JP5201909B2 - レンズバリア機構及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、撮像装置に装着されるレンズ鏡筒の内部に侵入するゴミを排出する場合に好適なレンズバリア機構及び撮像装置に関する。

従来、カメラのレンズ鏡筒の内部に砂や塵埃等のゴミが侵入すると、ゴミが原因でレンズを保護するレンズバリア機構が作動不良を起こすことがある。レンズ鏡筒に対するゴミの侵入対策の関連技術としては以下の技術が提案されている（例えば、特許文献１参照）。

特許文献１には、カメラのバリア羽根とバリアカバーの間にゴミを堆積させないようにする技術が開示されている。特許文献１記載の技術は、バリア羽根とバリアカバーの間のレール部が羽根の先端と回転中心にのみあるというもので、バリア羽根とバリアカバーの隙間に入った砂が堆積しにくくなるという技術である。

他方、一部の高級デジタルカメラの中には、明るい絞り値のレンズや１０倍以上の高倍率ズームレンズを搭載するものがある。これらのレンズはレンズ径が比較的大きくなるため、レンズバリア機構を組み込むとカメラが大型化する。そのため、レンズキャップを取り付けることでレンズを保護している。デジタルカメラの高性能化の流れから、一般的なデジタルカメラでもズームレンズの高倍率化が進んでおり、レンズバリア機構を組み込んだ高倍率レンズに対する要望が高まっている。
特開平８−３３９０１０号公報

しかしながら、従来技術においては以下の問題がある。比較的径の大きなレンズ鏡筒にレンズバリア機構を組み込むと、バリアの開口部の形状も大きくなる。そのため、レンズ鏡筒内部に砂や塵埃等のゴミが入りやすくなる。また、レンズバリア機構はバリア駆動部の設置スペースやバリア羽根の退避スペース等に大きなスペースが必要であり、動作上のガタ等に起因した隙間や動力伝達部の穴等が多数必要となる。そのため、レンズ鏡筒内部までゴミが入りやすくなる。

レンズ鏡筒内部までゴミが入った場合、高倍率化に伴うレンズの大口径化によりユーザが被写体側からレンズの奥の状態を覗きやすいため、ゴミが見えやすく美観上から好ましくない。レンズ鏡筒内部に配置される複数のレンズのうち特に１番前（被写体側）の１群レンズが凸レンズの場合はゴミが拡大されるため、目視でも見えないくらいのゴミでも美観上から好ましくない。

従来技術では、レンズ鏡筒から除去した砂や塵埃等のゴミがレンズ鏡筒内に弾かれて中に入ってしまうという問題があり、レンズバリア機構の作動不良の原因となり美観上からもよくない。従来技術では、バリアカバーとバリア羽根との隙間に入ったゴミは除去できるが、バリア羽根より奥に入ったゴミを除去することが困難であり、バリア羽根の側面や奥側に砂が詰まって動かなくなる場合がある。そのため、レンズ鏡筒においては、より厳重なゴミ侵入対策が要望されている。

本発明の目的は、レンズ鏡筒内部に侵入したゴミが奥まで入らないようにすることを可能とすると共に、ゴミを容易にレンズ鏡筒外部へ排出することを可能としたレンズバリア機構及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に、本発明は、レンズを保持する鏡筒部材と、前記鏡筒部材に装着され、前記レンズの被写体側を覆う閉じ位置と前記レンズの被写体側を露出させる開き位置とに回転可能なバリア羽根と、前記鏡筒部材に装着され、規定方向に回転することにより前記バリア羽根を前記閉じ位置に回転させ、前記規定方向とは逆方向に回転することにより前記バリア羽根を前記開き位置に回転させるバリア駆動部材と、を備え、光軸方向から見た場合、前記バリア駆動部材は、前記バリア羽根が前記閉じ位置にあるときの前記バリア羽根の外周部よりも外側の位置に貫通穴が形成されており、前記貫通穴の被写体側の開口部の面積は、前記貫通穴の像面側の開口部の面積よりも大きいことを特徴とする。

本発明によれば、光軸方向から見た場合、バリア駆動部材は、バリア羽根が閉じ位置にあるときのバリア羽根の外周部よりも外側の位置に貫通穴が形成されており、貫通穴の被写体側の開口部の面積は、貫通穴の像面側の開口部の面積よりも大きい。そのため、レンズ鏡筒の隙間から入り、閉状態のバリア羽根の外周部に回り込んだゴミを、バリア駆動部材の回転動作に伴いバリア駆動部材の貫通穴から排出することが可能となる。これにより、レンズ鏡筒内部に侵入した砂や塵埃等のゴミが奥まで入らないようにすることが可能となると共に、ゴミを容易にレンズ鏡筒外部へ排出することが可能となる。

