JP2010128478A - 開閉装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】電力を必要とせず、より簡易な構成で可動部材を必要な位置に保持すること。
【解決手段】開閉対象部を覆わない第１の位置と覆う第２の位置との間で第１の回動中心線回りに回動自在の可動部材２０と、可動部材に設けた係合面２２ａに当接する周面を有するピン３２を有し、前記第１の回動中心線と平行な第２の回動中心線Ｌ２回りに回動自在に設けられた駆動部材３０とを備えた開閉装置において、可動部材を第１の位置から第２の位置へ回動させる場合には駆動部材を第１の方向に回動させ、可動部材を第２の位置から第１の位置へ回動させる場合には駆動部材を第１の方向とは反対の第２の方向に回動させ、前記係合面は、可動部材が第１の位置にある場合に、係合面に対するピンの周面の当接点における係合面の、第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、ピンの中心線と第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、第２の方向側を指向するように形成されている。
【選択図】図８

Description

本発明は、開閉装置及び撮像装置に関し、例えば、撮像装置の撮像光学系を保護する部材の開閉機構に関する。

コンパクトカメラ等の撮像装置においては、可動部材を開閉することで、レンズ等の撮像光学系を保護し、或いは、光学素子への光路を開閉するものが知られている。例えば、特許文献１には、モータを駆動源として、可動部材であるレンズバリアを、レンズの保護位置と保護解除位置とで移動する開閉機構を備えた撮像装置が開示されている。

また、特許文献２には、モータを駆動源として、可動部材であるレンズバリアを、レンズの保護位置と保護解除位置とで移動する開閉機構を備え、特定の場合にレンズバリアへの駆動力の伝達を解除し、手動でレンズバリアを移動可能にした撮像装置が開示されている。また、特許文献３には、形状記憶合金を駆動源として、可動部材である可動羽根を開閉する開閉機構を備えた撮像装置が開示されている。

特開平９−２３０４３１号公報 特開２００４−１２６０４４号公報 特開２００７−１２７７０９号公報

ここで、このような開閉機構を備えた装置においては、振動や衝撃等が作用した場合であっても、可動部材がそのイナーシャによって勝手に移動してしまうことを防止する必要がある。例えば、レンズバリアが保護位置に位置している場合、振動や衝撃により保護解除位置に勝手に移動してしまうと、撮像光学系の保護が図れなくなってしまう。振動や衝撃等が作用した場合であっても可動部材を特定の位置に保持するためには、モータ等の駆動源の制御により対応する方法が挙げられるが、可動部材を停止している間にも通電が必要となり消費電力が増大するという問題がある。そこで、電力を必要としない機構により、可動部材を保持することが望ましいが、部品点数が増加すると、組立性や信頼性が低下する場合があるため、簡易な構成が望ましい。

本発明の目的は、電力を必要とせず、より簡易な構成で可動部材を必要な位置に保持することにある。

本発明によれば、開閉対象部を覆わない第１の位置と、前記開閉対象部を覆う第２の位置と、の間で第１の回動中心線回りに回動自在に設けられた可動部材と、前記可動部材に設けた係合面に当接する周面を有するピンを有し、前記第１の回動中心線と平行な第２の回動中心線回りに回動自在に設けられた駆動部材と、前記駆動部材を前記第２の回動中心線回りに回動させ、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の摺動により前記可動部材を回動させる駆動手段と、を備えた開閉装置において、前記駆動手段は、前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向に回動させ、前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向とは反対の第２の方向に回動させ、前記係合面は、前記可動部材が前記第１の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第２の方向側を指向するように形成されていることを特徴とする開閉装置が提供される。

また、本発明によれば、開閉対象部を覆わない第１の位置と、前記開閉対象部を覆う第２の位置と、の間で第の１回動中心線回りに回動自在に設けられた可動部材と、前記可動部材に設けた係合面に当接する周面を有するピンを有し、前記第１の回動中心線と平行な第２の回動中心線回りに回動自在に設けられた駆動部材と、前記駆動部材を前記第２の回動中心線回りに回動させ、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の摺動により前記可動部材を回動させる駆動手段と、を備えた開閉装置において、前記駆動手段は、前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向に回動させ、前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向とは反対の第２の方向に回動させ、前記係合面は、前記可動部材が前記第２の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第１の方向側を指向するように形成されていることを特徴とする開閉装置が提供される。

