JP4387349B2 - レンズバリア装置及びこれを備えた撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はレンズバリア装置に関する。より詳細には、撮像装置のレンズ保護のためレンズ鏡筒の前面に配置されるレンズバリア装置に関する。

外部から進入する砂塵等からレンズを保護するため、レンズバリアの機能を備えたスチルカメラ、ビデオカメラ等の撮像装置（以下、単にカメラという）が従来から提供されている。例えば特許文献１で開示するように、レンズバリア装置はカメラ側のレンズ鏡筒の前面側に一体的に組込まれており、揺動自在に設けたバリアセクタ（バリア羽根）を閉じることによりレンズ鏡筒内のレンズを保護する。なお、本明細書ではバリアセクタを広げ（展開し）、レンズ開口を閉じてカメラレンズを保護する動作を「バリアセクタを閉じる」、また、バリアセクタを広げてレンズ開口を閉じている状態を「バリアセクタを閉じた状態」と称する。これとは逆に、バリアセクタを畳み、バリアセクタをレンズ開口から退避させ、レンズ開口を開けてカメラレンズを露出させる動作を「バリアセクタを開く」、また、バリアセクタをレンズ開口から退避させた状態を「バリアセクタを開いた状態」と称することとする。

特開平７−２０３６９号公報

一般に、レンズバリア装置は小型化のために複数のバリアセクタを備えており、カメラを使用しないときにはバリアセクタを閉じることにより前面側のレンズ開口を塞いで内部のレンズを保護する。これとは逆に、カメラを使用するときには周部に設けた空間内にバリアセクタを積層状態に畳んで収納することでレンズ開口を開く。このようにレンズバリア装置のバリアセクタはレンズ開口を開閉するために頻繁に揺動されるので、バリアセクタ同士が擦れて傷が付く場合がある。ところが、レンズバリア装置はカメラの前面側を覆うように設置されるものである。バリアセクタの表面に傷が発生してしまうと、その傷が目立ちこのレンズバリア装置が取付けられているカメラ自体の商品価値を下げてしまうことになる。

そこで、例えば、摺動中心の周辺と自由端側の一部に厚みを増すように突部を設けたバリアセクタを採用することが考えられる。このような形状のバリアセクタを採用すれば、バリアセクタ同士が接触する面積を減少させることができる。また、傷が発生する部分は突起と接触する周部に限定されるので、バリアセクタを閉じたときに視認できる部分での傷の発生を防止できる。

しかしながら、上記のように突部を設けると他の部分が相対的に薄くなるので、バリアセクタ同士が重り状態となったときに、互いの間に隙間が発生することになる。そのため、例えばバリアセクタを閉じた状態のとき（すなわち、バリアセクタが展開状態のとき）にその表面に砂などの微細なゴミ（以下、単に砂塵という）が付着していると、その後にバリアセクタを閉じると上記の隙間に砂塵を噛み込んでしまう場合がある。

このようにバリアセクタ間に砂塵を噛み込んでしまうと、バリアセクタの揺動動作が不確実なものとなる。例えば閉じた状態のバリアセクタを開いた状態にする途中で砂塵を噛み込んでしまい動作が途中で停止してしまうので開動作不良となる。また、バリアセクタを開いた状態で砂塵を噛み込んでしまうと、閉じる動作を行なうことができない閉動作不良となる。また、バリアセクタの揺動動作の途中で砂塵が運良く脱落した場合でも、砂塵が硬いものであった場合にはバリアセクタの表面を傷付けてしまう。このような事態が発生すると、バリアセクタの一部に突部を設けて傷の発生を防止するという意義が喪失してしまう。

以上で説明したように、一部に突部を設けた形状のバリアセクタを採用するとバリアセクタ同士の接触による傷の発生は予防できるが、砂塵の噛込みによる動作不良、傷の発生という別の問題が生じてしまう場合がある。

そこで、本発明は、以上で説明した従来の課題を解決するためになされたもので、バリアセクタを保護すると共に、揺動動作を確実に行えるレンズバリア装置を提供することを目的とするものである。

