(57)【要約】【課題】簡単な構成で光学性能を低下させることなく小型化および薄型化を達成できること。【解決手段】第２直進環２２１に対する移動力を伝達する第２カム環１２０と、第２カム環１２０に従動し、第１直進環２１１に対する移動力を伝達する第１カム環１１０とからなる。第１カム環１１０と、第２カム環１２０は、光軸方向に溝幅が異なるカム溝２０２に係合し、第１カム環１１０と、第２カム環１２０との間にはスラスト付勢バネ２５５が設けられ、広角側から望遠側へ変倍を行う際には、第２カム環１２０が第２レンズ群の移動方向に所定量だけ押し出され位置決めされる。第１カム環１１０と、第２カム環１２０には、回転規制手段２７１，２７２を備え、望遠側から広角側へ変倍を行う際には、第２カム環１２０が第１カム環１１０に対して回転した後に、第２カム環１２０と第１カム環１１０とは一体的に回転する。【選択図】図１
2012181460.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも第１および第２のレンズ群を備え、当該第１，第２のレンズ群が光軸に沿って移動するズームレンズ鏡筒において、
前記第１のレンズ群を光軸に沿った方向に移動させる第１の直進部材と、
前記第２のレンズ群を光軸に沿った方向に移動させる第２の直進部材と、
駆動手段の回転力を受けて前記第１の直進部材および前記第２の直進部材に対する移動力を伝達するカム環と、を備え、
前記カム環は、
駆動手段の回転力を受け、前記第２のレンズ群に移動力を伝達する第２カム環と、
前記第２カム環の回転力を受けて当該第２カム環に従動し、前記第１のレンズ群に移動力を伝達する第１カム環と、からなり、
前記第１カム環と、前記第２カム環は、回転方向上の所定角度領域に位置しているとき、前記光軸方向に互いが離れ、また、異なる所定角度領域のときには、前記光軸方向に互いが密接するよう形成されたカム溝に嵌合し、
前記第１カム環と、前記第２カム環との間には、互いを光軸方向に離間するよう付勢する付勢手段とを備えることにより、
ズームレンズが広角側から望遠側へ変倍を行う際には、前記第２カム環が前記第２のレンズ群の移動方向に予め定めた所定量だけ押し出され位置決めされ、
さらに、前記第１カム環と、前記第２カム環には、前記第２カム環に対し、前記第１カム環が所定の回転角度の範囲で自由な隙間を有するように規制する回転規制手段を備えることにより、
ズームレンズが望遠側から広角側へ変倍を行う際には、前記第２カム環が前記第１カム環に対して回転した後に、前記第２カム環と前記第１カム環とは一体的に回転することを特徴とするズームレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記第１カム環と、前記第２カム環には、前記付勢手段に抗して前記第１カム環と前記第２カム環との離間を規制し、前記第１カム環と前記第２カム環とを係合させる係合手段と、
を備えたことを特徴とする請求項１に記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１カム環と、前記第２カム環は、固定された固定環の回転方向に形成されたカム溝に嵌合し、回転する第１のカムコマと第２のカムコマと、を備え、
前記カム溝は、ズームレンズの広角側から所定焦点距離までの間に所定溝幅を有する第１のカム領域と、ズームレンズの前記所定焦点距離から望遠側までの間にその幅が前記所定溝幅から徐々に狭くされた第２のカム領域と、を備え、
ズームレンズが広角側から望遠側へ変倍を行う際には、前記第１カム環と前記第２カム環とは一体的に回転し、
前記第２のカムコマが前記第１のカム領域から前記第２のカム領域に移動することにより、前記係合手段が解除されるとともに、前記第２のカムコマが所定位置から前記第２のレンズ群の移動方向に押し出され、
前記第２のカムコマが前記第２のカム領域から前記第１のカム領域に移動することで、前記付勢手段と前記係合手段とにより、前記第２のカムコマが前記所定位置に戻されることを特徴とする請求項２に記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記第２の直進部材には、前記第２のレンズ群を前記光軸方向に移動させるための直進キーが設けられたことを特徴とする請求項１〜３のいずれか一つに記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記付勢手段は、前記第１カム環、または前記第２カム環のいずれか一方に設けられた板バネによって形成されていることを特徴とする請求項１〜４のいずれか一つに記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記係合手段は、前記第１カム環、または前記第２カム環の一方に設けられたリブと、
前記第１カム環、または前記第２カム環の他方に設けられ、前記付勢手段により前記リブと係合する傾斜溝と、によって形成されていることを特徴とする請求項２〜５のいずれか一つに記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記回転規制手段は、前記第１カム環、または前記第２カム環の一方に設けられた所定角度範囲の回転規制部と、前記第１カム環、または前記第２カム環の他方に設けられ、前記回転規制部が有する所定角度範囲より小さな角度範囲を有して当該回転規制部に接する凸部と、によって形成されていることを特徴とする請求項１〜６のいずれか一つに記載のズームレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記固定環に形成された前記カム溝は、光軸を中心とした同軸な円周上に形成されており、
