カメラの絞り機構

【課題】２枚羽根によって開口規制を行う絞り機構において、性能を保証し得ない光路領域の光線をカットする。
【解決手段】固定開放絞り部１と光軸方向で重なる位置に配置され且つ光軸に垂直な面上で回転して光路を規制する２枚の羽根２，３により、固定開放絞り部１の開口規制を行うもので、固定開放絞り部１の開口６を円形から２枚の羽根２，３の回転中心寄り側及びその反対側を部分的にカットしてなる略小判形状に形成することにより、非性能保証領域の光線をカットするもの。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、レンズシャッター付カメラのシャッター動作を兼ねる絞り機構に係り、特に固定開放絞り部材と２枚の羽根とにより構成されたズームカメラ対応の絞り機構の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、この種のレンズシャッター付カメラに搭載されるズームレンズ光学系においては、焦点距離に応じて開放絞り径を可変にする絞り機構を用いることにより、ズーム領域を拡大し、Ｆナンバーを減少させることができ、さらにはレンズの小型化を図ることができる等の利点がある。
【０００３】図５は構造が比較的簡単で安価に製造し得る一般的な絞り機構の一例を示している。同図(Ａ)(Ｂ)において、斜線部分はそのときの絞り径における光路断面を示している。この図に示す絞り機構はシャッター動作を兼ねており、撮影レンズの光軸上に配置された固定開放絞り部１と、異形彎曲片からなる２枚のシャッター羽根２，３、及びこれら２枚の羽根２，３を駆動する図外の機構とを備えている。
【０００４】固定開放絞り部１は開放絞り値に対応する開口６を有しており、従来では、いずれの機種においても、該固定開放絞り部１の開口６は円形に形成されていた。一方、シャッター羽根２，３は固定開放絞り部１の開口６と光軸方向で重なる位置に配置されており、図上、固定開放絞り部１の上方で光軸と直交する中心線の両側で互いに近傍となる位置に設けられた回転支軸１ａ回りに光軸に垂直な面上で回転して光路を規制する。
【０００５】上記構成の絞り機構は図５(Ａ)に示すように、全開時には２枚のシャッター羽根２，３は、それぞれ互いに反対方向に向かって固定開放絞り部１の開口６の外側まで完全に退避し、そのときの絞りは固定開放絞り部１で形成されるようになっている。
【０００６】これに対し図５(Ｂ)に示すように、羽根２，３によって固定開放絞り部１の開口規制を行う場合、２枚の羽根２，３を図中、一点鎖線で示す絞り径ｍまでしか退避しないようにシャッター駆動機構を制御する。なお、図５(Ｃ)は２枚のシャッター羽根２，３が重なり合って、固定開放絞り部１の開口６を完全に遮蔽した全閉時の状態を示している。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ズームレンズ付カメラに組み込まれる絞り機構を上記従来例のような構成とした場合、羽根２，３の回転量と、２枚の羽根２，３によって形作られる光路の半径方向における径変化が場所によって異なるため、ワイド側においてシャッター羽根を途中で止めて中間的な絞り径ｍとなるように開口規制を行うと、均等に径を変化させることができない。
【０００８】すなわち、図５(Ａ)に示すように、例えば図中左側の羽根３の回転支軸１ａと開口中心Ｏを結ぶ線ｖ上では、羽根３の移動方向ｐが半径方向ｑに対してほぼ直交する方向となっているため、羽根３の回転量に対して径の変化が小さい。逆に、その線ｖと直交して開口中心Ｏを通る線ｈ上では、羽根３の移動方向と半径方向がほぼ一致しているため、羽根３の回転量に対する径の変化が大きい。羽根２についても同様である。
【０００９】このように羽根２，３の回転中心と開口中心Ｏを結ぶ線ｖ上付近では、羽根２，３の移動方向と半径方向が直交しているが故に、羽根２，３の回転によって絞り径を変えることが困難であるため、開口規制時の形状は図５(Ｂ)に示すように円形ではなく、その両側に網目模様で示す略三角形状の部分Ｔを有する異形状となる。
