(57)【要約】      （修正有）【課題】  ヘリコイド結合で規制される回転量を超えて回転させる。【解決手段】  各々のヘリコイド条２１，２２の終端に溝４２、５７，５８で離間されたガイド突起４１，５３を設け、各々のヘリコイド条２１，２２の螺合が解除された後に正回転が行われたときに各ヘリコイド条２１，２２に形成された溝４２，５７，５８内に他方のガイド突起４１，５３が互いに進入して終端位置に移動した中間筒１２が光軸方向で位置規制されるとともに、中間筒１２が終端位置に移動した後の正回転の後に逆回転が行われ、各々のヘリコイド条２１，２２の螺合が解除された位置まで逆回転されたときに、ヘリコイド条２１，２２が互いに螺合し合うように中間筒１２を終端位置から光軸方向に戻す誘い込み手段を備えた。【選択図】        図１０
2006220855.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
外筒の内周面に形成した複数本のヘリコイド条と、内筒の外周面に形成した複数本のヘリコイド条とが互いに螺合し、外筒と内筒との間の相対的な正回転により、いずれか一方の筒が軸方向の終端位置まで移動して各々のヘリコイド条の螺合が解除され、前記一方の筒を前記終端位置で停止させたまま前記正回転が許容されるヘリコイド装置において、
外筒及び内筒に形成されたそれぞれのヘリコイド条の終端部近傍に、互いに同一円周上で連なる溝を形成することにより各々のヘリコイド条の終端に前記溝で離間されたガイド突起を設け、各々のヘリコイド条の螺合が解除された後に正回転が行われたときに各々のヘリコイド条に形成された前記溝内に他方のガイド突起が互いに進入して前記終端位置に移動した一方の筒が軸方向で位置規制されるとともに、前記一方の筒が終端位置に移動した後の正回転の後に相対的な逆回転が行われ、各々のヘリコイド条の螺合が解除された位置まで逆回転されたときに、ヘリコイド条が互いに螺合し合うように前記一方の筒を終端位置から軸方向に戻す誘い込み手段を備えたことを特徴とするヘリコイド装置。
【請求項２】
外筒又は内筒の一方の筒に形成された複数本のヘリコイド条は、軸方向に垂直な断面における相互間隔が少なくとも一部で異なり、他方の筒の複数本のヘリコイド条は、前記一方の筒のヘリコイド条の間隔に対応して形成され、各筒のヘリコイド条は相対的な回転位置の一カ所で互いに螺合することを特徴とする請求項１記載のヘリコイド装置。
【請求項３】
外筒又は内筒の一方の筒に形成された複数本のヘリコイド条は、その少なくとも一本が軸方向に垂直な断面における厚みが他のヘリコイド条と異なり、他方の筒の複数本のヘリコイド条は前記一方の筒のヘリコイド条の厚みに対応して形成され、各筒のヘリコイド条は相対的な回転位置の一カ所で互いに螺合することを特徴とする請求項１又は２に記載のヘリコイド装置。
【請求項４】
前記外筒がカメラボディに固定された固定筒、内筒がモータの回転によって回転しながら軸方向に進退し前記終端位置では回転する可動筒であり、可動筒は軸方向への移動により沈胴位置から撮影位置に繰り出され、かつ終端位置での回転により可動筒に組み込まれたズームレンズの変倍が行われることを特徴とする請求項１ないし３いずれか記載のヘリコイド装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、内筒と外筒とを相対的に回転させることで、内筒の外周に設けた雄ヘリコイドと、外筒の内周に設けた雌ヘリコイドとの係合により、何れか一方の筒を他方の筒に対して軸方向（回転軸方向）に移動するヘリコイド装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、ヘリコイド装置は、カム構造に比べて、繰り出した鏡筒が軸方向に対して傾き難いなどの剛性の確保や、開口部がないことで遮光が容易であることから、ズームレンズ装置など多用されている。このようなズームレンズ装置としては、例えば、固定筒に対してその内周に配した移動筒（中間筒に相当）を回転することで、これらの間に設けたヘリコイドにより移動筒を固定筒に対して光軸方向に移動して移動筒の内部に保持した前群レンズを繰り出すとともに、移動筒の内周に配した後群レンズ枠を、これらの間に設けたカムにより回転筒に対して光軸方向に移動して変倍を行っている（特許文献１）。
