JP2005215290A - 光量調整装置、光学装置および撮影装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】小絞り回折によるMTFの劣化を防止し、絞りの制御性を向上させ、小スペース化を図ることが可能となる光量調整装置、該光量調整装置を有する光学装置および撮影装置を提供する。
【解決手段】開口を形成する複数枚の絞り羽根と、該絞り羽根を相対的に移動させる絞り羽根駆動手段と、該絞り羽根と別動するNDフィルターと、該NDフィルターを該開口に移動させるNDフィルター駆動手段と、を有する光量調整装置において、該絞り羽根駆動手段と該NDフィルター駆動手段とを駆動させるための共通のアクチェーターを備え、該アクチェーターは始めにNDフィルター駆動手段のみを作動させ、該NDフィルターによって該開口が覆われた段階で、該絞り羽根駆動手段を該開口が開放状態から閉鎖状態となるように作動させるように構成する。
【選択図】 図2
【解決手段】開口を形成する複数枚の絞り羽根と、該絞り羽根を相対的に移動させる絞り羽根駆動手段と、該絞り羽根と別動するNDフィルターと、該NDフィルターを該開口に移動させるNDフィルター駆動手段と、を有する光量調整装置において、該絞り羽根駆動手段と該NDフィルター駆動手段とを駆動させるための共通のアクチェーターを備え、該アクチェーターは始めにNDフィルター駆動手段のみを作動させ、該NDフィルターによって該開口が覆われた段階で、該絞り羽根駆動手段を該開口が開放状態から閉鎖状態となるように作動させるように構成する。
【選択図】 図2
Description
本発明は、ビデオカメラやデジタルスチルカメラ等の撮影装置に好適な光量調整装置、該光量調整装置を有する光学装置(レンズ鏡筒)および撮影装置に関するものである。
従来のビデオカメラ等に搭載され光量調整装置として用いられる絞り装置として、光軸直行方向に相対移動する2枚の絞り羽根を有し、該絞り羽根を1個の回動式アクチェーターにてシーソー式駆動レバーを介し駆動し、アクチェーターローターの外周面の磁極変化をホール素子によって検出することにより回転位置や回転量(回転角)を制御するものが知られている。
このような絞り装置として、例えば特許文献1には、絞り羽根の一枚にNDフィルターが貼り付けられ、被写体が明るいときに、開口径が小さくなりすぎると、回折による画質の劣化と焦点深度の増大によるゴミの移りこみが問題となるため、上記絞り羽根に貼り付けられたNDフィルターが絞り羽根の開口径形成用切欠き内に突出するようにして、極端な小絞りになるのを防ぐようにしたものが提案されている。
また、特許文献2のように、上述した絞り装置を用い、絞り羽根と別動するNDフィルターを設け、該シーソー式駆動レバーの絞り及びNDフィルターの取付け位置を該シーソー式駆動レバーの径方向に変化させることで、該絞り羽根とNDフィルターの移動速度を変化させるものが提案されている。
特開平04−345149号公報
特開平08−179397号公報
しかしながら、上記特許文献1の従来例の2枚羽根を互いに逆方向に直進させるようにした、いわゆるギロチンタイプにおいて、該絞り羽根にNDフィルターを貼り付けた構成の絞りを採用しただけでは、絞り羽根が小絞りに到達する中間の過程でNDフィルターが絞り開口の全面にかかりきらない素通し部分があたかも小絞りのような効果を出してしまい、画質が劣化するという問題がある。
また、絞り開放径よりNDフィルター及び絞り羽根が同時に動き始めるため、絞り開放径近傍のFナンバーにおいて、駆動アクチェーターローターの回転角(ホール素子の出力変化)に対する光量変化が著しく、光量調整の制御が困難になってしまう。
また、絞り開放径よりNDフィルター及び絞り羽根が同時に動き始めるため、絞り開放径近傍のFナンバーにおいて、駆動アクチェーターローターの回転角(ホール素子の出力変化)に対する光量変化が著しく、光量調整の制御が困難になってしまう。
一方、絞り羽根とNDフィルターの駆動アクチェーターをそれぞれ搭載させ、独立駆動を可能にし、光量を制限することにより著しい開口径近傍の光量変化を防いでいる装置もあるが、NDフィルター専用アクチェーターが増える分、大型化・コストアップの問題が発生する。
また、特許文献2で開示されている絞り羽根及びNDフィルターの移動速度を変化させるようにした従来例のものにおいても、絞り羽根とNDフィルターが光学開放径近傍より同時に動き出すため、著しい光量変化の抑制にはそれ程効果を期待することはできない。
また、特許文献2で開示されている絞り羽根及びNDフィルターの移動速度を変化させるようにした従来例のものにおいても、絞り羽根とNDフィルターが光学開放径近傍より同時に動き出すため、著しい光量変化の抑制にはそれ程効果を期待することはできない。
そこで、本発明は、上記課題を解決し、小絞り回折によるMTFの劣化を防止し、絞りの制御性を向上させ、小スペース化を図ることが可能となる光量調整装置、該光量調整装置を有する光学装置(レンズ鏡筒)および撮影装置を提供することを目的としている。
本発明は、以下のように構成した光量調整装置、該光量調整装置を有する光学装置(レンズ鏡筒)および撮影装置を提供するものである。
