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発明の名称 光学素子の保護装置及び撮像装置
発行国 日本国特許庁(JP)
公報種別 公開特許公報(A)
公開番号 特開2007−52201(P2007−52201A)
公開日 平成19年3月1日(2007.3.1)
出願番号 特願2005−236744(P2005−236744)
出願日 平成17年8月17日(2005.8.17)
代理人 【識別番号】100069051
【弁理士】
【氏名又は名称】小松 祐治
発明者 香山 俊 / 山家 淳志 / 高岡 俊史 / 清水 有希子 / 五十嵐 鋭 / 菅澤 昌之
要約 課題
光学素子の保護装置において、無通電時には開口の閉塞方向にバリア羽根を移動させ、振動や外力等によって開口が開いたままの状態にならないようにする。

解決手段
コイル及び磁気コアを含むステータ部58と、マグネット67を含むロータ部66とを有する駆動部19と、開口15を閉塞し又は開放する方向に移動される可動羽根20を備え、コイル通電時には、可動羽根により開口が閉塞される第1の位置と、開口が全開状態となる位置よりもさらに可動羽根が開放方向に移動された第2の位置とに亘って駆動部により移動される。また、無通電時には、駆動部の保持トルクによって可動羽根が閉塞方向に移動されるとともに、該保持トルクが最小となるときのロータ部の回動位置を基準として閉塞方向への回動範囲が、開放方向への回動範囲によりも大きくされ、かつ、第1の位置と第2の位置との間にあって上記基準位置よりも閉塞方向にある第3の位置にて開口が全開状態とされる。
特許請求の範囲
【請求項1】
コイル及び磁気コアを含むステータ部と、マグネットを含むロータ部とを有する駆動部と、光学素子に対向した開口を閉塞し又は開放するために上記駆動部によって、該開口を閉塞する閉塞方向又は該開口を開放する開放方向に移動される可動羽根を備え、
上記コイルの通電時には、上記可動羽根により上記開口が閉塞される第1の位置と、上記開口が上記可動羽根によって遮られずに全開状態となる位置よりもさらに上記可動羽根が上記開放方向に移動された第2の位置とに亘って上記可動羽根が上記駆動部により移動されるように構成された光学素子の保護装置であって、
上記コイルの無通電時には、上記駆動部の保持トルクによって上記可動羽根が上記開口を閉塞する方向に移動されるとともに、該保持トルクが最小となるときの上記ロータ部の回動位置を基準位置として、上記閉塞方向への上記ロータ部の回動範囲が、上記開放方向への上記ロータ部の回動範囲によりも大きくされ、かつ、上記第1の位置と上記第2の位置との間にあって上記基準位置よりも上記閉塞方向にある第3の位置にて上記開口が全開状態とされる
ことを特徴とする光学素子の保護装置。
【請求項2】
請求項1に記載した光学素子の保護装置において、
上記コイルが巻回される上記磁気コアには複数の突極が形成されており、該突極の対向面同士が互いに平行な平面とされ、該対向面の間に上記マグネットが回転可能な状態で位置されている
ことを特徴とする光学素子の保護装置。
【請求項3】
請求項1に記載した光学素子の保護装置において、
上記磁気コアは、突極がそれぞれ形成された第1の部分及び第2の部分と、それらを繋ぐ第3の部分とが一体に形成されており、
上記第1の部分に巻回されるコイルと上記第2の部分に巻回されるコイルとが互いに直列に接続されるとともに、各コイルの巻回方向が反対である
ことを特徴とする光学素子の保護装置。
【請求項4】
請求項1に記載した光学素子の保護装置において、
上記第1の位置と上記第2の位置との間で移動される上記可動羽根の位置を検出するための位置検出手段と、該位置検出手段からの検出信号に応じて上記駆動部を制御するための制御手段を有し、
上記位置検出手段によって検出される上記可動羽根の位置に応じて、上記コイルの通電又は無通電の状態を制御し又は通電量を制限する
ことを特徴とする光学素子の保護装置。
【請求項5】
請求項4に記載した光学素子の保護装置において、
上記位置検出手段により、上記第1の位置と上記第2の位置との間にある中間領域を検出する
ことを特徴とする光学素子の保護装置。
【請求項6】
請求項5に記載した光学素子の保護装置において、
上記位置検出手段によって検出される上記中間領域は、上記コイルの無通電時における上記駆動部の保持トルクと上記ロータ部に係る負荷トルクとが均衡する中立領域に規定されている
ことを特徴とする光学素子の保護装置。
【請求項7】
請求項5に記載した光学素子の保護装置において、
上記位置検出手段によって検出される上記中間領域を超えて上記可動羽根がさらに上記第1の位置又は上記第2の位置へと移動される場合に、上記制御手段によって上記コイルの通電が停止されるか又は通電量が制限される
ことを特徴とする光学素子の保護装置。
【請求項8】
コイル及び磁気コアを含むステータ部と、マグネットを含むロータ部とを有する駆動部と、光学素子に対向した開口を閉塞し又は開放するために上記駆動部の駆動力によって、該開口を閉塞する閉塞方向又は該開口を開放する開放方向に移動される可動羽根を備え、
上記コイルの通電時には、上記可動羽根により上記開口が閉塞される第1の位置と、上記開口が上記可動羽根によって遮られずに全開状態となる位置よりもさらに上記可動羽根が上記開放方向に移動された第2の位置とに亘って上記可動羽根が上記駆動部によって移動されるように構成されたバリア機構を備えた撮像装置であって、
上記コイルの無通電時には、上記駆動部の保持トルクによって上記可動羽根が上記開口を閉塞する方向に移動されるとともに、該保持トルクが最小となるときの上記ロータ部の回動位置を基準位置として、上記閉塞方向への上記ロータ部の回動範囲が、上記開放方向への上記ロータ部の回動範囲によりも大きくされ、かつ、上記第1の位置と上記第2の位置との間にあって上記基準位置よりも上記閉塞方向にある第3の位置にて上記開口が全開状態とされる
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、レンズ等の光学素子を保護するためのバリア羽根を有する保護装置や撮像装置において、無通電時には光学素子に対向した開口がバリア羽根によって常に閉じられるようにして該光学素子を確実に保護するとともに、そのために機構や構成の複雑化を伴わず、かつ省電力化に好適な技術に関する。
【背景技術】
【0002】
レンズ等の光学素子を保護するための手段として各種のバリア機構が提案されている。
【0003】
撮像装置等ではレンズ保護のためのバリア機構が設けられ、例えば、バリア部材として2枚羽根の構造をもち、手動又はアクチュエータを用いた駆動手段によってバリア羽根を移動させることで開口を閉塞したり開放する構成が知られている(例えば、特許文献1参照)。
【0004】
機械式スイッチを用いてバリア羽根の位置検出を行う構成形態では、バリア羽根の開放端位置と閉塞端位置を検出してアクチュエータの通電制御が行われる。例えば、マイクロコンピュータ等を用いた制御手段によって、カメラの撮影モードへの遷移時には、アクチュエータを作動させることでバリア羽根が開放端位置へと動かされ、開口が全開状態となった時点で機械式スイッチの接点が閉じられたことが検出されると、可動羽根の移動が停止される。他方、撮影モードの終了時にはアクチュエータを作動させることでバリア羽根が閉塞端位置へと動かされ、開口が全閉状態となった時点で機械式スイッチの接点が閉じられたことが検出されると、可動羽根の移動が停止される。
【0005】
このようなレンズ保護装置を携帯型撮像装置等に搭載する際には、小型化や省スペース化はもとより、機構や構成が簡単であることや部品点数が極力少ないことが求められる。
【0006】
【特許文献1】特開2004−139032号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0007】
ところで、従来の装置にあっては、バリア羽根の駆動や保持の確実性に関して下記のような問題がある。
【0008】
例えば、使用者の手指や異物等がレンズバリア装置のバリア羽根に触れたり、強い振動や外力等が加わった場合に、開口が不用意に開放されてしまい、あるいは半開放の状態でバリア羽根が閉じなくなってしまうと、レンズ保護対策が不十分となる虞が生じる。
【0009】
そのような場合には、アクチュエータの通電によってバリア羽根を移動させて開口を塞ぐように駆動制御を行えば良いが、携帯型機器への適用において、通電による閉塞操作を常に行うことは省電力化の要請に反する等の不都合がある。又は、バッテリが消耗した場合においてもバリア羽根により開口が閉じられるようにすることが好ましいが、そのために引張コイルバネ等の機械的付勢手段を設けてバリア羽根によって開口を閉じる方向に付勢する方法では部品点数が多くなり、小型化、低コスト化等に支障を来たすことになる。あるいは、開口を開放する際には付勢力に抗する駆動力を発生させる必要があり、消費電力を増加させる原因となる。
【0010】
本発明は、レンズ等の光学素子の保護装置において、無通電時には開口を閉塞する方向にバリア羽根を移動させることで、不意の振動や外力等によって開口が開いたままの状態にならないようにすることを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【0011】
本発明は、上記した課題を解決するために、コイル及び磁気コアを含むステータ部と、マグネットを含むロータ部とを有する駆動部と、光学素子に対向した開口を閉塞し又は開放するために駆動部の駆動力によって、該開口を閉塞する閉塞方向又は該開口を開放する開放方向に移動される可動羽根を備え、下記に示す構成を有するものである。
【0012】
・コイルの通電時には、可動羽根により開口が閉塞される第1の位置と、開口が可動羽根によって遮られずに全開状態となる位置よりもさらに可動羽根が開放方向に移動された第2の位置とに亘って駆動部により移動されること。
【0013】
・コイルの無通電時には、駆動部の保持トルク(静止トルク)によって可動羽根が開口を閉塞する方向に移動されるとともに、該保持トルクが最小となるときのロータ部の回動位置を基準位置として、閉塞方向へのロータ部の回動範囲が、開放方向へのロータ部の回動範囲によりも大きくされており、かつ、上記第1の位置と上記第2の位置との間にあって上記基準位置よりも閉塞方向にある第3の位置にて開口が全開状態とされること。
