レンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置
【課題】所望する露出開口を有して小型化できるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置を提供する。
【解決手段】光軸１１０Ａを中心として第２レンズ群６００が収容される開口部と、セクタ部５００が収容される空間部とが形成された基板３００と、開口部に収容される第２レンズ群６００と、コイル３１１と、ヨーク３１２と、からなる駆動手段３１０と、駆動手段３１０の駆動により回動するロータ３２０と、ロータ３２０の回動により開口部を開閉するセクタ部５００と、光軸１１０Ａ上に所定の露出開口径の露出開口部３５１Ａを有する第１のシート部材３５１と、を備える。
【解決手段】光軸１１０Ａを中心として第２レンズ群６００が収容される開口部と、セクタ部５００が収容される空間部とが形成された基板３００と、開口部に収容される第２レンズ群６００と、コイル３１１と、ヨーク３１２と、からなる駆動手段３１０と、駆動手段３１０の駆動により回動するロータ３２０と、ロータ３２０の回動により開口部を開閉するセクタ部５００と、光軸１１０Ａ上に所定の露出開口径の露出開口部３５１Ａを有する第１のシート部材３５１と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に備えられるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラ付携帯電話やデジタルカメラなどの撮像装置に搭載されるカメラモジュールの中には、セクタ（シャッタの羽根）を開閉させることによって、ＣＣＤなどの受光素子に導入される光量を調整する機械式のシャッタ装置を備えたものがある。そして、上記のシャッタ装置においては、ヨークの途中に設けられたコイルに通電することよりヨークを励磁させ、これによって生じた磁力を利用してロータを回動させることによって、ロータと連結されたセクタを開閉させるアクチュエータが多く用いられている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【０００３】
図２３は、レンズおよびシャッタを一体化したシャッタ装置を示す側面図である。シャッタユニット１７００、およびレンズユニット１９００は、それぞれが別工程において組み立てられる。そして、シャッタユニット１７００の面１７１０Ａと、レンズユニット１９００の面１９１０Ｂとが当接して図示のように組み立てられ、一体化される。１９２０はレンズである。このシャッタ装置の光軸Ｃ方向に沿った外形寸法（厚さ寸法）はＷ４となる。
【０００４】
上記のシャッタユニット１７００に設けられるシャッタは、２枚のシャッタ羽根（セクタ）を有し、このセクタは閉じた状態のとき、互いの厚みを有して重なり、光軸を中心とする開口部を閉塞する。これらセクタは、シャッタユニット１７００のケースの一面に接しており、開閉動作のときにこの面を摺りながら移動（摺動）する。そして、シャッタユニット内部にセクタに接する所定形状の摺動案内部を設けることにより、セクタ移動時の摺動抵抗を軽減させる構成のものがある（たとえば、下記特許文献２参照。）。このほか、同様に摺動抵抗を低減させるとともに、２枚のセクタの隙間から開口部へ漏光を遮光する遮光壁を備えたもの（たとえば、下記特許文献３参照。）、セクタを収容する羽根室を構成する２つの地板の外周部から光軸に向けて進行してくる光を遮断する遮光壁を備えたもの（たとえば、下記特許文献４参照。）等がある。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２３５１２５号公報
【特許文献２】特開平８−１５２６６７号公報
【特許文献３】特開２００２−１４３８７号公報
【特許文献４】特開２００２−１０７７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来は、上述したように、レンズユニットとシャッタユニットとがそれぞれ独立したユニットとなっており、これらを組み立てて構成されるため、組み立て後は、上記厚さ寸法Ｗ４を有する大きさとなり、小型化できなかった。
【０００７】
これを解消するために、レンズユニットとシャッタユニットとを一体化したレンズ枠に、レンズとシャッタとを組み込むことが考えられる。レンズは調芯が必要であるから、この一体化されたレンズ枠におけるレンズ収容部の収容径（光軸と直交する方向の径）は、レンズ径よりも若干大きく設けておく必要が生じる。これに伴い、レンズを挿入するためのレンズ枠の開口部は、その径が必然的に収容径に合わせて大きく形成しなければならない。これにより、レンズ枠の開口部側にセクタを配置するように構成した場合には、所望する露出開口径よりも開口部の径が大きくなる問題が生じる。このように、レンズユニットとシャッタユニットの一つのレンズ枠に一体化して大きさ（厚さ寸法Ｗ４）を小型化できたとしても、所望する露出開口径を得ることができない。
【０００８】
また、セクタ部分の大きさ、すなわち、光軸Ｃ方向と直交する外形寸法（幅および長さ）の小型化が制限されていた。セクタを開閉させる駆動機構の一部を構成している上記ヨークは、このヨークの一端部と他端部との間にロータを収めることが可能な形状に形成されている。一般的には、コイルを設けることが可能な略Ｕ字状の形状となっている。このような略Ｕ字状のヨークの場合、光軸から離れた位置にヨークおよびコイルを配置するための十分なスペースを確保しなければならず、レンズ枠の幅および長さが大きくなり、シャッタ装置を容易に小型化することができなかった。
【０００９】
特に、近年においては、カメラ付携帯電話やデジタルカメラなどの小型化に伴い、より小型なカメラモジュールが求められており、シャッタ装置の小型化が、カメラモジュール開発において要望されている。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、所望する露出開口を有して小型化できるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、光軸を中心としてレンズが収容される開口部と、セクタ部が収容される空間部とが形成された基板と、前記開口部に収容されるレンズと、コイルと、ヨークと、からなる駆動手段と、前記駆動手段の駆動により回動するロータと、前記ロータの回動により前記開口部を開閉するセクタ部と、前記光軸上に所定の露出開口径の露出開口部を有するシート部材と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、基板には、レンズが収容される開口部とセクタ部が収容される空間部とが形成されており、レンズ内蔵シャッタ装置の全体寸法を小型化できる。開口部の開口径は、レンズの調芯のために広くなるが、シート部材には露出開口部が形成されており、所定の露出開口径を得ることができる。
【００１３】
また、請求項２の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項１に記載の発明において、前記シート部材は、前記空間部の前記基板と前記セクタ部との間に配置され、当該セクタ部に接することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、セクタ部を露出開口部を有するシート部材に近接して配置されることにより、光束が絞られた位置でセクタ部による遮光動作を行えるため、シャッタ秒時を短くすることができる。
【００１５】
また、請求項３の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記シート部材は、前記セクタ部と対向する面に、当該セクタと部分的に接触しない非摺動部を有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、シート部材に設けた非摺動部により、セクタ部の開閉動作を円滑に行え、摺動抵抗をより軽減できる。
【００１７】
また、請求項４の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項３に記載の発明において、前記シート部材に設けられる前記非摺動部は、前記セクタ部の開閉方向に沿った形状であることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、シート部材に設けた非摺動部の形状がセクタ部の開閉方向に沿った形状であるため、セクタ部の開閉動作を円滑に行え、摺動抵抗をより軽減できる。
【００１９】
また、請求項５の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記セクタ部は、一対のセクタの開閉により前記露出開口部を開閉するものであり、前記シート部材は、一方のセクタに接し、前記露出開口部が形成された第１のシート部材と、前記第１のシート部材に重ねられるとともに、前記露出開口部および前記一方のセクタから離れた位置に配置され、他方のセクタに接する第２のシート部材と、からなることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、互いに重なり開閉する一対のセクタ間の段差を、２つのシート部材を重ねることにより埋めることができるため、セクタのそれぞれを安定して開閉できる。
【００２１】
また、請求項６の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項５に記載の発明において、前記第２のシート部材の厚さは、前記一方のセクタの厚さ以上の厚さであることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、一方のセクタと同じ高さ位置に、第２のシート部材が面するので、第２のシート部材は、他方のセクタを安定して開閉できるようになる。同時にセクタとの開閉動作において重なり合うときに、互いが交差することがなくなり、摺動抵抗が軽減でき円滑に開閉できる。
【００２３】
また、請求項７の発明にかかる撮像装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載のレンズ内蔵シャッタ装置を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、装置全体の小型化を達成しつつ、所定の露出開口径を有するレンズ内蔵シャッタ装置を簡単な構成で安価に得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、所望する露出開口を有して小型化できるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置を提供することができるという効果を奏する。さらには、セクタ部の開閉動作を円滑に行え、摺動抵抗が少なく、シャッタの高速動作が実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
（シャッタユニットの構成）
まず、実施の形態１について説明する。実施の形態１は、この発明にかかるシャッタ装置を用いた携帯電話の構成例である。まず、この発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置を備えたシャッタユニット１１２の構成について説明する。図１は、この発明にかかるシャッタユニット１１２の部品構成を示す説明図である。また、図２、図３および図４は、この発明にかかるシャッタユニット１１２の外観を示す斜視図である。
【００２８】
図１は、シャッタユニット１１２の部品構成を示したものである。図１に示すように、レンズ枠３００Ｃの内部には、光軸１１０Ａ方向の物体側から順に第２レンズ群６００（レンズ６００Ａ、レンズスペーサ６００Ｂ、レンズ６００Ｃ）が配設され、レンズ６００Ｃの周囲に接着剤を塗布することで、接着固定される。
【００２９】
また、図１に示されるように、シャッタユニット１１２の組み立て時には、まず、光軸１１０Ａの物体側から駆動手段３１０がレンズ枠３００Ｃに挿嵌され、当該レンズ枠３００Ｃ、および軸受部３００Ｂに備えられた位置決め部３００Ｓによって位置決め固定され、係止ツメ３００Ｄ（図２参照）によって係止される。
【００３０】
そして、光軸１１０Ａの像面側から、第２レンズ群６００がレンズ枠３００Ｃの内部に挿嵌される。さらに、光軸１１０Ａの像面側から、ロータ３２０がロータ収容部３００Ｊに挿入され、軸受部３００Ｂによって軸受けされる。
【００３１】
さらに、第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２とは、互いに重ねた状態で空間部３００Ｇ（図４参照）に配置される。これら第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２の上にセクタ部５００がロータ３２０と係合するように空間部３００Ｇ（図４参照）に配置される。これら第１、第２のシート部材３５１、３５２と、セクタ部５００の位置関係の詳細は後述する。最後に、裏板４００が、空間部３００Ｇを閉塞するように、螺子４０１によって螺着されることによって、ロータ３２０およびセクタ部５００が支持される。
