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技術 光量調節装置

出願人 新亜光学工業株式会社
発明者 高田善夫
出願日 2015年6月4日 (4年7ヶ月経過) 出願番号 2015-113843
公開日 2017年1月5日 (3年0ヶ月経過) 公開番号 2017-003605
状態 未査定
技術分野 カメラの絞り
主要キーワード 回転支持ピン 交差移動 円筒突起 直線移動部材 開口角α フィルタ窓 支点穴 長手方向幅
関連する未来課題
重要な関連分野

この項目の情報は公開日時点(2017年1月5日)のものです。
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図面 (18)

課題

体装置に小さなスリットを形成するだけで着脱可能なサイズで、均一な光量のまま絞り開口面積を調整することのできる、光量調節装置を提供すること。

解決手段

絞りの開口縁を移動させることにより開口面積を変化させて通過する光量を調節する絞り機構を備える光量調節装置10であって、絞り機構は、モータ11からの駆動力を伝達するアーム31と、アームの伝達する駆動力により移動して絞りの開口面積を変化させる遮光部材32〜35と、を備えて、遮光部材32、33は、直線方向に往復移動されて、互いの開口縁32d、33dが近接または離隔され、遮光部材34、35は、遮光部材32、33の直線移動方向に対して交差する方向に開口縁34d、35dが移動されることにより、絞りの開口面積を変化させる。

概要

背景

画像撮影装置は、例えば、CCD(charge-coupled device)やCMOS(complementary metal-oxide semiconductor)等の撮像素子が使用されて、光量を調節する光量調節装置が搭載されている。

光量調節装置は、絞り開口面積を調整する絞り機構を搭載しており、この絞り機構は、例えば、図17に示すように、モータ駆動源)201の回転駆動力動力伝達機構210により伝達して複数枚遮光部材220を一括して移動させるようになっている(特許文献1を参照)。

動力伝達機構210は、支持板211、リング部材212およびレバー部材213により構築されており、複数枚が積み重なる遮光部材220にさらに重なる状態で、光量調節装置200のカバー部材202、203の間に収容されている。

この動力伝達機構210は、カバー部材203側に位置してモータ201の回転駆動力により正逆回転するレバー部材213にリング部材212が取り付けられており、そのリング部材212は円形形状の位置をそのままにしてレバー部材213により正逆回転されるようになっている。また、カバー部材202側には支持板211が回転不能に取り付けられており、その支持板211が遮光部材220の一端側を不動回転支点220aとして回転自在に支持している。遮光部材220は、その回転支点220aの近傍の連結溝220bがリング部材212に連結されている。

このような構造により、遮光部材220は、支持板211とリング部材212の間に位置し、回転するリング部材212に連れ回されるようにして、回転支点220aを中心に正逆回転することによって、絞りの開口面積を調整するようになっている。

概要

体装置に小さなスリットを形成するだけで着脱可能なサイズで、均一な光量のまま絞りの開口面積を調整することのできる、光量調節装置を提供すること。絞りの開口縁を移動させることにより開口面積を変化させて通過する光量を調節する絞り機構を備える光量調節装置10であって、絞り機構は、モータ11からの駆動力を伝達するアーム31と、アームの伝達する駆動力により移動して絞りの開口面積を変化させる遮光部材32〜35と、を備えて、遮光部材32、33は、直線方向に往復移動されて、互いの開口縁32d、33dが近接または離隔され、遮光部材34、35は、遮光部材32、33の直線移動方向に対して交差する方向に開口縁34d、35dが移動されることにより、絞りの開口面積を変化させる。

目的

本発明は、本体装置に小さなスリットを形成するだけで着脱可能なサイズで、均一な光量のまま絞りの開口面積を調整することのできる、光量調節装置を提供する

効果

実績

技術文献被引用数
0件
牽制数
0件

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請求項1

絞り開口縁を移動させることにより開口面積を変化させて通過する光量を調節する絞り機構を備える光量調節装置であって、前記絞り機構は、駆動源からの駆動力を伝達する動力伝達部材と、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により移動して前記絞りの開口面積を変化させる3枚以上の光量調節部材と、を備えて、前記光量調節部材は、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により、それぞれ直線上を往復移動されて、互いの前記開口縁が近接または離隔される少なくとも一対で一組の直線移動部材と、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により、前記直線移動部材の移動方向に対して交差する方向に前記開口縁が移動されて、該直線移動部材と共に前記絞りの開口面積を変化させる1つ以上の交差移動部材と、により構成される、光量調節装置。

請求項2

前記絞りは、前記開口縁に挟まれる開口側の開口角のすべてが鈍角になる五角形以上の多角形の開口形状で開口する、請求項1に記載の光量調節装置。

請求項3

前記動力伝達部材は、前記駆動源から駆動力として回転力を受け取って回転軸を中心に正逆回転するように該回転軸から離隔する反対方向に延長されている一対のアームと、前記アームの端部にそれぞれ配置されて一対で一組の前記直線移動部材のそれぞれが連結される一対の第1連結部と、を備えて、一対で一組の前記直線移動部材は、前記アームの正逆回転に伴ってそれぞれ逆方向に直線上を往復移動されて、互いに対向する前記開口縁が近接または離隔する、請求項1または請求項2に記載の光量調節装置。