【0014】
従って、本発明では、コイルの無通電時に生じる保持トルク(磁気バネのトルク)を利用して開口を閉塞する方向に可動羽根を移動させることができる。即ち、使用者の手指や異物等の挿入により可動羽根が動かされ、あるいは振動や外力等の作用により可動羽根が移動して開口が開かれた場合でも、弾性部材等の付勢手段を必要とすることなく、ロータ部が磁気的バランスを保とうとする力によって可動羽根を開口の閉塞方向へと動かすことができる。よって、可動羽根の移動に必要な機構部が簡素化されるとともに、可動羽根を開口の閉塞方向へと移動させる際にコイルの通電を行う必要がない。
【発明の効果】
【0015】
本発明によれば、開口が不用意に開いたままの状態が起きないように防止し、開口に対して可動羽根を移動させる機構部の構成を複雑化させることなく、光学素子を充分に保護することができる。また、無通電時に可動羽根を開口の閉塞方向に移動させることができ、そのために無駄な電力消費を伴わない。また、可動羽根を開口の閉塞方向に付勢するための機械的な手段を必要としないので構成が簡素化され、小型化や薄型化に好適である。
【0016】
コイルが巻回される磁気コアに複数の突極が形成された駆動部の構成において、マグネットを含むロータ部の回動中心位置が、突極の中心軸に対して相対的にずれることに起因する保持トルクへの影響を排除するためには、突極の対向面同士を互いに平行な平面とし、それらの対向面の間にロータ部のマグネットを回転可能な状態で位置させることが好ましい。つまり、組み立て精度のバラツキ等により、ロータ部の回転中心が突極の対向面に対して平行な方向に多少ずれたとしても、無通電時に可動羽根が必ず開口を閉じる方向に移動するように保証することができる。
【0017】
また、可動羽根を動かすための駆動部の省スペース化や小型化を図るためには、磁気コアの形状として、突極がそれぞれ形成された第1の部分及び第2の部分と、それらを繋ぐ第3の部分とを一体に形成し、第1の部分及び第2の部分にそれぞれコイルを巻回することが好ましい。そして、第1の部分に巻回されるコイルと第2の部分に巻回されるコイルを直列に接続するとともに、各コイルの巻回方向を反対向きにすれば良い。第3の部分に1つのコイルを巻回した構成に比して、第1及び第2の部分に分けてコイルを各別に巻回する方がコイルの巻き太り防止やコンパクト化等に有効である(可動羽根周辺の限られたスペースを有効に活用して駆動部を配置させることができる。)。
【0018】
上記第1の位置と第2の位置との間で移動される可動羽根の位置を検出するための位置検出手段と、該位置検出手段からの検出信号に応じて駆動部を制御するための制御手段を有する構成では、位置検出手段によって検出される可動羽根の位置に応じて、駆動部のコイルの通電又は無通電の状態を制御し又は通電量を制限することが好ましい。例えば、位置検出手段によって、上記第1の位置と上記第2の位置との間にある中間領域を検出する形態では、該中間領域と、その両側に位置する各領域(第1の位置に近い領域及び第2の位置に近い領域)に区分して駆動制御を行うことができる。つまり、中間領域を通過して可動羽根を上記第1又は第2の位置へと移動させる際には、制御手段によってコイルの通電を停止させるか又は通電量を制限すれば良い。
【0019】
中間領域として、コイルの無通電時における駆動部の保持トルクとロータ部に係る負荷トルクとが均衡する中立領域を規定すれば、該中立領域を通り越した時点でコイルの通電を止めるか又は通電量を充分に低減させて可動羽根を上記第1の位置又は第2の位置へと移動させることができる。これにより、消費電力を低減し、また、可動羽根の可動範囲の末端位置での衝撃による動作音等が発生しないように防止することができる。
【0020】
本発明は、レンズ等の光学素子を保護対象とするバリア装置等への適用において、小型化や省電力化、耐久性の向上等に有効である。
【0021】
に構成することが好ましい。
【発明を実施するための最良の形態】
【0022】
本発明は、レンズ等を損傷や汚損から保護するためのバリア装置や、高強度の光から撮像素子等を保護するために開口を遮るための遮光部材や羽根部材を有する保護装置において、開口が開いたまま放置された状態でレンズ等が露出したり外光に曝されることによる障害を確実に防止できるようにしたものである。例えば、スチルカメラやビデオカメラあるいは静止画及び動画の撮影が可能な各種の撮像装置等に幅広く適用することができる。
【0023】
図1は、本発明に係る保護装置1の基本構成例を示す概略図である。
【0024】
保護対象はレンズや撮像素子等の光学素子であり、例えば、撮像装置への適用において撮像光学系2を構成する対物レンズ3が挙げられ、撮像素子4とともに「L−L」線で示す光軸上に配置される。
【0025】
撮像光学系2の前方(図1の左方)には開口5を有する部材6が位置されている。光学素子に対向した開口5を閉塞し又は開放するために可動羽根7、7が設けられており、駆動手段8によって移動される。つまり、可動羽根7、7は駆動手段8によって開口5を閉塞する閉塞方向に移動され又は該開口5を開放する開放方向に移動される。尚、本発明の適用において可動羽根の枚数の如何は問わない。また、駆動手段8には、アクチュエータや駆動回路等が含まれ、アクチュエータにより発生される駆動力を、後述する駆動リングのような中継部材を介して可動羽根に伝達する形態や、アクチュエータの駆動力を可動羽根に直接伝達する形態が挙げられる。
【0026】
位置検出手段9は、可動羽根7の位置を検出するために設けられており、例えば、ホール効果を利用した磁気的検出手段が用いられる。尚、前記のように機械式スイッチを用いる検出形態では、該スイッチによるロストルクが発生し、これが検出精度を低下させる原因となる。そこで、可動羽根が開放端位置又は閉塞端位置の付近に存在する場合でも動作の確実性を保証するためには、トルクに余裕を持たせて大きな駆動力で制御を行う必要が生じる。その結果、余裕を大きく見込んだ電流をアクチュエータに流すことに起因して、消費電力の増加を齎し、あるいは耐久性の低下等に繋がることや、動作音(可動羽根が開放端位置又は閉塞端位置に来たときに発生する衝突音等)が問題視される。そのような不都合を回避するには、磁気的なセンサを用いるとともに、該センサの検出信号に基づいて後述するようなアクチュエータの通電制御を行うことが望ましい。尚、可動羽根7の位置を磁気的に検出する形態と、可動羽根7を駆動する部材(後述の駆動リング等)の位置を磁気的に検出する形態が挙げられる。
【0027】
制御手段10は、位置検出手段9からの検出信号に応じて制御信号を生成し、該信号を駆動手段8に送出し、可動羽根7、7の位置制御を行うために設けられており、例えば、マイクロコンピュータ等が使用される。
【0028】
図2は、本発明に係る撮像装置の構成例を示すものであり、カメラレンズのバリア機構を有するカメラに適用した場合の外観例を概略的に示した斜視図である。
【0029】
本例に示す撮像装置11は、その筐体12の前面部13にレンズ保護装置14(所謂レンズバリア装置)が設けられている。該装置はカメラレンズへの手指の接触や異物挿入による損傷等を防ぐ役目をもち、後述するように、複数枚の羽根部材を用いた可動羽根を回動させるための機構及びその駆動手段を備えている。つまり、駆動手段を構成するアクチュエータの駆動力を利用して可動羽根の回動状態を変化させることにより、羽根部材を遮蔽部材として開口15が完全に閉じられた状態(遮断状態)と、該羽根部材が光学的な影響を与えることのない位置まで移動されて開口15が完全に開かれ、カメラレンズが外部に露出した状態(開放状態)が得られるように構成されている。
【0030】
尚、筐体12の側面には操作釦16(シャッターレリーズ釦等)が設けられており、また、図示は省略するが、筐体12の背面には液晶表示パネル等の表示部等が付設されている。
【0031】
図3乃至図29は本発明に係るレンズ保護装置14の構成例を示している。
【0032】
図3乃至図5は保護装置の外観例を示したものであり、図3が斜視図、図4が正面図、図5が背面図である。また、図6及び図7は保護装置の構造を示す分解斜視図であり、図6は撮影方向を前側としてやや斜め前方からみた場合の分解斜視図を示し、図7はやや斜め後方からみた場合の分解斜視図を示している。
【0033】
レンズ保護装置14の前面17には、撮影レンズ系(光学系)の光軸に沿う方向からみて略矩形状をした開口15が形成されており、本例では、2枚の可動羽根を用いた機構によって、例えば、図3乃至図5に示すように、開口15が閉塞されることで撮像装置内部のレンズが外界から光学的に遮断される。
【0034】
レンズ保護装置14は、第1の構成部材18、駆動部19、可動羽根20を構成する一対の羽根部材20a、20b、第2の構成部材21、駆動リング22、第3の構成部材23を用いて構成されている。
【0035】
第1の構成部材18は最前部(以下、撮影方向を前方と定義する。)に配置される部材(バリアフロント)であり、該部材18には開口15が形成されている。
【0036】
駆動部19は、その駆動力によって駆動リング22を所定の軸回りに回動させることにより可動羽根20を移動させるためのものであり、第1の構成部材18と第2の構成部材21との間に形成される収容空間内に配置される。例えば、DC型アクチュエータが使用され、その駆動源には、後述するように、マグネットを有するロータ部と、コイル及び磁気コアを含むステータ部が用いられる。尚、駆動部19は基板24上に配置されるとともに(図6、図7参照)、制御回路を含む外部回路との配線には、その一部分が第1の構成部材18の背面に設けられて他の部分が保護装置筐体部外に引き出された可撓性接続部材25(フレキシブルプリント配線材等)が用いられ、コイルの通電制御が行われる。
【0037】