また、本発明によれば、光を通過させる開口部を有する筐体と、前記開口部を通過した光を撮像素子に結像させる撮像光学系と、を有する撮像装置において、前記開口部を覆わない第１の位置と、前記開口部を覆う第２の位置と、の間で第１の回動中心線回りに回動自在に設けられた可動部材と、前記可動部材に設けた係合面に当接する周面を有するピンを有し、前記第１の回動中心線と平行な第２の回動中心線回りに回動自在に設けられた駆動部材と、前記駆動部材を前記第２の回動中心線回りに回動させ、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の摺動により前記可動部材を回動させる駆動手段と、を備え、前記駆動手段は、前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向に回動させ、前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向とは反対の第２の方向に回動させ、前記係合面は、前記可動部材が前記第１の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第２の方向側を指向し、かつ、前記可動部材が前記第２の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第１の方向側を指向するように形成されていることを特徴とする撮像装置が提供される。

本発明によれば、電力を必要とせず、より簡易な構成で可動部材を必要な位置に保持することができる。

図１は本発明の一実施形態に係る撮像装置１の斜視図である。撮像装置１は、デジタルスチルカメラであり、筐体２、操作ボタン３を備える。操作部３は、例えば、撮像装置１の電源スイッチや、撮像（シャッターレリーズ等）、ズーミング等の各種操作を行う操作ボタンである。尚、図示は省略するが、筐体２の背面には液晶表示パネル等の表示部等が付設され、撮影した画像等を表示できるようになっている。筐体２の正面側には、本発明の一実施形態に係る開閉装置Ａが設けられている。図２は、開閉装置Ａ近傍における撮像装置１の分解斜視図である。図３は、背面側から見た開閉装置Ａの分解斜視図である。

開閉装置Ａは、取付面４に取付けられ、筐体２の一部を構成するベース部材１０と、可動部材２０と、駆動部材３０と、駆動ユニット４０と、を備える。まず、図２乃至図４を参照してベース部材１０の構成について説明する。図４（ａ）は、ベース部材１０の背面図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。

ベース部材１０は板状をなしており、貫通孔である円形の開口部１１を備える。開口部１１は、撮像装置１の本体側の開口部５と重なる位置に形成され、これらの開口部５、１１は、開口部５の背後に配設されるカメラレンズ等の撮像光学系（不図示）の光軸と同一軸上に形成されている。開口部１１及び開口部５を通過した光は、撮像光学系によって、撮像装置１内に設けたＣＣＤセンサ等の不図示の撮像素子に結像されることになる。

ベース部材１０の背面側には、取付面４に形成された係合孔６（図２参照）に嵌合し、ベース部材１０と撮像装置１の本体との取付部となる突起部１２が設けられている。ベース部材１０は、突起部１２を係合孔６に嵌合して接着・熱加締め・ビス締め等により取付面４に固定される。

ベース部材１０の背面側には、また、可動部材２０の移動空間を形成する凹部１３と、可動部材２０を支持する軸部１４と、駆動部材３０の移動空間を形成する凹部１５と、駆動部材３０を支持する孔１６と、が形成されている。凹部１３には、ベース部材１０の背面側に突起し、可動部材２０が摺動するレール部１７が形成されている。また、凹部１３の周縁には、可動部材２０に当接して、その回動範囲を形成する規制部１８ａ、１８ｂが形成されている。軸部１４と孔１６とは、ベース部材１０の面方向と直交する方向に形成されており、その中心軸線である、可動部材２０、駆動部材３０の回動中心線Ｌ１、Ｌ２は互いに平行である。取付面４へのベース部材１０の取付時においては、軸部１４の先端は取付面４側に形成された孔７（図２参照）に挿入される。

次に、可動部材２０の構成について、図２及び図３を参照して説明する。可動部材２０は、開口部５及び開口部１１よりも大径で開口部５及び開口部１１を開閉する部分となる円形部２０ａと、三角形状部２０ｂと、を備えて合成樹脂等から全体として勾玉のような形状に一体に形成された板状の部材である。なお、可動部材２０の形状はこれに限られず、開口部１１を開閉可能な任意の形状を採用できる。

可動部材２０は、孔２１と、長孔２２と、を有する。孔２１にはベース部材１０の軸部１４が挿入され、可動部材２０は回動自在に軸部１４に支持される。これにより、可動部材２０は、回動中心線Ｌ１回りに、ベース部材１０の面方向と平行な方向に回動する。なお、本実施形態ではベース部材１０に軸部１４を、可動部材２０に孔２１を設けたが、ベース部材１０に孔を、可動部材２０に軸部を設けた構成としてもよい。長孔２２は、湾曲したカム孔を構成している。