【０００３】
特許文献１に記載のズームレンズ装置では、前群レンズの繰り出しが、移動筒の回転量に対するヘリコイドのリードで決まり、また後群レンズの繰り出しは、移動筒の回転量に応じたカムの変位で決まる。そして、移動筒の回転量は、移動筒に設けた雄ヘリコイドが、固定筒の内周に設けた雌ヘリコイドのうちの最初に係合する始端から係合が解除される終端までの間の雌ヘリコイドの長さで決まる。
【０００４】
ところで、ヘリコイド装置は、鏡筒の回転量に対する光軸方向の移動量が常に一定量になる方向にしか案内することできない。
【０００５】
そこで、外筒に設けた雌ヘリコイドの螺旋状の一部に、幅員を広げた拡幅部を形成し、拡幅部の螺旋状に沿った長さを、内筒に設けた雄ヘリコイドの螺旋に沿った長さとほぼ等しくして、雄ヘリコイドが拡幅部に係合したときに、ヘリコイドのリードよりも光軸方向への移動量が大きい拡幅部のリードにより、拡幅部で内筒をヘリコイドのリードとは異なる方向に移動するようにしたものが知られている（特許文献２）。
【０００６】
また、ヘリコイド装置では、雄・雌ヘリコイドの光軸方向での係合長さにより、互いが相対的に回転する量が決まる。このため、ズーム倍率の高倍率化のために、前群レンズ及び後群レンズの繰り出しを増やしたいときには、雌ヘリコイドの長さを増やし、移動筒の回転量を増やす必要がある。この場合、ヘリコイドの長さを延長することで、逆に筒の光軸方向の長さを長く、又は径を大きくする必要がある。しかし、このようにすると、ズームレンズ装置のコンパクト化を阻害する。
【０００７】
そこで、ヘリコイドで規制される回転量を超える回転量が得られるようにしたものが特許文献３及び特許文献４に記載されている。これらに記載の発明では、内筒と外筒との間に、ヘリコイド構造を設けるとともに、ヘリコイド構造とは別に設けた突起とカム面とを係合させて、ヘリコイドが係合する回転域では、カム面が突起をヘリコイドのリードに平行に案内し、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとの係合が解除される回転域では、カム面が突起をヘリコイドのリードとは異なる方向に案内するようにしている。
【０００８】
【特許文献１】特開平１０−２６７２１号公報
【特許文献２】特開平１０−３１１５０号公報
【特許文献３】特開２００２−４８９６４号公報
【特許文献４】特開２００２−２７７７０７号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
特許文献２に記載の発明では、拡幅部を雌ヘリコイドの螺旋の方向と直行する方向に広げて形成しているため、内筒の回転域のうちのヘリコイドのリードで案内する域と、このリードとは異なる第２のリードで案内する域との２種類の回転域があるので、内筒の光軸方向への移動量を僅かに長くすることができるのに対し、内筒の光軸方向への移動をより長く取るように拡幅部を形成すると、拡幅部が光軸方向に張り出す形態となり、よって、雌ヘリコイドを設けた外筒も光軸方向の長さを長くする必要がある。また、拡幅部を雌ヘリコイドの長さのうちの中間部に設ける場合、ヘリコイドが多条となっているため、隣合うヘリコイド条とのスペースが少なく、幅員を拡張するスペースが制約が生じる。さらに、この発明では、内筒の回転域全てをヘリコイド結合したものと比べて、内筒の光軸方向の移動量を増やすことはできても、内筒の回転量を増やすことができない。よって内筒の内周にカムを設け、そのカムで後群レンズを光軸方向に移動させる構造の場合、内筒の回転量が増えないため、内筒に対する後群レンズの移動の自由度を増やすことができない。
【００１０】
