JP2012247693A - 光調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】装置の厚さを最小限にすることができる光調節装置を提供すること。
【解決手段】少なくとも一方に開口を有する第１、第２の基板と、間隔部と、回転中心となる軸部材を有し、入射光調節手段と、入射光調節手段を駆動する少なくとも一つの駆動手段と、を有し、駆動手段により入射光調節手段を開口と、開口から退避した退避位置とに相互に回動させ、開口を通過する入射光を調整する光調節装置において、駆動手段は、入射光調節手段の回転中心に配置された磁石と、コイルコアに巻き線されたコイルとで構成され、コイルコアは磁石に対向するように第１の基板上に配置され、コイルコアはコイルが配置されたコイル形成部位とコイルが配置されていない接合部位とによって構成され、接合部位は、第１の基板と第２の基板と第１、第２の基板とは異なる部材との少なくともいずれか一つに接合されている。
【選択図】図３

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撮像機器の高画質化に伴い、レンズや絞り、光学フィルター等の光学要素も、従来の固定焦点レンズ、固定開口絞り、固定特性フィルターから、フォーカスレンズ、可変絞り、可変特性フィルターを適用する要求が高まっている。このため、小型撮像機器に適用する光学要素を小型化する構成として、多くの提案がなされている。
この様な可変絞りの例として、例えば特許文献１に提案された構成がある。
図８は、この構成を示している。地板１に固定されたレンズ２の周りに円周状のコイル４およびコイルコア３を配置している。コイルコア３は、２つの端部３ａ、３ｂが、磁石５に対向している。

特開平９−２２０４２号公報

特許文献１に示す構成では、地板にコイルを接合するためには、コイルあるいはコアに接着等を使用するなどの必要がある。その際、接着剤などによって駆動装置の厚さが増加してしまうおそれがある。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、光軸方向（厚さ方向）に接着等を使わずにコイルを磁石と対向するように配置することによって、装置の厚さを最小限にすること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、本発明に係る光調節装置は、
少なくとも一方に開口を有する第１の基板と第２の基板と、
第１の基板と第２の基板との間隔を規定する間隔部と、
回転中心となる軸部材を有し、基板間で光軸方向に対して鉛直な平面内を回動する少なくとも一つの入射光調節手段と、
入射光調節手段を駆動する少なくとも一つの駆動手段と、を有し、
駆動手段により入射光調節手段を開口と、開口から退避した退避位置とに相互に回動させ、開口を通過する入射光を調整する光調節装置において、
駆動手段は、入射光調節手段の回転中心に配置された磁石と、コイルコアに巻き線されたコイルとで構成され、
コイルコアは磁石に対向するように第１の基板上に配置され、
コイルコアは、コイルが配置されたコイル形成部位とコイルが配置されていない接合部位とによって構成され、
接合部位は、第１の基板と第２の基板と第１、第２の基板とは異なる部材との少なくともいずれか一つに接合されていることを特徴とする。

本発明は、装置の厚さを最小限にすることができる光調節装置を提供できるという効果を奏する。

第１実施形態に係る光調節装置の分解斜視図である。 第１実施形態に係る光調節装置を組み立てた状態を示す斜視図である。 第１実施形態に係る光調節装置を側面からみた構成を示す図である。 第２実施形態に係る光調節装置を側面からみた構成を示す図である。 第２実施形態の変形例に係る光調節装置を側面からみた構成を示す図である。 第３実施形態に係る光調節装置を側面からみた構成を示す図である。 第３実施形態の変形例に係る光調節装置を側面からみた構成を示す図である。 従来の絞り装置の全体構成を示す分解斜視図である。

本実施形態の光調節装置の構成による作用効果を説明する。なお、この実施形態によって本発明は限定されるものではない。すなわち、実施形態の説明に当たって、例示のために特定の詳細な内容が多く含まれるが、これらの詳細な内容に色々なバリエーションや変更を加えても、本発明の範囲を超えない。従って、以下で説明する本発明の例示的な実施形態は、権利請求された発明に対して、一般性を失わせることなく、また、何ら限定をすることもなく、述べられたものである。

