(57)【要約】【課題】部品点数の削減とレンズ鏡筒の小型化を達成することができるとともに、安定したバリア羽根の開き状態を維持することができる仕組みを提供する。【解決手段】レンズ鏡筒は、撮影用開口部を開閉自在に覆う一対のバリア羽根と、バリア羽根を開閉方向に回転動作させるバリア駆動部材と、バリア羽根及びバリア駆動部材にそれぞれ掛止され、バリア羽根の開閉に伴ってチャージ量が変化するバリア駆動ばねとを備える。バリア駆動ばねは、バリア羽根が全閉状態から全開状態に移動するときに、チャージ量が減少し、バリア羽根が全開状態から全閉状態に移動するときに、チャージ量が増加する。そして、バリア羽根のバリア駆動部材との当接部は立ち曲げられ、バリア羽根の当接部はバリア羽根の回転支点の嵌合部より被写体側にずらして配置する。【選択図】  図６
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影用開口部を開閉自在に覆う一対のバリア羽根１４と、前記バリア羽根１４を開閉方向に回転動作させるバリア駆動部材１６と、前記バリア羽根１４及び前記バリア駆動部材１６にそれぞれ掛止され、前記バリア羽根１４の開閉に伴ってチャージ量が変化するバリア駆動ばね１５と、を備え、
前記バリア駆動ばね１５は、前記バリア羽根１４が全閉状態から全開状態に移動するときに、チャージ量が減少し、前記バリア羽根１４が全開状態から全閉状態に移動するときに、チャージ量が増加するレンズ鏡筒１０であって、
前記バリア羽根１４の前記バリア駆動部材１６との当接部１４ｃは立ち曲げられ、前記バリア羽根１４の前記当接部１４ｃは前記バリア羽根１４の回転支点の嵌合部より被写体側にずらして配置した、ことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記バリア羽根１４の前記バリア駆動部材１６との前記当接部１４ｃは、先端部が前記バリア駆動部材１６の前記当接部１６ａに対して点接触するように立ち曲げられ、根本部が被写体側に配置されるように形成されている、ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記バリア羽根１４は、回転中心に軸孔１４ａが設けられ、前記軸孔１４ａは、他の部材に設けられた回転軸１８ｂに回転可能に支持される、ことを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えたレンズ鏡筒１０を有する撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒１０として、請求項１乃至請求項３の何れか１項に記載のレンズ鏡筒１０を有する、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】
本発明は、撮影光学系の被写体側に設けられたバリアカバーの撮影用開口部を開閉自在に覆うバリア羽根を備えるレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種のレンズ鏡筒としては、次に示すものが知られている（特許文献１）。このレンズ鏡筒は、バリアカバーの撮影用開口部を開閉自在に覆う一対のバリア羽根と、一対のバリア羽根を開閉方向に回転動作させるバリア駆動部材とを備える。また、バリア羽根とバリア駆動部材との間には、バリア羽根の開閉に伴ってチャージ量が変化するバリア駆動ばねが設けられている。
【０００３】
そして、レンズ鏡筒が沈胴位置から撮影位置に移動する際には、バリア駆動ばねの張力によってバリア駆動部材がバリア羽根を押しながら回転してバリア羽根を全開位置まで回動させる。これにより、バリア羽根が全閉状態から全開状態に移行する。このとき、バリア駆動ばねは、チャージ量が漸次的に減少し、バリア羽根を開くための開きばねとして機能する。
【０００４】
