(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定環に外部から回動操作可能に支持された手動操作環と；
光軸方向に移動可能なレンズ群と；
上記手動操作環の内面に一端部が固定され、他端部が該手動操作環の回動操作により上記レンズ群を光軸方向に移動させるように、該レンズ群の支持部材に係合する連動レバーと；
上記手動操作環を電動駆動するピニオンと；
を有するレンズ鏡筒において、
上記手動操作環とは別部材からなる、光軸を中心とした環状のギヤリングを上記固定環に回動自在に支持し、
このギヤリングに、上記ピニオンに噛み合うギヤ部を形成し、
上記連動レバーは、上記手動操作環に固定される上記一端部と、上記レンズ群の支持部材に係合する上記他端部の、レンズ鏡筒の半径方向における位置が異なり、該一端部と他端部を接続する半径方向部を有し、
この連動レバーの半径方向部が、上記ギヤリングに対して周方向への相対移動を規制して結合されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１記載のレンズ鏡筒において、上記ギヤリングは光軸方向前方の端面に有底の半径方向溝を有し、上記連動レバーの半径方向部は、この半径方向溝に周方向へ移動不能に嵌まっているレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項１または２記載のレンズ鏡筒において、上記連動レバーは、上記半径方向部から半径方向に位置を異ならせて光軸と平行に前方に延出された一対の腕部を有し、該一対の腕部の一方が上記手動操作環に固定され、他方が上記レンズ群の支持部材に対して回転伝達可能に係合しているレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１から３のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
上記固定環は、光軸を中心とする円周方向に位置を異ならせて複数の抜け止め突起を有し、上記ギヤリングは、該複数の抜け止め突起が係合する円周方向溝を有し、該円周方向溝と抜け止め突起の係合関係により、ギヤリングが固定環に回動自在に支持されるレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項１から４のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記ギヤリングは合成樹脂の成形品であるレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１から５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒は、カメラ本体に着脱可能であり、該カメラ本体内に、上記レンズ鏡筒側のピニオンに回転を与えるギヤを有するレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記レンズ群はフォーカスレンズ群であり、上記手動操作環は回動操作によって該フォーカスレンズ群を光軸方向に移動させるフォーカス操作環であるレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７記載のレンズ鏡筒において、該レンズ鏡筒はズームレンズ鏡筒であり、上記フォーカスレンズ群はズームレンズの一部を構成し、さらに、
光軸方向に直進案内され、ズーミング時に光軸方向へ移動される直進移動環；及び
上記フォーカスレンズ群を有し、この直進移動環の内側に回転繰出可能に支持されたフォーカス群保持枠；
を備え、
上記連動レバーは該フォーカス群保持枠に回転伝達可能で、フォーカス群保持枠は、該連動レバーを介して正逆に回転されると上記直進移動環に対して光軸方向に進退するレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項１から６のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、該レンズ鏡筒はズームレンズ鏡筒であり、上記レンズ群は光軸方向の移動によって焦点距離を変化させるズームレンズを構成する複数のレンズ群であり、上記手動操作環は回動操作によって該複数のレンズ群を光軸方向に相対移動させるズーム操作環であるレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【技術分野】
本発明は、レンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
