CN114077117A

CN114077117A - 叶片开闭装置和电子设备

Info

Publication number: CN114077117A
Application number: CN202110946888.8A
Authority: CN
Inventors: 潮亮佐; 今井谦三; 泽登孝司; 渡部伸昭
Original assignee: Nidec Copal Corp
Current assignee: Nidec Precision Corp
Priority date: 2020-08-21
Filing date: 2021-08-18
Publication date: 2022-02-22
Also published as: JP7549990B2; US11611687B2; JP2022035786A; US20220060608A1

Abstract

本发明提供叶片开闭装置和电子设备，该叶片开闭装置薄型且能够组装于有限的空间。叶片开闭装置具备：基座部件，其配置于设置有镜头单元的模块基板；隔板，其相对于基座部件配置于模块基板的相反侧；以及罩板，其相对于隔板配置于基座部件的相反侧。隔板和罩板在镜头单元的光轴上分别形成有开口。叶片开闭装置具有：叶片部件，其能够在形成于罩板与隔板之间的叶片室的内部沿X方向移动；致动器，其使叶片部件在封闭开口的关闭位置与开放开口的打开位置之间移动；以及端子板，其沿Z方向延伸。端子板与致动器电连接，并且在模块基板侧的端部具有用于与模块基板的接点电连接的连接部。

Description

叶片开闭装置和电子设备

技术领域

本发明涉及叶片开闭装置和电子设备，尤其涉及能够通过叶片部件对开口进行开闭的叶片开闭装置。

背景技术

近年来，以智能手机、智能扬声器、无人机为代表的各种电子设备组装有照相机。在这样的照相机中，镜头开口始终开放的照相机较多，始终处于能够摄影的状态的照相机较多。在这种情况下，如果怀有恶意的第三者对照相机进行操作，则可能通过照相机获得用户的不希望的图像或影像，并将其用于犯罪。

尤其是，最近，内置了照相机的电子设备与互联网等网络连接的情况变多，而与网络连接的电子设备可能在用户不知道的期间被具有恶意的程序进行远程操作。如果电子设备被远程操作，可能在用户不知道的期间被进行摄影，从而通过照相机获得图像或影像并向外部发送。这样，从保护用户的隐私的观点出发，也期望在用户不希望的情况下能够阻断照相机的摄影的机构。

作为这样的阻断照相机的摄影的机构，考虑如以往在照相机中使用的快门机构(例如，参照专利文献1)那样在镜头与被摄体之间使叶片进行开闭的机构，但随着电子设备的小型化的进展，能够组装照相机模块的空间也变小，从而以往的快门机构难以组装于这样有限的空间。尤其是，在近年来的电子设备中，要求照相机模块的镜头的光轴方向的高度变小，即薄型化。

专利文献1：日本特开2009-288327号公报

发明内容

本发明是鉴于这样的以往技术的问题而完成的，其目的在于提供能够组装于有限的空间的薄型的叶片开闭装置和具备该叶片开闭装置的电子设备。

根据本发明的第一方式，提供能够组装于有限的空间的薄型的叶片开闭装置。该叶片开闭装置能够安装于设置有镜头单元的模块基板。上述叶片开闭装置具备：基座部件，其配置于上述模块基板上；以及罩板，其覆盖上述基座部件的至少一部分。上述罩板在上述镜头单元的光轴上形成有开口。上述叶片开闭装置具备：叶片部件，其能够在形成于上述罩板与上述基座部件之间的叶片室的内部沿与上述光轴垂直的开闭方向移动；致动器，其使上述叶片部件在封闭上述开口的关闭位置与开放上述开口的打开位置之间移动；以及端子板，其与上述光轴平行地延伸。上述端子板与上述致动器电连接。上述端子板在上述模块基板这一侧的端部具有用于与上述模块基板的接点电连接的连接部。