【００１０】この異形状部分Ｔは、収差等、カメラの性能上悪影響を及ぼす有害光路を形成するため、開口規制を行って性能上悪影響のある光束をカットするという本来の目的を達成することができない。また、上記従来構成において、図５(Ｂ)に示したような全開ではないところの特定の絞り値において、略円形の開口形状を実現させるように羽根２，３の形態を変更することが考えられるが、この場合、全開時に羽根をすべて退避させようとすると、シャッター羽根２，３の回転ストロークが大きくなり、全開時におけるシャッター羽根２，３の退避量が大きくなるため、シャッターの大型化が避けられないという不都合が生じる。
【００１１】なお、上記のように２枚のシャッター羽根を有するものの他に、３枚のシャッター羽根を備え、これら３枚のシャッター羽根の同時回転によって絞り値を規制するものや、固定開放絞り部１の開口規制は２枚の羽根で行い、別に有害光路をカットするための１枚の遮光用羽根を余分に準備したもの等があるが、このような３枚あるいはそれ以上の枚数のシャッター羽根を備えたものでは、構造が複雑化して、コストアップにつながるという問題点がある。
【００１２】本発明は、上記のような問題点を解決するためになされたもので、２枚羽根によって開口規制を行うものにおいて、性能を保証し得ない光路領域の光線をカットすることにより、特にズームレンズカメラにおいて優れた性能を発揮し得るカメラの絞り機構を提供することを目的とするものである。
【００１３】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために本発明のカメラの絞り機構の第１の構成では、固定開放絞り部と、この固定開放絞り部と光軸方向で重なる位置に配置され且つ光軸に垂直な面上で回転して光路を規制する２枚の羽根と、これら２枚の羽根を駆動する機構とを備えたカメラの絞り機構において、前記固定開放絞り部の開口を非円形状に形成することにより、２枚の羽根によって固定開放絞り部の開口規制を行う場合に、固定開放絞り部の開口形状によってカメラの性能上の悪影響を及ぼす有害光を効果的にカットできるようにしている。
【００１４】上記構成において、より具体的には２枚の羽根の回転中心は、通常、固定開放絞り部の開口外側領域における同一位置または近接位置に設定する。
【００１５】前記固定開放絞り部の開口の具体的形状としては、円形から２枚の羽根の回転中心寄り側またはその反対側を部分的にカットしてなる略Ｄ字形状、あるいは円形から２枚の羽根の回転中心寄り側及びその反対側を部分的にカットしてなる略小判形状とすることができる。また、上記構成において、固定開放絞りと異なる絞り値において略円形の開口を形作るようにする。
【００１６】本発明の第２の構成では、上記第１の構成と同様に固定開放絞り部と、２枚の羽根と、羽根駆動機構とを備えたカメラの絞り機構において、前記２枚の羽根の回転中心を、固定開放絞り部の開口外側領域における同一位置または近接位置に設定するとともに、該２枚の羽根を、光路規制によって固定開放絞り部が全開となる状態を除く一絞り値において略円形状の開口を形作る形状に形成しており、これによって２枚の羽根によって固定開放絞り部の開口規制を行う場合に、２枚の羽根が固定開放絞り部の開口を円形に絞り込んで、カメラの性能上の悪影響を及ぼす有害光を効果的にカットできるようにしている。
【００１７】上記構成においては、前記２枚の羽根は、固定開放絞り部から最大に退避した状態においても、該固定開放絞り部の開口から完全退避しないように構成することにより、これによって全開状態においても有害光をカットすることが可能になる。
【００１８】また、本発明の絞り機構は、ズームレンズを備えたカメラに組み込まれ、焦点距離によって２枚の羽根による最大絞り径が変化するように構成することができる。この場合、２枚の羽根による最大絞り径はテレ端で最大となり、ワイド端で最小となる。
