説明

光学装置及び光学機器

【課題】モータの回転により発生する音を低減することによって、カメラやビデオにおいて更なる異音の低減化を図る。
【解決手段】本発明の光学装置(1)は、光学部材を駆動させるための駆動源(5)と、前記駆動源(5)と対向する板状部分(10)と、前記駆動源(5)と前記板状部分(10)との共鳴を防止する共鳴防止部(22,25,30,40)と、を含むことを特徴とする。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は、モータ等の駆動源を備えたレンズ鏡筒等の光学装置及びそれを備えた光学機器に関するものである。
【背景技術】
【0002】
例えば、デジタルカメラやビデオカメラ等において、レンズを駆動するためにモータが使用される。モータが回転すると、モータ自身や駆動機構からの騒音のみならず、モータを固定する基板が振動することによって共鳴音も発生する。この共鳴音は、モータ自身や駆動機構から発生する音と共に動画撮影時において動画と共に録画され、再生時の異音となる。このため、これらの共鳴音を低減化する技術が存在する(例えば、特許文献1参照)。
【特許文献1】特開2006−349819号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0003】
しかし、近年、カメラやビデオカメラにおいて異音の更なる低減化が求められている。そこで本発明は、モータの回転により発生するこれらの異音を更に低減することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【0004】
本発明は、以下のような解決手段により前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。
【0005】
請求項1に記載の発明は、光学部材(4)を駆動させるための駆動源(5)と、前記駆動源(5)と対向する板状部分(10)と、前記駆動源(5)と前記板状部分(10)との共鳴を防止する共鳴防止部(22,25,30,40)と、を含むことを特徴とする光学装置(1)である。
請求項2に記載の発明は、請求項1に記載の光学装置(1)であって、前記共鳴防止部は、前記板状部分(10)を、前記板状部分(10)における前記駆動源(5)が設けられた側と反対側に設けられた別部材に固定する固定部(25)を有することを特徴とする光学装置(1)である。
請求項3に記載の発明は、請求項2に記載の光学装置(1)であって、前記固定部(25)は、前記板状部分(10)の振動モードに対応した位置に配置されていることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項4に記載の発明は、請求項1〜3に記載の光学装置(1)であって、前記共鳴防止部は、前記駆動源(5)と前記板状部分(10)との間に配置された共鳴防止部材(30)を有することを特徴とする光学装置(1)である。
請求項5に記載の発明は、請求項1〜4に記載の光学装置(1)であって、前記共鳴防止部が、前記板状部分(10)に設けられた貫通孔(40,40a)であることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項6に記載の発明は、請求項5に記載の光学装置(1)であって、前記貫通孔(40a)が複数設けられていることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項7に記載の発明は、請求項5又は6に記載の光学装置(1)であって、前記貫通孔(40,40a)に共鳴防止部材(30)が挿入されていることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項8に記載の発明は、請求項4又は7に記載の光学装置(1)であって、前記共鳴防止部材(30)が防振材であることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項9に記載の発明は、請求項4又は7に記載の光学装置(1)であって、前記共鳴防止部材(30)が吸音材であることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項10に記載の発明は、請求項4又は7に記載の光学装置(1)であって、前記共鳴防止部材(30)が高比重材であることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項11に記載の発明は、請