另外，根据本发明的第二方式，提供具备上述模块基板、安装于上述模块基板的上述镜头单元以及上述叶片开闭装置的电子设备。

附图说明

图1是将本发明的一个实施方式的叶片开闭装置与模块基板和镜头单元一起示出的立体图。

图2是图1的叶片开闭装置的分解立体图。

图3是图1的叶片开闭装置的示意性的纵剖视图。

图4是图1的叶片开闭装置的示意性的主视图。

图5是图1的叶片开闭装置的示意性的俯视图。

图6A是示意性地示出图2所示的致动器的动作的一例的俯视图。

图6B是示意性地示出图2所示的致动器的动作的一例的俯视图。

图7A是示意性地示出通过图6A所示的致动器而移动的叶片部件的位置的俯视图。

图7B是示意性地示出通过图6B所示的致动器而移动的叶片部件的位置的俯视图。

图8是示出作为本发明的一个实施方式的电子设备的笔记本电脑的示意图。

标号说明

1：叶片开闭装置；2：模块基板；3：镜头单元；10：基座部件；11：轴；12：引导部；13A、13B、13C、13D：周围壁；20：致动器；21：轭；21A、21B：臂部；22：线圈基座；23：线圈；24：转子磁铁；25：杆部件；26：卡合部；27：端子；28：端子板；30：隔板；31：开口；32：隔板；33：圆弧槽；40：罩板；41：开口；50：叶片部件；51：凸轮槽；100：笔记本电脑；120：窗；P：光轴。

具体实施方式

以下，参照图1至图8对本发明的叶片开闭装置的实施方式进行详细说明。在图1至图8中，对相同或相当的构成要素标注相同的标号并省略重复的说明。而且，在图1至图8中，有时夸张地示出各构成要素的比例尺或尺寸，或者有时省略一部分构成要素。在以下的说明中，在未特别提及的情况下，“第一”、“第二”等用语仅是为了彼此区分构成要素而使用，并不表示特定的等级或顺序。

图1是示出本发明的一个实施方式的叶片开闭装置1的立体图，图2是分解立体图，图3是示意性的纵剖视图，图4是示意性的主视图，图5是示意性的俯视图。如图1至图5所示，本实施方式的叶片开闭装置1例如安装在组装于电子设备的照相机模块，具体而言，安装于设置有镜头单元3的模块基板2。另外，在图3中，为了容易理解，简化或省略一部分部件的图示，并且将一部分部件的尺寸进行夸张而进行图示。在本实施方式中，为方便起见，将图1中的+Z方向称为“上”或“上方”，将-Z方向称为“下”或“下方”。

如图1至图5所示，叶片开闭装置1具备：基座部件10，其安装于模块基板2；致动器20，其设置于基座部件10上；隔板30，其相对于基座部件10配置于模块基板2的相反侧；罩板40，其覆盖基座部件10的上部；叶片部件50，其配置于罩板40与隔板30之间；以及隔板32，其配置于致动器20与叶片部件50之间。叶片开闭装置1安装于模块基板2的与设置有镜头单元3的面相同的面。

如图2和图3所示，基座部件10形成有大致长方体状的收纳空间S，该收纳空间S的内部收纳有安装于模块基板2的镜头单元3。更具体而言，基座部件10具有包围镜头单元3的周围的周围壁13A、13B、13C、13D，通过这些周围壁13A、13B、13C、13D、隔板30以及模块基板2，划定收纳镜头单元3的收纳空间S。上述隔板30配置于周围壁13A、13B、13C、13D的上表面13E。

隔板30和罩板40在该镜头单元3的光轴P上分别形成有开口31、41。另外，在本实施方式中，设置有与形成有开口31的隔板30不同的隔板32，但也可以通过一张隔板构成形成有开口31的隔板30和隔板32。而且，在其他实施方式中，也可以省略隔板30和/或隔板32。在省略了隔板30的情况下，后述的口径由罩板40的开口41决定。

罩板40通过销42、43与隔板30、32等一起固定于基座部件10。该罩板40的固定构件不限于销，例如也可以使用螺钉等将罩板40固定于基座部件10。

致动器20包含：轭21，其由磁性体构成；线圈基座22；线圈23，其在轭21和线圈基座22的周围卷绕；转子磁铁24，其以能够旋转的方式安装于从基座部件10沿+Z方向延伸的轴11；以及杆部件25，其与转子磁铁连结。本实施方式的轭21是沿Z方向较薄的扁平状，具有包含两个臂部21A、21B的U字形状。线圈23在一个臂部21A的周围卷绕。转子磁铁24由配置于轭21的臂部21A、21B之间，绕轴11具有不同磁极的磁铁构成。杆部件25具有在转子磁铁24的半径方向外侧沿+Z方向延伸的圆筒状的卡合部26。

