JP4542109B2 - 鏡筒及び撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズ等を有する鏡筒、及びこれを備えたカメラ等の撮影装置に関するものである。

近年普及しているデジタルカメラには、ユーザが被写体の画角を決定するファインダを備えているものが多数ある。また被写体が暗い場合に、光を与えて被写体を照らすストロボ機構を備えるものも多数ある。

一方、近年のカメラはズーム機構が設けられているものが一般的になり、それに付随するファインダもズームする必要がある。また、カメラにズーム機構が備わっている場合、レンズ鏡筒のズーム倍率に連動してストロボ装置も画角を変化させるズームストロボを備えるものも一般的に存在する。このようなファインダを具備するカメラの公知例として特許文献１がある。またズームストロボを備えたカメラの公知例として特許文献２がある。

上記特許文献１の技術では、ズーム鏡筒の移動カム環が回転することに連動してファインダカム板が回転し、そのファインダカム板に設けられているカム溝をファインダレンズが追従することによってファインダのズーム動作を行う。このとき、移動カム環とファインダカム板との連動は移動カム環に専用に設けた突起部材によって行っている。

また、上記特許文献２の技術では、レンズ鏡筒の回転に連動して、ストロボカム板を移動して、ストロボの位置を光軸方向に前後動させる。
特開２００４−２５８１６７号公報 特開２００２−１８２０９７号公報

しかしながら、上記特許文献１の技術では、移動カム環とファインダカム板との連動をとる部材を移動カム環に専用に設ける必要があるばかりか、ファインダカム板を固定筒に組み込む溝を固定筒の中腹に配置するように構成する必要がある。その結果、構成に制約が生じてしまい、鏡筒が光軸方向に厚くなるという問題があった。

また、同様に特許文献２の技術でも、移動カム環とストロボカム板との連動をとる部材を移動カム環に専用に設ける必要があるばかりか、ストロボカム板を固定筒に組み込む溝を固定筒の中腹に配置するように構成する必要がある。その結果、構成に制約が生じてしまい、鏡筒が光軸方向に厚くなるという問題があった。

本発明は上記従来の問題点に鑑み、移動カム環等の円筒部材と、例えばファインダカム板やストロボカム板などの他の構成要素とを、大型化することなく効率的に連動させることができる鏡筒及び撮影装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、本発明の鏡筒は、カム溝を有する第１の筒と、前記第１の筒の内側にあって、前記カム溝に係合するピンを有することで光軸方向に移動する第２の筒と、前記第２の筒の外側にあって、ファインダレンズを駆動させるためのファインダ板とを有し、前記ファインダ板に設けられた連動ピンが、前記カム溝の一部に形成された貫通領域に嵌り込み、前記第１の筒の内側にある前記第２の筒に設けられた前記ピン又は当該ピンの近傍にあるファインダカム板駆動部と当接させて第２の筒とファインダ板とを連動させ、前記第１の筒は、前記第１の筒を保持する固定筒保持部材と結合部で結合することによって、前記カム溝のたわみや変形を防止することを特徴とする。

また、本発明の鏡筒は、カム溝を有する第１の筒と、前記第１の筒の内側にあって、前記カム溝に係合するピンを有することで光軸方向に移動する第２の筒と、前記第２の筒の外側にあって、ファインダレンズを駆動させるためのファインダ板とを有し、前記ファインダ板は連動ピンを備え、当該連動ピンは、第１の筒の貫通部の延長上に設けられた組み込み部で、第１の筒をバヨネットで嵌め込み、前記バヨネットで嵌め込まれた連動ピンに、前記第１の筒の内側にある前記第２の筒に設けられた前記ピン又は当該ピンの近傍にあるファインダカム板駆動部と当接させて第２の筒とファインダ板とを連動させることを特徴とする。

また、本発明の撮影装置は、上記鏡筒を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、移動カム環等の第一の円筒部材と、例えばファインダカム板やストロボカム板などの他の構成要素とを、大型化することなく効率的に連動させることが可能になる。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

＜撮影装置の構成＞
本実施の形態に係る鏡筒を備える撮影装置として例えばデジタルカメラを適用し、その構成について、図１（ａ），（ｂ）、及び図２（ａ），（ｂ），（ｃ）を参照して説明する。

