JP3990904B2

JP3990904B2 - カメラ

Info

Publication number: JP3990904B2
Application number: JP2001368376A
Authority: JP
Inventors: 孝史藤井
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2001-12-03
Filing date: 2001-12-03
Publication date: 2007-10-17
Anticipated expiration: 2021-12-03
Also published as: JP2003167181A

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は銀塩カメラ、ビデオカメラ、デジタルカメラ等のカメラにおける鏡筒ユニットの保持構造に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
鏡筒ユニットは、メインシャーシ（カメラ本体）に対して位置決めされた状態でビスにより固定されている。この鏡筒ユニットは複数の筒で構成されており、カメラ本体内に設けられた駆動源から動力を受けると、筒同士のカム係合作用により光軸方向に繰り出したり繰り込んだりする。また、鏡筒ユニットには、被写体光束をカメラ本体内の撮像面上に形成するための光学系が収納されており、鏡筒ユニットの繰り出し繰り込みにより焦点距離を変化させることができる。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上述した従来技術のように鏡筒ユニットを直接メインシャーシにビスで固定すると、繰り出し状態にある鏡筒ユニットに外部からの力が作用したときに、鏡筒ユニットの内部、例えば鏡筒ユニットを構成する複数の筒のうちそれぞれの筒の係合部分に高負荷がかかってしまう。
【０００４】
そこで、本発明は、鏡筒ユニットに外力が加わったときに鏡筒ユニット（内部）にかかる負荷を低減することを目的とする。また、鏡筒ユニットとカメラ本体とのクリアランスを均一に保ち、防滴・防塵に優れたカメラ構造を実現することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明は、カメラ本体と、被写体光束をカメラ本体内の撮像面上に形成する光学系を収納し、カメラ本体の外装を構成する外装部材との径嵌合により光軸直交方向への移動が抑制された鏡筒ユニットとを有しており、前記鏡筒ユニットが、光軸方向において弾性部材を介して前記カメラ本体にビスによって結合されているとともに、鏡筒ユニット及び外装部材の径嵌合部分が、弾性部材の変形により鏡筒ユニットが光軸方向に変位しても鏡筒ユニットと外装部材との嵌合が外れないように構成されており、外装部材のうち鏡筒ユニットと当接する部分が、弾性部材を形成する材料よりも弾性係数が高い弾性材料で形成されていることを特徴とする。
【０００６】
このように鏡筒ユニットを弾性部材を介してカメラ本体に結合することにより、鏡筒ユニットに外力が加わっても弾性部材が弾性変形することによりこの外力を吸収することができるため、鏡筒ユニットにかかる負荷を低減させることができる。
【０００７】
ここで、鏡筒ユニットを弾性部材を介してカメラ本体に結合させると、外力等により弾性部材が弾性変形して鏡筒ユニットが光軸直交方向に動いてしまうことになるが、鏡筒ユニットと外装部材とを径嵌合させることにより鏡筒ユニットの光軸直交面内での移動を防ぐことができる。
【０００８】
そして、鏡筒ユニット及び外装部材の径嵌合部分を、弾性部材の変形により鏡筒ユニットが光軸方向に変位しても鏡筒ユニットと外装部材との嵌合が外れないように構成することで、鏡筒ユニットと外装部材とのクリアランスを一定に保つことができる。
【０００９】
また、径嵌合部分を、鏡筒ユニットと外装部材の一部を形成するリング部材とで構成してもよい。
【００１０】