线圈基座22具有向-Y方向突出的端子27，该端子27卷绕有线圈23的端部。线圈23的端部例如如图1所示那样通过焊料60与由金属板构成的端子板28一起固定于端子27。该端子板28与XZ平面平行地延伸，并在模块基板2侧(-Z方向侧)的端部具有连接部29。该连接部29例如如图1和图4所示那样通过焊料61与模块基板2的接点2A电连接。这样，致动器20的线圈23经由端子板28与模块基板2内的布线(未图示)电连接。

叶片部件50包含形成有凸轮槽51的基座52和固定于基座52的叶片53。凸轮槽51以朝向-Y方向而逐渐向+X方向变化的方式延伸。凸轮槽51的X方向的宽度是比致动器20的杆部件25的卡合部26的外径稍大的程度。在本实施方式中，基座52与叶片53分体地形成，但也可以使基座52与叶片53一体化而构成叶片部件50。另外，在其他实施方式中，也可以在不使用凸轮槽51的情况下能够移动叶片部件50。

叶片部件50配置于从基座部件10的Y方向的缘部向+Z方向延伸的引导部12(参照图2)之间，以能够被基座部件10的引导部12引导并沿X方向移动的方式构成。即，叶片部件50以能够在形成于罩板40与隔板30和隔板32之间的叶片室的内部沿X方向(开闭方向)移动的方式构成。

隔板30形成有决定入射到镜头单元3的光的量的开口31(口径)。因此，隔板30有时也称为口径板。另外，在省略了隔板30的情况下，罩板40的开口41作为上述口径而发挥功能。

隔板32形成有沿以基座部件10的轴11为中心的圆弧的圆弧槽33。该圆弧槽33的沿半径方向的宽度是比致动器20的杆部件25的卡合部26的外径稍大的程度。杆部件25的卡合部26通过该隔板32的圆弧槽33贯穿插入到叶片部件50的凸轮槽51的内部。由此，杆部件25的卡合部26以如下方式构成：沿以基座部件10的轴11为中心的圆在隔板32的圆弧槽33的内部移动，并且与叶片部件50的凸轮槽51卡合而能够在凸轮槽51的内部移动。通过该致动器20的杆部件25的卡合部26与叶片部件50的凸轮槽51的卡合，使得叶片部件50伴随着致动器20的杆部件25的卡合部26的移动而沿X方向移动。

图6A和图6B是示意性地示出致动器20的动作的一例的俯视图。在本实施方式的致动器20中，通过模块基板2的布线向致动器20的线圈23进行通电时，轭21的臂部21A、21B被磁化为彼此相反的磁极，从而转子磁铁24通过臂部21A、21B的磁力的吸引而旋转。

例如，在向致动器20的线圈23沿一个方向进行通电，从而如图6A所示那样轭21的臂部21A、21B磁化从而带有磁性时，转子磁铁24的磁极分别被轭21的臂部21A、21B的相反的磁极吸引，从而转子磁铁24以轴11为中心顺时针旋转。这时，杆部件25的卡合部26与叶片部件50的凸轮槽51卡合，叶片部件50向-X方向移动，从而成为图7A所示的位置。在该位置，叶片部件50不封闭隔板32的开口31和罩板40的开口41，从而开口31、41开放。即，来自外部的光通过隔板32的开口31和罩板40的开口41直接入射到镜头单元3的镜头，因此能够通过镜头单元3进行拍摄。以下，将图6A所示的转子磁铁24的位置和图7A所示的叶片部件50的位置分别称为“打开位置”。

