以下、本発明の実施の形態の一例を図を参照して説明する。
図1(a)は本発明の実施の形態の一例であるカメラ(撮像装置)の電源OFF状態を示す斜視図、図1(b)は図1(a)に示すカメラの電源ONの状態を示す斜視図である。図2(a)は図1に示すカメラの内部構造を説明するための斜視図、図2(b)は図2(a)の分解斜視図である。
図1(a)に示すように、このカメラの筐体2には、電源スイッチ1、液晶表示装置3、バリアユニット5、ストロボ装置6およびレリーズボタン7等が配置されている。液晶表示装置3は、筐体2に対してヒンジ機構4を介して開閉可能に支持されている。バリアユニット5は、カメラの電源がON及びOFFされることで、レンズ鏡筒を保護する位置(バリア閉じ位置:カメラ電源OFF時)と開放する位置(バリア開き位置:カメラ電源ON時)に進退可能に取り付けられている。
カメラの電源がONされることによって、バリアユニット5が閉じ位置から開き位置に退避し、図1(b)に示すように、レンズ鏡筒ユニット8が筐体2から繰り出して突出する。レンズ鏡筒ユニット8は、図2(a)および図2(b)に示すように、バリアユニット5および駆動ユニット10と一体となって筐体2に配置されている。
次に、本発明の要部であるバリアユニット5、レンズ鏡筒ユニット8および駆動ユニット10について説明する。
まず、図3〜図5を参照して、バリアユニット5から説明する。図3はバリアユニット5の分解斜視図、図4(a)はバリアユニット5の駆動部を説明するための図、図4(b)は図4(a)の背面図である。図5(a)はバリアユニット5の動作例を説明するための図、図5(b)は図5(a)の背面図である。
バリアユニット5は、図3に示すように、電源ON・OFFに従って進退するバリア部材51、保持部材52、駆動ユニット10の連結ギア107と噛合するギアを有するバリア駆動ギア53を備える。
また、バリアユニット5は、バリア駆動ギア53と保持部材52に保持され、バリア駆動ギア53を保持部材52に対して2方向に付勢するバリアトグルばね54、バリア駆動ギア53に設けた駆動ピン53aを介して回転駆動するバリア駆動レバー55を有する。
更に、バリアユニット5は、バリア駆動レバー55をバリア駆動ギア53に対して付勢するバリア付勢ばね56、保持部材52に保持されるバリア駆動ギア53、バリアトグルばね54、バリア駆動レバー55、バリア付勢ばね56を覆うカバー部材57を有する。
図4(a)および図4(b)は、共にバリアユニット5の閉じ(電源OFF)状態の図であり、バリア部材51は、筐体2の裏面に設けられた直線規制部(不図示)と嵌合する嵌合部51aと、バリア駆動レバー55と当接する駆動ピン部51bとを有する。
バリア駆動レバー55は、バリア部材51の駆動ピン部51bと当接する駆動部55aと、バリア駆動ギア53の駆動ピン部53aと当接する当接部55bとを有する。バリア駆動ギア53は、駆動ピン部53aとバリアトグルばね54の一端を保持する保持部53bと、駆動ユニット10の連結ギア107と噛み合うギア部53cとを有する。
バリア付勢ばね56は、図4(a)において、バリア駆動ギア53とバリア駆動レバー55とを互いに近づけるように付勢されている。バリアトグルばね54は、一端54aがバリア駆動ギア53の保持部53bに保持され、他端54bは図3の保持部材52の保持部52aに保持されている。
また、バリア駆動ギア53とバリア駆動レバー55は、図3の保持部材52の軸52bを中心に回転可能に支持されている。
次に、バリアユニット5の動作例について説明する。
まず、バリア開き動作について説明する。図4(a)において、駆動ユニット10の連結ギア107に噛み合うバリア駆動ギア53のギア部53cにバリア駆動ギア53を時計回りに回転させる力を与える。これにより、バリア駆動ギア53は、保持部材52の軸52bを中心として図の時計回りに回転する。
図5(a)に示すように、バリア駆動ギア53が時計回りに回転すると、バリアトグルばね54をチャージしながら、バリア駆動ギア53の駆動ピン部53aがバリア駆動レバー55の当接部55bに当接し、バリア駆動ギア53とバリア駆動レバー55は図中A方向に回転する。このとき、バリアトグルばね54は、図中B方向に回転する。
バリア部材51は、筐体2と嵌合部51aとの間で直進規制されているため、バリア駆動レバー55の当接部55aとバリア部材51の駆動ピン部51bが当接し、バリア駆動ギア53が回転することで、バリア部材51はカム作用により図中C方向に駆動される。
また、バリア駆動ギア53が図中A方向に回転し、所定の回転角度に達すると駆動を停止し、図5(b)の停止位置(電源ON位置)に停止する。図5(b)の位置において、バリアトグルばね54は、バリア駆動ギア53をA方向に回転させる力を付与している。このため、バリア駆動ギア53およびバリア部材51がガタつくことはない。
