(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から、前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を内部に支持し、外周部に複数のカムフォロワを備える第１の鏡筒と、
前記複数のカムフォロワに係合し、相対的な回動によって前記第１の鏡筒を光軸方向に進退移動させるべく形成される互いに平行な複数のカム溝を内周部に備えており、沈胴時に前記第１の鏡筒を収納する第２の鏡筒と、
を具備し、
前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝を構成する第１のカム溝と第２のカム溝にそれぞれ係合する前記第１の鏡筒の前記複数のカムフォロワを構成する第１のカムフォロワと第２のカムフォロワを、光軸方向について互いに異なる位置に配置してなり、
前記第１の鏡筒を駆動するための前記第１および第２のカム溝は、収納位置から最大繰り出し位置までほぼリニアに移動させるべく斜行するとともに、最大繰り出し状態から撮影状態にかけて最大繰り出し位置にて回動のみを許容し光軸方向への進退を規制すべく光軸がほぼ垂直に交わる平面に沿って円周方向に延びる形状を含むカム形状をなし、
前記第１の鏡筒により支持されるレンズ保持枠が、沈胴状態から撮影状態に達する前に、前記第１の鏡筒を、最大繰り出し位置まで移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項２】
複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から、前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を内部に支持し、外周部に複数のカムフォロワを備える第１の鏡筒と、
前記複数のカムフォロワに係合し、相対的な回動によって前記第１の鏡筒を光軸方向に進退移動させるべく形成される互いに平行な複数のカム溝を内周部に備えており、沈胴時に前記第１の鏡筒を収納する第２の鏡筒と、
を具備し、
前記第１の鏡筒の前記複数のカムフォロワを構成する第１のカムフォロワと第２のカムフォロワが係合する前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝を構成する第１のカム溝と第２のカム溝を、光軸方向について互いに異なる位置に平行に偏倚させて配置してなり、
前記第１の鏡筒を駆動するための前記第１および第２のカム溝は、収納位置から最大繰り出し位置までほぼリニアに移動させるべく斜行するとともに、最大繰り出し状態から撮影状態にかけて最大繰り出し位置にて回動のみを許容し光軸方向への進退を規制すべく光軸がほぼ垂直に交わる平面に沿って円周方向に延びる形状を含むカム形状をなし、
前記第１の鏡筒により支持されるレンズ保持枠が、沈胴状態から撮影状態に達する前に、前記第１の鏡筒を、最大繰り出し位置まで移動させることを特徴とするレンズ鏡胴。
【請求項３】
前記第１および第２のカムフォロワにそれぞれ係合する前記第１および第２のカム溝は互いに交差することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項４】
前記第１および第２のカムフォロワの各々は、
光軸方向に対して傾斜し且つ互いに平行に対峙する一対の斜面部と、
光軸が垂直に交わる平面を形成し且つ互いに平行に対峙する一対の垂直面部とを有してなり、
前記第１および第２のカム溝の前記第１の鏡筒を光軸方向に移動させる範囲のカム面には前記斜面部が摺接し、光軸が垂直に交わる平面内で回動する範囲のカム面には前記垂直面部が摺接することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項５】
前記カム溝およびカムフォロワを、３組以上設けてなり、且つ少なくとも、前記第１の鏡筒が光軸に沿って進退移動することなく光軸が垂直に交わる平面内で回動する範囲では、少なくとも３組の前記カム溝とカムフォロワを係合させる構成としたことを特徴とする請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項６】
前記第１の鏡筒を光軸方向に駆動する範囲と光軸方向が垂直に交わる平面内で回動する範囲との境界部分の近傍においては、前記第１の鏡筒の全てのカムフォロワが、前記第２の鏡筒の全てのカム溝に係合していることを特徴とする請求項１〜請求項５のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項７】
第２の鏡筒に切欠部を有し、前記複数のレンズ群の他の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、前記切欠部を通過させて、前記第２の鏡筒の外部に位置させて、前記沈胴状態とするとともに、前記第１の鏡筒は、前記複数のカムフォロワとは別途に設けた他の１つ以上のカムフォロワを有し且つ前記第２の鏡筒は、前記他の１つ以上のカムフォロワに対応して前記複数のカム溝とは別途に設けた他の１つ以上のカム溝を有してなり、
前記切欠部に該当する部位においては、前記他の１つ以上のカムフォロワの少なくとも一部が前記他の１つ以上のカム溝の少なくとも一部に係合する構成としたことを特徴とする請求項１〜請求項６のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項８】
第２の鏡筒に切欠部を有し、前記複数のレンズ群の他の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、前記切欠部を通過させて、前記第２の鏡筒の外部に位置させて、前記沈胴状態とするとともに、前記第１の鏡筒の光軸に沿う進退移動時に、前記第２の鏡筒の前記切欠部を閉塞して前記第２の鏡筒内面とほぼ連続する筒状面を形成する蓋板を有し、該蓋板には、前記複数のカムフォロワに対応して当該部分を通る前記複数のカム溝と連続する蓋板カム溝を有してなり、
前記切欠部に該当する部位においては前記複数のカムフォロワが前記蓋板カム溝の少なくとも一部に係合する構成としたことを特徴とする請求項１〜請求項７のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴。
【請求項９】
少なくとも一部が、前記切欠部を通過して、前記第２の鏡筒の外部に位置するレンズ保持枠は、前記複数のレンズ群のうちの他の少なくとも１つのレンズ群を保持することを特徴とする請求項７または請求項８に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１０】
前記第１の鏡筒は、更にギア部を備え、
前記第２の鏡筒は、更に前記ギア部に対応する開口部を備え、
前記第２の鏡筒の前記開口部を介して前記第１の鏡筒の前記ギア部に係合し前記第１の鏡筒に駆動力を伝達する駆動ギアと、
前記駆動ギアを回転駆動する駆動源と、
を具備し、
前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝の少なくとも一部が前記開口部を通過することを特徴とする請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１１】
前記駆動ギアは、前記開口部を通過するカム溝を通るカムフォロワとの干渉を防止すべく、該カムフォロワの経路に対応してギアを欠落したギア欠落部を形成してなることを特徴とする請求項１０に記載のレンズ鏡胴。
【請求項１２】
撮影用光学系として、請求項１〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とするカメラ。
【請求項１３】
カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴とする携帯型情報端末装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態とし、前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動させて撮影状態とするレンズ鏡胴に係り、特に、いわゆるディジタルカメラ等のカメラに用いる撮影レンズに好適なレンズ鏡胴、そのレンズ鏡胴を用いるカメラおよび携帯型情報端末装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
被写体像を、例えばＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等の固体撮像素子により撮像し、被写体の静止画像（スティル画像）または動画像（ムービー画像）の画像データを得て、不揮発性メモリ媒体等の記録媒体にディジタル的に記録する、いわゆるディジタルカメラが一般化している。
従来、一般的なディジタルカメラにおけるレンズ鏡胴は、凹溝または貫通溝からなるカム溝と、通常はピン状の突出部からなるカムフォロワとを用いるズーミング機構を備えたものが多い。すなわち、カム溝は回転枠としてのカム枠に形成され、カムフォロワは、複数のレンズ群の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠の外周部に突設されている。カム溝を有するカム枠を回転させることによって、カム溝に係合追随するカムフォロワを介してレンズ保持枠を光軸方向に移動させる構成となっていた。
このような方式の問題点としては、カムフォロワが、カム溝から脱離したり、カム溝との遊びガタにより光学性能が悪化したり、光漏れを生じたりすることなどがあった。これらの問題を改善するために、カム機構として傾き一定でネジ送り式の、いわゆるヘリコイドを用いるヘリコイド駆動により、直線的なネジ送り駆動を行う方式が考えられる。
【０００３】
しかしながら、ディジタルカメラにおいては、複数のレンズ群のうちで、最も対物側の第１レンズ群が、多くの場合非直線的な移動が必要とされるため、直線駆動の後に別途のカム機構により補正移動させることが必要になることが多い。このように、ヘリコイド駆動を採用すると、機構が複雑になるため、ディジタルカメラには採用されないことが多かった。
このような状況を考慮したものとして例えば特許文献１（特開２００４−１０９２９９号）に示された技術がある。特許文献１の構成では、直線運動を行う部分と、回転運動を行う部分との２つの部分からなるカム溝としてのヘリコイドを形成して、ヘリコイド方式を採りながら、第１レンズ群を非直線的に駆動することを可能としている。
【０００４】
上述した特許文献１においては、光軸方向に移動せずに回転のみを行う部分では、光軸方向についての変位が一定のヘリコイドを用いて係合している。このように、光軸方向についての同一位置、すなわち光軸が垂直に交わる面上に沿ってカム溝としてのヘリコイドが形成される場合には、ヘリコイドの数を多くしたり回転角を広くしたりしようとすると、光軸方向に移動せずに回転のみを行う部分のカム溝としてのヘリコイドが光軸が垂直に交わる同一平面に沿う同一円周上に位置するので、重なってしまうことになる。したがって、回転角を広くとろうとするとヘリコイドの数が制限されることになり、レンズ保持枠の支持が不確実になって、ガタや鏡胴の傾斜等の問題を発生するおそれがある。一方、カム溝としてのヘリコイドの数を多くすると回転角を広くとることができず、光学的な制御の自由度が制限されていた。
【０００５】
【特許文献１】特開２００４−１０９２９９号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
本発明は、上述した事情に鑑みてなされたもので、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いてしかもこれらによる回転角を大きくとることができ、光学的な制御における高い自由度を得て安定して駆動することを可能とするレンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置を提供することを目的としている。
