JP5328335B2

JP5328335B2 - 撮像装置及びレンズ装置

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Publication number: JP5328335B2
Application number: JP2008327911A
Authority: JP
Inventors: 裕也藤原
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2008-12-24
Filing date: 2008-12-24
Publication date: 2013-10-30
Anticipated expiration: 2028-12-24
Also published as: US20100158503A1; US7934876B2; JP2010151949A

Description

本発明は、レンズ鏡筒の前面を保護するためのバリアを備えた撮像装置及びレンズ装置に関する。

従来、カメラの撮影レンズの保護を目的として、カメラ前面を開閉するバリアが種々提案されている。

この種のバリアを備えた撮像装置では、特許文献１に示されるように、従来、殆どのバリアは、レンズ鏡筒の前面に配置された平板を上下あるいは左右に開閉させるものであった。

また、小型化を目的とし、上半バリアと下半バリアに２分割されたバリアを、レンズ鏡筒の側面に設けられた１つの軸を中心にドーム状の軌跡で開閉させるものが、特許文献２に示されている。

図２８は従来の特許文献２に記載されたバリア機構を示す斜視図である。同図（Ａ）はバリアが閉じた状態を示し、同図（Ｂ）はバリアが開いた状態を示す。このバリアは、レンズの光軸上の点を中心とする球殻状に形成されている。また、このバリアは、前述したように、上半バリア６２ａと下半バリアに２分割され、レンズ鏡筒側面に左右対称に設けられた軸受け部により、同一の１軸（回動軸）６８ｍを中心に回動可能に設けられている。

また、レンズ鏡筒の前面には、バリアの開閉動作を行うための開閉リング２１が、レンズの光軸を中心として回動可能に設けられている。この開閉リング２１を回動させると、開閉リング２１に連動して、バリアが光軸を中心として相反方向に動作し、バリアの開閉が行われる。
特開２００６−９８４８６号公報特開２００２−２５８１３３号公報

しかしながら、上記従来のバリアは、上半バリアと下半バリアの２枚で構成されているので、バリア開状態において、上半バリアと下半バリアのスペースを大きく確保しなければならず、小型化の障害になるという問題があった。

また、上半バリアと下半バリアの回転軸を同一としているので、小型化のため、上半バリアと下半バリアを、それぞれ２枚にした４枚構成のバリアの場合、左右のレンズ鏡筒側面の回転軸には、それぞれバリア４枚分の厚みが必要となる。このため、バリアの厚みが小型化の障害になるという問題があった。

また、このようなバリアは、レンズ鏡筒の前側に、上半バリアと下半バリアを駆動するための大きな回転リングが必要となるので、レイアウトの自由度が低下し、小型化の障害になるという問題もあった。

そこで、本発明は、上記問題に鑑みてなされたものであり、レイアウトの自由度が増し、小型化が可能である撮像装置及びレンズ装置を提供することを目的としている。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の前面を開閉するバリア部とを備えたレンズ装置であって、前記レンズ鏡筒の側面に第１、第２のバリア回転軸を備え、前記バリア部は、前記第１、第２のバリア回転軸をそれぞれ中心に相反方向に回動する第１、第２のバリアを有し、当該第１のバリアの回動は、前記第２のバリア回転軸で回動する第２のギヤ部材の当該回動によって伝達された回動力により前記第１のバリア回転軸で回動する第１のギヤ部材の回動によって行われ、前記第２のギヤ部材の回動は、当該第２のギヤ部材より径が大きく且つ当該第１のギヤ部材と一体に前記第２のバリア回転軸を中心に回動するギヤ部を備えた回転部材がモータからの駆動力で回動することによることを特徴とする。

本発明のレンズ装置によれば、駆動されることにより被駆動バリアがバリア回転軸を中心に回動し、被駆動バリアの回動に追従する従動バリアが被駆動バリアと重なるように同一方向に、バリア回転軸を中心に回動する。これにより、バリア開状態におけるバリア部の省スペース化が可能となる。また、レンズ鏡筒の前側に、回転リングを必要としなくなる。従って、レイアウトの自由度が増し、小型化が可能である。また、第１のバリア群は第１のバリア回転軸を中心に回動し、第２のバリア群は第２のバリア回転軸を中心に回動するので、回転軸方向の厚みの省スペース化が可能となり、小型化が図られる。

請求項２に係るレンズ装置によれば、バリア部は、閉じ状態で、第１のバリアまたは第２のバリアが、第２のバリアまたは第１のバリアを覆うようにインロー部を形成しているので、インロー部における第１のバリアと第２のバリアとの引っかかりを防止することができる。

請求項３に係るレンズ装置によれば、駆動装置によって第１のバリア群と第２のバリア群を互いに相反方向に回動させるので、バリア部の開閉が容易になる。

請求項４に係るレンズ装置によれば、光軸の中央側に配置された被駆動バリアの回動に追従して、光軸の外側に配置された従動バリアが回動するので、バリア部の開閉を滑らかに行うことができる。

