(57)【要約】【課題】防振用のコイルで発生する熱の拡散を有効に低減できる羽根駆動装置及び撮像装置を提供する。【解決手段】光路となる開口部が形成された開口形成部材と、前記開口形成部材の一方面側において前記開口部に出入りする羽根部材と、前記開口形成部材の他方面側に配置された放熱板と、防振構造の一部として前記放熱板の上に設けられた通電用のコイルと、を備え、前記羽根部材と前記放熱板と間には、前記コイルで発生する熱が前記放熱板を通じて前記羽根部材側に伝達するのを遮断する断熱部が設けられた羽根駆動装置とする。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路となる開口部が形成された開口形成部材と、
前記開口形成部材の一方面側において前記開口部に出入りする羽根部材と、
前記開口形成部材の他方面側に配置された放熱板と、
防振構造の一部として前記放熱板の上に設けられた通電用のコイルと、を備え、
前記羽根部材と前記放熱板と間には、前記コイルで発生する熱が前記放熱板を通じて前記羽根部材側に伝達するのを遮断する断熱部が設けられたことを特徴とする羽根駆動装置。
【請求項２】
前記断熱部は、前記開口形成部材の前記開口部を除いた一部を貫通して設けられた貫通孔の開口を前記放熱板で塞ぐことで形成される凹部空間により構成されたことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
【請求項３】
前記断熱部は、断熱材であることを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
【請求項４】
前記開口形成部材には、前記貫通孔の開口周縁に沿って段差部が設けられ、
前記放熱板は、前記段差部に落とし込まれた状態で前記開口形成部材に取り付けられたことを特徴とする請求項２又は３に記載の羽根駆動装置。
【請求項５】
前記コイルは、各々が独立した第１コイルと第２コイルとを有し、
前記第１コイル及び前記第２コイルは、１つの前記貫通孔を塞ぐように配置される一枚の金属板により構成される前記放熱板上に実装されたことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項６】
前記開口形成部材の一方面側には、前記開口形成部材の一方面との間で前記羽根の走行空間を形成するシート状部材が配置され、前記シート状部材のうち前記開口形成部材側とは反対側には、前記開口部を通過する光量を調整する光学フィルタが出入り可能に設けられ、前記シート状部材は、前記光学フィルタと前記羽根部材との仕切りを兼ねていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項７】
前記光学フィルタのうち前記シート状部材側とは反対側には、前記開口部に連通する他の開口部が形成された他の開口形成部材が配置され、前記光学フィルタと前記他の開口形成部材との間には、他のシート状部材が配置されて、前記光学フィルタは、前記シート状部材と前記他のシート状部材との間で形成される空間内を走行するように構成されたことを特徴とする請求項６に記載の羽根駆動装置。
【請求項８】
前記羽根部材は、前記開口部の周囲において環状に配置された複数の絞り羽根を有し、
前記絞り羽根は、光軸方向において前記コイルが設けられた領域に対向する位置から前記開口部内に向かって走行して前記開口部内に絞り開口を形成することを特徴とする請求項１乃至７のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項９】
前記羽根部材は、前記開口部を挟み込むように遮断する一対のシャッタ羽根を有することを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項１０】
