(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１の筒と、回転することで前記第１の筒と相対的に移動可能な第２の筒と、前記第１の筒に対して被写体側にあるバリアを開閉可能なバリア駆動手段と、を有するレンズ鏡筒であって、
前記第１の筒に設けられたカムフォロワは前記第２の筒に設けられたカム溝に係合することで光軸方向に相対的に移動し、
前記バリア駆動手段に設けられた凸部と前記第２の筒に設けられた凹部とが非連動状態から連動状態となることで前記バリアが開かれ、
前記第２の筒は、前記凹部が設けられた部分の壁の厚さが前記凹部が設けられていない部分の壁の厚さよりも小さく、
前記凹部が設けられた部分の壁内に前記カム溝が設けられており、
前記レンズ鏡筒の径方向から見た場合、前記連動状態において、前記凸部と前記カム溝が重なっていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記カム溝は、前記第２の筒の外面に設けられている請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記非連動状態において、撮影状態であり、前記連動状態において、収納状態である請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒と、撮像素子と、を有する撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願技術思想はフィルムカメラやデジタルカメラ等に備えられたレンズ鏡筒、およびレンズ鏡筒を有する撮影装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来から銀塩フィルムを用いるフィルムカメラは広く普及しているが、近年、フィルムを使用せずに画像をメモリに取り込むことができるデジタルカメラが急速に普及している。このデジタルカメラの中には、複数の光学レンズを光軸方向に移動させ撮影倍率を変更するズーム機構を備えるものがある。ズーム鏡筒の構成の一例を特許文献１に示す。
【０００３】
複数のレンズを保持する複数のレンズ保持手段をカムリングで光軸方向に移動させ、なおかつ回転規制手段によりレンズ保持手段の回転方向への移動を規制している。この構成により光学レンズを指定の位置に移動させることができる。
【０００４】
近年では高倍率化が急速に進展しており、それに伴ってレンズ群が増加したり、繰出し全長が長くなったりして、大型化する傾向にある。また、カメラの薄型化の要求も強くあり、収納時の大きさを極力薄くすることが求められている。薄型化のためには各鏡筒の筒の光軸方向の寸法を短くし、多段構成によってつなげていくことが考えられるが、複数のカムを交差することなく配置するには多くの制約があり困難である。
【０００５】
このような課題を解決するための方法が様々提案されている（例えば、特許文献２、特許文献３）。
【特許文献１】特開２００１−３２４６６３号公報
【特許文献２】特登録３８４２０８７
【特許文献３】特開２００２―２５８３７８号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年カメラの小型化及び光学系の高倍率化が進んでおり、それに伴ってレンズの繰り出し移動量が大きくなっている。そのためバリアの動作も、鏡筒の繰り出し量に合わせるように連動をとる必要があり、鏡筒との連動を多くの回転角において追従させる必要がある。一方で、バリア連動部はカム溝を避ける形で配置する必要があった。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、第１の筒と、回転することで前記第１の筒と相対的に移動可能な第２の筒と、前記第１の筒に対して被写体側にあるバリアを開閉可能なバリア駆動手段と、を有するレンズ鏡筒であって、
前記第１の筒に設けられたカムフォロワは前記第２の筒に設けられたカム溝に係合することで光軸方向に相対的に移動し、
前記バリア駆動手段に設けられた凸部と前記第２の筒に設けられた凹部とが非連動状態から連動状態となることで前記バリアが開かれ、
前記第２の筒は、前記凹部が設けられた部分の壁の厚さが前記凹部が設けられていない部分の壁の厚さよりも小さく、
前記凹部が設けられた部分の壁内に前記カム溝が設けられており、
前記レンズ鏡筒の径方向から見た場合、前記連動状態において、前記凸部と前記カム溝が重なっていることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００８】
本願技術思想によれば、バリア駆動手段がある場合においても、カム溝などの係合手段の設計自由度を飛躍的向上させることができ、ひいては確実に効率良く駆動可能なレンズ鏡筒を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下、本発明を図示の実施例に基づいて詳細に説明する。
