(57)【要約】  【課題】弾性部材がバリア基板のリブとバリア羽根との間に挟み込まれることを防止してバリア羽根の作動不具合の発生を防止することが可能なバリア機構を提供する。  【解決手段】開口部１１ａを有し最も被写体側に配置されたバリアカバー１１と、中央に開口部を有しバリアカバー１１と一定の間隔をもってバリアカバー１１よりも光学レンズ側に配置されたバリア基板１２と、バリアカバー１１に設けられた２つのバリア羽根群１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂとを有するバリア機構１０であって、バリア基板１２はバリア羽根の支軸１１ｂの軸方向への移動を規制するリブ１２ｃ，１２ｄを有し、最も光学レンズ側に位置するバリア羽根１３ａはリブ１２ｃ，１２ｄの頂点よりも光学レンズ側に配置され、他のバリア羽根１４ａ、１５ａはリブ１２ｃ，１２ｄの頂点よりも被写体側に配置される構成とした。【選択図】図５
2011158735.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学レンズの前面に配置されたバリア機構であって、中央に前記光学レンズの有効光路を開放するための開口部を有し最も被写体側に配置されたバリアカバーと、中央に前記開口部とほぼ同形の開口部を有し前記バリアカバーと一定の間隔をもって前記バリアカバーよりも前記光学レンズ側に配置されたバリア基板と、前記バリアカバーに設けられた支軸に回転自在に支持された３枚以上のバリア羽根からなりそのうちの少なくとも１つは駆動手段により回転駆動され他の前記バリア羽根は回転駆動される前記バリア羽根に従動して回転する２つのバリア羽根群とを有し、前記有効光路内に前記各バリア羽根を進入させることにより前記有効光路を遮断し前記光学レンズを保護するバリア閉状態となり、前記有効光路外に前記各バリア羽根を退避させることにより前記有効光路を開放するバリア開状態となるバリア機構において、
前記バリア基板は前記バリア羽根の前記支軸の軸方向への移動を規制するリブを有し、最も前記光学レンズ側に位置する前記バリア羽根は前記リブの頂点よりも前記光学レンズ側に配置され、他の前記バリア羽根は前記リブの頂点よりも前記被写体側に配置されていることを特徴とするバリア機構。
【請求項２】
請求項１記載のバリア機構において、
回転駆動される前記バリア羽根は前記支軸の軸方向への移動を前記駆動手段により規制され、他の前記バリア羽根は前記支軸の軸方向への移動を前記リブにより規制されることを特徴とするバリア機構。
【請求項３】
請求項１または２記載のバリア機構において、
前記バリア羽根群は、前記光学レンズの光軸方向に金属製バリア羽根、モールド樹脂製バリア羽根、金属製バリア羽根の順に配列された組み合わせを有することを特徴とするバリア機構。
【請求項４】
前記光学レンズとして撮像光学レンズを有する撮像装置と、請求項１ないし３の何れか１つに記載のバリア機構とを有し、前記バリア機構は前記撮像光学レンズのうち最も被写体側に位置するものよりもさらに被写体側に配置されてい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、カメラ等の光学機器における光学系の対物面を保護し、該光学系を塵埃や手指による汚損から保護するバリア機構に関し、特にたとえばモータ駆動による移動鏡胴を備えたカメラ、デジタルカメラ、携帯情報端末、画像入力装置等に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、光学レンズの前面に配置されレンズを保護するバリア機構が知られている。このバリア機構の一例として、中央に光学レンズの有効光路を開放するための窓となる開口部を有する円盤形状のフレームであり最も物体側に配置されるバリアカバーと、中央に前記開口部とほぼ同形の開口部を有する円盤形状のフレームでありバリアカバーと一定の間隔を有しバリアカバーよりも光学レンズ側に位置するバリア基板と、バリアカバーとバリア基板との間で１つの支軸に回転自在に支持された３枚以上のバリア羽根からなるバリア羽根群と、このバリア羽根群と対をなしバリアカバーとバリア基板との間で１つの支軸に回転自在に支持された３枚以上のバリア羽根からなるバリア羽根群とを有し、バリア機構全体として少なくとも６枚のバリア羽根を有するものが知られている。
【０００３】
