WO2012098702A1 - 光量調節装置 - Google Patents

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light amount
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filter switching
light
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高田　善夫
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新亜光学工業株式会社
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    • G03B9/02—Diaphragms
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Definitions

  • the present invention relates to a light amount adjusting device, and more particularly, to a device capable of interposing a filter as needed in an optical path through which light passes, as well as adjusting the light amount.
  • the image photographing device is equipped with a light amount adjusting device that adjusts the amount of light using an image pickup device such as a CCD (charge-coupled device) or a CMOS (complementary metal-oxide semiconductor).
  • an image pickup device such as a CCD (charge-coupled device) or a CMOS (complementary metal-oxide semiconductor).
  • This imaging device may be equipped with an IR (infrared) filter that blocks light in the infrared region outside visible light. It is necessary to remove the infrared blocking filter outside the optical path to be passed. For this reason, in addition to the light amount adjusting device, such an image photographing device also requires a device for driving an infrared blocking filter, which can be mounted separately in a large camera, but it is necessary to reduce the size in recent years. In the model, it is necessary to achieve miniaturization while integrating with the light amount adjusting device.
  • IR infrared
  • the light amount adjusting device is equipped with the drive motor 10 shown in FIG. 9 to operate the light amount adjusting mechanism (aperture mechanism) 30, and the light amount adjusting member is driven by the driving force of the drive motor 10.
  • the amount of light is adjusted by changing the area of the opening formed between the peripheral edges 32d and 33d in the positional relationship of 32 and 33 facing each other.
  • the switching mechanism 40 of the infrared blocking filter that is integrally mounted on the light amount adjusting device is configured to switch the filter switching frame member 42 (infrared blocking filter 43) by the driving force of the drive motor 20, similarly to the light amount adjusting mechanism 30 described above.
  • the infrared shielding filter 43 fixed to the filter switching frame member 42 is inserted into and removed from the opening position formed between the peripheral edges 32d and 33d of the light amount adjusting members 32 and 33.
  • the light amount adjusting device positions the infrared blocking filter 43 during the daytime so as to cover the opening between the peripheral edges 32d and 33d of the light amount adjusting members 32 and 33, and from the opening position when the light amount decreases at night or when the light amount decreases.
  • a function of switching so as to remove the infrared blocking filter 43 is provided (for example, Patent Documents 1 and 2).
  • the filter switching frame member 42 to be rotated is disposed between the light quantity adjusting members 32 and 33 as in the type described in Patent Document 1 shown in FIG.
  • the infrared shielding filter 43 is inserted into and removed from the opening position between the peripheral edges 32d and 33d, and the infrared shielding filter 43 is simply fixed to one surface side of the filter switching frame member 42.
  • This infrared blocking filter 43 is a thin member made of a resin film, but is only fixed to one surface side of the filter switching frame member 42. Therefore, when rotating in a narrow space, it easily interferes with the facing member. There is a possibility that the light amount adjusting members 32 and 33 cannot be properly inserted into and removed from the opening positions between the peripheral edges 32d and 33d, or the operation of the light amount adjusting members 32 and 33 themselves may be hindered. Further, since the light amount adjusting members 32 and 33 are made of resin, static electricity is likely to be generated, and there is a possibility that the static electricity may be prevented from moving smoothly.
  • this type of light quantity adjusting device is of a type in which a glass infrared blocking filter 43b is fixed to a filter switching frame member 42 'together with a transparent glass 43a, as in the type described in Patent Document 2 shown in FIG. There is also.
  • the infrared blocking filter 43b and the transparent glass 42a are switched to be positioned at the opening positions between the peripheral edges 32d and 33d of the light quantity adjusting members 32 and 33, and the glass becomes thicker, so that much. The entire device becomes thick and becomes an obstacle to miniaturization.
  • an object of the present invention is to provide a light amount adjusting device that can use an infrared cut filter with high reliability as required without becoming too thick.
  • a light amount adjusting device that solves the above problems is an aperture mechanism that adjusts the amount of light that passes by changing the aperture area, and moves the filter to the aperture position of the aperture mechanism and moves the filter from the aperture position.
  • a light amount adjusting device comprising a filter switching mechanism to be separated, wherein an accommodation space for accommodating the moving member so as not to interfere with the other member facing the moving member of the filter switching mechanism is provided. It is.
  • the moving member such as the filter of the filter switching mechanism can be moved in the accommodating space in the facing member without causing interference with other constituent members. Therefore, in addition to ensuring a highly reliable operation, it is possible to prevent the filter switching mechanism including the filter from becoming thicker as it is simply stacked on other components.
  • the moving member such as the filter of the filter switching mechanism can be accommodated in the other counterpart member that faces while avoiding integrating the moving member as the thickness of the entire apparatus as it is. It can operate and function in space. Therefore, it is possible to make the filter switching mechanism function with high reliability while reducing the thickness of the entire apparatus and avoiding interference with other components.
  • FIG. 1 is a diagram showing an embodiment of a light amount adjusting device according to the present invention, and is an exploded perspective view showing a basic configuration thereof.
  • FIG. 2 is a longitudinal sectional view showing the structure of the drive motor.
  • 3A and 3B are diagrams showing the structure of the drive motor, wherein FIG. 3A is a top view, FIG. 3B is a side view from one direction, and FIG. 3C is a side view from a direction different from FIG.
  • FIG. 4A and 4B are diagrams showing the light amount adjusting mechanism, wherein FIG. 4A is a plan view showing a base member and a drive transmission member, FIG. 4B is a plan view showing a light amount adjusting member in addition to FIG. FIG.
