JP6982491B2 - レンズ付き羽根駆動装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ付き羽根駆動装置に関するものである。

レンズ枠（レンズ鏡筒）に対して羽根駆動装置を一体に組み付けた撮像用ユニットが知られている。このような撮像用ユニットにおいて、レンズ枠は一般に複数のレンズを保持しており、羽根駆動装置はレンズ枠に保持されるレンズの光路に進退する羽根（絞り羽根など）を備えている（下記特許文献１参照）。

特開２０１７−１５１３１２号公報

前述した従来技術によると、撮像用ユニットをスマートフォンなどの電子機器に組み込む際に、電子機器の枠体の内側に撮像用ユニットを配置し、電子機器の枠体の内側と撮像用ユニットの間に、目隠し部材や緩衝部材などの介挿部材を配置することになる。このため、枠体の内側に大きな設置スペースが必要になって、電子機器の薄型化が困難になる問題が生じる。

これに対して、目隠し部材を配置しない場合には、撮像用ユニットが平面的に大きなスペースを占有する羽根駆動装置を備えているので、外側に露出させる部分が平面的に大きくなってしまい、良好な外観性が得られなくなる問題が生じ、緩衝部材を配置しない場合には、電子機器の枠体と撮像用ユニットのレンズ枠や羽根駆動装置が干渉又は衝突することがあり、撮像用ユニットの光学性能を良好に維持できなくなる問題が生じる。

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、本発明は、レンズ枠を羽根駆動装置に組み付けた撮像用ユニット（レンズ付き羽根駆動装置）において、薄型の電子機器内に組み込む際の設置占有スペースを省スペース化できるようにすること、レンズ付き羽根駆動装置の前端部を露出させる電子機器の外観性を改善すること、撮像用ユニットの光学性能を良好に維持できるようにすること、などが本発明の課題である。

このような課題を解決するために、本発明によるレンズ付き羽根駆動装置は、以下の構成を具備するものである。
レンズを保持したレンズ枠と、前記レンズの光路に進退する羽根を備えた羽根駆動装置とを備え、前記羽根駆動装置は、前記レンズの光軸に直交する前面部を有する筐体を備え、前記レンズ枠又は前記羽根駆動装置における光通過部分の前端部が、前記前面部に対して前記光軸に沿って前方側に突出しており、前記前端部の周囲には、前記レンズ枠及び前記羽根駆動装置を覆う部材と前記前面部との間に介挿される介挿部材が配置されることを特徴とするレンズ付き羽根駆動装置。

本発明の実施形態に係るレンズ付き羽根駆動装置の断面図である。 図１に示したレンズ付き羽根駆動装置の展開斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るレンズ付き羽根駆動装置の断面図である。 本発明の他の実施形態に係るレンズ付き羽根駆動装置の断面図である。 図４に示したレンズ付き羽根駆動装置の展開斜視図である。 本発明の他の実施形態に係るレンズ付き羽根駆動装置の断面図である。 図６に示したレンズ付き羽根駆動装置の展開斜視図である。 レンズ付き羽根駆動装置を備えた電子機器（携帯情報端末）を示した説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が斜視図）である。 レンズ付き羽根駆動装置を備えた電子機器（携帯情報端末）の他の例を示した説明図（（ａ）が平面図、（ｂ）が斜視図）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〜図３に示すように、レンズ付き羽根駆動装置１は、レンズ枠２と羽根駆動装置３を備えている。レンズ枠２は、複数のレンズ２Ｌを保持しており、図示の例では、分離自在な２つの枠体２Ａ，２Ｂにそれぞれ単数又は複数のレンズ２Ｌが保持されている。レンズ付き羽根駆動装置１は、電子機器の枠体（透明ケース）Ｇの内側に配置される。また、レンズ付き羽根駆動装置１の後方側には、撮像用ユニットにおける撮像素子を実装する基板などが配置される。なお、枠体は、ガラス、樹脂およびこれらの組み合わせなどから形成される。

羽根駆動装置３は、筐体３０を備えている。筐体３０には、レンズ枠２の枠体２Ａ，２Ｂを支持する支持孔３０Ａ，３０Ｂが開口している。筐体３０の内部には、レンズ２Ｌの光路を形成する開口３Ａを有する薄板部材３１と、開口３Ａ（レンズの光路）に対して進退する羽根３２と、羽根３２の進退動作を駆動する図示省略したアクチュエータが設けられる。なお、薄板部材３１は、口径板或いは羽根押さえなどと言われることもある。

