絞りユニット、光学ユニット、および撮像装置
【課題】小型化を実現できるシャッタユニット、光学ユニット、および撮像装置を提供する。
【解決手段】光軸に沿って移動可能な第１レンズ移動枠体枠１６と、第１レンズ移動枠体１６に固定され光軸に沿って第１レンズ移動枠体１６と共に所定区間移動可能な絞り部１２５と、絞り部１２５に配置された磁力被作用部材３１１，４１１と、磁力被作用部材３１１，４１１に対して非接触に作用することにより、シャッタを所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、光軸に沿って延在し且つ第１レンズ移動枠体１６の移動とは連動して移動しない磁力発生部２１，２２とを設ける。
【解決手段】光軸に沿って移動可能な第１レンズ移動枠体枠１６と、第１レンズ移動枠体１６に固定され光軸に沿って第１レンズ移動枠体１６と共に所定区間移動可能な絞り部１２５と、絞り部１２５に配置された磁力被作用部材３１１，４１１と、磁力被作用部材３１１，４１１に対して非接触に作用することにより、シャッタを所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、光軸に沿って延在し且つ第１レンズ移動枠体１６の移動とは連動して移動しない磁力発生部２１，２２とを設ける。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の携帯端末に搭載可能なカメラモジュール等に用いられる絞りユニット、光学ユニット、および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラッモジュールに適用可能な絞りユニットや光学ユニット（光学装置）としては、以下の第１から第９のユニットとして示すようなものが提案されている。
【０００３】
第１のユニットは、環板状のローターの回転に応じて開閉する絞りであってローターの回動に磁力を用いるものである（特許文献１参照。）
【０００４】
第２のユニットは、３枚羽根絞り個別に磁気駆動部を配置したものである。
【０００５】
第３のユニットは、絞りの外周部に磁力駆動部を配置したものである。
【０００６】
第４のユニットは、絞りの外周部に磁力駆動部を配置したものである。
【０００７】
第５のユニットは、一方向に回転し続けるロータリーシャッタで、駆動源のモータとシャッタとを別個に配置するものである（特許文献２参照）。
【０００８】
第６のユニットは、ロータリーシャッタで、従来ギヤやベルトでモータと絞りとを連結していたのに対し、非接触状態でシャッタが回転可能にした光学装置であって、円盤形状のシャッタ外周に永久磁石あるいはコイルを配し、シャッタ外周近傍に円環状のコイルあるいは永久磁石を配したものである（特許文献３参照）。
【０００９】
第７のユニットは、シャッタ羽根と連結する揺動レバーに磁石を配置し、非接触で揺動レバーを揺動させるコイルを備え、一般的構造だが、光軸より離間してコイルを配置し、光軸付近は薄型化を図っているシャッタである。
【００１０】
第８のユニットは、シャッタ羽根の端部の回動軸で開閉するシャッタで、軸を光軸から離間すると共に、軸近傍に開閉用磁石・コイルを配置して、光軸付近の薄型化を図ったものである。
【００１１】
第９のユニットは、シャッタ羽根にリンクしたアーム先端に永久磁石を設け、電磁石の通電方向切換で永久磁石のＮ極かＳ極を電磁石に吸引し、シャッタ開閉を行うものである（特許文献４〜７参照。）
【特許文献１】特開平５−１１３０７号公報
【特許文献２】特開昭６１−５１１３３号公報
【特許文献３】特開平１−１８５５３０号公報
【特許文献４】特開昭６４−５９２２４号公報
【特許文献５】特開昭６４−８６１２１号公報
【特許文献６】特開昭６４−８８５２４号公報
【特許文献７】特開平１−１６９４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、従前の交換レンズ式以外の銀塩カメラやＤＳＣでは、光学レンズ設計にて主光線の通る位置に絞りを配置してレンズ設計を行っており、撮影画面の光量ムラを起こさないようにその絞り位置の前後にンヤッタを配置するのが一般的である。
光学系の絞り位置は前絞りタイプ（一番玉より前に絞りがあるタイプ）と、中絞りタイプ（２群、３群のレンズに一体に設け、レンズ群と一緒に光軸に添って移動する）と、後ろ絞りタイプとがある。中絞りタイプは固定焦点カメラやレトロフォーカスタイプのカメラなどに固定型があるが殆どはレンズ枠と一緒に鏡枠内を移動する移動型とがある。従前の移動型では、絞り・絞り開閉機構や絞り・絞り開閉駆動源はレンズと共に移動する構造となっており、小型化には適さない。
また、移動に伴う配線（フレキケーブル等）の伸縮を考慮する必要があり、そのスペースを確保するため小型化が困難である。さらに、配線等の伸縮部材の耐久性問題や伸縮部材によるゴーストやフレアの問題も生じる。
【００１３】
また、携帯端末用のカメラモジュールに用いられる絞り羽根・絞り羽根は、一般に薄さ０．数ミリ程度であるのに対し、その絞り・絞りの駆動源は、１〜２ミリ程度の厚みを有している。
これら１〜２ミリ厚の駆動源をレンズ枠と一体に配置すると光学系の高さ寸法が高くなり、低背が望まれる携帯端末用には適さない。
【００１４】
本発明は、小型化を実現できる絞りユニット、光学ユニット、および撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点は、光軸に沿って所定区間移動可能な絞りと、前記絞りに配置された磁力被作用部材と、前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ当該絞りの移動とは連動して移動しない磁力発生部と、を有する。
【００１６】
好適には、前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、をさらに有する。
【００１７】
本発明の第２の観点の光学ユニットは、光軸に沿って移動可能なレンズ枠と、前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、前記絞りに配置された磁力被作用部材と、前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、を有する。
【００１８】
好適には、前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、前記絞りホルダまたは前記レンズ枠に配置された被ガイド部と、前記被ガイド部をガイドし、前記レンズ枠と前記絞りホルダとを光軸に沿ってガイドするガイド部材と、前記ガイド部材を保持する本体部と、前記本体部に配置された前記レンズ枠および前記絞りホルダを光軸方向に駆動する駆動機構と、前記磁力発生部を前記磁力被作用部近傍且つ前記光軸に沿って延在するように保持する磁力発生保持部と、をさらに備え、前記磁力発生部による磁力の発生非発生で前記磁力被作用部を吸引非吸引することにより、前記絞りの開閉制御を可能にする。
【００１９】
本発明の第３の観点の撮像装置は、筐体と、前記筐体に配置されると共に、光軸に沿って移動可能なレンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って当該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、前記絞りに配置された磁力被作用部材と、前記磁力被作用部材に対して作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、前記レンズおよび前記絞りを通過した光像を電気信号に変換する撮像素子と、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、小型化を実現でき、携帯端末に適した絞りユニット、光学ユニット、および撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）時の外観斜視図であり、図２は、本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）時の外観斜視図であり、図３は、図１のワイド時の撮像装置を概念的に示す図であり、図４は、図２のテレ時の撮像装置を概念的に示す図である。
