JP2015200799A - 光調節装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電源オフ状態における光調節部の不用意な移動を抑制する光調節装置を提供する。【解決手段】光通過用の開口が各形成され平行に配置された基板１，２と、基板１，２に垂直な軸周りに回転可能かつ軸方向に移動可能な回転軸部材６と、基板１，２の間のスペース内において回転軸部材６と一体に固定され、回転軸部材６の回動に伴って挿入位置と退避位置とに移動し、開口を通過する光を調節する光調節部７と、スペース内において基板１側に移動した光調節部７の挿入／退避位置からの回動を規制し、スペース内において基板２側に移動した光調節部７の回動を許容する保持部材１１と、を備える光調節装置。【選択図】図９

Description

本発明は、光路上に光調節部を挿脱することにより光を調節する光調節装置に関する。

撮像機能を有する撮像機器は、各種の分野で幅広く用いられているが、その中でも比較的形状が小さい小型撮像機器の分野がある。こうした小型撮像機器の幾つかの例としては、マイクロビデオスコープを含む電子内視鏡、撮像機能を備える光学顕微鏡、撮像機能を備える携帯機器などが挙げられる。

従来の小型撮像機器は、小型化を図ることを優先したために、レンズや絞り、光学フィルタ等の光学要素として、固定焦点レンズ、固定開口絞り、固定特性フィルタ等が採用されていた。

これに対して近年、こうした小型撮像機器においても高画質化が求められるようになり、上述した光調節装置の光学要素として、フォーカスレンズ、可変絞り、可変特性フィルタ等を採用する要求、すなわち、光の調節を行う光調節装置として機能する要求が高まっている。

そこで小型撮像機器に適用し得るように光調節装置の小型化を図る技術が、数多く提案されている。

一例としての特開平９−２２０４２号公報には、撮影レンズの周りに配置された電磁駆動装置が記載されていて、ヨークと、コイルと、ヨークと対向する永久磁石と、を備え、コイルに通電することでヨークに磁力を発生させて永久磁石を回転させる構成となっている。そして、永久磁石に光調節部として例えばシャッタ羽根を回動一体に取り付けることにより、シャッタ羽根が光路上に位置する状態と光路上から退避した状態とを切り替えることが可能となっている。

特開平９−２２０４２号公報

ところで、光調節装置が搭載された撮像機器などには、突発的な衝撃が加わることがある。このような場合に、上記特開平９−２２０４２号公報に記載されたような構成では、可動体である光調節部が意図とは異なる位置に動いてしまう可能性がある。特に光調節装置が非駆動となっているとき、つまりコイルに電流が流れていない例えば電源オフ状態のときには、永久磁石および光調節部を特定の位置に係止することができないために、衝撃などの意図しない作用により光調節部が移動し易くなる。

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであり、電源オフ状態における光調節部の不用意な移動を抑制することができる光調節装置を提供することを目的としている。

本発明のある態様による光調節装置は、光を通過させる開口がそれぞれ形成され、所定間隔となるように平行に配置された第１基板および第２基板と、前記第１基板および前記第２基板に垂直な回転中心軸周りに回転可能な回転軸部材と、前記回転軸部材と回動一体に固定され、前記第１基板と前記第２基板との間のスペースにおいて該回転軸部材と一体に該回転軸部材の軸方向に移動可能であり、該回転軸部材の回動に伴って、前記開口を通過する光の光路上に位置する挿入位置と該光路上から退避した退避位置とに移動する、前記開口から入射する入射光を調節して出射する光調節部と、前記スペースを、前記軸方向の位置が前記第１基板側となる第１の領域と前記第２基板側となる第２の領域とに分割したときに、前記光調節部が前記第１の領域にあるときには該光調節部の前記挿入位置と前記退避位置との少なくとも一方からの回動を規制し、前記光調節部が前記第２の領域にあるときには該光調節部の回動を許容する保持部材と、を具備している。

