露光条件切替ユニット及びカメラユニット
【課題】カメラユニットの薄型化に貢献し得る露光条件切替ユニットを提供する。
【解決手段】底壁１０１に露光用の開口部１１０を有し、その開口部にＣＣＤ３２を位置合わせした状態で、底壁の下面にＣＣＤ付き回路基板３０が固定される下部ベース１００と、底壁の開口部に対応したレンズ装着孔１６０を有すると共に、そのレンズ装着孔の内周に、レンズ４０の雄ネジ部４１が螺合される雌ネジ部１６１を有し、下部ベースの上面を覆った状態で、下部ベースに固定される上部カバー１５０と、下部ベースと上部カバーの間の空間に移動自在に収容され、上部カバーのレンズ装着孔に装着されたレンズ及び下部ベースの開口部を通してＣＣＤに入射する露光の条件を切り替えるフィルタ組立体２１０と、フィルタ組立体を駆動するために下部ベースと上部カバーとの間の空間に内蔵されたアクチュエータ３００と、を具備する。
【解決手段】底壁１０１に露光用の開口部１１０を有し、その開口部にＣＣＤ３２を位置合わせした状態で、底壁の下面にＣＣＤ付き回路基板３０が固定される下部ベース１００と、底壁の開口部に対応したレンズ装着孔１６０を有すると共に、そのレンズ装着孔の内周に、レンズ４０の雄ネジ部４１が螺合される雌ネジ部１６１を有し、下部ベースの上面を覆った状態で、下部ベースに固定される上部カバー１５０と、下部ベースと上部カバーの間の空間に移動自在に収容され、上部カバーのレンズ装着孔に装着されたレンズ及び下部ベースの開口部を通してＣＣＤに入射する露光の条件を切り替えるフィルタ組立体２１０と、フィルタ組立体を駆動するために下部ベースと上部カバーとの間の空間に内蔵されたアクチュエータ３００と、を具備する。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ用の露光条件切替ユニット、及び、その露光条件切替ユニットを主要部として構成したカメラユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノートパソコンや携帯電話あるいは車両や監視用機器などに、小型のカメラユニット（スチルカメラやビデオカメラユニット）が広く搭載されるようになってきており、それらのカメラユニットに、フィルタ装置や絞り装置あるいはシャッタ装置等の露光条件切替ユニットが装備されることも多くなってきた。
【０００３】
従来、この種の露光条件切替ユニットは、レンズ鏡筒に組み付けられるのが一般的であった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３０９９３３号公報
【特許文献２】特開平４−６３３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、レンズ鏡筒を使用してレンズと露光条件切替ユニットとを組み合わせると、カメラユニット全体の光軸方向の寸法が大きくなり、カメラユニットの薄型化に限界が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、カメラユニットの薄型化に貢献し得る露光条件切替ユニットとそれを用いて構成したカメラユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明の露光条件切替ユニットは、底壁に露光用の開口部を有し、その開口部に撮像素子を位置合わせした状態で、前記底壁の下面に、前記撮像素子を実装した回路基板が固定される下部ベースと、前記底壁の開口部に対応したレンズ装着孔を有すると共に、そのレンズ装着孔の内周または周囲に、レンズのネジ部が螺合されるネジ部を有し、前記下部ベースの上面を覆った状態で、該下部ベースに固定される上部カバーと、前記下部ベースと上部カバーの間の空間に移動自在に収容され、前記上部カバーのレンズ装着孔に装着されたレンズ及び前記下部ベースの開口部を通して前記撮像素子に入射する露光の条件を切り替える可動部材と、該可動部材を駆動するために前記下部ベースと上部カバーとの間の空間に内蔵されたアクチュエータと、を具備することを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の露光条件切替ユニットであって、前記レンズ側のネジ部が雄ネジであり、前記上部カバー側のネジ部として、雌ネジが前記上部カバーの装着孔の内周に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、前記可動部材が、前記下部ベースの開口部上の位置に対して抜き差しされる光学フィルタを板状のフィルタ枠に取り付けて構成したフィルタ組立体よりなり、前記アクチュエータが、前記フィルタ枠を移動することにより、前記光学フィルタを前記開口部上の位置に対して抜き差しするものであることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、前記板状のフィ
ルタ枠が、前記開口部から離れた位置で且つ前記フィルタ枠の板面上の中央付近に位置するように設定された回動支点に取り付けられることで、前記下部ベースの底壁に沿った面内で回動可能に設けられており、前記光学フィルタが、前記フィルタ枠が回動した際に前記開口部に対応する位置で且つ前記回動支点に対して片側に寄った位置に並べて複数配置されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の露光条件切替ユニットであって、前記複数の光学フィルタが配置された側を一端側とした場合、その反対側のフィルタ枠上の他端側に、前記フィルタ組立体の一端側と他端側の前記回動支点に対する重量バランスを調整するためのバランスウエイトが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５に記載の露光条件切替ユニットであって、前記アクチュエータが、回動支点を中心に前記下部ベースの底壁に沿った面内で揺動する揺動レバーを備えており、前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点が前記開口部を挟んで対向する位置に配置され、前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点の中間で、揺動レバーとフィルタ枠とが、該揺動レバーの揺動によりフィルタ枠が回動するように係合され、さらに、平面略四角形状に形成された前記下部ベース及び上部カバーの対角線方向に、前記フィルタ枠と揺動レバーの両回動支点が配置されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の露光条件切替ユニットであって、前記アクチュエータが、コイル枠と、該コイル枠に揺動自在に組み付けられ、コイル枠内に位置するマグネットホルダ部にマグネットを収容した前記揺動レバーと、前記コイル枠に装着され、通電により発生する磁力により、前記マグネットとの間に駆動力を生じさせて、前記揺動レバーを揺動させる空芯コイルと、からなり、前記コイル枠と前記揺動レバーのマグネットホルダ部の一方に設けた凸部と他方に設けた凹部を嵌め合わせることにより、前記揺動レバーの回動支点が構成され、その回動支点が、揺動レバーの回動軸線方向から見た場合のマグネットの投影面の中心付近に配置されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７に記載の露光条件切替ユニットであって、前記コイル枠が、前記揺動レバーのマグネットホルダ部の上下に位置する上板と下板とを有しており、前記揺動レバーのマグネットホルダ部とコイル枠の一方と他方に設けた凸部と凹部が、前記上板と下板の少なくとも一方の撓みを利用して嵌め合わせられ、その後で、前記空芯コイルが前記上板と下板の外側に装着されることで、該上板と下板の外方への撓みが規制されて、それにより、前記揺動レバーがコイル枠から抜け止めされていることを特徴としている。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、前記板状のフィルタ枠が、前記開口部上に前記下部ベースの底壁に沿って直線スライド自在に設けられ、前記光学フィルタが前記フィルタ枠のスライド方向に並べて複数配置され、前記フィルタ枠がスライド自在に設けられた部分の側方に、該フィルタ枠のスライド方向と平行に自身の駆動方向を向けて直動式の前記アクチュエータが配置され、該アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とが、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持ち両端が前記アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とにそれぞれ係合された回動レバーにより互いに連結され、該アクチュエータの可動部の直線運動により、前記フィルタ枠が直線スライドするように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の露光条件切替ユニットであって、前記アクチュエータの固定部に、通電により磁力を発生するコイルが設けられ、前記アクチュエータの可動部に、前記コイルの磁力に応じて前記固定部と間で駆動力を生じて直線運動するマグ
ネットが設けられ、前記コイルの両側部に、該コイルの磁力を強化するヨークが設けられ、一方のヨークの外側に、前記コイルと外部リード線との電気接続を行うための小型の回路基板が配置され、その小型の回路基板が、前記下部ベースの側面に設けた切欠から外部に露出していることを特徴としている。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、前記可動部材が、前記下部ベースの開口部を開閉するシャッタ部材よりなることを特徴としている。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、前記可動部材が、前記下部ベースの開口部の開度を調整する絞り部材よりなることを特徴としている。
【００１９】
請求項１３の発明のカメラユニットは、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の露光条件切替ユニットの下部ベースの下面に、撮像素子を実装した回路基板を固定し、前記露光条件切替ユニットの上部カバーにレンズを装着して一体化してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、本ユニットを構成する上部カバーにレンズ装着孔を形成し、そのレンズ装着孔の内周または周囲にレンズのネジ部の螺合するネジ部を形成したので、直接、上部カバーにレンズをねじ込んで取り付けることができる。つまり、本ユニットにレンズを取り付けるに当たり、光軸方向の長さを持つ鏡筒を省略することができる。従って、本ユニットに、撮像素子を実装した回路基板とレンズとを組み付けてカメラユニットを構成した場合に、カメラユニットの光軸方向寸法の短縮を図ることができ、カメラユニットの薄型化を図ることができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、上部カバーのレンズ装着孔の内周に雌ネジを設け、レンズ側の雄ネジと螺合するようにしたので、例えば、上部カバーの装着孔の周囲に円筒部を立設して、その外周に雄ネジを形成し、その雄ネジにレンズ側の雌ネジを螺合させる場合と比べて、ユニットの薄型化を図ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、フィルタの抜き差しによって撮像素子に入射する露光の条件を切り替えるので、フィルタ効果を効かした画像を記録することができる。また、フィルタ組立体は板状のものとなるので、カメラユニットの薄型化に貢献することができる。この場合、光学フィルタは複数枚フィルタ枠上に取り付けることができ、その組み合わせとしては、ＮＤフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＩＲカットフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＮＤとＩＲの２枚重ねフィルタとダミーフィルタの組み合わせ等を自由に選択することができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、フィルタ組立体の回動支点をフィルタ枠の中央付近に設定したので、バランス良くフィルタ組立体を回動させることができ、駆動負荷を減らすことができる。また、複数の光学フィルタを回動支点に対して片側に寄せて配置したので、使用するフィルタを切り替える場合の回動角度を大きくせずに済み、駆動負担を減らせる上、構成のコンパクト化に貢献することができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、フィルタ枠の先端側（他端側）にバランスウエイトを設けたので、フィルタ組立体の回動支点の位置を、フィルタ組立体の重量バランスを保ちつつ、中央付近の中でも、できるだけ先端側に寄せた位置に配置することができ、それだけフィルタ枠の基端側（一端側）のスペースを大きくとることができて、複数の光学フィルタを
配置する際の余裕スペースを確保することができる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、フィルタ枠の回動支点と揺動レバーの回動支点を下部ベースの開口部を挟んで対向する位置で、且つ、平面略四角形状の下部ベースと上部カバーの対角線方向の２つの位置に配置したので、下部ベースと上部ケースの大きさの割りに、揺動レバーのアーム長を長く設定することができる。従って、アーム長を長く設定できる分だけ、揺動レバーの揺動角度をあまり大きくしないでも、アーム先端の揺動変位量を大きくとることができ、大きな面積の光学フィルタでも、余裕を持って切り替えることができるし、フィルタ切替機構部を構成する各要素のレイアウトの自由度も増すことができる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、重量の大きなマグネットの中心付近に揺動レバーの回動支点を設定しているので、揺動レバーの回動バランスを良くすることができ、揺動レバーの回動の円滑化に寄与することができる。
【００２７】
請求項８の発明によれば、コイル枠の上板と下板の撓みを利用しながら、凹部と凸部を嵌め合わせることにより、揺動レバーのマグネットホルダ部をコイル枠に嵌め込むようにしているので、簡単にコイル枠と揺動レバーの組み付けを行うことができる。また、コイル枠に揺動レバーを組み付けた後に、空芯コイルをコイル枠に装着することによって、コイル枠の上板と下板の撓みを規制して、揺動レバーを抜け止めするので、組立品であるアクチュエータの取り扱いがやりやすくなる。
【００２８】
請求項９の発明によれば、フィルタ枠を直線スライド自在に設けると共に、直動式のアクチュエータをフィルタ枠のスライド方向と平行に配置し、そしてアクチュエータの可動部とフィルタ枠とを、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持つ回動レバーを介して連結したので、フィルタ切替機構部のコンパクトなレイアウトを実現することができ、露光条件切替ユニットの小型化に貢献することができる。
【００２９】
請求項１０の発明によれば、コイルの両側にヨークを設けたので、アクチュエータの駆動効率向上に寄与することができる。また、一方のヨークの外側にコイルと外部リード線との電気接続を行う小型の回路基板を配置し、その回路基板を下部ベースの側面に設けた切欠から露出させたので、外部リードの接続を簡単に行うことができる。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、シャッタ部材で開口部を開閉するので、シャッタ効果を効かした画像を記録することができる。
【００３１】
請求項１２の発明によれば、絞り部材で開口部の開度を調整するので、絞り効果を効かした画像を記録することができる。
【００３２】
請求項１３の発明のカメラユニットによれば、請求項１〜１２のいずれかに記載の露光条件切替ユニットを使用しているので、全体の薄型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１〜図２３は第１実施形態の説明図、図２４〜図３３は第２実施形態の説明図である。第１、第２のいずれの実施形態も、本発明の露光条件切替ユニットとしてのフィルタ切替ユニットを示すものであり、同時にフィルタ切替ユニットにレンズとＣＣＤ付き回路基板を取り付けて構成したカメラユニットも示している。
【００３４】
《第１実施形態》
第１実施形態のフィルタ切替ユニットは、可動部材としてのフィルタ組立体を揺動させ
て、光学フィルタの切り替えを行う揺動タイプのものであり、以下、これについて詳細に説明する。
【００３５】
図１はフィルタ切替ユニット１０と、それに組み合わせてカメラユニット２０を構成する全要素を示す分解斜視図である。このフィルタ切替ユニット１０は、ハウジングを構成する下部ベース１００及び上部カバー１５０と、２枚の異なる光学特性を持つ光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂをフィルタ枠２１０Ａに取り付けたフィルタ組立体２１０と、フィルタ組立体２１０を駆動する電磁式のアクチュエータ３００と、からなる。
【００３６】
カメラユニット２０は、そのフィルタ切替ユニット１０に、レンズ４０とＣＣＤ付き回路基板３０を組み付けて構成したものである。
【００３７】
図２及び図３は下部ベース１００の構成を示す図、図４は上部カバー１５０の構成を示す図、図５〜図７は下部ベース１００にフィルタ切替機構部２００を組み付けた構成を示す図、図８及び図９はフィルタ切替ユニット１０にレンズ４０と回路基板３０を組み付けて構成したカメラユニット２０の外観図、図１０はカメラユニット２０の断面図である。また、図１１〜図２０はフィルタ切替機構部２００の構成及びその要素の構成を示す図である。
【００３８】
図１〜図４に示すように、下部ベース１００及び上部カバー１５０は、それぞれ樹脂成形品により構成されており、平面略四角形状をなしている。下部ベース１００は、底壁１０１の周縁に一定高さの周壁１０２を起立形成した底の浅い箱型のもので、底壁１０１の中央には露光用の円形の開口部１１０が設けられている。
【００３９】
また、底壁１０１の下面には、基板本体３１上にＣＣＤ（撮像素子）３２を実装したＣＣＤ付き回路基板３０が固定できるようになっている。即ち、底壁１０１の下面には、露光用の開口部１１０の直下にＣＣＤ３２を位置合わせした状態で、回路基板３０を固定することのできる基板取付筒部１０３が設けられており、その基板取付筒部１０３の内側のＣＣＤ収容凹部１０３ａに、表面に実装したＣＣＤ３２を収容した状態で、基板取付筒部１０３の下端面に、回路基板３０を密着状態で２本のネジ１４により固定できるようになっている。
【００４０】
基板取付筒部１０３の外周側に膨出形成したボス部には、そのためのネジ止め孔１０５が設けられ、ＣＣＤ付き回路基板３０の基板本体３１には、そのネジ１４を通すためのネジ挿通孔３５が設けられている。