請求項５に係るレンズ装置によれば、バリア部は略ドーム状の形状を有するので、レンズ鏡筒の前面を強固に保護することができるとともに、省スペース化が可能である。

請求項６に係るレンズ装置によれば、被駆動バリアの前側の面を光軸上の点を中心とした曲面に形成することで、被駆動バリアの前側の面における、中央部分の凹面を無くすことができ、バリア閉状態の見栄えを自然なものにすることができる。

請求項７に係るレンズ装置によれば、光軸の中央側に配置された被駆動バリアが、光軸の外側に配置された従動バリアより被写体側に位置する。これにより、バリア閉状態で、レンズ中央付近に荷重が加えられた場合でも、２枚のバリアで荷重を受けることができ、レンズの保護がより強固になる。

請求項８に係るレンズ装置によれば、従動バリアの端部に、被駆動バリアの厚さと略等しい高さを有するリブが設けられているので、バリア閉状態における、隙間を隠し、見栄えを良くすることができる。

本発明の撮像装置及びレンズ装置の実施の形態について図面を参照しながら説明する。本実施形態の撮像装置はビデオカメラに適用される。

図１および図２は第１の実施形態におけるビデオカメラの要部の構造を示す図である。図１および図２には、側方から見たレンズ鏡筒およびバリア部が示されている。レンズ鏡筒はその前面に撮影レンズを備えたものである。バリア部はレンズ鏡筒の前面を保護するものである。図１はバリア閉状態を示し、図２はバリア開状態を示す。本実施形態では、レンズ鏡筒１０１に備わる撮影レンズの被写体側を前側と定義する。図３はバリア開状態におけるレンズ鏡筒およびバリア部を斜め前方から見た斜視図である。

撮影レンズの前面には、撮影レンズの両側面から前面までの滑らかな曲面で構成されたドーム状のバリア部を形成するバリア１０２、１０３が、レンズ鏡筒１０１の側面に設けられたバリア回転軸１０４を中心に駆動可能に設けられている。バリア回転軸１０４はレンズ鏡筒１０１の光軸に直交する平面上に設けられている。

バリア１０２、１０３は、図１に示すように、レンズ前側を完全に覆う閉状態と、図２に示すように、レンズの有効な光束が入射可能となる開状態とに駆動可能である。

バリア回転軸１０４は、側方から見て、レンズの光軸を挟んで対照となる位置に設けられた、上側バリア回転軸１０４ａ（第１のバリア回転軸）と下側バリア回転軸１０４ｂ（第２のバリア回転軸）からなる。このような２本の軸は、それぞれレンズ鏡筒１０１を挟んでその両側に設けられる。

本実施形態では、ドーム状のバリア部を形成する上側のバリア１０２（第１のバリア群）と下側のバリア１０３（第２のバリア群）は、それぞれ２枚のバリアで構成されており、ドーム状のバリア部は全部で４枚のバリアに分割されている。なお、本実施形態では、上側のバリア（バリア群）１０２、下側のバリア（バリア群）１０３において、閉状態における光軸中央側を覆うバリア１０２ａ、１０３ａを中央バリア（被駆動バリア）と呼ぶ。また、レンズの外側を覆うバリア１０２ｂ、１０３ｂを外バリア（従動バリア）と呼ぶ。

図４はバリア部の構造を示す分解斜視図である。中央バリア１０２ａ、外バリア１０２bには、それぞれ上側バリア回転軸１０４ａに回動可能な状態で嵌合する孔部４０２、４０３が形成されている。上側の中央バリア１０２ａと外バリア１０２ｂからなる２枚のバリアは上側バリア回転軸１０４ａに挿通され、止め輪４０１によって上側バリア回転軸１０４ａの抜け止めが施されている。同様に、下側の中央バリア１０３ａと外バリア１０３ｂからなる２枚のバリアも下側バリア回転軸１０４ｂに挿通され、止め輪によって下側バリア回転軸１０４ｂの抜け止めが施されている。

上側のバリア群１０２および下側のバリア群１０３は、それぞれ上側バリア回転軸１０４ａおよび下側バリア回転軸１０４ｂを中心に、後述するように、相反方向に規定の角度だけ回動することで、開閉動作を行う。すなわち、上側のバリア群１０２は上側に回動し、下側のバリア群１０３は下側に回動することで、レンズの開閉動作が行われる。

上側のバリア群１０２においては、後述する機構により、図２に示すように、上側の中央バリア１０２ａは、上側に移動して上側の外バリア１０２ｂと重なった状態で、開状態まで移動する。同様に、下側のバリア群１０３においても、下側の中央バリア１０３ａは、下側に移動して下側の外バリア１０３ｂと重なった状態で、開状態まで移動する。このため、上下それぞれのバリア群において、バリア部の開閉に必要な回動角度は、外側の外バリアより内側の中央バリアのほうが大きい。

