光量調節装置
【課題】装置の薄型化、低コスト化を達成する。
【解決手段】マグネット１、第１のステータ５、第２のステータ６それぞれの内径側の少なくとも一部によって形成される、光を通過させる開口部５ｄ，６ｄに対し、前記マグネット１の回転に伴って進退してその通過光量を調節する光量調節部材７，８を有し、前記光量調節部材７，８は、マグネット１と第２のステータ６の間に配置される（マグネット１と第１のステータ５の間、或いは、マグネット１と第１のステータ５の間、および、マグネット１と第２のステータ６の間に各光量調節部材が分けて配置されても良い）構成にしている。
【解決手段】マグネット１、第１のステータ５、第２のステータ６それぞれの内径側の少なくとも一部によって形成される、光を通過させる開口部５ｄ，６ｄに対し、前記マグネット１の回転に伴って進退してその通過光量を調節する光量調節部材７，８を有し、前記光量調節部材７，８は、マグネット１と第２のステータ６の間に配置される（マグネット１と第１のステータ５の間、或いは、マグネット１と第１のステータ５の間、および、マグネット１と第２のステータ６の間に各光量調節部材が分けて配置されても良い）構成にしている。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の光学装置、特に薄型の装置に好適な光量調節装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレンズシャッタカメラに具備されるシャッタ装置の構成を図６に示す。
【０００３】
同図において、１０１は永久磁石、１０２は駆動レバー、１０２ａは駆動レバー１０２に設けられた駆動ピンである。駆動レバー１０２は永久磁石１０１に固着され、永久磁石１０１と一体的に回転する。１０３はコイル、１０４，１０５は軟磁性材料から成り、コイル１０３により励磁されるステータである。ステータ１０４とステータ１０５は１０４ａ部と１０５ａ部において接合されており、磁気回路上一体となっている。コイル１０３への通電により、ステータ１０４及びステータ１０５が励磁され、永久磁石１０１は所定の角度内を回転駆動する。１０６，１０７はシャッタ羽根であり、１０８は地板である。シャッタ羽根１０６，１０７は地板１０８のピン１０８ａ，１０８ｂへ穴部１０６ａ，１０７ａにおいて回転可能に取り付けられ、長穴１０６ｂ，１０７ｂが駆動ピン１０２ａに摺動可能に嵌合し、永久磁石１０１とともに駆動レバー１０２が回転することで、シャッタ羽根１０６，１０７は穴部１０６ａ，１０７ａを中心として回転駆動され、不図示の開口を開閉する。
【０００４】
この他の形態としては、コストアップを防ぐ為に永久磁石をプラスチックマグネットで形成し、駆動ピンを一体的に成形したものもある。
【０００５】
１０９はシャッタ羽根１０６，１０７を地板１０８との間で移動可能に保持する前地板であり、１１０はステータ１０４，１０５を保持し、永久磁石１０１を回転可能に保持する後地板である。
【０００６】
また、撮像素子にＣＣＤなどを用い、被写界像を光電変換して記憶媒体に静止画像の情報として記録するデジタルカメラが普及してきている。この種のデジタルカメラの露光に関する動作について、以下に簡単に説明する。
【０００７】
まず撮影に先立って主電源が投入され、撮像素子が動作状態になるとシャッタ羽根は撮像素子に露光可能な開位置に保持される。これにより撮像素子にて電荷の蓄積と放出転送が繰り返され、画像モニターによって被写界の観察が可能になる。
【０００８】
その後、レリーズボタンが押されると、その時点での撮像素子の出力に応じて絞り値と露光時間が決定され、それに基づいて、露光開口の口径を絞る必要がある場合には、まず、絞り羽根が駆動されて所定の絞り値にセットされる。次に、蓄積電荷の放出がされている撮像素子に対して電荷の蓄積開始が指示され、それと同時にその蓄積開始信号をトリガー信号として露光時間制御回路が起動され、所定の露光時間の経過により、シャッタ羽根が撮像素子への露光を遮る閉位置へと駆動される。撮像素子への露光が遮られた後、蓄積された電荷の転送が行われ、画像書き込み装置を介して記録媒体に画像情報が記録される。電荷の転送中に撮像素子への露光を防ぐのは、電荷の転送中に余分な光によって電荷が変化してしまうことを防ぐためである。
【０００９】
上記のようなシャッタ装置の他に、ＮＤフィルターを進退させる機構を持つものや、小さな絞り径をもつ絞り規制部材を進退させる機構を持つものがある。
【００１０】
上記シャッタ装置は、コイルやステータの高さ（軸方向の寸法）がある為に薄型でコンパクトな装置とするのは困難であった。
【００１１】
また、特許文献１に、カメラのモータ装置が開示されているが、これにおいても回転子を固定するベース板、カバー板など回転軸方向に多数の部品が重なっているので、軸方向を薄型に構成することは困難であった。
【００１２】
また、特許文献２においては、駆動装置の径方向の厚さを小さくする為に回転軸方向にコイル、ステータなどを重ねて構成しているために軸方向を薄型にする構成は困難であった。
【００１３】
また、特許文献３には、マグネットとこれを挟み込むステータとの間隔を維持する為の摺動面をステータに設けているものが開示されている。
【００１４】
上記のように軸方向に薄型化した装置を構成することは困難であったが、そのような中で、軸方向に薄型化された光量調節装置として、本願出願人による特許文献４を挙げることができる。
【００１５】
以下に、上記特許文献４に開示された、軸方向に薄型化された光量調節装置の構成を示す。
【００１６】
回転中心の仮想軸に対して垂直方向の面が仮想軸を中心とする角度方向に分割して異なる極に交互に着磁され、回転中心を中心として回転可能なマグネットを備え、マグネットの外周或いは内周側にコイルを配置し、コイルにより励磁される第１のステータと第２のステータがマグネットの上面及び下面及び内周面に対向したステータと、マグネットと一体的に構成された駆動ピンとからなる駆動装置と、開口部を備えた地板と、駆動装置の駆動ピンにより駆動され、地板の開口部の開口量を調節する光量調節部材とを有する光量調節装置である。
【００１７】
このような構成の光量調節装置とすることにより、従来に較べて薄型でコンパクトな装置にすることが可能となっている。
【００１８】
【特許文献１】
特開２０００−３２４７８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−５１５２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−５１５２６号公報
【特許文献４】
特開２００２−４９０７６号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような光量調節部材を駆動する駆動装置と、光量調節部材が具備される地板とを光量軸方向に重ねて配置する構造では、二つのユニットを結合しているため、さらなる薄型化の要請に応えるのは非常に困難であった。
【００２０】
（発明の目的）
本発明の目的は、装置の薄型化、低コスト化を達成することのできる光量調節装置を提供しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、環状であって径方向に平行な面に着磁部を有する回転体と、環状であって回転体の外径側もしくは内径側に配置されるコイルと、環状であって回転体の径方向と直交する方向に配置され、回転体と対向する第１の磁極部を具備する第１のステータと、環状であって回転体の径方向と直交する方向に配置され、第１の磁極部と反対側で回転体と対向する第２の磁極部を具備する第２のステータと、回転体の回転に伴って回転体、コイル、第１のステータ、および、第２のステータの開口部を通過する光の進路に進退して通過光量を調整する光量調節部材とを有し、光量調節部材が回転体と第１のステータの間、および、回転体と第２のステータの間の、一方あるいは両方に配置されていることを特徴とする光量調節装置とするものである。