【００４１】
基板本体３１は下部ベース１００に対応した四角形状のもので、その対向する２つのコーナー部には、カメラユニット２０として組み立てた状態で取付対象部材に固定するためのネジ止め用の取付孔３６が設けられている。なお、基板本体３１の上面中央には、撮像素子としてＣＣＤ３２を実装しているが、それ以外の撮像素子を実装しても勿論よい。
【００４２】
また、下部ベース１００の底壁１０１の下面には、アクチュエータ収容部１２０に固定したアクチュエータ３００のコイル（後述）の端末と外部リード線とを接続するための小型の回路基板５０がネジ１６で取り付けられている。
【００４３】
また、下部ベース１００の上面には、上部カバー１５０を取付固定するためのネジ止め孔１０４や位置決めボス１０７が設けられている。また、露光用の開口部１１０を挟む一方側には、フィルタ組立体２１０の回動支点となる凸軸１１１が突設され、他方側には、アクチュエータ３００を収容するためのアクチュエータ収納部１２０が設けられている。
【００４４】
アクチュエータ収納部１２０に収容されるアクチュエータ３００は、後に詳しく述べるが、回動支点を中心に回動自在とされた揺動レバー２７０を有するものであり、その揺動レバー２７０の回動支点が、開口部１１０を挟んで凸軸１１１と対向する位置にある。特に、フィルタ組立体２１０の回動支点と揺動レバー２７０の回動支点は、平面略四角形状の下部ベース１００及び上部カバー１５０の対角線上に配置されている。
【００４５】
前記アクチュエータ収納部１２０は、底壁１０１より一段低く形成されており、そのアクチュエータ収納部１２０の底面には、アクチュエータ３００を構成するコイル枠２４０をワンタッチ固定するための一対の係止アーム１２１と、固定の際に正確にコイル枠２４０を位置決めするための３個の位置決め孔１２９が設けられている。
【００４６】
一方、下部ベース１００の上側に被せる上部カバー１５０は、略四角形状の上面板１５１の中央に、下部ベース１００の露光用の開口部１１０に対応したレンズ装着孔１６０を有しており、そのレンズ装着孔１６０の内周には、レンズ４０の雄ネジ部４１が螺合される雌ネジ部１６１が形成されている。この上部カバー１５０は、下部ベース１００の上面を覆った状態で、下部ベース１００にネジ１２で固定されるもので、下部ベース１００のネジ止め孔１０４に対応したネジ挿通孔１５４と、位置決めボス１０７が嵌まる位置決め孔１５７を有している。また、上部カバー１５０のレンズ装着孔１６０の下端には、レンズ４０のねじ込み高さを規制するストッパ１６２が設けられている。
【００４７】
レンズ装着孔１６０に装着されるレンズ４０は、透明樹脂による一体成形品として構成されており、図１、図１０に示すように、中央に下部ベース１００の開口部１１０より大きめの口径の円形のレンズ部４０Ａを有し、その周囲にリング状枠部４２を有し、そのリング状枠部４２の下端外周に雄ネジ部４１を有している。このようにレンズ４０に直接、上部カバー１５０の雌ネジ部１６１に螺合する雄ネジ部４１を形成していることにより、無駄な鏡筒を使用しないで、フィルタ切替ユニット１０にレンズ４０を装着することができる。つまり、フィルタ切替ユニット１０が、レンズマウントの役割をなす。
【００４８】
本実施形態のフィルタ切替ユニット１０は、下部ベース１００にフィルタ切替機構部２００を組み付け、その上から上部カバー１５０を被せて固定したものであり、以下にフィルタ切替機構部２００の構成について説明する。
【００４９】
図５〜図７並びに図１０に示すように、フィルタ切替機構部２００は、下部ベース１００と上部カバー１５０（図５〜図７では図示されていず）の間の空間に収容されており、フィルタ組立体２１０と、このフィルタ組立体２１０を駆動するアクチュエータ３００と、からなる。フィルタ組立体２１０は、上部カバー１５０のレンズ装着孔１６０に装着されたレンズ４０及び下部ベース１００露光用の開口部１１０を通して撮像素子であるＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替える可動部材に相当するものである。
【００５０】
フィルタ組立体２１０は、下部ベース１００の露光用の開口部１１０上の位置に対して抜き差しされる２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを板状のフィルタ枠２１０Ａに取り付けて構成したものであり、アクチュエータ３００によってフィルタ枠２１０Ａを揺動させることにより、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを、開口部１１０上の位置に対して抜き差しできるようになっている。
【００５１】
図１１、図１２に示すように、フィルタ枠２１０Ａは、外形が略釣鐘形をなした板体２１２の中央付近に、下部ベース１００の凸軸１１１に嵌まる揺動孔２１１を有しており、その揺動孔２１１を下部ベース１００の凸軸１１１に嵌めることにより、凸軸１１１と揺動孔２１１で構成される回動支点を中心にして、下部ベース１００の底壁１０１に沿った面内で回動できるようになっている。
【００５２】
凸軸１１１は開口部１１０から若干離れた位置にあり、凸軸１１１を中心にフィルタ枠２１０Ａが回動した際に開口部１１０を通過するフィルタ枠２１０Ａ上の位置に、円形の２つの透孔２１３Ａ、２１３Ｂが設けられており、各透孔２１３Ａ、２１３Ｂの上に、矩形の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂが取り付けられている。２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの組み合わせとしては、ＮＤフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＩＲカットフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＮＤとＩＲの２枚重ねフィルタとダミーフィルタの組み合わせ等を自由に選択することができる。
【００５３】
２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂは、回動支点（揺動孔２１１）に対して片側に寄った位置に並べて複数配置されている。また、これら複数の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂが配置された側を一端側（基端側）とした場合、その反対側のフィルタ枠２１０Ａ上の他端側（先端側）には、フィルタ組立体２１０の一端側と他端側の回動支点（凸軸１１１、揺動孔２１１）に対する重量バランスを調整するためのバランスウエイト２１９が設けられている。バランスウエイト２１９は、フィルタ枠２１０Ａの先端を肉厚にすることで形成されている。
【００５４】
２枚の矩形の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂは、図１２に示すように、１つの辺同士を略平行にして近接させることで、フィルタ枠２１０Ａの上面に並べて配置してあり、フィルタ枠２１０Ａに形成した複数の鉤爪２１６や位置決め凸部２１４、２１８で位置決め係止した状態で、両フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの縁部に跨るバネ状の押え板２３０を上から被せて、その押え板２３０の先端２３１と両翼部２３２をフィルタ枠２１０Ａ上の係止爪２１７に差し込むことにより、フィルタ枠２１０上の所定位置に位置決め固定されている。
【００５５】
また、フィルタ枠２１０Ａの２つの透孔２１３Ａ、２１３Ｂの間には、揺動孔２１１の中心から２つの透孔２１３Ａ、２１３Ｂの中心の中間点に引いた直線に沿って延びる長孔２１５が設けられ、押え板２３０にもその長孔２１５に重なる長孔２３５が設けられている。この長孔２１５は、後述するアクチュエータ３００の揺動レバー２７０の先端の駆動ピン２８５をスライド自在に係合するためのスライド孔である。
【００５６】
次にアクチュエータ３００について説明する。
アクチュエータ３００は、図１３に示すように、樹脂成形品よりなるコイル枠２４０と、コイル枠２４０に揺動自在に組み付けられ、コイル枠２４０内に位置するマグネットホルダ部２７５にマグネット２７２を収容した揺動レバー２７０と、コイル枠２４０に装着され、通電により発生する磁力により、マグネット２７２との間に駆動力を生じさせて、揺動レバー２７０を揺動させる空芯コイル２９０と、からなる。揺動レバー２７０は、アクチュエータ３００を下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に設置した状態で、回動支点を中心に下部ベース１００の底壁１０１に沿った面内で揺動するものとして設けられている。
【００５７】
コイル枠２４０は、揺動レバー２７０の先端を突き出すための開口２６０を有した前板２４２と、前板２４２の背面に上下に間隔をおいて突設された互いに平行に対向する上板２４３及び下板２４４と、前板２４２の背面に左右に間隔をおいて突設された左右の側板２４５、２４６と、左右の側板２４５、２４６の外面に縦に設けられた取付固定用の断面コ字状のスライドガイド２４７とを備えており、前板２４２と上板２４３と下板２４４と左右側板２４５、２４６で囲まれた背面開放の矩形の空間に、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５を揺動自在に収容できるようになっている。
【００５８】
各スライドガイド２４７の内側下端には係止段部２４７ａが設けられており、コイル枠
２４０を下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に収容した際に、アクチュエータ収納部１２０の底面に突設した係止アーム１２１の先端係止爪が、コイル枠２４０の係止段部２４７ａに係合することにより、コイル枠２４０を下部ベース１００に確実に固定できるようになっている。スライドガイド２４７は、このようにコイル枠２４０をアクチュエータ収納部１２０に収容する際に、係止アーム１２１に対してスライドすることにより、コイル枠２４０の収容動作をガイドする機能を果たす。
【００５９】
また、図１５に示すように、コイル枠２４０の下端面には、コイル枠２４０を下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に収容する際に、アクチュエータ収納部１２０の底面に設けた位置決め孔１２９に嵌まることで、コイル枠２４０の取付位置を決める３つの位置決め突起２４９が設けられている。
【００６０】
また、上板２４３と下板２４４の上下に対応する位置には、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５の上下に突出した円柱状の凸軸（凸部）２８１を回動自在に嵌めるための円形の軸受孔２４３ａ、２４４ａが設けられ、その円形の軸受孔（凹部）２４３ａ、２４４ａの手前側（背面側）の上板２４３と下板２４４の対向面には、軸受孔２４３ａ、２４４ａに向けて揺動レバー２７０の円柱状の凸軸（凸部）２８１を容易に嵌め込めるようにするためのガイド斜面２４３ｂ、２４４ｂが設けられている。また、図１４に示すように、前板２４２の左右には、前板２４２の板厚内に形成された細径のヨークピン挿入孔２４８が一対設けられ、それらヨークピン挿入孔２４８にそれぞれヨークピン２５８が圧入されている。これらヨークピン２５８は、揺動レバー２７０のマグネット２７２との間で吸引作用を及ぼし、非作動時に揺動レバー２７０をいずれかの揺動限に吸引して保持する役目を果たす。
【００６１】
また、左右側板２４５、２４６と上板２４３及び下板２４４の左右側縁との間には、空芯コイル２９０を差し込むための挿入隙間２５０が設けられている。空芯コイル２９０は、４つの辺部を有する角筒状のもので、上辺部がコイル枠２４０の上板２４３の上面側に嵌まり、下辺部がコイル枠２４０の下板２４４の下面側に嵌まり、左右辺部が前記挿入隙間２５０に嵌まるようになっている。
【００６２】
揺動レバー２７０は、図１６に示すように、マグネットホルダ部２７５とアーム２７６を有する樹脂成形品よりなる揺動レバー本体２７１と、マグネットホルダ部２７５に挿入固定されたマグネット２７２と、からなる。
【００６３】
マグネットホルダ部２７５は、図１７に示すように、前壁２８２と、前壁２８２の背面に互いに平行に間隔をおいて突設された上壁２７７及び下壁２７８と、外面が円弧面となった左右側壁２７９とからなり、前壁２８２と上下壁２７７、２７８と左右側壁２７９で囲まれた背面開放の矩形の空間２８０に、直方体形状のマグネット２７２を背面側から挿入できるようになっている。
【００６４】
上壁２７７の上面と下壁２７８の下面には、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の軸受孔２４３ａ、２４４ａに嵌まる凸軸２８１が突設され、上壁２７７の下面の空間２８０への入口側には、挿入したマグネット２７２を抜け止めする係止突起２７７ａが設けられている。
【００６５】
アーム２７６は、前壁２８２から前方へ直線的に延び出しており、アーム２７６の先端下面には、フィルタ枠２１０Ａの長孔２１５にスライド自在に係合する駆動ピン２８５が突設されている。
【００６６】
次に組立手順を説明する。
アクチュエータ３００を組み立てる場合は、まず、図１６に示すように、揺動レバー本体２７１のマグネットホルダ部２７５にマグネット２７２を挿入して揺動レバー２７０を組み立てる。マグネット２７２を挿入する際には、マグネット２７２を係止突起２７７ａに押し当て、上壁２７７を若干撓ませつつ挿入する。奥まで挿入すると、上壁２７７が撓みから復帰することで、係止突起２７７ａがマグネット２７２の後端に係合し、マグネット２７２を抜け止めする。この際、マグネット２７２がガタつくような場合は、接着剤を適当な孔から注入してマグネット２７２を確実に固定する。
【００６７】
マグネット２７２は長手方向（左右方向）に磁化されており、揺動レバー本体２７１のマグネットホルダ部２７５に収容して揺動レバー２７０を組み立てた段階で、左右側壁２７９側にＮ極とＳ極がある。また、凸軸２８１は、上から見た場合のマグネット２７２の投影面積の中央付近に位置するように設けられている。
【００６８】
揺動レバー２７０を組み立てたら、図１３に示すように、次にこれをコイル枠２４０に組み付ける。即ち、アーム２７５の先端をコイル枠２４０の前板２４２の開口２６０に貫通させ、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５を、上板２４３と下板２４４の間の空間に挿入する。そして、揺動レバー２７０のマグネット収容部２７５の上下面に出っ張っている凸軸２８１を、上板２４３と下板２４４のガイド斜面２４３ｂ、２４４ｂを利用して、コイル枠２４０の軸受孔２４３ａ、２４４ａに嵌め込む。その際、上板２４３と下板２４４は、いったん若干外側に撓んだ後、凸軸２８１が軸受孔２４３ａ、２４３ｂに嵌った段階で、元の位置に戻ることになる。
【００６９】
このように、揺動レバー２７０の凸軸２８１をコイル枠２４０の軸受孔２４３ａ、２４４ａに嵌め込むことで、揺動レバー２７０はコイル枠２４０に揺動自在に組み付けられる。そして、凸軸（凸部）２８１と軸受孔２４３ａ、２４４ａが、揺動レバー２７０の回動支点となる。この組立品において、揺動レバー２７０のアーム２７６の先端は、コイル枠２４０の前板２４２の開口２６０から外に突出しており、開口２６０の左右側縁部が、揺動レバー２７０の揺動限を規定するストッパの役割をなす。
【００７０】
揺動レバー２７０をコイル枠２４０に組み付けたら、次に図１８〜図２１に示すように、コイル枠２４０に空芯コイル２９０を装着する。即ち、角筒状の空芯コイル２９０の上辺部をコイル枠２４０の上板２４３の上面側に嵌め、空芯コイル２９０の下辺部をコイル枠２４０の下板２４４の下面側に嵌め、空芯コイル２９０の左右辺部をコイル枠２４０の左右側板２４５、２４６の内側の挿入隙間２５０に嵌め込む。
【００７１】
そうすることにより、空芯コイル２９０が、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の外側への撓みを規制することになるから、揺動レバー２７０の凸軸２８１がコイル枠２４０の軸受孔２４３ａ、２４４ａから外れるのを防止することができる。
【００７２】
この段階で、図１９〜図２１に示すアクチュエータ３００が組み上がる。このアクチュエータ３００において、空芯コイル２９０に通電すると、空芯コイル２９０は前後方向の磁界を生じるので、前側がＮ極のときにはマグネット２７２のＳ極側を吸引し、前側がＳ極のときにはマグネット２７２のＮ極側を吸引し、揺動レバー２７０に回転駆動力を与え、アーム２７６が図２１中の矢印のどちらかの方向へ揺動することになる。
【００７３】
次に、図５〜図７に示すように、フィルタ組立体２１０とアクチュエータ３００を組み合わせながら、両者の組み合わせ品であるフィルタ切替機構部２００を下部ベース１００に組み付ける。その際、まず、フィルタ組立体２１０のフィルタ枠２１０Ａの揺動孔２１１を、下部ベース１００の凸軸１１１に嵌める。次いで、アクチュエータ３００のコイル枠２４０を、下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に組み付ける。
【００７４】
即ち、コイル枠２４０の下端の３つの位置決めピン２４９を下部ベース１００側の３つの位置決め孔１２９に嵌め込んでコイル枠２４０を位置決めしなら、係止アーム１２１をスライドガイド２４７の係合段部２４７ａに係合させることにより、コイル枠２４０を下部ベース１００に固定する。それにより、アクチュエータ３００が下部ベース１００に固定される。
【００７５】
その際、アクチュエータ３００の揺動レバー２７０の先端の駆動ピン２８５を、フィルタ枠２１０Ａの長孔２１５に係合させる。これにより、フィルタ枠２１０Ａの回動支点（揺動孔２１１と凸軸１１１）と揺動レバー２７０の回動支点（軸受孔２４３ａ、２４４ａと凸軸２８１）の中間で、揺動レバー２７０とフィルタ枠２１０Ａとが、揺動レバー２７０の揺動によりフィルタ枠２１０Ａが回動するように連結される。
【００７６】
また、フィルタ枠２１０Ａの回動支点と揺動レバー２７０の回動支点が、露光用の開口部１１０を挟んで対向する位置関係になり、平面略四角形状に形成された下部ベース１００及び上部カバー１５０の対角線方向にフィルタ枠２１０Ａと揺動レバー２７０の両回動支点が並ぶ。
【００７７】
このように、フィルタ組立体２１０とアクチュエータ３００よりなるフィルタ切替機構部２００を下部ベース１００に組み付けたら、空芯コイル２９０と小型の回路基板５０を電気接続し、上部カバー１５０をその上に被せる。そして、ネジ１２で上部カバー１５０を下部ベース１００に固定する。これにて、本フィルタ切替ユニット１０が完成する。
【００７８】
そこで、このフィルタ切替ユニット１０の上部カバー１５０のレンズ装着孔１６０にレンズ４０を装着し、下部ベース１００の下面にＣＣＤ付き回路基板３０をネジ１４で固定する。そうすることで、図８〜図１０に示すカメラユニット２０が完成する。