また、特許文献３及び４に記載の発明では、内筒と外筒との間に設けたヘリコイド結合の結合開始の始端に、ヘリコイド結合が解除される回転域（空転部）を設け、この領域で別に設けた突起とカム面との係合によりヘリコイドのリードとは異なる方向、実施形態では光軸周りの方向のみに内筒を空転させ、空転部では光軸方向に相対的に移動しないように構成している。このタイプでは、内筒の回転域を、全域ヘリコイド結合した従来の構成と比べて、長くとることができる。
【００１１】
しかしながら、内筒の外周に、雄ヘリコイドと突起とを設け、また、外筒の内周に、雌ヘリコイドとカム面とを設ける必要があるため、どちらの筒も複雑な形状となり、製作コストがかさむ。また、突起とカム面との係合は、ヘリコイド結合が解除されたときのために、円周方向のうちの３位置で行う必要がある。このため、内筒の最大回転域としては、ヘリコイド結合の回転域に加えて、１／３周分の回転域までしかとれない。しかも、内筒に、例えば後群レンズ用などのカムも作るとなると、カムに交差しないように溝を作るため、溝の円周方向の長さがさらに規制されてしまい、内筒の回転量を長く取ることができない。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
本発明では、上記事情に鑑み、ヘリコイド構造で規制される回転を越えた回転をできるだけ長く取り出し、この回転を利用して、例えば内又は外筒の内部に配したレンズ群の移動の自由度を増すことができるように工夫したヘリコイド装置をローコストで提供することを目的とする。
【００１３】
上記目的を達成するために、本発明のヘリコイド装置では、外筒及び内筒に形成されたそれぞれのヘリコイド条の終端部近傍に、互いに同一円周上で連なる溝を形成することにより各々のヘリコイド条の終端に前記溝で離間されたガイド突起を設け、各々のヘリコイド条の螺合が解除された後に正回転が行われたときに各々のヘリコイド条に形成された前記溝内に他方のガイド突起が互いに進入して前記終端位置に移動した一方の筒が軸方向で位置規制されるとともに、前記一方の筒が終端位置に移動した後の正回転の後に相対的な逆回転が行われ、各々のヘリコイド条の螺合が解除された位置まで逆回転されたときに、ヘリコイド条が互いに螺合し合うように前記一方の筒を終端位置から軸方向に戻す誘い込み手段を備えたものである。
【００１４】
雄ヘリコイドは、雌ヘリコイドに対して光軸周りの一カ所でのみ係合する。この構造としては、外筒又は内筒の一方の筒に形成された複数本のヘリコイド条は、軸方向に垂直な断面における相互間隔が少なくとも一部で異なり、他方の筒の複数本のヘリコイド条は、前記一方の筒のヘリコイド条の間隔に対応して形成され、各筒のヘリコイド条は相対的な回転位置の一カ所で互いに螺合する構成にするのが好適である。
【００１５】
また、外筒又は内筒の一方の筒に形成された複数本のヘリコイド条は、その少なくとも一本が軸方向に垂直な断面における厚みが他のヘリコイド条と異なり、他方の筒の複数本のヘリコイド条は前記一方の筒のヘリコイド条の厚みに対応して形成され、各筒のヘリコイド条は相対的な回転位置の一カ所で互いに螺合する構成にしてもよい。
【００１６】
このようなヘリコイド装置をズームレンズ装置に採用する場合、外筒がカメラボディに固定された固定筒、内筒がモータの回転によって回転しながら軸方向に進退し前記終端位置では回転する可動筒とし、可動筒が軸方向への移動により沈胴位置から撮影位置に繰り出され、かつ終端位置での回転により可動筒に組み込まれたズームレンズの変倍が行われるように構成するのが望ましい。
【発明の効果】
【００１７】
本発明のヘリコイド装置によれば、雄・雌となるヘリコイド条の終端部近傍に、ヘリコイド状を切り欠いて形成した溝と、溝で離間されたガイド突起とをそれぞれ設けるとともに、各々のヘリコイド条の螺合が解除された位置まで逆回転されたときに、ヘリコイド条が互いに螺合し合うように一方の筒を終端位置から軸方向に戻す誘い込み手段とを備えただけであるので、筒の形状が容易で、ローコストで製作をすることができる。しかも、雄・雌ヘリコイドの係合が解除された後に、溝とガイド突起とを円周上で係合させて空転させているだけなので、空転域としては少なくとも１／３周以上取ることができ、ヘリコイド構造で規制される回転量をはるかに越えた回転を確実取り出すことができる。
