(57)【要約】【課題】レンズ鏡筒の小型化及び光軸方向の薄型化を実現したレンズバリア機構を提供する。【解決手段】撮像光路の入射可能な開口部を備える前板と、前板の像面側の面に沿って回動可能に軸支されて当該開口部の開閉を行う複数枚のバリア羽根と、バリア羽根を常に開き方向に弾性的に付勢させる第１付勢手段と、バリア羽根よりも像面側に配され光軸と平行な方向に沿って前後移動可能な作動環とを備え、バリア羽根はその像面側の表面において当該作動環と相対的に摺動・回転可能な第１摺動面を備え、作動環はその被写体側の端面において当該バリア羽根と相対的に摺動・回転可能な第２摺動面を備え、当該作動環が光軸に沿って前後移動したときの第２摺動面による第１摺動面に対する付勢力の変化を利用することでバリア羽根の開閉動作を行うレンズバリア機構を採用する。【選択図】図１
2012150250.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮像装置の撮像レンズの被写体側に設けられるレンズバリア機構であって、
当該レンズバリア機構は、
撮像光路の入射可能な開口部を備える前板と、
当該前板の像面側の面に沿って回動可能に軸支されて当該開口部の開閉を行う複数枚のバリア羽根と、
当該バリア羽根を常に開き方向に弾性的に付勢させる第１付勢手段と、
当該バリア羽根よりも像面側に配され、光軸と平行な方向に沿って前後移動可能な作動環とを備え、
当該バリア羽根は、その像面側の表面において、当該作動環と相対的に摺動・回転可能な第１摺動面を備え、
当該作動環は、その被写体側の端面において、当該バリア羽根と相対的に摺動・回転可能な第２摺動面を備え、
当該バリア羽根の閉じ動作は、当該作動環が被写体側に向けて移動し、当該第２摺動面が当該第１摺動面を押圧付勢することで、当該第１付勢手段の付勢力に抗して当該バリア羽根を閉じ方向に摺動・回転させ、
当該バリア羽根の開き動作は、当該作動環が像面側に向けて移動し、当該第２摺動面が当該第１摺動面を押圧付勢する状態を解除することで、当該第１付勢手段の付勢力によりバリア羽根を開き方向に回転させることを特徴とするレンズバリア機構。
【請求項２】
前記バリア機構は、前記作動環よりも像面側に配され、当該作動環を被写体側に向けて弾性的に付勢可能な第２付勢手段と、
当該第２付勢手段よりも像面側に配され、光軸と平行な方向に沿って前後移動可能な押しピンとを更に備え、
前記バリア羽根が完全に閉じた状態では、当該押しピンが当該作動環に近づく方向へ移動することで、当該第２付勢手段が当該押しピンと当該作動環とに圧縮させられ、このときに発生する当該第１付勢手段の付勢力に対する反付勢力が当該第１付勢手段の付勢力以上となる請求項１に記載のレンズバリア機構。
【請求項３】
前記レンズバリア機構は、前記第１付勢手段がねじりコイルばね、前記第２付勢手段が圧縮コイルばねであり、
当該バリア羽根の回動軸上に、前記前板、当該ねじりコイルばね、前記バリア羽根、前記作動環、当該圧縮コイルばね、前記押しピン、の各部材が被写体側よりこの順で配列し、
当該ねじりコイルばねと当該圧縮コイルばねは、コイル内を当該バリア羽根の回動軸が貫通した状態で配置され、
当該圧縮コイルばねは、一端側を当該作動環により支持・固定され、他端側を当該押しピンにより支持・固定され、
当該ねじりコイルばねは、一端側のアームを当該前板に固定し、他端側のアームを当該バリア羽根に係止して当該バリア羽根を常に開き方向に付勢する請求項１又は請求項２のいずれかに記載のレンズバリア機構。
【請求項４】
前記レンズバリア機構は、
前記バリア羽根が、その回動軸を中心とした同一円周上に、表面から像面側に向けて突出し、且つ、頂に光軸に対して所定の傾斜角となる傾斜面を少なくとも一つ又は複数形成した壁部を備え、
前記作動環が、当該傾斜面と摺接可能な突起部を備え、
当該作動環の光軸と平行な方向に沿った前後移動により、当該傾斜面が当該突起部に対して摺動・回動して当該バリア羽根の開閉を行う請求項１〜請求項３に記載のレンズバリア機構。
【請求項５】
前記レンズバリア機構は、
前記作動環が、その環の端面から被写体側に向けて突出し、且つ、頂に光軸に対して所定の傾斜角の傾斜面を少なくとも一つ又は複数形成した壁部を備え、
前記バリア羽根が、当該傾斜面に摺接可能な突起部を備え、
当該作動環の光軸と平行な方向に沿った前後移動により、当該突起部が当該傾斜面に対して摺動・回動して当該バリア羽根の開閉を行う請求項１〜請求項３に記載のレンズバリア機構。
【請求項６】
前記レンズバリア機構は、沈胴式のレンズ鏡筒を有する撮像装置に用いられ、
前記バリア羽根に対する光軸方向の相対的な距離を変化させて、前記押しピンを押圧付勢可能な押し部材を更に有し、
非撮影時において当該レンズ鏡筒が撮像装置本体に格納される際に、当該押し部材と当該バリア羽根との相対的な距離が縮まり、当該押し部材が当該押しピンを押圧付勢して前記作動環を当該バリア羽根に近づけることで、当該バリア羽根を閉じ方向に回転させ、