すなわち、本発明の光量調整装置は、開口を形成する複数枚の絞り羽根と、該絞り羽根の相対的な移動によって前記開口の大きさを変化させ光量を調整するために該絞り羽根を相対的に移動させる絞り羽根駆動手段と、前記絞り羽根と別動するNDフィルターと、該NDフィルターを前記開口に移動させるNDフィルター駆動手段と、を有する光量調整装置において、
前記絞り羽根駆動手段と前記NDフィルター駆動手段とを駆動させるための共通のアクチェーターを備え、該アクチェーターは始めにNDフィルター駆動手段のみを作動させ、前記NDフィルターによって前記開口が覆われた段階で、前記絞り羽根駆動手段を前記開口が開放状態から閉鎖状態となるように作動させる構成を有することを特徴としている。これにより、NDフィルターの光学クローズ後、絞りが作動を開始するため、小絞り回折によるMTFの劣化を改善することが可能となる上、NDフィルターが光学クローズ状態から絞り羽根が作動し始めるため、絞り及びNDフィルターが絞り開放径より同時に作動する事は無く、アクチェーターローターの回転角(ホール素子変化)に対する光量変化を抑えることができる。
また、本発明の光量調整装置は、前記NDフィルター駆動手段が、前記アクチェーターと直結して設けられ、前記NDフィルターの片当て部に対して当接するようにした片当て構造を有する一方、前記絞り羽根駆動手段は回動自在に構成されて前記絞り羽根駆動手段と同軸に配置され、前記NDフィルターに対して相対的に所定の方向にバネにより付勢されていることを特徴としている。これにより、NDフィルターを絞り羽根に貼り付けたタイプの絞りと比較し、絞り開放径近傍の光量変化を抑えることが可能となり、絞り制御性を向上させつつ、小絞り回折によるMTFの劣化を改善することが可能となる上、NDフィルターを別アクチェーターで駆動する必要が無く、小スペース化を図ることができる。
また、本発明の光量調整装置の前記NDフィルター駆動手段は、前記片当て構造によって前記NDフィルターが前記開口を覆った段階における該NDフィルターの運動規制後も運動の継続が可能に構成され、該運動の継続により前記絞り羽根駆動手段と連動して前記絞り羽根を相対的に移動させることを特徴としている。これにより、アクチェーターの発生力を直接伝達されるNDフィルター駆動手段に従属させて絞り羽根駆動手段を共通のアクチェーターで駆動することができ、絞りユニットの小スペース化を図ることが可能となる。
また、本発明の光量調整装置は、前記NDフィルターが、単濃度あるいは2種類以上の濃度を有するNDフィルターであることを特徴としている。
また、本発明の光学装置は、上記したいずれかに記載の光量調整装置を有する光学系を備えたことを特徴としている。
また、本発明の撮影装置は、上記したいずれかに記載の光量調整装置を有する撮影光学系を備えたことを特徴としている。
すなわち、本発明の光量調整装置は、開口を形成する複数枚の絞り羽根と、該絞り羽根の相対的な移動によって前記開口の大きさを変化させ光量を調整するために該絞り羽根を相対的に移動させる絞り羽根駆動手段と、前記絞り羽根と別動するNDフィルターと、該NDフィルターを前記開口に移動させるNDフィルター駆動手段と、を有する光量調整装置において、
前記絞り羽根駆動手段と前記NDフィルター駆動手段とを駆動させるための共通のアクチェーターを備え、該アクチェーターは始めにNDフィルター駆動手段のみを作動させ、前記NDフィルターによって前記開口が覆われた段階で、前記絞り羽根駆動手段を前記開口が開放状態から閉鎖状態となるように作動させる構成を有することを特徴としている。これにより、NDフィルターの光学クローズ後、絞りが作動を開始するため、小絞り回折によるMTFの劣化を改善することが可能となる上、NDフィルターが光学クローズ状態から絞り羽根が作動し始めるため、絞り及びNDフィルターが絞り開放径より同時に作動する事は無く、アクチェーターローターの回転角(ホール素子変化)に対する光量変化を抑えることができる。
また、本発明の光量調整装置は、前記NDフィルター駆動手段が、前記アクチェーターと直結して設けられ、前記NDフィルターの片当て部に対して当接するようにした片当て構造を有する一方、前記絞り羽根駆動手段は回動自在に構成されて前記絞り羽根駆動手段と同軸に配置され、前記NDフィルターに対して相対的に所定の方向にバネにより付勢されていることを特徴としている。これにより、NDフィルターを絞り羽根に貼り付けたタイプの絞りと比較し、絞り開放径近傍の光量変化を抑えることが可能となり、絞り制御性を向上させつつ、小絞り回折によるMTFの劣化を改善することが可能となる上、NDフィルターを別アクチェーターで駆動する必要が無く、小スペース化を図ることができる。
また、本発明の光量調整装置の前記NDフィルター駆動手段は、前記片当て構造によって前記NDフィルターが前記開口を覆った段階における該NDフィルターの運動規制後も運動の継続が可能に構成され、該運動の継続により前記絞り羽根駆動手段と連動して前記絞り羽根を相対的に移動させることを特徴としている。これにより、アクチェーターの発生力を直接伝達されるNDフィルター駆動手段に従属させて絞り羽根駆動手段を共通のアクチェーターで駆動することができ、絞りユニットの小スペース化を図ることが可能となる。
