JP5500885B2 - レンズ鏡筒ユニット及び撮像装置 - Google Patents

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Description

本発明はレンズ鏡筒ユニット及び撮像装置に関する。
特許文献1は、撮影レンズを露呈する開口を開閉するバリア羽根を備えたレンズバリアユニットを直進筒に回転が規制された状態で取り付けたレンズ鏡筒を開示している。
特開2004−302274号公報
しかしながら、レンズバリアユニット内でバリア羽根は開く方向に付勢されるため、バリア羽根の開き量を規制しないとレンズバリアユニットを前筒に取り付けてレンズ鏡筒ユニットを組み立てる作業が困難になる。一方、レンズ鏡筒ユニットの小型化の需要もある。
本発明は、小型化と組立性に優れたレンズ鏡筒ユニット及び撮像装置を提供することを例示的な目的とする。
本発明の一側面としてのレンズ鏡筒ユニットは、レンズを保持するレンズ保持筒と、前記レンズが露出する開口を開閉するバリア羽根と前記バリア羽根が取り付けられるバリアカバーとを備え前記レンズ保持筒に固定されたバリアユニットと、を有するレンズ鏡筒ユニットであって、前記バリアカバーは、前記バリア羽根と接触して当該バリア羽根の開き量を規制する第1規制部を有し、前記レンズ保持筒は、前記バリア羽根と接触して当該バリア羽根の開き量を規制する第2規制部を有し、前記第2規制部により規制される前記バリア羽根の開き量は、前記第1規制部により規制されるバリア羽根の開き量よりも小さく、前記バリアユニットは、前記レンズ保持筒に分離可能な状態で接触された第1回転位置から前記レンズ保持筒に対して回転された第2回転位置において前記レンズ保持筒に固定され、前記バリアユニットが前記レンズ保持筒に対して前記第1回転位置にあるとき、前記第1規制部が前記バリア羽根の第1側面に接触し、前記第2規制部は前記バリア羽根の第2側面から離れており、前記バリアユニットが前記レンズ保持筒に対して前記第2回転位置にあるとき、前記第2規制部が前記バリア羽根の前記第2側面と接触して前記バリア羽根を閉じる方向に前記バリア羽根を変位させることで、前記第1規制部が前記バリア羽根の前記第1側面から離れることを特徴とする。かかるレンズ鏡筒ユニットを有する撮像装置も本発明の別の側面を構成する。
本発明は、小型化と組立性に優れたレンズ鏡筒ユニット及び撮像装置を提供することができる。
本実施例の撮像装置の斜視図である。 図1に示すレンズ鏡筒ユニットの斜視図である。 図2に示すレンズ鏡筒ユニットの分解斜視図である。 図2に示すレンズ鏡筒ユニットの撮影状態の断面図である。 図2に示すレンズ鏡筒ユニットの沈胴状態の断面図である。 図3に示す1群筒ユニットの分解斜視図である。 図6においてバリアユニットをユニット状態にしたときの斜視図である。 バリアユニットのバリア羽根が開いた状態における透過正面図である。 バリアユニットのバリア羽根が閉じた状態における透過正面図である。 図7に示すバリアユニットと1群筒との係合を説明するための斜視図である。 図10に示す矢印方向にバリアユニットを1群筒に接触した状態を示す斜視図である。 図11に示す状態からバリアユニットを1群筒に係合した状態を示す斜視図である。 図11に示す状態の部分透過平面図である。 図12に示す状態の部分透過平面図である。
図1は、本実施例の撮像装置(デジタルカメラ)の斜視図である。図1に示すように、撮像装置は、カメラ本体1とレンズ鏡筒ユニット2を有する。レンズ鏡筒ユニット2は、撮影時にカメラ本体1から繰り出し(突出し)、収納時にカメラ本体1に繰り込む(沈胴する)沈胴式の鏡筒であり、小型化が要求されている。
図2はレンズ鏡筒ユニット2の斜視図、図3はレンズ鏡筒ユニット2の分解斜視図、図4はレンズ鏡筒ユニット2の撮影状態の断面図、図5はレンズ鏡筒ユニット2の沈胴状態の断面図である。
レンズ鏡筒ユニット2は1群筒ユニット10、2群筒ユニット及び3群筒ユニットを有する二段沈胴式であり、撮影時と沈胴時で図3〜図5に一点鎖線で示す光軸方向の長さを変化させることができる。レンズ鏡筒ユニット2は1群レンズ11、2群レンズ20及び3群レンズ90からなる3群の撮影レンズ群で構成される。1群レンズ11は1群筒ユニット10の1群筒12に、2群レンズ20は2群筒ユニットの2群ホルダ21に、3群レンズ90は3群筒ユニットの3群ホルダ91に保持されている。
