JP2008046209A - 光路絞り・開閉装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 図１薄型化できるよう改良した光路絞り・開閉装置を提供する
【解決手段】 光路絞り・開閉装置のアクチュエータ１０は、光軸と直交する面内でスライドする光路遮蔽板を駆動する駆動ピン１３ａを有するロータマグネット１１と、ロータマグネット１１の外周部に配置された複数の磁極を有するステータヨーク１５と、ステータヨーク１５の一方の片１５ｂに、ボビン１８に巻き回されて装着されたコイル１７と、を含む。コイル１７の端子１９は、光路の光軸と略直交する方向に突出するように設けられている。
【選択図】 図１

Description

本発明は、小型のデジタルカメラなどに搭載される光路絞り・開閉（シャッター）装置に関する。特には、シャッタ板や絞り板を駆動するアクチュエータを改良することにより小型化及び薄型化した光路絞り・開閉装置に関する。

小型デジタルカメラには、光路絞り・開閉装置が搭載されている。この光路絞り・開閉装置においては、シャッタ羽根や絞り板などの光学要素がアクチュエータで駆動される。

図６は、光路絞り・開閉装置の一例を示す斜視図である。
図７は、図６の光路絞り開閉装置の側面図である。
この光路絞り・開閉装置１０１は、図６に示すように、全体としてリング状で、中心に光路開口Ａが形成されている。同装置１０１は、光路開口Ａを開閉するシャッタ羽根、開口ＡにかけられるＮＤフィルタ板、開口Ａの大きさを規制する絞り板と、これらの各々を駆動するアクチュエータ１１０を備える。各アクチュエータ１１０は同じ構造であり、光軸開口Ａを囲むように配置されている。

図８は、アクチュエータの構造の一例を示す斜視図である。
アクチュエータ１１０は、軸中心に回転するロータマグネット１１１と、このロータマグネット１１１の周囲に間隔を開けて配置される、略コの字状のステータヨーク１１５と、同ステータヨーク１１５に装着された、コイルボビン１１８に巻き回されたコイル１１７とを有する。ロータマグネット１１１は、径方向に２極に着磁されている。ステータヨーク１１５は一対のステータヨーク片を有し、各辺の先端には、円弧状の磁極が対向して形成されている。この磁極には、ロータマグネット１１１の磁極が等しい間隔を開けて対向している。

コイル１１７に通電すると、ステータヨーク１１５が励磁され、各ステータヨークの磁極とロータマグネット１１１の磁極間に吸引・反発力が発生し、この力によりロータマグネット１１１が時計方向又は反時計方向に回転する。

このアクチュエータ１１０においては、コイル１１７に通電するための端子１１９がコイルボビン１１８から光軸方向に突き出している。これらの端子１１９には、コイル１１７の両端が接続されるとともに、図６に示すように、フレキシブル基板１２０に配線された給電線がはんだ付けにより接続される。

このようなアクチュエータ１１０を使用すると、図７に示すように、装置１０１の端面から端子１１９が突き出すことになる。これにより、装置１０１の厚さ（高さ）が比較的厚くなるとともに、装置１０１の端面に導電部が露出して、組立や配置が制限される。

本発明は上記の問題点に鑑みてなされたものであって、薄型化できるよう改良した光路絞り・開閉装置を提供することを目的とする。

本発明の光路絞り・開閉装置は、 光軸と直交する面内でスライドして光路を遮るシャッター板又は絞り板と（光路遮蔽板という）、 該光路遮蔽板を案内する案内部を有するベースプレートと、 該光路遮蔽板を駆動するアームを有するロータマグネットと、 該ロータマグネットの外周部に配置された複数の磁極を有するステータヨークと、 該ステータヨークに巻き回されたコイルと、を含む光路絞り・開閉装置であって、 前記コイルの端子が、前記光路の光軸と略直交する方向に突出するように設けられていることを特徴とする。

コイルの端子を光軸と略直交する方向に突出するように設けることにより、装置全体の厚さ（光軸方向高さ）を比較的薄くできる。また、装置の端面が比較的フラットになり、装置の組立や配置がしやすくなる。

