JP2010197884A

JP2010197884A - 開閉装置及び撮像装置

Info

Publication number: JP2010197884A
Application number: JP2009044805A
Authority: JP
Inventors: Keijiro Koike; 圭二郎小池
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2009-02-26
Filing date: 2009-02-26
Publication date: 2010-09-09
Anticipated expiration: 2029-02-26
Also published as: JP5439857B2

Abstract

【課題】部品点数を減少させることができる開閉機構を提供することを課題とする。
【解決手段】開閉部材と、前記開閉部材を係止する係止位置と前記開閉部材の係止を解除する係止解除位置との間で変位する係止部材と、前記係止部材を前記係止位置に向けて付勢する係止付勢部材と、前記係止部材を前記係止付勢部材の付勢力に抗して前記係止解除位置に変位させる係止解除方向と、前記係止付勢部材の付勢力を開放させて前記係止部材を前記係止位置に変位させる係止方向とに変位する係止解除部材と、前記係止部材が前記係止位置に位置する状態で、前記係止解除部材の前記係止解除方向への変位を拘束したり開放したりする変位拘束部と、前記開閉部材を前記開閉部材が開放される方向へ付勢すると共に、前記係止解除部材を前記係止解除方向へ付勢する開放付勢部材と、を備える開閉装置。
【選択図】図３

Description

本発明は、開閉装置及び撮像装置に関する。

ストロボをカメラ本体に対して開閉可能に支持する機構として、自己保持型のソレノイドを用いた機構が知られている（例えば、特許文献１参照）。当該機構は、ストロボケースをカメラ本体に係止する係止レバーと、当該係止レバーを動作させる係止解除レバーと、をさらに備えている。上記ソレノイドは、係止解除レバーの回動を拘束したり開放したりする。係止解除レバーは、バネにより付勢されており、ソレノイドから開放されると、バネの付勢力で回動して係止レバーを回動させる。これにより、係止レバーによるストロボケースの係止が解除される。上記機構では、係止解除レバーを動作させる専用のバネと、当該バネを弾性変形させるためのチャージピンとを要しており、部品点数が増加するという問題がある。
特開２００１−５０５６号公報

係止部材を動作させる係止解除部材を付勢する構成の部品点数を減少させることができる開閉機構を提供することを課題とする。

上記課題を解決するために、本発明の第１の態様においては、装置本体に対して開閉可能に支持された開閉部材と、前記装置本体に配され、前記開閉部材を係止する係止位置と前記開閉部材の係止を解除する係止解除位置との間で変位する係止部材と、前記係止部材を前記係止位置に向けて付勢する係止付勢部材と、前記装置本体に配され、前記係止部材を前記係止付勢部材の付勢力に抗して前記係止解除位置に変位させる係止解除方向と、前記係止付勢部材の付勢力を開放させて前記係止部材を前記係止位置に変位させる係止方向とに変位する係止解除部材と、前記係止部材が前記係止位置に位置する状態で、前記係止解除部材の前記係止解除方向への変位を拘束したり開放したりする変位拘束部と、前記開閉部材を前記開閉部材が開放される方向へ付勢すると共に、前記係止解除部材を前記係止解除方向へ付勢する開放付勢部材と、を備える開閉装置を提供する。

なお、上記の発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。また、これらの特徴群のサブコンビネーションもまた、発明となりうる。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明するが、以下の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、一実施形態に係るポップアップ式のストロボ１００を備えるデジタルカメラ２００を示す側面図である。この図に示すように、デジタルカメラ２００は、矩形箱状のカメラ本体２０２と、カメラ本体２０２の前面に配されたレンズユニット２０４とを備えている。ストロボ１００の発光部１０２は、カメラ本体２０２の上部に格納される。

図２は、ストロボ１００がポップアップした状態のデジタルカメラ２００を示す側面図である。この図に示すように、ストロボ１００の発光部１０２は、カメラ本体２０２の上部から上方側へ突出する。

図３は、ストロボ１００の発光部１０２をカメラ本体２０２の上部に格納した状態を示す側断面図である。この図に示すように、ストロボ１００は、キセノンランプ、ＬＥＤ等の光源１０４と椀状のリフレクタ１０６とを備える発光部１０２と、発光部１０２を収容するストロボケース１０８とを備える。また、カメラ本体２０２の上部には、ストロボケース１０８を格納する格納部２０６が備えられている。