本発明の請求項１の目的は、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能であると共に、特に、撮影状態でレンズ保持枠に支持されるレンズ群の背後の空間を効果的に利用可能なレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項２の目的は、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能であると共に、特に、撮影状態でレンズ保持枠に支持されるレンズ群の背後の空間を効果的に利用可能なレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項３の目的は、特に、効果的に回転角を大きくとって、安定して駆動することが可能なレンズ鏡胴を提供することにある。
【０００７】
本発明の請求項４の目的は、特に、安定して駆動することができ、倒れや光軸方向の位置ずれを効果的に防止し得るレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項５の目的は、特に、最大繰り出し位置における倒れや光軸方向の位置ずれを効果的に抑制し得るレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項６の目的は、特に、直進移動と最大繰り出し位置における回動との境界部近傍での倒れや引っ掛かりを効果的に抑制し得るレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項７の目的は、特に、複数のレンズ群の一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、鏡筒の切欠部を通過して鏡筒外部に位置させて、前記沈胴状態とする場合の、鏡筒の切欠部により保持が不安定になるのを効果的に防止し安定した駆動を実現し得るレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項８の目的は、特に、複数のレンズ群の一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、鏡筒の切欠部を通過して鏡筒外部に位置させて、前記沈胴状態とする場合の鏡筒の切欠部により保持が不安定になるのをさらに効果的に防止し得るレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項９の目的は、特に、複数のレンズ群の一部のレンズ群を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、鏡筒の切欠部を通過して鏡筒外部に位置させて、前記沈胴状態とする場合の鏡筒の切欠部により保持が不安定になるのを効果的に防止し得るレンズ鏡胴を提供することにある。
【０００８】
本発明の請求項１０の目的は、特に、外側の鏡筒に、内部の鏡筒を回転駆動力を伝達するための開口部があっても回転角を大きくとることを可能とするレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１１の目的は、特に、内部の鏡筒のカムフォロワに対する、内部の鏡筒に回転駆動力を伝達するための駆動ギアによる干渉を効果的に防止するレンズ鏡胴を提供することにある。
本発明の請求項１２の目的は、特に、レンズ鏡胴に実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能なカメラを提供することにある。
本発明の請求項１３の目的は、特に、カメラ機能部の撮影光学系に、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能な携帯型情報端末装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
請求項１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から、前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を内部に支持し、外周部に複数のカムフォロワを備える第１の鏡筒と、
前記複数のカムフォロワに係合し、相対的な回動によって前記第１の鏡筒を光軸方向に進退移動させるべく形成される互いに平行な複数のカム溝を内周部に備えており、沈胴時に前記第１の鏡筒を収納する第２の鏡筒と、
を具備し、
前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝を構成する第１のカム溝と第２のカム溝にそれぞれ係合する前記第１の鏡筒の前記複数のカムフォロワを構成する第１のカムフォロワと第２のカムフォロワを、光軸方向について互いに異なる位置に配置してなり、
前記第１の鏡筒を駆動するための前記第１および第２のカム溝は、収納位置から最大繰り出し位置までほぼリニアに移動させるべく斜行するとともに、最大繰り出し状態から撮影状態にかけて最大繰り出し位置にて回動のみを許容し光軸方向への進退を規制すべく光軸がほぼ垂直に交わる平面に沿って円周方向に延びる形状を含むカム形状をなし、
前記第１の鏡筒により支持されるレンズ保持枠が、沈胴状態から撮影状態に達する前に、前記第１の鏡筒を、最大繰り出し位置まで移動させることを特徴としている。
【００１０】
請求項２に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、上述した目的を達成するために、
複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から、前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を内部に支持し、外周部に複数のカムフォロワを備える第１の鏡筒と、
前記複数のカムフォロワに係合し、相対的な回動によって前記第１の鏡筒を光軸方向に進退移動させるべく形成される互いに平行な複数のカム溝を内周部に備えており、沈胴時に前記第１の鏡筒を収納する第２の鏡筒と、
を具備し、
前記第１の鏡筒の前記複数のカムフォロワを構成する第１のカムフォロワと第２のカムフォロワが係合する前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝を構成する第１のカム溝と第２のカム溝を、光軸方向について互いに異なる位置に平行に偏倚させて配置してなり、
前記第１の鏡筒を駆動するための前記第１および第２のカム溝は、収納位置から最大繰り出し位置までほぼリニアに移動させるべく斜行するとともに、最大繰り出し状態から撮影状態にかけて最大繰り出し位置にて回動のみを許容し光軸方向への進退を規制すべく光軸がほぼ垂直に交わる平面に沿って円周方向に延びる形状を含むカム形状をなし、
前記第１の鏡筒により支持されるレンズ保持枠が、沈胴状態から撮影状態に達する前に、前記第１の鏡筒を、最大繰り出し位置まで移動させることを特徴としている。
【００１１】
請求項３に記載した本発明に係るレンズ鏡胴が、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記第１および第２のカムフォロワにそれぞれ係合する前記第１および第２のカム溝は互いに交差することを特徴としている。
【００１２】
請求項４に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記第１および第２のカムフォロワの各々は、
光軸方向に対して傾斜し且つ互いに平行に対峙する一対の斜面部と、
光軸が垂直に交わる平面を形成し且つ互いに平行に対峙する一対の垂直面部とを有してなり、
前記第１および第２のカム溝の前記第１の鏡筒を光軸方向に移動させる範囲のカム面には前記斜面部が摺接し、光軸が垂直に交わる平面内で回動する範囲のカム面には前記垂直面部が摺接することを特徴としている。
請求項５に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴であって、
前記カム溝およびカムフォロワを、３組以上設けてなり、且つ少なくとも、前記第１の鏡筒が光軸に沿って進退移動することなく光軸が垂直に交わる平面内で回動する範囲では、少なくとも３組の前記カム溝とカムフォロワを係合させる構成としたことを特徴としている。
【００１３】
請求項６に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項５のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
前記第１の鏡筒を光軸方向に駆動する範囲と光軸方向が垂直に交わる平面内で回動する範囲との境界部分の近傍においては、前記第１の鏡筒の全てのカムフォロワが、前記第２の鏡筒の全てのカム溝に係合していることを特徴としている。
請求項７に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
第２の鏡筒に切欠部を有し、前記複数のレンズ群の他の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、前記切欠部を通過させて、前記第２の鏡筒の外部に位置させて、前記沈胴状態とするとともに、前記第１の鏡筒は、前記複数のカムフォロワとは別途に設けた他の１つ以上のカムフォロワを有し且つ前記第２の鏡筒は、前記他の１つ以上のカムフォロワに対応して前記複数のカム溝とは別途に設けた他の１つ以上のカム溝を有してなり、
前記切欠部に該当する部位においては、前記他の１つ以上のカムフォロワの少なくとも一部が前記他の１つ以上のカム溝の少なくとも一部に係合する構成としたことを特徴としている。
【００１４】
請求項８に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴であって、
第２の鏡筒に切欠部を有し、前記複数のレンズ群の他の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、前記切欠部を通過させて、前記第２の鏡筒の外部に位置させて、前記沈胴状態とするとともに、前記第１の鏡筒の光軸に沿う進退移動時に、前記第２の鏡筒の前記切欠部を閉塞して前記第２の鏡筒内面とほぼ連続する筒状面を形成する蓋板を有し、該蓋板には、前記複数のカムフォロワに対応して当該部分を通る前記複数のカム溝と連続する蓋板カム溝を有してなり、
前記切欠部に該当する部位においては前記複数のカムフォロワが前記蓋板カム溝の少なくとも一部に係合する構成としたことを特徴としている。
請求項９に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項７または請求項８のレンズ鏡胴であって、
少なくとも一部が、前記切欠部を通過して、前記第２の鏡筒の外部に位置するレンズ保持枠は、前記複数のレンズ群のうちの他の少なくとも１つのレンズ群を保持することを特徴としている。
【００１５】
請求項１０に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴であって、
前記第１の鏡筒は、更にギア部を備え、
前記第２の鏡筒は、更に前記ギア部に対応する開口部を備え、
前記第２の鏡筒の前記開口部を介して前記第１の鏡筒の前記ギア部に係合し前記第１の鏡筒に駆動力を伝達する駆動ギアと、
前記駆動ギアを回転駆動する駆動源と、
を具備し、
前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝の少なくとも一部が前記開口部を通過することを特徴としている。
【００１６】
請求項１１に記載した本発明に係るレンズ鏡胴は、請求項１０のレンズ鏡胴であって、
前記駆動ギアは、前記開口部を通過するカム溝を通るカムフォロワとの干渉を防止すべく、該カムフォロワの経路に対応してギアを欠落したギア欠落部を形成してなることを特徴としている。
請求項１２に記載した本発明に係るカメラは、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。
請求項１３に記載した本発明に係る携帯型情報端末装置は、カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことを特徴としている。
【発明の効果】
【００１７】
