(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
手動又は自動により光軸を中心とした回転方向に駆動される駆動部材と、
前記駆動部材の回転運動を光軸方向の直進運動に変換する回転直進変換機構と、
光学系の一部を支持し、前記回転直進変換機構により光軸方向に駆動されるレンズ移動枠と、
を備えるレンズ鏡筒であって、
前記回転直進変換機構は、
前記駆動部材に係合する第１のカムピンと、
前記レンズ移動枠に設けられた第２のカムピンと、
前記第１及び第２のカムピンが光軸方向に相対移動可能であり、回転方向に一体的に前記第１及び第２のカムピンを規制することにより、光軸方向の異なる位置に配置された前記第１のカムピンから前記第２のカムピンへ駆動力を中継する中継筒と、
前記駆動部材を光軸方向に移動させるとともに、第１及び／又は第２のカムピンの前記回転方向の運動に伴って、第１及び／又は第２のカムピンを光軸方向に移動させるカム筒と、
を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、レンズ鏡筒に関し、特に、広い範囲において焦点距離を変化させることが可能なレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、この種のレンズ鏡筒は、光学系の少なくと一部を光軸方向に前後移動させることにより焦点距離を変化させ、そのレンズ鏡筒を通して見られる画像の倍率を調整してる。  このようなレンズ鏡筒では、調整できる倍率の範囲が広いほど光学系が移動する距離は長くなる。つまり、焦点距離の範囲が３５ｍｍ〜７０ｍｍのレンズ鏡筒よりも、２８ｍｍ〜８０ｍｍのレンズ鏡筒の方が、その外形が光軸方向に伸縮する程度が大きい。また、焦点距離の範囲が３５ｍｍ〜７０ｍｍのレンズ鏡筒よりも、７０ｍｍ〜１０５ｍｍのレンズ鏡筒の方が、すなわち、焦点距離の変化量が同じであっても焦点距離が大きく高倍率であるレンズ鏡筒の方が、光学系の移動量が大きい。
【０００３】
一方、上記光学系のさらに一部は、上述の焦点距離調整のための動作の他に、外部からの合焦操作に従い合焦動作をも行う（以下、この光学系を「合焦用光学系」という）。一般に、合焦用光学系を駆動する駆動機構は、光学系を支持するレンズ移動枠と、レンズ移動枠に設置されたカムピンと、そのカムピンの光軸方向の位置を規定するカム溝と、光軸に平行な案内溝を有し、その案内溝に上記カムピンの先端を係合させているフォーカスリング（駆動部材）とから構成されている。この駆動機構では、フォーカスリングを手動又は自動で回転させると、その回転方向の動力は、カムピンとカム溝によって光軸方向の動力に変換されたうえ、カムピンを介してレンズ移動枠に伝達される。この結果、レンズ移動枠は、光軸方向に移動し合焦が行われる。
【０００４】
これまで、この種のレンズ鏡筒は、レンズ群の移動量が小さく、レンズ鏡筒の外形をコンパクトにすることが可能である低倍率のものが主に生産されていた。これに対し、近年は、低倍率から高倍率まで広い範囲にわたって焦点距離を変化させることが可能なレンズ鏡筒に対する要求が高まっている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のこの種のレンズ鏡筒では、焦点距離が調整可能である範囲を広くすると、上述したように焦点距離調整にともなう光学系の移動量が大きくなり、合焦用光学系がレンズ鏡筒の前方へ大きく移動する。そのために、合焦用光学系の動きに合わせて上記フォーカスリングに設けた案内溝もレンズ鏡筒前方へ長くする必要があり、この結果、フォーカスリングの光軸方向長さが増大し、レンズ鏡筒がコンパクトな形状にならないという問題があった。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、前述の課題を解決して、広い範囲において焦点距離を変化させることが可能であって、外形がコンパクトであるレンズ鏡筒を提供することである。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
