カメラ用羽根駆動ユニット及び携帯情報端末装置
【課題】携帯電話機等に搭載されたカメラユニットに適用されるシャッタ羽根や絞り羽根を駆動する小型のカメラ用羽根駆動ユニットを提供する。
【解決手段】携帯電話機等のヒンジ部（筒部材）の内側に配置されて筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するロータ６１，８１を含む電磁アクチュエータ６０，８０、筒部材の内側に配置されてロータと一体的に回転すると共に筒部材に形成された撮影窓３１ａに臨む位置と撮影窓から退避した全開位置との間を往復動して撮影窓から進入する光量を調整し得る羽根部材７０，９０により、カメラ用羽根駆動ユニットが構成される。これによれば、携帯電話機等のヒンジ部内に、カメラユニット及びカメラ用羽根駆動ユニットを配置することができ、携帯電話機等の小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができる。
【解決手段】携帯電話機等のヒンジ部（筒部材）の内側に配置されて筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するロータ６１，８１を含む電磁アクチュエータ６０，８０、筒部材の内側に配置されてロータと一体的に回転すると共に筒部材に形成された撮影窓３１ａに臨む位置と撮影窓から退避した全開位置との間を往復動して撮影窓から進入する光量を調整し得る羽根部材７０，９０により、カメラ用羽根駆動ユニットが構成される。これによれば、携帯電話機等のヒンジ部内に、カメラユニット及びカメラ用羽根駆動ユニットを配置することができ、携帯電話機等の小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り畳み式の携帯電話機のヒンジ部等に収容できるカメラ用羽根駆動ユニット及びこのカメラ用羽根駆動ユニットを搭載した携帯電話機等の携帯情報端末装置に関し、特に、光量を調整するシャッタ羽根、絞り羽根（絞り開口を有する羽根、あるいはＮＤフィルタを有する羽根）等の羽根部材を駆動するカメラ用羽根駆動ユニット及び携帯情報端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯電話機としては、操作ボタン等が配置された本体、表示部が配置された蓋体、蓋体を本体に対して折り畳み自在に連結する円筒状のヒンジ部を備えた携帯電話機において、ヒンジ部に円形の撮影窓を設けると共にヒンジ部の内部にレンズ光学系（ズームレンズ光学系又は単焦点レンズ光学系）及び撮像素子を配置し、撮影窓から進入した被写体光を、レンズ光学系を通して撮像素子に導き結像させて撮影するカメラユニットを搭載したものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
また、他の携帯電話機としては、操作ボタン等が配置された本体、表示部が配置された蓋体、蓋体を本体に対して折り畳み自在に連結する円筒状のヒンジ部を備えた携帯電話機において、蓋体の一部に回転自在な円筒状の回転体を設け、この回転体に円形の撮影窓を設けると共に回転体の内部にレンズ光学系、さらに蓋体の内部に撮像素子を配置し、撮影窓から進入した被写体光を、レンズ光学系を通して撮像素子に導き結像させて撮影するカメラユニットを搭載したものが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
一方、携帯電話機に搭載されるカメラユニットにおいても、撮像素子の高画素化が進められており、より鮮明な画像を撮影するには、絞り開口やＮＤフィルタを有する機械式の絞り羽根を用いて被写体光の光量を調整し、又、シャッタ動作として単に撮像素子の駆動を制御する（電子シャッタ）だけでなく機械式のシャッタ羽根を用いて露光時間を高精度に規定する必要がある。
そこで、従来のシャッタ羽根や絞り羽根等の羽根部材、羽根部材を開閉駆動する駆動力を発生する電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータの駆動力を羽根部材に伝達する伝達機構等を、単にヒンジ部に搭載しようとしても、ヒンジ部の容積に限界があるため搭載するのが困難であり、従来の羽根部材、伝達部材、電磁アクチュエータ等をそのまま搭載すると、ヒンジ部の大径化、携帯電話機の大型化を招くことになる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９０５２３号公報
【特許文献２】特開２００２−３７４４３４号公報
【特許文献３】特開２００３−１８２７６号公報
【特許文献４】特開２００３−３０９７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を図りつつ、携帯電話機等の携帯情報端末装置に搭載されるカメラユニットに適用されて被写体光の光量を調整し得るシャッタ羽根、絞り羽根（絞り開口を有する絞り羽根、あるいは、ＮＤフィルタが貼付された領域を有する絞り羽根）等の羽根部材を駆動するカメラ用羽根駆動ユニット及びこれを用いた携帯情報端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカメラ用羽根駆動ユニットは、筒部材の内側に配置されて筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するロータを含む電磁アクチュエータと、筒部材の内側に配置されてロータと一体的に回転すると共に筒部材に形成された撮影窓に臨む位置と撮影窓から退避した全開位置との間を往復動して撮影窓から進入する光量を調整し得る羽根部材とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、電磁アクチュエータが駆動されて、そのロータが回転すると、羽根部材がロータと一体的に筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転して、撮影窓から進入する被写体光の光量を調整する（例えば、完全に遮断する、所定量に絞る）。
このように、ロータに対して羽根部材が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ及び羽根部材が筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するため、中心軸線と交差する軸線回りに回転する場合に比べて筒部材を小径化及び小型化することができる。
したがって、例えば携帯情報端末装置の一部をなす筒部材の内部に、レンズ光学系及び撮像素子を含むカメラユニットが配置される構成において、このカメラ用羽根駆動ユニットを（例えば、小径のヒンジ部あるいは専用の円筒部材等の）筒部材の内部に配置することが可能になり、それ故に、カメラユニットが搭載された携帯電話機等の携帯情報端末装置において、小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができる。
【０００８】
上記構成において、羽根部材は、円筒状に形成された筒部材の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、円筒状をなす筒部材の内周壁面に沿うように羽根部材を配置して往復動させることができるため、筒部材の小径化及び小型化を達成しつつ、撮影窓から進入する被写体光の光量を高精度に調整する（光を完全に遮断又は光量を所定レベルに絞る）ことができる。
【０００９】
上記構成において、羽根部材は、撮影窓に臨む位置において光を遮断し得るシャッタ羽根と、撮影窓に臨む位置において光を絞る絞り羽根とを含み、電磁アクチュエータは、シャッタ羽根を駆動する第１電磁アクチュエータと、絞り羽根を駆動する第２電磁アクチュエータとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１電磁アクチュエータのロータが一方向に回転すると、シャッタ羽根が撮影窓に臨む位置に移動して光を遮断し、第１電磁アクチュエータのロータが他方向に回転すると、シャッタ羽根が撮影窓から退避した全開位置に移動して光の通過を許容する。また、第２電磁アクチュエータのロータが一方向に回転すると、絞り羽根が撮影窓に臨む位置に移動して光を所定の光量に絞り、第２電磁アクチュエータのロータが他方向に回転すると、絞り羽根が撮影窓から退避した全開位置に移動して絞りを解除する。
【００１０】
上記構成において、第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、筒部材の中心軸線方向において互いに対向するように配置され、シャッタ羽根及び絞り羽根は、筒部材の径方向においてオーバラップし得るように配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１電磁アクチュエータと第２電磁アクチュエータとが筒部材の中心軸線方向において対向するように配置されるため、筒部材の内部空間を有効に利用することができ、又、シャッタ羽根と絞り羽根とが筒部材の径方向においてオーバラップし得るように配置されるため、絞り動作とシャッタ動作とをそれぞれ独立して所望のタイミングで確実に行わせることができる。
【００１１】
