(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
撮影光学系の焦点距離を変化させる複数のレンズ群と；
この複数のレンズ群のうち少なくとも一つのレンズ群を案内する内面カム溝を内周面に有し、回転に応じて該レンズ群を内面カム溝に従って光軸方向に移動させるレンズ駆動カム環と；
上記レンズ駆動カム環の外側に位置し光軸方向に直進案内され、径方向内方に向けて突出するガイドピンを備えた外観筒と；
上記ガイドピンと係合する進退ガイド溝を外周面に備え、回転により外観筒を光軸方向に進退させる外観筒ガイド環と；
を有し、
上記外観筒ガイド環を、上記レンズ駆動カム環の先端部外周に回転方向には共に回転し、かつ光軸方向に相対移動可能にクリアランスをもって支持させ、外観筒に作用する外力に応じて、レンズ駆動カム環に対する外観筒ガイド環の光軸方向の相対移動を生じさせ、
この外観筒ガイド環とレンズ駆動カム環の光軸方向のクリアランス部分に、外観筒ガイド環を光軸方向に移動付勢し、該外観筒ガイド環がレンズ駆動カム環に対して光軸方向に相対移動するときに撓む付勢ばねを挿入したことを特徴とするズームレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１記載のズームレンズ鏡筒において、上記付勢ばねは圧縮コイルばねであるズームレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項１または２記載のズームレンズ鏡筒において、
上記レンズ駆動カム環の外周面に径方向外方に突出させて設けたストッパ突起；
このレンズ駆動カム環の内側に該レンズ駆動カム環と相対回転可能で光軸方向には相対移動不能に支持された、上記レンズ群を光軸方向に直進案内する直進案内環；及び
この直進案内環の前端に固定したフランジリング；
を有し、
上記外観筒ガイド環は、光軸方向においてこのストッパ突起とフランジリングの間に一定距離移動可能に支持され、該ストッパ突起との間に挿入した上記付勢ばねによってフランジリングに当接する方向に付勢されているズームレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項３記載のズームレンズ鏡筒において、上記外観筒ガイド環は、ストッパ突起に光軸方向へ摺動可能に係合する直進ガイドを有しており、この直進ガイドに沿って上記付勢ばねが配置されているズームレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項３または４記載のズームレンズ鏡筒において、上記フランジリングは径方向外方に突出する直進案内突起を有し、この直進案内突起が、上記外観筒の内周面に光軸と平行に形成した直進ガイド溝に嵌合して該外観筒が直進案内されるズームレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１から５いずれか１項記載のズームレンズ鏡筒において、さらに、
上記レンズ駆動カム環はその先端付近の外周面に、径方向外方に突出しかつ上記外観筒ガイド環よりも光軸方向長さが短い、該外観筒ガイド環の内周面が載置される支持段部を有し、
この支持段部より後方では、レンズ駆動カム環の外周面と外観筒ガイド環の内周面は離間しているズームレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項６記載のズームレンズ鏡筒において、上記外観筒ガイド環の外周面に形成した進退ガイド溝の、ズームレンズ鏡筒の使用状態で使用される領域と、該外観筒ガイド環の内周面における上記支持段部との当接領域とは、光軸方向における互いの位置が異なっているズームレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、ズームレンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
ズームレンズ鏡筒において、カム溝を有するカム環の回転運動によって、直進案内されているレンズ群を所定の軌跡で光軸方向に直進案内する機構が知られている。従来はカム環自体が鏡筒の外観部材を構成していたり、カム環が鏡筒の外観筒を直接に支持していることが多かった。すなわち、カム環が外力の影響を受けやすい状態にあるが、この従来のカム環は、銀塩フィルムカメラでは特別な問題がなかった。
【０００３】
ところが、デジタルカメラでは、銀塩フィルムカメラの画面サイズに比して遙かに小さいＣＣＤ上に結像させるため、レンズに要求される精度は例えば１桁高い。例えば画角を同一とすると、イメージサイズが小さいだけレンズの焦点距離は短くなり、レンズ、レンズ枠その他全てが小さくなる。すると、同じ誤差、例えば１０μｍの誤差がレンズ系に与える影響は、デジタルカメラにおいてより大きい。つまり、銀塩フィルムカメラでは光学性能上問題にならなかった誤差が、デジタルカメラでは問題となる。
【０００４】