（第１実施形態）
図１は、本発明の第１実施形態に係る光調節装置の概略構成を示している。図１は、光調節装置１００の分解斜視図である。図１において、光調節装置１００の光軸方向ＡＸを一点鎖線で示す。光調節装置１００は、第１の基板１０１、第２の基板２０１、光調節手段３００、スペーサー４０１（間隔部）、駆動手段としての電磁駆動源５００から構成されている。第１の基板１０１及び第２の基板２０１は、それぞれ光学開口１０２、２０２と、回転軸穴１０３、２０３と、から形成されている。
光調節手段３００は、光学フィルター３０１と、磁性を有する回転軸部材３０２と、より構成されている。スペーサー４０１は、第１の基板１０１と第２の基板２０１との間に配置され、光調節手段３００が動作可能となるスペースを作る。また、電磁駆動源５００は、光調節手段３００を回動させ、ヨーク部材５０２（以下、適宜「コイルコア」という）に巻線コイル部（以下、適宜「コイル」という）５０１を設けたものである。

図２は、第１実施形態に係る光調節装置１００の組み立てた状態を示す斜視図である。光調節手段３００の回転軸部材３０２は、回転軸穴１０３、２０３に支持されている。光調節手段３００は第１の基板１０１、第２の基板２０１との間に配置される。電磁駆動源５００は第１の基板１０１上に配置される。ヨーク部材５０２の先端部５０２ａ、５０２ｂは、磁性を有する回転軸部材３０２に対向する位置に配置される。そして、光調節手段３００は回転軸部材３０２を電磁駆動源５００によって回転させることによって移動する。

光調節手段３００は、光学開口２０２、光学開口１０２から退避した第１静止位置（退避位置）にある状態へ移動できる。このとき、光調節手段３００はスペーサー４０１の曲面部４０１ａに当接し、その位置に静止する。
また、光調節手段３００は、光学開口２０２、光学開口１０２に重なる第２静止位置（開口位置）にある状態へ移動できる。このとき、光調節手段３００はスペーサー４０１の平面部に当接し、静止する。第２静止位置において、光調節装置１００に入射する光は光学フィルター３０１によって調節される。
第１実施形態に係る光調節装置１００は、巻線コイル部５０１に電流を印加することで、磁性を有する回転軸部材３０２を、先端部５０２ａ、５０２ｂから発生する磁力により回転させる。これにより、光調節手段３００を第１静止位置と、第２静止位置へ相互に移動させる。また、第１実施形態では、スペーサー４０１を光調節手段３００の静止位置のストッパーとして機能させているが、別途ストッパー部材を用いてもよい。

換言すると、図１に示す光調節装置１００は、
第１の基板１０１と第２の基板２０１との間隔を規定する間隔部であるスペーサー４０１と、
回転中心となる軸部材である回転軸部材３０２を有し、基板１０１、２０１間で光軸ＡＸ方向に対して鉛直な平面内を回動する少なくとも一つの入射光調節手段である光調節手段３００と、
入射光調節手段を駆動する少なくとも一つの駆動手段である電磁駆動源５００と、を有し、
駆動手段により入射光調節手段を開口１０２、２０２と、開口１０２、２０２から退避した退避位置とに相互に回動させ、開口１０２、２０２を通過する入射光を調整するものである。

ここで、磁石が固定されている光調節手段３００（駆動羽根）に開口がある場合は絞りとして機能し、開口部分にレンズやフィルターが配置される場合もある。

コイルコア５０２の両端５０２ａ、５０２ｂは径方向に磁化されている磁性を有する回転軸部材３０２に対向している。コイルコア５０２の形状は開口の周りを一周するような一体構成となっている。磁性を有する回転軸部材３０２（磁石）は、径方向に磁化されている。このようにすれば、コイルコアと磁性を有する回転軸部材３０２とからなる磁気回路が閉じた構成になるため、大きな磁力が得られ、駆動性能が向上する。

図３は、第１の実施形態の光調節装置１００の側面構成を示している。
コイルコア５０２は磁性を有する回転軸部材３０２（磁石）に対向するように第１の基板１０１上に配置されている。
コイルコア５０２は、コイル５０１が配置されたコイル形成部位Ａと、コイル５０１が配置されていない接合部位５０３ａとによって構成されている。
接合部位５０３ａは、第１の基板１０１に接合されている。