上述のバリア羽根群は、光学レンズの光軸方向に金属バリア羽根Ａ、モールド樹脂製バリア羽根Ｂ、金属バリア羽根Ｃの順で配列された組み合わせを有しており、バリア羽根Ａはバリア機構において支軸を中心に回転駆動され、他のバリア羽根Ｂ，Ｃはバリア羽根Ａの回転駆動に従動して支軸を中心に回転するように構成されている。バリア機構として、光学レンズの有効光路内にバリア羽根群それぞれのバリア羽根を回転進入させて有効光路を遮断して光学レンズを保護するバリア閉状態となり、光学レンズの有効光路外にバリア羽根群それぞれのバリア羽根を回転退避させて有効光路を開放するバリア開状態となるバリア機構であり、バリア羽根群毎に、バリア羽根を一方向に回転させるための弾性部材Ａ、弾性部材Ａよりも強い弾性力で作用しバリア羽根を弾性部材Ａによる回転方向とは逆方向へと回転させる弾性部材Ｂ、外力で駆動されることにより弾性部材Ｂの弾性力がバリア羽根へと作用することを中断させるバリア駆動部材を備えており、バリア羽根群同士、弾性部材Ａ同士、弾性部材Ｂ同士、バリア駆動部材同士がバリア機構の中心点に対して点対称に配置されているものが、たとえば「特許文献１」に開示されている。
【０００４】
以下、図を用いて具体的に説明する。図７に示すバリア機構において、各バリア羽根３，４，５の羽根の根元に形成された穴にはバリアカバー１のガイド軸１ａが挿入されている。バリア羽根３の上方に配設された弾性部材６は、その腕の一方をバリア羽根３に係止させ他方をバリア基板２に形成させており、バリア羽根３に対してバリア閉となる向きの回転付勢力を作用させている。ガイド軸１ａの先端はバリア基板２の底面２ｃに当接しており、バリア機構の羽根室の高さはガイド軸１ａと底面２ｃとによって決定される。バリア基板２にはリブ２ａ，２ｂが形成されており、各リブ２ａ，２ｂはバリア羽根３の受け面を構成している。弾性部材６を構成するコイルはその全てがリブ２ａ側に片寄せされており、弾性部材６はリブ２ａとバリア羽根３との間には落ち込まずリブ２ａとバリア羽根３とに挟み込まれることがないことから閉じ力のロスが発生せず、バリア羽根の作動不具合が発生する危険性が低い構成となっている。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
上述のバリア機構ではバリア羽根を円滑に作動させるため、バリア基板のリブとバリア羽根Ａとの間に適切な隙間を設けている。この隙間が存在することにより、弾性部材Ａの一部がバリア基板のリブとバリア羽根Ａとの間に落ち込み、バリア基板のリブとバリア羽根Ａに挟み込まれ易い構成であった。弾性部材Ａがバリア基板のリブとバリア羽根Ａとの間に挟み込まれてしまうと閉じ力が損失することによりバリア羽根の作動不具合が発生してしまうという問題点があった。しかしこの隙間は弾性部材Ａの一部と同じか、もしくはそれ以上の間隔が必要であり、隙間が少ないとバリア羽根の作動に不具合が生じるため、バリア羽根の作動不具合対応として隙間を少なくすることは難しかった。
【０００６】
以下、図を用いて具体的に説明する。図８は、図７と同様のバリア機構を示しており、リブ２ａ，２ｂとバリア羽根３との隙間は弾性部材６のコイル１巻き分以上となるように設定されている。上述したように弾性部材６はリブ２ａ側に片寄せされるが、弾性部材６のコイルの密着度合いが変化するとコイルの一部がリブ２ａとバリア羽根３との間に落ち込み、図８に示すようにリブ２ａとバリア羽根３との間に弾性部材６の一部が挟み込まれてしまう。この状態となるとリブ２ａ，２ｂはバリア羽根３の受け面として機能せず、閉じ力に損失が発生してバリア羽根の作動不具合が発生する危険性が高くなる。
【０００７】
本発明は上述の問題点を解決し、弾性部材がバリア基板のリブとバリア羽根との間に挟み込まれることを防止してバリア羽根の作動不具合の発生を防止することが可能なバリア機構の提供を目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
請求項１記載の発明は、光学レンズの前面に配置されたバリア機構であって、中央に前記光学レンズの有効光路を開放するための開口部を有し最も被写体側に配置されたバリアカバーと、中央に前記開口部とほぼ同形の開口部を有し前記バリアカバーと一定の間隔をもって前記バリアカバーよりも前記光学レンズ側に配置されたバリア基板と、前記バリアカバーに設けられた支軸に回転自在に支持された３枚以上のバリア羽根からなりそのうちの少なくとも１つは駆動手段により回転駆動され他の前記バリア羽根は回転駆動される前記バリア羽根に従動して回転する２つのバリア羽根群とを有し、前記有効光路内に前記各バリア羽根を進入させることにより前記有効光路を遮断し前記光学レンズを保護するバリア閉状態となり、前記有効光路外に前記各バリア羽根を退避させることにより前記有効光路を開放するバリア開状態となるバリア機構において、
前記バリア基板は前記バリア羽根の前記支軸の軸方向への移動を規制するリブを有し、最も前記光学レンズ側に位置する前記バリア羽根は前記リブの頂点よりも前記光学レンズ側に配置され、他の前記バリア羽根は前記リブの頂点よりも前記被写体側に配置されていることを特徴とする。