この観点からすると、外力の影響を受けやすい位置に配置されている従来のカム環は、外力によって、光軸方向の位置ずれ、偏心、光軸に対する倒れなどを生じる可能性が高い。カム環にこうした誤差が生じると、カム環のカム溝に係合しているレンズ群にも影響が及び、その結果、光学性能が悪化する。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は以上の問題点に鑑みてなされたものであり、鏡筒に加わる外力が撮影光学系の光学性能に影響しにくいズームレンズ鏡筒を得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明は、撮影光学系の焦点距離を変化させる複数のレンズ群と；この複数のレンズ群のうち少なくとも一つのレンズ群を案内する内面カム溝を内周面に有し、回転に応じて該レンズ群を内面カム溝に従って光軸方向に移動させるレンズ駆動カム環と；レンズ駆動カム環の外側に位置し光軸方向に直進案内され、径方向内方に向けて突出するガイドピンを備えた外観筒と；ガイドピンと係合する進退ガイド溝を外周面に備え、回転により外観筒を光軸方向に進退させる外観筒ガイド環と；を有し、外観筒ガイド環を、レンズ駆動カム環の先端部外周に回転方向には共に回転し、かつ光軸方向に相対移動可能にクリアランスをもって支持させ、外観筒に作用する外力に応じて、レンズ駆動カム環に対する外観筒ガイド環の光軸方向の相対移動を生じさせ、この外観筒ガイド環とレンズ駆動カム環の光軸方向のクリアランス部分に、外観筒ガイド環を光軸方向に移動付勢し、該外観筒ガイド環がレンズ駆動カム環に対して光軸方向に相対移動するときに撓む付勢ばねを挿入したことを特徴としている。このズームレンズ鏡筒によれば、レンズ駆動カム環とは別部材からなる外観筒ガイド環に伝わった外力は、付勢ばねによって緩衝されるので、レンズ駆動カム環内に支持されたレンズ群は外力の影響を受けにくくなり、光学性能の悪化を防ぐことができる。付勢ばねは、例えば圧縮コイルばねで構成される。
【０００７】
外観筒ガイド環を支持させる構成としては、レンズ駆動カム環の外周面に径方向外方に突出させて設けたストッパ突起；このレンズ駆動カム環の内側に該レンズ駆動カム環と相対回転可能で光軸方向には相対移動不能に支持された、レンズ群を光軸方向に直進案内する直進案内環；及び、この直進案内環の前端に固定したフランジリング；を有し、外観筒ガイド環は、光軸方向においてこのストッパ突起とフランジリングの間に一定距離移動可能に支持され、該ストッパ突起との間に挿入した付勢ばねによってフランジリングに当接する方向に付勢されるように構成することが好ましい。該構成では、外観筒ガイド環は、ストッパ突起に光軸方向へ摺動可能に係合する直進ガイドを有しており、この直進ガイドに沿って付勢ばねが配置されていることが好ましい。
【０００８】
外観筒ガイド環が光軸方向においてストッパ突起とフランジリングの間に一定距離移動可能に支持されているときには、このフランジリングは径方向外方に突出する直進案内突起を有し、この直進案内突起が、外観筒の内周面に光軸と平行に形成した直進ガイド溝に嵌合して該外観筒が直進案内されるような構成であることが好ましい。
【０００９】
以上のズームレンズ鏡筒ではさらに、レンズ駆動カム環はその先端付近の外周面に、径方向外方に突出しかつ外観筒ガイド環よりも光軸方向長さが短い、該外観筒ガイド環の内周面が載置される支持段部を有し、この支持段部より後方では、レンズ支持環部の外周面と外観筒ガイド環の内周面は離間していることが望ましい。このとき、外観筒ガイド環の外周面に形成した進退ガイド溝の、ズームレンズ鏡筒の使用状態で使用される領域と、該外観筒ガイド環の内周面における支持段部との当接領域とは、光軸方向における互いの位置が異なっていることが好ましい。
【００１０】
【発明の実施形態】
本実施形態は、デジタルカメラ用ズームレンズに本発明を適用したものである。最初に全体構造を説明し、次に本発明の特徴部分を説明する。
【００１１】
【本実施形態のレンズ鏡筒全体の説明】
図１、図２を参照して本実施形態のズームレンズ鏡筒の構成を説明する。以下の説明において、部材名称の次の数字の後の括弧付き大文字（Ｆ）は、その部材が固定されていることを示し、同（Ｌ）は光軸方向に直進移動することを示し、同（ＲＬ）は回転しつつ光軸方向に移動することを示す。
【００１２】
この実施形態のレンズ構成は、物体側から順に、第１レンズ群Ｌ１（Ｌ）、第２レンズ群Ｌ２（Ｌ）、及び第３レンズ群Ｌ３（Ｌ）からなり、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２をその間隔を変化させながら所定の軌跡で光軸方向に移動させることでズーミングが行われる。第３レンズ群Ｌ３は、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２の位置に拘わらず、フォーカシングレンズとして機能するもので、いわゆるリヤフォーカシングのズームレンズ系である。
【００１３】
カメラボディに固定される（あるいはカメラボディの一部を構成する）ハウジング１０（Ｆ）には、固定環１１（Ｆ）が固定されている。固定環１１は、その外周面に細密雄ねじ１１ａを有し、内周面に、雌ヘリコイド１１ｂと、この雌ヘリコイド１１ｂの一部を切り欠いて形成した光軸と平行な方向の直進案内溝１１ｃを有している。直進案内溝１１ｃは、１２０゜間隔で３本形成されている。
【００１４】
