CN117043657A - 光圈机构 - Google Patents

Abstract

本发明的目的在于：提供一种可以使用于聚焦的结构小型化并且结构简单的光圈机构。光圈机构(1)具备：旋转驱动部(2)，其组合了在光轴方向上相对的、在中央具有贯穿孔的圆板状的定子(21)和转子(22)，并且上述转子(22)绕光轴旋转；光圈驱动部(3)，其为通过上述旋转驱动部(2)的上述转子(22)绕光轴的周向旋转的、在中央具有贯穿孔的圆板状；光圈部(4)，其具有通过卡合于上述光圈驱动部(3)从而沿着径向移动的多个光圈板(41)～(41)，随着上述多个光圈板(41)～(41)的移动，能够扩大和缩小拍摄光通过的开口面积；以及导向板(5)，其限制移动方向，使得上述多个光圈板(41)～(41)分别沿着上述径向移动。

Description

光圈机构 技术领域

本发明涉及用于智能手机内置相机或小型相机的光圈机构。

背景技术

作为现有技术，例如，可举出日本特开2011-90028号公报中公开的光圈机构。在该现有技术中，由于构成为通过杠杆操作光圈，因此结构复杂。

发明内容

发明要解决的问题

鉴于上述问题，本发明的目的在于，提供一种可以使用于聚焦的结构小型化并且结构简单的光圈机构。

用于解决问题的方案

在本发明的一个方式中，光圈机构具备：旋转驱动部，其组合了在光轴方向上相对的、在中央具有贯穿孔的圆板状的定子和转子，并且上述转子绕光轴旋转；光圈驱动部，其为通过上述旋转驱动部的上述转子而绕光轴的周向旋转的、在中央具有贯穿孔的圆板状；光圈部，其具有通过卡合于上述光圈驱动部从而转换上述光圈驱动部的旋转力并进行传递从而沿着径向移动的多个光圈板，随着上述多个光圈板的移动，能够扩大和缩小拍摄光通过的开口面积；以及导向板，其限制移动方向，使得上述多个光圈板分别沿着上述径向移动。

另外，上述多个光圈板中的每一个的径内侧端部是凹陷为V字状的形状，上述光圈部由在上述周向上以60度间隔设置的3个上述光圈板构成，上述多个光圈板以部分相互重叠的方式沿着上述径向移动，上述光圈部的开口形状为正六边形形状。

另外，上述光圈驱动部在光轴方向上与上述光圈部相对的面，具有与上述多个光圈板分别对应的弯曲槽，上述多个光圈板中的每一个具有进入上述弯曲槽的突起，随着上述光圈驱动部的旋转，上述突起在上述弯曲槽内被引导，从而能够使上述多个光圈板中的每一个沿着上述径向移动。

另外，上述定子具有由磁性体形成的磁轭和线圈的组合，上述转子构成为以在上述周向上交替暴露不同磁极的方式排列多个永磁铁。

另外，在构成上述光圈机构的部件中，在不沿周向旋转的固定部件与沿周向旋转的旋转部件之间介入有多个旋转体，上述多个旋转体中的每一个保持在上述固定部件或上述旋转部件中的一个的周向的固定位置，相对于上述固定部件或上述旋转部件中的另一个旋转的同时沿周向移动。

另外，上述多个旋转体中的每一个的外形为圆板状、圆柱状以及球状中的任意一个。

另外，上述多个光圈板中的每一个的宽度尺寸是固定的，上述导向板具有中心轴朝向径向的固定宽度的凹部，上述多个光圈板中的每一个由上述凹部所具有的台阶引导。

附图说明

图1是示意性地示出本发明的一个实施方式的光圈机构的结构，并示出将各结构部件分解并排列于光轴方向的分解立体图。

图2是示出上述光圈机构中的光圈驱动部的、与光圈板相对的一侧的面的底面图。

图3是示出去除部件以成为暴露上述光圈机构中的光圈部的状态的立体图。

图4是示出将上述光圈机构中的光圈驱动部与光圈板进行组合的底面图。

具体实施方式

参照附图来说明本发明的一个实施方式的光圈机构1。以下说明中的、“光轴方向”、”周向”、“径向”、“径内”、“径外”在没有特殊说明的情况下表示光圈机构1整体的方向。也就是说，绕光圈机构1的光轴方向旋转的方向为周向。并且，与光轴方向正交的方向为径向。