一方、レンズ鏡筒が撮影位置から沈胴位置に移動する際には、バリア駆動部材は、直進筒とのカム係合により強制的に全閉位置まで回転させられ、バリア羽根は、バリア駆動ばねにより閉じ方向に付勢される。これにより、バリア羽根が全開状態から全閉状態に移行する。このとき、バリア駆動ばねは、チャージ量が漸次的に増加し、バリア羽根を閉じるための閉じばねとして機能する。
【０００５】
このようにして、バリア駆動ばねに閉じばね及び開きばねの両方の機能を持たせることにより、部品点数を削減し、レンズ鏡筒の小型化を達成している。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２０１１−２１５２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかし、上記特許文献１では、バリア駆動部材の当接部がバリア羽根の当接部に対して線接触で当接しているが、バリア羽根の当接部のＬ字曲げ形状が加工バラつき等により安定しないため、バリア駆動部材がバリア羽根を押しながら回転する際、バリア羽根の当接部における力の作用する方向が不安定になってしまう。また、バリア羽根は、薄型化を図るためにステンレス鋼等の金属薄板でプレス加工を施して形成されている。バリア羽根の軸孔とレンズホルダに設けた回転軸の嵌合長さはバリア羽根の板厚によって決まるため、嵌合長さを十分に確保することは難しい。
【０００８】
また、バリア羽根の開き動作において、バリア駆動部材の当接部とバリア羽根の当接部がバリア羽根の軸孔とレンズホルダの回転軸の嵌合部から光軸方向にずれているため、バリア羽根の外周面側には羽根が浮きあがる方向に回転モーメントが作用する。この回転モーメントと上述の当接部における作用力の不安定さによりバリア羽根にあおりが発生する場合がある。このバリア羽根のあおりとバリア羽根の回転軸の嵌合長さが短いことと相俟って、バリアカバーを組付ける際等にバリア羽根に力が加わると、レンズホルダに設けた回転軸からバリア羽根が外れてしまうといった問題が生じる。
【０００９】
そこで、本発明は、部品点数の削減とレンズ鏡筒の小型化を達成する事ができるとともに、安定したバリア羽根の開き状態を維持することができる仕組みを提供する事を目的としている。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、撮影用開口部を開閉自在に覆う一対のバリア羽根と、前記バリア羽根を開閉方向に回転動作させるバリア駆動部材と、前記バリア羽根及び前記バリア駆動部材にそれぞれ掛止され、前記バリア羽根の開閉に伴ってチャージ量が変化するバリア駆動ばねと、を備え、前記バリア駆動ばねは、前記バリア羽根が全閉状態から全開状態に移動するときに、チャージ量が減少し、前記バリア羽根が全開状態から全閉状態に移動するときに、チャージ量が増加するレンズ鏡筒であって、前記バリア羽根の前記バリア駆動部材との当接部は立ち曲げられ、前記バリア羽根の前記当接部は前記バリア羽根の回転支点の嵌合部より被写体側にずらして配置した、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明によれば、部品点数の削減とレンズ鏡筒の小型化を達成する事ができるとともに、安定したバリア羽根の開き状態を維持することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明の実施例の一例であるレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図２】バリア羽根が全閉した状態を示す図である。
【図３】バリア羽根が全開した状態を示す図である。
【図４】バリア羽根、バリア駆動ばね及びバリア駆動部材に作用する力とモーメントについて説明する図である。
【図５】バリア羽根の概略図である。