本発明においては、 前記コイルの端子に給電する給電線が配線されたフレキシブル基板をさらに含み、 該フレキシブル基板が、前記光軸と略直交する部分と、該面から延びて前記光軸方向に折り曲げられた部分を有し、 該折り曲げられた部分の先端で、前記給電線が前記コイルの端子に接続することとできる。

この場合、装置の厚さのほぼ中心付近、あるいはそれより下（ベースプレート側）で、端子とフレキシブル基板に配線された給電線をはんだ付けするので、はんだの盛り上がりが多少出ても、装置の上面（反ベースプレート側の面）から突出することはない。

本発明の他の光路絞り・開閉装置は、 光軸と直交する面内でスライドして光路を遮るシャッター板又は絞り板と（光路遮蔽板という）、 該光路遮蔽板を案内する案内部を有するベースプレートと、 該光路遮蔽板を駆動するアームを有するロータマグネットと、 該ロータマグネットの外周部に配置された複数の磁極を有するステータヨークと、 該ステータヨークに巻き回されたコイルと、を含む光路絞り・開閉装置であって、 前記ロータマグネット又は前記ステータヨークに、前記ロータマグネットの回転限を２つの位置に規制するストッパが設けられていることを特徴とする。

ストッパはベースプレートに設けることが一般的であるが、ストッパをステータヨークに設けることにより、ベースプレートの設計の自由度が高くなる。また、ロータマグネットのステータヨークに対する位置関係で同マグネットの回転が規制されるので、ベースプレートにストッパを設ける場合に比べて、マグネットの回転限位置の精度が高くなる。

以上の説明から明らかなように、本発明によれば、コイル給電用の端子を光軸と略直交する方向に突出させたので、光軸方向の高さ（厚さ）を低くできる光路絞り・開閉装置を提供できる。

発明を実施するための形態

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。
まず、光路絞り・開閉装置の全体構成を説明する。
図２は、本発明の実施の形態に係る光路絞り・開閉装置の斜視図である。
図３は、図２の光路絞り・開閉装置の側面図である。
図４は、図２の光路絞り・開閉装置の分解斜視図である。
この例の光路絞り・開閉装置１は、図２に示すように全体としてリング状で、中心に光路開口Ａが形成されている。同装置１は、図４に示すように、中心に開口が形成された地板（ベースプレート）７、光路開口Ａが形成された中間地板８、光路開口Ａを開閉するシャッタ羽根２、光路開口ＡにかけられるＮＤフィルタ板４、光路開口Ａの大きさを規制する絞り板６と、これらの各々を駆動するアクチュエータ１０Ｓ、１０Ｎ、１０Ａとを備える。なお、光路開口Ａは地板７に形成される場合もある。
さらに、各部品を地板７や中間地板８に支持するためのカバー９や押え板２１、アクチュエータ１０に給電する給電線が配線されたフレキシブル基板２０が備えられている。各アクチュエータ１０は同じ構造であり、図２や図４に示すように、地板７の一面に、開口を囲むように配置されている。シャッタ羽根２、ＮＤフィルタ４、絞り板６は、地板７の反対側の面に、光軸と直交する面をスライドするように重ねられて配置されている。

次に、アクチュエータ１０の構造を説明する。
図１は、アクチュエータの構造を説明する斜視図である。
このアクチュエータ１０は、軸中心に回転するロータマグネット１１と、ロータマグネット１１の外周部に配置されたステータヨーク１５と、ステータヨーク１５に巻き回されたコイル１７と、を備える。

ロータマグネット１１は、円筒形のマグネット１２を有する。マグネット１２の軸中心には、光軸と平行な軸孔１２ａが開けられている。この軸孔１２ａには、後述する地板７に突設された回転軸７ｂが挿通され、マグネット１２はこの回転軸７ｂを中心にして回転する。マグネット１２は径方向に２極に着磁されている。また、マグネット１２の外周面には、径方向に延びるアーム１３（例えば樹脂製）が設けられている。同アーム１３の先端には、光軸と平行に延びる駆動ピン１３ａが設けられている。
このアクチュエータ１０は、駆動ピン１３ａが地板７の側となるように地板７に取り付けられる（詳細後述）。

