JP7038003B2 - 羽根駆動装置 - Google Patents

Description

本発明の一態様は、カメラなどの撮像装置に採用される羽根駆動装置などに関する。

撮像装置において、レンズを機械的に自動で移動させるオートフォーカスの機構が設けられることがある。このような撮像装置は、例えば特許文献１などに開示されている。

特開２０１０－１４９２０号公報

オートフォーカス機構および手振れ補正機構（Optical Image Stabilizer）が用いられるカメラでは、たとえば、レンズ鏡筒がカメラ本体に対して移動する構成が採用される場合ある。具体的には、たとえば、レンズ鏡筒が光軸に沿って移動することでフォーカスの調整が行われる。また、たとえば、レンズ鏡筒が光軸に直交する方向に沿って移動することで、手振れの補正が行われる。

このようなカメラに絞り機構を設ける場合、絞り機構が、当該絞り機構を駆動するアクチュエータとともにレンズ鏡筒に固定されることがある。しかしながら、このような構成では、レンズ鏡筒の重量が増加し、またアクチュエータ給電用のフレキシブル基板などが設けられるため、レンズ鏡筒の駆動の負荷が増大してしまう。特に、スマートフォンなどの携帯用の電子機器に内蔵されるカメラでは、レンズ鏡筒の駆動の負荷を低減しながら、レンズ鏡筒を円滑に移動させることを可能にする技術が求められる。

本発明は、上記の課題などを解決するために次のような手段を採る。なお、以下の説明において、発明の理解を容易にするために図面中の符号等を括弧書きで付記するが、本発明の各構成要素はこれらの付記したものに限定されるものではなく、当業者が技術的に理解しうる範囲にまで広く解釈されるべきものである。

本発明の一の手段は、
被写体を撮像する撮像素子（４２）を有するカメラモジュール（１１）において移動可能なレンズ鏡筒（１２）に固定され、前記撮像素子の露光用の開口部（３５ｈ）の開口量を増減する羽根部材（３５）を含む絞り部（３１）と、
前記カメラモジュールに固定され、前記羽根部材を駆動するために移動するレバー（２５）を有する駆動部（２１）と、を備え、
前記レバーは、前記羽根部材を駆動するとき以外は前記絞り部から離れている、
羽根駆動装置である。

上記構成の羽根駆動装置によれば、駆動部をレンズ鏡筒から切り離してカメラモジュールに固定することで、レンズ鏡筒の重量の増加を抑制することができるので、レンズ鏡筒の駆動の負荷を低減することができる。また、羽根部材を駆動するとき以外は、レバーが絞り部から離れているため、撮像時のように羽根部材を駆動せずに固定する状態において、レバーと絞り部との物理的な干渉を除去することができる。これにより、撮像時にレンズ鏡筒をカメラモジュールにおいて円滑に移動させることができるので、オートフォーカスまたは手振れ補正を良好に機能させることができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記絞り部は、前記レバーと接触して前記レバーから受ける駆動力を前記羽根部材に伝達する伝達部（３３）をさらに含み、
前記レバーは、前記羽根部材を駆動するとき以外は前記伝達部から離れている。

上記構成の羽根駆動装置によれば、レバーと羽根部材との間に伝達部を介在させることで、レバーの運動から羽根部材の運動への変換についての設計の自由度を高めることができるので、羽根部材を駆動するとき以外はレバーを伝達部から離す構成をより容易に実現することができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記絞り部は、前記レンズ鏡筒に固定され、円状の溝（３２ａ）を有するベース部（３２）をさらに含み、
前記伝達部は、環状であって、前記溝に嵌ることで前記ベース部に対して自在に回転する。

上記構成の羽根駆動装置によれば、たとえば、レバーの往復運動を伝達部の回転運動に変換することができるので、伝達部に連結された複数の羽根部材を１つの駆動部からの駆動力に基づき駆動させることができる。これにより、たとえば複数の羽根部材を駆動するとき以外はレバーを伝達部から離す構成をより容易に実現することができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記伝達部は、第１状態および第２状態間において前記ベース部に対して自在に回転することで、前記羽根部材を開閉する。

上記構成の羽根駆動装置によれば、伝達部が第１状態および第２状態のいずれの状態でも安定状態となる双安定の構成にすることができるので、開口部の開口量をオープンおよびクローズの２値の間で切り替える絞りに適した羽根駆動装置を提供することができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記絞り部は、前記伝達部を前記第１状態および前記第２状態のいずれかに保持する保持部（３７，３８）をさらに含む。

上記構成の羽根駆動装置によれば、レバーが駆動部から離れても伝達部が自由に回転することを抑制することができるので、伝達部が第１状態および第２状態のいずれかから勝手に逸脱してしまうことを防ぐことができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記駆動部は、前記第１状態の前記伝達部に対して前記レバーを移動させて接触させることで、前記伝達部を前記第１状態から離脱させ、
前記保持部は、前記第１状態を脱した前記伝達部を、前記レバーと前記伝達部との接触を断って前記第２状態に遷移させる。

上記構成の羽根駆動装置によれば、伝達部が第２状態に完全に遷移するまでレバーを駆動させなくても伝達部を第２状態に遷移させることができるので、レバーの駆動範囲を、保持部によって伝達部が第２状態に遷移可能な状態になるまでに設定する簡易な構成で、羽根部材を駆動するとき以外はレバーを伝達部から離す構成を実現することができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記駆動部は、前記第２状態の前記伝達部に対して前記レバーを移動させて接触させることで、前記伝達部を前記第２状態から離脱させ、
前記保持部は、前記第２状態を脱した前記伝達部を、前記レバーと前記伝達部との接触を断って前記第１状態に遷移させる。

