JP6685650B2

JP6685650B2 - 羽根駆動装置および光学機器

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Publication number: JP6685650B2
Application number: JP2015056088A
Authority: JP
Inventors: 正美山本; 紘一増澤
Original assignee: Seiko Holdings Corp
Current assignee: Seiko Group Corp
Priority date: 2015-03-19
Filing date: 2015-03-19
Publication date: 2020-04-22
Anticipated expiration: 2035-03-19
Also published as: CN105988263A; JP2016177048A; US9477137B2; US20160274441A1

Description

本発明は、羽根駆動装置および光学機器に関するものである。

従来、カメラ等の光学機器には、内部にボイスコイルモータ等の駆動源を備えたものがある。駆動源としては、電磁力により駆動力を発生させるものがある。駆動源から漏れた磁束（以下、「漏れ磁束」という。）は、光学機器内の部品の動作に影響を与える場合がある。例えば、特許文献１には、アクチュエータ手段と、手振れ補正光学手段と、手振れ補正光学手段を所定位置に動かす駆動手段と、を備えたカメラが記載されている。特許文献１に記載のカメラは、制御手段によりアクチュエータ手段の動作タイミングに応じて駆動手段を制御する。これにより、特許文献１に記載のカメラは、アクチュエータ駆動時の振動や、磁気誘導、アクチュエータ内の磁気変動の影響を排除し、ノイズや機械的な振動に影響されない手振れ補正機能を実現することができるとされている。

ところで、近年、携帯電話等に搭載されるカメラには、撮像性能を向上させるために、羽根駆動装置が搭載されることがある。羽根駆動装置は、レンズの光軸を中心とするように形成された開口を有する下板と、羽根を駆動させて下板の開口を開閉するアクチュエータと、を備えている。羽根駆動装置は、レンズおよびレンズ駆動装置を有するカメラモジュールに対して重ねて取り付けられる。

特開２００８−２５０１５６号公報

しかしながら、上記の羽根駆動装置は、レンズ駆動装置に近接して配置されるため、レンズ駆動装置から漏れた漏れ磁束により、アクチュエータの動作が影響を受けることがある。具体的に、アクチュエータには、漏れ磁束により、例えばアクチュエータの無通電停止位置の変化や、通電トルクの不足等の不具合が生じる。これらのアクチュエータの不具合は、定常的な漏れ磁束により生じるため、制御により除去することが困難である。このため羽根駆動装置は、羽根の駆動を仕様通りに行うことができない場合や、露光異常を引き起こす場合等、動作不良が発生するおそれがある。したがって、従来の羽根駆動装置にあっては、漏れ磁束による動作不良を抑制するという点で改善の余地がある。

そこで本発明は、漏れ磁束による動作不良を抑制できる羽根駆動装置、およびこの羽根駆動装置を備える光学機器を提供するものである。

本発明の羽根駆動装置は、レンズと、前記レンズの光軸周りに間隙を空けて環状に配列された複数の磁石を有するレンズ駆動装置と、を備えたカメラモジュールに対して、前記光軸の軸方向に重ねて取り付けられる羽根駆動装置であって、前記光軸を中心とするように形成された開口を有する下板と、前記開口を規制する羽根と、前記下板に配置され、前記羽根を駆動させる複数のアクチュエータと、前記光軸を中心とするように形成された開口を有し、前記羽根と前記アクチュエータとを前記下板とは反対側から覆うように前記下板に取り付けられた蓋板と、を備え、前記カメラモジュールおよび前記下板は、前記軸方向から見て、矩形状に形成され、前記複数の磁石は、前記カメラモジュールの前記軸方向に沿う側面に配置され、前記アクチュエータは、前記軸方向から見て前記矩形状の角部に配置され、前記蓋板には、磁性材料により形成され、前記軸方向から見て前記複数のアクチュエータをそれぞれ覆い、磁束を集磁することにより前記アクチュエータが配置された領域を通過する磁束を減少させる複数のシールド板がそれぞれ配置されている、ことを特徴とする。
カメラモジュールには、レンズ駆動装置が備える複数の磁石が、レンズの光軸（以下、単に「光軸」という。）周りに環状に配置されている。光軸の軸方向から見たときの隣り合う一対の磁石同士の間隙に対応する位置は、磁石が配置されていないため、局所的に磁束密度が小さい領域となっている。
本発明によれば、光軸の軸方向から見て、隣り合う一対の磁石同士の間隙に対応する位置にアクチュエータを配置しているので、磁束密度の小さい領域にアクチュエータを配置できる。したがって、漏れ磁束による動作不良を抑制できる羽根駆動装置とすることができる。
さらに、アクチュエータの周囲に磁性材料により形成されたシールド板を配置することで、シールド板の周囲の磁束を集磁して、シールド板の周囲の磁束密度を小さくできる。
このため、磁束密度の小さい領域にアクチュエータを配置できる。したがって、漏れ磁束による動作不良を抑制できる。

