JP4826262B2 - 鏡筒の退避方法および撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明は鏡筒の退避方法および撮像装置に関する。
デジタルスチルカメラなどの撮像装置として、外装を構成するケースに設けられた鏡筒と、鏡筒の内部に設けられ被写体像を撮像素子に導く撮影光学系と、鏡筒をケース内に収納された沈胴位置と撮影光学系の光軸方向でケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有する、いわゆる沈胴式の鏡筒を有するものがある。
このような撮像装置では、撮影時などにおいて鏡筒が突出された状態で、撮像装置を誤って落下させケースや鏡筒が物や床にぶつかると、鏡筒を介して駆動装置に外力が加わり駆動機構が故障することが懸念される。
そこで、撮像装置に加速度センサーを設けるとともに、加速度センサーにより撮像装置の落下を検出すると、駆動機構に制御指令を与えることにより鏡筒を沈胴位置に退避させることで、落下時に外力が鏡筒を介して駆動装置に加わることを回避することが提案されている(特許文献1参照)。
特開2005−84093号公報
しかしながら、上述した従来の撮像装置では、例えば、鏡筒が最大突出位置に位置した状態から沈胴位置に移動するまでに時間を要することから、撮像装置が落下した際に鏡筒が沈胴位置に移動する途中でケースや鏡筒が物や床の上にぶつかってしまう場合があり、駆動機構の故障を回避する上で不利があった。
本発明はこのような事情に鑑みなされたもので、その目的は、落下時における故障を回避する上で有利な鏡筒の退避方法および撮像装置を提供することにある。
上述の目的を達成するため、本発明の撮像装置は、外装を構成するケースと、ケースに設けられた鏡筒と、被写体像を撮像する撮像素子と、鏡筒の内部に設けられ被写体像を撮像素子に導く撮影光学系と、鏡筒を前記ケース内に収納された沈胴位置と前記撮影光学系の光軸方向でケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有する。
そして、駆動機構は、モータと、モータの回転駆動力を伝達するギア列と、ギア列と鏡筒との間に設けられギア列に連結されてギア列から伝達された回転駆動力によって鏡筒を沈胴位置と最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備える。
また、カム機構は、カム溝を有するカム環と、カム溝に係合すると共に鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、カム溝は、鏡筒の沈胴位置と最大突出位置との間の位置でかつカム環の単位回転量に対してカムピンの移動量が最も少なくなる第1のカム溝部分を有する
カムピンが第1のカム溝部分に位置した鏡筒の位置が退避位置とされ、ケースに組み込まれ撮像装置の落下を検出する落下センサーが設けられ、鏡筒が沈胴位置よりも突出された状態で落下センサーによって落下が検出された際に、鏡筒を沈胴位置と最大突出位置の中間にある退避位置に移動させるようにモータの回転制御を行う制御部が設けられている
また、撮影光学系は、撮像素子の前方に撮像素子と隣り合うように配置された3群レンズと、3群レンズの前方に配置された1群レンズおよび2群レンズとを有する。
3群レンズは、撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された3群レンズ枠に保持され、1群、2群のレンズは、2群レンズが3群レンズの前方に臨み、かつ、1群レンズが2群レンズの前方に位置するように鏡筒で保持される。
3群レンズ枠は、駆動機構とは別に設けられた3群レンズ用の駆動機構によって光軸方向に移動される。
また、制御部は、鏡筒が退避位置に位置した際に、3群レンズから撮像素子までの距離と、3群レンズから2群レンズまでの距離とが等しくなるように3群レンズ用の駆動機構を制御して3群レンズ枠を移動させることを特徴とする。
発明の撮像装置における鏡筒の退避方法は、外装を構成するケースと、ケースに設けられた鏡筒と、被写体像を撮像する撮像素子と、鏡筒の内部に設けられ被写体像を撮像素子に導く撮影光学系と、鏡筒をケース内に収納された沈胴位置と撮影光学系の光軸方向でケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有する。
この駆動機構は、モータと、モータの回転駆動力を伝達するギア列と、ギア列と鏡筒との間に設けられギア列に連結されてギア列から伝達された回転駆動力によって鏡筒を沈胴位置と最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備える。
そして、カム機構は、カム溝を有するカム環と、カム溝に係合すると共に鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、カム溝は、鏡筒の沈胴位置と最大突出位置との間の位置でかつカム環の単位回転量に対してカムピンの移動量が最も少なくなる第1のカム溝部分を有する
また、ケースに撮像装置の落下を検出する落下センサーを組み込み、カムピンが第1のカム溝部分に位置した鏡筒の位置を退避位置とし、鏡筒が沈胴位置よりも突出された状態で落下センサーによって落下が検出された際に、モータを回転制御して鏡筒を退避位置に移動させる。
また、撮影光学系は、撮像素子の前方に撮像素子と隣り合うように配置された3群レンズと、3群レンズの前方に配置された1群レンズおよび2群レンズとを有する。
3群レンズは撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された3群レンズ枠に保持され、