羽根部材20a、20bは、第1の構成部材18の背面に回動可能な状態で取り付けられている。つまり、各羽根部材は、第1の構成部材18と第2の構成部材21との間に挟まれた状態で回動可能な状態で支持されており、駆動リング22の回転力が各羽根部材に伝達される。両部材20a、20bが接近した状態では開口15が閉じられ、また、両部材が回動されて互いに離間するにつれて開口15が次第に開いていきに開口15が完全に開かれた状態へと移行する。
【0038】
第2の構成部材21は、第1の構成部材18との間で駆動部19や羽根部材20a、20bを支持するとともに、第3の構成部材23との間で駆動リング22を回動可能な状態で支持する部材(バリアベース)である。第2の構成部材21には比較的大きな中心円孔が形成されるとともに、羽根部材20a、20bの一部(係合突部)を挿通させて駆動リング22の一部(係合切欠)に係合させるための長孔等が形成されている(その具体的な形状については後で詳述する。)。
【0039】
駆動リング22は、第2の構成部材21と第3の構成部材23との間で形成される空間内に配置され、駆動部19を構成する可動部材(後述のアーム部材)による駆動力を受けて回動される。駆動リング22の回動力が羽根部材20a、20bに伝達され、該リングの回動位置に応じて開口状況が規定される。尚、駆動リング22の回転角度を検出する構成形態において、例えば、位置検出用マグネット等の磁界発生手段26を駆動リング22に付設し、回転検出手段としてホールIC等の磁気検出手段27が基板24に設けられる(図7参照)。
【0040】
第3の構成部材23は、第2の構成部材21との間に駆動リング22を収容して該リングを回動可能に支持するためにカバー部材の役目を有する。第3の構成部材23には中心円孔が形成されており、第2の構成部材21への取付部が設けられている。
【0041】
尚、上記第1の構成部材18と第2の構成部材21との結合には、ネジ部材28、28が使用され、本例では、各ネジ部材を第2の構成部材21に形成された孔に挿通させた後、第1の構成部材18に形成された螺孔に螺合させることで両構成部材が締結される。また、第2の構成部材21と第3の構成部材23との結合には、ネジ部材29、29が使用され、本例では、第2の構成部材21に形成された係合突部を第3の構成部材23に形成された係合孔に挿通させるとともに、各ネジ部材を第3の構成部材23に形成された孔に挿通させた後、第2の構成部材21に形成された螺孔に螺合させることで両構成部材が締結される。本発明の適用上は、本例に限らず、嵌合や挿合、係合等の各種形態での実施が可能であることは勿論である。
【0042】
次に、各部の構成について図8乃至図29を用いて説明する。
【0043】
図8及び図9は第1の構成部材18の形状例を示したものであり、図8は正面図、図9は斜め後方からみた斜視図である。
【0044】
第1の構成部材18は合成樹脂等を用いて一体に形成されており、図8のほぼ円形枠内に示す範囲30が僅かに窪んでいて該範囲内に開口15が形成されている。
【0045】
開口15は矩形に近い形状とされ、その開口縁のうち、図8の上縁15U及び下縁15Dが互い平行な直線状であって、左縁15L及び右縁15Rが互い平行な直線状とされており、4つの角隅15C、15C、…が円弧状とされている。そして、図示しない撮像光学系の光軸が開口15の中心を通って図8の紙面に垂直な方向に延びるように設定される。
【0046】
第1の構成部材18の周縁部には、正面からみて円弧状をした切欠31、31、…(本例では3箇所)が形成されている。
【0047】
第1の構成部材18の後面には、図9に示すように、左上部に突部32が後方を向いて垂設されており、該突部32に羽根部材20bが軸支される(つまり、この突部32が一方の羽根部材20bの回動支軸としての機能を有する。)。
【0048】
突部32の左側からほぼ下方に延設される外周壁33の内面には、内側を向いた突起34が形成されており、後述する羽根部材20bが該突起34に当接されることにより該羽根部材がそれ以上回動しないように規制される。
【0049】
突起34と切欠31との間には螺孔35が形成されており、上記した第2の構成部材21との締結時にネジ部材28が螺合される。そして、図9の左側に示す切欠31の下側には外周壁36が形成され、これよりも下方に離れた位置に外周壁37が形成されている。
【0050】
図9において、突部32の右側には突壁38が形成されており、その左端から右方に延びてから下方へと曲がり、さらに右斜め下方へと延びるように形成され、その下端寄りの部分38aから円弧状部分38bが右斜め上方へと延びている。突壁38の下端寄りの部分38aは、後述する羽根部材20aの一部が当該部分に当接されることで該羽根部材に係る一方の停止位置(開口15の閉塞位置)を規定している。また、円弧状部分38bは羽根部材20aの回動時においてその一端部に摺接されてガイドする役目をもつ。
【0051】
第1の構成部材18の右端上縁寄りには切欠31が形成されており、その右側に外周壁39が形成されており、その下方にはやや距離をおいて外周壁40が形成されている。
【0052】
外周壁40の下端寄りの位置には螺孔41が形成されており、第2の構成部材21との締結時にネジ部材28が螺合される。そして、外周壁40において、螺孔41のやや下方には内側を向いた突起42が形成されており、羽根部材20aが該突起42に当接されることにより該羽根部材がそれ以上回動しないように規制される。
【0053】
図9の右下に示す切欠31が外周壁40の下方に近接して形成されており、その左斜め下方には、突部43が後方を向いて垂設されている。該突部43に羽根部材20aが軸支される(つまり、この突部43が羽根部材20aの回動支軸としての機能を有する。)。
【0054】
突部43の下方位置から延びる外周壁44は、その左端部が上記外周壁37から所定の距離をおいて位置しており、これらの外周壁44、37には、内側を向いた突部45、45がそれぞれ形成されている。
【0055】
外周壁37、44の上側には僅かに窪んだ領域46が形成されていて、該領域内に上記接続部材25や基板24(図6、図7参照)が配置される。領域46には、穴47aを有する突部47が後方を向いて形成されており、該突部47から左右上方に所定の間隔をおいた位置に係合突部48、48が後方を向いて突設されている。尚、突部47は後述するアーム部材(68)の一端部を支持するための軸受け部であり、また、係合突部48、48は後述する磁気コア(59)の取り付けに用いられる。また、領域46内に配置される基板24には、図7に示すように、突部47に対応する挿通孔24aや、係合突部48、48にそれぞれ対応する挿通孔24b、24bが形成されるとともに、突部45、45にそれぞれ対応する切欠24c、24cが形成されている。
【0056】
図9に示すように、開口15の下縁15Dと上記領域46の右上端部との間には突片49が後方を向いて突設され、その右下方であって領域46の右脇には突部50が後方に立設されている。突片49は羽根部材20bの一部が当該部分に当接されることで該羽根部材に係る一方の停止位置(開口15の閉塞位置)を規定している。
【0057】
図10乃至図13は、可動羽根20を構成する羽根部材の形状例を示したものである。尚、各羽根部材は同じ形状を有するので各図にはその一方だけを示しており、図10は正面図、図11は背面図、図12は側面図、図13は断面図である。
【0058】
図10や図11に示すように、羽根部材20a(又は20b)は、略三角形状に形成された主部51と、円筒状をした端部52とが合成樹脂等で一体に形成されている。
【0059】
端部52にはその中心部を貫通する軸孔52aが形成されており、上記第1の構成部材18に形成された突部32又は43が軸孔52aに挿通されることで、羽根部材が回動自在な状態で軸支される。
【0060】
図11及び図12に示すように、端部52の近辺においてやや離れた位置には、後方を向いた係合突部53が形成されており、後述する駆動リング22に形成された係合切欠に係合される。また、主部51の側面部には、端部52からやや離れた位置に僅かに突出した突起54が形成されており、該突起54は、開口15を完全に開き切った位置まで羽根部材が回動された状態において第1の構成部材18の外周壁に形成された突起34又は42に当接される部分である。
【0061】
図10や図12、図13に示すように、主部51の前面において端部寄りの位置には前方を向いて僅かに突出した円弧状の部分55が形成されており、当該部分は羽根部材の回動時に第1の構成部材18に当接された状態で摺接される。また、端部52から最も離れた回動端部分には段差部56が形成されており、各羽根部材によって開口15が完全に閉じられた状態では、該段差部56が第1の構成部材18に形成された突壁38の下端寄りの部分38aや突片49に当接される。
【0062】
図11に示すように、主部51においてほぼ直線的に延びる周縁部のほぼ中央には斜辺部57が形成されており、当該部分は、2つの羽根部材20a、20bを撮像光学系の光軸回りに180°の回転対称性をもって配置させるとともに両部材によって開口15を完全に閉じた状態において互いの位置合わせ(咬み合い位置)の基準とされる。
【0063】
図14及び図15は羽根部材20a、20bを第1の構成部材18の後面に取り付けた状態を背面側から示した透視図であり、図14は開口15が閉じられた状態を示し、図15は開口15が開かれた状態を示している。
【0064】
図示のように、後方から見て左側に配置される羽根部材20bについては、その端部52の軸孔52aに突部32が挿通されることで第1の構成部材18に回動自在な状態で支持されており、後方から見て右側に配置される他方の羽根部材20aについては、その端部52の軸孔52aに突部43が挿通されることで第1の構成部材18に回動自在な状態で支持されている。
【0065】
そして、図14に示す開口15の閉塞状態では、各羽根部材20a、20bが開口15の中心を通って紙面に垂直に延びる軸回りに回転対称性をもって配置されている。両羽根部材が隙間なく当接した状態とされ、互いの斜辺部57が開口15の中央で咬み合っている。尚、この状態では、後方から見た場合に、左側の羽根部材20bに形成された段差部56が第1の構成部材18の突片49に当接し、また、右側の羽根部材20aに形成された段差部56が第1の構成部材18の突壁38の下端寄りの部分38aに当接している。
