(57)【要約】【課題】バリア羽根の円滑な動作を確保しながら、光軸に沿う方向および光軸と直交する方向の小型化を図ることができるバリア機構を提供する。【解決手段】バリア機構１００は、化粧板１１０に上半バリア羽根１３１、下半バリア羽根１３５を直接取り付け、直進筒の回動力を上半バリア羽根１３１、下半バリア羽根１３５に直接伝達することにより、バリア羽根１３０の開閉を行う。また、バリア羽根１３０が閉位置に移動する途中に異物を挟み込んでしまった場合、上半バリア羽根１３１、下半バリア羽根１３５に備えられたコイルばね１３４，１３８が変形して羽根部１３２と軸部１３３との相対位置および羽根部１３６と軸部１３７との相対位置をずらし、軸部１３３，１３７の回動駆動力が直接羽根部１３２，１３６に伝わることを回避する。【選択図】図５
2013003414.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学装置のレンズ鏡筒先端に配置されるバリア機構であって、
最も被写体側に設けられ、外光を透過させる開口部を有するカバー板と、
前記カバー板の像側に設けられ、前記カバー板に対して回動可能に取り付けられた軸部と、外光を遮断する羽根部と、前記軸部と前記羽根部とを連結する第１の付勢手段と、により構成され、光軸に対して略垂直な平面に沿って回動することにより前記開口部の開閉を行うバリア羽根と、
前記バリア羽根を前記開口部を開く方向へ付勢する第２の付勢手段と、
前記軸部の像側に形成され、前記レンズ鏡筒の伸縮に伴い光軸方向に前後移動する直進筒の被写体側に形成された回動力伝達部に対して摺動可能に当接することで、前記軸部を前記カバー板に対して回動させる回動力伝達受け部と、
を備え、
前記バリア羽根の前記開口部を閉じる方向への動作中に前記バリア羽根に対して外力が加えられない場合は、前記軸部、前記第１の付勢手段および前記羽根部は一体的に移動し、
前記バリア羽根の前記開口部を閉じる方向への動作中に外力により前記バリア羽根の動作が遮断された場合は、前記第１の付勢手段が変形して前記軸部と前記羽根部との相対位置をずらして前記外力を吸収することを特徴とするバリア機構。
【請求項２】
前記第１の付勢手段はコイルばねにより構成され、
前記第２の付勢手段は前記カバー板と前記軸部との間に配置されたねじりばねによって構成され、
前記開口部を閉じた状態では、前記コイルばねの変形により、前記羽根部を前記開口部を閉じる方向へ付勢させることを特徴とする請求項１に記載のバリア機構。
【請求項３】
前記バリア羽根は、上半バリア羽根と下半バリア羽根とにより構成され、
前記開口部を閉じた状態で、さらに前記バリア羽根が前記開口部を閉じる方向へ回転されると、前記第１の付勢手段は、前記上半バリア羽根のエッジと前記下半バリア羽根のエッジとを当接させながら双方のエッジに沿う方向で互いに背反する方向へ付勢することを特徴とする請求項２に記載のバリア機構。
【請求項４】
前記第１の付勢手段は、Ｃ型ばねにより構成され、前記軸部に設けられた第１の溝と、前記羽根部に設けられた第２の溝とに跨嵌され、
前記第２の付勢手段は、コイルばねにより構成され、一端が前記カバー板に固定され他端が前記軸部に固定され、
前記開口部を閉じた状態では、前記Ｃ型ばねの変形により、前記羽根部を前記開口部を閉じる方向へ付勢させることを特徴とする請求項１に記載のバリア機構。
【請求項５】
前記軸部の一端部に第１の円弧部が形成され、
前記羽根部の一端部に第２の円弧部が形成されており、
前記第１の円弧部と前記第２の円弧部とにより、前記カバー板の像側面に光軸に対して略平行に突設された回動軸を挟み込み、
前記バリア羽根の動作中に前記バリア羽根に対して外力が加えられない場合に、前記Ｃ型ばねの跨嵌により、前記軸部と前記羽根部との間に切欠部が形成されていることを特徴とする請求項４に記載のバリア機構。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、カメラなどの光学装置に搭載されたレンズを保護するためのバリア機構に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、カメラなどの光学装置に搭載されたレンズを保護するためのバリア機構が数多く提案されている（たとえば、特許文献１〜３を参照。）。
【０００３】
上記各特許文献に記載のバリア機構は、被写体側から順に、化粧板、バリア羽根、バリアベースが配置されており、さらにバリアベースの周りを取り囲むように回動環が配置されている。そして、回動環がバリアベースの周りを回動することでバリア羽根を動作させることができるようになっている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１０−１９０９８０号公報
【特許文献２】特開２００９−１６９１７８号公報
【特許文献３】特開２００５−３０８８１０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
近年、光学装置の小型化の要求は厳しさを増している。これにともない、光学装置のサイズを決定する要因の一つであるバリア機構に対しても、小型化が強く要求されている。一般に、バリア機構の小型化を図る場合、バリア機構を構成する部品点数の削減がまず考えられる。特に、機構の光軸に沿う方向に配置されている部品を削減すれば、小型化の効果は大きい。
【０００６】
しかしながら、従来のバリア機構では、化粧板、バリア羽根、バリアベースに加え、バリアベースの周りを取り囲むように配置された回動環がすべてバリア羽根の動作に有機的に寄与しているため、バリア羽根の円滑な動作のためにはどれも必須であり、削減することは不可能である。また、バリア羽根の円滑な動作を担保するために、バリア羽根の動作空間は確保しなければならない。したがって、従来の構成のままでは、バリア羽根の円滑な動作を確保しながら、バリア機構の小型化を図ることは困難である。
