(57)【要約】【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ことができる光調節装置を提供する。【解決手段】基板と、軸磁石でなる回転軸部材と、回転軸部材と回動一体の光調節部と、コイルおよび磁性体でなるコイル芯材で回転軸部材を回動する電磁駆動源と、を有し、光調節部を退避位置と挿入位置とに変位させ光を調整する光調節装置であって、コイル非通電時に磁力で回転軸部材に作用するトルクの方向が、負方向となる範囲θｎと、正方向となる範囲θｐと、の内の、少なくとも一方と重なる部分を有するように回転可能範囲θａが設定されていて、かつθａが、θｎと重なる範囲θ１と、θｐと重なる範囲θ２とを、広さが異なるようにした光調節装置。【選択図】図１０
2015158586.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
開口が形成された基板と、
前記基板の基板面に垂直な回転中心軸周りに所定の回転可能範囲で回転可能となるように該基板に取り付けられ、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る回転軸部材と、
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、
磁性体で形成され２つの芯材端において前記回転軸部材の側面を非接触に挟み込むコイル芯材と、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前記回転軸部材に伝達することにより、該回転軸部材を回動する電磁駆動源と、
を有し、
前記電磁駆動源によって前記回転軸部材を回転させることにより、前記光調節部を、前記入射光の光路上から退避した位置であって前記回転可能範囲の一端側に対応する退避位置と、前記入射光の光路上に挿入された位置であって前記回転可能範囲の他端側に対応する挿入位置と、に変位させ、該入射光を調整する光調節装置であって、
前記コイルに電流を流していないときに前記回転軸部材と前記コイル芯材との間に作用する磁力によって該回転軸部材に発生するトルクの方向が、一方向となるような該回転軸部材の第１角度域と、他方向となるような該回転軸部材の第２角度域と、の内の、少なくとも一方と重なる部分を有するように前記回転可能範囲が設定されていて、かつ、前記回転可能範囲が、前記第１角度域と重なる第１可動範囲と、前記第２角度域と重なる第２可動範囲とは、範囲の広さが異なることを特徴とする光調節装置。
【請求項２】
前記一方向は前記光調節部が前記退避位置へ向かう方向であり、前記他方向は該光調節部が前記挿入位置へ向かう方向であって、
前記回転可能範囲は、前記トルクが０となる角度を挟んで前記第１角度域と前記第２角度域とにまたがるように設定されていて、
前記第１可動範囲は、前記第２可動範囲よりも範囲が広くなるように、前記回転可能範囲が設定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。
【請求項３】
前記第１角度域における前記トルクの絶対値の最大値を、前記退避位置に対応する前記回転可能範囲の一端側にあるときにとるように、前記回転可能範囲が設定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。
【請求項４】
前記一方向は前記光調節部が前記退避位置へ向かう方向であり、前記他方向は該光調節部が前記挿入位置へ向かう方向であって、
前記回転可能範囲は、前記第１角度域に全て含まれるように設定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。
【請求項５】
前記回転可能範囲は、前記第１角度域における前記トルクの絶対値の最大値をとる角度を含むように設定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。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
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。
【背景技術】
【０００２】
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。
【０００３】
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。
【０００４】
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。
【０００５】
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。
【０００６】
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。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開平９−２２０４２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
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電源オフ状態のときには、永久磁石および光調節部を付勢する力が作用していないために、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。また、コイルから設計通りの磁力が発生されない等の場合にも、移動すべき経路の途中で光調節部が止まった状態となってしまい、所定の位置まで退避しないこともある。
【０００９】