图1示出整体的分解图。图中上方是相机中的朝向被摄体的方向，下方为相机的拍摄元件的方向。在图1中右方所示的部分构成本实施方式的光圈机构1。在图1中，左方所示的部分为接受由光圈机构1聚焦的拍摄光的透镜驱动机构X。此外，透镜驱动机构X与本发明无直接关系，因此，以下不进行详细的说明。光圈机构1构成为在光轴方向上从被摄体侧朝向透镜驱动机构X，依次配置旋转驱动部2、光圈驱动部3、光圈部4、导向板5，它们设置在外壳6内。外壳6兼做透镜驱动机构X的外壳。在外壳6的内侧且旋转驱动部2的前方(被摄体侧)，设置有结构相机的多个透镜中的1组或1个透镜7。

旋转驱动部2组合在相机中设定的光轴方向上相对的定子21和转子22，且转子22绕光轴，即绕 周向旋转。转子22可以构成为无级地旋转与光圈的开闭相应的规定角度的量，也可以构成为如步进电机那样多级旋转。定子21以及转子22为在中央具有拍摄光(输入到相机所具有的拍摄元件的、与被摄体对应的光)通过的贯穿孔的圆板状(圆环状)。定子21具有磁轭211和线圈212的组合。磁轭211由磁性体形成。在线圈212中，通电会产生磁场。在本实施方式中，线圈212与柔性印刷电路基板(FPC)形成为一体，该柔性印刷电路基板(FPC)形成有用于使旋转驱动部2动作的电路。另一方面，转子22构成为以在周向上交替暴露不同磁极的方式排列多个永磁铁221～221。多个永磁铁221～221中的每一个是在俯视时为扇形的平板状，一侧的面为N极，另一侧的面为S极。在本实施方式的转子22中，多个永磁铁221～221嵌入并固定于非磁性体制成的框体222，使得至少在与定子21相对的面暴露磁极。在本实施方式中，框体222是光圈驱动部3的一部分。根据弗莱明左手定则，转子22的永磁铁221根据磁极吸引和排斥通电的线圈212中产生的磁场，其结果是，转子22绕光轴旋转。在光圈缩小时和光圈打开时，转子22的旋转方向相反。通过这样结构的旋转驱动部2，能够通过圆板状的定子21和转子22的组合来形成利用磁力的旋转结构。在本实施方式中，无需设置在转子22旋转时沿光轴方向移动的部件，而且，由于定子21以及转子22为圆板状(圆环状)，因此能够获得在光轴方向上紧凑的旋转驱动部2。

光圈驱动部3是通过旋转驱动部2的转子22在周向上旋转的、在中央具有贯穿孔的圆板状(圆环状)的部件。光圈驱动部3的贯穿孔构成为通过嵌入设置于外壳6的径向中央的圆筒状部分(未图示的)而无错位地旋转。光圈驱动部3由非磁性体制成，与旋转驱动部2的转子22形成为一体。因此，光圈驱动部3也随着转子22的旋转而旋转。即，旋转驱动部2直接使光圈驱动部3旋转。由于驱动力传递机构不介于旋转驱动部2与光圈驱动部3之间，因此，能够使用于响应旋转驱动部2的通电而使光圈驱动部3旋转的机构在光轴方向上更小型(更薄)。在本实施方式的光圈机构1中旋转的部件为转子22和光圈驱动部3。光圈驱动部3在光轴方向上与光圈部4相对的面(与转子22相反一侧的面)具有与各光圈板41对应的弯曲槽31。弯曲槽31的宽度尺寸略大于光圈板41所具有的突起411的直径尺寸。另外，弯曲槽31设置在光圈板41所具有的突起411的移动范围内的一端的径向位置和另一端的径向位置不同的位置。即，弯曲槽31以与光圈驱动部3的周向交叉的方式设置。在本实施方式中，为了使各光圈板41移动，与3个光圈板41～41对应地，在光圈驱动部3的周向上在不同的范围内形成3个弯曲槽31～31。3个弯曲槽31～31在光圈驱动部3中形成3次对称形状(在周向上每60度为一致的形状)。虽然在本实施方式中弯曲槽31贯穿在光圈驱动部3的厚度方向上，但其也可以是不贯穿的有底的槽。

