JP4939141B2

JP4939141B2 - レンズ鏡筒

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Publication number: JP4939141B2
Application number: JP2006208647A
Authority: JP
Inventors: 匠上原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2006-07-31
Filing date: 2006-07-31
Publication date: 2012-05-23
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Also published as: US7753602B2; US20080025719A1; JP2008033152A

Description

本発明は、撮影レンズを保護するために撮影光学系の前面側に設けられ、撮影用開口部を開閉自在に覆うバリア羽根を備えたレンズ鏡筒に関する。

従来のこの種のレンズ鏡筒としては、例えば、次に示すものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

このレンズ鏡筒は、撮影光学系の前面側の撮影用開口部を開閉自在に覆う一対のバリア羽根を備えており、このバリア羽根は光軸を中心に回転するバリア駆動リングによって開閉駆動される。バリア駆動リングには、回転筒の回転力が連結軸を介して伝達される。

また、バリア羽根とバリア駆動リングとの間には、バリア閉じばねが介装されている。このバリア閉じばねは、バリア羽根を常にバリア駆動リングに当接させて該バリア羽根を閉じ方向に付勢し、バリア羽根に対するバリア駆動リングの逃げ移動を吸収する。

さらに、バリア駆動リングと鏡筒カバーとの間には、バリア駆動リングを付勢してバリア羽根を開方向に駆動するバリア開きばねが介装されている。

そして、回転筒が時計方向に回転することで回転筒の回転力が連結軸を介してバリア駆動リングに伝達され、回転力が伝達されたバリア駆動リングはバリア開きばねをチャージしながら時計方向に回転する。

このとき、バリア羽根は、バリア閉じばねによってバリア駆動リングの回転に追従して反時計方向に回動し、この回動により、バリア羽根が閉じられて撮影光学系の前面側の撮影用開口部が覆われる。

一方、回転筒が反時計方向に回転することで回転筒と連結軸との当接部分がフリー状態となり、バリア駆動リングはチャージされていたバリア開きばねのスプリング力により、反時計方向に回転する。

このとき、バリア羽根はバリア駆動リングの回転に追従して時計方向に回動し、この回動により、バリア羽根が開いて撮影光学系の前面側の撮影用開口部が開放される。そして、バリア羽根が全開状態になると、該バリア羽根はストッパーに当接してそれ以上の回動が規制されると共に、バリア駆動リングの回転が停止される。

また、バリア羽根が閉動作の途中に何らかの障害物（例えば砂等の異物）によって閉じ方向に回動できなかった場合、バリア駆動リングが時計方向に回転しようとするとバリア閉じばねをチャージしてバリア駆動リングの時計方向への回転を許容する。すなわち、バリア閉じばねはバリア羽根に対するバリア駆動リングの逃げ移動を許容する。これにより、機構的な故障が発生するのを防止している。
特開平７―１５９８５６号公報

しかし、上記特許文献１では、バリア羽根の閉動作の途中に何らかの障害物によって閉方向に回動できなかった場合、バリア羽根に対するバリア駆動リングの逃げ移動を吸収するバリア閉じばねが必要になる。

このため、バリア開きばねおよびバリア閉じばねの２つのばねが必要になり、部品点数が増えてコスト高になる。また、バリア閉じばねの専用スペースが必要になるため、レンズ鏡筒の小型化を妨げる原因になる。

また、バリア駆動リングは軸部に回転可能に外嵌されて軸支されるが、この場合、バリア駆動リングと軸部との間には、バリア駆動リングのスムースな回転を確保するために径方向にすきまが設けられている。このため、バリア駆動リングはバリア開きばねの付勢力によって常にすきま分だけ偏心しており、撮影用開口部を開閉する際に、一対のバリア羽根の開閉タイミングがずれてしまう。

このとき、一方のバリア羽根が全開してストッパーに当接しバリア駆動リングの回転が止まると、他方のバリア羽根が完全に開ききらないといった問題が生じる。

そこで、本発明は、部品点数を削減してコスト削減および小型化を図ることができるとともに、各バリア羽根を確実に全開させて撮影用開口部を開放することができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、請求項１に記載のレンズ鏡筒は、撮影位置と待機位置とに切り替えることにより、撮影用開口部を開閉自在に覆うバリア羽根を開閉駆動するバリア駆動部材と、前記バリア羽根の開閉に伴ってチャージ量が変化するバリア駆動ばねとを備え、前記バリア駆動部材は、前記待機位置にあるときに、前記バリア羽根を前記撮影用開口部に対して閉動作させる閉位置に移動し、前記撮影位置にあるときに、前記バリア羽根を前記撮影用開口部に対して開動作させる開位置に移動するレンズ鏡筒において、前記バリア駆動部材が前記閉位置から前記開位置に移動して前記バリア羽根が開動作するに従って、前記バリア駆動ばねのチャージ量が漸次的に減少し、前記バリア羽根を開方向に拘束した状態で、前記バリア駆動部材を前記閉位置に移動させるとき、該移動に従って、前記バリア駆動ばねのチャージ量が漸次的に増加し、前記バリア駆動部材を前記閉位置の移動方向に拘束した状態で、前記バリア羽根を開動作させるとき、該開動作に従って、前記バリア駆動ばねのチャージ量が漸次的に増加する、ことを特徴とする。