【００２３】
本ズームレンズユニット１０は、図に示すように、レンズ、ガイド軸、カム装置等の主要構成部を収容する本体部１１と、第１レンズ群１２１、第２レンズ群１２２、および第３レンズ１２３の３群構成を有し、本体部１１に第１レンズ群１２１が固定され、本体部１１内に第２および第３レンズ群１２２，１２３が光軸上を移動可能に配置される撮像光学系１２と、撮像光学系１２の第２レンズ群１２２および第３レンズ群１２３を光軸に平行な方向に案内する第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２を有するガイド部１３と、撮像光学系１２に対して本体部１１内において並列に配置されたカム装置１４と、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサからなる撮像素子１５１が撮像光学系１２の一部としての光軸を含むように配置されている。
【００２４】
なお、図１および図２において、撮像光学系１２の光軸は、図中に設定した直交座標系にＺ軸方向となるように構成されており、後で詳述するように、第２レンズ群１２２および第３レンズ群１２３がカム装置１４の回転に応じて光軸方向に移動（進退）される。
【００２５】
本体部１１は、たとえば図１および図２中において、前面側、背面側、および下面側が開口しており、左右両側部の下面側が基台１５に対して取り付けられる。そして、ガイド部１３の第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２の一端部が略１８０°をもって対向する位置に軸支されている。
本体部１１の上面部１１ａには、撮像光学系１２の第１レンズ群１２１を固定するために光軸方向に連通する断面が円形をなす開口部１１１ａが形成された第１レンズ群固定枠１１１として機能する。
また、第１レンズ群固定枠１１１に並列に、カム装置１４の回転体の回転軸の軸受部、や回転体にモータＭＴの回転駆動力を所定の減速比をもって伝達する歯車の輪列等が配置されるカム駆動部収納部１１２が一体的に形成されている。
【００２６】
また、本体部１１には、第１ガイド軸１３１と第２ガイド軸１３２とそれぞれ平行するように、板状の磁力発生部２１，２２が固定されている。
磁力発生部２１は、カム駆動部収納部１１２の近傍の空間部を本体部１１の第１レンズ群固定枠体１１１の配置部（上部側）と基台１５側（下部側）にわたって配置されその各端部が固定されている。
磁力発生部２２は、磁力発生部２１と略１８０°をもって対向するように、本体部１１の第１レンズ群固定枠体１１１の配置部（上部側）と基台１５側（下部側）にわたって配置されその各端部が固定されている。
図１および図２において、第１ガイド軸１３１がＹ方向の図中下側に配置され、磁力発生部２１がＹ方向の図中上側に所定間隔をおいて固定されている。同様に、第２ガイド軸１３２１がＹ方向の図中上側に配置され、磁力発生部２２がＹ方向の図中下側に所定間隔をおいて固定されている。
このように、本実施形態においては、本体部１１が、磁力発生部２１，２２を後で詳述するシャッタおよび絞り部１２５に配置される磁力被作用部近傍かつ光軸に沿って延在するように保持する磁力発生部保持部として機能している。
磁力発生部２１，２２は、図示しない制御系の制御の下、磁力の発生、非発生状態を制御される。
【００２７】
なお、磁力発生部２１，２２は、光軸に沿って延在し、シャッタおよび絞り部１２５の移動とは連動して移動しないように配置されておればよく、固定の仕方は前述した方法に限定されるものではない。
本体部１１の他に、鏡筒、撮像素子１５１を取り付ける基台１５、固定レンズ枠など多種の部材に固定配置可能である。
【００２８】
以下に、上記図１〜図４に加え、図５および図６に関連付けて、本実施形態に係る撮像光学系１２の具体的な構成例について説明する。
【００２９】
本実施形態に係る撮像光学系は、図５および図６に示すように、物体側ＯＢＪＳから順に配置された、負の屈折力を有する１枚構成よりなる第１レンズ群１２１、正および負の屈折力を有する３枚構成よりなり全体として正の屈折力を有する第２レンズ群１２２、負の屈折力を有する１枚構成の第３レンズ群１２３、基台１５側に設けられた撮像部１２４、および第２レンズ群１２２の物体側（第１レンズ群１２１側）に配置されたシャッタおよび絞り部１２５により構成されている。
この撮像光学系１２において変倍を行う際には、第１レンズ群１２１、第２レンズ群１２２、および第３レンズ群１２３のうち、第２レンズ群１２２と第３レンズ群１２３が光軸上をカム装置１４の回転に応じて移動する。
【００３０】
このように、本実施形態においては、撮像光学系１２が、たとえば物体側ＯＢＪＳから順に配置した第１レンズ群１２１が１枚構成、第２レンズ群１２２が３枚構成、第３レンズ群１２３が１枚構成の計５枚のレンズで構成されている。
【００３１】
第１レンズ群１２１は、たとえば第１面に物体側を凸面とした負の屈折力を持つメニスカスレンズ１２１１により構成される。
【００３２】
第３レンズ群１２３は、たとえば像面側を凹とした負のレンズ１２３１により構成される。
本実施形態において、ピント調整（フォーカス調整）は第３レンズ群１２３で行っており、無限から至近にかけて撮像面側に移動する。
第３レンズ群が正レンズの場合は物体側に移動するために、特にテレ（望遠端）での第２レンズ群と第３レンズ群間の距離を確保する必要がある。
本実施形態では、像面側に移動するため、テレ（望遠端）での第２レンズ群１２２と第３レンズ群１２３との距離を狭めることができる。
これは、変倍光学系のコンパクト化を可能ならしめる要因の一つであり、また同じ大きさであれば、無理の無いパワー配置が可能となり、高性能化および偏心感度の低下を可能ならしめている。
【００３３】
基台１５側に設けられる撮像部１２４は、第３レンズ群１２３側から、ガラス製の平行平面板（カバーガラス）１５２と、たとえばＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子１５１が順に配置されている。
撮像光学系を介した被写体（物体）からの光が、撮像素子１５１の撮像面１５１ａ上に結像される。
【００３４】
以上の第１レンズ群１２１、第２レンズ群１２２、および第３レンズ群１２３を有する撮像光学系は、光学系全体が負、正、負のレンズ構成となっていることから、テレフォト作用を持たせるために全長短縮が可能である。
【００３５】
以上のような構成を有する本実施形態に係る撮像光学系１２は、携帯電話機等に搭載可能なようにコンパクト化を実現している。
【００３６】
そして、上述したように撮像光学系１２の第１レンズ群１２１は、第１レンズ固定枠１１１に固定され、さらに第２レンズ群１２２は第１レンズ移動枠体１６に収容固定され、第３レンズ群１２３は第２レンズ移動枠体１７に収容固定されている。
第１レンズ移動枠体１６と第２レンズ移動枠体１７が、第１ガイド軸１３１と第２ガイド軸１３２を光軸方向に案内されるように構成されている。
【００３７】
本実施形態においては、第１レンズ移動枠体１６には、第２レンズ群１２２の物体側（第１レンズ群１２１側）にシャッタおよび絞り部１２５が一体的に配置されている。
以下に、第１レンズ移動枠体１６の概略構成と、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成、動作等について説明する。
【００３８】
図７は、第１レンズ移動枠体１６部分を抜き出して示す拡大斜視図である。また、図８（Ａ）は第１レンズ移動枠体１６の正面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ−Ａ線矢視方向における断面図である。
また、図９は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放、絞り開放状態を示す図である。
【００３９】
第１レンズ移動枠体１６は、略方形の箱状をなし、３枚のレンズからなる第２レンズ群１２２を収容固定する関係からプラスチック等により一体的に形成された、第１レンズ群１２１側の第１枠体１６１と第３レンズ群１２３側の第２枠体１６２の２段構成となっている。
第１レンズ移動枠体１６は、第２枠体１６１の背面側が可動体１６３に固定され、可動体１６３の所定の位置が第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２が挿通されて軸受けされている。