ハウジング１０には、図２に示すように、ＣＣＤ挿入窓１０ａ、フィルタ固定部１０ｂ、フォーカスレンズ群移動ガイド１０ｃが備えられている。ＣＣＤ挿入窓１０ａには、基板１２に固定されたＣＣＤ１２ａが臨み、フィルタ固定部１０ｂには、ローパスフィルタ等のフィルタ１０ｄが固定されている。フォーカスレンズ群移動ガイド１０ｃには、光軸方向に移動可能に第３レンズ群Ｌ３が支持されており、送りねじ１０ｅの回転方向と回転角度（量）によって、第３レンズ群Ｌ３の移動位置が決定される。送りねじ１０ｅの回転角度は、パルスモータ（エンコーダ）によってパルス管理される。
【００１５】
固定環１１の外側には回転環１３（ＲＬ）が位置し、この回転環１３の内周面に形成した雌ねじ１３ａが固定環１１の雄ねじ１１ａに螺合している。この回転環１３は、外周面にギヤ１３ｂ（図１）を有し、このギヤ１３ｂに噛み合うピニオン（図示せず）を介して回転駆動される。回転環１３は、回転駆動されると、雌ねじ１３ａに従い、回転しながら光軸方向に移動する。この回転環１３の先端部の内面には、１２０゜間隔で、回転伝達突起１３ｃが形成されている。また、回転環１３の外周面には、周方向に向けてコード板１４（ＲＬ）（図１）が固定されており、ハウジング１０には、このコード板１４と摺接するブラシ１５（Ｆ）（同）が固定されている。コード板１４とブラシ１５は、雄ねじ１１ａ（雌ねじ１３ａ）に従って光軸方向に進退するコード板１４（回転環１３）の移動位置に拘わらず互いに接触を維持し、回転環１３の回転位置をデジタル情報及び（又は）アナログ情報として検出するように設けられている。回転環１３の雌ねじ１３ａは、回転環１３を固定環１１に回転自在に支持する手段であり、回転環１３は、固定環１１に光軸方向の移動を規制して回転のみ可能に支持してもよい。
【００１６】
固定環１１の内側には、直進案内環１６（Ｌ）と、この直進案内環１６の外周面に光軸方向移動を規制し相対回転を可能にして嵌めたカム環１７（ＲＬ）と、このカム環１７の先端部外周に回転方向には一緒に回転し光軸方向には相対移動可能に嵌めた第２カム環１８（ＲＬ）との結合体が位置している。すなわち、直進案内環１６は、その後端部に外方フランジ１６ａを有し、前端部には直進案内リング（フランジリング）１９（Ｌ）がリテーナリング２０（Ｌ）を介して固定されている。カム環１７は、この外方フランジ１６ａと直進案内リング１９との間に挟着されて、直進案内環１６に対して相対回転は自由に光軸方向には一緒に移動するように支持されている。
【００１７】
カム環１７の先端部に嵌めた第２カム環１８は、カム環１７の外周面に１２０゜間隔で形成したストッパ突起１７ａに摺動自在に係合する直進ガイド部１８ａを有していて、カム環１７に対する相対回動は生ぜず、光軸方向の相対移動のみ可能に支持されている。このストッパ突起１７ａと直進ガイド部１８ａの近傍には、第２カム環１８を前方に移動付勢する圧縮ばね２１が挿入されており、第２カム環１８は常時は直進案内リング１９に当接している。第２カム環１８は、ストッパ突起１７ａと直進ガイド部１８ａの光軸方向のクリアランス分だけ、圧縮ばね２１を撓ませながら後退することが可能である。また、径方向のクリアランスだけ傾くこともできる。
【００１８】
カム環１７の外周面には、固定環１１の雌ヘリコイド１１ｂと螺合する雄ヘリコイド１７ｂが形成されており、この雄ヘリコイド１７ｂの一部を切除して、回転環１３の回転伝達突起１３ｃが摺動可能に嵌まる光軸と平行な回転伝達溝１７ｃが形成されている。一方、直進案内環１６の外方フランジ１６ａには、径方向外方に突出して固定環１１の直進案内溝１１ｃに嵌まる直進案内突起１６ｂが１２０゜間隔で形成されている。直進案内環１６にはまた、直進案内突起１６ｂと周方向位置を同一にして、１２０゜間隔で光軸と平行な方向の貫通した直進案内貫通溝１６ｃが形成されている。
【００１９】
直進案内貫通溝１６ｃは、図４、図５に示すように、直進案内環１６の後端面に開口しており、その外径側は、外方フランジ１６ａと直進案内突起１６ｂによって閉塞されている。外方フランジ１６ａには、この直進案内突起１６ｂと周方向位置を同じくしてその内径側にカムフォロアの挿入溝１６ｈが形成されている。
【００２０】
直進案内環１６、カム環１７及び第２カム環１８の結合体を、固定環１１と回転環１３に係合させる際には、固定環１１の各直進案内溝１１ｃに導入部１１ｄから直進案内環１６の各直進案内突起１６ｂを嵌めるとともに、カム環１７の各回転伝達溝１７ｃに導入部１７ｄから回転環１３の各回転伝達突起１３ｃを嵌め、その状態で固定環１１の雌ヘリコイド１１ｂとカム環１７の雄ヘリコイド１７ｂとを螺合させる。また、固定環１１の雄ねじ１１ａと回転環１３の雌ねじ１３ａを螺合させる。
【００２１】
こうして図２のように組立が完了した状態では、ギヤ１３ｂを介して回転環１３を回転駆動すると、回転環１３は雌ねじ１３ａと雄ねじ１１ａの螺合関係で回転しながら光軸方向に進退し、同時にカム環１７と該カム環１７の外径側に載っている第２カム環１８には、回転伝達突起１３ｃと回転伝達溝１７ｃの摺動関係で回転が伝達され、雄ヘリコイド１７ｂと雌ヘリコイド１１ｂとの螺合関係で光軸方向の移動が与えられる。このとき、直進案内環１６は、直進案内突起１６ｂと直進案内溝１１ｃの摺動関係で回転することなく光軸方向に進退し、直進案内環１６に対して相対回転するカム環１７、第２カム環１８が直進案内環１６と光軸方向に一緒に移動する。
【００２２】
カム環１７の内周面には、図３に展開形状を示す１群用カム溝１７Ｃ１と２群用カム溝１７Ｃ２とが形成されている。この１群用カム溝１７Ｃ１と２群用カム溝１７Ｃ２は、同一形状を１２０゜間隔で３本形成したもので、カム環１７の回転方向に順に、収納位置、テレ端位置、ワイド端位置を有している。収納位置からワイド端位置に至るカム環１７の回転角度はＡである。