ストロボケース１０８は、図示した状態において側断面形状が横長の多角形状の中空体であり、前端部に発光部１０２を備えている。また、ストロボケース１０８の後端部には、回転軸１１０が挿通されている。この回転軸１１０は、カメラ本体２０２の上部に固定されており、ストロボケース１０８は、回転軸１１０の周りに回転可能にカメラ本体２０２の上部に支持されている。

図示するように、ストロボケース１０８を発光部１０２が下降する方向に最大量回転させた場合に、ストロボケース１０８は格納部２０６に格納された閉じた状態となる。ストロボケース１０８には、閉じた状態で格納部２０６の底壁部２０８と対向する壁部１１２が設けられて降り、当該壁部１１２には、開口１１４、１１６が形成されている。また、底壁部２０８には、開口１１４と上下に重なるように開口２１０が形成され、開口１１６の一部と重なるように開口２１２が形成されている。開口１１４、２１０は、発光部１０２と回転軸１１０との中間位置に配され、開口１１６、２１２は、回転軸１１０の下方に配されている。

ストロボケース１０８における後端部には、周り止め部１１８が形成されている。当該周り止め部１１８は、ストロボケース１０８が開いた場合に、底壁部２０８に当接することにより、ストロボケース１０８の開く方向への回転量を制限する。

カメラ本体２０２の内部には、係止レバー１２０と係止解除レバー１４０とソレノイド１６０とが配されている。係止レバー１２０は、開口２１０の下方にカメラ左右方向に沿って配された軸１２６に当該軸１２６の周りに回動可能に支持されている。係止レバー１２０は、開口２１０、１１４に挿通された腕部１２８を備えている。腕部１２８の先端部には、開口１１４又は開口２１０のカメラ後方側の縁部に係合する爪部１３０が形成されている。

また、係止レバー１２０は、腕部１３２を備えている。腕部１３２は、爪部１３０が開口１１４又は開口２１０に係合した状態で、軸１２６からカメラ後方側へ延びている。腕部１３２には、ボス１３４がカメラ左右方向へ突設されている。また、カメラ本体２０２における軸１２６よりカメラ前方側には、ボス１３６がボス１３４と平行に配されている。

軸１２６は、捩りコイルバネ１３８に挿通されている。捩りコイルバネ１３８の両端は、直線状に形成され、ボス１３４とボス１３６との間に嵌め込まれており、捩りコイルバネ１３８は、両端が互いに接近する方向に弾性変形している。このため、係止レバー１２０は、捩りコイルバネ１３８により、軸１２６の周りに爪部１３０が開口１１４、２１０のカメラ後方側の縁部に接近すると共に、腕部１３２が下降する方向に付勢されている。

係止解除レバー１４０は、開口２１２の近傍にカメラ左右方向に沿って配された軸１４２に当該軸１４２の周りに回動可能に支持されている。係止解除レバー１４０は、軸１４２から腕部１３２に向けて延びる腕部１４４を備えている。腕部１４４の先端部には、係止レバー１２０の腕部１３２と当接する凹部１４６と、カメラ左右方向に屈曲された係止部１４８とが形成されている。係止部１４８は、凹部１４６の下側に配されている。

また、係止解除レバー１４０は、開口２１２、１１６に挿通された腕部１５０を備えている。腕部１５０の先端部には、ボス１５２がカメラ左右方向に突設されている。また、カメラ本体２０２におけるボス１５２の下側には、ボス１５４がボス１５２と平行に配されている。係止解除レバー１４０は、腕部１５０がボス１５４に当接することにより、腕部１４４が上昇する方向への回動範囲を制限される。

回転軸１１０は、捩りコイルバネ１７０に挿通されている。また、ストロボケース１０８の内部における回転軸１１０と発光部１０２との中間位置には、ボス１７２がカメラ左右方向に沿って配されている。捩りコイルバネ１７０の両端は、直線状に形成され、ボス１７２とボス１５２との間に嵌め込まれており、捩りコイルバネ１７０は、両端が互いに接近する方向に弾性変形している。このため、ストロボケース１０８は、捩りコイルバネ１７０により、壁部１１２が底壁部２０８から離間する方向、即ち、開く方向へ付勢されている。また、係止解除レバー１４０は、腕部１４４が上昇して腕部１５０が下降する方向に付勢されている。

ソレノイド１６０は、係止レバー１２０の腕部１３２の下方に配されている。ソレノイド１６０は、鉛直方向に移動可能な鉄心１６２と、鉄心１６２、コイル、及び永久磁石を収容するフレーム部１６４とを備えている。このソレノイド１６０は、非通電状態において鉄心１６２を磁力で拘束する一方、通電状態において鉄心１６２を開放する。

