CN106062625A - 光调节装置 - Google Patents

Abstract

提供一种能够将附着的异物简便地除去的光调节装置。光调节装置(100)，具有形成有开口部(21)(光学开口)的至少1个基板(20)、可旋转地安装于基板(20)的至少1个磁铁(34)(旋转轴部件)、接合于磁铁(34)的至少1个驱动叶片(31)(光调节部)、和使驱动叶片(31)动作的线圈(12)和磁铁(34)(驱动部)，通过由线圈(12)和磁铁(34)使磁铁(34)旋转移动而使驱动叶片(31)向第1位置和第2位置相互旋转，调整穿过开口部(21)的入射光。该光调节装置，具有经由特定的轨道对驱动叶片(31)提供机械性振动的磁铁(34)、线圈(12)、驱动电流源(101)(振动发生部)。

Description

光调节装置

技术领域

本发明涉及光调节装置。

背景技术

以往，例如，专利文献1公开了一种形成在印刷基板上的线圈体以及使用它的光量调整装置。在本装置中，光圈的叶片部件通过轴而被固定于分极为二极的转子，该转子将缠绕形成为环状的线圈体贯穿旋转孔，并通过轴承旋转自如地固定于下罩、上罩。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：特开平10－20360号公报

发明内容

发明要解决的课题

但是，有在现有结构的叶片部件上附着异物的情况。这样的异物是指在叶片部件的滑动时因磨损而发生的粉尘、来自叶片部件的周边的垃圾、浮尘等。在将附着有异物的状态的光量调节装置用于摄像装置时，因为异物的影响，拍摄到的图像的画质下降。

为了将异物除去，例如可以考虑使用空气喷嘴用空气的力将异物吹飞而除去。但是，这样的异物除去方法在将光调节装置组装之后无法执行。

此外，作为用来将异物除去的其他方法，可以考虑用棉棒等直接清除。但是，这样的异物除去方法在将光调节装置组装之后无法执行。

关于上述的两个除去方法，若想要在将光调节装置组装到例如摄像装置中之后进行异物除去，则光调节装置(器件)的尺寸变大。或者也可以考虑将摄像装置分解而将光调节装置(器件)取出来进行的异物除去。但是会产生分解的工作量。因此，上述哪种异物除去方法都实质上无法执行。

本发明是鉴于上述而做出的，目的是提供一种能够将附着的异物简便地除去的光调节装置。

用于解决课题的手段

为了解决上述课题、达成目的，本发明的光调节装置具有：至少1个基板，形成有光学开口；至少1个旋转轴部件，可旋转地安装于基板；至少1个光调节部，与旋转轴部件接合；驱动部，使光调节部动作；通过由驱动部使旋转轴部件旋转移动，使光调节部向第1位置和第2位置相互旋转，调整穿过光学开口的入射光；该光调节装置的特征在于，具有经由特定的轨道对光调节部提供机械性振动的振动发生部。

发明效果

根据本发明，起到能够提供一种能够将附着的异物简便地除去的光调节装置的效果。

附图说明

图1是第1实施方式的光调节装置的分解立体图。

图2是表示施加电流与叶片的移动的关系的图。

图3(a)是说明光调节装置中的偏移的图，图3(b)是表示光调节装置中的施加电流与偏移的关系的图。图3(c)、图3(d)、图3(e)、图3(f)分别是将时刻t0、t1、t2、t3的驱动叶片的移动状态从截面方向观察的图。

图4(a)、图4(b)、图4(c)是分别对旋转方向的叶片的运动和轴向的叶片的运动进行说明的图。

图5(a)表示施加电流的波形，图5(b)表示叶片的轴向的振动，图5(c)表示施加电流的其他波形，图5(d)表示叶片的旋转方向的振动。

图6(a)是在第1实施方式的光调节装置100中还设有驱动电流源101和驱动模式切换机102的系统结构例。图6(b)是第1实施方式中的异物除去模式的驱动波形。

图7(a)、图7(b)、图7(c)是说明第2实施方式的光调节装置的图。

图8是表示第3实施方式中的异物除去模式的驱动波形的图。

图9(a)、图9(b)、图9(c)是说明第4实施方式的光调节装置的图。

图10(a)、图10(b)是说明偏移的图。

具体实施方式

以下，基于附图详细地说明本发明的光调节装置的实施方式。另外，本发明并不被该实施方式限定。

(第1实施方式)

