本發(fā)明涉及在照相機單元等中使用的葉片驅動裝置。
背景技術:
在照相機單元等中,在成像光學系統(tǒng)的前段設置有起到遮光(快門)、光量調節(jié)、光濾波器等的功能的葉片驅動裝置。以往,葉片驅動裝置包括:具有開口的底板(基板);在底板上滑動來遮蓋開口的一個或多個葉片構件、使葉片構件進行開閉動作的動作機構,并且在動作機構中設置有電磁致動器等驅動構件。
現(xiàn)有技術文獻
專利文獻
專利文獻1:日本特開2001-281724號公報
技術實現(xiàn)要素:
發(fā)明要解決的問題
在現(xiàn)有的葉片驅動裝置中,為了以致動器中的較小位移的驅動行程實現(xiàn)大的葉片構件的動作,使用被軸支撐的搖動構件(搖動臂),在旋轉軸的附近設置致動器的受力點,而在遠離旋轉軸的搖動構件的前端部設置用于使葉片構件動作的作用點。設置有這樣的搖動構件的葉片驅動裝置需要通過在旋轉軸的附近驅動搖動構件來產生大轉矩的致動器,存在致動器被大型化,從而葉片驅動裝置的薄型化變得困難的問題。
另外,由于借助較長的搖動構件使葉片構件動作,因此構成致動器的磁鐵等驅動構件設置于遠離葉片構件的位置,因此存在包括驅動構件的葉片驅動裝置的設置面積相對于開口不得不變大的問題。
本發(fā)明將應對這樣的問題作為課題的一個例子。即,本發(fā)明的目的在于:實現(xiàn)包括驅動構件的葉片驅動裝置的薄型化;能夠節(jié)省包括驅動構件的葉片驅動裝置的設置面積的空間等。
解決課題的方案
為了實現(xiàn)這樣的目的,本發(fā)明的葉片驅動裝置具有下面的結構。
一種葉片驅動裝置,其特征在于,包括:底座構件,其具有開口;一個或多個葉片構件,其進行動作而進入所述開口或者從所述開口退避;以及驅動構件,其被支撐于所述底座構件,在與通過所述開口的光軸相交的平面內移動來驅動所述葉片構件;將所述驅動構件配置于在所述開口的周圍與所述葉片構件重疊的位置。
發(fā)明效果
具有這樣的特征的本發(fā)明的葉片驅動裝置能夠實現(xiàn)包括驅動構件的葉片驅動裝置的薄型化,并且能夠節(jié)省包括驅動構件的葉片驅動裝置中的設置面積的空間。
附圖說明
圖1是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖2是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的說明圖((a)為俯視圖,(b)為側視圖)。
圖3是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖4是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖5是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的俯視圖。
圖6是示出滾動體的保持結構的說明圖((a)俯視圖、(b)剖視圖、(c)剖視圖)。
圖7是示出滾動體的保持結構的說明圖((a)剖視圖、(b)剖視圖)。
圖8是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖9是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖10是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的俯視圖。
圖11是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖12是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖13是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖14是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的俯視圖。
圖15是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖16是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置中的驅動構件的其它實施例的說明圖((a)為螺紋式的例子,(b)為凸輪式的例子)。
圖17是示出具有圖16所示的驅動構件的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖18是圖17的組裝狀態(tài)俯視圖。
圖19是示出具有圖16所示的驅動構件的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖20是示出具有圖16所示的驅動構件的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖21是示出具有圖16所示的驅動構件的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖22是示出具有圖16所示的驅動構件的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖23是示出具有本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的照相機單元的說明圖。
圖24是具有動作桿(連結構件)的例子的說明圖(分解立體圖)。
圖25是具有動作桿(連結構件)的例子的說明圖((a)為打開了開口的狀態(tài)、(b)為關閉了開口的狀態(tài))。
圖26是具有動作桿(連結構件)的例子的說明圖((a)為打開開口的狀態(tài)、(b)為關閉開口的狀態(tài))。
圖27是具有動作桿(連結構件)的例子的說明圖(分解立體圖)。
圖28是具有動作桿(連結構件)的例子的說明圖(俯視圖)。
圖29是具有動作桿(連結構件)的例子的說明圖(局部擴大圖)。
圖30是表示在連結部(聯(lián)動部)設置彈性構件時的效果的曲線圖((a)為沒有設置彈性構件的情況、(b)為設置有彈性構件的情況)。
圖31是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖32是具有動作桿(連結構件)的例子的說明圖(局部擴大圖)。
圖33是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖34是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的俯視圖。
圖35是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的剖視圖。
圖36是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的分解立體圖。
圖37是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的俯視圖。
圖38是示出葉片驅動裝置中的驅動源的結構例的說明圖((a)為俯視圖的說明圖、(b)為其x-x剖視圖)。