【図６】バリア羽根開き状態において、バリア羽根の当接部とバリア駆動部材の当接部に働く力の状態を示す概略図である。
【図７】従来例のバリア羽根開き状態において、バリア羽根の当接部とバリア駆動部材の当接部に働く力の状態を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。
【００１４】
図１は、本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒の分解斜視図、図２はバリア羽根が全閉した状態を示す図、図３はバリア羽根が全開した状態を示す図である。なお、本実施形態では、撮影位置と収納位置との間を光軸方向に移動して撮影倍率を変更するズーム機構を備えるレンズ鏡筒を例にとる。
【００１５】
図１に示すように、本実施形態のレンズ鏡筒１０は、レンズ１７を保持するレンズホルダ１８の内周側にレンズホルダ１８の回転を規制する直進筒１９が設けられている。レンズホルダ１８の像面側の端部外周部には、カム筒２０の内周部に形成されたカム溝２０ａに追従するカムフォロア１８ａが周方向に略等間隔で複数箇所突設されている。また、直進筒１９とカム筒２０とは、バヨネット結合等により結合されて、相対回転可能に光軸方向に一体に移動する。
【００１６】
そして、不図示のデジタルカメラ等の撮像装置の電源スイッチがＯＮ操作されると、カム筒２０は、不図示の駆動機構を介して回転駆動されて、回転しながら光軸方向に繰出される。カム筒２０のカム溝２０ａは、レンズ鏡筒１０の沈胴位置から撮影位置までの間でレンズホルダ１８が相対的に光軸方向に繰出されるようなリフト量を有している。
【００１７】
従って、カム筒２０の回転により、レンズホルダ１８は、直進筒１９により回転を規制された状態でカム筒２０に対して相対的に被写体側へ繰出される。また、直進筒１９とカム筒２０とは光軸方向に一体に移動するため、レンズホルダ１８は、直進筒１９に対しても相対的に光軸方向に繰出されることになる。
【００１８】
一方、撮像装置の電源スイッチがＯＦＦ操作されると、カム筒２０は、回転しながら光軸方向に繰り込まれる。レンズホルダ１８は、カム筒２０に対して相対的に光軸方向に繰り込まれていくため、直進筒１９に対しても相対的に繰り込まれていく。
【００１９】
レンズホルダ１８に保持されたレンズ１７の被写体側には、バリアカバー１１の撮影用開口部１１ａを開閉自在に覆う一対のバリア羽根１４と、一対のバリア羽根１４を開閉方向に回転動作させるバリア駆動部材１６とが配置されている。また、バリア羽根１４とバリア駆動部材１６との間には、バリア羽根１４の開閉に伴ってチャージ量が変化するバリア駆動ばね１５が設けられている。
【００２０】
バリア羽根１４は、本実施形態では、薄型化を図るために、ステンレス鋼等の金属薄板にプレス加工を施して形成されている。このため、バリア羽根１４に回転軸を設ける事が難しいことから、図２に示すように、バリア羽根１４の回転支点に軸孔１４ａを形成して、該軸孔１４ａをレンズホルダ１８に設けた回転軸１８ｂに嵌合している。これにより、バリア羽根１４がレンズホルダ１８に対して回転可能に支持される。
【００２１】
バリア駆動部材１６は、略円環状に形成されて、レンズホルダ１８に対して回転可能に支持されている。また、バリア駆動部材１６には、図２及び図３に示すように、バリア羽根１４を開く際に、バリア羽根１４の軸孔１４ａの近傍に設けられた当接部１４ｃに当接する当接部１６ａが設けられている。また、バリア駆動部材１６には、図１に示すように、レンズ鏡筒１０の沈胴動作時に直進筒１９に設けられたカム部１９ａにカム係合するカム片１６ｃが像面側に延びて設けられている。
【００２２】
バリア駆動ばね１５は、本実施形態では、例えば引張りコイルばねを用いており、一端がバリア羽根１４の軸孔１４ａと当接部１４ｃとの間に設けられたばね掛け部１４ｂに掛止され、他端がバリア駆動部材１６に設けられたばね掛け部１６ｂに掛止されている。バリア駆動ばね１５により、バリア羽根１４及びバリア駆動部材１６は、当接部１４ｃと当接部１６ａとが当接する方向に付勢される。