そして、第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中左側部には第１シャッタホルダ３１および第１付勢部４１が磁力発生部２１の近傍に位置するように配置されている。第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中右側部には第２シャッタホルダ３２および第２付勢部４２が磁力発生部２２の近傍に位置するように配置されている。
【００４０】
第１シャッタホルダ３１は、図９に示すように、磁力に反応する金属部材からなる所定長さの板状をなす磁力被作用部材３１１と、第１シャッタ羽根５１の一端部を磁力被作用部材３１１の長手方向の略中央部で軸支する軸支部３１２により形成されている。
また、磁力被作用部材３１１の一端部には切り欠き状の係止部３１１ａが形成されている。
【００４１】
第２シャッタホルダ３２は、図９に示すように、磁力に反応する金属部材からなる所定長さの板状をなす磁力被作用部材３２１と、第２シャッタ羽根５２の一端部を磁力被作用部材３２１の長手方向の略中央部で軸支する軸支部３２２により形成されている。
また、磁力被作用部材３１１の一端部には切り欠き状の係止部３２１ａが形成されている。
なお、第２シャッタ羽根５２の端部側には小絞り状態を実現するための開口５２１が形成されている。
【００４２】
第１付勢部４１は、第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中左側に突出するように形成した座部１６ａに、磁力発生部２１の配置方向に向かって（図中の上方に向かって）所定高さを持って形成された固定係止部４１１、コイルばね４１２を有し、第１シャッタホルダ３１の係止部３１１ａを含んで構成される。
コイルばね４１２の一端が固定係止部４１１に係止され、他端が第１シャッタホルダ３１の係止部３１１ａに係止されている。
そして、磁力発生部２１に磁力が発生されていな場合には、図９に示すように、シャッタ羽根５１を持ち上げてシャッタ開放（オープン）となるように、第１シャッタホルダ３１の磁力被作用部材３１１を所定の弾性力をもって付勢する。
【００４３】
第２付勢部４２は、第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中右側に突出するように形成した座部１６ｂに、磁力発生部２２の配置方向に向かって（図中の下方に向かって）所定高さを持って形成された固定係止部４２１、コイルばね４２２を有し、第２シャッタホルダ３２の係止部３２１ａを含んで構成される。
コイルばね４２２の一端が固定係止部４２１に係止され、他端が第２シャッタホルダ３２の係止部３２１ａに係止されている。
そして、磁力発生部２２に磁力が発生されていな場合には、図９に示すように、シャッタ羽根５２を下方位置して絞りシャッタ開放（オープン）となるように、第２シャッタホルダ３２の磁力被作用部材３２１を所定の弾性力をもって付勢する。
【００４４】
以上の構成を有するシャッタおよび絞り部１２５の動作について図１０、図１１、および図１２に関連付けて説明する。
【００４５】
図１０は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り開放状態を示す図である。
図１１は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放（オープン）、絞り小絞り状態を示す図である。
図１２は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り小絞り状態を示す図である。
【００４６】
シャッタ閉（クローズ）、絞り開放状態時は、図１０に示すように、磁力発生部２１に磁力が発生されて、磁力被作用部材３１１がコイルばね４１２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３１１の一端側が軸支部３１２を中心して磁力発生部２１から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２１に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４１２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５１は、他端部側が軸支部３１２を中心に図中において時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５１の他端部側によりシャッタ部分が閉状態に維持される。
そして、磁力発生部２１の磁力発生を停止すると、コイルばね４１２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４１２は磁力被作用部材３１１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、シャッタ開放状態に復帰する。
また、絞り開放状態時には、磁力発生部２２に磁力が発生されていないことから、図９の安定な状態に保持される。
【００４７】
シャッタ開放（オープン）、絞り小絞り状態時に、図１１に示すように、磁力発生部２２に磁力が発生されて、磁力被作用部材３２１がコイルばね４２２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３２１の一端側が軸支部３２２を中心して磁力発生部２２から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２２に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４２２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５２は、他端部側が軸支部３２２を中心に図中において反時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５２の他端部の開口５２１がシャッタ部分に位置し、絞り絞り状態に維持される。
そして、磁力発生部２２の磁力発生を停止すると、コイルばね４２２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４２２は磁力被作用部材３２１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、絞り開放状態に復帰する。
また、シャッタ開放状態時には、磁力発生部２１に磁力が発生されていないことから、図９の安定な状態に保持される。
【００４８】
シャッタ閉（クローズ）、絞り小絞り状態時は、図１２を示すように、磁力発生部２１に磁力が発生されて、磁力被作用部材３１１がコイルばね４１２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３１１の一端側が軸支部３１２を中心して磁力発生部２１から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２１に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４１２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５１は、他端部側が軸支部３１２を中心に図中において時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５１の他端部側によりシャッタ部分が閉状態に維持される。
これと並行して、磁力発生部２２に磁力が発生されて、磁力被作用部材３２１がコイルばね４２２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３２１の一端側が軸支部３２２を中心して磁力発生部２２から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２２に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４２２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５２は、他端部側が軸支部３２２を中心に図中において反時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５２の他端部の開口５２１がシャッタ部分に位置し、絞り絞り状態に維持される。