上記構成において、電磁アクチュエータは、複数の角度位置において多段的に停止し得るように回転駆動され、羽根部材は、撮影窓に臨む第１角度位置において光を絞る絞り開口又はＮＤフィルタが貼付された領域と、撮影窓に臨む第２角度位置において光を遮断する遮断領域と、を少なくとも画定するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、一つの電磁アクチュエータ（例えば、ステッピングモータ、その他の多段停止型のモータ）が、第１角度位置まで回転すると、羽根部材の絞り開口又はＮＤフィルタが撮影窓に臨む位置に位置決めされて光量を所定レベルに絞り、又、第２角度位置まで回転すると、羽根部材の遮断領域が撮影窓に臨む位置に位置決めされて光を遮断する。
このように、一つの電磁アクチュエータと一つの羽根部材だけで、絞り動作及びシャッタ動作を行うことができるため、部品点数を削減して、構造の簡素化、低コスト化、小型化、携帯情報端末装置の小型化等を達成することができる。
【００１２】
本発明の携帯情報端末装置は、操作ボタンが配置された本体と、表示部が配置された蓋体と、蓋体を本体に対して折り畳み自在に連結するヒンジ部と、ヒンジ部に収容されたレンズ光学系及び撮像素子を含むカメラユニットとを備えた携帯情報端末装置であって、上記ヒンジ部は筒部材を画定し、この筒部材には、上記構成をなすカメラ用羽根駆動ユニットのうちのいずれか一つのカメラ羽根駆動ユニットが配置されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、ヒンジ部にカメラユニットを搭載した携帯情報端末装置において、上記構成をなすカメラ用羽根駆動ユニットをヒンジ部に配置することで、ヒンジ部及び携帯情報端末装置の小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができるカメラ付きの携帯電話機等の携帯情報端末装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成をなすカメラ用羽根駆動ユニットによれば、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、携帯電話機等の携帯情報端末装置に搭載されるカメラユニットに適用されて被写体光の光量を調整し得るシャッタ羽根、絞り羽根（絞り開口を有する羽根、あるいは、ＮＤフィルタを有する羽根）等の羽根部材を駆動するカメラ用羽根駆動ユニットを得ることができ、又、このようなカメラ用羽根駆動ユニットを搭載することで、小型化を達成しつつ鮮明で高画質の画像を撮影できるカメラ付きの携帯情報端末装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図６は、本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットを搭載した携帯情報端末装置としての携帯電話機を示すものであり、図１は携帯電話機の斜視図、図２は携帯電話機のヒンジ部の内部を示す中心軸線を含む面での断面図、図３はヒンジ部の内部を示す中心軸線方向から視た断面図、図４はカメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及びシャッタ羽根（羽根部材）を示す斜視図、図５はカメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び絞り羽根（羽根部材）を示す斜視図、図６（ａ），（ｂ）はロータ及び羽根部材の構造を示す断面図である。尚、図３においては、説明の便宜上、後述する第１電磁アクチュエータ６０と第２電磁アクチュエータ８０とを重ねて表示している。
【００１５】
携帯電話機Ｐは、図１に示すように、複数の操作ボタン１０ａが配置された本体１０、種々の情報を表示する表示部（液晶モニター）２０ａが配置された蓋体２０、蓋体２０を本体１０に対して折り畳み自在に連結するヒンジ部３０を備えている。
本体１０は、操作ボタン１０ａを表面に配列して保持すると共に、その内部において、送受信回路及び制御回路、後述するカメラユニットＣ及びカメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２の駆動回路、電源等を内蔵している。
蓋体２０は、表示部２０ａを露出するように保持すると共に、その内部において、表示回路、その他の電子回路等を内蔵している。
【００１６】
ヒンジ部３０は、図１に示すように、中心軸線Ｓをもつ筒部材としての円筒部材３１を含み、蓋体２０を本体１０に対して折り畳み自在に連結するように形成されている。
そして、ヒンジ部３０は、図１及び図２に示すように、その円筒部材３１に形成された円形の撮影窓３１ａを有し、その内部において、撮影窓３１ａを通る被写体光の光軸Ｌ上に配置されたレンズ光学系４０及び撮像素子５０からなるカメラユニットＣ、２つのカメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２を収容している。
ここで、円筒部材３１は、中心軸線Ｓ回りに回転自在に支持されて、撮影窓３１ａを所定の角度に方向付けられるようになっている。
【００１７】
レンズ光学系４０は、撮影窓３１ａの内側に配置されたレンズＧ１、光軸方向ＬにおいてレンズＧ１の後方に順次配列された、レンズＧ２、レンズＧ３、レンズＧ４を備えており、ヒンジ部３０の内部に配置されて固定されている。
撮像素子５０は、ＣＣＤ等により構成されるものであり、光軸方向Ｌにおいて、ヒンジ部３０の内部でかつレンズ光学系４０の後方に配置されて固定されている。
【００１８】
カメラ用羽根駆動ユニットＭ１は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内部に配置されており、第１電磁アクチュエータ６０、第１電磁アクチュエータ６０に含まれるロータ６１に設けられた羽根部材としてのシャッタ羽根７０等により形成されている。
第１電磁アクチュエータ６０は、図２及び図３に示すように、ロータ６１、ロータ６１を中心軸線Ｓと平行な軸線（ここでは中心軸線Ｓ上に一致する軸線）回りに回動自在に支持する支持枠６２、支持枠６２の周りに巻回された励磁用のコイル６３、支持枠６２の外周に嵌合された円筒状のヨーク６４、支持枠６２に嵌合して固定された複数の鉄ピン６５等を備えている。
ロータ６１は、支持枠６２に支持される回転軸６１ａ、回転軸６１ａを中心とする円柱状の着磁部６１ｂ、シャッタ羽根７０を保持した腕部６１ｃを一体的に備えるように形成されている。
支持枠６２は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内壁に固定されるように形成されており、シャッタ羽根７０を撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置決めするべく腕部６１ｃを当接させるストッパ６２ａ、シャッタ羽根７０を撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めするべく腕部６１ｃを当接させるストッパ６２ｂを備えている。
コイル６３は、ロータ６１の回転軸６１ａの両端を外側から覆うように、支持枠６２に巻回されている。
【００１９】
シャッタ羽根７０は、図２及び図４に示すように、略矩形形状をなすと共に所定の曲率に湾曲して形成されている。
ここで、シャッタ羽根７０は、図６（ａ）に示すように、金属板等により形成された後、ロータ６１の腕部６１ｃに結合されてもよく、又、図６（ｂ）に示すように、ロータ６１の腕部６１ｃを形成する樹脂材料により一体成形されてもよい。
また、シャッタ羽根７０は、湾曲して形成されることで、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の所定曲率をなす内周壁面と平行に配置されて一定の間隔を維持した状態で、図３に示すように、撮影窓３１ａに臨む位置（光を遮断する位置）と撮影窓３１ａから退避した全開位置（光の通過を許容する位置）との間を往復動するようになっている。
ここで、シャッタ羽根７０は、円筒部材３１の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されているため、円筒部材３１の内周壁面に沿うようにシャッタ羽根７０を配置して往復動させることができ、円筒部材３１の小径化及び小型化を達成しつつ、撮影窓３１ａから進入する被写体光を完全に遮断することができる。
【００２０】
カメラ用羽根駆動ユニットＭ２は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内部に配置されており、第２電磁アクチュエータ８０、第２電磁アクチュエータ８０に含まれるロータ８１に設けられた羽根部材としての絞り羽根９０等により形成されている。
第２電磁アクチュエータ８０は、図２及び図３に示すように、ロータ８１、ロータ８１を中心軸線Ｓと平行な軸線（ここでは中心軸線Ｓ上に一致する軸線）回りに回動自在に支持する支持枠８２、支持枠８２の周りに巻回された励磁用のコイル８３、支持枠８２の外周に嵌合された円筒状のヨーク８４、支持枠８２に嵌合して固定された複数の鉄ピン８５等を備えている。
ロータ８１は、支持枠８２に支持される回転軸８１ａ、回転軸８１ａを中心とする円柱状の着磁部８１ｂ、絞り羽根９０を保持した腕部８１ｃを一体的に備えるように形成されている。
支持枠８２は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内壁に固定されるように形成されており、絞り羽根９０を撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置決めするべく腕部８１ｃを当接させるストッパ８２ａ、絞り羽根９０を撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めするべく腕部８１ｃを当接させるストッパ８２ｂを備えている。