鉄心１６２の先端部には、カメラ左右方向に屈曲された係止部１６６が形成されている。係止部１６６は、係止部１４８より上側且つボス１３４より下側に配されており、係止部１４８と係合する。

ここで、ソレノイド１６０が非通電状態の場合、鉄心１６２は、保持力Ｆ３で保持される。この状態において、係止レバー１２０が、係止解除レバー１４０に対して腕部１４４を下降させる方向のトルクＦ２を与え、係止解除レバー１４０が、係止レバー１２０に対して腕部１３２を上昇させる方向のトルクＦ１を与える。

ここで、トルクＦ２と保持力Ｆ３との合計（Ｆ２＋Ｆ３）が、トルクＦ１より大きくなるように、捩りコイルバネ１３８、１７０のトルク、ソレノイド１６０の磁力が設定されている。これにより、ストロボケース１０８が閉じると共に、ソレノイド１６０が通電されていない状態（即ち、初期状態）では、係止解除レバー１４０の係止部１４８と鉄心１６２の係止部１６６とが、互いに圧接された状態で停止する。当該初期状態では、係止レバー１２０が上記係止位置で停止する。また、係止解除レバー１４０は、腕部１５０とボス１５４とが離れる位置で停止する。

図４は、ソレノイド１６０に通電した状態を示す側断面図である。この図に示すように、ソレノイド１６０に通電が開始されると、鉄心１６２が開放され、上記Ｆ３が除去される。この状態において、上記トルクＦ１が上記Ｆ２より大きくなるように、捩りコイルバネ１３８、１７０のトルクが設定されている。このため、係止解除レバー１４０が、係止部１４８及び凹部１４６が上昇する方向（以下、係止解除方向という）に回動する。ここで、腕部１５０がボス１５４に当接することにより、係止解除レバー１４０の係止解除方向への回動が止まる。

係止解除レバー１４０が、係止解除方向に回動することにより、鉄心１６２が上昇する。また、係止レバー１２０が、捩りコイルバネ１３８の付勢力に抗して開口１１４、２１０との係止を解除する位置（以下、係止解除位置という）へ回動する。

図５は、係止レバー１２０が係止位置から係止解除位置へ回動した状態を示す側断面図である。この図に示すように、係止レバー１２０が係止解除位置へ回動すると、ストロボケース１０８が、捩りコイルバネ１７０の付勢力により、発光部１０２が上昇する方向（即ち、開放する方向）へ回動する。ここで、腕部１５０がボス１５４に当接することにより係止解除レバー１４０が係止解除方向へ回動不能となっており、捩りコイルバネ１７０の一端の回転が止められている。これにより、捩りコイルバネ１７０は、弾性復帰することができ、ストロボケース１０８を開放する方向へ回動させることができる。

これと共に、捩りコイルバネ１７０の両端が互いに離間する方向へ移動する。これにより、捩りコイルバネ１７０の付勢力が減少して、係止解除レバー１４０が係止レバー１２０に作用させるトルクＦ１が、係止レバー１２０が係止解除レバー１４０に作用させるトルクＦ２未満まで減少する。

図６は、ストロボケース１０８が開放位置で停止している状態を示す側断面図である。この図に示すように、ストロボケース１０８は、周り止め部１１８が格納部２０６の底壁部２０８に当接することにより、開放して停止する。

ここで、係止解除レバー１４０が係止レバー１２０に作用させるトルクＦ１が、係止レバー１２０が係止解除レバー１４０の作用させるトルクＦ２より大きくなっているので、係止レバー１２０は、捩りコイルバネ１３８の付勢力により係止位置へ回動する。これにより、係止解除レバー１４０は、捩りコイルバネ１７０の付勢力に抗して（以下、係止方向という）へ回動する。

鉄心１６２は、係止解除レバー１４０に懸架された状態になっているので、係止解除レバー１４０が係止方向へ回動することにより、下降する。その後、ソレノイド１６０への通電が停止され、鉄心１６２が拘束される。即ち、ストロボケース１０８が開放位置で停止した状態では、係止解除レバー１４０の係止解除方向への回動が、ソレノイド１６０により制限され、係止レバー１２０は、係止位置で停止する。

なお、ストロボケース１０８を閉じる場合は、開口１１４の縁部が、係止レバー１２０の爪部１３０の上面のテーパ部に当接して、係止レバー１２０を捩りコイルバネ１３８の付勢力に抗して係止解除位置へ回動させる。このとき、係止レバー１２０の腕部１３２は、係止解除レバー１４０から離れる方向へ回動する。そして、爪部１３０の全体が開口１１４を通過すると、係止レバー１２０が、捩りコイルバネ１３８の付勢力で係止位置へ回動する。これにより、図３に示す初期状態に復帰する。

