JP6751662B2 - 羽根駆動装置 - Google Patents

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Description

本発明は、撮像装置などに用いられる羽根駆動装置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、カメラなどの各種光学ユニットに用いられている。
羽根駆動装置は、一般には、レンズ枠に重ねて配置されるが、小型化或いは一体化を図るために、レンズ枠の内部に羽根駆動装置を組み込んだものが知られている。このような従来技術では、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になっている(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。
本発明は、このような問題に対処するために提案されたものである。すなわち、狭いレンズ間に羽根駆動装置の開口及び羽根を挿入するに際して、レンズへの接触を抑止しすること、などを課題としている。
このような課題を解決するために、本発明による羽根駆動装置は、以下の構成を具備するものである。
駆動部材と、前記駆動部材によって摺動する単数又は複数の羽根部材と、前記羽根部材を摺動自在に支持する羽根支持体と、前記羽根支持体の一部と前記駆動部材を収容する枠体とを備え、前記羽根支持体は、対面した薄板材の間に前記羽根部材を収容する羽根室を備えると共に、開口を有し前記枠体から突出した挿入部を備え、対面した前記薄板材は、少なくとも前記挿入部の先端で一体化されており、前記枠体から前記羽根支持体が突出する位置に対応する前記枠体の外周縁に段部が設けられ、前記段部においてレンズ枠が支持されることを特徴とする羽根駆動装置。
本発明の実施形態に係る羽根駆動装置の分解斜視図である。 羽根支持体の形成例を示した説明図((a)〜(c)は加工手順を示している。)である。 羽根支持体の断面の一例を示した説明図である。 羽根支持体の他の構成例を示した説明図である。 羽根支持体の他の構成例を示した説明図((a)が平面図、(b)がA−A断面図)である。 羽根部材の動きを示す説明図である((a)が全開状態、(b)が絞り状態を示している。)。 本発明の実施形態に係る羽根駆動装置の外観図(平面図)である。 図7におけるA−A断面斜視図である。 レンズ枠に対する羽根駆動装置の組み付け例を示した説明図である((a)が羽根駆動装置単体、(b)がレンズ枠単体、(c)が組み付け状態)。 羽根駆動装置を備えたカメラを示す説明図である。 羽根駆動装置(カメラ)を備えた携帯電子機器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。図において、矢印Z方向は光軸方向(羽根駆動装置の厚さ方向)を指し、矢印Xは羽根部材の移動方向を指し、矢印Y方向はX,Y方向に直交する方向を指している。
図1に示すように、本発明の実施形態に係る羽根駆動装置1は、駆動部材2、枠体3、羽根支持体4、羽根部材5(5X,5Y)を備えている。枠体3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3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1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3(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1に示す例では、枠体3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4A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4A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4A内での開口5Aの重なり度合いが可変に調整される。
図1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3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。
羽根支持体4は、枠体3から突出する挿入部4Fを備えている。挿入部4Fは前述した開口4Aを有している。そして、羽根支持体4を構成する薄板材12,13は、挿入部4Fの先端で一体になっている。図2(a)に示すように、薄板材12,13は、一枚板で加工することができ、図2(b)に示すように、挿入部4の先端の折り返し部4F1で折り返して、図2(c)に示すように、薄板材12,13を対面させて、その間に羽根室を形成する。
また、図3に示すように、ベース枠10が薄板材12の外側面を受けるようし、挿入部4Fの先端を折り曲げて、支持部10Xによって薄板材13の内側面を受けるようにすることで、羽根室が適切な間隔で形成される。このように羽根室を形成することで、落下の衝撃等によって羽根室の変形しにくくなる。
