JP7503985B2 - 羽根開閉装置及び電子機器 - Google Patents

Description

本発明は、羽根開閉装置及び電子機器に係り、特に羽根部材により開口を開閉可能な羽根開閉装置に関するものである。

近年、スマートフォンやスマートスピーカ、ドローンをはじめとして様々な電子機器にカメラが組み込まれている。このようなカメラにおいては、レンズ開口が常に開放されているものが多く、常に撮影可能な状態であるものが多い。このような場合に、悪意を持った第三者によりカメラが操作されると、カメラによってユーザの意図しない画像や映像が取得され、これが犯罪に用いられてしまうおそれがある。

特に、最近では、カメラを内蔵した電子機器がインターネットなどのネットワークに接続されることが多くなっているが、ネットワークに接続された電子機器は、悪意のあるプログラムによってユーザの知らない間に遠隔操作される可能性がある。電子機器が遠隔操作されると、ユーザの知らない間に撮影が行われ、カメラにより画像や映像が取得されて外部に送信されるおそれがある。このように、ユーザのプライバシー保護の観点からも、ユーザが意図していないときにカメラによる撮影を遮断できるような機構が要望されている。

このようなカメラによる撮影を遮断する機構として、従来からカメラにおいて用いられているシャッタ機構（例えば、特許文献１参照）のようにレンズと被写体の間で羽根を開閉させる機構が考えられるが、外部から振動や衝撃などが作用した場合には、外部負荷により意図せず羽根が開いてしまって、カメラによる撮影を遮断できなくなることも考えられる。

特開２００９－２８８３２７号公報

本発明は、このような従来技術の問題点に鑑みてなされたもので、外部負荷が作用しても羽根を所定の位置に保持することが可能な羽根開閉装置及びかかる羽根開閉装置を備えた電子機器を提供することを目的とする。

本発明の一態様によれば、外部負荷が作用しても羽根を所定の位置に保持することが可能な羽根開閉装置が提供される。この羽根開閉装置は、レンズユニットを収容する収容空間が形成されたベース部材と、上記ベース部材の少なくとも一部を覆うカバー板と、上記ベース部材と上記カバー板との間に配置される羽根部材とを備える。上記カバー板には、上記レンズユニットの光軸上に開口が形成されている。上記羽根部材は、上記開口を塞ぐ閉位置と上記開口を開放する開位置との間で移動可能となっている。上記羽根開閉装置は、上記羽根部材を上記開位置と上記閉位置との間で移動させるアクチュエータと、上記羽根部材が上記開位置及び上記閉位置に位置しているときに、上記羽根部材の移動経路上にその少なくとも一部が位置するロック位置と、その全体が上記移動経路から退避したアンロック位置との間で移動できるように構成されるストッパ部材と、上記ストッパ部材を少なくとも上記ロック位置から上記アンロック位置に向かって移動させるボイスコイルモータとをさらに備える。上記羽根部材は、その外周に上記ストッパ部材に係合可能な係合エッジ部を有し、上記ストッパ部材は、上記ロック位置において上記羽根部材の上記係合エッジ部と係合して上記羽根部材の上記移動経路上の移動を規制する。

図１は、本発明の一実施形態における羽根開閉装置をモジュール基板及びレンズユニットとともに示す斜視図である。 図２は、図１の羽根開閉装置の分解斜視図である。 図３は、図１の羽根開閉装置のカバー板を取り外した状態の平面図である。 図４は、図１の羽根開閉装置の内部構造を模式的に示す断面図である。 図５Ａは、図２に示すアクチュエータの動作の一例を模式的に示す平面図である。 図５Ｂは、図２に示すアクチュエータの動作の一例を模式的に示す平面図である。 図６Ａは、図５Ａに示すアクチュエータによって移動された羽根部材の位置を模式的に示す平面図である。 図６Ｂは、図５Ｂに示すアクチュエータによって移動された羽根部材の位置を模式的に示す平面図である。 図７は、図１の羽根開閉装置のストッパ部材及びボイスコイルモータを示す分解斜視図である。 図８Ａは、図１に示す状態におけるストッパ部材の位置を模式的に示す断面図である。 図８Ｂは、図８Ａに示す状態からストッパ部材を移動させた状態を模式的に示す断面図である。 図９は、本発明の一実施形態における電子機器としてのノートパソコンを示す模式図である。

以下、本発明に係る羽根開閉装置の実施形態について図１から図９を参照して詳細に説明する。図１から図９において、同一又は相当する構成要素には、同一の符号を付して重複した説明を省略する。また、図１から図９においては、各構成要素の縮尺や寸法が誇張されて示されている場合や一部の構成要素が省略されている場合がある。以下の説明では、特に言及がない場合には、「第１」や「第２」などの用語は、構成要素を互いに区別するために使用されているだけであり、特定の順位や順番を表すものではない。