また、本発明の光量調整装置は、前記NDフィルターが、単濃度あるいは2種類以上の濃度を有するNDフィルターであることを特徴としている。
また、本発明の光学装置は、上記したいずれかに記載の光量調整装置を有する光学系を備えたことを特徴としている。
また、本発明の撮影装置は、上記したいずれかに記載の光量調整装置を有する撮影光学系を備えたことを特徴としている。
本発明によれば、小絞り回折によるMTFの劣化を防止し、絞りの制御性を向上させ、小スペース化を図ることが可能となる光量調整装置、該光量調整装置を有する光学装置(レンズ鏡筒)および撮影装置を実現することができる。
本発明を実施するための最良の形態を、以下の実施例により説明する。
以下に、本発明の光量調整装置をレンズ鏡筒に適用した実施例について、図面を用いて説明する。
図1は、本発明の光量調整装置を適用した絞り装置を備えている実施例における凸凹凸凸の4群構成の変倍光学系を有するレンズ鏡筒の構成例を示す断面図。
ここで、L1は第1レンズ群、L2は光軸方向に移動することにより変倍動作を行なう第2レンズ群、L3は光軸と垂直な平面で移動し、手ブレ補正動作を行なう第3レンズ群、L4は光軸方向に移動することにより合焦動作を行なう第4レンズ群である。
また、図2〜図4は、図1において第2レンズ群L2と第3レンズ群L3との間で、シフトユニット3にビス締め固定されている本実施例の絞り装置9の構成を示す図であり、図2は絞り装置9の分解斜視図、図3は絞り装置9の正面図、図4は絞りをオープンからクローズする際の絞り羽根及びNDフィルターの動きを連続的に示した図である。
図1は、本発明の光量調整装置を適用した絞り装置を備えている実施例における凸凹凸凸の4群構成の変倍光学系を有するレンズ鏡筒の構成例を示す断面図。
ここで、L1は第1レンズ群、L2は光軸方向に移動することにより変倍動作を行なう第2レンズ群、L3は光軸と垂直な平面で移動し、手ブレ補正動作を行なう第3レンズ群、L4は光軸方向に移動することにより合焦動作を行なう第4レンズ群である。
また、図2〜図4は、図1において第2レンズ群L2と第3レンズ群L3との間で、シフトユニット3にビス締め固定されている本実施例の絞り装置9の構成を示す図であり、図2は絞り装置9の分解斜視図、図3は絞り装置9の正面図、図4は絞りをオープンからクローズする際の絞り羽根及びNDフィルターの動きを連続的に示した図である。
ここで、レンズ鏡筒の具体的構成は後に説明するとして、まず、本実施例の絞り装置9について説明する。
図2、図3において、95,96は絞り羽根、97はNDフィルターであり、本実施例の絞り装置9は、入射した光量を変化させるため、2枚の絞り羽根95,96を光軸周りに移動させて開口径を変化させるいわゆるギロチン絞りとして構成されている。
91は回動式電磁アクチェーター(モーター)、94はND駆動レバーであり、NDフィルター97は回動式電磁アクチェーター(モーター)91、ND駆動レバー94を介して駆動される。
図2、図3において、95,96は絞り羽根、97はNDフィルターであり、本実施例の絞り装置9は、入射した光量を変化させるため、2枚の絞り羽根95,96を光軸周りに移動させて開口径を変化させるいわゆるギロチン絞りとして構成されている。
91は回動式電磁アクチェーター(モーター)、94はND駆動レバーであり、NDフィルター97は回動式電磁アクチェーター(モーター)91、ND駆動レバー94を介して駆動される。
94aはND駆動レバー94に設けられた突起部、97bはNDフィルター97に形成されたNDフィルター片当て部であり、この突起部94aはNDフィルター片当て部97bと片当て状態で接合して、ND駆動レバー94の駆動力をNDフィルター97に伝達するように構成されている。なお、絞り地板92の突起部92aはNDフィルター回転中心穴97aと嵌合する。これにより、NDフィルターはNDフィルター回転中心穴97aを中心に回転往復運動をすることができる。
ここで、上記NDフィルター97は単濃度であるが小絞り回折を防ぐために、2種類以上の濃度を有したNDフィルターでも良い。また、その2種類以上の濃度の中に、透過率100%である透明部が存在していてもよい。
93はシーソー式絞り駆動レバーであり、絞り羽根95,96は、シーソー式絞り駆動レバー93を介して駆動される。該絞り駆動レバー93は該ND駆動レバー94と同軸に配置され回動自在に作動するようになっている。絞り駆動レバー93の突起部93aは絞り羽根95の長孔部95aと嵌合し、駆動レバー93の突起部93bは絞り羽根96の長孔部96aと嵌合する。なお、92は絞り装置の地板(すなわちケーシング)であるが、該絞り地板の蓋部材99の突起部(不図示)2箇所は2枚の絞り羽根それぞれの長孔部95b、96bと嵌合することによって、絞り羽根95、96は、該蓋部材99の突起部に案内され、絞り駆動レバー93の回転に伴い、鉛直方向に往復運動する。
ここで、上記NDフィルター97は単濃度であるが小絞り回折を防ぐために、2種類以上の濃度を有したNDフィルターでも良い。また、その2種類以上の濃度の中に、透過率100%である透明部が存在していてもよい。