【実施例１】
【００１０】
図７から図９には、本技術思想を適用した撮像装置を備える機器としてデジタルカメラが示されている。本実施例で示すデジタルカメラ１２は撮影倍率を変更できるズーム機構を有するカメラである。
【００１１】
図７は当該デジタルカメラ１２の電源をＯＦＦにした状態を示した外観斜視図である。図８は当該デジタルカメラ１２の電源をＯＮにした状態を示した外観斜視図である。
【００１２】
図９は背面図を示している。
【００１３】
図１０には当該デジタルカメラ１２の腰部構成を示している。本形態のデジタルカメラの正面には被写体の構図を決めるファインダ１７、測光測距を行う場合の光源の補助を行う補助光１６、ストロボ１８、撮影レンズ鏡筒手段Ａが構成されている。
【００１４】
上面にはレリーズボタン１３、電源切換えボタン１５、ズーム切換えスイッチ１４、メモリーカードドライブ４２及びバッテリー挿入部（不図示）が内部に具備されているカードバッテリーカバー２８が配置されている。
【００１５】
背面には操作ボタン２１，２２，２３，２４，２５，２６が配置され様々な機能切換えを行うことができる。ＬＣＤより成るディスプレイ２０、ファインダ接眼部１９が配置されている。
【００１６】
操作ボタン２１，２２，２３，２４，２５，２６によりデジタルカメラの動作モード、例えば撮影モード、再生モード、動画撮影モード等の選択を行う。
【００１７】
ディスプレイ２０は、画像表示手段であり、メモリ４０に保存された画像データやメモリーカードから読み込んだ画像データを画面上に表示する。また、モードを選択すると複数の撮影データを縮小して画面表示したりすることもできる。
【００１８】
制御部はＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５、ＲＡＭ４７で構成され、バス４４を介してレリーズボタン１３、操作ボタン２１〜２６、ディスプレイ２０、メモリ４０、メモリーカードドライブ４２等の各種構成要素が接続されている。
【００１９】
バス４４を介して制御系と接続する駆動回路４３には、ズームモーター駆動手段２９、フォーカスモーター駆動手段３１、シャッタ駆動手段３２、絞り駆動手段３５、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３７、ストロボ１８が接続されており、制御系からの信号により各々の駆動を制御することになる。
【００２０】
ＲＯＭ４５には上述の各機能構成要素を制御するプログラムが記憶されている。ＲＡＭ４７には各制御プログラムに必要なデータが記憶されている。
【００２１】
以上のように本発明の第一の実施例は構成されているが、使用者が電源切り替えボタン１５を操作することで電源をＯＦＦからＯＮにすると、ＣＰＵ４６はＲＯＭ４５から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。つまり撮影レンズ鏡筒を所定の撮影可能領域に移動させ、撮影機能を立ち上げて、撮影スタンバイ状態になる。
【００２２】
撮影を行うためにレリーズボタン１３を押すと、撮像素子３７により被写体の明るさを検知し、その測光値に基づき絞り値やシャッタスピード、またストロボ１８を発光するかどうかを判断する。また、あらかじめ操作ボタン２１によって使用者がストロボ１８を強制的に発光させるか、発光させないかを選択することもできる。次に測距を行い、被写体との距離を測定してフォーカスモーター駆動手段３１を駆動することにより所定のフォーカス位置へフォーカス手段３０を移動させる。次にシャッタ手段３３の開閉を行い、所望の画像を撮像素子３７に取り込む。
【００２３】
撮像素子３７には、露光制御値に基づいて入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像信号となり、アナログ信号処理手段３６へと出力される。
【００２４】
アナログ信号処理手段３６では、取り込まれた画像データにアナログ処理を施し、Ａ／Ｄ変換部３８に出力する。Ａ／Ｄ変換部３８では取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換する。このデジタルデータをデジタル信号処理手段３９に出力し、ここでデジタルデータの処理を行う。最終的にデジタルデータはメモリ４０に記憶されることになる。
【００２５】
メモリ４０に記憶されたデータは操作ボタン２２の操作によって圧縮伸張手段４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮加工等を施しメモリーカードに出力され記憶される。
【００２６】
