絞り装置、カメラおよび電子機器
【課題】フィルタ切り替え機構を省スペースで実現し、あわせて光学フィルタの切り替えに必要な駆動力の低減と切り替え動作の高速化を実現する。
【解決手段】マグネット５０と一体に回転するアーム部材５１の歯車部５５と、レバー部材６１の歯車部６２とを噛合させるとともに、レバー部材６１の作動ピン６５をフィルタ支持部材２８の長孔６７に嵌合させ、この嵌合状態を維持しつつ、レバー部材６１の回転によってフィルタ支持部材２８をＸ方向に移動させて光学フィルタ２６，２７の配置状態を切り替える構成とした。また、レバー部材６１の回転中心軸に直交し、かつフィルタ支持部材２８の移動方向Ｘと平行な仮想基準軸Ｊ５に対して、レバー部材６１の作動ピン６５の移動終端位置を、仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた位置であってその回転角度範囲θ３が１８０度未満となる位置に設定した。
【解決手段】マグネット５０と一体に回転するアーム部材５１の歯車部５５と、レバー部材６１の歯車部６２とを噛合させるとともに、レバー部材６１の作動ピン６５をフィルタ支持部材２８の長孔６７に嵌合させ、この嵌合状態を維持しつつ、レバー部材６１の回転によってフィルタ支持部材２８をＸ方向に移動させて光学フィルタ２６，２７の配置状態を切り替える構成とした。また、レバー部材６１の回転中心軸に直交し、かつフィルタ支持部材２８の移動方向Ｘと平行な仮想基準軸Ｊ５に対して、レバー部材６１の作動ピン６５の移動終端位置を、仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた位置であってその回転角度範囲θ３が１８０度未満となる位置に設定した。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光量を調整する絞り装置と、これを備えるカメラおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラを含む各種のカメラには、外部から入射する光の量（以下、「入射光量」と記す）を調整する絞り装置が組み込まれている。絞り装置は、入射光の光路上に存在する絞り開口の大きさを変えることによって入射光量を調整（適正化）するものである。絞り装置の仕組みとして、絞り部材の移動によって光量調整を行うものがある。具体的には、絞り部材の一例として、一対の絞り羽根を用いたものが公知となっている（たとえば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、昼夜兼用の監視カメラには、カラー撮影が可能な撮像素子が組み込まれている。この種の監視カメラでは、被写体が明るい場合と、被写体が暗い場合で、撮影モードを切り替えている。具体的には、被写体が明るい昼間等の撮影時にはカラー撮影モードを適用し、被写体が暗い夜間等の撮影時にはモノクロ撮影モードを適用するように、撮影モードを切り替えている。
【０００４】
上述した監視カメラにおいては、撮影モードの切り替え機能とあわせて、光学フィルタを切り替える機能を備えたものがある（たとえば、特許文献１、２を参照）。具体的には、カラー撮影モードでは、赤外線カットフィルタを通して撮影し、モノクロ撮影モードでは、赤外線カットフィルタなしで、または別の光学フィルタを通して撮影している。このため、カラー撮影モードで撮影する場合は、外部から入射した光が赤外線カットフィルタを介して撮像素子に到達する。モノクロ撮像モードで撮影する場合は、外部から入射した光が、赤外線カットフィルタを介することなく、または上記別の光学フィルタを通して、撮像素子に到達する。
【０００５】
光学フィルタの配置を切り替える機構（以下、「フィルタ切り替え機構」という。）として、たとえば、特許文献２においては、光学フィルタをフィルタ支持部材で支持し、このフィルタ支持部材を移動させることにより、入射光路に対して光学フィルタを進退させる技術が開示されている。ここで記述する入射光路とは、絞り開口を通して入射しようとする光の進路をいう。
【０００６】
また、先述した特許文献１においては、共通のフィルタ支持部材に２つの光学フィルタを隣り合わせに並べて取り付け、それらの光学フィルタの並び方向にフィルタ支持部材を移動させて切り替える技術が開示されている。具体的には、フィルタ支持部材に長孔を形成するとともに、駆動部の駆動力を受けて回転する回転アームの先端部をフィルタ支持部材の長孔に連結している。そして、回転アームの回転動作をフィルタ支持部材の移動動作に変換することにより、フィルタ支持部材と一体に２つの光学フィルタを移動させる仕組みになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４８３９８号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された技術（以下、「第１の従来技術」という。）と特許文献２に記載された技術（以下、「第２の従来技術」という。）には、次のような解決すべき課題があった。
【０００９】
すなわち、第１の従来技術では、フィルタ支持部材とフィルタ切り替え機構との干渉を避けるなどの目的で、フィルタ支持部材から離してフィルタ切り替え機構を設け、そこから回転アームのアーム部分を延在させてフィルタ支持部材の長孔に連結している。このため、光学フィルタの切り替えに必要とされるフィルタ支持部材の移動量を確保するために、回転アームの長さを十分に長くする必要がある。したがって、回転アームを回転動作させるためのスペースを広く確保する必要がある。
【００１０】
一方、第２の従来技術では、次のような解決すべき課題がある。すなわち、一般に、カメラ等に用いられる光学フィルタは、ガラス基板等を用いて構成されている。このため、樹脂の成型品等と比べて、光学フィルタの質量が大きくなる。したがって、たとえば、第１の従来技術のように２つの光学フィルタを共通のフィルタ支持部材に取り付けて移動させる場合は、その移動のために必要とされる駆動力が大きくなり、動作の高速性（軽快さ）が損なわれてしまう。
【００１１】
本発明の主な目的は、光学フィルタの切り替え機能を有する絞り装置において、フィルタ切り替え機構を省スペースで実現し、あわせて光学フィルタの切り替えに必要な駆動力の低減と切り替え動作の高速化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様は、
入射光を通過させる絞り開口を形成する絞り部材と、
第１の回転部材と、
前記第１の回転部材の回転角度および回転方向に応じて回転するとともに、自己の回転中心軸から離間した位置に作動ピンを有する第２の回転部材と、
前記第１の回転部材から前記第２の回転部材に回転力を伝達するとともに、当該回転力の伝達によって前記第２の回転部材を前記第１の回転部材よりも大きな角度で回転させる回転伝達手段と、
２つの光学フィルタと、
前記２つの光学フィルタを平面的に並べて支持するとともに、前記作動ピンに嵌合する長孔を有するフィルタ支持部材と、
前記フィルタ支持部材を一軸方向に移動自在に支持するベース部材と、
前記第１の回転部材、前記第２の回転部材および前記回転伝達手段を用いて構成されるものであって、前記作動ピンと前記長孔の嵌合状態を維持しつつ、前記第２の回転部材の回転によって前記フィルタ支持部材を移動させるとともに、前記２つの光学フィルタのうち一方の光学フィルタを入射光路上に配置した第１の配置状態と他方の光学フィルタを入射光路上に配置した第２の配置状態との間で前記フィルタ支持部材を往復移動させることにより、入射光路に対する光学フィルタの配置状態を切り替えるフィルタ切り替え手段と、
を備え、
前記第２の回転部材の回転中心軸に直交し、かつ前記フィルタ支持部材の移動方向と平行な仮想基準軸に対して、前記２つの光学フィルタが前記第１の配置状態および前記第２の配置状態にあるときの前記第２の回転部材の前記作動ピンの位置が、いずれも前記仮想基準軸から一方側にずれた位置であって前記第２の回転部材の回転角度範囲が１８０度未満となる位置に設定されている
ことを特徴とする絞り装置である。
【００１３】
本発明の第２の態様は、上記第１の態様に記載の絞り装置において、
前記フィルタ切り替え手段は、前記第１の回転部材と一体に回転するマグネットと、当該マグネットの外周面に対向して設けられた磁性体とを含み、前記光学フィルタの切り替えに必要な回転角度の半分まで前記マグネットが回転したときに、前記マグネットの各磁極と前記磁性体との間に働く磁気吸引力が互いに等しい状態となるように、前記マグネットと前記磁性体の位置関係が設定されている
ことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第３の態様は、上記第１の態様に記載の絞り装置において、
前記フィルタ支持部材によって前記２つの光学フィルタを支持するとともに、一方の光学フィルタが赤外線カットフィルタであり、他方の光学フィルタがダミーフィルタである
ことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第４の態様は、
上記第１〜第３の態様のいずれか一つに記載の絞り装置と、
前記絞り開口を通して入射する光を電気信号に変換する光電変換素子と、
を備えることを特徴とするカメラである。
【００１６】
本発明の第５の態様は、
上記第４の態様に記載のカメラと、
前記カメラから出力される画像信号を処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする電子機器である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光学フィルタの切り替え機能を有する絞り装置において、フィルタ切り替え機構を省スペースで実現し、あわせて光学フィルタの切り替えに必要な駆動力の低減と切り替え動作の高速化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用されるカメラの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る絞り装置の全体的な構成例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る絞り装置の全体的な構成例を示す分解斜視図である。
【図４】絞り基板に一対の絞り羽根と絞り駆動部とを取り付けた状態を示す斜視図（その１）である。
【図５】絞り基板に一対の絞り羽根と絞り駆動部とを取り付けた状態を示す斜視図（その２）である。
【図６】フィルタユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図７】フィルタ駆動部の構成を示す分解斜視図である。
【図８】フィルタ駆動部の各構成部分の相対的な位置関係を説明する模式図である。
【図９】絞り基板にフィルタユニットとフィルタ駆動部を取り付けた状態を示す斜視図（その１）である。
【図１０】マグネットの回転動作について説明する図である。
【図１１】絞り基板にフィルタユニットとフィルタ駆動部を取り付けた状態を示す斜視図（その２）である。
【図１２】フィルタユニットの移動動作とフィルタ作動部およびレバー部材の回転動作の関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
まず、カメラの構成について説明する。
図１は本発明が適用されるカメラの構成例を示すもので、（Ａ）はカメラ全体の外観図、（Ｂ）は鏡筒内部の概略図である。図示したカメラ１００は、たとえば、防犯目的に建物の天井部分（又は壁など）に設置される監視カメラである。このカメラ１００は、取り付け台座１０１と、カメラ本体１０２とを備えている。取り付け台座１０１は、たとえば、ねじ止めによって建物の天井部分に固定する構造になっている。
【００２１】
カメラ本体１０２は、鏡筒部１０３と、対物レンズ１０４とを備えている。鏡筒部１０３の内部には、対物レンズ１０４を含む光学系が組み込まれている。対物レンズ１０４は、鏡筒部１０３の先端に取り付けられている。また、カメラ本体１０２には、光学系の一機能部として、絞り装置１と撮像素子１０５とが組み込まれている。絞り装置１については、後段で詳しく説明する。
【００２２】
撮像素子１０５は、カラー撮影が可能な撮像素子であって、たとえば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子などで構成される。撮像素子１０５は、たとえば、複数（多数）の画素を行列状に配置してなる撮像面を有する。撮像素子１０５は、絞り装置１の絞り開口を通して上記撮像面に入射する光を電気信号に変換する光電変換素子の一例として組み込まれている。
【００２３】
なお、本発明は、ここで例示したカメラ１００に限らず、絞り装置１を備える他の構成のカメラにも適用可能である。また、光学系の構成としても、レンズの種類・枚数・配置や、絞り装置１の配置等、種々の変更が可能である。
【００２４】
次に、絞り装置の構成について説明する。
（全体構成）
図２は本発明の実施の形態に係る絞り装置の全体的な構成例を示す斜視図であり、図３はその分解斜視図である。図示した絞り装置１は、大きくは、絞り基板２と、一対（２つ）の絞り羽根３，４と、フィルタユニット５と、絞り駆動部６と、フィルタ駆動部７と、を備えた構成となっている。
【００２５】
絞り基板２は、ベース部材の一例として設けられたものである。この絞り基板２には、絞り装置１を構成する各構成部材が実装される。一対の絞り羽根３，４は、入射光を通過させる絞り開口を形成する絞り部材の一例として設けられたものである。一対の絞り羽根３，４は、互いに重なり合った状態で絞り開口（後述）を形成する。絞り開口とは、カメラに入射する光の光路（入射光路）上に位置し、そこを通過する光の量を制限する開口をいう。このため、絞り開口の大きさが相対的に大きくなると、そこを通過する光の量（入射光量）が相対的に増大し、絞り開口の大きさが相対的に小さくなると、そこを通過する光の量が相対的に減少する。フィルタユニット５は、入射光に対して光学的なフィルタ機能を有するものである。
【００２６】
絞り駆動部６は、絞り開口の大きさを調整するために、一対の絞り羽根３，４を相対的に移動させるものである。フィルタ駆動部７は、入射光路に対する光学フィルタ（後述）の配置状態を切り替えるために、フィルタユニット５を動作させるものである。
【００２７】
（絞り基板）
絞り基板２は、たとえば、樹脂を用いて構成されている。絞り基板２は、主に３つの基板部分１１，１２，１３を一体に有している。基板部分１１は、一対の絞り羽根３，４およびフィルタユニット５が取り付けられる部分である。基板部分１２は、絞り駆動部６が搭載される部分であり、基板部分１３は、フィルタ駆動部７が搭載される部分である。このうち、基板部分１１には開口部１４が一体に形成されている。また。基板部分１２には凹部１５が一体に形成され、基板部分１３には凹部１６が一体に形成されている。