レンズ鏡筒では、ズームレンズ系全体やフォーカスレンズ群を光軸方向に移動させるために手動操作環を備え、同時に電動駆動によってもズームレンズやフォーカスレンズ群を移動可能としたものが知られている。この種のレンズ鏡筒では、手動操作環がズームレンズやフォーカスレンズ群の支持部材に対して回転伝達可能に係合する一方、電動駆動力を受けるピニオンが設けられており、このピニオンからレンズ支持部材への動力伝達は、手動操作環を経由して行われていた。具体的には、手動操作環にはギヤ部が形成され、このギヤ部とピニオンの間に中継ギヤ（または中継ギヤ列）が配されていた。しかし、この中継ギヤの配設スペースや、手動操作環に形成するギヤ部は、鏡筒内の可動部材と干渉して可動部材の移動量を制限したり、鏡筒を大型化させる原因となっていた。例えば、中継ギヤは、製造コストを抑えるために樹脂製の成形品とすることが好ましいが、成形品とした場合は強度の観点などから、ギヤをある程度大型にしなければならず、広い配設スペースが必要であった。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、手動操作環と電動駆動によるレンズ駆動が可能なレンズ鏡筒において、そのレンズ駆動力伝達系を省スペースに配置し、小型化を図ることを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、固定環に外部から回動操作可能に支持された手動操作環と；光軸方向に移動可能なレンズ群と；手動操作環の内面に一端部が固定され、他端部が該手動操作環の回動操作によりレンズ群を光軸方向に移動させるように、該レンズ群に係合する連動レバーと；手動操作環を電動駆動するピニオンと；を有するレンズ鏡筒において、手動操作環とは別部材からなる、光軸を中心とした環状のギヤリングを固定環に回動自在に支持し、このギヤリングに、ピニオンに噛み合うギヤ部を形成し、連動レバーは、手動操作環に固定される一端部と、レンズ群の支持部材に係合する他端部の、レンズ鏡筒の半径方向における位置が異なり、該一端部と他端部を接続する半径方向部を有し、この連動レバーの半径方向部が、ギヤリングに対して周方向への相対移動を規制して結合されることを特徴としている。
【０００５】
ギヤリングと連動レバーを結合させる構成としては、ギヤリングの光軸方向前方の端面に有底の半径方向溝を設け、この半径方向溝に対して、連動レバーの半径方向部を周方向へ移動不能に嵌めるとよい。また、連動レバーは、この半径方向部から半径方向に位置を異ならせて光軸と平行に前方に延出された一対の腕部を有し、該一対の腕部の一方が手動操作環に固定され、他方がレンズ群の支持部材に対して回転伝達可能に係合していることが望ましい。
【０００６】
固定環は、光軸を中心とする円周方向に位置を異ならせて複数の抜け止め突起を有し、ギヤリングは、該複数の抜け止め突起が係合する円周方向溝を有し、該円周方向溝と抜け止め突起の係合関係により、ギヤリングが固定環に回動自在に支持されることが好ましい。また、ギヤリングは合成樹脂の成形品であることが好ましい。
【０００７】
本発明のレンズ鏡筒は、例えば、カメラ本体に着脱可能なレンズ鏡筒であり、該カメラ本体内に、レンズ鏡筒側のピニオンに回転を与えるギヤを有するように構成することができる。
【０００８】
本発明はレンズ鏡筒のフォーカス駆動系、あるいはズームレズ鏡筒のズーム駆動系のいずれにも適用が可能である。例えば、レンズ群はフォーカスレンズ群であり、手動操作環は回動操作によって該フォーカスレンズ群を光軸方向に移動させるフォーカス操作環とすることができる。この場合、レンズ鏡筒はズームレンズ鏡筒であり、フォーカスレンズ群はズームレンズの一部を構成し、さらに、光軸方向に直進案内され、ズーミング時に光軸方向へ移動される直進移動環；及び、フォーカスレンズ群を有し、この直進移動環の内側に回転繰出可能に支持されたフォーカス群保持枠；を備え、連動レバーは該フォーカス群保持枠に回転伝達可能であり、フォーカス群保持枠は、該連動レバーを介して正逆に回転されると直進移動環に対して光軸方向に進退するように構成することができる。
【０００９】
また、上述の通り本発明はズーム駆動系にも適用可能であり、この場合、レンズ群は光軸方向の移動によって焦点距離を変化させるズームレンズを構成する複数のレンズ群であり、手動操作環は回動操作によって該複数のレンズ群を光軸方向に相対移動させるズーム操作環とすることができる。
【００１０】
【発明の実施の形態】
【本発明を適用したズームレンズ鏡筒全体の説明】