またメモリ４０を持たないデジタルカメラの場合デジタル信号処理手段３９で処理されたデジタルデータを圧縮伸張手段４１に出力し、メモリーカードドライブ４２へ記憶させることになる。
【００２７】
メモリ４０に記憶された画像データやメモリーカードドライブ４２に記憶されている画像データを圧縮伸張手段４１によって伸張処理を行い、その画像データをバス４４を介してディスプレイ２０に表示させることができる。このディスプレイ２０上のデータを使用者が見ることで、その画像が不必要であると判断すると使用者は操作ボタン２３の操作によって消去することができる。
【００２８】
上面にはズームスイッチ１４が配置されており、ズームスイッチ１４を操作することにより駆動回路４３を介してズームモーター駆動手段２９を制御することにより撮影レンズ鏡筒Ａをレンズの光軸方向に移動させる。また、ディスプレイ２０上に表示されている記憶画像をズームスイッチ１４の操作で拡大及び縮小、いわゆるデジタルズームを行うことができる。
【００２９】
次に、デジタルカメラ１２に備えられた撮影レンズ鏡筒Ａに具備されている各レンズ群の構成について説明する。図１はレンズ鏡筒が収納状態でのカムリング手段としての第２の筒３とレンズバリアユニット１００の斜視図を示しており、図２はレンズ鏡筒が撮影可能状態での第２の筒３とレンズバリアユニット１００の斜視図を示している。図２に記載があるように、撮影状態にある場合には、バリアユニット１００と第２の筒３とは離れた状態にある。
【００３０】
本実施例のバリアユニット１００は４枚羽根構成になっており、４枚のバリア羽根２、４が開閉することで鏡筒前面のレンズ開口を開閉することができるようになっている。バリア駆動手段５の上面にバリア羽根２及びバリア羽根４が平面状に配置され、図１のように閉じている。図２のようにバリアユニット１００と第２の筒３が離れた時は、バリア手段２及びバリア手段４は開状態になる。
【００３１】
図４に撮影レンズ鏡筒Ａの分解斜視図の一部を示す。第１の筒１にはレンズ１１が具備されており、またフォロア１ａが設けられている。本実施例ではフォロア１ａは６本配置している。第３の筒１０にはフォロア１０ａが３本具備されている。第２の筒３の外周に係合手段としてのカム溝３ａ、内周にはカム溝３ｂが設けられている。係合手段としてのカム溝３ａに第１の筒１のフォロア１ａが係合することによって、第２の筒３の回転により第１の筒１は駆動力の伝達を受け、第１の筒１は第２の筒３に対して相対的に移動可能となっている。また、係合手段としてのカム溝３ｂに第３の筒１０のフォロア１０ａが係合することによって、第２の筒３の回転により第３の筒１０は駆動力の伝達を受け、第３の筒１０は第２の筒３に対して相対的に移動可能となっている。すなわち、第２の筒３が回転することにより第１の筒１と第３の筒１０はそれぞれの係合手段としてのカム溝の軌跡に沿って光軸方向に移動する。なお、第１の筒１と第３の筒１０は不図示の直進のみに移動するように規制する手段によって回転方向の移動の規制を受けている。
【００３２】
第１の筒１の被写体側である前面にはバリア駆動手段５が配置されており、当該バリア駆動手段５は、予め決められた角度の範囲で回転できるようになっている。バリア駆動手段５の上面にはバリア羽根２とバリア羽根４が各２個配置されている。
【００３３】
バリア羽根２とバリア駆動手段５との間には弾性部材としてのバリアスプリング８が互いに引き合うように設けられており、第１の筒１に設けられた回転中心を基点にバリア羽根２が開く方向に付勢されている。
【００３４】
また、バリア羽根４も第１の筒１に設けられた別の回転中心を基点に閉じる方に弾性部材としてのバリアスプリング９が付勢されている。バリア羽根４はバリア羽根２に沿うように加重がかけられている。バリア羽根２およびバリア羽根４の上面に保護部材としてのバリアカバー７が配置され、第１の筒１よりバリア羽根２、４が脱落するのを防止する。バリアカバー７の周辺には保持部材としてのバリアキャップ６が固定されている。
【００３５】
図１、２に示すようにバリア駆動手段５には、第１の連動手段としての突部５ａが設けられており、第２の筒３に設けられている第２の連動手段としての壁部３ｃとの連動によって第１の連動手段としての突部５ａが回転力（駆動力）を受けることでバリア駆動手段５は回転する。すなわち、撮影状態にある場合には、バリアユニット１００と第２の筒３とは離れた状態にあるので、第２の連動手段としての壁部３ｃと第１の連動手段としての突部５ａとが非連動状態となる。一方で、収納状態に近づくにつれて、バリアユニット１００と第２の筒３とは近づく状態となるので、第２の連動手段としての壁部３ｃと第１の連動手段としての突部５ａとが連動状態となる。
【００３６】