開閉装置Ａの組み立て時において、可動部材２０のベース部材１０側の周面には、レール部１７が当接し、可動部材２０はその回動の際、レール部１７上を摺動する。レール部１７は、可動部材２０の円形部２０ａが移動する軌跡と重なる位置であって、かつ、開口部１１と重なる部分を避けて形成されている。

レール部１７を設けたことで、可動部材２０が回動中心線Ｌ１方向に移動することが規制されて回動時のバタツキが抑制されると共に、可動部材２０とベース部材１０との摺接面積が小さくなり、可動部材２０の回動を円滑に行えると共に、可動部材２０に傷がつくことを防止することができる。また、レール部１７は、可動部材２０の円形部２０ａのうち、開口部１１と重なる部分を避けて形成されているので、仮に傷がついたとしても開口部１１を介して外部へ露出せず、美感を向上できる。レール部１７の断面形状は、蒲鉾形状とすることが摺動性に関し最良で、線接触させるのが理想であるが摺接部に集中力がかかって損傷を少なくする目的で適宜摺接部平面幅を広げても良い。

撮像装置１の取付面４側にも、レール部１７と同様のレール部４ａ（図２参照）が設けられており、開閉装置Ａの組み立て時において、可動部材２０の取付面４側の周面には、レール部４ａが当接し、可動部材２０はその回動の際、レール部４ａ上を摺動する。こうして可動部材２０は、レール部１７とレール部４ａとに、回動中心線Ｌ１方向の移動が規制されつつ、ベース部材１０の凹部１３内で回動する。

次に、駆動部材３０の構成について、図２、図３及び図５を参照して説明する。図５（ａ）は、可動部材２０に駆動部材３０を装着した態様を示す図、図５（ｂ）は図５（ａ）の線Ｙ−Ｙに沿う断面図である。

駆動部材３０は、ベース部材１０側及び取付面４側にそれぞれ突出した軸部３１ａ及び３１ｂと、軸部３１ａ及び３１ｂから離間したピン３２と、を有する。軸部３１ａ及び３１ｂはその中心軸線が共に回動中心線Ｌ２に一致しており、軸部３１ａは、ベース部材１０の孔１６に、軸部３１ｂは取付面４側の凹部８の底部に形成された孔９に、それぞれ挿入される。これにより、駆動部材３０は、回動中心線Ｌ２回りに、ベース部材１０の面方向と平行な方向に回動する。

なお、本実施形態ではベース部材１０及び取付面４側に孔１６及び９を、駆動部材３０に軸部３１ａ及び３１ｂを設けたが、駆動部材３０に孔を、ベース部材１０又は取付面４側に軸部を設けた構成としてもよい。

図５（ｂ）に示すように軸部３１ａと軸部３１ｂとの間には、空隙が形成されており、可動部材２０の端部がこの空隙に進退自在となっている。また、軸部３１ｂには、後述する駆動ユニット４０を構成するロータマグネット４１が固定されている。

ピン３２は、その中心軸線が回動中心線Ｌ２と平行な円柱形状をなしている。図５（ａ）及び（ｂ）に示すように、ピン３２は長孔２２に挿入され、その周面が長孔２２の内周面である係合面２２ａに当接する。駆動部材３０が後述する駆動ユニット４０によって回動すると、ピン３２の周面が係合面２２ａを摺動し、可動部材２０に回動力を付与することになる。

次に、駆動ユニット４０の構成について、図２及び図３を参照して説明する。駆動ユニット４０は、本実施形態の場合、ロータリソレノイドタイプのアクチュエータであるが、他のアクチュエータも採用可能である。駆動ユニット４０は、上記の通り軸部３１ｂに固定されたロータロータマグネット４１と、ステータヨーク４２と、励磁コイル４３と、を備え、ベース部材１０側の凹部１５と、取付面４側の凹部５と、により形成される空間に収容される。

ロータマグネット４１は、外周面が周方向に二極（Ｎ、Ｓ）に着磁された円筒形状の永久磁石であって、その中心軸線は回動中心線Ｌ２に一致する。ロータマグネット４１の中心孔に軸部３１ｂが挿入され、接着等によりロータマグネット４１は軸部３１ｂに固定される。

ステータヨーク４２は軟磁性材料からなり、開口部４２ａと、開口部４２ａと連通したスリット４２ｂと、を有し、その外形が馬蹄状をなしている。開口部４１ａは、ロータマグネット４１の周囲を囲むようにＣ字型に形成され、開口部４１ａ内にロータマグネット４１が配置される。ステータヨーク４２のうち、開口部４２ａの周囲の部分は、ロータマグネット４２ａと空隙を持って対峙する磁極を形成する。

