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JP6207188B2 - Imaging device - Google Patents

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JP6207188B2
JP6207188B2 JP2013058211A JP2013058211A JP6207188B2 JP 6207188 B2 JP6207188 B2 JP 6207188B2 JP 2013058211 A JP2013058211 A JP 2013058211A JP 2013058211 A JP2013058211 A JP 2013058211A JP 6207188 B2 JP6207188 B2 JP 6207188B2
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Description

本発明は、レンズ一体型カメラや交換レンズなどの光学機器に関する。   The present invention relates to an optical apparatus such as a lens-integrated camera and an interchangeable lens.

コンパクトスチルカメラのレンズ鏡筒は、アクチュエータによって沈胴や繰り出しが可能に構成され、鏡筒と固定外装との間には、摩擦負荷を低減するための環状の隙間が設けられている。この隙間に水や埃などの異物が侵入することを防止するために、特許文献1は、鏡筒と固定外装との間に弾性シール部材を設けることを提案している。   The lens barrel of the compact still camera is configured so that it can be retracted and extended by an actuator, and an annular gap for reducing a frictional load is provided between the lens barrel and the fixed exterior. In order to prevent foreign matters such as water and dust from entering the gap, Patent Document 1 proposes to provide an elastic seal member between the lens barrel and the fixed exterior.

特開2001−42407号公報JP 2001-42407 A

特許文献1では、弾性シール部材は、光軸と直交する平面に対して傾斜したリップ部を介して鏡筒に接し、レンズ鏡筒の駆動方向によってリップ部から受ける駆動負荷(摩擦力)が異なる。大きい駆動負荷に打ち勝つ駆動力を発生させるようにアクチュエータに供給する電力を設定すると、小さい駆動負荷の方向に駆動する際に必要以上の駆動力を発生させることになるため、全体として消費電力が大きくなってしまう。   In Patent Document 1, the elastic seal member is in contact with the lens barrel via a lip portion inclined with respect to a plane orthogonal to the optical axis, and the driving load (frictional force) received from the lip portion differs depending on the driving direction of the lens barrel. . If the power supplied to the actuator is set so as to generate a driving force that can overcome a large driving load, an excessive driving force is generated when driving in the direction of a small driving load. turn into.

本発明は、異物の侵入を防止し、消費電力を低減することが可能な光学機器を提供することを目的とする。   An object of the present invention is to provide an optical apparatus that can prevent intrusion of foreign matter and reduce power consumption.

本発明の光学機器は、第1の部材と、当該第1の部材に対して相対的に移動される第2の部材と、前記第1の部材と前記第2の部材の間の隙間を封止する封止部材と、前記第1の部材と前記第2の部材の少なくとも一方に付勢力を加える付勢手段と、を有し、前記第2の部材が前記第1の部材に対して第1の方向に移動されるときに前記封止部材が前記第1の方向と逆方向の第2の方向に与える駆動負荷は、前記第2の部材が前記第1の部材に対して前記第2の方向に移動されるときに前記封止部材が前記第1の方向に与える駆動負荷よりも大きく、前記付勢手段は、前記第2の部材を前記第1の部材に対して前記第1の方向に移動するのに必要な駆動力が、前記付勢力が0の場合よりも減るように前記付勢力を加え、前記付勢手段によって前記第2の部材に前記第1の方向に加えられる付勢力をFs、前記第2の部材が前記第1の部材に対して前記第1の方向に駆動される場合の駆動負荷をF3a、前記第2の部材が前記第1の部材に対して前記第2の方向に駆動される場合の駆動負荷をF3bとするとき、0<Fs<F3a−F3bなる条件式が満足されることを特徴とする。
The optical apparatus of the present invention seals the first member, the second member moved relative to the first member, and the gap between the first member and the second member. A sealing member that stops, and a biasing means that applies a biasing force to at least one of the first member and the second member, wherein the second member is a second member with respect to the first member. The driving load applied by the sealing member in a second direction opposite to the first direction when the sealing member is moved in the first direction is such that the second member applies the second to the first member. The energizing means is larger than the driving load applied to the first direction when the sealing member is moved in the direction of the first member. driving force required to move the direction, the biasing force to reduce than the biasing force is zero added by said biasing means Fs is an urging force applied to the second member in the first direction, F3a is a driving load when the second member is driven in the first direction with respect to the first member, when the F3b the driving load when the second member is driven in the second direction relative to the first member, 0 <Fs <F3a-F3b conditional expression is satisfied and characterized Rukoto To do.

本発明によれば、異物の侵入を防止し、消費電力を低減することが可能な光学機器を提供することができる。   ADVANTAGE OF THE INVENTION According to this invention, the optical device which can prevent invasion of a foreign material and can reduce power consumption can be provided.

本発明の光学機器の沈胴状態と繰り出し状態の断面図である。(実施例1)It is sectional drawing of the retracted state and extended state of the optical apparatus of this invention. Example 1 図1に示す光学機器の動作を説明する部分拡大断面図である。(実施例1)It is a partial expanded sectional view explaining operation | movement of the optical instrument shown in FIG. Example 1 図1に示すばねの付勢力を示すグラフである。(実施例1)It is a graph which shows the urging | biasing force of the spring shown in FIG. Example 1 図1に示す光学機器の動作を示すフローチャートである。(実施例1)It is a flowchart which shows operation | movement of the optical apparatus shown in FIG. Example 1 本発明の光学機器の沈胴状態の断面図である。(実施例2)It is sectional drawing of the retracted state of the optical apparatus of this invention. (Example 2) 図5に示す光学機器の動作を示すフローチャートである。(実施例2)It is a flowchart which shows operation | movement of the optical apparatus shown in FIG. (Example 2) 図5に示す光学機器の消費電力を示すグラフである。(実施例2)It is a graph which shows the power consumption of the optical apparatus shown in FIG. (Example 2) 図1及び図5に示す光学機器の第1のパッキンの変形例を示す断面図である。(実施例1、2)It is sectional drawing which shows the modification of the 1st packing of the optical instrument shown in FIG.1 and FIG.5. (Examples 1 and 2)

以下、添付図面を参照して、本発明の実施例について説明する。以下の実施例では、本発明の光学機器はレンズ一体型の撮像装置(デジタルスチルカメラ)として構成されているが、撮像装置本体から着脱可能に装着されるレンズ装置として構成されてもよい。   Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings. In the following embodiments, the optical apparatus of the present invention is configured as a lens-integrated imaging device (digital still camera), but may be configured as a lens device that is detachably mounted from the imaging device body.

図1(a)は、実施例1の撮像装置100が沈胴状態にあるときの、一点鎖線で示す光軸を通り光軸に平行な面による断面図である。図1(b)は、撮像装置100が繰り出し状態にある際の、光軸を通り光軸に平行な面による断面図である。   FIG. 1A is a cross-sectional view taken along a plane that passes through the optical axis indicated by the alternate long and short dash line and is parallel to the optical axis when the imaging apparatus 100 according to the first embodiment is in the retracted state. FIG. 1B is a cross-sectional view taken along a plane that passes through the optical axis and is parallel to the optical axis when the imaging apparatus 100 is in the extended state.

101は、一枚のレンズ(撮影光学系)であり、第1の鏡筒102に固定されている。被写体の光学像を撮像素子114の撮像面に形成する。   Reference numeral 101 denotes a single lens (imaging optical system), which is fixed to the first lens barrel 102. An optical image of the subject is formed on the imaging surface of the image sensor 114.

102は、第1の鏡筒であり、第1のパッキン103と当接する凹凸の小さい平滑面からなる円筒形状の外周部102aを備えている。外周部102aはレンズ101の光軸に平行な面を有する。レンズ101の光軸は、第1の鏡筒102の中心軸であると共に以下の第1の方向と第2の方向に平行な方向である。第1の部材と第1の部材に対して相対的に移動される第2の部材を考えた場合、第1の鏡筒102は第2の部材に対応し、第2の鏡筒104は第1の部材に対応する。   Reference numeral 102 denotes a first lens barrel, which includes a cylindrical outer peripheral portion 102 a made of a smooth surface with small irregularities that comes into contact with the first packing 103. The outer peripheral portion 102 a has a surface parallel to the optical axis of the lens 101. The optical axis of the lens 101 is a central axis of the first lens barrel 102 and is parallel to the following first direction and second direction. When considering the first member and the second member moved relative to the first member, the first lens barrel 102 corresponds to the second member, and the second lens barrel 104 is the first member. This corresponds to one member.

第1の鏡筒102の外周には光軸方向から見て周方向に均等な3ヶ所に、光軸を中心に放射状に延出する円筒形状のカムフォロア102bを備えている。第1の鏡筒102は、カムフォロア102bが直進溝105aおよびカム溝106aに係合した状態で支持されている。   On the outer periphery of the first lens barrel 102, cylindrical cam followers 102b extending radially about the optical axis are provided at three locations that are equal in the circumferential direction when viewed from the optical axis direction. The first lens barrel 102 is supported in a state where the cam follower 102b is engaged with the rectilinear groove 105a and the cam groove 106a.

103は第1のパッキンであり、シリコンゴムなどの弾性材料によって形成された弾性シール部材(封止部材)である。第1のパッキン103は、円筒形状を有し、第2の鏡筒104と案内筒105に光軸方向に狭持されて固定されている。   Reference numeral 103 denotes a first packing, which is an elastic seal member (sealing member) formed of an elastic material such as silicon rubber. The first packing 103 has a cylindrical shape, and is fixed to the second lens barrel 104 and the guide tube 105 by being sandwiched in the optical axis direction.

ここで、第1の鏡筒102が第2の鏡筒104に対して沈胴方向に移動されるときに第1のパッキン103が沈胴方向と逆方向の繰り出し方向に与える駆動負荷(摩擦力)をF3aとする。また、第1の鏡筒102が第2の鏡筒104に対して繰り出し方向に移動されるときに第1のパッキン103が沈胴方向に与える駆動負荷(摩擦力)をF3bとする。すると、後述するように、F3aはF3bよりも大きい。   Here, when the first lens barrel 102 is moved in the retracted direction with respect to the second lens barrel 104, a driving load (frictional force) applied to the first packing 103 in the extending direction opposite to the retracted direction is applied. Let F3a. Further, a driving load (friction force) applied to the first packing 103 in the retracted direction when the first lens barrel 102 is moved in the extending direction with respect to the second lens barrel 104 is defined as F3b. Then, as will be described later, F3a is larger than F3b.