  • FIGS. 5A and 5B are diagrams showing a state when the infrared cutoff filter switching mechanism is functioning, in which FIG. 5A is a plan view showing a cover member and a drive transmission member, FIG. 5B is a perspective view thereof, and FIG. It is a partially expanded sectional view which shows the principal part structure which supports the switching frame member.
  • 6A and 6B are views showing a state of the infrared cut filter switching mechanism when retracted, wherein FIG. 6A is a plan view showing a cover member and a drive transmission member, and FIG. 6B is a perspective view thereof.
  • FIG. 7A and 7B are diagrams showing a state when the infrared cutoff filter switching mechanism is functioning, in which FIG. 7A is a plan view showing a separating member and a drive transmission member, FIG. 7B is a perspective view thereof, and FIG. It is a partially expanded sectional view which shows the principal part structure which supports a member.
  • 8A and 8B are views showing a state of the infrared cut filter switching mechanism when retracted, wherein FIG. 8A is a plan view showing a separating member and a drive transmission member, and FIG. 8B is a perspective view thereof.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a light amount adjusting device according to the related art, and is an exploded perspective view illustrating a basic configuration thereof.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a light amount adjusting device according to the related art, and is an exploded perspective view illustrating a basic configuration thereof.
  • FIG. 9 is a diagram illustrating an example of a light amount
  • FIG. 10 is a diagram showing an example of a light amount adjustment device of a related technology different from FIG. 9, and is an exploded perspective view showing a basic configuration thereof.
  • FIG. 11 is a diagram showing an example of a light amount adjustment device of a related technology different from those in FIGS.
  • FIGS. 9 to 11 are views showing an embodiment of a light amount adjusting device according to the present invention.
  • the present embodiment shares the same basic configuration with the related art shown in FIGS. 9 to 11, the same reference numerals are given to the same configuration and will be described.
  • the light quantity adjusting device is integrally equipped with a light quantity adjusting mechanism (aperture mechanism) 30 and an infrared cut filter switching mechanism 40, and the light quantity adjusting mechanism 30 is operated by the driving force of the drive motor 10.
  • the infrared cut filter switching mechanism 40 is operated by the driving force of the drive motor 20.
  • the light quantity adjusting mechanism 30 and the infrared cutoff filter switching mechanism 40 are configured by assembling the drive motors 10 and 20 to the base member 52.
  • the drive motor 10 is attached to a rotating shaft 17 so that a rotor magnet (rotating body) 12 rotates integrally.
  • the rotating shaft 17 has both ends attached to bobbins 11 and 15. It is inserted into the formed bearing holes 11a and 15a and is rotatably supported.
  • the rotor magnet 12 has bobbins 11 and 15 for winding a coil (electric wire) 18 together with a speed detection coil 19 around recesses 10s and 10t, and a yoke (ferromagnetic material) on the outside.
  • the light quantity adjusting mechanism 30 causes the magnetic field generated by the coils 18 of the bobbins 11 and 15 by the drive motor 10 to effectively act on the rotor magnet 12 and rotate about the rotating shaft 17.
  • the drive motor 10 secures an optical path area for light passing between peripheral edges 32d and 33d of light quantity adjusting members 32 and 33, which will be described later, by inserting the protruding rotating shaft 17 into the elongated hole 52b of the base member 52. It is fixed by hooking a hook (not shown) to the lower bobbin 11 in a state of sliding in the direction toward the opening 52a.
  • reference numeral 16 denotes a printed wiring board.
  • the printed wiring board 16 supplies a current for rotationally driving the rotary shaft 17 to the coil 18, and a circuit necessary for the speed detection coil 19 is also assembled. Rarely, it is assembled compactly on one side of the yoke 13.
  • Reference numeral 14 denotes an insulating tape.
  • a driving force transmission member 31 having a lever shape projecting on both sides in the orthogonal direction is integrally formed on one end side of the rotating shaft 17 of the driving motor 10 by joining and fitting.
  • Engagement pins 31a and 31b at the lever-shaped ends of the driving force transmission member 31 are engaged with light amount adjustment members 32 and 33 made of a light shielding material.
  • the light amount adjusting mechanism 30 transmits the driving force of the drive motor 10 to the light amount adjusting members 32 and 33 via the driving force transmitting member 31, and the peripheral edges 32d and 33d that are in the positional relationship of facing each other. The amount of light is adjusted by changing the area of the opening shape formed between them.
  • reference numeral 34 denotes a filter.
  • the filter 34 for example, an ND (Neutral Density) filter or the like is appropriately attached to ensure the size of the aperture so that an optimum image can be captured. it can.
  • Reference numeral 35 denotes a spring. The spring 35 urges the driving force transmission member 31 to rotate in one direction to simplify the drive control of the drive motor 10.
  • the infrared cut filter switching mechanism 40 includes the bobbins 21 and 25, the rotor magnet 22, the yoke 23, and the rotating shaft 27, similarly to the light quantity adjustment mechanism 30, and the drive motor 20 is constructed.
  • a filter switching frame member 42 (infrared shielding filter 43) that transmits driving rotation (driving force) to the driving force transmitting member 41 and engages with an engaging pin 41a at a lever-shaped end extending in one direction. )
  • the infrared blocking filter switching mechanism 40 transmits the driving force of the driving motor 20 to the filter switching frame member 42 via the driving force transmitting member 41, and between the peripheral edges 32 d and 33 d of the light amount adjusting members 32 and 33.
  • the infrared blocking filter 43 fixed to the filter switching frame member 42 can be inserted into and removed from the opening position to be formed.
  • the infrared blocking filter 43 is, for example, between the peripheral edges 32d and 33d of the light amount adjusting members 32 and 33 in the daytime. Is switched to be removed from the opening position at night or when the amount of light decreases.
