特開 2024-108251 光量調節装置及び光学機器

(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】P2024108251

(43)【公開日】2024-08-13

(54)【発明の名称】光量調節装置及び光学機器

(51)【国際特許分類】

   G03B 9/02 20210101AFI20240805BHJP

   G03B 11/00 20210101ALI20240805BHJP

【ＦＩ】

G03B9/02 C

G03B11/00

【審査請求】未請求

【請求項の数】6

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2023012520

(22)【出願日】2023-01-31

(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】森越 康貴

【テーマコード（参考）】

2H080

2H083

【Ｆターム（参考）】

2H080AA31

2H080AA38

2H080AA54

2H080AA64

2H083AA05

2H083AA07

2H083AA26

2H083AA35

2H083AA50

(57)【要約】      （修正有）

【課題】ＮＤフィルタが回動中、特に回転軸回りでＮＤフィルタもしくは羽根部材の傾きが大きくなり、傾くことでＮＤフィルタもしくは羽根部材が変形する可能性があった。
【解決手段】上記課題を解決するために、本発明の光量調節装置は、光を通過させる開口部が設けられた地板部材1と、地板部材１に固定されるカバー部材２と、開口部に対して移動する光量調節部材３と、光量調節部材３を駆動する駆動部と、を備え、地板部材１及びカバー部材２は、光量調節部材３側に凸となり光量調節部材３が移動する空間を形成するレール群を有し、レール群の形成する空間のうち、開口部よりも駆動部の駆動軸側の第１のレール対１ｄ、２ｄが形成する空間の厚みは、光量調節部材３の先端側に形成された第２のレール対１ｆ、２ｆが形成する空間の厚みよりも薄いことを特徴とする。
【選択図】図９

【特許請求の範囲】

【請求項1】

光を通過させる開口部が設けられた地板部材と、
前記地板部材に固定されるカバー部材と、
前記開口部に対して移動する光量調節部材と、
前記光量調節部材を駆動する駆動部と、を備え、
前記地板部材及びカバー部材は、前記光量調節部材側に凸となり前記光量調節部材が移動する空間を形成するレール群を有し、
前記レール群の形成する空間のうち、前記開口部よりも前記駆動部の駆動軸側の第１のレール対が形成する空間の厚みは、前記光量調節部材の先端側に形成された第２のレール対が形成する空間の厚みよりも薄いことを特徴とする光量調節装置。

【請求項2】

前記レール群の形成する空間のうち、前記駆動部の駆動軸よりも前記開口部側の第３のレール対が形成する空間の厚みは、前記第２のレール対が形成する空間の厚みよりも厚い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3】

前記レール群のうち、前記第２のレール対よりも前記第１のレール対の方が、前記光量調節部材側に突出してい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4】

前記第３のレール対が形成する空間には、前記光量調節部材のうちＮＤフィルタが接着された部分が移動することを特徴とする請求項２に記載の光量調節装置。

【請求項5】

前記光量調節部材は、羽根部材に前記ＮＤフィルタが３点で接着されていることを特徴とする請求項４に記載の光量調節装置。

【請求項6】

請求項１～５のいずれか一項に記載の光量調節装置と、前記光量調節装置を通過した光の像を撮像する撮像素子と、を備えたことを特徴とする光学機器。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明はデジタルスチルカメラ等の光学撮像機器に用いられる光量調節装置及び光量調節装置を備えた光学機器に関するものである。

【背景技術】

【0002】

デジタルスチルカメラやビデオカメラ、デジタルカメラにおいて露光量制御手段の一つとしてＮＤフィルタが知られている。ＮＤフィルタは、基材に蒸着膜を形成することで取り込む光量を調整するもので、基材は合成樹脂製が主流となっている。

【0003】

カメラに内蔵する場合のＮＤフィルタの構成は、主に２種類が知られている。１つは露光開口部よりも小さい絞り開口を有する羽根部材に該絞り開口を覆うようにＮＤフィルタを設けた構成である。もう１つは羽根部材を使用せず、ＮＤフィルタのみで構成し露光開口部を覆う構成である。いずれの場合も、地板部材及びカバー部材、もしくはシート部材で形成された羽根室内に、ＮＤフィルタ及び羽根部材が収納される。特許文献１には、羽根部材に光学フィルタとしてＮＤフィルタが設けられたものが知られる。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０１７－４０７２０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