前記第２のカムコマが前記第２のカム領域に位置する際に、前記第２のカム領域の像面側の壁が前記所定焦点距離から望遠側へ徐々に被写体側の壁に接近するように形成されており、前記第２のカムコマが前記所定位置より被写体側に押し出されることを特徴とする請求項３〜７のいずれか一つに記載のズームレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、ズームレンズ鏡筒に関し、特に、複数のレンズ群の群間隔を簡単な構成で適正間隔に保つことができるズームレンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
ズームレンズ鏡筒は、固定環内のカム環をモータ回転により回転させることにより、直進環を介してレンズ群（レンズ枠）を光軸方向に移動させる。レンズ群は複数のレンズ群構成となっている。これらのレンズ枠を光軸方向に移動させてズームおよびフォーカス制御するようになっている。
【０００３】
近年のデジタルカメラ等は、装置全体の小型化および薄型化が進んでおり、装置内に組み込まれるズームレンズ鏡筒についても、用いる部品の肉厚が薄くなっており、部品強度を確保することが困難になってきている。同時に、レンズの光学性能についても高画角および高倍率化が進んでおり、これに伴ってレンズの敏感度が高くなり、レンズ間隔についても高精度なことが要求されている。これに対応して、各レンズ群に位置検出用のセンサを設けてレンズ群の移動をセンサで検出し、検出した位置情報によってフォーカス位置が最適となるよう制御する技術がある（たとえば、下記特許文献１参照。）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開平５−５８２４号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
しかしながら、上述したような装置の小型化および薄型化と光学性能については、薄型化を行えば、部品強度が低下し光学性能を確保できなくなる一方、光学性能を高精度化させるためにレンズ間隔の精度を上げようとすれば、部品の肉厚を厚くする必要があるため、これら小型化、薄型化と、光学性能の向上とは相反する課題を有する。
【０００６】
たとえば、部品同士の嵌合精度を高精度化することも考えられるが、部品同士が摺動するためにはガタをなくす（ゼロにする）ことはできない。部品クリアランスを詰めて部品同士の摺動抵抗が増加すると、ガタ分がいずれかに片寄せされることになり、結果としてレンズ群間隔を高精度にできず、光学性能を満たせなくなった。
【０００７】
上記の課題をより具体的に説明する。装置全体の小型化を図るためにズーム用のレンズ群を２つのレンズ群（フォーカス用は別群）とし、夫々２つのレンズ群と嵌合するカム溝を１つのカム環の外周側と内周側に設けることにより、これら２つのレンズ群を一つのカム環で光軸方向に移動させる構成であるとする。たとえば、広角（Ｗｉｄｅ）側から望遠（Ｔｅｌｅ）側にズーム動作を行うときには、駆動源であるモータの回転はカム環に伝達されて、このカム環の回転により、１群のレンズおよび２群のレンズが光軸方向に移動する。２群のレンズ枠を光軸方向にガイドする直進環には、光軸方向に延びる直進キーが設けられ、２群のレンズ枠には直進キーに嵌合する凹溝を有している。
【０００８】
しかし、高倍率化に伴い２群のレンズの移動量が大きくなり、２群のレンズが光軸方向に移動し、直進環と２群のレンズとの間隔が離れてくると、直進キーに対する２群のレンズ枠の凹溝の嵌合長さ（かかり）が短くなる。ここで、直進キーが薄厚であると、直進キーに加わる２群のレンズからの回転方向への力により、直進キーに撓み（倒れ）が生じ易くなり、２群のレンズがこの撓みに対応してカム環とともに回転することになる。２群のレンズはこの回転した分だけ、光軸方向への移動に遅れが生じ、適切な本来の位置まで光軸方向に移動できないことになる。これにより、１群のレンズと２群のレンズとの間隔が適正な間隔とならず、これら１群および２群のレンズとフォーカスレンズとの間が適正な位置に位置しないため、フォーカスのズレが生じた。特に、敏感度が高い望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）においては、フォーカスのズレ現象が顕著になる。上記のように、部品の肉厚を薄くしたことにより光学性能の低下を招いた。
【０００９】
なお、特許文献１の技術では、レンズ群の位置を検出するセンサおよびレンズ群を駆動するアクチュエータが必要となり、部品点数が多くなりコスト高になるとともに、制御が複雑となる。加えて、装置にセンサおよびアクチュエータを組み込む必要があり、小型化および薄型化を達成することはできない。
【００１０】
この発明は、上述した従来技術による問題点を解消するため、簡単な構成で光学性能を低下させることなく小型化および薄型化を達成できるズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上述した課題を解決し、目的を達成するため、この発明に係るズームレンズ鏡筒は、少なくとも第１および第２のレンズ群を備え、当該第１，第２のレンズ群が光軸に沿って移動するズームレンズ鏡筒において、前記第１のレンズ群を光軸に沿った方向に移動させる第１の直進部材と、前記第２のレンズ群を光軸に沿った方向に移動させる第２の直進部材と、駆動手段の回転力を受けて前記第１の直進部材および前記第２の直進部材に対する移動力を伝達するカム環と、を備え、前記カム環は、駆動手段の回転力を受け、前記第２のレンズ群に移動力を伝達する第２カム環と、前記第２カム環の回転力を受けて当該第２カム環に従動し、前記第１のレンズ群に移動力を伝達する第１カム環と、からなり、前記第１カム環と、前記第２カム環は、回転方向上の所定角度領域に位置しているとき、前記光軸方向に互いが離れ、また、異なる所定角度領域のときには、前記光軸方向に互いが密接するよう形成されたカム溝に嵌合し、前記第１カム環と、前記第２カム環との間には、互いを光軸方向に離間するよう付勢する付勢手段とを備えることにより、ズームレンズが広角側から望遠側へ変倍を行う際には、前記第２カム環が前記第２のレンズ群の移動方向に予め定めた所定量だけ押し出され位置決めされ、更に、前記第１カム環と、前記第２カム環には、前記第２カム環に対し、前記第１カム環が所定の回転角度の範囲で自由な隙間を有するように規制する回転規制手段を備えることにより、ズームレンズが望遠側から広角側へ変倍を行う際には、前記第２カム環が前記第１カム環に対して回転した後に、前記第２カム環と前記第１カム環とは一体的に回転することを特徴とする。
