JP2005345835A - Diaphragm apparatus and imaging apparatus using the same - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、撮像装置に用いられる絞り装置、およびこの絞り装置を用いた撮像装置に係り、特に小型化を図るとともに、消費電力を低く抑えることが可能な絞り装置、およびこの絞り装置を用いた撮像装置に関する。 The present invention relates to an aperture device used in an imaging device and an imaging device using the aperture device, and particularly to an aperture device capable of reducing the size and reducing power consumption, and the aperture device. The present invention relates to an imaging apparatus.
近年、撮像装置は携帯電話機などの小型化された電子・電気機器への搭載に伴い、小型化を図ることが望まれている。このような撮像装置の小型化のニーズに対応するため、撮像装置に組み込まれる絞り装置も小型化を図ることが望まれている。 2. Description of the Related Art In recent years, it has been desired to reduce the size of an image pickup apparatus as it is mounted on a downsized electronic / electric device such as a mobile phone. In order to meet such a need for downsizing of an image pickup apparatus, it is desired to reduce the size of an aperture device incorporated in the image pickup apparatus.
以下に示す特許文献1および特許文献2には、小型化を図ることが可能な絞り装置、およびこの絞り装置を用いた撮像装置が開示されている。
この特許文献1の図5に開示された絞り装置は、面積が異なる複数の開口部9−1、9−2を有する絞り羽根8と、前記絞り羽根8の前記開口部9−1、9−2、前記絞り羽根8の前方に位置する外装部材12と、前記絞り羽根8を回動させる駆動部10を有している。前記外装部材には、前記絞り羽根8に形成された前記開口部9−1,9−2よりも大きな面積を有する開口部13が形成されている。また、前記駆動部10には、前記絞り羽根8が駆動軸16を介して固定されている。
The diaphragm device disclosed in FIG. 5 of
特許文献1の前記絞り装置では、入射光が前記開口部13を通過した後、絞り羽根8に当たる。このとき、絞り羽根8を駆動部10の駆動力によって回動させ、入射光が絞り羽根8に形成された前記開口部9−1または9−2に入射するようにする。この入射光は、前記開口部9−1または9−2を通過することによって、前記絞り羽根8の後方に向かう。
In the diaphragm device of
入射光が前記絞り羽根8に入射した際、前記駆動部10の回転駆動によって前記駆動軸16を回動させて絞り羽根8を回動させることによって、前記開口部9−1および9−2の位置を移動させ、入射光が通過する開口部9−1、9−2を切り替えるようにする。ここで、前記したように、開口部9−1と9−2とは、それぞれ開口面積が異なるように構成されているため、前記絞り羽根8を通過する入射光の光量は、前記開口部9−1または9−2の開口面積に比例する。したがって、このように、絞り羽根8に形成された開口面積の異なる開口部9−1、9−2を切り替えることによって、前記絞り羽根8を通過する入射光の光量を調節できる。このような機構の絞りは、一般的にターレット絞りと呼ばれている。 When incident light is incident on the diaphragm blade 8, the drive shaft 16 is rotated by rotating the drive unit 10 to rotate the diaphragm blade 8, thereby rotating the apertures 9-1 and 9-2. The position is moved so that the openings 9-1 and 9-2 through which incident light passes are switched. Here, as described above, since the openings 9-1 and 9-2 are configured to have different opening areas, the amount of incident light passing through the diaphragm blades 8 is different from that of the opening 9. It is proportional to the opening area of -1 or 9-2. Therefore, the amount of incident light passing through the diaphragm blade 8 can be adjusted by switching the openings 9-1 and 9-2 formed in the diaphragm blade 8 and having different opening areas. Such a diaphragm of the mechanism is generally called a turret diaphragm.