以下、本発明の実施の形態を図面に基づいて説明する。

図１は、本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の沈胴状態の構成を示す断面図である。図２は、レンズ鏡筒の撮影状態の構成を示す断面図である。図３は、レンズ鏡筒の２群鏡筒と３群鏡筒と絞りシャッタの関係を示す斜視図である。図４は、レンズ鏡筒の沈胴状態における一部を拡大した詳細構成を示す断面図である。図５は、レンズ鏡筒の撮影状態における一部を拡大した詳細構成を示す断面図である。図６は、１群鏡筒の構成を示す斜視図である。図７は、２群鏡筒の構成を示す斜視図である。

図１〜図７において、本実施の形態ではデジタルカメラに装着するレンズ鏡筒を例に挙げて説明する。レンズ鏡筒は、１群鏡筒１、２群鏡筒２、３群鏡筒３、４群鏡筒４、レンズバリア機構、ＣＣＤホルダ５、絞りシャッタユニット６、移動カム筒７１、固定筒７２、駆動筒７３、直進筒７４、カバー筒７５を備えている。

１群鏡筒１（鏡筒部材）は、内部に１群レンズ１０を１群レンズ保持枠１１を介して保持しており、１群レンズ１０と一体になって光軸方向に移動する。１群レンズ保持枠１１は、１群調整環１２を介して１群鏡筒１に固定されている。１群鏡筒１は、周方向を１２０度間隔で等分した３ヶ所に１群調整環１２の光軸方向を受ける階段状の受け面１ｇ（図６）を備えており、またカムピン１ａ、直進キー１ｂを備えている。１群調整環１２を組立てる際の角度位相により、１群鏡筒１の受け面１ｇの高さを変化させることができる。これにより、１群レンズ１０の光軸方向の位置を調整する。１群レンズ１０は光学的に＋のパワーを持つ凸レンズになっている。

１群レンズ保持枠１１は、その球Ｒ面１１ａが１群調整環１２の円錐面１２ａ上で接している（図５）。撮影レンズ全体の光学性能が最も良くなるように調整するために、１群レンズ保持枠１１の角度を変えることにより１群レンズ１０を倒れ調整可能に構成している。１群レンズ１０の倒れを調整して１群レンズ保持枠１１に接着した後に後述のレンズバリア機構を組み込み、最後に化粧板１８で蓋をするようになっている（図２）。

２群鏡筒２は、２群レンズ２０を保持している。２群鏡筒２は、２群鏡筒２と一体に形成されたカムピン２ａ（図３）を介して移動カム筒７１のカム溝７１ｅに沿って移動する。２群鏡筒２には、２群レンズ２０と同心円状に２つの溝２ｃ（図７）が形成されている。２群鏡筒２の溝２ｃの内周側の壁面は光軸と平行な円柱面２ｄであり、溝２ｃの外周側の壁面は全周がテ−パ面２ｅとなっている（図５）。図５の矢印Ｏで示すように、２群鏡筒２の溝２ｃの内周側の円柱面２ｄは、砂や塵埃等のゴミ１００ｇが侵入した時にゴミ１００ｇを引っ掛けて阻止することで、ゴミ１００ｇが中央のレンズ面まで到達することを防ぐ効果がある。

また、２群鏡筒２の溝２ｃの径は、１群レンズ１０のＲ２面側の径に対して大きくなっている。そのため、被写体側から覗くと１群レンズ１０が凸レンズで拡大されることもあり、２群鏡筒２の溝２ｃを被写体側から覗き見ることはほとんど不可能である。

２群鏡筒２の溝２ｃの円柱面２ｄは、周方向にわたり（全周）繋がって形成されている。そのため、２群鏡筒２の溝２ｃの円柱面２ｄは、図７の矢印Ｑで示すように、重力の方向を紙面下方向とした時に上側にあるゴミを溝２ｃを伝わらせて矢印Ｑ方向の下側に移動させる効果がある。レンズ鏡筒を動かした際の姿勢変化や重力等の外力により、上記の引っ掛かったゴミ１００ｇを２群鏡筒２の溝２ｃの外周側のテ−パ面２ｅを伝わらせて光軸外の矢印Ｐ方向に出しやすくしている（図５）。

上述したように、レンズ鏡筒では、２群鏡筒２の溝２ｃにより１群レンズ１０越しに見える範囲にゴミが入りにくくする効果を持たせることができる。

尚、通常、レンズ鏡筒で遮光線として使う形状は、被写体側から入射した光を光軸から遠ざける方向に反射させ分散させるように設計する。本実施の形態では、２群鏡筒２の溝２ｃのテ−パ面２ｅは光線を光軸のある内側に反射するので遮光線としては十分には機能しないため、遮光線と類似してはいるが、形状の角度及び目的効果が異なるものである。