【０００９】
請求項２記載の発明は、請求項１記載のバリア機構において、さらに回転駆動される前記バリア羽根は前記支軸の軸方向への移動を前記駆動手段により規制され、他の前記バリア羽根は前記支軸の軸方向への移動を前記リブにより規制されることを特徴とする。
【００１０】
請求項３記載の発明は、請求項１または２記載のバリア機構において、さらに前記バリア羽根群は、前記光学レンズの光軸方向に金属製バリア羽根、モールド樹脂製バリア羽根、金属製バリア羽根の順に配列された組み合わせを有することを特徴とする。
【００１１】
請求項４記載の発明は、前記光学レンズとして撮像光学レンズを有する撮像装置と、請求項１ないし３の何れか１つに記載のバリア機構とを有し、前記バリア機構は前記撮像光学レンズのうち最も被写体側に位置するものよりもさらに被写体側に配置されているカメラであることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、バリア羽根を円滑に作動させるためリブとバリア羽根との間に適切な隙間を設けても、駆動手段を構成するコイルは最も光学レンズ側に配置されたバリア羽根上に位置しており、駆動手段がリブとバリア羽根との間に挟み込まれることがなく挟み込まれによる閉じ力の損失が発生しないため、バリア羽根の作動不具合の発生を防止することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態を適用可能なバリア機構のバリア羽根閉状態での概略斜視図である。
【図２】本発明の一実施形態を適用可能なバリア機構のバリア羽根開状態での概略斜視図である。
【図３】本発明の一実施形態を適用可能なバリア機構の概略平面図である。
【図４】本発明の一実施形態における各バリア羽根とリブと弾性部材の配置を説明する理想状態での概略断面図である。
【図５】本発明の一実施形態における各バリア羽根とリブと弾性部材の配置を説明する実使用状態での概略断面図である。
【図６】本発明の一実施形態で示したバリア機構を搭載したカメラを示す概略斜視図である。
【図７】従来のバリア機構における各バリア羽根とリブと弾性部材の配置を説明する理想状態での概略断面図である。
【図８】従来のバリア機構における各バリア羽根とリブと弾性部材の配置を説明する実使用状態での概略断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００１４】
図１、図２は、本発明の一実施形態を採用したバリア機構を示している。光学レンズの前面に配置されるバリア機構１０は、中央に光学レンズの有効光路を開放するための開口部１１ａを有する円盤形状のフレームであり最も被写体側に配置されるバリアカバー１１と、中央に開口部１１ａとほぼ同形の開口部を有する円盤形状のフレームでありバリアカバー１１と所定の間隔をおいてバリアカバー１１よりも光学レンズ側に配置されるバリア基板１２と、バリアカバー１１とバリア基板１２との間で１つの支軸に回転自在に支持されたバリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａと、バリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａと対をなすバリア羽根１３ｂ，１４ｂ，１５ｂとを有している。
【００１５】
バリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａは光学レンズの光軸方向に光学レンズ側より１３ａ，１４ａ，１５ａの順に配列されており、バリア羽根１３ａは支軸を中心に回転駆動され、他のバリア羽根１４ａ，１５ａはバリア羽根１３ａの回転に従動して回転するように構成されている。バリア羽根１３ｂ，１４ｂ，１５ｂも光学レンズの光軸方向に光学レンズ側より１３ｂ，１４ｂ，１５ｂの順に配列されており、バリア羽根１３ｂが支軸を中心に回転駆動され、他のバリア羽根１４ｂ，１５ｂが従動回転するように構成されている。バリア機構１０は、光学レンズの有効光路内にバリア羽根１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを進入させることにより、開口部１１ａを閉塞して有効光路を遮断し光学レンズを保護する図１に示すバリア閉状態となる。また、光学レンズの有効光路外にバリア羽根１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを退避させることにより、開口部１１ａを開放して有効光路を開放し図２に示すバリア開状態となる。
【００１６】