【００２３】
第１レンズ群Ｌ１を保持した第１レンズ枠２２（Ｌ）と、第２レンズ群Ｌ２を保持した第２レンズ枠２３（Ｌ）とは、この１群用カム溝１７Ｃ１と２群用カム溝１７Ｃ２、及び直進案内環１６の直進案内貫通溝１６ｃによって案内され、光軸方向に直進移動する。第１レンズ枠２２は、筒状部２２ａから後方に突出する弾性舌片２２ｂを１２０゜間隔で３個備えており、この弾性舌片２２ｂ上に、径方向に突出し直進案内貫通溝１６ｃに摺動自在に嵌まる角突起２２ｃが形成され、この角突起２２ｃ上に径方向に突出するフォロアピン２２ｄが植設固定されている。角突起２２ｃは、直進案内溝１６ｃとの接触部が平行平面である突起であればよい。第１レンズ群Ｌ１を固定したレンズ筒２２ｅは、筒状部２２ａの内周面にねじ２２ｆで結合されており、螺合位置を調節することで、第１レンズ枠２２内での第１レンズ群Ｌ１の光軸方向の位置調節ができる。レンズ筒２２ｅは、第１レンズ枠２２のフランジ２２ｇとの間にウェーブワッシャ２２ｈを挟着しており、ウェーブワッシャ２２ｈの弾性によって、レンズ筒２２ｅ（第１レンズ群Ｌ１）の光軸方向の遊びを除去している。
【００２４】
第２レンズ枠２３は、環状部２３ａから前方に突出する弾性舌片２３ｂを１２０゜間隔で３個備えており、この弾性舌片２３ｂ上に、径方向に突出し直進案内貫通溝１６ｃに摺動自在に嵌まる角突起２３ｃが形成され、この角突起２３ｃ上に径方向に突出するフォロアピン２３ｄが植設固定されている。この角突起２３ｃとフォロアピン２３ｄは、弾性舌片２３ｂの方向が弾性舌片２２ｂの方向とは逆である点を除き、第１レンズ枠２２の角突起２２ｃとフォロアピン２２ｄと同様である。第２レンズ群Ｌ２を固定したレンズ筒２３ｅは、固定ねじ２３ｆを介して第２レンズ枠２３のフランジ２３ｇに固定されている。この第２レンズ枠２３のフランジ２３ｇには、シャッタブロック２４が固定されている。シャッタブロック２４は、シャッタレリーズ時に、ＣＣＤ１２ａに与えられる光束を遮断する機能を持つ。
【００２５】
以上の第１レンズ枠２２と第２レンズ枠２３はそれぞれ、各角突起２２ｃと角突起２３ｃを直進案内環１６の対応する同一の直進案内貫通溝１６ｃに嵌めることで直進案内されている。そして、フォロアピン２２ｄとフォロアピン２３ｄは、直進案内環１６の直進案内貫通溝１６ｃから径方向に突出して、直進案内環１６の外周に相対摺動自在に嵌まっているカム環１７の１群用カム溝１７Ｃ１と２群用カム溝１７Ｃ２にそれぞれ嵌まっている。なお、第１レンズ枠２２と第２レンズ枠２３を直進案内環１６及びカム環１７内に嵌めるときには、直進案内環１６の後端面から、角突起２２ｃと２３ｃを直進案内貫通溝１６ｃに嵌め、フォロアピン２２ｄと２３ｄをカムフォロア挿入溝１６ｈを通過させてから、カム溝１７Ｃ１と１７Ｃ２に嵌める。なお、図３において、カム溝１７Ｃ１、１７Ｃ２の輪郭内にハッチングを付した領域は、組立時に使用する（フォロアピン２２ｄ、２３ｄが通過する）もので、使用状態では使用しない。
【００２６】
以上の案内構造により、回転環１３に回転が与えられると、カム環１７と第２カム環１８は回転しながら、直進案内環１６は回転することなく、直進案内環１６、カム環１７、第２カム環１８の結合体が光軸方向に進退する。その結果、第１レンズ枠２２（第１レンズ群Ｌ１）と第２レンズ枠２３（第２レンズ群Ｌ２）が、１群用カム溝１７Ｃ１と２群用カム溝１７Ｃ２のカムプロフィルに従い、互いの空気間隔を変化させながら光軸方向に直進移動してズーミングがなされる。
【００２７】
次に、直進案内環１６の先端部に対する直進案内リング１９とリテーナリング２０の結合構造を図６と図７について説明する。直進案内環１６には、その先端部に、径方向に突出させて１２０゜間隔で、３個のバヨネット爪１６ｄが形成されており、このバヨネット爪１６ｄの間に小径挿入部１６ｅが位置している。バヨネット爪１６ｄの背面には、小径挿入部１６ｅと同径の小径部１６ｆが形成されており、バヨネット爪１６ｄの背面に位置させて、小径部１６ｆを軸と平行な方向に切り欠いた回転規制凹部１６ｇが形成されている。
【００２８】
一方、直進案内リング１９には、その内周面に、小径挿入部１６ｅからバヨネット爪１６ｄの間に挿入可能で、挿入後小径部１６ｆに対して相対回転可能な回転規制凸部１９ａが１２０゜間隔で形成されている。また、この直進案内リング１９には、外周面に、回転規制凸部１９ａとの周方向位置を定めた直進案内突起１９ｂが１２０゜間隔で形成されている。
【００２９】
リテーナリング２０には、その内周面に、直進案内環１６の小径挿入部１６ｅからバヨネット爪１６ｄの間に挿入可能で、挿入後小径部１６ｆに対し相対回転可能な固定爪２０ａが１２０゜間隔で形成されている。また前端面には、回転操作用のカニメ溝２０ｂが形成されている。
【００３０】
