JP2007086547A - Light quantity adjusting device - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、露光用開口部を閉鎖し又は所定の口径に絞ることで、開口部を通過する光を完全に遮断又は減少させて光量を調整する光量調整装置に関し、特に、所定軸の回りに回転する円板を備えた光量調整装置に関する。 The present invention relates to a light amount adjusting device that adjusts a light amount by completely blocking or reducing light passing through the opening by closing the exposure opening or reducing the opening to a predetermined diameter, and in particular, around a predetermined axis. The present invention relates to a light amount adjusting device including a rotating disk.
従来、開口(透光部)を有する円板の回転によって撮像素子等を露光する光量調整装置が知られている。そしてこの光量調整装置においては、円板の遮光部と同一あるいは近似する比重のガラスや透明の樹脂材料等によって構成された透明部材を開口に嵌め込んで一体化し、円板のバランス(質量バランス)をとることにより回転ぶれ等の発生を抑制するようになっていた。(特許文献1参照) 2. Description of the Related Art Conventionally, a light amount adjusting device that exposes an imaging element or the like by rotating a disk having an opening (light transmitting portion) is known. In this light quantity adjusting device, a transparent member made of glass or a transparent resin material having a specific gravity that is the same as or similar to that of the light shielding portion of the disk or a transparent resin material is fitted into the opening and integrated, thereby balancing the disk (mass balance). By taking this, the occurrence of rotational shake or the like has been suppressed. (See Patent Document 1)
しかしながら、上記従来の光量調整装置においては、開口に透明部材を嵌め込むようにしているため、円板の重量増加や慣性モーメントの増大により起動時の応答性が悪化し、また、透明部材そのもののコストやそれを嵌め込んで円板を製作する際の工数が増えることにより高コスト化を招く等の問題点があった。 However, in the conventional light amount adjusting device, since the transparent member is fitted into the opening, the response at the time of start-up deteriorates due to an increase in the weight of the disk and an increase in the moment of inertia, and the cost of the transparent member itself is reduced. There are problems such as an increase in cost due to an increase in the number of man-hours when the disk is manufactured by fitting it.
本発明は、このような問題点を解決するために成されたものであり、その目的とするところは、円板のバランスをとりつつ、特に、円板の軽量化、起動応答性、低コスト化を可能とする光量調整装置を提供することにある。 The present invention has been made to solve such problems, and the object of the present invention is to reduce the weight of the disk, the start-up response, and the low cost while balancing the disks. An object of the present invention is to provide a light amount adjusting device that can be made into a light source.
上記の目的を達成するために、本発明の光量調整装置は、露光用開口部を有する基板と、基板に対して回動自在に支持されていて露光用開口部を開閉する少なくとも一つの開口を備えた円板と、円板を回動させる駆動源と、を備えていて、円板には円板の回動中心を挟んで開口と反対側に欠損部を設けて円板の回動中心にその重心を合わせるようにしてバランスをとるようにしたことを特徴としている。 In order to achieve the above object, a light amount adjusting device of the present invention includes a substrate having an exposure opening, and at least one opening that is rotatably supported with respect to the substrate and opens and closes the exposure opening. And a drive source for rotating the disk. The disk is provided with a defective portion on the opposite side of the opening across the center of rotation of the disk, and the center of rotation of the disk. It is characterized by the fact that the balance is achieved by matching the center of gravity.
また、本発明の光量調整装置においては、基板は、円板と同心に形成された円弧状の長孔を有しており、円板には開口と同じ半径方向に長孔に挿入されその回動範囲を規制するピンを備えていて、欠損部は回動中心を挟んでその半径方向とは反対側に設ける、構成を採用することができる。 Further, in the light amount adjusting device of the present invention, the substrate has an arc-shaped elongated hole formed concentrically with the disk, and the disk is inserted into the elongated hole in the same radial direction as the opening. It is possible to adopt a configuration in which a pin for restricting the moving range is provided, and the missing portion is provided on the opposite side to the radial direction across the rotation center.