また、沈胴方向は、第1の鏡筒102が移動することで第1の鏡筒102の少なくとも一部が光学機器の内部に収納される方向(第1の方向)である。繰り出し方向は、第1の鏡筒102が移動することで第1の鏡筒102の少なくとも一部が光学機器の外部に露出する方向(第2の方向)である。   Further, the retracting direction is a direction (first direction) in which at least a part of the first lens barrel 102 is accommodated in the optical apparatus as the first lens barrel 102 moves. The extension direction is a direction (second direction) in which at least a part of the first lens barrel 102 is exposed to the outside of the optical device by moving the first lens barrel 102.

第1のパッキン103は、第1の鏡筒102と第2の鏡筒104との間に水や埃などの異物が侵入することを防止するために設けられている。第1のパッキン103は、第1の鏡筒102の光軸方向の位置によらず、外周部102aと接触するリップ部103aを有する。リップ部103aについては後述する。   The first packing 103 is provided to prevent foreign matters such as water and dust from entering between the first lens barrel 102 and the second lens barrel 104. The first packing 103 has a lip portion 103a that contacts the outer peripheral portion 102a regardless of the position of the first lens barrel 102 in the optical axis direction. The lip portion 103a will be described later.

104は第2の鏡筒であり、第1の鏡筒102の周りに設けられ、案内筒105に固定されている。第2の鏡筒104は、第2のパッキン107と当接する凹凸の小さい平滑面からなる円筒形状の外周部104aを備えている。外周部104aはレンズ101の光軸に平行な面を有し、第2のパッキン107は外周部104aに対して光軸方向に移動する。   Reference numeral 104 denotes a second lens barrel that is provided around the first lens barrel 102 and is fixed to the guide tube 105. The second lens barrel 104 includes a cylindrical outer peripheral portion 104 a made of a smooth surface with small irregularities that comes into contact with the second packing 107. The outer peripheral portion 104a has a surface parallel to the optical axis of the lens 101, and the second packing 107 moves in the optical axis direction with respect to the outer peripheral portion 104a.

105は案内筒であり、光軸方向から見て周方向に均等な3ヶ所に、径方向に貫通した光軸と平行な溝であって周方向にカムフォロア102bと係合する直進溝105aを備えている。外周には光軸方向から見て周方向に均等な3ヶ所に、光軸を中心に放射状に延出する円筒形状のカムフォロア105bを備えている。案内筒105は、カムフォロア105bが直進溝109bに係合した状態で支持されている。   Reference numeral 105 denotes a guide tube, which is provided with three straight grooves 105a that are parallel to the optical axis penetrating in the radial direction and engage with the cam follower 102b in the circumferential direction at three locations that are equal in the circumferential direction when viewed from the optical axis direction. ing. Cylindrical cam followers 105b extending radially around the optical axis are provided on the outer periphery at three locations that are equal in the circumferential direction when viewed from the optical axis direction. The guide tube 105 is supported with the cam follower 105b engaged with the rectilinear groove 109b.

106はカム筒であり、案内筒105に嵌合し、光軸を中心に回転可能であって光軸方向への移動が制限されるように支持されている。内周には光軸方向から見て円周方向に均等な3ヶ所に、径方向に掘られた光軸を中心としたらせん状の溝であって光軸と平行な方向にカムフォロア102bと係合するカム溝106aを備えている。外周には光軸方向から見て周方向に均等な3ヶ所に、光軸を中心に放射状に延出する円筒形状のカムフォロア106bを備えている。カム筒106は、カムフォロア106bが直進溝110aおよびカム溝109aに係合した状態で支持されている。   Reference numeral 106 denotes a cam cylinder, which is fitted to the guide cylinder 105 and is supported so as to be rotatable about the optical axis and limited in movement in the optical axis direction. The inner periphery is a spiral groove centered on the optical axis dug in the radial direction at three locations even in the circumferential direction when viewed from the optical axis direction, and is engaged with the cam follower 102b in a direction parallel to the optical axis. A mating cam groove 106a is provided. Cylindrical cam followers 106b extending radially around the optical axis are provided on the outer periphery at three locations that are uniform in the circumferential direction when viewed from the optical axis direction. The cam cylinder 106 is supported in a state where the cam follower 106b is engaged with the rectilinear groove 110a and the cam groove 109a.

107は第2のパッキンであり、シリコンゴムなどの弾性材料によって形成された弾性シール部材(封止部材)である。第2のパッキン107は、円筒形状を有し、前カバー108と固定環109に光軸方向に狭持されて固定されている。   Reference numeral 107 denotes a second packing, which is an elastic seal member (sealing member) formed of an elastic material such as silicon rubber. The second packing 107 has a cylindrical shape, and is fixed to the front cover 108 and the stationary ring 109 by being sandwiched in the optical axis direction.

ここで、第2の鏡筒104が前カバー108に対して沈胴方向に移動されるときに第2のパッキン107が繰り出し方向に与える駆動負荷をF3aとする。また、第2の鏡筒104が前カバー108に対して繰り出し方向に移動されるときに第2のパッキン107が沈胴方向に与える駆動負荷をF3bとする。すると、後述するように、F3aはF3bよりも大きい。   Here, when the second lens barrel 104 is moved in the retracted direction with respect to the front cover 108, a driving load that the second packing 107 applies in the extending direction is F3a. A driving load applied by the second packing 107 in the retracted direction when the second lens barrel 104 is moved in the extending direction with respect to the front cover 108 is defined as F3b. Then, as will be described later, F3a is larger than F3b.

第2のパッキン107は、第2の鏡筒104と前カバー108との間に水や埃などの異物が侵入することを防止するために設けられている。第2のパッキン107は、第2の鏡筒104の光軸方向の位置によらず、外周部104aと当接するリップ部107aを備えている。リップ部107aについては後述する。   The second packing 107 is provided to prevent foreign matters such as water and dust from entering between the second lens barrel 104 and the front cover 108. The second packing 107 includes a lip portion 107a that contacts the outer peripheral portion 104a regardless of the position of the second lens barrel 104 in the optical axis direction. The lip portion 107a will be described later.

108は、前カバーであり、筐体115に対し、不図示のOリングなどを用いて水密に固定されている。第1の部材と第1の部材に対して相対的に移動される第2の部材を考えた場合、第2の鏡筒104は第2の部材に対応し、前カバー108は第1の部材に対応する。この場合、前カバー108は第2の鏡筒104が移動する間、固定(静止)されている。また、沈胴方向は、第2の鏡筒104が移動することで第2の鏡筒104の少なくとも一部が光学機器の内部に収納される方向(第1の方向)である。繰り出し方向は、第2の鏡筒104が移動することで第2の鏡筒104の少なくとも一部が光学機器の外部に露出する方向(第2の方向)である。   Reference numeral 108 denotes a front cover, which is watertightly fixed to the casing 115 using an O-ring (not shown). When considering the first member and the second member moved relative to the first member, the second lens barrel 104 corresponds to the second member, and the front cover 108 is the first member. Corresponding to In this case, the front cover 108 is fixed (stationary) while the second lens barrel 104 moves. Further, the retracting direction is a direction (first direction) in which at least a part of the second lens barrel 104 is accommodated in the optical apparatus as the second lens barrel 104 moves. The extension direction is a direction (second direction) in which at least a part of the second lens barrel 104 is exposed to the outside of the optical device by moving the second lens barrel 104.

109は、固定環であり、筐体115に固定されている。光軸方向から見て円周方向に均等な3ヶ所に、径方向に貫通した光軸を中心としたらせん状の溝であって光軸と平行な方向にカムフォロア106bと係合するカム溝109aを備えている。内周には光軸方向から見て円周方向に均等な3ヶ所に、径方向に掘られた光軸と平行な溝であって周方向にカムフォロア105bと係合する直進溝109bを備えている。   Reference numeral 109 denotes a fixed ring, which is fixed to the housing 115. A cam groove 109a which is a spiral groove centered on the optical axis penetrating in the radial direction and is engaged with the cam follower 106b in a direction parallel to the optical axis at three positions equal to the circumferential direction when viewed from the optical axis direction. It has. The inner circumference is provided with three straight grooves 109b that are parallel to the optical axis dug in the radial direction and engage with the cam follower 105b in the circumferential direction at three locations that are equal in the circumferential direction when viewed from the optical axis direction. Yes.

110は駆動環であり、固定環109に嵌合し、光軸を中心に回転可能であって光軸方向への移動が制限されるように支持されている。内周には光軸方向から見て円周方向に均等な3ヶ所に、径方向に掘られた光軸と平行な溝であって周方向にカムフォロア106bと係合する直進溝110aを備えている。外周には、ピニオン111の回転が伝達されるギヤ部110bが周方向の所定の長さにわたり形成されている。   Reference numeral 110 denotes a drive ring, which is fitted to the fixed ring 109 and is supported so as to be rotatable about the optical axis and limited in movement in the optical axis direction. The inner circumference is provided with three straight grooves 110a that are parallel to the optical axis dug in the radial direction and engage with the cam follower 106b in the circumferential direction at three locations that are equal in the circumferential direction when viewed from the optical axis direction. Yes. A gear portion 110b to which the rotation of the pinion 111 is transmitted is formed on the outer periphery over a predetermined length in the circumferential direction.

111はピニオンであり、モータ112の回転軸に固定されている。外周にはモータ112の回転軸の周方向にギヤ部110bと噛み合うギヤ部が形成されている。   A pinion 111 is fixed to the rotating shaft of the motor 112. A gear portion that meshes with the gear portion 110b in the circumferential direction of the rotation shaft of the motor 112 is formed on the outer periphery.

112はモータ(アクチュエータ)であり、筐体115に固定されている駆動手段である。不図示の制御回路(制御手段)から出力された駆動信号によって回転軸を回転駆動することが可能である。   Reference numeral 112 denotes a motor (actuator), which is a driving means fixed to the housing 115. The rotating shaft can be rotationally driven by a drive signal output from a control circuit (control means) (not shown).

113はばね(付勢手段)であり、光軸から見て周方向に均等に配置された2つのコイルばねにより構成されている。両端が第1の鏡筒102と筐体115に固定され、第1の鏡筒102の光軸方向の位置によらず、第1の鏡筒102と筐体115とを光軸方向に近付ける方向に付勢力を発生させる。   Reference numeral 113 denotes a spring (biasing means), which is composed of two coil springs arranged evenly in the circumferential direction as viewed from the optical axis. Both ends are fixed to the first lens barrel 102 and the housing 115, and the first lens barrel 102 and the housing 115 are brought closer to the optical axis direction regardless of the position of the first lens barrel 102 in the optical axis direction. Generate a biasing force.

