JP7474164B2 - 羽根開閉装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、羽根開閉装置及び電子機器に係り、特に羽根部材により開口を開閉可能な羽根開閉装置に関するものである。

近年、スマートフォンやスマートスピーカ、ドローンをはじめとして様々な電子機器にカメラが組み込まれている。このようなカメラにおいては、レンズ開口が常に開放されているものが多く、常に撮影可能な状態であるものが多い。このような場合に、悪意を持った第三者によりカメラが操作されると、カメラによってユーザの意図しない画像や映像が取得され、これが犯罪に用いられてしまうおそれがある。

特に、最近では、カメラを内蔵した電子機器がインターネットなどのネットワークに接続されることが多くなっているが、ネットワークに接続された電子機器は、悪意のあるプログラムによってユーザの知らない間に遠隔操作される可能性がある。電子機器が遠隔操作されると、ユーザの知らない間に撮影が行われ、カメラにより画像や映像が取得されて外部に送信されるおそれがある。このように、ユーザのプライバシー保護の観点からも、ユーザが意図していないときにカメラによる撮影を遮断できるような機構が要望されている。

このようなカメラによる撮影を遮断する機構として、従来からカメラにおいて用いられているシャッタ機構（例えば、特許文献１参照）のようにレンズと被写体の間で羽根を開閉させる機構が考えられるが、外部から振動や衝撃などが作用した場合には、外部負荷により意図せず羽根が開いてしまって、カメラによる撮影を遮断できなくなることも考えられる。

特開２００９－２８８３２７号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、外部負荷が作用しても羽根を所定の位置に保持することが可能な羽根開閉装置及びかかる羽根開閉装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、外部負荷が作用しても羽根を所定の位置に保持することが可能な羽根開閉装置が提供される。この羽根開閉装置は、レンズユニットを収容する収容空間が形成されたベース部材と、上記ベース部材の少なくとも一部を覆うカバー板と、上記ベース部材と上記カバー板との間に配置される羽根部材とを備える。上記カバー板には、上記レンズユニットの光軸上に開口が形成される。上記羽根開閉装置は、上記開口を塞ぐ閉位置と上記開口を開放する開位置との間で上記羽根部材を上記光軸に垂直な開閉方向に沿って移動させる駆動アクチュエータと、上記開閉方向において上記駆動アクチュエータに隣接する位置に配置されるストッパアクチュエータとを備える。上記ストッパアクチュエータは、上記駆動アクチュエータの作動を規制可能に構成される。上記駆動アクチュエータは、第１のヨークと、上記第１のヨークの一部の周囲に巻回される第１のコイルと、上記第１のヨークに隣接して回転可能に配置される第１のロータマグネットと、上記羽根部材に連結される連結部を有し、上記第１のロータマグネットとともに回転して上記羽根部材を移動させる第１のレバー部材とを含む。上記ストッパアクチュエータは、第２のヨークと、上記第２のヨークの一部の周囲に巻回される第２のコイルと、上記第２のヨークに隣接して回転可能に配置される第２のロータマグネットと、上記第２のロータマグネットとともに回転する第２のレバー部材とを含む。上記第２のレバー部材は、上記駆動アクチュエータの上記第１のレバー部材の移動経路上に移動可能な規制部を有する。

図１は、本発明の一実施形態における羽根開閉装置をモジュール基板及びレンズユニットとともに示す斜視図である。 図２は、図１の羽根開閉装置の分解斜視図である。 図３は、図１の羽根開閉装置のカバー板を取り外した状態の平面図である。 図４は、図１の羽根開閉装置におけるアクチュエータユニットの分解斜視図である。 図５は、図１の羽根開閉装置においてベース部材に取り付けられた駆動アクチュエータ及びストッパアクチュエータを示す平面図である。 図６Ａは、図４に示すアクチュエータユニットの駆動アクチュエータの動作の一例を模式的に示す平面図である。 図６Ｂは、図４に示すアクチュエータユニットの駆動アクチュエータの動作の一例を模式的に示す平面図である。 図７Ａは、図６Ａに示す駆動アクチュエータによって移動された羽根部材の位置を模式的に示す平面図である。 図７Ｂは、図６Ｂに示す駆動アクチュエータによって移動された羽根部材の位置を模式的に示す平面図である。 図８Ａは、図４に示すアクチュエータユニットのストッパアクチュエータの動作の一例を模式的に示す平面図である。 図８Ｂは、図４に示すアクチュエータユニットのストッパアクチュエータの動作の一例を模式的に示す平面図である。 図９Ａは、図４に示すアクチュエータユニットの動作の一例を模式的に示す平面図であり、駆動アクチュエータの駆動レバーは開位置にあり、ストッパアクチュエータのストッパレバーはロック位置にある状態を示している。 図９Ｂは、図４に示すアクチュエータユニットの動作の一例を模式的に示す平面図であり、駆動アクチュエータの駆動レバーは開位置にあり、ストッパアクチュエータのストッパレバーはアンロック位置にある状態を示している。 図９Ｃは、図４に示すアクチュエータユニットの動作の一例を模式的に示す平面図であり、駆動アクチュエータの駆動レバーは閉位置にあり、ストッパアクチュエータのストッパレバーはアンロック位置にある状態を示している。 図９Ｄは、図４に示すアクチュエータユニットの動作の一例を模式的に示す平面図であり、駆動アクチュエータの駆動レバーは閉位置にあり、ストッパアクチュエータのストッパレバーはロック位置にある状態を示している。 図１０は、本発明の一実施形態における電子機器としてのノートパソコンを示す模式図である。

