JP4996087B2

JP4996087B2 - バリア機構、並びにカメラ及び携帯情報端末

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Publication number: JP4996087B2
Application number: JP2005294969A
Authority: JP
Inventors: 勝彦布野
Original assignee: Ricoh Co Ltd
Current assignee: Ricoh Co Ltd
Priority date: 2005-10-07
Filing date: 2005-10-07
Publication date: 2012-08-08
Anticipated expiration: 2025-10-07
Also published as: JP2007102086A

Description

本発明は、カメラ等の光学機器における光学系の対物面を開閉保護し、該光学系を塵埃または手指による汚損から保護するバリア機構に係り、特に、例えばモータ駆動による移動鏡胴を備えたカメラ及び携帯情報端末等に好適なバリア機構、並びに該バリア機構を備えたカメラ及び携帯情報端末に関するものである。

モータ駆動による移動鏡胴を備えたカメラ等のような光学機器における光学系の対物面を開閉保護し、該光学系を塵埃または手指による汚損から保護するバリア機構（光学系バリア装置）として、従来より様々なタイプの装置が提案されている。従来のこの種の光学系バリア装置においては、バリアの開閉動作を可能とするために、光学系の有効光路範囲と鏡胴の径によってバリア羽根の枚数がほぼ決定されていた。すなわち、光学系有効径に対応する有効光路範囲が広くなると、それに対応して開閉すべき開口面積が広くなるため、バリア羽根の枚数が同一であれば広い面積のバリア羽根が必要となり、バリア開状態で前記バリア羽根を退避するために、鏡胴の径をわざわざ広げる必要があった。現実には、鏡胴の径には、限界があるため、個々のバリア羽根を大きくする代りに、バリア羽根の枚数を増加させて対処するのが一般的であった。但し、この場合はバリア羽根の枚数の増加に伴い、バリア機構の光軸に沿う方向の厚みが増大することになる。しかも最近は、ユーザーのニーズに応えるために、光学系の有効光路範囲が広い広角系の撮影光学系が必要となり、上述したバリア羽根の増加に伴う光軸方向の厚みが増大する傾向にある。

そこで、さらに、カメラの小型化のために開閉動作するバリアを無くして、別体のレンズキャップにて保護するようにしたり、光学系の対物面を硬質ガラスにより保護するようにしたりといった方法による対処もなされている。

また、他の技術としては、特許文献１および特許文献２に開示される技術が提案されている。上記特許文献１には、最も物体側のレンズ面位置、例えば対物レンズの光軸に直交し且つ凸面に接する平面位置を基準として、バリア羽根を開閉動作に連動して光軸方向に沿って移動させて、閉状態では前記バリア羽根等を前記平面位置よりも前方に位置させ、開状態では前記バリア羽根等を前記平面位置よりも後方に位置させることによって、バリア開状態での光学系の有効光路範囲を広く確保するようにしたバリア機構が開示されている。また、上記特許文献２には、バリア羽根を鏡胴の前面の面積よりも小さくして光学系部分のみを覆うようにしてコンパクト化を図るようにしたレンズバリア機構が開示されている。

特許第３３０３５０２号公報特開２０００−０９８４５１号公報特許第３５３２９９６号公報特開平４−３５３８３３号公報特開２００１−８３５７５号公報

しかしながら、上記特許文献１に開示された技術では、バリア装置の機構が複雑化して、動作上の不具合が発生し易いという問題があり、特許文献２に開示された技術は、光学系自体はバリアにより保護されるが、バリア装置の機構部分自体の収納または保護等に対する充分な記載がなされておらず、バリア装置の機構部分自体の収納または保護等のためにさらに構成が複雑化あるいは大型化するおそれがあった。バリア装置の機構部分自体が露出されていた場合には、動作上の問題が生じ易い。上述したように、例えば広角の光学系鏡胴のように大きな有効光路径を有する光学系の鏡胴に用いる光学系バリア装置を、従来の羽根の枚数を増加させる技術を用いて構成すると、光学系バリア装置の光軸方向の厚さ寸法が増大し、最も対物側のレンズ前面からバリアカバー前面までの距離が伸びてしまう。そのため、有効光路径に基づく有効光路範囲が更に広がってしまい、羽根の退避空間を確保するのが益々困難になる。また、バリア羽根の枚数を増加させることなく鏡胴径を大きくすることによって、バリア羽根の退避空間を確保する技術もあるが、小型化のニーズには適合しない。

本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、小さな設置面積で大きな開口を得ることができ、バリア羽根の枚数の増加による光軸方向寸法の増大および構成の複雑化を抑制しつつ、光学系および鏡胴を適切に且つ確実に保護し、構成も簡単で動作上の問題が生じ難く、鏡胴の小型化をも可能とするバリア機構、並びに該バリア機構を用いたカメラ及び携帯情報端末を提供することを目的としている。

