JP2007298617A - レンズバリアのスライド機構およびカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】単純な構成を有し、その構成を外部へ表出することなく容易に小型化を図ることができるレンズバリアのスライド機構および当該スライド機構を備えたカメラを提供する。
【解決手段】光を集光して結像する撮影レンズを外部から遮蔽するレンズバリアの表面のうち当該レンズバリアが搭載される撮像装置本体と対向する側の表面に形成され、互いに略平行な軌道を有する複数のカム溝と、前記撮像装置の本体に設けられ、前記複数のカム溝の底部に対して全体で少なくとも３箇所で接触し、前記レンズバリアのスライド方向を案内する複数の係合部材と、を備える。
【選択図】 図４

Description

本発明は、撮像装置が備える撮影レンズを遮蔽するレンズバリアのスライド機構および当該スライド機構を備えたカメラに関する。

従来、画像を撮像する撮影レンズを備えたカメラ等の撮像装置においては、非撮影時に撮影レンズを外部から遮蔽するため、撮像装置本体の表面を所定の方向にスライド可能なレンズバリアを設けることがある。

例えば、下記特許文献１では、レンズバリアのスライド機構をラック＆ピニオンによって実現し、レンズバリアをスライドする際に揺動や摩擦を生じにくくする技術が開示されている。また、下記特許文献２では、レンズバリアの裏面にカメラの外装面の曲率よりも大きな曲率のガイドレールを設け、レンズバリアをガイドレールに沿ってスライド可能に保持するバリア保持手段を設けた技術が開示されている。

特開平８−６１１４号公報 特開２００１−２９０１９６号公報

しかしながら、上述した従来技術は、スライド機構が複雑な構成を有するため、レンズバリアの小型化を図る場合には、スライド機構の一部を外部へ表出せざるを得なかった。すなわち、従来のスライド機構では、当該機構を外部へ表出させることなくレンズバリアの小型化を図ることが困難であった。

本発明は、上記に鑑みてなされたものであって、単純な構成を有し、その構成を外部へ表出することなく容易に小型化を図ることができるレンズバリアのスライド機構および当該スライド機構を備えたカメラを提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明の一態様は、光を集光して結像する撮影レンズと、前記撮影レンズを外部から遮蔽するレンズバリアとを有する撮像装置において、前記レンズバリアを前記撮像装置の本体に対してスライドさせるレンズバリアのスライド機構であって、前記レンズバリアの表面のうち前記撮像装置の本体と対向する側の表面に形成され、互いに略平行な軌道を有する複数のカム溝と、前記撮像装置の本体に設けられ、前記複数のカム溝の底部に対して全体で少なくとも３箇所で接触し、前記レンズバリアのスライド方向を案内する複数の係合部材と、を備えたことを特徴とする。

また、上記発明において、前記複数の係合部材は、前記少なくとも３箇所の接触箇所の各々において、前記複数のカム溝の底部に対し、前記カム溝の延伸方向と略直交する幅方向に長さを有する線分状に接触しているとしてもよい。

なお、ここでいう「線分状」には、線分の長さよりも短い幅を有して細帯状をなす場合も含まれるものとする。

また、上記発明において、前記複数の係合部材同士を連結する連結部材と、前記連結部材と前記複数の係合部材との間に介在しつつ前記レンズバリアに固着され、前記レンズバリアを前記撮像装置の本体側へ付勢する弾性部材と、をさらに備えてもよい。

また、上記発明において、前記レンズバリアと前記複数の係合部材とを現合可能に構成してもよい。

また、上記発明において、前記レンズバリアは、前記複数のカム溝が形成された内バリアと、前記内バリアの表面であって前記複数のカム溝が形成された表面と異なる表面に取り付けられた外バリアと、を有するとしてもよい。

さらに、本発明の別な態様に係るカメラは、上述したいずれかの発明に係るレンズバリアのスライド機構を備えたことを特徴とする。

本発明によれば、光を集光して結像する撮影レンズを外部から遮蔽するレンズバリアの表面のうち当該レンズバリアが搭載される撮像装置の本体と対向する側の表面に形成され、互いに略平行な軌道を有する複数のカム溝と、前記撮像装置の本体に設けられ、前記複数のカム溝の底部に対して全体で少なくとも３箇所で接触し、前記レンズバリアのスライド方向を案内する複数の係合部材と、を備えたことにより、単純な構成を有し、その構成を外部へ表出することなく容易に小型化を図ることができるレンズバリアのスライド機構および当該スライド機構を備えたカメラを提供することが可能となる。