羽根３２は、開口３Ａを通過する光の光量や波長を調整する部材であって、絞り、シャッタ、フィルタなどとして機能するものである。羽根３２を駆動するアクチュエータは、コイルとマグネットを備える電磁駆動式のものを用いることができ、羽根３２を連続的に動作させて、光量等を連続的に調整できるものや、羽根３２を開閉２段階に動作させるものなどを採用することができる。

筐体３０は、レンズ枠２の前端より後方に位置してレンズ２Ｌの光軸Ｏに直交する前面部３０Ｆを有している。また、筐体３０は、二つの挟み込み部材３３，３４を組み合わせることで、内部に収容空間を形成しており、その収容空間に羽根３２が収容される羽根室３０Ｓが形成されている。筐体３０の挟み込み３３，３４の一方は、羽根室３０Ｓの空間を確保するための柱部３５を備えている。また、部材３３，３４の他方は、柱部３５が嵌まる嵌合部３６が設けられている。なお、挟み込み部材３３，３４は、地板、カバーなどと言われることがある。筐体３０は、２つの挟み込み部材３３，３４以外の部品を含んで構成されていても良い。

柱部３５は、筐体３０に圧力が加わった場合に、羽根室３０Ｓの空間が潰れないように補強する機能を有している。この機能を得るために、柱部３５は、突出高さを嵌合部３６の嵌合深さより大きくしている。このような柱部３５を設ける代わりに、或いは柱部３５に加えて、一対の挟み込み部材３３，３４の間にスペーサ部材３７を設けて、羽根室３０Ｓの空間を確保するようにしてもよい。

レンズ付き羽根駆動装置１は、筐体３０の支持孔３０Ａでレンズ枠２の枠体２Ａを支持し、筐体３０の支持孔３０Ｂでレンズ枠２の枠体２Ｂを支持することで、レンズ枠２を羽根駆動装置３に組み付けている。このような撮像装置１において、光通過部分であるレンズ枠２の前端部２Ｆは、筐体３０の前面部３０Ｆに対して前方側に突出している。また、前面部３０Ｆは、光通過部分であるレンズ枠２に対して光軸Ｏ周りの全周に亘って設けられている。

このようなレンズ付き羽根駆動装置１は、光通過部分であるレンズ枠２の前端部２Ｆが筐体３０の前面部３０Ｆに対して光軸Ｏに沿って前方側に突出しているので、この突出部分のスペースを利用して、図１及び図２に示すような緩衝部材Ｍや、図３に示すような目隠し部材Ｎなどの介挿部材を配置することができる。

図１及び図２に示した緩衝部材Ｍは、クッション性を有する部材であって、発泡性部材などで構成することができる。このような緩衝部材Ｍは、前端部２Ｆの光軸Ｏ周り全周に亘って前面部３０Ｆ上に配置されており、レンズ枠２や羽根駆動装置３が枠体Ｇに干渉又は衝突するのを抑止することができる。

図３に示した目隠し部材Ｎは、前端部２Ｆの光軸Ｏ周り全周に設けられ、筐体３０の前面部３０Ｆを覆っている。このような目隠し部材Ｎを設けると、透明ケースである枠体Ｇを外側から視認した際に、前端部２Ｆのみが視認され、その周囲にある羽根駆動装置３の筐体３０等を目隠しすることができる。このような目隠し部材Ｎは、クッション性を有する部材を用いて前述した緩衝部材Ｍと兼用させることもできる。

レンズ付き羽根駆動装置１は、前述した緩衝部材Ｍや目隠し部材Ｎなどの介挿部材を、筐体３０の前面部３０Ｆから前方に突出させたレンズ枠２の前端部２Ｆ周りのスペースを利用して配置することができる。これによって、電子機器の枠体Ｇの内側において、緩衝部材Ｍや目隠し部材Ｎなどの介挿部材を含めたレンズ付き羽根駆動装置１の設置占有スペースを省スペース化することができ、撮像用ユニット備えた電子機器の薄型化を実現することができる。

