(57)【要約】【課題】小型化を達成した光量調節装置又は光学機器を提供する。【解決手段】光軸と直交する平面において交差する方向に作動して開口部への入射光を遮光もしくは減光した状態にし、または、逆方向に作動して前記開口部を前記遮光もしくは減光した状態から開放した状態にする複数の光量調節部材５，６と、複数の光量調節部材を作動させる駆動部２，３とを有し、複数の光量調節部材の一つ６は、他の光量調節部材５に比べて、前記作動方向の幅を小さく形成され、前記駆動部は、前記幅が小さい光量調節部材の側に配置されている。【選択図】図２
2006215323.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸と直交する平面において交差する方向に作動して開口部への入射光を遮光もしくは減光した状態にし、または、逆方向に作動して前記開口部を前記遮光もしくは減光した状態から開放した状態にする複数の光量調節部材と、
前記複数の光量調節部材を作動させる駆動部と、
を有する光量調節装置において、
前記複数の光量調節部材の一つは、他の光量調節部材に比べて、前記作動方向の幅を小さく形成され、
前記駆動部は、前記幅が小さい光量調節部材の側に配置されたことを特徴とする光量調節装置。
【請求項２】
前記駆動部の一部は、前記幅が小さい光量調節部材の作動範囲の外側に配置され、前記駆動部の他の一部は、前記幅が小さい光量調節部材に光軸方向に重なって配置されたことを特徴とする請求項１に記載の光量調節装置。
【請求項３】
前記駆動部の一部は電磁コイルであり、前記駆動部の他の一部はステータヨークの一部であることを特徴とする請求項２に記載の光量調節装置。
【請求項４】
請求項１ないし３のいずれかに記載の光量調節装置を具備したことを特徴とする光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シャッタ装置等の光量調節装置及び該光量調節装置を具備するデジタルカメラ等の光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来のシャッタ装置は、ほぼ同じ遮光面積を有する複数のシャッタ羽根を光軸の部分で交差するように作動させて入射光を遮蔽するように構成されている（特許文献１）。この種のシャッタ装置の一例を、図５に示す。
【０００３】
図５に示すシャッタ装置は、ほぼ同じ遮光面積を有するシャッタ羽根１０１，１０２、及び、該シャッタ羽根１０１，１０２を駆動する駆動部（永久磁石１０３、及び、不図示のステータヨーク、電磁コイルにより構成される）、不図示のシャッタ地板等により構成される。不図示のシャッタ地板には軸部１０４ａ，１０４ｂが設けられ、軸部１０４ａに円筒形状の永久磁石１０３が嵌合され、その上方にシャッタ羽根１０１の軸受穴が嵌合されており、永久磁石１０３の回転に伴ってシャッタ羽根１０１が一体に回転可能に構成されている。シャッタ羽根１０２はその軸受穴が軸部１０４ｂに回転可能に嵌合され、かつ、長溝部１０２ｂが永久磁石１０３に設けられた駆動ピン１０３ａに嵌められている。
【０００４】
不図示の電磁コイルへの通電がオフの時には、図５に示すようにシャッタ羽根１０１，１０２が開口部１０４ｃの外側の光を遮らない領域まで退避している。この状態から電磁コイルに対して例えば正通電が行われると、不図示のステータヨークと永久磁石１０３との間の磁気的作用により該永久磁石１０３が反時計回りに回転する。これにより、光軸１０５を中心にして交差するように、シャッタ羽根１０１が永久磁石１０３の回転に伴って反時計回りに所定の回転角回動し、またシャッタ羽根１０２が駆動ピン１０３ａによってその長溝部１０２ｂが時計回りに付勢されるために軸部１０４ｂを中心して同じく所定の回転角回転して、開口部１０４ｃを遮光することになる。
