(57)【要約】【課題】従来の電子カメラのレンズ鏡筒では、レンズユニットの小型化、特に、光軸方向の薄型化が困難であり、小型のレンズ鏡筒において高品位の画質及び動画が得られなかった。【解決手段】撮影レンズを透過した被写体の光を受光して光電変換するＣＣＤ７と、そのＣＣＤ７の前面に配置されるローパスフィルタ６と、を備えたレンズ鏡筒に関する。ローパスフィルタ６を撮影レンズの光軸方向へ進退可能としてＣＣＤ７に支持するベローズ２９を設けた。【選択図】図４
2007248642.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影レンズを透過した被写体の光を受光して光電変換する撮像素子と、
前記撮像素子の前面に配置される光学フィルタと、
を備えたレンズ鏡筒であって、
前記光学フィルタを前記撮影レンズの光軸方向へ進退可能として前記撮像素子に支持する進退支持部材を設けたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記進退支持部材は、弾性部材によって伸縮可能に形成されると共に前記光学フィルタと前記撮像素子との間を気密に封止する弾性封止体と、前記弾性封止体に設けられると共に塵埃の通過を阻止し且つ空気の通過のみを許容して弾性封止体の進退動作を可能とするフィルタ部と、を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記弾性封止体は、ゴム状弾性体によって筒状に形成されたベローズからなることを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記弾性封止体は、前記光学フィルタを支持する支持部と、前記撮像素子に密着して固定される固定部と、前記支持部と前記固定部の間を弾性的に連結して前記光学フィルタの進退動作を許容する弾性部と、を有することを特徴とする請求項２記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記進退支持部材は、前記撮像素子に密着して固定される固定部と、前記光学フィルタを支持すると共に前記固定部に対して入れ子式に収納される可動部と、前記可動部又は前記固定部に設けられると共に塵埃の通過を阻止し且つ空気の通過のみを許容して可動部の進退動作を可能とするフィルタ部と、前記光学フィルタを前記撮像素子から離れる方向に付勢する付勢手段と、を有することを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
撮影レンズを透過した被写体の光を受光して光電変換する撮像素子と、前記撮像素子の前面に配置される光学フィルタと、を有するレンズ鏡筒を備えた撮像装置であって、
前記レンズ鏡筒には、
前記光学フィルタを前記撮影レンズの光軸方向へ進退可能として前記撮像素子に支持する進退支持部材を設けたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、撮像素子の前面に光学フィルタを配置したレンズ鏡筒及びそのレンズ鏡筒を用いた撮像装置に関し、特に、撮影時と非撮影時とで、撮像素子に対する光学フィルタの光軸方向における位置を変化させることにより、光学フィルタ上に付着する異物の写り込みを軽減できると共に、レンズ鏡筒の薄型化を実現可能なレンズ鏡筒及び撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
従来の、この種のレンズ鏡筒としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、画像情報を電子的に記録するように構成した電子カメラに関するものが記載されている。この特許文献１に係る電子カメラは、「撮影レンズを透過した被写体光束を受光して光電変換する撮像素子を備えた電子カメラであって、前記撮像素子のカバーガラスと開口部を有する枠体状のスペーサを挟んで、前記撮影レンズ側に配置された光学部材とにより密閉空間が形成され、前記スペーサは帯電材料により形成されるとともに、その開口部内周面に粘着剤が塗付されている」ことを特徴としている。
【０００３】
このような構成を有する特許文献１に記載された電子カメラよれば、「ゴミをスペーサに吸着することで撮影範囲から除去でき、また一度スペーサに吸着したゴミが再び撮影範囲に戻ってしまうことを防止することができる。」（明細書の段落［００３６］）という効果が期待される。
【特許文献１】特開２００３−３７７５６号公報
【０００４】
しかしながら、前述した特許文献１に記載された電子カメラにおいては、光学部材であるローパスフィルタと撮像素子が共にカメラ本体に取り付けられていて、撮像素子に対するローパスフィルタの光軸方向の間隔が固定されていた。そのため、ローパスフィルタの表面に異物が付着すると、その異物が被写体の像と一緒に撮像素子の受光面に写し込まれ、異物の写り込みが発生するという問題があった。
【０００５】
一般に、レンズ鏡筒は、撮影レンズを通るレンズ系以外の部分（隙間）から光が入り込むのを防止する必要がある一方、焦点合わせやズーム機能その他の機能を実行するために、可動レンズを光軸方向へ移動させる必要がある。そのため、相対的に回動したり摺動したりする鏡筒部分の隙間をできるだけ小さくする配慮がなされているが、その回動や摺動等を確保するためには、ある程度の大きさの隙間が必要となる。その結果、回動部や摺動部等の隙間からレンズ鏡筒内に異物が入り込むことがあり、その異物が撮像素子の前面に配置されているローパスフィルタの表面に付着して、異物の写り込みの原因になっている場合があった。
【０００６】
更に、撮像素子とローパスフィルタとの間の光軸方向の間隔が狭くなればなるほど、ローパスフィルタの表面に付着した異物が写り込み易くなる。そのため、ローパスフィルタと撮像素子との間隔は、ある一定の間隔（３ｍｍ程度が限界）よりも狭くすることができなかった。そのため、撮像素子とローパスフィルタが共にカメラ本体に固定されている従来例のような場合においては、最小間隔を確保する必要があることから、レンズ鏡筒の光軸方向の長さを短くするのが困難であった。また、絞り機構を小さくすることによってもレンズ鏡筒の小型化は可能であるが、その光学最小絞りを小さくすると、ローパスフィルタの表面に付着した異物が写り込み易くなるため、最小絞りを小さくすることもできなかった。
【０００７】
その一方で、近年、レンズユニットの小型化、特に、光軸方向の薄型化が強く望まれている。更に、高品位な静止画ばかりでなく、品質のよい動画も求められており、前述したような小型化を阻害する要因を克服する必要性が強くなってきた。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
解決しようとする問題点は、従来の電子カメラのレンズ鏡筒では、レンズユニットの小型化、特に、光軸方向の薄型化が困難であり、小型のレンズ鏡筒において高品位の画質及び動画が得られない、という点である。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
本発明のレンズ鏡筒は、撮影レンズを透過した被写体の光を受光して光電変換する撮像素子と、その撮像素子の前面に配置される光学フィルタと、を備えたレンズ鏡筒であって、光学フィルタを撮影レンズの光軸方向へ進退可能として撮像素子に支持する進退支持部材を設けたことを最も主要な特徴とする。
【００１０】
本発明の撮像装置は、撮影レンズを透過した被写体の光を受光して光電変換する撮像素子と、その撮像素子の前面に配置される光学フィルタと、を有するレンズ鏡筒を備えた撮像装置であって、レンズ鏡筒には、光学フィルタを撮影レンズの光軸方向へ進退可能として撮像素子に支持する進退支持部材を設けたことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明のレンズ鏡筒及び撮像装置によれば、撮像素子の前面に配置される光学フィルタを光軸方向へ進退動作可能に構成し、撮影時には、光学フィルタを撮像素子から大きく離間させて異物の写り込みを軽減させる一方、非撮影時には、光学フィルタを撮像素子にできるだけ近づけられるようにする。これにより、レンズ鏡筒の光軸方向の薄型化と撮像装置全体の小型化を図ることができると共に、高品位の画質が得られ、きれいな動画撮影を可能とすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１２】
光学フィルタを撮影レンズの光軸方向へ進退可能として撮像素子に支持する構成とすることにより、レンズ鏡筒の光軸方向の薄型化と撮像装置全体の小型化を図ることができ、高品位の画質及び動画が得られるレンズ鏡筒及び撮像装置を、簡単な構成によって実現した。
【実施例１】
【００１３】
以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図１〜図３２は、本発明の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図１Ａ，Ｂは本発明のレンズ鏡筒のカム機構の第１の実施の例を示す鏡筒収納状態及び鏡筒繰出し状態の各斜視図、図２は図１のレンズ鏡筒の分解斜視図、図３は鏡筒収納状態の断面図、図４は鏡筒繰出し状態の断面図、図５は固定環の斜視図、図６は固定環の展開図、図７Ａ，Ｂ，Ｃはカム環の斜視図、正面図及びＸ−Ｘ線断面図、図８Ａ，Ｂはカム環の平面図及び底面図、図９Ａ，Ｂはカム環の外周面及び内周面の各展開図、図１０は直進規制部材の展開図、図１１は直進環の展開図である。
【００１４】
図１２は自動露光装置と間隔規制部材と２群環の斜視図、図１３は２群環の展開図、図１４は１群レンズと１群環等の斜視図、図１５は１群環の展開図、図１６〜図２２は１群環とカム環の関係を説明するもので、図１６Ａ，Ｂは１群環とカム環の組立状態の斜視図及び断面図、図１７Ａ，Ｂは要部を展開した説明図、図１８Ａ，Ｂは組立状態の正面図及び底面図、図１９Ａ，Ｂは同じく右側面図及び図１８ＢのＹ−Ｙ線断面図、図２０Ａ，Ｂは底面側の斜視図及び要部拡大図、図２１は１群環がカム環の先端側に移動した状態の斜視図、図２２Ａ，Ｂは断面図及び要部説明図である。
【００１５】
また、図２３は２群環と３群レンズ枠とＣＣＤユニットを正面側から見た斜視図、図２４は同じく裏面側から見た斜視図、図２５はＣＣＤユニットの分解斜視図、図２６は進退支持部材の第１の実施例の一部断面斜視図、図２７は進退支持部材の第２の実施例の一部断面斜視図、図２８は進退支持部材の第３の実施例の一部断面斜視図である。更に、図２９は図１等のレンズ鏡筒を用いたデジタルスチルカメラの第１の実施の例を示すもので、鏡筒収納状態の正面側斜視図、図３０は鏡筒繰出し状態の正面側斜視図、図３１は同じく背面側斜視図、図３２は図２９に示すデジタルスチルカメラの概略構成を説明するブロック説明図である。
【００１６】
図１〜図４に示すレンズ鏡筒１は、本発明のレンズ鏡筒の第１の実施の例を示すものであり、複数のレンズやフィルタ等の光学素子によって構成される撮影光学系と、その撮影光学系の各構成要素を固定又は移動可能に支持する環体や枠体等のメカニック系と、そのメカニック系を動作させるモータやギア等の動力系等から構成されている。
【００１７】
図２〜図４に示すように、レンズ鏡筒１の撮影光学系は、被写体側から順に配置されている複数のレンズの組合せからなる第１レンズ群２と、シャッタ及びアイリスユニットである自動露光装置３と、複数のレンズの組合せからなる第２レンズ群４と、１又は２以上のレンズの組合せからなる第３レンズ群５と、光学フィルタの第１の具体例を示すローパスフィルタ６と、撮像素子（ＣＣＤ）７等から構成されている。第１レンズ群２と第２レンズ群４によってズーミング機能が発揮され、両レンズ群２，４を光軸方向に所定量移動することにより光学系のズーミング動作を実行することができる。また、第３レンズ群５によってフォーカシング機能が発揮され、第３レンズ群５を光軸方向に所定量移動することにより光学系のフォーカシング動作を実行することができる。
