(57)【要約】【課題】薄目状態の発生を防止するとともに、開き状態および閉じ状態におけるバリア羽根のがたつきを防止すること。【解決手段】バリア機構は、バリアベースに設けられて、光路に外光を入射させる開き位置と光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在とされるバリア羽根２０３、２０４と、開き位置におけるバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢する第１の付勢手段の一例としてのトーションバネ５０１と閉じ位置におけるバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段の一例としての線細工バネ５０５とを有する付勢部材２２０と、付勢部材２２０を介して駆動源からの駆動力をバリア羽根２０３、２０４に伝達することによりバリア羽根２０３、２０４を開き位置から閉じ位置側および閉じ位置から開き位置側に変位させる駆動機構と、を備えた。【選択図】図８
2010152236.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース部材に設けられて、光路に外光を入射させる開き位置と前記光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在とされるバリア羽根と、
前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する第１の付勢手段と前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段とを有する付勢部材と、
前記付勢部材を介して駆動源からの駆動力を前記バリア羽根に伝達することにより前記バリア羽根を前記開き位置から前記閉じ位置側および前記閉じ位置から前記開き位置側に変位させる駆動機構と、
を備えたことを特徴とするバリア機構。
【請求項２】
前記駆動機構は、
前記閉じ位置において前記付勢部材に当接し、前記付勢部材に当接して前記第２の付勢手段を押圧することにより前記第２の付勢手段に前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢させる付勢力を発生させ、
前記開き位置において前記付勢部材から離間し、前記付勢部材から離間することにより前記第１の付勢手段に前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する付勢力を発生させることを特徴とする請求項１に記載のバリア機構。
【請求項３】
前記第１の付勢手段は、一端が前記ベース部材に固定され、他端が前記開き位置における前記バリア羽根に当接することにより前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢するねじりコイルスプリングであり、
前記第２の付勢手段は、一端が前記ねじりコイルスプリングの他端に設けられ、他端が前記閉じ位置における前記バリア羽根に当接することにより前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する弾性部材であることを特徴とする請求項１または２に記載のバリア機構。
【請求項４】
前記バリア羽根は、前記ベース部材に設けられた回動軸を中心として回動することにより前記開き位置と前記閉じ位置との間で変位自在とされ、
前記ねじりコイルスプリングは、コイル部を前記回動軸に巻回することにより前記バリア羽根に取り付けられ、前記バリア羽根の前記閉じ位置から前記開き位置側への回動にともなって前記他端を変位させることにより前記バリア羽根に当接し、
前記弾性部材は、前記バリア羽根の前記開き位置から前記閉じ位置側への回動にともなって前記他端を変位させることにより前記バリア羽根に当接することを特徴とする請求項３に記載のバリア機構。
【請求項５】
前記駆動機構は、前記駆動源と連動し、光軸を中心として回動可能な回動部材と当該回動部材に設けられているガイド部材とを備え、
前記ねじりコイルスプリングの他端は、前記回動部材が前記閉じ位置から前記開き位置側に回動する際に、前記バリア羽根に設けられた第１の突起に当接し、
前記弾性部材の他端は、前記回動部材が前記開き位置から前記閉じ位置側に回動する際に、前記弾性部材の一端に当接する前記ガイド部材に付勢されることによって、前記バリア羽根に設けられている第２の突起部に当接することを特徴とする請求項３または４に記載のバリア機構。
【請求項６】
撮像素子に外光を入射させる光路を形成する光学部材を備えたレンズ装置であって、
前記光路に外光を入射させる開き位置と前記光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在に設けられたバリア羽根と、
前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する第１の付勢手段と前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段とを有する付勢部材と、
前記付勢部材を介して駆動源からの駆動力を前記バリア羽根に伝達することにより前記バリア羽根を前記開き位置から前記閉じ位置側および前記閉じ位置から前記開き位置側に変位させる駆動機構と、
を備えたことを特徴とするレンズ装置。
【請求項７】
撮像素子および当該撮像素子に外光を入射させる光路を形成する光学部材を備えた撮像装置であって、
前記光路に外光を入射させる開き位置と前記光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在に設けられたバリア羽根と、
前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する第１の付勢手段と前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段とを有する付勢部材と、
前記付勢部材を介して駆動源からの駆動力を前記バリア羽根に伝達することにより前記バリア羽根を前記開き位置から前記閉じ位置側および前記閉じ位置から前記開き位置側に変位させる駆動機構と、
を備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、非撮像時におけるカメラの対物レンズを覆うことで、外部からの衝撃や汚損などから対物レンズを保護するバリア機構、レンズ装置および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