つぎに、バリア開閉機構について説明する。図４に示すように、バリア部の開閉に必要な回動角度が大きい中央バリア１０２ａの側面には、長孔４０４が形成されている。一方、外バリア１０２ｂの側面には、軸部４０５が設けられている。この軸部４０５は長孔４０４内で回動可能な状態で長孔４０４と係合する。

図５はバリア閉状態における上側のバリア群１０２の位置を示す図である。図６は中央バリアのみが動作している中間状態における上側のバリア群１０２の位置を示す図である。図７はバリア開状態における上側のバリア群１０２の位置を示す図である。なお、ここでは、上側のバリア群１０２のバリア機構について主に説明するが、下側のバリア群１０３についても同様である。

中央バリア１０２ａに形成された長孔４０４は、外バリア１０２ｂの軸部４０５の径より僅かに大きな径の形状を有する。この形状は、上側バリア回転軸１０４ａを中心として、中央バリア１０２ａの開閉に必要な回転角度と、外バリア１０２ｂの開閉に必要な回転角度との差分である角度だけ、回転可能となる形状である。

例えば、本実施形態においては、中央バリアの開閉に必要な回転角度は３９°であり、外バリアの開閉に必要な回転角度は２４°であるので、長孔４０４の形状は、これらの差分である１５°（３９°−２４°＝１５°）回転可能な形状となっている。また、外バリア側面の軸部４０５は、バリア閉状態で、中央バリア側面の長孔４０４の端部に位置するように、設けられている。

このような条件で、長孔４０４、軸部４０５をそれぞれ中央バリア１０２ａ、外バリア１０２ｂに配置することで、中央バリア１０２ａの動作に追従して外バリア１０２ｂの駆動が行われ、開状態でバリア群１０２が重なった状態となるバリア部が構成される。

すなわち、本実施形態のバリア機構では、中央バリア１０２ａが、バリア閉じ状態（図５参照）から１５°回転した中間状態（図６参照）で、外バリア１０２ｂの軸部４０５が中央バリア１０２ａの長孔４０４の端部に当接する。その後、中央バリア１０２ａと外バリア１０２ｂが重なり合った状態で、上側のバリア群１０２が２４°回動し、バリア開状態（図７参照）に至る。

このような動作が、後述する駆動部によって、上下のバリア回転軸で行われることで、バリアの開閉動作が行われる。

これにより、省スペース化されたドーム状のバリアを実現することが可能となる。このように、４枚分割としたバリアを、２枚ずつのバリア群に分け、バリア群毎に回転軸を２本設けることによって、回転軸方向の厚みの省スペース化が可能となり、小型化が図られる。

図８はドーム状のバリア部を形成するバリア群の形状を示す断面図である。図には、光軸を通る垂直方向の断面が示されている。バリア開状態でバリア群を重ねることで、バリア部の省スペース化が実現されるので、中央バリア１０２ａと外バリア１０２ｂの近接面、および中央バリア１０３ａと外バリア１０３ｂの近接面には、それぞれ必要最小限の隙間が空けられている。そして、これらのバリア群は、バリア回転軸１０４を中心としたドーム状の面を形成する。

ここで、本実施形態のバリア群における中央バリア１０２ａ、１０３ａの前側の面は、光軸を中心とした曲面に形成されている。図中、中心となる「×」点は光軸上にある。

例えば、図９に示すように、バリア群の全ての面を、バリア回転軸を中心としたドーム状に形成した場合、その外観面である前側の面は、中央部分が凹んだ不自然な見栄えとなる。図９はバリア群の全ての面を、バリア回転軸を中心としたドーム状に形成した場合のバリア群の形状を示す断面図である。

そこで、本実施形態のバリア群では、図８に示すように、中央バリアの表面を、光軸を中心とした曲面に代替している。これにより、前述した中央部分の凹面を無くすことができ、バリア閉状態の見栄えを自然なものにすることができる。

また、本実施形態のバリア群は、開状態で中央バリアを外バリアの前側に重ね、閉状態においても、レンズ前面で中央バリアと外バリアの端部が重なるように構成されている。これにより、バリア閉状態で、レンズ中央付近に荷重が加えられた場合でも、２枚のバリアで荷重を受けることができ、レンズ保護がより強固になる。

図１０はレンズ鏡筒１０１とバリア群１０２、１０３の配置を模式的に示す図である。図１１はバリア開状態におけるバリア機構の要部を示す斜視図である。本実施形態のバリア機構では、レンズ鏡筒１０１に、外バリアの受け部１００１ａ、１００１ｂが形成されている。この受け部１００１ａ、１００１ｂは、外バリアの裏面の面から、駆動に必要なわずかな隙間分オフセットした形状を有する。バリア閉状態において、バリアに加えられた静圧荷重を、この受け部で受けることができる。従って、レンズ鏡筒１０１のレンズ前玉１０１ａを、傷つけることなく、より強固に保護することができる。