上記の羽根駆動装置において、前記アクチュエータのロータは、前記軸方向から見て前記矩形状の角部に配置されている、ことが望ましい。
一般に、アクチュエータのロータは、永久磁石を備えている。このため、ロータが磁束密度の大きい環境下に配置されると、ロータには磁力による回転トルクが生じるので、アクチュエータはロータを正確に駆動させることが困難となる。
本発明によれば、光軸の軸方向から見て、隣り合う一対の磁石同士の間隙に対応する位置にロータを配置しているので、磁束密度の小さい領域にロータを配置できる。これにより、漏れ磁束によりロータに磁力による回転トルクが生じることを抑制でき、漏れ磁束による動作不良を抑制できる。

上記の羽根駆動装置において、前記シールド板は、軟磁性材料により形成されている、ことが望ましい。
本発明によれば、例えば高い透磁率を有するパーマロイ等の軟磁性材料によりシールド板を形成できるので、シールド板の周囲の磁束を集磁して、シールド板の周囲の磁束密度をより小さくできる。したがって、漏れ磁束による動作不良をより一層抑制できる。

本発明の光学機器は、上記の羽根駆動装置と、前記カメラモジュールと、を備えることを特徴とする。
本発明によれば、上記の羽根駆動装置を備えることで、漏れ磁束による動作不良を抑制できる光学機器が得られる。

本発明によれば、光軸の軸方向から見て、隣り合う一対の磁石同士の間隙に対応する位置にアクチュエータを配置しているので、磁束密度の小さい領域にアクチュエータを配置できる。したがって、漏れ磁束による動作不良を抑制できる羽根駆動装置とすることができる。

光学機器のブロック図である。カメラモジュールおよび羽根駆動装置の斜視図である。羽根駆動装置の分解斜視図である。羽根駆動装置の説明図であり、羽根駆動装置の内部構成を示す平面図である。羽根駆動装置の斜視図である。アクチュエータのロータに作用するトルクのシミュレーション結果を示す図である。

以下、本発明の実施形態を図面に基づいて説明する。
図１は、光学機器のブロック図である。
図１に示すように、光学機器１０１は、例えば携帯電話等に搭載されるカメラであって、羽根駆動装置１と、カメラモジュール５０と、制御部１０２と、撮像素子１０４と、を備えている。

制御部１０２は、光学機器１０１の全体の動作を制御しており、ＣＰＵ（ＣｅｎｔｒａｌＰｒｏｃｅｓｓｉｎｇＵｎｉｔ）やＲＯＭ（ＲｅａｄＯｎｌｙＭｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（ＲａｎｄｏｍＡｃｃｅｓｓＭｅｍｏｒｙ）等を備えている。制御部１０２は、羽根駆動装置１およびカメラモジュール５０の動作を制御する。
撮像素子１０４は、例えばＣＣＤ（ＣｈａｒｇｅＣｏｕｐｌｅｄＤｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（ＣｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙＭｅｔａｌＯｘｉｄｅＳｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）イメージセンサ等であって、光により形成された被写体像を電気信号に変換する。

図２は、カメラモジュールおよび羽根駆動装置の斜視図である。
図２に示すように、カメラモジュール５０は、焦点距離を調整するためのレンズ５１と、レンズ５１を駆動するレンズ駆動装置６０と、を有する。カメラモジュール５０は、レンズ５１の光軸Ｐの軸方向（以下、単に「軸方向」という。）に延在する、横断面視正方形状の柱状に形成されている。