1群筒ユニット10は、1群筒(レンズ保持筒)12、バリアカバー(1群カバー)13、バリア羽根14、1群キャップ15、バリア駆動リング17、一対の引張バネ18を有する。
図6は、1群筒ユニット10の分解斜視図である。1群筒ユニット10は、図6に示すように、1群キャップ15と、バリアユニット19と、1群筒12と、を有する。図7は、図6において、バリアユニット19をユニット状態に組み立てたときの斜視図である。
図4〜図7に示すように、1群キャップ15は1群筒ユニット10の先頭に(被写体側に)設けられて断面L字形状を有する。1群キャップ15は、前部15aと側部15bを有する。前部15aは円環形状を有し、中央に円形の開口部15aを有する。側部15bは前部15aの円筒形状の側面を形成する。図4及び図5に示すように、前部15aはバリアカバー13と同一面を形成し、側部15bは1群筒12と同一面を形成する。1群キャップ15は1群筒12に取り付けられ、バリアユニット19を収納する。バリアユニット19は、被写体側から順に、バリアカバー13、一対のバリア羽根14、バリア駆動リング17を有する。
バリアカバー13は、基部13a、一対の係合部13c、一対の軸13d、一対のストッパー(第1規制部)13e、一対の係合部13fを有する。
基部13aは円盤形状を有し、中央に矩形形状の開口13bを有する。一対の係合部13cは、基部13aの(被写体と反対側の)裏面の側部に180度間隔で設けられ、バリア駆動リング17の係合部17dと係合し、図4及び図5に示すように、断面U字形状又はフック形状を有する。
一対の軸13dは、バリアカバー13の裏面に180度間隔で設けられ、バリア羽根14の中空円筒14gの中空穴に挿入される。一対のストッパー13eは、基部13aの裏面側の側部に180度間隔に配置されて、バリア羽根14の側面(第1側面)14aに係合(接触)することが可能な斜面からなる当接部13eを有する。
一対の係合部13fは、基部13aの裏面側の側部に180度間隔に配置され、各係合部13fは1群筒12の対応する係合部12bと係合する。各係合部13fは、頭部13gと頭部13gよりも細く括れている首部13hを有する。係合部13fは弾性変形が可能であり、係合部12bと係合した後も弾性変形によって係合を解除することができる。
バリア羽根14はレンズ鏡筒ユニット2の動作に連動して図4に示す撮影状態では撮影レンズを露呈する開口Pを開き、図5に示す沈胴状態では開口を閉じる。バリア羽根14は光軸に直交する方向に開閉することができ、一対のバリア羽根14は同一形状を有する。各バリア羽根14は、略L字形状を有する。
各バリア羽根14は、図6、図8及び図9に示すように、側面14a〜14f、中空円筒14g、突起14hを有する。また、バリア羽根14の裏面側(1群レンズ11側)には窪みが形成されている。ここで、図8は、バリア羽根14が開いた状態のバリアユニット19の部分透過正面図であり、図9は、図5に示すように、バリア羽根14が閉じた沈胴状態のバリアユニット19の部分透過正面図である。図中、バリアカバー13は点線で示している。
側面14aは、中空円筒14gが設けられた基部から延びる曲面状の側面に接続される。側面14aは、バリアユニット19が1群筒12に組み込まれる前の状態ではストッパー13eに係合(接触)可能な外側の斜面である。
側面14bは、側面14aに接続され、側面14aから内側に折れ曲がった斜面(又は曲面)である。側面14bの形状はバリアユニット19を1群筒12に組み付ける作業又は1群キャップ15をバリアユニット19に取り付ける作業を妨げないように決定される。
側面(第2側面)14cは、側面14bに接続され、側面14bから内側に折れ曲がった斜面である。側面14cは、バリアユニット19が1群筒12に組み込まれた後の状態ではストッパー(第2規制部)12aに係合(接触)可能である。
側面14dは、側面14cに接続され、側面14cから内側に折れ曲がった斜面(又は曲面)である。側面14dの形状はバリアユニット19を1群筒12に組み付ける作業又は1群キャップ15を1群筒12に取り付ける作業を妨げないように決定される。