そして、1群、2群のレンズは、2群レンズが3群レンズの前方に臨み、かつ、1群レンズが2群レンズの前方に位置するように鏡筒で保持され、3群レンズ枠は、駆動機構とは別に設けられた3群レンズ用の駆動機構によって光軸方向に移動される。
また、制御部は、鏡筒が退避位置に位置した際に、3群レンズから撮像素子までの距離と、3群レンズから2群レンズまでの距離とが等しくなるように3群レンズ用の駆動機構を制御して3群レンズ枠を移動させることを特徴とする。
本発明の撮像装置および鏡筒の退避方法によれば、落下センサーの動作に基づいて落下が発生したと判定されると、鏡筒が退避位置に移動されるため、ケースまたは鏡筒に衝撃が加わった際に、ギア列に作用する外力を最小限に抑えることができ、ギア列およびモータの保護が図られ故障を回避される。その際、鏡筒が最大突出位置に位置している場合であっても、沈胴位置よりも近い位置である退避位置に鏡筒が移動するのに要する時間はごく短時間で済むことから、落下検出から鏡筒の退避位置への移動を瞬時にして行なえ、故障を回避する上で極めて有利となる。
また、本発明の撮像装置によれば、落下センサーの動作に基づいて落下が発生したと判定されると、駆動機構によってレンズ枠を退避位置に移動させるので、ケースまたはレンズ枠に衝撃が加わった際に、ギア列に作用する外力を最小限に抑えることができ、ギア列およびモータの保護が図られ故障を回避する上で有利となる。
次に本実施の形態について図面を参照して説明する。
図1は本実施の形態の撮像装置10を前方から見た斜視図である。
図1に示すように、本実施の形態の撮像装置10はデジタルスチルカメラであり、外装を構成するケース12を有している。なお、本明細書において前方は撮影光学系の光軸方向で被写体側、言い換えると、撮像素子28(図2参照)から離れた側をいい、後方は撮影光学系の光軸方向で撮像素子28側、言い換えると、撮像素子28に近い側をいうものとする。また、左右は、撮像装置10を前方から見た状態でいうものとする。
ケース12の前面右側部寄りの箇所には撮影光学系14を収容保持する沈胴式の鏡筒16が設けられ、ケース12の前面上部寄りの箇所には閃光を発光するフラッシュ部18、光学式ファインダー20の対物レンズ2002などが設けられている。
ケース12の上端面にはシャッタボタン22が設けられ、ケース12の後面には、前記光学式ファインダの接眼窓(不図示)、電源のオンオフ、撮影モード、再生モードの切替など種々の操作を行なうための複数の操作スイッチ24、撮像した映像を表示する液晶パネルなどで構成されたディスプレイ26(図2)などが設けられている。
図2は撮像装置10の制御系の構成を示すブロック図である。
図2に示すように、撮像装置10は、撮像素子28、タイミング発生器30、A/D変換器32、信号処理IC34、画像メモリ36、マイクロコンピュータ38(特許請求の範囲の制御部に相当)、プログラムメモリ40、内蔵メモリ42、EEPROM44、メモリカードインターフェース46、アイリス駆動部48、落下センサー54などを含んで構成されている。
撮像素子28は、鏡筒16の後部に設けられ、撮影光学系14によって結像された被写体像を撮像してアナログ信号からなる撮像信号を出力するCCDやCMOSセンサーなどで構成されている。
タイミング発生器30は、マイクロコンピュータ38によって制御され撮像素子28に対して制御信号を与えることで、撮像素子28からのデータ読み出し方式、露光時間、電子シャッターのタイミングを設定するものである。
A/D変換器32は、撮像素子28から出力された撮像信号をアナログ信号からデジタル信号の画像データに変換するものである。
信号処理IC34は、マイクロコンピュータ38によって制御されA/D変換器32から出力される画像データをJPEGデータなどに変換したり、前記画像データをディスプレイ26に供給して表示を行わせるものである。
画像メモリ36は、信号処理IC34による画像データの処理を行う際に用いられるものである。
プログラムメモリ40は、マイクロコンピュータ38が実行する制御プログラムを格納するものである。
内蔵メモリ42、EEPROM44は、マイクロコンピュータ38が動作するために必要なデータ、あるいは、撮像装置10が動作するために必要なパラメータ、ユーザー情報などを格納するものである。
なお、信号処理IC34は、画像メモリ36、内蔵メモリ42、EEPROM44のリードライトを行なうためのメモリコントローラブロックを備えており、このメモリコントローラブロックは、マイクロコンピュータ38の制御に基づいてそれらメモリ36、42、44から画像データやメニューデータを読み出して合成(加算)してディスプレイ26に表示させる機能を有している。
メモリカードインターフェース46は、ケース12に設けられたメモリカードスロット(不図示)に着脱可能に装着されるメモリカード2に対して、マイクロコンピュータ38の制御に基づいて画像データのリードライトを行うものである。
アイリス駆動部48は、マイクロコンピュータ38の制御に基づいて鏡筒16に設けられたアイリス(絞り)56の開口の大きさを増減させるものである。
落下センサー54は、撮像装置10の落下を検出して検出信号をマイクロコンピュータ38に供給するものであり、ケース12に組み込まれている。
落下センサー54としては、落下を検出できるものであればよく、例えば、従来公知の加速度センサー、ショックセンサー、あるいは、手振れ検知用のジャイロセンサーなどを用いることができる。
なお、本実施の形態では、落下センサー54からの検出信号を比較器によって基準電圧と比較することにより、基準電圧を超える検出信号が入力されたときに、前記比較器の出力信号(検出信号)がマイクロコンピュータ38の割り込みポートに入力され、これにより、マイクロコンピュータ38が撮像装置10の落下の有無を判定するように構成されている。
