JP2006072043A - ズームレンズ鏡筒のカム機構 - Google Patents

Abstract

【課題】 カム環のカム溝によって光学要素を光軸方向に移動させるズームレンズ鏡筒のカム機構において、光学要素の可動域の自由度を向上させ、高変倍比化や小型化を達成する。
【解決手段】 周面に基礎軌跡の異なる複数のカム溝を有し、回転駆動されるカム環と、このカム環の各カム溝に嵌まるフォロアを有し、光軸方向へ直進案内された複数の移動枠とを備え、各カム溝が、カム環の回転に伴い各移動枠を光軸方向のワイド端位置とテレ端位置との間で移動させるズーム域を有するズームレンズ鏡筒において、各カム溝のズーム域の端部に連続して、カム環が回転しても各移動枠をワイド端位置またはテレ端位置から光軸方向に移動させないズーム端停止領域を設ける。
【選択図】 図２２

Description

本発明は、ズームレンズ鏡筒に関し、特にそのカム機構に関する。

ズームレンズ鏡筒では、カム環の内周面または外周面に、直進案内された光学要素（レンズ群など）用のカム溝を形成することが行われている。カム溝には、ワイド端とテレ端の間の撮影領域（ズーム領域）の両端部に、設計上のワイド端やテレ端よりもワイド側及びテレ側への動作を許す調整用のオーバーワイド領域やオーバーテレ領域が設けられるのが一般的である。

ところが、以上のようなオーバーワイド領域やオーバーテレ領域を設けると、当該領域による移動分を考慮に入れる必要があるため、光軸方向に隣り合う２つの光学要素を、設計上のワイド端またはテレ端において限界まで接近させることができず、ズームレンズ鏡筒の小型化や高変倍比化に関するボトルネックの一因となっていた。

本発明は従って、カム環のカム溝によって光学要素を光軸方向に移動させるズームレンズ鏡筒のカム機構において、光学要素の可動域の自由度を向上させ、さらなる高変倍比化や小型化を達成することを目的とする。

本発明は、周面に基礎軌跡の異なる複数のカム溝を有し、回転駆動されるカム環と、このカム環の各カム溝に嵌まるフォロアを有し、光軸方向へ直進案内された複数の移動枠とを備え、各カム溝が、カム環の回転に伴い各移動枠を光軸方向のワイド端位置とテレ端位置との間で移動させるズーム域を有するズームレンズ鏡筒において、各カム溝のズーム域の端部に連続して、カム環が回転しても各移動枠をワイド端位置またはテレ端位置から光軸方向に移動させないズーム端停止領域を設けたことを特徴としている。

例えば、複数の移動枠のフォロアがそれぞれ対応するカム溝のズーム域内に位置するときに、回転駆動部材の回転駆動力によってカム環を回転させながら光軸方向へ移動させる回転進退機構を備え、カム溝のズーム端停止領域は、この回転進退機構によるカム環の光軸方向移動量を相殺する相対移動量を各移動枠に与えるようなカム溝とすればよい。

具体的には、カム環の外周側に位置し、光軸方向に直進案内されカム環と一緒に光軸方向に移動する直進移動環を備え、この直進移動環に形成した、光軸方向及び周方向の両方に対して傾斜するリード溝と、カム環の外周面に設けた、このリード溝に嵌まるフォロアとによって回転進退機構を構成するとよい。この場合、カム溝のズーム端停止領域は、フォロアの進行方向に対して直進移動環のリード溝と逆方向に同角度傾斜したリード溝部として形成される。

以上の本発明によれば、カム環のカム溝によって光学要素を光軸方向に移動させるズームレンズ鏡筒のカム機構において、光学要素の可動域の自由度が向上し、さらなる高変倍比化や小型化を達成することができる。

図１ないし図３は、本発明を適用したズームレンズ鏡筒１０の断面を示しており、図１はワイド端撮影状態、図２はテレ端撮影状態、図３は収納状態である。図１及び図２に示すように、撮影時におけるズームレンズ鏡筒１０の撮影光学系は、物体側から順に第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、シャッタＳ（絞）、第３レンズ群ＬＧ３、第４レンズ群ＬＧ４、ローパスフィルタ１１及びＣＣＤ（固体撮像素子）１２からなっている。この撮影光学系の撮影時の共通光軸をＺ１で示す。ズーミングは、第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３を撮影光軸Ｚ１方向に所定の軌跡で進退させることによって行い、フォーカシングは同方向への第４レンズ群ＬＧ４の移動で行う。なお、以下の説明中で「光軸方向」という記載は、特に断りがなければ撮影光軸Ｚ１と平行な方向を意味している。

図４は、ズームレンズ鏡筒１０の構成要素を分解して示したものであり、図５から図１２は、これらの構成要素を拡大して示したものである。ズームレンズ鏡筒１０は図示しないカメラボディ内に搭載されており、該カメラボディに対して固定される固定環１３を備えている。この固定環１３の後部にＣＣＤホルダ１４が固定されている。ＣＣＤホルダ１４の中央部にはＣＣＤ保持板１５を介してＣＣＤ１２が固定され、ＣＣＤ１２の前部にローパスフィルタ１１が保持されている。ローパスフィルタ１１とＣＣＤ１２の間はパッキン１６で密封される。

固定環１３内には、第４レンズ群ＬＧ４を保持するＡＦレンズ枠（４群レンズ枠）１７が光軸方向に直進移動可能に支持されている。固定環１３とＣＣＤホルダ１４には、撮影光軸Ｚ１と平行な一対のＡＦガイド軸１８Ａ、１８Ｂの前端部と後端部がそれぞれ固定されており、このＡＦガイド軸１８Ａ、１８Ｂに対してそれぞれ、ＡＦレンズ枠１７に形成したガイド孔（ガイド溝）が摺動可能に嵌まっている。固定環１３とＣＣＤホルダ１４におけるＡＦガイド軸１８Ａ、１８Ｂの支持部は固定環１３の外径側に突出しており、したがってＡＦガイド軸１８Ａ、１８Ｂは固定環１３の径方向外側に位置している。