本発明によれば、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いてしかもこれらによる回転角を大きくとることができ、光学的な制御における高い自由度を得て安定して駆動することを可能とするレンズ鏡胴、カメラおよび携帯型情報端末装置を提供することができる。
すなわち本発明の請求項１のレンズ鏡胴によれば、  複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から、前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を内部に支持し、外周部に複数のカムフォロワを備える第１の鏡筒と、
前記複数のカムフォロワに係合し、相対的な回動によって前記第１の鏡筒を光軸方向に進退移動させるべく形成される互いに平行な複数のカム溝を内周部に備えており、沈胴時に前記第１の鏡筒を収納する第２の鏡筒と、
を具備し、
前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝を構成する第１のカム溝と第２のカム溝にそれぞれ係合する前記第１の鏡筒の前記複数のカムフォロワを構成する第１のカムフォロワと第２のカムフォロワを、光軸方向について互いに異なる位置に配置してなり、
前記第１の鏡筒を駆動するための前記第１および第２のカム溝は、収納位置から最大繰り出し位置までほぼリニアに移動させるべく斜行するとともに、最大繰り出し状態から撮影状態にかけて最大繰り出し位置にて回動のみを許容し光軸方向への進退を規制すべく光軸がほぼ垂直に交わる平面に沿って円周方向に延びる形状を含むカム形状をなし、
前記第１の鏡筒により支持されるレンズ保持枠が、沈胴状態から撮影状態に達する前に、前記第１の鏡筒を、最大繰り出し位置まで移動させることによって、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能となると共に、特に、撮影状態でレンズ保持枠に支持されるレンズ群の背後の空間を効果的に利用することが可能となる。
【００１８】
あるいは、本発明の請求項２のレンズ鏡胴によれば、  複数のレンズ群の少なくとも一部を沈胴させてレンズ群を収納する沈胴状態から、前記レンズ群の少なくとも一部を対物側に移動することにより撮影状態とするレンズ鏡胴であって、
前記レンズ群の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠と、
前記レンズ保持枠を内部に支持し、外周部に複数のカムフォロワを備える第１の鏡筒と、
前記複数のカムフォロワに係合し、相対的な回動によって前記第１の鏡筒を光軸方向に進退移動させるべく形成される互いに平行な複数のカム溝を内周部に備えており、沈胴時に前記第１の鏡筒を収納する第２の鏡筒と、
を具備し、
前記第１の鏡筒の前記複数のカムフォロワを構成する第１のカムフォロワと第２のカムフォロワが係合する前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝を構成する第１のカム溝と第２のカム溝を、光軸方向について互いに異なる位置に平行に偏倚させて配置してなり、
前記第１の鏡筒を駆動するための前記第１および第２のカム溝は、収納位置から最大繰り出し位置までほぼリニアに移動させるべく斜行するとともに、最大繰り出し状態から撮影状態にかけて最大繰り出し位置にて回動のみを許容し光軸方向への進退を規制すべく光軸がほぼ垂直に交わる平面に沿って円周方向に延びる形状を含むカム形状をなし、
前記第１の鏡筒により支持されるレンズ保持枠が、沈胴状態から撮影状態に達する前に、前記第１の鏡筒を、最大繰り出し位置まで移動させることによっても、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能となると共に、特に、撮影状態でレンズ保持枠に支持されるレンズ群の背後の空間を効果的に利用することが可能となる。
本発明の請求項３のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴において、前記第１および第２のカムフォロワにそれぞれ係合する前記第１および第２のカム溝は互いに交差することによって、特に、効果的に回転角を大きくとって、安定して駆動することが可能となる。
【００１９】
本発明の請求項４のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴において、前記第１および第２のカムフォロワの各々が、光軸方向に対して傾斜し且つ互いに平行に対峙する一対の斜面部と、光軸が垂直に交わる平面を形成し且つ互いに平行に対峙する一対の垂直面部とを有してなり、前記第１および第２のカム溝の前記第１の鏡筒を光軸方向に移動させる範囲のカム面には前記斜面部が摺接し、光軸が垂直に交わる平面内で回動する範囲のカム面には前記垂直面部が摺接することによって、特に、安定して駆動することができ、倒れや光軸方向の位置ずれを効果的に防止することができる。
【００２０】
本発明の請求項５のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項４のいずれか１項に記載のレンズ鏡胴において、前記カム溝およびカムフォロワを、３組以上設けてなり、且つ少なくとも、前記第１の鏡筒が光軸に沿って進退移動することなく光軸が垂直に交わる平面内で回動する範囲では、少なくとも３組の前記カム溝とカムフォロワを係合させることによって、特に、最大繰り出し位置における倒れや光軸方向の位置ずれを効果的に抑制することができる。
本発明の請求項６のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項５のいずれか１項のレンズ鏡胴において、前記第１の鏡筒を光軸方向に駆動する範囲と光軸方向が垂直に交わる平面内で回動する範囲との境界部分の近傍においては、前記第１の鏡筒の全てのカムフォロワが、前記第２の鏡筒の全てのカム溝に係合することによって、特に、直進移動と最大繰り出し位置における回動との境界部近傍での倒れや引っ掛かりを効果的に抑制することができる。
【００２１】
本発明の請求項７のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項６のいずれか１項のレンズ鏡胴において、第２の鏡筒に切欠部を有し、前記複数のレンズ群の他の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、前記切欠部を通過させて、前記第２の鏡筒の外部に位置させて、前記沈胴状態とするとともに、前記第１の鏡筒が、前記複数のカムフォロワとは別途に設けた他の１つ以上のカムフォロワを有し且つ前記第２の鏡筒が、前記他の１つ以上のカムフォロワに対応して前記複数のカム溝とは別途に設けた他の１つ以上のカム溝を有してなり、前記切欠部に該当する部位においては、前記他の１つ以上のカムフォロワの少なくとも一部が前記他の１つ以上のカム溝の少なくとも一部に係合することによって、特に、複数のレンズ群の一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、鏡筒の切欠部を通過して鏡筒外部に位置させて、前記沈胴状態とする場合の、鏡筒の切欠部により保持が不安定になるのを効果的に防止し安定した駆動を実現することができる。
【００２２】
本発明の請求項８のレンズ鏡胴によれば、請求項１〜請求項７のいずれか１項のレンズ鏡胴において、第２の鏡筒に切欠部を有し、前記複数のレンズ群の他の少なくとも一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、前記切欠部を通過させて、前記第２の鏡筒の外部に位置させて、前記沈胴状態とするとともに、前記第１の鏡筒の光軸に沿う進退移動時に、前記第２の鏡筒の前記切欠部を閉塞して前記第２の鏡筒内面とほぼ連続する筒状面を形成する蓋板を有し、該蓋板には、前記複数のカムフォロワに対応して当該部分を通る前記複数のカム溝と連続する蓋板カム溝を有してなり、前記切欠部に該当する部位においては前記複数のカムフォロワが前記蓋板カム溝の少なくとも一部に係合することによって、特に、複数のレンズ群の一部を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、鏡筒の切欠部を通過して鏡筒外部に位置させて、前記沈胴状態とする場合の鏡筒の切欠部により保持が不安定になるのをさらに効果的に防止することができる。
本発明の請求項９のレンズ鏡胴によれば、請求項７または請求項８のレンズ鏡胴において、少なくとも一部が、前記切欠部を通過して、前記第２の鏡筒の外部に位置するレンズ保持枠は、前記複数のレンズ群のうちの他の少なくとも１つのレンズ群を保持することによって、特に、複数のレンズ群の一部のレンズ群を保持するレンズ保持枠の少なくとも一部を、鏡筒の切欠部を通過して鏡筒外部に位置させて、前記沈胴状態とする場合の鏡筒の切欠部により保持が不安定になるのを効果的に防止することができる。
【００２３】
本発明の請求項１０のレンズ鏡胴によれば、請求項１または請求項２のレンズ鏡胴において、前記第１の鏡筒は、更にギア部を備え、
前記第２の鏡筒は、更に前記ギア部に対応する開口部を備え、
前記第２の鏡筒の前記開口部を介して前記第１の鏡筒の前記ギア部に係合し前記第１の鏡筒に駆動力を伝達する駆動ギアと、
前記駆動ギアを回転駆動する駆動源と、
を具備し、
前記第２の鏡筒の前記複数のカム溝の少なくとも一部が前記開口部を通過することによって、特に、外側の鏡筒に、内部の鏡筒を回転駆動力を伝達するための開口部があっても回転角を大きくとることが可能となる。
本発明の請求項１１のレンズ鏡胴によれば、請求項１０のレンズ鏡胴において、前記駆動ギアは、前記開口部を通過するカム溝を通るカムフォロワとの干渉を防止すべく、該カムフォロワの経路に対応してギアを欠落したギア欠落部を形成することによって、特に、内部の鏡筒のカムフォロワに対する、内部の鏡筒に回転駆動力を伝達するための駆動ギアによる干渉を効果的に防止することができる。
【００２４】
本発明の請求項１２のカメラによれば、撮影用光学系として、請求項１〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことによって、特に、レンズ鏡胴に実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能となる。
本発明の請求項１３の携帯型情報端末装置によれば、カメラ機能部を有し、且つ前記カメラ機能部の撮影用光学系として、請求項１〜請求項１１のいずれか１項のレンズ鏡胴を用いた光学系を含むことによって、特に、カメラ機能部の撮影光学系に、実質的に充分な数のカムフォロワおよびカム溝を用いることができて、しかもこれらによる回転角を大きくとることが可能となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２５】
以下、本発明の実施の形態に基づき、図面を参照して本発明に係るレンズ鏡胴を詳細に説明する。
図１〜図２２は、本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置の要部の構成および種々の動作状態を示している。
図１は、レンズ群を沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴部分の構成を物体側から見た斜視図、図２は、図１の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図３は、レンズバリアを閉じた沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴およびレンズバリアを含む光学系装置の構成を物体側から見た斜視図、図４は、図３の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図、図５は、レンズ群を突出させた撮影状態において開いたレンズバリアを閉じようとしている状態におけるレンズ鏡胴部分およびレンズバリア部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図６は、レンズ群を突出させた撮影状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図、図７は、第３レンズ群を保持する第３レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群の沈胴収納状態における第３レンズ保持枠、衝突防止片および第４レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図、図８は、第３レンズ群を保持する第３レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群を突出した撮影状態における第３レンズ保持枠、衝突防止片および第４レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。