以下、添付図面を参照して本発明を実施するための最良の形態（以後、「実施の形態」と称する）を説明する。本発明の一実施の形態に係るカメラは、撮影レンズによって集光して結像した光を光電変換し、この光電変換で得た電気信号に対して所定の画像処理を加えることによって画像データを生成するデジタルカメラである。

図１および図２は、本実施の形態に係るデジタルカメラの外観構成の概要を示す図である。具体的には、図１は、被写体と対向する面であるデジタルカメラ前面側において撮影レンズを露出した状態を示す図であり、図２がデジタルカメラ前面側において撮影レンズを遮蔽した状態を示す図である。これらの図に示すデジタルカメラ１は、筐体状をなす外装部材２の内部に、デジタルカメラ１の諸機能を実現するための電子的部材および光学的部材などが収納されて成る。

上述した各種部材の一部は、外装部材２から表出するように設けられている。このうち、図１および図２に示すデジタルカメラ１の前面側には、光を集光して結像する撮影レンズ３１と撮影レンズ３１を保持するレンズ鏡筒３２とを有する撮像部３、ストロボ発光を行うフラッシュ４、外装部材２の長手方向と略平行な方向にスライドするように外装部材２に係合されたレンズバリア５、および外装部材２に取り付けられてレンズバリア５自身を含むスライド機構（後述）を支持する支持部材６が設けられている。また、デジタルカメラ１の側面のうち図１で上方に位置する側面には、シャッターボタン７が設けられている。

引き続きデジタルカメラ１の構成を説明する。図３は、撮影する際に撮影者と対向する側であるデジタルカメラ１の背面側の構成を示す図である。同図に示すデジタルカメラ１の背面側には、操作信号や撮影に関する情報を入力する操作ボタン群８Ｇ、および撮影レンズ３１で集光した画像や撮像した画像を含む情報を表示出力するために液晶等を用いて実現される表示部９が設けられている。

デジタルカメラ１の内部には、各種機能を実現するための電子的部材および光学的部材が収納されている（図示せず）。具体的には、デジタルカメラ１の駆動制御を行うためにＣＰＵ等を用いて構成される制御回路、撮影レンズ３１によって結像した像を光電変換するＣＣＤやＣＭＯＳ等の固体撮像素子、画像情報や各種プログラムを記憶するフラッシュメモリ、音声の入力および出力をそれぞれ行うマイクロフォンおよびスピーカ、ならびに制御回路の制御のもと各機能部材を駆動する駆動回路等が収納されている。また、デジタルカメラ１は、ＵＳＢ接続端子やＤＣ入力端子等の接続用インタフェースを有するとともに、メモリカード等の補助記憶媒体を装着可能な構成を有する（図示せず）。

次に、本実施の形態に係るレンズバリアのスライド機構について説明する。図４は、本実施の形態に係るレンズバリアのスライド機構（以下、単に「スライド機構」と称する）の構成を示す分解斜視図である。同図に示すスライド機構１００において、レンズバリア５は、外バリア５１と内バリア５２とから成っている。内バリア５２は外バリア５１よりも表面積が小さく、外観上は外バリア５１の内側に隠れている（図１等を参照）。このため、外装部材２の形状によっては内バリア５２が不自然な形状をなさざるを得ないような場合であっても、外バリア５１によって内バリア５２の形状を外部に見えないようにすることができるので、デジタルカメラ１のデザインの自由度を向上させ、従来では機構的に実現不可能であるような独特な外観を有するデジタルカメラをデザインすることも可能となる。

ところで、外バリア５１は、内バリア５２に対して着脱自在としてもよい。このような構成は、例えば内バリア５２を磁性金属によって形成し、外バリア５１の内面（取付時に内バリア５２と接触する面）にマグネットを貼付することによって実現することができる。また、外バリア５１の外面からビス止めすることによって実現してもよい。このようにして外バリア５１を内バリア５２に着脱自在とすることにより、ユーザが好みの形状やデザインを有する外バリア５１を、折々の気分に応じて使い分けることが可能となる。