コイル８３は、ロータ８１の回転軸８１ａの両端を外側から覆うように、支持枠８２に巻回されている。
【００２１】
絞り羽根９０は、図２及び図５に示すように、略矩形形状をなすと共に所定の曲率に湾曲して形成され、その略中央において所定径をなす絞り開口９０ａを画定している。
ここで、絞り羽根９０は、図６（ａ）に示すように、金属板等により形成された後、ロータ８１の腕部８１ｃに結合されてもよく、又、図６（ｂ）に示すように、ロータ８１の腕部８１ｃを形成する樹脂材料により一体成形されてもよい。
また、絞り羽根９０は、湾曲して形成されることで、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の所定曲率をなす内周壁面と平行に配置されて一定の間隔を維持した状態で、図３に示すように、撮影窓３１ａに臨む位置（光を絞る位置）と撮影窓３１ａから退避した全開位置（光を絞らない位置）との間を往復動するようになっている。
ここで、絞り羽根９０は、円筒部材３１の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されているため、円筒部材３１の内周壁面に沿うように絞り羽根９０を配置して往復動させることができ、円筒部材３１の小径化及び小型化を達成しつつ、撮影窓３１ａから進入する被写体光の光量を所定レベルに高精度に絞ることができる。
尚、絞り羽根９０として、絞り開口９０ａを有するものを示したが、これに限定されるものではなく、所定の開口にＮＤフィルタが貼付されたものを採用してもよい。
【００２２】
ここで、第１電磁アクチュエータ６０と第２電磁アクチュエータ８０とは、図２に示すように、ヒンジ部３０（外周壁３１）の中心軸線Ｓ方向において互いに対向するように配置されている。これにより、ヒンジ部３０（外周壁３１）の内部空間を有効に利用することができる。
また、シャッタ羽根７０と絞り羽根９０とは、図２に示すように、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の径方向においてオーバラップし得るように配置されている。このように、シャッタ羽根７０と絞り羽根９０とが円筒部材３１の内部に配置されると共に径方向においてオーバラップし得るように配置されるため、絞り動作とシャッタ動作とをそれぞれ独立して所望のタイミングで確実に行わせることができる。
【００２３】
次に、上記カメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２及びカメラユニットＣを搭載した携帯電話機における撮影動作について説明する。
先ず、休止状態において、シャッタ羽根７０及び絞り羽根９０は、撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられて、外部から光が進入するのを遮断した状態にある。
ここで、操作ボタン１０ａの一つが操作されて撮影モードになると、第１電磁アクチュエータ６０及び第２電磁アクチュエータ８０がそれぞれ駆動されて、シャッタ羽根７０及び絞り羽根９０が、撮影窓３１ａから退避した全開位置に移動させられる。
【００２４】
そして、操作ボタン１０ａの一つが操作されてレリーズ動作が行われると、撮像素子５０により被写体光の光量が測定される。
そして、光量を絞る必要がないと判断された場合、撮像素子５０による電荷の蓄積が開始され、所定時間経過後に、第１電磁アクチュエータ６０が駆動されて、ロータ６１が一方向に回転すると共にシャッタ羽根７０が撮影窓３１ａに臨む位置に移動して、被写体光を遮断する。
これにより、撮像素子５０による撮影が完了し、画像データの蓄積等が行われた後、第１電磁アクチュエータ６０が逆向きに駆動されて、ロータ６１が逆方向に回転して、シャッタ羽根７０が撮影窓３１ａから退避した全開位置に移動し、次の撮影に備えて待機状態となる。
【００２５】
一方、撮像素子５０により被写体光の光量が測定され、光量を絞る必要があると判断された場合、第２電磁アクチュエータ８０が駆動されて、ロータ８１が一方向に回転すると共に絞り羽根９０が撮影窓３１ａに臨む位置に移動して、被写体光の光量を所定レベルに絞る。続いて、撮像素子５０による電荷の蓄積が開始され、所定時間経過後に、第１電磁アクチュエータ６０が駆動されて、ロータ６１が一方向に回転すると共にシャッタ羽根７０が撮影窓３１ａに臨む位置に移動して、被写体光を遮断する。
これにより、撮像素子５０による撮影が完了し、画像データの蓄積等が行われた後、第１電磁アクチュエータ６０及び第２電磁アクチュエータ８０が逆向きに駆動されて、ロータ６１，８１が逆方向に回転して、シャッタ羽根７０及び絞り羽根９０が撮影窓３１ａから退避した全開位置に移動し、次の撮影に備えて待機状態となる。
【００２６】
上記のように、第１電磁アクチュエータ６０及び第２電磁アクチュエータ８０が駆動されて、そのロータ６１，８１が回転すると、シャッタ羽根７０がロータ６１と一体的にかつ絞り羽根９０がロータ８１と一体的に円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線（ここでは同軸）回りに回転して、撮影窓３１ａから進入する被写体光の光量を調整する（完全に遮断する、所定量に絞る）ようになっている。
このように、ロータ６１，８１に対して羽根部材（シャッタ羽根７０、絞り羽根９０）が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ６１，８１及び羽根部材（シャッタ羽根７０、絞り羽根９０）が円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線回りに回転するため、中心軸線Ｓと交差する軸線回りに回転する場合に比べて円筒部材３１を小径化及び小型化することができる。
【００２７】
したがって、携帯電話機Ｐの一部をなすヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内部に、レンズ光学系４０及び撮像素子５０を含むカメラユニットＣが配置される構成において、このカメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２を円筒部材３１の内部に配置することが可能になり、それ故に、カメラユニットＣが搭載された携帯電話機において、小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができる。
【００２８】
図７は、本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットの他の実施形態を示すものであり、カメラ用羽根駆動ユニットＭ２をカメラ用羽根駆動ユニットＭ２´に変更した以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については説明を省略する。
この実施形態におけるカメラ用羽根駆動ユニットＭ２´は、ロータ８１´が３箇所の回転角度位置において停止するように形成された第２電磁アクチュエータ８０´と、口径の異なる２つの絞り開口９０ａ，９０ｂを画定するように形成された絞り羽根９０´を備えている。
尚、絞り羽根９０´として、２つの絞り開口９０ａ，９０ｂを有するものを示したが、これに限定されるものではなく、一方の開口にＮＤフィルタが貼付されたもの、あるいは、２つの開口に濃度の異なるＮＤフィルタが貼付されたものを採用してもよい。
【００２９】
この実施形態においては、ロータ８１´が一方の回転端角度位置に停止しているとき、絞り羽根９０´は撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置付けられ、ロータ８１´が中間角度位置に停止しているとき、絞り羽根９０´は絞り開口９０ａが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられ、ロータ８１´が他方の回転端角度位置に停止しているとき、絞り羽根９０´は絞り開口９０ｂが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられる。
すなわち、この実施形態においては、カメラ用羽根駆動ユニットＭ２´により、被写体光の光量を三段階のレベルに調整することができるようになっている。
【００３０】
この実施形態においても、ロータ８１´に対して羽根部材（絞り羽根９０´）が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ８１´及び羽根部材（絞り羽根９０´）が円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線回りに回転するため、中心軸線Ｓと交差する軸線回りに回転する場合に比べて円筒部材３１を小径化及び小型化することができる。
【００３１】
図８及び図９は、本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットのさらに他の実施形態を示すものであり、カメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２をカメラ用羽根駆動ユニットＭ´に変更した以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については説明を省略する。
