JP5037802B2 - 組立て鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、デジタルカメラ、フィルムカメラ、及びビデオカメラ等の撮影装置に具備される組立て鏡筒に関する。

近年、フィルムを使用せずに画像をメモリに取り込むことができるデジタルカメラが急速に普及している。このデジタルカメラの中には、鏡筒ユニットを用いて複数の光学レンズを光軸方向に移動させ撮影倍率を変更するズーム機構を備えるものがある。

例えば、特許文献１には、複数のレンズを保持する複数のレンズ保持手段をカムリングで光軸方向に移動させると共に、回転規制手段によりレンズ保持手段の回転方向への移動を規制する撮影レンズ鏡筒が開示されている。この構成によれば、光学レンズを指定の位置に移動させることが可能である。
特開平０７−０２７９６２号公報

しかしながら、従来、鏡筒ユニットにおいて２つの鏡筒を一体的に組み込む場合は、一方に凸状のリブを設け、他方に凹状の溝を設けることにより各々を回転嵌めするいわゆるバヨネット結合を行っており、このバヨネット結合を行うために、通常使用する鏡筒のカム領域より一段長いカム領域を有する鏡筒を設ける必要があり、結果として鏡筒ユニット全体が大型化するという問題がある。

また、図１３に示すように、一方の鏡筒９に弾性的に変形し得るフック状のスナップフィット形状９ａを設け、他方の鏡筒を連結する方法が用いられているが、この場合フック状のスナップフィット９ａを設けるために大きな切欠き９ｂを設けるスペースが必要となり、他のカムなどの配置によっては切欠き９ｂを設けることが難しく、鏡筒の強度を低下させてしまうという問題がある。

本発明の目的は、強度の低下を防止しつつ小型な鏡筒ユニットを構成することができる組立て鏡筒を提供することにある。

上記目的を達成するために、本発明に係る組立て鏡筒は、レンズを保持するレンズ保持手段と、該レンズ保持手段を回転規制する回転規制部を有し、前記レンズ保持手段の直進を規制する直進規制手段と、その内部に第１カムが設けられ、前記レンズ保持手段を前記第１カムと前記回転規制部とによって光軸方向に移動させる第１カム手段と、前記第１カム手段を繰り出し動作させるためのスリット状の貫通状カムを備えるとともに、前記光軸方向において前記貫通状カムを挟んで両側に配置され、被写体側外周部で径方向外側に突出する第１係合部および撮像面側外周部で径方向外側に突出する第２係合部を備え、前記貫通状カムのスリット形状によって前記光軸方向に弾性変形可能な第２カム手段と、前記被写体側外周部で前記第１係合部と係合する第１位置規制部と、前記撮像面側外周部で前記第２係合部と係合する第２位置規制部とを備える第１鏡筒構成手段とを有し、前記第１鏡筒構成手段が前記第２カム手段に組み込まれた状態では、前記第２カム手段が弾性変形から復帰した状態となって、前記第１係合部と前記第１位置規制部および前記第２係合部と前記第２位置規制部との係合で前記第１鏡筒構成手段が前記第１係合部および前記第２係合部で挟持されて、前記第２カム手段と前記第１鏡筒構成手段との位置関係を規定することを特徴とする。

本発明によれば、第１鏡筒構成手段が第２カム手段に組み込まれる際、第２カム手段が光軸方向に弾性変形して、第１鏡筒構成手段が第２カム手段とスナップフィット結合される。これにより、鏡筒ユニット全体を大型化することなく第２カム手段及び第１鏡筒構成手段を連結することができ、もって強度の低下を防止しつつ小型な鏡筒ユニットを構成することができる。

以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら詳述する。

図１は、本発明の実施の形態に係る組立て鏡筒を備えるデジタルカメラの撮影時の状態を概略的に示す斜視図であり、図２は、図１のデジタルカメラの非撮影時の状態を概略的に示す斜視図である。

