JP5322959B2 - バリア装置及び撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮影レンズを保護するために撮影光学系の前方に設けられたバリア装置、及び前記バリア装置を有する撮影装置に関する。

デジタルカメラ等の撮影装置は、一般に、撮影レンズを外部から侵入するゴミ等から保護するために、撮影レンズ鏡筒の前面にバリア装置を備えている。この種のバリア装置は、例えば、特許文献１に開示されている。

特許文献１に記載の撮影レンズ鏡筒のバリア装置は、撮影光学系の前方の撮影用開口部を開閉する一対のバリア羽根を備えており、このバリア羽根は光軸を中心に回転するバリア駆動リングによって開閉駆動される。バリアを閉じる場合には、撮影レンズ鏡筒の回転筒を時計方向に回転させる。回転筒の回転力が連結軸を介してバリア駆動リングに伝達され、バリア駆動リングはバリア開きバネをチャージしながら時計方向に回転する。このとき、バリア羽根は、バリア駆動リングに押されて反時計方向に回動し、バリア羽根が閉じ、撮影光学系の前方の撮影用開口部を覆う。

一方、バリアを開く際には、回転筒を反時計回りに回転させて、バリア駆動リングを反時計回りに回転させる。これにより、バリアに対するバリア駆動リングの押圧が解除され、バリア羽根はチャージされていたバリア開きバネのスプリング力により、時計方向に回動し、この回動により、バリア羽根が開き、撮影光学系の前方の撮影用開口部が開く。

近年、有効光路径が大きいワイドレンズの需要が増加しており、上記公報のように一対のバリア羽根を用いる装置では、広い面積のバリア羽根が必要となる。ただし、バリア羽根の面積が大きくなると、バリア開時の待避場所を確保するため、撮影レンズ鏡筒の径が大型化する。

そこで、個々のバリア羽根の面積を大きくする代わりに、バリア羽根の枚数を増やす方法が考案されている。例えば、特許文献２のバリア装置は、１つの支軸に回転可能に保持された３枚のバリア羽根からなるバリア羽根群と、該バリア羽根群と対を成し、同様に３枚のバリア羽根からなるバリア羽根群とを有している。

そして、各々のバリア羽根群は、２つのスプリングと、１つの駆動レバーを備えている。第１のスプリングは、バリア羽根が閉じる方向に付勢し、第２のスプリングは、第１のスプリングよりも強い弾性力で作用してバリア羽根が開く方向に付勢する。また、駆動レバーは、外力で駆動されることにより第２のスプリングの弾性力のバリア羽根への作用を中断させる。バリアを開く場合には、駆動レバーに外力を与えない。これにより、バリア羽根には第1，第2のスプリングの力が作用するが、第2のスプリングの弾性力が強いため、バリアは開く。バリアを閉じる際には、駆動レバーに外力を与えて第2のスプリングの弾性力がバリア羽根に伝わらないようにする。これにより、バリア羽根は第1のスプリングの弾性力により閉じる。

特開平７―１５９８５６号公報 特開２００７−１０２０８６号公報

しかしながら、特許文献２のバリア装置においては、各々のバリア羽根群に対して、１つの駆動レバーと、２つのスプリングが必要となるため、部品点数が増加し、そのためのスペースも必要となる。

本発明は、撮影レンズの前面の開口が大きい場合でも撮影レンズ鏡筒の外径を大きくすることなく、バリア装置を簡素且つ薄型に構成することができるバリア装置及び撮影装置を提供することを目的とする。

上記の目的を達成させるため、請求項１記載のバリア装置は、撮影光学系の被写体側に設けられ、該撮影光学系の開口部を開閉自在に覆うバリア装置であって、対向して設けられた開閉可能な一対の主羽根部材と、前記一対の主羽根部材のそれぞれの開閉動作に連動して開閉駆動される複数対の副羽根部材と、回転して前記一対の主羽根部材を開閉させるバリア駆動部材と、前記バリア駆動部材と前記一対の主羽根部材のそれぞれとの間に介装され、前記バリア駆動部材と前記一対の主羽根部材とを互いに引き寄せ、前記一対の主羽根部材が閉じる方向に付勢する一対のバリア駆動バネとを有し、閉動作時において、外力により前記バリア駆動部材を前記バリア駆動バネのチャージ量が増加する方向に回転させて、該バリア駆動バネを介して前記一対の主羽根部材を閉じ、開動作時において、外力を解放し、前記バリア駆動バネの力で前記バリア駆動部材を前記バリア駆動バネのチャージ量が減少する方向に回転させ、この回転力を直接、前記一対の主羽根部材に伝えて前記一対の主羽根部材を開くことを特徴とする。