直進案内リング１９を直進案内環１６の先端部に固定する際には、直進案内リング１９をその回転規制凸部１９ａを小径挿入部１６ｅに嵌めて小径部１６ｆ上で回転させ、回転規制凸部１９ａをバヨネット爪１６ｄの背面に移動させて回転規制凹部１６ｇに嵌合させる。この嵌合により、直進案内リング１９の直進案内環１６に対する周方向位置が定まる。次に、リテーナリング２０をその固定爪２０ａを小径挿入部１６ｅに嵌めて小径部１６ｆ上で回転させ、回転規制凸部１９ａを回転規制凹部１６ｇに押し付けて、直進案内リング１９の軸方向の移動を抑える。このロック状態では、固定爪２０ａがバヨネット爪１６ｄと回転規制凸部１９ａの間に入り、直進案内リング１９の抜けを固定爪２０ａとバヨネット爪１６ｄが防止することになる。直進案内環１６とリテーナリング２０の間には、ロック状態でリテーナリング２０の回転を防止する（クリック感を与える）凹凸が設けられている。図６では、直進案内環１６側の凹凸１６ｊのみを示した。
【００３１】
このようにして直進案内環１６の先端に固定された直進案内リング１９の直進案内突起１９ｂは、直進案内環１６の直進案内突起１６ｂに対して予め定めた特定の位置（角度関係）にある。この直進案内突起１９ｂは、外観筒（フード筒）２５（Ｌ）の内周面に１２０゜間隔で形成した光軸と平行な方向の直進ガイド溝２５ａに嵌まり、外観筒２５を回転させることなく光軸方向移動のみ可能に案内している。外観筒２５には、１２０゜間隔で３本のガイドピン２５ｂが植設されており、このガイドピン２５ｂは、第２カム環１８の外周面に１２０゜間隔で形成した同一形状の進退ガイド溝１８ｂに嵌まっている。
【００３２】
進退ガイド溝１８ｂは、図８、図９に示すように、ガイドピン２５ｂを組立時に進入させる組立位置と、カム環１７の収納位置、テレ端位置、ワイド端位置に対応する収納位置、テレ端位置、ワイド端位置を有し、カム環１７と一緒に回転する第２カム環１８の回転位置に応じて、外観筒２５を光軸方向に進退させる。すなわち、外観筒２５を画角の狭いテレ端位置では第２カム環１８（第１レンズ群Ｌ１）に対して前進させ、画角の広いワイド端位置では後退させることで、レンズフードとしての役割を与えたものである。図１０はワイド端位置での外観筒２５の位置、図１１はテレ端位置で外観筒２５の位置を示している。
【００３３】
このように、外観筒２５を案内する第２カム環１８と、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２を案内するカム環１７との間には、第２カム環１８を前方に移動付勢する圧縮ばね２１が挿入されているため、使用中に外観筒２５に押し込み方向の外力が加わった場合には、その外力の少なくとも一部を圧縮ばね２１によって吸収することができる。つまり、外力は、圧縮ばね２１を圧縮した後、第２カム環１８からカム環１７に伝達されるため、カム環１７には大きな外力が加わることがない。よって、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２の位置精度に対する影響を少なくすることができる。外観筒２５のより詳細な動き及び作用については、外観筒２２の先端に固定されるバリヤブロック２７を説明した後、さらに図１２を用いて説明する。図１における符号２９（Ｆ）は、外観筒２５がその内側を進退する、カメラボディ側と一体のカバー筒である。
【００３４】
外観筒２５には、その前端部内径に、バリヤ駆動環２６が回転自在に支持されている。このバリヤ駆動環２６は、その回転運動によりバリヤブロック２７のバリヤを開閉するものである。バリヤブロック２７は、図１、及び図１３ないし図１５に示すように、撮影開口２７ａを有する化粧板２７ｂ、この化粧板２７ｂに撮影開口２７ａを開閉するように支持した二対のバリヤ２７ｃ、２７ｄ、これらバリヤ２７ｃ、２７ｄを撮影開口２７ａを閉じる方向に付勢する一対のトーションばね２７ｅ、化粧板２７ｂとの間にこれら要素を挟着保持するバリヤ押え板２７ｆとを有していて、予め別ユニットとして組み立てられる。バリヤ２７ｃ、２７ｄは、化粧板２７ｂに設けた共通軸２７ｇに同軸に回動自在であり、内側のバリヤ２７ｄは、化粧板２７ｂのばね掛け軸２７ｎに掛けとめたトーションばね２７ｅにより閉方向に回動付勢されている。バリヤ２７ｄには、トーションばね２７ｅの力に抗してバリヤ２７ｄを開くための開閉突起２７ｈが突出形成されており、バリヤ２７ｃには、バリヤ２７ｄが開方向に動くとき、バリヤ２７ｄの縁部に係合してバリヤ２７ｄとともにバリヤ２７ｃを開方向に動かす連動突起２７ｉが形成されている。また、バリヤ２７ｃと２７ｄには、その対向面に、バリヤ２７ｄが閉方向に動くとき、バリヤ２７ｄを一緒にバリヤ２７ｃを閉方向に動かす連動突起２７ｊと２７ｋ（図１５）が形成されている。バリヤ押え板２７ｆには開閉突起２７ｈをバリヤ駆動環２６側に突出させる露出穴２７ｍが形成されている。
【００３５】
バリヤ駆動環２６は、図１６ないし図１８に示すように、バリヤ駆動環２６自身に形成したばね掛け突起２６ｂと、外観筒２５に形成したばね掛け突起２５ｃとの間に張設した、トーションばね２７ｅより強い引張ばね２８によって、バリア開方向に回動付勢されており、このバリヤ駆動環２６に、バリヤ２７ｄの開閉突起２７ｈと係合してバリヤ２７ｃ、２７ｄを開く開閉ダボ２６ｃが形成されている。バリヤ駆動環２６は、引張ばね２８の力による回動端に位置するときには、その開閉ダボ２６ｃが開閉突起２７ｈを押圧して、トーションばね２７ｅの力に抗してバリヤ２７ｄを開き、連動突起２７ｉを介して２７ｃも開く（図１５）。
【００３６】