図3(A)乃至(C)は第1の実施の形態における鏡筒16の構成と動作を示す説明図であり、(A)は鏡筒16が沈胴位置にある状態を示す図、(B)は鏡筒16が最大突出位置にある状態を示す図、(C)は鏡筒16が退避位置にある状態を示す図である。
図4は第1の実施の形態におけるカム環78の回転量と1群レンズ54の位置の関係を示す図である。
図3(A)に示すように、撮影光学系14は、光学的には3群構成である。
すなわち、撮影光学系14を構成する3群は、前方から後方に向かってこの順番で配設された1群レンズ54、2群レンズ56、3群レンズ58によって構成されている。なお、1群乃至3群レンズ54、56、58は、それぞれ複数のレンズを組み合わせることで構成されていてもよいし、単一のレンズで構成されていてもよい。
鏡筒16は、ケース12内に固定される外鏡筒60と、1群レンズ54を保持する内鏡筒62と、2群レンズ56を保持する2群レンズ枠64と、3群レンズ58を保持する3群レンズ枠66と、外鏡筒60の後端に位置し撮像素子28が取着される後壁61とを備えている。
なお、本実施の形態では、アイリス56は、1群レンズ54と2群レンズ56の間の箇所で2群レンズ枠64と一体的に設けられている。
内鏡筒62は駆動機構68(図2参照)により、図3(A)に示すように、ケース12内に収納された沈胴位置(収納位置)と、図3(B)に示すように、撮影光学系14の光軸方向でケース12の前方に最も突出された最大突出位置との間で移動される。
図2に示すように、駆動機構68は、第1のモータ70と、第1のモータ70の回転駆動力を伝達する第1のギア列72と、第1のギア列72と内鏡筒62との間に設けられ第1のギア列72に連結されて第1のギア列72から伝達された回転駆動力によって内鏡筒62を前記沈胴位置と前記最大突出位置とにわたって移動させる第1のカム機構74とを備えている。
図3(A)に示すように、第1のカム機構74は、カム溝76を有するカム環78と、カム溝78に係合すると共に内鏡筒62に連結されたカムピン80を含んで構成されている。
なお、内鏡筒62は光軸回りに回転不能にかつ光軸方向に移動可能に支持され、カム環78は光軸回りに回転可能にかつ光軸方向に移動不能に支持され、2群レンズ枠64および3群レンズ枠66は、内鏡筒62と同様に、光軸回りに回転不能にかつ光軸方向に移動可能に支持されている。
また、本実施の形態では、内鏡筒62が特許請求の範囲の鏡筒に相当し、また、特許請求の範囲のレンズ枠に相当している。
図3(A)に示すように、カム環78は、内鏡筒62の内周面に設けられている。
カムピン80は内鏡筒62の内周面から突設され、カム溝76はカム環78の外周面に設けられ、カム環78の回転によりカムピン80およびカム溝78を介して内鏡筒62が光軸方向に移動される。
2群レンズ枠64は、カム環78の内周面に設けられ、カムピン82は2群レンズ枠64の外周面から突設され、カム溝84はカム環78の内周面に設けられ、カム環78の回転によりカムピン82およびカム溝84を介して2群レンズ枠64が光軸方向に移動される。
3群レンズ枠66は、カム環78と同軸上に設けられたカム環78とは別のカム環86の内周面で支持され、カムピン88は3群レンズ枠66の外周面から突設され、カム溝90はカム環86の内周面に設けられ、カム環86は駆動機構68とは別に設けられた3群レンズ用の駆動機構92により回転駆動され、カム環86の回転によりカムピン88およびカム溝90を介して3群レンズ枠66が光軸方向に移動される。
図2に示すように、駆動機構92は、第2のモータ94と、第2のモータ94の回転駆動力を伝達する第2のギア列96と、第2のギア列96と3群レンズ枠66との間に設けられ第2のギア列96に連結されて第2のギア列96から伝達された回転駆動力によって3群レンズ枠66を光軸方向に移動させる第2のカム機構98とを備え、第2のカム機構98は上述のカム環86、カムピン88、カム溝90を含んで構成されている。
本実施の形態では、これら1群レンズ54と2群レンズ56が光軸方向に相対的に移動することで撮影光学系14の撮影倍率を変倍するズームレンズが構成されている。
また、3群レンズ58が光軸方向に移動することで撮影光学系14の焦点調整を行うフォーカスレンズが構成されており、1群、2群レンズ54、56によるズームミング動作(変倍動作)に応じて3群レンズ58のフォーカシング動作(合焦動作)が行われるようになっている。
図3(A)に示すように、内鏡筒62の沈胴位置では、内鏡筒62が外鏡筒60に収納され、2群レンズ枠64がカム環78の後端に位置し、3群レンズ枠66がカム環86の後端に位置している。
図3(B)に示すように、内鏡筒62の最大突出位置では、内鏡筒62が光軸方向でケース12の前方で最も突出し、2群レンズ枠64はカム溝84およびカムピン82で決定される光軸方向の位置となり、3群レンズ枠66はカム溝90およびカムピン88で決定される光軸方向の位置となる。
図3(C)に示すように、内鏡筒62が沈胴位置と最大突出位置との間に位置した状態では、内鏡筒62はカム溝76およびカムピン80で決定される光軸方向の位置となり、2群レンズ枠64はカム溝84およびカムピン82で決定される光軸方向の位置となり、3群レンズ枠66はカム溝90およびカムピン88で決定される光軸方向の位置となる。
本実施の形態では、内鏡筒62の最大突出位置で前記ズームレンズの望遠端(TELE端)が形成され、内鏡筒62の沈胴位置と最大突出位置との間で前記ズームレンズの広角端(WIDE端)が形成されている。
次に、カム溝とカムピンとの関係について説明する。
図4に示すように、カム環78の単位回転量に対してカムピン80(内鏡筒62)の光軸方向の移動量は、カム環78の周方向におけるカム溝80の位置により異なっている。