圖39是示出葉片驅動裝置中的驅動源的結構例的說明圖((a)單位磁化部為兩個,(b)、(c)單位磁化部為三個,(d)單位磁化部為四個)。
圖40是示出葉片驅動裝置中的驅動源的結構例的說明圖。
圖41是示出葉片驅動裝置中的驅動源的其它的結構例的說明圖((a)、(b)所示的例子為圖39的(c)、(d)所示例子的變形例)。
圖42是示出葉片驅動裝置中的驅動源的結構例的說明圖。
圖43是表示葉片驅動裝置的驅動構件所具有的磁鐵與后磁軛(backyoke)的位置關系的說明圖((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。
圖44是表示葉片驅動裝置的驅動構件所具有的磁鐵與后磁軛的位置關系的說明圖((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。
圖45是表示葉片驅動裝置的驅動構件所具有的磁鐵與后磁軛的位置關系的說明圖((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。
圖46是表示葉片驅動裝置的驅動構件所具有的磁鐵與后磁軛的位置關系的說明圖((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。
圖47是示出葉片驅動裝置中通過彈簧力將驅動構件保持在底座構件上的例子的說明圖((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。
圖48是示出葉片驅動裝置的檢測機構的一個例子的說明圖((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。
圖49是示出葉片驅動裝置的檢測機構的一個例子的說明圖((a)為設置了檢測用線圈的例子,(b)為利用驅動用線圈的例子)。
圖50是示出動作桿(連結構件)的具體結構例的說明圖((a)為俯視圖、(b)為x-x剖視圖)。
圖51是示出具有本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的照相機單元的說明圖。
圖52是示出裝載了具有本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的照相機單元的便攜式電子設備的說明圖。
具體實施方式
下面,參照附圖對本發(fā)明實施方式進行說明。在下面的說明中,對不同附圖中的同一部位標注同一符號,并省略重復說明。在各圖中,將光軸方向設為z方向,將與光軸正交的面內的一軸向設為x方向,將與光軸正交的面內與x方向正交的方向設為y方向。圖1是示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的一個例子的立體分解圖,圖2是本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置的平面圖和側視圖。
葉片驅動裝置1包括底座構件2、葉片構件3、驅動構件4。底座構件2是用于支撐驅動構件4的構件,包括具有開口2a的底座面20和包圍底座面20的外周的側壁21。在圖示的例子中,將底座構件2的外廓形狀設為矩形,但不限于矩形,也可以是圓形等其它形狀。
葉片構件3設置有一個或多個,是利用驅動構件4進行動作而進入開口2a或者從開口2a退避的構件。在圖示的例子中,具有一對葉片構件3a、3b,通過可變地調節(jié)在開口2a上的兩個葉片構件3a、3b的重疊程度,使開口2a內的透光面積連續(xù)地變化。
驅動構件4隔著支撐構件7被支撐于底座構件2,在與通過開口2a的光軸(開口2a的中心軸)相交的在平面(x-y平面)內移動來驅動葉片構件3。驅動構件4以通過夾設支撐構件7來與底座構件2分離的狀態(tài)在平面(x-y平面)內移動。驅動構件4具有驅動框架40以及保持在該驅動框架40上的磁鐵5。在圖示的例子中,驅動框架40包括一對驅動框架40a、40b,在各個驅動框架40a、40b上保持有多個磁鐵5。
用于驅動驅動構件4的線圈6如圖示那樣,被保持在線圈保持構件60上或者被直接固定在底座構件2上。在圖示的例子中,保持了線圈6的線圈保持構件60具有固定孔60a,通過將固定孔60a嵌合在設置于底座面20的固定凸起20e而將線圈保持構件60固定于底座構件2。
線圈6與驅動構件4的磁鐵5對應地配置,通過對線圈6通電而使驅動構件4沿著平面(x-y平面)內的一軸向(例如圖示x方向)移動。對線圈6的通電是利用安裝于底座構件2的柔性電路基板11來進行的。
在這樣的葉片驅動裝置1中,將驅動構件4配置于在底座構件2的開口2a的周圍與葉片構件3重疊的位置。由此,不需要像現(xiàn)有技術那樣在遠離葉片構件的位置設置驅動構件,因此能夠節(jié)省設置面積的空間。另外,與在被軸支撐的搖動構件的旋轉軸附近驅動搖動構件的現(xiàn)有例相比,以小的驅動力驅動驅動構件4,來能夠使葉片構件3動作。由此,能夠使驅動構件4的磁鐵5實現(xiàn)薄型化,并且能夠實現(xiàn)葉片驅動裝置1整體的薄型化。尤其,在開口2a的周圍,通過較寬地配置驅動構件4來分散配置磁鐵5,從而能夠實現(xiàn)每個磁鐵5的小型化,并且能夠進一步實現(xiàn)葉片驅動裝置1整體的薄型化。
對圖1所示的例子更詳細地說明。底座構件2在底座面20的多處具有支撐槽20a。支撐槽20a是沿x方向延伸的截面呈三角形或梯形的槽,在該各個支撐槽中支撐有作為支撐構件7的滾動體(球體)7a。另外,在底座面20設置有支撐凸起20b,該支撐凸起20b將葉片構件3和驅動構件4支撐為移動自如。
在底座構件2的底座面20上直接或借助線圈保持構件60支撐有連接了柔性電路基板11的線圈6。驅動構件4在板狀的驅動框架40上保持有磁鐵5,在驅動框架40的與前述支撐槽20a對應的位置形成有支撐槽40a。而且,在支撐槽20a內支撐有支撐構件7(滾動體7a)的狀態(tài)下支撐驅動構件4以使所述驅動構件4面對底座面20時,在支撐槽20a與支撐槽40a之間夾持有支撐構件7(滾動體7a),在底座構件2上以分離的狀態(tài)滑動支撐驅動構件4。
此時,在底座構件2的背面?zhèn)?,在與被驅動框架40支撐的磁鐵5對應的位置配置有后磁軛12。利用該后磁軛12和磁鐵5的磁吸附力,驅動構件4被吸引至底座構件2側。在由磁鐵5和后磁軛12形成的磁路內配置有線圈6。由于支撐構件7(滾動體7a)的存在,在磁鐵5與底座構件2之間形成有恒定間隔的磁隙,在該磁隙內配置有線圈6。
線圈6具有一對直線部分,該一對直線部分在圖示y方向彼此向反方向配置。與此相對,磁鐵5被磁化成,形成朝z方向通過線圈6的直線部分的磁通。由此,在用于保持磁鐵5的驅動構件4或驅動框架40上提供與沿x方向的驅動力。需要說明的是,此處示出了驅動構件4保持磁鐵5且底座構件2保持線圈6的例子,但與之相反,也可以驅動構件4保持線圈6且底座構件2保持線圈6。該磁鐵5與線圈6的配置關系在下面示出的其它結構例中也是一樣的。
在圖1所示的例子中,設置有一對葉片構件3(3a、3b),驅動構件4(4a、4b)的驅動框架40與葉片構件3a、3b對應地設置有一對。而且,在驅動構件4a的驅動框架40上一體地安裝有葉片構件3a,在驅動構件4b的驅動框架40上一體地安裝有葉片構件3b。在對線圈6通電時,利用在線圈6與磁鐵5之間產生的洛倫茲力,驅動構件4沿著支撐槽20a(或支撐槽40a)朝x方向移動,通過該移動,一對葉片構件3a、3b沿x方向彼此向反方向動作。此時,驅動構件4隔著支撐構件7被吸引到底座構件2側,因此驅動構件4在一平面內被穩(wěn)定地驅動,并且以小的阻力順暢地移動。