請求項4

前記光量調節部材は、前記絞りの開口中心に向かって、互いの前記開口縁が近接または離隔される方向に回転支点を中心に回転して移動される少なくとも一対で一組となる前記交差移動部材を備えて、前記動力伝達部材は、前記アームの端部にそれぞれ配置されて一対で一組の前記交差移動部材のそれぞれが連結される一対の第2連結部を備えており、一対で一組の前記交差移動部材は、一対の前記第2連結部を繋ぐ仮想線を挟む両側に位置するようにそれぞれの前記回転支点が配置される、請求項3に記載の光量調節装置。

請求項5

前記絞りの開口する表裏を覆う一対のカバー部材の間に、前記動力伝達部材および前記光量調節部材が収容されており、前記直線移動部材の移動方向を規制する方向規制ピンと、前記交差移動部材の前記回転支点を回転自在に支持する回転支持ピンと、が前記カバー部材の内面に直に形成されている、請求項3または請求項4に記載の光量調節装置。

請求項6

前記交差移動部材は、前記絞りの開口中心に向かう移動方向における幅が、前記直線移動部材の開口縁が形成する前記絞りの開口径の半分以下に形成されている、請求項1から請求項5のいずれか1項に記載の光量調節装置。

請求項7

前記光量調節部材の前記直線移動部材と前記交差移動部材のそれぞれの対向面が非接触状態になるように、当該直線移動部材と当該交差移動部材のそれぞれを支持する支持部が形成されている、請求項1から請求項6のいずれか1項に記載の光量調節装置。

技術分野

0001

本発明は、部材を移動させて絞りを調整する光量調節装置に関する。

背景技術

0002

画像撮影装置は、例えば、CCD(charge-coupled device)やCMOS(complementary metal-oxide semiconductor)等の撮像素子が使用されて、光量を調節する光量調節装置が搭載されている。

0003

光量調節装置は、絞りの開口面積を調整する絞り機構を搭載しており、この絞り機構は、例えば、図17に示すように、モータ駆動源)201の回転駆動力動力伝達機構210により伝達して複数枚遮光部材220を一括して移動させるようになっている(特許文献1を参照)。

0004

動力伝達機構210は、支持板211、リング部材212およびレバー部材213により構築されており、複数枚が積み重なる遮光部材220にさらに重なる状態で、光量調節装置200のカバー部材202、203の間に収容されている。

0005

この動力伝達機構210は、カバー部材203側に位置してモータ201の回転駆動力により正逆回転するレバー部材213にリング部材212が取り付けられており、そのリング部材212は円形形状の位置をそのままにしてレバー部材213により正逆回転されるようになっている。また、カバー部材202側には支持板211が回転不能に取り付けられており、その支持板211が遮光部材220の一端側を不動回転支点220aとして回転自在に支持している。遮光部材220は、その回転支点220aの近傍の連結溝220bがリング部材212に連結されている。

0006

このような構造により、遮光部材220は、支持板211とリング部材212の間に位置し、回転するリング部材212に連れ回されるようにして、回転支点220aを中心に正逆回転することによって、絞りの開口面積を調整するようになっている。

先行技術

0007

特開2013−97178号公報

発明が解決しようとする課題

0008

ところで、このような光量調節装置にあっては、撮影場所の環境や撮像条件などに応じて画像撮影装置に着脱して交換することにより、撮影画像品質等を高めることが行われており、例えば、画像撮影装置の撮像素子の前面側に位置するように、レンズユニットなどに着脱自在に装着する場合がある。

0009

特許文献1に記載の光量調節装置200のカバー部材202、203は、レンズユニットの構成部材に近い外径を有する円形のリング部材212などを収容するために幅広になり、また、支持板211およびリング部材212に遮光部材220が積み重なって光軸方向に厚くなる。このため、この光量調節装置200をレンズユニットに着脱するには、レンズユニットの外周面に着脱用のスリットを形成することができず、都度、分解する必要がある。

0010

また、近年の画像撮影装置は、高画質化が進んでおり、絞りの開口形状の影響が生じる場合がある。例えば、絞りの開口形状が円形から離れる異形になるほど、その開口内における光量にムラが生じてしまい、特に開口面積を小さくするときに画像劣化要因になる可能性がある。さらに、その絞りの開口縁における角部(開口角)が鋭角になると、その角部において光の回折が発生し、撮影画像に強い光の線が映り込む、所謂、フレア現象(回折)が発生して撮影画像を著しく劣化させてしまう場合がある。

0011

そこで、本発明は、本体装置に小さなスリットを形成するだけで着脱可能なサイズで、均一な光量のまま絞りの開口面積を調整することのできる、光量調節装置を提供することを目的としている。

課題を解決するための手段

0012

上記課題を解決する光量調節装置の発明の一態様は、絞りの開口縁を移動させることにより開口面積を変化させて通過する光量を調節する絞り機構を備える光量調節装置であって、前記絞り機構は、駆動源からの駆動力を伝達する動力伝達部材と、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により移動して前記絞りの開口面積を変化させる3枚以上の光量調節部材と、を備えて、前記光量調節部材は、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により、それぞれ直線上を往復移動されて、互いの前記開口縁が近接または離隔される少なくとも一対で一組の直線移動部材と、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により、前記直線移動部材の移動方向に対して交差する方向に前記開口縁が移動されて、該直線移動部材と共に前記絞りの開口面積を変化させる1つ以上の交差移動部材と、により構成されるものである。

発明の効果

0013

このように本発明の一態様によれば、画像撮影装置のレンズユニットなどの本体装置側に、小さなスリットを形成するだけで着脱可能なサイズで、均一な光量のまま絞りの開口面積を調整することのできる、光量調節装置を提供することができる。

