(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒の可動筒の駆動負荷を増大させることなく、撮像装置の小型化及び低コスト化を実現しつつ、レンズ鏡筒のシール性を向上させる仕組みを提供する。【解決手段】レンズ鏡筒１００ａは、光軸方向に移動可能な可動筒１０２と、弾性変形することにより可動筒１０２の外周部１０２ａに対して外周部１０２ａを密閉する押圧力を作用させる弾性部材１０８と、光軸方向に移動可能、かつ周方向に回転可能とされ、回転操作することにより伝達手段１０６ｃ，１０４ｂ，１０４，１０４ａ１，１０２ｃ１を介して可動筒１０２を光軸方向に移動させる操作部１０６と、操作部１０６の回転操作による可動筒１０２の光軸方向の移動を可能にする第１状態と、操作部１０６の回転操作による可動筒１０２の光軸方向の移動を規制すると共に、弾性部材１０８を更に弾性変形させて前記押圧力を第１状態より大きくする第２状態とを、操作部１０６を光軸方向に移動させることで切換可能である。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動可能な可動筒と、
弾性変形することにより前記可動筒の外周部に対して前記外周部を密閉する押圧力を作用させる弾性部材と、
第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に移動可能とされ、前記第２方向の移動により伝達手段を介して前記可動筒を光軸方向に移動させる操作部と、
前記操作部の前記第２方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を可能にする第１状態と、前記操作部の前記第２方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を規制すると共に、前記弾性部材を更に弾性変形させて前記押圧力を前記第１状態より大きくする第２状態とを、前記操作部を前記第１方向に移動させることで切換可能であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記第２状態で前記押圧力を保持する保持手段を有す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】
前記伝達手段は、前記可動筒を光軸方向に移動させる駆動力を発生させる駆動部を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記操作部の前記第１方向の移動を検知する検知手段を有し、
前記検知手段の出力に基づき、前記駆動部による前記可動筒の光軸方向の移動を可能にするか否かを切換可能であることを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記第２状態で前記操作部の前記第２方向の移動を規制する規制手段を有することを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記可動筒は、ズームレンズを保持することを特徴とする請求項１乃至５のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備え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、例えばデジタルスチルカメラ等の撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒、及びレンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
デジタルスチルカメラ等の撮像装置では、レンズ鏡筒の可動筒の外周側の隙間を弾性部材により密閉し、水や埃などの異物の侵入を防ぐものがある。
【０００３】
弾性部材の密閉性をよくして異物の侵入を防ぐシール性能をより向上させるためには、弾性部材と可動筒に対する押圧力を大きくする必要がある。しかし、押圧力を大きくすると、同時に摩擦力も大きくなるため、可動筒の駆動負荷が増加し、結果として消費電力の増大や操作性の悪化を招く。
【０００４】
そこで、可動筒の駆動負荷の軽減のために、可動筒が動く際に、弾性部材に対して可動筒から離す方向への力を作用させる作用手段を有する構成が開示されている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平７−１９９３１６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、上記特許文献１では、レンズ鏡筒の可動筒を駆動する機構と、弾性部材に対して可動筒から離す方向に力を作用させる機構とが別々に設けられているため、各機構のスペースが必要となり、装置が大型化するという問題がある。また、レンズ鏡筒の可動筒を駆動する機構と、弾性部材に対して可動筒から離す方向に力を作用させる機構とを別々に操作または制御する必要があるため、装置構造が複雑化してコスト高になるという問題がある。
【０００７】
