シャッタ兼用絞り装置

【課題】絞り羽根とシャッタ羽根を兼用した複数の羽根を安定して制御でき、絞りとしての適正な円形の開口と、シャッタとしての完全な遮蔽状態とを容易に得ることができ、信頼性の高いシャッタ兼用絞り装置を提供する。
【解決手段】絞りカム板２０と絞り回し板４０との間に、中間板３０を配置し、絞りカム板２０と中間板３０との間に３枚の羽根１０Ａ〜１０Ｃを配置し、中間板３０と絞り回し板４０との間に残りの３枚の羽根１０Ｄ〜１０Ｆを配置した。中間板３０には、羽根１０Ａ〜１０Ｆの回転軸１２と作動軸１４に対応して、逃げ用の挿通孔３２ａ〜３２ｆと長溝３４ａ〜３４ｆを形成した。各羽根１０Ａ〜１０Ｆは、同一形状で、合計６枚で適正な円形の絞り開口を得る。また、３枚ずつ重ねた構造で、シャッタの完全な遮蔽状態と、高い応答性や動作の安定性を得る。

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、カメラ等に設けられるシャッタ兼用絞り装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】従来より、絞り羽根とシャッタ羽根とを兼用したシャッタ兼用絞り装置が知られている。この装置は、環状の絞りカム板と絞り回し板の間に、複数枚の羽根を配置したものであり、絞りカム板と絞り回し板との相対的な回転動作によって、各羽根を揺動させ、複数枚の羽根の中央に形成される開口（絞り開口）の口径を変化させて絞り機構として機能させるとともに、各羽根によって全閉状態を得ることにより、シャッタとして機能させるようになっている。
【０００３】ところで、このようなシャッタ兼用絞り装置において、絞り開口を適正な円形に近づけようとすると、羽根の枚数を多く設けるとともに、各羽根をゆるやかな円弧状に長く延びた形状とする必要がある。しかしながら、このような多数枚の羽根を設けた場合、絞り開口の中心で各羽根が干渉して重ね合わせることが困難となるため、完全な遮蔽状態を得ることができず、シャッタとしての機能が得られなくなる。そこで、従来は、例えば特開平４−１３３０３８号公報に開示されるように、延出部を形成した羽根が全閉状態を得るための専用の羽根として設けられたもの等が提案されている。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従来例においては、例えば５枚以上の長尺な羽根を互いに重ね合わせて構成した場合、特に羽根の先端部の反り等の変形により、例えば一番上の羽根の先端部が一番下の羽根の基端部に干渉するなどして、適正な動作が妨げられ、さらに羽根自体の損傷を招くという問題も生じる。一方、羽根の枚数や形状を制限してシャッタとしての適正な機能を得るようにした場合には、上述のように、円形に近い絞り開口を得ることが困難となり、星形や菱形の開口となって、絞りとしての適正な機能が得られなくなる。
【０００５】そこで本発明の目的は、絞り羽根とシャッタ羽根を兼用した複数の羽根を安定して制御でき、絞りとしての適正な円形の絞り開口と、シャッタとしての完全な全閉状態とを容易に得ることができ、信頼性の高いシャッタ兼用絞り装置を提供することにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、本発明は、カム溝及び中心開口を有する絞りカム板と、中心開口を有する絞り回し板とをそれら中心開口の中心を合致させて対向させて配置し、これら絞りカム板と絞り回し板の間に、回転軸と作動軸とを有する複数枚の羽根を配置し、複数枚の羽根の各回転軸を絞り回し板に支持させると共に、作動軸をカム溝に係合させ、前記絞りカム板と絞り回し板との相対的な回転移動により複数枚の羽根を揺動させ、前記中心開口の内側においてこれら複数枚の羽根により全閉状態ならびに絞り開口を形成するシャッタ兼用絞り装置において、中心開口及び逃げ用溝を有する中間板を設け、前記中心開口を合致させて前記絞りカム板と絞り回し板との間に中間板を配置し、前記絞りカム板と中間板との間、及び、中間板と絞り回し板との間に、前記複数枚の羽根を分散して配置し、複数枚の羽根の各回転軸と作動軸を前記逃げ用溝を挿通させて対応する絞り回し板に支持させあるいは絞りカム板のカム溝に係合させるようにしたことを特徴とする。