【００１８】
また、各々のヘリコイド条の螺合が解除された位置まで逆回転されたときに、ヘリコイド条が互いに螺合し合うように、一方の筒を終端位置から軸方向に戻す誘い込み手段を備えているため、内・外筒を再びヘリコイド係合させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
本発明の移動装置を用いた一例であるズームレンズ装置１０は、図１に示すように、固定筒（本発明の外筒）１１、中間筒（本発明の内筒）１２、移動筒１３、後群レンズ筒１４、及び、直進ガイド筒１５とから構成されている。移動筒１３には、前群レンズ１６が保持されており、また、後群レンズ筒１４には後群レンズ１７とその背後に配したシャッタ機構（図２〜図３参照）１８とがそれぞれ保持されている。
【００２０】
固定筒１１には、外周に長尺ギヤ１９が設けられている。長尺ギヤ１９は、光軸方向に長くなっており、開口１９ａから内部に入り込んで中間筒１２の外周の一部に形成したギヤ部２０に噛合する。ギヤ部２０は、中間筒１２の外周のうちの後端寄りに所定幅で突出して形成されている。このギヤ部２０には、固定筒１１の内周に設けた雌ヘリコイド２１に係合する雄ヘリコイド２２が形成されており、中間筒１２は、回転することで固定筒１１に対して雄・雌ヘリコイド２１，２２のリードに従って進退する。
【００２１】
中間筒１２の内面には、第１及び第２カム２３，２４が光軸周りの周方向の３位置にそれぞれ形成されている。各第１カム２３には、移動筒１３の外周に設けた３個の第１カムフォロワー２５が係合し、また、第２カム２４には、後群レンズ筒１４の外周に設けた３個の第２カムフォロワー２６が係合する。
【００２２】
直進ガイド筒１５は、後端のリング部２７が中間筒１２の後端に回転自在に保持され、中間筒１２と一緒に進退する。リング部２７には、外周に複数の突起２９が設けられ、複数の突起２９は、固定筒１１の内部に設けた複数の直進ガイド溝３０に係合する。直進ガイド溝３０は、光軸方向に長くなっており、中間筒１２の進退に係わらず直進ガイド筒１５の回転止めをする。
【００２３】
直進ガイド筒１５には、リング部２７に前に筒部３１が設けられている。筒部３１には、光軸方向に長い突条部３２が周方向の３位置にそれぞれ形成されている。各突条部３２は、移動筒１３の内周に設けた３個のガイド溝３３にそれぞれ係合して、移動筒１３の回転止めを行う。また、後群レンズ筒１４に設けた各第２カムフォロワー２５は、台座部３４の上にそれぞれ形成されている。各台座部３４は、光軸周りの方向に所定の幅をもって形成されており、移動筒１３に設けた３個の直進ガイド開口３５に係合する。これら３個の直進ガイド開口３５は、各々光軸方向に長く形成されており、各台座部３４が係合することで後群レンズ筒１４の回転止めを行う。
【００２４】
このズームレンズ装置は、例えば、写真用ズームカメラに組み込まれ、カメラの電源をＯＦＦすることで、図２に示すように、中間筒１２、移動筒１３、及び後群レンズ筒１４を固定筒１１の内部に収納する沈胴状態となる。カメラの電源をＯＮすると、フォーカス兼用のズームモータ３６が駆動して、この駆動が長尺ギヤ１９に入力されることで中間筒１２が繰り出し方向に回転される。中間筒１２は、回転すると、雄・雌ヘリコイド２１，２２のリードに従って繰り出される。そして、この間の中間筒１２の回転に対する第１及び第２カム２３，２４の光軸方向への変位により移動筒１３、及び後群レンズ筒１４とが中間筒１２に対して各々進退し、前群及び後群レンズ１６，１７がそれぞれ移動されて、図３に示すように、ワイド端の状態となる。そして、その後に行われるズームボタンの操作に応答して中間筒１２が回動され、ワイド端と図４に示すテレ端との間の変倍位置で、前群及び後群レンズ１６，１７が、互いの間隔が異なるように移動して変倍が行われる。