レンズ装置に設けられるバリア機構は、対物レンズを覆うバリア羽根やバリア羽根を駆動する駆動機構などを備えており、駆動機構によってバリア羽根を駆動することにより外部に対して対物レンズを開放したり対物レンズを外部から遮断したりする。バリア機構には、たとえば光軸を横切る方向に移動（変位）可能に設けられた、単数あるいは複数のバリア羽根を備えたものがある。
【０００３】
このようなバリア機構には、従来、完全に開いた開き状態にあるバリア羽根を開き方向に付勢する付勢部材や、完全に閉じた閉じ状態にあるバリア羽根を閉じ方向に付勢する付勢部材を備えたものがあった（たとえば、下記特許文献１、２を参照。）。このような技術によれば、開き状態にあるバリア羽根や閉じ状態にあるバリア羽根の位置を安定化し、バリア羽根のがたつきを防止することができる。
【０００４】
このように付勢部材を用いてバリア羽根を付勢することにより、操作者の手指などがバリア羽根に挟まれた場合にも、当該操作者がバリア羽根の間から指を引き抜くことができるようになる。これによって、操作者などの安全性を確保するようにしている。
【０００５】
【特許文献１】特開２００５−４９７００号公報
【特許文献２】特開２００４−１０９２５７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、従来のバリア機構においては、バリア羽根などバリア機構を構成する各部材の製造誤差や組み付け誤差などに起因して、設計時のバリア羽根の変位量に対して実製品のバリア羽根の変位量にずれが生じてしまうことがあった。そして、たとえば単数のバリア羽根を備えた従来のバリア機構においてこのような状況が発生し、設計時のバリア羽根の変位量よりも実製品のバリア羽根の変位量が少ない場合、閉じ状態となる閉じ位置までバリア羽根が変位しきれず、対物レンズなどの光学部材を十分に保護することが困難になるという問題があった。
【０００７】
また、たとえば複数枚のバリア羽根を備えた従来のバリア機構においてこのような状況が発生し、複数あるバリア羽根のそれぞれの変位量に差が生じた場合、一方のバリア羽根が閉じ位置まで回動しても、他方のバリア羽根が閉じ位置まで回動しきれず、閉じ状態におけるバリア羽根どうしの間に隙間ができてしまう、いわゆる「薄目」状態が発生してしまうという問題があった。
【０００８】
薄目状態を回避するためには、閉じ状態におけるバリア羽根が確実に閉じ位置に位置するように、あるいは、閉じ状態におけるバリア羽根どうしが確実に当接するように、バリア羽根の閉じ方向への回動量を多くすることが考えられる。しかし、バリア羽根は閉じ位置においてちょうど閉じ状態におけるバリア羽根どうしが当接するように設計されているため、閉じ方向への回動量を多くすると、製造誤差や組み付け誤差がないバリア機構においてバリア羽根どうしが互いに押し合う状態となって、バリア羽根や駆動機構などに過剰な負荷がかかってしまう。
【０００９】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、薄目状態の発生を防止するとともに、開き状態および閉じ状態におけるバリア羽根のがたつきを防止することができるバリア機構、レンズ装置および撮像装置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】
【００１０】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるバリア機構は、ベース部材に設けられて、光路に外光を入射させる開き位置と前記光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在とされるバリア羽根と、前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する第１の付勢手段と前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段とを有する付勢部材と、前記付勢部材を介して駆動源からの駆動力を前記バリア羽根に伝達することにより前記バリア羽根を前記開き位置から前記閉じ位置側および前記閉じ位置から前記開き位置側に変位させる駆動機構と、を備えたことを特徴とする。
【００１１】
この発明によれば、開き位置におけるバリア羽根を開き位置側に付勢するとともに閉じ位置におけるバリア羽根を閉じ位置側に付勢することができるので、設計時のバリア羽根の変位量に対して実製品のバリア羽根の変位量にずれが生じている場合にも、バリア羽根を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができる。
【００１２】
また、この発明にかかるバリア機構は、上記の発明において、前記駆動機構が、前記閉じ位置において前記付勢部材に当接し、前記付勢部材に当接して前記第２の付勢手段を押圧することにより前記第２の付勢手段に前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢させる付勢力を発生させ、前記開き位置において前記付勢部材から離間し、前記付勢部材から離間することにより前記第１の付勢手段に前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する付勢力を発生させることを特徴とする。
【００１３】
この発明によれば、駆動機構の動作に連動して、付勢部材が作用させる付勢力の方向を切り替えることができる。
【００１４】
また、この発明にかかるバリア機構は、上記の発明において、前記第１の付勢手段が、一端が前記ベース部材に固定され、他端が前記開き位置における前記バリア羽根に当接することにより前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢するねじりコイルスプリングであり、前記第２の付勢手段が、一端が前記ねじりコイルスプリングの他端に設けられ、他端が前記閉じ位置における前記バリア羽根に当接することにより前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する弾性部材であることを特徴とする。この発明によれば、単一の付勢部材を用いて、バリア羽根を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができる。
