JP2018097307A - 光学ユニット - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ枠内のレンズに接触すること無く、羽根駆動装置の挿入部をレンズ間に挿入する。
【解決手段】光学ユニット１は、筒体１０１にスリット１０１Ｓを有するレンズ枠１００と、スリット１０１Ｓに挿入する挿入部２０２を具備して、挿入部２０２に設けた開口２０２Ａをレンズ枠１００内のレンズ間に配置する羽根駆動装置２００とを備え、羽根駆動装置２００は、挿入部２０２が突出する凹状のレンズ枠収容部２０１Ｘを有する枠体２０１を備え、レンズ枠１００の筒体１０１は、レンズの光軸Ｏに直交する一対の支持面１０１Ａを備え、枠体２０１のレンズ枠収容部２０１Ｘは、一対の支持面１０１Ａにそれぞれ当接する当接面２０１Ｙを有する。
【選択図】図１

Description

本発明は、撮影装置などに装備される光学ユニットに関するものである。

羽根駆動装置は、開口に進入する単数又は複数の羽根部材を駆動して、開口の状態を変化させるものであり、絞り、シャッター、絞り兼用シャッター、フィルタなどとして用いられる。羽根駆動装置とレンズ枠とを組み合わせた光学ユニットは、羽根駆動装置が開口を有する挿入部を備えており、レンズ枠の外側レンズ筒に設けたスリットに挿入部を挿入する構造を有するものが知られている（下記特許文献１参照）。

特開２００７−２７１６７０号公報

小型の光学ユニットに装備される羽根駆動装置は、レンズ枠内のレンズ間隔が狭くなるため、レンズに接触すること無く、羽根駆動装置の挿入部をレンズ間に挿入することが困難になる。また、挿入後に、挿入部に負荷がかかると、挿入部が変形するなどの不具合があり、挿入後にレンズ枠と羽根駆動装置との位置関係が光軸方向にずれると、挿入部がレンズに接触してしまう不具合がある。

このような課題を解決するために、本発明による光学ユニットは、以下の構成を具備するものである。
筒体にスリットを有するレンズ枠と、前記スリットに挿入する挿入部を具備して、該挿入部に設けた開口を前記レンズ枠内のレンズ間に配置する羽根駆動装置とを備え、前記羽根駆動装置は、前記挿入部が突出する凹状のレンズ枠収容部を有する枠体を備え、前記レンズ枠の筒体は、レンズの光軸に直交する一対の支持面を備え、前記枠体のレンズ枠収容部は、前記一対の支持面にそれぞれ当接する当接面を有することを特徴とする光学ユニット。

本発明の実施形態に係る光学ユニットを示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）におけるＡ−Ａ断面図）である。 図１（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図である。 本発明の他の実施形態に係る光学ユニットを示す説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、（ｃ）が（ｂ）におけるＴ部拡大図）である。 本発明の他の実施形態に係る光学ユニット（レンズ枠と羽根駆動装置）を示した説明図である。 羽根駆動装置の分解斜視図である。 羽根駆動装置の内部説明図である（（ａ）が全開状態、（ｂ）が絞り状態を示している。）。 光学ユニットを備えた携帯電子機器（携帯情報端末）を示す説明図である。

以下、図面を参照して本発明の実施形態を説明する。以下の説明で、異なる図における同一符号は同一機能の部位を示しており、各図における重複説明は適宜省略する。

図１及び図２に示す光学ユニット１は、レンズ枠１００と羽根駆動装置２００を備えている。レンズ枠１００は、内部に図示省略したレンズを支持する筒体１０１を備えており、筒体１０１はスリット１０１Ｓを有している。これに対して、羽根駆動装置２００は、枠体２０１と、枠体２０１から突出する挿入部２０２を備えている。レンズ枠１００と羽根駆動装置２００は、挿入部２０２をスリット１０１Ｓに挿入することで、挿入部２０２に設けた開口２０２Ａが、レンズの光軸Ｏと同軸及び／又は略同軸になるように、レンズ枠１００内のレンズ間に配置される。

羽根駆動装置２００の枠体２０１は、挿入部２０２が突出する凹状のレンズ枠収容部２０１Ｘを有する。レンズ枠収容部２０１Ｘには、挿入部２０２がスリット１０１Ｓ内に挿入された状態で、レンズ枠１００が収容される。

レンズ枠１００の筒体１０１は、レンズの光軸Ｏに直交する一対の支持面１０１Ａを備えている。そして、羽根駆動装置２００における枠体２０１のレンズ枠収容部２０１Ｘは、一対の支持面１０１Ａにそれぞれ当接する当接面２０１Ｙを有している。図１の例では、当接面２０１Ｙは、一対の支持面１０１Ａの間に嵌合する嵌合部２０１Ｚの上下面に設けられている。嵌合部２０１Ｚは、レンズ枠収容部２０１Ｘの一部（図１（ａ）の破線部）によって構成されている。