そして、磁力発生部２１の磁力発生を停止すると、コイルばね４１２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４１２は磁力被作用部材３１１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、シャッタ開放状態に復帰する。
また、磁力発生部２２の磁力発生を停止すると、コイルばね４２２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４２２は磁力被作用部材３２１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、絞り開放状態に復帰する。
【００４９】
なお、第２レンズ移動枠体１７は、１枚のレンズからなる第１レンズ群１２３を収容固定する関係からプラスチック等により１段構成で形成されている。
【００５０】
また、本実施形態におけるカム装置１４は、種々の態様が可能であるが、たとえば第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２と略平行な回転軸を中心に回転可能な回転体と、回転体の外側面に沿って、回転体の回転に応じて回転するように形成され、第１レンズ移動枠体１６の被係止部が係止され、回転に応じてこの被係止部を案内する第１カム部と、回転体の外側面に沿って回転体の回転に応じて回転するように形成され、第２レンズ移動枠体１７の被係止部が係止され、回転に応じてこの被係止部を案内する第２カム部と、を含む帯状体を含んで構成される。
また、本実施形態では、コイルばねをシャッタや絞りが閉となる方向に付勢し、磁力発生部の磁力発生によりシャッタや絞りが開となるものを示したが、これとは逆にコイルばねをシャッタや絞りが開となる方向に付勢し、磁力発生部の磁力発生によりシャッタや絞りが閉となる形態としてもよい。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、光軸に沿って移動可能な第１レンズ移動枠体枠１６と、第１レンズ移動枠体１６に固定され光軸に沿って第１レンズ移動枠体１６と共に所定区間移動可能なシャッタおよび絞り部１２５と、シャッタおよび絞り部１２５に配置された磁力被作用部材３１１，４１１と、磁力被作用部材３１１，４１１に対して非接触に作用することにより、シャッタを所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、光軸に沿って延在し且つ第１レンズ移動枠体１６の移動とは連動して移動しない磁力発生部２１，２２とを設けたことから、以下の効果を得ることができる。
ズームレンズにおける、可動レンズ群に取り付くシャッタユニットは、電気的な配線が必要はなく、軽量かつ配線部材の耐久等問題がなくなり、さらに配線部材がなくなるため、鏡枠内での配線部材スペースが必要なくなる。また、可動シャッタユニットに電気部材がないことによる軽量化がされるため、可動部材を作動させるモータ等のトルクが軽減される事により、コンパクト化及びコスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）時の外観斜視図である。
【図２】本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）時の外観斜視図である。
【図３】図１のワイド時の撮像装置を概念的に示す図である。
【図４】図２のテレ時の撮像装置を概念的に示す図である。
【図５】本実施形態に係る撮像光学系の具体的な構成例について説明するための図である。
【図６】本実施形態に係る撮像光学系の具体的な構成例について説明するための図である。
【図７】第１レンズ移動枠体部分を抜き出して示す拡大斜視図である。
【図８】（Ａ）は第１レンズ移動枠体の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線矢視方向における断面図である。
【図９】シャッタおよび絞り部の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放、絞り開放状態を示す図である
【図１０】シャッタおよび絞り部の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り開放状態を示す図である
【図１１】シャッタおよび絞り部の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放（オープン）、絞り小絞り状態を示す図である
【図１２】シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り小絞り状態を示す図である
【符号の説明】
【００５３】
１０…撮像装置、１１…本体部、１２…撮像光学系、１２１…第１レンズ群、１２２…第２レンズ群、１２３…第３レンズ、１２５…シャッタおよび絞り部、１３…ガイド部、１３１…第１ガイド軸、１３２…第２ガイド軸、１４…カム装置、１５…基台、１５１…撮像素子、１６…第１レンズ移動枠体、２１，２２…磁力発生部、３１，３２…シャッタホルダ、３１１，３１２…磁力被作用部材、４１，４２…付勢部。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、携帯電話機等の携帯端末に搭載可能なカメラモジュール等に用いられる絞りユニット、光学ユニット、および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
カメラッモジュールに適用可能な絞りユニットや光学ユニット（光学装置）としては、以下の第１から第９のユニットとして示すようなものが提案されている。
【０００３】
第１のユニットは、環板状のローターの回転に応じて開閉する絞りであってローターの回動に磁力を用いるものである（特許文献１参照。）
【０００４】
第２のユニットは、３枚羽根絞り個別に磁気駆動部を配置したものである。
【０００５】
第３のユニットは、絞りの外周部に磁力駆動部を配置したものである。
【０００６】
第４のユニットは、絞りの外周部に磁力駆動部を配置したものである。
【０００７】
第５のユニットは、一方向に回転し続けるロータリーシャッタで、駆動源のモータとシャッタとを別個に配置するものである（特許文献２参照）。
【０００８】
第６のユニットは、ロータリーシャッタで、従来ギヤやベルトでモータと絞りとを連結していたのに対し、非接触状態でシャッタが回転可能にした光学装置であって、円盤形状のシャッタ外周に永久磁石あるいはコイルを配し、シャッタ外周近傍に円環状のコイルあるいは永久磁石を配したものである（特許文献３参照）。
【０００９】
第７のユニットは、シャッタ羽根と連結する揺動レバーに磁石を配置し、非接触で揺動レバーを揺動させるコイルを備え、一般的構造だが、光軸より離間してコイルを配置し、光軸付近は薄型化を図っているシャッタである。
【００１０】
第８のユニットは、シャッタ羽根の端部の回動軸で開閉するシャッタで、軸を光軸から離間すると共に、軸近傍に開閉用磁石・コイルを配置して、光軸付近の薄型化を図ったものである。
【００１１】
第９のユニットは、シャッタ羽根にリンクしたアーム先端に永久磁石を設け、電磁石の通電方向切換で永久磁石のＮ極かＳ極を電磁石に吸引し、シャッタ開閉を行うものである（特許文献４〜７参照。）
【特許文献１】特開平５−１１３０７号公報
【特許文献２】特開昭６１−５１１３３号公報
【特許文献３】特開平１−１８５５３０号公報
【特許文献４】特開昭６４−５９２２４号公報
【特許文献５】特開昭６４−８６１２１号公報
【特許文献６】特開昭６４−８８５２４号公報
【特許文献７】特開平１−１６９４３７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