レンズ５１は、カメラモジュール５０の外部に露出した状態で配置されている。
レンズ駆動装置６０は、複数（本実施形態では４個）の永久磁石６１と、ボイスコイル（不図示）と、ヨーク（不図示）と、を有するボイスコイルモータである。各永久磁石６１は、直方体状に形成されている。各永久磁石６１は、それぞれカメラモジュール５０の軸方向に沿う４つの側面に配置され、光軸Ｐ周りに間隙を空けて環状に配列されている。各永久磁石６１は、同じ磁極が光軸Ｐに向くように配置されている。本実施形態では、各永久磁石６１は、Ｎ極が光軸Ｐに向くように配置されている。ボイスコイルは、軸方向に沿って並進駆動される。ボイスコイルは、レンズ５１を支持している。レンズ駆動装置６０は、レンズ５１を軸方向に沿って移動させる。

羽根駆動装置１は、カメラモジュール５０に対して、軸方向に重ねて取り付けられる。
図３は、羽根駆動装置のカメラモジュール側とは反対側から見た分解斜視図である。
図３に示すように、羽根駆動装置１は、例えば樹脂材料により形成された下板２を有している。下板２は、軸方向に厚みを有し、軸方向から見てカメラモジュール５０（図２参照）と略同一の矩形状に形成されている。下板２の外周部には、カメラモジュール５０とは反対側に向かって立設された周壁３が形成されている。下板２の中央部には、光軸Ｐを中心とするように、下板２を軸方向に貫通する開口４が形成されている。開口４には、レンズ駆動装置６０によりカメラモジュール５０の本体部よりも外側に移動したレンズ５１が収容される（図２参照）。

図４は、羽根駆動装置の説明図であり、羽根駆動装置の内部構成を示す平面図である。なお、図４では、わかりやすくするために、後述する第１中板２１、第２中板２６および蓋板３０（いずれも図３参照）の図示を省略している。また、図４では、羽根駆動装置１が重ねて取り付けられた状態におけるカメラモジュール５０（図２参照）の永久磁石６１を２点鎖線で示している。
図４に示すように、下板２には、第１アクチュエータ１０Ａおよび第２アクチュエータ１０Ｂ（以下、「各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂ」ということがある。）が配置されている。第１アクチュエータ１０Ａは、永久磁石を備えたロータ１１Ａと、励磁されることによりロータ１１Ａとの間で磁力が作用するステータ１２Ａと、ステータ１２Ａを励磁するためのコイル１３Ａと、を備えている。ロータ１１Ａは、下板２に回転可能に支持されている。ロータ１１Ａには、駆動ピン１４Ａが設けられている。駆動ピン１４Ａには、後述する第１シャッタ羽根２３および第２シャッタ羽根２４（以下、「各シャッタ羽根２３，２４」ということがある。）が連結されている。

第１アクチュエータ１０Ａは、下板２の角部に配置されている。第１アクチュエータ１０Ａは、軸方向から見て、隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置に配置されている。より詳細には、第１アクチュエータ１０Ａのロータ１１Ａは、隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置に配置されている。

第２アクチュエータ１０Ｂは、第１アクチュエータ１０Ａと同様の構成を有している。すなわち、第２アクチュエータ１０Ｂは、永久磁石を備えたロータ１１Ｂと、励磁されることによりロータ１１Ｂとの間で磁力が作用するステータ１２Ｂと、ステータ１２Ｂを励磁するためのコイル１３Ｂと、を備えている。ロータ１１Ｂは、下板２に回転可能に支持されている。ロータ１１Ｂには、駆動ピン１４Ｂが設けられている。駆動ピン１４Ｂには、後述する絞り羽根２８が連結されている。

第２アクチュエータ１０Ｂは、下板２の角部のうち、第１アクチュエータ１０Ａが配置された角部とは下板２の開口４を挟んで反対側の角部に配置されている。第２アクチュエータ１０Ｂは、軸方向から見て、隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置に配置されている。より詳細には、第２アクチュエータ１０Ｂのロータ１１Ｂは、隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置に配置されている。