【００１８】
レンズ鏡筒１のメカニック系は、被写体側から順に直進部材の第１の具体例を示す１群環１０と、第１レンズ群２を保持する１群レンズ枠１１と、直進部材の第２の具体例を示す２群環１２と、第２レンズ群４を保持する２群レンズ枠１３と、直進環１４と、回動部材の一具体例を示すカム環１５と、デジタルスチルカメラ等のカメラ本体に固定される固定環１６と、第３レンズ群５を保持する３群レンズ枠１７と、固定環１６の後部に固定される後部鏡筒１８等から構成されている。そして、後部鏡筒１８に、撮像素子（ＣＣＤ）７を有するＣＣＤユニット２０が取り付けられている。
【００１９】
また、レンズ鏡筒１の動力系は、カム環１５を回動動作させる減速ギアユニット２１及び駆動ギア２２と、光学系のフォーカシング動作を行うＦモータユニット２３等から構成されている。減速ギアユニット２１及びＦモータユニット２３は、固定環１６と後部鏡筒１８の組立体に取り付けられている。そして、駆動ギア２２は、固定環１６と後部鏡筒１８によって回転自在に支持されている。
【００２０】
後部鏡筒１８は、中央部に略四角形をなす貫通穴２５が設けられたリング状をなす後面部１８ａと、その後面部１８ａの貫通穴２５の周囲を囲うように一面側に突出形成された内側ボス部１８ｂと、後面部１８ａの外縁に連続して一面側に突出形成された外側ボス部１８ｃとからなり、外側ボス部１８ｃの一部にはＦモータユニット２３を支持するためのユニット支持部２６が設けられている。後部鏡筒１８の内側ボス部１８ｂの背面側には、その周縁を凹ませることによって座部１８ｄが設けられており、その座部１８ｄにＣＣＤユニット２０が装着されている。
【００２１】
後部鏡筒１８の前部に固定される固定環１６は、図５に示すような構成を有している。固定環１６は、レンズ鏡筒１の外装体となる略円筒状をなす筒体からなり、この固定環１６の内部に撮影光学系の全てが収納可能とされている。図６の展開図に示すように、固定環１６の一方の端面である光軸方向の前面部１６ａは、その光軸方向と垂直をなす平面部とされているが、他方の端面である光軸方向の後面部１６ｂは、その光軸方向に所定の段差によって凹凸が形成されている。この後面部１６ｂの凹凸は、後部鏡筒１８の接合部の凹凸に対応するように設けたものである。更に、固定環１６には、駆動ギア２２の一部を露出させるための第１の切欠き３３と、３群レンズ枠１７の一部を露出させるための第２の切欠き３４が設けられている。
【００２２】
固定環１６の第１の切欠き３３及び第２の切欠き３４は、それぞれ後面部１６ｂに開放されている。この第１の切欠き３３に対応して固定環１６の外面には、駆動ギア２２を回転自在に支持する支持軸３５の軸方向の一端を支持する軸受部１６ｃが設けられている。そして、第２の切欠き３４に対応して固定環１６の外面には、Ｆモータユニット２３の一部を支持する支持部１６ｄが設けられている。また、固定環１６の内周面には、同一カム曲線を有する２種類合計３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと、光軸方向へ直線状に延在された３種類合計５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃが設けられている。
【００２３】
固定環１６の２種類合計３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃは、周方向へ螺旋状に延在された斜面部３７ａと、その斜面部３７ａの前面部１６ａ側に連続すると共に光軸方向に対して直交する周方向に延在された前水平部３７ｂと、斜面部３７ａの後面部１６ｂ側に連続すると共に光軸方向に対して直交する周方向であって前記前水平部３７ｂと逆方向に延在された後水平部３７ｃとを有している。３個のカム溝３７Ａ〜３７Ｃの各斜面部３７ａの幅は同一であるが、第１の種類である２個の第１のカム溝３７Ａ，３７Ｂの各斜面部３７ａには、その幅方向を２分するように中央突条３９が設けられている。この中央突条３９によって斜面部３７ａには、互いに平行に延在された右通路３９ａと左通路３９ｂが形成されている。
【００２４】
このような構成上の相違点が設けられた２個の第１のカム溝３７Ａ，３７Ｂ及び第２の種類である１個の第２のカム溝３７Ｃの合計３個のカム溝３７Ａ〜３７Ｃは、光軸方向と垂直に交差する平面上において周方向へ略等間隔に配置されている。このような構成を有する２種類合計３個のカム溝３７Ａ〜３７Ｃには、カム環１５に設けた３個の後述するカム従動子がそれぞれ摺動可能に係合される。
【００２５】
これに対して、２種類合計５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ｂは、光軸方向と垂直に交差する平面上において周方向へ適当な間隔を設定して、互いに平行に配置されている。第１の種類である２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａは、直進環１４を光軸方向へ案内するものである。この２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａには、直進環１４に設けた後述するカム従動子がそれぞれ摺動可能に係合される。２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａは、第１のカム溝３７Ａ，３７Ｂのそれぞれ一側（図６において左側）に所定の間隔をあけて配置されている。そして、２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａは、第１及び第２のカム溝３７Ａ，３７Ｂの前水平部３７ｂとそれぞれ交差するように設けられている。
【００２６】
一方、第２の種類である３個の第２の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃは、後述する直進規制部材を光軸方向へ案内するものである。この３個の第２の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃのうち、２個の第２の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂは、第１のカム溝３７Ａの斜面部３７ａとそれぞれ交差するように設けられている。これにより、各斜面部３７ａには、中央突条３９を斜め方向に分割する切り通し部４１がそれぞれ設けられている。これに対して、残り１個の第２の直進案内溝３８Ｃは、第１の直進案内溝３８Ａと同様に、第３のカム溝３７Ｃの前水平部３７ｂと交差するように設けられている。
【００２７】
このような構成を有する固定環１６が後部鏡筒１８の前側に配置され、複数本の固定ねじによって着脱可能に固定されている。この固定環１６と後部鏡筒１８との鏡筒組立体によって支持軸３５が保持されており、その支持軸３５に回動自在に支持された駆動ギア２２の一部の歯が、その歯幅方向の略全長に渡って第１の切欠き３３から鏡筒組立体の外部に露出されている。この駆動ギア２２の露出部を覆うように減速ギアユニット２１が、固定環１６の軸受部１６ｃと後部鏡筒１８のフランジ部に対して着脱可能に装着され、複数個の固定ねじで締付固定されている。
【００２８】
図２に示すように、減速ギアユニット２１は、駆動ギア２２に噛合される図示しない出力ギアと、その出力ギアに動力を伝達する１又は２以上の減速ギアと、その減速ギアを介して動力を伝達することにより出力ギアを回転駆動するズームモータ４４と、出力ギアその他のギアを回転自在に支持すると共にズームモータ４４を固定支持するハウジング４５等によって構成されている。このハウジング４５を固定ねじで鏡筒組立体に締付固定することにより、減速ギアユニット２１が組立・分解可能に取り付けられている。この減速ギアユニット２１には、ズームモータ４４の回転数を検出してその検出信号を出力するロータリエンコーダ等からなる回転検出器が設けられている。
【００２９】
また、後部鏡筒１８のユニット支持部２６は、Ｆモータユニット２３を抱えるように支持する一対の支持片からなり、一対の支持片は適当な隙間をあけて略平行をなすように前方へ突出されている。このユニット支持部２６と固定環１６の支持部１６ｄによって保持されるＦモータユニット２３は、レンズ鏡筒１をフォーカシング動作させるための動力源をなすものである。このＦモータユニット２３は、フォーカスモータ４６と、このフォーカスモータ４６を固定支持するモータブラケット４７と、フォーカスモータ４６の回転軸４６ａに移動可能に螺合されたキャリッジ４８と、このキャリッジ４８を回転軸４６ａの軸方向へ略平行にガイドするガイドバー４９等を備えて構成されている。
【００３０】
モータブラケット４７はコ字状に形成されており、一方の立ち上げ片の外側にフォーカスモータ４６が固定されている。フォーカスモータ４６の回転軸４６ａは送りねじ軸からなっており、その回転軸４６ａが一方の立ち上げ片を貫通し、その先端部が他方の立ち上げ片に回動自在に支持されている。この立ち上げ片間において、回転軸４６ａにキャリッジ４８が軸方向へ移動可能に螺合されている。キャリッジ４８には、回転軸４６ａの軸心線に対してその軸心線を略平行に設定したガイドバー４９が摺動可能に貫通されている。ガイドバー４９の軸方向の両端部はモータブラケット４７に支持されており、このガイドバー４９に案内されてキャリッジ４８が光軸方向へ進退移動可能に構成されている。
【００３１】
このような構成を有するＦモータユニット２３によって第３レンズ群５が光軸方向へ進退移動可能とされている。第３レンズ群５は、ＣＣＤ７の前に配置されたローパスフィルタ６の前方に配置され、３群レンズ枠１７によって保持されている。図２３及び図２４に示すように、３群レンズ枠１７は、第３レンズ群５を保持するレンズ保持部１７ａと、そのレンズ保持部１７ａの一側に連続されたアーム部１７ｂとから構成されている。アーム部１７ｂには、ガイド軸５１が摺動可能に挿通される摺動軸受部５３ａと、Ｆモータユニット２３のキャリッジ４８に係合される係合部５３ｂが設けられている。
【００３２】
また、３群レンズ枠１７のレンズ保持部１７ａの２群環１２側の面には、２群環１２に設けた凸部１２ｄに当接される前側凸部５６ａが設けられている（図２３を参照）。そして、レンズ保持部１７ａのＣＣＤユニット２０側の面には、後述するフィルタ押え板３１に設けた４つの受圧凸部１３７に、他の部分が接触する前に最初に当接する４つの後側凸部５６ｂ，５６ｂが設けられている（図２４を参照）。
【００３３】
この３群レンズ枠１７には、コイルばねからなる３群ばね５２の一端が係止されている。３群ばね５２の他端は固定環１６に係止されており、この３群ばね５２のばね力によって３群レンズ枠１７の係合部１７ｄが、常にキャリッジ４８に適当な付勢力で押し当てられている。かくして、Ｆモータユニット２３のフォーカスモータ４６を回転駆動することにより、その回転方向に応じて３群ばね５２のばね力に抗して、キャリッジ４８がガイドバー４９に案内されて光軸方向へ進退移動する。その結果、Ｆモータユニット２３の回転量に応じて、第３レンズ群５が光軸方向に所定量移動することにより、所定のズーミング動作が実行される。
【００３４】
固定環１６の内側にカム環１５が配置されている。カム環１５は、図７〜図９に示すような構成を有している。カム環１５は、固定環１６の内径よりも外径がやや小さい筒状の胴体部１５ａと、その胴体部１５ａの一方の端面側に連続するフランジ部１５ｂとからなり、フランジ部１５ｂは半径方向外側に展開されている。フランジ部１５ｂは、周方向の略１／２に亘る部分を占める円弧状の第１のフランジ部５４ａと、その第１のフランジ部５４ａと対向するよう反対側に配置された円弧状の第２のフランジ部５４ｂとからなる。第２のフランジ部５４ｂは、周方向の略１／６に亘る部分を占める領域として形成されており、その周方向の両側であって第１のフランジ部５４ａとの間には、第２のフランジ部５４ｂと同程度の大きさを有する第１の切欠き部５５ａと第２の切欠き部５５ｂが設けられている。