請求項１乃至９のいずれか１項に記載の羽根駆動装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、カメラや交換レンズ等の光学機器に搭載される羽根駆動装置、及びこの羽根駆動装置を備えた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の光学機器においては、防振機構が搭載されている（特許文献１参照）。このような防振機構では、防振コイルへの通電制御により、磁力を使ったレンズユニットの防振制御を可能としている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−２１２１１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、従来のように、防振コイルへの通電を行うと、防振コイル自体が発熱してしまい、その周囲に熱的なストレスを与えてしまう。特に、防振コイルへの長時間の通電においては、その熱的な影響は、より顕著になる。
【０００５】
本発明は、防振用のコイルで発生する熱の拡散を有効に低減できる羽根駆動装置及び撮像装置を提供するものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明は、光路となる開口部が形成された開口形成部材と、前記開口形成部材の一方面側において前記開口部に出入りする羽根部材と、前記開口形成部材の他方面側に配置された放熱板と、防振構造の一部として前記放熱板の上に設けられた通電用のコイルと、を備え、前記羽根部材と前記放熱板と間には、前記コイルで発生する熱が前記放熱板を通じて前記羽根部材側に伝達するのを遮断する断熱部が設けられたことを特徴とする羽根駆動装置にある。
【発明の効果】
【０００７】
本発明は、コイルで発生する熱を放熱板から発散し、放熱板と羽根部材との間の断熱構造で遮断するようにしたので、防振用のコイルで発生する熱の拡散を有効に低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の分解斜視図。
【図２】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の上面図及び断面図。
【図３】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の上面図。
【図４】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の構成部品の平面図。
【図５】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置における光学フィルタ羽根の駆動部分の断面図。
【図６】本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置におけるシャッタ羽根の駆動部分の断面図。
【図７】本発明の他の実施形態に係る羽根駆動装置の分解斜視図。
【図８】本発明の他の実施形態に係る羽根駆動装置の分解斜視図。
【図９】本発明の他の実施形態に係る羽根駆動装置の上面図及び断面図。
【図１０】本発明の他の実施形態に係る羽根駆動装置の上面図及び断面図。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照して、本発明の実施の形態を詳細に説明する。
＜実施形態１＞
図１は、本発明の実施形態１に係る羽根駆動装置の分解斜視図であり、図２は、図１の組立状態における上面図及び断面図である。図３は、図１の羽根駆動装置の上面図である。また、図４は、図１に示す羽根駆動装置の１つの構成部品の上面図である。更に、図５及び図６は、図１の羽根駆動装置における各羽根の駆動部での断面図である。
【００１０】
図示するように、本実施形態の羽根駆動装置は、カメラ等の撮像装置に実装されるもので、２枚のシャッタ羽根４と、光学フィルタ羽根６とを光軸方向に配置し、各羽根４，６を光通過経路（光路）に出し入れ可能に設けられた光学モジュールである。具体的には、光路となる開口部１ａが形成された第１ベース板（開口形成部材）１と、この第１ベース板１の一方面側から順番に、２枚のシャッタ羽根４、仕切り板５、光学フィルタ羽根６、フィルタ枠板７、第２ベース板８が配置された構成を有する。
【００１１】