撮影時において当該レンズ鏡筒が撮像装置本体から繰り出す際に、当該押し部材と当該バリア羽根との相対的な距離が拡がり、当該押し部材が当該押しピンを押圧付勢する状態を解除して当該作動環を当該バリア羽根から離すことで、当該バリア羽根を開き方向に回転させる請求項２〜請求項５に記載のレンズバリア機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本件発明は、撮影レンズの被写体側に開閉可能なバリア羽根を装着してレンズを保護するためのレンズバリア機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、デジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラ等の撮像装置には、非撮影時に撮像レンズの表面を塵埃の付着や手指による汚損等から保護するためにレンズ表面を覆うことが可能なレンズバリア機構を備えたものが多用されている。これは、撮像レンズの表面に手指が触れたり、塵埃等の異物が付着したりすると、撮影レンズの光学性能の劣化を招いてしまうことによる。ちなみに、撮像レンズの表面を塵埃等から保護するために、撮像レンズの被写体側にレンズキャップを手動により着脱する方法もあるが、この方法だとレンズキャップ着脱時に手指によりレンズ表面を汚損させる恐れがある。そのため、撮影レンズの被写体側に開閉可能なバリア羽根を装着し、カメラ不使用時には撮影レンズを外気に露出させないよう自動的にバリア羽根を閉じるレンズバリア機構を、撮像装置と一体化して設けたものが多く採用されている。
【０００３】
この、レンズバリア機構は、レンズ鏡筒内の各部材・構成の一つとして備えられ、その占有スペースが製品サイズにも影響を及ぼすものである。従って、レンズ鏡筒内にレンズバリア動作機構を構成する部品が数多く配置されたときに、製品の薄型化及び小型化の要求を十分に満足することができない場合がある。そして、撮像装置に関しては、多機能化がめざましく、その構成部品の数も増加傾向にあるため、製品としての薄型化・小型化の要求が強まっている。中でも特に、沈胴式レンズ鏡筒を備えた撮像装置においては、製品の薄型化及び小型化の要求が厳しく、レンズ鏡筒内におけるレンズバリア機構の占有スペースを薄く小さくすることが求められていた。
【０００４】
以上の課題に対し、特許文献１には、小型化を図る上で有利な、バリア機構を有するレンズ鏡筒及び撮像装置について開示されている。具体的には、特許文献１のレンズ鏡筒は、バリア機構が、２つの羽根部材と、当該２つの羽根部材を揺動させる駆動機構とを有し、当該２つの羽根部材が、前記光路を閉塞する際に互いに隙間なく係合する係合縁を有し、当該駆動機構が、当該２つの羽根部材にそれぞれ閉じる方向に付勢する付勢部材を含んで構成されるものである。そして、特許文献１のレンズ鏡筒は、当該２つの羽根部材のうち一方の羽根部材の揺動中心とこの一方の羽根部材の係合縁であって他方の羽根部材の係合縁の先端部が係合している係合箇所との間の寸法をＬ１、この係合箇所と他方の羽根部材の揺動中心との間の距離をＬ２、当該２つの羽根部材のうち他方の羽根部材の揺動中心とこの他方の羽根部材の係合縁であって一方の羽根部材の係合縁の先端部が係合している係合箇所との間の寸法をＬ３、この係合箇所と一方の羽根部材の揺動中心との間の距離をＬ４、当該付勢部材により一方の羽根部材に閉じる方向に働くモーメントをＭ１、当該付勢部材により他方の羽根部材に閉じる方向に働くモーメントをＭ２、とそれぞれ規定した上で、当該Ｌ１〜Ｌ４、Ｍ１、Ｍ２が、「Ｍ１＞（Ｌ１／Ｌ２）×Ｍ２……式（１）」、「Ｍ２＞（Ｌ３／Ｌ４）×Ｍ１……式（２）」を満たすように設定したものである。
【０００５】
上述の特許文献１に記載のレンズ鏡筒によれば、上記Ｌ１〜Ｌ４、Ｍ１、Ｍ２が上記式（１）、式（２）を満たすことにより、２つの羽根部材のうち一方の羽根部材が閉位置を超えた位置まで揺動することで、２つの羽根部材を撮影光学系の光路を隙間なく閉塞する閉位置に正しく位置させることが出来る。このため、従来のように羽根部材を閉位置に位置決めするための係止部を羽根部材に設けたり、羽根部材を支持する部材に当該係止部に係合する係止凸部を設けたりする必要がない。従って、特許文献１のレンズ鏡筒を採用することで、これら係止部や係止凸部の配設スペースを削減することができ、レンズ鏡筒の小型化を図る上で有利になるとされている。
【０００６】
また、特許文献２には、レンズバリアの開閉駆動をおこなうための駆動部材の配置を工夫して、レンズバリアの確実な動作を確保しながら、さらなる小型化に寄与することの出来る構造のカメラ及びレンズ鏡筒に関して開示されている。具体的には、特許文献２のレンズバリア付きレンズ鏡筒は、沈胴位置と撮影可能位置との間を光軸Ｌ方向に進退するレンズ鏡筒先端に設けられ、沈胴位置では先端のレンズ前面を保護する閉位置に駆動され、撮影可能位置では先端のレンズ前面から退避した開位置へと付勢駆動されるバリア部材と、当該バリア部材を閉位置に駆動するために設けられ、光軸Ｌ方向に延出するように形成された第１の腕部を有し光軸Ｌ周りに回動するバリア駆動部材と、沈胴位置と撮影可能位置との間で進退するのに連動して光軸Ｌ方向に移動するように設けられ、沈胴位置への移動時には上記第１の腕部に係合し当該バリア駆動部材を駆動して当該バリア部材を閉位置に位置させる一方、撮影可能位置への移動時には当該第１の腕部との係合を解除して当該バリア部材を開位置に位置させるべく光軸Ｌ方向に延出するように形成された第２の腕部を有する移動枠と、を具備するものである。
【０００７】
上述の特許文献２のレンズバリア付きレンズ鏡筒は、当該レンズ鏡筒１の最先端部分に配設されるレンズバリア部材の開閉動作を、移動枠の第２の腕部が、バリア駆動部材の第１の腕部に当接して押圧の作用をしたときの、当該バリア駆動部材の回動動作を利用して行うものである。その結果、特許文献２に記載のレンズバリア付きレンズ鏡筒によれば、レンズバリアの確実な動作を確保しながら、さらなる小型化に寄与することが出来るとされている。
【０００８】