【００３５】
図８Ａ，Ｂに示すように、カム環１５のフランジ部１５ｂには、カム従動子の第１の実施例を示す３個のカム突部５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃが設けられている。３個のカム突部５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃは周方向に略等間隔に配置されていて、第１のカム突部５７Ａは第１のフランジ部５４ａの一側に設けられ、第２のカム突部５７Ｂは第１のフランジ部５４ａの他側に設けられていて、第３のカム突部５７Ｃは第２のフランジ部５４ｂに設けられている。３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃのうち、第１及び第２のカム突部５７Ａ，５７Ｂの先端には、斜め方向に延びる係合溝５８がそれぞれ設けられている。
【００３６】
この３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃは、固定環１６の内周面に設けた３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに摺動可能に係合される。３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃは、３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと対応するように形成されており、第１及び第２のカム突部５７Ａ，５７Ｂに設けた各係合溝５８に、第１及び第２のカム溝３７Ａ，３７Ｂに設けた中央突条３９がそれぞれ摺動可能に係合されるようになっている。このように、カム溝３７Ａ〜３７Ｃの幅広な斜面部３７ａに中央突条３９を設けて左右の通路３９ａ，３９ｂを形成したことにより、これと交差する方向に延在された第２の直進案内溝３８Ｂに沿って移動する後述する直進規制部材の従動子が、その第２の直進案内溝３８Ｂから外れることなく、スムースに直進移動できるようにしている。
【００３７】
３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃは、胴体部１５ａの軸心線と垂直に交差する同一平面上に設定されているが、図７Ａ，Ｂに示すように、第３のカム突部５７Ｃだけは他のカム突部５７Ａ，５７Ｂよりも薄く形成されている。この第３のカム突部５７Ｃを囲うようにフランジ部１５ｂの第１のフランジ部５４ａには、平歯からなるギア部６０が設けられている。ギア部６０は、第１のカム突部５７Ａの周方向の一側に連続すると共に同じ歯幅を有する第１のギア部６０ａと、第３のカム突部５７Ｃの軸心線方向の外側に第１のギア部６０ａと同程度の歯幅で形成された第２のギア部６０ｂと、第１のギア部６０ａと第２のギア部６０ｂの間を結ぶと共に両者を合わせた歯幅を有する第３のギア部６０ｃとからなっている。
【００３８】
このギア部６０には、常に駆動ギア２２がいずれかのギア部６０ａ〜６０ｃにおいて噛合されている。これにより、減速ギアユニット２１の作動によって駆動ギア２２が回転駆動されると、その回転方向に応じてカム環１５が左回転又は右回転される。このギア部６０の周方向の長さは、カム環１５が所定角度回転するために必要な歯数を備えている。そのため、駆動ギア２２によってカム環１５が回転すると、そのカム環１５は同時に軸心線方向にも移動することになるが、カム環１５の軸心線方向の移動量（ストローク）よりも駆動ギア２２の歯幅の方が十分に長く設定されているため、駆動ギア２２とギア部６０とが常に噛合した状態において所定範囲の回動動作が実行される。
【００３９】
更に、カム環１５のフランジ部１５ｂの第１のフランジ部５４ａには、カム環１５の回転位置を検出するためのフィン６１が設けられている。フィン６１は、第１のフランジ部５４ａの第３のカム突部５７Ｃ側の端部に連続して、円周方向へ所定の長さで形成されている。このフィン６１を検出するため、図示しないが、後部鏡筒１８にはフォトセンサが設けられている。そのフォトセンサがフィン６１の移動によって切り替わることにより、カム環１５の回転位置を検出することができる。この回転位置検出手段により得られる回転位置情報と、前述した減速ギアユニット２１に設けたロータリエンコーダにより得られる検出情報とに基づき、これらの情報を後述する制御装置で処理することにより、カム環１５の回転速度及びその回転位置の制御を行うことができる。
【００４０】
更に又、カム環１５のフランジ部１５ｂの第１のフランジ部５４ａには、これを歯幅方向に貫通する貫通穴６２が設けられている。貫通穴６２は、第２のフランジ部５４ｂと対向する反対側の位置において胴体部１５ａの外周面若しくはギア部６０の歯と同心をなすよう円弧状に形成されている。この貫通穴６２に臨む胴体部１５ａの端部形状は、後述するように第１及び第２の切欠き部５５ａ，５５ｂの形状と同様に形成されている。
【００４１】
カム環１５の胴体部１５ａの外周には、同一のカム曲線（軌跡）を有する３個の外カム溝６５が設けられている。３個の外カム溝６５は、レンズ鏡筒１に光学ズーミング動作と鏡筒収納動作を与えるもので、周方向に略等間隔に配置されている。図７Ａ，Ｂ及び図９Ａに示すように、３個の外カム溝５６は、鏡筒収納動作を付与する鏡筒収納動作領域６６と、その鏡筒収納動作領域６６に連続するズーミング動作領域６７とから構成されている。外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６は、胴体部１５ａの外周面において略４５度の傾斜角度を持って斜め方向へ螺旋状に延在されている。この鏡筒収納動作領域６６の一端は胴体部１５ａのフランジ部１５ｂ側の端部に開口され、他端にはズーミング動作領域６７の一端が連続されている。
【００４２】
外カム溝６５のズーミング動作領域６７は、所定の曲線によって円弧状に形成された溝からなるズーム溝部６７ａと、このズーム溝部６７ａの一端と鏡筒収納動作領域６６とを緩やかに連通する溝からなる連通部６７ｂと、ズーム溝部６７ａの他端を閉鎖するか又は胴体部１５ａのフランジ部１５ｂ側と反対側（反フランジ側）の端部に開放する溝からなる閉鎖部６７ｃ又は開放部６７ｄを有している。ズーミング動作領域６７のズーム溝部６７ａは、胴体部１５ａの反フランジ側において、フランジ部１５ｂ側に凸となるように形成されている。ズーミング動作領域６７の連通部６７ｂは、複数の直線部を緩やかに連続させた溝からなっている。また、閉鎖部６７ｃ及び開放部６７ｄは、周方向に連続された溝からなっている。
【００４３】
これら連通部６７ｂ及び閉鎖部６７ｃ若しくは開放部６７ｄを形成するために、胴体部１５ａの反フランジ側には３種類の突出部６８ａ，６８ｂ，６８ｃが設けられている。連通部６７ｂに対応させて設けた３個の第１の突出部６８ａは、両側に傾斜面を有する台形部分からなる。また、閉鎖部６７ｃに対応させて設けた１個の第２の突出部６８ｂ及び開放部６７ｄに対応させて設けた２個の第３の突出部６８ｃ，６８ｃは、一側にのみ傾斜面を有する台形部分からなっている。その一方、２個の第３の突出部６８ｃ，６８ｃは、図９Ａにおいて二点鎖線で示すように、その垂直面をカム溝の中途部に設定することによってカム溝を胴体部１５ａの端面側に開放させている。
【００４４】
外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６のフランジ部１５ｂ側の開口端は、１群環１０の後述するカム従動子が出入りされる溝開口部７１を形成している。そのカム溝開口部７１を形成する一方のカム溝側面の外側には、１群環１０のカム従動子を押圧してカム環１５の回転力を１群環１０に伝達する押圧部７２が設けられている。更に、カム溝開口部７１の押圧部７２と反対側には、カム従動子を外カム溝６５から外れた位置に保持する保持部７３が設けられている。
【００４５】
図７Ａ，Ｃ及び図９Ｂに示すように、カム環１５の胴体部１５ａの内周には、同一のカム曲線（軌跡）を有する３組の内カム溝群７４が周方向へ等間隔に配置されて設けられている。３組の内カム溝群７４は、同一のカム曲線（軌跡）を有する前内周カム溝７５と後内周カム溝７６との組み合せからなっている。前内周カム溝７５と後内周カム溝７６は、光軸方向である胴体部１５ａの軸心線方向に所定の間隔をあけていると共に、周方向にも少し偏倚して設定されており、互いに少し捩れた状態で設けられている。
【００４６】
前内周カム溝７５及び後内周カム溝７６の基本的なカム曲線は、外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６と同様の方向に傾斜された第１の斜面部７７ａと、その第１の斜面部７７ａと反対側に傾斜された第２の斜面部７７ｂと、第１の斜面部７７ａの一端と第２の斜面部７７ｂの一端を周方向に連続する水平部７７ｃと、第１の斜面部７７ａの他端に連続された開放部７７ｄと、第２の斜面部７７ｂの他端に連続された循環部７７ｅをそれぞれ有している。第１の斜面部７７ａは、略４５度の角度で傾斜されているが、その中途部は少し後側に湾曲されている。また、第２の斜面部７７ｂと循環部７７ｅは、前側に湾曲された連結部によって連結されており、循環部７７ｅ内で周方向に移動して第２の斜面部７７ｂに戻る構成となっている。
【００４７】
このような基本的カム曲線を有する前内周カム溝７５及び後内周カム溝７６であるが、前内周カム溝７５は、第１の斜面部７７ａの大部分と水平部７７ｃと第２の斜面部７７ｂと循環部７７ｄとを備えて構成されている。一方、後内周カム溝７６は、第１の斜面部７７ａの一部と開放部７７ｄとのみから構成されている。即ち、前内周カム溝７５の第１の斜面部７７ａは、第１の内カム溝群７４においては突出部６８ｂの端面に開口され、第２及び第３の内カム溝群７４においては突出部６８ｃ，６８ｃの側面に開口されている。前内周カム溝７５の水平部７７ｃは、その一部が胴体部１５ａのフランジ側の端面に開口されている。
【００４８】
また、後内周カム溝７６は、開放部７７ｄと、第１の斜面部７７ａの開放部７７ｄ側の部分のみが設けられている。即ち、開放部７７ｄの一端は胴体部１５ａの反フランジ側の端面に開口され、第１の斜面部７７ａの一端は胴体部１５ａのフランジ側の端面に開口されている。そして、前内周カム溝７５及び後内周カム溝７６の各開口部には、従動子カムの出入りを容易にするために末広がりとした導入部７８がそれぞれ設けられている。
【００４９】
このような構成を有するカム環１５のフランジ部１５ｂには、回転方向には回転可能であるが光軸方向には移動できないように規制された直進規制部材８０が嵌合されている。直進規制部材８０は、図２及び図１０に示すように、胴体部１５ａの外径及び内径と略同程度の外径及び内径を有するリング状をなすリング部８０ａと、そのリング部８０ａの内周に連続する２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂと、リング部８０ａの外周に連続する２個の凸部片８０ｃ，８０ｃとを有している。この直進規制部材８０のリング部８０ａの外周には、後述する１群環１０のカム従動子との接触を避けるための３個の切欠き８１が周方向へ等間隔に設けられている。
【００５０】