图1是第1实施方式的光调节装置100的分解立体图。

光调节装置100是以下这样的光调节装置，即，具有：至少1个第1基板20，形成有开口部(光学开口)21；至少1个作为旋转轴部件的磁铁34，可旋转地安装于第1基板20；至少1个作为光调节部的驱动叶片31，接合于旋转轴部件；以及作为驱动部的线圈12和磁铁34，使作为光调节部的驱动叶片31动作；通过由线圈12和线圈芯11使磁铁34(旋转轴部件)旋转移动，使驱动叶片31(光调节部)向第1位置(例如退避位置)和第2位置(例如开口位置)相互旋转，由此来调整穿过开口部21的入射光。

光调节装置100具有经由特定的轨道对驱动叶片31(光调节部)提供机械性振动的作为振动发生部的磁铁34、线圈12、驱动电流源101(图6(a))。这里，线圈芯11兼具作为磁轭的功能。

另外，磁铁34分别将贯通孔22、42贯通。

此外，在驱动叶片31上形成有开口部32。在开口部32，能够设置光学元件33，例如透镜、波长过滤器、浓度过滤器(ND过滤器)。

接着，对本实施方式的驱动叶片31的位移(移动)进行说明。

图2(a)中，横轴表示时间t，纵轴表示向线圈施加的电流值C。图2(b)、图2(c)、图2(d)、图2(e)、图2(f)分别表示时刻t0、t1、t2、t3、t4的驱动叶片31的位置。

在时刻t0，向线圈12开始一定值的电流施加。驱动叶片31以磁铁34为旋转轴开始旋转移动。在时刻t1，驱动叶片31继续旋转移动。旋转移动的驱动叶片31抵接于碰抵部件44。这里，即使使施加电流为零(时刻t2)，也停留在该位置。

在图2(a)中，将驱动叶片31的开口部32、第1基板20的开口部21和第2基板40的开口部(光学开口)41的各自的中心一致的位置P1称作“开口位置”。

此外，将图2(d)中所示的、驱动叶片31从开口部41离开了的位置、特别是最远离的位置P3称作“退避位置”。

进而，如果使向线圈12施加的电流的朝向反向，则驱动叶片31向与之前相反的方向移动(图2(e)的时刻t3的状态)。

并且，在另一方的碰抵部件43与驱动叶片31抵接时(图2(f)的时刻t4)，驱动叶片31旋转到开口位置而停止。这里，即使使施加电流为零(时刻t4)，驱动叶片31也停留在该位置。这样，驱动叶片31旋转到开口位置而停止。

图3(a)是说明偏移SH的剖视图。所谓偏移SH，是指磁铁34的与轴AX2方向垂直的中心位置Pm和线圈芯11的与轴AX1方向垂直的中心位置Pc间的间隔。

驱动叶片31一边在偏移SH之间上下，一边旋转移动。图3(c)、图3(d)、图3(e)、图3(f)分别是将时刻t0、t1、t2、t3的驱动叶片31的移动状态从截面方向观察的图。