本発明によれば、バリア駆動ばねがバリア開きばねおよびバリア閉じばねとして機能するので、部品点数が削減されて、コストおよび組み立て工数を削減することができるとともに、省スペース化によるレンズ鏡筒の小型化を実現することができる。

また、各バリア羽根に設けられたバリア駆動ばねがそれぞれ独立してバリア羽根を開き方向に動作させるため、バリア駆動部材が偏心しても、各バリア羽根を確実に全開させて撮影用開口部を開放することができる。

以下、本発明の実施の形態を図を参照して説明する。

図１は本発明の第１の実施形態であるレンズ鏡筒を説明するための分解斜視図、図２はバリア羽根が全閉した状態を示す図、図３はバリア羽根が開き始める状態を示す図、図４はバリア羽根が全開した状態を示す図である。図５はバリア羽根を強制的に開いた状態を示す図、図６はバリア羽根の開閉状態とバリア駆動ばねのチャージ量との関係を示すグラフ図、図７はバリア駆動部材が偏心した状態でのバリア羽根の開閉動作を説明するための図である。

図１に示すように、本発明の第１の実施の形態であるレンズ鏡筒１１は、撮影レンズ１２を保持しており、撮影者の操作に応じて光軸方向に沿って沈胴、繰出しする。レンズ鏡筒１１の内周側には、レンズ鏡筒１１の回転を規制する直進筒１３が配置されている。レンズ鏡筒１１および直進筒１３は、レンズ鏡筒１１の沈胴、繰出しに伴い光軸方向に相対移動し、撮影状態では間隔が開き、沈胴状態で間隔が狭まる。

レンズ鏡筒１１の先端には、一対のバリア羽根１４、該一対のバリア羽根１４を駆動するバリア駆動部材１５、および撮影用開口部１６ａが形成されたバリアカバー１６が配置されている。

一対のバリア羽根１４は、それぞれレンズ鏡筒１１の先端に回動軸１４ｃ（図２参照）を介して回動可能に支持されている。一対のバリア羽根１４は、沈胴時には全閉状態となって撮影用開口部１６ａを覆い、撮影時には全開状態となって撮影用開口部１６ａを開放する。また、バリア羽根１４の回動軸１４ｃの近傍には、バリア駆動部材１５の当接部１５ｂに当接する当接部１４ｂが設けられている。

バリア駆動部材１５は、略円環状に形成されて、レンズ鏡筒１１の先端に回転可能に支持されている。また、図２に示すように、バリア駆動部材１５には一対の切欠き部１５１が円周方向に互いに１８０°離間して設けられており、該切欠き部１５１の円周方向を向く壁面には、回転時にバリア羽根１４の当接部１４ｂに当接する当接部１５ｂが設けられている。

バリア駆動ばね１７は、この実施の形態では、引っ張りコイルばねとされており、一端がバリア羽根１４の当接部１４ｂの基部に設けられたばね掛け部１４ａに掛止され、他端がバリア駆動部材１５に設けられたばね掛け部１５ｃに掛止されている。バリア駆動ばね１７は、バリア羽根１４の当接部１４ｂがバリア駆動部材１５の当接部１５ｂに当接する方向に付勢しており、これにより、バリア駆動部材１５の回転とバリア羽根１４の開閉（回動）動作が連動するようになっている。

ここで、バリア羽根１４が全開状態のときのバリア駆動部材１５の位相を「バリア開き位相」、レンズ鏡筒１１が沈胴してバリア羽根１４が全閉状態のときのバリア駆動部材１５の位相を「バリア閉じ位相」とする。

バリア駆動部材１５および直進筒１３には、図１に示すように、それぞれカム面１５ａおよびカム面１３ａが形成されている。

そして、レンズ鏡筒１１が沈胴するとカム面１５ａ，１３ａ同士が当接し、バリア駆動ばね１７を漸次的にチャージしながらバリア駆動部材１５を矢印Ａ方向に強制的に「バリア閉じ位相」まで回転させる。

このとき、バリア羽根１４は、バリア駆動部材１５の回転に連動して閉じる方向に回動（閉動作）し、この回動により、バリア羽根１４が全閉状態となって撮影用開口部１６ａが覆われる。

一方、レンズ鏡筒１１が繰出すと当接しているカム面１５ａ，１３ａ同士が離れ、バリア駆動ばね１７のチャージを漸次的に開放しながらバリア駆動部材１５が矢印Ｂ方向に「バリア開き位相」まで回転する。

このとき、バリア羽根１４は、バリア駆動部材１５の回転に連動して開く方向に回動（開動作）し、この回動により、バリア羽根１４が全開状態となって撮影用開口部１６ａが開放される。