本発明の光調節装置によれば、電源オフ状態における光調節部の不用意な移動を抑制することが可能となる。

本発明の実施形態１における光調節装置の構成を光軸方向に引き延ばして示す分解斜視図。 上記実施形態１における光調節装置の構成を示す斜視図。 上記実施形態１における回転軸部材の磁気的構成を示す斜視図。 上記実施形態１において、光調節部が挿入位置にあるときの光調節装置の様子を第１基板を取り除いて示す斜視図。 上記実施形態１において、光調節部が退避位置にあるときの光調節装置の様子を第１基板を取り除いて示す透視図。 上記実施形態１において、コイルに電流を流していないときに回転軸部材がコイル芯材側に引き寄せられる状態を説明するための側面図。 上記実施形態１において、光調節部が回動するときの様子を説明するための図表。 上記実施形態１において、コイルに電流を流しているときと流していないときで光調節部が第１基板と第２基板との間のスペースの異なる領域に位置することを説明するための側面図。 上記実施形態１において、コイルに電流を流していないときには光調節部の回動が規制され、コイルに電流を流しているときには光調節部の回動が許容されることを説明するための図表。 本発明の実施形態２における保持部材の構成を説明するための分解斜視図。 本発明の実施形態３における保持部材の構成を説明するための分解斜視図。 本発明の実施形態４における光調節装置の構成を示す斜視図。 上記実施形態４における保持部材の構成を説明するための分解斜視図。 上記各実施形態に対して適用可能な光調節部の他の構成例を示す斜視図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態を説明する。
［実施形態１］

図１から図９は本発明の実施形態１を示したものである。

まず、図１〜図３を参照して、光調節装置の基本的な構成について説明する。ここに、図１は光調節装置の構成を光軸方向に引き延ばして示す分解斜視図、図２は光調節装置の構成を示す斜視図、図３は回転軸部材６の磁気的構成を示す斜視図である。

光調節装置は、入射光を調節するためのものであり、ここでいう調節としては、絞りによる光量調節および瞳調節、ＮＤフィルタによる光量調節、レンズによる集光調節、偏光フィルタによる偏光調節、カラーフィルタによる帯域調節、シャッタによる通過時間調節、あるいはこれらの組み合わせ等が幾つかの例として挙げられるが、これらに限定されるものではなく、光学的な調節であれば広く適用可能である。

以下では、光調節が絞りを用いた調節である場合を例に挙げて説明する。

光調節装置は、第１基板１と、第２基板２と、コイル芯材４およびコイル５を含む電磁駆動源３と、回転軸部材６と、光調節部７と、ストッパ８，９と、を備えている。

第１基板１は、光を通過させるための開口１ａと、回転軸部材６の軸方向の一端側を挿通するための軸孔１ｂとを有し、一面側に電磁駆動源３が配設されたものである。

第２基板２は、第１基板１の他面側（すなわち、第１基板１の電磁駆動源３が配設されている面と反対側）に対向するように、図示しないスペーサ等を介して第１基板１と所定間隔のスペースをもって平行に配設されており、中央部に形成された光を通過させるための開口２ａと、回転軸部材６の軸方向の他端側を挿通するための軸孔２ｂとを有している。

第１基板１の開口１ａおよび第２基板２の開口２ａは、例えば円形の開口として各基板１，２の中央部に形成されており、図示しない主光学系の光軸Ｏは、これらの開口１ａ，２ａの例えば中心を、第１基板１および第２基板２の基板面に垂直に通るようになっている。なお、開口１ａまたは開口２ａが、図示しない主光学系における開放絞りとしての機能を果たす光学開口であっても良い。

軸孔１ｂおよび軸孔２ｂは、第１基板１および第２基板２の基板面に垂直な（つまり光軸Ｏと平行な）回転中心軸周りに回転可能となるように、かつ軸方向にも移動可能（ただし、この移動可能範囲は、後述するように、光調節部７が第１基板１に当て付く位置と第２基板２に当て付く位置との間に制限される）となるように、回転軸部材６を取り付けて軸支するものである。

電磁駆動源３は、第１基板１における、第１基板１と第２基板２との間のスペースとは反対側の面に配設されていて、磁性体で形成されたコイル芯材４と、コイル芯材４に巻回されたコイル５と、を有し、コイル５に電流を流すことにより発生する磁力をコイル芯材４を介して回転軸部材６に伝達することにより、回転軸部材６を回動するものである。

ここに回転軸部材６は、軸周りに異なる磁極を有するように着磁された棒状の（例えば円柱状の）永久磁石（軸磁石）として構成されている。図３に示すように、この回転軸部材６は、例えば二極構成となっていて、円柱状における一方の半円柱部分がＳ極６ｓ、他方の半円柱部分がＮ極６ｎとなるように着磁されている。

