レンズ駆動機構
【課題】レンズとレンズバリアとを同一のモータで可動しながらも、モータの負荷を軽減する。
【解決手段】入射窓３を開閉するレンズバリア３０と、光軸Ｘに沿った第１光軸方向Ｘ１および第２光軸方向Ｘ２に可動するレンズ保持枠１４と、レンズ保持枠１４に接触してレンズ保持枠１４の第１光軸方向Ｘ１への可動を制限する可動制限部と、レンズ保持枠１４と一体となって移動するレンズ駆動範囲Ｙ１、および、レンズバリア３０を変位させるとともにレンズ駆動範囲Ｙ１よりも第１光軸方向Ｘ１に位置するバリア駆動範囲Ｙ２を、モータの駆動力によって移動するナット１７と、ナット１７とレンズ保持枠１４との間に介在され、レンズ保持枠１４をナット１７に対して第１光軸方向Ｘ１に付勢する第１引張コイルバネ１９と、第１引張コイルバネ１９と同一方向にレンズ保持枠１４を付勢する第２引張コイルバネ２６と、を備える。
【解決手段】入射窓３を開閉するレンズバリア３０と、光軸Ｘに沿った第１光軸方向Ｘ１および第２光軸方向Ｘ２に可動するレンズ保持枠１４と、レンズ保持枠１４に接触してレンズ保持枠１４の第１光軸方向Ｘ１への可動を制限する可動制限部と、レンズ保持枠１４と一体となって移動するレンズ駆動範囲Ｙ１、および、レンズバリア３０を変位させるとともにレンズ駆動範囲Ｙ１よりも第１光軸方向Ｘ１に位置するバリア駆動範囲Ｙ２を、モータの駆動力によって移動するナット１７と、ナット１７とレンズ保持枠１４との間に介在され、レンズ保持枠１４をナット１７に対して第１光軸方向Ｘ１に付勢する第１引張コイルバネ１９と、第１引張コイルバネ１９と同一方向にレンズ保持枠１４を付勢する第２引張コイルバネ２６と、を備える。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体内に光を入射させる入射窓開閉用のレンズバリア、および、フォーカス用またはズーム用のレンズを駆動する撮像装置のレンズ駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラやスチールカメラなどの撮像装置においては、本体内にフォーカス用またはズーム用のレンズが設けられており、これらのレンズが当該レンズの光軸方向に可動するようになっている。また、本体内に光を入射させるための入射窓には、当該入射窓を開閉して、レンズや各種の光学部材を保護するレンズバリアが設けられている。これらのレンズやレンズバリアは、いずれもモータの駆動力によって駆動するものである。
【０００３】
そして、特許文献１には、小型化や軽量化を実現すべく、フォーカス用またはズーム用のレンズとレンズバリアとが同一のモータによって駆動される撮像装置が開示されている。この撮像装置においては、レンズを保持するレンズ保持枠の光軸方向への可動を制限するストッパーと、このストッパーに向けてレンズ保持枠を付勢するバネと、が設けられている。そして、レンズ保持枠を可動する場合には、モータを駆動してガイドスクリューを回転させ、当該ガイドスクリューに螺合するナットを光軸方向に移動させる。これにより、レンズ駆動範囲においては、ナットがレンズ保持枠に係合するとともに、当該レンズ保持枠がバネの付勢力に抗して光軸方向に移動する。
【０００４】
また、上記のナットは、レンズ保持枠がストッパーに接触して光軸方向への可動が制限された状態で、さらにバネの付勢方向にあるバリア駆動範囲を移動可能となっている。そして、このバリア駆動範囲においては、ナットがレンズバリアに係合して、当該レンズバリアを開状態または閉状態に変位させる。このように、上記の撮像装置のレンズ駆動機構においては、レンズとレンズバリアとの双方が同一のモータによって駆動されるので、レンズバリア専用の駆動源を不要とすることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開特開２００６／０３５５８０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のレンズ駆動機構においては、ナットがバリア駆動範囲にあるときに、ナットとレンズ保持枠との係合関係が断たれる。そのため、ナットがバリア駆動範囲にある場合には、撮像装置内でレンズ保持枠ががたつかないように、当該レンズ保持枠をストッパーに付勢するバネの付勢力を一定以上確保しなければならないが、これによって次のような課題が生じる。
【０００７】
図９は、レンズ駆動範囲およびバリア駆動範囲におけるモータの負荷について説明する図である。例えば、ナットがバリア駆動範囲にある場合に、レンズ保持枠のがたつきを防止すべく、レンズ保持枠に対して作用するバネの付勢力を０．２Ｎ確保したとする。しかしながら、ズーミングやフォーカシングの際には、このバネの付勢力に抗してナットを移動させなければならず、バネの付勢力がそのままモータの負荷となってしまう。しかも、バネの付勢力は、レンズ駆動範囲においてナットが移動してバネが圧縮されるにつれて徐々に大きくなるため、それに伴ってモータの負荷も大きくなってしまう。
【０００８】
このように、レンズ駆動範囲においてモータの負荷が大きくなると、モータの駆動中にレンズが揺れたり、モータの駆動音が大きくなったりするとともに、不要に消力を消費するおそれがある。
【０００９】
そこで本発明は、レンズとレンズバリアとを同一のモータで可動しながらも、モータの負荷を軽減することにより、レンズの揺れやモータの駆動音、さらには消費電力を低減することができるレンズ駆動機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のレンズ駆動機構は、本体に設けられた入射窓と、入射窓から本体内への光の入射を可能とする開状態および本体内への光の入射を遮断する閉状態に変位するレンズバリアと、レンズバリアが開状態にある場合に入射窓から入射される入射光が導かれるレンズと、レンズを保持するとともに当該レンズの光軸に沿ってレンズバリアに向かう第１光軸方向および当該第１光軸方向と反対方向である第２光軸方向に可動するレンズ保持枠と、レンズ保持枠に接触して当該レンズ保持枠の第１光軸方向への可動を制限する可動制限部と、レンズ保持枠に直接または間接的に係合可能なレンズ駆動範囲を移動するとともに、当該レンズ駆動範囲でレンズ保持枠に係合して移動することにより、当該レンズ保持枠を第１光軸方向または第２光軸方向に移動させ、レンズ駆動範囲よりも第１光軸方向に位置しレンズバリアに直接または間接的に係合可能なバリア駆動範囲を移動するとともに、当該バリア駆動範囲でレンズバリアに係合して移動することにより、当該レンズバリアを開状態または閉状態に変位させる移動部材と、移動部材を駆動するモータと、移動部材とレンズ保持枠との間に介在され、レンズ保持枠を移動部材に対して第１光軸方向に付勢する第１付勢部材と、第１付勢部材と同一方向にレンズ保持枠を付勢する第２付勢部材と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明のレンズ駆動機構は、移動部材がレンズ駆動範囲にある場合に、移動部材との係合関係が断たれてレンズバリアを開状態に維持する第１位置に保持され、移動部材がバリア駆動範囲にある場合に、移動部材に係合してレンズバリアを閉状態に維持する第２位置に保持されるバリア駆動部材を備えたことを特徴とする。