【００２８】
（絞り羽根）
一対の絞り羽根３，４は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる板状素材の表面をカーボンの膜で被覆したものを用いて構成されている。各々の絞り羽根３，４は、全体的に薄板状に形成されている。
【００２９】
一方の絞り羽根３には、１つの孔部１７と、３つの案内溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、１つの係合孔１９とが設けられている。孔部１７は、真円またはそれに近い円形状をなし、この円形状の一部をＶ字形に切り欠いた形態の平面形状を有している。孔部１７の一部（Ｖ字形の切り欠き部分）には、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ２０が取り付けられている。３つの案内溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、絞り羽根３の長手方向に沿って互いに平行に形成されている。３つの案内溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃのうち、２つの案内溝１８ｂ，１８ｃは同一直線上に形成されている。そして、これら２つの案内溝１８ｂ，１８ｃに対して、孔部１７を挟んだ反対側の縁部に、残り１つの案内溝１８ａが形成されている。係合孔１９は、上記２つの案内溝１８ｂ，１８ｃの延長線上に形成されている。また、係合孔１９は、絞り羽根３の短手方向に沿って平面視長孔状に形成されている。
【００３０】
他方の絞り羽根４には、１つの孔部２１と、３つの案内溝２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、１つの係合孔２３とが設けられている。孔部２１は、真円またはそれに近い円形状をなし、この円形状の一部をＶ字形に切り欠いた形態の平面形状を有している。孔部２１の一部（Ｖ字形の切り欠き部分）には、ＮＤフィルタ２４が取り付けられている。孔部２１は、先述した孔部１７との重なりによって絞り開口を形成する。３つの案内溝２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、絞り羽根４の長手方向に沿って互いに平行に形成されている。３つの案内溝２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうち、２つの案内溝２２ａ，２２ｂは同一直線上に形成されている。そして、これら２つの案内溝２２ａ，２２ｂに対して、孔部２１を挟んだ反対側の縁部に、残り１つの案内溝２２ｃが形成されている。係合孔２３は、上記２つの案内溝２２ａ，２２ｂの延長線上に形成されている。また、係合孔２３は、絞り羽根４の短手方向に沿って平面視長孔状に形成されている。
【００３１】
（フィルタユニット）
フィルタユニット５は、２つの光学フィルタ２６，２７と、これら２つの光学フィルタ２６，２７を平面的に並べて支持するフィルタ支持部材２８と、このフィルタ支持部材２８に対して光学フィルタ２６，２７を留め付ける留め具２９とを用いて構成されている。
【００３２】
２つの光学フィルタ２６，２７は、たとえば、次のようなフィルタによって構成されている。すなわち、一方の光学フィルタ２６は、赤外線カットフィルタによって構成され、他方の光学フィルタ２７は、ダミーフィルタによって構成されている。赤外線カットフィルタは、たとえば、赤外線を吸収することによって当該赤外線の通過を遮断する特性を有する光学フィルタである。ダミーフィルタは、少なくとも赤外線を透過する特性を有する光学フィルタである。光学フィルタ２６，２７は、いずれも透明なガラス基板をベースに構成されている。また、光学フィルタ２６，２７を構成する各ガラス基板は、互いに光の屈折率が等しいものとなっている。そして、具体的な構成上の相違点として、たとえば、一方の光学フィルタ２６を構成するガラス基板の主面には、可視光を透過し且つ赤外線を吸収する膜が形成され、他方の光学フィルタ２７を構成するガラス基板の主面には、当該膜が形成されていない構成となっている。
【００３３】
フィルタユニット５に赤外線カットフィルタとダミーフィルタを設ける理由は、光学フィルタの配置状態を切り替えたときに、その切り替えの前後で焦点距離（光学系の主点から焦点までの距離）にずれが生じないようにするためである。さらに詳述すると、ダミーフィルタがない場合は、赤外線カットフィルタを入射光路上に配置した状態と配置しない状態で、そこを通過する光の屈折率の差によって焦点距離にずれが生じる。これに対して、赤外線カットフィルタと差し替えるかたちでダミーフィルタを入射光路上に配置すれば、光の屈折率差による焦点距離のずれが解消される。以上の理由でフィルタユニット５にダミーフィルタを設けている。ただし、２つの光学フィルタ２６，２７を設ける理由は、これ以外の理由であってもかまわない。
【００３４】
（絞り駆動部）
絞り駆動部６は、絞り作動部３１と、ボビン組立体３２と、ヨーク３３と、中継基板３４と、磁性体（不図示）と、コイル（不図示）とを用いて構成されている。
【００３５】
絞り作動部３１は、マグネット（永久磁石）３５と、アーム部材３６とを備えている。マグネット３５は、円柱形に形成されている。マグネット３５は、円形断面の一方の半月部分をＮ極側とし、他方の半月部分をＳ極側として磁化されている。マグネット３５の中心軸には、当該中心軸に沿って図示しない軸孔が形成され、この軸孔にアーム部材３６の軸３７が挿入されている。
【００３６】
アーム部材３６は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるものである。アーム部材３６は、上述した軸３７の他に、基部３８とアーム部３９ａ，３９ｂとを一体に有している。基部３８は、マグネット３５の外形に対応した形状をもって板状に形成されている。上述した軸３７は、基部３８の中心から垂直に起立する状態で形成されている。アーム部３９ａ，３９ｂは、基部３８から一方と他方に延出するように形成されている。アーム部材３６は、たとえば、接着剤等を用いてマグネット３５に固定されている。これにより、軸３７を中心にしてマグネット３５とアーム部材３６が一体に回転する構成となっている。また、一対のアーム部３９ａ，３９ｂは、それぞれクランク形状に形成されている。一方のアーム部３９ａの先端部には爪部４０ａが形成され、他方のアーム部３９ｂの先端部にも爪部４０ｂが形成されている。
【００３７】
ボビン組立体３２は、上述した絞り作動部３１のマグネット３５とアーム部材３６の一部（主に基部３８）を収容するもので、たとえば樹脂等の絶縁材料を用いて形成されている。ボビン組立体３２に絞り作動部３１を組み込んだ状態では、この絞り作動部３１が上記の軸３７を中心に回転自在に支持されるようになっている。また、上述した磁性体（不図示）は、ボビン組立体３２に取り付けられ、上述したコイル（不図示）は、ボビン組立体３２に巻き付けられるようになっている。
【００３８】
ヨーク３３は、外部への磁力線の漏洩を抑制するものである。ヨーク３３は、円筒形に形成されている。ヨーク３３は、上述した絞り作動部３１、磁性体（不図示）およびコイル（不図示）を組み付けた状態のボビン組立体３２を収容するものである。
【００３９】
中継基板３４は、ボビン組立体３２に巻かれたコイル（不図示）と絞り制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。絞り御部は、予め決められた条件を満たしたときに、ボビン組立体３２に巻かれたコイルへの通電によって絞り作動部３１を回転動作させるものである。中継基板３４は、ヨーク３３の直径に対応した円形のプリント配線基板で構成されている。中継基板３４は、ボビン組立体３２の一端部に設けられた複数（図例では４つ）の端子ピン４１に対応する複数の端子部４２と、当該複数の端子部４２に対応する複数の端子部４３とを有する。ボビン組立体３２に巻かれたコイル（不図示）は、複数の端子ピン４１に接続され、さらに各々の端子ピン４１は、中継基板３４の各端子部４２に接続される。中継基板３４は、ヨーク３３の一端部に配置される。また、中継基板３４の各端子部４３には、それぞれに対応するリード線（不図示）が接続される。リード線（不図示）は、中継基板３４と絞り制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。
【００４０】
（フィルタ駆動部）
フィルタ駆動部７は、フィルタ作動部４６と、ボビン組立体４７と、ヨーク４８と、中継基板４９と、コイル（後述）と、磁性体（後述）とを用いて構成されている。フィルタ駆動部７は、後述するレバー部材６１とともに、フィルタ切り替え手段を構成するものである。このフィルタ切り替え手段は、絞り部材の絞り開口を通過する入射光の光路に対する光学フィルタの配置状態を、フィルタユニットの移動によって切り替える手段をいう。以下、フィルタ切り替え手段の構成について説明する。
【００４１】
フィルタ作動部４６は、マグネット（永久磁石）５０と、アーム部材５１とを備えている。マグネット５０は、円柱形に形成されている。マグネット５０は、円形断面の一方の半月部分をＮ極側とし、他方の半月部分をＳ極側として磁化されている。マグネット５０の中心軸には、当該中心軸に沿って図示しない軸孔が形成され、この軸孔にアーム部材５１の軸５２が挿入されている。
【００４２】
アーム部材５１は、第１の回転部材の一例として設けられたものである。アーム部材５１は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるものである。アーム部材５１は、上述した軸５２の他に、基部５３とアーム部５４とを一体に有している。基部５３は、マグネット５０の外形に対応した形状をもって板状に形成されている。上述した軸５２は、基部５３の中心から垂直に起立する状態で形成されている。アーム部５４は、基部５３から一方に延出するように形成されている。アーム部材５１は、たとえば、接着剤等を用いてマグネット５０に固定されている。これにより、軸５２を中心にしてマグネット５０とアーム部材５１が一体に回転する構成となっている。また、アーム部５４は、Ｌ字形に形成されている。アーム部５４の先端部には、歯車部５５が設けられている。歯車部５５は、アーム部材５１の軸５２と同軸の仮想軸線上に中心を有する円弧状に形成されている。歯車部５５は、軸５２を中心（座標原点）とした極座標系において、９０度未満の角度範囲、具体的には６０度またはそれに近い角度範囲をもって円弧状に複数の歯を連続的に並べた構造になっている。
【００４３】
ボビン組立体４７は、上述したアーム部材５１のマグネット５０とアーム部材５１の一部（主に基部５３）を収容するもので、たとえば樹脂等の絶縁材料を用いて形成されている。ボビン組立体４７にフィルタ作動部４６を組み込んだ状態では、このフィルタ作動部４６が上記の軸５２を中心に回転自在に支持されるようになっている。また、上述した磁性体（不図示）は、ボビン組立体４７に取り付けられ、上述したコイル（不図示）は、ボビン組立体４７に巻き付けられるようになっている。
【００４４】
ヨーク４８は、外部への磁力線の漏洩を抑制するものである。ヨーク４８は、円筒形に形成されている。ヨーク４８は、上述したフィルタ作動部４６、磁性体（不図示）およびコイル（不図示）を組み付けた状態のボビン組立体４７を収容するものである。
【００４５】
中継基板４９は、ボビン組立体４７に巻かれたコイル（不図示）とフィルタ制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。フィルタ制御部は、予め決められた条件を満たしたときに、ボビン組立体４７に巻かれたコイルへの通電によってフィルタ作動部４６を回転動作させるものである。中継基板４９は、ヨーク４８の直径に対応した円形のプリント配線基板で構成されている。中継基板４９は、ボビン組立体４７の一端部に設けられた複数（図例では４つ）の端子ピン５６に対応する複数の端子部５７と、当該複数の端子部５７に対応する複数の端子部５８とを有する。ボビン組立体４７に巻かれたコイル（不図示）は、複数の端子ピン５６に接続され、さらに各々の端子ピン５６は、中継基板４９の各端子部５７に接続される。中継基板４９は、ヨーク４８の一端部に配置される。また、中継基板４９の各端子部５８には、それぞれに対応するリード線（不図示）が接続される。リード線（不図示）は、中継基板４９とフィルタ制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。
【００４６】
さらに、フィルタ駆動部７に属する部材として、レバー部材６１が設けられている。レバー部材６１は、第２の回転部材の一例として設けられたものである。レバー部材６１は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるものである。レバー部材６１は、歯車部６２と、枢軸部６３と、レバー部６４と、作動ピン６５とを一体に有している。レバー部材６１は、枢軸部６３の中心軸を自己の回転中心軸として回転する。
【００４７】
歯車部６２は、上述したアーム部材５１の歯車部５５とともに、歯車伝達機構を構成するものである。この歯車伝達機構は、動力伝達手段の一例として設けられたものである。歯車部６２は、１８０度またはそれに近い角度範囲をもって円弧状に複数の歯を連続的に並べた構造になっている。歯車部６２は、前述した歯車部５５と噛み合って一緒に回転するものである。その際、両歯車間では、歯車部５５からレバー部材６１へと動力（以下、「回転力」ともいう。）が伝達される。このため、歯車部５５を有するアーム部材５１は主動側の回転部材となり、歯車部６２を有するレバー部材６１は従動側の回転部材となる。また、レバー部材６１は、アーム部材５１の回転角度および回転方向に応じて回転することになる。歯車部６２のピッチ円直径は、歯車部５５のピッチ円直径よりも短く設定されている。このため、歯車部５５と歯車部６２との噛み合い部分で回転力の伝達がなされた場合は、歯車部６２の回転角度が歯車部５５の回転角度よりも大きくなる。このことから、歯車部５５と歯車部６２との間では、回転力の伝達とあわせて、回転角度の増幅がなされる。
【００４８】
歯車部６２は、レバー部６４とほぼ同一の平面内に形成されている。また、歯車部６２は、レバー部６４の基端部近傍に位置して形成されている。枢軸部６３は、孔６３ａを有する円筒状に形成されている。枢軸部６３の中心軸は、歯車部６２のピッチ円（歯先円）の中心に一致している。すなわち、枢軸部６３は、歯車部６２の外径に対応したピッチ円と同心状をなして形成されている。レバー部６４は、平面視略三角形に形成されている。レバー部６４の幅寸法は、レバー部６４の長さ方向（レバー部６４の基端部から先端部に至る部分）で連続的に変化し、最も幅広の部分がレバー部６４の基端部寄りに位置している。上述した枢軸部６３は、このレバー部６４の基端部に設けられている。作動ピン６５は、レバー部６４の先端部に設けられている。このため、枢軸部６３と作動ピン６５とは、レバー部６４の長さ寸法に対応した距離をもって離間した状態に配置されている。また、作動ピン６５は、レバー部材６１の回転中心軸からレバー部６４の長さ方向に離間した位置に設けられている。枢軸部６３は、レバー部６４の厚み方向の一方に突出し、作動ピン６５は、レバー部６４の厚み方向の他方に突出している。