【０００７】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、バリア羽根の円滑な動作を確保しながら、光軸に沿う方向および光軸と直交する方向の小型化を図ることができるバリア機構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】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明にかかるバリア機構は、光学装置のレンズ鏡筒先端に配置されるバリア機構であって、最も被写体側に設けられ、外光を透過させる開口部を有するカバー板と、前記カバー板の像側に設けられ、前記カバー板に対して回動可能に取り付けられた軸部と、外光を遮断する羽根部と、前記軸部と前記羽根部とを連結する第１の付勢手段と、により構成され、光軸に対して略垂直な平面に沿って回動することにより前記開口部の開閉を行うバリア羽根と、前記バリア羽根を前記開口部を開く方向へ付勢する第２の付勢手段と、前記軸部の像側に形成され、前記レンズ鏡筒の伸縮に伴い光軸方向に前後移動する直進筒の被写体側に形成された回動力伝達部に対して摺動可能に当接することで、前記軸部を前記カバー板に対して回動させる回動力伝達受け部と、を備え、前記バリア羽根の前記開口部を閉じる方向への動作中に前記バリア羽根に対して外力が加えられない場合は、前記軸部、前記第１の付勢手段および前記羽根部は一体的に移動し、前記バリア羽根の前記開口部を閉じる方向への動作中に外力により前記バリア羽根の動作が遮断された場合は、前記第１の付勢手段が変形して前記軸部と前記羽根部との相対位置をずらして前記外力を吸収することを特徴とする。
【０００９】
さらに、この発明にかかるバリア機構は、前記発明において、前記第１の付勢手段はコイルばねにより構成され、前記第２の付勢手段は前記カバー板と前記軸部との間に配置されたねじりばねによって構成され、前記開口部を閉じた状態では、前記コイルばねの変形により、前記羽根部を前記開口部を閉じる方向へ付勢させることを特徴とする。
【００１０】
さらに、この発明にかかるバリア機構は、前記発明において、前記バリア羽根は、上半バリア羽根と下半バリア羽根とにより構成され、前記開口部を閉じた状態で、さらに前記バリア羽根が前記開口部を閉じる方向へ回転されると、前記第１の付勢手段は、前記上半バリア羽根のエッジと前記下半バリア羽根のエッジとを当接させながら双方のエッジに沿う方向で互いに背反する方向へ付勢することを特徴とする。
【００１１】
さらに、この発明にかかるバリア機構は、前記発明において、前記第１の付勢手段は、Ｃ型ばねにより構成され、前記軸部に設けられた第１の溝と、前記羽根部に設けられた第２の溝とに跨嵌され、前記第２の付勢手段は、コイルばねにより構成され、一端が前記カバー板に固定され他端が前記軸部に固定され、前記開口部を閉じた状態では、前記Ｃ型ばねの変形により、前記羽根部を前記開口部を閉じる方向へ付勢させることを特徴とする。
【００１２】
さらに、この発明にかかるバリア機構は、前記発明において、前記軸部の一端部に第１の円弧部が形成され、前記羽根部の一端部に第２の円弧部が形成されており、前記第１の円弧部と前記第２の円弧部とにより、前記カバー板の像側面に光軸に対して略平行に突設された回動軸を挟み込み、前記バリア羽根の動作中に前記バリア羽根に対して外力が加えられない場合に、前記Ｃ型ばねの跨嵌により、前記軸部と前記羽根部との間に切欠部が形成されていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
この発明にかかるバリア機構によれば、バリア羽根の円滑な動作を確保しながら、光軸に沿う方向および光軸と直交する方向の小型化を図ることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００１４】
【図１−１】実施の形態１にかかるバリア機構の構成を説明するための被写体側から見た分解斜視図である。
【図１−２】実施の形態１にかかるバリア機構の構成を説明するための像側から見た分解斜視図である。
【図２】実施の形態１にかかるバリア機構をレンズ鏡筒に取り付けた状態を示す斜視図である。
【図３】実施の形態１にかかるバリア機構の開口状態（光学装置使用時）を示す図である。
【図４】実施の形態１にかかるバリア機構の閉口状態（沈胴時）を示す図である。
【図５】実施の形態１にかかるバリア機構の障害回避を説明するための図である。
【図６−１】実施の形態２にかかるバリア機構の構成を説明するための被写体側から見た分解斜視図である。
【図６−２】実施の形態２にかかるバリア機構の構成を説明するための像側から見た分解斜視図である。
【図７】羽根部２３２，２３６の形状を示す被写体側から見た図である。
【図８−１】軸部２３３の形状を示す被写体側から見た斜視図である。
【図８−２】軸部２３３の形状を示す像側から見た斜視図である。
【図９】バリア羽根２３０の構成を示す被写体側から見た図である。
【図１０】化粧板２１０の形状を示す像側から見た斜視図である。
【図１１】実施の形態２にかかるバリア機構の構成を示す像側から見た斜視図である。
【図１２】図１１に示すＡ部の拡大図である。
【図１３】実施の形態２にかかるバリア機構をレンズ鏡筒に取り付けた状態を示す光軸に沿う断面図である。
【図１４】実施の形態２にかかるバリア機構の開口状態（光学装置使用時）を示す図である。
【図１５】実施の形態２にかかるバリア機構の障害回避を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００１５】
以下、添付図面を参照して、この発明にかかるバリア機構の好適な実施の形態を詳細に説明する。なお、以下の実施の形態によりこの発明が限定されるものではない。
【００１６】
（実施の形態１）