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学装置(1)であって、前記板状部分(10)が曲げ弾性率で2000kg/mm以上の材料で形成されていることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項12に記載の発明は、請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学装置(1)であって、前記板状部分(10)は、ポリアミド、ポリエーテルサルホン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリブチレンテレフタレート又はポリエーテルエーテルケトンからなる群から選択される高剛性材料で形成されていることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項13に記載の発明は、請求項12に記載の光学装置(1)であって、前記高剛性材料に、ガラスファイバー又はカーボンファイバーからなる群から選択される強化繊維が添加されていることを特徴とする光学装置(1)である。
請求項14に記載の発明は、請求項1〜13のいずれか1項に記載の光学装置(1)を含む光学機器(2)である。
なお、符号を付して説明した構成は、適宜改良してもよく、また、少なくとも一部を他の構成物に代替してもよい。
【発明の効果】
【0006】
本発明によれば、モータの回転により発生する異音を更に低減し、カメラやビデオにおいて更なるノイズの低減化を図ることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【0007】
以下、図面を参照して、本発明の実施形態について説明する。なお、以下に示す各図には、説明と理解を容易にするために、xyz直交座標系を設けた。この座標系では、撮影者が通常の状態でカメラを保持した状態でのカメラ位置(以下、この状態のカメラの位置を正位置という)において撮影者から見て右側に向かう方向をxプラス方向とする。また、正位置において上側に向かう方向をyプラス方向とする。更に、正位置において被写体に向かう方向をzプラス方向とする。
【0008】
[第1実施形態]
本発明の第1実施形態としてのレンズ鏡筒1について説明する。図1は第1実施形態のレンズ鏡筒1を備えるカメラ2の概略図である。図示するようにレンズ鏡筒1は、例えばデジタルスチルカメラ2の撮影用レンズ鏡筒1であって、モータ駆動によって焦点距離を変更するズームレンズ(図示せず)を内部に保持する筒状部4と、筒状部4を駆動することにより上述の焦点距離を変更するモータ5と、モータ5を筒状部4に取り付けるためのモータ支持部6と、を備える。なお、図1においてモータ支持部6及びモータ5は、周辺部分の構造を分かり易くするため、筒状部4から分解した形で示す。
【0009】
筒状部4は、円筒状に形成され、カメラボディ2aに対して固定される固定筒8と、固定筒8の内径側に挿入された可動筒9と、固定筒8の像側を覆う端面10と、その端面10に設けられた撮像素子取付部11と、同様に固定筒の端面10に設けられたモータ取付部12と、を備える。
【0010】
固定筒8及び可動筒9は、光軸に沿って略同心状に配置された筒体である。レンズ鏡筒1の沈胴状態と撮影状態との間の移行や焦点距離を変更するズーム動作に応じて、可動筒9が固定筒8に対して光軸方向に移動する。
【0011】
端面10は、固定筒8と一体形成された円板状の部分であり、光軸に対して直交するように配置されている。
【0012】
撮像素子取付部11は、端面10の中央部に形成された矩形の開口11aを備え、撮影用レンズ群が結像した被写体像を電子的なデータとして取得する例えばCCD(Charge−Coupled Device)、CMOS(Complementary Metal−Oxide Semiconductor)等の撮像素子が固定される。
【0013】
図2は、端面10におけるモータ取付部12の周辺部の一部断面図である。図1及び図2に示すように、モータ取付部12は、端面10において、撮像素子取付部11と隣接して設けられている。モータ取付部12は、端面10から光軸に沿って像側(図中zマイナス側)に突き出した壁部12aを備え、それら壁部12aによって、端面10に沿った一方向側(モータ5側)及び像側にそれぞれ開口した3方を囲む直方体のボックス状に形成されている。壁部12aの像側端部における角部及びモータ側の先端には、モータ支持部6の固定に用いられる4つの支持部取付ネジ孔14が形成されている。また、モータ取付部12の内部には、図示しない動力伝達ギア部が設けられている。