【００３２】
図２は、シャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の物体側を示したものである。図２に示すように、シャッタユニット１１２は、基板３００を備え、当該基板３００の光軸１１０Ａ方向の物体側に形成された面３００Ａにおいては、ヨーク３１２と、ヨーク３１２の途中に設けられ、通電されることによってヨーク３１２を励磁するコイル３１１とからなる駆動手段３１０が配設されている。
【００３３】
また、基板３００における、ヨーク３１２の一端部と他端部との間には、基板３００の面３００Ａから、光軸１１０Ａ方向の反対側（像面側）の面３００Ｆ（図３参照）へ向かって貫通するようにロータ３２０が収容されるロータ収容部３００Ｊ（図１参照）が形成されている。そして、ロータ収容部３００Ｊに収容されたロータ３２０は、基板３００から突出するように形成された軸受部３００Ｂによって軸３２０Ａが軸受けされ、光軸１１０Ａ方向への移動が係止される。
【００３４】
ここで軸受部３００Ｂは、その柱部において、ヨーク３１２の一端部と他端部との間に挟まれるように、ヨーク３１２の一端部と他端部とを位置決め固定し、ヨーク３１２の一端部および他端部と、ロータ３２０の側面部との間隔を所定の間隔に保持する所定の幅を有する位置決め部３００Ｓ（図１参照）を備える。
【００３５】
また、基板３００には、円形かつ光軸１１０Ａと同軸の開口部３００Ｅが形成された円筒状のレンズ枠（枠部）３００Ｃが、基板３００の面３００Ａから突出するように形成されている。このレンズ枠３００Ｃに形成された開口部３００Ｅの内部には、第２レンズ群６００（図１参照）が配設される。
【００３６】
ここで、ヨーク３１２は、図２に示すように、円環状に形成されたレンズ枠３００Ｃのレンズ枠３００Ｃの外周形状に対応する係合可能な形状に形成されている。また、ヨーク３１２は、レンズ枠３００Ｃの外周部に沿った略円環状（略環状）の円環部３１２Ａと、コイル３１１が設けられる直線状の直線部３１２Ｓとからなる。また、ヨーク３１２は、レンズ枠３００Ｃの外周面を取り囲むように基板３００上に配置される。そして、ヨーク３１２は、レンズ枠３００Ｃの外周面に嵌合して位置決め固定される。
【００３７】
また、ヨーク３１２の円環部３１２Ａは、その内周面においてレンズ枠３００Ｃの外周面に当接しつつ軽圧入可能な内径寸法を有する。これにより、レンズ枠３００Ｃに対してヨーク３１２を軽圧入することで、コイル３１１およびヨーク３１２を容易かつ確実に位置決め固定することが可能となっている。ここで、ヨーク３１２は、略円環状に限らず、たとえばレンズ枠３００Ｃが円環状に形成されていない場合であっても、レンズ枠３００Ｃを取り囲むようにレンズ枠３００Ｃの外周部に沿った形状であって、かつレンズ枠３００Ｃの外周形状に対応する係合可能な形状であればよい。
【００３８】
なお、本実施の形態におけるシャッタユニット１１２は、図２に示すように、基板３００上の複数箇所に形成された係止ツメ（嵌合部）３００Ｄによって、レンズ枠３００Ｃの外周面に嵌合して位置決め固定されたヨーク３１２を係止する構成を用いている。これにより、コイル３１１およびヨーク３１２をより容易かつ確実に位置決め固定することが可能となっているだけでなく、コイル３１１およびヨーク３１２の容易な着脱を可能としている。
【００３９】
また、図３は、シャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の像面側を示したものである。図３に示すように、基板３００の面３００Ｆには、レンズ枠３００Ｃに形成された開口部３００Ｅ（図２参照）とつながる円形かつ光軸１１０Ａと同軸の開口部３００Ｉが形成されている。
【００４０】
また、基板３００の面３００Ｆにおいては、セクタ部５００が収容される凹状の空間部３００Ｇ（図４参照）が形成されており、当該空間部３００Ｇは、板状の部材からなる裏板４００によって閉塞される。この裏板４００は、螺子４０１によって、基板３００に螺着される。また、裏板４００にはロータ３２０に形成された軸３２０Ａを軸支する開口部４００Ａが形成されている。
【００４１】
また、図４は、裏板４００を外した状態のシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の像面側を示したものである。図４に示すように、基板３００の面３００Ｆにおいては、空間部３００Ｇが形成されている。そして、この空間部３００Ｇには、基板３００の面３００Ａ（図２参照）から面３００Ｆに向かって貫設されたロータ３２０と係合し、当該ロータ３２０の回動に伴って開閉するセクタＡ５０１とセクタＢ５０２とからなるセクタ部５００が配設されている。
【００４２】
このうち、セクタＡ５０１は、当該セクタＡ５０１に形成された開口部５０１Ａを貫通するロータ３２０に形成された軸３２０Ａによって軸支される。また、セクタＢ５０２は、当該セクタＢ５０２に形成された開口部５０２Ａを貫通する面３００Ｆに形成された突起部３００Ｈによって軸支される。またセクタＡ５０１には、図５を用いて説明する突起部３２０Ｅが貫通する長穴状の開口部５０１Ｂが形成されている。また、セクタＢ５０２には、同じく突起部３２０Ｅが貫通する長穴状の開口部５０２Ｂが形成されている。
【００４３】
（駆動手段３１０の構成）
つぎに、駆動手段３１０の構成について説明する。図５は、駆動手段３１０およびロータ３２０の外観を示す斜視図である。
【００４４】
図５において、コイル３１１は、ボビン３１１Ａと、銅線３１１Ｂとによって構成されている。ボビン３１１Ａは、ポリカーボネートやフェライトなどの材質からなる筒状である。また、ボビン３１１Ａには、銅線３１１Ｂが多重に巻きつけられる。そして、ボビン３１１Ａの内部空間には、ヨーク３１２が貫入される。また、ヨーク３１２は、コイル３１１が通電されることによって励磁される端部３１２Ｂと端部３１２Ｃとを備える。
【００４５】
一方、ロータ３２０には、Ｎ極に着磁された永久磁石３２０ＢとＳ極に着磁された永久磁石３２０Ｃとが軸３２０Ａの外周部に固着されたことによって、２極に着磁された外周面が形成されている。そして、ロータ３２０において、２極に着磁された外周面を有する部分は、ヨーク３１２の端部３１２Ｂとヨークの端部３１２Ｃとの間の空間３１２Ｄ内において回動自在となるように、空間３１２Ｄよりも所定量小さい外径を有する。
【００４６】
また、ロータ３２０には、軸３２０Ａとともに回動するアーム３２０Ｄが形成されている。そして、アーム３２０Ｄの先端付近には、ロータ３２０がシャッタユニット１１２に組み込まれたときに、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２に形成された開口部５０１Ｂおよび開口部５０２Ｂを貫通する突起部３２０Ｅが形成されている。
【００４７】
（シャッタユニット１１２の動作）
（セクタ部５００が全閉状態のとき）
つぎに、上述した構成によるシャッタユニット１１２の動作について、図６〜図１１を用いて説明する。まず、たとえば撮影待機中など、セクタ部５００が全閉状態のときのロータ３２０およびセクタ部５００の状態について説明する。
【００４８】
図６は、セクタ部５００が全閉状態のときのロータ３２０の状態の概要を示す説明図である。図６に示すように、セクタ部５００が全閉状態のときにおいては、コイル３１１に通電されておらず、ヨーク３１２の端部３１２Ｂおよび端部３１２Ｃが励磁されている状態ではないため、ロータ３２０は所定の位置に停止した状態のままである。
【００４９】
このように、ロータ３２０が所定の位置に停止している状態から、コイル３１１に通電されることによって、ヨーク３１２の端部３１２ＢがＳ極に励磁され、ヨーク３１２の端部３１２ＣがＮ極に励磁される。
【００５０】
これにより、ロータ３２０に設けられＮ極に着磁された永久磁石３２０Ｂにおいて、Ｓ極に励磁されたヨーク３１２の端部３１２Ｂ方向（図６に示す方向Ｂ）に向かって磁力（吸引力）が生じる。同じくロータ３２０に設けられＳ極に着磁された永久磁石３２０Ｃにおいて、Ｎ極に励磁されたヨーク３１２の端部３１２Ｃ方向（図６に示す方向Ａ）に向かって磁力（吸引力）が生じる。
【００５１】
そして、永久磁石３２０Ｂおよび永久磁石３２０Ｃにおいて生じた所定方向への磁力によって、ロータ３２０は、軸３２０Ａを軸に時計回りに回動を始める。
【００５２】
また、図７は、セクタ部５００が全閉状態のときのセクタ部５００の状態の概要を示す説明図である。図７に示すように、セクタ部５００の全閉状態においては、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２によって開口部３００Ｉが閉塞される。また、セクタ部５００は、ロータ３２０の回動と連動して開閉するため、図６に示したようにロータ３２０が停止した状態を維持している限り、セクタ部５００は全閉状態を維持する。このように開口部３００Ｉが閉塞された状態においては、当該開口部３００Ｉ内部を通過した後にＣＣＤ１１４（図１５参照）に向かう被写体の反射光は、開口部３００Ｉを閉塞するセクタ部５００によって遮断される。
【００５３】
このように、セクタ部５００が全閉状態のときのセクタ部５００の状態から、図６を用いて説明したように、ロータ３２０が軸３２０Ａを軸に時計回りに回動を始めることによって、ロータ３２０に形成された突起部３２０Ｅは、セクタ部５００を開く方向に向かって回動を始める。
【００５４】
これにより、セクタＡ５０１は、突起部３２０Ｅによって付勢され、ロータ３２０の軸３２０Ａを軸に、開く方向に向かって回動を始める。同じくセクタＢ５０２も、突起部３２０Ｅによって付勢され、基板３００に形成された突起部３００Ｈを軸に、開く方向に向かって回動を始める。そして、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が共に開く方向に向かって回動することによって、開口部３００Ｉは徐々に開放される。
【００５５】
（セクタ部５００が開き始めたとき）
つぎに、たとえばユーザによってシャッタユニット１１２が備えられた携帯電話１００（図２０および図２１参照）のシャッタボタンが押下された直後など、セクタ部５００が開き始めたときのロータ３２０およびセクタ部５００の状態について説明する。
【００５６】
図８は、セクタ部５００が開き始めたときのロータ３２０の状態の概要を示す説明図である。図８において、ロータ３２０は、図６に示したように、所定の位置に停止している状態から、コイル３１１に通電されたことにより、永久磁石３２０Ｂおよび永久磁石３２０Ｃにおいて生じた所定方向への磁力によって、軸３２０Ａを軸に時計回りにわずかに回動した状態となっている。
【００５７】
また、図９は、セクタ部５００が開き始めたときのセクタ部５００の状態の概要を示す説明図である。図８において、セクタ部５００は、図７に示したように、開口部３００Ｉを閉塞する状態から、ロータ３２０に形成された突起部３２０Ｅが、セクタ部５００を開く方向に向かって回動を始めたことに伴って、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が共に開く方向に向かってわずかに回動した状態となっている。これにより、開口部３００Ｉはわずかに開放された状態となっている。
【００５８】
（セクタ部５００が全開状態のとき）
つぎに、セクタ部５００が全開状態のときのロータ３２０およびセクタ部５００の状態
について説明する。
【００５９】
図１０は、セクタ部５００が全開状態のときのロータ３２０の状態の概要を示す説明図である。図１０において、ロータ３２０は、図８に示したように、わずかに回動した状態から、さらに軸３２０Ａを軸に時計回りに回動し、所定の停止位置で停止した状態となっている。
【００６０】
また、図１１は、セクタ部５００が全開状態のときのセクタ部５００の状態の概要を示す説明図である。図１１において、セクタ部５００は、図９に示したように、わずかに回動した状態から、さらにセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が共に開く方向に向かって回動し、所定の停止位置で停止した状態となっている。これにより、セクタ部５００は全開状態となっている。また、開口部３００Ｉは全開放された状態となっている。
【００６１】
（シャッタユニット１１２の外形寸法）
つぎに、上述した構成によるシャッタユニット１１２の外形寸法について説明する。図１２はシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の外形寸法（厚さ寸法）を示す説明図である。また、図１３は、シャッタユニット１１２の光軸１１０Ａと直交する方向の外形寸法（横幅寸法）を示す説明図である。
【００６２】
図１２に示すシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の外形寸法（厚さ寸法）Ｗ１は、図２３を用いて説明した従来技術によるシャッタ装置の厚さ寸法Ｗ４よりも小さい外形寸法となっている。このように、シャッタユニット１１２は、一つの部品からなる基板３００に対して、他のすべての部品が組み込まれる構成としたことによって、部品数を減らすことができ、シャッタユニット１１２の組み立て・分解を容易に行わせることができる。特に、基板３００とレンズ枠３００Ｃと一体形成としたことによって、シャッタユニット１１２の小型化を実現している。