一対のバリア羽根14の一対の側面14eは沈胴状態において開口13bを閉じるように互いに係合する内側の側面である。また、側面14a〜14dの形状は、一対の側面14eが係合した状態において開口13bを覆うことができるように決定される。
側面14fは、中空円筒14gの近傍に設けられ、バリア駆動リング17の駆動ピン17hに係合(接触)して駆動ピン17hによって力を加えられる側面である。
中空円筒14gはバリア羽根14の裏面の端部に設けられて、中空円筒14gの中心の中空穴には軸13dが挿入され、中空円筒14gは軸13dの周りに回転することができる。即ち、軸13dがバリア羽根14の回転軸(回転中心)である。突起14hは、引張バネ18の一端の係合部18aと係合する係合部である。
バリア駆動リング17は、基部17a、突起17c、一対の係合部17d、一対の張出部17e、一対の突起17f、一対の切欠部17g、一対の駆動ピン17hを有する。
基部17aは円盤形状を有し、基部17aの中央には円形形状の開口17bが設けられている。突起17cは基部17aの裏面に設けられ、図5に示す沈胴状態において、ホルダ82に設けられた突起83と係合し、図4に示す撮影状態において、突起83との係合が解除される。突起17cには、突起83を介して回転力が付与され、これによってバリア駆動リング17は光軸周りにバリアカバー13とバリア羽根14に対して回転することができる。
各係合部17dには、対応するバリアカバー13の係合部13cが係合する。一対の張出部17eは略三角形形状を有して基部17aの側面から外側に張り出している。各張出部17eは裏面側が窪んでおり、突起17fが形成されている。一対の突起17fは180度間隔で設けられている。各突起17fは、引張バネ18の他端の係合部18bと係合する係合部である。
一対の切欠部17gは、180度間隔で設けられて係合部17dと張出部17eとの間に設けられる。切欠部17gは、係合部13cが係合部17dと係合する前に配置される部位であり、係合部13cを収納する幅を有する。
一対の駆動ピン17hは、基部17aの前面に180度間隔で設けられ、図6及び図7には省略され、図8及び図9に示されている。各駆動ピン17hは、バリア羽根14の側面14fに接触して側面14fに(図8では反時計回りの)力を加える。駆動ピン17hとバリア羽根14の側面14fとの接触位置は軸13dから離れているので、バリア羽根14には回転力(モーメント)が働く。
一対の引張バネ18は、両端に係合部18a及び18bを有する。係合部18aはバリア羽根14の突起14hと係合する中空円環部であり、係合部18bは張出部17eの突起17fと係合する中空円環部であるが、係合部18a及び18bの構造と突起14h及び17fの構造は限定されない。一対の引張バネ18はバリアユニット19に平行に配置される。
バリアカバー13とバリア羽根14は1群筒12に固定されて1群筒12に対して回転しないが、バリア駆動リング17はバリアカバー13、バリア羽根14に対して回転することができる。引張バネ18の付勢力により、バリア駆動リング17には、図8に示す反時計回りに回転力を与えられているため、初期状態では駆動ピン17hが側面14fに接触し、バリア羽根14は軸13dを中心に回転して同図に示すように開いた状態となる。このように、バリアユニット19の単体では、バリア駆動リング17の突起17cに力を加えなければ、図8に示すように、バリア羽根14は開いた状態が初期状態である。そして、バリア羽根14の側面14aは、バリアカバー13のストッパー13eの当接部13eと接触し、この結果、バリア羽根14の開き量が規制される。
バリア羽根14は閉じ動作を行う際には、ホルダ82の突起83と、バリア駆動リング17の突起17cを図4に示すように係合して突起83を介して突起17cに力を加えてバリア駆動リング17を図9中の時計回りに回転させる。これにより、バリア駆動リング17の駆動ピン17hがバリア羽根14の側面14fから離れると共にバリア駆動リング17の突起17fが時計回りに回転する。そして、引張バネ18の付勢力により、バリア羽根14は軸13dを中心に反時計回りに回転して図9に示すように閉じた状態となる。
