JP5335467B2

JP5335467B2 - レンズ鏡筒

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Publication number: JP5335467B2
Application number: JP2009033905A
Authority: JP
Inventors: 明彦増喜
Original assignee: Canon Inc
Current assignee: Canon Inc
Priority date: 2009-02-17
Filing date: 2009-02-17
Publication date: 2013-11-06
Anticipated expiration: 2029-02-17
Also published as: CN101806986A; JP2010191062A; US7936524B2; CN101806986B; US20100208365A1

Description

本発明は、カメラ等の光学機器に備わるレンズ鏡筒に関する。

一般的にカメラは、撮影レンズの焦点距離が変更可能なズームカメラや、焦点距離が固定されている単焦点カメラがある。これらのカメラにおいては、カメラの非撮影時（電源オフ時）の小型化や撮影時（電源オン時）の焦点距離を変更可能にするために、撮影レンズを繰り出し及び繰り込みすることが可能なレンズ鏡筒が備えられていることが多い。

近年、これらのカメラにおいて機能を向上させつつコストを下げるような技術が求めれている。即ち、単に部品コストを下げるだけではなく、組み立て作業性を向上させて組み立て工数の削減や組み立てミスによる損品を削減するなど、全体的なコストダウンを行えるような技術開発が急務となっている。

例えば、カメラ等の撮影装置では、レンズ鏡筒の前面を外部からのゴミ等から保護するためにバリア機構を備えたものが一般的に存在し、この種のバリア機構において組み立て作業性を容易にするような技術が提案されている。例えば特許文献１では、バリアをユニット化してそのユニットを直接レンズ保持部材に取り付けることで組み立て作業性を容易にするような技術が開示されている。

図１１は、特許文献１に記載されたバリアユニットを示す分解図である。

このバリアユニットは、バリア羽根１０２，１０３、ドライブリング１０４、及びスプリング１０５，１０６，１０７をベース部材１０１に組み付けて構成され、撮影レンズが組み込まれたレンズ鏡筒１０９に取り付けられる。ドライブリング１０４は、スプリング１０５，１０６，１０７の付勢力を利用してバリア羽根１０２，１０３を開閉するためにベース部材１に対して回転するようになっている。

そして、バリア羽根１０２，１０３を開閉駆動するために、ドライブリング１０４には光軸と平行な方向へ延びる突起部１０４ｆが形成されている。また、レンズ鏡筒１０９の内面には、この突起部１０４ｆと係合してドライブリング１０４を回転駆動するための駆動レバー１０８が光軸方向へ摺動可能に設けられている。

このように、バリアユニットのバリア開閉の技術としては、バリア羽根１０２，１０３を開閉させるドライブリング１０４に突起部１０４ｆを設けて、それに駆動レバー１０８を当接させドライブリング１０４を回転駆動する機構が知られている。

特開平５‐２７３０２号公報

しかしながら、上記公報の技術では、バリア羽根１０２，１０３の開状態から閉状態への移行時に、駆動レバー１０８が突起部１０４ｆから受ける力の向きはバリアユニットを組み込む方向Ｆ１０と逆の方向Ｆ２０になる。即ち、バリア羽根１０２，１０３を閉動作する際に加わる力の方向はバリアユニットを外す方向に作用するため、フック等の引っ掛けだけでは、バリアユニットがレンズ鏡筒１０９から容易に脱落する可能性があった。

この問題を回避するためには、バリアユニットをレンズ鏡筒１０９に対して強固に固定するためにビス止めや接着が必要となり、その結果、固定のための部品が増えるばかりか組み立て工数も増え、接着に至っては部品の損品にも直結していた。このように従来では、バリアをユニット化したコスト面の利点を活かすことができなかった。

本発明は、上記問題点に鑑み、次のようなレンズ鏡筒を提供することを目的とする。即ち、バリアユニットをレンズ保持部材に対して容易に組み込むことができるようにする。また、バリアユニットを強固に固定するためのビス止め或いは接着等の他の手段を必要としないで、作業性の向上によるコストダウンを実現する。