ＡＦレンズ枠１７は、ＡＦモータ１９の駆動力によって光軸方向へ進退させることができる。ＡＦモータ１９のドライブシャフトに形成した送りねじに対し、ＡＦナット２０が螺合している。ＡＦレンズ枠１７は、ＡＦナット２０に対して光軸方向へ摺動可能に係合し、かつＡＦ枠付勢ばね２１によって前方へ付勢されており、この付勢力でＡＦナット２０に当て付くことによってＡＦレンズ枠１７の前方移動端が決定される。そして、ＡＦナット２０が光軸方向後方へ移動したときに、ＡＦレンズ枠１７はＡＦナット２０に押圧されて後方へ移動される。以上の構造により、ＡＦモータ１９のドライブシャフトを正逆に回転させると、ＡＦレンズ枠１７が光軸方向に進退される。

固定環１３には、撮影光軸Ｚ１と平行な軸２２ａを介してズームギヤ２２が回転可能に支持されている。ズームギヤ２２は、固定環１３の内周面側に露出するように位置されており、ズームモータ２３（図４に概念的に示す）によって正逆に回転させることができる。

図５に示すように、固定環１３の内周面には、撮影光軸Ｚ１に対して傾斜する雌ヘリコイド１３ａ、撮影光軸Ｚ１と平行な直進案内溝１３ｂ、雌ヘリコイド１３ａと平行な斜行溝１３ｃ、及び各斜行溝１３ｃの前端部に連通する周方向への回転ガイド溝１３ｄが形成されている。雌ヘリコイド１３ａは、回転ガイド溝１３ｄが形成されている固定環１３の前端部付近には形成されていない。なお、直進案内溝１３ｂ、斜行溝１３ｃ及び回転ガイド溝１３ｄはそれぞれ、周方向に位置を異ならせて複数が設けられているが、図５では、それらの一部のみが見えている。

固定環１３の内側にはヘリコイド環（回転駆動部材）２５が支持される。図６に示すように、ヘリコイド環２５は、雌ヘリコイド１３ａに螺合する雄ヘリコイド２５ａと、斜行溝１３ｃ及び回転ガイド溝１３ｄ内に位置される回転ガイド突起２５ｂとを外周面に有している。雄ヘリコイド２５ａ上には、ズームギヤ２２と噛合する環状ギヤ２５ｃが形成されている。従って、ズームギヤ２２から環状ギヤ２５ｃへ回転力が与えられたときヘリコイド環２５は、雌ヘリコイド１３ａと雄ヘリコイド２５ａが螺合関係にある状態では回転しながら光軸方向へ進退し、ある程度前方に移動すると、雄ヘリコイド２５ａが雌ヘリコイド１３ａから外れ、回転ガイド溝１３ｄと回転ガイド突起２５ｂの係合関係によって撮影光軸Ｚ１を中心とする周方向回転のみを行う。なお、雌ヘリコイド１３ａと雄ヘリコイド２５ａが螺合関係にあるとき、回転ガイド突起２５ｂは斜行溝１３ｃ内に位置しており、該回転ガイド突起２５ｂと雌ヘリコイド１３ａが干渉することはない。

ヘリコイド環２５は、第３外筒（回転駆動部材）２６と一緒に回動及び光軸方向の移動を行う。ヘリコイド環２５はその前端部内周面に係合凹部２５ｄを有し、第３外筒２６の後端部には、係合凹部２５ｄに対して係合可能な係合突起２６ａが後方に向けて突設されている。図１４に示すように、係合凹部２５ｄと係合突起２６ａはそれぞれ、周方向に位置を異ならせて３箇所設けられており、周方向位置が対応するそれぞれの係合凹部２５ｄと係合突起２６ａは、撮影光軸Ｚ１に沿う方向への相対摺動は可能に結合し、該撮影光軸Ｚ１を中心とする周方向には相対回動不能に結合されている。すなわち、ヘリコイド環２５と第３外筒２６は一体に回転する。また、ヘリコイド環２５には、回転ガイド突起２５ｂの内径側の一部領域を切り欠いて嵌合凹部２５ｅが形成されており、第３外筒２６は、該嵌合凹部２５ｅに嵌合する嵌合突起２６ｂを有している。嵌合突起２６ｂは、回転ガイド突起２５ｂが回転ガイド溝１３ｄに係合するとき、同時に回転ガイド溝１３ｄに係合する。

ヘリコイド環２５と第３外筒２６は、光軸方向において互いに離間する方向へ付勢されている。この離間方向付勢用のばねは、ヘリコイド環２５の前端部と第３外筒２６の後端部の間に圧縮された状態で収納された圧縮コイルばねであるが、図には表れていない。この離間方向付勢ばねによって、回転ガイド溝１３ｄの前側壁面に向けて嵌合突起２６ｂが押圧され、かつ回転ガイド溝１３ｄの後側壁面に向けて回転ガイド突起２５ｂが押圧される。

図１４に示すように、第３外筒２６の内周面には、撮影光軸Ｚ１と平行な３本の回転伝達溝２６ｃが形成されている。回転伝達溝２６ｃは、その前端部が閉じ、後端部が第３外筒２６の後端面側に開口されていて、この回転伝達溝２６ｃの後端開口部は係合突起２６ａと同一の周方向位置にある。より詳細には、図１４、図１９及び図２０に示すように、各係合突起２６ａは、光軸方向後方への突出量が大きい長突起部２６ａ１と、突出量が小さい短突起部２６ａ２とからなり、回転伝達溝２６ｃの後端開口部は、この長突起部２６ａ１と短突起部２６ａ２の間に位置している。そして、長突起部２６ａ１と短突起部２６ａ２の対向する側壁面も、回転伝達溝２６ｃの一部（後端開口部）を構成している。

一方、ヘリコイド環２５の内周面には、各係合凹部２５ｄに連通させて相対回転許容溝２５ｆが形成されている。相対回転許容溝２５ｆは、撮影光軸Ｚ１を中心として周方向へ向かう溝であり、その一端部が係合凹部２５ｄに連通し、他端部が閉じられている。ヘリコイド環２５と第３外筒２６を組み合わせた状態では、図２０のように、相対回転許容溝２５ｆが、回転伝達溝２６ｃの後端開口部（長突起部２６ａ１の側壁面）に連通し、該相対回転許容溝２５ｆと回転伝達溝２６ｃとによってＬ字状の溝部が形成される。