図７は、ストロボケース１０８を開閉させているときのトルクＦ１、Ｆ２及び保持力Ｆ３の変化を説明するためのグラフである。このグラフに示すように横軸の時間Ａは図３に示す初期時、時間Ｂは図４に示すソレノイド１６０に通電をした時、時間Ｃは、図５に示す係止レバー１２０がストロボケース１０８の係止を解除した時、時間Ｄは、図６に示すストロボケース１０８が開放した時に対応している。また、縦軸の正方向は、係止解除方向、縦軸の負方向は、係止方向に対応している。

トルクＦ１は、係止レバー１２０を係止解除方向に付勢するトルクであるから、正方向に作用している。また、トルクＦ２は、係止解除レバー１４０を係止方向に付勢するトルクであるから、負方向に作用している。さらに、保持力Ｆ３は、係止解除レバー１４０の係止解除方向への回動を停止させる力であるから、負方向に作用したりゼロになったりしている。

トルクＦ１は、時間Ａで最大となり、時間Ａから時間Ｄまでの間、徐々に減少する。また、トルクＦ２は、時間Ａから時間Ｃの直前の係止レバー１２０が係止解除位置まで回動するまでの間、徐々に増加して、時間Ｃの直前から時間Ｄの開放状態に遷移するまでの間、徐々に減少する。また、保持力Ｆ３は、時間Ａ、時間Ｃ及び時間Ｄにおいて最大となり、時間Ｂではゼロになる。

トルクＦ１、Ｆ２及び保持力Ｆ３の合力（Ｆ３＋Ｆ２−Ｆ１）は、時間Ａにおいて負から正に推移して時間Ａから時間Ｃまで徐々に減少する。そして、合力（Ｆ３＋Ｆ２−Ｆ１）は、時間Ｃにおいて正から負に推移して時間Ｃから時間Ｄまで徐々に減少する。

トルクＦ１、Ｆ２、保持力Ｆ３、及びこれらの合力（Ｆ３＋Ｆ２−Ｆ１）が、以上のように時間Ａから時間Ｄ点までの間、変化することにより、ストロボケース１０８の開閉動作が実行される。

以上、本実施形態では、ストロボケース１０８を開放方向へ付勢する捩りコイルバネ１７０の一端を開口１１６からカメラ本体２０２側へ延出させると共に、係止解除レバー１４０の腕部１５０を、開口２１２からストロボケース１０８側へ延出させ、互いに係合させた。これにより、ストロボケース１０８を開放方向へ付勢する捩りコイルバネ１７０の付勢力を係止解除レバー１４０に作用させ、係止解除レバー１４０を係止解除方向へ付勢する付勢力を発生させることができる。従って、係止解除レバー１４０を付勢する専用のバネが不要となり、部品点数を減少できる。

また、本実施形態では、初期状態において、トルクＦ１がトルクＦ２より大きくなるように、捩りコイルバネ１３８、１７０のトルクを設定している。これにより、ソレノイド１６０による係止解除レバー１４０の拘束を解除した後に、係止レバー１２０を係止位置から係止解除位置へ回動させることができ、係止レバー１２０によるストロボケース１０８のカメラ本体２０２への係止を解除できる。

ここで、本実施形態では、ストロボケース１０８を閉じる操作は、手動による。これが可能なのは、ストロボケース１０８が開放した状態で、係止レバー１２０が係止位置と係止解除位置との間で回動可能になっていることによる。また、当該状態で、係止レバー１２０が係止位置と係止解除位置との間で回動可能になっているのは、係止解除レバー１４０が係止レバー１２０から係止方向へ回動されていることによる。これは、周り止め部１１８によるストロボケース１０８の停止位置が、トルクＦ２がトルクＦ１より大きくなる位置に設定されていることによる。このため、ストロボケース１０８が開いた状態において、係止解除レバー１４０を係止方向へ戻す作用をする専用の機構が不要となり、さらに部品点数を減少できる。

また、本実施形態では、ストロボケース１０８を開放させる動力として用いられる捩りコイルバネ１７０の付勢力以外に、ストロボケース１０８を開放する方向へ付勢する力が存在しない。これにより、係止レバー１２０の係止力に抗する力を減らすことが達成されている。従って、係止レバー１２０の係止力を減少させることができ、ストロボケース１０８を閉じる操作に要する力を減少させることができるので、当該操作の操作性を向上できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