また、本発明は、前記絞りカム板が回転不能に支持され、前記絞り回し板は回転可能に支持され、この絞り回し板が回転されることを特徴とする。また、本発明は、前記絞り回し板の外周部には歯部が形成され、この歯部を介して絞り回し板が回転されることを特徴とする。また、本発明は、前記羽根が、基端部と、基端部から突出する先端部とを備え、前記基端部に前記回転軸と作動軸が設けられ、基端部から先端部にわたり曲線状の縁が設けられ、前記絞り開口は前記複数枚の羽根の前記曲線状の縁により形成されることを特徴とする。また、本発明は、前記絞りカム板と中間板との間、及び、中間板と絞り回し板との間に、分散して配置された前記複数枚の羽根が、絞りカム板及び絞り回し板の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする。また、本発明は、前記絞りカム板と中間板との間に配置される複数枚の羽根が、絞りカム板の周方向に等間隔で配置され、中間板と絞り回し板との間に配置される複数枚の羽根が、絞り回し板の周方向に等間隔で配置されていることを特徴とする。また、本発明は、前記複数枚の羽根がそれぞれ同一の羽根形状を有することを特徴とする。また、本発明は、前記絞りカム板と前記中間板との間に配置する羽根の枚数と、前記中間板と前記絞り回し板との間に配置する羽根の枚数が同一であることを特徴とする。また、本発明は、前記絞りカム板、絞り回し板、中間板が、それらの中心開口の中心をカメラの内部の撮影光路の光軸に合致させて配置されることを特徴とする。また、本発明のシャッタ兼用絞り装置は、絞りカム板と絞り回し板との間に中間板を配置し、前記絞りカム板と中間板との間、及び、中間板と絞り回し板との間に、それぞれ複数枚の羽根を配置し、前記絞りカム板と絞り回し板との相対的な回転移動により前記複数枚の羽根を揺動させ、複数枚の羽根により全閉状態ならびに絞り開口を形成するようにしたことを特徴とする。
【０００７】
【発明の実施の形態】次に、本発明によるシャッタ兼用絞り装置の実施の形態例について説明する。図１は、本発明によるシャッタ兼用絞り装置の一例を示す分解斜視図、図２は、このシャッタ兼用絞り装置の開閉状態を示す平面図であり、図２（Ａ）は全閉時の状態、図２（Ｂ）は中間絞り時の状態、図２（Ｃ）は、開放時の状態をそれぞれ示している。このシャッタ兼用絞り装置２は、絞り羽根とシャッタ羽根とを兼用した６枚の羽根１０Ａ〜１０Ｆを用いたものであり、それぞれ円環状の絞りカム板２０と絞り回し板４０との間に、円環状の中間板３０を配置し、絞りカム板２０と中間板３０との間に３枚の羽根１０Ａ〜１０Ｃを配置するとともに、中間板３０と絞り回し板４０との間に残りの３枚の羽根１０Ｄ〜１０Ｆを配置したものである。絞りカム板２０、絞り回し板４０、中間板３０はそれらの中心にそれぞれ中心開口２００２、４００２、３００２を有し、絞りカム板２０、絞り回し板４０、中間板３０はそれら中心開口２００２、４００２、３００２の中心を合致させて配置されている。羽根１０Ａ〜１０Ｆは、例えば鋼製の薄板より形成され、それぞれ同一形状を有している。