【0066】
図15に示す開口15の開放状態では、後方から見た場合に、左側に位置する羽根部材20bが時計回り方向に回動され、当該羽根部材に形成された突起54が第1の構成部材18の外周壁33の突起34に当接している。また、右側に位置する羽根部材20aが時計回り方向に回動され、当該羽根部材に形成された突起54が第1の構成部材18の外周壁33の突起42に当接している。尚、この状態では、羽根部材20bの主部51に関してその一部分が、第1の構成部材18の外周壁36と37との間から外部へと僅かに突出しており、同様に、羽根部材20aの主部51に関してその一部分が、第1の構成部材18の外周壁39と40との間から外部へと僅かに突出している。
【0067】
後述するように各羽根部材の回動についてはそれらの係合突部53、53が駆動リング22の係合切欠にそれぞれ係合され、駆動リング22の回動に伴って各羽根部材が互いに当接した位置と、各羽根部材が最も離間した位置との間で回動される。
【0068】
図16乃至図20は、駆動部19の構成例を示すものであり、該駆動部は、コイル及び磁気コアを含むステータ部と、マグネットやアーム部材を含むロータ部を有する。図16及び図17はステータ部を示し、図18乃至図20はロータ部を示している。
【0069】
図16はステータ部58を後方から見た図であり、図17はステータ部58の底面図である。
【0070】
図16に示すように、磁気コア59はほぼ左右対称的な形状を有しており、突極部をそれぞれに有する第1の部分59a及び第2の部分59bと、それらを繋ぐ第3の部分59cとが一体に形成されている。そして、各部分59a、59bの端部から互いに近づく方向に突極60、60が形成されており、それらの対向面60a、60aがともに平面(平坦面)とされている(その理由については後述する。)。
【0071】
磁気コア59は、同一形状の多数枚の磁性材料を積層して接着することで作成される。図16の左側部分59aにはその上端寄りの位置に円孔61が形成されており、部分59aには二点鎖線で示すコイル62Aが巻回されている。また、図16の右側部分59bにはその上端寄りの位置に小判形の長孔63が形成されており、部分59bには二点鎖線で示すコイル62Bが巻回されている。尚、円孔61には上記第1の構成部材18の係合突部48、48の一方が挿通され、長孔63には係合突部48、48の他方が挿通されることで磁気コア59の位置決め及び支持が行われる。
【0072】
部分59aに巻回されるコイル62Aと、部分59bに巻回されるコイル62Bは、互いに直列に接続されるとともに、各コイルの巻回方向が反対である。つまり、各コイルの巻回方向は、図17に示す通りであり、左側のコイル62Aについては、矢印CWに示すように時計回り方向とされ、右側のコイル62Bについては、矢印CCWに示すように反時計回り方向とされる。また、図16において、コイル62Aの端64が巻き始端とされ、コイル62Bの端65が巻き終端とされており、コア部59aにコイル62Aを巻回した後、磁気コアの橋渡し部分59cの外表面に巻線の一部が引き廻され、さらにコア部59bにコイル62Bが巻回される(巻線の一部が橋渡し部分59cの所定範囲内に接着により固定される。)。
【0073】
図18及び図19はロータ部66の構成例を示すものであり、図18が斜視図、図19が側面図であり、これらの図において円柱状のマグネット67を二点鎖線で区別して示している。
【0074】
中心孔を有するマグネット67は焼結ネオジウム等を用いて形成され、例えば、周方向に2極着磁とされている。該マグネット67は、その中心孔67aにアーム部材68の支持軸69が挿通されることで該部材に取り付けられ、上記突極60と60との間に配置される。
【0075】
アーム部材68は、円板状をした主部70と該部分からクランク状に突設されたアーム部71が合成樹脂等で一体に形成されている。そして、主部70には上記支持軸69が垂設されており、支持軸69においてマグネット67が取り付けられる部分が比較的長く、図19に示すように当該部分とは反対側の軸端部72が短くなっている。主部70のうち軸端部72が形成された位置の周囲には凹部73が形成されており(図19参照)、軸端部72は上記第1の構成部材18に形成された軸受け用の突部47の穴47aに挿合され、これによってアーム部材68が回動可能な状態で支持される。また、支持軸69の先端部については後述する第2の構成部材21の軸受け部により支持される。
【0076】
アーム部71には突部74が一体に形成されており、該突部74の突出方向は支持軸69の中心軸方向に対して平行な方向とされている。
【0077】
図20は、ステータ部58及びロータ部66を示しており、磁気コア59の各突極60と60との間に、ロータ部66のマグネット67が所定のエアギャップをもって配置されている(マグネット67の外周面と各突極60の対向面60aとの間隙長が等しくされている。)。
【0078】
図には、2極着磁とされるマグネット67にN極、S極の記号を付しており、磁極間の境界を通る中性線「nl」を一点鎖線で示している(図示の状態では中性線nlが各突極60の対向面60aにほぼ垂直な位置に来ている。)。
【0079】
マグネット67が固定されたアーム部材68は、その支持軸69を回動中心として、図に矢印「θ」で示す方向に回転可能とされ、コイル62A、62Bの通電方向に応じてロータ部66の回転方向が決められる。
【0080】
ロータ部66の回転力は、後述のように、アーム部材68の突部74から駆動リング22に伝達されて該駆動リングが回動される。
【0081】
図21乃至図24は、第2の構成部材21の形状例を示すものであり、図21が正面図、図22が背面図、図23が部分的な断面図であり、図24が斜め後方からみた斜視図である。
【0082】
第2の構成部材21は合成樹脂等を用いて一体に形成されており、図21及び図22に示すように、比較的大径とされる円孔75が形成されている。
【0083】
第2の構成部材21の外周縁寄りの位置には数箇所の取付孔76、76、…が形成されている。これらの取付孔76は、レンズ保護装置14を筐体12に固定するために必要とされ、それらの形成位置は上記第1の構成部材18の切欠31、31、…の各形成場所にそれぞれ対応しており、例えば、図21では、左上縁部77や左下縁部78、右端寄りの部分79に取付孔76がそれぞれ形成されている。
【0084】
図21において、円孔75から左斜め下方のやや離れた位置には長孔80aが形成されており、一方の羽根部材20aに形成された係合突部53が長孔80aを通して後述する駆動リング22に連結される。そして、長孔80aから左斜め下方の位置に形成された孔81aには、上記第1の構成部材18に設けられた突部43の端部が挿合されるようになっている。また、円孔75の中心を挟んで長孔80aとは反対側には、該円孔75から右斜め上方のやや離れた位置に長孔80bが形成されており、他方の羽根部材20bに形成された係合突部53が長孔80bを通して後述する駆動リング22に結合される。そして、長孔80bからやや離れた右上縁寄りの位置に孔81bが形成されており、上記第1の構成部材18に設けられた突部32の端部が挿合されるようになっている。
【0085】
円孔75の下方には逃げ孔82が形成されている。この孔は上記アーム部材68のアーム部71の回動範囲を避けるために形成されており、アーム部71に形成された突部74がこの孔82を通して後述の駆動リング22に連結される。そして、逃げ孔82の下方には駆動部19の収容部83が設けられており、上記第1の構成部材18との間に画成される収容空間内に上記したロータ部66やステータ部58が配置される。
【0086】
例えば、収容部83には、アーム部材68の支持軸69の先端部を支持するための軸受け部84が形成されており、その有底穴84a(図23参照)に支持軸69の先端部が挿合された状態でロータ部66が軸支される。また、コイル62A、62Bを磁気コア59に巻回した部分(コイル部)をそれぞれに収めるための部分85、85が形成されている。
【0087】
図22に示す構成部材21の後面において、円孔75の周囲には該円孔よりもやや径の大きな第1の周壁(あるいは環状リブ)86が垂設されている。そして、この周壁86の周囲をとり囲むようにひと回り大きな径とされる第2の周壁87が形成されており、その上端寄りの壁部が平坦部88、88とされている。これら第1及び第2の周壁によって囲まれた範囲内に後述の駆動リング22が回転可能な状態で収容されるようになっており、後方から見た場合に、上記長孔80a、80bや逃げ孔82が当該範囲に配置されている。尚、駆動リング22を回転可能な状態で支持するための構成については、本例に限らず、各種形態(駆動リングの内周部又は外周部の複数箇所を押さえ片や当接部で支持する等)が可能である。
【0088】
第2の周壁87の外側に位置する後面部には、位置決めピンやボス部が突設されている。例えば、図22、図24において、周壁87の左側には位置決めピン89が形成され、そのやや下方に螺孔を有するボス部90が垂設されており、また、周壁87の右側には位置決めピン91が形成され、そのやや上方に螺孔を有するボス部92が垂設されている。尚、これらの位置決めピンやボス部は後述する第3の構成部材23を第2の構成部材21に取り付ける際に用いられる。
【0089】
図25乃至図27は、駆動リング22の形状例を示すものであり、図25が正面図、図26が背面図、図27が位置検出用マグネットを取り外した状態を示した分解斜視図である。
【0090】
駆動リング22は合成樹脂等を用いてほぼ円環状に形成されており、上記第2の構成部材21の周壁86の外径よりも大径とされる円孔93が形成されている。円孔93の内周面には僅かに内向きに突出した突起94、94、…が形成されている。本例では、所定の角度間隔をもって内周部に5箇所の突起が形成されており、これらは上記第2の構成部材21に形成された周壁86の外周面に当接されることで、駆動リング22の回転時における摩擦抵抗の低減に寄与している。
【0091】