直進規制部材８０の２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂは、１８０度回転変位した位置に対向するように配置されていると共に、リング部８０ａの面方向と垂直をなす方向に突出形成されている。この２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂは、２群環１２の後述する２個の直進案内溝に摺動可能に係合される。また、２個の凸部片８０ｃ，８０ｃは、周方向へ所定の間隔をあけて半径方向外側へ突出するように形成されている。この２個の凸部片８０ｃ，８０ｃは、固定環１６の前述した２つの第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａに摺動可能に係合される。この直進規制部材８０のリング部８０ａを回動可能に収容するため、カム環１５のフランジ部１５ｂの内周には、図７Ｃ及び図８Ｂに示すように、リング状の座部１５ｃが設けられている。
【００５１】
カム環１５の内周には、直進規制部材８０によって回転動作が規制され、光軸方向へのみ移動可能とされた２群環１２が装着されている。図１２及び図１３に示すように、２群環１２は、筒状をなす筒体部１２ａと、その筒体部１２ａの軸方向中途部において半径方向内側へ展開された内フランジ部をなす２群レンズ枠１２ｂとを備えている。２群環１２の２群レンズ枠１２ｂの内周にはボス部１２ｃが設けられており、そのボス部１２ｃには、複数枚のレンズの組み合せからなる第２レンズ群４が取り付けられている。
【００５２】
２群環１２の筒体部１２ａの外周には、直進規制部材８０の２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂが摺動可能に係合される２個の直進案内溝８３，８３が設けられている。２個の直進案内溝８３，８３は、１８０度回転変位した位置に配置されていると共に、光軸方向と平行をなすよう直線状に形成されている。更に、筒体部１２ａの外周には、カム環１５の内周に設けた３組の内カム溝群７４に摺動可能に係合される３組のカムピン群８４が設けられている。３組のカムピン群８４は、光軸方向には同一高さであって周方向には等間隔に配置されている。
【００５３】
各カムピン群８４は、光軸方向の前後に配置された前カムピン８５と後カムピン８６とからなっている。前カムピン８５と後カムピン８６は、周方向にも少々偏倚させて設けられている。カムピン群８４の前カムピン８５は内カム溝群７４の前内周カム溝７５に係合され、後カムピン８６は後内周カム溝７６に係合されている。このとき、２群環１２の外周に設けた２個の直進案内溝８３，８３には直進規制部材８０の２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂが係合されている一方、その直進規制部材８０の２個の凸部片８０ｃ，８０ｃが固定環１６の２つの第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａに摺動可能に係合されている。そのため、カム環１５を回転させると、２群環１２は、固定環１６に対して回転することなく、前内周カム溝７５と後内周カム溝７６とで設定された内カム溝群７４のカム曲線に沿って光軸方向へのみ進退移動することになる。
【００５４】
この２群環１２とカム環１５のカム機構による動作は、次のようなものである。２群環１２がカム環１５に完全に収納された状態が、撮像装置の非撮影状態である。このとき、前カムピン８５は前内周カム溝７５の循環部７７ｅに位置している一方、後カムピン８６は胴体部１５ａから後方に突出して後内周カム溝７６には係合されていない。この非撮影状態から、カム環１５を繰出し方向へ回転させると、前内周カム溝７５と前カムピン８５との係合により、前カムピン８５が循環部７７ｅから第２の斜面部７７ｂに移動する。その結果、２群環１２は、回転することなく光軸方向に進退移動する。
【００５５】
更にカム環１５を繰出し方向に回転させると、前カムピン８５が第２の斜面部７７ｂを移動して水平部７７ｃに到達する。これにより、前カムピン８５と前内周カム溝７５とのカム係合が外れるが、２群環１２の一端が直進規制部材８０に当接されるため、前カムピン８５が前内周カム溝７５から完全に脱落することがない。続けて、カム環１５を繰出し方向に回転させると、前カムピン８５が第１の斜面部７７ａ内に入り込み、再び前カムピン８５が前内周カム溝７５にカム係合される。更に、カム環１５を回転させると、後カムピン８６が後内周カム溝７６に近づき、その後カムピン８６が後内周カム溝７６にカム係合される。これにより、前後のカムピン８５，８６が前後の内周カム溝７５，７６にカム係合された状態となる。
【００５６】
カム環１５を更に繰出し方向に回転させることにより、２群環１２が大きく前進して前カムピン８５が第１の斜面部７７ａを通過すると、前カムピン８５と前内周カム溝７５とのカム係合が外れることになる。しかしながら、この場合には、後カムピン８６が後内周カム溝７６にカム係合されており、これにより更なるカム係合が確保されている。そのため、後カムピン８６と後内周カム溝７６のみのカム係合により、２群環１２を更に大きく前進移動させることができる。この際、前内周カム溝７５の前端及び後端並びに後内周カム溝７６の後端の各開放部には、末広がりになっている導入部７８を設けているため、前カムピン８５と後カムピン８６のカム係合が切り替わる際の切替動作をスムースに行うことができる。なお、撮影状態から非撮影状態に変化する場合の動きは、前述した動作と逆になる。
【００５７】
２群環１２の前部には自動露光装置３が、回転方向への移動を規制しつつ光軸方向へ所定の距離だけ移動可能に取り付けられている。自動露光装置３は、光が通過する光路を開閉するシャッタの機能と、光路の直径を大小変化させる可変絞りの機能と、光路にフィルタを出し入れするフィルタ機能を備えた光学装置である。この自動露光装置３は、図１２に示すように、リング状をなす中空のホルダ８８を備えており、中央の穴を囲うように、その穴の三方にシャッタ羽根と絞り羽根とフィルタ羽根とが配置されている。ホルダ８８の外面には、３個のガイド突起８９が周方向へ等間隔に配置されて設けられている。
【００５８】
自動露光装置３の３個のガイド突起８９に対応する３個の突起受部９１が２群環１２に設けられている。これらの突起受部９１にガイド突起８９をそれぞれ係合することにより、突起受部９１内の隙間分だけ自動露光装置３が、光軸方向へ進退移動可能とされている。更に、自動露光装置３と２群環１２の間には、互いを離間させる方向に付勢する弾性部材の一具体例を示す複数の圧縮コイルばね９２が介在されている。この複数の圧縮コイルばね９２が最も伸びて自動露光装置３が２群環１２から最も離間された位置が撮影状態の位置であり、これとは逆に、複数の圧縮コイルばね９２が最も縮められて自動露光装置３が２群環１２に最も近づいた位置が非撮影状態の位置である。
【００５９】
非撮影状態では、自動露光装置３のホルダ８８の中央穴８８ａ内に２群環１２のボス部１２ｃが入り込んでくる。そのため、中央穴８８ａの直径は、ボス部１２ｃの直径よりも大きく設定されている。更に、ボス部１２ｃの先端面は、中央穴８８ａを貫通してホルダ８８の前面と略同一面となるように構成されている。そのため、非撮影状態においては、自動露光装置３のシャッタ機能、可変絞り機能及びフィルタ機能の各羽根は、中央穴８８ａから外側に退避している必要がある。かかる機能を確保するため、自動露光装置３と２群環１２の間には間隔規制部材９４が介在されている。
【００６０】
間隔規制部材９４は、図１２に示すような構成を有している。間隔規制部材９４は、２群環１２のボス部１２ｃに回動可能に嵌合されるリング部９４ａと、そのリング部９４ａの外周から半径方向外側に突出するように形成されたレバー部９４ｂとを有している。レバー部９４ｂの先端には、リング部９４ａの面方向と垂直をなす方向に延在されたカム突起９４ｃが設けられている。このカム突起９４ｃは、間隔規制部材９４を２群環１２に組み立てた状態では、２群レンズ枠１２ｂに設けた穴を貫通して自動露光装置３と反対側に突出されている。そして、間隔規制部材９４は、弾性部材の一具体例を示す捩りばね９５によって所定の回転方向へ常時付勢されている。
【００６１】
更に、間隔規制部材９４のリング部９４ａには、自動露光装置３と２群環１２が所定以上に近づくのを防止するストッパ部９４ｄが３箇所に設けられている。３個のストッパ部９４ｄは、リング部９４ａのカム突起９４ｃが突出する側と反対側の面において周方向に略等間隔に配置されている。このレンズ鏡筒１が非撮影状態の手前にあるとき、間隔規制部材９４のカム突起９４ｃは、後部鏡筒１８の後面部１８ａに設けた前方に突出するカム突起１８ｅに当接されている。この状態から、レンズ鏡筒１を更に非撮影状態の方向に移動すると、カム突起９４ｃのカム面とカム突起１８ｅのカム面に従って、間隔規制部材９４が所定量回動される。
【００６２】
その結果、間隔規制部材９４が所定量を回転することにより、３個のストッパ部９４ｄが光軸方向の後方に退避する。これにより、自動露光装置３が２群環１２に近づく方向へ移動可能となるため、２群環１２に自動露光装置３を収納して光軸方向の長さを短くすることが可能となる。これに対して、撮影状態では、間隔規制部材９４の３個のストッパ部９４ｄが自動露光装置３と２群環１２との間に介在することになる。そのため、ストッパ部９４ｄによって自動露光装置３と２群環１２との間隔を規制して、その間隔が必要以上に狭くなるのを防ぐことができる。
【００６３】
このような構成とすることにより、撮影状態において不用意な外力や衝撃がレンズ鏡筒１に加えられることがある場合にも、自動露光装置３と２群環１２との間隔が所定以上に狭まることがない。そのため、自動露光装置３が２群環１２に押圧されるのを防ぐことができ、これにより、自動露光装置３のシャッタ機構や可変絞り機構等を保護することができる。しかも、２群環１２から自動露光装置３までの厚みを、撮影状態のときよりも非撮影状態のときの方を薄く構成することができる。
【００６４】
図２及び図３等に示すように、カム環１５の胴体部１５ａの外周には、１群環１０が相対的に回動可能に取り付けられている。１群環１０は、図１４及び図１５等に示すように、胴体部１５ａが内側に挿入される筒体部１０ａと、その筒体部１０ａの軸方向の一端に連続して半径方向外側に展開された外フランジ部１０ｂと、筒体部１０ａの軸方向の他端である前側に連続すると共に半径方向内側に展開された内フランジ部１０ｃとを有している。更に、１群環１０の筒体部１０ａには、光軸方向の後方に突出する３つのブラケット１０ｄが周方向へ等間隔に設けられている。
【００６５】
３つのブラケット１０ｄには、半径方向外側に突出するガイド凸部９７と、半径方向内側に突出するカム従動子の一具体例を示すカムピン９８がそれぞれ設けられている。ガイド凸部９７とカムピン９８は、同じ位置に重なり合うように配置されているが、ガイド凸部９７がブラケット１０ｄの一部を肉盛りするよう一体的に形成されている一方、カムピン９８は、別部材を圧入することによって一体的に設けられている。即ち、ガイド凸部９７は、光軸方向に延在されたブロック状の部分からなり、３個のガイド凸部９７は、直進環１４の後述する直進案内溝に摺動可能に係合される。
【００６６】
３個のカムピン９８は、カム環１５の胴体部１５ａの外周に設けた３個の外カム溝６５にそれぞれ摺動可能に係合されるカム従動子である。カムピン９８は、外カム溝６５に摺動接触されるピン頭部９８ａと、ブラケット１０ｄの取付孔に圧入される固定部９８ｂと、固定部９８ｂとピン頭部９８ａとの間に設けられたフランジ部９８ｃとを有している。フランジ部９８ｃは、固定部９８ｂの圧入深さを制限してピン頭部６５ａの突出量を所定値に保持する役割を有する。このカムピン９８等が設けられたブラケット１０ｄの一側面には、カム環１５の押圧部７２が当接される操作面９９が設けられている。操作面９９は、押圧部７２の傾斜面に対応した傾斜角度に設定されており、例えば、略４５度である。
【００６７】