以下、本発明に係る羽根開閉装置の実施形態について図１から図１０を参照して詳細に説明する。図１から図１０において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図１０においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は、本発明の一実施形態における羽根開閉装置１を示す斜視図、図２は分解斜視図、図３はカバー板を取り外した状態の平面図である。本実施形態における羽根開閉装置１は、例えば電子機器に組み込まれたカメラモジュールに実装されるものであり、具体的には、レンズユニット３が設けられたモジュール基板２に実装されるものである。本実施形態では、便宜的に、図１における＋Ｚ方向を「上」又は「上方」といい、－Ｚ方向を「下」又は「下方」ということとする。

図１から図３に示すように、羽根開閉装置１は、モジュール基板２に取り付けられるベース部材１０と、ベース部材１０上に設置されるアクチュエータユニット２０と、ベース部材１０上に載置される仕切板３０と、ベース部材１０の上部を覆うカバー板４０と、カバー板４０と仕切板３０との間に配置される羽根部材５０と、羽根部材５０に連結されるカム板６０とを備えている。ベース部材１０には、略直方体状の収容空間Ｓが形成されており、この収容空間Ｓの内部に、モジュール基板２に実装されたレンズユニット３（図１参照）が収容される。

仕切板３０及びカバー板４０には、レンズユニット３の光軸Ｐ上にそれぞれ開口３１，４１が形成されている。仕切板３０の開口３１は、レンズユニット３に入射する光の量を決める開口（口径）として機能する。このため、仕切板３０は口径板と言われることもある。なお、仕切板３０は省略されてもよく、仕切板３０が省略された場合は、カバー板４０の開口４１が上記の口径として機能する。

カバー板４０には複数のピン孔４２が形成されており、ベース部材１０に形成されたピン１１がこれらのピン孔４２に挿入されることによってカバー板４０がベース部材１０に取り付けられる。また、カバー板４０には、フック部４４が形成されており、ベース部材１０に形成された係合爪１３がこのフック部４４に係合することで、カバー板４０がベース部材１０に固定される。なお、カバー板４０の固定手段は図示のものに限られるわけではなく、例えばネジなどを用いてカバー板４０をベース部材１０に固定してもよい。

仕切板３０は、ベース部材１０の＋Ｚ方向側（上方）に配置されるものであり、この仕切板３０には、ベース部材１０のピン１１が挿通されるピン孔３２が形成されている。カム板６０は、この仕切板３０の－Ｚ方向側（下方）に配置されている。カム板６０の－Ｚ方向側（下方）には、アクチュエータユニット２０に取り付けられる仕切板９０が配置されている。

羽根部材５０は、仕切板３０の＋Ｚ方向側（上方）に配置されている。ベース部材１０は、Ｙ方向の両縁部から＋Ｚ方向に延びるガイド部１５を有しており、羽根部材５０はこれらのガイド部１５の間に配置されている。これにより、羽根部材５０は、仕切板３０とカバー板４０との間に形成される羽根室の内部で、ベース部材１０のガイド部１５にガイドされつつ、Ｘ方向（開閉方向）に移動できるように構成される。

図４は、アクチュエータユニット２０の分解斜視図である。図４に示すように、アクチュエータユニット２０は、羽根部材５０を移動させる駆動アクチュエータ７０と、駆動アクチュエータ７０の作動を規制するためのストッパアクチュエータ８０と、駆動アクチュエータ７０及びストッパアクチュエータ８０が取り付けられる取付ベース２２とを有している。

駆動アクチュエータ７０は、磁性体からなるヨーク７１（第１のヨーク）と、ヨーク７１及び取付ベース２２の周囲に巻回されるコイル７３（第１のコイル）と、ベース部材１０から＋Ｚ方向に延びる軸１７（図２参照）に回転可能に取り付けられるロータマグネット７４（第１のロータマグネット）と、ロータマグネット７４に連結された駆動レバー７５（第１のレバー部材）とを含んでいる。本実施形態におけるヨーク７１は、Ｚ方向に薄い扁平状であり、２つのアーム部７１Ａ，７１Ｂを含むＵ字形状を有している。コイル７３は一方のアーム部７１Ｂの周囲に巻回される。ロータマグネット７４は、ヨーク７１のアーム部７１Ａ，７１Ｂの間に配置されており、周方向に沿って異なる磁極を有する磁石から構成されている。駆動レバー７５は、ロータマグネット７４の半径方向外側で＋Ｚ方向に延びる連結部７６を有している。

ストッパアクチュエータ８０は、磁性体からなるヨーク８１（第２のヨーク）と、ヨーク８１及び取付ベース２２の周囲に巻回されるコイル８３（第２のコイル）と、ベース部材１０から＋Ｚ方向に延びる軸１８（図２参照）に回転可能に取り付けられるロータマグネット８４（第２のロータマグネット）と、ロータマグネット８４に連結されたストッパレバー８５（第２のレバー部材）とを含んでいる。本実施形態におけるヨーク８１は、Ｚ方向に薄い扁平状であり、２つのアーム部８１Ａ，８１Ｂを含むＵ字形状を有している。コイル８３は一方のアーム部８１Ｂの周囲に巻回される。ロータマグネット８４は、ヨーク８１のアーム部８１Ａ，８１Ｂの間に配置されており、周方向に沿って異なる磁極を有する磁石から構成されている。ストッパレバー８５は、ロータマグネット８４の半径方向外側で＋Ｚ方向に延びる規制部８６を有している。