上記目的は、揺動自在なバリアセクタを複数備え、前記バリアセクタを閉じることにより撮像装置のレンズを保護するレンズバリア装置であって、前記バリアセクタの周縁部に、厚みを増した突部が形成されており、前記突部より相対的に薄くなった領域に保護セクタがさらに配備されているレンズバリア装置により達成される。

本発明によると、バリアセクタ同士が重なり状態となったときに発生する隙間は、保護セクタによって埋められる。よって、このレンズバリア装置によると、隙間に砂塵が噛込むことによって発生する動作不良や傷の発生を防止できる。

また、前記複数のバリアセクタには、作動の途中で前面側に位置する第１のバリアセクタと、該第１のバリアセクタの背面側に重なるように位置する第２のバリアセクタとを含み、前記保護セクタは、前記第１のバリアセクタの背面側に配備されていることが望ましい。このような構造にすると、第２のバリアセクタの前面と保護セクタとが対面する状態となり、この間に発生する隙間は保護セクタにより充填される。よって、砂塵の噛込みを防止できる。

また、前記突部は、前記バリアセクタの揺動中心の周辺部及び自由端の周辺部に設けられている構造とすることが好ましい。また、前記保護セクタが、前記バリアセクタよりも軟質の素材で形成されていることがより好ましい。

そして、上記レンズバリア装置を備えている撮像装置であれば、レンズの前面側を確実に閉じることができ、前面側から見えるバリアセクタの傷の発生を抑制できる。よって、このような撮像装置は商品価値の高いものとして提供できる。

以上説明したように、本発明によるとバリアセクタを保護できると共に、揺動動作を確実に行えるレンズバリア装置を提供できる。

以下、図面に基づいて本発明の一実施形態に係るレンズバリア装置を説明する。レンズバリア装置は撮像素子やフィルム等で撮影するときに開口を開いて撮影可能とし、非撮影時には開口を閉じて撮影レンズ等を保護する。図１はレンズバリア装置１が閉じた状態（バリアセクタを展開した状態）にあるときの様子を示した図、図２は図１のレンズバリア装置１の側部断面図、図３はレンズバリア装置１に含まれている揺動リング３を取出して示した図である。本レンズバリア装置１は、カメラのレンズ鏡筒の前面側（被写体側）に装着して使用される。なお、ここでは図１及び図２に示すように、Ｘ，Ｙ，Ｚの３軸を仮想で設定し、発明の理解を容易とするために用いる。図２におけるＺ方向での左側がレンズバリア装置１の前面側であり、右側が背面側（レンズ側）となる。この背面側に図示のようにレンズを保持するレンズ鏡筒４がセットされる。

図１から図３を参照して、レンズバリア装置１の構成を説明する。レンズバリア装置１は揺動する４枚のバリアセクタ（バリア羽根）１１〜１４を含んでいる。より具体的には、図１で示すように閉じた状態のときに中心側に位置する第１の内バリアセクタ１１及び第２の内バリアセクタ１２、並びにこれらの外側に位置する第１の外バリアセクタ１３及び第２の外バリアセクタ１４を含んでいる。このように、４枚のバリアセクタ１１〜１４が協働することにより開口を閉じた状態が形成されている。

なお、図２で示すように、光軸方向（図２でＺ方向）では第１の外バリアセクタ１３及び第２の外バリアセクタ１４の方が前面側（被写体側）に位置している。よって、先に指摘した砂塵の噛込み問題は、外バリアセクタ１３の背面側と第１の内バリアセクタ１１の前面側との間、並びに第２の外バリアセクタ１４の背面側と第２の内バリアセクタ１２と前面側との間で生じることになる。本実施例のレンズバリア装置１はこれに対処する構造を備えているが、この構造については後において詳述する。