すなわち、沈胴位置からカム環78を回転させると、図4に(イ)で示すように、カムピン(内鏡筒62)はカム環78の単位回転量に対して大きく変位する。
また、沈胴位置と最大突出位置との間の中間位置では、図4に(ロ)で示すように、カムピン80(内鏡筒62)はカム環78の単位回転量に対して僅かながら変位する。
さらに、中間位置を超えてカム環78を回転させると、図4に(ハ)で示すように、カムピン80(内鏡筒62)はカム環78の単位回転量に対して比較的大きく変位する。
すなわち、本実施の形態では、カム溝76は、内鏡筒62の沈胴位置と最大突出位置との間の中間位置でかつカム環78の単位回転量に対してカムピン80の移動量が最も少なくなる第1のカム溝部分76Aを有している。
そして、本実施の形態では、図3(C)、図4に示すように、カムピン80が第1のカム溝部分76Aに位置した内鏡筒62の位置を退避位置とする。
すなわち、カムピン80が第1のカム溝部分76Aに位置した内鏡筒62の退避位置では、ケース12または内鏡筒62に衝撃が加わった際に、仮にカムピン80によりカム溝76を介してカム環78が回転されたとしても、カム環78の回転量を最小限に抑えることができるため第1のギア列72に作用する外力は最も小さくなり、第1のギア列72および第1のモータ70の保護が図られる。
なお、本実施の形態では、内鏡筒62の退避位置と前記ズームレンズの広角端(WIDE端)とがほぼ一致している場合について説明したが、内鏡筒62の退避位置と前記ズームレンズの広角端とが一致していなくてもよいことは無論である。
図5は第1の実施の形態における撮像装置10の動作フローチャートである。
図5を参照して撮像装置10の動作について説明する。
まず、撮像装置10の電源を投入すると、マイクロコンピュータ38は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される(ステップS10)。
マイクロコンピュータ38は、落下センサー54からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており(ステップS12)、検出信号の割り込みが無ければ、ステップS10に戻り、検出信号の割り込みがあれば、検出信号のレベルを基準電圧と比較し、落下が発生したか否かを判定する(ステップS14)。落下が発生したと判定しなければ、ステップS10に戻る。
なお、本実施の形態では、ステップS14の判定動作において、前記比較器を介して落下センサー54からマイクロコンピュータ38に入力された検出信号によって割り込み処理を開始し、その割り込み処理において割り込みレベルを確認している。例えば、前記検出信号の発生回数が2回なら落下が発生したと判定し、1回なら落下が発生していないと判定するようにしている。このような処理を行なうことにより、ノイズや一時的な振動による誤検出の防止が図られている。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ38は、第1のモータ70に制御指令を与えて駆動機構68によって内鏡筒62を前記退避位置に移動させる(ステップS16)。
これと同時に、マイクロコンピュータ38は、第2のモータ94に制御指令を与えて駆動機構92によって3群レンズ枠66を中間位置に移動させる(ステップS18)。この中間位置とは、内鏡筒62が前記退避位置に位置した状態において、3群レンズ58から撮像素子28までの距離と、3群レンズ58から2群レンズ56までの距離とが等しくなる3群レンズ枠66の位置である。
次に、マイクロコンピュータ38は、アイリス駆動部48に制御指令を与えてアイリス56を全閉状態にする(ステップS20)。
そして、ステップS10に戻る。
本実施の形態によれば、落下センサー54の動作に基づいて撮像装置10の落下が発生したと判定されると、内鏡筒62が退避位置に移動されるため、ケース12または内鏡筒62に衝撃が加わった際に、第1のギア列72に作用する外力を最小限に抑えることができ、第1のギア列72および第1のモータ70の保護が図られている。その際、内鏡筒62が最大突出位置に位置している場合であっても、沈胴位置よりも近い位置である退避位置に内鏡筒62が移動するのに要する時間はごく短時間で済むことから、落下検出から内鏡筒62の退避位置への移動を瞬時にして行なえ、故障を回避する上で極めて有利となる。
また、本実施の形態では、撮像装置10の落下検出時に、3群レンズ枠66が前記中間位置に位置することにより、3群レンズ58と2群レンズ56との距離、および3群レンズ58と撮像素子28との距離のそれぞれを最大限に確保することができるため、ケース12または内鏡筒62に外力が作用した場合に、3群レンズ58が2群レンズ56または撮像素子28に接触して傷が付いたり破損したりすることを防止する上で有利となる。
また、本実施の形態では、撮像装置10の落下検出時にアイリス56を全閉状態にするので、落下時に1群レンズ54が仮にアイリス56に衝突してもアイリス56が全閉状態に維持され、撮像素子28の撮像面に外光(宇宙線)が照射されることを回避することができる。もし、落下時にアイリス56が開放状態であった場合には、1群レンズ54がアイリス56に衝突してアイリス56が開いた状態で維持され、撮像素子28の撮像面に外光(宇宙線)が照射され続け、撮像素子28の画素欠陥(白点)が増加する現象が生じるが、本実施の形態ではこのような現象を回避する上で有利となる。
(第2の実施の形態)
次に、第2の実施の形態について説明する。
第2の実施の形態は、第1の実施の形態の変形例であり、3群レンズ枠66も退避位置に移動させる点が第1の実施の形態と異なっている。
図6は、第2の実施の形態におけるカム環86の回転量と3群レンズ58の位置の関係を示す図である。なお、以下の実施の形態においては、第1の実施の形態と同様の部分または部材には同一の符号を付して説明する。