前記課題を解決するために提供する本発明は、１つの支軸に回転可能に保持された３枚以上のバリア羽根からなり、該バリア羽根のうち少なくとも１つのバリア羽根は回転駆動され、残りのバリア羽根は前記バリア羽根の回転駆動に従動して回転するバリア羽根群を２つ有し、光学レンズの前面に配置されて、該光学レンズの有効光路内に前記バリア羽根群それぞれのバリア羽根を回転進入させて前記有効光路を遮蔽し前記光学レンズを保護するバリア閉状態となり、前記光学レンズの有効光路外に前記バリア羽根群それぞれのバリア羽根を回転退避させて前記有効光路を開放するバリア開状態となるバリア機構であって、前記バリア羽根群は、前記光学レンズの光軸方向に金属製バリア羽根、モールド樹脂製バリア羽根、金属製バリア羽根の順番で配列された組合せを有し、前記バリア羽根群ごとに、前記バリア羽根を一方向に回転させるための弾性部材Ａと、該弾性部材Ａよりも強い弾性力で作用して前記バリア羽根を該弾性部材Ａによる回転方向とは逆方向に回転させるための弾性部材Ｂと、外力で駆動されることにより前記弾性部材Ｂの弾性力の前記バリア羽根への作用を中断させるバリア駆動部材とを備えることを特徴とするバリア機構である（請求項１）。

また、このとき前記バリア羽根群同士、前記弾性部材Ａ同士、前記弾性部材Ｂ同士、前記バリア駆動部材同士が当該バリア機構の中心点に対して点対称に配置されていることが好適である。

前記課題を解決するために提供する本発明は、撮影光学レンズを有する撮像装置と、請求項１または２に記載のバリア機構とを備え、該バリア機構は前記撮影光学レンズのうち最も物体側に位置する撮影光学レンズの物体側に配置されることを特徴とするカメラである（請求項３）。

前記課題を解決するために提供する本発明は、撮影光学レンズを有する撮像装置と、請求項１または２に記載のバリア機構とを備え、該バリア機構は前記撮影光学レンズのうち最も物体側に位置する撮影光学レンズの物体側に配置されることを特徴とする携帯情報端末である（請求項４）。

本発明のバリア機構によれば、小さな設置面積で大きな開口を得ることができるとともに、バリア羽根の枚数の増加による光軸方向寸法の増大を抑制することができる。さらに、光学系および鏡胴を適切に且つ確実に保護し、構成も簡単で動作上の問題も生じ難くなる。
本発明のカメラによれば、本発明のバリア機構を搭載することにより、カメラ本体の厚みを低減することが可能となる。さらに、バリア機構の開口率が大きいことから、鏡筒を小型化することができ、カメラのコンパクト化が可能となる。また、前記バリア羽根群同士、前記弾性部材Ａ同士、前記弾性部材Ｂ同士、前記バリア駆動部材同士が当該バリア機構の中心点に対して点対称に配置されていることにより、バリア開閉機構としてのメカバランスがよくなりバリア閉状態とするときの安定性がよくなる。
本発明の携帯情報端末によれば、本発明のバリア機構を搭載することにより、携帯情報端末本体の厚みを低減することが可能となる。さらに、バリア機構の開口率が大きいことから、鏡筒を小型化することができ、携帯情報端末のコンパクト化が可能となる。また、前記バリア羽根群同士、前記弾性部材Ａ同士、前記弾性部材Ｂ同士、前記バリア駆動部材同士が当該バリア機構の中心点に対して点対称に配置されていることにより、バリア開閉機構としてのメカバランスがよくなりバリア閉状態とするときの安定性がよくなる。

以下に、本発明に係るバリア機構の構成について説明する。
図１，図２に本発明のバリア機構の概要を示す。図１はバリア閉状態のバリア機構を示し、図２はバリア開状態のバリア機構を示している。

バリア機構１は光学レンズの前面に配置されるものであり、中央に前記光学レンズの有効光路を開放するための窓となる開口部ｍをもった円盤形状のフレームであり最も物体側に配置されるバリアカバーＦ１と、中央に前記開口部ｍと略同形の開口部をもった円盤形状のフレームでありバリアカバーＦ１と一定の間隔ｔを有しバリアカバーＦ１よりも光学レンズ側に位置するバリア基板Ｆ２と、前記バリアカバーＦ１とバリア基板Ｆ２との間で１つの支軸に回転可能に保持された３枚以上のバリア羽根からなるバリア羽根群Ｇ１と、該バリア羽根群Ｇ１と対を成し前記バリアカバーＦ１とバリア基板Ｆ２との間で１つの支軸に回転可能に保持された３枚以上のバリア羽根からなるバリア羽根群Ｇ２とを有している。したがって、バリア機構１は少なくとも６枚のバリア羽根を有する。