図３に示すように、下板２には、不図示の配線が形成されたフレキシブル基板５が取り付けられている。フレキシブル基板５は、下板２の周壁３の内側において、第１アクチュエータ１０Ａのコイル１３Ａおよび第２アクチュエータ１０Ｂのコイル１３Ｂに接続している（不図示）。また、フレキシブル基板５は、外側の端部に形成された端子部５ａにおいて制御部１０２（図１参照）に接続されている。

下板２の周壁３の内側には、開口４を規制する羽根２０と、羽根２０を挟む第１中板２１、第２中板２６および蓋板３０と、が配置されている。なお、羽根２０による開口４の規制は、開口４の開口面積を調整することである。羽根２０は、前述した各シャッタ羽根２３，２４と、前述した絞り羽根２８と、を有している。第１中板２１、各シャッタ羽根２３，２４、第２中板２６、絞り羽根２８および蓋板３０は、この順に積層されている。

第１中板２１は、例えば樹脂材料等により、矩形板状に形成されている。第１中板２１の外形状は、軸方向視で下板２の周壁３の内形状に略一致している。第１中板２１の中央部には、光軸Ｐを中心とするように開口２２が形成されている。開口２２の内径は、下板２の開口４の内径よりも小さくなっている。また、第１中板２１には、下板２に設けられたピン２ａ，２ｂ，２ｃが挿通される貫通孔２１ａ，２１ｂ，２１ｃと、第１アクチュエータ１０Ａのロータ１１Ａに設けられた駆動ピン１４Ａの移動を逃すための逃げ孔２１ｄと、第２アクチュエータ１０Ｂのロータ１１Ｂに設けられた駆動ピン１４Ｂの移動を逃すための逃げ孔２１ｅと、が形成されている。

各シャッタ羽根２３，２４は、下板２の開口４を開閉するためのものである。第１シャッタ羽根２３には、下板２のピン２ａと係合する支持孔２３ａと、第１アクチュエータ１０Ａの駆動ピン１４Ａに係合するカム孔２３ｂと、が形成されている。第２シャッタ羽根２４には、下板２のピン２ｂと係合する支持孔２４ａと、第１アクチュエータ１０Ａの駆動ピン１４Ａに係合するカム孔２４ｂと、が形成されている。各シャッタ羽根２３，２４は、第１アクチュエータ１０Ａのロータ１１Ａの駆動を受けて、それぞれピン２ａ，２ｂ周りに同時に回動し、下板２の開口４を開放する状態と閉塞する状態との間を移行する。各シャッタ羽根２３，２４は、下板２の開口４の開放時および閉塞時に下板２に当接することで、回動位置が規制されている。なお、以下では、各シャッタ羽根２３，２４が下板２の開口４を開放する状態におけるロータ１１Ａの位置を開放位置といい、各シャッタ羽根２３，２４が下板２の開口４を閉塞する状態におけるロータ１１Ａの位置を閉塞位置という。

第２中板２６は、例えば樹脂材料等により、第１中板２１と略同一の矩形板状に形成されている。第２中板２６には、光軸Ｐを中心とするように形成された開口２７と、ピン２ａ，２ｂ，２ｃが挿通される貫通孔２６ａ，２６ｂ，２６ｃと、第１アクチュエータ１０Ａの駆動ピン１４Ａの移動を逃すための逃げ孔２６ｄと、第２アクチュエータ１０Ｂの駆動ピン１４Ｂの移動を逃すための逃げ孔２６ｅと、が形成されている。開口２７の内径は、第１中板２１の開口２２の内径と同等となっている。

絞り羽根２８は、下板２の開口４の開口面積を規制するためのものである。絞り羽根２８の基端部には、下板２のピン２ｃと係合する支持孔２８ａと、第２アクチュエータ１０Ｂの駆動ピン１４Ｂに係合するカム孔２８ｂと、が形成されている。絞り羽根２８の先端部は、幅広に形成されている。絞り羽根２８は、第２アクチュエータ１０Ｂのロータ１１Ｂの駆動を受けて、ピン２ｃ周りに回動し、第２中板２６の開口２７から退避した状態と、第２中板２６の開口２７を覆う状態と、の間を移行する。絞り羽根２８は、第２中板２６の開口２７からの退避した時、および開口２７を覆う時に、下板２に当接することで、回動位置が規制されている。