なお、本実施例のばね113は第1の鏡筒102に付勢力を加えているが、付勢手段は第1の鏡筒(第2の部材)102と第2の鏡筒(第1の部材)102の少なくとも一方に付勢力を加えれば足りる。   The spring 113 of the present embodiment applies a biasing force to the first lens barrel 102, but the biasing means is the first lens barrel (second member) 102 and the second lens barrel (first lens). It is sufficient to apply a biasing force to at least one of the members.

ばね113は、第1の鏡筒102を第2の鏡筒104に対して沈胴方向に移動するのに必要な駆動力が、その付勢力が0の場合よりも減るように付勢力を加える。これにより、沈胴方向への駆動がばね113によって補助されるので消費電力が低減する。   The spring 113 applies a biasing force such that the driving force necessary to move the first lens barrel 102 in the retracted direction with respect to the second lens barrel 104 is smaller than that when the biasing force is zero. As a result, driving in the retracted direction is assisted by the spring 113, so that power consumption is reduced.

ばね113は、第1の鏡筒102を第2の鏡筒104に対して沈胴方向に移動するのに必要な駆動力と第1の鏡筒102を第2の鏡筒104に対して繰り出し方向に移動するのに必要な駆動力との、付勢力が0の場合における差が減るように付勢力を加える。これにより、大きい駆動負荷に打ち勝つ駆動力を発生させるようにモータ112に供給する電力を設定しても、小さい駆動負荷の方向に駆動する際の駆動力の無駄を減らすことができる。本実施例では、モータ112の駆動力の絶対値は第1の鏡筒の駆動方向に拘らず一定である。   The spring 113 includes a driving force necessary to move the first lens barrel 102 in the retracted direction with respect to the second lens barrel 104 and a feeding direction of the first lens barrel 102 with respect to the second lens barrel 104. The biasing force is applied so as to reduce the difference between the driving force required to move to the position when the biasing force is zero. Thereby, even if the electric power supplied to the motor 112 is set so as to generate a driving force that overcomes a large driving load, waste of the driving force when driving in the direction of a small driving load can be reduced. In this embodiment, the absolute value of the driving force of the motor 112 is constant regardless of the driving direction of the first lens barrel.

付勢手段は、本実施例では2つのコイルばねであるが、光軸から見て周方向に均等に配置された3つ以上の複数のコイルばねや、光軸を中心としたらせん形状の1つのコイルばねで構成してもよいし、ゴムや板ばねなどのその他の弾性部材によって構成してもよい。磁石および磁性体によって光軸方向の磁気的な付勢力を発生させる構成でもよい。   The urging means is two coil springs in this embodiment, but three or more coil springs that are equally arranged in the circumferential direction when viewed from the optical axis, or a spiral-shaped 1 centered on the optical axis. You may comprise by one coil spring and you may comprise by other elastic members, such as rubber | gum and a leaf | plate spring. A configuration in which a magnetic urging force in the optical axis direction is generated by a magnet and a magnetic body may be used.

また、本実施例では、ばね113による付勢力は第1の鏡筒102と第2の鏡筒104の間に作用するが、付勢手段による付勢力は第2の鏡筒104と前カバー108の間に作用してもよい。   In the present embodiment, the urging force by the spring 113 acts between the first lens barrel 102 and the second lens barrel 104, but the urging force by the urging means is the second lens barrel 104 and the front cover 108. You may act between.

114は撮像素子であり、筐体115に固定されている。撮像素子114は、光軸と直交する受光面(撮像面)を備え、レンズ101が形成した光が構造を光電変換してアナログ画像信号を出力するCCDセンサやCMOSセンサから構成されている。   Reference numeral 114 denotes an image sensor, which is fixed to the housing 115. The imaging element 114 includes a light receiving surface (imaging surface) orthogonal to the optical axis, and is composed of a CCD sensor or a CMOS sensor that outputs an analog image signal by photoelectrically converting the structure formed by the light of the lens 101.

115は筐体であり、各部材を固定・収納するとともに、外部からの異物を侵入させないように水密に構成されている。第1の鏡筒102の移動に伴う撮像装置100の容積変化に対応するため、水密を維持しながら外部との通気性を確保できる通気手段を設けることが望ましい。   Reference numeral 115 denotes a housing, which is configured to be watertight so as to fix and store each member and prevent foreign matters from entering. In order to cope with a change in the volume of the imaging apparatus 100 accompanying the movement of the first lens barrel 102, it is desirable to provide a ventilation means that can ensure air permeability while maintaining water tightness.

以下、本実施例における撮像装置100の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the imaging apparatus 100 in the present embodiment will be described.

本実施例では、モータ112を駆動することによって、筐体115に対し、第1の鏡筒102および第2の鏡筒104を光軸方向に移動させ、図1(a)の沈胴状態、図1(b)の繰り出し状態、および、その間の状態の位置に保持することができる。   In this embodiment, by driving the motor 112, the first lens barrel 102 and the second lens barrel 104 are moved in the optical axis direction with respect to the housing 115, and the retracted state shown in FIG. 1 (b) can be held in the extended state and the state in between.

図1(a)に示す沈胴状態において、第1の鏡筒102を繰り出すべく、モータ112が第1の方向に駆動される場合を考える。モータ112が駆動されると、回転軸に固定されたピニオン111が回転し、ピニオン111とギヤ部110bで連結された駆動環110が光軸を中心に回転する。   Consider a case in which the motor 112 is driven in the first direction in order to extend the first lens barrel 102 in the retracted state shown in FIG. When the motor 112 is driven, the pinion 111 fixed to the rotation shaft rotates, and the drive ring 110 connected to the pinion 111 and the gear portion 110b rotates around the optical axis.

直進溝110aとカムフォロア106bは周方向に係合しているため、駆動環110の回転に伴ってカム環106は光軸を中心に回転する。また、カムフォロア106bはカム溝109aと光軸と平行な方向に係合しているため、カム環106はらせん状のカム溝109aに沿って光軸方向に移動する。カムフォロア105bと直進溝109bは周方向に係合しているため、案内筒105の回転は規制される。また、案内筒105はカム環106の移動に伴って光軸方向に移動する。したがって、案内筒105に固定された第2の鏡筒104は回転せず光軸方向に移動する。   Since the rectilinear groove 110a and the cam follower 106b are engaged in the circumferential direction, the cam ring 106 rotates about the optical axis as the drive ring 110 rotates. Since the cam follower 106b is engaged with the cam groove 109a in a direction parallel to the optical axis, the cam ring 106 moves in the optical axis direction along the spiral cam groove 109a. Since the cam follower 105b and the rectilinear groove 109b are engaged in the circumferential direction, the rotation of the guide tube 105 is restricted. Further, the guide tube 105 moves in the optical axis direction as the cam ring 106 moves. Therefore, the second lens barrel 104 fixed to the guide tube 105 does not rotate and moves in the optical axis direction.

カムフォロア102bと直進溝105aは周方向に係合しているため、第1の鏡筒102の回転は規制される。また、カムフォロア102bはカム溝106aと光軸と平行な方向に係合しているため、第1の鏡筒102はらせん状のカム溝106aに沿って光軸方向に移動する。したがって、第1の鏡筒102は回転せず光軸方向に移動する。   Since the cam follower 102b and the rectilinear groove 105a are engaged in the circumferential direction, the rotation of the first lens barrel 102 is restricted. Since the cam follower 102b is engaged with the cam groove 106a in a direction parallel to the optical axis, the first lens barrel 102 moves in the optical axis direction along the spiral cam groove 106a. Therefore, the first lens barrel 102 does not rotate and moves in the optical axis direction.

結果として、第1の鏡筒102および第2の鏡筒104はレンズ101と撮像素子114が離れる方向(繰り出し方向)に、図1(b)に示す繰り出し状態の位置まで移動することが可能である。同様に、モータ112を第1の方向と逆の第2の方向に駆動すれば、第1の鏡筒102および第2の鏡筒104はレンズ101と撮像素子114が近付く方向(繰り込み方向、沈胴方向)に、図1(a)に示す沈胴状態の位置まで移動することが可能である。   As a result, the first lens barrel 102 and the second lens barrel 104 can move to the extended state shown in FIG. 1B in the direction in which the lens 101 and the image sensor 114 are separated (the extended direction). is there. Similarly, when the motor 112 is driven in a second direction opposite to the first direction, the first lens barrel 102 and the second lens barrel 104 are arranged in a direction in which the lens 101 and the image sensor 114 approach (retraction direction, collapsible direction). In the direction), it is possible to move to the retracted position shown in FIG.

第1の鏡筒102に固定されたレンズ101を任意の位置に保持することで、撮像装置100の全長を短縮する沈胴動作、および、撮像素子114に結像する像の大きさを任意に変えるズーム動作が可能となる。本実施例では、第1の鏡筒102を最も繰り出した図1(b)に示す状態がテレ端、図1(a)と図1(b)に示す中間まで繰り出した状態がワイド端になるような光学系としている。   By holding the lens 101 fixed to the first lens barrel 102 at an arbitrary position, the collapsing operation for shortening the overall length of the imaging apparatus 100 and the size of the image formed on the imaging element 114 are arbitrarily changed. Zoom operation is possible. In the present embodiment, the state shown in FIG. 1 (b) where the first lens barrel 102 is most extended is the tele end, and the state shown in FIG. 1 (a) and the intermediate state shown in FIG. 1 (b) is the wide end. Such an optical system is used.

本実施例では、ばね113の付勢力によって各駆動伝達部の光軸方向の微小な隙間をガタ寄せし、高精度に第1の鏡筒102およびレンズ101を駆動できるため、ズーム動作の高精度化が可能である。各駆動伝達部とは、案内筒105とカム環106、固定環109と駆動環110、カムフォロア102bとカム溝106a、カムフォロア106bとカム溝109aなどである。本実施例は、ばね113によって、ズームの高精度化と消費電力の低減を達成している。したがって、撮像装置100の部品点数の削減および小型化が可能となる。   In this embodiment, the minute gap in the optical axis direction of each drive transmission portion is rattled by the urging force of the spring 113, and the first lens barrel 102 and the lens 101 can be driven with high accuracy. Is possible. The drive transmission units include the guide cylinder 105 and the cam ring 106, the fixed ring 109 and the drive ring 110, the cam follower 102b and the cam groove 106a, the cam follower 106b and the cam groove 109a, and the like. In the present embodiment, high accuracy of zooming and reduction of power consumption are achieved by the spring 113. Therefore, the number of parts of the imaging device 100 can be reduced and the size can be reduced.

以下、本実施例における第1のパッキン103および第2のパッキン107について説明する。図2は、撮像装置100の光軸を通り光軸に平行な面による部分拡大断面図である。図2(a)は第1のパッキン103の形状を示す断面図である。   Hereinafter, the first packing 103 and the second packing 107 in the present embodiment will be described. FIG. 2 is a partially enlarged cross-sectional view of a plane that passes through the optical axis of the imaging apparatus 100 and is parallel to the optical axis. FIG. 2A is a cross-sectional view showing the shape of the first packing 103.