バリア羽根群Ｇ１では、前記光学レンズの光軸方向にバリア羽根Ａ１、バリア羽根Ｂ１、バリア羽根Ｃ１の順番で配列された組合せを有しており、バリア羽根Ａ１はバリア機構１において支軸を中心に回転駆動され、残りのバリア羽根Ｂ１，Ｃ１はバリア羽根Ａ１の回転駆動に従動して支軸を中心に回転するようになっている。

バリア羽根群Ｇ２では、前記光学レンズの光軸方向にバリア羽根Ａ２、バリア羽根Ｂ２、バリア羽根Ｃ２の順番で配列された組合せを有しており、バリア羽根Ａ２はバリア機構１において支軸を中心に回転駆動され、残りのバリア羽根Ｂ２，Ｃ２はバリア羽根Ａ２の回転駆動に従動して支軸を中心に回転するようになっている。

ここで、バリア機構１が設けられた光学レンズの有効光路内に、バリア羽根群Ｇ１，Ｇ２それぞれのバリア羽根Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を回転進入させることにより、前記有効光路を遮蔽し前記光学レンズを保護するバリア閉状態となる（図１）。また、前記光学レンズの有効光路外にバリア羽根群Ｇ１，Ｇ２それぞれのバリア羽根Ａ１，Ｂ１，Ｃ１，Ａ２，Ｂ２，Ｃ２を回転退避させることにより、前記有効光路を開放する開口部ｍが形成されたバリア開状態となる（図２）。なお、図１，図２ともに光学レンズ側から見た斜視図となっている。

以上のように、バリア羽根を６枚以上とすることにより、従来よりもバリア羽根同士の重なりが多くなり、バリア開状態とした場合のバリア羽根を収納する面積を小さくすることができる。すなわち、少ない設置面積で大きな開口を得ることができ、例えばバリア羽根を６枚構成とすれば鏡筒前面の投影面積の４５％以上を開口部とすることが可能となる。さらにバリア開状態とした場合のバリア羽根の重なり部分を光学レンズ（凸レンズ）の外縁部分のスペースに収納すればレンズ前面の曲面を吸収するようなスペースの有効活用も可能となる。

一方で、単にバリア羽根枚数を増やすだけでは、（１）光軸方向の設置スペースが増加し、小型化が困難となり、（２）機構が複雑となりバリア閉とした場合の対となるバリア羽根合わせ等で不具合が発生する確率が増加してしまう問題がある。本発明はこれらの問題を解決するものである。

以下、本発明の詳細な構成について説明する。
なおバリア羽根群Ｇ１とバリア羽根群Ｇ２とは同じ構成からなり、バリア開閉機構に係る周辺部材やそれらの動作も同じであることから、ここではバリア羽根群Ｇ１とその周辺部材を例に説明する。

図３に、バリア羽根群Ｇ１及び周辺部材とからなるバリア開閉機構の構成を示す。この図では光学レンズ側から見た様子を示してあり、バリアカバーＦ１及びバリア羽根群Ｇ１に関するバリア開閉機構のみを示してありそれ以外のものは省略してある。

バリア開閉機構は、バリア羽根群Ｇ１と、バリア羽根Ａ１を一方向に回転させるための弾性部材Ｅ１１と、該弾性部材Ｅ１１よりも強い弾性力で作用して前記バリア羽根を該弾性部材Ｅ１１による回転方向とは逆方向に回転させるための弾性部材Ｅ１２と、外力で駆動されることにより前記弾性部材Ｅ１２の弾性力の前記バリア羽根への作用を中断させるバリア駆動部材Ｌ１とを備える。

ここで、バリア羽根群Ｇ１は、前記バリアカバーＦ１とバリア基板Ｆ２との間で１つの支軸Ｓ１１に回転可能に保持され、前記光学レンズの光軸方向に金属製バリア羽根Ａ１、モールド樹脂製バリア羽根Ｂ１、金属製バリア羽根Ｃ１の順番で配列された組合せを有している。

弾性部材Ｅ１１は、前記バリアカバーＦ１とバリア基板Ｆ２との間で支軸Ｓ１１に取り付けられたばね用の線材からなるコイル状のスプリングであり、線材の両端部分はそれぞれコイルから一定長さ飛び出している。また、線材の一方の端部は固定され他方の端部は少なくともバリア羽根Ａ１に対しバリア閉となる方向に回転させるようにその弾性力を作用させている。

弾性部材Ｅ１２は、バリア基板Ｆ２上に取り付けられた弾性部材Ｅ１１よりも強い弾性力を有するばね用の線材からなるコイル状のスプリングであり、線材の両端部分はそれぞれコイルから一定長さ飛び出している。また、線材の一方の端部が支軸Ｓ１３で支持され、他方の端部に生ずる弾性力をバリア駆動部材Ｌ１を経由させてバリア羽根Ａ１に対しバリア開となる方向に回転させるように作用させている。