図１は、本発明の一実施形態における羽根開閉装置１を示す斜視図、図２は分解斜視図、図３はカバー板を取り外した状態の平面図、図４は羽根開閉装置１の内部構造を模式的に示す断面図である。本実施形態における羽根開閉装置１は、例えば電子機器に組み込まれたカメラモジュールに実装されるものであり、具体的には、レンズユニット３が設けられたモジュール基板２に実装されるものである。本実施形態では、便宜的に、図１における＋Ｚ方向を「上」又は「上方」といい、－Ｚ方向を「下」又は「下方」ということとする。

図１から図４に示すように、羽根開閉装置１は、モジュール基板２に取り付けられるベース部材１０と、ベース部材１０上に設置されるアクチュエータ２０と、ベース部材１０上に載置される仕切板３０と、ベース部材１０の上部を覆うカバー板４０と、カバー板４０と仕切板３０との間に配置される羽根部材５０と、アクチュエータ２０と羽根部材５０とを連結する連結部材６０とを備えている。ベース部材１０には、略直方体状の収容空間Ｓが形成されており、この収容空間Ｓの内部に、モジュール基板２に実装されたレンズユニット３（図１参照）が収容される。

仕切板３０及びカバー板４０には、レンズユニット３の光軸Ｐ上にそれぞれ開口３１，４１が形成されている。仕切板３０の開口３１は、レンズユニット３に入射する光の量を決める開口（口径）として機能する。このため、仕切板３０は口径板と言われることもある。なお、仕切板３０は省略されてもよく、仕切板３０が省略された場合は、カバー板４０の開口４１が上記の口径として機能する。

カバー板４０には複数のピン孔４２，４３が形成されており、ベース部材１０に形成されたピン１１，１２がこれらのピン孔４２，４３に挿入されることによってカバー板４０がベース部材１０に取り付けられる。また、カバー板４０には、フック部４４が形成されており、ベース部材１０に形成された係合爪１３がこのフック部４４に係合することで、カバー板４０がベース部材１０に固定される。なお、カバー板４０の固定手段は図示のものに限られるわけではなく、例えばネジなどを用いてカバー板４０をベース部材１０に固定してもよい。

仕切板３０は、ベース部材１０の＋Ｚ方向側（上方）に配置されるものであり、この仕切板３０には、ベース部材１０のピン１２が挿通されるピン孔３２が形成されている。連結部材６０は、この仕切板３０の－Ｚ方向側（下方）に配置されている。ベース部材１０はＺ方向に延びる支軸１４を有しており、連結部材６０にはこの支軸１４が挿入される軸孔６１が形成されている。ベース部材１０の支軸１４が連結部材６０の軸孔６１に挿入されることによって、連結部材６０が支軸１４を中心として回転できるようになっている。

羽根部材５０は、仕切板３０の＋Ｚ方向側（上方）に配置されている。ベース部材１０は、Ｙ方向の両縁部から＋Ｚ方向に延びるガイド部１５を有しており、羽根部材５０はこれらのガイド部１５の間に配置されている。これにより、羽根部材５０は、仕切板３０とカバー板４０との間に形成される羽根室の内部で、ベース部材１０のガイド部１５にガイドされつつ、Ｘ方向（開閉方向）に移動できるように構成される。

アクチュエータ２０は、磁性体からなるヨーク２１と、コイルベース２２と、ヨーク２１及びコイルベース２２の周囲に巻回されたコイル２３と、ベース部材１０から＋Ｚ方向に延びる軸（図示せず）に回転可能に取り付けられるロータマグネット２４と、ロータマグネット２４に連結されたレバー部材２５とを含んでいる。本実施形態におけるヨーク２１は、Ｚ方向に薄い扁平状であり、２つのアーム部２１Ａ，２１Ｂを含むＵ字形状を有している。コイル２３は一方のアーム部２１Ａの周囲に巻回される。ロータマグネット２４は、ヨーク２１のアーム部２１Ａ，２１Ｂの間に配置されており、周方向に沿って異なる磁極を有する磁石から構成されている。レバー部材２５は、ロータマグネット２４の半径方向外側で＋Ｚ方向に延びる連結部２６を有している。

図２に示すように、コイルベース２２は、＋Ｙ方向に突出する端子２７を有しており、この端子２７にはコイル２３の端部が巻き付けられている。端子２７には、例えば図１に示すように半田９０によって金属板からなる端子板２８とともにコイル２３の端部が固定される。この端子板２８は、ＸＺ平面に平行に延びており、モジュール基板２側（－Ｚ方向側）の端部に接続部２９を有している。この接続部２９は、半田（図示せず）によってモジュール基板２の接点と電気的に接続されている。このように、アクチュエータ２０のコイル２３は、端子板２８を介してモジュール基板２内の配線（図示せず）に電気的に接続されている。

