JP4901551B2 - 羽根駆動装置及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、羽根駆動装置及びそれを用いた撮像装置に関する。

近年、携帯電話に採用されるカメラやデジタルカメラは、更なる薄型化が要請されている。従って、このような携帯電話に搭載されるカメラについても更なる薄型化、小型化が要請されている。
特許文献１には、光軸方向に小型化された羽根駆動装置について開示されている。

特開２００５−３７８６６号公報

このような羽根駆動装置は、一般的に、開口を開閉する羽根と、羽根の光軸方向の位置を規制する羽根基板とを備えている。また、羽根基板には、羽根の開口に対する開位置又は閉位置を規定するために、規制ピンが一体的に突設している。羽根が規制ピンに当接することにより、羽根の開口に対する開位置又は閉位置を規制することができる。これにより、羽根の位置精度が維持される。
近年、このような羽根駆動装置についても更なる小型化が望まれており、例えば、羽根の光軸方向の位置を規制する羽根基板についても可能な限り薄型化であることが望ましい。

しかし、樹脂により羽根基板を成形した場合、ある程度の厚みよりも薄く成形すると、強度が弱くなり、また、規制ピンを一体的に成形することが困難となる。
また、金属により羽根基板を成形すると、樹脂成形の場合のよりも薄く成形でき、強度も維持することができるが、規制ピンを設けることが困難となり、また製造コストも増大する。

そこで本発明は、光軸方向に小型化されていると共に羽根の位置決め精度を維持できる羽根駆動装置及びそれを用いた撮像装置を提供する。

上記目的は、開口を有する羽根基板と、開口から退避する開位置と開口の少なくとも一部を覆う閉位置との間を移動自在に羽根基板に支持された羽根とを有する羽根駆動装置であって、羽根駆動装置が取り付けられる撮像装置には取付部材が設けられ、当該取付部材には、羽根駆動装置の固定位置を規定する位置決め部が設けられ、位置決め部により羽根の開位置及び閉位置の少なくとも一方が規定される構成によって達成できる。この構成により、羽根駆動装置の位置決め部が、羽根の開位置及び閉位置の少なくとも一方を規定するため、羽根駆動装置に従来のような規制ピンを設ける必要はない。これにより、羽根駆動装置を構成する羽根基板の厚みを薄くすることができる。
また、羽根駆動装置は、羽根を支持する第１の羽根基板と第１の羽根基板に光軸方向に対向して設けられ羽根室を構成する第２の羽根基板とを有し、これら２枚の羽根基板の少なくとも一方が位置決め部に当接して、固定位置が規定される構成を採用できる。
また、上記目的は、上記の羽根駆動装置を備えた撮像装置であって、取付部材には、開口を通った被写体光を受光する撮像素子が備わっている、ことを特徴とする撮像装置によって達成できる。
この構成により、取付部材に形成された羽根駆動装置の位置決め部が、羽根の開位置及び閉位置の少なくとも一方を規定するため、羽根駆動装置に従来のような規制ピンを設ける必要はない。これにより、羽根駆動装置を構成する羽根基板の厚みを薄くすることができる。従って、羽根駆動装置自体の厚みが薄くなるので、撮像装置自体の光軸方向の厚みも減少し、光軸方向に小型化される。また、羽根は取付部材に形成された位置決め部により、羽根の開位置及び閉位置の少なくとも一方の停止位置が規定されるので、羽根の位置決め精度を維持できる。

また、上記構成において、取付部材は、レンズを保持するレンズ鏡筒であったり、レンズを駆動するレンズ駆動装置である、構成を採用できる。

本発明によれば、光軸方向に小型化されていると共に羽根の位置決め精度を維持できる羽駆動装置及びそれを用いた撮像装置を提供できる。

以下、図面を参照して本発明に係る実施例を説明する。
図１乃至図４は、本実施例に係る撮像装置の構成を示した図であり、図１は、撮像装置の透視正面図、図２は、撮像装置の簡略化した断面図である。