ヘリコイド環２５と第３外筒２６の内側には第１直進案内環（直進進退環）３０が支持される。ヘリコイド環２５の内周面には、撮影光軸Ｚ１を中心とする周方向溝２５ｇが形成され、第３外筒２６の内周面には、撮影光軸Ｚ１を中心とする周方向溝２６ｄ、２６ｅが形成されている（図６参照）。図６及び図１３に示すように、第１直進案内環３０の外周面には、光軸方向の後方から順に回転ガイド突起３０ａ、３０ｂ及び３０ｃが突設されており、この各回転ガイド突起３０ａ、３０ｂ及び３０ｃが、周方向溝２５ｇ、２６ｄ及び２６ｅに対して摺動可能に嵌まる。これにより、ヘリコイド環２５と第３外筒２６は、第１直進案内環３０に対して相対回転可能かつ光軸方向への相対移動を規制された状態で支持される。また、第１直進案内環３０を介することにより、ヘリコイド環２５と第３外筒２６の光軸方向への分割も規制される。第１直進案内環３０の後端部付近には、周方向位置を異ならせて複数の直進案内突起３０ｄが外径方向へ突出されている。この直進案内突起３０ｄが固定環１３の直進案内溝１３ｂに対して摺動可能に嵌まることにより、第１直進案内環３０が光軸方向に直進案内される。

第１直進案内環３０には、内周面と外周面を貫通する３つの貫通ガイド溝３０ｅが形成されている。図１３に示すように、各貫通ガイド溝３０ｅは、周方向へ向け形成された周方向溝部３０ｅ-１と、この周方向溝部３０ｅ-１に続く第１リード溝部３０ｅ-２と、第１リード溝部３０ｅ-２と傾斜角を異ならせた第２リード溝部（回転進退機構）３０ｅ-３とを有する。それぞれの貫通ガイド溝３０ｅに対し、カム環３１の外周面に設けたカム環ローラ（回転進退機構、カム環側のフォロア）３２が嵌まっている。カム環ローラ３２はさらに、貫通ガイド溝３０ｅを貫通して回転伝達溝２６ｃに嵌まっている。

以上の構造からカム環３１の動作態様が理解される。すなわち、図３の鏡筒収納状態においてズームモータ２３によってズームギヤ２２を鏡筒繰出方向に回転駆動すると、雌ヘリコイド１３ａと雄ヘリコイド２５ａの関係によってヘリコイド環２５が回転しながら前方に繰り出される。ヘリコイド環２５と第３外筒２６はそれぞれ、第１直進案内環３０に対して相対回動可能かつ光軸方向へは共に移動するように結合されているため、ヘリコイド環２５が回転繰出されると、第３外筒２６も同方向に回転しながら前方に繰り出され、第１直進案内環３０はヘリコイド環２５及び第３外筒２６と共に前方へ直進移動する。

鏡筒収納状態では、図１５及び図１７に示すように、カム環ローラ３２は、貫通ガイド溝３０ｅ内では周方向溝部３０ｅ-１に位置し、同時に相対回転許容溝２５ｆの閉塞端部に位置している。なお、図１５と図１７は同じ状態を示しているが、図１７は、カム環ローラ３２の動作を見易くするために、貫通ガイド溝３０ｅだけを残して第１直進案内環３０を消してある。また、図１５及び図１７では、第１直進案内環３０（貫通ガイド溝３０ｅ）は、本来ヘリコイド環２５及び第３外筒２６の下側に隠れて見えない位置にあるが、図中では実線で示してある。

そして、ヘリコイド環２５及び第３外筒２６が回転しながら前方へ繰り出されるとき、その初期においては、カム環ローラ３２が相対回転許容溝２５ｆ内に位置しているため、カム環３１には回転が伝達されない。カム環ローラ３２は、周方向溝部３０ｅ-１との係合関係によって、光軸方向にはヘリコイド環２５、第３外筒２６及び第１直進案内環３０と共に移動される。つまり、鏡筒収納状態からの繰り出し初期においては、カム環３１が回転せずに光軸方向前方へ移動される。

図１６及び図１８は、図１５及び図１７の鏡筒収納状態からヘリコイド環２５及び第３外筒２６が約３０度回転した状態を示している。この状態では、カム環ローラ３２が相対回転許容溝２５ｆと回転伝達溝２６ｃの連通部分に位置しており、回転伝達溝２６ｃの側壁面によってカム環ローラ３２へ回転が伝達されるようになる。すると、カム環ローラ３２が図１６及び図１８の右方へ押し込まれ、周方向溝部３０ｅ-１から第１リード溝部３０ｅ-２内へと移動される。第１リード溝部３０ｅ-２は周方向溝部３０ｅ-１から離れるにつれて光軸方向前方に向かうように傾斜しているため、カム環ローラ３２が第１リード溝部３０ｅ-２内を進むと、該カム環ローラ３２は相対回転許容溝２５ｆから離れて完全に回転伝達溝２６ｃ内へ進入していく。カム環ローラ３２が回転伝達溝２６ｃ内に進入した状態では、該回転伝達溝２６ｃとカム環ローラ３２を介して、第３外筒２６の回転力が常にカム環３１に伝達される。そして、第１直進案内環３０に対してカム環３１は、回転しながら、第１リード溝部３０ｅ-２の形状に従って前方に繰り出される。このときカム環ローラ３２は、回転伝達溝２６ｃから回転力を伝達されつつ該回転伝達溝２６ｃ内を光軸方向前方に移動する。前述の通り、第１直進案内環３０自体もヘリコイド環２５及び第３外筒２６と共に前方に直進移動しているため、結果としてカム環３１には、第１リード溝部３０ｅ-２に従う回転繰出分と、第１直進案内環３０（ヘリコイド環２５及び第３外筒２６）の前方への直進移動分とを合わせた光軸方向移動量が与えられる。

ヘリコイド環２５及び第３外筒２６の回転繰出動作は雌ヘリコイド１３ａと雄ヘリコイド２５ａが螺合している間行われ、このとき回転ガイド突起２５ｂは斜行溝１３ｃ内を移動している。ヘリコイド環２５が所定量繰り出されると、雌ヘリコイド１３ａと雄ヘリコイド２５ａの螺合が解除されて、回転ガイド突起２５ｂが斜行溝１３ｃから回転ガイド溝１３ｄ内へ入る。すると、ヘリコイドによる回転繰出力が作用しなくなるため、ヘリコイド環２５及び第３外筒２６は、回転ガイド突起２５ｂと回転ガイド溝１３ｄの摺動関係によって光軸方向の一定位置で回動のみを行うようになる。