図５は、内バリア５２の表面のうち、図４に示す表面と反対側の表面（レンズバリア取付時に本体と対向する側の表面）の構成を示す斜視図である。図５に示す内バリア５２の表面には、レンズバリア５のスライドをガイドする互いに略平行な２本のレール状のカム溝５２１および５２２が設けられている。これらのカム溝５２１および５２２には、係合部材１０および１１の端部がそれぞれ当接する。カム溝５２１および５２２の溝底面は、外装部材２の表面に沿ってレンズバリア５がスムーズに移動できるように各カム溝の延伸方向に緩やかな円弧状をなしている。

このようにして、レンズバリア５がスライドする際のレールの機能を有するカム溝５２１および５２２が内バリア５２の内側に形成されているため、レンズバリア５を小型化してもスライド機構の一部をなすカム溝５２１および５２２がデジタルカメラ１の外部へ表出することがなく、美観上も好ましい。

図６は、上述した係合部材１０および１１の構成を示す図である。このうち、係合部材１０は、ビス１２によって支持部材６に固着される基板部１０１と、この基板部１０１と直交する方向に突出し、カム溝５２１に当接する平板状の当接部１０２とを有する。当接部１０２の縁端部には、係合部材１０および１１を連結する連結部材として、棒状をなす二つのローラ１４および１５（詳しい構成については後述）の一方の端部をそれぞれ軸支する二つの孔部１０２ａおよび１０２ｂが穿設されている。

また、係合部材１１は、ビス１３によって支持部材６に固着される基板部１１１と、この基板部１１１と直交する方向に突出し、カム溝５２２に当接する平板状の当接部１１２とを有する。当接部１１２の縁端部にも、ローラ１４および１５の上述した端部とは異なる端部をそれぞれ軸支する二つの孔部１１２ａおよび１１２ｂが穿設されている。なお、孔部１１２ａおよび１１２ｂの中心間の距離と、孔部１０２ａおよび１０２ｂの中心間の距離とは同じである。

当接部１０２および１１２の表面は略長方形状をなし、突出している側の長辺の両端部付近がその長辺の中央部付近よりもＲ状をなして若干突出している（図６を参照）。そして、係合部材１０および１１が支持部材６に固着された時点で、当接部１０２および当接部１１２の計４箇所の最突出部先端が一つの平面に含まれるように構成されている。このため、係合部材１０の当接部１０２は、カム溝５２１の底面と当接する２箇所の各々で、カム溝５２１の延伸方向と略直交する幅方向に長さを有する線分状に接触する一方、係合部材１１の当接部１１２は、カム溝５２２の底面と当接する２箇所の各々で、カム溝５２２の延伸方向と略直交する幅方向に長さを有する線分状に接触する。これにより、レンズバリア５のスライド動作を常に安定的に行わせることができる。加えて、レンズバリア５のうち特に内バリア５２を小型化した場合、それにあわせて係合部材１０および１１も小型化することにより、レンズバリア５のストロークを十分に稼ぐことができる。なお、ここでいう「線分状」には、線分の長さよりも顕著に短い幅を有して細帯状をなす場合も含まれる。

上述したように、係合部材１０の当接部１０２と係合部材１１の当接部１１２とは、２本のローラ１４および１５によって連結されている。このうち、ローラ１４は、円柱状の太軸部１４１と、太軸部１４１の両端に太軸部１４１と同軸をなすように形成され、太軸部１４１より径が小さい細軸部１４２とを有する。また、ローラ１５は、円柱状の太軸部１５１と、太軸部１５１の両端に太軸部１５１と同軸をなすように形成され、太軸部１５１より径が小さく細軸部１４２と同形の細軸部１５２と、太軸部１５１の中央部に形成され、太軸部１５１の側面から球状に突出した球状部１５３とを備える。