  • the drive motor 20 is also assembled to the base member 52 in the same manner as the drive motor 10 and includes a printed wiring board 26.
  • Reference numeral 24 denotes an insulating tape.
  • the infrared cut filter switching mechanism 40 breaks the magnetic balance by inserting a magnetic material (metal piece or magnet) such as a metal pin 28 inside the yoke 23, or cuts out a part of the yoke 23.
  • the filter switching frame member is formed at a fixed position such as a position covering the opening between the peripheral edges 32d and 33d of the light quantity adjusting members 32 and 33 or a position deviating therefrom when the power is turned off by forming the portion 23a to break the magnetic balance. 42 is moved.
  • a biasing means such as a leaf spring or a spring may be installed to bias it to the above position, or the power may be turned off.
  • the filter switching frame member 42 may be kept in the switching position as it is, or may be in a free state without being positioned.
  • the light amount adjusting device is assembled to the base member 52 in place of the separating member 100 shown in FIGS. 10 and 11, and the light amount adjusting members 32 and 33 of the light amount adjusting mechanism 30 and the filter switching frame of the infrared cutoff filter switching mechanism 40.
  • a separation member 110 that separates the operation space of the member 42 (infrared shielding filter 43) is provided.
  • the light amount adjustment members 32 and 33 are provided on one surface side of the separation member 110, while the filter switching frame member 42 is a cover member 51.
  • the interior is provided between the separation member 110 and the interior.
  • the light amount adjusting mechanism 30 includes a driving force transmission member 31 attached to the rotating shaft 17 of the driving motor 10 to reciprocate the engagement pins 31 a and 31 b, while driving force thereof.
  • the engaging pins 31a and 31b of the transmission member 31 are engaged with engaging grooves 32l and 33l of elongated holes extending in the lateral direction of the light amount adjusting members 32 and 33 in the drawing, whereby the engaging pins 31a and 31b are engaged.
  • the light quantity adjusting members 32 and 33 are interlocked with each other while allowing the reciprocal rotation.
  • the light quantity adjusting members 32, 33 are formed with guide grooves 32m, 32n, 33m, 33n parallel to a straight line connecting the optical diameter center Y and the center of the rotating shaft 17 of the drive motor 10, and these guide grooves 32m, 32n. , 33m and 33n are respectively engaged with pins 52t to 52v erected on the base member 52 and are slidably held in the parallel direction so that the posture during operation (movement) is made constant.
  • the light quantity adjusting members 32 and 33 move in opposite directions to the linear direction connecting the optical diameter center Y and the center of the rotating shaft 17 in conjunction with the reciprocating rotation of the engaging pins 31a and 31b of the driving force transmitting member 31.
  • the opening area formed between the peripheral edges 32d and 33d facing each other is changed, and this opening range becomes the aperture through which the amount of light passes, and the amount of light is adjusted.
  • the base member 52 has rib-shaped protrusions 52e and 52f that are formed in an arch shape on the surface facing the light amount adjusting members 32 and 33 and are smoothly continuous. It is formed so as to extend in parallel with the moving direction, and is in contact with and supported by the light amount adjusting members 32 and 33 at the tops of the rib-shaped protrusions 52e and 52f.
  • the rib-shaped protrusions 52e and 52f are configured to support the opposing surfaces of the light amount adjusting members 32 and 33 so as not to contact each other at different heights.
  • the light amount adjusting members 32 and 33 are generally anti-reflective on the surfaces, the surface accuracy is rough and the sliding load increases, but the rib-shaped protrusions 52e and 52f At the same time that the contact load is reduced only at the top, contact between the light quantity adjusting members 32 and 33 is also reduced.
  • the infrared cut filter switching mechanism 40 is configured such that the engagement hole 42 h of the filter switching frame member 42 is engaged with the engagement shaft 52 h erected on the base member 52.
  • the driving force transmission member 41 reciprocates around the engaging shaft 52h.
  • the drive force transmission member 41 reciprocates around the rotation shaft 27 of the drive motor 20, and the engagement pin 41i on the tip side rotates while engaging with the elongated hole 42i of the filter switching frame member 42.
  • the filter switching frame member 42 is rotated in a reciprocating manner.
  • the filter switching frame member 42 is usually made of a resin film or metal foil of 0.1 mm or less, and the infrared cut filter 43 fixed to the filter switching frame member 42 is usually a resin film. If it is glass, it is 0.2 mm or less (0.5 mm or less if it is made of glass), and it is fixed by adhesion or welding.
  • the cover member 51 has rib-shaped protrusions 51 m and 51 p on the side facing the filter switching frame member 42, the tops of which are formed in an arch shape and smoothly continuous. Two portions are formed so as to extend along the moving direction of the switching frame member 42, and the tops of the rib-shaped protrusions 51m and 51p are in contact with and supported by the filter switching frame member 42.
  • the rib-shaped protrusions 51m and 51p prevent the engagement pin 41i of the driving force transmission member 41 from coming off from the elongated hole 42i of the filter switching frame member 42, and reduce the sliding load caused by contact.
  • 51 d in FIG. 6 is an opening for securing an optical path formed in the cover member 51.
  • the separating member 110 is formed with a concave portion (accommodating space) 110b that is recessed on the side facing the filter switching frame member 42 (the back side of the paper) (in the drawing). Are hatched to indicate the range of formation).
  • the concave shaped portion 110b forms a space for accommodating the infrared blocking filter 43 that moves while being fixed to one surface side of the filter switching frame member 42 so as not to come into contact with it, and blocks infrared rays that move around the surrounding 110a.