また、回転ガイド突起２５ｂが斜行溝１３ｃから回転ガイド溝１３ｄ内へ入ってから所定時間後に、カム環ローラ３２は貫通ガイド溝３０ｅの第１リード溝部３０ｅ-２から第２リード溝部３０ｅ-３に入る。第２リード溝部３０ｅ-３は、第１リード溝部３０ｅ-２から離れるにつれて徐々に光軸方向前方へ向かう傾斜を有するため、引き続きヘリコイド環２５及び第３外筒２６を鏡筒繰出方向へ定位置回転させると、カム環ローラ３２が第２リード溝部３０ｅ-３内を前方へ移動する。すなわち、第１直進案内環３０に対してカム環３１が、回転しながら第２リード溝部３０ｅ-３の形状に従って前方に繰り出される。

ズームギヤ２２を鏡筒収納方向に回転駆動させると、以上と逆の動作が行われる。すなわち、定位置回転状態にあるヘリコイド環２５及び第３外筒２６は、雌ヘリコイド１３ａと雄ヘリコイド２５ａが螺合した後、回転しながら光軸方向後方へ移動する。第１直進案内環３０は、常に回転することなく、ヘリコイド環２５及び第３外筒２６に追随して光軸方向へ直進移動する。カム環３１は、カム環ローラ３２が第２リード溝部３０ｅ-３及び第１リード溝部３０ｅ-２内に位置するときには、鏡筒収納方向へのヘリコイド環２５及び第３外筒２６の回転を受けて、ヘリコイド環２５、第３外筒２６及び第１直進案内環３０に対して光軸方向後方へと相対移動する。このとき、カム環ローラ３２は、回転伝達溝２６ｃから回転力を伝達されながら、該回転伝達溝２６ｃ内を前方から後方へ移動する。そして、カム環ローラ３２が第１リード溝部３０ｅ-２から周方向溝部３０ｅ-１内に移動したときに、カム環ローラ３２は回転伝達溝２６ｃの後端開口部から脱して相対回転許容溝２５ｆに入る。この時点でヘリコイド環２５及び第３外筒２６によるカム環ローラ３２への回転伝達が解除され、カム環３１は、回転することなく、ヘリコイド環２５、第３外筒２６及び第１直進案内環３０と共に光軸方向後方へ移動される。カム環ローラ３２は相対回転許容溝２５ｆ内を移動し、該相対回転許容溝２５ｆの閉塞端部にカム環ローラ３２が達したときに前述の鏡筒収納状態となる。

続いて、カム環３１より先の構造を説明する。図６に示すように、第１直進案内環３０の内周面には、撮影光軸Ｚ１と平行な第１直進案内溝３０ｆ及び第２直進案内溝３０ｇが、周方向に位置を異ならせてそれぞれ複数本形成されている。第１直進案内溝３０ｆに対しては、第２直進案内環３３に設けた直進案内突起３３ａ（図７ないし１０、図２５参照）が摺動可能に係合している。一方、第２直進案内溝３０ｇに対しては、第２外筒３４の後端部外周面に突設した直進案内突起３４ａ（図１２参照）が摺動可能に係合している。したがって、第２直進案内環３３と直進案内突起３４ａはいずれも、第１直進案内環３０を介して光軸方向に直進案内されている。第２直進案内環３３は、第２レンズ群ＬＧ２を支持する２群レンズ移動枠（移動枠）３５と、第３レンズ群ＬＧ３を支持する３群レンズ移動枠（移動枠）３６とを直進案内するための部材であり、直進案内突起３４ａは、第１レンズ群ＬＧ１を支持する第１外筒（移動枠）３７を直進案内するための部材である。

図７ないし１０、及び図２５に示すように、第２直進案内環３３は、３つの直進案内突起３３ａを接続するリング部３３ｂから前方へ向けて、３つの直進案内キー３３ｃを突出させている。図１ないし図３に示すように、リング部３３ｂの外縁部は、カム環３１の後端部内周面に形成した周方向溝３１ａに対し相対回転は可能で光軸方向の相対移動は不能に係合しており、直進案内キー３３ｃはカム環３１の内側に延出されている。各直進案内キー３３ｃは、２群レンズ移動枠３５に形成した撮影光軸Ｚ１と平行な直進案内溝３５ａに対して摺動可能に係合している（図２６ないし図２９参照）。図２３に示すように、２群レンズ移動枠３５は、撮影光軸Ｚ１を中心とする環状部３５ｂと、該環状部３５ｂから光軸方向後方へ突出する３つの光軸方向突片３５ｃを備え、該光軸方向突片３５ｃのそれぞれに直進案内溝３５ａが形成されている。３つの光軸方向突片３５ｃは周方向に略等間隔で配置されており、各光軸方向突片３５ｃが、３群レンズ移動枠３６の周面上に３箇所形成した直進案内溝部３６ａに対して摺動可能に嵌まっている（図８、図９、図２６ないし図２９参照）。図２４に示すように、３群レンズ移動枠３６は、撮影光軸Ｚ１を中心とする環状部３６ｂと、該環状部３６ｂから径方向外側及び光軸方向前方へ突出する複数の光軸方向突片３６ｃを備えており、直進案内溝部３６ａはこの光軸方向突片３６ｃの側面と環状部３６ｂの外周面（底面）とによって形成されている。つまり、各光軸方向突片３５ｃ、３６ｃの側面が、２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６を光軸方向へ相対的に直進案内する直進案内面となっている。以上の嵌合構造により、２群レンズ移動枠３５が第２直進案内環３３によって光軸方向へ直進案内され、３群レンズ移動枠３６が２群レンズ移動枠３５によって光軸方向へ直進案内される。

図７ないし図１０、及び図２１に示すように、カム環３１の内周面には、第２レンズ群ＬＧ２の移動軌跡を決める２群案内カム溝ＣＧ２と、第３レンズ群ＬＧ３の移動軌跡を決める３群案内カム溝ＣＧ３が形成されている。２群案内カム溝ＣＧ２に対して、２群レンズ移動枠３５の光軸方向突片３５ｃの外周面に設けた２群用カムフォロアＣＦ２が係合している。また、３群案内カム溝ＣＧ３に対して、３群レンズ移動枠３６の光軸方向突片３６ｃの外周面に設けた３群用カムフォロアＣＦ３が係合している。２群案内カム溝ＣＧ２、３群案内カム溝ＣＧ３、２群用カムフォロアＣＦ２及び３群用カムフォロアＣＦ３はそれぞれ、周方向に略等間隔で３つ設けられている。２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６はそれぞれ、第２直進案内環３３によって直接または間接に光軸方向へ直進案内されているため、カム環３１が回転すると、２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３の軌跡に従って、２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。このカム機構については後で詳しく説明する。