図１及び図２において、デジタルカメラ１５は、その正面側（被写体側）において、被写体の構図を決めるファインダ１４と、測光測距を行う測光測距センサ１３と、被写体画像の赤目を防止する赤目ランプ１６と、被写体を照射するストロボ１７と、第１レンズ群１０ａが配置されている撮影レンズ鏡筒１０と、デジタルカメラ１５内に収容された撮影レンズ鏡筒１０の前面を覆うように設けられ、撮影時には横方向（デジタルカメラ１５の長手方向）にスライドすることにより撮影レンズ鏡筒１０を開放するスライドバリア部材１８とを備える。

デジタルカメラ１５はいわゆるスライドバリアタイプのカメラであり、撮影時は、スライドバリア部材１８をデジタルカメラ１５のカメラ本体に対して横方向にスライドさせる（図１）。これにより、撮影レンズ鏡筒１０が被写体方向に開放される。

一方、非撮影時は、撮影レンズ鏡筒１０がデジタルカメラ１５のカメラ本体に収容された後、スライドバリア部材１８を撮影時における移動方向と反対方向にスライドさせる。これにより、撮影レンズ鏡筒１０の前面、測光測距センサ１３、ファインダ１４、及び赤目ランプ１６がスライドバリア部材１８に覆われる（図２）。

図３は、図１のデジタルカメラ１５の上面図であり、図４は、図２のデジタルカメラ１５の底面図である。

図３及び図４において、デジタルカメラ１５は、その上面においてレリーズボタン１１と、ストロボ発光モードボタン１２とを備え、その底面において三脚取り付け部２１と、後述するメモリーカードドライブ３６及びバッテリー挿入部（不図示）が内部に設けられたカードバッテリーカバー２２とを備える。また、デジタルカメラ１５の一方の側面には、ストラップ保持手段２０が設けられ、他方の側面には外部入出力端子取付部１９が設けられている。

図５は、図２のデジタルカメラ１５を使用者側から見た側面図である。

図５において、デジタルカメラ１５は、その背面において複数のボタンからなる操作ボタン２４、ＬＣＤからなるディスプレイ２５、ズームボタン２３、及びファインダ接眼部１４ａを備える。

操作ボタン２４のいずれか１つが押下されることにより、各ボタンに対応して設定されたデジタルカメラ１５の動作モード、例えば撮影モード、再生モード、又は動画撮影モードが選択される。

ディスプレイ２５は、画像表示手段であり、後述するメモリ３４に保存された画像データやメモリーカードから読み込んだ画像データを画面上に表示する。また、上記動作モードを選択すると、複数の撮影データを縮小して画面表示する。

図６は、図１のデジタルカメラ１５の構成を概略的に示すブロック図である。

図６において、デジタルカメラ１５の制御系は、ＣＰＵ４０、ＲＯＭ３９、及びＲＡＭ４１で構成され、バス３８を介してレリーズボタン１１、操作ボタン２４、ディスプレイ２５、スライドバリア部材１８の動作に連動する電源スイッチ１８ａ、メモリ３４、圧縮伸張手段３５、及びメモリーカードドライブ３６の各構成要素が接続されている。ＲＯＭ３９には、後述の各構成要素を制御する制御プログラムが記憶されている。また、ＲＡＭ４１には各制御プログラムに必要なデータが記憶されている。

また、バス３８を介して上記制御系と接続された駆動回路３７には、撮影レンズ鏡筒１０をズームモータにより駆動させるズームモータ駆動手段２６、フォーカス手段２７をフォーカスモータにより駆動させるフォーカスモータ駆動手段２８、シャッタ手段３０を駆動するシャッタ駆動手段２９、絞り手段４３を駆動する絞り駆動手段４４、測光センサ１１３ａ及び測距センサ１３ｂで構成される測光測距センサ、ＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像デバイス４２、及びストロボ１７が接続されており、上記制御系からの信号により各駆動手段の駆動を制御する。

上記のように構成されるデジタルカメラ１５では、使用者がスライドバリア部材１８をスライドさせて電源スイッチ１８ａをＯＦＦからＯＮにすると、ＣＰＵ４０はＲＯＭ３９から必要な制御プログラムを読み出して初期動作を開始する。すなわち、スライドバリア部材１８のバリア開動作を行った後、撮影レンズ鏡筒１０を所定の撮影可能領域に移動させることにより、デジタルカメラ１５が撮影スタンバイ状態になる。