バリア駆動部材Ｌ１は、バリア基板Ｆ２上の支軸Ｓ１２に回転可能に保持されたレバーアームであり、一方のレバーアームが前記弾性部材Ｅ１２の線材端部に当接して弾性力を受け、この弾性力を他方のレバーアームの先端折り曲げ部に当接したバリア羽根Ａ１（アームａ３）にバリア開方向となるように作用させている。また、バリア駆動部材Ｌ１は、前記弾性部材Ｅ１２の線材に当接したレバーアームとは反対側のレバーアームに光学レンズ側に突起したピンＰ１を有している。

つぎに、バリア羽根群Ｇ１を構成する各バリア羽根の詳細を説明する。
バリア羽根Ａ１は、金属板が板金加工されてなるものであり、その構成金属材料としては例えばステンレス（ＳＵＳ）、アルミ、鉄、チタンなどが挙げられる。また、その板厚はバリア羽根として剛性を有する限度で薄いほうがよく、０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。

図４に、バリア羽根Ａ１の概要を示す。図４（ａ）がバリア羽根Ａ１の正面図、図４（ｂ）がバリア羽根Ａ１の側面図である。
バリア羽根Ａ１は、光学レンズを遮蔽する部分となる羽根部分ａ_ｗの一部に、光学レンズ前面方向に直角に折り曲げられた折り曲げ部ａ１と、切欠き部ａ２とを有する。折り曲げ部ａ１は、バリア閉の際に隣接するバリア羽根Ｂ１に応力を作用させるためものである。また、切欠き部ａ２はバリア開の際に隣接するバリア羽根Ｂ１に応力を作用させるためのものである。

また、羽根部分ａ_ｗの根元には支軸Ｓ１１を通すための貫通孔ａ０を有し、貫通孔ａ０の羽根部分ａ_ｗとは反対側にはバリア駆動部材Ｌ１のレバーアームの先端折り曲げ部と当接するアームａ３を有している。

つぎに、バリア羽根Ｂ１は、モールド成形された樹脂からなる板状のものであり、その構成樹脂材料は一般的なモールド樹脂（例えばポリカーボネイト）でよい。また、その厚みはバリア羽根として剛性を有する限り可能な限り薄いほうがよく、０．５〜１ｍｍであることが好ましい。

図５に、バリア羽根Ｂ１の概要を示す。図５（ａ）がバリア羽根Ｂ１の正面図、図５（ｂ）がバリア羽根Ｂ１の側面図である。
バリア羽根Ｂ１は、光学レンズを遮蔽する部分となる羽根部分ｂ_ｗの一部に、切欠き端面部ｂ１１と、光学レンズ前面方向に突起した突起部ｂ１２と、光学レンズ後面方向に突起した突起部ｂ２１と、切欠き端面部ｂ２２とを有する。切欠き端面部ｂ１１はバリア閉の際にバリア羽根Ａ１からの応力を受けるためのものであり、突起部ｂ１２はバリア閉の際に隣接するバリア羽根Ｃ１に応力を作用させるためのものである。また、突起部ｂ２１はバリア開の際にバリア羽根Ａ１からの応力を受けるためのものであり、切欠き端面ｂ２２はバリア開の際にバリア羽根Ｃ１に応力を作用させるためのものである。
また、羽根部分ｂ_ｗの根元には支軸Ｓ１１を通すための貫通孔ｂ０を有する。

つぎに、バリア羽根Ｃ１は、バリア羽根Ａ１と同様に、ステンレス（ＳＵＳ）、アルミ、鉄、チタンなどの金属板が板金加工されてなるものであり、その板厚はバリア羽根として剛性を有する限り薄いほうがよく、０．２〜０．５ｍｍであることが好ましい。

図６に、バリア羽根Ｃ１の概要を示す。図６（ａ）がバリア羽根Ｃ１の正面図、図６（ｂ）がバリア羽根Ｃ１の側面図である。
バリア羽根Ｃ１は、光学レンズを遮蔽する部分となる羽根部分Ｃ_ｗの一部に、切欠き部ｃ１と、光学レンズ後面方向に直角に折り曲げられた折り曲げ部ｃ２とを有する。切欠き部ｃ１はバリア閉の際にバリア羽根Ｂ１からの応力を受けるものであり、折り曲げ部ｃ２バリア開の際にバリア羽根Ｂ１からの応力を受けるためのものである。
また、羽根部分ｃ_ｗの根元には支軸Ｓ１１を通すための貫通孔ｃ０を有する。

ところで、前述したように、バリア羽根枚数を増やすだけでは（１）光軸方向の設置スペースが増加し、小型化が困難となるため、バリア機構１において前記光学レンズの光軸方向の厚みを低減する工夫が必要である。