また、外バリア１０２ｂ、１０３ｂの端部には、中央バリア１０２ａ、１０３ａの厚さと略等しい高さを有するリブ８０１、８０２が設けられている。

図１２はレンズ鏡筒１０１、バリア群１０２、１０３および本体カバー１２０１の配置を示す断面図である。本体カバー１２０１はバリア開閉時の軌跡を逃げる必要がある。このため、本体カバー１２０１の隙間１２０２は、最も外側の軌跡を移動する中央バリア１０２ａ、１０３ａによって決定される。すなわち、概略、外バリア表面と中央バリア表面の差分がバリア閉状態における隙間１２０２となる。このため、外バリア１０２ｂ、１０３ｂの端部に、中央バリア１０２ａ、１０２ｂの表面までの厚さと略等しいリブ８０１、８０２を設けることで、バリア閉状態における、隙間を隠し、見栄えを良くすることができる。

図１３は下側の中央バリア１０３ａおよびバリアアーム１５０４の構成を示す分解斜視図である。中央バリア１０３ａには、後述する駆動源に接続されたバリアアーム１５０４との接続用の孔１５０２が形成されている。バリア回転軸１０４ｂを有する板金１３０３を挟んで、中央バリア１０３ａの孔１５０２に、バリアアーム１５０４の端部に設けられた軸部１５０４ａを係合させることで、バリアアーム１５０４と中央バリア１０３ａが一体となる。

このような構成は、上側の中央バリア１０２ａおよびバリアアーム１３０４においても同様である（図１４参照）。すなわち、中央バリア１０２ａには、バリアアーム１３０４との接続用の孔１３０２が形成されている。バリア回転軸１０４ａを有する板金１３０３を挟んで、中央バリア１０２ａの孔１３０２に、バリアアーム１３０４の端部に設けられた軸部１３０４ａを係合させることで、バリアアーム１３０４と中央バリア１０２ａが一体となる。

このように、後述する駆動源に接続されたバリアアーム１５０４、１３０４を、それぞれ中央バリア１０３ａ、１０２ａと接続する方式にすることで、組立時、駆動部の動作を確認した後、弧の字状の中央バリア１０３ａ、１０２ａを組み付けることが可能となる。これにより、組立不良を少なくすることができる。

図１４は上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部の構成を示す分解斜視図である。また、図１５は上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部の構成を示す断面図である。この軸部は、上側のバリア群１０２、バリアアーム１３０４、後述する歯車を有する部材１３０６、および弾性部材であるトグルバネ１３０５から主に構成される。

バリアアーム１３０４は、上側バリア回転軸１０４ａと同軸に回動可能に設けられている。上側バリア回転軸１０４ａが設置されている板金１３０３の一方の面には、バリア回転軸１０４ａに挿通される上側の中央バリア１０２ａ、外バリア１０２ｂが重ねて配置され、止め輪４０１で抜け止めが施されている。

板金１３０３の他方の面には、上側バリア回転軸１０４ａに挿通されるバリアアーム１３０４、後述する歯車を有する部材１３０６、および後述するトグルバネ１３０５が装着され、止め輪１３０９で抜け止めが施されている。

上側バリア回転軸１０４ａに装着されている部材１３０６は、上側バリア回転軸１０４ａを中心に回動する平歯車１３０６ａ（図１６参照）を有する。平歯車１３０６ａのピッチ円直径は、２本のバリア回転軸１０４ａ、１０４ｂの間の距離と等しく設定される。ここで、バリアアーム１３０４、部材１３０６およびトグルバネ１３０５は、上側バリア回転軸１０４ａに挿通される上側のバリア群１０２に平歯車１３０６ａの回動を伝達する伝達部材の一例である。

下側バリア回転軸１０４ｂを有する軸部においても、下側のバリア群１０３の回転中心で回動する平歯車１３０７ａを有する部材１３０７が装備され、上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部と同様の構成を有する（図１９参照）。ここで、部材１３０７は、下側バリア回転軸１０４ｂに挿通される下側のバリア群１０３に平歯車１３０７ａの回動を伝達する伝達部材の一例である。

下側のバリア群１０３の回転中心で回動する部材１３０７における、平歯車１３０７ａのピッチ円直径も、２本のバリア回転軸１０４ａ、１０４ｂの間の距離と等しく設定される。上下のバリア回転軸１０４ａ、１０４ｂにそれぞれ装着され、連結した平歯車１３０６ａ、１３０７ａは、同一モジュールで同一歯数の平歯車である。

このような構成により、連結した隣り合う平歯車１３０６ａ、１３０７ａのうち、どちらか一方を駆動することによって、上下のバリア群１０２、１０３を、それぞれバリア回転軸１０４ａ、１０４ｂを中心に互いに相反方向に回動させることが可能となる。これにより、上側のバリア群１０２と後述する駆動源に接続された平歯車１３０６ａとを同軸で回動させることが可能となる。従って、駆動力の伝達時におけるロスが少ない、効率の良いバリア機構を実現することができる。