93はシーソー式絞り駆動レバーであり、絞り羽根95,96は、シーソー式絞り駆動レバー93を介して駆動される。該絞り駆動レバー93は該ND駆動レバー94と同軸に配置され回動自在に作動するようになっている。絞り駆動レバー93の突起部93aは絞り羽根95の長孔部95aと嵌合し、駆動レバー93の突起部93bは絞り羽根96の長孔部96aと嵌合する。なお、92は絞り装置の地板(すなわちケーシング)であるが、該絞り地板の蓋部材99の突起部(不図示)2箇所は2枚の絞り羽根それぞれの長孔部95b、96bと嵌合することによって、絞り羽根95、96は、該蓋部材99の突起部に案内され、絞り駆動レバー93の回転に伴い、鉛直方向に往復運動する。
また、98はメカバネであり、このメカバネ98により上記絞り駆動レバー93とNDフィルター97はお互いに閉じる方向に常に付勢されており、NDフィルター97はクローズ方向に、絞り駆動レバー93はND駆動レバーと閉じ合う方向に常に上記メカバネ98により付勢されている。
アクチェーター91としては、円柱形に構成された永久磁石製のローター(もしくは円柱形に構成された金属体の外周面に着磁されたローター)を有する電磁駆動アクチェーターを使用する。該アクチェーターは該ローター外周面の磁極の移動変化をホール素子によって検出することにより回転位置や回転量(回転角)を制御される。なお、上記電磁駆動アクチェーターに代えて、ステッピングモーターを使用しても良い。その際は、初期位置を決定する機構が設けられていれば、ステップ数によって絞りの開口形状が決定されるため、上記ホール素子は必要ない。
アクチェーター91としては、円柱形に構成された永久磁石製のローター(もしくは円柱形に構成された金属体の外周面に着磁されたローター)を有する電磁駆動アクチェーターを使用する。該アクチェーターは該ローター外周面の磁極の移動変化をホール素子によって検出することにより回転位置や回転量(回転角)を制御される。なお、上記電磁駆動アクチェーターに代えて、ステッピングモーターを使用しても良い。その際は、初期位置を決定する機構が設けられていれば、ステップ数によって絞りの開口形状が決定されるため、上記ホール素子は必要ない。
ここで、アクチェーター91を回転させると、図4のように絞りオープンからクローズまで9(a)〜9(c)の順に開閉動作を行なう。
この動作において、9(a)〜9(b)まではNDフィルター97のみが動作を行なう。すなわち、上記絞り駆動レバー93は地板92に設けられているメカストッパー(不図示)により回転運動を規制されている。これに対して、NDフィルター97は上記メカバネ98によりクローズ方向に常に付勢されているため、ND駆動レバー94の突起部94aに対し、NDフィルター片当て部97bに常に片当て状態となって接合し、ND駆動レバー94の駆動力がNDフィルター97に伝達されることにより、NDフィルター97のみが動作を行なう。
この動作において、9(a)〜9(b)まではNDフィルター97のみが動作を行なう。すなわち、上記絞り駆動レバー93は地板92に設けられているメカストッパー(不図示)により回転運動を規制されている。これに対して、NDフィルター97は上記メカバネ98によりクローズ方向に常に付勢されているため、ND駆動レバー94の突起部94aに対し、NDフィルター片当て部97bに常に片当て状態となって接合し、ND駆動レバー94の駆動力がNDフィルター97に伝達されることにより、NDフィルター97のみが動作を行なう。
次に、9(b)〜9(c)までは絞り羽根のみが動作を行なう。すなわち、上記NDフィルター97が地板92に設けられたNDフィルターストッパー(不図示)に当たることにより、NDフィルター97の回転運動が規制される。この時、NDフィルター97とND駆動レバー94は片当て構造となっているため、NDフィルター97が回転運動規制後も、ND駆動レバー94は回転運動を行なうことが可能であり、ここで、NDフィルター97が光学クローズすると同時に、絞り駆動レバー93とND駆動レバー94がメカ連動を始めるように構成されている。これにより、ND駆動レバー94が絞り駆動レバー93の回転運動と連動し、絞り羽根95,96が直進運動を開始する。
上記動作シーケンスにより、NDフィルターが単独動作を行ない、NDフィルター光学クローズ後、絞り羽根が作動を開始するため、NDフィルター97によって絞り開口部が完全に覆われない、いわゆる「ND半掛り」の状態は光学オープン時のみとなり、それ以外はNDフィルター97が絞り開口部を完全に覆っている。これは、図5の分解斜視図に示した従来例の絞り装置において、図6に示す絞り羽根にNDフィルターを貼り付けた構造をもつ絞り装置の駆動シーケンスにおける(a)〜(f)に示される駆動状態が「ND半掛り」にあるのに対して、本実施例においては、小絞り付近での「ND半掛り」を無くすことができる。つまり本実施例においては、このような駆動機構をとることによって1つのアクチェーターで絞り羽根とNDフィルターを駆動させ、且つ、小絞り回折によるMTFの劣化を抑えることが可能となる。
また、本実施例においては、光学オープン位置からの絞り羽根とNDフィルターの同時駆動を回避することが可能となり、光学オープン近傍の光量変化に対するホール素子出力の変化を抑えることができるため、絞り制御を容易にすることが可能となる。つまり、図5に示される従来例の絞り羽根にNDフィルターを貼り付けた構造を持つ絞り装置に対して、本実施例においては絞り制御を容易にすることができる。