また、特許文献３には、シャッタと防振機構のレイアウトの自由度を保ちつつ径方向に小型化を図ることが出来る、バリア開閉機構を備えたレンズ鏡筒及び撮像装置について開示されている。具体的には、特許文献３のレンズ鏡筒は、光軸Ｌ方向の撮像面側に突出する第１の回転伝達突起及び当該第１の回転伝達突起と平行で光軸Ｌを挟んで略対向する位置に形成される第２の回転伝達突起を有するバリア駆動リングと、レンズ鏡筒の収納時に当該第１の回転伝達突起と当接する第１のカム当接部及び当該第２の回転伝達突起と当接する第２のカム当接部を有する撮像素子保持部材とを備えたものである。そして、特許文献３のレンズ鏡筒に備わるバリア開閉機構は、当該バリア駆動リングを回転させてバリアの開閉を行うものである。
【０００９】
上述の特許文献３に記載のレンズ鏡筒は、バリアの開閉を行うに際し、当該バリア駆動リングへの回転伝達が、当該第１の回転伝達突起と当該第１のカム当接部の当接から、当該第１、第２の回転伝達突起と当該第１、第２のカム当接部の当接を経て、当該第２の回転伝達突起と当該第２のカム当接部の当接へと移り変わることで行われるものである。すなわち、バリア駆動リングへの回転伝達を、第１、第２の回転伝達突起と第１、第２のカム当接部の当接のタイミングを切り替えることで、当該回転伝達突起の１つ１つの幅（角度方向）を小さくすることが出来る。その結果、特許文献３に記載のレンズ鏡筒によれば、シャッタと防振機構のレイアウトの自由度を保ちつつ径方向に小型化を図ることが出来るとされている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００５−３０８８１０号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９１７８号公報
【特許文献３】特開２０１０−１９０９８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
しかし、上述の特許文献１に開示されたレンズ鏡筒の場合、被写体側の化粧リング３２以降順にバリアカバー３００６、羽根部材３００４、バリアベース３００２、第１駆動リング３００８、第２駆動リング３０１０、直進案内環２６が光軸Ｌに沿って配されており、これら６つの部材が層状に重なり合って配置されている。すなわち、特許文献１に開示されたレンズ鏡筒は、備わるレンズバリア機構の光軸方向に対する総厚みがこれら全ての部材の厚さの合計寸法となり、レンズ鏡筒全体の厚みを小さくするにも限界があり、装置の薄型化及び小型化を十分に図ることが出来なかった。
【００１２】
また、上述の特許文献２のレンズ鏡筒の場合においても、被写体側の前面カバー部材１２ｄ以降順にバリア基台１２ｃ、レンズバリア部材２７ａ，２７ｂ、バリア駆動板１２ｅ、枠部材１２ａ、三群枠１０が光軸Ｌに沿って配されており、これら５つの部材が層状に重なり合って配置されている。従って、特許文献２のレンズ鏡筒においても、備わるレンズバリア機構の光軸方向に対する総厚みがこれら全ての部材の厚さの合計寸法となり、レンズ鏡筒全体の厚みを小さくするにも限界があり、装置の薄型化及び小型化を十分に図ることが出来なかった。
【００１３】
また、上述の特許文献３に開示されたレンズ鏡筒の場合においても、被写体側のキャップ部材１４以降順にカバー部材１６、バリア羽根１７、バリア駆動リング１８が光軸Ｌに沿って配されており、３つの部材が層状に重なり合って配置されている。特許文献３のレンズ鏡筒においては、上述した特許文献１及び特許文献２のレンズ鏡筒に比して、バリアの開閉にかかわる部材の層状に重なり合う数が少ないものの、市場における装置の薄型化要求を満たすには十分ではなかった。また、特許文献３に開示のレンズバリア機構においては、その構成部材が略環状のレンズホルダ２１に取り囲まれるように保持されるため、レンズ鏡筒内の部材配置スペースに制限が生じ、装置の小型化を十分に図ることが出来なかった。
【００１４】
このように、特許文献１〜特許文献３に開示されているレンズバリア機構は、その構造が、光軸方向の厚みが厚くなることで、撮像レンズの焦点位置駆動範囲を制限することとなる。通常、ズームレンズの可動領域を増加させるためには、ズームレンズ保持枠の光軸に沿って進退する移動範囲を長くさせることが必要となる。しかし、沈胴式鏡筒を備えた撮像装置等に、特許文献１〜特許文献３に開示のレンズバリア機構を採用した場合には、構成する部材が光軸方向に層状に積み重なり配置されることで、ズームレンズ保持枠の移動範囲にかかる制限が大きくなり、撮像装置の光学特性の向上を図る際の支障となってしまう。ちなみに、特許文献１〜特許文献３に開示されているレンズバリア機構は、バリア羽根の開閉に用いるコイルスプリングが、回転環上に横置き状態で設置されている。特許文献１〜特許文献３に開示されているレンズバリア機構が、その構成する部材を層状に積み重ねた構造であることに鑑みれば、このような構成にすると必然的に光軸方向の厚みが厚くなり、装置の薄型化を阻害する要因となることは明らかである。
【００１５】
本件発明は、上述した従来技術による問題点を解消すべくなされたものであり、レンズ鏡筒の小型化及び光軸方向の薄型化を実現したレンズバリア機構の提供を目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１６】
そこで、本件発明者等は、鋭意研究の結果、上述した課題を解決するために以下のようなレンズバリア機構を採用した。
【００１７】