前記課題を解決するために、請求項１に係る発明は、手動又は自動により光軸を中心とした回転方向に駆動される駆動部材（１１０）と、駆動部材（１１０）の回転運動を光軸方向の直進運動に変換する回転直進変換機構と、光学系の一部を支持し、回転直進変換機構により光軸方向に駆動されるレンズ移動枠（４０）とを備えるレンズ鏡筒であって、回転直進変換機構は、駆動部材（１１０）に係合する第１のカムピン（７２）と、レンズ移動枠（４０）に設けられた第２のカムピン（４２）と、前記第１及び第２のカムピンが光軸方向に相対移動可能であり、回転方向に一体的に前記第１及び第２のカムピンを規制することにより、光軸方向の異なる位置に配置された前記第１のカムピン（７２）から前記第２のカムピン（４２）へ駆動力を中継する中継筒（７０）と、前記駆動部材を光軸方向に移動させるとともに、第１及び／又は第２のカムピンの回転方向の運動に伴って、第１及び／又は第２のカムピンを光軸方向に移動させるカム筒（２０）とを備えることを特徴としている。                                                   
【０００８】
【作用】
請求項１に係る発明によれば、駆動部材は、手動又は自動により光軸を中心とした回転運動をする。駆動部材の回転運動は、第１カムピンを介して中継筒に伝達され、さらに、中継筒から第２カムピンに伝達されることにより、第２カムピンが回転方向に運動する。次に、カム筒は、第２カムピンの回転方向の運動に伴って、第２カムピンを光軸方向に移動させる。第２カムピンが光軸方向に移動することにより、レンズ駆動枠が光軸方向に移動する。
【０００９】
【実施例】
図１は、本発明に係る実施例を示した図であり、図１（Ａ）は、本実施例のズームレンズ鏡筒が各レンズ群を後方に引いたときの断面図を示している。また、図１（Ｂ）は、本実施例で用いているキー部材の部分側面図である。
図に示されるように、本発明は、固定筒１０、カム筒２０、４つのレンズ移動枠３０、４０、５０、６０、フォーカス中継筒７０、ズームリング８０、フォーカスリング１００等から主に構成されている。
【００１０】
固定筒１０は、カム筒２０その他の構成要素を支持する枠体であり、本レンズ鏡筒をカメラボディに取り付けるためのマウント部１２を備えた後部１１と、その後部１１より前方に位置し、その中心軸がレンズ鏡筒の光軸と一致している大径部１３及び中径部１５とを有している。大径部１３は、ズームリング８０及びフォーカスリング１００等をその外周面及び先端部において支持するための部位である。また、中径部１５は、カム筒２０及び第四群レンズ移動枠６０等を支持するための部位であり、その内周面にカム溝１７及び光軸と平行な案内溝１６を備えている。案内溝１６は、焦点距離の調整操作時に、光軸を中心とした回転運動を禁止し、光軸に沿った前後運動のみをするように第三群レンズ移動枠５０を案内するためのものである。一方、カム溝１７は、カム筒２０の光軸方向の位置を規定するためのものである。
【００１１】
カム筒２０は、ズームリング８０より駆動力を得て、４つのレンズ移動枠３０、４０、５０、６０を駆動するためのものである。カム筒２０は、中心軸が同一な３つの環状体、すなわち、大径部２１、中径部２４及び小径部２５より構成される。大径部２１と中径部２４は後端部において、中径部２４と小径部２５は先端部において互いに繋がっており、全体として１部材となっている。従って、図中にみられるカム筒２０の断面は、Ｓ字と逆Ｓ字とが光軸を中心に向かい合った形状となっている。カム筒２０は、その小径部２５の外周面が固定筒１０の中径部１５内周面に嵌合するように、また、大径部２１及び中径部２４が固定筒１０の大径部１３と中径部１５の間に位置するように、レンズ鏡筒内に配置されている。
【００１２】
