(57)【要約】【課題】簡易な構成で可動レンズの駆動を制御できるレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】本開示におけるレンズ鏡筒１２０は、レンズ枠１２１ａに保持される可動レンズＬ３と、レンズ枠１２１ａを所定方向に移動させるガイド部材１２７と、電力が供給されている状態でレンズ枠１２１ａを移動させる駆動コイルとマグネットを有する駆動部１２２と、駆動部１２２を駆動する駆動回路１２３と、駆動回路１２３が非通電状態となった場合、駆動コイルの端子間を短絡するスイッチ回路１２５と、を備える。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レンズ枠に保持される可動レンズと、
前記レンズ枠を所定の方向に移動させるガイド部材と、
電力が供給されている状態で前記レンズ枠を移動させる駆動コイルとマグネットを有する駆動部と、
前記駆動部を駆動する駆動回路と、
前記駆動回路が非通電状態となった場合、前記駆動コイルの端子間を短絡するスイッチ回路と、を備えるレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記スイッチ回路は、発光ダイオードと、前記発光ダイオードの光を受けて発電する発電素子と、前記駆動コイルと接続されるスイッチング素子と、を有する請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記スイッチング素子は、ＭＯＳＦＥＴである請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記スイッチ回路は、リレーコイルと、前記駆動コイルと接続されるリレースイッチと、を有する請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記リレーコイルは、電磁石を構成する請求項４記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記スイッチ回路は、蓄電装置とゲート入力制御回路とを有し、
外部の電源から切り離されて前記駆動回路が非通電状態において、前記蓄電装置の電力により、前記ゲート入力制御回路を介して前記駆動回路で前記駆動コイルの端子間を短絡する請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記蓄電装置は、コンデンサである請求項６に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記ガイド部材は、ガイド軸を有し、
前記レンズ枠は、前記ガイド軸上を移動する請求項１から請求項７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
前記駆動回路が非通電状態となった場合、前記レンズ枠が移動を開始するとき、前記駆動部の前記駆動コイルは、前記レンズ枠の移動を規制する逆起電力を発生させる、請求項１から請求項８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１０】
請求項１から請求項９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒と、
前記レンズ鏡筒が搭載される撮像部本体と、を有する、撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、リニアアクチュエータを用いた駆動装置を備えるレンズ鏡筒およびそれを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、一体に形成した可動部の保持部を有する駆動装置を備えたレンズ鏡筒を開示する。
【０００３】
特許文献１のレンズ鏡筒は、被駆動体と、非磁性体材料からなる筒状体と、移動マグネットと、複数の電磁石用コイルと、センターヨークと、駆動体からなる。移動マグネットは、被駆動体に取付けられ、筒状体の外側を移動可能に構成される。電磁石用コイルは、筒状体の内側に筒状体の軸方向に並べて配置され、移動マグネットに電磁力を与える。センターヨークは、磁性体材料からなり、筒状体の中心領域に配置される。駆動体は、筒状体を変形させて、駆動する。これにより、接続配線が動かず、被駆動体や移動マグネットなどの可動部と干渉しない駆動装置を備えたレンズ鏡筒を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０―１１２９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、簡易な構成で可動レンズの駆動を制御できるレンズ鏡筒およびそれを有する撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示におけるレンズ鏡筒は、レンズ枠に保持される可動レンズと、レンズ枠を所定の方向に移動させるガイド部材と、電力が供給されている状態でレンズ枠を移動させる駆動コイルとマグネットを有する駆動部と、駆動部を駆動する駆動回路と、駆動回路が非通電状態となった場合、駆動コイルの端子間を短絡状態とするスイッチ回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示におけるレンズ鏡筒は、簡易な構成で可動レンズの駆動を制御するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１におけるデジタルカメラの構成を示す模式図
【図２】同実施の形態におけるレンズ鏡筒の構成の一例を示す模式図
【図３】同実施の形態におけるレンズ鏡筒の駆動部の構成の一例を示す模式図
【図４】同実施の形態におけるスイッチ回路を説明するための模式図
【図５】同実施の形態におけるスイッチ回路の動作を説明するためのフローチャート
【図６】実施の形態２におけるスイッチ回路の動作を説明するための模式図
【図７】同実施の形態におけるスイッチ回路の動作を説明するためのフローチャート
【図８】実施の形態３におけるスイッチ回路を説明するための模式図
【図９】同実施の形態におけるスイッチ回路の動作を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１について、図１から図４を用いて説明する。
【００１２】
［１−１．構成］
［１−１−１．撮像装置］
まず、レンズ鏡筒１２０を備える撮像装置の構成について、図１を用いて説明する。
【００１３】
図１は、実施の形態１にかかるレンズ鏡筒１２０を備える撮像装置の構成を示す模式図である。なお、以下では、撮像装置として、交換レンズ式のデジタルカメラ１００を例に、説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１００は、主に、撮像部本体を構成するカメラ本体１１０と、カメラ本体１１０に取り外し可能に装着されるレンズ鏡筒１２０を備える。
【００１５】
＜カメラ本体＞
カメラ本体１１０は、撮像素子１１１、本体制御部１１２、電源１１３、ボディマウント１１４、電源スイッチ１１５を有する。撮像素子１１１は、光学系Ｌにより形成された被写体像を記録する。本体制御部１１２は、ボディマウント１１４と、レンズマウント１２６を介して、レンズ制御部１２４と接続される。ボディマウント１１４は、電気接点を有し、レンズ鏡筒１２０のレンズマウント１２６と接続される。電源スイッチ１１５は、カメラ本体１１０の電源のＯＮ、ＯＦＦを切り替える操作部を構成する。
【００１６】
＜レンズ鏡筒＞
レンズ鏡筒１２０は、光学系Ｌ、可動部の一例であるフォーカスレンズユニット１２１、駆動部の一例であるフォーカスアクチュエータ１２２、駆動回路１２３、レンズ制御部１２４、スイッチ回路１２５、レンズマウント１２６などを有する。
【００１７】
光学系Ｌは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、可動レンズの一例であるフォーカスレンズＬ３、第４レンズＬ４から構成される。フォーカスレンズユニット１２１は、フォーカスレンズＬ３とガイド部材１２７とからなる。フォーカスアクチュエータ１２２は、駆動コイル、マグネット、ヨークなどを備える。フォーカスアクチュエータ１２２は、可動レンズを構成するフォーカスレンズＬ３を移動させる駆動部の一例である。駆動回路１２３は、フォーカスアクチュエータ１２２を駆動する回路の一例である。レンズ制御部１２４は、駆動回路１２３の動作を制御して、フォーカスアクチュエータ１２２を駆動する。スイッチ回路１２５は、レンズ鏡筒１２０への電力の供給状態に応じて、駆動回路１２３とフォーカスアクチュエータ１２２の接続状態（開放または短絡）を切り替える。
【００１８】
なお、レンズ制御部１２４は、レンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０に接続され、電源スイッチ１１５がＯＮ状態の場合に限り、電源１１３から電力の供給を受ける。また、駆動回路１２３およびスイッチ回路１２５は、カメラ本体１１０の電源１１３からレンズマウント１２６を介して、電力が供給される。
【００１９】
以上のように、レンズ鏡筒１２０が構成され、以下に示すように動作する。