このようにリング部材を弾性材料で形成することによりリング部材と鏡筒ユニットとを密接させることができ、リング部材と鏡筒ユニットの径嵌合部分からカメラ本体内に水滴や埃が入り込むのを防止することができるとともに、リング部材の弾性係数を弾性部材の弾性係数よりも高くすることにより鏡筒ユニットを光軸直交面内で位置決めすることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】
図１は本発明の一実施形態であるカメラにおける鏡筒ユニットの分解斜視図である。
【００１２】
２１は、鏡筒ユニットのベースとなるＣＣＤホルダである。２２は光学ＬＰＦと赤外線カットフィルタ（以下、ＬＰＦと称す）で、ＣＣＤホルダ２１に組み込まれる。２３はＣＣＤゴムで、ＣＣＤホルダ２１に組み込まれ、ＬＰＦ２２とＣＣＤ８との間を密閉する。
【００１３】
２４はＣＣＤ取り付け板で、ＣＣＤ８が接着されＣＣＤホルダ２１に組み込まれる。２５はフォーカス機能を有する３群鏡筒で、内周にレンズ群が配置されており、ガイドバー２６及び３群キャップ２７に形成されているサブのガイドバー（不図示）を介して３群キャップ２７に保持されている。この３群鏡筒２５は、ガイドバー２６及び３群キャップ２７のガイドバーにより光軸方向に移動可能であり、この光軸方向の移動によりフォーカシングを行うことができる。
【００１４】
４０はフォーカスモータユニットで、このユニットには公知のステッピングモータが組み込まれている。４０ａはフォーカスモータユニットの一部を構成するリードスクリューで、３群鏡筒２５に組み込まれる不図示のナットに係合している。ステッピングモータが回転することでリードスクリュー４０ａが回転し、リードスクリュー４０ａとナットとの係合作用により、３群鏡筒２５が光軸方向に進退する。
【００１５】
３群鏡筒２５には、不図示で公知のフォトインタラプタの検出光を遮光するためのリブ２５ａが形成されている。３群鏡筒２５の位置制御は、フォトインタラプタから出力されるパルスをカウントすることにより行われる。具体的には、パルス数がゼロにリセットされる所定位置から３群鏡筒２５が光軸方向に移動する際にカウントされるパルス数に基づいて３群鏡筒２５の位置制御を行う。
【００１６】
２８は、３群鏡筒２５を光軸方向にガタ寄せしているコイルバネである。２７はガイドバー２６の先端およびリードスクリュー４０ａの先端を保持するための３群キャップであり、ＣＣＤホルダ２１に組み込まれる。
【００１７】
２９はズーム機能を有する２群鏡筒で、内周にレンズ群が配置されている。この２群鏡筒は、絞り兼用シャッタ３０に組み込まれて、この絞り兼用シャッタ３０と一体的に移動する。３０は絞り兼用シャッタで、この外周には１２０度間隔で３個のフォロアピン３０ａが形成されている。
【００１８】
３１はズーム機能を有する１群鏡筒で、内周にレンズ群が配置され、外周に１２０度間隔で３個のフォロアピン３１ａが形成されている。ここで、本実施形態におけるカメラの変倍動作は、１群鏡筒３１及び２群鏡筒２９の光軸方向における位置関係を変えることにより行われる。
【００１９】
３２は直進ガイド筒で、光軸方向に延びる直進溝３２ｂ、３２ｃが形成されており、後述する移動カム筒３３と一体的に動く。直進溝３２ｂには１群鏡筒３１のフォロアピン３１ａが貫通し、直進溝３２ｃには絞り兼用シャッタ３０のフォロアピン３０ａが貫通する。これにより、直進ガイド筒３２は、１群鏡筒３１及び絞り兼用シャッタ３０の光軸周りでの回転を規制して光軸方向にのみ直線的に移動させる。
【００２０】
この直進ガイド筒３２の外周には１２０度間隔で３個のキー３２ａが形成されている。キー３２ａは固定筒３４の内周に設けられた直進キー溝に係合しており、直進ガイド筒３２を光軸方向にのみ移動可能としている。
【００２１】
３３は移動カム筒で、この内周には１群カム溝及び２群カム溝が形成されている。この１群カム溝には直進ガイド筒３２の直進溝３２ｂを貫通した１群鏡筒３１のフォロアピン３１ａが係合し、２群カム溝には直進ガイド筒３２の直進溝３２ｃを貫通した絞り兼用シャッタ３０のフォロアピン３０ａが係合する。
【００２２】
移動カム筒３３の外周には１２０度間隔で３個のフォロアピン３３ａが形成されているとともに、１２０度間隔で３個の駆動ピン３３ｂが形成されている。
【００２３】
駆動ピン３３ｂは、固定筒３４に形成された穴部（不図示）を貫通して駆動筒３５の内周面に形成された溝部（不図示）に係合している。