【００２２】
上記構成によれば、マグネットと第１のステータとの間か、マグネットと第２のステータとの間の、いずれか一方に光量調節部材を配置するか、或いは、マグネットと第１のステータとの間と、マグネットと第２のステータとの間の、両方に光量調節羽根の構成要素を分けて配置することにより、従来は光量調節部材を保持するために必要であった地板を廃止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１及び図２は本発明の実施の第１の形態に係る光量調節装置を示す図であり、詳しくは、図１は光量調節装置の分解斜視図、図２はその断面図である。
【００２５】
これらの図において、１はプラスチックマグネット材料からなる環状（リング形状）の回転体であるマグネットであり、環状の中心である回転中心を仮想軸とすると仮想軸に対して垂直な面（言い換えれば、マグネットの径方向に平行な面）である一方の面及び他方の面を円周方向に１６分割して交互にＳ極、Ｎ極に着磁されている。また、各々その裏面は反対の極になっている。本実施の形態ではマグネットの両面を１６分割して着磁しているが、着磁極数は２極以上あればよい。また、回転体の周方向における一部だけをマグネットで構成し、回転体の他の部位を非磁性体で構成してもよい。この場合は、着磁極数は１極以上あればよい。１ａはマグネット１の片面に形成された凸部であって、マグネット１が回転するとこの凸部１ａが第１のステータ５上を滑らかに摺動する。マグネット１の反対側の面には段差２ａが形成され、軸受２と接触している。マグネット１は、片面で凸部１ａが第１のステータ５に接触し、反対側の面で段差２ａが軸受２に接触することにより、その軸方向の位置が定まる。１ｂは段差であり、軸方向から見ると、ボビン４のフランジ部４ａと重畳している。
【００２６】
軸受２は、マグネット１と組み合わされた後に第１のステータ５に固定され、マグネット１が第１のステータ５と第２のステータ６の間で所定の間隔を維持できるように受け部２ａを有し、位置決めがされている。また、開口部２ｂを有し、下記で述べる第２のステータ６の開口部６ｄと共にこの装置の最大開口径を形成している。
【００２７】
３は環状のコイルであり、電気的に絶縁された材料で形成されたボビン４に巻かれている。コイル３はマグネット１の径方向外側に配置され、その中心位置はマグネット１と同じである。ボビン４はコイル３のスペース効率を稼ぐ為、断面が略Ｌ字型に形成され、さらにマグネット１の段差１ｂとの間の光線の侵入を防ぐ為のフランジ部４ａを有する。
【００２８】
環状の第１のステータ５は軟磁性材料からなり、コイル３への通電により励磁される第１の磁極部５ａを持ち、第１の磁極部５ａは環状のマグネット１の軸方向と垂直な第１の平面（一方の面）に所定の隙間（第１の空気間隔）をもって対向し、マグネット１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の第１の磁極部５ａの数はマグネット１の着磁分割数をｎとするとｎ／２個形成され、それらが７２０／ｎ度ずつ等分配置されている。なお、本実施の形態では第１の磁極部５ａは８つであり、４５度ずつ等分に配置されている。
【００２９】
コイル３ヘの通電により、第１の磁極部５ａはすべて互いに同極になるように励磁される。
【００３０】
環状の第２のステータ６は軟磁性材料からなり、コイル３への通電により励磁される第２の磁極部６ａを持ち、第２の磁極部６ａはマグネット１の第１の平面と反対側の平面である第２の平面（他方の面）に所定の隙間（第２の空気間隔）をもって対向し、マグネット１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の第２の磁極部６ａの数はマグネット１の着磁分割数ｎの１／２個形成され、それらが７２０／ｎ度（この実施の形態では４５度）ずつ等分（ここでは８つ）配置されている。
【００３１】
コイル３ヘの通電により、第２の磁極部６ａはすべて互いに同極になるように、しかも第１の磁極部５ａとは逆の極性になるように励磁される。第２のステータ６の第２の磁極部６ａは、マグネット１を挟んで第１のステータ５の第１の磁極部５ａに対向する位置に形成されている。第１のステータ５と第２のステータ６は、第２のステータ６の最外周部の立ち壁形状の連接部６ｊで磁気的に連結されている。第１のステータ５、第２のステータ６のうち、この立ち壁形状の連接部６ｊのみがコイル３に接触している。また、６ｈ，６ｉはストッパーであり、マグネット１の回動の際、後述の駆動ピン１ｈが時計方向に回動する際はストッパー６ｉに、半時計方向に回動する際はストッパー６ｈに、それぞれ当接することでマグネット１の回動量の最大値が規制される。
【００３２】
また、第１の磁極部５ａの櫛歯形状の先端部（内周部）、第２の磁極部６ａの櫛歯形状の先端部（内周部）はそれぞれ連結されて円形の開口部５ｄ，６ｄを形成し、第２の磁極部６ａの先端部近傍には、下記で述べる光量調節羽根の円滑な回動の為にマグネット１側に出っ張ったレール状の受け面６ｅが設けてある。
【００３３】
マグネット１、コイル３、第１のステータ５及び第２のステータ６で、磁気回路を構成しており、コイル３に電流を流すことで、磁束が連接部６ｊ、第１の磁極部５ａ、第２の磁極部６ａを巡回する。
【００３４】
マグネット１には第２のステータ６側に駆動ピン１ｈと１ｉが形成されている。そして、駆動ピン１ｈは第２のステータ６の板厚の中心より先まで伸びており、マグネット１が回動する際、その最大回転角度の規制として駆動ピン１ｈが第２のステータ６のストッパー６ｈ，６ｉに当接する。第２のステータ６とマグネット１の間の第２の空気間隔に、光量調節羽根７，８が移動可能に保持される。
【００３５】
光量調節羽根７，８は、カーボン材料などの非磁性体で形成され、光線を遮る十分な遮光性能を有している。そして、この光量調節羽根７と８の丸穴７ａ，８ａがそれぞれ第２のステータ６のピン６ｂ，６ｃに回転可能に嵌合している。また、長穴７ｂ，８ｂはマグネット１の駆動ピン１ｈ，１ｉにそれぞれ摺動可能に嵌合している。これにより、マグネット１の回転に応じて光量調節羽根７，８が回動し、第２のステータ６の開口部６ｄの開口量を変化させることができる。
【００３６】
一般に本実施形態のような電磁力を利用した駆動装置においては、磁束の効率的利用の観点から言えば、コイルで発生する磁束を可能な限り多くマグネットに作用させるためにも、マグネットとステータをできるだけ接近させて配置することが望ましいが、一方で、マグネットとステータが接近すればするほどその吸着力（コギング力）も大きくなるという問題がある。コギング力は磁極のある位置に発生するので、通電時にはその発生トルクに影響を与え、場合によっては回転ムラが発生してスムーズに回動できない、あるいは、起動時にはそのコギング力がマグネットに対する回転力の発生に打ち勝ってしまい回転部材が動き出さない、といった問題が発生してしまう。
【００３７】
以上から、マグネットとステータの間隔を適切に設定し、そのコギング力を弱めて通電による発生トルクとのバランスをとる必要がある。
【００３８】
また、部品加工精度、組立精度及び部品の変形量などの積み上げにより、回転するマグネットがステータと接触し、部品損傷、トルク低下を引き起こすことを防ぐためにも、ステータとマグネットの間に間隔を設ける必要がある。
【００３９】
以上の二つの必要性から、マグネットとステータとの間には、その装置の性能に合わせた最適な空気間隔を設定している。
【００４０】
本実施形態においても、上記の点に鑑み、マグネット１と第２のステータ６の間の第２の空気間隔を設定している。すなわち、上記コギング力の影響を回避する為に必要な間隔と、各部品（光量調節羽根７，８）の加工精度、組立精度及び部品の変形量から必要な間隔を算出し、本実施形態の第２の空気間隔を設定するようにしている。