第1のパッキン103は、内周に光軸に向かって延出するリップ部103aを有し、リップ部103aは、第1の鏡筒102が移動する沈胴方向と繰り出し方向の両方に直交する平面に対して傾斜して隙間を封止する。第1のパッキン103の内径D1(リップ部103aの先端の径)は、第1の鏡筒102の外径D2(外周部102a)より小さく構成されている。よって、第1の鏡筒102はリップ部103aの弾性に抗して第1のパッキン103の内径を押し広げながら挿入される。外周部102aとリップ部103aは全周にわたって密着し、第1の鏡筒102と第2の鏡筒104との間からの異物の混入が防止できる。D1とD2の径差を2×dとしたとき、リップ部103aの径方向の撓み量(チャージ量)はdで表わされる。また、チャージ量がdであるときの、第1の鏡筒102に働く径方向内側のチャージ力をFcとする。   The first packing 103 has a lip portion 103a extending toward the optical axis on the inner periphery, and the lip portion 103a is a plane orthogonal to both the retracting direction and the feeding direction in which the first lens barrel 102 moves. The gap is sealed with an inclination. The inner diameter D1 (the diameter of the tip of the lip portion 103a) of the first packing 103 is configured to be smaller than the outer diameter D2 (the outer peripheral portion 102a) of the first lens barrel 102. Therefore, the first lens barrel 102 is inserted while expanding the inner diameter of the first packing 103 against the elasticity of the lip portion 103a. The outer peripheral portion 102a and the lip portion 103a are in close contact with each other over the entire circumference, and foreign matter from between the first lens barrel 102 and the second lens barrel 104 can be prevented. When the difference in diameter between D1 and D2 is 2 × d, the amount of bending (charge amount) in the radial direction of the lip 103a is represented by d. Further, let Fc be the radially inner charging force acting on the first lens barrel 102 when the charge amount is d.

リップ部103aの延出方向と第1の鏡筒102の外周部102aは図2に示す断面(光軸を含む面)で直交せず、所定の角度(延出角度)を持っている。図2では、リップ部103aは、第2の鏡筒104に固定される固定側から第1の鏡筒102に接触する接触側に向かう一点鎖線で示す第3の方向に傾斜して延出している。沈胴方向と一点鎖線がなす角の絶対値である、撮像素子114からレンズ101に向かう方向から見た(図中右側から見た)場合の延出角度は、図中のθとなる。また、繰り出し方向と一点鎖線がなす角の絶対値である、レンズ101から撮像素子114に向かう方向から見た(図中左側から見た)場合の延出角度は、図中の(180°−θ)となる。そして、θは(180°−θ)よりも小さく((180°−θ)はθよりも大きく)設定され、リップ部103aは、撮像素子114側の延出角度が狭角となるように構成されている。これにより、第1の鏡筒102が光軸方向に移動した際に、撮像装置100の外部(図中左側)にある異物は内部に侵入しにくく、撮像装置100の内部(図中右側)にある異物は外部に排出されやすくなる。また、外部から圧力がかかった際に、リップ部103aが外周部102aに押し付ける方向の力が発生する。そのため、例えば、外部から水圧がかかった際に水の侵入を防ぐことができる。   The extending direction of the lip portion 103a and the outer peripheral portion 102a of the first lens barrel 102 are not orthogonal to each other in the cross section (surface including the optical axis) shown in FIG. 2, but have a predetermined angle (extending angle). In FIG. 2, the lip portion 103 a extends in a third direction indicated by a one-dot chain line from the fixed side fixed to the second lens barrel 104 to the contact side in contact with the first lens barrel 102. Yes. The extension value when viewed from the direction toward the lens 101 from the image sensor 114 (viewed from the right side in the figure), which is the absolute value of the angle formed by the retracted direction and the alternate long and short dash line, is θ in the figure. The extension angle when viewed from the direction from the lens 101 toward the image sensor 114 (viewed from the left side in the figure), which is the absolute value of the angle formed by the one-dot chain line with the extension direction, is (180 ° − θ). Θ is set to be smaller than (180 ° −θ) ((180 ° −θ) is larger than θ), and the lip portion 103a is configured so that the extension angle on the image sensor 114 side is a narrow angle. Has been. As a result, when the first lens barrel 102 moves in the optical axis direction, foreign matter outside the imaging device 100 (left side in the figure) is unlikely to enter the inside, and inside the imaging device 100 (right side in the figure). Some foreign matter is easily discharged to the outside. Further, when pressure is applied from the outside, a force is generated in a direction in which the lip portion 103a is pressed against the outer peripheral portion 102a. Therefore, for example, water can be prevented from entering when water pressure is applied from the outside.

以上、第1のパッキン103について説明したが、同様に第2のパッキン107も第2の鏡筒104と前カバー108との間からの異物の混入が防止できる。第1のパッキン103と第2のパッキン107の形状は直径を除いて同一である(第2のパッキン107の直径が大きい)ため、第2のパッキン107について詳細の説明は省略する。   The first packing 103 has been described above. Similarly, the second packing 107 can prevent foreign matter from entering between the second lens barrel 104 and the front cover 108. Since the shapes of the first packing 103 and the second packing 107 are the same except for the diameter (the diameter of the second packing 107 is large), detailed description of the second packing 107 is omitted.

本実施例では、第1のパッキン103、第2のパッキン107、前カバー108、筐体115によって内部が密閉されているため、第1の鏡筒102および第2の鏡筒104が光軸方向に移動しても、外部からの異物の混入が防止できる。   In this embodiment, since the inside is sealed by the first packing 103, the second packing 107, the front cover 108, and the housing 115, the first lens barrel 102 and the second lens barrel 104 are arranged in the optical axis direction. Even if it moves to, it can prevent the entrance of foreign matter from the outside.

以下、第1の鏡筒102を光軸方向に駆動する際の、第1の鏡筒102と第1のパッキン103に働く力について説明する。   Hereinafter, the force acting on the first lens barrel 102 and the first packing 103 when the first lens barrel 102 is driven in the optical axis direction will be described.

図2(b)は、第1の鏡筒102が繰り込み方向(図中白抜き矢印方向)に駆動される場合の第1の鏡筒102と第1のパッキン103に働く力を示す断面図である。   FIG. 2B is a cross-sectional view showing the force acting on the first lens barrel 102 and the first packing 103 when the first lens barrel 102 is driven in the retracting direction (the direction of the white arrow in the figure). is there.

F1aは第1の鏡筒102に対して、駆動方向(繰り込み方向)に働く駆動力である。カム環106から伝達される光軸方向の駆動力をFd、ばね113による繰り込み方向の付勢力をFsとすると、駆動力F1aは以下の式で表わされる。   F1a is a driving force acting on the first lens barrel 102 in the driving direction (retraction direction). If the driving force transmitted in the optical axis direction from the cam ring 106 is Fd, and the biasing force in the retracting direction by the spring 113 is Fs, the driving force F1a is expressed by the following equation.

F1a=Fd+Fs (1)
F2aは第1の鏡筒102に対して、径方向内側に働く垂直抗力である。前述のようにリップ部103aのチャージにより、第1の鏡筒102に対して径方向内側のチャージ力Fcが働く。また、第1の鏡筒102が繰り込み方向に駆動されることで、リップ部103aの延出方向と逆の方向(図中Fta矢印方向)に圧縮力Ftaが働き、リップ部103aは延出する長さが小さくなるように変形(図中点線形状)する。第1の鏡筒102には、Ftaの反力によって、チャージ力Fcと同方向(径方向内側)の力が働く。これらの合力が垂直抗力F2aである。
F1a = Fd + Fs (1)
F2a is a vertical drag acting radially inward with respect to the first lens barrel 102. As described above, the charging force Fc on the inner side in the radial direction acts on the first lens barrel 102 by the charging of the lip portion 103a. Further, when the first lens barrel 102 is driven in the retracting direction, the compressive force Fta acts in the direction opposite to the extending direction of the lip portion 103a (the Fta arrow direction in the figure), and the lip portion 103a extends. Deformation (dotted line shape in the figure) to reduce the length. A force in the same direction as the charge force Fc (inward in the radial direction) acts on the first lens barrel 102 by the reaction force of Fta. These resultant forces are the vertical drag F2a.

F3aは第1の鏡筒102に対して、摩擦によって駆動方向と逆の方向に働く駆動負荷である。リップ部103aと外周部102aの間の摩擦係数をμとすると、駆動負荷F3aは以下の式で表わされる。   F3a is a driving load acting on the first lens barrel 102 in a direction opposite to the driving direction by friction. When the friction coefficient between the lip portion 103a and the outer peripheral portion 102a is μ, the driving load F3a is expressed by the following equation.

F3a=μF2a (2)
したがって、第1の鏡筒102に対して駆動方向(繰り出し方向)に働く力の和F4aは以下の式で表わされる。
F3a = μF2a (2)
Therefore, the sum of forces F4a acting in the driving direction (feeding direction) with respect to the first lens barrel 102 is expressed by the following equation.

F4a=F1a−F3a=Fd+Fs−μF2a (3)
図2(c)は、第1の鏡筒102が繰り出し方向(図中白抜き矢印方向)に駆動される場合の第1の鏡筒102と第1のパッキン103に働く力を示す断面図である。
F4a = F1a−F3a = Fd + Fs−μF2a (3)
FIG. 2C is a cross-sectional view showing the force acting on the first lens barrel 102 and the first packing 103 when the first lens barrel 102 is driven in the feeding direction (the direction of the white arrow in the figure). is there.

F1bは第1の鏡筒102に対して、駆動方向(繰り出し方向)に働く駆動力である。カム環106から伝達される光軸方向の駆動力をFd、ばね113による繰り込み方向の付勢力をFsとすると、駆動力F1bは以下の式で表わされる。   F1b is a driving force acting on the first lens barrel 102 in the driving direction (feeding direction). If the driving force in the optical axis direction transmitted from the cam ring 106 is Fd, and the biasing force in the retraction direction by the spring 113 is Fs, the driving force F1b is expressed by the following equation.