【００４９】
次に、絞り基板２と一対の絞り羽根３，４と絞り駆動部６の関係について説明する。
図４は絞り基板に一対の絞り羽根と絞り駆動部とを取り付けた状態を示す斜視図である。図４においては、絞り基板２の一面側に一対の絞り羽根３，４が互いに重なり合う状態で取り付けられ、その反対側となる絞り基板２の他面側（図３に示す凹部１５）に絞り駆動部６が取り付けられている。各々の絞り羽根３，４は、絞り基板２の一面側に設けられた複数の案内ピン６６によって一軸方向に移動自在（スライド自在）に取り付けられている。一軸方向とは、１本の直線軸と平行な方向をいう。各々の案内ピン６６は、それぞれに対応する絞り羽根３，４の案内溝１８ａ〜１８ｃ、２２ａ〜２２ｃに嵌め込まれている。また、絞り羽根３，４は、互いに適度な間隙を隔てて対面するように重ねられ、かつ基板部分１１の長手方向（図中Ｘ方向）に移動自在となっている。また、絞り羽根３の係合孔１９には上述したアーム部材３６の爪部４０ｂが差し込まれ、絞り羽根４の係合孔２３には上述したアーム部材３６の爪部４０ａが差し込まれている。
【００５０】
次に、絞り装置における絞り動作について説明する。
絞り動作とは、一対の絞り羽根３，４が形成する絞り開口の大きさを変える動作をいう。本実施の形態においては、一例として、絞り開口の大きさを大小二段階に変える場合について説明する。ただし、本発明はこれに限らず、たとえば、絞り動作の駆動源としてモータ等を使用することにより、絞り開口の大きさを多段階（無段階）に変化（調整）する構成を採用してもよい。
【００５１】
まず、絞り開口を調整するにあたって絞り駆動部６を駆動する。具体的には、図示しないコイルへの通電によって磁界を形成する。そうすると、コイルへの通電によって形成される磁界の向きによって絞り作動部３１が一方または他方に回転する。このように絞り駆動部６の駆動によって絞り作動部３１が回転すると、その駆動力がアーム部材３６の各アーム部３９ａ，３９ｂによって、それぞれに対応する絞り羽根３，４に伝達される。このため、絞り作動部３１が回転すると、それに連動して一対の絞り羽根３，４がＸ方向に移動する。ただし、一対の絞り羽根３，４が移動する方向は、Ｘ方向において互いに逆方向になる。また、一対の絞り羽根３，４が移動すると、それに応じて絞り羽根３の孔部１７と絞り羽根４の孔部２１の重なり合う面積が変化する。２つの孔部１７，２１が重なり合う面積は、絞り開口の大きさを規定するものとなる。このため、絞り駆動部６の駆動に伴う一対の絞り羽根３，４の移動によって絞り開口の大きさを変えることが可能となる。
【００５２】
ちなみに、図４に示す状態は、孔部１７，２１がＸ方向に大きくずれることで、絞り開口が最小になるように絞り羽根３，４を移動させた状態である。また、図５に示す状態は、孔部１７，２１がちょうど重なり合うことで、絞り開口が最大となるように絞り羽根３，４を移動させた状態である。
【００５３】
次に、フィルタユニット５の構成について詳しく説明する。
図６はフィルタユニットの構成を示す分解斜視図である。図示のように、フィルタユニット５のベースとなるフィルタ支持部材２８には、長孔６７と、２つの円形の孔部６８，６９とが設けられている。フィルタ支持部材２８は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるもので、略長方形の板状に形成されている。長孔６７は、フィルタ支持部材２８の長手方向の一端部に形成されている。また、長孔６７は、フィルタ支持部材２８の短手方向と平行に形成されている。
【００５４】
２つの孔部６８，６９は、フィルタ支持部材２８の長手方向に隣り合わせに並んで形成されている。光学フィルタ２６は、一方の孔部６８を塞ぐようにしてフィルタ支持部材２８に取り付けられ、光学フィルタ２７は、他方の孔部６９を塞ぐようにフィルタ支持部材２８に取り付けられる。このため、２つの光学フィルタ２６，２７は、それぞれに対応する孔部６８，６９と同様に、フィルタ支持部材２８の長手方向に隣り合わせに並んで取り付けられる。留め具２９は、たとえば、適度なバネ性を有する板バネによって構成されている。留め具２９は、フィルタ支持部材２８に対して光学フィルタ２６，２７を押し付けて固定するものである。留め具２９は、フィルタ支持部材２８に取り付けられた光学フィルタ２６，２７を同時に押さえるようにフィルタ支持部材２８に取り付けられる。
【００５５】
次に、フィルタ駆動部の構成について詳しく説明する。
図７はフィルタ駆動部の構成を示す分解斜視図である。図示のように、フィルタ駆動部７は、上述したフィルタ作動部４６、ボビン組立体４７、ヨーク４８、中継基板４９に加えて、コイル７１と磁性体７２を備えている。コイル７１は、ボビン組立体４７の形状に対応した環状の巻線形態で、ボビン組立体４７に巻装される。コイル７１は、これに電流を流すことによって磁束を発生させ、磁界を形成するものである。磁性体７２は、たとえば、接着等によってボビン組立体４７に取り付けられる。磁性体７２は、マグネット５０の磁極（Ｎ極またはＳ極）との間に磁気吸引力を発生させ、この磁気吸引力によってフィルタユニット５の位置を保持するものである。
【００５６】
図８はフィルタ駆動部の各構成部分の相対的な位置関係を説明する模式図である。図示のように、マグネット５０は、Ｎ極とＳ極に分極されている。ここで、マグネット５０の中心軸上で直交する２つの軸線をそれぞれ軸線Ｊ１、軸線Ｊ２とする。そうした場合、マグネット５０のＮ極とＳ極は、同じ軸線Ｊ１上に配置されている。また、軸線Ｊ１と軸線Ｊ２の交点を中心に回転するマグネット５０の回転角度範囲θ１は、上述したアーム部材５１の歯車部５５の形成角度範囲にあわせて６０度またはそれに近い角度に設定されている。一方、磁性体７２は、マグネット５０の外周面に対向する状態で軸線Ｊ２上に配置されている。また、磁性体７２は、軸線Ｊ２の位置を中心として、軸線Ｊ１と平行な向きで配置されている。
【００５７】
上記図８においては、マグネット５０が回転途中の状態であって、かつマグネット５０の回転角度がちょうど中間（半分）の角度にあるときの状態を示している。この状態では、マグネット５０のＮ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力と、マグネット５０のＳ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力とが、互いに等しくなる。この状態を「磁気平衡状態」と定義する。これに対して、上述したコイル７１に電流を流すと、たとえば図中の矢印Ｍ１の向きに磁界が形成される。また、その状態からコイル７１に流す電流の向きを反転すると、図中の矢印Ｍ１とは反対の向きに磁界が形成される。このようにコイル７１への通電によって形成される磁界の向きは、軸線Ｊ１を基準にすると、たとえば、軸線Ｊ１と４０度〜５０度の傾き角度θ２をもつように設定されている。この傾き角度θ２は、上述したマグネット５０の回転角度範囲θ１との関係で規定すると、「θ２＞θ１／２」の条件を満たすように設定されている。
【００５８】
また、上記回転角度範囲θ１においてマグネット５０を一方端まで回転させると、これに伴うアーム部材５１およびレバー部材６１の回転によってフィルタユニット５が一方端まで移動した状態となる。反対に、上記回転角度範囲θ１においてマグネット５０を他方端まで回転させると、これに伴うアーム部材５１およびレバー部材６１の回転によってフィルタユニット５が他方端まで移動した状態となる。このとき、マグネット５０およびアーム部材５１を含むフィルタ作動部４６の回転角度範囲θ１は６０度程度であるが、レバー部材６１の回転角度範囲θ３（図１２を参照）は、θ１の２倍超の１５０度程度となる。
【００５９】
また、フィルタユニット５が一方端から他方端まで移動する間に、レバー部材６１の作動ピン６５はフィルタ支持部材２８の長孔６７に沿って一往復するように移動する。そして、次に例示する構成部材同士の突き当てにより、フィルタ作動部４６およびレバー部材６１の回転動作と、この回転動作に連動したフィルタユニット５の移動動作とが、共に停止する。構成部材同士の突き当てとしては、たとえば、作動ピン６５を長孔６７の一端部に突き当てる場合や、レバー部材６１を絞り基板２の一部に突き当てる場合などが考えられる。
【００６０】
次に、絞り基板とフィルタユニットとフィルタ駆動部の関係について説明する。
図９は絞り基板にフィルタユニットとフィルタ駆動部を取り付けた状態を示す斜視図である。図９においては、絞り基板２の一面側にフィルタユニット５が取り付けられ、その反対側となる絞り基板２の他面側（図３に示す凹部１６）にフィルタ駆動部７が取り付けられている。フィルタユニット５は、フィルタ支持部材２８の両側縁部を絞り基板２で移動自在に支持することにより、一軸方向（図中Ｘ方向）に移動自在（スライド自在）となっている。また、フィルタ支持部材２８の長孔６７には上述したレバー部材６１の作動ピン６５が差し込まれている。作動ピン６５は、長孔６７の長軸方向に移動自在となっている。また、長孔６７の向き（長軸方向）は、フィルタ支持部材２８の移動方向（Ｘ方向）と垂直をなすＹ方向に平行な方向となっている。長孔６７の長手寸法は、これに差し込まれた作動ピン６５が長孔６７の長軸方向に往復移動することにより、枢軸部６３を中心としたレバー部材６１の回転動作を１８０度未満の回転角度範囲で許容し得る寸法に設定されている。
【００６１】
レバー部材６１は、絞り基板２によって回転自在に支持されている。具体的には、絞り基板２に設けられたピン部７３（図４、図５を参照）に枢軸部６３の孔６３ａ（図３を参照）を嵌め込むことにより、この枢軸部６３を中心にレバー部材６１が回転自在に支持されている。また、レバー部材６１の歯車部６２は、上述したアーム部材５１の歯車部５５に噛み合っている。このため、アーム部材５１とレバー部材６１との間では、歯車同士の噛み合いによって動力（回転力）の伝達がなされる。
【００６２】
次に、マグネットの回転動作とフィルタユニットの移動動作との関係について説明する。
まず、マグネット５０の回転動作につき、図１０（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。図１０（Ａ），（Ｂ）は、フィルタ駆動部７を上側（絞り基板２に対してフィルタ駆動部７が実装される側）から見た場合を想定している。
マグネット５０は、上述したコイル７１への通電によって磁界を形成することにより、この磁界の向きに応じて回転する。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、矢印Ｍ１の方向に磁界を形成すると、この磁界の磁極とマグネット５０の磁極との間に働く磁気反発力によってマグネット５０が一方端まで回転する。また、図１０（Ｂ）に示すように、矢印Ｍ２の方向に磁界を形成すると、この磁界の磁極とマグネット５０の磁極との間に働く磁気吸引力によってマグネット５０が他方端まで回転する。
【００６３】
また、上記図１０（Ａ）に示すようにマグネット５０が回転した状態では、フィルタユニット５のフィルタ支持部材２８が、上記図９に示すようにＸ方向の一方端まで移動した状態となる。この場合は、絞り開口を通して入射しようとする光の光路上に一方の光学フィルタ（図例では光学フィルタ２６）が配置された状態（以下、「第１の配置状態」という。）となる。また、フィルタ駆動部７の状態としては、上記図１０（Ａ）に示すように、マグネット５０のＳ極がＮ極よりも磁性体７２の近くに配置されるため、磁気平衡状態が大きく崩れる。したがって、マグネット５０は、そのＳ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力によって反時計回り方向に付勢される。そして、フィルタユニット５は、この付勢力によってＸ方向の一方端に移動停止した状態に保持される。
【００６４】
これに対して、上記図１０（Ｂ）に示すようにマグネット５０が回転した状態では、フィルタユニット５のフィルタ支持部材２８が、図１１に示すようにＸ方向の他方端まで移動した状態となる。この場合は、絞り開口を通して入射する入射光路上に他方の光学フィルタ（図例では光学フィルタ２７）が配置された状態（以下、「第２の配置状態」という。）となる。また、フィルタ駆動部７の状態としては、上記図１０（Ｂ）に示すように、マグネット５０のＮ極がＳ極よりも磁性体７２の近くに配置されるため、磁気平衡状態が大きく崩れる。したがって、マグネット５０は、そのＮ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力によって時計回り方向に付勢される。そして、フィルタユニット５は、この付勢力によってＸ方向の他方端に移動停止した状態に保持される。
【００６５】
次に、レバー部材の回転角度範囲について説明する。
図１２（Ａ）はフィルタユニットをＸ方向の一方の移動端まで移動させた状態を示し、図１２（Ｂ）はフィルタユニットをＸ方向の他方の移動端まで移動させた状態を示している。ここではフィルタユニット５を一方の移動端まで移動させた状態で、レバー部材６１の回転中心軸と作動ピン６５の中心とを結ぶ軸線をＪ３とする。また、フィルタユニット５を他方の移動端まで移動させた状態で、レバー部材６１の回転中心軸と作動ピン６５の中心とを結ぶ軸線をＪ４とする。そうした場合、これらの軸線Ｊ３，Ｊ４がなす角度は、フィルタユニット５を一方の移動端から他方の移動端まで移動させる場合や、フィルタユニット５を他方の移動端から一方の移動端まで移動させる場合に、レバー部材６１が回転する最大の角度θ３となる。レバー部材６１の回転角度範囲は、この角度θ３に相当する。以降の説明では、レバー部材６１の回転角度範囲を「θ３」と記述する。
【００６６】
レバー部材６１の回転角度範囲θ３は、少なくとも１８０度未満の条件を満たし、好ましくは１３０度〜１７０度の範囲内、より好ましくは１４０度〜１６０度の範囲内、さらに好ましくは１５０度程度に設定するとよい。
【００６７】
また、本発明の実施の形態に係る絞り装置１においては、レバー部材６１の回転中心軸に直交し、かつフィルタ支持部材２８の移動方向Ｘと平行な仮想基準軸Ｊ５に対して、２つの光学フィルタ２６，２７が第１の配置状態および第２の配置状態にあるときのレバー部材６１の作動ピン６５の位置（移動終端位置）が、いずれも仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた位置であってレバー部材６１の回転角度範囲θ３が１８０度未満となる位置に設定されている。この点についてさらに詳しく説明する。