ところで、従前の交換レンズ式以外の銀塩カメラやＤＳＣでは、光学レンズ設計にて主光線の通る位置に絞りを配置してレンズ設計を行っており、撮影画面の光量ムラを起こさないようにその絞り位置の前後にンヤッタを配置するのが一般的である。
光学系の絞り位置は前絞りタイプ（一番玉より前に絞りがあるタイプ）と、中絞りタイプ（２群、３群のレンズに一体に設け、レンズ群と一緒に光軸に添って移動する）と、後ろ絞りタイプとがある。中絞りタイプは固定焦点カメラやレトロフォーカスタイプのカメラなどに固定型があるが殆どはレンズ枠と一緒に鏡枠内を移動する移動型とがある。従前の移動型では、絞り・絞り開閉機構や絞り・絞り開閉駆動源はレンズと共に移動する構造となっており、小型化には適さない。
また、移動に伴う配線（フレキケーブル等）の伸縮を考慮する必要があり、そのスペースを確保するため小型化が困難である。さらに、配線等の伸縮部材の耐久性問題や伸縮部材によるゴーストやフレアの問題も生じる。
【００１３】
また、携帯端末用のカメラモジュールに用いられる絞り羽根・絞り羽根は、一般に薄さ０．数ミリ程度であるのに対し、その絞り・絞りの駆動源は、１〜２ミリ程度の厚みを有している。
これら１〜２ミリ厚の駆動源をレンズ枠と一体に配置すると光学系の高さ寸法が高くなり、低背が望まれる携帯端末用には適さない。
【００１４】
本発明は、小型化を実現できる絞りユニット、光学ユニット、および撮像装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の第１の観点は、光軸に沿って所定区間移動可能な絞りと、前記絞りに配置された磁力被作用部材と、前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ当該絞りの移動とは連動して移動しない磁力発生部と、を有する。
【００１６】
好適には、前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、をさらに有する。
【００１７】
本発明の第２の観点の光学ユニットは、光軸に沿って移動可能なレンズ枠と、前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、前記絞りに配置された磁力被作用部材と、前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、を有する。
【００１８】
好適には、前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、前記絞りホルダまたは前記レンズ枠に配置された被ガイド部と、前記被ガイド部をガイドし、前記レンズ枠と前記絞りホルダとを光軸に沿ってガイドするガイド部材と、前記ガイド部材を保持する本体部と、前記本体部に配置された前記レンズ枠および前記絞りホルダを光軸方向に駆動する駆動機構と、前記磁力発生部を前記磁力被作用部近傍且つ前記光軸に沿って延在するように保持する磁力発生保持部と、をさらに備え、前記磁力発生部による磁力の発生非発生で前記磁力被作用部を吸引非吸引することにより、前記絞りの開閉制御を可能にする。
【００１９】
本発明の第３の観点の撮像装置は、筐体と、前記筐体に配置されると共に、光軸に沿って移動可能なレンズを保持するレンズ枠と、前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って当該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、前記絞りに配置された磁力被作用部材と、前記磁力被作用部材に対して作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、前記レンズおよび前記絞りを通過した光像を電気信号に変換する撮像素子と、を有する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明によれば、小型化を実現でき、携帯端末に適した絞りユニット、光学ユニット、および撮像装置を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２１】
以下、本発明の実施形態を図面に関連付けて説明する。
【００２２】
図１は、本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）時の外観斜視図であり、図２は、本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）時の外観斜視図であり、図３は、図１のワイド時の撮像装置を概念的に示す図であり、図４は、図２のテレ時の撮像装置を概念的に示す図である。
【００２３】
本ズームレンズユニット１０は、図に示すように、レンズ、ガイド軸、カム装置等の主要構成部を収容する本体部１１と、第１レンズ群１２１、第２レンズ群１２２、および第３レンズ１２３の３群構成を有し、本体部１１に第１レンズ群１２１が固定され、本体部１１内に第２および第３レンズ群１２２，１２３が光軸上を移動可能に配置される撮像光学系１２と、撮像光学系１２の第２レンズ群１２２および第３レンズ群１２３を光軸に平行な方向に案内する第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２を有するガイド部１３と、撮像光学系１２に対して本体部１１内において並列に配置されたカム装置１４と、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサからなる撮像素子１５１が撮像光学系１２の一部としての光軸を含むように配置されている。
【００２４】
なお、図１および図２において、撮像光学系１２の光軸は、図中に設定した直交座標系にＺ軸方向となるように構成されており、後で詳述するように、第２レンズ群１２２および第３レンズ群１２３がカム装置１４の回転に応じて光軸方向に移動（進退）される。
【００２５】
本体部１１は、たとえば図１および図２中において、前面側、背面側、および下面側が開口しており、左右両側部の下面側が基台１５に対して取り付けられる。そして、ガイド部１３の第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２の一端部が略１８０°をもって対向する位置に軸支されている。
本体部１１の上面部１１ａには、撮像光学系１２の第１レンズ群１２１を固定するために光軸方向に連通する断面が円形をなす開口部１１１ａが形成された第１レンズ群固定枠１１１として機能する。
また、第１レンズ群固定枠１１１に並列に、カム装置１４の回転体の回転軸の軸受部、や回転体にモータＭＴの回転駆動力を所定の減速比をもって伝達する歯車の輪列等が配置されるカム駆動部収納部１１２が一体的に形成されている。
【００２６】
また、本体部１１には、第１ガイド軸１３１と第２ガイド軸１３２とそれぞれ平行するように、板状の磁力発生部２１，２２が固定されている。
磁力発生部２１は、カム駆動部収納部１１２の近傍の空間部を本体部１１の第１レンズ群固定枠体１１１の配置部（上部側）と基台１５側（下部側）にわたって配置されその各端部が固定されている。
磁力発生部２２は、磁力発生部２１と略１８０°をもって対向するように、本体部１１の第１レンズ群固定枠体１１１の配置部（上部側）と基台１５側（下部側）にわたって配置されその各端部が固定されている。
図１および図２において、第１ガイド軸１３１がＹ方向の図中下側に配置され、磁力発生部２１がＹ方向の図中上側に所定間隔をおいて固定されている。同様に、第２ガイド軸１３２１がＹ方向の図中上側に配置され、磁力発生部２２がＹ方向の図中下側に所定間隔をおいて固定されている。
このように、本実施形態においては、本体部１１が、磁力発生部２１，２２を後で詳述するシャッタおよび絞り部１２５に配置される磁力被作用部近傍かつ光軸に沿って延在するように保持する磁力発生部保持部として機能している。
磁力発生部２１，２２は、図示しない制御系の制御の下、磁力の発生、非発生状態を制御される。
【００２７】
なお、磁力発生部２１，２２は、光軸に沿って延在し、シャッタおよび絞り部１２５の移動とは連動して移動しないように配置されておればよく、固定の仕方は前述した方法に限定されるものではない。
本体部１１の他に、鏡筒、撮像素子１５１を取り付ける基台１５、固定レンズ枠など多種の部材に固定配置可能である。
【００２８】