カム筒２０の大径部２１は、カム筒２０の回転運動を第一群レンズ移動枠３０に伝達する光軸と平行な案内溝２２をその内周面に備えている。一方、外周面後端には、ピン２３を設置している。ピン２３は、固定筒１０に設けてある逃げ溝１４を貫通しており、その先端部は、ズームリング８０の内周面に光軸と平行に設けてある案内溝８１に嵌合している。従って、カム筒２０は、ピン２３及び案内溝８１を介して、ズームリング８０より回転方向の駆動力を伝達される。
【００１３】
カム筒２０の小径部２５は、３つのカム溝２６、２７及び２８を備えている。カム溝２６は、第四群レンズ移動枠６０の光軸方向の位置を規定するためのカム溝であり、カム筒２０と第四群レンズ移動枠６０は、カム溝２６とカムピン６３を介して係合している。一方、カム溝２７は、第三群レンズ移動枠５０の光軸方向の位置を規定するためのカム溝である。カム溝２７には、第四群レンズ移動枠６０に光軸に平行に設けてある逃げ溝６４を貫通しているカムピン５４の先端部が嵌合している。ここで、カムピン５４は、三群レンズ移動枠５０に設置してあり、カム筒２０の回転運動は、カム溝２７とこのカムピン５４によって光軸方向の直進運動に変換されて第三群レンズ移動枠５０に伝達される。カム溝２８は、第二群レンズ移動枠４０の光軸方向の位置を規定するためのものである。カム溝２８には、第二群レンズ移動枠４０の外周面に設置され、第三群レンズ移動枠５０の逃げ溝５７及び第四群レンズ移動枠６０の逃げ溝６５を貫通しているカムピン４２が嵌合しており、これにより、第二群レンズ移動枠４０へ光軸方向の駆動力を伝達可能にしている。  さらに、小径部２５は、その後端部外周にカムピン２９を設置しており、カムピン２９は、その先端部を固定筒１０のカム溝１７に嵌合させている。これにより、カム筒２０は、カム溝１７の形状に対応してレンズ鏡筒内を光軸方向に移動する。
【００１４】
第一群レンズ移動枠３０は、第一群レンズＬ１を光軸方向に位置決めするための枠体である。第一群レンズ移動枠３０は、その先端部内周面において第一群レンズＬ１を支持しており、また、第一群レンズＬ１を支持している部位より後方に円筒部３１を有している。円筒部３１の光軸方向長さは、カム筒２０の大径部２１の長さと等しく、後述する第一群レンズ移動枠３０がカム筒２０に対して光軸方向に相対移動する長さに等しい。また、円筒部３１は、内周面にカム溝３２を、後端部外周にピン３３をそれぞれ備えている。カム溝３２には、第三群レンズ移動枠５０の外周面に設置してあるカムピン５６がその先端部を嵌合させており、これにより、第一群レンズ移動枠３０が回転運動すると、第一群レンズ移動枠３０と第三群レンズ移動枠５０が光軸方向に相対運動をする。また、ピン３３は、その先端部をカム筒２０の案内溝２２に嵌合させている。従って、第一群レンズ移動枠３０は、ピン３３を介してカム筒２０から第一群レンズ移動枠３０へ光軸を中心とした回転方向の駆動力を伝達され、また、カム筒２０に対して光軸方向に滑らかに相対運動することが可能となっている。
【００１５】
第二群レンズ移動枠４０は、第二群レンズＬ２を光軸方向に位置決めするための枠体である。第二群レンズ移動枠４０は、その内周面に第二群レンズＬ２を支持しており、また、後端部外周面にカムピン４２を設置している。前述のように、カムピン４２は、カム筒２０のカム溝２８に嵌合している。従って、カム筒２０が光軸方向の直進運動、又は、光軸を中心とした回転運動をすると、第二群レンズ移動枠４０は、カム溝２８、及び、カムピン４２を介して光軸方向へ駆動される。
【００１６】
第三群レンズ移動枠５０は、第三群レンズＬ３を光軸方向に位置決めするための枠体であり、後端部５１、円筒部５２及び先端部５５の３つの部位よりなる。後端部５１は、その内周面において第三群レンズＬ３を支持しており、また、その外周面にカムピン５４を設置している。カムピン５４は、第四群レンズ移動枠６０の逃げ溝６４とカム筒２０のカム溝２７を貫通して、その先端部を固定筒１０の案内溝１６に挿入している。従って、第三群レンズ移動枠５０は、レンズ鏡筒内で回転運動することを案内溝１６によって禁止され、光軸方向の直進運動のみを行う。