特許文献2の図1に開示された絞り装置は、基板10と、この基板10に保持された駆動部1とを有している。この駆動部1には出力軸が形成され、この出力軸には駆動アーム2が固定されている。この駆動アーム2の両端には、係合ピン2aを介して絞り羽根3、4が回動自在に取り付けられている。前記絞り羽根3には開口部3aが形成されており、前記絞り羽根4には切り欠き部4aが形成されている。前記基板10の上下端には、それぞれ案内部10b、10bが形成されており、前記絞り羽根3および4が、前記案内部10b、10bに案内され、図示左右方向に移動可能とされている。
The diaphragm device disclosed in FIG. 1 of
この特許文献2に開示された絞り装置では、前記駆動部1が反時計回りに回転した状態では、前記絞り羽根3が図示左方向に移動した状態であるとともに、前記絞り羽根4が図示右方向に移動した状態となる。したがって、このとき、前記絞り羽根3の開口部3aと、前記絞り羽根4の切り欠き部4aとで構成される絞り径の面積は最大となる。この状態で前記駆動部1を時計回りに回転すると、前記駆動部1の前記出力軸に固定された駆動アーム2も時計回りに回転し、この駆動アーム2に取り付けられた前記絞り羽根3が図示右方向に移動するとともに、前記絞り羽根4が図示左方向に移動する。したがって、このとき、前記絞り羽根3の開口部3aと、前記絞り羽根4の切り欠き部4aとで構成される絞り径の面積は小さくなって行く。
In the diaphragm device disclosed in
このように、前記駆動部1を時計回りまたは反時計回りに回転させて2枚の前記絞り羽根3および4を、それぞれ逆方向へ移動させることによって、絞り径の調節を行なっている。
Thus, the aperture diameter is adjusted by rotating the
この特許文献2に開示された絞り装置では、前記駆動部1が、円盤状の圧電体などからなる電気・機械エネルギー変換素子11と、この電気・機械エネルギー変換素子11の一方の面に円周方向へ等間隔に配設された複数の電極12と、前記電気・機械エネルギー変換素子11の他方の面に全面形成された電極13とを有して構成されている。前記電極12には、複数の爪14aを有する弾性振動体14が貼着されており、この弾性振動体14の上にはロータ15が形成されている。
In the diaphragm device disclosed in
前記駆動部1は、複数の前記電極12に対して、1つ飛びの位置に形成された電極12と、前記電極13との間に電流を流し、前記電気・機械エネルギー変換素子11と前記弾性振動体14とに波型の振動を発生させる。前記電気・機械エネルギー変換素子11では、隣合う前記電極12どうしにおける分極方向が逆になっているため、交流電流を流せば前記弾性振動体14を一定方向の回転振動を与えることができるため、前記弾性振動体14に形成された爪14aを一定方向へ回転移動できる。したがって、前記爪14aを介して、前記ロータ15を一定方向へ回転移動される。
The
前記絞り装置では、このような原理によって回転駆動する駆動部1によって、前記絞り羽根3および4を移動させ、絞り径の調節を行なっている。
しかし、前記特許文献1に開示された絞り装置では、前記絞り羽根8を駆動部10の回転駆動力によって回動させている。前記特許文献1では、前記駆動部10について、詳細な説明はなされていないが、図5の記載から前記駆動部10は種々のモータによって構成することを想定しているものと考えられる。したがって、前記駆動部10を回転駆動させるには消費電力が大きく、また駆動部10自体も大きくなるため、小型化を図るには限界があった。
However, in the diaphragm device disclosed in
また、前記特許文献1に開示された絞り装置はターレット絞りであるため、絞り径は、前記絞り羽根8に形成された前記開口部9−1,9−2の数に制限されるため、多くの絞り径調節を行なう場合には、前記絞り羽根8に多くの開口部を形成しなければならない。そのため、前記絞り羽根8の大きさを小さくするには限界があり、絞り装置全体の小型化を図ることができない。
In addition, since the diaphragm device disclosed in
また、前記特許文献2に開示された絞り装置では、前記駆動部1が電気・機械エネルギー変換素子11に電極12および13を挟んで形成されているため、前記駆動部1はおおきなものとなってしまう。しかも、前記駆動部1の出力軸に固定された駆動アーム2が、前記駆動部1よりも外方に突出しているため、前記駆動アーム2の回転半径よりも大きな空間を必要とするため、絞り装置全体を小型化するには限界があった。
Moreover, in the diaphragm | throttle device disclosed by the said
また、前記絞り装置では、前記駆動部1を電気・機械エネルギー変換素子11に電極12および13を挟み、1つ飛びの位置に形成された電極12に電流を流すことにより回転駆動させているため、構造が複雑になり、小型化を図るには適切ではない。
Further, in the diaphragm device, the
本発明は前記従来の課題を解決するものであり、低い消費電力で、小型化が可能な絞り装置、およびこの絞り装置を用いた撮像装置を提供することを目的とする。 The present invention solves the above-described conventional problems, and an object thereof is to provide a diaphragm device that can be miniaturized with low power consumption, and an imaging device using the diaphragm device.