図１（ａ），（ｂ）は、本実施の形態に係る鏡筒を備える撮影装置であるデジタルカメラの外観斜視図であり、同図（ａ）はデジタルカメラの電源をオフにした状態を示し、同図（ｂ）は、電源をオンにした状態を示している。図２（ａ），（ｂ），（ｃ）は、本実施の形態に係るデジタルカメラの外観図であり、同図（ａ）は上面図、同図（ｂ）は背面図、同図（ｃ）は底面図である。

本実施の形態に係るデジタルカメラ１４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。図１（ａ），（ｂ）に示すように、デジタルカメラ１４の正面には、被写体の構図を決めるファインダ４、測光測距を行う場合の光源の補助を行う補助光部１９、ストロボ７０、及び撮影レンズ鏡筒１１が構成されている。

また、図２（ａ），（ｂ），（ｃ）に示すように、デジタルカメラ１４の上面には、レリーズボタン１５、電源切換えボタン１７、及びズーム切換えスイッチ１６が配設されている。さらに、その底面には、三脚取付部２７が配備されると共に、メモリカードドライブ４２（図７参照）及びバッテリー挿入部（不図示）が内蔵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。また、デジタルカメラ１４の背面には、操作ボタン２１，２２，２３，２４，２５，２６が配置されて様々な機能切換えを行うことができ、例えばカメラの動作モードとして、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。

さらに、デジタルカメラ１４の背面には、ＬＣＤより成るディスプレイ２０及びファインダ接眼部４ａが配設されている。ディスプレイ２０は、メモリ４０（図７参照）に保存された画像データやメモリ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。

＜鏡筒ユニットの構造＞
次に、本形態に係るデジタルカメラ１４に備えられた鏡筒ユニットの構造について、図３、図４、図５及び図６を参照して説明する。

図３は、本実施の形態に係る鏡筒ユニットの構造を示す分解斜視図であり、図４は、本実施の形態に係る鏡筒ユニットの外観を示す斜視図である。図５は、本実施の形態に係る鏡筒ユニットの構造を示す背面斜視図である。図６は、本実施の形態に係る鏡筒ユニットの固定筒の構造を示す断面図である。

図３及び図４に示すように、本実施の形態の鏡筒ユニットは、移動カム環１を有し、移動カム環１の外周には固定筒２が配置されている。移動カム環１は、移動カム環駆動部（不図示）によって図５に示すギア部１ｃが駆動し、固定筒２の内周に沿って回転するようになっている。移動カム環駆動部は、ズームモータ駆動部２９によって回転を受けることにより動作することができる。

固定筒２の内周には、カム形状のカム溝２ａが形成されており、移動カム環１に具備されているフォロワーピン１ａがカム溝２ａを追従することによって、移動カム環１が光軸方向に移動するようになっている。また、移動カム環１の内周にはカム溝１ｂが配置されている。撮影レンズ鏡筒１１に具備されている突起部（不図示）がカム溝１ｂを追従することによって、撮影レンズ鏡筒１１は光軸方向に移動する。

カム溝２ａは、固定筒２の円周に沿って３箇所、１２０度等分に配置されている。そのうちの上部に配置されているカム溝２ａには、図６に示すように、溝穴形状部２ｃが形成されている。この溝穴形状部２ｃは、カム溝２ａの底面の一部を溝に沿って貫通して形成したものである。

本デジタルカメラ１４は、ズームファインダ及びズームストロボを搭載しているが、それぞれのズームを行うためのファインダカム板３が固定筒２の外周に円弧状に稼働可能に配置されている。ファインダカム板３には、リブ状の連動ピン３ｃが一体で具備されている。一方、固定筒２の溝穴形状部２ｃの延長上には、図５に示すように組み込み部２ｂが設けられている。そして、溝穴形状部２ｃの一部にある組み込み部２ｂに連動ピン３ｃを位相を合わせて嵌め込み、いわゆるバヨネット状にファインダカム板３と固定筒２を組み込むことで、固定筒２とファインダカム板３を一体的に精度良く保持することができる。固定筒２にファインダカム板３が組み込まれた状態を図５に示す。同図により、連動ピン３ｃが固定筒２の内面に嵌り込んでいることが分かる。