在图3(c)中，在时刻t0，施加电流是零。在该状态下，磁铁34例如存在于退避位置。

在时刻t1，向线圈12施加电流。于是，如图3(d)所示，磁铁34一边向偏移的下端位置即向图中箭头AY方向改变位置，一边开始旋转移动。

在图3(e)中，当持续施加电流，则驱动叶片31在偏移的状态下移动。

在图3(f)中，驱动叶片31在移动结束后，即使使施加的电流为零，也在开口位置停止。此时，磁铁34向偏移的上端位置即图中箭头BY方向返回。

接着，将对线圈12施加了电流时的驱动叶片31的运动分为旋转方向和轴向的两种进行说明。

图4(a)中，横轴表示时间t，纵轴表示对线圈12施加的电流值C。

图4(b)中，横轴表示时间t，纵轴表示驱动叶片31的旋转角度ANG。

图4(c)中，横轴表示时间t，纵轴表示驱动叶片31的轴向的位移量(移动量)DISP。

向线圈12开始电流的施加。在图4(b)、图4(c)中，在由单点划线包围的区域AREA－A中，驱动叶片31几乎不旋转而能够向磁铁34的轴AX2的方向进行位移(单程动作约1m秒)。

此外，在图4(b)、图4(c)中，在由双点划线包围的区域AREA－B中，驱动叶片31旋转，但不旋转到相反侧的碰抵部件44。如果在这样的低频率的时间区域(单程动作约5m秒)中周期性地对驱动叶片31进行驱动，则能够提供向旋转方向的振动。

并且，通过旋转方向的振动，能够将附着在驱动叶片31上的异物除去。此外，在该动作模式下，不需要将线圈芯11的轴AX1方向的中心位置和磁铁34的轴AX2方向中心位置错开配置。

振动施加模式中，优选通过电磁驱动源向旋转轴部件的轴向提供振动。由此，由于向轴向的动作比旋转动作快，所以能够实现短时间中的垃圾除去。

进而，具体地说明在图4(b)、图4(c)中由单点划线包围的区域AREA－A中的驱动叶片31的状态。在该区域中，图5(a)所示那样对线圈12施加了频率HzA＝约500Hz的矩形波形的电流。

此时，如图5(b)所示，驱动叶片31仅沿磁铁34的轴AX2方向即箭头CY方向上下振动。由此，能够通过驱动叶片31的振动将异物除去。

此外，在由双点划线包围的区域AREA－B中，图5(c)所示那样对线圈12施加频率HzB＝约100Hz的矩形波形的电流。此时，如图5(d)所示，对于驱动叶片31，能够提供向由箭头DY表示的旋转方向的振动。并且，通过该振动能够将异物除去。

接着，对振动频率进行说明。设轴向的振动频率为fax(Hz)。

将fax的优选范围表示在式(1)中。

100Hz≤fax≤20kHz (1)

将fax的更优选的范围表示在式(1’)中。

200Hz≤fax≤2kHz (1’)

如果低于式(1)的下限值，则轴向的位移量成为200μm以上。

如果高于式(1)的上限值，则轴向的位移量成为1μm以下。

如果低于式(1’)的下限值，则轴向的位移量成为100μm以上。

如果高于式(1’)的上限值，则轴向的位移量成为10μm以下。

此外，设旋转方向的振动频率为frot(Hz)。

将frot(Hz)的优选范围表示在式(2)中。

60Hz≤frot≤4kHz (2)

将frot的更优选的范围表示在式(2’)中。

60Hz≤frot≤400Hz (2’)

如果低于式(2)的下限值，则在退避位置处的振动时进入开口部。

如果高于式(2)的上限值，则旋转角度成为0.1度以下。

如果低于式(2’)的下限值，则在退避位置处的振动时进入开口部。

如果高于式(2’)的上限值，则旋转角度成为1度以下。

作为振动发生部的磁铁34优选兼具驱动部的功能。由此，能够实现光调节装置100的小型化。

振动发生部优选与作为驱动部的磁铁34独立地设置。例如，还能够在棒状的磁铁34的端部独立地设置压电性元件等压电元件。并且，通过使压电性元件周期性地伸缩，能够使驱动叶片31在磁铁34的轴AX2方向上振动。

由此，能够实现不依存于通常动作的动作。

所谓“振动”，如上述那样，是指例如以下(1)、(2)还有(3)所示的状态。

(1)在对线圈12施加了500Hz左右的矩形波形电流的情况下，将驱动叶片31在磁铁34的轴AX2方向上相比于旋转移动的速度以较短的周期运动的状态称作“轴向的振动”。这可以称作纵向的振动。