円筒部５２は、内周面において第二群レンズ移動枠４０の外周面と嵌合しており、また、第二群レンズ移動枠４０に設置してあるカムピン４２を通すための逃げ溝５７を備えている。さらに、円筒部５２は、光軸と平行な溝部５３を備えており、この溝部５３には、後述する第四群レンズ移動枠６０の突起部６２が嵌合している。
先端部５５は、外周面にカムピン５６を設置している。カムピン５６は、前述のように、第一群レンズ移動枠３０のカム溝３２と嵌合しており、カム溝３２とともに一群レンズ移動枠３０の回転運動を光軸方向の直進運動に変換する機能を果たしている。
【００１７】
第四群レンズ移動枠６０は、後端部内周面において第四群レンズＬ４を支持している枠体である。第四群レンズ移動枠６０は、第４群レンズＬ４を支持している部位より前方に伸びる円筒部６１を有し、円筒部６１の内周面において第三群レンズ移動枠５０の外周面と接するようにレンズ鏡筒内に配置してある。また、円筒部６１は、その内周面に、光軸と平行であり縦長の形状をした突起部６２を備えている。前述のように、突起部６２は、第三群レンズ移動枠５０に備えてある溝部５３と嵌合しており、これにより、第四群レンズ移動枠６０は、光軸を中心とした回転方向に第三群レンズ移動枠５０と一体となっている。ここで、第三群レンズ移動枠５０は、既に説明したように回転運動を行わないことから、第四群レンズ移動枠６０も回転方向に運動を行わない。
また、円筒部６１の後部外周面には、カムピン６３が設置してあり、カムピン６３は、その先端部をカム筒２０のカム溝２６に嵌合させている。従って、
第四群レンズ移動枠６０は、カム溝２６及びカムピン６３を介してカム筒２０から光軸方向の駆動力を受ける。
【００１８】
フォーカス中継筒７０は、カム筒２０の中径部２４内周面に設置してある円筒状部材であり、カム筒２０及び固定筒１０の両方に対し光軸を中心とした円周方向に相対運動をする部材である。フォーカス中継筒７０は、その後端部外周面にツバ部７３を有し、これを中径部２４の溝部２４ａと係合させている。また、フォーカス中継筒７０は、光軸に平行な案内溝７１を備えており、案内溝７１には、カムピン４２がその先端部を嵌合させている。従って、フォーカス中継筒７０が回転運動をしない場合には、案内溝７１は、直進案内溝として機能し、カムピン４２を介して二群レンズ移動枠４０の運動方向を光軸方向に制限する。また、フォーカス中継筒７０が回転する場合には、その回転運動は、カムピン４２とカム溝２８によって光軸方向の回転移動運動に変換され、二群レンズ移動枠４０は、カム溝２８の形状に従い光軸方向に移動する。
【００１９】
ズームリング８０は、焦点距離の調整操作を行う場合に手動により回転操作を行う環状部材であり、固定筒１０の大径部１３外周面に回転可能に取り付けてある。ズームリング８０は、その内周面に光軸と平行な案内溝８１を備えている。案内溝８１には、ピン２３が嵌合しており、これにより、ズームリング８０が回転運動をすると、カム筒２０も一体となって回転する。
【００２０】
セグメントギアリング９０は、自動合焦を行うための駆動力を不図示のカメラボディから伝達される歯車部材であり、固定筒１０の大径部１３内周面に回転可能に設置してある。セグメントギアリング９０は、その内周面にセグメントギア９１を備え、セグメントギア９１は、図示していない駆動ギアと噛み合っている。また、セグメントギアリング９０は、駆動力を後述するキー部材１１０に伝達するための突起部９２をその外周面に設置している。
【００２１】
フォーカスリング１００は、合焦操作を行う場合に手動により回転操作を行う環状部材である。フォーカスリング１００は、固定筒１０の先端にバヨネット方式で嵌合しており、所定の角度を回転することが可能になっている。フォーカスリング１００の内周面には、フォーカスリング１００の回転運動をフォーカス中継筒７０に伝達するための部材であるキー部材１１０が、小ネジ１１５によって取り付けてある。
【００２２】