また、本発明の光量調整装置においては、円板は、開口に加えて露光用開口部を絞る絞り開口を有していて、円板の回動中心を挟んで絞り開口と反対側に絞り開口用欠損部を設ける、構成を採用することができる。 Further, in the light amount adjusting device of the present invention, the disc has an aperture opening for restricting the exposure opening in addition to the aperture, and the aperture opening on the opposite side of the aperture opening across the rotation center of the disc It is possible to employ a configuration in which a missing portion is provided.
また、本発明の光量調整装置においては、円板は、周方向において異なる磁性に着磁されたマグネットを有し、駆動機構は、マグネットと対向する磁極片をもつヨークと、ヨークの周りに巻回された励磁用のコイルと、を有する、構成を採用することができる。 In the light amount adjusting device of the present invention, the disc has a magnet magnetized with different magnetism in the circumferential direction, and the drive mechanism has a yoke having a pole piece facing the magnet and a winding around the yoke. It is possible to adopt a configuration having a rotated excitation coil.
また、本発明の光量調整装置においては、カメラに適用することができる。 Further, the light amount adjusting device of the present invention can be applied to a camera.
上記構成をなす光量調整装置によれば、円板にその回動中心を挟んで開口と反対側に欠損部を設けて、円板の回動中心に重心を合わせるようにしてバランスをとるようにしたことにより、円板のバランスが確保されると共に、円板の軽量化や起動応答性の向上、円板のコスト低減が可能となる光量調整装置が得られる。 According to the light quantity adjusting device having the above configuration, the disk is balanced by providing a defective portion on the opposite side of the opening with the rotation center interposed therebetween so that the center of gravity is aligned with the rotation center of the disk. As a result, it is possible to obtain a light amount adjusting device that can secure the balance of the discs, reduce the weight of the discs, improve the start-up response, and reduce the cost of the discs.
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図1ないし図4は、本発明に係る光量調整装置の一実施形態を示すものであり、図1は装置の外観正面図、図2及び図4は装置の内部を示す平面図、図3は装置断面図である。
DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, exemplary embodiments of the invention will be described with reference to the accompanying drawings.
1 to 4 show an embodiment of a light amount adjusting device according to the present invention. FIG. 1 is an external front view of the device, FIGS. 2 and 4 are plan views showing the inside of the device, and FIG. It is apparatus sectional drawing.
この光量調整装置は、図1ないし図4に示すように、基板としてベース10及びカバー20、ベース10に回動自在に支持された円板30、ベース10に固定されたヨーク40、ヨーク40にボビン50を介して巻回された励磁用のコイル60等を備えている。
尚、ヨーク40、コイル60等により、円板30を回動する駆動機構が構成されている。
As shown in FIGS. 1 to 4, the light amount adjusting device includes a