この１群環１０が直進環１４の内周に、回転方向の移動を規制して光軸方向へのみ移動可能に装着されている。図２及び図１１に示すように、直進環１４は、１群環１０が挿入される筒体部１４ａと、その筒体部１４ａの光軸方向の一端に設けられると共に半径方向外側に展開された外フランジ部１４ｂとを有している。外フランジ部１４ｂには、固定環１６の内周に設けた３個の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃにそれぞれ摺動可能に係合される３個の突起部１４ｃが設けられている。３個の突起部１４ｃは、３個の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃと対応する位置に配置されている。
【００６８】
直進環１４の筒体部１４ａの内周には、１群環１０の外周に設けた３個のガイド凸部９７が摺動可能に係合される３個の直進案内溝１０１が設けられている。３個の直進案内溝１０１は、周方向へ略等間隔に配置されていると共に、互いに平行をなして光軸方向へ直線状に延在されている。それぞれの直進案内溝１０１は、外フランジ部１４ｂ側の端部は筒体部１４ａの端面に開口されている一方、その反対側の端部は光軸方向の中途部で途切れている。これにより、直進環１４に対して１群環１０は、外フランジ部１４ｂ側では出入り可能であるが、反外フランジ部１４ｂ側の先端側では行き止まりとされていて、先端側から１群環１０が脱落しないように構成されている。
【００６９】
直進環１４の外周には、主にレンズ鏡筒１の体裁を整えるための直進環１４用の外化粧環１０２が装着されて一体的に構成されている。この外化粧環１０２を装着した状態で、直進環１４が固定環１６の内周に装着されている。そして、固定環１６の内周に装着された直進環１４の内周にカム環１５が装着されている。
【００７０】
即ち、カム環１５の外周に設けた３個の外カム溝７４に、１群環１０の内周に設けた３個のカムピン９８がそれぞれ摺動可能に係合されている。そして、１群環１０の外周に設けた３個のガイド凸部９７が、直進環１４の内周に設けた３個の直進案内溝１０１にそれぞれ摺動可能に係合されている。更に、直進環１４の外周に突出した３個の突起部１４ｃが、固定環１６の内周に設けた３個の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃにそれぞれ摺動可能に係合されている。これと同時に、カム環１５のフランジ部１５ｂに設けた３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃが、固定環１６の内周に設けた３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃにそれぞれ摺動可能に係合されている。更に、カム環１５に保持された直進規制部材８０の２個の凸部片８０ｃが、固定環１６の内周に設けた２個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａにそれぞれ摺動可能に係合されている。
【００７１】
かくして、直進環１４と直進規制部材８０は、直進環１４の３個の突起部１４ｃが固定環１６の３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに係合されていると共に直進規制部材８０の２個の凸部片８０ｃが固定環１６の２個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａに係合されているため、固定環１６に対して相対的に回転することなく、カム環１５が光軸方向へ移動する距離だけ一体となって光軸方向へ移動する。また、１群環１０の３個のガイド凸部９７が直進環１４の３個の直進案内溝１０１に係合されているため、１群環１０は、カム環１５の回転量に応じて、回転することなく光軸方向へ進退移動する。なお、１群環１０と２群環１２は、弾性部材の一具体例を示す複数本のコイルばね１０３によって光軸方向へ互いに引き合うように付勢されている。
【００７２】
この１群環１０とカム環１５のカム機構による動作は、次のようなものである。図１８Ａ，Ｂ、図１９Ａ，Ｂ及び図２０Ａ，Ｂに示すように、１群環１０がカム環１５に完全に収納された状態が、撮像装置の非撮影状態である。このとき、カム環１５の外カム溝６５の後端側は開放されており、カメラの非撮影状態においてカムピン９８は、その開放されたカム溝開口部７１の保持部７３に位置しており、外カム溝６５との係合は外れている。この状態から、カム環１５を繰出し方向へ回転させると、カム環１５の押圧部７２が１群環１０のブラケット１０ｄの操作面９９に突き当たり、その傾斜された操作面９９によって１群環１０が押し上げられる。このカム環１５の押上力により、１群環１０は、固定環１６に対して回転することなく光軸方向へ移動する。
【００７３】
更に、カム環１５を繰出し方向にあるところまで回転すると、カムピン９８が外カム溝６５に係合される状態となり、更に回転すると、カム環１５の押圧部７２と１群環１０の操作面９９との突き当て状態が解除される。その後は、カム環１５の回転量に応じて、外カム溝６５のカム曲線（軌跡）に沿って、固定環１６に対して回転することなく光軸方向へ進退移動することになる。この際、外カム溝６５の開放端は末広がりの形状となっているため、カムピン９８を外カム溝６５に確実且つ容易に係合させることが可能である。なお、撮影状態から非撮影状態に変化する場合の動きは、前述した動作と逆になる。
【００７４】
図２及び図１４に示すように、１群環１０の内周に設けた内フランジ部１０ｃには、光軸方向に高さを違えた階段状の固定部１０５が複数箇所に設けられている。この内フランジ部１０ｃに設けた複数の固定部１０５を用いることによって１群レンズ枠１１が１群環１０に保持されて固定されている。１群レンズ枠１１は、内フランジ部１０ｃに嵌合されるリング状の部材からなり、その内周に複数のレンズの組み合せからなる第１レンズ群２が保持されている。１群レンズ枠１１の外周には、１群レンズ枠１１を１群環１０に固定するための複数組（本実施例では３組）の挟持突起１０６が周方向へ略等間隔に設けられている。
【００７５】
それぞれの挟持突起１０６は、光軸方向の前後に所定の隙間をあけて設けた前突起１０６ａと後突起１０６ｂとの組み合せからなり、前突起１０６ａと後突起１０６ｂは周方向に少々偏倚して配置されている。このような構成を有する複数組の挟持突起１０６で内フランジ部１０ｃの固定部１０５を前後から挟み込むことにより、１群レンズ枠１１が１群環１０に固定されている。この固定状態において、１群レンズ枠１１を周方向へ回転させると、その回転量に応じて階段の段差分だけ１群レンズ枠１１が光軸方向へ進退移動することになる。図１４等に示す符号１０８は、第１レンズ群２の周囲を覆う化粧リングである。
【００７６】
図２〜図４に示すように、１群環１０の前端には、非撮影時に撮影開口である光路を閉じて撮影光学系を保護するレンズバリアユニット１１０が設けられている。レンズバリアユニット１１０は、リング状をなすバリア本体１１０ａと、そのバリア本体１１０ａに回動可能に支持された一対の開閉羽根１１０ｂと、その開閉羽根１１０ｂを開閉動作させる羽根開閉機構１１０ｃ等を備えて構成されている。バリア本体１１０ａには、複数の係合爪１１０ｄが周方向へ略等間隔に設けられている。それらの係合爪１１０ｄを筒体部１０ａの内周に係合させることにより、レンズバリアユニット１１０が１群環１０に固定されている。
【００７７】
レンズバリアユニット１１０の羽根開閉機構１１０ｃには、図示しないが、開閉羽根１１０ｂを回転動作させる駆動アームが設けられている。その駆動アームは、光軸方向への相対移動によって回転動作される構成となっている。そこで、光軸方向への相対移動によって駆動アームを回転動作させることにより、開閉羽根１１０ｂを開閉動作させて、レンズバリアユニット１１０の光路を開閉できるようになっている。
【００７８】
また、図２〜図４に示すように、１群環１０には、レンズ鏡筒１の体裁を整えるための内化粧環１１２が装着されている。この内化粧環１１２は、直進環１４用の外化粧環１０２と同様の役目を有するもので、１群環１０に装着されて一体的に固定されている。これら内化粧環１１２及び外化粧環１０２の材質としては、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属が好適であるが、エンジニアリングプラスチックを用いることができることは勿論である。また、１群環１０、１群レンズ枠１１、２群環１２、直進環１４、カム環１５、固定環１６，３群レンズ枠１７及び後部鏡筒１８の材質としては、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が好適であるが、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）その他のエンジニアリングプラスチックを用いることができることは勿論のこと、アルミニウム合金その他の金属を用いることもできる。
【００７９】
図３及び図４に示すように、自動露光装置３にはフレキシブル配線板１１５が電気的に接続されている。フレキシブル配線板１１５の一端は、自動露光装置３のシャッタ機構や可変絞り機構等を駆動するアクチュエータの配線回路と接続されていて、その他端は、レンズ鏡筒１の外部に設置される電力源と電気的に接続されている。このフレキシブル配線板１１５の一端は、自動露光装置３と２群環１２の間隔が変化しても自らの反力によって悪影響が生じないように適切な弛みをもって２群環１２内に這いまわされている。
【００８０】
図２及び図２３〜図２５に示すように、ＣＣＤユニット２０は、撮像素子の一具体例を示す前記ＣＣＤ（電荷結合素子）７と、このＣＣＤ７が固定されるＣＣＤアダプタ２７と、ＣＣＤ７の受光面の前面に配置されるローパスフィルタ６と、このローパスフィルタ６をレンズ系の光軸方向へ進退移動可能に弾性支持するベローズ２９と、被写体からの光がローパスフィルタ６を透過する領域を仕切るフィルタマスク３０と、ＣＣＤ７から離れる方向へのローパスフィルタ６の移動量を制限するフィルタ押え板３１等を備えて構成されている。
【００８１】
ＣＣＤ７は、略矩形をなす薄いブロック状のＣＣＤ本体７ａと、このＣＣＤ本体７ａの一方の平面に設けられた受光部７ｂとを有し、受光部７ｂの周囲には段付き形状とされた縁取り部７ｃが設けられている。このＣＣＤ７は、第１のレンズ群２から第３のレンズ群５までの組み合わせからなるレンズ系の後端に配置されており、その受光部７ｂの略中央部にレンズ系の光軸が設定されている。このＣＣＤ７の受光部７ｂに被写体からの光が入力されることにより、その光が光電変換されて電気信号としてＣＣＤ７から出力される。
【００８２】
ＣＣＤアダプタ２７は、ＣＣＤ７の受光面７ａを露出させる開口部１３１を有する枠状の部材からなる。即ち、ＣＣＤアダプタ２７は、開口部１３１を設けた枠状のアダプタ本体２７ａと、このアダプタ本体２７ａの外縁の複数箇所（本実施例では２箇所）に設けたフランジ状の固定部２７ｂ，２７ｂとを有している。２つの固定部２７ｂ，２７ｂは、アダプタ本体２７ａの対向する２辺の対角線方向に配置されている。そして、各固定部２７ｂには、図示しない取付ねじのねじ軸部が挿通される挿通孔１３２ａと、後部鏡筒１８の所定位置に位置決めするための位置決め穴１３２ｂが設けられている。
【００８３】
更に、アダプタ本体２７ａの固定部２７ｂを設けた各辺の当該固定部２７ｂと反対側には、フィルタ押え板３１によって摺動可能に保持される摺動接触部２７ｃがそれぞれ設けられている。それぞれの摺動接触部２７ｃの、開口部１３１が貫通する方向（アダプタ本体２７ａの厚さ方向）に展開された平面は平滑面とされていて、その略中央部には、フィルタ押え板３１がＣＣＤ７から所定距離以上に離間するのを防止する規制爪１３３がそれぞれ設けられている。各規制爪１３３は、アダプタ本体２７ａの平面に対して、ＣＣＤ７の面を平行面とする一方、その反対側の面を傾斜面として形成されており、フィルタ押え板３１の後述する規制片が外れ難くなるようにしている。このアダプタ本体２７ａの材質としては、適当な強度及び剛性を有するエンジニアリングプラスチックが好適であるが、アルミニウム合金その他の金属を用いることもできる。