具体的に回転軸部材６は、後で作用をより詳しく説明するように、退避位置（図５参照）において、コイル５に退避位置から挿入位置（図４参照）へ回転軸部材６を回転させるような電流を流すと、第１基板１と第２基板２との間のスペースを軸方向に分割したときに第１基板１側となる第１の領域Ａ１（図８参照）から第２基板２側となる第２の領域Ａ２（図８参照）へ向かう軸方向の反発力が働き、挿入位置において、コイル５に挿入位置から退避位置へ回転軸部材６を回転させるような電流を流すと、第１の領域Ａ１から第２の領域Ａ２へ向かう軸方向の反発力が働くように、軸周りの磁極が構成されている（図７のＤ，Ｅ欄参照）。

また、軸磁石でなる回転軸部材６は、下記に説明するように軸方向の中心がコイル芯材４からオフセットした位置に配設されているために、コイル５に電流を流していないときには、磁性体で形成されたコイル芯材４との間に働く磁気作用により第２の領域Ａ２から第１の領域Ａ１へ向かう軸方向の引力が働く。

コイル芯材４は、コイルコアあるいはヨークとも呼ばれ、パーマロイやケイ素鋼等の磁性体によって２つの芯材端４ａを有する開曲線状（すなわち、閉曲線の一部に切目がある形状）に形成されていて、図示の例では、一頂点が開放端の略三角形状となっている。そして、略三角形状の開放端である一対の芯材端４ａが回転軸部材６の外側面の両側（図示の例では回転軸部材６が円柱形であるために、回転軸部材６の周面の両側）の軸方向における中心からオフセットした位置を非接触に挟み込むようになっている。このようにして、コイル芯材４と回転軸部材６とで閉磁気回路を構成し、コイル５により発生された磁気を伝達するようにしている。

コイル５は、開曲線状をなすコイル芯材４の磁気経路に沿った少なくとも一箇所（図示の例では２箇所）に巻回され、電流を流すことにより磁力を発生するものである。

光調節部７は、開口１ａまたは開口２ａから入射する入射光を調節して（上述したように、光を光学的に変化させて）出射する光調節用の部材であり、上述した回転軸部材６と回動一体に固定されている。この光調節部７は、回転軸部材６の回動に伴って、第１基板１と第２基板２との間の上述した所定間隔のスペース内で回動するように構成されている。さらに、光調節部７は、第１基板１と第２基板２との間のスペースにおいて（より詳しくは、第１基板１に当て付く位置と第２基板２に当て付く位置との間において）、回転軸部材６と一体に回転軸部材６の軸方向にも移動可能となっている（後述する図７等も参照）。ここに、本実施形態における光調節部７は、絞り開口７ａを備え、上述したように、図示しない主光学系の光路上に挿入されたときに光束の通過範囲を変更する絞り羽根となっている。

ストッパ８は、回転軸部材６を中心として回転する光調節部７を、開口１ａ，２ａを通過する入射光の光路上から退避した退避位置に位置決めして規制する第１の規制部材である。

また、ストッパ９は、光調節部７を、開口１ａ，２ａを通過する入射光の光路上に挿入された挿入位置に位置決めして規制する第２の規制部材である。

こうして、光調節部７は、回転軸部材６の回動に伴って、ストッパ８により規制される退避位置と、ストッパ９により規制される挿入位置と、の間の所定の回転可能範囲で移動するようになっている。

次に、図４および図５を参照して、光調節装置の基本的な作用について説明する。ここに、図４は光調節部７が挿入位置にあるときの光調節装置の様子を第１基板１を取り除いて示す斜視図、図５は光調節部７が退避位置にあるときの光調節装置の様子を第１基板１を取り除いて示す透視図である。

上述したような構成により、光調節装置は、電磁駆動源３によって回転軸部材６を回転させ、光調節部７を退避位置と挿入位置とに変位させて入射光を調整する。

すなわち、コイル５に一方向の電流を流すと、コイル芯材４の２つの芯材端４ａの内の、一方がＳ極、他方がＮ極に磁化され、コイル５に他方向の電流を流すと磁化される極が逆となる。これにより、回転軸部材６のＮ極６ｎ／Ｓ極６ｓと芯材端４ａのＳ極／Ｎ極との間に引力が発生し、回転軸部材６のＮ極６ｎ／Ｓ極６ｓと芯材端４ａのＮ極／Ｓ極との間に反発力が発生する。このような磁力により回転軸部材６は、右回りまたは左回りに回転する。