底座構件2構成為能夠在其側壁21的前端安裝遮蓋構件8。具有開口8a的遮蓋構件8遮蓋底座構件2的前面,在底座構件2與遮蓋構件8之間形成有內部空間s。葉片構件3和驅動構件4通過容納在緊湊的內部空間s內并且平面上進行動作,從而連續(xù)地可變地調節(jié)開口2a的透光面積。
在圖1中,示出了葉片構件3和驅動構件4一體地動作的例子,但通過葉片構件3本身保持磁鐵5而能夠省略驅動框架40。另外,也可以將葉片構件3和驅動構件4分體地設置,將葉片構件3和驅動構件4用動作機構進行連結,并借助動作機構將驅動構件4平面內的移動傳遞到葉片構件3。
圖3示出了葉片驅動裝置1的其它實施例。在該例子中,驅動構件4具有單體的驅動框架40,并且在該驅動框架40上保持有多個磁鐵5。該驅動框架40是如包圍開口2a那樣的環(huán)狀構件,在開口2a的周圍分散配置有多個磁鐵5。在對線圈6通電時,該驅動框架40沿著x方向進行一軸向往復移動。與此相對,在設置于底座構件2的底座面20的支撐軸20c上軸支撐有成為動作機構的動作桿10的中央的軸支撐部10a。其它結構與圖1所示的例子相同。
在該例子中,設置有一對葉片構件3(3a、3b),驅動框架40為單體,并且具有動作機構(動作桿10),該動作機構(動作桿10)通過驅動框架40的一方向的動作,使一對葉片構件3a、3b彼此向反方向動作。即,驅動框架40沿x方向移動時,安裝在驅動框架40上的一葉片構件3a朝向相同方向動作,同時動作桿10的一端10x朝向與其相同方向移動。與此相對,動作桿10的另一端10y因動作桿10繞支撐軸20c進行旋轉而向與一端10x相反的方向移動。在該另一端10y上連結有另一葉片構件3b,使葉片構件3b朝向與葉片構件3a反方向動作。
圖4和圖5示出了葉片驅動裝置1的其它實施例。在該例子中,驅動構件4(驅動框架40)具有保持槽40b,該保持槽40b將作為支撐構件7的滾動體(球體)7a在恒定位置保持為旋轉自如。在該例子中,被保持槽40b保持的滾動體7a在底座面20上的支撐面20d上滾動,在平面(x-y平面)內滑動支撐驅動構件4(驅動框架40)。在圖4和圖5所示例子中的其它結構與圖1所示的例子相同。另外,可以將圖3所示例子的支撐槽40a替換為圖4所示例子的保持槽40b,并且將圖3所示例子的支撐槽20a替換為圖4所示例子的支撐面20d。
在圖4和圖5所示的例子中,與圖1所示的例子同樣地示出了葉片構件3和驅動構件4一體地動作的例子,但通過葉片構件3本身保持磁鐵5而能夠省略驅動框架40。另外,也可以將葉片構件3和驅動構件4分體,并且將葉片構件3和驅動構件4用動作機構連結,并借助動作機構將驅動構件4平面內的移動傳遞到葉片構件3。
圖6和圖7示出了滾動體7a的保持結構。如圖6(b)所示,也可以在驅動構件4側的驅動框架40上設置具有凹部7p的保持部40b,使?jié)L動體7a滾動自如地保持在該凹部7p內(參照圖4和圖5),也可以如圖6(c)所示,在底座構件2側設置具有凹部7p的保持部20a1,使?jié)L動體7a滾動自如地保持在該凹部7p內。被保持部40b、20a1保持的滾動體7a在與其相對的支撐面(平面)20d、40a1上移動。
如圖7所示,滾動體7a的保持也可以利用滑動性良好的板構件7s來進行。在此情況下,也可以如圖7(a)所示,在驅動構件4側的驅動框架4上設置保持部40b,也可以如圖7(b)所示,在底座構件2側設置保持部20a1。
這樣的葉片驅動裝置1在相對于底座構件2將驅動構件4分離的狀態(tài)下隔著滾動體7a支撐該驅動構件4,驅動構件4能夠相對于底座構件2不受到大的摩擦阻力而進行移動。由此,能夠使葉片驅動裝置1的可動構件順暢地移動,并且能夠減小驅動力,能夠實現(xiàn)驅動構件4的小型化、輕量化,并且能夠實現(xiàn)葉片驅動裝置1本身的小型化、薄型化。另外,在實現(xiàn)了葉片驅動裝置1的小型化、薄型化的情況下,通過可動構件順暢地移動,也能夠以高分辨率、精確地進行連續(xù)的葉片構件3的動作控制。
圖8示出葉片驅動裝置1的其它實施例。在該例子中,驅動構件4(驅動框架40)具有軸承40c,在該軸承40c軸支撐有作為支撐構件7的輥7b。為了使驅動構件4沿x方向移動,輥7b具有沿y方向的軸7b1,該軸7b1被軸承40c軸支撐。被軸承40c軸支撐的輥7b在底座面20的支撐面20d上滾動,在平面(x-y平面)內滑動支撐驅動構件4(驅動框架40)。圖8所示例子中的其它結構與圖1所示的例子相同。另外,也可以構成為:將圖3所示例子的支撐槽40a和滾動體7a分別替換為圖8所示例子的軸承40c和輥7b,并且將圖3所示例子的支撐槽20a替換為圖8所示例子的支撐面20d。另外,可以將圖4所示例子的保持槽40b和滾動體7a替換為圖8所示例子的軸承40c和輥7b。
在圖8所示的例子中,與圖1和圖4所示的例子同樣地示出了葉片構件3和驅動構件4一體地動作的例子,但通過葉片構件3本身保持磁鐵5而能夠省略驅動框架40。另外,將葉片構件3和驅動構件4分體,并且將葉片構件3和驅動構件4用動作機構連結,并借助動作機構將驅動構件4平面內的移動傳遞到葉片構件3。
圖9和圖10示出了葉片驅動裝置1的其它實施例。在該例子中,在平面(x-y平面)內沿x方向延伸設置的軸7c作為支撐構件7設置于底座構件2,驅動構件4(驅動框架40)具有滑動部40d,該滑動部40d滑動自如地安裝在軸7c上。軸7c通過插入設置于底座構件2的嵌合孔20g而被安裝于底座構件2。此處,在底座構件2上設置有軸7c,但也可以在驅動構件4側設置軸7c,并且在底座構件2側設置滑動部40d。
設置于底座構件2的軸7c具有引導驅動構件4的方向性,驅動構件4沿軸7c移動。軸7c在圖示的例子中被設置為呈線性,用于使驅動構件4直行移動,但不限于此,也可以將軸7c設置為呈曲線,并且沿曲線軌道使驅動構件4旋轉移動。
由于驅動構件4沿著設置于底座構件2的軸7c移動,因此被軸7c引導的驅動構件4能夠穩(wěn)定地動作。另外,能夠任意地設定軸7c的方向性(直線或曲線),從而能夠將驅動構件4的動作設定為任意方向。
在該例子中,驅動構件4也隔著支撐構件7(軸7c)滑動支撐在底座構件2上。通過驅動構件4的滑動部40d沿軸7c進行滑動,驅動構件4以從底座構件2分離的狀態(tài)被支撐為在平面(x-y平面)內沿x方向移動自如。圖9和圖10所示例子中的其它結構與圖1所示的例子相同。另外,也可以構成為:將圖3所示例子的支撐槽40a、滾動體7a和支撐槽20a替換為圖9和圖10所示例子的滑動部40d和軸7c,并且圖3所示例子的單體的驅動框架40隔著軸7c滑動支撐在底座構件2上。
在圖9和圖10所示的例子中,與圖1、圖4及圖8所示的例子同樣地示出了葉片構件3和驅動構件4一體地動作的例子,但通過葉片構件3本身保持磁鐵5而能夠省略驅動框架40。另外,也可以將葉片構件3和驅動構件4分體,并且將葉片構件3和驅動構件4用動作機構連結,并借助動作機構將驅動構件4平面內的移動傳遞到葉片構件3。