図面の簡単な説明

0014

図1は、本発明の一実施形態に係る光量調節装置を搭載する画像撮影装置の一例を示す図であり、その概略構成を示す外観斜視図である。
図2は、光量調節装置を搭載する画像撮影装置の分解斜視図である。
図3は、光量調節装置を差し込む画像撮影装置側のスリットを図示する上方からの斜視図である。
図4は、光量調節装置の構成要素を示す分解斜視図である。
図5は、モータの構造を示す縦断面図である。
図6は、モータの構成要素のボビンコイル巻き付けた状態を示す図であり、(a)は上面図、(b)は側面図、(c)は(b)の側面に直交する方向からの側面図である。
図7は、光量調節装置の内部構造を示す図であり、(a)は4枚の遮光部材を外してモータ側のカバー部材の内面側を見たときの平面図、(b)は(a)に遮光部材を取り付けた状態での平面図である。
図8は、光量調節装置の内部構造を示す図であり、(a)は4枚の遮光部材を外してモータと反対側のカバー部材の内面側を見たときの平面図、(b)は(a)に4枚の遮光部材を取り付けた状態での平面図である。
図9は、光量調節装置の内部構造を示す図であり、(a)は回転する2枚の遮光部材を外してモータ側のカバー部材の内面側を見たときの平面図、(b)は(a)に直線移動する2枚の遮光部材を示す平面図である。
図10は、光量調節装置の内部構造を示す図であり、(a)は直線移動する2枚の遮光部材を外してモータ側のカバー部材の内面側を見たときの平面図、(b)は(a)に回転する2枚の遮光部材を示す平面図である。
図11は、光量調節部材の絞りの開口形状を示す図であり、(a)は開放時を示す平面図、(b)〜(d)は徐々に開口面積を小さくするように遮光部材が移動したときの開口形状を示す平面図である。
図12は、光量調節装置から回転する遮光部材を外したときの構成を示す分解斜視図である。
図13は、図12に示す光量調節部材の絞りの開口形状を示す図であり、(a)は開放時を示す平面図、(b)〜(d)は徐々に開口面積を小さくするように遮光部材が移動したときの開口形状を示す平面図である。
図14は、遮光部材の支持構造を示す図であり、(a)はモータの回転軸を通過する長手方向の中心でカバー部材を切断したときの一部断面側面図、(b)はモータの反対側のカバー部材を切断したときの一部断面側面図である。
図15は、本実施形態の第1の他の態様を示す図であり、その光量調節装置の構成要素を示す分解斜視図である。
図16は、本実施形態の第2の他の態様を示す図であり、その光量調節装置の構成要素を示す分解斜視図である。
関連技術の光量調節装置の一実施形態を示す図であり、その基本構成を示す分解斜視図である。

実施例

0015

本発明の一態様としては、上記の課題解決手段のように、絞りの開口縁を移動させることにより開口面積を変化させて通過する光量を調節する絞り機構を備える光量調節装置であって、前記絞り機構は、駆動源からの駆動力を伝達する動力伝達部材と、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により移動して前記絞りの開口面積を変化させる3枚以上の光量調節部材と、を備えて、前記光量調節部材は、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により、それぞれ直線上を往復移動されて、互いの前記開口縁が近接または離隔される少なくとも一対で一組の直線移動部材と、前記動力伝達部材の伝達する駆動力により、前記直線移動部材の移動方向に対して交差する方向に前記開口縁が移動されて、該直線移動部材と共に前記絞りの開口面積を変化させる1つ以上の交差移動部材と、により構成されることを基本構成とする。

0016

この基本構成に加えて、次の構成を備えていてもよい。
第1の他の態様としては、前記絞りは、前記開口縁に挟まれる開口側の開口角のすべてが鈍角になる五角形以上の多角形の開口形状で開口するように形成してもよい。

0017

この態様では、一対の直線移動部材が直線上を往復移動されて互いの開口縁が近接または離隔されることにより絞りの開口面積が調整されるとともに、交差移動部材の開口縁が直線移動部材の移動方向に対して交差する方向から近接または離隔されて絞りの開口面積がさらに調整される。

0018

このとき、一対の直線移動部材は直線上を往復移動するだけなので、絞りの開口径程度の狭い幅のまま往復移動することができ、また、交差移動部材は交差方向から絞りに向かって移動するだけなので、小さな移動範囲で済ますことができる。この結果、遮光部材の重なりを少なくしつつ、全体を絞りの開口径程度の狭い幅内に収容することができ、幅が狭く薄いスリットに差し込み可能なサイズに構築することができる。

0019

また、例えば、直線移動部材毎に形成する2辺の開口縁に、交差移動部材の開口縁を加えて、第1の他の態様のように、絞りの開口形状を五角形(多角形)にすることにより、開口縁に挟まれる角部(開口角)の角度を鈍角にすることができ、フレア現象などを発生させることなく、絞りの開口面内を均一な光量で通過させつつその開口面積を調整することができる。

0020

第2の他の態様としては、前記動力伝達部材は、前記駆動源から駆動力として回転力を受け取って回転軸を中心に正逆回転するように該回転軸から離隔する反対方向に延長されている一対のアームと、前記アームの端部にそれぞれ配置されて一対で一組の前記直線移動部材のそれぞれが連結される一対の第1連結部と、を備えて、一対で一組の前記直線移動部材は、前記アームの正逆回転に伴ってそれぞれ逆方向に直線上を往復移動されて、互いに対向する前記開口縁が近接または離隔するようにしてもよい。