２つの細軸部１４２は、孔部１０２ａおよび１１２ａにそれぞれ挿通されて回転自在に軸支される一方、２つの細軸部１５２は、孔部１０２ｂおよび１１２ｂにそれぞれ挿通されて回転自在に軸支される。球状部１５３は、取付時に内バリア５２のガイド溝５２３によって案内される。このため、ガイド溝５２３は、カム溝５２１および５２２と略平行であってそれらのカム溝５２１および５２２の中間部に形成される。

ローラ１４および１５を係合部材１０および１１に取り付けることによって両係合部材を連結する際には、係合部材１１の基板部１１１とローラ１４および１５の間に板ばね１６を介在させる（図４を参照）。この板ばね１６は、係合部材１０および１１を連結したときの当接部１０２と当接部１１２との間隔よりも若干幅が狭い帯状をなす本体部１６１と、この本体部１６１の端部から延出し、ビス１７によって内バリア５２に締結される３つの締結部１６２、１６３および１６４と、を備える。本体部１６１の長手方向端部には、内バリア５２の端部に形成された突起部５２ａおよび５２ｂにそれぞれ掛止するための掛止部１６１ａおよび１６１ｂが形成されている。

また、本体部１６１の両端には、二つのクリック孔部１６１ｃおよび１６１ｄが設けられている。これらのクリック孔部１６１ｃおよび１６１ｄは、ローラ１５の球状部１５３を嵌入可能であり、球状部１５３とともにデジタルカメラ１の撮影時（図１）と非撮影時（図２）の各状態におけるレンズバリア５の位置決めを行うクリック機構を構成する。

本体部１６１は、両端部が図４で内バリア５２から若干遠ざかる方向へと弓状に婉曲しており、かかる両端部を掛止部１６１ａおよび１６１ｂによって内バリア５２に掛止することにより、内バリア５２を係合部材１０および１１の方向へ付勢し、内バリア５２の外装部材２側からの浮き上がりを防止する機能を有している。なお、突起部５２ａおよび５２ｂ、ならびに掛止部１６１ａおよび１６１ｂの形状はあくまでも一例に過ぎない。

以上の構成を有するスライド機構１００を組み立てる際には、まず係合部材１１をビス１３によって支持部材６に固着した後、板ばね１６の本体部１６１を係合部材１１の基板部１１１に配置する。続いて、ローラ１４および１５の一方の細軸部１４２および１５２を係合部材１１の当接部１１２の孔部１１２ａおよび１１２ｂにそれぞれ挿通した後、他方の細軸部１４２および１５２を係合部材１０の当接部１０２の孔部１０２ａおよび１０２ｂにそれぞれ挿通し、基板部１０１をビス１２によって支持部材６に仮止めする。この後、当接部１０２および１１２がカム溝５２１および５２２にそれぞれに当接するように位置決めを行い、ビス１７によって板ばね１６を内バリア５２に固着する。

仮止め状態にある係合部材１０を支持部材６に固着する際には、内バリア５２の上方に形成された窓部５２４（図４および図５を参照）が係合部材１０の基板部１０１の法線方向に位置するように内バリア５２をスライドさせた後、係合部材１１の当接部１１２の下面がカム溝５２２の側面に当接するように内バリア５２を持ち上げた状態で、係合部材１０の当接部１０２の上面がカム溝５２１の側面に当接するまで係合部材１０を上昇させ、やがて当接した段階でビス１２を堅く締めることによって内バリア５２を係合部材１０および１１に対して現合する。これにより、係合部材１０および１１に対するガタつきを防止するとともにスライド時の内バリア５２の脱落を防止し、確実なスライド動作を実現させることができる。

係合部材１０および１１は小さい部材であるため、設計によって高い寸法精度を実現することは困難である。本実施の形態においては、この点に鑑み、上記の如く係合部材１０と内バリア５２とを現合することによってガタつきの防止とスライド時の脱落防止を可能としている。

図７は、スライド機構１００をデジタルカメラ１に搭載した状態を模式的に示す図であり、具体的にはデジタルカメラ１の撮影時の状態（図１と同じ状態）を示す図である。また、図８は図７のＡ−Ａ線部分断面図であり、ローラ１５の球状部１５３が板ばね１６の本体部１６１に設けられたクリック孔部１６１ｃに嵌入している状態を示している。さらに、図９は図７のＢ−Ｂ線部分断面図であり、係合部材１１の当接部１１２がカム溝５２２の底部に対して当接している状態を示している。なお、図８および図９では、レンズバリア５近傍の構成のみを記載し、デジタルカメラ１の内部構成等についての記載を省略している。