【００１９】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施形態を図面を参照しながら詳細に説明する。図１及び図２は、本発明を適用したレンズシャッター付ズームカメラのシャッター動作を兼ねる２枚羽根式の絞り機構の第１実施形態を示している。図２(Ａ)(Ｂ)において、斜線部分はそのときの絞り径における光路断面を示している。なお、本実施形態において前掲の図５に示した従来例と構成及び作用が共通する部分には共通の符号を付すこととする。
【００２０】図１及び図２に示す絞り機構はシャッター動作を兼ねるもので、ズームレンズを備えたカメラに組み込まれており、焦点距離によって最大開放絞り径が変化するように構成されており、撮影レンズの光軸上に配置された固定開放絞り部１、２枚のシャッター羽根２，３、これら２枚の羽根２，３を固定開放絞り部１との間で保持する押え板４、及び２枚の羽根２，３を駆動する駆動機構の一部を構成するアイリスモータ５を備えている。
【００２１】固定開放絞り部１は中心部に後述する特徴を備えた開口６を有するドーナツ板状に形成されており、図上、開口６の上方部分に、光軸と直交する中心線の両側で互いに近傍となる位置に、各羽根２，３に対応する回転支軸１ａ，１ａが設けられている。一方、シャッター羽根２，３は対称形状に形成された異形彎曲片からなり、それぞれ上端部に、固定開放絞り部１の回転支軸１ａ，１ａに嵌合させる軸孔２ａ，３ａ及び駆動用長孔２ｂ，３ｂが形成されている。
【００２２】押え板４は固定開放絞り部１と外径がほぼ同じで内径は大きいドーナツ板からなり、上部に軸挿通用長孔４ａが形成されている。アイリスモータ５は出力軸５ａが制御信号に従って所要角度回動する。
【００２３】そして、２枚の羽根２，３の軸孔２ａ，３ａは固定開放絞り部１の回転支軸１ａ，１ａにそれぞれ回転自在に支持される一方、モータ５の偏心出力軸５ａは押え板４の軸挿通用長孔４ａを介して各羽根２，３の駆動用長孔２ｂ，３ｂに挿通されている。
【００２４】上記構成の絞り機構では、図外のシャッターボタンの操作に連動してモータ５が所要角度回転し、これによって２枚の羽根２，３が回転支軸１ａ，１ａ回りに光軸に垂直な面上で互いに反対方向に回転して光路を形成するように動作するが、本実施形態では、図２(Ａ)に示すように、ズームレンズがテレ端にあるときに開放絞りが最大、つまり全開となり、この全開時には２枚のシャッター羽根２，３は、それぞれ互いに反対方向に向かって固定開放絞り部１の開口１ａの外側まで完全に退避し、そのときの絞りは固定開放絞り部１で形成されるようになっている。
【００２５】これに対し図２(Ｂ)に示すように、ズームレンズがワイド端にあるときは、開放絞り値が最小となるように、２枚の羽根２，３によって固定開放絞り部１の開口規制を行うようになっている。すなわち、ワイド端では、２枚の羽根２，３は最大でも図中、１点鎖線で示す絞り径ｍまでしか退避しないようにモータ５の回転量を制御している。
【００２６】上記のように構成され動作する絞り機構において、本実施形態では固定開放絞り部１の開口形状を工夫することにより、２枚の羽根２，３によって固定開放絞り部１の開口規制を行う場合に、カメラの性能上の悪影響を及ぼす有害光をカットするようにしている。
【００２７】すなわち、図２(Ａ)に示すように、固定開放絞り部１の開口６を非円形状、具体的には円形から２枚の羽根２，３の回転中心寄り側及びその反対側を部分的にカットしてなる略小判形状に形成している。６ａ，６ｂはこの場合の平行なカットラインを示す。
【００２８】このように固定開放絞り部１の開口６を小判形状のような非円形状とすることにより、テレ端からワイド端に至るまで斜線部で示す必要な光路を確保できるものでありながら、有害光を効果的にカットすることができる。