特許文献1には、ＮＤフィルタもしくは羽根部材を収容する羽根室の厚みが全域に渡って一定であるものが記載されている。また、不作動を防ぐために羽根室はある程度大きめに設定されており、そのためＮＤフィルタが回動中、特に回転軸回りでＮＤフィルタもしくは羽根部材の傾きが大きくなり、傾くことでＮＤフィルタもしくは羽根部材が変形する可能性があった。

【課題を解決するための手段】

【0006】

上記課題を解決するために、本発明の光量調節装置は、
光を通過させる開口部が設けられた地板部材と、
前記地板部材に固定されるカバー部材と、
前記開口部に対して移動する光量調節部材と、
前記光量調節部材を駆動する駆動部と、を備え、
前記地板部材及びカバー部材は、前記光量調節部材側に凸となり前記光量調節部材が移動する空間を形成するレール群を有し、
前記レール群の形成する空間のうち、前記開口部よりも前記駆動部の駆動軸側の第１のレール対が形成する空間の厚みは、前記光量調節部材の先端側に形成された第２のレール対が形成する空間の厚みよりも薄いことを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、ＮＤフィルタもしくは羽根部材が回転軸回りで傾くことを抑制でき、変形しにくくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の分解斜視図

【図2】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の地板部材の説明図

【図3】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置のカバー部材の説明図

【図4】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の羽根部材の説明図

【図5】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の駆動部の説明図

【図6】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の開放状態の説明図

【図7】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の閉じ状態の説明図

【図8】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の断面説明図

【図9】本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置のＡ－Ａ断面とＢ－Ｂ断面の説明図

【図10】本発明の第２の実施形態に係る光量調節装置の羽根部材の説明図

【図11】本発明の光量調節装置を備えた光学機器の説明図

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施形態について添付図面を参照しながら詳細に説明する。

【0010】

＜第１の実施形態＞
図１は本発明の第１の実施形態に係る光量調節装置の分解斜視図である。光量調節装置は、例えばデジタルカメラなどの撮像装置の光量調節装置として利用され、主に地板部材１、カバー部材２、ＮＤフィルタ３、羽根部材４、駆動部５、駆動部カバー６で構成される。

【0011】

図２は地板部材１の説明図である。地板部材１は、通過する光の光軸と同心の開口部１ａが設けられている。また地板部材１には、扇型開口部１ｂが設けられ、この扇型開口部１ｂはＮＤフィルタ３の移動範囲に渡って開口しており、ＮＤフィルタ３と地板部材１とが接触しＮＤフィルタ３に傷が付くことを防止する。さらに、地板部材１には回動軸１ｃが設けられ、この回転軸１ｃに対して、羽根部材４に設けられた軸孔４ａが嵌合する。また地板部材１は羽根部材４側に凸となるレール１ｄ、１e、１ｆを有し、後述するカバー部材２が有するレールとで、ＮＤフィルタ３および羽根部材４を収納する羽根室（空間）を形成する。さらに地板部材１は突起１ｇ、１ｈを有し、それぞれが羽根部材４の機械的なストッパの役割をする。

【0012】

図３は、カバー部材２の説明図である。カバー部材２は、地板部材１と同様に光軸と同心の開口部２ａが設けられ、地板部材１と同様に扇型の開口部２ｂが設けられ。開口部２ｂはＮＤフィルタ３の移動範囲に渡って開口しており、ＮＤフィルタ３とカバー部材２が接触しＮＤフィルタ３に傷が付くことを防止する。またカバー部材２は挿通部２ｃを有し、地板部材１が有する回転軸１ｃが挿通する。さらにカバー部材２は羽根部材４側に凸となるレール２ｄ、２ｅ、２ｆを有し、地板部材１が有するレール１ｄ、１ｅ、１ｆとほぼ同位置に設けられる。地板部材１が有するレール１ｄ、１ｅ、１ｆとカバー部材２が有する２ｄ、２ｅ、２ｆで形成された羽根室内に、ＮＤフィルタ３と羽根部材４が収容される構成となる。これらのレール群のうち、レール１ｄ、２ｄが対となっており、レール１ｅ、２ｅ、レール１ｆ、２ｆ、もレール対となり、レール対のそれぞれが羽根部材４の走行する空間を形成する。レール１ｄ、２ｄは、開口部２ｂよりも駆動部５側に設けられている。レール１ｆ、２ｆは、羽根部材４の先端側に設けられている。レール１ｆ、２ｆは、駆動部５の駆動軸よりも開口部２ｂ側に設けられている。