上記の目的を達成させるため、請求項５記載の撮像装置は、上記バリア装置を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、撮像光学系の前面の開口が大きい場合でも撮影レンズ鏡筒の外径を大きくすることなく、バリア装置を簡素且つ薄型に構成することが可能になる。

本発明の実施の形態に係るバリア装置の分解斜視図である。 実施の形態に係るバリア装置の閉状態での正面図である。 実施の形態に係るバリア装置の内部を示す閉状態での正面図である。 実施の形態に係るバリア装置の内部を示す開状態での正面図である。 実施の形態に係るバリア装置の断面図である。 本発明の実施の形態に係る撮像装置の一例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斜視図である。 実施の形態に係るデジタルカメラの電気的な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処理を示すフローチャートである。

以下、本発明のバリア装置及び撮像装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。

まず、本発明に係る撮影装置の一例であるデジタルカメラに備えられた撮影レンズ鏡筒に連動して動作するバリア装置の構造について、図１〜図５を参照して説明する。

図１〜図５は、本発明の実施の形態に係るバリア装置の構造を示す図であり、図１はバリア装置の分解斜視図、図２はバリア装置の閉状態での正面図、図３はバリア装置の内部を示す閉状態での正面図、図４はバリア装置の内部を示す開状態での正面図、及び図５はバリア装置の断面図である。

図１に示すように、撮影レンズ鏡筒１００内に設置された撮影光学系である撮影レンズ１は、撮影レンズ保持部材１０に外周を保持されており、ベース部材２の中心に設けられている開口形状のレンズ保持部２ｂに挿入される。ここで、撮影光学系保持用の撮影レンズ保持部材１０は、図５に示すレンズ保持部２ｂの後部でバリア装置が保持されるベース部材２に接着固定される。なお、本実施形態では、撮影レンズ１の光軸方向において、被写体側(図１の左下方向、図５の上方向)を前方、カメラ側(図１の右上方向、図５の下方向)を後方と定義する。

そして、ベース部材２に組み込まれている撮影レンズ１の前方に、撮影光学系の開口部を開閉自在に覆う少なくとも６枚の羽根部材４，６，７より成るバリア装置２００が保持される。また、バリア装置２００が保持されるベース部材２上に、撮影レンズ１を保持するレンズ保持部２ｂが配置される。レンズ保持部２ｂは、図５に示すように、テーパ状に形成され、撮影レンズ保持部材１０の外周に形成されたテーパ部と組み合わされて撮影レンズ保持部材１０を保持する。

以下、バリア装置２００の構造について詳細に説明する。

本実施の形態に係るバリア装置２００は、撮影レンズの前方に設けられたバリア羽根手段の一例である羽根部材４，６，７を開閉駆動させるために撮影レンズ１の光軸周りに回転駆動するバリア駆動部材３を備えている。バリア駆動部材３の中心部には撮影レンズ１を避けるように開口部が形成されている。そして、そのバリア駆動部材３の前方には、開口部で対向して設けられた開閉可能な一対の主羽根部材４と、各主羽根部材４にそれぞれ対応した複数対(この例では二対)の副羽根部材、つまり第１副羽根部材６と第２副羽根部材７が重なるように順次配置されている。

そして、このバリア駆動部材３をベース部材２に対してセットし、回転させることで、バリア駆動部材３がベース部材２に係合して抜けないように保持される。バリア駆動部材３には、バリア駆動部材３の動作の基準となる回転摺動部３ｃ（図５参照）が設けられている。バリア駆動部材３の回転中心である回転摺動部３ｃは、撮影レンズ１近傍に設けられ、且つレンズ保持部２ｂの前方に配置されている。このような配置により、回転摺動部３ｃが、光軸直交方向に対してレンズ保持部２ｂと重なり、光軸方向でずれる位置に配置されるため、回転摺動部３ｃを設けたことによる撮影レンズ鏡筒の直径の大型化を防ぐことができる。

バリア駆動部材３の上には主羽根部材４が接するように配置されている。２枚の主羽根部材４は、撮影レンズ１の光軸と略直交する同一面上で開閉するように構成され、４枚の第１及び第２副羽根部材６，７は、主羽根部材４上に具備された回転軸部材４ｂを中心に回転する。即ち、バリア駆動部材３の回転により２枚の主羽根部材４が駆動され、主羽根部材４の動作に連動して第１及び第２副羽根部材６，７が駆動される。