また、本発明のレンズ駆動機構は、第２付勢部材が、一端がレンズ保持枠に係止されて、当該レンズ保持枠を可動制限部に接触させる方向に付勢力を作用させ、他端がバリア駆動部材に係止されて、当該バリア駆動部材を第１位置に保持する方向に付勢力を作用させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明は、レンズとレンズバリアとを同一のモータで可動しながらも、モータの負荷が軽減されるので、レンズの揺れやモータの駆動音、さらにはモータ駆動時の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のデジタルビデオカメラを示す図である。
【図２】レンズ駆動機構の側面概略図である。
【図３】レンズ駆動機構の上面概略図である。
【図４】レンズ駆動機構の正面概略図である。
【図５】レンズ駆動機構の動作過程を説明する側面概略図である。
【図６】レンズ駆動機構の動作過程を説明する上面概略図である。
【図７】レンズ駆動機構の正面概略図であり、レンズバリアの閉状態を示す図である。
【図８】レンズ駆動範囲およびバリア駆動範囲におけるモータの負荷を説明する図である。
【図９】従来のレンズ駆動機構によるレンズ駆動範囲およびバリア駆動範囲におけるモータの負荷を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
図１は、本実施形態のデジタルビデオカメラを示す図である。この図に示すように、デジタルビデオカメラ１の本体２には、当該本体２内に光を入射させる入射窓３と、この入射窓３を開閉するレンズバリア３０とが設けられている。このレンズバリア３０は、入射窓３から本体２内への光の入射を可能とする開状態、または、本体２内への光の入射を遮断する閉状態に変位する。
【００１５】
図２および図３は、本体２に設けられるレンズ駆動機構の概略図であり、図２は本体２の側面概略図、図３は本体２の上面概略図である。なお、図２および図３においては、レンズ駆動機構の構成部品を主に示しており、本体２を破線で示している。また、以下では、本体２内に設けられる各レンズ群の光軸をＸとするとともに、この光軸Ｘに沿った一方の方向を第１光軸方向Ｘ１とし、この第１光軸方向Ｘ１と反対方向を第２光軸方向Ｘ２として説明する。
【００１６】
図２および図３に示すように、本体２内には、入射窓３から入射される入射光が導かれる第１レンズ群１１および第２レンズ群１２が設けられている。第１レンズ群１１は、本体２に固定された第１レンズ保持枠１３に保持されており、第２レンズ群１２は、第１レンズ保持枠１３よりも第２光軸方向Ｘ２に位置する第２レンズ保持枠１４に保持されている。また、本体２内には、軸心を光軸Ｘに沿うようにして配置された一対のガイドシャフト１５ａ、１５ｂが固定されている。そして、上記の第２レンズ保持枠１４は、一対のガイドシャフト１５ａ、１５ｂにガイドされて光軸Ｘに沿って可動するように設けられている。
【００１７】
また、本体２内には、モータＭの駆動力によって回転するガイドスクリュー１６が設けられている。このガイドスクリュー１６は、ガイドシャフト１５ａよりも本体２の高さ方向（図２の上下方向）外方において、一対のガイドシャフト１５ａ、１５ｂと平行に配置されている。そして、このガイドスクリュー１６には、当該ガイドスクリュー１６の回転に伴って光軸Ｘに沿って移動するナット１７が螺合されており、このナット１７の移動によって上記の第２レンズ保持枠１４が光軸Ｘに沿って可動する構成としている。
【００１８】
具体的には、第２レンズ保持枠１４には、ガイドシャフト１５ａよりもガイドスクリュー１６側に突出する突出係合部１４ａが設けられている。また、ナット１７には、当該ナット１７と一体となって光軸Ｘに沿って移動するレンズ駆動部材１８が固定されている。このレンズ駆動部材１８には、突出係合部１４ａに対して光軸方向Ｘ１側に対面配置される伝達面１８ａが設けられている。そして、ナット１７が第２光軸方向Ｘ２に移動すると、伝達面１８ａと突出係合部１４ａとが接触状態となり、ナット１７の第２光軸方向Ｘ２への推進力が、伝達面１８ａおよび突出係合部１４ａを介して第２レンズ保持枠１４に伝達されることとなる。
【００１９】
また、図３に示すように、ナット１７には、本体２の幅方向（図３の上下方向）内方に突出するとともに、突出係合部１４ａに対面する係止部１７ａが設けられている。そして、この係止部１７ａには、第１付勢部材を構成する第１引張コイルバネ１９の一端が係止され、突出係合部１４ａには、第１引張コイルバネ１９の他端が係止されている。この第１引張コイルバネ１９は、係止部１７ａ（ナット１７）に対して、図中右方向に作用する付勢力を付与するとともに、突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）に対して、図中左方向に作用する付勢力を付与するものである。換言すれば、第１引張コイルバネ１９は、係止部１７ａ（ナット１７）と突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）とが互いに近づく方向の付勢力を作用させている。したがって、ナット１７が第１光軸方向Ｘ１に移動すると、第１引張コイルバネ１９の付勢力によって、突出係合部１４ａすなわち第２レンズ保持枠１４が、ナット１７に追従して第１光軸方向Ｘ１に移動することとなる。
【００２０】
そして、ナット１７には、当該ナット１７と一体となって光軸Ｘに沿って移動する伝達部材２０が設けられている。この伝達部材２０は、ガイドスクリュー１６の長手方向に沿って延在しており、第１光軸方向Ｘ１先端側には、鉛直上方に突出する係合ピン２０ａが設けられている。また、伝達部材２０の光軸方向Ｘ１前方には、上記の係合ピン２０ａに係合して揺動されるバリア駆動部材２１が設けられており、ナット１７および伝達部材２０の直線運動が、バリア駆動部材２１の揺動運動に変換されるようになっている。
【００２１】
図４は、本体２の正面概略図である。この図に示すように、バリア駆動部材２１は、揺動軸２２と、この揺動軸２２を中心として揺動する揺動本体２３とを備えている。揺動本体２３には、係合ピン２０ａの移動軌跡上に突出する係合突片２３ａが設けられており、係合ピン２０ａが、その移動過程で係合突片２３ａに係合することにより、揺動本体２３が揺動軸２２を中心として揺動することとなる。また、揺動本体２３の下面には、当該揺動本体２３と一体となって揺動する揺動プレート２４が設けられており、この揺動プレート２４の下面から鉛直下方に揺動ピン２４ａを突出させている。
【００２２】
そして、本体２の正面には、光軸Ｘを揺動中心として周方向に揺動する環状のリング部材２５が設けられている。このリング部材２５は、当該リング部材２５の径方向外方に突出する一対の挟持片２５ａを備えており、これら一対の挟持片２５ａを、上記の揺動ピン２４ａの揺動方向両側に接触させている。したがって、リング部材２５は、揺動ピン２４ａの揺動に伴って周方向に揺動することとなる。
【００２３】
また、リング部材２５よりも本体２の正面側には、当該リング部材２５に対面配置されるレンズバリア３０が設けられている。このレンズバリア３０は、一対の第１レンズバリア３１および一対の第２レンズバリア３２を備えている。詳しい説明は省略するが、これら両レンズバリア３１、３２は、リング部材２５に連結された支持部３３に軸支されている。この支持部３３は、リング部材２５の揺動にともなって所定角度のみ回動するように構成されており、リング部材２５が図示の揺動位置にある場合には、両レンズバリア３１、３２が図示のように開状態となる。そして、この状態からリング部材２５が図中時計回り方向に揺動すると、支持部３３が回動するとともに、この支持部３３の回動に伴って両レンズバリア３１、３２が閉状態へと切り換わることとなる（図７参照）。
【００２４】