すなわち、本実施形態の羽根駆動装置においては、第１ベース板１及び第２ベース板８の間において羽根駆動系が構成され、その羽根駆動系では、２枚構成のシャッタ羽根４が光路を開閉し、開状態の光路に対して光学フィルタ羽根６のフィルタ部６ａが出入りする構成となっており、光軸方向における光量調整、又は光路の開閉がそれぞれ行われる。
【００１２】
また、この羽根駆動系においては、シャッタ羽根４と光学フィルタ羽根６との物理的な干渉（接触）を防止するために、シャッタ羽根４と光学フィルタ羽根６との間に仕切り板５が設けられている。そして、このような仕切り板５には、第１ベース板１が有する開口部１ａに連通する連通孔５ａが設けられている。
【００１３】
さらに、光学フィルタ羽根６が有するフィルタ部６Ａは、例えば、ＮＤ（Ｎｅｕｔｒａｌ  Ｄｅｎｓｉｔｙ）フィルタ部であり、光学フィルタ羽根６の羽根本体部６Ｂに設けられた貫通孔を塞ぐようにその貫通孔の開口周縁部に貼り付けられる。このため、光学フィルタ羽根６には、その一方の面側にフィルタ部６Ａの厚み分に相当する段差が形成される。なお、フィルタ部６Ａは、ＮＤフィルタ以外の赤外カットフィルタや紫外カットフィルタ等の光学フィルタでもよい。
【００１４】
一方、本実施形態では、この光学フィルタ羽根６の走行範囲に対応して、フィルタ部６Ａの移動範囲をカバーするためのフィルタ枠（窓部）７ａが貫通して設けられたフィルタ枠板７が仕切り板５側とは反対側に配置されている。つまり、このフィルタ枠板７は、光学フィルタ羽根６と第２ベース板８との物理的な干渉を防止するための仕切り板としての役割がある。
【００１５】
なお、このような羽根駆動系は、第１ベース部材１と第２ベース部材８との間で形成される羽根駆動空間に配置されるが、この羽根駆動系への駆動力の伝達は、第２ベース板８のうちフィルタ枠板７側の一方面とは反対の他方面側に配置された２つの駆動部９，１０から行われる。
【００１６】
これら各駆動部９，１０は、例えば、本実施形態では、それぞれが電磁アクチュエータであり、図１に示すように、Ｎ極およびＳ極に着磁され且つ所定の角度範囲を回転自在に支持されたロータ９Ｒ，１０Ｒと、励磁用のコイル９ｅ，１０ｅと、磁気回路を形成するヨーク９ｆ，１０ｆにより構成されている。
【００１７】
そして、ロータ９Ｒ，１０Ｒには、回転中心とは非同軸位置において駆動ピン９ａ，１０ａがそれぞれ設けられている。駆動ピン９ａは第２ベース板８を貫通する孔を通じてシャッタ羽根４の長孔４ｂに連結され、ロータ９Ｒの回転力をシャッタ羽根４に伝達する。他方の駆動ピン１０ａは第２ベース部材８及びフィルタ枠板７をそれぞれ貫通する孔を通じて光学フィルタ羽根６の長孔６ｂに連結され、ロータ１０Ｒの回転力を光学フィルタ羽根６に伝達する。
【００１８】
なお、第１ベース板１には、シャッタ羽根４の回転孔４ａに挿入される回転軸が設けられ、シャッタ羽根４は、上記ロータ９Ｒからの回動力を受けて、回転軸回りに回動可能となる。また、第２ベース板８には、光学フィルタ羽根６の回転孔６ａに挿入される回転軸が設けられ、光学フィルタ羽根６は、ロータ１０Ｒからの回動力を受けて、回転軸回りに回動可能となる。
【００１９】
このように、本実施形態では、一方の駆動部９は、シャッタ羽根４の駆動部となり、他方の駆動部１０は、光学フィルタ羽根６の駆動部となる。また、これら駆動部９，１０は、図１に示すように、押え部材１１によって覆われ、第２ベース板８との間で固定される。
【００２０】
なお、図４を参照して、第２ベース板８上を走行する羽根の停止構造について詳細に説明する。図４に示すように、第２ベース板８上には、シャッタ羽根４の端部を当接させてシャッタ羽根４の走行を停止させるストッパ８ｆ，８ｇが設けられ、光学フィルタ羽根６の端部を当接させて光学フィルタ羽根６の走行を停止させるストッパ８ｄが設けられている。なお、シャッタ羽根４に対応するストッパ８ｆ，８ｇは、仕切り板７及び第１ベース板１のそれぞれに対応して設けられた孔部に挿入される。これにより、ストッパ部８ｆ，８ｇに対してシャッタ羽根４を確実に当接させることができる。
【００２１】
ここで、上述した駆動部９，１０により駆動される羽根駆動系の構成部材、すなわち、可動部を構成するシャッタ羽根４、光学フィルタ羽根６に加えて、これらの移動を補助するための固定部を構成する仕切り板５、フィルタ枠板７は、いずれの構成部材も、光軸方向への薄型化や高速動作のため、比較的薄いシート状部材により構成されている。