【００７９】
このフィルタ切替ユニット１０において、空芯コイル２９０に通電すると、図２２に示す状態か、図２３に示す状態になる。即ち、揺動レバー２７０が回動することにより、フィルタ組立体２１０が一方または他方に揺動し、２枚のフィルタ２２０Ａ、２２０Ｂのうちの一方または他方が、露光用の開口部１１０の上に位置決めされる。そして、フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを通過した光がＣＣＤ３２に入射することになる。
【００８０】
次に作用効果を述べる。
上述したフィルタ切替ユニット１０は、ユニットを構成する上部カバー１５０にレンズ装着孔１６０を形成し、そのレンズ装着孔１６０の内周に、レンズ４０の雄ネジ部４１の螺合する雌ネジ部１６１を形成しているので、直接、上部カバー１５０にレンズ４０をねじ込んで取り付けることができる。つまり、本ユニット１０にレンズ４０を取り付けるに当たり、光軸方向の長さを持つ鏡筒を省略することができる。従って、本ユニット１０に、ＣＣＤ付き回路基板３０とレンズ４０とを組み付けてカメラユニット２０を構成した場合に、カメラユニット２０の光軸方向寸法の短縮を図ることができ、カメラユニット２０の薄型化を図ることができる。
【００８１】
また、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの抜き差しによってＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替えるので、フィルタ効果を効かした画像を記録することができる。また、フィルタ組立体２１０は板状のものとなるので、カメラユニット２０の薄型化に貢献することができる。
【００８２】
また、フィルタ組立体２１０の回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）をフィルタ枠２１０Ａの中央付近に設定したので、バランス良くフィルタ組立体２１０を回動させること
ができ、アクチュエータ３００の駆動負荷を減らすことができる。また、２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）に対して片側に寄せて配置しているので、使用するフィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを切り替える場合の回動角度を大きくせずに済み、駆動負担を減らせる上、構成のコンパクト化に貢献することができる。
【００８３】
また、フィルタ枠２１０Ａの先端側（他端側）にバランスウエイト２１９を設けているので、フィルタ組立体２１０の回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）の位置を、フィルタ組立体２１０の重量バランスを保ちつつ、中央付近の中でも、できるだけ先端側に寄せた位置に配置することができ、それだけフィルタ枠２１０Ａの基端側（一端側）のスペースを大きくとることができて、複数の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを配置する際の余裕スペースを確保することができる。
【００８４】
また、フィルタ枠２１０Ａの回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）と揺動レバー２７０の回動支点（凸軸２８１、軸受孔２４３ａ、２４４ａ）を下部ベース１００の開口部１１０を挟んで対向する位置で、且つ、平面略四角形状の下部ベース１００と上部カバー１５０の対角線方向の２つの位置に配置したので、下部ベース１００と上部ケース１５０の大きさの割りに、揺動レバー２７０のアーム２７６の長さを長く設定することができる。従って、アーム２７６の長さを長く設定できる分だけ、揺動レバー２７０の揺動角度をあまり大きくしないでも、アーム２７６の先端の揺動変位量を大きくとることができ、大きな面積の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂでも、余裕を持って切り替えることができるし、フィルタ切替機構部２００を構成する各要素のレイアウトの自由度も増すことができる。
【００８５】
また、重量の大きなマグネット２７２の中心付近に揺動レバー２７０の回動支点（凸軸２８１、軸受孔２４３ａ、２４４ａ）を設定しているので、揺動レバー２７０の回動バランスを良くすることができ、揺動レバー２７０の回動の円滑化に寄与することができる。
【００８６】
また、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の撓みを利用しながら、軸受孔２４３ａ、２４４ａと凸軸２８１を嵌め合わせることにより、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５をコイル枠２４０に嵌め込むようにしているので、簡単にコイル枠２４０と揺動レバー２７０の組み付けを行うことができる。また、コイル枠２４０に揺動レバー２７０を組み付けた後に、空芯コイル２９０をコイル枠２４０に装着することによって、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の撓みを規制して、揺動レバー２７０を抜け止めするので、組立品であるアクチュエータ３００の取り扱いがやりやすくなる。
【００８７】
なお、上記実施形態では、アクチュエータ３００で駆動する可動部材がフィルタ組立体２１０である場合を説明したが、可動部材を、下部ベース１００の開口部１１０を開閉するシャッタ部材で構成してもよく、その場合は、シャッタ効果を効かした画像を記録することができる。また、可動部材を、下部ベース１００の開口部１１０の開度を調整する絞り部材で構成してもよく、その場合は、絞り効果を効かした画像を記録することができる。
【００８８】
次に本発明の第２実施形態を説明する。
【００８９】
《第２実施形態》
第２実施形態のフィルタ切替ユニットは、可動部材としてのフィルタ組立体を揺動ではなく、直線移動させて、光学フィルタの切り替えを行う直動タイプのものであり、以下、これについて詳細に説明する。
【００９０】
図２４はフィルタ切替ユニット（露光条件切替ユニット）１０１０と、それに組み合わせてカメラユニット１０２０を構成する全要素を示す分解斜視図である。このフィルタ切替ユニット１０１０は、ハウジングを構成する下部ベース１１００及び上部カバー１１５０と、２枚の異なる光学特性を持つ光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂをフィルタ枠１２１０Ａに取り付けたフィルタ組立体１２１０と、フィルタ組立体１２１０を駆動する電磁式のアクチュエータ１３００と、からなる。２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの組み合せは、第１実施形態で述べたものを同じである。
【００９１】
カメラユニット１０２０は、そのフィルタ切替ユニット１０１０に、レンズ４０とＣＣＤ付き回路基板３０を組み付けて構成したものである。
【００９２】
図２５及び図２６は下部ベース１１００の構成を示す図、図２７は上部カバー１１５０の構成を示す図、図２８〜図３０は下部ベース１１００にフィルタ切替機構部１２００を組み付けた構成を示す図、図３１及び図３２はフィルタ切替ユニット１０１０にレンズ４０と回路基板３０を組み付けて構成したカメラユニット１０２０の外観図、図３３はカメラユニット１０２０の断面図である。
【００９３】
図２４〜図２９に示すように、下部ベース１１００及び上部カバー１１５０は、それぞれ樹脂成形品により構成されており、平面略四角形状をなしている。下部ベース１１００は、底壁１１０１の周縁に一定高さの周壁１１０２を起立形成した底の浅い箱型のもので、底壁１１０１の中央には露光用の円形の開口部１１１０が設けられている。
【００９４】
また、底壁１１０１の下面には、基板本体３１上にＣＣＤ（撮像素子）３２を実装したＣＣＤ付き回路基板３０が固定できるようになっている。即ち、底壁１１０１の下面には、露光用の開口部１１１０の直下にＣＣＤ３２を位置合わせした状態で、回路基板３０を固定することのできる基板取付筒部１１０３が設けられており、その基板取付筒部１１０３の内側のＣＣＤ収容凹部１１０３ａに、表面に実装したＣＣＤ３２を収容した状態で、基板取付筒部１１０３の下端面に、回路基板３０を密着状態で２本のネジ１４により固定できるようになっている。
【００９５】
基板取付筒部１１０３の外周側に膨出形成したボス部には、そのためのネジ止め孔１１０５が設けられ、ＣＣＤ付き回路基板３０の基板本体３１には、そのネジ１４を通すためのネジ挿通孔３５が設けられている。
【００９６】
基板本体３１は下部ベース１１００に対応した四角形状のもので、その対向する２つのコーナー部には、カメラユニット１０２０として組み立てた状態で取付対象部材に固定するためのネジ止め用の取付孔３６が設けられている。なお、基板本体３１の上面中央には、撮像素子としてＣＣＤ３２を実装しているが、それ以外の撮像素子を実装しても勿論よい。
【００９７】
下部ベース１１００の上面には、フィルタ組立体１２１０やアクチュエータ１３００が搭載される。この場合のフィルタ組立体１２１０は、直動式のアクチュエータ１３００の動作により直線スライドして、露光用の開口部１１１０上に抜き差しする光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを切り替えるタイプのものであり、下部ベース１１００の長手方向と平行な方向に、フィルタ組立体１２１０のスライド方向Ａ（図２８中の矢印Ａ方向）が設定されている。
【００９８】
下部ベース１１００上の中央の領域は、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域として確保され、その領域の中心に露光用の開口部１１１０が設けられている。また、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域の側方には、アクチュエータ収納部１１２０とし
てのスペースが確保されている。アクチュエータ収納部１１２０は、前記スライド方向Ａと平行な方向に長い平面長方形状のスペースであり、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域の底壁１１０１よりも一段低くなっていて、両サイドが外側の側壁１１２０ａと内側の側壁１１２０ｂとで画成され、後端と前端が後端壁１１２１と前端壁１１２２とで画成されている。後端壁１１２１は、周壁１１０２の一部として設けられ、前端壁１１２２は、周壁１１０２の内側に仕切壁として設けられている。そして、この仕切壁として設けられた前端壁１１２２の前隣りにはスライド溝１１２３が設けられ、その先端にはバネ止めピンとして兼用される位置決めボス１１０７が設けられている。
【００９９】
また、アクチュエータ収納部１１２０を画成している外側の側壁１１２０ａも周壁１１０２の一部として設けられており、その側壁１１２０ａには矩形の切欠１１２８が形成されている。この切欠１１２８は、後述する小型の回路基板１０５を外部に露出させるためのものである。また、内側の側壁１１２０ｂは、フィルタ組立体１２１０の収容スペースとアクチュエータ収納部１１２０とを区分するための仕切壁として設けられており、その内側の側壁１１２０ｂと後端壁１１２１の側縁との間には、後述するアクチュエータベース１２４２を上から挿入するスリット１１４４が設けられている。
【０１００】
また、スリット１１４４の外側には、内側の側壁１１２０ｂと連続したアクチュエータベース取付壁１１４２が設けられている。このアクチュエータベース取付壁１１４２も、下部ベース１１００の周壁１１０２の一部として設けられており、その下端部には、アクチュエータベース１１４２をネジ止めするためのネジ孔１１４３が設けられている。
【０１０１】
また、下部ベース１１００の上面には、上部カバー１１５０を取付固定するためのネジ止め孔１１０４や位置決めボス１１０７の他に、フィルタ組立体１２１０の直線スライドを案内する３つのガイドピン１１１５や後述する回動レバー１２８０を回動自在に支持する凸軸１１１１が立設されている。
【０１０２】
３つのガイドピン１１１５は、一対の対向辺が前記スライド方向Ａと平行で且つ４つの頂点が露光用の開口部１１１０を囲む仮想長方形の３つの頂点の位置に配置されている。また、凸軸１１１１は、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域から外れた位置で、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域の延長上の位置に配置されている。
【０１０３】
この凸軸１１１１も位置決めボス（他の位置決めボスは符号１１０７で示す）を兼ねるものであり、フィルタ組立体１２１０を挟んで、この凸軸１１１１と略対向する位置にも、上部カバー１１５０の位置を決めるための位置決めボス１１０７が立設されている。また、上部カバー１１５０をネジ止めするためのネジ止め孔１１０４は、適当な間隔をおいて３つ以上配置され、下部ベース１１００の周壁１１０２の内面側に膨出部を設けて、そこに形成されている。
【０１０４】
一方、下部ベース１１００の上側に被せる上部カバー１１５０は、図２４、図２７に示すように、略四角形状の上面板１１５１の中央に、下部ベース１１００の露光用の開口部１１１０に対応したレンズ装着孔１１６０を有しており、そのレンズ装着孔１１６０の内周には、レンズ４０の雄ネジ部４１が螺合される雌ネジ部１１６１が形成されている。この上部カバー１１５０は、下部ベース１１００の上面を覆った状態で、下部ベース１１００にネジ１２で固定されるもので、下部ベース１１００のネジ止め孔１１０４に対応したネジ挿通孔１１５４と、位置決めボス１１０７や凸軸１１１１の上端が嵌まる位置決め孔１１５７や保持孔１１７１を有している。また、上部カバー１１５０のレンズ装着孔１１６０の下端には、レンズ４０のねじ込み高さを規制するストッパ１１６２が設けられている。
【０１０５】
レンズ装着孔１１６０に装着されるレンズ４０は、透明樹脂による一体成形品として構成されており、図２４及び図３３に示すように、中央に下部ベース１１００の開口部１１１０より大きめの口径の円形のレンズ部４０Ａを有し、その周囲にリング状枠部４２を有し、そのリング状枠部４２の下端外周に雄ネジ部４１を有している。このようにレンズ４０に直接、上部カバー１１５０の雌ネジ部１１６１に螺合する雄ネジ部４１を形成していることにより、無駄な鏡筒を使用しないで、フィルタ切替ユニット１０１０にレンズ４０を装着することができる。つまり、フィルタ切替ユニット１０１０が、レンズマウントの役割をなす。
【０１０６】
本実施形態のフィルタ切替ユニット１０１０は、下部ベース１１００にフィルタ切替機構部１２００を組み付け、その上から上部カバー１１５０を被せて固定したものであり、以下にフィルタ切替機構部１２００の構成について説明する。
【０１０７】
図２４、図２８、図２９、図３０に示すように、フィルタ切替機構部１２００は、下部ベース１１００と上部カバー１１５０（図示略）の間の空間に収容されており、フィルタ組立体１２１０と、このフィルタ組立体１２１０を駆動するアクチュエータ１３００と、からなる。フィルタ組立体１２１０は、上部カバー１１５０のレンズ装着孔１１６０に装着されたレンズ４０及び下部ベース１１００露光用の開口部１１１０を通して撮像素子であるＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替える可動部材に相当するものである。
【０１０８】
フィルタ組立体１２１０は、下部ベース１１００の露光用の開口部１１１０上の位置に対して抜き差しされる２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを板状のフィルタ枠１２１０Ａに取り付けて構成したものであり、アクチュエータ１３００によってフィルタ枠１２１０Ａを直線スライドさせることにより、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを、開口部１１１０上の位置に対して抜き差しできるようになっている。
【０１０９】
フィルタ枠１２１０Ａは略長方形状板状のもので、スライド方向に並べて、露出用の開口部１１１０に対応した２つの円形の透孔１２１３Ａ、１２１３Ｂを有すると共に、それら透孔１２１３Ａ、１２１３Ｂの両側に位置させて、下部ベース１１００のスライドピン１１１５に嵌まる３本のスライド溝１２１５を有している。透孔１２１３Ａ、１２１３Ｂの上側には、２枚の矩形の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂが配置されており、これら２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂは、フィルタ枠１２１０Ａに形成した複数の鉤爪１２１６等で位置決め係止した状態で、両フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの縁部に跨る帯バネ状の押え板１２３０を上から被せて、その押え板１２３０の両端をフィルタ枠１２１０Ａ上の係止爪１２１７に差し込むことにより、フィルタ枠１２１０上の所定位置に位置決め固定されている。
【０１１０】
また、フィルタ枠１２１０Ａのスライド方向Ａの端部には、後述する回動レバー１２８０の駆動ピン１２８４を係合するための長孔１２１１が設けられている。
【０１１１】
次にフィルタ組立体１２１０をスライドさせるアクチュエータ１３００について説明する。
アクチュエータ１３００は、可動ロッド１２７０を直線運動させる直動式のもので、アクチュエータベース（アクチュエータの固定部）１２４２と、このアクチュエータベース１２４２に固定されたコイルボビン１２４１と、コイルボビン１２４１に直列且つ逆向きに巻回された２つのコイル１２９０と、コイルボビン１２４１の両側に配された磁力強化用の板状のヨーク１２９１と、可動ロッド１２７０と、から構成されており、自身の駆動方向をフィルタ組立体１２１０のスライド方向Ａと平行に揃えて、アクチュエータ収納部１１２０に収容されている。
【０１１２】
コイル１２９０は、図３０（Ｂ）に示すように、コイルボビン１２４１の３枚の仕切１２４１ａ、１２４１ｂ、１２４１ｃの間に形成された２つの凹所に巻かれている。また、アクチュエータベース１２４２の一端には、下部ベース１１００側のアクチュエータベース取付壁１１４２にネジ１８で固定するためのネジ通し孔１２４３が付いている。また、一方のヨーク１２９１の外側には、コイル１２９０と外部リード線との電気接続を行うための小型の回路基板１０５０が配置されている。
【０１１３】
アクチュエータ１３００の可動ロッド１２７０は、基端部に、円柱状のマグネット１２７３が挿入固定されたマグネットホルダ部１２７１が設けられており、その先端側に、真っ直ぐ延びるロッド１２７２が一体化されている。ロッド１２７２の先端には、下部ベース１１００のスライドガイド１１２３にスライド自在に係合する下向きの突起１２７４が設けられると共に、横向きに直角に折れ曲がったアーム１２７５が設けられている。そして、アーム１２７５の先端に上向きに駆動ピン１２７６が設けられている。
