(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影装置本体に固定される固定筒と、ズームレンズ保持枠を光軸方向に移動可能に保持する移動筒とを備えるレンズ鏡筒であって、
前記固定筒は、前記移動筒に設けられた第１のフォロアピンと係合する第１のカム溝を有し、前記移動筒は、前記ズームレンズ保持枠に設けられた第２のフォロアピンと係合する第２のカム溝を有し、
ワイド端領域及びテレ端領域を含むズーム領域内での前記第１のカム溝は、前記固定筒を展開した場合、線形形状であり、
前記固定筒は、前記移動筒に設けられた第１の突起部と当接する第２の突起部を有し、前記固定筒を展開した場合、前記第２の突起部は、前記ワイド端領域及び前記テレ端領域を含むズーム領域内での前記第１のカム溝に沿って形成されており、
非撮影時、前記移動筒は、前記固定筒に対して沈胴した沈胴位置にあり、
撮影を行う際、前記移動筒は、前記沈胴位置から前記ズーム領域へ繰出された後、前記ズーム領域内で前記光軸方向に移動し、
前記第１のカム溝のワイド端領域及びテレ端領域は、前記固定筒を展開した場合、等リード形状であり、
前記第２のカム溝のワイド端領域は、前記第１のカム溝のワイド端領域の等リード形状に対してカムリフトが逆向きの等リード形状であり、
前記第２のカム溝のテレ端領域は、前記第１のカム溝のテレ端領域の等リード形状に対してカムリフトが逆向きの等リード形状であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ鏡筒を有する撮影装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ズームレンズ鏡筒およびこれを用いたスチルカメラ、デジタルスチルカメラ、ビデオカメラ等の光学機器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来、デジタルカメラなどの撮影装置では、撮影状態で撮影装置本体からレンズ鏡筒を繰り出し、撮影を行わない携帯時（非撮影時）にレンズ鏡筒を撮影装置本体内に収容させるいわゆる沈胴レンズ鏡筒が用いられている。
【０００３】
このようなレンズ鏡筒としては、特許文献１に開示されたものがある。特許文献１のレンズ鏡筒は、移動カム環にレンズ移動用のカム溝を設け、固定筒に沈胴用のカム溝を設け、移動カム環を回転駆動して固定筒の沈胴用のカム溝に沿って回転させ光軸方向に移動させることにより、沈胴状態から撮影状態にさせ、この撮影状態の位置で移動カム環を光軸方向に移動させずに回転させることで可動レンズをレンズ移動用のカム溝に沿って光軸方向に移動させてズームを行う構成となっている。
【特許文献１】特開２００１−３２４６６３号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、近年、デジタルカメラなどの撮影装置では、装置本体の小型化、薄型化が望まれており、レンズ鏡筒を撮影装置本体内に収容（沈胴）させる構成の場合、収容（沈胴）でのレンズ鏡筒の全長短縮が必要とされている。
【０００５】
ここで、上記の特許文献１のレンズ鏡筒では、撮影状態では移動カム環を光軸方向に移動させずに回転させることで可動レンズをレンズ移動用のカム溝に沿って光軸方向に移動させてズームを行う構成であるため、可動レンズの移動量（ズーム量）に応じてレンズ移動用のカム溝を形成する必要があり、これに合わせて移動カム環の光軸方向の全長を長くとる必要があり、撮影装置本体内に収容された沈胴時でのレンズ鏡筒の全長が長くなってしまう。また最前の可動レンズが、ズーム領域における広角端と望遠端との光軸上での位置が異なる（最前の可動レンズの広角端と望遠端との繰り出し量が異なる）光学系では、さらに、レンズ移動用のカム溝が長くなり、移動カム環の光軸方向の全長がさらに長くなる。また、カム軌跡の変化が急になるため、移動カム環を回転駆動させるためのトルク負荷が大きくなってしまう。
【０００６】