上記目的を達成するために、本発明は、撮影レンズの前面側に設けられ、該撮影レンズの開口部を開閉自在に覆うバリアユニットと、前記バリアユニットが装着可能に構成され、前記撮影レンズを保持するレンズ保持部材とを有するレンズ鏡筒であって、前記バリアユニットは、光軸を中心とする開口部を備えるカバー部材と、前記開口部を開状態と閉状態に切り換え可能に前記カバー部材に取り付けられるバリア羽根と、前記カバー部材と回動可能に保持され、光軸方向の被写体側に伸びる回転伝達突起を有するバリア羽根駆動部材と、前記レンズ保持部材に形成され、前記バリアユニットを前記レンズ保持部材に回転して組み込むときに前記バリアユニットの回転を規制する回転規制部材とを有し、前記バリアユニットを回転して前記レンズ保持部材に組み込む方向と前記バリア羽根を開状態から閉状態にするときに前記バリア羽根駆動部材が回転する方向とを一致させる構成としたことを特徴とする。

本発明によれば、バリアユニットをレンズ保持部材に対して容易に組み込むことが可能となる。また、バリア羽根を閉じる際に加わる力はバリアユニットを更に組み付ける方向になるため、バリアユニットを強固に固定するためのビス止め或いは接着等の他の手段を必要とせず、作業性の向上による組み立て時間の短縮と損品削減によるコストダウンを実現することが可能になる。

本発明のレンズ鏡筒が適用されるカメラの外観模式図である。図１のレンズ鏡筒の構成を示す分解斜視図である。図１の１群鏡筒の構成を示す分解斜視図である。本実施の形態におけるバリアユニットの構成を示す分解斜視図である。レンズ保持部材にバリアユニットを組み付けた状態で被写体側から見た図である。本実施の形態におけるバリアユニットの開状態を撮像面側から見た図である。バリアユニットの閉状態を撮像面側から見た図である。繰出し時のレンズ鏡筒の斜視図である。バリアユニットと撮像素子保持部材のカム当接部との当接時のレンズ鏡筒の斜視図である。繰り込み（沈胴）時のレンズ鏡筒の斜視図である。従来のバリアユニットを示す分解図である。

以下、本発明の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

＜カメラの外観＞
図１は、本発明のレンズ鏡筒が適用されるカメラの外観模式図である。

図中の１はカメラ本体である。このカメラ本体１の前面には、撮影光学系の焦点距離が変更可能なレンズ鏡筒２が設けられている。レンズ鏡筒２の前面側には、カメラの電源オン／オフに従って撮影光学系の開口部を開閉自在に覆うバリア３が備えられている。

また、カメラ本体１の上面には、被写体に照明光を照射するストロボ装置を構成する発光窓部４が設けられ、カメラ本体１の前面にはファインダ窓５が設けられている。さらに、カメラ本体１の上面には撮影準備動作（焦点調節動作及び測光動作）及び撮影動作（フィルムやＣＣＤ等の撮像素子への露光）を開始させるためのレリーズボタン６が設けられている。

なお、上記図１に示したカメラの構成例は、カメラの代表的なものであり、本発明に適用されるカメラは上記の構成に限定されるものではない。

＜レンズ鏡筒の構成＞
次に、図１のレンズ鏡筒２の構成について、図２を参照して説明する。

図２は、図１のレンズ鏡筒２の構成を示す分解斜視図である。

本実施の形態におけるレンズ鏡筒２は、１群鏡筒７、２群鏡筒８、移動カム環９、直進筒１０、固定筒１１、３群鏡筒１２、及び撮像素子保持部材１３で構成されている。

１群鏡筒７は、第１群撮影レンズを保持し、後述するバリアユニット１５を備えている。２群鏡筒８は、２群撮影レンズを保持し、防振レンズ機構とシャッター・絞り機構を備えている。

また、移動カム環９は、１群鏡筒７及び２群鏡筒８を駆動するための駆動カムを内周部に備え、且つ鏡筒駆動モーターより動力を伝達されるギア部を有する。直進筒１０は、移動カム環９に回転可能に保持され、１群鏡筒７及び２群鏡筒８を直進規制するためのものであり、固定筒１１は、内周部に移動カム環９を駆動するための駆動カムを備えている。

また、３群鏡筒１２は、第３群撮影レンズを保持し、撮像素子保持部材１３は、後述するバリア羽根駆動部材２２の回転伝達突起２２ｃと当接するカム当接部１３ａを備えている。