本実施形態のズームレンズ鏡筒は、図１、図２に示すように、物体側から順に、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群（フォーカスレンズ群）Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４を有する４群ズームレンズであり、それぞれ、第１群枠１１、第２群枠（フォーカス群保持枠）１２、第３群枠１３及び第４群枠１４に支持されている。ズーミングに際しては、全てのレンズ群が互いの空気間隔を変化させながら光軸方向に直進移動する。第２レンズ群Ｌ２は同時にフォーカシングレンズ群であり、フォーカシング時のみ回転を伴って光軸方向に移動する。
【００１１】
図１２は、本実施形態のズームレンズ鏡筒の動力伝達経路を理解しやすくするために、主要な鏡筒構成部材をブロックとして表した概略図である。同図において、部材名称の次の数字の後の括弧付き大文字（Ｓ）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。また、同図において、部材を示すボックス間を接続する矢印は、その矢印の基部側の部材が該矢印の先端部側の部材を光軸方向に直進案内していることを示し、ボックス間を接続する破線は、互いの部材が相対回転可能で光軸方向の相対移動は不能に結合されていることを示す。さらに、同図において、部材間に位置する斜めハッチングを付したボックスは、一方の部材の回転によって他方の部材を光軸方向に進退させる、リードまたはカム機構を示し、横ハッチング（水平方向のハッチング）を付したボックスは、一方の部材の回転を他方に伝達する回転伝達機構を示している。
【００１２】
本ズームレンズ鏡筒の固定側部材は、一眼レフカメラボディ４０のマウント４１に着脱されるマウント環１５、このマウント環１５に固定された、一部が外径に露出する外固定筒（固定環）１６、及び同じくマウント環１５に固定された、露出しない内固定筒１７である。外固定筒１６には、その前方と後方とに位置させて、ともに光軸方向位置を規制して回転のみ自在にフォーカス操作環（ＭＦ操作環、手動操作環）１８とズーム操作環１９とが支持されている。
【００１３】
マウント環１５の後端面には、その周方向の特定位置にカプラギヤ２０の後端部が臨んでいる。このカプラギヤ２０は、光軸と平行な方向に延びマウント環１５の後端面及び外固定筒１６の後端部の内方フランジ１６ａを貫通し、そのギヤ部（ピニオン）２０ａが内方フランジ１６ａの内側に位置している。このカプラギヤ２０は、周知のように、マウント環１５がカメラボディ４０のマウント４１に装着されたとき、該カメラボディ４０側のカプラギヤ４２と噛み合い、該ボディ側カプラギヤ４２の回転によって回転駆動される。
【００１４】
外固定筒１６の内方フランジ１６ａには、カプラギヤ２０のギヤ部２０ａに噛み合うセクタギヤ２１ａを有するフォーカスギヤ（ギヤリング）２１が一定角度の往復回動を可能にして支持されている。このフォーカスギヤ２１は、図４、図５に示すように、外固定筒１６側の複数（図では３個）の抜け止め突起１６ｂの導入凹部２１ｂと、抜け止め突起１６ｂを一定角度回動可能とする円弧溝（円周方向溝）２１ｃとを有していて、ギヤ部２０ａの正逆回転により、外固定筒１６に対する定位置で正逆に一定角度回動する。すなわち、カプラギヤ２０の回転がフォーカスギヤ２１に伝達される。なお、本ズームレンズ鏡筒の使用状態では、各抜け止め突起１６ｂが対応する導入凹部２１ｂまで移動することはなく、抜け止め突起１６ｂは円弧溝２１ｃに完全に係合した状態を保つ。
【００１５】
このフォーカスギヤ２１には、周方向の１カ所に、フォーカスレバー挿入溝２１ｄが形成されている。このフォーカスレバー挿入溝２１ｄには、図６に単体形状を示すフォーカスレバー（連動レバー）２２の半径方向部２２ａが嵌まる。フォーカスレバー２２は、半径方向部２２ａの外径側から光軸と平行な方向の前方に延びる外径腕２２ｂと、半径方向部２２ａの内径側から光軸と平行な方向の前方に延びる内径腕２２ｃとを有していて、外径腕２２ｂは、固定ねじ２２ｄにより、フォーカス操作環１８の内面に固定されている。内径腕２２ｃは、第２群枠１２に固定した回転伝達アーム１２ａと光軸と平行な方向の相対移動は可能に係合し、フォーカスレバー２２の回転を第２群枠１２に伝達する（図３参照）。回転伝達アーム１２ａは、その一部に内径腕２２ｃを受け入れる二股部を有するレバー状部材である。従って、フォーカス操作環１８とフォーカスギヤ２１とは常時等しい回動をする。つまり、カプラギヤ２０を介してフォーカスギヤ２１を回動させたときにはフォーカス操作環１８も一緒に回動し、フォーカス操作環１８を手動で回動させたときには、フォーカスギヤ２１が一緒に回動し、いずれにしても、内径腕２２ｃと回転伝達アーム１２ａを介して第２群枠１２（第２レンズ群Ｌ２）を回動させる。なお、フォーカスレバー挿入溝２１ｄと半径方向部２２ａは、少なくともフォーカスギヤ２１とフォーカスレバー２２の相対回転を規制するように機能すればよく、接着して固定してもよいし単に嵌合させるだけもよい。