３群鏡筒３は、３群レンズ３０を３群レンズ保持枠３１を介して保持している。３群レンズ保持枠３１は、２つのマグネット３１ａと一体に形成されており、３つのボール３５を挟んで３群鏡筒３にバネ（不図示）で押し付けられている（図２）。３群鏡筒３には、３群レンズ保持枠３１のマグネット３１ａ部分を挟んで固定されたコイル３２とホール素子３３が設けられている。コイル３２とホール素子３３は、フレキシブル基板３４により制御基板（不図示）に接続されている。

フレキシブル基板３４を通じてコイル３２に電流を流すことにより、３群鏡筒３内で３群レンズ保持枠３１は光軸に直交する方向に電磁力を受け、ボール３５がコロとなり、光軸に直交する平面上を移動することができる。ホール素子３３はマグネット３１ａの位置変化により出力を変化するため、ホール素子３３の出力変化に基づき３群レンズ保持枠３１の移動量を検出することができる。

４群鏡筒４は、４群レンズ４０を保持している。４群鏡筒４は、２本のガイドバー（不図示）により軸支されることで光軸方向に移動可能となっている。ＡＦ（Auto Focus）モータ４２の回転軸には、スクリューネジ４２ａが形成されている。スクリューネジ４２ａには、ナット４１が螺合している。４群鏡筒４は、引っ張りバネ（不図示）によりナット４１に対して付勢されている。４群鏡筒４は、ＡＦモータ４２の回転に伴いナット４１が光軸方向に移動することで光軸方向に移動（前進／後退）される。

ＣＣＤホルダ５は、ＣＣＤ５０を保持するための枠である。ＩＲカットフィルタ５１は、ゴム製の弾性部材５２を挟んでＣＣＤ５０の物体側に配置されている。ＣＣＤ５０とＩＲカットフィルタ５１は、ＩＲプレート５４とＣＣＤプレート５３により前後を挟まれユニット化されている。ＣＣＤ５０とＩＲカットフィルタ５１を一体化したユニットは、ＣＣＤホルダ５にねじ（不図示）により押圧され固定されている。

絞りシャッタユニット６は、フレキシブル基板６３により制御基板（不図示）と接続されている。絞りシャッタユニット６は、被写体側に２枚のシャッタ羽根６１を備えている。２枚のシャッタ羽根６１は、電磁駆動により電気的に開閉可能となっている。絞りシャッタユニット６は、結像面側に６枚の絞り羽根６２を備えている。モータ（不図示）の回転により６枚の絞り羽根６２を同時に動かして絞り開口径を変化させることで、絞り値を制御する。

移動カム筒７１は、外側にカム溝７１ｄを備え、内側にカム溝７１ｅ、カム溝７１ｆ、カム溝７１ｇを備えており、更にカムピン７１ａ、ドライブピン７１ｂ、爪７１ｃを備えている。移動カム筒７１は、これらの各部が移動カム筒本体と共に一体として構成されている（図２）。

固定筒７２は、カム溝７２ａ、溝７２ｂを備えている。移動カム筒７１に一体に構成されているカムピン７１ａが、固定筒７２のカム溝７２ａに沿って動くことが可能となっている。

駆動筒７３は、内径側に光軸方向に沿って縦溝７３ａが形成されると共に、外周部にギア部が一体に形成されており、固定筒７２の外周側に回転可能に嵌合されている。駆動筒７３は、ギア部と減速機構を介してＰＺモータ（不図示）に連結されている。駆動筒７３の縦溝７３ａには、移動カム筒７１に一体に設けられたドライブピン７１ｂが嵌合している。

駆動筒７３は、上記のＰＺモータを回転駆動することにより回転する。駆動筒７３の縦溝７３ａと移動カム筒７１のドライブピン７１ｂの嵌合により、ドライブピン７１ｂは駆動筒７３に対して相対的に光軸方向に直進可能となる。また、駆動筒７３の縦溝７３ａと移動カム筒７１のドライブピン７１ｂの嵌合により、駆動筒７３が回転すると移動カム筒７１は同時に回転する。これに伴い、移動カム筒７１は、駆動筒７３の回転を受けて固定筒７２のカム溝７２ａに沿って回転しながら光軸方向にも移動する。