【００１２】
また、前記第１カム環と、前記第２カム環には、前記付勢手段に抗して前記第１カム環と前記第２カム環との離間を規制し、前記第１カム環と前記第２カム環とを係合させる係合手段と、前記第２カム環に対し、前記第１カム環が所定の回転角度の範囲で自由な隙間を有し、従動するように規制する回転規制手段と、を備えたことを特徴とする。
【００１３】
また、前記第１カム環と、前記第２カム環は、固定された固定環の回転方向に形成されたカム溝に嵌合し、回転する第１のカムコマと第２のカムコマと、を備え、前記カム溝は、ズームレンズの広角側から所定焦点距離までの間に所定溝幅を有する第１のカム領域と、ズームレンズの前記所定焦点距離から望遠側までの間にその幅が前記所定溝幅から徐々に狭くされた第２のカム領域と、を備え、ズームレンズが広角側から望遠側へ変倍を行う際には、前記第１カム環と前記第２カム環とは一体的に回転し、前記第２のカムコマが前記第１のカム領域から前記第２のカム領域に移動することにより、前記係合手段が解除されるとともに、前記第２のカムコマが所定位置から前記第２のレンズ群の移動方向に押し出され、前記第２のカムコマが前記第２のカム領域から前記第１のカム領域に移動することで、前記付勢手段と前記係合手段とにより、前記第２のカムコマが前記所定位置に戻されることを特徴とする。
【００１４】
また、前記第２の直進部材には、前記第２のレンズ群を前記光軸方向に移動させるための直進キーが設けられたことを特徴とする。
【００１５】
また、前記付勢手段は、前記第１カム環、または前記第２カム環のいずれか一方に設けられた板バネによって形成されていることを特徴とする。
【００１６】
また、前記係合手段は、前記第１カム環、または前記第２カム環の一方に設けられたリブと、前記第１カム環、または前記第２カム環の他方に設けられ、前記付勢手段により前記リブと係合する傾斜溝と、によって形成されていることを特徴とする。
【００１７】
また、前記回転規制手段は、前記第１カム環、または前記第２カム環の一方に設けられた所定角度範囲の回転規制部と、前記第１カム環、または前記第２カム環の他方に設けられ、前記回転規制部が有する所定角度範囲より小さな角度範囲を有して当該回転規制部に接する凸部と、によって形成されていることを特徴とする。
【００１８】
また、前記固定環に形成された前記カム溝は、ほぼ光軸を中心とした同軸な円周上に形成されており、前記第２のカムコマが前記第２のカム領域に位置する際に、前記第２のカム領域の像面側の壁が前記所定焦点距離から望遠側へ徐々に被写体側の壁に接近するように形成されており、前記第２のカムコマが前記所定位置より被写体側に押し出されることを特徴とする。
【００１９】
上記構成によれば、レンズの群構成が異なっても、複数のカム環で複数のレンズ群を光軸方向に移動させる際、このレンズ群の間隔を正確な位置に位置決めすることができる。特に、敏感度が高い望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）においては、レンズがどちらの光軸方向に移動しても、光軸方向への移動に遅れが生じない。これにより、高倍率でかつ光学性能に優れたズームレンズ鏡筒を得ることができるようになる。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係るズームレンズ鏡筒によれば、簡単な構成で光学性能を低下させることなく小型化および薄型化を達成できるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２１】
【図１】この発明に係る実施の形態１のズームレンズ鏡筒の群構成を示す側断面図である。
【図２】この発明に係る実施の形態１のズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。
【図３】第１カム環と第２カム環の構成を対物側からみた斜視図である。
【図４】第１カム環と第２カム環の構成を像側からみた斜視図である。
【図５−１】回転角度規制部を示す正面図である。
【図５−２】回転角度規制部を示す拡大図である。
【図６−１】カムコマとカム溝の関係を示す図である（その１）。
【図６−２】カムコマとカム溝の関係を示す図である（その２）。
【図６−３】カムコマとカム溝の関係を示す図である（その３）。
【図６−４】カムコマとカム溝の関係を示す図である（その４）。
【図７−１】回転角度規制部の動作を示す図である（その１）。
【図７−２】回転角度規制部の動作を示す図である（その２）。
【図７−３】回転角度規制部の動作を示す図である（その３）。
【図８−１】傾斜係合部の傾斜突起と傾斜溝の係合状態を示す図である（その１）。
【図８−２】傾斜係合部の傾斜突起と傾斜溝の係合状態を示す図である（その２）。
【図８−３】傾斜係合部の傾斜突起と傾斜溝の係合状態を示す図である（その３）。
【図８−４】傾斜係合部の傾斜突起と傾斜溝の係合状態を示す図である（その４）。
【図９】この発明に係る実施の形態２のズームレンズ鏡筒の群構成を示す側断面図である。