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。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明のある態様による光調節装置は、開口が形成された基板と、前記基板の基板面に垂直な回転中心軸周りに所定の回転可能範囲で回転可能となるように該基板に取り付けられ、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る回転軸部材と、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、磁性体で形成され２つの芯材端において前記回転軸部材の側面を非接触に挟み込むコイル芯材と、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前記回転軸部材に伝達することにより、該回転軸部材を回動する電磁駆動源と、を有し、前記電磁駆動源によって前記回転軸部材を回転させることにより、前記光調節部を、前記入射光の光路上から退避した位置であって前記回転可能範囲の一端側に対応する退避位置と、前記入射光の光路上に挿入された位置であって前記回転可能範囲の他端側に対応する挿入位置と、に変位させ、該入射光を調整する光調節装置であって、前記コイルに電流を流していないときに前記回転軸部材と前記コイル芯材との間に作用する磁力によって該回転軸部材に発生するトルクの方向が、一方向となるような該回転軸部材の第１角度域と、他方向となるような該回転軸部材の第２角度域と、の内の、少なくとも一方と重なる部分を有するように前記回転可能範囲が設定されていて、かつ、前記回転可能範囲が、前記第１角度域と重なる第１可動範囲と、前記第２角度域と重なる第２可動範囲とは、範囲の広さが異なる。
【発明の効果】
【００１１】
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。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施形態１における光調節装置の構成を示す斜視図。
【図２】上記実施形態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。
【図３】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構成を示す透視図。
【図４】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構成を示す透視図。
【図５】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回転軸部材の極性方向および電磁駆動源の磁化の様子を示す図。
【図６】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回転軸部材の極性方向および電磁駆動源の磁化の様子を示す図。
【図７】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光調節部が退避位置にある様子を示す図。
【図８】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光調節部が挿入位置にある様子を示す図。
【図９】上記実施形態１において、回転軸部材の極性方向と回転角度との関係を示す図。
【図１０】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コイル芯材との間の磁力により回転軸部材に作用するトルクと回転軸部材の回転可能範囲とを示す線図。
【図１１】本発明の実施形態２において、コイルに電流を流していないときに光調節部７が退避位置にある様子を示す図。
【図１２】上記実施形態２において、コイルに電流を流していないときに光調節部７が挿入位置にある様子を示す図。
【図１３】上記実施形態２において、回転軸部材の極性方向と回転角度との関係を示す図。
【図１４】上記実施形態２において、コイルに電流を流していないときにコイル芯材との間の磁力により回転軸部材に作用するトルクと回転軸部材の回転可能範囲とを示す線図。
【図１５】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。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
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］
【００１４】
図１から図１０は本発明の実施形態１を示したものである。
【００１５】
まず、図１〜図６を参照して、光調節装置の基本的な構成および作用について説明する。ここに、図１は光調節装置の構成を示す斜視図、図２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３は光調節部が退避位置にあるときの光調節装置の構成を示す透視図、図４は光調節部が挿入位置にあるときの光調節装置の構成を示す透視図、図５は光調節部が退避位置にあるときの回転軸部材の極性方向および電磁駆動源の磁化の様子を示す図、図６は光調節部が挿入位置にあるときの回転軸部材の極性方向および電磁駆動源の磁化の様子を示す図である。
【００１６】
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。
【００１７】
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。
【００１８】
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。
【００１９】
第１基板１は、入射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。