直進筒７４は、キー部７４ａ、直進溝（不図示）を備えており、固定筒７２の内周側に配置されている。直進筒７４は、キー部７４ａが固定筒７２の内側にある溝７２ｂに嵌合することで直進が規制され、固定筒７２の溝７２ｂに沿って光軸方向に移動可能となっている。また、直進筒７４のキー部７４ａは、移動カム筒７１の爪７１ｃにより光軸方向への相対移動が規制される。そのため、移動カム筒７１が回転しながら光軸方向に移動するのと一緒に、直進筒７４は回転せずに光軸方向に移動する。

カバー筒７５は、駆動筒７３の外周側に配置されている。カバー筒７５は、レンズ鏡筒全体を覆うことでレンズ鏡筒内部の構成部品を保護している。

次に、本実施の形態のレンズ鏡筒の動作とレンズバリア機構について説明する。

まず、レンズ鏡筒の動作について図１〜図７を参照しながら説明する。

上述したように、１群鏡筒１には、カムピン１ａ、直進キー１ｂが形成されている。移動カム筒７１のカムピン７１ａが固定筒７２のカム溝７２ａに沿って回転しながら光軸方向に直進移動する時に、１群鏡筒１の直進キー１ｂが直進筒７４の直進溝（不図示）に沿って動く。これにより、１群鏡筒１は、回転せずに光軸方向に直進移動する。また、１群鏡筒１の内側のカムピン１ａが移動カム筒７１の外側のカム溝７１ｄに沿って動く。これにより、１群鏡筒１は、光軸方向の前後に移動する。

また、２群鏡筒２には、カムピン２ａ、直進リブ２ｂが一体に形成され、３群鏡筒３には、カムピン３ａ、直進キー３ｂ、直進リブ３ｃが一体に形成され、絞りシャッタユニット６には、カムピン６ａ、直進キー６ｂが一体に形成されている。これにより、２群鏡筒２のカムピン２ａは、移動カム筒７１のカム溝７１ｅに沿って動く。また、３群鏡筒３カムピン３ａは、移動カム筒７１のカム溝７１ｆに沿って動く。また、絞りシャッタユニット６のカムピン６ａは、移動カム筒７１のカム溝７１ｇに沿って動く。

３群鏡筒３の直進リブ３ｃは、２つに分かれたリブが１組として構成されている。直進リブ３ｃを構成する２つのリブの間に絞りシャッタユニット６の直進キー６ｂが入り、２つのリブの外側を２群鏡筒２の直進リブ２ｂが挟む。２群鏡筒２、３群鏡筒３、絞りシャッタユニット６は、回転せずに光軸方向に直進移動する。即ち、３群鏡筒３の直進キー３ｂは、固定筒７２の溝（直進溝）７２ｂに対し、直進筒７４の後から嵌合している。３群鏡筒３は回転せずに光軸方向に移動するため、２群鏡筒２も絞りシャッタユニット６も回転せずに光軸方向に直進移動することができる。

上述したように、ＰＺモータの回転駆動により、１群レンズ１０、２群レンズ２０、３群レンズ３０及び絞りシャッタユニット６の位置を光軸方向に移動させることができる。また、レンズ鏡筒の各構成部品のカム溝の曲線を適切に設計することにより、レンズ鏡筒が収納状態にある沈胴位置から、撮影状態にある撮影位置に光学系を変化させることができる。ここで、撮影位置は、光学系のズーム領域における広角撮影用のワイドアングル端（以下ワイド端）位置、望遠撮影用のテレスコープ端（以下テレ端）位置を含む。

次に、レンズ鏡筒のレンズバリア機構について図８〜図１３を参照しながら説明する。

図８は、レンズ鏡筒のレンズバリア機構のバリアが閉じた状態を示す正面図である。図９は、レンズバリア機構のバリアが開いた状態を示す正面図である。図１０は、レンズバリア機構のバリアが開きかかった回転途中の状態を示す正面図である。図１１は、レンズバリア機構の構成を示す分解斜視図である。図１２は、レンズバリア機構のバリア外羽根とバリア内羽根を結像面側から見た状態を示す図である。図１３は、レンズバリア機構のバリア駆動環と移動カム筒の関係を示す図である。

図８〜図１３において、レンズバリア機構は、バリア駆動環１３、バリアカバー１４、２枚のバリア内羽根１５、２枚のバリア外羽根１６、スプリング１７を備えている。尚、説明の便宜上から図８〜図１０ではバリアカバー１４を図示していない状態を示しており、図１０ではバリア外羽根１６を片側のみはずした状態を示している。また、以下の説明では適宜、バリア内羽根１５とバリア外羽根１６を総称してバリア羽根或いはバリアとも表記する。