【００２０】
まず、レンズ鏡筒１２０にカメラ本体１１０の電源１１３から電力が供給されると、レンズ制御部１２４はフォーカスレンズＬ３を支持するレンズ枠１２１ａの位置を監視する。レンズ制御部１２４は、検知した位置情報に基づいて、駆動回路１２３にフォーカスレンズＬ３の移動に関する制御信号を送る。駆動回路１２３は、カメラ本体１１０の本体制御部１１２と、レンズ制御部１２４から受信した制御信号に基づいて、フォーカスアクチュエータ１２２を駆動する。これにより、フォーカスレンズＬ３が移動して、フォーカス動作が実行される。
【００２１】
このとき、レンズ鏡筒１２０への電力の供給がなくなった場合、スイッチ回路１２５は、駆動回路１２３とフォーカスアクチュエータ１２２の接続状態を、短絡状態に切り替える。なお、接続状態の切り替えに関する詳細な説明は後述する。
【００２２】
以上のように、レンズ鏡筒１２０が動作する。
【００２３】
つぎに、フォーカスレンズユニット１２１とフォーカスアクチュエータ１２２の構成について、図２および図３を用いて説明する。
【００２４】
図２は、本開示のレンズ鏡筒１２０における、フォーカスレンズユニット１２１とフォーカスアクチュエータ１２２周辺の構成の一例を示す模式図である。図３は、駆動部を構成するフォーカスレンズユニット１２１とフォーカスアクチュエータ１２２の具体的な構成の一例を示す模式図である。
【００２５】
図２および図３に示すように、フォーカスレンズユニット１２１は、ガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って、レンズ鏡筒１２０の光軸ＡＺ方向にのみ、例えば摺動しながら移動する。フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａは、可動レンズを構成するフォーカスレンズＬ３のレンズ枠１２１ａに固定して配置される。フォーカスアクチュエータ１２２は、駆動コイル１２２ａと、マグネット１２２ｂおよびヨーク１２２ｃからなる磁気回路から構成される。そして、駆動コイル１２２ａと所定の空隙を有して、フォーカスアクチュエータ１２２のマグネット１２２ｂおよびヨーク１２２ｃはレンズ鏡筒１２０に固定される。このとき、マグネット１２２ｂは、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに通電させる方向と直交する方向に磁束が発生するように配置される。これにより、駆動コイル１２２ａはローレンツ力を受けて、ガイド軸１２７ａに沿って移動する。その結果、駆動コイル１２２ａに固定されるフォーカスレンズＬ３を光軸ＡＺ方向に移動させることができる。
【００２６】
通常、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されない非通電状態の場合、フォーカスアクチュエータ１２２に電力が供給されない。このとき、駆動コイル１２２ａの端子が開放されていると、駆動コイル１２２ａにはローレンツ力が発生しない。そのため、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりすると、フォーカスレンズＬ３はガイド軸１２７ａを自由に、例えば摺動しながら移動する。これにより、フォーカスレンズＬ３は、図３に示すガイド部材１２７のメカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１に衝突し、衝突音が発生する。この衝突音は、ユーザに違和感を生じさせる。また、レンズ枠１２１ａが大型化により重たくなると、衝突音はさらに大きくなる。
【００２７】
そこで、本開示では、レンズ鏡筒１２０の駆動回路１２３への電力供給が停止した時に、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡するように制御する。この状態で、フォーカスレンズＬ３が移動すると、駆動コイル１２２ａに、移動方向への動きを妨げる向きに電流が流れる。つまり、駆動コイル１２２ａに逆起電力が発生し、フォーカスレンズＬ３の動きを抑制する。これにより、レンズ鏡筒１２０内のフォーカスレンズＬ３の移動が妨げられる。その結果、非通電時における衝突音の発生を、未然に抑制できる。
【００２８】
［１−１−２．スイッチ回路］
まず、上述したレンズ鏡筒１２０のスイッチ回路１２５について、図４を用いて説明する。なお、本実施の形態では、スイッチ回路１２５の一例として、光ＭＯＳＦＥＴ１３３の構成について、具体的に説明する。
【００２９】
図４は、同実施の形態に係るスイッチ回路を説明する構成図である。
【００３０】
図４に示すように、本実施の形態のスイッチ回路１２５を構成する光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、発光ダイオード１３４と、発電素子１３５、スイッチング素子を構成する２つのデプレッション型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１３６などを備える。
【００３１】
光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、駆動回路１２３と並列にフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに接続される。
【００３２】
駆動回路１２３は、カメラ本体１１０から電力が供給されている状態において、レンズ制御部１２４の制御信号に基づいて、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに印加する電圧を制御する。このとき、光ＭＯＳＦＥＴ１３３の発光ダイオード１３４は、供給される電力により発光する。そして、発電素子１３５を構成する発電素子を構成するフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ  ｄｉｏｄｅ）は、光を受光して電圧を発生する。これにより、２つのＭＯＳＦＥＴ１３６のゲートＧの電圧が、負方向に増加して、ＭＯＳＦＥＴ１３６のドレインＤとソースＳが遮断（ＯＦＦ）される。そのため、光ＭＯＳＦＥＴ１３３とフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａとの接続が、開放状態となる。その結果、光ＭＯＳＦＥＴ１３３には電流が流れず、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａは、駆動回路１２３により駆動される。
【００３３】
反対に、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されていない場合、光ＭＯＳＦＥＴ１３３の２つのＭＯＳＦＥＴ１３６がＯＮする。そのため、光ＭＯＳＦＥＴ１３３とフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａとが、接続される。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が、接続された光ＭＯＳＦＥＴ１３３により短絡される。すなわち、光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されていない状態では、内部で閉じた系を構成する。そして、光ＭＯＳＦＥＴ１３３とフォーカスアクチュエータ１２２とが遮断され、電流が流れなくなる。一方、レンズ鏡筒１２０への電力が供給されなくなる状態では、光ＭＯＳＦＥＴ１３３とフォーカスアクチュエータ１２２とが接続されて、短絡状態となる。つまり、光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、いわゆるｂ接点のリレー構造を構成する。
【００３４】
［１−２．動作］
以上のように構成された撮像装置であるデジタルカメラ１００の動作について、以下に説明する。
【００３５】
デジタルカメラ１００は、レンズ鏡筒１２０内の可動レンズを構成するフォーカスレンズＬ３を移動させて、撮像素子１１１にフォーカシングされた被写体像を記録する。
【００３６】
通常、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されない状態では、フォーカスレンズＬ３がガイド軸１２７ａに沿って自由に移動し、メカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１などに衝突する。
【００３７】
そこで、電力が供給されないＯＦＦ時の動作について、詳細に説明する。
【００３８】
具体的には、図４を参照しながら図５を用いて、レンズ鏡筒１２０への電力供給がなくなった際の、スイッチ回路１２５の一例である光ＭＯＳＦＥＴ１３３の動作を説明する。
【００３９】
図５は、同実施の形態のスイッチ回路１２５である光ＭＯＳＦＥＴ１３３の電力供給がＯＦＦ時の動作を説明するフローチャートである。
【００４０】
ここで、電力供給がＯＦＦ時とは、例えばレンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０から取り外され、駆動回路１２３などへの電力供給がＯＦＦになる状態である。