また、本実施例では、絞り羽根95・96とNDフィルター97を1個のアクチェーター91により駆動させることができ、且つ絞り駆動レバー93とND駆動レバー94が同軸配置されているため、NDフィルターを単独で駆動させるためのモーターが必要がない上、ND駆動レバーを配置するための余分なスペースを廃止することができ、コンパクト化を図ることができる。
また、本実施例においては、光学オープン位置からの絞り羽根とNDフィルターの同時駆動を回避することが可能となり、光学オープン近傍の光量変化に対するホール素子出力の変化を抑えることができるため、絞り制御を容易にすることが可能となる。つまり、図5に示される従来例の絞り羽根にNDフィルターを貼り付けた構造を持つ絞り装置に対して、本実施例においては絞り制御を容易にすることができる。
また、本実施例では、絞り羽根95・96とNDフィルター97を1個のアクチェーター91により駆動させることができ、且つ絞り駆動レバー93とND駆動レバー94が同軸配置されているため、NDフィルターを単独で駆動させるためのモーターが必要がない上、ND駆動レバーを配置するための余分なスペースを廃止することができ、コンパクト化を図ることができる。
本実施例の上記絞り装置は、具体的には図1に示したレンズ鏡筒の絞り装置9として構成することができる。以下に、このレンズ鏡筒の具体的構成について説明する。図1において、1は第1レンズ群L1を保持する前玉鏡筒ユニット、2は第2レンズ群L2を保持する移動枠、3は第3レンズ群L3を光軸と垂直な平面内で移動可能とするシフトユニット、4は第4レンズ群L4を保持する移動枠、5はCCD等の撮像素子を取付ける後部鏡筒である。ここで、前玉鏡筒ユニット1と後部鏡筒5により2本のガイドバーが位置決め固定されている。また、シフトユニット3と後部鏡筒5により上記ガイドバーとは別のガイドバーが位置決め固定されている。
移動枠2は、上記前玉鏡筒ユニット1と後部鏡筒5によって位置決め固定されている2本のガイドバーにより光軸方向に移動可能に支持されている。また、移動枠4は上記2本のガイドバーの一つと上記シフトユニット3と後部鏡筒5によって位置決め固定されているガイドバーにより光軸方向に移動可能に支持されている。シフトユニット3は前玉鏡筒ユニット1に位置決めの上、後部鏡筒5と前玉鏡筒ユニット1に挟み込まれている。
移動枠2は、上記前玉鏡筒ユニット1と後部鏡筒5によって位置決め固定されている2本のガイドバーにより光軸方向に移動可能に支持されている。また、移動枠4は上記2本のガイドバーの一つと上記シフトユニット3と後部鏡筒5によって位置決め固定されているガイドバーにより光軸方向に移動可能に支持されている。シフトユニット3は前玉鏡筒ユニット1に位置決めの上、後部鏡筒5と前玉鏡筒ユニット1に挟み込まれている。
ここで、9は光学系を入射した光量を変化させる絞り装置であり、2枚の絞り羽根を光軸周りに移動させて開口径を変化させるいわゆるギロチン絞りとして構成されており、第2レンズ群L2と第3レンズ群L3との間で、ビスによりシフトユニット3にビス締め固定されている。
後部鏡筒5は前玉鏡筒ユニット1に位置決めされ、同時に、前述のようにシフトユニット3に挟み込んだ上でビス3本により後方より共締め固定されている。
10は第4レンズ群L4を光軸方向に移動させて合焦動作を行なわせるための駆動手段であるところのリードスクリューであり、前後に軸受け形状を持ち、後部に多極に着磁されたローターマグネット10aが固定されている。
後部鏡筒5は前玉鏡筒ユニット1に位置決めされ、同時に、前述のようにシフトユニット3に挟み込んだ上でビス3本により後方より共締め固定されている。
10は第4レンズ群L4を光軸方向に移動させて合焦動作を行なわせるための駆動手段であるところのリードスクリューであり、前後に軸受け形状を持ち、後部に多極に着磁されたローターマグネット10aが固定されている。
11はローターマグネット10aを回転させるためのステッピングモーターステ−ターユニットであり、リードスクリュー10はシフトユニット3とステッピングモーターステ−ターユニット11に設けられた軸受け部で支持される。リードスクリュー10は移動枠4に取付けられたラック4aと噛み合っており、ローターマグネット10aの回転により第4レンズ群L4を移動せしめる。また、ねじりコイルバネ4bで移動枠4、ガイドバー、ラック4a、リードスクリュー10のそれぞれのガタを片寄せしている。
12は第2レンズ群L2を光軸方向に移動させて変倍動作を行なわせるための駆動手段であるところのリードスクリューであり、前後に軸受け形状を持ち、後部に多極に着磁されたローターマグネット12aが固定されている。
13はローターマグネット12aを回転させるためのステッピングモーターステ−ターユニットであり、リードスクリュー12はシフトユニット3とステッピングモーターステ−ターユニット13に設けられた軸受け部で支持される。リードスクリュー12は移動枠2に取付けられたラック2aと噛み合っており、ローターマグネット12aの回転により第2レンズ群L2を移動せしめる。また、ねじりコイルバネ2bで移動枠2、ガイドバー、ラック2a、リードスクリュー12のそれぞれのガタを片寄せしている。ステッピングモーターステ−ターユニット11及び13は後部鏡筒5に、それぞれ2本のビスで固定されている。