【００２５】
このズームレンズ装置１０は、単一のモータの駆動で変倍と合焦とを行うステップズームと呼ばれるタイプである。第１カム２３は、図５に示すように、前群レンズ１６を各変倍位置に案内する変倍用カム面２３ａの軌跡上に、前群レンズ１６を合焦位置に案内するフォーカス用カム面２３ｂを交互に設けた形態となっており、また、第２カム２４も、後群レンズ１７を各変倍位置に案内する変倍用カム面２４ａの軌跡上に、後群レンズ１７を合焦位置に案内するフォーカス用カム面２４ｂを交互に設けた形態となっている。なお、図５に記載した第１及び第２カムフォロワー２５，２６の中に「沈、１，２，３，４」文字を記載している。「沈」が記載の第１及び第２カムフォロワー２５，２６の位置は、沈胴位置のときに位置する。また、「１，２，３，４」は順番にワイド端、変倍位置１，変倍位置２、及びテレ端の変倍位置を意味し、それら文字が記載の第１及び第２カムフォロワー２５，２６の位置はその文字に対応する各変倍位置のときの位置である。
【００２６】
図６に示すように、中間筒１２が回転すると、前群レンズ１６は、雄・雌ヘリコイド２１，２２の変位（リード）と第１カム２３の変位とを合成した変位により光軸方向に進退し、また、後群レンズ１７は、雄・雌ヘリコイド２１，２２の変位と第２カム２４の変位とを合成した変位により光軸方向に進退する。そして、中間筒１２は、ズームレンズ装置１０を沈胴状態にする回転位置である沈胴位置と、テレ端の変倍位置にする回転位置であるテレ位置との回転区間で回転する。中間筒の全回転域は、雄・雌ヘリコイド２１，２２のリードに従って光軸方向に移動する進退領域と、光軸方向に進退しない空転部とから構成されている。この空転部が撮影で利用する回転域となっている。進退領域は、沈胴位置と、雄・雌ヘリコイド２１，２２の係合が解除される終端位置（空転域のうちのワイド端で合焦時に使用するワイド端用フォーカスエリアのうちの繰り出し始端位置）との間の回転区間となっており、また、空転部は、進退領域の終端位置（空転領域の始端位置）とテレ位置（空転領域の繰り出し終端位置）との間の回転区間となっている。なお、本実施例では、空転部が、全回転域の略８３％にも及んでいる。
【００２７】
中間筒１２の雄ヘリコイド２２は、図７に示すように、ヘリコイド条が光軸方向に所定の幅を持って光軸周りの全周に突出して形成されており、谷部４０、山部４１で構成されている。山部４１は、予め決めたリード角に沿って形成されており、中間筒１２の回転量に対する光軸方向の移動量を大きくするために多条で形成されている。多条の山部４１は、軸方向に垂直な断面における相互間隔（ピッチ）が少なくとも一部で異なり、また、多条のうちの少なくとも一本が回転軸方向に垂直な断面における厚みが他のヘリコイド条と異なる構成となっている。谷部４０は、多条の山部４１との間に形成されることになる。そして、多条の山部４１のうちの何れかの山部４１ａ，４１ｂに、光軸方向の被写体側に突出する前突部４３と、結像面側に突出する後突部４４とが各々設けられている。前・後突部４３，４４は、互いが光軸周りの方向にずらして各々設けられている。
【００２８】
雄ヘリコイド２２の光軸方向に沿う幅内には、空転用溝部（本発明の溝）４２が形成されている。空転用溝部４２は、雄ヘリコイド２２の幅内で、光軸に直交する方向に沿ってかつ全周に、一定の幅で形成されており、山部４１及び谷部４０を光軸方向に離間するように設けられている。なお、多条の山部４１のピッチを不規則にする構成と、多条のうちの少なくとも一本の厚みを他のヘリコイド条と異ならせる構成との両方を用いているが、何れか一方の構成を用いてもよい。
【００２９】