バリア駆動環１３（バリア駆動部材）は、貫通穴１３ａ、開口部１３ｂ、フランジ部１３ｄ、レール部１３ｅ、連動レバー１３ｆ、軸１３ｇ、径嵌合部１３ｈを備えている。バリア駆動環１３のフランジ部１３ｄは、周方向を１２０度間隔で当分した３ヶ所に径方向外側へ突出して設けられている（図１１）。バリア駆動環１３の３ヶ所のフランジ部１３ｄが、バヨネット構造により１群鏡筒１の３ヶ所の爪部１ｄに引っ掛けられることで、バリア駆動環１３は被写体側から光軸方向の位置が規制される。

また、バリア駆動環１３のレール部１３ｅ（摺動部）と１群鏡筒１のレール部１ｅ（摺動部）とが接して摺動することで、バリア駆動環１３の結像面側が挟まれており、バリア駆動環１３は光軸方向の位置が規制される。また、光軸に直交する方向では、バリア駆動環１３の径嵌合部１３ｈ（嵌合部）と１群鏡筒１の径嵌合穴１ｋ（嵌合部）が嵌合することで（図１）、バリア駆動環１３が１群鏡筒１に対し回転可能な状態で保持される。

尚、本実施の形態では、１群鏡筒１がレール部１ｅと径嵌合穴１ｋの両方を備え、バリア駆動環１３がレール部１３ｅと径嵌合部１３ｈの両方を備える構成としているが、これに限定されるものではない。１群鏡筒１がレール部１ｅを備え、バリア駆動環１３がレール部１３ｅを備える構成としてもよい。または、１群鏡筒１が径嵌合穴１ｋを備え、バリア駆動環１３が径嵌合部１３ｈを備える構成としてもよい。

バリア駆動環１３には、周方向に所定間隔をおいて複数のテ−パ状の貫通穴１３ａが形成されている。バリア駆動環１３の貫通穴１３ａは、図２、図４、図５に示すように被写体側が広く、結像面側（図４の矢印Ｋの先端で示す側）が狭く形成されている。バリア駆動環１３の貫通穴１３ａの位置は、バリアが閉じた状態では、バリア内羽根１５の外周部１５ｄよりも外側に位置し、バリア外羽根１６に対しても略外側に位置している（図４）。

また、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａは、バリア駆動環１３のレール部１３ｅ、径嵌合部１３ｈ、１群鏡筒１の径嵌合穴１ｋ、レール部１ｅよりも光軸に近く径方向で内側に位置している（図１）。即ち、光軸からバリア駆動環１３のレール部１３ｅ、１群鏡筒１のレール部１ｅまでの距離が、光軸からバリア駆動環１３の貫通穴１３ａまでの距離よりも大きく設定されている。また、光軸からバリア駆動環１３の径嵌合部１３ｈ、１群鏡筒１の径嵌合穴１ｋまでの距離が、光軸からバリア駆動環１３の貫通穴１３ａまでの距離よりも大きく設定されている。

また、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａの結像面側は、結像面側奥の穴面積を縮めてその周りにテ−パをつけて盛り上げたテーパ形状に形成されている（図８）。即ち、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａにおけるバリア内羽根１５とバリア外羽根１６に対向する側（被写体側）の開口部の面積が、貫通穴１３ａにおける逆側（結像面側）の開口部の面積よりも大きく設定されている（図５）。

バリア駆動環１３の貫通穴１３ａの開口部の面積を上記のように設定する理由は、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａから一度入ったゴミが、レンズ鏡筒を下向きにした時などにバリア駆動環１３の貫通穴１３ａから再び出難いようにするためである。以上の工夫により、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａから入ったゴミを、バリア駆動環１３の開口部１３ｂから出やすくすることが可能となる効果がある。

バリアカバー１４は、中央部に１群レンズ１０用の開口穴があけられた蓋部材である。バリアカバー１４には、周方向に所定間隔をおいて爪部１４ａ、１４ｂが各々２つずつ一体に形成されている（図１１）。１群鏡筒１にも、周方向に所定間隔をおいてバヨネット爪部１ｉ、１ｊが各々２つずつ一体に形成されている（図８）。バリアカバー１４を回転させることで、爪部１４ａ、１４ｂを１群鏡筒１のバヨネット爪部１ｉ、１ｊに引っ掛けることにより組み込む。バリアカバー１４は、バヨネット構造により１群鏡筒１に固定される。

レンズバリア機構では、バリア内羽根１５とバリア外羽根１６が各々２枚ずつ回転対称の位置に配置されており、バリアを閉じた状態では４枚のバリア羽根がバリアカバー１４の開口穴を塞いで１群レンズ１０を保護する（図１２）。バリア内羽根１５とバリア外羽根１６は、以下で説明する構造により、１群レンズ１０の被写体側を覆う閉じ位置と、１群レンズ１０の被写体側を露出させる開き位置とに回転可能に構成されている。