図１−１は、実施の形態１にかかるバリア機構の構成を説明するための被写体側から見た分解斜視図である。また、図１−２は、実施の形態１にかかるバリア機構の構成を説明するための像側から見た分解斜視図である。両図において、左が被写体側、右が像側である。図１−１および図１−２に示すように、バリア機構１００は、化粧板１１０（カバー板）、ねじりばね１２０（第２の付勢手段）、バリア羽根１３０、および取り付け部材１４０により構成される。
【００１７】
バリア羽根１３０は、上半バリア羽根１３１と下半バリア羽根１３５とからなる。上半バリア羽根１３１は、羽根部１３２と、軸部１３３と、コイルばね１３４（第１の付勢手段）とにより構成される。羽根部１３２と軸部１３３とは、コイルばね１３４により連結されている。なお、羽根部１３２とコイルばね１３４との連結は、羽根部１３２に突起部を設け、この突起部にコイルばね１３４を挿入してもよいし、接着剤などによって接着してもよい。羽根部１３２からコイルばね１３４が外れることがなければ、特に連結方法は限定されない。軸部１３３とコイルばね１３４との連結も同様である。
【００１８】
羽根部１３２の被写体側の外淵部近傍には、規制部１３２ａ，１３２ｂが形成されている。規制部１３２ａ，１３２ｂは、上半バリア羽根１３１の動作時に羽根部１３２が化粧板１１０から外れたり、ずれたりしないようにするためのものである。軸部１３３には、軸部１３３を後述する化粧板１１０の回動軸に取り付けるための貫通孔１３３ａが形成されている。また、軸部１３３も像側の貫通孔１３３ａの外周側には、回動力伝達受け部１３３ｂが形成されている。回動力伝達受け部１３３ｂは、像方向に突起した一方向斜面を有しており、この斜面が後述する直進筒に形成された回動力伝達部に当接可能に形成されている。軸部１３３被写体側の貫通孔１３３ａ近傍には、ねじりばね１２０の一端を固定するためのストッパ１３３ｃが形成されている。
【００１９】
一方、下半バリア羽根１３５は、羽根部１３６と、軸部１３７と、コイルばね１３８（第１の付勢手段）とにより構成される。羽根部１３６と軸部１３７とは、コイルばね１３８により連結されている。なお、羽根部１３６とコイルばね１３８との連結は、羽根部１３６に突起部を設け、この突起部にコイルばね１３８を挿入してもよいし、接着剤などによって接着してもよい。羽根部１３６からコイルばね１３８が外れることがなければ、特に連結方法は限定されない。軸部１３７とコイルばね１３８との連結も同様である。
【００２０】
羽根部１３６の被写体側の外淵部近傍には、規制部１３６ａ，１３６ｂが形成されている。規制部１３６ａ，１３６ｂは、下半バリア羽根１３５の動作時に羽根部１３６が化粧板１１０から外れたり、ずれたりしないようにするためのものである。軸部１３７には、軸部１３７を後述する化粧板１１０の回動軸に取り付けるための貫通孔１３７ａが形成されている。また、貫通孔１３７ａの外周側に、回動力伝達受け部１３７ｂが形成されている。回動力伝達受け部１３７ｂは、像方向に突起した一方向斜面を有しており、この斜面が後述する直進筒に形成された回動力伝達部に当接可能に形成されている。軸部１３７被写体側の貫通孔１３７ａ近傍には、ねじりばね１２０の一端を固定するためのストッパ１３７ｃが形成されている。
【００２１】
化粧板１１０は、開口部１１０ａを有している。また、化粧板１１０の像側面には、化粧板１１０に対して垂直に延びる回動軸１１１，１１２が設けられている。回動軸１１１，１１２は、バリア機構１００がレンズ鏡筒に取り付けられたときに、光軸に対して平行になる。回動軸１１１，１１２は化粧板１１０の中心（光軸）に対して点対称な位置にある。貫通孔１３３ａ，１３７ａそれぞれに、回動軸１１１，１１２を貫通することで、回動軸１１１，１１２を中心にそれぞれ上半バリア羽根１３１、下半バリア羽根１３５が回動可能になる。回動軸１１１，１１２の頂部にはそれぞれ取り付け部材１４０を嵌め込むための孔部１１１ａ，１１２ａが形成されている。回動軸１１１，１１２の近傍には、ねじりばね１２０の一端を固定するためのストッパ１１３，１１４が形成されている。さらに、化粧板１１０の像側面には、溝部１１５ａ，１１５ｂ，１１６ａ，１１６ｂが形成されている。溝部１１５ａは羽根部１３２の規制部１３２ａを、溝部１１５ｂは羽根部１３２の規制部１３２ｂを嵌合させるためのものである。また、溝部１１６ａは羽根部１３６の規制部１３６ａを、溝部１１６ｂは羽根部１３６の規制部１３６ｂを嵌合させるためのものである。
【００２２】
次に、図１−２を参照して、このバリア機構１００の組み立て手順を説明する。最初に、上半バリア羽根１３１を化粧板１１０に取り付ける手順を示す。まず、化粧板１１０の像側面に突設された回動軸１１１に対してねじりばね１２０の環状部を通す。その状態で、回動軸１１１に上半バリア羽根１３１の軸部１３３に形成された貫通孔１３３ａを通す。これと同時に、上半バリア羽根１３１の羽根部１３２に形成された規制部１３２ａ，１３２ｂをそれぞれ化粧板１１０に形成された溝部１１５ａ，１１５ｂに嵌合させる。
【００２３】
このようにすることで、バリア機構１００がレンズ鏡筒に取り付けられた状態で、上半バリア羽根１３１は回動軸１１１を中心に光軸に対して略垂直な平面に沿って回動可能になる。特に、規制部１３２ａ，１３２ｂが溝部１１５ａ，１１５ｂに規制されながら羽根部１３２が化粧板１１０に対して摺動するので、羽根部１３２が化粧板１１０から外れたり、軌道面からずれたりすることなく、円滑に動作する。
【００２４】
次に、回動軸１１１に通したねじりばね１２０の一端を化粧板１１０のストッパ１１３に固定し、他端を軸部１３３に形成されたストッパ１３３ｃに固定する。このようにすることで、ねじりばね１２０の反発力により、上半バリア羽根１３１は、常に化粧板１１０の開口部１１０ａを開く方向に付勢されることになる。また、開口部１１０ａを閉じた状態では、コイルばね１３４の変形により、ねじりばね１２０の反発力を抗して羽根部１３２を開口部１１０ａを閉じる方向へ付勢させる。最後に、回動軸１１１の孔部１１１ａに取り付け部材１４０を嵌め込むことで、上半バリア羽根１３１のスラスト方向が化粧板１１０に対して固定される。なお、この状態で軸部１３３に形成された回動力伝達受け部１３３ｂの斜面は図の反時計回りに進む方向へ下っている。