【００２０】
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と所定間隔をもって平行に配設されており、中央部に形成された入射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。
【００２１】
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。
【００２２】
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、回転軸部材６を軸支するものである。
【００２３】
電磁駆動源３は、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。
【００２４】
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５および図６等に示すように、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。
【００２５】
コイル芯材４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）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。
【００２６】
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。
【００２７】
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。そして、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。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。
【００２８】
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規制する第１の規制部材である。
【００２９】
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規制する第２の規制部材である。
【００３０】
こうして、光調節部７は、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回転可能となっている。従って、退避位置は回転可能範囲の一端側に対応し、挿入位置は回転可能範囲の他端側に対応する。
【００３１】
このような構成により、光調節装置は、電磁駆動源３により回転軸部材６を回転させて光調節部７を退避位置と挿入位置とに変位させ、入射光を調整する。
【００３２】
すなわち、図５および図６に示すように、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８またはストッパ９に当接したところで停止し、退避位置または挿入位置からのそれ以上の移動を規制されることになる。
【００３３】
次に、図７はコイル５に電流を流していないときに光調節部７が退避位置にある様子を示す図、図８はコイル５に電流を流していないときに光調節部７が挿入位置にある様子を示す図である。
【００３４】
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（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。この磁力は、回転軸部材６の極性方向が一対の芯材端４ａを結んだ線と平行になるように回転軸部材６を回転させる力（トルク）となる。
【００３５】
そこでこのようなトルクを、コイル５に電流を流していないとき（例えば電源オフ時）における回転軸部材６（ひいては光調節部７）を退避位置または挿入位置に係止するための力（ラッチ力）として利用するようにしている。
【００３６】
具体的に、回転軸部材６は、光調節部７が退避位置にあるときにはＮ極６ｎが図７における例えば右側の芯材端４ａに対向し、光調節部７が挿入位置にあるときにはＮ極６ｎが図８における例えば左側の芯材端４ａに対向するように回転軸周りの位置を決めて配設されている。この回転軸部材６の配置について、図９および図１０を参照してより詳しく説明する。
【００３７】
ここに、図９は回転軸部材６の極性方向と回転角度との関係を示す図、図１０はコイル５に電流を流していないときにコイル芯材４との間の磁力により回転軸部材６に作用するトルクと回転軸部材６の回転可能範囲とを示す線図である。
【００３８】
まず、図９に示すように、回転軸部材６においてＳ極６ｓからＮ極６ｎに向かう極性方向が、２つの芯材端４ａを結ぶ方向の図９における右側方向に対してなす角度をθとする。ここに、角度θの正方向は、図９における反時計回りの方向とする。また、コイル５に電流を流していないときにコイル芯材４との間の磁力により回転軸部材６に作用するトルクＴの正方向も図９における反時計回りの方向とする。
【００３９】
すると、トルクＴは、図１０に示す曲線のようになる。なお、図１０においては、トルクＴの大きさを任意単位（a.u.：arbitrary unit）で表している。
【００４０】
まず、θ＝０°，θ＝９０°，θ＝１８０°のときには、回転軸部材６の極性方向が２つの芯材端４ａを結ぶ線と平行になるために、トルクＴ＝０となる。次に、０°＜θ＜９０°である第１角度域θｎにおいては負のトルク（回転軸部材６を時計回りの方向へ回動させようとするトルク）となり、θ＝４５°のときには極小値（絶対値をとった場合には極大値）をとる。さらに、９０°＜θ＜１８０°である第２角度域θｐにおいては正のトルク（回転軸部材６を反時計回りの方向へ回動させようとするトルク）となって、θ＝１３５°のときには正の極大値をとる。
【００４１】