中央部が固定された電気機械エネルギ変換素子と、前記電気機械エネルギ変換素子から左右方向に延びる支持体と、前記電気機械エネルギ変換素子の両側部側で前記支持体に摺動可能に支持されて互いに向き合う位置に形成された絞り部材を有する絞り装置において、
前記絞り部材には光量調整部が形成されており、電圧の印加および除去を行うことによって生じる前記電気機械エネルギ変換素子の伸縮に伴って、前記支持体と前記絞り部材のうち前記支持体のみが移動した後または移動する前に、前記絞り部材が前記支持体とともに前記電気機械エネルギ変換素子に近づく方向または離れる方向に移動することによって、前記光量調整部の面積が変化することを特徴とするものである。
An electromechanical energy conversion element having a fixed central portion, a support body extending in the left-right direction from the electromechanical energy conversion element, and slidably supported on the support body on both sides of the electromechanical energy conversion element. In a diaphragm device having a diaphragm member formed at a position facing each other,
The diaphragm member is provided with a light amount adjusting portion, and only the support body of the support body and the diaphragm member is accompanied by expansion and contraction of the electromechanical energy conversion element caused by applying and removing voltage. After the movement or before the movement, the area of the light amount adjusting unit is changed by moving the diaphragm member together with the support in a direction approaching or moving away from the electromechanical energy conversion element. It is.
この場合、前記電気機械エネルギ変換素子は、前記中央部の右側領域から左側領域にかけて一体に形成されているものとして構成することができる。 In this case, the electromechanical energy conversion element can be configured to be integrally formed from the right region to the left region of the central portion.
また、前記支持体には前記絞り部材の移動を制限するストッパが形成されており、前記絞り部材が前記ストッパに当接したときに前記電気機械エネルギ変換素子への電圧の印加を除去した後、前記絞り部材が前記ストッパに当接した状態を維持したまま前記電気機械エネルギ変換素子に再度電圧を印加するものとして構成することが好ましい。 Further, the support is formed with a stopper for restricting the movement of the diaphragm member, and after removing the application of voltage to the electromechanical energy conversion element when the diaphragm member abuts against the stopper, It is preferable that a voltage is applied again to the electromechanical energy conversion element while maintaining the state in which the aperture member is in contact with the stopper.
また本発明は、前記した絞り装置を有する撮像装置において、前記支持体には前記絞り部材の移動を制限するストッパが形成されており、前記絞り部材が前記ストッパに当接したときに前記電気機械エネルギ変換素子への電圧の印加を除去した後、前記絞り部材が前記ストッパに当接した状態を維持したまま前記電気機械エネルギ変換素子に再度電圧を印加することを特徴とするものである。 According to the present invention, in the imaging device having the diaphragm device described above, a stopper that restricts movement of the diaphragm member is formed on the support, and when the diaphragm member contacts the stopper, the electric machine After removing the voltage application to the energy conversion element, the voltage is applied again to the electromechanical energy conversion element while maintaining the state where the throttle member is in contact with the stopper.