本発明は、移動カム環（移動筒）の光軸方向の全長を短くすることで、光軸方向の全長が短縮されたレンズ鏡筒を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記の目的を達成するために、本発明は、撮影装置本体に固定される固定筒と、ズームレンズ保持枠を光軸方向に移動可能に保持する移動筒とを備えるレンズ鏡筒であって、
前記固定筒は、前記移動筒に設けられた第１のフォロアピンと係合する第１のカム溝を有し、前記移動筒は、前記ズームレンズ保持枠に設けられた第２のフォロアピンと係合する第２のカム溝を有し、
ワイド端領域及びテレ端領域を含むズーム領域内での前記第１のカム溝は、前記固定筒を展開した場合、線形形状であり、
前記固定筒は、前記移動筒に設けられた第１の突起部と当接する第２の突起部を有し、前記固定筒を展開した場合、前記第２の突起部は、前記ワイド端領域及び前記テレ端領域を含むズーム領域内での前記第１のカム溝に沿って形成されており、
非撮影時、前記移動筒は、前記固定筒に対して沈胴した沈胴位置にあり、
撮影を行う際、前記移動筒は、前記沈胴位置から前記ズーム領域へ繰出された後、前記ズーム領域内で前記光軸方向に移動し、
前記第１のカム溝のワイド端領域及びテレ端領域は、前記固定筒を展開した場合、等リード形状であり、
前記第２のカム溝のワイド端領域は、前記第１のカム溝のワイド端領域の等リード形状に対してカムリフトが逆向きの等リード形状であり、
前記第２のカム溝のテレ端領域は、前記第１のカム溝のテレ端領域の等リード形状に対してカムリフトが逆向きの等リード形状であることを特徴とする。
【０００８】
なお、本発明のレンズ鏡筒は、カメラなどの撮影装置に用いることができる。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、移動カム環（移動筒）の光軸方向の全長を短くすることで、光軸方向の全長が短縮されたレンズ鏡筒を提供することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１０】
以下を本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
【実施例１】
【００１１】
図１は本発明を適用した撮影装置（デジタルカメラ、ビデオカメラ）のレンズ鏡筒の分解斜視図である。また図２、図３、図４はレンズ鏡筒の断面図であり、図２は沈胴状態、図３はワイド（広角）状態、図４はテレ（望遠）状態を示している。
【００１２】
これらの図において、本発明のレンズ鏡筒におけるズーム光学系は、凹凸凸の３群リヤフォーカスであり、１は第１群の移動レンズ群Ｌ１を保持する第１の保持枠（レンズ保持枠）であり、外周側面には３箇所にボス部１ｂが設けられ、各ボス部１ｂにはそれぞれテーパ部を持つフォロアピン１ａが圧入固定されている。２は第２群の移動レンズ群Ｌ２を保持する第２の保持枠（レンズ保持枠）であり、外周側面にテーパ部を持つ２本のフォロア部２ａが一体的に形成されると共に、光軸中心に向かって移動可能に設けられた１個の可動フォロア２ｂが設けられている。これら３個のフォロアは、第２の保持枠２の外周部に等間隔で配置されている。可動フォロア２ｂは、不図示の圧縮ばねにより付勢されており、これによって機械的な間隔を片寄せで精度を維持するようになっている。
【００１３】
３は第２の保持枠２に固定保持された絞りユニットであり、絞り駆動部３ａとシャッター駆動部３ｂを別々に有している。絞り駆動部３ａは、複数の絞り羽根を駆動し、絞り開口形状を変化させる。シャッター駆動部３ｂは、２枚の旋回羽根を駆動し開放から全閉へのシャッター動作を行う。
【００１４】
４は第３群の移動レンズ群Ｌ３を保持する第３の保持枠であり、ガイドバー８とカバー９に一体で設けられた案内軸（不図示）とに案内されると共に、光軸方向の位置は、第３の移動枠４の腕部４ａに光軸方向に位置決めされ回転自在に取り付けられたラック部材５に規制されている。７はステッピングモータであり出力スクリュー７ａを駆動する。ステッピングモータ７は、上記カバー９にビス固定されている。出力スクリュー７ａの先端は、カバー９に一体で形成された軸受け部（不図示）により回転可能に保持されている。ラック部材５は、バネ６の力によりモータ７の出力スクリュー７ａに圧接され、モータ７の回転により光軸方向に駆動される。これにより第３の保持枠４が光軸方向に移動される。