また、上側バリア回転軸１０４ａに装着された歯車を有する部材１３０６およびバリアアーム１３０４には、それぞれバリア回転軸１０４ａから円周方向に変位した位置に突起状アーム１３０６ｂ、１３０４ｂが設けられている。

図１６は上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部の構成を示す斜視図である。前述したように、この軸部には、歯車を有する部材１３０６、バリアアーム１３０４およびトグルバネ１３０５が設けられている。本実施形態のバリア機構では、トグルバネ１３０５のコイル部１３０５ａは、歯車を有する部材１３０６に挿通され、装備される。このとき、トグルバネ１３０５の両端の腕部１３０５ｂは、平歯車１３０６ａの突起状のアーム１３０６ｂとバリアアーム１３０４の突起状アーム１３０４ｂを挟むように配置される。

このように、バリアアーム１３０４と一体となった中央バリア１０２ａと、歯車を有する部材１３０６とを弾性部材であるトグルバネ１３０５を介して接続することで、歯車の動作に必要な歯車同士のガタや位相ずれが吸収される。さらに、後述するように、バリアの開閉状態でプリチャージが可能となる。

つぎに、バリア閉じ状態からのトグルバネによるプリチャージについて説明する。図１７はバリア閉じ状態でプリチャージの無い状態における、上側のバリア群１０２、および上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部を示す図である。図１８はバリア閉じ状態でプリチャージを行っている状態における、上側のバリア群１０２、および上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部を示す図である。

歯車を有する部材１３０６と、中央バリア１０２ａと一体で駆動するバリアアーム１３０４とが、中央バリア１０２ａの必要な回転角度分だけ回転を行うと、図１７に示すように、中央バリア１０２ａがレンズ鏡筒１０１に設けられたストッパ１７０１に当接する。これにより、中央バリア１０２ａとバリアアーム１３０４の駆動が停止する。

その後、バリアアーム１３０４が停止した図１７の状態から、さらに歯車を有する部材１３０６を回動させることで、図１８に示すように、トグルバネ１３０５が巻き閉められる。これにより、バリア閉方向におけるトグルバネによるプリチャージが行われる。一方、バリア開方向においては逆の動作である。また、下側のバリア群１０３も、上側のバリア群１０２と同様の構成を有するので、バリアの開閉状態で、プリチャージ力を発生させることが可能となる。

前述した構造により、どちらか一方の平歯車を駆動させることで、４枚に分割されたバリア部の羽根（中央バリア１０２ａ、１０３ａ、外バリア１０２ｂ、１０３ｂ）を相反方向に駆動し、バリアの開閉を行うことが可能となる。

図１９は下側バリア回転軸１０４ｂを中心に回動する部材の構成を示す斜視図である。図中、一点鎖線ｅは下側バリア回転軸１０４ｂの軸心を示す。本実施形態では、下側バリア回転軸１０４ｂを中心に回動する、歯車を有する部材１３０７を、平歯車１３０７ａと、これと同一の回転軸を中心に回動する第１のウォームホイール１３０７ｅとを合体した２段の歯車で構成した。部材１３０７は、駆動源であるモータ２００１からの駆動力を下側バリア回転軸１０４ｂに挿通された下側のバリア群１０３に伝達する。

図２０は駆動源であるモータのギヤ部の構成を示す斜視図である。モータ２００１は、後述する制御基板と図示しないフレキシブル基板によって電気的に接続されている。フレキシブル基板を介して電気が供給されると、モータ２００１の軸が回動する。また、モータ２００１の回転軸には、第２のウォームギヤ２００３が装着されている。

第１のウォームホイール１３０７ｅは、第1のウォームギヤ２００２によって駆動される。第１のウォームギヤ２００２は、ウォーム部２００２ａとホイール部２００２ｂの２段構成となっている。第1のウォームギヤ２００２は、モータ２００１の軸に軸支された第２のウォームギヤ２００３によって駆動される。

ここで、ウォーム部２００２ａの回転軸は、第１のウォームホイール１３０７ｅの回転軸に直交する方向であればよい。従って、下側バリア回転軸１０４ｂを中心に回動する第１のウォームホイール１３０７ｅから、少なくとも２つのウォームギヤとホイールの組み合わせを介して、モータ２００１を配置することで、モータの設置位置に自由度を与えることができる。

図２１は歯車を有する部材１３０７および駆動部保持部１０６の組み立て時の位置関係を示す図である。図２２は駆動部保持部１０６に歯車を有する部材１３０７を組み立てる様子を示す斜視図である。図中の矢印ｇは組み立て方向を表している。

図２１に示すように、下側バリア回転軸１０４ｂを中心に回動する第1のウォームホイール１３０７ｅの外周の一部には、凹部１３０７ｇ、１３０７ｈ、１３０７ｉが設けられている。一方、駆動部保持部１０６の入口部における、凹部１３０７ｇ、１３０７ｈ、１３０７ｉにそれぞれ対応する位置には、凸部１０６ａ、１０６ｂ、１０６ｃが設けられている。これらの部材に設けられた凹凸形状は、組み立て時の位置関係でカギ穴のように対応している。本実施形態のバリア機構では、バリア閉状態で凹凸形状が合致するようになっている。