【００２３】
そして、不図示の撮像装置の電源スイッチがＯＮ操作されると、レンズホルダ１８は、直進筒１９に対して相対的に光軸方向に繰出されるため、バリア駆動部材１６と直進筒１９との光軸方向の間隔が広がって、カム片１６ｃとカム部１９ａとの係合が解除される。
【００２４】
このとき、バリア駆動ばね１５は、開きばねとして機能し、図３に示すように、そのチャージ量を漸次的に減少させながらバリア駆動部材１６を矢印Ａ方向に回転させる。これにより、バリア羽根１４の当接部１４ｃが当接部１６ａにより押されてバリア羽根１４が開方向に回転し、バリア羽根１４が全開状態となって撮影用開口部１１ａが解放される。
【００２５】
一方、バリア羽根１４の全開状態で不図示の撮像装置の電源スイッチがＯＦＦ操作されると、レンズホルダ１８は、直進筒１９に対して相対的に光軸方向に繰込まれていくため、バリア駆動部材１６と直進筒１９との間隔は次第に狭くなる。そして、バリア駆動部材１６のカム片１６ｃが直進筒１９のカム部１９ａにカム係合して、カム片１６ｃとカム部１９ａとのカム作用によりバリア駆動部材１６が強制的に矢印Ｂ方向に回転させられ、バリア駆動ばね１５のチャージ量を漸次的に増加させていく。
【００２６】
このとき、バリア駆動ばね１５は、閉じばねとして機能し、図２に示すように、バリア羽根１４を閉じ方向に回転させて全閉状態とすることで、撮影用開口部１１ａを覆う。
【００２７】
次に、図４を参照して、バリア羽根１４、バリア駆動ばね１５及びバリア駆動部材１６に作用する力とモーメントについて説明する。
【００２８】
図２のバリア羽根１４の全閉状態からレンズ鏡筒１０がわずかに光軸方向に繰出されてバリア駆動部材１６と直進筒１９との間隔が広がると、カム片１６ｃとカム部１９ａとのカム作用によりバリア駆動部材１６が矢印Ａ方向に回転し始める。これにより、バリア羽根１４の当接部１４ｃにバリア駆動部材１６の当接部１６ａが当接して、図４に示す状態となる。
【００２９】
ここで、図４において、バリア駆動ばね１５の張力をＰ、バリア駆動部材１６の回転中心とばね掛け部１６ｂにおける張力Ｐの作用点までの距離をＬ１とする。また、バリア駆動部材１６の回転中心点とばね掛け部１６ｂにおける張力の作用点とを結ぶ線に対して前記作用点で直角に交わる直線と、張力Ｐの作用線との角度をＡ１とする。
【００３０】
また、バリア羽根１４の回転中心とばね掛け部１４ｂにおける張力Ｐの作用点との距離をＬ２とする。更に、バリア羽根１４の回転中心点とばね掛け部１４ｂにおける張力Ｐの作用点とを結ぶ線に対して前記作用点で直角に交わる直線と、張力Ｐの作用線の角度をＡ２とする。
【００３１】
更に、バリア羽根１４の回転中心と当接部１４ｃとの距離をＬ３、バリア駆動部材１６の回転中心と当接部１６ａとの距離をＬ４とする。更に、バリア羽根１４の回転中心と当接部１４ｃとを結ぶ直線に対して当接部１４ｃで直角に交わる直線と、バリア駆動部材１６の回転中心と当接部１６ａとを結ぶ直線に対して当接部１６ａで直角に交わる直線との角度をＡ３とする。
【００３２】
このとき、バリア駆動部材１６を矢印Ａ方向に回転させるモーメントＭ１は、Ｍ１＝ＰｃｏｓＡ１×Ｌ１となる。また、バリア駆動部材１６を矢印Ｂ方向に回転させるモーメントＭ２は、Ｍ２＝（ＰｃｏｓＡ２×Ｌ２／Ｌ３）ｃｏｓＡ３×Ｌ４となる。
【００３３】
従って、バリア駆動部材１６を矢印Ａ方向に回転させるための条件は、Ｍ１＞Ｍ２＝ＰｃｏｓＡ１×Ｌ１＞（ＰｃｏｓＡ２×Ｌ２／Ｌ３）ｃｏｓＡ３×Ｌ４となり、この式を変形すると、Ｌ１×Ｌ３ｃｏｓＡ１＞Ｌ２×Ｌ４ｃｏｓＡ２ｃｏｓＡ３（式（１））となる。
【００３４】