さらに、図１から図３を参照してレンズバリア装置１の構成を説明する。各バリアセクタ１１〜１４はセクタ基板２に揺動自在に装着されている。セクタ基板２の中央部には撮影用の開口２ＨＬが形成されている。なお、図２で確認できるように、セクタ基板２の周部が円筒状に加工されて、本装置１のハウジングとして機能している。また、図１で確認できるように、これらのバリアセクタ１１〜１４はセクタ基板２の所定位置に立設した２つの支軸１５、１６を中心に揺動する。第１の内バリアセクタ１１及び第１の外バリアセクタ１３は支軸１５を中心に、また第２の内バリアセクタ１２及び第２の外バリアセクタ１４は支軸１６を中心に揺動するようになっている。そして、図２で確認できるように、第１の内バリアセクタ１１と第２の内バリアセクタ１２とは同じ面内に存在し、閉じたときには互いの端部が当接するように配設されている。第１の外バリアセクタ１３及び第２の外バリアセクタ１４は、僅かな間隔をおいて、内バリアセクタ１１、１２の前面側に配置されている。

バリアセクタ１１〜１４の背面側（図２で右側）には揺動部材としての揺動リング３が配置されている。図３は、揺動リング３を確認し易いように取出して示している。この揺動リング３が周方向に回動することにより前記バリアセクタ１１〜１４を揺動させる。揺動リング３は周部に歯列３７を備えている。この歯列３７はＸ方向に回転軸があるウォームギア９Ｗと噛合している。揺動リング３はウォームギア９Ｗから駆動力を受けて両方向に回転する。この揺動リング３は中央に撮影用の開口３ＨＬを有している。

揺動リング３には２個の付勢部材であるコイルバネ２１、２２の一端を係止されるための係止部３１、３２が形成されている。そして、コイルバネ２１，２２の他端が位置する周辺部には、開口３３、３４が形成されている。そして、第１の内バリアセクタ１１及び第２の内バリアセクタ１２のそれぞれは、コイルバネ２１，２２の他端が係合される突起部１１ＰＲ，１２ＰＲを有している。これらの突起部１１ＰＲ，１２ＰＲは、開口３３、３４を介して揺動リング３の反対側に頭部を突出させている。この頭部にコイルバネ２１，２２の他端を係合させることで、第１の内バリアセクタ１１及び第２の内バリアセクタ１２のそれぞれにコイルバネ２１，２２の付勢力を加える構造となっている。なお、より具体的には図１で示すように、第１の内バリアセクタ１１の突起部１１ＰＲがコイルバネ２１の他端に係合し、第２の内バリアセクタ１２の突起部１２ＰＲがコイルバネ２２の他端に係合している。

上記揺動リング３の背面側（図２で右側）には、モータ基板５が配置されている。モータ基板５は撮影用の開口５ＨＬを有している。モータ基板５には駆動手段としてのモータ６が固定されている。モータ６のロータ軸にはロータカナ（ギア）７が固定されている。ロータカナ７は、２段ギアに形成されている中間ギア８の一方のギア８ａと噛合している。中間ギア８の他方のギア８ｂは、ウォームギア９Ｗと一体に回転するギア９Ｃと噛合している。なお、モータ６のロータ軸はＺ軸と平行であり、ウォームギア９Ｗの回転軸はＸ軸と平行である。よって、中間ギア８の一方のギア８ｂ及びギア９Ｃとして、例えばかさ歯車、ねじ歯車等を用いることにより回転軸方向が変換されている。

また、本レンズバリア装置１は、上記のように揺動リング３の背部にモータ基板５が配置され、この基板５にバリアセクタ１１〜１４を駆動するモータ６が配置されている。

本レンズバリア装置１では、上記のようにウォームギア９Ｗが揺動リング３の歯列３７に噛合しているので、揺動リング３が所望位置に確実に移動される。そして、揺動リング３は停止位置に安定に保持される。この揺動リング３の回動動作に基づいてバリアセクタ１１〜１４が揺動されることになるので、本レンズバリア装置１ではバリアセクタ１１〜１４を確実に揺動させることができ、更にその状態に保持することができる。

図４は、レンズバリア装置１が開いた状態にあるときの様子を示した図である。この図４の開き状態は、図１の閉じ状態からＸ方向で見てウォームギア９Ｗを時計方向に所定数回転させたときに形成される。このとき揺動リング３が反時計方向ＣＣＷへ所定量移動する。このような揺動リング３の動作に基づいて、各バリアセクタ１１〜１４が開口部から退避して開きの状態が形成される。なお、本レンズバリア装置１は、第１の内バリアセクタ１１及び第２の内バリアセクタ１２が上記構成による駆動力を受けて揺動され、これらの内バリアセクタ１１，１２に従動して第１の外バリアセクタ１３及び第２の外バリアセクタ１４が揺動される。従動させるための構成は、本発明の本質と関係しないのでここでの詳細な説明は省略する。