絞り羽根２８の先端部は、第２中板２６の開口２７を覆う状態において、開口２７と完全に重なるように形成されている。また、絞り羽根２８の先端部には、第２中板２６の開口２７を覆う状態において、光軸Ｐを中心とするように形成された小絞り孔２９が形成されている。小絞り孔２９の内径は、第２中板２６の開口２７の内径よりも小さくなっている。絞り羽根２８は、第２中板２６の開口２７を覆う状態において、小絞り孔２９により、開口２７を通過する光量を絞っている。なお、以下では、絞り羽根２８が第２中板２６の開口２７から退避した状態におけるロータ１１Ｂの位置を退避位置といい、絞り羽根２８が第２中板２６の開口２７を覆う状態におけるロータ１１Ｂの位置を絞り位置という。

蓋板３０は、軸方向から見て第１中板２１および第２中板２６と略同一の矩形状に形成されている。蓋板３０には、第１中板２１および第２中板２６と同様に、光軸Ｐを中心とするように形成された開口３１と、ピン２ａ，２ｂ，２ｃが挿通される貫通孔３０ａ，３０ｂ，３０ｃと、第１アクチュエータ１０Ａの駆動ピン１４Ａの移動を逃すための逃げ孔３０ｄと、第２アクチュエータ１０Ｂの駆動ピン１４Ｂの移動を逃すための逃げ孔３０ｅと、が形成されている。開口３１の内径は、第１中板２１の開口２２の内径と同等となっている。また、蓋板３０の外周縁には、下板２に係止される引掛部３２が複数形成されている。これにより蓋板３０は、第１中板２１、各シャッタ羽根２３，２４、第２中板２６および絞り羽根２８が下板２の周壁３の内側に配設された状態で、下板２の周壁３の内側を覆っている。

図５は、羽根駆動装置のカメラモジュール側から見た斜視図である。
ここで、図５に示すように、下板２のカメラモジュール５０側の面には、第１シールド板１５Ａおよび第２シールド板１５Ｂ（以下、「各シールド板１５Ａ，１５Ｂ」ということがある。）が配置されている。各シールド板１５Ａ，１５Ｂは、磁性材料により矩形状に形成されている。各シールド板１５Ａ，１５Ｂを形成する材料としては、透磁率の高い材料が望ましく、例えばＳＵＹ（電磁軟鉄）や、ＳＰＣＣ（冷間圧延鋼板）、フェライト系またはマルテンサイト系の磁性を有するステンレス、ＳＥＣＣ（電気亜鉛めっき鋼板）、ケイ素鋼板が好適である。より望ましくは、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを形成する材料は、鉄ニッケル軟磁性材料（パーマロイ）等の軟磁性材料が好適である。

図４および図５に示すように、第１シールド板１５Ａは、第１アクチュエータ１０Ａとカメラモジュール５０（図２参照）との間の領域に配置されている。第１シールド板１５Ａは、下板２のカメラモジュール５０側の面に、一方の主面が露出した状態で埋設されている。第１シールド板１５Ａは、軸方向から見てロータ１１Ａを覆うように配置されている。この際、第１シールド板１５Ａは、軸方向から見て第１アクチュエータ１０Ａの面積の２／３以上を覆っていることが望ましい。

第２シールド板１５Ｂは、第２アクチュエータ１０Ｂとカメラモジュール５０との間の領域に配置されている。第２シールド板１５Ｂは、下板２のカメラモジュール５０側の面に、一方の主面が露出した状態で埋設されている。第２シールド板１５Ｂは、軸方向から見てロータ１１Ｂを覆うように配置されている。この際、第２シールド板１５Ｂは、軸方向から見て第２アクチュエータ１０Ｂの面積の２／３以上を覆っていることが望ましい。