【０１１４】
コイルボビン１２４１の内部は空洞になっており、ここに可動ロッド１２７０のマグネットホルダ部１２７１がスライド自在に挿入され、これによりアクチュエータ１３００が構成されている。この場合、マグネット１２７３は長手方向に２極着磁されており、コイル１２９０に通電すると、マグネットを吸引・反発し、駆動力を発生するようになっている。
【０１１５】
フィルタ切替ユニット１０１０を構成する場合は、まず、下部ベース１１００にフィルタ組立体１２１０を組み付ける。即ち、フィルタ枠１２１０Ａの３つのガイド溝１２１５を３つのガイドピン１１１５に嵌める。これにより、フィルタ組立体１２１０が、ガイドピン１１１５とガイド溝１２１５の作用により、矢印Ａ方向にスライド自在となる。次に、アクチュエータ１３００をアクチュエータ収納部１１２０に収容し、アクチュエータベース１２４２の一端部をスリット１１４４から外に出して、下部ベース１１００のアクチュエータベース取付壁１１４２にネジ１８で固定する。これによりアクチュエータ１３００が固定され、この状態で、小型の回路基板１０５０が下部ベース１１００の切欠１１２８から外に臨む。
【０１１６】
また、可動ロッド１２７０の先端の下向きの突起１２７４を下部ベース１１００のスライド溝１１２３に嵌める。そうすると、アーム１２７５はフィルタ組立体１２１０を取り付けた側に突き出た形となる。次いで、下部ベース１１００の凸軸１１１１に、方向転換用の回動レバー１２８０のレバーアーム１２８１の長手方向中間部に設けた軸受孔１２８２を嵌める。これにより、回動レバー１２８０は、凸軸１１１１と軸受孔１２８２を回動支点にして揺動できるようになる。
【０１１７】
そこで、この回動レバー１２８０のレバーアーム１２８１の一端に設けた長孔１２８３を、可動ロッド１２７０のアーム１２７５の先端に設けた上向きの駆動ピン１２７６に係合させると共に、レバーアーム１２８１の他端に設けた下向きの駆動ピン１２８４を、フィルタ組立体１２１０のフィルタ枠１２１０Ａの先端に設けた長孔１２１１に係合させる。こうすることにより、アクチュエータ１３００の可動ロッド１２７０とフィルタ組立体１２１０とが、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持った回動レバー１２８０を介して互いに連結される。
【０１１８】
また、捩り巻きバネ１２８８の一端１２８８ａを、下部ベース１１００のバネ止めピンを兼ねた位置決めボス１１０７に係止すると共に、他端１２８８ｂを、回動レバー１２７０の長孔１２８３の近傍に設けたフック１２８５に係止する。
【０１１９】
これにより、可動ロッド１２７０の直線運動に応じて、フィルタ組立体１２１０がスラ
イドするようになると共に、バネ１２８８の作用により、フィルタ組立体１２１０がどちらかの移動端に付勢されるようになる。この場合、回動レバー１２８０の回動支点からのアーム長を適当に配分することにより、可動ロッド１２７０とフィルタ組立体１２１０のモーメントのバランスを調整し動作のスムーズ化を図ることができる。
【０１２０】
こうして、フィルタ切替機構部１２００を下部ベース１１００上に組み込んだら、その上から上部カバー１１５０を被せ、位置決め孔１１５７や保持孔１１７１を下部ベース１１００の位置決めボス１１０７や凸軸１１１１に嵌める。そして、ネジ１２で上部カバー１１５０を下部ベース１１００に固定する。これにて、本フィルタ切替ユニット１０１０が完成する。
【０１２１】
そこで、このフィルタ切替ユニット１０１０の上部カバー１１５０のレンズ装着孔１１６０にレンズ４０を装着し、下部ベース１１００の下面にＣＣＤ付き回路基板３０をネジ１４で固定する。そうすることで、図３１〜図３３に示すカメラユニット１０２０が完成する。
【０１２２】
このフィルタ切替ユニット１０１０において、コイル１２９０に通電すると、可動ロッド１２７０が直線移動し、回動レバー１２８０が揺動することで、フィルタ組立体１２１０がスライドし、２枚のフィルタ２２０Ａ、２２０Ｂのうちの一方または他方が、露光用の開口部１１１０の上に位置決めされる。そして、フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを通過した光がＣＣＤ３２に入射することになる。
【０１２３】
この動作の際、マグネット１２７３が片側に寄っている時には、大半が片側のコイル１２９０中にあるが、一部が他側のコイル１２９０の中に残る。従って、マグネット１２７３の大半が位置する側に流す電流が反発の磁界を発生する時は、相手側は吸引の磁界を発生するため、そちらへ移動するし、吸引の時は、その位置で止まっている。また、コイル１２９０に電流が流れていな時は、磁気的にどちらにも動かず、バネ１２８８の力でどちらかに寄せられる。
【０１２４】
次に作用効果を述べる。
上述したフィルタ切替ユニット１０１０は、ユニットを構成する上部カバー１１５０にレンズ装着孔１１６０を形成し、そのレンズ装着孔１１６０の内周に、レンズ４０の雄ネジ部４１の螺合する雌ネジ部１１６１を形成しているので、直接、上部カバー１１５０にレンズ４０をねじ込んで取り付けることができる。つまり、本ユニット１０１０にレンズ４０を取り付けるに当たり、光軸方向の長さを持つ鏡筒を省略することができる。従って、本ユニット１０１０に、ＣＣＤ付き回路基板３０とレンズ４０とを組み付けてカメラユニット１０２０を構成した場合に、カメラユニット１０２０の光軸方向寸法の短縮を図ることができ、カメラユニット１０２０の薄型化を図ることができる。
【０１２５】
また、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの抜き差しによってＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替えるので、フィルタ効果を効かした画像を記録することができる。また、フィルタ組立体１２１０は板状のものとなるので、カメラユニット１０２０の薄型化に貢献することができる。
【０１２６】
また、本実施形態のフィルタ切替ユニット１０１０においては、フィルタ組立体１２１０を直線スライド自在に設けると共に、直動式のアクチュエータ１３００をフィルタ組立体１２１０のスライド方向と平行に配置し、そしてアクチュエータ１３００の可動ロッド１２７０とフィルタ枠１２１０Ａとを、自身の長さ方向の中間部に回動支点（軸受孔１２８２、凸軸１１１１）を持つ回動レバー１２８０を介して連結したので、フィルタ切替機構部１２００のコンパクトなレイアウトを実現することができ、フィルタ切替ユニット１
０１０の小型化に貢献することができる。
【０１２７】
また、コイル１２９０の両側にヨーク１２９１を設けているので、アクチュエータ１３００の駆動効率向上に寄与することができるし、一方のヨーク１２９１の外側にコイル１２９０と外部リード線との電気接続を行う小型の回路基板１０５０を配置し、その回路基板１０５０を下部ベース１１００の側面に設けた切欠１１２８から露出させているので、外部リード線の接続を簡単に行うことができる。
【０１２８】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、上部カバー１５０、１１５０のレンズ装着孔１６０、１１６０の内周にネジ部として雌ネジ（雌ネジ部１６１、１１６１）を形成し、レンズ４０側に雄ネジ部４１を形成してある場合を説明したが、その反対に、レンズ４０側に雌ネジ部を形成し、上部カバー１５０、１１５０側に雄ネジ部を形成して両者を螺合させるようにしてもよい。その場合は、例えば、上部カバー１５０、１１５０のレンズ装着孔１６０、１１６０の周囲に円筒部を立設し、その円筒部の外周に雄ネジを形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１実施形態の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は下部ベースの平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。
【図３】下部ベースの下から見た斜視図である。
【図４】上部カバーの下面側の斜視図である。
【図５】下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた斜視図である。
【図６】（ａ）は下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ矢視断面図である。
【図７】図６（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ矢視断面図である。
【図８】全体の組立品（カメラユニット）の斜視図である。
【図９】全体の組立品（カメラユニット）の下から見た斜視図である。
【図１０】全体の組立品（カメラユニット）の断面図である。
【図１１】フィルタ切替機構部の斜視図である。
【図１２】フィルタ組立体の分解斜視図である。
【図１３】アクチュエータを構成するコイル枠と揺動レバーと空芯コイルの分解斜視図である。
【図１４】コイル枠の分解斜視図である。
【図１５】コイル枠の構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ｂ）の左側面図、（ｄ）は（ｂ）の右側面図、（ｅ）は下面図、（ｆ）は正面図である。
【図１６】揺動レバーの分解斜視図である。
【図１７】（ａ）は揺動レバーの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図１８】アクチュエータを構成するコイル枠と揺動レバーに空芯コイルを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【図１９】コイル枠と揺動レバーと空芯コイルを組み合わせて構成したアクチュエータの背面側から見た斜視図である。
【図２０】同アクチュエータの背面図である。
【図２１】同アクチュエータの水平断面図である。
【図２２】フィルタ切替機構部を一方側へ揺動させたときの状態を示す斜視図である。
【図２３】フィルタ切替機構部を他方側へ揺動させたときの状態を示す斜視図である。
【図２４】本発明の第２実施形態の分解斜視図である。
【図２５】下部ベースの斜視図である。
【図２６】下部ベースの下から見た斜視図である。
【図２７】上部カバーの下から見た斜視図である。
【図２８】下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた斜視図である。
【図２９】下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた平面図である。
【図３０】（ａ）は図２９のＸＸＸａ−ＸＸＸａ矢視断面図、（ｂ）は図２９のＸＸＸｂ−ＸＸＸｂ矢視断面図である。
【図３１】全体の組立品（カメラユニット）の斜視図である。
【図３２】全体の組立品（カメラユニット）の下から見た斜視図である。
【図３３】全体の組立品（カメラユニット）の断面図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０ フィルタ切替ユニット（露光条件切替ユニット）
２０ カメラユニット
３０ ＣＣＤ付き回路基板
３２ ＣＣＤ（撮像素子）
４０ レンズ
４１ 雄ネジ部
１００ 下部ベース
１０１ 底壁
１１０ 露光用の開口部
１１１ 凸軸（回動支点）
１５０ 上部カバー
１６０ レンズ装着孔
１６１ 雌ネジ部
２１０ フィルタ組立体（可動部材）
２１０Ａ フィルタ枠
２１１ 揺動孔（回動支点）
２１９ バランスウエイト
２２０Ａ，２２０Ｂ 光学フィルタ
２４０ コイル枠
２４３ 上板
２４４ 下板
２４３ａ，２４４ａ 軸受孔（凹部、回動支点）
２７０ 揺動レバー
２７２ マグネット
２７５ マグネットホルダ部
２９０ 空芯コイル
２８１ 凸軸（凸部）
３００ アクチュエータ
１０１０ フィルタ切替ユニット（露光条件切替ユニット）
１０２０ カメラユニット
１０５０ 小型の回路基板
１１００ 下部ベース
１１０１ 底壁
１１１０ 露光用の開口部
１１１１ 凸軸（回動支点）
１１２８ 切欠
１１５０ 上部カバー
１１６０ レンズ装着孔
１１６１ 雌ネジ部
１２１０ フィルタ組立体（可動部材）
１２１０Ａ フィルタ枠
１２４２ アクチュエータベース（アクチュエータの固定部）
１２７０ 可動ロッド（アクチュエータの可動部）
１２７３ マグネット
１２８０ 回動レバー
１２８２ 軸受孔（回動支点）
１２９０ コイル
１２９１ ヨーク
１３００ アクチュエータ
【技術分野】
【０００１】
本発明は、カメラ用の露光条件切替ユニット、及び、その露光条件切替ユニットを主要部として構成したカメラユニットに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
ノートパソコンや携帯電話あるいは車両や監視用機器などに、小型のカメラユニット（スチルカメラやビデオカメラユニット）が広く搭載されるようになってきており、それらのカメラユニットに、フィルタ装置や絞り装置あるいはシャッタ装置等の露光条件切替ユニットが装備されることも多くなってきた。
【０００３】
従来、この種の露光条件切替ユニットは、レンズ鏡筒に組み付けられるのが一般的であった（例えば、特許文献１、特許文献２参照）。
【０００４】
【特許文献１】特開昭６３−３０９９３３号公報
【特許文献２】特開平４−６３３３１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかし、レンズ鏡筒を使用してレンズと露光条件切替ユニットとを組み合わせると、カメラユニット全体の光軸方向の寸法が大きくなり、カメラユニットの薄型化に限界が生じるという問題があった。
【０００６】
本発明は、上記事情を考慮し、カメラユニットの薄型化に貢献し得る露光条件切替ユニットとそれを用いて構成したカメラユニットを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
請求項１の発明の露光条件切替ユニットは、底壁に露光用の開口部を有し、その開口部に撮像素子を位置合わせした状態で、前記底壁の下面に、前記撮像素子を実装した回路基板が固定される下部ベースと、前記底壁の開口部に対応したレンズ装着孔を有すると共に、そのレンズ装着孔の内周または周囲に、レンズのネジ部が螺合されるネジ部を有し、前記下部ベースの上面を覆った状態で、該下部ベースに固定される上部カバーと、前記下部ベースと上部カバーの間の空間に移動自在に収容され、前記上部カバーのレンズ装着孔に装着されたレンズ及び前記下部ベースの開口部を通して前記撮像素子に入射する露光の条件を切り替える可動部材と、該可動部材を駆動するために前記下部ベースと上部カバーとの間の空間に内蔵されたアクチュエータと、を具備することを特徴としている。
【０００８】
請求項２の発明は、請求項１に記載の露光条件切替ユニットであって、前記レンズ側のネジ部が雄ネジであり、前記上部カバー側のネジ部として、雌ネジが前記上部カバーの装着孔の内周に形成されていることを特徴としている。
【０００９】
請求項３の発明は、請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、前記可動部材が、前記下部ベースの開口部上の位置に対して抜き差しされる光学フィルタを板状のフィルタ枠に取り付けて構成したフィルタ組立体よりなり、前記アクチュエータが、前記フィルタ枠を移動することにより、前記光学フィルタを前記開口部上の位置に対して抜き差しするものであることを特徴としている。
【００１０】
請求項４の発明は、請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、前記板状のフィ
ルタ枠が、前記開口部から離れた位置で且つ前記フィルタ枠の板面上の中央付近に位置するように設定された回動支点に取り付けられることで、前記下部ベースの底壁に沿った面内で回動可能に設けられており、前記光学フィルタが、前記フィルタ枠が回動した際に前記開口部に対応する位置で且つ前記回動支点に対して片側に寄った位置に並べて複数配置されていることを特徴としている。
【００１１】
請求項５の発明は、請求項４に記載の露光条件切替ユニットであって、前記複数の光学フィルタが配置された側を一端側とした場合、その反対側のフィルタ枠上の他端側に、前記フィルタ組立体の一端側と他端側の前記回動支点に対する重量バランスを調整するためのバランスウエイトが設けられていることを特徴としている。
【００１２】
請求項６の発明は、請求項５に記載の露光条件切替ユニットであって、前記アクチュエータが、回動支点を中心に前記下部ベースの底壁に沿った面内で揺動する揺動レバーを備えており、前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点が前記開口部を挟んで対向する位置に配置され、前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点の中間で、揺動レバーとフィルタ枠とが、該揺動レバーの揺動によりフィルタ枠が回動するように係合され、さらに、平面略四角形状に形成された前記下部ベース及び上部カバーの対角線方向に、前記フィルタ枠と揺動レバーの両回動支点が配置されていることを特徴としている。
【００１３】
請求項７の発明は、請求項６に記載の露光条件切替ユニットであって、前記アクチュエータが、コイル枠と、該コイル枠に揺動自在に組み付けられ、コイル枠内に位置するマグネットホルダ部にマグネットを収容した前記揺動レバーと、前記コイル枠に装着され、通電により発生する磁力により、前記マグネットとの間に駆動力を生じさせて、前記揺動レバーを揺動させる空芯コイルと、からなり、前記コイル枠と前記揺動レバーのマグネットホルダ部の一方に設けた凸部と他方に設けた凹部を嵌め合わせることにより、前記揺動レバーの回動支点が構成され、その回動支点が、揺動レバーの回動軸線方向から見た場合のマグネットの投影面の中心付近に配置されていることを特徴としている。
【００１４】
請求項８の発明は、請求項７に記載の露光条件切替ユニットであって、前記コイル枠が、前記揺動レバーのマグネットホルダ部の上下に位置する上板と下板とを有しており、前記揺動レバーのマグネットホルダ部とコイル枠の一方と他方に設けた凸部と凹部が、前記上板と下板の少なくとも一方の撓みを利用して嵌め合わせられ、その後で、前記空芯コイルが前記上板と下板の外側に装着されることで、該上板と下板の外方への撓みが規制されて、それにより、前記揺動レバーがコイル枠から抜け止めされていることを特徴としている。
【００１５】