The
ベース10は、図2ないし図4に示すように、例えば樹脂材料を用いて略短形形状の輪郭をなすように形成され、円形をなす露光用開口部11、円板30を回動自在に支持する軸受孔12、円板30を収容する収容室13、ヨーク40及びボビン50を位置決めする位置決め部14等を備えている。
カバー20は、図1及び図3に示すように、例えば樹脂材料を用いてベース10と略同一の輪郭をなす短形形状に形成され、ベース10の露光用開口部11より若干大きく且つ後述する円板の開口32よりも小さな円形をなす開口部21、円板30を回動自在に支持する軸受孔22、後述する円板30のピン33aを挿入して円板30が回動する角度範囲を規定する円弧状の長孔23等を備えている。そのため、露光用開口は開口部11によって規制されることになる。
尚、ベース10とカバー20とは、ベース10に対して円板30、ボビン50の周りに巻回されたコイル60を保持したヨーク40が収容された後にネジ等により一体的に締結される。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
As shown in FIGS. 1 and 3, the
The
円板30は、図2ないし図4に示すように、磁性粉末を含む樹脂材料により型成形され、かつ、成型後に周方向において異なる極性をもつように(N極とS極とに二分するように)着磁処理が施されてマグネット(永久磁石)を有するものである。
円板30は、支軸31、開口部11,21よりも大きい径をなす円形の開口32、厚肉の外縁部33、外縁部33上でかつ開口32と同じ半径方向に突出して形成されたピン33a、欠損部34等を備えている。
そして、支軸31がベース10の軸受孔12及びカバー20の軸受孔22に挿入されて、円板30はベース10及びカバー20に対して回動自在に支持されている。このように、円板30はその回動中心が支軸31で回動自在に支持されるため、摺動界面の面積を小さくすることができ、それ故に円板30の回動に伴う摩擦力等を極力抑制することができる。
As shown in FIGS. 2 to 4, the
The
The
欠損部34は、円板30の回動中心と開口32とピン33aとを結んだ一直線上にあって、開口32とピン33aとは回動中心を挟んだ反対側に、円板30の回動中心にその重心を合わせるようにしてバランスをとるための孔または窪みとして形成されている。
また、開口32とピン33aと欠損部34において、それらの大きさの関係は、円板30の比重が全体で略均一となるように形成されているため、開口32の体積からピン33aの体積を差し引いた体積と、欠損部34の体積とが等しくなるように形成されており、それらの位置関係は、図2、図4に示すように、開口32と同じ半径方向にピン33aを設け、欠損部34は回動中心と開口32とピン33aとを結んだ一直線上にあって円板30の回動中心を挟んで反対側に設けてある。
The
In addition, in the
また、円板30の外周面30aは、図2ないし図4に示すように、後述するヨーク40の磁極片41,42と対向するように形成されており、円板30のマグネット(N極及びS極)と磁極片41,42とは、円板30の径方向において、お互いに磁気的吸引力及び反発力を生じるようになっている。
ピン33aは、長孔23に挿入されて、長孔23の一端縁部23aに当接することで、円板30を時計回りの回転端に位置決めし、長孔23の他端縁部23bに当接することで、円板30を反時計回りの回転端に位置決めするものである。
Further, as shown in FIGS. 2 to 4, the outer
The
ヨーク40は、磁力線を通す磁路を画定するものであり、図2及び図4に示すように、略U字状に屈曲して形成され、その自由端側に第1磁極片41及び第2磁極片42、二つの磁極片41,42を連結する領域に直線状の連結部43等を備えている。
第1磁極片41及び第2磁極片42は、所定の間隔を置いて円板30の外周面30aと対向するように円弧状に形成されている。連結部43には、長手方向に二分割されたボビン50が一体的に成形され、その後、ボビン50の周りにはコイル60が巻回されている。
そして、ヨーク40は、ボビン50にコイル60が巻回された状態で、ベース10の位置決め部14に嵌め込まれて固定されるようになっている。
The
The first
The
そして、コイル60に対して、一方向に通電されると、第1磁極片41にN極(又はS極)が生じ、第2磁極片42にS極(又はN極)が生じ、他方向に通電されると、第1磁極片41にS極(又はN極)が生じ、第2磁極片42にN極(又はS極)が生じるようになっている。
When the
次に、この装置がデジタルカメラのシャッタ装置として適用される場合の動作について、図1ないし図4に基づいて説明する。
先ず、コイル60への通電が断たれた非通電の状態において、図1ないし図3に示すように、ピン33aは長孔23の一端縁部23aに当接して、円板30は時計回りの回転端に停止し、円板30の開口32が開口部11,21に臨む全開状態にある。
このとき、円板30のN極は第1磁極片41と磁気的に吸引し合い、又、円板30のS極は第2磁極片42と磁気的に吸引しあって、円板30は、さらに磁気的安定位置へと向かおうとする力により付勢されているので時計回りの回転端に位置決め保持されている。
Next, the operation when this apparatus is applied as a shutter apparatus of a digital camera will be described with reference to FIGS.
