CN110073288A - 叶片驱动装置、具备该叶片驱动装置的成像设备以及致动器 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种结构简单且紧凑的结构。具备：底板(10)，具有光路用的开口(11a)；第一叶片(20)和第二叶片(30)，在底板(10)上分别旋转来对开口(11a)进行开闭；第一磁铁(40)，固定在固定于第一叶片(20)；第二磁铁(50)，固定于第二叶片(30)；固定于底板(10)的磁轭(60)；卷绕于磁轭(60)的第一线圈(70)以及第二线圈(80)。磁轭(60)具有：与第一磁铁(40)接近的第一磁极部(61)；与第二磁铁(50)接近的第二磁极部(62)；连结第一磁极部(61)和第二磁极部(62)的连结部(63、64)。第一磁极部(61)和第二磁极部(62)分别具有与对应的所述磁铁接近的接近片部(61a、62a)、和与该接近片部(61a、62a)连续且向与底板(10)的叶片支承面相交的方向延伸的延伸部(61b、62b)。

Description

叶片驱动装置、具备该叶片驱动装置的成像设备以及致动器

技术领域

本发明涉及利用叶片对光路用的开口进行开闭的叶片驱动装置、具备该叶片驱动装置的成像设备以及致动器。

背景技术

以往，例如，如专利文献1所记载的那样，此类发明中有一种照相机用快门机构，其具备：具有光路用的开口部的底板，在上述底板上的不同位置分别旋转而开闭上述开口部的多个快门叶片，以及由转子、线圈和磁轭等构成的驱动源。

在该现有技术中，通过与上述转子一体的驱动销使驱动用快门叶片转动，通过设置于该驱动用快门叶片的驱动卡合部使其它快门叶片转动。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特开2012-78502号公报

发明内容

发明要解决的课题

根据上述现有技术，由于通过多个驱动销或驱动卡合部将转子的旋转力传递至多个快门叶片，因此其动力传递构造复杂。而且，由于以夹着底板的方式在其一面侧设置驱动源，在另一面侧设置快门叶片，因此容易成为在旋转轴方向上厚壁的构造。因此，要求更薄壁且紧凑的结构。

用于解决课题的手段

本发明具备以下的结构。

叶片驱动装置具备：底板，具有光路用的开口；第一叶片和第二叶片，在上述底板上的不同位置分别旋转来对上述开口进行开闭；第一磁铁，围绕着上述第一叶片的旋转轴而被固定；第二磁铁，围绕着上述第二叶片的旋转轴而被固定；磁轭，固定在上述底板上；以及第一线圈和第二线圈，卷绕在上述磁轭上。上述磁轭具有与上述第一磁铁接近的第一磁极部、与上述第二磁铁接近的第二磁极部、连结上述第一磁极部和上述第二磁极部的连结部；上述第一磁极部和上述第二磁极部分别具有与对应的上述磁铁接近的接近片部和与该接近片部连续且向与上述底板的叶片支承面相交的方向延伸的延伸部。

附图说明

图1表示本发明的叶片驱动装置的一例，图1(a)是从覆盖构件侧观察的外观立体图，图1(b)是从底板侧观察的外观立体图。

图2是该叶片驱动装置的分解立体图。

图3是从入光侧观察该叶片驱动装置的主要部分的立体图。

图4是分解表示该叶片驱动装置的主要部分的立体图。

图5是将该叶片驱动装置局部简化表示的俯视图，图5(a)表示将开口开放的状态，图5(b)表示将开口封闭的状态。

图6(a)和图6(b)分别是例示具备该叶片驱动装置的成像设备的立体图。

图7是例示具备该叶片驱动装置的移动设备的立体图。

具体实施方式

以下，参照附图说明本发明的实施方式。在以下的说明中，不同的图中的相同符号表示相同功能的部位，适当省略各图中的重复说明。

参照图1和图2，该叶片驱动装置1具备：底板10，具有光路用的开口11a；第一叶片20和第二叶片30，在底板10上的不同位置分别旋转而开闭开口11a；第一磁铁40，围绕着第一叶片20的旋转轴而被固定且在径向的两侧具有相反方向的极性；第二磁铁50，围绕着第二叶片30的旋转轴而被固定且在径向的两侧具有相反方向的极性；磁轭60，固定在底板10上；第一线圈70和第二线圈80，卷绕于磁轭60；以及盖部件90。