ここで、開いているバリア羽根１４が閉じないよう拘束（開方向に拘束）してレンズ鏡筒１１が沈胴すると、バリア駆動部材１５がバリア駆動ばね１７を漸次的にチャージしながら「バリア閉じ位相」まで回転する。そして、この状態でバリア羽根１４の拘束を解除すると、バリア駆動ばね１７のチャージを漸次的に開放しながらバリア羽根１４が閉動作する。

また、沈胴時にバリア羽根１４を強制的に開くとバリア駆動ばね１７が漸次的にチャージされながらバリア羽根１４が開動作し、バリア羽根１４の強制開きを解除するとバリア駆動ばね１７のチャージを漸次的に開放しながらバリア羽根１４が閉動作する。

図６に、バリア羽根１４の開閉状態とバリア駆動ばね１７のチャージ量との関係を示す。図６から判るように、この実施の形態では、バリア駆動ばね１７のチャージ量は、（「バリア閉じ位相」における強制開き状態）＞（閉じ状態）＞（開き状態）の関係を満たしている。

通常、ばねはチャージ量が小さくなる方向に力が働く。そのため、レンズ鏡筒１１が沈胴してバリア駆動部材１５が矢印Ａ方向の「バリア閉じ位相」に回転した状態では、バリア羽根１４はバリア駆動ばね１７によって閉じる方向に付勢される。また、レンズ鏡筒１１が繰出して、当接しているカム面１５ａ，１３ａ同士が離れた状態では、バリア羽根１４はバリア駆動ばね１７によって開く方向に付勢される。

なお、バリア羽根１４はバリア駆動ばね１７に蓄えられたチャージを開放することによって開く力を得ており、バリア羽根１４が開いていく過程でバリア駆動ばね１７のチャージ量が増加する局面があると、その局面ではバリア羽根１４が開く力を得ることができなくなる。

従って、バリア駆動ばね１７の付勢力によりバリアがスムースに開くためには、バリアが開くにつれてチャージ量が単調に減少する必要がある。バリア羽根１４を閉じないよう拘束してレンズ鏡筒１１を沈胴し、鏡筒沈胴後にバリア羽根１４の拘束を解除した場合は、バリアが閉じるにつれてチャージ量が単調に減少する必要がある。

次に、図２〜図５を参照して、バリア羽根１４、バリア駆動部材１５およびバリア駆動ばね１７の動作、並びにバリア駆動ばね１７のチャージ量に関する条件について説明する。

図２は、沈胴時におけるバリア羽根１４の全閉状態を示す図であり、図２において、バリア羽根１４はバリア駆動ばね１７の張力により閉じ方向に付勢されている。この付勢力によって、沈胴時にバリア羽根１４は全閉状態に維持されている。すなわち、バリア駆動ばね１７は従来例のバリア閉じばねとしての役割を担っている。

また、バリア駆動部材１５はバリア駆動ばね１７の張力により、矢印Ｂの回転方向に付勢されているが、沈胴状態においては直進筒１３に形成されたカム面１３ａの作用により、矢印Ｂ方向への回転が規制されている。

図３は、レンズ鏡筒１１がわずかに繰出して、バリア羽根１４が開き始める状態を示す図である。

この状態では、図２に示す沈胴時に比べてバリア駆動部材１５および直進筒１３が相対移動しているため、直進筒１３のカム面１３ａによってバリア駆動部材１５は矢印Ｂ方向にわずかに移動しており、当接部１５ｂがバリア羽根１４の当接部１４ｂに当接している。また、このとき、バリア駆動ばね１７のチャージ量は、図２に示す沈胴状態よりも減少している。

次に、図３の状態においてバリア駆動ばね１７の張力がバリア駆動部材１５およびバリア羽根１４に及ぼす力を説明する。

図３の状態のバリア駆動ばね１７の張力をＰとする。バリア羽根１４に作用する張力Ｐ方向と垂直な方向におけるバリア駆動部材１５の回転中心（回転軸）から該バリア駆動部材１５の当接部１５ｂとバリア羽根１４の当接部１４ｂとの当接位置までの距離をＬ１とする。

また、バリア羽根１４の回動中心（回動軸１４ｃ）から該バリア羽根１４の当接部１４ｂとバリア駆動部材１５の当接部１５ｂとの当接位置までの距離をＬ３、バリア羽根１４の回動中心（回動軸１４ｃ）からバリア駆動ばね１７のばね掛け部１４ａ（作用点）までの距離をＬ４とする。

更に、バリア駆動部材１７に作用する張力Ｐ方向と垂直な方向におけるバリア駆動部材１５の回転中心からバリア駆動ばね１７のばね掛け部１５ｃ（作用点）までの距離をＬ２とする。

このとき、バリア駆動部材１７を閉じ方向（矢印Ａ方向）に回転させるモーメントＭｃは、バリア羽根１４より伝えられ、Ｍｃ＝Ｐ×（Ｌ４／Ｌ３）×Ｌ１となる。一方、バリア駆動部材１７を開き方向（矢印Ｂ方向）に回転させるモーメントＭｏは、Ｍｏ＝Ｐ×Ｌ２となる。

