特開 2024-93749 光量調節装置および光学機器

(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】P2024093749

(43)【公開日】2024-07-09

(54)【発明の名称】光量調節装置および光学機器

(51)【国際特許分類】

   G03B 9/02 20210101AFI20240702BHJP

   G03B 9/24 20210101ALI20240702BHJP

【ＦＩ】

G03B9/02 A

G03B9/24

【審査請求】未請求

【請求項の数】5

【出願形態】ＯＬ

(21)【出願番号】P 2022210315

(22)【出願日】2022-12-27

(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】加藤 奨

【テーマコード（参考）】

2H080

2H081

【Ｆターム（参考）】

2H080AA21

2H080AA38

2H080AA69

2H081AA43

2H081AA49

2H081BB15

2H081BB27

2H081BB28

(57)【要約】      （修正有）

【課題】姿勢による精度差を少なくすることができる光量調節装置を提供する。
【解決手段】開口を有する地板５０と、開口を通過する光量を調節する絞り羽根１０と、絞り羽根を駆動する駆動リング２０と、を備え、絞り羽根は回転中心ピン１１を有し、回転中心ピンは地板に設けられた孔５１に挿入され、絞り羽根の回転中心ピンが設けられた側とは反対側の面には、駆動リングが配置され、孔の周囲に絞り羽根に向かって突出した、及び、駆動リングのうち回転中心ピンに向かって突出した、少なくともいづれか一方の回転中心ピン支持部５２を有する。
【選択図】図２

【特許請求の範囲】

【請求項1】

開口を有する地板と、
前記開口を通過する光量を調節する絞り羽根と、
前記絞り羽根を駆動する駆動リングと、を備え、
前記絞り羽根は回転中心ピンを有し、
前記回転中心ピンは前記地板に設けられた孔に挿入され、
前記絞り羽根の前記回転中心ピンが設けられた側とは反対側の面には、前記駆動リングが配置され、
前記孔の周囲に前記絞り羽根に向かって突出した、及び、前記駆動リングのうち前記回転中心ピンに向かって突出した、の少なくともいずれか一方の回転中心ピン支持部を有することを特徴とする光量調節装置。

【請求項2】

前記回転中心ピン支持部では光軸方向で前記絞り羽根が１枚のみ重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3】

前記回転中心ピン支持部は前記駆動リングに設けられ、前記孔及びその周辺に重なるように設けられ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】

前記回転中心ピン支持部は凸形状で前記駆動リングの前記絞り羽根が摺動する側に設けられていることを特徴とする請求項３に記載の光量調節装置。

【請求項5】

請求項１～４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、カメラや交換レンズ等の光学機器に搭載され、絞り装置等と称される光量調節装置に関する。

【背景技術】

【0002】

上記のような光量調節装置においては、高精度な物且つ、滑らかな作動、が求められている。駆動リングを固定開口の周囲で回転させて複数の絞り羽根を開閉方向に回動させ、複数の絞り羽根により形成される絞り開口（可変開口）の大きさを変化させることにより光量を調節する。このような絞り装置は、虹彩型絞り装置とも称される。

【0003】

羽根のそり上がりを低減するのに、特許文献１では、駆動リング及びカバーに絞り羽根の羽根部を抑える凸部をそれぞれ設ける構成が記載されている。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２０２０－１４００５９号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら引用文献１の絞り装置では、駆動ピンと駆動リングの挿入穴の掛かり量が少ないと絞り羽根が傾き易くなり、姿勢により精度が変化してしまう。

【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、
開口を有する地板と、
前記開口を通過する光量を調節する絞り羽根と、
前記絞り羽根を駆動する駆動リングと、を備え、
前記絞り羽根は回転中心ピンを有し、
前記回転中心ピンは前記地板に設けられた孔に挿入され、
前記絞り羽根の前記回転中心ピンが設けられた側とは反対側の面には、前記駆動リングが配置され、
前記孔の周囲に前記絞り羽根に向かって突出した、及び、前記駆動リングのうち前記回転中心ピンに向かって突出した、の少なくともいづれか一方の回転中心ピン支持部を有することを特徴とする。

【発明の効果】

【0007】

本発明によれば、地板または駆動リングにある回転中心ピン支持部により羽根走行スペース内での絞り羽根の光軸方向への動きを少なくすることができる。この結果、姿勢による精度差を少なくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【0008】