上式（１）の条件を満たすことで、バリア駆動部材１６を矢印Ａ方向に回転させると、バリア駆動ばね１５のチャージ量は漸次的に減少して、バリア羽根１４を開かせる。つまり、バリア駆動ばね１５が開きばねとして機能する。
【００３５】
図４の状態からバリア駆動部材１６がさらに矢印Ａ方向に回転すると、バリア駆動ばね１５のチャージ量はさらに減少していき、バリア羽根１４をバリアカバー１１の内周部に当接するまで開かせる。このとき、バリア羽根１４は、図３に示す全開状態となり、上式（１）の条件を満たすことで、バリア駆動ばね１５の張力によって全開状態が維持される。
【００３６】
なお、ここでは１本のバリア駆動ばね１５による条件式を説明したが、２本のバリア駆動ばねの場合は、上式（１）の両辺を２倍するだけであり、結果として条件式は上式（１）と同様である。
【００３７】
また、バリア羽根１４が図４に示す状態から図２に示す全閉状態になると、バリア羽根１４の当接部１４ｃとバリア駆動部材１６の当接部１６ａとの当接は解除され、バリア駆動部材１６のカム片１６ｃが直進筒１９のカム部１９ａに嵌め込まれる。これにより、バリア駆動部材１６の回転が規制されて、バリア羽根１４は、バリア駆動ばね１５によって閉じ方向に付勢され、モーメントＭｃ＝ＰｃｏｓＡ２×Ｌ２が作用する。つまり、バリア駆動ばね１５が閉じばねとして機能する。
【００３８】
このようにして、バリア駆動ばね１５に閉じばね及び開きばねの両方の機能を持たせることにより、部品点数を削減し、レンズ鏡筒１０の小型化を達成している。
【００３９】
次に、図５を参照して、バリア羽根１４の形状について説明する。図５（ａ）は、バリア羽根１４の斜視図、図５（ｂ）はバリア羽根１４の当接部１４ｃの詳細図である。
【００４０】
図５に示すように、バリア羽根１４には、上述した軸孔１４ａ、ばね掛け部１４ｂ及び当接部１４ｃが設けられており、ばね掛け部１４ｂは、先端部が軸孔１４ａに接近する方向にＵ字状に曲げ加工されている。そして、Ｕ字状に曲げられたばね掛け部１４ｂの基端部は、被写体側に鋭角に曲げ加工されている。
【００４１】
当接部１４ｃは、先端部が被写体方向にＬ字状に曲げ加工されている。そして、Ｌ字状に曲げられた当接部１４ｃの根元部は、被写体側に９０°＞θ＞０°の角度を持って鋭角に曲げ加工されている。
【００４２】
バリア駆動ばね１５は、ばね掛け部１４ｂの基端側に掛止されるが、ばね掛け部１４ｂの先端部に掛止されてもばね掛け部１４ｂが鋭角に曲げ加工されていることから、バリア駆動ばね１５は自身の張力によってばね掛け部１４ｂの基端側に誘導される。また、ばね掛け部１４ｂは、基端側よりも先端側の幅を広くしているため、バリア駆動ばね１５が一度基端側に掛止されると、外れにくい構造になっている。
【００４３】
図６は、バリア羽根１４の開き動作時にバリア羽根１４の当接部１４ｃとバリア駆動部材１６の当接部１６ａが当接している状態を示す概略図である。
【００４４】
上述したように、バリア羽根１４の開き動作時には、バリア羽根１４の当接部１４ｃにバリア駆動部材１６の当接部１６ａが当接している。ここで、バリア羽根１４の当接部１４ｃの当接位置は、バリア羽根１４の軸孔１４ａとレンズホルダ１８の回転軸１８ｂの嵌合部（以下、回転平面Ｈと称する）より被写体側にずれて配置されている。
【００４５】
次に、バリア羽根１４に作用する力とモーメントについて説明する。バリア羽根１４に作用する力Ｆは、バリア羽根１４の当接部１４ｃとバリア羽根１４の回転支点である軸孔１４ａとを結んだ線上に作用する。つまり、力Ｆの作用線は、回転平面Ｈに対して角度Ａ４だけ傾いている。
【００４６】
バリア羽根１４の開き状態時には、常時、バリア羽根１４には角度Ａ４の傾きを持った力Ｆが作用しているため、バリア羽根１４の外周面には矢印Ｃ１方向の回転モーメントが発生することになる。
【００４７】