そこで、本発明は、レンズ鏡筒の可動筒の駆動負荷を増大させることなく、撮像装置の小型化及び低コスト化を実現しつつ、レンズ鏡筒のシール性を向上させる仕組み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】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向に移動可能な可動筒と、弾性変形することにより前記可動筒の外周部に対して前記外周部を密閉する押圧力を作用させる弾性部材と、第１方向及び前記第１方向と異なる第２方向に移動可能とされ、前記第２方向の移動により伝達手段を介して前記可動筒を光軸方向に移動させる操作部と、前記操作部の前記第２方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を可能にする第１状態と、前記操作部の前記第２方向の移動による前記可動筒の光軸方向の移動を規制すると共に、前記弾性部材を更に弾性変形させて前記押圧力を前記第１状態より大きくする第２状態とを、前記操作部を前記第１方向に移動させることで切換可能であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、レンズ鏡筒の可動筒の駆動負荷を増大させることなく、撮像装置の小型化及び低コスト化を実現しつつ、レンズ鏡筒のシール性を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】本発明の第１の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。
【図２】（ａ）は押圧部材を像面側から光軸方向に見た図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【図３】操作環を光軸方向に移動させた際のパッキンの変形状態を説明するためのレンズ鏡筒の要部断面図である。
【図４】操作環を光軸方向に移動させた際のパッキンの変形状態を説明するためのレンズ鏡筒の要部断面図である。
【図５】（ａ）は、操作環の光軸方向の位置とパッキンから可動筒の外周部に対して作用する径方向内側の押圧力との関係を示すグラフ図である。（ｂ）は、操作環の光軸方向の位置とパッキンから前カバーの当接面に対して作用する光軸方向の被写体側への押圧力との関係を示すグラフ図である。
【図６】デジタルスチルカメラの操作例を示すフローチャート図である。
【図７】（ａ）は第１状態において可動筒が光軸方向の被写体側に繰り出されている状態を示す要部断面図、（ｂ）は第２状態において可動筒が光軸方向の被写体側に繰り出されている状態を示す要部断面図である。
【図８】本発明の第２の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。
【図９】（ａ）は固定筒の当接面と操作環の当接面が当接している状態での遮光部とセンサとの関係を示す部分展開図、（ｂ）は操作環が光軸方向の被写体側に移動した状態での遮光部とセンサとの関係を示す部分展開図である。
【図１０】本発明の第３の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。
【図１１】（ａ）は固定筒の当接面に操作環の当接面が当接している状態での凸部と凹部との関係を示す部分展開図、（ｂ）は（ａ）の状態から操作環が光軸方向の被写体側に移動した状態での部分展開図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明の実施形態を図面を参照して説明する。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。
【００１３】
図１に示すように、本実施形態のデジタルスチルカメラ１００は、カメラ本体１１０にズーム式のレンズ鏡筒１００ａが着脱可能に固定される。レンズ鏡筒１００ａは、可動筒１０２、案内筒１０３、カム環１０４、固定筒１０５、操作環１０６、前カバー１０７、パッキン１０８、及び押圧部材１０９を備える。
【００１４】
可動筒１０２は、円筒状に形成され、被写体側（図１の左側）の端部内周部にズームレンズ１０１ａを保持し、光軸方向に移動することで、ズームレンズ１０１ａから入射する被写体像の倍率を変更する。ズームレンズ１０１ａと可動筒１０２との間は、水や埃などの異物が侵入しないように密閉されている。ズームレンズ１０１ａから入射した被写体像は、フォーカスレンズ１０１ｂを介してカメラ本体１１０に設けられた撮像素子１１１に結像する。フォーカスレンズ１０１ｂは、不図示の駆動機構によって光軸方向に移動可能である。
【００１５】
可動筒１０２の外周部１０２ａの被写体側端部には、リング状のパッキン１０８が嵌合されている。可動筒１０２の外周部１０２ａの像面側端部には、径方向外側に突出する直進キー１０２ｂ１が周方向に略等間隔で３ヶ所設けられる。各直進キー１０２ｂ１の先端には、それぞれ円筒状のコロ１０２ｃ１が設けられる。
【００１６】
案内筒１０３は、カム環１０４の内周側でカム環１０４に対して摺動可能に嵌合され、カム環１０４の光軸方向の両端に当接している。これにより、案内筒１０３は、カム環１０４に対して径方向および光軸方向の移動が規制された状態で回転可能に支持される。
【００１７】
また、案内筒１０３には、光軸方向に延びる直進溝１０３ａ１が周方向に略等間隔で３ヶ所設けられている。直進溝１０３ａ１は、案内筒１０３の径方向に貫通して形成され、直進溝１０３ａ１には、可動筒１０２の直進キー１０２ｂ１が光軸方向に移動可能に係合する。これにより、案内筒１０３は、可動筒１０２を周方向および径方向に支持するとともに、光軸方向へ移動可能に支持している。
【００１８】
案内筒１０３の被写体側の端部には、径方向外側に延びるフランジ部１０３ａが設けられ、フランジ部１０３ａの像面側を向く面は、操作環１０６の光軸方向の被写体側への移動を規制する当接面１０３ｂとされている。また、フランジ部１０３ａには、光軸方向に貫通する開口部１０３ｃ１が周方向に略等間隔で３ヶ所形成されている。