【図1】実施例１の絞り装置の斜視図。

【図2】本発明の実施例１である絞り装置の分解斜視図。

【図3】実施例１の絞り装置における駆動リングの斜視図。

【図4】実施例１の絞り装置における絞り羽根の斜視図。

【図5】実施例１の絞り装置における地板の斜視図。

【図6】実施例１の絞り装置における断面図。

【図7】実施例１の絞り装置における羽根が重なる範囲を示した図。

【図8】実施例２の絞り装置における駆動リングの斜視図。

【図9】実施例２の絞り装置における断面図。

【図10】実施例２の絞り装置における羽根が重なる範囲を示した図。

【図11】絞り装置を搭載した撮像装置の概略図。

【発明を実施するための形態】

【0009】

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

【0010】

＜実施例１＞
図１には、本発明の実施例１である光量調節装置としての虹彩型絞り装置７の組み立て状態を示している。また、図２には実施例１である光量調節装置を分解して示している。なお、ここでは絞り装置について説明するが、シャッタ装置やシャッタ機能を有する絞り装置も、本発明の実施例としての光量調節装置に含まれる。

【0011】

絞り装置７は、アクチュエータ１と、押さえ部材４０と、駆動リング２０と、複数の絞り羽根１０と、地板５０と、フォトインタラプタ３とを有する。

【0012】

アクチュエータ１は、ステッピングモータ等の電磁アクチュエータである。アクチュエータ１の出力軸には、駆動リング２０を回転駆動するピニオンギア２が取り付けられる。アクチュエータ１とピニオンギア２とにより駆動源部が構成される。

【0013】

フォトインタラプタ３は、駆動リング２０の初期位置を検出するためのセンサとして用いられる。アクチュエータ１はビス６１により押さえ部材４０に取り付けられる。
絞り装置７の中心軸５は、該絞り装置が後述する撮像装置に搭載された場合には該撮像装置の光軸に一致する。以下の説明では、この中心軸５に平行な方向をスラスト方向という。押さえ部材４０、駆動リング２０、複数の絞り羽根１０および地板５０は、この順でスラスト方向において積層される。すなわち、駆動リング２０は、スラスト方向において、絞り羽根１０に対して地板５０とは反対側に配置され、押さえ部材４０は絞り羽根１０および駆動リング２０に対して地板５０とは反対側に配置される。また、スラスト方向に直交する方向および面をそれぞれラジアル方向（径方向）およびラジアル面という。

【0014】

絞り羽根１０は、地板５０に形成された固定開口５４の周方向に複数配置されている。本実施例１では７つの絞り羽根１０が用いられている。なお、絞り羽根の数は７に限らず、他の複数の数であっても良い。

【0015】

図４には１つの絞り羽根１０を拡大して示している。絞り羽根１０は、ラジアル面にほぼ平行になるように配置され、遮光機能を有する平板形状の羽根部と、該羽根部からスラスト方向における互いに反対側に突出するように設けられた回転中心ピン１１およびカムピン１２とを有する。回転中心ピン１１とカムピン１２のラジアル面内での位置は互いに異なっている。

【0016】

図３には、駆動リング２０を拡大して示している。駆動リング２０は、その中央に光通過開口２４を有し、さらに裏面全体が羽根支持部となっている。また、駆動リング２０の周方向複数個所（本実施例１では７箇所）には光軸５の方向に押さえ部材側に延出したラジアル支持壁部（回転支持部）２２が形成されている。駆動リング２０のラジアル突起部２３が押さえ部材４０の内周部に嵌合し、光軸５周りで回転可能に支持される。
駆動リング２０にはそれぞれ、７つの絞り羽根１０のカムピン１２が挿入されて係合するカム溝部２１が形成されている。

【0017】

また、駆動リング２０の外周部の一部には、ピニオンギア２に噛み合うギア部２５が形成されている。ギア部２５は、ラジアル突起部２３からラジアル方向外側に延出して形成されている。

【0018】

さらに、駆動リング２０の周方向一箇所には、フォトインタラプタ３の発光部と受光部との間に入り込んで遮光する遮光突起部２６が設けられている。

【0019】

図２に示すように、押さえ部材４０はその中央に光通過開口４４を有するリング形状に形成されており、押さえ部材４０と地板５０との間に配置された絞り羽根１０および駆動リング２０を覆う（押さえる）ように配置され、地板５０に４つのビス６０により固定される。

【0020】

図５には地板５０を示しており、地板５０は、その中央に固定開口としての光通過開口５４を有するリング形状に形成されており、該リング形状の部分には複数の絞り羽根１０の回転中心ピン１１がそれぞれ係合する複数（絞り羽根１０と同じ７つ）の駆動穴部５１が形成されている。

【0021】

また、駆動穴部の周囲には回転中心ピン１１が姿勢により、抜け掛かることで変化する掛かり量を少なくするための回転中心ピン支持部５２を有している。

【0022】

図６には本実施例１の断面図を示しており、絞り羽根１０は、駆動リング２０と地板５０の間に形成される羽根走行スペース８１を走行する。このとき、駆動リング２０は地板５０と押さえ部材４０とに挟まれるように支持されており、絞り羽根１０が作動するのに必要なスペースが設けられている。