First, in a non-energized state in which the
At this time, the N pole of the
この全開状態において、レリーズ信号に基づき、コイル60に対して一方向に通電されると、第1磁極片41にN極が生じ、又、第2磁極片42にS極が生じる。これにより、円板30のN極は第1磁極片41と磁気的に反発し合い、又、円板30のS極は第2磁極片42と磁気的に反発しあって、図4に示すように、円板30は反時計回りに回転して、ピン33aが長孔23の他端縁部23bに当接して停止すると同時に、円板30が開口部11,21を閉鎖する。これにより、開口部11,21を閉鎖するシャッタ動作が行われる。
When the
この閉じ作動の際には、肉抜きをした欠損部34を設けて円板30のバランスをとるようにしたので、円板30が軽量になり、さらに慣性モーメントも小さくなった分だけ起動応答性が良くなり、開口部11,21を閉鎖するシャッタ動作を高速で行うことが可能となる。
また、円板のバランスをとるために別の部材を必要としないので、円板のコスト低減が可能となる。この場合、前述のように円板が磁性粉末を含んだ樹脂材料を金型で一体成形されるようにすると、欠損部も同時に成形されるのでさらに好適となる。
そして、コイル60への通電が断たれると、円板30のS極は第1磁極片41と磁気的に吸引し合い、又、円板30のN極は第2磁極片42と磁気的に吸引し合って、円板30は、さらに磁気的安定位置へと向かおうとする力により付勢されているので反時計回りの回転端に位置決め保持される。
At the time of this closing operation, the lacking
Further, since no separate member is required to balance the disk, the cost of the disk can be reduced. In this case, as described above, it is more preferable that the disk is integrally formed of the resin material containing the magnetic powder with the mold as the defective portion is also formed at the same time.
When the
一方、この全閉状態において、コイル60に対して逆向きに通電されると、第1磁極片41にS極が生じ、又、第2磁極片42にN極が生じる。これにより、円板30のS極は第1磁極片41と磁気的に反発し合い、又、円板30のN極は第2磁極片42と磁気的に反発し合って、円板30は時計回りに回転して、ピン33aが長孔23の一端縁部23aに当接して停止すると同時に、円板30の透光部32が露光用の開口部11,21を全開する位置に至る。これにより、図2に示された最初の全開状態に復帰する。そして、次のシャッタ動作に備えて待機することになる。
この復帰動作の際にも、円板30の軽量化と慣性モーメントの減少によりその起動応答性が向上した分、高速復帰が可能となり、特に、連続的に撮影を行う場合に好適となる。さらに、装置の被写体に対する傾き度合(姿勢差)による動作時間への影響も排除されるので、円板30を円滑に往復回動させることができる。
On the other hand, when the
Also during this return operation, the speed-up return is possible because the start-up response is improved by reducing the weight of the
また、このように、開口32をもつ円板30にマグネットを設け、円板30の周面と対向するように配置したヨーク40との間で生じる磁気的吸引力及び反発力を回転駆動力として円板30に直接及ぼすようにしたことで、装置全体の構造を簡略化、小型化、薄型化することができる。
Further, in this way, a magnet is provided on the
図5及び図6は、本発明に係る光量調整装置の他の実施形態を示すものであり、図5及び6は装置の内部を示す平面図である。尚、前述の実施形態と同一の構成については同一の符号を付してその説明を省略する。 5 and 6 show another embodiment of the light amount adjusting device according to the present invention, and FIGS. 5 and 6 are plan views showing the inside of the device. In addition, about the structure same as the above-mentioned embodiment, the same code | symbol is attached | subjected and the description is abbreviate | omitted.
この光量調整装置は、図5及び図6に示すように、基板としてベース10及びカバー20、ベース10に回動自在に支持された円板30´、ベース10に固定されたヨーク40、ヨーク40にボビン50を介して巻回された励磁用のコイル60等を備えている。尚、ヨーク40、コイル60等により、円板30´を回動する駆動機構が構成されている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the light amount adjusting device includes a
円板30´は、図5及び図6に示すように、前述同様に、磁性粉末を含む樹脂材料により型形成された後に周方向において異なる極性を持つように(N極とS極とに二分するように)着磁処理が施されてマグネット(永久磁石)を有していて、支軸31が軸受孔12,22に挿入され、ベース10及びカバー20に対し回動自在に支持されている。
また、円板30´は、支軸31,開口32,外縁部33,ピン33a,欠損部34等の他に、開口11よりも小径の絞り開口35,絞り開口35と円板30´の回動中心を結ぶ一直線上であって且つ回動中心を挟んで絞り開口35の反対側に絞り開口35と同じ体積の絞り開口用欠損部36が孔または窪みとして形成されていて、円板30´は回動中心にその重心を合わせるようにしてバランスが保たれている。
As shown in FIGS. 5 and 6, the
In addition to the
そして、円板30´は、ピン33aが長孔23の一端縁部23aに当接するとき、開口32が開口部11,21に臨んで全開状態を形成し、ピン33aが長孔23の他端縁部23bに当接するとき、絞り開口35が開口部11,21に臨んで絞り状態を形成するようになっている。
When the
次に、この装置がデジタルカメラの絞り装置として適用される場合の動作について図5及び図6に基づいて説明する。
先ず、コイル60への通電が断たれた非通電の状態において、図5及び図6に示すように、ピン33aは長孔23の一端縁部23aに当接して、円板30´は時計回りの回転端に停止して、開口32が露光用の開口部11,21に臨む全開状態にある。このとき、円板30´のN極は第1磁極片41と磁気的に吸引し合い、又、円板30´のS極は第2磁極片42と磁気的に吸引し合って、円板30´は時計回りの回転端に位置決めされる。
Next, the operation when this device is applied as a diaphragm device for a digital camera will be described with reference to FIGS.