バリア開閉機構としては、支軸Ｓ１１を中心としてバリア羽根Ａ１を回転駆動させた後、バリア羽根Ｂ１，Ｃ１をバリア羽根Ａ１の回転駆動に従動して回転させる必要がある。すなわちバリア羽根Ａ１の回転モーメント（応力）を他のバリア羽根Ｂ１，Ｃ１に順次伝達する必要があるが、バリア羽根Ａ１，Ｂ１，Ｃ１はその厚み方向に配列されていることから、バリア羽根Ａ１とバリア羽根Ｂ１との間、バリア羽根Ｂ１とバリア羽根Ｃ１との間でお互いが係着するための厚み方向の突起が前記それぞれの何れかに必要である。詳しくは、回転進行方向の前方側に位置するバリア羽根に厚み方向の突起を設け、後方側に位置するバリア羽根にその突起を受ける部分を設ける。

ここで、単に平板の状態であれば金属板のほうがモールド樹脂の板よりも薄くすることができ、板の重ね合わせの厚みに対して有利である。しかしながら、前記のような厚み方向の突起を設けるためには金属板においては板金加工により板を立ち上がらせるように折り曲げる必要がある（図４の折り曲げ部ａ１、図６の折り曲げ部ｃ２参照。）。この場合、精度良く折り曲げ部を形成するためにはある一定以上の長さが必要であり、その結果、折り曲げ部の立ち上がり高さは少なくとも板厚の２倍必要になる。そのため、折り曲げ部を有する金属板を２枚以上続けて重ね合わせるようにすると、モールド樹脂の板と同じかそれ以上となり金属板を用いるメリットはなくなってしまう。

一方、モールド樹脂の板は平板としては厚みはあるが、厚み方向の突起はモールドの簡単な修正で任意の位置に形成することができる（図５の突起部ｂ１２、ｂ２１）。しかも突起部の高さは隣接するバリア羽根が引っ掛かるために必要十分な高さ（０．３〜０．４ｍｍ）に抑えることが可能である。

発明者は、前記金属板、モールド樹脂板それぞれの長所短所に着目し、両者を組み合わせることによりそれぞれの短所を補うという着想を得て鋭意検討した結果、本発明を成すに至った。すなわち、バリア羽根群Ｇ１におけるバリア羽根の配列として、前記光学レンズの光軸方向に金属製バリア羽根Ａ１、モールド樹脂製バリア羽根Ｂ１、金属製バリア羽根Ｃ１の順番とすることにより、単にモールド樹脂製バリア羽根を３枚続けて配列したものや金属製バリア羽根を３枚続けて配列したものよりも光学レンズの光軸方向の厚みを低減することが可能となった。

なお、これまでにバリア羽根群Ｇ１及びその周辺部材からなるバリア開閉機構に関する構成を示したが、バリア羽根群Ｇ２及びその周辺部材からなるバリア開閉機構についてもこれらと同じ構成である。すなわち、バリア開閉機構として、バリア羽根群Ｇ２と、バリア羽根Ａ２を一方向に回転させるための弾性部材Ｅ２１と、該弾性部材Ｅ２１よりも強い弾性力で作用して前記バリア羽根を該弾性部材Ｅ２１による回転方向とは逆方向に回転させるための弾性部材Ｅ２２と、外力で駆動されることにより前記弾性部材Ｅ２２の弾性力の前記バリア羽根への作用を中断させるバリア駆動部材Ｌ２とを備えるものである。

ここで、バリア機構１のバリア開閉動作の詳細について説明する。なお、バリア羽根群Ｇ１及びその周辺部材からなるバリア開閉機構とバリア羽根群Ｇ２及びその周辺部材からなるバリア開閉機構の動作は同じであることから、バリア羽根群Ｇ１及びその周辺部材からなるバリア開閉機構を例にとり、以下その動作を説明する。

（１）バリア開状態（図２）からバリア閉状態（図１）への動作
（Ｓ１１）バリア開状態では、バリア駆動部材Ｌ１に外力は作用していない状態であることから、弾性部材Ｅ１２の弾性力がバリア駆動部材Ｌ１を介してバリア羽根Ａ１のアームａ３に作用し、バリア羽根Ａ１，Ｂ１，Ｃ１にはバリア開となる回転方向にモーメントがかかった状態となっている。

（Ｓ１２）ついで、バリア駆動部材Ｌ１に外力が作用する。バリア駆動部材Ｌ１に外力が作用するときとは、バリア機構１が取り付けられている光学レンズの位置を収納状態にするときであり、他の駆動機構の動作を兼ねて、あるいは単独でバリア駆動部材Ｌ１のピンＰ１に外力が加わるようになっている。

図７，図８にバリア駆動部材Ｌ１（Ｌ２）に外力が作用する例を示す。図７にバリア駆動部材Ｌ１（Ｌ２）に外力が作用する前の状況を示しており、図８にバリア駆動部材Ｌ１（Ｌ２）に外力が作用している状況を示している。また、ここでは、カメラなどの撮像装置に用いられる光学系における回転筒２ａと、バリア機構１のバリア駆動部材Ｌ１、Ｌ２とのみを示している。