【００１６】
内固定筒１７には、図７に示すように、フォーカスレバー２２を相対回動自在に挿通させた貫通穴１７ａが形成されている。また、内固定筒１７には、その外周面に、光軸方向及び周方向に対して傾斜した複数個（図では３個）のリード突起１７ｂが形成されており、各リード突起１７ｂは、カム環２３の内面に形成した対をなすリード用フォロア２３ａに係合している（挟まれている）。カム環２３は、その外周面に、リード突起１７ｂとは傾斜方向が逆の複数個（図では３個）のリード突起２３ｂを有しており、各リード突起２３ｂは、第１群枠１１の内周面一部に形成したリード凹部１１ａに対して相対移動自在に嵌まっている。また内固定筒１７には、その内周面に光軸と平行な方向の複数個（図では３個）の直進案内凹部１７ｃが形成されており、各直進案内凹部１７ｃは、第２群移動枠（直進移動環）２４の外周面に形成した光軸と平行な方向の直進案内突起２４ａに嵌まっている。さらに、第２群移動枠２４の外周面には、直進案内突起２４ａとは別の複数個（図では３個）の直進案内突起２４ｂが形成されていて、各直進案内突起２４ｂは、第１群枠１１の内周面に形成した直進案内凹部１１ｂに嵌まっている。
【００１７】
以上の内固定筒１７の直進案内凹部１７ｃと第２群移動枠２４の直進案内突起２４ａの嵌合案内関係、第２群移動枠２４の直進案内突起２４ｂと第１群枠１１の直進案内凹部１１ｂとの嵌合案内関係により、第２群移動枠２４と第１群枠１１は、内固定筒１７に対して回転は規制され、光軸方向の移動が可能に支持されている。つまり、第１群枠１１と第２群移動枠２４は、回動しない直進部材である。
【００１８】
カム環２３の先端部内面には、複数個（図では３個）の回動案内突起２３ｃが形成されている。各回動案内突起２３ｃは、第２群移動枠２４の円周方向溝２４ｃに相対回転自在にかつ光軸方向の相対移動は生じないように嵌まっている。つまり、カム環２３は、第２群移動枠２４と光軸方向には一緒に移動し、第２群移動枠２４に対する相対回転は可能な部材である。なお、円周方向溝２４ｃは、その一部に各回動案内突起２３ｃを挿脱可能な複数の突起入口部２４ｅ（図では３個、図７参照）を有するが、ズームレンズ鏡筒の使用状態では、各回動案内突起２３ｃは対応する突起入口部２４ｅの位置まで移動せず、円周方向溝２４ｃと完全に嵌合している。
【００１９】
カム環２３には、その内周面の一部に、光軸と平行な方向の回転伝達溝２３ｄが形成されている。この回転伝達溝２３ｄには、ズーム操作環１９の内周面に固定したズームレバー２６（図１、図２）が光軸方向の相対移動は可能にかつズーム操作環１９の回転は伝達されるように嵌まっている。ズームレバー２６の形状はフォーカスレバー２２と似ている。カム環２３は、回動が与えられると、そのリード用フォロア２３ａとリード突起１７ｂとの係合関係により、光軸方向に繰り出される。ズーム操作環１９は定位置で回転するのに対し、ズーム操作環１９と等しい回動をするカム環２３は、光軸方向への進退動作を伴う。そして、第２群移動枠２４は、円周方向溝２４ｃと回動案内突起２３ｃの係合関係により、カム環２３と光軸方向には一緒に移動するが、回動はしない。図８は、カム環２３の光軸方向から見た単品図である。
【００２０】
第２群移動枠２４の内周面には、図１、図２に示すように、フォロア突起２４ｄが形成されており、このフォロア突起２４ｄは、第２群枠１２の外周面に形成したリード溝（またはカム溝）１２ｂに嵌まっている。フォーカス操作環１８またはカプラギヤ２０を介して第２群枠１２に回転が与えられると、このリード溝（またはカム溝）１２ｂとフォロア突起２４ｄの関係に従って、第２群枠１２（第２レンズ群Ｌ２）が光軸方向に進退してフォーカシングが行われる。これに対し、ズーム操作環１９を介してカム環２３に回転が与えられたときには、第２群枠１２と第２群移動枠２４との相対回転は生ぜず、したがって、第２群枠１２（第２レンズ群Ｌ２）には光軸方向のズーミング用の直進移動のみが与えられる。また、第１群枠１１（第１レンズ群Ｌ１）は、ズーム操作環１９を介してカム環２３が回動すると、リード突起２３ｂとリード凹部１１ａの関係、及び直進案内凹部１１ｂと直進案内突起２４ｂの関係に従って光軸方向に直進移動する。
【００２１】