図４に示すように、取付ベース２２には、駆動アクチュエータ７０のロータマグネット７４及び駆動レバー７５を収容する第１の収容空間２３と、ストッパアクチュエータ８０のロータマグネット８４及びストッパレバー８５を収容する第２の収容空間２４とが形成されている。また、取付ベース２２には、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の連結部７６が挿通される円弧状の窓２５が形成されている。

また、取付ベース２２は＋Ｚ方向に延びる支軸２６を有しており、カム板６０にはこの支軸２６が挿入される軸孔６１が形成されている。取付ベース２２の支軸２６がカム板６０の軸孔６１に挿入されることによって、カム板６０が支軸２６を中心として回転できるようになっている。

図２及び図４に示すように、取付ベース２２は、＋Ｙ方向に突出する端子２７，２８を有している。羽根開閉装置１は、端子２７に対応して配置される端子板１１０（第１の端子板）と、端子２８に対応して配置される端子板１２０（第２の端子板）とを含んでいる。これらの端子板１１０，１２０は金属板から形成され、ＸＺ平面に平行に延びている。

取付ベース２２の端子２７には、駆動アクチュエータ７０のコイル７３の端部が巻き付けられている。また、端子２７には、例えば図１に示すように半田１００によって端子板１１０とともにコイル７３の端部が固定される。端子板１１０は、モジュール基板２側（－Ｚ方向側）の端部に接続部１１０Ａを有している。この接続部１１０Ａは、半田（図示せず）によってモジュール基板２の接点と電気的に接続されている。このように、駆動アクチュエータ７０のコイル７３は、端子板１１０を介してモジュール基板２内の配線（図示せず）に電気的に接続されている。

取付ベース２２の端子２８には、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３の端部が巻き付けられている。また、端子２８には、例えば図１に示すように半田１０１によって端子板１２０とともにコイル８３の端部が固定される。端子板１２０は、モジュール基板２側（－Ｚ方向側）の端部に接続部１２０Ａを有している。この接続部１２０Ａは、半田（図示せず）によってモジュール基板２の接点と電気的に接続されている。このように、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３は、端子板１２０を介してモジュール基板２内の配線（図示せず）に電気的に接続されている。

本実施形態では、取付ベース２２に駆動アクチュエータ７０のコイル７３とストッパアクチュエータ８０のコイル８３の双方が巻回され保持されている。このように、１つの取付ベース２２に駆動アクチュエータ７０のコイル７３とストッパアクチュエータ８０のコイル８３の双方を保持することにより、部品点数を減らすとともに羽根開閉装置１全体の構成をコンパクトにすることができる。

図５は、ベース部材１０に取り付けられた駆動アクチュエータ７０及びストッパアクチュエータ８０を示す平面図である。図５に示すように、駆動アクチュエータ７０とストッパアクチュエータ８０とは、Ｘ方向において互いに向かい合うように配置されている。駆動アクチュエータ７０のヨーク７１の２つのアーム部７１Ａ，７１Ｂは基部７１Ｃから分岐して延びている。一方のアーム部７１Ａ（第１のアーム部）は、基部７１Ｃから全体として＋Ｘ方向に延びており、他方のアーム部７１Ｂ（第２のアーム部）は、基部７１Ｃから全体としてＸ方向に対して＋Ｙ方向側に傾いて延びている。アーム部７１Ｂには、コイル７３が巻回される。同様に、ストッパアクチュエータ８０のヨーク８１の２つのアーム部８１Ａ，８１Ｂは基部８１Ｃから分岐して延びている。一方のアーム部８１Ａ（第３のアーム部）は、基部８１Ｃから全体として－Ｘ方向に延びており、他方のアーム部８１Ｂ（第４のアーム部）は、基部８１Ｃから全体としてＸ方向に対して＋Ｙ方向側に傾いて延びている。アーム部８１Ｂには、コイル８３が巻回される。駆動アクチュエータ７０のヨーク７１のアーム部７１Ａとストッパアクチュエータ８０のヨーク８１のアーム部８１ＡとはＸ方向において隣接している。

上記のような構成により、羽根開閉装置１内のＹ方向におけるスペースが限られている場合であっても、駆動アクチュエータ７０とストッパアクチュエータ８０とを限られたスペースに効率良く配置することが可能となる。また、ＸＺ平面に平行に延びる端子板１１０，１２０を用いることにより、このような駆動アクチュエータ７０及びストッパアクチュエータ８０の効率的な配置により生じたＹ方向のスペースにこれらの端子板１１０，１２０を配置することができるので、羽根開閉装置１のＹ方向の幅を小さくすることができる。

図６Ａ及び図６Ｂは、駆動アクチュエータ７０の動作の一例を模式的に示す平面図である。本実施形態における駆動アクチュエータ７０においては、モジュール基板２の配線を通してコイル７３に電流を通電すると、ヨーク７１のアーム部７１Ａ，７１Ｂが互いに反対の磁極に着磁（磁化）し、アーム部７１Ａ，７１Ｂの磁力による吸引によってロータマグネット７４が回転するようになっている。

例えば、駆動アクチュエータ７０のコイル７３に電流を一方向に通電して、図６Ａに示すようにヨーク７１のアーム部７１Ａ，７１Ｂが着磁して磁性を帯びると、ロータマグネット７４の磁極がそれぞれヨーク７１のアーム部７１Ａ，７１Ｂの反対の磁極に吸引され、ロータマグネット７４が時計回りに回転する。これにより、駆動レバー７５は、ベース部材１０の軸１７を中心として時計回りに回転する。