【００１５】
また、この発明にかかるバリア機構は、上記の発明において、前記バリア羽根が、前記ベース部材に設けられた回動軸を中心として回動することにより前記開き位置と前記閉じ位置との間で変位自在とされ、前記ねじりコイルスプリングが、コイル部を前記回動軸に巻回することにより前記バリア羽根に取り付けられ、前記バリア羽根の前記閉じ位置から前記開き位置側への回動にともなって前記他端を変位させることにより前記バリア羽根に当接し、前記弾性部材が、前記バリア羽根の前記開き位置から前記閉じ位置側への回動にともなって前記他端を変位させることにより前記バリア羽根に当接することを特徴とする。
【００１６】
この発明によれば、ねじりコイルスプリングの他端がバリア羽根とともに変位することによってバリア羽根が開き位置にある場合にバリア羽根を開き位置側に付勢し、圧縮バネがねじりコイルスプリングの他端とともに変位することによってバリア羽根が閉じ位置にある場合にバリア羽根を閉じ位置側に付勢することができるので、格別な制御をともなうことなく簡易な構成によってバリア羽根を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができる。
【００１７】
また、この発明にかかるバリア機構は、上記の発明において、前記駆動機構が、前記駆動源と連動し、光軸を中心として回動可能な回動部材と当該回動部材に設けられているガイド部材とを備え、前記ねじりコイルスプリングの他端が、前記回動部材が前記閉じ位置から前記開き位置側に回動する際に、前記バリア羽根に設けられた第１の突起に当接し、前記弾性部材の他端が、前記回動部材が前記開き位置から前記閉じ位置側に回動する際に、前記弾性部材の一端に当接する前記ガイド部材に付勢されることによって、前記バリア羽根に設けられている第２の突起部に当接することを特徴とする。
【００１８】
この発明によれば、ねじりコイルスプリングや弾性部材など、弾性を有する部材を介してバリア羽根を変位させることができる。これによって、バリア羽根を過剰に強く押しつけることなくバリア羽根を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができる。
【００１９】
また、この発明にかかるレンズ装置は、撮像素子に外光を入射させる光路を形成する光学部材を備えたレンズ装置であって、前記光路に外光を入射させる開き位置と前記光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在に設けられたバリア羽根と、前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する第１の付勢手段と前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段とを有する付勢部材と、前記付勢部材を介して駆動源からの駆動力を前記バリア羽根に伝達することにより前記バリア羽根を前記開き位置から前記閉じ位置側および前記閉じ位置から前記開き位置側に変位させる駆動機構と、を備えたことを特徴とする。
【００２０】
この発明によれば、設計時のバリア羽根の変位量に対して実製品のバリア羽根の変位量にずれが生じている場合にも、バリア羽根を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができるので、レンズ装置の使用時における光学部材の光路を確実に確保するとともに、レンズ装置の非使用時において光学部材を確実に保護することができる。
【００２１】
また、この発明にかかる撮像装置は、撮像素子および当該撮像素子に外光を入射させる光路を形成する光学部材を備えた撮像装置であって、前記光路に外光を入射させる開き位置と前記光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在に設けられたバリア羽根と、前記開き位置における前記バリア羽根を前記開き位置側に付勢する第１の付勢手段と前記閉じ位置における前記バリア羽根を前記閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段とを有する付勢部材と、前記付勢部材を介して駆動源からの駆動力を前記バリア羽根に伝達することにより前記バリア羽根を前記開き位置から前記閉じ位置側および前記閉じ位置から前記開き位置側に変位させる駆動機構と、を備えたことを特徴とする。
【００２２】
この発明によれば、撮像装置の使用時における光学部材の光路を確実に確保するとともに、撮像装置の非使用時において光学部材を確実に保護することができるので、設計時の撮像性能を確保するとともに、非使用時における光学部材の汚れや損傷による撮像性能の低下を防止することができる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明にかかるバリア機構、レンズ装置および撮像装置によれば、薄目状態の発生を防止するとともに、開き状態および閉じ状態におけるバリア羽根のがたつきを防止することができるという効果を奏する。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２４】
以下に添付図面を参照して、この発明にかかるバリア機構、レンズ装置および撮像装置の好適な実施の形態を詳細に説明する。
【００２５】
（レンズ装置の概略構成）
まず、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の概略構成について説明する。図１は、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の概略構成を示す断面図である。図１において、この発明にかかる実施の形態のレンズ装置１００は、鏡筒１０１を備えている。鏡筒１０１は固定筒１０２とカム筒１０３と直進ガイド筒１０４とによって構成されている。固定筒１０２はマウント１０５に取り付けられており、マウント１０５を介して図示を省略する撮像装置の本体に取り付けられる。
【００２６】
撮像装置の本体内には、撮像素子が配置されている。撮像素子は、レンズ装置１００を介して受光した外光を光電変換し、入射光量に応じた電気信号を出力する。撮像素子は、具体的には、たとえばＣＣＤなどによって実現される。カム筒１０３は固定筒１０２に対して光軸Ｃの軸心方向（以下、「光軸方向」という）に沿ってスライド可能に連結されている。カム筒１０３を固定筒１０２に対して光軸方向にスライド可能に連結する構成については公知の技術であるため説明を省略する。