F1b=Fd−Fs (4)
F2bは第1の鏡筒102に対して、径方向内側に働く垂直抗力である。前述のようにリップ部103aのチャージにより、第1の鏡筒102に対して径方向内側のチャージ力Fcが働く。また、第1の鏡筒102が繰り出し方向に駆動されることで、リップ部103aの延出方向(図中Ftb矢印方向)に引張力Ftbが働き、リップ部103aは延出する長さが大きくなるように変形(図中点線形状)する。第1の鏡筒102には、Ftbの反力によって、チャージ力Fcを打ち消す方向(径方向外側)の力が働く。これらの合力が垂直抗力F2bである。
F1b = Fd−Fs (4)
F <b> 2 b is a normal force acting radially inward with respect to the first lens barrel 102. As described above, the charging force Fc on the inner side in the radial direction acts on the first lens barrel 102 by the charging of the lip portion 103a. In addition, when the first lens barrel 102 is driven in the extending direction, a tensile force Ftb acts in the extending direction of the lip portion 103a (the Ftb arrow direction in the figure), and the lip portion 103a has a long extension length. It is deformed so as to be (dotted line shape in the figure). A force in the direction (in the radial direction) to cancel the charge force Fc acts on the first lens barrel 102 by the reaction force of Ftb. These resultant forces are the normal force F2b.

F3bは第1の鏡筒102に対して、摩擦によって駆動方向と逆の方向に働く駆動負荷である。リップ部103aと外周部102aの間の摩擦係数をμとすると、駆動負荷F3bは以下の式で表わされる。   F3b is a driving load that acts on the first lens barrel 102 in a direction opposite to the driving direction by friction. When the friction coefficient between the lip portion 103a and the outer peripheral portion 102a is μ, the driving load F3b is expressed by the following equation.

F3b=μF2b (5)
したがって、第1の鏡筒102に対して駆動方向(繰り出し方向)に働く力の和F4bは以下の式で表わされる。
F3b = μF2b (5)
Therefore, the sum of forces F4b acting in the driving direction (feeding direction) with respect to the first lens barrel 102 is expressed by the following equation.

F4b=F1b−F3b=Fd−Fs−μF2b (6)
以下、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和について説明する。
F4b = F1b-F3b = Fd-Fs- [mu] F2b (6)
Hereinafter, the sum of forces acting in the driving direction on the first lens barrel 102 will be described.

前述のように、繰り込み方向(沈胴方向)に駆動される場合は、第1の鏡筒102には、チャージ力Fcと同方向(径方向内側)の力が働く。また、繰り出し方向に駆動される場合は、第1の鏡筒102には、チャージ力Fcを打ち消す方向(径方向外側)の力が働く。チャージ量Fcは駆動方向によって変わらないため、径方向内側に働く垂直抗力は繰り込み方向の方が大きくなる。   As described above, when driven in the retracting direction (collapse direction), a force in the same direction (radially inward) as the charge force Fc acts on the first lens barrel 102. Further, when driven in the extending direction, a force in the direction (radially outward) that cancels the charge force Fc acts on the first lens barrel 102. Since the charge amount Fc does not change depending on the driving direction, the normal force acting radially inward is greater in the retraction direction.

F2a>F2b (7)
数式(2)(5)(7)から、繰り込み方向に駆動される場合の駆動負荷F3aは繰り出し方向に駆動される場合の駆動負荷F3bより大きくなる。
F2a> F2b (7)
From Equations (2), (5), and (7), the driving load F3a when driven in the retracting direction is larger than the driving load F3b when driven in the extending direction.

F3a=μF2a>μF2b=F3b (8)
ここで、ばね113による付勢力Fs=0であるときを考える。繰り込み方向に駆動される場合の、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和F4a´、繰り出し方向に駆動される場合の、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和F4b´は以下の式で表わされる。
F3a = μF2a> μF2b = F3b (8)
Here, a case where the urging force Fs = 0 by the spring 113 is considered. When driving in the retracting direction, the sum F4a ′ of the forces acting on the first lens barrel 102 in the driving direction, and acting on the first lens barrel 102 in the driving direction when driven in the retracting direction. The sum of forces F4b ′ is expressed by the following equation.

F4a´=Fd−μF2a (9)
F4b´=Fd−μF2b (10)
本実施例では、ばね113による付勢力Fsを繰り込み方向に発生させており、付勢力Fsを以下の条件式が満足されるように設定している。
F4a ′ = Fd−μF2a (9)
F4b ′ = Fd−μF2b (10)
In this embodiment, the urging force Fs generated by the spring 113 is generated in the retraction direction, and the urging force Fs is set so that the following conditional expression is satisfied.

0<Fs<F3a−F3b(=μF2a−μF2b) (11)
このとき、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和の大小関係は以下の不等式で表わされる。すなわち、駆動力Fdが一定の場合、ばね113の付勢力Fs=0であるときに比べて、本実施例では、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和の最小値が大きいことになる。
0 <Fs <F3a−F3b (= μF2a−μF2b) (11)
At this time, the magnitude relation of the sum of the forces acting in the driving direction with respect to the first lens barrel 102 is expressed by the following inequality. That is, when the driving force Fd is constant, the minimum value of the sum of the forces acting in the driving direction on the first lens barrel 102 is smaller in this embodiment than when the biasing force Fs = 0 of the spring 113 is set. It will be big.

F4b´>F4a>F4a´ (12)
F4b´>F4b>F5a´ (13)
第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和F4a、F4b、F4a´、F4b´は、駆動マージンと考えることができる。撮像装置100は、駆動マージンが必要駆動マージン以上であるようにモータ112の性能や駆動条件を決定する必要がある。必要駆動マージンは、可動部に対する外乱や、部品寸法やモータ出力などの各種ばらつきを考慮し決められる。また、駆動方向によって駆動マージンが異なる場合、小さい方の駆動マージンが必要駆動マージン以上でなければならない。
F4b ′>F4a> F4a ′ (12)
F4b ′>F4b> F5a ′ (13)
Sums F4a, F4b, F4a ′, and F4b ′ of forces acting in the driving direction with respect to the first lens barrel 102 can be considered as driving margins. The imaging apparatus 100 needs to determine the performance and driving conditions of the motor 112 so that the driving margin is equal to or greater than the necessary driving margin. The necessary drive margin is determined in consideration of disturbances to the movable part and various variations such as component dimensions and motor output. Further, when the drive margin varies depending on the drive direction, the smaller drive margin must be equal to or greater than the required drive margin.

ばね113が無い場合(付勢力Fs=0の場合)は、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和の最小値が小さくなる。すなわち、駆動マージンが小さいため、必要駆動マージンを確保するために、モータ112の大型化に伴う撮像装置100の大型化や、モータ112の消費電力の増大をまねくおそれがある。   When there is no spring 113 (when urging force Fs = 0), the minimum value of the sum of the forces acting in the driving direction on the first lens barrel 102 is small. In other words, since the drive margin is small, there is a risk that the imaging device 100 may increase in size and the power consumption of the motor 112 may increase as the motor 112 increases in size in order to ensure the necessary drive margin.

本実施例では、ばね113による付勢力Fsを繰り込み方向に発生させ、ばね113が無い場合に比べて、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和の最小値を大きくしている。すなわち、駆動マージンが大きいため、撮像装置100の小型化、および、モータ112の消費電力の低減が可能である。   In this embodiment, the urging force Fs generated by the spring 113 is generated in the retraction direction, and the minimum value of the sum of the forces acting on the first lens barrel 102 in the driving direction is increased as compared with the case where the spring 113 is not provided. Yes. That is, since the drive margin is large, the imaging device 100 can be downsized and the power consumption of the motor 112 can be reduced.

付勢力Fsは、特に以下の値に設定することが望ましい。   The urging force Fs is preferably set to the following value.

Fs=(μF2a−μF2b)/2 (14)
このとき、第1の鏡筒102に対して駆動方向に働く力の和の大小関係は以下の不等式で表わされる。すなわち、駆動方向による駆動マージンの差を無くし、モータ112の性能や駆動条件を最適化することが可能である。
Fs = (μF2a−μF2b) / 2 (14)
At this time, the magnitude relation of the sum of the forces acting in the driving direction with respect to the first lens barrel 102 is expressed by the following inequality. That is, it is possible to eliminate the difference in drive margin depending on the drive direction and optimize the performance and drive conditions of the motor 112.

F4a´>F4a=F4b>F4b´ (15)
以上、第1の鏡筒102と第1のパッキン103に働く力について説明したが、第2の鏡筒104と第2のパッキン107の形状も直径を除いて同一である。したがって、第2の鏡筒104と第2のパッキン107に働く力も同様に考えることができるため、第2のパッキン107について詳細の説明は省略する。
F4a ′> F4a = F4b> F4b ′ (15)
The force acting on the first lens barrel 102 and the first packing 103 has been described above, but the shapes of the second lens barrel 104 and the second packing 107 are the same except for the diameter. Therefore, since the force acting on the second lens barrel 104 and the second packing 107 can be considered in the same manner, detailed description of the second packing 107 is omitted.

図3は本実施例におけるばね113の付勢力を示すグラフである。横軸は第1の鏡筒102の光軸方向の位置であり、右側がテレ側(繰り出し側)で左側が沈胴側(繰り込み側)である。縦軸はばね113の繰り込み方向への付勢力である。   FIG. 3 is a graph showing the biasing force of the spring 113 in this embodiment. The horizontal axis is the position of the first lens barrel 102 in the optical axis direction, the right side is the telephoto side (feeding side) and the left side is the retracting side (retracting side). The vertical axis represents the biasing force of the spring 113 in the retracting direction.

ばね113の付勢力は、全長が最も短くなる沈胴位置で最も弱く、その付勢力は数式11の範囲内となっている。また、ばね113の付勢力は、ばね113の全長が最も長くなるテレ端位置で最も強く、その付勢力は数式11の範囲内となっている。   The urging force of the spring 113 is the weakest at the retracted position where the entire length is the shortest, and the urging force is within the range of Equation 11. The urging force of the spring 113 is strongest at the tele end position where the entire length of the spring 113 is the longest, and the urging force is within the range of Equation 11.

本実施例では、図3(a)に示すように、沈胴位置とテレ端との中間にあるワイド端において、ばね113の付勢力が数式14の関係となっている。この場合、沈胴位置〜テレ端の範囲の付勢力の平均が数式14の関係となる。そのため、レンズ位置が任意の位置に移動する場合に、全体としてモータ112の性能や駆動条件を最適化することが可能であり、撮像装置100の消費電力が低減できる。   In the present embodiment, as shown in FIG. 3A, the urging force of the spring 113 has the relationship of Formula 14 at the wide end that is intermediate between the retracted position and the tele end. In this case, the average of the urging force in the range from the retracted position to the telephoto end is expressed by Equation 14. Therefore, when the lens position moves to an arbitrary position, the performance and driving conditions of the motor 112 can be optimized as a whole, and the power consumption of the imaging device 100 can be reduced.