また、本実施形態のバリア機構では、駆動部保持部１０６へのバリア部の組み付けは、つぎのように行われる。すなわち、歯車を有する部材１３０７等の構成部材を、下側バリア回転軸１０４ｂが設置されている板金１３０３に組み込んでユニットとし、このユニットを駆動部保持部１０６に図中矢印ｇの方向から組み込むことが行われる。このとき、前述した凹凸形状を設けることにより、歯車を有する部材１３０７が、駆動部保持部１０６の入口部においてバリア閉状態に対応する位相となるように、バリア部を組み立てることが可能となる。ここでは、駆動部保持部１０６に収容される上記ユニット、モータ２００１等によって、上側のバリア群および下側のバリア群を回動させる駆動装置が構成される。

また、本実施形態のバリア部では、駆動源であるモータ２００１によって駆動される、歯車を有する部材１３０７の回転に合わせて、まず下側のバリア群１０３が駆動する。さらに、上側のバリア群１０２は、歯車を有する部材１３０６の駆動によって回動させられるので、上側のバリア群１０２は、少なくとも下側のバリア群１０３の駆動と同時に動作するか、あるいは歯車の回転ガタ分遅れて動作する。

そこで、本実施形態のバリア部では、図８に示すように、下側のバリア群１０３の中央バリア１０３ａの一部に、閉状態で、上側のバリア群１０２の中央バリア１０２ａの一部と光軸方向に重なり合うインロー部１０５が形成される。特に、インロー部１０５は、下側のバリア群１０３の中央バリア１０３ａが前側（被写体側）となるように形成されている。

このように、本実施形態のバリア部では、下側のバリア群１０３が上側のバリア群１０２より先に動作する。このため、下側のバリア群１０３の中央バリア１０３ａに、前側となるインロー部１０５を形成することで、インロー部の引っかかりを防止することができる。

図２３はバリア回転軸１０４を有する軸部とはレンズ鏡筒を介して反対側に位置する軸部の構成を示す図である。前述したバリア回転軸１０４とは反対側のレンズ鏡筒１０１の側面には、バリア回転軸１０４と軸心が同一になるように、バリア群１０２、１０３を駆動可能に支持するバリア回転軸２０４が設けられている。

バリア回転軸２０４は、上側バリア回転軸２０４ａおよび下側バリア回転軸２０４ｂを有する。上側の中央バリア１０２ａおよび外バリア１０２ｂは、それぞれの先端部で上側バリア回転軸２０４ａと回転可能に連結されている。さらに、上側の中央バリア１０２ａには、ガイド孔２０５ｅが形成され、このガイド孔２０５ｅに係合するピン２０５ｆが上側の外バリア１０２ｂに設けられている。これにより、上側の中央バリア１０２ａの外バリア１０２ｂに対する回動量は所定量に規定される。

また、下側の中央バリア１０３ａ、外バリア１０３ｂも、同様に、それぞれの先端部で下側バリア回転軸２０４ｂと回転可能に連結されている。さらに、下側の中央バリア１０３ａには、ガイド孔２０５ｇが形成され、このガイド孔２０５ｇに係合するピン２０５ｈが下側の外バリア１０３ｂに設けられている。これにより、下側の中央バリア１０３ａの外バリア１０３ｂに対する回動量は所定量に規定される。

前述したように、バリア回転軸１０４には、駆動源が接続されているが、その反対側のバリア回転軸２０４には駆動源が接続されていない。従って、上側バリア回転軸２０４ａ、下側バリア回転軸２０４ｂはそれぞれ上側のバリア群１０２、下側のバリア群１０３を単に回動自在に支持するものである。なお、バリア回転軸２０４にも、バリア回転軸１０４と同様に駆動源を接続し、バリア回転軸１０４、２０４が同期してバリア部の開閉駆動を行うように構成してもよいことは勿論である。

つぎに、上記構造を有するドーム状のバリア部を装備したビデオカメラの動作について説明する。図２４はバリア開状態におけるビデオカメラ内部の構成を示す透明図である。図２５はバリア閉状態におけるビデオカメラ内部の構成を示す透明図である。ビデオカメラ本体２３０１には、前述したレンズ鏡筒１０１、画像表示装置２３０２、制御基板２３０３等が設けられている。内蔵レンズの前面には、前述した機構により、レンズ前面を開閉可能なドーム状のバリア部が配置されている。

本実施形態のビデオカメラは、内蔵するレンズ鏡筒１０１で捉えた被写体の像を、レンズ鏡筒１０１の後方で、光学系の焦点位置に配置された撮像素子（図示せず）によって信号電荷に変換する。この信号電荷は、制御基板２３０３に実装されている画像処理回路によって、輝度信号および色差信号のデジタル信号に変換され、この変換されたデジタル映像データは制御基板２３０３に実装されているメモリに格納される。