【００６８】
まず、仮想基準軸Ｊ５を基準にレバー部材６１の回転動作範囲θ３を考えると、次のようになる。すなわち、仮にレバー部材６１が回転を開始するときに作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５上に位置し、レバー部材６１が回転を終了するときにも作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５上に位置すると、レバー部材６１の回転動作範囲θ３は１８０度となる。
【００６９】
また、フィルタユニット５のフィルタ支持部材２８が移動する平面内（換言すると、光学フィルタ２６，２７の主面に平行な面内）において、仮想基準軸Ｊ５を境に領域を２つに区分すると、一方（図中上側）の領域にはフィルタユニット５が存在し、他方（図中下側）の領域にはフィルタ作動部４６が存在する。このうち、フィルタ作動部４６が存在する側の領域は、レバー部材６１の回転角度範囲θ３が１８０度未満となる条件を満たさない領域となる。なぜなら、レバー部材６１が回転を開始するとき、または終了するときに、その先端にある作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を超えてフィルタ作動部４６が存在する側の領域まで移動すると、レバー部材６１の回転動作範囲θ３が１８０度を超えることになるからである。
【００７０】
このため、レバー部材６１の作動ピン６５は、常にフィルタユニット５が存在する側の領域内に存在している。また、作動ピン６５は、レバー部材６１が回転すると、フィルタユニット５が存在する側の領域内で、レバー部材６１の回転中心軸から一定距離を隔てた円周上を移動する。また、作動ピン６５は、この円周上を一方の移動終端から他方の移動終端に向かって移動したり、逆に、他方に移動終端から一方の移動終端に向けて移動したりする。したがって、レバー部材６１の回転角度範囲θ３が１５０度に設定されていると仮定すると、上記図１２（Ａ）のようにフィルタ支持部材２８を一方の移動端まで移動させた状態では、作動ピン６５も一方の移動終端まで移動した状態となるため、仮想基準軸Ｊ５に対して軸線Ｊ３のなす角度θ４が１５度となる。また、上記図１２（Ｂ）のようにフィルタ支持部材２８を他方の移動端まで移動させた状態では、作動ピン６５も他方の移動終端まで移動した状態となるため、仮想基準軸Ｊ５に対して軸線Ｊ４のなす角度θ５が１５度となる。なお、角度θ４と角度θ５は互いに異なる角度であってもよいが、本実施の形態においては、好ましい例として角度θ４，θ５が互いに等しい角度である場合を想定している。
【００７１】
そうした場合、仮想基準軸Ｊ５と垂直をなすＹ方向で仮想基準軸Ｊ５から作動ピン６５までの距離を規定すると、この距離はレバー部材６１の回転にしたがって次のように変化する。すなわち、レバー部材６１の回転により、フィルタユニット５を一方の移動端から他方の移動端に向けて移動させると、仮想基準軸Ｊ５から作動ピン６５までの距離は、はじめ徐々に大きくなるように変化し、その後、徐々に小さくなるように変化する。このため、仮想基準軸Ｊ５から作動ピン６５までの距離は、レバー部材６１の回転によってフィルタユニット５を一方の移動端または他方の移動端まで移動させたときに最小となり、レバー部材６１がちょうど中間の角度まで回転したときに（磁気平衡状態となるときに）最大となる。また、光学フィルタ２６，２７を第１の配置状態としたときの作動ピン６５の位置は、上記最小の距離をもって仮想基準軸Ｊ５から一方側（図中、上側）にずれた位置となり、光学フィルタ２６，２７を第２の配置状態としたときの作動ピン６５の位置も、上記最小の距離をもって仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた位置となる。
【００７２】
次に、絞り装置におけるフィルタ切り替え動作について説明する。
フィルタ切り替え動作とは、入射光路に対する光学フィルタの配置状態を切り替える動作をいう。特に、本発明の実施の形態においては、フィルタユニット５が２つの光学フィルタ２６，２７を備えることから、フィルタ切り替え動作とは、入射光路上に配置する光学フィルタを切り替える動作をいう。このフィルタ切り替え動作は、Ｘ軸方向においてフィルタ支持部材２８を往復移動させることにより行われる。
【００７３】
以下、本発明の実施の形態におけるフィルタ切り替え動作について詳しく説明する。まず、光学フィルタを切り替えるにあたってフィルタ駆動部７を駆動する。具体的には、上述したコイル７１（図７を参照）への通電によって磁界を形成する。そうすると、コイル７１への通電によって形成される磁界の作用によってマグネット５０が回転する。この動作原理については、上記図１０（Ａ），（Ｂ）を用いて説明したとおりである。
【００７４】
また、マグネット５０が回転すると、このマグネット５０と一体になってアーム部材５１が回転する。アーム部材５１が回転すると、歯車部５５と歯車部６２との間の回転力の伝達によってレバー部材６１が回転する。このとき、作動ピン６５と長孔６７の嵌合状態は、レバー部材６１が回転している期間や停止している期間を含めて、常に維持される。このため、レバー部材６１が回転すると、作動ピン６５と長孔６７との嵌合に伴う動力伝達により、フィルタユニット５がＸ方向に移動する。つまり、アーム部材５１の回転に伴うレバー部材６１の回転動作が、フィルタユニット５の移動動作に変換される。また、Ｘ方向においてフィルタユニット５が移動する方向は、フィルタ作動部４６の回転角度および回転方向に応じたものとなる。したがって、フィルタ駆動部７の駆動に伴うフィルタユニット５の移動によって光学フィルタの配置状態を切り替えることが可能となる。
【００７５】
次に、本発明の実施の形態に係る絞り装置によって得られる効果について説明する。
本発明の実施の形態に係る絞り装置とこれを備えるカメラにおいては、フィルタ切り替え機構を省スペースで実現し、あわせて光学フィルタの切り替えに必要な駆動力の低減と切り替え動作の高速化を実現することができる。以下に、その理由を述べる。
【００７６】
光学フィルタの切り替え動作としては、第１の配置状態から第２の配置状態に切り替える場合と、第２の配置状態から第１の配置状態に切り替える場合とがあるが、両者の違いは方向性のみである。したがって、ここでは一例として、第１の配置状態から第２の配置状態に切り替える場合についてのみ説明する。
【００７７】
まず、絞り装置１におけるフィルタ切り替え手段の構成として、アーム部材５１とレバー部材６１を組み合わせ、歯車部５５から歯車部６２への動力伝達により、アーム部材５１よりも大きな角度でレバー部材６１を回転させる構成になっている。このため、レバー部材６１の回転によってフィルタ支持部材２８を広範囲に往復移動させることができる。また、レバー部材６１の回転動作に比較すると、アーム部材５１の回転動作は非常に小さくなる。そのため、フィルタ切り替え用の動作スペースが小さくて済む。したがって、フィルタ切り替え手段（フィルタ切り替え機構）を省スペースで実現することができる。
【００７８】
また、光学フィルタ２６，２７が第１の配置状態にあるときの作動ピン６５の位置は、仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた状態となり、この状態では上記図１２に示す仮想基準軸Ｊ５に対して軸線Ｊ３のなす角度θ４が鋭角（たとえば、１５度）となる。このため、その後、光学フィルタ２６，２７の配置状態を切り替えるために、フィルタ駆動部７を駆動した場合は、レバー部材６１の回転によって作動ピン６５が上記軸線Ｊ３と垂直をなす方向に移動しようとする。したがって、作動ピン６５と長孔６７の嵌合部分にはＸ方向の分力が働く。この分力は、フィルタ駆動部７の駆動を開始すると同時に働く。
【００７９】
これに対して、たとえば、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５上に存在する状態からフィルタ駆動部７を駆動した場合は、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５と垂直をなす方向に移動しようとする。このため、作動ピン６５と長孔６７の嵌合部分にＸ方向の分力がほとんど働かない。したがって、光学フィルタの切り替えに必要な駆動力が、本実施の形態の場合よりも大きくなる。本実施の形態の場合は、フィルタ駆動部７の駆動開始時に働く分力によって後押しされるようにフィルタ支持部材２８が移動を開始する。このため、光学フィルタの切り替えに必要な駆動力、特に、切り替え動作開始時に必要とされる駆動力を低減することができる。
【００８０】
また仮に、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を超えて「フィルタ作動部４６が存在する側の領域」に存在し、その状態からフィルタ駆動部７を駆動した場合は、まず、フィルタ支持部材２８が最終的に向かうべき方向とは反対方向に移動する。次に、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を横切るように通過してから、フィルタ支持部材２８が最終的に向かうべき方向に移動する。したがって、光学フィルタの切り替えに必要な駆動量が、本実施の形態の場合よりも大きくなる。また、上記反対方向へのフィルタ支持部材２８の移動によってフィルタユニット５に慣性力が働き、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を通過するときは、この慣性力に対抗するように逆向きの力を加える必要がある。このため、光学フィルタの切り替えに必要な駆動力が、本実施の形態の場合よりも大きくなる。
【００８１】
さらに、本発明の実施形態においては、上述したようにフィルタ駆動部７の駆動開始時に働く分力によってフィルタ支持部材２８の移動を開始した後、アーム部材５１の回転動作が増幅されるかたちでレバー部材６１が高速に回転動作する。このため、フィルタ支持部材２８が移動を開始してから終了するまでの所要時間が短くなる。その結果、光学フィルタの切り替えに際して、フィルタ支持部材２８を軽快に素早く移動させることが可能となる。
【００８２】
また、本発明の実施の形態においては、フィルタ駆動部７の構成として、マグネット５０の回転角度が中間の角度にあるときに磁気平衡状態となるように、マグネット５０の磁極（Ｎ極、Ｓ極）と磁性体７２の位置関係を設定している。このため、Ｘ方向でフィルタ支持部材２８をどちらの方向に移動させる場合でも、その移動途中でマグネット５０の各磁極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力をアーム部材５１の回転動作に効率よく利用することができる。
【００８３】
次に、本発明の変形例等について説明する。
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００８４】
たとえば、光学フィルタの組合せは、赤外線カットフィルタとダミーフィルタの組合せに限らず、他のフィルタの組合せであってもよい。また、組合せの形態としては、異種のフィルタの組合せに限らず、同種のフィルタの組合せであってもよい。異種のフィルタの組合せとしては、上記実施の形態の例の他に、たとえば、赤外線カットフィルタと色補正フィルタの組合せ、あるいは青フィルタと緑フィルタの組合せ等が考えられる。また、同種のフィルタの組合せとしては、たとえば、同じ色域の光をカット（吸収）するフィルタであって、それぞれの特性として吸収波長に違いをもたせたフィルタ同士の組合せ等が考えられる。
【００８５】
また、回転伝達手段としては、歯車伝達機構に限らず、たとえば、プーリーとタイミングベルトを適宜組み合わせた動力伝達機構であってもよい。ただし、シンプルかつコンパクトに回転伝達手段を構成するうえでは、歯車伝達機構を採用する方が好ましい。
【００８６】
また、本発明は、絞り装置やこれを用いたカメラに限らず、そのカメラを備える電子機器（たとえば、セキュリティ機器など）などにも適用可能である。かかる電子機器は、本発明の実施の形態に係るカメラと、当該カメラから出力される画像信号を処理する画像処理部とを備える構成となる。
【符号の説明】
【００８７】
１…絞り装置
２…絞り基板
３，４…絞り羽根
５…フィルタユニット
６…絞り駆動部
７…フィルタ駆動部
２６，２７…光学フィルタ
２８…フィルタ支持部材
５１…アーム部材
５５…歯車部
６１…レバー部材
６２…歯車部
６５…作動ピン
６７…長孔
１００…カメラ
Ｊ５…仮想基準軸
【技術分野】
【０００１】
本発明は、入射光量を調整する絞り装置と、これを備えるカメラおよび電子機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
監視カメラを含む各種のカメラには、外部から入射する光の量（以下、「入射光量」と記す）を調整する絞り装置が組み込まれている。絞り装置は、入射光の光路上に存在する絞り開口の大きさを変えることによって入射光量を調整（適正化）するものである。絞り装置の仕組みとして、絞り部材の移動によって光量調整を行うものがある。具体的には、絞り部材の一例として、一対の絞り羽根を用いたものが公知となっている（たとえば、特許文献１を参照）。
【０００３】
また、昼夜兼用の監視カメラには、カラー撮影が可能な撮像素子が組み込まれている。この種の監視カメラでは、被写体が明るい場合と、被写体が暗い場合で、撮影モードを切り替えている。具体的には、被写体が明るい昼間等の撮影時にはカラー撮影モードを適用し、被写体が暗い夜間等の撮影時にはモノクロ撮影モードを適用するように、撮影モードを切り替えている。
【０００４】
上述した監視カメラにおいては、撮影モードの切り替え機能とあわせて、光学フィルタを切り替える機能を備えたものがある（たとえば、特許文献１、２を参照）。具体的には、カラー撮影モードでは、赤外線カットフィルタを通して撮影し、モノクロ撮影モードでは、赤外線カットフィルタなしで、または別の光学フィルタを通して撮影している。このため、カラー撮影モードで撮影する場合は、外部から入射した光が赤外線カットフィルタを介して撮像素子に到達する。モノクロ撮像モードで撮影する場合は、外部から入射した光が、赤外線カットフィルタを介することなく、または上記別の光学フィルタを通して、撮像素子に到達する。
【０００５】
光学フィルタの配置を切り替える機構（以下、「フィルタ切り替え機構」という。）として、たとえば、特許文献２においては、光学フィルタをフィルタ支持部材で支持し、このフィルタ支持部材を移動させることにより、入射光路に対して光学フィルタを進退させる技術が開示されている。ここで記述する入射光路とは、絞り開口を通して入射しようとする光の進路をいう。
【０００６】