【００２６】
図９（ａ）および図９（ｂ）は、レンズ鏡胴の各レンズ群、レンズ保持枠ならびに各種レンズ鏡筒の要部を示す縦断面図であり、このうち、図９（ａ）は、レンズ群を突出した望遠位置状態と沈胴させて収納した沈胴状態を示し、図９（ｂ）は、レンズ群を突出した広角位置状態を示している。図１０は、固定鏡筒に形成された本発明に係るカム溝としての主ヘリコイド部、副ヘリコイド部および駆動ギア用の開口部等の形状を展開して模式的に示す光軸側つまり内側から見た展開図、図１１は、回転筒の像側端部外周面に形成されたカムフォロワとしての主ヘリコイド部、副ヘリコイド部およびギア部を展開して模式的に示すやはり内側から透視して見た展開図である。図１２（ａ）〜図１２（ｄ）は、内周面にカム溝としてのヘリコイド部が形成された固定鏡筒を示しており、このうち図１２（ａ）は、対物側から見た正面図、図１２（ｂ）は、図１２（ａ）におけるＡ−Ａ断面図、図１２（ｃ）は、図１２（ａ）におけるＢ−Ｂ断面図、そして図１２（ｄ）は、図１２（ａ）における下方側から見た底面図である。図１３（ａ）〜図１３（ｃ）は、図１２（ａ）等に示した固定鏡筒の概略的な斜視図であり、このうち、図１３（ａ）は、像側左上側から見た斜視図、図１３（ｂ）は、像側右上方から見た斜視図、そして図１３（ｃ）は、対物側右下方から見た斜視図である。図１４（ａ）〜図１４（ｃ）は、像側端部外周面にカムフォロワとしてのヘリコイド部が形成された第１の回転鏡筒の概略的な図であり、このうち、図１４（ａ）は、対物側から見た正面図、図１４（ｂ）は、図１４（ａ）の右側面図、そして図１４（ｃ）は、図１４（ａ）の左側面図である。図１５（ａ）は、第１の回転筒の概略的な図であって、対物側の左上方から見た斜視図、図１５（ｂ）は、対物側の右上方から見た斜視図である。
【００２７】
図１６は、第３レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を示す側面図、図１７は、図１６に示した第３レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を示す斜視図である。図１８は、第３レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を示す斜視図である。図１９は、第３レンズ保持枠の動作を説明するために、第３レンズ保持枠部分近傍を物体側から見た正面図、図２０は、第３レンズ保持枠の動作を説明するためのシャッタ部分近傍の斜視図である。そして、図２１および図２２は、第４レンズ保持枠およびその駆動操作系を説明するためのものであり、図２１は、第４レンズ保持枠およびその駆動操作系に係る部分の構成を具体的に示す斜視図、図２２は、図２１の一部を省略し、その要部を角度を変えて見た斜視図である。
図１〜図２２において、レンズ鏡胴を含む光学系装置は、図９に示す第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、第３レンズ群１３、第４レンズ群１４、シャッタ／絞りユニット１５、固体撮像素子１６、第１レンズ保持枠１７、カバーガラス１８、ローパスフィルタ１９、固定枠２１（固定鏡筒２１ａ）、第１の回転筒２２、第１のライナー２３、第２の回転筒２４、第２のライナー２５、カム筒２６、直進筒２７、図７、図８に示す第３レンズ保持枠３１、第３群主ガイド軸３２、第３群副ガイド軸３３、第３群リードスクリュー３４、第３群雌ねじ部材３５、衝撃防止片３６、圧縮トーションスプリング３７、第３群フォトインタラプタ３８（図１７、図１９）、第４レンズ保持枠４１、第４群副ガイド軸４２、第４群スプリング４３、第４群主ガイド軸４４、図２１、図２２に示す第４群リードスクリュー４５、第４群雌ねじ部材４６、第４群フォトインタラプタ４７、図１に示すズームモータ５１、第３群モータ５２、第４群モータ５３、図４、図５等に示すバリア制御片６１、レンズバリア６２、バリア駆動系６３、図１６に示すギア７１，７２，７３，７４、駆動ギア７５〔図１３（ｃ）〕、押さえ板８１および鏡胴ベース８２（図２０、図２１）を具備している。
【００２８】
図９を参照して、撮影状態について説明すると、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２、第３レンズ群１３および第４レンズ群１４は、物体側から順次配列されるとともに、第２レンズ群１２と第３レンズ群１３の間に、シャッタ／絞りユニット１５が、挿入配置され、第４レンズ群１４の像面側には、ＣＣＤ（電荷結合素子）等を用いて構成される固体撮像素子１６が配置される。これら第１レンズ群１１〜第４レンズ群１４は、焦点距離可変のズームレンズを構成する。第１レンズ群１１は、１枚以上のレンズからなり、該第１レンズ群１１を一体的に保持する第１レンズ保持枠１７を介して直進筒２７に固定保持されている。
第２レンズ群１２は、１枚以上のレンズからなり、該第２レンズ群１２を一体的に保持する第２レンズ保持枠（明確には図示されていない）に形成されたカムフォロワが図１１に示すカム筒２６の第２レンズ群用のカム溝に挿通されて第２のライナー２５の直進溝２５ａに係合し、これらカム筒２６および第２のライナー２５により支持されている。シャッタ／絞りユニット１５は、シャッタおよび開口絞りを含み、該シャッタ／絞りユニット１５に一体的に形成されたカムフォロワがカム筒２６のシャッタ／絞り用のカム溝に挿通されて第２のライナー２５の直進溝２５ａに係合し、これらカム筒２６および第２のライナー２５により支持されている。
【００２９】
固定枠２１の固定鏡筒２１ａの内面には、図１０、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）および図１３（ａ）〜図１３（ｃ）に示すように、軸方向に沿う直進溝２１ｋおよびヘリコイド状のカム溝２１ｍ、２１ｎ、２１ｓが形成されており、ヘリコイド状のカム溝２１ｍ、２１ｎ、２１ｓには、図１１、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）および図１５（ａ）、図１５（ｂ）に示すように第１の回転筒２２の基端部外周面に形成されたヘリコイド状のカムフォロワ２２ａ、２２ｂ、２２ｓが係合しており、固定枠２１の固定鏡筒２１ａの直進溝２１ｋには、第１のライナー２３の基端部外周に突出形成されたキー部が係合している。第１の回転筒２２の内面には、光軸に直交する面に沿う案内溝が形成されており、第１のライナー２３の基端部近傍の外周面に突設された直進案内部材であるフォロワ（すなわちキー）が係合している。第１のライナー２３の内面には、光軸方向に沿う直線溝とヘリコイドが形成され、さらに第１のライナー２３には、第２の回転筒２４の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワを挿通するための逃げ溝が形成されている。
【００３０】
第２の回転筒２４の基端部の外周面にはヘリコイドが形成され、第１のライナー２３の内周に設けられたヘリコイドに螺合するとともに、該第２の回転筒２４の基端部近傍の外周面に突設されたカムフォロワが、第１のライナー２３のカムフォロワの逃げ溝を通して第１の回転筒２２の内周に設けられた直線溝に係合している。第１のライナー２３の内周に設けられた直線溝には第２のライナー２５の基端部外周に突設されたキー部が係合している。第２の回転筒２４の内面には、光軸（撮影光路）に直交する面に沿う案内溝が形成されており、第２のライナー２５の外周面に突設された直進案内部材であるフォロワが係合している。このような構成により第２のライナー２５は、光軸方向の移動については第２の回転筒２４と一体的に移動するが、相対的には第２のライナー２５に対して第２の回転筒２４は回転移動できるようになっている。
尚、固定鏡筒２１ａの形状は、必ずしも円筒形のものに限定されるものではなく、例えば、少なくとも３本以上の柱状の梁が固定枠２１に連設（植設）されることにより、第１の回転筒２２を、その梁によって囲まれる内側に保持することができる構成であってもよく、このような形態も筒の概念を含まれるものである。
【００３１】
第２のライナー２５の内周に嵌合するカム筒２６は、基端部外周に突設された係止突起が第２の回転筒２４の基端部に嵌合係止して、第２の回転筒２４と一体的に回転動作するようになっている。第２のライナー２５の内面には光軸に直交する面に沿う案内溝が形成されており、カム筒２６の外周面（前側）に突設された直進案内部材であるフォロワが係合している。このような構成により、カム筒２６は、光軸方向の移動については第２のライナー２５と一体的に移動するが、相対的には第２のライナー２５に対してカム筒２６は回転移動できるようになっている。
直進筒２７は、基端部側が第２の回転筒２４と第２のライナー２５の間に挿入されており、直進筒２７の基端部近傍の外周面には、カムフォロワが突設され、前記カムフォロワが第２の回転筒２４の内周面に形成されたカム溝に係合するとともに、直進筒２７の内周面には軸方向に沿って直進溝が形成され、該直進溝に第２のライナー２５の外周面のキー部が係合している。第１の回転筒２２の基端部外周にはギア部２２ｇが形成されており、ズームモータ５１（図１）の駆動力が適宜ギアを介して駆動ギア７５〔図１３（ｃ）〕にギア伝達され、駆動ギア７５を回転する。駆動ギア７５は、固定鏡筒２１ａの一側部に配置され、固定鏡筒２１ａに形成された開口部に一部を覗かせて回転可能として固定枠２１に支持されており、前記開口部を介して第１の回転筒２２のギア部２２ｇに噛合している。
【００３２】
この駆動ギア７５の回転によって駆動されて第１の回転筒２２が回動し、それによって第１レンズ群１１、第２レンズ群１２およびシャッタ／絞りユニット１５が、所定のごとくズーミング動作する。
なお、固定枠２１の固定鏡筒２１ａの内周面に形成されている直進溝２１ｋおよびカム溝２１ｍ、２１ｎ、２１ｓ、すなわち、第１のライナー２３のキー部に係合する直進溝２１ｋおよび第１の回転筒２２のヘリコイド状のカムフォロワ２２ａ、２２ｂ、２２ｓに係合するヘリコイド状のカム溝２１ｍ、２１ｎ、２１ｓが、図１０に示されている。また、第１の回転筒２２の外周面に形成されているギア部２２ｇおよびヘリコイド状のカムフォロワ２２ａ、２２ｂ、２２ｓ、すなわち駆動ギア７５に噛合するギア部２２ｇおよび固定鏡筒２１ａのヘリコイド状のカム溝２１ｍ、２１ｎ、２１ｓに係合するヘリコイド状のカムフォロワ２２ａ、２２ｂ、２２ｓが、図１１に示されている。
すなわち、一般に最外周の固定鏡筒２１ａに最も近い回転筒は、ヘリコイドによって固定鏡筒に係合しており、ヘリコイドは、その形状から一定の速度で移動する。このため、沈胴収納状態から広角位置を経て望遠位置へと漸次駆動される間の広角位置においては、回転筒は、半分ほど繰り出された状態となるのが、一般的である。
【００３３】
これに対して、上述した構成においては、第１の回転筒２２は、固定枠２１の固定鏡筒２１ａと単にヘリコイド螺合するのではなくヘリコイド状のカム溝２１ｍ、２１ｎで係合しており、収納状態から広角位置への駆動の間に、第１の回転筒２２は、最大繰り出し位置まで完全に繰り出す。その後は、図１０に示すようにカム溝２１ｍ、２１ｎの対物側端部が光軸が垂直に交わる平面に平行になっており、広角位置から望遠位置への駆動では、第１の回転筒２２は、光軸方向について移動することなく定位置で回動する構成となっている。