移動カム環１とファインダカム板３を連動させて動作させるわけであるが、その連動は、移動カム環１に具備されているフォロワーピン１ａとファインダカム板３の連動ピン３ｃとを溝穴形状部２ｃを通して直接当接させて行う。又は、フォロワーピン１ａの近傍にある、ファインダカム板３を駆動するファインダカム板駆動部１ｄを連動ピン３ｃに当接させて行っても良い。

図５及び図６で分かるように、溝穴形状部２ｃはカム溝２ａの途中まで設けられており、ファインダカム板３は、組み込み状態では図５中の右奥方向（図６の右方向）に加重がかけられており、溝穴形状部２ｃの端面で停止する構造になっている。

フォロワーピン１ａはカム溝２ａのカム形状に沿って移動していくわけであるが、デジタルカメラの電源オンによって撮影レンズ鏡筒１１が繰り出す領域では、フォロワーピン１ａは連動ピン３ｃに当接しないようになっている。撮影レンズ鏡筒１１が繰り出しきった位置、いわゆるワイドの領域でフォロワーピン１ａと連動ピン３ｃは当接することになる。その後のズーム領域では、フォロワーピン１ａと連動ピン３ｃは当接したまま移動することになる。

以上のようにデジタルカメラの撮影領域、いわゆるワイドからテレ撮影時に、移動カム環１の回転に連動してファインダカム板３は回転することになる。

ファインダカム板３の上面にはファインダカム３ａとストロボカム３ｂが設けられている。このように、ファインダカム板３を、ファインダカム３ａとストロボカム３ｂを具備するカム板とすることで、大型化することなく効率的にズームファインダとズームストロボの両方を構成することができる。

ここで、本実施の形態に係るズームファインダ及びズームストロボについて説明する。

まずファインダの構成を説明する。

図３に示すように、カメラ前面にはファインダレンズ４ｂが固定されており、さらにその背後にファインダレンズ５及び６が配置されている。ファインダレンズ５及び６はファインダ直進規制部１０によって直進規制されながら前後動できるようになっており、不図示のファインダレンズ保持部に保持されている。ファインダレンズ５が光軸方向に移動することによってファインダの変倍、いわゆるズームファインダを構成することができる。ファインダレンズ５の底部には、ファインダカム３ａに追従するファインダレンズ追従部５ａが一体で設けられている。

次に、ストロボの構成を説明する。

ストロボレンズ７は、カメラ前面に固定されており、その背後にストロボ発光部８が配置されている。ストロボ発光部８には、ストロボカム３ｂに追従するストロボ追従部８ａが一体で具備されている。また、ストロボ発光部８はストロボ直進規制部９によって、前後方向に規制されている。ストロボ発光部８とストロボレンズ７との距離を変更し、発光の角度を変更することで、撮影レンズ鏡筒１１の画角の変化に対応できるズームストロボを構成することができる。ストロボレンズ７及びストロボ発光部８は不図示のストロボ保持部に保持されている。

＜本実施の形態に係る鏡筒ユニットの利点＞
（１）本実施の形態では、移動カム環１（第一の円筒部材）のフォロワーピン１ａ（追従手段）とファインダカム板３の連動ピン３ｃとを溝穴形状部２ｃを通して直接当接させ、移動カム環１とファインダカム板３（溝穴形状追従手段）とを連動させる。別言すれば、ファインダカム板３の連動ピン３ｃが固定筒２のカム溝２ａ（被追従手段）に設けられた貫通穴２ｃを貫通して固定筒２（第二の円筒部材）の内側のフォロワーピン１ａと係合する。これによって、ファインダカム板３が固定筒２に対して相対移動するように構成した。このような構成により、従来のように移動カム環とファインダカム板やストロボカム板との連動をとる部材を別に移動カム環に設ける必要がなく、その分の構成レイアウトが単純化され、小型化が可能となる。

（２）従来では、カム板が移動する貫通穴を設けるにしても、構造上、カム溝２ａとは別の位置に設けなければならず、そのため鏡筒が光軸方向に厚くなってしまった。これに対して本実施の形態では、カム溝２ａに直接、貫通穴（溝穴形状部）２ｃを設けるように構成したので、その分鏡筒を薄くすることができる。