【００２２】
したがって、外部から熱が加わると、反りや歪みなどの変形が生じ易い。また、薄型化に対する要望に対して、これら仕切り板５，フィルタ枠板７を薄いシート状部材で形成すれば、熱的影響は大きくなる。
【００２３】
これに対し、本実施形態の羽根駆動装置は、図１及び図２に示すように、第１ベース板１のうち羽根駆動系（シャッタ羽根４等）側の一方面とは反対側の他方面上に、２つのコイル３ａ，３ｂが固定された一枚構成の金属板２が実装されている。
【００２４】
すなわち、本実施形態の羽根駆動装置においては、熱的なストレスの影響を比較的受け易いシート状部材により構成される羽根駆動系と、防振制御に付随して発熱を伴うコイル３ａ，３ｂとが、第１ベース板１を間に挟んで接近して配置されている。このため、本実施形態では、図２に示すように、コイル３ａ，３ｂと羽根駆動系との間には、断熱構造Ｉを設けている。
【００２５】
ここで、本実施形態の断熱構造Ｉは、例えば、コイル３ａ，３ｂが固定される金属板２と、この金属板２が取り付けられる第１ベース板１とで構成される。具体的には、金属板２は、導電性に優れているので、発熱するコイル３ａ，３ｂの熱が面状に伝達され、且つ放熱する放熱板としての役割がある。
【００２６】
すなわち、金属板２は、発熱した状態のコイル３ａ，３ｂから熱を奪い、更に面状に放熱することで熱の部分集中を防いでいる。そして、この金属板２は、更に本実施形態では、第１ベース板１の他方面に設けられており、羽根駆動系との間に空間部（空気層）Ｓを形成している。つまり、本実施形態の断熱構造Ｉは、金属板２と、この金属板２で塞がれた空間部Ｓとで構成している。
【００２７】
詳細には、金属板２が搭載される第１ベース板１側には、開口部１ａの外側の一部分を厚さ方向に貫通する貫通孔１ｂが設けられ、金属板２は、この貫通孔１ｂの開口周縁に沿って設けられた段差部１ｃに落とし込まれて実装される。
【００２８】
これにより、金属板２と第１ベース板１の一方面との間には、金属板２によって第１ベース板１の貫通孔１ｂの一方の開口が塞がれ、それにより、第１ベース板１において凹状の空間部Ｓが形成される。そのため、金属板２から放射される熱は、この凹状の空間部Ｓによって断熱される。
【００２９】
すなわち、凹部状の空間部Ｓは、羽根駆動系への熱伝達を断熱する断熱部の一部として機能する。また、図２では、コイル３ｂ側の断面図を示したが、コイル３ａ側についても同様の構成となっている。更に、本実施形態では、コイル３ａ側のコイル３ｂ側とで空間部Ｓは連通しており、金属板２は１枚で構成されているので、断熱構造Ｉは共有されている。したがって、コイル３ａ，３ｂの間で発熱温度に差が生じても、１つのコイル３ａ，３ｂに対して体積的に大きな断熱構造Ｉを活用できるため、有効な断熱を実現できる。
【００３０】
ここで、上記本実施形態における断熱構造は、光軸方向において、コイル３ａ，３ｂが設けられた位置に対向する部分に存在する、主に仕切り板５に対する断熱を行うものである。これにより、仕切り板５の変形が抑えられ、羽根駆動系のスムーズな駆動を実現することができる。
【００３１】
なお、本実施形態では、光学フィルタ羽根６の走行範囲は、光軸方向において、金属板２（断熱構造Ｉ）が設けられた領域には対向していない。このため、光学フィルタ羽根６は、コイル３ａ，３ｂからの熱ストレスを受け難い配置となっている。
【００３２】
一方、シャッタ羽根４のうち一方のシャッタ羽根の走行範囲は、図３に示すように、光軸方向において、金属板２（断熱構造Ｉ）が設けられた領域と部分的に重複する。これに対し、本実施形態では、断熱構造Ｉが設けられているので、シャッタ羽根４への熱的ストレスを低減できる。なお、シャッタ羽根４への熱的影響を未然に防ぐため、シャッタ羽根４への動力伝達位置を金属板２に対して対称位置にすれば、概ね、シャッタ羽根４とコイル３ａ，３ｂとが光軸方向において重複することを防ぐことができる。
【００３３】