1群筒12は、1群レンズ11を保持し、バリアユニット19とカム筒30と係合する。図10は、バリアユニット19と1群筒12との係合を説明するための斜視図である。図11は、図10に示す矢印方向にバリアユニット19を1群筒12に接触した状態を示す斜視図である。図10及び図11に示すように、1群筒12は、一対のストッパー(第2規制部)12a、一対の係合部12b、保持部12e、貫通穴12f、3つのカムピン16を有する。
一対のストッパー12aは、1群筒12の前側の側部に180度間隔に配置される。各ストッパー12aは、バリア羽根14の側面14aに係合(接触)することが可能な斜面からなる当接部12aを有する。
図12は、図11に示す状態からバリアユニット19を時計回りに回転して係合部12bに係合部13fを係合した状態を示す斜視図である。
図11と図12を参照するに、各係合部12bは、バリアユニット19と係合し、収納部12cと爪部12dを有し、弾性変形が可能である。収納部12cは、係合部13fの頭部13gを収納し、爪部12dは首部13hの括れ部に挿入される。
図11は、バリアユニット19が、レンズ保持筒12に分離可能な状態で接触された状態(第1回転位置)を示している。図12は、バリアユニット19が第1回転位置から回転されてレンズ保持筒12に固定された状態(第2回転位置)を示している。図11に示す状態から図12に示す状態に移行する組立過程において、頭部13gのテーパー部と爪部12dが接触し、頭部13gが爪部12dから離れる外側に弾性変形しながらバリアユニット19が時計回りに回転する。頭部13gが収納部12cに収納されると爪部12dが頭部13gから離れて首部13hの括れ部に頭部13gが挿入されるので頭部13gの弾性変形は解除されて図12に示す状態となる。この結果、バリアユニット19は1群筒12に対して固定される。
保持部12eは1群レンズ11を保持し、1群レンズ11の横に貫通穴12fを有する。貫通穴12fにはバリア駆動リング17の突起17cが挿入される。突起17cは貫通穴12fに沿って回転移動することができ、バリア駆動リング17は、1群筒12、バリアカバー13及びバリア羽根14に対して移動することができる。
3つのカムピン16は、1群筒12の外周端部に120度の等間隔で径方向に突出している。カムピン16は、カム筒30のカム溝33に係合する。
図3〜図5に戻ると、2群筒ユニットはバヨネット結合されたカム筒30と直進筒40とを有し、カム筒30には2群ホルダ21が係合している。2群ホルダ21の外周には、120度の等間隔で配置されて径方向に突出する3つのカムピン22が設けられ、カムピン22は、後述するカム筒30のカム溝34に係合する。また、バヨネット結合によりカム筒30と直進筒40は光軸方向に共に移動する。
カム筒30は、キャップ31と円筒部32を有する。キャップ31は円筒部32と一体に形成されてもよい。キャップ31は断面L字形状を有し、カム筒30の1群筒ユニット10側の先端部に設けられる。円筒部32の内面には、カム溝33及び34が円周方向に3本ずつ設けられている。また、円筒部32の内面には、円周方向に亘って図4及び図5に示すように係合溝35が設けられている。
カム溝33には1群筒ユニット10のカムピン16が係合し、カム溝33は1群筒ユニット10の光軸方向への移動(量)を制御する。カム溝34には2群ホルダ21のカムピン22が係合し、カム溝34は2群ホルダ21の光軸方向への移動(量)を制御する。カム筒30の回転と直進筒40の回転規制により、1群筒ユニット10と2群ホルダ21は光軸方向へ進退可能となっている。カム溝33とカム溝34は異なる形状を有し、互いに重ならないように配置されている。
カム筒30の端部外面には120度の等間隔で配置された3つの駆動ピン38と、120度の等間隔で配置された3つのカムピン39が設けられている。隣り合う駆動ピン38とカムピン39の中心角は60度である。駆動ピン38は回転筒60のキー溝61と係合し、カム筒30は回転筒60と共に回転する。カムピン39は固定筒70のカム溝71と係合し、カム溝71の軌跡に倣ってカム筒30が光軸方向へ移動する。