【００１９】
カム環１０４には、径方向に貫通するカム溝１０４ａ１が可動筒１０２のコロ１０２ｃ１に対応して周方向に略等間隔で３ヶ所形成されている。カム溝１０４ａ１には、コロ１０２ｃ１がカム係合している。また、カム環１０４の像面側端部の外周部には、ギア部１０４ｂが周方向全周にわたって形成されている。カム環１０４の像面側端面は、固定筒１０５の後述する当接面１０５ａと光軸方向で同一位置に配置されている。そして、カム環１０４のカム溝１０４ａ１と可動筒１０２のコロ１０２ｃ１とのカム作用により、カム環１０４の回転が可動筒１０２の光軸方向の直進移動に変換される。
【００２０】
固定筒１０５は、マウント１０５ｂを介してカメラ本体１１０に対して着脱可能に固定され、固定筒１０５とカメラ本体１１０との間は、Ｏリング等により水や埃などの異物が侵入しないように密閉されている。固定筒１０５には、案内筒１０３が固定され、また、固定筒１０５の内周側には、操作環１０６が摺動可能に嵌合されている。
【００２１】
固定筒１０５と操作環１０６との間は、Ｏリング等により水や埃などの異物が侵入しないように密閉されている。また、固定筒１０５には、操作環１０６の像面側端面と光軸方向に当接する円環面からなる当接面１０５ａが設けられている。これにより、固定筒１０５は、操作環１０６の光軸方向像面側の移動を規制した状態で、操作環１０６を回転可能に支持している。
【００２２】
操作環１０６は、本発明の操作部の一例に相当し、光軸方向の中央部に径方向外側に突出する操作凸部１０６ｅを有する。操作凸部１０６ｅは、固定筒１０５と前カバー１０７との間で外部に露出しており、ユーザ操作により操作環１０６を光軸方向に移動及び周方向に回転させることが可能である。ここで、光軸方向の移動は、本発明の第１方向の移動一例に相当し、周方向の回転は、本発明の第２方向の移動の一例に相当する。
【００２３】
操作環１０６の像面側端部には、固定筒１０５の当接面１０５ａと光軸方向に当接可能な円環面からなる当接面１０６ａが設けられる。また、操作環１０６の被写体側端部には、案内筒１０３の当接面１０３ｂと光軸方向に当接可能な円環面からなる当接面１０６ｂが設けられる。
【００２４】
ここで、図１に示すように、操作環１０６の当接面１０６ａが固定筒１０５の当接面１０５ａに当接する位置にあるとき、案内筒１０３の当接面１０３ｂと操作環１０６の当接面１０６ｂとの光軸方向距離がＬ２となるように各当接面が配置されている。これにより、固定筒１０５および案内筒１０３に対する操作環１０６の光軸方向への移動量は、距離Ｌ２の範囲内に規制される。
【００２５】
操作環１０６の像面側端部の内周部には、カム環１０４のギア部１０４ｂに噛合するギア部１０６ｃが設けられる。ギア部１０６ｃ及びギア部１０４ｂは、共に当接面１０６ａから光軸方向長さＬ１の範囲に周方向全周にわたって設けられている。ギア部１０６ｃがギア部１０４ｂに噛合することで、操作環１０６の回転力がカム環１０４に伝達され、カム環１０４の回転力が可動筒１０２の光軸方向の駆動力に変換される。また、操作環１０６の被写体側端部の外周部には、光軸方向に所定の長さを有する鉄などの強磁性体からなる円環状のヨーク１０６ｄが設けられている。
【００２６】
前カバー１０７は、略円筒状に形成され、案内筒１０３のフランジ部１０３ａに嵌合固定されている。前カバー１０７には、可動筒１０２の被写体側端部の外周部に嵌合されたパッキン１０８の被写体側に配置されてパッキン１０８と光軸方向に対向する円環面からなる当接面１０７ａが設けられている。これにより、パッキン１０８の光軸方向の被写体側への移動を規制している。また、図１に示す状態においては、前カバー１０７の当接面１０７ａと押圧部材１０９の押圧部１０９ｂとの光軸方向の距離は、ｄ１に設定されている。
【００２７】
前カバー１０７の内周部には、押圧部材１０９が当接面と案内筒１０３との間に位置して光軸方向に移動可能に支持されている。また、前カバー１０７の内周部には、磁性を有するマグネット１０７ｂを備えている。マグネット１０７ｂは、操作環１０６の当接面１０６ｂが案内筒１０３の当接面１０３ｂが当接したときに、操作環１０６に設けられたヨーク１０６ｄとの径方向の対向面積が最大となるように配置されている。
【００２８】
パッキン１０８は、本発明の弾性部材の一例に相当し、ゴム等の弾性を有する断面円形のリング状部材で形成されている。パッキン１０８の自由状態の内径は、Ｄ０であり、断面の直径は、ｄ０である。本実施形態では、パッキン１０８の内径Ｄ０は、可動筒１０２の外径Ｄ１に対して小さいため、組立状態のパッキン１０８は、可動筒１０２の外周部１０２ａによって内径がＤ１となるように弾性変形する。
【００２９】
また、前カバー１０７の当接面１０７ａと押圧部材１０９の押圧部１０９ｂとの光軸方向の距離ｄ１は、パッキン１０８の断面の直径ｄ０に対して小さい。このため、組立状態のパッキン１０８は、当接面１０７ａと押圧部１０９ｂとの間で光軸方向の厚みがｄ１となるように弾性変形する。これにより、パッキン１０８の弾性力によって前カバー１０７と押圧部材１０９との間に光軸方向に互いに離間する方向の押圧力が作用する。
【００３０】
パッキン１０８から可動筒１０２の外周部１０２ａに対して作用する径方向内側の押圧力をＦ１、パッキン１０８から前カバー１０７の当接面１０７ａに対して作用する光軸方向の被写体側への押圧力をＦ２とする。また、パッキン１０８は、組立状態からさらに弾性力に抗して変形させることにより、上述した押圧力を増減することが可能である。