【００２５】
次に、下半バリア羽根１３５を化粧板１１０に取り付ける手順を示す。まず、化粧板１１０の像側面に突設された回動軸１１２に対してねじりばね１２０の環状部を通す。その状態で、回動軸１１２に下半バリア羽根１３５の軸部１３７に形成された貫通孔１３７ａを通す。これと同時に、下半バリア羽根１３５の羽根部１３６に形成された規制部１３６ａ，１３６ｂをそれぞれ化粧板１１０に形成された溝部１１６ａ，１１６ｂに嵌合させる。このようにすることで、バリア機構１００がレンズ鏡筒に取り付けられた状態で、下半バリア羽根１３５は回動軸１１２を中心に光軸に対して略垂直な平面に沿って回動可能になる。特に、規制部１３６ａ，１３６ｂが溝部１１６ａ，１１６ｂに規制されながら羽根部１３６が移動するので、羽根部１３６が化粧板１１０から外れたり、軌道面からずれたりすることなく、円滑に動作する。
【００２６】
次に、回動軸１１２に通したねじりばね１２０の一端を化粧板１１０のストッパ１１４に固定し、他端を軸部１３７に形成されたストッパ１３７ｃに固定する。このようにすることで、ねじりばね１２０の反発力により、下半バリア羽根１３５は、常に化粧板１１０の開口部１１０ａを開く方向に付勢されることになる。また、開口部１１０ａを閉じた状態では、コイルばね１３８の変形により、ねじりばね１２０の反発力を抗して羽根部１３６を開口部１１０ａを閉じる方向へ付勢させる。この後、回動軸１１２の孔部１１２ａに取り付け部材１４０を嵌め込むことで、下半バリア羽根１３５のスラスト方向が化粧板１１０に対して固定される。なお、この状態で軸部１３７に形成された回動力伝達受け部１３７ｂの斜面は図の反時計回りに進む方向へ下っている。
【００２７】
続いて、バリア機構１００の動作について説明する。図２は、実施の形態１にかかるバリア機構をレンズ鏡筒に取り付けた状態を示す斜視図である。図３は、実施の形態１にかかるバリア機構の開口状態（光学装置使用時）を示す図である。また、図４は、実施の形態１にかかるバリア機構の閉口状態（沈胴時）を示す図である。なお、図３および図４は、像側から見た状態を示している。
【００２８】
図２に示すように、このバリア機構１００は、カメラなどの光学装置本体に搭載されるレンズ鏡筒（不図示）の先端部に取り付けられる。また、図３に示すように、上半バリア羽根１３１は、回動軸１１１を中心に回動可能になっている。下半バリア羽根１３５は、回動軸１１２を中心に回動可能になっている。そして、光学装置使用時には、直進筒１５０が像側に移動することで、上半バリア羽根１３１は回動軸１１１に通されているねじりばね１２０の付勢力のみを、下半バリア羽根１３５は回動軸１１２に通されているねじりばね１２０の付勢力のみを受ける。このため、上半バリア羽根１３１および下半バリア羽根１３５は、それぞれ化粧板１１０の開口部１１０ａを開く方向（図３の反時計回りの方向）へ付勢され、開口部１１０ａが開いた状態で保持される。
【００２９】
これに対して、沈胴時（光学装置不使用時）には、レンズ鏡筒（不図示）の沈胴動作に従って、直進筒１５０が被写体側に移動することで、直進筒１５０に形成されている２つの回動力伝達部（不図示）は、回動力伝達受け部１３３ｂ，１３７ｂの斜面に当接している。このため、回動力伝達受け部１３３ｂ，１３７ｂの斜面が、回動力伝達部に対して摺動し、ねじりばね１２０の反発力を抗して軸部１３３，１３７をそれぞれ図３の時計回りの方向へ回転させる。
【００３０】
これに従い、羽根部１３２、軸部１３３およびコイルばね１３４と、羽根部１３６、軸部１３７およびコイルばね１３８は、それぞれ一体的に時計回りの方向へ徐々に移動していき羽根部１３２，１３６が光軸中心付近で合わさって開口部１１０ａを閉じる（図４参照）。なお、軸部１３３，１３７の回転は、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジと軽く接触した状態では止まらず、それらが強く押し付けあう状態になって完全に停止する。このとき、コイルばね１３４，１３８はいずれも変形しながら、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジとを強く押し付ける方向に付勢する。そこで、コイルばね１３４，１３８の付勢力はねじりばね１２０の反発力を上回るようになっている。このため、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジとが隙間なく合わさり、光学装置不使用時にゴミ等の侵入からレンズを保護することができる。なお、バリア機構１００において、上半バリア羽根１３１と下半バリア羽根１３５とは、形状、大きさが同じであり、それぞれ化粧板１１０の中心（光軸）対して点対称な状態を保ちながら動作する。
【００３１】
ところで、開口部１１０ａが完全に閉じた状態であっても、何らかの原因で直進筒１５０が開口部１１０ａを閉じる方向へ過剰動作をしてしまうこともあり得る。このような場合、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジとがさらに強い力でぶつかり合って互いが破損するおそれがある。そこで、かかる不具合を回避するため、このバリア機構１００では、さらに、軸部１３３，１３７がバリア羽根１３０を開口部１１０ａを閉じる方向へ回転すると、コイルばね１３４，１３８が変形して、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジとを双方のエッジに沿う方向で互いに背反する方向（図４の矢印ア、イの方向）に付勢する。このようにすることで、互いのエッジにかかる過剰な力を脱がして羽根部１３２，１３６の破損を回避することができる。
【００３２】