圖11為圖9和圖10所示的葉片驅動裝置的變形例。在該例子中,與圖3所示的例子同樣地,葉片構件3和驅動構件4隔著其它構件(動作桿10)被安裝,葉片構件3通過驅動構件4的直行移動來進行旋轉移動。其它結構與圖9和圖10所示的例子相同。關于動作桿10與葉片構件3的連結,將在后面敘述(參照圖24~圖26)。
另外,在圖11所示的例子中,在底座構件2的開口2a的前面設置有開口限制構件13,利用開口限制構件13的開口13a精確地限制葉片構件3全開時的開口面積(曝光量)。而且,通過前述的葉片構件3的移動,葉片構件3a、3b進入開口13a或從開口13a退避,能夠精確可變地調節(jié)開口13a的開口面積(曝光量)??稍谇笆龅乃薪Y構例和后述的所有結構例中采用該開口限制構件13。
圖12示出了葉片驅動裝置1的其它實施例。在該例子中,在底座構件2與驅動構件4(驅動框架40)之間夾設有作為支撐構件7的彈性構件(彈簧)7d,由此,驅動構件4以與底座構件2分離的狀態(tài)被彈性支撐于底座構件2。此處,示出了一個驅動構件4a(4b)被三個彈性構件7d彈性支撐的例子,彈性構件7d的一端被驅動構件4(驅動框架40)中的支撐部40e支撐,并且彈性構件7d的另一端被底座構件2的支撐部20f支撐。
在圖12中,示出了作為彈性構件7d的彈簧的例子,但也可以如圖13和圖14所示,替換彈簧而使用具有彎曲彈性且在軸向上具有支撐反作用力的金屬絲等。圖12~圖14所示例子中的其它結構與圖1所示的例子相同。另外,也可以構成為:將圖3所示例子的支撐槽40a、滾動體7a及支撐槽20a替換為圖12~圖14所示例子的支撐部40e、彈性構件7d及支撐部20f,并且圖3所示例子的單體的驅動框架40隔著彈性構件7d被底座構件2彈性支撐。
在該例子中,對線圈6通電時,利用在線圈6與磁鐵5之間產生的洛倫茲力,驅動構件4借助被施加的磁力沿x方向直行移動,通過該移動,一對葉片構件3a、3b沿x方向彼此向反方向直行移動。此時,驅動構件4由于在與光軸相交的平面內被彈性支撐,因此能夠在磁力的施加方向上移動。而且,在停止通電時,彈性構件7d的彈性恢復力與在磁鐵5與后磁軛12之間作用的磁力平衡,由此驅動構件4的位置恢復到合適的位置。
在圖12和圖13所示的例子中示出了葉片構件3和驅動構件4一體地動作的例子,但通過葉片構件3本身保持磁鐵5而能夠省略驅動框架40。另外,在葉片構件3和驅動構件4分體的情況下,如圖15所示,也可以將葉片構件3和驅動構件4用動作桿10(動作機構)進行連結,并借助動作機構將驅動構件4平面內的移動傳遞到葉片構件3。在此情況下,隔著動作桿10來安裝葉片構件3和驅動構件4,葉片構件3通過驅動構件4的直行移動來進行旋轉移動。
在前述的各個結構例的葉片驅動裝置1中,驅動構件4隔著支撐構件7被支撐于底座構件2,驅動構件4以與底座構件2分離的狀態(tài)被滑動支撐或彈性支撐,因此,驅動構件4能夠以較小的驅動力順暢地移動。由此,能夠以高分辨率連續(xù)地調節(jié)葉片構件3(3a、3b)的開閉動作的位置。
另外,通過設置用于直接或間接地檢測葉片構件3的動作的檢測部(檢測機構)9以及利用該檢測部9的檢測輸出來控制驅動構件4(尤其是線圈6的通電電流)的控制部(省略圖示),能夠可變地控制沒有被葉片構件3遮蓋的開口2a內的透光面積。在此情況下,如前述那樣,驅動構件4順暢地進行移動,因此能夠實現(xiàn)高分辨率的控制。
此時的檢測部9的一例是用于檢測驅動構件4中的磁鐵5的位置的霍爾元件。檢測部9的例子不限于該霍爾元件,例如可以是用于檢測向葉片構件提供的位置信息(線性編碼器等)的傳感器,也可以是用于檢測通過了開口2a的光的光量的傳感器(攝像元件的輸出)等。
另外,對于驅動構件4的驅動控制,不僅可以采用前述的基于檢測部9的控制,還可以采用基于對線圈6的通電狀態(tài)(電流/電壓/脈沖等)的檢測的反饋控制、檢測出針對磁鐵5設置的制動線圈所產生的反電動勢等的反饋控制等在電磁致動器中通常采用的公知的控制方式。
為了以更高的精度進行前述的控制,優(yōu)選將驅動構件4的移動限制在一軸向(圖示x方向)上。在圖1和圖3所示的例子中,通過由支撐槽20a和支撐槽40a將支撐構件7(滾動體7a)的動作限制在一軸向(圖示x方向)上,從而能夠將驅動構件4的移動限制在一軸向上。另外,在圖8所示的例子中,通過使輥7b的軸7b1的方向與一軸向(圖示x方向)正交,從而將驅動構件4的移動限制在一軸向上。在圖9所示的例子中,通過使軸7c的方向朝向一軸向(圖示x方向),從而能夠將驅動構件4的移動限制在一軸向上。
與此相對,在圖4、圖12~圖14所示的例子中,為了將驅動構件4的移動限制在一軸向上,需要另行設置用于限制驅動構件4的移動的引導機構。在驅動構件4的一部分與底座構件2的一部分(例如側壁21)之間設置沿一軸向滑動自如的引導部來能夠形成前述的引導機構。
另外,在前述的說明中示出了在驅動構件4側設置磁鐵5且在底座構件2側設置線圈6的可動磁鐵型的驅動例,但也可以是在底座構件2側設置磁鐵5且在驅動構件4側設置線圈6的可動線圈型的驅動。在此情況下,通過在驅動構件4側設置后磁軛12,能夠獲得在驅動構件4與底座構件2之間作用的磁吸附力。
圖16示出了驅動構件4的其它實施例。在該例子中,驅動構件4具有:沿著與通過開口2a的光軸相交的平面移動自如的驅動框架40和使驅動框架40沿一軸向直行移動的驅動源(線性驅動源)50,在驅動框架40的連結部40t上連結有驅動源50。
驅動源50具有馬達51和將馬達51的旋轉轉換為直行移動的旋轉直行轉換部53。馬達51的旋轉軸52的前端被軸支撐在安裝構件(托架)54的軸承54a上,驅動源50隔著安裝構件54安裝在底座構件2上。
在圖16(a)所示的例子中,旋轉直行轉換部53具有沿著馬達51的旋轉軸52形成的陽螺紋部53a和與陽螺紋部53a螺紋結合的陰螺紋移動體53b。在該例子中,馬達51將旋轉軸52旋轉驅動時,陰螺紋移動體53b沿著旋轉軸52直行移動,經由連結部40t連結在該陰螺紋移動體53b上的驅動框架40沿著旋轉軸52直行移動。
在圖16(b)所示的例子中,旋轉直行轉換部53具有在馬達51的旋轉軸52周圍形成為螺旋狀的凸輪部53c。在馬達51旋轉驅動旋轉軸52時,因旋轉軸52的旋轉而凸輪部53c進行動作,經由連結部40t連結在凸輪部53c上的驅動框架40沿著旋轉軸52直行移動。
作為驅動源50中的馬達51,可以使用步進馬達或者dc馬達。在使用步進馬達的情況下,能夠逐級地(間歇地)進行驅動框架40的直行移動。由此,能夠使利用驅動構件40驅動的葉片構件3迅速地移動到已設定的開閉狀態(tài),并且在該狀態(tài)下穩(wěn)定地進行保持。驅動源50不限于具有旋轉軸52的馬達51,也可以將壓電元件等作為驅動源使用。
在使用這樣的驅動源50時,能夠將葉片構件3的開閉狀態(tài)在無通電狀態(tài)下保持為任意的狀態(tài)。在將葉片驅動裝置1作為光圈裝置使用情況下,為了保持期望的曝光量,需要將葉片驅動裝置1中的葉片構件3的開閉狀態(tài)在各個階段保持為恒定。在使用驅動源50時,能夠使葉片構件3移動到能夠得到期望的曝光量的位置之后,在無通電狀態(tài)下保持該狀態(tài),因此能夠保持期望的曝光量而不消耗電池電源。