【００４１】
上記のようにマグネット１と第２のステータ６の間に新たに追加された光量調節羽根７，８の厚さ、変形量分を加算することでこの空気間隔が増加したとしても、前述の特許文献４のように地板と駆動装置が別体である場合の全体の厚さに比べて、その増加量は少ない。したがって、スペース効率の改善を図ることができる。
【００４２】
次に、コイル３への通電によるマグネット１の動作について簡単に説明する。
【００４３】
図３及び図４は、光量調節装置に具備されるマグネット１の回転動作を説明する為の図であって、図２のＢ−Ｂから見た断面図を示している。なお、マグネット１の動作を理解しやすくするために、マグネット１と駆動ピン１ｈ、第２のステータ６のみを示している。
【００４４】
図３は、コイル３への逆通電時に、マグネット１の駆動ピン１ｈが第２のステ−タ６のストッパー６ｈに当接している状態であり、図４は、コイル３への正通電時に、マグネット１の駆動ピン１ｈが第２のステ−タ６のストッパー６ｉに当接している状態である。
【００４５】
まず、コイル３に通電（逆通電）を行い、第１のステータ５の第１の磁極部５ａをＮ極、第２のステータ６の第２の磁極部６ａをＳ極に励磁すると、マグネット１は時計回りに回転して、図４に示すように駆動ピン１ｈはストッパー６ｉに当接するまで回動し、これに伴って光量調節羽根７，８は各々反時計回りに回動する。その結果、光量調節羽根７，８が互いに重なるように移動し、開口部６ｄを閉ざした状態になる。一方、コイル３に逆方向の通電（正通電）を行い、第１のステータ５の磁極部をＳ極、第２のステータ６の磁極部をＮ極に励磁すると、マグネット１は反時計回りに回転して、図３に示すように駆動ピン１ｈはストッパー６ｈに当接するまで回動し、これに伴って光量調節羽根７，８は各々時計回りに回動する。これにより光量調整羽根が互いに離れるように移動し、開口部６ｄを開放（最大開口径）した状態になる。
【００４６】
なお、このマグネット１の駆動原理、及びコイル３への通電方向と励磁によるマグネット１の回動方向の関係については既に公知であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
ここで、本実施の形態の駆動装置が小型化を達成できる理由について説明する。まず、コイルがマグネットの外側（または内側）に配置され、コイルとマグネットの厚みが同等であるため、駆動装置内でコイルとマグネットが回転軸方向に占める領域はマグネットの厚さに相当する量だけ（あるいはコイルの厚さに相当する量だけ）確保すればよい。マグネットの主要部分（凸部１ａを除く）は平たいリング状で形成されるため、マグネット自体の厚みを容易に薄くすることができる。また、軸方向（言い換えればマグネットの径方向に直交する方向）にマグネットを挟んで対向する第１の磁極部と第２の磁極部は、中央に開口部を有する平たい円形の板に、周方向に沿って穴を設けた形状となっており、軸方向に凹凸を設ける必要がない平板形状であるため、容易に薄く構成することができる。また、上述した理由により、マグネットとステータとの間には所定の間隔を設ける必要があるが、この間隔の内部に光量調節羽根を収納できる。更に、従来のように光量調節羽根を回動させるための地板を別途設ける必要もない。以上のような理由により、光量調節装置全体として軸方向に非常に薄く構成することが可能になる。
【００４８】
また、コイルに通電することで互いに逆の極性に励磁される第１の磁極部と第２の磁極部の間にマグネットが配置されているため、一方の磁極部から流れ出た磁束のほとんどがマグネットを通過して他方の磁極部に流れ込み、マグネットの回転出力を高めることができる。マグネット１と第２のステータ６の間には磁束の流れに影響のない非磁性体で作られた光量調節羽根７，８が配置されているので磁気抵抗が少なく、又コイル３により発生する磁力線が効果的にマグネット１に作用する為、出力の高いアクチエータとなり、結果的に薄型で高効率の特性を備えた光量調節装置を構成できる。
【００４９】
なお、マグネットとステータの中央の開口部の大きさを変更するだけで、容易に最大開光量を設定することができ、この開口部内にレンズを配置することもできる。
【００５０】
さらに、軸方向から見ると、ボビン４に設けたフランジ部４ａとマグネット１の外周部（段差部１ｂ）が全周に渡って重畳しているので、光量調節装置として必要な光路以外の不要な光線（固定されたボビン４と回転するマグネット１との隙間に入る直射光線）の入射を確実に防止することが可能となる。このマグネットと重畳する部位を設けるのはボビンでなくても良く、例えばステータに設けてあっても良い。
【００５１】
更に、装置内で光量調節羽根７，８の回動空間を確保する為、回動するマグネット１の軸方向の位置を規制するために軸受２に半径方向に張り出した受け面（２ａ）を設けたので、マグネットが光量調節羽根７，８に接触することは無く、光量調節羽根７，８とマグネット１は互いに干渉せずに回動することができる。更に又、光量調節羽根７，８がスムーズに回動する為に第２のステータ６に摺動性のよいレール上の受け面６ｅを設けたので、光量調節羽根７，８がひっかからずに動作する。
【００５２】
なお、光量調節羽根７，８を第２の空気間隔内に配置する構成にしているが、勿論、第１の空気間隔内に配置する構成であっても良い。また、光量調節部材としてここでは一対の羽根を用いたが、この枚数はもっと多くてもよく、反対に１枚のみであっても良い。また、ここでは光量調節装置として光路を完全に閉ざすシャッタ装置で説明したが、これに対し絞り装置として複数のステップに開口径を変化させる装置であっても良い。又、ＮＤフィルタのようにその濃度により通過（透過）光量を調節する、詳しくは濃度の異なる半透明部を複数もち、任意の濃度の半透明部を開口部に進退させることを可能にする光量調節部材でも良い。なお、この場合も、半透明部は複数であっても一つであっても良い。
【００５３】
以上により、出力が高く、かつ安価で薄型の光量制御装置を提供可能となる。
【００５４】
（実施の第２の形態）
図５は本発明の実施の第２の形態に係る光量調節装置の断面を示す図である。
【００５５】
図５において、２１はプラスチックマグネット材料からなる環状（リング形状）のマグネットであり、環状の中心である回転中心を仮想軸とすると仮想軸に対して垂直な面である一方の面及び他方の面を円周方向に１６分割して交互にＳ極、Ｎ極に着磁されている。また、各々その裏面は反対の極になっている。この例では着磁極数は１６極であるが、マグネットは２極以上であればよい。マグネット２１の外周部は軸方向両側に突出しており、マグネット２１が回転すると一方の凸部２１ａが第１のステータ２５上を滑らかに摺動するとともに、他方の凸部２１ｂが第２のステータ２６上を滑らかに摺動する。マグネット２１は、片面で凸部２１ａが第１のステータ２５に接触し、反対側の面で凸部２１ｂがステータ２６に接触することにより、その軸方向の位置が定まる。２１ｃはボビン２４の内周部を摺動する摺動面である。
【００５６】
２３は環状のコイルであり、電気的に絶縁された材料でコの字型に形成されたボビン２４に巻かれている。コイル２３はマグネット２１の径方向外側に配置され、その中心位置はマグネット２１と同じである。
【００５７】
環状の第１のステータ２５は軟磁性材料からなり、コイル２３への通電により励磁される第１の磁極部２５ａを持ち、第１の磁極部２５ａは図１の構成と同様に環状のマグネット２１の軸方向と垂直な第１の平面（一方の面）に所定の隙間（第１の空気間隔）をもって対向し、マグネット２１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の磁極部の数はマグネット２１の着磁分割数をｎとするとｎ／２個形成され、それらが７２０／ｎ度（この実施の形態では４５度）ずつ等分（ここでは８つ）配置されている。
【００５８】