開き方向に回転させるモーメントＭｏが閉じ方向に回転させるモーメントＭｃより大きいとき、すなわち、Ｐ×Ｌ２＞Ｐ×（Ｌ４／Ｌ３）×Ｌ１→Ｌ２×Ｌ３＞Ｌ１×Ｌ４（（１式））のとき、バリア駆動部材１５を開き方向に回転させる力がバリア羽根１４を閉じ方向に回転させる力に打ち勝つ。これにより、バリア駆動ばね１７はバリア駆動部材１５を開き方向に回転させるように働き、バリア駆動ばね１７が従来例のバリア開きばねとして機能することになる。また、このとき、バリア羽根１４が開くとバリア駆動ばね１７のチャージ量は減少する。

なお、バリア駆動ばね１７は２本使用するが、上記（１）式の計算においてバリア駆動部材１５に作用する閉じ開きモーメントが各々２倍になる関係で、（１）式に変わりはない。

図４は、レンズ鏡筒１１がさらに繰出して、バリア羽根１４が全開となった状態を示す図である。この状態では、バリア駆動部材１５のカム面１５ａと直進筒１３のカム面１３ａとが完全に離れている。そのため、バリア駆動部材１５は矢印Ｂ方向にさらに移動して「バリア開き位相」となり、バリア駆動ばね１７のチャージ量はさらに減少している。

バリア羽根１４はバリア駆動部材１５の当接部１５ｂによって開き方向に押されているが、バリア羽根１４の先端がレンズ鏡筒１１に設けられたストッパー１８に当接することで、それ以上の開き方向への回動が規制されている。このとき、上記（１）式を満たす条件になっていればバリア羽根１４には開き方向のトルクが発生しているため、開き状態が維持される。

図５は、レンズ鏡筒１１の沈胴時にバリア羽根１４を強制的に開いた状態を示す図である。この状態ではバリア駆動部材１５は直進筒１３のカム面１３ａによって「バリア閉じ位相」で回転が規制されているため、バリア羽根１４を強制的に開いてもバリア駆動部材１５は回転しない。

従って、バリア羽根１４を強制的に開くと、バリア駆動ばね１７はバリア羽根１４の閉じ状態からさらにチャージされ、バリア羽根１４の強制的な開き状態を解除するとチャージを開放しながらバリア羽根１４を閉じる。すなわち、ここではバリア駆動ばね１７が従来例のバリア閉じばねとして機能することになる。

ところで、バリア駆動部材１５はレンズ鏡筒１１に対して回転可能に支持されているが、バリア駆動部材１５のスムースな回転を確保するためにはバリア駆動部材１５とレンズ鏡筒１１との間にある程度の径方向すきまを設ける必要がある。この場合、バリア駆動部材１５がレンズ鏡筒１１に対し偏心する虞れがある。

次に、バリア駆動部材１５が偏心した際のバリア羽根１４の開き動作について説明する。

図７は、バリア駆動部材１５が「バリア開き位相」に回転する際にレンズ鏡筒１１に対して図の下側に偏心している状態を示す図である。この状態では、一対のバリア羽根１４のうちの一方のバリア羽根１４Ａが先にストッパー１８に当接している。この場合、従来例では、ストッパー１８に当接した一方のバリア羽根１４Ａによってバリア駆動部材１５の矢印Ｂ方向への回転が妨げられるため、ストッパー１８に当接していない他方のバリア羽根１４Ｂは撮影用開口部１６ａの内側に残されたままとなってしまう。

これに対し、この実施形態では、各バリア羽根１４に掛けられたバリア駆動ばね１７がそれぞれ独立してチャージを開放しながらバリア駆動部材１５を開き方向に付勢している。そのため、ストッパー１８に当接していないバリア羽根１４Ｂに掛止されたバリア駆動ばね１７は、バリア駆動部材１５を矢印Ｂ方向に付勢し続ける。そして、バリア駆動部材１５は先にストッパー１８に当接したバリア羽根１４Ａとの当接部を回転中心にして矢印Ｂ方向に回転する。従って、バリア駆動部材１５が偏心しても各バリア羽根１４は完全に開ききることができる。

以上説明したように、この実施形態では、バリア駆動ばね１７のチャージ量が、（「バリア閉じ位相」における強制開き状態）＞（閉じ状態）＞（開き状態）の関係となっている。このため、バリア駆動ばね１７を従来のバリア開きばねおよびバリア閉じばねとして機能させることができる。

これにより、部品点数が削減されて、コストおよび組み立て工数を削減することができるとともに、省スペース化によるレンズ鏡筒の小型化を実現することができる。

また、各バリア羽根１４に設けられたバリア駆動ばね１７がそれぞれ独立してバリア羽根１４を開き方向に動作させるため、バリア駆動部材１５が偏心しても、各バリア羽根１４を確実に全開させて撮影用開口部１６ａを開放することができる。