さらに詳細に説明すると、図１０に示されるように、固定枠２１の固定鏡筒２１ａには、主ヘリコイドとしてのカム溝２１ｍおよび２１ｎが形成され、これらのカム溝２１ｍおよび２１ｎには、第１の回転筒２２の主ヘリコイドとしてのカムフォロワ２２ａおよび２２ｂがそれぞれ係合する。図１１、図１４（ａ）〜図１４（ｃ）および図１５（ａ）、図１５（ｂ）からわかるように、第１の回転筒２２の主ヘリコイドとしてのカムフォロワ２２ａおよび２２ｂは、この場合、カムフォロワ２２ａとカムフォロワ２２ｂとが円周上に交互に各２個ずつおおむね等間隔に近い間隔で配置され、且つ２個のカムフォロワ２２ａと２個のカムフォロワ２２ｂとは光軸方向に所定距離離間して配置されている。
【００３４】
つまり、２個のカムフォロワ２２ａは、第１の回転筒２２の像側基端面にほぼ接して円周上については互いにおおむね１８０°異なる位置に配置され、２個のカムフォロワ２２ｂは、カムフォロワ２２ａよりも対物側に所定距離離間し且つ円周方向についてはそれぞれ２個のカムフォロワ２２ａの間に互いにおおむね１８０°異なる位置に配置されている。このため、２個のカムフォロワ２２ａと２個のカムフォロワ２２ｂとにそれぞれ係合する２つのカム溝２２ｍと２つのカム溝２２ｎとは、光軸方向に所定距離ずれた位置で且つ円周方向については、おおむね９０°ずれた位置に配設される。
カム溝２１ｍおよび２１ｎは、像面側端部から光軸が垂直に交わる平面および光軸方向に対して傾斜して像面側端部から走る斜行部と物体側端部近傍において光軸が垂直に交わる平面に平行に走る横行部とを有しており、第１の回転筒２２が回動すると、斜行部によって主ヘリコイドのカムフォロワ２２ａおよび２２ｂを介して第１の回転筒２２が沈胴位置と撮影位置との間で光軸方向に沿って移動し、第１の回転筒２２が、最大繰り出し位置に達すると、それ以後は光軸方向に移動せずに回動する。このように、カム溝２１ｍと２１ｎとを光軸方向にずらして配置しているため、カム溝２１ｍおよび２１ｎの回転角度を広くとっても、図示のようにカム溝２１ｍの横行部がカム溝２１ｎの斜行部に交差するだけで、カム溝２１ｍと２１ｎとが動作上互いに干渉することはほとんどない。
【００３５】
２つのカム溝２１ｍは、おおむね１８０°異なって配置されており、２つのカム溝２１ｎも、おおむね１８０°異なって配置されているから、合計４つのカムフォロワ２２ａおよび２２ｂによる確実な支持を維持して、第１の回転筒２２の倒れも防止しているにもかかわらず、個々のカム溝２１ｍ、２１ｎは、円周上のほぼ１８０°の範囲を使用して配置することができ、カムの有効範囲を広くとることが可能である。
なお、図１０、図１２（ａ）〜図１２（ｄ）および図１３（ａ）〜図１３（ｃ）からわかるように、固定枠２１の固定鏡筒２１ａは、完全な円筒状に形成することは困難であり、特に、対物側端部以外の部分には、第３レンズ保持枠３１を光路内外に進退移動させたり、第１の回転筒２２を回転駆動するためにギア部２２ｇに駆動ギア７５を噛合させたりするための切欠部および開口部が形成されるため、その部分については、カム溝２１ｍおよび２１ｎとカムフォロワ２２ａおよび２２ｂとの係合が外れることになり、支持が不安定になるおそれがある。そこで、斜行部については、主ヘリコイドとしてのカム溝２１ｍおよび２１ｎの間に、複数の副ヘリコイドとしてのカム溝２１ｓを形成して、第１の回転筒２２のギア部２２ｇ内や主ヘリコイドとしてのカムフォロワ２２ａおよび２２ｂの間やその近傍に適宜配置した副ヘリコイドとしてのカムフォロワ２２ｓと係合させることによって多数の支持点で支持させることによって、安定な支持を可能としている。もちろん第１の回転筒２２は、カムフォロワ２２ａ、２２ｂおよび２２ｃを備えて一体として動作するので、主ヘリコイドとしてのカム溝２１ｍおよび２１ｎならびに副ヘリコイドとしてのカム溝２１ｓは全て互いに平行に形成される。
【００３６】
さらに、図１２（ｄ）および図１３（ｃ）に示されるように、固定鏡筒２１ａの一側部に光軸方向に沿って駆動ギア７５が配置され、この駆動ギア７５が固定鏡筒２１ａに設けた開口部２１ｗ（図１０参照）を介して第１の回転筒２２のギア部２２ｇに噛合している。この場合、図１０に示されるように、主ヘリコイドとしてのカム溝２１ｎの横行部が開口部２１ｗをまたいで通過する。このとき、主ヘリコイドとしてのカムフォロワ２２ａが駆動ギア７５と干渉するおそれがあるので、駆動ギア７５のカム溝２１ｎに対応する部分は、ギアを除去して空隙としたギア欠落部７５ａ〔図１２（ｄ）〕を形成している。このようにして、主ヘリコイドとしてのカム溝２１ｍおよび２１ｎの横行部によって、第１の回転筒２２が、最大繰り出し位置で光軸方向に移動せずに回動しているとき、カム溝２１ｎを通るカムフォロワ２２ａが駆動ギア７５と干渉するのを防止している。
なお、ここでは、カム溝２１ｍの横行部が駆動ギア７５部分を横切る場合について説明したが、カム溝２１ｍの斜行部が駆動ギア７５部分を通る場合にも同様に構成することができる。但しその場合、駆動ギア７５のギアを除去して空隙としたギア欠落部７５ａの光軸方向寸法が第１の回転筒２２のギア部２２ｇの光軸方向寸法よりも小さくなければならない。したがって、駆動ギア７５部分を通過するカム溝２１ｍの傾斜角度によっては、第１の回転筒２２のギア部２２ｇの光軸方向寸法を大きく取るなどの対策が必要になるかもしれない。
【００３７】
また、固定枠２１の固定鏡筒２１ａの直進溝２１ｋは、光軸に平行に設けられており、第１のライナー２３のキー部が係合して、第１のライナー２３を回転せずに直進させるようにしている。
したがって、第１の回転筒２２は、沈胴状態から撮影状態の広角位置へ移動する際、最初は回転しながら被写体側へ繰り出し、最大繰り出し位置に到達すると、前記固定枠２１に設置された、例えばフォトリフレクタ、フォトインタラプタまたはリーフスイッチ等からなる、ズーム位置検出器によりズーム位置基準信号が発生する。したがって、このズーム位置基準信号が発生すると、第１の回転筒２２が最大繰出し位置に達したと考えて良いので、退避レンズ保持枠、すなわち、この例では、第３レンズ保持枠３１、が光軸方向へ進入動作を開始できる。
したがって、繰り出し動作の早い段階で固定鏡筒２１ａに近接している鏡筒である第１の回転筒２２と第１のライナー２３を、完全に繰り出すことにより、後述する第３レンズ保持枠３１を光軸上に挿入するスペースをあらかじめ確保するようになっている。
【００３８】
後述するように、第１の回転筒２２が最大繰出し位置に達するとすぐに前記ズーム位置基準信号が発生し、挿入のためのスペースが確保されてからすぐに第３レンズ保持枠３１が進入動作を開始するので、電源オン時等の沈胴状態から広角状態への移行の際の時間を最小に抑えることが可能となる。
第３レンズ群１３は、図１６、図１７に示すように、第３レンズ保持枠３１に保持されている。第３レンズ保持枠３１は、一端に第３レンズ群１３を保持しており、他端が第３レンズ群１３の光軸と実質的に平行な第３群主ガイド軸３２によって回動可能に且つ第３群主ガイド軸３２に沿ってスライド移動可能に支持されている。第３レンズ保持枠３１は、図８に示すように撮影状態における光軸上に第３レンズ群１３を挿入した光軸上位置と、図２に示すように沈胴収納状態における第３レンズ群１３を固定枠２１の固定鏡筒２１ａから外部に退避した収納位置との間で第３群主ガイド軸３２を中心として回動する。第３レンズ保持枠３１の回動端側の第３レンズ群１３の近傍には、この場合回動軸側と第３レンズ群１３の支持部側とで主ガイド軸に平行な方向における位置を異ならせるクランク状の屈曲部が形成され、該屈曲部からほぼ回動端方向にストッパ３１ａ（図１６〜図１８）および遮光片３１ｂが突設されている。
【００３９】
光学性能上、望遠側の焦点距離を長くするためには、望遠時の第３レンズ群１３の位置は、より被写体側へ繰り出した位置となる。但し、沈胴状態におけるレンズ鏡胴の光軸方向長さの制限により第３レンズ保持枠３１の移動可能量は定まってしまう。第３レンズ保持枠３１のレンズを保持する位置は、最も被写体側に設置することにより、望遠側焦点距離を可能な限り大きくすることが可能となる。しかしながら、ストッパ３１ａの光軸方向の位置を、第３レンズ群１３とほぼ同じ位置に設置してしまうと、第３群副ガイド軸３３が長くなってしまい、沈胴状態のレンズ鏡胴が大きくなってしまう。このことにより、ストッパ３１ａは、可能な限り合焦位置側に設置することが必要となるために、第３レンズ保持枠３１は、クランク状屈曲部を有する形状に形成される。なお、第３レンズ保持枠３１は、２個の部品から構成されていても良く、その場合、一方は、前記クランク状屈曲部を備えた部材であり、他方は、第３レンズ群１３を保持するための部材である。これら２個の部品は、相互に固定されてあたかも一体となって動作する。
第３レンズ群１３は、固定鏡筒２１ａから外部に退避するにあたり、固定鏡筒２１ａの壁部に設けられた切欠部を通過する。この場合における、切欠部は、固定鏡筒２１ａに設けられているが、固定鏡筒２１ａが上述したように、梁によって構成されているときには、その梁の間に形成される空間も、広義での切欠部に相当する。また、固定鏡筒２１ａの切欠部は、像面側端部が開放しておらず筒壁が閉じている窓状の切欠部であっても良い。さらに、第３レンズ保持枠３１は、第３レンズ群１３を退避した収納位置において、必ずしも固定枠２１から完全に外部に外れている必要はなく、他のレンズ保持枠の収納を妨げない状態とすればよい。
【００４０】
図１６および図１７に示すように、第３レンズ保持枠３１が退避位置の状態では第３群リードスクリュー３４に螺合している雌ねじ部材３５は最も像面側に位置している。また、この状態では、圧縮トーションスプリング３７が最もチャージされた状態で、鏡胴正面から見て時計方向（光軸への進入方向）のモーメントを常に第３レンズ保持枠３１に与えている。第３レンズ保持枠３１の主ガイド軸３２に支持されている部分の円筒状の外周面には、図１６に示すような段差部３１ｃの基端側内面にカム斜面形状のカム部３１ｅが形成されている。この状態から第３群モータ５２を鏡面正面から見て時計方向に回転させると、ギア７１〜７４からなるギア機構を介してリードスクリュー３４が時計方向に回転し、雌ねじ部材３５が光軸方向に沿って被写体側へ移動する。この際には、圧縮トーションスプリング３７からのモーメント力により、第３レンズ保持枠３１が時計方向に回転し、そのカム部３１ｅが雌ねじ部材３５の当接部３５ａに当接係合している。その後、雌ねじ部材３５がもっとも被写体側へ移動すると、第３レンズ保持枠３１の遮光片３１ｂが第３群の位置検出装置としてのフォトインタラプタ３８から外れるまで移動するのでフォトインタラプタ３８からＬ（低レベル）からＨ（高レベル）への基準信号が発生する。第３群レンズ群１３は、フォトインタラプタ３８からの基準信号を基準としてパルスカウントにより位置制御される。
【００４１】
雌ねじ部材３５をこの状態より、図１６のＢ位置まで移動すると第３レンズ保持枠３１が、さらに時計方向に回転し、ストッパ３１ａが、図８および図１９に示すように、第３群副ガイド軸３３に当接することにより、第３レンズ保持枠３１の光軸上位置が規定される。これにて光軸方向への進入動作が完了する。尚、遮光片３１ｂは、図１９に示すフォトインタラプタ３８を遮光することにより、収納位置にあることが検知確認できるようになっている。また雌ねじ部材３５が図１６のＢ位置まで移動すると、雌ねじ部材３５の当接部３５ａが第３レンズ保持枠３１の段差部３１ｃの前側係合部３１ｄに当接係合する。すなわち、第３レンズ保持枠３１の段差部３１ｃは、基端側にカム斜面形状をなすカム部３１ｅを有し、前端側に第３群主ガイド軸３２とほぼ垂直に交わる平面を形成している前側係合部３１ｄを有して円筒周面に対して凹状をなしている。第３レンズ保持枠３１は、第３群主ガイド軸３２の周囲に配設された圧縮トーションスプリング３７によって、前記収納位置から前記光軸上位置へ向かう回動方向に常時付勢されると共に第３群主ガイド軸３２上において物体側から像面側の押さえ板８１へ向かう方向に常時付勢されている。
【００４２】
なお、図１７に示すように、固定枠２１の圧縮トーションスプリング３７が押圧する部分は、圧縮トーションスプリング３７が当接する部位近傍を凹所として段差３７ａが形成されて、この部分における圧縮トーションスプリング３７の位置を規制している。すなわち、圧縮トーションスプリング３７の中心位置は、第３群主ガイド軸３２の中心から大きくずれないようになっている。
次に、雌ねじ部材３５が広角位置（図１６のＷ位置）まで移動する際は、雌ねじ部材３５の当接部３５ａが前側係合部３１ｄを押圧するので、第３レンズ保持枠３１は、広角位置まで光軸方向に沿って被写体側へ移動することが可能となる。