また、本実施形態では、一枚の金属板２を段差部１ｃに落とし込む構造を採用したことで、段差部１ｃが金属板２の搭載位置の指標となり、第１ベース板１の他方面上において金属板２の位置が定まるように構成されている。これにより、金属板２の実装作業が簡略化される。
【００３４】
さらに、本実施形態では、一枚の金属板２に対してコイル３ａ，３ｂを一緒に実装したが、各コイル３ａ，３ｂに対応して分割した２つの金属板により断熱構造を構成するようにしてもよく、この場合には、各断熱構造において第１ベース板に２つの貫通孔を設けてもよい。
【００３５】
なお、図７には、上述した本実施形態における羽根駆動装置に対して防振ユニット５００を搭載した防振機能付きの羽根駆動モジュールの分解斜視図を示す。
【００３６】
図７に示すように、防振ユニット５００は、３つのボールＢを保持する保持部５３が設けられた保持基板５０と、この保持基板５０上に設けられる永久磁石５２，５３とを有する。そして、羽根駆動装置における第１ベース板１のコイル３ａ，３ｂが設けられた側において、各ボールＢを介して接続される。そして、コイル３ａ，３ｂに通電を行うことで、コイル３ａ，３ｂと永久磁石とが磁力で引き寄せられることで、防振ユニット５００と羽根駆動装置との相対位置が保持される。このようなコイル３ａ，３ｂへの通電を行ってコイル３ａ，３ｂが発熱しても、上述したように、本実施形態では、羽根駆動装置における断熱構造Ｉにより羽根駆動装置内の構成部品への熱的ストレスを低減できる。
【００３７】
＜他の実施形態＞
以上、本発明を実施形態１に基づいて詳細に説明したが、本発明は上述した実施形態１に限定されるものではない。
例えば、上述した実施形態１では、２枚のシャッタ羽根４と１枚の光学フィルタ羽根６とを組み合わせて駆動する羽根駆動装置の構造を例示して説明したが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図８及び図９に示すような、光通過経路において絞り開口を形成する絞り装置に適用してもよい。なお、図８及び図９において上述した実施形態１と同一構成については同一符号を付して重複する説明は省略する。
【００３８】
具体的には、図８及び図９に示すように、第１ベース板１０１には、各コイル３ａ，３ｂに対応して貫通孔１０１ａが別々に設けられ、金属板２と各貫通孔１０１ａとで断熱構造が形成される。また、この第１ベース板１０１上には、各絞り羽根４０が有する接続孔４５ａに挿通される挿通ピン４５ａが設けられた駆動リング４５が配置される。更に、絞り羽根４０上には、押さえ板としての第２ベース板８０１が設けられ、第１ベース板１０１と第２ベース板８０１との間で絞り羽根４０の走行空間を形成する。なお、この第２ベース板８０１には、貫通孔８０１ａが設けられ、そこには駆動モータＭのギアＧが挿入される。そして、この駆動モータＭのギアＧは、駆動リング４５に設けられたギア４５ｂに接続され、第２ベース板８０１を通じて駆動リング４５に動力を伝達する。このような構成の羽根駆動装置の場合、コイル３ａ，３ｂに対して駆動リング４５が常に対向し、且つ待避した絞り羽根４０が対向するため、断熱構造を設けておくことにより、その先の熱的ストレスの拡散を低減できる。
【００３９】
また、上述した実施形態１では、断熱構造Ｉとして金属板２と空間部Ｓとで構成するようにしたが、本発明は勿論これに限定されず、例えば、図１０に示すように、第１ベース板１Ａを厚さ方向に貫通させず第１ベース板１Ａの一方面上に所定の深さで設けた凹部に対して金属板２を載せて、これを断熱構造Ｉ２としてもよい。この場合でも、金属板２が面方向にコイル３ａ，３ｂの熱を吸収して拡散でき、第１ベース板１Ａによってその先の断熱が可能になるため、羽根駆動系への熱的ストレスの拡散を低減できる。このような構造についても本発明を適用できる。
【００４０】
なお、本発明は、上述した羽根駆動装置だけでなく、羽根駆動装置を実装したカメラ等の撮像装置についても広く適用可能である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
2018013507.tif 000011
【図１０】
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