ここで、第２の筒３の内周には係合手段としてのカム溝３ｂが設けられている。したがって、第２の連動手段としての壁部３ｃと第１の連動手段としての突部５ａとが非連動状態から連動状態へ移行した場合に、係合手段としてのカム溝３ｂとが干渉しないように配置する。
【００３７】
そのとき、第２の連動手段としての壁部３ｃと第１の連動手段としての突部５ａとが連動状態となる領域において、第２の筒３を径方向に全て切り欠いてしまうと、第２の筒３の外周に配置している係合手段としてのカム溝３ａがその領域において無くなってしまう。
【００３８】
そこで、第一カム手段３ａは保持したまま、そのカム底の底面より内周部分でバリア被連動手段５ａの逃げ部分を設けている。
【００３９】
図５は、第１の連動手段としての突部５ａを、第２の連動手段としての壁部３ｃと連動する領域を説明する図である。図５にあるように、第１の連動手段としての突部５ａは、先端よりも後端５ｂの方が第２の連動手段としての壁部３ｃと連動する幅が広くなっている。
【００４０】
したがって、収納状態に近づくにつれて、バリアユニット１００と第２の筒３とは近づく状態となるので、第２の連動手段としての壁部３ｃと第１の連動手段としての突部５ａとが非連動状態から連動状態となる。第１の連動手段としての突部５ａの幅が狭い領域から第２の連動手段としての壁部３ｃとの連動により連動状態が始まる。そして、収納状態に近づくと、第１の連動手段としての突部５ａの幅が広い領域５ｂも第２の連動手段としての壁部３ｃとの連動状態となる。収納状態から撮影状態となる場合には、これと逆の状態の遷移となる。
【００４１】
このようにすることで、弾性部材としてのバリアスプリング８の付勢力によりバリア羽根が閉じるほどに必要となるバリア駆動手段５の回転力を、広い連動領域で伝達を受けることができる。
【００４２】
別言すれば、図１に示すようにバリアユニット１００と第２の筒３が接近した場合では、バリア羽根２およびバリア羽根４を閉にさせるためにバリア被連動手段５ａには大きな加重がかけられる。図２に示すように第１の連動手段としての突部５ａの根元に１段肉厚が厚い部分５ｂを設けることで破壊を防止できる。なお、部分５ｂは係合手段としてのカム溝３ａ、３ｂの両方にかからない部分に設けることになる。
【００４３】
また、第１の連動手段としての突部５ａと第２の連動手段としての壁部３ｃとが連動状態である場合の少なくとも一部において、第１の連動手段としての突部５ａと係合手段としてのカム溝３ａとが第２の筒３の径方向に重なることになる。一方で、第１の連動手段としての突部５ａの先端よりも幅が広くなっている後端の部分５ｂは、係合手段としてのカム溝３ａと第２の筒３の径方向に重ならない。これは幅が広くなっているからである。
【００４４】
図６に第２の筒３の展開図を示す。図６にあるようにに第２の連動手段としての壁部３ｃは係合手段としてのカム溝３ｂとは径方向にオーバラップした関係になく、干渉もしていない。一方、係合手段としてのカム溝３ａとは径方向にはオーバーラップした位置に配置されている。しかし、第２の連動手段としての壁部３ｃは、係合手段としてのカム溝３ａと干渉する関係にはない。これは、上述のように第２の筒３の径方向の厚みにおいて、外面を係合手段としてのカム溝３ａとし、そのオーバーラップする内面に第２の連動手段としての壁部３ｃとを分けて設けたからである。このようにすることで、係合手段としてのカム溝３ａの設計の自由度は増すことができるので、鏡筒の小型化等にも繋がる。
【００４５】
以上のようにすると、従来であれば係合手段としてのカム溝３ａ、３ｂの両方に干渉しないよう切り欠き（第２の連動手段としての壁部）を設けてバリア駆動手段５との駆動力を伝達するための連動状態を設けるようにしていた。そのため、内側及び外側両方のカムの軌跡に影響を受けていたが、本実施例のように内側カムのみを考慮することによって自由度が増すことになる。
【００４６】
なお、上記実施例では内側を切り欠いているが、内面のカムを保持して外面を切り欠いても同様の効果を出せる。すなわち、第２の筒３の径方向の厚みにおいて、内面を係合手段としてのカム溝３ａを設け、そのオーバーラップする外面に第２の連動手段としての壁部３ｃとを分けて設けてもよい。
【００４７】
また、本実施例では係合手段としてのカム溝３ａ、３ｂを外面、内面に設ける場合を用いて例示した。この点、内面のカムのみ、または外面のカムのみとした場合でも、係合手段としてのカム溝の存在しない側面に第２の連動手段としての壁部３ｃを設け、バリア連動手段５との連動状態を可能とすることで、カムの軌跡に影響を受けずに同様の効果を得ることができる。
【００４８】