また、先述した特許文献１においては、共通のフィルタ支持部材に２つの光学フィルタを隣り合わせに並べて取り付け、それらの光学フィルタの並び方向にフィルタ支持部材を移動させて切り替える技術が開示されている。具体的には、フィルタ支持部材に長孔を形成するとともに、駆動部の駆動力を受けて回転する回転アームの先端部をフィルタ支持部材の長孔に連結している。そして、回転アームの回転動作をフィルタ支持部材の移動動作に変換することにより、フィルタ支持部材と一体に２つの光学フィルタを移動させる仕組みになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００３−３４８３９８号公報
【特許文献２】特開２００７−１７５９４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
しかしながら、特許文献１に記載された技術（以下、「第１の従来技術」という。）と特許文献２に記載された技術（以下、「第２の従来技術」という。）には、次のような解決すべき課題があった。
【０００９】
すなわち、第１の従来技術では、フィルタ支持部材とフィルタ切り替え機構との干渉を避けるなどの目的で、フィルタ支持部材から離してフィルタ切り替え機構を設け、そこから回転アームのアーム部分を延在させてフィルタ支持部材の長孔に連結している。このため、光学フィルタの切り替えに必要とされるフィルタ支持部材の移動量を確保するために、回転アームの長さを十分に長くする必要がある。したがって、回転アームを回転動作させるためのスペースを広く確保する必要がある。
【００１０】
一方、第２の従来技術では、次のような解決すべき課題がある。すなわち、一般に、カメラ等に用いられる光学フィルタは、ガラス基板等を用いて構成されている。このため、樹脂の成型品等と比べて、光学フィルタの質量が大きくなる。したがって、たとえば、第１の従来技術のように２つの光学フィルタを共通のフィルタ支持部材に取り付けて移動させる場合は、その移動のために必要とされる駆動力が大きくなり、動作の高速性（軽快さ）が損なわれてしまう。
【００１１】
本発明の主な目的は、光学フィルタの切り替え機能を有する絞り装置において、フィルタ切り替え機構を省スペースで実現し、あわせて光学フィルタの切り替えに必要な駆動力の低減と切り替え動作の高速化を実現することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明の第１の態様は、
入射光を通過させる絞り開口を形成する絞り部材と、
第１の回転部材と、
前記第１の回転部材の回転角度および回転方向に応じて回転するとともに、自己の回転中心軸から離間した位置に作動ピンを有する第２の回転部材と、
前記第１の回転部材から前記第２の回転部材に回転力を伝達するとともに、当該回転力の伝達によって前記第２の回転部材を前記第１の回転部材よりも大きな角度で回転させる回転伝達手段と、
２つの光学フィルタと、
前記２つの光学フィルタを平面的に並べて支持するとともに、前記作動ピンに嵌合する長孔を有するフィルタ支持部材と、
前記フィルタ支持部材を一軸方向に移動自在に支持するベース部材と、
前記第１の回転部材、前記第２の回転部材および前記回転伝達手段を用いて構成されるものであって、前記作動ピンと前記長孔の嵌合状態を維持しつつ、前記第２の回転部材の回転によって前記フィルタ支持部材を移動させるとともに、前記２つの光学フィルタのうち一方の光学フィルタを入射光路上に配置した第１の配置状態と他方の光学フィルタを入射光路上に配置した第２の配置状態との間で前記フィルタ支持部材を往復移動させることにより、入射光路に対する光学フィルタの配置状態を切り替えるフィルタ切り替え手段と、
を備え、
前記第２の回転部材の回転中心軸に直交し、かつ前記フィルタ支持部材の移動方向と平行な仮想基準軸に対して、前記２つの光学フィルタが前記第１の配置状態および前記第２の配置状態にあるときの前記第２の回転部材の前記作動ピンの位置が、いずれも前記仮想基準軸から一方側にずれた位置であって前記第２の回転部材の回転角度範囲が１８０度未満となる位置に設定されている
ことを特徴とする絞り装置である。
【００１３】
本発明の第２の態様は、上記第１の態様に記載の絞り装置において、
前記フィルタ切り替え手段は、前記第１の回転部材と一体に回転するマグネットと、当該マグネットの外周面に対向して設けられた磁性体とを含み、前記光学フィルタの切り替えに必要な回転角度の半分まで前記マグネットが回転したときに、前記マグネットの各磁極と前記磁性体との間に働く磁気吸引力が互いに等しい状態となるように、前記マグネットと前記磁性体の位置関係が設定されている
ことを特徴とするものである。
【００１４】
本発明の第３の態様は、上記第１の態様に記載の絞り装置において、
前記フィルタ支持部材によって前記２つの光学フィルタを支持するとともに、一方の光学フィルタが赤外線カットフィルタであり、他方の光学フィルタがダミーフィルタである
ことを特徴とするものである。
【００１５】
本発明の第４の態様は、
上記第１〜第３の態様のいずれか一つに記載の絞り装置と、
前記絞り開口を通して入射する光を電気信号に変換する光電変換素子と、
を備えることを特徴とするカメラである。
【００１６】
本発明の第５の態様は、
上記第４の態様に記載のカメラと、
前記カメラから出力される画像信号を処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする電子機器である。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、光学フィルタの切り替え機能を有する絞り装置において、フィルタ切り替え機構を省スペースで実現し、あわせて光学フィルタの切り替えに必要な駆動力の低減と切り替え動作の高速化を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】本発明が適用されるカメラの構成例を示す図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る絞り装置の全体的な構成例を示す斜視図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る絞り装置の全体的な構成例を示す分解斜視図である。
【図４】絞り基板に一対の絞り羽根と絞り駆動部とを取り付けた状態を示す斜視図（その１）である。
【図５】絞り基板に一対の絞り羽根と絞り駆動部とを取り付けた状態を示す斜視図（その２）である。
【図６】フィルタユニットの構成を示す分解斜視図である。
【図７】フィルタ駆動部の構成を示す分解斜視図である。
【図８】フィルタ駆動部の各構成部分の相対的な位置関係を説明する模式図である。
【図９】絞り基板にフィルタユニットとフィルタ駆動部を取り付けた状態を示す斜視図（その１）である。
【図１０】マグネットの回転動作について説明する図である。
【図１１】絞り基板にフィルタユニットとフィルタ駆動部を取り付けた状態を示す斜視図（その２）である。
【図１２】フィルタユニットの移動動作とフィルタ作動部およびレバー部材の回転動作の関係を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、本発明の実施の形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。
【００２０】
まず、カメラの構成について説明する。
図１は本発明が適用されるカメラの構成例を示すもので、（Ａ）はカメラ全体の外観図、（Ｂ）は鏡筒内部の概略図である。図示したカメラ１００は、たとえば、防犯目的に建物の天井部分（又は壁など）に設置される監視カメラである。このカメラ１００は、取り付け台座１０１と、カメラ本体１０２とを備えている。取り付け台座１０１は、たとえば、ねじ止めによって建物の天井部分に固定する構造になっている。
【００２１】
カメラ本体１０２は、鏡筒部１０３と、対物レンズ１０４とを備えている。鏡筒部１０３の内部には、対物レンズ１０４を含む光学系が組み込まれている。対物レンズ１０４は、鏡筒部１０３の先端に取り付けられている。また、カメラ本体１０２には、光学系の一機能部として、絞り装置１と撮像素子１０５とが組み込まれている。絞り装置１については、後段で詳しく説明する。
【００２２】
撮像素子１０５は、カラー撮影が可能な撮像素子であって、たとえば、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）撮像素子、ＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）撮像素子などで構成される。撮像素子１０５は、たとえば、複数（多数）の画素を行列状に配置してなる撮像面を有する。撮像素子１０５は、絞り装置１の絞り開口を通して上記撮像面に入射する光を電気信号に変換する光電変換素子の一例として組み込まれている。
【００２３】
なお、本発明は、ここで例示したカメラ１００に限らず、絞り装置１を備える他の構成のカメラにも適用可能である。また、光学系の構成としても、レンズの種類・枚数・配置や、絞り装置１の配置等、種々の変更が可能である。
【００２４】
次に、絞り装置の構成について説明する。
（全体構成）
図２は本発明の実施の形態に係る絞り装置の全体的な構成例を示す斜視図であり、図３はその分解斜視図である。図示した絞り装置１は、大きくは、絞り基板２と、一対（２つ）の絞り羽根３，４と、フィルタユニット５と、絞り駆動部６と、フィルタ駆動部７と、を備えた構成となっている。
【００２５】
絞り基板２は、ベース部材の一例として設けられたものである。この絞り基板２には、絞り装置１を構成する各構成部材が実装される。一対の絞り羽根３，４は、入射光を通過させる絞り開口を形成する絞り部材の一例として設けられたものである。一対の絞り羽根３，４は、互いに重なり合った状態で絞り開口（後述）を形成する。絞り開口とは、カメラに入射する光の光路（入射光路）上に位置し、そこを通過する光の量を制限する開口をいう。このため、絞り開口の大きさが相対的に大きくなると、そこを通過する光の量（入射光量）が相対的に増大し、絞り開口の大きさが相対的に小さくなると、そこを通過する光の量が相対的に減少する。フィルタユニット５は、入射光に対して光学的なフィルタ機能を有するものである。
【００２６】
絞り駆動部６は、絞り開口の大きさを調整するために、一対の絞り羽根３，４を相対的に移動させるものである。フィルタ駆動部７は、入射光路に対する光学フィルタ（後述）の配置状態を切り替えるために、フィルタユニット５を動作させるものである。
【００２７】
（絞り基板）
絞り基板２は、たとえば、樹脂を用いて構成されている。絞り基板２は、主に３つの基板部分１１，１２，１３を一体に有している。基板部分１１は、一対の絞り羽根３，４およびフィルタユニット５が取り付けられる部分である。基板部分１２は、絞り駆動部６が搭載される部分であり、基板部分１３は、フィルタ駆動部７が搭載される部分である。このうち、基板部分１１には開口部１４が一体に形成されている。また。基板部分１２には凹部１５が一体に形成され、基板部分１３には凹部１６が一体に形成されている。
【００２８】
（絞り羽根）
一対の絞り羽根３，４は、たとえば、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）からなる板状素材の表面をカーボンの膜で被覆したものを用いて構成されている。各々の絞り羽根３，４は、全体的に薄板状に形成されている。
【００２９】
一方の絞り羽根３には、１つの孔部１７と、３つの案内溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃと、１つの係合孔１９とが設けられている。孔部１７は、真円またはそれに近い円形状をなし、この円形状の一部をＶ字形に切り欠いた形態の平面形状を有している。孔部１７の一部（Ｖ字形の切り欠き部分）には、ＮＤ（Neutral Density）フィルタ２０が取り付けられている。３つの案内溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃは、絞り羽根３の長手方向に沿って互いに平行に形成されている。３つの案内溝１８ａ，１８ｂ，１８ｃのうち、２つの案内溝１８ｂ，１８ｃは同一直線上に形成されている。そして、これら２つの案内溝１８ｂ，１８ｃに対して、孔部１７を挟んだ反対側の縁部に、残り１つの案内溝１８ａが形成されている。係合孔１９は、上記２つの案内溝１８ｂ，１８ｃの延長線上に形成されている。また、係合孔１９は、絞り羽根３の短手方向に沿って平面視長孔状に形成されている。
【００３０】
他方の絞り羽根４には、１つの孔部２１と、３つの案内溝２２ａ，２２ｂ，２２ｃと、１つの係合孔２３とが設けられている。孔部２１は、真円またはそれに近い円形状をなし、この円形状の一部をＶ字形に切り欠いた形態の平面形状を有している。孔部２１の一部（Ｖ字形の切り欠き部分）には、ＮＤフィルタ２４が取り付けられている。孔部２１は、先述した孔部１７との重なりによって絞り開口を形成する。３つの案内溝２２ａ，２２ｂ，２２ｃは、絞り羽根４の長手方向に沿って互いに平行に形成されている。３つの案内溝２２ａ，２２ｂ，２２ｃのうち、２つの案内溝２２ａ，２２ｂは同一直線上に形成されている。そして、これら２つの案内溝２２ａ，２２ｂに対して、孔部２１を挟んだ反対側の縁部に、残り１つの案内溝２２ｃが形成されている。係合孔２３は、上記２つの案内溝２２ａ，２２ｂの延長線上に形成されている。また、係合孔２３は、絞り羽根４の短手方向に沿って平面視長孔状に形成されている。
【００３１】
（フィルタユニット）
フィルタユニット５は、２つの光学フィルタ２６，２７と、これら２つの光学フィルタ２６，２７を平面的に並べて支持するフィルタ支持部材２８と、このフィルタ支持部材２８に対して光学フィルタ２６，２７を留め付ける留め具２９とを用いて構成されている。
【００３２】
２つの光学フィルタ２６，２７は、たとえば、次のようなフィルタによって構成されている。すなわち、一方の光学フィルタ２６は、赤外線カットフィルタによって構成され、他方の光学フィルタ２７は、ダミーフィルタによって構成されている。赤外線カットフィルタは、たとえば、赤外線を吸収することによって当該赤外線の通過を遮断する特性を有する光学フィルタである。ダミーフィルタは、少なくとも赤外線を透過する特性を有する光学フィルタである。光学フィルタ２６，２７は、いずれも透明なガラス基板をベースに構成されている。また、光学フィルタ２６，２７を構成する各ガラス基板は、互いに光の屈折率が等しいものとなっている。そして、具体的な構成上の相違点として、たとえば、一方の光学フィルタ２６を構成するガラス基板の主面には、可視光を透過し且つ赤外線を吸収する膜が形成され、他方の光学フィルタ２７を構成するガラス基板の主面には、当該膜が形成されていない構成となっている。