なお、図２および図３に示すように、バリア駆動部材２１と第２レンズ保持枠１４との間には、第２付勢部材を構成する第２引張コイルバネ２６が介在されている。より具体的には、バリア駆動部材２１の揺動本体２３には、第２引張コイルバネ２６の一端が係止され、第２レンズ保持枠１４の突出係合部１４ａには、第２引張コイルバネ２６の他端が係止されている。この第２引張コイルバネ２６は、揺動本体２３に対して、図中右方向より詳細には図３中時計回り方向に作用する付勢力を付与するとともに、突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）に対して、図中左方向に作用する付勢力を付与するものである。換言すれば、第２引張コイルバネ２６は、揺動本体２３と突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）とが互いに近づく方向の付勢力を作用させている。したがって、第２レンズ保持枠１４には、上記した第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とによって、第１光軸方向Ｘ１の付勢力が常時作用することとなる。
【００２５】
次に、図５および図６を用いて、上記の構成からなる本実施形態のレンズ駆動機構の動作について説明する。図５および図６は、本実施形態のレンズ駆動機構の動作過程を説明する図であり、図５は側面概略図、図６は上面概略図である。
【００２６】
いま、例えば、デジタルビデオカメラ１において撮影を行うにあたって、ズーミングやフォーカシングを行う場合には、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある。このように、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にあるときには、第１引張コイルバネ１９によって、第２レンズ保持枠１４を第１光軸方向Ｘ１に付勢する付勢力が作用し、第２レンズ保持枠１４の突出係合部１４ａとレンズ駆動部材１８とが接触状態となる。つまり、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にあるときには、第２レンズ保持枠１４がナット１７に係合して所定位置に保持されることとなる。
【００２７】
そして、レンズ駆動範囲Ｙ１において、第１光軸方向Ｘ１にナット１７が移動すると、第２レンズ保持枠１４は、第１引張コイルバネ１９および第２引張コイルバネ２６の付勢力によって、ナット１７に追従するように、レンズバリア３０に向かう方向である第１光軸方向Ｘ１に移動する。これに対して、レンズ駆動範囲Ｙ１において、第２光軸方向Ｘ２にナット１７が移動すると、第２レンズ保持枠１４は、第２引張コイルバネ２６の付勢力に抗して、レンズバリア３０から離間する方向である第２光軸方向Ｘ２に移動することとなる。
【００２８】
また、上記のようにナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある場合には、バリア駆動部材２１とナット１７との係合関係が断たれた状態にあり、バリア駆動部材２１は、図示の第１揺動位置に保持されている。バリア駆動部材２１が第１揺動位置にある場合には、図４に示すように、レンズバリア３０が開状態となっている。なお、図６（ａ）に示すように、第２引張コイルバネ２６の一端は、揺動本体２３に対して、それを図中時計回り方向に揺動させる付勢力が作用する位置、換言すれば、レンズ駆動部材２１を第１揺動位置に保持するように係止されている。
【００２９】
そして、例えば、上記のようにナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある状態で、デジタルビデオカメラ１の電源をオフする操作がなされると、モータＭが駆動してナット１７が第１光軸方向Ｘ１に移動する。すると、上記したとおり、第２レンズ保持枠１４がナット１７に追従して第１光軸方向Ｘ１に移動するが、この移動過程において、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、第２レンズ保持枠１４が第１レンズ保持枠１３に接触し、それ以上の第１光軸方向Ｘ１への移動が制限される。つまり、第１レンズ保持枠１３が、第２レンズ保持枠１４の第１光軸方向Ｘ１への可動を制限する可動制限部（ストッパー）として機能することとなる。したがって、第２レンズ保持枠１４が第１レンズ保持枠１３に接触したときのナット１７の位置が、第１光軸方向Ｘ１におけるレンズ駆動範囲Ｙ１の終点となる。
【００３０】
また、第２レンズ保持枠１４が、第１光軸方向Ｘ１への移動を制限された状態では、係合ピン２０ａが揺動本体２３の係合突片２３ａに接触し、ナット１７とバリア駆動部材２１とが伝達部材２０を介してちょうど係合した状態となる。したがって、第２レンズ保持枠１４が第１レンズ保持枠１３に接触したときのナット１７の位置は、第１光軸方向Ｘ１におけるレンズ駆動範囲Ｙ１の終点になるのと同時にバリア駆動範囲Ｙ２の始点となる。
【００３１】
そして、この状態からさらにナット１７が第１光軸方向Ｘ１に移動すると、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示すように、ナット１７の移動過程で、係合ピン２０ａが係合突片２３ａに係合して、バリア駆動部材２１を第２揺動位置まで揺動させる。このようにして、バリア駆動部材２１が揺動すると、当該バリア駆動部材２１の揺動動作がリング部材２５を介してレンズバリア３０に伝達され、図７に示すように、レンズバリア３０が閉状態に変位することとなる。
【００３２】
なお、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示す状態から、ナット１７が第１光軸方向Ｘ１へ移動すると、ナット１７と第２レンズ保持枠１４との係合関係が断たれるが、このとき、第２レンズ保持枠１４には、第１引張コイルバネ１９および第２引張コイルバネ２６の双方の付勢力が第１光軸方向Ｘ１に作用する。したがって、第２レンズ保持枠１４は、ナット１７との係合関係が断たれた状態でも、第１レンズ保持枠１３に接触した状態に維持されることとなる。
【００３３】
また、ナット１７がバリア駆動範囲Ｙ２において移動する際には、ナット１７に対して、第１引張コイルバネ１９の付勢力と、バリア駆動部材２１を図５（ｂ）および図６（ｂ）に示す第１揺動位置に保持しようとする保持力とが負荷となって作用する。このようにしてナット１７を移動させる際に作用するモータＭの負荷と、ナット１７の移動範囲との関係について、以下に説明する。
【００３４】
図８は、レンズ駆動範囲Ｙ１およびバリア駆動範囲Ｙ２におけるモータＭの負荷を説明する図である。この実施形態においても、ナット１７がバリア駆動範囲Ｙ２にある場合に、当該第２レンズ保持枠１４を第１レンズ保持枠１３に対して押し付ける力を０．２Ｎ確保したとする。ただし、このときの付勢力は、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とでそれぞれ０．１Ｎずつ作用させ、その合力によって０．２Ｎを確保している。
【００３５】
そして、この場合において、モータＭに作用する負荷は次のようになる。すなわち、ナット１７がバリア駆動範囲Ｙ２にある場合には、第２レンズ保持枠１４とナット１７との係合関係が断たれるため、図中破線で示す第２引張コイルバネ２６の付勢力がモータＭの負荷となることはない。ただし、本実施形態においては、第２引張コイルバネ２６の付勢力を、バリア駆動部材２１を第１揺動位置に保持する保持力となるように作用させているため、第２引張コイルバネ２６の付勢力は、図中実線（細）で示すように、レンズバリア３０を開閉するための負荷となって作用する。