このような羽根支持体4を備えることで、羽根部材5は、薄厚状の羽根室内で摺動するので、挿入部4Fをレンズ間に挿入して羽根部材5を摺動させる際に、羽根部材5がレンズに接触するのを抑止することができる。また、挿入部4Fの先端が一体になっているので、挿入部4Fをレンズ間に挿入する際に、挿入部4Fの先端が開いてレンズを傷付ける不具合を回避することができる。
なお、実施例では、羽根支持体4は PETフィルムを用いたが、他の実施例では、たとえばアルミニウムなどの金属が用いられてもよいし、その他の材質であってもよい。
図4は、羽根支持体4の他の構成例を示している。この例は、挿入部4Fの先端部を接着剤で接合することで、一体化している。挿入部4Fの先端部には、一方の薄板材12側に接着剤溜まり4F2が設けられ、他方の薄板材13側に接着剤注入孔4F3が設けられている。これによって、前述したように、挿入部4Fをレンズ間に挿入する際に、挿入部4Fの先端が開いてレンズを傷付ける不具合を回避することができる。
また、図示の例では、薄板材12の外縁に段部を形成することで、その内側に薄厚状の羽根室4Sを形成している。このような段部は、外縁を曲げ加工して形成することができるし、また、薄板材12をハーフエッチングすることで形成することもできる。
図5は、羽根支持体4の他の構成例を示している。この例は、挿入部4Fの先端部をスペーサ40で支持している。スペーサ40に係合溝41が形成されており、その係合溝41に挿入部4Fの先端が挿入支持されている。この例では、スペーサ40が対面する薄板材11,12の間に配置されることで、その間に薄厚状の羽根室4Sが形成されている。
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1が、開口4A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4Aが全開になった状態を示しており、(b)は、開口4A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1は、羽根部材5(5X,5Y)の重なりで開口4Aを全閉にして、開口4A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、羽根駆動装置1の外観を示し、図8は、図7のA−A断面斜視図を示している。羽根駆動装置1は、羽根部材5を収容する羽根支持体4の挿入部4Fが、ベース枠10とカバー枠11との間で、枠体3の厚みの一部から駆動部材2の移動方向(図示X方向)に沿って外部に突出している。これにより、羽根支持体4の開口4Aは、枠体3の外部に配置されている。羽根支持体4は薄厚状の部材であり、枠体3の厚さより薄厚に構成されている。
これに対して、枠体3の外周縁は、羽根支持体4の突出位置に凹部3Aを有している。これにより、羽根支持体4の挿入部4F及び開口4Aは、凹部3Aによる枠体3の外側空間内に配置されている。また、枠体3の凹部3Aには、枠体3によって収容物を支持する段部3Bが設けられている。そして、枠体3の凹部3Aの外周と凹部3Aに突出している羽根支持体4の挿入部4Fとの間には間隙Sが設けられている。
このような羽根駆動装置1によると、薄厚状の羽根支持体4の挿入部4Fが枠体3の厚さ方向の一部から外部に突出しており、この挿入部4Fに開口4Aを設けているので、挿入部4Fをレンズ枠に対して側方から挿入して、レンズの光軸上に開口4Aを配置することができる。これによって、レンズ枠と羽根駆動装置1とが光軸方向に重ねて配置されることを避けることができ、レンズ枠と羽根駆動装置1との組み合わせを薄厚構造にすることができる。
また、羽根支持体4の挿入部4Fと枠体3の凹部3Aの外周との間に隙間Sを設けて、挿入部4Fを片持ち支持した状態で突出させているので、一体化されたレンズ枠の一部に側方から挿入部4Fを挿入して、開口4Aを光軸上に配置することができる。これによって、レンズ枠のレンズ間隔等の調整を完了した後に、一体のレンズ枠に対して羽根駆動装置1を組み込むことが可能になり、羽根駆動装置1が組み付けられるレンズ枠の調整を簡易化することができる。なお、レンズ枠の調整などは、羽根駆動装置1に対して組み込んだ後に行っても良い。
図9は、レンズ枠6に対しての羽根駆動装置1を組み付けた例を示している。羽根駆動装置1(枠体3)の厚さ(T1+T2)が、レンズ枠6の厚さ(T3+T4)より薄くなっており、レンズ枠6の厚さ内に羽根駆動装置1の厚さを収めて組み付けられている。ただし、羽根駆動装置1は、レンズ枠6の厚さ内に収まらなくてもよい。たとえば、レンズ枠6の一方に対して羽根駆動装置1の一部または一方の面が飛び出すように組み付けられていてもよい。
図示の例は、羽根支持体4の突出位置が、枠体3の厚さの中央部になっている。そして、レンズ枠6は、羽根支持体4が挿入されるスリット6Sの位置に対して、光軸方向に沿った前側の長さ(T4)と後ろ側の長さ(T3)が同等になっている。これに限らず、スリット6Sの位置は適宜設定することができる。