次に、図８〜図１１を参照して、本発明の第２の実施形態であるレンズ鏡筒について説明する。

図８は本発明の第２の実施形態であるレンズ鏡筒のバリア羽根が全閉した状態を示す図、図９はバリア羽根が開き始める状態を示す図、図１０はバリア羽根が全開した状態を示す図、図１１はバリア羽根を強制的に開いた状態を示す図である。なお、各図ともに、説明の便宜上、２枚のバリア羽根１４のうちの一枚のみを図示しているが、実際には、上記第１の実施形態と同様に、２枚のバリア羽根１４を用いる。また、上記第１の実施形態と重複又は相当する部分については同一符号を用いて説明する。

図８を参照して、本発明の第２の実施形態であるレンズ鏡筒１１は、上記第１の実施形態と同様に、バリア駆動部材１５は、略円環状に形成されて、レンズ鏡筒１１の先端に回転可能に支持されている。また、バリア駆動部材１５には一対の切欠き部１５１が円周方向に互いに１８０°離間して設けられており、該切欠き部１５１の円周方向を向く壁面には、回転時にバリア羽根１４に設けられた当接部１４ｂに当接する当接部１５ｂが設けられている。

また、バリア羽根１４は、レンズ鏡筒１１に回動軸１４ｃを介して回動可能に支持されている。バリア羽根１４の回転軸１４ｃには、トーションばねタイプのバリア駆動ばね１７が回転可能に取り付けられている。

バリア駆動ばね１７は、バリア羽根１４の当接部１４ｂがバリア駆動部材１５の当接部１５ｂに当接する方向に付勢しており、これにより、バリア駆動部材１５の回転とバリア羽根１４の開閉（回動）動作が連動するようになっている。なお、バリア駆動ばね１７のチャージ量は、上記第１の実施形態と同様に、（「バリア閉じ位相」における強制開き状態）＞（閉じ状態）＞（開き状態）の条件を満たしている。

次に、図８〜図１１を参照して、バリア羽根１４、バリア駆動部材１５およびバリア駆動ばね１７の動作、並びにバリア駆動ばね１７のチャージ量に関する条件について説明する。

図８において、バリア駆動ばね１７の一端はバリア羽根に植設されたダボ１４ｄに引っ掛かり、バリア羽根１４を閉じ方向に付勢している。この付勢力によってバリア羽根１４は閉じ状態を維持している。すなわち、バリア駆動ばね１７は従来例のバリア閉じばねとしての役割を担っている。

バリア駆動ばね１７の他端はバリア駆動部材１５に植設されたダボ１５ｄに引っ掛かり、バリア駆動部材１５を矢印Ｂ方向に付勢しているが、沈胴状態においては直進筒１３に形成されたカム面１３ａの作用により、矢印Ｂ方向への回転が規制されている。

図９は、レンズ鏡筒１１がわずかに繰出してバリア駆動部材１５が開き方向に回転し、バリア駆動部材１５の当接部１５ｂがバリア羽根１４の当接部１４ｂと当接した状態を示す図である。この状態では、バリア駆動ばね１７のチャージ量は、図８に示す沈胴状態よりも減少している。

次に、図９の状態においてバリア駆動ばね１７の張力がバリア駆動部材１５およびバリア羽根１４に及ぼす力を説明する。

図９の状態でのバリア駆動ばね１７のトルクをＭとする。バリア駆動部材１５がバリア羽根１４に当接して駆動する力の方向と垂直な方向における、バリア駆動部材１５の回転中心から当接部１５ｂと当接部１４ｂとの当接位置までの距離をＬ１、バリア羽根１４の回動中心（回動軸１４ｃ）から当接部１５ｂと当接部１４ｂとの当接位置までの距離をＬ３とする。

また、バリア駆動部材１５に掛かるばね力Ｐ方向と垂直な方向における、バリア駆動部材１５の回転中心からバリア駆動部材１５の引っ掛けダボ１５ｄ（作用点）までの距離をＬ２、バリア羽根１４の回動中心からバリア駆動部材１５の引っ掛けダボ１５ｄ（作用点）までの距離をＬ４とする。

このとき、バリア羽根１４がバリア駆動ばね１７に押されることによって生じる閉じ方向へのモーメントＭｃは、Ｍｃ＝Ｍとなる。一方、バリア駆動部材１５がバリア駆動ばね１７から押される力Ｐは、Ｐ＝Ｍ／Ｌ４となる。従って、バリア駆動部材１５の開き方向モーメントＭｏ′は、Ｍｏ′＝Ｆ×Ｌ２＝Ｍ×Ｌ２／Ｌ４となり、バリア羽根１４がバリア駆動部材１５に押されることで生じる開き方向へのモーメントＭｏは、Ｍｏ＝（Ｍ１／Ｌ１）×Ｌ３＝Ｍ×Ｌ２×Ｌ３／（Ｌ１×Ｌ４）となる。

