸9bが支持軸9cを中心として同方向に旋回する。
駆動ギヤ９は、上側絞り板20と下側絞り板30、連動アー
ム８と共に平行クランク機構を構成しているから、該駆
動ギヤ９の回動によって上側絞り板20と下側絞り板30と
は平行移動する。上側絞り板20と下側絞り板30は、図１
に示す位置から、時計回り方向に旋回しながら平行移動
し、上側絞り板20の中央部の前記内側縁21a と下側絞り
板30の中央部の前記内側縁31a も移動する。図１に示す
位置から、上側絞り板20の内側縁21a は前記基準線を横
切って光軸Ｓの下方へ移動し、下側絞り板30の内側縁31
a は前記基準線を横切って光軸Ｓの上方へ移動する。そ
して、内側縁21a と内側縁31a とが行違った後は、これ
らの間に間隙が形成されることになり、前記固定絞り板
２の開口部2aがこの間隙によって徐々に開放されること
になる。なお、内側縁21a と内側縁31a とが基準線から
等しい距離の位置に形成されていれば、これらは基準線
上で行違い、開口部2aは基準線を中心として徐々に開放
されて行くことになる。そして、駆動ギヤ９が、図４に
示すように、軸9a、9bが基準線に接近した位置まで回動
すると、内側縁21a と内側縁31a とは開口部2aの上縁と
下縁とを横切り、開口部2aの全体が開放されることにな
る。すなわち、駆動ギヤ９の回動角度に応じて開口部2a
の開口面積が調整されることになる。

【００２７】そして、駆動ギヤ９が、図１に示す位置か
ら回動を開始した状態では、開口部2aが僅かに開放さ
れ、いわゆる小絞りの状態となる。この状態において
は、駆動ギヤ９の回動角度が大きくても、上側絞り羽根
20と下側絞り羽根30の移動量は回動角度の大きさに比べ
て小さいから、開口面積の微調整を容易に行なうことが
できることになる。

【００２８】また、駆動ギヤ９を図４に示す位置から反
時計回り方向に回動させれば、開口面積が徐々に小さく
なる。この図４に示す状態からは、駆動ギヤ９の回動角
度が小さくても、絞り羽根20、30の移動量が大きくなる
から、開口面積は大きく変化することになる。

【００２９】

【発明の効果】以上説明したように、この発明に係る絞
り装置によれば、絞り羽根のそれぞれの支軸を結ぶ直線
が基準線と直交する状態が閉鎖あるいは小絞りの状態で
あり、この状態から上記支軸の回動に応じて徐々に絞り
が開放されるから、回動角度に比べて開口面積の増加量
が小さい。このため、小絞り時における開口面積の微調
整を容易に行なうことができる。

【００３０】しかも、絞り羽根の形状を変更するだけ
で、駆動機構等は従来の絞り装置のものを利用できるの
で、製品のコストを増加させることがない。

【００３１】また、請求項２の発明に係る絞り装置によ
れば、絞り羽根に連結させたリンクをそれぞれの絞り羽
根の支軸を結ぶ直線の中間位置で回動自在に支持し、こ
の支持軸を光軸を通り一の絞り羽根の支軸を結ぶ直線と
平行な直線上に配したから、絞り羽根は光軸を通る上記
直線を基準として移動する。このため、絞り開口は光軸
を基準として開閉することになり、対称形の絞り開口を
得ることができる。

【００３２】また、請求項３の発明に係る絞り装置によ
れば、駆動ギヤで絞り装置の平行クランク機構の一つの
リンクを構成しているから、リンクへ動力を入力するた
めの部材を別途必要とせず、構造を簡単にすることがで
きる。特に、該駆動ギヤの回動軸を前記支持軸に一致さ
せることが容易であるから、請求項２の構成とすること
が容易である。

【００３３】そして、請求項４の発明に係る絞り装置に
よれば、固定絞りの外形によって絞り開口が決定される
ことになり、絞り羽根の位置に拘らず常に光軸を中心と
した絞り開口が得られる。

【図面の簡単な説明】

【図１】この発明に係る絞り装置が組み込まれた絞りユ
ニットの正面図で、絞り開口が閉鎖された状態を示して
いる。

【図２】この発明に係る絞り装置が組み込まれた絞りユ
ニットの平面図である。

【図３】この発明に係る絞り装置が組み込まれた絞りユ
ニットの右側面図である。

【図４】この発明に係る絞り装置が組み込まれた絞りユ
ニットの正面図で、絞り開口が開放された状態を示して
いる。

【図５】従来の絞り装置が組み込まれた絞りユニットの
正面図で、絞り開口が開放された状態を示している。

【符号の説明】

２ 固定絞り板 2a 開口部 ５ 駆動モータ ６ 支持板 ８ 連動アーム 8a、8b 軸 8c 支持軸 ９ 駆動ギヤ 9a、9b 軸 9c 支持軸 15 絞りユニット 20 上側絞り羽根 21 絞り板部 21a 内側縁 30 下側絞り羽根 31 絞り板部 31a 内側縁 Ｓ 光軸

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 一対の絞り羽根で平行クランク機構の対
   辺を構成し、該絞り羽根の間隔を変更することにより開
   度を調整する絞り装置において、 前記一対の絞り羽根のそれぞれの支軸を結ぶ線が互に近
   づく方向に移動するときに、該絞り羽根の前記開度を調
   整する端縁が互に離れることを特徴とする絞り装置。
2. 【請求項２】 一対の絞り羽根で平行クランク機構の対
   辺を構成し、該絞り羽根の間隔を変更することにより開
   度を調整する絞り装置において、 前記一対の絞り羽根を連結した一対のリンクの一部であ
   って、一方の絞り羽根の支軸を結ぶ直線と平行であって
   光軸を通る直線上に位置した部分に、該一対のリンクを
   回動自在に支持する支持軸を設け、 前記支持軸を該リンクが連結する絞り羽根の支軸の中間
   位置に設け、 前記一対の絞り羽根のそれぞれの支軸を結ぶ線が互に近
   づく方向に移動するときに、該絞り羽根の前記開度を調
   整する端縁が互に離れることを特徴とする絞り装置。
3. 【請求項３】 前記一対の絞り羽根を連結したリンクの
   うちの一方を駆動ギヤとしたことを特徴とする請求項２
   に記載の絞り装置。
4. 【請求項４】 前記光軸を中心とした開口部によって固
   定絞りを形成した固定絞り板を設けたことを特徴とする
   請求項１ないし請求項３のいずれかに記載の絞り装置。