特開 2022-41036 羽根駆動装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公開特許公報(A)

(11)【公開番号】P2022041036

(43)【公開日】2022-03-11

(54)【発明の名称】羽根駆動装置

(51)【国際特許分類】

   G03B 9/02 20210101AFI20220304BHJP

【ＦＩ】

G03B9/02 C

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2020146039

(22)【出願日】2020-08-31

(71)【出願人】

【識別番号】000104652

【氏名又は名称】キヤノン電子株式会社

(72)【発明者】

【氏名】茶圓 達也

【テーマコード（参考）】

2H080

【Ｆターム（参考）】

2H080AA07

2H080AA10

2H080AA20

2H080AA61

2H080AA64

2H080AA69

(57)【要約】      （修正有）

【課題】二方取りレンズに対して配置される羽根駆動装置において、二方取りレンズの短手方向に小型化する。
【解決手段】円形から対向する２つの領域を除去した二方取りレンズを透過する屈曲光学系の光線上に配置される羽根駆動装置１０３であって、開口部１０７ａが設けられた地板１０７と、開口部１０７ａに対し二方取りレンズの長手方向に進退して絞り開口を形成する複数の羽根部材１０９、１１０とを備え、開口部１０７ａは、二方取りレンズと同形状に形成されていることを特徴とする。
【選択図】図３

【特許請求の範囲】

【請求項1】

円形から対向する２つの領域を除去した二方取りレンズを透過する屈曲光学系の光線上に配置される羽根駆動装置であって、
開口部が設けられた地板と、
前記開口部に対し前記二方取りレンズの長手方向に進退して絞り開口を形成する複数の羽根部材と
を備え、
前記開口部は、前記二方取りレンズと同形状に形成されていることを特徴とする羽根駆動装置。

【請求項2】

前記絞り開口は、円形もしくは多角形であることを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。

【請求項3】

前記羽根部材は、前記地板に設けられたガイドピンが挿通されるカム溝が設けられ、
前記ガイドピンは、前記長手方向と直交する幅方向において前記開口部の縁よりも前記開口部の中心側に設けられたことを特徴とする請求項１または２に記載の羽根駆動装置。

【請求項4】

前記カム溝は、前記長手方向に延在し、前記長手方向における中央部が前記幅方向における前記中心側に突出した形状であることを特徴とする請求項３に記載の羽根駆動装置。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の羽根駆動装置を備え、
前記光線上に配置された撮像素子によって被写体を撮像することを特徴とする携帯機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、カメラや交換レンズ等の光学機器に搭載され、絞り装置等とも称される羽根駆動装置に関する。

【背景技術】

【0002】

近年、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等の撮影を目的とした携帯機器や、カメラ付き携帯電話や携帯情報端末等の、撮影機能を備えた携帯機器が普及している。こうした携帯機器は、小型化を求められており、搭載されている各部品についても、当然のことながら、小型化が必要である。

【0003】

カメラの小型化の手段として、特許文献１に示すようなプリズムやミラーなどの反射部材（屈曲部材）の反射面を用いて光束を反射（屈曲）させる屈曲光学系が知られている。屈曲光学系は、光路長を長くとった光学系において、小型化に有利である。また、レンズ群の小型化を図るために、円形レンズの周縁一部をカットした非円形レンズが用いられている。

【0004】

この非円形レンズは、結像面の外側に到達する光束のみが通過する部分を除去するという技術思想に基づくもので、図1に示すようなレンズ形状も可能であり、この形状を二方取りレンズと呼ぶ。この二方取りレンズは、屈曲光学系で用いられることが多い。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0005】

【特許文献1】特開２００６－２６７３９１号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0006】

この二方取りレンズが含まれる光学系が搭載される装置において、小型化が望まれている。

【課題を解決するための手段】

【0007】

上記を鑑み、本発明に係る羽根駆動装置は、
円形から対向する２つの領域を除去した二方取りレンズを透過する屈曲光学系の光線上に配置される羽根駆動装置であって、
開口部が設けられた地板と、
前記開口部に対し前記二方取りレンズの長手方向に進退して絞り開口を形成する複数の羽根部材と
を備え、
前記開口部は、前記二方取りレンズと同形状に形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、二方取りレンズに対して配置される羽根駆動装置において、二方取りレンズの短手方向に小型化することができる。