在圖17~圖22中示出葉片驅動裝置1的結構例,該葉片驅動裝置1具有驅動構件4,該驅動構件4具有驅動源50。圖17和圖18所示的例子是在圖3所示的例子中采用具有驅動源50的驅動構件4的例子。圖19所示的例子是在圖17所示的例子中采用圖4所示結構作為滾動體7a的保持結構的例子。圖20所示的例子是在圖11所示的例子中采用具有驅動源50的驅動構件4的例子。圖21所示的例子是在圖15所示的例子中采用具有驅動源50的驅動構件4的例子。
在這些例子中,一對驅動框架40、40中的一驅動框架利用驅動源50沿x方向直行移動。驅動框架40在連結部(凸起部)40p與動作桿10的連結孔10p連結,該動作桿10的中央的軸支撐部10a軸支撐在底座構件2的軸20c上。由此,在一驅動框架40朝x方向的一側移動時,另一驅動框架40朝x方向的另一側移動。
葉片構件3(3a、3b)中的一葉片構件3a在旋轉孔3q被軸支撐于貫通驅動框架40的通孔40q的軸20p,另一葉片構件3b在長孔3r沿x方向被滑動自如地支撐于貫通驅動框架40的通孔40q的支撐凸起20b。另外,葉片構件3a、3b在連結孔3p分別連結在動作桿10的端部10x、10y上。由此,在驅動框架40被驅動源50驅動并沿著x方向移動時,一葉片構件3b沿x方向的相同方向移動,另一葉片構件3a繞軸20p旋轉并且沿x方向的反方向移動。
在底座構件2的開口2a的前面設置有開口限制構件13,利用該開口限制構件13的開口13a能夠精確地限制葉片構件3全開時的開口面積(曝光量)。而且,通過前述的葉片構件3的移動,葉片構件3a、3b進入開口13a或從開口13a退避,能夠精確可變地調節(jié)開口13a的開口面積(曝光量)。需要說明的是,在遮蓋構件8上形成有長孔8p,該長孔8p沿動作桿10的端部10x、10y的旋轉軌跡形成。
在圖22所示的例子中,在驅動框架40設置有位置檢測用磁鐵5,并在與該磁鐵5對置的位置設置有位置檢測用線圈6。由此,在驅動框架40通過驅動源50的驅動進行移動時,與此相伴,磁鐵5進行移動,通過因磁鐵5的移動而產生的電磁感應,在線圈6中流動電流。由此,基于在線圈6中流動的電流能夠檢測驅動框架40的位置,并且基于該位置檢測,對驅動源50進行反饋控制,從而能夠精確地控制葉片構件3的移動。
圖23示出了具有葉片驅動裝置1的照相機單元100,該葉片驅動裝置1中隔著支撐構件7在底座構件2上支撐有驅動構件4。照相機單元100在葉片驅動裝置1的后方具有透鏡驅動裝置101,并且在透鏡驅動裝置101的后方具有攝像元件102,該攝像元件102用于拍攝由透鏡驅動裝置101的透鏡成像的圖像。在圖示的例子中,在安裝有攝像元件102的電路基板103上設置有控制部104,控制部104基于由攝像元件102檢測出的光量,輸出用于控制驅動構件4的控制信號。這樣的照相機單元100由于具有薄型且設置面積小的葉片驅動裝置1,因此能夠節(jié)省安裝空間,并且能夠使照相機單元100本身實現(xiàn)小型化。
另外,在將葉片驅動裝置1用作快門裝置的情況下,能夠得到因驅動構件4的順暢的移動而響應速度快且能夠實現(xiàn)高快門速度的快門裝置。在將葉片驅動裝置1用作光圈裝置或者光濾波器的情況下,因驅動構件4的順暢的移動而能夠實現(xiàn)高分辨率的光量控制。
參照圖24~圖26,對具有動作桿(連結構件)的例子進行更詳細的說明。在圖24所示的例子中,驅動構件4隔著滾動體7a(支撐構件7)被滑動自如支撐于底座構件2,一對驅動構件4a、4b利用被底座構件2軸支撐的動作桿10進行聯(lián)動,由此一對葉片構件3a、3b進行聯(lián)動。
在圖示的例子中,驅動構件4是進行直行的驅動源,是包括磁鐵5和線圈6的線性驅動的電磁致動器的可動元件。該驅動構件4具有驅動框架40和被該驅動框架40保持的磁鐵5,驅動框架40為一對,各個驅動框架40上分別保持有多個磁鐵5。此處,示出了具有包括多個磁鐵5和多個線圈6的多個驅動源的例子,但也可以是具有一個驅動源的驅動構件。驅動構件4的驅動源不限于前述的電磁致動器,可以采用壓電致動器、電磁柱塞等各種驅動源。
如圖25所示,在動作桿10中,軸支撐部10a被在底座構件2上設置的軸2p軸支撐,左右的端部10b、10c分別與葉片構件3a、3b的連結部3a1、3b1連結。另外,在動作桿10的左右連結部10d、10e上連結有驅動構件4a、4b中的連結部4a1、4b1。葉片構件3b具有沿驅動構件4的直行移動方向形成的引導孔3b2,葉片構件3a具有引導孔3a2。引導孔3b2與底座部件的軸20b卡合,該軸20b貫穿設置于驅動構件4b的退讓孔4b2,引導孔3a2與底座構件的軸20p卡合,該軸20p貫穿設置于驅動構件4a的退讓孔4a2。軸20b、20p沿著光軸從底座構件2凸出。
在驅動構件4a、4b沿著x方向彼此向反方向直行移動時,從圖25(a)所示的葉片構件3a、3b的敞開狀態(tài)(不是全開狀態(tài))過渡到圖25(b)所示的葉片構件3a、3b的遮蔽狀態(tài)。此時,動作桿10利用驅動構件4a、4b的連結部4a1、4b1進行旋轉,葉片構件3a朝與驅動構件4a相同的方向直行移動,與此相對,葉片構件3b繞軸20p旋轉移動,能夠通過對驅動構件4a、4b的直行移動量進行放大來進行葉片構件3a、3b的開閉動作。
底座構件2的開口2a被具有設定的口徑形狀13a的口徑板13遮蓋。由此,在葉片構件3全開時,口徑板13的口徑形狀13a敞開,能夠利用口徑形狀13a來精確地確定葉片構件3全開時的透射光量。另外,能夠通過口徑形狀13a與葉片構件3(3a、3b)的重疊來精確地調節(jié)透射光量。
圖26所示的例子是圖25所示例子的變形。在該例子中,葉片構件3a、3b均具有沿x方向延伸的引導孔3a2、3b2,在該引導孔3a2、3b2中卡合有從底座構件2朝向光軸方向凸出的軸20p、20b。由此,通過驅動構件4(4a、4b)沿x方向的動作,經由動作桿10使葉片構件3a、3b沿x方向直線移動。
圖27~圖35示出本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置1的更具體的結構例。在圖27所示的例子中,驅動構件4隔著滾動體7a(支撐構件7)被滑動自如地支撐在底座構件2上,利用被底座構件2軸支撐的動作桿10,一對驅動構件4a、4b聯(lián)動,由此,一對葉片構件3a、3b聯(lián)動。滾動體7a被驅動框架40的支撐槽40a和底座構件2的支撐槽20a限制方向且被支撐。
在圖示的例子中,在連結驅動構件4和動作桿10的連結部(聯(lián)動部)10d、10e上設置有彈性構件30。彈性構件30具有抑制連結松動的功能,該連結松動是因在嵌合的連結部10d、10e的孔部與在驅動構件4側設置的連結部(凸起部)4a1、4b1之間設置的游隙而產生的。通過在連結部10d、10e的孔部(長孔)與設置于驅動構件4的連結部(凸起部)4a1、4b1的嵌合處設置游隙,能夠使驅動構件4的動作和動作桿10的動作順暢地聯(lián)動。然而,因該游隙而產生連結松動,該連結松動在重力的作用方向因姿態(tài)改變而發(fā)生變化的情況下或者手的抖動等時,使葉片構件3發(fā)生松動,這將成為精確地控制葉片構件3的開閉狀態(tài)時的阻礙。