以下に、上記図１〜図４に加え、図５および図６に関連付けて、本実施形態に係る撮像光学系１２の具体的な構成例について説明する。
【００２９】
本実施形態に係る撮像光学系は、図５および図６に示すように、物体側ＯＢＪＳから順に配置された、負の屈折力を有する１枚構成よりなる第１レンズ群１２１、正および負の屈折力を有する３枚構成よりなり全体として正の屈折力を有する第２レンズ群１２２、負の屈折力を有する１枚構成の第３レンズ群１２３、基台１５側に設けられた撮像部１２４、および第２レンズ群１２２の物体側（第１レンズ群１２１側）に配置されたシャッタおよび絞り部１２５により構成されている。
この撮像光学系１２において変倍を行う際には、第１レンズ群１２１、第２レンズ群１２２、および第３レンズ群１２３のうち、第２レンズ群１２２と第３レンズ群１２３が光軸上をカム装置１４の回転に応じて移動する。
【００３０】
このように、本実施形態においては、撮像光学系１２が、たとえば物体側ＯＢＪＳから順に配置した第１レンズ群１２１が１枚構成、第２レンズ群１２２が３枚構成、第３レンズ群１２３が１枚構成の計５枚のレンズで構成されている。
【００３１】
第１レンズ群１２１は、たとえば第１面に物体側を凸面とした負の屈折力を持つメニスカスレンズ１２１１により構成される。
【００３２】
第３レンズ群１２３は、たとえば像面側を凹とした負のレンズ１２３１により構成される。
本実施形態において、ピント調整（フォーカス調整）は第３レンズ群１２３で行っており、無限から至近にかけて撮像面側に移動する。
第３レンズ群が正レンズの場合は物体側に移動するために、特にテレ（望遠端）での第２レンズ群と第３レンズ群間の距離を確保する必要がある。
本実施形態では、像面側に移動するため、テレ（望遠端）での第２レンズ群１２２と第３レンズ群１２３との距離を狭めることができる。
これは、変倍光学系のコンパクト化を可能ならしめる要因の一つであり、また同じ大きさであれば、無理の無いパワー配置が可能となり、高性能化および偏心感度の低下を可能ならしめている。
【００３３】
基台１５側に設けられる撮像部１２４は、第３レンズ群１２３側から、ガラス製の平行平面板（カバーガラス）１５２と、たとえばＣＣＤあるいはＣＭＯＳセンサ等からなる撮像素子１５１が順に配置されている。
撮像光学系を介した被写体（物体）からの光が、撮像素子１５１の撮像面１５１ａ上に結像される。
【００３４】
以上の第１レンズ群１２１、第２レンズ群１２２、および第３レンズ群１２３を有する撮像光学系は、光学系全体が負、正、負のレンズ構成となっていることから、テレフォト作用を持たせるために全長短縮が可能である。
【００３５】
以上のような構成を有する本実施形態に係る撮像光学系１２は、携帯電話機等に搭載可能なようにコンパクト化を実現している。
【００３６】
そして、上述したように撮像光学系１２の第１レンズ群１２１は、第１レンズ固定枠１１１に固定され、さらに第２レンズ群１２２は第１レンズ移動枠体１６に収容固定され、第３レンズ群１２３は第２レンズ移動枠体１７に収容固定されている。
第１レンズ移動枠体１６と第２レンズ移動枠体１７が、第１ガイド軸１３１と第２ガイド軸１３２を光軸方向に案内されるように構成されている。
【００３７】
本実施形態においては、第１レンズ移動枠体１６には、第２レンズ群１２２の物体側（第１レンズ群１２１側）にシャッタおよび絞り部１２５が一体的に配置されている。
以下に、第１レンズ移動枠体１６の概略構成と、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成、動作等について説明する。
【００３８】
図７は、第１レンズ移動枠体１６部分を抜き出して示す拡大斜視図である。また、図８（Ａ）は第１レンズ移動枠体１６の正面図であり、図８（Ｂ）は図８（Ａ）のＡ−Ａ線矢視方向における断面図である。
また、図９は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放、絞り開放状態を示す図である。
【００３９】
第１レンズ移動枠体１６は、略方形の箱状をなし、３枚のレンズからなる第２レンズ群１２２を収容固定する関係からプラスチック等により一体的に形成された、第１レンズ群１２１側の第１枠体１６１と第３レンズ群１２３側の第２枠体１６２の２段構成となっている。
第１レンズ移動枠体１６は、第２枠体１６１の背面側が可動体１６３に固定され、可動体１６３の所定の位置が第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２が挿通されて軸受けされている。
そして、第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中左側部には第１シャッタホルダ３１および第１付勢部４１が磁力発生部２１の近傍に位置するように配置されている。第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中右側部には第２シャッタホルダ３２および第２付勢部４２が磁力発生部２２の近傍に位置するように配置されている。
【００４０】
第１シャッタホルダ３１は、図９に示すように、磁力に反応する金属部材からなる所定長さの板状をなす磁力被作用部材３１１と、第１シャッタ羽根５１の一端部を磁力被作用部材３１１の長手方向の略中央部で軸支する軸支部３１２により形成されている。
また、磁力被作用部材３１１の一端部には切り欠き状の係止部３１１ａが形成されている。
【００４１】
第２シャッタホルダ３２は、図９に示すように、磁力に反応する金属部材からなる所定長さの板状をなす磁力被作用部材３２１と、第２シャッタ羽根５２の一端部を磁力被作用部材３２１の長手方向の略中央部で軸支する軸支部３２２により形成されている。
また、磁力被作用部材３１１の一端部には切り欠き状の係止部３２１ａが形成されている。
なお、第２シャッタ羽根５２の端部側には小絞り状態を実現するための開口５２１が形成されている。
【００４２】
第１付勢部４１は、第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中左側に突出するように形成した座部１６ａに、磁力発生部２１の配置方向に向かって（図中の上方に向かって）所定高さを持って形成された固定係止部４１１、コイルばね４１２を有し、第１シャッタホルダ３１の係止部３１１ａを含んで構成される。
コイルばね４１２の一端が固定係止部４１１に係止され、他端が第１シャッタホルダ３１の係止部３１１ａに係止されている。
そして、磁力発生部２１に磁力が発生されていな場合には、図９に示すように、シャッタ羽根５１を持ち上げてシャッタ開放（オープン）となるように、第１シャッタホルダ３１の磁力被作用部材３１１を所定の弾性力をもって付勢する。
【００４３】
第２付勢部４２は、第１レンズ移動枠体１６の図中に設定した直交座標系のＸ方向の図中右側に突出するように形成した座部１６ｂに、磁力発生部２２の配置方向に向かって（図中の下方に向かって）所定高さを持って形成された固定係止部４２１、コイルばね４２２を有し、第２シャッタホルダ３２の係止部３２１ａを含んで構成される。
コイルばね４２２の一端が固定係止部４２１に係止され、他端が第２シャッタホルダ３２の係止部３２１ａに係止されている。
そして、磁力発生部２２に磁力が発生されていな場合には、図９に示すように、シャッタ羽根５２を下方位置して絞りシャッタ開放（オープン）となるように、第２シャッタホルダ３２の磁力被作用部材３２１を所定の弾性力をもって付勢する。
【００４４】
以上の構成を有するシャッタおよび絞り部１２５の動作について図１０、図１１、および図１２に関連付けて説明する。
【００４５】
図１０は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り開放状態を示す図である。
図１１は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放（オープン）、絞り小絞り状態を示す図である。
図１２は、シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り小絞り状態を示す図である。
【００４６】
