JP2011033910A - 光調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】構成を簡略化し、組立性を向上させ、更なる小型化ができる光調節装置を提供することを目的とする。
【解決手段】光学開口が形成された基板１０１と、光学開口規制部３０２，４０２を有する第１の光調節手段３０１及び第２の光調節手段４０１と、光調節手段３０１、４０１を動作させる駆動源と、を有し、光調節手段３０１、４０１が、光学開口位置から退避した第１の静止位置と、光学開口位置に重なる第２の静止位置に相互に移動する光調節装置において、第１の光調節手段３０１には、回転軸部材６０１が一体的に形成され、光調節手段３０１、４０１の少なくとも１つには連結部が形成されており、駆動源で前記回転軸部材６０１を回転させることで、光調節手段３０１が回動し、光調節手段４０１も連結部により連動し、光調節手段３０１、４０１は同じ回転軸ＡＸ１、ＡＸ２を中心に回動する。
【選択図】図１

Description

本発明は、光調節装置に関するものである。

近年、撮像機能を有した携帯機器やマイクロビデオスコープ等の小型光学装置の高性能化に伴い、レンズや絞り等の光学素子も、従来の固定焦点レンズ、固定開口絞りから、フォーカスレンズ、可変絞りを適用する要求が高まっている。

その光学素子においても更なる小型化が望まれている。以下に示す特許文献では、絞り羽根を２枚に分割し、絞り羽根が基板に形成された光学開口部から退避した位置では、２枚の絞り羽根を重ねて収容するという小型化に適した構成を提案している。

特開２００２−２９６６３７号公報

しかしながら、上述した従来の技術では、一つの駆動源で２つの絞り羽根を同時に駆動させる構成になっている。２つの絞り羽根は、それぞれが異なる回転軸、駆動源との連結部を有しており、構成が複雑になっている。その為、組立が非常に困難になるという問題点がある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、構成を簡略化し、組立性を向上させ、更なる小型化ができる光調節装置を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明は、光学開口が形成された基板と、光学開口規制部を有する第１の光調節手段及び第２の光調節手段と、第１の光調節手段及び第２の光調節手段を動作させる駆動源と、を有し、第１の光調節手段及び第２の光調節手段が、光学開口位置から退避した第１の静止位置と、光学開口位置に重なる第２の静止位置に相互に移動する光調節装置において、第１の光調節手段には、回転軸部材が一体的に形成され、前記第１の光調節手段及び第２の光調節手段の少なくとも１つには連結部が形成されており、駆動源で回転軸部材を回転させることで、第１の光調節手段が回動し、第２の光調節手段も連結部により連動し、第１の光調節手段及び第２の光調節手段は同じ回転軸を中心に回動することを特徴とする。

本発明の好ましい態様にあっては、回転軸部材の中心軸と回転軸は一致していることが望ましい。

本発明の好ましい態様にあっては、第１の光調節手段及び第２の光調節手段のうち少なくとも１つは光軸方向に突出する突出部を有し、突出部により第１の光調節手段及び第２の光調節手段が連結され、連動することが望ましい。

本発明の好ましい態様にあっては、第１の光調節手段及び第２の光調節手段のうち１つには溝部、もう一方には光軸方向に突出する突出部が形成され、溝部と突出部によって、第１の光調節手段及び第２の光調節手段は連結され、動作することが望ましい。

本発明の好ましい態様にあっては、第１の光調節手段及び第２の光調節手段は、第１の静止位置では重ねて収容され、第２の静止位置では光学規制部により、光学開口部を形成することが望ましい。

本発明の好ましい態様にあっては、回転軸部材は円柱状の磁石で形成され、駆動源はヨークと巻線コイルからなる電磁駆動源であり、電磁駆動源により円柱状の磁石を回転させることが望ましい。

本発明にかかる光調節装置は、２枚の絞り羽根は同じ回転軸を中心に回転動作を行う構成である。また、回転軸部材には一方の絞り羽根のみが接合される。２枚の絞り羽根には、当該２枚の絞り羽根を連結する連結部があり、回転軸部材に接合された絞り羽根を回転させると、もう一方の絞り羽根も連動し、回転動作を行う構成とする。
２枚の羽根の回転軸が同一となっている為、構成の簡略化が可能となり、組立性を向上させることができる。この結果より、更に小型化も可能性である。
このように、本発明は、構成を簡略化し、組立性を向上させ、更なる小型化ができるという効果を奏する。