励磁コイルユニット４３は、貫通孔を有するボビンにコイルを巻き回して構成されている。励磁コイルユニット４３は、そのボビンの貫通孔にステータヨーク４２の一部を挿入することでステータヨーク４２に装着される。

係る構成からなる駆動ユニット４０は、励磁コイルユニット４３のコイルに駆動電流を供給してステータヨーク４２を励磁することで、開口部４２ａ内でロータマグネット４１が、ロータマグネット４１の軸心回りに回転し、駆動電流の正負により回転方向を制御できる。これにより駆動部材３０が回動中心線Ｌ２回りに回動することになる。

次に、係る構成からなる開閉装置Ａの動作について、図６及び図７を参照して説明する。図６（ａ）乃至（ｃ）は、開閉装置Ａをベース部材１０の背面側から見た動作説明図であり、図６（ａ）は可動部材２０が開口部１１（及び開口部５）を覆わない開放位置にある場合、図６（ｃ）は可動部材２０が開口部１１（及び開口部５）を覆う閉鎖位置にある場合、図６（ｂ）は可動部材２０が開放位置と閉鎖位置との中間位置にある場合を示す。図７（ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ、図６（ａ）乃至（ｃ）のロータマグネット４１周辺の拡大図であり、ロータマグネット４１の磁極を付記した図である。

図６（ａ）の状態において、可動部材２０は、開口部１１（及び開口部５）と重ならず、可動部材２０が撮影時に光学的に影響を与えることのない位置に位置している。開口部１１（及び開口部５）は開放された状態にあり、撮像装置１において画像の撮影が可能となる。図６（ａ）の状態から駆動部材３０を同図で時計回り（図７（ａ）の矢印ｄ１方向）に回動させると、可動部材２０は同図で反時計回りに回動し、図６（ｂ）の状態を経て図６（ｃ）の状態に至る。可動部材２０が反時計回りに回動する際、図６（ｃ）に示すように、可動部材２０の側部（同図で左側）が規制部１８ｂに当接し、可動部材２０の回動が閉鎖位置にて物理的に停止される。

図６（ｃ）の状態では、可動部材２０の円形部２０ａが開口部１１（及び開口部５）と重なる位置にあり、開口部１１（及び開口部５）が閉鎖される。したがって、開口部５の背後に設けられた撮像装置１の撮像光学系への手指の接触や、撮像光学系の損傷等を可動部材２０で防止でき、撮像光学系が保護されることになる。

図６（ｃ）の状態から駆動部材３０を同図で反時計回り（図７（ｃ）の矢印ｄ２方向）に回動させると、可動部材２０は同図で時計回りに回動し、図６（ｂ）の状態を経て図６（ａ）の状態に戻る。可動部材２０が時計回りに回動する際、図６（ａ）に示すように、可動部材２０の側部（同図で右側）が規制部１８ａに当接し、可動部材２０の回動が開放位置にて物理的に停止される。

このようにして開閉装置Ａでは、励磁コイルユニット４３に対する通電及びその極性の正負により駆動部材３０を回動させ、可動部材２０を開放位置と閉鎖位置との間で回動することができ、本実施形態において開閉対象部である開口部１１（及び開口部５）を開閉できる。可動部材２０の回動範囲は、規制部１８ａ、１８ｂにより規制されるので、可動部材２０をより確実に、開放位置及び閉鎖位置に位置させることができる。

なお、本実施形態では、規制部１８ａ、１８ｂを可動部材２０と当接するように形成したが、駆動部材３０と当接して駆動部材３０の回動範囲を規制することで、可動部材２０の回動範囲を規制するようにしてもよい。また、可動部材２０の回動範囲は、閉鎖側だけ規制してもよい。つまり、規制部１８ｂに相当する構成のみを設け、規制部１８ａに相当する構成は設けない構成も採用可能である。可動部材２０を閉鎖位置に位置させる場合は、開口部１１（及び開口部５）を確実に閉鎖するために、その位置精度がより厳格となるところ、開放位置に位置させる場合は、開口部１１（及び開口部５）が開放していればよいため、その位置精度があまり厳格ではないからである。

次に、本実施形態では、駆動ユニット４０として、ロータリソレノイドタイプのアクチュエータを用いているため、励磁コイルユニット４３のコイルに対する駆動電流の供給を停止しても、ステータヨーク４２と、ロータマグネット４１との間のディテントトルクを利用して、可動部材２０の開放位置及び閉鎖位置への保持力を高めることができる。