  • the filter switching frame member 42 around the filter 43 is slidably supported.
  • the separating member 110 has a rib-shaped projection 110l that protrudes in a rib shape on the side facing the light amount adjusting members 32 and 33 (the back side of the paper) and has a cross-sectional top portion formed in an arch shape and smoothly continues. 32 and 33 are formed so as to extend in parallel to the moving direction of the ribs 33 and 33. The tops of the rib-shaped protrusions 110l come into contact with the light amount adjusting members 32 and 33 to support the sliding load while reducing the sliding load. Yes.
  • the concave portion 110b of the separation member 110 is formed to a depth of the thickness of the infrared shielding filter 43 + ⁇ . Therefore, even if a structure in which the separating member 110 is interposed between the light amount adjusting mechanism 30 and the infrared cutoff filter switching mechanism 40 is employed, the thickness W of the filter switching frame member 42 and the thickness of the infrared cutoff filter 43 are adopted. I, without the thickness S of the separating member 110 being simply integrated (W + I + S), it is constructed with the thickness (W + S) obtained by subtracting the thickness I of the infrared blocking filter 43. be able to. As a result, it is possible to improve the operation quality by interposing the separating member 110, and at the same time, prevent interference between the infrared blocking filter 43 and other components.
  • the infrared blocking filter 43 of the filter switching frame member 42 is separated from the separating member 110.
  • infrared rays are formed at the opening positions formed by the peripheral edges 32d and 33d of the light amount adjustment members 32 and 33.
  • the blocking filter 43 can be inserted and removed to function with high reliability. Therefore, the filter switching mechanism 40 can function with high reliability while reducing the overall thickness of the apparatus.
  • the infrared cutoff filter switching mechanism 40 is integrated in addition to the light amount adjusting mechanism 30. If the separating member 100 shown in FIG. 10 or FIG. 11 is added as it is while it is mounted, it becomes larger than 2.1 mm and difficult to adopt. However, if the separating member 110 of this embodiment is used, the infrared blocking filter 43 is used. Can be ensured by the thickness of the lens, and it has achieved a reliable function while securing a thickness of the entire apparatus of 2.1 mm or less. The device can be made thinner as the number increases.
  • the rear surface side is used instead of the concave portion 110b.
  • An accommodation hole shape that penetrates to the infrared shielding filter 43 and secures an accommodation space for the infrared shielding filter 43 may be formed. Also in this case, the same effect as the above-described embodiment can be obtained.