底板10具有：主体部11，在中央侧具有开口11a；支承片部12，在该主体部11的一端侧朝向光轴方向的一侧突出并支承后述的磁轭60等。该底板10形成为侧视时大致L字状。该底板10的入光侧的空间S用于组装未图示的透镜单元等。

该底板10由例如铝或镁、其它金属材料、它们的合金等一体地形成。

主体部11形成为矩形板状，在其中央侧，具有矩形贯通孔状的开口11a。根据图2所示的一例，在开口11a内，图示的上下方向成为光轴方向，光进入开口11a。

另外，在该主体部11的与支承片部12突出的方向相反的面上，在支承片部12的附近设置有支承轴11b、11c。支承轴11b、11c分别支承后述的第一叶片20和第二叶片30，向与支承片部12相反的方向突出。

支承轴11b、11c分别是相对于主体部11的面垂直地突出的圆柱状的轴。一个支承轴11b使其外周面与第一磁铁40的内周面滑动接触，从而旋转自如地支承第一磁铁40。同样地，另一个支承轴11c也使其外周面与第二磁铁50的内周面滑动接触，从而旋转自如地支承第二磁铁50。

另外，在主体部11上的支承轴11b、11c的周围设置有使主体部11的厚度变薄的凹部11d，在该凹部11d嵌合有第一磁铁40和第二磁铁50以及后述的接近片部61a、62a、66a、67a。

在支承片部12的外侧的侧面设置有将磁轭60、第一线圈70和第二线圈80等嵌合而固定的凹状的嵌合支承部12a。

参照图3、图4和图5，第一叶片20和第二叶片30分别由例如铝合金等形成为薄板状，并通过转动来开闭底板10的开口11a。

第一叶片20以绕其入光侧的面的旋转中心一体旋转的方式固定第一磁铁40。同样地，第二叶片30也以绕其入光侧的面的旋转中心一体旋转的方式固定第二磁铁50。

这些第一叶片20和第二叶片30在第一磁铁40和第二磁铁50的周围部分重叠。根据图示例，相对于与底板10重叠的第一叶片20，第二叶片30在其入光侧的相反侧重叠。

第一磁铁40和第二磁铁50分别是在径向上对称且为不同的磁极(N极和S极)的圆筒状的永久磁铁，由例如钐钴、铁氧体、钕等磁铁材料形成。

该第一磁铁40经由粘接剂围绕着第一叶片20的旋转轴而被粘接固定，且以相对于底板10的支承轴11b旋转自如的方式环状地被安装。

同样地，第二磁铁50围绕着第二叶片30的旋转轴而被粘接剂等固定，且以相对于底板10的支承轴11c旋转自如的方式环状地被安装。

磁轭60由磁性体构成，一体地具备：第一磁极部61，从径向的一侧与第一磁铁40接近；第二磁极部62，从径向的一侧与第二磁铁50接近；连结部63、64，在第一磁极部61和第二磁极部62之间连结第一磁极部61和第二磁极部62；连接片部65，在连结部63、64的中央附近被连接；第三磁极部66，从该连接片部65延伸并从径向的另一侧接近第一磁铁40；以及第四磁极部67，从该连接片部65延伸并从径向的另一侧接近第二磁铁50。

需要说明的是，例如，如图4所示，特别是作为生产率良好的方式，由多个片状部件一体地构成磁轭60(参照图4)，但作为该磁轭60的其它实施方式，也可以是预先一体地形成其一部分或全部的部件。

第一磁极部61一体地具有从径向的一侧接近对应的第一磁铁40的外周面的接近片部61a、和与该接近片部61a连续且向与上述底板的叶片支承面相交的方向(光轴方向)延伸的延伸部61b。