コイル２３ヘの通電により、第１の磁極部５ａはすべて互いに同極になるように励磁される。
【００５９】
環状の第２のステータ２６は軟磁性材料からなり、コイル２３への通電により励磁される第２の磁極部２６ａを持ち、第２の磁極部２６ａはマグネット２１の第１の平面と反対側の平面である第２の平面（他方の面）に所定の隙間（第２の空気間隔）をもって対向し、マグネット２１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の磁極部の数はマグネット１の着磁分割数ｎの１／２個形成され、それらが７２０／ｎ度（この実施の形態では４５度）ずつ等分（ここでは８つ）配置されている。
【００６０】
コイル２３ヘの通電により、第２の磁極部２６ａはすべて互いに同極になるように、しかも第１の磁極部２５ａとは逆の極性になるよう励磁される。第２のステータ２６の第２の磁極部２６ａは、マグネット２１を挟んで第１のステータ２５の第１の磁極部２５ａに対向する位置に形成されている。第１のステータ２５と第２のステータ２６は、第２のステータ２６の最外周部の立ち壁形状の連接部２６ｊで磁気的に連結されている。第１のステータ２５、第２のステータ２６のうち、この立ち壁形状の連接部２６ｊのみがコイル２３に接触している。
実施の第１の形態と同様に、マグネット２１、コイル２３、第１のステータ２５及び第２のステータ２６で磁気回路を構成している。
【００６１】
第１のステータ２５とマグネット２１の間の第１の空気間隔に光量調節羽根２７が配置され、第２のステータ２６とマグネット２１の間の第２の空気間隔に光量調節羽根２８が配置されてある。
【００６２】
光量調節羽根２７，２８はカーボン材料などの非磁性体で形成され光線を遮る十分な遮光性能を有している。光量調節羽根２７はその回動中心に回動軸２７ａを有し、第１のステータ２５の穴に回転可能に嵌合している。光量調節羽根２８はその回動中心に回動軸２８ａを有し、第２のステータ２６の穴に回転可能に嵌合している。
【００６３】
マグネット２１には第１のステータ２５の側に駆動ピン２１ｈ、第２のステータ２６の側に駆動ピン２１ｉが形成されており、それぞれ光量調節羽根２７，２８の長穴２７ｂ，２８ｂに回転可能に嵌合しており、駆動ピン２１ｈは光量調節装置２７を貫通した後、第１のステータ２５の板厚の中心以上まで伸びており、マグネット２１の回動の際、その最大回転角度の規制手段として第１のステータ２５のストッパー部２５ｈに当接する。
【００６４】
これにより、マグネット２１の回転に応じて光量調節羽根２７，２８が回動し、第２のステータ２６の開口部２６ｄの開口量（通過光量）を変化させることができる。
【００６５】
上記実施の第２の形態においては、第１のステータ２５とマグネット２１の間の第１の空気間隔に光量調節羽根２７を配置し、第２のステータ２６とマグネット２１の間の第２の空気間隔に光量調節羽根２８を配置しているが、第１の空気間隔と第２の空気間隔のいずれに光量調節羽根を配置してよく、その効果はそれぞれの空気間隔に分けて配置しているので、さらにスペース効率のよいレイアウトとなっている。
【００６６】
この実施の第２の形態においても同様に、上記実施の第１の形態で述べたそれぞれの効果を有することは言うまでも無い。また、光量調節羽根でなく、ＮＤフィルタであっても良い。
【００６７】
上記の実施の各形態によれば、従来のように地板ユニットと光量調節部材の駆動源である駆動装置という二つのユニットを重ねて構成するのではなく、地板ユニットを廃止して、駆動装置内に光量調節羽根又は濃度の異なる半透明部を有するＮＤフィルタより成る光量調節部材を配置した。故に、光量調節装置の光軸方向の厚さを極力小さいものとすることができ、装置全体の薄型化、低コスト化を図ることができる。
【００６８】
また、光量調節部材を非磁性体で形成することにより、マグネット、コイル、ステ−タで作られる磁気回路の効率を損ねることがない。
【００６９】
最後に、請求項１以外の本発明に係る光量調節装置の実施態様について以下に列挙する。
【００７０】
（実施態様１） 環状を成し回転可能に保持されるとともに、回転の中心軸に対して垂直方向の面が円周方向に分割して異なる極に交互に着磁されたマグネットと、前記マグネットの外径側もしくは内径側に配置されるコイルと、前記マグネットの前記中心軸方向に配置され、前記マグネットと所定の間隔を空けて対向し、前記コイルにより励磁される第１の磁極部を具備する環状の第１のステータと、前記マグネットの前記中心軸方向であって前記第１のステータと反対側に配置され、前記マグネットと所定の間隔をあけて対向し、前記コイルにより励磁される第２の磁極部を具備する環状の第２のステータと、前記マグネット、前記コイル、前記第１のステータ、および、前記第２のステータの開口部を通過する光の進路に進退して通過光量を調節する光量調節部材とを有し、前記光量調節部材が、前記マグネットと前記第１のステータの間、および、前記マグネットと前記第２のステータの間の、一方あるいは両方に配置されていることを特徴とする光量調節装置。
【００７１】
（実施態様２） 前記光量調節部材を前記光の進路に進退させることで、前記光の進路に設けられた開口部の面積を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の光量調節装置。
【００７２】
（実施態様３） 前記光量調節部材は半透明部材であり、前記光量調節部材を前記光の進路に進退させることで、前記光の進路の透過率を変化させることを特徴とする実施様態１に記載の光量調節装置。
【００７３】
（実施態様４） 前記光量調節部材は、非磁性体で形成されることを特徴とする実施態様１又は２に記載の光量調節装置。
【００７４】
（実施態様５） 前記コイルが巻かれるボビンを有し、前記マグネットと前記ボビンは、前記中心軸方向から見ると、全周に渡り重畳する部位を有することを特徴とする実施態様１〜４のいずれかに記載の光量調節装置。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の薄型化、低コスト化を達成することができる光量調節装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る光量調節装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１の光量調節装置の断面図である。
【図３】光量調節羽根を開いたときの図２のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図４】光量調節羽根を閉じたときの図２のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係る光量調節装置を示す断面図である。
【図６】従来の光量調節装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ マグネット
２ 軸受
２ｂ 開口部
３ コイル
４ ボビン
５ 第１のステータ
５ａ 第１の磁極部
５ｄ 開口部
６ 第２のステータ
６ａ 第２の磁極部
６ｄ 開口部
７，８ 光量調節羽根
２１ マグネット
２３ コイル
２４ ボビン
２５ 第１のステータ
２５ａ 第１の磁極部
２６ 第２のステータ
２６ａ 第２の磁極部
２７，２８ 光量調節羽根
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、カメラ等の光学装置、特に薄型の装置に好適な光量調節装置の改良に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来のレンズシャッタカメラに具備されるシャッタ装置の構成を図６に示す。
【０００３】