【００３１】
図２（ａ）は押圧部材１０９を像面側から光軸方向に見た図、図２（ｂ）は図２（ａ）のＡ−Ａ線断面図である。
【００３２】
図２に示すように、押圧部材１０９は、円環状に形成され、像面側を向く面には、案内筒１０３のフランジ部１０３ａに形成された開口部１０３ｃ１を挿通して像面側に延びるピン１０９ａ１が形成されている。ピン１０９ａ１は、開口部１０３ｃ１の数に対応して周方向に略等間隔で３ヶ所配置されている。
【００３３】
ピン１０９ａ１の先端は、操作環１０６の当接面１０６ｂと光軸方向に対向しており、従って、操作環１０６を光軸方向の被写体側に移動させると、ピン１０９ａ１が当接面１０６ｂによって押されて、押圧部材１０９が同方向に移動する。また、ピン１０９ａ１の先端は、図１に示す状態において、案内筒１０３の当接面１０３ｂから光軸方向の像面側にＬ３だけ突出している。
【００３４】
押圧部材１０９の被写体側を向く面は、パッキン１０８と光軸方向に対向する押圧部１０９ｂとされ、押圧部１０９ｂは、パッキン１０８に当接している。また、押圧部１０９ｂのパッキン１０８の当接部分の径方向外側には、被写体側に突出する円環凸状の当接部１０９ｃがパッキン１０８と径方向に対向して設けられている。
【００３５】
図３及び図４は、操作環１０６を光軸方向に移動させた際のパッキン１０８の変形状態を説明するためのレンズ鏡筒１００ａの要部断面図である。ここで、固定筒１０５の当接面１０５ａと操作環１０６の当接面１０６ａとの距離をｘとする。以下、操作環１０６を光軸方向の被写体側に移動させ、距離ｘを０から徐々に大きくしていった際のパッキン１０８の変形状態について説明する。
【００３６】
図３（ａ）は、図１と同じく、ｘ＝ｘａ＝０の状態であり、固定筒１０５の当接面１０５ａに操作環１０６の当接面１０６ａが当接している。このとき、操作環１０６のギア部１０６ｃにカム環１０４のギア部１０４ｂが噛合している。また、パッキン１０８から可動筒１０２の外周部１０２ａに対して作用する径方向内側の押圧力Ｆ１＝Ｆ１ａであり、パッキン１０８から前カバー１０７の当接面１０７ａに対して作用する光軸方向の被写体側への押圧力Ｆ２＝Ｆ２ａである。
【００３７】
図３（ｂ）は、ｘ＝ｘｂ＝Ｌ２−Ｌ３の状態であり、操作環１０６の当接面１０６ｂがピン１０９ａ１の先端に当接している。このとき、本実施形態では、Ｌ１＜Ｌ２−Ｌ３となるように設定しているので、ギア部１０６ｃとギア部１０４ｂとの噛合が解除される。また、押圧力Ｆ１＝Ｆ１ｂ、押圧力Ｆ２＝Ｆ２ｂであり、Ｆ１ｂ及びＦ２ｂは、それぞれＦ１ａ及びＦ２ａと同様である。図３（ｂ）の状態から操作環１０６をさらに光軸方向の被写体側に移動させると、押圧部材１０９を介してパッキン１０８に対して同方向の押圧力が作用し、図４（ａ）に示す状態となる。
【００３８】
図４（ａ）は、ｘ＝ｘｃの状態である。この状態では、パッキン１０８は、光軸方向の被写体側への移動を前カバー１０７の当接面１０７ａに規制されているため、当接部１０７ａと押圧部材１０９の押圧部１０９ｂによって光軸方向に圧縮変形する。パッキン１０８は、光軸方向の寸法ｗが小さくなるように変形するため、押圧力Ｆ２は、Ｆ２ａより大きいＦ２ｃとなる。
【００３９】
同時に、パッキン１０８は、断面の径方向の寸法ｈが大きくなり、内径が小さくなるように変形するが、パッキン１０８の内径は外周部１０２ａによって規制されているため、パッキン１０８は径方向に圧縮され、押圧力Ｆ１は、Ｆ１ａより大きいＦ１ｃとなる。図４（ａ）では、パッキン１０８の外径が大きくなるように変形し、パッキン１０８が当接部１０９ｃに当接している。
【００４０】
図４（ｂ）は、ｘ＝ｘｄ＝Ｌ２の状態であり、案内筒１０３の当接面１０３ｂに操作環１０６の当接面１０６ｂが当接している。このとき、パッキン１０８は、押圧部１０９ｂ、当接面１０７ａ、外周部１０２ａ、及び当接部１０９ｃにそれぞれ当接し、径方向及び軸方向に狭持された状態で圧縮変形している。
【００４１】
パッキン１０８の外径は、当接部１０９ｃによって規制されるため、図４（ａ）の状態までと比べて操作環１０６の光軸方向の移動に伴う押圧力Ｆ１、Ｆ２の上昇率は大きくなる。また、図４（ａ）と比べてパッキン１０８の圧縮変形自体もより大きくなり、押圧力Ｆ１は、Ｆ１ｃより大きいＦ１ｄとなり、押圧力Ｆ２は、Ｆ２ｃより大きいＦ２ｄとなる。Ｆ１ｃおよびＦ２ｃは、可動筒１０２が光軸方向に移動していない状態で、外部から水や埃などの異物の侵入を防止するのに必要な押圧力以上の値に設定されている。
【００４２】
操作環１０６の光軸方向の移動によって、ヨーク１０６ｄとマグネット１０７ｂとの径方向の対向面積が変化するが、図４（ｂ）で対向面積が最大となり、互いの磁気吸着力が最大となる。すなわち、磁気による位置エネルギーが最小となり、図４（ｂ）の状態を保持する保持力が発生する。この保持力により、パッキン１０８の弾性力で押圧部材１０９が光軸方向の像面側に移動することを防ぎ、押圧力Ｆ１およびＦ２を一定に保つことが可能となる。
【００４３】
図５（ａ）は、操作環１０６の光軸方向の位置とパッキン１０８から可動筒１０２の外周部１０２ａに対して作用する径方向内側の押圧力Ｆ１との関係を示すグラフ図である。図５（ｂ）は、操作環１０６の光軸方向の位置とパッキン１０８から前カバー１０７の当接面１０７ａに対して作用する光軸方向の被写体側への押圧力Ｆ２との関係を示すグラフ図である。