ステータヨーク１５は、全体として略コの字状で、対向する一対の側辺１５ａ、１５ｂと、両側辺間の中央辺１５ｃを有する。両側辺１５ａ、１５ｂの先端には、対向する円弧状の磁極１５ｄ、１５ｅが形成されている。ロータマグネット１１は、この磁極１５ｄ、１５ｅ間に、等しい間隔を開けて対向している。

ステータヨーク１５の一方の側辺１５ｂには、コイルボビン１８に巻き回されたコイル１７が装着されている。コイルボビン１８の両端付近には、コイル１７の両端及びフレキシブル基板２０に配線されたコイル給電線を接続する端子１９が設けられている。各端子１９は、アクチュエータ１０を地板７に取り付けたときに、ステータヨーク側片１５ｂに対して地板７の側（地板７に近い側）から、光軸と略直交する方向に突き出ている。図１においては、ステータヨーク側辺１５ｂの下方から、横方向に突き出ている。コイルボビン１８の両側には、コイル１７を各端子１９に引き出すための切り欠き１８ａが形成されている。
ステータヨーク中央辺１５ｃには、このアクチュエータ１０を地板７に取り付けるための位置決め孔１５ｆが開けられている。

コイル１７を一方向に通電すると、ステータヨーク１５の各磁極１５ｄ、１５ｅが励磁され、マグネットロータ１１のマグネット１２の磁極との間に吸引・反発作用を起こし、マグネットロータ１１が一方向に回転する。コイル１７への通電方向を変えると、マグネットロータ１１は反対方向に回転する。

図４に示すように、各アクチュエータ１０は、地板７の一面の開口の周囲に配置されている。地板７の同面には、各アクチュエータ１０の位置決め用の位置決めピン７ａと、各ロータマグネット１１の回転軸７ｂが、光軸と平行となるように突設されている。さらに、同面には、ロータマグネット１１の駆動ピン１３ａの駆動範囲を２つの位置に規制するためのストッパ（図示されず）が設けられている。また、地板７には、各ロータマグネット１１の駆動ピン１３ａの回転範囲に渡って貫通孔（図示されず）が開けられている。

各アクチュエータ１０は、ステータヨーク１５に形成された位置決め孔１５ｆに、地板７の位置決めピン７ａが挿入されて位置決めされる。そして、ロータマグネット１１の軸孔１２ａに地板７の回転軸７ｂが挿通され、駆動ピン１３ａは、地板７の貫通孔を通って、地板７の他方の面に突き出る。各アクチュエータ１０をこのように取り付けることにより、コイルボビン１８に設けられた端子１９は、図２に示すように、ステータヨーク側片１５ｂと地板７との間から、外側に向って光軸と直交する方向に延びることになる。

各アクチュエータ１０は、地板７に脱着可能に取り付けられるカバー９によって、地板７に移動不能に取り付けられる。

カバー９の外側には、各アクチュエータ１０のコイル１７へ給電するための給電線が配線されたフレキシブル基板２０が取り付けられている。フレキシブル基板２０は、カバー９の外面に当てられるリング状の中央部２０ａと、中央部２０ａから各コイル１７の端子１９へ延びる突出片２０ｂを有する。図２、図３にも示すように、各突出片２０ｂは、カバー７の周縁で折り曲げられて各端子１９に延びており、先端で、給電線が各端子１９にはんだ付けされる。

このように、アクチュエータ１０の端子１９を光軸と直交する方向に突設させたので、図３に示すように、光路開閉・絞り装置１の大部分の厚さ（高さ）を、図７に示した装置１０１の厚さに比べて薄くできる。また、同装置１の端面（図の右側の面）を比較的フラットにできる。また、図２や図３にも示すように、端子１９を、地板７に近い部分から突設させて、同装置１の端面との間にある程度の距離を開けているので、フレキシブル基板２０の突出片２０ｂに配設された給電線と端子１９とを接続する際、はんだが盛り上がったりはみ出しても、同装置１の端面から突出するようなことがない。なお、各端子１９は地板７の外径内に突き出ているので、同装置１の外径寸法が大きくなることもない。