另外，在沿与图6A时相反的方向对致动器20的线圈23进行通电的情况下，轭21的臂部21A、21B如图6B所示那样磁化，转子磁铁24的磁极分别被轭21的臂部21A、21B的相反的磁极吸引，从而转子磁铁24以轴11为中心逆时针旋转。这时，杆部件25的卡合部26与叶片部件50的凸轮槽51卡合，叶片部件50向+X方向移动，从而成为图7B所示的位置。在该位置，叶片部件50(叶片53)封闭隔板32的开口31和罩板40的开口41。即，叶片部件50位于镜头单元3的光轴P上，通过罩板40的开口41的光被叶片部件50遮挡。以下，将图6B所示的转子磁铁24的位置和图7B所示的叶片部件50的位置分别称为“关闭位置”。

这样，致动器20通过来自模块基板2的电力的供给，使转子磁铁24在关闭位置与打开位置之间旋转，从而经由杆部件25的卡合部26使叶片部件50能够在关闭位置与打开位置之间移动。

例如，只要通过不使镜头单元3所拍摄的光(可见光、红外光等)透过的材料构成叶片53，在叶片部件50在关闭位置时，通过罩板40的开口41的光就被叶片53遮挡而不到达镜头单元3。因此，这时，即使镜头单元3动作，也无法获得图像或影像，因此能够防止获得用户不希望的图像或影像。

另外，叶片部件50的叶片53不需要遮挡所有通过开口41、31而入射到镜头单元3的光，从而也可以以遮挡入射到镜头单元3的光的一部分的方式构成叶片53。例如，也可以通过对于镜头单元3所拍摄的光(可见光、红外光等)的透过率较低的材料构成叶片53，或者对叶片53施加着色或通过凹凸、穿孔对叶片53施加花纹(网眼状或格子状的花纹、同心圆的花纹等)，由此遮挡入射到镜头单元3的光的一部分。在该情况下，由镜头单元3获得的图像或影像的一部分不清楚或不可见，因此能够防止获得用户不希望的图像或影像。

进而，也可以以对通过开口41、31入射到镜头单元3的光施加规定的光学效果(马赛克滤镜、散射、漫反射等)的方式构成叶片53。在该情况下，由镜头单元3获得的图像或影像的一部分不清楚或不可见，因此也能够防止获得用户不希望的图像或影像。

在本实施方式中，调整轭21的形状，以在未向致动器20的线圈23供给电流的状态下，通过转子磁铁24的磁力，转子磁铁24被轭21吸引。具体而言，在图6A所示的状态下，即使停止向致动器20的线圈23供给电流，通过转子磁铁24对轭21赋予的磁力，转子磁铁24也能够保持在打开位置。同样地，在图6B所示的状态下，即使停止向致动器20的线圈23供给电流，通过转子磁铁24对轭21赋予的磁力，转子磁铁24也能够保持在关闭位置。

通过这样调整轭21的形状，在未向致动器20的线圈23供给电流的状态下，能够防止叶片部件50从打开位置或关闭位置非期望地移动，或者停止在打开位置与关闭位置之间。另外，也可以调整轭21的形状以使转子磁铁24仅保持在打开位置和关闭位置的一方。尤其是，只要转子磁铁24能够保持关闭位置，即使不向致动器20的线圈23供给电流，也成为开口41、31被叶片部件50的叶片53封闭的状态，因此在能够防止获得用户不希望的图像或影像这一点是优选的。

在这里，如图4所示，端子板28是沿Z轴平行地延伸的平板状的金属板，并通过形成于模块基板2侧的连接部29与模块基板2的接点2A连接。通过这样的结构，能够将叶片开闭装置1的Z方向的高度H(参照图3)抑制为最小限度，并通过端子板28将致动器20与模块基板2的布线电连接。而且，通过成为这样的结构，在叶片开闭装置1内，端子板28的连接部29相对地配置于相对-Z方向侧，叶片部件50相对地配置于+Z方向侧。因此，通过焊料61将连接部29与模块基板2的接点2A连接时产生的热难以向叶片部件50传递，而且焊料61所使用的助焊剂难以流入叶片部件50。因此，能够抑制叶片部件50因焊料61的热而变形从而无法开闭，或因助焊剂附着而无法开闭等故障。