【００２７】
鏡筒１０１内には、第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８が設けられている。この実施の形態においては、第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８によって、レンズ装置１００における光学部材を実現することができる。
【００２８】
第１レンズ群１０６は、Ｇ１レンズ１０９およびＧ２レンズ１１０を備えており、第１レンズ群枠１１１を介してカム筒１０３に連結されている。第１レンズ群枠１１１は１群カムピン１１１ａによってカム筒１０３に吊られた状態で連結されており、これによって第１レンズ群枠１１１はカム筒１０３に対して光軸方向に移動可能な状態とされている。
【００２９】
第２レンズ群１０７は、Ｇ３レンズ１１２、Ｇ４レンズ１１３およびＧ５レンズ１１４を備えており、第２レンズ群枠１１６を介してカム筒１０３に連結されている。第２レンズ群枠１１６は、第２レンズ群枠１１６に設けられた突起１１７によってカム筒１０３に吊られた状態で連結されており、これによってカム筒１０３に対して光軸方向に移動可能な状態で連結されている。
【００３０】
第１レンズ群枠１１１および第２レンズ群枠１１６をカム筒１０３に対して光軸方向に移動可能に連結する構成については公知の各種技術を用いて実現可能であるため説明を省略する。第３レンズ群１０８は直進ガイド筒１０４に設けられている。第３レンズ群１０８は、Ｇ６レンズ１１５を備えている。Ｇ６レンズ１１５は、３群枠（フォーカス枠）１１５ａによって保持された状態で鏡筒１０１内に設けられている。
【００３１】
カム筒１０３内には、第１レンズ群１０６と第２レンズ群１０７との間にアイリスシャッター１１８が設けられている。アイリスシャッター１１８は第１レンズ群１０６を通過し第２レンズ群１０７に入射する光量を調整する。アイリスシャッター１１８については公知の各種技術を用いて実現可能であるため説明を省略する。カム筒１０３における被写体側（第１レンズ群１０６側）には、カム筒１０３や第１レンズ群枠１１１の固定筒１０２からの抜けを防止する複数の金属環１１９が設けられている。
【００３２】
また、カム筒１０３における被写体側（第２レンズ群１０７よりも第１レンズ群１０６側）には、バリア機構１２０が設けられている。バリア機構１２０は、撮像装置が備える制御部（図示を省略する）から出力された制御信号に基づいて駆動する。バリア機構１２０は、具体的には、第１レンズ群１０６を外部に開放して撮像可能状態としたり、第１レンズ群１０６を覆って第１レンズ群１０６を保護したりする。
【００３３】
（バリア機構１２０の構成）
つぎに、この発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０について説明する。図２、図３および図４は、この発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０を示す斜視図である。図２においては、この発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０を分解した斜視状態を示している。図３においてはこの発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０を正面側から見た状態、図４においてはこの発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０を背面側から見た状態を示している。
【００３４】
図２、図３および図４において、バリア機構１２０は、バリアベース２０１と、バリアカバー２０２と、バリア羽根２０３、２０４と、バリア開閉リング２０５と、を備えている。この実施の形態においては２枚のバリア羽根２０３、２０４を備えたバリア機構１２０について説明するが、バリア羽根２０３、２０４の枚数は２枚に限るものではない。また、バリア羽根２０３、２０４は、偶数枚に限るものではなく、奇数枚であってもよい。
【００３５】
バリアベース２０１は開口部２０６を備えており、バリアカバー２０２は開口部２０７を備えている。開口部２０６、２０７は、それぞれ、第１レンズ群１０６（対物レンズ）側へ外光を入射させるようにレンズ装置１００における光路を開放する。バリアカバー２０２は、バリアベース２０１に対して位置固定された状態で取り付けられている。バリアカバー２０２がバリアベース２０１に取り付けられた状態においては、バリアベース２０１とバリアカバー２０２との間に空間が形成される。
【００３６】
バリア羽根２０３、２０４は、バリアベース２０１に設けられた回動軸２０８が挿入される軸孔２０９を備えている。バリア羽根２０３、２０４は、回動軸２０８が軸孔２０９を貫通するような状態でバリアベース２０１に取り付けられており、回動軸２０８を中心として回動可能とされている。この実施の形態においては、バリアベース２０１によってベース部材を実現することができる。
【００３７】
バリア羽根２０３、２０４は、バリアベース２０１とバリアカバー２０２との間に形成される空間内に収容されるようにしてバリアベース２０１に取り付けられている。バリアカバー２０２はバリア羽根２０３、２０４を覆うようにしてバリアベース２０１に取り付けられており、バリアカバー２０２を設けることにより外部からの衝撃や塵芥などからバリア羽根２０３、２０４を保護する。また、バリアカバー２０２を設けることにより、バリアベース２０１からバリア羽根２０３、２０４が浮き上がることを防止することができる。
【００３８】
バリア羽根２０３、２０４は、それぞれ、一対の突起２１０を備えている。突起２１０は、バリアベース２０１側に設けられており、バリアベース２０１側に突出している。突起２１０は、バリア羽根２０３、２０４がバリアベース２０１に取り付けられた状態において、バリアベース２０１に設けられた切り欠き部２１１の内側となる位置に位置付けられる。突起２１０は、バリア羽根２０３、２０４の回動にともなって、切り欠き部２１１内において移動する。
【００３９】