13はローターマグネット12aを回転させるためのステッピングモーターステ−ターユニットであり、リードスクリュー12はシフトユニット3とステッピングモーターステ−ターユニット13に設けられた軸受け部で支持される。リードスクリュー12は移動枠2に取付けられたラック2aと噛み合っており、ローターマグネット12aの回転により第2レンズ群L2を移動せしめる。また、ねじりコイルバネ2bで移動枠2、ガイドバー、ラック2a、リードスクリュー12のそれぞれのガタを片寄せしている。ステッピングモーターステ−ターユニット11及び13は後部鏡筒5に、それぞれ2本のビスで固定されている。
14はフォトインタラプタであり、移動枠4に形成された遮光部の光軸方への移動による遮光、透光の切り替わりを電気的に検出し第4レンズ群L4の基準位置を検出するためのフォーカスリセットスイッチであり、基板を介してビス1本で後部鏡筒5に固定されている。
15はフォトインタラプタであり、移動枠2に形成された遮光部の光軸方向への移動による遮光、透光の切り替わりを電気的に検出し第2レンズ群L2の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチであり、基板を介してビス1本で前玉鏡筒ユニット1に固定されている。
15はフォトインタラプタであり、移動枠2に形成された遮光部の光軸方向への移動による遮光、透光の切り替わりを電気的に検出し第2レンズ群L2の基準位置を検出するためのズームリセットスイッチであり、基板を介してビス1本で前玉鏡筒ユニット1に固定されている。
ここで、シフトユニット3の構成の一例について詳細説明する。第3レンズ群L3を光軸と垂直な平面内で移動可能とするシフトユニット3の構成を説明する。第3レンズ群L3はPITCH方向(カメラの縦方向の角度変化)の像ブレを補正するための縦方向と、YAW方向(カメラの横方向の角度変化)の像ブレを補正するための横方向変化へ、縦方向及び横方向それぞれに専用の駆動手段及び位置検出手段によりそれぞれ独立に駆動制御され、光軸周りの任意の位置へ位置決めされる。
縦方向及び横方向の駆動手段及び位置検出手段は90度の角度を成して同一の構成なので、縦方向(図2の断面図に表現されている)のみを説明する。
3bはシフトユニットの固定部分のベースとなる、レンズ鏡筒と一体化される固定部材であるところのシフトベース、3dは付勢手段であるところの圧縮コイルバネであり、近傍に配置される後述する検出用及び駆動用磁石に吸引されないようにその材質は、例えばリン青銅線は好適である。
3aはシフトするレンズ群である第3レンズ群L3を保持する可動部材であるところのシフト鏡筒、シフト鏡筒3aには、圧縮コイルバネ3dの前側の端が第3レンズ群L3の光軸と略同軸に嵌合し、コイルの一端がシフト鏡筒3aに設けられた不図示のV字溝部にはまり込んで位置決め固定されている。
縦方向及び横方向の駆動手段及び位置検出手段は90度の角度を成して同一の構成なので、縦方向(図2の断面図に表現されている)のみを説明する。
3bはシフトユニットの固定部分のベースとなる、レンズ鏡筒と一体化される固定部材であるところのシフトベース、3dは付勢手段であるところの圧縮コイルバネであり、近傍に配置される後述する検出用及び駆動用磁石に吸引されないようにその材質は、例えばリン青銅線は好適である。
3aはシフトするレンズ群である第3レンズ群L3を保持する可動部材であるところのシフト鏡筒、シフト鏡筒3aには、圧縮コイルバネ3dの前側の端が第3レンズ群L3の光軸と略同軸に嵌合し、コイルの一端がシフト鏡筒3aに設けられた不図示のV字溝部にはまり込んで位置決め固定されている。
3lはシフトベース3b及びシフト鏡筒3aに挟持されたボールであり、図中には1つしか表示されていないが、光軸方向に垂直な平面内に3つ配置されている。近傍に配置される後述する駆動用磁石に吸引されないようにその材質は、例えばSUS304(オーステナイト系のステンレス鋼)は好適である。ボール3lが当接している面は、シフトベース側と3箇所、シフト鏡筒側と3箇所であり、それぞれの3箇所の当接面は、光学系の光軸に対して垂直な面であり3つのボールの呼び径が同じ場合は3箇所の面の光軸方向の位置の相互差を小さく抑えることにより、シフトレンズ群L3を光軸に対して直角を保ったままで、保持及び移動案内が可能となる。3cは後側の固定部材であるセンサベースであり、2本の位置決めピンで位置を決め、ビス3本でシフトベース3bに結合される。圧縮コイルバネ3dの後側の端はセンサベース3cにレンズ鏡筒の光軸に略同軸に嵌合している。圧縮コイルバネ3dはシフト鏡筒3aセンサベース3cの間で圧縮されて、シフト鏡筒3aをボール3lを含めた3つのボール挟持してシフトベース3bに付勢する。