本件発明に係るレンズバリア機構：  本件発明に係るレンズバリア機構は、撮像装置の撮像レンズの被写体側に設けられるレンズバリア機構であって、当該レンズバリア機構は、撮像光路の入射可能な開口部を備える前板と、当該前板の像面側の面に沿って回動可能に軸支されて当該開口部の開閉を行う複数枚のバリア羽根と、当該バリア羽根を常に開き方向に弾性的に付勢させる第１付勢手段と、当該バリア羽根よりも像面側に配され、光軸と平行な方向に沿って前後移動可能な作動環とを備え、当該バリア羽根は、その像面側の表面において、当該作動環と相対的に摺動・回転可能な第１摺動面を備え、当該作動環は、その被写体側の端面において、当該バリア羽根と相対的に摺動・回転可能な第２摺動面を備え、当該バリア羽根の閉じ動作は、当該作動環が被写体側に向けて移動し、当該第２摺動面が当該第１摺動面を押圧付勢することで、当該第１付勢手段の付勢力に抗して当該バリア羽根を閉じ方向に摺動・回転させ、当該バリア羽根の開き動作は、当該作動環が像面側に向けて移動し、当該第２摺動面が当該第１摺動面を押圧付勢する状態を解除することで、当該第１付勢手段の付勢力によりバリア羽根を開き方向に回転させることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本件発明に係るレンズバリア機構において、前記バリア機構は、前記作動環よりも像面側に配され、当該作動環を被写体側に向けて弾性的に付勢可能な第２付勢手段と、当該第２付勢手段よりも像面側に配され、光軸と平行な方向に沿って前後移動可能な押しピンとを更に備え、前記バリア羽根が完全に閉じた状態では、当該押しピンが当該作動環に近づく方向へ移動することで、当該第２付勢手段が当該押しピンと当該作動環とに圧縮させられ、このときに発生する当該第１付勢手段の付勢力に対する反付勢力が当該第１付勢手段の付勢力以上となることが好ましい。
【００１９】
また、本件発明に係るレンズバリア機構において、前記レンズバリア機構は、前記第１付勢手段がねじりコイルばね、前記第２付勢手段が圧縮コイルばねであり、当該バリア羽根の回動軸上に、前記前板、当該ねじりコイルばね、前記バリア羽根、前記作動環、当該圧縮コイルばね、前記押しピン、の各部材が被写体側よりこの順で配列し、当該ねじりコイルばねと当該圧縮コイルばねは、コイル内を当該バリア羽根の回動軸が貫通した状態で配置され、当該圧縮コイルばねは、一端側を当該作動環により支持・固定され、他端側を当該押しピンにより支持・固定され、当該ねじりコイルばねは、一端側のアームを当該前板に固定し、他端側のアームを当該バリア羽根に係止して当該バリア羽根を常に開き方向に付勢することが好ましい。
【００２０】
また、本件発明に係るレンズバリア機構において、前記レンズバリア機構は、前記バリア羽根が、その回動軸を中心とした同一円周上に、表面から像面側に向けて突出し、且つ、頂に光軸に対して所定の傾斜角となる傾斜面を少なくとも一つ又は複数形成した壁部を備え、前記作動環が、当該傾斜面と摺接可能な突起部を備え、当該作動環の光軸と平行な方向に沿った前後移動により、当該傾斜面が当該突起部に対して摺動・回動して当該バリア羽根の開閉を行うことが好ましい。
【００２１】
また、本件発明に係るレンズバリア機構において、前記レンズバリア機構は、前記作動環が、その環の端面から被写体側に向けて突出し、且つ、頂に光軸に対して所定の傾斜角の傾斜面を少なくとも一つ又は複数形成した壁部を備え、前記バリア羽根が、当該傾斜面に摺接可能な突起部を備え、当該作動環の光軸と平行な方向に沿った前後移動により、当該突起部が当該傾斜面に対して摺動・回動して当該バリア羽根の開閉を行うことが好ましい。
【００２２】
また、本件発明に係るレンズバリア機構において、前記レンズバリア機構は、沈胴式のレンズ鏡筒を有する撮像装置に用いられ、前記バリア羽根に対する光軸方向の相対的な距離を変化させて、前記押しピンを押圧付勢可能な押し部材を更に有し、非撮影時において当該レンズ鏡筒が撮像装置本体に格納される際に、当該押し部材と当該バリア羽根との相対的な距離が縮まり、当該押し部材が当該押しピンを押圧付勢して前記作動環を当該バリア羽根に近づけることで、当該バリア羽根を閉じ方向に回転させ、撮影時において当該レンズ鏡筒が撮像装置本体から繰り出す際に、当該押し部材と当該バリア羽根との相対的な距離が拡がり、当該押し部材が当該押しピンを押圧付勢する状態を解除して当該作動環を当該バリア羽根から離すことで、当該バリア羽根を開き方向に回転させることが好ましい。
【発明の効果】
【００２３】
本件発明に係るレンズバリア機構を用いることで、レンズ鏡筒の小型化及び光軸方向の薄型化を実現することが出来る。また、本件発明に係るレンズバリア機構においては、バリア羽根の閉じ回転中に手指等が挟まれた場合において回転を停止する機能を備えたレンズバリア機構を提供することも出来る。従って、本件発明に係るレンズバリア機構は、レンズ鏡筒の沈胴動作中において、誤ってバリア羽根に手指等が挟まれた場合でも、バリア羽根の閉じ方向への回転動作が停止する安全面においても優れたものである。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本件発明に係るレンズバリア機構の一実施例を示す分解斜視図である。
【図２】図１に示すレンズバリア機構におけるバリア羽根の開き状態を示した斜視図である。
【図３】図２で示したレンズバリア機構を説明するための要部断面図である。
【図４】図１に示すレンズバリア機構におけるバリア羽根の閉じ状態を示した斜視図である。
【図５】図４で示したレンズバリア機構を説明するための要部断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、本件発明に係るレンズバリア機構の好ましい実施の形態を図を用いて説明していく。