彈性構件30安裝成使嵌合于連結部(聯(lián)動部)10d、10e的孔部的連結部(凸起部)4a1、4b1在孔部內靠向一側。在該狀態(tài)下,驅動力施加在連結部(凸起部)4a1、4b1上時,連結部(凸起部)4a1、4b1能夠克服彈性構件30的彈性力,在連結部10d、10e的孔部內移動,但在沒有施加驅動力的狀態(tài)下,連結部(凸起部)4a1、4b1被施加彈性構件30的彈性力而被按壓,從而連結松動得到抑制,在連結部10d、10e的孔部內處于靜止的狀態(tài)。
在圖示的例子中,彈性構件30是被懸臂支撐的線材(棒材),彈性構件30的一端側被設置于連結部10d、10e周圍的卡止部10f卡止。在卡止部10f內根據(jù)需要填充有粘接劑。作為粘接劑,可以適宜地選擇使用光固化性粘接劑、熱固性粘接劑等。在圖示的例子中示出了將彈性構件30作為線材(棒材)的例子,但不限于此,也可以設為板狀的構件(板材)。彈性構件30的材質可以使用具有彈性的金屬、樹脂等。
而且,在葉片驅動裝置1中,通過在驅動構件4與動作桿(連結構件)10的連結部10d、10e上設置彈性構件30,能夠一邊將驅動構件4的移動順暢地傳遞到動作桿(連結構件)10,一邊能夠抑制兩者的連結松動。由此,能夠抑制重力的作用方向因姿態(tài)改變而發(fā)生變化的情況下或者手抖動等時產生的葉片構件3的松動,并且能夠精確地控制葉片構件3的開閉狀態(tài)。
圖30示出了彈性構件30的設置效果。此處,示出在連結部10d、10e上設置有彈性構件30的情況(圖30(b))下和沒有設置彈性構件30的情況(圖30(a))下的光量變化(av=log2n2,n為光圈值)相對于葉片移動量的偏差。此處的光量變化是基于隨葉片構件3a、3b的移動而變化的開口2a的透射光量算出的。
在利用葉片移動量要將光量變化控制在用實線表示的設計值時,在沒有設置彈性構件30的情況(參照圖30(a))下,相對于葉片移動量的光量變化在虛線與點劃線之間發(fā)生較大的偏差。尤其是,在增加葉片移動量的情況下,其偏差變得顯著。與此相對,在設置有彈性構件30的情況(參照圖30(b))下,相對于葉片移動量的光量變化在虛線與點劃線之間顯示的偏差被抑制為較小,在葉片移動量大的情況下,也能夠利用葉片移動量將光量變化控制為與設計值大致同樣的值。
圖31和圖32示出了葉片驅動裝置1的其它的實施方式。在該例子中,在驅動構件4上設置有具有孔部的連結部4a3、4b3,在動作桿10上設置有嵌合于連結部4a3、4b3的孔部的凸起部10l、10m。
動作桿(連結構件)10的凸起部10l、10m設置于該軸支撐部10a與端部10b、10c的中間位置,該凸起部10l、10m所嵌合的連結部4a3、4b3設置于驅動構件4a、4b的臂部。另外,彈性構件30以懸臂狀安裝于驅動構件4a、4b的連結部4a3、4b3的孔部周圍。這樣,設置有彈性構件30的連結部4a3、4b3能夠設置于驅動構件4側。
圖33~圖35示出了其它的結構例。圖示的葉片驅動裝置1具有用于連結驅動構件4與葉片構件3(3a、3b)的動作桿10。具有驅動框架40的驅動構件4隔著滾動體7a被支撐在底座構件2的底座面20上,從而以與底座構件2分離的狀態(tài)被支撐為移動自如。而且,在驅動構件4與動作桿10之間設置有抑制了連結松動的聯(lián)動部10x1。
聯(lián)動部10x1利用磁力(磁吸引力或磁排斥力)使驅動構件4和動作桿10聯(lián)動。若進一步進行說明,則在聯(lián)動部10x1設置有磁鐵5x,該磁鐵5x對設置于驅動構件4的磁鐵5進行吸引或排斥。
設置于聯(lián)動部10x1的磁鐵(聯(lián)動用磁鐵)5x與設置于驅動構件4的磁鐵(驅動用磁鐵)5對置地靠近配置,相對于驅動構件4的線性動作(沿圖示x方向的動作),磁鐵5x因磁力(磁吸引力或磁排斥力)而聯(lián)動,從而使動作桿10進行旋轉動作。設置于聯(lián)動部10x1的磁鐵5x相對于設置在驅動構件4上的磁鐵5是被吸引還是被排斥,取決于是將與磁鐵5和磁鐵5x對置的磁極配置成反極還是同極。在圖示的例子中,相對于設置在驅動構件4上的驅動用磁鐵5,使聯(lián)動部10x1的磁鐵5x聯(lián)動,但不限于此,也可以在驅動構件4上另行設置聯(lián)動用磁鐵。
在該例子中,動作桿10在一端側設置有聯(lián)動部10x1,而另一端側與葉片構件3b(3)連結,且一端側與另一端側的中間位置被軸支撐。更具體而言,動作桿(連結構件)10的軸支撐部10a軸支撐在底座構件2的軸2p上,在動作桿(連結構件)10的一端側的端部設置有聯(lián)動部10x1,另一端側的端部10y與葉片構件3b的連結部3b1連結。
由此,驅動構件4(驅動框架40)通過對線圈6的通電而被驅動,沿圖示x方向移動時,動作桿10與此聯(lián)動而繞軸2p旋轉,通過該旋轉,一葉片構件3b進入開口2a或從開口2a退避。另外,在圖示的例子中,另一葉片構件3a一體地安裝于驅動構件4(驅動框架40),并且通過驅動構件4向圖示x方向的移動,進入開口2a或從開口2a退避。此處的動作桿(連結構件)10具有使兩個葉片構件3a、3b的動作聯(lián)動的功能。
在圖示的例子中,在動作桿10的一端側上連結一葉片構件3b,在驅動構件4上一體地安裝另一葉片構件3a,但不限于此,例如也可以將動作桿10與葉片構件形成一體。
在圖33~圖35所示的葉片驅動裝置1中,由于利用磁力使驅動構件4和動作桿10聯(lián)動,因此能夠排除在驅動構件4與動作桿10機械地聯(lián)動時所需的連結松動。因此,在使相對于線性移動的驅動構件4進行圓弧動作的動作桿10的端部聯(lián)動的情況下,也不產生連結松動,能夠實現(xiàn)兩者順暢的聯(lián)動。
這樣的葉片驅動裝置1能夠使可動構件順暢地移動,在實現(xiàn)了葉片驅動裝置1的小型化、薄型化的情況下,也能夠以高分辨率、精確地進行連續(xù)的葉片構件3(3a、3b)的動作控制。另外,由于能夠抑制構件間的聯(lián)動部的松動,因此能夠精確地控制葉片構件3(3a、3b)的開閉狀態(tài)。
例如,在便攜式電話用照相機中,各個部件的大小受到限制,并且透鏡等的口徑小,因此恐怕驅動時松動的影響程度大,不能進行期望的曝光控制。與此相對,在將本實施例的葉片驅動裝置1適用于便攜式電話用照相機的情況下,由于能夠更精確地控制葉片構件3的開閉狀態(tài),因此能夠更合適地進行期望的曝光控制。
另外,圖33~圖35所示的葉片驅動裝置1利用磁力使驅動構件4和動作桿10聯(lián)動,因此無需以高精度組裝聯(lián)動部10x1與驅動構件4的位置關系,只要在磁力波及范圍內配置聯(lián)動部10x1即可。由此,能夠簡易地組裝葉片驅動構件1,并且能夠提高葉片驅動裝置1的生產率。
圖36~圖42示出在本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置1中與驅動源有關的其它的結構例。圖36和圖37所示的葉片驅動裝置1具有底座構件2、葉片構件3、驅動構件4,并且具有用于驅動驅動構件4的驅動源50,在驅動源50包括磁鐵5和線圈6這方面上與前述實施方式相同,但此處通過對磁鐵5和線圈6的配置進行特定來提高驅動力。
圖38示出了驅動源50的結構例((a)為俯視說明圖、(b)為其x-x剖視圖)。驅動源50的磁鐵5具有沿著光軸方向(圖示z方向)被磁化的單位磁化部5u。在圖38所示的例子中,用一個二極磁鐵形成一個單位磁化部5u。另外,驅動源50的線圈6包括具有一對直線部分6l的卷繞部6u,該卷繞部6u因通電而產生驅動力,在圖38所示的例子中,兩個卷繞部6u配置于磁鐵5中的一個單位磁化部5u。需要說明的是,在此處,所謂直線部分6l,無需形成為完全是直線,可以包括曲率半徑大于其它部的彎曲部分。