つまり、可動部材２０が開放位置にある場合には、ロータマグネット４１が矢印ｄ２方向（図７（ｃ））に回転するようにディテントトルクを生じさせ、閉鎖位置にある場合にはロータマグネット４１が矢印ｄ１方向（図７（ａ））に回転するようにディテントトルクを生じさせる。ディテントトルクの向きは、ロータマグネット４１のＮ極部分及びＳ極部分と、ステータヨーク４２との相対位置で設定できる。図７（ａ）乃至（ｃ）に付記したロータマグネット４１の磁極はその例を示している。

図７（ａ）の状態において、ステータヨーク４２の磁歯４２１をＮ極に、磁歯４２２をＳ極に励磁すると、ロータマグネット４１は矢印ｄ１方向に回転し、図７（ｂ）の状態を経て図７（ｃ）の状態に至る。また、図７（ｃ）の状態において、ステータヨーク４２の磁歯４２１をＳ極に、磁歯４２２をＮ極に励磁すると、ロータマグネット４１は矢印ｄ１方向に回転し、図７（ｂ）の状態を経て図７（ｃ）の状態に至る。ディテントトルクは、ロータマグネット４１が図７（ｂ）の位置の前後の範囲で０となり、かつ、その範囲を超えると方向が反転する。

図７（ａ）の状態において、ディテントトルクはロータマグネット４１を矢印ｄ１と反対方向に回転させるように作用し、これは可動部材２０を開放位置側へ回動させるように作用する。可動部材２０は規制部１８ａに回動を規制されるため、開放位置にて保持される。図７（ｃ）の状態において、ディテントトルクはロータマグネット４１を矢印ｄ２と反対方向に回転させるように作用し、これは可動部材２０を閉鎖位置側へ回動させるように作用する。可動部材２０は規制部１８ｂに回動を規制されるため、開放位置にて保持される。こうして、励磁コイルユニット４３のコイルに対する駆動電流の供給を停止してもディテントトルクにより、可動部材２０を開放位置及び閉鎖位置に保持することができる。

なお、可動部材２０が図６（ｂ）（図７（ｂ））の中間位置に位置しているときに、何らかの事故によって、励磁コイルユニット４３のコイルに対する駆動電流の供給が絶たれた場合に備え、ディテントトルクによって、可動部材２０が開放位置又は閉鎖位置に回動するようにすることもできる。回動先の選択は、開放位置へ多く移動させたい場合はディテントトルクの方向切換わり位置を中間点より閉鎖位置側へ設定すれば良いし、閉鎖位置へ多く移動させたい場合はディテントトルクの方向切換わり位置を中間点より開放位置側へ設定すれば良い。

次に、撮像装置１に振動や衝撃が作用した場合に、可動部材２０が勝手に回動してしまうことを防止するための構造について図８を参照して説明する。図８（ａ）及び（ｂ）は、図７（ａ）及び図７（ｃ）についてステータヨーク４２及び励磁コイルユニット４３を取り去った状態を示し、図８（ａ）は可動部材２０が開放位置にある場合の長穴２２とピン４１との位置関係を、図８（ｂ）は可動部材２０が閉鎖位置にある場合の長穴２２とピン４１との位置関係を示す。

上述したディテントトルクも可動部材２０を開放位置及び閉鎖位置に保持する機能を有するが、本実施形態では可動部材２０の長穴２２の係合面２２ａの構成により、可動部材２０の開放位置及び閉鎖位置への保持能力を高める。

図８（ａ）及び（ｂ）において、矢印ｄ３は、開放位置から閉鎖位置へ回動する場合の可動部材２０の回動方向を、矢印ｄ４は、閉鎖位置から開放位置へ回動する場合の可動部材２０の回動方向を、それぞれ示す。

矢印ｄ１及びｄ２は、上記の通りであり、矢印ｄ１が可動部材２０を開放位置から閉鎖位置へ回動させる駆動部材３０の回動方向を、矢印ｄ２が可動部材２０を閉鎖位置から開放位置へ回動させる駆動部材３０の回動方向を示す。本実施形態における係合面２２ａの形状の場合、図８（ａ）の状態から駆動部材３０を矢印ｄ１方向へ回動すると、可動部材２０には、僅かに矢印ｄ４方向の回動力が作用した後、機構の遊びや部材の撓みにより係合面２２ａとピン３２との作用点が移動し、矢印ｄ３方向の回動力が作用し、可動部材２０が閉鎖位置へ回動する。また、図８（ｂ）の状態から駆動部材３０を矢印ｄ２方向へ回動すると、可動部材２０には、僅かに矢印ｄ３方向の回動力が作用した後、機構の遊びや部材の撓みにより係合面２２ａとピン３２との作用点が移動し、矢印ｄ４方向の回動力が作用し、可動部材２０が開放位置へ回動する。