一方、バリヤ駆動環２６は、図１６に示すように、その周方向の一部に、第２カム環１８側に突出する回転伝達突起２６ａを有しており、この回転伝達突起２６ａは、第２カム環１８に形成した回転付与凹部１８ｃ（図８、図９も参照）と係脱する。バリヤ駆動環２６は、外観筒２５に光軸方向の定位置で回転可能に支持されているから、外観筒２５が第２カム環１８の進退ガイド溝１８ｂに従って光軸方向に直進進退すると、図８、図９に明らかなように、回転する第２カム環１８に対して接離する。回転伝達突起２６ａと回転付与凹部１８ｃは、撮影位置（テレ端位置とワイド端位置の間）では図８のように互いに接触（係合）することがなく、テレ端位置から収納位置に移動する間に、図９のように互いに係合して回転付与凹部１８ｃによりバリヤ駆動環２６に強制回転力が与えられるように形成されている。バリヤ駆動環２６が引張ばね２８に抗する移動端に回動すると、バリヤ駆動環２６の開閉ダボ２６ｃがバリヤ２７ｄの開閉突起２７ｈから離れ、その結果トーションばね２７ｅの力によりバリヤ２７ｄが開き、連動突起２７ｋ、２７ｊを介してバリヤ２７ｃが閉じて撮影開口２７ａが閉じる（図１４）。逆に、収納位置からテレ端位置に移行する間には、回転伝達突起２６ａが回転付与凹部１８ｃから徐々に離れ、引張ばね２８によりバリヤ駆動環２６がバリヤ開放方向に回動する結果、開閉ダボ２６ｃが開閉突起２７ｈを押し連動突起２７ｉを介して、バリヤ２７ｃ、２７ｄが開く。つまり、バリヤ２７ｃ、２７ｄの開閉は、バリヤ駆動環２６の回転によって行われる。なお、バリヤ駆動環２６に形成された回転伝達突起２６ａは唯一であるのに対し、第２カム環１８に形成した回転付与凹部１８ｃは、１２０°間隔で３個形成されていて、組立時にいずれかを選択できるようになっている。
【００３７】
上述のように、光軸方向に直進移動するように案内されている外観筒２５は、第２カム環１８の回動によって前後移動する。一方、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２はカム環１７の回動によって前後移動する。図１２は、収納位置、テレ端位置からワイド端位置における、ＣＣＤ１２ａの像面、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２（の主点位置）、及び外観筒２５の先端のバリヤブロック２７（の先端部の化粧板２７ｂの撮影開口２７ａ）の位置変化を示したものである。カム環１７のカム溝１７Ｃ１と１７Ｃ２、および第２カム環１８の進退カム溝１８ｂは、このような移動軌跡が得られるように定められている。撮影開口２７ａは、正面略矩形をなしていて、その短辺方向の画角、長辺方向の画角、対角方向の画角の順に大きい。図１０、図１１では、撮影開口２７ａの短辺方向から入射する光束Ｓ、長辺方向から入射する光束Ｍ、及び対角方向から入射する光束Ｌの角度を示している。
【００３８】
なお、バリヤ駆動環２６にはその内径部に、バリヤ駆動環２６から第１レンズ枠２２の先端部外周に延びる遮光筒２６ｄが固定（接着）されている。遮光筒２６ｄは光軸を中心とする回転対称形状をしており、バリヤ駆動環２６の往復回動によって往復回動してもその遮光機能は変化しない。
【００３９】
また、以上のズームレンズ鏡筒を構成する部品は、各ばね、送りねじ１０ｅ、固定ねじ２３ｆ、フォロアピン２２ｄ、２３ｄ、シャッタブロック２４及びガイドピン２５ｂを除き、すべて合成樹脂材料の成形品からなっている。
【００４０】
また、以上の実施形態では、第３レンズ群Ｌ３をフォーカスレンズ群としているが、別のレンズ群、例えば第１レンズ群Ｌ１または第２レンズ群Ｌ２をフォーカスレンズ群としてもよい。第２レンズ群Ｌ２をフォーカスレンズ群とする場合、シャッタブロック２４に、フォーカシング機能を与えることができ、このようなシャッタブロックは周知である。
【００４１】
【本発明の特徴部分の説明】
上述のように本実施形態のズームレンズ鏡筒では、カム環は、内面にカム溝１７Ｃ１と１７Ｃ２を有して第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を移動案内しているカム環１７（レンズ駆動カム環）と、このカム環１７の先端外周に一緒に回転するように嵌めた、カム環１７とは別部材からなる第２カム環１８（外観筒ガイド環）とから構成されている。図１９は、カム環１７と第２カム環１８を展開して示している。同図に示すように、カム環１７の外周面には後端部から光軸前方へ向けて一定の幅で雄ヘリコイド１７ｂが形成されており、この雄ヘリコイド１７ｂの形成領域よりも前方の先端部は、ヘリコイドが形成されていない薄肉環体１７ｅとなっている。第２カム環１８は、この薄肉環体１７ｅの外周面上に載置されている。
【００４２】
第２カム環１８の光軸方向長さは薄肉環体１７ｅの光軸方向長さに対応しており、薄肉環体１７ｅに載置された状態では、直進案内環１６の前端に固定した直進案内リング１９（フランジリング）によって、カム環１７に対する光軸前方への移動が規制される。一方、光軸後方へは、ストッパ突起１７ａと直進ガイド部１８ａの光軸方向のクリアランス分だけ第２カム環１８は後退することができる。
【００４３】
また、カム環１７の薄肉環体１７ｅは、その先端付近の外周面に環状の支持段部１７ｆを有している。この支持段部１７ｆは薄肉環体１７ｅの外周面よりも径方向外方に若干突出して形成されており、光軸方向には第２カム環１８の光軸方向長さよりも短い。図２に示すように、第２カム環１８の内周面は先端付近の一部領域でこの支持段部１７ｆに当接し、該当接領域よりも後方では、薄肉環体１７ｅの外周面と第２カム環１８の内周面は当接せずに離間している。