また、設計上の制約で、バリア羽根１３０を、回動軸１１１，１１２を中心に開口部１１０ａを閉じる方向に回動し、羽根部１３２，１３６のエッジが軽く接触した際に、羽根部１３２，１３６と開口部１１０ａとの間に隙間が形成される可能性があるが、さらに、バリア羽根１３０を開口部１１０ａを閉じる方向へ回転すると、コイルばね１３４，１３８が変形して、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジとを双方のエッジに沿う方向で互いに背反する方向（図４の矢印ア、イの方向）にスライドすることで、羽根部１３２，１３６と開口部１１０ａとの間に隙間を完全に埋めることができる。
【００３３】
さらに、レンズ鏡筒が沈胴する際、バリア羽根１３０が閉位置に移動する途中で、使用者の不注意により指がバリア羽根１３０に挟まれてしまう事故も想像できる。また、何らかの異物がバリア機構１００内に侵入して、バリア羽根１３０の動作が途中で遮られたりすることも想像できる。被写体側にバリア機構が備えられた光学装置では、異物がバリア羽根に挟まった場合でも、その物の破壊を避けるとともに、バリア羽根の損傷も回避する手段が必要になる。そこで、このバリア機構１００では、以下のようにしてかかる障害を回避する。
【００３４】
図５は、実施の形態１にかかるバリア機構の障害回避を説明するための図である。なお、図５は像側から見た状態を示している。このバリア機構１００では、上半バリア羽根１３１は、羽根部１３２と軸部１３３とがコイルばね１３４により連結されて構成されている。また、下半バリア羽根１３５は、羽根部１３６と軸部１３７とがコイルばね１３８によって連結されて構成されている。このため、バリア羽根１３０が閉位置に移動する途中（軸部１３３，１３７がそれぞれ図５に示す矢印ウ、エの方向への回転移動中）で異物を挟み込んでしまった場合、コイルばね１３４，１３８が矢印オ、カの方向へよじれて（変形して）羽根部１３２と軸部１３３との相対位置および羽根部１３６と軸部１３７との相対位置をずらし、軸部１３３，１３７の回動駆動力が直接羽根部１３２，１３６に伝わることを回避する。
【００３５】
すなわち、コイルばね１３４，１３８に衝撃を吸収する緩衝材としての機能をもたせている。このため、軸部１３３，１３７の回動駆動力が直接羽根部１３２，１３６に伝わることで生じる異物またはバリア羽根１３０の破壊を回避することができる。なお、異物が取り除かれた場合には、コイルばね１３４，１３８の復元力により、羽根部１３２，１３６が通常位置に戻り、前述したような通常動作に復帰する。
【００３６】
以上説明したように、実施の形態１にかかるバリア機構は、化粧板１１０に上半バリア羽根１３１、下半バリア羽根１３５を直接取り付けるとともに、直進筒１５０の回動力を上半バリア羽根１３１、下半バリア羽根１３５に直接伝達することにより、バリア羽根１３０の開閉を行う。これにより、従来一般的であった、直進筒１５０の回動力をバリア羽根１３０に伝達するために必須とされていたバリアベースや、この周囲に配置される回動環などを廃することが可能になった。したがって、実施の形態１のバリア機構では、従来必須とされていた部材が不要になった分だけ、光軸方向および光軸と直交する方向の小型化が達成されている。また、従来必須とされていた部材を廃しても、羽根部１３２，１３６が化粧板１１０に対して円滑に動作できるような機構（規制部１３２ａ，１３２ｂ，１３６ａ，１３６ｂや溝部１１５ａ，１１５ｂ，１１６ａ，１１６ｂ）を設けたため、バリア羽根１３０の動作に支障はない。
【００３７】
さらに、上半バリア羽根１３１、下半バリア羽根１３５は、コイルばね１３４，１３８を含んで構成されている。このようにしたことにより、コイルばねという単純な部材を追加するのみで、開口部１１０ａの閉口動作において、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジとを隙間なく合わせるための付勢作用をもたらせることができるようになった。また、羽根部１３２のエッジと羽根部１３６のエッジとの間に異物が侵入した状態では、異物および羽根部１３２，１３６の損壊を防止するための緩衝作用をもたらせることができるようになった。
【００３８】
（実施の形態２）
図６−１は、実施の形態２にかかるバリア機構の構成を説明するための被写体側から見た分解斜視図である。また、図６−２は、実施の形態２にかかるバリア機構の構成を説明するための像側から見た分解斜視図である。両図において、左が被写体側、右が像側である。図６−１および図６−２に示すように、バリア機構２００は、化粧板２１０（カバー板）、コイルばね２２０（第２の付勢手段）、バリア羽根２３０、および取り付け部材２４０により構成される。
【００３９】
バリア羽根２３０は、上半バリア羽根２３１と下半バリア羽根２３５とからなる。上半バリア羽根２３１は、羽根部２３２と、軸部２３３と、Ｃ型ばね２３４（第１の付勢手段）とにより構成される。一方、下半バリア羽根２３５は、羽根部２３６と、軸部２３７と、Ｃ型ばね２３８（第１の付勢手段）とにより構成される。なお、Ｃ型ばね２３４，２３８の材質は、弾性力が得られるものであれば特に限定されない。たとえば、強い弾性力が得られ横方向に振れにくい「ばね用冷間圧延鋼帯」や「ばね用ステンレス鋼帯」などが好ましい。
【００４０】
図７は、羽根部２３２，２３６の形状を示す被写体側から見た図である。羽根部２３２の内淵部は略Ｌ字形状をなしている。羽根部２３２の根元には、円弧部２３２ａが形成されている。さらに、羽根部２３２の円弧部２３２ａ近傍に円弧状の溝部２３２ｂ（第１の溝）が形成されている。溝部２３２ｂは、Ｃ型ばね２３４を嵌め込むためのものである。また、羽根部２３２の外淵部近傍に規制部２３２ｃ，２３２ｄが形成されている。規制部２３２ｃ，２３２ｄは、上半バリア羽根２３１の動作時に羽根部２３２を化粧板２１０から外れたり、ずれたりせずに化粧板２１０に対して円滑に摺動させるためのものである。
【００４１】