【００３６】
また、バリア駆動範囲Ｙ２においては、図中一点鎖線で示すように、第１引張コイルバネ１９の付勢力がモータＭの負荷となって作用する。したがって、バリア駆動範囲Ｙ２におけるモータＭの負荷は、図中実線（太）で示すとおりとなる。
【００３７】
一方、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある場合には、第２レンズ保持枠１４とナット１７とが係合関係にあるため、図中破線で示すように、第２引張コイルバネ２６の付勢力がモータＭの負荷となる。ただし、レンズ駆動範囲Ｙ１においては、第１引張コイルバネ１９の付勢力がモータＭの負荷となって作用することはない。したがって、レンズ駆動範囲Ｙ１におけるモータＭの負荷は、図中実線（太）で示すとおり、ほぼ第２引張コイルバネ２６の付勢力と等しくなる。
【００３８】
上記したとおり、本実施形態においては、第２レンズ保持枠１４を第１レンズ保持枠１３に対して押し付ける力を、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とでそれぞれ０．１Ｎずつ作用させている。したがって、第２レンズ保持枠１４の保持力を従来と同じように確保したとしても、レンズ駆動範囲Ｙ１において、第２引張コイルバネ２６によってもたらされるモータＭの負荷がほぼ半減されることとなる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、モータＭに作用する負荷が軽減されるので、特に、ズーミングやフォーカシングの際のレンズ揺れや、モータＭの駆動音、さらにはモータＭを駆動するための消費電力を低減することができる。また、モータＭの最大負荷が軽減されるので、モータＭのさらなる小型化を実現することもできる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、第２レンズ保持枠１４に作用させる付勢力を、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とで半分ずつ作用させることとしたが、第２レンズ保持枠１４に作用させる付勢力の割合は特に限定されるものではない。いずれにしても、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６との付勢力の割合は、レンズ駆動範囲Ｙ１におけるモータＭの負荷と、バリア駆動範囲Ｙ２におけるモータＭの負荷とを考慮して適宜設定すればよい。
【００４１】
また、本実施形態においては、デジタルビデオカメラ１にレンズ駆動機構を適用した場合について説明したが、上記のレンズ駆動機構は、デジタルスチールカメラや、アナログ式のビデオカメラ、スチールカメラなど、レンズとレンズバリアとを有する撮像装置に広く適用可能である。ただし、レンズの揺れやモータＭの駆動音によってモータＭらされる性能への影響は、デジタルビデオカメラにおいてより大きくなる。したがって、上記のレンズ駆動機構は、デジタルビデオカメラに対して特に有効である。
【００４２】
また、本実施形態においては、ナット１７、レンズ駆動部材１８および伝達部材２０によって移動部材を構成し、この移動部材を介して第２レンズ保持枠１４やレンズバリア３０に伝達することとしたが、モータＭの駆動力を伝達するための構成は特に限定されるものではない。例えば、モータＭの駆動力によって移動する移動部材を、第２レンズ保持枠１４またはレンズバリア３０に直接係合させるようにしてもよい。また、例えば、モータの回転運動は、ラックピニオン機構によって直線運動に変換してもよい。いずれにしても、１つのモータの駆動力によって、レンズとレンズバリアとの双方を可動するとともに、上記と同様の作用効果を実現可能であれば、動力を伝達するための構成は特に限定されるものではない。
【００４３】
したがって、本実施形態においては、第１付勢部材および第２付勢部材を、引張バネである第１引張コイルバネ１９および第２引張コイルバネ２６によって構成したが、付勢力の作用方向や作用対象が上記実施形態と同様であれば、両付勢部材を圧縮バネで構成してもよい。また、本実施形態においては、第２引張コイルバネ２６の一端をバリア駆動部材２１（揺動本体２３）に係止することとしたが、上記と同様の付勢力を第２レンズ保持枠１４に作用させることができれば、第２引張コイルバネ２６の一端は、ナット１７以外のいずれの部品に係止してもよいし、本体２に直接係止してもよい。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、本体内に光を入射させる入射窓を開閉するレンズバリア、および、フォーカス用またはズーム用のレンズを駆動する撮像装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
Ｘ 光軸
Ｘ１ 第１光軸方向
Ｘ２ 第２光軸方向
Ｙ１ レンズ駆動範囲
Ｙ２ バリア駆動範囲
１ デジタルビデオカメラ
２ 本体
３ 入射窓
１２ 第２レンズ群
１３ 第１レンズ保持枠
１４ 第２レンズ保持枠
１６ ガイドスクリュー
１７ ナット
１８ レンズ駆動部材
１９ 第１引張コイルバネ
２０ 伝達部材
２１ バリア駆動部材
２６ 第２引張コイルバネ
３０ レンズバリア
３１ 第１レンズバリア
３２ 第２レンズバリア
【技術分野】
【０００１】
本発明は、本体内に光を入射させる入射窓開閉用のレンズバリア、および、フォーカス用またはズーム用のレンズを駆動する撮像装置のレンズ駆動機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ビデオカメラやスチールカメラなどの撮像装置においては、本体内にフォーカス用またはズーム用のレンズが設けられており、これらのレンズが当該レンズの光軸方向に可動するようになっている。また、本体内に光を入射させるための入射窓には、当該入射窓を開閉して、レンズや各種の光学部材を保護するレンズバリアが設けられている。これらのレンズやレンズバリアは、いずれもモータの駆動力によって駆動するものである。
【０００３】
そして、特許文献１には、小型化や軽量化を実現すべく、フォーカス用またはズーム用のレンズとレンズバリアとが同一のモータによって駆動される撮像装置が開示されている。この撮像装置においては、レンズを保持するレンズ保持枠の光軸方向への可動を制限するストッパーと、このストッパーに向けてレンズ保持枠を付勢するバネと、が設けられている。そして、レンズ保持枠を可動する場合には、モータを駆動してガイドスクリューを回転させ、当該ガイドスクリューに螺合するナットを光軸方向に移動させる。これにより、レンズ駆動範囲においては、ナットがレンズ保持枠に係合するとともに、当該レンズ保持枠がバネの付勢力に抗して光軸方向に移動する。
【０００４】
また、上記のナットは、レンズ保持枠がストッパーに接触して光軸方向への可動が制限された状態で、さらにバネの付勢方向にあるバリア駆動範囲を移動可能となっている。そして、このバリア駆動範囲においては、ナットがレンズバリアに係合して、当該レンズバリアを開状態または閉状態に変位させる。このように、上記の撮像装置のレンズ駆動機構においては、レンズとレンズバリアとの双方が同一のモータによって駆動されるので、レンズバリア専用の駆動源を不要とすることが可能となっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】国際公開特開２００６／０３５５８０号パンフレット