(2)此外，在对线圈12施加了100Hz左右的矩形波电流的情况下，将在驱动叶片31的旋转方向上周期性地驱动的状态称作“旋转方向的振动”。这可以称作横向的振动。

(3)进而，将突发性的移动或急剧的移动称作“冲击”。例如，是指驱动叶片31从移动中的状态急剧地静止的状态。

上述“特定的轨道”优选是作为旋转轴部件的磁铁34的轴AX2方向或作为旋转轴部件的磁铁34旋转移动的方向。

由此，能够对驱动叶片31在两个方向上提供振动。

此外，图6(a)是在本实施方式的光调节装置100中还设有驱动电流源101和驱动模式切换机102的系统结构例。

在本系统中，作为将异物除去的模式，使用使驱动叶片31向磁铁34的轴AX2方向振动的模式。驱动模式切换机102设在外部。

本实施方式中，优选的是，作为旋转轴部件的磁铁34具有磁性；驱动部是由作为线圈体的线圈12和磁铁34(旋转轴部件)构成的电磁驱动源；振动发生部是线圈12和磁铁34(驱动部)；将在第1位置和第2位置间相互旋转的动作模式、和对光调节部提供振动的振动施加模式任意地切换。

由此，不需要光调节装置主体的构造变更，所以光调节装置100的尺寸不变大。此外，能够进行不依存于通常动作的动作。

以上进行了叙述，图6(b)是本实施方式的异物除去模式的驱动波形。频率HzA是约500Hz。

此外，也可以代替设置驱动模式切换机102，按照来自本系统的(未图示的)用户的指示，通过手动操作来切换模式。

(第2实施方式)

图7(a)、图7(b)、图7(c)是说明第2实施方式的光调节装置200的图。

本实施方式的光调节装置，其机械结构与上述第1实施方式相同，但异物除去模式的驱动波形不同。

在上述第1实施方式中，如果在驱动叶片31处于开口位置的状态(图7(b))下将异物除去，则有被除去的异物从开口部21及41向外部飞散而将周围的零件弄脏的情况。

因此，在本实施方式中，如图7(a)所示，在时刻t1～t2(时间Tb)，将驱动叶片从处于开口位置的状态(图7(b))向将驱动叶片31移动到退避位置的状态(图7(c))旋转移动。

并且，在图7(a)的时刻t2～tn(时间Tc)，使用使驱动叶片31在磁铁34的轴AX2方向上振动的模式。

轴向的振动相比于向旋转方向的振动而言周期较短。因此，能够在短时间中将异物除去。

(第3实施方式)

本实施方式中，将异物除去的模式的驱动波形与上述实施方式不同。在本实施方式中，图8表示本实施方式的异物除去模式的驱动波形。进行驱动的频率HzB是约100Hz。

使用使驱动叶片31向磁铁34的旋转方向振动的模式。在实施方式中，能够不使光调节装置的尺寸变大而在组装到摄像装置中的原状下动作。

(第4实施方式)

图9(a)、图9(b)、图9(c)是说明第4实施方式的光调节装置的图。本实施方式的结构与上述第1实施方式相同。异物除去模式的驱动波形不同这一点是特征。

如上述那样，如果当驱动叶片31处于开口位置时(图9(b))将异物除去，则有可能被除去的异物从开口部21及41向外部飞散而将周围的零件弄脏。对此的对策方法如第2实施方式那样，在将驱动叶片31移动到退避位置(图9(c))后对驱动叶片31提供振动。

这里，在本实施方式中，使用使驱动叶片31向磁铁34的旋转方向振动的模式。

具体而言，在图9(a)的时间Te，将驱动叶片31从图9(b)向图9(c)的状态移动。在图9(a)的时间Tf，在退避位置，以频率HzB＝约100Hz，使驱动叶片31向旋转方向振动。