以下、本実施形態の羽根駆動装置１の作用について説明する。
図６は、アクチュエータのロータに作用するトルクのシミュレーション結果を示す図である。図６における横軸は、ロータ１１Ａ，１１Ｂの回転角度（°）であり、縦軸は、ロータ１１Ａ，１１Ｂに作用するトルク（Ｎ・ｍ）である。図６における実線上のデータは、無通電状態の各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂのロータ１１Ａ，１１Ｂに作用するディテントトルク（保持トルク）のデータである。図６における一点鎖線上のデータは、第１アクチュエータ１０Ａがロータ１１Ａを開放位置から閉塞位置へ移行させる際、および第２アクチュエータ１０Ｂがロータ１１Ｂを退避位置から絞り位置へ移行させる際のロータ１１Ａ，１１Ｂに作用する通電トルクのデータである。図６における二点鎖線上のデータは、第１アクチュエータ１０Ａがロータ１１Ａを閉塞位置から開放位置へ移行させる際、および第２アクチュエータ１０Ｂがロータ１１Ｂを絞り位置から退避位置へ移行させる際のロータ１１Ａ，１１Ｂに作用する通電トルクのデータである。図６における円形のドットは、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り外した状態の羽根駆動装置１を単体で使用した際のデータである。図６における四角形のドットは、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り外した状態の羽根駆動装置１をカメラモジュール５０に重ねて取り付けた際のデータである。図６における三角形のドットは、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを含む羽根駆動装置１をカメラモジュール５０に重ねて取り付けた際のデータである。

まず、羽根駆動装置１の動作について、図６を参照して説明する。ここでは、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り外した状態の羽根駆動装置１を単体で使用した際のデータ（図６における円形のドット）を参照して説明する。なお、以下の説明における羽根駆動装置１の各構成部品の符号については、図２から図４を参照されたい。

各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂは、角度ＡからＢの範囲内で回動するように、各シャッタ羽根２３，２４および絞り羽根２８の回動範囲が規制されている。
無通電状態においてロータ１１Ａ，１１Ｂが開放位置または退避位置（角度Ａの位置）に位置する各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂに対して、所定の正の電流を流す（以下、「プラス通電」という。）と、ロータ１１Ａ，１１Ｂには正の通電トルクが作用する。すると、ロータ１１Ａは開放位置から閉塞位置（角度Ｂの位置）へ移行する。また、ロータ１１Ｂは退避位置から絞り位置（角度Ｂの位置）へ移行する。この状態で、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂへのプラス通電を遮断すると、ロータ１１Ａ，１１Ｂには正のディテントトルクが作用するため、ロータ１１Ａ，１１Ｂは閉塞位置または絞り位置に保持される。

ロータ１１Ａ，１１Ｂが閉塞位置または絞り位置に位置する各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂに対して、所定の負の電流を流す（以下、「マイナス通電」という。）と、ロータ１１Ａ，１１Ｂには負の通電トルクが作用する。すると、ロータ１１Ａは閉塞位置から開放位置へ移行する。また、ロータ１１Ｂは絞り位置から退避位置へ移行する。この状態で、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂへのマイナス通電を遮断すると、ロータ１１Ａ，１１Ｂには負のディテントトルクが作用するため、ロータ１１Ａ，１１Ｂは開放位置または絞り位置に保持される。

ここで、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り外した状態の羽根駆動装置１をカメラモジュール５０に重ねた場合、ロータ１１Ａ，１１Ｂには、レンズ駆動装置６０からの漏れ磁束により、回動範囲内で常に正のディテントトルクが作用している。このため、無通電状態にある第１アクチュエータ１０Ａのロータ１１Ａは、ディテントトルクがより大きい閉塞位置に保持される。また、無通電状態にある第２アクチュエータ１０Ｂのロータ１１Ｂは、ディテントトルクがより大きい絞り位置に保持される。このため、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り外した状態の羽根駆動装置１は、無通電状態において開口４を通過する光量を十分に確保できない。