例えば、本実施形態では、開閉装置の例として、ポップアップ式のストロボ１００を挙げたが、他に、ＣＤプレイヤーの開閉カバー、プリンタの用紙トレイ等も挙げられる。また、本実施形態では、ストロボケース１０８をカメラ本体に係止する係止部材として、紀回動可能な係止レバー１２０を、係止レバー１２０を作動させる係止解除部材として回動可能な係止解除レバー１４０を挙げた。しかし、他に、スライド式の係止部材、係止解除部材等も挙げられる。また、係止レバー１２０、ストロボケース１０８を付勢する付勢部材としては、捩りコイルバネ１３８、１７０以外に、板バネ等も挙げられる。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示しておらず、また、前の処理の出力を後の処理で用いるのでない限り、任意の順序で実現しうることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面中の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

一実施形態に係るポップアップ式のストロボ１００を備えるデジタルカメラ２００を示す側面図である。ストロボ１００がポップアップした状態のデジタルカメラ２００を示す側面図である。ストロボ１００の発光部１０２をカメラ本体２０２の上部に格納した状態を示す側断面図である。ソレノイド１６０に通電した状態を示す側断面図である。係止レバー１２０が係止位置から係止解除位置へ回動した状態を示す側断面図である。ストロボケース１０８が開放位置で停止している状態を示す側断面図である。ストロボケース１０８を開閉させているときのトルクＦ１、Ｆ２及び保持力Ｆ３の変化を説明するためのグラフである。

１００ストロボ、１０２発光部、１０４光源、１０６リフレクタ、１０８ストロボケース、１１０回転軸、１１２壁部、１１４、１１６開口、１１８周り止め部、１２０係止レバー、１２６軸、１２８腕部、１３０爪部、１３２腕部、１３４、１３６ボス、１３８捩りコイルバネ、１４０係止解除レバー、１４２軸、１４４腕部、１４６凹部、１４８係止部、１５０腕部、１５２、１５４ボス、１６０ソレノイド、１６２鉄心、１６４フレーム部、１６６係止部、１７０捩りコイルバネ、１７２ボス、２００デジタルカメラ、２０２カメラ本体、２０４レンズユニット、２０６格納部、２０８底壁部、２１０、２１２開口

Claims

装置本体に対して開閉可能に支持された開閉部材と、
前記装置本体に配され、前記開閉部材を係止する係止位置と前記開閉部材の係止を解除する係止解除位置との間で変位する係止部材と、
前記係止部材を前記係止位置に向けて付勢する係止付勢部材と、
前記装置本体に配され、前記係止部材を前記係止付勢部材の付勢力に抗して前記係止解除位置に変位させる係止解除方向と、前記係止付勢部材の付勢力を開放させて前記係止部材を前記係止位置に変位させる係止方向とに変位する係止解除部材と、
前記係止部材が前記係止位置に位置する状態で、前記係止解除部材の前記係止解除方向への変位を拘束したり開放したりする変位拘束部と、
前記開閉部材を前記開閉部材が開放される方向へ付勢すると共に、前記係止解除部材を前記係止解除方向へ付勢する開放付勢部材と、
を備える開閉装置。
前記開閉部材は、前記装置本体に回動可能に支持されており、
前記係止部材、及び前記係止解除部材は、前記装置本体に、前記開閉部材の回動軸に対して並行する回動軸の周りに回動可能に支持されたレバーであり、
前記係止付勢部材は、前記係止部材を前記係止部材の回動軸の周りに付勢する捩じりバネであり、
前記開放付勢部材は、前記開閉部材を前記開閉部材の回動軸の周りに付勢すると共に、前記係止解除部材を前記係止部材の回動軸の周りに付勢する捩じりバネである請求項１に記載の開閉装置。
前記係止部材が前記係止位置に位置し、且つ、前記開閉部材が閉じた状態から、前記変位拘束部が、前記係止解除部材の前記係止解除方向への変位を開放した場合、前記係止解除部材が前記係止部材に作用させる第１の力が、前記係止部材が前記係止解除部材に作用させる第２の力より大きい請求項２に記載の開閉装置。
開放された前記開閉部材を、前記第２の力が前記第１の力より大きくなる位置で停止させる回動停止部を備える請求項３に記載の開閉装置。
請求項１から請求項４までの何れか１項に記載の開閉装置と、
前記装置本体としてのカメラ本体と、
前記開閉部材に支持され、照明光を前記カメラ本体の前方側へ発光する発光部と、
前記カメラ本体の前側に配されたレンズユニットと、
を備える撮像装置。