接近片部61a具有相对于第一磁铁40的外周面隔开规定的间隙而接近的圆弧状的端面。延伸部61b是相对于接近片部61a大致直角地弯曲的部位，与嵌合支承部12a嵌合。

同样地，第二磁极部62一体地具有从径向的一侧接近对应的第二磁铁50的外周面的接近片部62a、和与该接近片部62a连续且向与底板10的叶片支承面相交的方向延伸的延伸部62b。

接近片部62a具有相对于第二磁铁50的外周面隔开规定的间隙而接近的圆弧状的端面。延伸部62b是相对于接近片部62a大致直角地弯曲的部位，与嵌合支承部12a嵌合。

一个连结部63从延伸部61b向第二磁极部62侧直线状地延伸，另一个连结部64从延伸部62b向第一磁极部61侧直线状地延伸。而且，这些连结部63和连结部64之间相互抵接而接触。

在这些连结部63和连结部64上环状地安装有后述的第一线圈70和第二线圈80。

另外，连接片部65向光轴方向延伸，并与上述连结部63和连结部64的接触部分重叠地连接。

该连接片部65与连结部63和连结部64一起被压入底板10的嵌合支承部12a并固定。

这样，由于磁轭60中的一部分成为向光轴方向弯折的形状，因此能够使叶片驱动装置10在光轴方向上的俯视观察中变小。

第三磁极部66一体地具有相对于对应的第一磁铁40的外周面隔开规定的间隙而接近的圆弧状的接近片部66a、和从该接近片部66a的端部向第四磁极部67侧延伸的延伸部66b。

同样地，第四磁极部67一体地具有相对于对应的第二磁铁50的外周面隔开规定的间隙而接近的圆弧状的接近片部67a、和从该接近片部67a的端部向第三磁极部66侧延伸的延伸部67b。

这些延伸部66b与延伸部67b的中央侧的部分，与上述的连接片部65连接成一体(特别参照图2和图3)。

第一线圈70位于第一磁极部61和连接片部65之间，环状地安装于连结部63。

另外，第二线圈80以相对于第一线圈70直线状排列的方式，位于第二磁极部62与连接片部65之间，并且环状地安装于连结部64。

并且，对这些第一线圈70和第二线圈80进行电布线，以构成如下磁路：第一磁极部61和第二磁极部62成为相同极性，并且，在第一磁极部61与第二磁极部62的中央附近连结部63、64成为与第一磁极部61和第二磁极部62相反的极性。

详细地进行说明，第一线圈70和第二线圈80形成为构成它们各自的线材以彼此相反的方向卷绕。并且，第一线圈70和第二线圈80的位于连结部63、64间的中央附近(换言之连接片部65附近)的端子(未图示)彼此电连接。另外，这些第一线圈70和第二线圈80的相对于上述连接部位的相反侧(换言之，第一磁极部61侧和第二磁极部62侧)的两个端子分别经由端子板70a(参照图2)与未图示的外部的电源电路连接。

因此，若向这两个线圈70、80供给例如直流电力，则在这两个线圈70、80的一端侧和另一端侧，第一磁极部61和第二磁极部62成为相同的极性(例如N极)，在这两个线圈70、80的中央附近连接片部65成为相反的极性(例如S极)，随之而来的，第三磁极部66和第四磁极部67双方也成为上述相反的极性(例如S极)(参照图3)。

上述结构的磁轭60在安装了第一线圈70和第二线圈80的状态下，第一磁极部～第四磁极部61、62、66、67中的接近片部61a、62a、66a、67a配置于底板10的叶片支承面侧，延伸部61b、62b、连结部63、64和连接片部65配置于底板10的一侧面侧(详细而言为支承片部12)。

盖部件90例如由非磁性不锈钢材料等硬质材料形成，且形成为覆盖底板10的主体部11和支承片部12的外表面等的截面呈L字的板状。

在该盖部件90的中央附近形成有与底板10的开口11a连通的开口91。

该盖部件90以覆盖上述的第一叶片20、第二叶片30、第一磁铁40、第二磁铁50、磁轭60、第一线圈70、第二线圈80、端子板70a等的方式与底板10连接并固定，端子板70a的端子部分插通贯通孔92(参照图2)而向外部露出。