これに対して、下板２に各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り付けることで、ロータ１１Ａ，１１Ｂに作用するディテントトルクは、羽根駆動装置１を単体で使用した際のディテントトルクに近付く。すなわち、第１アクチュエータ１０Ａのロータ１１Ａには、開放位置において負のディテントトルクが作用し、閉塞位置において正のディテントトルクが作用する。このため、無通電状態にある第１アクチュエータ１０Ａは、ロータ１１Ａを開放位置に保持することができる。また、第２アクチュエータ１０Ｂのロータ１１Ｂには、退避位置において負のディテントトルクが作用し、絞り位置において正のディテントトルクが作用する。このため、無通電状態にある第２アクチュエータ１０Ｂは、ロータ１１Ｂを退避位置に保持することができる。これにより、無通電状態における各シャッタ羽根２３，２４および絞り羽根２８の位置を安定させることができる。

また、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り外した状態の羽根駆動装置１をカメラモジュール５０に重ねた場合、ロータ１１Ａ，１１Ｂに作用するマイナス通電時の通電トルクは、羽根駆動装置１を単体で使用した際と比較して、漏れ磁束により絶対値が小さくなる。このため、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り外した状態の羽根駆動装置１をカメラモジュール５０に重ねた場合、マイナス通電時の各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂの動作はトルク不足により不安定になる。

これに対して、下板２に各シールド板１５Ａ，１５Ｂを取り付けることで、ロータ１１Ａ，１１Ｂに作用するマイナス通電時の通電トルクは、羽根駆動装置１を単体で使用した際の通電トルクに近付く。このため、マイナス通電時の各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂの動作を安定させることができる。

このように、本実施形態の羽根駆動装置１は、光軸Ｐを中心とするように形成された開口４を有する下板２と、開口４を開閉する各シャッタ羽根２３，２４と、開口４の開口面積を規制する絞り羽根２８と、下板２に配置され、各シャッタ羽根２３，２４を駆動させる第１アクチュエータ１０Ａと、絞り羽根２８を駆動させる第２アクチュエータ１０Ｂと、を備えている。各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂは、軸方向から見て、レンズ駆動装置６０の隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置に配置されている。
カメラモジュール５０には、レンズ駆動装置６０が備える複数の永久磁石６１が、同じ磁極（Ｎ極）が光軸Ｐに向くように、光軸Ｐ周りに環状に配置されている。これにより、カメラモジュール５０の周囲における磁場は、磁力線が軸方向から見て光軸Ｐを中心とする放射方向に沿うように生じている。このため、軸方向から見たときの隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置は、永久磁石６１が配置されていないため、局所的に磁束密度が小さい領域となっている。
本実施形態の上記構成によれば、軸方向から見て、隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置に各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂを配置しているので、磁束密度の小さい領域に各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂを配置できる。したがって、漏れ磁束による動作不良を抑制できる羽根駆動装置１とすることができる。

また、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂのロータ１１Ａ，１１Ｂは、永久磁石を備えている。このため、ロータ１１Ａ，１１Ｂが磁束密度の大きい環境下に配置されると、ロータ１１Ａ，１１Ｂには磁力による回転トルクが生じるので、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂはロータ１１Ａ，１１Ｂを正確に駆動させることが困難となる。
本実施形態の羽根駆動装置１では、軸方向から見て、隣り合う一対の永久磁石６１同士の間隙に対応する位置にロータ１１Ａ，１１Ｂを配置しているので、磁束密度の小さい領域にロータ１１Ａ，１１Ｂを配置できる。これにより、漏れ磁束によりロータ１１Ａ，１１Ｂに磁力による回転トルクが生じることを抑制でき、漏れ磁束による動作不良を抑制できる。

また、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂとカメラモジュール５０との間の領域に、磁性材料により形成された各シールド板１５Ａ，１５Ｂを配置することで、各シールド板１５Ａ，１５Ｂの周囲の磁束を集磁して、各シールド板１５Ａ，１５Ｂの周囲の磁束密度を小さくできる。このため、磁束密度の小さい領域に各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂを配置できる。したがって、漏れ磁束による動作不良を抑制できる。
しかも、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを配置することで周囲の磁束密度が小さくなるため、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂの配置位置による漏れ磁束への感度が低下するので、羽根駆動装置１の性能のバラツキが小さくなる。したがって、羽根駆動装置１の量産性を向上させることができる。