切り欠き部２１１内には、ガイド部材２１２が位置付けられている。ガイド部材２１２は、バリア開閉リング２０５におけるバリアベース２０１側に設けられておりバリアベース２０１側に突出している。バリア開閉リング２０５は、レンズ装置１００における光路を開放する開口部２１３を備えた環形状をなしている。バリア開閉リング２０５は、光路における光軸Ｃを中心として、バリアベース２０１に対して相対的に回動可能に設けられている。
【００４０】
バリア開閉リング２０５は、動力伝達機構から駆動力が伝達される動力伝達用リブ２１４を備えており、動力伝達機構から駆動力が伝達された場合に、光軸Ｃを中心として回動する。バリア開閉リング２０５は、動力伝達機構から伝達された駆動力の方向（モータの回転方向）に応じて図２および図４における矢印Ａ方向、あるいは、矢印Ｂ方向に回動する。
【００４１】
動力伝達機構は、たとえば駆動源としてのモータや、モータの駆動力を伝達する各種の機構部などを備えている。各種の機構部としては、たとえばモータの回転軸に連結されるギアなどの回転体、およびこの回転体の回転力を伝達するギア、プーリ、ベルトなどによって実現することができる。公知の技術であるため、動力伝達機構については図示および説明は省略する。
【００４２】
バリア羽根２０３、２０４は、動力伝達機構から駆動力が伝達されることによるバリア開閉リング２０５の回動にともなって、バリア開閉リング２０５の回動方向に応じて開き位置から閉じ位置方向（閉じ方向）あるいは閉じ位置から開き位置方向（開き方向）に回動する。バリア羽根２０３、２０４は、具体的には、バリア開閉リング２０５が図２および図４における矢印Ａ方向に回動した場合に閉じ方向に回動し、バリア開閉リング２０５が図２および図４における矢印Ｂ方向に回動した場合に開き方向に回動する。
【００４３】
バリア機構１２０は、バリア開きバネ（引っ張りバネ）２１５を備えている。バリア開きバネ２１５の一端部は、バリア開閉リング２０５に設けられた突起２１６に係止されている。バリア開きバネ２１５の他端はバリアベース２０１に設けられた係止部４０１に係止されている。バリア開きバネ２１５は、収縮状態を維持しようとする収縮力によって、突起２１６を係止部４０１側に引っ張ることにより、バリア開閉リング２０５を開き状態に位置付ける。
【００４４】
バリア開閉リング２０５は、バリア開きバネ２１５の付勢力と同等あるいはそれ以上の駆動力が加えられた場合に、図２および図４における矢印Ａ方向に回動する。この実施の形態においては、バリア開きバネ２１５を用いたが、これに限るものではない。バリア開きバネ２１５に代えて、ゴムなどの弾性部材を用いてもよい。また、バリア機構１２０は、付勢部材２２０を備えている。
【００４５】
（付勢部材２２０の構成）
つぎに、付勢部材２２０の構成について説明する。図５は、この発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０が備える付勢部材２２０の構成を示す説明図である。図５において、付勢部材２２０は、トーションバネ５０１を備えている。トーションバネ５０１は、針金状の弾性部材を同軸上に巻き上げたコイル部５０２を備え、当該コイル部５０２を回動軸２０８に巻回することによってバリアベース２０１に取り付けられている。この実施の形態においては、トーションバネ５０１によって、第１の付勢手段としてのねじりコイルバネを実現することができる。
【００４６】
トーションバネ５０１は、コイル部５０２における軸心まわりにねじりの荷重、すなわちコイル巻回転方向に対する応力を受けた場合にコイル部５０２の内径を変化させるように変形し、変形した状態において、変形した状態から元の形状に復帰しようとする復元力を発生させる。
【００４７】
トーションバネ５０１の一端５０３は、バリアベース２０１に固定されている。トーションバネ５０１において、コイル部５０２を間にして一端５０３とは反対側、すなわちトーションバネ５０１の他端側５０４には、線細工バネ５０５が設けられている。この実施の形態においては、線細工バネ５０５によって、第２の付勢手段としての弾性部材を実現することができる。
【００４８】
線細工バネ５０５は、略Ｕ字形状をなし、加えられた外力に応じて変形し、変形した状態において、変形した状態から元の状態に復帰しようとする復元力を発生させる。線細工バネ５０５は、具体的には、加えられた外力にしたがって両端部の間隔を狭めるように変形した場合、両端部の間隔を元の形状における間隔に戻そうとする復元力を発生させる。この実施の形態においては、トーションバネ５０１および線細工バネ５０５によって付勢部材が実現されている。
【００４９】
トーションバネ５０１および線細工バネ５０５は、１本の針金状の弾性部材を用いて、一体に形成されている。これにより、線細工バネ５０５の一端は、トーションバネ５０１の他端側５０４をなしている。線細工バネ５０５の他端側５０６は、バリア羽根２０３、２０４などに固定されていない、自由端とされている。
【００５０】
トーションバネ５０１および線細工バネ５０５は、たとえば金属材料からなる弾性部材を用いて形成することができる。また、トーションバネ５０１および線細工バネ５０５は、たとえば樹脂材料やゴム材料からなる弾性部材を用いて形成してもよい。
【００５１】
この実施の形態においては、針金状の弾性部材を用いて略Ｕ字形状をなすように形成された線細工バネ５０５について説明したが、線細工バネ５０５の形状はこれに限るものではない。線細工バネ５０５は、加えられた外力に応じて変形し、変形した状態において、変形した状態から元の状態に復帰しようとする復元力を発生させるものであればよい。
【００５２】
この実施の形態においては、１本の針金状の弾性部材を用いて、トーションバネ５０１に一体に形成された線細工バネ５０５について説明したが、線細工バネ５０５はトーションバネ５０１とは別に形成された後に、トーションバネ５０１に連結されたものであってもよい。
【００５３】
また、線細工バネ５０５に代えて、具体的には、たとえば薄板状の部材を所定の形状に湾曲あるいは屈曲させた板バネを設けることができる。また、線細工バネ５０５に代えて、具体的には、たとえばトーションバネ５０１と略同一の形状からなる別のトーションバネを設けてもよい。
【００５４】
（バリア機構１２０の開閉動作）
つぎに、この発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０の開閉動作について説明する。図６、図７、図８および図９は、この発明にかかる実施の形態のバリア機構１２０の開閉動作を示す説明図である。図６においては閉じ状態にあるバリア機構１２０を示しており、図７においては開き状態におけるバリア機構１２０を示している。図８においては図６の一部を拡大して示しており、図９においては図７の一部を拡大して示している。