另外，本实施方式的基座部件10包含：主体部14，其形成有收纳镜头单元3的收纳空间S；以及终端部15，其在X方向上与主体部14连接。如图5所示，基座部件10的终端部15的Y方向(宽度方向)的宽度比主体部14的宽度W₁小了退避宽度W₂。由此，主体部14的-X方向侧形成有退避空间R。上述的端子板28配置于该退避空间R。通过这样的结构，能够将叶片开闭装置1的Y方向的宽度W₁抑制为最小限度，并通过端子板28将致动器20与模块基板2的布线电连接。而且，通过成为这样的结构，在叶片开闭装置1内，端子板28的连接部29相对地配置于-X方向侧，叶片部件50相对地配置于+X方向侧。因此，通过焊料61将连接部29与模块基板2的接点2A连接时产生的热难以向叶片部件50传递，而且焊料61所使用的助焊剂难以流入叶片部件50。因此，能够进一步抑制叶片部件50因焊料61的热而变形从而无法开闭，或因助焊剂附着而无法开闭等故障。

在这种情况下，如果不必要地增大退避宽度W₂，则难以在基座部件10的内部收纳致动器20，因此退避宽度W₂优选为基座部件10的主体部14的宽度W₁的一半以下。

但是，在叶片部件50在关闭位置时，叶片部件50的叶片53的外表面从罩板40的开口41向外部露出，因此优选对叶片53的外表面用视觉辨认性较高的颜色(例如红色)进行着色，或者施加视觉辨认性较高的几何形状(星形、四边形、多边形等)或标志、插图等设计。通过这样对叶片53的外表面施加视觉辨认性较高的着色或设计，能够容易确认叶片53在关闭位置，从而容易识别出保护了用户，以防止用户被获得不希望的图像或影像的情况。

另外，在图示的实施方式中，罩板40的开口41和隔板30的开口31的形状是圆形，但这些开口41、31的形状不限于圆形，也能够选择矩形状、椭圆状等任意的形状。

另外，在上述实施方式中，对使用组合扁平U字状的轭21与转子磁铁24而得到的致动器20的例子进行了说明，但使用的致动器20不限于此，只要是能够使叶片部件50在关闭位置与打开位置之间移动，就可以是任何结构。

图8是示出作为组装了上述叶片开闭装置1的电子设备的一例的笔记本电脑100的图。该笔记本电脑100的盖部110设置有照相机用的窗120，以镜头单元3位于与该窗120对应的位置的方式在笔记本电脑100内组装叶片开闭装置1。由此，实现了具有照相机功能的笔记本电脑100。

在上述例子中，作为组装了叶片开闭装置1的电子设备例举出了笔记本电脑100，但本发明的叶片开闭装置不仅适用于笔记本电脑，也能够普遍适用于智能扬声器或家庭安全防范照相机等具备照相机功能的电子设备全体。

以上，对本发明的优选的实施方式进行了说明，但本发明不限于上述实施方式，当然可以在其技术构思的范围内以各种不同的方式实施。

如上所述，根据本发明的第一方式，提供能够组装于有限的空间的薄型的叶片开闭装置。该叶片开闭装置能够安装于设置有镜头单元的模块基板。上述叶片开闭装置具备：基座部件，其配置于上述模块基板上；以及罩板，其覆盖上述基座部件的至少一部分。上述罩板在上述镜头单元的光轴上形成有开口。上述叶片开闭装置具备：叶片部件，其能够在形成于上述罩板与上述基座部件之间的叶片室的内部沿与上述光轴垂直的开闭方向移动；致动器，其使上述叶片部件在封闭上述开口的关闭位置与开放上述开口的打开位置之间移动；以及端子板，其与上述光轴平行地延伸。上述端子板与上述致动器电连接。上述端子板在上述模块基板这一侧的端部具有用于与上述模块基板的接点电连接的连接部。

通过构成这样叶片开闭装置，能够将叶片开闭装置的沿光轴方向的高度抑制为最小限度，并通过端子板将致动器与模块基板的布线电连接。而且，通过成为这样的结构，在叶片开闭装置内，端子板的连接部与叶片部件在光轴方向上彼此配置于相反侧，因此在例如通过焊料使连接部与模块基板的接点连接时产生的热难以向叶片部件传递，而且焊料所使用的助焊剂难以流入叶片部件。因此，能够抑制叶片部件因焊料的热而变形从而无法开闭，或因助焊剂附着而无法开闭等故障。