【００２６】
図１は、本件発明に係るレンズバリア機構の一実施例を示す分解斜視図である。図１は、本件発明に係るレンズバリア機構１を構成する部品に関して具体的に例示したものであるが、本件発明の基本的技術概念を述べるにあたって、この図を援用することとする。
【００２７】
本件発明に係るレンズバリア機構：  本件発明に係るレンズバリア機構１は、撮像装置（不図示）の撮像レンズ（不図示）の被写体側に設けられるレンズバリア機構である。当該レンズバリア機構は、撮像光路の入射可能な開口部１２を備える前板１０と、当該前板１０の像面側の面に沿って回動可能に軸支されて当該開口部１２の開閉を行う複数枚のバリア羽根４０と、当該バリア羽根４０を常に開き方向に弾性的に付勢させる第１付勢手段３０と、当該バリア羽根４０よりも像面側に配され、光軸と平行な方向に沿って前後移動可能な作動環５０とを備えている。そして、当該バリア羽根４０は、その像面側の表面において、当該作動環５０と相対的に摺動・回転可能な第１摺動面４１ａを備えている。また、当該作動環５０は、その被写体側の端面において、当該バリア羽根４０と相対的に摺動・回転可能な第２摺動面５１を備えている。そして、当該バリア羽根４０の閉じ動作は、当該作動環５０が被写体側に向けて移動し、当該第２摺動面５１が当該第１摺動面４１ａを押圧付勢することで、当該第１付勢手段３０の付勢力に抗して当該バリア羽根４０を閉じ方向に摺動・回転させる。また、当該バリア羽根４０の開き動作は、当該作動環５０が像面側に向けて移動し、当該第２摺動面５１の当該第１摺動面４１ａを押圧付勢する状態を解除することで、当該第１付勢手段３０の付勢力によりバリア羽根４０を開き方向に回転させることを特徴とするものである。
【００２８】
本件発明に係るレンズバリア機構１は、バリア羽根４０を開き方向に回転させるために、第１付勢部材３０の弾性力を利用したものである。すなわち、本件発明のレンズバリア機構１は、当該第１付勢部材３０の付勢力に抗する反付勢力を作動環５０に対して付与したときにバリア羽根４０が閉じ方向に回転し、当該第１付勢部材３０の付勢力に抗する反付勢力を作動環５０に対して付与しないときにバリア羽根４０が開き方向に回転する。本件発明に係るレンズバリア機構は、バリア羽根の回動（正逆両方向に回転）に弾性力を用いることで、当該バリア羽根の回転に必要な力を無駄なく伝達することが出来る。なお、本件発明の第１付勢手段３０には、リーフスプリングやコイルスプリング等の各種スプリング部材の他にも、ゴム等の弾力性を有する各種材料から形成されたもの等、様々なものを適宜自由に用いることが出来る。
【００２９】
また、図１には、本件発明のバリア羽根４０が、２枚一組で用いられているのが示されているが、２枚を超える枚数であっても良い。なお、本件発明に係るレンズバリア機構１は、用いるバリア羽根４０の形状が全て同一形状であることで、製造コストの上昇も招かず好ましい。また、本件発明に係るレンズバリア機構は、光軸Ｌを中心とした同一円周上に等角度間隔で、それぞれ前板に沿って互いに接離可能に軸支されて配置されていることで、限られたスペースを有効に用いることが出来ると共に、当該バリア羽根４０の開閉動作に必要な付勢力等の条件設定も容易となる。
【００３０】
また、本件発明に係るレンズバリア機構１は、作動環５０よりも像面側に配され、当該作動環５０を被写体側に向けて弾性的に付勢可能な第２付勢手段６０と、当該第２付勢手段６０よりも像面側に配され、光軸Ｌと平行な方向に沿って前後移動可能な押しピン７０とを更に備えていても良い。本件発明に係るレンズバリア機構１は、バリア羽根４０が完全に閉じた状態では、当該押しピン７０が当該作動環５０に近づく方向へ移動することで、当該第２付勢手段６０が当該押しピン７０と当該作動環５０とに圧縮させられ、このときに発生する当該第１付勢手段３０の付勢力に対する反付勢力が当該第１付勢手段３０の付勢力以上となることが好ましい。
【００３１】
本件発明に係るレンズバリア機構１は、バリア羽根４０の開閉動作を行うにあたって、当該バリア羽根４０を常に開き方向に弾性的に付勢させる第１付勢手段３０に対して、当該第１付勢手段３０の付勢力に対する反付勢力を第２付勢手段６０により弾性的に付与することで、レンズバリア機構１を構成する各部材に過負荷がかかり破損・損傷することから防ぐことが出来る。また、バリア羽根４０が完全に閉じた状態において、当該第２付勢手段６０により当該バリア羽根４０を常に閉じ方向に弾性的に付勢することが出来るため、バリア羽根４０同士の接離部分（合わせ目）に隙間が生じるのを防ぐことが出来る。よって、本件発明に係るレンズバリア機構１は、レンズを塵埃の付着や手指による汚損等から完全に保護することが出来る。更に、バリア羽根４０が閉じ方向に回転中に誤って手指等を挟めた場合においても、第２付勢手段６０が弾力性を備えることで、バリア羽根４０の閉じ方向への回転力を吸収して回転動作を停止し、手指の損傷や構成部材の塑性変形を防止することが出来る。このように、本件発明の第２付勢手段６０は、緩衝機能を有することで手指や構成部材を損傷から防ぐことが出来る。
【００３２】
ちなみに、本件発明に係るバリア機構１は、第２付勢手段６０の弾性力（最大）を、第１付勢手段３０の弾性力より高く設定することで、当該第１付勢手段３０の付勢力に抗することが可能となり、バリア羽根４０の開閉を行うことが可能となる。そして、第２付勢手段６０は、少なくとも第１付勢手段３０の付勢力に対して同等もしくはそれ以上の反付勢力を備えることで、バリア羽根４０の閉じ方向へ回転動作中や、バリア羽根４０が完全に閉じた状態においても完全に縮まることなく緩衝機能の役割を果たすことが出来る。なお、本件発明の第２付勢手段６０には、第１付勢手段３０と同様に、リーフスプリングやコイルスプリング等の各種スプリング部材の他、ゴム等の弾力性を有する各種材料から形成されたもの等、様々なものを適宜自由に用いることが出来る。