【特許文献１】特開平７−２１８９７７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年の、シャッタ装置を必要とするデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラなどの製品では、小型化、薄型化の必要性が強く、必然的にシャッタ装置も小型、薄型にする要望がある。小型化については、光学特性を維持しつつ、シャッタ装置やオートフォーカス、ズーム等の機構を光軸周囲の極力小さいスペースに収めたいという要望があり、薄型化については、シャッタ羽根からＣＣＤなど撮像素子までの距離やオートフォーカス、ズームのための駆動源までの距離が近くなるため、シャッタ装置の光軸方向の寸法（高さ）を小さくしたいという要望がある。
【０００６】
しかしながら、従来のシャッタ装置は、図５に示したように、遮光面積のほぼ同じ複数のシャッタ羽根１０１，１０２を用いて光軸１０５の中心で交差するように作動させて入射光を遮蔽する構成であるため、永久磁石１０３とともに駆動部を構成する不図示のステータヨークや電磁コイルは、例えば、永久磁石１０３とともに駆動部を構成する不図示のステータヨークや電磁コイルを、シャッタ羽根１０２の作動領域の外側近傍でかつ該シャッタ羽根１０２の作動平面の延長面上を含む領域に配置（図６の点線１０７で示した位置に配置）、もしくは、特許文献１のように永久磁石１０３の回転軸方向の位置に配置されることになり、光軸１０５から駆動部の端部までの寸法が大きくなって該シャッタ装置を含む外形１０６が大きくなるのみならず、光軸方向の寸法も大きくなり、シャッタ装置、さらにはデジタルカメラ等の光学機器の小型化、薄型化が困難であった。
【０００７】
また、光軸１０５から駆動部の端部までの寸法を小さくするために、シャッタ羽根１０１とシャッタ羽根１０２のうちの例えばシャッタ羽根１０２の退避領域でありかつ該シャッタ羽根１０２に重なる位置（図６の斜線１０８で示した、光軸１０５と平行方向の位置）には配置することも考えられるが、この場合は光軸方向の寸法は特許文献１と同様、大きいままであり、シャッタ装置、さらにはデジタルカメラ等の光学機器の薄型化が困難となっていた。
【０００８】
（発明の目的）
本発明の第１の目的は、小型化を達成することのできる光量調節装置及び光学機器を提供しようとするものである。
【０００９】
本発明の第２の目的は、小型化を達成するとともに、薄型化を達成することのできる光量調節装置及び光学機器を提供しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記第１の目的を達成するために、請求項１に記載の発明は、光軸と直交する平面において交差する方向に作動して開口部への入射光を遮光もしくは減光した状態にし、または、逆方向に作動して前記開口部を前記遮光もしくは減光した状態から開放した状態にする複数の光量調節部材と、前記複数の光量調節部材を作動させる駆動部とを有する光量調節装置において、前記複数の光量調節部材の一つが、他の光量調節部材に比べて、前記作動方向の幅を小さく形成され、前記駆動部が、前記幅が小さい光量調節部材の側に配置された光量調節装置とするものである。
【００１１】
また、上記第２の目的を達成するために、請求項２および３に記載の発明は、前記駆動部の一部が、前記幅が小さい光量調節部材の作動範囲の外側に配置され、前記駆動部の他の一部が、前記幅が小さい光量調節部材に光軸方向に重なって配置された請求項１に記載の光量調節装置とするものである。
【００１２】
上記第１及び第２の目的を達成するために、請求項４に記載の発明は、請求項１ないし３のいずれかに記載の光量調節装置を具備した光学機器とするものである。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、小型化、さらには薄型化を達成することができる光量調節装置または光学機器を提供できるものである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