また、図６Ａのときとは逆の方向に電流を駆動アクチュエータ７０のコイル７３に通電した場合には、ヨーク７１のアーム部７１Ａ，７１Ｂは図６Ｂに示すように着磁し、ロータマグネット７４の磁極がそれぞれヨーク７１のアーム部７１Ａ，７１Ｂの反対の磁極に吸引され、ロータマグネット７４が反時計回りに回転する。これにより、駆動レバー７５は、ベース部材１０の軸１７を中心として反時計回りに回転する。

図２に戻って、カム板６０には、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の連結部７６に係合するレバー係合孔６３が形成されている。このレバー係合孔６３の最小幅は、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の連結部７６の外径よりわずかに大きい程度である。駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の連結部７６は、このカム板６０のレバー係合孔６３に挿入されている。これにより、駆動レバー７５の連結部７６はカム板６０のレバー係合孔６３と係合し、上述のように駆動レバー７５がベース部材１０の軸１７を中心として回転すると、カム板６０がアクチュエータユニット２０の取付ベース２２の支軸２６を中心として回転するようになっている。

羽根部材５０は、－Ｚ方向に向かって延びる係合ピン５１を有しており、カム板６０には、この係合ピン５１に係合するピン係合孔６２が形成されている。このピン係合孔６２の最小幅は、羽根部材５０の係合ピン５１の外径よりわずかに大きい程度である。羽根部材５０から－Ｚ方向に延びる係合ピン５１は、仕切板３０に形成された開口部３４を通ってカム板６０のピン係合孔６２に挿入されている。これにより、羽根部材５０の係合ピン５１はカム板６０のピン係合孔６２と係合し、カム板６０がアクチュエータユニット２０の取付ベース２２の支軸２６を中心として回転すると、カム板６０のピン係合孔６２と係合している羽根部材５０の係合ピン５１が移動するようになっている。このとき、羽根部材５０は、上述したようにベース部材１０のガイド部１５にガイドされているため、羽根部材５０はＸ方向（開閉方向）に移動する。

図７Ａは、図１に示す状態における羽根部材５０の位置を模式的に示す平面図である。この位置では、羽根部材５０は、仕切板３０の開口３１とカバー板４０の開口４１を塞いでおらず、開口３１，４１が開放されている。すなわち、外部からの光は仕切板３０の開口３１とカバー板４０の開口４１を通って直接レンズユニット３のレンズに入射するため、レンズユニット３による撮影が可能である。以下、図７Ａに示す駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の位置及び羽根部材５０の位置をそれぞれ「開位置」ということとする。

図７Ａに示す状態から駆動アクチュエータ７０のコイル７３に通電することにより、ロータマグネット７４を反時計回りに回転させると、駆動レバー７５の連結部７６がカム板６０のレバー係合孔６３に係合して、図７Ｂに示すようにカム板６０が支軸２６を中心として時計回りに回転する。このとき、羽根部材５０の係合ピン５１がカム板６０のピン係合孔６２と係合しているため、図７Ｂに示すように、カム板６０の回転に伴って羽根部材５０が＋Ｘ方向に移動する。この＋Ｘ方向に移動した羽根部材５０は、仕切板３０の開口３１とカバー板４０の開口４１とを塞ぐ。すなわち、このときの羽根部材５０は、レンズユニット３の光軸Ｐ上に位置しており、カバー板４０の開口４１を通った光は羽根部材５０に遮られる。以下、図７Ｂに示す駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の位置及び羽根部材５０の位置をそれぞれ「閉位置」ということとする。

例えば、レンズユニット３が撮影する光（可視光や赤外光など）を透過しない材料で羽根部材５０を構成することとすれば、羽根部材５０が図７Ｂに示す閉位置にあるときには、カバー板４０の開口４１を通った光は、羽根部材５０に遮られてレンズユニット３には届かない。したがって、このときにレンズユニット３が動作しても、画像や映像を取得することができないため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる。

図７Ｂに示す状態から駆動アクチュエータ７０のコイル７３に通電することにより、ロータマグネット７４を時計回りに回転させると、駆動レバー７５の連結部７６とカム板６０のレバー係合孔６３との係合により、カム板６０が支軸２６を中心として反時計回りに回転する。このとき、羽根部材５０の係合ピン５１とカム板６０のピン係合孔６２との係合により、羽根部材５０が－Ｘ方向に移動して、図７Ａに示す開位置に至る。

このように、アクチュエータユニット２０の駆動アクチュエータ７０は、モジュール基板２からの電力の供給によって、駆動レバー７５を回転させて、駆動レバー７５の連結部７６と羽根部材５０の係合ピン５１を介して羽根部材５０を閉位置と開位置との間で移動させることができるようになっている。

本実施形態では、駆動アクチュエータ７０のコイル７３に電流が供給されていない状態でロータマグネット７４の磁力によりロータマグネット７４がヨーク７１に吸引されるようヨーク７１の形状を調整している。具体的には、図６Ａに示す状態で、駆動アクチュエータ７０のコイル７３への電流の供給を停止しても、ロータマグネット７４がヨーク７１に与える磁力によってロータマグネット７４の位置が保持されるようになっており、駆動レバー７５が開位置を保持できるようになっている。同様に、図６Ｂに示す状態で、駆動アクチュエータ７０のコイル７３への電流の供給を停止しても、ロータマグネット７４がヨーク７１に与える磁力によってロータマグネット７４の位置が保持されるようになっており、駆動レバー７５が閉位置を保持できるようになっている。

このようにヨーク７１の形状を調整することで、駆動アクチュエータ７０のコイル７３に電流を供給していない状態で、羽根部材５０が開位置又は閉位置から意図せず移動してしまったり、開位置と閉位置との間で止まってしまったりすることを防止することができる。なお、駆動レバー７５を開位置及び閉位置の一方のみで保持するようにヨーク７１の形状を調整してもよい。特に、駆動レバー７５が閉位置を保持できるようにすれば、駆動アクチュエータ７０のコイル７３に電流が供給されていなくても、開口４１，３１が羽根部材５０の羽根部材５０により塞がれた状態となるため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる点で好ましい。