由此，起到能够不使光调节装置400的尺寸变大、而以组装在摄像装置中的原状进行异物除去的效果。此外，能够进行短时间中的垃圾的除去。进而，防止异物向光调节装置400的外部飞散。

(变形例)

图10(b)是表示变形例的截面结构图。本变形例是不设置向轴向的偏移的结构。为了参考，图10(a)表示有上述那样的偏移的结构。

在图10(b)所示的无偏移的状态下，线圈芯11的相对于轴AX1方向的中心位置Pc与磁铁34的相对于轴AX2方向的中心位置Pm一致，为中心位置Pc(＝Pm)。

在这样的状态下，作为振动施加模式，优选的是通过由驱动电磁源101在驱动叶片31的旋转方向上进行往复动作，对驱动叶片31提供向旋转方向的振动。

这在作为旋转轴部件的磁铁34的轴AX2中心无法从具有磁轭的功能的线圈芯11的轴AX1中心偏移的情况下是有效的。

进而，振动施加模式优选的是，在使驱动叶片31从开口部41退避了的位置，对作为旋转轴部件的磁铁34提供向旋转方向的振动。

这在作为旋转轴部件的磁铁34的轴AX2中心无法从作为磁轭的线圈芯11的轴AX1中心偏移的情况下是有效的。此外，能够防止异物向光调节装置的外部飞散。

产业上的可利用性

如以上这样，本发明的光调节装置适用于将附着的异物简便地除去。

标号说明

11 线圈芯

12 线圈

20 第1基板

21 开口部(光学开口)

22 贯通孔

31 驱动叶片

32 开口部

33 光学元件

34 磁铁

40 第2基板

41 开口部(光学开口)

42 贯通孔

43、44 碰抵部件

AX1、AX2 中心轴

100、200、400 光调节装置

Claims (10)

1.一种光调节装置，具有：

至少1个基板，形成有光学开口；

至少1个旋转轴部件，被可旋转地安装于上述基板；

至少1个光调节部，被接合于上述旋转轴部件；以及

驱动部，使上述光调节部动作；

通过由上述驱动部使上述旋转轴部件旋转移动，从而使上述光调节部向第1位置和第2位置相互旋转，调整穿过上述光学开口的入射光；

该光调节装置的特征在于，

具有经由特定的轨道对上述光调节部提供机械性振动的振动发生部。

2.如权利要求1所述的光调节装置，其特征在于，

上述特定的轨道是上述旋转轴部件的轴向或上述旋转轴部件旋转移动的方向。

3.如权利要求1或2所述的光调节装置，其特征在于，

上述振动发生部兼具上述驱动部的功能。

4.如权利要求1或2所述的光调节装置，其特征在于，

上述振动发生部与上述驱动部独立地设置。

5.如权利要求1～3中任一项所述的光调节装置，其特征在于，

上述旋转轴部件具有磁性；

上述驱动部是由线圈体和上述旋转轴部件构成的电磁驱动源；

上述振动发生部是上述驱动部；

将在上述第1位置和上述第2位置间相互旋转的动作模式、和对上述光调节部提供振动的振动施加模式任意地切换。

6.如权利要求4所述的光调节装置，其特征在于，

上述振动发生部是压电元件。

7.如权利要求5所述的光调节装置，其特征在于，

上述振动施加模式中，通过上述电磁驱动源，向上述旋转轴部件的轴向提供振动。

8.如权利要求7所述的光调节装置，其特征在于，

上述振动施加模式中，在使上述光调节部从上述光学开口退避了的位置，提供向上述旋转轴部件的轴向的振动。

9.如权利要求5所述的光调节装置，其特征在于，

上述振动施加模式中，通过上述电磁驱动源在上述光调节部的旋转方向上进行往复动作，从而对上述光调节部提供向旋转方向的振动。

10.如权利要求9所述的光调节装置，其特征在于，

上述振动施加模式中，在使上述光调节部从上述光学开口退避了的位置，对上述旋转轴部件提供向旋转方向的振动。