【００３３】
フィルタユニット５に赤外線カットフィルタとダミーフィルタを設ける理由は、光学フィルタの配置状態を切り替えたときに、その切り替えの前後で焦点距離（光学系の主点から焦点までの距離）にずれが生じないようにするためである。さらに詳述すると、ダミーフィルタがない場合は、赤外線カットフィルタを入射光路上に配置した状態と配置しない状態で、そこを通過する光の屈折率の差によって焦点距離にずれが生じる。これに対して、赤外線カットフィルタと差し替えるかたちでダミーフィルタを入射光路上に配置すれば、光の屈折率差による焦点距離のずれが解消される。以上の理由でフィルタユニット５にダミーフィルタを設けている。ただし、２つの光学フィルタ２６，２７を設ける理由は、これ以外の理由であってもかまわない。
【００３４】
（絞り駆動部）
絞り駆動部６は、絞り作動部３１と、ボビン組立体３２と、ヨーク３３と、中継基板３４と、磁性体（不図示）と、コイル（不図示）とを用いて構成されている。
【００３５】
絞り作動部３１は、マグネット（永久磁石）３５と、アーム部材３６とを備えている。マグネット３５は、円柱形に形成されている。マグネット３５は、円形断面の一方の半月部分をＮ極側とし、他方の半月部分をＳ極側として磁化されている。マグネット３５の中心軸には、当該中心軸に沿って図示しない軸孔が形成され、この軸孔にアーム部材３６の軸３７が挿入されている。
【００３６】
アーム部材３６は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるものである。アーム部材３６は、上述した軸３７の他に、基部３８とアーム部３９ａ，３９ｂとを一体に有している。基部３８は、マグネット３５の外形に対応した形状をもって板状に形成されている。上述した軸３７は、基部３８の中心から垂直に起立する状態で形成されている。アーム部３９ａ，３９ｂは、基部３８から一方と他方に延出するように形成されている。アーム部材３６は、たとえば、接着剤等を用いてマグネット３５に固定されている。これにより、軸３７を中心にしてマグネット３５とアーム部材３６が一体に回転する構成となっている。また、一対のアーム部３９ａ，３９ｂは、それぞれクランク形状に形成されている。一方のアーム部３９ａの先端部には爪部４０ａが形成され、他方のアーム部３９ｂの先端部にも爪部４０ｂが形成されている。
【００３７】
ボビン組立体３２は、上述した絞り作動部３１のマグネット３５とアーム部材３６の一部（主に基部３８）を収容するもので、たとえば樹脂等の絶縁材料を用いて形成されている。ボビン組立体３２に絞り作動部３１を組み込んだ状態では、この絞り作動部３１が上記の軸３７を中心に回転自在に支持されるようになっている。また、上述した磁性体（不図示）は、ボビン組立体３２に取り付けられ、上述したコイル（不図示）は、ボビン組立体３２に巻き付けられるようになっている。
【００３８】
ヨーク３３は、外部への磁力線の漏洩を抑制するものである。ヨーク３３は、円筒形に形成されている。ヨーク３３は、上述した絞り作動部３１、磁性体（不図示）およびコイル（不図示）を組み付けた状態のボビン組立体３２を収容するものである。
【００３９】
中継基板３４は、ボビン組立体３２に巻かれたコイル（不図示）と絞り制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。絞り御部は、予め決められた条件を満たしたときに、ボビン組立体３２に巻かれたコイルへの通電によって絞り作動部３１を回転動作させるものである。中継基板３４は、ヨーク３３の直径に対応した円形のプリント配線基板で構成されている。中継基板３４は、ボビン組立体３２の一端部に設けられた複数（図例では４つ）の端子ピン４１に対応する複数の端子部４２と、当該複数の端子部４２に対応する複数の端子部４３とを有する。ボビン組立体３２に巻かれたコイル（不図示）は、複数の端子ピン４１に接続され、さらに各々の端子ピン４１は、中継基板３４の各端子部４２に接続される。中継基板３４は、ヨーク３３の一端部に配置される。また、中継基板３４の各端子部４３には、それぞれに対応するリード線（不図示）が接続される。リード線（不図示）は、中継基板３４と絞り制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。
【００４０】
（フィルタ駆動部）
フィルタ駆動部７は、フィルタ作動部４６と、ボビン組立体４７と、ヨーク４８と、中継基板４９と、コイル（後述）と、磁性体（後述）とを用いて構成されている。フィルタ駆動部７は、後述するレバー部材６１とともに、フィルタ切り替え手段を構成するものである。このフィルタ切り替え手段は、絞り部材の絞り開口を通過する入射光の光路に対する光学フィルタの配置状態を、フィルタユニットの移動によって切り替える手段をいう。以下、フィルタ切り替え手段の構成について説明する。
【００４１】
フィルタ作動部４６は、マグネット（永久磁石）５０と、アーム部材５１とを備えている。マグネット５０は、円柱形に形成されている。マグネット５０は、円形断面の一方の半月部分をＮ極側とし、他方の半月部分をＳ極側として磁化されている。マグネット５０の中心軸には、当該中心軸に沿って図示しない軸孔が形成され、この軸孔にアーム部材５１の軸５２が挿入されている。
【００４２】
アーム部材５１は、第１の回転部材の一例として設けられたものである。アーム部材５１は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるものである。アーム部材５１は、上述した軸５２の他に、基部５３とアーム部５４とを一体に有している。基部５３は、マグネット５０の外形に対応した形状をもって板状に形成されている。上述した軸５２は、基部５３の中心から垂直に起立する状態で形成されている。アーム部５４は、基部５３から一方に延出するように形成されている。アーム部材５１は、たとえば、接着剤等を用いてマグネット５０に固定されている。これにより、軸５２を中心にしてマグネット５０とアーム部材５１が一体に回転する構成となっている。また、アーム部５４は、Ｌ字形に形成されている。アーム部５４の先端部には、歯車部５５が設けられている。歯車部５５は、アーム部材５１の軸５２と同軸の仮想軸線上に中心を有する円弧状に形成されている。歯車部５５は、軸５２を中心（座標原点）とした極座標系において、９０度未満の角度範囲、具体的には６０度またはそれに近い角度範囲をもって円弧状に複数の歯を連続的に並べた構造になっている。
【００４３】
ボビン組立体４７は、上述したアーム部材５１のマグネット５０とアーム部材５１の一部（主に基部５３）を収容するもので、たとえば樹脂等の絶縁材料を用いて形成されている。ボビン組立体４７にフィルタ作動部４６を組み込んだ状態では、このフィルタ作動部４６が上記の軸５２を中心に回転自在に支持されるようになっている。また、上述した磁性体（不図示）は、ボビン組立体４７に取り付けられ、上述したコイル（不図示）は、ボビン組立体４７に巻き付けられるようになっている。
【００４４】
ヨーク４８は、外部への磁力線の漏洩を抑制するものである。ヨーク４８は、円筒形に形成されている。ヨーク４８は、上述したフィルタ作動部４６、磁性体（不図示）およびコイル（不図示）を組み付けた状態のボビン組立体４７を収容するものである。
【００４５】
中継基板４９は、ボビン組立体４７に巻かれたコイル（不図示）とフィルタ制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。フィルタ制御部は、予め決められた条件を満たしたときに、ボビン組立体４７に巻かれたコイルへの通電によってフィルタ作動部４６を回転動作させるものである。中継基板４９は、ヨーク４８の直径に対応した円形のプリント配線基板で構成されている。中継基板４９は、ボビン組立体４７の一端部に設けられた複数（図例では４つ）の端子ピン５６に対応する複数の端子部５７と、当該複数の端子部５７に対応する複数の端子部５８とを有する。ボビン組立体４７に巻かれたコイル（不図示）は、複数の端子ピン５６に接続され、さらに各々の端子ピン５６は、中継基板４９の各端子部５７に接続される。中継基板４９は、ヨーク４８の一端部に配置される。また、中継基板４９の各端子部５８には、それぞれに対応するリード線（不図示）が接続される。リード線（不図示）は、中継基板４９とフィルタ制御部（不図示）とを電気的に接続するものである。
【００４６】
さらに、フィルタ駆動部７に属する部材として、レバー部材６１が設けられている。レバー部材６１は、第２の回転部材の一例として設けられたものである。レバー部材６１は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるものである。レバー部材６１は、歯車部６２と、枢軸部６３と、レバー部６４と、作動ピン６５とを一体に有している。レバー部材６１は、枢軸部６３の中心軸を自己の回転中心軸として回転する。
【００４７】
歯車部６２は、上述したアーム部材５１の歯車部５５とともに、歯車伝達機構を構成するものである。この歯車伝達機構は、動力伝達手段の一例として設けられたものである。歯車部６２は、１８０度またはそれに近い角度範囲をもって円弧状に複数の歯を連続的に並べた構造になっている。歯車部６２は、前述した歯車部５５と噛み合って一緒に回転するものである。その際、両歯車間では、歯車部５５からレバー部材６１へと動力（以下、「回転力」ともいう。）が伝達される。このため、歯車部５５を有するアーム部材５１は主動側の回転部材となり、歯車部６２を有するレバー部材６１は従動側の回転部材となる。また、レバー部材６１は、アーム部材５１の回転角度および回転方向に応じて回転することになる。歯車部６２のピッチ円直径は、歯車部５５のピッチ円直径よりも短く設定されている。このため、歯車部５５と歯車部６２との噛み合い部分で回転力の伝達がなされた場合は、歯車部６２の回転角度が歯車部５５の回転角度よりも大きくなる。このことから、歯車部５５と歯車部６２との間では、回転力の伝達とあわせて、回転角度の増幅がなされる。
【００４８】
歯車部６２は、レバー部６４とほぼ同一の平面内に形成されている。また、歯車部６２は、レバー部６４の基端部近傍に位置して形成されている。枢軸部６３は、孔６３ａを有する円筒状に形成されている。枢軸部６３の中心軸は、歯車部６２のピッチ円（歯先円）の中心に一致している。すなわち、枢軸部６３は、歯車部６２の外径に対応したピッチ円と同心状をなして形成されている。レバー部６４は、平面視略三角形に形成されている。レバー部６４の幅寸法は、レバー部６４の長さ方向（レバー部６４の基端部から先端部に至る部分）で連続的に変化し、最も幅広の部分がレバー部６４の基端部寄りに位置している。上述した枢軸部６３は、このレバー部６４の基端部に設けられている。作動ピン６５は、レバー部６４の先端部に設けられている。このため、枢軸部６３と作動ピン６５とは、レバー部６４の長さ寸法に対応した距離をもって離間した状態に配置されている。また、作動ピン６５は、レバー部材６１の回転中心軸からレバー部６４の長さ方向に離間した位置に設けられている。枢軸部６３は、レバー部６４の厚み方向の一方に突出し、作動ピン６５は、レバー部６４の厚み方向の他方に突出している。
【００４９】
次に、絞り基板２と一対の絞り羽根３，４と絞り駆動部６の関係について説明する。
図４は絞り基板に一対の絞り羽根と絞り駆動部とを取り付けた状態を示す斜視図である。図４においては、絞り基板２の一面側に一対の絞り羽根３，４が互いに重なり合う状態で取り付けられ、その反対側となる絞り基板２の他面側（図３に示す凹部１５）に絞り駆動部６が取り付けられている。各々の絞り羽根３，４は、絞り基板２の一面側に設けられた複数の案内ピン６６によって一軸方向に移動自在（スライド自在）に取り付けられている。一軸方向とは、１本の直線軸と平行な方向をいう。各々の案内ピン６６は、それぞれに対応する絞り羽根３，４の案内溝１８ａ〜１８ｃ、２２ａ〜２２ｃに嵌め込まれている。また、絞り羽根３，４は、互いに適度な間隙を隔てて対面するように重ねられ、かつ基板部分１１の長手方向（図中Ｘ方向）に移動自在となっている。また、絞り羽根３の係合孔１９には上述したアーム部材３６の爪部４０ｂが差し込まれ、絞り羽根４の係合孔２３には上述したアーム部材３６の爪部４０ａが差し込まれている。
【００５０】
次に、絞り装置における絞り動作について説明する。
絞り動作とは、一対の絞り羽根３，４が形成する絞り開口の大きさを変える動作をいう。本実施の形態においては、一例として、絞り開口の大きさを大小二段階に変える場合について説明する。ただし、本発明はこれに限らず、たとえば、絞り動作の駆動源としてモータ等を使用することにより、絞り開口の大きさを多段階（無段階）に変化（調整）する構成を採用してもよい。
【００５１】
まず、絞り開口を調整するにあたって絞り駆動部６を駆動する。具体的には、図示しないコイルへの通電によって磁界を形成する。そうすると、コイルへの通電によって形成される磁界の向きによって絞り作動部３１が一方または他方に回転する。このように絞り駆動部６の駆動によって絞り作動部３１が回転すると、その駆動力がアーム部材３６の各アーム部３９ａ，３９ｂによって、それぞれに対応する絞り羽根３，４に伝達される。このため、絞り作動部３１が回転すると、それに連動して一対の絞り羽根３，４がＸ方向に移動する。ただし、一対の絞り羽根３，４が移動する方向は、Ｘ方向において互いに逆方向になる。また、一対の絞り羽根３，４が移動すると、それに応じて絞り羽根３の孔部１７と絞り羽根４の孔部２１の重なり合う面積が変化する。２つの孔部１７，２１が重なり合う面積は、絞り開口の大きさを規定するものとなる。このため、絞り駆動部６の駆動に伴う一対の絞り羽根３，４の移動によって絞り開口の大きさを変えることが可能となる。
【００５２】
ちなみに、図４に示す状態は、孔部１７，２１がＸ方向に大きくずれることで、絞り開口が最小になるように絞り羽根３，４を移動させた状態である。また、図５に示す状態は、孔部１７，２１がちょうど重なり合うことで、絞り開口が最大となるように絞り羽根３，４を移動させた状態である。
【００５３】
次に、フィルタユニット５の構成について詳しく説明する。
図６はフィルタユニットの構成を示す分解斜視図である。図示のように、フィルタユニット５のベースとなるフィルタ支持部材２８には、長孔６７と、２つの円形の孔部６８，６９とが設けられている。フィルタ支持部材２８は、たとえば、樹脂の一体成型によって得られるもので、略長方形の板状に形成されている。長孔６７は、フィルタ支持部材２８の長手方向の一端部に形成されている。また、長孔６７は、フィルタ支持部材２８の短手方向と平行に形成されている。
【００５４】