これにより、バリア部材51を閉じ位置(電源OFF状態)から開き位置(電源ON状態)に動作させることが可能となる。
次に、バリアユニット5のバリア閉じ動作について説明する。図5(b)のバリア開き位置から、バリア駆動ギア53をバリア開き方向とは逆方向である図5(a)の反A方向に回転させる。このとき、バリアトグルばね54は、反B方向に回転する。バリア駆動ギア53が反A方向に回転することによって、バリア駆動レバー55の当接部55aをバリア部材51の駆動ピン部51bに当接させてバリア部材51を反C方向に駆動する。
バリア駆動ギア53が所定の回転角度を回転し、バリア部材51が保持部材52の停止部材52cに当接すると、バリア部材51の閉じ動作が終了する。
バリア駆動ギア53はさらに回転し(オーバーチャージ)、所定の回転角度にて図4(a)の位置にて停止する。このとき、オーバーチャージ分の回転角度があるため、カメラの電源OFF状態では、図4(a)に示すように、バリア駆動ギア53の駆動ピン部53aとバリア駆動レバー55の当接部55bとは離れている。この状態においては、バリアトグルばね54はバリア駆動ギア53を反A方向に付勢しており、この作用により、バリア駆動ギア53がガタつくことはない。
以上のようにしてバリア部材51をカメラの電源ON・OFFに従って動作させることが可能となる。バリア駆動ギア53は、駆動ユニット10の連結ギア107に噛み合っているため、バリア部材51の駆動は駆動ユニット10に従って行われる。
次に、図6を参照して、レンズ鏡筒ユニット8について説明する。図6(a)はレンズ鏡筒ユニット8を説明するための斜視図、図6(b)はレンズ鏡筒ユニット8の駆動系を説明するための斜視図である。
図6(a)において、レンズ鏡筒ユニット8は、レンズ鏡筒ユニット8を覆うように保持する前側レンズ鏡筒保持部材81及び後側レンズ鏡筒保持部材82を有する。前側レンズ鏡筒保持部材81には、不図示のプリント基板に実装されたレンズ鏡筒位置検出素子83a及び83bが取り付けられる。
また、レンズ鏡筒ユニット8は、レンズ鏡筒駆動モーター84a、撮影レンズを保護しレンズ鏡筒ユニット8の外観面を構成するレンズ鏡筒カバー85を有する。レンズ鏡筒位置検出素子83a及び83bは、本実施形態では、LEDの光を投光・遮光することによって信号を得るフォトインタラプタである。
図6(b)は、図6(a)の前側レンズ鏡筒保持部材81、後側レンズ鏡筒保持部材82及びレンズ鏡筒カバー85を省略した図であり、レンズ鏡筒駆動モーター84aの先端には、レンズ鏡筒駆動モーター84aと出力軸を同軸とする遊星減速ギア列84bが取り付けられている。
レンズ鏡筒筒部材87は、撮影レンズ86を保持するもので、レンズ鏡筒駆動モーター84aにより駆動される。遊星減速ギア列84bの先端には、外周部にねじが形成された繰り出しねじ88が取り付けられ、レンズ鏡筒筒部材87には、繰り出しねじ88に螺合する繰り出しナット89が取り付けられている。ガイド軸90a及び90bは、前端が前側レンズ鏡筒保持部材81に保持固定され、後端が後側レンズ鏡筒保持部材82に保持固定されている。
ガイド軸90aは、レンズ鏡筒筒部材87の位置決め穴87aに嵌合し、ガイド軸90bはレンズ鏡筒筒部材87の振れ止め形状部87bに嵌合する。位置決め穴87aと振れ止め形状部87b及びガイド軸90aとガイド軸90bの規制作用によって、レンズ鏡筒筒部材87は光軸に対して回転規制され、光軸方向にのみ進退することができる。また、レンズ鏡筒筒部材87には、前述のレンズ鏡筒位置検出素子83a及び83bをレンズ鏡筒筒部材87の動きに連動して遮光する遮光部87cが設けられている。
次に、図7を参照して、レンズ鏡筒ユニット8の動作例について説明する。図7(a)はレンズ鏡筒ユニット8の沈胴状態(カメラ電源OFF)を示す図であり、図7(b)はレンズ鏡筒ユニット8の繰り出し状態(カメラ電源ON)を示す図である。
カメラの電源がONされると、レンズ鏡筒ユニット8を繰り出すようにレンズ鏡筒駆動モーター84aに通電する。レンズ鏡筒駆動モーター84aが回転すると、同一軸に配置された遊星減速ギア列84bが回転し、遊星減速ギア列84bの先端に取り付けられた繰り出しねじ88が回転する。
一方、レンズ鏡筒筒部材87には繰り出しねじ88に螺合する繰り出しナット89が取り付けられており、さらにレンズ鏡筒筒部材87はガイド軸90a及びガイド軸90bによって回転規制されている。
レンズ鏡筒駆動モーター84aが回転することで、繰り出しねじ88と繰り出しナット89の作用及びレンズ鏡筒筒部材87がガイド軸90a及びガイド軸90bによって回転規制されていることから、レンズ鏡筒ユニット8は光軸方向に繰り出すことが可能となる。そして、レンズ鏡筒ユニット8を所定の位置で停止させることによって、図7(b)に示すように、レンズ鏡筒ユニット8を撮影待機状態とすることが可能となる。