【００６３】
また、図１３に示すシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａと直交する方向の外形寸法（横幅寸法）Ｗ２は、従来技術によるシャッタユニットの横幅寸法よりも小さい外形寸法となっている。このように、シャッタユニット１１２は、略円環状のヨーク３１２を用いたことによって、コイル３１１をレンズ枠３００Ｃと近接する位置、すなわち可能な限り光軸１１０Ａに近い位置に配設することができ、この結果、シャッタユニット１１２の小型化を実現している。
【００６４】
（第１、第２のシート部材の配置について）
図１４は、第１、第２のシート部材の配置を説明する側断面図、図１５は、第１のシート部材の平面図、図１６は、第２のシート部材の平面図である。これらの図を用いて第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２の配置状態を説明する。
【００６５】
図１４に示すように、空間部３００Ｇを構成する基板３００の一面（底面）３００Ｋ上には、この底面３００Ｋのほぼ全域を覆うように、第１のシート部材３５１が配置されている。図１５に示すように、この第１のシート部材３５１は、中央に所定径の露出開口部３５１Ａが開口形成されている。この露出開口部３５１Ａは、予め定められた所望の開口径Ｌ１を有し、光軸１１０Ａと同軸に開口されている。露出開口部３５１Ａの開口径Ｌ１は、レンズ枠３００Ｃ内部において第２レンズ群６００が挿嵌される開口部３００Ｉの内径Ｌ２に比して小さく形成されている。
【００６６】
ここで、上述したように、第２レンズ群６００は調芯が必要なため、第２レンズ群６００が配置される開口部３００Ｉの内径Ｌ２が露出開口部３５１Ａの開口径Ｌ１よりも大きく形成されている。このままでは、露出開口部３５１Ａの開口径が所望するものとならないため、シャッタ羽根（セクタＡ５０１およびＢ５０２が）に隣接して第１のシート部材３５１に露出開口部３５１Ａの機能を持たせている。また、露出開口部３５１Ａの内周面（厚さ）による光の反射の問題を抑えるために、露出開口部３５１Ａを有する第１シート部材３５１の厚さは、薄圧に形成されている。
【００６７】
図１５に示すように、第１のシート部材３５１には、複数の開口部が形成されている。開口部３５１Ｂは、基板３００から突出する軸３２０Ａに係合し、開口部３５１Ｃは、突起部３００Ｈに係合し、開口部３５１Ｄは、基板３００から突出するピン３００Ｍ（図１７参照）に係合し、これらによって、第１のシート部材３５１は、基板３００内部に位置決めされる。所定長さを有する円弧状の開口部３５１Ｅは、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の開閉時に移動する突起部３２０Ｅの移動軌跡に沿った形に形成され、突起部３２０Ｅの移動を妨げない。
【００６８】
第１のシート部材３５１は、セクタＡ５０１に面で接触する。このため、第１のシート部材３５１には、セクタＡ５０１の開閉時の移動範囲において、セクタＡ５０１と触れない非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋを有している。この非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋは、セクタＡ５０１の作動方向に沿った形状に第１のシート部材３５１を開口して形成されている。すなわち、非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋには、セクタＡ５０１の開閉時の中心となる軸３２０Ａを中心とした円弧部３５１Ｊａ、３５１Ｊｂと、円弧部３５１Ｋａ、３５１Ｋｂを有しており、セクタＡ５０１との間の摺動抵抗を低減できる。
【００６９】
第２のシート部材３５２は、第１のシート部材３５１のほぼ半分の大きさを有している。図１５の点線部分には、第１シート部材３５１に重ねられる第２シート部材３５２の配置位置を示した。このように、第２のシート部材３５２は、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａから離れた位置にて第１のシート部材３５１に重ねて設けられる。図１６に示すように、第２のシート部材３５２は、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａの形状に沿って所定距離離れた円弧部３５２Ａを有している。すなわち、第２のシート部材３５２は、セクタＡ５０１の開閉時の移動範囲から外れた位置であり、セクタＢ５０２の開閉時の移動範囲に設けられている。
【００７０】
第２のシート部材３５２についても薄厚に形成されているが、この第２のシート部材３５２の厚さが第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａ部分の厚さに関与することがなく、上記露出開口部３５１Ａの厚さによる光の反射を増やすことがない。この第２のシート部材３５２は、セクタＢ５０２の面と接触し、セクタＡ５０１とは接触しない。そして、この第２のシート部材３５２の厚さは、セクタＡ５０１の厚さ以上に設定してある。これにより、セクタＢの移動を安定させることができるとともに、光軸方向においてセクタＢ５０２の開閉時の移動位置は、セクタＡ５０１の開閉時の移動位置と交わることがなく、いずれも円滑に移動可能である。
【００７１】
また、第２のシート部材３５２は、セクタＢ５０２に面で接触する。このため、第２のシート部材３５２には、セクタＢ５０２の開閉時の移動範囲において、セクタＢ５０２と触れない非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌを有している。この非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌは、セクタＢ５０２の作動方向に沿った形状に第２のシート部材３５２を開口して形成されている。すなわち、非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌには、セクタＢ５０２の開閉時の中心となる軸３００Ｈを中心とした円弧部３５２Ｊａ、３５２Ｊｂと、円弧部３５２Ｋａ、３５２Ｋｂと、円弧部３５２Ｌａ、３５２Ｌｂを有しており、セクタＢ５０２との間の摺動抵抗を低減できる。
【００７２】
なお、第１のシート部材３５１の非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋと、第２のシート部材の非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌは、これら第１、第２のシート部材３５１、３５２を貫通した開口により形成したが、これに限らない。非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋは、セクタＡ５０１と、非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌは、セクタＢ５０２と、それぞれ部分的に接触するよう、接触する面積を少なくできる形状であればよく、たとえば、開口ではなく、セクタＡ５０１、セクタＢ５０２と対向する面に、このセクタＡ５０１、セクタＢ５０２と接触しない段差により形成することもできる。
【００７３】
ところで、第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２は、それぞれ接するセクタＡ５０１、セクタＢ５０２と同じ材質（たとえば、基材がポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムで、表面が黒色に潤滑処理されたもの）で形成することができる。これにより、摺動抵抗を低減させることができる。
【００７４】
図１７は、この発明にかかるシャッタユニットの斜視図である。図中点線で示すセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が開いた状態を示している。図示のように、基板３００の空間部３００Ｇには、第１のシート部材３５１、第２のシート部材３５２が重ねて設けられている。第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａは、基板３００の開口部３００Ｉより小径とされて、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２に最も近接した位置で開口させることができる。一般的に、露出開口部３５１Ａの位置が最も光束が絞られるため、露出開口部３５１Ａから離れた位置にセクタ部５００を配置すると、遮光動作するためのセクタ部５００の開閉作動範囲が長くなり、シャッタ秒時が長くなるが、上記構成によれば、この発明によれば、セクタ部を露出開口部を有するシート部材に近接して配置されることにより、光束が絞られた位置でセクタ部による遮光動作を行えるため、シャッタ秒時を短くすることができる。
【００７５】
そして、第２のシート部材３５２のうち、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａに最も近い部分は、露出開口部３５１Ａから所定距離離れた円弧部３５２Ａとして形成されているため、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａにより定めた所定の開口径と、露出開口部３５１Ａ部分の厚さをできるだけ薄い一定な厚さにでき、この露出開口部３５１Ａの厚さによる光の反射をできるだけ低減できる。また、重ねて設けられ開閉するセクタＡ、Ｂ間の段差に対応して、シート部材を２枚重ねて用いてこの段差を埋める形であるため、一枚のシート部材に段差を付けて配置するより簡単かつ安価に構成できる。
【００７６】
（セクタ５００の移動時の位置規制について）
一対のセクタＡ５０１とセクタＢ５０２は、このセクタＡ５０１とセクタＢ５０２自体が基板３００等に接触して位置決めする構成ではない。セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２のそれぞれが開いたときの位置、および閉じたときの位置は、位置規制部により位置決めされる構成である。
【００７７】
図１８は、セクタの全開状態を示す斜視図である。セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２は、１点鎖線で示している。また、第１のシート部材３５１に隠れる基板３００をあらわすために、第１のシート部材３５１と第２のシート部材３５２の記載を省略してある。
【００７８】
図５にも示したが、ロータ３２０には、軸３２０Ａとともに回動するアーム３２０Ｄが設けられており、アーム３２０Ｄの先端には、突起部３２０Ｅが設けられている。この突起部３２０Ｅは、基板３００に設けられた開口部３００Ｌを貫通して空間部３００Ｇ部分に突出している。図１８に示すように、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が全開状態のとき、ロータ３２０のアーム３２０Ｄ先端の側面部は、開口部３００Ｌの一端３００Ｌａに接触する。開口部３００Ｌと、これに接触する突起部３２０Ｅにより、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全開時の位置を規制する位置規制部を構成している。
【００７９】
これにより、突起部３２０Ｅに係合しているセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全開位置が位置決めできる。基板３００には、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全開時に近接する部分に切り欠き部３００Ｐが形成されており、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２は、基板３００の一部に触れることがないよう規制できる。これにより、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の損傷や歪みが発生することなく、全開時の位置を位置決めできる。
【００８０】
図１９は、セクタの全閉状態を示す斜視図である。位置規制部は、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全閉時においても、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の位置を規制する。図１９に示すように、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全閉時には、ロータ３２０のアーム３２０Ｄ先端の側面部は、開口部３００Ｌの他端３００Ｌｂに接触する。開口部３００Ｌと、これに接触する突起部３２０Ｅにより、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全閉時の位置を規制し、予め定めた全閉の位置でセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２を停止させることができる。
