(57)【要約】      （修正有）【課題】モータの駆動に伴う振動による音の発生を低減することができる駆動装置およびカメラを提供する。【解決手段】被駆動体が設けられた部材４に一端側が固定された支持基板３と、支持基板３の他端側に固定され、前記被駆動体を駆動するモータ１０とを備え、支持基板３は、曲げ弾性率が２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されている。【選択図】図３
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
被駆動体が設けられた部材に一端側が固定された支持基板と、
前記支持基板の他端側に固定され、前記被駆動体を駆動するモータとを備え、
前記支持基板は、曲げ弾性率が２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項２】
被駆動体が設けられた部材に一端側が固定された支持基板と、
前記支持基板の他端側に固定され、前記被駆動体を駆動するモータとを備え、
前記支持基板は、曲げ弾性率が４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とする駆動装置。
【請求項３】
被駆動体が設けられた部材に一端側が固定された支持基板と、
前記支持基板の他端側に固定され、前記被駆動体を駆動するモータとを備え、
前記支持基板は、前記モータの駆動時に２ｋＨｚ以下の固有振動が発生しないことを特徴とする駆動装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置において、
前記支持基板は、片持ち梁構造を有することを特徴とする駆動装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置において、
前記支持基板は、ポリアミド系，ポリエーテルサルホン系，液晶ポリマー系，ポリフェニレンサルファイド系，エチレン・ビニルアルコール共重合体系，ポリエチレンナフタレート系，ポリイミド系，ポリブチレンテレフタレート系およびポリエーテルエーテルケトン系のプラスチック材料のいずれかで形成されることを特徴とする駆動装置。
【請求項６】
請求項５に記載の駆動装置において、
前記支持基板は、前記プラスチック材料に強化繊維を添加した材料で形成されることを特徴とする駆動装置。
【請求項７】
レンズが設けられた本体部材と、
前記本体部材に一端側が固定された支持基板と、
前記支持基板の他端側に固定され、前記レンズを駆動するモータとを備え、
前記支持基板は、曲げ弾性率が２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とするカメラ。
【請求項８】
レンズが設けられた本体部材と、
前記本体部材に一端側が固定された支持基板と、
前記支持基板の他端側に固定され、前記レンズを駆動するモータとを備え、
前記支持基板は、曲げ弾性率が２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とするカメラ。
【請求項９】
レンズが設けられた本体部材と、
前記本体部材に一端側が固定された支持基板と、
前記支持基板の他端側に固定され、前記レンズを駆動するモータとを備え、
前記支持基板は、前記モータの駆動時に２ｋＨｚ以下の固有振動が発生しないことを特徴とするカメラ。
【請求項１０】
請求項７〜９のいずれか１項に記載のカメラにおいて、
前記支持基板は、片持ち梁構造を有することを特徴とするカメラ。
【請求項１１】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載のカメラにおいて、
音データを集音するマイクを備えたことを特徴とするカメラ。
【請求項１２】
請求項７〜１０のいずれか１項に記載のカメラにおいて、
前記マイクで集音されて生成された音データを画像データと対応させて記録することを特徴とするカメラ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、例えば、カメラ等の光学機器に用いられる駆動装置、およびカメラに関する。
【背景技術】
【０００２】
カメラおよびビデオカメラでは、ズーミングやフォーカシングのためにレンズを駆動する必要がある。それらの駆動源にはモータ（ＤＣモータ、ステッピングモータ、超音波モータ等）が用いられ、ギヤ等により駆動力が伝達される（例えば、特許文献１参照）。モータは、ギヤが設けられた基板にビス止めされて固定されており、その基板はカメラ本体に固定されている。