【００４１】
この場合、図５に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）１３４への電力供給が止まり、発光ダイオード１３４が消灯する（ステップＳ１０１）。これにより、例えばフォトダイオードなどからなる発電素子１３５の充電が停止する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
そして、２つのＭＯＳＦＥＴ１３６のゲートＧとソースＳ間の電圧が下がり、ドレインＤとソースＳが導通する（ステップＳ１０３）。これにより、光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間と接続され、短絡する（ステップＳ１０４）。このとき、レンズ鏡筒１２０の姿勢などにより、例えば自重で、フォーカスレンズＬ３がガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って移動しようとすると、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電圧（逆起電力）が発生する。逆起電力は、駆動コイル１２２ａの移動を妨げる方向に力を発生させる。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。
【００４３】
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態のデジタルカメラ１００は、駆動回路１２３への電力供給が停止した場合、光ＭＯＳＦＥＴ１３３が導通して、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡する。これにより、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりしても、フォーカスレンズＬ３の移動を抑制できる。そのため、フォーカスレンズＬ３と、メカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１との衝突が抑制され、衝突音の発生が防止される。その結果、衝突音によりユーザが感じる違和感を、未然に防止できる。
【００４４】
また、本実施の形態の構成は、フォーカスレンズＬ３を駆動するフォーカスアクチュエータ１２２に駆動コイル１２２ａを用いている。そのため、スイッチ回路１２５を構成する光ＭＯＳＦＥＴ１３３の追加のみで実現できる。つまり、衝突音を抑制するための弾性部材や、レンズ枠１２１ａの動きを制限する機構を、別途、設ける必要ない。その結果、レンズ鏡筒１２０の大型化を抑制できる。
【００４５】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について、図６および図７を用いて説明する。なお、以下でも、実施の形態１と同様に、撮像装置として、交換レンズ式のデジタルカメラ１００を例に、説明する。
【００４６】
［２−１．構成］
実施の形態２のデジタルカメラ１００は、スイッチ回路１２５として、図６に示すリレー回路１３７を用いた点で、実施の形態１とは異なる。なお、上記以外のデジタルカメラ１００の全体構成は、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図６は、スイッチ回路１２５の具体例として、リレー回路１３７の構成を示し、電力が供給されていない状態を示している。
【００４８】
図６に示すように、本実施の形態のリレー回路１３７は、鉄芯（図示せず）を有するリレーコイル１３８と、ばねを有する、一対のリレースイッチ１３９ａとリレースイッチ１３９ｂなどから構成される。電力供給がない場合、ばねの作用により、リレースイッチ１３９ａはオープン状態に、一対のリレースイッチ１３９ｂはクローズ状態に維持されている。
【００４９】
駆動回路１２３は、カメラ本体１１０から電力が供給されている状態において、駆動部を構成するフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電力を供給し制御する。このとき、駆動回路１２３とフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａは、直列にリレースイッチ１３９ａと接続される。一方、駆動コイル１２２ａとリレースイッチ１３９ｂとは、開放状態で、並列に接続される。
【００５０】
つまり、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されている状態においては、カメラ本体１１０からリレーコイル１３８に電圧が供給される。これにより、リレーコイル１３８の内側に配置されている鉄芯が磁石化する、いわゆる電磁石を構成する。その結果、磁石化した鉄芯の磁力により、ばねの弾性力に逆らって、ａ接点を構成するリレースイッチ１３９ａは閉じ、ｂ接点を構成するリレースイッチ１３９ｂは開いた状態となる。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間は、駆動回路１２３と接続される。その結果、リレー回路１３７のリレースイッチ１３９ｂ側には、電流は流れない。
【００５１】
［２−２．動作］
以上のように構成された実施の形態２のリレー回路１３７において、駆動回路１２３への電力供給がＯＦＦ時における動作について、図６を参照しながら図７を用いて説明する。
【００５２】
図７に、レンズ鏡筒１２０への電力供給が止まった時の、リレー回路１３７の動作のフローチャートを示す。
【００５３】
なお、実施の形態１と同様に、電力供給がＯＦＦ時とは、例えばカメラ本体１１０の電源がＯＦＦになったり、レンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０から取り外されたりして、レンズ鏡筒１２０の電力供給が止まる状態である。
【００５４】
この場合、図７に示すように、リレーコイル１３８の電源がＯＦＦし、供給される電流が止まる（ステップＳ２０１）。これにより、リレーコイル１３８の電磁石により発生する磁力が、なくなる。そのため、図６に示すように、ばねの弾性力により、リレースイッチ１３９ａはオープンし、リレースイッチ１３９ｂはクローズとなる（ステップＳ２０２）。つまり、リレースイッチが切り替えられる。具体的には、リレースイッチ１３９ａと駆動コイル１２２ａとの接続が開放され、リレースイッチ１３９ｂと駆動コイル１２２ａが接続される。
【００５５】
そして、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が、リレースイッチ１３９ｂにより短絡される（ステップＳ２０３）。このとき、レンズ鏡筒１２０の姿勢などにより、例えば自重で、フォーカスレンズＬ３がガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って移動しようとすると、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電圧（逆起電力）が発生する。逆起電力は、駆動コイル１２２ａの移動を妨げる方向に力を発生させる。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。
【００５６】
［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、駆動回路１２３への電力供給が停止した場合、スイッチ回路１２５を構成するリレー回路１３７のリレースイッチ１３９ｂを閉じる。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が短絡される。このとき、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりした場合、駆動コイル１２２ａが移動すると逆起電力が発生する。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。そのため、フォーカスレンズＬ３と、ガイド部材１２７のメカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１との衝突音の発生が防止される。その結果、衝突音によりユーザが感じる違和感を、未然に防止できる。
【００５７】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３について、図８および図９を用いて説明する。なお、以下でも、上記各実施の形態と同様に、撮像装置として、交換レンズ式のデジタルカメラ１００を例に、説明する。
【００５８】
［３−１．構成］
実施の形態３のデジタルカメラ１００は、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡するスイッチ回路１２５の構成が、上記実施の形態とは異なる。また、上記実施の形態では、駆動回路１２３の具体的な構成を示していないが、実施の形態３の駆動回路１２３は、例えばＨブリッジ回路で構成された例で説明する。なお、上記以外のデジタルカメラ１００の全体構成は、上記実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図８は、実施の形態３におけるスイッチ回路１２５の構成を示す模式図である。