また、雌ねじ部材３５が図１６のＢ位置から望遠位置（図１６のＴ位置）までの間に位置している間は、圧縮トーションスプリング３７によって、光軸方向に沿って像面側に向かって常に押圧されているため、第３群リードスクリュー３４や雌ねじ部材３５と押さえ板８１等の間に発生する隙間は、総て像面側へ寄せられるので、第３群レンズ保持枠３１は光軸方向についての位置精度を確保できるようになっている。
【００４３】
雌ねじ部材３５は、光軸に実質的に平行に配設された第３群リードスクリュー３４に螺合し、前述した第３レンズ保持枠３１の段差部３１ｃ内において、前側係合部３１ｄまたはカム部３１ｅに当接する当接部３５ａ（図１８）に加えて、第３群リードスクリュー３４の回転に伴って雌ねじ部材３５が回ってしまわないようにするための回転止めとして、固定枠２１の固定鏡筒２１ａに形成された光軸方向に平行なガイド溝に嵌合摺動する回転止め突起部３５ｂが形成されている（図１８参照）。すなわち、雌ねじ部材３５は、回転止め突起部３５ｂが固定枠２１のガイド溝に嵌合して回転が阻止されているので、第３群リードスクリュー３４の回転によって、光軸に沿って進退移動するのである。
図１６に詳細に示すように、雌ねじ部材３５は、図１６のＢ位置よりも、さらに像面側（図示左側）へ移動すると、第３レンズ保持枠３１の段差部３１ｃのカム部３１ｅに当接係合し、第３レンズ保持枠３１が圧縮トーションスプリング３７の光軸方向の付勢により押さえ板８１に接触しており、圧縮トーションスプリング３７による時計回動方向の付勢力に抗して第３レンズ保持枠３１を反時計方向に回転させるので、退避動作を行うことが可能となる。
【００４４】
一方、第３群リードスクリュー３４の逆回転（反時計方向回転）により、雌ねじ部材３５が望遠位置Ｔから広角位置Ｗを経て退避開始位置Ｂまで移動する間は、雌ねじ部材３５の当接部３５ａが係合当接面にて第３レンズ保持枠３１の段差部３１ｃの前側係合部３１ｄに当接しているので、圧縮トーションスプリング３７の光軸上位置への付勢力と像面側への付勢力によって第３レンズ保持枠３１は、第３群副ガイド軸３３に規制された光軸上位置を維持しつつ物体側から像面側へと漸次移動する。なお雌ねじ部材３５が退避開始位置Ｂに達すると、第３レンズ保持枠３１の基端面３１ｆが押さえ板８１に当接し、雌ねじ部材３５が前側係合部３１ｄから離間して、段差部３１ｃのカム部３１ｅに当接する。
雌ねじ部材３５が退避開始位置Ｂから収納位置Ｓまで移動する間は、雌ねじ部材３５のもう一方の当接部３５ｃが第３レンズ保持枠３１の段差部３１ｃのカム部３１ｅに摺接して、第３レンズ保持枠３１を圧縮トーションスプリング３７による回動付勢力に抗して回動させることにより、第３レンズ保持枠３１は、光軸上位置から収納位置へ回動する。第３レンズ保持枠３１の収納位置Ｓは、ＨからＬとなるフォトインタラプタ３８による収納基準信号の発生から所定のパルスカウント数だけ像面側へ移動した位置である。第３レンズ保持枠３１が収納位置Ｓへ移動した後、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２およびシャッタ／絞りユニット１５の沈胴収納位置への移動が許可される。
【００４５】
この例では、収納動作においては、第３レンズ保持枠３１が収納位置へ移行する前に第４レンズ保持枠４１がまず収納位置へ移行する。第４レンズ保持枠４１の第１の収納位置は、第４群基準検出器（第４群フォトインタラプタ４７）によって発生するＨからＬとなる第４レンズ保持枠４１の収納基準信号の発生から所定のパルスカウント数だけ像面側へ移動した位置である。第４群レンズ保持枠４１の第１の収納動作完了後、第３レンズ保持枠３１の収納動作が許可される。
すなわち、フォトインタラプタ３８（図１９）によるＨからＬとなる収納基準信号の発生から雌ねじ部材３５は所定のパルスカウント数だけ像面側へ移動して第３レンズ保持枠３１の収納動作が完了する。この収納完了後に、第１の回転筒２２を繰り込むようにしたり、第１の回転筒２２および第１のライナー２３よりも内方、すなわちそれらの基端面よりも前方に位置する構成部品が、第３レンズ保持枠３１に接触する直前の位置よりも繰り込まれたりするのは、前述した第３レンズ保持枠３１の収納動作完了以後とすることによって、第３レンズ保持枠３１との干渉なしに安全に第１の回転筒２２等を繰り込むことが可能となる。これら第１の回転筒２２等の位置は、一般的なＤＣ（直流）モータを用いて構成したズームモータ５１では、ズームモータ５１の出力軸に直接固定されたエンコーダ形状を備えたピニオンギアとこの近傍に設置された、例えばフォトインタラプタ５１ａ（図１）からなるズームカウント検出器によって発生される駆動パルスのカウントで設定することが可能である。なお、ここでは、第１の回転筒２２を移動させるための駆動源は、ＤＣモータとし、エンコーダとフォトインタラプタによる検出器により駆動位置の検出を達成するようにしているが、これら全体をパルスモータに置き換えても同様の機能を達成することができることは明白である。
【００４６】
ところで、衝突防止片３６は、特に図２および図７に示すように、第３群主ガイド軸３２の近傍において固定枠２１に回動可能に支持されており、回動端近傍の係止突起３６ａを撮影光軸位置側へ突出させる回動方向にスプリング等により常時付勢されている。第３レンズ保持枠３１が、収納位置に位置しているときは、衝突防止片３６は、自身付勢力以上の回動力を有する第３レンズ保持枠３１によって押し出され、第３レンズ保持枠３１よりも外方に偏倚されている。第３レンズ保持枠３１が、回動して光軸上位置に移動すると、衝突防止片３６は、第３レンズ保持枠３１との係合が解除され、付勢力によって、係止突起３６ａを撮影光軸側に突出させる方向に回動し、係止突起３６ａを固定枠２１の固定鏡筒２１ａから突出させる（図６）。このとき、第１の回転筒２２および第１のライナー２３をはじめとして、第２の回転筒２４、第２のライナー２５、カム筒２６および直進筒２７が、全て係止突起３６ａの突出位置よりも物体側に位置しているので、係止突起３６ａは、第１の回転筒２２および第１のライナー２３の基端外周縁よりも内方に突出する（特に図５、図６および図８参照）。
【００４７】
このようにすることにより、仮に第１の回転筒２２を手動にて無理やり回転させて収納位置側へ移動させようとしても衝突防止片が最初に第１の回転筒２２に接触するため、第１の回転筒２２の基端部は、光軸方向については、衝突防止片３６の位置よりも像面側へ移動させることができないので、第３レンズ保持枠３１に接触することを回避することができる。したがって、強い外力による第３レンズ保持枠３１の破壊または破損等の防止を達成することができる。なお、第１の回転筒２２は、第３レンズ保持枠３１が収納位置へ正常に移動完了した後に、はじめて収納位置へ移動できるようになる。
したがって、レンズ鏡胴が突出している撮影状態において、落下等により鏡胴の先端側に大きな圧力が加わった際に、第１の回転筒２２および第１のライナー２３に衝突防止片３６の係止突起３６ａが係合し、第１の回転筒２２および第１のライナー２３（ならびに第２の回転筒２４、第２のライナー２５、カム筒２６および直進筒２７）のそれ以上の第３レンズ群１３側への後退を阻止し、第３レンズ保持枠３１および第３レンズ群１３の破損等を防止する。
第３群リードスクリュー３４は、第３群モータ５２によって順逆両方向に回転駆動される。第３群モータ５２の回転は、ギア７１、ギア７２、ギア７３およびギア７４を順次介して第３群リードスクリュー３４に伝達される。
【００４８】
次に、第４レンズ群１４の駆動構成について説明する。図７および図８に加えて、主として第４群駆動系を示す斜視図である図２１および図２２を参照して説明する。
この場合、ピント合わせ、つまり合焦を行うフォーカスレンズとして用いられる第４レンズ群１４は、図２２等に示すように第４レンズ保持枠４１によって保持されている。第４レンズ保持枠４１は、鏡胴ベース８２に固定され且つ光軸に平行に配置された第４群主ガイド軸４４に嵌合するスリーブ部４１ａと、光軸に平行で且つ鏡胴ベース８２に固定された副ガイド軸４２と嵌合して、第４レンズ保持枠４１の回転を規制する回転止め部４１ｂとを有している。このような構成により、第４レンズ保持枠４１は、第４群主ガイド軸４４に沿って、すなわち光軸方向に沿って自由に移動することが可能となっている。第４レンズ保持枠４１を駆動する駆動源としては、この場合ステッピングモータからなる第４群モータ５３が設けられており、この第４群モータ５３の出力軸には、第４群リードスクリュー４５が形成されている。この第４群リードスクリュー４５には、雌ねじが形成された第４群雌ねじ部材４６が螺合している。
【００４９】
第４レンズ保持枠４１は、第４群雌ねじ部材４６を挿入する空間を有している。この空間は、像側に光軸に垂直な面で第４群雌ねじ部材４６に係合する係合部４１ｃを有して形成され、この第４レンズ保持枠４１を第４群スプリング４３によって被写体側に付勢することにより、第４レンズ保持枠４１は、常に第４群雌ねじ部材４６に当接係合している。第４群雌ねじ部材４６は、半径方向に突出する突出部４６ａを持ち、この突出部４６ａが、第４レンズ保持枠４１の第４群雌ねじ部材４６を挿入する空間の一側方に設けられた穴部４１ｄに係合することによって、第４群雌ねじ部材４６の回転止めの機能を呈している。
このようにして、ステッピングモータである第４群モータ５３が回転駆動されると、第４群リードスクリュー４５が回転し、第４群雌ねじ部材４６が、第４群リードスクリュー４５の方向、つまり光軸方向に沿って、進退移動する。第４レンズ保持枠４１は、この第４群雌ねじ部材４６に係合しているので、この第４群雌ねじ部材４６の移動に追従して第４レンズ保持枠４１が光軸に沿って移動する。このとき、第４群リードスクリュー４５は、第４群モータ５３の出力軸に形成されているが、第４群モータ５３と第４群リードスクリュー４５を別々に構成し、それらをギア等で連結することにより、回転を伝達するようにして第４群リードスクリュー４５を回転させるようにしても良い。
【００５０】
第４レンズ保持枠４１には、鏡胴ベース８２に設けられた第４群フォトインタラプタ４７の光路を遮光する遮光片４１ｅが形成されており、第４群レンズ保持枠４１の所定位置への移動によって、第４群フォトインタラプタ４７の光路を遮光／透光させることができる。この場合、第４レンズ保持枠４１の移動により遮光状態から透光状態になった瞬間を基準位置として認識し、その位置から任意のパルス数の分だけパルス波形の通電を行うことによって、第４群モータ５３を回転させて第４レンズ保持枠４１を所望の位置に移動させることができる。
なお、第４レンズ保持枠４１の外周縁には、第３レンズ保持枠３１のフォトインタラプタ用の遮光片３１ｂを光軸方向に逃げて干渉を避けるための凹部４１ｆを形成してあり、それによって第４レンズ保持枠４１の移動量を増やすことができ、合焦できる撮影距離範囲を広くとることができる。また、上述したように第４レンズ保持枠４１と、第４群雌ねじ部材４６との係合構造には、光軸方向について遊びがあるが、第４レンズ保持枠４１を第４群スプリング４３によって被写体側に常に付勢することにより、第４レンズ保持枠４１は、光軸方向の位置を精度良く制御することを可能としている。
【００５１】
第１の回転筒２２、第１のライナー２３、第１レンズ群１１、第２レンズ群１２およびシャッタ／絞りユニット１５の収納位置は、前記固定枠２１に設置された、フォトリフレクタ等からなるズーム位置検出器により発生するズーム位置基準信号に基づいて制御される。すなわち、ズーム位置収納基準信号のＨからＬへの変化発生後、エンコーダとして機能するピニオンギアと、この近傍に設置されたズームカウント検出器によって発生される駆動パルスの所定のカウント数だけ像面側へ移動させることによって収納動作を完了させることが可能である。収納時、第４レンズ保持枠４１は、先に述べたように第１の収納位置に位置しているが、第１の回転筒２２が収納位置へ移動する際に、第１の回転筒２２または第１のライナー２３の最基端面が第４レンズ保持枠４１に当接しそれを押圧して最終的に第４レンズ保持枠４１の第２の収納位置へ移動させる。このような動作により、第４群フォトインタラプタ４７の光軸方向の取り付け位置のバラツキが発生しても複雑な調整等を必要とせずに第４レンズ保持枠４１を、精度良く収納位置へ移動させることが可能となる。このような作用は、第４レンズ保持枠４１に設けられた係合空間の光軸方向長さが、第４群雌ねじ部材４６の厚みよりも大きいために達成することが可能となっている。