これにより、バリア羽根１４の外周面にはバリア駆動部材１６に押し付けられる方向に常に力が働くため、安定した開き状態を維持することができる。バリアキャップ１１の組み付け作動時等にバリア羽根１４に力を負荷してしまった場合でも、バリア羽根１４に力が加わる方向と回転モーメントの方向が一致しているため、バリア羽根１４がレンズホルダ１８の回転軸１８ｂから外れることはない。
【００４８】
また、バリア羽根の当接部１４ｃの根元部が被写体側に９０°＞θ＞０°の角度を持って鋭角に曲げ加工されているため、バリア駆動部材１６の当接部１６ａに対して回転平面Ｈよりも確実に被写体側で当接することが可能となり、安定した当接位置を確保することができる。
【００４９】
一方で、図７の従来例のように、バリア羽根１４の当接部１４ｃの根元部の曲げ角度θ＝０°の場合、バリア羽根１４の当接部１４ｃの当接位置は、回転平面Ｈより像面側にずれて配置されている。
【００５０】
このとき、バリア羽根１４に作用する力Ｆは、回転平面Ｈに対して角度Ａ５だけ傾いている。これにより、バリア羽根１４の外周面には矢印Ｃ２方向の回転モーメントが発生することになる。このため、バリア羽根１４の外周面はバリア駆動部材１６から浮きあがる方向に力が働いてしまう。
【００５１】
また、バリア羽根の当接部１４ｃの根元部の曲げ角度θ＝０°とはしているが、実際には当接部１４ｃの先端部の成形精度や部品のバラツキ等によりθ≒０°であるため、バリア駆動部材１６の当接部１６ａに対する当接位置が不安定になってしまい、安定したバリア羽根１４の開き状態を確保することが困難である。
【００５２】
上述のように、バリアキャップ１１の組み付け作動時等に、バリア羽根１４に力が加わる方向と回転モーメントの方向が一致しないため、バリア羽根１４に力を負荷してしまった場合、バリア羽根１４がレンズホルダ１８の回転軸１８ｂから外れやすくなってしまう。
【００５３】
以上説明したように、本実施形態では、バリア駆動ばね１５に閉じばね及び開きばねの両方の機能を持たせることが出来るので、部品点数を削減して、レンズ鏡筒１０の小型化を達成する事ができる。
【００５４】
また、本実施形態では、開き作動時には常時、バリア羽根１４の外周面はバリア駆動部材１６に押し付けられる方向に力が働くため、安定した開き状態を維持することができる。特に、回転軸の形成が困難で軸孔１４ａと他の部材の回転軸との嵌合長さが十分に確保できない薄型のバリア羽根１４についても、安定した開き状態を維持することができる。
【００５５】
なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
【００５６】
例えば、バリア羽根１４の当接部１４ｃの根元部の曲げ角度がθ≒０°の場合でも、バリア駆動部材１６の当接部１６ａに回転平面Ｈより被写体側に凸形状の当接部（不図示）を設けることで、バリア羽根１４の当接部１４ｃとバリア駆動部材１６の当接部１６ａの当接位置を回転平面Ｈより被写体側に配置することが可能となる。
【００５７】
以上、本実施例は、部品点数の削減とレンズ鏡筒の小型化を達成することができるとともに、安定したバリア羽根の開き状態を維持することができる。
【符号の説明】
【００５８】
１０    レンズ鏡筒
１１    バリアカバー
１４    バリア羽根
１４ａ  軸孔
１４ｃ  当接部
１５    バリア駆動ばね
１６    バリア駆動部材
１６ａ  当接部
１９    直進筒
【図１】
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【図２】
2015114522.tif 000004
【図３】
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【図４】
2015114522.tif 000006
【図５】
2015114522.tif 000007
【図６】
2015114522.tif 000008
【図７】
2015114522.tif 000009