【図面の簡単な説明】

【0009】

【図1】本発明の実施形態１に係る二方取りレンズの説明図。

【図2】本発明の実施形態１に係る屈曲光学系のレンズ群構造図。

【図3】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の斜視図。

【図4】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の正面図。

【図5】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の断面図。

【図6】本発明の実施形態２に係る羽根駆動装置の正面図。

【図7】本発明の実施形態３に係る羽根駆動装置の正面図。

【図8】本発明の実施形態４に係る羽根駆動装置の正面図。

【図9】本発明の実施形態５に係る羽根駆動装置の正面図。

【発明を実施するための形態】

【0010】

以下、本発明の実施形態について図面を参照しながら詳細に説明する。

【0011】

＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る二方取りレンズ１００の形状を示す説明図であり、図２は、その二方取りレンズ１００を含む光学系１の分解斜視図である。

【0012】

図１に示す二方取りレンズ１００は、真円形状から上下に対向する領域１００ａ、１００ｂを除去した形状となっている。この二方取りレンズ１００に対しては、図１における上下方向を短手方向、左右方向を長手方向とする。

【0013】

図２には、屈曲光学系である光学系１が搭載された携帯機器に設けられた不図示の撮像開口から入射した光線１０２が、プリズム１０１によって９０度屈曲されて撮像素子１０５に結像されている状態を示している。プリズム１０１から撮像素子１０５の間における光線１０２上には、二方取りレンズ１００によって形成された前側レンズ、絞り装置１０３、後側レンズ１０４がこの順で配置されている。

【0014】

羽根駆動装置の一例である絞り装置１０３によって光量が調整される光線１０２は、二方取りレンズ１００、後側レンズ１０４を透過することによって屈折されて撮像素子１０５に結像される。すなわち携帯機器は撮像装置として機能する。このように、前側（被写体側）に配置されるレンズとして、二方取り形状の二方取りレンズ１００が用いられている。後側レンズ１０４には円形レンズを用いている。二方取りレンズ１００と後側レンズ１０４はそれぞれ複数枚配置されている。

【0015】

図３には、本発明の実施形態１に係る絞り装置１０３の分解斜視図を示しており、ベース部材としての地板１０７には、開口部１０７ａが形成されている。この開口部１０７ａは、二方取りレンズ１００の形状に沿った、真円の二方取り形状となっている。地板１０７に取り付けられた絞り駆動部１０６の駆動レバー１０８によって駆動される羽根部材である絞り羽根１０９、１１０が地板１０７とカバー１１１との間に形成された羽根室に設けられている。なお、カバー１１１にも開口部１１１ａが設けられている。

【0016】

地板１０７に形成されたガイドピン１０７ｂ（図４参照）とガイドピン１０７ｃは、絞り羽根１１０のカム溝１１０ｂ、絞り羽根１０９のカム溝１０９ｂ、と係合し、絞り羽根１０９、絞り羽根１１０の動作（移動）をガイドする。

【0017】

なお、地板１０７は、金属や樹脂によって形成されており、地板１０７の内面（カバー１１１側の面）には、絞り羽根１０９、１１０との摺動抵抗を低減するため、不図示のレールが形成されている。なお、カバー１１１にも同様に不図示のレールが形成されている。

【0018】

図４には、絞り装置１０３においてカバー１１１を取り外した状態の正面図を示しており、地板１０７において、開口部１０７ａから図４における下方向に離れた位置に、絞り駆動部１０６が取り付けられている。この絞り駆動部１０６が発生した駆動力が駆動レバー１０８を介して絞り羽根１０９、１１０に伝達されることで絞り羽根１０９、１１０が駆動される。すなわち、絞り駆動部１０６は絞り羽根１０９、１１０の動力伝達部材である。