本発明の絞り装置では、絞り部材の移動を、電気機械エネルギ変換素子と、この電気機械エネルギ変換素子の伸縮によって移動する支持部材とを利用したインパクト駆動によって行っている。したがって、絞り部材を移動するためにモータなどの駆動手段を用いる必要がないため、消費電力を低く抑えることができる。また、大きな駆動手段のためにスペースを確保する必要がないため、装置全体として小型化を図ることができる。また、電気機械エネルギ変換素子に電圧の印加、または除去を行うだけで絞り部材の移動が可能となるため、簡単な構造とすることができ、適切に小型化を図ることができる。 In the diaphragm device of the present invention, the diaphragm member is moved by impact driving using an electromechanical energy conversion element and a support member that moves by expansion and contraction of the electromechanical energy conversion element. Therefore, it is not necessary to use a driving means such as a motor to move the aperture member, and thus power consumption can be kept low. Further, since it is not necessary to secure a space for the large driving means, the entire apparatus can be reduced in size. In addition, since the diaphragm member can be moved simply by applying or removing voltage to the electromechanical energy conversion element, the structure can be simplified and the size can be reduced appropriately.
図1は、本発明の絞り装置を有する撮像装置の実施形態であるカメラについて、絞り装置、シャッターおよびレンズが取り付けられた枠体を上方から示す部分平面図、図2(a)ないし(d)は、図1に示す絞り装置の状態を正面(図1の図示X1方向)から示す正面図、図2(e)ないし(h)は絞り装置に印加する電圧の波形を示す図である。なお図2では縦軸が電圧(V)、横軸が時間(t)を表す。また、電圧波形を示す図2(e)が正面図を示す図2(a)に対応し、電圧波形を示す図2(f)が正面図を示す図2(b)に対応し、電圧波形を示す図2(g)が正面図を示す図2(c)に対応している。 FIG. 1 is a partial plan view showing, from above, a frame with an aperture device, a shutter, and a lens attached to a camera which is an embodiment of an imaging device having an aperture device of the present invention, and FIGS. These are the front views which show the state of the diaphragm | throttle device shown in FIG. 1 from the front (X1 direction of FIG. 1), FIG.2 (e) thru | or (h) is a figure which shows the waveform of the voltage applied to a diaphragm | throttle device. In FIG. 2, the vertical axis represents voltage (V) and the horizontal axis represents time (t). 2 (e) showing the voltage waveform corresponds to FIG. 2 (a) showing the front view, and FIG. 2 (f) showing the voltage waveform corresponds to FIG. 2 (b) showing the front view. FIG. 2 (g) showing the shape corresponds to FIG. 2 (c) showing the front view.
図1に示すように、本発明の実施形態である絞り装置100を有したカメラ200は、枠体201を有している。この枠体201は空間201aを有した中空状の筒体であり、図示Z2方向と平行な仮想面で切断した断面形状は円形に形成されている。ただし、この空間201aの前記断面形状は他の形状であっても良い。
As shown in FIG. 1, a camera 200 having a
前記カメラ200は、前記空間201aの内壁201bに取り付けられたシャッター202、および前記シャッター202よりも後方向(図示Y2方向)側に取り付けられたレンズ203とを有して構成されている。なお、前記シャッター202の前方向(図示Y1方向)側には、レンズ(図示せず)が形成されていても良い。
The camera 200 includes a
前記シャッター202は2枚の板202aおよび202bで構成されており、この板202aおよび202bの中央側側端部202a1と202b1とが、互いに合わさる位置関係で設けられている。前記シャッター202は、それぞれの中央側側端部202a1と202bとが離れるように移動可能とされ、前記シャッター202に開口が形成されるように構成されている。
The
前記カメラ200は、前記シャッター202の前記中央側側端部202a1と202bとが離れるように前記板202aと202bが移動して、前記シャッター202に開口部が形成されたときに、外部からの光(図示hν)が前記シャッター202を通過して前記絞り装置100に入射し、この絞り装置100を通過して前記レンズ203を通過し、前記レンズ203の後方に向かう。この際、前記絞り装置100では、前記入射光が通過する量(光量)を調節している。
The camera 200 receives light from the outside when the
図2(a)に示すように、前記絞り装置100は、電気機械エネルギ変換素子であって、圧電素子からなる圧電体101と、この圧電体101から側部方向(図示Y1−Y2方向)に延びる支持体102を有している。前記支持体102の両側端には、外側ストッパ103a、103bが固定されている。また、前記支持体102には、前記圧電体101と前記外側ストッパ103a、103bとの間に、内側ストッパ104a,104bが固定されている。
As shown in FIG. 2A, the
なお、図1に示す実施形態では前記電気機械エネルギ変換素子として圧電素子を用いているが、本発明ではこれに限定されるものではなく、前記電気機械エネルギ変換素子として電歪素子、あるいは磁歪素子などを用いても良い。 In the embodiment shown in FIG. 1, a piezoelectric element is used as the electromechanical energy conversion element. However, the invention is not limited to this, and the electromechanical energy conversion element is an electrostrictive element or a magnetostrictive element. Etc. may be used.