【図１０】この発明に係る実施の形態３のズームレンズ鏡筒の群構成を示す側断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２２】
（実施の形態１）
以下に添付図面を参照して、この発明に係るズームレンズ鏡筒の好適な実施の形態を説明する。
【００２３】
（ズームレンズの構成）
図１は、この発明に係る実施の形態１のズームレンズ鏡筒の群構成を示す側断面図である。このズームレンズ鏡筒１００は、３群構成のズームレンズであり、本体である固定環１０１と、円筒状の第１カム環１１０と、第１カム環１１０の内側に重なる第２カム環１２０とを有する。第２カム環１２０は、図示しないモータにより回転自在であり、この回転力を第１カム環１１０に伝達する。第１レンズ群１１１は、第１カム環１１０の回転により光軸方向に移動する。第２レンズ群１２１は、第２カム環１２０の回転により光軸方向に移動する。これら第１レンズ群１１１、および第２レンズ群１２１は光軸方向に移動してズーミングを行う。第３レンズ群１３１は、固定環１０１に設けられ、フォーカシングを行う。
【００２４】
図２は、この発明に係る実施の形態１のズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。以下、ズームレンズ鏡筒１００の構成について、より詳細に説明する。固定環１０１には、円筒状の開口部２０１内の中央位置に第３レンズ群１３１が設けられている。
【００２５】
第２カム環１２０は、円筒状に形成され、モータの回転により、第２レンズ群１２１が設けられた第２レンズ枠２２０に駆動力を伝達する。第２直進環２２１は、円環状に形成され、第２レンズ枠２２０を光軸方向に直進させる。
【００２６】
第１カム環１１０は、円筒状に形成され、第２カム環１２０に従動して回転する。この第１カム環１１０は、回転することにより、第１レンズ群１１１が設けられた第１レンズ枠２１０に駆動力を伝達する。第１直進環２１１は、円筒状に形成され、第１レンズ枠２１０を光軸方向に直進させる。
【００２７】
上述した固定環１０１には、開口部２０１にカム環（第１カム環１１０、第２カム環１２０）を回転させるため、回転方向に溝形成された第１のカム溝２０２と、第１のカム溝と連結するとともに第１のカム溝より像側に配置され、カム環（第１カム環１１０、第２カム環１２０）を光軸方向に沿って前後させるため、螺旋方向に溝が形成された第２のカム溝（不図示）とが設けられている。
【００２８】
図１において、互いに重なる構成を大径な部分から順に説明すると、第１直進環２１１内部に第１レンズ枠２１０が位置し、第１レンズ枠２１０内部に第１カム環１１０が位置し、第１カム環１１０内部に第２カム環１２０が位置する。第２カム環１２０内部に第２レンズ枠２２０が位置する。
【００２９】
第２直進環２２１には、円周上の２箇所に光軸方向に延びる直進キー２４０が設けられ、それぞれ第２レンズ枠２２０の外周に形成された光軸方向に延びるキー溝２４１に嵌合している。これにより、第２レンズ枠２２０は光軸方向に直進移動可能である。なお、直進キー２４０の長さは、従来と変わらない。
【００３０】
上記の構成部のうち、第１カム環１１０および第２カム環１２０は回転し、他の第１直進環２１１、第２直進環２２１、第１レンズ枠２１０、第２レンズ枠２２０は、光軸方向に直進移動する。
【００３１】
そして、第２カム環１２０の鍔部２５０部分には、固定環１０１のカム溝２０２に係合するカムコマ２５１が円周上に複数（図示の例では３箇所）に形成されている。また、この鍔部２５０には、モータユニット２３０のギヤに歯合するギヤ２５３が所定角度形成されている。
【００３２】
第１カム環１１０は、第２カム環１２０内部に重なる形で収容される。第１カム環１１０の鍔部２６０部分には固定環１０１のカム溝２０２に係合するカムコマ２６１が円周上に複数（図示の例では３箇所）に形成されている。第１カム環１１０のカムコマ２６１と第２カム環１２０のカムコマ２５１は、互いに位置をずらした状態でいずれも固定環１０１のカム溝２０２に係合している。これにより、固定環１０１に対し、第１カム環１１０と、第２カム環１２０がいずれも回転方向に回転自在である。
【００３３】
固定環１０１のカム溝２０２は、係合する第１カム環１１０のカムコマ２６１および第２カム環１２０のカムコマ２５１が望遠側に位置する箇所の溝幅が狭く形成されている。モータユニット２３０により回転駆動される第２カム環１２０に対し、第１カム環１１０は、回転方向に従動する形でともに回転する（この際の互いの位置変化については後述する）。
【００３４】
図３は、第１カム環と第２カム環の構成を対物側からみた斜視図、図４は、第１カム環と第２カム環の構成を像側からみた斜視図である。第１カム環１１０と、第２カム環１２０とは、円筒形の筒部３１０，３２０が互いに重なって設けられ、これら第１カム環１１０と、第２カム環１２０とは、回転方向および光軸方向について、いずれに対しても所定の余裕（ガタ）を有している。この点について説明する。
【００３５】
第２カム環１２０の筒部３２０には、円周上の３箇所にほぼ等間隔でスラストリブ３２１が設けられている。スラストリブ３２１の先側部に設けられた傾斜突起３２２は、第１カム環１１０の内周側の傾斜溝３１１に係合している。この傾斜溝３１１は、光軸方向に対して傾斜突起３２２と同一角度で傾斜して設けられている。これら傾斜突起３２２と傾斜溝３１１は第１カム環１１０と第２カム環１２０とを係合する係合手段を構成している。また、傾斜突起３２２の大きさに対して傾斜溝３１１の開口径は回転方向および光軸方向に対し、それぞれ規定した長さおよび幅を有する余裕が形成されている（詳細は後述する）。
【００３６】
また、第２カム環１２０の鍔部２５０には、円周上の３箇所にほぼ等間隔で第１カム環１１０の鍔部２６０に向け、先側が突っ張る付勢力を与える付勢手段としてのスラスト付勢バネ２５５が設けられている。これにより、第１カム環１１０は、第２カム環１２０に対し、光軸方向に常に反発し、離れる力が加えられている。