【００６０】
図８に示すように、本実施の形態のスイッチ回路１２５は、蓄電装置を構成するコンデンサ１４２と、ゲート入力制御回路１４３などから構成される。
【００６１】
コンデンサ１４２は、カメラ本体１１０からレンズ鏡筒１２０に電力が供給されている間に蓄電する。ゲート入力制御回路１４３は、駆動回路１２３に電力が供給されない状態において、駆動回路１２３であるＨブリッジ回路のスイッチング素子を構成する４つのＭＯＳＦＥＴ１２３ａ〜ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのゲートＧの入力を制御する。
【００６２】
駆動回路１２３は、駆動回路１２３に電力が供給されている状態において、駆動部を構成するフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａを、以下に示すように制御する。
【００６３】
なお、駆動回路１２３を構成するＨブリッジ回路は、直列に接続したＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａとＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃと、直列に接続したＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂとＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄとを並列に接続して構成される。
【００６４】
カメラ本体１１０の電源１１３からレンズ鏡筒１２０に電力が供給され、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの制御が実行されている状態の場合、駆動回路１２３は、つぎのように動作する。
【００６５】
まず、Ｈブリッジ回路は、スイッチ回路１２５のゲート入力制御回路１４３からＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａのゲートＧにＬＯＷの電圧、Ｎ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのゲートＧにＨＩＧＨの電圧が入力された場合、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのドレインＤとソースＳの間の抵抗値が小さくなる。これにより、電源１１３、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａ、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄを介して電流が流れる。その結果、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａを制御して、例えば所定の方向に、フォーカスレンズＬ３を移動させることができる。
【００６６】
また、ゲート入力制御回路１４３からＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂのゲートＧにＬＯＷの電圧、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃのゲートＧにＨＩＧＨの電圧が入力された場合、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃのドレインＤとソースＳの間の抵抗値が小さくなる。これにより、電源１１３、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂ、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃを介して、上記電流と逆方向の電流が流れる。その結果、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａを制御して、例えば上記と反対の方向に、フォーカスレンズＬ３を移動させることができる。
【００６７】
［３−２．動作］
以上のように構成された実施の形態３の駆動回路１２３への電力の供給がない状態における、スイッチ回路１２５の動作について、図８を参照しながら図９を用いて説明する。
【００６８】
図９は、駆動回路１２３への電力供給が停止した時のスイッチ回路１２５の動作を説明するフローチャートである。
【００６９】
なお、実施の形態１と同様に、電力供給がＯＦＦ時とは、例えばカメラ本体１１０の電源がＯＦＦになったり、レンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０から取り外されたりして、レンズ鏡筒１２０の電力供給が止まる状態である。
【００７０】
この場合、図９に示すように、レンズ鏡筒１２０への電力供給が停止すると、コンデンサ１４２の充電が停止する（ステップＳ３０１）。これにより、コンデンサ１４２に蓄えられた電力が、駆動回路１２３に供給される（ステップＳ３０２）。
【００７１】
このとき、スイッチ回路１２５のゲート入力制御回路１４３は、例えば電源１１３から供給される電圧の低下を検知して、駆動回路１２３の制御動作を切り替える。なお、ゲート入力制御回路１４３とは異なる、例えば停電時切替回路をさらに設けてもよい。この場合、停電時切替回路は、レンズ鏡筒１２０への電力供給の停止を検知すると、コンデンサ１４２に蓄えられた電力の供給に切り替えて、駆動回路１２３に供給する構成としてもよい。
【００７２】
これにより、ゲート入力制御回路１４３は、電源１１３に接続された場合と異なり、駆動回路１２３のＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂのゲートＧにＬＯＷの電圧を入力する。同時に、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのゲートＧにＨＩＧＨの電圧を入力する。つまり、ゲート入力制御回路１４３は、駆動回路１２３のＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂがＯＦＦ、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄがＯＮとなるようにゲートＧへの入力を制御する（ステップＳ３０３）。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が、図８の点線矢印で示すように、短絡状態になる（ステップＳ３０４）。
【００７３】
このとき、上記短絡状態において、レンズ鏡筒１２０の姿勢などにより、例えば自重で、フォーカスレンズＬ３がガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って移動しようとする場合、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電圧（逆起電力）が発生する。逆起電力は、駆動コイル１２２ａの移動を妨げる方向に力を発生させる。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。
【００７４】
［３−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、駆動回路１２３への電力供給が停止した場合、充電されたコンデンサ１４２から駆動回路１２３に電力を供給する。そして、スイッチ回路１２５のゲート入力制御回路１４３は、駆動回路１２３を制御して、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡する。このとき、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりした場合、駆動コイル１２２ａが移動すると逆起電力が発生する。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。そのため、フォーカスレンズＬ３と、ガイド部材１２７のメカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１との衝突音の発生が防止される。その結果、衝突音によりユーザが感じる違和感を、未然に防止できる。
【００７５】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１〜３で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００７６】
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本開示は、デジタルスチルカメラ、ムービー、カメラ機能付き携帯電話機、スマートフォンなどに、適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１００    デジタルカメラ（撮像装置）
１１０    カメラ本体
１１１    撮像素子