【００８１】
（携帯電話の構成）
つぎに、この発明の実施の形態１にかかる携帯電話の構成について説明する。図２０は、この発明の実施の形態１にかかる携帯電話の外観を示す斜視図である。
【００８２】
図２０において、携帯電話１００は、カメラ機能を備えた携帯電話であり、カメラモジュール１１０を備えている。このカメラモジュール１１０は、上述したシャッタユニット１１２を備え、ユーザによる携帯電話１００の操作に応じて被写体の反射光を受光する。そして、カメラモジュール１１０は、受光した反射光を結像し、結像された反射光に応じた電気信号をカメラモジュール１１０内部に設けられたＡ／Ｄコンバータ（図示省略）などに出力する。
【００８３】
（カメラモジュール１１０の構成）
つぎに、カメラモジュール１１０の構成について説明する。図２１は、この発明の実施の形態１にかかるカメラモジュール１１０の構成を示す説明図である。
【００８４】
図２１において、カメラモジュール１１０は、箱形に形成されたケースと、当該ケース内部に配設されたレンズユニット１１１と、上述したシャッタユニット１１２と、レンズユニット１１３と、ＣＣＤ１１４とによって構成されている。
【００８５】
このうち、レンズユニット１１１は、ケース内部の光軸１１０Ａ方向の物体側において光軸１１０Ａ方向へ移動自在に設けられている。このレンズユニット１１１は、一枚または複数枚のレンズによって構成された第１レンズ群（いわゆるフォーカスレンズ群）を備え、当該レンズユニット１１１が光軸１１０Ａ方向に往復移動することによって、被写体の反射光がＣＣＤ１１４に照射されるときの焦点を調整する。
【００８６】
シャッタユニット１１２は、ケース内部におけるレンズユニット１１１とレンズユニット１１３との間において光軸１１０Ａ方向への移動自在に設けられている。このシャッタユニット１１２は、一枚または複数枚のレンズによって構成された第２レンズ群（いわゆるズームレンズ群）を備え、当該シャッタユニット１１２が光軸１１０Ａ方向に往復移動することによって、被写体の反射光がＣＣＤ１１４に照射されるときの大きさ（いわゆる画像サイズ）を調整する。また、シャッタユニット１１２は、この発明にかかるシャッタ装置を備え、当該シャッタ装置によってＣＣＤ１１４に照射される被写体の反射光の光量を機械的に調整する。
【００８７】
レンズユニット１１３は、ケース内部におけるシャッタユニット１１２とＣＣＤ１１４との間に固定配置されており、一枚または複数枚のレンズによって構成された第３レンズ群（たとえば不要な反射光をフィルタリングするフィルタレンズ群）を備える。ＣＣＤ１１４は、ケース内部の光軸１１０Ａ方向の像面側に固定配置されており、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群を介して結像された被写体の反射光を受光して、当該反射光の光量に応じた電気信号をカメラモジュール１１０内部に設けられたＡ／Ｄコンバータ（図示省略）などに出力する。
【００８８】
以上説明したように、この実施の形態１にかかるシャッタユニット１１２によれば、略円環状であり、レンズ枠３００Ｃの外周部を周回するように配置されるヨーク３１２を用いたことによって、コイル３１１およびヨーク３１２を、レンズ枠３００Ｃに近接する位置、すなわち可能な限り光軸１１０Ａに近い位置に配置することができる。これにより、シャッタユニット１１２の横幅寸法（光軸１１０Ａと直交する方向における外形寸法）を小さくすることができる。
【００８９】
また、一つの部品からなる基板３００に対して、他のすべての部品が組み込まれる構成とし、特に、基板３００と、レンズ枠３００Ｃ、軸受部３００Ｂ、および空間部３００Ｇとを一体形成としたことによって、部品数を減らすことができ、シャッタユニット１１２の組み立て・分解を容易に行わせることができる。この結果、シャッタユニット１１２をより小型化することができるうえ、シャッタユニット１１２の整備性の向上を図ることができる。
【００９０】
ここで、基板３００は、レンズ枠３００Ｃと、セクタ部５００を収容する空間部３００Ｇとを一体化したものであるため、開口部３００Ｉの開口径がレンズの調芯のために比較的大きくなるが、露出開口部３５１Ａを有する第１のシート部材３５１をセクタ部５００に接近して配置したため、所望する露出開口径を容易に得ることができた。この第１のシート部材３５１は、セクタＡ５０１の摺動抵抗を軽減させる。第１のシート部材３５１には第２のシート部材３５２を重ねて設け、セクタＢ５０２の摺動抵抗を軽減させる。第２のシート部材３５２は、セクタＢ５０２の厚さに対応した厚さを有し、セクタＡ５０１とセクタＢ５０２との交差を防止し、開閉を円滑に行えるようになる。これにより、シャッタースピードの減速を軽減でき、高速シャッタ動作が可能となる。
【００９１】
そして、これらの第１、第２のシート部材３５１、３５２は、レンズとシャッタが一体化されて小型化できるレンズ内蔵型のシャッタ装置において、この小型化に支障を生じさせず、所望する露出開口径を容易に設定できるとともに、セクタ部５００の摺動抵抗を軽減させる。これらの機能は、シート部材を加工するだけで容易に得ることができ、シャッタ装置への組み込みも容易に行える。
【００９２】
また、レンズ枠３００Ｃ、および軸受部３００Ｂに備えられた位置決め部３００Ｓによって位置決め固定されるうえ、係合または嵌合部としての係止ツメ３００Ｄによって係止されるヨーク３１２を用いたことによって、シャッタユニット１１２の組み立て・分解を容易に行わせることができる。
【００９３】
そして、この実施の形態１にかかる携帯電話１００によれば、上述したように小型化かつ整備性が向上されたシャッタユニット１１２を用いたことによって、携帯電話１００をより小型化することができるうえ、携帯電話１００の整備性の向上を図ることができる。
【００９４】
なお、実施の形態１にかかるシャッタユニット１１２においては、直線状のコイル３１１を用いたが、ヨーク３１２の形状に対応したコイル３１１を用いるようにしてもよい。たとえば、曲線状のコイル３１１、柔軟性のあるコイル３１１、小型のコイル３１１などを一つまたは複数用いるようにしてもよい。これにより、コイル３１１をよりレンズ枠３００Ｃに近接配置させることができ、ヨーク３１２を開口部３００Ｅ側に寄せてコンパクト化することができる。その結果、シャッタユニット１１２およびこれを用いた携帯電話１００をさらに小型化することができる。
【００９５】
（実施の形態２）
（デジタルカメラの構成）
つぎに、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、この発明にかかるシャッタ装置を用いたデジタルカメラの構成例である。図２２は、この発明の実施の形態２にかかるデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【００９６】
図２２において、デジタルカメラ１６００は、実施の形態１で説明したシャッタユニット１１２と同様の構成を用いて小型化かつ整備性が向上されたシャッタユニット１６１０を備えている。このように、この実施の形態２にかかるデジタルカメラ１６００によれば、上述したように小型化かつ整備性が向上されたシャッタユニット１６１０を用いたことで、デジタルカメラ１６００をより小型化することができるうえ、デジタルカメラ１６００の整備性の向上を図ることができる。なお、この発明にかかるシャッタ装置は、携帯電話やデジタルカメラに限らず、あらゆる撮像装置に用いることができる。
【００９７】
なお、上述した実施の形態１および２では、基板３００にコイル３１１、ヨーク３１２、ロータ３２０、およびその軸受部３００Ｂを設けた構成例を示したが、これのみに限らず、その反対側の板状部材としての裏板４００に、同じように設けるようにしてもよい。
【００９８】
また、上述した実施の形態１および２では、基板３００を、多数のレンズ群のうち第２レンズ群の鏡胴として適用した例を示したが、これのみに限らず、たとえば第１レンズ後段、第３、第４、第５の各レンズ群、およびそれらの一部レンズの鏡胴であってもよい。また、レンズを含まず開口部だけのものであってもよい。
【００９９】
さらに、上述した実施の形態１および２では、ロータ３２０の軸受の一方を基板３００に、他方を裏板４００に設けた例を示したが、これのみに限らず、たとえばその両方を基板３００に、または裏板４００に設けるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置は、あらゆる撮像装置への利用が可能であり、特に、シャッタ装置の設置スペースが制限される携帯電話や小型デジタルカメラなどの撮像装置への利用に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明にかかるシャッタユニットの部品構成を示す説明図である。
【図２】この発明にかかるシャッタユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】この発明にかかるシャッタユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】この発明にかかるシャッタユニットの外観を示す斜視図である。
【図５】駆動手段およびロータの外観を示す斜視図である。
【図６】セクタ部が全閉状態のときのロータの状態の概要を示す説明図である。
【図７】セクタ部が全閉状態のときのセクタ部の状態の概要を示す説明図である。
【図８】セクタ部が開き始めたときのロータの状態の概要を示す説明図である。
【図９】セクタ部が開き始めたときのセクタ部の状態の概要を示す説明図である。
【図１０】セクタ部が全開状態のときのロータの状態の概要を示す説明図である。
【図１１】セクタ部が全開状態のときのセクタ部の状態の概要を示す説明図である。
【図１２】シャッタユニットの光軸方向の外形寸法を示す説明図である。
【図１３】シャッタユニットの光軸と直交する方向の外形寸法を示す説明図である。
【図１４】この発明にかかるシャッタユニットの側断面図である。
【図１５】第１のシート部材の平面図である。
【図１６】第２のシート部材の平面図である。
【図１７】この発明にかかるシャッタユニットの斜視図である。
【図１８】セクタの全開状態を示す斜視図である。
【図１９】セクタの全閉状態を示す斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態１にかかる携帯電話の外観を示す斜視図である。
【図２１】この発明の実施の形態１にかかるカメラモジュールの構成を示す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態２にかかるデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２３】レンズおよびシャッタを一体化したシャッタ装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１００ 携帯電話
１１０ カメラモジュール
１１１ レンズユニット
１１２ シャッタユニット
１１３ レンズユニット
１１４ ＣＣＤ
３００ 基板
３００Ｌ 開口部
３１０ 駆動手段
３１１ コイル
３１２ ヨーク
３２０ ロータ
３５１ 第１のシート部材
３５１Ａ 露出開口部
３５１Ｊ，３５１Ｋ 非摺動部
３５２ 第２のシート部材
３５２Ｊ，３５２Ｋ，３５２Ｌ 非摺動部
４００ 裏板
５００ セクタ部
５０１ セクタＡ
５０２ セクタＢ
６００ 第２レンズ群
【技術分野】
【０００１】
この発明は、デジタルカメラなどの撮像装置に備えられるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラ付携帯電話やデジタルカメラなどの撮像装置に搭載されるカメラモジュールの中には、セクタ（シャッタの羽根）を開閉させることによって、ＣＣＤなどの受光素子に導入される光量を調整する機械式のシャッタ装置を備えたものがある。そして、上記のシャッタ装置においては、ヨークの途中に設けられたコイルに通電することよりヨークを励磁させ、これによって生じた磁力を利用してロータを回動させることによって、ロータと連結されたセクタを開閉させるアクチュエータが多く用いられている（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【０００３】
図２３は、レンズおよびシャッタを一体化したシャッタ装置を示す側面図である。シャッタユニット１７００、およびレンズユニット１９００は、それぞれが別工程において組み立てられる。そして、シャッタユニット１７００の面１７１０Ａと、レンズユニット１９００の面１９１０Ｂとが当接して図示のように組み立てられ、一体化される。１９２０はレンズである。このシャッタ装置の光軸Ｃ方向に沿った外形寸法（厚さ寸法）はＷ４となる。
【０００４】