【００１５】
１０は、鏡筒ユニットの基部となるＣＣＤホルダーであり、その前端部にビス（不図示）止めにより固定される固定鏡筒１１と共に、鏡筒ユニットの構造体を形成している。上記カバー９は、ＣＣＤホルダー１０にビス（不図示）にて固定される。１２は、ＣＣＤホルダー１０に固定されたフォトインタラプタであり、第３の移動枠４に一体形成されたスリット板部４ｂが、上記フォトインタラプタ１２のスリット部に退進可能な位置に配置されている。ＣＣＤホルダー１０には、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの撮像素子１０１およびローパスフィルター１０２が固定保持されている。なお、図２において、１００はデジタルカメラ、ビデオカメラなどの撮影装置本体（光学機器）であり、固定鏡筒１１を固定する構成となっている。
【００１６】
固定鏡筒１１（固定筒）の内径部には、カム溝１１ａが形成され、このカム溝１１ａに、移動カム環１３（移動筒）に圧入固定されている金属製のフォロアピン（第１のフォロアピン）１３ａが嵌合（係合）し、移動カム環１３がカム溝（第１のカム溝）１１ａに沿って回動することで、移動カム環１３は光軸方向に繰出される。移動カム環１３は、カム溝１１ａのカムリフト（カムの傾き）により、沈胴動作領域および撮影を行う際のズーム領域において光軸方向に移動される。
【００１７】
固定鏡筒１１には、ズームモータ１４と、その出力軸に取り付けられたギヤ１７と、その出力を減速するギヤ列１５および出力ギヤ１６が組み込まれており、移動カム環１３の外周部に形成されたギヤ歯１３ｂにズームモータ１４の回転をギヤ列１５および出力ギヤ１６を介して伝達することにより、移動カム環１３は、回転駆動され、光軸方向に移動される。ギヤ１７には、ズームモータ１４の回転を検知するための羽根１７ａが３枚設けられており、その羽根がスリット部を遮断するように、フォトインタラプタ１８，１９が１５０度の角度で配置されている。
【００１８】
２０はファインダー用カムプレートであり、表面にはファインダーユニット２１のファインダーレンズをズーム駆動するためのテーパカム溝２０ａ、２０ｂが形成されている。ファインダーカムプレート２０は、固定鏡筒１１の外周部に沿って回転可能となっており、移動カム環１３に連動してズーミングする。
【００１９】
移動カム環１３の内部には、直進ガイド筒２２が回転自在に嵌合されており、直進ガイド筒２２に設けられた突起２２ａは、固定鏡筒１１に設けられた溝部１１ａに嵌められて、直進ガイド筒２２が固定鏡筒１１に対して回転しない様になっている。また、直進ガイド筒２２に設けられた３つの突起２２ｂは、移動カム環１３の内面に設けられた円周方向の溝部１３ｃに嵌合されている。この為、直進ガイド筒２２と移動カム環１３は、回転自在でありながら、光軸方向には一体となって移動する。
【００２０】
第１の保持枠１に設けられた金属製のフォロアピン（第２のフォロアピン）１ａは、移動カム環１３のカム溝（第２のカム溝）１３ｄに嵌合（係合）し、直進ガイド筒２２の直動溝２２ｃは、第１の保持枠１に設けられたボス部１ｂと嵌合している。この直動溝２２ｃにより、回転方向に第１の保持枠１が回転することが制限されており、移動カム環１３が回動すると、第１の保持枠１は、光軸方向に移動（繰出）される。また、第２の保持枠２も同様に、移動カム環１３のカム溝（第２のカム溝）１３ｅと直進ガイド筒２２の直動溝２２ｄにフォロア部（第２のフォロアピン）２ａが嵌合（係合）して規制されている。従って、移動カム環１３が回動すると、第２の保持枠２は、カム溝１３ｅに沿って光軸方向に移動（繰出）される。
【００２１】
図５は、固定鏡筒１１の内周面を示す展開図で、固定鏡筒１１の内側に設けられたカム溝１１ａに沿って形成された受け部（第２の突起部）１１ｂと、移動カム環１３の外周部に設けられた鍔部（第１の突起部）１３ｆの関係を示す。固定鏡筒１１のカム溝１１ａは、沈胴動作領域１１ａ１、ズーム領域１１ａ３を有し、さらにズーム領域１１ａ３内にはワイド端領域１１ａ２、テレ端領域１１ａ４を有している。
【００２２】