再び図４を参照して説明する。地板７の反対側の面には、シャッタ羽根２、ＮＤフィルタ板４、絞り板６が、順に重ねて配置されている。同面には、シャッタ羽根２の回転軸、ＮＤフィルタ板４の回転軸、絞り板６の回転軸（いずれも図示されず）が、光軸と平行となるように突設されている。

シャッタ羽根２は、一対の薄い羽根部材３からなり、地板７に設けられた案内部（図示されず）上を沿ってスライドする。各羽根部材３の基部には、円形の孔３ａと長孔３ｂが開けられている。円形の孔３ａには、地板７に突設された回転軸が挿通されており、各羽根部材３はこの回転軸を中心にして回転する。長孔３ｂには、地板７を貫通した、シャッタ羽根駆動アクチュエータ１０Ｓの駆動ピン１３ａが挿通される。

アクチュエータ１０Ｓのコイルに通電されると、ロータマグネット１１は、ストッパで規制される範囲内を両方向に回転する。これにより、ロータマグネット１１の駆動ピン１３ａが挿通されている各羽根部材３が、回転軸を中心にして、光軸と直交する面を反対方向に回転して、案内部上をスライドする。各羽根部材３が互いに遠ざかる方向に回転すると中間地板８の光路開口Ａが開き、接近する方向に回転すると光路開口Ａが閉じられる。

シャッタ羽根２の外側には、中地板８が配置されている。この中地板８によって、シャッタ羽根２は光軸方向に移動不能に支持される。

中地板８の外側の面には、ＮＤフィルタ板４が配置されている。ＮＤフィルタ板４の先端部には、ＮＤフィルタ５が嵌めこまれている。同板の基部４には、円形の孔（図示されず）と長孔４ｂが開けられている。円形の孔には、地板７に突設された回転軸が挿通されており、ＮＤフィルタ板４はこの回転軸を中心にして回転する。長孔４ｂには、地板７を貫通した、ＮＤフィルタ板駆動アクチュエータ１０Ｎの駆動ピン1３ａが挿通される。

ロータマグネット１１の回転によって、同ロータマグネット１１の駆動ピン１３ａが挿通されているＮＤフィルタ板４は、回転軸を中心にして、光軸と直交する面を反対方向に回転する。ＮＤフィルタ板４が一方向に回転すると、中間地板８の光路開口ＡにＮＤフィルタ５がかけられ、反対方向に回転すると光路開口ＡからＮＤフィルタ５が外れる。

ＮＤフィルタ板４の外側の面には、絞り板６が配置されている。絞り板６の先端部には、絞り開口６ｃが開けられている。同板６の基部には、円形の孔６ａと長孔６ｂが開けられている。円形の孔６ａには、地板７に突設された回転軸が挿通されており、絞り板６はこの回転軸を中心にして回転する。長孔６ｂには、地板７を貫通した、絞り板駆動アクチュエータ１０Ａの駆動ピン１３ａが挿通される。

ロータマグネット１１の回転によって、同ロータマグネット１１の駆動ピン１３ａが挿通されている絞り板６は、回転軸を中心にして、光軸と直交する面を反対方向に回転する。絞り板６が一方向に回転すると、中間地板８の光路開口Ａに絞り開口６ｃが位置し、反対方向に回転すると光路開口Ａから絞り開口６ｃが外れる。

ＮＤフィルタ板４と絞り板６は、押え板２１によって、中地板８の外側の面に光軸方向に移動不能に取り付けられている。

図５は、本発明の他の実施の形態に係るアクチュエータの構造を示す図である。
この例のアクチュエータ１０´は、図１のアクチュエータ１０とほぼ同様の構造を有するが、ロータマグネット１１´の回転限位置決め構造が異なる。つまり、ロータマグネット１１´に２つの回転限に位置決めされるストッパを設け、地板７にストッパを設けていない。図１のアクチュエータ１０の部品・部位と同じ作用を有する部品・部位は、図１と同じ符号を付し、説明を省略する。