コイル５０１が形成されていない接合部位５０３ａを用いて第１の基板１０１と接合する。このため、コイル５０１を直接第１の基板１０１に接着しないで良い。これにより、従来、接着剤を用いていた場合に存在していた接着のための厚さΔを、従来に比較して格段に小さくすることができる。
このように、第１の基板１０１にコイルコア５０２のコイル５０１が巻かれていない接合部位５０３ａを接合する構成をとっているため、接着材を使用しない分だけ薄型化が可能になる。

具体的には、コイルコア５０２の接合部位５０３ａの光軸方向（紙面において上下方向）の直径は、コイル形成部位５０１の直径よりも小さく構成されている。
第１の基板１０１上には、コイル５０２の半径よりも小さく、かつ、光軸方向に伸びる突起部５０３ｂが形成されている。
突起部５０３ｂにコイルコア５０２の接合部位５０３ａが接合されている。

かかる構成では、コイルコア５０２の厚さ（直径）は、コイル５０１の直径よりも小さい。このことから、直径が小さい部分、すなわち光軸方向に薄い部分を接合に用いるため、装置全体が厚くなることはない。
また、突起部５０３ｂは、コイル５０１の半径より小さい。このため、突起部５０３ｂの部分で接合しても光軸方向に厚くならない。また、突起部５０３ｂが位置決め機能を兼ねることができる。したがって、コイル５０１を精度良く配置できる。

第１の基板１０１には、コイル５０１の下半分と同じ高さの突起部５０３ｂが形成されている。そして、突起部５０３ｂの上にコイルコア５０２を接合する。ここで、コイルコア５０２のコア材は板状でも良い。また、コイルコア５０２の接合部位５０３ａと、突起部５０３ｂとの接合は、拡散接合やロウ付けなどを用いることができる。これにより、接着剤を使用しないので、薄型化が可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、接合部位５０３ａは、コイル５０１の直径よりも小さい。
また、本実施形態において、磁石である回転軸部材３０２と対向する部分で、コイルコア５０２と第１の基板１０１と接合してもよい。この場合、突起部５０３ｂが位置決め機能を有するため、磁石３９２とコイルコア５０２との距離（間隔）を精度良く設定できる。

（第２実施形態）
次に、本発明の第２実施形態に係る光調節装置６００について説明する。
図４は、光調節装置６００の側面構成を示している。第１の基板１０１から突出したように突起部５０３ｂが形成されている。そして、突起部５０３ｂの側面にコイルコア５０２の接合部位５０３ａが接合している。

ここで、突起部５０３ｂは、第１の基板１０１の一部を折り曲げて形成することもできる。これにより、比較的容易に突起部５０３ｂを形成でき、かつ厚さを増さない構成とすることができる。

本実施形態では、突起部５０３ｂに対して、その側面を接合に利用している。このため、接着等行っても直接高さを増すことはない。
また、コイルコア５０２の厚さはコイル５０１より薄くても良い。この場合、コイル５０１の部分は図４に示すような空間が形成されることになる。
また、突起部５０３ｂの高さは、コイル５０１の直径と同じかそれよりも小さいことが望ましい。そして、コイル５０１が巻かれていない部位を接合に使用している。

ここで、突起部５０３ｂは板状でもよく、上述したように、第１の基板１０１の一部を折り曲げて形成しても良い。これにより、折り曲げるだけでよいので、形成が容易となる。

（変形例）
次に、本実施形態の変形例について説明する。
図５は、変形例に係る光調節装置６５０の側面構成を示している。本変形例では、突起部５０３ｃの側面にコイルコア５０２の接合部位５０３ａが接合している。突起部５０３ｃに対して、その側面を接合に利用している。そして、突起部５０３ｃは、第１の基板１０１、第２の基板２０１、スペーサー４０１に当接するように固着されている。このため、光調節装置６５０を構成する部材の脱落防止を図ることができる。

（第３実施形態）
次に、本発明の第３実施形態に係る光調節装置７００について説明する。
図６は、光調節装置７００の側面構成を示している。
本実施形態では、コイルコア５０２の接合部位５０３ａには光軸ＡＸ方向に伸びる突起部が形成されており、突起部は第１の基板１０１に接合されている
コイルコア５０２の端部を折り曲げて、接合部位５０３ａとする。折り曲げられている接合部位５０３ａは、上述した実施形態における突起部に対応する。そして、コイルコア５０２を折り曲げた部位を第１の基板１０１と接合する。