【００２４】
３４は固定筒で、この内周には移動カム筒３３のフォロアピン３３ａと係合するカム溝（不図示）が形成されており、ＣＣＤホルダ２１に位置決めされた状態で固定される。
【００２５】
３５は駆動筒で、固定筒３４の外周に配置される。この駆動筒３５の外周には、ズームモータユニット２０の最終段の出力ギヤと噛み合うギヤ部が形成されているとともに、後述するＬＳ駆動レバー３６のフォロア部３６ａと係合するカムが形成されている。駆動筒３５は、ズームモータユニット２０のズームモータ２０ａの回転力を受けることにより、光軸回りに回転可能となる。
【００２６】
３６はＬＳ駆動レバーであり、駆動筒３５のカムと係合するフォロア部３６ａと、ポテンションメータ３９の入力軸３９ａと係合する溝部３６ｂを有する。３７はＬＳガイドバーであり、ＬＳ駆動レバー３６の穴部に嵌合し、ＬＳ駆動レバー３６を光軸方向に案内する。このＬＳガイドバー３７は、ＣＣＤホルダ２１と固定筒３４によって保持されている。
【００２７】
上述したＬＳ駆動レバー３６の構成において、駆動筒３５が光軸周りに回転すると、ＬＳ駆動レバー３６はフォロア部３６ａ及びＬＳガイドバー３７を介して光軸方向に移動可能となっている。このＬＳ駆動レバー３６の光軸方向への移動に伴ってポテンションメータ３９の入力軸３９ａが光軸方向に移動し、ＬＳ駆動レバー３６の光軸方向での位置によりポテンションメータ３９の出力値が変化する。すなわち、駆動筒３５の回転角をポテンションメータ３の出力値に基づいて検知可能となっている。
【００２８】
ここで、駆動筒３５の回転角は１群鏡筒３１及び絞り兼用シャッタ３０の光軸方向における位置関係と対応しているため、ポテンションメータ３９の出力値を検出することにより、１群鏡筒３１及び絞り兼用シャッタ３０が沈胴位置にあるのか、ズームワイド位置にあるのか、ズームテレ位置にあるのか、繰り出し繰り込み領域のどの位置にあるのか、撮影領域のどの位置にあるのかを判別することができる。
【００２９】
３８はＬＳスプリングで、ＬＳ駆動レバー３６のフォロア部３６ａと駆動筒３５のカムとのガタを片寄せするためにＬＳ駆動レバー３６と固定筒３４の間に掛けられた引張りコイルバネである。
【００３０】
次に、本実施形態におけるカメラのズーム動作について説明する。
【００３１】
ズームモータユニット２０のＤＣモータ２０ａが回転駆動すると、この回転力が不図示の平歯車からなるギヤ列を介して駆動筒３５に伝達され、駆動筒３５が光軸周りに回転する。
【００３２】
これに伴い、駆動ピン３３ｂで駆動筒３５に係合している移動カム筒３３が光軸周りに回転する。また、移動カム筒３３は、フォロアピン３３ａが固定筒３４の内周に形成されたカム溝に係合しているため、このカム溝の軌跡に沿って光軸方向にも移動する。
【００３３】
移動カム筒３３が光軸周りに回転しながら光軸方向に移動すると、移動カム筒３３に一体的に取り付けられている直進ガイド筒３２も移動するが、直進ガイド筒３２はキー３２ａが固定筒３４の内周に設けられた直進溝に係合しているため、光軸周りには回転しない。
【００３４】
また、移動カム筒３３が光軸周りに回転しながら光軸方向に移動すると、１群鏡筒３１のフォロアピン３１ａが移動カム筒３３の１群カム溝に案内されて光軸方向に移動するとともに、絞り兼用シャッタ３０のフォロアピン３０ａが第２カム溝に案内されて光軸方向に移動する。ここで、フォロアピン３１ａ及びフォロアピン３０ａはそれぞれ、直進ガイド筒３２の直進溝３２ｂ、３２ｃにより光軸周りの回転を規制されているため、光軸方向にのみ移動することができる。
【００３５】
本実施形態のカメラにおいて、１群鏡筒３１内のレンズ群及び絞り兼用シャッタ３０内のレンズ群の撮像面からの距離は、固定筒３４の内周に設けられたカム溝による移動カム筒３３の駆動量と、移動カム筒３３の内周に設けられた１群カム及び２群カムによる１群鏡筒３１及び絞り兼用シャッタ３０の駆動量との和に基づいて決定される。なお、上述した鏡筒ユニットの繰り出し繰り込み動作（ズーム動作）は、ズームモータユニット２０におけるＤＣモータ２０ａの回転方向を切り換えることにより行うことができる。
【００３６】