そして、回転軸部材６の回転可能範囲θａ（退避位置に対応する角度Ｐｏから挿入位置に対応する角度Ｐｉまでの範囲）は、トルクＴが０となる角度９０°を挟んで第１角度域θｎと第２角度域θｐとにまたがるように設定されていて、回転可能範囲θａが第１角度域θｎと重なる第１可動範囲θ１は、回転可能範囲θａが第２角度域θｐと重なる第２可動範囲θ２よりも範囲が広くなるように設定されている。さらに、光調節部７が退避位置にあるときが、回転軸部材６に作用する退避位置方向へのトルクＴの絶対値が最大となるように、具体的には、回転可能範囲θａの最小値である角度ＰｏがトルクＴの負の極大値を与える角度４５°となるように、設定されている。
【００４２】
なお、ここでは第１角度域をθｎ、第２角度域をθｐとしたが、第１角度域をθｐ、第２角度域をθｎとしても構わない。この場合には、第１可動範囲はθ２、第２可動範囲はθ１となる。
【００４３】
このように回転軸部材６（ひいては光調節部７）は、コイル５に電流を流していないときに回転軸部材６とコイル芯材４との間に作用する磁力によって回転軸部材６に発生するトルクＴの方向が、一方向（時計回り方向と反時計回り方向との一方）となるような回転軸部材６の第１角度域と、他方向（時計回り方向と反時計回り方向との他方）となるような回転軸部材６の第２角度域と、の内の、少なくとも一方と重なる部分を有するように回転可能範囲θａが設定されていて、かつ、回転可能範囲θａが、第１角度域と重なる第１可動範囲と、第２角度域と重なる第２可動範囲とは、範囲の広さが異なるように設定されている。
【００４４】
例えば、一方向は光調節部７が図３等に示す退避位置へ向かう方向（図３〜図９の時計回り方向）であり、他方向は光調節部７が図４等に示す挿入位置へ向かう方向（図３〜図９の反時計回り方向）であるものとする。このとき、回転可能範囲θａは、トルクが０となる角度を挟んで第１角度域θｎと第２角度域θｐとにまたがるように設定されていて、第１可動範囲θ１は、第２可動範囲θ２よりも範囲が広くなるように、回転可能範囲θａが設定されている。図１０に示す具体例において、Ｐｏ＝４５°、Ｐｉ＝１０５°となっているものとする。この場合には、４５°≦θ１＜９０°、９０°＜θ２≦１０５°であって、つまり、第１可動範囲θ１≒９０°−４５°＝４５°、第２可動範囲θ２≒１０５°−９０°＝１５°であるために、範囲の広さはθ１＞θ２となっている。
【００４５】
加えて、第１角度域θｎにおけるトルクの絶対値の最大値を、退避位置に対応する回転可能範囲θａの一端側にあるときにとるように、回転可能範囲θａが（具体的には、４５°≦θａに）設定されている。
【００４６】
なお、回転軸部材６が二極構成である場合には、回転可能範囲θａは１８０°未満の範囲として設定することが可能であるが、ある程度の大きさのトルクＴが回転軸部材６に作用するという観点からは回転可能範囲θａを１２０°以下とすることが好ましい。さらに、回転軸部材６が、衝撃等の外力により退避位置と挿入位置との間の位置に変化したときに、より高い確率で退避位置へ移動するように設計する観点からは、第２可動範囲θ２が４５°以下となるようにすることが好ましい。
【００４７】
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光調節部７を退避位置または挿入位置に止めようとするトルク（ラッチ力）が、退避位置側と挿入位置側とで偏るように構成したために、電流オフの非駆動時に退避位置側と挿入位置側とに１／２の確率で配置されるのを抑制して、何れか一方により高い確率で配置されるようにすることができ、コイル５に電流を流していないときの安定性を向上することができる。
【００４８】
また、第１可動範囲θ１が第２可動範囲θ２よりも範囲が広くなるようにしたために、外力が加わって光調節部７が任意の回転角度に移動したとしても、高い確率で退避位置に移動させることが可能となる。退避位置は、電源オフ時等に使用される可能性が高い位置であるために、このような構成を採用することで、電源オフ時の光調節部７の位置が安定する。
【００４９】
さらに、光調節部７を退避位置に止めようとするラッチ力が最大となるように構成したために、電源オフ時等の光調節部７の位置をより一層安定化させることができる。
【００５０】
そして、このような電源オフ時の光調節部７の位置安定機構を、コイル芯材４に対する回転軸部材６の極性方向の配置により実現しているために、別途の構成を追加する必要がなく、光調節装置の大型化を抑制することができる。
［実施形態２］
【００５１】
図１１から図１４は本発明の実施形態２を示したものであり、図１１はコイル５に電流を流していないときに光調節部７が退避位置にある様子を示す図、図１２はコイル５に電流を流していないときに光調節部７が挿入位置にある様子を示す図である。
【００５２】
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。
【００５３】
本実施形態は、コイル５に電流を流していないときに、回転軸部材６が衝撃等の外力により回転可能範囲θａ内のどの位置に移動したとしても、必ず退避位置に復帰するように構成したものとなっている。
【００５４】
そして、光調節装置の構成は、上述した実施形態１とほぼ同様であるが、必ず退避位置に復帰する構成を実現するために、回転軸部材６の極性方向を上述した実施形態１とは異ならせている。
【００５５】
すなわち、図１１および図１２に示すように、本実施形態においては、光調節部７が退避位置から挿入位置までの何れの位置にあるときにも、回転軸部材６のＮ極６ｎは２つの芯材端４ａの内の一方のみに常に対向し、つまり、Ｓ極６ｓは他方の芯材端４ａのみに常に対向するように構成されている。
【００５６】