上記構成の羽根駆動装置によれば、伝達部が第１状態に完全に遷移するまでレバーを駆動させなくても伝達部を第１状態に遷移させることができるので、レバーの駆動範囲を、保持部によって伝達部が第１状態に遷移可能な状態になるまでに設定する簡易な構成で、羽根部材を駆動するとき以外はレバーを伝達部から離す構成を実現することができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記溝には、前記伝達部と摺接する凸部（凸部３２ｂ，３２ｃ）が形成されている。

上記構成の羽根駆動装置によれば、伝達部とベース部との間における摩擦力を軽減することができるので、伝達部のベース部に対する回転を滑らかにすることができる。これにより、羽根部材を駆動するとき以外においてもレバーが伝達部と接触してしまう可能性を、低減することができる。

上記羽根駆動装置において、好ましくは、
前記伝達部には、前記溝と摺接する凸部が形成されている。

上記構成の羽根駆動装置によれば、伝達部とベース部との間における摩擦力を軽減することができるので、伝達部のベース部に対する回転を滑らかにすることができる。これにより、羽根部材を駆動するとき以外においてもレバーが伝達部と接触してしまう可能性を、低減することができる。

図１は、本実施形態の撮像装置の斜視図である。 図２は、本実施形態の撮像装置の側面図である。 図３は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図である。 図４は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図５は、本実施形態の撮像装置の断面図である。 図６は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図７は、本実施形態の撮像装置の断面図である。 図８は、本実施形態の羽根駆動装置における駆動部の斜視図である。 図９は、本実施形態の羽根駆動装置における駆動部の分解斜視図である。 図１０は、本実施形態の撮像装置における絞り部の分解斜視図である。 図１１は、本実施形態の羽根駆動装置における絞り部の平面図である。 図１２は、本実施形態の羽根駆動装置における絞り部の平面図である。 図１３は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図１４は、本実施形態の撮像装置の側面図である。 図１５は、図１３の切断線ＸＶ－ＸＶにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。 図１６は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図１７は、本実施形態の撮像装置の側面図である。 図１８は、図１６の切断線ＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。 図１９は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図２０は、本実施形態の撮像装置の側面図である。 図２１は、図１９の切断線ＸＸＩ－ＸＸＩにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。 図２２は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図２３は、本実施形態の撮像装置の側面図である。 図２４は、図２２の切断線ＸＸＩＶ－ＸＸＩＶにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。 図２５は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図２６は、本実施形態の撮像装置の側面図である。 図２７は、図２５の切断線ＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。 図２８は、本実施形態の撮像装置の平面図である。 図２９は、本実施形態の撮像装置の側面図である。 図３０は、図２８の切断線ＸＸＸ－ＸＸＸにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。

本発明の羽根駆動装置は、撮像素子の露光用の開口部の開口量を増減する羽根部材を含む絞り部と、羽根部材を駆動するために移動するレバーを有する駆動部と、を備える。そして、絞り部が、カメラモジュールにおいて移動可能なレンズ鏡筒に固定され、駆動部が当該カメラモジュールに固定されており、レバーが、羽根部材を駆動するとき以外は絞り部から離れている構成としている点を特徴のひとつとする。

なお、本明細書では、レンズの中心位置であって、撮像素子に入射する光の中心位置を「光軸」と称する。レンズに対して撮像素子とは反対側に位置する撮像対象を「被写体」と称する。撮像素子に対して被写体が位置する方向を「フロント側」または「光軸方向前方」と称し、被写体に対して撮像素子が位置する方向を「リア側」または「光軸方向後方」と称する。

本発明に係る実施形態について、以下の構成に従って説明する。ただし、以下で説明する実施形態はあくまで本発明の一例にすぎず、本発明の技術的範囲を限定的に解釈させるものではない。なお、各図面において、同一の構成要素には同一の符号を付しており、その説明を省略する場合がある。
１．本実施形態
（１）撮像装置の構成例
（２）羽根駆動装置の構成例
（３）羽根駆動装置の動作例
２．補足事項

＜１．本実施形態＞
＜（１）撮像装置の構成例＞
本発明の実施形態について、図面を参照しながら説明する。図１は、本実施形態の撮像装置の斜視図である。図２は、本実施形態の撮像装置の側面図である。図３は、本実施形態の撮像装置の分解斜視図である。図４は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図５は、本実施形態の撮像装置の断面図である。図５には、図４の切断線Ｖ－Ｖにおける断面図が示される。図１～図５には、絞りが閉じた状態（以下、閉状態と称することがある。）の撮像装置が示される。図６は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図７は、本実施形態の撮像装置の断面図である。図７には、図６の切断線ＶＩＩ－ＶＩＩにおける断面図が示される。図６および図７には、絞りが開いた状態（以下、開状態と称することがある。）の撮像装置が示される。

図１～図７に示されるように、本実施形態の撮像装置１は、羽根駆動装置２およびカメラモジュール１１を含んで構成される。羽根駆動装置２は、駆動部２１および絞り部３１を含んで構成される。カメラモジュール１１は、レンズ鏡筒１２、筐体１３、基板４１および撮像素子４２を含んで構成される。

各図面にはｘ軸、ｙ軸およびｚ軸を示している。レンズの光軸に平行な軸であって撮像素子４２から被写体へ向いている軸を「ｚ軸」と定義する。また、ｚ軸に垂直な軸であって、駆動部２１から見てカメラモジュール１１へ向いている軸を「ｘ軸」と定義する。また、ｚ軸およびｘ軸の両方に垂直な軸を「ｙ軸」と定義する。ここでは、ｘ軸、ｙ軸およびｚ軸は、右手系の３次元の直交座標を形成する。ｘ軸の矢印方向をｘ軸＋側、矢印とは逆方向をｘ軸－側と呼ぶことがあり、その他の軸についても同様である。つまり、ｚ軸に沿って、ｚ軸＋側が「フロント側」または「光軸方向前方」であり、ｘ軸－側が「リア側」または「光軸方向後方」である。