在构成光圈机构1的部件中，在不沿周向旋转的固定部件与沿周向旋转的旋转部件之间介入有多个旋转体8～8。本实施方式中的固定部件为外壳6、旋转驱动部2中的定子21、导向板5。本实施方式中的旋转部件为旋转驱动部2中的转子22、光圈驱动部3。本实施方式的旋转体8为球体。各旋转体8保持在固定部件的周向上的固定位置。具体地说，在定子21(磁轭211以及线圈212)外缘形成有在径向上凹陷的、实质为半圆形状的缺口213，通过使旋转体8嵌入该缺口213，从而使旋转体8可旋转地支撑于定子21。多个旋转体8～8还与外壳6的内表面抵接。并且，各旋转体8相对于旋转部件中的光圈驱动部3的外周部旋转的同时沿着周向移动。光圈驱动部3中的、多个旋转体8～8抵接的外周部为平面状。在光圈驱动部3的外周部也可以形成旋转体8可以移动地在周向上延伸的槽。多个旋转体8～8抵接于光圈驱动部3的外周部的内表面并旋转，由此光圈驱动部3在光轴方向的固定位置上沿着周向旋转。通过这种结构，可以使光圈驱动部3稳定地旋转。

光圈部4具有多个光圈板41～41，多个光圈板41～41通过卡合于光圈驱动部3，转换光圈驱动部3的旋转力并进行传递，从而沿径向移动，随着多个光圈板41～41的移动，能够扩大和缩小拍摄光通过的开口面积。各光圈板41为平板状，并且沿着光圈机构1的径向的长度尺寸形成为大于沿着光圈机构1的周向的宽度尺寸。各光圈板41的宽度尺寸是固定的。因此，各光圈板41具有长方形的区域。各光圈板41的径内侧端部在宽度方向上是对称的，形成为在径外方向上凹陷为V字状的形状。光圈部4由在周向上以60度间隔设置的3个光圈板41～41构成，多个光圈板41～41以部分相互重叠的方式沿着径向移动。因此，光圈部4的开口形状实质为正六边形形状。另外，在各光圈板41中，与其他光圈板41重叠的部分的板厚形成得较小。例如，可以为其他部分的板厚的一半。由此，即使多个光圈板41～41部分重叠，各光圈板41也可以顺畅地移动。在这样结构的光圈部4中，各光圈板41的径内侧端部为凹陷为V字状的形状，光圈部4的开口形状实质为正六边形形状，由此，能够根据相机自身或相机搭载设备(智能手机等)所具有的控制部设定的光圈値，扩大和缩小在3个光圈板41～41中拍摄光通过的开口面积。

各光圈板41在径外部分具有进入弯曲槽31的突起411。突起411例如可以将棒状体(在本实施方式中为圆棒)贯穿于各光圈板41的主体而形成。突起411的突出尺寸小于光圈驱动部3的弯曲槽31 的深度尺寸。该突起411嵌入光圈驱动部3的弯曲槽31。因此，随着光圈驱动部3的旋转(图4的箭头R)，突起411在弯曲槽31内被引导，从而各光圈板41沿着径向移动(图4的箭头M)。根据该结构，无需设置沿着光轴方向移动的部件，通过转换光圈驱动部3的旋转力并进行传递，从而使多个光圈板41～41沿着径向移动。由于通过光圈驱动部3的旋转直接使各光圈板41移动，因此，能够使进行聚焦时的时间延迟最小。

导向板5限制移动方向，使得各光圈板41沿径向移动。导向板5具有中心轴朝向径向的固定宽度的凹部51。凹部51的宽度方向的两端为沿着直线方向延伸的台阶511。光圈板41抵接于该台阶511的同时沿着径向移动。也就是说，凹部51所具有的台阶511引导各光圈板41。通过这样结构的导向板5，能够以简易的结构使各光圈板41沿径向移动。在本实施方式的引导部中，在凹部51形成有各光圈板41的突起411进入其中的、沿径向延伸的槽512。