而且,驅動源50沿驅動方向(驅動構件4的移動方向)xa排列有兩個卷繞部6u,并且針對一個單位磁化部5u,配置有用虛線箭頭表示的通電方向為相同方向的兩個直線部分6l。為了使一個單位磁化部5u上的兩個直線部分6l的通電方向成為相同方向而將相鄰的兩個卷繞部6u串聯(lián)連接的情況下,彼此的卷繞方向相反,但也可以向兩個卷繞部6u個別(并聯(lián))地通電,以使一個單位磁化部5u上的兩個直線部分6l的通電方向相同。
利用這樣的驅動源50,由于從單位磁化部5u的n極引出而到達s極的磁力線沿相同方向橫切沿相同方向通電的兩個直線部分6l,因此能夠高效地利用單位磁化部5u的設置面積,能夠通過對兩個卷繞部6u通電而獲得高驅動力。由此,能夠抑制驅動源50的設置空間的同時得到較高的驅動力,并且能夠實現(xiàn)小型化的同時能夠得到實現(xiàn)高速且高精密的葉片構件的控制等的足夠的驅動力。
另外,在針對一個單位磁化部5u配置沿相同方向通電的兩個直線部分6l的情況下,與針對每個單位磁化部5u配置一個卷繞部的直線部分的情況相比,能夠提高驅動力而不改變通電的電流值(即不改變功耗)。由此,驅動源50能夠兼顧驅動力的提高與節(jié)能。利用這樣的驅動源50進行驅動的葉片驅動裝置裝備于電池驅動的便攜式電子設備的情況下,不僅抑制電池的消耗,并且能夠使照相機單元等的拍攝動作實現(xiàn)高功能化。
在這樣的葉片驅動裝置1中,將以相對于底座構件2隔著滾動體7分離的狀態(tài)被支撐的驅動構件4,利用相對于磁鐵5的設置空間能夠獲得較高的驅動力的驅動源50來進行驅動,因此能夠以高分辨率、精確地進行連續(xù)的葉片構件3的動作控制。另外,由于在平面上移動的驅動構件4與平面的底座構件2之間配置有驅動源50,因此能夠實現(xiàn)葉片驅動裝置1整體的薄型化。進而,由于針對一個單位磁化部5u高效地配置線圈6的卷繞部6u,因此能夠獲得高驅動力并且能夠實現(xiàn)葉片驅動裝置1的小型化。
在圖36和圖37所示的例子中,通過在底座構件2與驅動構件4之間設置支撐構件7(滾動體7a),驅動構件4滑動支撐在底座構件2上,但此處的支撐構件7不僅是如圖示那樣的滾動體(軸承)7a,當然也可以是限制了滾動方向的前述的輥7b、軸7c、彈性構件(彈簧、金屬絲)7d等。
圖39和圖40示出了驅動源50的其它的結構例。圖39中的(a)、(b)、(c)、(d)均將磁鐵5中的多個單位磁化部5u沿驅動方向xa排列。單位磁化部5u是如前述那樣沿著光軸方向(圖示z方向)被磁化的一個磁化單位,在排列多個單位磁化部5u的情況下,通過緊貼排列多個沿著光軸方向磁化的二極的磁鐵來能夠形成磁鐵5,并且還通過在一個磁鐵內進行部分磁化,排列多個單位磁化部5u來能夠獲得磁鐵5。此時,多個單位磁化部5u以使相鄰的磁極彼此成為反極的方式沿驅動方向xa排列。
在圖39(a)所示的例子中,磁鐵5沿驅動方向xa排列有兩個單位磁化部5u。與此相對,線圈6在磁鐵5上排列有三個卷繞部6u。而且,針對一個單位磁化部5u,配置有通電方向為相同方向的兩個直線部分6l。
在圖39(b)所示的例子中,磁鐵5沿驅動方向xa排列有三個單位磁化部5u。與此相對,線圈6在磁鐵5上排列有四個卷繞部6u。而且,針對一個單位磁化部5u,配置有通電方向為相同方向的兩個直線部分6l。
在圖39(a)、(b)所示的例子中,在磁鐵5中將單位磁化部5u的個數(shù)設為n時,線圈6中卷繞部的個數(shù)變成n+1。對于磁鐵5中的單位磁化部5u的個數(shù)n,可根據(jù)沿驅動方向xa的驅動構件4的移動量或者設定的驅動力配置合適的個數(shù)。在這些例子中,可相對于線圈6的排列寬度節(jié)省磁鐵5的排列寬度的空間而獲得期望的驅動力。
在圖39(c)所示的例子中,磁鐵5沿驅動方向xa排列有三個單位磁化部5u。與此相對,線圈6在磁鐵5上排列有兩個卷繞部6u。而且,針對配置于中央的一個單位磁化部5u,配置有通電方向為相同方向的兩個直線部分6l。
在圖39(d)所示的例子中,磁鐵5沿驅動方向xa排列有四個單位磁化部5u。與此相對,線圈6在磁鐵5上排列有三個卷繞部6u。而且,針對兩端部以外的一個單位磁化部5u,配置有通電方向為相同方向的兩個直線部分6l。
在圖39(c)、(d)所示的例子中,在磁鐵5中將單位磁化部5u的個數(shù)設為n時,線圈6中的卷繞部的個數(shù)變成n-1。對于磁鐵5中的單位磁化部5u的個數(shù)n,可根據(jù)沿驅動方向xa的驅動構件4的移動量或者設定的驅動力配置合適的個數(shù)。在這些例子中,可相對于磁鐵5的排列寬度節(jié)省線圈6的排列寬度的空間而獲得期望的驅動力。
圖40示出了圖39所示的驅動源50的裝備例。如圖39所示那樣的驅動源50能夠相對于底座構件2裝備多個。在圖示的例子中,將驅動源50配置于開口2a的左右兩側且配置成使一對驅動構件4a、4b朝彼此不同的方向驅動,但不限于此,能夠適當?shù)剡M行配置。
圖41和圖42示出了驅動源50的其它的結構例。圖41(a)、(b)所示的例子是圖39(c)、(d)所示例子的變形例(單位磁化部5u的個數(shù)n,而卷繞部的個數(shù)為n-1的例子)。圖41(a)所示的例子是磁鐵5沿驅動方向xa排列有三個單位磁化部5u,線圈6在磁鐵5上排列有兩個卷繞部6u,在磁鐵5的除了兩端部的單位磁化部5u,針對一個單位磁化部5u,配置有通電方向為相同方向的兩個直線部分6l。圖41(b)所示的例子是磁鐵5沿驅動方向xa排列有四個單位磁化部5u,線圈6在磁鐵5上排列有三個卷繞部6u,在磁鐵5的除了兩端部的單位磁化部5u,針對一個單位磁化部5u,配置有通電方向為相同方向的兩個直線部分6l。
而且,在圖41(a)、(b)所示的例子中,單位磁化部5u中的與線圈6對置的面的面積在磁鐵5的兩端部減小,磁鐵5兩端部中的面積小于其它部中的面積。在圖示的例子中,將磁鐵5的除了兩端部以外的單位磁化部5u的面積設為a時,磁鐵5兩端部中的單位磁化部5u的面積是a/2。在這些例子中,在磁鐵5的與線圈6對置的面的面積中,單位磁化部5u中的s極的總面積和單位磁化部5u中的n極的總面積相等。通過這樣構成,能夠對驅動源50中的磁鐵5的排列寬度與線圈6的排列寬度均節(jié)省空間,并且針對磁鐵5中的單位磁化部5u高效地配置線圈6中的直線部6l,因此能夠得到足夠的驅動力。
圖42示出了圖41所示的驅動源50的裝備例。如圖41所示那樣的驅動源50能夠針對底座構件2裝備多個。在圖示的例子中,將驅動源50配置于開口2a的左右兩側且配置成使一對驅動構件4a、4b朝彼此不同的方向驅動,但不限于此,能夠適當?shù)剡M行配置。
前述的所有實施方式的葉片驅動裝置1具有后磁軛12,利用磁鐵5對該后磁軛12作用的磁力,能夠保持驅動構件4的驅動時(通電時)或非驅動時(無通電時)的位置。圖43~圖46示出了驅動構件4所具有的磁鐵5與后磁軛12的位置關系((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。