第１の実施例の構成を示す図である。 第１の実施例の組立図である。 第１の実施例の光調節手段が開口から退避した状態を説明する図である。 第１の実施例の光調節手段が開口に重なった状態を説明する図である。 第１の実施例の駆動源を含めた組立図である。 第２の実施例の構成を示す図である。 第２の実施例の組立図である。 第２の実施例の光調節手段が開口から退避した状態を説明する図である。 第２の実施例の光調節手段が開口に重なった状態を説明する図である。 第２の実施例の変形例を説明する図である。 第２の実施例の変形例の動作を説明する図である。 第２の実施例の変形例を説明する図である。

以下に、本発明にかかる光調節装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、この実施例によりこの発明が限定されるものではない。

（第１実施例）
まず、本発明の第１の実施例にかかる光調節装置について説明する。図１から図５を用いて第１の実施例について説明する。まず、図１、図２を用いて、本実施例の構成を説明する。

図１に示すように、本光調節装置は、光学開口１０２、回転軸穴１０３が形成された基板１０１と、開口２０２、回転軸穴２０３、規制部２０４、２０５が形成された基板２０１と、第１の光学開口規制部３０２、連結溝３０３、回転軸穴３０４が形成された第１の光調節手段３０１と、第２の光学開口規制部４０２、回転軸穴４０３、突起部４０４が形成された第２の光調節手段４０１と、基板１０１と基板２０１との間に光調節手段３０１、４０１が動作可能なスペースを形成するスペーサー５０１と、光調節手段３０１、４０１の回転動作のための回転軸部材６０１とにより構成される。
回転軸部材６０１は、磁石で形成されており、回転軸穴３０４を介して、第１の光調節手段３０１に接合されている。ここで、回転軸部材６０１の中心軸と、回転軸ＡＸ１とが一致している。

図２に本光調節装置の組立図を示す。図２に示すように、第１の光調節手段３０１は、接合された回転軸部材６０１が第１の基板１０１に形成された回転軸穴１０３および第２の基板２０１に形成された回転軸穴２０３に挿入され、回転可能に取り付けられる。

また、第２の光調節手段４０１の回転軸穴４０３には、第１の光調節手段３０１に接合された回転軸部材６０１が挿入される。第２の光調節手段４０１は、回転軸部材６０１を介し、第１の光調節手段３０１に重なり、回転可能に取り付けられる。

ここで、第２の光調節手段４０１は、回転軸部材６０１とは接合されておらず、第１の光調節手段３０１に形成された連結溝３０３に突起部４０４を通して、第１の光調節手段３０１と連結される。

次に図３、図４を用いて、本光調節手段の動作を説明する。また、説明を容易にするため、基板１０１を省略した上面図を示す。
図３は、２枚の光調節手段３０１、４０１が基板１０１、２０１に形成された光学開口１０２、開口２０２から退避した時の図である。この状態にする場合は、回転軸部材６０１に直接回転力を与え、第１の光調節手段３０１を基板に形成された開口部より退避する方向へ回転動作させる。

まず、回転軸部材６０１に接合された第１の光調節手段３０１が回転動作を始める。回転動作開始時は、第２の光調節手段４０１は動作しない。その後、第１の光調節手段３０１に形成された連結溝３０３が第２の光調節手段４０１に形成された突起部４０４に接触し、第２の光調節手段４０１も動作を開始する。

第２の光調節手段４０１が規制部２０４に突き当たった時、第２の光調節手段４０１は停止し、同時に第１の光調節手段３０１も停止する。この時、光調節装置の光学開口は基板１０１に形成された光学開口１０２となり、第１の光調節手段３０１と第２の光調節手段４０１は重なって収容される。

図４は、２枚の光調節手段３０１、４０１が基板１０１、２０１に形成された光学開口１０２、開口２０２に重なった時の図である。この状態にする場合は、回転軸部材６０１に回転力を与え、第１の光調節手段３０１を基板に形成された開口部に重なる方向へ回転動作させる。まず、回転軸部材６０１に接合された第１の光調節手段３０１が、回転動作を始める。

回転動作開始時は、第２の光調節手段４０１は動作しない。その後、第１の光調節手段３０１に形成された連結溝３０３が第２の光調節手段４０１に形成された突起部４０４に接触し、第２の光調節手段４０１も動作を開始する。第２の光調節手段４０１が規制部２０５に突き当たった時、第２の光調節手段４０１は停止し、同時に第１の光調節手段３０１も停止する。
この時、光調節装置の光学開口は第１の光調節手段３０１、第２の光調節手段４０１にそれぞれ形成された光学開口規制部３０２、４０２が形成する光学開口７０１となる。