このような光学ユニット１によると、羽根駆動装置２００の挿入部２０２をレンズ枠１００のスリット１０１Ｓに挿入した状態で、レンズ枠収容部２０１Ｘの嵌合部２０１Ｚが、レンズ枠１００における一対の支持面１０１Ａ間に嵌合された状態になり、一対の支持面１０１Ａと当接面２０１Ｙが当接した状態になる。これによって、レンズ枠１００が羽根駆動装置２００の枠体２０１に位置決め支持されることになるので、レンズ枠１００の光軸方向の移動が抑止され、レンズ枠１００内のレンズと挿入部２０２との接触を回避することができる。

また、光学ユニット１は、図２に示すように、スリット１０１Ｓの挿入先側が挿入部２０２を挟持している。これによって、スリット１０１Ｓに挿入した後の挿入部２０２がばたついて、レンズに接触することを回避することができる。

図３に示す光学ユニット１の例は、Ｔ部拡大図の構造が図１に示す例とは異なっている。この例では、レンズ枠１００における一対の支持面１０１Ａが筒体１０１の外周から突出する部分に形成され、羽根駆動装置２００におけるレンズ枠収容部２０１Ｘには、被嵌合部２０１Ｑが設けられ、その被嵌合部２０１Ｑに、一対の支持面１０１Ａに当接する当接面２０１Ｙが形成されている。このような構造によっても、レンズ枠１００が羽根駆動装置２００の枠体２０１に位置決め支持されることになり、レンズ枠１００の光軸方向の移動が抑止され、レンズ枠１００内のレンズと挿入部２０２との接触を回避することができる。

図４に示す光学ユニット１の例は、羽根駆動装置２００におけるレンズ枠収容部２０１Ｘとレンズ枠１００の筒体１０１に、挿入部２０２がスリット１０１Ｓに挿入される方向を直線的にガイドするガイド面２０１Ｂ，１０１Ｂが設けられている。また、挿入部２０２の先端部とスリット１０１Ｓの入り口には、前述のガイド面２０１Ｂ，１０１Ｂへの誘導を行うテーパー部２０２Ｂ，１０１Ｃが設けられている。

このような例によると、挿入部２０２をスリット１０１Ｓに挿入する際に、挿入部２０２がテーパー部２０２Ｂ，１０１Ｃによって誘導されて、ガイド面２０１Ｂ，１０１Ｂが当接する。これにより、ガイド面２０１Ｂ，１０１Ｂによって直線的にガイドされた状態で挿入部２０２がスリット１０１Ｓ内に挿入されることになり、挿入部２０２の揺動を抑止して、安定した状態で狭いレンズ間に挿入部２０２を挿入することができる。
なお、他の実施形態では、レンズ枠１０１の抜け防止等のために、枠体２０１と協働してレンズ枠１０１を狭持する挟持部材が用いられていてもよい。例えば、枠体２０１の挿入部２０２がスリット１０１Ｓに挿入された状態で、レンズ枠１０１が枠体２０１と挟持部材との間に挟持される。

図５及び図６によって羽根駆動装置２００の構成例を説明する。羽根駆動装置２００は、前述した枠体２０１内に、駆動部材２、羽根支持体４、羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）を備えている。枠体２０１は、ベース枠１０と、ベース枠１０を覆うカバー枠１１とにより構成され、内部に駆動部材２を収容する駆動枠室３Ｓを形成している。駆動部材２は、ベース枠１０の支持面１０Ａ上に移動自在に支持され、平面上を移動することで羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）を移動させる。図示の例では、羽根部材５は複数枚（２枚）であるが、単数枚であってもよい。

駆動部材２と枠体２０１には、駆動源であるマグネット２０とコイル２１が取り付けられている。図５の例では、駆動部材２にマグネット２０が取り付けられ、枠体２０１（カバー枠１１）にコイル２１が取り付けられており、配線基板（フレキシブル基板）２２を介してコイル２１に通電することで駆動部材２が図示Ｘ方向に往復移動する。駆動部材２は、支持面１０Ａの支持溝１０Ｂに支持されるベアリング２３を介して移動自在に支持されている。また、配線基板２２には、マグネット２０と対応する位置に、駆動部材２又は羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）の動きを検知するホール素子（検知部材）３０が配置されている。

駆動部材２には、直接又は連結部材７を介して羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）が連結されている。図５に示す例では、枠体２０１内に連結部材７が軸支されている。連結部材７は、中央の軸支部７Ａがベース枠１０の軸１０Ｐに軸支され、両端の連結部７Ｂが、羽根支持体４の長孔４Ｂを通って、羽根部材５Ｘ，５Ｙの連結孔５Ｂにそれぞれ連結され、中央に近い連結部７Ｃが、羽根支持体４の長孔４Ｃを通って、駆動部材２に連結されている。これにより、駆動部材２がＸ方向に沿って直線的に往復移動すると、連結部材７が軸１０Ｐの周りに回動し、連結部７Ｂに連結されている羽根部材５Ｘ，５ＹがＸ方向に沿って互いに逆向きに移動する。

羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）は、羽根支持体４に支持されている。羽根支持体４は、薄厚状の金属板等からなる対面した薄板材１２，１３によって構成されている。対面する薄板材１２，１３は、内部に羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）を収容する羽根室を形成する。羽根支持体４は、開口２０２Ａを有している。羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）は、駆動部材２によって摺動して開口２０２Ａに進入する。図示の例では、羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）は、開口５Ａを有しており、図示Ｘ方向の移動で開口２０２Ａ内での開口５Ａの重なり度合いが可変に調整される。

図５において、ベース枠１０の突起１０Ｑは、羽根支持体４の孔４Ｑに嵌合することで、羽根支持体４をベース枠１０に係止しており、更に突起１０Ｑは、羽根支持体４に支持される羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）のガイド孔（長孔）５Ｑに挿入することで、羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）の移動をガイドしている。また、枠体２０１内（ベース枠１０）には、羽根部材５を初期位置で保持し、ベース枠１０に対して駆動部材２を光軸方向に吸引するための磁性体２４が配置されている。

図６は、羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）の動きを示している。図示の例では、羽根駆動装置２００が、開口２０２Ａを通過する光の光量を可変に調整する絞り装置として機能する例を示している。（ａ）は、前述した駆動部材２（図示省略）の移動による連結部材７の回動によって、開口２０２Ａが全開になった状態を示しており、（ｂ）は、開口２０２Ａ内での開口５Ａの重なりによって、開口面積が絞れられた状態を示している。図示の例では、絞り装置の例を示しているが、羽根駆動装置２００は、羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）の重なりで開口２０２Ａを全閉にして、開口２０２Ａを通過する光を遮光するシャッタ装置として機能することもできるし、羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）の開口５Ａの端部に光の波長又は光量を制限するフィルタを取り付けて、フィルタ装置として機能することもできる。

なお、図６に示す例では、図示省略した駆動部材２と連結部材７との連結部において、一端が駆動部材２に固定され、他端が連結部材７の連結部７Ｃを押圧する弾性部材（板バネ）１４を設けている。このように、弾性部材１４を介して駆動部材２と連結部材７とを連結することで、がたつき無く駆動部材２の移動を連結部材７に伝動することができ、羽根部材５（５Ｘ，５Ｙ）の移動精度を高め、光量の調整精度を高めることができる。

図７は、前述した光学ユニット１を具備するカメラ３００備える携帯電子機器（携帯情報端末）４００を示している。スマートホンなどの携帯電子機器４００は、内部に実装するユニットの厚さが厳しく制限されるが、前述したカメラ３００は、レンズ枠１００の厚さ内に羽根駆動装置２００を収めて組み付けることで薄厚化を可能にするので、高い携帯性或いはデザイン性を追求した携帯電子機器４００にスペース効率よく実装することができる。

以上、本発明の実施の形態について図面を参照して詳述してきたが、具体的な構成はこれらの実施の形態に限られるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲の設計の変更等があっても本発明に含まれる。また、上述の各実施の形態は、その目的及び構成等に特に矛盾や問題がない限り、互いの技術を流用して組み合わせることが可能である。

１：光学ユニット，
１００：レンズ枠，１０１：筒体，１０１Ｓ：スリット，１０１Ａ：支持面，
１０１Ｂ：ガイド面，１０１Ｃ：テーパー部，
２００：羽根駆動装置，２０１：枠体，
２０１Ｘ：レンズ枠収容部，２０１Ｙ：当接面，２０１Ｚ：嵌合部，
２０１Ｑ：被嵌合部，２０１Ｂ：ガイド面，２０２：挿入部，２０２Ａ：開口，
２０２Ｂ：テーパー部，Ｏ：光軸

Claims (8)

1. 筒体にスリットを有するレンズ枠と、前記スリットに挿入する挿入部を具備して、該挿入部に設けた開口を前記レンズ枠内のレンズ間に配置する羽根駆動装置とを備え、
   前記羽根駆動装置は、前記挿入部が突出する凹状のレンズ枠収容部を有する枠体を備え、
   前記レンズ枠の筒体は、レンズの光軸に直交する一対の支持面を備え、
   前記枠体のレンズ枠収容部は、前記一対の支持面にそれぞれ当接する当接面を有することを特徴とする光学ユニット。
2. 前記当接面は、前記一対の支持面間の嵌合部又は被嵌合部に設けられることを特徴とする請求項１記載の光学ユニット。
3. 前記レンズ枠収容部と前記レンズ枠の筒体には、前記挿入部が前記スリットに挿入される方向を直線的にガイドするガイド面が設けられることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学ユニット。
4. 前記挿入部の先端部と前記スリットの入り口には、前記ガイド面への誘導を行うテーパー部が設けられることを特徴とする請求項３記載の光学ユニット。
5. 前記スリットの挿入先側が前記挿入部を挟持することを特徴とする請求項１〜４のいずれか1項に記載の光学ユニット。
6. 前記羽根駆動装置は、対面する薄板材の間で羽根部材を摺動自在に支持する羽根支持体を備え、
   前記羽根支持体に前記挿入部が設けられることを特徴とする請求項１〜５のいずれか１項記載の光学ユニット。
7. 請求項１〜６のいずれか１項に記載の光学ユニットを備えたカメラ。
8. 請求項７に記載のカメラを備えた携帯電子機器。

Images