以下に、本発明に係る光調節装置の実施� ��態を図面に基づいて詳細に説明する。なお� ��以下の実施形態によりこの発明が限定され� ��ものではない。

(第1の実施の形態)
 第1の実施の形態に係る光調節装置について 、図1から図6を参照しつつ説明する。第1の実 施の形態は、本発明を、異なる開口径を有す る絞り板を複数形成し、各々の絞り板を光路 位置及び光路外に相互に変位させることで、 開口を通過する光量を段階的に規定する多段 可変絞りに適用した例である。
 以下、図1、図2、図3、及び図4を参照して、 第1の実施の形態における多段可変絞り100(光� ��節装置)の構成について説明する。ここで、 図1は、第1の実施の形態に係る多段可変絞り1 00の構成を示す分解斜視図である。図2は、第 1の実施の形態に係る絞り板20aの構成を示す� �下方から見た斜視図である。なお、絞り板20 b、20cの構成は絞り板20aの構成と同一である� �図3は、第1の実施の形態に係るコイル50aの構 成を示す平面図である。図4は、組み上げた� �態の多段可変絞り100の構成を示す斜視図で� �って、上部基板40の図示を省略した図である 。

 図1、図2に示す様に、本実施の形態にお� �る多段可変絞りは、下部基板10(基板)と、複� ��の絞り板20a、20b、20c(入射光調節手段)と、� �ペーサ30(位置決め部材)と、上部基板40(基板) と、複数のコイル50a、50b、50c(駆動手段)と、� ��備える。

 略円板状の下部基板10の中央には、円形の� �1開口11(開口)が形成され、さらに、下部基板 10は、複数の軸受け穴12a、12b、12cと、複数の� ��ペーサ用位置決め穴14、16、18(図1、図5、図6 )と、を備える。複数の絞り板20a、20b、20cに� �、互いに直径の異なる開口21a、21b、21c、及� �、軸部材22a、22b、22cが各々形成されている� �スペーサ30には、位置決め用突起34、35、36、 37、38、39(図1、図4~図6)が形成されている。略 円板状の上部基板40(基板)の中央には、円形� �第2開口41(開口)が形成され、さらに、上部基 板40は、複数の軸受け穴42a、42b、42c、及び、� ��数のスペーサ用位置決め穴45、47、49(図1、� �5、図6)を備える。複数のコイル50a、50b、50c� �、コア51a、51b、51cにコイル線52a、52b、52cを� �れぞれ巻き線してなる。
 以下各々の構成部材の詳細について説明す� ��。

 下部基板10及び上部基板40は、リン青銅、 ベリリウム銅、樹脂材等の非磁性体からなる 薄板をプレス等の加工法により成形する。第 1開口11及び第2開口41は、その開口中心を光軸 Lに一致させるように配置され、入射光が通� �する光路となる。第1開口11及び第2開口41の� �口径は同一もしくは異なる直径に成形され� �おり、第1開口11及び第2開口41の開口径のう� �小さい方の開口径が多段可変絞り100におけ� �最大開口径となる。

 スペーサ30は、下部基板10及び上部基板40� ��間隔及び相対位置を規定する部材で、下部� ��板10及び上部基板40と同様に非磁性体からな る薄板をプレス等の加工法により成形し、中 央に開口部31が形成される。また、開口部31� �周囲には、複数の位置決め用突起34、35、36� �37、38、39が形成されている。位置決め用突� �34、36、38は、下部基板10のスペーサ用位置決 め穴14、16、18にそれぞれ対応する位置に、プ レス加工により、スペーサ30の下面から下方( 図1の下方向)にそれぞれ突出するように形成� ��れている。位置決め用突起35、37、及び39は� ��上部基板40のスペーサー用位置決め穴45、47� ��49にそれぞれ対応する位置に、プレス加工� �より、スペーサ30の上面から上方(図1の上方� ��)にそれぞれ突出するように形成されている 。

 スペーサ30の下面側に突出した位置決め� �突起34、36、38は、下部基板10に形成されたス ペーサ用位置決め穴14、16、18とそれぞれ嵌合 し、スペーサ30の上面側に突出した位置決め� ��突起35、37、39は、上部基板40に形成された� �ペーサ用位置決め穴45、47、49とそれぞれ嵌� �する。さらに、下部基板10と上部基板40を接� ��等によりスペーサ30を介して接合すること� �、下部基板10及び上部基板40の間隔が規定さ� ��ると共に、相対位置が規定される。