カム溝90とカムピン88との関係について説明する。
図6に示すように、カム環86の単位回転量に対してカムピン88(3群レンズ枠66)の光軸方向の移動量は、カム環86の周方向におけるカム溝80の位置により異なっている。
3群レンズ枠66は、撮像素子28に最も接近した収納位置(無限メカ端)と、2群レンズ枠64に最も接近した最大突出位置(至近メカ端)との間を移動可能に構成されている。
すなわち、カム環78の回転により内鏡筒62が沈胴位置から広角端に移動される間は、図6に(ニ)で示すように、カムピン88(3群レンズ枠66)はカム環86の回転に拘わらず移動せず3群レンズ枠66は収納位置に留まっている。
また、カム環78の回転により内鏡筒62が広角端と望遠端の間で移動される間は、カムピン88(3群レンズ枠66)はカム環86の回転により収納位置から最大突出位置にわたって移動している。
そして、カムピン88(3群レンズ枠66)が収納位置から最大突出位置にわたって移動する際、カムピン88(3群レンズ枠66)が、カム環86の単位回転量に対して比較的大きく変位する2つの範囲(図6に(ホ)、(へ)で示す)と、それら2つの範囲に挟まれカム環86の単位回転量に対して僅かながら変位する範囲(図6に(ト)で示す)とが存在している。
すなわち、本実施の形態では、カム溝90は、3群レンズ枠66の収納位置と最大突出位置との間の中間位置でかつカム環86の単位回転量に対してカムピン88の移動量が最も少なくなる第1のカム溝部分90Aを有している。
そして、本実施の形態では、カムピン88が第1のカム溝部分90Aに位置した3群レンズ枠66の位置を退避位置とする。
また、本実施の形態では、3群レンズ枠66が特許請求の範囲のレンズ枠に相当している。
第2の実施の形態では、第1の実施の形態と同様に、落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ38は、第1のモータ70に制御指令を与えて駆動機構68によって内鏡筒62を前記退避位置に移動させる。
これと同時に、マイクロコンピュータ38は、第2のモータ94に制御指令を与えて駆動機構92によって3群レンズ枠66を退避位置に移動させる。
このような第2の実施の形態によれば、第1の実施の形態と同様の効果が奏されることは無論のこと、カムピン88が第1のカム溝部分90Aに位置した3群レンズ枠66の退避位置では、ケース12または3群レンズ枠66に衝撃が加わった際に、仮にカムピン88によりカム溝76を介してカム環86が回転されたとしても、カム環86の回転量を最小限に抑えることができるため第2のギア列96に作用する外力は最も小さくなり、第2のギア列96および第2のモータ94の保護が図られ、故障を回避する上で有利となる。
(第3の実施の形態)
次に、第3の実施の形態について説明する。
第3の実施の形態では、落下が発生した際に落下が発生したこと、および、落下発生時の日時を示す情報を撮像装置10のメモリに記憶させるようにしている。
図7は第3の実施の形態におけるマイクロコンピュータ38周辺の構成を示すブロック図、図8は第3の実施の形態における動作フローチャートである。
図7に示すように、マイクロコンピュータ38の割り込みポートには、落下センサー54の検出信号が比較器54を介して入力されている。
マイクロコンピュータ38は、年月日および時刻を計時する時計手段を有している。
また、マイクロコンピュータ38は、EEPROM44などの書き換え可能なメモリに接続され、メモリに対する情報の記録ができるように構成されている。
次に、図8を参照して動作について説明する。
まず、撮像装置10の電源を投入すると、マイクロコンピュータ38は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される(ステップS30)。
マイクロコンピュータ38は、第1の実施の形態と同様に、落下センサー54からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており(ステップS32)、検出信号に基づいて落下が発生したか否かを判定する(ステップS34)。落下が発生したと判定しなければ、ステップS30に戻る。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ38は、第1の実施の形態のステップS16、S18、S20と同様に、第1のモータ70に制御指令を与えて駆動機構68によって内鏡筒62を前記退避位置に移動させ(ステップS36)、同時に、第2のモータ94に制御指令を与えて駆動機構92によって3群レンズ枠66を中間位置に移動させ(ステップS38)、アイリス駆動部48に制御指令を与えてアイリス56を全閉状態にする(ステップS40)。
そして、マイクロコンピュータ38は、落下が発生した旨のデータと、落下発生時の日時データ(年月日および時刻)とをEEPROM44に記録し(ステップS42)、ステップS30に戻る。すなわち、マイクロコンピュータ38は、落下が発生した旨のデータと落下発生時の日時データとを含む落下履歴情報をメモリに記録する。
第3の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、撮像装置10が落下されたと判定された場合には、マイクロコンピュータ38により落下履歴情報がメモリに記録されるので、撮像装置10が落下によって故障した場合に、前記落下履歴情報を読み出すことにより、故障原因の解析や修理を的確かつ効率的に行なう上で有利となる。
(第4の実施の形態)
第4の実施の形態は第3の実施の形態の変形例であり、メモリに記録した落下履歴情報に基づいて警告表示を行うようにしたものである。