上記のシャッタユニット１７００に設けられるシャッタは、２枚のシャッタ羽根（セクタ）を有し、このセクタは閉じた状態のとき、互いの厚みを有して重なり、光軸を中心とする開口部を閉塞する。これらセクタは、シャッタユニット１７００のケースの一面に接しており、開閉動作のときにこの面を摺りながら移動（摺動）する。そして、シャッタユニット内部にセクタに接する所定形状の摺動案内部を設けることにより、セクタ移動時の摺動抵抗を軽減させる構成のものがある（たとえば、下記特許文献２参照。）。このほか、同様に摺動抵抗を低減させるとともに、２枚のセクタの隙間から開口部へ漏光を遮光する遮光壁を備えたもの（たとえば、下記特許文献３参照。）、セクタを収容する羽根室を構成する２つの地板の外周部から光軸に向けて進行してくる光を遮断する遮光壁を備えたもの（たとえば、下記特許文献４参照。）等がある。
【０００５】
【特許文献１】特開昭６０−２３５１２５号公報
【特許文献２】特開平８−１５２６６７号公報
【特許文献３】特開２００２−１４３８７号公報
【特許文献４】特開２００２−１０７７９３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来は、上述したように、レンズユニットとシャッタユニットとがそれぞれ独立したユニットとなっており、これらを組み立てて構成されるため、組み立て後は、上記厚さ寸法Ｗ４を有する大きさとなり、小型化できなかった。
【０００７】
これを解消するために、レンズユニットとシャッタユニットとを一体化したレンズ枠に、レンズとシャッタとを組み込むことが考えられる。レンズは調芯が必要であるから、この一体化されたレンズ枠におけるレンズ収容部の収容径（光軸と直交する方向の径）は、レンズ径よりも若干大きく設けておく必要が生じる。これに伴い、レンズを挿入するためのレンズ枠の開口部は、その径が必然的に収容径に合わせて大きく形成しなければならない。これにより、レンズ枠の開口部側にセクタを配置するように構成した場合には、所望する露出開口径よりも開口部の径が大きくなる問題が生じる。このように、レンズユニットとシャッタユニットの一つのレンズ枠に一体化して大きさ（厚さ寸法Ｗ４）を小型化できたとしても、所望する露出開口径を得ることができない。
【０００８】
また、セクタ部分の大きさ、すなわち、光軸Ｃ方向と直交する外形寸法（幅および長さ）の小型化が制限されていた。セクタを開閉させる駆動機構の一部を構成している上記ヨークは、このヨークの一端部と他端部との間にロータを収めることが可能な形状に形成されている。一般的には、コイルを設けることが可能な略Ｕ字状の形状となっている。このような略Ｕ字状のヨークの場合、光軸から離れた位置にヨークおよびコイルを配置するための十分なスペースを確保しなければならず、レンズ枠の幅および長さが大きくなり、シャッタ装置を容易に小型化することができなかった。
【０００９】
特に、近年においては、カメラ付携帯電話やデジタルカメラなどの小型化に伴い、より小型なカメラモジュールが求められており、シャッタ装置の小型化が、カメラモジュール開発において要望されている。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、所望する露出開口を有して小型化できるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、請求項１の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、光軸を中心としてレンズが収容される開口部と、セクタ部が収容される空間部とが形成された基板と、前記開口部に収容されるレンズと、コイルと、ヨークと、からなる駆動手段と、前記駆動手段の駆動により回動するロータと、前記ロータの回動により前記開口部を開閉するセクタ部と、前記光軸上に所定の露出開口径の露出開口部を有するシート部材と、を備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、基板には、レンズが収容される開口部とセクタ部が収容される空間部とが形成されており、レンズ内蔵シャッタ装置の全体寸法を小型化できる。開口部の開口径は、レンズの調芯のために広くなるが、シート部材には露出開口部が形成されており、所定の露出開口径を得ることができる。
【００１３】
また、請求項２の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項１に記載の発明において、前記シート部材は、前記空間部の前記基板と前記セクタ部との間に配置され、当該セクタ部に接することを特徴とする。
【００１４】
この発明によれば、セクタ部を露出開口部を有するシート部材に近接して配置されることにより、光束が絞られた位置でセクタ部による遮光動作を行えるため、シャッタ秒時を短くすることができる。
【００１５】
また、請求項３の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項１または２に記載の発明において、前記シート部材は、前記セクタ部と対向する面に、当該セクタと部分的に接触しない非摺動部を有することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、シート部材に設けた非摺動部により、セクタ部の開閉動作を円滑に行え、摺動抵抗をより軽減できる。
【００１７】
また、請求項４の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項３に記載の発明において、前記シート部材に設けられる前記非摺動部は、前記セクタ部の開閉方向に沿った形状であることを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、シート部材に設けた非摺動部の形状がセクタ部の開閉方向に沿った形状であるため、セクタ部の開閉動作を円滑に行え、摺動抵抗をより軽減できる。
【００１９】
また、請求項５の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項１〜４のいずれか一つに記載の発明において、前記セクタ部は、一対のセクタの開閉により前記露出開口部を開閉するものであり、前記シート部材は、一方のセクタに接し、前記露出開口部が形成された第１のシート部材と、前記第１のシート部材に重ねられるとともに、前記露出開口部および前記一方のセクタから離れた位置に配置され、他方のセクタに接する第２のシート部材と、からなることを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、互いに重なり開閉する一対のセクタ間の段差を、２つのシート部材を重ねることにより埋めることができるため、セクタのそれぞれを安定して開閉できる。
【００２１】
また、請求項６の発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置は、請求項５に記載の発明において、前記第２のシート部材の厚さは、前記一方のセクタの厚さ以上の厚さであることを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、一方のセクタと同じ高さ位置に、第２のシート部材が面するので、第２のシート部材は、他方のセクタを安定して開閉できるようになる。同時にセクタとの開閉動作において重なり合うときに、互いが交差することがなくなり、摺動抵抗が軽減でき円滑に開閉できる。
【００２３】
また、請求項７の発明にかかる撮像装置は、請求項１〜６のいずれか一つに記載のレンズ内蔵シャッタ装置を備えたことを特徴とする。
【００２４】
この発明によれば、装置全体の小型化を達成しつつ、所定の露出開口径を有するレンズ内蔵シャッタ装置を簡単な構成で安価に得ることができる。
【発明の効果】
【００２５】
本発明によれば、所望する露出開口を有して小型化できるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置を提供することができるという効果を奏する。さらには、セクタ部の開閉動作を円滑に行え、摺動抵抗が少なく、シャッタの高速動作が実現できるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２６】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２７】
（実施の形態１）
（シャッタユニットの構成）
まず、実施の形態１について説明する。実施の形態１は、この発明にかかるシャッタ装置を用いた携帯電話の構成例である。まず、この発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置を備えたシャッタユニット１１２の構成について説明する。図１は、この発明にかかるシャッタユニット１１２の部品構成を示す説明図である。また、図２、図３および図４は、この発明にかかるシャッタユニット１１２の外観を示す斜視図である。
【００２８】
図１は、シャッタユニット１１２の部品構成を示したものである。図１に示すように、レンズ枠３００Ｃの内部には、光軸１１０Ａ方向の物体側から順に第２レンズ群６００（レンズ６００Ａ、レンズスペーサ６００Ｂ、レンズ６００Ｃ）が配設され、レンズ６００Ｃの周囲に接着剤を塗布することで、接着固定される。
【００２９】
また、図１に示されるように、シャッタユニット１１２の組み立て時には、まず、光軸１１０Ａの物体側から駆動手段３１０がレンズ枠３００Ｃに挿嵌され、当該レンズ枠３００Ｃ、および軸受部３００Ｂに備えられた位置決め部３００Ｓによって位置決め固定され、係止ツメ３００Ｄ（図２参照）によって係止される。
【００３０】
そして、光軸１１０Ａの像面側から、第２レンズ群６００がレンズ枠３００Ｃの内部に挿嵌される。さらに、光軸１１０Ａの像面側から、ロータ３２０がロータ収容部３００Ｊに挿入され、軸受部３００Ｂによって軸受けされる。
【００３１】
さらに、第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２とは、互いに重ねた状態で空間部３００Ｇ（図４参照）に配置される。これら第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２の上にセクタ部５００がロータ３２０と係合するように空間部３００Ｇ（図４参照）に配置される。これら第１、第２のシート部材３５１、３５２と、セクタ部５００の位置関係の詳細は後述する。最後に、裏板４００が、空間部３００Ｇを閉塞するように、螺子４０１によって螺着されることによって、ロータ３２０およびセクタ部５００が支持される。
【００３２】
図２は、シャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の物体側を示したものである。図２に示すように、シャッタユニット１１２は、基板３００を備え、当該基板３００の光軸１１０Ａ方向の物体側に形成された面３００Ａにおいては、ヨーク３１２と、ヨーク３１２の途中に設けられ、通電されることによってヨーク３１２を励磁するコイル３１１とからなる駆動手段３１０が配設されている。
【００３３】
また、基板３００における、ヨーク３１２の一端部と他端部との間には、基板３００の面３００Ａから、光軸１１０Ａ方向の反対側（像面側）の面３００Ｆ（図３参照）へ向かって貫通するようにロータ３２０が収容されるロータ収容部３００Ｊ（図１参照）が形成されている。そして、ロータ収容部３００Ｊに収容されたロータ３２０は、基板３００から突出するように形成された軸受部３００Ｂによって軸３２０Ａが軸受けされ、光軸１１０Ａ方向への移動が係止される。
【００３４】
ここで軸受部３００Ｂは、その柱部において、ヨーク３１２の一端部と他端部との間に挟まれるように、ヨーク３１２の一端部と他端部とを位置決め固定し、ヨーク３１２の一端部および他端部と、ロータ３２０の側面部との間隔を所定の間隔に保持する所定の幅を有する位置決め部３００Ｓ（図１参照）を備える。
【００３５】
また、基板３００には、円形かつ光軸１１０Ａと同軸の開口部３００Ｅが形成された円筒状のレンズ枠（枠部）３００Ｃが、基板３００の面３００Ａから突出するように形成されている。このレンズ枠３００Ｃに形成された開口部３００Ｅの内部には、第２レンズ群６００（図１参照）が配設される。
【００３６】
ここで、ヨーク３１２は、図２に示すように、円環状に形成されたレンズ枠３００Ｃのレンズ枠３００Ｃの外周形状に対応する係合可能な形状に形成されている。また、ヨーク３１２は、レンズ枠３００Ｃの外周部に沿った略円環状（略環状）の円環部３１２Ａと、コイル３１１が設けられる直線状の直線部３１２Ｓとからなる。また、ヨーク３１２は、レンズ枠３００Ｃの外周面を取り囲むように基板３００上に配置される。そして、ヨーク３１２は、レンズ枠３００Ｃの外周面に嵌合して位置決め固定される。
【００３７】
また、ヨーク３１２の円環部３１２Ａは、その内周面においてレンズ枠３００Ｃの外周面に当接しつつ軽圧入可能な内径寸法を有する。これにより、レンズ枠３００Ｃに対してヨーク３１２を軽圧入することで、コイル３１１およびヨーク３１２を容易かつ確実に位置決め固定することが可能となっている。ここで、ヨーク３１２は、略円環状に限らず、たとえばレンズ枠３００Ｃが円環状に形成されていない場合であっても、レンズ枠３００Ｃを取り囲むようにレンズ枠３００Ｃの外周部に沿った形状であって、かつレンズ枠３００Ｃの外周形状に対応する係合可能な形状であればよい。