一方、羽根部２３６の内淵部も略Ｌ字形状をなしている。羽根部２３６の根元には、円弧部２３６ａが形成されている。さらに、円弧部２３６ａの近傍に円弧状の溝部２３６ｂ（第１の溝）が形成されている。また、羽根部２３６の外淵部近傍に規制部２３６ｃ，２３６ｄが形成されている。規制部２３６ｃ，２３６ｄは、下半バリア羽根２３５の動作時に羽根部２３６を化粧板２１０から外れたり、ずれたりせずに化粧板２１０に対して円滑に摺動させるためのものである。なお、羽根部２３２と羽根部２３６の形状は同じである。
【００４２】
図８−１は、軸部２３３の形状を示す被写体側から見た斜視図である。図８−２は、軸部２３３の形状を示す像側から見た斜視図である。軸部２３３の一端部には、円弧部２３３ａが形成されている。また、軸部２３３の被写体側の円弧部２３３ａ近傍には、円弧状の溝部２３３ｂ（第２の溝）が形成されている。溝部２３３ｂは、Ｃ型ばね２３４を嵌め込むためのものである。さらに、軸部２３３において、円弧部２３３ａとは反対側の外淵部に突起部２３３ｃが形成されている。この突起部２３３ｃは、コイルばね２２０を嵌め込むためのものである。
【００４３】
さらに、軸部２３３の像側の円弧部２３３ａ近傍には、回動力伝達受け部２３３ｄが形成されている。回動力伝達受け部２３３ｄは、像方向に突起した一方向斜面を有しており、この斜面が後述する直進筒に形成された回動力伝達部に当接するようになっている。
【００４４】
また、図示しないが軸部２３７の形状も軸部２３３と同様であり、同形状の円弧部２３７ａ、溝部２３７ｂ（第２の溝）、突起部２３７ｃ、回動力伝達受け部２３７ｄがそれぞれ形成されている。なお、回動力伝達受け部２３７ｄも像方向に突起した一方向斜面を有しており、この斜面が後述する直進筒に形成された回動力伝達部に当接するようになっている。
【００４５】
図９は、バリア羽根２３０の構成を示す被写体側から見た図である。バリア羽根２３０は、上半バリア羽根２３１と下半バリア羽根２３５とからなる。羽根部２３２に形成された溝部２３２ｂ（第１の溝）の端部と軸部２３３に形成された溝部２３３ｂ（第２の溝）の端部を合わせ、溝部２３２ｂと溝部２３３ｂにＣ型ばね２３４（第１の付勢手段）を跨嵌することで、羽根部２３２と軸部２３３とが固定され、上半バリア羽根２３１が構成される。このとき、羽根部２３２の円弧部２３２ａと軸部２３３の円弧部２３３ａとが合わされ、上半バリア羽根２３１を後述する化粧板２１０の回動軸に取り付けるための貫通孔２３１ａが形成される。また、羽根部２３２と軸部２３３との結合部に切欠部２３１ｂが形成される。切欠部２３１ｂが形成されることにより、上半バリア羽根２３１の羽根部２３２が外側に押圧された場合でも、羽根部２３２が軸部２３３に対して外側にストレスなく移動しながらＣ型ばね２３４が押圧力を吸収することができるようになる。
【００４６】
同様に、羽根部２３６に形成された溝部２３６ｂ（第１の溝）の端部と軸部２３７に形成された溝部２３７ｂ（第２の溝）の端部を合わせ、溝部２３６ｂと溝部２３７ｂにＣ型ばね２３８（第１の付勢手段）を跨嵌することで、羽根部２３６と軸部２３７とが固定され、下半バリア羽根２３５が構成される。このとき、羽根部２３６の円弧部２３６ａと軸部２３７の円弧部２３７ａとが合わされ、下半バリア羽根２３５を後述する化粧板２１０の回動軸に取り付けるための貫通孔２３５ａが形成される。また、羽根部２３６と軸部２３７との結合部に切欠部２３５ｂが形成される。切欠部２３５ｂが形成されることにより、下半バリア羽根２３５の羽根部２３６が外側に押圧された場合でも、羽根部２３６が軸部２３７に対して外側にストレスなく移動しながらＣ型ばね２３８が押圧力を吸収することができるようになる。
【００４７】
図１０は、化粧板２１０の形状を示す像側から見た斜視図である。化粧板２１０は、開口部２１０ａを有している。また、化粧板２１０の像側面には、化粧板２１０に対して垂直に延びる回動軸２１１，２１２が設けられている。回動軸２１１，２１２は、バリア機構２００がレンズ鏡筒に取り付けられたときに、光軸に対して平行になる。回動軸２１１，２１２は化粧板２１０の中心（光軸）に対して点対称な位置にある。上半バリア羽根２３１、下半バリア羽根２３５の貫通孔２３１ａ，２３５ａそれぞれに、回動軸２１１，２１２を貫通することで、回動軸２１１，２１２を中心にそれぞれ上半バリア羽根２３１、下半バリア羽根２３５が回動可能になる。回動軸２１１，２１２の頂部には、それぞれ取り付け部材２４０を嵌め込むための孔部２１１ａ，２１２ａが形成されている。回動軸２１１，２１２の近傍には、コイルばね２２０の一端を固定するためのストッパ２１３，２１４が形成されている。さらに、化粧板１１０の像側面には、溝部２１５，２１６が形成されている。溝部２１５は羽根部２３２の規制部２３２ｃを、溝部２１６は羽根部２３６の規制部２３６ｃを嵌合させるためのものである。
【００４８】
次に、バリア機構２００の組み立て手順を説明する。図１１は、実施の形態２にかかるバリア機構の構成を示す像側から見た斜視図である。また、図１２は、図１１に示すＡ部の拡大図である。
【００４９】
最初に、上半バリア羽根２３１を化粧板２１０に取り付ける手順を示す。まず、化粧板２１０の像側面に突設された回動軸２１１に対して上半バリア羽根２３１の貫通孔２３１ａを通す。これと同時に、羽根部２３２に形成された規制部２３２ｃを化粧板１１０に形成された溝部２１５に嵌合させる。このようにすることで、バリア機構２００がレンズ鏡筒に取り付けられた状態で、上半バリア羽根２３１は回動軸２１１を中心に光軸に対して略垂直な平面に沿って回動可能になる。特に、上半バリア羽根２３１の動作時に、規制部２３２ｃが溝部２１５に規制され、規制部２３２ｄが化粧板２１０の像側面を摺動しながら羽根部２３２が移動するので、羽根部２３２が化粧板２１０から外れたり、軌道面からずれたりすることなく、円滑に動作できるようになる。
【００５０】