そして、回転軸部材６と一体的に回転する光調節部７が、ストッパ９に当接したところで停止し、図４に示す挿入位置からのそれ以上の反時計回りの回動を規制される。

また、回転軸部材６と一体的に回転する光調節部７が、ストッパ８に当接したところで停止し、図５に示す退避位置からのそれ以上の時計回りの回動を規制される。

さらに、図６および図７を参照して、コイル５への電流の印加の有無に応じて、回転軸部材６および光調節部７の光軸方向位置が変化することについて説明する。ここに、図６はコイル５に電流を流していないときに回転軸部材６がコイル芯材４側に引き寄せられる状態を説明するための側面図、図７は光調節部７が回動するときの様子を説明するための図表である。

回転軸部材６は永久磁石であって磁場を発生させる一方、コイル芯材４は磁性体で形成されているために、コイル５に電流を流していない状態であっても回転軸部材６とコイル芯材４との間には磁力（この場合には、引力）が発生する。これは、磁性体で形成されたコイル芯材４に磁場をかけると磁化を生じて、近接する永久磁石の磁極とは反対の磁極が表れるためである。

また、光調節部７は、図６に示すように、回転軸部材６の例えば軸方向の中心位置Ｙ０に固定されている。

これに対して、コイル芯材４の芯材端４ａが回転軸部材６を挟み込んでいるのは、回転軸部材６の軸方向における、中心位置Ｙ０から図６の上側にオフセットした位置Ｙ１である。

従って、コイル５に電流を流していないときにコイル芯材４と回転軸部材６との間に作用する引力は、回転軸部材６の中心位置Ｙ０をコイル芯材４の位置Ｙ１に引き寄せる軸方向の成分をもつ。

このような引力により回転軸部材６および光調節部７が光軸方向に移動する作用について、図７を参照して説明する。ここに図７における、Ａ，Ｄ，Ｅ各欄は図２の矢印Ｄ１方向（上から下に向かう方向）から見たときの様子を、Ｂ，Ｃ各欄は図２の矢印Ｄ２方向（水平方向における軸孔１ｂから開口１ａへ向かう方向）から見たときの様子を、それぞれ示している。また、Ｃ欄は、Ｂ欄において点線で囲んだ領域の部分拡大図を示している。そして、Ｄ１〜Ｄ４欄に挿入位置から退避位置へ移動するときの磁極を、Ｅ４〜Ｅ１欄に退避位置から挿入位置へ移動するときの磁極を、それぞれ示している。

図７の１欄は、光調節部７が挿入位置にあって、コイル５に電流を流していないときの状態を示している。このときにはコイル５による磁場は発生しておらず、回転軸部材６とコイル芯材４との間には引力が作用しており、この引力によって光調節部７は第１基板１側に近接している。

図７の２欄は、図７の１欄に示す状態から、光調節部７を退避位置に移動させるためにコイル５に電流を流したときの状態を示している。

このときには、コイル５から発生された磁場により、コイル芯材４の芯材端４ａにはＤ２欄に示すような磁化が、すなわち、回転軸部材６のＳ極６ｓに近接する芯材端４ａにＳ極が、回転軸部材６のＮ極６ｎに近接する芯材端４ａにＮ極が、それぞれ生じている。従って、コイル芯材４と回転軸部材６との間に作用するのは反発力である。このために、回転軸部材６には、軸周りに回転する力だけでなく、軸方向に沿って第２基板２側に移動しようとする力も生じる。従って、Ｃ２欄に示すように、回転軸部材６および光調節部７がまず第２基板２側に近接した位置へ移動し、光調節部７が第２基板２に当接したところで軸方向の移動を停止する。

図７の３欄は、図７の２欄に示す状態から、光調節部７が退避位置まで移動したときの状態を示している。このときには、コイル５には電流を流したままである。

光調節部７は、上述したように、軸方向に沿って第２基板２側に移動した後は、さらに第２基板２に当接したまま軸周りに回転して退避位置に到達し、ストッパ８に当接して回転を停止する。

図７の４欄は、図７の３欄に示す状態から、コイル５に流していた電流を停止した状態を示している。

このときにはコイル５は磁場を発生させていないために、２つの芯材端４ａにはコイル電流による磁化は生じていない。そして、永久磁石である回転軸部材６と磁性体で形成されたコイル芯材４とには引力が生じるために、回転軸部材６および光調節部７が第１基板１側に近接した位置へ移動し、光調節部７が第１基板１に当接したところで軸方向の移動を停止する。