２つの孔部６８，６９は、フィルタ支持部材２８の長手方向に隣り合わせに並んで形成されている。光学フィルタ２６は、一方の孔部６８を塞ぐようにしてフィルタ支持部材２８に取り付けられ、光学フィルタ２７は、他方の孔部６９を塞ぐようにフィルタ支持部材２８に取り付けられる。このため、２つの光学フィルタ２６，２７は、それぞれに対応する孔部６８，６９と同様に、フィルタ支持部材２８の長手方向に隣り合わせに並んで取り付けられる。留め具２９は、たとえば、適度なバネ性を有する板バネによって構成されている。留め具２９は、フィルタ支持部材２８に対して光学フィルタ２６，２７を押し付けて固定するものである。留め具２９は、フィルタ支持部材２８に取り付けられた光学フィルタ２６，２７を同時に押さえるようにフィルタ支持部材２８に取り付けられる。
【００５５】
次に、フィルタ駆動部の構成について詳しく説明する。
図７はフィルタ駆動部の構成を示す分解斜視図である。図示のように、フィルタ駆動部７は、上述したフィルタ作動部４６、ボビン組立体４７、ヨーク４８、中継基板４９に加えて、コイル７１と磁性体７２を備えている。コイル７１は、ボビン組立体４７の形状に対応した環状の巻線形態で、ボビン組立体４７に巻装される。コイル７１は、これに電流を流すことによって磁束を発生させ、磁界を形成するものである。磁性体７２は、たとえば、接着等によってボビン組立体４７に取り付けられる。磁性体７２は、マグネット５０の磁極（Ｎ極またはＳ極）との間に磁気吸引力を発生させ、この磁気吸引力によってフィルタユニット５の位置を保持するものである。
【００５６】
図８はフィルタ駆動部の各構成部分の相対的な位置関係を説明する模式図である。図示のように、マグネット５０は、Ｎ極とＳ極に分極されている。ここで、マグネット５０の中心軸上で直交する２つの軸線をそれぞれ軸線Ｊ１、軸線Ｊ２とする。そうした場合、マグネット５０のＮ極とＳ極は、同じ軸線Ｊ１上に配置されている。また、軸線Ｊ１と軸線Ｊ２の交点を中心に回転するマグネット５０の回転角度範囲θ１は、上述したアーム部材５１の歯車部５５の形成角度範囲にあわせて６０度またはそれに近い角度に設定されている。一方、磁性体７２は、マグネット５０の外周面に対向する状態で軸線Ｊ２上に配置されている。また、磁性体７２は、軸線Ｊ２の位置を中心として、軸線Ｊ１と平行な向きで配置されている。
【００５７】
上記図８においては、マグネット５０が回転途中の状態であって、かつマグネット５０の回転角度がちょうど中間（半分）の角度にあるときの状態を示している。この状態では、マグネット５０のＮ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力と、マグネット５０のＳ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力とが、互いに等しくなる。この状態を「磁気平衡状態」と定義する。これに対して、上述したコイル７１に電流を流すと、たとえば図中の矢印Ｍ１の向きに磁界が形成される。また、その状態からコイル７１に流す電流の向きを反転すると、図中の矢印Ｍ１とは反対の向きに磁界が形成される。このようにコイル７１への通電によって形成される磁界の向きは、軸線Ｊ１を基準にすると、たとえば、軸線Ｊ１と４０度〜５０度の傾き角度θ２をもつように設定されている。この傾き角度θ２は、上述したマグネット５０の回転角度範囲θ１との関係で規定すると、「θ２＞θ１／２」の条件を満たすように設定されている。
【００５８】
また、上記回転角度範囲θ１においてマグネット５０を一方端まで回転させると、これに伴うアーム部材５１およびレバー部材６１の回転によってフィルタユニット５が一方端まで移動した状態となる。反対に、上記回転角度範囲θ１においてマグネット５０を他方端まで回転させると、これに伴うアーム部材５１およびレバー部材６１の回転によってフィルタユニット５が他方端まで移動した状態となる。このとき、マグネット５０およびアーム部材５１を含むフィルタ作動部４６の回転角度範囲θ１は６０度程度であるが、レバー部材６１の回転角度範囲θ３（図１２を参照）は、θ１の２倍超の１５０度程度となる。
【００５９】
また、フィルタユニット５が一方端から他方端まで移動する間に、レバー部材６１の作動ピン６５はフィルタ支持部材２８の長孔６７に沿って一往復するように移動する。そして、次に例示する構成部材同士の突き当てにより、フィルタ作動部４６およびレバー部材６１の回転動作と、この回転動作に連動したフィルタユニット５の移動動作とが、共に停止する。構成部材同士の突き当てとしては、たとえば、作動ピン６５を長孔６７の一端部に突き当てる場合や、レバー部材６１を絞り基板２の一部に突き当てる場合などが考えられる。
【００６０】
次に、絞り基板とフィルタユニットとフィルタ駆動部の関係について説明する。
図９は絞り基板にフィルタユニットとフィルタ駆動部を取り付けた状態を示す斜視図である。図９においては、絞り基板２の一面側にフィルタユニット５が取り付けられ、その反対側となる絞り基板２の他面側（図３に示す凹部１６）にフィルタ駆動部７が取り付けられている。フィルタユニット５は、フィルタ支持部材２８の両側縁部を絞り基板２で移動自在に支持することにより、一軸方向（図中Ｘ方向）に移動自在（スライド自在）となっている。また、フィルタ支持部材２８の長孔６７には上述したレバー部材６１の作動ピン６５が差し込まれている。作動ピン６５は、長孔６７の長軸方向に移動自在となっている。また、長孔６７の向き（長軸方向）は、フィルタ支持部材２８の移動方向（Ｘ方向）と垂直をなすＹ方向に平行な方向となっている。長孔６７の長手寸法は、これに差し込まれた作動ピン６５が長孔６７の長軸方向に往復移動することにより、枢軸部６３を中心としたレバー部材６１の回転動作を１８０度未満の回転角度範囲で許容し得る寸法に設定されている。
【００６１】
レバー部材６１は、絞り基板２によって回転自在に支持されている。具体的には、絞り基板２に設けられたピン部７３（図４、図５を参照）に枢軸部６３の孔６３ａ（図３を参照）を嵌め込むことにより、この枢軸部６３を中心にレバー部材６１が回転自在に支持されている。また、レバー部材６１の歯車部６２は、上述したアーム部材５１の歯車部５５に噛み合っている。このため、アーム部材５１とレバー部材６１との間では、歯車同士の噛み合いによって動力（回転力）の伝達がなされる。
【００６２】
次に、マグネットの回転動作とフィルタユニットの移動動作との関係について説明する。
まず、マグネット５０の回転動作につき、図１０（Ａ），（Ｂ）を用いて説明する。図１０（Ａ），（Ｂ）は、フィルタ駆動部７を上側（絞り基板２に対してフィルタ駆動部７が実装される側）から見た場合を想定している。
マグネット５０は、上述したコイル７１への通電によって磁界を形成することにより、この磁界の向きに応じて回転する。具体的には、図１０（Ａ）に示すように、矢印Ｍ１の方向に磁界を形成すると、この磁界の磁極とマグネット５０の磁極との間に働く磁気反発力によってマグネット５０が一方端まで回転する。また、図１０（Ｂ）に示すように、矢印Ｍ２の方向に磁界を形成すると、この磁界の磁極とマグネット５０の磁極との間に働く磁気吸引力によってマグネット５０が他方端まで回転する。
【００６３】
また、上記図１０（Ａ）に示すようにマグネット５０が回転した状態では、フィルタユニット５のフィルタ支持部材２８が、上記図９に示すようにＸ方向の一方端まで移動した状態となる。この場合は、絞り開口を通して入射しようとする光の光路上に一方の光学フィルタ（図例では光学フィルタ２６）が配置された状態（以下、「第１の配置状態」という。）となる。また、フィルタ駆動部７の状態としては、上記図１０（Ａ）に示すように、マグネット５０のＳ極がＮ極よりも磁性体７２の近くに配置されるため、磁気平衡状態が大きく崩れる。したがって、マグネット５０は、そのＳ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力によって反時計回り方向に付勢される。そして、フィルタユニット５は、この付勢力によってＸ方向の一方端に移動停止した状態に保持される。
【００６４】
これに対して、上記図１０（Ｂ）に示すようにマグネット５０が回転した状態では、フィルタユニット５のフィルタ支持部材２８が、図１１に示すようにＸ方向の他方端まで移動した状態となる。この場合は、絞り開口を通して入射する入射光路上に他方の光学フィルタ（図例では光学フィルタ２７）が配置された状態（以下、「第２の配置状態」という。）となる。また、フィルタ駆動部７の状態としては、上記図１０（Ｂ）に示すように、マグネット５０のＮ極がＳ極よりも磁性体７２の近くに配置されるため、磁気平衡状態が大きく崩れる。したがって、マグネット５０は、そのＮ極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力によって時計回り方向に付勢される。そして、フィルタユニット５は、この付勢力によってＸ方向の他方端に移動停止した状態に保持される。
【００６５】
次に、レバー部材の回転角度範囲について説明する。
図１２（Ａ）はフィルタユニットをＸ方向の一方の移動端まで移動させた状態を示し、図１２（Ｂ）はフィルタユニットをＸ方向の他方の移動端まで移動させた状態を示している。ここではフィルタユニット５を一方の移動端まで移動させた状態で、レバー部材６１の回転中心軸と作動ピン６５の中心とを結ぶ軸線をＪ３とする。また、フィルタユニット５を他方の移動端まで移動させた状態で、レバー部材６１の回転中心軸と作動ピン６５の中心とを結ぶ軸線をＪ４とする。そうした場合、これらの軸線Ｊ３，Ｊ４がなす角度は、フィルタユニット５を一方の移動端から他方の移動端まで移動させる場合や、フィルタユニット５を他方の移動端から一方の移動端まで移動させる場合に、レバー部材６１が回転する最大の角度θ３となる。レバー部材６１の回転角度範囲は、この角度θ３に相当する。以降の説明では、レバー部材６１の回転角度範囲を「θ３」と記述する。
【００６６】
レバー部材６１の回転角度範囲θ３は、少なくとも１８０度未満の条件を満たし、好ましくは１３０度〜１７０度の範囲内、より好ましくは１４０度〜１６０度の範囲内、さらに好ましくは１５０度程度に設定するとよい。
【００６７】
また、本発明の実施の形態に係る絞り装置１においては、レバー部材６１の回転中心軸に直交し、かつフィルタ支持部材２８の移動方向Ｘと平行な仮想基準軸Ｊ５に対して、２つの光学フィルタ２６，２７が第１の配置状態および第２の配置状態にあるときのレバー部材６１の作動ピン６５の位置（移動終端位置）が、いずれも仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた位置であってレバー部材６１の回転角度範囲θ３が１８０度未満となる位置に設定されている。この点についてさらに詳しく説明する。
【００６８】
まず、仮想基準軸Ｊ５を基準にレバー部材６１の回転動作範囲θ３を考えると、次のようになる。すなわち、仮にレバー部材６１が回転を開始するときに作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５上に位置し、レバー部材６１が回転を終了するときにも作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５上に位置すると、レバー部材６１の回転動作範囲θ３は１８０度となる。
【００６９】
また、フィルタユニット５のフィルタ支持部材２８が移動する平面内（換言すると、光学フィルタ２６，２７の主面に平行な面内）において、仮想基準軸Ｊ５を境に領域を２つに区分すると、一方（図中上側）の領域にはフィルタユニット５が存在し、他方（図中下側）の領域にはフィルタ作動部４６が存在する。このうち、フィルタ作動部４６が存在する側の領域は、レバー部材６１の回転角度範囲θ３が１８０度未満となる条件を満たさない領域となる。なぜなら、レバー部材６１が回転を開始するとき、または終了するときに、その先端にある作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を超えてフィルタ作動部４６が存在する側の領域まで移動すると、レバー部材６１の回転動作範囲θ３が１８０度を超えることになるからである。
【００７０】
このため、レバー部材６１の作動ピン６５は、常にフィルタユニット５が存在する側の領域内に存在している。また、作動ピン６５は、レバー部材６１が回転すると、フィルタユニット５が存在する側の領域内で、レバー部材６１の回転中心軸から一定距離を隔てた円周上を移動する。また、作動ピン６５は、この円周上を一方の移動終端から他方の移動終端に向かって移動したり、逆に、他方に移動終端から一方の移動終端に向けて移動したりする。したがって、レバー部材６１の回転角度範囲θ３が１５０度に設定されていると仮定すると、上記図１２（Ａ）のようにフィルタ支持部材２８を一方の移動端まで移動させた状態では、作動ピン６５も一方の移動終端まで移動した状態となるため、仮想基準軸Ｊ５に対して軸線Ｊ３のなす角度θ４が１５度となる。また、上記図１２（Ｂ）のようにフィルタ支持部材２８を他方の移動端まで移動させた状態では、作動ピン６５も他方の移動終端まで移動した状態となるため、仮想基準軸Ｊ５に対して軸線Ｊ４のなす角度θ５が１５度となる。なお、角度θ４と角度θ５は互いに異なる角度であってもよいが、本実施の形態においては、好ましい例として角度θ４，θ５が互いに等しい角度である場合を想定している。
【００７１】
そうした場合、仮想基準軸Ｊ５と垂直をなすＹ方向で仮想基準軸Ｊ５から作動ピン６５までの距離を規定すると、この距離はレバー部材６１の回転にしたがって次のように変化する。すなわち、レバー部材６１の回転により、フィルタユニット５を一方の移動端から他方の移動端に向けて移動させると、仮想基準軸Ｊ５から作動ピン６５までの距離は、はじめ徐々に大きくなるように変化し、その後、徐々に小さくなるように変化する。このため、仮想基準軸Ｊ５から作動ピン６５までの距離は、レバー部材６１の回転によってフィルタユニット５を一方の移動端または他方の移動端まで移動させたときに最小となり、レバー部材６１がちょうど中間の角度まで回転したときに（磁気平衡状態となるときに）最大となる。また、光学フィルタ２６，２７を第１の配置状態としたときの作動ピン６５の位置は、上記最小の距離をもって仮想基準軸Ｊ５から一方側（図中、上側）にずれた位置となり、光学フィルタ２６，２７を第２の配置状態としたときの作動ピン６５の位置も、上記最小の距離をもって仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた位置となる。
【００７２】
次に、絞り装置におけるフィルタ切り替え動作について説明する。
フィルタ切り替え動作とは、入射光路に対する光学フィルタの配置状態を切り替える動作をいう。特に、本発明の実施の形態においては、フィルタユニット５が２つの光学フィルタ２６，２７を備えることから、フィルタ切り替え動作とは、入射光路上に配置する光学フィルタを切り替える動作をいう。このフィルタ切り替え動作は、Ｘ軸方向においてフィルタ支持部材２８を往復移動させることにより行われる。
【００７３】