バリア内羽根１５には、羽根の表裏に軸１５ａが同軸に設けられている。バリア内羽根１５の軸１５ａの片側は、１群鏡筒１の穴部１ｈ（図６）に嵌合され、軸１５ａの逆側はバリア外羽根１６の穴１６ｃ（図８）に嵌合されている。これにより、バリア内羽根１５とバリア外羽根１６は軸１５ａを中心に同軸上を回転可能となる。

バリアを開く時は、バリア内羽根１５の外周部１５ｄによりバリア外羽根１６の爪１６ａ（図１２）が引っ掛けられる。バリアを閉じる時は、バリア内羽根１５の先端部１５ｂによりバリア外羽根１６の爪１６ｂ（図１２）が引っ掛けられる。これにより、バリア外羽根１６はバリア内羽根１５の動きに連動して回転駆動される。

即ち、バリア駆動環１３は、規定方向（バリアを閉じる方向）に回転することにより、バリア内羽根１５、バリア外羽根１６を上記の閉じ位置に回転させる。これに伴い、バリア閉状態となる。他方、バリア駆動環１３は、規定方向とは逆方向（バリアを開く方向）に回転することにより、バリア内羽根１５、バリア外羽根１６を上記の開き位置に回転させる。これに伴い、バリア開状態となる。

スプリング１７（弾性部材）は、引っ張りバネとして構成され、２枚のバリア内羽根１５のフック部１５ｅとバリア駆動環１３の軸１３ｇの間に掛けられており、バリア内羽根１５とバリア駆動環１３との間に引張力を付与している。バリア駆動環１３の連動レバー１３ｆは、１群鏡筒１の穴１ｆを貫通しており、レンズ鏡筒の沈胴状態では１群鏡筒１の穴１ｆを通して移動カム筒７１の配設箇所まで伸びている。

ここで、移動カム筒７１には、バリア駆動環１３の連動レバー１３ｆに対応する箇所に切り欠き部７１ｈが形成されている（図１３）。移動カム筒７１の切り欠き部７１ｈは、バリア駆動環１３の連動レバー１３ｆを回転方向に突き当てて回転させることができる。

１群鏡筒１のバヨネット爪部１ｄ、１ｉ、１ｊ部は、すべて型成型時に横方向スライドで成型されるため、１群鏡筒１のバヨネット爪部１ｄ、１ｉ、１ｊ部の結像面側には、すべて横穴１ｃがあいている（図６）。この横穴１ｃは化粧板１８で全て塞がれるため、ゴミは通らない。１群鏡筒１に空いている他の貫通穴は穴部１ｆと軸穴１ｈとがあり、他に中央の１群レンズ１０を装着する穴がある。１群鏡筒１の軸穴１ｈは、バリア内羽根１５により塞がれる。１群鏡筒１における１群レンズ１０装着部分も、１群レンズ１０、１群レンズ保持枠１１、１群調整環１２により塞がれる。

１群鏡筒１の穴部１ｆについては、図１４、図１５に示すようにバリア駆動環１３の連動レバー１３ｆと３つあるフランジ部１３ｄのうちの１つを同じ位相に配置している。そして、バリアが開状態から閉状態までの移動中常に覆われるようにフランジ部１３ｄの角度が大きくなるようにしている。従って、バリアが閉じた状態から開いた状態までバリア駆動環１３の回転に伴いフランジ部１３ｄが回転する間、常に１群鏡筒１の穴部１ｆをフランジ部１３ｄにより覆うことができる。これにより、１群鏡筒１の穴部１ｆからゴミ１００ｄ（図４）の侵入を防止することができる。

バリアを閉じる時は、移動カム筒７１の切り欠き部７１ｈと連動レバー１３ｆの作用により（図１３）、バリア駆動環１３は移動カム筒７１の回転に連動して回転することで、バリアが閉じる仕組みとなっている。バリアを閉じた状態の時、バリア駆動環１３は連動レバー１３ｆが移動カム筒７１に押されて矢印Ａ方向（図８）に回転させられる結果、光軸を中心とする矢印Ａ方向の力を受けバリア閉位置の位相まで回転する。

このとき、スプリング１７がチャージされるため、バリア内羽根１５はスプリング１７に引っ張られることにより軸１５ａを中心とする矢印Ｂ方向（図８）に回転する。そして、バリア内羽根１５は反対側（片方）のバリア内羽根１５と突き当たる位置で停止する。即ち、バリア駆動環１３が規定方向とは逆方向（バリアを閉じる方向）に回転する際に、スプリング１７の付勢力によりバリア内羽根１５を閉じ位置に回転させる。また、このとき、バリア外羽根１６もバリア内羽根１５の作用により矢印Ｃ方向に回転する。これにより、バリアが閉じられる。