図9は第4の実施の形態における動作フローチャートである。
まず、撮像装置10の電源を投入すると、マイクロコンピュータ38はEEPROM44の情報を読み出し、前記落下履歴情報の有無を判定する(ステップS50)。
落下履歴情報がなければ、マイクロコンピュータ38は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される(ステップS52)。
マイクロコンピュータ38は、第1の実施の形態と同様に、落下センサー54からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており(ステップS54)、検出信号に基づいて落下が発生したか否かを判定する(ステップS56)。落下が発生したと判定しなければ、ステップS52に戻る。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ38は、第1の実施の形態のステップS16、S18、S20と同様の退避処理を行なう(ステップS60)。
ステップS50で落下履歴情報が有りと判定されたならば、マイクロコンピュータ38は、従来公知のレンズ動作確認処理を行う(ステップS62)。
なお、このレンズ動作確認処理は、マイクロコンピュータ38が第1、第2のモータ70、94に制御指令を与えた際に、内鏡筒62、2群レンズ枠64、3群レンズ枠66の移動量、すなわち、1群乃至3群レンズ54、56、58の移動量を検知する移動量検出センサーの検出信号に基づいて、それら1群乃至3群レンズ54、56、58が前記制御指令通りに移動しているか否かを判定するものである。
ステップS62において、1群乃至3群レンズ54、56、58の全てが前記制御指令通りに移動していれば、ステップS52に移行する。
ステップS62において、1群乃至3群レンズ54、56、58の少なくとも1つが前記制御指令通りに移動していなければ、マイクロコンピュータ38はディスプレイ26に、落下により故障が発生している旨の警告表示(コーション)を表示させる。
第4の実施の形態では、ディスプレイ26が特許請求の範囲の表示手段を構成している。
第4の実施の形態では、第3の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、落下履歴情報に基づいて警告表示を行うため、ユーザーに対して故障の発生を速やかに報知することで修理を促すことができ、使い勝手を高める上で有利となる。
また、撮像装置10の起動時に内鏡筒62、2群レンズ枠64、3群レンズ枠66の動作が適正になされているか否かが判定されるので、撮像装置10が落下していても撮像装置10が故障していない場合には、故障が生じていないことを確認した上で使用でき、ユーザーに安心感を与えることができ有利となる。
次に、第5の実施の形態について説明する。
第5の実施の形態は第1の実施の形態の変形例であり、落下が発生した際に第1、第2のモータ70、94の電源をオフするようにしている。
説明の便宜上、図7を参照して説明すると、第1、第2のモータ70、94の駆動軸は第1、第2のギア列72、96に対して回転駆動力を伝達するものであり、第1、第2のモータ70、94は、例えば、パルスモータで構成されている。
電源100から第1、第2のモータ70、94に対して電圧が供給されて駆動軸の回転が停止されている状態では、それら駆動軸が所定の保持力で停止された状態が保たれているが、電源100からの第1、第2のモータ70、94に対する電圧の供給が停止された状態ではそれら駆動軸の保持力がなくなり、第1、第2のギア列72、96が無負荷状態となる。
すなわち、第1、第2のモータ70、94の駆動軸の保持力がない状態では、第1、第2のギア列72、96はそれらギア列に作用した外力によって回転可能となる。
また、電源100は、マイクロコンピュータ38によってオン、オフが制御されるように構成されている。
図10は第5の実施の形態における動作フローチャートである。
まず、撮像装置10の電源を投入すると、マイクロコンピュータ38は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作などが実行される(ステップS70)。
マイクロコンピュータ38は、第1の実施の形態と同様に、落下センサー54からの検出信号を割り込みポートによって常時監視しており(ステップS72)、検出信号に基づいて落下が発生したか否かを判定する(ステップS74)。落下が発生したと判定しなければ、ステップS70に戻る。
落下が発生したと判定すれば、マイクロコンピュータ38は、第1の実施の形態のステップS16、S18、S20と同様の退避処理を行なう(ステップS76)。
次いで、マイクロコンピュータ38は第1、第2のモータ70、94の電源100をオフする(ステップS78)。
第5の実施の形態では、第1の実施の形態と同様の効果を奏することは無論のこと、撮像装置10の落下が発生したと判定された場合に、第1、第2のモータ70、94への電圧供給が停止されることで各モータの保持力がなくなるので、ケース12または内鏡筒62に衝撃が加わった際に、第1、第2のギア列72、96に作用する外力を最小限に抑えることができ、第1、第2のギア列72、96、第1、第2のモータ70、94の保護を図る上でより有利となる。
(第6の実施の形態)
次に第6の実施の形態について説明する。
第6の実施の形態は、落下センサー54をオートパワーオフ機能の解除に利用したものである。
落下センサー54が例えば加速度センサーや手振れ検知用のジャイロセンサーで構成されていた場合、検出信号に基づいて(例えば、検出信号のレベルの大小、あるいは、検出信号の周波数成分などに基づいて)、撮像装置10の落下が生じているのか、あるいは、ユーザーが手で把持した状態で動かすことによって振動が生じているのかを判別することが可能である。