【００３３】
また、本件発明に係るレンズバリア機構１は、第１付勢手段がねじりコイルばね３０、第２付勢手段が圧縮コイルばね６０であり、バリア羽根４０の回動軸上に、前板１０、ねじりコイルばね３０、バリア羽根４０、作動環５０、圧縮コイルばね６０、押しピン７０、の各部材が被写体側よりこの順で配列したものである。そして、当該ねじりコイルばね３０と圧縮コイルばね６０は、コイル内を当該バリア羽根４０の回動軸が貫通した状態で配置される。また、当該圧縮コイルばね６０は、一端側を当該作動環５０により支持・固定され、他端側を当該押しピン７０により支持・固定される。また、当該ねじりコイルばね３０は、一端側のアーム３１を当該前板１０に固定し、他端側のアーム３２を当該バリア羽根４０に係止して当該バリア羽根４０を常に開き方向に付勢することが好ましい。
【００３４】
以上に述べた本件発明に係るレンズバリア機構１の構造に関して、その一実施例を図１を用いて以下に説明する。図１に示す本件発明に係るレンズバリア機構１は、略円筒状の止め軸２０を介して、前板１０、ねじりコイルばね３０、バリア羽根４０、作動環５０、圧縮コイルばね６０、押しピン７０、の各部材が被写体側よりこの順で配列されている。ここで、当該止め軸２０は、その軸をバリア羽根４０の回動軸上に配置される。そして、前板１０は、バリア羽根４０の対向面に、止め軸２０と嵌合連結するための筒状ボス１１を備えている。また、当該バリア羽根４０は、その回動軸と同軸で形成される円筒状の孔部４２を備え、像面側の当該孔部４２の外周に当該作動環５０との摺動面を備え、当該孔部４２に当該止め軸２０を貫通して当該バリア羽根４０を当該前板１０に回動可能に軸支している。また、ねじりコイルばね３０は、当該止め軸２０をコイル内に貫入装着させた状態で当該前板１０と当該バリア羽根４０との間に配置され、一端側のアーム３１を当該前板１０に固定し、他端側のアーム３２を当該バリア羽根４０に固定して、当該バリア羽根４０を常に開き方向に付勢している。また、当該作動環５０は、被写体側に当該バリア羽根４０との摺動面を備え、像面側に圧縮コイルばね６０の一端側を支持・固定するばね受け部５２を備えている。また、当該押しピン７０は、内部に縮径段差が形成された略筒状であり、被写体側に当該圧縮コイルばね６０の他端側を支持・固定するばね受け部７１を備えている。また、圧縮コイルばね６０は、上述したように、一端側を当該作動環５０のばね受け部５２により支持・固定され、他端側を当該押しピン７０のばね受け部７１により支持・固定されている。そして、当該押しピン７０の筒状内部に当該縮径段差を貫通不可能な頭部８１を備えた止めビス８０を挿入し、当該止めビスの軸部８２を当該止め軸２０の筒状内部に挿入固定して各部材が連結されている。
【００３５】
本件発明に係るレンズバリア機構１は、図１に例示したように、第１付勢手段３０及び第２付勢手段６０によるバリア羽根４０を回動させるための回転力の伝達経路を、当該バリア羽根４０の回動軸に沿って設けることで、レンズ鏡筒（不図示）内における構成部材の占有スペースを極力小さくし、撮像装置の薄型化を図ることが出来る。特に、本件発明に係るレンズバリア機構１は、前板１０とバリア羽根４０との２つの部材のみが光軸に沿って層を成しているに過ぎず、その他の構成部材も当該バリア羽根４０の回動軸に沿った僅かなスペースに配置されるものである。従って、本件発明に係るレンズバリア機構１は、ズームレンズ保持枠の光軸に沿った進退移動に、例えばカムフォロアとカム溝とからなるカム機構を採用したレンズ鏡筒にも好適に用いることが出来る。ここで、当該カム機構を採用したレンズ鏡筒とは、レンズ鏡筒の内周側に複数の直進筒と回転筒を組み合わせて構成されたものである。本件発明に係るレンズバリア機構１は、レンズ鏡筒の内周側をレンズバリア機構の構成部材が取り囲んで配置されないため、当該直進筒と回転筒の可動範囲を大きくとることが出来る。このように、本件発明に係るレンズバリア機構１は、従来のレンズバリア機構における構造と比べて、レンズ鏡筒の光軸方向の寸法に対して撮像レンズの焦点位置駆動範囲を大きく確保することが出来、光学性能の向上を図ることが可能となる。なお、ここでは、本件発明に係るレンズバリア機構１をズーム光学系に用いた場合について説明したが、本件発明に係るレンズバリア機構１は、単焦点光学系にも好適に用いることが出来る。
【００３６】
また、図１に例示する本件発明に係るレンズバリア機構１は、当該押しピン７０が被写体側に向かって移動した場合に、当該作動環５０が当該圧縮コイルばね６０の弾性力を介して当該バリア羽根４０を押圧付勢したときに、当該バリア羽根４０が当該作動環５０に対して閉じ方向に摺動・回転するものである。従って、本件発明に係るレンズバリア機構１によれば、バリア羽根４０が像面側に外れたり傾かない様、圧縮コイルばね６０の被写体側への付勢力が、常に作動環５０を介して当該バリア羽根４０に付与させるように設定することが出来る。この結果、バリア羽根４０を閉じた状態でバリア羽根同士の接離部分にずれが生じるのを防止出来ると共に、バリア羽根４０の回転動作中において不要な回転摩擦が生じ難くなり、バリア羽根４０の回転を安定且つ円滑に行うことが出来ることとなる。更に、本件発明に係るレンズバリア機構１は、前板１０にバリア羽根４０が回動軌道から外れず、且つ開き方向におけるストッパーとなる様に、当該バリア羽根４０の外周側にレールを設け、当該前板１０にレール溝を設けることも出来る。