２群レンズ移動枠３５の環状部３５ｂには、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ枠４０（図１１参照）が支持されている。環状部３５ｂと２群レンズ枠４０は、撮影光軸Ｚ１を中心とする環状の調整ねじによって螺着されており、２群レンズ枠４０の光軸方向位置を調整することができる。

３群レンズ移動枠３６の内側には、シャッタＳを有するシャッタブロック４１が支持される。シャッタブロック４１には、シャッタＳを駆動するアクチュエータなどが搭載されている。

また、３群レンズ移動枠３６の内側には、シャッタブロック４１の後方に位置させて、第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠４２が支持されている。３群レンズ枠４２は、３群レンズ移動枠３６に対して退避回動軸４４を介して軸支されている。退避回動軸４４は、撮影光軸Ｚ１と平行でかつ撮影光軸Ｚ１に対して偏心した位置に設けられており、３群レンズ枠４２は、退避回動軸４４を回動中心として、第３レンズ群ＬＧ３の光軸を撮影光軸Ｚ１と一致させる撮影用位置（図１、図２、図３４及び図３６）と、第３レンズ群ＬＧ３の光軸を撮影光軸Ｚ１から偏心した位置（退避光軸Ｚ２）にさせる収納用退避位置（図３、図３５及び図３７）とに回動することができる。３群レンズ移動枠３６には、３群レンズ枠４２を上記撮影用位置で回動規制する回動規制ピン４６が設けられていて、３群レンズ枠４２は、３群レンズ枠戻しばね４７によって該回動規制ピン４６との当接方向へ回動付勢されている。軸方向押圧ばね４８は、３群レンズ枠４２を光軸方向後方へ付勢しており、光軸方向における該３群レンズ枠４２と３群レンズ移動枠３６の間のバックラッシュ取りを行う。

３群レンズ枠４２は、光軸方向には３群レンズ移動枠３６と一緒に移動する。図５及び図３３に示すように、ＣＣＤホルダ１４には、３群レンズ枠４２に係合可能な位置にカム突起（退避駆動部材）４９が前方に向けて突設されており、３群レンズ移動枠３６が収納方向に移動してＣＣＤホルダ１４に接近すると、該カム突起４９の先端部に形成した退避カム面４９ａが、３群レンズ枠４２に係合して上記の収納用退避位置に回動させる。カム突起４９にはさらに、退避カム面４９ａに連続する一方の側面に、撮影光軸Ｚ１と平行な退避位置保持面４９ｂが形成されている。

図１２に示すように、第２外筒３４の内周面には、撮影光軸Ｚ１と平行な直進案内溝３４ｂが形成されており、この直進案内溝３４ｂに対し、第１外筒３７の後端部付近の外周面に形成した直進案内突起３７ａが摺動可能に嵌合している。すなわち、第１外筒３７は、第１直進案内環３０と第２外筒３４を介して光軸方向に直進案内されている。直進案内溝３４ｂと直進案内突起３７ａはそれぞれ、周方向に位置を異ならせて複数（３つ）設けられている。また、第２外筒３４は後端部付近の内周面に、周方向へ向かう内径フランジ３４ｃを有し、この内径フランジ３４ｃがカム環３１の外周面に設けた周方向溝３１ｂに摺動可能に係合することで、第２外筒３４は、カム環３１に対して相対回転可能かつ光軸方向には一緒に移動するように結合されている。一方、第１外筒３７は、内径方向に突出する３つの１群用カムフォロアＣＦ１を有し、それぞれの１群用カムフォロアＣＦ１が、カム環３１の外周面に３本形成した１群案内カム溝ＣＧ１に摺動可能に嵌合している。

第１外筒３７内には、第１レンズ群ＬＧ１を保持する１群レンズ枠５１が、１群調整環５０を介して支持されている。１群調整環５０と１群レンズ枠５１の間には、ズームレンズ鏡筒１０の組立時において該１群レンズ枠５１の光軸方向位置を調整可能とさせる調整機構が備えられている。

第１外筒３７の前端部には、シャッタＳとは別に、非撮影時に撮影開口を閉じて撮影光学系（第１レンズ群ＬＧ１）を保護するためのレンズバリヤ機構５４（図４）が設けられる。レンズバリヤ機構５４は、撮影開口を開閉可能な複数のバリヤ羽根５４ａを有し、図３におけるズームレンズ鏡筒１０の収納状態では、該バリヤ羽根５４ａが第１レンズ群ＬＧ１の前方で閉じられ、図１及び図２における撮影状態では該バリヤ羽根５４ａが開かれるように動作する。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒１０の繰出及び収納動作の概要を説明する。カム環３１までの繰出構造は既に説明しているので簡潔に述べる。図３の鏡筒収納状態からズームモータ２３によりズームギヤ２２を繰出方向に回転駆動させると、ヘリコイド環２５と第３外筒２６の結合体が雄ヘリコイド２５ａと雌ヘリコイド１３ａの螺合関係によって回転繰出される。第１直進案内環３０は、ヘリコイド環２５及び第３外筒２６と共に前方に直進移動する。このときカム環３１は、最初は回転せずにヘリコイド環２５、第３外筒２６及び第１直進案内環３０と共に前方に移動し、約３０度の繰出回転後に第３外筒２６から回転力が伝達されて、第１リード溝部３０ｅ-２とカム環ローラ３２の関係により、回転しながら第１直進案内環３０に対して相対的に前方へ移動する。ヘリコイド環２５と第３外筒２６は前方の所定位置まで繰り出されると、雄ヘリコイド２５ａと雌ヘリコイド１３ａの螺合が解除されて、撮影光軸Ｚ１を中心とした周方向回転のみを行うようになる。ヘリコイド環２５と第３外筒２６の光軸方向移動が停止されてから所定時間後に、カム環ローラ３２が第１リード溝部３０ｅ-２から第２リード溝部３０ｅ-３内へ入り、カム環３１は引き続き回転しながら光軸方向前方に移動される。