請求項９の発明は、請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、前記板状のフィルタ枠が、前記開口部上に前記下部ベースの底壁に沿って直線スライド自在に設けられ、前記光学フィルタが前記フィルタ枠のスライド方向に並べて複数配置され、前記フィルタ枠がスライド自在に設けられた部分の側方に、該フィルタ枠のスライド方向と平行に自身の駆動方向を向けて直動式の前記アクチュエータが配置され、該アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とが、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持ち両端が前記アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とにそれぞれ係合された回動レバーにより互いに連結され、該アクチュエータの可動部の直線運動により、前記フィルタ枠が直線スライドするように構成されていることを特徴としている。
【００１６】
請求項１０の発明は、請求項９に記載の露光条件切替ユニットであって、前記アクチュエータの固定部に、通電により磁力を発生するコイルが設けられ、前記アクチュエータの可動部に、前記コイルの磁力に応じて前記固定部と間で駆動力を生じて直線運動するマグ
ネットが設けられ、前記コイルの両側部に、該コイルの磁力を強化するヨークが設けられ、一方のヨークの外側に、前記コイルと外部リード線との電気接続を行うための小型の回路基板が配置され、その小型の回路基板が、前記下部ベースの側面に設けた切欠から外部に露出していることを特徴としている。
【００１７】
請求項１１の発明は、請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、前記可動部材が、前記下部ベースの開口部を開閉するシャッタ部材よりなることを特徴としている。
【００１８】
請求項１２の発明は、請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、前記可動部材が、前記下部ベースの開口部の開度を調整する絞り部材よりなることを特徴としている。
【００１９】
請求項１３の発明のカメラユニットは、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の露光条件切替ユニットの下部ベースの下面に、撮像素子を実装した回路基板を固定し、前記露光条件切替ユニットの上部カバーにレンズを装着して一体化してなることを特徴としている。
【発明の効果】
【００２０】
請求項１の発明によれば、本ユニットを構成する上部カバーにレンズ装着孔を形成し、そのレンズ装着孔の内周または周囲にレンズのネジ部の螺合するネジ部を形成したので、直接、上部カバーにレンズをねじ込んで取り付けることができる。つまり、本ユニットにレンズを取り付けるに当たり、光軸方向の長さを持つ鏡筒を省略することができる。従って、本ユニットに、撮像素子を実装した回路基板とレンズとを組み付けてカメラユニットを構成した場合に、カメラユニットの光軸方向寸法の短縮を図ることができ、カメラユニットの薄型化を図ることができる。
【００２１】
請求項２の発明によれば、上部カバーのレンズ装着孔の内周に雌ネジを設け、レンズ側の雄ネジと螺合するようにしたので、例えば、上部カバーの装着孔の周囲に円筒部を立設して、その外周に雄ネジを形成し、その雄ネジにレンズ側の雌ネジを螺合させる場合と比べて、ユニットの薄型化を図ることができる。
【００２２】
請求項３の発明によれば、フィルタの抜き差しによって撮像素子に入射する露光の条件を切り替えるので、フィルタ効果を効かした画像を記録することができる。また、フィルタ組立体は板状のものとなるので、カメラユニットの薄型化に貢献することができる。この場合、光学フィルタは複数枚フィルタ枠上に取り付けることができ、その組み合わせとしては、ＮＤフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＩＲカットフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＮＤとＩＲの２枚重ねフィルタとダミーフィルタの組み合わせ等を自由に選択することができる。
【００２３】
請求項４の発明によれば、フィルタ組立体の回動支点をフィルタ枠の中央付近に設定したので、バランス良くフィルタ組立体を回動させることができ、駆動負荷を減らすことができる。また、複数の光学フィルタを回動支点に対して片側に寄せて配置したので、使用するフィルタを切り替える場合の回動角度を大きくせずに済み、駆動負担を減らせる上、構成のコンパクト化に貢献することができる。
【００２４】
請求項５の発明によれば、フィルタ枠の先端側（他端側）にバランスウエイトを設けたので、フィルタ組立体の回動支点の位置を、フィルタ組立体の重量バランスを保ちつつ、中央付近の中でも、できるだけ先端側に寄せた位置に配置することができ、それだけフィルタ枠の基端側（一端側）のスペースを大きくとることができて、複数の光学フィルタを
配置する際の余裕スペースを確保することができる。
【００２５】
請求項６の発明によれば、フィルタ枠の回動支点と揺動レバーの回動支点を下部ベースの開口部を挟んで対向する位置で、且つ、平面略四角形状の下部ベースと上部カバーの対角線方向の２つの位置に配置したので、下部ベースと上部ケースの大きさの割りに、揺動レバーのアーム長を長く設定することができる。従って、アーム長を長く設定できる分だけ、揺動レバーの揺動角度をあまり大きくしないでも、アーム先端の揺動変位量を大きくとることができ、大きな面積の光学フィルタでも、余裕を持って切り替えることができるし、フィルタ切替機構部を構成する各要素のレイアウトの自由度も増すことができる。
【００２６】
請求項７の発明によれば、重量の大きなマグネットの中心付近に揺動レバーの回動支点を設定しているので、揺動レバーの回動バランスを良くすることができ、揺動レバーの回動の円滑化に寄与することができる。
【００２７】
請求項８の発明によれば、コイル枠の上板と下板の撓みを利用しながら、凹部と凸部を嵌め合わせることにより、揺動レバーのマグネットホルダ部をコイル枠に嵌め込むようにしているので、簡単にコイル枠と揺動レバーの組み付けを行うことができる。また、コイル枠に揺動レバーを組み付けた後に、空芯コイルをコイル枠に装着することによって、コイル枠の上板と下板の撓みを規制して、揺動レバーを抜け止めするので、組立品であるアクチュエータの取り扱いがやりやすくなる。
【００２８】
請求項９の発明によれば、フィルタ枠を直線スライド自在に設けると共に、直動式のアクチュエータをフィルタ枠のスライド方向と平行に配置し、そしてアクチュエータの可動部とフィルタ枠とを、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持つ回動レバーを介して連結したので、フィルタ切替機構部のコンパクトなレイアウトを実現することができ、露光条件切替ユニットの小型化に貢献することができる。
【００２９】
請求項１０の発明によれば、コイルの両側にヨークを設けたので、アクチュエータの駆動効率向上に寄与することができる。また、一方のヨークの外側にコイルと外部リード線との電気接続を行う小型の回路基板を配置し、その回路基板を下部ベースの側面に設けた切欠から露出させたので、外部リードの接続を簡単に行うことができる。
【００３０】
請求項１１の発明によれば、シャッタ部材で開口部を開閉するので、シャッタ効果を効かした画像を記録することができる。
【００３１】
請求項１２の発明によれば、絞り部材で開口部の開度を調整するので、絞り効果を効かした画像を記録することができる。
【００３２】
請求項１３の発明のカメラユニットによれば、請求項１〜１２のいずれかに記載の露光条件切替ユニットを使用しているので、全体の薄型化を実現することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３３】
以下、図面に基づいて本発明の実施形態を説明する。
図１〜図２３は第１実施形態の説明図、図２４〜図３３は第２実施形態の説明図である。第１、第２のいずれの実施形態も、本発明の露光条件切替ユニットとしてのフィルタ切替ユニットを示すものであり、同時にフィルタ切替ユニットにレンズとＣＣＤ付き回路基板を取り付けて構成したカメラユニットも示している。
【００３４】
《第１実施形態》
第１実施形態のフィルタ切替ユニットは、可動部材としてのフィルタ組立体を揺動させ
て、光学フィルタの切り替えを行う揺動タイプのものであり、以下、これについて詳細に説明する。
【００３５】
図１はフィルタ切替ユニット１０と、それに組み合わせてカメラユニット２０を構成する全要素を示す分解斜視図である。このフィルタ切替ユニット１０は、ハウジングを構成する下部ベース１００及び上部カバー１５０と、２枚の異なる光学特性を持つ光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂをフィルタ枠２１０Ａに取り付けたフィルタ組立体２１０と、フィルタ組立体２１０を駆動する電磁式のアクチュエータ３００と、からなる。
【００３６】
カメラユニット２０は、そのフィルタ切替ユニット１０に、レンズ４０とＣＣＤ付き回路基板３０を組み付けて構成したものである。
【００３７】
図２及び図３は下部ベース１００の構成を示す図、図４は上部カバー１５０の構成を示す図、図５〜図７は下部ベース１００にフィルタ切替機構部２００を組み付けた構成を示す図、図８及び図９はフィルタ切替ユニット１０にレンズ４０と回路基板３０を組み付けて構成したカメラユニット２０の外観図、図１０はカメラユニット２０の断面図である。また、図１１〜図２０はフィルタ切替機構部２００の構成及びその要素の構成を示す図である。
【００３８】
図１〜図４に示すように、下部ベース１００及び上部カバー１５０は、それぞれ樹脂成形品により構成されており、平面略四角形状をなしている。下部ベース１００は、底壁１０１の周縁に一定高さの周壁１０２を起立形成した底の浅い箱型のもので、底壁１０１の中央には露光用の円形の開口部１１０が設けられている。
【００３９】
また、底壁１０１の下面には、基板本体３１上にＣＣＤ（撮像素子）３２を実装したＣＣＤ付き回路基板３０が固定できるようになっている。即ち、底壁１０１の下面には、露光用の開口部１１０の直下にＣＣＤ３２を位置合わせした状態で、回路基板３０を固定することのできる基板取付筒部１０３が設けられており、その基板取付筒部１０３の内側のＣＣＤ収容凹部１０３ａに、表面に実装したＣＣＤ３２を収容した状態で、基板取付筒部１０３の下端面に、回路基板３０を密着状態で２本のネジ１４により固定できるようになっている。
【００４０】
基板取付筒部１０３の外周側に膨出形成したボス部には、そのためのネジ止め孔１０５が設けられ、ＣＣＤ付き回路基板３０の基板本体３１には、そのネジ１４を通すためのネジ挿通孔３５が設けられている。
【００４１】
基板本体３１は下部ベース１００に対応した四角形状のもので、その対向する２つのコーナー部には、カメラユニット２０として組み立てた状態で取付対象部材に固定するためのネジ止め用の取付孔３６が設けられている。なお、基板本体３１の上面中央には、撮像素子としてＣＣＤ３２を実装しているが、それ以外の撮像素子を実装しても勿論よい。
【００４２】
また、下部ベース１００の底壁１０１の下面には、アクチュエータ収容部１２０に固定したアクチュエータ３００のコイル（後述）の端末と外部リード線とを接続するための小型の回路基板５０がネジ１６で取り付けられている。
【００４３】
また、下部ベース１００の上面には、上部カバー１５０を取付固定するためのネジ止め孔１０４や位置決めボス１０７が設けられている。また、露光用の開口部１１０を挟む一方側には、フィルタ組立体２１０の回動支点となる凸軸１１１が突設され、他方側には、アクチュエータ３００を収容するためのアクチュエータ収納部１２０が設けられている。
【００４４】
アクチュエータ収納部１２０に収容されるアクチュエータ３００は、後に詳しく述べるが、回動支点を中心に回動自在とされた揺動レバー２７０を有するものであり、その揺動レバー２７０の回動支点が、開口部１１０を挟んで凸軸１１１と対向する位置にある。特に、フィルタ組立体２１０の回動支点と揺動レバー２７０の回動支点は、平面略四角形状の下部ベース１００及び上部カバー１５０の対角線上に配置されている。
【００４５】
前記アクチュエータ収納部１２０は、底壁１０１より一段低く形成されており、そのアクチュエータ収納部１２０の底面には、アクチュエータ３００を構成するコイル枠２４０をワンタッチ固定するための一対の係止アーム１２１と、固定の際に正確にコイル枠２４０を位置決めするための３個の位置決め孔１２９が設けられている。
【００４６】
一方、下部ベース１００の上側に被せる上部カバー１５０は、略四角形状の上面板１５１の中央に、下部ベース１００の露光用の開口部１１０に対応したレンズ装着孔１６０を有しており、そのレンズ装着孔１６０の内周には、レンズ４０の雄ネジ部４１が螺合される雌ネジ部１６１が形成されている。この上部カバー１５０は、下部ベース１００の上面を覆った状態で、下部ベース１００にネジ１２で固定されるもので、下部ベース１００のネジ止め孔１０４に対応したネジ挿通孔１５４と、位置決めボス１０７が嵌まる位置決め孔１５７を有している。また、上部カバー１５０のレンズ装着孔１６０の下端には、レンズ４０のねじ込み高さを規制するストッパ１６２が設けられている。
【００４７】
レンズ装着孔１６０に装着されるレンズ４０は、透明樹脂による一体成形品として構成されており、図１、図１０に示すように、中央に下部ベース１００の開口部１１０より大きめの口径の円形のレンズ部４０Ａを有し、その周囲にリング状枠部４２を有し、そのリング状枠部４２の下端外周に雄ネジ部４１を有している。このようにレンズ４０に直接、上部カバー１５０の雌ネジ部１６１に螺合する雄ネジ部４１を形成していることにより、無駄な鏡筒を使用しないで、フィルタ切替ユニット１０にレンズ４０を装着することができる。つまり、フィルタ切替ユニット１０が、レンズマウントの役割をなす。
【００４８】
本実施形態のフィルタ切替ユニット１０は、下部ベース１００にフィルタ切替機構部２００を組み付け、その上から上部カバー１５０を被せて固定したものであり、以下にフィルタ切替機構部２００の構成について説明する。
【００４９】
図５〜図７並びに図１０に示すように、フィルタ切替機構部２００は、下部ベース１００と上部カバー１５０（図５〜図７では図示されていず）の間の空間に収容されており、フィルタ組立体２１０と、このフィルタ組立体２１０を駆動するアクチュエータ３００と、からなる。フィルタ組立体２１０は、上部カバー１５０のレンズ装着孔１６０に装着されたレンズ４０及び下部ベース１００露光用の開口部１１０を通して撮像素子であるＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替える可動部材に相当するものである。
【００５０】
フィルタ組立体２１０は、下部ベース１００の露光用の開口部１１０上の位置に対して抜き差しされる２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを板状のフィルタ枠２１０Ａに取り付けて構成したものであり、アクチュエータ３００によってフィルタ枠２１０Ａを揺動させることにより、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを、開口部１１０上の位置に対して抜き差しできるようになっている。
【００５１】
図１１、図１２に示すように、フィルタ枠２１０Ａは、外形が略釣鐘形をなした板体２１２の中央付近に、下部ベース１００の凸軸１１１に嵌まる揺動孔２１１を有しており、その揺動孔２１１を下部ベース１００の凸軸１１１に嵌めることにより、凸軸１１１と揺動孔２１１で構成される回動支点を中心にして、下部ベース１００の底壁１０１に沿った面内で回動できるようになっている。
【００５２】
凸軸１１１は開口部１１０から若干離れた位置にあり、凸軸１１１を中心にフィルタ枠２１０Ａが回動した際に開口部１１０を通過するフィルタ枠２１０Ａ上の位置に、円形の２つの透孔２１３Ａ、２１３Ｂが設けられており、各透孔２１３Ａ、２１３Ｂの上に、矩形の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂが取り付けられている。２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの組み合わせとしては、ＮＤフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＩＲカットフィルタとダミーフィルタの組み合わせ、ＮＤとＩＲの２枚重ねフィルタとダミーフィルタの組み合わせ等を自由に選択することができる。
【００５３】
２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂは、回動支点（揺動孔２１１）に対して片側に寄った位置に並べて複数配置されている。また、これら複数の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂが配置された側を一端側（基端側）とした場合、その反対側のフィルタ枠２１０Ａ上の他端側（先端側）には、フィルタ組立体２１０の一端側と他端側の回動支点（凸軸１１１、揺動孔２１１）に対する重量バランスを調整するためのバランスウエイト２１９が設けられている。バランスウエイト２１９は、フィルタ枠２１０Ａの先端を肉厚にすることで形成されている。
【００５４】
２枚の矩形の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂは、図１２に示すように、１つの辺同士を略平行にして近接させることで、フィルタ枠２１０Ａの上面に並べて配置してあり、フィルタ枠２１０Ａに形成した複数の鉤爪２１６や位置決め凸部２１４、２１８で位置決め係止した状態で、両フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの縁部に跨るバネ状の押え板２３０を上から被せて、その押え板２３０の先端２３１と両翼部２３２をフィルタ枠２１０Ａ上の係止爪２１７に差し込むことにより、フィルタ枠２１０上の所定位置に位置決め固定されている。
【００５５】
また、フィルタ枠２１０Ａの２つの透孔２１３Ａ、２１３Ｂの間には、揺動孔２１１の中心から２つの透孔２１３Ａ、２１３Ｂの中心の中間点に引いた直線に沿って延びる長孔２１５が設けられ、押え板２３０にもその長孔２１５に重なる長孔２３５が設けられている。この長孔２１５は、後述するアクチュエータ３００の揺動レバー２７０の先端の駆動ピン２８５をスライド自在に係合するためのスライド孔である。
【００５６】
次にアクチュエータ３００について説明する。
アクチュエータ３００は、図１３に示すように、樹脂成形品よりなるコイル枠２４０と、コイル枠２４０に揺動自在に組み付けられ、コイル枠２４０内に位置するマグネットホルダ部２７５にマグネット２７２を収容した揺動レバー２７０と、コイル枠２４０に装着され、通電により発生する磁力により、マグネット２７２との間に駆動力を生じさせて、揺動レバー２７０を揺動させる空芯コイル２９０と、からなる。揺動レバー２７０は、アクチュエータ３００を下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に設置した状態で、回動支点を中心に下部ベース１００の底壁１０１に沿った面内で揺動するものとして設けられている。