このような構成について、図１３および図１４を参照してさらに説明する。ここに、図１３は回転軸部材６の極性方向と回転角度との関係を示す図、図１４はコイル５に電流を流していないときにコイル芯材４との間の磁力により回転軸部材６に作用するトルクと回転軸部材６の回転可能範囲とを示す線図である。
【００５７】
図１３に示すように、本実施形態においても、角度θの定義およびトルクＴの正方向の定義は上述した実施形態１と同様であるとする。
【００５８】
このときには図１４の曲線に示すように、コイル５に電流を流していないときにコイル芯材４との間の磁力により回転軸部材６に作用するトルクＴも、上述した実施形態１の図１０に示した曲線と同様となる。
【００５９】
一方、本実施形態における回転軸部材６の回転可能範囲θａは、トルクＴが負となる第１角度域θｎに全て含まれるように設定されていて、さらに、第１角度域θｎにおけるトルクＴの絶対値の最大値をとる角度を含むように設定されている。図１４に示す具体例において、Ｐｏ＝１５°、Ｐｉ＝７５°となっているものとする。この場合に回転可能範囲θａは、１５°≦θａ≦７５°となるように設定されていることになり、０°＜θｎ＜９０°である第１角度域θｎに全て含まれている。さらに、トルクＴの絶対値の最大値をとる角度４５°も回転可能範囲θａに含まれている。
【００６０】
この場合には、回転可能範囲θａが第１角度域θｎと重なる第１可動範囲θ１も、回転可能範囲θａと同じ角度範囲１５°≦θ１≦７５°となる。また、回転可能範囲θａは第２角度域θｐとは重なっていないために、第２可動範囲θ２は存在しておらず０°である。従って、第１可動範囲θ１は、第２可動範囲θ２よりも範囲が広くなるように設定されていることになる。
【００６１】
このような構成により、コイル５に電流を流していないときには、回転軸部材６に常に負方向のトルクＴ、つまり、図１１〜図１３における時計回りの方向へ回動させようとするトルクＴが作用することになる。従って、例えば光調節部７が挿入位置にあるときにも、光調節部７を退避位置へ移動させようとする力が作用することになる。
【００６２】
なお、回転軸部材６が二極構成である場合には、０°＜θｎ＜９０°となる第１角度域θｎは約９０°であるために、回転可能範囲θａは９０°未満の範囲として設定することが可能であるが、ある程度のトルクが回転軸部材６に作用するという観点からは回転可能範囲θａを７０°以下（例えば１０°≦θｎ≦８０°）とすることが好ましい。具体的に、本実施形態においては回転可能範囲θａを７５°−１５°＝６０°としているが、回転可能範囲θａをトルクＴの極小値（θ＝４５°）を含むようなより狭い範囲に設定すれば、回転軸部材６（ひいては光調節部７）を退避位置へ移動させる力をより強く発揮させることが可能となる。
【００６３】
このような実施形態２によれば、上述した実施形態１とほぼ同様の効果を奏するとともに、回転可能範囲θａが第１角度域θｎに全て含まれるように設定したために、コイル５に電流を流していないときには光調節部７が常に退避位置へ回転することになる。従って、例えば電源オフ時の位置が常に退避位置に決まるために、電源オフ時から使用を開始した際の安定性が向上する。
【００６４】
このとき、回転可能範囲θａを、トルクＴの絶対値の最大値をとる角度を含むように設定することで、より強い回動力を発揮させることができる。
【００６５】
また、仮にコイル５が使用中に故障する等により磁場を発生させることができない状態になったとしても、光調節部７が回動途中で停止したときに生じる可能性がある、被写体像が暗くなる、あるいは被写体像の一部が見えなくなる、等の不具合が発生するのを、光調節部７が自動的に回転して退避位置へ移動することにより防止することができる。
【００６６】
こうして、光調節部７が途中で停止することなく確実に退避位置へ移動するフェールセーフ機能を備えさせることができ、使用時の安定性もより向上する。
［変形例］
【００６７】
図１５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。
【００６８】
上述した実施形態１，２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１５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。
【００６９】
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。
【００７０】
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。
【００７１】
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。
【符号の説明】
【００７２】
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（または光学フィルタ）
８，９…ストッパ
【図１】
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【図２】
2015158586.tif 000004
【図３】
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【図４】
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【図５】
2015158586.tif 000007
【図６】
2015158586.tif 000008
【図７】
2015158586.tif 000009
【図８】
2015158586.tif 000010
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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