【００４４】
上述したように、操作環１０６のギア部１０６ｃとカム環１０４のギア部１０４ｂの光軸方向長さはＬ１であり、ｘ＝ｘａ＝０（図３（ａ）参照）で操作環１０６の当接面１０６ａとカム環１０４の像面側端面は、光軸方向の位置が一致する。したがって、０≦ｘ＜Ｌ１の範囲において、ギア部１０６ｃとギア部１０４ｂとが噛合し、操作環１０６を回転操作すると、カム環１０４が回転して、可動筒１０２を光軸方向に移動させることができる。ｘ≧Ｌ１の範囲においては、ギア部１０６ｃとギア部１０４ｂとの噛合が解除され、操作環１０６を回転操作しても可動筒１０２を光軸方向に移動させることができない。
【００４５】
ここで、０≦ｘ＜Ｌ１の範囲に操作環１０６が位置する状態（図中ＳＴ１の範囲）を第１状態とする。第１状態では、押圧力Ｆ１は、Ｆ１ａ（＝Ｆ１ｂ）であり、押圧力Ｆ２は、Ｆ２ａ（＝Ｆ２ｂ）である。
【００４６】
第１状態から操作環１０６を被写体側に光軸方向に移動させると、当接面１０６ｂが押圧部材１０９のピン１０９ａ１に当接し（ｘｂ（図３（ｂ）））、パッキン１０８に対して光軸方向の圧縮力が作用する。その後、押圧力Ｆ１およびＦ２が上昇していき（ｘｂ〜ｘｃの範囲）、パッキン１０８が当接部１０９ｃに接触する（ｘｃ（図４（ａ）））。その後、押圧力Ｆ１、Ｆ２の上昇率は大きくなり（ｘｃ〜ｘｄの範囲）、案内筒１０３の当接面１０３ｂに操作環１０６の当接面１０６ｂが当接して停止する。
【００４７】
ここで、本実施形態では、可動筒１０２が光軸方向に移動していない状態で、パッキン１０８と可動筒１０２の外周部１０２ａとの間から水や埃などの異物の侵入を防止するのに必要な押圧力Ｆ１をＦｐ１とする。そして、押圧力Ｆ１がＦｐ１のときの固定筒１０５の当接面１０５ａと操作環１０６の当接面１０６ａとの距離ｘをｘｐ１とする。
【００４８】
また、パッキン１０８と前カバー１０７の当接面１０７ａとの間から水や埃などの異物が侵入するのを防止するのに必要な押圧力Ｆ２をＦｐ２とする。そして、押圧力Ｆ２がＦｐ２のときの固定筒１０５の当接面１０５ａと操作環１０６の当接面１０６ａとの距離ｘをｘｐ２とする。
【００４９】
本実施形態では、ｘ≧ｘｐ１の範囲において、Ｆ１≧Ｆｐ１かつＦ２＞Ｆｐ２を満たしており、これにより、可動筒１０２が光軸方向に移動していない状態で、レンズ鏡筒１００ａの内部に水や埃などの異物が侵入するのを防止することができる。
【００５０】
また、ｘ≧ｘｐ１の範囲に操作環１０６が位置する状態（図中ＳＴ２の範囲）を第２状態とする。第２状態では、ギア部１０６ｃとギア部１０４ｂとの噛合が解除され、操作環１０６の回転操作によって可動筒１０２を光軸方向に移動させることができない。
【００５１】
また、第２状態では、ヨーク１０６ｄとマグネット１０７ｂとの磁気吸着力によって、操作環１０６が光軸方向の像面側に移動しないように保持されている。この保持力より大きい光軸方向像面側の力を操作環１０６に作用させれば、操作環１０６を第１状態に復帰させることも可能である。
【００５２】
このように、本実施形態では、可動筒１０２の光軸方向の移動を可能にする第１の状態と、可動筒１０２の光軸方向の移動を規制するとともにパッキン１０８の可動筒１０２に対する押圧力が第１状態より大きい第２状態とを切換可能である。操作環１０６は、光軸方向の移動によって押圧部材１０９を介してパッキン１０８を変形させることが可能であり、回転によって可動筒１０２を光軸方向に移動させることが可能である。また、ヨーク１０６ｄとマグネット１０７ｂは、第２状態でパッキン１０８の可動筒１０２に対する押圧力を保持する力を発生させることが可能である。
【００５３】
特に、本実施形態では、操作環１０６の光軸方向の移動によって、操作環１０６の回転力を可動筒１０２の光軸方向の駆動力に変換して伝達するか伝達しないかを切換可能である。
【００５４】
図６は、デジタルスチルカメラ１００の操作例を示すフローチャート図である。図６において、ステップＳ１０２では、ユーザ（撮影者）は、撮影場所が水や埃などの異物に対する保護が必要かどうか判断する。そして、保護が不要と判断した場合、ステップＳ１０３で撮影場所に移動した後、ステップＳ１０４で操作環１０６を光軸方向の像面側に移動させてレンズ鏡筒１００ａを第１状態にする。この状態で、ステップＳ１０５で操作環１０６を回転操作することで、可動筒１０２を光軸方向に移動させてズーム操作を行い希望の画角に設定する。その後、ステップＳ１０６で撮影を行って、終了する。
【００５５】
図７（ａ）は、第１状態において可動筒１０２が光軸方向の被写体側に繰り出されている状態を示す要部断面図である。第１状態では、ギア部１０６ｃとギア部１０４ｂとが噛合しており、操作環１０６の回転操作によって可動筒１０２を光軸方向に移動させ、ズーム操作によって任意の画角に設定することができる。
【００５６】
また、パッキン１０８から可動筒１０２の外周部１０２ａに対して作用する押圧力Ｆ１は、第２状態より小さいＦ１ａであるため、パッキン１０８と外周部１０２ａとの間の摩擦力によって可動筒１０２の駆動負荷が増大することを防ぐことができる。これにより、ユーザが操作環１０６を操作する際の操作感が悪化することを回避して、ズーム操作時の良好な操作性を確保することができる。
【００５７】
第１の状態では、押圧力Ｆ１が第２状態より小さいとはいえ、パッキン１０８と外周部１０２ａとの間、及びパッキン１０８と当接面１０７ａとの間には、押圧力Ｆ１ａ、Ｆ２ａが作用して密閉されている。このため、レンズ鏡筒１００ａの内部に異物が侵入するのを防止する効果がある程度得られる。例えば対象とする異物を水として、第２状態では、生活防水程度の保護性能を満たし、第１状態では、生活防水より低い防滴程度の保護性能を満たすようにしてもよい。