本実施形態における羽根開閉装置１は、羽根部材５０を開位置及び閉位置に保持（ロック）できるロック機構を備えており、ロック機構によって羽根部材５０が開位置又は閉位置にロックされているときは、上述したような羽根部材５０のＸ方向への移動ができないようになっている。このロック機構は、アクチュエータユニット２０のストッパアクチュエータ８０により実現される。

本実施形態におけるストッパアクチュエータ８０においては、モジュール基板２の配線を通してコイル８３に電流を通電すると、ヨーク８１のアーム部８１Ａ，８１Ｂが互いに反対の磁極に着磁（磁化）し、アーム部８１Ａ，８１Ｂの磁力による吸引によってロータマグネット８４が回転するようになっている。

例えば、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３に電流を一方向に通電して、図８Ａに示すようにヨーク８１のアーム部８１Ａ，８１Ｂが着磁して磁性を帯びると、ロータマグネット８４の磁極がそれぞれヨーク８１のアーム部８１Ａ，８１Ｂの反対の磁極に吸引され、ロータマグネット８４が反時計回りに回転する。これにより、ストッパレバー８５は、ベース部材１０の軸１８を中心として反時計回りに回転する。このときのストッパレバー８５の規制部８６は、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５が移動する移動経路から退避した位置にある。以下、図８Ａに示すストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の位置を「アンロック位置」ということとする。

ストッパレバー８５がアンロック位置にあるときには、ストッパレバー８５の規制部８６が駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路上に位置していないため、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５は、ストッパレバー８５に干渉されることなく回転が可能であり、この駆動レバー７５の連結部７６に連結された羽根部材５０はＸ方向に移動可能な状態となっている。したがって、ストッパレバー８５がアンロック位置にあるときは、駆動アクチュエータ７０によって羽根部材５０を開位置から閉位置に、あるいは閉位置から開位置に移動させることができる。

また、図８Ａのときとは逆の方向に電流をストッパアクチュエータ８０のコイル８３に通電した場合には、ヨーク８１のアーム部８１Ａ，８１Ｂは図８Ｂに示すように着磁し、ロータマグネット８４の磁極がそれぞれヨーク８１のアーム部８１Ａ，８１Ｂの反対の磁極に吸引され、ロータマグネット８４が時計回りに回転する。これにより、ストッパレバー８５は、ベース部材１０の軸１８を中心として時計回りに回転する。このときのストッパレバー８５の規制部８６は、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５が移動する移動経路上に位置するようになっている。以下、図８Ｂに示すストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の位置を「ロック位置」ということとする。ストッパレバー８５がロック位置にあるときには、ストッパレバー８５の規制部８６が駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路上に位置しているため、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動がストッパレバー８５の規制部８６によって規制される。

このように、アクチュエータユニット２０のストッパアクチュエータ８０は、モジュール基板２からの電力の供給によって、ストッパレバー８５を回転させて、ストッパレバー８５の規制部８６を駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路から退避した位置と移動経路上の位置との間で移動させることができるようになっている。

本実施形態では、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３に電流が供給されていない状態でロータマグネット８４の磁力によりロータマグネット８４がヨーク８１に吸引されるようヨーク８１の形状を調整している。具体的には、図８Ａに示す状態で、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３への電流の供給を停止しても、ロータマグネット８４がヨーク８１に与える磁力によってロータマグネット８４の位置が保持されるようになっており、ストッパレバー８５がアンロック位置を保持できるようになっている。同様に、図８Ｂに示す状態で、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３への電流の供給を停止しても、ロータマグネット８４がヨーク８１に与える磁力によってロータマグネット８４の位置が保持されるようになっており、ストッパレバー８５がロック位置を保持できるようになっている。

このようにヨーク８１の形状を調整することで、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３に電流を供給していない状態で、ストッパレバー８５がアンロック位置又はロック位置から意図せず移動してしまったり、アンロック位置とロック位置との間で止まってしまったりすることを防止することができる。なお、ストッパレバー８５をアンロック位置及びロック位置の一方のみで保持するようにヨーク８１の形状を調整してもよい。

図９Ａは、羽根部材５０が開位置にあるときの駆動アクチュエータ７０とストッパアクチュエータ８０の位置関係を示している。羽根部材５０が開位置にあるときは、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５が開位置にあり、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５がロック位置にある。上述したように、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５がロック位置にあるときは、ストッパレバー８５の規制部８６が駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路上に位置している。この状態では、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５を閉位置に向けて（反時計回りに）回転させようとしても、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動がストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の規制部８６に規制されるため、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の閉位置への回転が規制される。したがって、羽根部材５０も開位置に保持（ロック）される。

図９Ａに示す状態から羽根部材５０を閉位置に移動させる場合には、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３に電流を通電することにより、図９Ｂに示すようにストッパレバー８５を反時計回りに回転させてアンロック位置に移動させる。これにより、ストッパレバー８５の規制部８６が駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路から退避した位置に移動し、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５がストッパレバー８５に干渉されることなく回転が可能となる。

次に、駆動アクチュエータ７０のコイル７３に電流を通電することにより、図９Ｃに示すように駆動レバー７５を反時計回りに回転させて閉位置に移動させる。このとき、駆動レバー７５の連結部７６と羽根部材５０の係合ピン５１を介して、羽根部材５０が閉位置に移動する（図７Ｂの状態）。