【００３７】
図５−１は、回転角度規制部を示す正面図、図５−２は、回転角度規制部を示す拡大図である。第２カム環１２０の鍔部２５０には、円周上の３箇所にほぼ等間隔で、それぞれ所定角度を有した扇状の回転角度規制部（凹部）２７２が溝形成されている。この回転角度規制部２７２には、第１カム環１１０の回転角度規制部（一対の凸部）２７１が係合している。
【００３８】
図５−２に示すように、第２カム環１２０の回転角度規制部（凹部）２７２の回転方向の間隔に対し、第１カム環１１０の回転角度規制部（一対の凸部）２７１の間隔は、やや狭く形成されている。これにより、第２カム環１２０に対し、第１カム環１１０は回転方向に隙間Ｌの余裕が形成されている。回転方向への移動でみると、この余裕分だけ、第２カム環１２０が先に回転し、第１カム環１１０は遅れて従動回転する。
【００３９】
（ズーム動作による第２レンズ枠の繰り出し／繰り込み動作）
次に、ズーム動作における第２レンズ枠２２０の繰り出し（対物側への移動）動作および、逆の繰り込み動作について説明する。第２レンズ枠２２０の繰り出し動作および繰り込み動作は、上述したカムコマと、回転角度規制部と、傾斜係合部とが互いに働くことにより得られる。
【００４０】
（カム環のカムコマ動作）
はじめに、第１カム環１１０および第２カム環１２０にそれぞれ設けられるカムコマの動作について説明する。上述のように、この発明では、カム環を第１カム環１１０と第２カム環１２０に分離し、第２カム環１２０に対して第１カム環１１０が追従して回転する構成とした。以下、この追従動作について説明する。
【００４１】
図６−１〜図６−４は、それぞれカムコマとカム溝の関係を示す図である。カム溝２０２の幅Ｗ２がカムコマ２５１，２６１の幅に一致し、カム溝２０２の幅Ｗ１は、カムコマ２５１，２６１の幅より広い。そして、カム溝２０２の幅Ｗ２から幅Ｗ１へ徐々に広くなっていく。具体的に、カム溝２０２は、望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）において、広角側から望遠側へ、その対物側の壁が光軸を中心とする円周方向に沿って伸長し、カム溝２０２の像側の壁が徐々にカム溝２０２の対物側の壁に接近するように形成されている。
【００４２】
図６−１は、第１カム環１１０のカムコマ２６１および第２カム環１２０のカムコマ２５１がいずれもカム溝２０２の広角側付近（所定焦点距離より広角側に位置する）に位置し広角側から望遠側へ移動するときの状態である。カムコマ２５１，２６１が広角側付近（所定焦点距離より広角側に位置する）に位置している状態では、いずれのカムコマ２５１，２６１ともに、Ｗ１で幅広とされたカム溝２０２に位置している。このため、ズーム動作により第２カム環１２０のカムコマ２５１が回転し、これに従動し隙間ｈを有する形で第１カム環１１０のカムコマ２６１が第２カム環１２０のカムコマ２５１と一体的に回転する。また、図６−１に示す状態では、第１カム環１１０と、第２カム環１２０とはスラスト付勢バネ２５５により互いが離れる方向（ツッパリ方向）に付勢された状態である。
【００４３】
図６−２は、第１カム環１１０のカムコマ２６１および第２カム環１２０のカムコマ２５１がカム溝２０２の望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）に位置し広角側から望遠側に移動するときの状態である。ズーム動作によりカムコマ２５１，２６１が望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）まで回動したとき、先に、カムコマ２５１がＷ２で幅狭とされたカム溝２０２に入り込み、この後、カムコマ２６１が入り込む。この際、第２カム環１２０のカムコマ２５１が回転し、これに従動し、隙間ｈを有する形で第１カム環１１０のカムコマ２６１が第２カム環１２０のカムコマ２５１と一体的に回転する。そして、図６−２に示す状態では、カムコマ２５１，２６１ともに、カム溝２０２を移動する際に摺動し抵抗を受ける。第１カム環１１０と、第２カム環１２０とはスラスト付勢バネ２５５により互いが離れる方向に付勢されていたが、この付勢力は、第２カム環１２０のカムコマ２５１を間隔Ｇ分だけ対物側に押し出す力（Ａ１）となる。このように、第２カム環１２０が望遠側に位置したとき、第２レンズ枠２２０は、対物側に間隔Ｇ分だけ移動（繰り出し）させる。このため、望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）において広角側から望遠側に移動するときに、第１レンズ枠２１０に対する、第２レンズ枠２２０の光軸方向への移動の遅れを取り戻すことができる。
【００４４】
図６−３は、第１カム環１１０のカムコマ２６１および第２カム環１２０のカムコマ２５１がカム溝２０２の望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）に位置し望遠側から広角側に回動するときの状態である。ズーム動作によりカムコマ２５１，２６１が望遠側から広角側に回動したとき、モータの駆動力を受けるカムコマ２５１がＷ２で幅狭とされたカム溝２０２内で先に駆動される。これにより、第２カム環１２０のカムコマ２５１が先に回転し、このカムコマ２５１に接した第１カム環１１０のカムコマ２６１が従動回転する。この図６−３に示す状態では、カムコマ２５１，２６１ともに、カム溝２０２を移動する際に摺動し抵抗を受ける。第１カム環１１０と、第２カム環１２０とはスラスト付勢バネ２５５により互いが離れる方向に付勢されていたが、第２カム環１２０が先行して回転するため、この付勢力は、第２カム環１２０のカムコマ２５１を像側に押し出す力（Ａ２）となる。これにより第２レンズ枠２２０は、第１レンズ枠２１０よりも先行して像側に移動する。このため、望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）において望遠側から広角側に移動するときに、第１レンズ枠２１０に対する、第２レンズ枠２２０の光軸方向への移動の遅れを取り戻すことが出来る。