１１２    本体制御部
１１３    電源
１１４    ボディマウント
１１５    電源スイッチ
１２０    レンズ鏡筒
１２１    フォーカスレンズユニット
１２１ａ    レンズ枠
１２２    フォーカスアクチュエータ（駆動部）
１２２ａ    駆動コイル
１２２ｂ    マグネット
１２２ｃ    ヨーク
１２３    駆動回路
１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１３６    ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
１２４    レンズ制御部
１２５    スイッチ回路
１２６    レンズマウント
１２７    ガイド部材
１２７ａ    ガイド軸
１３０    メカニカル端
１３１    他のレンズ枠
１３３    光ＭＯＳＦＥＴ
１３４    発光ダイオード
１３５    発電素子
１３７    リレー回路
１３８    リレーコイル（電磁石）
１３９ａ，１３９ｂ    リレースイッチ
１４２    コンデンサ（蓄電装置）
１４３    ゲート入力制御回路
ＡＺ    光軸
Ｌ    光学系
Ｌ１    第１レンズ
Ｌ２    第２レンズ
Ｌ３    フォーカスレンズ（可動レンズ）
Ｌ４    第４レンズ
【図１】
2016180977.tif 000003
【図２】
2016180977.tif 000004
【図３】
2016180977.tif 000005
【図４】
2016180977.tif 000006
【図５】
2016180977.tif 000007
【図６】
2016180977.tif 000008
【図７】
2016180977.tif 000009
【図８】
2016180977.tif 000010
【図９】
2016180977.tif 000011
【手続補正書】
【提出日】平成28年2月26日(2016.2.26)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本開示は、リニアアクチュエータを用いた駆動装置を備えるレンズ鏡筒およびそれを備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
特許文献１は、一体に形成した可動部の保持部を有する駆動装置を備えたレンズ鏡筒を開示する。
【０００３】
特許文献１のレンズ鏡筒は、被駆動体と、非磁性体材料からなる筒状体と、移動マグネットと、複数の電磁石用コイルと、センターヨークと、駆動体からなる。移動マグネットは、被駆動体に取付けられ、筒状体の外側を移動可能に構成される。電磁石用コイルは、筒状体の内側に筒状体の軸方向に並べて配置され、移動マグネットに電磁力を与える。センターヨークは、磁性体材料からなり、筒状体の中心領域に配置される。駆動体は、筒状体を変形させて、駆動する。これにより、接続配線が動かず、被駆動体や移動マグネットなどの可動部と干渉しない駆動装置を備えたレンズ鏡筒を得ることができる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０―１１２９７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本開示は、簡易な構成で可動レンズの駆動を制御できるレンズ鏡筒およびそれを有する撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本開示におけるレンズ鏡筒は、レンズ枠に保持される可動レンズと、レンズ枠を所定の方向に移動させるガイド部材と、電力が供給されている状態でレンズ枠を移動させる駆動コイルとマグネットを有する駆動部と、駆動部を駆動する駆動回路と、駆動回路が非通電状態となった場合、駆動コイルの端子間を短絡状態とするスイッチ回路と、を備える。
【発明の効果】
【０００７】
本開示におけるレンズ鏡筒は、簡易な構成で可動レンズの駆動を制御するのに有効である。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】実施の形態１におけるデジタルカメラの構成を示す模式図
【図２】同実施の形態におけるレンズ鏡筒の構成の一例を示す模式図
【図３】同実施の形態におけるレンズ鏡筒の駆動部の構成の一例を示す模式図
【図４】同実施の形態におけるスイッチ回路を説明するための模式図
【図５】同実施の形態におけるスイッチ回路の動作を説明するためのフローチャート
【図６】実施の形態２におけるスイッチ回路の動作を説明するための模式図
【図７】同実施の形態におけるスイッチ回路の動作を説明するためのフローチャート
【図８】実施の形態３におけるスイッチ回路を説明するための模式図
【図９】同実施の形態におけるスイッチ回路の動作を説明するためのフローチャート
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、図面を参照しながら、実施の形態を詳細に説明する。但し、必要以上に詳細な説明は省略する場合がある。例えば、既によく知られた事項の詳細説明や実質的に同一の構成に対する重複説明を省略する場合がある。これは、以下の説明が不必要に冗長になるのを避け、当業者の理解を容易にするためである。
【００１０】
なお、添付図面および以下の説明は、当業者が本開示を十分に理解するために、提供されるのであって、これらにより特許請求の範囲に記載の主題を限定することは意図されていない。
【００１１】
（実施の形態１）
以下、実施の形態１について、図１から図４を用いて説明する。
【００１２】
［１−１．構成］
［１−１−１．撮像装置］
まず、レンズ鏡筒１２０を備える撮像装置の構成について、図１を用いて説明する。
【００１３】
図１は、実施の形態１にかかるレンズ鏡筒１２０を備える撮像装置の構成を示す模式図である。なお、以下では、撮像装置として、交換レンズ式のデジタルカメラ１００を例に、説明する。
【００１４】
図１に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１００は、主に、撮像部本体を構成するカメラ本体１１０と、カメラ本体１１０に取り外し可能に装着されるレンズ鏡筒１２０を備える。
【００１５】
＜カメラ本体＞
カメラ本体１１０は、撮像素子１１１、本体制御部１１２、電源１１３、ボディマウント１１４、電源スイッチ１１５を有する。撮像素子１１１は、光学系Ｌにより形成された被写体像を取得する。本体制御部１１２は、ボディマウント１１４と、レンズマウント１２６を介して、レンズ制御部１２４と接続される。ボディマウント１１４は、電気接点を有し、レンズ鏡筒１２０のレンズマウント１２６と接続される。電源スイッチ１１５は、カメラ本体１１０の電源のＯＮ、ＯＦＦを切り替える操作部を構成する。
【００１６】
＜レンズ鏡筒＞
レンズ鏡筒１２０は、光学系Ｌ、可動部の一例であるフォーカスレンズユニット１２１、駆動部の一例であるフォーカスアクチュエータ１２２、駆動回路１２３、レンズ制御部１２４、スイッチ回路１２５、レンズマウント１２６などを有する。
【００１７】
光学系Ｌは、第１レンズＬ１、第２レンズＬ２、可動レンズの一例であるフォーカスレンズＬ３、第４レンズＬ４から構成される。フォーカスレンズユニット１２１は、フォーカスレンズＬ３とガイド部材１２７とからなる。フォーカスアクチュエータ１２２は、駆動コイル、マグネット、ヨークなどを備える。フォーカスアクチュエータ１２２は、可動レンズを構成するフォーカスレンズＬ３を移動させる駆動部の一例である。駆動回路１２３は、フォーカスアクチュエータ１２２を駆動する回路の一例である。レンズ制御部１２４は、駆動回路１２３の動作を制御して、フォーカスアクチュエータ１２２を駆動する。スイッチ回路１２５は、レンズ鏡筒１２０への電力の供給状態に応じて、駆動回路１２３とフォーカスアクチュエータ１２２の接続状態（開放または短絡）を切り替える。
【００１８】
なお、レンズ制御部１２４は、レンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０に接続され、電源スイッチ１１５がＯＮ状態の場合に限り、電源１１３から電力の供給を受ける。また、駆動回路１２３およびスイッチ回路１２５は、カメラ本体１１０の電源１１３からレンズマウント１２６を介して、電力が供給される。
【００１９】
以上のように、レンズ鏡筒１２０が構成され、以下に示すように動作する。
【００２０】
まず、レンズ鏡筒１２０にカメラ本体１１０の電源１１３から電力が供給されると、レンズ制御部１２４はフォーカスレンズＬ３を支持するレンズ枠１２１ａの位置を監視する。レンズ制御部１２４は、検知した位置情報に基づいて、駆動回路１２３にフォーカスレンズＬ３の移動に関する制御信号を送る。駆動回路１２３は、カメラ本体１１０の本体制御部１１２と、レンズ制御部１２４から受信した制御信号に基づいて、フォーカスアクチュエータ１２２を駆動する。これにより、フォーカスレンズＬ３が移動して、フォーカス動作が実行される。
【００２１】
このとき、レンズ鏡筒１２０への電力の供給がなくなった場合、スイッチ回路１２５は、駆動回路１２３とフォーカスアクチュエータ１２２の接続状態を、短絡状態に切り替える。なお、接続状態の切り替えに関する詳細な説明は後述する。