この実施形態におけるカメラ用羽根駆動ユニットＭ´は、ロータ１０１が複数の角度位置において多段的に停止し得るように回転駆動される電磁アクチュエータ１００と、口径の異なる２つの絞り開口１１０ａ，１１０ｂ，撮影窓３１ａを遮断し得る遮断領域１１０ｃを画定するように形成された羽根部材１１０を備えている。
ここで、電磁アクチュエータ１００としては、例えば、ステッピングモータ、その他の多段（複数の角度位置）停止型のモータが採用される。
【００３２】
この実施形態においては、ロータ１０１が一方の回転端角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置付けられ、ロータ１０１が第１角度位置としての第１中間角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は絞り開口１１０ａが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられ、ロータ１０１が第１角度位置としての第２中間角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は絞り開口１１０ｂが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられ、ロータ１０１が第２角度位置としての他方の回転端角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は遮断領域１１０ｃが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられる。
【００３３】
すなわち、この実施形態においては、一つの電磁アクチュエータ１００が、第１角度位置としての第１中間角度位置又は第１角度位置としての第２中間角度位置まで回転すると、羽根部材１１０の絞り開口１１０ａ又は１１０ｂが撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めされて光量を所定レベルに絞り、又、第２角度位置まで回転すると、羽根部材１１０の遮断領域１１０ｃが撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めされて光を遮断するようになっている。
このように、一つの電磁アクチュエータ１００と一つの羽根部材１１０だけで、被写体光の光量を二段階のレベルに絞ることができる絞り動作及び被写体光を完全に遮断するシャッタ動作を行うことができるため、部品点数を削減して、構造の簡素化、低コスト化、小型化、携帯電話機の小型化等を達成することができる。
尚、羽根部材１１０として、２つの絞り開口１１０ａ，１１０ｂを有するものを示したが、これに限定されるものではなく、一方の開口にＮＤフィルタが貼付されたもの、あるいは、２つの開口に濃度の異なるＮＤフィルタが貼付されたものを採用してもよい。
【００３４】
この実施形態においても、ロータ１０１に対して羽根部材１１０が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ１０１及び羽根部材１１０が円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線回りに回転するため、中心軸線Ｓと交差する軸線回りに回転する場合に比べて円筒部材３１を小径化及び小型化することができる。
【００３５】
上記実施形態においては、カメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２，Ｍ２´，Ｍ´を、ヒンジ部３０の円筒部材３１（筒部材）内に配置した場合を示したが、これに限定されるものではなく、携帯情報端末装置の一部をなす筒部材であれば、カメラユニットを収容するために専用に設けられた筒部材の内部に配置してもよい。
上記実施形態においては、携帯情報端末装置として、携帯電話機を示したが、これに限定されるものではなく、携帯型音楽プレーヤ、携帯型テレビ、その他の携帯型電子機器等において、本発明のカメラ用羽根駆動ユニットを採用することができる。
上記実施形態においては、筒部材に収容されるカメラユニットとして、直線をなす光軸Ｌ上においてレンズ光学系４０及び撮像素子５０が配列されたカメラユニットＣを示したが、これに限定されるものではなく、プリズム等の屈曲要素を含んだレンズ光学系あるいは変倍光学系を含むカメラユニットを搭載する構成において、本発明のカメラ用羽根駆動ユニットを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上述べたように、本発明のカメラ用羽根駆動ユニットは、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、カメラユニットと一緒に筒部材に収容することができるため、携帯電話機等の筒部材をなすヒンジ部等に搭載することができるのは勿論のこと、筒部材を一部に含むものであれば、携帯型音楽プレーヤ、携帯型テレビ、携帯型パーソナルコンピュータ等のその他の携帯情報端末装置や車載型端末装置においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットを搭載した携帯電話機を示す斜視図である。
【図２】図１に示す携帯電話機のヒンジ部の内部を示す断面図である。
【図３】図１に示す携帯電話機のヒンジ部の内部を示す断面図である。
【図４】カメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材（シャッタ羽根）を示す斜視図である。
【図５】カメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材（絞り羽根）を示す斜視図である。
【図６】カメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材の構造を示す断面図であり、（ａ）は羽根部材を金属板で形成してロータに結合したもの示す断面図、（ｂ）は羽根部材とロータを樹脂材料により一体成形したものを示す断面図である。
【図７】本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットの他の実施形態を示すものであり、ロータ及び羽根部材（絞り羽根）を示す斜視図である。
【図８】本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットのさらに他の実施形態を示すものであり、携帯電話機のヒンジ部の内部を示す断面図である。
【図９】図８に示すカメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｐ 携帯電話機（携帯情報端末装置）
１０ 本体
１０ａ 操作ボタン
２０ 蓋体
２０ａ 表示部
３０ ヒンジ部
３１ 円筒部材（筒部材）
Ｓ 中心軸線
３１ａ 撮影窓
４０ レンズ光学系
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ レンズ
５０ 撮像素子
Ｃ カメラユニット
Ｍ１ カメラ用羽根駆動ユニット
６０ 第１電磁アクチュエータ
６１ ロータ
６１ａ 回転軸
６１ｂ 着磁部
６１ｃ 腕部
６２ 支持枠
６２ａ，６２ｂ ストッパ
６３ 励磁用のコイル
６４ ヨーク
６５ 鉄ピン
７０ シャッタ羽根（羽根部材）
Ｍ２，Ｍ２´ カメラ用羽根駆動ユニット
８０，８０´ 第２電磁アクチュエータ
８１，８１´ ロータ
８１ａ 回転軸
８１ｂ 着磁部
８１ｃ 腕部
８２ 支持枠
８２ａ，８２ｂ ストッパ
８３ 励磁用のコイル
８４ ヨーク
８５ 鉄ピン
９０，９０´ 絞り羽根（羽根部材）
９０ａ，９０ｂ 絞り開口
Ｍ´ カメラ用羽根駆動ユニット
１００ 電磁アクチュエータ
１０１ ロータ
１１０ 羽根部材
１１０ａ，１１０ｂ 絞り開口
１１０ｃ 遮断領域
【技術分野】
【０００１】
本発明は、折り畳み式の携帯電話機のヒンジ部等に収容できるカメラ用羽根駆動ユニット及びこのカメラ用羽根駆動ユニットを搭載した携帯電話機等の携帯情報端末装置に関し、特に、光量を調整するシャッタ羽根、絞り羽根（絞り開口を有する羽根、あるいはＮＤフィルタを有する羽根）等の羽根部材を駆動するカメラ用羽根駆動ユニット及び携帯情報端末装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来の携帯電話機としては、操作ボタン等が配置された本体、表示部が配置された蓋体、蓋体を本体に対して折り畳み自在に連結する円筒状のヒンジ部を備えた携帯電話機において、ヒンジ部に円形の撮影窓を設けると共にヒンジ部の内部にレンズ光学系（ズームレンズ光学系又は単焦点レンズ光学系）及び撮像素子を配置し、撮影窓から進入した被写体光を、レンズ光学系を通して撮像素子に導き結像させて撮影するカメラユニットを搭載したものが知られている（例えば、特許文献１、特許文献２、特許文献３参照）。
【０００３】
また、他の携帯電話機としては、操作ボタン等が配置された本体、表示部が配置された蓋体、蓋体を本体に対して折り畳み自在に連結する円筒状のヒンジ部を備えた携帯電話機において、蓋体の一部に回転自在な円筒状の回転体を設け、この回転体に円形の撮影窓を設けると共に回転体の内部にレンズ光学系、さらに蓋体の内部に撮像素子を配置し、撮影窓から進入した被写体光を、レンズ光学系を通して撮像素子に導き結像させて撮影するカメラユニットを搭載したものが知られている（例えば、特許文献４参照）。
【０００４】