線Ｌ４は回動中心線Ｌ２及びピン３２の中心線Ｌ３とを通過する仮想線である。作用点Ｐは、撮像装置１に振動や衝撃が作用して可動部材２０が慣性力で回動しようとした場合に、係合面２２ａからピン３２に作用する力の作用点を示し、図８（ａ）は可動部材２０が矢印ｄ３の方向に回動しようとした場合、つまり、開放位置から閉鎖位置へ向かう方向へ回動しようとした場合の作用点を示し、図８（ｂ）は可動部材２０が矢印ｄ４の方向に回動しようとした場合、つまり、閉鎖位置から開放位置へ向かう方向へ回動しようとした場合の作用点を示す。

矢印ｄＶは、作用点Ｐにおける係合面２２の、回動中心線Ｌ２側へ向かう法線方向を示し、作用点Ｐにおけるピン３２の周面の接線Ｌ５と直交し、ピン３２の中心線Ｌ３を通過する方向である。本実施形態の場合、係合面２２ａは、図８（ａ）の状態において、法線方向ｄＶは、仮想線Ｌ４よりも、矢印ｄ２の方向側を指向し、また、図８（ｂ）の状態において、法線方向ｄＶは、仮想線Ｌ４よりも矢印ｄ１の方向側を指向するように形成されている。これにより、可動部材２０が勝手に回動することを防止できる。以下、その理由を図８（ａ）の場合について説明する。

係合面２２ａとピン３２との摩擦力が無視できる程小さいとすると、撮像装置１に振動や衝撃が作用して可動部材２０が回動しようとした場合に、係合面２２ａからピン３２に作用する力の向きは、法線方向ｄＶとなる。図８（ａ）の状態の場合、ピン３２に対して法線方向ｄｖの方向に力が作用すると、駆動部材３０に矢印ｄ２方向の回動力が生じる。図９（ａ）はその説明図であり、可動部材２０が図８（ａ）の開放位置から慣性力で閉鎖位置へ回動しようとした場合に、駆動部材３０に作用する力関係を示す図である。

図９（ａ）において、ベクトルＦは、作用点Ｐにおいてピンに作用する法線方向ｄＶの力を、ピン３２の中心線Ｌ３を始点として示したものである。ベクトルＦ１、Ｆ２はベクトルＦで示される力の分力であり、ベクトルＦ１は仮想線Ｌ４方向の、ベクトルＦ２は仮想線Ｌ４と直交する仮想線Ｌ４’方向の分力を示す。しかして、ベクトルＦ２で示す分力が駆動部材３０を回動する力となり、その向きは同図で左側を向いているので、駆動部材３０に図８（ａ）において矢印ｄ２方向の回動力が生じることになる。

駆動部材３０が矢印ｄ２方向に回動すると、駆動部材３０から可動部材２０に対して矢印ｄ４方向の回動力が作用する。つまり、可動部材２０には閉鎖位置→開放位置方向の回動力が作用する。この結果、可動部材２０が図８（ａ）の開放位置から慣性力で閉鎖位置へ回動しようとした場合には、機構的に、可動部材２０に対して逆向きの回動力が作用し、可動部材２０の回動に抵抗する。図９（ａ）のベクトルＦ２の大きさが大きいほど、可動部材２０が勝手に回動することを防止できるが、余り大きいと駆動ユニット４０によって可動部材２０を回動する際に、より大きな駆動力が必要となる。したがって、係合面２２ａの形状（法線方向ｄｖ）は、可動部材２０の回動防止と、駆動ユニット４０による可動部材２０の回動に必要な駆動力とのバランスを考慮して設定することが望ましい。

図８（ｂ）の場合も、図８（ａ）の場合と同様であり、法線方向ｄＶが仮想線Ｌ４よりも矢印ｄ１の方向側を指向しているため、可動部材２０が慣性力により閉鎖位置から開放位置へ向かう方向へ回動しようとした場合、駆動部材３０に矢印ｄ１方向の回動力が生じ、駆動部材３０から可動部材２０に対して矢印ｄ３方向の回動力が作用する。つまり、可動部材２０には開放位置→閉鎖位置方向の回動力が作用する。この結果、機構的に、可動部材２０に対して逆向きの回動力が作用し、可動部材２０の回動に抵抗する。