また、目隠し部材Ｎを設けることで、透明ケースである枠体Ｇの外からレンズ付き羽根駆動装置１を視認した際に、レンズ枠２の前端部２Ｆのみが視認され、その周囲を目隠しすることができ、撮像用ユニット備えた電子機器において、外観性を改善することができる。更には、前端部２Ｆの全周に亘って緩衝部材Ｍを設けることで、レンズ枠２や羽根駆動装置３が電子機器の枠体Ｇに干渉又は衝突するのを効果的に抑止することができ、レンズ付き羽根駆動装置１の光学性能を良好に維持することができる。

図４及び図５は、本発明の実施形態に係るレンズ付き羽根駆動装置の他の構成例を示している。このレンズ付き羽根駆動装置１（１ａ）は、前述した例と同様に、複数のレンズ２Ｌを備えたレンズ枠２（２ａ）と、複数のレンズ２Ｌの光路に進退する羽根３２を備えた羽根駆動装置３（３ａ）とを備えており、電子機器の枠体Ｇの内側に緩衝部材Ｍを介して配置されている。なお、この緩衝部部材Ｍは前述したような目隠し部材Ｎに代えることができる。

この構成例は、羽根駆動装置３（３ａ）の筐体３０が、後方側に向けて当接部３０Ｄを有する支持孔３０Ｃを備えており、レンズ枠２（２ａ）は、支持孔３０Ｃに挿入して当接部３０Ｄに当接する段部２Ｃを備えている。レンズ枠２（２ａ）と羽根駆動装置３（３ａ）との組み付けは、筐体３０の支持孔３０Ｃにレンズ枠２（２ａ）の前方側を挿入することで、レンズ枠２（２ａ）の前方側に羽根駆動装置３（３ａ）が組み付けられる。

この例では、羽根駆動装置３（３ａ）の筐体３０が前面部３０Ｆから前方に突出する前端部３０Ｐを備えており、羽根駆動装置３（３ａ）の一部である前端部３０Ｐの光軸周り全周に亘って前面部３０Ｆが設けられている。

筐体３０の前端部３０Ｐの内部には、羽根３２が配置されている。光通過部分である前端部３０Ｐには、開口３Ａが設けられており、羽根３２には、開口３Ａに重なることで開口面積を狭める絞り開口３Ａ１が設けられている。羽根３２は、開口３Ａに進退することで、レンズ２Ｌの光路を形成する開口を、開口３Ａにおける第１の開口面積と絞り開口３Ａ１における第２の開口面積の２段階に切り替える。なお、筐体３０の内部には、羽根３２を駆動する図示省略したアクチュエータが配備されている。

このようなレンズ付き羽根駆動装置１（１ａ）は、筐体３０の前端部３０Ｐが前面部３０Ｆに対して前方側に突出しているので、その突出スペースを利用して緩衝部材Ｍや前述した目隠し部材Ｎなどの介挿部材を配置することができる。これによって、前述した例と同様に、レンズ付き羽根駆動装置１（１ａ）を薄型の電子機器内に組み込む際の設置占有スペースを省スペース化することができ、レンズ付き羽根駆動装置１（１ａ）の前端部３０Ｐを露出させる際の外観性を改善することができ、また、レンズ付き羽根駆動装置１（１ａ）の光学性能を良好に維持することができる。

図６及び図７は、本発明の実施形態に係るレンズ付き羽根駆動装置の他の構成例を示している。このレンズ付き羽根駆動装置１（１ｂ）は、前述した例と同様に、複数のレンズ２Ｌを備えたレンズ枠２（２ｂ）と、複数のレンズ２Ｌの光路に進退する羽根３２を備えた羽根駆動装置３（３ｂ）とを備えており、電子機器の枠体Ｇの内側に緩衝部材Ｍを介して配置されている。なお、この緩衝部部材Ｍは前述したような目隠し部材Ｎに代えることができる。

複数のレンズ２Ｌを備えるレンズ枠２（２ｂ）は、中央のレンズ間に対応する位置にスリット２Ｓを備えており、羽根駆動装置３（３ｂ）は、スリット２Ｓに挿入するための挿入部３Ｂを備えた第１筐体３８と第２筐体３９を具備する筐体３０を備えている。そして、筐体３０の前面部３０Ｆ上に対しては、レンズ枠２（２ｂ）の前端部２Ｆが前方側に突出している。