また、カム溝については、実際の精度を要するカムの他に、落下等の衝撃を受けるための衝撃カムであっても同様の効果を得ることができる。つまり、上記実施例では、第２の連動手段としての壁部３ｃとオーバラップする係合手段としてのカム溝３ａのカム溝の幅を大きくしている。これにより、フォロア１ａとカム溝３ａとは通常は接しておらず、外力が加わった場合に接するようにしている。これは、上述のようにカム溝３ａは６本設けられているため、そのうち何本かで精度を出し、残りは衝撃が加わった場合の脱落防止としての機能を果たすためである。この意味においては、カム溝３ａの幅を大きくするのではなく、第２の連動手段としての壁部３ｃとオーバラップする係合手段としてのカム溝３ａのカム溝に対応するフォロア１ａの大きさを他のフォロア１ａよりも小さくしてもよい。
【００４９】
図１２に本発明の鏡筒機構を具備する撮影装置であるデジタルカメラの電源ＯＮから撮影終了までのフローチャートを示す。使用者が撮影装置の電源をＯＮすると、ＣＰＵ４６よりズームモーター駆動手段２９に指令を送り、鏡筒駆動モーターをＣＷ回転させる。その後所定の動作を行い、撮影レンズ鏡筒手段１が撮影位置に移動したことが確認できたら停止させる。このとき図６の状態から図７の状態へレンズ鏡筒の状態は変化する。
【００５０】
次に使用者がレリーズボタン１３をＯＮすると、測光を行い、被写体の輝度情報を得る。得られた輝度情報が既定の輝度より高輝度の場合、絞り手段３４を光軸内に侵入させ、入射光量を変化させる。得られた輝度情報が既定の輝度より低輝度の場合、絞り手段３４の動作は行わず光軸より退避した状態にしておく。
【００５１】
その後フォーカス手段３０を作動させて、被写体のピントが合う位置へ移動させ、そこで画像の取り込みを開始する。次にシャッタ手段３３を開状態から閉状態へ移動させ、入射光量を遮り、画像取り込みは終了となる。その後絞り手段３４を光軸から退避させ、フォーカス手段３０を初期位置に移動させて動作終了となる。
【００５２】
上記の構成にするとバリアの連動をカムリングのカム軌跡によらずに配置でき、設計効率が上がる。
【００５３】
なお、上記実施例でにおける係合手段、連動手段は、その雌雄の関係は、設計上逆であっても構わない。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒のバリア閉状態を示す斜視図である。
【図２】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒のバリア開状態を示す斜視図である。
【図３】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒に使用するカムリング手段の斜視図である。
【図４】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図５】本発明の一実施例における突部５ａを説明する図である。
【図６】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒に使用する第２の筒３の展開図である。
【図７】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒を有する撮影装置の電源ＯＦＦ状態の斜視図である。
【図８】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒を有する撮影装置の電源ＯＮ状態の斜視図である。
【図９】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒を有する撮影装置の背面図である。
【図１０】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒を有する撮影装置であるデジタルカメラの構成の要部を示すブロック図である。
【図１１】本発明の一実施例におけるレンズ鏡筒を有する撮影装置であるデジタルカメラの電源ＯＮから撮影時のシーケンスを示すフローチャートである。
【符号の説明】
【００５５】
１  第１の筒
１ａ  フォロア
２  バリア羽根
３  第２の筒
３ａ  カム溝
３ｂ  カム溝
３ｃ  壁部
４  バリア羽根４
５  バリア駆動手段
５ａ  突部
５ｂ  突部５ａのうち厚み幅のある部分
６  バリアキャップ
７  バリアカバー
８  バリアスプリング８
９  バリアスプリング９
１０  第３の筒
１０ａ  フォロア
１１  レンズ
１２  撮影装置（デジタルカメラ）
１３  レリーズボタン
【図１】
0005328181.tif 000002
【図２】
0005328181.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
0005328181.tif 000009
【図９】
0005328181.tif 000010
【図１０】
0005328181.tif 000011
【図１１】
0005328181.tif 000012