第6の実施の形態では、前記検出信号の大きさに基づいて、振動も落下も発生していないか、振動が発生しているか、落下が発生しているかを判別する判別手段を設けるとともに、その判別手段からマイクロコンピュータ38に判別結果を供給するようにしている。このような判別手段は、従来公知の様々な回路によって実現できる。
また、オートパワーオフ機能とは、撮像装置10が一定時間操作されなかった場合に、マイクロコンピュータ38によって撮像装置10の電源をオフすることで消費電力の節約を図り、また、バッテリーの長時間使用を可能とする機能である。
図11は第6の実施の形態における動作フローチャートである。
まず、撮像装置10の電源を投入すると、マイクロコンピュータ38は通常のプログラム処理を開始し、撮影動作、再生動作などが実行される(ステップS80)。また、この際、オートパワーオフの機能が有効とされている。
マイクロコンピュータ38は所定時間内に(本実施の形態では3分以内に)シャッタボタン22や操作スイッチ24の操作がなされたか否かを判定し(ステップS82)、所定時間内に操作がなされたならばステップS80に戻る。
所定時間内に操作がなされなければ、動画再生中であるか否かを判定し(ステップS84)、動画再生中であればステップS80に戻る。
動画再生中でなければ、スライドショー実行中であるか否かを判定し(ステップS86)、スライドショー実行中であればステップS80に戻る。
スライドショー実行中でなければ撮像装置10がUSB端子を介してパーソナルコンピュータなどの外部装置と接続中であるか、あるいは、オーディオ信号/画像信号出力端子を介してテレビジョン装置(ディスプレイ装置)などの外部装置に接続中であるかを判定し(ステップS88)、接続中であればステップS80に戻る。
接続中でなければ、第1の実施の形態と同様に、落下センサー54からの検出信号を割り込みポートによって監視する(ステップS90)。
落下センサー54からの割り込みがなければステップS80に戻る。
落下センサー54からの割り込みが発生した場合には、前記判別手段によって検出信号に基づいて振動が発生したか、落下が発生したか、落下も振動も発生していないかを判定する(ステップS92)。
ステップS92で振動が発生したと判定した場合には、ユーザーが撮像装置10を手に持って使用中であるため、マイクロコンピュータ38は電源をオフせずにステップS80に戻る。
ステップS94で落下が発生したと判定した場合には、マイクロコンピュータ38は第1の実施の形態のステップS16、S18、S20と同様の退避処理を行なう(ステップS94)。
ステップS94で振動も落下も発生しないと判定した場合には、マイクロコンピュータ38はオートパワーオフ機能により電源をオフする(ステップS96)。
第6の実施の形態によれば、第1の実施の形態の効果を奏することは無論のこと、ユーザーが撮像装置10を手に持って使用することで振動が検出された場合には、オートパワーオフの機能が有効であっても電源がオフされないので、使用中に電源がオフされてしまい、頻繁に電源スイッチを投入する煩わしさを解消することができ使い勝手を高める上で有利となる。
また、振動を検出するセンサーとして落下センサー54を兼用したので、部品コストを低減する上でも有利となる。
なお、実施の形態では、撮像装置としてデジタルスチルカメラを用いて説明したが、本発明は、ビデオカメラ、その他種々の撮像装置に適用可能である。
本実施の形態の撮像装置10を前方から見た斜視図である。 撮像装置10の制御系の構成を示すブロック図である。 第1の実施の形態における鏡筒16の構成と動作を示す説明図であり、(A)は鏡筒16が沈胴位置にある状態を示す図、(B)は鏡筒16が最大突出位置にある状態を示す図、(C)は鏡筒16が退避位置にある状態を示す図である。 第1の実施の形態におけるカム環78の回転量と1群レンズ54の位置の関係を示す図である。 第1の実施の形態における撮像装置10の動作フローチャートである。 第2の実施の形態におけるカム環86の回転量と3群レンズ58の位置の関係を示す図である。 第3の実施の形態におけるマイクロコンピュータ38周辺の構成を示すブロック図である。 第3の実施の形態における動作フローチャートである。 第4の実施の形態における動作フローチャートである。 第5の実施の形態における動作フローチャートである。 第6の実施の形態における動作フローチャートである。
符号の説明
10……撮像装置、12……ケース、14……撮影光学系、28……撮像素子、38……マイクロコンピュータ、54……落下センサー、62……内鏡筒、68……駆動機構、70……第1のモータ、72……第1のギア列、74……第1のカム機構、76……カム溝、76A……第1のカム溝部分、78……カム環、80……カムピン。

Claims (6)

  1. 外装を構成するケースと、
    前記ケースに設けられた鏡筒と、
    被写体像を撮像する撮像素子と、
    前記鏡筒の内部に設けられ被写体像を前記撮像素子に導く撮影光学系と、
    前記鏡筒を前記ケース内に収納された沈胴位置と前記撮影光学系の光軸方向で前記ケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有し、
    前記駆動機構は、モータと、前記モータの回転駆動力を伝達するギア列と、前記ギア列と前記鏡筒との間に設けられ前記ギア列に連結されて前記ギア列から伝達された回転駆動力によって前記鏡筒を前記沈胴位置と前記最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備え、
    前記カム機構は、カム溝を有するカム環と、前記カム溝に係合すると共に前記鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、