このロータマグネット１１´の、円筒形のマグネット１２の外周面には、径方向に延びるアームプレート１３´が突設されている。このアームプレート１３´は、図１のロータマグネット１１のアーム１３よりも幅が広く、扇型の形状を有する。同アームプレート１３´の先端には、光軸と平行に延びる駆動ピン１３ａが設けられている。また、同アームプレート１３´の基端には、ストッパ１３ｂが設けられている。ストッパ１３ｂには、ステータヨーク側片１５ａ、１５ｂの端面と当接する当接面１３ｃ、１３ｄが設けられている。

この例においては、ロータマグネット１１´が一方向に回転すると、ストッパ１３ｂの一方の当接面１３ｃがステータヨーク片１５ａの端面に当接して同マグネット１１´の同方向への回転が規制される。ロータマグネット１１´が反対方向に回転すると、ストッパ１３ｂの反対側の当接面１３ｄがステータヨーク片１５ｂの端面に当接して同マグネットの１１´同方向への回転が規制される。

このように、ロータマグネット１１´にストッパ１３ｂを設けると、地板７にストッパを設ける必要がなく、地板７の設計自由度を上げることができる。また、ロータマグネット１１´のステータヨークに対する位置関係で同マグネットの回転が規制されるので、マグネット１１´の回転限位置の精度が高くなる。なお、ストッパはステータヨークに設けることもできるが、スペースの有効活用や部品コスト低減の観点からはロータマグネットに設ける方が好ましい。

アクチュエータの構造を説明する斜視図である。 本発明の実施の形態に係る光路絞り・開閉装置の斜視図である。 図２の光路絞り・開閉装置の側面図である。 図２の光路絞り・開閉装置の分解斜視図である。 本発明の他の実施の形態に係るアクチュエータの構造を示す図である。 光路絞り・開閉装置の一例を示す斜視図である。 図６の光路絞り開閉装置の側面図である。 アクチュエータの構造の一例を示す斜視図である。

符号の説明

１ 光路絞り・開閉装置 ２ シャッタ羽根
３ 羽根部材 ４ ＮＤフィルタ板
５ ＮＤフィルタ ６ 絞り板
７ 地板（ベースプレート） ８ 中地板
９ カバー
１０ アクチュエータ １１ ロータマグネット
１２ マグネット １３ アーム
１５ ステータヨーク １７ コイル
１８ ボビン １９ 端子
２０ フレキシブル基板 ２１ 押え板

Claims (3)

1. 光軸と直交する面内でスライドして光路を遮るシャッター板又は絞り板と（光路遮蔽板という）、
   該光路遮蔽板を案内する案内部を有するベースプレートと、
   該光路遮蔽板を駆動するアームを有するロータマグネットと、
   該ロータマグネットの外周部に配置された複数の磁極を有するステータヨークと、
   該ステータヨークに巻き回されたコイルと、
   を含む光路絞り・開閉装置であって、
   前記コイルの端子が、前記光路の光軸と略直交する方向に突出するように設けられていることを特徴とする光路絞り・開閉装置。
2. 前記コイルの端子に給電する給電線が配線されたフレキシブル基板をさらに含み、
   該フレキシブル基板が、前記光軸と略直交する部分と、該面から延びて前記光軸方向に折り曲げられた部分を有し、
   該折り曲げられた部分の先端で、前記給電線が前記コイルの端子に接続することを特徴とする請求項１記載の光路絞り・開閉装置。
3. 光軸と直交する面内でスライドして光路を遮るシャッター板又は絞り板と（光路遮蔽板という）、
   該光路遮蔽板を案内する案内部を有するベースプレートと、
   該光路遮蔽板を駆動するアームを有するロータマグネットと、
   該ロータマグネットの外周部に配置された複数の磁極を有するステータヨークと、
   該ステータヨークに巻き回されたコイルと、
   を含む光路絞り・開閉装置であって、
   前記ロータマグネット又は前記ステータヨークに、前記ロータマグネットの回転限を２つの位置に規制するストッパが設けられていることを特徴とする光路絞り・開閉装置。

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