次に、上述した鏡筒ユニットをカメラ本体に組み込んだときの構造について図２及び図３を用いて説明する。ここで、図２及び図３は本実施形態におけるカメラの光軸方向縦断面図である。図２は鏡筒ユニットが沈胴位置状態にあるときの断面図であり、図３は鏡筒ユニットが繰り出した状態にあるときの断面図である。
【００３７】
１はメインシャーシであり、上述した鏡筒ユニットが取り付けられるカメラ本体内の内部構造体である。このメインシャーシ１には、鏡筒ユニットの他に不図示の電池ケース、各種基板、各カバー等が取り付けられる。２は弾性変形可能なダンパゴム（本願請求項に記載の弾性部材）であり、ＣＣＤホルダ２１とメインシャーシ１との間に配置されている。なお、ダンパゴム２の代わりにバネなどの弾性変形可能な部材を用いてもよい。
【００３８】
３は段ビスであり、メインシャーシ１とダンパゴム２を挟んだかたちでＣＣＤホルダ２１にビス締めされている。この段ビス３は、メインシャーシ１の開口部１ｃの外周３カ所に配置されている。
【００３９】
ここで、ＣＣＤホルダ２１とメインシャーシ１の位置決めは、ＣＣＤホルダ２１のボス部２１ａをメインシャーシ１の穴部１ａに嵌合することにより行う。
【００４０】
このボス部２１ａは穴部１ａにある程度のガタをもった状態ではめ込まれている。また、段ビス３も、メインシャーシ１の穴部１ｂに対してある程度のガタをもった状態で嵌合している。
【００４１】
メインシャーシ１とＣＣＤホルダ２１の間にダンパゴム２が挟み込まれているため、鏡筒ユニットがメインシャーシ１に段ビス３でビス締めされた状態（フロントカバー４及び化粧リング５が組み込まれていない状態）では、鏡筒ユニットは図２中の矢印Ａ方向（光軸周り）及び矢印Ｂ方向（光軸方向）に変位可能となっている。すなわち、段ビス３のビス締めにより、鏡筒ユニットが矢印Ｃ方向（光軸方向）に変位するのを規制する。
【００４２】
鏡筒ユニットが矢印Ｂ方向の力を受けたとき、ダンパゴム２の弾性変形（圧縮）により鏡筒ユニットが矢印Ｂ方向に変位する。ここで、ＣＣＤホルダ２１には座部２１ｂが形成されているため、鏡筒ユニットの矢印Ｂ方向の変位量は座部２１ｂがメインシャーシ１に当接するまでとなる。従って、座部２１ｂを設ける位置を適宜変えることにより、鏡筒ユニットの矢印Ｂ方向への変位量を変えることができる。
【００４３】
このように、鏡筒ユニットに外部からの衝撃が加わったときに、ダンパゴム２が弾性変形して鏡筒ユニットが矢印Ｂ方向に変位できるようにすることで、外部衝撃を分散させることができ、鏡筒ユニット（内部）に高負荷がかかるのを防止することができる。
【００４４】
一方、固定筒３４及び化粧リング５の光軸方向の長さは、鏡筒ユニットの矢印Ｂ方向への変位量に応じて適宜設定されている。すなわち、鏡筒ユニットが矢印Ｂ方向に変位しても化粧リング５と固定筒３４との係合が外れないように、固定筒３４及び化粧リング５の光軸方向の長さが設定されている。
【００４５】
４はフロントカバーで、メインシャーシ１に位置決めされた状態で固定される。５は化粧リング（本願請求項に記載のリング部材）で、フロントカバー４に位置決めされた状態で固定されている。化粧リング５の材料には非弾性材及びゴム等の弾性材のいずれを用いてもよい。化粧リング５の材料に弾性材を用いる場合には、ダンパゴム２の材料よりも弾性係数が高い材料を用いることが好ましい。
【００４６】
また、化粧リング５の後端部５ａ（本願請求項に記載の径嵌合部分）における内径寸法は、固定筒３４の前端部３４ａ（本願請求項に記載の径嵌合部分）における外径寸法とほぼ一致するように形成されている。このため、化粧リング５をカメラ本体に組み込むことにより、鏡筒ユニットの光軸直交方向の位置決めがなされ、鏡筒ユニットは光軸方向にのみ変位可能となる。
【００４７】
ここで、化粧リング５の材質に弾性材を用いた場合であっても、化粧リング５の材料にダンパゴム２の材料よりも堅い（弾性係数の高い）材料を用いることで、鏡筒ユニットを光軸直交面内で位置決めすることができる。
【００４８】
また、化粧リング５の内径は、移動カム環３３の外径よりも大きく設定されている。このため、移動カム環３３が繰り出していくときに、化粧リング５と干渉することがない。