【００２９】すなわち、本実施形態では、シャッター羽根を途中で止めて中間的な絞り径ｍとなるように開口規制を行うと、従来例（図５（Ｂ））において２枚の羽根２，３によって形作られる紡錘状の異形形状の上下両端側略三角形状部分（Ｔ）、すなわち、カメラの性能上悪影響を及ぼす有害光路形成部分は、カットライン６ａ，６ｂによって区画される固定開放絞り部１の領域によってほぼ完全にカットされるので、カメラ本来の性能を損なうことなく優れた画像を得ることができる。
【００３０】なお、このような場合、テレ端において固定開放絞り部１の全開時の絞り形状が従来例のような真円形状とならないことになるが、この場合、入射光量が減ることで画像は若干暗くなるが、画質自体は影響を受けることがないので、実際の撮影においては影響はほとんど生じない。
【００３１】なお、本実施形態では、固定開放絞り部１の開口６を有害光を全面的にカットできるが、固定開放絞り状態では若干明るさが損なわれる小判形状としたが、本発明ではこれに限定されるものではなく、例えば図３(Ａ)に示すように、円形から２枚の羽根２，３の回転中心寄り側を部分的にカットしてなる略Ｄ字形状に形成したり、あるいは円形から２枚の羽根２，３の回転中心寄り側の反対側を部分的にカットしてなる略Ｄ字形状に形成したものとして、有害光のカットと、固定開放絞り状態での明るさの確保を必要レベルで両立するようにしてもよい。また、以上の形態以外の諸種の形態が可能である。
【００３２】図４は、本発明の第２実施形態に係る絞り機構を示している。図４(Ａ)(Ｂ)において、斜線部分はそのときの絞り径における光路断面を示している。なお、本実施形態の基本的な構成及び動作は前記第１実施形態と共通しているので、第１実施形態と構成及び作用が共通する部分には共通の符号を付してその説明を省略する。
【００３３】本実施形態においては、２枚の羽根２，３の形状及び動作範囲を工夫することにより、２枚の羽根２，３によって固定開放絞り部１の開口規制を行う場合に、カメラの性能上の悪影響を及ぼす有害光をカットするようにしている。
【００３４】すなわち、２枚の羽根２，３の回転中心は、前記第１実施形態と同様に固定開放絞り部１の開口外側領域における近接位置に設定しており、該２枚の羽根２，３の形状を図４(Ａ)に示すように、固定開放絞り部１から最大に退避した全開状態においても、該固定開放絞り部１の開口６から完全退避せず、しかも、開口規制状態においては図４(Ｂ)に示すように、略円形状の開口を形作る形状に形成しており、これによって、テレ端からワイド端に至るまで斜線部で示す必要な光路を確保できるものでありながら、全開状態及び固定開放絞り部１の開口６を絞り込んだ開口規制状態においても有害光をカットすることが可能になる。
【００３５】すなわち、本実施形態では、シャッター羽根を途中で止めて中間的な絞り径ｍとなるように開口規制を行うと、従来例（図５（Ｂ））において２枚の羽根２，３によって形作られる紡錘状の異形形状の上下両端側略三角形状部分（Ｔ）、すなわち、カメラの性能上悪影響を及ぼす有害光路形成部分は、カットライン６ａ，６ｂによって区画される固定開放絞り部１の領域によってほぼ完全にカットされるので、カメラ本来の性能を損なうことなく優れた画像を得ることができる。
【００３６】なお、前記第１、第２実施形態のいずれにおいても、２枚の羽根２，３の回転中心は、固定開放絞り部１の開口外側領域における近接位置に設定しているが、該２枚の羽根２，３の回転中心を共通として同一位置に設定するようにしてもよい。
【００３７】
【発明の効果】以上説明したように本発明の請求項１によるときは、光路を規制する２枚の羽根により全開絞り値を可変とする構成において、固定開放絞り部の開口を非円形状に形成しているので、固定開放絞り部の開口形状によってカメラの性能上の悪影響を及ぼす有害光を効果的にカットすることができる。