次に、本実施例のレンズバリア装置１が備えたバリアセクタを保護するための構造について説明する。図５は、上記バリアセクタを取り出して示した図である。図５（Ａ）は第１の内バリアセクタ１１及び第２の内バリアセクタ１２を取出し、図１で示す閉じた状態での位置から図４で示す開いた状態での位置までを示している。この（Ａ）では開き状態のときのバリアセクタ１１、１２を２点鎖線で示している。また、図５（Ｂ）は第１の外バリアセクタ１３及び第２の外バリアセクタ１４を取出して同様に示した図である。なお、図５では、後述する突部の位置が確認し易いように黒塗りとしている。

図５（Ａ）で示す内バリアセクタ１１、１２のそれぞれは、揺動中心となる支軸１５、１６と嵌合する部分に、厚みを増したリング状の突部１１ＲＮ、１２ＲＮが形成されている。この突部１１ＲＮ、１２ＲＮは揺動中心の周辺部に形成した突部に相当する。また、この突部１１ＲＮ、１２ＲＮは、支軸１５、１６と接触する面積を確保して各バリアセクタが安定した揺動動作をするように軸受けとしても機能する。さらに、バリアセクタ１１、１２の自由端側にも厚みを増した突部１１ＭＴ、１２ＭＴが形成されている。上記のように、内バリアセクタ１１、１２は、揺動したときに他の部分と接触しないように周縁部に厚みを増した突部が形成されている。

図５（Ｂ）で示す外バリアセクタ１３、１４のそれぞれについても同様に、揺動中心となる支軸１５、１６と嵌合する部分に厚みを増したリング状の突部１３ＲＮ、１４ＲＮが形成されている。そして、バリアセクタ１３、１４の自由端側のそれぞれには厚みを増した突部１３ＭＴ−１、１３ＭＴ−２及び突部１４ＭＴ−１、１４ＭＴ−２が形成されている。

ここで、前述したように、バリアセクタ１１〜１４は突部を備えるので、重なる状態となったときに間に隙間が発生することになる。そこで、本実施例では図５（Ｂ）で示す外バリアセクタ１３、１４側のそれぞれに、隙間を埋めるように保護セクタ２０を配置している。保護セクタ２０は、外バリアセクタ１３、１４の背面側、すなわち内バリアセクタ１１、１２の前面との間に配置されている。保護セクタ２０は、外バリアセクタ１３、１４より僅かに小さい程度で同形状に形成することが好ましい。このように形成すると砂塵の噛込みをより確実に防止できる。保護セクタ２０は、突部１４ＲＮ、１４ＭＴ-１、１４ＭＴ-２または突部１３ＲＮ、１３ＭＴ-１、１３ＭＴ-２に当接して外バリアセクタ１３，１４と一体となって駆動される。

一般にバリアセクタは確実な動作を行うために比較的硬質な樹脂、例えばガラス繊維入りのポリカーボネイトなどで形成されている。一方、上記保護セクタ２０は、バリアセクタに用いる材料より軟質の材料、例えばＰＯＭ（ポリオキシメチレン）、ＰＥＴ（ポリエチレン・テレフタレート）などを採用することが望ましい。硬質の素材が互いに接触すると表面が傷付き易いが、間に軟質の材料を介在させることで内バリアセクタ１１、１２の表面が保護セクタ２０に接触しても傷付き難くできる。また、バリアセクタ１１−１４と保護セクタ２０とが異なる材料により形成されているので、同じ材料で形成されるよりも摩擦が減り、保護セクタ２０を設けてもバリアセクタ１１−１４の動きはスムーズなものとなる。