次に、バリア羽根１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂを移動させて開口部１１ａを開閉させる開閉機構について説明する。開閉機構は、バリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａをバリア閉状態とさせる向きに回転させるための付勢力をバリア羽根１３ａに与える駆動手段としての弾性部材１６ａ、バリア羽根１３ｂ，１４ｂ，１５ｂをバリア閉状態とさせる向きに回転させるための付勢力をバリア羽根１３ｂに与える弾性部材１６ａと開口部１１ａを介して対向配置された図示しない弾性部材、弾性部材１６ａよりも強い弾性力で作用しバリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａを弾性部材１６ａによる回転方向とは逆方向に回転させるための弾性部材１７ａ、図示しない弾性部材よりも強い弾性力で作用しバリア羽根１３ｂ，１４ｂ，１５ｂを図示しない弾性部材による回転方向とは逆方向に回転させるための弾性部材１７ｂ、外力で駆動されることにより弾性部材１７ａの弾性力がバリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａに作用することを中断させるバリア駆動部材１８ａ、外力で駆動されることにより弾性部材１７ｂの弾性力がバリア羽根１３ｂ，１４ｂ，１５ｂに作用することを中断させるバリア駆動部材１８ｂ等を有している。
【００１７】
バリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａは、図３に示すようにバリアカバー１１とバリア基板１２との間で支軸１１ｂに回転自在に支持されており、図示してはいないがバリア羽根１３ｂ，１４ｂ，１５ｂも同じように支軸１１ｃに回転自在に支持されている。バリア羽根１３ａ，１３ｂは金属製の板材により構成されており、材質としてはステンレス、アルミニウム、鉄、チタン等が挙げられる。板厚は剛性を保てる程度に薄い方がよく、０．２〜０．５ｍｍ程度が好ましい。バリア羽根１４ａ，１４ｂはモールド成形された樹脂製の板材により構成されており、材質としてはポリカーボネイト等の一般的なモールド樹脂が挙げられる。板厚は剛性を保てる程度に薄い方がよく、０．５〜１．０ｍｍ程度が好ましい。バリア羽根１５ａ，１５ｂは、バリア羽根１３ａ，１３ｂと同様にステンレス、アルミニウム、鉄、チタン等の金属製の板材により構成され、その板厚は剛性を保てる程度に薄い方がよく、０．２〜０．５ｍｍ程度が好ましい。この構成により、光学レンズの光軸方向の厚みを低減することができる。
【００１８】
弾性部材１６ａは、バリアカバー１１とバリア基板１２との間でバリアカバー１１に設けられた支軸１１ｂに取り付けられたトーションコイルスプリングであり、その一端はバリアカバー１１に固定されると共に他端はバリア羽根１３ａに設けられたフック部１３ａ１に係止され、バリア羽根１３ａに対してバリア閉状態となる向きの回転力を作用させている。支軸１１ｃに取り付けられた図示しない弾性部材も弾性部材１６ａと同様のトーションコイルスプリングであり、その一端はバリアカバー１１に固定されると共に他端はバリア羽根１３ｂに設けられた図示しないフック部に係止され、バリア羽根１３ｂに対してバリア閉状態となる向きの回転力を作用させている。
【００１９】
弾性部材１７ａは、示す支軸２１ａに取り付けられ弾性部材１６ａよりも強い弾性力を有するトーションコイルスプリングであり、一端をバリア基板１２に設けられた係止部１２ａに係止されると共に他端をバリア駆動部材１８ａに係止され、バリア羽根１３ａに対してバリア開状態となる向きの回転力を作用させている。支軸２１ｂに取り付けられた弾性部材１７ｂも弾性部材１７ａと同様のトーションコイルスプリングであり、その一端を係止部１２ｂに係止されると共に他端をバリア駆動部材１８ｂに係止され、バリア羽根１３ｂに対してバリア開状態となる向きの回転力を作用させている。
【００２０】
バリア駆動部材１８ａは、バリア基板１２に設けられた支軸２０ａに回転自在に支持されたレバーアームであり、その一端で弾性部材１７ａを係止して弾性力を受け、この弾性力を他端に当接したバリア羽根１３ａにバリア開状態となるように作用させている。バリア駆動部材１８ａの一端側には、外力が付与されるピン１９ａが突設されている。バリア駆動部材１８ｂもバリア駆動部材１８ａと同様に支軸２０ｂに回転自在に支持されたレバーアームであり、その一端で弾性部材１７ｂを係止して弾性力を受け、この弾性力を他端に当接したバリア羽根１３ｂにバリア開状態となるように作用させている。バリア駆動部材１８ｂの一端側にもピン１９ａと同様のピン１９ｂが突設されている。
【００２１】