一対の主羽根部材４に形成された軸状の主羽根回転柱４ａは、ベース部材２に設けられたバリア回転穴２ａに挿入されている。主羽根部材４に設けられたバリア被駆動部材４ｄは、バリア駆動部材３に具備されるバリア連動部３ｂと接することができる。

一対の主羽根部材４とバリア駆動部材３に具備されるスプリング保持部材３ａとの間には、主羽根部材４とバリア駆動部材３を互いに引き寄せて主羽根部材４が閉じる方向に付勢するバリア駆動バネ５がそれぞれ介装されている。

また、主羽根部材４の主羽根回転柱４ａの真裏に回転軸部材４ｂが具備されており、この回転軸部材４ｂに第１副羽根部材６と第２副羽根部材７が順次重なるように設置されている。即ち、回転軸部材４ｂは、第１副羽根部材６に具備された第１の軸穴６ｃと、第２副羽根部材７に具備された第２の軸穴７ａとに挿入されている。

また、第１及び第２副羽根部材６，７の前方には、バリア装置を保持するバリアカバー部材８が具備されており、回転軸部材４ｂはバリアカバー部材８に具備されている軸穴８ａに挿入されている。そして、バリアカバー部材８がベース部材２に固定され、その上からバリアキャップ部材９が装着されている。

このように、回転軸部材４ｂはバリアカバー部材８に設けられている軸穴８ａに挿入されて、互いが光軸方向でオーバーラップされている。そのため、何らかの動作で第１及び第２副羽根部材６，７が倒れたり、よじれた動作をしても、回転軸部材４ｂから脱落するのを防止する。また、最終的に軸穴８ａはバリアキャップ部材９によって外観に対して覆われるので、外から見えることはない。

バリア装置が閉動作する場合は、撮影レンズ鏡筒１００内の図示せぬ駆動装置からの外力によりバリア駆動部材３が図３及び図４で光軸を中心に反時計方向(バリア駆動バネ５のチャージ量が増加する方向)に回転し、バリア駆動バネ５を介して主羽根部材４は主羽根回転柱４ａを中心に時計方向へ回転する。主羽根部材４の先端に具備されている第１副羽根閉連動部４ｃが第１副羽根部材６先端に具備されている第１副羽根閉被連動部６ｂをバリア閉方向に連動させる。また第１副羽根部材６に具備されている第２副羽根閉連動部６ｄが第２副羽根部材７に具備されている第２副羽根閉被連動部７ｂをバリア閉方向に連動させる。このように順番に羽根部材４，６，７に回転力が伝達され、バリア装置２００が閉状態になる。

このバリア装置２００が閉状態で羽根部材４，６，７のみを無理やり開いても、バリア駆動バネ５のバネ力で羽根部材４，６，７は閉方向に付勢されているため自動復帰する。即ち、バリア駆動部材３を閉位置に設定して羽根部材４，６，７を開くと、該開動作に従って、バリア駆動バネ５のチャージ量が漸次的に増加する。

一方、バリア装置２００が開動作する場合は、バリア駆動部材３が外力から開放されてバリア駆動バネ５のバネ力のバランスで時計方向(バリア駆動バネのチャージ量が減少する方向)に回転する。バリア駆動部材３のバリア連動部３ｂが主羽根部材４に具備されるバリア被駆動部材４ｄに当接し、主羽根部材４を反時計方向へ回転させる。主羽根部材４の側面によって第１副羽根部材６に設けた第１副羽根開被連動部６ａを押し開き、第１副羽根部材６の側面によって第２副羽根部材７に設けた第２副羽根開被連動部７ｃが押し開かれる。結果として羽根部材４，６，７が開状態になる。このとき、第２副羽根開被連動部７ｃがベース部材２に当接し、メカ的ストッパとなる。

バリア装置２００の閉動作時においては、バリア駆動部材３は、羽根部材４，６，７が撮影用開口部を閉じるように閉位置に移動する。そして、バリア駆動部材３が閉位置から開位置に移動して羽根部材４，６，７が開動作するに従って、バリア駆動バネ５のチャージ量が漸次的に減少する。また、羽根部材４，６，７を開状態で指で押さえて、バリア駆動部材３を閉位置に移動させると、該移動に従って、バリア駆動バネ５のバネ力のチャージ量が漸次的に増加する。

このように、主羽根部材４の開閉動作により、主羽根部材４の直上に配置されている第１副羽根部材６が連動して開閉動作を行う。さらに第１副羽根部材６の直上に配置されている第２副羽根部材７は第１副羽根部材６の開閉動作に連動して開閉動作を行う。