以下、本発明の実施の形態におけるフィルタ切り替え動作について詳しく説明する。まず、光学フィルタを切り替えるにあたってフィルタ駆動部７を駆動する。具体的には、上述したコイル７１（図７を参照）への通電によって磁界を形成する。そうすると、コイル７１への通電によって形成される磁界の作用によってマグネット５０が回転する。この動作原理については、上記図１０（Ａ），（Ｂ）を用いて説明したとおりである。
【００７４】
また、マグネット５０が回転すると、このマグネット５０と一体になってアーム部材５１が回転する。アーム部材５１が回転すると、歯車部５５と歯車部６２との間の回転力の伝達によってレバー部材６１が回転する。このとき、作動ピン６５と長孔６７の嵌合状態は、レバー部材６１が回転している期間や停止している期間を含めて、常に維持される。このため、レバー部材６１が回転すると、作動ピン６５と長孔６７との嵌合に伴う動力伝達により、フィルタユニット５がＸ方向に移動する。つまり、アーム部材５１の回転に伴うレバー部材６１の回転動作が、フィルタユニット５の移動動作に変換される。また、Ｘ方向においてフィルタユニット５が移動する方向は、フィルタ作動部４６の回転角度および回転方向に応じたものとなる。したがって、フィルタ駆動部７の駆動に伴うフィルタユニット５の移動によって光学フィルタの配置状態を切り替えることが可能となる。
【００７５】
次に、本発明の実施の形態に係る絞り装置によって得られる効果について説明する。
本発明の実施の形態に係る絞り装置とこれを備えるカメラにおいては、フィルタ切り替え機構を省スペースで実現し、あわせて光学フィルタの切り替えに必要な駆動力の低減と切り替え動作の高速化を実現することができる。以下に、その理由を述べる。
【００７６】
光学フィルタの切り替え動作としては、第１の配置状態から第２の配置状態に切り替える場合と、第２の配置状態から第１の配置状態に切り替える場合とがあるが、両者の違いは方向性のみである。したがって、ここでは一例として、第１の配置状態から第２の配置状態に切り替える場合についてのみ説明する。
【００７７】
まず、絞り装置１におけるフィルタ切り替え手段の構成として、アーム部材５１とレバー部材６１を組み合わせ、歯車部５５から歯車部６２への動力伝達により、アーム部材５１よりも大きな角度でレバー部材６１を回転させる構成になっている。このため、レバー部材６１の回転によってフィルタ支持部材２８を広範囲に往復移動させることができる。また、レバー部材６１の回転動作に比較すると、アーム部材５１の回転動作は非常に小さくなる。そのため、フィルタ切り替え用の動作スペースが小さくて済む。したがって、フィルタ切り替え手段（フィルタ切り替え機構）を省スペースで実現することができる。
【００７８】
また、光学フィルタ２６，２７が第１の配置状態にあるときの作動ピン６５の位置は、仮想基準軸Ｊ５から一方側にずれた状態となり、この状態では上記図１２に示す仮想基準軸Ｊ５に対して軸線Ｊ３のなす角度θ４が鋭角（たとえば、１５度）となる。このため、その後、光学フィルタ２６，２７の配置状態を切り替えるために、フィルタ駆動部７を駆動した場合は、レバー部材６１の回転によって作動ピン６５が上記軸線Ｊ３と垂直をなす方向に移動しようとする。したがって、作動ピン６５と長孔６７の嵌合部分にはＸ方向の分力が働く。この分力は、フィルタ駆動部７の駆動を開始すると同時に働く。
【００７９】
これに対して、たとえば、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５上に存在する状態からフィルタ駆動部７を駆動した場合は、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５と垂直をなす方向に移動しようとする。このため、作動ピン６５と長孔６７の嵌合部分にＸ方向の分力がほとんど働かない。したがって、光学フィルタの切り替えに必要な駆動力が、本実施の形態の場合よりも大きくなる。本実施の形態の場合は、フィルタ駆動部７の駆動開始時に働く分力によって後押しされるようにフィルタ支持部材２８が移動を開始する。このため、光学フィルタの切り替えに必要な駆動力、特に、切り替え動作開始時に必要とされる駆動力を低減することができる。
【００８０】
また仮に、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を超えて「フィルタ作動部４６が存在する側の領域」に存在し、その状態からフィルタ駆動部７を駆動した場合は、まず、フィルタ支持部材２８が最終的に向かうべき方向とは反対方向に移動する。次に、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を横切るように通過してから、フィルタ支持部材２８が最終的に向かうべき方向に移動する。したがって、光学フィルタの切り替えに必要な駆動量が、本実施の形態の場合よりも大きくなる。また、上記反対方向へのフィルタ支持部材２８の移動によってフィルタユニット５に慣性力が働き、作動ピン６５が仮想基準軸Ｊ５を通過するときは、この慣性力に対抗するように逆向きの力を加える必要がある。このため、光学フィルタの切り替えに必要な駆動力が、本実施の形態の場合よりも大きくなる。
【００８１】
さらに、本発明の実施形態においては、上述したようにフィルタ駆動部７の駆動開始時に働く分力によってフィルタ支持部材２８の移動を開始した後、アーム部材５１の回転動作が増幅されるかたちでレバー部材６１が高速に回転動作する。このため、フィルタ支持部材２８が移動を開始してから終了するまでの所要時間が短くなる。その結果、光学フィルタの切り替えに際して、フィルタ支持部材２８を軽快に素早く移動させることが可能となる。
【００８２】
また、本発明の実施の形態においては、フィルタ駆動部７の構成として、マグネット５０の回転角度が中間の角度にあるときに磁気平衡状態となるように、マグネット５０の磁極（Ｎ極、Ｓ極）と磁性体７２の位置関係を設定している。このため、Ｘ方向でフィルタ支持部材２８をどちらの方向に移動させる場合でも、その移動途中でマグネット５０の各磁極と磁性体７２との間に働く磁気吸引力をアーム部材５１の回転動作に効率よく利用することができる。
【００８３】
次に、本発明の変形例等について説明する。
本発明の技術的範囲は上述した実施の形態に限定されるものではなく、発明の構成要件やその組み合わせによって得られる特定の効果を導き出せる範囲において、種々の変更や改良を加えた形態も含む。
【００８４】
たとえば、光学フィルタの組合せは、赤外線カットフィルタとダミーフィルタの組合せに限らず、他のフィルタの組合せであってもよい。また、組合せの形態としては、異種のフィルタの組合せに限らず、同種のフィルタの組合せであってもよい。異種のフィルタの組合せとしては、上記実施の形態の例の他に、たとえば、赤外線カットフィルタと色補正フィルタの組合せ、あるいは青フィルタと緑フィルタの組合せ等が考えられる。また、同種のフィルタの組合せとしては、たとえば、同じ色域の光をカット（吸収）するフィルタであって、それぞれの特性として吸収波長に違いをもたせたフィルタ同士の組合せ等が考えられる。
【００８５】
また、回転伝達手段としては、歯車伝達機構に限らず、たとえば、プーリーとタイミングベルトを適宜組み合わせた動力伝達機構であってもよい。ただし、シンプルかつコンパクトに回転伝達手段を構成するうえでは、歯車伝達機構を採用する方が好ましい。
【００８６】
また、本発明は、絞り装置やこれを用いたカメラに限らず、そのカメラを備える電子機器（たとえば、セキュリティ機器など）などにも適用可能である。かかる電子機器は、本発明の実施の形態に係るカメラと、当該カメラから出力される画像信号を処理する画像処理部とを備える構成となる。
【符号の説明】
【００８７】
１…絞り装置
２…絞り基板
３，４…絞り羽根
５…フィルタユニット
６…絞り駆動部
７…フィルタ駆動部
２６，２７…光学フィルタ
２８…フィルタ支持部材
５１…アーム部材
５５…歯車部
６１…レバー部材
６２…歯車部
６５…作動ピン
６７…長孔
１００…カメラ
Ｊ５…仮想基準軸
【特許請求の範囲】
【請求項１】
入射光を通過させる絞り開口を形成する絞り部材と、
第１の回転部材と、
前記第１の回転部材の回転角度および回転方向に応じて回転するとともに、自己の回転中心軸から離間した位置に作動ピンを有する第２の回転部材と、
前記第１の回転部材から前記第２の回転部材に回転力を伝達するとともに、当該回転力の伝達によって前記第２の回転部材を前記第１の回転部材よりも大きな角度で回転させる回転伝達手段と、
２つの光学フィルタと、
前記２つの光学フィルタを平面的に並べて支持するとともに、前記作動ピンに嵌合する長孔を有するフィルタ支持部材と、
前記フィルタ支持部材を一軸方向に移動自在に支持するベース部材と、
前記第１の回転部材、前記第２の回転部材および前記回転伝達手段を用いて構成されるものであって、前記作動ピンと前記長孔の嵌合状態を維持しつつ、前記第２の回転部材の回転によって前記フィルタ支持部材を移動させるとともに、前記２つの光学フィルタのうち一方の光学フィルタを入射光路上に配置した第１の配置状態と他方の光学フィルタを入射光路上に配置した第２の配置状態との間で前記フィルタ支持部材を往復移動させることにより、入射光路に対する光学フィルタの配置状態を切り替えるフィルタ切り替え手段と、
を備え、
前記第２の回転部材の回転中心軸に直交し、かつ前記フィルタ支持部材の移動方向と平行な仮想基準軸に対して、前記２つの光学フィルタが前記第１の配置状態および前記第２の配置状態にあるときの前記第２の回転部材の前記作動ピンの位置が、いずれも前記仮想基準軸から一方側にずれた位置であって前記第２の回転部材の回転角度範囲が１８０度未満となる位置に設定されている
ことを特徴とする絞り装置。
【請求項２】
前記フィルタ切り替え手段は、前記第１の回転部材と一体に回転するマグネットと、当該マグネットの外周面に対向して設けられた磁性体とを含み、前記光学フィルタの切り替えに必要な回転角度の半分まで前記マグネットが回転したときに、前記マグネットの各磁極と前記磁性体との間に働く磁気吸引力が互いに等しい状態となるように、前記マグネットと前記磁性体の位置関係が設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
【請求項３】
前記フィルタ支持部材によって前記２つの光学フィルタを支持するとともに、一方の光学フィルタが赤外線カットフィルタであり、他方の光学フィルタがダミーフィルタである
ことを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の絞り装置と、
前記絞り開口を通して入射する光を電気信号に変換する光電変換素子と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項４に記載のカメラと、
前記カメラから出力される画像信号を処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【請求項１】
入射光を通過させる絞り開口を形成する絞り部材と、
第１の回転部材と、
前記第１の回転部材の回転角度および回転方向に応じて回転するとともに、自己の回転中心軸から離間した位置に作動ピンを有する第２の回転部材と、
前記第１の回転部材から前記第２の回転部材に回転力を伝達するとともに、当該回転力の伝達によって前記第２の回転部材を前記第１の回転部材よりも大きな角度で回転させる回転伝達手段と、
２つの光学フィルタと、
前記２つの光学フィルタを平面的に並べて支持するとともに、前記作動ピンに嵌合する長孔を有するフィルタ支持部材と、
前記フィルタ支持部材を一軸方向に移動自在に支持するベース部材と、
前記第１の回転部材、前記第２の回転部材および前記回転伝達手段を用いて構成されるものであって、前記作動ピンと前記長孔の嵌合状態を維持しつつ、前記第２の回転部材の回転によって前記フィルタ支持部材を移動させるとともに、前記２つの光学フィルタのうち一方の光学フィルタを入射光路上に配置した第１の配置状態と他方の光学フィルタを入射光路上に配置した第２の配置状態との間で前記フィルタ支持部材を往復移動させることにより、入射光路に対する光学フィルタの配置状態を切り替えるフィルタ切り替え手段と、
を備え、
前記第２の回転部材の回転中心軸に直交し、かつ前記フィルタ支持部材の移動方向と平行な仮想基準軸に対して、前記２つの光学フィルタが前記第１の配置状態および前記第２の配置状態にあるときの前記第２の回転部材の前記作動ピンの位置が、いずれも前記仮想基準軸から一方側にずれた位置であって前記第２の回転部材の回転角度範囲が１８０度未満となる位置に設定されている
ことを特徴とする絞り装置。
【請求項２】
前記フィルタ切り替え手段は、前記第１の回転部材と一体に回転するマグネットと、当該マグネットの外周面に対向して設けられた磁性体とを含み、前記光学フィルタの切り替えに必要な回転角度の半分まで前記マグネットが回転したときに、前記マグネットの各磁極と前記磁性体との間に働く磁気吸引力が互いに等しい状態となるように、前記マグネットと前記磁性体の位置関係が設定されている
ことを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
【請求項３】
前記フィルタ支持部材によって前記２つの光学フィルタを支持するとともに、一方の光学フィルタが赤外線カットフィルタであり、他方の光学フィルタがダミーフィルタである
ことを特徴とする請求項１に記載の絞り装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか一つに記載の絞り装置と、
前記絞り開口を通して入射する光を電気信号に変換する光電変換素子と、
を備えることを特徴とするカメラ。
【請求項５】
請求項４に記載のカメラと、
前記カメラから出力される画像信号を処理する画像処理部と、
を備えることを特徴とする電子機器。
【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２０１２−１８５３７４（Ｐ２０１２−１８５３７４Ａ）
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−４９１５８（Ｐ２０１１−４９１５８）
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００２３１５９０）日本精密測器株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年９月２７日（２０１２．９．２７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月７日（２０１１．３．７）
【出願人】（０００２３１５９０）日本精密測器株式会社 (64)
【Ｆターム（参考）】
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