前記圧電体101に電圧が印加されていない状態で、前記外側ストッパ103aの内側端部103a1から前記圧電体101の外側端部101dまでの間隔と、前記外側ストッパ103bの内側端部103b1から前記圧電体101の外側端部101eまでの間隔とは、同じ間隔で形成されている。
In a state where no voltage is applied to the
また、前記圧電体101に電圧が印加されていない状態で、前記内側ストッパ104aの外側端部104a1から前記圧電体101の外側端部101dまでの間隔と、前記内側ストッパ104bの外側端部104b1から前記圧電体101の外側端部101eまでの間隔とは、同じ間隔で形成されている。
Further, in a state where no voltage is applied to the
前記支持体102には、前記圧電体101の両側部側(図示Y1−Y2側)に互いに向き合う2つの絞り板105および106が支持されている。この絞り板105および106が本発明の絞り部材を構成する。
Two
前記絞り板105は基部105aと、この基部105aから前記支持体102方向に延びる延出部105bとを有して構成されている。前記延出部105bには穴105cが形成されており、前記穴105c内に前記支持体102が挿通され、前記絞り板105は前記支持体102に対して静摩擦力によって支持されている。前記絞り板105は左右方向(図示X1−X2方向)に前記支持体102を摺動可能に支持されている。
The
前記絞り板106は基部106aと、この基部106aから前記支持体102方向に延びる延出部106bとを有して構成されている。前記延出部106bには穴106cが形成されており、前記穴106c内に前記支持体102が挿通され、前記絞り板106は前記支持体102に対して静摩擦力によって支持されている。前記絞り板106は左右方向(図示X1−X2方向)に前記支持体102を摺動可能に支持されている。
The
図2(a)に示すように、前記絞り板105には、前記基部105aおよび106aに、外側端部105dに向かう凹部105fが形成されている。同様に、前記絞り板106には、外側である外側端部106dに向かって凹む凹部106fが形成されている。図2(a)ないし(d)に示す実施形態では、この凹部105fおよび106fが、光量調整部である。
As shown in FIG. 2 (a), the
なお、図2(a)ないし(d)に示す実施形態では、前記絞り板105および106が1枚の板体で構成されているが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば絞り部材である前記絞り板105および106を、2枚以上の複数の板体が接合された構造としても良い。このように構成すると、複数の板体どうしの相対位置を任意に設定して接合することによって、任意の面積および形状を有する凹部105fおよび106fを形成することができるので、凹部105fおよび106fを形成する際の自由度を大きくすることができる。
In the embodiment shown in FIGS. 2A to 2D, the
図2(a)に示すように、前記絞り板105外側端部105dが前記外側ストッパ103aに当接し、前記絞り板106の外側端部106dが前記外側ストッパ103bに当接したとき、前記絞り板105の内側端部105eと前記絞り板106の内側端部106eとが、左右方向において重なるように同軸位置に構成されている。このとき、図2(a)に示すように、前記凹部105fと前記凹部106fとが互いに向き合うことによって開口部が形成され、この開口部が絞り孔110を構成する。
As shown in FIG. 2A, when the outer end portion 105d of the
前記圧電体101は、前記延出部105bと106bとの中間位置に形成されており、中央部に固定部材107が形成されている。前記固定部材107は前記圧電体101の周縁の所定領域を覆うようにリング状に構成されている。そして前記固定部材107は、前記枠体201に固定支持されている。したがって、前記圧電体101は、中央部が前記固定部材107によって固定されて、前記枠体201に対して所定位置に保持される。前記固定部材107は、例えばエポキシ系接着剤を使用できる。
The
前記圧電体101と前記支持体102および前記固定部材107とを、図1に示すIII−III線で切断した状態を示したのが図3である。図3に示すように、前記圧電体101は、前記固定部材107の図示右側が右側領域101aを構成し、図示左側が左側領域101bを構成する。また、前記固定部材107で覆われた部分が中央領域101cを構成する。図3では、図を分かり易くするため、前記右側領域101aと前記左側領域101bと前記中央領域101cとの境界線を破線で示している。図3に示すように、前記右側領域101a、前記左側領域101b、および前記中央領域101cは一体に形成されている。即ち、前記圧電体101は1つの圧電素子によって形成されている。