【００５５】
図６、図７、図８および図９において、バリア羽根２０３、２０４が閉じ状態にあるときに、動力伝達用リブ２１４を介して動力伝達機構からの駆動力が伝達されることによって、矢印Ｂ方向にバリア開閉リング２０５が回動した場合、トーションバネ５０１の付勢力によってトーションバネ５０１が拡開し、トーションバネ５０１の他端側５０４が突起２１０ａに当接する。
【００５６】
突起２１０ａに当接したトーションバネ５０１の他端側５０４は、拡開しようとするトーションバネ５０１の付勢力によって突起２１０ａを開き位置側に付勢する。これによって、バリア羽根２０３、２０４は、回動軸２０８を中心として開き方向に回動する。バリア羽根２０３、２０４の回動は、開き位置まで回動した時点で図示を省略するストッパーによって規制される。これにより、矢印Ｂ方向にバリア開閉リング２０５を回動することによって、バリア羽根２０３、２０４を開き位置まで回動させ、開き状態とすることができる。
【００５７】
動力伝達機構から伝達された駆動力のうち、バリア開閉リング２０５を閉じ位置から開き位置側へ向かう方向へ回動させる駆動力は、動力伝達用リブ２１４、トーションバネ５０１および突起２１０ａによってバリア羽根２０３、２０４に伝達され、伝達された駆動力によってバリア羽根２０３、２０４が回動する。この実施の形態においては、動力伝達用リブ２１４、トーションバネ５０１および突起２１０ａによって駆動機構が実現されている。
【００５８】
トーションバネ５０１の一端５０３がバリアベース２０１に固定されているため、バリア羽根２０３、２０４が開き方向に回動すると、トーションバネ５０１においては、トーションバネ５０１を拡開する方向への付勢力が発生する。
【００５９】
これによって、トーションバネ５０１の他端側５０４は、突起２１０ａに対して、当該突起２１０ａを開き方向に付勢した状態で当接する。これにより、開き状態においては、バリア羽根２０３、２０４を開き方向に付勢する付勢力が作用した状態となる。
【００６０】
一方、バリア羽根２０３、２０４が開き状態にあるときに、動力伝達用リブ２１４を介して動力伝達機構からの駆動力が伝達されることによって、矢印Ａ方向にバリア開閉リング２０５が回動した場合、ガイド部材２１２がトーションバネ５０１の他端側５０４に当接する。
【００６１】
この状態で、さらにバリア開閉リング２０５が矢印Ａ方向に回動すると、バリア開閉リング２０５の回動によるガイド部材２１２の回転力が、線細工バネ５０５を介して突起２１０ｂに伝達される。突起２１０ｂに伝達されたガイド部材２１２の回転力は、回動軸２０８を中心とする閉じ方向に突起２１０ｂを付勢する。これによって、バリア羽根２０３、２０４は、回動軸２０８を中心として閉じ方向に回動する。
【００６２】
動力伝達機構から伝達された駆動力のうち、バリア開閉リング２０５を開き位置から閉じ位置側へ向かう方向へ回動させる駆動力は、動力伝達用リブ２１４、ガイド部材２１２、トーションバネ５０１および突起２１０ｂによってバリア羽根２０３、２０４に伝達され、伝達された駆動力によってバリア羽根２０３、２０４が回動する。この実施の形態においては、動力伝達用リブ２１４、ガイド部材２１２、トーションバネ５０１および突起２１０ｂによって駆動機構が実現されている。
【００６３】
バリア羽根２０３、２０４が閉じ位置に位置づけられた状態においては、レンズ装置１００は沈胴状態となる。すなわちガイド部材２１２は、レンズ装置１００が沈胴状態となる位置で停止する。これによって、動力伝達機構による駆動力の伝達が完全に停止した状態となるので、ガイド部材２１２の位置を確実に固定することができる。
【００６４】
トーションバネ５０１の一端５０３はバリアベース２０１に固定されているため、バリア羽根２０３、２０４が閉じ方向に回動すると、トーションバネ５０１においては、トーションバネ５０１を収縮させる方向への付勢力が発生する。
【００６５】
バリア羽根２０３、２０４の回動は、閉じ位置まで回動した時点で図示を省略するストッパーによって規制される。これにより、矢印Ａ方向にバリア開閉リング２０５を回動することによって、バリア羽根２０３、２０４を閉じ位置まで回動させ、閉じ状態とすることができる。閉じ状態においては、バリア羽根２０３、２０４の閉じ方向への回動、すなわち、閉じ状態における突起２１０ｂの閉じ方向への回動が規制される。
【００６６】
閉じ状態において、バリア開閉リング２０５がさらに矢印Ａ方向に回動すると、突起２１０ｂに当接している線細工バネ５０５がガイド部材２１２によって突起２１０ｂに押しつけられた状態となる。これにより、突起２１０ｂとガイド部材２１２とに挟まれた状態の線細工バネ５０５が、両端部を近づけるようにして変形する。この結果、閉じ状態においては、バリア羽根２０３、２０４を閉じ方向に付勢する付勢力が作用した状態となる。
【００６７】
閉じ状態におけるバリア羽根２０３、２０４を、線細工バネ５０５による付勢力によって閉じ位置側に付勢することにより、バリア羽根２０３、２０４は、線細工バネ５０５による付勢力が作用する範囲内であって、互いに当接する任意の位置で回動を停止する。これによって、バリア羽根２０３、２０４を含むバリア機構１２０を構成する各部材の製造精度や組み付け精度を格別厳密に管理することなく、閉じ状態におけるバリア羽根２０３とバリア羽根２０４とを確実に当接させることができる。
【００６８】
これにより、薄目状態の発生を確実に防止するとともに、バリア機構１２０を構成する各部材の製造精度や組み付け精度を格別厳密に管理することなく、設計時の製造精度が確保されたバリア機構１２０を製造することができる。これによって、バリア機構１２０を構成する各部材の製造に際しての精度管理にかかる負担を軽減するとともに、不良品の発生率を低くすることができる。また、これによって、バリア機構１２０の組み付け精度を格別厳密に管理することなく、薄目状態が発生している不良品の発生率を低くすることができる。
【００６９】
また、閉じ状態におけるバリア羽根２０３、２０４を、線細工バネ５０５による付勢力によって閉じ位置側に付勢することにより、閉じ状態におけるバリア羽根２０３、２０４をさらに閉じ方向に締め込んだ場合にも、バリア羽根２０３、２０４どうしが過剰な当接力で当接することを防止しつつ、閉じ状態におけるバリア羽根２０３とバリア羽根２０４とを確実に当接させることができる。