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
上記のレンズ駆動機構においては、ナットがバリア駆動範囲にあるときに、ナットとレンズ保持枠との係合関係が断たれる。そのため、ナットがバリア駆動範囲にある場合には、撮像装置内でレンズ保持枠ががたつかないように、当該レンズ保持枠をストッパーに付勢するバネの付勢力を一定以上確保しなければならないが、これによって次のような課題が生じる。
【０００７】
図９は、レンズ駆動範囲およびバリア駆動範囲におけるモータの負荷について説明する図である。例えば、ナットがバリア駆動範囲にある場合に、レンズ保持枠のがたつきを防止すべく、レンズ保持枠に対して作用するバネの付勢力を０．２Ｎ確保したとする。しかしながら、ズーミングやフォーカシングの際には、このバネの付勢力に抗してナットを移動させなければならず、バネの付勢力がそのままモータの負荷となってしまう。しかも、バネの付勢力は、レンズ駆動範囲においてナットが移動してバネが圧縮されるにつれて徐々に大きくなるため、それに伴ってモータの負荷も大きくなってしまう。
【０００８】
このように、レンズ駆動範囲においてモータの負荷が大きくなると、モータの駆動中にレンズが揺れたり、モータの駆動音が大きくなったりするとともに、不要に消力を消費するおそれがある。
【０００９】
そこで本発明は、レンズとレンズバリアとを同一のモータで可動しながらも、モータの負荷を軽減することにより、レンズの揺れやモータの駆動音、さらには消費電力を低減することができるレンズ駆動機構を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記課題を解決するために、本発明のレンズ駆動機構は、本体に設けられた入射窓と、入射窓から本体内への光の入射を可能とする開状態および本体内への光の入射を遮断する閉状態に変位するレンズバリアと、レンズバリアが開状態にある場合に入射窓から入射される入射光が導かれるレンズと、レンズを保持するとともに当該レンズの光軸に沿ってレンズバリアに向かう第１光軸方向および当該第１光軸方向と反対方向である第２光軸方向に可動するレンズ保持枠と、レンズ保持枠に接触して当該レンズ保持枠の第１光軸方向への可動を制限する可動制限部と、レンズ保持枠に直接または間接的に係合可能なレンズ駆動範囲を移動するとともに、当該レンズ駆動範囲でレンズ保持枠に係合して移動することにより、当該レンズ保持枠を第１光軸方向または第２光軸方向に移動させ、レンズ駆動範囲よりも第１光軸方向に位置しレンズバリアに直接または間接的に係合可能なバリア駆動範囲を移動するとともに、当該バリア駆動範囲でレンズバリアに係合して移動することにより、当該レンズバリアを開状態または閉状態に変位させる移動部材と、移動部材を駆動するモータと、移動部材とレンズ保持枠との間に介在され、レンズ保持枠を移動部材に対して第１光軸方向に付勢する第１付勢部材と、第１付勢部材と同一方向にレンズ保持枠を付勢する第２付勢部材と、を備えたことを特徴とする。
また、本発明のレンズ駆動機構は、移動部材がレンズ駆動範囲にある場合に、移動部材との係合関係が断たれてレンズバリアを開状態に維持する第１位置に保持され、移動部材がバリア駆動範囲にある場合に、移動部材に係合してレンズバリアを閉状態に維持する第２位置に保持されるバリア駆動部材を備えたことを特徴とする。
また、本発明のレンズ駆動機構は、第２付勢部材が、一端がレンズ保持枠に係止されて、当該レンズ保持枠を可動制限部に接触させる方向に付勢力を作用させ、他端がバリア駆動部材に係止されて、当該バリア駆動部材を第１位置に保持する方向に付勢力を作用させることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
以上説明したように本発明は、レンズとレンズバリアとを同一のモータで可動しながらも、モータの負荷が軽減されるので、レンズの揺れやモータの駆動音、さらにはモータ駆動時の消費電力を低減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本実施形態のデジタルビデオカメラを示す図である。
【図２】レンズ駆動機構の側面概略図である。
【図３】レンズ駆動機構の上面概略図である。
【図４】レンズ駆動機構の正面概略図である。
【図５】レンズ駆動機構の動作過程を説明する側面概略図である。
【図６】レンズ駆動機構の動作過程を説明する上面概略図である。
【図７】レンズ駆動機構の正面概略図であり、レンズバリアの閉状態を示す図である。
【図８】レンズ駆動範囲およびバリア駆動範囲におけるモータの負荷を説明する図である。
【図９】従来のレンズ駆動機構によるレンズ駆動範囲およびバリア駆動範囲におけるモータの負荷を説明する図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に添付図面を参照しながら、本発明の好適な実施形態について詳細に説明する。かかる実施形態に示す寸法、材料、その他具体的な数値等は、発明の理解を容易とするための例示にすぎず、特に断る場合を除き、本発明を限定するものではない。なお、本明細書及び図面において、実質的に同一の機能、構成を有する要素については、同一の符号を付することにより重複説明を省略し、また本発明に直接関係のない要素は図示を省略する。
【００１４】
図１は、本実施形態のデジタルビデオカメラを示す図である。この図に示すように、デジタルビデオカメラ１の本体２には、当該本体２内に光を入射させる入射窓３と、この入射窓３を開閉するレンズバリア３０とが設けられている。このレンズバリア３０は、入射窓３から本体２内への光の入射を可能とする開状態、または、本体２内への光の入射を遮断する閉状態に変位する。
【００１５】
図２および図３は、本体２に設けられるレンズ駆動機構の概略図であり、図２は本体２の側面概略図、図３は本体２の上面概略図である。なお、図２および図３においては、レンズ駆動機構の構成部品を主に示しており、本体２を破線で示している。また、以下では、本体２内に設けられる各レンズ群の光軸をＸとするとともに、この光軸Ｘに沿った一方の方向を第１光軸方向Ｘ１とし、この第１光軸方向Ｘ１と反対方向を第２光軸方向Ｘ２として説明する。
【００１６】
図２および図３に示すように、本体２内には、入射窓３から入射される入射光が導かれる第１レンズ群１１および第２レンズ群１２が設けられている。第１レンズ群１１は、本体２に固定された第１レンズ保持枠１３に保持されており、第２レンズ群１２は、第１レンズ保持枠１３よりも第２光軸方向Ｘ２に位置する第２レンズ保持枠１４に保持されている。また、本体２内には、軸心を光軸Ｘに沿うようにして配置された一対のガイドシャフト１５ａ、１５ｂが固定されている。そして、上記の第２レンズ保持枠１４は、一対のガイドシャフト１５ａ、１５ｂにガイドされて光軸Ｘに沿って可動するように設けられている。
【００１７】
また、本体２内には、モータＭの駆動力によって回転するガイドスクリュー１６が設けられている。このガイドスクリュー１６は、ガイドシャフト１５ａよりも本体２の高さ方向（図２の上下方向）外方において、一対のガイドシャフト１５ａ、１５ｂと平行に配置されている。そして、このガイドスクリュー１６には、当該ガイドスクリュー１６の回転に伴って光軸Ｘに沿って移動するナット１７が螺合されており、このナット１７の移動によって上記の第２レンズ保持枠１４が光軸Ｘに沿って可動する構成としている。
【００１８】