撮像装置は、羽根駆動装置であるシャッタ機構１、取付部材であるレンズ駆動部９０、基板９８、撮像素子９９などから構成される。尚、図２において、シャッタ機構１及びレンズ駆動部９０は、基板９８に固定される前の状態を示している。
シャッタ機構１は、ベース板１０、羽根２０、３０、上板４０、下板５０などから構成される。
シャッタ機構１は、レンズ駆動部９０に固定されている。詳細には、図２に示すように、下板５０のプリント基板９８側の面と、レンズ駆動部９０の被写体側の面とが向かい合うように固定されている。レンズ駆動部９０は、ＡＦやズーム等のレンズ駆動を行うものであり、レンズ駆動用アクチュエータ（不図示）、開口９２、レンズ９３等を備えている。

ベース板１０は、詳しくは後述するが、羽根２０、３０の駆動源であるモータユニットを支持するものである。
羽根２０、３０は、図２に示すように、第２の羽根基板である上板４０及び羽根２０，３０を支持する第１の羽根基板である下板５０の間に挟みこまれるように収納されている。従って、上板４０、下板５０は、羽根２０、３０を収納するための羽根室Ｓを画定する。また、上板４０、下板５０は、薄板状に形成されている。

上板４０、下板５０には、それぞれ同心円状の開口４１、５１を有している。また、開口４１、５１と同様に、レンズ駆動部９０についても、開口９２を有している。開口９２内には、図２に示すように、レンズ９３を保持している。従って、開口４１、５１を通過した被写体光は、開口９２を通過して、レンズ９３により、撮像素子９９上に結像される。従って、開口４１、５１、９２が光路を画定する機能を有する。
羽根２０、３０については詳しくは後述する。

ベース板１０は、図２に示すように、下板５０の撮像素子９９側の面に固定されている。また、ベース板１０には、光軸方向と直交する方向に延伸した、固定軸１６が形成されている。固定軸１６は、モータユニットのロータ６１を回転自在に支持する。

位置決めピン９１は、図１に示すように、レンズ駆動部９０からシャッタ機構１側に突出して設けられている。この位置決めピン９１は、下板５０の側端部に形成された切欠部５２に係合することにより、レンズ駆動部９０に対するシャッタ機構１の固定位置を規定する。

次に、モータユニットについて説明する。図３は、撮像装置の平面図であり、モータユニットのみを簡略化して示した図である。
モータユニットは、ロータ６１、ステータ６３、コイル６５、コイルボビン６６、端子ピン６７などから構成される。
ロータ６１は、周方向に異なる磁極に着磁されている。
コイルボビン６６には、コイル６５が巻回され、コイル６５の端部は、端子ピン６７に絡まされている。コイルボビン６６には、ステータ６３の一方の脚部が貫通している。コイル６５への通電により、ステータ６３が励磁され、第１磁極部６４ａ、第２磁極部６４ｂは、互いに異なる極性が生じる。これにより、第１磁極部６４ａ、第２磁極部６４ｂと、ロータ６１との間で磁気的吸引力、反発力が発生し、ロータ６１は所定の角度を回転する。

また、図２及び図３に示すように、ロータ６１には、ロータ６１の径方向に突出した駆動ピン６２ａが圧入されている。駆動ピン６２ａは、樹脂により成形され、ロータ６１の回動を、羽根２０へ伝達する機能を有する。ロータ６１が回動することにより、図３に示した移動範囲Ａ内で、駆動ピン６２ａが揺動する。駆動ピン６２ａは、詳しくは後述するが、羽根２０に形成された切欠部２２と係合することにより、その回動が羽根２０へと伝達される。また、羽根２０が駆動すると、羽根３０もそれに連動して駆動する。これにより、羽根２０、３０は、開口４１、５１、９２を開閉する。

尚、図３に示したように、下板５０には、駆動ピン６２ａの揺動を逃がすための逃げ穴５６が形成されている。また、図２に示すように、モータユニットは、蓋部８０によって閉じられる。尚、モータ基板７０はコイル６５への通電を制御するためのものであり、モータ基板７０とコイル６５とは、端子ピン６７がモータ基板７０を貫通して半田部７１により固定されることにより、その電気的な接続が確保されている。尚、図３においては、モータ基板７０、半田部７１については省略して記載してある。