図１（Ｂ）に示すように、キー部材１１０は、フォーカスリング１００の内周面に固定される略円形の形状をしている環状部１１１と、そこから後方へ、光軸に対して平行に伸びている伸長部１１２とから構成されている。伸長部１１２は、その中央部分に光軸と平行な案内溝１１３を備えている。図１（Ａ）に示すように、案内溝１１３には、フォーカス中継筒７０の外周部に設置してあるカムピン７２の先端部が嵌合している。従って、手動操作によりフォーカスリング１００を回転させると、その回転運動は、キー部材１１０及びカムピン７２を介してフォーカス中継筒７０に伝達され、フォーカス中継筒７０も回転する。さらに、フォーカス中継筒７０の回転運動は、カムピン４２とカム溝２８を介して第二群レンズ移動枠４０の光軸方向運動に変換され、合焦動作が行われる。なお、案内溝１１３は、フォーカス中継筒７０がカム筒２０と光軸方向に一体的に移動するために、その光軸方向の長さは、後述するカム筒２０の光軸方向の移動量Ｍと等しい長さとなっている。
【００２３】
また、キー部材１１０は、その後端に溝部１１４を備えており（図１（Ｂ））、溝部１１４には、セグメントギアリング９０の突起部９２が係合している。これにより、自動合焦時にセグメントギアリング９０が回転すると、その回転は、突起部９２及び溝部１１４を介してキー部材１１０に伝達される。この結果、フォーカス中継筒７０がセグメントギアリング９０に連動して回転運動をし、前述したのと同様にその回転運動は、二群レンズ移動枠４０の光軸方向運動に変換され、自動合焦が行われる。なお、このときフォーカスリング１００もキー部材１１０に連動することから、自動合焦機構の動作の様子は、レンズ鏡筒の外側より確認することができる。
【００２４】
なお、以上説明した本実施例の構成において、キー部材１１０、カムピン７２、フォーカス中継筒７０、カムピン４２、カム筒２０及び第二群レンズ移動枠４０は、それぞれ本発明における駆動部材、第１のカムピン、中継筒、第２のカムピン、カム筒及びレンズ移動枠に相当している。
【００２５】
次に、本実施例の動作について説明する。
図２は、本実施例を示す図であり、図２（Ａ）の上半分は、光学系を望遠画像撮影用に配置している（以下、「テレ状態」という）ときの様子を示し、図２（Ａ）の下半分は、ズームレンズ鏡筒が光学系を広角画像撮影用に配置している（以下、「ワイド状態」という）ときの様子を示している。さらに、図２（Ｂ）は、本実施例で用いているキー部材の部分側面図を示している。また、図３及び図４は、本実施例における各レンズ群の動きを説明するための図であり、図３は、逃げ溝１４、カム溝３２及び案内溝８１の展開図を示し、図４は、案内溝１６、カム溝１７、カム溝２６、カム溝２７及びカム溝２８の展開図を示している。なお、図３及び図４においては、紙面左側がレンズ鏡筒の前方に相当しており、一点鎖線Ｆは、レンズ鏡筒の光軸に平行な直線を表している。
【００２６】
はじめに、本実施例において自動合焦モードにより合焦を行う場合について説明する。  自動合焦モードの場合は、カメラボディから図示を省略した公知の動力伝達機構を介して、図１に示すセグメントギアリング９０に回転方向の駆動力が伝達される。次に、その駆動力は、突起部９２からキー部材１１０へ、さらにキー部材１１０からカムピン７２を介してフォーカス中継筒７０へ伝達され、フォーカス中継筒７０を回転運動させる。フォーカス中継筒７０の案内溝７１には、カムピン４２の先端部が嵌合しているために、カムピン４２は、フォーカス中継筒７０に連動して回転運動を行い、カム溝２８内を移動する。
【００２７】
レンズ鏡筒がテレ状態にある場合には、カムピン４２は、図４に示すカム溝２８の上側を上下に移動する。このときのカムピン４２の最大回転角はθｔであり、光軸方向の移動量はＡである。従って、第二群レンズ移動枠４０も光軸方向に距離Ａの範囲内を移動し、合焦が行われる。
また、本実施例のレンズ鏡筒をテレ状態からワイド状態に変えると、後述する動作によりカム筒２０が回転するために、カムピン４２は、カム溝２８の図中下側へ移動する。この状態で、上述した自動合焦を行うと、カムピン４２は、回転角θｔと等しい回転角θｗで示されるカム溝２８の領域中を移動する。この結果、第二群レンズ移動枠４０は、θｗで表される領域の光軸方向長さＢだけ光軸方向に前後移動し、合焦が行われる。