【００３８】
なお、本実施の形態におけるシャッタユニット１１２は、図２に示すように、基板３００上の複数箇所に形成された係止ツメ（嵌合部）３００Ｄによって、レンズ枠３００Ｃの外周面に嵌合して位置決め固定されたヨーク３１２を係止する構成を用いている。これにより、コイル３１１およびヨーク３１２をより容易かつ確実に位置決め固定することが可能となっているだけでなく、コイル３１１およびヨーク３１２の容易な着脱を可能としている。
【００３９】
また、図３は、シャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の像面側を示したものである。図３に示すように、基板３００の面３００Ｆには、レンズ枠３００Ｃに形成された開口部３００Ｅ（図２参照）とつながる円形かつ光軸１１０Ａと同軸の開口部３００Ｉが形成されている。
【００４０】
また、基板３００の面３００Ｆにおいては、セクタ部５００が収容される凹状の空間部３００Ｇ（図４参照）が形成されており、当該空間部３００Ｇは、板状の部材からなる裏板４００によって閉塞される。この裏板４００は、螺子４０１によって、基板３００に螺着される。また、裏板４００にはロータ３２０に形成された軸３２０Ａを軸支する開口部４００Ａが形成されている。
【００４１】
また、図４は、裏板４００を外した状態のシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の像面側を示したものである。図４に示すように、基板３００の面３００Ｆにおいては、空間部３００Ｇが形成されている。そして、この空間部３００Ｇには、基板３００の面３００Ａ（図２参照）から面３００Ｆに向かって貫設されたロータ３２０と係合し、当該ロータ３２０の回動に伴って開閉するセクタＡ５０１とセクタＢ５０２とからなるセクタ部５００が配設されている。
【００４２】
このうち、セクタＡ５０１は、当該セクタＡ５０１に形成された開口部５０１Ａを貫通するロータ３２０に形成された軸３２０Ａによって軸支される。また、セクタＢ５０２は、当該セクタＢ５０２に形成された開口部５０２Ａを貫通する面３００Ｆに形成された突起部３００Ｈによって軸支される。またセクタＡ５０１には、図５を用いて説明する突起部３２０Ｅが貫通する長穴状の開口部５０１Ｂが形成されている。また、セクタＢ５０２には、同じく突起部３２０Ｅが貫通する長穴状の開口部５０２Ｂが形成されている。
【００４３】
（駆動手段３１０の構成）
つぎに、駆動手段３１０の構成について説明する。図５は、駆動手段３１０およびロータ３２０の外観を示す斜視図である。
【００４４】
図５において、コイル３１１は、ボビン３１１Ａと、銅線３１１Ｂとによって構成されている。ボビン３１１Ａは、ポリカーボネートやフェライトなどの材質からなる筒状である。また、ボビン３１１Ａには、銅線３１１Ｂが多重に巻きつけられる。そして、ボビン３１１Ａの内部空間には、ヨーク３１２が貫入される。また、ヨーク３１２は、コイル３１１が通電されることによって励磁される端部３１２Ｂと端部３１２Ｃとを備える。
【００４５】
一方、ロータ３２０には、Ｎ極に着磁された永久磁石３２０ＢとＳ極に着磁された永久磁石３２０Ｃとが軸３２０Ａの外周部に固着されたことによって、２極に着磁された外周面が形成されている。そして、ロータ３２０において、２極に着磁された外周面を有する部分は、ヨーク３１２の端部３１２Ｂとヨークの端部３１２Ｃとの間の空間３１２Ｄ内において回動自在となるように、空間３１２Ｄよりも所定量小さい外径を有する。
【００４６】
また、ロータ３２０には、軸３２０Ａとともに回動するアーム３２０Ｄが形成されている。そして、アーム３２０Ｄの先端付近には、ロータ３２０がシャッタユニット１１２に組み込まれたときに、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２に形成された開口部５０１Ｂおよび開口部５０２Ｂを貫通する突起部３２０Ｅが形成されている。
【００４７】
（シャッタユニット１１２の動作）
（セクタ部５００が全閉状態のとき）
つぎに、上述した構成によるシャッタユニット１１２の動作について、図６〜図１１を用いて説明する。まず、たとえば撮影待機中など、セクタ部５００が全閉状態のときのロータ３２０およびセクタ部５００の状態について説明する。
【００４８】
図６は、セクタ部５００が全閉状態のときのロータ３２０の状態の概要を示す説明図である。図６に示すように、セクタ部５００が全閉状態のときにおいては、コイル３１１に通電されておらず、ヨーク３１２の端部３１２Ｂおよび端部３１２Ｃが励磁されている状態ではないため、ロータ３２０は所定の位置に停止した状態のままである。
【００４９】
このように、ロータ３２０が所定の位置に停止している状態から、コイル３１１に通電されることによって、ヨーク３１２の端部３１２ＢがＳ極に励磁され、ヨーク３１２の端部３１２ＣがＮ極に励磁される。
【００５０】
これにより、ロータ３２０に設けられＮ極に着磁された永久磁石３２０Ｂにおいて、Ｓ極に励磁されたヨーク３１２の端部３１２Ｂ方向（図６に示す方向Ｂ）に向かって磁力（吸引力）が生じる。同じくロータ３２０に設けられＳ極に着磁された永久磁石３２０Ｃにおいて、Ｎ極に励磁されたヨーク３１２の端部３１２Ｃ方向（図６に示す方向Ａ）に向かって磁力（吸引力）が生じる。
【００５１】
そして、永久磁石３２０Ｂおよび永久磁石３２０Ｃにおいて生じた所定方向への磁力によって、ロータ３２０は、軸３２０Ａを軸に時計回りに回動を始める。
【００５２】
また、図７は、セクタ部５００が全閉状態のときのセクタ部５００の状態の概要を示す説明図である。図７に示すように、セクタ部５００の全閉状態においては、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２によって開口部３００Ｉが閉塞される。また、セクタ部５００は、ロータ３２０の回動と連動して開閉するため、図６に示したようにロータ３２０が停止した状態を維持している限り、セクタ部５００は全閉状態を維持する。このように開口部３００Ｉが閉塞された状態においては、当該開口部３００Ｉ内部を通過した後にＣＣＤ１１４（図１５参照）に向かう被写体の反射光は、開口部３００Ｉを閉塞するセクタ部５００によって遮断される。
【００５３】
このように、セクタ部５００が全閉状態のときのセクタ部５００の状態から、図６を用いて説明したように、ロータ３２０が軸３２０Ａを軸に時計回りに回動を始めることによって、ロータ３２０に形成された突起部３２０Ｅは、セクタ部５００を開く方向に向かって回動を始める。
【００５４】
これにより、セクタＡ５０１は、突起部３２０Ｅによって付勢され、ロータ３２０の軸３２０Ａを軸に、開く方向に向かって回動を始める。同じくセクタＢ５０２も、突起部３２０Ｅによって付勢され、基板３００に形成された突起部３００Ｈを軸に、開く方向に向かって回動を始める。そして、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が共に開く方向に向かって回動することによって、開口部３００Ｉは徐々に開放される。
【００５５】
（セクタ部５００が開き始めたとき）
つぎに、たとえばユーザによってシャッタユニット１１２が備えられた携帯電話１００（図２０および図２１参照）のシャッタボタンが押下された直後など、セクタ部５００が開き始めたときのロータ３２０およびセクタ部５００の状態について説明する。
【００５６】
図８は、セクタ部５００が開き始めたときのロータ３２０の状態の概要を示す説明図である。図８において、ロータ３２０は、図６に示したように、所定の位置に停止している状態から、コイル３１１に通電されたことにより、永久磁石３２０Ｂおよび永久磁石３２０Ｃにおいて生じた所定方向への磁力によって、軸３２０Ａを軸に時計回りにわずかに回動した状態となっている。
【００５７】
また、図９は、セクタ部５００が開き始めたときのセクタ部５００の状態の概要を示す説明図である。図８において、セクタ部５００は、図７に示したように、開口部３００Ｉを閉塞する状態から、ロータ３２０に形成された突起部３２０Ｅが、セクタ部５００を開く方向に向かって回動を始めたことに伴って、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が共に開く方向に向かってわずかに回動した状態となっている。これにより、開口部３００Ｉはわずかに開放された状態となっている。
【００５８】
（セクタ部５００が全開状態のとき）
つぎに、セクタ部５００が全開状態のときのロータ３２０およびセクタ部５００の状態
について説明する。
【００５９】
図１０は、セクタ部５００が全開状態のときのロータ３２０の状態の概要を示す説明図である。図１０において、ロータ３２０は、図８に示したように、わずかに回動した状態から、さらに軸３２０Ａを軸に時計回りに回動し、所定の停止位置で停止した状態となっている。
【００６０】
また、図１１は、セクタ部５００が全開状態のときのセクタ部５００の状態の概要を示す説明図である。図１１において、セクタ部５００は、図９に示したように、わずかに回動した状態から、さらにセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が共に開く方向に向かって回動し、所定の停止位置で停止した状態となっている。これにより、セクタ部５００は全開状態となっている。また、開口部３００Ｉは全開放された状態となっている。
【００６１】
（シャッタユニット１１２の外形寸法）
つぎに、上述した構成によるシャッタユニット１１２の外形寸法について説明する。図１２はシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の外形寸法（厚さ寸法）を示す説明図である。また、図１３は、シャッタユニット１１２の光軸１１０Ａと直交する方向の外形寸法（横幅寸法）を示す説明図である。
【００６２】
図１２に示すシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａ方向の外形寸法（厚さ寸法）Ｗ１は、図２３を用いて説明した従来技術によるシャッタ装置の厚さ寸法Ｗ４よりも小さい外形寸法となっている。このように、シャッタユニット１１２は、一つの部品からなる基板３００に対して、他のすべての部品が組み込まれる構成としたことによって、部品数を減らすことができ、シャッタユニット１１２の組み立て・分解を容易に行わせることができる。特に、基板３００とレンズ枠３００Ｃと一体形成としたことによって、シャッタユニット１１２の小型化を実現している。
【００６３】
また、図１３に示すシャッタユニット１１２の光軸１１０Ａと直交する方向の外形寸法（横幅寸法）Ｗ２は、従来技術によるシャッタユニットの横幅寸法よりも小さい外形寸法となっている。このように、シャッタユニット１１２は、略円環状のヨーク３１２を用いたことによって、コイル３１１をレンズ枠３００Ｃと近接する位置、すなわち可能な限り光軸１１０Ａに近い位置に配設することができ、この結果、シャッタユニット１１２の小型化を実現している。
【００６４】
（第１、第２のシート部材の配置について）
図１４は、第１、第２のシート部材の配置を説明する側断面図、図１５は、第１のシート部材の平面図、図１６は、第２のシート部材の平面図である。これらの図を用いて第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２の配置状態を説明する。
【００６５】
図１４に示すように、空間部３００Ｇを構成する基板３００の一面（底面）３００Ｋ上には、この底面３００Ｋのほぼ全域を覆うように、第１のシート部材３５１が配置されている。図１５に示すように、この第１のシート部材３５１は、中央に所定径の露出開口部３５１Ａが開口形成されている。この露出開口部３５１Ａは、予め定められた所望の開口径Ｌ１を有し、光軸１１０Ａと同軸に開口されている。露出開口部３５１Ａの開口径Ｌ１は、レンズ枠３００Ｃ内部において第２レンズ群６００が挿嵌される開口部３００Ｉの内径Ｌ２に比して小さく形成されている。
【００６６】
ここで、上述したように、第２レンズ群６００は調芯が必要なため、第２レンズ群６００が配置される開口部３００Ｉの内径Ｌ２が露出開口部３５１Ａの開口径Ｌ１よりも大きく形成されている。このままでは、露出開口部３５１Ａの開口径が所望するものとならないため、シャッタ羽根（セクタＡ５０１およびＢ５０２が）に隣接して第１のシート部材３５１に露出開口部３５１Ａの機能を持たせている。また、露出開口部３５１Ａの内周面（厚さ）による光の反射の問題を抑えるために、露出開口部３５１Ａを有する第１シート部材３５１の厚さは、薄圧に形成されている。
【００６７】
図１５に示すように、第１のシート部材３５１には、複数の開口部が形成されている。開口部３５１Ｂは、基板３００から突出する軸３２０Ａに係合し、開口部３５１Ｃは、突起部３００Ｈに係合し、開口部３５１Ｄは、基板３００から突出するピン３００Ｍ（図１７参照）に係合し、これらによって、第１のシート部材３５１は、基板３００内部に位置決めされる。所定長さを有する円弧状の開口部３５１Ｅは、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の開閉時に移動する突起部３２０Ｅの移動軌跡に沿った形に形成され、突起部３２０Ｅの移動を妨げない。