First, in a non-energized state in which the
この全開状態において、所定の信号に基づき、コイル60に対して一方向に通電されると、第1磁極片41にN極が生じ、又、第2磁極片42にS極が生じる。これにより、円板30´のN極は第1磁極片41と磁気的に反発し合い、又、円板30´のS極は第2磁極片42と磁気的に反発しあって、図6に示すように、円板30´は反時計回りに回転して、ピン33aが長孔23の他端縁部23bに当接して停止すると同時に、絞り開口35が開口部11,21に臨み、開口部11,21を所定の口径に絞る絞り動作が行われる。これにより、開口部11を絞る絞り作動が行われる。
When the
この絞り作動の際に、欠損部34に加えて絞り開口用欠損部36を設けるようにして円板30´のバランスをとるようにしたので、円板30´の軽量化され、さらに慣性モーメントが小さくなった分だけ起動応答性が良くなり、開口部11と絞り開口35の中心を速やかに合わせることが可能となる。
また、円板のバランスをとるために別の部材を必要としないので、円板のコスト低減が可能となる。この場合、前述のように、円板が磁性粉体を含んだ樹脂材料を金型で一体成形されるようにすると、欠損部も同時に成形されるのでさらに好適となる。そして、コイル60への通電が断たれると、円板30´のS極は第1磁極片41と磁気的に吸引し合い、又、円板30´のN極は第2磁極片42と磁気的に吸引し合って、円板30´は反時計回りの回転端に位置決めされる。
During the diaphragm operation, the disk 30 'is balanced by providing a
Further, since no separate member is required to balance the disk, the cost of the disk can be reduced. In this case, as described above, it is more preferable that the disc is integrally formed of the resin material containing the magnetic powder with the mold because the defective portion is also formed at the same time. When the
一方、この絞り状態において、コイル60に対して逆向きに通電されると、第1磁極片41にS極が生じ、又、第2磁極片42にN極が生じる。これにより、円板30´のS極は第1磁極片41と磁気的に反発し合い、又、円板30´のN極は第2磁極片42と磁気的に反発し合って、円板30´は時計回りに回転して、ピン33aが長孔23の一端縁部23に当接して停止すると同時に、開口32が開口部11,21に臨む全開位置に至る。これにより、図5に示された最初の全開状態に復帰する。
この復帰動作の際にも、円板30´が軽量化され、さらに、慣性モーメントが小さくなってその応答性が向上した分だけ高速復帰が可能になる。さらに、装置の被写体に対する傾き度合(姿勢差)による影響も排除されるので、円板30´を円滑に往復回動させることができる。
On the other hand, when the
Also during the returning operation, the disk 30 'is reduced in weight, and further, the returning can be performed at a high speed as much as the moment of inertia is reduced and the response is improved. Further, since the influence of the inclination degree (posture difference) with respect to the subject of the apparatus is eliminated, the disc 30 'can be smoothly reciprocated.