直進筒40は、カム筒30の動作に連動して光軸方向へ移動し、1群筒12と2群ホルダ21の回転を規制する。直進筒40はカム筒30に挿入され、その外周面には120度の等間隔で配置された3つの突起状の係合部42が形成される。係合部42はカム筒30の係合溝35と係合する。この係合により、カム筒30と直進筒40は、光軸方向へ共に移動する。また、係合溝35の一部が傾斜していることによってカム筒30と直進筒40の光軸方向の相対位置が変化する。更に、直進筒40のフランジ部45には、固定筒70と係合して固定筒70の回転を規制する三対の直進キーが形成される。
3群筒ユニットはカバー筒50、回転筒60、固定筒70及び撮像素子ユニット80を有する。固定筒70の外側にはカバー筒50と回転筒60が配置される。撮像素子ユニット80は、撮像素子81、3群ホルダ91、モータ93等を保持する。
カバー筒50は、回転筒60と、撮像素子81を保持するホルダ82と共にビス等で固定され、カメラ本体1に保持される。図2に示すように、ホルダ82はズーム動作の駆動源であるモータ93と、モータ93からの動力を伝達するギア列94を保持している。ギア列94は回転筒60の外面に円周方向に設けられたギア62とかみ合い、回転筒60は固定筒70の外周を光軸周りに回転する。また、ホルダ82の突起83に加えられる力は突起17cを介してバリア駆動リング17にも及ぶ。
以下、レンズ鏡筒ユニット2の組立作業について説明する。
図6において、中空円筒14gの中空穴に軸13dを挿入することによってバリア羽根14を取り付けて引張バネ18の係合部18a及び18bを突起14h及び17fに係合することによって一対の引張バネ18を取り付ける。また、図6において、係合部13cを切欠部17gに配置し、その後、バリアカバー13をバリア駆動リング17に対して回転することによって、図7に示すように、係合部13cを係合部17dに係合する。これによって、ユニット化されたバリアユニット19が形成される。
図7に示す状態では、ストッパー13eがバリア羽根14の開き量を規制して保持する。このため、図7及び図13に示すように、側面14b及び14dはバリアユニット19のバリアカバー13の基部13aの外形から大幅に突出せず、図10及び図11に示すように、バリアユニット19を1群筒12に取り付ける作業が容易になる。もし、ストッパー13eがバリア羽根14の開き量を規制しないと、図10に示すようにバリアユニット19を1群筒12に取り付ける際にバリア羽根14を閉じながら組み付けるなど組立作業が困難になる。
図7に示す状態の後で、バリアユニット19を1群筒12に係合し、その後、1群キャップ15を取り付けることによって、図3に示す1群筒ユニット10が完成する。バリアユニット19を1群筒12に係合する際には図11及び図12に示す過程を経る。図13は、図11に示す状態の部分断面平面図である。図14は、図12に示す状態の部分断面平面図である。図13及び図14は、バリアカバー13の一部を切り欠いて示している。
上述したように、図11及び図13に示す状態では(バリアユニット19がレンズ保持筒12に対して図13に示す状態(第1回転位置)にあるときは)、バリアユニット19のバリア羽根14は、引張バネ18の付勢力によって開き状態へ付勢されている。また、バリア羽根14の側面14aはバリアカバー13のストッパー13eの当接部13eと接触し、その開き量を規制している。一方、ストッパー12aはバリア羽根14の側面14cから離れている。
この状態から、バリアユニット19が時計回りに回転されて1群筒12と係合すると図12及び図14に示す状態となる。図12及び図14においては、バリア羽根14の側面14cがストッパー13eよりも閉じ側にある1群筒12のストッパー12aの当接部12aと接触してバリア羽根14を閉じる方向に変位させる結果、ストッパー13eが側面14aから離れる。よって、バリアユニット19の1群筒12への組込み完了時には、バリア羽根14の開き量は、1群筒12のストッパー12aによって規制される。
この場合、バリア羽根14の開き量の規制を1群筒12のみで行なってバリアカバー13のストッパー13eでは行なわないことも考えられる。しかし、図11に示す状態では、バリア羽根14の開き量が大きく、バリア羽根14の開き量を規制しないと、1群キャップ15を1群筒12に取り付ける際にバリア羽根14を閉じながら組み付けるなど組立作業が困難になる。