＜撮像装置１＞
撮像装置１は、たとえば、カメラであり、スマートフォンもしくは携帯電話などの無線端末装置、またはデジタルカメラといった電子機器に含まれる。

＜筐体１３＞
筐体１３は、撮像装置１のケースを形成する部材であって、樹脂材料などで形成される。筐体１３は、光軸方向前方および光軸方向後方が開放されており、光軸を覆うように、略矩形状の側面を有している。筐体１３は、電子機器に固定される。

＜レンズ鏡筒１２＞
レンズ鏡筒１２は、レンズ（図示しない）を含み、被写体からの光線を撮像素子４２に結像する。レンズ鏡筒１２は、カメラモジュール１１において移動可能である。本実施形態では、撮像装置１は、オートフォーカス機構および手振れ補正機構が用いられる。詳細には、レンズ鏡筒１２は、筐体１３の内部に収容され、筐体１３に対して自在に動くように固定される。具体的には、レンズ鏡筒１２は、たとえば、板バネを介して筐体１３に固定されており、筐体１３に対して３次元に自在に動くように固定されつつ、筐体１３から脱落しないようになっている。

たとえば、レンズ鏡筒１２にはコイルが巻回されており、筐体１３には、マグネットが設けられている。コイルに流す電流を調整することで、コイルおよびマグネット間において磁力が発生し、筐体１３に対するレンズ鏡筒１２の位置が調整される。

＜基板４１および撮像素子４２＞
撮像素子４２は、レンズ鏡筒１２に対して光軸方向後方に位置し、被写体を撮像して画像を生成する。詳細には、撮像素子４２は、たとえば、ＣＣＤ（Charge-Coupled Device）イメージセンサまたはＣＭＯＳ（Complementary Metal-Oxide-Semiconductor）イメージセンサであり、基板４１に設けられる。基板４１は、たとえば電子機器に固定される。なお、撮像素子４２はＣＣＤまたはＣＭＯＳに限定されるものではなく、光電変換素子として機能するその他のイメージセンサに置き換えられてもよい。

＜（２）羽根駆動装置の構成例＞
＜羽根駆動装置２＞
本実施形態では、羽根駆動装置２は、絞りを駆動する。詳細には、絞り部３１は、たとえば、開状態および閉状態間を遷移する２値の絞りである。駆動部２１は、カメラモジュール１１における筐体１３に固定され、絞り部３１の開状態および閉状態を切り替える。

＜駆動部２１＞
図８は、本実施形態の羽根駆動装置における駆動部の斜視図である。図９は、本実施形態の羽根駆動装置における駆動部の分解斜視図である。図８には、カバーが取り除かれた状態の駆動部が示される。図８および図９に示されるように、本実施形態の駆動部２１は、カバー２２、ヨーク２３、レバー２５および本体２６を含んで構成される。

＜本体２６＞
本体２６は、支軸２６ａ、コイル２６ｂ、および電極２６ｃ，２６ｄを含んで構成される。支軸２６ａは、ｘ軸－方向に突出した円柱状の部材である。コイル２６ｂは、ボビン（図示しない）を含んで構成される。コイル２６ｂは、電極２６ｃに接続された第１端と、電極２６ｄに接続された第２端とを有する巻線であって、ボビンの周りに巻回された巻線である。

＜レバー２５＞
レバー２５は、羽根部材３５ａ，３５ｂを駆動するために移動する。詳細には、レバー２５は、マグネット２５ａおよび駆動ピン２５ｃを含んで構成される。レバー２５には、支軸２６ａの外径と所定の公差で嵌め合い可能な内径を有する、ｘ軸方向に沿った貫通孔２５ｂが形成される。より詳細には、マグネット２５ａは、貫通孔２５ｂが設けられた円筒状の部材であり、周方向においてＮ極およびＳ極に二極着磁される。駆動ピン２５ｃは、たとえば、貫通孔２５ｂの軸に垂直な方向に突出した板状の部材であり、樹脂材料により形成される。本実施形態では、マグネット２５ａおよび駆動ピン２５ｃは、一体となっている。レバー２５は、貫通孔２５ｂが支軸２６ａに挿通されることで、駆動ピン２５ｃがｙｚ面内において回転可能となる。

＜ヨーク２３＞
ヨーク２３は、略Ｕ字状の形状を有し、磁気回路を形成する。詳細には、ヨーク２３は、マグネット２５ａの外周面に非接触にて対向する第１磁極２３ａおよび第２磁極２３ｂを含んで構成される。本実施形態では、第２磁極２３ｂの一部が、コイル２６ｂのボビンに挿入される。

＜駆動部２１の動作＞
電極２６ｃおよび２６ｄ間に正方向または逆方向の電流を流すことで、第１磁極２３ａおよび第２磁極２３ｂが反転し、レバー２５は、ｘ軸を回転軸として回動する。本実施形態では、マグネット２５ａが回動する角度範囲は、たとえば制限されている。ここで、レバー２５の駆動ピン２５ｃが、ｘ軸－側からｘ軸＋側を見て最も時計回りに回動した位置をクローズ位置と定義する（図１および図４参照）。また、駆動ピン２５ｃが、ｘ軸－側からｘ軸＋側を見て最も反時計回りに回動した位置をオープン位置と定義する（図６参照）。なお、コイル２６ｂに通電することでヨーク２３を磁化させるため、コイル２６ｂおよびヨーク２３を含む構成を電磁石と称することがある。

なお、他の実施形態の駆動部は、回転運動によって駆動ピン２５ｃを移動させるものではなく、ソレノイドなどの直線運動によって駆動ピン２５ｃを移動させるものであってもよい。