また、図3(b)に示すように、ワイド端とテレ端との中間にあるミドル位置において、ばね113の付勢力が数式14の関係となるようにしてもよい。この場合、撮影時に駆動される頻度が最も高い、ワイド端〜テレ端の範囲の付勢力の平均が式(14)の関係となる。そのため、撮影時に全体として全体としてモータ112の性能や駆動条件を最適化することが可能であり、撮像装置100の消費電力が低減できる。   Further, as shown in FIG. 3B, the urging force of the spring 113 may be in the relationship of Expression 14 at the middle position between the wide end and the tele end. In this case, the average of the urging forces in the range from the wide end to the tele end, which is most frequently driven at the time of shooting, has the relationship of the formula (14). Therefore, it is possible to optimize the performance and driving conditions of the motor 112 as a whole at the time of shooting, and the power consumption of the imaging apparatus 100 can be reduced.

以下、本実施例における撮像装置100の動作について説明する。   Hereinafter, the operation of the imaging apparatus 100 in the present embodiment will be described.

図4は、本実施例における撮像装置100のフローチャートであり、「S」はステップを表している。   FIG. 4 is a flowchart of the imaging apparatus 100 in the present embodiment, where “S” represents a step.

S101で撮像装置100の電源がONされると、S102で制御回路がモータ112を駆動し、第1の鏡筒102がワイド端位置に繰り出される。S103でズーム操作がされると、S104で駆動方向が選択される。駆動方向がテレ側(繰り出し側)であれば、S105で第1の鏡筒102がテレ側に駆動される。駆動方向がワイド側(繰り込み側)であれば、S106で第1の鏡筒102がワイド側に駆動される。S107で再度ズーム操作の有無が判断され、ズーム操作がある場合はS104に戻り、ズーム操作がない場合はS108に進む。S108で電源OFF操作の有無が判断され、電源OFF操作がない場合はS107に戻り、電源OFF操作がある場合はS109に進む。S109で制御回路がモータ112を駆動し、第1の鏡筒102が沈胴位置に繰り込まれる。S110で撮像装置100の電源がOFFされる。   When the power of the imaging apparatus 100 is turned on in S101, the control circuit drives the motor 112 in S102, and the first lens barrel 102 is extended to the wide end position. When the zoom operation is performed in S103, the drive direction is selected in S104. If the driving direction is the tele side (the feeding side), the first lens barrel 102 is driven to the tele side in S105. If the drive direction is the wide side (retraction side), the first lens barrel 102 is driven to the wide side in S106. In S107, the presence / absence of the zoom operation is determined again. If there is a zoom operation, the process returns to S104, and if there is no zoom operation, the process proceeds to S108. In S108, it is determined whether or not there is a power OFF operation. If there is no power OFF operation, the process returns to S107. In S109, the control circuit drives the motor 112, and the first lens barrel 102 is retracted to the retracted position. In S110, the imaging apparatus 100 is turned off.

以上説明したように、撮像装置100は、ばね113による付勢力を繰り込み方向に発生させ、駆動方向による駆動マージンの差を低減し、モータ112の性能や駆動条件を最適化することが可能であるので、消費電力を低減することができる。   As described above, the imaging apparatus 100 can generate the urging force of the spring 113 in the retraction direction, reduce the difference in driving margin depending on the driving direction, and optimize the performance and driving conditions of the motor 112. Therefore, power consumption can be reduced.

また、レンズ101を任意の位置に保持することで、撮像素子114に結像する像の焦点を任意に変えるフォーカス動作が可能であってもよい。撮像装置100は、本実施例のように第1の鏡筒および第2の鏡筒が沈胴する2段沈胴の構成に限らず、1段沈胴や3段以上の沈胴の構成でもよい。   Further, by holding the lens 101 at an arbitrary position, a focus operation that arbitrarily changes the focal point of an image formed on the image sensor 114 may be possible. The imaging apparatus 100 is not limited to a two-stage collapsible configuration in which the first and second lens barrels are retracted as in the present embodiment, and may be a one-stage collapsible or a three-stage or more retracted configuration.

図5は、実施例2の撮像装置200が沈胴状態にあるときの、一点鎖線で示す光軸を通り光軸に平行な面による断面図である。本実施例では、ばね113がない点と制御手段213によるモータ112の駆動制御が実施例1とは異なる。なお、制御手段213を構成する制御回路は、図5においては実際には見えない位置に配置されているが、便宜上、破線で図示されている。以下、撮像装置200の実施例1との相違点について説明する。また、図5に示す符号は図1に示す参照符号に100を加えてものに対応し、構造については実施例1のものと実質的に同様である。   FIG. 5 is a cross-sectional view of a plane that passes through the optical axis indicated by the alternate long and short dash line and is parallel to the optical axis when the imaging apparatus 200 according to the second embodiment is in the retracted state. In the present embodiment, the drive control of the motor 112 by the control means 213 is different from the first embodiment in that there is no spring 113. The control circuit constituting the control means 213 is arranged at a position that is not actually visible in FIG. 5, but is shown by a broken line for convenience. Hereinafter, the difference between the imaging apparatus 200 and the first embodiment will be described. 5 corresponds to the case where 100 is added to the reference numeral shown in FIG. 1, and the structure is substantially the same as that of the first embodiment.

以下、第1の鏡筒202を光軸方向に駆動するときの、第1の鏡筒202と第1のパッキン203に働く力について説明する。   Hereinafter, the force acting on the first lens barrel 202 and the first packing 203 when the first lens barrel 202 is driven in the optical axis direction will be described.

第1の部材と第1の部材に対して相対的に移動される第2の部材を考えた場合、第1の部材は第2の鏡筒204に相当し、第2の部材は第1の鏡筒202に相当するが、実施例1と同様に、第2の鏡筒204と前カバー208にも拡張することができる。   When considering the first member and the second member moved relative to the first member, the first member corresponds to the second lens barrel 204, and the second member is the first member. Although it corresponds to the lens barrel 202, it can be extended to the second lens barrel 204 and the front cover 208 as in the first embodiment.

第1のパッキン203は第1の鏡筒202と第2の鏡筒204との間の隙間を封止する封止部材として機能する。ここで、第1の鏡筒202が第2の鏡筒204に対して沈胴方向(第1の方向)に移動されるときに第1のパッキン203が繰り出し方向に与える駆動負荷をF3aとする。また、第1の鏡筒202が第2の鏡筒204に対して繰り出し方向(第2の方向)に移動されるときに第1のパッキン203が沈胴方向に与える駆動負荷をF3bとする。すると、実施例1と同様に、F3aはF3bよりも大きい。   The first packing 203 functions as a sealing member that seals the gap between the first lens barrel 202 and the second lens barrel 204. Here, when the first lens barrel 202 is moved in the retracted direction (first direction) with respect to the second lens barrel 204, the driving load applied by the first packing 203 in the feeding direction is defined as F3a. In addition, a driving load applied by the first packing 203 in the retracted direction when the first lens barrel 202 is moved in the feeding direction (second direction) with respect to the second lens barrel 204 is defined as F3b. Then, like Example 1, F3a is larger than F3b.

モータ(アクチュエータ)212は第1の鏡筒202を第2の鏡筒204に対して移動させる駆動手段として機能する。制御手段213は、モータ212の駆動を制御する。制御手段213は、第1の鏡筒202を第2の鏡筒204に対して繰り出し方向に移動させるときよりも第1の鏡筒202を第2の鏡筒204に対して沈胴方向に移動させるときの前記駆動手段の駆動力を大きくする。   The motor (actuator) 212 functions as a driving unit that moves the first lens barrel 202 relative to the second lens barrel 204. The control unit 213 controls driving of the motor 212. The control means 213 moves the first lens barrel 202 in the retracted direction with respect to the second lens barrel 204 rather than moving the first lens barrel 202 in the extension direction with respect to the second lens barrel 204. The driving force of the driving means is increased.

本実施例の制御手段213は、第1の鏡筒202の駆動方向が繰り込み方向(沈胴方向、第1の方向)である際のモータ212の駆動電圧Vaを、駆動方向が繰り出し方向(第2の方向)である際のモータ212の駆動電圧Vbに対して大きくする。駆動電圧が大きいと、第1の鏡筒202の光軸方向の駆動力も大きくなる。第1の鏡筒202が繰り込み方向に駆動される際の、カム環106から伝達される光軸方向の駆動力をFda、第1の鏡筒202が繰り出し方向に駆動される際の、カム環106から伝達される光軸方向の駆動力をFdbとすると以下の不等式が成り立つ。   The control means 213 of the present embodiment uses the driving voltage Va of the motor 212 when the driving direction of the first lens barrel 202 is the retracting direction (collapsed direction, first direction), and the driving direction is the extending direction (second The driving voltage Vb of the motor 212 is increased. When the driving voltage is large, the driving force in the optical axis direction of the first lens barrel 202 also increases. The driving force in the optical axis direction transmitted from the cam ring 106 when the first lens barrel 202 is driven in the retracting direction is Fda, and the cam ring when the first lens barrel 202 is driven in the retracting direction. When the driving force transmitted in the optical axis direction 106 is Fdb, the following inequality is established.

Fda>Fdb (16)
実施例1と同様に、第1の鏡筒202が繰り込み方向に駆動される際の摩擦力μF2aは、繰り込み方向に駆動される際の摩擦力μF2bに対して大きく、駆動方向によって駆動負荷の差があることになる。
Fda> Fdb (16)
As in the first embodiment, the frictional force μF2a when the first lens barrel 202 is driven in the retracting direction is larger than the frictional force μF2b when the first lens barrel 202 is driven in the retracting direction. There will be.

本実施例では、第1の鏡筒202が繰り込み方向に駆動されるときに、カム環206から伝達される光軸方向の駆動力Fdaが、摩擦力μF2aに対して所定のマージンが確保できるようにモータ212の駆動電圧Vaを設定している。また、第1の鏡筒202が繰り出し方向に駆動されるときに、カム環206から伝達される光軸方向の駆動力Fdbが、摩擦力μF2bに対して所定のマージンが確保できるようにモータ212の駆動電圧Vbを設定している。したがって、最大駆動負荷に合わせてモータ212の駆動電圧を設定した場合に比べて、繰り出し方向に駆動する際の駆動電圧は低減でき、モータ212の消費電力の低減が可能である。   In the present embodiment, when the first lens barrel 202 is driven in the retracting direction, the driving force Fda in the optical axis direction transmitted from the cam ring 206 can ensure a predetermined margin with respect to the frictional force μF2a. The driving voltage Va of the motor 212 is set to Further, when the first lens barrel 202 is driven in the extending direction, the motor 212 can ensure a predetermined margin for the driving force Fdb transmitted from the cam ring 206 in the optical axis direction with respect to the frictional force μF2b. Drive voltage Vb is set. Therefore, compared with the case where the drive voltage of the motor 212 is set in accordance with the maximum drive load, the drive voltage when driving in the feeding direction can be reduced, and the power consumption of the motor 212 can be reduced.