【0013】

図４は羽根部材４の説明図である。羽根部材４は軸孔４ａが設けられ、軸孔４ａには地板１が有する回動軸１ｃが嵌合する。また軸孔４ａの近傍には長孔４ｂが設けられ、長孔４ｂには、駆動部５が有する突起５ａ’（駆動軸）が嵌合する。ＮＤフィルタ３と羽根部材４の貼り付け方法は接着であるが、羽根部材４が有する凹部４ｃに接着剤を塗布し、上からＮＤフィルタ３を貼りつける方法となる。本実施形態１では凹部４ｃを２つとし、ゆえに接着箇所も２箇所の構成としているが、凹部４ｃの数と接着箇所は１箇所のみもしくは２箇所より多くても良い。

【0014】

図５は駆動部５の説明図である。駆動部５はＮＤフィルタ３および羽根部材４を開閉させるための機構であり、例えばムービングマグネット式アクチュエータ等の電動アクチュエータである。ムービングマグネット式アクチュエータは、例えば、永久磁石の外周面に２極（N極とS極）に着磁されたロータマグネットに樹脂をインサート成形したアーム部品５ａと、アーム部品５ａの外周に配置されたヨーク５ｂとを有し、コイル５ｃへの通電によりアーム部品５ａおよびヨーク５ｂ間に生じる吸引力および反発力を利用してアーム部品５ａを回動させるアクチュエータである。またアーム部品５ａは突起５ａ’を有し、羽根部材４に設けられた長孔４ｂと嵌合する。

【0015】

図６は本実施形態１におけるＮＤフィルタ３および羽根部材４の開放状態の説明図である。羽根部材４が有する平面部４ｄを突起１ｇに突き当て、ＮＤフィルタ３および羽根部材４は、開口部１ａを覆わないよう、退避している状態である。

【0016】

図７は本実施形態１におけるＮＤフィルタ３および羽根部材４の閉じ状態の説明図である。羽根部材４が有する平面部４ｅを突起１ｈに突き当て、ＮＤフィルタ３および羽根部材４は、開口部１ａを覆っている状態である。

【0017】

本実施形態１ではＮＤフィルタ３および羽根部材４が回動し開口部１ａを開閉する構成としたが、ＮＤフィルタ３および羽根部材４が平行移動によって開口部１ａを開閉する構成でも良い。また、光量を調節する部材であれば、羽根部材にＮＤフィルタが取り付けられた構成以外でもどのような光量調節部材でもよい。

【0018】

図８は本実施形態１における各部品が組み込まれてユニットとなっている状態かつ閉じ状態の断面説明図である。地板部材１の回転軸１ｃ周りをＡ―Ａ断面、反対側(先端側)をＢ―Ｂ断面としている。

【0019】

図９ａは本実施形態１におけるＡ―Ａ断面の説明図である。回転軸１ｃ周りでは、レール１ｄとレール２ｄで形成される羽根室Ｇｄ内に羽根部材４のみが位置する。また開口部２ａ周辺においては、レール１ｅとレール２ｅで形成される羽根室Ｇｅ内にＮＤフィルタ３および羽根部材４が位置する。なお羽根室Ｇｅは、ＮＤフィルタ３および羽根部材４の接着部が位置するため、少し広めの設定となっている。

【0020】

図１０ｂは本実施形態１におけるＢ―Ｂ断面の説明図である。レール１ｆとレール２ｆで形成される羽根室Ｇｆ内に、ＮＤフィルタ３および羽根部材４が位置する。また、Ｂ―Ｂ断面部におけるＮＤフィルタ３および羽根部材４は自由端となっている。また本実施形態１ではレール１ｆに羽根部材４が当接し、レール２ｆにＮＤフィルタ３が当接する構成だが逆の構成でも良く、またＮＤフィルタ３もしくは羽根部材４のいずれか一方のみが当接する構成でも良い。