＜絞り部３１＞
図１０は、本実施形態の撮像装置における絞り部の分解斜視図である。図１０に示されるように、絞り部３１は、ベース部３２、駆動リング３３、仕切板３４、羽根部材３５ａおよび３５ｂ、カバー３６、ヨーク３７ｐおよび３７ｍ、ならびにマグネット３８ｐおよび３８ｍを含んで構成される。以下、羽根部材３５ａおよび３５ｂの各々を、羽根部材３５と称することがある。ヨーク３７ｍおよび３７ｐの各々を、ヨーク３７と称することがある。マグネット３８ｍおよび３８ｐの各々を、マグネット３８と称することがある。

＜ベース部３２＞
絞り部３１は、レンズ鏡筒１２に固定される。詳細には、絞り部３１のベース部３２は、レンズ鏡筒１２に固定される。本実施形態では、ベース部３２は、光軸を含む貫通孔３２ｈを形成する環状の部材であり、たとえば樹脂材料により形成される。

ベース部３２には、ｚ軸＋側（上側）に開放された円状の溝部３２ａが形成される。溝部３２ａのｘ軸－側では、径方向外側の側面が開放された開放部３２ｇが設けられる。溝部３２ａのｙ軸＋側およびｙ軸－側では、溝部３２ａの幅が径方向外側へ拡がった拡幅部３２ｆｐおよび３２ｆｍがそれぞれ設けられる。溝部３２ａのｘ軸＋側では、溝部３２ａの幅が径方向外側へ拡がった拡幅部３２ｉが設けられる。

拡幅部３２ｆｐのｘ軸＋側には、ヨーク３７ｐを収容する凹部３２ｅｐが溝部３２ａの底面に設けられる。また、拡幅部３２ｆｍのｘ軸＋側には、ヨーク３７ｍを収容する凹部３２ｅｍが溝部３２ａの底面に設けられる。ヨーク３７ｐおよび３７ｍは、たとえば鉄などの強磁性体であり、凹部３２ｅｐおよび３２ｅｍにそれぞれ収容される。
溝部３２ａの底面には、駆動リング３３と摺接する３つの凸部３２ｂが形成されている。凸部３２ｂは、上側に突出する。なお、凸部３２ｂの個数は、２つ以下でもよいし、４つ以上でもよい。また、溝部３２ａの径方向内側の側面には、駆動リング３３と摺接する８つの凸部３２ｃが形成されている。凸部３２ｃは、径方向外側に突出する。なお、凸部３２ｃの個数は、７つ以下でもよいし、９つ以上でもよい。

ベース部３２の上側の面であって溝部３２ａに対して径方向内側に位置する面では、ｘ軸＋側およびｘ軸－側において、上側に突出した円柱状の２つの支軸３２ｄが設けられる。

＜駆動リング３３＞
駆動リング３３は、光軸を含む貫通孔３３ｈを形成する環状の部材であり、たとえば樹脂材料により形成される。駆動リング３３は、本発明でいう「伝達部」の一具体例である。駆動リング３３のｙ軸＋側およびｙ軸－側では、駆動リング３３の幅が径方向外側へ拡がった突出部３３ｂｐおよび３３ｂｍがそれぞれ設けられる。駆動リング３３のｘ軸＋側では、駆動リング３３の幅が径方向外側へ拡がった突出部３３ｉが設けられる。駆動リング３３の上側の面では、ｘ軸＋側およびｘ軸－側において、上側に突出した円柱状の２つの出力ピン３３ａが設けられる。

駆動リング３３のｘ軸－側では、ｘ軸－側へ突出するＵ字状の駆動力入力部３３ｄが設けられる。駆動力入力部３３ｄは、接触面３３ｅｐ、および接触面３３ｅｐと対向する接触面３３ｅｍを含む。接触面３３ｅｐは、クローズ位置からオープン位置へ移動するレバー２５の駆動ピン２５ｃと接触する。接触面３３ｅｍは、オープン位置からクローズ位置へ移動するレバー２５の駆動ピン２５ｃと接触する。

突出部３３ｂｐでは、駆動リング３３の周方向に沿ってＮ極およびＳ極に二極着磁されるマグネット３８ｐが設けられる。突出部３３ｂｍでは、駆動リング３３の周方向に沿ってＮ極およびＳ極に二極着磁されるマグネット３８ｍが設けられる。本実施形態では、マグネット３８ｐおよび３８ｍは、それぞれ突出部３３ｂｐおよび３３ｂｍに埋め込まれている。

駆動リング３３の上側の面では、仕切板３４と摺接する６つの凸部３３ｃが形成されている。凸部３３ｃは、上側に突出する。

駆動リング３３は、溝部３２ａに嵌ることでベース部３２に対して自在に回転する。詳細には、駆動リング３３の突出部３３ｂｐ，３３ｂｍ、突出部３３ｉおよび駆動力入力部３３ｄが、ベース部３２の拡幅部３２ｆｐ，３２ｆｍ、拡幅部３２ｉおよび開放部３２ｇにそれぞれ嵌るように、駆動リング３３は、溝部３２ａに嵌められる。駆動リング３３は、凸部３２ｂおよび凸部３２ｃを介してベース部３２に接触し、ｙｚ面内で回動する。

＜仕切板３４＞
仕切板３４は、光軸を含む貫通孔３４ｈを形成する環状の部材であり、たとえば樹脂材料により形成される。仕切板３４には、出力ピン３３ａの移動を許容する円弧状の２つの長孔３４ｄが、ｘ軸＋側およびｘ軸－側にそれぞれ形成される。２つの長孔３４ｄに対する光軸側には、支軸３２ｄを挿通させる２つの円孔３４ｃがそれぞれ形成される。仕切板３４は、長孔３４ｄおよび円孔３４ｃに出力ピン３３ａおよび支軸３２ｄがそれぞれ挿通されるように、駆動リング３３の上側に配置される。