上述基座部件也可以具有：主体部，其形成有收纳上述镜头单元的收纳空间；以及终端部，其在上述开闭方向上与上述主体部连接。也可以是，在与上述光轴方向和上述开闭方向双方垂直的宽度方向上，上述终端部的宽度比上述主体部的宽度小了规定的退避宽度，在上述开闭方向上形成有与上述主体部相邻的退避空间。在这种情况下，上述端子板优选配置于上述退避空间。通过构成这样叶片开闭装置，能够将叶片开闭装置的宽度抑制为最小限度，并且能够通过端子板使致动器与模块基板的布线电连接。而且，通过成为这样的结构，在叶片开闭装置内，端子板的连接部与叶片部件在开闭方向上彼此配置于相反侧，因此在例如通过焊料使连接部与模块基板的接点连接时产生的热难以向叶片部件传递，而且焊料所使用的助焊剂难以流入叶片部件。因此，能够进一步抑制叶片部件因焊料的热而变形从而无法开闭，或因助焊剂附着而无法开闭等故障。

上述致动器也可以具有：扁平U字状的轭，其具有两个臂部；线圈，其卷绕于上述轭的上述两个臂部的一个臂部的周围；转子磁铁，其以能够旋转的方式配置于上述轭的上述两个臂部之间；以及杆部件，其与上述转子磁铁连结。该杆部件具有与形成于上述叶片部件的凸轮槽卡合的卡合部。

上述叶片开闭装置优选安装于上述模块基板的与设置有上述镜头单元的面相同的面。而且，上述基座部件优选具有包围上述镜头单元的周围的周围壁。

上述致动器优选构成为在未向该致动器供给电流的状态下，将上述叶片部件保持在上述打开位置和上述关闭位置中的至少一方。

上述叶片部件也可以构成为遮挡通过上述开口而入射到上述镜头单元的光的至少一部分，从而妨碍基于上述镜头单元的拍摄，或者也可以构成为对通过上述开口而入射到上述镜头单元的光施加规定的光学效果，从而妨碍基于上述镜头单元的拍摄。而且，上述叶片部件也可以在外表面施加具有视觉辨认性的着色或设计。

根据本发明的第二方式，提供具备上述模块基板、安装于上述模块基板的上述镜头单元以及上述叶片开闭装置的电子设备。

Claims

1.一种叶片开闭装置，其能够安装于设置有镜头单元的模块基板，其中，

该叶片开闭装置具备：

基座部件，其配置于模块基板上；

罩板，其覆盖所述基座部件的至少一部分，在所述镜头单元的光轴上形成有开口；

叶片部件，其能够在形成于所述罩板与所述基座部件之间的叶片室的内部沿与所述光轴垂直的开闭方向移动；

致动器，其使所述叶片部件在封闭所述开口的关闭位置与开放所述开口的打开位置之间移动；以及

端子板，其与所述光轴平行地延伸，与所述致动器电连接，

所述端子板在所述模块基板这一侧的端部具有用于与所述模块基板的接点电连接的连接部。

2.根据权利要求1所述的叶片开闭装置，其中，

所述基座部件具有：

主体部，其形成有收纳所述镜头单元的收纳空间；以及

终端部，其在所述开闭方向上与所述主体部连接，

在与所述光轴方向和所述开闭方向双方垂直的宽度方向上，所述终端部的宽度比所述主体部的宽度小了规定的退避宽度，在所述开闭方向上形成有与所述主体部相邻的退避空间，

所述端子板配置于所述退避空间。

3.根据权利要求2所述的叶片开闭装置，其中，

所述规定的退避宽度是所述主体部的宽度的一半以下。

4.根据权利要求1至3中的任意一项所述的叶片开闭装置，其中，

该叶片开闭装置安装于所述模块基板的与设置有所述镜头单元的面相同的面。

5.一种电子设备，其具备：

所述模块基板；

所述镜头单元，其安装于所述模块基板；以及

权利要求1至4中的任意一项所述的叶片开闭装置。