図５に駆動源８００を含めた本光調節装置の組立図を示す。
駆動源８００は、ヨーク部材８０１に巻線コイル部８０２を設けた電磁駆動源である。駆動源８００は、ヨーク部材８０１の先端が回転軸部材６０１に対向するように基板１０１上に配置される。ここで、巻線コイル部８０２に通電を行うと、ヨーク部材８０１の先端から発生する磁力により回転軸部材（磁石）６０１を回転させることができる。回転軸部材６０１が回転するので、第１、第２の光調節手段３０１、４０１を回動させることが出来る。

従来では、各光調節手段３０１、４０１に、回転軸と、それを組み立てる際の回転軸穴が必要であった。本実施例では、各光調節手段３０１、４０１の回転軸ＡＸ１、ＡＸ２を同軸にすることにより、回転軸部材６０１だけで、所望の動作を得ることができる。したがって、組立を容易にすることが可能となる。

また、軸配置分のスペースが小さくなるため、構成の簡略化も可能となる、これにより、さらに小型化も可能である。
また、従来の技術では、一つの駆動源で同時に２枚の絞り羽根を動作させていた。その為、駆動源には、初期駆動力として、絞り羽根２枚分の静止摩擦力に相当する大きな力が必要となっていた。しかし、本構成は、絞り羽根の初期駆動時は、絞り羽根１枚を動作させ、その後、連結部によりもう一枚の羽根も連動させる為、絞り羽根の駆動初期に必要な駆動力も小さくなる。その為、より安定的に駆動可能となる。

（第２実施例）
次に、図６から図１１を用いて、本発明の第２の実施例に係る光調節装置を説明する。まず、図６、図７を用いて本実施例を説明する。第１の実施例と同一の構成要素には、同一の付番をする。

図６に示すように、本光調節装置は、光学開口１０２、回転軸穴１０３が形成された基板１０１と、開口２０２、回転軸穴２０３、規制部２０４、２０５が形成された基板２０１と、第１の光学開口規制部９０２、突出部９０３、回転軸穴９０４が形成された第１の光調節手段９０１と、第２の光学開口規制部１００２と回転軸穴１００３が形成された第２の光調節手段１００１と、基板１０１と基板２０１との間に光調節手段９０１、１００１が動作可能なスペースを形成するスペーサー５０１と、光調節手段９０１、１００１の回転動作のための回転軸部材６０１と、により構成される。

また、回転軸部材６０１は磁石で形成されており、回転軸穴９０４を介し第１の光調節手段９０１に接合されている。ここで、回転軸部材６０１の中心軸と、回転軸ＡＸ１とが一致している。

図７に本光調節装置の組立図を示す。図７に示すように、第１の光調節手段９０１は、接合された回転軸部材６０１を第１の基板１０１に形成された回転軸穴１０３（図１参照）、第２の基板２０１に形成された回転軸穴２０３（図１参照）に通して、回転可能に取り付けられる。

また、第２の光調節手段１００１の回転軸穴１００３には、第１の光調節手段９０１に接合された回転軸部材６０１が挿入される。第２の光調節手段１００１は回転軸部材６０１を介して第１の光調節手段９０１に重なり、回転可能に取り付けられる。ここで、第２の光調節手段１００１は回転軸部材６０１とは接合されておらず、回転軸部材６０１を介し、第１の光調節手段９０１に形成された突出部９０３の切りかき部の中に配置される。

次に図８、図９を用いて、本光調節装置の動作を説明する。また、説明を容易にするため基板１０１を省略した上面図を示す。

図８は、２枚の光調節手段９０１、１００１が基板１０１、２０１に形成された光学開口１０２、開口２０２から退避した時の図である。この状態にする場合は、回転軸部材６０１に回転力を与え、第１の光調節手段９０１を基板に形成された開口部より退避する方向へ回転動作させる。

すると、まずは回転軸部材６０１に接合された第１の光調節手段９０１が回転動作を始める。回転動作開始時は、第２の光調節手段１００１は動作しない。その後、第１の光調節手段９０１に形成された突出部９０３が第２の光調節手段１００１に接触し、第２の光調節手段１００１も動作を開始する。

第２の光調節手段１００１が規制部２０４に突き当たった時、第２の光調節手段１００１は停止し、同時に第１の光調節手段９０１も停止する。
この時、光調節装置の光学開口は基板１０１に形成された光学開口１０２となり、第１の光調節手段９０１と第２の光調節手段１００１とは重なって収容される。

図９は、２枚の光調節手段９０１、１００１が基板１０１、２０１に形成された光学開口部１０１、１０２に重なった時の状態を示す。この状態にする場合は、回転軸部材６０１に回転力を与え、第１の光調節手段９０１を基板に形成された開口部に重なる方向へ回転動作させる。