また、漏れ磁束の磁束密度は、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂから見て、レンズ駆動装置６０の永久磁石６１に近い領域ほど大きくなる。本実施形態によれば、磁束密度の大きい各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂとカメラモジュール５０との間の領域に各シールド板１５Ａ，１５Ｂが配置されるため、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂが配置された領域の磁束密度を確実に小さくできる。しかも、各シールド板１５Ａ，１５Ｂが軸方向から見てロータ１１Ａ，１１Ｂの全体を覆うように配置されているため、各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂが配置された領域を通過する磁束を減少させることができる。このため、羽根駆動装置１は、ロータ１１Ａ，１１Ｂが配置された領域の磁束密度を確実に小さくできる。

また、各シールド板１５Ａ，１５Ｂを例えば高い透磁率を有するパーマロイ等の軟磁性材料により形成することで、各シールド板１５Ａ，１５Ｂの周囲の磁束を集磁して、各シールド板１５Ａ，１５Ｂの周囲の磁束密度をより小さくできる。したがって、漏れ磁束による動作不良をより一層抑制できる。

また、本実施形態の光学機器１０１は、羽根駆動装置１を備えるため、漏れ磁束による動作不良を抑制できる。

なお、本発明は、図面を参照して説明した上述の実施形態に限定されるものではなく、その技術的範囲において様々な変形例が考えられる。
例えば、上記実施形態においては、各シールド板１５Ａ，１５Ｂが各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂとカメラモジュール５０との間の領域に配置されているが、これに限定されるものではない。各シールド板は、軸方向における各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂを挟んだカメラモジュール５０とは反対側の領域に、例えば蓋板３０に貼り付けられる等して配置されてもよい。この場合であっても、各シールド板は、周囲の磁束を集磁して、周囲の磁束密度を小さくできる。このため、磁束密度の小さい領域に各アクチュエータ１０Ａ，１０Ｂを配置できる。

その他、本発明の趣旨を逸脱しない範囲で、上記した実施の形態における構成要素を周知の構成要素に置き換えることは適宜可能である。

１…羽根駆動装置２…下板４…開口１０Ａ…第１アクチュエータ（アクチュエータ）１０Ｂ…第２アクチュエータ（アクチュエータ）１１Ａ…第１アクチュエータのロータ（アクチュエータのロータ）１１Ｂ…第２アクチュエータのロータ（アクチュエータのロータ）１５Ａ…第１シールド板（シールド板）１５Ｂ…第２シールド板（シールド板）２０…羽根２３…第１シャッタ羽根（羽根）２４…第２シャッタ羽根（羽根）２８…絞り羽根（羽根）５０…カメラモジュール５１…レンズ６０…レンズ駆動装置６１…永久磁石（磁石）１０１…光学機器

Claims

レンズと、前記レンズの光軸周りに間隙を空けて環状に配列された複数の磁石を有するレンズ駆動装置と、を備えたカメラモジュールに対して、前記光軸の軸方向に重ねて取り付けられる羽根駆動装置であって、
前記光軸を中心とするように形成された開口を有する下板と、
前記開口を規制する羽根と、
前記下板に配置され、前記羽根を駆動させる複数のアクチュエータと、
前記光軸を中心とするように形成された開口を有し、前記羽根と前記アクチュエータとを前記下板とは反対側から覆うように前記下板に取り付けられた蓋板と、
を備え、
前記カメラモジュールおよび前記下板は、前記軸方向から見て、矩形状に形成され、
前記複数の磁石は、前記カメラモジュールの前記軸方向に沿う側面に配置され、
前記アクチュエータは、前記軸方向から見て前記矩形状の角部に配置され、
前記蓋板には、磁性材料により形成され、前記軸方向から見て前記複数のアクチュエータをそれぞれ覆い、磁束を集磁することにより前記アクチュエータが配置された領域を通過する磁束を減少させる複数のシールド板がそれぞれ配置されている、
ことを特徴とする羽根駆動装置。
前記アクチュエータのロータは、前記軸方向から見て前記矩形状の角部に配置されている、
ことを特徴とする請求項１に記載の羽根駆動装置。
前記シールド板は、軟磁性材料により形成されている、
ことを特徴とする請求項１または２に記載の羽根駆動装置。
請求項１から３のいずれか１項に記載の羽根駆動装置と、
前記カメラモジュールと、
を備えることを特徴とする光学機器。