図６は、重なり状態となったときの内バリアセクタ１１と外バリアセクタ１３との関係を模式的に示した図である。この図６で示すように、保護セクタ２０が内バリアセクタ１１と外バリアセクタ１３との間に発生する隙間を埋める（充填する）ように位置する。この関係は、他方の組となる内バリアセクタ１２と外バリアセクタ１４とについても同様である。図６で示すように、バリアセクタ間の隙間を埋めるように保護セクタ２０が配置するので、砂塵の侵入を防止できる。

なお、本実施例の構造例では、図６に示すように外バリアセクタ１３（及び外バリアセクタ１４）側の突部を前後に突出させている。前面側を突出させることによりセクタ基板２との間隔を保ち、背面側を突出させることにより内バリアセクタ１１（及び内バリアセクタ１２）との接触を低減している。本発明で解決しようとしている問題を発生させる隙間は、外バリアセクタ１３（及び外バリアセクタ１４）と内バリアセクタ１１（及び内バリアセクタ１２）との間に発生しているものである。よって、外バリアセクタ１３（及び外バリアセクタ１４）の背面側に突部を設け、この突部より相対的に薄い領域に保護セクタ２０を配置することで揺動動作によって発生する隙間を埋めることができる。

そして、保護セクタ２０は、外バリアセクタ１３（及び外バリアセクタ１４）の背面側に配備されるので、機外からは確認できない。よって、内バリアセクタ１１（及び内バリアセクタ１２）の前面との接触では、傷が付くようなことがあっても軟質の保護セクタ２０側に傷が付くことになる。よって、機外から視認される内バリアセクタ１１（及び内バリアセクタ１２）の前面を保護できる。

以上説明したように、本実施例のレンズバリア装置１は外バリアセクタ１３、１４に保護セクタ２０が設けられているので、各バリアセクタ１１〜１４を揺動させたときに、隙間に砂塵が侵入するのを確実に防止できる。よって、バリアセクタの揺動動作を確実に行うことができる。また、内バリアセクタ１１、１２の前面が保護セクタ２０と接触することにはなるが、保護セクタ２０側の方が柔らかいので内バリアセクタ１１、１２側の傷の発生を防止できる。本実施例のレンズバリア装置１を備えるカメラは、バリアセクタが傷付き難く、動作が確実であるので信頼性の高い商品となる。

以上、本発明の好ましい一実施形態について詳述したが、本発明は係る特定の実施形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

レンズバリア装置が閉じた状態にあるときの様子を示した図である。 図１のレンズバリア装置の側部断面を示した図である。 レンズバリア装置に含まれている揺動リングを取出して示した図である。 レンズバリア装置が開いた状態にあるときの様子を示した図である。 バリアセクタを取り出して示した図である。 重なり状態となったときの内バリアセクタと外バリアセクタとの関係を模式的に示した図である。

符号の説明

１ レンズバリア装置
２ セクタ基板
１１、１２ 内バリアセクタ
１３、１４ 外バリアセクタ
１１ＲＮ、１１ＭＴ 突部
１２ＲＮ、１２ＭＴ 突部
１３ＲＮ、１３ＭＴ 突部
１４ＲＮ、１４ＭＴ 突部
２０ 保護セクタ

Claims (5)

1. 揺動自在なバリアセクタを複数備え、前記バリアセクタを閉じることにより撮像装置のレンズを保護するレンズバリア装置であって、
   前記バリアセクタの周縁部に、厚みを増した突部が形成されており、
   前記突部より相対的に薄くなった領域に保護セクタがさらに配備されていることを特徴とするレンズバリア装置。
2. 請求項１において、前記複数のバリアセクタには、作動の途中で前面側に位置する第１のバリアセクタと、該第１のバリアセクタの背面側に重なるように位置する第２のバリアセクタとを含み、
   前記保護セクタが、前記第１のバリアセクタの背面側に配備されていることを特徴とするレンズバリア装置。
3. 請求項１または２において、前記突部が、前記バリアセクタの揺動中心の周辺部及び自由端の周辺部に設けられている、ことを特徴とするレンズバリア装置。
4. 請求項１乃至３のいずれかにおいて、前記保護セクタが、前記バリアセクタよりも軟質の素材で形成されている、ことを特徴とするレンズバリア装置。
5. 請求項１乃至４のいずれかに記載のレンズバリア装置を備えていることを特徴とする撮像装置。
   

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