図25において、円孔93の直ぐ周囲には円弧状をした突条部95が形成されており、円の一部が切除されてC字状となっている。そして、この突条部95を取り囲むようにして外周縁寄りの位置に形成された円弧状の突条部96、97については、その一方96が図の左側に配置され、他方97が右側に配置されている。これらの突条部は駆動リング22を上記第2の構成部材21の第1及び第2の周壁(86、87)によって囲まれた範囲内に位置させた状態で当該部材に当接されることで駆動リング22の回転時における摩擦抵抗の低減に寄与している。
【0092】
図25において、右側の突条部97の上端付近には係合切欠98が形成されており、該係合切欠には一方の羽根部材20bに形成された係合突部53が係合される。そして、係合切欠98の左側に位置する突出部99は、上記第2の構成部材21に形成された平坦部88の内面に当接されることで駆動リング22に係るそれ以上の回転を規制するためのストッパー突部として機能する。
【0093】
円孔93の中心を挟んで係合切欠98とほぼ反対に位置する場所には別の係合切欠100が形成されており、該係合切欠には他方の羽根部材20aに形成された係合突部53が係合される。
【0094】
係合切欠100から所定の角度をもって図25の反時計回り方向に離れた位置には、上記アーム部材68の突部74が係合される係合切欠101が形成されている。つまり、突部74が係合軸(あるいは駆動軸)としてロータ部66の駆動力を駆動リング22に伝えることで該駆動リング22が回転する。
【0095】
係合切欠100と101との間であって、突条部95のうち部分的に欠如した範囲には位置検出用のマグネット102、102が周方向にやや離れて形成されている。つまり、図27に示すように、駆動リング22にはマグネット取付用の凹部103、103が形成されており、テープマグネット等が該凹部内に接着等で固定される。駆動リング22の回転に伴うマグネットの位置変化がホールIC等の磁気検出手段を用いて検出され、検出信号が可撓性接続部材25を介して外部回路(制御回路等)に送出される。
【0096】
図26に示すように、駆動リング22の背面には、円孔93の直ぐ周囲に円形状をした突条部104が形成されており、さらにその外周には円弧状をした突条部105、106が形成されている。尚、一方の突条部105が図26の左側に配置され、その上端部が係合切欠98の近辺まで達している。また、他方の突条部106が突条部104の右側に配置されている。これらの突条部は後述する第3の構成部材23に当接されることで駆動リング22の回転時における摩擦抵抗の低減に寄与している。
【0097】
図28及び図29は、第3の構成部材23の形状例を示しており、図28が斜視図、図29が背面図である。
【0098】
第3の構成部材23は合成樹脂等を用いて一体に形成されており、上記駆動リング22の円孔93の内径と同程度の円孔107が形成されている。
【0099】
図28において、第3の構成部材23の左側に位置する外周縁部108には取付部109が形成されており、該取付部における上方の凹部110内には挿通孔111が形成され、下方の凹部112内には位置決め用の係合孔113が形成されている。また、第3の構成部材23の右側に位置する外周縁部114には取付部115が形成されており、該取付部における下方の凹部116内には挿通孔117が形成され、上方の凹部118内には位置決め用の係合孔119が形成されている。つまり、第2の構成部材21と第3の構成部材23との間に駆動リング22を回動可能な状態で挟み込んだ状態で、第3の構成部材23を第2の構成部材21に取り付ける際には、第2の構成部材21に形成された位置決めピン89の先端部を取付部115の係合孔119に係合させるとともに、第2の構成部材21に形成された位置決めピン91の先端部を取付部109の係合孔113に係合させる。これにより、第2の構成部材21に対する第3の構成部材23の位置決めがなされ、それから前記したネジ部材29、29を各取付部109、115の挿通孔111、117にそれぞれ挿通させ、各ネジ部材の螺軸部を第2の構成部材21に形成されたボス部90、92の螺孔にそれぞれ螺合させることで第2の構成部材21が第3の構成部材23に取り付けられる。
【0100】
上記したレンズバリア装置においては、第1の構成部材18と第2の構成部材21との間に駆動部19が設けられており、その駆動力が駆動リング22の回転力としてアーム部材68から駆動リング22に伝達される。そして、第2の構成部材21と第3の構成部材23との間に配置される駆動リング22の回転に伴って、2枚の羽根部材20a、20bが第1の構成部材18と第2の構成部材21との間の収容空間内で回動される。つまり、羽根部材同士が当接された状態では、開口15が羽根部材20a、20bの主部51、51により閉じられ、また、各羽根部材が開口15を遮ることのない位置まで回動された状態では、開口15が完全に開放され、それらの中間的な状態では各羽根部材の回動位置に応じて開口面積が規定されることになる。
【0101】
次に、駆動部19による駆動リング22の回動及びそれに伴う可動羽根20の移動について、図30乃至図32を用いて説明する。
【0102】
図30は、可動羽根20の羽根部材同士が最も離れた位置まで回動され、開口15が完全に開放された状態を示しており、下方に拡大して示すように、アーム部材68の支持軸69を回転中心軸として所定の角度(図中の「+θr」参照)をもってロータ部66が図の時計回り方向に回動した状態である(本例では、回転角度の基準軸が、開口15の中心及びロータ部66の回動中心を通って図の上下方向に延びる軸に選ばれている。)。駆動リング22は、図の反時計回り方向に回動されており、該駆動リングの係合切欠98、100にそれぞれ係合された各羽根部材20a、20bの係合突部53、53から回動力が各羽根部材に伝達されて羽根部材20a、20bが開口15を遮らない位置まで回動された状態となっている。
【0103】
図31は開口15の閉塞状態を示しており、下方に拡大して示すように、アーム部材68の支持軸69を回転中心軸として所定の角度(図中の「−θr」を参照)をもってロータ部66が図の反時計回り方向に回動した状態である。
【0104】
駆動リング22は、図の時計回り方向に回動されており、該駆動リングの係合切欠98、100にそれぞれ係合された各羽根部材20a、20bの係合突部53、53から回動力が各羽根部材に伝達されて羽根部材同士が当接された状態となる。
【0105】
ステータ部58のコイル62A、62Bの通電時には、それらの駆動電流の向きに応じてロータ部66の回転方向が規定され、駆動リング22、延いては可動羽根20の回動方向が決まる。
【0106】
撮影を行わない場合やコイルを通電しない場合には、ロータ部66が磁気的な安定状態を保とうとする力によって可動羽根20が移動され、開口15が閉塞される位置(全閉位置)に来る。つまり、ステータ部58のコイル62A、62Bの無通電時には、駆動部19の保持トルク(あるいは静止トルク)によって可動羽根22の移動方向が規定され、全閉状態にてレンズが保護されるとともに遮光される。
【0107】
また、撮影モードへの移行時等においてコイルを通電する場合には、可動羽根20が駆動部19で発生する力によって移動される。その結果、開口15が可動羽根20によって遮られずに全開状態となる位置よりもさらに該可動羽根20が開放方向に移動された位置に来る。
【0108】
図32は、駆動部19の無通電時において、手指等の挿入や、振動、外力等が加わることによって開口15が強制的に開かれた最大限の状態を示しており、下方に拡大して示すように、アーム部材68の支持軸69を回転中心軸として所定の角度(図中の「+θf」参照)をもってロータ部66が図の時計回り方向に回動した状態である。駆動リング22は、図の反時計回り方向に回動されているが、その回動角度は図30に示す状態での回動角度よりも小さい(θf<θr)。
【0109】
マグネット67はその中性線nlがステータ部58の突極60、60の表面に対してほぼ直交する位置とされており、該中性線に直交する方向(図の上下方向)を基準として突部74が角度「+θf」だけ図の時計回り方向に回動した位置に来ている。
【0110】
尚、図32の状態は一時的に生じるものであり、後述するように、無通電時の駆動部19において、ステータ部58の突極60、60に対してロータ部66の磁気バランスが均衡する方向にロータ部66が回転する。つまり、マグネット67の各磁極が突極60、60に対向しようとして、ロータ部66が図の反時計回り方向に回転するとともに、これに伴って駆動リング22が時計回り方向に回転し、可動羽根20が開口15を閉塞する方向に移動されて、最終的に図31に示す状態となる。
【0111】
図33はロータ部66の回転角に対するトルク特性を例示したグラフ図であり、横軸には、図32に示す状態をロータ部66の回転位置のゼロ基準とした場合における該ロータ部の回転角度を示し、縦軸にはトルクの大きさ(絶対値)を任意単位で示している。尚、「θc」は開口15が閉塞された状態を示し、「−θr−θf」の角度に相当しており(図31参照。)、また、「θo」は開口15が完全に開き切っていて可動羽根20がそれ以上回動不能な状態を示し(図30参照)、「+θr−θf」の角度に相当する。
【0112】
図33に実線で示すグラフ線g1はコイル62A、62Bの通電を行わない場合のトルク特性を示しており、所謂磁気バネとして作用する保持トルクを表している。図示のように回転角θがゼロのときに最小値(ゼロ)を示し、回転角の大きさ(絶対値)が正方向又は負方向に大きくなるにつれてトルクの大きさが増加していく(回転角ゼロを基準として対称的なV字状の特性を示す。)。尚、無通電時のロータ部66については、突極60、60に対してマグネット67のN極やS極が対向する面積が最大となるところが磁気的な安定点とされるが、前記のように可動羽根20の回動は図30に示す位置と図31に示す位置に亘る範囲内に制限されているので、回転角がθcに等しくなる閉塞端や、回転角がθoに等しくなる開放端で安定である(保持トルクが最低値を示す基準点を境界として開口15の閉塞方向(負方向)と開放方向(正方向)とで向きが正反対のトルクが発生してこれが所謂磁気バネとして作用する。)。
【0113】