一方、携帯電話機に搭載されるカメラユニットにおいても、撮像素子の高画素化が進められており、より鮮明な画像を撮影するには、絞り開口やＮＤフィルタを有する機械式の絞り羽根を用いて被写体光の光量を調整し、又、シャッタ動作として単に撮像素子の駆動を制御する（電子シャッタ）だけでなく機械式のシャッタ羽根を用いて露光時間を高精度に規定する必要がある。
そこで、従来のシャッタ羽根や絞り羽根等の羽根部材、羽根部材を開閉駆動する駆動力を発生する電磁アクチュエータ、電磁アクチュエータの駆動力を羽根部材に伝達する伝達機構等を、単にヒンジ部に搭載しようとしても、ヒンジ部の容積に限界があるため搭載するのが困難であり、従来の羽根部材、伝達部材、電磁アクチュエータ等をそのまま搭載すると、ヒンジ部の大径化、携帯電話機の大型化を招くことになる。
【０００５】
【特許文献１】特開２００２−２９０５２３号公報
【特許文献２】特開２００２−３７４４３４号公報
【特許文献３】特開２００３−１８２７６号公報
【特許文献４】特開２００３−３０９７４８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上記の事情に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を図りつつ、携帯電話機等の携帯情報端末装置に搭載されるカメラユニットに適用されて被写体光の光量を調整し得るシャッタ羽根、絞り羽根（絞り開口を有する絞り羽根、あるいは、ＮＤフィルタが貼付された領域を有する絞り羽根）等の羽根部材を駆動するカメラ用羽根駆動ユニット及びこれを用いた携帯情報端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明のカメラ用羽根駆動ユニットは、筒部材の内側に配置されて筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するロータを含む電磁アクチュエータと、筒部材の内側に配置されてロータと一体的に回転すると共に筒部材に形成された撮影窓に臨む位置と撮影窓から退避した全開位置との間を往復動して撮影窓から進入する光量を調整し得る羽根部材とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、電磁アクチュエータが駆動されて、そのロータが回転すると、羽根部材がロータと一体的に筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転して、撮影窓から進入する被写体光の光量を調整する（例えば、完全に遮断する、所定量に絞る）。
このように、ロータに対して羽根部材が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ及び羽根部材が筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するため、中心軸線と交差する軸線回りに回転する場合に比べて筒部材を小径化及び小型化することができる。
したがって、例えば携帯情報端末装置の一部をなす筒部材の内部に、レンズ光学系及び撮像素子を含むカメラユニットが配置される構成において、このカメラ用羽根駆動ユニットを（例えば、小径のヒンジ部あるいは専用の円筒部材等の）筒部材の内部に配置することが可能になり、それ故に、カメラユニットが搭載された携帯電話機等の携帯情報端末装置において、小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができる。
【０００８】
上記構成において、羽根部材は、円筒状に形成された筒部材の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、円筒状をなす筒部材の内周壁面に沿うように羽根部材を配置して往復動させることができるため、筒部材の小径化及び小型化を達成しつつ、撮影窓から進入する被写体光の光量を高精度に調整する（光を完全に遮断又は光量を所定レベルに絞る）ことができる。
【０００９】
上記構成において、羽根部材は、撮影窓に臨む位置において光を遮断し得るシャッタ羽根と、撮影窓に臨む位置において光を絞る絞り羽根とを含み、電磁アクチュエータは、シャッタ羽根を駆動する第１電磁アクチュエータと、絞り羽根を駆動する第２電磁アクチュエータとを含む、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１電磁アクチュエータのロータが一方向に回転すると、シャッタ羽根が撮影窓に臨む位置に移動して光を遮断し、第１電磁アクチュエータのロータが他方向に回転すると、シャッタ羽根が撮影窓から退避した全開位置に移動して光の通過を許容する。また、第２電磁アクチュエータのロータが一方向に回転すると、絞り羽根が撮影窓に臨む位置に移動して光を所定の光量に絞り、第２電磁アクチュエータのロータが他方向に回転すると、絞り羽根が撮影窓から退避した全開位置に移動して絞りを解除する。
【００１０】
上記構成において、第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、筒部材の中心軸線方向において互いに対向するように配置され、シャッタ羽根及び絞り羽根は、筒部材の径方向においてオーバラップし得るように配置されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１電磁アクチュエータと第２電磁アクチュエータとが筒部材の中心軸線方向において対向するように配置されるため、筒部材の内部空間を有効に利用することができ、又、シャッタ羽根と絞り羽根とが筒部材の径方向においてオーバラップし得るように配置されるため、絞り動作とシャッタ動作とをそれぞれ独立して所望のタイミングで確実に行わせることができる。
【００１１】
上記構成において、電磁アクチュエータは、複数の角度位置において多段的に停止し得るように回転駆動され、羽根部材は、撮影窓に臨む第１角度位置において光を絞る絞り開口又はＮＤフィルタが貼付された領域と、撮影窓に臨む第２角度位置において光を遮断する遮断領域と、を少なくとも画定するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、一つの電磁アクチュエータ（例えば、ステッピングモータ、その他の多段停止型のモータ）が、第１角度位置まで回転すると、羽根部材の絞り開口又はＮＤフィルタが撮影窓に臨む位置に位置決めされて光量を所定レベルに絞り、又、第２角度位置まで回転すると、羽根部材の遮断領域が撮影窓に臨む位置に位置決めされて光を遮断する。
このように、一つの電磁アクチュエータと一つの羽根部材だけで、絞り動作及びシャッタ動作を行うことができるため、部品点数を削減して、構造の簡素化、低コスト化、小型化、携帯情報端末装置の小型化等を達成することができる。
【００１２】
本発明の携帯情報端末装置は、操作ボタンが配置された本体と、表示部が配置された蓋体と、蓋体を本体に対して折り畳み自在に連結するヒンジ部と、ヒンジ部に収容されたレンズ光学系及び撮像素子を含むカメラユニットとを備えた携帯情報端末装置であって、上記ヒンジ部は筒部材を画定し、この筒部材には、上記構成をなすカメラ用羽根駆動ユニットのうちのいずれか一つのカメラ羽根駆動ユニットが配置されている、ことを特徴としている。
この構成によれば、ヒンジ部にカメラユニットを搭載した携帯情報端末装置において、上記構成をなすカメラ用羽根駆動ユニットをヒンジ部に配置することで、ヒンジ部及び携帯情報端末装置の小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができるカメラ付きの携帯電話機等の携帯情報端末装置を提供することができる。
【発明の効果】
【００１３】
上記構成をなすカメラ用羽根駆動ユニットによれば、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、携帯電話機等の携帯情報端末装置に搭載されるカメラユニットに適用されて被写体光の光量を調整し得るシャッタ羽根、絞り羽根（絞り開口を有する羽根、あるいは、ＮＤフィルタを有する羽根）等の羽根部材を駆動するカメラ用羽根駆動ユニットを得ることができ、又、このようなカメラ用羽根駆動ユニットを搭載することで、小型化を達成しつつ鮮明で高画質の画像を撮影できるカメラ付きの携帯情報端末装置を得ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図６は、本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットを搭載した携帯情報端末装置としての携帯電話機を示すものであり、図１は携帯電話機の斜視図、図２は携帯電話機のヒンジ部の内部を示す中心軸線を含む面での断面図、図３はヒンジ部の内部を示す中心軸線方向から視た断面図、図４はカメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及びシャッタ羽根（羽根部材）を示す斜視図、図５はカメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び絞り羽根（羽根部材）を示す斜視図、図６（ａ），（ｂ）はロータ及び羽根部材の構造を示す断面図である。尚、図３においては、説明の便宜上、後述する第１電磁アクチュエータ６０と第２電磁アクチュエータ８０とを重ねて表示している。
【００１５】
携帯電話機Ｐは、図１に示すように、複数の操作ボタン１０ａが配置された本体１０、種々の情報を表示する表示部（液晶モニター）２０ａが配置された蓋体２０、蓋体２０を本体１０に対して折り畳み自在に連結するヒンジ部３０を備えている。