羽根部材５０が閉位置に移動した後、再びストッパアクチュエータ８０のコイル８３に電流を通電して、図９Ｄに示すようにストッパレバー８５を時計回りに回転させてロック位置に移動させる。これにより、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の規制部８６が、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路上に移動し、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動を規制するようになる。この状態では、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５を開位置に向けて（時計回りに）回転させようとしても、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の規制部８６によってこの駆動レバー７５の回転が規制される。したがって、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の連結部７６に連結された羽根部材５０は、閉位置に保持（ロック）されることとなる。

また、図９Ｄに示す状態から羽根部材５０を開位置に移動させる場合には、ストッパアクチュエータ８０のコイル８３に電流を通電することにより、ストッパレバー８５を反時計回りに回転させてアンロック位置に移動させる（図９Ｃに示す状態）。これにより、ストッパレバー８５の規制部８６が駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路から退避した位置に移動し、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５がストッパレバー８５に干渉されることなく回転が可能となる。

次に、駆動アクチュエータ７０のコイル７３に電流を通電することにより、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５を時計回りに回転させて開位置に移動させる（図９Ｂに示す状態）。このとき、駆動レバー７５の連結部７６と羽根部材５０の係合ピン５１を介して、羽根部材５０が開位置に移動する（図７Ａの状態）。

羽根部材５０が開位置に移動した後、再びストッパアクチュエータ８０のコイル８３に電流を通電して、ストッパレバー８５を時計回りに回転させてロック位置に移動させる（図９Ａに示す状態）。これにより、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の規制部８６が、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動経路上に移動し、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の移動を規制するようになる。この状態では、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５を閉位置に向けて（反時計回りに）回転させようとしても、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の規制部８６によってこの駆動レバー７５の回転が規制される。したがって、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の連結部７６に連結された羽根部材５０は、開位置に保持（ロック）されることとなる。

このように、本実施形態では、羽根部材５０が開位置又は閉位置に位置しているときに、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５をロック位置に移動させるようにしている。これにより、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５の連結部７６の移動がストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５の規制部８６により規制されるので、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５を開位置又は閉位置に保持することができ、羽根部材５０を開位置及び閉位置に保持（ロック）することができる。したがって、羽根部材５０が開位置及び閉位置に位置しているときに外部から振動や衝撃などが作用した場合においても、羽根部材５０が開位置又は閉位置から意図せずに移動してしまうことを防止することができ、羽根開閉装置１の誤動作を抑制することができる。また、羽根部材５０を意図的に移動させる場合には、ストッパアクチュエータ８０のストッパレバー８５をロック位置からアンロック位置に移動させることで、駆動アクチュエータ７０の駆動レバー７５のロックが解除されるので、駆動アクチュエータ７０により羽根部材５０を開位置と閉位置との間で移動させることができる。

羽根部材５０の羽根部材５０は、開口４１，３１を通ってレンズユニット３に入射する光のすべてを遮る必要はなく、レンズユニット３に入射する光の一部を遮るように羽根部材５０を構成してもよい。例えば、レンズユニット３が撮影する光（可視光や赤外光など）に対する透過率の低い材料で羽根部材５０を構成したり、羽根部材５０に着色や凹凸、穿孔により模様（網目状や格子状の模様、同心円の模様など）を施したりすることにより、レンズユニット３に入射する光の一部を遮るようにしてもよい。この場合には、レンズユニット３により取得される画像や映像の一部が不鮮明又は不可視になるため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる。

また、本実施形態では、上述したように駆動アクチュエータ７０のヨーク７１の形状を調整することにより、駆動アクチュエータ７０が羽根部材５０の位置を保持することができるようになっているが、羽根開閉装置１は上述したロック機構をさらに備えているため、羽根部材５０が不用意に移動してしまうことをより確実に抑制することができる。

さらに、開口４１，３１を通ってレンズユニット３に入射する光に対して所定の光学効果（モザイクフィルタ、散乱、乱反射など）を加えるように羽根部材５０を構成してもよい。この場合においても、レンズユニット３により取得される画像や映像の一部が不鮮明又は不可視になるため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる。

羽根部材５０が閉位置にあるときには、羽根部材５０の羽根部材５０の外表面がカバー板４０の開口４１から外部に露出することとなるため、羽根部材５０の外表面を視認性の高い色（例えば赤色）で着色したり、あるいは、視認性の高い幾何学形状（星形、四角形、多角形、ストライプ模様など）やロゴマーク、イラストなどの意匠が施したりすることが好ましい。このように羽根部材５０の外表面に視認性の高い着色や意匠を施すことにより、羽根部材５０が閉位置にあることの確認が容易になり、意図しない画像や映像の取得からユーザが保護されていることを容易に認識することができる。

また、図示した実施形態では、カバー板４０の開口４１及び仕切板３０の開口３１の形状が円形であるが、これらの開口４１，３１の形状は円形に限られるものではなく、矩形状、楕円状など任意の形状を選択することができる。

また、上述した実施形態では、扁平Ｕ字状のヨーク７１とロータマグネット７４とを組み合わせた駆動アクチュエータ７０を用いた例を説明したが、使用する駆動アクチュエータはこれに限られるものではなく、羽根部材５０を閉位置と開位置との間で移動できるものであれば、どのような構造のものであってもよい。同様に、上述した実施形態では、扁平Ｕ字状のヨーク８１とロータマグネット８４とを組み合わせたストッパアクチュエータ８０を用いた例を説明したが、使用するストッパアクチュエータはこれに限られるものではなく、駆動アクチュエータ７０の作動を規制できるものであれば、どのような構造のものであってもよい。