【００３７】
また、図１に例示する本件発明に係るレンズバリア機構１は、バリア羽根４０が、ねじりコイルばね３０によって常に開き方向に付勢力が付与されている。ねじりコイルばね３０は、その両端にアーム３１，３２を有し、両アーム３１，３２の間隔が広くなる方向に付勢力が作用するようになっている。また、ねじりコイルばね３０は、一端側のアーム３１が前板１０に沿って平行に延び、先端が折り曲げられて前板１０のスプリング固定用孔部１３に挿入固定され、他端側のアーム３２がバリア羽根４０に沿って平行に延び、先端が折り曲げられてバリア羽根４０の光軸Ｌ側端部に係止しバリア羽根４０を常時開き方向に付勢する。
【００３８】
そして、本件発明に係るレンズバリア機構１は、第１付勢手段３０及び第２付勢手段６０をねじりコイルばねや圧縮コイルばね等のコイルスプリングとすることで、電動機等を用いた場合に比較して部品点数を効果的に削減し、レンズバリア機構１としての占有スペースも小さくすることが出来る。更に、コイルスプリングは、比較的安価な既製品を使用することが出来、組み立ての際に特別な設備や技術を必要とせず、組立工数も少なくて済むため経済的にも好ましい。すなわち、本件発明に係るレンズバリア機構１がバリア羽根４０を回動させる付勢手段としてコイルスプリングを用いることで、構造の簡略化を図ることが出来、メンテナンスも容易となる。
【００３９】
また、本件発明に係るレンズバリア機構１は、バリア羽根４０が、その回動軸を中心とした同一円周上に、表面から像面側に向けて突出し、且つ、頂に光軸に対して所定の傾斜角となる傾斜面を少なくとも一つ又は複数形成した壁部を備え、作動環が、当該傾斜面と摺接可能な突起部を備え、当該作動環の光軸と平行な方向に沿った前後移動により、当該傾斜面が当該突起部に対して摺動・回動して当該バリア羽根の開閉を行うことが好ましい。
【００４０】
以下に、本件発明に係るレンズバリア機構におけるバリア羽根の開閉動作に関して、その一実施例を図２〜図５を用いて詳しく述べていく。ここで、図２は、図１に示すレンズバリア機構におけるバリア羽根の開き状態を示した斜視図である。また、図３は、図２で示したレンズバリア機構を説明するための要部断面図である。また、図４は、図１に示すレンズバリア機構におけるバリア羽根の閉じ状態を示した斜視図である。また、図５は、図４で示したレンズバリア機構を説明するための要部断面図である。
【００４１】
まず、本件発明に係るレンズバリア機構１における、バリア羽根４０の開き状態について図２及び図３を用いて説明する。図２には、押しピン７０が像面側の移動端に位置した状態が示されている。このときに、第２付勢手段である圧縮コイルばね６０の付勢力が第１付勢手段であるねじりコイルばね３０の付勢力よりも大きくならないよう設定する限り、作動環５０に備わる突起部５１が、第２付勢手段である圧縮コイルばね６０を介してバリア羽根４０に備わる壁部４１の傾斜面４１ａを適度な押圧力で付勢させることが出来る。この結果、バリア羽根４０は、ねじりコイルばね３０の第２アーム３２によって常に開き方向に付勢されて開いた状態に安定した姿勢で維持されることとなる。
【００４２】
図３には、止めビス８０が止め軸２０内部に挿入された状態で固定されているのが示されている。このときに、当該押しピン７０の筒状内部には縮径段差が形成されており、当該止めビス８０の頭部８１が当該段差で引っかかることで、当該押しピン７０の光軸方向に対する位置を調整して第２付勢手段６０の弾性力を変化させ、作動環５０のバリア羽根４０に対する付勢力を調整することが可能な構造となっている。
【００４３】
次に、本件発明に係るレンズバリア機構１における、バリア羽根４０の閉じ状態について図４及び図５を用いて説明する。図４には、押しピン７０が被写体側の移動端に位置し、作動環５０の突起部５１が、第２付勢手段である圧縮コイルばね６０を介してバリア羽根４０に備わる壁部４１の傾斜面４１ａを押圧付勢した状態が示されている。ここで、ねじりコイルばね３０によるバリア羽根４０の開き方向への付勢力に対して圧縮コイルばね６０による反付勢力が大きくなるように設定されることで、当該作動環５０の突起部５１が当接するバリア羽根４０の壁部４１に形成される傾斜面４１ａを摺動・回転させ、バリア羽根４０を閉じ方向へ回転させる。
【００４４】
図５には、止めビス８０が止め軸２０内部に挿入された状態で固定されているのが示されている。なお、押しピン７０の筒状内部には縮径段差が形成されており、当該止めビス８０の頭部８１が当該段差で引っかかることで、当該押しピン７０の光軸方向に対する位置を調整して、バリア羽根４０が閉じた状態においても第２付勢部材６０の弾性力を作動環５０を介してバリア羽根４０に伝達可能な構造となっている。
【００４５】
また、本件発明に係るレンズバリア機構１は、作動環５０が、その環の端面から被写体側に向けて突出し、且つ、頂に光軸Ｌに対して所定の傾斜角の傾斜面を少なくとも一つ又は複数形成した壁部を備え、バリア羽根４０が、当該傾斜面に摺接可能な突起部を備え、当該作動環５０の光軸Ｌと平行な方向に沿った前後移動により、当該突起部が当該傾斜面に対して摺動・回動して当該バリア羽根の開閉を行うことも好ましい。
【００４６】