図５Ａ及び図５Ｂは、アクチュエータ２０の動作の一例を模式的に示す平面図である。本実施形態におけるアクチュエータ２０では、モジュール基板２の配線を通してアクチュエータ２０のコイル２３に電流を通電すると、ヨーク２１のアーム部２１Ａ，２１Ｂが互いに反対の磁極に着磁（磁化）し、アーム部２１Ａ，２１Ｂの磁力による吸引によってロータマグネット２４が回転するようになっている。

例えば、アクチュエータ２０のコイル２３に電流を一方向に通電して、図５Ａに示すようにヨーク２１のアーム部２１Ａ，２１Ｂが着磁して磁性を帯びると、ロータマグネット２４の磁極がそれぞれヨーク２１のアーム部２１Ａ，２１Ｂの反対の磁極に吸引され、ロータマグネット２４が時計回りに回転する。これにより、レバー部材２５は、ロータマグネット２４を中心として時計回りに回転する。

また、図５Ａのときとは逆の方向に電流をアクチュエータ２０のコイル２３に通電した場合には、ヨーク２１のアーム部２１Ａ，２１Ｂは図５Ｂに示すように着磁し、ロータマグネット２４の磁極がそれぞれヨーク２１のアーム部２１Ａ，２１Ｂの反対の磁極に吸引され、ロータマグネット２４が反時計回りに回転する。これにより、レバー部材２５は、ロータマグネット２４を中心として反時計回りに回転する。

図２に戻って、連結部材６０には、レバー部材２５の連結部２６に係合するレバー係合孔６３が形成されている。このレバー係合孔６３の最小幅は、アクチュエータ２０のレバー部材２５の連結部２６の外径よりわずかに大きい程度である。アクチュエータ２０のレバー部材２５の連結部２６は、この連結部材６０のレバー係合孔６３に挿入されている。これにより、レバー部材２５の連結部２６は連結部材６０のレバー係合孔６３と係合し、上述のようにレバー部材２５がロータマグネット２４を中心として回転すると、連結部材６０がベース部材１０の支軸１４を中心として回転するようになっている。

羽根部材５０は、－Ｚ方向に向かって延びる係合ピン５１を有しており、連結部材６０には、この係合ピン５１に係合するピン係合孔６２が形成されている。このピン係合孔６２の最小幅は、羽根部材５０の係合ピン５１の外径よりわずかに大きい程度である。羽根部材５０から－Ｚ方向に延びる係合ピン５１は、仕切板３０に形成された開口部３４を通って連結部材６０のピン係合孔６２に挿入されている。これにより、羽根部材５０の係合ピン５１は連結部材６０のピン係合孔６２と係合し、連結部材６０がベース部材１０の支軸１４を中心として回転すると、連結部材６０のピン係合孔６２と係合している羽根部材５０の係合ピン５１が移動するようになっている。このとき、羽根部材５０は、上述したようにベース部材１０のガイド部１５にガイドされているため、羽根部材５０はＸ方向に移動する。

図６Ａは、図１に示す状態における羽根部材５０の位置を模式的に示す平面図である。この位置では、羽根部材５０は、仕切板３０の開口３１とカバー板４０の開口４１を塞いでおらず、開口３１，４１が開放されている。すなわち、外部からの光は仕切板３０の開口３１とカバー板４０の開口４１を通って直接レンズユニット３のレンズに入射するため、レンズユニット３による撮影が可能である。以下、図６Ａに示すロータマグネット２４の位置及び羽根部材５０の位置をそれぞれ「開位置」ということとする。

図６Ａに示す状態からアクチュエータ２０のコイル２３に通電することにより、ロータマグネット２４を反時計回りに回転させると、レバー部材２５の連結部２６が連結部材６０のレバー係合孔６３に係合して、図６Ｂに示すように連結部材６０が支軸１４を中心として時計回りに回転する。このとき、羽根部材５０の係合ピン５１が連結部材６０のピン係合孔６２と係合しているため、図６Ｂに示すように、連結部材６０の回転に伴って羽根部材５０が＋Ｘ方向に移動する。この＋Ｘ方向に移動した羽根部材５０は、仕切板３０の開口３１とカバー板４０の開口４１とを塞ぐ。すなわち、このときの羽根部材５０は、レンズユニット３の光軸Ｐ上に位置しており、カバー板４０の開口４１を通った光は羽根部材５０に遮られる。以下、図６Ｂに示すロータマグネット２４の位置及び羽根部材５０の位置をそれぞれ「閉位置」ということとする。

例えば、レンズユニット３が撮影する光（可視光や赤外光など）を透過しない材料で羽根部材５０を構成することとすれば、羽根部材５０が図６Ｂに示す閉位置にあるときには、カバー板４０の開口４１を通った光は、羽根部材５０に遮られてレンズユニット３には届かない。したがって、このときにレンズユニット３が動作しても、画像や映像を取得することができないため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる。