【００２８】
一方、手動合焦モードにより合焦操作を行う場合には、フォーカスリング１００を手動により回転操作する。フォーカスリング１００の回転運動は、小ネジ１１５を介してキー部材１１０に伝達され、その後、自動合焦モードにおけるのと同じ機構及び動作により、第二群レンズ移動枠４０の光軸方向運動に変換され、合焦が行われる。
【００２９】
次に、焦点距離調整を行うときの本実施例の動作について説明する。なお、説明を簡単にするために、以下においてフォーカス中継筒７０はカム筒２０に対して回転運動をせず、カムピン４２は、焦点距離調整に関する動作以外はしないものとする。
【００３０】
本実施例では、レンズ鏡筒をワイド状態とする場合は、ズームリング８０をレンズ鏡筒の後方からみて時計回りに回転操作し、その回転運動を案内溝８１及びピン２３を介してカム筒２０に伝達し、同じ角度だけカム筒２０を回転させる。ズームリング８０を時計回りに回しきると、図４において、カムピン２９は、カム溝１７の図中上端に位置する。この結果、カム筒２０は、固定筒１０の中径部１５に対して最も後方に位置することになり、図２の下側に示されるようにレンズ鏡筒の外筒にその全部を収納される。
また、カムピン４２、５４、６３は、それぞれ図４に示すカム溝２８、２７、２６の下端に位置する。従って、第二群レンズ移動枠４０は、カム筒２０に対して相対移動可能な範囲の中で最も前方に位置し、逆に第三群レンズ移動枠５０及び第四群レンズ移動枠６０は、最も後方に位置する（図２下側）。
【００３１】
一方、カム筒２０の後端に設置してあるピン２３は、図３に示す逃げ溝１４の上端、すなわち、ズームリング８０の後端に位置する。
他方、図３に示す第一群レンズ移動枠３０のカム溝３２は、カム筒２０の回転運動に連動することから、カムピン５６は、その下端に位置する。従って、第一群レンズ移動枠３０は、カム筒２０に対して相対移動可能な範囲の中で、最も後方に位置し、図２下側に示すように、第一群レンズ移動枠３０の円筒部３１は、その全部をカム筒２０の大径部２１に収納される。
【００３２】
上記の状態からズームリング８０を反時計回りに回転操作をすると、本実施例のレンズ鏡筒は、テレ状態へ移行する。ズームリング８０を反時計回りに回しきると、カムピン２９は、図４に示すカム溝１７の図中下端に移動する。この結果、カム筒２０は、固定筒１０の中径部１５に対して前方へ距離Ｍだけ繰り出され、図２の上側に示されるようにレンズ鏡筒の外筒から、その一部、特に大径部２１を前方に突出させる。同様にピン２３は、逃げ溝１４の下端に移動し（図３）、カム筒２０と同様に距離Ｍだけ前方へ移動して、ズームリング８０の前端に位置するようになる（図２）。なお、距離Ｍは、大径部２１の光軸方向長さより短く設定してあるために、上記動作中、大径部２１の後端は、常にレンズ鏡筒の外筒先端より後方に位置する。
【００３３】
また、カムピン４２、５４、６３は、それぞれ図４に示すカム溝２８、２７、２６の上端に移動する。このときに、第二群レンズ移動枠４０は、カム筒２０に対して距離ｍ２だけ後方に移動し、第三群レンズ移動枠５０及び第四群レンズ移動枠６０は、それぞれｍ３及びｍ４だけ前方に移動する。従って、各レンズ移動枠４０、５０、６０が固定筒１０に対して移動する距離は、それぞれＭ−ｍ２、Ｍ＋ｍ３、Ｍ＋ｍ４となる。
【００３４】
一方、カムピン５６は、カム溝３２の上端に移動し、これにより、第一群レンズ移動枠３０は、第二群レンズ移動枠４０から距離ｍ１だけ前方へ繰り出される。言い換えると、第一群レンズ移動枠３０は、カム筒２０から距離（ｍ１＋ｍ３）だけ、また、固定筒１０から（Ｍ＋ｍ１＋ｍ３）だけ前方へ繰り出されることになる。この結果、図２の上側に示されるように、第一群レンズ移動枠３０は、その全部がレンズ鏡筒の外筒より前方に位置する。また、これら一連の動作により第一群レンズ移動枠３０とカム筒２０の係合位置、すなわち、ピン３３と案内溝２２が係合する位置は、案内溝２２の後端から前端へ移動する。