撮影を行うためにレリーズボタン１１を押下すると、測光センサ１３ａにより被写体の明るさを測光し、その測光値に基づいて、絞り値やシャッタスピードを決定すると共にストロボ１７の発光の要否を判断する。尚、操作ボタン２４の操作により、強制的なストロボ発光の有無を予め選択することもできる。次に、測距センサ１３ｂによりデジタルカメラ１５から被写体までの距離を測定し、測定された距離に基づいてフォーカスモータ駆動手段２８を駆動することによりフォーカス手段２７を所定のフォーカス位置へ移動させる。その後、シャッタ手段３０の開閉を行い、所望の画像を撮像デバイス４２に取り込む。

撮像デバイス４２には、露光制御値に基づいて撮影レンズ鏡筒１０から入射した光の光量に応じた電荷が蓄積され、その電荷が画像データに変換されてアナログ信号処理手段３１に出力される。

アナログ信号処理手段３１では、取り込まれた画像データにアナログ処理を施し、画像データから得られたアナログデータをＡ／Ｄ変換部３２に出力する。Ａ／Ｄ変換部３２では取り込まれたアナログデータをデジタルデータに変換し、このデジタルデータをデジタル信号処理手段３３に出力する。デジタル信号処理手段３３では、Ａ／Ｄ変換部３２から出力されたデジタルデータの各種処理が行われる。各種処理が行われた画像データは一時的にメモリ３４に記憶される。

圧縮伸張手段３５では、操作ボタン２４の操作に基づいて、メモリ３４に記憶された画像データにＪＰＥＧやＴＩＦＦ等の圧縮加工等を施し、圧縮加工された画像データを再度メモリ３４に記憶する。尚、メモリ３４を具備しないデジタルカメラの場合は、デジタル信号処理手段３３で処理された画像データを圧縮伸張手段３５に出力し、圧縮加工された画像データをメモリーカードドライブ３６に記憶する。

また、メモリ３４に記憶された画像データやメモリーカードドライブ３６に記憶されている画像データに、圧縮伸張手段３５により伸張処理を施し、伸張処理が施された画像をバス３８を介してディスプレイ２５に表示することができる。ディスプレイ２５に表示されている画像を使用者が見ることで、その画像が不必要である場合は、操作ボタン２４の操作により、メモリ３４又はメモリーカードドライブ３６に記憶された画像データを消去することができる。

デジタルカメラ１５の背面には、上述のようにズームボタン２３が配置されており、ズームボタン２３の操作により駆動回路３７を介してズームモータ駆動手段２６の駆動を制御し、撮影レンズ鏡筒１０をレンズの光軸方向に移動させる。また、ディスプレイ２５上に表示されている画像をズームボタン２３の操作により拡大及び縮小する、いわゆるデジタルズームを行うことができる。

次に、デジタルカメラ１５の鏡筒ユニットの構成について説明する。

図７は、図６における撮影レンズ鏡筒１０を有する鏡筒ユニットの内部構成を概略的に示す分解斜視図である。

図７において、鏡筒ユニットは、第１レンズ群１０ａを保持する第１レンズ保持手段１０と、第１レンズ保持手段１０と係合する第１のカムが設けられた第１カム手段１と、第１レンズ保持手段１０の直進を規制する直進規制手段８と、第２レンズ群を保持する第２レンズ保持手段２と、第３レンズ群を保持する第３レンズ保持手段３と、後述する第１鏡筒構成手段５と一体的に組み込まれる第２カム手段（カム手段）４と、第２レンズ保持手段２と係合する第２のカムが内部に設けられると共に、第２カム手段４と一体的に光軸方向に移動し得る第１鏡筒構成手段５と、第１鏡筒構成手段５と係合する第３のカムが設けられた第３カム手段６と、第３カム手段６と係合すると共にズームモータ駆動手段２６により複数のギアを介して回転する鏡筒回転手段７とを備える。第２カム手段４及び第１鏡筒構成手段５は、本実施の形態に係る組立て鏡筒を構成する。