また、カメラの電源OFF時には、レンズ鏡筒ユニット8を繰り込む。レンズ鏡筒ユニット8の繰り込みは、前述したレンズ鏡筒ユニット8の繰り出し方向とは反対の方向にレンズ鏡筒駆動モーター84aを回転させる。レンズ鏡筒ユニット8は、繰り出しねじ88と繰り出しナット89の作用及びレンズ鏡筒筒部材87がガイド軸90a及びガイド軸90bによって回転規制されていることから、所定の位置に繰り込むことが可能となる。すなわち、カメラ電源OFF時動作としてレンズ鏡筒ユニット8を沈胴位置へ繰り込むことが可能となる。
ここで、図7および図24を参照して、レンズ鏡筒ユニット8の制御について説明する。レンズ鏡筒ユニット8は、沈胴状態では図7(a)の位置で停止している。このとき、レンズ鏡筒位置検出素子83aとレンズ鏡筒位置検出素子83bの出力はレンズ鏡筒筒部材87の遮光部87cがレンズ鏡筒位置検出素子83aを覆わず、レンズ鏡筒位置検出素子83bを覆う位置であるため、図24の(8)に示す出力となる。なお、本実施形態では、レンズ鏡筒位置検出素子(フォトインターラプタ)が遮光されているときをLow、遮光されていないときをHighとする。
その後、カメラの電源がONされると、レンズ鏡筒ユニット8が図7(a)から図7(b)へ光軸方向に繰り出すに従って、レンズ鏡筒位置検出素子83aとレンズ鏡筒位置検出素子83bの出力が図24に示すように変化する。図24の(11)の状態(レンズ鏡筒位置検出素子83a,83b共にHigh)になったとき、カメラは停止動作を行い、撮影待機状態(12)となる。
カメラの電源OFF動作は、電源ON動作とは反対にレンズ鏡筒駆動モーター84aを通電する。レンズ鏡筒位置検出素子83a,83bは、図24の(12)の信号状態から(8)への状態に変化する。図24の(8)の状態になると、カメラは停止制御を行い、電源OFF状態(図7(a))となる。つまり、レンズ鏡筒位置検出素子83a及び83bの組み合わせにより、スムーズな電源ON・OFF動作が可能となる。
次に、図8〜図13を参照して、駆動ユニット10について説明する。図8(a)は駆動ユニット10を説明するための斜視図であり、図8(b)は図8(a)の分解斜視図である。
図8(a)に示すように、駆動ユニット10は、レンズ鏡筒受け部材101、駆動ユニット保持部材102、および駆動ユニットモーター103を備える。
レンズ鏡筒受け部材101は、駆動ユニット保持部材102に設けられている回転規制ピン102aによって、上下方向にのみ進退可能に支持されている。
図8(b)に示すように、レンズ鏡筒受け部材101と駆動ユニット保持部材102には駆動ユニット引張りばね104が取り付けられ、常にレンズ鏡筒受け部材101を駆動ユニット保持部材102に付勢している。駆動ユニットモーター103の出力軸と同一軸に遊星減速ギア列105の出力軸が配置され、遊星減速ギア列105の出力ギアに連結ギア106が噛合している。連結ギア106には連結ギア107が噛合し、連結ギア107はレンズ鏡筒受け部材101及びバリアユニット5を駆動する。
連結ギア106の回転位相は、不図示のフレキシブルプリント基板に実装された駆動ユニット検出素子108a及び108bにより検出される。駆動ユニット検出素子108a及び108bは、本実施形態では、LEDの光を投光・受光することによって信号を出力することのできるフォトリフレクタである。なお、図8(b)において、符号109は、遊星減速ギア列105、連結ギア106、連結ギア107を駆動ユニット保持部材102に保持する駆動ユニットカバーである。
ここで、図9を参照して、連結ギア106と駆動ユニット検出素子108a及び108bとの関係を説明する。
連結ギア106には、駆動ユニット検出素子108a及び108bと対向する面に反射板106cが取り付けられている。駆動ユニット検出素子108a及び108bは、反射板106cにLED光を投光し、その反射光を受光する。
反射板106cは、銀色等の高反射率の部材に例えば図中斜線部を黒色の印刷をすること等で反射率を異ならせる。図9においては、白色が高反射率部で斜線部が低反射率部である。このため、連結ギア106が回転すると、駆動ユニット検出素子108a及び108bの対向する面の反射率が回転位相によって異なるため、信号の出力が回転位相によって変化する。図9において、駆動ユニット検出素子108a及び108bの高反射率部での出力をHigh、低反射率部(黒色)での出力をLowとすると、駆動ユニット検出素子108a及び108bが指向する先は斜線部となる。このため、駆動ユニット検出素子108a及び108bは、共にLow信号を出力する。