図６Ｂに示す状態からアクチュエータ２０のコイル２３に通電することにより、ロータマグネット２４を時計回りに回転させると、レバー部材２５の連結部２６と連結部材６０のレバー係合孔６３との係合により、連結部材６０が支軸１４を中心として反時計回りに回転する。このとき、羽根部材５０の係合ピン５１と連結部材６０のピン係合孔６２との係合により、羽根部材５０が－Ｘ方向に移動して、図６Ａに示す開位置に至る。

このように、アクチュエータ２０は、モジュール基板２からの電力の供給によって、ロータマグネット２４を閉位置と開位置との間で回転させ、レバー部材２５の連結部２６と羽根部材５０の係合ピン５１を介して羽根部材５０を閉位置と開位置との間で移動できるようになっている。

本実施形態では、アクチュエータ２０のコイル２３に電流が供給されていない状態でロータマグネット２４の磁力によりロータマグネット２４がヨーク２１に吸引されるようヨーク２１の形状を調整している。具体的には、図５Ａに示す状態で、アクチュエータ２０のコイル２３への電流の供給を停止しても、ロータマグネット２４がヨーク２１に与える磁力によってロータマグネット２４が開位置を保持できるようになっている。同様に、図５Ｂに示す状態で、アクチュエータ２０のコイル２３への電流の供給を停止しても、ロータマグネット２４がヨーク２１に与える磁力によって、ロータマグネット２４が閉位置を保持できるようになっている。

このようにヨーク２１の形状を調整することで、アクチュエータ２０のコイル２３に電流を供給していない状態で、羽根部材５０が開位置又は閉位置から意図せず移動してしまったり、開位置と閉位置との間で止まってしまったりすることを防止することができる。なお、ロータマグネット２４を開位置及び閉位置の一方のみで保持するようにヨーク２１の形状を調整してもよい。特に、ロータマグネット２４が閉位置を保持できるようにすれば、アクチュエータ２０のコイル２３に電流が供給されていなくても、開口４１，３１が羽根部材５０の羽根部材５０により塞がれた状態となるため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる点で好ましい。

本実施形態における羽根開閉装置１は、羽根部材５０を開位置及び閉位置に保持（ロック）できるロック機構を備えており、ロック機構によって羽根部材５０が開位置又は閉位置にロックされているときは、上述したような羽根部材５０のＸ方向への移動ができないようになっている。以下、このロック機構について説明する。

図２に示すように、ベース部材１０には、Ｚ方向に移動可能なストッパ部材７０と、ストッパ部材７０をＺ方向に移動させるボイスコイルモータ８０とが収容されている。図７は、ストッパ部材７０及びボイスコイルモータ８０を示す分解斜視図である。図７に示すように、ストッパ部材７０は、矩形枠状の基部７１と、基部７１から＋Ｚ方向に突出する突起部７２とを有している。

図２に示すように、ベース部材１０には、ストッパ部材７０の突起部７２が挿通される挿通孔１６が形成されている。また、仕切板３０及びカバー板４０にも、ストッパ部材７０の突起部７２が挿通される挿通孔３３，４５がそれぞれ形成されている。ストッパ部材７０は、ベース部材１０の挿通孔１６及び仕切板３０の挿通孔３３に突起部７２が挿入された状態でベース部材１０の内部に収容されている。このストッパ部材７０は、Ｚ方向に所定の範囲内で移動できるように構成されている。

ボイスコイルモータ８０は、モジュール基板２に接続される接続部８１を有するフレキシブルプリント基板８２と、フレキシブルプリント基板８２に取り付けられるコイル８３と、ストッパ部材７０の基部７１に収容されるマグネット８４と、ストッパ部材７０の基部７１に取り付けられる磁性体からなる第１のヨーク８５と、ベース部材１０に固定される磁性体からなる第２のヨーク８６とを含んでいる。マグネット８４は、Ｙ方向において第１のヨーク８５と第２のヨーク８６との間にコイル８３に近接して設けられている。

フレキシブルプリント基板８２の接続部８１は、半田（図示せず）によってモジュール基板２の接点と電気的に接続されている。これにより、ボイスコイルモータ８０のコイル８３がモジュール基板２内の配線（図示せず）に電気的に接続される。

ボイスコイルモータ８０のマグネット８４は、Ｚ方向に異なる磁極を有するように着磁されており、例えばコイル８３に対向する面がＳ極、その反対側の面がＮ極に着磁される第１の部分８４Ａと、コイル８３に対向する面がＮ極、その反対側の面がＳ極に着磁される第２の部分８４Ｂと含んでいる。