これにより、回転軸部材６０１に接合された第１の光調節手段９０１が回転動作を始める。回転動作開始時は、第２の光調節手段１００１は動作しない。その後、第１の光調節手段９０１に形成された突出部９０３が第２の光調節手段１００１に接触し、第２の光調節手段１００１も動作を開始し、第２の光調節手段１００１が規制部２０５に突き当たった時、第２の光調節手段１００１は停止し、同時に第１の光調節手段９０１も停止する。

この時、光調節装置の光学開口は第１の光調節手段９０１、第２の光調節手段１００１にそれぞれ形成された光学開口規制部９０２、１００２が形成する光学開口１１１となる。

第２の実施例においても駆動源は第１の実施例と同じである為、説明を省略する。なお、第２の実施例の、第１の光調節手段９０１に設けた突出部９０３の代わりに、図１０、図１１に示すように突起部１２１、１２２を形成した構成でも同様の効果を得ることが出来る。図１１に示す本構成の動作は、上述した第２の実施例の構成と同じである為、説明を省略する。

また、第２の実施例では回転軸部材６０１が接合された光調節手段９０１だけに突起部１２１、１２２や、突出部９０３を設けている。しかしながら、これに限られず、図１２に示すように、実施例１を変形して、回転軸部材６０１が接合されていない、もう一方の光調節手段４０１だけに突起部１３１、１３２を形成しても同様の効果が得られる。動作は上述したものと同じである為、説明を省略する。

本実施例によれば、第１の実施例同様、２枚の光調節手段９０１、１００１を同一の回転軸ＡＸ１、ＡＸ２で回転させることができる。そのため、回転軸が一つでよいため、組立性が大きく向上する。また、第１の実施例では、２枚の光調節手段３０１、４０１にそれぞれ連結部（突起部と溝部）を形成し、２枚の光調節手段３０１、４０１を連動させたが、第２の実施例では、１つの光調節手段に連結部（突出部）を設けるだけで、もう一つの光調節手段も連動させることが可能となる。したがって、構成をさらに簡略化することができる。

以上のように、本発明にかかる光調節装置は、小型の光学装置に有用であり、特に、更なる小型化が要求される光調節装置に適している。

１０１、２０１ 基板
１０２、１１１、２０２、７０１ 開口
１０３、２０３、３０４、４０３、９０４、１００３ 回転軸穴
２０４、２０５ 突起部
３０１、４０１、９０１、１００１ 光調節手段
３０２、４０２、９０２、１００２ 光学開口規制部
３０３ 連結溝
４０４ 突起部
５０１ スペーサー
６０１ 回転軸部材
８００ 駆動源
８０１ ヨーク部材
８０２ 巻き線コイル部
９０３、１２１、１２２、１３１、１３２ 突出部

Claims (6)

1. 光学開口が形成された基板と、
   光学開口規制部を有する第１の光調節手段及び第２の光調節手段と、
   前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段を動作させる駆動源と、を有し、
   前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段が、前記光学開口位置から退避した第１の静止位置と、前記光学開口位置に重なる第２の静止位置に相互に移動する光調節装置において、
   前記第１の光調節手段には、回転軸部材が一体的に形成され、
   前記前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段の少なくとも１つには連結部が形成されており、
   前記駆動源で前記回転軸部材を回転させることで、前記第１の光調節手段が回動し、前記第２の光調節手段も前記連結部により連動し、
   前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段は同じ回転軸を中心に回動することを特徴とする光調節装置。
2. 前記回転軸部材の中心軸と前記回転軸は一致していることを特徴とする請求項１に記載の光調節装置。
3. 前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段のうち少なくとも１つは光軸方向に突出する突出部を有し、
   前記突出部により前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段が連結され、連動することを特徴とする請求項１または２に記載の光調節装置。
4. 前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段のうち１つには溝部、もう一方には光軸方向に突出する突出部が形成され、
   前記溝部と前記突出部によって、前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段は連結され、動作することを特徴とする請求項第３に記載の光調節装置
5. 前記第１の光調節手段及び前記第２の光調節手段は、前記第１の静止位置では重ねて収容され、前記第２の静止位置では前記光学規制部により、光学開口部を形成することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載の光調節装置。
6. 前記回転軸部材は円柱状の磁石で形成され、
   前記駆動源はヨークと巻線コイルからなる電磁駆動源であり、
   前記電磁駆動源により前記円柱状の磁石を回転させること特徴とする請求項１〜５のいずれか一項に記載の光調節装置。

Images