【００７０】
上述したように、この実施の形態のバリア機構１２０は、光路に外光を入射させる開き位置と光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在に設けられたバリア羽根２０３、２０４と、開き位置におけるバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢する第１の付勢手段の一例としてのトーションバネ５０１と閉じ位置におけるバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢する第２の付勢手段の一例としての線細工バネ５０５とを有する付勢部材２２０と、付勢部材２２０を介して駆動源からの駆動力をバリア羽根２０３、２０４に伝達することによりバリア羽根２０３、２０４を開き位置から閉じ位置側および閉じ位置から開き位置側に変位させる駆動機構と、を備えたことを特徴としている。
【００７１】
この実施の形態のバリア機構１２０によれば、開き位置におけるバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢するとともに閉じ位置におけるバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢することができるので、設計時のバリア羽根２０３、２０４の変位量に対して実製品のバリア羽根２０３、２０４の変位量にずれが生じている場合にも、バリア羽根２０３、２０４を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができる。
【００７２】
これによって、バリア羽根２０３、２０４に余剰となる駆動力を加えることによってバリア羽根２０３、２０４や駆動機構に過剰な負荷をかけたり、駆動機構による駆動力の伝達量の調整をおこなったりすることなく、薄目状態の発生を防止するとともに、開き状態および閉じ状態におけるバリア羽根２０３、２０４のがたつきを防止することができる。
【００７３】
また、この実施の形態のバリア機構１２０は、駆動機構が、閉じ位置において付勢部材２２０に当接し、付勢部材２２０に当接して線細工バネ５０５を押圧することによって線細工バネ５０５にバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢させる付勢力を発生させ、開き位置において付勢部材２２０から離間し、付勢部材２２０から離間することによりってトーションバネ５０１にバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢する付勢力を発生させることを特徴としている。
【００７４】
この実施の形態のバリア機構１２０によれば、駆動機構の動作に連動して、付勢部材２２０が作用させる付勢力の方向を切り替えることができる。これによって、付勢部材２２０による付勢力を、閉じ位置および開き位置において、確実に適正な方向に作用させることができる。
【００７５】
また、この実施の形態のバリア機構１２０は、トーションバネ５０１が、一端がバリアベース２０１に固定され、他端が開き位置におけるバリア羽根２０３、２０４に当接することにより開き位置におけるバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢するとともに、線細工バネ５０５が、一端がトーションバネ５０１の他端に設けられ、他端が閉じ位置におけるバリア羽根２０３、２０４に当接することにより閉じ位置におけるバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢することを特徴としている。
【００７６】
この実施の形態のバリア機構１２０によれば、単一の付勢部材２２０を用いて、バリア羽根２０３、２０４を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができる。これによって、部品点数や組み立て工数を増やすことなく、薄目状態の発生を防止するとともに、開き状態および閉じ状態におけるバリア羽根２０３、２０４のがたつきを防止することができる。
【００７７】
また、この実施の形態のバリア機構１２０は、バリア羽根２０３、２０４が、ベース部材の一例としてのバリアベース２０１に設けられた回動軸２０８を中心として回動することにより開き位置と閉じ位置との間で変位自在とされ、トーションバネ５０１が、コイル部５０２を回動軸２０８に巻回することによって回動軸２０８に取り付けられており、トーションバネ５０１の他端がバリア羽根２０３、２０４の開き方向への回動にともない変位することによってバリア羽根２０３、２０４に当接し、線細工バネ５０５が、バリア羽根２０３、２０４の閉じ方向への回動にともなって変位することによってバリア羽根２０３、２０４に当接することを特徴としている。
【００７８】
この実施の形態のバリア機構１２０によれば、トーションバネ５０１の他端がバリア羽根２０３、２０４とともに変位することによってバリア羽根２０３、２０４が開き位置にある場合にバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢し、線細工バネ５０５がトーションバネ５０１の他端とともに変位することによってバリア羽根２０３、２０４が閉じ位置にある場合にバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢することができる。
【００７９】
これにより、格別な制御をともなうことなく簡易な構成によってバリア羽根２０３、２０４を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができる。そして、これによって、部品点数や組み立て工数を増やすことなく、薄目状態の発生を防止するとともに、開き状態および閉じ状態におけるバリア羽根２０３、２０４のがたつきを防止することができる。
【００８０】