本発明を実施するための最良の形態は、以下に記載の実施例１および実施例２に示す通りである。
【実施例１】
【００１５】
図１及び図２は本発明の実施例１に係わる図であり、詳しくは、図１はシャッタ装置を示す分解斜視図、図２はシャッタ装置の平面図である。
【００１６】
図１及び図２において、基板部材であるところのシャッタ地板１には、磁極部２ａ，２ｂを有するステータヨーク２と電磁コイル３が取り付けられる凹部１ａと、円筒形状の永久磁石４及び遮光面積が大きく、作動方向の幅が大きいシャッタ羽根（以下、大シャッタ羽根と記す）５を支持する軸部１ｂと、遮光面積が小さく、作動方向の幅が小さいシャッタ羽根（以下、小シャッタ羽根と記す）６を回転可能に支持する軸部１ｃとが形成されている。さらにシャッタ地板１には、大シャッタ羽根５の作動範囲を規定するストッパー部１ｄ，１ｅ、小シャッタ羽根５の一方の作動範囲を規定するストッパー部１ｆ、入射光の最大通過光量を規定する開口部１ｇが形成されている。
【００１７】
軟磁性材料からなる馬蹄形状のステータヨーク２にはその磁極部２ａ側にボビンと巻線コイルからなる電磁コイル３が挿入され、これらは、上記のようにシャッタ地板１の凹部１ａに挿入、取り付けられることになる。これにより、図２に示すように、永久磁石４を除く駆動部（電磁コイル３およびステータヨーク２（但し、ステータヨーク２の光軸方向から見て小シャッタ羽根５に重なる一部及び磁極部２ａ，２ｂの部分は除く））は、小シャッタ羽根６の作動平面の外側延長面上を含む領域に配置されることになる。また、ステータヨーク２の磁極部２ａ，２ｂは、永久磁石４の外周面に対向して配置される。永久磁石４には、該永久磁石４の回転力を大シャッタ羽根５及び小シャッタ羽根６に伝達するための駆動ピン４ａがその外周縁側に植設されている。また、永久磁石４の外周面には２極に着磁された磁極（Ｎ極，Ｓ極）が形成され、その中心に形成された軸受部４ｂが上記の軸部１ｂに嵌合される。
【００１８】
大シャッタ羽根５には軸受部５ａと軸受部５ｂが形成され、軸受部５ａにシャッタ地板１の軸部１ｂが嵌合し、軸受部５ｂに駆動ピン４ａが嵌合する。そして、永久磁石４が図２において反時計回りに回転すると、大シャッタ羽根５も永久磁石４、つまり駆動ピン４ａに伴って反時計回りに所定の回転角度、つまり大シャッタ羽根５がストッパー部１ｅに当接するまで回転（作動）する。また、小シャッタ羽根６には軸受部穴６ａとＵ溝部６ｂが形成され、軸受部穴６ａにシャッタ地板１の軸１ｃに嵌合し、Ｕ溝部６ｂに駆動ピン４ａが嵌合（係合）しており、上記のように永久磁石４が反時計回りに回転すると、駆動ピン４ａによってＵ溝部６ｂが時計回りに付勢されるので該小シャッタ羽根６も時計回りに所定の回転角度、つまりストッパー部１ｆに当接するまで回転（作動）する。
【００１９】
ここで、上記大シャッタ羽根５と小シャッタ羽根６は、開口部１ｇを遮光する遮光面積が大シャッタ羽根５の方が小シャッタ羽根６よりも大きくなるように、その作動方向の幅（寸法）が形成されている。したがって、小シャッタ羽根６の方に着目すると、図２に示すように、光軸８から待機時（開口部１ｇを開放した状態時）の小シャッタ羽根６の外側の端部までの寸法は、図６に示す従来のほぼ同じ遮光面積を有するシャッタ羽根を具備する場合に比べ、はるかに小さくなる。そこで、小シャッタ羽根６の待機時において、その作動平面の外側延長面上に、ステータヨーク２（一部は除く）と電磁コイル３を配置するようにして、従来に比べて外形寸法を小さくして、小型化を可能にしている。
【００２０】
また、駆動部のうち、光軸方向に一番寸法をとる電磁コイル３を大シャッタ羽根５及び小シャッタ羽根６と光軸方向に重なるように配置しているので、光軸方向の寸法を小さくし、薄型化を可能にしている。
【００２１】