【0021】

本実施形態１は、レール２ｆの端面よりもレール２ｄの端面がＮＤフィルタ３および羽根部材４側に突出していることを特徴とする。この構成により羽根部材４の回転軸１ｃ回りでの傾きを抑制し、変形を防止することができる。また地板部材１が有するレール１ｆの端面よりレール１ｄの端面がＮＤフィルタ３および羽根部材４側に突出する構成でも良く、さらにレール１ｄの端面とレール２ｄの端面の双方が、レール１ｆ、２ｆの端面より突出する構成でも良い。

【0022】

本実施形態１は羽根室の関係について、羽根室Ｇｆの厚みより羽根室Ｇｄの厚みの方が小さい。このように構成すると、羽根部材４が、地板部材１が有する突起１ｇまたは突起１ｈに衝突した際、羽根室Ｇｄの厚みを小さくしておくことで羽根部材４が傾くのを抑えることができ、軸孔４ａの変形を防止することができる。

【0023】

本実施形態１は羽根室の関係について、羽根室Ｇｆの厚みより羽根室Ｇｅの厚みの方が大きいことが好ましい。ＮＤフィルタ３および羽根部材４の固定は接着にて行うが、この接着箇所は羽根室Ｇｅ内に位置する。すなわち、羽根室Ｇｅには、ＮＤフィルタ３のうち接着された部分が移動する。
接着部は、ＮＤフィルタ３および羽根部材４の厚みに接着剤の厚みも加わることになるが、羽根室Ｇｅの厚みを大きくしておくことで、ＮＤフィルタ３および羽根部材４をスムーズに摺動させることができる。

【0024】

＜第２の実施形態＞
図１０は、第２の実施形態の光量調節装置の羽根部材４である。凹部４ｃの数を３点にし、ＮＤフィルタ３および羽根部材４の回動中に接着部にかかる負荷を分散させることで、接着部もしくはＮＤフィルタ３が破損するリスクを低減することができる。

【0025】

＜第３の実施形態＞
図１１は、実施例１、２で説明した光量調節装置を搭載した撮像装置としての、一眼レフカメラ用の交換レンズ２２１、及びその交換レンズが装着されるカメラ本体の内部構成を示している。

【0026】

交換レンズ２２１の鏡筒内には、変倍レンズ２３２、実施形態１の光量調節装置１００、およびフォーカスレンズ２２９を含む撮影光学系が収容されている。

【0027】

ＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成される撮像素子２２５はカメラ本体内に配置され、交換レンズ２２１により形成された被写体像を光電変換して電気信号を出力する。光量調節装置１００の絞り開口を変化させたり不図示のＮＤフィルタを進退させたりすることにより、撮像素子２２５上に形成される被写体像の明るさ（つまりは撮像素子２２５に到達する光量）を適正に設定することができる。

【0028】

撮像素子２２５から出力された電気信号は、画像処理回路２２６においてデジタル信号に変換されるとともに、種々の画像処理を施される。これにより、画像信号が生成される。

【0029】

ユーザは、ズームリング２３１を回転操作することにより、変倍レンズ２３２を移動させて変倍（ズーミング）を行わせることが出来る。コントローラ２２２は、画像信号のコントラストを検出し、そのコントラストに応じてフォーカスモータ２２８を制御し、フォーカスレンズ２２９を移動させてオートフォーカスを行う。あるいは、コントローラ２２２は、不図示の位相差検出方式を用いた焦点検出手段の検出信号に基づいて、フォーカスモータ２２８を制御し、フォーカスレンズ２２９を移動させてオートフォーカスを行ってもよい。

【0030】

さらに、コントローラ２２２は、不図示の測光手段の測光値あるいは画像信号に基づいて、光量調節装置１００のアクチュエータ（駆動部）を制御し、光量を調節する。これにより、撮影時のボケやゴーストを自然な形状にすることができ、高画質の画像を記録することができる。

【0031】

なお、本発明は、上述した一眼レフカメラに限定されず、レンズ一体型のデジタルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器にも広く適用可能である。

【0032】

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

【符号の説明】

【0033】

１ 地板部材
１ａ 開口部
１ｄ、１ｅ、１ｆ レール
２ カバー部材
２ａ 開口部
２ｄ、２ｅ、２ｆ レール
３ ＮＤフィルタ
４ 羽根部材
５ 駆動部
６ 駆動部カバー

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】