并且，在该盖部件90的入光侧的相反侧的面上，以覆盖开口91的方式安装有未图示的受光元件(例如焦电传感器、热电堆、测辐射热计等红外线传感器，CCD图像传感器、CMOS图像传感器等)。

接着，对上述结构的叶片驱动装置1的特征性作用效果进行详细说明。

若向两个线圈70、80供给直流电力，则如图3所示那样，在这两个线圈70、80的一端侧和另一端侧，第一磁极部61和第二磁极部62成为相同极性(例如N极)，同时第三磁极部66和第四磁极部67双方都成为与第一磁极部61和第二磁极部62相反的极性(例如S极)，通过从这些磁极部受到的磁作用，第一磁铁40和第一叶片20、第二磁铁50和第二叶片30分别向开放(或封闭)开口11a的方向转动。另外，若上述直流电力的方向相反，则第一磁铁40和第一叶片20、第二磁铁50和第二叶片30分别向与上述方向相反的方向转动。

这样，根据叶片驱动装置1，由于使一体状的磁铁和叶片直接转动，因此与将单一的驱动源的动力经由卡合销等传递到多个叶片的现有技术相比，动力传递路径中的游隙、背隙等较少，能够进行响应性良好的顺畅的动作。

而且，由于使第一叶片20、第二叶片30、第一磁铁40、第二磁铁50和接近片部61a、62a、66a等沿着底板10的一侧的面，因此整体上构成为薄壁。特别是在图2所示的优选的一个例子中，通过将磁轭60嵌合于底板10的一边侧的弯曲成大致L字状的部分(详细而言为凹部11d和嵌合支承部12a等)，从而实现薄壁且紧凑的结构。

例如，如图6(a)、图6(b)所示，上述成像单元B构成成像设备A、B。

成像设备A是红外线照相机(夜视照相机)的一例，在壳体内具备叶片驱动装置1、位于叶片驱动装置1的前方的透镜、受光元件、处理基于该受光元件的成像图像信号的处理电路、存储器等。

成像设备B是数字照相机的一例，在壳体内具备叶片驱动装置1、位于叶片驱动装置1的前方的透镜、受光元件、处理基于该受光元件的成像图像信号的处理电路、存储器等。

这些成像设备A、B通过叶片驱动装置1的上述结构而构成为相对小型，动作性也优良。

另外，除了这些成像设备A、B以外，叶片驱动装置1还能够应用于图7所示的移动设备200或未图示的车载搭载设备等。

需要说明的是，根据上述实施方式，作为特别紧凑的方式，采用沿着一边侧为截面大致L字状的底板10而使磁轭60形成为截面大致L字状的形状，但作为其它例子，也可以将底板10形成为大致平板状，并且将磁轭60形成为沿着底板10的叶片支承面的大致平板状。

另外，在本实施方式中，叶片驱动装置1以支承片部12突出的一侧成为被拍摄体侧的方式组装于拍摄模块，但在其它实施方式中，支承片部12突出的一侧也可以在传感器侧、即以与上述状态相反的朝向组装于拍摄模块。

另外，根据上述实施方式，作为特别优选的方式，将第一线圈70和第二线圈80相互向相反方向卷绕，使其中央附近的端子彼此连接，但只要使第一磁极部61和第二磁极部62为相同极性且在它们的中央附近连结部63、64成为相反的极性即可，作为其它例子，对于第一线圈70和第二线圈80，也可以不连接中央附近的端子且在相同方向上卷绕，通过控制向各线圈供给的电力来具有上述极性。

另外，有时也将第一磁铁40、第二磁铁50、磁轭60、第一线圈70、第二线圈80统称为致动器。

另外，作为其它实施方式，也可以不具有磁轭60所包含的第三磁极部66和第四磁极部67。换言之，也可以采用从上述磁轭60省略了第三磁极部66、第四磁极部67和连接片部65的结构。由此，能够使促动器进一步小型化，作为叶片驱动装置1也可以进一步减小。