ここで、開き方向に回転させるモーメントＭｏが閉じ方向に回転させるモーメントＭｃより大きいとき、すなわち、Ｍ×Ｌ２×Ｌ３／（Ｌ１×Ｌ４）＞Ｍ→Ｌ２×Ｌ３＞Ｌ１×Ｌ４（（２）式）のとき、バリア駆動部材１５が開き方向に回転する力がバリア羽根１４が閉じ方向に回転する力に打ち勝って、バリア駆動ばね１７はバリア駆動部材１５を開き方向に回転させる。すなわち、バリア駆動ばね１７が従来例のバリア開きばねの役割を担うことになる。また、このとき、バリア羽根１４が開くと、バリア駆動ばね１７のチャージ量が減少する。

図１０は、レンズ鏡筒１１がさらに繰出して、バリア羽根１４が全開となった状態を示す図である。

この状態では、バリア駆動部材１５のカム面１５ａと直進筒１３のカム面１３ａが完全に離れている。そのため、バリア駆動部材１５は矢印Ｂ方向にさらに移動して「バリア開き位相」となり、バリア駆動ばね１７のチャージ量はさらに減少している。

また、バリア羽根１４はバリア駆動部材１５との当接部１４ｂで開き方向に押されているが、バリア羽根１４の先端がレンズ鏡筒１１に設けられたストッパー１８に当接することで、開き方向への回動が規制されている。このとき、上記（２）式を満たすようになっていれば、バリア羽根１４には開き方向のトルクが発生しているため、開き状態が維持される。

図１１は、レンズ鏡筒１１の沈胴時にバリア羽根１４を強制的に開いた状態を示す図である。

この状態では、バリア駆動部材１５は直進筒１３のカム面１３ａによって「バリア閉じ位相」で回転が規制されているため、バリア羽根１４を強制的に開いてもバリア駆動部材１５は回転しない。従って、バリア羽根１４を強制的に開くと、バリア駆動ばね１７はバリア羽根１４の閉じ状態からさらにチャージされ、強制的な開き状態を解除するとチャージを開放しながらバリア羽根１４を閉じる。すなわち、ここではバリア駆動ばね１７が従来例のバリア閉じばねとしての役割を担うことになる。

以上説明したように、この実施形態では、上記第１の実施形態と同様に、バリア駆動ばね１７を従来のバリア開きばねおよびバリア閉じばねとして機能させることができる。これにより、部品点数が削減されて、コストおよび組み立て工数を削減することができるとともに、省スペース化によるレンズ鏡筒の小型化を実現することができる。

更に、バリア駆動ばね１７にトーションばねを用いているため、引っ張りコイルばねを用いる場合に比べて厚さ方向のスペースを小さくすることができ、レンズ鏡筒の薄型化を実現できる。

次に、図１２〜図１５を参照して、本発明の第３の実施形態であるレンズ鏡筒について説明する。

図１２は本発明の第３の実施形態であるレンズ鏡筒のバリア羽根が全閉した状態を示す図、図１３はバリア羽根が開き始める状態を示す図、図１４はバリア羽根が全開した状態を示す図、図１５はバリア羽根を強制的に開いた状態を示す図である。なお、各図ともに、説明の便宜上、２枚のバリア羽根１４のうちの一枚のみを図示しているが、実際には、上記第１の実施形態と同様に、２枚のバリア羽根１４を用いる。また、上記第１の実施形態と重複又は相当する部分については同一符号を用いて説明する。

図１２を参照して、本発明の第３の実施形態であるレンズ鏡筒１１は、上記第１の実施形態と同様に、バリア駆動部材１５は、略円環状に形成されて、レンズ鏡筒１１の先端に回転可能に支持されている。また、バリア駆動部材１５には一対の切欠き部１５１が円周方向に互いに１８０°離間して設けられており、該切欠き部１５１の円周方向を向く壁面には、回転時にバリア羽根１４に設けられた当接部１４ｂに当接する当接部１５ｂが設けられている。

また、バリア羽根１４の基端側には２本の突起１４ｅが形成されており、該２本の突起１４ｅはレンズ鏡筒１１に設けられたガイド溝１９にスライド自在に挿入されている。バリア羽根１４がガイド溝１９に沿ってバリア駆動部材１５の径方向に直動することで、撮影用開口部１６ａに対する開閉動作が行われる。

バリア羽根１４とバリア駆動部材１５との間には、引張りコイルばねがバリア駆動ばね１７として設けられている。バリア駆動ばね１７は、バリア羽根１４の当接部１４ｂがバリア駆動部材１５の当接部１５ｂに当接する方向に付勢しており、これにより、バリア駆動部材１５の回転とバリア羽根１４の開閉（回動）動作が連動するようになっている。なお、バリア駆動ばね１７のチャージ量は、上記第１の実施形態と同様に、（「バリア閉じ位相」における強制開き状態）＞（閉じ状態）＞（開き状態）の条件を満たしている。

次に、図１２〜図１５を参照して、バリア羽根１４、バリア駆動部材１５およびバリア駆動ばね１７の動作、並びにバリア駆動ばね１７のチャージ量に関する条件について説明する。