【００４５】
ここで、第１カム環１１０のカムコマ２６１および第２カム環１２０のカムコマ２５１がいずれもカム溝２０２の広角側付近（所定焦点距離より広角側に位置する）に位置し広角側から望遠側に移動するときの状態で、カムコマ２５１，２６１間に隙間ｈがある状態で第１カム環１１０と第２カム環１２０は、光軸方向に所定の間隔Ｇを有して動作していたが、図６−３に示すように、第１カム環１１０のカムコマ２６１および第２カム環１２０のカムコマ２５１がカム溝２０２の望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）に位置し望遠側から広角側に回動するときの状態で、第２カム環１２０の回転角度規制部（凹部）２７２の回転方向の間隔に対し、第１カム環１１０の回転角度規制部（一対の凸部）２７１の間隔は、やや狭く形成されていることにより、第２カム環１２０に対し、第１カム環１１０は回転方向に隙間Ｌの余裕が形成されているため、第２カム環１２０が第１カム環１１０に対して、隙間Ｌを回動し、第１カム環１１０のカムコマ２６１が、第２カム環１２０のカムコマ２５１に接触して（隙間ｈがなく）、回転力が伝達された状態で従動する。
【００４６】
図６−４は、第１カム環１１０のカムコマ２６１および第２カム環１２０のカムコマ２５１がいずれもカム溝２０２の広角側付近（所定焦点距離より広角側に位置する）に位置し、望遠側から広角側に回動した状態である。ズーム動作によりカムコマ２５１，２６１が広角側まで回動して、いずれのカムコマ２５１，２６１ともに、Ｗ１で幅広とされたカム溝２０２に位置したとする。これにより、第１カム環１１０と、第２カム環１２０とは、スラスト付勢バネ２５５により間隔Ｇを有して互いが離れる方向（ツッパリ方向）に付勢され、離れた状態に戻る。これにより、第１レンズ枠２１０と第２のレンズ枠２２０は、互いが間隔Ｇを有して離れる初期状態に復帰する。そのとき、カムコマ２５１，２６１の間に再び隙間ｈが形成される。
【００４７】
（カム環の回転角度規制部の動作）
次に、第１カム環１１０および第２カム環１２０に設けられる回転角度規制部の動作について説明する。図７−１〜図７−３は、それぞれ回転角度規制部の動作を示す図である。
【００４８】
図７−１は、第１カム環１１０および第２カム環１２０がズーム動作で広角側から望遠側に移動する間の状態である（図６−１，図６−２の動作位置に対応）。ズーム動作により、第２カム環１２０が図中ｂ方向に回転駆動されると、回転角度規制部（凹部）２７２の回転側後側には、第１カム環１１０の回転角度規制部２７１の一対の凸部２７１ａ、２７１ｂのうち、回転側後側の凸部２７１ｂが接触する。これにより、第２カム環１２０の回転に従動する形で第１カム環１１０が回転動作する。この際、回転側前側の凸部２７１ａ側には、凹部２７２との間に所定の隙間Ｌが空いた状態のままで回転する。
【００４９】
図７−２は、第１カム環１１０および第２カム環１２０が望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）に位置し、望遠側から広角側に回動するときの状態である（図６−３の動作位置に対応）。ズーム動作により第２カム環１２０が望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）に位置し、望遠側から広角側に回転駆動（図中ａ方向）されると、第２カム環１２０が、第１カム環１１０に対して所定の隙間Ｌを回動した後に、回転角度規制部（凹部）２７２の回転側後側には、第１カム環１１０の回転角度規制部の一対の凸部のうち、回転側後側の凸部２７１ａが接触する。これにより、第２カム環１２０の回転に従動する形で第１カム環１１０が回転動作する。この際、回転側前側の凸部２７１ｂ側には、凹部２７２との間に所定の隙間Ｌが空いた状態のままで回転する。
【００５０】
図７−３は、第１カム環１１０および第２カム環１２０がいずれも広角側付近（所定焦点距離より広角側に位置する）まで回動した状態である（図６−４の動作位置に対応）。ズーム動作により第２カム環１２０が広角側付近（所定焦点距離より広角側に位置する）まで移動したとする（図中ａ方向）。この際、スラスト付勢バネ２５５と、カム溝２０２の幅の変化と、後述する傾斜係合部により、第２カム環１２０の回転位置に対して、第１カム環１１０がより広角側に回転する。この結果、回転角度規制部（凹部）２７２の回転側前側には、第１カム環１１０の回転角度規制部２７１の一対の凸部２７１ａ、２７１ｂのうち、回転側前側の凸部２７１ｂが接触する。すなわち、図７−１に示す初期状態に復帰し、回転側後側の凸部２７１ａ側には、凹部２７２との間に所定の隙間Ｌが空く。
【００５１】
（傾斜係合部の動作）
図８−１〜図８−４は、それぞれ傾斜係合部の傾斜突起と傾斜溝の係合状態を示す図である。各図の（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）の部分断面図である。これらの図において傾斜溝３１１の四角状の枠は、図中水平な光軸方向に沿って全体が傾斜した菱形状の開口部を示している。スラストリブ３２１は、第２カム環１２０の筒部３２０上に光軸方向に沿って所定長さを有し、先側部には、傾斜溝３１１の傾斜角度に沿った傾斜突起３２２が突出形成されている。
【００５２】
