(57)【要約】【課題】      簡素でコンパクトな構造を得る。【解決手段】  光路用の開口１１ａを有する地板１０と、地板１０上でそれぞれ回転して開口１１ａを開閉する第１の羽根２０及び第２の羽根３０と、第１の羽根２０に固定された第１のマグネット４０と、第２の羽根３０に固定された第２のマグネット５０と、地板１０に固定されたヨーク６０と、ヨーク６０に巻かれた第１のコイル７０及び第２のコイル８０とを備え、ヨーク６０は、第１のマグネット４０に近接する第１の磁極部６１と、第２のマグネット５０に近接する第２の磁極部６２と、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２とを連結する連結部６３，６４とを有し、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２は、それぞれ、対応する前記マグネットに近接する近接片部６１ａ，６２ａと、この近接片部６１ａ，６２ａに連続するとともに地板１０の羽根支持面に対する交差方向へ延設された延設部６１ｂ，６２ｂとを有する。【選択図】  図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光路用の開口を有する地板と、
前記地板上の異なる位置でそれぞれ回転して前記開口を開閉する第１の羽根及び第２の羽根と、
前記第１の羽根の回転軸周りに固定された第１のマグネットと、
前記第２の羽根の回転軸周りに固定された第２のマグネットと、
前記地板に固定されたヨークと、前記ヨークに巻かれた第１のコイル及び第２のコイルとを備え、
前記ヨークは、前記第１のマグネットに近接する第１の磁極部と、前記第２のマグネットに近接する第２の磁極部と、前記第１の磁極部と前記第２の磁極部とを連結する連結部とを有し、
前記第１の磁極部と前記第２の磁極部は、それぞれ、対応する前記マグネットに近接する近接片部と、この近接片部に連続するとともに前記地板の羽根支持面に対する交差方向へ延設された延設部とを有することを特徴とする羽根駆動装置。
【請求項２】
前記第１のコイルと前記第２のコイルは、それぞれ、前記連結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。
【請求項３】
前記第１のコイルと前記第２のコイルは、前記第１の磁極部と前記第２の磁極部が同じ極性になり、これらの中央寄りが前記第１の磁極部と前記第２の磁極部とは反対の極性になるように電気配線されていることを特徴とする請求項１又は２記載の羽根駆動装置。
【請求項４】
前記連結部は、前記第１の磁極部側の前記延設部と、第２の磁極部側の前記延設部とを、同一線状に連結していることを特徴とする請求項１乃至３何れか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項５】
前記ヨークは、前記第１の磁極部及び前記第２の磁極部における前記近接片部を、前記地板の羽根支持面側に配置するとともに、前記延設部及び前記連結部を前記地板の一側面側に配置していることを特徴とする請求項１乃至４何れか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項６】
前記第１の磁極部の前記近接部と前記第２の磁極部の前記近接部は、それぞれ、対応する前記マグネットに対し径方向の一方側から近接するように設けられ、
前記ヨークは、前記連結部から延設されて前記第１のマグネットに対し径方向の他方側から近接片部を近接させた第３の磁極部と、同連結部から延設されて前記第２のマグネットに対し径方向の他方側から近接片部を近接させた第４の磁極部とをさらに有し、
これら第３の磁極部の近接片部と第４の磁極部の近接片部とは、一体状に連結されて前記連結部に接続されていることを特徴とする、請求項１乃至５何れか１項に記載の羽根駆動装置。
【請求項７】
請求項１乃至６何れか１項に記載の羽根駆動装置を具備した撮像機器。
【請求項８】