【００４４】
第２カム環１８は、その外周面に形成した進退ガイド溝１８ｂに嵌まるガイドピン２５ｂを介して、回転されると外観筒２５を光軸方向移動させる機能を有しており、いわば外観筒２５を支持する外観筒支持部材として機能する。よって、外観筒２５に対して外力が加わったときには、ガイドピン２５ｂと進退ガイド溝１８ｂの嵌合部分から第２カム環１８に対しても外力が加わることになる。ここで、第２カム環１８は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を支持しているカム環１７とは別部材として構成されており、カム環１７に対して直接に外力が作用しないため、鏡筒の外側から加わる外力が第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２に対して重大な影響を及ぼさないようにできる。
【００４５】
例えば、図２のように外観筒２５をカメラボディから繰り出した状態で、該外観筒２５に後方（カメラボディ内方）に押し込むような力を加えると、ガイドピン２５ｂ及び進退ガイド溝１８ｂを介して、同方向への力が第２カム環１８に加わる。ここで、第２カム環１８はカム環１７とは別部材であり、ストッパ突起１７ａと直進ガイド部１８ａの光軸方向のクリアランスの分後退することが可能なので、第２カム環１８は外観筒２５に加わった力に応じて、カム環１７を移動させることなく後退する。これにより、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を支持するカム環１７に対しては外力が直接に及ばず、撮影光学系の光軸方向での誤差の発生を防ぐことができる。
【００４６】
本ズームレンズ鏡筒では特に、第２カム環１８の直進ガイド部１８ａとカム環１７のストッパ突起１７ａとの間に圧縮ばね２１（圧縮コイルばね）が設けられている。この圧縮ばね２１は、常時は直進案内リング１９に当接させる方向に第２カム環１８を付勢しており、カム環１７に対して第２カム環１８をガタなく保持させているので、該第２カム環１８を介して支持される前方の外観筒２５やバリヤブロック２７のガタつきが抑えられる。外観筒２５やバリヤブロック２７などのレンズ鏡筒外観部材にガタがあると、仮に撮影光学系の光学性能に影響がなくてもカメラの使用感として望ましくないが、圧縮ばね２１を配することによって、光軸方向に一定距離移動可能なクリアランスをもってカム環１７と第２カム環１８を分割してもカメラの使用感が損なわれないようにできる。そして、外観筒２５に光軸後方へ押し込む外力が加わったときには、この圧縮ばね２１を撓ませながら第２カム環１８が後退する。このとき圧縮ばね２１は、外観筒２５から第２カム環１８に伝達された外力をカム環１７との間で緩衝させる緩衝部材として機能し、カム環１７内方の第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２に外力の影響が及んで撮影光学系に誤差を生じるのを防ぐ。
【００４７】
また、第２カム環１８の内周面とカム環１７（薄肉環体１７ｅ）の外周面は、支持段部１７ｆよりも後方では当接しておらず、径方向に若干の間隔が確保されている。そのため、外観筒２５を介してガイドピン２５ｂを径方向内方に押し込むような外力が加わった場合に、第２カム環１８は支持段部１７ｆとの当接部分を支点として径方向への変位（傾き、変形）が許容されている。この第２カム環１８の変位により、径方向に加わった外力がレンズ群Ｌ１、Ｌ２を支持するカム環１７まで及びにくくなり、第１レンズ群１と第２レンズ群Ｌ２の倒れや偏心を防ぐことができる。図１９に示すように、第２カム環１８とカム環１７の当接領域である支持段部１７ｆは、カム環１７のほぼ先端に形成されており、第２カム環１８を薄肉環体１７ｅ上に載置したときには、進退カム溝１８ｂの大部分、少なくともズームレンズ鏡筒の使用時にガイドピン２５ｂが通る領域は、光軸方向において該支持段部１７ｆよりも後方に位置される。つまり、ズームレンズ鏡筒の使用状態では、カム環１７と第２カム環１８との当接領域（支持段部１７ｆ）と、第２カム環１８に加わる外力の作用領域（進退カム溝１８ｂの使用領域）とが光軸方向において重ならないので、第２カム環１８に加わる径方向の外力がカム環１７に対して影響しにくくなっている。
【００４８】
以上から明らかなように本実施形態のズームレンズ鏡筒では、レンズ群を支持する内面カム溝を有するレンズ駆動カム環（カム環１７）と、このレンズ駆動カム環とは別部材からなり、該レンズ駆動カム環の先端部外周に回転方向には一緒に回転するように支持された外観筒ガイド環（第２カム環１８）を備え、さらにこのレンズ駆動カム環と外観筒ガイド環の光軸方向のクリアランス部分に、常時は外観筒ガイド環を安定して保持させ、外観筒ガイド環に外力が加わったときにレンズ駆動カム環との間で緩衝部材として機能する付勢ばねを挿入したので、外観筒に外力が作用しても撮影光学系の光学性能には影響しないようにできる。この付勢ばねは、常時はレンズ駆動カム環と外観筒ガイド環の間の遊びを除去するように作用しているため、ズームレンズ鏡筒の通常の使用状態においては、外観筒などのガタつきを抑えて良好な使用感を得ることができる。