同図において、１０１は永久磁石、１０２は駆動レバー、１０２ａは駆動レバー１０２に設けられた駆動ピンである。駆動レバー１０２は永久磁石１０１に固着され、永久磁石１０１と一体的に回転する。１０３はコイル、１０４，１０５は軟磁性材料から成り、コイル１０３により励磁されるステータである。ステータ１０４とステータ１０５は１０４ａ部と１０５ａ部において接合されており、磁気回路上一体となっている。コイル１０３への通電により、ステータ１０４及びステータ１０５が励磁され、永久磁石１０１は所定の角度内を回転駆動する。１０６，１０７はシャッタ羽根であり、１０８は地板である。シャッタ羽根１０６，１０７は地板１０８のピン１０８ａ，１０８ｂへ穴部１０６ａ，１０７ａにおいて回転可能に取り付けられ、長穴１０６ｂ，１０７ｂが駆動ピン１０２ａに摺動可能に嵌合し、永久磁石１０１とともに駆動レバー１０２が回転することで、シャッタ羽根１０６，１０７は穴部１０６ａ，１０７ａを中心として回転駆動され、不図示の開口を開閉する。
【０００４】
この他の形態としては、コストアップを防ぐ為に永久磁石をプラスチックマグネットで形成し、駆動ピンを一体的に成形したものもある。
【０００５】
１０９はシャッタ羽根１０６，１０７を地板１０８との間で移動可能に保持する前地板であり、１１０はステータ１０４，１０５を保持し、永久磁石１０１を回転可能に保持する後地板である。
【０００６】
また、撮像素子にＣＣＤなどを用い、被写界像を光電変換して記憶媒体に静止画像の情報として記録するデジタルカメラが普及してきている。この種のデジタルカメラの露光に関する動作について、以下に簡単に説明する。
【０００７】
まず撮影に先立って主電源が投入され、撮像素子が動作状態になるとシャッタ羽根は撮像素子に露光可能な開位置に保持される。これにより撮像素子にて電荷の蓄積と放出転送が繰り返され、画像モニターによって被写界の観察が可能になる。
【０００８】
その後、レリーズボタンが押されると、その時点での撮像素子の出力に応じて絞り値と露光時間が決定され、それに基づいて、露光開口の口径を絞る必要がある場合には、まず、絞り羽根が駆動されて所定の絞り値にセットされる。次に、蓄積電荷の放出がされている撮像素子に対して電荷の蓄積開始が指示され、それと同時にその蓄積開始信号をトリガー信号として露光時間制御回路が起動され、所定の露光時間の経過により、シャッタ羽根が撮像素子への露光を遮る閉位置へと駆動される。撮像素子への露光が遮られた後、蓄積された電荷の転送が行われ、画像書き込み装置を介して記録媒体に画像情報が記録される。電荷の転送中に撮像素子への露光を防ぐのは、電荷の転送中に余分な光によって電荷が変化してしまうことを防ぐためである。
【０００９】
上記のようなシャッタ装置の他に、ＮＤフィルターを進退させる機構を持つものや、小さな絞り径をもつ絞り規制部材を進退させる機構を持つものがある。
【００１０】
上記シャッタ装置は、コイルやステータの高さ（軸方向の寸法）がある為に薄型でコンパクトな装置とするのは困難であった。
【００１１】
また、特許文献１に、カメラのモータ装置が開示されているが、これにおいても回転子を固定するベース板、カバー板など回転軸方向に多数の部品が重なっているので、軸方向を薄型に構成することは困難であった。
【００１２】
また、特許文献２においては、駆動装置の径方向の厚さを小さくする為に回転軸方向にコイル、ステータなどを重ねて構成しているために軸方向を薄型にする構成は困難であった。
【００１３】
また、特許文献３には、マグネットとこれを挟み込むステータとの間隔を維持する為の摺動面をステータに設けているものが開示されている。
【００１４】
上記のように軸方向に薄型化した装置を構成することは困難であったが、そのような中で、軸方向に薄型化された光量調節装置として、本願出願人による特許文献４を挙げることができる。
【００１５】
以下に、上記特許文献４に開示された、軸方向に薄型化された光量調節装置の構成を示す。
【００１６】
回転中心の仮想軸に対して垂直方向の面が仮想軸を中心とする角度方向に分割して異なる極に交互に着磁され、回転中心を中心として回転可能なマグネットを備え、マグネットの外周或いは内周側にコイルを配置し、コイルにより励磁される第１のステータと第２のステータがマグネットの上面及び下面及び内周面に対向したステータと、マグネットと一体的に構成された駆動ピンとからなる駆動装置と、開口部を備えた地板と、駆動装置の駆動ピンにより駆動され、地板の開口部の開口量を調節する光量調節部材とを有する光量調節装置である。
【００１７】
このような構成の光量調節装置とすることにより、従来に較べて薄型でコンパクトな装置にすることが可能となっている。
【００１８】
【特許文献１】
特開２０００−３２４７８７号公報
【特許文献２】
特開２００２−５１５２４号公報
【特許文献３】
特開２００２−５１５２６号公報
【特許文献４】
特開２００２−４９０７６号公報
【００１９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上記のような光量調節部材を駆動する駆動装置と、光量調節部材が具備される地板とを光量軸方向に重ねて配置する構造では、二つのユニットを結合しているため、さらなる薄型化の要請に応えるのは非常に困難であった。
【００２０】
（発明の目的）
本発明の目的は、装置の薄型化、低コスト化を達成することのできる光量調節装置を提供しようとするものである。
【００２１】
【課題を解決するための手段】
上記の目的を達成するために、本発明は、環状であって径方向に平行な面に着磁部を有する回転体と、環状であって回転体の外径側もしくは内径側に配置されるコイルと、環状であって回転体の径方向と直交する方向に配置され、回転体と対向する第１の磁極部を具備する第１のステータと、環状であって回転体の径方向と直交する方向に配置され、第１の磁極部と反対側で回転体と対向する第２の磁極部を具備する第２のステータと、回転体の回転に伴って回転体、コイル、第１のステータ、および、第２のステータの開口部を通過する光の進路に進退して通過光量を調整する光量調節部材とを有し、光量調節部材が回転体と第１のステータの間、および、回転体と第２のステータの間の、一方あるいは両方に配置されていることを特徴とする光量調節装置とするものである。
【００２２】
上記構成によれば、マグネットと第１のステータとの間か、マグネットと第２のステータとの間の、いずれか一方に光量調節部材を配置するか、或いは、マグネットと第１のステータとの間と、マグネットと第２のステータとの間の、両方に光量調節羽根の構成要素を分けて配置することにより、従来は光量調節部材を保持するために必要であった地板を廃止することができる。
【００２３】
【発明の実施の形態】
以下、本発明を図示の実施の形態に基づいて詳細に説明する。
【００２４】
図１及び図２は本発明の実施の第１の形態に係る光量調節装置を示す図であり、詳しくは、図１は光量調節装置の分解斜視図、図２はその断面図である。
【００２５】
これらの図において、１はプラスチックマグネット材料からなる環状（リング形状）の回転体であるマグネットであり、環状の中心である回転中心を仮想軸とすると仮想軸に対して垂直な面（言い換えれば、マグネットの径方向に平行な面）である一方の面及び他方の面を円周方向に１６分割して交互にＳ極、Ｎ極に着磁されている。また、各々その裏面は反対の極になっている。本実施の形態ではマグネットの両面を１６分割して着磁しているが、着磁極数は２極以上あればよい。また、回転体の周方向における一部だけをマグネットで構成し、回転体の他の部位を非磁性体で構成してもよい。この場合は、着磁極数は１極以上あればよい。１ａはマグネット１の片面に形成された凸部であって、マグネット１が回転するとこの凸部１ａが第１のステータ５上を滑らかに摺動する。マグネット１の反対側の面には段差２ａが形成され、軸受２と接触している。マグネット１は、片面で凸部１ａが第１のステータ５に接触し、反対側の面で段差２ａが軸受２に接触することにより、その軸方向の位置が定まる。１ｂは段差であり、軸方向から見ると、ボビン４のフランジ部４ａと重畳している。