さらに、メモリに格納された被写体のデジタル映像データは、制御基板２３０３に実装されている制御ＣＰＵの指令に従って、定期的に読み出しされることで、リアルタイムで画像表示装置２３０２の液晶パネルに表示される。また、画像データは、必要に応じて圧縮処理され、制御基板２３０３に実装されている記録装置に記録される。

図２６は前方から視たビデオカメラの外観を示す斜視図である。図２７は後方から視たビデオカメラの外観を示す斜視図である。ビデオカメラの上面および背面には、それぞれ電源ボタン２６０１およびトリガボタン２６０２が設けられている。電源ボタン２６０１を押下する度に、ビデオカメラ本体の電源のＯＮ／ＯＦＦが切り替わる。また、トリガボタン２６０２を押下する度に、記録の開始と終了を行うことができる。

また、画像表示装置２３０２には、撮影・再生切り替えボタン２６０３が設けられる。この記録再生切り替えボタン２６０３を押下する度に、ビデオカメラの撮影モードと、撮影した映像の確認を行うことが可能な再生モードとの切り替えが行われる。

本実施形態のバリア部は、前述したバリア機構によって開閉可能である。電源ボタン２６０１によって電源がＯＮになった状態で、撮影・再生切り替えボタン２６０３を押下する度に、制御基板２３０３からモータ２００１に電気信号が送られ、バリア開閉動作が行われる。特に、本実施形態のビデオカメラは、電源ＯＮ時の撮影モード以外では、バリア部が閉状態となるように制御を行う。

本実施形態の撮像装置によれば、駆動されることにより中央バリアがバリア回転軸を中心に回動し、中央バリアの回動に追従する外バリアが中央バリアと重なるように同一方向に、バリア回動軸を中心に回動する。これにより、バリア開状態におけるバリア部の省スペース化が可能となる。また、レンズ鏡筒の前側に、回転リングを必要としなくなる。従って、レイアウトの自由度が増し、小型化が可能である。

また、上側のバリア群は上側バリア回転軸を中心に回動し、下側のバリア群は下側バリア回転軸を中心に回動するので、回転軸方向の厚みの省スペース化が可能となり、小型化が図られる。

また、駆動部等によって上側のバリア群と下側のバリア群を互いに相反方向に回動させるので、バリア部の開閉が容易になる。

また、光軸の中央側に配置された中央バリアの回動に追従して、光軸の外側に配置された外バリアが回動するので、バリア部の開閉を滑らかに行うことができる。

また、バリア部は略ドーム状の形状を有するので、レンズ鏡筒の前面を強固に保護することができるとともに、省スペース化が可能である。

また、中央バリアの前側の面を光軸上の点を中心とした曲面に形成することで、中央バリアの前側の面における、中央部分の凹面を無くすことができ、バリア閉状態の見栄えを自然なものにすることができる。

また、光軸の中央側に配置された中央バリアが、光軸の外側に配置された外バリアより被写体側に位置することで、バリア閉状態で、レンズ中央付近に荷重が加えられた場合でも、２枚のバリアで荷重を受けることができ、レンズの保護がより強固になる。

また、外バリアの端部に、中央バリアの厚さと略等しい高さを有するリブが設けられているので、バリア閉状態における、隙間を隠し、見栄えを良くすることができる。

なお、本発明は、上記実施形態の構成に限られるものではなく、特許請求の範囲で示した機能、または本実施形態の構成が持つ機能が達成できる構成であればどのようなものであっても適用可能である。

例えば、上記実施形態では、上側のバリア群および下側のバリア群のいずれにおいても、平歯車の回動中心がバリア回転軸の軸心に一致していたが、上下いずれか一方だけが一致するように構成されてもよい。

また、上記実施形態では、ビデオカメラの正位置に対し、上下にバリア群が開閉する構造を示したが、本発明は、これに限定されず、例えば、左右にバリア群が開閉する構造にも同様に適用できる。

また、上記実施形態では、撮像装置としてビデオカメラを例に挙げて説明したが、本発明は、フイルムカメラ、デジタルビデオカメラ、デジタルＳＬＲ（一眼レフカメラ）等にも適用可能である。また、本発明は、上記撮像装置に限らず、監視装置、望遠鏡、顕微鏡など各種の光学機器に適用することも可能である。

また、上記実施形態では、レンズ鏡筒は、ビデオカメラとしてビデオカメラ本体と一体に組み付けられていたが、レンズ鏡筒を有するレンズ装置として、撮像装置等の光学機器の本体に対して交換自在に装着されるものであってもよい。