FIG. 3 shows a state in which the
前記圧電体101には図示しないリード線から電圧が印加されると、前記圧電体101の長手方向(図2に示す左右方向、すなわち図示X1−X2方向)の長さ寸法L0が所定量だけ伸長する。一方、この電圧印加を止めると、前記伸長が解消して縮小し、前記圧電体101の長手方向における長さ寸法が元の長さ寸法L0に戻る。
When a voltage is applied to the
前記したように、前記絞り装置100では、前記入射光が通過する量(光量)を調節しているが、本発明の前記絞り装置100では、前記圧電体101によって前記絞り板105および106を左右方向に移動させることによって前記絞り孔110の開口面積を調節し、前記光量の調節を行っている。以下に、前記絞り板105および106の移動機構について説明する。
As described above, in the
本発明の前記絞り板105および106の移動機構は、前記圧電体101を用いたインパクト駆動を応用したものである。
The moving mechanism of the
まず、図2(a)に示すように、前記絞り板105の前記外側端部105dが前記外側ストッパ103aの内側端部103a1に当接し、前記絞り板106の前記外側端部106dが前記外側ストッパ103bの内側端部103b1に当接した状態を第1基準状態とする。図2(a)に示すように、この第1基準状態では、前記圧電体101の長手方向(図示左右方向、すなわち図示X1−X2方向)における長さ寸法L0である。この第1基準状態では、前記絞り孔110の開口面積が最大となっている。図2(a)に示す状態では、図2(e)のNo.1に示すように、印加電圧がゼロとなっている。
First, as shown in FIG. 2A, the outer end portion 105d of the
次に図2(f)のNo.2に示すように、前記圧電体101に電圧を急激に印加すると、図2(b)に示すように、前記圧電体101が長手方向に伸長し、長手方向における幅寸法がL1となる。この前記圧電体101の伸長に伴って、前記圧電体101に固定された前記支持体102も前記圧電体101の長手方向である前記外側ストッパ103a,103b方向(図示X1−X2方向)に移動するが、前記絞り板105、106は、第1基準状態の時と同じ位置に留まったままである。これは、前記電圧印加が急激なため、前記圧電体101の伸長も急激になされる。したがって、前記支持体102の前記移動も急激に行われるため、前記支持体102と前記絞り板105、106との静摩擦力に打ち勝って、前記支持体102のみが前記外側ストッパ103a,103b方向に移動させられる。
Next, No. 2 in FIG. As shown in FIG. 2, when a voltage is suddenly applied to the
次に図2(g)のNo.3に示すように、前記圧電体101に印加した電圧を徐々に緩やかに除去すると、図2(c)に示すように、前記圧電体101が長手方向に短縮し、長手方向における長さ寸法が、前記第1基準状態と同じ長さ寸法L0に戻る。この前記圧電体101の短縮に伴って、前記圧電体101に固定された前記支持体102も前記圧電体101方向(図示X1−X2方向)に移動する。このとき、前記印加電圧の除去が徐々に緩やかに行われるため、前記圧電体101の短縮も徐々に緩やかになされる。したがって、前記支持体102の前記移動も徐々に緩やかに行われるため、前記支持体102と前記絞り板105、106との間に生じている静摩擦力によって、前記絞り板105および106が、前記支持体102とともに前記圧電体101方向に移動させられる。
Next, No. 2 in FIG. 3, when the voltage applied to the
このとき、図2(c)に示すように、前記絞り板105の前記内側端部105eは、前記絞り板106の前記内側端部106eよりも前記外側ストッパ103b側に位置するとともに、前記絞り板106の前記内側端部106eは、前記絞り板105の前記内側端部105eよりも前記外側ストッパ103a側に位置する。このとき、図2(c)に示す実施形態では、前記絞り板106が前記絞り板105よりも後方向(図示Y2方向)側に位置するように構成されている。
At this time, as shown in FIG. 2C, the