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−１４１０１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、カメラの小型化が進むにつれて、スペースの関係から、モータが固定される基板の形状も簡素化しなければならない場合がある。基板の形状や固定のしかたが異なると、振動が生じやすくなる場合があり、そのような場合、モータ駆動に伴う基板の振動による雑音の発生が問題となってしまう。
本発明は、モータの駆動に伴う振動による音の発生を低減することができる駆動装置およびカメラを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
請求項１の発明による駆動装置は、被駆動体が設けられた部材に一端側が固定された支持基板と、支持基板の他端側に固定され、被駆動体を駆動するモータとを備え、支持基板は、曲げ弾性率が２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とする。
請求項２の発明による駆動装置は、被駆動体が設けられた部材に一端側が固定された支持基板と、支持基板の他端側に固定され、被駆動体を駆動するモータとを備え、支持基板は、曲げ弾性率が４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とする。
請求項３の発明による駆動装置は、被駆動体が設けられた部材に一端側が固定された支持基板と、支持基板の他端側に固定され、被駆動体を駆動するモータとを備え、支持基板は、モータの駆動時に２ｋＨｚ以下の固有振動が発生しないことを特徴とする。
請求項４の発明は、請求項１〜３のいずれか１項に記載の駆動装置において、支持基板が片持ち梁構造を有するものである。
請求項５の発明は、請求項１〜４のいずれか１項に記載の駆動装置において、支持基板を、ポリアミド系，ポリエーテルサルホン系，液晶ポリマー系，ポリフェニレンサルファイド系，エチレン・ビニルアルコール共重合体系，ポリエチレンナフタレート系，ポリイミド系，ポリブチレンテレフタレート系およびポリエーテルエーテルケトン系のプラスチック材料のいずれかで形成したものである。
請求項６の発明は、請求項５に記載の駆動装置において、支持基板を、プラスチック材料に強化繊維を添加した材料で形成したものである。
請求項７の発明によるカメラは、レンズが設けられた本体部材と、本体部材に一端側が固定された支持基板と、支持基板の他端側に固定され、レンズを駆動するモータとを備え、支持基板は、曲げ弾性率が２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とする。
請求項８の発明によるカメラは、レンズが設けられた本体部材と、本体部材に一端側が固定された支持基板と、支持基板の他端側に固定され、レンズを駆動するモータとを備え、支持基板は、曲げ弾性率が２０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上の材料により形成されていることを特徴とする。
請求項９の発明によるカメラは、レンズが設けられた本体部材と、本体部材に一端側が固定された支持基板と、支持基板の他端側に固定され、レンズを駆動するモータとを備え、支持基板は、モータの駆動時に２ｋＨｚ以下の固有振動が発生しないことを特徴とする。
請求項１０の発明は、請求項７〜９のいずれか１項に記載のカメラにおいて、支持基板が片持ち梁構造を有するものである。
請求項１１の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のカメラにおいて、音データを集音するマイクを備えたものである。
請求項１２の発明は、請求項７〜１０のいずれか１項に記載のカメラにおいて、マイクで集音されて生成された音データを画像データと対応させて記録するものである。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、モータの振動に伴う支持基板の振動による音の発生を低減することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００７】
以下、図を参照して本発明を実施するための最良の形態について説明する。図１は、本発明によるカメラの一実施の形態を説明する図であり、カメラの前部カバーおよび内部構造を示す図である。カメラ１は、本体部１００と、本体部１００に取り付けられる前部カバー２００とを備えている。なお、カメラ１は、本体部１００の後部に取り付けられる後部カバーも備えているが、図１ではその記載を省略している。
【０００８】
本体部１００の本体部材１０４には、被写体像を撮像するためのレンズを保持するレンズ鏡筒１０１と、合焦および焦点距離変更のためにレンズ鏡筒１０１で保持されたレンズを駆動するレンズ駆動機構１０２と、カメラ１の各部を制御するための制御基板１０３とが設けられている。また、本体部材１０４には、被写体像の撮像とともに音を録音するためのマイク１１０と、マイク１１０を保持するマイクゴム１２０とが設けられている。