【0023】

通常、開いているときは絞り羽根１０は走行スペース８１の光軸５の方向で絞り羽根同士の重なりは３枚となり、閉じているときには重なりは２枚となる。

【0024】

また、羽根走行スペース８１の中で回転中心ピン１１は回転中心ピン支持部５２により、スラスト方向の動きがさらに規制されている。

【0025】

このとき、開いているときに駆動ピン支持部５２における光軸５の方向での絞り羽根同士の重なりは従来が２枚に対して、１枚のみとすることを特徴とする。

【0026】

図７には実施例１の絞り装置における羽根が重なる範囲を示しており、絞り羽根１０が複数枚重なるのは重なり範囲７０で駆動ピン支持部５２の上を通過する羽根は１枚のみとなり、羽根の重なりを少なくできる。

【0027】

駆動ピン支持部５２により、図６、図７に示すように絞り羽根１０の作動を邪魔することなく、絞り羽根１０の回転中心ピン１１の羽根が傾き難くなり、羽根を絞った場合の羽根同士の編み上がりを少なくすることができ、姿勢差による精度の変化を小さくすることができる。

【0028】

なお、本実施例１において、絞り羽根１０を「支持する（又は押さえる）」とは、絞り羽根１０の滑らかな回動に必要なガタを与えつつ、それ以上に絞り羽根１０がガタついたり脱落したりしないように移動を制限することを意味する。つまり、回動する方向以外の方向（スラスト方向）にガタがないように押さえ込むことではない。

【0029】

以上のように構成された絞り装置７においては、アクチュエータ１が動作してピニオンギア２が回転すると、駆動リング２０が地板５０および押さえ部材４０に対して中心軸５周りで（周方向にて）回転する。駆動リング２０は、７つの絞り羽根１０にカムピン１２を介してアクチュエータ１からの駆動力を伝達する。これにより、各絞り羽根１０は、カムピン１２がカム溝部５１に沿って移動することで回転中心ピン１１を中心として回動する。アクチュエータ１による駆動リング２０の回転位置を制御することで、複数の絞り羽根１０の回動位置、つまりは複数の絞り羽根１０の羽根部によって形成される絞り開口（可変開口）のサイズ（径）が制御される。絞り開口径に応じて、光通過開口４４，２４，５４を通過する光量を変化させる（調節する）ことができる。

【0030】

駆動リング２０の回転位置を制御するために必要な駆動リング２０の回転初期位置の検出は、駆動リング２０の遮光突起部２６がフォトインタラプタ３の発光部と受光部との間に入り込んで発光部からの光を遮ったことを示す信号を検出することで行うことができる。

【0031】

＜実施例２＞
本実施例２では地板５０の駆動ピン支持部５２は設けられておらず、一方で図８のように駆動リング１２０に駆動ピン支持部１２２が周方向に1周設けられている。

【0032】

図９には本実施例２の断面図を示しており、羽根走行スペース１８１は駆動リング１２０と地板５０で作られたスペースで決められている。この時、駆動リング１２０は地板５０と押さえ部材４０とに挟まれるように支持されており、絞り羽根１０が作動するのに必要なスペースが設けられている。

【0033】

また、羽根走行スペース１８１の中で回転中心ピン１１は駆動ピン支持部１２２により、光軸５の方向の動きがさらに規制されている。

【0034】

図１０には実施例２の絞り装置における羽根が重なる範囲を示しており、絞り羽根１０が複数枚重なるのは重なり範囲１７０で駆動ピン支持部１２２の上を通過する羽根は１枚のみとなる。

【0035】

駆動ピン支持部１２２により、図９、図１０に示すように絞り羽根１０の作動を邪魔することなく、絞り羽根１０の回転中心ピン１１の掛かり量を減らしにくく、姿勢差による精度の変化を小さくすることができる。実施例１及び実施例２の少なくともいづれか一方の回転中心支持部を設けると姿勢差による精度の変化を少なくすることができ、両方設けてもよい。

【0036】

＜実施例３＞
図１１は、実施例１、２で説明した絞り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。

【0037】

交換レンズ２２１の鏡筒内には、変倍レンズ２３２、光路を絞る実施形態１の絞り装置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。

【0038】

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。絞り装置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。

【0039】

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。

【0040】

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。

【0041】

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、絞り装置１００のステッピングモータ（アクチュエータ）１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。

【0042】

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。

【0043】

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】

【0044】

１ アクチュエータ
２ ピニオンギア
３ フォトインタラプタ
１０ 絞り羽根
２０ 駆動リング
４０ 押さえ部材
５０ 地板
５２ 回転中心ピン支持部

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】