図１２は、沈胴状態におけるバリア羽根１４の全閉状態を示す図である。図１２において、バリア羽根１４はバリア駆動ばね１７の張力により、閉じ方向に付勢されている。この付勢力によって、沈胴時にバリア羽根１４は閉じ状態に維持されている。すなわち、バリア駆動ばね１７は従来例のバリア閉じばねとしての役割を担っている。また、バリア駆動部材１５はバリア駆動ばね１７の張力により、矢印Ｂの回転方向に付勢されているが、沈胴状態においては直進筒１３に形成されたカム面１３ａの作用により、矢印Ｂ方向への回動が規制されている。

図１３は、レンズ鏡筒１１がわずかに繰出して、バリア羽根１４が開き始める状態を示す図である。この状態では、沈胴時に比べてバリア駆動部材１５および直進筒１３が相対移動し、直進筒１３のカム面１３ａによってバリア駆動部材１５は矢印Ｂ方向にわずかに移動して当接部１５ｂがバリア羽根１４の当接部１４ｂに当接している。この状態では、バリア駆動ばね１７のチャージ量は、図１２に示す沈胴状態よりも減少している。

次に、図１３の状態においてバリア駆動ばね１７の張力がバリア駆動部材１５およびバリア羽根１４に及ぼす力を説明する。

図１３の状態のバリア駆動ばね１７の張力をＰとする。また、張力Ｐのガイド溝１９と平行な成分の分力をＦｃとする。バリア羽根１４に作用する分力Ｆｃ方向と垂直な方向におけるバリア駆動部材１５の回転中心から当接部１５ｂとバリア羽根１４の当接部１４ｂとの当接位置までの距離をＬ１とする。

また、バリア駆動部材１７に作用する張力Ｐ方向と垂直な方向におけるバリア駆動部材１５の回転中心からバリア駆動ばね１７のばね掛け部１５ｃ（作用点）までの距離をＬ２とする。

このとき、バリア駆動部材１７を閉じ方向（矢印Ａ方向）に回転させるモーメントＭｃは、バリア羽根１４より伝えられ、Ｍｃ＝Ｆｃ×Ｌ１となる。一方、バリア駆動部材１７を開き方向（矢印Ｂ方向）に回転させるモーメントＭｏは、Ｍｏ＝Ｐ×Ｌ２となる。

ここで、分力Ｆｃの大きさはバリア羽根１４の開き量によって変化するが、常にＰ≧Ｆｃの関係になるため、Ｍｃ＝Ｆｃ×Ｌ１≦Ｐ×Ｌ１となる。従って、Ｌ２＞Ｌ１（（３）式）→Ｐ×Ｌ２＞Ｐ×Ｌ１≧Ｆｃ×Ｌ１→Ｍｏ＞Ｍｃとなる。

上式より、（３）式を満たせば開き方向に回転させるモーメントＭｏが閉じ方向に回転させるモーメントＭｃより大きくなり、バリア駆動部材１５が開き方向に回転する力がバリア羽根１４が閉じ方向に回転する力に打ち勝つ。これにより、バリア駆動ばね１７はバリア駆動部材１５を開き方向に回転させ、バリア駆動ばね１７が従来例のバリア開きばねの役割を担うことになる。また、このとき、バリア羽根１４が開くとバリア駆動ばね１７のチャージ量が減少する。

図１４は、レンズ鏡筒１１がさらに繰出して、バリア羽根１４が全開となった状態を示す図である。

この状態では、バリア駆動部材１５のカム面１５ａと直進筒１３のカム面１３ａとが完全に離れている。そのため、バリア駆動部材１５は矢印Ｂ方向にさらに回転して「バリア開き位相」となり、バリア駆動ばね１７のチャージ量はさらに減少している。

バリア羽根１４はバリア駆動部材１５との当接部１５ｂによって開き方向に押されているが、ガイド溝１９の端部に当接することで、開き方向への移動が規制されている。このとき、上記（３）式を満たすようになっていれば、バリア羽根１４には開き方向の力が発生しているため、開き状態が維持される。

図１５は、レンズ鏡筒１１の沈胴時にバリア羽根１４を強制的に開いた状態を示す図である。

この状態では、バリア駆動部材１５は直進筒１３のカム面１３ａによって「バリア閉じ位相」で回転が規制されているため、バリア羽根１４を強制的に開いてもバリア駆動部材１５は移動しない。従って、バリア羽根１４を強制的に開くと、バリア駆動ばね１７はバリア羽根１４の閉じ状態からさらにチャージされ、強制的な開き状態を解除するとチャージを開放しながらバリア羽根１４を閉じる。すなわち、ここではバリア駆動ばね１７が従来例のバリア閉じばねとしての役割を担うことになる。

更に、本実施形態では、バリア羽根１４の回動による開閉動作ではなく、バリア羽根１４の直動による開閉動作によっても本発明の効果を得ることができるので、設計やデザインの自由度を損なうことなく本発明を適用することが可能となる。

なお、本発明のバリア羽根、バリア駆動部材、バリア駆動ばね等の構成は、上記実施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。