図８Ａは、図１に示す状態におけるストッパ部材７０の位置を模式的に示す断面図である。図８Ａに示すように、ボイスコイルモータ８０のマグネット８４はコイル８３とＹ方向に対向するように配置されており、マグネット８４に対してコイル８３の反対側には第１のヨーク８５が配置されている。この第１のヨーク８５は、コイル８３により発生する磁界をマグネット８４に効率的に作用させる役割を有している。

また、コイル８３に対してマグネット８４の反対側には第２のヨーク８６が配置されている。ボイスコイルモータ８０のコイル８３に電流が供給されていない状態では、マグネット８４の磁力によってマグネット８４が第２のヨーク８６に吸引されるため、図８Ａに示すように、内部にマグネット８４を保持するストッパ部材７０は、この磁気的吸引力により＋Ｚ方向に持ち上げられた状態となる。このように、本実施形態における第２のヨーク８６は、ストッパ部材７０を＋Ｚ方向に付勢する付勢部として機能する。

図２に示すように、羽根部材５０には、ストッパ部材７０の突起部７２にそれぞれ係合可能な係合孔５２と係合エッジ部５３とが形成されている。羽根部材５０の係合孔５２は、図６Ａに示すように、羽根部材５０が開位置に位置しているときにストッパ部材７０の突起部７２の上方に位置するように配置されている。また、羽根部材５０の係合エッジ部５３は、図６Ｂに示すように、羽根部材５０が閉位置に位置しているときにストッパ部材７０の突起部７２の＋Ｘ方向側に位置するように配置されている。

上述したように、ボイスコイルモータ８０のコイル８３に電流が供給されていない状態では、マグネット８４が第２のヨーク８６に吸引されるため、ストッパ部材７０が＋Ｚ方向に持ち上げられる。羽根部材５０が図６Ａに示す開位置にあるときは、羽根部材５０の係合孔５２がストッパ部材７０の突起部７２の上方に位置しているため、ストッパ部材７０の突起部７２が仕切板３０の挿通孔３３から上方に飛び出して、図８Ａに示すように、羽根部材５０の係合孔５２の内部に入り込んだ状態となる。すなわち、ストッパ部材７０が、第２のヨーク８６からマグネット８４に作用する吸引力により＋Ｚ方向に持ち上げられることで、突起部７２が羽根部材５０の移動経路上に位置する係合孔５２の内部に移動する。

この状態では、羽根部材５０をＸ方向に移動させようとしても、ストッパ部材７０の突起部７２が羽根部材５０の係合孔５２に係合するため、羽根部材５０のＸ方向への移動が規制される。すなわち、ストッパ部材７０の突起部７２と羽根部材５０の係合孔５２との係合により羽根部材５０が開位置に保持（ロック）される。以下、ストッパ部材７０の突起部７２が仕切板３０の挿通孔３３から上方に飛び出して羽根部材５０の移動経路上に位置しているときのストッパ部材７０の位置を「ロック位置」ということとする。

また、同様に、羽根部材５０が図６Ｂに示す閉位置にあるときは、羽根部材５０の係合エッジ部５３がストッパ部材７０の突起部７２の＋Ｘ方向側に位置しているため、ストッパ部材７０の突起部７２は仕切板３０の挿通孔３３から上方に飛び出して、羽根部材５０の移動経路上（ロック位置）に位置することとなる。この状態では、羽根部材５０を－Ｘ方向に移動させようとしても、ストッパ部材７０の突起部７２が羽根部材５０の係合エッジ部５３に係合するため、羽根部材５０の－Ｘ方向への移動が規制される。このように、ストッパ部材７０の突起部７２と羽根部材５０の係合エッジ部５３との係合により羽根部材５０が閉位置に保持（ロック）される。

このように、本実施形態では、羽根部材５０が開位置又は閉位置に位置しているときに、ストッパ部材７０がロック位置に位置して、ストッパ部材７０の突起部７２が羽根部材５０の係合孔５２又は係合エッジ部５３に係合するようになっているため、外部から振動や衝撃などが作用した場合においても、羽根部材５０が開位置又は閉位置から意図せずに移動してしまうことを防止することができ、羽根開閉装置１の誤動作を抑制することができる。

ここで、羽根部材５０を上述したようにＸ方向に移動する場合には、ボイスコイルモータ８０のコイル８３に電流を通電することにより、ストッパ部材７０を－Ｚ方向に移動させる。すなわち、コイル８３に電流を供給すると、コイル８３を流れる電流によるローレンツ力がマグネット８４に作用する。このローレンツ力によって、内部にマグネット８４を保持するストッパ部材７０は、図８Ｂに示すように、コイル８３に対して－Ｚ方向に移動し、その突起部７２も羽根部材５０の移動経路から退避する。以下、突起部７２を含むストッパ部材７０の全体が羽根部材５０の移動経路から下方に退避したときのストッパ部材７０の位置を「アンロック位置」ということとする。