シャッタ閉（クローズ）、絞り開放状態時は、図１０に示すように、磁力発生部２１に磁力が発生されて、磁力被作用部材３１１がコイルばね４１２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３１１の一端側が軸支部３１２を中心して磁力発生部２１から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２１に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４１２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５１は、他端部側が軸支部３１２を中心に図中において時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５１の他端部側によりシャッタ部分が閉状態に維持される。
そして、磁力発生部２１の磁力発生を停止すると、コイルばね４１２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４１２は磁力被作用部材３１１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、シャッタ開放状態に復帰する。
また、絞り開放状態時には、磁力発生部２２に磁力が発生されていないことから、図９の安定な状態に保持される。
【００４７】
シャッタ開放（オープン）、絞り小絞り状態時に、図１１に示すように、磁力発生部２２に磁力が発生されて、磁力被作用部材３２１がコイルばね４２２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３２１の一端側が軸支部３２２を中心して磁力発生部２２から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２２に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４２２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５２は、他端部側が軸支部３２２を中心に図中において反時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５２の他端部の開口５２１がシャッタ部分に位置し、絞り絞り状態に維持される。
そして、磁力発生部２２の磁力発生を停止すると、コイルばね４２２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４２２は磁力被作用部材３２１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、絞り開放状態に復帰する。
また、シャッタ開放状態時には、磁力発生部２１に磁力が発生されていないことから、図９の安定な状態に保持される。
【００４８】
シャッタ閉（クローズ）、絞り小絞り状態時は、図１２を示すように、磁力発生部２１に磁力が発生されて、磁力被作用部材３１１がコイルばね４１２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３１１の一端側が軸支部３１２を中心して磁力発生部２１から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２１に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４１２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５１は、他端部側が軸支部３１２を中心に図中において時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５１の他端部側によりシャッタ部分が閉状態に維持される。
これと並行して、磁力発生部２２に磁力が発生されて、磁力被作用部材３２１がコイルばね４２２の弾性力に抗する磁力を受けて（反発する磁力を受けて）、磁力被作用部材３２１の一端側が軸支部３２２を中心して磁力発生部２２から離れる方向に移動し、他端側が磁力発生部２２に近づく方向に移動する。このとき、コイルばね４２２は自身の弾性力に抗する力を受けて縮んだ状態となる。
シャッタ羽根５２は、他端部側が軸支部３２２を中心に図中において反時計回りに所定角度回転する。その結果、シャッタ羽根５２の他端部の開口５２１がシャッタ部分に位置し、絞り絞り状態に維持される。
そして、磁力発生部２１の磁力発生を停止すると、コイルばね４１２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４１２は磁力被作用部材３１１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、シャッタ開放状態に復帰する。
また、磁力発生部２２の磁力発生を停止すると、コイルばね４２２の弾性力に抗する磁力から解放されて、コイルばね４２２は磁力被作用部材３２１の他端側を磁力発生部２１から離れる方向に付勢する。その結果、図９の安定な状態に復帰し、絞り開放状態に復帰する。
【００４９】
なお、第２レンズ移動枠体１７は、１枚のレンズからなる第１レンズ群１２３を収容固定する関係からプラスチック等により１段構成で形成されている。
【００５０】
また、本実施形態におけるカム装置１４は、種々の態様が可能であるが、たとえば第１ガイド軸１３１および第２ガイド軸１３２と略平行な回転軸を中心に回転可能な回転体と、回転体の外側面に沿って、回転体の回転に応じて回転するように形成され、第１レンズ移動枠体１６の被係止部が係止され、回転に応じてこの被係止部を案内する第１カム部と、回転体の外側面に沿って回転体の回転に応じて回転するように形成され、第２レンズ移動枠体１７の被係止部が係止され、回転に応じてこの被係止部を案内する第２カム部と、を含む帯状体を含んで構成される。
また、本実施形態では、コイルばねをシャッタや絞りが閉となる方向に付勢し、磁力発生部の磁力発生によりシャッタや絞りが開となるものを示したが、これとは逆にコイルばねをシャッタや絞りが開となる方向に付勢し、磁力発生部の磁力発生によりシャッタや絞りが閉となる形態としてもよい。
【００５１】
以上説明したように、本実施形態によれば、光軸に沿って移動可能な第１レンズ移動枠体枠１６と、第１レンズ移動枠体１６に固定され光軸に沿って第１レンズ移動枠体１６と共に所定区間移動可能なシャッタおよび絞り部１２５と、シャッタおよび絞り部１２５に配置された磁力被作用部材３１１，４１１と、磁力被作用部材３１１，４１１に対して非接触に作用することにより、シャッタを所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、光軸に沿って延在し且つ第１レンズ移動枠体１６の移動とは連動して移動しない磁力発生部２１，２２とを設けたことから、以下の効果を得ることができる。
ズームレンズにおける、可動レンズ群に取り付くシャッタユニットは、電気的な配線が必要はなく、軽量かつ配線部材の耐久等問題がなくなり、さらに配線部材がなくなるため、鏡枠内での配線部材スペースが必要なくなる。また、可動シャッタユニットに電気部材がないことによる軽量化がされるため、可動部材を作動させるモータ等のトルクが軽減される事により、コンパクト化及びコスト低減が図れる。
【図面の簡単な説明】
【００５２】
【図１】本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の広角端（ワイド、ＷＩＤＥ）時の外観斜視図である。
【図２】本発明に係る光学ユニットとしてのズームレンズユニットを採用した撮像装置の望遠端（テレ、ＴＥＬＥ）時の外観斜視図である。
【図３】図１のワイド時の撮像装置を概念的に示す図である。
【図４】図２のテレ時の撮像装置を概念的に示す図である。
【図５】本実施形態に係る撮像光学系の具体的な構成例について説明するための図である。
【図６】本実施形態に係る撮像光学系の具体的な構成例について説明するための図である。
【図７】第１レンズ移動枠体部分を抜き出して示す拡大斜視図である。
【図８】（Ａ）は第１レンズ移動枠体の正面図であり、（Ｂ）は（Ａ）のＡ−Ａ線矢視方向における断面図である。
【図９】シャッタおよび絞り部の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放、絞り開放状態を示す図である