第１の実施形態におけるビデオカメラの要部の構造を示す図である。ビデオカメラの要部の構造を示す図である。バリア開状態におけるレンズ鏡筒およびバリア部を斜め前方から見た斜視図である。バリア部の構造を示す分解斜視図である。バリア閉状態における上側のバリア群１０２の位置を示す図である。中央バリアのみが動作している中間状態における上側のバリア群１０２の位置を示す図である。バリア開状態における上側のバリア群１０２の位置を示す図である。ドーム状のバリア部を形成するバリア群の形状を示す断面図である。バリア群の全ての面を、バリア回転軸を中心としたドーム状に形成した場合のバリア群の形状を示す断面図である。レンズ鏡筒１０１とバリア群１０２、１０３の配置を模式的に示す図である。バリア開状態におけるバリア機構の要部を示す斜視図である。レンズ鏡筒１０１、バリア群１０２、１０３および本体カバー１２０１の配置を示す断面図である。下側の中央バリア１０３ａおよびバリアアーム１５０４の構成を示す分解斜視図である。上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部の構成を示す分解斜視図である。上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部の構成を示す断面図である。上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部の構成を示す斜視図である。バリア閉じ状態でプリチャージの無い状態における、上側のバリア群１０２、および上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部を示す図である。バリア閉じ状態でプリチャージを行っている状態における、上側のバリア群１０２、および上側バリア回転軸１０４ａを有する軸部を示す図である。下側バリア回転軸１０４ｂを中心に回動する部材の構成を示す斜視図である。駆動源であるモータのギヤ部の構成を示す斜視図である。歯車を有する部材１３０７および駆動部保持部１０６の組み立て時の位置関係を示す図である。駆動部保持部１０６に歯車を有する部材１３０７を組み立てる様子を示す斜視図である。バリア回転軸１０４を有する軸部とはレンズ鏡筒を介して反対側に位置する軸部の構成を示す図である。バリア開状態におけるビデオカメラ内部の構成を示す透明図である。バリア閉状態におけるビデオカメラ内部の構成を示す透明図である。前方から視たビデオカメラの外観を示す斜視図である。後方から視たビデオカメラの外観を示す斜視図である。従来のバリア機構を示す斜視図である。

符号の説明

１０１レンズ鏡筒
１０２上側のバリア
１０２ａ、１０３ａ中央バリア
１０２ｂ、１０３ｂ外バリア
１０３下側のバリア
１０４バリア回転軸
１０４ａ上側バリア回転軸
１０４ｂ下側バリア回転軸
８０１、８０２リブ
２００１モータ

Claims

レンズ鏡筒と、前記レンズ鏡筒の前面を開閉するバリア部とを備えたレンズ装置であって、
前記レンズ鏡筒の側面に第１、第２のバリア回転軸を備え、
前記バリア部は、前記第１、第２のバリア回転軸をそれぞれ中心に相反方向に回動する第１、第２のバリアを有し、
当該第１のバリアの回動は、前記第２のバリア回転軸で回動する第２のギヤ部材の当該回動によって伝達された回動力により前記第１のバリア回転軸で回動する第１のギヤ部材の回動によって行われ、
前記第２のギヤ部材の回動は、当該第２のギヤ部材より径が大きく且つ当該第２のギヤ部材と一体に前記第２のバリア回転軸を中心に回動するギヤ部を備えた回転部材がモータからの駆動力で回動することによることを特徴とするレンズ装置。
前記バリア部は、閉じ状態で、前記第１のバリアまたは前記第２のバリアが、前記第２のバリアまたは前記第１のバリアを覆うようにインロー部を形成していることを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
前記第１、第２のバリアは、それぞれ被駆動バリア及び従動バリアを有する第１、第２のバリア群を形成し、
前記第１のバリア群および前記第２のバリア群を、それぞれ前記第１のバリア回転軸および前記第２のバリア回転軸を中心に、互いに相反方向に回動させる駆動装置を備えたことを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ装置。
前記第１、第２のバリア回転軸は、前記レンズ鏡筒の光軸に直交する面上に配置されており、
前記被駆動バリアは前記光軸の中央側に配置され、前記従動バリアは前記被駆動バリアより前記光軸の外側に配置されたことを特徴とする請求項３に記載のレンズ装置。
前記バリア部は略ドーム状の形状を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ装置。
前記光軸の中央側に配置された前記被駆動バリアの前側の面は、前記光軸上の点を中心とした曲面に形成されたことを特徴とする請求項４記載のレンズ装置。
前記光軸の中央側に配置された前記被駆動バリアは、前記光軸の外側に配置された前記従動バリアより被写体側に位置することを特徴とする請求項４記載のレンズ装置。
前記光軸の外側に配置された前記従動バリアの端部に、前記被駆動バリアの厚さと略等しい高さを有するリブが設けられたことを特徴とする請求項４記載のレンズ装置。
前記回転部材は、前記モータからの駆動力をウオームギアから伝達されることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ装置。
前記第２のギヤ部材と前記回転部材とは２段構成になっていることを特徴とする請求項１乃至９のいずれか１項に記載のレンズ装置。
請求項１乃至１０のいずれか１項に記載のレンズ装置と当該レンズ装置の光学系を通った光を撮像する撮像素子を有することを特徴とする撮像装置。