【０００８】すなわち、各羽根１０Ａ〜１０Ｆは、図３に示すように、やや丸味を帯びた略方形状の幅広の基端部１０ａと、この基端部１０ａの１つの角部より延出した細長い先端部１０ｂとを一体に形成したものである。また、羽根１０Ａ〜１０Ｆの内周側は、基端部１０ａから先端部１０ｂにかけて、ゆるやかな曲線状の縁１００２が形成されており、中心開口２００２、４００２、３００２の内側に円形に近い絞り開口１０Ｘを得るようになっている。
【０００９】これらの羽根１０Ａ〜１０Ｆは、それぞれ基端部１０ａの図１における下面側に突設した回転軸１２を、絞り回し板４０に形成した係止孔４２に回転可能に装着するとともに、それぞれ基端部１０ａの図１における上面側に突設した作動軸１４を、絞りカム板２０に延出形成されたカム溝２２にスライド可能に装着するものである。また、各羽根１０Ａ〜１０Ｆの回転軸１２は、それぞれ基端部１０ａにおける先端部１０ｂと反対側の角部近傍に設けられており、作動軸１４は、それぞれ基端部１０ａにおける回転軸１２と先端部１０ｂとの中間位置に設けられている。
【００１０】したがって、絞り回し板４０と絞りカム板２０とが回転方向に相対変位することにより、各羽根１０Ａ〜１０Ｆの作動軸１４がカム溝２２に案内されてスライドし、各羽根１０Ａ〜１０Ｆが回転軸１２を中心に回転し、それぞれの先端部１０ｂが互いに同期した動作により、絞りの中心に向かって進出または後退することになる。なお、後述するように、絞り回し板４０の外周部には、この絞り回し板４０を回動制御するためのギヤ機構と噛み合うラック４０ａが形成されている。
【００１１】また、絞り回し板４０の係止孔４２および絞りカム板２０のカム溝２２は、それぞれ周方向に６等分する位置、すなわち６０°間隔で形成されている。また、絞りカム板２０と中間板３０との間の３枚の羽根１０Ａ〜１０Ｃは、１２０°ずつずれた状態で配置され、中間板３０と絞り回し板４０との間の３枚の羽根１０Ｄ〜１０Ｆも、１２０°ずつずれた状態で配置されている。
【００１２】そして、中間板３０を挟んで図１における上側の羽根１０Ａ〜１０Ｃと下側の羽根１０Ｄ〜１０Ｆとが、互いに補間する位置に配置されることにより、６枚の羽根１０Ａ〜１０Ｆが６０°ずつずれた状態で配置される構造となっている。また、中間板３０には、羽根１０Ａ〜１０Ｃの回転軸１２を絞り回し板４０に形成した係止孔４２に装着するために、回転軸１２を挿通する挿通孔３２ａ〜３２ｆ（逃げ用溝に相当）が形成されている。
【００１３】なお、実際には羽根１０Ａ〜１０Ｃの回転軸１２が各挿通孔３２ａ、３２ｂ、３２ｃに挿通され、回転軸１２が羽根１０Ｄ〜１０Ｆの上側の面に突出する突起部を、残りの挿通孔３２ｄ、３２ｅ、３２ｆにより逃がす構造となっている。また、６つの挿通孔３２ａ〜３２ｆを形成することにより、回転時のバランスの安定化や組み立て時の容易化等が図られている。尚、挿通孔３２ｄ、３２ｅ、３２ｆは省略することも可能である。
【００１４】また、中間板３０には、羽根１０Ｄ〜１０Ｆの作動軸１４を絞りカム板２０のカム溝２２に装着するために、作動軸１４を挿通する長溝３４ａ〜３４ｆ（逃げ用溝に相当）が形成されている。すなわち、長溝３４ａ〜３４ｆは、作動軸１４の移動範囲に応じて、中間板３０に延在形成され、カム溝２２の形状に応じて、わずかに曲率を有するものとなっている。なお、実際には羽根１０Ｄ〜１０Ｆの作動軸１４が各長溝３４ｄ、３４ｅ、３４ｆに挿通され、作動軸１４が羽根１０Ａ〜１０Ｃの下側に突出する突起部を、残りの長溝３４ａ、３４ｂ、３４ｃにより逃がす構造となっている。また、６つの長溝３４ａ〜３４ｆを形成することにより、回転時のバランスの安定化や組み立て時の容易化等が図られている。また、このような中間板３０は絞り回し板４０とは分離した状態で介在しているが、回転軸１２を介して絞り回し板４０とともに回動するようになっている。尚、長溝３４ａ、３４ｂ、３４ｃは省略することも可能である。