このように、（１）回転軸部材６の軸方向中心位置Ｙ０がコイル芯材４の軸方向位置Ｙ１に対してオフセットして配置される、（２）第１基板１と第２基板２との間のスペースに光調節部７が光軸方向に移動可能な余裕がある、という条件が満たされれば、図７に示すような動作が行われる。

このような動作を行う回転軸部材６および光調節部７を、挿入位置と退避位置とに係止するための構成を図８および図９を参照して説明する。ここに、図８は、コイル５に電流を流しているときと流していないときで光調節部７が第１基板１と第２基板２との間のスペースの異なる領域に位置することを説明するための側面図、図９は、コイル５に電流を流していないときには光調節部７の回動が規制され、コイル５に電流を流しているときには光調節部７の回動が許容されることを説明するための図表である。

なお、図９における、Ａ欄は図２の矢印Ｄ３方向（下から上に向かう方向）から第２基板２を取り除いた光調節装置を見たときの様子を、Ｂ各欄は図２の矢印Ｄ４方向（水平方向における軸孔１ｂと開口１ａとを結ぶ線に垂直な方向）から光調節装置を見たときの様子を、それぞれ示している。

上述したように光調節部７は、コイル５に電流を流していないときには、第１基板１と第２基板２との間のスペースにおける光軸方向の位置が第１基板１側となる分割領域である第１の領域Ａ１に位置し、コイル５に電流を流したときには、第２基板２側となる分割領域である第２の領域Ａ２に位置する。

そこで、光調節部７が第１の領域Ａ１にあるときには光調節部７の挿入位置と退避位置との少なくとも一方からの回動を規制し、光調節部７が第２の領域Ａ２にあるときには光調節部７の回動を許容する保持部材１１を設けている。

この保持部材１１は、第１基板１に、軸方向における第１の領域Ａ１の方向へ延在するように配置され、光調節部７が第１の領域Ａ１にあるときに光調節部７の回転方向の経路上に位置して、光調節部７の回動を機械的に規制する。

具体的に、本実施形態における保持部材１１は、電磁駆動源３が配設された方の基板である第１基板１の、上述したスペース側の面（第２基板２に対向する面）に突設された凸部となっている。

ここに、保持部材１１の光軸方向長さは、第１基板１と第２基板２との間のスペースの間隔から、光調節部７の光軸方向の厚みを引いた長さよりも短い。この条件を満たすように保持部材１１を構成することで、光調節部７は第２の領域Ａ２にあるときに保持部材１１に当接することなく回動可能となっている。

この保持部材１１は、光調節部７が挿入位置にあってコイル５に電流を流していないときには、第１の領域Ａ１において図９の１欄に示すように一側面で光調節部７に当接して、光調節部７の挿入位置からの回動（図９のＡ１欄における反時計回りの回動）を規制する。

さらに、保持部材１１は、光調節部７が退避位置にあってコイル５に電流を流していないときには、第１の領域Ａ１において図９の３欄に示すように他側面で光調節部７に当接して、光調節部７の退避位置からの回動（図９のＡ３欄における時計回りの回動）を規制する。

また、コイル５に電流を流したときには、光調節部７は、上述したような動作を行い、第１の領域Ａ１から第２の領域Ａ２に光軸方向に移動する。このときには、光調節部７の回動経路上に保持部材１１は位置しておらず、光調節部７は、図９の２欄に示すように、保持部材１１に規制されることなく回動を行う。

このような実施形態１によれば、コイル５に電流を流していないときには、保持部材１１が光調節部７の回動を規制するために、光調節部７を挿入位置と退避位置との少なくとも一方に保持することができる。

また、軸磁石でなる回転軸部材６と、この回転軸部材６を回動させるための電磁駆動源３における磁性体で形成されたコイル芯材４と、の間に作用する磁気力を利用して、回転軸部材６を軸方向に移動させるようにしたために、回転軸部材６を軸方向に移動させる専用の機構が不要となり、構成が簡単である利点がある。

さらに、保持部材１１を軸方向に第１の領域Ａ１へ向けて延在させて、光調節部７の回動を機械的に規制するようにしたために、光調節部７の回動規制を確実に行うことが可能となる。

加えて、１つの保持部材１１により、光調節部７の、挿入位置からの回動および退避位置からの回動を規制するようにしたために、複数の保持部材１１を設ける必要がなく、構成を簡単にすることができる。