図７〜図９に示すように、撮影時の状態では、撮影レンズ３１を露出させるため、ローラ１５の球状部１５３が板ばね１６の本体部１６１の一端に設けられたクリック孔部１６１ｃに嵌入した状態に達するまでレンズバリア５がスライドされる。換言すれば、レンズバリア５は、図７や図９に示す状態からさらに図で左方向に移動することはできない。

図８では、支持部材６が、外装部材２の内面側に装着されて外装部材２を補強するフレーム部材１８に固着されている場合を示しているがこれは一例に過ぎない。すなわち、支持部材６をフレーム部材１８に装着する代わりに、外装部材２に直接固着する構成としてもよい。

図１０は、デジタルカメラ１の非撮影時の状態（図２と同じ状態）を模式的に示す図である。また、図１１は、図１０のＣ−Ｃ線部分断面図である。図１１では、図９と同様に、レンズバリア５近傍の構成のみを記載し、デジタルカメラ１の内部構成等についての記載を省略している。これらの図１０および図１１に示すように、非撮影時の状態では、レンズバリア５が撮像部３の表面を被覆し、撮影レンズ３１を遮蔽している。

図７等に示す撮影時の状態から図１０等に示す非撮影時の状態へ移行する際には、ローラ１５の球状部１５３がクリック孔部１６１ｃから脱出し板ばね１６の本体部１６１の一端に設けられたクリック孔部１６１ｄに嵌入するまでレンズバリア５をスライドさせればよい。

なお、非撮影時の球状部１５３のクリック孔部１６１ｄへの嵌入の態様は、図８における球状部１５３のクリック孔部１６１ｃへの嵌入の態様と同様である。また、撮影時および非撮影時における係合部材１０の当接部１０２のカム溝５２１の底部への当接態様は、撮影時（図９）および非撮影時（図１１）における係合部材１１の当接部１１２のカム溝５２２の底部への当接態様とそれぞれ同様である。

以上説明した本発明の一実施の形態によれば、光を集光して結像する撮影レンズを外部から遮蔽するレンズバリアの表面のうち当該レンズバリアが搭載される撮像装置（カメラ）の本体と対向する側の表面に形成され、互いに略平行な軌道を有する複数のカム溝と、前記撮像装置の本体に設けられ、前記複数のカム溝の底部に対して全体で少なくとも３箇所（上述した場合には４箇所）で接触し、前記レンズバリアのスライド方向を案内する複数の係合部材と、を備えたことにより、単純な構成を有し、その構成を外部へ表出することなく容易に小型化を図ることができるレンズバリアのスライド機構および当該スライド機構を備えたカメラを提供することが可能となる。

ここまで、本発明を実施するための最良の形態を詳述してきたが、本発明は上記一実施の形態によってのみ限定されるべきものではない。例えば、係合部材とカム溝の底部とは少なくとも３箇所で接触していればよいため、例えば２つの係合部材によってカム溝の底部と当接する場合には、一方の係合部材をカム溝の底部に２箇所で当接させ、他方の係合部材を別のカム溝の底部に１箇所で当接させ、これら３箇所の当接箇所が一つの平面に含まれるようにすればよい。なお、カム溝が３つ以上あってもよく、その場合には、カム溝の数に対応させて係合部材を設ければよい。

また、以上の説明では、本発明を固定胴式のデジタルカメラに適用することを想定していたが、本発明は沈胴式のデジタルカメラに適用することも可能である。この場合には、例えば板ばね１６のクリック孔部１６１ｃの近傍であってそのクリック孔部１６１ｃよりも板ばね１６の中心付近に近い位置に同じ形状のクリック孔部をもう一つ形成しておき、この新たに形成したクリック孔部にローラ１５の球状部１５３が嵌入したときにレンズ鏡筒３２が表面に飛び出してくるようにスイッチ回路を具備すればよい。