【００３５】
ところで、合焦動作を行うための駆動力を第二群レンズ移動枠４０に伝達するカムピン４２及びキー部材１１０に着目すると、カムピン４２の光軸方向への移動量は、（Ｍ−ｍ２＋Ｂ）であることが、図４に示すカム溝２８の形状から理解される。仮にカムピン４２が、フォーカス中継筒７０を介さずに直接キー部材１１０と係合するものとすれば、キー部材１１０の案内溝１１３は、図２に２点破線で表したように、少なくとも光軸方向の位置Ｐｔ及びＰｗを含むように、より長く、かつ、レンズ鏡筒のより前側に設けなければならない。しかし、この場合にキー部材１１０は、位置Ｐｔにおいて第一群レンズ移動枠３０と干渉するようになり、これを防止するためには、キー部材１１０の光軸からの高さ位置を増大させることが必要となる。この結果、レンズ鏡筒は、光軸方向に長く、また外径の大きい大型なものとなってしまう。
【００３６】
これに対し、本実施例は、カムピン４２とキー部材１１０を直接係合させず、フォーカス中継筒７０及びカムピン７２を介して係合させており、これにより、カムピン７２とキー部材１１０の係合する光軸方向位置が、カムピン４２の光軸方向位置より後方となるようにしている。従って、第二群レンズ移動枠４０の光軸方向移動に連動して、カムピン４２がレンズ鏡筒前方へ大きく移動した場合であっても、カムピン７２とキー部材１１０の係合位置は、レンズ鏡筒の中部にとどまる。
さらに、カムピン４２とフォーカス中継筒７０は、案内溝７１において互いに光軸方向の相対移動が可能であるように係合させてあることから、カムピン４２がカム筒２０に対してする相対移動は、全て案内溝７１において吸収される。従って、カムピン７２の光軸方向移動量は、カムピン４２のそれより小さく、本実施例では、カム筒２０の光軸方向移動量と同じＭであり、これに伴い、キー部材１１０の案内溝１１３の光軸方向長さもＭとなっている。
【００３７】
以上説明したように、本実施例のレンズ鏡筒では、ワイド状態においてカム筒２０の大径部２１は、その全部をレンズ鏡筒の外筒に収納され、また、第一群レンズ移動枠３０の円筒部３１は、その全部をカム筒２０の大径部２１に収納される。このために、本実施例のレンズ鏡筒は、レンズ群をレンズ鏡筒の後方に引いた場合に、光軸方向の全長が短く、コンパクトな形状となる。
【００３８】
一方、本実施例では、固定筒１０よりカム筒２０を繰り出し、そのカム筒２０より第三群レンズ移動枠５０を繰り出し、さらに第三群レンズ移動枠５０より第一群レンズ移動枠３０を繰り出す構成とすることにより、第一群レンズ移動枠３０の移動範囲を広くしている。この結果、本実施例のレンズ鏡筒は、上述のようにコンパクトな形状をしていながら、広い範囲において焦点距離を変えることを可能としている。
【００３９】
また、本実施例では、第二群レンズ移動枠４０とキー部材１１０をフォーカス中継筒７０及びカムピン７２を介して係合させたことから、カムピン７２とキー部材１１０の係合位置は、カムピン４２の位置によらず、光軸方向に自由に設定することが可能となっている。この結果、本実施例は、レンズ鏡筒の設計の自由度が増大するという効果を得ている。また、本実施例においては、カムピン７２とキー部材１１０の係合位置を第一群レンズ移動枠３０と干渉することのないレンズ鏡筒の後側に配置したことにより、レンズ鏡筒の光軸方向長さ及び外径を小さくできるという効果を得ている。
【００４０】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、本発明によれば、回転直進変換機構は、駆動部材に係合する第１のカムピンと、レンズ移動枠に設けられた第２のカムピンと、第１及び第２のカムピンが光軸方向に相対移動可能であり、回転方向に一体となるように光軸方向の異なる位置に配置され、前記第１のカムピンから前記第２のカムピンへ駆動力を中継する中継筒と、第１及び／又は第２のカムピンの回転方向の運動に伴って、第１及び／又は第２のカムピンを光軸方向に移動させるカム筒とから構成したので、回転直進変換機構の設計自由度が増大するという効果が得られた。