【0014】
モータ5は、レンズ鏡筒1のズーム駆動を行うものであって、例えば、DCモータであって、その一方の端部の中心部からは駆動軸16が突き出している。駆動軸16は、モータ5の運転に伴ってその軸線を中心としてモータ5の本体に対して回転する。
【0015】
モータ支持部6は、一枚の板材を断面とL字型に折り曲げて形成されている。そのL字型に折り曲げられたうちの一方の矩形部分の4角には、支持部取付孔17が設けられており、モータ支持部6をモータ取付部12に載置し、支持部取付孔17から支持部取付ネジ孔14に支持部取付ネジ18を螺合することによりモータ支持部6は図2に示すようにモータ取付部12に固定される。また、L字型に折り曲げられたモータ支持部6の他方の矩形部分の中央部には軸孔20が設けられ、その軸孔20には、上述したモータ5の駆動軸16が挿入され、駆動軸16は更にモータ取付部12の内部に挿入されている。
【0016】
図1に示すように、固定筒8から端面10へ移行する角部の内側における1箇所には、略矩形の固定部材22が、その一面22aを固定筒8の内面に当接させ、また他の一面22bを端面10の内面に当接させて配置されている。固定筒8及び端面10における固定部材22が当接する部分には、それぞれ固定部材取付孔23が設けられている。また、固定部材22における一面22a及び他の一面22bには、それぞれ固定部材取付ネジ孔24(図2において他の一面22b側の固定部材取付ネジ孔24のみ図示)が設けられている。そして、固定筒8及び端面10の外側から、固定部材取付孔23を貫通して固定部材取付ネジ孔24に固定部材取付ネジ25が螺合され、固定部材22が固定筒8と端面10とに固定されている。図2に示すように、端面10側の固定部材取付ネジ25は、端面10におけるモータ5と対向する部分、すなわち図2においてモータ5の直下となる部分の略中央部に配置されている。
【0017】
次に、第1実施形態のレンズ鏡筒1の動作について説明する。レンズ鏡筒1は、その沈胴状態と撮影状態との間の移行及びズーム動作を行う際に、モータ5を動作させて動力伝達ギア部等を介し、固定筒8に対する可動筒9の移動を行う。モータ5は、その内部に図示しないロータ(回転子)を備えており、このロータは不可避的に生じる重量アンバランス等に起因して、回転する際に振動が発生する。この振動は、従来技術によれば、モータ5と対向する端面10に伝達される。しかし、端面10におけるモータ5と対向する部分には、固定部材取付ネジ25が設けられ、この固定部材取付ネジ25によって端面10は、固定筒8の側面にネジ止めされた固定部材22に固定されている。このため、モータ5が振動しても端面10が共鳴しにくく、端面10より発生する共鳴音を低減することができる。
【0018】
(第1実施形態の変形例)
第1実施形態は、上述の構成に限定されることなく、種々の変形や変更が可能である。
【0019】
(1)例えば、第1実施形態では固定部材22を固定筒8及び端面10と別部材としたが、これに限定されず、図3で示すように、固定部材22は固定筒8及び端面10と一体的に製造してもよい。この場合、固定部材取付ネジ25が不要となり、また固定部材22を固定筒8及び端面10に取り付ける手間が省ける。
【0020】
(2)また、固定部材22を取り付ける場所は、一箇所に限定されず、図4に示すように複数個所であってもよい。この場合、固定部材22は、モータ5と対向する端面10がモータ5の回転により振動する場合の振動モードに合わせて配置することができる。具体的には、端面10が振動する場合におけるその振動の腹となる部分に固定部材22を設けるとより、効果的に端面10の共鳴を防止することができる。
【0021】
[第2実施形態]
次に、本発明の第2実施形態としてのレンズ鏡筒について説明する。第2実施形態において、第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を使用し、その説明を省略する。
【0022】
図5は、第2実施形態における、モータ取付部12周辺の断面図である。図示するように、第2実施形態では、第1実施形態と異なり、固定部材が設けられておらず、したがって固定部材と端面10とを留める固定部材取付ネジも存在しない。第2実施形態においては、端面10とモータ5との間にスポンジやウレタンフォーム等の発泡樹脂部材30が配置されている。
【0023】