また、図に一点鎖線で示すグラフ線g2はコイル62A、62Bの通電時におけるトルク特性を示しており、図示のように回転角θがゼロのときに最大値を示し、回転角の大きさ(絶対値)が正方向又は負方向に大きくなるにつれてトルクの大きさが次第に小さくなっていく(回転角ゼロを基準として対称的な山形の特性を示す。)。
【0114】
尚、図中に示す「τs」はロストルク等による駆動限界を示している。
【0115】
図中に破線の縦線で示すように、ロータ部66の回動範囲(使用範囲)は負値θcから正値θoまでとされるが、開口15を閉じる方向への角度範囲「Am」(つまり、負領域の範囲「θc〜0」)の方が、開口15を開く方向への角度範囲「Ap」(つまり、正領域の範囲「0〜θo」)よりも広くなっている。即ち、グラフ線g1において保持トルクが最小となるときのロータ部66の回動位置を基準位置として、開口15に係る閉塞方向へのロータ部の回動範囲が、該開口に係る開放向へのロータ部66の回動範囲によりも大きくされている。そして、開口15の閉塞位置(図31参照)を第1の位置とし、開口15の開放位置(図30参照)を第2の位置とするとき、該第1の位置と第2の位置との間にあって上記基準位置よりも閉塞方向にある第3の位置において、開口15が全開状態とされる(該第3の位置では保持トルクの方向が開口15の閉塞方向に働く。)。
【0116】
このように、無通電時のレンズ保護装置14に対して使用者による不意の手指挿入や、振動や外力等がかかった場合に、可動羽根20が、例えば、第3の位置(保持トルクが上記τsを超える位置等)へと移動して開口15が開放されたとしても、駆動部19の保持トルクによって駆動リング22が一定方向に回転し、開口15が常に閉塞される方向に可動羽根20が移動されて最終的に該開口の全閉状態となる。よって、機械的な付勢手段を用いて可動羽根の位置を常に上記第1の位置に近づく方向へと付勢することなく、レンズ保護対策を講じることができる。
【0117】
また、ステータ部58において、上記したように、コイル62A、62Bが巻回される磁気コア59には一対の突極60、60が形成されており、それらの突極の対向面60a、60a同士が互いに平行な平面とされ、該対向面の間にマグネット67が回転可能な状態で位置された構成によれば、ロータ部66の取付誤差や製造誤差等の影響で該ロータ部が突極の対向面60a、60aに平行な方向にずれたとしても、これによって磁気バランスの崩れによるマグネット67の停止位置への影響がほとんど生じないという利点が得られる。つまり、対をなす突極の対向面が、ロータマグネットの側面(円周面)に対応した凹面状に形成される場合には、ロータ部と突極部との相対的な位置ずれによって無通電時の保持トルクの角度特性に悪影響を及ぼすこと(トルク特性が大きく変化すること)が問題視される。位置的なバラツキが大きいと、例えば、最悪の場合、無通電時に振動や外力等が装置に加わったときに、可動羽根20が開口15を開く方向に移動されてしまう結果、該開口が開いたままの状態になってしまう虞が生じる。そこで、突極の対向面同士を互いに平行な平面とし、それらの間に所定のギャップをもってマグネットを回転可能な状態で位置させることで、許容範囲内で想定される位置のバラツキによって、そのような不具合が発生しないように防止することができる。
【0118】
また、前記したステータ部58のように、磁気コア59のうち、突極60、60と部分59cとの間に位置するコア部分59a、59bにそれぞれコイル巻線を巻回することは、省スペース化や小型化等に有効である。
【0119】
次に、上記したレンズ保護装置14に係る駆動部19の制御について、図34乃至図41を用いて説明する。
【0120】
図34は、撮像装置の要部について構成を例示した概略図であり、図示の便宜上、レンズ保護装置14については正面から見た状態を示している。
【0121】
レンズ保護装置14には、可動羽根20の位置を検出するための位置検出手段として、磁気検出手段27が設けられている。例えば、下記に示す構成形態が挙げられる。
【0122】
(a)ホールICのように、検出素子と増幅部及び出力部を備えた検出手段を用いる形態
(b)増幅部をもたない検出素子を用いる形態
【0123】
先ず、上記(a)では、例えば、ホール素子と増幅部(演算増幅器等)及び出力部を備えた検出手段において、その2値化信号が検出結果としてそのまま制御部120に送出される。
【0124】
また、上記(b)のように、増幅部をもたない検出素子(ホール素子)の場合には、その検出出力がアンプ121で増幅された後で制御部120に送出される。例えば、可動羽根20が上記第1の位置や上記第2の位置に来たときに特定の検出電圧が得られるように調整しておく。前記した例のように、マグネット67が2極着磁とされる構成では、ロータ部66の可動範囲内の所定位置でホール素子が磁極の境界に対向するように配置することができる。
【0125】
制御部120は、可動羽根20の位置検出信号に応じて駆動部19を制御するものである。例えば、マイクロコンピュータ等が用いられ、CPU(中央演算処理装置)やメモリ、時計回路等を備えている。
【0126】
制御部120が出力する駆動用の制御信号は駆動回路122を介して駆動部19のコイル62A、62Bに供給される。
【0127】
可動羽根20によって開口15が閉塞されない状態で撮像光学系123に入射された光は、撮像部124で受光される。そして、光電変換された信号は信号処理部125に送られる。
【0128】
信号処理部125には、カメラDSP(Digital Signal Processor)部や、画像圧縮や伸長のための回路部と、自動焦点調節(AF)、自動露出(AE)、オートホワイトバランス(AWB)等の処理を行う回路部等が含まれ、画像信号は液晶表示デバイス等を用いた表示部126や、記録再生処理部127に送出される。
【0129】
記録再生処理部127は、画像情報を処理して所定の記録媒体128、例えば、半導体記憶素子を用いた記録媒体や、磁気式又は光学式の記録媒体等に記録し、又は記録媒体128から情報を読み出して再生するための回路やインターフェースを備えている。
【0130】
図35は、上記形態(a)において、上方にトルクの角度特性を示し、下方にホールICを用いたセンサ出力を例示したグラフ図である。
【0131】
上図において、横軸にはロータ部66の回転角「θ」をとり、縦軸にはトルクをとっている(その正負については可動羽根20を動かして開口15を開く方向に働くトルクの方向を正方向と定義しており、図の第3象限に示すグラフ線を横軸に関して線対称に折り返したもの及び第1象限に示すグラフ線が、図33のグラフ線g1に相当する。)。また、矢印「ls」で示す範囲は「−τs〜+τs」に相当するロストルクの範囲を示しており、θc、θoについては既述の通りである(尚、図示の便宜上、θcの大きさとθoの大きさを同程度にした例を示している。)。
【0132】
図中に「NR」で示す中立領域は、回転角ゼロにてトルクがゼロとなる位置を中心とし、トルクの大きさがτs未満の所定範囲を占めている。つまり、トルクがロストルクによりも下回る中立領域では、無通電時にロータ部66が回転しない。一方、中立領域以外では、近い方の端(開放端又は閉塞端)に向かってロータ部66が回転し、端に近づくほどトルクの大きさ(絶対値)が増加していく。従って、図の第3象限において中立領域外の位置で開口15が開かれるように該開口の大きさや可動羽根の回動範囲等を設計すれば、無通電時において常に開口を閉じる方向のトルクが働く(これに対して、図の第1象限において中立領域外の位置で開口15が開かれるように設計すると、該開口がある程度大きく開かれた場合に第1象限の中立領域外では開口が閉じなくなってしまうことになる。)。
【0133】
ホールICによって得られる回転位置の検出信号は、下図に示すように、2つの信号「SS1」、「SS2」からなり、いずれも2値化された信号である。
【0134】
例えば、検出信号SS1は、図に実線で示すように、ロータ部66の回転角が負値を示す角度範囲及び上図の第1象限において中立領域を超えない角度範囲においてH(ハイ)レベルを示し、第1象限において中立領域を超える角度範囲においてL(ロー)レベルを示す。
【0135】
検出信号SS2は、図に一点鎖線で示すように、ロータ部66の回転角が、上図の第3象限において中立領域に入らない角度範囲においてLレベルを示し、中立領域内及び第1象限においてHレベルを示す。
【0136】
よって、中立領域は、検出信号SS1及びSS2がともにHレベルを示す範囲として検出される。
【0137】
図36は、上方に回転角度に応じたコイルへの駆動電流を示し、下方にホールICのセンサ出力(SS1、SS2)を示したグラフ図である。
【0138】
上図において、横軸はロータ部66の回転角「θ」を示し、縦軸は駆動電流「Idrv」(開口15を開く方向への駆動電流を正値とする。)を示している。
【0139】
また、下図において横軸は回転角「θ」を示し、縦軸はホールICの出力レベルを示している。
【0140】
駆動電流Idrvの制御に関しては、開口15の閉塞端位置に近い第1の領域と、開口15の開放端位置に近い第2の領域と、第1の領域と第2の領域との間に位置する第3の領域(中間領域)とに分けることができる。つまり、θc側の領域と、θo側の領域との間には上記中立領域が位置し、上記したように中立領域では、トルクの大きさが閾値(τs)以下とされる。そして、中立領域では、ホールICの検出信号SS1及びSS2がともにHレベルを示し、中立領域よりもθc側の領域では検出信号SS1がHレベルを示し、検出信号SS2がLレベルを示す。また、中立領域よりもθo側の領域では検出信号SS1がLレベルを示し、検出信号SS2がHレベルを示す。こうして3つの領域をホールICの2値化された検出信号によって容易に判別することができる。
【0141】
先ず、開口15が閉じられた状態から該開口を開く場合の駆動制御においては、検出信号SS1がHレベルの範囲で駆動部19を通電し、SS1がLレベルになったときに駆動部19の通電を停止させる。つまり、検出信号SS1が制御部120に入力され、SS1がHレベルを示す場合には制御部120から駆動回路122を介してコイル62A、62Bを通電し、正値の駆動電流Idrvを流す(中立領域を乗り越えるまでの間は通電を要する。)。その後、検出信号SS1がLレベルになった場合に制御部120から駆動回路122に送出される制御信号によりコイル62A、62Bの通電を断つ。この時点では中立領域を脱しており、コイルの通電を止めると磁気バネのもつトルクのみでθoに示す開放端に向かって可動羽根20が移動して最終的にはθoの状態に到達する。