上述の構成により、このバリア機構１０は特開２００７−１０２０８６号公報に開示されたバリア機構１と同様に開口部１１ａの開閉動作を行う。しかしこの開閉動作を行う際に、「発明が解決しようとする課題」の欄で述べたように、弾性部材１６ａがバリア基板１２に形成されたリブとバリア羽根１３ａとの間に落ち込み、その一部が挟み込まれてしまうことにより閉じ力に損失が発生してバリア羽根１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂの作動不具合が発生する危険性が高くなる。この不具合の発生を回避する本発明の一実施形態を以下に説明する。
【００２２】
図４、図５は、支軸１１ｂの中心でバリア機構１０を切断した際のバリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａの根元部をバリア機構１０の外部より見た概略図であり、図４は設計上の理想状態を、図５は弾性部材１６ａのコイルの密着度合い及びリブ１２ｃ，１２ｄとバリア羽根１３ａとの隙間が変化した状態をそれぞれ示している。
【００２３】
バリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａは、それぞれの根元に形成された穴を支軸１１ｂに係止してそれぞれ回転可能に構成されており、バリア基板１２にはそれぞれ下向きのリブ１２ｃ、１２ｄがそれぞれ一体的に形成されている。支軸１１ｂの先端はバリア基板１２の底面１２ｅに当接しており、バリア機構１０の羽根室の高さは支軸１１ａと底面１２ｅとによって決定される。バリア基板１２にはリブ１２ｃ，１２ｄが形成されており、ここでバリア羽根１３ａの根元に形成された穴径がリブ１２，１２ｄによって形成される円形の直径よりも大きく形成されていることから、リブ１２ｃ，１２ｄはバリア羽根１４ａの受け面を構成することとなる。弾性部材１６ａを構成するコイルはその全てがリブ１２ｃ側に片寄せされている。
【００２４】
上述の構成により、バリア羽根１３ａ，１４ａ，１５ａを円滑に作動させるためリブ１２ｃ，１２ｄとバリア羽根１３ａとの間に適切な隙間を設けても、弾性部材１６ａを構成するコイルはバリア羽根１３ａ上に位置しており、図５に示すように弾性部材１６ａのコイルの密着度合い及びリブ１２ｃ，１２ｄとバリア羽根１３ａとの隙間が変化しても、リブ１２ｃ，１２ｄとバリア羽根１３ａとの隙間が弾性部材１６ａを構成するコイルの線径よりも小さければ弾性部材１６ａがリブ１２ｃ，１２ｄとバリア羽根１３ａとの間に挟み込まれることがなく、挟み込まれによる閉じ力の損失が発生しないためバリア羽根の作動不具合の発生を防止することができる。
【００２５】
図６は、上述したバリア機構１０を搭載したカメラを示している。同図においてカメラ３０は、沈胴式のレンズ鏡胴（非撮影時にレンズ鏡胴が本体内に収納される方式）を備えたコンパクトカメラであり、本体３１の前面には画像情報を取り込む撮影光学レンズとしてのレンズ部３２が本体３１と一体的に設けられている。レンズ部３２の被写体側（前方）には、上述したバリア機構１０が設けられている。本体３１の前面ほぼ中央には被写体までの距離を測定する測距部３３が設けられており、その他にフラッシュ部３４、レリーズボタン３５、電源スイッチ３６が設けられている。
【００２６】
上述のカメラ３０において、起動のため電源スイッチ３６が押下されると、レンズ部３２においてレンズ鏡胴が前進し、バリア機構１０が閉状態から開状態へと変化する開動作が行われ、撮影が可能となる。また、停止のため電源スイッチ３６が押下されると、レンズ部３２においてレンズ鏡胴が沈胴と共に後退して本体３１内に収納され、バリア機構１０が開状態から閉状態へと変化する閉動作が行われてカメラ３０は待機状態となる。このカメラ３０にバリア機構１０を用いることにより、バリア羽根の作動不具合の発生を防止することができ良好な撮影を長期間にわたって継続的に行うことができる。
【符号の説明】
【００２７】
１０  バリア機構
１１  バリアカバー
１１ａ  開口部
１１ｂ  支軸
１２  バリア基板
１２ｃ，１２ｄ  リブ
１３ａ，１３ｂ，１４ａ，１４ｂ，１５ａ，１５ｂ  バリア羽根
１６ａ  駆動手段（弾性部材）
３２  撮影光学レンズ（レンズ部）
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２８】
【特許文献１】特開２００７−１０２０８６号公報
【図１】
2011158735.tif 000003
【図２】
2011158735.tif 000004
【図３】
2011158735.tif 000005
【図４】
2011158735.tif 000006
【図５】
2011158735.tif 000007
【図６】
2011158735.tif 000008
【図７】
2011158735.tif 000009
【図８】
2011158735.tif 000010