詳細は後述するが、駆動ユニットモーター103が回転するに従って連結ギア106が回転するため、駆動ユニット検出素子108a及び108bの信号は、電源ONから電源OFFに従って図23に示すように出力信号が切り替わる。これにより、カメラは連結ギア106の回転位相を検出することができる。また、連結ギア106は連結ギア107等と連結されているため、連結ギア106の位相を検出することによって、カメラは駆動ユニット10の位相を検出することが可能となる。
なお、図8(b)において、検出素子108a,108bは、説明の便宜上、駆動ユニット保持部材102の前に図示しているが、駆動ユニット組み立て状態においては駆動ユニット保持部材102の裏側に取り付けられている。
次に、レンズ鏡筒受け部材101の機能について説明をする。
カメラの電源がONされるとレンズ鏡筒ユニット8が繰り出されるが、カメラの電源ONの状態でユーザーは様々な状況下での撮影を行う。撮影中に起こる問題として、例えばユーザーが意図せずカメラを落としてしまうことがある。そうした状況後であっても、カメラは正常に機能しなくてはならない。落下後にカメラを正常動作させるための対策としては、レンズ鏡筒ユニットが落下時に受ける外力に対して強固な構造であることが挙げられる。
本実施例においては、前述したようにレンズ鏡筒ユニット8は繰り出しねじ88及び繰り出しナット89の作用を用いてレンズ鏡筒ユニット8の繰り出し及び繰り込みを行っている。ここで、レンズ鏡筒ユニット8のみで外力を受けると仮定すると、本実施形態では、繰り出しねじ88と繰り出しナット89のねじ結合でのみレンズ鏡筒ユニット8にかかる外力を受けることとなり、非常に脆弱な構造となる。
そこで、本実施形態では、はレンズ鏡筒ユニット8に掛かる外力に対して強固な構造とするために、繰り出しねじ88及び繰り出しナット89以外で、レンズ鏡筒筒部材87を支える構造とする。その部材がレンズ鏡筒受け部材101である。
レンズ鏡筒受け部材101をカメラの電源ON及びOFFに従って、レンズ鏡筒筒部材87の後方に進退するようにする。これにより、カメラの電源ON時にはレンズ鏡筒受け部材101がレンズ鏡筒筒部材87の後方で外力を支える構造となり、不意の落下等に対処をする。また、電源OFF時にはレンズ鏡筒受け部材101がレンズ鏡筒筒部材87の移動軌跡外に退避することによって、レンズ鏡筒ユニット8がスムーズに沈胴できるようにする。
このことについて、図10および図11を参照して、詳述する。
図10(a)及び図10(b)はカメラの電源OFFの状態の図であり、図10(a)は正面図、図10(b)は側面図である。なお、図10では、説明の便宜上、撮影レンズ86、レンズ鏡筒筒部材87及びレンズ鏡筒受け部材101について図示する。
カメラの電源OFF時において、撮影レンズ86及びレンズ鏡筒筒部材87は、図10(a)に示すように、駆動してもレンズ鏡筒受け部材101と干渉しないように隙間を有している。従って、前述したように、レンズ鏡筒ユニット8が光軸方向に進退してもレンズ鏡筒受け部材101に干渉することがない。
このように構成された撮影レンズ86及びレンズ鏡筒筒部材87とレンズ鏡筒受け部材101とにおいて、レンズ鏡筒ユニット8の駆動が終了した後、レンズ鏡筒受け部材101を図中D方向に駆動させる。該駆動後の状態を図11(a)及び図11(b)に示す。
図10(a)及び図10(b)において、レンズ鏡筒受け部材101は、外力受け部101aがレンズ鏡筒筒部材87の後端部に係合するように配置されている。レンズ鏡筒受け部材101がD方向に駆動された後には、図11(a)及び図11(b)において、領域Fがレンズ鏡筒筒部材87の後端部に外力受け部101aが係合する領域である。
図11(a)から判るように、領域Fをレンズ鏡筒ユニット8の4隅に配置することによって、レンズ鏡筒ユニット8に外力が掛かった場合であっても1点に荷重が集中することがない。従って、カメラの姿勢等の影響を受けずに外力に対して強固な構造とすることができる。
しかし、カメラの電源ON・OFFに従ってレンズ鏡筒ユニット8を繰り出し・繰り込みする前には、レンズ鏡筒筒部材87とレンズ鏡筒受け部材101の駆動時の干渉を避けるために、レンズ鏡筒受け部材101を必ず進退させる必要がある。そして、確実にレンズ鏡筒受け部材101を動作端に駆動する必要がある。
次に、図12および図13を参照して、駆動ユニット10について説明する。図12では、レンズ鏡筒受け部材101、駆動ユニットモーター103、遊星減速ギア列105、連結ギア106及び連結ギア107を示す。
駆動ユニットモーター103の出力は、同軸上に配置された遊星減速ギア列105の最終ギア105aから連結ギア106のギア部106aに伝達される。連結ギア106が回転すると、該回転力は連結ギア106のギア部106bから連結ギア107のギア部107aに伝達される。なお、連結ギア107のギア部107bは前述したバリアユニット5のバリア駆動ギア53のギア部53cと噛み合うギアであり、ギア部107cはレンズ鏡筒受け部材101のギア連結部101bと噛み合う。