次に、軸部２３３に形成された突起部２３３ｃにコイルばね２２０の一端を嵌め込み、他端を化粧板２１０の像側面に形成されたストッパ２１３に固定する。このとき、コイルばね２２０は縮む方向に押圧された状態で固定される。このため、上半バリア羽根２３１は、コイルばね２２０の反発力により、常に化粧板２１０の開口部２１０ａを開く方向に付勢されることになる。また、開口部１１０ａを閉じた状態では、Ｃ型ばね２３４の変形により、コイルばね２２０の反発力を抗して羽根部２３２を開口部１１０ａを閉じる方向へ付勢させる。最後に、回動軸２１１の孔部２１１ａに取り付け部材２４０を嵌め込む。こうすることで、上半バリア羽根２３１のスラスト方向が化粧板２１０に対して固定される。このときに、Ｃ型バネ２３４が上半バリア羽根２３１と化粧板２１０との間に挟まれて保持されているため、溝部２３２ｂ（第１の溝）と溝部２３３ｂ（第２の溝）から脱落することがない。なお、この状態で軸部２３３に形成された回動力伝達受け部２３３ｄの斜面は図の反時計回りに進む方向へ下っている（図１２を参照）。
【００５１】
続けて、下半バリア羽根２３５を化粧板２１０に取り付ける手順を示す。まず、化粧板２１０の像側面に突設された回動軸２１２に対して下半バリア羽根２３５の貫通孔２３５ａを通す。これと同時に、羽根部２３６に形成された規制部２３６ｃを化粧板２１０に形成された溝部２１６に嵌合させる。このようにすることで、バリア機構２００がレンズ鏡筒に取り付けられた状態で、下半バリア羽根２３５は回動軸２１２を中心に光軸に対して略垂直な平面に沿って回動可能になる。特に、下半バリア羽根２３５の動作時に、規制部２３６ｃが溝部２１６に規制され、規制部２３６ｄが化粧板２１０の像側面を摺動しながら羽根部２３６が移動するので、羽根部２３６が化粧板２１０から外れたり、軌道面からずれたりすることなく、円滑に動作できるようになる。
【００５２】
次に、軸部２３７に形成された突起部２３７ｃにコイルばね２２０の一端を嵌め込み、他端を化粧板２１０の像側面に形成されたストッパ２１４に固定する。このとき、コイルばね２２０は縮む方向に押圧された状態で固定される。このため、下半バリア羽根２３５は、コイルばね２２０の反発力により、常に化粧板２１０の開口部２１０ａを開く方向に付勢されることになる。また、開口部１１０ａを閉じた状態では、Ｃ型ばね２３８の変形により、コイルばね２２０の反発力を抗して羽根部２３６を開口部１１０ａを閉じる方向へ付勢させる。最後に、回動軸２１２の孔部２１２ａに取り付け部材２４０を嵌め込む。こうすることで、下半バリア羽根２３５のスラスト方向が化粧板２１０に対して固定される。このときに、Ｃ型バネ２３８が下半バリア羽根２３５と化粧板２１０との間に挟まれて保持されているため、溝部２３６ｂ（第１の溝）と溝部２３７ｂ（第２の溝）から脱落することがない。なお、この状態で軸部２３７に形成された回動力伝達受け部２３７ｄの斜面は図の反時計回りに進む方向へ下っている。
【００５３】
次に、バリア機構２００の動作について説明する。図１３は、実施の形態２にかかるバリア機構をレンズ鏡筒に取り付けた状態を示す光軸に沿う断面図である。図１４は、実施の形態２にかかるバリア機構の開口状態（光学装置使用時）を示す図である。なお、図１４は像側から見た状態を示している。
【００５４】
図１３に示すように、このバリア機構２００は、カメラなどの光学装置本体に搭載されるレンズ鏡筒（不図示）の先端部に取り付けられる。直進筒２５０には、軸部２３７の回動力伝達受け部２３７ｄの斜面に当接する回動力伝達部２５１が形成されている。なお、図示していないが、直進筒２５０には、軸部２３３の回動力伝達受け部２３３ｄの斜面に当接する回動力伝達部も形成されている。直進筒２５０は、レンズ鏡筒の伸縮に従い光軸方向に前後移動することで、回動力伝達受け部２３３ｄ，２３７ｄの斜面が回動力伝達部に対して摺動し、バリア羽根２３０を開閉させる。
【００５５】
また、図１４に示すように、上半バリア羽根２３１は、回動軸２１１を中心に回動可能になっている。下半バリア羽根２３５は、回動軸２１２を中心に回動可能になっている。そして、光学装置使用時には、直進筒２５０が像側に移動することで、上半バリア羽根２３１はコイルばね２２０の付勢力のみを、下半バリア羽根２３５はコイルばね２２０の付勢力のみを受ける。このため、上半バリア羽根２３１および下半バリア羽根２３５は、それぞれ化粧板２１０に対して図１４の反時計回りの方向に付勢され、バリア羽根２３０が開いた状態で保持される。
【００５６】
これに対して、沈胴時（光学装置不使用時）には、レンズ鏡筒（不図示）の沈胴動作に従って、直進筒２５０が被写体側に移動することで、直進筒２５０に形成されている２つの回動力伝達部（不図示）は、回動力伝達受け部２３３ｄ，２３７ｄの斜面に当接している。このため、回動力伝達受け部２３３ｄ，２３７ｄの斜面が、回動力伝達部に対して摺動し、コイルばね２２０の反発力を抗して軸部２３３，２３７をそれぞれ図１４の時計回りの方向へ回転させる。これに従い、羽根部２３２、軸部２３３およびＣ型ばね２３４と、羽根部２３６、軸部２３７およびＣ型ばね２３８は、それぞれ一体的に時計回りの方向へ徐々に移動していき羽根部２３２，２３６が光軸中心付近で合わさって開口部２１０ａを閉じる。なお、軸部２３３，２３７の回転は、羽根部２３２のエッジと羽根部２３６のエッジとが軽く接触した状態では止まらず、それらが強く押し付けあう状態になって完全に停止する。
【００５７】
このとき、Ｃ型ばね２３４，２３８はいずれも変形しながら、羽根部２３２のエッジと羽根部２３６のエッジと強く押し付ける方向に付勢する。そこで、Ｃ型ばね２３４，２３８の付勢力はコイルばね２２０の反発力を上回るようになっている。このため、羽根部２３２のエッジと羽根部２３６のエッジとが隙間なく合わさり、光学装置不使用時にゴミ等の侵入からレンズを保護することができる。なお、バリア機構２００において、Ｃ型ばね２３４，２３８はバリア羽根２３０の動作時の振動等の影響で外れないように取り付けられている。上半バリア羽根２３１と下半バリア羽根２３５とは、形状、大きさが同じであり、それぞれ化粧板２１０の中心（光軸）対してに点対称な状態を保ちながら動作する。
【００５８】