それぞれが回転自在に支持された第１のマグネット及び第２のマグネットと、ヨークと、このヨークに巻かれた第１のコイル及び第２のコイルとを備え、
前記ヨークは、前記第１のマグネットに対応する第１の磁極部と、前記第２のマグネットに対応する第２の磁極部と、前記第１の磁極部と前記第２の磁極部を連結する連結部とを有し、
前記第１の磁極部と前記第２の磁極部は、それぞれ、対応する前記マグネットに対し径方向の一方側から近接する近接片部と、この近接部に対し交差方向へ延設された延設部とを有することを特徴とするアクチュエータ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光路用の開口を羽根によって開閉するようにした羽根駆動装置及びこの羽根駆動装置を備えた撮像機器、並びにアクチュエータに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の発明には、例えば特許文献１に記載されるように、光路用の開口部を有する地板と、前記地板上の異なる位置でそれぞれ回転して前記開口部を開閉する複数のシャッター羽根と、ロータ、コイル及びヨーク等から構成された駆動源とを備えたカメラ用シャッター機構がある。
この従来技術では、前記ロータと一体の駆動ピンにより駆動用シャッター羽根を回動させ、この駆動用シャッター羽根に設けられた駆動係合部により他のシャッター羽根を回動させるようにしている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１２−７８５０２号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上記従来技術によれば、ロータの回転力を多数の駆動ピンや駆動係合部によって複数のシャッター羽根に伝達するようにしているため、その動力伝達構造が複雑である。その上、地板を挟むようにして、その一方の面側に駆動源を設け、他方の面側にシャッター羽根を設けるようにしているため、回転軸方向に厚肉な構造になり易い。そこで、より薄肉でコンパクトな構造が求められている。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は以下の構成を具備するものである。
光路用の開口を有する地板と、前記地板上の異なる位置でそれぞれ回転して前記開口を開閉する第１の羽根及び第２の羽根と、前記第１の羽根の回転軸周りに固定された第１のマグネットと、前記第２の羽根の回転軸周りに固定された第２のマグネットと、前記地板に固定されたヨークと、前記ヨークに巻かれた第１のコイル及び第２のコイルとを備え、前記ヨークは、前記第１のマグネットに近接する第１の磁極部と、前記第２のマグネットに近接する第２の磁極部と、前記第１の磁極部と前記第２の磁極部とを連結する連結部とを有し、前記第１の磁極部と前記第２の磁極部は、それぞれ、対応する前記マグネットに近接する近接片部と、この近接片部に連続するとともに前記地板の羽根支持面に対する交差方向へ延設された延設部とを有することを特徴とする羽根駆動装置。
【図面の簡単な説明】
【０００６】
【図１】本発明に係る羽根駆動装置の一例を示し、（ａ）はカバー部材側から視た外観斜視図、（ｂ）は地板側から視た外観斜視図である。
【図２】同羽根駆動装置の分解斜視図である。
【図３】同羽根駆動装置の要部を入光側から視た斜視図である。
【図４】同羽根駆動装置の要部を分解して示す斜視図である。
【図５】同羽根駆動装置を一部簡略化して示す平面図であり、（ａ）は開口を解放した状態を示し、（ｂ）は開口を閉鎖した状態を示す。
【図６】同羽根駆動装置を具備した撮像機器を（ａ）と（ｂ）にそれぞれ例示する斜視図である。
【図７】同羽根駆動装置を具備したモバイル機器を例示する斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００７】
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。
【０００８】