なお、レンズ鏡筒２の構成は、本発明の特徴を満たす構成であれば上記の構成に限定されるものではない。

＜１群鏡筒の構成＞
次に、１群鏡筒７の構成について、図３を用いて説明する。

図３は、図１の１群鏡筒７の構成を示す分解斜視図である。

１群鏡筒７は、撮影レンズ１７を保持すると共に、図１に示したバリア３を構成するバリアユニット１５が装着可能なレンズ保持部材１６を備えている。

具体的には、レンズ保持部材１６には、レンズ１７が接着によって固定されており、また撮像側には図２の移動カム環９のカム溝に嵌り込む３つのフォロアーピン１８が圧入固定されている。レンズ保持部材１６の被写体側には、レンズ１７を覆うバリアユニット１５が回転方式で取り付け可能になっている。

即ち、バリアユニット１５の構成部品である後述するバリアカバー部材２０の円周方向に伸びる３箇所のフック部２０ａが、レンズ保持部材１６の外周側面に施した引掛り部１６ａに掛かることで、バリアユニット１５が、レンズ保持部材１６に固定される。つまり、引掛かり部１６ａは、レンズ保持部材１６にフック部２０ａを円周方向から引掛けてバリアユニット１５を回転規制するものである。

バリアユニット１５には、後述する両面テープ１９も取り付けられており、台紙を剥がしてキャップ１４を貼り付けることで一群鏡筒７が完成となる。

このように、本実施の形態における一群鏡筒７の構成部品は、大まかにキャップ１４とバリアユニット１５とレンズ保持部材１６だけであり、組み立て工数としては少なく、組み立て作業性としてもビス止め或いは接着等を必要としない簡単なものとなっている。

＜バリアユニットの構成と組み立て＞
次に、本実施の形態におけるバリアユニット１５の構成と組み立てについて、図４を用いて説明する。

図４は、本実施の形態におけるバリアユニット１５の構成を示す分解斜視図である。

本実施の形態におけるバリアユニット１５は、バリアカバー部材２０、バリア羽根２１、バリア羽根駆動部材（ドライブリング）２２、及びバネ２３で構成されている。

バリアカバー部材２０は、光軸を中心とする開口を備え、バリア羽根２１は、前記カバー部材２０の開口部を開状態と閉状態に切り換え可能なようにカバー部材２０に取り付けられる。

バリア羽根駆動部材２２は、前記カバー部材２０と回動可能に保持され、光軸方向の被写体側に伸びる回転伝達突起２２ｃを備えている。バネ２３は、バリア羽根２１とバリア羽根駆動部材２２との間に掛けられる。

次に、バリアユニット１５の組み立てについて説明する。

バリアユニット１５の組み立ての基台となるのは、光軸を中心とする開口を備えるバリアカバー部材２０である。まず、バリアカバー部材２０の撮像面側に施された２箇所の回転軸２０ｃにバリア羽根２１の軸穴２１ｃを合わせて撮像面側から組み込む。更にその撮像面側からバリア羽根駆動部材２２を、バリアカバー部材２０の外壁から光軸方向に向かって突出する３箇所の突起部２０ｂの位相に合わせて組み込む。この時、バリアカバー部材２０とバリア羽根駆動部材２２の組み込み後にバリア羽根駆動部材２２を撮像面側から見て時計回りに回転させる。これによって、弾性を持つ爪部２２ｅがバリアカバー部材２０のストッパー部２０ｅを乗り越えて径方向の抜け止めとなるようにしておく。

その状態で２本のバネ２３をバリア羽根２１のフック部２１ａとバリア羽根駆動部材２２のフック部２２ａにそれぞれ掛けると、バネ力でバリア羽根駆動部材２２が撮像面側から見て時計方向に回転する。そして、突起部２２ｆがバリア羽根２１の当接部２１ｂに当接することで、バリア羽根２１が回転軸２０ｃを中心にそれぞれ反時計回りに回転して開かれる。

バリア羽根駆動部材２２が時計回りに回転すると、バリアカバー部材の３箇所の突起部２０ｂがバリア羽根駆動部材２２の３箇所の摺動部２２ｂに対してオーバーラップすることで光軸方向の抜け止めとなる。

最後に、両面テープをバリアカバー部材２０の被写体側に貼り付けることで、バリアユニット１５が完成となる。

このバリアユニット１５は、バリアカバー部材２０の外壁内周部２０ｆとバリア羽根駆動部材２２の数箇所の最外周部２２ｇとで径方向を摺動嵌合させる。そして、バリアカバー部材２０の撮像面側の広い面と３箇所の突起部２０ｂの被写体側の面でバリア羽根駆動部材２２を挟んで光軸方向に嵌合させることでそれぞれの組み付け精度を保っている。