【００３８】請求項５によるときは、光路を規制する２枚の羽根により全開絞り値を可変とする構成において、２枚の羽根の回転中心を、固定開放絞り部の開口外側領域における同一位置または近接位置に設定するとともに、該２枚の羽根を、光路規制によって固定開放絞り部が全開となる状態を除く一絞り値において略円形状の開口を形作る形状に形成しているので、２枚の羽根によって固定開放絞り部の開口規制を行う場合に、２枚の羽根が固定開放絞り部の開口を円形に絞り込んで、カメラの性能上の悪影響を及ぼす有害光を効果的にカットすることができる。
【００３９】以上要するに本発明によれば、羽根を途中で止めて中間的な絞り径となるように開口規制を行うと均等に径を変化させることができない簡易な構造でありながら、シャッターの大型化や、羽根の枚数を増やすという不都合を招くことなく、安価な構成で、有害光路をほぼ完全にカットした開口規制を行うことができるという優れた効果を発揮するものとなった。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１実施形態に係る絞り機構の各構成部品を分解して示す斜視図。
【図２】同絞り機構において、(Ａ)は全開状態を、(Ｂ)は開口規制状態を、(Ｃ)は全閉状態をそれぞれ示す正面図。
【図３】固定開放絞り部の開口の異なる形態を示す正面図。
【図４】本発明の第２実施形態に係る絞り機構において、(Ａ)は全開状態を、(Ｂ)は開口規制状態を、(Ｃ)は全閉状態をそれぞれ示す正面図。
【図５】従来例において、(Ａ)は全開状態を、(Ｂ)は開口規制状態を、(Ｃ)は全閉状態をそれぞれ示す正面図。
【符号の説明】
１固定開放絞り部
１ａ回転支軸
２シャッター羽根
２ａ軸孔
２ｂ駆動用長孔
３シャッター羽根
３ａ軸孔
３ｂ駆動用長孔
４押え板
４ａ軸挿通用長孔
５アイリスモータ
５ａ出力軸
６開口
６ａカットライン

【特許請求の範囲】
【請求項１】固定開放絞り部と、この固定開放絞り部と光軸方向で重なる位置に配置され且つ光軸に垂直な面上で回転して光路を規制する２枚の羽根と、これら２枚の羽根を駆動する機構とを備えたカメラの絞り機構において、前記固定開放絞り部の開口は非円形状に形成されていることを特徴とするカメラの絞り機構。
【請求項２】２枚の羽根の回転中心は、固定開放絞り部の開口外側領域における同一位置または近接位置に設定されている請求項１に記載のカメラの絞り機構。
【請求項３】固定開放絞り部の開口は、円形から２枚の羽根の回転中心寄り側またはその反対側を部分的にカットしてなる略Ｄ字形状に形成されている請求項１または２に記載のカメラの絞り機構。
【請求項４】固定開放絞り部の開口は、円形から２枚の羽根の回転中心寄り側及びその反対側を部分的にカットしてなる略小判形状に形成されている請求項１または２に記載のカメラの絞り機構。
【請求項５】固定開放絞り部と、この固定開放絞り部と光軸方向で重なる位置に配置され且つ光軸に垂直な面上で回転して光路を規制する２枚の羽根と、これら２枚の羽根を駆動する機構とを備えたカメラの絞り機構において、前記２枚の羽根の回転中心を、固定開放絞り部の開口外側領域における同一位置または近接位置に設定するとともに、該２枚の羽根を、光路規制によって固定開放絞り部が全開となる状態を除く一絞り値において略円形状の開口を形作る形状に形成したことを特徴とするカメラの絞り機構。
【請求項６】２枚の羽根は、固定開放絞り部から最大に退避した状態においても、該固定開放絞り部の開口から完全退避しないように構成されている請求項５に記載のカメラの絞り機構。
【請求項７】ズームレンズを備えたカメラに組み込まれ、焦点距離によって２枚の羽根による最大開放絞り径が変化するように構成されている請求項１〜６のいずれかに記載のカメラの絞り機構。
【請求項８】２枚の羽根による開放絞り径はテレ端で最大となり、ワイド端で最小となる請求項７に記載のカメラの絞り機構。
【請求項９】固定開放絞りと異なる絞り値において略円形の開口を形作ることを特徴とする請求項１〜４のいずれかに記載のカメラの絞り機構。

【図１】