このように本実施形態では、可動部材２０が開放位置、閉鎖位置にある場合に、励磁コイルユニット４３へ電力を供給しなくても、可動部材２０をそれらの位置に保持することができる。また、可動部材２０の保持力は、係合面２２の形状により発揮されるので、追加の部品等を必要とせず、より簡易な構成で可動部材２０を必要な位置に保持することができる。また、駆動ユニット４０のディテントトルクにより、可動部材２０の保持力を更に向上できる。

次に、撮像装置１に搭載される、開閉装置Ａの制御部の構成例について図９（ｂ）を参照して説明する。図９（ｂ）は、開閉装置Ａの制御部１００の構成例を示すブロック図である。制御部１００は、ＣＰＵ１０１と、ＲＯＭ１０２と、ＲＡＭ１０３と、を備える。これらは撮像装置１の制御部のものと兼用できる。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２に記憶されたプログラムを実行し、駆動ユニット４０の励磁コイルユニット４３の制御（コイルの通電制御）を行う。ＲＯＭ１０２には、ＣＰＵ１０１が実行するプログラムや固定的なデータが記憶される。ＲＡＭ１０３には、可変データが記憶される。ＲＯＭ１０４及びＲＡＭ１０５は他の記憶手段でもよい。

操作部１０４は、ユーザが可動部材２０の開閉を指示するスイッチ等を含み、ＣＰＵ１０１は操作部１０１に対するユーザの操作に応じて可動部材２０を開閉する。また、ＣＰＵ１０１は、撮像装置１の電源投入時或いは電源遮断時等に自動的に可動部材２０を開閉する制御を行うこともできる。

センサ１０５は可動部材２０の位置を検出するセンサであり、ＣＰＵ１０１はセンサ１０５の検出結果により可動部材２０の現在の位置を検出する。センサ１０５は、例えばフォトセンサであり、例えば、可動部材２０が開閉位置にある場合に可動部材２０を検出する位置及び可動部材２０が閉鎖位置にある場合に可動部材２０を検出する位置、にそれぞれ設けられる。

駆動回路１０６はＣＰＵ１０１からの制御信号に基づいて、励磁コイルユニット４３のコイルに駆動電流を供給する。本実施形態の場合、可動部材２０を回動する場合にのみ励磁コイルユニット４３へ電力を供給すれば足り、可動部材２０が開放位置及び閉鎖位置に至った後は電力供給を遮断でき、消費電力を削減できる。

＜他の実施形態＞
上記実施形態では、開閉装置Ａをデジタルスチルカメラである撮像装置１に適用したが、本発明の開閉装置は、デジタルビデオカメラや、デジタルビデオカメラと記録装置を一体形にしたカムコーダ、その他、レンズ等の光学素子を備え、それらの保護を必要とする機器、あるいは開口部の開閉が必要とされる機器等に幅広く適用することができる。

また、上記実施形態では、係合面２２ａの構成により可動部材２０が開放位置及び閉鎖位置にある場合に、それぞれ可動部材２０が勝手に回動することを防止できる構成としたが（図８（ａ）及び（ｂ））、開閉装置Ａを搭載する装置によっては、可動部材２０が開放位置にある場合にのみ、可動部材２０が勝手に回動することを防止するように係合面２２ａを構成してもよく、また、可動部材２０が閉鎖位置にある場合にのみ、可動部材２０が勝手に回動することを防止するように係合面２２ａを構成してもよい。

本発明の一実施形態に係る撮像装置１の斜視図である。 開閉装置Ａ近傍における撮像装置１の分解斜視図である。 背面側から見た開閉装置Ａの分解斜視図である。 （ａ）は、ベース部材１０の背面図であり、（ｂ）は図４（ａ）の線Ｘ−Ｘに沿う断面図である。 （ａ）は、可動部材２０に駆動部材３０を装着した態様を示す図、（ｂ）は図５（ａ）の線Ｙ−Ｙに沿う断面図である。 （ａ）乃至（ｃ）は、開閉装置Ａをベース部材１０の背面側から見た動作説明図であり、（ａ）は可動部材２０が開口部１１（及び開口部５）を覆わない開放位置にある場合、（ｃ）は可動部材２０が開口部１１（及び開口部５）を覆う閉鎖位置にある場合、（ｂ）は可動部材２０が開放位置と閉鎖位置との中間位置にある場合を示す。 （ａ）乃至（ｃ）は、それぞれ図６（ａ）乃至（ｃ）のロータマグネット４１周辺の拡大図であり、ロータマグネット４１の磁極を付記した図である。 （ａ）及び（ｂ）は、図７（ａ）及び図７（ｃ）についてステータヨーク４２及び励磁コイルユニット４３を取り去った状態を示し、（ａ）は可動部材２０が開放位置にある場合の長穴２２とピン４１との位置関係を、（ｂ）は可動部材２０が閉鎖位置にある場合の長穴２２とピン４１との位置関係を示す。 （ａ）は、可動部材２０が図８（ａ）の開放位置から慣性力で閉鎖位置へ回動しようとした場合に、駆動部材３０に作用する力関係を示す図、（ｂ）は、開閉装置Ａの制御部１００の構成例を示すブロック図である。