このように、開口32及び絞り用開口35をもつ円板30´にマグネットを設け、円板30´の周面と対向するように配置したヨーク40との間で生じる磁気的吸引力及び反発力を回転駆動力として円板30´に直接及ぼすようにしたことで、装置全体の構造を簡略化、小型化、薄型化することができる。
As described above, the
図7は、上記光量調整装置Mが、携帯電話機に搭載された実施形態を示すものである。
即ち、携帯電話機200は、図7に示すように、種々の操作釦201aが配列されると共に内部に種々の電子部品が配置された本体201、本体201に対して開閉自在に連結され種々の情報を表示するモニター202aが設けられた蓋体202、蓋体202に配置されたカメラユニット203等により形成されている。そして、カメラユニット203に本発明の光量調整装置Mが適用されている。
このように、軽量化、薄型化、小型化が要求される携帯電話202において、本発明の光量調整装置Mを容易に搭載することができる。
FIG. 7 shows an embodiment in which the light amount adjusting device M is mounted on a mobile phone.
That is, as shown in FIG. 7, the
As described above, the light amount adjusting device M of the present invention can be easily mounted in the
上記実施例においては、ピン33aを円板30,30´の半径方向外側に設けるようにしたが、これに限定されるものでなく支軸31に円板30,30´の回動角度範囲に相当する切欠部を形成し、その切欠部の両端に当接するようなストッパ(突起)をベース10に設けるようにしても差し支えない。
上記実施形態においては、ヨーク40を円板30,30´の周面に対向させる場合を示したが、これに限定されるものではなくヨークを円板の回動中心線に垂直な面に対向させる構成にしても装置の小型化を図ることは可能である。
また、上記実施形態においては、磁性材料を含んだ材料で成形された円板30,30´に対して、着磁処理によりマグネットを形成したが、別個に形成されたマグネットを円板に後付けするようにしても差し支えない。
また、上記各実施形態においては、長孔23はカバー20に形成されているが、ベース10に形成するようにしても差し支えない。
また、上記実施形態においては、欠損部または絞り開口用欠損部を、各々同じ半径方向において、円板30,30´の回転中心線に垂直な2つの面(表裏面)に、各々窪みを設けるようにしても差し支えない。
また、上記実施形態においては、欠損部と絞り開口用欠損部を、各々同じ半径方向において、一方を表面に形成し、他方を裏面に形成するようにしても差し支えない。
In the above embodiment, the
In the above-described embodiment, the case where the
Moreover, in the said embodiment, although the magnet was formed by the magnetization process with respect to the
In each of the above embodiments, the
Moreover, in the said embodiment, a deficit part or a deficiency part for aperture openings is each provided with a dent in two surfaces (front and back surfaces) perpendicular to the rotation center line of the
Further, in the above-described embodiment, the defect portion and the aperture opening defect portion may be formed such that one is formed on the front surface and the other is formed on the back surface in the same radial direction.
本発明の光量調整装置では、開口や絞り用開口をもつ円板にマグネットを形成し、駆動機構として、マグネットに磁気的作用を及ぼすヨーク及びコイルを採用したことにより、小型化、薄型化等が達成され、さらに、円板に欠損部を設けてバランスをとることにより、円板の軽量化と起動応答性も高まる。そのため、特に小型化や軽量化が要求される携帯電話機等のカメラユニットの光量調整装置として使用することができるのは勿論のこと、その他のカメラユニットにおいても有用である。 In the light amount adjusting device of the present invention, a magnet is formed on a disc having an aperture or an aperture for aperture, and a yoke and a coil that exerts a magnetic action on the magnet are employed as a drive mechanism, so that the size and thickness can be reduced. This is achieved, and further, by providing a balance by providing a defective portion in the disc, the weight of the disc is reduced and the start-up response is also increased. Therefore, it can be used as a light amount adjusting device for a camera unit such as a mobile phone that is particularly required to be reduced in size and weight, and is also useful in other camera units.
10 ベース(基板)
11 露光用開口部
12,22 軸受孔
13 収容室
14 位置決め部
20 カバー(基板)
21 開口部
23 長孔
23a 一端縁部
23b 他端縁部
30,30´ 円板
30a 外周面
31 支軸
32 開口
33 外縁部
33a ピン
34 欠損部
35 絞り開口
36 絞り開口用欠損部
40 ヨーク
41 第1磁極片
42 第2磁極片
43 連結部
50 ボビン
60 コイル
200 携帯電話機
201a 操作釦
202a モニター
203 カメラユニット
10 Base (substrate)
DESCRIPTION OF
21
Claims (5)
A camera comprising the light amount adjusting device according to claim 1.
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