具体的には、第２レンズ保持枠１４には、ガイドシャフト１５ａよりもガイドスクリュー１６側に突出する突出係合部１４ａが設けられている。また、ナット１７には、当該ナット１７と一体となって光軸Ｘに沿って移動するレンズ駆動部材１８が固定されている。このレンズ駆動部材１８には、突出係合部１４ａに対して光軸方向Ｘ１側に対面配置される伝達面１８ａが設けられている。そして、ナット１７が第２光軸方向Ｘ２に移動すると、伝達面１８ａと突出係合部１４ａとが接触状態となり、ナット１７の第２光軸方向Ｘ２への推進力が、伝達面１８ａおよび突出係合部１４ａを介して第２レンズ保持枠１４に伝達されることとなる。
【００１９】
また、図３に示すように、ナット１７には、本体２の幅方向（図３の上下方向）内方に突出するとともに、突出係合部１４ａに対面する係止部１７ａが設けられている。そして、この係止部１７ａには、第１付勢部材を構成する第１引張コイルバネ１９の一端が係止され、突出係合部１４ａには、第１引張コイルバネ１９の他端が係止されている。この第１引張コイルバネ１９は、係止部１７ａ（ナット１７）に対して、図中右方向に作用する付勢力を付与するとともに、突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）に対して、図中左方向に作用する付勢力を付与するものである。換言すれば、第１引張コイルバネ１９は、係止部１７ａ（ナット１７）と突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）とが互いに近づく方向の付勢力を作用させている。したがって、ナット１７が第１光軸方向Ｘ１に移動すると、第１引張コイルバネ１９の付勢力によって、突出係合部１４ａすなわち第２レンズ保持枠１４が、ナット１７に追従して第１光軸方向Ｘ１に移動することとなる。
【００２０】
そして、ナット１７には、当該ナット１７と一体となって光軸Ｘに沿って移動する伝達部材２０が設けられている。この伝達部材２０は、ガイドスクリュー１６の長手方向に沿って延在しており、第１光軸方向Ｘ１先端側には、鉛直上方に突出する係合ピン２０ａが設けられている。また、伝達部材２０の光軸方向Ｘ１前方には、上記の係合ピン２０ａに係合して揺動されるバリア駆動部材２１が設けられており、ナット１７および伝達部材２０の直線運動が、バリア駆動部材２１の揺動運動に変換されるようになっている。
【００２１】
図４は、本体２の正面概略図である。この図に示すように、バリア駆動部材２１は、揺動軸２２と、この揺動軸２２を中心として揺動する揺動本体２３とを備えている。揺動本体２３には、係合ピン２０ａの移動軌跡上に突出する係合突片２３ａが設けられており、係合ピン２０ａが、その移動過程で係合突片２３ａに係合することにより、揺動本体２３が揺動軸２２を中心として揺動することとなる。また、揺動本体２３の下面には、当該揺動本体２３と一体となって揺動する揺動プレート２４が設けられており、この揺動プレート２４の下面から鉛直下方に揺動ピン２４ａを突出させている。
【００２２】
そして、本体２の正面には、光軸Ｘを揺動中心として周方向に揺動する環状のリング部材２５が設けられている。このリング部材２５は、当該リング部材２５の径方向外方に突出する一対の挟持片２５ａを備えており、これら一対の挟持片２５ａを、上記の揺動ピン２４ａの揺動方向両側に接触させている。したがって、リング部材２５は、揺動ピン２４ａの揺動に伴って周方向に揺動することとなる。
【００２３】
また、リング部材２５よりも本体２の正面側には、当該リング部材２５に対面配置されるレンズバリア３０が設けられている。このレンズバリア３０は、一対の第１レンズバリア３１および一対の第２レンズバリア３２を備えている。詳しい説明は省略するが、これら両レンズバリア３１、３２は、リング部材２５に連結された支持部３３に軸支されている。この支持部３３は、リング部材２５の揺動にともなって所定角度のみ回動するように構成されており、リング部材２５が図示の揺動位置にある場合には、両レンズバリア３１、３２が図示のように開状態となる。そして、この状態からリング部材２５が図中時計回り方向に揺動すると、支持部３３が回動するとともに、この支持部３３の回動に伴って両レンズバリア３１、３２が閉状態へと切り換わることとなる（図７参照）。
【００２４】
なお、図２および図３に示すように、バリア駆動部材２１と第２レンズ保持枠１４との間には、第２付勢部材を構成する第２引張コイルバネ２６が介在されている。より具体的には、バリア駆動部材２１の揺動本体２３には、第２引張コイルバネ２６の一端が係止され、第２レンズ保持枠１４の突出係合部１４ａには、第２引張コイルバネ２６の他端が係止されている。この第２引張コイルバネ２６は、揺動本体２３に対して、図中右方向より詳細には図３中時計回り方向に作用する付勢力を付与するとともに、突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）に対して、図中左方向に作用する付勢力を付与するものである。換言すれば、第２引張コイルバネ２６は、揺動本体２３と突出係合部１４ａ（第２レンズ保持枠１４）とが互いに近づく方向の付勢力を作用させている。したがって、第２レンズ保持枠１４には、上記した第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とによって、第１光軸方向Ｘ１の付勢力が常時作用することとなる。
【００２５】
次に、図５および図６を用いて、上記の構成からなる本実施形態のレンズ駆動機構の動作について説明する。図５および図６は、本実施形態のレンズ駆動機構の動作過程を説明する図であり、図５は側面概略図、図６は上面概略図である。
【００２６】
いま、例えば、デジタルビデオカメラ１において撮影を行うにあたって、ズーミングやフォーカシングを行う場合には、図５（ａ）および図６（ａ）に示すように、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある。このように、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にあるときには、第１引張コイルバネ１９によって、第２レンズ保持枠１４を第１光軸方向Ｘ１に付勢する付勢力が作用し、第２レンズ保持枠１４の突出係合部１４ａとレンズ駆動部材１８とが接触状態となる。つまり、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にあるときには、第２レンズ保持枠１４がナット１７に係合して所定位置に保持されることとなる。
【００２７】
そして、レンズ駆動範囲Ｙ１において、第１光軸方向Ｘ１にナット１７が移動すると、第２レンズ保持枠１４は、第１引張コイルバネ１９および第２引張コイルバネ２６の付勢力によって、ナット１７に追従するように、レンズバリア３０に向かう方向である第１光軸方向Ｘ１に移動する。これに対して、レンズ駆動範囲Ｙ１において、第２光軸方向Ｘ２にナット１７が移動すると、第２レンズ保持枠１４は、第２引張コイルバネ２６の付勢力に抗して、レンズバリア３０から離間する方向である第２光軸方向Ｘ２に移動することとなる。
【００２８】
また、上記のようにナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある場合には、バリア駆動部材２１とナット１７との係合関係が断たれた状態にあり、バリア駆動部材２１は、図示の第１揺動位置に保持されている。バリア駆動部材２１が第１揺動位置にある場合には、図４に示すように、レンズバリア３０が開状態となっている。なお、図６（ａ）に示すように、第２引張コイルバネ２６の一端は、揺動本体２３に対して、それを図中時計回り方向に揺動させる付勢力が作用する位置、換言すれば、レンズ駆動部材２１を第１揺動位置に保持するように係止されている。