そして、保持部材１１は第１基板１と第２基板２との間のスペース（より限定的には、第１の領域Ａ１）に配設されているために、光調節装置の径方向の大きさ、および光軸方向の大きさを変更することがない利点もある。

こうして、電源オフ状態における光調節部７の不用意な移動を抑制することが可能となる。
［実施形態２］

図１０は本発明の実施形態２を示したものであり、保持部材の構成を説明するための分解斜視図である。この実施形態２において、上述の実施形態１と同様である部分については同一の符号を付すなどして説明を適宜省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した実施形態１においては、保持部材１１を電磁駆動源３が配設された方の基板である第１基板１に設けたが、本実施形態は、保持部材１２を光調節部７の電磁駆動源３側の面に設けたものとなっている。

本実施形態の保持部材１２は、光調節部７に、軸方向における第１の領域Ａ１の方向へ延在するように配置され、光調節部７が第１の領域Ａ１にあるときに光調節部７の回動を機械的に規制するものである。

具体的に、保持部材１２は、光調節部７の第１基板１側の面に軸方向へ向けて突設されている。

一方、第１基板１には、保持部材１２が嵌入可能な規制形状部１３ａ，１３ｂが形成されている。ここに、規制形状部１３ａは、保持部材１２が嵌入することにより第１の領域Ａ１にある光調節部７の回動を規制し退避位置に係止するためのもの、規制形状部１３ｂは、保持部材１２が嵌入することにより第１の領域Ａ１にある光調節部７の回動を規制し挿入位置に係止するためのものである。

また、コイル５に電流を流すと、電磁駆動源３と回転軸部材６との間に反発力が作用して、光調節部７が軸方向に沿って第１の領域Ａ１から第２の領域Ａ２に移動し、保持部材１２と規制形状部１３ａまたは規制形状部１３ｂとの係合が解除され、回転軸部材６および光調節部７の回転が許容されるのは、上述した実施形態１とほぼ同様である。

このような実施形態２によれば、光調節部７に保持部材１２を設け、第１基板１に規制形状部１３ａ，１３ｂを設けることによっても、上述した実施形態１とほぼ同様に、コイル５に電流を流していないときの光調節部７の機械的な回動規制を行うことが可能となる。
［実施形態３］

図１１は本発明の実施形態３を示したものであり、保持部材の構成を説明するための分解斜視図である。この実施形態３において、上述の実施形態１，２と同様である部分については同一の符号を付すなどして説明を適宜省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

本実施形態の保持部材１４も、上述した実施形態２の保持部材１２と同様に光調節部７の電磁駆動源３側の面に設けられているが、その形状を工夫することにより、規制形状部１３ｂを第１基板１の開口１ａと兼ねるようにしたものとなっている。

すなわち、保持部材１４は、絞り開口７ａを取り囲むように円周状に形成された凸状部となっており、外周の径が第１基板１の開口１ａにほぼ隙間なく嵌合可能な径（つまり、開口１ａの径とほぼ同一の径）となっている。

一方、第１基板１の光を通過させる開口１ａは、光調節部７の挿入位置からの回動を規制する規制形状部を兼ねたものとなっている。

さらに、第１基板１には、光調節部７の退避位置からの回動を規制する規制形状部１５が、例えば開口１ａと同じ径の円弧状をなす切欠として設けられている。

このような構成を採用した場合には、光調節部７の挿入位置における位置決めを、保持部材１４と第１基板１の開口１ａとの嵌合により行うことが可能である（特に、開口１ａが開放絞りとしての機能を果たす光学開口である場合には、高い精度で位置決めを行うことが可能である）。同様に、光調節部７の退避位置における位置決めを、保持部材１４と第１基板１の規制形状部１５との嵌合により行うことが可能である。

従って、本実施形態においては、ストッパ８，９を省略することが可能となっている。

このような実施形態３によれば、上述した実施形態２とほぼ同様の効果を奏するとともに、第１基板１の開口１ａが規制形状部を兼ねるようにしたために、光調節部７を挿入位置に規制するための構成を別途設ける必要がなくなり、構成を簡単にすることができる。

また、ストッパ８，９も省略可能であるために、さらに構成を簡単にすることが可能となる利点がある。
［実施形態４］

図１２および図１３は本発明の実施形態４を示したものであり、図１２は光調節装置の構成を示す斜視図、図１３は保持部材の構成を説明するための分解斜視図である。この実施形態４において、上述の実施形態１〜３と同様である部分については同一の符号を付すなどして説明を適宜省略し、主として異なる点についてのみ説明する。