【0019】

図４の左側の図には絞り羽根１０９、１１０によって形成される絞り開口が最大のとき（絞り開放状態）を示し、右側の図には絞り開口が最小のとき（小絞り状態）を示している。なお、絞り開放の場合には絞り開口が開口部１０７ａや開口部１１１ａを用いて形成されるようにしても良い。この絞り開放状態における絞り開口の形状は、二方取りレンズ１００の長手方向と平行な方向の径が、二方取りレンズ１００の長手方向と直交する方向の径よりも大きい。一例としては、図２に示すように、二方取りレンズ１００と略同形状であっても良い。

【0020】

絞り駆動部１０６は、例えば、不図示のロータマグネットと、該ロータマグネットと一体に回転する駆動軸１０６ａと、通電されてロータマグネットを回転させる磁力を発生する不図示のコイルにより構成される電磁駆動モータである。また、ステッピングモータであってもよい。

【0021】

ここで、駆動レバー１０８について、詳細に説明する。図４や、図５に示す絞り駆動部１０６の断面図から分かるように、駆動レバー１０８には、絞り駆動部１０６の駆動軸１０６ａと嵌合する駆動中心穴１０８ｃが設けられており、駆動軸１０６ａに圧入もしくは接着されている。駆動軸１０６ａの回転に伴い、駆動中心穴１０８ｃを中心として所定の角度範囲で駆動レバー１０８が回転する。駆動レバー１０８は、金属や樹脂によって形成されている

【0022】

また、駆動レバー１０８には絞り羽根１０９に設けられた駆動丸軸１０９ａと係合する羽根駆動丸穴１０８ａと、絞り羽根１１０に設けられた駆動丸軸１１０ａと係合する羽根駆動丸穴１０８ｂとが設けられている。

【0023】

この構成により、駆動レバー１０８に軸を設けて絞り羽根の丸穴などに挿通するものに比べて、光軸方向に対して突出する凸形状を無くすことができる。本実施形態においては、絞り羽根１０９の駆動丸軸１０９ａや絞り羽根１１０の駆動丸軸１１０ａが、光軸方向で駆動レバー１０８、地板１０７に向けて挿通されており、地板１０７には、それら駆動丸軸１０９ａ、１１０ａを逃げる凹形状１０７ｄが形成されている。このように、地板１０７に対して絞り駆動部１０６を取り付けることによって生じる絞り駆動部１０６と駆動レバー１０８に隣接する空間（図５において駆動部１０６の側方で駆動レバー１０８の下側の空間）に、絞り羽根１０９、１１０と駆動レバー１０８の係合部を収めることができ、駆動レバーから絞り羽根に向けて軸を突出させるものに比べて、省スペースに係合部を配置することができる。

【0024】

以下、各絞り羽根について、詳細に説明する。図４に示す通り、地板１０７のガイドピン１０７ｃは、絞り羽根１０９のカム溝１０９ｂと係合しており、ガイドピン１０７ｂは、絞り羽根１１０のカム溝１１０ｂと係合している。なお、絞り羽根１０９、１１０は、金属や樹脂により形成される。

【0025】

また、図４に示す通り、地板１０７のガイドピン１０７ｃ、ガイドピン１０７ｂはそれぞれ、絞り羽根１１０の内縁部１１０ｃにおいて絞り羽根１１０の進退方向に延びる部分の延長線である点線１１０ｄ、１１０ｅより内側（絞り駆動部１０６の駆動軸１０６ａ側）に配置されている。換言すると、ガイドピン１０７ｃ、１０７ｄはそれぞれ、絞り羽根１１０の進退方向で見たときに、進退方向と直交する幅方向において、前記絞り開口と重なる位置に配置されている。これにより、絞り装置の幅方向を小さくすることができる。さらに、絞り羽根１０９、１１０の進退方向と直交する幅方向の端部を、図３に示すカバー１１１の側壁部１１１ｂによってガイドするようにしても良い。

【0026】

なお、本実施形態では、ガイドピン１０７ｃ、ガイドピン１０７ｂが、絞り羽根の進退方向において、絞り羽根１０９、１１０で形成される絞り開口と絞り駆動部１０６との間に配置されているが、絞り開口に対し、絞り駆動部１０６と逆側の領域に配置されていてもよい。