＜バリアユニットとレンズ保持部材との組み立て＞
次に、バリアユニット１５とレンズ保持部材１６との組み立てについて、図５を参照して説明する。図５は、レンズ保持部材１６にバリアユニット１５を組み付けた状態で被写体側から見た図であり、バリア羽根駆動部材２２とレンズ保持部材１６の関係を判り易くするためにバリアカバー部材２０と両面テープ１９を省いている。

図５に示すように、レンズ保持部材１６の先端部には、外壁から径方向内側に突出する突起部１６ｂが２箇所形成されている。

前述したようにバリアユニット１５は、レンズ保持部材１６に対して回転式に組み込まれる。バリアユニット１５の組み込み時は、バリア羽根駆動部材２２の回転伝達突起２２ｃがレンズ保持部材１６の穴部１６ｃに入り込むまで光軸方向から入れ込んだ後に、バリアカバー部材２０のフック部２０ａが引掛かる方向にバリアユニット１５を回転させる。

この時、回転伝達突起２２ｃの略裏側に位置する、バリア羽根駆動部材２２の２箇所の摺動面（被写体側の面）２２ｈは、レンズ保持部材１６の突起部１６ｂの下側（被写体側）に入り込んで光軸方向にオーバーラップするようになる。この位置関係は、バリア羽根２１の開状態から閉状態まで保たれる。これによって、後述する撮像素子保持部材１３のカム当接部１３ａから伝わる光軸方向の分力を、剛性の高いレンズ保持部材１６の突起部１６ｂで受けられるようにしている。

本実施の形態では、レンズ保持部材１６の突起部１６ｂは光軸と略回転対称に２箇所設けているが、必ずしも２箇所以上必要というわけではなく、力を強く受ける回転伝達突起２２ｃの付近の最低１箇所を受けることができれば良い。

＜バリアの開閉動作＞
次に、バリアの開閉動作について図５〜図１０を参照して説明する。

図６は、本実施の形態におけるバリアユニット１５の開状態を撮像面側から見た図であり、図７は、バリアユニットの閉状態を撮像面側から見た図である。図８は、繰出し時のレンズ鏡筒２の斜視図である。図９は、バリアユニット１５と撮像素子保持部材１３のカム当接部１３ａとの当接時のレンズ鏡筒２の斜視図である。また、図１０は、繰り込み（沈胴）時のレンズ鏡筒２の斜視図である。図８〜図１０は、説明の都合上、撮像素子保持部材１３とバリアユニット１５との関係だけを示している。

（Ａ）バリアの開き状態から閉じ状態への動作
まず、バリア羽根２１の開き状態から閉じ状態への動作について説明する。

図８の繰り出し状態からレンズ鏡筒２が徐々に繰り込み、図９にあるようにバリア羽根駆動部材２２の回転伝達突起２２ｃのテーパー部２２ｄが撮像素子保持部材１３のカム当接部１３ａのテーパー部１３ｂと当接する。その結果、回転伝達突起２２ｃのテーパー部２２ｄはテーパー方向に力を受け、その分力は図９のＦ１とＦ２となる。

分力Ｆ１は、バリア羽根駆動部材２２を時計回りに回転させようとする力であり、分力Ｆ２は繰り出し方向へ戻そうとする力である。分力Ｆ２は、前述したレンズ保持部材１６の突起部１６ｂによって受けるか、バリアカバー部材２０に施された３箇所のフック部２０ａがレンズ保持部材１６に回転結合していることで受けて、２重の静圧手段としている。

分力Ｆ１は図６の開いた状態のバリアユニット１５においてバリア羽根駆動部材２２のテーパー部２２ｄを押して時計回りに回転させる。これによって、図５の当接部２２ｆが退避してバリア羽根２１が閉じ方向に回転する。図１０の沈胴状態までレンズ鏡筒２の繰り込みが進むとバリアを閉じるためのバリア羽根駆動部材２２の必要角度が回されて図７の状態となる。

このバリア開状態から閉状態の全ての状態において、分力Ｆ１が加わるバリア羽根駆動部材２２の回転伝達突起２２ｃの略裏面２２ｆ（図５）にレンズ保持部材１６の突起部１６ｂが受ける構造となっている。