另外，作为其它的实施方式，第一磁铁40、第二磁铁50也可以在俯视时不是圆形，例如可以是六边形等多边形。

以上，对本发明的实施方式进行了详细描述，但具体的结构并不限定于这些实施方式，在不脱离本发明的主旨的范围内的设计变更等也包含在本发明中。另外，上述的各实施方式只要其目的和结构等没有特别的矛盾和问题，就可以沿用彼此的技术并进行组合。

符号说明

1：叶片驱动装置

10：底板

11：主体部

12：支承片部

11a：开口

20：第一叶片

30：第二叶片

40：第一磁铁

50：第二磁铁

60：磁轭

61：第一磁极部

61a：接近片部

61b：延伸部

62：第二磁极部

63、64：连结部

65：连接片部

66：第三磁极部

66a：接近片部

67：第四磁极部

67a：接近片部

70：第一线圈

80：第二线圈

A、B：成像设备

200：移动设备

Claims (8)

1.一种叶片驱动装置，其特征在于，具备：

底板，具有光路用的开口；

第一叶片和第二叶片，在所述底板上的不同位置分别旋转来对所述开口进行开闭；

第一磁铁，围绕着所述第一叶片的旋转轴而被固定；

第二磁铁，围绕着所述第二叶片的旋转轴而被固定；

固定在所述底板上的磁轭；以及

卷绕在所述磁轭上的第一线圈和第二线圈；

所述磁轭具有与所述第一磁铁接近的第一磁极部、与所述第二磁铁接近的第二磁极部、连结所述第一磁极部和所述第二磁极部的连结部，

所述第一磁极部和所述第二磁极部分别具有与对应的所述磁铁接近的接近片部和与该接近片部连续且向与所述底板的叶片支承面相交的方向延伸的延伸部。

2.根据权利要求1所述的叶片驱动装置，其特征在于，

所述第一线圈和所述第二线圈分别设置于所述连结部。

3.根据权利要求1或2所述的叶片驱动装置，其特征在于，

以使所述第一磁极部和所述第二磁极部成为相同极性，所述第一磁极部与所述第二磁极部的中央附近成为与所述第一磁极部和所述第二磁极部相反的极性的方式，对所述第一线圈和所述第二线圈进行电布线。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的叶片驱动装置，其特征在于，

所述连结部将所述第一磁极部侧的所述延伸部与第二磁极部侧的所述延伸部以同一线状连结。

5.根据权利要求1～4中任一项所述的叶片驱动装置，其特征在于，

所述磁轭将所述第一磁极部中的所述接近片部和所述第二磁极部中的所述接近片部配置于所述底板的叶片支承面侧，并且将所述延伸部和所述连结部配置于所述底板的一个侧面侧。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的叶片驱动装置，其特征在于，

所述第一磁极部的所述接近部和所述第二磁极部的所述接近部分别以相对于对应的所述磁铁从径向的一侧接近的方式设置，

所述磁轭还具有从所述连结部延伸且相对于所述第一磁铁从径向的另一侧使接近片部接近的第三磁极部、和从该连结部延伸且相对于所述第二磁铁从径向的另一侧使接近片部接近的第四磁极部，

所述第三磁极部的接近片部和所述第四磁极部的接近片部被连接成一体而与所述连结部连接。

7.一种成像设备，其特征在于，具备权利要求1～6中任一项所述的叶片驱动装置。

8.一种致动器，其特征在于，

具备：分别被旋转自如地支承的第一磁铁和第二磁铁、磁轭、卷绕于该磁轭的第一线圈和第二线圈，

所述磁轭具有与所述第一磁铁对应的第一磁极部、与所述第二磁铁对应的第二磁极部、连结所述第一磁极部和所述第二磁极部的连结部，

所述第一磁极部和所述第二磁极部分别具有相对于对应的所述磁铁从径向的一侧接近的接近片部和沿与该接近部相交的方向延伸的延伸部。