移動カム環１３が固定鏡筒１１に対して回転されて、フォロアピン１３ａが固定鏡筒１１のカム溝１１ａの沈胴位置（非撮影時に移動筒が固定筒に対して沈胴した位置）からワイド端領域１１ａ２までの沈胴動作領域１１ａ１内で移動する間は、鍔部１３ｆは固定鏡筒１１に設けられた受け部１１ｂよりも撮像面側（撮影装置本体側）に位置している。
【００２３】
さらに移動カム環１３が固定鏡筒１１に対して回転されて、フォロアピン１３ａがズーム領域１１ａ３内で移動する間では、カム溝１１ａ（ワイド端領域１１ａ２からテレ端領域１１ａ４までの間）および受け部１１ｂは、等リード形状（カムリフトが等しい線形形状）に変化している。すなわち、カム溝１１ａおよび受け部１１ｂは、光軸方向に垂直な面に対して、撮影装置本体とは反対の側に傾斜しており、移動カム環１３は、移動カム環１３の回転数に比例した移動量で、光軸方向に移動する。このとき、鍔部１３ｆは受け部１１ｂより対物側（撮影装置本体とは反対側）に位置しており、鍔部１３ｆと受け部１１ｂとが当接可能となっている。
【００２４】
上記のように、カム溝１１ａは、沈胴カム領域１１ａ１で移動カム環１３が沈胴位置から撮影位置（ズーム領域）にいたるまでの間で光軸方向に移動する第１のリフトを有し、ワイド端領域１１ａ２からテレ端領域１１ａ４までのズーム領域内で、移動カム環１３が光軸方向に移動する第２のリフト（等リード形状）を有している。
【００２５】
従って、撮影可能状態（ズーム領域）において、衝撃的な外力が第１の保持枠１および移動カム環１３に働いた場合、移動カム環１３の鍔部１３ｆが固定鏡筒１１の受け部１１ｂに当接し、受け部１１ｂが外圧を受けて吸収することとなり、移動カム環１３のフォロアピン１３ａが、固定鏡筒１１のカム溝１１ａから脱落するのを防止することができる。
【００２６】
ズーム初期位置は、図１に示すように、直進ガイド筒２２の不図示の遮光板部が、ＣＣＤホルダー１０に固定されたフォトインタラプタ２３を遮光する事で検出している。ギヤ１７には、ズームモータ１４の回転を検知するための羽根１７ａが３枚設けられており、その羽根１７ａがフォトインタラプタ１８，１９のスリット部を遮断する事により、ズームモータ１４の回転をパルス波形に変換し、そのパルス波形をカウントすることで、ズームモータ１４の回転数を検出している。この回転数は、先に述べたズーム初期位置が基準となり、ズームポジションを決めている。
【００２７】
図６は、移動カム環１３の内周面を示す展開図で、移動カム環１３には、第１の保持枠１を光軸方向に移動させるための１群カム溝１３ｄと第２の保持枠２を光軸方向に移動させるための２群カム溝１３ｅが形成されている。
【００２８】
１群カム溝１３ｄは、沈胴動作領域１３ｄ１、ズーム領域１３ｄ３を有し、さらにズーム領域１３ｄ３内にはワイド端領域１３ｄ２、テレ端領域１３ｄ４を有している。また、２群カム溝１３ｅは、沈胴動作領域１３ｅ１、ズーム領域１３ｅ３を有し、さらにズーム領域１３ｅ３内にはワイド端領域１３ｅ２、テレ端領域１３ｅ４を有している。
【００２９】
１群カム溝１３ｄのワイド端領域１３ｄ２および２群カム溝１３ｅのワイド端領域１３ｅ２は、固定鏡筒１１のカム溝１１ａのワイド端領域１１ａ２の等リード形状に対してカムリフトが逆向きの等リード形状に形成されている。すなわち、第１の保持枠１および第２の保持枠２は、移動カム環１３に対して、移動カム環１３の移動方向とは逆向きに、移動カム環１３の移動量と同じ量移動し、この範囲では第１の保持枠１および第２の保持枠２は、固定鏡筒１１に対して光軸方向に移動しない一定位置（ワイド端位置）に保持される状態となる。
【００３０】
また、１群カム溝１３ｄのテレ側カム領域１３ｄ４および２群カム溝１３ｅのテレ側カム領域１３ｅ４は、固定鏡筒１１のカム溝１１ａのテレ端領域１１ａ４の等リード形状に対してカムリフトが逆向きの等リード形状に形成されている。すなわち、第１の保持枠１および第２の保持枠２は、移動カム環１３に対して、移動カム環１３の移動方向とは逆向きに、移動カム環１３の移動量と同じ量移動し、この範囲では第１の保持枠１および第２の保持枠２は、固定鏡筒１１に対して光軸方向に移動しない一定位置（テレ端位置）に保持される状態となる。
【００３１】