【００２６】
軸受２は、マグネット１と組み合わされた後に第１のステータ５に固定され、マグネット１が第１のステータ５と第２のステータ６の間で所定の間隔を維持できるように受け部２ａを有し、位置決めがされている。また、開口部２ｂを有し、下記で述べる第２のステータ６の開口部６ｄと共にこの装置の最大開口径を形成している。
【００２７】
３は環状のコイルであり、電気的に絶縁された材料で形成されたボビン４に巻かれている。コイル３はマグネット１の径方向外側に配置され、その中心位置はマグネット１と同じである。ボビン４はコイル３のスペース効率を稼ぐ為、断面が略Ｌ字型に形成され、さらにマグネット１の段差１ｂとの間の光線の侵入を防ぐ為のフランジ部４ａを有する。
【００２８】
環状の第１のステータ５は軟磁性材料からなり、コイル３への通電により励磁される第１の磁極部５ａを持ち、第１の磁極部５ａは環状のマグネット１の軸方向と垂直な第１の平面（一方の面）に所定の隙間（第１の空気間隔）をもって対向し、マグネット１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の第１の磁極部５ａの数はマグネット１の着磁分割数をｎとするとｎ／２個形成され、それらが７２０／ｎ度ずつ等分配置されている。なお、本実施の形態では第１の磁極部５ａは８つであり、４５度ずつ等分に配置されている。
【００２９】
コイル３ヘの通電により、第１の磁極部５ａはすべて互いに同極になるように励磁される。
【００３０】
環状の第２のステータ６は軟磁性材料からなり、コイル３への通電により励磁される第２の磁極部６ａを持ち、第２の磁極部６ａはマグネット１の第１の平面と反対側の平面である第２の平面（他方の面）に所定の隙間（第２の空気間隔）をもって対向し、マグネット１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の第２の磁極部６ａの数はマグネット１の着磁分割数ｎの１／２個形成され、それらが７２０／ｎ度（この実施の形態では４５度）ずつ等分（ここでは８つ）配置されている。
【００３１】
コイル３ヘの通電により、第２の磁極部６ａはすべて互いに同極になるように、しかも第１の磁極部５ａとは逆の極性になるように励磁される。第２のステータ６の第２の磁極部６ａは、マグネット１を挟んで第１のステータ５の第１の磁極部５ａに対向する位置に形成されている。第１のステータ５と第２のステータ６は、第２のステータ６の最外周部の立ち壁形状の連接部６ｊで磁気的に連結されている。第１のステータ５、第２のステータ６のうち、この立ち壁形状の連接部６ｊのみがコイル３に接触している。また、６ｈ，６ｉはストッパーであり、マグネット１の回動の際、後述の駆動ピン１ｈが時計方向に回動する際はストッパー６ｉに、半時計方向に回動する際はストッパー６ｈに、それぞれ当接することでマグネット１の回動量の最大値が規制される。
【００３２】
また、第１の磁極部５ａの櫛歯形状の先端部（内周部）、第２の磁極部６ａの櫛歯形状の先端部（内周部）はそれぞれ連結されて円形の開口部５ｄ，６ｄを形成し、第２の磁極部６ａの先端部近傍には、下記で述べる光量調節羽根の円滑な回動の為にマグネット１側に出っ張ったレール状の受け面６ｅが設けてある。
【００３３】
マグネット１、コイル３、第１のステータ５及び第２のステータ６で、磁気回路を構成しており、コイル３に電流を流すことで、磁束が連接部６ｊ、第１の磁極部５ａ、第２の磁極部６ａを巡回する。
【００３４】
マグネット１には第２のステータ６側に駆動ピン１ｈと１ｉが形成されている。そして、駆動ピン１ｈは第２のステータ６の板厚の中心より先まで伸びており、マグネット１が回動する際、その最大回転角度の規制として駆動ピン１ｈが第２のステータ６のストッパー６ｈ，６ｉに当接する。第２のステータ６とマグネット１の間の第２の空気間隔に、光量調節羽根７，８が移動可能に保持される。
【００３５】
光量調節羽根７，８は、カーボン材料などの非磁性体で形成され、光線を遮る十分な遮光性能を有している。そして、この光量調節羽根７と８の丸穴７ａ，８ａがそれぞれ第２のステータ６のピン６ｂ，６ｃに回転可能に嵌合している。また、長穴７ｂ，８ｂはマグネット１の駆動ピン１ｈ，１ｉにそれぞれ摺動可能に嵌合している。これにより、マグネット１の回転に応じて光量調節羽根７，８が回動し、第２のステータ６の開口部６ｄの開口量を変化させることができる。
【００３６】
一般に本実施形態のような電磁力を利用した駆動装置においては、磁束の効率的利用の観点から言えば、コイルで発生する磁束を可能な限り多くマグネットに作用させるためにも、マグネットとステータをできるだけ接近させて配置することが望ましいが、一方で、マグネットとステータが接近すればするほどその吸着力（コギング力）も大きくなるという問題がある。コギング力は磁極のある位置に発生するので、通電時にはその発生トルクに影響を与え、場合によっては回転ムラが発生してスムーズに回動できない、あるいは、起動時にはそのコギング力がマグネットに対する回転力の発生に打ち勝ってしまい回転部材が動き出さない、といった問題が発生してしまう。
【００３７】
以上から、マグネットとステータの間隔を適切に設定し、そのコギング力を弱めて通電による発生トルクとのバランスをとる必要がある。
【００３８】
また、部品加工精度、組立精度及び部品の変形量などの積み上げにより、回転するマグネットがステータと接触し、部品損傷、トルク低下を引き起こすことを防ぐためにも、ステータとマグネットの間に間隔を設ける必要がある。
【００３９】
以上の二つの必要性から、マグネットとステータとの間には、その装置の性能に合わせた最適な空気間隔を設定している。
【００４０】
本実施形態においても、上記の点に鑑み、マグネット１と第２のステータ６の間の第２の空気間隔を設定している。すなわち、上記コギング力の影響を回避する為に必要な間隔と、各部品（光量調節羽根７，８）の加工精度、組立精度及び部品の変形量から必要な間隔を算出し、本実施形態の第２の空気間隔を設定するようにしている。
【００４１】
上記のようにマグネット１と第２のステータ６の間に新たに追加された光量調節羽根７，８の厚さ、変形量分を加算することでこの空気間隔が増加したとしても、前述の特許文献４のように地板と駆動装置が別体である場合の全体の厚さに比べて、その増加量は少ない。したがって、スペース効率の改善を図ることができる。
【００４２】
次に、コイル３への通電によるマグネット１の動作について簡単に説明する。
【００４３】
図３及び図４は、光量調節装置に具備されるマグネット１の回転動作を説明する為の図であって、図２のＢ−Ｂから見た断面図を示している。なお、マグネット１の動作を理解しやすくするために、マグネット１と駆動ピン１ｈ、第２のステータ６のみを示している。
【００４４】
図３は、コイル３への逆通電時に、マグネット１の駆動ピン１ｈが第２のステ−タ６のストッパー６ｈに当接している状態であり、図４は、コイル３への正通電時に、マグネット１の駆動ピン１ｈが第２のステ−タ６のストッパー６ｉに当接している状態である。
【００４５】
まず、コイル３に通電（逆通電）を行い、第１のステータ５の第１の磁極部５ａをＮ極、第２のステータ６の第２の磁極部６ａをＳ極に励磁すると、マグネット１は時計回りに回転して、図４に示すように駆動ピン１ｈはストッパー６ｉに当接するまで回動し、これに伴って光量調節羽根７，８は各々反時計回りに回動する。その結果、光量調節羽根７，８が互いに重なるように移動し、開口部６ｄを閉ざした状態になる。一方、コイル３に逆方向の通電（正通電）を行い、第１のステータ５の磁極部をＳ極、第２のステータ６の磁極部をＮ極に励磁すると、マグネット１は反時計回りに回転して、図３に示すように駆動ピン１ｈはストッパー６ｈに当接するまで回動し、これに伴って光量調節羽根７，８は各々時計回りに回動する。これにより光量調整羽根が互いに離れるように移動し、開口部６ｄを開放（最大開口径）した状態になる。