如上述说明那样，在本实施方式中，光圈机构1具备：旋转驱动部2，其组合了在光轴方向上相对的、在中央具有贯穿孔的圆板状的定子21和转子22，并且上述转子22绕光轴旋转；光圈驱动部3，其为通过上述旋转驱动部2的上述转子22而绕光轴的周向旋转的、在中央具有贯穿孔的圆板状；光圈部4，其具有通过卡合于上述光圈驱动部3从而转换上述光圈驱动部的旋转力并进行传递从而沿着径向移动的多个光圈板41～41，随着上述多个光圈板41～41的移动，能够扩大和缩小拍摄光通过的开口面积；以及导向板5，其限制移动方向，使得上述多个光圈板41～41分别沿着上述径向移动。

根据该结构，组合由圆板状的定子21和转子22组合而成的旋转驱动部2、圆板状的光圈驱动部3、光圈板41以及导向板5从而结构光圈机构1。因此，对于用于扩大和缩小拍摄光通过的开口面积的结构，能够最小化光轴方向尺寸。

另外，上述多个光圈板41～41中的每一个的径内侧端部是凹陷为V字状的形状，上述光圈部4由在上述周向上以60度间隔设置的3个上述光圈板41构成，上述多个光圈板41～41以部分相互重叠的方式沿着上述径向移动，上述光圈部4的开口形状为正六边形形状。

根据该结构，多个光圈板41～41中的每一个的径内侧端部是凹陷为V字状的形状，通过使光圈部4的开口形状为正六边形形状，能够扩大和缩小在3个光圈板41～41中拍摄光通过的开口面积。

另外，上述光圈驱动部3在光轴方向上与上述光圈部4相对的面，具有与上述多个光圈板41～41分别对应的弯曲槽31，上述多个光圈板41～41中的每一个具有进入上述弯曲槽31的突起411，随着上述光圈驱动部3的旋转，上述突起411在上述弯曲槽31内被引导，从而能够使上述多个光圈板41～41中的每一个沿着上述径向移动。

根据该结构，可以使多个光圈板41～41沿着径向移动，而无需设置沿着光轴方向移动的部件。

另外，上述定子21具有由磁性体形成的磁轭211和线圈212的组合，上述转子22构成为以在上述周向上交替暴露不同磁极的方式排列多个永磁铁221～221。

根据该结构，能够通过圆板状的定子21和转子22的组合来形成利用磁力的旋转结构。

另外，在构成上述光圈机构1的部件中，在不沿周向旋转的固定部件与沿周向旋转的旋转部件之间介入有多个旋转体8～8，上述多个旋转体8～8中的每一个保持在上述固定部件或上述旋转部件中的一个的周向的固定位置，相对于上述固定部件或上述旋转部件中的另一个旋转的同时沿周向移动。

根据该结构，通过介于固定部件与旋转部件之间的旋转体8，可以使光圈驱动部3稳定地旋转。

另外，上述多个旋转体8～8中的每一个的外形可以是圆板状、圆柱状以及球状中的任意一个。

根据该结构，可以构成为通过形状简单的旋转体8使光圈驱动部3进行旋转。

另外，上述多个光圈板41～41中的每一个的宽度尺寸是固定的，上述导向板5具有中心轴朝向径向的固定宽度的凹部51，上述多个光圈板41～41中的每一个由上述凹部51所具有的台阶511引导。

根据该结构，能够通过简单的结构使多个光圈板41～41中的每一个沿着径向移动。

根据以上构成的本实施方式的光圈机构1，组合由圆板状的定子21和转子22组合而成的旋转驱动部2、圆板状的光圈驱动部3、光圈板41以及导向板5从而构成光圈机构1。因此，关于用于扩大和缩小拍摄光通过的开口面积的结构，能够最小化光轴方向尺寸。因此，能够提供一种可以使用于聚焦的结构小型化并且结构简单的光圈机构1。

以上，对本实施方式进行了说明，但本发明不限于上述方式，可以在本发明的主旨范围内进行适当设计变更。另外，本发明的作用效果也不限于上述实施方式。即，本次公开的实施方式在各方面均是示例性的，并不限制本发明。本发明的范围由权利要求的范围而不是上述说明来限定。另外，本发明的范围旨在包含与权利要求书等同的意义以及范围内的所有变更。

例如，上述实施方式的光圈部4由3个光圈板41～41构成。但是，光圈板41的个数也可以是2个，另外，也可以是4个以上。另外，在上述实施方式的光圈部4中，开口形状实质为正六边形形状，但也可以配合光圈板41的个数，形成各种形状。