次に、羽根２０、３０について詳細に説明する。
図４は、羽根２０の説明図である。
羽根２０は、切欠部２２、係合孔２３を有している。羽根２０は、ベース板１０に形成された軸部１１によって揺動自在に支持されている。軸部１１は、光軸方向被写体側に突出して形成されている。
また、切欠部２２は、羽根２０の上端部に形成され、切欠部２２は、駆動ピン６２ａを挟み込むようにＵ字状に形成されている。
係合孔２３には、後述する係合突部３５ａが係合する。係合孔２３は、係合突部３５ａの大きさよりも若干大きめに形成されている。
駆動ピン６２ａが移動範囲Ａ内で移動することにより、羽根２０は、軸部１１を支点として、所定の範囲を揺動する。

図５は、羽根３０の透視説明図である。
羽根３０は、係合孔３３を有し、羽根３０の背面側に、即ち撮像素子９９側に駆動片３０ａが配置されている。駆動片３０ａと羽根３０とは摺動自在に重なるように配置されている。駆動片３０ａは、所定方向に向かって次第に細くなるくさび状に形成されている。

図５（ａ）は、羽根３０と駆動片３０ａとの重なり具合を示した図であり、図５（ｂ）は、駆動片３０ａのみを示した図である。
羽根３０、駆動片３０ａのそれぞれに形成された、軸孔３２、３２ａに、ベース板１０に形成された軸部１２が摺動自在に嵌合する。

また、駆動片３０ａの先端部には、係合突部３５ａが光軸方向に突出して形成されている。係合突部３５ａは、係合孔３３と係合すると共に、図４に示したように、係合孔２３とも係合する。これにより、羽根２０が揺動すると、係合孔２３と係合突部３５ａとが当接して、駆動片３０ａは、軸部１２を支点として揺動する。駆動片３０ａが揺動すると、係合孔３３と係合突部３５ａとが当接して、羽根３０が揺動する。尚、上板４０には、図１に示すように、係合突部３５ａを逃がす長孔４２が形成されている。

次に、羽根２０、３０の動作について詳細に説明する。
図６は、開口４１、５１を開放する開位置での、羽根２０、３０の状態を模式的に示した透視図である。図７は、開口４１、５１を閉じる閉位置での、羽根２０、３０の状態を模式的に示した透視図である。

羽根３０は、図６に示すように、開位置に位置する際に、羽根３０の下端部と位置決めピン９１とが当接する。位置決めピン９１は、図１に示すように、シャッタ機構１をレンズ駆動部９０へ固定するための機能を有している。
図６に示した状態から、駆動ピン６２ａが図６において示した移動範囲Ａの範囲内を右方向に移動することにより、羽根２０は、軸部１１を支点として図６に示した状態から時計方向に（羽根２０の下端部が開口４１、５１に向かうように）揺動する。
羽根２０が揺動すると、駆動片３０ａは、係合孔２３と係合突部３５ａとが係合するので、軸部１２を支点として、図６に示した状態から反時計方向に揺動する。
駆動片３０ａが揺動すると、羽根３０は、係合孔３３と係合突部３５ａとが係合しているので、駆動片３０ａの動きと連動して、軸部１２を支点として、羽根３０の下端部が位置決めピン９１から離れて図６に示した状態から反時計方向に（開口４１、５１へ向かうように）揺動する。

以上の動作により、羽根２０、３０は協働して開口４１，５１を覆い、図７に示すように、開口４１、５１を閉じる。
尚、駆動ピン６２ａの移動範囲Ａは、羽根２０、３０が、開位置及び閉位置の間を揺動するように設定されている。
また、図７に示した状態から、再び図６に示した状態に移行する際には、駆動ピン６２ａは、再度左方向に移動することにより、羽根２０、３０は、開位置に位置付けられる。羽根３０は、開位置に位置付けられる際に、位置決めピン９１と羽根３０の下端部とが再び当接する。

以上のように、レンズ駆動部９０に形成された位置決めピン９１が、羽根３０の開位置を規定するため、シャッタ機構１にこのような位置決め部を新たに設ける必要はない。
従って、上板４０又は下板５０に、羽根３０の開位置を規定するための位置決め部を設ける必要がないので、上板４０又は下板５０を、薄く形成することができる。従って、シャッタ機構１自体の厚みが薄くなるので、撮像装置自体の光軸方向の厚みも減少し、光軸方向に小型化される。また、羽根３０は、レンズ駆動部９０に形成された位置決めピン９１により、開位置が規定されるので、羽根３０の位置決め精度を維持できる。