本発明の第１の実施形態であるレンズ鏡筒を説明するための分解斜視図である。バリア羽根が全閉した状態を示す図である。バリア羽根が開き始める状態を示す図である。バリア羽根が全開した状態を示す図である。バリア羽根を強制的に開いた状態を示す図である。バリア羽根の開閉状態とバリア駆動ばねのチャージ量との関係を示すグラフ図である。バリア駆動部材が偏心した状態でのバリア羽根の開閉動作を説明するための図である。本発明の第２の実施形態であるレンズ鏡筒のバリア羽根が全閉した状態を示す図である。バリア羽根が開き始める状態を示す図である。バリア羽根が全開した状態を示す図である。バリア羽根を強制的に開いた状態を示す図である。本発明の第３の実施形態であるレンズ鏡筒のバリア羽根が全閉した状態を示す図である。バリア羽根が開き始める状態を示す図である。バリア羽根が全開した状態を示す図である。バリア羽根を強制的に開いた状態を示す図である。

符号の説明

１１レンズ鏡筒
１４バリア羽根
１４ａばね掛け部（バリア羽根側のバリア駆動ばねの作用点）
１４ｂ当接部
１５バリア駆動部材
１５ｂ当接部
１５ｃばね掛け部（バリア駆動部材側のバリア駆動ばねの作用点）
１６ａ撮影用開口部
１７バリア駆動ばね

Claims

撮影位置と待機位置とに切り替えることにより、撮影用開口部を開閉自在に覆うバリア羽根を開閉駆動するバリア駆動部材と、前記バリア羽根の開閉に伴ってチャージ量が変化するバリア駆動ばねとを備え、前記バリア駆動部材は、前記待機位置にあるときに、前記バリア羽根を前記撮影用開口部に対して閉動作させる閉位置に移動し、前記撮影位置にあるときに、前記バリア羽根を前記撮影用開口部に対して開動作させる開位置に移動するレンズ鏡筒において、
前記バリア駆動部材が前記閉位置から前記開位置に移動して前記バリア羽根が開動作するに従って、前記バリア駆動ばねのチャージ量が漸次的に減少し、
前記バリア羽根を開方向に拘束した状態で、前記バリア駆動部材を前記閉位置に移動させるとき、該移動に従って、前記バリア駆動ばねのチャージ量が漸次的に増加し、
前記バリア駆動部材を前記閉位置の移動方向に拘束した状態で、前記バリア羽根を開動作させるとき、該開動作に従って、前記バリア駆動ばねのチャージ量が漸次的に増加する、
ことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記バリア駆動ばねが引張りコイルばねであり、前記バリア駆動部材は回転によって前記閉位置と前記開位置との間を移動するとともに、前記回転時に前記バリア羽根に当接して該バリア羽根を該回転に連動して回動させることにより前記バリア羽根を開閉動作させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記バリア駆動部材の回転軸から該バリア駆動部材と前記バリア羽根との当接位置までの距離をＬ１、前記バリア駆動部材の回転軸から該バリア駆動部材における前記バリア駆動ばねの作用点までの距離をＬ２、前記バリア羽根の回動軸から該バリア羽根と前記バリア駆動部材との当接位置までの距離をＬ３、前記バリア羽根の回動軸から該バリア羽根における前記バリア駆動ばねの作用点までの距離をＬ４とした場合に、Ｌ２×Ｌ３＞Ｌ１×Ｌ４の関係を満足する、
ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
前記バリア駆動ばねがトーションばねであり、前記バリア駆動部材は回転によって前記閉位置と前記開位置との間を移動するとともに、前記回転時に前記バリア羽根に当接して該バリア羽根を該回転に連動して回動させることにより前記バリア羽根を開閉動作させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記バリア駆動部材の回転軸から該バリア駆動部材と前記バリア羽根との当接位置までの距離をＬ１、前記バリア駆動部材の回転軸から該バリア駆動部材における前記バリア駆動ばねの作用点までの距離をＬ２、前記バリア羽根の回動軸から該バリア羽根と前記バリア駆動部材との当接位置までの距離をＬ３、前記バリア羽根の回動軸から前記バリア駆動部材における前記バリア駆動ばねの作用点までの距離をＬ４とした場合に、Ｌ２×Ｌ３＞Ｌ１×Ｌ４の関係を満足する、
ことを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
前記バリア駆動ばねが引張りコイルばねであり、前記バリア駆動部材は回転によって前記閉位置と前記開位置との間を移動するとともに、前記回転時に前記バリア羽根に当接して該バリア羽根を該回転に連動して直動させることにより前記バリア羽根を開閉動作させる、
ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記バリア駆動部材の回転軸から該バリア駆動部材と前記バリア羽根との当接位置までの距離をＬ１、前記バリア駆動部材の回転軸から該バリア駆動部材における前記バリア駆動ばねの作用点までの距離をＬ２とした場合に、Ｌ２＞Ｌ１の関係を満足する、
ことを特徴とする請求項６に記載のレンズ鏡筒。