【００５２】
第１レンズ群１１、第２レンズ群１２およびシャッタ／絞りユニット１５の移動のためのズームモータ５１（図１、図２６）は、この場合ＤＣモータを用いて構成され、そして第３レンズ群１３の駆動のための第３群モータ５２および第４レンズ群１４の駆動のための第４群モータ５３は、一般的にパルスモータを用いて構成され、例えばソフトウェア的に相互に連携して駆動され、主として第１〜第３のレンズ群１１〜１３による適切なズーミング動作および、例えば主として第４のレンズ群１４による適切なフォーカシング動作を達成する。
図９に示すように、第４レンズ群１４の背後、すなわち物体から遠い側には、ＣＣＤ（電荷結合素子）固体撮像素子等の固体撮像素子１６が配設されており、この固体撮像素子１６の入力面上に被写体像を結像すべく構成されている。固体撮像素子１６の入力面側には、必要に応じてローパスフィルタ等の各種光学フィルタ、カバーガラスおよびその他の光学素子等が適宜設けられる。
【００５３】
図３〜図５に示すレンズバリア６２は、収納状態において、第１レンズ群１１の物体側を覆い、レンズ群を汚損乃至は損傷から保護する。レンズバリア６２は、バリア駆動系６３により撮影光軸に直交する方向に進退駆動される。図３および図４は、レンズバリア６２を閉じた状態を示し、図５は、レンズバリア６２をほぼ開いた状態を示している。バリア駆動系６３は、バリア操作部（図２３（ａ）におけるバリア操作部３０１参照）の操作によって、レンズバリア６２を閉成位置（図３、図４）と開放位置（図５の位置よりもさらに撮影光軸から遠ざかった位置）との間で、駆動する。このバリア駆動系６３は、閉成位置においては閉成方向に、開放位置においては開放方向にレンズバリア６２を偏倚付勢する機能を有している。
したがって、レンズバリア６２が閉成されている状態で開放方向に操作すると、レンズバリア６２が所定位置を過ぎたところからは、半自動的に開放状態へ移行する。また、開放状態からレンズバリア６２を閉じようとすると、レンズバリア６２が所定位置（開放時の所定位置と必ずしも同一である必要はなく、むしろある程度のヒステリシス特性を持っていると円滑な操作が期待できる）を過ぎたところから半自動的に閉状態に移行する。
【００５４】
バリア制御片６１は、固定枠２１の側部（レンズバリア６２の開放位置側）に撮影光軸に沿う方向にスライド移動可能に設けられており、適宜スプリング等により物体側へ付勢されている。収納状態においては、第１の回転筒２２および第１のライナー２３の基端面にバリア制御片６１の屈曲形成された係合部が係合して、付勢力に抗して像面側に偏倚されており、レンズバリア６２にも接触してない。撮影状態においては、レンズバリア６２は、各レンズ群およびそれらの保持枠等から完全に離れている。この状態では、バリア制御片６１は、係合部の係合が解除され、付勢力によって物体側に偏倚し、先端のバリア阻止部がレンズバリア６２の進退路に突出する。
この状態で収納状態へ移行しようとしたときに、レンズバリア６２を急速に操作するとレンズバリア６２がレンズ鏡胴にぶつかってしまうおそれがあるが、バリア制御片６１の先端のバリア阻止部がレンズバリア６２の進退路を横切っており、レンズ鏡胴部分へのレンズバリア６２の侵入が阻止される。各レンズ群が収納され、収納状態となれば、第１の回転筒２２および第１のライナー２３の基端面がバリア制御片６１の屈曲形成された係合部に係合して、付勢力に抗して像面側に偏倚させるので、レンズ鏡胴の前面部分へレンズバリア６２が移動することができ、レンズバリア６２が正しく閉成位置に設定される。このようにして、レンズバリア６２とレンズ群の鏡筒部分との干渉を効果的に防止することができる。
【００５５】
なお、上述においては、第３レンズ群１３を、光軸外に退避させる構成とした場合について説明した。本発明の構成の場合、外径が最も小さいレンズ群を光軸外に退避させる退避レンズ群とすることによって、退避したときの鏡胴投影サイズを効果的に小さくすることができる。また、退避レンズ群は繰出し時に像面からなるべく離れないレンズ群とすることによって、退避レンズ群の駆動機構（主軸の長さおよびリードスクリューの長さの少なくとも一方）を短くすることができ、鏡胴の厚さを薄く、すなわち光軸方向寸法を小さくすることができる。絞り機能を併せ持つシャッタの後方に位置し且つそれに最も近いレンズ群を退避レンズ群とすることで、外径が最も小さく、像面から離れないレンズ群を退避レンズ群とすることができ、鏡筒の光軸に垂直な平面を塞いでいるシャッタとの干渉を考慮したり、シャッタの位置を回避したりする必要がなく退避し易い。
【００５６】
次に、上述した第１の実施の形態に示されたような本発明に係るレンズ鏡胴を撮影光学系として採用してカメラを構成した本発明の第２の実施の形態について図２３（ａ）〜図２５を参照して説明する。図２３（ａ）および図２３（ｂ）は、物体、すなわち被写体側である前面側から見たカメラの外観をそれぞれ示す斜視図、図２４は、撮影者側である背面側から見たカメラの外観を示す斜視図であり、図２５は、カメラの機能構成を示すブロック図である。なお、ここでは、カメラについて説明しているが、いわゆるＰＤＡ（personal data assistant）や携帯電話機等の携帯型情報端末装置にカメラ機能を組み込んだものが近年登場している。
このような携帯型情報端末装置も外観は若干異にするもののカメラと実質的に全く同様の機能・構成を含んでいるものが多く、このような携帯型情報端末装置に本発明に係るレンズ鏡筒を含む光学系装置を採用してもよい。
【００５７】
図２３（ａ）および図２３（ｂ）および図２４に示すように、カメラは、撮影レンズ１０１、シャッタボタン１０２、ズームレバー１０３、ファインダ１０４、ストロボ１０５、液晶モニタ１０６、操作ボタン１０７、電源スイッチ１０８、メモリカードスロット１０９、通信カードスロット１１０およびバリア操作部３０１等を備えている。さらに、図２５に示すように、カメラは、受光素子２０１、信号処理装置２０２、画像処理装置２０３、中央演算装置（ＣＰＵ）２０４、半導体メモリ２０５および通信カード等２０６も備えている。また、明確には図示されていないが、これら各部は、駆動電源としてのバッテリにより給電されて動作する。
カメラは、撮影レンズ１０１とＣＣＤ（電荷結合素子）撮像素子等のエリアセンサとしての受光素子２０１を有しており、撮影光学系である撮影レンズ１０１によって形成される撮影対象となる物体、つまり被写体、の像を受光素子２０１によって読み取るように構成されている。この撮影レンズ１０１としては、第１の実施の形態において説明したような本発明に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置を用いる。具体的には、レンズ鏡胴を構成する光学要素であるレンズ等を用いて光学系装置を構成する。レンズ鏡胴は、各レンズ等を、少なくともレンズ群毎に移動操作し得るように保持する機構を有する。カメラに組み込まれる撮影レンズ１０１は、通常の場合、この光学系装置の形で組み込まれる。
【００５８】
受光素子２０１の出力は、中央演算装置２０４によって制御される信号処理装置２０２によって処理され、ディジタル画像情報に変換される。信号処理装置２０２によってディジタル化された画像情報は、やはり中央演算装置２０４によって制御される画像処理装置２０３において所定の画像処理が施された後、不揮発性メモリ等の半導体メモリ２０５に記録される。この場合、半導体メモリ２０５は、メモリカードスロット１０９に装填されたメモリカードでもよく、カメラ本体に内蔵された半導体メモリでもよい。液晶モニタ１０６には、撮影中の画像を表示することもできるし、半導体メモリ２０５に記録されている画像を表示することもできる。また、半導体メモリ２０５に記録した画像は、通信カードスロット１１０に装填した通信カード等２０６を介して外部へ送信することも可能である。
撮影レンズ１０１は、カメラの携帯時には、図２３（ａ）に示すように沈胴状態にあってカメラのボディー内に埋没しており、レンズバリア６２が閉成している。ユーザがバリア操作部３０１を操作してレンズバリア６２を開くと、電源が投入され、図２３（ｂ）に示すように鏡胴が繰り出され、カメラのボディーから突出して撮影状態となる構成とする。このとき、撮影レンズ１０１のレンズ鏡胴の内部では、ズームレンズを構成する各群の光学系が、例えば広角位置に配置されており、ズームレバー１０３を操作することによって、各群光学系の配置が変更されて、望遠端への変倍動作を行うことができる。
【００５９】
なお、ファインダ１０４の光学系も撮影レンズ１０１の画角の変化に連動して変倍するようにすることが望ましい。
多くの場合、シャッタボタン１０２の半押し操作により、フォーカシングがなされる。本発明に係るズームレンズにおけるフォーカシングは、主として第４レンズ群１４の移動によって行うことができる。シャッタボタン１０２をさらに押し込み全押し状態とすると撮影が行なわれ、その後に上述した通りの処理がなされる。
半導体メモリ２０５に記録した画像を液晶モニタ１０６に表示させたり、通信カード等２０６を介して外部へ送信させる際には、操作ボタン１０７を所定のごとく操作する。半導体メモリ２０５および通信カード等２０６は、メモリカードスロット１０９および通信カードスロット１１０等のような、それぞれ専用または汎用のスロットに装填して使用される。
なお、撮影レンズ１０１が沈胴状態にあるときには、第３レンズ群１３が光軸上から退避して、第１レンズ群１１および第２レンズ群１２と並列的に収納されているので、カメラのさらなる薄型化を実現することができる。
【００６０】
通常ファインダ機構は、鏡胴部上部側に配置されることでカメラ操作をし易くしており、また、レンズ鏡胴がズーム変倍機構を含む場合、ファインダ機構もズーム変倍機構が必要となるため、ズーム変倍動作を達成するための駆動源（ＤＣモータやパルスモータ等）とこれの駆動力を伝達するための伝達機構（ギア連結機構等）は、ファインダ機構のすぐ近くに配置されることが望ましい。例えばファインダ機構がレンズ鏡胴の上方左側部に設置される場合、変倍駆動源と伝達機構はレンズ鏡胴の上方右側部に設置することで限られたスペースを有効に利用することになる。次に、退避レンズ保持枠を退避する場合は、残されたスペースより、自ずからレンズ鏡胴の下方に設置することになる（レンズ鏡胴の下方右側かあるいは下方左側）。この実施の形態では、レンズ鏡胴の下方右側に退避レンズ保持枠のスペースを設置し、レンズ鏡胴の下方左側には、合焦レンズ群を駆動するための駆動源と駆動機構を配置することで、通常の円形状レンズ鏡胴の上方左側、上方右側、下方右側、下方左側の四隅を有効に利用することでレンズ鏡胴の小型化を達成することができた。
【００６１】
次に、図２６、図２７および図２８を参照して本発明の第３の実施の形態について説明する。
上述した第１の実施の形態においては、固定枠２１の固定鏡筒２１ａは、第３レンズ保持枠３１を光路内外に進退移動させるための切欠部については、カム溝２１ｍおよび２１ｎとカムフォロワ２２ａおよび２２ｂとの係合が外れることになるため、斜行部については、主ヘリコイドとしてのカム溝２１ｍおよび２１ｎの間に、複数の副ヘリコイドとしてのカム溝２１ｓを形成して、第１の回転筒２２のギア部２２ｇ内や主ヘリコイドとしてのカムフォロワ２２ａおよび２２ｂの間やその近傍に適宜配置した副ヘリコイドとしてのカムフォロワ２２ｓと係合させることによって多数の支持点で支持させて、安定な支持を維持しつつ進退駆動するようにしている。ところが、第３レンズ保持枠３１を光路内外に進退移動させるための切欠部が大きい場合には、副ヘリコイドとしてのカム溝２１ｓで充分に補うことができないことが考えられる。ここで、固定鏡筒２１ａの内周面のカム溝２１ｍおよび２１ｎの斜行部およびカム溝２１ｓは、第３レンズ保持枠３１が光路外に位置している沈胴状態と第１の回転筒２２の最大繰り出し位置との間でのみ使用される。
【００６２】