カム環３１が回転すると、その内側では、第２直進案内環３３を介して直接または間接に直進案内された２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６がそれぞれ、２群案内カム溝ＣＧ２と２群用カムフォロアＣＦ２の関係と、３群案内カム溝ＣＧ３と３群用カムフォロアＣＦ３の関係とによって、光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、図３の鏡筒収納状態では、３群レンズ枠４２は、ＣＣＤホルダ１４に突設したカム突起４９の作用によって、撮影光軸Ｚ１から上方へ移動させられた（第３レンズ群ＬＧ３が退避光軸Ｚ２上に偏心させられた）収納用退避位置に保持されており、該３群レンズ枠４２は、３群レンズ移動枠３６がズーム領域まで繰り出される途中でカム突起４９から離れて、３群レンズ枠戻しばね４７の付勢力によって第３レンズ群ＬＧ３の光軸を撮影光軸Ｚ１と一致させる撮影用位置（図１、図２、図３４及び図３６）に回動する。以後、ズームレンズ鏡筒１０を再び収納位置に移動させるまでは、３群レンズ枠４２は撮影用位置に保持される。

また、カム環３１が回転すると、該カム環３１の外側では、直進案内突起３４ａを介して直進案内された第１外筒３７が、１群案内カム溝ＣＧ１と１群用カムフォロアＣＦ１の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。

すなわち、撮像面（ＣＣＤ１２の受光面）に対する第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２及び第３レンズ群ＬＧ３の繰出位置はそれぞれ、固定環１３に対するカム環３１の前方移動量と、該カム環３１に対する第１外筒３７、２群レンズ移動枠３５及び３群レンズ移動枠３６のカム繰出量との合算値として決まる。ズーミングは、この第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２及び第３レンズ群ＬＧ３が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Ｚ１上を移動することにより行われる。図３の収納位置から鏡筒繰出を行うと、まず図１に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ２３を鏡筒繰出方向に駆動させると、図２に示すテレ端の繰出状態となる。これらの断面図から分かるように、ワイド端では、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間隔が最小で、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の間隔が大きい。テレ端では、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間隔が広がり、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の間隔が小さくなっている。このような第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２及び第３レンズ群ＬＧ３の空気間隔の変化は、１群案内カム溝ＣＧ１、２群案内カム溝ＣＧ２及び３群案内カム溝ＣＧ３の軌跡によって与えられるものである。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、ヘリコイド環２５及び第３外筒２６の前述の定位置回転を行い光軸方向には移動しない。一方、ズーム領域において、カム環３１は、回転しながら、カム環ローラ３２と第２リード溝部３０ｅ-３の関係によって光軸方向へ進退する。

ズーム領域では、被写体距離に応じてＡＦモータ１９を駆動することにより、第４レンズ群ＬＧ４を保持するＡＦレンズ枠１７が撮影光軸Ｚ１に沿って移動してフォーカシングが実行される。

ズームモータ２３を鏡筒収納方向に駆動させると、ズームレンズ鏡筒１０は、繰り出し時とは逆の収納動作を行う。この収納動作の途中で、３群レンズ枠４２がカム突起４９によって収納用退避位置に回動され、３群レンズ移動枠３６と共に後退する。ズームレンズ鏡筒１０が収納位置まで移動されると、第３レンズ群ＬＧ３は、光軸方向において第４レンズ群ＬＧ４、ローパスフィルタ１１及びＣＣＤ１２と同位置に格納される（鏡筒の径方向に重なる）。この収納時の第３レンズ群ＬＧ３の退避構造によってズームレンズ鏡筒１０の収納長が短くなり、図３の左右方向におけるカメラの厚みを著しく小さくすることが可能となっている。

続いて、第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２及び第３レンズ群ＬＧ３を移動させるカム機構の詳細を説明する。

このカム機構における１群案内カム溝ＣＧ１の形状を図３０及び図３１に示す。３つの１群案内カム溝ＣＧ１はそれぞれ、カム環３１の外周面に形成され、その一端部が該カム環３１の前端面に開口し、この開口部と反対側の閉じられた端部に収納領域ＣＧ１-１が形成されている。１群案内カム溝ＣＧ１にはさらに、該収納領域ＣＧ１-１に続く直線状のリード領域ＣＧ１-２と、該リード領域ＣＧ１-２に続く戻りカム領域ＣＧ１-３が形成されている。この戻りカム領域ＣＧ１-３のうち、図３０に示す「Wide(W)」と「Tele(T)」の間が撮影領域としてズーミングに用いられる。組立時には、第１外筒３７の３つの１群用カムフォロアＣＦ１が、前端側の開口部から各１群案内カム溝ＣＧ１内へ挿入され、最奥の収納領域ＣＧ１-１まで移動される。

カム機構における２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３の形状を図２１、図２２、図２６ないし図２９に示す。なお、図２１及び図２２の展開平面図ではカム環３１の外周面側を見ているが、形状を分かりやすくするために、内周面側に形成された２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３を破線ではなく実線で示している。また図２６ないし図２９の展開平面図でも同様にカム環３１の外周面側を見ているが、カム環３１の内側に位置する２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６を破線ではなく実線で示している。これらの各図から分かるように、カム環３１の内周面においては、３群案内カム溝ＣＧ３が光軸方向前方に位置し、２群案内カム溝ＣＧ２が光軸方向後方に位置している。つまり、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の前後位置関係と、これらレンズ群ＬＧ２、ＬＧ３をガイドするための２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３の前後位置関係とが、逆になっている。

図２１及び図２２に示すように、３つの２群案内カム溝ＣＧ２はそれぞれ、その一端部がカム環３１の後端面に開口しており、この開口部の近傍に広場状の収納領域ＣＧ２-１が形成されている。２群案内カム溝ＣＧ２にはさらに、該収納領域ＣＧ２-１に続く直線状のリード領域ＣＧ２-２と、該リード領域ＣＧ２-２に続く戻りカム領域ＣＧ２-３が形成されている。また、２群案内カム溝ＣＧ２には、収納領域ＣＧ２-１の一部を光軸方向前方に向けて突出させた形状の組立用領域ＣＧ２-４が形成されている。３つの３群案内カム溝ＣＧ３のそれぞれには、周方向へ向かう収納領域ＣＧ３-１と、該収納領域ＣＧ３-１に続く直線状のリード領域ＣＧ３-２と、該リード領域ＣＧ３-２に続く戻りカム領域ＣＧ３-３が形成されている。カム環３１の前端部には、半円状のフォロア装着切欠３１ｖが３箇所形成されており、このフォロア装着切欠３１ｖによって、各収納領域ＣＧ３-１の端部がカム環３１の前端面に開口されるようになっている。