【０００９】
図２は、マイク１１０が設けられている部分の断面図である。なお、図２はカメラを左側から見たときの断面図である。マイク１１０は、マイクゴム１２０を介してマイク保持部１３０に保持されている。前部カバー２００のマイク１１０に対向する部分には、集音のための穴２１３が設けられている。マイク１１０で集音された音データは、撮像された画像データに対応させてメモリカード等の記録媒体に記録される。
【００１０】
図３は、レンズ駆動機構１０２の一例を示したものである。図１（ａ）は駆動機構部分の斜視図であり、図１（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。図１（ｂ）に示すように，モータ１０はビス２によりＬ形状の固定基板３に固定されている。モータ１０の固定基板３への締結方法としては、ビス締結のほかに、接着締結、スナップフィット等の圧入締結、カシメ締結等を用いることができる。１０ａはモータ１０の駆動軸である。固定基板３の下側の破線で示す部分には、モータ１０の駆動力を被駆動部（例えば、レンズ駆動機構）に伝達するためのギヤ機構が設けられている。なお、図１ではギヤ機構の詳細は図示を省略した。
【００１１】
固定基板３の一端は、ビス５によりカメラ本体４に固定されている。カメラ本体４は、図２における本体部材１０４の一部である。このように、本実施の形態では、モータ１０およびギヤ機構は、カメラ４本体に対して「片持ち梁」のように固定された固定基板３に設けられている。モータ１０を駆動すると、モータ１０の振動およびギヤ機構の振動に伴って、それらが固定されている固定基板３も振動することになる。固定基板３のように片持ち梁構造の場合、図１の矢印Ａ方向（固定基板３の板厚方向）の振動と、矢印Ｂ方向（板厚垂直方向）の振動が顕著に現われる。
【００１２】
デジタルスチルカメラで動画撮影を行う場合やビデオカメラにより撮影を行う場合には、カメラ１に設けられたマイク１１０により音声録音が行われる。しかし、録音しようとしている音源に比べてカメラ１内の振動源はマイク１１０に近いので、撮影者にとって気にならないような小さな振動音であっても、マイク１１０によって拾われ録音されてしまうことになる。そのため、振動音が実際よりも大きく録音されてしまい、再生時に振動音が耳障りになってしまうという問題があった。
【００１３】
ところで、固定基板３が振動することで疎密波が形成され、音が発生することになるが、人間の耳で音を聴いたときの音の大きさの感じ方は、音エネルギーが同じであっても音の周波数によって異なり、一般的に周波数が１ｋＨｚ〜５ｋＨｚの音が感じやすい。測定によって、振動エネルギーと音エネルギーを周波数で比較すると、ほぼ一致することがわかっている。したがって、１ｋＨｚ〜５ｋＨｚに存在する振動エネルギーは、音の原因になりやすい。また、１ｋＨｚ〜５ｋＨｚに存在する振動エネルギーは、２ｋＨｚ以下に存在する振動エネルギーに大きく依存する。なぜならば、２ｋＨｚ以下に存在する振動エネルギー（モータの回転（基本回転数）を加震源とする振動エネルギーなど）は、その整数倍成分（基本となるエネルギーが１００Ｈｚの場合は、２００Ｈｚ、４００Ｈｚ、８００Ｈｚ、１６００Ｈｚ、３２００Ｈｚ、・・・）の振動エネルギーを発生させる。そのため、２ｋＨｚ以下に振動エネルギーが存在すると、音になりやすい１ｋＨｚ〜５ｋＨｚでの振動エネルギーも増大する。すなわち、２ｋＨｚ以下に振動エネルギーが存在すると音が大きくなる。
【００１４】
固定基板３においては、振動面の面積が大きなＡ方向の振動が大きな音になりやすく、周波数２ｋＨｚ以下に発生する音エネルギーの山に対して、図４（ａ）に示すようなＡ方向のモードの振動エネルギーの山が一致していることが測定によりわかった。また、図４（ｂ）に示すようなＢ方向の振動に関しても、周波数２ｋＨｚ以下に発生する音エネルギーの山に対して、Ｂ方向のモードの振動エネルギーの山が一致していることがわかった。すなわち、このような振動モードの発生を抑制することで、固定基板３の振動に起因する音を低減することができる。
【００１５】
そこで、本実施の形態においては、固定基板３の固有振動数を大きくすることで、聞こえやすい音を発生する要因となる２ｋＨｚ以下の振動を抑えるようにした。固有振動数は材料の剛性や質量により決まり、（曲げ弾性率）／（質量）の平方根に比例している。そのため、曲げ弾性率のより大きな材料を用いたり、付加されているモータ等も含めた全体の質量をより小さくしたりすることで、周波数を大きくすることができる。
【００１６】