【図１０】シャッタおよび絞り部の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り開放状態を示す図である
【図１１】シャッタおよび絞り部の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ開放（オープン）、絞り小絞り状態を示す図である
【図１２】シャッタおよび絞り部１２５の具体的な構成を透視して示す図であって、シャッタ閉（クローズ）、絞り小絞り状態を示す図である
【符号の説明】
【００５３】
１０…撮像装置、１１…本体部、１２…撮像光学系、１２１…第１レンズ群、１２２…第２レンズ群、１２３…第３レンズ、１２５…シャッタおよび絞り部、１３…ガイド部、１３１…第１ガイド軸、１３２…第２ガイド軸、１４…カム装置、１５…基台、１５１…撮像素子、１６…第１レンズ移動枠体、２１，２２…磁力発生部、３１，３２…シャッタホルダ、３１１，３１２…磁力被作用部材、４１，４２…付勢部。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸に沿って所定区間移動可能な絞りと、
前記絞りに配置された磁力被作用部材と、
前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ当該絞りの移動とは連動して移動しない磁力発生部と、
を有する絞りユニット。
【請求項２】
前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、
前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、
をさらに有する請求項１に記載の絞りユニット。
【請求項３】
光軸に沿って移動可能なレンズ枠と、
前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って当該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、
前記絞りに配置された磁力被作用部材と、
前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、 を有する光学ユニット。
【請求項４】
前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、
前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、
前記絞りホルダまたは前記レンズ枠に配置された被ガイド部と、
前記被ガイド部をガイドし、前記レンズ枠と前記絞りホルダとを光軸に沿ってガイドするガイド部材と、
前記ガイド部材を保持する本体部と、
前記本体部に配置された前記レンズ枠および前記絞りホルダを光軸方向に駆動する駆動機構と、
前記磁力発生部を前記磁力被作用部近傍且つ前記光軸に沿って延在するように保持する磁力発生保持部と、
をさらに備え、
前記磁力発生部による磁力の発生非発生で前記磁力被作用部を吸引非吸引することにより、前記絞りの開閉制御を可能にする
請求項３に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記磁力被作用部材に軸支されたシャッタ絞り羽根を有し、
前記磁力被作用部材は、前記シャッタ絞り羽根の軸支部に対して一端側が前記付勢部材により付勢され、他端側に前記磁力発生部による磁力の発生非発生で所定区間移動することにより、絞りを開または閉状態とする
請求項４に記載の光学ユニット。
【請求項６】
光軸に沿って移動可能なレンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って当該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、
前記絞りに配置された磁力被作用部材と、
前記磁力被作用部材に対して作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、
前記レンズおよび前記絞りを通過した光像を電気信号に変換する撮像素子と、
有する撮像装置。
【請求項７】
前記磁力発生部を保持する保持部を装置筐体に設けた
請求項７に記載の撮像装置。
【請求項１】
光軸に沿って所定区間移動可能な絞りと、
前記絞りに配置された磁力被作用部材と、
前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ当該絞りの移動とは連動して移動しない磁力発生部と、
を有する絞りユニット。
【請求項２】
前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、
前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、
をさらに有する請求項１に記載の絞りユニット。
【請求項３】
光軸に沿って移動可能なレンズ枠と、
前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って当該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、
前記絞りに配置された磁力被作用部材と、
前記磁力被作用部材に対して非接触に作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、 を有する光学ユニット。
【請求項４】
前記絞りを開閉自在に保持すると共に、前記磁力被作用部材を配置する絞りホルダと、
前記絞りの係止部に一端を係止し他端を前記絞りホルダの係止部に係止して、当該絞りを開または閉方向に付勢する付勢部材と、
前記絞りホルダまたは前記レンズ枠に配置された被ガイド部と、
前記被ガイド部をガイドし、前記レンズ枠と前記絞りホルダとを光軸に沿ってガイドするガイド部材と、
前記ガイド部材を保持する本体部と、
前記本体部に配置された前記レンズ枠および前記絞りホルダを光軸方向に駆動する駆動機構と、
前記磁力発生部を前記磁力被作用部近傍且つ前記光軸に沿って延在するように保持する磁力発生保持部と、
をさらに備え、
前記磁力発生部による磁力の発生非発生で前記磁力被作用部を吸引非吸引することにより、前記絞りの開閉制御を可能にする
請求項３に記載の光学ユニット。
【請求項５】
前記磁力被作用部材に軸支されたシャッタ絞り羽根を有し、
前記磁力被作用部材は、前記シャッタ絞り羽根の軸支部に対して一端側が前記付勢部材により付勢され、他端側に前記磁力発生部による磁力の発生非発生で所定区間移動することにより、絞りを開または閉状態とする
請求項４に記載の光学ユニット。
【請求項６】
光軸に沿って移動可能なレンズを保持するレンズ枠と、
前記レンズ枠に固定され前記光軸に沿って当該レンズ枠と共に所定区間移動可能な絞りと、
前記絞りに配置された磁力被作用部材と、
前記磁力被作用部材に対して作用することにより、前記絞りを前記所定区間の少なくとも所定範囲内にて開閉制御可能とすると共に、前記光軸に沿って延在し且つ前記レンズ枠の移動とは連動して移動しない磁力発生部と、
前記レンズおよび前記絞りを通過した光像を電気信号に変換する撮像素子と、
有する撮像装置。
【請求項７】
前記磁力発生部を保持する保持部を装置筐体に設けた
請求項７に記載の撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【公開番号】特開２００６−２７６７９９（Ｐ２００６−２７６７９９Ａ）
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００５−１００１２７（Ｐ２００５−１００１２７）
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１８年１０月１２日（２００６．１０．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成１７年３月３０日（２００５．３．３０）
【出願人】（０００００６６３３）京セラ株式会社 (13,660)
【Ｆターム（参考）】
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