＜羽根部材３５＞
羽根部材３５ａおよび３５ｂは、撮像素子４２の露光用の絞り孔３５ｈ（開口部）の開口量を増減する。詳細には、羽根部材３５には、支軸３２ｄに挿通される円孔３５ｃ、および出力ピン３３ａが挿通される長孔３５ｄが形成される。羽根部材３５ａおよび３５ｂが、互いに組み合わされて仕切板３４の上側に配置されることで、光軸を含む絞り孔３５ｈが形成される。

なお、他の実施形態では、羽根部材３５ａおよび３５ｂに、露光用の絞り孔３５ｈを有していない羽根部材（シャッタ羽根）、または絞り孔３５ｈにフィルタが取り付けられた羽根部材（フィルタ羽根）などが採用されてもよい。

＜カバー３６＞
カバー３６は、光軸を含む貫通孔３６ｈを形成する環状の部材であり、たとえば樹脂材料により形成される。カバー３６には、出力ピン３３ａの移動を許容する円弧状の２つの長孔３６ｄが、ｘ軸＋側およびｘ軸－側にそれぞれ形成される。２つの長孔３６ｄに対する光軸側には、支軸３２ｄを挿通させる２つの円孔３６ｃがそれぞれ形成される。カバー３６は、羽根部材３５ａおよび３５ｂを挟むように仕切板３４と連結されることで、羽根部材３５ａおよび３５ｂの移動空間を画定するとともに、羽根部材３５ａおよび３５ｂの浮き上がりを防止する機能を有する。

＜ヨーク３７およびマグネット３８＞
図１１および図１２は、本実施形態の羽根駆動装置における絞り部の平面図である。図１１には、閉状態の絞り部３１が示される。図１２には、開状態の絞り部３１が示される。なお、図１１および図１２ともに、説明の分かりやすさのために仕切板３４およびカバー３６を図示していない。

図１１および図１２に示されるように、駆動リング３３は、開状態および閉状態間においてベース部３２に対して自在に回転することで、羽根部材３５を開閉する。本実施形態では、駆動リング３３がｙｚ面内において回動する角度範囲が制限されている。詳細には、上側から下側を見て、駆動リング３３が反時計回り（以下、閉側回転方向と称することがある。）に最大に回動すると、絞り孔３５ｈの径が最小となる閉状態に遷移する（図１１参照）。一方、上側から下側を見て、駆動リング３３が時計回り（以下、開側回転方向と称することがある。）に最大に回動すると、絞り孔３５ｈの径が最大となる開状態に遷移する（図１２参照）。すなわち、絞り孔３５ｈの径は、駆動リング３３がｙｚ面内で閉側回転方向に回動すると縮径し、駆動リング３３がｙｚ面内で開側回転方向に回動すると拡径する。

ヨーク３７およびマグネット３８は、駆動リング３３を開状態および閉状態のいずれかに保持する。ヨーク３７およびマグネット３８は、本発明でいう「保持部」の一具体例である。詳細には、閉状態では（図１１参照）、ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍ間に働く吸引力が、ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐ間に働く吸引力と比べて大きいため、駆動リング３３の閉状態が保持される。一方、開状態では（図１２参照）、ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐ間に働く吸引力が、ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍ間に働く吸引力と比べて大きいため、駆動リング３３の開状態が保持される。

＜（３）羽根駆動装置の動作例＞
＜フェーズ１＞
図１３は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図１４は、本実施形態の撮像装置の側面図である。図１５は、図１３の切断線ＸＶ－ＸＶにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。図１３～図１５には、開状態の撮像装置が示される。

図１３～図１５に示されるように、レバー２５は、羽根部材３５を駆動するとき以外は絞り部３１から離れている。詳細には、レバー２５は、羽根部材３５を駆動するとき以外は駆動リング３３から離れている。

具体的には、レバー２５の駆動ピン２５ｃは、開状態において駆動リング３３の駆動力入力部３３ｄから離れている。開状態では、絞り部３１の絞り孔３５ｈが固定された状態で被写体の撮像などが行われるため、羽根部材３５は駆動されない。このような場合に、駆動ピン２５ｃと駆動力入力部３３ｄとが接触していないので、レンズ鏡筒１２と一体化した絞り部３１とレバー２５との間において物理的な干渉が除去されている。すなわち、レンズ鏡筒１２をカメラモジュール１１において円滑に移動させることができるので、被写体の撮像時にオートフォーカスまたは手振れ補正を良好に機能させることができる。

＜フェーズ２＞
図１６は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図１７は、本実施形態の撮像装置の側面図である。図１８は、図１６の切断線ＸＶＩＩＩ－ＸＶＩＩＩにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。図１６～図１８には、レバー２５が、オープン位置から移動して駆動力入力部３３ｄの接触面３３ｅｍに接触した状態の撮像装置が示される。

図１６～図１８に示されるように、駆動部２１は、開状態の駆動リング３３に対してレバー２５を移動させて接触させることで、駆動リング３３を開状態から離脱させる。詳細には、駆動ピン２５ｃは、羽根部材３５を駆動するときに駆動力入力部３３ｄの接触面３３ｅｍに接触する。駆動リング３３は、レバー２５と接触して当該レバー２５から受ける駆動力を羽根部材３５に伝達する。フェーズ２では、駆動リング３３は、接触面３３ｅｍを介してレバー２５から回転力を受けて閉側回転方向の回動を開始する。

＜フェーズ３＞
図１９は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図２０は、本実施形態の撮像装置の側面図である。図２１は、図１９の切断線ＸＸＩ－ＸＸＩにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。図１６～図１８には、レバー２５が、駆動力入力部３３ｄの接触面３３ｅｍと接触しつつクローズ位置に至った状態の撮像装置が示される。