羽根押え板７は、シャッタ地板１との間で永久磁石４を回転可能とし、かつ、大シャッタ羽根５と小シャッタ羽根６をそれぞれ走行可能とするように、シャッタ地板１に対して取り付けられている。また、この羽根押え板７はステータヨーク２をシャッタ地板１に押し付け固定するように作用している。
【００２２】
上記構成におけるシャッタ装置の作動について説明する。
【００２３】
電磁コイル３への通電がオフの状態では、ステータヨーク２が非励磁状態にあり、外周面が２極に着磁された永久磁石４によるステータヨーク２の各磁極部２ａ，２ｂの吸引力（ディテント力）によって、大シャッタ羽根５と小シャッタ羽根６は図１及び図２の位置、つまり大シャッタ羽根５はストッパー部１ｄに当接した位置に、小シャッタ羽根６は電磁コイル３の構成要素であるボビンの側面に当接した待機位置に、それぞれ保持されている。
【００２４】
この状態から、ステータヨーク２の磁極部２ａがＮ極に、磁極部２ｂがＳ極に、それぞれなるように電磁コイル３に対して例えば正通電が行われると、ステータヨーク２と永久磁石４との間に反発力が発生し、永久磁石４が図２の実線の状態から反時計回りの方向に回転し始める。そして、磁気的中間点を通過した時点でステータヨーク２と永久磁石４との間に吸引力が発生するように切り換わり、該永久磁石４が全体で約４０°回転する。大シャッタ羽根５と小シャッタ羽根６は、この回転に伴って回転（作動）し、開口部１ｇを図２の開放した状態から遮蔽した状態にする。
【００２５】
ここで、永久磁石４とステータヨーク２の配置関係は、永久磁石４（駆動ピン４ａ）の全作動角度約４０°の中間点である約２０°の作動位置でディテント力がゼロとなり、ディテントの方向も左右に切り換わるように配置されている。従って、電磁コイル３に通電して、永久磁石４を回転させて大シャッタ羽根５、小シャッタ６を約２０°作動させた後、前記電磁コイル３への通電をオフの状態にしても、ディテント力で大シャッタ羽根５、小シャッタ羽根６はシャッタ地板１の作動端位置、つまりストッパー部１ｅ，１ｆに当接した位置に安定して停止した状態となる。
【００２６】
一方、ステータヨーク２の磁極部２ａがＳ極に、磁極部２ｂがＮ極に、それぞれなるように電磁コイル３に対して逆通電を行うと、ステータヨーク２と永久磁石４との間に反発力及び吸引力が生じて、今度は永久磁石４が時計回りの方向に約４０°回転する。これにより、大シャッタ羽根５と小シャッタ羽根６が図２に示す初期の状態（開口部１ｇを開放した状態）に戻る。
【００２７】
上記したように、このシャッタ装置は、電磁コイル３への正、逆通電によるステータヨーク２と永久磁石４の間に発生する磁気的な吸引力、反発力により永久磁石４を回転させ、大シャッタ羽根５と小シャッタ羽根６を開閉させて、開口部１ｇを遮蔽したり、開放したりするものである。
【００２８】
上記実施例１によれば、大シャッタ羽根５の遮光面積を大きくし、小シャッタ羽根６の遮光面積を小さくすることで、光軸８から待機時の小シャッタ羽根６の外側の端部までの寸法を小さくできることに着目し、この外側のスペースに、永久磁石４とともに駆動部を構成するうちの、電磁コイル３及びステータヨーク２（但し、ステータヨーク２の光軸方向から見て小シャッタ羽根６に重なる一部及び磁極部２ａ，２ｂの部分は除く）を配置しているので、詳しくは、小シャッタ羽根６の待機時において、その作動平面の外側延長面上に、ステータヨーク２（一部は除く）と電磁コイル３を配置するようにして、従来に比べてシャッタ装置を含む外形を小さくすることができる。よって、シャッタ装置の小型化を達成することができる。
【００２９】
また、駆動部のうち、光軸方向に一番寸法をとる電磁コイル３を大シャッタ羽根５及び小シャッタ羽根６と光軸方向に重なるように配置しているので、光軸方向の寸法を小さくし、薄型化を可能にしている。
【実施例２】
【００３０】
図３は本発明の実施例２に係わるシャッタ装置の主要部分の構成を示す平面図であり、実施例１と構成部品は同一であるので同じ符号を付してある。
【００３１】