カメラの電源ON時には、駆動ユニットモーター103が回転する。駆動ユニットモーター103の回転に従って、連結ギア106及び連結ギア107が回転する(カメラの電源ONの時には図中G方向に連結ギア107は回転する)。連結ギア107のギア部107cがレンズ鏡筒受け部材101のギア連結部101bに連結されると、連結ギア107がレンズ鏡筒受け部材101を駆動する。
図13に示すように、駆動ユニットモーター103が連結ギア107をG方向に回転させると、レンズ鏡筒受け部材101は上下方向にのみ進退可能であるから、図中H方向に駆動される。つまり、カメラの電源ON時に駆動ユニットモーター103を駆動することによって、レンズ鏡筒受け部材101をレンズ鏡筒筒部材87の後端部に係合させることができる。
一方、カメラの電源OFF時には、駆動ユニットモーター103は連結ギア107を反G方向に回転させる。この動作に従って、レンズ鏡筒受け部材レンズ鏡筒受け部材101は反H方向に駆動される。さらに前述したように、レンズ鏡筒受け部材101は駆動ユニット保持部材102に対して駆動ユニット引張りばね104で引っ張られているために、駆動ユニット引張りばね104のばね力と併せて反H方向に駆動される。このように、カメラの電源OFF時に駆動ユニットモーター103を駆動することによって、レンズ鏡筒受け部材101をレンズ鏡筒筒部材87の後端から退避させることが可能となる。
本実施形態では、バリアユニット5、レンズ鏡筒ユニット8及び駆動ユニット10は以上のようにして各々駆動され、組立状態では図2(a)に示す状態となる。
次に、バリアユニット5、レンズ鏡筒ユニット8及び駆動ユニット10が組み立てられたカメラでの動作例について説明する。
図22は、カメラの制御ブロック図である。図22において、中央演算素子110は、電源スイッチ1から入力されるとカメラの電源をON・OFFする。中央演算素子110は、レンズ鏡筒ユニット8に取り付けたレンズ鏡筒ユニット検出素子83a,83bや駆動ユニット10に取り付けた駆動ユニット検出素子108a,108bから信号を取得し、レンズ鏡筒ユニット8や駆動ユニット10の状態を検出する。中央演算素子110は、カメラの状況に応じてレンズ鏡筒ユニットモーター84aや駆動ユニットモーター103を駆動制御する。
図14に、カメラの電源OFF時の、バリアユニット5のバリア駆動ギア53と駆動ユニット10のレンズ鏡筒受け部材101、連結ギア106及び連結ギア107との関係について示す。図14(a)は正面図であり、図14(b)は背面図である。
前述したように、バリアユニット5はバリア駆動ギア53を回転させることによって、バリア部材51を進退させることができる。カメラでの組み立て状態では、図14(b)に示すように、連結ギア107のギア部107bとバリア駆動ギア53のギア部53cとが噛み合っている。このため、駆動ユニットモーター103に通電し、連結ギア107が回転すると、バリア駆動ギア53が回転する。
また、バリア駆動ギア53と連結ギア106はギア連動しているため、連結ギア106の回転位相を検出することでバリア駆動ギア53の位相を検出することが可能となる。前述したように、連結ギア106には反射板106cが取り付けられており、駆動ユニット検出素子108a,108bによって位相検出が可能であるため、バリア駆動ギア53の位相を検出することが可能となる。
つまり、カメラの中央演算素子110は連結ギア106の回転位相を検出することで、バリアユニット5及び駆動ユニット10を制御することが可能となる。
次に、図23〜図25を参照して、カメラの電源ON時の動作について説明する。図23は駆動ユニット検出素子108a及び108bの信号出力の関係図、図24はレンズ鏡筒位置検出素子83a及び83bの信号出力の関係図、図25はカメラ電源ON時の動作を説明するためのフローチャート図である。
図25において、ステップS1では、カメラの電源SW1が押されて電源がONされたかどうかを判断し、電源がONされれば、ステップS2へ進む。
ステップS2では、レンズ鏡筒位置検出素子83a及び83bからの信号を検出し、ステップS3では、駆動ユニット検出素子108a及び108bからの信号を検出する。
ステップS4では、ステップS2およびステップS3にて検出した信号により、バリアユニット5、レンズ鏡筒ユニット8、駆動ユニット10が電源OFFの状態(沈胴状態)であるかを判定する。具体的には、駆動ユニット検出素子108a及び108bの信号が、図23の状態(1)であることを判定する。判定がYesであれば、カメラの電源ONの動作を正常に行うことができるものとしステップS6に進み、NoであればステップS5へ進む。ステップS5では、エラー判定とし、カメラの再起動を行う。