バリアを開く時は、移動カム筒７１の回転によりバリア駆動環１３の連動レバー１３ｆに加えられる力が開放されると、チャージされたスプリング１７の力によりバリア駆動環１３が矢印Ｇ方向（図１０）に回転する。これに伴い、バリア駆動環１３の壁１３ｃがある位相でバリア内羽根１５の突起１５ｃを押すため、バリア内羽根１５は矢印Ｈ方向（図１０）の回転力を受けて回転を開始する。このとき、図１０の状態のあたりでバリア外羽根１６の爪１６ａにバリア内羽根１５の外周部１５ｄが突き当たるため、バリア外羽根１６も矢印Ｉ方向に回転を開始する。

更に、移動カム筒７１の切り欠き部７１ｈとバリア駆動環１３の連動レバー１３ｆが離れると、バリア駆動環１３の回転を抑える物がなくなるため、バリア駆動環１３はスプリング１７が緩む矢印Ｄ方向（図９）に更に回転する。１群鏡筒１のバヨネット爪部１ｊを構成する２つの爪はバリア内羽根１５のストッパとしても機能し、バリア内羽根１５の外周部１５ｄがバヨネット爪部１ｊに突き当たるまで、バリア内羽根１５が矢印Ｅ方向に回転する。バリア外羽根１６もバリア内羽根１５の外周部１５ｄに押されて一緒に矢印Ｆ方向に回転する。これにより、バリアは図９の開状態になる。

バリアの開き動作の時、バリア内羽根１５とバリア駆動環１３の間にゴミが挟まった場合は、バリア内羽根１５の回転により、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａからゴミ１００ｅを、矢印Ｌで示す経路で１００ｃに示す位置に掃き入れることができる（図５）。

同様に、バリアが閉じた状態で、バリア内羽根１５とバリア外羽根１６の隙間や、バリア外羽根１６とバリアカバー１４の隙間から入ってきた羽根の側面に付いたゴミ１００ａ、１００ｂも、掃き入れることができる。即ち、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａからゴミ１００ａ、１００ｂを、それぞれ矢印Ｊ、矢印Ｋで示す経路で１００ｃに示す位置に掃き入れることができる（図４）。

また、バリア駆動環１３のテ−パ状の貫通穴１３ａは、バリア駆動環１３の回転に伴いバリア内羽根１５の外周部１５ｄを回転する動きとなる。そのため、バリア内羽根１５のより広い範囲についたゴミをバリア駆動環１３の貫通穴１３ａに落とすことができるという効果がある。

また、バリア駆動環１３のテ−パ状の貫通穴１３ａの位置は、バリア開状態のときバリア内羽根１５によりほぼ覆われる。そのため、バリア開状態ではバリア駆動環１３の貫通穴１３ａからゴミが出てくることを防止でき、矢印Ｍ、矢印Ｎで示すようにバリア駆動環１３の開口部１３ｂからゴミ１００ｆが出てくることになる（図５）。

また、ゴミがバリア駆動環１３の径嵌合部１３ｈ、レール部１３ｅ、フランジ部１３ｄまで届きにくくなる。そのため、バリア駆動環１３の動きを妨げることが少なくなるという効果がある。

以上説明したように、本実施の形態によれば以下の作用及び効果を奏する。

バリア駆動環１３に対し、バリア内羽根１５、バリア外羽根１６が閉じ位置にあるときのバリア内羽根１５、バリア外羽根１６の外周部よりも外側の位置に貫通穴１３ａを設ける。また、光軸から１群鏡筒１のレール部１ｅ、径嵌合穴１ｋ、バリア駆動環１３のレール部１３ｅ、径嵌合部１３ｈまでの距離を、光軸からバリア駆動環１３の貫通穴１３ａまでの距離よりも大きく設定する。

また、バリア駆動環１３が回転する際にスプリング１７の付勢力によりバリア内羽根１５、バリア外羽根１６を閉じ位置に回転させる。また、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａにおけるバリア内羽根１５、バリア外羽根１６に対向する側（被写体側）の開口部の面積を、貫通穴１３ａにおける逆側（結像面側）の開口部の面積よりも大きく設定する。

上記の構造により、レンズ鏡筒の隙間から入り、閉状態のバリア内羽根１５の外周部１５ｄに回り込んだゴミが、バリア駆動環１３の回転動作に伴いバリア内羽根１５の外周部１５ｄの壁に押し出され、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａから落ちる。ここで、隙間とは、バリア外羽根１６とバリアカバー１４の隙間、バリア内羽根１５とバリア外羽根１６との隙間、バリア内羽根１５とバリア駆動環１３の隙間、を含む。