 絞り板20a、20b、20cは、下部基板10及び上� �基板40と同様に非磁性体からなり、厚さがス ペーサ30よりも薄い薄板をプレス等の加工法� ��より成形する。絞り板20a、20b、20cは、遮光� ��23a、23b、23cと腕部24a、24b、24cとを備える。� ��光部23a、23b、23cには、下部基板10及び上部� �板40に形成された第1開口11及び第2開口41より も小さな開口21a、21b、21cが形成されている。 この小さな開口21a、21b、21cは互いに異なる直 径を備える。

 図2に示すように、絞り板20aの腕部24aには 、プレス加工のバーリングによって、絞り板 20aの下面から下方に円筒状に突出する固定部 25aが形成されている。固定部25a内には、軸部 材22aが圧入等の方法で固定される。同様に、 絞り板20b、20cにも、腕部24b、24cに固定部が形 成され、軸部材22b、22cがそれぞれ圧入等の方 法で固定される。

 軸部材22a、22b、22cは、円柱状の磁石から� ��り、径方向に対してS極及びN極となる様に� �磁されている。この軸部材22a、22b、22cは、� �部基板10及び上部基板40に形成された軸受け� ��12a、12b、12c及び軸受け穴42a、42b、42cとそれ� ��れ嵌合される。これにより、絞り板20a、20b� ��20cは、軸部材22a、22b、22cを回転軸として回� ��可能となる。また、絞り板20a、20b、20cは、� ��軸L方向に対して鉛直な同一平面内を回動変 位するように配置されている。

 図3に示す様に、コイル50aは、ケイ素鋼、 パーマロイ等の強磁性体からなるコア51aにコ イル線52aが巻き線されてなる。コイル線52aに 流す電流の向きにより、腕部53a、54aが相互に S極及びN極に磁化される。なお、コイル50b、5 0cについてもコイル50aと同様な構成である。

 図4に示す様に、コイル50a、50b、50cにおい ては、対向する腕部53a、54a間に軸部材22aを、 対向する腕部53b、54b間に軸部材22bを、対向す る腕部53c、54c間に軸部材22cを、それぞれ挟む 様に配置する。コイル50a、50b、50cは、腕部53a 、53b、53c、54a、54b、54cを上部基板40に接着等� ��て接合されている。

 次に、図3から図6を参照しつつ、第1の実� ��の形態における多段可変絞り100の動作につ� ��て説明する。ここで、図5は、複数の絞り板 20a、20b、20cがすべて退避位置にある状態を示 す平面図である。図6は、絞り板20aが開口位� �にあり、絞り板20b、20cが退避位置にある状� �を示す平面図である。なお、図5及び図6では 、上部基板40の図示を省略している。

 コイル50a、50b、50cにより発生する腕部53a� ��53b、53c及び腕部54a、54b、54cの磁極と、軸部� ��22a、22b、22cの磁極との磁気的吸引力及び反� ��力により、軸部材22a、22b、22cに回転力が生� ��、絞り板20a、20b、20cは軸部材22a、22b、22cを� ��転中心として回動する。また、回転の方向� ��コイル線52a、52b、52cに流す電流の方向で制� ��することが出来る。

 図5は、絞り板20a、20b、20cに図中時計回り の回転力をそれぞれ与えた状態を示す。絞り 板20a、20b、20cは図中時計回りに回動し、スペ ーサ30に突き当たった状態で停止する。以降� ��この位置を退避位置と言う。この状態で、� ��り板20a、20b、20cは、下部基板10及び上部基� �40に形成された第1開口11及び第2開口41から退 避し、入射光が通過する光路の直径は、下部 基板10及び上部基板40に形成された第1開口11� �び第2開口41のうちの小さい方の開口となる� �

 図6は、絞り板20aに図中反時計回り、絞り 板20b及び絞り板20cに図中時計回りの回転力を 与えた状態を示す。絞り板20b及び絞り板20cは 図中時計回りに回動し、スペーサ30に突き当� ��った状態で停止する。一方、絞り板20aは図� ��反時計回りに回動し、絞り板20b及び絞り板2 0cに突き当たった状態で停止する。以降、絞� ��板20aのこの位置を開口位置と言う。この状� ��で、絞り板20aは、下部基板10及び上部基板40 に形成された第1開口11及び第2開口41の位置に 差し込まれ、入射光が通過する光路の直径は 、絞り板20aに形成された開口21aとなる。ここ で、スペーサ30の開口部31の形状、及び、絞� �板20a、20b、20cの形状は、開口21aの中心が光� �Lと一致する様に、最適化されている。

 同様に、絞り板20b又は絞り板20cを開口位� ��に挿入し、入射光が通過する光路の直径を� ��絞り板20b又は絞り板20cに形成された開口21b� ��は開口21cとすることができる。これにより� ��多段可変絞り100の開口径は、4段階に制御す ることが可能となる。