ステップS6では、バリアユニット5を閉じ位置から開き位置方向に駆動するため、駆動ユニットモーター103に通電を行い、連結ギア107が回転することによってバリア駆動ギア53が回転しバリアユニット5は開き動作を開始する。
ステップS7では、駆動ユニットモーター103に通電後に連結ギア106が回転し、駆動ユニット検出素子108aが、図23の状態(2)を検出したかを判定する。図15(a)及び図15(b)に、図23の状態(2)のバリア駆動ギア53、連結ギア106、連結ギア107、レンズ鏡筒受け部材101の関係を示す。各ギアの回転方向は図中の矢印方向である。なお、図15(a)は正面図、図15(b)は背面図である。
ステップS7での判定がYesであればステップS9へ進み、NoであればステップS8へ進む。ステップS8では、図23の状態(2)を検出できていないため、バリアユニット5に外力が作用して動作していないエラー判定とし、カメラの再起動を行う。
ステップS9では、正常に信号が検出されているため、さらにバリアユニット5を駆動する。図16(a)及び図16(b)に図23の(3)の状態を示す。図23の状態(3)は、連結ギア107のギア部107bがバリア駆動ギア53のギア部53cから離れた位置である。カメラは連結ギア107を引き続き回転させるが、バリア駆動ギア53は連結ギア107から回転力を得ることができない。しかし、前述のように、バリア駆動ギア53は、バリアトグルばね54に付勢されているため、バリアトグルばね54の付勢力から回転力を得て、図中の方向に回転することができる。なお、図16(a)は正面図、図16(b)は背面図である。
ステップS10では、駆動ユニットモーター103を駆動して連結ギア107をさらに回転させ、駆動ユニット検出素子108bの信号が図23の状態(4)に切り換わったかを検出する。検出した場合は、ステップS11へ進み、検出しない場合は、ステップS9へ戻る。
ステップS11では、中央演算素子110は、駆動ユニットモーター103への通電を停止し、バリアユニット5を停止させる。このときの状態の図17(a)及び図17(b)に示す。
図17(a)に示すように、連結ギア107のレンズ鏡筒受け部材101の駆動ギア部107cとレンズ鏡筒受け部材101のギア連結部101bとは隙間を有している。また、図17(b)においては、前述したように、連結ギア107のギア部107bとバリア駆動ギア53のギア部53cとは離れている。つまり、図23の状態(4)では、連結ギア107はどちらにも係合していない。ここで、バリアユニット5は、バリアトグルばね54に付勢されて回転力を得ているため、図示の位置から回転することはない。
図23の状態(4)の信号を検出すると、駆動ユニットモーター103の通電をOFFするが、一般的な駆動機構ではモーターの慣性やギア列の慣性等でオーバーランしてしまう。オーバーランは、所定の位置に駆動機構が停止しないため、不具合が生じることがある。
しかし、本実施形態では、オーバーラン時に駆動機構に影響がないように、駆動ギア部107cとレンズ鏡筒受け部材101のギア連結部101bとの間にレンズ鏡筒受け部材不感帯部111を設けている。
図18を参照して、レンズ鏡筒受け部材不感帯部111を説明する。図18は、連結ギア107のギア部107cとレンズ鏡筒受け部材101のギア連結部101bを拡大した図である。
図23の状態(4)の信号切り替わり位置から、連結ギア107のギア部107cがレンズ鏡筒受け部材101の被駆動部と当接する位置(図18の斜線部)に回転するまで、連結ギア107はレンズ鏡筒受け部材101を駆動することがない。つまり、図中示される連結部材107の回転角度αがレンズ鏡筒受け部材101が駆動されない角度領域であって、不感帯部となる。このような構成にすることによって、図23の状態(4)で停止制御開始からオーバーランがあったとしても、レンズ鏡筒受け部材101を駆動することがない。
前述したように、本実施形態では、バリアユニット5を駆動した後にレンズ鏡筒ユニット8の繰り出しを行う。このため、レンズ鏡筒受け部材101がレンズ鏡筒ユニット8の駆動前に動作してしまうと、レンズ鏡筒ユニット8を繰り出すことができなくなる。
しかし、本実施形態では、駆動ユニット10がバリアユニット5の駆動を終えた後にオーバーランがあったとしても、レンズ鏡筒受け部材不感帯部111を設けることによって、レンズ鏡筒受け部材101を動作させないようにしている。これにより、カメラの次の駆動(レンズ鏡筒ユニット10駆動)に影響を与えることがなく、確実にカメラを正常に動作させることが可能となる。
図25に戻って、ステップS11において、バリアユニット5の開き駆動が完了すると、ステップS12に進み、レンズ鏡筒ユニット8を繰り出すようにレンズ鏡筒駆動モーター84aに通電する。