  • the accommodating space for the moving member is formed in the separation member.
  • the present invention is not limited to this.
  • the accommodating space for the moving member may be formed in the facing member.
  • an accommodation space may be formed in the facing range.
  • one embodiment of the present invention can be suitably applied when the thickness of the filter is 0.2 mm or less, and when the thickness of the separation member is 0.2 mm or less,
  • the thickness of the filter is preferably 0.2 mm or less which is equal to or less than the thickness of the separation member. Furthermore, it is effective when the thickness of the exterior member of the diaphragm mechanism and the filter switching mechanism is 2 mm or less, and can be applied when the filter is an infrared cut filter or the like.

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Abstract

　厚くなり過ぎることなく、必要に応じて赤外線遮断フィルタを信頼性高く利用することのできる光量調節装置を提供すること。開口面積を変化させて通過する光量を調節する光量調節機構と、該光量調節機構の開口位置に赤外線遮断フィルタ（４３）を移動させるとともに該赤外線遮断フィルタを当該開口位置から離脱させるフィルタ切替機構と、を備える光量調節装置であって、前記フィルタ切替機構の赤外線遮断フィルタに対面する分離部材（１１０）に当該赤外線遮断フィルタを干渉しないように収容する凹形状部（１１０ｂ）を設ける。

Description

光量調節装置
　本発明は、光量調節装置に関し、詳しくは、光量の調節だけでなく、光を通過させる光路にフィルタを必要に応じて介在させることのできるものに関する。
　画像撮影装置は、例えば、ＣＣＤ（charge-coupled device）やCMOS（complementary metal-oxide semiconductor）等の撮像素子が使用されて、光量を調整する光量調節装置が搭載されている。
　この画像撮影装置には、可視光外の赤外領域の光線を遮断する赤外線遮断（IR：infrared）フィルタを搭載する場合があり、監視カメラ等の夜間・暗視で使用するタイミングには光を通過させる光路外にその赤外線遮断フィルタを外す必要がある。このため、このような画像撮影装置には、光量調節装置以外に赤外線遮断フィルタを駆動させる装置も必要となり、大型カメラでは別体に搭載することができるが、近年の小型化を図る必要がある機種ではその光量調節装置と一体化しつつ小型化を達成する必要がある。
　詳細には、光量調節装置は、例えば、図９に示す駆動モータ１０を搭載して光量調節機構（絞り機構）３０を動作させるようになっており、駆動モータ１０の駆動力により、光量調節部材３２、３３の向かい合わせの位置関係にある周縁３２ｄ、３３ｄの間で形成する開口形状の面積を変化させて光量を調整する。
　そして、光量調節装置に一体型に搭載される赤外線遮断フィルタの切替機構４０は、上述の光量調節機構３０と同様に、駆動モータ２０の駆動力によりフィルタ切替枠部材４２（赤外線遮断フィルタ４３）を動作させるようになっており、光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間で形成する開口位置にフィルタ切替枠部材４２に固着する赤外線遮断フィルタ４３を挿脱する。これにより、光量調節装置は、光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間の開口を覆うように昼間には赤外線遮断フィルタ４３を位置させる一方、夜間や光量が少なくなったときにはその開口位置から赤外線遮断フィルタ４３を外すように切り替える機能を備える（例えば、特許文献１、２）。
特開２０１０－　２００６３号公報 特開２００３－３４８３９８号公報
　しかしながら、このような赤外線遮断フィルタ搭載の光量調節装置にあっては、図９に示す特許文献１に記載のタイプのように、回動させるフィルタ切替枠部材４２を光量調節部材３２、３３の間に挟み込んでその周縁３２ｄ、３３ｄ間の開口位置に赤外線遮断フィルタ４３を挿脱させており、その赤外線遮断フィルタ４３はフィルタ切替枠部材４２の一面側に単に固着している。
　この赤外線遮断フィルタ４３は、樹脂製フィルムで薄い部材であるがフィルタ切替枠部材４２の一面側に固着されているだけなので、狭い空間内を回動する際に、対面する部材と干渉し易く、光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間の開口位置に適切に挿脱させることができなったり、光量調節部材３２、３３自体の動作を妨げてしまう可能性がある。また、この光量調節部材３２、３３なども樹脂製であるので、静電気が発生し易く、その静電気がスムーズに動くことを妨げてしまう可能性もある。
　ところで、この種の光量調節装置では、フィルタ切替枠部材４２が光量調節部材３２、３３と異なる動きをすることから、図１０に示すように、その間に分離部材１００を挟み込むことも考えている。この場合には、静電気の影響防止も達成することができるが、そのフィルタ切替枠部材４２や赤外線遮断フィルタ４３の厚さに加えて分離部材１００の分だけ装置全体が厚くなって小型化の障害になってしまう。