【００８４】
ベローズ２９は、ローパスフィルタ６をＣＣＤ７に対して近接及び離反可能に弾性支持する進退支持部材である弾性封止体の第１の具体例を示すものである。このベローズ２９は、柔軟性と密封性を有する蛇腹形の伸縮自在な筒状体からなり、例えば、シリコンゴムによって形成されている。ベローズ２９の伸縮方向と直交する方向の断面形状は、ＣＣＤ７の受光部７ｂの形状に対応させて略四角形とされており、レンズ系を透過して受光部７ｂに照射される光と干渉しない大きさに設定されている。また、ベローズ２９の伸縮方向の断面形状は、サインカーブを連続したような形状とされており、図３及び図４に示すように、所定の間隔内で容易に進退動作が行えるように構成している。ベローズ２９の材質としては、シリコンゴムに限定されるものではなく、例えば、ふっ素ゴム、アクリルゴムその他のゴムを適用することができることは勿論である。
【００８５】
このような進退動作を確保するためベローズ２９の周面（側面）には、微細な異物は通過させないが、空気は通過させる微細な通気孔を多数設けるようにする。このような通気孔を設けることにより、内部の密封性を確保しつつ進退動作を可能とすることができる。この通気孔に代えて、比較的大きな穴を開け、その穴を、微細な異物は通過させないが空気は通過させる繊維、布地、フィルタ等で塞ぐ構成としてもよい。このベローズ２９の伸縮方向一端の端面部２９ａを、ＣＣＤ７の受光部７ｂの外縁、或いは縁取り部７ｃに密着させ、接着材等の固着手段を用いて液密に固定する。そして、ベローズ２９の伸縮方向他端の端面部２９ｂにローパスフィルタ６の外縁を密着させ、接着材等の固着手段を用いて液密に固定する。
【００８６】
ローパスフィルタ６は、光学フィルタの第１の具体例を示すものであり、ベローズ２９の一方の端面部２９ｂを完全に塞ぐことができる大きさを有している。このローパスフィルタ６のベローズ２９と反対側の面の外縁には、フィルタマスク３０が接着材等の固着手段によって一体的に設けられている。フィルタマスク３０は、ローパスフィルタ６を透過する光の範囲を制限するもので、長方形の枠状に形成されており、ローパスフィルタ６の周囲を連続して覆うようになっている。このフィルタマスク３０の外側にフィルタ押え板３１が配置されている。
【００８７】
フィルタ押え板３１は、被写体からの光を通過させる開口窓１３５を設けた押え板本体３１ａと、この押え板本体３１ａの対向する２辺から外側へ突出するように形成された２つの規制片３１ｂ，３１ｂと、押え板本体３１ａの対向する残り２辺から外側へ突出するように形成された２つの折り返し部３１ｃ，３１ｃを有している。２つの規制片３１ｂ，３１ｂは、その中途部から９０度折り曲げられていて、先端部が一面側へそれぞれ突出するように形成されている。２つの規制片３１ｂ，３１ｂは、ＣＣＤアダプタ２７の２つの摺動接触部２７ｃ，２７ｃと対応する位置に設定されていると共に、その間隔も略同一に設定されており、組立時には、互いに接触するようになされている。
【００８８】
更に、フィルタ押え板３１の２つの規制片３１ｂ，３１ｂには、開口窓１３５が貫通する方向に延在されたガイド溝１３６がそれぞれ設けられている。２つのガイド溝１３６，１３６には、ＣＣＤアダプタ２７に設けた２つの規制爪１３３，１３３がそれぞれ個別に係合されている。このガイド溝１３６の範囲内において、フィルタ押え板３１がＣＣＤアダプタ２７に対して、レンズ系の光軸方向へ移動可能とされている。２つの折り返し部３１ｃ，３１ｃは、規制爪１３３と同方向へ突出するように折り曲げ形成されている。
【００８９】
また、押え板本体３１ａの四隅には、規制爪１３３と反対側に突出する４つの受圧凸部１３７がそれぞれ設けられている。４つの受圧凸部１３７の先端面は、フィルタ押え板３１の一面において最も外側へ突出しており、非撮影状態においてレンズ鏡筒１が最も後退したときに、この４つの受圧凸部１３７に３群レンズ枠１７が当接するようになっている。このフィルタ押え板３１によって移動が制限されているローパスフィルタ６は、ベローズ２９自体が持つ弾性による復元力に基づいて常時ＣＣＤ７から離れる方向へ付勢されている。この場合に、ベローズ２９自体の弾力に加えて、別部品としてばね等の弾性部材を設け、その弾性部材の付勢力でローパスフィルタ６を、ＣＣＤ７から離れる方向へ常時付勢するように構成してもよい。フィルタ押え板３１の材質としては、例えば、ステンレス鋼板、スチール鋼板等の金属が好適であるが、エンジニアリングプラスチックを用いることもできる。
【００９０】
このような構成部品を備えたＣＣＤユニット２０は、例えば、次のようにして組立てられる。まず、ＣＣＤ７の受光部７ａ側の面にベローズ２９の一方の端面部２９ａを密着させて固定する。次に、ベローズ２９の他方の端面部２９ｂに、接着材等の固着手段を用いてローパスフィルタ６を密着させて固定する。そして、ローパスフィルタ６のベローズ２９と反対側の面に、フィルタマスク３０を固着する。このフィルタマスク３０の固着作業は、ローパスフィルタ６をベローズ２９に固定する前であってもよい。
【００９１】
次に、ローパスフィルタ６側からベローズ２９をＣＣＤアダプタ２７の開口部１３１内に挿入し、ＣＣＤ７の受光部７ａ側の面をＣＣＤアダプタ２７の一面（背面）に接着材等の固着手段を用いて固定する。その後、フィルタ押え板３１を、ローパスフィルタ６側から差し込んでＣＣＤアダプタ２７に装着する。このとき、フィルタ押え板３１の２つの規制片３１ｂ，３１ｂをＣＣＤアダプタ２７の２つの摺動接触部２７ｃ，２７ｃに対向させ、各規制片３１ｂの内面を各摺動接触部２７ｃの表面に摺動させる。そして、規制片３１ｂが持つ弾性を利用して規制爪１３３をそれぞれ乗り越えさせ、２つの規制爪１３３，１３３を２つの規制片３１ｂ，３１ｂのガイド溝１３６，１３６にそれぞれ係合させる。
【００９２】
これにより、フィルタ押え板３１が所定の範囲内においてＣＣＤアダプタ２７の厚さ方向（ベローズ２９が伸縮する方向）へ相対的に移動可能に装着され、ＣＣＤユニット２０の組立作業が完了する。このときの所定範囲内とは、ガイド溝１３６内を規制爪１３３が移動可能とされた範囲である。このようにして組立てられたＣＣＤユニット２０を、図２、図２３及び図２４に示している。図２において示す符号３２は、ＣＣＤ７の電気回路と電気的に接続された配線回路を有するフレキシブル配線板である。
【００９３】
また、ＣＣＤ７の前面に配置される光学フィルタとしては、前記実施例の光学式ローパスフィルタ６に限定されるものではなく、例えば、赤外線カットフィルタ、或いは両フィルタを複合させた複合フィルタその他の光学フィルタを用いることができることは勿論である。
【００９４】
図２６〜図２８には、進退支持部材の他の実施例を示している。図２６に示すベローズ１４０は、本発明に係る進退支持部材である弾性封止体の第２の実施例を示すもので、ベローズ本体１４０ａに防塵フィルタ１４１を設けたものである。ベローズ本体１４０ａは、前記実施例のベローズ２９と同様のものであるが、異なる点は、外面に防塵フィルタ１４１を一体的に設けた点である。ベローズ１４０の一方の端面部１４０ｂがＣＣＤ７に固着され、他方の端面部１４０ｃにローパスフィルタ６が固着される点は、前記実施例の場合と同様である。
【００９５】
防塵フィルタ１４１は、四角形の筒体からなるフィルタケース１４２と、そのフィルタケース１４２の開口部を塞ぐように設けたフィルタ部材１４３とを備えて構成されている。フィルタケース１４２は、ベローズ本体１４０ａの折り畳み部に対応させて偏平の薄い板状の筒体として形成されており、その開口側の一端をベローズ本体１４０ａの凸部と合致させるように接合している。このフィルタケース１４２の穴に対応させて、図示しないがベローズ本体１４０ａの側面には穴が設けられており、その穴を介してベローズ本体１４０ａの内部が外部と連通されている。フィルタケース１４２の突出端は、適当な角度に傾斜した傾斜面として形成されており、これにより、開口部の面積を大きくして空気の出し入れが容易に行えるようにしている。また、フィルタ部材１４３は、微細な異物は通過させないが、空気は通過させる大きさの隙間が多数設けられた部材によって形成されている。
【００９６】
図２７に示すシールゴム１５０は、本発明に係る進退支持部材の第３の実施例を示すもので、弾性が大きくて柔軟性に優れたシリコンゴムによって形成されている。このシールゴム１５０は、ローパスフィルタ６を支持する支持部１５０ａと、ＣＣＤ７に密着して固定される固定部１５０ｂと、支持部１５０ａと固定部１５０ｂの間を弾性的に連結してローパスフィルタ６の進退動作を許容する弾性部１５０ｃとを有している。支持部１５０ａは、ローパスフィルタ６よりも少々大きな四角形の枠状部分からなり、その内側にローパスフィルタ６よりも少し小さい開口部１５１が設けられている。固定部１５０ｂは、シールゴム１５０をＣＣＤ７に密着させて固定するための部分で、支持部１５０ａよりも少し大きな四角形の枠状部分として形成されている。
【００９７】
シールゴム１５０の弾性部１５０ｃは、断面形状がＪ字形をなす湾曲部分を四角形の枠状に連続させることによって形成されている。この弾性部１５０ｃの弾性変形に基づいて、支持部１５０ａに固定されているローパスフィルタ６が容易に進退動作できるように構成している。この場合、弾性部１５０ｃに多数の通気孔が設けられていて、それらの通気孔から空気を出し入れすることにより、シールゴム１５０の進退動作を可能としている。このシールゴム１５０に、前述した防塵フィルタ１４１を設ける構成としてもよい。また、支持部１５０ａの内側に弾性部材を配置し、その弾性部材のばね力によってローパスフィルタ６を常時外側へ付勢する構成としてもよい。なお、シールゴム１５０の材質は、シリコンゴムに限定されるものではなく、ブチルゴムその他のゴムを適用できることは勿論である。
【００９８】
図２８に示す入れ子式進退装置１６０は、本発明に係る進退支持部材の第４の実施例を示すものである。この入れ子式進退装置１６０は、ローパスフィルタ６を支持する支持枠１６１と、ＣＣＤ７に密着して固定される固定枠１６２と、支持枠１６１をＣＣＤ７から離間する方向へ付勢する弾性部材１６３等を有している。支持枠１６１は、ローパスフィルタ６よりも大きな四角形の枠状部材からなり、その内側にローパスフィルタ６よりも少し小さい開口部１６４が設けられている。この開口部１６４には、レンズ系を透過した被写体の光が通過する。
【００９９】
更に、支持枠１６１は、開口部１６４の内側に張り出した内フランジ部１６１ａと、外縁から外側に張り出した外フランジ部１６１ｂを有しており、内フランジ部１６１ａによってローパスフィルタ６が支えられている。外フランジ部１６１ｂは、内フランジ部１６１ａと反対側の面に設けられており、固定枠１６２からの抜け出しを防止する役割を有している。支持枠１６１の、ローパスフィルタ６が固定された面には、横並びとなるように防塵フィルタ１６５が設けられている。防塵フィルタ１６５は、支持枠１６１に設けた複数（本実施例では３つ）の穴に嵌合された３つのフィルタ部材からなっている。このフィルタ部材は、微細な異物は通過させないが、空気は通過させる大きさの隙間が多数設けられた部材によって形成されている。
【０１００】
固定枠１６２は、支持枠１６１を摺動可能に支持する部材であって、支持枠１６１よりも少し大きな四角形の枠体として構成されている。固定枠１６２は、四角形をなす開口部の内側に張り出した内フランジ部１６２ａと、外縁から外側に張り出した外フランジ部１６２ｂを有している。固定枠１６２の一方の面側に内フランジ部１６２ａが設けられ、他方の面側に外フランジ部１６２ｂが設けられている。内フランジ部１６２ａには支持枠１６１の外フランジ部１６１ｂが対向され、外フランジ部１６１ｂが内フランジ部１６２ａに係合することによって固定枠１６２からの支持枠１６１の抜け出しを防止するようにしている。