本実施の形態では、主羽根部材４は樹脂製で構成され、第１及び第２副羽根部材６，７は金属で構成されている。このようにすると撮影レンズ１からバリアカバー部材８の前面までの厚みを最小にでき、カメラを薄くすることができる。第１及び第２副羽根部材６，７を樹脂製で構成することも可能である。

本実施の形態によれば、撮影レンズの前面を不使用時に覆うバリア装置を上述したように構成したので、従来に比べて部品点数が少なく簡素に構成することができ、撮影レンズ１の前面の開口が大きくても撮影レンズ鏡筒の外径を小さく構成することができる。さらに、厚みも薄いバリア装置を実現することができる。以下、本実施の形態におけるバリア装置の利点について更に詳細に説明する。

（１）上述したように本実施の形態のバリア装置は、少なくとも羽根部材４，６，７の枚数が６枚以上あり、バリア駆動部材３上に直接設置されている主羽根部材４が、土台となるベース部材２に対して軸嵌合している。主羽根部材４上には副羽根部材６，７の回転中心となる軸４ｂが設けられ、バリア駆動部材３と主羽根部材４との間には互いに引き合うようにバネ５が設置されている。そして、バリア装置２００の閉動作時には、バリア駆動部材３を外力により反時計回りに回転させて、バネ５を介して羽根部材４，６，７閉じる。バリア装置２００の開動作時には、外力を解放し、バネ５の力でバリア駆動部材３を時計回りに回転させ、この回転力を直接羽根部材４に伝えて羽根部材４，６，７を開く。これにより、撮影レンズ１の前面の開口が大きい場合でも、撮影レンズ鏡筒１００の外径を大きくすることなく、またバネ５の他にスプリング等を追加することなくバリア装置を簡素に構成することができる。

（２）本実施の形態におけるバリア装置２００の副羽根部材６，７の光軸前方にはバリアカバー部材８が配置され、主羽根部材４の回転軸がバリアカバー部材８の穴（軸穴８ａ）に貫通挿入している。これにより、副羽根部材６，７が回転軸から脱落することを防止し、安定的なバリア装置を構成することができる。

（３）バリア駆動部材３の回転摺動部３ｃが、光軸直交方向に対してレンズ保持部２ｂと重なり、光軸方向にずれる位置に設けられているため、撮影レンズ鏡筒１００の外径を大きくすることなくバリア装置を構成することができる。

（４）主羽根部材４の開閉動作によって第１副羽根部材６が連動して動作し、第１副羽根部材６の動作によって第２副羽根部材７が連動して動作することで、確実にバリア装置を動作させ、安定的なバリア装置を構成することができる。

次に、上述した本実施の形態のバリア装置２００を備える撮影レンズ鏡筒１００を搭載したデジタルカメラの構成について、図６〜図８を参照して説明する。

図６及び図７は、本実施の形態におけるデジタルカメラの外観斜視図であり、図６は電源をオフにした状態を示し、図７は電源をオンにした状態を示している。

図６及び図７に示すように、本実施の形態のデジタルカメラ１２の正面には、必要な場合にオートフォーカスのための補助光を発する補助光投光部１６、被写体の構図を決めるために用いられるファインダ１７、ストロボ１８、及び撮影レンズ鏡筒１００が設けられている。カメラ上面には、レリーズボタン１３、ズームレバー１４、及び電源ボタン１５が配置されている。また、図示はしないが、カメラ背面には、機能切換えを行うための操作ボタンが配置されると共に、ＬＣＤより成るディスプレイ、ファインダ接眼部などが配置されている。

図８は、本実施の形態におけるデジタルカメラの要部の電気的な構成を示すブロック図である。

このデジタルカメラ１２の制御部は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、及び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を介して制御系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３２、絞り駆動部３５、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子３７、及びストロボ１８が接続されている。そして、ＣＰＵ４６からの信号により各々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。

以上のように、デジタルカメラ１２は構成されているが、使用者が電源切換えボタン１５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１００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カメラを撮影スタンバイ状態にする。

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。次に、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材３０を移動させる。

次にシャッタ３３の開閉を行い、所望の画像を撮像素子３７に取り込む。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。

また、ズームレバー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駆動部２９を制御して撮影レンズ鏡筒１００を光軸方向に移動させて焦点距離を変えることができるようになっている。