また、3つのボールとそれぞれの当接面間にボール3lを含めた3つのボールがシフトベース3bとシフト鏡筒3aにより挟持されていない状態でもボールが当接面から容易に脱落しない程度の粘度を有する潤滑材を塗布することで、圧縮コイルバネ3dの付勢力を上回る慣性力がシフト鏡筒3aに働いて、ボールが非挟持状態になっても、ボールの位置が容易にずれるのを防止できる。
次に、シフト鏡筒3aの駆動手段について説明する。
3jは光軸に対して放射方向に2極に着磁された駆動用磁石、3kは駆動用磁石3jの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨーク、3iはシフト鏡筒3aに接着により固定されたコイル、3hは駆動用磁石3jの光軸方向後側の磁束を閉じるためのヨークであり、駆動用磁石3jとはコイル3iが移動する空間を形成するようにシフトベース3bに対して磁石の磁力により固定され磁気回路を構成している。コイルに電流を流すと、駆動用磁石3jの2極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁石とコイルに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、シフト鏡筒3aを移動させる。いわゆるムービングコイル型の駆動手段となっている。上記構成が縦及び横方向に配置してあるので、可動部材を略直交する2つの方向に駆動することが出来る。この時、前述のようにシフト鏡筒3aは、圧縮コイルバネ3dによってシフトベース3bに対して3つのボールを挟持しながら付勢されているため、シフト鏡筒3aが駆動されるときに負荷となる摩擦力はボールの転がり摩擦のみとなる。その摩擦力は極めて小さいため、シフト駆動部3aを微小に駆動制御することが出来る。
3jは光軸に対して放射方向に2極に着磁された駆動用磁石、3kは駆動用磁石3jの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨーク、3iはシフト鏡筒3aに接着により固定されたコイル、3hは駆動用磁石3jの光軸方向後側の磁束を閉じるためのヨークであり、駆動用磁石3jとはコイル3iが移動する空間を形成するようにシフトベース3bに対して磁石の磁力により固定され磁気回路を構成している。コイルに電流を流すと、駆動用磁石3jの2極着磁の着磁境界に対して略直角方向に、磁石とコイルに発生する磁力線相互の反発によるローレンツ力が発生し、シフト鏡筒3aを移動させる。いわゆるムービングコイル型の駆動手段となっている。上記構成が縦及び横方向に配置してあるので、可動部材を略直交する2つの方向に駆動することが出来る。この時、前述のようにシフト鏡筒3aは、圧縮コイルバネ3dによってシフトベース3bに対して3つのボールを挟持しながら付勢されているため、シフト鏡筒3aが駆動されるときに負荷となる摩擦力はボールの転がり摩擦のみとなる。その摩擦力は極めて小さいため、シフト駆動部3aを微小に駆動制御することが出来る。
次に、シフト鏡筒3aの位置検出手段について説明する。
3fは光軸に対して放射方向に2極に着磁された検出用磁石、3gは検出用磁石3fの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨークであり、両者はシフト鏡筒3aに固定されている。3eは磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、センサベース3cに位置決め固定されている。以上の構成により位置検出手段を成している。シフト鏡筒3aが縦もしくは横方向に駆動されたとき、ホール素子3eによって検出される磁束密度が変化し、この磁束密度変化を適当な信号処理によりホール素子から電気信号として検出することにより第3レンズ群L3の位置を検出することが可能となる。
3fは光軸に対して放射方向に2極に着磁された検出用磁石、3gは検出用磁石3fの光軸方向前側の磁束を閉じるためのヨークであり、両者はシフト鏡筒3aに固定されている。3eは磁束密度を電気信号に変換するホール素子であり、センサベース3cに位置決め固定されている。以上の構成により位置検出手段を成している。シフト鏡筒3aが縦もしくは横方向に駆動されたとき、ホール素子3eによって検出される磁束密度が変化し、この磁束密度変化を適当な信号処理によりホール素子から電気信号として検出することにより第3レンズ群L3の位置を検出することが可能となる。
以上、本発明の光量調整装置を適用した絞り装置をレンズ鏡筒に用いた構成例について説明したが、本発明はこれに限定されず、このような絞り装置による撮影光学系を撮影装置等に適用しても、上記実施例の場合と同様に小絞り時のMTF劣化を防止し、あるいは絞りの制御等を容易に行うことができ、小スペース化を図ることが可能となる。
1:前玉鏡筒ユニット
2:移動枠
3:シフトユニット
4:移動枠
5:後部鏡筒
9:絞り装置
L1:第1レンズ群
L2:第2レンズ群
L3:第3レンズ群
L4:第4レンズ群
91:アクチェーター
92a:地板の突起部
93:絞り駆動レバー
94:ND駆動レバー
94a:ND駆動レバーの突起部
95、96:絞り羽根
97:NDフィルター
97a:NDフィルター回転中心穴
97b:NDフィルター片当て部
98:メカバネ
2:移動枠
3:シフトユニット
4:移動枠
5:後部鏡筒
9:絞り装置
L1:第1レンズ群