特に、駆動力Fda、Fdbが、以下の関係になるように駆動電圧を設定することが望ましい。   In particular, it is desirable to set the driving voltage so that the driving forces Fda and Fdb have the following relationship.

Fda−Fdb=μF2a−μF2b (17)
このとき、第1の鏡筒202に対して繰り込み方向に駆動される際に駆動方向に働く力の和F4aと、繰り出し方向に駆動される際に駆動方向に働く力の和F4bは等しくなり、摩擦力に対するマージンを最適化することが可能である。
Fda−Fdb = μF2a−μF2b (17)
At this time, the sum F4a of the force acting in the driving direction when driven in the retraction direction with respect to the first lens barrel 202 is equal to the sum F4b of the force acting in the driving direction when driven in the drawing direction. It is possible to optimize the margin for the frictional force.

以上、第1の鏡筒202と第1のパッキン203に働く力について説明したが、第2の鏡筒204と第2のパッキン207の形状も直径を除いて同一である。したがって、第2の鏡筒204と第2のパッキン207に働く力も同様に考えることができるため、第2のパッキン207について詳細の説明は省略する。   The force acting on the first lens barrel 202 and the first packing 203 has been described above, but the shapes of the second lens barrel 204 and the second packing 207 are the same except for the diameter. Accordingly, the force acting on the second lens barrel 204 and the second packing 207 can be considered in the same manner, and thus the detailed description of the second packing 207 is omitted.

図6は、撮像装置200の動作を説明するためのフローチャートであり、「S」はステップを表す。S201で撮像装置200のズーム操作がされると、S202で駆動方向が選択される。S202で駆動方向がテレ側(繰り出し側)であれば、S203で制御回路がモータ212の駆動電圧をVbに設定する。S204で第1の鏡筒202がテレ側に駆動される。S202で駆動方向がワイド側(繰り込み側)であれば、S205で制御回路がモータ212の駆動電圧をVaに設定する。S206で第1の鏡筒102がワイド側に駆動される。S207で撮像装置200のズーム動作が完了する。   FIG. 6 is a flowchart for explaining the operation of the imaging apparatus 200, where “S” represents a step. When the zoom operation of the imaging apparatus 200 is performed in S201, the drive direction is selected in S202. If the drive direction is the tele side (feeding side) in S202, the control circuit sets the drive voltage of the motor 212 to Vb in S203. In S204, the first lens barrel 202 is driven to the tele side. If the drive direction is the wide side (retraction side) in S202, the control circuit sets the drive voltage of the motor 212 to Va in S205. In S206, the first lens barrel 102 is driven to the wide side. In S207, the zoom operation of the imaging apparatus 200 is completed.

図7は本実施例における撮像装置200の駆動力、駆動電圧、駆動電力と時間との関係を示すグラフである。横軸は時間である。休止時間を挟んで、時刻T1〜T2に沈胴解除動作(沈胴位置からワイド端まで)、時刻T3〜T4にテレ繰り出し動作(ワイド端からテレ端まで)が行われる。また、時刻T5〜T6にワイド繰り込み動作(テレ端からワイド端まで)、時刻T7〜T8に沈胴動作(ワイド端から沈胴位置まで)というシーケンスで第1の鏡筒202を駆動している。   FIG. 7 is a graph showing the relationship between the driving force, driving voltage, driving power and time of the image pickup apparatus 200 in this embodiment. The horizontal axis is time. A retracting release operation (from the retracted position to the wide end) is performed from time T1 to T2, and a tele-feeding operation (from the wide end to the tele end) is performed from time T3 to T4, with the pause time in between. In addition, the first lens barrel 202 is driven in a sequence of a wide retracting operation (from the tele end to the wide end) from time T5 to T6 and a retracting operation (from the wide end to the retracted position) from time T7 to T8.

図7(a)は、時間と第1の鏡筒202に働く駆動力(縦軸)の関係である。実線Cは駆動力であり、点線Dは駆動負荷である。本実施例では、駆動負荷(摩擦力)に対して駆動力が1.5倍のマージンを確保できるように駆動電圧を設定している。沈胴解除およびテレ繰り出し動作における駆動負荷μF2bは、他の動作の駆動負荷μF2aに対して小さいので、その分駆動電圧を下げて駆動力を低くできる。   FIG. 7A shows the relationship between time and the driving force (vertical axis) acting on the first lens barrel 202. A solid line C is a driving force, and a dotted line D is a driving load. In this embodiment, the driving voltage is set so that a margin of 1.5 times the driving force with respect to the driving load (friction force) can be secured. Since the driving load μF2b in the retracting release and tele-feeding operation is smaller than the driving load μF2a in other operations, the driving voltage can be lowered by that amount to reduce the driving force.

図7(b)は、時間とモータ212の駆動電圧の関係である。実線Aは本実施例の駆動電圧であり、点線Bは最大駆動負荷に合わせてモータ212の駆動電圧を設定した場合の駆動電圧である。本実施例では、沈胴解除およびテレ繰り出し動作における駆動電圧Vbは、他の動作の駆動電圧Vaに対して小さくし、駆動力をFdaからFdbに下げている。   FIG. 7B shows the relationship between time and the driving voltage of the motor 212. The solid line A is the drive voltage of this embodiment, and the dotted line B is the drive voltage when the drive voltage of the motor 212 is set according to the maximum drive load. In this embodiment, the driving voltage Vb in the retracting release and tele-feeding operation is made smaller than the driving voltage Va in other operations, and the driving force is lowered from Fda to Fdb.

図7(c)は、時間と撮像装置100の電力の関係である。実線Aは本実施例の電力であり、点線Bは最大駆動負荷に合わせてモータ212の駆動電圧を設定した場合の電力である。本実施例では、沈胴解除およびテレ繰り出し動作における電力Wbは、他の動作の電力Waに対して小さくなるので、最大駆動負荷に合わせてモータ212の駆動電圧を設定した場合に比べて、斜線部範囲の消費電力が削減できることになる。   FIG. 7C shows the relationship between time and the power of the imaging apparatus 100. The solid line A is the power of this embodiment, and the dotted line B is the power when the drive voltage of the motor 212 is set according to the maximum drive load. In the present embodiment, the power Wb in the retracting release and tele-feeding operation is smaller than the power Wa of other operations, so that the shaded portion is compared with the case where the driving voltage of the motor 212 is set according to the maximum driving load. The power consumption of the range can be reduced.

図7に挙げたシーケンス以外でも、電源ONから電源OFFまでの間に繰り出し方向への駆動が発生することで、最大駆動負荷に合わせてモータ212の駆動電圧を設定した場合に比べて、消費電力の削減が可能である。   Even when the sequence other than the sequence shown in FIG. 7 is used, power is consumed in the feeding direction between power ON and power OFF, so that the power consumption is higher than when the driving voltage of the motor 212 is set according to the maximum driving load. Can be reduced.

以上説明したように、撮像装置200は、制御回路が駆動方向によってモータ212の駆動電圧を制御し、第1の鏡筒202の駆動力が必要十分となるようにしているので消費電力を低減することができる。   As described above, in the imaging apparatus 200, the control circuit controls the driving voltage of the motor 212 according to the driving direction so that the driving force of the first lens barrel 202 becomes necessary and sufficient, thereby reducing power consumption. be able to.

制御回路は、モータ212の駆動電圧ではなく、モータ212に与える電圧、電流、または電力の少なくとも一つを変更することによってモータ212の駆動力を大きくしてもよい。また、モータ212の回転数やモータ212からの駆動力を伝達する不図示のギアユニットのギア比を変更することによってモータ212の駆動力を大きくしてもよい。撮像装置200は、モータ212の駆動条件が異なる複数の駆動回路を備えて、制御手段213が駆動方向によって駆動回路を切り替える構成でもよい。   The control circuit may increase the driving force of the motor 212 by changing at least one of the voltage, current, or power applied to the motor 212 instead of the driving voltage of the motor 212. Further, the driving force of the motor 212 may be increased by changing the rotation speed of the motor 212 or the gear ratio of a gear unit (not shown) that transmits the driving force from the motor 212. The imaging apparatus 200 may include a plurality of drive circuits having different drive conditions for the motor 212, and the control unit 213 may switch the drive circuit according to the drive direction.

図8は、実施例1や2に示す第1のパッキン103の変形例としての第1のパッキン303を示す断面図である。第1のパッキン303は、第1のリップ部303aと第2のリップ部303bを有する弾性部材であり、第2の鏡筒304に固定されている。   FIG. 8 is a cross-sectional view showing a first packing 303 as a modified example of the first packing 103 shown in the first and second embodiments. The first packing 303 is an elastic member having a first lip portion 303 a and a second lip portion 303 b, and is fixed to the second lens barrel 304.

第1のパッキン303の内径(リップ部103aの先端の径)は、第1の鏡筒302の外径(外周部302a)より小さく構成されている。よって、第1の鏡筒302はリップ部303aの弾性に抗して第1のパッキン303の内径を押し広げながら挿入される。したがって、第1の鏡筒の外周部302aと第1のリップ部303aは全周にわたって密着し、第1の鏡筒302と第2の鏡筒304の間の隙間に異物が侵入することを防止することができる。   The inner diameter of the first packing 303 (the diameter of the tip of the lip 103a) is smaller than the outer diameter of the first lens barrel 302 (the outer periphery 302a). Therefore, the first lens barrel 302 is inserted while expanding the inner diameter of the first packing 303 against the elasticity of the lip portion 303a. Therefore, the outer peripheral portion 302a of the first lens barrel and the first lip portion 303a are in close contact with each other, and foreign matter can be prevented from entering the gap between the first lens barrel 302 and the second lens barrel 304. can do.

また、第2の鏡筒304の内周部304bと当接する第2のリップ部303bを備えている。第1のパッキン303の外径(リップ部303bの先端の径)は、第2の鏡筒304の内径(内周部304b)より小さく構成されている。よって、第1のパッキン303は第2のリップ部303bの弾性に抗して第1のパッキン303の外径を圧縮しながら挿入される。したがって、内周部304bと第2のリップ部303bは全周にわたって密着し、第1の鏡筒302と第2の鏡筒304の間の隙間に異物が侵入することを防止することができる。   In addition, a second lip portion 303 b that comes into contact with the inner peripheral portion 304 b of the second lens barrel 304 is provided. The outer diameter of the first packing 303 (the diameter of the tip of the lip portion 303b) is configured to be smaller than the inner diameter (inner peripheral portion 304b) of the second lens barrel 304. Therefore, the first packing 303 is inserted while compressing the outer diameter of the first packing 303 against the elasticity of the second lip portion 303b. Therefore, the inner peripheral portion 304b and the second lip portion 303b are in close contact with each other over the entire periphery, and foreign matter can be prevented from entering the gap between the first lens barrel 302 and the second lens barrel 304.