【００５８】
一方、ステップＳ１０２で保護が必要と判断した場合、ステップＳ１０７で操作環１０６を光軸方向の像面側に移動させてレンズ鏡筒１００ａを第１状態にする。次いで、ステップＳ１０８で操作環１０６を回転操作することで、可動筒１０２を光軸方向に移動させてズーム操作を行い、希望の画角に設定する。その後、ステップＳ１０９で操作環１０６を光軸方向の被写体側に移動させてレンズ鏡筒１００ａを第２状態にし、ステップＳ１１０で撮影場所に移動した後、ステップＳ１１１で撮影を行って終了する。
【００５９】
図７（ｂ）は、第２状態において可動筒１０２が光軸方向の被写体側に繰り出されている状態を示す要部断面図である。第２状態では、ギア部１０６ｃとギア部１０４ｂとの噛合が解除され、操作環１０６の回転操作によって可動筒１０２を光軸方向に移動させることができない。そのため、誤って可動筒１０２の繰り込み動作を行い、外周部１０２ａに付着した異物Ｗが可動筒１０２の移動とともに、レンズ鏡筒１００ａの内部に運ばれるおそれがない。結果として、確実に異物の侵入を防止することができる。
【００６０】
また、パッキン１０８から可動筒１０２の外周部１０２ａに対して作用する押圧力Ｆ１は、可動筒１０２が光軸方向移動していない状態で異物の侵入を防止するのに必要な押圧力Ｆｐ１より大きいＦ１ｄである。また、パッキン１０８から前カバー１０７の当接面１０７ａに対して作用する押圧力Ｆ２は、異物の侵入を防止するのに必要な押圧力Ｆｐ２より大きいＦ２ｄである。結果として、第１状態に対して異物の侵入から保護する程度を向上させ、確実に異物の侵入を防止することができる。
【００６１】
また、ヨーク１０６ｄとマグネット１０７ｂとの磁気吸着力により操作環１０６が光軸方向の像面側に移動せず、パッキン１０８の押圧力を一定に保つため、確実にレンズ鏡筒１００ａへの異物の侵入を防止することができる。また、操作環１０６の操作でズーム動作を行ってから第２状態に切り換えることができるため、任意の画角においてレンズ鏡筒１００ａへの異物の防止を防止することができる。
【００６２】
このように本実施形態では、ズーム操作、及びズーム操作の可否の切換とレンズ鏡筒１００ａを異物の侵入から保護する程度の切換を、操作環１０６の操作に連動した一連の機構で行えるため、機構が大型化・複雑化するのを防止することが可能となる。また、ズーム操作、及びズーム操作の可否の切換と異物の侵入から保護する程度の切換を、操作環１０６の操作のみで行えるため、操作部の持ち替えが発生せず操作性がよい。
【００６３】
以上説明したように、本実施形態では、レンズ鏡筒１００ａの可動筒１０２の駆動負荷を増大させることなく、デジタルスチルカメラ１００の小型化及び低コスト化を実現しつつ、レンズ鏡筒１００ａのシール性を向上させることができる。
【００６４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば可動筒を光軸方向に移動させることで、撮像素子１１１に結像する像の焦点を変えるフォーカス動作が可能であってもよいし、レンズ鏡筒１００ａを携帯時に小型化する沈胴動作が可能であってもよい。また、ズームレンズ１０１ａがファインダの接眼レンズであって、可動筒の光軸方向の移動によって視度調整を行う構成であってもよい。更に、レンズ鏡筒１００ａとカメラ本体１１０を一体としてマウント１０５ｂとカメラ本体１１０との隙間を無くし、異物の侵入にさらに強くしてもよい。
【００６５】
また、パッキン１０８の断面は、円形ではなく、Ｕ型断面、Ｘ型断面、リップ部を備えた断面などに変更し、想定される異物に合わせて保護性能を向上させたり、組立性を向上させたりしてもよい。更に、第１状態でパッキン１０８と可動筒１０２とを離間させて摩擦負荷を無くすとともに、デジタルスチルカメラ１００の内外を流通する空気の抵抗を低減して駆動負荷を低減させてもよい。
【００６６】
更に、ヨーク１０６ｄとマグネット１０７ｂとを光軸方向に対向するように配置してもよく、また、磁気吸着力に代えて、摩擦係数の大きい部材間の摩擦力によって操作環１０６の光軸方向の像面側への移動を規制してもよい。また、操作環１０６と前カバー１０７にいわゆるバヨネット機構を設けて、第２状態で操作環１０６を回転させて光軸方向の像面側への移動を規制してもよい。
【００６７】
更に、操作環１０６を光軸方向の像面側に移動させて第２状態に切り換えるようにしてもよい。また、アクチュエータを追加して、操作環１０６を電動駆動してもよい。その場合は、カメラ本体１１０に設けた制御回路を設け、外部のメカスイッチや各種撮影操作に連動させて操作環１０６を光軸方向に移動または回転させることができる。第１状態では、パッキン１０８と可動筒１０２との間の摩擦力によって駆動負荷が増大することを防ぎ、電動駆動時の消費電力を低減することができる。
【００６８】
（第２の実施形態）
図８は、本発明の第２の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対して異なる部分についてのみ説明し、重複部分の説明は省略する。
【００６９】