図１９～図２１に示されるように、駆動リング３３は、レバー２５から回転力を受けることで、ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐ間に働く吸引力に打ち勝ち、閉側回転方向に回動する。これにより、駆動リング３３は、出力ピン３３ａを介して羽根部材３５ａおよび３５ｂを駆動し、絞り孔３５ｈの径を縮径する。

＜フェーズ４＞
図２２は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図２３は、本実施形態の撮像装置の側面図である。図２４は、図２２の切断線ＸＸＩＶ－ＸＸＩＶにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。図２２～図２４には、閉状態の撮像装置が示される。

図２２～図２４に示されるように、マグネット３８ｍおよびヨーク３７ｍは、開状態を脱した駆動リング３３を、レバー２５と駆動リング３３との接触を断って閉状態に遷移させる。詳細には、ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍは、互いに働く吸引力によって駆動リング３３に対して閉側回転方向の回転力を与える。これにより、駆動リング３３は、レバー２５から回転力を受けられなくなった後も閉側回転方向への回動を継続し、閉状態へ遷移する。

閉状態では、レバー２５の駆動ピン２５ｃは、駆動リング３３の駆動力入力部３３ｄから離れている。閉状態では、開状態と同様に、絞り部３１の絞り孔３５ｈが固定された状態で被写体の撮像などが行われるため、羽根部材３５は駆動されない。このような場合に、駆動ピン２５ｃと駆動力入力部３３ｄとが接触していないので、レンズ鏡筒１２と一体化した絞り部３１とレバー２５との間において物理的な干渉が除去されている。すなわち、レンズ鏡筒１２をカメラモジュール１１において円滑に移動させることができるので、被写体の撮像時にオートフォーカスまたは手振れ補正を良好に機能させることができる。

＜フェーズ５＞
図２５は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図２６は、本実施形態の撮像装置の側面図である。図２７は、図２５の切断線ＸＸＶＩＩ－ＸＸＶＩＩにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。図２５～図２７には、レバー２５が、クローズ位置から移動して駆動力入力部３３ｄの接触面３３ｅｐに接触した状態の撮像装置が示される。

図２５～図２７に示されるように、駆動部２１は、閉状態の駆動リング３３に対してレバー２５を移動させて接触させることで、駆動リング３３を閉状態から離脱させる。詳細には、駆動ピン２５ｃは、羽根部材３５を駆動するときに駆動力入力部３３ｄの接触面３３ｅｐに接触する。フェーズ５では、駆動リング３３は、接触面３３ｅｐを介してレバー２５から回転力を受けて開側回転方向の回動を開始する。

＜フェーズ６＞
図２８は、本実施形態の撮像装置の平面図である。図２９は、本実施形態の撮像装置の側面図である。図３０は、図２８の切断線ＸＸＸ－ＸＸＸにおけるレバーおよび駆動力入力部の断面図を示した図である。図２８～図３０には、レバー２５が、駆動力入力部３３ｄの接触面３３ｅｐと接触しつつオープン位置に至った状態の撮像装置が示される。

図２８～図３０に示されるように、駆動リング３３は、レバー２５から回転力を受けることで、ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍ間に働く吸引力に打ち勝ち、開側回転方向に回動する。これにより、駆動リング３３は、出力ピン３３ａを介して羽根部材３５ａおよび３５ｂを駆動し、絞り孔３５ｈの径を拡径する。

＜フェーズ７＞
図１３～図１５に示されるように、マグネット３８ｐおよびヨーク３７ｐは、閉状態を脱した駆動リング３３を、レバー２５と駆動リング３３との接触を断って開状態に遷移させる。詳細には、ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐは、互いに働く吸引力によって駆動リング３３に対して開側回転方向の回転力を与える。これにより、駆動リング３３は、レバー２５から回転力を受けられなくなった後も開側回転方向への回動を継続し、開状態へ遷移する。

上記のフェーズ１～フェーズ７に示す開状態および閉状態間の切り替えが行われることで、レバー２５と駆動リング３３との接触を、切り替えの期間のみに抑制することができる。これにより、レンズ鏡筒１２と一体化した絞り部３１とレバー２５との間の物理的な干渉を最小限に抑制することができる。

上記構成の羽根駆動装置によれば、駆動部２１をレンズ鏡筒１２から切り離してカメラモジュール１１の筐体１３に固定することで、レンズ鏡筒１２の重量の増加を抑制することができるので、レンズ鏡筒１２の駆動の負荷を低減することができる。また、羽根部材３５を駆動するとき以外は、レバー２５が絞り部３１から離れているため、撮像時のように羽根部材３５を駆動せずに固定する状態において、レバー２５と絞り部３１との物理的な干渉を除去することができる。これにより、撮像時にレンズ鏡筒１２をカメラモジュール１１において円滑に移動させることができるので、オートフォーカスまたは手振れ補正を良好に機能させることができる。

また、たとえば、絞り部３１が駆動部を含み、絞り部３１にフレキシブルプリント配線板（ＦＰＣ）等を用いて羽根の駆動のための電力を当該駆動部へ供給する構成では、ＦＰＣ等がレンズ鏡筒１２の移動を制限する場合がある。これに対して、上記構成の羽根駆動装置によれば、絞り部３１にＦＰＣ等が接続されないため、レンズ鏡筒１２に絞り部３１を取り付けた状態において、ＦＰＣ等による移動の制限を受けることなくレンズ鏡筒１２を移動させることができる。

上記構成の羽根駆動装置では、駆動リング３３が、レバー２５と接触してレバー２５から受ける駆動力を羽根部材３５に伝達し、レバー２５が、羽根部材３５を駆動するとき以外は駆動リング３３から離れている。これにより、レバー２５と羽根部材３５との間に駆動リング３３を介在させることで、レバー２５の運動から羽根部材３５の運動への変換についての設計の自由度を高めることができるので、羽根部材３５を駆動するとき以外はレバー２５を駆動リング３３から離す構成をより容易に実現することができる。