【００５７】
コイル枠２４０は、揺動レバー２７０の先端を突き出すための開口２６０を有した前板２４２と、前板２４２の背面に上下に間隔をおいて突設された互いに平行に対向する上板２４３及び下板２４４と、前板２４２の背面に左右に間隔をおいて突設された左右の側板２４５、２４６と、左右の側板２４５、２４６の外面に縦に設けられた取付固定用の断面コ字状のスライドガイド２４７とを備えており、前板２４２と上板２４３と下板２４４と左右側板２４５、２４６で囲まれた背面開放の矩形の空間に、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５を揺動自在に収容できるようになっている。
【００５８】
各スライドガイド２４７の内側下端には係止段部２４７ａが設けられており、コイル枠
２４０を下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に収容した際に、アクチュエータ収納部１２０の底面に突設した係止アーム１２１の先端係止爪が、コイル枠２４０の係止段部２４７ａに係合することにより、コイル枠２４０を下部ベース１００に確実に固定できるようになっている。スライドガイド２４７は、このようにコイル枠２４０をアクチュエータ収納部１２０に収容する際に、係止アーム１２１に対してスライドすることにより、コイル枠２４０の収容動作をガイドする機能を果たす。
【００５９】
また、図１５に示すように、コイル枠２４０の下端面には、コイル枠２４０を下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に収容する際に、アクチュエータ収納部１２０の底面に設けた位置決め孔１２９に嵌まることで、コイル枠２４０の取付位置を決める３つの位置決め突起２４９が設けられている。
【００６０】
また、上板２４３と下板２４４の上下に対応する位置には、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５の上下に突出した円柱状の凸軸（凸部）２８１を回動自在に嵌めるための円形の軸受孔２４３ａ、２４４ａが設けられ、その円形の軸受孔（凹部）２４３ａ、２４４ａの手前側（背面側）の上板２４３と下板２４４の対向面には、軸受孔２４３ａ、２４４ａに向けて揺動レバー２７０の円柱状の凸軸（凸部）２８１を容易に嵌め込めるようにするためのガイド斜面２４３ｂ、２４４ｂが設けられている。また、図１４に示すように、前板２４２の左右には、前板２４２の板厚内に形成された細径のヨークピン挿入孔２４８が一対設けられ、それらヨークピン挿入孔２４８にそれぞれヨークピン２５８が圧入されている。これらヨークピン２５８は、揺動レバー２７０のマグネット２７２との間で吸引作用を及ぼし、非作動時に揺動レバー２７０をいずれかの揺動限に吸引して保持する役目を果たす。
【００６１】
また、左右側板２４５、２４６と上板２４３及び下板２４４の左右側縁との間には、空芯コイル２９０を差し込むための挿入隙間２５０が設けられている。空芯コイル２９０は、４つの辺部を有する角筒状のもので、上辺部がコイル枠２４０の上板２４３の上面側に嵌まり、下辺部がコイル枠２４０の下板２４４の下面側に嵌まり、左右辺部が前記挿入隙間２５０に嵌まるようになっている。
【００６２】
揺動レバー２７０は、図１６に示すように、マグネットホルダ部２７５とアーム２７６を有する樹脂成形品よりなる揺動レバー本体２７１と、マグネットホルダ部２７５に挿入固定されたマグネット２７２と、からなる。
【００６３】
マグネットホルダ部２７５は、図１７に示すように、前壁２８２と、前壁２８２の背面に互いに平行に間隔をおいて突設された上壁２７７及び下壁２７８と、外面が円弧面となった左右側壁２７９とからなり、前壁２８２と上下壁２７７、２７８と左右側壁２７９で囲まれた背面開放の矩形の空間２８０に、直方体形状のマグネット２７２を背面側から挿入できるようになっている。
【００６４】
上壁２７７の上面と下壁２７８の下面には、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の軸受孔２４３ａ、２４４ａに嵌まる凸軸２８１が突設され、上壁２７７の下面の空間２８０への入口側には、挿入したマグネット２７２を抜け止めする係止突起２７７ａが設けられている。
【００６５】
アーム２７６は、前壁２８２から前方へ直線的に延び出しており、アーム２７６の先端下面には、フィルタ枠２１０Ａの長孔２１５にスライド自在に係合する駆動ピン２８５が突設されている。
【００６６】
次に組立手順を説明する。
アクチュエータ３００を組み立てる場合は、まず、図１６に示すように、揺動レバー本体２７１のマグネットホルダ部２７５にマグネット２７２を挿入して揺動レバー２７０を組み立てる。マグネット２７２を挿入する際には、マグネット２７２を係止突起２７７ａに押し当て、上壁２７７を若干撓ませつつ挿入する。奥まで挿入すると、上壁２７７が撓みから復帰することで、係止突起２７７ａがマグネット２７２の後端に係合し、マグネット２７２を抜け止めする。この際、マグネット２７２がガタつくような場合は、接着剤を適当な孔から注入してマグネット２７２を確実に固定する。
【００６７】
マグネット２７２は長手方向（左右方向）に磁化されており、揺動レバー本体２７１のマグネットホルダ部２７５に収容して揺動レバー２７０を組み立てた段階で、左右側壁２７９側にＮ極とＳ極がある。また、凸軸２８１は、上から見た場合のマグネット２７２の投影面積の中央付近に位置するように設けられている。
【００６８】
揺動レバー２７０を組み立てたら、図１３に示すように、次にこれをコイル枠２４０に組み付ける。即ち、アーム２７５の先端をコイル枠２４０の前板２４２の開口２６０に貫通させ、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５を、上板２４３と下板２４４の間の空間に挿入する。そして、揺動レバー２７０のマグネット収容部２７５の上下面に出っ張っている凸軸２８１を、上板２４３と下板２４４のガイド斜面２４３ｂ、２４４ｂを利用して、コイル枠２４０の軸受孔２４３ａ、２４４ａに嵌め込む。その際、上板２４３と下板２４４は、いったん若干外側に撓んだ後、凸軸２８１が軸受孔２４３ａ、２４３ｂに嵌った段階で、元の位置に戻ることになる。
【００６９】
このように、揺動レバー２７０の凸軸２８１をコイル枠２４０の軸受孔２４３ａ、２４４ａに嵌め込むことで、揺動レバー２７０はコイル枠２４０に揺動自在に組み付けられる。そして、凸軸（凸部）２８１と軸受孔２４３ａ、２４４ａが、揺動レバー２７０の回動支点となる。この組立品において、揺動レバー２７０のアーム２７６の先端は、コイル枠２４０の前板２４２の開口２６０から外に突出しており、開口２６０の左右側縁部が、揺動レバー２７０の揺動限を規定するストッパの役割をなす。
【００７０】
揺動レバー２７０をコイル枠２４０に組み付けたら、次に図１８〜図２１に示すように、コイル枠２４０に空芯コイル２９０を装着する。即ち、角筒状の空芯コイル２９０の上辺部をコイル枠２４０の上板２４３の上面側に嵌め、空芯コイル２９０の下辺部をコイル枠２４０の下板２４４の下面側に嵌め、空芯コイル２９０の左右辺部をコイル枠２４０の左右側板２４５、２４６の内側の挿入隙間２５０に嵌め込む。
【００７１】
そうすることにより、空芯コイル２９０が、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の外側への撓みを規制することになるから、揺動レバー２７０の凸軸２８１がコイル枠２４０の軸受孔２４３ａ、２４４ａから外れるのを防止することができる。
【００７２】
この段階で、図１９〜図２１に示すアクチュエータ３００が組み上がる。このアクチュエータ３００において、空芯コイル２９０に通電すると、空芯コイル２９０は前後方向の磁界を生じるので、前側がＮ極のときにはマグネット２７２のＳ極側を吸引し、前側がＳ極のときにはマグネット２７２のＮ極側を吸引し、揺動レバー２７０に回転駆動力を与え、アーム２７６が図２１中の矢印のどちらかの方向へ揺動することになる。
【００７３】
次に、図５〜図７に示すように、フィルタ組立体２１０とアクチュエータ３００を組み合わせながら、両者の組み合わせ品であるフィルタ切替機構部２００を下部ベース１００に組み付ける。その際、まず、フィルタ組立体２１０のフィルタ枠２１０Ａの揺動孔２１１を、下部ベース１００の凸軸１１１に嵌める。次いで、アクチュエータ３００のコイル枠２４０を、下部ベース１００のアクチュエータ収納部１２０に組み付ける。
【００７４】
即ち、コイル枠２４０の下端の３つの位置決めピン２４９を下部ベース１００側の３つの位置決め孔１２９に嵌め込んでコイル枠２４０を位置決めしなら、係止アーム１２１をスライドガイド２４７の係合段部２４７ａに係合させることにより、コイル枠２４０を下部ベース１００に固定する。それにより、アクチュエータ３００が下部ベース１００に固定される。
【００７５】
その際、アクチュエータ３００の揺動レバー２７０の先端の駆動ピン２８５を、フィルタ枠２１０Ａの長孔２１５に係合させる。これにより、フィルタ枠２１０Ａの回動支点（揺動孔２１１と凸軸１１１）と揺動レバー２７０の回動支点（軸受孔２４３ａ、２４４ａと凸軸２８１）の中間で、揺動レバー２７０とフィルタ枠２１０Ａとが、揺動レバー２７０の揺動によりフィルタ枠２１０Ａが回動するように連結される。
【００７６】
また、フィルタ枠２１０Ａの回動支点と揺動レバー２７０の回動支点が、露光用の開口部１１０を挟んで対向する位置関係になり、平面略四角形状に形成された下部ベース１００及び上部カバー１５０の対角線方向にフィルタ枠２１０Ａと揺動レバー２７０の両回動支点が並ぶ。
【００７７】
このように、フィルタ組立体２１０とアクチュエータ３００よりなるフィルタ切替機構部２００を下部ベース１００に組み付けたら、空芯コイル２９０と小型の回路基板５０を電気接続し、上部カバー１５０をその上に被せる。そして、ネジ１２で上部カバー１５０を下部ベース１００に固定する。これにて、本フィルタ切替ユニット１０が完成する。
【００７８】
そこで、このフィルタ切替ユニット１０の上部カバー１５０のレンズ装着孔１６０にレンズ４０を装着し、下部ベース１００の下面にＣＣＤ付き回路基板３０をネジ１４で固定する。そうすることで、図８〜図１０に示すカメラユニット２０が完成する。
【００７９】
このフィルタ切替ユニット１０において、空芯コイル２９０に通電すると、図２２に示す状態か、図２３に示す状態になる。即ち、揺動レバー２７０が回動することにより、フィルタ組立体２１０が一方または他方に揺動し、２枚のフィルタ２２０Ａ、２２０Ｂのうちの一方または他方が、露光用の開口部１１０の上に位置決めされる。そして、フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを通過した光がＣＣＤ３２に入射することになる。
【００８０】
次に作用効果を述べる。
上述したフィルタ切替ユニット１０は、ユニットを構成する上部カバー１５０にレンズ装着孔１６０を形成し、そのレンズ装着孔１６０の内周に、レンズ４０の雄ネジ部４１の螺合する雌ネジ部１６１を形成しているので、直接、上部カバー１５０にレンズ４０をねじ込んで取り付けることができる。つまり、本ユニット１０にレンズ４０を取り付けるに当たり、光軸方向の長さを持つ鏡筒を省略することができる。従って、本ユニット１０に、ＣＣＤ付き回路基板３０とレンズ４０とを組み付けてカメラユニット２０を構成した場合に、カメラユニット２０の光軸方向寸法の短縮を図ることができ、カメラユニット２０の薄型化を図ることができる。
【００８１】
また、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの抜き差しによってＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替えるので、フィルタ効果を効かした画像を記録することができる。また、フィルタ組立体２１０は板状のものとなるので、カメラユニット２０の薄型化に貢献することができる。
【００８２】
また、フィルタ組立体２１０の回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）をフィルタ枠２１０Ａの中央付近に設定したので、バランス良くフィルタ組立体２１０を回動させること
ができ、アクチュエータ３００の駆動負荷を減らすことができる。また、２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）に対して片側に寄せて配置しているので、使用するフィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを切り替える場合の回動角度を大きくせずに済み、駆動負担を減らせる上、構成のコンパクト化に貢献することができる。
【００８３】
また、フィルタ枠２１０Ａの先端側（他端側）にバランスウエイト２１９を設けているので、フィルタ組立体２１０の回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）の位置を、フィルタ組立体２１０の重量バランスを保ちつつ、中央付近の中でも、できるだけ先端側に寄せた位置に配置することができ、それだけフィルタ枠２１０Ａの基端側（一端側）のスペースを大きくとることができて、複数の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを配置する際の余裕スペースを確保することができる。
【００８４】
また、フィルタ枠２１０Ａの回動支点（揺動孔２１１、凸軸１１１）と揺動レバー２７０の回動支点（凸軸２８１、軸受孔２４３ａ、２４４ａ）を下部ベース１００の開口部１１０を挟んで対向する位置で、且つ、平面略四角形状の下部ベース１００と上部カバー１５０の対角線方向の２つの位置に配置したので、下部ベース１００と上部ケース１５０の大きさの割りに、揺動レバー２７０のアーム２７６の長さを長く設定することができる。従って、アーム２７６の長さを長く設定できる分だけ、揺動レバー２７０の揺動角度をあまり大きくしないでも、アーム２７６の先端の揺動変位量を大きくとることができ、大きな面積の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂでも、余裕を持って切り替えることができるし、フィルタ切替機構部２００を構成する各要素のレイアウトの自由度も増すことができる。
【００８５】
また、重量の大きなマグネット２７２の中心付近に揺動レバー２７０の回動支点（凸軸２８１、軸受孔２４３ａ、２４４ａ）を設定しているので、揺動レバー２７０の回動バランスを良くすることができ、揺動レバー２７０の回動の円滑化に寄与することができる。
【００８６】
また、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の撓みを利用しながら、軸受孔２４３ａ、２４４ａと凸軸２８１を嵌め合わせることにより、揺動レバー２７０のマグネットホルダ部２７５をコイル枠２４０に嵌め込むようにしているので、簡単にコイル枠２４０と揺動レバー２７０の組み付けを行うことができる。また、コイル枠２４０に揺動レバー２７０を組み付けた後に、空芯コイル２９０をコイル枠２４０に装着することによって、コイル枠２４０の上板２４３と下板２４４の撓みを規制して、揺動レバー２７０を抜け止めするので、組立品であるアクチュエータ３００の取り扱いがやりやすくなる。
【００８７】
なお、上記実施形態では、アクチュエータ３００で駆動する可動部材がフィルタ組立体２１０である場合を説明したが、可動部材を、下部ベース１００の開口部１１０を開閉するシャッタ部材で構成してもよく、その場合は、シャッタ効果を効かした画像を記録することができる。また、可動部材を、下部ベース１００の開口部１１０の開度を調整する絞り部材で構成してもよく、その場合は、絞り効果を効かした画像を記録することができる。
【００８８】
次に本発明の第２実施形態を説明する。
【００８９】
《第２実施形態》
第２実施形態のフィルタ切替ユニットは、可動部材としてのフィルタ組立体を揺動ではなく、直線移動させて、光学フィルタの切り替えを行う直動タイプのものであり、以下、これについて詳細に説明する。
【００９０】
図２４はフィルタ切替ユニット（露光条件切替ユニット）１０１０と、それに組み合わせてカメラユニット１０２０を構成する全要素を示す分解斜視図である。このフィルタ切替ユニット１０１０は、ハウジングを構成する下部ベース１１００及び上部カバー１１５０と、２枚の異なる光学特性を持つ光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂをフィルタ枠１２１０Ａに取り付けたフィルタ組立体１２１０と、フィルタ組立体１２１０を駆動する電磁式のアクチュエータ１３００と、からなる。２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの組み合せは、第１実施形態で述べたものを同じである。
【００９１】
カメラユニット１０２０は、そのフィルタ切替ユニット１０１０に、レンズ４０とＣＣＤ付き回路基板３０を組み付けて構成したものである。
【００９２】
図２５及び図２６は下部ベース１１００の構成を示す図、図２７は上部カバー１１５０の構成を示す図、図２８〜図３０は下部ベース１１００にフィルタ切替機構部１２００を組み付けた構成を示す図、図３１及び図３２はフィルタ切替ユニット１０１０にレンズ４０と回路基板３０を組み付けて構成したカメラユニット１０２０の外観図、図３３はカメラユニット１０２０の断面図である。
【００９３】
図２４〜図２９に示すように、下部ベース１１００及び上部カバー１１５０は、それぞれ樹脂成形品により構成されており、平面略四角形状をなしている。下部ベース１１００は、底壁１１０１の周縁に一定高さの周壁１１０２を起立形成した底の浅い箱型のもので、底壁１１０１の中央には露光用の円形の開口部１１１０が設けられている。
【００９４】
また、底壁１１０１の下面には、基板本体３１上にＣＣＤ（撮像素子）３２を実装したＣＣＤ付き回路基板３０が固定できるようになっている。即ち、底壁１１０１の下面には、露光用の開口部１１１０の直下にＣＣＤ３２を位置合わせした状態で、回路基板３０を固定することのできる基板取付筒部１１０３が設けられており、その基板取付筒部１１０３の内側のＣＣＤ収容凹部１１０３ａに、表面に実装したＣＣＤ３２を収容した状態で、基板取付筒部１１０３の下端面に、回路基板３０を密着状態で２本のネジ１４により固定できるようになっている。
【００９５】
基板取付筒部１１０３の外周側に膨出形成したボス部には、そのためのネジ止め孔１１０５が設けられ、ＣＣＤ付き回路基板３０の基板本体３１には、そのネジ１４を通すためのネジ挿通孔３５が設けられている。
【００９６】