図１および図２を参照して、この羽根駆動装置１は、光路用の開口１１ａを有する地板１０と、地板１０上の異なる位置でそれぞれ回転して開口１１ａを開閉する第１の羽根２０及び第２の羽根３０と、第１の羽根２０の回転軸周りに固定され径方向の両側に反対向きの極性を有する第１のマグネット４０と、第２の羽根３０の回転軸周りに固定され径方向の両側に反対向きの極性を有する第２のマグネット５０と、地板１０に固定されたヨーク６０と、ヨーク６０に巻かれた第１のコイル７０及び第２のコイル８０と、カバー部材９０とを備える。
【０００９】
地板１０は、中央側に開口１１ａを有する本体部１１と、該本体部１１の一端側において光軸方向の一方へ突出して後述するヨーク６０等を支持する支持片部１２とを有し、側面視略Ｌ字状に形成される。この地板１０の入光側のスペースＳは、図示しないレンズユニット等を組み付けるために用いられる。
この地板１０は、例えばアルミニウムやマグネシウム、その他の金属材料、これらの合金等によって一体に形成されている。
【００１０】
本体部１１は、矩形板状に形成され、その中央側に、矩形貫通孔状の開口１１ａを有する。図２に示す一例によれば、開口１１ａ内において図示の上下方向が光軸方向となり、開口１１ａに光が入り込むようになっている。
また、この本体部１１の支持片部１２が突出する方向とは逆の面において、支持片部１２の近くには、支持軸１１ｂ，１１ｃが設けられる。支持軸１１ｂ，１１ｃは、後述する第１の羽根２０と第２の羽根３０をそれぞれ支持し、支持片部１２とは逆の方向に突出している。
支持軸１１ｂ，１１ｃの各々は、本体部１１面に対し垂直に突出する円柱状の軸である。一方の支持軸１１ｂは、その外周面を、第１のマグネット４０の内周面に摺接させて、第１のマグネット４０を回転自在に支持する。同様に、他方の支持軸１１ｃも、その外周面を、第２のマグネット５０の内周面に摺接させて、第２のマグネット５０を回転自在に支持する。
また、本体部１１上における支持軸１１ｂ，１１ｃの周囲には、本体部１１の厚みを薄くする凹部１１ｄが設けられ、この凹部１１ｄに、第１のマグネット４０及び第２のマグネット５０、及び後述する近接片部６１ａ，６２ａ，６６ａ，６７ａが嵌め合わせられる。
【００１１】
支持片部１２の外側の側面には、ヨーク６０、第１のコイル７０及び第２のコイル８０等を嵌め合わせて固定する凹状の嵌合支持部１２ａが設けられている。
【００１２】
図３、図４および図５を参照して、第１の羽根２０及び第２の羽根３０は、それぞれ、例えばアルミニウム合金等から薄板状に形成され、回動することによって地板１０の開口１１ａを開閉する。
第１の羽根２０は、その入光側の面における回転中心周りに一体回転するように第１のマグネット４０を固定している。同様に、第２の羽根３０も、その入光側の面における回転中心周りに一体回転するように第２のマグネット５０を固定している
これら第１の羽根２０と第２の羽根３０は、第１のマグネット４０及び第２のマグネット５０の周りで部分的に重なり合っている。図示例によれば地板１０に重なり合った第１の羽根２０に対し、その反入光側に、第２の羽根３０が重なり合っている。
【００１３】
第１のマグネット４０と第２のマグネット５０は、それぞれ、径方向において対称で、かつ異なる磁極（Ｎ極とＳ極）にした円筒状の永久磁石であり、例えば、サマリウムコバルトや、フェライト、ネオジウム等の磁石材料から形成される。
この第１のマグネット４０は、第１の羽根２０の回転軸周りに、接着剤を介して接着固定され、地板１０の支持軸１１ｂに対し、回転自在となるように環状に装着される。
同様に、第２のマグネット５０は、第２の羽根３０の回転軸周りに、接着剤等によって固定され、地板１０の支持軸１１ｃに対し、回転自在となるように環状に装着される。
【００１４】
ヨーク６０は、磁性体によって構成され、第１のマグネット４０に対し径方向の一方側から近接する第１の磁極部６１と、第２のマグネット５０に対し径方向の一方側から近接する第２の磁極部６２と、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２をこれらの間で連結する連結部６３，６４と、連結部６３，６４の中央寄りに接続された接続片部６５と、この接続片部６５から延設されて第１のマグネット４０に対し径方向の他方側から近接する第３の磁極部６６と、同接続片部６５から延設されて第２のマグネット５０に対し径方向の他方側から近接する第４の磁極部６７とを一体的に具備する。