回転筒２ａは、円筒形状の呈しており撮像装置の起動とともに円筒外周方向（ｅ方向）で回転しながら前面方向（カメラであれば物体側方向）に前進し光学レンズを有する鏡筒を押し出すようになっており、撮像装置の停止とともに円筒外周方向（ｅ方向とは逆方向となるｄ方向）で回転しながら沈胴するように後退する構成となっている。また、回転筒２ａのバリア機構１側の円筒端面上にはバリア駆動部材Ｌ１、Ｌ２それぞれに対応するようにカム部材２ｂを備えている。

まず図７において、撮像装置に停止に伴って回転筒２ａが沈胴するように後退を開始すると、回転筒２ａは円筒外周方向（ｄ方向）に回転するとともに、カム部材２ｂも円筒端面の円周上を回るように移動を開始しバリア駆動部材Ｌ１のピンＰ１に近づき、当接する。

ついで、回転筒２ａはさらに回転するが、カム部材２ｂは回転筒２ａの円筒端面厚み方向において先端の幅が狭く徐々に幅が広くなるような傾斜面を有していることから、ピンＰ１はこの傾斜面に沿って移動し図８に示すように回転筒ａの円筒外方向に外力を受けるようになる。これにより、バリア駆動部材Ｌ１は弾性部材Ｅ１２に抗する方向に力を受けて支軸Ｓ１２を中心に回転し、バリア駆動部材Ｌ１１の折り曲げ部Ｌ１１はバリア羽根Ａ１のアームａ３から離れるように移動し、バリア羽根Ａ１には弾性部材Ｅ１２の弾性力の作用が中断される。

（Ｓ１３）バリア羽根Ａ１への弾性部材Ｅ１２の弾性力の作用の中断により、バリア羽根Ａ１には弾性部材Ｅ１１の弾性力が作用するようになり、バリア羽根Ａ１は支軸Ｓ１１を中心にバリア閉状態となるように回転駆動され、光学レンズの有効光路内に進入を始める。

（Ｓ１４）バリア羽根Ａ１の回転により、バリア羽根Ａ１の折り曲げ部ａ１はバリア羽根Ｂ１の切欠き端面部ｂ１１に引っ掛かり、さらにバリア羽根Ａ１は回転することからその回転モーメントはバリア羽根Ｂ１に伝達されバリア羽根Ｂ１は支軸Ｓ１１を中心として回転を始め、光学レンズの有効光路内に進入を始める。

（Ｓ１５）バリア羽根Ｂ１の回転により、バリア羽根Ｂ１の突起部ｂ１２はバリア羽根Ｃ１の切欠き部ｃ１に引っ掛かり、さらにバリア羽根Ａ１，Ｂ１は回転することからその回転モーメントはバリア羽根Ｃ１に伝達されバリア羽根Ｃ１は支軸Ｓ１１を中心として回転を始め、光学レンズの有効光路内に進入を始める。

（Ｓ１６）最終的に、バリア羽根Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は光学レンズの有効光路を遮蔽するようになる。バリア羽根群Ｇ２においても同様の動作が行われ、バリア機構１の開口部ｍはバリア羽根Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ２で完全に遮蔽されるようになる（図９）。

（２）バリア閉状態（図１）からバリア開状態（図２）への動作
（Ｓ２１）図８において、撮像装置の起動に伴って回転筒２ａが前進を開始すると、回転筒２ａは円筒外周方向（ｄ方向とは反対方向であるｅ方向）に回転するとともに、カム部材２ｂも円筒端面の円周上を回るように移動を開始しバリア駆動部材Ｌ１のピンＰ１から離れる。

（Ｓ２２）カム部材２ｂがバリア駆動部材Ｌ１のピンＰ１から離れることにより、バリア駆動部材Ｌ１への外力の作用がなくなり、これに伴って弾性部材Ｅ１２の弾性力がバリア駆動部材Ｌ１を介してバリア羽根Ａ１のアームａ３に作用するようになる。

（Ｓ２３）以降のバリア羽根の動作を図１０を用いて説明する。図１０は、バリアカバーＦ１上のバリア閉状態のバリア羽根群Ｇ１及び弾性部材Ｅ１１とバリア羽根群Ｇ２及び弾性部材Ｅ２１の構成を示す。
弾性部材Ｅ１２の弾性力は弾性部材Ｅ１１の弾性力に抗するように作用しかつ勝っているため、バリア羽根Ａ１は支軸Ｓ１１を中心にバリア開状態となるように回転駆動され、光学レンズの有効光路からの退避を開始する。