ストッパ部材７０がアンロック位置にあるときには、ストッパ部材７０の突起部７２が羽根部材５０と係合しないため、羽根部材５０はＸ方向に移動可能な状態となる。したがって、ボイスコイルモータ８０のコイル８３に電流を通電して、ストッパ部材７０をアンロック位置に移動させた後、アクチュエータ２０のコイル２３に通電することにより、羽根部材５０を開位置から閉位置に、あるいは閉位置から開位置に移動させることができる。羽根部材５０の移動が完了した後、ボイスコイルモータ８０のコイル８３への電流の供給を止めると、第２のヨーク８６からマグネット８４に作用する吸引力によってストッパ部材７０が＋Ｚ方向に持ち上げられ、ストッパ部材７０がロック位置に移動する。これにより、ストッパ部材７０の突起部７２と羽根部材５０の係合孔５２又は係合エッジ部５３との係合により羽根部材５０が開位置又は閉位置に保持（ロック）される。

このように、本実施形態によれば、羽根部材５０が開位置及び閉位置に位置しているときに、ストッパ部材７０をロック位置に位置させることで、羽根部材５０の移動がストッパ部材７０の突起部７２により規制されるので、羽根部材を開位置及び閉位置に保持（ロック）することができる。したがって、羽根部材５０が開位置及び閉位置に位置しているときに外部から振動や衝撃などが作用した場合においても、羽根部材５０が開位置及び閉位置から意図せずに移動してしまうことを防止することができ、羽根開閉装置１の誤動作を抑制することができる。また、羽根部材５０を意図的に移動させる場合には、ボイスコイルモータ８０によってストッパ部材７０をロック位置からアンロック位置に移動させることで、羽根部材５０のロックが解除されるので、アクチュエータ２０により羽根部材５０を開位置と閉位置との間で移動させることができる。

また、本実施形態では、第２のヨーク８６は、マグネット８４に吸引力を作用させてストッパ部材７０を＋Ｚ方向に付勢する付勢部として機能している。このような付勢部を設けることにより、ボイスコイルモータ８０を作動させていなくても、ストッパ部材７０がロック位置に向かって移動することとなるので、意図しない羽根部材５０の移動をより効果的に抑制することができる。このような付勢部を設けない場合には、ボイスコイルモータ８０を作動させることによって、ストッパ部材７０をアンロック位置からロック位置に移動させればよい。

羽根部材５０の羽根部材５０は、開口４１，３１を通ってレンズユニット３に入射する光のすべてを遮る必要はなく、レンズユニット３に入射する光の一部を遮るように羽根部材５０を構成してもよい。例えば、レンズユニット３が撮影する光（可視光や赤外光など）に対する透過率の低い材料で羽根部材５０を構成したり、羽根部材５０に着色や凹凸、穿孔により模様（網目状や格子状の模様、同心円の模様など）を施したりすることにより、レンズユニット３に入射する光の一部を遮るようにしてもよい。この場合には、レンズユニット３により取得される画像や映像の一部が不鮮明又は不可視になるため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる。

また、本実施形態では、上述したようにアクチュエータ２０のヨーク２１の形状を調整することにより、アクチュエータ２０が羽根部材５０の位置を保持することができるようになっているが、羽根開閉装置１は上述したロック機構をさらに備えているため、羽根部材５０が不用意に移動してしまうことをより確実に抑制することができる。

さらに、開口４１，３１を通ってレンズユニット３に入射する光に対して所定の光学効果（モザイクフィルタ、散乱、乱反射など）を加えるように羽根部材５０を構成してもよい。この場合においても、レンズユニット３により取得される画像や映像の一部が不鮮明又は不可視になるため、ユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止することができる。

羽根部材５０が閉位置にあるときには、羽根部材５０の羽根部材５０の外表面がカバー板４０の開口４１から外部に露出することとなるため、羽根部材５０の外表面を視認性の高い色（例えば赤色）で着色したり、あるいは、視認性の高い幾何学形状（星形、四角形、多角形、ストライプ模様など）やロゴマーク、イラストなどの意匠が施したりすることが好ましい。このように羽根部材５０の外表面に視認性の高い着色や意匠を施すことにより、羽根部材５０が閉位置にあることの確認が容易になり、意図しない画像や映像の取得からユーザが保護されていることを容易に認識することができる。

また、図示した実施形態では、カバー板４０の開口４１及び仕切板３０の開口３１の形状が円形であるが、これらの開口４１，３１の形状は円形に限られるものではなく、矩形状、楕円状など任意の形状を選択することができる。