【００２９】
そして、例えば、上記のようにナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある状態で、デジタルビデオカメラ１の電源をオフする操作がなされると、モータＭが駆動してナット１７が第１光軸方向Ｘ１に移動する。すると、上記したとおり、第２レンズ保持枠１４がナット１７に追従して第１光軸方向Ｘ１に移動するが、この移動過程において、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示すように、第２レンズ保持枠１４が第１レンズ保持枠１３に接触し、それ以上の第１光軸方向Ｘ１への移動が制限される。つまり、第１レンズ保持枠１３が、第２レンズ保持枠１４の第１光軸方向Ｘ１への可動を制限する可動制限部（ストッパー）として機能することとなる。したがって、第２レンズ保持枠１４が第１レンズ保持枠１３に接触したときのナット１７の位置が、第１光軸方向Ｘ１におけるレンズ駆動範囲Ｙ１の終点となる。
【００３０】
また、第２レンズ保持枠１４が、第１光軸方向Ｘ１への移動を制限された状態では、係合ピン２０ａが揺動本体２３の係合突片２３ａに接触し、ナット１７とバリア駆動部材２１とが伝達部材２０を介してちょうど係合した状態となる。したがって、第２レンズ保持枠１４が第１レンズ保持枠１３に接触したときのナット１７の位置は、第１光軸方向Ｘ１におけるレンズ駆動範囲Ｙ１の終点になるのと同時にバリア駆動範囲Ｙ２の始点となる。
【００３１】
そして、この状態からさらにナット１７が第１光軸方向Ｘ１に移動すると、図５（ｃ）および図６（ｃ）に示すように、ナット１７の移動過程で、係合ピン２０ａが係合突片２３ａに係合して、バリア駆動部材２１を第２揺動位置まで揺動させる。このようにして、バリア駆動部材２１が揺動すると、当該バリア駆動部材２１の揺動動作がリング部材２５を介してレンズバリア３０に伝達され、図７に示すように、レンズバリア３０が閉状態に変位することとなる。
【００３２】
なお、図５（ｂ）および図６（ｂ）に示す状態から、ナット１７が第１光軸方向Ｘ１へ移動すると、ナット１７と第２レンズ保持枠１４との係合関係が断たれるが、このとき、第２レンズ保持枠１４には、第１引張コイルバネ１９および第２引張コイルバネ２６の双方の付勢力が第１光軸方向Ｘ１に作用する。したがって、第２レンズ保持枠１４は、ナット１７との係合関係が断たれた状態でも、第１レンズ保持枠１３に接触した状態に維持されることとなる。
【００３３】
また、ナット１７がバリア駆動範囲Ｙ２において移動する際には、ナット１７に対して、第１引張コイルバネ１９の付勢力と、バリア駆動部材２１を図５（ｂ）および図６（ｂ）に示す第１揺動位置に保持しようとする保持力とが負荷となって作用する。このようにしてナット１７を移動させる際に作用するモータＭの負荷と、ナット１７の移動範囲との関係について、以下に説明する。
【００３４】
図８は、レンズ駆動範囲Ｙ１およびバリア駆動範囲Ｙ２におけるモータＭの負荷を説明する図である。この実施形態においても、ナット１７がバリア駆動範囲Ｙ２にある場合に、当該第２レンズ保持枠１４を第１レンズ保持枠１３に対して押し付ける力を０．２Ｎ確保したとする。ただし、このときの付勢力は、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とでそれぞれ０．１Ｎずつ作用させ、その合力によって０．２Ｎを確保している。
【００３５】
そして、この場合において、モータＭに作用する負荷は次のようになる。すなわち、ナット１７がバリア駆動範囲Ｙ２にある場合には、第２レンズ保持枠１４とナット１７との係合関係が断たれるため、図中破線で示す第２引張コイルバネ２６の付勢力がモータＭの負荷となることはない。ただし、本実施形態においては、第２引張コイルバネ２６の付勢力を、バリア駆動部材２１を第１揺動位置に保持する保持力となるように作用させているため、第２引張コイルバネ２６の付勢力は、図中実線（細）で示すように、レンズバリア３０を開閉するための負荷となって作用する。
【００３６】
また、バリア駆動範囲Ｙ２においては、図中一点鎖線で示すように、第１引張コイルバネ１９の付勢力がモータＭの負荷となって作用する。したがって、バリア駆動範囲Ｙ２におけるモータＭの負荷は、図中実線（太）で示すとおりとなる。
【００３７】
一方、ナット１７がレンズ駆動範囲Ｙ１にある場合には、第２レンズ保持枠１４とナット１７とが係合関係にあるため、図中破線で示すように、第２引張コイルバネ２６の付勢力がモータＭの負荷となる。ただし、レンズ駆動範囲Ｙ１においては、第１引張コイルバネ１９の付勢力がモータＭの負荷となって作用することはない。したがって、レンズ駆動範囲Ｙ１におけるモータＭの負荷は、図中実線（太）で示すとおり、ほぼ第２引張コイルバネ２６の付勢力と等しくなる。
【００３８】
上記したとおり、本実施形態においては、第２レンズ保持枠１４を第１レンズ保持枠１３に対して押し付ける力を、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とでそれぞれ０．１Ｎずつ作用させている。したがって、第２レンズ保持枠１４の保持力を従来と同じように確保したとしても、レンズ駆動範囲Ｙ１において、第２引張コイルバネ２６によってもたらされるモータＭの負荷がほぼ半減されることとなる。
【００３９】
このように、本実施形態によれば、モータＭに作用する負荷が軽減されるので、特に、ズーミングやフォーカシングの際のレンズ揺れや、モータＭの駆動音、さらにはモータＭを駆動するための消費電力を低減することができる。また、モータＭの最大負荷が軽減されるので、モータＭのさらなる小型化を実現することもできる。
【００４０】
なお、本実施形態においては、第２レンズ保持枠１４に作用させる付勢力を、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６とで半分ずつ作用させることとしたが、第２レンズ保持枠１４に作用させる付勢力の割合は特に限定されるものではない。いずれにしても、第１引張コイルバネ１９と第２引張コイルバネ２６との付勢力の割合は、レンズ駆動範囲Ｙ１におけるモータＭの負荷と、バリア駆動範囲Ｙ２におけるモータＭの負荷とを考慮して適宜設定すればよい。
【００４１】
また、本実施形態においては、デジタルビデオカメラ１にレンズ駆動機構を適用した場合について説明したが、上記のレンズ駆動機構は、デジタルスチールカメラや、アナログ式のビデオカメラ、スチールカメラなど、レンズとレンズバリアとを有する撮像装置に広く適用可能である。ただし、レンズの揺れやモータＭの駆動音によってモータＭらされる性能への影響は、デジタルビデオカメラにおいてより大きくなる。したがって、上記のレンズ駆動機構は、デジタルビデオカメラに対して特に有効である。
【００４２】
また、本実施形態においては、ナット１７、レンズ駆動部材１８および伝達部材２０によって移動部材を構成し、この移動部材を介して第２レンズ保持枠１４やレンズバリア３０に伝達することとしたが、モータＭの駆動力を伝達するための構成は特に限定されるものではない。例えば、モータＭの駆動力によって移動する移動部材を、第２レンズ保持枠１４またはレンズバリア３０に直接係合させるようにしてもよい。また、例えば、モータの回転運動は、ラックピニオン機構によって直線運動に変換してもよい。いずれにしても、１つのモータの駆動力によって、レンズとレンズバリアとの双方を可動するとともに、上記と同様の作用効果を実現可能であれば、動力を伝達するための構成は特に限定されるものではない。