他方、雌ヘリコイド２１を設けた固定筒１１の内面には、図８に示すように、雄ヘリコイド２２の各山部４１が係合する複数の谷部５０、雄ヘリコイド２２の各谷部４０が係合する複数の山部５１、空転部５２、空転用ガイド突起５３、ストッパ壁５４、誘い込み用前突起５５、及び、誘い込み用後突起５６が設けられている。雌ヘリコイド２１の条を構成する山部５１及び谷部５０は、中間筒１２が沈胴位置から終端位置に至る直前までの回転区間で、雄ヘリコイド２２の山部４１及び谷部４０が係合する長さとなっている。なお、雄ヘリコイド２２と雌ヘリコイド２１とは、ヘリコイド条のピッチや厚みが異なっているため、固定筒１１と中間筒１２とは光軸周りの回転位置のうちの一カ所でしかヘリコイド結合が行われないようになっている。
【００３０】
空転部５２は、山部５１のうちの光軸前方の端部５１ａと、ストッパ壁５４との間の山部５１を切り欠いたスペースとなっており、この空転部５２では中間筒１２が終端位置に回転したときに、雄ヘリコイド２２との係合が解除される。ストッパ壁５４は、前記山部５１の端部５１ａから雄ヘリコイド２２の幅（前・後突部４３，４４を含めた幅）分だけ光軸方向に離した位置に設けられており、中間筒１２が終端位置に回転したときに、雄ヘリコイド２２の前突部４３が当接して中間筒１２がそれ以上光軸前方に移動するのを阻止する。
【００３１】
空転用ガイド突起（本発明のガイド突起）５３は、空転部５２のうちの、山部５１の傾きに沿う線（雌ヘリコイド２１のリード角に沿う線）と、光軸に直交する線とが交差する位置に列をなして複数形成されており、雄ヘリコイド２２の谷部４０、及び空転用溝部４２にそれぞれ係合する大きさになっている。なお、空転部５２には、これらガイド突起５３を挟んだ光軸方向の両側に、本発明の溝５７，５８が形成されていることになる。
【００３２】
中間筒１２が終端位置に到達する直前では、これら空転用ガイド突起５３の列に雄ヘリコイド２２の谷部４０が入り込んで雄ヘリコイド２２が空転部５２に入り込むのをガイドし、また、中間筒１２が終端位置に回転したときには、谷部４０と空転用溝部４２との交差部に位置して空転用溝部４２への入り込みをガイドする。そして、中間筒１２が終端位置からさらに繰り出し方向に回転すると、空転用溝部４２に空転用ガイド突起５３が入り込み、空転用溝部４２と空転用ガイド突起５３の列との係合により、中間筒１２が光軸方向に進退せずに光軸周りの方向のみに回転する。
【００３３】
誘い込み用前突起５５は、ストッパ壁５４から空転部５２に向けて一段突出して形成されており、また、誘い込み用後突起５６は、雌ヘリコイド２１の山部５１のうちの何れか１つに、空転部５２に向けて一段突出して形成されている。誘い込み用前・後突起５５，５６は、中間筒１２が終端位置に回転したときに、中間筒１２の繰り出し方向に沿った端部５５ａ，５６ａが、前・後突部４３，４４に、中間筒１２の繰り込み方向（繰り出し方向とは逆の方向）からそれぞれ当接し、互いの当接面が雄・雌ヘリコイド２１，２２のリード角に沿う斜面となっているため、その後に中間筒１２が繰り込み方向に回転することにより、再び雄・雌ヘリコイド２１，２２が係合する光軸周りの回転位置のうちの一カ所で、再び雌ヘリコイド２１に係合するように雄ヘリコイド２２を誘い込む。
【００３４】
また、誘い込み用後突起５６は、中間筒１２がテレ位置に回転したときに、中間筒１２の繰り込み方向に向けた端部５６ｂが後突起４４に、中間筒１２の繰り出し方向から当接し、それ以上中間筒１２が繰り出し方向に回転しないように阻止する。
【００３５】
次に上記構成の作用を説明する。ズームレンズ装置１０の初期状態は、中間筒１２が沈胴位置の回転位置の状態となっており、この状態では、図２に示すように、固定筒１１の内部に、中間筒１２、移動筒１３、後群レンズ筒１４、及び直進ガイド筒１５とが各々収納されている。このとき、直進ガイド筒１５は、移動筒１３、及び後群レンズ筒１４との回転止めを行っている。また、中間筒１２の雄ヘリコイド２２は、図９に示すように、固定筒１１の雌ヘリコイド２１に対して光軸方向の結像面寄りで係合している。
【００３６】