上記ズーム初期位置からのステップズレ（設計値との差）をこの範囲（第１の保持枠１および第２の保持枠２が、固定鏡筒１１に対して光軸方向に移動しないテレ端位置あるいはワイド端位置に保持される範囲）で吸収し、ズーム領域内のテレ端位置およびワイド端位置を正確に設定することができる。
【００３２】
固定鏡筒１１の撮影可能範囲（ズーム領域）でのカム溝１１ａは、上記のように、等リード形状に形成されており、移動カム環１３のズーム領域（変極点を含む）での１群カム溝１３ｄおよび２群カム溝１３ｅのカムリフトを、固定鏡筒１１のカム溝１１ａの等リード形状に振分けることができるので、移動カム環１３のカムリフトを緩やかに傾斜させて設計することができる。従って、移動カム環１３の光軸方向の全長を短くすることができ、沈胴時におけるレンズ鏡筒の光軸方向の全長を短縮することができる。
【００３３】
以上説明したように上記の実施例では、固定鏡筒の内径に形成したカムの撮影可能領域（ズーム領域）を等リード形状とすることで、移動カム環のカム軌跡の変化を緩やかにしている。さらに、ズーム領域内のワイド端位置とテレ端位置でレンズ保持枠の光軸位置が異なる場合、固定鏡筒のカムリフト量で差し引いた差分だけを移動カム環のカムリフト量とすれば良いので、沈胴時におけるレンズ鏡筒の全長を短縮することができる。
【００３４】
また、固定鏡筒の内径に形成したカムの撮影可能領域を、等リード形状とし、これに沿った受け部（第２の突起部）を固定鏡筒の内径に設け、受け部と当接可能で、かつ、撮影可能領域で受け部より前玉側に鍔部（第１の突起部）を移動カム環に設けたことで、鏡筒に衝撃などの外力が作用しても、移動カム環のフォロアが固定鏡筒のカム溝から脱落することが有効に防止され、ズーム機能が損なわれるのを防止することが可能となる。
【００３５】
さらに、移動カム環の撮影可能領域のワイド端およびテレ端には、固定鏡筒のカムリフト量を打ち消すような等リード形状のカムを移動カム環の内径に設け、テレ端およびワイド端で、第１移動レンズ群および第２移動レンズ群の光軸位置を変化させない領域を作り出すことで、ズームリセット位置ズレを補正し、ズームのテレ端およびワイド端の位置を正確に設定することができる。
【００３６】
なお、上述した実施例では、移動カム環を光軸方向に移動させるための、固定鏡筒の撮影領域でのカムを線形の等リード形状のカムとし、移動カム環のワイド端領域およびテレ端領域を、上記の等リード形状とはカムシフトが逆向きの等リード形状のカムとして、第１移動レンズ群および第２移動レンズ群がワイド端位置あるいはテレ端位置で保持（移動しない）される構成としたが、固定鏡筒および移動カム環の各カムの形状は特に等リード形状に限定されものではなく、カムリフト量が変化する形状あるいは非線形状でもよく、固定鏡筒および移動カム環の各カムによって、撮影領域（ズーム領域）のワイド側およびテレ側では、可動レンズがワイド端位置およびテレ端位置を保持（移動しない）される構成であればよい。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】本発明の実施例を示すレンズ鏡筒部分の分解斜視図。
【図２】実施例のレンズ鏡筒の沈胴状態を示す断面図。
【図３】実施例のレンズ鏡筒のワイド状態を示す断面図。
【図４】実施例のレンズ鏡筒のテレ状態を示す断面図。
【図５】実施例の固定鏡筒を示す展開図。
【図６】実施例の移動カム環を示す展開図。
【符号の説明】
【００３８】
Ｌ１  第１群の移動レンズ群
Ｌ２  第２群の移動レンズ群
１  第１の保持枠
２  第２の保持枠
１１  固定鏡筒
１１ａ  カム溝
１１ａ２  ワイド端領域
１１ａ３  ズーム領域
１１ａ４  テレ端領域
１１ｂ  受け部
１３  移動カム環
１３ｄ  １群カム溝
１３ｄ２  ワイド端領域
１３ｄ３  ズーム領域
１３ｄ４  テレ端領域
１３ｅ  ２群カム溝
１３ｅ２  ワイド端領域
１３ｅ３  ズーム領域
１３ｅ４  テレ端領域
１３ｆ  鍔部
【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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