図10は、羽根駆動装置1を備えた光学ユニットとしてのカメラ100を示している。羽根駆動装置1は、前述したようにレンズ枠6に組み付けて、撮像素子101が搭載された筐体100Aに実装することで、カメラ100を構成することができる。また、他の光学部品に対して羽根駆動装置1を組み付けることで、各種の光学ユニットを得ることができる。このようなカメラ100或いは光学ユニットは、薄厚化が可能であり、光軸方向に沿った設置スペースを省スペース化することができる。また、レンズ枠6などの調整を行った後に羽根駆動装置1を組み付けて一体化することができるので、簡易且つ精度の高い調整が可能であり、且つ羽根駆動装置1を一体化した簡易な実装が可能になる。
図11は、前述したカメラ100を備える携帯電子機器(携帯情報端末)200を示している。スマートホンなどの携帯電子機器200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100は、レンズ枠6の厚さ内に羽根駆動装置1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200にスペース効率よく実装することができる。なお、本実施例の枠体3の内部に配置される部材は、ベース枠10の片側から順に組みつけられるように配置位置および形状が設計されている。
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。特に、前述した実施形態では、羽根駆動装置1の枠体3と羽根支持体4とを別部材で構成しているが、枠体3と一体に羽根支持体4を構成して、枠体3内の駆動枠室3Sと羽根支持体4内の羽根室4Sを仕切りによって分離することもできる。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:羽根駆動装置,2:駆動部材,
3:枠体,3A:凹部,3B:段部,3S:駆動枠室,
4:羽根支持体,4A:開口,4B,4C:長孔,
4F:挿入部,4F1:折り返し部,4F2:接着剤溜まり,
4F3:接着剤注入孔,40:スペーサ,41:係合溝,
4S:羽根室,4Q:孔,
5(5X,5Y):羽根部材,5A:開口,5B:連結孔,5Q:ガイド孔,
6:レンズ枠,6S:スリット,
7:連結部材,7A:軸支部,7B,7C:連結部,
10:ベース枠,10A:支持面,10B:支持溝,
10P:軸,10Q:突起,
11:カバー枠,12,13:薄板材,14:弾性部材(板バネ),
20:マグネット(駆動源),21:コイル(駆動源),
22:配線基板(フレキシブル基板),23:ベアリング,24:磁性体,
30:ホール素子(検出部材),
100:カメラ,100A:筐体,101:撮像素子,S:隙間,
200:携帯電子機器(携帯情報端末)

Claims (9)

  1. 駆動部材と、
    前記駆動部材によって摺動する単数又は複数の羽根部材と、
    前記羽根部材を摺動自在に支持する羽根支持体と、
    前記羽根支持体の一部と前記駆動部材を収容する枠体とを備え、
    前記羽根支持体は、対面した薄板材の間に前記羽根部材を収容する羽根室を備えると共に、開口を有し前記枠体から突出した挿入部を備え、対面した前記薄板材は、少なくとも前記挿入部の先端で一体化されており、
    前記枠体から前記羽根支持体が突出する位置に対応する前記枠体の外周縁に段部が設けられ、前記段部においてレンズ枠が支持されることを特徴とする羽根駆動装置。
  2. 前記段部は、前記枠体から前記羽根支持体が突出する位置に対応する前記枠体の外周縁に形成された凹部に設けられていることを特徴とする請求項1記載の羽根駆動装置。
  3. 前記枠体の光軸方向の厚さが前記レンズ枠の光軸方向の厚さより薄いことを特徴とする請求項1又は2記載の羽根駆動装置。
  4. 前記挿入部の先端部に接着剤溜まりを設けたことを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の羽根駆動装置。
  5. 前記挿入部の先端にて対面した薄板材が折り返されていることを特徴とする請求項1〜3のいずれか1項に記載の羽根駆動装置。
  6. 前記羽根室は、前記薄板材の外縁が曲げ加工されて外縁段部が形成されていることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の羽根駆動装置。
  7. 前記羽根室は、前記薄板材をハーフエッチングすることで前記薄板材の外縁に外縁段部が形成されることを特徴とする請求項1〜のいずれか1項に記載の羽根駆動装置。
  8. 請求項1〜のいずれか1項に記載の羽根駆動装置を備えたカメラ。
  9. 請求項8に記載のカメラを備えた携帯電子機器。
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