図８−１は、第１カム環１１０および第２カム環１２０がいずれも広角側に位置し、ズーム動作で望遠側に動作する間の状態である（図６−１，図７−１の動作位置に対応）。この状態では、図６−１に示すように、第１カム環１１０と、第２カム環１２０とはスラスト付勢バネ２５５により互いが離れる方向（ツッパリ方向）に付勢された状態であるため、スラストリブ３２１先側の傾斜突起３２２は、傾斜溝３１１の一辺３１１ａに係合した状態のまま、これら傾斜突起３２２と傾斜溝３１１の間には、互いにツッパリ力が働いた状態となる。対応して第１カム環１１０と第２カム環１２０との間は、スラスト付勢バネ２５５により間隔Ｇだけ離れている。
【００５３】
図８−２は、第１カム環１１０および第２カム環１２０が望遠側付近（所定焦点距離より望遠側に位置する）まで回動した状態である（図６−２の動作位置に対応）。この際、図６−２で説明したように、第２カム環１２０が被写体側に間隔Ｇ分だけ移動（繰り出し）される。これにより、図８−２に示すように、第２カム環１２０に設けられた傾斜突起３２２は、傾斜溝３１１の一辺３１１ａとの係合が解除され、光軸方向に沿った対物側に間隔Ｇだけ押し出される。対応して第２レンズ枠２２０は、対物側に間隔Ｇだけ移動（繰り出し）される。この間隔Ｇは、第１カム環１１０と第２カム環１２０との間で規定した間隔である。したがって、ズーム動作により第２レンズ枠２２０が望遠側に位置するときは、必ず第２のレンズ枠２２０をこの間隔Ｇに対応した位置に位置決めすることができるようになる。
【００５４】
図８−３は、第１カム環１１０および第２カム環１２０が望遠側から広角側に回動するときの状態である（図６−３の動作位置に対応）。図６−３に示すように、ズーム動作によりカムコマ２５１，２６１が望遠側から広角側に回動したとき、回動方向に第２カム環１２０の回転角度規制部（凹部）２７２と第１カム環１１０の回転角度規制部（凸部）２７１ｂとの間に隙間Ｌが空いた。これにより、第２カム環１２０のカムコマ２５１が先に回転する。第２カム環１２０が先行して回転することにより、図８−３に示すように、第２カム環１２０に設けられたスラストリブ３２１は、図中２点鎖線の位置から実線の位置まで矢印方向に移動（回転）する。対応して、傾斜突起３２２は、傾斜溝３１１の一辺３１１ａと再度係合する状態になる。
【００５５】
図８−４は、第１カム環１１０および第２カム環１２０が広角側付近（所定焦点距離より広角側に位置する）まで回動した状態である。（図６−４の動作位置に対応）。このとき、カムコマ２５１，２６１が幅広とされたカム溝２０２内に移動したため、第１カム環１１０と、第２カム環１２０とはスラスト付勢バネ２５５により互いが離れる方向（ツッパリ方向）に付勢された状態になるため、スラストリブ３２１先側の傾斜突起３２２は、傾斜溝３１１の一辺３１１ａに係合した状態のまま、これら傾斜突起３２２と傾斜溝３１１の間には、互いにツッパリ力が働いた状態となる。第１カム環１１０と第２カム環１２０との間に生じるツッパリ力により、傾斜突起３２２は、傾斜溝３１１の傾斜に沿って図中２点鎖線の位置から実線の位置までスライドし、図８−１に示す初期位置に復帰する。
【００５６】
以上説明した実施の形態１によれば、カム環を第１カム環１１０と第２カム環１２０で分離して構成した。そして、第２カム環１２０に対して第１カム環１１０が回転角度規制部で規制され、かつ回転方向に対して少しの余裕（位相ズレ）をもって従動可能なよう構成した。これら第１カム環１１０と第２カム環１２０は、バネ力で互いに反発するよう構成されているが、固定環１０１のカム溝２０２の幅を望遠側では幅狭として第１カム環１１０および第２カム環１２０に設けられたカムコマ２５１、２６１が回転方向に移動しにくくなり、第２カム環１２０と第１カム環１１０との間の猶予（位相ズレ）が無くなる状態まで変化させるようにした。
【００５７】
これにより、広角側から望遠側へのズーム時には、回転角度規制部２７１による第１カム環１１０と第２カム環１２０との間の回転方向に対する位相ズレは生じずに回転する。そして、カム溝幅が狭くなることにより、第２カム環１２０の回転だけを位相ズレさせ、対物側に繰り出すことができ、この繰り出し位置はカム溝２０２により常時正確な位置に位置決めできるようになる。この移動により、直進キー２４０で補えなかった光軸方向への第２レンズ群１２１（第２レンズ枠２２０）の移動を補助することができるようになる。
【００５８】
一方、望遠側から広角側へのズーム時には、回転角度規制部２７１が有する余裕分だけ第２カム環１２０が先行して回転することで第２レンズ群１２１の移動の遅れを取り戻すことが出来るようになる。その後に、カム溝幅が広くなることにより、第１カム環１１０と第２カム環１２０との間は、バネ力により位相ズレの状態を解消して初期状態に戻すことができるようになる。
【００５９】
上記構成によれば、ズームの位置に対応してカム溝２０２の幅を変化させる位置と、変化させるカム幅を規定することにより、第１カム環１１０と第２カム環１２０の位相ズレ、すなわち、第１レンズ群１１１（第１レンズ枠２１０）と第２レンズ群１２１（第２レンズ枠２２０）の間隔のズレを調整することができるようになる。たとえば、部品の変形が大きくなる位置、ズームの作動が重い位置、レンズの敏感度が高い位置、に対応してカム溝２０２の幅を変更させることにより、ズームレンズの機構特性を吸収し、常時正確なレンズ位置に位置決めできるようになる。
【００６０】
（実施の形態２）