本体１０は、操作ボタン１０ａを表面に配列して保持すると共に、その内部において、送受信回路及び制御回路、後述するカメラユニットＣ及びカメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２の駆動回路、電源等を内蔵している。
蓋体２０は、表示部２０ａを露出するように保持すると共に、その内部において、表示回路、その他の電子回路等を内蔵している。
【００１６】
ヒンジ部３０は、図１に示すように、中心軸線Ｓをもつ筒部材としての円筒部材３１を含み、蓋体２０を本体１０に対して折り畳み自在に連結するように形成されている。
そして、ヒンジ部３０は、図１及び図２に示すように、その円筒部材３１に形成された円形の撮影窓３１ａを有し、その内部において、撮影窓３１ａを通る被写体光の光軸Ｌ上に配置されたレンズ光学系４０及び撮像素子５０からなるカメラユニットＣ、２つのカメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２を収容している。
ここで、円筒部材３１は、中心軸線Ｓ回りに回転自在に支持されて、撮影窓３１ａを所定の角度に方向付けられるようになっている。
【００１７】
レンズ光学系４０は、撮影窓３１ａの内側に配置されたレンズＧ１、光軸方向ＬにおいてレンズＧ１の後方に順次配列された、レンズＧ２、レンズＧ３、レンズＧ４を備えており、ヒンジ部３０の内部に配置されて固定されている。
撮像素子５０は、ＣＣＤ等により構成されるものであり、光軸方向Ｌにおいて、ヒンジ部３０の内部でかつレンズ光学系４０の後方に配置されて固定されている。
【００１８】
カメラ用羽根駆動ユニットＭ１は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内部に配置されており、第１電磁アクチュエータ６０、第１電磁アクチュエータ６０に含まれるロータ６１に設けられた羽根部材としてのシャッタ羽根７０等により形成されている。
第１電磁アクチュエータ６０は、図２及び図３に示すように、ロータ６１、ロータ６１を中心軸線Ｓと平行な軸線（ここでは中心軸線Ｓ上に一致する軸線）回りに回動自在に支持する支持枠６２、支持枠６２の周りに巻回された励磁用のコイル６３、支持枠６２の外周に嵌合された円筒状のヨーク６４、支持枠６２に嵌合して固定された複数の鉄ピン６５等を備えている。
ロータ６１は、支持枠６２に支持される回転軸６１ａ、回転軸６１ａを中心とする円柱状の着磁部６１ｂ、シャッタ羽根７０を保持した腕部６１ｃを一体的に備えるように形成されている。
支持枠６２は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内壁に固定されるように形成されており、シャッタ羽根７０を撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置決めするべく腕部６１ｃを当接させるストッパ６２ａ、シャッタ羽根７０を撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めするべく腕部６１ｃを当接させるストッパ６２ｂを備えている。
コイル６３は、ロータ６１の回転軸６１ａの両端を外側から覆うように、支持枠６２に巻回されている。
【００１９】
シャッタ羽根７０は、図２及び図４に示すように、略矩形形状をなすと共に所定の曲率に湾曲して形成されている。
ここで、シャッタ羽根７０は、図６（ａ）に示すように、金属板等により形成された後、ロータ６１の腕部６１ｃに結合されてもよく、又、図６（ｂ）に示すように、ロータ６１の腕部６１ｃを形成する樹脂材料により一体成形されてもよい。
また、シャッタ羽根７０は、湾曲して形成されることで、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の所定曲率をなす内周壁面と平行に配置されて一定の間隔を維持した状態で、図３に示すように、撮影窓３１ａに臨む位置（光を遮断する位置）と撮影窓３１ａから退避した全開位置（光の通過を許容する位置）との間を往復動するようになっている。
ここで、シャッタ羽根７０は、円筒部材３１の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されているため、円筒部材３１の内周壁面に沿うようにシャッタ羽根７０を配置して往復動させることができ、円筒部材３１の小径化及び小型化を達成しつつ、撮影窓３１ａから進入する被写体光を完全に遮断することができる。
【００２０】
カメラ用羽根駆動ユニットＭ２は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内部に配置されており、第２電磁アクチュエータ８０、第２電磁アクチュエータ８０に含まれるロータ８１に設けられた羽根部材としての絞り羽根９０等により形成されている。
第２電磁アクチュエータ８０は、図２及び図３に示すように、ロータ８１、ロータ８１を中心軸線Ｓと平行な軸線（ここでは中心軸線Ｓ上に一致する軸線）回りに回動自在に支持する支持枠８２、支持枠８２の周りに巻回された励磁用のコイル８３、支持枠８２の外周に嵌合された円筒状のヨーク８４、支持枠８２に嵌合して固定された複数の鉄ピン８５等を備えている。
ロータ８１は、支持枠８２に支持される回転軸８１ａ、回転軸８１ａを中心とする円柱状の着磁部８１ｂ、絞り羽根９０を保持した腕部８１ｃを一体的に備えるように形成されている。
支持枠８２は、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内壁に固定されるように形成されており、絞り羽根９０を撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置決めするべく腕部８１ｃを当接させるストッパ８２ａ、絞り羽根９０を撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めするべく腕部８１ｃを当接させるストッパ８２ｂを備えている。
コイル８３は、ロータ８１の回転軸８１ａの両端を外側から覆うように、支持枠８２に巻回されている。
【００２１】
絞り羽根９０は、図２及び図５に示すように、略矩形形状をなすと共に所定の曲率に湾曲して形成され、その略中央において所定径をなす絞り開口９０ａを画定している。
ここで、絞り羽根９０は、図６（ａ）に示すように、金属板等により形成された後、ロータ８１の腕部８１ｃに結合されてもよく、又、図６（ｂ）に示すように、ロータ８１の腕部８１ｃを形成する樹脂材料により一体成形されてもよい。
また、絞り羽根９０は、湾曲して形成されることで、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の所定曲率をなす内周壁面と平行に配置されて一定の間隔を維持した状態で、図３に示すように、撮影窓３１ａに臨む位置（光を絞る位置）と撮影窓３１ａから退避した全開位置（光を絞らない位置）との間を往復動するようになっている。
ここで、絞り羽根９０は、円筒部材３１の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されているため、円筒部材３１の内周壁面に沿うように絞り羽根９０を配置して往復動させることができ、円筒部材３１の小径化及び小型化を達成しつつ、撮影窓３１ａから進入する被写体光の光量を所定レベルに高精度に絞ることができる。
尚、絞り羽根９０として、絞り開口９０ａを有するものを示したが、これに限定されるものではなく、所定の開口にＮＤフィルタが貼付されたものを採用してもよい。
【００２２】
ここで、第１電磁アクチュエータ６０と第２電磁アクチュエータ８０とは、図２に示すように、ヒンジ部３０（外周壁３１）の中心軸線Ｓ方向において互いに対向するように配置されている。これにより、ヒンジ部３０（外周壁３１）の内部空間を有効に利用することができる。
また、シャッタ羽根７０と絞り羽根９０とは、図２に示すように、ヒンジ部３０（の円筒部材３１）の径方向においてオーバラップし得るように配置されている。このように、シャッタ羽根７０と絞り羽根９０とが円筒部材３１の内部に配置されると共に径方向においてオーバラップし得るように配置されるため、絞り動作とシャッタ動作とをそれぞれ独立して所望のタイミングで確実に行わせることができる。
【００２３】
次に、上記カメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２及びカメラユニットＣを搭載した携帯電話機における撮影動作について説明する。
先ず、休止状態において、シャッタ羽根７０及び絞り羽根９０は、撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられて、外部から光が進入するのを遮断した状態にある。
ここで、操作ボタン１０ａの一つが操作されて撮影モードになると、第１電磁アクチュエータ６０及び第２電磁アクチュエータ８０がそれぞれ駆動されて、シャッタ羽根７０及び絞り羽根９０が、撮影窓３１ａから退避した全開位置に移動させられる。
【００２４】
そして、操作ボタン１０ａの一つが操作されてレリーズ動作が行われると、撮像素子５０により被写体光の光量が測定される。
そして、光量を絞る必要がないと判断された場合、撮像素子５０による電荷の蓄積が開始され、所定時間経過後に、第１電磁アクチュエータ６０が駆動されて、ロータ６１が一方向に回転すると共にシャッタ羽根７０が撮影窓３１ａに臨む位置に移動して、被写体光を遮断する。