また、回転直進変換機構の設計自由度が増大したことから、回転直進機構が駆動部材と係合する部位のレンズ鏡筒内における位置は、回転直進機構がレンズ移動枠と係合している位置によらず定めることが可能となった。この結果、本発明では、焦点距離を変化させる範囲が大きいレンズ鏡筒であって、コンパクトな外径を有するレンズ鏡筒を提供できるという効果が得られた。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係るレンズ鏡筒の断面図及びそのレンズ鏡筒に使用されるキー部材の部分側面図。
【図２】本発明に係るレンズ鏡筒がワイド状態及びテレ状態であるときの断面図、並びに、そのレンズ鏡筒に使用されるキー部材の部分側面図。
【図３】本発明に係るレンズ鏡筒に備えたのカム溝の展開図。
【図４】本発明に係るレンズ鏡筒に備えたの図３と異なるカム溝の展開図。
【符号の説明】
１０  固定筒                  １１  後部
１２  マウント部              １３  大径部
１４  逃げ溝                  １５  中径部
１６  案内溝                  １７  カム溝１７
２０  カム筒                  ２１  大径部
２２  案内溝                  ２３  ピン
２４  中径部                  ２４ａ  溝部
２５  小径部                  ２６  カム溝
２７  カム溝                  ２８  カム溝
２９  カムピン                ３０  第一群レンズ移動枠
３１  円筒部                  ３２  カム溝
３３  ピン                    ４０  第二群レンズ移動枠
４２  カムピン                ５０  第三群レンズ移動枠
５１  後端部                  ５２  円筒部
５３  溝部                    ５４  カムピン
５５  先端部                  ５６  カムピン
５７  逃げ溝                  ６０  第四群レンズ移動枠
６１  円筒部                  ６２  突起部
６３  カムピン                ６４  逃げ溝
６５  逃げ溝                  ７０  フォーカス中継筒
７１  案内溝                  ７２  カムピン
７３  ツバ部                  ８０  ズームリング
８１  案内溝                  ９０  セグメントギアリング
９１  セグメントギア          ９２  突起部
１００  フォーカスリング      １１０  キー部材
１１１  環状部                １１２  伸長部
１１３  案内溝                １１４  溝部
１１５  小ネジ
Ｌ１  第一群レンズ            Ｌ２  第二群レンズ
Ｌ３  第三群レンズ            Ｌ４  第四群レンズ
Ａ  テレ状態での合焦動作による第二群レンズ移動枠の光軸方向移動距離
Ｂ  ワイド状態での合焦動作による第二群レンズ移動枠の光軸方向移動距離
Ｆ  レンズ鏡筒の光軸に平行な直線
Ｍ  焦点距離調整によるカムリングの光軸方向移動距離
ｍ１  焦点距離調整による第一群レンズ移動枠の光軸方向移動距離
ｍ２  焦点距離調整による第二群レンズ移動枠の光軸方向移動距離
ｍ３  焦点距離調整による第三群レンズ移動枠の光軸方向移動距離
ｍ４  焦点距離調整による第四群レンズ移動枠の光軸方向移動距離
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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