この鏡筒ユニットでは、レンズ群１０ａを保持する第１レンズ保持手段１０、第２レンズ保持手段２、及び第３レンズ保持手段３を光軸方向に移動することにより、光学の変倍ズームを行っている。

第１レンズ保持手段１０は、第１カム手段１の内部に設けられた第１のカムにより光軸方向に移動可能であり、直進規制手段８に設けられた回転規制部８ａにより回転規制される。第１カム手段１は、後述する貫通カム４ａにより繰り出し動作を行い、第１鏡筒構成手段５により回転力を得ている。

第２レンズ保持手段２は、直進規制手段８に設けられた回転規制部８ｂにより回転規制され、第１鏡筒構成手段５の内部に設けられた第２のカムにより光軸方向に沿って前後移動する。

第３レンズ保持手段３は、第２カム手段４に直進規制されており、第１鏡筒構成手段５の内部に設けられている第２のカムにより光軸方向に移動可能である。このとき、第１鏡筒構成手段５は第２カム手段４と一体的に移動する。

また、第１鏡筒構成手段５は、第３カム手段６に設けられた第３のカムにより光軸方向に移動可能であり、ズームモータ駆動手段２６から鏡筒回転手段７及び第３カム手段６を介して伝達された駆動力により回転移動する。

図８は、図７における第２カム手段４の展開図である。

図８において、第２カム手段４は、その円周方向に沿ってスリット状の貫通カム（貫通状カム）４ａが等間隔に設けられた略円筒形状の鏡筒本体４ｅと、鏡筒本体４ｅの被写体側外周部に等間隔に設けられ、第１鏡筒構成手段５と係合するべく鏡筒本体４ｅの半径方向に突出する係合部（第１係合部）４ｂと、鏡筒本体４ｅの撮像面側外周部に設けられ、第１鏡筒構成手段５と係合するべく鏡筒本体４ｅの半径方向に突出する円形係合部（第２係合部）４ｄを備える。

貫通カム４ａは略長尺状の孔からなり、該孔の長手方向のカム面４ｇは鏡筒本体４ｅの被写体側外周面とほぼ平行に形成されている。

係合部４ｂは第２カム手段４の被写体側外周部に、円形係合部４ｄはその撮像面側外周部に夫々設けられている。したがって、係合部４ｂ及び円形係合部４ｄは、第２カム手段の光軸方向において貫通カム４ａに関して両側に配置されており、第１鏡筒構成手段５は、係合部４ｂと前記円形係合部４ｄの間に組み込まれている。スナップフィット結合するフック形状の係合部４ｂと連結時の位置決めとして作用する円形係合部４ｄとの間に第１鏡筒構成手段５が組み込まれることにより、小型な鏡筒ユニットを構成することができる。

鏡筒本体４ｅは、光軸方向に沿って引っ張り応力を受けると、貫通カム４ａの切り欠き形状により光軸方向に弾性変形する。また、係合部４ｂは、貫通カム４ａより被写体側に設けられており、鏡筒本体４ｅの弾性変形に伴って被写体方向に移動する。これにより、第１鏡筒構成手段５は、鏡筒本体４ｅにおける貫通カム４ａに規定される部位の弾性変形により第２カム手段４に一体的に組み込まれ、第２カム手段４とスナップフィット結合される。

図９は、図７における第２カム手段４及び第１鏡筒構成手段５の組み込み前の状態を示す斜視図である。

図９に示すように、第１鏡筒構成手段５は、被写体側外周部において係合部４ｂと係合する位置規制部５ａと、撮像面側外周部において円形係合部４ｄと係合することにより第１鏡筒構成手段５の位置を規制する位置規制部５ｂとを有する。

第２カム手段４と第１鏡筒構成手段５との組み込みの際は、第１鏡筒構成手段５は係合部４ｂと円形係合部４ｄとで挟持される。このとき、円形係合部４ｄが第１鏡筒構成手段５の位置規制部５ｂと面接触すると共に、係合部４ｂが第１鏡筒構成手段５の位置規制部５ａと面接触する。これにより、第２カム手段４と第１鏡筒構成手段５との位置関係が一定に保持される。