また、上述の実施形態では、羽根部材５０が開位置及び閉位置のいずれの位置にあるときも、ストッパアクチュエータ８０を作動させてストッパレバー８５をロック位置に移動させているが、羽根部材５０が開位置及び閉位置のいずれか一方に位置しているときにのみ、ストッパレバー８５をロック位置に移動させてもよい。この場合において、レンズユニット３によってユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止するという観点では、羽根部材５０が閉位置にあるときに、ストッパレバー８５をロック位置に移動することが好ましい。

図１０は、上述した羽根開閉装置１を組み込んだ電子機器の一例としてのノートパソコン９００を示す図である。このノートパソコン９００のディスプレイ部９１０にはカメラ用の窓９２０が設けられており、この窓９２０に対応する位置にレンズユニット３が位置するようにノートパソコン９００内に羽根開閉装置１が組み込まれている。これにより、カメラ機能を有するノートパソコン９００が実現される。

上述した例では、羽根開閉装置１を組み込んだ電子機器としてノートパソコン９００を挙げたが、本発明に係る羽根開閉装置は、ノートパソコンだけではなく、スマートスピーカやホームセキュリティカメラなどカメラ機能を備えた電子機器全般に適用できるものである。

例えば、ノートパソコン１００などの電子機器の電源がオフの状態又はノートパソコン１００のディスプレイ部１１０が閉じられている状態では、駆動アクチュエータ７０のみで羽根部材５０の位置を保持するようにし、電子機器の電源がオンの状態又はノートパソコン１００のディスプレイ部１１０が開いている状態では、上述したロック機構を用いて羽根部材５０の位置をロックして羽根部材５０が不用意に動かないようにしてもよい。このように、羽根開閉装置１を搭載する電子機器の状態やユーザの用途に応じて、本発明に係るロック機構を動作させるか否かを切り替えるようにしてもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

以上述べたように、本発明の第１の態様によれば、外部負荷が作用しても羽根を所定の位置に保持することが可能な羽根開閉装置が提供される。この羽根開閉装置は、レンズユニットを収容する収容空間が形成されたベース部材と、上記ベース部材の少なくとも一部を覆うカバー板と、上記ベース部材と上記カバー板との間に配置される羽根部材とを備える。上記カバー板には、上記レンズユニットの光軸上に開口が形成される。上記羽根開閉装置は、上記開口を塞ぐ閉位置と上記開口を開放する開位置との間で上記羽根部材を上記光軸に垂直な開閉方向に沿って移動させる駆動アクチュエータと、上記開閉方向において上記駆動アクチュエータに隣接する位置に配置されるストッパアクチュエータとを備える。上記ストッパアクチュエータは、上記駆動アクチュエータの作動を規制可能に構成される。上記駆動アクチュエータは、第１のヨークと、上記第１のヨークの一部の周囲に巻回される第１のコイルと、上記第１のヨークに隣接して回転可能に配置される第１のロータマグネットと、上記羽根部材に連結される連結部を有し、上記第１のロータマグネットとともに回転して上記羽根部材を移動させる第１のレバー部材とを含む。上記ストッパアクチュエータは、第２のヨークと、上記第２のヨークの一部の周囲に巻回される第２のコイルと、上記第２のヨークに隣接して回転可能に配置される第２のロータマグネットと、上記第２のロータマグネットとともに回転する第２のレバー部材とを含む。上記第２のレバー部材は、上記駆動アクチュエータの上記第１のレバー部材の移動経路上に移動可能な規制部を有する。

このような構成によれば、羽根部材が開位置及び／又は閉位置に位置しているときに、ストッパアクチュエータの第２のレバー部材の規制部を駆動アクチュエータの第１のレバー部材の移動経路上に移動させることで、駆動アクチュエータの第１のレバー部材の移動が第２のレバー部材の規制部により規制されるので、羽根部材を開位置及び／又は閉位置に保持（ロック）することができる。したがって、羽根部材が開位置及び／又は閉位置に位置しているときに外部から振動や衝撃などが作用した場合においても、羽根部材が開位置及び／又は閉位置から意図せずに移動してしまうことを防止することができ、羽根開閉装置の誤動作を抑制することができる。また、羽根部材を意図的に移動させる場合には、ストッパアクチュエータの第２のレバー部材の規制部を駆動アクチュエータの第１のレバー部材の移動経路から退避させることで、駆動アクチュエータの第１のレバー部材の移動が可能となるので、駆動アクチュエータにより羽根部材を開位置と閉位置との間で移動させることができる。

上記駆動アクチュエータと上記ストッパアクチュエータとは上記開閉方向において互いに向かい合うように配置されていてもよい。この場合において、上記駆動アクチュエータの上記第１のヨークは、全体として上記開閉方向に延びる第１のアーム部と、全体として上記開閉方向から斜めに延びる第２のアーム部とを有していてもよい。また、上記ストッパアクチュエータの上記第２のヨークは、全体として上記開閉方向に延び、上記開閉方向において上記第１のヨークの上記第１のアーム部に隣接して配置される第３のアーム部と、全体として上記開閉方向から斜めに延びる第４のアーム部とを有していてもよい。また、上記駆動アクチュエータの上記第１のコイルは、上記第１のヨークの上記第２のアーム部の周囲に巻回されていることが好ましく、上記ストッパアクチュエータの上記第２のコイルは、上記第２のヨークの上記第４のアーム部の周囲に巻回されていることが好ましい。このような構成により、羽根開閉装置内の開閉方向に垂直な方向におけるスペースが限られている場合であっても、駆動アクチュエータとストッパアクチュエータとを限られたスペースに効率良く配置することが可能となる。