如圖43所示,相對于非驅動時的驅動構件4的位置,在開口2a的一側設置后磁軛12,從而在驅動構件4驅動時,能夠利用后磁軛12和磁鐵5的磁力,使驅動構件4移動并保持在開口2a的一側。與之相反,在驅動構件4非驅動時,能夠利用后磁軛12和磁鐵5的磁力,使驅動構件4移動并保持在開口2a的一側。
另外,如圖44所示,相對于非驅動時的驅動構件4的位置,在開口2a的兩側設置后磁軛12,從而在驅動構件4驅動時,能夠利用后磁軛12和磁鐵5的磁力,使驅動構件4保持在開口2a的兩側(一側或另一側)。另外,與之相反,在驅動構件4非驅動時,能夠利用后磁軛12和磁鐵5的磁力,使驅動構件4保持在開口2a的兩側(一側或另一側)。
另外,如圖45所示,在驅動時或非驅動時,利用后磁軛12和磁鐵5的磁力,能夠沿著與光軸o垂直的方向保持驅動構件4,如圖46所示,在驅動時或非驅動時,利用后磁軛12和磁鐵5的磁力,能夠沿著光軸o的方向保持驅動構件4。在沿著光軸o方向保持驅動構件4的情況下,通過保持在包括葉片構件3的大致重心位置,來能夠無傾斜地穩(wěn)定地保持驅動構件4。
除了前述的利用磁力保持以外,或者也可以代替利用磁力的保持而利用彈簧力也能夠保持前述實施方式的葉片驅動裝置1的驅動構件4。尤其,在利用彈簧力的保持中,能夠將驅動構件4非驅動時的位置保持在中立位置。在圖47中示出了利用彈簧力將驅動構件4保持在底座構件2的例子((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)。在該例子中,通過將彈簧14相對于光軸o傾斜地配置,能夠沿著與光軸o垂直的方向和光軸o方向這兩個方向彈性保持驅動構件4。另外,不限于圖示的例子,通過沿著光軸o配置彈簧14,能夠沿著光軸o方向彈性保持驅動構件4,通過沿著與光軸o垂直的方向配置彈簧14,能夠沿著與光軸o垂直的方向彈性保持驅動構件4。
另外,在前述實施方式的葉片驅動裝置1中,利用檢測驅動構件4或葉片構件3的動作的檢測機構來控制驅動構件4的驅動,作為檢測機構,示出了具有霍爾元件9等的例子,但也可以采用下面示出的檢測機構。
圖48((a)為剖視說明圖、(b)為俯視說明圖)所示的檢測機構是對驅動構件4或葉片構件3的動作進行光學檢測的光學傳感器15。該光學傳感器15例如具有接受從發(fā)光部15a發(fā)射的光的受光部15b,在遮住該光的位置配置有驅動構件4的端部,在驅動構件4中的與光軸o相交的移動方向的兩側設置有一對光學傳感器15,利用一對光學傳感器15的輸出差,對驅動構件4的動作位置進行檢測。
圖49所示的檢測機構均使用線圈。在圖49(a)所示的例子中,將驅動用線圈6以外的檢測用線圈16與設置于驅動構件4的磁鐵5對置地配置。由此,能夠利用檢測用線圈16所產生的感應電動勢來檢測驅動構件4的動作位置。在圖49(b)所示的例子中,將驅動用線圈6以外的制動線圈17與設置于驅動構件4的磁鐵5對置地配置。由此,通過對制動線圈17進行通電,能夠檢測驅動構件4的動作位置。另外,根據(jù)對成為驅動源的驅動用線圈6進行通電的狀態(tài),也能夠檢測驅動構件4或葉片構件3的動作位置。
圖50示出了葉片驅動裝置1的更具體的結構例。圖50所示結構例的一部分和全部能夠適用于具有前述動作桿(連結構件)10的所有結構例。在圖示的例子中,在動作桿(連結構件)10的軸支撐部10a設置有用于抑制支撐松動的彈性構件31
動作桿10的軸支撐部10a軸支撐在底座構件2的軸2p(20c)上,動作桿10因驅動構件4的驅動而繞軸2p(20c)轉動。軸支撐部10a的軸孔與軸2p(20c)以動作桿10能夠順暢地旋轉的配合公差進行配合,但該公差所產生的微小的間隙有時在動作桿10的動作中產生松動。另外,即使以將松動抑制為最小的配合公差將軸2p配合于軸支撐部10a的軸孔,有時也因反復動作帶來的經時變化而導致松動量超過容許范圍。這樣的動作桿10的松動不僅成為阻礙葉片構件3的順暢動作的重要原因,而且成為阻礙高精度地控制(開口的透射光量的控制)葉片動作的重要原因。
設置于動作桿10的軸支撐部10a的彈性構件31使軸2p(20c)彈性地靠向軸支撐部10a的軸孔的一側,從而保持動作桿10的順暢的轉動的同時抑制動作桿10的松動。通過設置這樣的彈性構件31,能夠縮短組裝加工工序的時間,而且能夠防止松動因伴隨反復動作的經時變化而超過當初設定的容許范圍。
彈性構件31例如能夠由被懸臂支撐的金屬絲構成,如圖所示,將彈性構件31的一端31a固定于軸支撐部10a的周邊,并且使彈性構件31抵接于被軸支撐部10a軸支撐的軸2p(20c)的側面,以使彈性構件31的靠壓力朝向軸支撐部10a的軸孔的中心施加。在圖示的例子中,在軸支撐部10a設置臺階部而使軸2p(20c)的一部分露出,使彈性構件31抵接于該露出的軸2p(20c)的側面。
在圖示的例子中,在軸支撐部10a設置彈性構件31,并且在驅動構件4的連結部40p(4a1、4b1)所連結的動作桿10的連結部10d、10e,也與圖29所示的結構例同樣地設置用于抑止連結松動的彈性構件30。如此地,通過同時設置用于抑制支撐松動的彈性構件31以及用于抑止連結松動的彈性構件30,能夠精確地控制借助動作桿10進行動作的葉片構件3的動作。通過采用圖50所示的結構例,葉片驅動裝置1能夠對葉片構件3進行精致控制,能夠以高精度調節(jié)光圈等的光學特性。
圖51示出具有前述葉片驅動裝置1的照相機單元100。裝備在照相機單元100中的葉片驅動裝置1能夠起到光圈單元、快門單元、濾光器切換單元等的作用。照相機單元100具有透鏡驅動裝置101、攝像元件102等。攝像元件102還起到前述檢測機構的作用。此時,利用攝像元件102能夠以開口2a的透射光量檢測驅動構件4或葉片構件3的動作,并且以該檢測輸出控制驅動構件4的動作。
在圖示的例子中,在安裝有攝像元件102的電路基板103設置有控制部104,控制部104基于由攝像元件102檢測出的光量,輸出用于控制驅動構件4的控制信號。這樣的照相機單元100具有薄型且設置面積小的葉片驅動裝置1,從而能夠節(jié)省安裝空間,能夠使照相機單元100本身實現(xiàn)小型化。
在將葉片驅動裝置1作為快門單元使用的情況下,通過驅動構件4的順暢的移動,能夠實現(xiàn)快速的響應性和高快門速度。在將葉片驅動裝置1作為光圈單元或者濾光器切換單元使用的情況下,通過驅動構件4的順暢的移動,能夠實現(xiàn)高分辨率的光量控制。
圖52示出了裝載有前述照相機單元100的便攜式電子設備200。能夠實現(xiàn)小型化的照相機單元100由于能夠減小便攜式電子設備200的設置占有空間,因此能夠有助于便攜式電子設備200進一步的小型化、薄型化。近年來,照相機單元100趨于使用靈敏度高的攝像元件,但為了在屋外拍攝等明亮的拍攝條件下獲得清晰的圖像,利用光圈裝置調節(jié)曝光量是必不可少的。具有本發(fā)明實施方式的葉片驅動裝置1的照相機單元100由于裝載于便攜式電子設備200,因此雖然是小型的便攜式電子設備200所裝載的照相機單元100,但也能夠獲得適當?shù)卣{節(jié)了曝光量的清晰的圖像。
以上,參照附圖對本發(fā)明的實施方式進行了詳細說明,但具體的結構不限于這些實施方式,在不脫離本發(fā)明主旨范圍內,即使做出了設計變更等,也包括在本發(fā)明中。另外,上述各實施方式只要其目的和結構等中不存在特別的矛盾和問題,就可以沿用各自的技術且進行組合。