　また、この種の光量調節装置には、図１１に示す特許文献２に記載のタイプのように、ガラス製の赤外線遮断フィルタ４３ｂを透明ガラス４３ａと共にフィルタ切替枠部材４２´に固着するタイプのものもある。このタイプでは、その赤外線遮断フィルタ４３ｂと透明ガラス４２ａを切り替えて光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間の開口位置に位置させるようになっており、ガラスが厚めになることからその分だけ装置全体が厚くなって小型化の障害になってしまう。
　そこで、本発明は、厚くなり過ぎることなく、必要に応じて赤外線遮断フィルタを信頼性高く利用することのできる光量調節装置を提供することを目的としている。
　上記課題を解決する光量調節装置の発明の一態様は、開口面積を変化させて通過する光量を調節する絞り機構と、該絞り機構の開口位置にフィルタを移動させるとともに該フィルタを当該開口位置から離脱させるフィルタ切替機構と、を備える光量調節装置であって、前記フィルタ切替機構の移動部材に対面する相手側部材に当該移動部材を干渉しないように収容する収容空間を設けることを特徴とするものである。
　この発明の態様では、フィルタ切替機構のフィルタなどの移動部材を、他の構成部材と干渉させてしまうことなく、対面する部材内の収容空間内で移動させることができる。したがって、信頼性の高い動作を確保することができるのに加えて、単純にフィルタを含むフィルタ切替機構を他の構成部材に単純に積み重ねた寸法ほど厚くなってしまうことを回避することができる。
　このように本発明の一態様によれば、フィルタ切替機構のフィルタなどの移動部材をそのまま装置全体の厚さになる部材として積算することを回避しつつ、対面する他の相手側部材内の収容空間内で動作させて機能させることができる。したがって、装置全体の薄型を図りつつ、他の構成部材と干渉してしまうことを回避して、フィルタ切替機構を信頼性高く機能させることができる。
図１は、本発明に係る光量調節装置の一実施形態を示す図であり、その基本構成を示す分解斜視図である。 図２は、その駆動モータの構造を示す縦断面図である。 図３は、その駆動モータの構造を示す図であり、（ａ）はその上面図、（ｂ）はその一方向からの側面図、（ｃ）は（ｂ）とは異なる方向からの側面図である。 図４は、その光量調節機構を示す図であり、（ａ）はベース部材と駆動伝達部材を示す平面図、（ｂ）は（ａ）に加えて光量調節部材を示す平面図、（ｃ）はその光量調節部材を支持する要部構成を示す一部拡大断面図である。 図５は、その赤外線遮断フィルタ切替機構の機能時の状態を示す図であり、（ａ）はカバー部材と駆動伝達部材を示す平面図、（ｂ）はその斜視図、（ｃ）はそのフィルタ切替枠部材を支持する要部構成を示す一部拡大断面図である。 図６は、その赤外線遮断フィルタ切替機構の退避時の状態を示す図であり、（ａ）はカバー部材と駆動伝達部材を示す平面図、（ｂ）はその斜視図である。 図７は、その赤外線遮断フィルタ切替機構の機能時の状態を示す図であり、（ａ）は分離部材と駆動伝達部材を示す平面図、（ｂ）その斜視図、（ｃ）はその駆動伝達部材を支持する要部構成を示す一部拡大断面図である。 図８は、その赤外線遮断フィルタ切替機構の退避時の状態を示す図であり、（ａ）は分離部材と駆動伝達部材を示す平面図、（ｂ）はその斜視図である。 図９は、その関連技術の光量調節装置の一例を示す図であり、その基本構成を示す分解斜視図である。 図１０は、図９と異なる関連技術の光量調節装置の一例を示す図であり、その基本構成を示す分解斜視図である。 図１１は、図９や図１０と異なる関連技術の光量調節装置の一例を示す図であり、その基本構成を示す分解斜視図である。
　以下、図面を参照して、本発明の実施形態について詳細に説明する。図１～図８は本発明に係る光量調節装置の一実施形態を示す図である。ここで、本実施形態は、図９～図１１に示す関連技術と基本構成を共通にしていることから、同様な構成には同一の符号を付して説明する。
　図１において、光量調節装置は、光量調節機構（絞り機構）３０と共に赤外線遮断フィルタ切替機構４０を一体型に搭載しており、光量調節機構３０は駆動モータ１０の駆動力で動作する一方、同様に、赤外線遮断フィルタ切替機構４０は駆動モータ２０の駆動力で動作するようになっている。
　光量調節機構３０や赤外線遮断フィルタ切替機構４０は、駆動モータ１０、２０をベース部材５２に組み付けて構成されている。まず、駆動モータ１０は、図２に示すように、回転軸１７にローターマグネット（回転体）１２が一体回転するように取り付けられており、この回転軸１７は、両端部をボビン１１、１５に形成されている軸受穴１１ａ、１５ａに差し込んで回転自在に軸支するようになっている。また、ローターマグネット１２は、図３に示すように、コイル（電線）１８を速度検出用コイル１９と共に窪み部１０ｓ、１０ｔに巻き付けるボビン１１、１５を外装させるとともに、その外側をヨーク（強磁性体）１３で囲んでそのボビン１１、１５のコイル１８で発生させる磁界が外部に漏れることを防止している。この構成により、光量調節機構３０は、駆動モータ１０がボビン１１、１５のコイル１８で発生させる磁界をローターマグネット１２に効果的に作用させて回転軸１７を中心にして回転させる。なお、この駆動モータ１０は、突き出している回転軸１７をベース部材５２の長穴５２ｂに差し入れて、後述する光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間を通過する光用の光路面積を確保する開口５２ａに向かう方向にスライドさせた状態にして不図示のフックを下側のボビン１１に引っかけることにより固定する。この後に、ヨーク１３を外装させてその下部にある不図示の突起を回転させ、ベース部材５２の鍔に差し込んで固定する。このヨーク１３の上部は小径になっていて、上側ボビン１５を押さえる構造となっている。また、図中、１６はプリント配線基板であり、このプリント配線基板１６は、回転軸１７を回転駆動する電流をコイル１８に供給する一方、速度検出用のコイル１９のために必要な回路も組まれて、ヨーク１３の一面側にコンパクトに組み付けられている。また、１４は絶縁テープである。
　この光量調節機構３０は、駆動モータ１０の回転軸１７の一端側に、直交方向の両側方に張り出しているレバー形状を有する駆動力伝達部材３１が接合や嵌合により一体形成されており、この駆動力伝達部材３１のレバー形状端部の係合ピン３１ａ、３１ｂを、遮光材で作製されている光量調節部材３２、３３に係合させている。この構成により、光量調節機構３０は、駆動力伝達部材３１を介して駆動モータ１０の駆動力を光量調節部材３２、３３に伝達して、それぞれの向かい合わせの位置関係にある周縁３２ｄ、３３ｄの間で形成する開口形状の面積を変化させて光量を調整する。なお、図中、３４はフィルタであり、このフィルタ３４としては、例えば、ＮＤ（Neutral Density：減光）フィルタなどを適宜取り付けて口径の大きさ確保し、最適な映像を撮像可能にすることができる。また、３５はスプリングであり、このスプリング３５は、駆動力伝達部材３１を一方向に回転するように付勢して駆動モータ１０の駆動制御を簡易にしている。