また、この実施の形態のレンズ装置１００は、撮像素子に外光を入射させる光路を形成する光学部材の一例としての第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８を備えたレンズ装置１００であって、光路に外光を入射させる開き位置と光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在に設けられたバリア羽根２０３、２０４と、開き位置におけるバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢するトーションバネ５０１と閉じ位置におけるバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢する線細工バネ５０５とを有する付勢部材２２０と、付勢部材２２０を介して駆動源からの駆動力をバリア羽根２０３、２０４に伝達することによりバリア羽根２０３、２０４を開き位置から閉じ位置側および閉じ位置から開き位置側に変位させる駆動機構と、を備えたことを特徴としている。
【００８１】
この実施の形態のレンズ装置１００によれば、設計時のバリア羽根２０３、２０４の変位量に対して実製品のバリア羽根２０３、２０４の変位量にずれが生じている場合にも、バリア羽根２０３、２０４を開き位置および閉じ位置に確実に位置付けることができるので、レンズ装置１００の使用時における第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８の光路を確実に確保するとともに、レンズ装置１００の非使用時において第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８を確実に保護することができる。
【００８２】
これによって、レンズ装置１００の非使用時において第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８が汚れたり損傷したりすることによって光学性能が低下することを防止し、レンズ装置１００における良好な光学性能を維持することができる。
【００８３】
また、この実施の形態の撮像装置は、撮像素子および当該撮像素子に外光を入射させる光路を形成する第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８を備えた撮像装置であって、光路に外光を入射させる開き位置と光路への外光の入射を遮断する閉じ位置との間で変位自在に設けられたバリア羽根２０３、２０４と、開き位置におけるバリア羽根２０３、２０４を開き位置側に付勢するトーションバネ５０１と閉じ位置におけるバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置側に付勢する線細工バネ５０５とを有する付勢部材２２０と、付勢部材２２０を介して駆動源からの駆動力をバリア羽根２０３、２０４に伝達することによりバリア羽根２０３、２０４を開き位置から閉じ位置側および閉じ位置から開き位置側に変位させる駆動機構と、を備えたことを特徴としている。
【００８４】
この実施の形態の撮像装置によれば、撮像装置の使用時における第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８の光路を確実に確保するとともに、撮像装置の非使用時において第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８を確実に保護することができる。
【００８５】
これによって、撮像装置における設計時の撮像性能を確保するとともに、非使用時において第１レンズ群１０６、第２レンズ群１０７および第３レンズ群１０８が汚れたり損傷したりすることによってレンズ装置１００の光学性能が低下することを防止し、レンズ装置１００の光学性能の低下に起因する撮像性能の低下を防止することができる。
【００８６】
なお、バリア開閉リング２０５は閉じ位置側に付勢し、駆動力が加えられた場合に開き位置に回動するようにしてもよい。この場合、バリア開閉リング２０５に対してトーションバネ５０１による付勢力と同等あるいはそれ以上の駆動力を加えた場合にバリア羽根２０３、２０４を開き位置側へ回動させることができる。これによって、バリア羽根２０３、２０４が不用意に開き位置側に回動することがなく、必要時のみに確実にバリア羽根２０３、２０４を閉じ位置に位置付けることができる。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
以上のように、本発明にかかるバリア機構、レンズ装置および撮像装置は、非撮像時におけるカメラの対物レンズを覆うことで、外部からの衝撃や汚損などから対物レンズを保護する場合に有用であり、特に、付勢部材を用いてバリア機構を開閉する場合に適している。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】この発明にかかる実施の形態のレンズ装置の概略構成を示す断面図である。
【図２】この発明にかかる実施の形態のバリア機構を示す斜視図（その１）である。
【図３】この発明にかかる実施の形態のバリア機構を示す斜視図（その２）である。
【図４】この発明にかかる実施の形態のバリア機構を示す斜視図（その３）である。
【図５】この発明にかかる実施の形態のバリア機構が備える付勢部材の構成を示す説明図である。
【図６】この発明にかかる実施の形態のバリア機構の開閉動作を示す説明図（その１）である。
【図７】この発明にかかる実施の形態のバリア機構の開閉動作を示す説明図（その２）である。
【図８】この発明にかかる実施の形態のバリア機構の開閉動作を示す説明図（その３）である。
【図９】この発明にかかる実施の形態のバリア機構の開閉動作を示す説明図（その４）である。
【符号の説明】
【００８９】
１００  レンズ装置
１２０  バリア機構
２０１  バリアベース
２０３、２０４  バリア羽根
２０５  バリア開閉リング
２０８  回動軸
２１０ａ、２１０ｂ  突起
２１２  ガイド部材
２１４  動力伝達用リブ
５０１  トーションバネ
５０５  線細工バネ
【図１】
2010152236.tif 000003
【図２】
2010152236.tif 000004
【図３】
2010152236.tif 000005
【図４】
2010152236.tif 000006
【図５】
2010152236.tif 000007
【図６】
2010152236.tif 000008
【図７】
2010152236.tif 000009
【図８】
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【図９】
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