【0027】

また、ガイドピン１０７ｃ、ガイドピン１０７ｂとカム溝１０９ｂ、カム溝１１０ｂの関係が入れ替わった構成であっても良く、絞り羽根１０９、１１０と地板１０７との係合部が、一方に設けられたガイドピン（軸）と他方に設けられたカム溝であれば良い。また、ガイドピン１０７ｂ、１０７ｃが、絞り羽根１１０の内縁部１１０ｃの延長線である１１０ｄ、１１０ｅより、その一部が外側の領域に位置する構成であっても良い。

【0028】

また、図5を用いて説明したように、絞り羽根１０９、絞り羽根１１０は、駆動レバー１０８の羽根駆動丸穴１０８ａ、羽根駆動丸穴１０８ｂに係合している。駆動丸軸１０９ａ、駆動丸軸１１０ａが、駆動レバー１０８の回動に伴い移動しつつ、地板１０７のガイドピン１０７ｃと係合するカム溝１０９ｂと、地板１０７のガイドピン１０７ｂと係合するカム溝１１０ｂにおいて、係合する位置がカム溝に沿って変化していく。このような動きをすることで、絞り羽根１０９、絞り羽根１１０は、絞り装置１０３の長手方向（二方取りレンズ１００の長手方向と同じ）に移動する。この動きにより、２枚の絞り羽根１０９、１１０によって絞り開口を形成するとともにそのサイズ（絞り開口径）を変化させることができる。

【0029】

本実施形態の構成によれば、駆動レバー１０８を回動して絞り開放とした際に、駆動レバー１０８と絞り羽根１０９との係合部（羽根駆動丸穴１０８ａと駆動丸軸１０９ａ）の周囲の部分への、地板１０７と絞り羽根１０９との係合部（ガイドピン１０７ｃとカム溝１０９ｂ）の干渉が起こらないようにすることができる。なお、本実施形態と逆の構成（絞り羽根１０９の穴に駆動レバー１０８のピンが挿通される構成）によっても同様の効果を発揮することができると共に、絞り羽根１０９と絞り羽根１１０とで逆の構成になっていても良い。

【0030】

なお、本実施形態のカム溝１０９ｂ、１１０ｂは、絞り装置１０３の長手方向に延在しつつ、絞り駆動部１０６の駆動軸１０６ａ側にカム溝の中央部が凸となる曲線形状となっているが、直線形状であっても良い。

【0031】

本実施形態では、光が通過する絞り開口は、その絞り開放状態を２枚の絞り羽根１０９、１１０によって形成されているが、地板１０７の開口部１０７ａやカバー１１１の開口部１１１ａで形成することも可能である。また、地板１０７の開口部１０７ａやカバー１１１の開口部１１１ａと絞り羽根１０９、１１０を組み合わせて形成されていても良い。本実施形態においては、絞り開口の絞り開放状態を二方取りレンズ１００の形状に合わせた開口形状としてさえいれば良い。

【0032】

以上の構成を採用することで、二方取りレンズ１００に対する開口面積を大きく取りつつ、絞り装置の幅方向を小さくすることができる。したがって、絞り装置を搭載するカメラや交換レンズ等の光学機器も小型化することができる。

【0033】

なお、絞り羽根１０９のカム溝１０９ｂ、絞り羽根１１０のカム溝１１０ｂと駆動レバー１０８の回動する角度範囲を調整することで、絞り開口を完全に閉じる（閉じきる）ようにしても良い。つまり、本実施形態の絞り装置は、シャッタ動作をも行う絞りシャッタ装置として使用することも可能である。

【0034】

また、本実施形態においては、絞り装置１０３の被写体側に配置されたレンズを二方取りレンズ１００とし、後側レンズ１０４を円形レンズとしたが、逆であっても良いし、両方が二方取りレンズであっても良い。また、被写体側のレンズ、後側レンズ１０４に含まれるレンズの枚数は０枚を含む何枚であっても良く、被写体側のレンズ、後側レンズ１０４のいずれかに１つ以上の二方取りレンズ１００を含んで構成されていれば良い。

【0035】

＜実施形態２＞
図６には、本発明の実施形態２に係る羽根駆動装置の一例である絞り装置２０３を示す。実施形態１と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