羽根駆動装置３（３ｂ）は、第１筐体３８の凹部３８Ａに前述した挿入部３Ｂが突出しており、挿入部３Ｂ内と第１筐体３８内に、羽根３２が収容される羽根室３０Ｓが形成されている。また、第１筐体３８内には、羽根３２を駆動する図示省略したアクチュエータが配備されている。挿入部３Ｂには、レンズ２Ｌの光路となる開口３Ａが形成されており、その開口３Ａに進退するように、絞り開口３Ａ１を有する羽根３２が駆動される。

羽根駆動装置３（３ｂ）の第２筐体３９には、凹部３９Ａが設けられている。撮像装置１（１ｂ）は、レンズ枠２（２ｂ）のスリット２Ｓに挿入部３Ｂを挿入して、凹部３８Ａと凹部３９Ａにレンズ枠２（２ｂ）が収容された状態で第１筐体３８と第２筐体３９でレンズ枠２（２ｂ）を挟み込むことで、レンズ枠２（２ｂ）が羽根駆動装置３（３ｂ）に組み付けられる。

第１筐体３８は、挟み込み部材３３，３４を組み合わせることで、その内部に羽根室３０Ｓの空間を形成している。また、羽根室３０Ｓの空間を確保するために、筐体３０は、前述した例と同様に、柱部３５と嵌合部３６、或いはスペーサ部材３７が設けられている。

また、レンズ枠２（２ｂ）は、スリット２Ｓの左右両側にガイド部２Ｇが設けられており、第１筐体３８には、レンズ枠２（２ｂ）のガイド部２Ｇに対応するガイド段部３８Ｂが設けられている。これにより、レンズ枠２（２ｂ）のスリット２Ｓに挿入部３Ｂを挿入する際に、ガイド部２Ｇをガイド段部３８Ｂに沿ってスライドさせることで、円滑な挿入が可能になる。

このようなレンズ付き羽根駆動装置１（１ｂ）は、レンズ枠２（２ｂ）の前端部２Ｆが筐体３０の前面部３０Ｆに対して前方側に突出しているので、この前端部２Ｆの突出スペースを利用して緩衝部材Ｍや前述した目隠し部材Ｎを配置することができる。これによって、前述した例と同様に、レンズ付き羽根駆動装置１（１ｂ）を薄型の電子機器内に組み込む際の設置占有スペースを省スペース化することができ、レンズ付き羽根駆動装置１（１ｂ）の前端部２Ｆを露出させる際の外観性を改善することができ、また、レンズ付き羽根駆動装置１（１ｂ）の光学性能を良好に維持することができる。

図８及び図９は、レンズ付き羽根駆動装置１（１ａ，１ｂ）を備えた電子機器（携帯情報端末１００）を示している。図８に示した携帯情報端末１００は、前面側から画像表示部１０１が視認できるようになっており、画像表示部１０１の周囲に額縁状の目隠し部材Ｎが配置され、それらを覆うように透明ケースである枠体Ｇが配備されている。そして、枠体Ｇの内面側に目隠し部材Ｎを介して前述したレンズ付き羽根駆動装置１（１ａ，１ｂ）が組み込まれている。

このような携帯情報端末１００は、前面側から視認すると、レンズ付き羽根駆動装置１（１ａ，１ｂ）は前端部２Ｆ（３０Ｐ）のみが視認されることになり、羽根駆動装置３の筐体３０などを目隠しするので、良好な外観性を得ることができる。また、内部に組み込まれるレンズ付き羽根駆動装置１（１ａ，１ｂ）は、光軸方向に沿った設置占有スペースを薄厚にできるので、携帯情報端末１００は、羽根駆動装置３によって絞り量などの光学調整を行って高品質の画像を得ることができると共に、光軸方向に沿った厚さを抑えた薄型化が可能になる。

また、図９に示した携帯情報端末１００（１００ａ）は、前面側の略全面に亘って画像表示部１０１（１０１ａ）が設けられている。この例では、透明ケースの枠体Ｇの内側に画像表示部１０１（１０１ａ）が介挿部材として設けられ、その一部に孔部が形成されて、その孔部内に前述したレンズ付き羽根駆動装置１（１ａ，１ｂ）の前端部２Ｆ（３０Ｐ）が挿入されている。これによると、レンズ付き羽根駆動装置１（１ａ，１ｂ）における前端部２Ｆ（３０Ｐ）の光軸周り全周に介挿部材として画像表示部１０１（１０１ａ）が配置されており、画像表示領域を拡大することが可能になる。この際には、前述した緩衝部材Ｍや目隠し部材Ｎが配置されている前端部２Ｆ（３０Ｐ）の突出スペースに、画像表示部１０１を構成するためのフラットディスプレイパネル（液晶パネルや有機ＥＬパネルなど）が配置される。