0021

この態様では、アームの両端部に一対の直線移動部材がそれぞれ連結されて、そのアームが回転軸を中心に正逆回転されることにより、その一対の直線移動部材はアームに隣接する位置で直線上を往復移動されて絞りの開口縁を近接または離隔させることができ、光量調節装置の外形を直線方向に延長した長手形状に作製して、幅の狭い薄めのスリット内に容易に差し込むことのできる構造にすることができる。

0022

第3の他の態様としては、前記光量調節部材は、前記絞りの開口中心に向かって、互いの前記開口縁が近接または離隔される方向に回転支点を中心に回転して移動される少なくとも一対で一組となる前記交差移動部材を備えて、前記動力伝達部材は、前記アームの端部にそれぞれ配置されて一対で一組の前記交差移動部材のそれぞれが連結される一対の第2連結部を備えており、一対で一組の前記交差移動部材は、一対の前記第2連結部を繋ぐ仮想線を挟む両側に位置するようにそれぞれの前記回転支点が配置されるようにしてもよい。

0023

この態様では、一対の交差移動部材がアームを跨いで両側に配置されている回転支点を中心に回転されることにより、その一対の交差移動部材は絞りの開口中心に向かって近接または離隔する同一方向に移動されることになり、アームを直線移動部材と共通利用して、長手方向に移動する直線移動部材の開口縁に対して交差移動部材の開口縁は短尺方向に移動するだけで絞りの開口面積を調整することができる。

0024

このため、光量調節装置の幅が広くなってしまうこともなく、コンパクトな形状のまま、直線移動部材に加えて、交差移動部材を設置することができる。このとき、例えば、直線移動部材毎の2辺の開口縁に、交差移動部材の開口縁が両側から近接などして、絞りの開口形状が形成されることにより、よりフレア現象を発生し難くすることができ、中心線に対して対称となる六角形以上の開口形状の絞りを容易に形成することができる。

0025

第4の他の態様としては、前記絞りの開口する表裏を覆う一対のカバー部材の間に、前記動力伝達部材および前記光量調節部材が収容されており、前記直線移動部材の移動方向を規制する方向規制ピンと、前記交差移動部材の前記回転支点を回転自在に支持する回転支持ピンと、が前記カバー部材の内面に直に形成されていてもよい。

0026

この態様では、カバー部材の内面に方向規制ピンや回転支持ピンが、部材を介在させることなく直に形成されているので、部材の積み重ねにより光量調節装置が厚くなってしまうことを回避して薄くすることができる。

0027

第5の他の態様としては、前記交差移動部材は、前記絞りの開口中心に向かう移動方向における幅が、前記直線移動部材の開口縁が形成する前記絞りの開口径の半分以下に形成されていてもよい。

0028

この態様では、直線移動部材の開口縁よりも外側に位置するように交差移動部材が移動するスペースとして絞りの開口径の半分程度を確保すれば良く、光量調節装置の短尺方向の幅を絞りの開口径の2倍程度までに収めることができる。

0029

第6の他の態様としては、前記光量調節部材の前記直線移動部材と前記交差移動部材のそれぞれの対向面が非接触状態になるように、当該直線移動部材と当該交差移動部材のそれぞれを支持する支持部が形成されてもよい。

0030

この態様では、直線移動部材と交差移動部材とを非接触状態で移動させることができ、駆動源の回転力を無駄に大きくするために大型化してしまうことを回避するとともに、耐久性を向上させることができる。

0031

以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図1図14は本発明の一実施形態に係る光量調節装置を搭載する画像撮影装置の一例を説明する図面である。

0032

図1において、画像撮影装置100は、撮像素子91を搭載するカメラ電装基盤90に連結装置80を介してレンズユニット70が取り付けられており、連結装置80にはフィルタ切換装置60が取り付けられ、レンズユニット70には光量調節装置10が取り付けられている。

0033

レンズユニット70および連結装置80は、図2および図3に示すように、レンズユニット70の前面側から撮像素子91に至る光軸Xに交差するように上方に開口するスリット71、81が形成されている。

0034

光量調節装置10やフィルタ切換装置60は、外形が概略長方形の板状に作製されている本体部10A、60Aをそのスリット71、81に差し込んで絞り10aやフィルタ窓60aの開口中心Yが光軸Xに一致する状態でセットするようになっている。この光量調節装置10やフィルタ切換装置60は、スリット71、81の幅方向の片側に隣接する位置のネジ穴72、82にネジ73、83をネジ止めすることにより着脱自在に取り付けるようになっている。

0035

なお、ネジ73、83は、スリット71、81から露出する本体部10A、60Aの片側の固定鍔75、85のU字開口部75a、85a内に軸部73a、83aを位置させてネジ穴72、82にじ込んで締め付けることにより光量調節装置10やフィルタ切換装置60を固定するようになっている。光量調節装置10は、固定鍔75の短尺方向の反対側に位置決め鍔76を備えており、そのU字開口部76a内にスリット71のネジ穴72の反対側の位置決めピン77を位置させることにより位置決めするようになっている。

0036

この光量調節装置10は、モータ(駆動源)11の駆動力により絞り10aの開口面積を調整して光軸Xを通過する光量を調節する絞り機構を備えており、フィルタ切換装置60は、同様に、モータ61の駆動力によりフィルタ62を上下方向にスライドさせることによって、そのフィルタ62をフィルタ窓60a内と隣接するカバー部材68、69間とに移動させるようになっている。