カメラの電源をＯＮすると、中間筒１２が繰り出し方向に回転しながら、雄・雌ヘリコイド２１，２２のリードに従って光軸方向の前方に移動していく。このとき、直進ガイド筒１５が中間筒１２と一緒に繰り出し、また移動筒１３及び後群レンズ筒１４を一緒に移動させながら、これらの回転止めを継続してゆく。そして、この間の中間筒１２の回転に対する第１及び第２カム２３，２４の光軸方向への変位により移動筒１３、及び後群レンズ筒１４とが中間筒１２に対して各々進退する。
【００３７】
中間筒１２が終端位置に回転すると、中間筒１２の雄ヘリコイド２２は、図１０に示すように、固定筒１１の雌ヘリコイド２１から脱し、空転部５２に入り込む。このとき、各空転用ガイド突起５３が空転用溝部４２と谷部４０との交差部にそれぞれ位置し、空転用ガイド突起５３の両側の溝５７，５８に、雄ヘリコイドのうちの空転用溝部４２で光軸方向の両側に離間された山部４１ｃ，４１ｄ（図１０参照）がそれぞれ入り込んだ状態となる。さらに中間筒１２が繰り出し方向に回転することで、前突部４３がストッパ壁５４に当接してそれ以上の光軸前方への移動が阻止されるため、空転用溝部４２が空転用ガイド突起５３に入り込む方向に中間筒１２が回転し、中間筒１２が空転する。
【００３８】
そして、中間筒１２が終端位置から繰り出し方向に僅かに回転したときに、中間筒１２の回転位置がワイド位置になり、ワイド位置に到達したときにフォーカス兼用のズームモータ３６の駆動が停止される。このとき、ズームレンズ装置１０は、図３に示すようにワイド端の変倍位置となる。
【００３９】
ズームボタンをテレ端方向に操作すると、フォーカス兼用のズームモータ３６が駆動され、中間筒１２が繰り出し方向に回転して、図６に示すように、中間筒１２が変倍位置１，変倍位置２を通過してテレ位置に向けて回転する。中間筒１２がテレ位置に回転すると、フォーカス兼用のズームモータ３６の駆動が停止し、ズームレンズ装置１０は図４に示すテレ端の変倍位置となる。
【００４０】
中間筒１２がテレ位置に回転したときには、図１１に示すように、誘い込み用後突起５６のうちの中間筒１２の繰り込み方向に沿う端部５６ｂが後突部４４に、中間筒１２の繰り出し方向から当接し、それ以上の中間筒１２の繰り出し方向への回転を阻止する。
【００４１】
変倍は、ズームボタンをワイド端方向又はテレ端方向に操作することで、中間筒１２がワイド位置、変倍位置１，変倍位置２，及びテレ位置との何れかの位置にステップ式に回転していく。
【００４２】
シャッタボタンの半押し操作に応答して測距が行われ、測距から得られる被写体距離の情報に応じてフォーカス兼用のズームモータ３６が逆転駆動される。これにより、中間筒１２は、ワイド位置、変倍位置１，変倍位置２，及びテレ位置との何れかの変倍位置から繰り込み方向に回転する。そして、その時点の変倍位置と被写体距離とに応じた合焦位置に中間筒１２が回転したときにモータ３６の逆転駆動が停止される。このままシャッタレリーズが行われると、プログラムシャッタであるシャッタ機構１８が駆動して露光が行われる。そして、中間筒１２は、半押し操作を止めたとき又は撮像完了後にモータ３６の駆動によりその時点の変倍位置まで戻される。
【００４３】
このように、撮影で使用する回転域では、図１２に示すように、空転用ガイド突起５３の列が空転用溝部４２に入り込んで中間筒１２の光軸周りの方向への回転をガイドしている。この中間筒１２の空転部が全回転域の略８３％を越えるものとなっているため、第１及び第２カム２３，２４の設計に自由度が増し、前群及び後群レンズ１６，１７の移動にも自由度が増すことになる。また、第１及び第２カム２３，２４の変位も緩やかに作れ、カムフォロワー２５，２６をスムーズに移動することができる。
【００４４】