図９に示した携帯情報端末１００（１００ａ）は、図８に示した例と同様に、高品質の画像を得ることができ、且つ光軸方向に沿った厚さを抑えた薄型化が可能になり、更には、前端部２Ｆの周りに画像表示領域を拡大することで、外観性と画像表示性能を共に高めることが可能になる。

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（１ａ，１ｂ）：レンズ付き羽根駆動装置，
２（２ａ，２ｂ）：レンズ枠，２Ａ，２Ｂ：枠体，２Ｃ：段部，２Ｌ：レンズ，
２Ｓ：スリット，２Ｇ：ガイド部，２Ｆ：前端部，
３（３ａ，３ｂ）：羽根駆動装置，３Ａ：開口，３Ａ１：絞り開口，
３０：筐体，３０Ａ，３０Ｂ，３０Ｃ：支持孔，３０Ｄ：当接部，
３０Ｆ：前面部，３０Ｓ：羽根室，３０Ｐ：前端部，
３１：薄板部材，３２：羽根，３３，３４：挟み込み部材，
３５：柱部，３６：嵌合部，３７：スペーサ部材，
１００（１００ａ）：携帯情報端末（電子機器），
１０１（１０１ａ）：画像表示部，Ｇ：枠体（透明ケース），
Ｍ：緩衝部材，Ｎ：目隠し部材

Claims (12)

1. レンズを保持したレンズ枠と、前記レンズの光路に進退する羽根を備えた羽根駆動装置とを備え、
   前記羽根駆動装置は、前記レンズの光軸に直交する前面部を有する筐体を備え、
   前記レンズ枠又は前記羽根駆動装置における光通過部分の前端部が、前記前面部に対して前記光軸に沿って前方側に突出しており、
   前記前端部の周囲には、前記レンズ枠及び前記羽根駆動装置を覆う部材と前記前面部との間に介挿される介挿部材が配置されることを特徴とするレンズ付き羽根駆動装置。
2. 前記前面部は、前記前端部の光軸周り全周に設けられることを特徴とする請求項１記載のレンズ付き羽根駆動装置。
3. 前記前端部の全周には、前記介挿部材として前記前面部を覆う目隠し部材が配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ付き羽根駆動装置。
4. 前記前端部の全周には、前記介挿部材として緩衝部材が配置されていることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ付き羽根駆動装置
5. 前記羽根が複数の前記レンズのレンズ間に挿入されており、
   前記前端部が前記レンズ枠の一部であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のレンズ付き羽根駆動装置。
6. 前記羽根が複数の前記レンズの前方に配置され、
   前記前端部が前記羽根を含む前記羽根駆動装置の一部であることを特徴とする請求項１〜４の何れか１項記載のレンズ付き羽根駆動装置。
7. 前記筐体は、一対の挟み込み部材の間に、前記羽根が収容される羽根室の空間を確保することを特徴とする請求項１〜６のいずれか１項に記載のレンズ付き羽根駆動装置。
8. 前記筐体は、前記羽根室の空間を確保する柱部を備えることを特徴とする請求項７記載のレンズ付き羽根駆動装置。
9. 前記筐体は、前記羽根室の空間を確保するスペーサ部材を前記一対の挟み込み部材の間に配置していることを特徴とする請求項７又は８記載のレンズ付き羽根駆動装置。
10. 透明ケースと請求項１〜９の何れか１項に記載されたレンズ付き羽根駆動装置とを備え、
    前記透明ケースと前記前面部の間に前記介挿部材が配置されることを特徴とする電子機器。
11. 画像表示部を更に備え、
    前記介挿部材は、目隠し部材として前記画像表示部の周囲に額縁状に配置され、
    前記画像表示部を覆うように前記透明ケースが配置されることを特徴とする請求項１０記載の電子機器。
12. 前記前端部の全周に、前記介挿部材として画像表示部が配置されることを特徴とする請求項１０記載の電子機器。

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