（３）本実施の形態では、固定筒２のカム溝２ａ上に溝穴形状部２ｃを形成しているため、精度が必要なカム溝２ａが変形しないように固定筒２にはある程度強度が必要になる。もし、固定筒２の強度を十分確保できない場合には、図４に示すように、溝穴形状部２ｃ近傍で、固定筒２の背面を保持する固定筒保持部１２と固定筒２とを結合部１３において結合することで、カム溝２ａのたわみや変形を防止することができる。

以上のように、本実施の形態の鏡筒ユニットによれば、小型で且つ効率的に連動がとれ、構成も容易なズームファインダ及びズームストロボを構成することができる。

なお、本実施の形態ではデジタルカメラの例を示しているが、同様の鏡筒構造を持つビデオカメラや銀塩フィルムを使用するアナログカメラ等でも、本実施の形態で示した鏡筒ユニットの構成を適用することができる。

＜撮影装置の電気的構成及び動作＞
以下、上記した本実施の形態の鏡筒ユニットを備えた撮像装置の電気的構成及び動作について、図７及び図８を参照して説明する。

図７は、本実施の形態に係るデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。

図７に示すように、本実施の形態に係るデジタルカメラ１４の制御部１００は、ＣＰＵ４６、ＲＯＭ４５、及びＲＡＭ４７で構成されている。この制御部１００には、バス４４を介してレリーズボタン１５、操作ボタン２１〜２６、ディスプレイ２０、メモリ４０、メモリカードドライブ４２等の各種構成要素が接続されている。

バス４４を介して制御部１００と接続する駆動回路４３には、ズームモータ駆動部２９、フォーカスモータ駆動部３１、シャッタ駆動部３３、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像デバイス３７、及びストロボ７等の機能構成要素が接続されている。そして、駆動回路４３は、制御部１００からの信号により、これら各機能構成要素の駆動を制御することになる。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、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。

次に、本実施の形態のデジタルカメラの全体的な動作について説明する。

使用者が電源切換えボタン１７を操作することで電源をオフからオンにすると、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１１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。

撮影を行うためにレリーズボタン１５を押すと、撮像デバイス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７を発光するかどうかを判断する。また、予め操作ボタン２２によって使用者がストロボ７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駆動部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部３０を移動させる。そして、シャッタ部３２の開閉を行い、所望の画像を撮像デバイス３７に取り込む。撮像デバイス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、アナログ信号処理部３６へと出力される。

アナログ信号処理部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部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。

メモリ４０に記憶されたデータは操作ボタン２３の操作によって圧縮伸張部４１によりＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮加工等を施しメモリカードに出力され記憶される。また、メモリ４０を持たないデジタルカメラの場合は、デジタル信号処理部３９で処理されたデジタルデータを圧縮伸張部４１に出力し、メモリカードドライブ４２へ記憶させることになる。

メモリ４０に記憶された画像データやメモリカードドライブ４２に記憶されている画像データを圧縮伸張部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２４の操作によって消去することができる。

ズームスイッチ１６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駆動部２９を制御することにより、撮影レンズ鏡筒１１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１６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。

次に、本実施の形態に係る鏡筒ユニットを具備した撮影装置であるデジタルカメラの電源オンから撮影終了までの動作について、図８を参照して説明する。

図８は、本実施の形態に係るデジタルカメラの電源オンから撮影終了までの動作を示すフローチャートである。

使用者が撮影装置の電源をオンすると（ステップＳ１１）、ＣＰＵ４６よりズームモータ駆動部２９に指令を送り、鏡筒駆動モータをＣＷ回転させる（ステップＳ１２）。その後、所定の動作を行い、撮影レンズ鏡筒１１が撮影位置に移動したことが確認できたら停止させる（ステップＳ１３）。このとき、図１（ａ）の状態から図１（ｂ）の状態へレンズ鏡筒の状態は変化する。

次に使用者がレリーズボタン１５をオンすると（ステップＳ１４）、測光を行い、被写体の輝度情報を得る（ステップＳ１５）。得られた輝度情報が既定の輝度より高輝度の場合（ステップＳ１６）、絞り部３４を光軸内に侵入させ、入射光量を変化させる（ステップＳ１７）。得られた輝度情報が既定の輝度より低輝度の場合、絞り部３４の動作は行わず光軸より退避した状態にしておく。