0037

これら光量調節装置10やフィルタ切換装置60は、画像撮影装置100の設置場所の環境や撮影条件などに応じて、絞り10aの開口形状や開口面積を変更し、また、フィルタ62の種類を変更する場合があり、このような場合に、スリット71、81から引き抜いて容易に交換可能になっている。なお、光量調節装置10やフィルタ切換装置60をセットする必要がないときには、そのスリット71、81を塞ぐ不図示のダミーを差し込んで固定すればよい。

0038

そして、光量調節装置10は、図4に示すように、光軸Xに対する表裏側に位置して対面する一対のカバー部材51、52を備えており、このカバー部材51、52の間に遮光部材(光量調節部材)32〜35を収容する空間が形成されている。この光量調節装置10は、カバー部材51、52内の一端側に設置されているモータ11の回転駆動力により遮光部材32〜35を移動させて絞り機構として機能するようになっている。

0039

モータ11は、図5に示すように、回転軸17にローターマグネット回転体)12が一体回転するように取り付けられており、回転軸17は、両端部がボビン18、19に形成されている軸受穴18a、19aに差し込まれて回転自在に軸支されるようになっている。ローターマグネット12は、図6に示すように、外装させるボビン18、19の窪み部11s、11tにコイル(電線)21が速度検出用コイル22と共に巻き付けられており、その外側がヨーク強磁性体)13で囲まれることによりボビン18、19のコイル21で発生する磁界が外部に漏れることが防止されている。この構成により、光量調節装置10は、モータ11に通電してボビン18、19のコイル21で発生させる磁界をローターマグネット12に効果的に作用させることにより回転軸17を回転させて回転駆動力を利用するようになっている。

0040

なお、このモータ11は、突き出している回転軸17をカバー部材52の長穴52bに差し入れて、後述する遮光部材32、33の開口縁32d、33d間を通過する光軸X上の光路面積を確保する開口52aに向かう方向にスライドさせた後に、不図示のフックを下側のボビン18に引っかけることにより固定する。この後に、ヨーク13を外装させて回転させることにより、そのヨーク13の下部の突起13aをカバー部材52の鍔52wの下に差し込んで固定する。このヨーク13の上部は小径になっていて、上側のボビン19を押さえる構造となっている。

0041

また、図1中、26はプリント配線基板であり、プリント配線基板26は、容易な交換を可能にするように、コネクタ29を介して画像撮影装置100側に接続するようになっており、その画像撮影装置100から回転軸17を回転駆動する電流が供給されるようになっている。このプリント配線基板26は、速度検出用のコイル22のために必要な回路も組まれており、ヨーク13の一面側にコンパクトに組み付けられている。また、14は絶縁テープである。

0042

さらに、28はマグネットであり、マグネット28は、モータ11内に内蔵されており、ヨーク13の磁気バランスを崩すことにより、電源FF時に、後述するアーム31をホームポジションに戻すようになっている。なお、マグネット28に限るものではなく、例えば、アーム31のボス31cに一方向に回転させる負荷を加えるように不図示のスプリングを取り付けてもよい。

0043

この光量調節装置10は、モータ11の回転軸17の一端側に、直交方向の両側方張り出しているレバー形状を有するアーム(動力伝達部材)31が接合や嵌合により一体形成されており、アーム31は、その回転軸17を連結するボス31cから離隔する反対方向の両側に延長されているレバー形状端部の連結ピン31a、31bが遮光部材32〜35に連結されている。この構成により、光量調節装置10は、アーム31を介してモータ11の回転駆動力を遮光部材32〜35に伝達して、それぞれの向かい合わせの位置関係にある開口縁32d、33dと開口縁34d、35dとの間で形成する絞り10aの開口形状や開口面積を変化させて光量を調節する。

0044

なお、図1中、39はフィルタであり、このフィルタ39としては、例えば、ND(Neutral Density:減光)フィルタなどを適宜取り付けて口径の大きさ確保し、最適な映像撮像可能にすることができる。

0045

具体的には、光量調節装置10は、カバー部材51、52の開口51a、52a内に形成する絞り10aの周りに位置するように遮光部材32〜35がそれぞれ配置されており、その遮光部材32〜35の向かい合わせ同士が近接または離隔することにより、その周縁の一部が開口縁32d〜35dとして機能して絞り10aの開口面積や開口形状を変更させるようになっている。この遮光部材32〜35は、それぞれ長方形のカバー部材51、52間の空間内に移動可能に収容するために長手方向に延長されている異形形状の板状の長尺部材に作製されている。

0046

この光量調節装置10は、図7および図8に示すように、カバー部材51、52の片側(一端側)に配置されるアーム31の回転中心となるボス31cにモータ11の回転軸17が取り付けられており、そのアーム31の先端部の連結ピン31a、31bがモータ11の回転駆動力を受け取って正逆方向に往復回転されるようになっている。なお、図7(a)および図8(a)は、カバー部材51、52のそれぞれの内面側にアーム31を設置している状態を示す平面図であり、図7(b)および図8(b)は、カバー部材51、52のそれぞれの内面側にアーム31に遮光部材32〜35を連結させている状態を示す平面図である。

0047

アーム31は、両端部の連結ピン31a、31bが遮光部材32、33の図中横方向に延在する長穴の連結溝32j、33jや遮光部材34、35の図中斜め方向に延在する長穴の連結溝34j、35jにそれぞれスライド自在に差し込まれて連結されており、その連結ピン31a、31bの往復回転に遮光部材32〜35を連動させて往復移動させるようになっている。