この点に着目し、固定鏡筒２１ａの切欠部２１ｈが大きい場合には、第３レンズ保持枠３１を切欠部２１ｈを通ってその少なくとも１部を固定鏡筒２１ａの外部に移動させる動作に連動して、切欠部２１ｈを閉塞する蓋板３１ｘを設け、この蓋板３１ｘの内面側が固定鏡筒２１ａの内周面と連続するように形成するとともにこの蓋板３１ｘの内面側に、固定鏡筒２１ａの内周面のカム溝２１ｍ、２１ｎおよびカム溝２１ｓと連続するカム溝３１ｙを形成する。これが本発明の第３の実施の形態である。図２６は、第３レンズ保持枠３１が退避位置に位置した状態での固定鏡筒２１ａの内部の様子を示す斜視図、図２７は、この実施の形態に係る第３レンズ保持枠３１部分を示す斜視図、そして図２８は、第３レンズ保持枠３１が第３レンズ群１３を光軸位置に挿入した状態を対物側から見た平面図である。
すなわち、図２６〜図２８に示すように、第３レンズ群１３を保持する第３レンズ保持枠３１の一側部に光路外に退避したときに固定鏡筒２１ａの切欠部２１ｈに対応する蓋板３１ｘを設ける。この蓋板３１ｘの内面側は、退避位置において固定鏡筒２１ａの内周面と連続するように湾曲形成する。
【００６３】
さらに、この蓋板３１ｘの内面側には、切欠部２１ｈを通るヘリコイド状のカム溝２１ｍ、２１ｓ等と連続するカム溝３１ｙを形成する。したがって、この蓋板３１ｘが閉じた状態では、第１の回転筒２２は、安定に且つ確実に繰り出される。第１の回転筒２２が繰り出された後に、第３レンズ保持枠３１を回動させ、第３レンズ群１３を光路内に挿入する。図２８に示すように、第３レンズ保持枠３１の蓋板３１ｘ部分を副ガイド軸３３に当接することにより、光軸上に配置して、さらに必要に応じて光軸方向に駆動する。
沈胴時には、第３レンズ保持枠３１が回動し、第３レンズ群１３が固定鏡筒２１ａの切欠部２１ｈを通って退避すると、蓋板３１ｘが切欠部２１ｈを閉塞し、蓋板３１ｘの内面側が固定鏡筒２１ａの内周面と連続する。この状態で、蓋板３１ｘのカム溝３１ｙが固定鏡筒２１ａのヘリコイド状のカム溝２１ｍ、２１ｓ等と連続するので、第１の回転筒２２は、固定鏡筒２１ａ内に収容される。
また、上述においては、沈胴状態において、第４レンズ群１４は、第２レンズ群１２の像面側に位置するものとして説明したが、第３レンズ群１３と同様に、光路外に退避する構成としても良い。この場合、第４レンズ群１４を第３レンズ群１３と同様の個所に光軸方向に並べて退避させるようにしても良く、その場合には、第４レンズ群１４をわずかに先行して退避させてから第３レンズ群１３を退避させることが望ましいが、両者を連動させて駆動するようにしても良い。また、退避個所も第３レンズ群１３と同様の個所が望ましいが、異なる位置に退避させるようにしても良い。
【図面の簡単な説明】
【００６４】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るレンズ鏡胴を含む光学系装置のレンズ群を沈胴させて収納した沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を物体側から見た斜視図である。
【図２】図１の状態における要部の構成を結像面側から見た斜視図である。
【図３】レンズバリアを閉じた沈胴収納状態におけるレンズ鏡胴およびレンズバリアを含む光学系装置の要部の構成を物体側から見た模式的な斜視図である。
【図４】図３の状態における要部の構成を結像面側から見た模式的な斜視図である。
【図５】レンズ群を突出させた撮影状態において開いたレンズバリアを閉じようとしている状態におけるレンズ鏡胴部分およびレンズバリア部分の要部の構成を結像面側から見た模式的な斜視図である。
【図６】レンズ群を突出させた撮影状態におけるレンズ鏡胴部分の要部の構成を結像面側から見た斜視図である。
【図７】第３レンズ群を保持する第３レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群の沈胴収納状態における第３レンズ保持枠、衝突防止片および第４レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。
【図８】第３レンズ群を保持する第３レンズ保持枠および衝突防止片の動作を説明するため、レンズ群を突出した撮影状態における第３レンズ保持枠、衝突防止片および第４レンズ保持枠部分の配置構成を物体側から見た斜視図である。
【図９（ａ）】レンズ鏡胴における各レンズ群、レンズ保持枠ならびに各種レンズ鏡筒の要部をそれぞれ光軸を境とする異なる状態を半断面で示す縦断面図であり、上半部にレンズ群を突出した撮影状態であって、望遠位置まで突出しさせた状態を示し、下半部にレンズ群を沈胴させて収納した沈胴収納状態を示している。
【図９（ｂ）】図９（ａ）と同様に、上半部にレンズ群を突出した撮影状態であって、広角位置まで突出させた状態を示す縦断面図である。
【図１０】固定鏡筒に形成されたヘリコイド状のカム溝および直進溝の形状を模式的に示す光軸側から見た展開図である。
【図１１】第１の回転筒に形成されたヘリコイド状のカムフォロワおよびギア部の形状を模式的に示す光軸側から見た展開図である。
【図１２（ａ）】固定枠の形状を示す図であり、対物側から見た正面図である。
【図１２（ｂ）】図１２（ａ）のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１２（ｃ）】図１２（ａ）のＢ−Ｂ矢視断面図である。
【図１２（ｄ）】図１２（ａ）の底面図である。
【図１３（ａ）】固定枠の形状を像面側左上方から見た斜視図である。
【図１３（ｂ）】固定枠を像面側右上方から見た斜視図である。
【図１３（ｃ）】固定枠を対物側右下方から見た斜視図である。
【図１４（ａ）】第１の回転筒の形状を対物側から見た正面図である。
【図１４（ｂ）】図１４（ａ）の右側面図である。
【図１４（ｃ）】図１４（ａ）の左側面図である。
【図１５（ａ）】第１の回転筒の形状を示す図であり、対物側左上方から見た斜視図である。
【図１５（ｂ）】第１の回転筒を対物側右上方から見た斜視図である。
【図１６】第３レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を模式的に示す側面図である。
【図１７】図１６の斜視図である。
【図１８】第３レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を模式的に示す斜視図である。
【図１９】第３レンズ保持枠の動作を説明するため、第３レンズ保持枠部分を像面側から見た背面図である。
【図２０】第３レンズ保持枠の動作を説明するため図であり、シャッタ部分を主として示す斜視図である。
【図２１】第４レンズ保持枠およびその駆動操作系に係る部分の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２２】第４レンズ保持枠およびその駆動操作系の要部の構成を図２１とは異なる角度から見た状態を模式的に示す斜視図である。
【図２３（ａ）】本発明の第２の実施の形態に係るカメラの外観構成を模式的に示す物体側から見た斜視図であり、撮影レンズをカメラのボディー内に沈胴収納している状態を示す。
【図２３（ｂ）】図２３（ａ）におけるカメラの撮影レンズがカメラのボディーから突出している状態を示す部分斜視図である。
【図２４】図２３（ａ）のカメラの外観構成を模式的に示す撮影者側から見た斜視図である。
【図２５】図２３（ａ）のカメラの機能構成を模式的に示すブロック図である。
【図２６】本発明の第３の実施の形態に係るレンズ鏡胴における固定枠および蓋板を含む第３レンズ保持枠部分の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２７】図２６の蓋板を含む第３レンズ保持枠およびその駆動操作系の構成を模式的に示す斜視図である。
【図２８】図２６の蓋板を含む第３レンズ保持枠の動作を説明するため、固定枠および第３レンズ保持枠部分の構成を対物側から見た正面図である。
【符号の説明】
【００６５】
１１  第１レンズ群
１２  第２レンズ群
１３  第３レンズ群
１４  第４レンズ群
１５  シャッタ／絞りユニット
１６  固体撮像素子
１７  レンズ保持枠
１８  カバーガラス
１９  ローパスフィルタ
２１  固定枠
２１ａ  固定鏡筒
２１ｋ  直進溝
２１ｍ，２１ｎ  カム溝（主ヘリコイド）
２１ｓ  カム溝（副ヘリコイド）
２２  第１の回転筒
２２ａ，２２ｂ  カムフォロワ（主ヘリコイド）
２２ｓ  カムフォロワ（副ヘリコイド）
２２ｇ  ギア部
２３  第１のライナー
２４  第２の回転筒
２５  第２のライナー
２６  カム筒
２７  直進筒
３１  第３レンズ保持枠
３２  第３群主ガイド軸
３３  第３群副ガイド軸
３４  第３群リードスクリュー
３５  第３群雌ねじ部材
３６  衝突防止片
３７  圧縮トーションスプリング
３８  第３群フォトインタラプタ（位置検出装置）
４１  第４レンズ保持枠
４２  第４群副ガイド軸
４３  第４群スプリング
４４  第４群主ガイド軸
４５  第４群リードスクリュー
４６  第４群雌ねじ部材
４７  第４群フォトインタラプタ
５１  ズームモータ
５２  第３群モータ
５３  第４群モータ
６１  バリア制御片
６２  レンズバリア
６３  バリア駆動系
７１，７２，７３，７４  ギア
７５  駆動ギア
８１  押さえ板
８２  鏡胴ベース
１０１  撮影レンズ
１０２  シャッタボタン
１０３  ズームレバー
１０４  ファインダ
１０５  ストロボ
１０６  液晶モニタ
１０７  操作ボタン
１０８  電源スイッチ
１０９  メモリカードスロット
１１０  通信カードスロット
２０１  受光素子（エリアセンサ）
２０２  信号処理装置
２０３  画像処理装置
２０４  中央演算装置（ＣＰＵ）
２０５  半導体メモリ
２０６  通信カード等
３０１  バリア操作部
【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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【図７】
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【図８】
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【図９（ａ）】
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【図９（ｂ）】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２（ａ）】
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【図１２（ｂ）】
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【図１２（ｃ）】
0004688208.tif 000016
【図１２（ｄ）】
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【図１３（ａ）】
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【図１３（ｂ）】
0004688208.tif 000019
【図１３（ｃ）】
0004688208.tif 000020
【図１４（ａ）】
0004688208.tif 000021
【図１４（ｂ）】
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【図１４（ｃ）】
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【図１５（ａ）】
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【図１５（ｂ）】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３（ａ）】
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【図２３（ｂ）】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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