図１０は、図９の第２カム手段４及び第１鏡筒構成手段５の組み込み後の状態を示す斜視図である。

図１０に示すように、係合部４ｂは、鏡筒本体４ｅの弾性変形に伴って光軸方向に移動し、第１鏡筒構成手段５が第２カム手段４に組み込まれた後に元の位置に復帰することにより位置規制部５ａを保持する。これにより、第２カム手段４と第１鏡筒構成手段５との組立てを精度良く行うことができる。

また、第１鏡筒構成手段５は、その背面側（鏡筒の内側）において、貫通カム（貫通状カム）４ａと同一軌跡を持つ他のカムを有する。これにより、第１鏡筒構成手段５の内側面を用いて他の鏡筒を駆動することができる。また、第２カム手段４は、その背面側（鏡筒の内側）において、第３レンズ保持手段３（他のレンズ保持手段）を直進規制する他の直進規制手段を有する。これにより、第２カム手段４に複数の機能を持たせることができ、鏡筒ユニットの駆動効率を上げることが可能となる。

図１１は、電源ＯＮから撮影終了までのデジタルカメラ１５の動作を示すフローチャートである。

図１１において、使用者がデジタルカメラ１５の電源をＯＮすると（ステップＳ１１）、ＣＰＵ４０がズームモータ駆動手段２６に指令を送り、ズームモータ駆動手段２６を時計回りに回転（ＣＷ回転）させる（ステップＳ１２）。その後、所定の動作を行って撮影レンズ鏡筒手段１０を撮影位置に移動し（ステップＳ１３）、撮影レンズ鏡筒手段１０の移動を停止する。

次に、使用者がレリーズボタンをＯＮすると（ステップＳ１４）、測光センサ１３ａによる測光を行い（ステップＳ１５）、被写体の輝度情報を得る。得られた輝度情報が既定の輝度より高輝度であるか否かを判別し（ステップＳ１６）、高輝度の場合は絞り手段４３を光軸内に挿入し（ステップＳ１７）、入射光量を変化させる。得られた輝度情報が既定の輝度より低輝度の場合は（ステップＳ１６でＮＯ）、絞り手段４３の動作は行わず光軸より退避した状態にして、ステップＳ１８に進む。

その後、フォーカス手段２７を被写体のピントが合う位置に移動して（ステップＳ１８）、画像の取り込みを開始する（ステップＳ１９）。次に、シャッタ手段３０を作動させることにより開状態から閉状態に移動し（ステップＳ２０）、入射光量を遮り、画像取り込みを終了する（ステップＳ２１）。その後、絞り手段４３を光軸から退避させ（ステップＳ２２）、フォーカス手段を初期位置に移動して（ステップＳ２３）、撮影動作が終了する。

図１２は、電源ＯＦＦにした場合におけるデジタルカメラ１５の動作を示すフローチャートである。

図１２において、使用者がデジタルカメラ１５の電源をＯＦＦすると（ステップＳ３１）、シャッタ手段３０を閉位置に移動させ（ステップＳ３２）、絞り手段４３が退避位置にいることを確認した後（ステップＳ３３）、ズームモータを反時計回りに回転（ＣＣＷ回転）させ（ステップＳ３４）、さらに、撮影レンズ鏡筒１０を所定の位置に収納させて（ステップＳ３５）、本動作を終了する。

本実施の形態によれば、貫通カム４ａが設けられ弾性変形するように構成される第２カム手段４と、貫通カム４ａに規定される部位の弾性変形により第２カム手段４に一体的に組み込まれる第１鏡筒構成手段５とを備えるので、第１鏡筒構成手段５が貫通カム４ａを有する第２カム手段４とスナップフィット結合される。これにより、鏡筒ユニット全体を大型化することなく第２カム手段４及び第１鏡筒構成手段５を連結することができ、もって強度の低下を防止しつつ小型な鏡筒ユニットを構成することができる。また、第２カム手段４及び第１鏡筒構成手段５を効率良く一体的に組み込むことができ、近年のデジタルカメラの更なる高倍率化及び小型化に対応し得る鏡筒ユニットを構成することができる。

