JP6415853B2 - 光調節装置 - Google Patents
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Description
上述の2つの除去方法に関しては、光調節装置を、例えば撮像装置に組み込んだ後に異物除去を行おうとすると、光調節装置(デバイス)のサイズが大きくなってしまう。もしくは撮像装置を分解して光調節装置(デバイス)を取り出して行う異物除去を行うことも考えられる。しかしながら、分解する手間が発生してしまう。このため、上述のいずれの異物除去方法も実質的に実行することが出来ない。
光学開口が形成された少なくとも1つの基板と、
磁性を有し基板に回転可能に取り付けられた少なくとも1つの回転軸部材と、
回転軸部材に接合された少なくとも1つの光調節部と、
コイル体と回転軸部材より構成される電磁駆動源を含み、光調節部を回転動作させることで光学開口を通過する入射光を調整する駆動部と、を有し、
電磁駆動源により、回転軸部材の軸方向へ機械的な振動を与える振動印加モードでの動作可能なことを特徴とする。
図1は、第1実施形態の光調節装置100の分解斜視図である。
光調節装置100は、
開口部(光学開口)21が形成された少なくとも1つの第1基板20と、
第1基板20に回転可能に取り付けられた少なくとも1つの回転軸部材である磁石34と、
回転軸部材に接合された少なくとも1つの光調節部である駆動羽根31と、
光調節部である駆動羽根31を動作させる駆動部である、コイル12と磁石34と、を有し、
コイル12とコイルコア11により磁石34(回転軸部材)を回転移動させることにより、駆動羽根31(光調節部)を第1の位置(例えば、退避位置)と第2の位置(例えば、開口位置)に相互に回転させることにより、開口部21を通過する入射光を調整する光調節装置であって、
特定の軌道を通じて駆動羽根31(光調節部)に機械的な振動を与える振動発生部である磁石34、コイル12、駆動電流源101(図6(a))を有している。ここで、コイルコア11はヨークとしての機能を兼用する。
なお、磁石34は、それぞれ貫通孔22、42を貫通する。
図2(a)は、横軸に時間t、縦軸にコイルに印加する電流値Cを示している。図2(b)、(c)、(d)、(e)、(f)は、それぞれ時刻t0、t1、t2、t3、t4における駆動羽根31の位置を示している。
図4(b)は、横軸に時間t、縦軸に駆動羽根31の回転角度ANGを示している。
図4(c)は、横軸に時間t、縦軸に駆動羽根31の軸方向の変位量(移動量)DISPを示している。
faxの好ましい範囲を式(1)に示す。
100Hz≦fax≦20kHz (1)
faxの、さらに好ましい範囲を式(1’)に示す。
200Hz≦fax≦2kHz (1’)
式(1)の上限値を上回ると、軸方向の変位量が1μm以下になってしまう。
frot(Hz)の好ましい範囲を式(2)に示す。
60Hz≦frot≦4kHz (2)
frotの、さらに好ましい範囲を式(2’)に示す。
60Hz≦frot≦400Hz (2’)
式(2)の上限値を上回ると、回転角度が0.1度以下になってしまう。
式(2’)の上限値を上回ると、回転角度が1度以下になってしまう。
(1)500Hz程度の矩形波形電流をコイル12に印加した場合、磁石34の軸AX2方向に、回転移動の速度よりも、駆動羽根31が短い周期で動く状態を「軸方向の振動」という。これは、縦方向の振動ということができる。
(2)また、100Hz程度の矩形波電流をコイル12に印加した場合、駆動羽根31の回転方向に周期的に駆動する状態を「回転方向の振動」という。これは、横方向の振動ということができる。
(3)さらに、突発的な移動または急激な移動を「衝撃」という。例えば、駆動羽根31が移動している状態から急激に静止させる状態をいう。
これにより、駆動羽根31に対して、2つの方向に振動を与えることができる。
回転軸部材である磁石34は磁性を有し、
駆動部はコイル体であるコイル12と磁石34(回転軸部材)より構成される電磁駆動源であり、
振動発生部はコイル12と磁石34(駆動部)であり、
第1の位置と第2の位置を相互に回転する動作モードと、光調節部に振動を与える振動印加モードを任意に切り替えることが望ましい。
図7(a)、(b)、(c)は、第2実施形態の光調節装置200を説明する図である。
本実施形態の光調節装置は、機械的な構成は、上記第1実施形態と同じであるが、異物除去モードの駆動波形が異なる。
本実施形態は、異物を除去するモードの駆動波形が上記実施形態と異なる。本実施形態では、図8は本実施形態における異物除去モードの駆動波形を示す。駆動する周波数HzBは約100Hzである。
駆動羽根31を磁石34の回転方向へと振動させるモードを用いる。実施形態では、光調節装置のサイズを大きくせず、撮像装置に組み込んだまま動作が可能である。
図9(a)、(b)、(c)は、第4実施形態の光調節装置を説明する図である。本実施形態の構成は、上記第1実施形態と同じである。異物除去モードの駆動波形が異なる点が特徴である。
図10(b)は、変型例を示す断面構成図である。本変形例は、軸方向へのオフセットを設けない構成である。参考のため、図10(a)は、上述したようなオフセットがある構成を示している。
12 コイル
20 第1基板
21 開口部(光学開口)
22 貫通孔
31 駆動羽根
32 開口部
33 光学素子
34 磁石
40 第2基板
41 開口部(光学開口)
42 貫通孔
43、44 突き当て部材
AX1、AX2 中心軸
100、200、400 光調節装置
Claims (8)
- 光学開口が形成された少なくとも1つの基板と、
磁性を有し前記基板に回転可能に取り付けられた少なくとも1つの回転軸部材と、
前記回転軸部材に接合された少なくとも1つの光調節部と、
コイル体と前記回転軸部材より構成される電磁駆動源を含み、前記光調節部を回転動作させることで前記光学開口を通過する入射光を調整する駆動部と、を有し、
前記電磁駆動源により、前記回転軸部材の軸方向へ機械的な振動を与える振動印加モードでの動作可能なことを特徴とする光調節装置。 - 特定の軌道は、前記回転軸部材の軸方向または前記回転軸部材が回転移動する方向であることを特徴とする請求項1に記載の光調節装置。
- 振動発生部は、前記駆動部の機能を兼用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。
- 振動発生部は、前記駆動部とは別個に設けられてい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。
- 前記振動発生部は、圧電素子であることを特徴とする請求項4に記載の光調節装置。
- 前記振動印加モードは、前記光調節部を前記光学開口から退避させた位置において、前記回転軸部材の軸方向への振動を与えることを特徴とする請求項1に記載の光調節装置。
- 前記振動印加モードは、前記電磁駆動源により前記光調節部の回転方向に往復動作を行うことで、前記光調節部に対して回転方向への振動を与えることを特徴とする請求項1に記載の光調節装置。
- 前記振動印加モードは、前記光調節部を前記光学開口より退避させた位置において、前記回転軸部材に対して回転方向への振動を与えることを特徴とする請求項7に記載の光調節装置。
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