【００１５】以上のような構成において、絞り回し板４０と絞りカム板２０とが回転方向に相対変位することにより、各羽根１０Ａ〜１０Ｆの先端部１０ｂが最も進出した位置で、図２（Ａ）に示すように全閉状態となり、シャッタとしての機能を得るようになっている。すなわち、このシャッタ兼用絞り装置２では、中間板３０により６枚の羽根１０Ａ〜１０Ｆを３枚ずつに分離したことから、それぞれ３枚の羽根１０Ａ〜１０Ｃ、ならびに１０Ｄ〜１０Ｆ同士が重なり合う状態で、容易に絞りの中心点を完全に塞ぎ、全閉状態を得ることができる。
【００１６】次に、各羽根１０Ａ〜１０Ｆの先端部１０ｂが中間的に進出した位置で、図２（Ｂ）に示すように、絞り開口１０Ｘを得ることができ、更に、各羽根１０Ａ〜１０Ｆの先端部１０ｂが最も後退した位置で、図２（Ｃ）に示すように、各羽根１０Ａ〜１０Ｆを中心開口２００２、３００２、４００２の外側に退避させた完全な開放状態となる。すなわち、このシャッタ兼用絞り装置２では、６枚の羽根１０Ａ〜１０Ｆによって円形に近い絞り開口１０Ｘを得ることができ、絞りとしての適正な機能を得ることができる。
【００１７】図４は、上述のシャッタ兼用絞り装置２をカメラの内部に取り付けた状態の断面図を示す。図４では、カメラの撮影レンズ等を収容した鏡胴９０の上半分を示しており、上述したシャッタ兼用絞り装置２は、それぞれレンズ枠１００、１０２に保持された２つの撮影レンズ１０４、１０６の中間部に配置されている。詳細には、前記絞りカム板２０、絞り回し板４０、中間板３０は、それらの中心開口２００２、４００２、３００２の中心をカメラの内部の撮影光路の光軸Ｌに合致させて配置されている。すなわち、シャッタ兼用絞り装置２の絞り回し板４０は、ハウジング１０８に取りつけられた絞り固定環１１０に、ボールベアリング１１２を介して回転可能に取り付けられている。なお、ボールベアリング１１２は、絞り回し板４０の絞りカム板２０と反対側の面に設けた環状部４０ｂと、絞り固定環１１０の内周縁部１１０ａとの間に、ベアリングボール１１２Ａを介在させ、ベアリング押え環１１４を装着して、一体に組み付けたものである。
【００１８】また、ハウジング１０８には、モータ取付板１１６を介して絞りモータ１１８が取り付けられるとともに、絞りギヤ機構１２０が設けられている。そして、絞りモータ１１８のピニオンギヤ１１８ａの回転が、絞りギヤ機構１２０によって減速され、上述した絞り回し板４０のラック４０ａに伝達されることにより、絞り回し板４０が回動制御されるようになっている。
【００１９】一方、絞りカム板２０は、周方向の複数箇所においてピン１１０Ａを介して絞り固定環１１０に固定されている。絞りカム板２０には、ホトリフレクタ１２２が設けられている。このホトリフレクタ１２２は、絞り回し板４０の回動の基準点を検出するものであり、図１に示すように、絞りカム板２０に形成した覗き孔２０ａより、絞り回し板４０に形成した検出用溝４０ｃを検出するものである。具体的には、ホトリフレクタ１２２の発光部より検出光を出射し、この検出光による絞り回し板４０からの反射光の有無を受光部で検出することにより、検出用溝４０ｃの位置を検出する。そして、この位置が、絞り回し板４０を回動する場合の基準点として用いられる。なお、符号１３０、１３２は、鏡胴９０を構成する固定環、カム環を示す。