【００６８】
第１のシート部材３５１は、セクタＡ５０１に面で接触する。このため、第１のシート部材３５１には、セクタＡ５０１の開閉時の移動範囲において、セクタＡ５０１と触れない非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋを有している。この非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋは、セクタＡ５０１の作動方向に沿った形状に第１のシート部材３５１を開口して形成されている。すなわち、非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋには、セクタＡ５０１の開閉時の中心となる軸３２０Ａを中心とした円弧部３５１Ｊａ、３５１Ｊｂと、円弧部３５１Ｋａ、３５１Ｋｂを有しており、セクタＡ５０１との間の摺動抵抗を低減できる。
【００６９】
第２のシート部材３５２は、第１のシート部材３５１のほぼ半分の大きさを有している。図１５の点線部分には、第１シート部材３５１に重ねられる第２シート部材３５２の配置位置を示した。このように、第２のシート部材３５２は、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａから離れた位置にて第１のシート部材３５１に重ねて設けられる。図１６に示すように、第２のシート部材３５２は、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａの形状に沿って所定距離離れた円弧部３５２Ａを有している。すなわち、第２のシート部材３５２は、セクタＡ５０１の開閉時の移動範囲から外れた位置であり、セクタＢ５０２の開閉時の移動範囲に設けられている。
【００７０】
第２のシート部材３５２についても薄厚に形成されているが、この第２のシート部材３５２の厚さが第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａ部分の厚さに関与することがなく、上記露出開口部３５１Ａの厚さによる光の反射を増やすことがない。この第２のシート部材３５２は、セクタＢ５０２の面と接触し、セクタＡ５０１とは接触しない。そして、この第２のシート部材３５２の厚さは、セクタＡ５０１の厚さ以上に設定してある。これにより、セクタＢの移動を安定させることができるとともに、光軸方向においてセクタＢ５０２の開閉時の移動位置は、セクタＡ５０１の開閉時の移動位置と交わることがなく、いずれも円滑に移動可能である。
【００７１】
また、第２のシート部材３５２は、セクタＢ５０２に面で接触する。このため、第２のシート部材３５２には、セクタＢ５０２の開閉時の移動範囲において、セクタＢ５０２と触れない非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌを有している。この非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌは、セクタＢ５０２の作動方向に沿った形状に第２のシート部材３５２を開口して形成されている。すなわち、非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌには、セクタＢ５０２の開閉時の中心となる軸３００Ｈを中心とした円弧部３５２Ｊａ、３５２Ｊｂと、円弧部３５２Ｋａ、３５２Ｋｂと、円弧部３５２Ｌａ、３５２Ｌｂを有しており、セクタＢ５０２との間の摺動抵抗を低減できる。
【００７２】
なお、第１のシート部材３５１の非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋと、第２のシート部材の非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌは、これら第１、第２のシート部材３５１、３５２を貫通した開口により形成したが、これに限らない。非摺動部３５１Ｊ、３５１Ｋは、セクタＡ５０１と、非摺動部３５２Ｊ、３５２Ｋ、３５２Ｌは、セクタＢ５０２と、それぞれ部分的に接触するよう、接触する面積を少なくできる形状であればよく、たとえば、開口ではなく、セクタＡ５０１、セクタＢ５０２と対向する面に、このセクタＡ５０１、セクタＢ５０２と接触しない段差により形成することもできる。
【００７３】
ところで、第１のシート部材３５１と、第２のシート部材３５２は、それぞれ接するセクタＡ５０１、セクタＢ５０２と同じ材質（たとえば、基材がポリエステルフィルム等のプラスチックフィルムで、表面が黒色に潤滑処理されたもの）で形成することができる。これにより、摺動抵抗を低減させることができる。
【００７４】
図１７は、この発明にかかるシャッタユニットの斜視図である。図中点線で示すセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が開いた状態を示している。図示のように、基板３００の空間部３００Ｇには、第１のシート部材３５１、第２のシート部材３５２が重ねて設けられている。第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａは、基板３００の開口部３００Ｉより小径とされて、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２に最も近接した位置で開口させることができる。一般的に、露出開口部３５１Ａの位置が最も光束が絞られるため、露出開口部３５１Ａから離れた位置にセクタ部５００を配置すると、遮光動作するためのセクタ部５００の開閉作動範囲が長くなり、シャッタ秒時が長くなるが、上記構成によれば、この発明によれば、セクタ部を露出開口部を有するシート部材に近接して配置されることにより、光束が絞られた位置でセクタ部による遮光動作を行えるため、シャッタ秒時を短くすることができる。
【００７５】
そして、第２のシート部材３５２のうち、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａに最も近い部分は、露出開口部３５１Ａから所定距離離れた円弧部３５２Ａとして形成されているため、第１のシート部材３５１の露出開口部３５１Ａにより定めた所定の開口径と、露出開口部３５１Ａ部分の厚さをできるだけ薄い一定な厚さにでき、この露出開口部３５１Ａの厚さによる光の反射をできるだけ低減できる。また、重ねて設けられ開閉するセクタＡ、Ｂ間の段差に対応して、シート部材を２枚重ねて用いてこの段差を埋める形であるため、一枚のシート部材に段差を付けて配置するより簡単かつ安価に構成できる。
【００７６】
（セクタ５００の移動時の位置規制について）
一対のセクタＡ５０１とセクタＢ５０２は、このセクタＡ５０１とセクタＢ５０２自体が基板３００等に接触して位置決めする構成ではない。セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２のそれぞれが開いたときの位置、および閉じたときの位置は、位置規制部により位置決めされる構成である。
【００７７】
図１８は、セクタの全開状態を示す斜視図である。セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２は、１点鎖線で示している。また、第１のシート部材３５１に隠れる基板３００をあらわすために、第１のシート部材３５１と第２のシート部材３５２の記載を省略してある。
【００７８】
図５にも示したが、ロータ３２０には、軸３２０Ａとともに回動するアーム３２０Ｄが設けられており、アーム３２０Ｄの先端には、突起部３２０Ｅが設けられている。この突起部３２０Ｅは、基板３００に設けられた開口部３００Ｌを貫通して空間部３００Ｇ部分に突出している。図１８に示すように、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２が全開状態のとき、ロータ３２０のアーム３２０Ｄ先端の側面部は、開口部３００Ｌの一端３００Ｌａに接触する。開口部３００Ｌと、これに接触する突起部３２０Ｅにより、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全開時の位置を規制する位置規制部を構成している。
【００７９】
これにより、突起部３２０Ｅに係合しているセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全開位置が位置決めできる。基板３００には、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全開時に近接する部分に切り欠き部３００Ｐが形成されており、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２は、基板３００の一部に触れることがないよう規制できる。これにより、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の損傷や歪みが発生することなく、全開時の位置を位置決めできる。
【００８０】
図１９は、セクタの全閉状態を示す斜視図である。位置規制部は、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全閉時においても、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の位置を規制する。図１９に示すように、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全閉時には、ロータ３２０のアーム３２０Ｄ先端の側面部は、開口部３００Ｌの他端３００Ｌｂに接触する。開口部３００Ｌと、これに接触する突起部３２０Ｅにより、セクタＡ５０１およびセクタＢ５０２の全閉時の位置を規制し、予め定めた全閉の位置でセクタＡ５０１およびセクタＢ５０２を停止させることができる。
【００８１】
（携帯電話の構成）
つぎに、この発明の実施の形態１にかかる携帯電話の構成について説明する。図２０は、この発明の実施の形態１にかかる携帯電話の外観を示す斜視図である。
【００８２】
図２０において、携帯電話１００は、カメラ機能を備えた携帯電話であり、カメラモジュール１１０を備えている。このカメラモジュール１１０は、上述したシャッタユニット１１２を備え、ユーザによる携帯電話１００の操作に応じて被写体の反射光を受光する。そして、カメラモジュール１１０は、受光した反射光を結像し、結像された反射光に応じた電気信号をカメラモジュール１１０内部に設けられたＡ／Ｄコンバータ（図示省略）などに出力する。
【００８３】
（カメラモジュール１１０の構成）
つぎに、カメラモジュール１１０の構成について説明する。図２１は、この発明の実施の形態１にかかるカメラモジュール１１０の構成を示す説明図である。
【００８４】
図２１において、カメラモジュール１１０は、箱形に形成されたケースと、当該ケース内部に配設されたレンズユニット１１１と、上述したシャッタユニット１１２と、レンズユニット１１３と、ＣＣＤ１１４とによって構成されている。
【００８５】
このうち、レンズユニット１１１は、ケース内部の光軸１１０Ａ方向の物体側において光軸１１０Ａ方向へ移動自在に設けられている。このレンズユニット１１１は、一枚または複数枚のレンズによって構成された第１レンズ群（いわゆるフォーカスレンズ群）を備え、当該レンズユニット１１１が光軸１１０Ａ方向に往復移動することによって、被写体の反射光がＣＣＤ１１４に照射されるときの焦点を調整する。
【００８６】
シャッタユニット１１２は、ケース内部におけるレンズユニット１１１とレンズユニット１１３との間において光軸１１０Ａ方向への移動自在に設けられている。このシャッタユニット１１２は、一枚または複数枚のレンズによって構成された第２レンズ群（いわゆるズームレンズ群）を備え、当該シャッタユニット１１２が光軸１１０Ａ方向に往復移動することによって、被写体の反射光がＣＣＤ１１４に照射されるときの大きさ（いわゆる画像サイズ）を調整する。また、シャッタユニット１１２は、この発明にかかるシャッタ装置を備え、当該シャッタ装置によってＣＣＤ１１４に照射される被写体の反射光の光量を機械的に調整する。
【００８７】
レンズユニット１１３は、ケース内部におけるシャッタユニット１１２とＣＣＤ１１４との間に固定配置されており、一枚または複数枚のレンズによって構成された第３レンズ群（たとえば不要な反射光をフィルタリングするフィルタレンズ群）を備える。ＣＣＤ１１４は、ケース内部の光軸１１０Ａ方向の像面側に固定配置されており、第１レンズ群、第２レンズ群および第３レンズ群を介して結像された被写体の反射光を受光して、当該反射光の光量に応じた電気信号をカメラモジュール１１０内部に設けられたＡ／Ｄコンバータ（図示省略）などに出力する。
【００８８】