基板本体３１は下部ベース１１００に対応した四角形状のもので、その対向する２つのコーナー部には、カメラユニット１０２０として組み立てた状態で取付対象部材に固定するためのネジ止め用の取付孔３６が設けられている。なお、基板本体３１の上面中央には、撮像素子としてＣＣＤ３２を実装しているが、それ以外の撮像素子を実装しても勿論よい。
【００９７】
下部ベース１１００の上面には、フィルタ組立体１２１０やアクチュエータ１３００が搭載される。この場合のフィルタ組立体１２１０は、直動式のアクチュエータ１３００の動作により直線スライドして、露光用の開口部１１１０上に抜き差しする光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを切り替えるタイプのものであり、下部ベース１１００の長手方向と平行な方向に、フィルタ組立体１２１０のスライド方向Ａ（図２８中の矢印Ａ方向）が設定されている。
【００９８】
下部ベース１１００上の中央の領域は、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域として確保され、その領域の中心に露光用の開口部１１１０が設けられている。また、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域の側方には、アクチュエータ収納部１１２０とし
てのスペースが確保されている。アクチュエータ収納部１１２０は、前記スライド方向Ａと平行な方向に長い平面長方形状のスペースであり、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域の底壁１１０１よりも一段低くなっていて、両サイドが外側の側壁１１２０ａと内側の側壁１１２０ｂとで画成され、後端と前端が後端壁１１２１と前端壁１１２２とで画成されている。後端壁１１２１は、周壁１１０２の一部として設けられ、前端壁１１２２は、周壁１１０２の内側に仕切壁として設けられている。そして、この仕切壁として設けられた前端壁１１２２の前隣りにはスライド溝１１２３が設けられ、その先端にはバネ止めピンとして兼用される位置決めボス１１０７が設けられている。
【００９９】
また、アクチュエータ収納部１１２０を画成している外側の側壁１１２０ａも周壁１１０２の一部として設けられており、その側壁１１２０ａには矩形の切欠１１２８が形成されている。この切欠１１２８は、後述する小型の回路基板１０５を外部に露出させるためのものである。また、内側の側壁１１２０ｂは、フィルタ組立体１２１０の収容スペースとアクチュエータ収納部１１２０とを区分するための仕切壁として設けられており、その内側の側壁１１２０ｂと後端壁１１２１の側縁との間には、後述するアクチュエータベース１２４２を上から挿入するスリット１１４４が設けられている。
【０１００】
また、スリット１１４４の外側には、内側の側壁１１２０ｂと連続したアクチュエータベース取付壁１１４２が設けられている。このアクチュエータベース取付壁１１４２も、下部ベース１１００の周壁１１０２の一部として設けられており、その下端部には、アクチュエータベース１１４２をネジ止めするためのネジ孔１１４３が設けられている。
【０１０１】
また、下部ベース１１００の上面には、上部カバー１１５０を取付固定するためのネジ止め孔１１０４や位置決めボス１１０７の他に、フィルタ組立体１２１０の直線スライドを案内する３つのガイドピン１１１５や後述する回動レバー１２８０を回動自在に支持する凸軸１１１１が立設されている。
【０１０２】
３つのガイドピン１１１５は、一対の対向辺が前記スライド方向Ａと平行で且つ４つの頂点が露光用の開口部１１１０を囲む仮想長方形の３つの頂点の位置に配置されている。また、凸軸１１１１は、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域から外れた位置で、フィルタ組立体１２１０がスライドする領域の延長上の位置に配置されている。
【０１０３】
この凸軸１１１１も位置決めボス（他の位置決めボスは符号１１０７で示す）を兼ねるものであり、フィルタ組立体１２１０を挟んで、この凸軸１１１１と略対向する位置にも、上部カバー１１５０の位置を決めるための位置決めボス１１０７が立設されている。また、上部カバー１１５０をネジ止めするためのネジ止め孔１１０４は、適当な間隔をおいて３つ以上配置され、下部ベース１１００の周壁１１０２の内面側に膨出部を設けて、そこに形成されている。
【０１０４】
一方、下部ベース１１００の上側に被せる上部カバー１１５０は、図２４、図２７に示すように、略四角形状の上面板１１５１の中央に、下部ベース１１００の露光用の開口部１１１０に対応したレンズ装着孔１１６０を有しており、そのレンズ装着孔１１６０の内周には、レンズ４０の雄ネジ部４１が螺合される雌ネジ部１１６１が形成されている。この上部カバー１１５０は、下部ベース１１００の上面を覆った状態で、下部ベース１１００にネジ１２で固定されるもので、下部ベース１１００のネジ止め孔１１０４に対応したネジ挿通孔１１５４と、位置決めボス１１０７や凸軸１１１１の上端が嵌まる位置決め孔１１５７や保持孔１１７１を有している。また、上部カバー１１５０のレンズ装着孔１１６０の下端には、レンズ４０のねじ込み高さを規制するストッパ１１６２が設けられている。
【０１０５】
レンズ装着孔１１６０に装着されるレンズ４０は、透明樹脂による一体成形品として構成されており、図２４及び図３３に示すように、中央に下部ベース１１００の開口部１１１０より大きめの口径の円形のレンズ部４０Ａを有し、その周囲にリング状枠部４２を有し、そのリング状枠部４２の下端外周に雄ネジ部４１を有している。このようにレンズ４０に直接、上部カバー１１５０の雌ネジ部１１６１に螺合する雄ネジ部４１を形成していることにより、無駄な鏡筒を使用しないで、フィルタ切替ユニット１０１０にレンズ４０を装着することができる。つまり、フィルタ切替ユニット１０１０が、レンズマウントの役割をなす。
【０１０６】
本実施形態のフィルタ切替ユニット１０１０は、下部ベース１１００にフィルタ切替機構部１２００を組み付け、その上から上部カバー１１５０を被せて固定したものであり、以下にフィルタ切替機構部１２００の構成について説明する。
【０１０７】
図２４、図２８、図２９、図３０に示すように、フィルタ切替機構部１２００は、下部ベース１１００と上部カバー１１５０（図示略）の間の空間に収容されており、フィルタ組立体１２１０と、このフィルタ組立体１２１０を駆動するアクチュエータ１３００と、からなる。フィルタ組立体１２１０は、上部カバー１１５０のレンズ装着孔１１６０に装着されたレンズ４０及び下部ベース１１００露光用の開口部１１１０を通して撮像素子であるＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替える可動部材に相当するものである。
【０１０８】
フィルタ組立体１２１０は、下部ベース１１００の露光用の開口部１１１０上の位置に対して抜き差しされる２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを板状のフィルタ枠１２１０Ａに取り付けて構成したものであり、アクチュエータ１３００によってフィルタ枠１２１０Ａを直線スライドさせることにより、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを、開口部１１１０上の位置に対して抜き差しできるようになっている。
【０１０９】
フィルタ枠１２１０Ａは略長方形状板状のもので、スライド方向に並べて、露出用の開口部１１１０に対応した２つの円形の透孔１２１３Ａ、１２１３Ｂを有すると共に、それら透孔１２１３Ａ、１２１３Ｂの両側に位置させて、下部ベース１１００のスライドピン１１１５に嵌まる３本のスライド溝１２１５を有している。透孔１２１３Ａ、１２１３Ｂの上側には、２枚の矩形の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂが配置されており、これら２枚の光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂは、フィルタ枠１２１０Ａに形成した複数の鉤爪１２１６等で位置決め係止した状態で、両フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの縁部に跨る帯バネ状の押え板１２３０を上から被せて、その押え板１２３０の両端をフィルタ枠１２１０Ａ上の係止爪１２１７に差し込むことにより、フィルタ枠１２１０上の所定位置に位置決め固定されている。
【０１１０】
また、フィルタ枠１２１０Ａのスライド方向Ａの端部には、後述する回動レバー１２８０の駆動ピン１２８４を係合するための長孔１２１１が設けられている。
【０１１１】
次にフィルタ組立体１２１０をスライドさせるアクチュエータ１３００について説明する。
アクチュエータ１３００は、可動ロッド１２７０を直線運動させる直動式のもので、アクチュエータベース（アクチュエータの固定部）１２４２と、このアクチュエータベース１２４２に固定されたコイルボビン１２４１と、コイルボビン１２４１に直列且つ逆向きに巻回された２つのコイル１２９０と、コイルボビン１２４１の両側に配された磁力強化用の板状のヨーク１２９１と、可動ロッド１２７０と、から構成されており、自身の駆動方向をフィルタ組立体１２１０のスライド方向Ａと平行に揃えて、アクチュエータ収納部１１２０に収容されている。
【０１１２】
コイル１２９０は、図３０（Ｂ）に示すように、コイルボビン１２４１の３枚の仕切１２４１ａ、１２４１ｂ、１２４１ｃの間に形成された２つの凹所に巻かれている。また、アクチュエータベース１２４２の一端には、下部ベース１１００側のアクチュエータベース取付壁１１４２にネジ１８で固定するためのネジ通し孔１２４３が付いている。また、一方のヨーク１２９１の外側には、コイル１２９０と外部リード線との電気接続を行うための小型の回路基板１０５０が配置されている。
【０１１３】
アクチュエータ１３００の可動ロッド１２７０は、基端部に、円柱状のマグネット１２７３が挿入固定されたマグネットホルダ部１２７１が設けられており、その先端側に、真っ直ぐ延びるロッド１２７２が一体化されている。ロッド１２７２の先端には、下部ベース１１００のスライドガイド１１２３にスライド自在に係合する下向きの突起１２７４が設けられると共に、横向きに直角に折れ曲がったアーム１２７５が設けられている。そして、アーム１２７５の先端に上向きに駆動ピン１２７６が設けられている。
【０１１４】
コイルボビン１２４１の内部は空洞になっており、ここに可動ロッド１２７０のマグネットホルダ部１２７１がスライド自在に挿入され、これによりアクチュエータ１３００が構成されている。この場合、マグネット１２７３は長手方向に２極着磁されており、コイル１２９０に通電すると、マグネットを吸引・反発し、駆動力を発生するようになっている。
【０１１５】
フィルタ切替ユニット１０１０を構成する場合は、まず、下部ベース１１００にフィルタ組立体１２１０を組み付ける。即ち、フィルタ枠１２１０Ａの３つのガイド溝１２１５を３つのガイドピン１１１５に嵌める。これにより、フィルタ組立体１２１０が、ガイドピン１１１５とガイド溝１２１５の作用により、矢印Ａ方向にスライド自在となる。次に、アクチュエータ１３００をアクチュエータ収納部１１２０に収容し、アクチュエータベース１２４２の一端部をスリット１１４４から外に出して、下部ベース１１００のアクチュエータベース取付壁１１４２にネジ１８で固定する。これによりアクチュエータ１３００が固定され、この状態で、小型の回路基板１０５０が下部ベース１１００の切欠１１２８から外に臨む。
【０１１６】
また、可動ロッド１２７０の先端の下向きの突起１２７４を下部ベース１１００のスライド溝１１２３に嵌める。そうすると、アーム１２７５はフィルタ組立体１２１０を取り付けた側に突き出た形となる。次いで、下部ベース１１００の凸軸１１１１に、方向転換用の回動レバー１２８０のレバーアーム１２８１の長手方向中間部に設けた軸受孔１２８２を嵌める。これにより、回動レバー１２８０は、凸軸１１１１と軸受孔１２８２を回動支点にして揺動できるようになる。
【０１１７】
そこで、この回動レバー１２８０のレバーアーム１２８１の一端に設けた長孔１２８３を、可動ロッド１２７０のアーム１２７５の先端に設けた上向きの駆動ピン１２７６に係合させると共に、レバーアーム１２８１の他端に設けた下向きの駆動ピン１２８４を、フィルタ組立体１２１０のフィルタ枠１２１０Ａの先端に設けた長孔１２１１に係合させる。こうすることにより、アクチュエータ１３００の可動ロッド１２７０とフィルタ組立体１２１０とが、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持った回動レバー１２８０を介して互いに連結される。
【０１１８】
また、捩り巻きバネ１２８８の一端１２８８ａを、下部ベース１１００のバネ止めピンを兼ねた位置決めボス１１０７に係止すると共に、他端１２８８ｂを、回動レバー１２７０の長孔１２８３の近傍に設けたフック１２８５に係止する。
【０１１９】
これにより、可動ロッド１２７０の直線運動に応じて、フィルタ組立体１２１０がスラ
イドするようになると共に、バネ１２８８の作用により、フィルタ組立体１２１０がどちらかの移動端に付勢されるようになる。この場合、回動レバー１２８０の回動支点からのアーム長を適当に配分することにより、可動ロッド１２７０とフィルタ組立体１２１０のモーメントのバランスを調整し動作のスムーズ化を図ることができる。
【０１２０】
こうして、フィルタ切替機構部１２００を下部ベース１１００上に組み込んだら、その上から上部カバー１１５０を被せ、位置決め孔１１５７や保持孔１１７１を下部ベース１１００の位置決めボス１１０７や凸軸１１１１に嵌める。そして、ネジ１２で上部カバー１１５０を下部ベース１１００に固定する。これにて、本フィルタ切替ユニット１０１０が完成する。
【０１２１】
そこで、このフィルタ切替ユニット１０１０の上部カバー１１５０のレンズ装着孔１１６０にレンズ４０を装着し、下部ベース１１００の下面にＣＣＤ付き回路基板３０をネジ１４で固定する。そうすることで、図３１〜図３３に示すカメラユニット１０２０が完成する。
【０１２２】
このフィルタ切替ユニット１０１０において、コイル１２９０に通電すると、可動ロッド１２７０が直線移動し、回動レバー１２８０が揺動することで、フィルタ組立体１２１０がスライドし、２枚のフィルタ２２０Ａ、２２０Ｂのうちの一方または他方が、露光用の開口部１１１０の上に位置決めされる。そして、フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂを通過した光がＣＣＤ３２に入射することになる。
【０１２３】
この動作の際、マグネット１２７３が片側に寄っている時には、大半が片側のコイル１２９０中にあるが、一部が他側のコイル１２９０の中に残る。従って、マグネット１２７３の大半が位置する側に流す電流が反発の磁界を発生する時は、相手側は吸引の磁界を発生するため、そちらへ移動するし、吸引の時は、その位置で止まっている。また、コイル１２９０に電流が流れていな時は、磁気的にどちらにも動かず、バネ１２８８の力でどちらかに寄せられる。
【０１２４】
次に作用効果を述べる。
上述したフィルタ切替ユニット１０１０は、ユニットを構成する上部カバー１１５０にレンズ装着孔１１６０を形成し、そのレンズ装着孔１１６０の内周に、レンズ４０の雄ネジ部４１の螺合する雌ネジ部１１６１を形成しているので、直接、上部カバー１１５０にレンズ４０をねじ込んで取り付けることができる。つまり、本ユニット１０１０にレンズ４０を取り付けるに当たり、光軸方向の長さを持つ鏡筒を省略することができる。従って、本ユニット１０１０に、ＣＣＤ付き回路基板３０とレンズ４０とを組み付けてカメラユニット１０２０を構成した場合に、カメラユニット１０２０の光軸方向寸法の短縮を図ることができ、カメラユニット１０２０の薄型化を図ることができる。
【０１２５】
また、光学フィルタ２２０Ａ、２２０Ｂの抜き差しによってＣＣＤ３２に入射する露光の条件を切り替えるので、フィルタ効果を効かした画像を記録することができる。また、フィルタ組立体１２１０は板状のものとなるので、カメラユニット１０２０の薄型化に貢献することができる。
【０１２６】
また、本実施形態のフィルタ切替ユニット１０１０においては、フィルタ組立体１２１０を直線スライド自在に設けると共に、直動式のアクチュエータ１３００をフィルタ組立体１２１０のスライド方向と平行に配置し、そしてアクチュエータ１３００の可動ロッド１２７０とフィルタ枠１２１０Ａとを、自身の長さ方向の中間部に回動支点（軸受孔１２８２、凸軸１１１１）を持つ回動レバー１２８０を介して連結したので、フィルタ切替機構部１２００のコンパクトなレイアウトを実現することができ、フィルタ切替ユニット１
０１０の小型化に貢献することができる。
【０１２７】
また、コイル１２９０の両側にヨーク１２９１を設けているので、アクチュエータ１３００の駆動効率向上に寄与することができるし、一方のヨーク１２９１の外側にコイル１２９０と外部リード線との電気接続を行う小型の回路基板１０５０を配置し、その回路基板１０５０を下部ベース１１００の側面に設けた切欠１１２８から露出させているので、外部リード線の接続を簡単に行うことができる。
【０１２８】
なお、上記第１実施形態及び第２実施形態においては、上部カバー１５０、１１５０のレンズ装着孔１６０、１１６０の内周にネジ部として雌ネジ（雌ネジ部１６１、１１６１）を形成し、レンズ４０側に雄ネジ部４１を形成してある場合を説明したが、その反対に、レンズ４０側に雌ネジ部を形成し、上部カバー１５０、１１５０側に雄ネジ部を形成して両者を螺合させるようにしてもよい。その場合は、例えば、上部カバー１５０、１１５０のレンズ装着孔１６０、１１６０の周囲に円筒部を立設し、その円筒部の外周に雄ネジを形成すればよい。
【図面の簡単な説明】
【０１２９】
【図１】本発明の第１実施形態の分解斜視図である。
【図２】（ａ）は下部ベースの平面図、（ｂ）は（ａ）のＩＩｂ−ＩＩｂ矢視断面図である。
【図３】下部ベースの下から見た斜視図である。
【図４】上部カバーの下面側の斜視図である。
【図５】下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた斜視図である。
【図６】（ａ）は下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた平面図、（ｂ）は（ａ）のＶＩｂ−ＶＩｂ矢視断面図である。
【図７】図６（ａ）のＶＩＩｂ−ＶＩＩｂ矢視断面図である。
【図８】全体の組立品（カメラユニット）の斜視図である。
【図９】全体の組立品（カメラユニット）の下から見た斜視図である。
【図１０】全体の組立品（カメラユニット）の断面図である。
【図１１】フィルタ切替機構部の斜視図である。
【図１２】フィルタ組立体の分解斜視図である。
【図１３】アクチュエータを構成するコイル枠と揺動レバーと空芯コイルの分解斜視図である。
【図１４】コイル枠の分解斜視図である。
【図１５】コイル枠の構成図で、（ａ）は上面図、（ｂ）は背面図、（ｃ）は（ｂ）の左側面図、（ｄ）は（ｂ）の右側面図、（ｅ）は下面図、（ｆ）は正面図である。