第1のリップ部303aは、撮像素子314側の延出角度が狭角となるように構成されている。これにより、第1の鏡筒302が光軸方向に移動した際に、撮像装置100の外部(図中左側)にある異物は内部に侵入しにくく、撮像装置100の内部(図中右側)にある異物は外部に排出されやすくなる。   The first lip portion 303a is configured such that the extension angle on the image sensor 314 side is a narrow angle. As a result, when the first lens barrel 302 moves in the optical axis direction, the foreign matter outside the imaging device 100 (left side in the figure) is unlikely to enter the inside, and inside the imaging device 100 (right side in the figure). Some foreign matter is easily discharged to the outside.

また、第2のリップ部303bも、撮像素子314側の延出角度が狭角となるように構成されている。これにより、外部から圧力がかかった際に、第1のリップ部303aが外周部302aに押し付ける方向の力、および、第2のリップ部303bが内周部304bに押し付ける方向の力が発生する。そのため、例えば外部から水圧がかかった際に水の侵入を防ぐことができる。このため、第1のパッキン303が断面Y字形状を有することは好ましい。   The second lip portion 303b is also configured such that the extension angle on the image sensor 314 side is a narrow angle. Thereby, when pressure is applied from the outside, a force in a direction in which the first lip portion 303a is pressed against the outer peripheral portion 302a and a force in a direction in which the second lip portion 303b is pressed against the inner peripheral portion 304b are generated. Therefore, for example, water can be prevented from entering when water pressure is applied from the outside. For this reason, it is preferable that the first packing 303 has a Y-shaped cross section.

第1のリップ部303aは、不図示の撮像素子側の延出角度が狭角となるように構成されているため、第1の鏡筒302に対して駆動方向に働く力の和は、駆動方向によって異なる。本実施例では、不図示のばねによる付勢力によって駆動方向による駆動マージンの差を低減し、不図示のモータの性能や駆動条件を最適化することが可能であるので、消費電力を低減することができる。   Since the first lip portion 303a is configured such that the extension angle on the image sensor side (not shown) is a narrow angle, the sum of the forces acting in the driving direction with respect to the first lens barrel 302 is driven. It depends on the direction. In this embodiment, it is possible to reduce the difference in the drive margin depending on the driving direction by the biasing force by the spring (not shown), and to optimize the performance and driving conditions of the motor (not shown), thereby reducing the power consumption. Can do.

以上、本発明の好ましい実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。   As mentioned above, although the preferable Example of this invention was described, this invention is not limited to these Examples, A various deformation | transformation and change are possible within the range of the summary.

本発明の光学機器は、レンズ一体型カメラや交換レンズなどの光学機器の用途に適用することができる。   The optical apparatus of the present invention can be applied to uses of optical apparatuses such as a lens-integrated camera and an interchangeable lens.

102…第1の鏡筒(第2の部材)、103…第1のパッキン(封止部材)、104…第2の鏡筒(第1の部材)、113…コイルばね(付勢手段)、F3a、F3b…駆動負荷、Fs…付勢力 DESCRIPTION OF SYMBOLS 102 ... 1st lens-barrel (2nd member), 103 ... 1st packing (sealing member), 104 ... 2nd lens-barrel (1st member), 113 ... Coil spring (biasing means), F3a, F3b ... Drive load, Fs ... Biasing force

Claims (12)

第1の部材と、
当該第1の部材に対して相対的に移動される第2の部材と、
前記第1の部材と前記第2の部材の間の隙間を封止する封止部材と、
前記第1の部材と前記第2の部材の少なくとも一方に付勢力を加える付勢手段と、
を有し、
前記第2の部材が前記第1の部材に対して第1の方向に移動されるときに前記封止部材が前記第1の方向と逆方向の第2の方向に与える駆動負荷は、前記第2の部材が前記第1の部材に対して前記第2の方向に移動されるときに前記封止部材が前記第1の方向に与える駆動負荷よりも大きく、
前記付勢手段は、前記第2の部材を前記第1の部材に対して前記第1の方向に移動するのに必要な駆動力が、前記付勢力が0の場合よりも減るように前記付勢力を加え
前記付勢手段によって前記第2の部材に前記第1の方向に加えられる付勢力をFs、前記第2の部材が前記第1の部材に対して前記第1の方向に駆動される場合の駆動負荷をF3a、前記第2の部材が前記第1の部材に対して前記第2の方向に駆動される場合の駆動負荷をF3bとするとき、
0<Fs<F3a−F3b
なる条件式が満足されることを特徴とする光学機器。
A first member;
A second member that is moved relative to the first member;
A sealing member for sealing a gap between the first member and the second member;
Biasing means for applying a biasing force to at least one of the first member and the second member;
Have
When the second member is moved in the first direction with respect to the first member, the driving load applied by the sealing member in a second direction opposite to the first direction is the first load Greater than the driving load applied by the sealing member in the first direction when the two members are moved in the second direction relative to the first member;
The biasing means is configured so that a driving force required to move the second member relative to the first member in the first direction is less than that when the biasing force is zero. Add power ,
Driving when the biasing force applied to the second member by the biasing means in the first direction is Fs, and the second member is driven in the first direction with respect to the first member. When the load is F3a and the driving load when the second member is driven in the second direction with respect to the first member is F3b,
0 <Fs <F3a-F3b
Optics conditional expression that is characterized Rukoto be satisfied.
前記付勢手段は、前記第2の部材を前記第1の部材に対して前記第1の方向に移動するのに必要な駆動力と前記第2の部材を前記第1の部材に対して前記第2の方向に移動するのに必要な駆動力との前記付勢力が0の場合における差が減るように前記付勢力を加えることを特徴とする請求項1に記載の光学機器。   The biasing means includes a driving force required to move the second member in the first direction relative to the first member, and the second member relative to the first member. The optical apparatus according to claim 1, wherein the urging force is applied so that a difference in the case where the urging force is zero with respect to a driving force necessary for moving in the second direction is reduced. カム溝を有し、回転駆動されるカム環を更に有し、
前記第2の部材は、前記カム環の前記カム溝と係合するカムフォロアを有し、前記カム環によって駆動され、
前記付勢手段は、前記カム環に対して前記第2の部材を前記第1の方向に付勢することを特徴とする請求項1または2に記載の光学機器。
A cam groove having a cam groove and driven to rotate;
The second member has a cam follower that engages with the cam groove of the cam ring, and is driven by the cam ring.
The optical apparatus according to claim 1, wherein the urging unit urges the second member in the first direction with respect to the cam ring.
前記第1の方向は、前記第2の部材が移動することで前記第2の部材の少なくとも一部が前記光学機器の内部に収納される方向であり、
前記第2の方向は、前記第2の部材が移動することで前記第2の部材の少なくとも一部が前記光学機器の外部に露出する方向であることを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の光学機器。
The first direction is a direction in which at least a part of the second member is accommodated in the optical apparatus by moving the second member,
The second direction, of the claims 1 to 3, wherein the second member is at least part of the second member by moving a direction which is exposed to the outside of the optical instrument The optical apparatus according to any one of the above.
被写体の光学像を形成するレンズを更に有し、
前記第2の部材は、前記レンズが固定される第1の鏡筒であり、
前記第1の部材は、前記第1の鏡筒の周りに設けられた第2の鏡筒であることを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の光学機器。
A lens for forming an optical image of the subject;
The second member is a first lens barrel to which the lens is fixed,
Wherein the first member is an optical device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that a second barrel disposed about said first barrel.
前記第1の部材は、前記第2の部材が移動する間、固定されていることを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の光学機器。 Said first member, said while the second member moves, the optical device according to any one of claims 1 to 4, characterized in that it is fixed. 前記封止部材は、前記第2の部材が移動する前記第1の方向と前記第2の方向の両方に直交する平面に対して傾斜するリップ部を有する弾性部材であり、前記第1の部材に固定され、
前記リップ部は前記第2の部材に接触することを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の光学機器。
The sealing member is an elastic member having a lip portion inclined with respect to a plane orthogonal to both the first direction and the second direction in which the second member moves, and the first member Fixed to
The optical device according to any one of claims 1 to 6 wherein the lip portion is characterized by contacting the second member.
前記リップ部は、前記第2の部材の中心軸を含んで前記平面に垂直な面において前記第1の部材に固定される固定側から前記第2の部材に接触する接触側に向かう第3の方向に傾斜して延出しており、第1の方向と第3の方向がなす角の絶対値は、第2の方向と第3の方向がなす角の絶対値よりも小さいことを特徴とする請求項に記載の光学機器 The lip portion includes a third axis extending from a fixed side fixed to the first member to a contact side contacting the second member on a plane perpendicular to the plane including the central axis of the second member. The absolute value of the angle formed by the first direction and the third direction is smaller than the absolute value of the angle formed by the second direction and the third direction. The optical apparatus according to claim 7. 前記封止部材は、第1のリップ部と第2のリップ部を有する弾性部材であり、前記第1の部材に固定され、
前記第1のリップ部と前記第2のリップ部は前記第2の部材が移動する前記第1の方向と前記第2の方向の両方に直交する平面に対して傾斜して前記隙間を封止し、
前記第1のリップ部は前記第2の部材に接触し、前記第2のリップ部は前記第1の部材に接触することを特徴とする請求項1乃至のうちいずれか1項に記載の光学機器。
The sealing member is an elastic member having a first lip portion and a second lip portion, and is fixed to the first member.
The first lip portion and the second lip portion are inclined with respect to a plane orthogonal to both the first direction and the second direction in which the second member moves to seal the gap. And
The said 1st lip part contacts the said 2nd member, The said 2nd lip part contacts the said 1st member, The any one of Claims 1 thru | or 6 characterized by the above-mentioned. Optical equipment.
前記封止部材は断面Y字形状を有することを特徴とする請求項に記載の光学機器。 The optical apparatus according to claim 9 , wherein the sealing member has a Y-shaped cross section. 撮像装置であることを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか一項に記載の光学機器。 The optical device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that an imaging apparatus. 撮像装置に着脱可能に装着されるレンズ装置であることを特徴とする請求項1乃至10のうちいずれか一項に記載の光学機器。 The optical device according to any one of claims 1 to 10, characterized in that a lens device detachably attached to the imaging apparatus.
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