以上で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２に与えるズーミング用の動作、及び第２レンズ群Ｌ２に与えるフォーカシング用の動作が理解される。次に、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４にズーミング用の動作を与える機構を説明する。
【００２２】
カム環２３には、その後端部に４群カム駆動レバー２８が固定されており、この４群カム駆動レバー２８は、内固定筒１７に形成した逃げ溝１７ｄを通って、内固定筒１７の内径側に延びている。内固定筒１７にはまた、間接的に第３群枠１３を直進案内するための光軸と平行な方向の複数個（図では３個）の貫通案内穴１７ｆが形成されている。
【００２３】
各貫通案内穴１７ｆには、第３群移動枠２７に形成した直進案内を兼ねる対をなすフォロア２７ａ（図１、図９参照）が嵌まっている。第３群移動枠２７は、内固定筒１７の内径に相対移動自在に嵌まっていて、貫通案内穴１７ｆとフォロア２７ａにより、移動方向を光軸方向に規制されている。対をなすフォロア２７ａの間には、カム環２３の内周面に形成したカム突起２３ｆが嵌まっており、カム環２３が回動すると、カム突起２３ｆの形状に従って、第３群移動枠２７が回転することなく光軸方向に進退する。
【００２４】
第３レンズ群Ｌ３を支持した第３群枠１３は、第３群移動枠２７の絞支持環状部２７ｂとの間に絞り羽根及び絞開閉環３０を挟んだ状態で、この第３群移動枠２７に固定されており、第３群移動枠２７と一緒に光軸方向に進退する。図１０、図１１に示すように、第３群枠１３の外周面には、光軸と平行な方向の複数個（図では３個）の直進案内突起１３ａと、円周方向溝１３ｂとが形成されている。各直進案内突起１３ａには、第４レンズ群Ｌ４を支持した第４群枠１４の内周面に形成されている直進案内溝１４ａが嵌まり、第４群枠１４が第３群枠１３に対して直進移動案内されている。
【００２５】
一方、第３群枠１３の外周面には、４群用カム環２９が回転自在に嵌まっている。具体的には、この４群用カム環２９の先端部内面に突出形成した回転案内突起２９ａが、第３群枠１３の円周方向溝１３ｂに対して回転のみ自在に嵌まっている。すなわち、４群用カム環２９は、第３群枠１３に対する相対回転は自在で光軸方向には第３群枠１３と一緒に移動する。この４群用カム環２９の内周面には、複数個（図では３個）の凸カム２９ｂが形成されており、各凸カム２９ｂは、第４群枠１４の外周面に形成した対をなすフォロア突起１４ｂに係合し（挟まれ）、４群用カム環２９が回転すると、第４群枠１４が光軸方向に進退する。
【００２６】
第３群枠１３、第４群枠１４及び４群用カム環２９を組むときには、まず凸カム２９ｂとフォロア突起１４ｂが係合するように４群用カム環２９を第４群枠１４と組み合わせる。続いて、４群用カム環２９と第４群枠１４の結合体をその軸線方向に移動させて、４群用カム環２９の回転案内突起２９ａを、第３群枠１３側に設けた突起入口部１３ｃを通して円周方向溝１３ｂに入れ、同時に第４群枠１４の直進案内溝１４ａを第３群枠１３の直進案内突起１３ａに入れる。この時点で、４群枠１４は第３群枠１３によって直進案内される。さらに、回転案内突起２９ａが突起入口部１３ｃから離れて完全に円周方向溝１３ｂと係合するように４群用カム環２９を所定量回転させると、フォロア突起１４ｂは凸カム２９ｂに対し、ズーミング用の使用領域で係合する。なお、第３群枠１３と４群用カム環２９はズーミングに伴って相対回転するが、この使用時の相対回転角度範囲では、回転案内突起２９ａは常に円周方向溝１３ｂ内に完全に嵌っており、突起入口部１３ｃの位置へは移動しない。
【００２７】
４群用カム環２９には、径方向外方に突出する回転伝達腕２９ｃが形成されており、この回転伝達腕２９ｃに、カム環２３に固定されている上述の４群カム駆動レバー２８が回転方向には一体に、光軸方向の相対移動は可能に係合している。従って、ズーム操作環１９を回動させてその回転をカム環２３、４群カム駆動レバー２８から４群用カム環２９に伝達すると、カム突起２３ｆとフォロア２７ａとの関係で第３群移動枠２７（第３群枠１３、第３レンズ群Ｌ３）が光軸方向に移動し、凸カム２９ｂとフォロア突起１４ｂの関係で第４群枠１４（第４レンズ群Ｌ４）が光軸方向に移動してズーミング用の移動軌跡が得られる。
【００２８】