バリアカバー13のストッパー13eの規制によるバリア羽根14の開き量は、1群筒12のストッパー12aの規制によるバリア羽根14の開き量よりも大きく設定されている。即ち、本実施例では、図11(図13)から図12(図14)に移行する段階でストッパー12aがバリア羽根14の開き量を更に小さくしている。この結果、側面14b及び14dの突出量は小さくなり、1群キャップ15の取り付け作業が容易になる。
このように、本実施例では、最終的には、バリア羽根14の開き量を1群筒12が規制及び保持している。また、ストッパー13eによるバリア羽根14の開き量よりもストッパー12aによる開き量を小さく設定されているので、バリア羽根14の開き量の制御をストッパー13eからストッパー12aに移すことが可能である。また、バリア羽根14の開き量の制御の移行は図11に示す状態から図12に示す状態にバリアユニット19を回転させるだけでよいので便宜である。
その後、1群筒ユニット10はレンズ鏡筒ユニット2の他の部材と係合されて図2に示すレンズ鏡筒ユニット2が完成する。
以上、本実施例は、最終的には、バリア羽根14の開き量を1群筒12が規制及び保持しているのでバリア羽根14の駆動範囲を大きく設定することができ、バリア羽根14が開き時に退避するスペースを有効に活用することができる。その結果、1群筒12の外径を不必要に大きく設定する必要がなくなり、レンズ鏡筒ユニット2の小型化が可能となる。
撮像装置は、被写体の撮像に適用することができる。
2 レンズ鏡筒ユニット
11 1群レンズ
12 1群筒(レンズ保持筒)
12a 係合部(第2規制部)
13 バリアカバー
13e 係合部(第1規制部)
14 バリア羽根
14a〜14f 側面
19 バリアユニット

Claims (4)

  1. レンズを保持するレンズ保持筒と、
    前記レンズが露出する開口を開閉するバリア羽根と前記バリア羽根が取り付けられるバリアカバーとを備え前記レンズ保持筒に固定されたバリアユニットとを有し、
    前記バリアカバーは、前記バリア羽根と接触して当該バリア羽根の開き量を規制する第1規制部を有し、
    前記レンズ保持筒は、前記バリア羽根と接触して当該バリア羽根の開き量を規制する第2規制部を有し、
    前記第2規制部により規制される前記バリア羽根の開き量は、前記第1規制部により規制されるバリア羽根の開き量よりも小さく、
    前記バリアユニットは、前記レンズ保持筒に分離可能な状態で接触された第1回転位置から前記レンズ保持筒に対して回転された第2回転位置において前記レンズ保持筒に固定され、
    前記バリアユニットが前記レンズ保持筒に対して前記第1回転位置にあるとき、前記第1規制部が前記バリア羽根の第1側面に接触し、前記第2規制部は前記バリア羽根の第2側面から離れており、
    前記バリアユニットが前記レンズ保持筒に対して前記第2回転位置にあるとき、前記第2規制部が前記バリア羽根の前記第2側面と接触して前記バリア羽根を閉じる方向に前記バリア羽根を変位させることで、前記第1規制部が前記バリア羽根の前記第1側面から離れることを特徴とするレンズ鏡筒ユニット。
  2. 前記第1規制部が前記バリア羽根の第1側面に接触する場合、前記第2規制部は前記バリア羽根の第2側面から離れており、
    前記第2規制部が前記バリア羽根の前記第2側面と接触して前記バリア羽根を閉じる方向に前記バリア羽根を変位させる結果、前記第1規制部が前記バリア羽根の前記第1側面から離れることを特徴とする請求項1に記載のレンズ鏡筒ユニット。
  3. 前記第1規制部は前記バリアユニットが前記レンズ保持筒に固定される前において前記バリア羽根と接触して当該バリア羽根の開き量を規制し、前記第2規制部は前記バリアユニットが前記レンズ保持筒に固定された後において前記バリア羽根と接触して当該バリア羽根の開き量を規制することを特徴とする請求項1または2に記載のレンズ鏡筒ユニット。
  4. 請求項1からのいずれかに記載のレンズ鏡筒ユニットを有する撮像装置。
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