上記構成の羽根駆動装置では、ベース部３２が、レンズ鏡筒１２に固定され、円状の溝部３２ａを有し、駆動リング３３が、環状であって、溝部３２ａに嵌ることでベース部３２に対して自在に回転する。これにより、たとえば、レバー２５の往復運動を駆動リング３３の回転運動に変換することができるので、駆動リング３３に連結された羽根部材３５ａ，３５ｂを１つの駆動部２１からの駆動力に基づき駆動させることができる。これにより、羽根部材３５ａ，３５ｂを駆動するとき以外はレバー２５を駆動リング３３から離す構成をより容易に実現することができる。

上記構成の羽根駆動装置では、駆動リング３３が、開状態および閉状態間においてベース部３２に対して自在に回転することで、羽根部材３５を開閉するため、駆動リング３３が開状態および閉状態のいずれの状態でも安定状態となる双安定の構成にすることができるので、絞り孔３５ｈの開口量をオープンおよびクローズの２値の間で切り替える絞りに適した羽根駆動装置を提供することができる。

上記構成の羽根駆動装置では、ヨーク３７およびマグネット３８が、駆動リング３３を開状態および閉状態のいずれかに保持するため、レバー２５が駆動部２１から離れても駆動リング３３が自由に回転することを抑制することができるので、駆動リング３３が開状態および閉状態のいずれかから勝手に逸脱してしまうことを防ぐことができる。

上記構成の羽根駆動装置では、駆動部２１が、開状態の駆動リング３３に対してレバー２５を移動させて接触させることで、駆動リング３３を開状態から離脱させる。ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍが、開状態を脱した駆動リング３３を、レバー２５と駆動リング３３との接触を断って閉状態に遷移させる。これにより、駆動リング３３が閉状態に完全に遷移するまでレバー２５を駆動させなくても駆動リング３３を閉状態に遷移させることができるので、レバー２５の駆動範囲を、ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍによって駆動リング３３が閉状態に遷移可能な状態になるまでに設定する簡易な構成で、羽根部材３５を駆動するとき以外はレバー２５を駆動リング３３から離す構成を実現することができる。

上記構成の羽根駆動装置では、駆動部２１が、閉状態の駆動リング３３に対してレバー２５を移動させて接触させることで、駆動リング３３を閉状態から離脱させる。ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐが、閉状態を脱した駆動リング３３を、レバー２５と駆動リング３３との接触を断って開状態に遷移させる。これにより、駆動リング３３が開状態に完全に遷移するまでレバー２５を駆動させなくても駆動リング３３を開状態に遷移させることができるので、レバー２５の駆動範囲を、ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐによって駆動リング３３が開状態に遷移可能な状態になるまでに設定する簡易な構成で、羽根部材３５を駆動するとき以外はレバー２５を駆動リング３３から離す構成を実現することができる。

上記構成の羽根駆動装置では、溝部３２ａには、駆動リング３３と摺接する凸部３２ｂ，３２ｃが形成されているため、駆動リング３３とベース部３２との間における摩擦力を軽減することができるので、駆動リング３３のベース部３２に対する回転を滑らかにすることができる。これにより、羽根部材３５を駆動するとき以外においてもレバー２５が駆動リング３３と接触してしまう可能性を、低減することができる。

＜２．補足事項＞
以上、本発明の実施形態についての具体的な説明を行った。上記説明では、あくまで一実施形態としての説明であって、本発明の範囲はこの一実施形態に留まらず、当業者が把握可能な範囲にまで広く解釈されるものである。

本実施形態の撮像装置では、駆動部２１が、開状態の駆動リング３３に対してレバー２５を移動させて接触させることで、駆動リング３３を開状態から離脱させ、ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍが、開状態を脱した駆動リング３３を、レバー２５と駆動リング３３との接触を断って閉状態に遷移させる構成について説明したが、駆動部２１が、駆動リング３３を開状態から離脱させて閉状態に遷移させた後、レバー２５を後退させて駆動リング３３から離す構成であってもよい。この場合、ヨーク３７ｍおよびマグネット３８ｍを用いなくても、レバー２５が、羽根部材３５を駆動するとき以外は絞り部３１から離れている構成を実現することができる。

本実施形態の撮像装置では、駆動部２１が、閉状態の駆動リング３３に対してレバー２５を移動させて接触させることで、駆動リング３３を閉状態から離脱させ、ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐが、閉状態を脱した駆動リング３３を、レバー２５と駆動リング３３との接触を断って開状態に遷移させる構成について説明したが、駆動部２１が、駆動リング３３を閉状態から離脱させて開状態に遷移させた後、レバー２５を後退させて駆動リング３３から離す構成であってもよい。この場合、ヨーク３７ｐおよびマグネット３８ｐを用いなくても、レバー２５が、羽根部材３５を駆動するとき以外は絞り部３１から離れている構成を実現することができる。

また、本実施形態の撮像装置では、オートフォーカス機構および手振れ補正の両方が機能する構成について説明したが、オートフォーカス機構および手振れ補正のいずれか一方が機能する構成であってもよい。さらに、撮像装置は、オートフォーカス機構、および手振れ補正だけに限らず、ズーム機構などが機能する構成であってもよい。

また、本実施形態の羽根駆動装置では、駆動部２１が２つの羽根部材３５を駆動する構成について説明したが、駆動部２１は、１つまたは３つ以上の羽根部材３５を駆動する構成であってもよい。

また、本実施形態の羽根駆動装置では、絞り部３１がレンズ鏡筒１２に直接固定される構成について説明したが、絞り部３１は、他の部材を介してレンズ鏡筒１２に固定される構成であってもよい。