その後フォーカス部３０を作動させて、被写体のピントが合う位置へ移動させ（ステップＳ１８）、そこで画像の取り込みを開始する（ステップＳ１９）。次にシャッタ部３２を開状態から閉状態へ移動させ（ステップＳ２０）、入射光量を遮り、画像取り込みは終了となる（ステップＳ２１）。その後、絞り部３４を光軸から退避させ（ステップＳ２２）、フォーカス部３０を初期位置に移動させて動作終了となる（ステップＳ２３）。

実施の形態に係る鏡筒を備える撮影装置であるデジタルカメラの外観斜視図である。 実施の形態に係るデジタルカメラの外観図である。 実施の形態に係る鏡筒ユニットの構造を示す分解斜視図である。 実施の形態に係る鏡筒ユニットの外観を示す斜視図である。 実施の形態に係る鏡筒ユニットの構造を示す背面斜視図である。 実施の形態に係る鏡筒ユニットの固定筒の構造を示す断面図である。 実施の形態に係るデジタルカメラの電気的構成を示すブロック図である。 実施の形態に係るデジタルカメラの電源オンから撮影終了までの動作を示すフローチャートである。

符号の説明

１ 移動カム環（第一の円筒部材）
１ａ フォロワーピン（追従手段）
１ｂ カム溝（被追従手段）
１ｄ ファインダカム板駆動部（溝穴形状追従駆動手段）
２ 固定筒（第二の円筒部材）
２ａ カム溝（被追従手段）
２ｂ 組み込み部
２ｃ 溝穴形状部
３ ファインダカム板（溝穴形状追従手段）
３ａ ファインダカム
３ｂ ストロボカム
３ｃ 連動ピン（突起部）
４ ファインダレンズ
５ ファインダレンズ
６ ファインダレンズ
７ ストロボレンズ
８ ストロボ発光部
１１ 撮影レンズ鏡筒
１２ 固定筒保持部
１３ 結合部
１４ デジタルカメラ（撮影装置）
２９ ズームモータ駆動部
７０ ストロボ

Claims (5)

1. カム溝を有する第１の筒と、
   前記第１の筒の内側にあって、前記カム溝に係合するピンを有することで光軸方向に移動する第２の筒と、
   前記第２の筒の外側にあって、ファインダレンズを駆動させるためのファインダ板とを有し、
   前記ファインダ板に設けられた連動ピンが、前記カム溝の一部に形成された貫通領域に嵌り込み、前記第１の筒の内側にある前記第２の筒に設けられた前記ピン又は当該ピンの近傍にあるファインダカム板駆動部と当接させて第２の筒とファインダ板とを連動させ、
   前記第１の筒は、前記第１の筒を保持する固定筒保持部材と結合部で結合することによって、前記カム溝のたわみや変形を防止することを特徴とする鏡筒。
2. カム溝を有する第１の筒と、
   前記第１の筒の内側にあって、前記カム溝に係合するピンを有することで光軸方向に移動する第２の筒と、
   前記第２の筒の外側にあって、ファインダレンズを駆動させるためのファインダ板とを有し、
   前記ファインダ板は連動ピンを備え、
   当該連動ピンは、第１の筒の貫通部の延長上に設けられた組み込み部で、第１の筒をバヨネットで嵌め込み、
   前記バヨネットで嵌め込まれた連動ピンに、前記第１の筒の内側にある前記第２の筒に設けられた前記ピン又は当該ピンの近傍にあるファインダカム板駆動部と当接させて第２の筒とファインダ板とを連動させることを特徴とする鏡筒。
3. 前記連動ピンと前記ピンが当接しない領域を有することを特徴とする請求項１または２に記載の鏡筒。
4. 前記ファインダ板は、ストロボレンズ又はストロボ発光部、或いはその両方を駆動するストロボカムを具備することを特徴とする請求項１乃至３の何れか１項に記載の鏡筒。
5. 請求項１乃至４の何れの１項に記載された鏡筒を備えたことを特徴とする撮影装置。

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