上述した実施形態１においては保持部材１１を第１基板１に設け、上述した実施形態２，３においては保持部材１２または保持部材１４を光調節部７に設けたが、本実施形態は、保持部材１６を回転軸部材６に設けたものとなっている。

すなわち、保持部材１６は、回転軸部材６の軸方向における電磁駆動源３側の端部の周面から径方向に突出するように設けられている。

一方、回転軸部材６を挟み込む芯材端４ａを含む電磁駆動源３の図１２における上部には、保持受部材１７が固定されている。

この保持受部材１７は、回転軸部材６が嵌入可能な円形孔１７ａが設けられ、この円形孔１７ａの周方向の所定角度位置には、光調節部７が第１の領域Ａ１における退避位置にあるときに、保持部材１６が係合して回転軸部材６の回動を機械的に規制するための規制形状部１７ｂと、光調節部７が第１の領域Ａ１における挿入位置にあるときに、保持部材１６が係合して回転軸部材６の回動を機械的に規制するための規制形状部１７ｃと、が形成されている。

このような構成において、光調節部７が退避位置にあってコイル５に電流を流していないときには、回転軸部材６が図１２および図１３の上方に移動して、保持部材１６が規制形状部１７ｂに嵌合し、回転軸部材６の回動が規制され、ひいては光調節部７の退避位置からの回動が規制される。

同様に、光調節部７が挿入位置にあってコイル５に電流を流していないときには、回転軸部材６が図１２および図１３の上方に移動して、保持部材１６が規制形状部１７ｃに嵌合し、回転軸部材６の回動が規制され、ひいては光調節部７の挿入位置からの回動が規制される。

また、コイル５に電流を流すと、電磁駆動源３と回転軸部材６との間に反発力が作用して、回転軸部材６が図１２および図１３の下方に移動し（このときには、光調節部７が軸方向に沿って第１の領域Ａ１から第２の領域Ａ２に移動する）、回転軸部材６の上端が保持受部材１７の円形孔１７ａから抜け、つまり保持部材１６と規制形状部１７ｂまたは規制形状部１７ｃとの係合が解除される。このようにして回転軸部材６および光調節部７の回転が許容されるのは、上述した各実施形態とほぼ同様である。

このような実施形態４によれば、保持部材１６を回転軸部材６に設け、この保持部材１６に嵌合可能な規制形状部１７ｂ，１７ｃを備える保持受部材１７を別途設けることによっても、上述した実施形態１〜３とほぼ同様に、コイル５に電流を流していないときの光調節部７の機械的な回動規制を行うことが可能となる。
［変形例］

図１４は上記各実施形態に対して適用可能な光調節部の他の構成例を示す斜視図である。

上述した実施形態１〜４においては、光調節部７を絞り開口７ａを備える絞り羽根としていたが、この図１４に示す変形例の光調節部７Ａは、光学レンズ（あるいは光学フィルタであっても構わない）７Ａａを備えた構成となっている。

このように、光調節部は、絞り、レンズ、フィルタ、シャッタ等の、光を調節する機能を備えた光学素子を広く適用することが可能である。

なお、図１４に示す構成の場合には、光学レンズ（あるいは光学フィルタ）７Ａａが光調節部７Ａの下面側に突出しているが、これとは逆に、上面側に突出するように光学レンズ（あるいは光学フィルタ）７Ａａを配置すれば、上述した実施形態３と同様に、さらに、光学レンズ（あるいは光学フィルタ）７Ａａ自体が、保持部材を兼ねるように構成することも可能である。この場合には、光学レンズ（あるいは光学フィルタ）７Ａａの外周の径を、開口１ａの径とほぼ同一の径とすることになる。このとき、実施形態３の図１１に示した規制形状部１５を第１基板１にさらに設けても構わないことは勿論である。

こうして各種の光調節部を用いることにより、主光学系の光学性能を所望に変更することが可能となる。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明の態様を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除しても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせても良い。このように、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることは勿論である。

１…第１基板
１ａ，２ａ…開口
１ｂ，２ｂ…軸孔
２…第２基板
３…電磁駆動源
４…コイル芯材
４ａ…芯材端
５…コイル
６…回転軸部材
６ｎ…Ｎ極
６ｓ…Ｓ極
７，７Ａ…光調節部
７ａ…絞り開口
７Ａａ…光学レンズ（あるいは光学フィルタ）
８，９…ストッパ
１１，１２，１４，１６…保持部材
１３ａ，１３ｂ，１５，１７ｂ，１７ｃ…規制形状部
１７…保持受部材
１７ａ…円形孔
Ａ１…第１の領域
Ａ２…第２の領域