また、本実施形態の羽根駆動装置では、駆動部２１が駆動リング３３を介して羽根部材３５を駆動する構成について説明したが、駆動部２１は、駆動リング３３を介さずに、羽根部材３５を直接駆動する構成であってもよい。

また、本実施形態の羽根駆動装置では、絞り部３１が、開状態および閉状態間を遷移する２値の絞りである構成について説明したが、絞り部３１は、３段階以上の多段階で切り替え可能な絞りであってもよいし、無段階で開口量を調整可能な絞りであってもよい。

また、本実施形態の羽根駆動装置では、ベース部３２の溝部３２ａにおいて、駆動リング３３と摺接する凸部３２ｂおよび３２ｃの両方が形成されている構成について説明したが、溝部３２ａにおいて、凸部３２ｂおよび３２ｃのいずれか一方が形成されている構成であってもよい。

また、本実施形態の羽根駆動装置では、ベース部３２の溝部３２ａにおいて、駆動リング３３と摺接する凸部３２ｂおよび３２ｃが形成されている構成について説明したが、駆動リング３３において、ベース部３２の溝部３２ａと摺接する凸部が形成されている構成であってもよい。これにより、駆動リング３３とベース部３２との間における摩擦力を軽減することができるので、駆動リング３３のベース部３２に対する回転を滑らかにすることができる。これにより、羽根部材３５を駆動するとき以外においてもレバー２５が駆動リング３３と接触してしまう可能性を、低減することができる。

また、本実施形態の羽根駆動装置では、ヨーク３７がベース部３２に設けられ、マグネット３８が駆動リング３３に設けられる構成について説明したが、マグネット３８がベース部３２に設けられ、ヨーク３７が駆動リング３３に設けられる構成であってもよい。

本発明は、オートフォーカス機構または手振れ補正機構を有するカメラなどの羽根駆動装置として好適に利用される。

１…撮像装置
２…羽根駆動装置
１１…カメラモジュール
１２…レンズ鏡筒
１３…筐体
２１…駆動部
２２…カバー
２３…ヨーク
２３ａ…第１磁極
２３ｂ…第２磁極
２５…レバー
２５ａ…マグネット
２５ｂ…貫通孔
２５ｃ…駆動ピン
２６…本体
２６ａ…支軸
２６ｂ…コイル
２６ｃ，２６ｄ…電極
３１…絞り部
３２…ベース部
３２ａ…溝部
３２ｂ，３２ｃ…凸部
３２ｄ…支軸
３２ｅｍ，３２ｅｐ…凹部
３２ｆｍ，３２ｆｐ…拡幅部
３２ｇ…開放部
３２ｈ…貫通孔
３２ｉ…拡幅部
３３…駆動リング
３３ａ…出力ピン
３３ｂｍ，３３ｂｐ…突出部
３３ｃ…凸部
３３ｄ…駆動力入力部
３３ｅｍ，３３ｅｐ…接触面
３３ｈ…貫通孔
３３ｉ…突出部
３４…仕切板
３４ｃ…円孔
３４ｄ…長孔
３４ｈ…貫通孔
３５ａ，３５ｂ…羽根部材
３５ｃ…円孔
３５ｄ…長孔
３５ｈ…絞り孔
３６…カバー
３６ｃ…円孔
３６ｄ…長孔
３６ｈ…貫通孔
３７ｍ，３７ｐ…ヨーク
３８ｍ，３８ｐ…マグネット
４１…基板
４２…撮像素子

Claims (9)

1. 被写体を撮像する撮像素子を有するカメラモジュールにおいて移動可能なレンズ鏡筒に固定され、前記撮像素子の露光用の開口部の開口量を増減する羽根部材を含む絞り部と、
   前記カメラモジュールに固定され、前記羽根部材を駆動するために移動するレバーを有する駆動部と、を備え、
   前記レバーは、前記羽根部材を駆動するとき以外は前記絞り部から離れている、
   羽根駆動装置。
2. 前記絞り部は、前記レバーと接触して前記レバーから受ける駆動力を前記羽根部材に伝達する伝達部をさらに含み、
   前記レバーは、前記羽根部材を駆動するとき以外は前記伝達部から離れている、
   請求項１に記載の羽根駆動装置。
3. 前記絞り部は、前記レンズ鏡筒に固定され、円状の溝を有するベース部をさらに含み、
   前記伝達部は、環状であって、前記溝に嵌ることで前記ベース部に対して自在に回転する、
   請求項２に記載の羽根駆動装置。
4. 前記伝達部は、第１状態および第２状態間において前記ベース部に対して自在に回転することで、前記羽根部材を開閉する、
   請求項３に記載の羽根駆動装置。
5. 前記絞り部は、前記伝達部を前記第１状態および前記第２状態のいずれかに保持する保持部をさらに含む、
   請求項４に記載の羽根駆動装置。
6. 前記駆動部は、前記第１状態の前記伝達部に対して前記レバーを移動させて接触させることで、前記伝達部を前記第１状態から離脱させ、
   前記保持部は、前記第１状態を脱した前記伝達部を、前記レバーと前記伝達部との接触を断って前記第２状態に遷移させる、
   請求項５に記載の羽根駆動装置。
7. 前記駆動部は、前記第２状態の前記伝達部に対して前記レバーを移動させて接触させることで、前記伝達部を前記第２状態から離脱させ、
   前記保持部は、前記第２状態を脱した前記伝達部を、前記レバーと前記伝達部との接触を断って前記第１状態に遷移させる、
   請求項５または請求項６に記載の羽根駆動装置。
8. 前記溝には、前記伝達部と摺接する凸部が形成されている、
   請求項３から請求項７のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
9. 前記伝達部には、前記溝と摺接する凸部が形成されている、
   請求項３から請求項８のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。

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