另外，旋转体8的各外形在上述实施方式中为球状。但是，其外形并不限于此，只要是能够以旋转中心在光轴方向上不变动的方式旋转的形状即可，例如，可以是圆板状或圆柱状。通过使旋转体8为上述实施方式的球状或圆板状、圆柱状，可以构成为通过形状简单的旋转体8使光圈驱动部3旋转。此外，旋转体8为圆板状、圆柱状的情况下的旋转中心的延伸方向与光圈机构1的径向一致。另外，旋转体8可以将轴承单元组合到光圈机构1中，这种情况下的旋转体8是轴承单元的构成要素(滚珠轴承的情况下为内置于轴承单元的滚珠)。

另外，在上述实施方式中，各旋转体8构成为保持于固定部件的周向上的固定位置，相对于旋转部件旋转的同时沿周向移动。但也可以与此相反地，构成为各旋转体8保持于旋转部件的周向上的固定位置，相对于固定部件旋转的同时沿着周向移动。

附图标记说明：

1光圈机构

2旋转驱动部

21定子

211磁轭

212线圈

213缺口

22转子

221永磁铁

222框体

3光圈驱动部

31弯曲槽

4光圈部

41光圈板

411突起

5导向板

51凹部

511台阶

512槽

6外壳

7透镜

8旋转体

X透镜驱动机构

R光圈驱动部的旋转方向

M光圈板的移动方向

Claims (9)

1. 一种光圈机构，其特征在于，具备：

   旋转驱动部，其组合了在光轴方向上相对的、在中央具有贯穿孔的圆板状的定子和转子，并且所述转子绕光轴旋转；

   光圈驱动部，其为通过所述旋转驱动部的所述转子而绕光轴的周向旋转的、在中央具有贯穿孔的圆板状；

   光圈部，其具有通过卡合于所述光圈驱动部从而转换所述光圈驱动部的旋转力并进行传递从而沿着径向移动的多个光圈板，随着所述多个光圈板的移动，能够扩大和缩小拍摄光通过的开口面积；以及

   导向板，其限制移动方向，使得所述多个光圈板分别沿着所述径向移动。
2. 根据权利要求1所述的光圈机构，其中，

   所述多个光圈板中的每一个的径内侧端部是凹陷为V字状的形状，

   所述光圈部由在所述周向上以60度间隔设置的3个所述光圈板构成，所述多个光圈板以部分相互重叠的方式沿着所述径向移动，

   所述光圈部的开口形状为正六边形形状。
3. 根据权利要求1或2所述的光圈机构，其中，

   所述光圈驱动部在光轴方向上与所述光圈部相对的面，具有与所述多个光圈板分别对应的弯曲槽，

   所述多个光圈板中的每一个具有进入所述弯曲槽的突起，

   随着所述光圈驱动部的旋转，所述突起在所述弯曲槽内被引导，从而能够使所述多个光圈板中的每一个沿着所述径向移动。
4. 根据权利要求1～3中任一项所述的光圈机构，其中，

   所述定子具有由磁性体形成的磁轭和线圈的组合，

   所述转子构成为以在所述周向上交替暴露不同磁极的方式排列多个永磁铁。
5. 根据权利要求1～4中任一项所述的光圈机构，其中，

   在构成所述光圈机构的部件中，在不沿周向旋转的固定部件与沿周向旋转的旋转部件之间介入有多个旋转体，

   所述多个旋转体中的每一个保持在所述固定部件或所述旋转部件中的一个的周向的固定位置，相对于所述固定部件或所述旋转部件中的另一个旋转的同时沿周向移动。
6. 根据权利要求5所述的光圈机构，其中，

   所述多个旋转体中的每一个的外形为圆板状、圆柱状以及球状中的任意一个。
7. 根据权利要求1～6中任一项所述的光圈机构，其中，

   所述多个光圈板中的每一个的宽度尺寸是固定的，

   所述导向板具有中心轴朝向径向的固定宽度的凹部，所述多个光圈板中的每一个由所述凹部所具有的台阶引导。
8. 一种摄像模组，其特征在于，

   具备权利要求1～7中任一项所述的光圈机构。
9. 一种终端装置，其特征在于，

   具备权利要求1～7中任一项所述的光圈机构。