Claims (7)

1. 光を通過させる開口がそれぞれ形成され、所定間隔となるように平行に配置された第１基板および第２基板と、
   前記第１基板および前記第２基板に垂直な回転中心軸周りに回転可能な回転軸部材と、
   前記回転軸部材と回動一体に固定され、前記第１基板と前記第２基板との間のスペースにおいて該回転軸部材と一体に該回転軸部材の軸方向に移動可能であり、該回転軸部材の回動に伴って、前記開口を通過する光の光路上に位置する挿入位置と該光路上から退避した退避位置とに移動する、前記開口から入射する入射光を調節して出射する光調節部と、
   前記スペースを、前記軸方向の位置が前記第１基板側となる第１の領域と前記第２基板側となる第２の領域とに分割したときに、前記光調節部が前記第１の領域にあるときには該光調節部の前記挿入位置と前記退避位置との少なくとも一方からの回動を規制し、前記光調節部が前記第２の領域にあるときには該光調節部の回動を許容する保持部材と、
   を具備したことを特徴とする光調節装置。
2. 前記回転軸部材の側面を非接触に挟み込む２つの芯材端を備え磁性体で形成されたコイル芯材と、前記コイル芯材に巻回されたコイルと、を有し、前記第１基板の前記スペースとは反対側の面に配設された電磁駆動源をさらに具備し、
   前記回転軸部材は、軸周りに異なる磁極を有するように着磁された軸磁石でなり、前記軸方向における中心からオフセットした位置おいて２つの前記芯材端に挟み込まれるように、前記第１基板および前記第２基板に回転可能に取り付けられていて、前記コイルに電流を流すことにより発生する磁力を前記コイル芯材を介して伝達されることにより回動され、
   前記回転軸部材は、前記退避位置において、前記コイルに該退避位置から前記挿入位置へ該回転軸部材を回転させるような電流を流すと、前記第１の領域から前記第２の領域へ向かう前記軸方向の反発力が働き、前記挿入位置において、前記コイルに該挿入位置から前記退避位置へ該回転軸部材を回転させるような電流を流すと、前記第１の領域から前記第２の領域へ向かう前記軸方向の反発力が働くように、軸周りの前記磁極が構成されており、かつ、前記コイルに電流を流していないときには、磁性体で形成された前記コイル芯材との間に働く磁気作用により前記第２の領域から前記第１の領域へ向かう前記軸方向の引力が働くことを特徴とする請求項１に記載の光調節装置。
3. 前記保持部材は、前記第１基板と前記光調節部との少なくとも一方に、前記軸方向における前記第１の領域の方向へ延在するように配置され、前記光調節部が前記第１の領域にあるときに該光調節部の回動を機械的に規制することを特徴とする請求項２に記載の光調節装置。
4. 前記保持部材は、前記第１基板の前記スペース側の面に突設されており、前記第１の領域にある前記光調節部の回転方向の経路上に位置して、該光調節部と、前記挿入位置において一側面で当接し、前記退避位置において他側面で当接することにより、該光調節部の、前記挿入位置からの回動、および前記退避位置からの回動を規制することを特徴とする請求項３に記載の光調節装置。
5. 前記保持部材は、前記光調節部の前記第１基板側の面に突設されており、
   前記第１基板には前記保持部材が嵌入可能な規制形状部が形成されていて、
   前記光調節部が前記第１の領域における前記挿入位置と前記退避位置との少なくとも一方にあるときに、前記保持部材が前記規制形状部に嵌入することにより、該光調節部の回動を規制することを特徴とする請求項３に記載の光調節装置。
6. 前記第１基板の光を通過させる前記開口は、前記光調節部の前記挿入位置からの回動を規制する前記規制形状部を兼ねていることを特徴とする請求項５に記載の光調節装置。
7. 前記保持部材は、前記回転軸部材から径方向に突設されており、
   前記光調節部が前記第１の領域における前記挿入位置と前記退避位置との少なくとも一方にあるときに、前記保持部材が係合して前記回転軸部材の回動を機械的に規制するための規制形状部を有する保持受部材をさらに具備したことを特徴とする請求項２に記載の光調節装置。

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