    前記カム溝は、前記鏡筒の沈胴位置と前記最大突出位置との間の位置でかつ前記カム環の単位回転量に対して前記カムピンの移動量が最も少なくなる第1のカム溝部分を有する撮像装置であって、
    前記カムピンが第1のカム溝部分に位置した前記鏡筒の位置が退避位置とされ、
    前記ケースに組み込まれ前記撮像装置の落下を検出する落下センサーが設けられ、
    前記鏡筒が前記沈胴位置よりも突出された状態で前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記鏡筒を前記沈胴位置と前記最大突出位置の中間にある退避位置に移動させるように前記モータの回転制御を行う制御部が設けられており、
    前記撮影光学系は、前記撮像素子の前方に該撮像素子と隣り合うように配置された3群レンズと、前記3群レンズの前方に配置された1群レンズおよび2群レンズとを有し、
    前記3群レンズは前記撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された3群レンズ枠に保持され、
    前記1群、2群のレンズは、前記2群レンズが前記3群レンズの前方に臨み、かつ、前記1群レンズが前記2群レンズの前方に位置するように前記鏡筒で保持され、
    前記3群レンズ枠は、前記駆動機構とは別に設けられた3群レンズ用の駆動機構によって前記光軸方向に移動され、
    前記制御部は、前記鏡筒が退避位置に位置した際に、前記3群レンズから前記撮像素子までの距離と、前記3群レンズから前記2群レンズまでの距離とが等しくなるように前記3群レンズ用の駆動機構を制御して前記3群レンズ枠を移動させる、
    ことを特徴とする撮像装置。
  2. 前記カムピンは、前記鏡筒に前記撮影光学系の光軸方向に一体的に移動できるように結合されていることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  3. 前記撮影光学系はその光軸上に絞りを開閉することで前記撮像素子に導かれる被写体像の光量を調整するアイリス機構を有し、前記制御部は、前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記アイリス機構を全閉状態に制御する、
    ことを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  4. 年月日および時刻を計時する時計手段と、記憶手段とを備え、前記制御部は、前記落下センサーによって落下が検出された際に、落下が発生した際に落下が発生したことを示す情報と前記時計手段で計時された落下発生時の日時を示す情報とを含む落下履歴情報を前記記憶手段に記録させることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  5. 前記制御部の制御によって前記モータに対する電圧の供給を行う電源を備え、前記制御部は前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記退避処理を行った後に、前記電源による前記モータへの電圧の供給を停止させることを特徴とする請求項1記載の撮像装置。
  6. 外装を構成するケースと、
    前記ケースに設けられた鏡筒と、
    被写体像を撮像する撮像素子と、
    前記鏡筒の内部に設けられ被写体像を前記撮像素子に導く撮影光学系と、
    前記鏡筒を前記ケース内に収納された沈胴位置と前記撮影光学系の光軸方向で前記ケースの前方に最も突出された最大突出位置との間で移動させる駆動機構とを有し、
    前記駆動機構は、モータと、前記モータの回転駆動力を伝達するギア列と、前記ギア列と前記鏡筒との間に設けられ前記ギア列に連結されて前記ギア列から伝達された回転駆動力によって前記鏡筒を前記沈胴位置と前記最大突出位置とにわたって移動させるカム機構とを備え、
    前記カム機構は、カム溝を有するカム環と、前記カム溝に係合すると共に前記鏡筒に連結されたカムピンを含んで構成され、
    前記カム溝は、前記鏡筒の沈胴位置と前記最大突出位置との間の位置でかつ前記カム環の単位回転量に対して前記カムピンの移動量が最も少なくなる第1のカム溝部分を有する撮像装置において、
    前記ケースに前記撮像装置の落下を検出する落下センサーを組み込み、
    前記カムピンが第1のカム溝部分に位置した前記鏡筒の位置を退避位置とし、
    前記鏡筒が前記沈胴位置よりも突出された状態で前記落下センサーによって落下が検出された際に、前記モータを回転制御して前記鏡筒を前記退避位置に移動させ
    前記撮影光学系は、前記撮像素子の前方に該撮像素子と隣り合うように配置された3群レンズと、前記3群レンズの前方に配置された1群レンズおよび2群レンズとを有し、
    前記3群レンズは前記撮影光学系の光軸方向に移動可能に支持された3群レンズ枠に保持され、
    前記1群、2群のレンズは、前記2群レンズが前記3群レンズの前方に臨み、かつ、前記1群レンズが前記2群レンズの前方に位置するように前記鏡筒で保持され、
    前記3群レンズ枠は、前記駆動機構とは別に設けられた3群レンズ用の駆動機構によって前記光軸方向に移動され、
    前記制御部は、前記鏡筒が退避位置に位置した際に、前記3群レンズから前記撮像素子までの距離と、前記3群レンズから前記2群レンズまでの距離とが等しくなるように前記3群レンズ用の駆動機構を制御して前記3群レンズ枠を移動させる、
    ことを特徴とする撮像装置における鏡筒の退避方法。
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