【００２０】そして、以上のように取り付けられた絞り回し板４０と絞りカム板２０との間に、上述した羽根１０Ａ〜１０Ｆと中間板３０が配置されている。なお、図４では、中間板３０の両側に１枚ずつの羽根を示しており、簡略化した図となっている。また、図４は、各羽根１０Ａ〜１０Ｆが最も後退した全開時の状態を示している。また、上述した回転軸１２は、絞り回し板４０の係止孔４２に装着され、作動軸１４は、絞りカム板２０のカム溝２２に装着されている。したがって、絞りモータ１１８の作動により、絞り回し板４０が回動制御されると、各羽根１０Ａ〜１０Ｆは、図４に示す全開状態から開口部の中心方向に変位し、図２（Ｂ）に示す絞り開口１０Ｘを得るとともに、図２（Ａ）に示すように、レンズ１０４、１０６の間隙を完全に遮断した全閉状態が形成される。
【００２１】以上のように本実施例では、中間板３０を設けて、６枚の羽根１０Ａ〜１０Ｆを３枚ずつに分散したことにより、同形状の羽根の互いに均等な動作によって、シャッタとしての全閉状態を容易に得ることができる。したがって、全閉状態を得るための専用の羽根を設ける必要がなく、各羽根１０Ａ〜１０Ｆを全閉状態から全開状態にわたってバランス良く制御でき、応答性や安定性に優れた装置を得ることができる。また、中間板３０を挟んで、３枚ずつ配置し、同形状で取り付けた構造であるため、その点からも、バランスの良い制御を行うことができる。
【００２２】また、それぞれ３枚ずつの羽根を重ね合わせ、中間板３０を介在させることにより重ね合わせる羽根の枚数を減少させたため、従来のように多数枚の羽根を重ね合わせることで、ある羽根の先端部が他の羽根に干渉するような不具合は生じない。すなわち、３枚重ねの構造自体が簡素である上に、隣接する羽根が互いにガイドとして作用し、各羽根の適正な変位を確保できるためであり、更に図１に示すように、重なり合う羽根が互いに１２０°ずれているため、各羽根の先端部が最も突出した全閉状態であっても、他の羽根の基端側に交差せずに離れた状態に保持されるからである。また、３枚ずつの羽根の重ね合わせであるため、組み付け作業も容易であり、精度的にも調整が簡単である上、重なり合う枚数が少ないため、耐久性にも優れたものとなる。
【００２３】また、その一方で、合計６枚の羽根により絞り開口１０Ｘを形成するため、完全な円形に近い絞り開口１０Ｘを得ることができる。なお、実施例では、中間板３０を挟んで羽根を３枚ずつ配置したが、例えば４枚ずつ配置する構成であってもよく、具体的な枚数については適宜選択し得るものである。また、中間板３０を挟んで異なる枚数の羽根を設けた構成であってもよい。また、実施例では、絞りカム板２０が固定状態にあり、絞り回し板４０が回動制御されるようになっているが、この逆であってもよい。また、実施例では、カメラに設けられるシャッタ兼用絞り装置について説明したが、カメラ以外の各種光学装置等にも同様に適用される。
【００２４】
【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、絞りカム板と絞り回し板との間に中間板を配置し、絞りカム板と中間板との間、及び、中間板と絞り回し板との間に、複数枚の羽根を分散して配置した。そのため、多数の羽根が互いに干渉することなく、絞りとしての適正な円形の絞り開口及び全閉状態を容易に得ることができ、また、全閉状態から全開状態にわたってあるいは全閉状態から全開状態にわたってバランス良く制御でき、応答性や安定性に優れた装置を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明のシャッタ兼用絞り装置の一例を示す分解斜視図である。
【図２】（Ａ）、（Ｂ）、（Ｃ）はシャッタ兼用絞り装置の開閉状態を示す平面図である。
【図３】シャッタ兼用絞り装置の羽根の形状を示す拡大平面図である。
【図４】カメラ内部におけるシャッタ兼用絞り装置の取り付け構造の一例を示す断面図である。
【符号の説明】
１０Ａ〜１０Ｆ羽根
１２回転軸
１４作動軸
２０絞りカム板
２２カム溝
３０中間板
３２ａ〜３２ｆ挿通孔
３４ａ〜３４ｆ長溝
４０絞り回し板