符号の説明

Ａ 開閉装置
１ 撮像装置
５、１１ 開口部
２０ 可動部材
３０ 駆動部材
３２ ピン
４０ 駆動ユニット

Claims (7)

1. 開閉対象部を覆わない第１の位置と、前記開閉対象部を覆う第２の位置と、の間で第１の回動中心線回りに回動自在に設けられた可動部材と、
   前記可動部材に設けた係合面に当接する周面を有するピンを有し、前記第１の回動中心線と平行な第２の回動中心線回りに回動自在に設けられた駆動部材と、
   前記駆動部材を前記第２の回動中心線回りに回動させ、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の摺動により前記可動部材を回動させる駆動手段と、
   を備えた開閉装置において、
   前記駆動手段は、
   前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向に回動させ、
   前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向とは反対の第２の方向に回動させ、
   前記係合面は、
   前記可動部材が前記第１の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第２の方向側を指向するように形成されていることを特徴とする開閉装置。
2. 開閉対象部を覆わない第１の位置と、前記開閉対象部を覆う第２の位置と、の間で第の１回動中心線回りに回動自在に設けられた可動部材と、
   前記可動部材に設けた係合面に当接する周面を有するピンを有し、前記第１の回動中心線と平行な第２の回動中心線回りに回動自在に設けられた駆動部材と、
   前記駆動部材を前記第２の回動中心線回りに回動させ、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の摺動により前記可動部材を回動させる駆動手段と、
   を備えた開閉装置において、
   前記駆動手段は、
   前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向に回動させ、
   前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向とは反対の第２の方向に回動させ、
   前記係合面は、
   前記可動部材が前記第２の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第１の方向側を指向するように形成されていることを特徴とする開閉装置。
3. 前記可動部材に当接して回動範囲を規制する、前記第１の位置側の第１の規制部及び前記第２の位置側の第２の規制部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の開閉装置。
4. 前記係合面が、前記可動部材に形成された長孔の内周面であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の開閉装置。
5. 前記駆動手段は、
   前記第２の回動中心線と同心の永久磁石からなるロータマグネットと、
   前記ロータマグネットを囲む部分を有するステータヨークと、
   前記ステータヨークを励磁して前記ロータマグネットを回転させる励磁コイルと、
   を備えたことを特徴とする請求項３に記載の開閉装置。
6. 前記駆動手段は、
   前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置に回動させた場合、前記励磁コイルへの電力供給を遮断した後も、前記可動部材を前記第１の規制部へ押圧するディテントトルクを発生し、
   前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置に回動させた場合、前記励磁コイルへの電力供給を遮断した後も、前記可動部材を前記第２の規制部へ押圧するディテントトルクを発生することを特徴とする請求項５に記載の開閉装置。
7. 光を通過させる開口部を有する筐体と、
   前記開口部を通過した光を撮像素子に結像させる撮像光学系と、
   を有する撮像装置において、
   前記開口部を覆わない第１の位置と、前記開口部を覆う第２の位置と、の間で第１の回動中心線回りに回動自在に設けられた可動部材と、
   前記可動部材に設けた係合面に当接する周面を有するピンを有し、前記第１の回動中心線と平行な第２の回動中心線回りに回動自在に設けられた駆動部材と、
   前記駆動部材を前記第２の回動中心線回りに回動させ、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の摺動により前記可動部材を回動させる駆動手段と、を備え、
   前記駆動手段は、
   前記可動部材を前記第１の位置から前記第２の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向に回動させ、
   前記可動部材を前記第２の位置から前記第１の位置へ回動させる場合には、前記駆動部材を第１の方向とは反対の第２の方向に回動させ、
   前記係合面は、
   前記可動部材が前記第１の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第２の方向側を指向し、かつ、
   前記可動部材が前記第２の位置にある場合に、前記係合面に対する前記ピンの前記周面の当接点における前記係合面の、前記第２の回動中心線側へ向かう法線方向が、前記駆動ピンの中心線と前記第２の回動中心線とを通過する仮想線よりも、前記第１の方向側を指向するように形成されていることを特徴とする撮像装置。

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