また、上述した実施形態では、扁平Ｕ字状のヨーク２１とロータマグネット２４とを組み合わせたアクチュエータ２０を用いた例を説明したが、使用するアクチュエータ２０はこれに限られるものではなく、羽根部材５０を閉位置と開位置との間で移動できるものであれば、どのような構造のものであってもよい。例えば、他の実施形態では、羽根部材５０を駆動するアクチュエータ２０としてボイスコイルモータを利用してもよい。羽根部材５０の自己保持力が弱いボイスコイルモータを用いる場合には、本発明に係るロック機構を用いることで、羽根部材５０が不用意に開くような状態をより確実に防ぐことができる。

上述した実施形態では、ストッパ部材７０が羽根部材５０の移動経路に進入することで、羽根部材５０の移動を規制しているが、ストッパ部材７０がアクチュエータ２０の移動経路に進入することで、羽根部材５０の移動を規制してもよい。例えば、ストッパ部材７０は、その突起部７２がアクチュエータ２０のレバー部材２５の移動経路上に位置するロック位置と、ストッパ部材７０全体がアクチュエータ２０のレバー部材２５の移動経路から退避したアンロック位置との間で移動するように構成してもよい。

また、上述の実施形態では、羽根部材５０が開位置及び閉位置のいずれの位置にあるときも、ストッパ部材７０がロック位置に移動して、ストッパ部材７０の突起部７２が羽根部材５０と係合して羽根部材５０をロックしているが、羽根部材５０が開位置及び閉位置のいずれか一方に位置しているときにのみ、ストッパ部材７０がロック位置に移動するように構成してもよい。この場合において、レンズユニット３によってユーザが意図しない画像や映像が取得されることを防止するという観点では、羽根部材５０が閉位置にあるときに、ストッパ部材７０がロック位置に移動するように構成することが好ましい。

図９は、上述した羽根開閉装置１を組み込んだ電子機器の一例としてのノートパソコン１００を示す図である。このノートパソコン１００のディスプレイ部１１０にはカメラ用の窓１２０が設けられており、この窓１２０に対応する位置にレンズユニット３が位置するようにノートパソコン１００内に羽根開閉装置１が組み込まれている。これにより、カメラ機能を有するノートパソコン１００が実現される。

上述した例では、羽根開閉装置１を組み込んだ電子機器としてノートパソコン１００を挙げたが、本発明に係る羽根開閉装置は、ノートパソコンだけではなく、スマートスピーカやホームセキュリティカメラなどカメラ機能を備えた電子機器全般に適用できるものである。

例えば、ノートパソコン１００などの電子機器の電源がオフの状態又はノートパソコン１００のディスプレイ部１１０が閉じられている状態では、アクチュエータ２０のみで羽根部材５０の位置を保持するようにし、電子機器の電源がオンの状態又はノートパソコン１００のディスプレイ部１１０が開いている状態では、上述したロック機構を用いて羽根部材５０の位置をロックして羽根部材５０が不用意に動かないようにしてもよい。このように、羽根開閉装置１を搭載する電子機器の状態やユーザの用途に応じて、本発明に係るロック機構を動作させるか否かを切り替えるようにしてもよい。

これまで本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されず、その技術的思想の範囲内において種々異なる形態にて実施されてよいことは言うまでもない。

以上述べたように、本発明の第１の態様によれば、外部負荷が作用しても羽根を所定の位置に保持することが可能な羽根開閉装置が提供される。この羽根開閉装置は、レンズユニットを収容する収容空間が形成されたベース部材と、上記ベース部材の少なくとも一部を覆うカバー板と、上記ベース部材と上記カバー板との間に配置される羽根部材とを備える。上記カバー板には、上記レンズユニットの光軸上に開口が形成されている。上記羽根部材は、上記開口を塞ぐ閉位置と上記開口を開放する開位置との間で移動可能となっている。上記羽根開閉装置は、上記羽根部材を上記開位置と上記閉位置との間で移動させるアクチュエータと、上記羽根部材が上記開位置及び上記閉位置のうち少なくとも一方に位置しているときに、上記羽根部材又は上記アクチュエータの移動経路上にその少なくとも一部が位置するロック位置と、その全体が上記移動経路から退避したアンロック位置との間で移動できるように構成されるストッパ部材と、上記ストッパ部材を少なくとも上記ロック位置から上記アンロック位置に向かって移動させるボイスコイルモータとをさらに備える。

このような構成によれば、羽根部材が開位置及び／又は閉位置に位置しているときに、ストッパ部材をロック位置に位置させることで、羽根部材又はアクチュエータの移動がストッパ部材により規制されるので、羽根部材を開位置及び／又は閉位置に保持（ロック）することができる。したがって、羽根部材が開位置及び／又は閉位置に位置しているときに外部から振動や衝撃などが作用した場合においても、羽根部材が開位置及び／又は閉位置から意図せずに移動してしまうことを防止することができ、羽根開閉装置の誤動作を抑制することができる。また、羽根部材を意図的に移動させる場合には、ボイスコイルモータによってストッパ部材をロック位置からアンロック位置に移動させることで、羽根部材のロックが解除されるので、アクチュエータにより羽根部材を開位置と閉位置との間で移動させることができる。