第2実施形態においても、第1実施形態と同様に、モータ5は駆動されることにより振動する。しかし、端面10とモータ5との間には発泡樹脂部材30が介在しているため、モータ5の振動は対向する端面10に伝達されにくく、端面10の共鳴を低減することができる。
【0024】
(第2実施形態の変形例)
第2実施形態は、上述の構成に限定されることなく、種々の変形や変更が可能である。
【0025】
(1)第2実施形態では、モータ5と端面10との間に発泡樹脂部材30を配置したが、これに限定されない。例えば、共鳴防止効果を有するものであれば、グラスウールやロックウール等の繊維材料、多孔質材料等の他の吸音材又は高比重材、及びこれらの組み合わせであってもよい。また、共鳴防止材に限定されるものでもなく、防振材であってもよい。
【0026】
[第3実施形態]
本発明の第3実施形態としてのレンズ鏡筒について説明する。第3実施形態において、第1実施形態と同様な部分については、同一の符号を使用し、その説明を省略する。
【0027】
図6は、第3実施形態における、モータ取付部12の断面図である。図示するように、第3実施形態では、第1実施形態と異なり、固定部材が設けられておらず、したがって固定部材と端面10とを留めるネジも存在しない。第3実施形態においては、端面10におけるモータ5と対向する部分、すなわちzマイナス方向から見たときにモータ5と重なる部分に、zマイナス方向からみた形状が略矩形の貫通孔40が設けられている。
【0028】
第3実施形態においても、第1及び第2実施形態と同様に、モータ5は、駆動されると振動する。しかし、端面10におけるモータ5と対向する部分には貫通孔40が設けられているため、モータ5が振動しても、その振動によりモータ5と対向する部分が共鳴することはない。したがって端面10により発生する共鳴音を低減することができる。
【0029】
(第3実施形態の変形例)
第3実施形態は、上述の構成に限定されることなく、種々の変形や変更が可能である。
【0030】
(1)第3実施形態では貫通孔40を矩形としたが、これに限定されず、円形、楕円形等他の形状であってもよい。また、第3実施形態では、貫通孔40を1箇所に設けたが、例えば、図7に示すように複数の貫通孔40aを設けてもよい。また複数の貫通孔40aを設ける場合、数、形状、配置も限定されず、例えばメッシュ状に設けることもでき、また細長い貫通孔を互いに平行に並べて配置してもよい。
【0031】
(2)更に貫通孔40には、第2実施形態で説明した発泡樹脂部材等を含む吸音材、防振材、又は高比重材及びこれらを組み合わせた共鳴防止部材を挿入することもできる。
【実施例】
【0032】
上述の第1実施形態〜第3実施形態の効果を調べるため、実施形態における端面10に相当する所定形状の基板を準備した。その基板にモータ取付部を設け、モータ取付部にモータが取り付けられたモータ支持部を載置してネジ止めした。
【0033】
そして、以下の4つの場合についてモータを回転させて基板より発生する共鳴音を測定した。
(1)基板に貫通孔等設けず、また吸音材等配置しない場合(比較例)。
(2)第1実施形態に相当する、基板におけるモータと対向する部分を他部材とネジにより固定した場合。
(3)第2実施形態に相当する、基板とモータとの間に吸音材を配置してモータを回転させて基板より発生する音を測定した場合。
(4)第3実施形態の変形例に相当する、基板に貫通孔を設け、更にその貫通孔に吸音材を配置してモータを回転させて基板周囲に発生する音を測定した。
その結果、現行品である(1)の場合に対し、(2)〜(4)の場合、それぞれ、基板より発生する共鳴音が5dBA減少した。
【0034】
(本発明の変形例)
本発明は、以上説明した各実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
【0035】
(1)上述の第1実施形態〜第3実施形態は、レンズ鏡筒1に関するものであったが、本発明はこれに限らず他の光学装置にも適用することができる。また、レンズ鏡筒1に適用する場合にもズーム駆動用のモータ5に限らず、フォーカス用のモータ5に適用してもよい。また、CCDなどの撮像素子や光学LPFに付着したゴミをとるための振動を発生させるモータ5、絞り、シャッターなどの機構を駆動するためのモータ5などに適用してもよい。
【0036】
(2)また、上述の第1実施形態〜第3実施形態において、モータ5と対向する端面は、モータが取り付けられている部材の一部分であるが、これに限定されない。共鳴防止部はモータと対向するあらゆる板状部分に設けられることができる。
【0037】