さらに、レンズ鏡筒が沈胴する際、バリア羽根２３０が閉位置に移動する途中で、使用者の不注意により指がバリア羽根２３０に挟まれてしまう事故も想像できる。また、異物がバリア機構２００内に侵入して、バリア羽根２３０の動作が途中で遮られたりすることも想像できる。被写体側にバリア機構が備えられた光学装置では、異物がバリア羽根に挟まった場合でも、その物の破壊を避けるとともに、バリア羽根の損傷も回避する手段が必要になる。そこで、このバリア機構２００では、以下のようにしてかかる障害を、回避する。
【００５９】
図１５は、実施の形態２にかかるバリア機構の障害回避を説明するための図である。なお、図１５は、被写体側から見た状態を示している。このバリア機構２００では、上半バリア羽根２３１は、羽根部２３２と軸部２３３とがＣ型ばね２３４により連結されて構成されている。また、下半バリア羽根２３５は、羽根部２３６と軸部２３７とがＣ型ばね２３８によって連結されて構成されている。このため、バリア羽根２３０が閉位置に移動する途中（軸部２３３，２３７がそれぞれ図１５に示す矢印キ、クの方向への回転移動中）で異物を挟み込んでしまった場合、上半バリア羽根２３１のＣ型ばね２３４が開く方向（矢印コ、ケの方向）に、下半バリア羽根２３５のＣ型ばね２３８も開く方向（矢印サ、シの方向）に変形して、羽根部２３２と軸部２３３との相対位置および羽根部２３６と軸部２３７との相対位置をずらし、軸部２３３，２３７の回動駆動力が直接羽根部２３２，２３６に伝わることを回避する。
【００６０】
すなわち、二つのＣ型ばねに衝撃を吸収する緩衝材としての機能をもたせている。このため、軸部２３３，２３７の回動駆動力が直接羽根部２３２，２３６に伝わることで生じる異物またはバリア羽根２３０の破壊を回避することができる。なお、異物が取り除かれた場合には、Ｃ型ばね２３４，２３８の復元力により、羽根部２３２，２３６が通常位置に戻り、前述したような通常動作に復帰する。
【００６１】
以上説明したように、実施の形態２にかかるバリア機構は、化粧板２１０に上半バリア羽根２３１、下半バリア羽根２３５を直接取り付けるとともに、直進筒２５０の回動力を上半バリア羽根２３１、下半バリア羽根２３５に直接伝達することにより、バリア羽根２３０の開閉を行う。これにより、従来一般的であった、直進筒２５０の回動力をバリア羽根２３０に伝達するために必須とされていたバリアベースや、この周囲に配置される回動環などを廃することが可能になった。この結果、実施の形態２のバリア機構では、従来必須とされていた部材が不要になった分だけ、光軸方向および光軸と直交する方向の小型化が達成されている。また、従来必須とされていた部材を廃しても、羽根部２３２，２３６が化粧板２１０に対して円滑に動作できるような機構（規制部２３２ｃ，２３２ｄ，２３６ｃ，２３６ｄや溝部２１５，２１６）を設けたため、バリア羽根２３０の動作に支障はない。
【００６２】
さらに、上半バリア羽根２３１はＣ型ばね２３４を、下半バリア羽根２３５はＣ型ばね２３８を含んで構成されている。このようにしたことにより、Ｃ型ばねという単純な部材を追加するのみで、開口部２１０ａの閉口動作において、羽根部２３２のエッジと羽根部２３６のエッジとを隙間なく合わせるための付勢作用をもたらせることができるようになった。また、羽根部２３２のエッジと羽根部２３６のエッジとの間に異物が侵入した状態では、異物および羽根部２３２，２３６の損壊を防止するための緩衝作用をもたらせることができるようになった。
【産業上の利用可能性】
【００６３】
以上のように、この発明にかかるバリア機構は、カメラなどの光学装置に有用であり、特に、光軸方向および光軸と直交する方向の小型化が要求される光学装置に適している。
【符号の説明】
【００６４】
１００，２００  バリア機構
１１０，２１０  化粧板
１１０ａ，２１０ａ  開口部
１１１，１１２，２１１，２１２  回動軸
１１１ａ，１１２ａ，２１１ａ，２１２ａ  孔部
１１３，１１４，２１３，２１４  ストッパ
１１５ａ，１１５ｂ，１１６ａ，１１６ｂ，２１５，２１６，２３２ｂ，２３３ｂ，２３６ｂ，２３７ｂ  溝部
１２０  ねじりばね
１３０，２３０  バリア羽根
１３１，２３１  上半バリア羽根
１３２，１３６，２３２，２３６  羽根部
１３２ａ，１３２ｂ，１３６ａ，１３６ｂ，２３２ｃ，２３２ｄ，２３６ｃ，２３６ｄ  規制部
１３３，１３７，２３３，２３７  軸部
１３３ａ，１３７ａ，２３１ａ，２３５ａ  貫通孔
１３３ｂ，１３７ｂ、２３３ｄ，２３７ｄ  回動力伝達受け部
１３３ｃ，１３７ｃ  ストッパ
１３４，１３８，２２０  コイルばね
１３５，２３５  下半バリア羽根
１４０，２４０  取り付け部材
１５０，２５０  直進筒
２３１ｂ，２３５ｂ  切欠部
２３２ａ，２３３ａ，２３６ａ，２３７ａ  円弧部
２３３ｃ，２３７ｃ  突起部
２３４，２３８  Ｃ型ばね
２５１  回動力伝達部
【図１−１】
2013003414.tif 000003
【図１−２】
2013003414.tif 000004
【図２】
2013003414.tif 000005
【図３】
2013003414.tif 000006
【図４】
2013003414.tif 000007
【図５】
2013003414.tif 000008
【図６−１】
2013003414.tif 000009
【図６−２】
2013003414.tif 000010
【図７】
2013003414.tif 000011
【図８−１】
2013003414.tif 000012
【図８−２】
2013003414.tif 000013
【図９】
2013003414.tif 000014
【図１０】
2013003414.tif 000015
【図１１】
2013003414.tif 000016
【図１２】
2013003414.tif 000017
【図１３】
2013003414.tif 000018
【図１４】
2013003414.tif 000019
【図１５】
2013003414.tif 000020