【図１６】揺動レバーの分解斜視図である。
【図１７】（ａ）は揺動レバーの平面図、（ｂ）は側面図、（ｃ）は背面図である。
【図１８】アクチュエータを構成するコイル枠と揺動レバーに空芯コイルを組み付ける前の状態を示す斜視図である。
【図１９】コイル枠と揺動レバーと空芯コイルを組み合わせて構成したアクチュエータの背面側から見た斜視図である。
【図２０】同アクチュエータの背面図である。
【図２１】同アクチュエータの水平断面図である。
【図２２】フィルタ切替機構部を一方側へ揺動させたときの状態を示す斜視図である。
【図２３】フィルタ切替機構部を他方側へ揺動させたときの状態を示す斜視図である。
【図２４】本発明の第２実施形態の分解斜視図である。
【図２５】下部ベースの斜視図である。
【図２６】下部ベースの下から見た斜視図である。
【図２７】上部カバーの下から見た斜視図である。
【図２８】下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた斜視図である。
【図２９】下部ベースにフィルタ切替機構部を組み付けた平面図である。
【図３０】（ａ）は図２９のＸＸＸａ−ＸＸＸａ矢視断面図、（ｂ）は図２９のＸＸＸｂ−ＸＸＸｂ矢視断面図である。
【図３１】全体の組立品（カメラユニット）の斜視図である。
【図３２】全体の組立品（カメラユニット）の下から見た斜視図である。
【図３３】全体の組立品（カメラユニット）の断面図である。
【符号の説明】
【０１３０】
１０ フィルタ切替ユニット（露光条件切替ユニット）
２０ カメラユニット
３０ ＣＣＤ付き回路基板
３２ ＣＣＤ（撮像素子）
４０ レンズ
４１ 雄ネジ部
１００ 下部ベース
１０１ 底壁
１１０ 露光用の開口部
１１１ 凸軸（回動支点）
１５０ 上部カバー
１６０ レンズ装着孔
１６１ 雌ネジ部
２１０ フィルタ組立体（可動部材）
２１０Ａ フィルタ枠
２１１ 揺動孔（回動支点）
２１９ バランスウエイト
２２０Ａ，２２０Ｂ 光学フィルタ
２４０ コイル枠
２４３ 上板
２４４ 下板
２４３ａ，２４４ａ 軸受孔（凹部、回動支点）
２７０ 揺動レバー
２７２ マグネット
２７５ マグネットホルダ部
２９０ 空芯コイル
２８１ 凸軸（凸部）
３００ アクチュエータ
１０１０ フィルタ切替ユニット（露光条件切替ユニット）
１０２０ カメラユニット
１０５０ 小型の回路基板
１１００ 下部ベース
１１０１ 底壁
１１１０ 露光用の開口部
１１１１ 凸軸（回動支点）
１１２８ 切欠
１１５０ 上部カバー
１１６０ レンズ装着孔
１１６１ 雌ネジ部
１２１０ フィルタ組立体（可動部材）
１２１０Ａ フィルタ枠
１２４２ アクチュエータベース（アクチュエータの固定部）
１２７０ 可動ロッド（アクチュエータの可動部）
１２７３ マグネット
１２８０ 回動レバー
１２８２ 軸受孔（回動支点）
１２９０ コイル
１２９１ ヨーク
１３００ アクチュエータ
【特許請求の範囲】
【請求項１】
底壁に露光用の開口部を有し、その開口部に撮像素子を位置合わせした状態で、前記底壁の下面に、前記撮像素子を実装した回路基板が固定される下部ベースと、
前記底壁の開口部に対応したレンズ装着孔を有すると共に、そのレンズ装着孔の内周または周囲に、レンズのネジ部が螺合されるネジ部を有し、前記下部ベースの上面を覆った状態で、該下部ベースに固定される上部カバーと、
前記下部ベースと上部カバーの間の空間に移動自在に収容され、前記上部カバーのレンズ装着孔に装着されたレンズ及び前記下部ベースの開口部を通して前記撮像素子に入射する露光の条件を切り替える可動部材と、
該可動部材を駆動するために前記下部ベースと上部カバーとの間の空間に内蔵されたアクチュエータと、
を具備することを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記レンズ側のネジ部が雄ネジであり、前記上部カバー側のネジ部として、雌ネジが前記上部カバーの装着孔の内周に形成されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記可動部材が、前記下部ベースの開口部上の位置に対して抜き差しされる光学フィルタを板状のフィルタ枠に取り付けて構成したフィルタ組立体よりなり、
前記アクチュエータが、前記フィルタ枠を移動することにより、前記光学フィルタを前記開口部上の位置に対して抜き差しするものであることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記板状のフィルタ枠が、前記開口部から離れた位置で且つ前記フィルタ枠の板面上の中央付近に位置するように設定された回動支点に取り付けられることで、前記下部ベースの底壁に沿った面内で回動可能に設けられており、
前記光学フィルタが、前記フィルタ枠が回動した際に前記開口部に対応する位置で且つ前記回動支点に対して片側に寄った位置に並べて複数配置されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記複数の光学フィルタが配置された側を一端側とした場合、その反対側のフィルタ枠上の他端側に、前記フィルタ組立体の一端側と他端側の前記回動支点に対する重量バランスを調整するためのバランスウエイトが設けられていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記アクチュエータが、回動支点を中心に前記下部ベースの底壁に沿った面内で揺動する揺動レバーを備えており、
前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点が前記開口部を挟んで対向する位置に配置され、
前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点の中間で、揺動レバーとフィルタ枠とが、該揺動レバーの揺動によりフィルタ枠が回動するように係合され、
さらに、平面略四角形状に形成された前記下部ベース及び上部カバーの対角線方向に、前記フィルタ枠と揺動レバーの両回動支点が配置されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記アクチュエータが、
コイル枠と、
該コイル枠に揺動自在に組み付けられ、コイル枠内に位置するマグネットホルダ部にマグネットを収容した前記揺動レバーと、
前記コイル枠に装着され、通電により発生する磁力により、前記マグネットとの間に駆動力を生じさせて、前記揺動レバーを揺動させる空芯コイルと、からなり、
前記コイル枠と前記揺動レバーのマグネットホルダ部の一方に設けた凸部と他方に設けた凹部を嵌め合わせることにより、前記揺動レバーの回動支点が構成され、
その回動支点が、揺動レバーの回動軸線方向から見た場合のマグネットの投影面の中心付近に配置されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記コイル枠が、前記揺動レバーのマグネットホルダ部の上下に位置する上板と下板とを有しており、
前記揺動レバーのマグネットホルダ部とコイル枠の一方と他方に設けた凸部と凹部が、前記上板と下板の少なくとも一方の撓みを利用して嵌め合わせられ、
その後で、前記空芯コイルが前記上板と下板の外側に装着されることで、該上板と下板の外方への撓みが規制されて、それにより、前記揺動レバーがコイル枠から抜け止めされていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項９】
請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記板状のフィルタ枠が、前記開口部上に前記下部ベースの底壁に沿って直線スライド自在に設けられ、
前記光学フィルタが前記フィルタ枠のスライド方向に並べて複数配置され、
前記フィルタ枠がスライド自在に設けられた部分の側方に、該フィルタ枠のスライド方向と平行に自身の駆動方向を向けて直動式の前記アクチュエータが配置され、
該アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とが、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持ち両端が前記アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とにそれぞれ係合された回動レバーにより互いに連結され、
該アクチュエータの可動部の直線運動により、前記フィルタ枠が直線スライドするように構成されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記アクチュエータの固定部に、通電により磁力を発生するコイルが設けられ、前記アクチュエータの可動部に、前記コイルの磁力に応じて前記固定部と間で駆動力を生じて直線運動するマグネットが設けられ、
前記コイルの両側部に、該コイルの磁力を強化するヨークが設けられ、一方のヨークの外側に、前記コイルと外部リードとの電気接続を行うための小型の回路基板が配置され、
その小型の回路基板が、前記下部ベースの側面に設けた切欠から外部に露出していることを特徴とする露出条件切替ユニット。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記可動部材が、前記下部ベースの開口部を開閉するシャッタ部材よりなることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記可動部材が、前記下部ベースの開口部の開度を調整する絞り部材よりなることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の露光条件切替ユニットの下部ベースの下面に、撮像素子を実装した回路基板を固定し、前記露光条件切替ユニットの上部カバーにレンズを装着して一体化してなることを特徴とするカメラユニット。
【請求項１】
底壁に露光用の開口部を有し、その開口部に撮像素子を位置合わせした状態で、前記底壁の下面に、前記撮像素子を実装した回路基板が固定される下部ベースと、
前記底壁の開口部に対応したレンズ装着孔を有すると共に、そのレンズ装着孔の内周または周囲に、レンズのネジ部が螺合されるネジ部を有し、前記下部ベースの上面を覆った状態で、該下部ベースに固定される上部カバーと、
前記下部ベースと上部カバーの間の空間に移動自在に収容され、前記上部カバーのレンズ装着孔に装着されたレンズ及び前記下部ベースの開口部を通して前記撮像素子に入射する露光の条件を切り替える可動部材と、
該可動部材を駆動するために前記下部ベースと上部カバーとの間の空間に内蔵されたアクチュエータと、
を具備することを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項２】
請求項１に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記レンズ側のネジ部が雄ネジであり、前記上部カバー側のネジ部として、雌ネジが前記上部カバーの装着孔の内周に形成されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項３】
請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記可動部材が、前記下部ベースの開口部上の位置に対して抜き差しされる光学フィルタを板状のフィルタ枠に取り付けて構成したフィルタ組立体よりなり、
前記アクチュエータが、前記フィルタ枠を移動することにより、前記光学フィルタを前記開口部上の位置に対して抜き差しするものであることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項４】
請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記板状のフィルタ枠が、前記開口部から離れた位置で且つ前記フィルタ枠の板面上の中央付近に位置するように設定された回動支点に取り付けられることで、前記下部ベースの底壁に沿った面内で回動可能に設けられており、
前記光学フィルタが、前記フィルタ枠が回動した際に前記開口部に対応する位置で且つ前記回動支点に対して片側に寄った位置に並べて複数配置されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項５】
請求項４に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記複数の光学フィルタが配置された側を一端側とした場合、その反対側のフィルタ枠上の他端側に、前記フィルタ組立体の一端側と他端側の前記回動支点に対する重量バランスを調整するためのバランスウエイトが設けられていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項６】
請求項５に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記アクチュエータが、回動支点を中心に前記下部ベースの底壁に沿った面内で揺動する揺動レバーを備えており、
前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点が前記開口部を挟んで対向する位置に配置され、
前記フィルタ枠の回動支点と前記揺動レバーの回動支点の中間で、揺動レバーとフィルタ枠とが、該揺動レバーの揺動によりフィルタ枠が回動するように係合され、
さらに、平面略四角形状に形成された前記下部ベース及び上部カバーの対角線方向に、前記フィルタ枠と揺動レバーの両回動支点が配置されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項７】
請求項６に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記アクチュエータが、
コイル枠と、
該コイル枠に揺動自在に組み付けられ、コイル枠内に位置するマグネットホルダ部にマグネットを収容した前記揺動レバーと、
前記コイル枠に装着され、通電により発生する磁力により、前記マグネットとの間に駆動力を生じさせて、前記揺動レバーを揺動させる空芯コイルと、からなり、
前記コイル枠と前記揺動レバーのマグネットホルダ部の一方に設けた凸部と他方に設けた凹部を嵌め合わせることにより、前記揺動レバーの回動支点が構成され、
その回動支点が、揺動レバーの回動軸線方向から見た場合のマグネットの投影面の中心付近に配置されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項８】
請求項７に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記コイル枠が、前記揺動レバーのマグネットホルダ部の上下に位置する上板と下板とを有しており、
前記揺動レバーのマグネットホルダ部とコイル枠の一方と他方に設けた凸部と凹部が、前記上板と下板の少なくとも一方の撓みを利用して嵌め合わせられ、
その後で、前記空芯コイルが前記上板と下板の外側に装着されることで、該上板と下板の外方への撓みが規制されて、それにより、前記揺動レバーがコイル枠から抜け止めされていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項９】
請求項３に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記板状のフィルタ枠が、前記開口部上に前記下部ベースの底壁に沿って直線スライド自在に設けられ、
前記光学フィルタが前記フィルタ枠のスライド方向に並べて複数配置され、
前記フィルタ枠がスライド自在に設けられた部分の側方に、該フィルタ枠のスライド方向と平行に自身の駆動方向を向けて直動式の前記アクチュエータが配置され、
該アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とが、自身の長さ方向の中間部に回動支点を持ち両端が前記アクチュエータの可動部と前記フィルタ枠とにそれぞれ係合された回動レバーにより互いに連結され、
該アクチュエータの可動部の直線運動により、前記フィルタ枠が直線スライドするように構成されていることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項１０】
請求項９に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記アクチュエータの固定部に、通電により磁力を発生するコイルが設けられ、前記アクチュエータの可動部に、前記コイルの磁力に応じて前記固定部と間で駆動力を生じて直線運動するマグネットが設けられ、
前記コイルの両側部に、該コイルの磁力を強化するヨークが設けられ、一方のヨークの外側に、前記コイルと外部リードとの電気接続を行うための小型の回路基板が配置され、
その小型の回路基板が、前記下部ベースの側面に設けた切欠から外部に露出していることを特徴とする露出条件切替ユニット。
【請求項１１】
請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記可動部材が、前記下部ベースの開口部を開閉するシャッタ部材よりなることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項１２】
請求項１または２に記載の露光条件切替ユニットであって、
前記可動部材が、前記下部ベースの開口部の開度を調整する絞り部材よりなることを特徴とする露光条件切替ユニット。
【請求項１３】
請求項１〜１２のいずれか１項に記載の露光条件切替ユニットの下部ベースの下面に、撮像素子を実装した回路基板を固定し、前記露光条件切替ユニットの上部カバーにレンズを装着して一体化してなることを特徴とするカメラユニット。
【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１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２４】
【図２５】
【図２６】
【図２７】
【図２８】
【図２９】
【図３０】
【図３１】
【図３２】
【図３３】
【公開番号】特開２００９−９２８６６（Ｐ２００９−９２８６６Ａ）
【公開日】平成２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２６２４３７（Ｐ２００７−２６２４３７）
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【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２１年４月３０日（２００９．４．３０）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年１０月５日（２００７．１０．５）
【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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