0048

遮光部材32、33は、図9に示すように、アーム31の連結ピン31a、31bを差し込まれる連結溝32j、33jが長手方向の一端側に配置されており、連結溝32j、33jはその長手方向に対する直交方向に延長されて開口する形状に形成されている。なお、図9(a)は、カバー部材52の内面側に遮光部材32、33のみを設置してアーム31に連結する状態を示す平面図であり、図9(b)は、その遮光部材32、33のみを示す平面図である。

0049

これにより、遮光部材32、33は、アーム31から片側に離隔する位置に開口縁32d、33dが配置された状態で、アーム31がモータ11の回転駆動力により正逆回転すると、連結溝32j、33jが連結ピン31a、31bとの連結状態を維持しつつ従動されて逆方向に移動し、向かい合う開口縁32d、33dが近接または離隔される方向に移動させることができる。

0050

また、遮光部材32、33は、カバー部材51、52の開口51a、52aにおける光学系中心Y(光軸X)とモータ11の回転軸17の中心を結ぶ直線(長手方向)に平行なガイド溝32m、32n、33m、33nが形成されており、これらのガイド溝32m、32n、33m、33nには、余分な部材を介在させることなく、カバー部材52の内面に直に形成されている方向規制ピン52s〜52vがそれぞれ差し込まれてその平行方向にスライド自在に保持されている。

0051

これにより、遮光部材32、33は、アーム31の正逆回転に連動して連結ピン31a、31bに連結されている一端側の連結溝32j、33jが互いに逆方向に移動する際に、ガイド溝32m、32n、33m、33nが方向規制ピン52s〜52vにより移動する方向が規制されて、長手方向に平行な姿勢を維持しつつ直線方向にスライドすることができる。このため、遮光部材32、33は、互いに向かい合う開口縁32d、33dを安定した状態で近接または離隔させることができ、絞り10aの開口形状や開口面積に合わせて、通過させる光量や形状を調節することができる。すなわち、遮光部材32、33が直線移動部材を構成し、アーム31の連結ピン31a、31bが第1連結部を構成している。

0052

ここで、遮光部材32、33は、カバー部材51、52の開口中心Yとアーム31の回転軸17を繋ぐ直線上を頂角とする2辺をそれぞれ有するように開口縁32d、33dが形成されており、開口縁32d1、32d2と、開口縁33d1、33d2との間の開口側で挟まれる頂角における角部の開口角(挟角)が90°を超えて概略120°程度になるように形成されている(図11を参照)。

0053

一方、遮光部材34、35は、図10に示すように、遮光部材32、33と同様に、アーム31の連結ピン31a、31bを共通利用して差し込まれる連結溝34j、35jが長手方向の一端側に配置されており、連結溝34j、35jはその長手方向に対して斜め方向に延長されて開口する形状に形成されている。なお、図10(a)は、カバー部材52の内面側に遮光部材34、35のみを設置してアーム31に連結する状態を示す平面図であり、図10(b)は、その遮光部材34、35のみを示す平面図である。

0054

また、遮光部材34、35は、長手方向の一端側の連結溝34j、35jの近傍に支点穴(回転支点)34h、35hが配置されており、その支点穴34h、35hにカバー部材52の内面に直に形成されている支点ピン(回転支持ピン)52hと方向規制ピン52tが差し込まれて回転自在に支持されている。支点穴34h、35hと支点ピン52hおよび方向規制ピン52tは、アーム31を跨いでそれぞれ上側または下側に位置するように(アーム31の連結ピン31a、31bを繋ぐ仮想線Liを跨ぐように)配置されている。なお、方向規制ピン52tは、支点ピン52hと同様に、遮光部材35の回転支点として機能することから、この場合には、支点ピン52tと称して説明する。

0055

これにより、遮光部材34、35は、アーム31がモータ11の回転駆動力により正逆回転すると、支点穴34h、35hに差し込む支点ピン52h、52tを中心にして回転自在に支持されて、連結溝34j、35jが連結ピン31a、31bとの連結状態を維持しつつ従動されて逆方向に移動し、向かい合う開口縁34d、35dが近接または離隔される同一方向に移動させることができる。

0056

この遮光部材34、35は、遮光部材32、33を長手方向に移動させるアーム31の連結ピン31a、31bを共通利用してその正逆回転に連動して所望の回転角まで回転するように作製されている。

0057

具体的に、遮光部材34、35は、支点穴34h、35hを中心にして開口縁34d、35dが正逆回転されて長手方向に対する略直交方向(短尺方向)に直線的に移動されることにより互いに近接または離隔する際に、絞り10aが所望の開口形状や開口面積になるように連結溝34j、35jの形状が形成されている。すなわち、遮光部材34、35が交差移動部材を構成し、アーム31の連結ピン31a、31bが第1連結部と共に第2連結部も構成している。

0058

なお、遮光部材34、35は、開口縁34d、35dが互いに離隔される方向に回転されたときに、カバー部材52の方向規制ピン52s、52u、52vを内部に進入可能に開口するU字溝34u、35uがそれぞれ形成されており、遮光部材32、33の開口縁32d、33dが形成する絞り10aから開口縁34d、35dが十分に離脱するほど回転することを許容するように形成されている。