図８に示すように、本実施形態のデジタルスチルカメラ２００は、カム環２０４の像面側端部の内周部に光軸方向に所定長さの範囲にわたって周方向に沿ってギア部２０４ｂが設けられる。操作環２０６には、固定筒２０５との像面側の当接面２０６ａから光軸方向の像面側に延びる遮光部２０６ｃが設けられる。遮光部２０６は、周方向に略等間隔で複数設けられて櫛歯状に配置され、径方向の光の透過率が低くなっている。各遮光部２０６ｃの周方向の間隔はＰであり、各遮光部２０６ｃの周方向の幅はＰ／２である。
【００７０】
固定筒２０５には、ステッピングモータ等からなる駆動部２１２が固定されている。駆動部２１２の駆動軸には、ピニオン２１２ａが固定され、ピニオン２１２ａは、不図示の制御回路で駆動部２１２を制御することで、光軸方向と平行な回転軸を中心に正逆方向に回転可能である。また、ピニオン２１２ａは、ギア部２０４ｂと噛合しており、従って、駆動部２１２の駆動により、ピニオン２１２ａの回転がギア部２０４ｂを介してカム環２０４に伝達され、カム環２０４を回転させることができる。
【００７１】
また、固定筒２０５には、フォトインタラプタ等からなるセンサ２１３，２１４が固定されている。センサ２１３，２１４は、周方向に一定の幅を持つ断面略コ字状とされ、光軸方向の被写体側が開口して周方向に貫通するスリット２１３ａ，２１４ａを備える。センサ２１３，２１４は、発光部と受光部とを有し、スリット２１３ａ，２１４ａを径方向に通過する光の量を検知し、検知信号を不図示の制御回路に出力する。固定筒２０５の当接面２０５ａと操作環２０６の当接面２０６ａとが当接しているとき、遮光部２０６ｃは、スリット２１３ａ，２１４ａの内部に光軸方向に寸法Ｌ１だけ挿入されている。
【００７２】
図９（ａ）は、固定筒２０５の当接面２０５ａと操作環２０６の当接面２０６ａが当接している状態での遮光部２０６ｃとセンサ２１３，２１４との関係を示す部分展開図である。
【００７３】
図９（ａ）の状態では、いずれかの遮光部２０６ｃがスリット２１３ａまたはスリット２１４ａを周方向に通過すると、径方向に通過する光の量が変化し、１周期の検知信号として出力される。操作環２０６が回転すると、遮光部２０６ｃが順にスリット２１３ａおよびスリット２１４ａを通過し、回転速度に対応した周期の検知信号が出力される。
【００７４】
また、遮光部２０６ｃが周方向に一定間隔Ｐで配置されている一方、センサ２１３とセンサ２１４は互いの中心線の周方向距離が（２＋１／４）×Ｐとなるように配置されている。そのため、センサ２１３とセンサ２１４から出力される検知信号は、１／４周期だけ位相が異なり、操作環２０６の回転方向が算出可能である。センサ２１３とセンサ２１４の互いの中心線の周方向距離は、（２＋１／４）×Ｐに限らず、Ｎをゼロ又は２以外の自然数として（Ｎ＋１／４）×Ｐであってもよい。
【００７５】
図９（ｂ）は、操作環２０６が光軸方向の被写体側に移動し、固定筒２０５の当接面２０５ａと操作環２０６の当接面２０６ａとの距離がＬ２−Ｌ３の状態での遮光部２０６ｃとセンサ２１３，２１４との関係を示す部分展開図である。上記第１の実施形態の図３（ｂ）と同等の場合である。
【００７６】
本実施形態では、Ｌ１＜Ｌ２−Ｌ３となるように設定しているので、遮光部２０６ｃは、スリット２１３ａ，２１４ａの内部に光軸方向に挿入されていない。このとき、操作環２０６が回転しても、遮光部２０６ｃは、スリット２１３ａおよびスリット２１４ａを通過せず、検知信号は出力されない。
【００７７】
不図示の制御回路は、センサ２１３，２１４から出力される検知信号に基づき、操作環２０６の回転速度と回転方向を算出することが可能である。また、制御回路は、算出された操作環２０６の回転速度と回転方向とに基づき、駆動部２１２に駆動信号を出力することが可能である。
【００７８】
固定筒２０５の当接面２０５ａと操作環２０６の当接面２０６ａとの距離をｘとすると、０≦ｘ＜Ｌ１の範囲において、遮光部２０６ｃがスリット２１３ａ，２１４ａの内部に挿入され、センサ２１３，２１４から検知信号が出力される。制御回路は、センサ２１３，２１４からの検知信号を基に駆動部２１２に駆動信号を出力する。これにより、ピニオン２１２ａを介してカム環２０４が回転し、可動筒２０２が光軸方向に移動する。
【００７９】
一方、ｘ≧Ｌ１の範囲においては、遮光部２０６ｃがスリット２１３ａ，２１４ａの内部に挿入されず、センサ２１３，２１４から検知信号が出力されない。従って、制御回路から駆動信号は出力されず、可動筒２０２は光軸方向に移動しない。０≦ｘ＜Ｌ１の範囲に操作環２０６が位置している状態を第１状態とする。
【００８０】
以上説明したように、本実施形態では、センサ２１３，２１４により、ユーザが操作環２０６を光軸方向に移動させたことを検知可能である。また、センサ２１３，２１４の出力に基づき、駆動部２１２による可動筒２０２の光軸方向の移動を可能にするか否かを切換可能である。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。
【００８１】
なお、操作環２０６の光軸方向の移動を検知する手段として、フォトインタラプタ等の光センサではなく、磁気センサ、電気抵抗、メカスイッチなどを利用してもよい。また、操作環２０６の光軸方向の移動を検知するセンサと操作環２０６の回転を検知するセンサとを別々に設け、各々の検知精度を最適化してもよい。
【００８２】
（第３の実施形態）
図１０は、本発明の第３の実施形態であるレンズ鏡筒を備える撮像装置の一例としてのデジタルスチルカメラの光軸方向に沿う概略断面図である。なお、本実施形態では、上記第１の実施形態に対して異なる部分についてのみ説明し、重複部分の説明は省略する。
【００８３】