(3)第1実施形態〜第3実施形態及びそれらの変形例は、それらを単独で実施する場合のみならず、それらを適宜組み合わせて用いることもできる。
【図面の簡単な説明】
【0038】
【図1】第1実施形態のレンズ鏡筒を備えるカメラの概略図である。
【図2】第1実施形態のレンズ鏡筒における、端面のモータ取付部周辺の一部断面図である。
【図3】第1実施形態のレンズ鏡筒の変形例における、端面のモータ取付部周辺の一部断面図である。
【図4】第1実施形態のレンズ鏡筒の変形例における、端面のモータ取付部周辺の一部断面図である。
【図5】第2実施形態のレンズ鏡筒における、端面のモータ取付部周辺の一部断面図である。
【図6】第3実施形態のレンズ鏡筒における、端面のモータ取付部周辺の一部断面図である。
【図7】第3実施形態のレンズ鏡筒の変形例における、端面のモータ取付部周辺の一部断面図である。
【符号の説明】
【0039】
1:レンズ鏡筒、4:筒状部、5:モータ、10:端面、22:固定部材、25:固定部材取付ネジ、30:発泡樹脂部材、40,40a:貫通孔

【特許請求の範囲】
【請求項1】
光学部材を駆動させるための駆動源と、
前記駆動源と対向する板状部分と、
前記駆動源と前記板状部分との共鳴を防止する共鳴防止部と、を含むことを特徴とする光学装置。
【請求項2】
請求項1に記載の光学装置であって、
前記共鳴防止部は、前記板状部分を、前記板状部分における前記駆動源が設けられた側と反対側に設けられた別部材に固定する固定部を有することを特徴とする光学装置。
【請求項3】
請求項2に記載の光学装置であって、
前記固定部は、前記板状部分の振動モードに対応した位置に配置されていることを特徴とする光学装置。
【請求項4】
請求項1〜3に記載の光学装置であって、
前記共鳴防止部は、前記駆動源と前記板状部分との間に配置された共鳴防止部材を有することを特徴とする光学装置。
【請求項5】
請求項1〜4に記載の光学装置であって、
前記共鳴防止部が、前記板状部分に設けられた貫通孔であることを特徴とする光学装置。
【請求項6】
請求項5に記載の光学装置であって、
前記貫通孔が複数設けられていることを特徴とする光学装置。
【請求項7】
請求項5又は6に記載の光学装置であって、
前記貫通孔に共鳴防止部材が挿入されていることを特徴とする光学装置。
【請求項8】
請求項4又は7に記載の光学装置であって、
前記共鳴防止部材が防振材であることを特徴とする光学装置。
【請求項9】
請求項4又は7に記載の光学装置であって、
前記共鳴防止部材が吸音材であることを特徴とする光学装置。
【請求項10】
請求項4又は7に記載の光学装置であって、
前記共鳴防止部材が高比重材であることを特徴とする光学装置。
【請求項11】
請求項1〜10のいずれか1項に記載の光学装置であって、
前記板状部分が曲げ弾性率で2000kg/mm以上の材料で形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項12】
請求項1〜11のいずれか1項に記載の光学装置であって、
前記板状部分は、ポリアミド、ポリエーテルサルホン、液晶ポリマー、ポリフェニレンサルファイド、エチレン・ビニルアルコール共重合体、ポリエチレンナフタレート、ポリイミド、ポリブチレンテレフタレート又はポリエーテルエーテルケトンからなる群から選択される高剛性材料で形成されていることを特徴とする光学装置。
【請求項13】
請求項12に記載の光学装置であって、
前記高剛性材料に、ガラスファイバー又はカーボンファイバーからなる群から選択される強化繊維が添加されていることを特徴とする光学装置。
【請求項14】
請求項1〜13のいずれか1項に記載の光学装置を含む光学機器。

【図1】
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【図2】
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【図3】
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【図4】
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【図5】
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【図6】
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【図7】
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