カメラ等においては小型化・軽量化がかなり進んでおり、モータ１０やギヤ機構のさらなる軽量化を図るのはかなり難しい。しかし、固定基板３を構成する材料の曲げ弾性率を大きくして固定基板３の固有振動数を大きくすることで、固定基板３を、モータ駆動時に図４（ａ）に示すような振動モードが２ｋＨｚ以下に存在しない片持ち梁とすることができる。そのためには、固定基板３を構成する材料の曲げ弾性率を、４０００ｋｇｆ／ｍｍ２以上とすれば良いことが分かった。
【００１７】
このような曲げ弾性率が可能な材料としては、例えば、ポリアミド系，ポリエーテルサルホン系，液晶ポリマー系，ポリフェニレンサルファイド系，エチレン・ビニルアルコール共重合体系，ポリエチレンナフタレート系，ポリイミド系，ポリブチレンテレフタレート系，ポリエーテルエーテルケトン系等の高剛性プラスチック材料がある。
【００１８】
［実施例１］
ここでは、固定基板３の材料として、曲げ弾性率６０００ｋｇ／ｍｍ２のポリアミド系材料を用いた。このような曲げ弾性率の材料を用いることにより、固定基板３のＡ方向およびＢ方向に振動する振動モードは、周波数が２ｋＨｚより大きくなった。その結果、周波数１〜５ｋＨｚ以下の音の発生を低減することができ、全体としての騒音（駆動音）も比較例に対して７ｄＢＡ低減することができた。なお、比較例における固定基板３の曲げ弾性率は６００ｋｇ／ｍ２である。
【００１９】
［実施例２］
実施例２では、固定基板３の材料として、曲げ弾性率４０００ｋｇ／ｍｍ２のポリアミド系材料を用いた。この場合も、固定基板３のＡ方向およびＢ方向に振動する振動モードは、周波数が２ｋＨｚよりも大きくなり、周波数１〜５ｋＨｚ以下の音の発生を低減することができた。全体としての騒音（駆動音）は、上述した比較例に対して５ｄＢＡ低減することができた。
【００２０】
［実施例３］
実施例３では、固定基板３の材料として、曲げ弾性率２０００ｋｇ／ｍｍ２のポリアミド系材料を用いた。この場合には、固定基板３のＡ方向およびＢ方向に振動する振動モードは、周波数が１ｋＨｚよりも大きくなった。そのため、周波数１〜５ｋＨｚ以下の音の発生を低減することができ、全体としての騒音（駆動音）は上述した比較例に対して３ｄＢＡの低減となった。
【００２１】
図５は、比較例と実施例１〜３との振動発生状況を比較して示したものであり、上述した駆動音の低減量のほかに、固有振動の有無も示した。上述した比較例（曲げ弾性率は６００ｋｇ／ｍ２）では、板厚方向の振動および板厚に垂直な方向の振動のいずれの場合にも、周波数１〜２ｋＨｚおよび周波数１ｋＨｚ以下に固有振動が存在する。
【００２２】
一方、実施例１では、板厚方向および板厚に垂直な方向のいずれの場合も周波数２ｋＨｚ以下に固有振動は存在しない。実施例２の場合には、板厚方向の振動について２ｋＨｚ以下の振動が存在しない。実施例３では、板厚方向の振動について１ｋＨｚ以下の振動が存在しない。このように、曲げ弾性率が４０００ｋｇ／ｍｍ２以上では、板厚方向の振動について２ｋＨｚ以下の振動が存在せず、４０００ｋｇ／ｍｍ２よりも小さい場合には１〜２ｋＨｚの板厚方向の振動が混じってくるようになる。また、曲げ弾性率を２０００ｋｇ／ｍｍ２以上とすることで、１ｋＨｚ以下の板厚方向の振動が存在しないようにできるので、４０００ｋｇ／ｍｍ２以上ほどではないが駆動音の低減を図ることができる。
【００２３】
上述したように、本実施の形態の駆動機構では、片持ち梁構造を成す固定基板３の材料に、曲げ弾性率２０００ｋｇ／ｍｍ２以上を有するプラスチック材を用いることで、耳に感じやすい周波数１ｋＨの振動音が発生しないようにすることが可能となり、振動音の録音等への影響を低減することができる。
【００２４】
なお、図１に示した駆動機構の場合、固定基板３をＬ字形状の片持ち梁構造としたが、図６に示すように平面状の固定基板３についても同様に適用することができる。図６において、符合６で示した部分がギヤ機構である。また、本発明の特徴を損なわない限り、本発明は上記実施の形態に何ら限定されるものではない。
【図面の簡単な説明】
【００２５】
【図１】カメラの前部カバーおよび内部構造を示す図である。
【図２】マイク１１０が設けられている部分の断面図である。
【図３】レンズ駆動機構の一例を示す図であり、（ａ）は駆動機構部分の斜視図であり、（ｂ）はＣ−Ｃ断面図である。
【図４】固定基板３の振動モードの一例を示す図であり、（ａ）は板厚方向の振動を示し、（ｂ）は板厚に垂直な方向の振動を示す。
【図５】比較例および実施例１〜３の振動発生状況を説明する図である。
【図６】平面状の固定基板３を示す図である。
【符号の説明】
【００２６】
１：カメラ、３：固定基板、４：カメラ本体、６：ギヤ機構、１０：モータ、１１０：マイク
【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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