【0036】

本実施形態では、地板２０７は、二方取りレンズの形状に合わせた光が通過する開口部２０７ａを有している。絞り羽根２０９の内縁部２０９ａ、絞り羽根２１０の内縁部２１０ａによって絞り開口のサイズを変化させ、小絞り開口を形成する。図６に示すとおり、その小絞り開口は、ひし形となっている。

【0037】

絞り羽根２０９、２１０は、それぞれ地板２０７に設けられたガイドピンが挿通されるカム溝２０９ｂ、２１０ｂを有しており、駆動レバー２０８による駆動がガイドされる。このように、開口部２０７ａに対し絞り羽根２０９、２１０の進退方向における側方（幅方向）にカム溝とガイドピンが配置される構成であっても、二方取りレンズの形状に合わせた開口部２０７ａとすることで、開口面積を大きく取りつつ、絞り装置の幅方向を小さくすることができる。

【0038】

＜実施形態３＞
図７には、本発明の実施形態３に係る羽根駆動装置の一例である絞り装置３０３を示す。実施形態２と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

【0039】

本実施形態では、地板３０７は、二方取りレンズの形状に合わせた光が通過する開口部３０７ａを有している。絞り羽根３０９の内縁部３０９ａ、絞り羽根３１０の内縁部３１０ａによって絞り開口のサイズを変化させ、小絞り開口を形成する。図７に示すとおり、その小絞り開口は、円となっている。

【0040】

絞り羽根３０９、３１０は、それぞれ地板３０７に設けられたガイドピンが挿通されるカム溝３０９ｂ、３１０ｂを有しており、駆動レバー３０８による駆動がガイドされる。

【0041】

絞り装置３０３の主な使用形態は、絞り羽根３０９の内縁部３０９ａ、絞り羽根３１０の内縁部３１０ａが、開口部３０７ａ外に退避した絞り開放状態と、小絞り状態の２つの状態である。なお、円形状は楕円であっても良い。

【0042】

＜実施形態４＞
図８には、本発明の実施形態４に係る羽根駆動装置の一例である絞り装置４０３を示す。実施形態３と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

【0043】

本実施形態では、地板４０７は、二方取りレンズの形状に合わせた光が通過する開口部４０７ａを有している。絞り羽根４０９の内縁部４０９ａ、絞り羽根４１０の内縁部４１０ａによって絞り開口のサイズを変化させ、小絞り開口を形成する。図７に示すとおり、その小絞り開口は、六角形となっている。

【0044】

絞り羽根４０９、４１０は、それぞれ地板４０７に設けられたガイドピンが挿通されるカム溝４０９ｂ、４１０ｂを有しており、駆動レバー４０８による駆動がガイドされる。

【0045】

＜実施形態５＞
図９には、本発明の実施形態５に係る羽根駆動装置の一例である絞り装置５０３を示す。実施形態４と同様の構成については説明を省略し、異なる部分についてのみ説明する。

【0046】

本実施形態では、地板５０７は、二方取りレンズの形状に合わせた光が通過する開口部５０７ａを有している。絞り羽根５０９の内縁部５０９ａ、絞り羽根５１０の内縁部５１０ａによって絞り開口のサイズを変化させ、小絞り開口を形成する。図７に示すとおり、その小絞り開口は、実施形態４とは異なる六角形となっている。

【0047】

絞り羽根５０９、５１０は、それぞれ地板５０７に設けられたガイドピンが挿通されるカム溝５０９ｂ、５１０ｂを有しており、駆動レバー５０８による駆動がガイドされる。

【0048】

以上各実施形態を用いて説明したように、本発明は、地板の開口部によって二方取りレンズの形状に合わせた形状を形成し、二方取りレンズの短手方向における寸法を小型化するとともに、小絞り状態においては、円形や多角形などの所望の開口形状を得ることができるものである。

【0049】

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

【符号の説明】

【0050】

１００ 二方取りレンズ
１０３ 絞り装置
１０６ 絞り駆動部
１０７ 地板（ベース部材）
１０７ａ 開口部
１０８ 駆動レバー
１０９ 絞り羽根
１１０ 絞り羽根
１１１ カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】