図９は、この発明に係る実施の形態２のズームレンズ鏡筒の群構成を示す側断面図である。このズームレンズ鏡筒９００は、４群構成のズームレンズであり、本体である固定環１０１と、円筒状の第１カム環１１０と、第１カム環１１０の内側に重なる第２カム環１２０とを有する。第２カム環１２０は、図示しないモータにより回転自在であり、この回転力を第１カム環１１０に伝達する。第１レンズ群１１１は、第１カム環１１０の回転により光軸方向に移動する。第２レンズ群１２１と第３レンズ群１３１は、第２カム環１２０の回転により光軸方向に移動する。これら第１レンズ群１１１、および第２レンズ群１２１、第３レンズ群１３１は光軸方向に移動してズーミングを行う。第４レンズ群１４１は、固定環１０１に設けられ、フォーカシングを行う。このようにレンズを４群構成とした場合であっても、上述した実施の形態１同様に２つのカム環（第１カム環１１０、および第２カム環１２０）を用いて、第１〜第３レンズ群１１１〜１３１を光軸方向に移動させズーム動作できるようになる。そして、上記同様に、ズーム動作時においても、第１レンズ群１１１と、第２レンズ群１２１、第３レンズ群１３１間のレンズ位置を正確に位置決めすることができるようになる。
【００６１】
（実施の形態３）
図１０は、この発明に係る実施の形態３のズームレンズ鏡筒の群構成を示す側断面図である。このズームレンズ鏡筒１０００は、４群構成のズームレンズであり、本体である固定環１０１と、円筒状の第１カム環１１０と、第１カム環１１０の内側に重なる第２カム環１２０とを有する。第２カム環１２０は、図示しないモータにより回転自在であり、この回転力を第１カム環１１０に伝達する。第１レンズ群１１１と第２レンズ群１２１は、第１カム環１１０の回転により光軸方向に移動する。第３レンズ群１３１は、第２カム環１２０の回転により光軸方向に移動する。これら第１レンズ群１１１と第２レンズ群１２１、および第３レンズ群１３１は光軸方向に移動してズーミングを行う。第４レンズ群１４１は、固定環１０１に設けられ、フォーカシングを行う。このようにレンズを４群構成とした場合であっても、上述した実施の形態１同様に２つのカム環（第１カム環１１０、および第２カム環１２０）を用いて、第１〜第３レンズ群１１１，１２１，１３１を光軸方向に移動させズーム動作できるようになる。そして、上記同様に、ズーム動作時においても、第１レンズ群１１１、第２レンズ群１２１と、第３レンズ群１３１間のレンズ位置を正確に位置決めすることができるようになる。
【００６２】
以上説明したように、このズームレンズ鏡筒は、レンズの群構成が異なっても、複数のカム環で複数のレンズ群を光軸方向に移動させる際、このレンズ群の間隔を正確な位置に位置決めすることができる。この位置決めは、第１カム環１１０と第２カム環１２０との間にカム機構と、回転規制部とを設ける簡単な構成で達成できる。また、第１カム環１１０と第２カム環１２０に傾斜溝と傾斜突起を設けることにより、傾斜に沿ってこれら第１カム環１１０と第２カム環１２０の互いの回転方向に対する位相を初期状態に戻すことができ、円滑なズーム動作が行え、ズーム動作毎に位置決めの再現性を簡単な構成で得ることができるようになる。
【００６３】
加えて、従来、直進キーだけでは、レンズ群間隔を正確に維持できなかったが、上記実施の形態の構成によれば、直進キーを薄厚化させても、この分割された複数のカム環がレンズ枠を位置決めするよう繰り出し動作できるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
以上のように、本発明に係るズームレンズ鏡筒は、複数のレンズ群の間隔を正確に位置決めするためのズームレンズ鏡筒に適し、特に、高ズーム倍率でかつ光学性能が要求されるズームレンズ鏡筒に適している。
【符号の説明】
【００６５】
１００，９００，１０００  ズームレンズ鏡筒
１０１  固定環
１１０  第１カム環
１１１  第１レンズ群
１２０  第２カム環
１２１  第２レンズ群
１３１  第３レンズ群
１４１  第４レンズ群
２０１  開口部
２０２  カム溝
２１０  第１レンズ枠
２１１  第１直進環
２２０  第２レンズ枠
２２１  第２直進環
２３０  モータユニット
２４０  直進キー
２４１  キー溝
２５０  鍔部
２５１，２６１  カムコマ
２５３  ギヤ
２５５  スラスト付勢バネ
２６０  鍔部
２７１ａ，２７１ｂ  凸部
２７２  回転角度規制部（凹部）
３１０，３２０  筒部
３１１  傾斜溝
３１１ａ  一辺
３２１  スラストリブ
３２２  傾斜突起
【図１】
2012181460.tif 000003
【図２】
2012181460.tif 000004
【図３】
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【図４】
2012181460.tif 000006
【図５−１】
2012181460.tif 000007
【図５−２】
2012181460.tif 000008
【図６−１】
2012181460.tif 000009
【図６−２】
2012181460.tif 000010
【図６−３】
2012181460.tif 000011
【図６−４】
2012181460.tif 000012
【図７−１】
2012181460.tif 000013
【図７−２】
2012181460.tif 000014
【図７−３】
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【図８−１】
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【図８−２】
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【図８−３】
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【図８−４】
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【図９】
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【図１０】
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