（Ｓ２４）バリア羽根Ａ１の回転により、バリア羽根Ａ１の切欠き部ａ２はバリア羽根Ｂ１の突起部ｂ２１に当接し、さらにバリア羽根Ａ１は回転することからその回転モーメントはバリア羽根Ｂ１に伝達されバリア羽根Ｂ１は支軸Ｓ１１を中心として回転を始め、光学レンズの有効光路からの退避を開始する。

（Ｓ２５）バリア羽根Ｂ１の回転により、バリア羽根Ｂ１の切欠き端面部ｂ２２はバリア羽根Ｃ１の折り曲げ部ｃ２に当接し、さらにバリア羽根Ａ１，Ｂ１は回転することからその回転モーメントはバリア羽根Ｃ１に伝達されバリア羽根Ｃ１は支軸Ｓ１１を中心として回転を始め、光学レンズの有効光路からの退避を開始する。

（Ｓ２６）最終的に、バリア羽根Ａ１，Ｂ１，Ｃ１は光学レンズの有効光路から退避し、開口部ｍが形成される（図２）。また、バリア羽根Ａ１，Ｂ１，Ｃ１の３枚は重なり合った状態でバリアカバーＦ１とバリア基板Ｆ２との間に収納される。

なお、前述したように、バリア羽根枚数を増やすだけでは、（２）機構が複雑となりバリア閉とした場合の対となるバリア羽根合わせ等で不具合が発生する確率が増加してしまうため、バリア機構１のバリア開閉機構についてメカバランスをよくする工夫が必要である。

本発明のバリア機構では、２つのバリア羽根群を有し、バリア閉状態とするためにそれぞれのバリア羽根を光学レンズの有効光路内に回転進入させ、最終的に図１に示すように、バリア羽根群Ｇ１のバリア羽根Ａ１とバリア羽根群Ｇ２のバリア羽根Ａ２のお互いの羽根部分の端面を当接させる構成となっている。

このとき、厚みの薄い金属製のバリア羽根Ａ１，Ａ２の端面同士を当接させて光学レンズの有効光路を完全に遮蔽するような構造であることから、光学レンズ光軸方向のわずかな寸法的なずれでもバリア羽根Ａ１，Ａ２の端面がうまく当接せず空振りしバリア羽根Ａ１，Ａ２の端面がすれ違う可能性があった。

発明者は、この不具合の発生状況を詳細に検討したところ、単にバリア羽根それぞれの寸法のばらつきだけによるものではなく、バリア閉状態となるようにバリア羽根が駆動回転される際のメカ的ながたつきも影響していることを把握し、その問題を解決すべく鋭意検討した結果、メカ的ながたつきに関係するバリア開閉機構の駆動系すべてのメカバランスを調整すればよいことが分かった。すなわち、前記バリア羽根群Ｇ１，Ｇ２同士（バリア羽根Ａ１，Ａ２、バリア羽根Ｂ１，Ｂ２、バリア羽根Ｃ１，Ｃ２同士）、前記弾性部材Ｅ１１，Ｅ２１同士、前記弾性部材Ｅ１２，Ｅ２２同士、前記バリア駆動部材Ｌ１，Ｌ２同士が当該バリア機構１の中心点に対して点対称に配置されていることが好ましいことが分かった。

これにより、２つのバリア開閉機構の対応するバリア羽根、弾性部材、バリア駆動部材をすべて点対称位置に配置することで、バリア機構全体としてすべてのメカバランスがよくなり、部品の寸法ばらつき、ガタも同じになるので、バリア開閉機構の駆動に関してバランスがとれ光学レンズの有効光路を遮蔽することに関しての安定性、信頼性を増すことができる。

つぎに、本発明に係るカメラについて説明する。
本発明のカメラは、撮影光学レンズを有する撮像装置と、前記撮影光学レンズのうち最も物体側に位置する撮影光学レンズに配置される前述した本発明のバリア機構とを備えることを特徴としている。

図１１に、本発明のカメラの構成例を示す。
この実施形態のカメラは、沈胴式のレンズ鏡胴（非撮影時にレンズ鏡筒が本体内に収納されるタイプ）を備えたコンパクトカメラである。図中符号１００が示すのは、カメラ本体であり、カメラ本体１００と一体に画情報を取り込むレンズ部２がある。また、レンズ部２の前面には前述したバリア機構１を備えている。

カメラ本体１００には、被写体までの距離を測る為の測距部７が開口しており、また、暗いときの撮影のためのフラッシュ部１０がある。その他、撮影のためのレリーズボタン９、カメラ本体１００を起動、停止するための電源ボタン８がある。

本発明のカメラにおいて、起動のために電源ボタン８を押すと、レンズ部２においてレンズ鏡筒が前進し、前記ステップＳ２１〜Ｓ２６のバリア開動作が行われ、バリア機構１はバリア開状態となり撮影が可能となる。
また、停止のために電源ボタン８を押すと、レンズ部２においてレンズ鏡筒が沈胴とともに後退し、カメラ本体１００に収納されるとともに、前記ステップＳ１１〜Ｓ１６のバリア閉動作が行われ、バリア機構１はバリア閉状態となる。