【０１０１】
弾性部材１６３は、支持枠１６１を介してローパスフィルタ６を、ＣＣＤ７から離反する方向へ常時付勢するもので、固定枠１６２の枠内に収納されている。この弾性部材１６３は、板状のばね材からなる板ばねによって形成されており、支持枠１６１の四隅を略等しい付勢力で略均等に付勢できるように構成されている。即ち、弾性部材１６３は、略平行に設けられた２つの弾性片１６３ａ，１６３ａと、２つの弾性片１６３ａ，１６３ａ間を連結する連結片１６３ｂとを有している。各弾性片１６３ａの両端は同方向へ突出するように折り曲げ形成されており、これにより両端部に弾性を付与して、支持枠１６１の全体を略均等な力で付勢できるようにしている。連結片１６３ｂは、各弾性片１６３ａの長手方向の一側へ偏倚した位置に設定されており、これにより連結片１６３ｂが、ローパスフィルタ６を透過する光を遮ることがないようにしている。
【０１０２】
図１６Ａ，Ｂ、図１７Ａ，Ｂ、図１８Ａ，Ｂ、図１９Ａ，Ｂ、図２０Ａ，Ｂ、図２１及び図２２Ａ，Ｂは、レンズ鏡筒１が鏡筒収納状態から伸長してズーミング状態に変化する形態を説明する図である。次に、これらのレンズ鏡筒１の変化形態について簡単に説明する。
【０１０３】
図１６〜図２０は、レンズ鏡筒１が鏡筒収納状態にあることを示している。この状態においては、１群環１０の３個のカムピン９８は、カム環１５の外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６におけるフランジ部１５ｂ側に開口されているカム溝開口部７１の外に設けた保持部７３に収納されている。このとき、３個のカムピン９８のうち、２個のカムピン９８は、フランジ部１５ｂの２箇所の切欠き部５５ａ，５５ｂに位置している。一方、残り１個のカムピン９８は、第１のフランジ部５４ａに設けた貫通穴６２内に挿入されていて、図２０Ａ，Ｂに示すように、フランジ部１５ｂの背面側に露出されている。
【０１０４】
１群環１０の進退動作は、減速ギアユニット２１による駆動ギア２２の回転に基づいてカム環１５が１群環１０に対して相対的に回転駆動されることにより実行される。まず、１群環１０の繰出し動作について説明する。カム環１５を繰出し方向に回転すると、まず、カム環１５に設けた押圧部７２が１群環１０に設けたブラケット１０ｄの傾斜された操作面９９に当接し、その押圧部７２が操作面９９を周方向に押圧する。このとき、押圧部７２の斜面と操作面９９の斜面の働きにより、操作面９９に光軸方向に向かう力が発生する。
【０１０５】
この押圧部７２と操作面９９の当接によってカムピン９８が、押圧部７２と操作面９９が当接し、ブラケット１０ｄの先端から基端側に徐々に移行する。そして、カムピン９８が外カム溝６５内に完全に入り込むと、押圧部７２と操作面９９との当接から、カムピン９８と外カム溝６５の一方の側面との当接に移り変わる。その後は、カムピン９８と外カム溝６５の接触により、カムピン９８が外カム溝６５にガイドされて、光学ズーミング動作が実行される。１群環１０の収納動作は、前述した図１６〜図２０に示す動作の逆側への動作によって行われる。
【０１０６】
このような作用を有するレンズ鏡筒１において、図３に示すような非撮影状態から図４に示すような撮影状態にズーム駆動させる場合に、３群レンズ枠１７の非撮影状態での位置は、カム環１５の前内周カム溝７５と後内周カム溝７６の軌跡によって決定される。このとき、非撮影状態の手前から２群環１２を後退させることにより、２群環１２の凸部１２ｄが３群レンズ枠１７の前側凸部５６ａに当接する。同様に、３群レンズ枠１７を後退させることにより、３群レンズ枠１７の４つの後側凸部５６ｂが、ＣＣＤユニット２０のフィルタ押え板３１の４つの受圧凸部１３７に当接する。
【０１０７】
このとき、図３に示すように、３群レンズ枠１７に保持されている第３レンズ群５とＣＣＤユニット２０のローパスフィルタ６の間には隙間Ｓ１が設定されていて、第３レンズ群５がローパスフィルタ６に直接接触することがない。また、フィルタ押え板３１が３群レンズ枠１７により押圧されてベローズ２９が押し縮められ、ローパスフィルタ６がＣＣＤ７に接近している。このとき、ローパスフィルタ６とＣＣＤ７との間には、比較的小さな隙間Ｔ１が設定されている。
【０１０８】
そこで、第３レンズ群５とローパスフィルタ６との間の隙間Ｓ１を、両者が接触する直前までの最小値に設定することにより、レンズ鏡筒１の光軸方向の長さを小さくすることができる。また、ローパスフィルタ６の非撮影状態におけるレンズ系光軸方向の位置も、カム環１５の前内周カム溝７５と後内周カム溝７６の軌跡によって決定されるため、非撮影状態での軌跡を、ローパスフィルタ６とＣＣＤ７の間隔Ｓ１が最小となる位置に設定することにより、レンズ鏡筒１の光軸方向の長さを可及的に小さくすることができる。
【０１０９】
一方、撮影状態においては、図４に示すように、ＣＣＤユニット２０のローパスフィルタ６が固定されたベローズ（進退支持部材）２９自体が持つばね力（或いは弾性部材１６３のばね力等）により、ローパスフィルタ６がＣＣＤ７から離反する方向へ付勢され、大きく離間される。これにより、ローパスフィルタ６と第３レンズ群５との間の隙間Ｓ２は、非撮影時における隙間Ｓ１よりも大きくなる（Ｓ２＞Ｓ１）。また、ローパスフィルタ６及びフィルタ押え板３１がベローズ２９の弾性により押圧されて、ローパスフィルタ６がＣＣＤ７から離間する方向に移動する。
【０１１０】
その結果、ローパスフィルタ６とＣＣＤ７との間には、非撮影状態における隙間Ｔ１よりも大きな隙間Ｔ２が設定される（Ｔ２＞Ｔ１）。これにより、ローパスフィルタ６の表面に異物が付着していたとしても、その異物がＣＣＤ７の受光部７ａに写り込まれるのを軽減することができる。しかも、光学最小絞りを小さくすることができ、薄型で光学最小絞りの小さいレンズ鏡筒を得ることができる。
【０１１１】
図２９〜図３１に示すデジタルスチルカメラ３００は、前述した本発明のレンズ鏡筒１を用いて構成した撮像装置の第１の実施の例を示すものである。このデジタルスチルカメラ３００は、情報記録媒体として半導体記録メディアを使用し、被写体からの光学的な画像をＣＣＤ（固体撮像素子）で電気的な信号に変換して、半導体記録メディアに記録したり、液晶ディスプレイ等の表示装置である平面表示パネル３０２に表示できるようにしたものである。
【０１１２】
このデジタルスチルカメラ３００は、被写体の像を光として取り込んで撮像手段としてのＣＣＤ（撮像素子）に導く前記レンズ鏡筒１と、そのレンズ鏡筒１その他の装置、機器等が内蔵されるカメラケース３０１と、ＣＣＤから出力される映像信号に基づいて画像を表示する液晶ディスプレイ等からなる表示装置である平面表示パネル３０２と、レンズ鏡筒１の動作や平面表示パネル３０２の表示等を制御する制御装置と、図示しないバッテリー電源等を備えて構成されている。
【０１１３】
カメラケース３０１は、横長とされた偏平の容器からなり、前後方向に重ね合わされたフロントケース３０３及びリアケース３０４と、このフロントケース３０３とリアケース３０４の間に介在された略長方形の枠体からなるセンタケース３０５等によって構成されている。フロントケース３０３の前面の、中央より一側に少し偏倚した位置には、リング状をなす化粧リング３０６が取り付けられており、その化粧リング３０６の中央穴３０７にレンズ鏡筒１の正面側の１群環１０等が進退可能に臨んでいる。
【０１１４】
図２９は、図１Ａに対応したレンズ鏡筒１の非撮影状態（鏡筒収納状態）を示すもので、レンズ鏡筒１の前面の略全体が、フロントケース３０３の前面と略同一平面となるように構成されている。また、図３０は、図１Ｂに対応したレンズ鏡筒１の撮影状態（繰出し状態）を示すもので、１群環１０を包む内化粧環１１２と、直進環１４を包む外化粧環１０２が入れ子状態で繰出されている。
【０１１５】
フロントケース３０３のレンズ鏡筒１の斜め上部には、フラッシュ装置の発光部３０７と、オートフォーカス機構の発光・受光部３０８が設けられている。また、センタケース３０５の上面には、電源ボタン３０９やシャッタボタン３１０、マイクロホン等の集音装置の集音用穴３１１等が設けられている。更に、センタケース３０５の一方の側面部には、電源であるバッテリーが着脱可能に収納されるバッテリー収納部が設けられており、そのバッテリー収納部にはバッテリー蓋３１２が着脱可能に係合されている。そして、センタケース３０５のバッテリー蓋３１２と反対側の側面部には、スピーカ装置のためのスピーカ用孔３１３が設けられている。
【０１１６】
図３１に示すように、リアケース３０４には表示窓３１５が大きく開口されており、その表示窓３１５に平面表示パネル３０２が装着されている。平面表示パネル３０２は、使用者が表示面に触れることにより操作が可能なタッチ操作機能を備えている。また、リアケース３０４の平面表示パネル３０２の一側には、各種の操作スイッチが設けられている。操作スイッチとしては、例えば、機能モード（静止画、動画、再生等）を選択するモード切替スイッチ３１６、ズーム操作を実行する光学ズーム操作ボタン３１７、各種メニューを選択するメニューボタン３１８、画面表示を切り替える表示切替ボタン３１９等を挙げることができるが、その他にもメニューを選択するカーソル等を移動させる方向キー、画面サイズを切り換えたり画面削除を行う画面ボタン等を設けることも可能である。
【０１１７】
このような構成を有するカメラケース３０１の内部に、レンズ鏡筒１や平面表示パネル３０２等を駆動制御する制御装置が内蔵されている。制御装置は、例えば、配線基板上に所定のマイクロコンピュータ、抵抗やコンデンサその他の電子部品等を搭載することによって構成される。
【０１１８】
図３２は、前述したような構成及び作用を有するレンズ鏡筒１を備えたデジタルスチルカメラ３００の概略構成の第１の実施の例を示すブロック図である。このデジタルスチルカメラ３００は、レンズ鏡筒１と、制御装置の中心的役割を果す映像記録／再生回路部３３０と、その映像記録／再生回路部３３０を駆動するためのプログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭやＲＯＭ等を有する内蔵メモリ３３１と、撮影された映像等を所定の信号に処理する映像信号処理部３３２と、撮影された映像等を表示する平面表示パネル３０２と、記憶容量を拡大する外部メモリ３３３と、レンズ鏡筒１を駆動制御するレンズ鏡筒制御部３３４等を備えて構成されている。
【０１１９】
映像記録／再生回路部３３０は、例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路等を備えて構成されている。この映像記録／再生回路部３３０に、内蔵メモリ３３１と映像信号処理部３３２とレンズ鏡筒制御部３３４とモニタ駆動部３３５と増幅器３３６と２つのインタフェース（Ｉ／Ｆ）３３７，３３８が接続されている。映像信号処理部３３２は、レンズ鏡筒１に取り付けられたＣＣＤ７に増幅器３３６を介して接続されている。映像信号処理部３３２で所定の映像信号に処理された信号が映像記録／再生回路部３３０に入力される。
【０１２０】
平面表示パネル３０２は、モニタ駆動部３３５を介して映像記録／再生回路部３３０に接続されている。第１のインタフェース（Ｉ／Ｆ）３３７にはコネクタ３３９が接続されており、このコネクタ３３９に外部メモリ３３３が着脱自在に接続可能とされている。また、第２のインタフェース（Ｉ／Ｆ）３３８には、カメラケース３０１に設けられた接続端子３４０が接続されている。そして、レンズ鏡筒制御部３３４には、レンズ鏡筒１を駆動制御するレンズ駆動部３４１と、レンズ鏡筒１の回動量や光軸方向への移動量等を検出する位置センサ３４２が接続されている。
【０１２１】