次に、デジタルカメラの電源オンから撮影終了までフローについて、図９を参照して説明する。

図９は、本実施の形態におけるデジタルカメラの電源オンから撮影終了までの処理を示すフローチャートである。

まず使用者がデジタルカメラの電源をオンすると（ステップＳ１０１）、ＣＰＵ４６はズームモータ駆動部２９に指令を送り、ズームモータをＣＷ回転させる（ステップＳ１０２）。その後、所定の動作を行い、撮影レンズ鏡筒１００が撮影位置に移動したことが確認できたら（ステップＳ１０３）、ズームモータを停止させる。このとき、撮影レンズ鏡筒１００は図６の位置から図７の位置へ移動する。

次に使用者がレリーズボタン１３をオンすると（ステップＳ１０４）、測光を行い、被写体の輝度値を得る（ステップＳ１０５）。得られた輝度値が既定の閾値より高輝度の場合（ステップＳ１０６）、絞り３４を光路内に挿入し、入射光量を減少させる（ステップＳ１０７）。得られた輝度値が既定の閾値より低輝度の場合（ステップＳ１０６）、絞り３４の動作は行わず光路より退避した状態にしておく。

その後、フォーカス部材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Ｓ１０８）、そこで画像の取り込みを開始する（ステップＳ１０９）。次にシャッタ３３を作動させて開閉し（ステップＳ１１０）、画像取り込みは終了となる（ステップＳ１１１）。その後、絞り３４を光路から退避させ（ステップＳ１１２）、フォーカス部材３０を初期位置に移動させて動作終了となる（ステップＳ１１３）。

１ 撮影レンズ
２ ベース部材
２ａ バリア回転穴
２ｂ レンズ保持部
３ バリア駆動部材
３ａ スプリング保持部材
４ 主羽根部材
４ｂ 回転軸部材
４ｃ 第１副羽根閉連動部
５ バリア駆動バネ
６ 第１副羽根部材
６ｃ 軸穴部材
７ 第２副羽根部材
７ａ 軸穴部材
８ バリアカバー部材
８ａ 軸穴部材
１００ 撮影レンズ鏡筒
２００ バリア装置

Claims (5)

1. 撮影光学系の被写体側に設けられ、該撮影光学系の開口部を開閉自在に覆うバリア装置であって、
   対向して設けられた開閉可能な一対の主羽根部材と、
   前記一対の主羽根部材のそれぞれの開閉動作に連動して開閉駆動される複数対の副羽根部材と、
   回転して前記一対の主羽根部材を開閉させるバリア駆動部材と、
   前記バリア駆動部材と前記一対の主羽根部材のそれぞれとの間に介装され、前記バリア駆動部材と前記一対の主羽根部材とを互いに引き寄せ、前記一対の主羽根部材が閉じる方向に付勢する一対のバリア駆動バネとを有し、
   閉動作時において、外力により前記バリア駆動部材を前記バリア駆動バネのチャージ量が増加する方向に回転させて、該バリア駆動バネを介して前記一対の主羽根部材を閉じ、開動作時において、外力を解放し、前記バリア駆動バネの力で前記バリア駆動部材を前記バリア駆動バネのチャージ量が減少する方向に回転させ、この回転力を直接、前記一対の主羽根部材に伝えて前記一対の主羽根部材を開くことを特徴とするバリア装置。
2. さらに、前記複数の副羽根部材の被写体側に配置され、当該バリア装置を保持するバリアカバー部材を備え、
   前記複数の副羽根部材は、前記各主羽根部材にそれぞれ設置された回転軸を中心に回転し、前記回転軸を、前記バリアカバー部材に具備されている軸穴に挿入したことを特徴とする請求項１に記載のバリア装置。
3. 前記バリア駆動部材は、該バリア駆動部材の動作の基準となる回転摺動部を有し、
   前記回転摺動部は、前記バリア装置が保持されるベース部材に設けられた撮影光学系保持用のレンズ保持部に対して光軸直交方向で重なり、光軸方向でずれる位置に配置されることを特徴とする請求項１又は２に記載のバリア装置。
4. 前記複数の副羽根部材は、前記一対の主羽根部材の直上にそれぞれ配置されている第１副羽根部材と、前記各第１副羽根部材の直上にそれぞれ配置されている第２副羽根部材とで構成され、
   前記主羽根部材の開閉動作により前記第１副羽根部材が連動して開閉動作を行い、さらに前記第２副羽根部材が前記第１副羽根部材の開閉動作に連動して開閉動作を行うことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のバリア装置。
5. 請求項１乃至４のいずれか一項に記載されたバリア装置を備えたことを特徴とする撮影装置。

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