なお、例えば図４に示すように、特に生産性の良好な態様として、ヨーク６０を、複数の片状部材から一体的に構成しているが（図４参照）、このヨーク６０の他の実施形態としては、その一部又は全部を予め一体に形成された部材とすることも可能である。
【００１５】
第１の磁極部６１は、対応する第１のマグネット４０の外周面に対し径方向の一方側から近接する近接片部６１ａと、この近接片部６１ａに連続するとともに前記地板の羽根支持面に対する交差方向（光軸方向）へ延設された延設部６１ｂとを一体に有する。
近接片部６１ａは、第１のマグネット４０の外周面に対し、所定のクリアランスを置いて近接する円弧状の端面を有する。延設部６１ｂは、近接片部６１ａに対し略直角に曲がった部位であり、嵌合支持部１２ａに嵌り合う。
【００１６】
同様に、第２の磁極部６２は、対応する第２のマグネット５０の外周面に対し径方向の一方側から近接する近接片部６２ａと、この近接片部６２ａに連続するとともに地板１０の羽根支持面に対する交差方向へ延設された延設部６２ｂとを一体に有する。
近接片部６２ａは、第２のマグネット５０の外周面に対し、所定のクリアランスを置いて近接する円弧状の端面を有する。延設部６２ｂは、近接片部６２ａに対し略直角に曲がった部位であり、嵌合支持部１２ａに嵌り合う。
【００１７】
一方の連結部６３は、延設部６１ｂから第２の磁極部６２側へ直線状に延設され、他方の連結部６４は、延設部６２ｂから第１の磁極部６１側へ直線状に延設される。そして、これら連結部６３と連結部６４の間は、互いに突き当てられて接触している。
これら連結部６３と連結部６４には、後述する第１のコイル７０及び第２のコイル８０が環状に装着されている。
【００１８】
また、接続片部６５は、光軸方向へ延設され、前述した連結部６３と連結部６４の接触部分に重ね合わせられ接続されている。
この接続片部６５は、連結部６３及び連結部６４と共に地板１０の嵌合支持部１２ａに圧入固定される。
このように、ヨーク６０のうち、一部が光軸方向に折り曲げられた形状となるため、光軸方向における平面視において、羽根駆動装置１０を小さくすることができる。
【００１９】
第３の磁極部６６は、対応する第１のマグネット４０の外周面に対し所定のクリアランスを置いて近接する円弧状の近接片部６６ａと、この近接片部６６ａの端部から第４の磁極部６７側へ延設された延設部６６ｂとを一体に有する。
同様に、第４の磁極部６７は、対応する第２のマグネット５０の外周面に対し所定のクリアランスを置いて近接する円弧状の近接片部６７ａと、この近接片部６７ａの端部から第３の磁極部６６側へ延設された延設部６７ｂとを一体に有する。
これら延設部６６ｂと延設部６７ｂは、これらの中央側の部分が、上述した接続片部６５に一体状に連結されている（特に図２及び図３参照）。
【００２０】
第１のコイル７０は、第１の磁極部６１と接続片部６５の間に位置し、連結部６３に対し環状に装着されている。
また、第２のコイル８０は、第１のコイル７０に対し直線状に並ぶようにして、第２の磁極部６２と接続片部６５の間に位置し、連結部６４に対し環状に装着されている。
【００２１】
そして、これら第１のコイル７０と第２のコイル８０は、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２が同じ極性になり、且つこれらの中央寄りにて連結部６３，６４が第１の磁極部６１と第２の磁極部６２とは反対の極性になる磁気回路を構成するように電気配線されている。