【００２２】
以上のように、レンズ鏡筒１２０が動作する。
【００２３】
つぎに、フォーカスレンズユニット１２１とフォーカスアクチュエータ１２２の構成について、図２および図３を用いて説明する。
【００２４】
図２は、本開示のレンズ鏡筒１２０における、フォーカスレンズユニット１２１とフォーカスアクチュエータ１２２周辺の構成の一例を示す模式図である。図３は、駆動部を構成するフォーカスレンズユニット１２１とフォーカスアクチュエータ１２２の具体的な構成の一例を示す模式図である。
【００２５】
図２および図３に示すように、フォーカスレンズユニット１２１は、ガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って、レンズ鏡筒１２０の光軸ＡＺ方向にのみ、例えば摺動しながら移動する。フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａは、可動レンズを構成するフォーカスレンズＬ３のレンズ枠１２１ａに固定して配置される。フォーカスアクチュエータ１２２は、駆動コイル１２２ａと、マグネット１２２ｂおよびヨーク１２２ｃからなる磁気回路から構成される。そして、駆動コイル１２２ａと所定の空隙を有して、フォーカスアクチュエータ１２２のマグネット１２２ｂおよびヨーク１２２ｃはレンズ鏡筒１２０に固定される。このとき、マグネット１２２ｂは、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに通電させる方向と直交する方向に磁束が発生するように配置される。これにより、駆動コイル１２２ａはローレンツ力を受けて、ガイド軸１２７ａに沿って移動する。その結果、駆動コイル１２２ａに固定されるフォーカスレンズＬ３を光軸ＡＺ方向に移動させることができる。
【００２６】
通常、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されない非通電状態の場合、フォーカスアクチュエータ１２２に電力が供給されない。このとき、駆動コイル１２２ａの端子が開放されていると、駆動コイル１２２ａにはローレンツ力が発生しない。そのため、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりすると、フォーカスレンズＬ３はガイド軸１２７ａを自由に、例えば摺動しながら移動する。これにより、フォーカスレンズＬ３は、図３に示すガイド部材１２７のメカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１に衝突し、衝突音が発生する。この衝突音は、ユーザに違和感を生じさせる。また、レンズ枠１２１ａが大型化により重たくなると、衝突音はさらに大きくなる。
【００２７】
そこで、本開示では、レンズ鏡筒１２０の駆動回路１２３への電力供給が停止した時に、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡するように制御する。この状態で、フォーカスレンズＬ３が移動すると、駆動コイル１２２ａに、移動方向への動きを妨げる向きに電流が流れる。つまり、駆動コイル１２２ａに逆起電力が発生し、フォーカスレンズＬ３の動きを抑制する。これにより、レンズ鏡筒１２０内のフォーカスレンズＬ３の移動が妨げられる。その結果、非通電時における衝突音の発生を、未然に抑制できる。
【００２８】
［１−１−２．スイッチ回路］
まず、上述したレンズ鏡筒１２０のスイッチ回路１２５について、図４を用いて説明する。なお、本実施の形態では、スイッチ回路１２５の一例として、光ＭＯＳＦＥＴ１３３の構成について、具体的に説明する。
【００２９】
図４は、同実施の形態に係るスイッチ回路を説明する構成図である。
【００３０】
図４に示すように、本実施の形態のスイッチ回路１２５を構成する光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、発光ダイオード１３４と、発電素子１３５、スイッチング素子を構成する２つのデプレッション型のＭＯＳＦＥＴ（Ｍｅｔａｌ  Ｏｘｉｄｅ  Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ  Ｆｉｅｌｄ  Ｅｆｆｅｃｔ  Ｔｒａｎｓｉｓｔｏｒ）１３６などを備える。
【００３１】
光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、駆動回路１２３と並列にフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに接続される。
【００３２】
駆動回路１２３は、カメラ本体１１０から電力が供給されている状態において、レンズ制御部１２４の制御信号に基づいて、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに印加する電圧を制御する。このとき、光ＭＯＳＦＥＴ１３３の発光ダイオード１３４は、供給される電力により発光する。そして、発電素子１３５を構成するフォトダイオード（Ｐｈｏｔｏ  ｄｉｏｄｅ）は、光を受光して電圧を発生する。これにより、２つのＭＯＳＦＥＴ１３６のゲートＧの電圧が、負方向に増加して、ＭＯＳＦＥＴ１３６のドレインＤとソースＳが遮断（ＯＦＦ）される。そのため、光ＭＯＳＦＥＴ１３３とフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａとの接続が、開放状態となる。その結果、光ＭＯＳＦＥＴ１３３には電流が流れず、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａは、駆動回路１２３により駆動される。
【００３３】
反対に、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されていない場合、光ＭＯＳＦＥＴ１３３の２つのＭＯＳＦＥＴ１３６がＯＮする。そのため、光ＭＯＳＦＥＴ１３３とフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａとが、接続される。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が、接続された光ＭＯＳＦＥＴ１３３により短絡される。
すなわち、光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されている状態では、フォーカスアクチュエータ１２２と遮断され、電流が流れなくなる。一方、レンズ鏡筒１２０への電力が供給されなくなる状態では、光ＭＯＳＦＥＴ１３３とフォーカスアクチュエータ１２２とが接続されて、短絡状態となる。つまり、光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、いわゆるｂ接点のリレー構造を構成する。
【００３４】
［１−２．動作］
以上のように構成された撮像装置であるデジタルカメラ１００の動作について、以下に説明する。
【００３５】
デジタルカメラ１００は、レンズ鏡筒１２０内の可動レンズを構成するフォーカスレンズＬ３を移動させて、撮像素子１１１により取得されフォーカシングされた被写体像を記録する。
【００３６】
通常、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されない状態では、フォーカスレンズＬ３がガイド軸１２７ａに沿って自由に移動し、メカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１などに衝突する。
【００３７】
そこで、電力が供給されないＯＦＦ時の動作について、詳細に説明する。
【００３８】
具体的には、図４を参照しながら図５を用いて、レンズ鏡筒１２０への電力供給がなくなった際の、スイッチ回路１２５の一例である光ＭＯＳＦＥＴ１３３の動作を説明する。
【００３９】
図５は、同実施の形態のスイッチ回路１２５である光ＭＯＳＦＥＴ１３３の電力供給がＯＦＦ時の動作を説明するフローチャートである。
【００４０】
ここで、電力供給がＯＦＦ時とは、例えばレンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０から取り外され、駆動回路１２３などへの電力供給がＯＦＦになる状態である。
【００４１】
この場合、図５に示すように、発光ダイオード（ＬＥＤ：Ｌｉｇｈｔ  Ｅｍｉｔｔｉｎｇ  Ｄｉｏｄｅ）１３４への電力供給が止まり、発光ダイオード１３４が消灯する（ステップＳ１０１）。これにより、例えばフォトダイオードなどからなる発電素子１３５の充電が停止する（ステップＳ１０２）。
【００４２】