0059

この構造により、光量調節装置10は、図7図10において、アーム31の連結ピン31bがカバー部材51、52の外部側(連結ピン31aが内部側)に向かう方向に回転する場合に、遮光部材32、33の開口縁32d、33dが互いに離隔する方向に直線移動され、また、遮光部材34、35の開口縁34d、35dも互いに離隔する方向に回転移動される。また、アーム31の連結ピン31bがカバー部材51、52の内部側(連結ピン31aが外部側)に向かう方向に回転する場合に、遮光部材32、33の開口縁32d、33dが互いに近接する方向に直線移動され、また、遮光部材34、35の開口縁34d、35dも互いに近接する方向に回転移動される。

0060

この光量調節装置10は、アーム31の連結ピン31bがカバー部材51、52の外部側(連結ピン31aが内部側)に向かう方向に最大位置まで回転するときに、図11(a)に示すように、遮光部材32〜35の開口縁32d〜35dがカバー部材51、52の開口51a、52aの外側に退避して全開する状態にされ、その開口51a、52aが最大に開口する絞り10a(開口面積と開口形状)として機能する。

0061

また、光量調節装置10は、図示することを省略するが、アーム31の連結ピン31bがカバー部材51、52の内部側(連結ピン31aが外部側)に向かう方向に最大位置まで回転するときに、遮光部材32〜35が開口縁32d〜35dの内側まで重なって全閉する状態にされ、閉じた絞り10a(開口面積と開口形状)として機能する。

0062

この絞り10aの全開と全閉の間では、光量調節装置10は、アーム31の連結ピン31bがカバー部材51、52の外部側(連結ピン31aが内部側)に最接近させている最大位置から逆方向へ回転する回転量に応じて、遮光部材32〜35の開口縁32d〜35dがカバー部材51、52の開口51a、52aの中心Y(光軸X)に向かって互いに近接する方向に移動される。

0063

このとき、光量調節装置10は、図11(b)〜図11(d)に示すように、徐々に絞り10aの開口面積を小さくして通過する光量を絞る方向に調節しており、遮光部材32〜35の開口縁32d〜35dが互いに接近する方向に移動して、絞り10aの開口径における長手方向幅L1と短尺方向幅L2とが同等の大きさを維持している。

0064

また、この光量調節装置10は、遮光部材32、33が開口角=120°程度に形成されている2辺の開口縁32d1、32d2と開口縁33d1、33d2とを長手方向に移動させて近接させているのに対して、遮光部材34、35の開口縁34d、35dがその長手方向と概略直交する方向から互いに接近されている。このため、遮光部材34、35は、開口縁34dが遮光部材32、33の開口縁32d1、33d1に対する開口角α=120°程度の状態を維持し、また、開口縁35dが遮光部材32、33の開口縁32d2、33d2に対する開口角α=120°の状態を維持して、互いに接近することができている。

0065

したがって、光量調節装置10は、遮光部材32〜35の開口縁32d〜35dが開口角を鈍角にする概略6角形の開口形状を維持しつつその開口面積を調整することができ、開口縁32d〜35dでフレア現象を発生させることなく、絞り10aを通過する光量を均一にして撮像素子91に照射させることができる。

0066

ここで、図12に示すように、光量調節装置10が遮光部材34、35を備えていない構造でも、図13(a)〜図13(d)に示すように、カバー部材51、52の開口51a、52aが最大に開口する絞り10a(開口面積と開口形状)として機能する状態から、徐々に絞り10aの開口面積を小さくして通過する光量を絞る方向に調節することはできる。

0067

しかしながら、遮光部材34、35を備えていないために、遮光部材32、33の開口縁32d、33dが形成する絞り10aの開口形状を短尺方向から狭めることができず、絞り10aの開口径における長手方向幅L1が短尺方向幅L2よりも大きくなってしまっている。この長手方向幅L1と短尺方向幅L2との差は、絞り10aの開口面積を小さくするほど顕著になってしまっており、絞り10aを通過する光量が不均一になってしまっている。また、絞り10aの開口面積が小さくなるほど、遮光部材32、33の開口縁32d1、33d1や開口縁32d2、33d2の開口角αが60°程度と鋭角になって、フレア現象が発生し易くなってしまう。

0068

このことから、本実施形態の光量調節装置10は、遮光部材32、33に加えて、アーム31を共通利用する移動する遮光部材34、35を設置するだけで、長手方向や短尺方向にサイズを大きくすることなく、通過する光量を高品質に調節することができるように構築されている。

0069

また、この光量調節装置10は、図14(a)に示すように、遮光部材32に対面するカバー部材51の内面に、端面頂部がアーチ形状に形成されて滑らかに連続するガイドレール(支持部)51rがその遮光部材32の移動方向と平行に延長するように形成されており、そのガイドレール51rの頂部に遮光部材32が当接して支持されている。また、遮光部材32のガイド溝32mに対面するカバー部材51の内面に、カバー部材52側の方向規制ピン52tを差し込む穴を有する円筒突起(支持部)51fが形成されて、遮光部材33に対面するカバー部材51の内面に、カバー部材52側の方向規制ピン52s、52u、52vを差し込む穴を有する円筒突起(支持部)51gが形成されている。これら円筒突起51f、51gは、高さを違えてそれぞれ遮光部材32、33の対向面同士が接触しないように支持するようになっている。このため、遮光部材32、33は、一般的にその表面には反射防止が施されているので、表面の面精度は粗く、摺動負荷が大きくなるが、ガイドレール51rや円筒突起51f、51gとの接触負荷を頂部のみとして軽減されているのと同時に、遮光部材32、33間での接触をも軽減されている。