つぎに、本発明に係る携帯情報端末について説明する。
本発明の携帯情報端末は、撮影光学レンズを有する撮像装置と、前記撮影光学レンズのうち最も物体側に位置する撮影光学レンズに配置される前述した本発明のバリア機構とを備えることを特徴としている。

図１２に、本発明の携帯情報端末の構成例を示す。
この実施形態の携帯情報端末は、携帯情報端末本体２００として図１１に示したカメラと同じ構成のパーツと、情報を入力する部分（図示せず）と情報を表示する液晶画面とを備えるパーツとを有し、両パーツは折りたたみ可能に連結された構成となっている。また、レンズ部２の前面には前述したバリア機構１を備えている。

本発明の携帯情報端末においても、起動のために電源ボタン８を押すと、レンズ部２においてレンズ鏡筒が前進し、前記ステップＳ２１〜Ｓ２６のバリア開動作が行われ、バリア機構１はバリア開状態となり撮影が可能となる。
また、停止のために電源ボタン８を押すと、レンズ部２においてレンズ鏡筒が沈胴とともに後退し、携帯情報端末本体２００に収納されるとともに、前記ステップＳ１１〜Ｓ１６のバリア閉動作が行われ、バリア機構１はバリア閉状態となる。

本発明に係るバリア機構の構成（バリア閉状態）を示す斜視図である。本発明に係るバリア機構の構成（バリア開状態）を示す斜視図である。バリア羽根群及び周辺部材とからなるバリア開閉機構の構成を示す概略図である。バリア羽根Ａ１（Ａ２）の構成を示す図である。バリア羽根Ｂ１（Ｂ２）の構成を示す図である。バリア羽根Ｃ１（Ｃ２）の構成を示す図である。バリア駆動部材に外力が作用する前の状況を示す概略図である。バリア駆動部材に外力が作用している状況を示す概略図である。バリア機構の開口部がバリア羽根で遮蔽された状態を示す概略図である。本発明のバリア機構におけるバリア羽根の動作を説明する図である。本発明に係るカメラの構成を示す概略図である。本発明に係る携帯情報端末の構成を示す概略図である。

符号の説明

１バリア機構
２レンズ部
Ａ１，Ａ２，Ｂ１，Ｂ２，Ｃ１，Ｃ３バリア羽根
Ｅ１１，Ｅ１２，Ｅ２１，Ｅ２２弾性部材
Ｆ１バリアカバー
Ｆ２バリア基板
Ｇ１，Ｇ２バリア羽根群
Ｌ１，Ｌ２バリア駆動部材
Ｐ１，Ｐ２ピン
１００カメラ本体
２００携帯情報端末

Claims

１つの支軸に回転可能に保持された３枚以上のバリア羽根からなり、該バリア羽根のうち少なくとも１つのバリア羽根は回転駆動され、残りのバリア羽根は前記バリア羽根の回転駆動に従動して回転するバリア羽根群を２つ有し、光学レンズの前面に配置されて、該光学レンズの有効光路内に前記バリア羽根群それぞれのバリア羽根を回転進入させて前記有効光路を遮蔽し前記光学レンズを保護するバリア閉状態となり、前記光学レンズの有効光路外に前記バリア羽根群それぞれのバリア羽根を回転退避させて前記有効光路を開放するバリア開状態となるバリア機構であって、
前記バリア羽根群は、前記光学レンズの光軸方向に金属製バリア羽根、モールド樹脂製バリア羽根、金属製バリア羽根の順番で配列された組合せを有し、
前記バリア羽根群ごとに、前記バリア羽根を一方向に回転させるための弾性部材Ａと、該弾性部材Ａよりも強い弾性力で作用して前記バリア羽根を該弾性部材Ａによる回転方向とは逆方向に回転させるための弾性部材Ｂと、外力で駆動されることにより前記弾性部材Ｂの弾性力の前記バリア羽根への作用を中断させるバリア駆動部材とを備えることを特徴とするバリア機構。
前記バリア羽根群同士、前記弾性部材Ａ同士、前記弾性部材Ｂ同士、前記バリア駆動部材同士が当該バリア機構の中心点に対して点対称に配置されていることを特徴とする請求項１に記載のバリア機構。
撮影光学レンズを有する撮像装置と、請求項１または２に記載のバリア機構とを備え、該バリア機構は前記撮影光学レンズのうち最も物体側に位置する撮影光学レンズの物体側に配置されることを特徴とするカメラ。
撮影光学レンズを有する撮像装置と、請求項１または２に記載のバリア機構とを備え、該バリア機構は前記撮影光学レンズのうち最も物体側に位置する撮影光学レンズの物体側に配置されることを特徴とする携帯情報端末。