また、図６に示したように、羽根３０は、開位置で軸部１１にも当接する。これにより、更に羽根３０の開位置での位置決め精度が向上する。
また、羽根３０の開位置での位置精度が向上することにより、駆動片３０ａを介して、羽根２０の位置精度も向上する。従って、羽根３０の開位置での位置精度の向上に伴い、羽根２０についても開位置での位置精度が向上する。

以上本発明の好ましい実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、変形・変更が可能である。
例えば、絞り羽根装置や絞り羽根を有するシャッタ装置に本発明を採用してもよい。
また、位置決めピンを、閉位置での羽根に当接させるように構成してもよい。また、取付部材としてレンズ駆動部９０を例に挙げたが、取付部材はこれに限らず、レンズを保持するレンズ鏡筒や撮像素子を有する枠体等であってもよい。また、２枚の羽根基板で羽根室を形成するタイプの羽根駆動装置に限らず、２枚の羽根を平行にスライドさせて開口を開閉させ羽根基板が１枚のタイプの羽根駆動装置にしてもよい。また、位置決めピンに係合する羽根駆動装置の切欠部は、穴部であってもよい。

撮像装置の透視正面図である。 撮像装置の簡略化した断面図である。 撮像装置の平面図であり、モータユニットのみを簡略化して示した図である。 羽根の説明図である。 羽根の透視説明図である。 開位置での羽根の状態を模式的に示した透視図である。 閉位置での羽根の状態を模式的に示した透視図である。

符号の説明

１ シャッタ機構（羽根駆動装置）
１０ ベース板
１１、１２ 軸部
１６ 固定軸
２０、３０ 羽根
２２ 切欠部
２３、３３ 係合孔
３０ａ 駆動片
３２、３２ａ 軸孔部
３５ａ 係合突部
４０ 上板（羽根基板）
４１、５１ 開口
４２ 長孔
５０ 下板（羽根基板）
６１ ロータ
６２ａ 駆動ピン
６３ ステータ
６４ａ 第１磁極部
６４ｂ 第２磁極部
６５ コイル
６６ コイルボビン
６７ 端子ピン
７０ モータ基板
７１ 半田部
８０ 蓋部
９０ レンズ駆動部
９１ 位置決めピン
９２ 開口
９３ レンズ
９８ 基板
９９ 撮像素子

Claims (5)

1. 開口を有する羽根基板と、
   前記開口から退避する開位置と前記開口の少なくとも一部を覆う閉位置との間を移動する羽根とを有する羽根駆動装置であって、
   前記羽根は、第１及び第２羽根を含み、
   前記羽根を駆動する駆動源を支持するベース板には、前記第１羽根を揺動自在に支持する軸部が設けられ、
   前記羽根駆動装置が取り付けられる撮像装置には取付部材が設けられ、当該取付部材には、前記羽根駆動装置の固定位置を規定する位置決め部が設けられ、
   前記位置決め部及び前記軸部により前記第２羽根の前記開位置及び閉位置の少なくとも一方が規定される、
   ことを特徴とする羽根駆動装置。
2. 前記羽根基板は、第１の羽根基板と前記第１の羽根基板に光軸方向に対向して設けられ羽根室を構成する第２の羽根基板とを有し、前記第１及び第２の羽根基板の少なくとも一方が前記位置決め部に当接して、前記固定位置が規定される、ことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 請求項１又は２に記載の羽根駆動装置を備えた撮像装置であって、前記取付部材には、前記開口を通った被写体光を受光する撮像素子が備わっている、ことを特徴とする撮像装置。
4. 請求項１又は２に記載の羽根駆動装置を備えた撮像装置であって、前記取付部材は、レンズを保持するレンズ鏡筒である、ことを特徴とする撮像装置。
5. 請求項１又は２に記載の羽根駆動装置を備えた撮像装置であって、前記取付部材は、レンズを駆動するレンズ駆動装置であることを特徴とする撮像装置。

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