ステップS13では、図24に示すように、レンズ鏡筒位置検出素子83aの信号が切り替り、レンズ鏡筒位置検出素子83a及び83bが図24の状態(11)になったかどうかを判定する。ステップS13でYesであれば撮影位置までの繰り出しが完了したと判定してステップS14へ進み、NoであればステップS12に戻ってさらに通電する。
ステップS14では、レンズ鏡筒ユニット8が撮影位置まで達したため、レンズ鏡筒ユニット8の繰り出しを停止する。
ステップS15では、レンズ鏡筒ユニット8の駆動が完了したため、次の動作としてレンズ鏡筒受け部材101の駆動をするように再び駆動ユニットモーター103に通電をする。このとき、連結ギア107の停止位置は、図17に示す位置で前述のレンズ鏡筒受け部材不感帯部111に停止しており、図23においては(4)〜(5)の間の斜線の領域(111)に停止している。
その後、連結ギア107が回転することによって、連結ギア107のギア部107cがレンズ鏡筒受け部材101のギア連結部101bと接触する図23の(5)の状態からレンズ鏡筒受け部材101の駆動が開始される。図23の(5)の状態を図20に示す。図20(a)は正面図、図20(b)は背面図である。
ステップS16では、駆動ユニット検出素子108aの信号が図23の状態(6)に切り替わったかを判定する。ステップS16でYesであればステップS17へ進み、Noであれば図23の状態(6)に切り替わるまで待機する。
ステップS17では、レンズ鏡筒受け部材101の駆動を停止制御する。最終的に、図23の(7)の状態にて撮影待機状態となる。このとき、レンズ鏡筒受け部材101は、図11(b)に示すように、レンズ鏡筒筒部材107の後端部に係合しており、レンズ鏡筒ユニット8へ掛かる外力を十分に受けることが可能な位置へ移動している。図23の(7)の状態を図21に示す。図21(a)は正面図、図21(b)は背面図である。
以上説明したシーケンスによって、カメラの電源がONされた時に、バリアユニット5およびレンズ鏡筒ユニット8を駆動し、さらにレンズ鏡筒受け部材101を駆動して撮影待機状態とすることができる。
次に、図26を参照して、カメラの電源OFFの動作について説明する。なお、各ユニットの駆動において、カメラの電源OFF時の動作は電源ONとは逆方向であるため、特に記載なき場合の方向は電源ONとは逆方向を指す。
ステップS20では、カメラの電源SW1が押されて電源がOFFされたかどうかを判断し、電源がOFFされればステップS21へと進む。
カメラの電源がONされている時には、レンズ鏡筒受け部材101とレンズ鏡筒筒部材87が外力を受けるために係合している(図11(b)及び図21)。カメラの電源OFFの最初の動作はレンズ鏡筒受け部材101とレンズ鏡筒筒部材87との係合をはずすことである。
このため、ステップS21で、レンズ鏡筒受け部材101を駆動するように駆動ユニットモーター103に通電をする。カメラの電源OFFの駆動開始は、図23の状態(7)であるため、連結ギア107のギア部107cとレンズ鏡筒受け部材101のギア連結部101bとの係合を外すように連結ギア107を時計回りに回転させる。レンズ鏡筒受け部材101は、駆動ユニット引張りばね104にて片寄せされているため、連結ギア107回転に従って駆動される。
ステップS22では、駆動ユニット検出素子108aの信号が図23の状態(6)へ切り替わったかを判定する。ステップS22でYesであればステップS23へ進み、NoであればステップS21へ戻る。
ステップS23では、レンズ鏡筒受け部材101を駆動する。レンズ鏡筒受け部材101がレンズ鏡筒筒部材87の駆動位置から退避完了する位置を図20に示す。この状態は、図23の状態(5)である。つまり、図23の状態(5)の位置までレンズ鏡筒受け部材101を駆動することによって、レンズ鏡筒ユニット8は沈胴することが可能となる。
ステップS24では、駆動ユニット検出素子108bが図23の状態(4)を検出したかを判定する。ステップS24でYesであればステップS25へ進み、NoであればステップS23へ戻る。
ステップS25では、中央演算素子110は駆動ユニットモーター103への通電を停止し、レンズ鏡筒受け部材101の駆動を停止させる。このときの状態は、電源ON時と同様に、図17(a)及び図17(b)に示す状態となる。
図17(b)に示すように、連結ギア107のギア部107bとバリア駆動ギア53のギア部53cとは隙間を有している。カメラの電源ONと同様に、連結ギア107はバリアユニット5とレンズ鏡筒受け部材101の両方に係合していない。また、バリア駆動ギア53は、バリアトグルばね54のばね力によって回転を停止している。
カメラの電源ON時と同様に、ステップS25で、駆動ユニットモーター103の通電をOFFするが、電源OFF時も電源ON時と同様にモーターの慣性やギア列の慣性等でオーバーランしてしまう。