４２係止孔

【特許請求の範囲】
【請求項１】カム溝及び中心開口を有する絞りカム板と、中心開口を有する絞り回し板とをそれら中心開口の中心を合致させて対向させて配置し、これら絞りカム板と絞り回し板の間に、回転軸と作動軸とを有する複数枚の羽根を配置し、複数枚の羽根の各回転軸を絞り回し板に支持させると共に、作動軸をカム溝に係合させ、前記絞りカム板と絞り回し板との相対的な回転移動により複数枚の羽根を揺動させ、前記中心開口の内側においてこれら複数枚の羽根により全閉状態ならびに絞り開口を形成するシャッタ兼用絞り装置において、中心開口及び逃げ用溝を有する中間板を設け、前記中心開口を合致させて前記絞りカム板と絞り回し板との間に中間板を配置し、前記絞りカム板と中間板との間、及び、中間板と絞り回し板との間に、前記複数枚の羽根を分散して配置し、複数枚の羽根の各回転軸と作動軸を前記逃げ用溝を挿通させて対応する絞り回し板に支持させあるいは絞りカム板のカム溝に係合させるようにした、ことを特徴とするシャッタ兼用絞り装置。
【請求項２】前記絞りカム板は回転不能に支持され、前記絞り回し板は回転可能に支持され、この絞り回し板が回転される請求項１記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項３】前記絞り回し板の外周部には歯部が形成され、この歯部を介して絞り回し板が回転される請求項２記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項４】前記羽根は、基端部と、基端部から突出する先端部とを備え、前記基端部に前記回転軸と作動軸が設けられ、基端部から先端部にわたり曲線状の縁が設けられ、前記絞り開口は前記複数枚の羽根の前記曲線状の縁により形成される請求項１、２または３記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項５】前記絞りカム板と中間板との間、及び、中間板と絞り回し板との間に、分散して配置された前記複数枚の羽根は、絞りカム板及び絞り回し板の周方向に等間隔で配置されている請求項１、２、３または４記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項６】前記絞りカム板と中間板との間に配置される複数枚の羽根は、絞りカム板の周方向に等間隔で配置され、中間板と絞り回し板との間に配置される複数枚の羽根は、絞り回し板の周方向に等間隔で配置されている請求項５記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項７】前記複数枚の羽根はそれぞれ同一の羽根形状を有する請求項１乃至６に何れか１項記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項８】前記絞りカム板と前記中間板との間に配置する羽根の枚数と、前記中間板と前記絞り回し板との間に配置する羽根の枚数は同一である請求項１乃至７に何れか１項記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項９】前記絞りカム板、絞り回し板、中間板は、それらの中心開口の中心をカメラの内部の撮影光路の光軸に合致させて配置される請求項１乃至８に何れか１項記載のシャッタ兼用絞り装置。
【請求項１０】絞りカム板と絞り回し板との間に中間板を配置し、前記絞りカム板と中間板との間、及び、中間板と絞り回し板との間に、それぞれ複数枚の羽根を配置し、前記絞りカム板と絞り回し板との相対的な回転移動により前記複数枚の羽根を揺動させ、複数枚の羽根により全閉状態ならびに絞り開口を形成するようにした、ことを特徴とするシャッタ兼用絞り装置。

【図１】