そして、２つのＭＯＳＦＥＴ１３６のゲートＧとソースＳ間の電圧が下がり、ドレインＤとソースＳが導通する（ステップＳ１０３）。これにより、光ＭＯＳＦＥＴ１３３は、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間と接続され、短絡する（ステップＳ１０４）。このとき、レンズ鏡筒１２０の姿勢などにより、例えば自重で、フォーカスレンズＬ３がガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って移動しようとすると、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電圧（逆起電力）が発生する。逆起電力は、駆動コイル１２２ａの移動を妨げる方向に力を発生させる。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。
【００４３】
［１−３．効果等］
以上のように、本実施の形態のデジタルカメラ１００は、駆動回路１２３への電力供給が停止した場合、光ＭＯＳＦＥＴ１３３が導通して、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡する。これにより、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりしても、フォーカスレンズＬ３の移動を抑制できる。そのため、フォーカスレンズＬ３と、メカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１との衝突が抑制され、衝突音の発生が防止される。その結果、衝突音によりユーザが感じる違和感を、未然に防止できる。
【００４４】
また、本実施の形態の構成は、フォーカスレンズＬ３を駆動するフォーカスアクチュエータ１２２に駆動コイル１２２ａを用いている。そのため、スイッチ回路１２５を構成する光ＭＯＳＦＥＴ１３３の追加のみで実現できる。つまり、衝突音を抑制するための弾性部材や、レンズ枠１２１ａの動きを制限する機構を、別途、設ける必要ない。その結果、レンズ鏡筒１２０の大型化を抑制できる。
【００４５】
（実施の形態２）
以下、実施の形態２について、図６および図７を用いて説明する。なお、以下でも、実施の形態１と同様に、撮像装置として、交換レンズ式のデジタルカメラ１００を例に、説明する。
【００４６】
［２−１．構成］
実施の形態２のデジタルカメラ１００は、スイッチ回路１２５として、図６に示すリレー回路１３７を用いた点で、実施の形態１とは異なる。なお、上記以外のデジタルカメラ１００の全体構成は、実施の形態１と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００４７】
図６は、スイッチ回路１２５の具体例として、リレー回路１３７の構成を示し、電力が供給されていない状態を示している。
【００４８】
図６に示すように、本実施の形態のリレー回路１３７は、鉄芯（図示せず）を有するリレーコイル１３８と、ばねを有する、一対のリレースイッチ１３９ａとリレースイッチ１３９ｂなどから構成される。電力供給がない場合、ばねの作用により、リレースイッチ１３９ａはオープン状態に、一対のリレースイッチ１３９ｂはクローズ状態に維持されている。
【００４９】
駆動回路１２３は、カメラ本体１１０から電力が供給されている状態において、駆動部を構成するフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電力を供給し制御する。このとき、駆動回路１２３とフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａは、直列にリレースイッチ１３９ａと接続される。一方、駆動コイル１２２ａとリレースイッチ１３９ｂとは、開放状態で、並列に接続される。
【００５０】
つまり、レンズ鏡筒１２０に電力が供給されている状態においては、カメラ本体１１０からリレーコイル１３８に電圧が供給される。これにより、リレーコイル１３８の内側に配置されている鉄芯が磁石化する、いわゆる電磁石を構成する。その結果、磁石化した鉄芯の磁力により、ばねの弾性力に逆らって、ａ接点を構成するリレースイッチ１３９ａは閉じ、ｂ接点を構成するリレースイッチ１３９ｂは開いた状態となる。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間は、駆動回路１２３と接続される。その結果、リレー回路１３７のリレースイッチ１３９ｂ側には、電流は流れない。
【００５１】
［２−２．動作］
以上のように構成された実施の形態２のリレー回路１３７において、駆動回路１２３への電力供給がＯＦＦ時における動作について、図６を参照しながら図７を用いて説明する。
【００５２】
図７に、レンズ鏡筒１２０への電力供給が止まった時の、リレー回路１３７の動作のフローチャートを示す。
【００５３】
なお、実施の形態１と同様に、電力供給がＯＦＦ時とは、例えばカメラ本体１１０の電源がＯＦＦになったり、レンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０から取り外されたりして、レンズ鏡筒１２０の電力供給が止まる状態である。
【００５４】
この場合、図７に示すように、リレーコイル１３８の電源がＯＦＦし、供給される電流が止まる（ステップＳ２０１）。これにより、リレーコイル１３８の電磁石により発生する磁力が、なくなる。そのため、図６に示すように、ばねの弾性力により、リレースイッチ１３９ａはオープンし、リレースイッチ１３９ｂはクローズとなる（ステップＳ２０２）。つまり、リレースイッチが切り替えられる。具体的には、リレースイッチ１３９ａと駆動コイル１２２ａとの接続が開放され、リレースイッチ１３９ｂと駆動コイル１２２ａが接続される。
【００５５】
そして、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が、リレースイッチ１３９ｂにより短絡される（ステップＳ２０３）。このとき、レンズ鏡筒１２０の姿勢などにより、例えば自重で、フォーカスレンズＬ３がガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って移動しようとすると、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電圧（逆起電力）が発生する。逆起電力は、駆動コイル１２２ａの移動を妨げる方向に力を発生させる。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。
【００５６】
［２−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、駆動回路１２３への電力供給が停止した場合、スイッチ回路１２５を構成するリレー回路１３７のリレースイッチ１３９ｂを閉じる。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が短絡される。このとき、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりした場合、駆動コイル１２２ａが移動すると逆起電力が発生する。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。そのため、フォーカスレンズＬ３と、ガイド部材１２７のメカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１との衝突音の発生が防止される。その結果、衝突音によりユーザが感じる違和感を、未然に防止できる。
【００５７】
（実施の形態３）
以下、実施の形態３について、図８および図９を用いて説明する。なお、以下でも、上記各実施の形態と同様に、撮像装置として、交換レンズ式のデジタルカメラ１００を例に、説明する。
【００５８】
［３−１．構成］
実施の形態３のデジタルカメラ１００は、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡するスイッチ回路１２５の構成が、上記実施の形態とは異なる。また、上記実施の形態では、駆動回路１２３の具体的な構成を示していないが、実施の形態３の駆動回路１２３は、例えばＨブリッジ回路で構成された例で説明する。なお、上記以外のデジタルカメラ１００の全体構成は、上記実施の形態と同様であるので、詳細な説明は省略する。
【００５９】
図８は、実施の形態３におけるスイッチ回路１２５の構成を示す模式図である。
【００６０】
図８に示すように、本実施の形態のスイッチ回路１２５は、蓄電装置を構成するコンデンサ１４２と、ゲート入力制御回路１４３などから構成される。
【００６１】
コンデンサ１４２は、カメラ本体１１０からレンズ鏡筒１２０に電力が供給されている間に蓄電する。ゲート入力制御回路１４３は、駆動回路１２３に電力が供給されない状態において、駆動回路１２３であるＨブリッジ回路のスイッチング素子を構成する４つのＭＯＳＦＥＴ１２３ａ〜ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのゲートＧの入力を制御する。
【００６２】
駆動回路１２３は、駆動回路１２３に電力が供給されている状態において、駆動部を構成するフォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａを、以下に示すように制御する。
【００６３】