カメラの電源ON時には、レンズ鏡筒受け部材不感帯部111を設けることによって、オーバーランの影響をなくすようにしたが、電源OFF時には、バリア駆動ギア53と連結ギア107との間にバリア駆動ギア不感帯部112を設ける。
図19に、バリア駆動ギア不感帯部112を説明するために、バリア駆動ギア53と連結ギア107との拡大図を示す。
図23の状態(4)の信号切り替わり位置から、連結ギア107のギア部107bがバリア駆動ギア53のギア部53cと噛み合う位置(図19の斜線部)に回転するまで、連結ギア107はバリア駆動ギア53を駆動することはない。つまり、図中示される連結部材107の回転角度βがバリア駆動ギア53が回転されない角度であって不感帯部となる。これにより、図23の状態(4)で停止制御開始からオーバーランがあったとしても、バリア駆動ギア53を駆動することがない。
電源ON時と同様に、レンズ鏡筒ユニット8の駆動が完了した後、バリアユニット5の駆動が行われなくてはならない。
しかし、駆動ユニット10がレンズ鏡筒受け部材101の駆動後にオーバーランしたとしても、バリア駆動ギア不感帯部112を設けることによって、バリア駆動ギア53を回転させることがない。このため、カメラの次の駆動(レンズ鏡筒ユニット10駆動)に影響を与えず、確実にカメラを正常に動作させることが可能となる。
このとき、レンズ鏡筒受け部材101とレンズ鏡筒筒部材87の係合がはずれているため、レンズ鏡筒ユニット8を沈胴させることが可能となる。このため、ステップS26で、レンズ鏡筒駆動モーター84aをレンズ鏡筒ユニット8が繰り込む方向に駆動する。
ステップS27では、レンズ鏡筒ユニット8が図24の状態(9)の沈胴準備位置まで繰り込まれたかを判定する。具体的には、レンズ鏡筒位置検出素子83aの信号が切り替わったかを判定する。ステップS27でYesであればステップS28へ進み、NoであればステップS26に戻る。
ステップS28では、レンズ鏡筒ユニット8が沈胴準備位置まで達したと判定し、レンズ鏡筒駆動モーター84aに停止制御する。
レンズ鏡筒ユニット8が図24の状態(8)になると沈胴が終了し、続いて、ステップS29で、バリアユニット5を閉じる方向(レンズ鏡筒ユニット8を覆う方向)へ駆動する。このとき、連結ギア107の停止位置は図17に示す位置で前述のバリア駆動ギア不感帯部112に停止している。図23においては、状態(3)〜(4)の斜線の領域(112)に停止している。
その後、連結ギア107のギア部107bとバリア駆動ギア53のギア部53cが噛み合うことによって、バリア駆動ギア53は回転する。
ステップS30では、駆動ユニット位置検出素子108aの信号が図23の状態(2)へ切り替わったかを判定する。ステップS30でYesであればステップS31へ進み、NoであればステップS29に戻る。
ステップS31では、バリアユニット5がレンズ鏡筒を覆った位置であるため、駆動ユニットモーター103の通電を停止し、沈胴動作が終了する。沈胴動作が終了すると、バリア駆動ギア53、レンズ鏡筒受け部材101、連結ギア106及び連結ギア107の関係は図14に示す状態となる。
以上説明したように、本実施形態では、バリアユニット5の開閉駆動およびレンズ鏡筒受け部材101の駆動の2つのカメラ動作の動作切り替え間、駆動ユニット検出素子108bの信号を基準に停止制御を行う。また、バリアユニット5の開閉駆動およびレンズ鏡筒受け部材101のそれぞれの駆動方向に対して、バリア駆動ギア不感帯部112およびレンズ鏡筒受け部材不感帯部111を設けている。
これにより、カメラの動作に影響を与えることなく、バリアユニット5、レンズ鏡筒ユニット8及び駆動ユニット10の動作切り替えをスムーズに且つ確実に行うことができるようになる。
また、駆動ユニット検出素子108a及び駆動ユニット検出素子108bの組合せ信号により、各ユニットの動作両端をも検出することが可能となる。すなわち、本実施形態では、バリアユニット5の動作両端は閉じ端・開き端、レンズ鏡筒受け部材101の動作両端は電源ON端・OFF端であり、これらの4つの動作端を2つの検出素子で検出することができる。
この結果、従来のように、例えばバリアユニット5の動作両端、およびレンズ鏡筒受け部材101の動作両端にそれぞれ検出スイッチを設ける必要がないため、従来に比べて、少ない検出スイッチで済む。この結果、正常な動作を確保することができるとともに、部品点数を削減して小型化および低コスト化を図ることができるカメラを提供することができる。
なお、本発明は上記実施の形態に例示したものに限定されるものではなく、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。
例えば、上記実施の形態では、バリアユニット5の駆動とレンズ鏡筒受け部材101の駆動の2つの動作に対して本発明を適用したが、例えば、ストロボポップアップ等の他の駆動に本発明を適用してもよい。