２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３はそれぞれ、戻りカム領域ＣＧ２-３、ＣＧ３-３のうち図２１及び図２２に示す「Wide(W)」と「Tele(T)」の間を撮影領域としてズーミングに用いる。２群用カムフォロアＣＦ２と３群用カムフォロアＣＦ３がそれぞれ対応するカム溝ＣＧ２、ＣＧ３内で「Wide(W)」に位置するときがズームレンズ鏡筒１０のワイド端となり（図２７）、同じく「Tele(T)」に位置するときがテレ端となる（図２８）。図８及び図２７に示すように、ワイド端では第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の光軸方向離間量が大きく、光軸方向突片３５ｃと直進案内溝部３６ａの係合量（光軸方向突片３５ｃ、３６ｃの重畳量）が小さい。一方、図９及び図２８に示すように、テレ端では第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が接近し、光軸方向突片３５ｃと直進案内溝部３６ａの係合量（光軸方向突片３５ｃ、３６ｃの重畳量）が大きくなっている。また、ズームレンズ鏡筒１０が収納状態にあるとき、２群用カムフォロアＣＦ２と３群用カムフォロアＣＦ３がそれぞれ対応するカム溝ＣＧ２、ＣＧ３内で収納領域ＣＧ２-１、ＣＧ３-１に位置される（図２６）。

２群案内カム溝ＣＧ２のリード領域ＣＧ２-２は、収納領域ＣＧ２-１から離れるにつれて徐々に光軸方向前方へ向かうように傾斜しており、戻りカム領域ＣＧ２-３は、リード領域ＣＧ２-２から離れるにつれて徐々に光軸方向後方へ向かうように傾斜している。これとは逆に、３群案内カム溝ＣＧ３のリード領域ＣＧ３-２は、収納領域ＣＧ３-１から離れるにつれて徐々に光軸方向後方へ向かうように傾斜しており、戻りカム領域ＣＧ３-３は、リード領域ＣＧ３-２から離れるにつれて徐々に光軸方向前方へ向かうように傾斜している。つまり、図２１のように光軸方向前方を上として見た場合、２群案内カム溝ＣＧ２は中央が高い凸状（山形）の軌跡をなし、３群案内カム溝ＣＧ３は中央が低い凹状（谷形）の軌跡をなしている。そして、この凹凸形状を噛み合わせるような態様で、２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３の周方向位置（厳密には、２群用カムフォロアＣＦ２と３群用カムフォロアＣＦ３の周方向位置）をずらせて配置することにより、２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３の光軸方向間隔を接近させることができ、カム環３１の光軸方向長さを小さくすることが可能になっている。本実施形態では、３つの２群案内カム溝ＣＧ２と３つの３群案内カム溝ＣＧ３はそれぞれ周方向に等間隔で設けられており、２群案内カム溝ＣＧ２の「Wide」位置と３群案内カム溝ＣＧ３の収納領域ＣＧ３-１の周方向位相が略一致するような位置関係となっている。この位置関係によれば、２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３を交差させることなく、該２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３を最も光軸方向に接近させることができる。その結果、２群案内カム溝ＣＧ２が占める光軸方向幅Ｗ１（図２１）と３群案内カム溝ＣＧ３が占める光軸方向幅Ｗ２（図２１）の和よりも、カム環３１の光軸方向長さが遙かに小さくなっている。

２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３は以上のような山形と谷形の軌跡を有しているが、その軌跡は対称ではない。そのため、本実施形態とは逆に、２群案内カム溝ＣＧ２を光軸方向前方に、３群案内カム溝ＣＧ３を光軸方向後方に形成すると、各カム溝の周方向位置を適宜ずらしたとしても、現状のカム環３１の周面サイズ（光軸方向長さ）では２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３が交差してしまう。カム溝が交差するとカムフォロアの脱落防止対策が必要になり構造が複雑化してしまうが、本実施形態では、ガイド対象のレンズ群（ＬＧ２、ＬＧ３）の光軸方向の並び順にこだわることなく、２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３の光軸方向位置関係を入れ替えたので、カム環３１を大型化することなく、２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３の交差を回避することが可能となっている。

２群用カムフォロアＣＦ２と３群用カムフォロアＣＦ３はそれぞれ、以上のように前後関係を逆にした２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３に係合させる関係上、その配置や組立構造が工夫されている。すなわち、２群用カムフォロアＣＦ２は、２群レンズ移動枠３５において環状部３５ｂよりも後方へ突出する光軸方向突片３５ｃの外周面上に設けられ、３群用カムフォロアＣＦ３は、３群レンズ移動枠３６において環状部３６ｂよりも前方へ突出する光軸方向突片３６ｃの外周面上に設けられている。２群用カムフォロアＣＦ２は、２群レンズ移動枠３５の光軸方向突片３５ｃと一体に形成されている。一方、３群用カムフォロアＣＦ３は、３群レンズ移動枠３６とは別部材であり、光軸方向突片３６ｃの前端部付近には、３群用カムフォロアＣＦ３を挿入固定することが可能なフォロア装着孔３６ｖ（図１１）が設けられている。

２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６において、第２レンズ群ＬＧ２を保持する環状部３５ｂと第３レンズ群ＬＧ３を保持する環状部３６ｂは、互いの光軸方向の前後位置関係を入れ替えることがないのに対し、光軸方向に相対摺動可能な光軸方向突片３５ｃ、３６ｃ上に設けられた２群用カムフォロアＣＦ２と３群用カムフォロアＣＦ３は、互いに干渉することなく光軸方向の前後位置関係を自在に入れ替えることができる。よって、前後位置を逆にした２群案内カム溝ＣＧ２と３群案内カム溝ＣＧ３に対して支障なく、２群用カムフォロアＣＦ２と３群用カムフォロアＣＦ３を係合させることができる。なお、各カムフォロアＣＦ２、ＣＦ３の前後方向位置関係は係合対象であるカム溝ＣＧ２、ＣＧ３それぞれの軌跡によって決まるものであり、カム環３１内において常に３群用カムフォロアＣＦ３が２群用カムフォロアＣＦ２の前方に位置するわけではない。例えば、図２６の鏡筒収納状態と図２８のテレ端では、カム溝ＣＧ２、ＣＧ３の前後位置関係通りに、３群用カムフォロアＣＦ３が２群用カムフォロアＣＦ２より前方に位置するが、図２６のワイド端では、２群用カムフォロアＣＦ２が３群用カムフォロアＣＦ３より前方に位置している。