L2:第2レンズ群
L3:第3レンズ群
L4:第4レンズ群
91:アクチェーター
92a:地板の突起部
93:絞り駆動レバー
94:ND駆動レバー
94a:ND駆動レバーの突起部
95、96:絞り羽根
97:NDフィルター
97a:NDフィルター回転中心穴
97b:NDフィルター片当て部
98:メカバネ
Claims (6)
- 開口を形成する複数枚の絞り羽根と、該絞り羽根の相対的な移動によって前記開口の大きさを変化させ光量を調整するために該絞り羽根を相対的に移動させる絞り羽根駆動手段と、
前記絞り羽根と別動するNDフィルターと、該NDフィルターを前記開口に移動させるNDフィルター駆動手段と、を有する光量調整装置において、
前記絞り羽根駆動手段と前記NDフィルター駆動手段とを駆動させるための共通のアクチェーターを備え、該アクチェーターは始めにNDフィルター駆動手段のみを作動させ、前記NDフィルターによって前記開口が覆われた段階で、前記絞り羽根駆動手段を前記開口が開放状態から閉鎖状態となるように作動させる構成を有することを特徴とする光量調整装置。 - 前記NDフィルター駆動手段は、前記アクチェーターと直結して設けられ、前記NDフィルターの片当て部に対して当接するようにした片当て構造を有する一方、前記絞り羽根駆動手段は回動自在に構成されて前記絞り羽根駆動手段と同軸に配置され、前記NDフィルターに対して相対的に所定の方向にバネにより付勢されていることを特徴とする請求項1に記載の光量調整装置。
- 前記NDフィルター駆動手段は、前記片当て構造によって前記NDフィルターが前記開口を覆った段階における該NDフィルターの運動規制後も運動の継続が可能に構成され、該運動の継続により前記絞り羽根駆動手段と連動して前記絞り羽根を相対的に移動させることを特徴とする請求項2に記載の光量調整装置。
- 前記NDフィルターは、単濃度あるいは2種類以上の濃度を有するNDフィルターであることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の光量調整装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光量調整装置を有する光学系を備えたことを特徴とする光学装置。
- 請求項1〜4のいずれか1項に記載の光量調整装置を有する撮影光学系を備えたことを特徴とする撮影装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004021448A JP2005215290A (ja) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | 光量調整装置、光学装置および撮影装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2004021448A JP2005215290A (ja) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | 光量調整装置、光学装置および撮影装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2005215290A true JP2005215290A (ja) | 2005-08-11 |
Family
ID=34905094
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2004021448A Pending JP2005215290A (ja) | 2004-01-29 | 2004-01-29 | 光量調整装置、光学装置および撮影装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2005215290A (ja) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN102741741A (zh) * | 2008-06-30 | 2012-10-17 | 精工精密株式会社 | 光量调节装置及光学装置 |
JP2013178297A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nidec Copal Corp | 光調節装置 |
-
2004
- 2004-01-29 JP JP2004021448A patent/JP2005215290A/ja active Pending
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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CN102741741A (zh) * | 2008-06-30 | 2012-10-17 | 精工精密株式会社 | 光量调节装置及光学装置 |
JP2013178297A (ja) * | 2012-02-28 | 2013-09-09 | Nidec Copal Corp | 光調節装置 |
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