【００４３】
したがって、本実施形態においては、第１付勢部材および第２付勢部材を、引張バネである第１引張コイルバネ１９および第２引張コイルバネ２６によって構成したが、付勢力の作用方向や作用対象が上記実施形態と同様であれば、両付勢部材を圧縮バネで構成してもよい。また、本実施形態においては、第２引張コイルバネ２６の一端をバリア駆動部材２１（揺動本体２３）に係止することとしたが、上記と同様の付勢力を第２レンズ保持枠１４に作用させることができれば、第２引張コイルバネ２６の一端は、ナット１７以外のいずれの部品に係止してもよいし、本体２に直接係止してもよい。
【００４４】
以上、添付図面を参照しながら本発明の好適な実施形態について説明したが、本発明はかかる実施形態に限定されないことは言うまでもない。当業者であれば、特許請求の範囲に記載された範疇において、各種の変更例または修正例に想到し得ることは明らかであり、それらについても当然に本発明の技術的範囲に属するものと了解される。
【産業上の利用可能性】
【００４５】
本発明は、本体内に光を入射させる入射窓を開閉するレンズバリア、および、フォーカス用またはズーム用のレンズを駆動する撮像装置に利用することができる。
【符号の説明】
【００４６】
Ｘ 光軸
Ｘ１ 第１光軸方向
Ｘ２ 第２光軸方向
Ｙ１ レンズ駆動範囲
Ｙ２ バリア駆動範囲
１ デジタルビデオカメラ
２ 本体
３ 入射窓
１２ 第２レンズ群
１３ 第１レンズ保持枠
１４ 第２レンズ保持枠
１６ ガイドスクリュー
１７ ナット
１８ レンズ駆動部材
１９ 第１引張コイルバネ
２０ 伝達部材
２１ バリア駆動部材
２６ 第２引張コイルバネ
３０ レンズバリア
３１ 第１レンズバリア
３２ 第２レンズバリア
【特許請求の範囲】
【請求項１】
本体に設けられた入射窓と、
前記入射窓から本体内への光の入射を可能とする開状態および前記本体内への光の入射を遮断する閉状態に変位するレンズバリアと、
前記レンズバリアが開状態にある場合に前記入射窓から入射される入射光が導かれるレンズと、
前記レンズを保持するとともに当該レンズの光軸に沿って前記レンズバリアに向かう第１光軸方向および当該第１光軸方向と反対方向である第２光軸方向に可動するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠に接触して当該レンズ保持枠の第１光軸方向への可動を制限する可動制限部と、
前記レンズ保持枠に直接または間接的に係合可能なレンズ駆動範囲を移動するとともに、当該レンズ駆動範囲で前記レンズ保持枠に係合して移動することにより、当該レンズ保持枠を前記第１光軸方向または第２光軸方向に移動させ、前記レンズ駆動範囲よりも前記第１光軸方向に位置し前記レンズバリアに直接または間接的に係合可能なバリア駆動範囲を移動するとともに、当該バリア駆動範囲で前記レンズバリアに係合して移動することにより、当該レンズバリアを前記開状態または閉状態に変位させる移動部材と、
前記移動部材を駆動するモータと、
前記移動部材とレンズ保持枠との間に介在され、前記レンズ保持枠を前記移動部材に対して第１光軸方向に付勢する第１付勢部材と、
前記第１付勢部材と同一方向に前記レンズ保持枠を付勢する第２付勢部材と、を備えたことを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項２】
前記移動部材が前記レンズ駆動範囲にある場合に、前記移動部材との係合関係が断たれて前記レンズバリアを開状態に維持する第１位置に保持され、前記移動部材が前記バリア駆動範囲にある場合に、前記移動部材に係合して前記レンズバリアを閉状態に維持する第２位置に保持されるバリア駆動部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動機構。
【請求項３】
前記第２付勢部材は、
一端が前記レンズ保持枠に係止されて、当該レンズ保持枠を前記可動制限部に接触させる方向に付勢力を作用させ、他端が前記バリア駆動部材に係止されて、当該バリア駆動部材を第１位置に保持する方向に付勢力を作用させることを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動機構。
【請求項１】
本体に設けられた入射窓と、
前記入射窓から本体内への光の入射を可能とする開状態および前記本体内への光の入射を遮断する閉状態に変位するレンズバリアと、
前記レンズバリアが開状態にある場合に前記入射窓から入射される入射光が導かれるレンズと、
前記レンズを保持するとともに当該レンズの光軸に沿って前記レンズバリアに向かう第１光軸方向および当該第１光軸方向と反対方向である第２光軸方向に可動するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠に接触して当該レンズ保持枠の第１光軸方向への可動を制限する可動制限部と、
前記レンズ保持枠に直接または間接的に係合可能なレンズ駆動範囲を移動するとともに、当該レンズ駆動範囲で前記レンズ保持枠に係合して移動することにより、当該レンズ保持枠を前記第１光軸方向または第２光軸方向に移動させ、前記レンズ駆動範囲よりも前記第１光軸方向に位置し前記レンズバリアに直接または間接的に係合可能なバリア駆動範囲を移動するとともに、当該バリア駆動範囲で前記レンズバリアに係合して移動することにより、当該レンズバリアを前記開状態または閉状態に変位させる移動部材と、
前記移動部材を駆動するモータと、
前記移動部材とレンズ保持枠との間に介在され、前記レンズ保持枠を前記移動部材に対して第１光軸方向に付勢する第１付勢部材と、
前記第１付勢部材と同一方向に前記レンズ保持枠を付勢する第２付勢部材と、を備えたことを特徴とするレンズ駆動機構。
【請求項２】
前記移動部材が前記レンズ駆動範囲にある場合に、前記移動部材との係合関係が断たれて前記レンズバリアを開状態に維持する第１位置に保持され、前記移動部材が前記バリア駆動範囲にある場合に、前記移動部材に係合して前記レンズバリアを閉状態に維持する第２位置に保持されるバリア駆動部材を備えたことを特徴とする請求項１記載のレンズ駆動機構。
【請求項３】
前記第２付勢部材は、
一端が前記レンズ保持枠に係止されて、当該レンズ保持枠を前記可動制限部に接触させる方向に付勢力を作用させ、他端が前記バリア駆動部材に係止されて、当該バリア駆動部材を第１位置に保持する方向に付勢力を作用させることを特徴とする請求項２記載のレンズ駆動機構。
【図１】
【図８】
【図９】
【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】
【公開番号】特開２０１２−１９４３８３（Ｐ２０１２−１９４３８３Ａ）
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２０１１−５８３２７（Ｐ２０１１−５８３２７）
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２４年１０月１１日（２０１２．１０．１１）
【国際特許分類】
【出願日】平成２３年３月１６日（２０１１．３．１６）
【出願人】（３０８０３６４０２）株式会社ＪＶＣケンウッド (1,152)
【Ｆターム（参考）】
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