本実施形態では、接合部位の突起はコイルコア５０２を折り曲げて形成（板状）している。折り曲げるだけでよいので、形成が容易となる。

突起部の先端が第１の基板１０１に接続されていることが望ましい。これにより、比較的容易に突起部を製作することが可能になる。
また、コイルコア５０２の接合部位５０３ａと突起は一体構造となっている。このように、コイル５０１が巻かれていない部位を接合に使用する。従って、コイル５０１よりも接合部位５０３ａは小さく（薄く）することができる。

(変形例）
図７は、本実施形態の変形例に係る光調節装置８００の側面構成を示している。
本変形例では、コイルコア５０２の端部を折り曲げて突起部を形成する。そして、形成された突起部の側面を接合部位５０３ａにする。突起部の接合部位５０３ａを第１の基板１０１とスペーサー４０１とに接合する。これにより、図６と同様に高さ方向への接合ではないため、厚さが増すことはない。

また、突起部の側面は、第１の基板１０１と第２の基板２０１との少なくとも一方の基板に接合されていることが望ましい。
これにより、比較的容易に突起部を製作することができ、かつ、側面からの接合になるため厚さが増さない構造になる。

以上のように、本発明は、装置の厚さを最小限にすることができる光調節装置に適している。

１００ 光調節装置
１０１ 第１の基板
１０２ 光学開口
１０３ 回転軸穴
２０１ 基板
２０２ 光学開口
２０３ 回転軸穴
３００ 光調節手段
３０１ 光学フィルター
３０２ 回転軸部材
４０１ スペーサー（間隔部）
５００ 電磁駆動源
５０１ 巻線コイル部（コイル）
５０２ ヨーク部材（コイルコア）
５０２ａ 先端部
５０２ｂ 先端部
ＡＸ 光軸

Claims (7)

1. 少なくとも一方に開口を有する第１の基板と第２の基板と、
   前記第１の基板と前記第２の基板との間隔を規定する間隔部と、
   回転中心となる軸部材を有し、前記基板間で光軸方向に対して鉛直な平面内を回動する
   少なくとも一つの入射光調節手段と、
   前記入射光調節手段を駆動する少なくとも一つの駆動手段と、を有し、
   前記駆動手段により前記入射光調節手段を前記開口と、前記開口から退避した退避位置とに相互に回動させ、前記開口を通過する入射光を調整する光調節装置において、
   前記駆動手段は、前記入射光調節手段の回転中心に配置された磁石と、コイルコアに巻き線されたコイルとで構成され、
   前記コイルコアは前記磁石に対向するように前記第１の基板上に配置され、
   前記コイルコアは前記コイルが配置されたコイル形成部位と前記コイルが配置されていない接合部位とによって構成され、
   前記接合部位は、前記第１の基板と前記第２の基板と前記第１、第２の基板とは異なる部材との少なくともいずれか一つに接合されていることを特徴とする光調節装置。
2. 前記コイルコアの前記接合部位の光軸方向の直径は、前記コイル形成部位の直径よりも小さく構成され、
   前記第１の基板上には、前記コイルの半径よりも小さく、かつ、光軸方向に伸びる突起部が形成され、
   前記突起部に前記コイルコアの前記接合部位が接合され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. 前記突起部の光軸と垂直な方向から前記コイルコアの前記接合部位が接合されていることを特徴とする請求項２に記載の光調節装置。
4. 前記突起部は前記第１の基板の一部を折り曲げて形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光調節装置。
5. 前記コイルコアの前記接合部位には光軸方向に伸びる突起部が形成されており、
   前記突起部は前記第１の基板に接合されていることを特徴とする請求項３に記載の光調節装置。
6. 前記コイルコアの前記接合部位には光軸方向に伸びる突起部が前記コイルコアを折り曲げることによって形成されていることを特徴とする請求項４に記載の光調節装置。
7. 前記突起部の側面は、前記第１の基板と前記第２の基板との少なくとも一方の基板に接合されていることを特徴とする請求項５に記載の光調節装置。
   

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