【００４９】
このように、鏡筒ユニットが外力を受けて変位したときでも鏡筒ユニット（固定筒３４）が化粧リング５との係合から外れるのを防ぐことにより、化粧リング５と鏡筒ユニットのクリアランス（固定筒３４の外周部３４ａと化粧リング５の内周部５ａとの間の距離）を均一に保つことができ、固定筒３４の前端部３４ａにおける外径寸法と化粧リング５の後端部５ａにおける内径寸法とをほぼ一致するようにすることでこのクリアランスを最小に保つことができる。
【００５０】
上述した構成において、段ビス３の頭部３ａとメインシャーシ１との間に弾性部材を配置するとともに、化粧リング５を弾性材で構成することで、鏡筒ユニットとカメラ本体との接続部分すべてが弾性部材を介して結合された状態となるため、鏡筒ユニットが作動（繰り出し繰り込み）する際の振動を吸収してこの振動による伝播を低減することができ、マイク等に雑音が入り込むのを防止することができる。
【００５１】
また、繰り出した状態にある鏡筒ユニットにあらゆる方向から外力が加わっても、弾性部材が弾性変形することによりこの外力を吸収することができ、鏡筒ユニット（内部）に高負荷がかかるのを防止することができる。
【００５２】
さらに、化粧リング５を弾性材で構成することにより、化粧リング５の後端部５ａを固定筒３４の前端部３４ａに密接させることができるため、化粧リング５の内周側に形成された隙間５’からカメラ本体内に水滴やホコリ等が入り込むのを完全に防止することができ、製品の信頼性を向上させることができる。
【００５３】
【発明の効果】
本発明によれば、鏡筒ユニットとカメラ本体との間に弾性部材を配置することにより、鏡筒ユニットに外力が加わっても弾性部材が弾性変形することによりこの外力を吸収することができるため、鏡筒ユニットにかかる負荷を低減させることができる。
【００５４】
ここで、鏡筒ユニットを弾性部材を介してカメラ本体に結合させると、外力等により弾性部材が弾性変形して鏡筒ユニットが光軸直交方向に動いてしまうことになるが、鏡筒ユニットと外装部材とを径嵌合させることにより鏡筒ユニットの光軸直交面内での移動を防ぐことができる。
【００５５】
また、鏡筒ユニット及び外装部材の径嵌合部分を、弾性部材の変形により鏡筒ユニットが光軸方向に変位しても鏡筒ユニットと外装部材との嵌合が外れないように構成することで、鏡筒ユニットと外装部材のクリアランスを一定に保つことができる。
【００５６】
さらに、径嵌合部分を、鏡筒ユニットと外装部材の一部を形成するリング部材とで構成し、このリング部材を弾性材料で形成することによりリング部材と鏡筒ユニットを密接させることができ、リング部材と鏡筒ユニットの径嵌合部分からカメラ本体内に水滴や埃が入り込むのを防止することができるとともに、リング部材の弾性係数を弾性部材の弾性係数よりも高くすることにより鏡筒ユニットを光軸直交面内で位置決めすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】鏡筒ユニットの分解斜視図。
【図２】沈同状態におけるカメラの一部断面図。
【図３】繰り出し状態におけるカメラの一部断面図。
【符号の説明】
１・・・メインシャーシ
２・・・ダンパゴム
３・・・段ビス
４・・・フロントカバー
５・・・化粧リング
２１・・・ＣＣＤホルダ
３４・・・固定筒

Claims

カメラ本体と、
被写体光束をカメラ本体内の撮像面上に形成する光学系を収納し、前記カメラ本体の外装を構成する外装部材との径嵌合により光軸直交方向への移動が抑制された鏡筒ユニットとを有しており、
前記鏡筒ユニットが、光軸方向において弾性部材を介して前記カメラ本体にビスによって結合されているとともに、前記鏡筒ユニット及び前記外装部材の径嵌合部分が、前記弾性部材の変形により前記鏡筒ユニットが光軸方向に変位しても前記鏡筒ユニットと前記外装部材との嵌合が外れないように構成されており、
前記外装部材のうち前記鏡筒ユニットと当接する部分が、前記弾性部材を形成する材料よりも弾性係数が高い弾性材料で形成されていることを特徴とするカメラ。
前記径嵌合部分が、前記鏡筒ユニットと、前記外装部材の一部を形成するリング部材とにより構成されていることを特徴とする請求項１に記載のカメラ。