【0142】
また、開口15が開かれた状態から該開口を閉じる場合の駆動制御においては、検出信号SS2のレベルに応じて駆動部19の通電の有無を規定する。つまり、検出信号SS2がHレベルの範囲で駆動部19を通電し、SS2がLレベルになったときに駆動部19の通電を停止させれば良い。検出信号SS2が制御部120に入力され、SS2がHレベルを示す場合には制御部120から駆動回路122を介してコイル62A、62Bを通電し、負値の駆動電流Idrvを流す。その後、検出信号SS2がLレベルになった場合に制御部120から駆動回路122に送出される制御信号によりコイル62A、62Bの通電を断つ。この時点では中立領域を脱しており、コイルの通電を止めると磁気バネのもつトルクのみでθcに示す閉塞端に向かって可動羽根20が移動して最終的にはθcの状態に到達する。
【0143】
このように、位置検出手段によって検出される羽根部材の位置に応じて、制御部120がコイルの通電又は無通電の制御を行う形態では、上記した第1の位置と第2の位置との間にある中間領域を検出して、3つの区分領域毎に駆動制御を行うのが簡単である。該中間領域としては、コイルの無通電時における駆動部の保持トルクとロータ部に係る負荷トルクとが均衡する中立領域に規定することが好ましく、当該領域を超えた範囲内では磁気バネのトルクを利用して無通電で開放端又は閉塞端へと可動羽根を移動させることができる。また、中立領域での不意の力によって可動羽根が停止された場合には、コイルの通電により再開(リトライ)動作や、それまでとは逆方向への可動羽根の移動を行うことが可能である。
【0144】
本例に限らず、中立領域を超えた範囲内では、コイルの通電を制限して駆動電流値を低減することも可能である。いずれにしても省電力効果が得られ、また、可動羽根が開放端や閉塞端に到達する前にコイルの通電を断つか又は通電量を制限することで、衝突音を排除し又は低減することができる。
【0145】
また、ホールICを用いる形態では、アンプ121やA/D変換器が不要であり、また位置センサの調整が要らないので、低価格であって消費電力が少なく、小型化に好適である。
【0146】
上記のように、形態(a)では駆動制御の構成や方法が簡単であるという特長を生かすことで、光学素子の保護装置の低コスト化や小型化等の面で有利とされる。
【0147】
次に、上記形態(b)に係る駆動制御について、図37乃至図39に示す各例に従って説明する。
【0148】
尚、本形態では、ホール素子が出力するアナログ信号を増幅するとともに、該信号を、内蔵のA/D変換器によりデジタル信号に変換してから制御部120に取り込む必要があり、上記例との比較では構成が多少複雑化するが、可動羽根の位置を精度良く検出することができる。
【0149】
ホール素子の検出信号は増幅後に制御部120に入力されてデジタル信号として認識される。そして、制御部120が駆動回路122に対してPWM(パルス幅変調)波の制御信号を出力する。該信号を受けた駆動回路122は電圧及びインピーダンス変換を行い、駆動信号を駆動部19に供給する。
【0150】
図37は、横軸に回転角「θ」をとり、縦軸には駆動電流「Idrv」(開口を開く場合の電流を正値とする。)をとって両者の関係を例示したグラフ図であり、中立領域を除く範囲において磁気バネのトルクを含めた出力トルクを一定化するようにした制御例を示す。尚、図中に示す「Ish」や「−Ish」はロストルクに余裕を見込んだ値に相当する電流閾値をそれぞれ示している。
【0151】
先ず、開口15が閉じられた状態から該開口を開く場合の駆動制御においては、回転角θの大きさが小さくなって図の右方に行くにつれてIdrv値が低減される。つまり、図35の第3象限に示すトルク特性を相殺するように、θc付近ではIdrv値を正方向において大きくし、θoに近づく方向に進むにつれてIdrv値を次第に小さくしていく。そして、θ値が縦軸を超えてさらにθoに近づいていくとθ軸を横切ってからIdrv値が負値を示し、さらに進んだ位置からθoにかけてIdrv値が定直線状に変化する。つまり、θoに近づくにつれてIdrvの絶対値が所定の傾斜をもって負方向に増加していく。
【0152】
Ish近辺の領域を除いて、磁気バネによるトルクと、通電により駆動部が発生するトルクとの和がほぼ一定となるように制御部120から駆動回路122にPWM波の信号が出力される。
【0153】
また、開口15が開いた状態から該開口を閉じる場合の駆動制御においては、回転角θの大きさが小さくなって図の左方に行くにつれてIdrv値が増加していく。つまり、図35の第1象限に示すトルク特性を相殺するように、θo付近ではIdrvの絶対値を負方向において大きくし、θcに近づく方向に進むにつれてIdrvの絶対値を次第に小さくしていく。そして、θ値が縦軸を超えてさらにθcに近づいていくとθ軸を横切ってからIdrv値が正値を示し、さらに進んだ位置からθcにかけてトルクが定直線状に変化する。つまり、θcに近づくにつれてIdrv値が所定の傾斜をもって正方向に増加していく。
【0154】
Ish近辺の領域を除いて、磁気バネによるトルクと、通電により駆動部が発生するトルクとの和がほぼ一定となるように制御部120から駆動回路122にPWM波の信号が出力される。
【0155】
可動羽根の可動範囲内における位置の違いによってロストルク(負荷)は変化しないため、磁気バネを含めた出力トルクを一定化させることにより、全可動範囲に亘って可動羽根を適正なトルクで駆動できる。
【0156】
本例では、θoやθcに近づくにつれてIdrvがほぼ一定の傾斜をもつように制御されるが、これは、可動範囲の末端(メカ端)での衝突の力を最小限に抑えることで動作音を極力小さくする同時に耐久性能を高めるためである。つまり、可動ストローク中を羽根部材が移動している間はほとんど音がなく、かつ末端への該部材に衝突時に動作音をなくすことができれば、バリア装置の無音化を実現することができる。そこで、オープンループ制御でこの作動音を最小に抑えるために、図37に示すような電流波形での駆動が好ましい。また、耐久回数の限界については、可動範囲末端への衝突によるバリア機構の劣化が問題とされ、耐久回数を機構上の工夫によって増加しようとすると一般にバリア自体が大きくなり、可動部が大きくなると消費電力が増えてしまう。そこで、図37に示す電流波形に従う駆動制御を採用することで、可動部を大きくすることなく、低消費電力のバリア機構を実現することが可能となる。尚、動作方向と反対に電流を流す量については以上の事項を勘案して最適値を決める必要がある。
【0157】
図38は別の制御例を示すグラフ図であり、各軸の定義については図37と同じである。
【0158】
上記した例との相違点は下記に示す通りである。
【0159】
・可動羽根の閉塞端に近い範囲では、θcに近くづくにつれて駆動電流の変化量が次第に小さくなること。
・可動羽根の開放端に近い範囲では、θoに近くづくにつれて駆動電流の変化量が次第に小さくなること。
【0160】
本例では、開放端や閉塞端に近い領域では、磁気バネのトルクと、通電により駆動部19が発生するトルクとの和が規定値よりも小さくなるように制御して、可動範囲の末端部(メカ端)での衝突速度を低減させることで、衝突音の低減及び耐久性の向上を図ることができる。
【0161】
また、図39は、さらに別の制御例を示すグラフ図であり、各軸の定義については図37と同じである。
【0162】
図38に示す例との相違点は下記に示す通りである。
【0163】
・可動羽根の移動により開口が開かれる方向に回転角θが変化する場合に、IdrvがIsh未満となり、さらに「θ=θp(>0)」でIdrv値がゼロを示す時点でコイルの通電が停止されること。
・可動羽根の移動により開口が閉じられる方向に回転角θが変化する場合に、Idrvが−Ishを超え、さらに「θ=θq(<0)」でIdrv値がゼロを示す時点でコイルの通電が停止されること。
【0164】
本例では、θq乃至θpに示す範囲が上記した中立領域に対応しており、可動羽根の開放端又は閉塞端から中立領域までの間は、磁気バネのトルクと、通電により駆動部19が発生するトルクとの和がほぼ一定となるように制御する。つまり、上記と同様に回転角θの大きさが小さくなるにつれてIdrv値が小さくなっていくが、θp又はθqを超えて他方の端に行こうとする場合には、中立領域を通り越した時点で駆動回路122の出力停止が行われる。つまり、それから先は、磁気バネのトルクのみによって他方の端、つまり、開口を開く場合にはθoに示す開放端に向けて、また開口を閉じる場合にはθcに示す閉塞端に向けて可動羽根が移動する。これによって、必要最小限の消費電力をもって可動羽根を駆動することができる。
【0165】
尚、本発明の適用においては、上記した例に限らず、例えば、中立領域においてコイルの通電時間が予め決められた時間を越えないように制限すること、あるいは、該通電時間に係る制限時間の終了直前においてそれまでの通電方向とは逆方向に駆動電流を流すとともにその通電時間を制御することによって、さらに精緻な駆動制御を実現することができる。
【0166】
例えば、コイルの通電時間が長く、異常かつ弊害が発生したことを判断するために制限時間を設定する場合において、異物の挿入等によるバリア機構の故障を回避し、また、手指を挟まないようにすることに配慮すべきである。つまり、異物挿入等により、通電時間が長くなると温度上昇により性能が劣化する虞が生じるため、そのような事態の継続を断つために時間制限をかける必要があり、その制限時間はバリア装置の温度上昇特性と耐熱性能から決められる。また、手指挿入については、怪我を防ぐために時間制限をかける必要があり、その制限時間はバリア機構のアクチュエータに発生するトルク(駆動電流)から決められる。
【0167】