ちなみに、この本件発明に係るバリア機構１の構造は、図１における、作動環５０に備わる突起５１とバリア羽根４０に備わる壁部４１とが単に入れ替わった構造である。従って、ここではその説明を省略する。このように、この本件発明に係るバリア機構１は、バリア羽根４０と作動環５０とが、摺動・回動可能な関係にある限り、それぞれの摺動部分の形状は図１〜図５に示す形状に限定されるものではない。
【００４７】
本件発明に係るレンズバリア機構１は、沈胴式のレンズ鏡筒（不図示）を有する撮像装置（不図示）に用いられ、バリア羽根４０に対する光軸Ｌ方向の相対的な距離を変化させて、押しピン７０を押圧付勢可能な押し部材（不図示）を更に有するものである。そして、非撮影時において当該レンズ鏡筒が撮像装置本体に格納される際に、当該押し部材と当該バリア羽根４０との相対的な距離が縮まり、当該押し部材が当該押しピン７０を押圧付勢して作動環５０を当該バリア羽根４０に近づけることで、当該バリア羽根４０を閉じ方向に回転させることが好ましい。また、撮影時において当該レンズ鏡筒が撮像装置本体から繰り出す際に、当該押し部材と当該バリア羽根４０との相対的な距離が拡がり、当該押し部材が当該押しピン７０を押圧付勢する状態を解除して当該作動環５０を当該バリア羽根４０から離すことで、当該バリア羽根４０を開き方向に回転させることが好ましい。
【００４８】
撮像装置は、例えば電源ＯＮ時にレンズ鏡筒が撮像装置本体から繰り出して撮影可能状態となり、電源ＯＦＦ時にレンズ鏡筒が撮像装置本体に格納されて非撮影状態となる。本件発明に係るレンズバリア機構１は、このような撮像装置に用いられた場合に、レンズ鏡筒の進退移動動作に連動してバリア羽根の開閉動作を行うことが可能である。例えば、本件発明に係るレンズバリア機構１は、バリア羽根４０の閉じ動作において、レンズ鏡筒が撮像装置本体に格納する直進動作の過程で、当該撮像装置本体側と直接的又は間接的に固定された押し部材により押しピン７０が押圧付勢されてバリア羽根４０を閉じ方向に回転させることが出来る。この場合、当該レンズ鏡筒の沈胴動作が終了するまで、押しピン７０は押し部材により押圧付勢し続けられ、バリア羽根４０のエッジ同士が光軸Ｌ中心付近で接触することでバリア羽根４０の閉じ動作が終了する。また、バリア羽根４０の開口動作は、レンズ鏡筒が撮像装置本体から繰り出す過程において、押し部材と押しピン７０とが離間することでバリア羽根４０の開き動作が終了する。なお、本件発明に係るレンズバリア機構１は、用いられる撮像装置が、電源のＯＮ／ＯＦＦの切り替えによって当該押し部材を光軸に沿って前後移動させるバリア羽根の開閉作動専用の駆動機構を設け、当該押しピン７０を押圧付勢させる構造を備えたものに用いることも出来る。
【００４９】
よって、本件発明に係るレンズバリア機構１は、用いられる撮像装置が、非撮影状態のレンズ鏡筒の沈胴状態において、バリア羽根４０が常時閉じ状態で保持されて、撮像レンズの表面に塵埃等が付着するのを確実に阻止することが出来る。また、閉じ状態のバリア羽根４０に対し、無理に開こうとする力が加えられても、その力は、第２付勢手段６０により吸収されるため、バリア羽根４０にかかわる各部材に無理な力が加わることはない。
【００５０】
以上のように、本件発明に係るレンズバリア機構を採用することで、レンズ鏡筒の光軸方向に対する薄型化を実現することが出来る。この結果、本件発明に係るレンズバリア機構を備えたレンズ鏡筒は、撮像光路の入射可能な開口部を備えた前板に対して撮像レンズを近接させることが可能となる。従って、当該レンズ鏡筒において、例えバリア羽根の開口状態における開口径が小さくても比較的広角なレンズに対応でき、レンズ鏡筒自体の縮径化を図ることが出来る。また、本件発明に係るレンズバリア機構は、レンズ鏡筒の小型化を図ることが出来るため、撮像装置に用いた場合に装置の更なる小型化を図ることが出来ることとなる。
【産業上の利用可能性】
【００５１】
本件発明に係るレンズバリア機構によれば、レンズ鏡筒の小型化及び光軸方向の薄型化を実現することが出来、その結果、用いられる撮像装置の薄型化及び小型化も図ることが出来る。更に、本件発明に係るレンズバリア機構は、その構造容積を僅かに増大させることで、バリア羽根が閉じ回転中に手指等が挟まれた場合において回転を停止する安全機能を備えることが出来る。従って、本件発明に係るレンズバリア機構は、デジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等のレンズ鏡筒を備えた光学機器等に好適に用いることが出来る。また、本件発明に係るレンズバリア機構は、カメラ付き携帯型電話機のように撮像機構を備える電子機器等にも好適に用いることが出来る。
【符号の説明】
【００５２】
１      レンズバリア機構
１０    前板
１１    筒状ボス
１２    開口部
１３    第１アーム固定部
２０    止め軸
３０    第１付勢手段（ねじりコイルばね）
３１    第１アーム
３２    第２アーム
４０    バリア羽根
４１    壁部
４１ａ  傾斜面
５０    作動環
５１    突起部
５２    ばね受け部（作動環側）
６０    第２付勢手段（圧縮コイルばね）
７０    押しピン
７１    ばね受け部（押しピン側）
８０    止めビス
８１    頭部
８２    軸部
Ｌ      光軸
【図１】
2012150250.tif 000003
【図２】
2012150250.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012150250.tif 000006
【図５】
2012150250.tif 000007