以上のズームレンズ鏡筒の全体的な動作を、図１２を参照して簡単に説明する。ズーミングの際には、ズーム操作環１９を回転させるとカム環２３に回転が伝達される。カム環２３は、内固定筒１７との間に配したガイド機構（１７ｂ、２３ａ）に従って、回転しながら光軸方向に移動する。このカム環２３の移動（回転と光軸方向移動）による第１の作用として、第２群移動枠２４も共に光軸方向へ移動する。このとき第２群移動枠２４は回転されないので、第２群枠１２との間に配したガイド機構（１２ｂ、２４ｄ）は実質的に機能せず、第２群枠１２は回転することなく第２群移動枠２４と一緒に光軸方向へ移動する。また、カム環２３の移動による第２の作用として、カム環２３の外周側のガイド機構（１１ａ、２３ｂ）に従って、第１群枠１１が光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環２３の移動による第３の作用として、カム環２３の内周側のガイド機構（２３ｆ、２７ａ）に従って、第３群枠１３が光軸方向に所定の軌跡で移動される。さらに、カム環２３の移動による第４の作用として、その回転力が４群用カム環２９に伝達され、この４群用カム環２９と第４群枠１４の間に配したガイド機構（２９ｂ、１４ｂ）に従い、第３群枠１３に対して第４群枠１４が光軸方向に所定の軌跡で移動する。以上から、ズーム操作環１９を回転させると、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４がそれぞれ光軸方向に所定の軌跡で移動して、焦点距離を変化させることができる。すなわち、図１２中の一点鎖線よりも上方に示す各要素がズーム系の駆動機構を構成している。なお、上記説明中のガイド機構とは、線形、非線形いずれの移動を付与するものであってもよく、具体的には、任意のリード部やカム部とさせることができる。
【００２９】
フォーカシングは、フォーカス操作環１８とカプラギヤ２０のいずれかに回転力を入力することで実行される。このいずれかの経路からの回転力によってフォーカスレバー２２が光軸を中心とする周方向へ移動（回転）されると、第２群枠１２に回転が伝達される。すると、第２群枠１２と第２群移動枠２４の間のガイド機構（１２ｂ、２４ｄ）に従って、第２群枠１２が、第２群移動枠２４に対して相対回転しながら光軸方向に相対移動し、フォーカシングがなされる。すなわち、図１２中の一点鎖線よりも下方に示す各要素と、第２群枠１２と第２群移動枠２４の間のガイド機構（１２ｂ、２４ｄ）がフォーカス系の駆動機構を構成している。
【００３０】
【本発明の特徴部分の説明】
以上のズームレンズ鏡筒では、レンズ群（第２レンズ群Ｌ２）に対し、手動操作環（フォーカス駆動環１８）と電動駆動機構（カプラギヤ２０など）の両方の駆動力を伝達するための伝達機構に特徴を有する。詳細には、手動操作環と電動駆動機構の間に、連動レバー（フォーカスレバー２２）と光軸を中心とする環状のギヤリング（フォーカスギヤ２１）を分けて配し、この連動レバーを介してギヤリングと手動操作環との間で回転力が伝達されるようにしたことを特徴とする。その具体的な構成は上述したが、図１３に示す従来のレンズ鏡筒の一例と比較しながら、本実施形態の利点を説明する。
【００３１】
図１３のレンズ鏡筒は、端的に言えば、外部から回動操作可能なフォーカス操作環１８’とカメラボディ側から電動駆動されるカプラギヤ２０’の間の動力伝達を、単一の中継ギヤ５２のみによって行っている点が上述の本実施形態とは異なる。同図のレンズ鏡筒では、フォーカス操作環１８’が、外固定筒１６’の内方フランジ１６ａ’近傍まで延出された後方環部５０を有しており、後方環部５０の後端部内周面にギヤ部５１が形成されている。このギヤ部５１には、中継ギヤ５２の前方ギヤ５３が噛み合っていて、さらに中継ギヤ５２の後方ギヤ５４が、カメラボディ側から回転されるカプラギヤ２０’と噛み合っている。中継ギヤ５２は図１３にハッチングを付して示す部材である。フォーカス操作環１８’は、その後端付近の内周面から、ギヤ部５１とは円周方向に位置を異ならせてＬ字状の駆動腕部５５を延出させており、この駆動湾部５５が第２群枠１２の回転伝達アーム１２ａと係合している。以下に説明するように、この図１３のレンズ鏡筒に比して、本実施形態のレンズ鏡筒の方が小型化が可能である。
【００３２】
具体的には、図１３のレンズ鏡筒では、フォーカス操作環１８’はギヤ部５１や後方環部５０を有する分だけ鏡筒半径方向へ厚肉になり、さらに該ギヤ部５１と中継ギヤ５２の前方ギヤ５３とが鏡筒半径方向に重ねて配されているため、この動力伝達機構が鏡筒半径方向に占めるスペースは大きくなる。一方、本実施形態では、フォーカス操作環１８自体ではなく、該フォーカス操作環１８から延出されたフォーカスレバー２２がフォーカスギヤ２１と係合するため、フォーカス操作環１８にはギヤ部や後方環部が不要であり、レンズ鏡筒の後部には実質的に手動操作環（フォーカス操作環１８）の配設スペースを設けなくてもよい。図６に示すようにフォーカスレバー２２は環体ではなく幅狭で小型であるため、フォーカス操作環１８’の後方環部５０のような環体部よりも省スペースに配置できる。