上記実施例１との相違点を以下に説明する。上記実施例１では、永久磁石４に設けた駆動ピン４ａの作動範囲が、大シャッタ羽根５の回転軸１ｂと小シャッタ羽根６の回転軸１ｃを結ぶ直線から図２中、下方にシフトする位置なるように構成していた。これに対し、本発明の実施例２では、永久磁石４に設けた駆動ピン４ａの作動範囲が、大シャッタ羽根５の回転軸１ｂと小シャッタ羽根６の回転軸１ｃを結ぶ直線を横切って均等に作動する位置となるように構成し、小シャッタ羽根５の回転中心を駆動ピン４ａから遠ざけた構成のシャッタ装置２０としている。
【００３２】
本発明の実施例２における効果は、上記実施例１と同様である。
【００３３】
図４は、上記実施例１のシャッタ装置１０（もしくは上記実施例２のシャッタ装置２０でも良い）を備えたカメラ内蔵の携帯電話やカード型のデジタルカメラ（撮影装置）等の光学機器の概略を示す構成図である。
【００３４】
図４において、３１は光学機器であり、内部には撮影を可能とする各種の部材として、複数のレンズ群より成る撮影レンズ３２、撮影レンズ３２を通過した光を後段に透過するかもしくは遮光するかを切り換える上記実施例１のシャッタ装置１０（もしくは上記実施例２のシャッタ装置２０）、シャッタ装置１０を介して入射した撮影光束により撮像するＣＣＤやＣ−ＭＯＳ等の撮像素子３３（銀塩フィルムでも良い）等を備えている。なお、シャッタ装置１０は撮影レンズ３２の前でも、撮影レンズ３２を構成する複数のレンズ群の間に配置してもよい。
【００３５】
上記シャッタ装置１０（２０）を光学機器に採用することで、光学性能の優れた、薄くかつ小型で斬新なデザインの光学機器を実現することができる。
【００３６】
上記実施例１及び２では、駆動ピン４ａを永久磁石４に設けているが、永久磁石４に駆動レバーを結合し、該駆動レバーに設けた駆動ピンによって各シャッタ羽根を作動させる構成にしたものでも、同じ効果が得られる。また、小シャッタ羽根６に設けたＵ溝部６ｂを、曲線の溝にして小シャッタ羽根６の回転角を変えてもよい。
【００３７】
上記の各実施例では、作動方向の幅の異なる複数の光量調節部材として、シャッタ羽根５，６を例にしているが、これに限定されるものではなく、絞り羽根であっても良い。さらには、開口部１ｇを通過する光束の減光量を変化させる減光部材（ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ  Ｆｉｌｔｅｒ）フィルター）であっても良い。換言すれば、光量調節装置としては、シャッタ装置に限らず、絞り装置や減光装置であっても良い。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明の実施例１に係わるシャッタ装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１のシャッタ装置を示す平面図である。
【図３】本発明の実施例２に係わるシャッタ装置の主要部分を示す平面図である。
【図４】実施例１または実施例２のシャッタ装置を具備した光学機器の概略を示す構成図である。
【図５】従来のシャッタ装置を示す平面図である。
【図６】従来のシャッタ装置の課題を説明するための平面図である。
【符号の説明】
【００３９】
１      シャッタ地板
２      ステータヨーク
３      電磁コイル
４      永久磁石
４ａ    駆動ピン
５      大シャッタ羽根
６      小シャッタ羽根
７      羽根押え板
８      光軸
１０，２０  シャッタ装置
【図１】
2006215323.tif 000003
【図２】
2006215323.tif 000004
【図３】
2006215323.tif 000005
【図４】
2006215323.tif 000006
【図５】
2006215323.tif 000007
【図６】
2006215323.tif 000008