　一方、赤外線遮断フィルタ切替機構４０は、光量調節機構３０と同様に、ボビン２１、２５、ローターマグネット２２、ヨーク２３、回転軸２７を備えて駆動モータ２０が構築されており、その駆動モータ２０の駆動回転（駆動力）を駆動力伝達部材４１に伝達してその一方向に延在しているレバー形状端部の係合ピン４１ａに係合させているフィルタ切替枠部材４２（赤外線遮断フィルタ４３）を動作させるようになっている。この構成により、赤外線遮断フィルタ切替機構４０は、駆動力伝達部材４１を介して駆動モータ２０の駆動力をフィルタ切替枠部材４２に伝達して、光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間で形成する開口位置にそのフィルタ切替枠部材４２に固着する赤外線遮断フィルタ４３を挿脱することができ、その赤外線遮断フィルタ４３は、例えば、昼間には光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間の開口を覆うように位置する一方、夜間や光量が少なくなったときにはその開口位置から外すように切り替えられる。なお、この駆動モータ２０も駆動モータ１０と同様にベース部材５２に組み付けるようになっており、プリント配線基板２６を備えている。また、２４は絶縁テープである。
　ここで、赤外線遮断フィルタ切替機構４０は、ヨーク２３の内側に金属ピン２８等の磁性体（金属片やマグネットでもよい）を入れるなどして磁気バランスを崩したり、そのヨーク２３の一部に切欠部２３ａを形成して磁気バランスを崩すことにより、電源ＯＦＦ時には、光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄ間の開口を覆う位置あるいはそこから外れた位置などの決まった位置にフィルタ切替枠部材４２を移動させるようになっている。なお、本実施形態の機構に代えて、常に通電したり、板バネやスプリング等の付勢手段を設置して上記の位置に移動させるように付勢するようにしてもよく、また、電源ＯＦＦ時にもフィルタ切替枠部材４２を切替位置にそのまま保持したり、位置決めすることなく、フリーの状態にするようにしてもよい。
　そして、この光量調節装置は、図１０や図１１に示す分離部材１００に代えて、ベース部材５２に組み付けて光量調節機構３０の光量調節部材３２、３３と赤外線遮断フィルタ切替機構４０のフィルタ切替枠部材４２（赤外線遮断フィルタ４３）の動作空間を分離する分離部材１１０を備えており、光量調節部材３２、３３は分離部材１１０の一面側に内装される一方、フィルタ切替枠部材４２はカバー部材５１によりその分離部材１１０との間に内装される。
　具体的には、光量調節機構３０は、図４に示すように、駆動力伝達部材３１が駆動モータ１０の回転軸１７に取り付けられて係合ピン３１ａ、３１ｂを往復回転させる一方、その駆動力伝達部材３１の係合ピン３１ａ、３１ｂには光量調節部材３２、３３の図中横方向に延在する長穴の係合溝３２ｌ、３３ｌが係合することにより、その係合ピン３１ａ、３１ｂの往復回転を許容しつつ光量調節部材３２、３３が連動する。光量調節部材３２、３３は、光学径中心Ｙと駆動モータ１０の回転軸１７の中心を結ぶ直線に平行なガイド溝３２ｍ、３２ｎ、３３ｍ、３３ｎが形成されており、これらのガイド溝３２ｍ、３２ｎ、３３ｍ、３３ｎにはベース部材５２に立設されているピン５２ｔ～５２ｖがそれぞれ係合されてその平行方向にスライド自在に保持されて作動（移動）時の姿勢を一定にされている。
　この光量調節部材３２、３３は、駆動力伝達部材３１の係合ピン３１ａ、３１ｂの往復回転に連動して光学径中心Ｙと回転軸１７の中心を結ぶ直線方向のそれぞれ反対方向に移動することにより、互いに向かい合う周縁３２ｄ、３３ｄ間で形成する開口面積を変化させるようになっており、この開口範囲が光量を通過させる口径となり、光量を調節する。
　ここで、ベース部材５２には、光量調節部材３２、３３との対向面側に、断面頂部がアーチ形状に形成されて滑らかに連続するリブ形状突起５２ｅ、５２ｆがその光量調節部材３２、３３の移動方向と平行に延在するように形成されており、そのリブ形状突起５２ｅ、５２ｆの頂部で光量調節部材３２、３３に当接して支持している。このリブ形状突起５２ｅ、５２ｆは、高さを違えてそれぞれ光量調節部材３２、３３の対向面同士が接触しないように支持するようになっている。このため、光量調節部材３２、３３は、一般的にその表面には反射防止が施されているので、表面の面精度は粗く、摺動負荷が大きくなるが、リブ形状突起５２ｅ、５２ｆとの接触負荷を頂部のみとして軽減されているのと同時に、光量調節部材３２、３３間での接触をも軽減されている。
　一方、赤外線遮断フィルタ切替機構４０は、図５および図６に示すように、フィルタ切替枠部材４２の係合穴４２ｈがベース部材５２に立設されている係合軸５２ｈに係合することにより駆動力伝達部材４１の回動に連動してその係合軸５２ｈを中心にして往復回動するようになっている。その駆動力伝達部材４１は、駆動モータ２０の回転軸２７を中心に往復回転するとともに、先端側の係合ピン４１ｉがフィルタ切替枠部材４２の長穴４２ｉに係合しつつ回動してそのフィルタ切替枠部材４２を連動させて往復回動させるようになっている。なお、フィルタ切替枠部材４２は、通常、０．１ｍｍ以下の樹脂製フィルムや金属箔などで作製されており、このフィルタ切替枠部材４２に固着される赤外線遮断フィルタ４３は、通常、樹脂製フィルムであれば０．２ｍｍ以下（ガラス製であれば０．５ｍｍ以下）であり、接着や溶着により固着されている。
　ここで、カバー部材５１には、ベース部材５２と同様に、フィルタ切替枠部材４２との対向面側に、断面頂部がアーチ形状に形成されて滑らかに連続するリブ形状突起５１ｍ、５１ｐがそのフィルタ切替枠部材４２の移動方向に倣って延在するように２箇所形成されており、そのリブ形状突起５１ｍ、５１ｐの頂部でフィルタ切替枠部材４２に当接して支持している。このリブ形状突起５１ｍ、５１ｐは、フィルタ切替枠部材４２の長穴４２ｉから駆動力伝達部材４１の係合ピン４１ｉが外れてしまうことを防止するとともに、接触することによる摺動負荷も軽減している。なお、図６中の５１ｄはカバー部材５１に形成されている光路を確保するための開口である。