コイルの通電時間が制限時間を越えた原因が異物挿入と判断された場合には、例えば、それまでとは反対の方向に通電してから、再び元の方向への通電を行うことで、挟まった異物をふり落すことによって復帰可能な場合がある。そのための通電時間と通電量については、バリア機構のアクチュエータの発生トルクと、想定する異物及びその想定される挿入箇所から決めることができる。尚、異物挿入の場合には手指挿入の場合とは異なり、ロック状態で停止するので、 通電時間中のバリア羽根の位置が全く変化しなければ異物が挟まったことを容易に判断することができる。
【0168】
次に、可動羽根の駆動制御に係る処理の流れについて、図40及び図41に示すフローチャート図を用いて説明する。
【0169】
図40は、開口が閉じられた状態から可動羽根を移動させて該開口を開放させる場合の処理例を示している。
【0170】
先ず、ステップS1では、駆動部19の通電により、コイル62A、62Bに駆動電流Idrvを流す。そして、ステップS2では、開口15が開放されたかどうかを判断し、開放時にはステップS3に進んで駆動部19の通電を止める。尚、図36に説明した例では、ホールICの検出信号に基づいてコイルの通電の有無が決定され、また、図39に説明した例では、回転角θがθq乃至θpに示す範囲を超えたかどうかを判断すれば良く、ステップS2では、回転角θが中立領域を超え、開口がある程度開かれたかどうかが判断されることになる。
【0171】
ステップS2において、開口15が充分に開かれた状態でないことが判断された場合にステップS4に進み、ここでは所定のクロック信号に基づく計数処理が行われる。そして、次ステップS5では、カウンタの計数値が予め決められた規定値以下であるか否かの条件判断がなされ、肯定的判断結果が得られた場合にはステップS1に戻る。しかし、否定的判断結果が得られた場合(つまり、いつまでたっても可動羽根が開放端の位置に来ない場合)にはステップS6に進んで、駆動部19を緊急停止させてコイル62A、62Bの通電を断つ。
【0172】
図41は、開口が開かれた状態から可動羽根を移動させて該開口を閉じる場合の処理例を示している。
【0173】
ステップS11では、駆動部19の通電により、コイル62A、62Bに駆動電流Idrvを流す。そして、ステップS12では、開口15が閉塞されたかどうかを判断し、閉塞時にはステップS13に進んで駆動部19の通電を止める。尚、図36に説明した例では、ホールICの検出信号に基づいてコイルの通電の有無が決定され、また、図39に説明した例では、回転角θがθq乃至θpに示す範囲を超えたかどうかを判断すれば良く、ステップS12では、回転角θが中立領域を超え、開口がある程度閉じられたかどうかが判断されることになる。
【0174】
ステップS12において、開口15が閉じられていないことが判断された場合にステップS14に進んで計数処理が行われる。そして、次ステップS15では、カウンタの計数値が予め決められた規定値以下であるか否かの条件判断がなされ、肯定的判断結果が得られた場合にはステップS11に戻る。しかし、否定的判断結果が得られた場合(つまり、いつまでたっても可動羽根が閉塞端の位置に来ない場合)にはステップS16に進んでカウント値をクリア(リセット)した後で、リトライ動作のために図40のステップS1に進む。
【0175】
開口15の閉塞動作において可動羽根が閉塞端に達しない場合には、手指等が開口と可動羽根の間に挟まれないように開口が開放されたままで駆動制御を終了させることが安全対策上望ましい(無理に閉塞動作を継続させると手指や異物等が抜けなくなったり、損傷等の原因となる。)。また、開口が開放されたままで駆動制御を終了させることは撮影機会を失う確率を低減させる上でも効果的である。
【0176】
以上に説明した構成によれば、下記に示す利点が得られる。
【0177】
・信頼性や耐久性に優れた保護装置を実現できること
例えば、可動羽根の駆動にダイレクト駆動型のアクチュエータを用いる場合に、可動羽根に係る開放端の位置と閉塞端の位置のみを検出するセンサが設けられ、アクチュエータの発生トルクについては、開放端や閉塞端に近い領域でも、可動範囲中の最大負荷位置でも可動羽根を充分に駆動できるトルク設定とされる。その場合に、位置検出を機械式スイッチで行う場合には該スイッチによるロストルクが発生し、また、位置検出精度が低い。このために、開放端や閉塞端に近い領域においても動作を充分に保証できるようにするには、大きなトルクを発生させることが必要であって、それには余裕を見込んだ駆動電流をアクチュエータに流す必要があり、耐久性等への配慮が必要である。これに対して、上記の構成によれば、ホール素子等の磁気的な検出手段を用いており、また、駆動部の通電時にコイルに大きな電流を流す必要がなく、開放端や閉塞端に近い領域では磁気バネのトルクを利用して可動羽根を開放端又は閉塞端の方向へと動かすことができる(機械的な付勢バネ等は基本的に必要ない。)。
【0178】
・低消費電力で静音性能の高い保護装置を実現できること
例えば、位置検出手段によって検出される中間領域を基準として、該領域よりも可動羽根の閉塞端位置又は開放端位置に近い領域では、制御手段によってコイルの通電が停止されるか又は通電量が制限される。つまり、可動羽根を移動させて当該領域を通り越した時点で通電を断つか又は通電量を低減させることにより、駆動時の消費電力を少なくすることができる(携帯型機器等への適用においてバッテリの駆動時間を延ばすことができる。)。また、可動羽根を構成する羽根部材が閉塞端位置又は開放端位置に来たときの衝撃により発生する音(衝突音)をなくし又は充分に低減させることができる。駆動部の無通電状態において、上記中立領域以外では、現位置から近い方の端(開放端又は閉塞端)に向かう方向の磁気バネのトルクにより可動羽根が動かされ、端に行くほどに該トルクが大きくなる。よって、中立領域を超えた時点で通電を止めても、可動羽根を構成する羽根部材が閉塞端位置又は開放端位置へと移動され、しかも、その際に過大なトルクをもって羽根部材が可動範囲の末端部(ストッパー部等)に勢い良く衝突することがないので、動作音防止対策として有効である。
【0179】
・レンズバリア装置等の小型化、低コスト化に有効であること
可動羽根を常に閉塞端方向に付勢するための機械的な手段が不要であって構成が簡素であり、駆動部に大きな電流を流す必要がなく、ロストルクに余裕を見込んだ必要最低限のトルクを発生させれば良いので駆動部の小型化に有効である。
【図面の簡単な説明】
【0180】
【図1】本発明に係る光学素子の保護装置の基本構成例を示す図である。
【図2】本発明に係る撮像装置の構成例を示す斜視図である。
【図3】図4乃至図29とともに本発明に係る保護装置の構成例を示す図であり、本図は斜視図である。
【図4】保護装置の正面図である。
【図5】保護装置の背面図である。
【図6】撮影方向を前側として保護装置を斜め前方からみた場合の分解斜視図である。
【図7】保護装置を斜め後方からみた場合の分解斜視図である。
【図8】第1の構成部材を例示した正面図である。
【図9】第1の構成部材を斜め後方からみた斜視図である。
【図10】図11乃至図13とともに可動羽根を構成する羽根部材の形状例を示す図であり、本図は正面図である。
【図11】羽根部材の背面図である。
【図12】羽根部材の側面図である。
【図13】羽根部材の断面図である。
【図14】羽根部材が第1の構成部材に取り付けられた状態において、開口が閉じられた状態を示す図である。
【図15】羽根部材が第1の構成部材に取り付けられた状態において、開口が開かれた状態を示す図である。
【図16】図17乃至図20とともに、駆動部の構成例を示す図であり、本図はステータ部の側面図である。
【図17】ステータ部の底面図である。
【図18】図19とともに、ロータ部の構成例を示す図であり、本図は斜視図である。
【図19】ロータ部の側面図である。
【図20】駆動部の構成を示す図である。
【図21】図22乃至図24とともに、第2の構成部材を例示した図であり、本図は正面図である。
【図22】背面図である。
【図23】部分的な断面図である。
【図24】斜視図である。
【図25】図26、図27とともに、駆動リングを例示した図であり、本図は正面図である。
【図26】背面図である。
【図27】位置検出用マグネットを取り外した状態を示した分解斜視図である。
【図28】第3の構成部材を例示した斜視図である。
【図29】第3の構成部材を示す背面図である。
【図30】図31、図32とともに可動羽根の移動に関する動作説明のための図であり、本図は羽根部材同士が最も離れた位置まで回動され、開口が完全に開放された状態を示す図である。
【図31】羽根部材同士が当接した位置まで回動され、開口が完全に閉塞された状態を示す図である。
【図32】無通電時において開口が無理やり開かれた最大限の状態を示す図である。
【図33】ロータ部の回転角に対するトルク特性を例示したグラフ図である。
【図34】撮像装置の要部構成について概略的に示した説明図である。
【図35】上方にトルクの回転角度特性を示し、下方にセンサ出力を示したグラフ図である。
【図36】位置検出手段にホールICを用いた制御形態の一例を説明するためのグラフ図である。
【図37】位置検出手段にホール素子を用いた制御形態の一例を説明するためのグラフ図である。
【図38】制御形態の別例を説明するためのグラフ図である。
【図39】制御形態のさらに別例を説明するためのグラフ図である。
【図40】図41とともに、可動羽根の駆動制御に係る処理の流れを説明するための図であり、本図は開口が閉じられた状態から可動羽根を移動させて該開口を開放させる場合の処理例を示すフローチャート図である。
【図41】開口が開かれた状態から可動羽根を移動させて該開口を閉じる場合の処理例を示すフローチャート図である。
【符号の説明】
【0181】
1…保護装置、5…開口、7…可動羽根、9…位置検出手段、10…制御手段、11…撮像装置、15…開口、19…駆動部、20…可動羽根、58…ステータ部、59…磁気コア、59a…第1の部分、59b…第2の部分、59c…第3の部分、60…突極、60a…対向面、62A、62B…コイル、66…ロータ部、67…マグネット




 

 


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