このように本実施の形態では、分力Ｆ２が働くとバリア羽根２１を閉じきった後にバリア羽根駆動部材２２の爪部２２ｅがバリアカバー部材２０のストッパー部２０ｅに当接する。そして、バリアユニット１５をレンズ保持部材１６に対して更に組み込む方向に回転させようとする。つまり、撮像素子保持部材１３のカム突起部１３ａから受ける分力Ｆ１の向きとバリアユニット１５の組み込み方向を一致させることでバリアユニット１５の組み付けが絶対に外れない構成としている。

（Ｂ）バリアの閉じ状態から開き状態への動作
次に、バリア羽根２１の閉じ状態から開き状態への動作について説明する。

図１０の繰り込み状態からレンズ鏡筒２が徐々に繰り出す。すると、図９にあるようなバリア羽根駆動部材２２の回転伝達突起２２ｃのテーパー部２２ｄが、撮像素子保持部材１３のカム当接部１３ａのテーパー部１３ｂとの接触が離れる瞬間までには、バリア羽根２１は図６のように開ききっている。

この時、図７の閉じ状態からバリア羽根駆動部材２２の回転伝達突起２２ｃに力を加えていた撮像素子保持部材１３のカム当接部１３ａが退避していく。これによって、バリア羽根駆動部材２２がバネ２３のバネ力によって図５の時計回り方向に回転し、バリア羽根２１の当接部２１ｂを突起部２２ｆが押すことで、バリア羽根２１を時計回りに回転させて図６の開状態にする。

本実施の形態では、バリア羽根駆動部材２２を回転させる方法として、撮像素子保持部材１３のカム突起部１３ａから力を受ける場合を示した。但し、本発明の特徴を満たす構成であれば、撮像素子保持部材１３とは別の部材から力を受ける場合や回転する部材の回転力をそのまま伝達する形等、別の方式で行っても良い。

＜本実施の形態に係る利点＞
本実施の形態によれば、バリアユニット１５を回転してレンズ保持部材１６に組み込む方向とバリア羽根２１を閉状態にする場合にバリア羽根駆動部材２２が回転する方向とを一致させるように構成した。

これにより、バリアユニット１５をレンズ保持部材１６に対して容易に組み込むことが可能となる。また、バリア羽根２１を閉じる際に加わる力はバリアユニット１５を更に組み付ける方向になる。そのため、バリアユニット１５を強固に固定するためのビス止め或いは接着等の他の手段を必要とせず、作業性の向上による組み立て時間の短縮と損品削減によるコストダウンを達成することができる。

７１群鏡筒
１３撮像素子保持部材
１３ａカム当接部
１３ｂテーパー部
１６レンズ保持部材
１６ａ引掛り部
２０バリアカバー部材
２０ａフック部
２０ｂ突起部
２１バリア羽根
２２バリア羽根駆動部材
２２ｃ回転伝達突起
２２ｄテーパー部
２３バネ

Claims

撮影レンズの前面側に設けられ、該撮影レンズの開口部を開閉自在に覆うバリアユニットと、前記バリアユニットが装着可能に構成され、前記撮影レンズを保持するレンズ保持部材とを有するレンズ鏡筒であって、
前記バリアユニットは、
光軸を中心とする開口部を備えるカバー部材と、
前記開口部を開状態と閉状態に切り換え可能に前記カバー部材に取り付けられるバリア羽根と、
前記カバー部材と回動可能に保持され、光軸方向の被写体側に伸びる回転伝達突起を有するバリア羽根駆動部材と、
前記レンズ保持部材に形成され、前記バリアユニットを前記レンズ保持部材に回転して組み込むときに前記バリアユニットの回転を規制する回転規制部材とを有し、
前記バリアユニットを回転して前記レンズ保持部材に組み込む方向と前記バリア羽根を開状態から閉状態にするときに前記バリア羽根駆動部材が回転する方向とを一致させる構成としたことを特徴とするレンズ鏡筒。
前記レンズ保持部材の先端部に外壁から径方向内側に突出する突起部を少なくとも１つ有し、
前記バリアユニットの前記レンズ保持部材への回転組み込みによって、前記バリア羽根駆動部材の被写体側の面が前記突起部の撮像面側に入り込み、前記バリア羽根の開状態から閉状態までその位置関係を保つことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記バリア羽根駆動部材の被写体側の面とは、前記回転伝達突起の裏側であることを特
徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
前記カバー部材の円周方向に伸びる少なくとも２箇所のフック部をさらに備え、
前記回転規制部材は、
前記バリアユニットが回転されて前記レンズ保持部材に組み込まれるときに前記フック部を円周方向から引掛けて前記バリアユニットの回転を規制する部材であることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。