　また、分離部材１１０は、図７および図８に示すように、フィルタ切替枠部材４２との対向面側（紙面の裏側）に凹む凹形状部（収容空間）１１０ｂが形成されている（図中にはハッチングを付して形成範囲を示している）。この凹形状部１１０ｂは、フィルタ切替枠部材４２の一面側に固着された状態のまま移動する赤外線遮断フィルタ４３を、接触しないように収容する空間を形成するとともに、その周囲１１０ａで移動する赤外線遮断フィルタ４３周りのフィルタ切替枠部材４２を摺接支持するようになっている。
　この分離部材１１０は、光量調節部材３２、３３との対向面側（紙面の裏側）にリブ形状に突出して断面頂部がアーチ形状に形成されて滑らかに連続するリブ形状突起１１０ｌがその光量調節部材３２、３３の移動方向と平行に延在するように形成されており、そのリブ形状突起１１０ｌの頂部で光量調節部材３２、３３に当接して摺動負荷を軽減しつつ支持するようになっている。
　これにより、分離部材１１０の凹形状部１１０ｂは、赤外線遮断フィルタ４３の厚さ＋αの深さに形成されることになる。このため、分離部材１１０を光量調節機構３０と赤外線遮断フィルタ切替機構４０との間に挟み込んで介在させる構造を採用したとしても、フィルタ切替枠部材４２の厚さＷ、赤外線遮断フィルタ４３の厚さＩ、分離部材１１０の厚さＳを単純に積算した厚さ（Ｗ+Ｉ+Ｓ）にすることなく、赤外線遮断フィルタ４３の厚さＩ分だけ減算した厚さ（Ｗ+Ｓ）で構築することができる。その結果、分離部材１１０を介在させることによる動作品質を向上させるのと同時に、赤外線遮断フィルタ４３と他の構成部材との干渉が生じることを未然に防止することができる。
　このように本実施形態においては、光量調節機構３０に加えて、赤外線遮断フィルタ切替機構４０を分離部材１１０と共に一体に搭載しても、そのフィルタ切替枠部材４２の赤外線遮断フィルタ４３を分離部材１１０と干渉させてしまうことなく、その分離部材１１０の凹形状部１１０ｂ内に収容することができ、厚くなってしまうことなく、光量調節部材３２、３３の周縁３２ｄ、３３ｄで形成する開口位置に赤外線遮断フィルタ４３を挿脱させて信頼性高く機能させることができる。したがって、装置全体の薄型を図りつつ、フィルタ切替機構４０を信頼性高く機能させることができる。
　具体的には、この種の光量調節装置は、全体の厚さが２．１ｍｍに設定されていることが多いために、光量調節機構３０に加えて赤外線遮断フィルタ切替機構４０を一体になるように搭載しつつ図１０や図１１に示す分離部材１００をそのまま追加すると、その２．１ｍｍより大きくなってしまい採用することが難しいが、本実施形態の分離部材１１０であれば、赤外線遮断フィルタ４３の厚さ分だけ余裕を確保することができ、装置全体の厚さとして２．１ｍｍ以下を確保しつつ信頼性高く機能することを達成して、近年のレンズユニットの小型化や撮像素子の画素数の向上に伴う装置の薄型化を実現することができる。
　本実施形態の他の態様としては、図示することは省略するが、赤外線遮断フィルタ４３が厚い（分離部材１１０をより薄くする必要がある）場合には、凹形状部１１０ｂに代えて、裏面側まで貫通して赤外線遮断フィルタ４３の収容空間を確保する収容穴形状を形成してもよい。この場合にも、上述実施形態と同様の作用効果を得ることができる。
　また、上述実施形態では分離部材に移動部材（フィルタ）の収容空間を形成しているが、これに限るものではなく、対面部材に移動部材の収容空間を形成すればよく、例えば、光量調節部材３２、３３に対面する構造の場合には、その対面範囲に収容空間を形成してもよい。但し、分離部材を介在させた方が高品質に駆動させることができるので、上述実施形態を採用する方が好ましい。
　ここで、本発明の一形態は、前記フィルタの厚さが０．２ｍｍ以下である場合に好適に適用することができ、また、前記分離部材の厚さが０．２ｍｍ以下の場合には前記フィルタの厚さは該分離部材の厚さ以下の０．２ｍｍ以下にするのが好ましい。さらに、前記絞り機構および前記フィルタ切替機構の外装部材の厚さが２ｍｍ以下である場合に有効であり、前記フィルタが赤外線遮断フィルタなどである場合に適用することができる。
　本発明の範囲は、図示され記載された例示的な実施形態に限定されるものではなく、本発明が目的とするものと均等な効果をもたらすすべての実施形態をも含む。さらに、本発明の範囲は、各請求項により画される発明の特徴の組み合わせに限定されるものではなく、すべての開示されたそれぞれの特徴のうち特定の特徴のあらゆる所望する組み合わせによって画されうる。
　これまで本発明の一実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。
　１０、２０……駆動モータ　　　１７、２７……回転軸　　　３０……光量調節機構　　　３１、４１……駆動力伝達部材　　　３２、３３……光量調節部材　　　３２ｄ、３３ｄ……周縁　　　４０……赤外線遮断フィルタ切替機構　　　４２……フィルタ切替枠部材　　　４３……赤外線遮断フィルタ　　　５１……カバー部材　　　５１ｍ、５１ｐ、５２ｅ、５２ｆ、１１０ｌ……リブ形状突起　　　５２……ベース部材　　　１１０……分離部材　　　１１０ｂ……凹形状部

Claims (5)

  1. 　開口面積を変化させて通過する光量を調節する絞り機構と、該絞り機構の開口位置にフィルタを移動させるとともに該フィルタを当該開口位置から離脱させるフィルタ切替機構と、を備える光量調節装置であって、
    　前記フィルタ切替機構の移動部材に対面する相手側部材に当該移動部材を干渉しないように収容する収容空間を設けることを特徴とする光量調節装置。
  2. 　前記フィルタ切替機構が前記フィルタを一面側に固設して保持させつつ移動する枠部材を備えており、
    　前記フィルタを前記移動部材として該フィルタの移動する範囲に前記収容空間が形成されていることを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
  3. 　前記絞り機構と前記フィルタ切替機構の間に介在されて当該移動部材同士が干渉しないように移動空間を分離する分離部材を備えており、
    　該分離部材の前記フィルタ切替機構の前記移動部材に対面する範囲に前記収容空間を形成されていることを特徴とする請求項１または２に記載の光量調節装置。
  4. 　前記分離部材は前記移動部材に対面する範囲が凹形状または裏面側に貫通する前記収容空間を形成されていることを特徴とする請求項３に記載の光量調節装置。
  5. 　前記移動部材または該移動部材に対面する部材の一方あるいは双方に、当該対面相手側に凸形状に突出して該移動部材の移動を案内する案内形状部が形成されていることを特徴とする請求項１から４のいずれかに記載の光量調節装置。
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