これにより、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａの位置から径方向の外側にある１群鏡筒１のレール部１ｅ、径嵌合穴１ｋ、バリア駆動環１３のレール部１３ｅ、径嵌合部１３ｈ、フランジ部１３ｄまでゴミが入り難くなる。従って、ゴミによりバリア駆動環１３の回転が妨げられることを防止できる。また、バリア駆動環１３の貫通穴１３ａから１群レンズ１０の外周部に掃き出されたゴミが、カメラの姿勢を変えたときなどにバリア駆動環１３の開口部１３ｂの方から出やすくなり、ゴミの排出が容易となる。

即ち、本実施の形態のレンズバリア機構を備えたレンズ鏡筒によれば、レンズ鏡筒内部に侵入した砂や塵埃等のゴミが奥まで入らないようにすることが可能となると共に、ゴミを容易にレンズ鏡筒外部へ排出することが可能となる。

［他の実施の形態］
上記実施の形態では、本発明のレンズバリア機構を備えたレンズ鏡筒をデジタルカメラに適用した場合を例に挙げたが、本発明は、これに限定されるものではない。銀塩カメラ、ビデオカメラ、カメラ機能付携帯機器、その他の光学機器、光学機器を含む各種の装置にも適用することができる。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の沈胴状態の構成を示す断面図である。 レンズ鏡筒の撮影状態の構成を示す断面図である。 レンズ鏡筒の２群鏡筒と３群鏡筒と絞りシャッタの関係を示す斜視図である。 レンズ鏡筒の沈胴状態における一部を拡大した詳細構成を示す断面図である。 レンズ鏡筒の撮影状態における一部を拡大した詳細構成を示す断面図である。 レンズ鏡筒の１群鏡筒の構成を示す斜視図である。 レンズ鏡筒の２群鏡筒の構成を示す斜視図である。 レンズ鏡筒のレンズバリア機構のバリアが閉じた状態を示す正面図である。 レンズ鏡筒のレンズバリア機構のバリアが開いた状態を示す正面図である。 レンズ鏡筒のレンズバリア機構のバリアが開きかかった回転途中の状態を示す正面図である。 レンズ鏡筒のレンズバリア機構の構成を示す分解斜視図である。 レンズ鏡筒のレンズバリア機構のバリア外羽根とバリア内羽根を結像面側から見た状態を示す図である。 レンズ鏡筒のレンズバリア機構のバリア駆動環と移動カム筒の関係を示す図である。 １群鏡筒とバリア駆動環の拡大図である。 １群鏡筒とバリア駆動環の拡大図である。

符号の説明

１ １群鏡筒
１ｅ レール部
１ｋ 径嵌合穴
１３ バリア駆動環
１３ａ 貫通穴
１３ｄ フランジ部
１３ｅ レール部
１３ｈ 径嵌合部
１５ バリア内羽根
１６ バリア外羽根
１７ スプリング

Claims (5)

1. レンズを保持する鏡筒部材と、前記鏡筒部材に装着され、前記レンズの被写体側を覆う閉じ位置と前記レンズの被写体側を露出させる開き位置とに回転可能なバリア羽根と、前記鏡筒部材に装着され、規定方向に回転することにより前記バリア羽根を前記閉じ位置に回転させ、前記規定方向とは逆方向に回転することにより前記バリア羽根を前記開き位置に回転させるバリア駆動部材と、を備え、
   光軸方向から見た場合、前記バリア駆動部材は、前記バリア羽根が前記閉じ位置にあるときの前記バリア羽根の外周部よりも外側の位置に貫通穴が形成されており、
   前記貫通穴の被写体側の開口部の面積は、前記貫通穴の像面側の開口部の面積よりも大きいことを特徴とするレンズバリア機構。
2. 光軸方向から見た場合、前記貫通穴は、前記バリア羽根の前記開き位置のとき前記バリア羽根により覆われることを特徴とする請求項１に記載のレンズバリア機構。
3. 光軸方向から見た場合、前記貫通穴は、前記鏡筒部材と前記バリア駆動部材との間の嵌合を行う嵌合部よりも径方向で内側に配置されていることを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズバリア機構。
4. 光軸方向から見た場合、前記貫通穴は、前記バリア駆動部材が回転する際に前記鏡筒部材と前記バリア駆動部材との間の摺動を行う摺動部よりも径方向で内側に配置されていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載のレンズバリア機構。
5. 請求項１乃至４の何れか一項に記載のレンズバリア機構を備えることを特徴とする撮像装置。

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