 次に第1の実施の形態における多段可変絞り 100による作用、効果について説明する。
 上述の様に、第1の実施の形態における多段 可変絞り100では、絞り板20a、20b、20cのいずれ かを開口位置に差し込んだ際の位置決めを次 のように行う。まず、開口位置から退避した 残りの絞り板について、スペーサ30の開口部3 1の内壁に突き当てることで、位置決めを行� �。次に、開口位置に差し込む絞り板につい� �、開口部31の内壁に当接することで位置決め した絞り板に突き当てることで、位置を規定 する。これにより、開口位置に差し込んだ絞 り板に対し直接位置決めをおこなう部材を設 ける必要が無くなる。

 図5から分かる様に、絞り板を複数設けた 場合、絞り機構の領域(平面視においてスペ� �サー30が示す領域)のほとんどは絞り板20a、20 b、20cが回動する領域で占められ、この領域� �位置決めをおこなう部材をさらに設けるこ� �は困難である。仮に図5において、絞り板20a� ��20b、20cが回動する領域外であって、軸部材2 2a、22b、22cの近傍に位置決め部材を形成した� ��合、本来位置決めを行う開口部と位置決め� ��材を形成する位置が離れる為、位置決め部� ��の成形位置の誤差や軸部材と軸受け穴のク� ��アランスによる誤差が拡大され、最終的な� ��口部における位置ズレが大きくなる不具合� ��生じる。

 一方、第1の実施の形態における多段可変 絞り100では、各々の部材は位置決めを行う場 所において直接突き当てが行われるので、位 置ズレは各々の部材の成形誤差の加算分とな る。本実施例では、退避位置にある絞り板が 、絞り板20a、20b、20cに設けられた開口21a、21b 、21c中心の回動軌跡延長上の位置で各々位置 決め部材と当接している。また各々の絞り板 が同一の位置決め部材に当接されている。つ いては、最終的な開口部における位置ズレを 先述の方式に比べ低減させることが出来る。 また、各々の絞り板20a、20b、20cに対して個別 に位置決め部材を形成する場合には、位置決 め部材に必要とされる剛性や形成方法による 相応の領域が必要となり、絞り機構の小型化 を阻害すると共に、コストや工数の増大を招 く。この様な観点から第1の実施の形態にお� �る多段可変絞り100は、絞り板20a、20b、20cを� �数設けることによる機能拡張、位置決め精� �の向上、コスト及び工数の低減に寄与する� �

 また、第1の実施形態における絞り板20a、 20b、20cを複数の光学レンズに置き換えること によって、光学レンズ脱着装置として用いる ことも可能である。

 さらにまた、第1の実施形態における絞り 板20a、20b、20cを複数の光学フィルターに置き 換えることによって、透過光量もしくは透過 波長域を変える光学フィルター脱着装置とし て用いることも可能である。

 また、開口位置に変位した絞り板の位置� ��めは、退避した残りの絞り板のすべてに当� ��させることによって行ってもよいが、退避� ��た残りの絞り板のうちの一つと当接させる� ��けでも行うことができる。すなわち、開口� ��置に変位した絞り板の位置決めは、退避し� ��残りの絞り板のうちの少なくとも一つに当� ��することによって行う。

(第2実施形態)
 図7を参照して、第2の実施の形態に係る多� �可変絞りついて説明する。図7は、第2の実施 の形態に係る多段可変絞りの絞り板120aの構� �を示す、上方から見た斜視図である。第2の� ��施の形態に係る多段可変絞りでは、第1の実 施の形態に係る絞り板20a、20b、20cと同様に、 複数の絞り板を備え、これらの絞り板は絞り 板120aと同一の構成をなしている。

 図7に示す様に、第2の実施の形態におけ� �絞り板120aは、遮光部23aの外周部に、上方に� ��出する突き当て用壁26a(肉厚部)が形成され� �いる点で第1の実施の形態に係る絞り板20a、2 0b、20cとは異なる。

 この様に、突き当て用壁26aを設ける事で、� ��り板の位置決めを行う際に、退避位置に変� ��した絞り板と下部基板及び上部基板との隙� ��に、開口位置に変位した絞り板が入り込む� ��とによる動作不良を防ぐことが出来ると共� ��、絞り板を軽量化することが出来る。この� ��、絞り板の動作速度を向上させ、突き当て� ��の衝撃を低減することが可能となる。
 なお、図7に示す絞り板120aでは、腕部24aと� �接続部分を除いて、遮光部23aの外周部全体� �渡って突き当て用壁26aが設けられているが� �これに代えて、他の絞り板と突き当たる部� �にのみ突き当て用壁を形成することも出来� �。
 なお、その他の構成、作用、効果について� ��、第1実施形態と同様である。