【００４６】
なお、このマグネット１の駆動原理、及びコイル３への通電方向と励磁によるマグネット１の回動方向の関係については既に公知であるので、その詳細な説明は省略する。
【００４７】
ここで、本実施の形態の駆動装置が小型化を達成できる理由について説明する。まず、コイルがマグネットの外側（または内側）に配置され、コイルとマグネットの厚みが同等であるため、駆動装置内でコイルとマグネットが回転軸方向に占める領域はマグネットの厚さに相当する量だけ（あるいはコイルの厚さに相当する量だけ）確保すればよい。マグネットの主要部分（凸部１ａを除く）は平たいリング状で形成されるため、マグネット自体の厚みを容易に薄くすることができる。また、軸方向（言い換えればマグネットの径方向に直交する方向）にマグネットを挟んで対向する第１の磁極部と第２の磁極部は、中央に開口部を有する平たい円形の板に、周方向に沿って穴を設けた形状となっており、軸方向に凹凸を設ける必要がない平板形状であるため、容易に薄く構成することができる。また、上述した理由により、マグネットとステータとの間には所定の間隔を設ける必要があるが、この間隔の内部に光量調節羽根を収納できる。更に、従来のように光量調節羽根を回動させるための地板を別途設ける必要もない。以上のような理由により、光量調節装置全体として軸方向に非常に薄く構成することが可能になる。
【００４８】
また、コイルに通電することで互いに逆の極性に励磁される第１の磁極部と第２の磁極部の間にマグネットが配置されているため、一方の磁極部から流れ出た磁束のほとんどがマグネットを通過して他方の磁極部に流れ込み、マグネットの回転出力を高めることができる。マグネット１と第２のステータ６の間には磁束の流れに影響のない非磁性体で作られた光量調節羽根７，８が配置されているので磁気抵抗が少なく、又コイル３により発生する磁力線が効果的にマグネット１に作用する為、出力の高いアクチエータとなり、結果的に薄型で高効率の特性を備えた光量調節装置を構成できる。
【００４９】
なお、マグネットとステータの中央の開口部の大きさを変更するだけで、容易に最大開光量を設定することができ、この開口部内にレンズを配置することもできる。
【００５０】
さらに、軸方向から見ると、ボビン４に設けたフランジ部４ａとマグネット１の外周部（段差部１ｂ）が全周に渡って重畳しているので、光量調節装置として必要な光路以外の不要な光線（固定されたボビン４と回転するマグネット１との隙間に入る直射光線）の入射を確実に防止することが可能となる。このマグネットと重畳する部位を設けるのはボビンでなくても良く、例えばステータに設けてあっても良い。
【００５１】
更に、装置内で光量調節羽根７，８の回動空間を確保する為、回動するマグネット１の軸方向の位置を規制するために軸受２に半径方向に張り出した受け面（２ａ）を設けたので、マグネットが光量調節羽根７，８に接触することは無く、光量調節羽根７，８とマグネット１は互いに干渉せずに回動することができる。更に又、光量調節羽根７，８がスムーズに回動する為に第２のステータ６に摺動性のよいレール上の受け面６ｅを設けたので、光量調節羽根７，８がひっかからずに動作する。
【００５２】
なお、光量調節羽根７，８を第２の空気間隔内に配置する構成にしているが、勿論、第１の空気間隔内に配置する構成であっても良い。また、光量調節部材としてここでは一対の羽根を用いたが、この枚数はもっと多くてもよく、反対に１枚のみであっても良い。また、ここでは光量調節装置として光路を完全に閉ざすシャッタ装置で説明したが、これに対し絞り装置として複数のステップに開口径を変化させる装置であっても良い。又、ＮＤフィルタのようにその濃度により通過（透過）光量を調節する、詳しくは濃度の異なる半透明部を複数もち、任意の濃度の半透明部を開口部に進退させることを可能にする光量調節部材でも良い。なお、この場合も、半透明部は複数であっても一つであっても良い。
【００５３】
以上により、出力が高く、かつ安価で薄型の光量制御装置を提供可能となる。
【００５４】
（実施の第２の形態）
図５は本発明の実施の第２の形態に係る光量調節装置の断面を示す図である。
【００５５】
図５において、２１はプラスチックマグネット材料からなる環状（リング形状）のマグネットであり、環状の中心である回転中心を仮想軸とすると仮想軸に対して垂直な面である一方の面及び他方の面を円周方向に１６分割して交互にＳ極、Ｎ極に着磁されている。また、各々その裏面は反対の極になっている。この例では着磁極数は１６極であるが、マグネットは２極以上であればよい。マグネット２１の外周部は軸方向両側に突出しており、マグネット２１が回転すると一方の凸部２１ａが第１のステータ２５上を滑らかに摺動するとともに、他方の凸部２１ｂが第２のステータ２６上を滑らかに摺動する。マグネット２１は、片面で凸部２１ａが第１のステータ２５に接触し、反対側の面で凸部２１ｂがステータ２６に接触することにより、その軸方向の位置が定まる。２１ｃはボビン２４の内周部を摺動する摺動面である。
【００５６】
２３は環状のコイルであり、電気的に絶縁された材料でコの字型に形成されたボビン２４に巻かれている。コイル２３はマグネット２１の径方向外側に配置され、その中心位置はマグネット２１と同じである。
【００５７】
環状の第１のステータ２５は軟磁性材料からなり、コイル２３への通電により励磁される第１の磁極部２５ａを持ち、第１の磁極部２５ａは図１の構成と同様に環状のマグネット２１の軸方向と垂直な第１の平面（一方の面）に所定の隙間（第１の空気間隔）をもって対向し、マグネット２１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の磁極部の数はマグネット２１の着磁分割数をｎとするとｎ／２個形成され、それらが７２０／ｎ度（この実施の形態では４５度）ずつ等分（ここでは８つ）配置されている。
【００５８】
コイル２３ヘの通電により、第１の磁極部５ａはすべて互いに同極になるように励磁される。
【００５９】
環状の第２のステータ２６は軟磁性材料からなり、コイル２３への通電により励磁される第２の磁極部２６ａを持ち、第２の磁極部２６ａはマグネット２１の第１の平面と反対側の平面である第２の平面（他方の面）に所定の隙間（第２の空気間隔）をもって対向し、マグネット２１の径方向でしかも内径方向に延出する平板の櫛歯形状により構成されている。この延出する櫛歯形状の磁極部の数はマグネット１の着磁分割数ｎの１／２個形成され、それらが７２０／ｎ度（この実施の形態では４５度）ずつ等分（ここでは８つ）配置されている。
【００６０】
コイル２３ヘの通電により、第２の磁極部２６ａはすべて互いに同極になるように、しかも第１の磁極部２５ａとは逆の極性になるよう励磁される。第２のステータ２６の第２の磁極部２６ａは、マグネット２１を挟んで第１のステータ２５の第１の磁極部２５ａに対向する位置に形成されている。第１のステータ２５と第２のステータ２６は、第２のステータ２６の最外周部の立ち壁形状の連接部２６ｊで磁気的に連結されている。第１のステータ２５、第２のステータ２６のうち、この立ち壁形状の連接部２６ｊのみがコイル２３に接触している。
実施の第１の形態と同様に、マグネット２１、コイル２３、第１のステータ２５及び第２のステータ２６で磁気回路を構成している。
【００６１】
第１のステータ２５とマグネット２１の間の第１の空気間隔に光量調節羽根２７が配置され、第２のステータ２６とマグネット２１の間の第２の空気間隔に光量調節羽根２８が配置されてある。
【００６２】
光量調節羽根２７，２８はカーボン材料などの非磁性体で形成され光線を遮る十分な遮光性能を有している。光量調節羽根２７はその回動中心に回動軸２７ａを有し、第１のステータ２５の穴に回転可能に嵌合している。光量調節羽根２８はその回動中心に回動軸２８ａを有し、第２のステータ２６の穴に回転可能に嵌合している。