これにより、撮像素子５０による撮影が完了し、画像データの蓄積等が行われた後、第１電磁アクチュエータ６０が逆向きに駆動されて、ロータ６１が逆方向に回転して、シャッタ羽根７０が撮影窓３１ａから退避した全開位置に移動し、次の撮影に備えて待機状態となる。
【００２５】
一方、撮像素子５０により被写体光の光量が測定され、光量を絞る必要があると判断された場合、第２電磁アクチュエータ８０が駆動されて、ロータ８１が一方向に回転すると共に絞り羽根９０が撮影窓３１ａに臨む位置に移動して、被写体光の光量を所定レベルに絞る。続いて、撮像素子５０による電荷の蓄積が開始され、所定時間経過後に、第１電磁アクチュエータ６０が駆動されて、ロータ６１が一方向に回転すると共にシャッタ羽根７０が撮影窓３１ａに臨む位置に移動して、被写体光を遮断する。
これにより、撮像素子５０による撮影が完了し、画像データの蓄積等が行われた後、第１電磁アクチュエータ６０及び第２電磁アクチュエータ８０が逆向きに駆動されて、ロータ６１，８１が逆方向に回転して、シャッタ羽根７０及び絞り羽根９０が撮影窓３１ａから退避した全開位置に移動し、次の撮影に備えて待機状態となる。
【００２６】
上記のように、第１電磁アクチュエータ６０及び第２電磁アクチュエータ８０が駆動されて、そのロータ６１，８１が回転すると、シャッタ羽根７０がロータ６１と一体的にかつ絞り羽根９０がロータ８１と一体的に円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線（ここでは同軸）回りに回転して、撮影窓３１ａから進入する被写体光の光量を調整する（完全に遮断する、所定量に絞る）ようになっている。
このように、ロータ６１，８１に対して羽根部材（シャッタ羽根７０、絞り羽根９０）が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ６１，８１及び羽根部材（シャッタ羽根７０、絞り羽根９０）が円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線回りに回転するため、中心軸線Ｓと交差する軸線回りに回転する場合に比べて円筒部材３１を小径化及び小型化することができる。
【００２７】
したがって、携帯電話機Ｐの一部をなすヒンジ部３０（の円筒部材３１）の内部に、レンズ光学系４０及び撮像素子５０を含むカメラユニットＣが配置される構成において、このカメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２を円筒部材３１の内部に配置することが可能になり、それ故に、カメラユニットＣが搭載された携帯電話機において、小型化を達成しつつ、鮮明で高画質の画像を撮影することができる。
【００２８】
図７は、本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットの他の実施形態を示すものであり、カメラ用羽根駆動ユニットＭ２をカメラ用羽根駆動ユニットＭ２´に変更した以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については説明を省略する。
この実施形態におけるカメラ用羽根駆動ユニットＭ２´は、ロータ８１´が３箇所の回転角度位置において停止するように形成された第２電磁アクチュエータ８０´と、口径の異なる２つの絞り開口９０ａ，９０ｂを画定するように形成された絞り羽根９０´を備えている。
尚、絞り羽根９０´として、２つの絞り開口９０ａ，９０ｂを有するものを示したが、これに限定されるものではなく、一方の開口にＮＤフィルタが貼付されたもの、あるいは、２つの開口に濃度の異なるＮＤフィルタが貼付されたものを採用してもよい。
【００２９】
この実施形態においては、ロータ８１´が一方の回転端角度位置に停止しているとき、絞り羽根９０´は撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置付けられ、ロータ８１´が中間角度位置に停止しているとき、絞り羽根９０´は絞り開口９０ａが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられ、ロータ８１´が他方の回転端角度位置に停止しているとき、絞り羽根９０´は絞り開口９０ｂが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられる。
すなわち、この実施形態においては、カメラ用羽根駆動ユニットＭ２´により、被写体光の光量を三段階のレベルに調整することができるようになっている。
【００３０】
この実施形態においても、ロータ８１´に対して羽根部材（絞り羽根９０´）が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ８１´及び羽根部材（絞り羽根９０´）が円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線回りに回転するため、中心軸線Ｓと交差する軸線回りに回転する場合に比べて円筒部材３１を小径化及び小型化することができる。
【００３１】
図８及び図９は、本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットのさらに他の実施形態を示すものであり、カメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２をカメラ用羽根駆動ユニットＭ´に変更した以外は、前述の実施形態と同一であるため、同一の構成については説明を省略する。
この実施形態におけるカメラ用羽根駆動ユニットＭ´は、ロータ１０１が複数の角度位置において多段的に停止し得るように回転駆動される電磁アクチュエータ１００と、口径の異なる２つの絞り開口１１０ａ，１１０ｂ，撮影窓３１ａを遮断し得る遮断領域１１０ｃを画定するように形成された羽根部材１１０を備えている。
ここで、電磁アクチュエータ１００としては、例えば、ステッピングモータ、その他の多段（複数の角度位置）停止型のモータが採用される。
【００３２】
この実施形態においては、ロータ１０１が一方の回転端角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は撮影窓３１ａから退避した全開位置に位置付けられ、ロータ１０１が第１角度位置としての第１中間角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は絞り開口１１０ａが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられ、ロータ１０１が第１角度位置としての第２中間角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は絞り開口１１０ｂが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられ、ロータ１０１が第２角度位置としての他方の回転端角度位置に停止しているとき、羽根部材１１０は遮断領域１１０ｃが撮影窓３１ａに臨む位置に位置付けられる。
【００３３】
すなわち、この実施形態においては、一つの電磁アクチュエータ１００が、第１角度位置としての第１中間角度位置又は第１角度位置としての第２中間角度位置まで回転すると、羽根部材１１０の絞り開口１１０ａ又は１１０ｂが撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めされて光量を所定レベルに絞り、又、第２角度位置まで回転すると、羽根部材１１０の遮断領域１１０ｃが撮影窓３１ａに臨む位置に位置決めされて光を遮断するようになっている。
このように、一つの電磁アクチュエータ１００と一つの羽根部材１１０だけで、被写体光の光量を二段階のレベルに絞ることができる絞り動作及び被写体光を完全に遮断するシャッタ動作を行うことができるため、部品点数を削減して、構造の簡素化、低コスト化、小型化、携帯電話機の小型化等を達成することができる。
尚、羽根部材１１０として、２つの絞り開口１１０ａ，１１０ｂを有するものを示したが、これに限定されるものではなく、一方の開口にＮＤフィルタが貼付されたもの、あるいは、２つの開口に濃度の異なるＮＤフィルタが貼付されたものを採用してもよい。
【００３４】
この実施形態においても、ロータ１０１に対して羽根部材１１０が直接設けられているため、伝達機構等を採用する場合に比べて、構造の簡素化、部品点数の削減等を達成でき、又、ロータ１０１及び羽根部材１１０が円筒部材３１の中心軸線Ｓと平行な軸線回りに回転するため、中心軸線Ｓと交差する軸線回りに回転する場合に比べて円筒部材３１を小径化及び小型化することができる。
【００３５】
上記実施形態においては、カメラ用羽根駆動ユニットＭ１，Ｍ２，Ｍ２´，Ｍ´を、ヒンジ部３０の円筒部材３１（筒部材）内に配置した場合を示したが、これに限定されるものではなく、携帯情報端末装置の一部をなす筒部材であれば、カメラユニットを収容するために専用に設けられた筒部材の内部に配置してもよい。
上記実施形態においては、携帯情報端末装置として、携帯電話機を示したが、これに限定されるものではなく、携帯型音楽プレーヤ、携帯型テレビ、その他の携帯型電子機器等において、本発明のカメラ用羽根駆動ユニットを採用することができる。