かくして、被写体の像がレンズ鏡筒１のレンズ系に入力されてＣＣＤ７の結像面に結像されると、その画像信号が増幅器３３６を介して映像信号処理部３３２に入力される。この映像信号処理部３３２で所定の映像信号に処理された信号が映像記録／再生回路部３３０に入力される。これにより、映像記録／再生回路部３３０から被写体の像に対応した信号がモニタ駆動部３３５、内蔵メモリ３３１若しくは外部メモリ３３３に出力される。その結果、モニタ駆動部３３５を介して平面表示パネル３０２に被写体の像に対応した画像が表示され、或いは、必要により情報信号として内蔵メモリ３３１若しくは外部メモリ３３３に記録される。
【０１２２】
このような構成を備えたデジタルスチルカメラ３００は、例えば、次のようにして使用することができる。図２９は、レンズ鏡筒１におけるレンズバリアユニット１１０の開閉ばね１０ｂを閉じて光学レンズ系を閉じた状態、即ち、非撮影状態を示している。この場合には、デジタルスチルカメラ３００の電源はオフの状態となる。また、図３０は、レンズバリアユニット１１０の開閉ばね１０ｂを開いて光学レンズ系を開放した状態、即ち、撮影可能状態を示している。この撮影可能状態は、電源ボタン３０９を操作して電源をオンとすることによって自動的に実行される。その結果、デジタルスチルカメラ３００が、図２９に示す形態から図３０に示す形態に変化することになる。
【０１２３】
デジタルスチルカメラ３００の撮影可能状態において、被写体に撮影レンズを向けてシャッタボタン３１０を押すことにより、その被写体を撮影してその画像を取り込むことができる。この際、光学ズーム操作ボタン３１７を操作することにより、像点の位置を変えることなく、その操作方向に応じて焦点距離を連続的に変化させて、ワイド（広角）画面又はテレ（望遠）画面を得ることができる。
【０１２４】
以上説明したように、本発明によれば、撮影時と非撮影時とで、光学フィルタ（ローパスフィルタ等）と撮像素子（ＣＣＤ）とのレンズ系における光軸方向の間隔を変化させることにより、ローパスフィルタ等の表面に付着している異物がＣＣＤの受光部に写り込むのを軽減することができる。これにより、いわゆる沈胴式レンズ鏡筒の光軸方向の長さ（沈胴長）を小さくすることが可能となり、レンズ鏡筒の薄型化と光学最小絞りの小径化を達成することが可能となる。
【０１２５】
即ち、本発明は、複数のレンズを有するレンズ鏡筒であって、前記複数のレンズを密接させた非撮影時の第１の状態と、当該複数のレンズを離間させた撮影可能な撮影時の第２の状態とを選択可能としたレンズ鏡筒において、撮像素子の直前に光学フィルタを設けると共に、前記第１の状態では前記光学フィルタを撮像素子に近接させ、前記第２の状態では光学フィルタを撮像素子から離間させるようにしたことを特徴とするレンズ鏡筒に関するものである。なお、本実施例では、撮像素子としてＣＣＤについて説明したが、本発明はこれに限定されるものではなく、例えば、ＣＭＯＳその他の撮像素子を適用できることは勿論である。
【０１２６】
本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを適用した例について説明したが、デジタルビデオカメラ、カメラ付きパーソナルコンピュータ、カメラ付き携帯電話その他の撮像装置にも適用できるものである。更に、光学レンズとして３群レンズを用いた例について説明したが、４群レンズ以上であってもよいことは勿論である。
【図面の簡単な説明】
【０１２７】
【図１】本発明のレンズ鏡筒のカム機構の第１の実施の例を示すもので、図１Ａはレンズ鏡筒の鏡筒収納状態、図１Ｂはレンズ鏡筒の鏡筒繰出し状態のそれぞれ斜視図である。
【図２】図１に示すレンズ鏡筒を分解した斜視図である。
【図３】図１に示すレンズ鏡筒の鏡筒収納状態の断面図である。
【図４】図１に示すレンズ鏡筒の鏡筒繰出し状態の断面図である。
【図５】図１に示すレンズ鏡筒に係る固定環の斜視図である。
【図６】図５に示す固定環を展開して内周面のカム溝等を破線で現した展開図である。
【図７】図１のレンズ鏡筒に係るカム環を示すもので、図７Ａは斜視図、図７Ｂは正面図、図７Ｃは図８ＡのＸ−Ｘ線部分の断面図である。
【図８】図７のカム環を示すもので、図８Ａは平面図、図８Ｂは底面図である。
【図９】図７のカム環を展開して示すもので、図９Ａは外周面のカム溝を現した展開図、図９Ｂは内周面のカム溝を破線で現した展開図である。
【図１０】図２に示すレンズ鏡筒の直進規制部材を展開した展開図である。
【図１１】図２に示すレンズ鏡筒の直進環を展開して内周面のガイド溝を破線で現した展開図である。
【図１２】図２に示すレンズ鏡筒の自動露光装置と間隔規制部材と２群環を分解して現した斜視図である。
【図１３】図２に示すレンズ鏡筒の２群環を展開した展開図である。
【図１４】図２に示すレンズ鏡筒の１群環と１群レンズ枠等を分解して現した斜視図である。
【図１５】図１４に示す１群レンズ枠を展開して内面の係合部を破線で現した展開図である。
【図１６】図２に示すレンズ鏡筒の１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、図１６Ａは１群環のカム従動子がカム環のカム溝開口部から外へ完全に移動した状態の斜視図、図１６Ｂは半断面図である。
【図１７】図１６に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、図１７Ａは１群環とカム環を展開して要部を現した展開図、図１７Ｂは図１７Ａのギア部を一部断面してカム溝開口部を現した展開図である。
【図１８】図１６に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、図１８Ａは正面図、図１８Ｂは底面図である。
【図１９】図１６に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、図１９Ａは右側面図、図１９Ｂは図１８ＢのＹ−Ｙ線断面図である。
【図２０】図１６に示す１群環とカム環を組み合せたもので、図２０Ａは底面側から見た斜視図、図２０Ｂは図２０Ａの要部を拡大した説明図である。
【図２１】図１６に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、１群環のカム従動子がカム環のカム溝の鏡筒収納領域に移動した状態の斜視図である。
【図２２】図１６に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、図２２Ａは半断面図、図２２Ｂは図２１に示す１群環とカム環を展開すると共にギア部の一部を断面してカム溝開口部を現した展開図である。
【図２３】図２に示すレンズ鏡筒の２群環と３群レンズ枠とＣＣＤユニットを正面側から見た斜視図である。
【図２４】図２に示すレンズ鏡筒の２群環と３群レンズ枠とＣＣＤユニットを背面側から見た斜視図である。
【図２５】図２に示すレンズ鏡筒のＣＣＤユニットを分解した斜視図である。
【図２６】図２に示すレンズ鏡筒のＣＣＤユニットに係る進退支持部材の第１の実施例の一部を断面して斜めから見た説明図である。
【図２７】図２に示すレンズ鏡筒のＣＣＤユニットに係る進退支持部材の第２の実施例の一部を断面して斜めから見た説明図である。
【図２８】図２に示すレンズ鏡筒のＣＣＤユニットに係る進退支持部材の第３の実施例の一部を断面して斜めから見た説明図である。
【図２９】図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラを現したもので、鏡筒収納状態を正面側から見た斜視図である。
【図３０】図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラを現したもので、鏡筒繰出し状態を正面側から見た斜視図である。
【図３１】図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラを現したもので、背面側から見た斜視図である。
【図３２】図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラの概略構成を現したブロック説明図である。
【符号の説明】
【０１２８】
１…レンズ鏡筒、  ２…第１レンズ群、  ３…自動露光装置、  ４…第２レンズ群、  ５…第３レンズ群、  ６…ローパスフィルタ（光学フィルタ）、  ７…ＣＣＤ（撮像素子）、  １０…１群環（直進部材）、  １１…１群レンズ枠、  １２…２群環（直進部材）、  １３…２群レンズ枠、  １４…直進環、  １５…カム環（回動部材）、  １６…固定環、  １７…３群レンズ枠、  １８…後部鏡筒、  ２０…ＣＣＤユニット、  ２１…減速ギアユニット、  ２７…ＣＣＤアダプタ、  ２９…ベローズ（進退支持部材）、  ３１…フィルタ押え板、  ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ…カム溝、  ３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ…直進案内溝、  ５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃ…カム突部、  ６０…ギア部、  ６５…外カム溝（カム溝）、  ６６…鏡筒収納動作領域、  ６７…ズーミング動作領域、  ７４…内カム溝群、  ７５…前内周カム溝、  ７６…後内周カム溝、  ８０…直進規制部材、  ８３…直進案内溝、  ８４…カムピン、  ８５…前カムピン、  ８６…後カムピン、  ８９…ガイド突起、  ９４…間隔規制部材、  ９７…ガイド凸部、  ９８…カムピン（カム従動子）、  １０１…直進案内溝、  １１０…レンズバリアユニット、  ３００…デジタルスチルカメラ（撮像装置）、  ３０１…カメラケース、  ３０２…平面表示パネル（表示装置）、  ３０９…電源ボタン、  ３１０…シャッタボタン、  ３３４…レンズ鏡筒制御部
【図１】
2007248642.tif 000003
【図２】
2007248642.tif 000004
【図３】
2007248642.tif 000005
【図４】
2007248642.tif 000006
【図５】
2007248642.tif 000007
【図６】
2007248642.tif 000008
【図７】
2007248642.tif 000009
【図８】
2007248642.tif 000010
【図９】
2007248642.tif 000011
【図１０】
2007248642.tif 000012
【図１１】
2007248642.tif 000013
【図１２】
2007248642.tif 000014
【図１３】
2007248642.tif 000015
【図１４】
2007248642.tif 000016
【図１５】
2007248642.tif 000017
【図１６】
2007248642.tif 000018
【図１７】
2007248642.tif 000019
【図１８】
2007248642.tif 000020
【図１９】
2007248642.tif 000021
【図２０】
2007248642.tif 000022
【図２１】
2007248642.tif 000023
【図２２】
2007248642.tif 000024
【図２３】
2007248642.tif 000025
【図２４】
2007248642.tif 000026
【図２５】
2007248642.tif 000027
【図２６】
2007248642.tif 000028
【図２７】
2007248642.tif 000029
【図２８】
2007248642.tif 000030
【図２９】
2007248642.tif 000031
【図３０】
2007248642.tif 000032
【図３１】
2007248642.tif 000033
【図３２】
2007248642.tif 000034