【００６３】
マグネット２１には第１のステータ２５の側に駆動ピン２１ｈ、第２のステータ２６の側に駆動ピン２１ｉが形成されており、それぞれ光量調節羽根２７，２８の長穴２７ｂ，２８ｂに回転可能に嵌合しており、駆動ピン２１ｈは光量調節装置２７を貫通した後、第１のステータ２５の板厚の中心以上まで伸びており、マグネット２１の回動の際、その最大回転角度の規制手段として第１のステータ２５のストッパー部２５ｈに当接する。
【００６４】
これにより、マグネット２１の回転に応じて光量調節羽根２７，２８が回動し、第２のステータ２６の開口部２６ｄの開口量（通過光量）を変化させることができる。
【００６５】
上記実施の第２の形態においては、第１のステータ２５とマグネット２１の間の第１の空気間隔に光量調節羽根２７を配置し、第２のステータ２６とマグネット２１の間の第２の空気間隔に光量調節羽根２８を配置しているが、第１の空気間隔と第２の空気間隔のいずれに光量調節羽根を配置してよく、その効果はそれぞれの空気間隔に分けて配置しているので、さらにスペース効率のよいレイアウトとなっている。
【００６６】
この実施の第２の形態においても同様に、上記実施の第１の形態で述べたそれぞれの効果を有することは言うまでも無い。また、光量調節羽根でなく、ＮＤフィルタであっても良い。
【００６７】
上記の実施の各形態によれば、従来のように地板ユニットと光量調節部材の駆動源である駆動装置という二つのユニットを重ねて構成するのではなく、地板ユニットを廃止して、駆動装置内に光量調節羽根又は濃度の異なる半透明部を有するＮＤフィルタより成る光量調節部材を配置した。故に、光量調節装置の光軸方向の厚さを極力小さいものとすることができ、装置全体の薄型化、低コスト化を図ることができる。
【００６８】
また、光量調節部材を非磁性体で形成することにより、マグネット、コイル、ステ−タで作られる磁気回路の効率を損ねることがない。
【００６９】
最後に、請求項１以外の本発明に係る光量調節装置の実施態様について以下に列挙する。
【００７０】
（実施態様１） 環状を成し回転可能に保持されるとともに、回転の中心軸に対して垂直方向の面が円周方向に分割して異なる極に交互に着磁されたマグネットと、前記マグネットの外径側もしくは内径側に配置されるコイルと、前記マグネットの前記中心軸方向に配置され、前記マグネットと所定の間隔を空けて対向し、前記コイルにより励磁される第１の磁極部を具備する環状の第１のステータと、前記マグネットの前記中心軸方向であって前記第１のステータと反対側に配置され、前記マグネットと所定の間隔をあけて対向し、前記コイルにより励磁される第２の磁極部を具備する環状の第２のステータと、前記マグネット、前記コイル、前記第１のステータ、および、前記第２のステータの開口部を通過する光の進路に進退して通過光量を調節する光量調節部材とを有し、前記光量調節部材が、前記マグネットと前記第１のステータの間、および、前記マグネットと前記第２のステータの間の、一方あるいは両方に配置されていることを特徴とする光量調節装置。
【００７１】
（実施態様２） 前記光量調節部材を前記光の進路に進退させることで、前記光の進路に設けられた開口部の面積を変化させることを特徴とする実施態様１に記載の光量調節装置。
【００７２】
（実施態様３） 前記光量調節部材は半透明部材であり、前記光量調節部材を前記光の進路に進退させることで、前記光の進路の透過率を変化させることを特徴とする実施様態１に記載の光量調節装置。
【００７３】
（実施態様４） 前記光量調節部材は、非磁性体で形成されることを特徴とする実施態様１又は２に記載の光量調節装置。
【００７４】
（実施態様５） 前記コイルが巻かれるボビンを有し、前記マグネットと前記ボビンは、前記中心軸方向から見ると、全周に渡り重畳する部位を有することを特徴とする実施態様１〜４のいずれかに記載の光量調節装置。
【００７５】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明によれば、装置の薄型化、低コスト化を達成することができる光量調節装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施の第１の形態に係る光量調節装置を示す分解斜視図である。
【図２】図１の光量調節装置の断面図である。
【図３】光量調節羽根を開いたときの図２のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図４】光量調節羽根を閉じたときの図２のＢ−Ｂにおける断面図である。
【図５】本発明の実施の第２の形態に係る光量調節装置を示す断面図である。
【図６】従来の光量調節装置を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
１ マグネット
２ 軸受
２ｂ 開口部
３ コイル
４ ボビン
５ 第１のステータ
５ａ 第１の磁極部
５ｄ 開口部
６ 第２のステータ
６ａ 第２の磁極部
６ｄ 開口部
７，８ 光量調節羽根
２１ マグネット
２３ コイル
２４ ボビン
２５ 第１のステータ
２５ａ 第１の磁極部
２６ 第２のステータ
２６ａ 第２の磁極部
２７，２８ 光量調節羽根
【特許請求の範囲】
【請求項１】
環状であって、径方向に平行な面に着磁部を有する回転体と、
環状であって、前記回転体の外径側もしくは内径側に配置されるコイルと、
環状であって、前記回転体の径方向と直交する方向に配置され、前記回転体と対向する第１の磁極部を具備する第１のステータと、
環状であって、前記回転体の径方向と直交する方向に配置され、前記第１の磁極部と反対側で前記回転体と対向する第２の磁極部を具備する第２のステータと、
前記回転体の回転に伴って、前記回転体、前記コイル、前記第１のステータ、および、前記第２のステータの開口部を通過する光の進路に進退して通過光量を調整する光量調節部材とを有し、
前記光量調節部材が、前記回転体と前記第１のステータの間、および、前記回転体と前記第２のステータの間の、一方あるいは両方に配置されていることを特徴とする光量調節装置。
【請求項１】
環状であって、径方向に平行な面に着磁部を有する回転体と、
環状であって、前記回転体の外径側もしくは内径側に配置されるコイルと、
環状であって、前記回転体の径方向と直交する方向に配置され、前記回転体と対向する第１の磁極部を具備する第１のステータと、
環状であって、前記回転体の径方向と直交する方向に配置され、前記第１の磁極部と反対側で前記回転体と対向する第２の磁極部を具備する第２のステータと、
前記回転体の回転に伴って、前記回転体、前記コイル、前記第１のステータ、および、前記第２のステータの開口部を通過する光の進路に進退して通過光量を調整する光量調節部材とを有し、
前記光量調節部材が、前記回転体と前記第１のステータの間、および、前記回転体と前記第２のステータの間の、一方あるいは両方に配置されていることを特徴とする光量調節装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００４−２３３９１５（Ｐ２００４−２３３９１５Ａ）
【公開日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００３−２５３９６（Ｐ２００３−２５３９６）
【出願日】平成１５年２月３日（２００３．２．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１６年８月１９日（２００４．８．１９）
【国際特許分類】
【出願日】平成１５年２月３日（２００３．２．３）
【出願人】（０００００１００７）キヤノン株式会社 (59,756)
【Ｆターム（参考）】
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