詳細に説明すれば、第１のコイル７０と第２のコイル８０は、これらを構成する線材が互いに逆方向に巻かれている。そして、第１のコイル７０及び第２のコイル８０は、連結部６３，６４間の中央寄り（換言すれば接続片部６５寄り）に位置する端子（図示せず）同士が電気的に接続されている。また、これら第１のコイル７０及び第２のコイル８０は、前記接続箇所に対する反対側（換言すれば第１の磁極部６１側と第２の磁極部６２側）の両端子が、それぞれ、端子板７０ａ（図２参照）を介して図示しない外部の電源回路に接続されている。
したがって、これら二つのコイル７０，８０に例えば直流電力が供給されると、これら二つのコイル７０，８０の一端側と他端側にて、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２が同じ極性（例えばＮ極）になり、これら二つのコイル７０，８０の中央寄りで接続片部６５が反対の極性（例えばＳ極）になり、これに伴って、第３の磁極部６６と第４の磁極部６７の双方も、前記反対の極性（例えばＳ極）になる（図３参照）。
【００２２】
上記構成のヨーク６０は、第１のコイル７０及び第２のコイル８０が装着された状態で、第１〜第４の磁極部６１，６２，６６，６７における近接片部６１ａ，６２ａ，６６ａ，６７ａが、地板１０の羽根支持面側に配置され、延設部６１ｂ，６２ｂ、連結部６３，６４及び接続片部６５が、地板１０の一側面側（詳細には、支持片部１２）に配置されている。
【００２３】
カバー部材９０は、例えば非磁性ステンレス材等の硬質材料により、地板１０の本体部１１及び支持片部１２の外面等を覆う断面Ｌ字の板状に形成される。
このカバー部材９０の中央寄りには、地板１０の開口１１ａに連通する開口９１が形成されている。
このカバー部材９０は、上述した第１の羽根２０，第２の羽根３０、第１のマグネット４０、第２のマグネット５０、ヨーク６０、第１のコイル７０、第２のコイル８０、端子板７０ａ等を覆うようにして、地板１０に接続固定され、端子板７０ａの端子部分を貫通孔９２（図２参照）に挿通して外部に露出する。
そして、このカバー部材９０の反入光側の面には、開口９１を覆うようにして図示しない受光素子（例えば、焦電センサや、サーモバイル、ボロメータ等の赤外線センサ、ＣＣＤイメージセンサ、ＣＭＯＳイメージセンサ等）が装着される。
【００２４】
次に、上記構成の羽根駆動装置１について、その特徴的な作用効果を詳細に説明する。
二つのコイル７０，８０に直流電力が供給されると、図３に示すように、これら二つのコイル７０，８０の一端側と他端側にて、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２が同じ極性（例えばＮ極）になり、同時に第３の磁極部６６と第４の磁極部６７が双方とも、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２とは反対の極性（例えばＳ極）になり、これら磁極部から受ける磁気作用によって、第１のマグネット４０及び第１の羽根２０と、第２のマグネット５０及び第２の羽根３０とが、それぞれ、開口１１ａを開放（又は閉鎖）する方向へ回動する。また、前記直流電力の向きが逆になると、第１のマグネット４０及び第１の羽根２０と、第２のマグネット５０及び第２の羽根３０とが、それぞれ、前記したのと逆方向へ回動する。
【００２５】
このように、羽根駆動装置１によれば、一体状のマグネット及び羽根を直接的に回動させるようにしているため、単一の駆動源の動力を係合ピン等を介して複数の羽根に伝達するようにした従来技術に比較し、動力伝達経路中の遊びやバックラッシュ等が少なく、応答性の良好なスムーズな動作を行うことができる。
しかも、第１の羽根２０、第２の羽根３０、第１のマグネット４０、第２のマグネット５０及び近接片部６１ａ，６２ａ，６６ａ，６７ａ等を、地板１０の一方側の面に沿わせているため、全体的に薄肉に構成される。特に図２に示す好ましい一例では、ヨーク６０を、地板１０の一辺側の略Ｌ字状に曲がった部分（詳細には凹部１１ｄ及び嵌合支持部１２ａ等）に嵌め合わせることで、薄肉かつコンパクトな構成を実現している。
【００２６】
上記撮像ユニットＢは、例えば、図６（ａ）（ｂ）に示すように、撮像機器Ａ，Ｂを構成する。