さらに、本発明に係るレンズバリアのスライド機構は、上述したデジタルカメラ以外の撮像装置、例えば銀塩カメラや各種ビデオの撮影レンズを保護するレンズバリアに対しても適用可能である。

以上の説明からも明らかなように、本発明は、ここでは記載していないさまざまな実施の形態等を含みうるものであり、特許請求の範囲により特定される技術的思想を逸脱しない範囲内において種々の設計変更等を施すことが可能である。

本発明の一実施の形態に係るカメラ（デジタルカメラ）の撮影レンズ露出時の前面側の外観構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラ（デジタルカメラ）の撮影レンズ遮蔽時の前面側の外観構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るカメラ（デジタルカメラ）の背面側の外観構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るレンズバリアのスライド機構の構成を示す分解斜視図である。 内バリアの構成を示す斜視図である。 係合部材の構成を示す図である。 本発明の一実施の形態に係るレンズバリアのスライド機構を搭載したデジタルカメラの撮影時の状態を模式的に示す図である。 図７のＡ−Ａ線部分断面図である。 図７のＢ−Ｂ線部分断面図である。 本発明の一実施の形態に係るレンズバリアのスライド機構を搭載したデジタルカメラの非撮影時の状態を模式的に示す図である。 図１０のＣ−Ｃ線部分断面図である。

符号の説明

１ デジタルカメラ
２ 外装部材
３ 撮像部
４ フラッシュ
５ レンズバリア
６ 支持部材
７ シャッターボタン
８Ｇ 操作ボタン群
９ 表示部
１０、１１ 係合部材
１２、１３、１７ ビス
１４、１５ ローラ（連結部材）
１６ 板ばね（弾性部材）
１８ フレーム部材
３１ 撮影レンズ
３２ レンズ鏡筒
５１ 外バリア
５２ 内バリア
５２ａ、５２ｂ 突起部
１００ スライド機構
１０１、１１１ 基板部
１０２、１１２ 当接部
１０２ａ、１０２ｂ、１１２ａ、１１２ｂ 孔部
１４１、１５１ 太軸部
１４２、１５２ 細軸部
１５３ 球状部
１６１ 本体部
１６１ａ、１６１ｂ 掛止部
１６１ｃ、１６１ｄ クリック孔部
１６２、１６３、１６４ 締結部
５２１、５２２ カム溝
５２３ ガイド溝
５２４ 窓部

Claims (6)

1. 光を集光して結像する撮影レンズと、前記撮影レンズを外部から遮蔽するレンズバリアとを有する撮像装置において、前記レンズバリアを前記撮像装置の本体に対してスライドさせるレンズバリアのスライド機構であって、
   前記レンズバリアの表面のうち前記撮像装置の本体と対向する側の表面に形成され、互いに略平行な軌道を有する複数のカム溝と、
   前記撮像装置の本体に設けられ、前記複数のカム溝の底部に対して全体で少なくとも３箇所で接触し、前記レンズバリアのスライド方向を案内する複数の係合部材と、
   を備えたことを特徴とするレンズバリアのスライド機構。
2. 前記複数の係合部材は、前記少なくとも３箇所の接触箇所の各々において、前記複数のカム溝の底部に対し、前記カム溝の延伸方向と略直交する幅方向に長さを有する線分状に接触していることを特徴とする請求項１に記載のレンズバリアのスライド機構。
3. 前記複数の係合部材同士を連結する連結部材と、
   前記連結部材と前記複数の係合部材との間に介在しつつ前記レンズバリアに固着され、前記レンズバリアを前記撮像装置の本体側へ付勢する弾性部材と、
   をさらに備えたことを特徴とする請求項１または２に記載のレンズバリアのスライド機構。
4. 前記レンズバリアと前記複数の係合部材とを現合可能に構成したことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一項に記載のレンズバリアのスライド機構。
5. 前記レンズバリアは、
   前記複数のカム溝が形成された内バリアと、
   前記内バリアの表面であって前記複数のカム溝が形成された表面と異なる表面に取り付けられた外バリアと、
   を有することを特徴とする請求項１〜４のいずれか一項に記載のレンズバリアのスライド機構。
6. 請求項１〜５のいずれか一項に記載のレンズバリアのスライド機構を備えたことを特徴とするカメラ。

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