上記羽根開閉装置は、上記ストッパ部材を上記ロック位置に向けて付勢する付勢部をさらに備えることが好ましい。このような付勢部を設けることにより、ボイスコイルモータを作動させていなくても、ストッパ部材がロック位置に向かって移動することとなるので、意図しない羽根部材の移動をより効果的に抑制することができる。

上記ストッパ部材は、上記羽根部材が上記開位置及び上記閉位置に位置しているときに、上記ロック位置と上記アンロック位置との間で移動できるように構成されることが好ましい。このような構成によれば、開位置及び閉位置の両方において羽根部材の移動をロックすることが可能となる。

上記ストッパ部材は、上記羽根部材又は上記アクチュエータと係合可能に構成されていてもよい。

上記アクチュエータは、２つのアーム部を有する扁平Ｕ字状のヨークと、上記ヨークの上記２つのアーム部の一方の周囲に巻回されるコイルと、上記ヨークの上記２つのアーム部の間に回転可能に配置されるロータマグネットと、上記ロータマグネットに連結されるレバー部材であって、上記羽根部材に連結される連結部を有するレバー部材とを有していてもよい。このようなアクチュエータを用いることで羽根開閉装置のサイズをコンパクトにすることができる。

本発明の第２の態様によれば、上述した羽根開閉装置を備えた電子機器が提供される。

１ 羽根開閉装置
２ モジュール基板
３ レンズユニット
１０ ベース部材
１４ 支軸
１５ ガイド部
１６ 挿通孔
２０ アクチュエータ
２１ ヨーク
２２ コイルベース
２３ コイル
２４ ロータマグネット
２５ レバー部材
２６ 連結部
３０ 仕切板
３１ 開口
３３ 挿通孔
４０ カバー板
４１ 開口
５０ 羽根部材
５１ 係合ピン
５２ 係合孔
５３ 係合エッジ部
６０ 連結部材
６１ 軸孔
６２ ピン係合孔
６３ レバー係合孔
７０ ストッパ部材
７１ 基部
７２ 突起部
８０ ボイスコイルモータ
８２ フレキシブルプリント基板
８３ コイル
８４ マグネット
８５ 第１のヨーク
８６ 第２のヨーク（付勢部）

Claims (6)

1. レンズユニットを収容する収容空間が形成されたベース部材と、
   前記ベース部材の少なくとも一部を覆うカバー板であって、前記レンズユニットの光軸上に開口が形成されたカバー板と、
   前記ベース部材と前記カバー板との間に配置される羽根部材であって、前記開口を塞ぐ閉位置と前記開口を開放する開位置との間で移動可能な羽根部材と、
   前記羽根部材を前記開位置と前記閉位置との間で移動させるアクチュエータと、
   前記羽根部材が前記開位置及び前記閉位置に位置しているときに、前記羽根部材の移動経路上にその少なくとも一部が位置するロック位置と、その全体が前記移動経路から退避したアンロック位置との間で移動できるように構成されるストッパ部材と、
   前記ストッパ部材を少なくとも前記ロック位置から前記アンロック位置に向かって移動させるボイスコイルモータと
   を備え、
   前記羽根部材は、その外周に前記ストッパ部材に係合可能な係合エッジ部を有し、
   前記ストッパ部材は、前記ロック位置において前記羽根部材の前記係合エッジ部と係合して前記羽根部材の前記移動経路上の移動を規制する、
   羽根開閉装置。
2. 前記ストッパ部材を前記ロック位置に向けて付勢する付勢部をさらに備える、請求項１に記載の羽根開閉装置。
3. 前記係合エッジ部は、前記羽根部材が前記閉位置に位置しているときに前記ストッパ部材と係合する、請求項１又は２に記載の羽根開閉装置。
4. 前記羽根部材は、前記ストッパ部材に係合可能な係合孔をさらに有し、
   前記ストッパ部材は、前記ロック位置において前記羽根部材の前記係合孔と係合して前記羽根部材の前記移動経路上の移動を規制する、
   請求項１から３のいずれか一項に記載の羽根開閉装置。
5. 前記アクチュエータは、
   ２つのアーム部を有する扁平Ｕ字状のヨークと、
   前記ヨークの前記２つのアーム部の一方の周囲に巻回されるコイルと、
   前記ヨークの前記２つのアーム部の間に回転可能に配置されるロータマグネットと、
   前記ロータマグネットに連結されるレバー部材であって、前記羽根部材に連結される連結部を有するレバー部材と
   を有する、請求項１から４のいずれか一項に記載の羽根開閉装置。
6. 請求項１から５のいずれか一項に記載の羽根開閉装置を備えた、電子機器。

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