0070

同様に、光量調節装置10は、図14(b)に示すように、遮光部材34、35に対面するカバー部材52の内面に、端面頂部がアーチ形状に形成されて滑らかに連続するガイドレール52r1、52r2がその遮光部材34、35の回転移動方向に倣うように延長されて形成されており、そのガイドレール52r1、52r2の頂部に遮光部材34、35が当接して支持されている。このため、遮光部材34、35も同様に、ガイドレール52r1、52r2との接触負荷を頂部のみとして軽減されているのと同時に、遮光部材34、35間での接触をも軽減されている。

0071

さらに、この光量調節装置10は、ガイドレール51r、52r1、52r2や円筒突起51f、51gが支持部として機能するのに加えて、方向規制ピン52s〜52vや支点ピン52h、52tの周りを大径に形成して段差部(支持部)Dを備えさせることにより、遮光部材32〜35同士が接触しないようにその段差部Dで支持させている。なお、この段差部Dは、これに限るものではなく、図示することは省略するが、カバー部材51を内側に嵌め込むカバー部材52の周囲に形成されている側面部の内側から内部に突出する形状に形成しても良く、その突出形状により遮光部材32が遮光部材35に接触しないように支持するようにしても良い。

0072

このように、本実施形態の光量調節装置10においては、遮光部材32、33の開口縁32d、33dを直線方向に往復移動(近接または離隔)させて絞り10aの開口面積を調整するので、遮光部材32、33を絞り10aの開口径程度の狭い幅に形成することができる。この光量調整装置10は、この遮光部材32、33に加えて、遮光部材34、35の開口縁34d、35dを開口中心に向かって概略直交方向から近接または離隔する同一方向に移動させて絞り10aの開口面積や開口形状を調整することができる。このとき、遮光部材34、35は、絞り10aの最大開口径の半分以下程度の幅に形成して、遮光部材32、33の直線往復移動に対して交差する小さな範囲で移動させるだけで済む。また、遮光部材32〜35は、重なる面積が少なく、余分な部材を重ねることなく、4枚だけで絞り10aの開口面積などを調整することができる。

0073

このため、光量調節装置10の本体部10Aは、カバー部材51、52の幅を狭くしつつ薄い構造のまま構築することができ、レンズユニット70の小さな幅と厚さのスリット71内に差し込むことができる。

0074

この光量調節装置10は、遮光部材32、33の2辺の開口縁32d1、32d2、33d1、33d2に対して、それぞれ遮光部材34、35の開口縁34d、35dを近接させて絞り10aの開口形状を調整することができるので、絞り10aを概略正六角形になる形状(五角形や七角形八角形以上でもよい)を維持しつつ開口面積を調整することができる。詳細には、遮光部材32の開口縁32d1、32d2および遮光部材34の開口縁34dの間と、開口縁33d1、33d2および遮光部材35の開口縁35dの間との双方の開口角αを120°程度(少なくとも90°を超える角度)の鈍角にしつつ絞り10aの開口面積を調整することができる。

0075

したがって、絞り10aにフレア現象を発生させる開口縁(開口角)が形成されてしまうことを回避することができ、絞り10aの開口面内を均一な光量で通過させて撮像素子91に照射することができる。

0076

また、この遮光部材32〜35は、ガイドレール51r、52r1、52r2や円筒突起51f、51gなどにより互いに接触しないように支持されているので、耐久性を確保することができ、また、モータ11の回転駆動力を無用に大きくする必要をなくして、コンパクトで軽量なモータ11を採用することができる。

0077

具体的には、この種の光量調節装置は、全体の厚さが2.0mmに設定されていることが多いために、円形のリング部材212などが必要な図17に示すような構造では、スリット71に差し込む部位が2.0mmより大きくなってしまい採用することが難しい。本実施形態の光量調節装置10では、遮光部材34、35を追加するだけなので、本体部10Aの厚さを2.0mm以下にすることができ、近年のレンズユニット70の小型化や撮像素子91の画素数の向上に伴う装置の薄型化を実現することができる。

0078

本実施形態の他の態様としては、本実施形態におけるモータ11を他の駆動形式のモータに代えてもよい。例えば、図15に示すように、カバー部材52に固定する連結部材112に円形のステッピングモータ111をネジ止めして、そのステッピングモータ111の回転駆動力を減速ギヤ113に伝達してアーム31を正逆回転させるようにしても良い。また、図16に示すように、カバー部材52に箱型のステッピングモータ121を締め付け板125で取り付けて、そのステッピングモータ121の回転駆動力で直接アーム31を正逆回転させるようにしても良い。これらの場合にも上述実施形態と同様の作用効果を得られることは言うまでもない。

0079

本発明の実施形態を開示したが、当業者によっては本発明の範囲を逸脱することなく変更が加えられうることは明白である。すべてのこのような修正及び等価物が次の請求項に含まれることが意図されている。

0080

10光量調節装置
10A 本体部
11モータ
17回転軸
29コネクタ
31アーム
31a、31b連結ピン
32〜35遮光部材
32d〜35d開口縁
32j〜35j連結溝
32m、32n、33m、33nガイド溝
34h、35h支点穴
51、52カバー部材
51f、51g円筒突起
51r、52r1、52r2ガイドレール
52h支点ピン
52s〜52v方向規制ピン
60フィルタ切換装置
70レンズユニット
71、81スリット
80連結装置
90カメラ電装基盤
91撮像素子
100画像撮影装置
D段差部
Li仮想線
L1長手方向幅
L2短尺方向幅
X光軸
Y開口中心
α 開口角

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