【００３３】
また、本実施形態のフォーカスレバー２２とフォーカスギヤ２１は、鏡筒半径方向に向く半径方向部２２ａとフォーカスレバー挿入溝２１ｄの嵌合関係によって周方向への相対移動を規制して結合されているから、その嵌合領域が鏡筒半径方向に独自のスペースを取ることはない。言い換えれば、フォーカスレバー２２とフォーカスギヤ２１を回転伝達可能に結合させるための鏡筒半径方向のスペースは、フォーカスギヤ２１の配置スペース（フォーカスギヤ２１の肉厚分）と一致する。つまり、本実施形態の図中ではフォーカスレバー２２の外径腕２２ｂはフォーカスギヤ２１よりも半径方向外方に位置しているが、仮にこの外径腕２２ｂとフォーカスギヤ２１の外周面を略面一（半径方向の同位置）に配置しても、フォーカスレバー２２とフォーカスギヤ２１の間で回転力を伝達可能であるから、フォーカス操作環１８周りの構成において本レンズ鏡筒にはさらに小径化する余地が残されている。これに対し図１３のレンズ鏡筒では、フォーカス駆動環１８のギヤ部５１が中継ギヤ５２の前方ギヤ５３上に載置される必要があるため、後方環部５０を含めたフォーカス操作環１８’は、図示する位置よりも半径方向内方に設置することはできない。
【００３４】
比較例の中継ギヤ５２は、製造コストの面からは合成樹脂等の成形品とすることが好ましいが、成形品として製造する場合には、強度や精度を確保するために鏡筒半径方向にも光軸方向にもある程度大型にせざるを得ない。これに対し、本実施形態のフォーカスギヤ２１は合成樹脂の成形品であるが、中継ギヤ５２とは違って光軸を中心とする大径のリングであるから（図４参照）、図３のように光軸に沿って見た場合の断面サイズを中継ギヤ５２よりも小さくしても十分な強度や精度を得ることができる。さらに、比較例における中継ギヤ５２の前方ギヤ５３とフォーカス操作環１８’のギヤ部５０は、回転力を確実に伝達させるために光軸方向へ長い噛合領域が必要であるが、本実施形態におけるフォーカスレバー２２の半径方向部２２ａとフォーカスレバー挿入溝２１ｄの嵌合関係は、鏡筒半径方向に向けて十分な嵌合領域を有するため、光軸方向にはフォーカスレバー２２の板厚程度の嵌合領域があれば足りる。以上の要素から、本実施形態のフォーカスギヤ２１の嵌合構造は、比較例の中継ギヤ５２に比して、鏡筒半径方向及び光軸方向に占める実質的なスペースを小さくすることができる。例えば、本実施形態のフォーカスギヤ２１は、光軸方向に占める幅を中継ギヤ５２の回転軸方向（すなわち光軸方向）長さよりも小さくできるため、その光軸方向の前端位置が中継ギヤ５２の前端位置よりも後方に位置される。つまり、本実施形態のレンズ鏡筒の方が、その内部における光軸後方へのスペースが広くなり（懐が深くなり）、カム環などの可動部材の可動領域をより広くできる。あるいは、レンズ鏡筒全体を光軸方向に小型化できる。なお、フォーカスレバー２２の半径方向部２２ａはフォーカスレバー挿入溝２１ｄ内に収納されるため、フォーカスギヤ２１の前端面より前方には突出せず、他の鏡筒構成部材には干渉しない。
【００３５】
以上の説明から明らかなように、本ズームレンズ鏡筒では、電動駆動力により駆動されるカプラギヤ２０と手動操作環であるフォーカス操作環１８との間に配される回転伝達機構を、光軸を中心とした環状をなし電動駆動力を受けるフォーカスギヤ２１と、フォーカス操作環側に固定されたフォーカスレバー２２とに分けて配し、このフォーカスレバー２２の半径方向部２２ａを、フォーカスギヤ２１に対して周方向への相対移動を規制して結合させる構成としたため、フォーカス用の駆動系を小型で省スペースに構成することが可能になり、ひいてはレンズ鏡筒の小型化が可能になった。
【００３６】
なお、図示実施形態では、フォーカスレンズ群を構成する第２レンズ群Ｌ２は、フォーカシング時には回転しながら光軸方向へ移動しているが、フォーカスレンズ群の駆動態様はこれと異なっていてもよい。例えば、フォーカスレバーはフォーカシング用の回転環に回転を与え、この回転環はフォーカス用ねじやカムを介して、光軸方向に直進案内されたフォーカスレンズ枠を支持しており、回転環に回転を付与したときに該フォーカス用ねじやカムに従ってフォーカスレンズ群が回転せずに光軸方向に移動するような構成も可能である。
【００３７】
また、以上の説明のように本発明をフォーカス駆動系に適用した場合には、当該フォーカス駆動系を搭載するレンズ鏡筒は、ズームレンズ鏡筒ではなく単焦点のレンズ鏡筒とすることができる。
【００３８】