図2(c)に示す状態では、前記絞り板105および106が前記圧電体101方向に移動することによって、前記絞り孔110の面積が第1基準状態のときの面積よりも小さくなるように変化する。
In the state shown in FIG. 2 (c), when the
以上のように、前記圧電体101に図2(e)から図2(g)に示すように電圧の印加および減少を繰り返すことによって、前記絞り板105および106の前記圧電体101方向への移動を繰り返すと、図2(h)に示すように、前記絞り板105の前記延出部105bの内側端部105b1が前記内側ストッパ104aの外側端部104a1に当接するとともに、前記絞り板106の前記延出部106bの内側端部106b1が前記内側ストッパ104bの外側端部104b1に当接する。この状態を第2基準状態とする。この第2基準状態では、前記絞り板105に形成された前記凹部105fが前記絞り板106によって完全に覆われるとともに、前記絞り板106に形成された前記凹部106fが前記絞り板105によって完全に覆われているため、前記絞り孔110が形成されない。
As described above, by repeatedly applying and decreasing the voltage on the
前記第2基準状態から前記第1基準状態にするには、図2(a)から図2(c)とは逆の行程を行うことによって可能となる。 In order to change from the second reference state to the first reference state, it is possible to perform the reverse process of FIGS. 2 (a) to 2 (c).
このように、図2(a)ないし図2(c)に示す行程を繰り返し、またはこの逆工程を繰り返すことによって、前記絞り孔110の面積を調節することが可能となる。
As described above, it is possible to adjust the area of the
なお、前記凹部105fおよび106fに代えて、前記基部105aおよび106aに、それぞれ所定面積を有する円形または他の形状の孔を設け、これらの孔が互いに重なり合うことによって、絞り孔110が形成されるように構成しても良い。この場合も、それぞれの孔が重なり合う面積を、前記図2(a)ないし(c)に示す工程、またはこの逆工程を行うことによって、前記絞り板105および106を左右方向に移動させ、前記絞り孔110の開口面積(前記孔の重なり合う面積)を調節し、前記光量の調節を行う。
In place of the
前記絞り装置100では、前記第1基準状態から前記第2基準状態にしたときに、前記圧電体101の前記右側領域101aと前記左側領域101bとで、伸長および短縮のバラつきが生じて、前記絞り板105と前記絞り板106とが、前記圧電体101に対して対象的に移動しなくることがある。これに対しては、前記絞り板105と前記絞り板106との不均衡な移動をリセットするため、前記第1基準状態、または前記第2基準状態の少なくともどちらか一方において、前記圧電体101への電圧印加を切り、前記第1基準状態または前記第2基準状態から改めて電圧印加を行えば、前記第1基準状態から前記第2基準状態まで、前記第2基準状態から前記第1基準状態にする際の、前記絞り板105と106の移動量を同じにすることができるため、前記絞り板105と前記絞り板106との不均衡な移動をリセットできる。
In the
本発明の絞り装置100では、前記絞り板105および106の移動を、前記圧電体101を利用したインパクト駆動によって行っている。したがって、前記絞り板105および106を移動するためにモータなどの駆動手段を用いる必要がないため、消費電力を低く抑えることができる。また、大きな駆動手段のためにスペースを確保する必要がないため、装置全体として小型化を図ることができる。また、圧電体101に電圧の印加、または除去を行うだけで前記絞り板105、106の移動が可能となるため、簡単な構造とすることができ、適切に小型化を図ることができる。
In the
なお、前記圧電体101の前記中央領域101cでは、前記固定部材107によって拘束されて、前記圧電体101に電圧が印加されたときでも伸長しないようにすることが好ましい。このようにすると、前記右側領域101aと左側領域101bとの伸縮バラつきを少なくすることができる。
The