上記羽根開閉装置は、上記駆動アクチュエータの上記第１のコイルに通電するための第１の端子板と、上記ストッパアクチュエータの上記第２のコイルに通電するための第２の端子板とをさらに備えていてもよい。上記第１の端子板は、上記開閉方向及び上記光軸に沿った方向に延び、上記第２の端子板は、上記開閉方向及び上記光軸に沿った方向に延びる。このように開閉方向及び光軸に沿った方向に延びる端子板を用いることより、これら２つの方向に垂直な方向における羽根開閉装置の幅を小さくすることができ、羽根開閉装置をコンパクトにすることができる。

上記羽根開閉装置は、上記駆動アクチュエータの上記第１のコイル及び上記ストッパアクチュエータの上記第２のコイルを保持する取付ベースをさらに備えていてもよい。このように１つの取付ベースに駆動アクチュエータの第１のコイルとストッパアクチュエータの第２のコイルの双方を保持することにより、部品点数を減らすとともに装置全体の構成をコンパクトにすることができる。

本発明の第２の態様によれば、上述した羽根開閉装置を備えた電子機器が提供される。

１ 羽根開閉装置
２ モジュール基板
３ レンズユニット
１０ ベース部材
１５ ガイド部
１７，１８ 軸
２０ アクチュエータユニット
２２ 取付ベース
２６ 支軸
２７，２８ 端子
３０ 仕切板
３１ 開口
４０ カバー板
４１ 開口
５０ 羽根部材
５１ 係合ピン
６０ カム板
６１ 軸孔
６２ ピン係合孔
６３ レバー係合孔
７０ 駆動アクチュエータ
７１ （第１の）ヨーク
７１Ａ （第１の）アーム部
７１Ｂ （第２の）アーム部
７１Ｃ 基部
７３ （第１の）コイル
７４ （第１の）ロータマグネット
７５ 駆動レバー（第１のレバー部材）
７６ 連結部
８０ ストッパアクチュエータ
８１ （第２の）ヨーク
８１Ａ （第３の）アーム部
８１Ｂ （第４の）アーム部
８１Ｃ 基部
８３ （第２の）コイル
８４ （第２の）ロータマグネット
８５ ストッパレバー（第２のレバー部材）
８６ 規制部
１１０ （第１の）端子板
１２０ （第２の）端子板

Claims (6)

1. レンズユニットを収容する収容空間が形成されたベース部材と、
   前記ベース部材の少なくとも一部を覆うカバー板であって、前記レンズユニットの光軸上に開口が形成されたカバー板と、
   前記ベース部材と前記カバー板との間に配置される羽根部材と、
   前記開口を塞ぐ閉位置と前記開口を開放する開位置との間で前記羽根部材を前記光軸に垂直な開閉方向に沿って移動させる駆動アクチュエータと、
   前記開閉方向において前記駆動アクチュエータに隣接する位置に配置されるストッパアクチュエータであって、前記駆動アクチュエータの作動を規制可能なストッパアクチュエータと
   を備え、
   前記駆動アクチュエータは、
   第１のヨークと、
   前記第１のヨークの一部の周囲に巻回される第１のコイルと、
   前記第１のヨークに隣接して回転可能に配置される第１のロータマグネットと、
   前記羽根部材に連結される連結部を有し、前記第１のロータマグネットとともに回転して前記羽根部材を移動させる第１のレバー部材と
   を含み、
   前記ストッパアクチュエータは、
   第２のヨークと、
   前記第２のヨークの一部の周囲に巻回される第２のコイルと、
   前記第２のヨークに隣接して回転可能に配置される第２のロータマグネットと、
   前記第２のロータマグネットとともに回転する第２のレバー部材であって、前記駆動アクチュエータの前記第１のレバー部材が移動する移動経路上に移動可能な規制部を有する第２のレバー部材と
   を含む、
   羽根開閉装置。
2. 前記駆動アクチュエータと前記ストッパアクチュエータとは前記開閉方向において互いに向かい合うように配置され、
   前記駆動アクチュエータの前記第１のヨークは、
   全体として前記開閉方向に延びる第１のアーム部と、
   全体として前記開閉方向から斜めに延びる第２のアーム部と
   を有し、
   前記ストッパアクチュエータの前記第２のヨークは、
   全体として前記開閉方向に延び、前記開閉方向において前記第１のヨークの前記第１のアーム部に隣接して配置される第３のアーム部と、
   全体として前記開閉方向から斜めに延びる第４のアーム部と
   を有する、
   請求項１に記載の羽根開閉装置。
3. 前記駆動アクチュエータの前記第１のコイルは、前記第１のヨークの前記第２のアーム部の周囲に巻回され、
   前記ストッパアクチュエータの前記第２のコイルは、前記第２のヨークの前記第４のアーム部の周囲に巻回される、
   請求項２に記載の羽根開閉装置。
4. 前記駆動アクチュエータの前記第１のコイルに通電するための第１の端子板であって、前記開閉方向及び前記光軸に沿った方向に延びる第１の端子板と、
   前記ストッパアクチュエータの前記第２のコイルに通電するための第２の端子板であって、前記開閉方向及び前記光軸に沿った方向に延びる第２の端子板と
   をさらに備える、請求項１から３のいずれか一項に記載の羽根開閉装置。
5. 前記駆動アクチュエータの前記第１のコイル及び前記ストッパアクチュエータの前記第２のコイルを保持する取付ベースをさらに備える、請求項１から４のいずれか一項に記載の羽根開閉装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の羽根開閉装置を備えた、電子機器。

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