上記実施形態においては、筒部材に収容されるカメラユニットとして、直線をなす光軸Ｌ上においてレンズ光学系４０及び撮像素子５０が配列されたカメラユニットＣを示したが、これに限定されるものではなく、プリズム等の屈曲要素を含んだレンズ光学系あるいは変倍光学系を含むカメラユニットを搭載する構成において、本発明のカメラ用羽根駆動ユニットを採用してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００３６】
以上述べたように、本発明のカメラ用羽根駆動ユニットは、構造の簡素化、小型化、低コスト化等を達成しつつ、カメラユニットと一緒に筒部材に収容することができるため、携帯電話機等の筒部材をなすヒンジ部等に搭載することができるのは勿論のこと、筒部材を一部に含むものであれば、携帯型音楽プレーヤ、携帯型テレビ、携帯型パーソナルコンピュータ等のその他の携帯情報端末装置や車載型端末装置においても有用である。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットを搭載した携帯電話機を示す斜視図である。
【図２】図１に示す携帯電話機のヒンジ部の内部を示す断面図である。
【図３】図１に示す携帯電話機のヒンジ部の内部を示す断面図である。
【図４】カメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材（シャッタ羽根）を示す斜視図である。
【図５】カメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材（絞り羽根）を示す斜視図である。
【図６】カメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材の構造を示す断面図であり、（ａ）は羽根部材を金属板で形成してロータに結合したもの示す断面図、（ｂ）は羽根部材とロータを樹脂材料により一体成形したものを示す断面図である。
【図７】本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットの他の実施形態を示すものであり、ロータ及び羽根部材（絞り羽根）を示す斜視図である。
【図８】本発明に係るカメラ用羽根駆動ユニットのさらに他の実施形態を示すものであり、携帯電話機のヒンジ部の内部を示す断面図である。
【図９】図８に示すカメラ用羽根駆動ユニットに含まれるロータ及び羽根部材を示す斜視図である。
【符号の説明】
【００３８】
Ｐ 携帯電話機（携帯情報端末装置）
１０ 本体
１０ａ 操作ボタン
２０ 蓋体
２０ａ 表示部
３０ ヒンジ部
３１ 円筒部材（筒部材）
Ｓ 中心軸線
３１ａ 撮影窓
４０ レンズ光学系
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ レンズ
５０ 撮像素子
Ｃ カメラユニット
Ｍ１ カメラ用羽根駆動ユニット
６０ 第１電磁アクチュエータ
６１ ロータ
６１ａ 回転軸
６１ｂ 着磁部
６１ｃ 腕部
６２ 支持枠
６２ａ，６２ｂ ストッパ
６３ 励磁用のコイル
６４ ヨーク
６５ 鉄ピン
７０ シャッタ羽根（羽根部材）
Ｍ２，Ｍ２´ カメラ用羽根駆動ユニット
８０，８０´ 第２電磁アクチュエータ
８１，８１´ ロータ
８１ａ 回転軸
８１ｂ 着磁部
８１ｃ 腕部
８２ 支持枠
８２ａ，８２ｂ ストッパ
８３ 励磁用のコイル
８４ ヨーク
８５ 鉄ピン
９０，９０´ 絞り羽根（羽根部材）
９０ａ，９０ｂ 絞り開口
Ｍ´ カメラ用羽根駆動ユニット
１００ 電磁アクチュエータ
１０１ ロータ
１１０ 羽根部材
１１０ａ，１１０ｂ 絞り開口
１１０ｃ 遮断領域
【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒部材の内側に配置されて、前記筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するロータを含む電磁アクチュエータと、
前記筒部材の内側に配置されて、前記ロータと一体的に回転すると共に前記筒部材に形成された撮影窓に臨む位置と前記撮影窓から退避した全開位置との間を往復動して前記撮影窓から進入する光量を調整し得る羽根部材と、
を含む、ことを特徴とするカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項２】
前記羽根部材は、円筒状に形成された前記筒部材の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項３】
前記羽根部材は、前記撮影窓に臨む位置において光を遮断し得るシャッタ羽根と、前記撮影窓に臨む位置において光を絞る絞り羽根と、を含み、
前記電磁アクチュエータは、前記シャッタ羽根を駆動する第１電磁アクチュエータと、前記絞り羽根を駆動する第２電磁アクチュエータと、を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項４】
前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、前記筒部材の中心軸線方向において互いに対向するように配置され、
前記シャッタ羽根及び絞り羽根は、前記筒部材の径方向においてオーバラップし得るように配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項５】
前記電磁アクチュエータは、複数の角度位置において多段的に停止し得るように回転駆動され、
前記羽根部材は、前記撮影窓に臨む第１角度位置において光を絞る絞り開口又はＮＤフィルタが貼付された領域と、前記撮影窓に臨む第２角度位置において光を遮断する遮断領域と、を少なくとも画定するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項６】
操作ボタンが配置された本体と、表示部が配置された蓋体と、前記蓋体を前記本体に対して折り畳み自在に連結するヒンジ部と、前記ヒンジ部に収容されたレンズ光学系及び撮像素子を含むカメラユニットと、を備えた携帯情報端末装置であって、
前記ヒンジ部は、筒部材を画定し、
前記筒部材には、請求項１ないし５いずれか一つに記載のカメラ用羽根駆動ユニットが配置されている、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。
【請求項１】
筒部材の内側に配置されて、前記筒部材の中心軸線と平行な軸線回りに回転するロータを含む電磁アクチュエータと、
前記筒部材の内側に配置されて、前記ロータと一体的に回転すると共に前記筒部材に形成された撮影窓に臨む位置と前記撮影窓から退避した全開位置との間を往復動して前記撮影窓から進入する光量を調整し得る羽根部材と、
を含む、ことを特徴とするカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項２】
前記羽根部材は、円筒状に形成された前記筒部材の内周壁面に平行になるように所定曲率にて湾曲して形成されている、
ことを特徴とする請求項１に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項３】
前記羽根部材は、前記撮影窓に臨む位置において光を遮断し得るシャッタ羽根と、前記撮影窓に臨む位置において光を絞る絞り羽根と、を含み、
前記電磁アクチュエータは、前記シャッタ羽根を駆動する第１電磁アクチュエータと、前記絞り羽根を駆動する第２電磁アクチュエータと、を含む、
ことを特徴とする請求項２に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項４】
前記第１電磁アクチュエータ及び第２電磁アクチュエータは、前記筒部材の中心軸線方向において互いに対向するように配置され、
前記シャッタ羽根及び絞り羽根は、前記筒部材の径方向においてオーバラップし得るように配置されている、
ことを特徴とする請求項３に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項５】
前記電磁アクチュエータは、複数の角度位置において多段的に停止し得るように回転駆動され、
前記羽根部材は、前記撮影窓に臨む第１角度位置において光を絞る絞り開口又はＮＤフィルタが貼付された領域と、前記撮影窓に臨む第２角度位置において光を遮断する遮断領域と、を少なくとも画定するように形成されている、
ことを特徴とする請求項１又は２に記載のカメラ用羽根駆動ユニット。
【請求項６】
操作ボタンが配置された本体と、表示部が配置された蓋体と、前記蓋体を前記本体に対して折り畳み自在に連結するヒンジ部と、前記ヒンジ部に収容されたレンズ光学系及び撮像素子を含むカメラユニットと、を備えた携帯情報端末装置であって、
前記ヒンジ部は、筒部材を画定し、
前記筒部材には、請求項１ないし５いずれか一つに記載のカメラ用羽根駆動ユニットが配置されている、
ことを特徴とする携帯情報端末装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２０１０−３２６７３（Ｐ２０１０−３２６７３Ａ）
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００８−１９３０９５（Ｐ２００８−１９３０９５）
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年２月１２日（２０１０．２．１２）
【国際特許分類】
【出願日】平成２０年７月２８日（２００８．７．２８）
【出願人】（０００００１２２５）日本電産コパル株式会社 (755)
【Ｆターム（参考）】
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