なお、駆動回路１２３を構成するＨブリッジ回路は、直列に接続したＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａとＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃと、直列に接続したＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂとＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄとを並列に接続して構成される。
【００６４】
カメラ本体１１０の電源１１３からレンズ鏡筒１２０に電力が供給され、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの制御が実行されている状態の場合、駆動回路１２３は、つぎのように動作する。
【００６５】
まず、Ｈブリッジ回路は、スイッチ回路１２５のゲート入力制御回路１４３からＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａのゲートＧにＬＯＷの電圧、Ｎ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのゲートＧにＨＩＧＨの電圧が入力された場合、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのドレインＤとソースＳの間の抵抗値が小さくなる。これにより、電源１１３、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａ、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄを介して電流が流れる。その結果、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａを制御して、例えば所定の方向に、フォーカスレンズＬ３を移動させることができる。
【００６６】
また、ゲート入力制御回路１４３からＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂのゲートＧにＬＯＷの電圧、Ｎ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃのゲートＧにＨＩＧＨの電圧が入力された場合、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃのドレインＤとソースＳの間の抵抗値が小さくなる。これにより、電源１１３、Ｐ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂ、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃを介して、上記電流と逆方向の電流が流れる。その結果、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａを制御して、例えば上記と反対の方向に、フォーカスレンズＬ３を移動させることができる。
【００６７】
［３−２．動作］
以上のように構成された実施の形態３の駆動回路１２３への電力の供給がない状態における、スイッチ回路１２５の動作について、図８を参照しながら図９を用いて説明する。
【００６８】
図９は、駆動回路１２３への電力供給が停止した時のスイッチ回路１２５の動作を説明するフローチャートである。
【００６９】
なお、実施の形態１と同様に、電力供給がＯＦＦ時とは、例えばカメラ本体１１０の電源がＯＦＦになったり、レンズ鏡筒１２０がカメラ本体１１０から取り外されたりして、レンズ鏡筒１２０の電力供給が止まる状態である。
【００７０】
この場合、図９に示すように、レンズ鏡筒１２０への電力供給が停止すると、コンデンサ１４２の充電が停止する（ステップＳ３０１）。これにより、コンデンサ１４２に蓄えられた電力が、駆動回路１２３に供給される（ステップＳ３０２）。
【００７１】
このとき、スイッチ回路１２５のゲート入力制御回路１４３は、例えば電源１１３から供給される電圧の低下を検知して、駆動回路１２３の制御動作を切り替える。なお、ゲート入力制御回路１４３とは異なる、例えば停電時切替回路をさらに設けてもよい。この場合、停電時切替回路は、レンズ鏡筒１２０への電力供給の停止を検知すると、コンデンサ１４２に蓄えられた電力の供給に切り替えて、駆動回路１２３に供給する構成としてもよい。
【００７２】
これにより、ゲート入力制御回路１４３は、電源１１３に接続された場合と異なり、駆動回路１２３のＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａおよびＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂのゲートＧにＨＩＧＨの電圧を入力する。同時に、Ｎ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄのゲートＧにＨＩＧＨの電圧を入力する。つまり、ゲート入力制御回路１４３は、駆動回路１２３のＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ａおよびＰ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｂがＯＦＦ、Ｎ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｃおよびＮ型−ＭＯＳＦＥＴ１２３ｄがＯＮとなるようにゲートＧへの入力を制御する（ステップＳ３０３）。これにより、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間が、図８の点線矢印で示すように、短絡状態になる（ステップＳ３０４）。
【００７３】
このとき、上記短絡状態において、レンズ鏡筒１２０の姿勢などにより、例えば自重で、フォーカスレンズＬ３がガイド部材１２７のガイド軸１２７ａに沿って移動しようとする場合、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａに電圧（逆起電力）が発生する。逆起電力は、駆動コイル１２２ａの移動を妨げる方向に力を発生させる。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。
【００７４】
［３−３．効果等］
以上のように、本実施の形態において、駆動回路１２３への電力供給が停止した場合、充電されたコンデンサ１４２から駆動回路１２３に電力を供給する。そして、スイッチ回路１２５のゲート入力制御回路１４３は、駆動回路１２３を制御して、フォーカスアクチュエータ１２２の駆動コイル１２２ａの端子間を短絡する。このとき、レンズ鏡筒１２０を揺すったり傾けたりした場合、駆動コイル１２２ａが移動すると逆起電力が発生する。これにより、フォーカスレンズＬ３の移動が抑制される。そのため、フォーカスレンズＬ３と、ガイド部材１２７のメカニカル端１３０や他のレンズ枠１３１との衝突音の発生が防止される。その結果、衝突音によりユーザが感じる違和感を、未然に防止できる。
【００７５】
（他の実施の形態）
以上のように、本出願において開示する技術の例示として、実施の形態１〜３を説明した。しかしながら、本開示における技術は、これに限定されず、変更、置き換え、付加、省略などを行った実施の形態にも適用できる。また、上記実施の形態１〜３で説明した各構成要素を組み合わせて、新たな実施の形態とすることも可能である。
【００７６】
なお、上述の実施の形態は、本開示における技術を例示するためのものであるから、特許請求の範囲またはその均等の範囲において種々の変更、置き換え、付加、省略などを行うことができる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
本開示は、デジタルスチルカメラ、ムービー、カメラ機能付き携帯電話機、スマートフォンなどに、適用可能である。
【符号の説明】
【００７８】
１００    デジタルカメラ（撮像装置）
１１０    カメラ本体
１１１    撮像素子
１１２    本体制御部
１１３    電源
１１４    ボディマウント
１１５    電源スイッチ
１２０    レンズ鏡筒
１２１    フォーカスレンズユニット
１２１ａ    レンズ枠
１２２    フォーカスアクチュエータ（駆動部）
１２２ａ    駆動コイル
１２２ｂ    マグネット
１２２ｃ    ヨーク
１２３    駆動回路
１２３ａ，１２３ｂ，１２３ｃ，１２３ｄ，１３６    ＭＯＳＦＥＴ（スイッチング素子）
１２４    レンズ制御部
１２５    スイッチ回路
１２６    レンズマウント
１２７    ガイド部材
１２７ａ    ガイド軸
１３０    メカニカル端
１３１    他のレンズ枠
１３３    光ＭＯＳＦＥＴ
１３４    発光ダイオード
１３５    発電素子
１３７    リレー回路
１３８    リレーコイル（電磁石）
１３９ａ，１３９ｂ    リレースイッチ
１４２    コンデンサ（蓄電装置）
１４３    ゲート入力制御回路
ＡＺ    光軸
Ｌ    光学系
Ｌ１    第１レンズ
Ｌ２    第２レンズ
Ｌ３    フォーカスレンズ（可動レンズ）
Ｌ４    第４レンズ