なお本発明の絞り装置100では、図4(前記図3に相当する)に示すように、前記圧電体101が2つの圧電体111aと111bとによって構成され、この2つの圧電体111aと111bが、固定部材117を介して連結されたものとして構成されても良い。この場合、右側領域101aが前記圧電体111aによって構成され、左側領域が前記圧電体111bによって構成される。しかし、一般的に圧電素子は個体による伸縮のバラつきが多いため、前記絞り板105および106の移動の均衡を図り難い。したがって、図1ないし図2に示すように、1つの圧電素子で前記圧電体101を構成したほうが、右側領域101aと左側領域101bとの伸縮バラつきを少なくすることができ、前記絞り板105および106の移動の均衡を図ることができるため好ましい。
In the
以上のように、本発明の前記絞り装置100は消費電力を低く抑えることができるとともに小型化を図ることができるため、この絞り装置100、およびこの絞り装置を用いた前記カメラ200は、携帯電話に適用することに適している。ただし、本発明の絞り装置100および撮像装置200は携帯電話への適用に限定されるものではなく、パソコン、ビデオカメラ、スチルカメラ、レンズシャッタカメラ、一眼レフカメラ、レンズ付きフィルム、内視鏡用カメラなどの種々の撮像装置に適用可能である。
As described above, the
100 絞り装置
101 圧電体
102 支持体
103a,103b 外側ストッパ
104a,104b 内側ストッパ
105,106 絞り板
105f,106f 穴
107,117 固定部材
110 絞り孔
100
Claims (4)
前記絞り部材には光量調整部が形成されており、電圧の印加および除去を行うことによって生じる前記電気機械エネルギ変換素子の伸縮に伴って、前記支持体と前記絞り部材のうち前記支持体のみが移動した後または移動する前に、前記絞り部材が前記支持体とともに前記電気機械エネルギ変換素子に近づく方向または離れる方向に移動することによって、前記光量調整部の面積が変化することを特徴とする絞り装置。 An electromechanical energy conversion element having a fixed central portion, a support body extending in the left-right direction from the electromechanical energy conversion element, and slidably supported on the support body on both sides of the electromechanical energy conversion element. In a diaphragm device having a diaphragm member formed at a position facing each other,
The diaphragm member is provided with a light amount adjusting portion, and only the support body of the support body and the diaphragm member is accompanied by expansion and contraction of the electromechanical energy conversion element caused by applying and removing voltage. After the movement or before the movement, the diaphragm member moves together with the support in a direction approaching or moving away from the electromechanical energy conversion element, thereby changing an area of the light amount adjusting unit. apparatus.
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JP2012123415A (en) * | 2006-03-15 | 2012-06-28 | Nokia Corp | Aperture construction for mobile camera |
CN112666700A (en) * | 2020-11-23 | 2021-04-16 | 山东大学 | Vane type rapid mechanical optical switch based on piezoelectric drive |
-
2004
- 2004-06-04 JP JP2004166478A patent/JP2005345835A/en not_active Withdrawn
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