図１０に示すように、本実施形態のデジタルスチルカメラ３００は、カム環３０４の像面側端部の外周部に、像面側端面から被写体側に光軸方向長さＬ４の範囲にわたって周方向全周に沿ってギア部３０４ｂが設けられる。操作環３０６の像面側端部の内周部には、像面側端面の当接面３０６ａから被写体側に光軸方向長さＬ４の範囲にわたって周方向全周に沿ってギア部３０６ｃが設けられる。ギア部３０６ｃはギア部３０４ｂに噛合しており、従って、操作環３０６の回転がギア部３０６ｃ及びギア部３０４ｂを介してカム環３０４に伝達されてカム環３０４を回転させることができる。
【００８４】
本実施形態では、ギア部３０４ｂ，３０６ｃの光軸方向長さＬ４は、案内筒３０３の当接面３０３ｂと固定筒３０５の当接面３０５ａとによって規制される操作環３０６の光軸方向の移動範囲Ｌ２と比較して、Ｌ４＞Ｌ２の関係にある。したがって、操作環３０６が光軸方向のどの位置にあってもギア部３０６ｃとギア部３０４ｂとの噛合状態が維持される。
【００８５】
案内筒３０３には、操作環３０６の被写体側端面の当接面３０６ｂが当接可能な当接面３０３ｂの径方向外側位置で光軸方向の像面側に延びる凸部３０３ｄが設けられる。凸部３０３ｄは、周方向に略等間隔で複数設けられて櫛歯状に配置されている。固定筒３０５の当接面３０５ａに操作環３０６の像面側の当接面３０６ａが当接した状態で、案内筒の凸部３０３ｄと操作環３０６の被写体側の当接面３０６ｂとの光軸方向の距離は、Ｌ１である。
【００８６】
操作環３０６の当接面３０６ｂの外周側には、複数の凸部３０３ｄに対応する複数の凹部３０６ｄが周方向に略等間隔で設けられている。凹部３０６ｄは、凸部３０３ｄと同じ径方向位置に形成されており、凸部３０３ｄと光軸方向に対向して凸部３０３ｄが光軸方向に挿入可能になっている。
【００８７】
図１１（ａ）は、固定筒３０５の当接面３０５ａに操作環３０６の当接面３０６ａが当接している状態での凸部３０３ｄと凹部３０６ｄとの関係を示す部分展開図である。
【００８８】
図１１（ａ）に示すように、複数の凸部３０３ｄの周方向の間隔はＰであり、凸部３０３ｄの周方向幅はＰ／２である。凸部３０３ｄの先端両側には、面取りが施されている。また、複数の凹部３０６ｄの周方向の間隔はＰであり、凹部３０６ｄの周方向幅はＰ／２である。凹部３０６ｄの凸部３０３ｄの挿入口両側には、面取りが施されている。図１１（ａ）の状態では、凸部３０３ｄと凹部３０６ｄとは光軸方向に離間しており、従って、操作環３０６を回転操作することが可能である。
【００８９】
図１１（ｂ）は、図１１（ａ）の状態から操作環３０６が光軸方向の被写体側に移動し、パッキン１０８と押圧部材３０９の当接部３０９ｃに接触した状態（上記第１の実施形態における図４（ａ）と同様）での部分展開図である。
【００９０】
図１１（ｂ）の状態では、凸部３０３ｄが凹部３０６ｄに光軸方向に挿入され、操作環３０６を回転させようとすると、凸部３０３ｄと凹部３０６ｄとが周方向に当接し、操作環３０６の回転が規制される。
【００９１】
固定筒３０５の当接面３０５ａと操作環３０６の当接面３０６ａとの距離をｘとすると、０≦ｘ≦Ｌ１の範囲において、凸部３０３ｄと凹部３０６ｄとは光軸方向に離間し、操作環３０６を回転させることが可能となる。操作環３０６の回転操作により、ギア部３０６ｃ及びギア部３０４ｂを介してカム環３０４を回転させて、可動筒３０２を光軸方向に移動させることが可能となる。０≦ｘ≦Ｌ１の範囲に操作環３０６が位置する状態を第１状態とする。
【００９２】
一方、ｘ＞Ｌ１の範囲においては、凸部３０３ｄが凹部３０６ｄに光軸方向に挿入され、操作環３０６の回転が規制される。従って、カム環３０４を回転せることができず、可動筒３０２を光軸方向に移動させることができない。図５を参照して、第２状態（図中ＳＴ２）では、ｘ＞Ｌ１を満たす。すなわち、第２状態では、凸部３０３ｄが凹部３０６ｄに光軸方向に挿入され、操作環３０６の回転が規制され、可動筒３０２を光軸方向に移動させることはできない。
【００９３】
以上説明したように、本実施形態では、第２状態で操作環３０６の回転を規制して、ギア部３０６ｃとギア部３０４ｂとの噛合状態での可動筒３０２の光軸方向の移動を阻止することができる。その他の構成、及び作用効果は、上記第１の実施形態と同様である。
【００９４】
なお、本発明は、上記実施形態に限定されず、例えば、操作環３０６の回転を規制する手段として、摩擦係数の高いゴムなどの部材を押しつけるなどの摩擦力による規制手段を用いてもよい。
【符号の説明】
【００９５】
１００  デジタルスチルカメラ
１００ａ  レンズ鏡筒
１０１ａ  ズームレンズ
１０２  可動筒
１０３  案内筒
１０４  カム環
１０５  固定筒
１０６  操作環
１０７  前カバー
１０８  パッキン
１０９  押圧部材
１１０  カメラ本体
１１１  撮像素子
【図１】
2015075705.tif 000003
【図２】
2015075705.tif 000004
【図３】
2015075705.tif 000005
【図４】
2015075705.tif 000006
【図５】
2015075705.tif 000007
【図６】
2015075705.tif 000008
【図７】
2015075705.tif 000009
【図８】
2015075705.tif 000010
【図９】
2015075705.tif 000011
【図１０】
2015075705.tif 000012
【図１１】
2015075705.tif 000013