カメラの電源をＯＦＦすると、モータ３６が逆転駆動され、中間筒１２が変倍位置から繰り込み方向の終端位置に向けて回転する。終端位置に向けて回転すると、図１０に示すように、誘い込み用前突起５５の端部５５ａと前突部４３とが、また、誘い込み用後突起５６の端部５６ａと後突部４４とが、それぞれ中間筒１２の繰り込み方向から当接する。これら端部５５ａ，５６ａと前・後突部４３，４４との当接面が、雌ヘリコイド２１のリード角に沿う斜面となっているため、この位置からさらに繰り込み方向に回転すると、雄ヘリコイド２２が雌ヘリコイド２１に再び係合する方向に向けて中間筒１２がガイドされる。そして、繰り込み方向への回転が継続されることで、雄・雌ヘリコイド２１のリードに従って中間筒１２が回転しながら繰り込まれる。その後、中間筒１２が沈胴位置に回転することでフォーカス兼用のズームモータ３６の逆転駆動が停止される。このとき、図９に示すように、雄ヘリコイド２２は、雌ヘリコイド２１のうちの結像面寄りで係合しており、ズームレンズ装置１０が図２に示す沈胴状態となる。
【００４５】
上記実施形態では、フイルムカメラに適用した例で説明したが、これに限定されるものではなく、ビデオカメラや電子カメラにも適用することができる。
【００４６】
また、上記実施形態では、雌ヘリコイド２１のうちの、中間筒（内筒）１２の繰り出し終端を越える位置に空転部５２を設け、中間筒１２を繰り出した後に中間筒１２を空転させているが、逆に繰り込み終端、空転部５２を設け、固定筒（外筒）１１に繰り込んだ後に空転させるようにしてもよし、また、ヘリコイド係合域の中間部に空転部５２を設けても良い。
【００４７】
さらに、上記実施形態では、固定筒１１に対して中間筒１２をヘリコイド構造で進退させているが、逆に中間筒１２を固定にして、固定筒１１をヘリコイド構造で進退させるようにしてもよい。
【００４８】
誘い込み手段としては、誘い込み用前突起５５、前突部４３、誘い込み用後突起５６、及び後突部４４とで構成し、中間筒１２が終端位置に移動した後の正回転の後に、ヘリコイド条の螺合が解除された位置まで逆回転されたときに、ヘリコイド条が互いに螺合し合うように中間筒１２を終端位置から軸方向に戻すようにしているが、本発明ではこれに限らず、中間筒１２が終端位置に移動した後の正回転の後に、ヘリコイド条の螺合が解除された位置まで逆回転されたときに、メカ式の押圧機構の押圧により中間筒１２を終端位置から軸方向に戻すように構成してもよい。
【産業上の利用可能性】
【００４９】
また、上記実施例では、レンズを移動させる移動装置に適用した例として説明しているが、レンズ群のみに限らず、内・外筒を回転軸方向に相対移動させて回転運動を直進運動に変換するヘリコイド装置であれば、その他のものに適用してもよい。
【図面の簡単な説明】
【００５０】
【図１】本発明を用いたズームレンズ装置の概略を示す分解斜視図である。
【図２】ズームレンズ装置の沈胴状態を示す断面図である。
【図３】ズームレンズ装置のワイド端の状態を示す断面図である。
【図４】ズームレンズ装置のテレ端の状態を示す断面図である。
【図５】第１カム、及び第２カムを示す中間筒の内面の展開図である。
【図６】中間筒の回転位置に対する前群レンズ、後群レンズ、及び、中間筒の光軸方向への移動量を示すグラフである
【図７】雄ヘリコイドを示す中間筒の外周の展開図である。
【図８】雌ヘリコイドを示す固定筒の内面の展開図である。
【図９】中間筒が沈胴位置のときに、雄ヘリコイドと雌ヘリコイドとの係合状態を示す展開図である。
【図１０】中間筒が終端位置のときに、雄ヘリコイドが空転部に入り込む状態を示す展開図である。
【図１１】中間筒がテレ位置のときに、雄ヘリコイドが後突起が誘い込み用後突起に当接して、中間筒がそれ以上繰り出し方向に回転しないように阻止している状態を示す展開図である。
【図１２】中間筒が空転中の状態、すなわち、空転用溝部が空転用ガイド突起により光軸周りの方向にガイドされている状態を示す展開図である。
【符号の説明】
【００５１】
１１  固定筒
１２  中間筒
１３  移動筒
１４  後群レンズ筒
２１  雌ヘリコイド
２２  雄ヘリコイド
４２  空転用溝部
４３  前突部
４４  後突部
５２  空転部
５４  ストッパ壁
５５  誘い込み用前突起
５６  誘い込み用後突起
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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