【００４９】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、鏡筒に外力が加わっても撮影光学系の光学性能には影響しにくいズームレンズ鏡筒を得ることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  本発明によるズームレンズ鏡筒の全体構造を示す分解状態の斜視図である。
【図２】  同組立状態の上半断面図である。
【図３】  カム環のカム溝の展開図である。
【図４】  第１レンズ枠、第２レンズ枠、直進案内環及びカム環の関係を示す分解斜視図である。
【図５】  直進案内環の直進案内溝部分の背面図である。
【図６】  直進案内環、直進案内リング、リテーナリングの分解状態の拡大分解斜視図である。
【図７】  同拡大分解展開図である。
【図８】  第２カム環とバリヤ駆動環の撮影状態（テレ端位置）における位置関係を示す展開図である。
【図９】  同収納状態における位置関係を示す展開図である。
【図１０】  ワイド撮影状態における外観筒と第２カム環（第１レンズ群）との位置関係を示す上半断面図である。
【図１１】  テレ撮影状態における外観筒と第２カム環（第１レンズ群）との位置関係を示す上半断面図である。
【図１２】  テレ撮影状態における外観筒と第２カム環（第１レンズ群）との位置関係を実線で、ワイド撮影状態におけるそれを鎖線で示す上半断面図である。
【図１３】  バリヤブロックを背面側からみた分解斜視図である。
【図１４】  バリヤ押え板を除くバリヤブロックを組立状態で背面側からみた斜視図である。
【図１５】  バリヤブロックのバリヤ開閉状態を示す正面図である。
【図１６】  第２カム環の回転付与凹部とバリヤ駆動環の回転伝達突起の関係を示す分解斜視図である。
【図１７】  外観筒に回転自在に支持されたバリヤ駆動環の一方の回動端（バリア閉位置）での正面図である。
【図１８】  同バリヤ駆動環の他方の回動端（バリア開位置）での正面図である。
【図１９】  カム環と第２カム環を分割して示す展開図である。
【符号の説明】
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群
Ｌ３  第３レンズ群
１０  ハウジング
１１  固定環
１１ａ  雄ねじ
１１ｂ  雌ヘリコイド
１１ｃ  直進案内溝
１２  基板
１２ａ  ＣＣＤ
１３  回転環
１３ａ  雌ねじ
１３ｂ  ギヤ
１３ｃ  回転伝達突起
１４  コード板
１５  ブラシ
１６  直進案内環
１６ａ  外方フランジ
１６ｂ  直進案内突起
１６ｃ  直進案内貫通溝
１６ｄ  バヨネット爪
１６ｅ  小径挿入部
１６ｆ  小径部
１６ｇ  回転規制凹部
１６ｈ  カムフォロア挿入溝
１７  カム環（レンズ駆動カム環）
１７ａ  ストッパ突起
１７ｂ  雄ヘリコイド
１７ｃ  回転伝達溝
１７ｄ  導入部
１７ｅ  薄肉環体
１７ｆ  支持段部
１８  第２カム環（外観筒ガイド環）
１８ａ  直進ガイド部
１８ｂ  進退ガイド溝
１８ｃ  回転付与凹部
１９  直進案内リング
１９ａ  回転規制凸部
１９ｂ  直進案内突起
２０  リテーナリング
２０ａ  固定爪
２０ｂ  カニメ溝
２１  圧縮ばね
２２  第１レンズ枠
２２ａ  筒状部
２２ｂ  弾性舌片
２２ｃ  角突起（平行平面突起）
２２ｄ  フォロアピン
２２ｆ  ねじ
２２ｇ  フランジ
２２ｈ  ウェーブワッシャ
２３  第２レンズ枠
２３ａ  環状部
２３ｂ  弾性舌片
２３ｃ  角突起（平行平面突起）
２３ｄ  フォロアピン
２３ｅ  レンズ筒
２３ｆ  固定ねじ
２３ｇ  フランジ
２４  シャッタブロック
２５  外観筒（フード筒）
２５ａ  直進ガイド溝
２５ｂ  ガイドピン
２５ｃ  ばね掛け突起
２６  バリヤ駆動環
２６ａ  回転伝達突起
２６ｂ  ばね掛け突起
２６ｃ  開閉ダボ
２６ｄ  遮光筒
２７  バリヤブロック
２７ａ  撮影開口
２７ｂ  化粧板
２７ｃ  ２７ｄ  バリヤ
２７ｅ  トーションばね
２７ｆ  バリヤ押え板
２７ｇ  共通軸
２７ｈ  開閉突起
２７ｉ  ２７ｊ  ２７ｋ  開閉突起
２８  引張ばね
２９  固定カバー筒
【図１】
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【図２】
0003920521.tif 000003
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
0003920521.tif 000007
【図７】
0003920521.tif 000008
【図８】
0003920521.tif 000009
【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
0003920521.tif 000013
【図１３】
0003920521.tif 000014
【図１４】
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【図１５】
0003920521.tif 000016
【図１６】
0003920521.tif 000017
【図１７】
0003920521.tif 000018
【図１８】
0003920521.tif 000019
【図１９】
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