本実施の形態では、組立て鏡筒を備えるデジタルカメラ１５を例として説明しているが、これに限定されず、ビデオカメラや銀塩フィルムを使用するアナログカメラ等に本実施の形態に係る組立て鏡筒を適用することができる。

本発明の実施の形態に係る鏡筒組立て構造体を備えるデジタルカメラの撮影時の状態を概略的に示す斜視図である。 図１のデジタルカメラの非撮影時の状態を概略的に示す斜視図である。 図１のデジタルカメラの上面図である。 図２のデジタルカメラの底面図である。 図２のデジタルカメラを使用者側から見た側面図である。 図１のデジタルカメラの構成を概略的に示すブロック図である。 図６における撮影レンズ鏡筒を有する鏡筒ユニットの構成を概略的に示す斜視図である。 図７における第２カム手段の展開図である。 図７における第２カム手段及び第１鏡筒構成手段の組み込み前の状態を示す斜視図である。 図９の第２カム手段及び第１鏡筒構成手段の組み込み後の状態を示す斜視図である。 電源ＯＮから撮影終了までのデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。 電源ＯＦＦにした場合におけるデジタルカメラの動作を示すフローチャートである。 従来の鏡筒組立て構造体を示す展開図である。

符号の説明

１ 第１カム手段１
２ 第２レンズ保持手段
３ 第３レンズ保持手段
４ 第２カム手段
４ａ 貫通カム
５ 第１鏡筒構成手段
６ 第３カム手段
８ 直進規制手段
１０ 第１レンズ保持手段
１０ａ 第１レンズ群

Claims (5)

1. レンズを保持するレンズ保持手段と、
   該レンズ保持手段を回転規制する回転規制部を有し、前記レンズ保持手段の直進を規制する直進規制手段と、
   その内部に第１カムが設けられ、前記レンズ保持手段を前記第１カムと前記回転規制部とによって光軸方向に移動させる第１カム手段と、
   前記第１カム手段を繰り出し動作させるためのスリット状の貫通状カムを備えるとともに、前記光軸方向において前記貫通状カムを挟んで両側に配置され、被写体側外周部で径方向外側に突出する第１係合部および撮像面側外周部で径方向外側に突出する第２係合部を備え、前記貫通状カムのスリット形状によって前記光軸方向に弾性変形可能な第２カム手段と、
   前記被写体側外周部で前記第１係合部と係合する第１位置規制部と、前記撮像面側外周部で前記第２係合部と係合する第２位置規制部とを備える第１鏡筒構成手段とを有し、
   前記第１鏡筒構成手段が前記第２カム手段に組み込まれた状態では、前記第２カム手段が弾性変形から復帰した状態となって、前記第１係合部と前記第１位置規制部および前記第２係合部と前記第２位置規制部との係合で前記第１鏡筒構成手段が前記第１係合部および前記第２係合部で挟持されて、前記第２カム手段と前記第１鏡筒構成手段との位置関係を規定することを特徴とする組立て鏡筒。
2. 前記第１鏡筒構成手段はその内側に前記貫通状カムと同一軌跡を持つカムを有することを特徴とする請求項１記載の組立て鏡筒。
3. 前記レンズ保持手段よりも後段に位置し、レンズを保持する他のレンズ保持手段を有し、
   前記第２カム手段はその内側に、前記他のレンズ保持手段を直進規制する他の直進規制手段を備えることを特徴とする請求項１又は２に記載の組立て鏡筒。
4. 前記第２カム手段は略円筒形状であり、前記貫通状カムは前記第２カム手段の円周方向に沿って等間隔に形成されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載の組立て鏡筒。
5. 前記第１係合部は、前記第２カム手段の一端に設けられ前記第２カム手段の半径方向外側に突出するフック形係合部であり、
   前記第２係合部は、前記第２カム手段の他端の全体に設けられ前記第２カム手段の半径方向外側に突出する円形係合部であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載の組立て鏡筒。