逆に、本発明はフォーカス駆動系のみならず、ズーム駆動系にも適用することができる。すなわち、フォーカスレバー２２（連動レバー）がフォーカス駆動環１８ではなくズーム操作環１９に固定され、このフォーカスレバー２２が第２群枠１２ではなくカム環２３に回転を与えるように、上述した図示実施形態の構成を置き換えるだけで、ズーム駆動系に関しても上述した本発明の作用が得られる。この場合、ズーミング動作は、ズーム操作環１９に加えて、カメラボディ側からの電動駆動によって行うことが可能となるが、このような手動操作と電動駆動を選択可能なズーム機構は一眼レフカメラにおいて周知である。例えば、ズーム操作環がレンズ鏡筒の前後方向の２位置に移動可能で、一方の移動位置ではズーム操作環の回転がそのままズームレンズ系に伝えられてズーミングが行われ、他方の移動位置では、ズーム操作環を正逆いずれかの方向に若干量回転させるとその回転方向が電気的に検知されて電動によってズーミングを行うレンズ鏡筒が知られている。
【００３９】
さらに、本発明は一眼レフカメラ以外の光学機器にも適用することができる。
【００４０】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、手動操作環と電動駆動によるレンズ駆動が可能なレンズ鏡筒において、そのレンズ駆動力伝達系を省スペースに配置し、小型化を図ることができる。
【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一実施形態を示す、テレ端へのズーミング状態を示す上半断面図である。
【図２】同ワイド端へのズーミング状態を示す上半断面図である。
【図３】図２から、フォーカス駆動系の要素を取り出して描いた上半断面図である。
【図４】フォーカスギヤの単体の正面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】フォーカスレバーの単体の斜視図である。
【図７】第１群枠、第２群移動枠、カム環及び内固定筒の関係を示す展開分解図である。
【図８】カム環の光軸方向から見た単品図である。
【図９】カム環、内固定筒及び第３群移動枠の関係を示す展開分解図である。
【図１０】第３群枠、第４群枠及び４群用カム環の関係を示す展開分解図である。
【図１１】同じく第３群枠、第４群枠及び４群用カム環の関係を示す背面図である。
【図１２】実施形態のズームレンズ鏡筒の構成部材相互の動力伝達経路やガイドの関係を概念的に示す図である。
【図１３】本実施形態のフォーカス駆動系との比較のため、従来のレンズ鏡筒のフォーカス駆動系の一例を示した上半断面図である。
【符号の説明】
１１  第１群枠
１１ａ  リード凹部
１１ｂ  直進案内凹部
１２  第２群枠（フォーカス群保持枠）
１２ａ  回転伝達アーム
１２ｂ  リード溝（またはカム溝）
１３  第３群枠
１３ａ  直進案内突起
１３ｂ  円周方向溝
１３ｃ  突起入口部
１４  第４群枠
１４ａ  直進案内溝
１４ｂ  フォロア突起
１５  マウント環
１６  外固定筒（固定環）
１６ａ  内方フランジ
１６ｂ  抜け止め突起
１６ｃ  円弧溝
１７  内固定筒
１７ａ  貫通穴
１７ｂ  リード突起
１７ｃ  直進案内凹部
１７ｄ  逃げ溝
１７ｆ  貫通案内穴
１８  フォーカス操作環（ＭＦ操作環、手動操作環）
１９  ズーム操作環
２０  カプラギヤ
２０ａ  ギヤ部（ピニオン）
２１  フォーカスギヤ（ギヤリング）
２１ａ  セクタギヤ
２１ｂ  導入凹部
２１ｃ  円弧溝（円周方向溝）
２１ｄ  フォーカスレバー挿入溝
２２  フォーカスレバー
２２ａ  半径方向部
２２ｂ  外径腕
２２ｃ  内径腕
２２ｄ  固定ねじ
２３  カム環
２３ａ  リード用フォロア
２３ｂ  リード突起
２３ｃ  回動案内突起
２３ｄ  回転伝達溝
２３ｆ  カム突起
２４  第２群移動枠（直進移動環）
２４ａ  直進案内突起
２４ｂ  直進案内突起
２４ｃ  円周方向溝
２４ｄ  フォロア突起
２４ｅ  突起入口部
２６  ズームレバー
２７  第３群移動枠
２７ａ  フォロア
２７ｂ  絞支持環状部
２８  ４群カム駆動レバー
２９  ４群用カム環
２９ａ  回転案内突起
２９ｂ  凸カム
２９ｃ  回転伝達腕
４０  カメラボディ
４１  マウント
４２  カプラギヤ
Ｌ１  第１レンズ群
Ｌ２  第２レンズ群（フォーカスレンズ群）
Ｌ３  第３レンズ群
Ｌ４  第４レンズ群
【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】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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