以上説明したように、この実施の形態１にかかるシャッタユニット１１２によれば、略円環状であり、レンズ枠３００Ｃの外周部を周回するように配置されるヨーク３１２を用いたことによって、コイル３１１およびヨーク３１２を、レンズ枠３００Ｃに近接する位置、すなわち可能な限り光軸１１０Ａに近い位置に配置することができる。これにより、シャッタユニット１１２の横幅寸法（光軸１１０Ａと直交する方向における外形寸法）を小さくすることができる。
【００８９】
また、一つの部品からなる基板３００に対して、他のすべての部品が組み込まれる構成とし、特に、基板３００と、レンズ枠３００Ｃ、軸受部３００Ｂ、および空間部３００Ｇとを一体形成としたことによって、部品数を減らすことができ、シャッタユニット１１２の組み立て・分解を容易に行わせることができる。この結果、シャッタユニット１１２をより小型化することができるうえ、シャッタユニット１１２の整備性の向上を図ることができる。
【００９０】
ここで、基板３００は、レンズ枠３００Ｃと、セクタ部５００を収容する空間部３００Ｇとを一体化したものであるため、開口部３００Ｉの開口径がレンズの調芯のために比較的大きくなるが、露出開口部３５１Ａを有する第１のシート部材３５１をセクタ部５００に接近して配置したため、所望する露出開口径を容易に得ることができた。この第１のシート部材３５１は、セクタＡ５０１の摺動抵抗を軽減させる。第１のシート部材３５１には第２のシート部材３５２を重ねて設け、セクタＢ５０２の摺動抵抗を軽減させる。第２のシート部材３５２は、セクタＢ５０２の厚さに対応した厚さを有し、セクタＡ５０１とセクタＢ５０２との交差を防止し、開閉を円滑に行えるようになる。これにより、シャッタースピードの減速を軽減でき、高速シャッタ動作が可能となる。
【００９１】
そして、これらの第１、第２のシート部材３５１、３５２は、レンズとシャッタが一体化されて小型化できるレンズ内蔵型のシャッタ装置において、この小型化に支障を生じさせず、所望する露出開口径を容易に設定できるとともに、セクタ部５００の摺動抵抗を軽減させる。これらの機能は、シート部材を加工するだけで容易に得ることができ、シャッタ装置への組み込みも容易に行える。
【００９２】
また、レンズ枠３００Ｃ、および軸受部３００Ｂに備えられた位置決め部３００Ｓによって位置決め固定されるうえ、係合または嵌合部としての係止ツメ３００Ｄによって係止されるヨーク３１２を用いたことによって、シャッタユニット１１２の組み立て・分解を容易に行わせることができる。
【００９３】
そして、この実施の形態１にかかる携帯電話１００によれば、上述したように小型化かつ整備性が向上されたシャッタユニット１１２を用いたことによって、携帯電話１００をより小型化することができるうえ、携帯電話１００の整備性の向上を図ることができる。
【００９４】
なお、実施の形態１にかかるシャッタユニット１１２においては、直線状のコイル３１１を用いたが、ヨーク３１２の形状に対応したコイル３１１を用いるようにしてもよい。たとえば、曲線状のコイル３１１、柔軟性のあるコイル３１１、小型のコイル３１１などを一つまたは複数用いるようにしてもよい。これにより、コイル３１１をよりレンズ枠３００Ｃに近接配置させることができ、ヨーク３１２を開口部３００Ｅ側に寄せてコンパクト化することができる。その結果、シャッタユニット１１２およびこれを用いた携帯電話１００をさらに小型化することができる。
【００９５】
（実施の形態２）
（デジタルカメラの構成）
つぎに、実施の形態２について説明する。実施の形態２は、この発明にかかるシャッタ装置を用いたデジタルカメラの構成例である。図２２は、この発明の実施の形態２にかかるデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【００９６】
図２２において、デジタルカメラ１６００は、実施の形態１で説明したシャッタユニット１１２と同様の構成を用いて小型化かつ整備性が向上されたシャッタユニット１６１０を備えている。このように、この実施の形態２にかかるデジタルカメラ１６００によれば、上述したように小型化かつ整備性が向上されたシャッタユニット１６１０を用いたことで、デジタルカメラ１６００をより小型化することができるうえ、デジタルカメラ１６００の整備性の向上を図ることができる。なお、この発明にかかるシャッタ装置は、携帯電話やデジタルカメラに限らず、あらゆる撮像装置に用いることができる。
【００９７】
なお、上述した実施の形態１および２では、基板３００にコイル３１１、ヨーク３１２、ロータ３２０、およびその軸受部３００Ｂを設けた構成例を示したが、これのみに限らず、その反対側の板状部材としての裏板４００に、同じように設けるようにしてもよい。
【００９８】
また、上述した実施の形態１および２では、基板３００を、多数のレンズ群のうち第２レンズ群の鏡胴として適用した例を示したが、これのみに限らず、たとえば第１レンズ後段、第３、第４、第５の各レンズ群、およびそれらの一部レンズの鏡胴であってもよい。また、レンズを含まず開口部だけのものであってもよい。
【００９９】
さらに、上述した実施の形態１および２では、ロータ３２０の軸受の一方を基板３００に、他方を裏板４００に設けた例を示したが、これのみに限らず、たとえばその両方を基板３００に、または裏板４００に設けるように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【０１００】
以上のように、本発明にかかるレンズ内蔵シャッタ装置およびこれを用いた撮像装置は、あらゆる撮像装置への利用が可能であり、特に、シャッタ装置の設置スペースが制限される携帯電話や小型デジタルカメラなどの撮像装置への利用に適している。
【図面の簡単な説明】
【０１０１】
【図１】この発明にかかるシャッタユニットの部品構成を示す説明図である。
【図２】この発明にかかるシャッタユニットの外観を示す斜視図である。
【図３】この発明にかかるシャッタユニットの外観を示す斜視図である。
【図４】この発明にかかるシャッタユニットの外観を示す斜視図である。
【図５】駆動手段およびロータの外観を示す斜視図である。
【図６】セクタ部が全閉状態のときのロータの状態の概要を示す説明図である。
【図７】セクタ部が全閉状態のときのセクタ部の状態の概要を示す説明図である。
【図８】セクタ部が開き始めたときのロータの状態の概要を示す説明図である。
【図９】セクタ部が開き始めたときのセクタ部の状態の概要を示す説明図である。
【図１０】セクタ部が全開状態のときのロータの状態の概要を示す説明図である。
【図１１】セクタ部が全開状態のときのセクタ部の状態の概要を示す説明図である。
【図１２】シャッタユニットの光軸方向の外形寸法を示す説明図である。
【図１３】シャッタユニットの光軸と直交する方向の外形寸法を示す説明図である。
【図１４】この発明にかかるシャッタユニットの側断面図である。
【図１５】第１のシート部材の平面図である。
【図１６】第２のシート部材の平面図である。
【図１７】この発明にかかるシャッタユニットの斜視図である。
【図１８】セクタの全開状態を示す斜視図である。
【図１９】セクタの全閉状態を示す斜視図である。
【図２０】この発明の実施の形態１にかかる携帯電話の外観を示す斜視図である。
【図２１】この発明の実施の形態１にかかるカメラモジュールの構成を示す説明図である。
【図２２】この発明の実施の形態２にかかるデジタルカメラの外観を示す斜視図である。
【図２３】レンズおよびシャッタを一体化したシャッタ装置を示す側面図である。
【符号の説明】
【０１０２】
１００ 携帯電話
１１０ カメラモジュール
１１１ レンズユニット
１１２ シャッタユニット
１１３ レンズユニット
１１４ ＣＣＤ
３００ 基板
３００Ｌ 開口部
３１０ 駆動手段
３１１ コイル
３１２ ヨーク
３２０ ロータ
３５１ 第１のシート部材
３５１Ａ 露出開口部
３５１Ｊ，３５１Ｋ 非摺動部
３５２ 第２のシート部材
３５２Ｊ，３５２Ｋ，３５２Ｌ 非摺動部
４００ 裏板
５００ セクタ部
５０１ セクタＡ
５０２ セクタＢ
６００ 第２レンズ群
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸を中心としてレンズが収容される開口部と、セクタ部が収容される空間部とが形成された基板と、
前記開口部に収容されるレンズと、
コイルと、ヨークと、からなる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動により回動するロータと、
前記ロータの回動により前記開口部を開閉するセクタ部と、
前記光軸上に所定の露出開口径の露出開口部を有するシート部材と、
を備えたことを特徴とするレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項２】
前記シート部材は、前記空間部の前記基板と前記セクタ部との間に配置され、当該セクタ部に接することを特徴とする請求項１に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項３】
前記シート部材は、前記セクタ部と対向する面に、当該セクタと部分的に接触しない非摺動部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項４】
前記シート部材に設けられる前記非摺動部は、前記セクタ部の開閉方向に沿った形状であることを特徴とする請求項３に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項５】
前記セクタ部は、一対のセクタの開閉により前記露出開口部を開閉するものであり、
前記シート部材は、一方のセクタに接し、前記露出開口部が形成された第１のシート部材と、
前記第１のシート部材に重ねられるとともに、前記露出開口部および前記一方のセクタから離れた位置に配置され、他方のセクタに接する第２のシート部材と、からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項６】
前記第２のシート部材の厚さは、前記一方のセクタの厚さ以上の厚さであることを特徴とする請求項５に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載のレンズ内蔵シャッタ装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【請求項１】
光軸を中心としてレンズが収容される開口部と、セクタ部が収容される空間部とが形成された基板と、
前記開口部に収容されるレンズと、
コイルと、ヨークと、からなる駆動手段と、
前記駆動手段の駆動により回動するロータと、
前記ロータの回動により前記開口部を開閉するセクタ部と、
前記光軸上に所定の露出開口径の露出開口部を有するシート部材と、
を備えたことを特徴とするレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項２】
前記シート部材は、前記空間部の前記基板と前記セクタ部との間に配置され、当該セクタ部に接することを特徴とする請求項１に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項３】
前記シート部材は、前記セクタ部と対向する面に、当該セクタと部分的に接触しない非摺動部を有することを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項４】
前記シート部材に設けられる前記非摺動部は、前記セクタ部の開閉方向に沿った形状であることを特徴とする請求項３に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項５】
前記セクタ部は、一対のセクタの開閉により前記露出開口部を開閉するものであり、
前記シート部材は、一方のセクタに接し、前記露出開口部が形成された第１のシート部材と、
前記第１のシート部材に重ねられるとともに、前記露出開口部および前記一方のセクタから離れた位置に配置され、他方のセクタに接する第２のシート部材と、からなることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項６】
前記第２のシート部材の厚さは、前記一方のセクタの厚さ以上の厚さであることを特徴とする請求項５に記載のレンズ内蔵シャッタ装置。
【請求項７】
請求項１〜６のいずれか一つに記載のレンズ内蔵シャッタ装置を備えたことを特徴とする撮像装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図１８】
【図１９】
【図２０】
【図２１】
【図２２】
【図２３】
【公開番号】特開２００８−７６９１３（Ｐ２００８−７６９１３Ａ）
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−２５８２５７（Ｐ２００６−２５８２５７）
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年４月３日（２００８．４．３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年９月２５日（２００６．９．２５）
【出願人】（０００１３３２２７）株式会社タムロン (355)
【Ｆターム（参考）】
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