撮像機器Ａは、赤外線カメラ（暗視カメラ）の一例であり、ケーシング内に、羽根駆動装置１や、羽根駆動装置１の前方に位置するレンズ、受光素子、この受光素子による撮像画像信号を処理する処理回路、メモリー等を備えている。
撮像機器Ｂは、デジタルカメラの一例であり、ケーシング内に、羽根駆動装置１や、羽根駆動装置１の前方に位置するレンズ、受光素子、この受光素子による撮像画像信号を処理する処理回路や、メモリー等を備えている。
これら撮像機器Ａ，Ｂは、羽根駆動装置１の上述した構造により、比較的小型に構成され、動作性も良好である。
また、羽根駆動装置１は、これら撮像機器Ａ，Ｂ以外に、図７に示すモバイル機器２００や、図示しない車載搭載機器等に適用することが可能である。
【００２７】
なお、上記実施形態によれば、特にコンパクトな態様として、一辺側が断面略Ｌ字状の地板１０に沿って、ヨーク６０を断面略Ｌ字状に曲まがった形状にしたが、他例としては、地板１０を略平板状に形成するとともに、ヨーク６０を地板１０の羽根支持面に沿う略平板状に形成することも可能である。
【００２８】
また、本実施形態では、羽根駆動装置１は、支持片部１２が突出する側が被写体側となるようにカメラモジュールに組み込まれるが、他の実施形態では、支持片部１２が突出する側がセンサ側、すなわち上記の状態とは逆向きでカメラモジュールに組み込まれてもよい。
【００２９】
また、上記実施形態によれば、特に好ましい態様として、第１のコイル７０と第２のコイル８０を互いに逆方向に巻きその中央寄りの端子同士を接続したが、第１の磁極部６１と第２の磁極部６２が同じ極性になり且つこれらの中央寄りにて連結部６３，６４が反対の極性になるようにすればよく、他例としては、第１のコイル７０と第２のコイル８０を中央寄り端子を接続せず且つ同方向に巻き、各コイルに供給される電力を制御することで、前記極性を有するようにすることも可能である。
【００３０】
また、第１のマグネット４０、第２のマグネット５０、ヨーク６０、第１のコイル７０、第２のコイル８０は、まとめてアクチュエータといわれることもある。
【００３１】
また、他の実施形態としては、ヨーク６０に含まれる、第３の磁極部６６および第４の磁極部６７を持たないものであってもよい。言い換えれば、上記ヨーク６０から第３の磁極部６６、第４の磁極部６７及び接続片部６５を省いた構成とすることも可能である。これにより、アクチュエータをさらに小型化することができ、羽根駆動装置１としてもさらに小さくすることができる。 
【００３２】
また、その他の実施形態としては、第１のマグネット４０、第２のマグネット５０は、平面視において円形ではなく、たとえば六角形などの多角形であってもよい。
【００３３】
以上、本発明の実施の形態について詳述してきたが、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。
【符号の説明】
【００３４】
１：羽根駆動装置                １０：地板
１１：本体部                    １２：支持片部
１１ａ：開口                    ２０：第１の羽根
３０：第２の羽根                ４０：第１のマグネット
５０：第２のマグネット          ６０：ヨーク
６１：第１の磁極部              ６１ａ：近接片部
６１ｂ：延設部                  ６２：第２の磁極部
６３，６４：連結部              ６５：接続片部
６６：第３の磁極部              ６６ａ：近接片部
６７：第４の磁極部              ６７ａ：近接片部
７０：第１のコイル              ８０：第２のコイル
Ａ，Ｂ：撮像機器                ２００：モバイル機器
【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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