カム環３１に対する２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６の組み付けは、次のように行う。まず、２群レンズ移動枠３５には２群レンズ枠４０を取り付け、３群レンズ移動枠３６にはシャッタブロック４１や３群レンズ枠４２を取り付けた状態で、光軸方向突片３５ｃ、３６ｃを嵌合させて２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６をユニット化する（図７）。このユニット状態で、光軸方向突片３５ｃ、３６ｃの摺接関係によって２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６が相互に直進案内される。続いて、２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６のユニットをカム環３１の後端側から挿入する。この挿入時点では、３群用カムフォロアＣＦ３が３群レンズ移動枠３６へ装着されていない。一方の２群用カムフォロアＣＦ２は、カム環３１の後端面に開口した２群案内カム溝ＣＧ２内に挿入される。そして、２群用カムフォロアＣＦ２が組立用領域ＣＧ２-４に入るように２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６のユニットを前方に押し込む。すると、図２９に示すように、３群レンズ移動枠３６の光軸方向突片３６ｃに設けたフォロア装着孔３６ｖが、フォロア装着切欠３１ｖを通してカム環３１の外周面側に露出される。ここでフォロア装着切欠３１ｖを通して該フォロア装着孔３６ｖに３群用カムフォロアＣＦ３を取り付け、カム環３１を繰出方向（図２９の右方）に若干量回転させると、２群用カムフォロアＣＦ２と第２レンズ群ＬＧ２（組立用領域ＣＧ２-４と収納領域ＣＧ２-１を結ぶ傾斜面）の関係によって、２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６のユニットが後方に若干押し込まれ、３群用カムフォロアＣＦ３がフォロア装着切欠３１ｖから３群案内カム溝ＣＧ３の開口部内へと進入していく。そして、図２５に示す収納状態の位置までカム環３１を回転させると、２群用カムフォロアＣＦ２と３群用カムフォロアＣＦ３のいずれも、対応するカム溝ＣＧ２、ＣＧ３の開口部から離れて収納領域ＣＧ２-１、ＣＧ３-１に達し、２群レンズ移動枠３５と３群レンズ移動枠３６がカム環３１内に支持される。

以上のカム機構によって光軸方向に移動される第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２及び第３レンズ群ＬＧ３のうち、図１に示すワイド端では、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の空気間隔が最小となっている。より詳細には、１群案内カム溝ＣＧ１と２群案内カム溝ＣＧ２の撮影領域のうちワイド端（「Wide」）の近傍はいずれも、テレ端（「Tele」）側から離れるにつれて徐々に光軸方向前方へ向かうように傾斜しているが、２群案内カム溝ＣＧ２の傾斜の方が大きいので、ワイド端に近付くにつれて第２レンズ群ＬＧ２が徐々に第１レンズ群ＬＧ１に接近していく態様となっている。そして、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２は、このワイド端位置で至近まで接近しており、それ以上接近させることができない。ここで、従来のカム機構のようにいわゆるオーバーワイド領域をカム溝に設けると、ワイド端でのカム環３１の停止位置に若干のずれが生じた場合に、既に至近まで接近している第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が、当該オーバーワイド領域によりさらに接近方向に移動され接触してしまうおそれがある。

本実施形態のカム機構では、各カム溝ＣＧ１、ＣＧ２及びＣＧ３に、ワイド端維持領域（ズーム端停止領域、リード溝部）ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗを設けることによって、このような不具合を回避している。図２２及び図３１に示すように、ワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗはそれぞれ、設計上のワイド端位置「Wide」を始点として収納領域ＣＧ１-１、ＣＧ２-１及びＣＧ３-１側へ向かう一部領域として形成されており、その軌跡は、ワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗで共通している。このワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗはいずれも、第１直進案内環３０に設けた貫通ガイド溝３０ｅの第２リード溝部３０ｅ-３と同じ傾斜角のリード（直線状）溝部として形成されている。より詳しくは、ズームレンズ鏡筒１０の繰出動作時や収納動作時における、第２リード溝部３０ｅ-３内でのカム環ローラ３２の回転進行方向（図１５ないし図１８の左方）と、各カム溝ＣＧ１、ＣＧ２及びＣＧ３内での各カムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３の回転進行方向（図２６ないし図３０の右方）とは逆である。そのため、ワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗと貫通ガイド溝３０ｅの第２リード溝部３０ｅ-３とは、外観上では同方向に傾斜しているが（図１３、図２１及び図３０参照）、カム環ローラ３２や各カムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３の回転進行方向を基準とすると、実質的に逆方向に同角度傾斜していることになる。

各カムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３が対応する各カム溝ＣＧ１、ＣＧ２及びＣＧ３内で撮影領域（「Wide」と「Tele」の間）に位置するとき、カム環３１のカム環ローラ３２は、貫通ガイド溝３０ｅの第２リード溝部３０ｅ-３内に位置している。ズームレンズ鏡筒１０全体の動作説明で先に述べた通り、カム環ローラ３２が第２リード溝部３０ｅ-３内に位置するときには、カム環３１に対して回転を与えるヘリコイド環２５と第３外筒３６はそれぞれ、光軸方向に移動しない定位置回転状態となっている。つまり、ワイド端とテレ端の撮影状態では、カム環３１は、第２リード溝部３０ｅ-３の軌跡に従って、回転しながら光軸方向に移動される。そして、この第２リード溝部３０ｅ-３と同角度で逆方向に傾斜されたワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗは、カム環３１の回転進退動作と相殺させて各カムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３を光軸方向に移動させないように機能する。したがって、カム環３１の停止位置が設計値より若干ずれて各カムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３がワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗ内に入ったとき、第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２及び第３レンズ群ＬＧ３がそれぞれ光軸方向に移動せず、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が接触するおそれがない。

この作用を分かりやすくするため、ワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗの一端部と他端部に各カムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３（厳密には、各カムフォロアの中心）が位置するときの鏡筒断面を図３２に示す。同図は、撮影光軸Ｚ１を境界とした上半断面が、図２１、図２２、図３０及び図３１における「Wide-A」（設計上のワイド端位置）にカムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３が位置するときの状態を示しており、撮影光軸Ｚ１を境界とした下半断面が、「Wide-B」（ワイド端維持領域のうち、収納領域寄りの端部）にカムフォロアＣＦ１、ＣＦ２及びＣＦ３が位置するときの状態を示している。この図３２の上半断面と下半断面の対比から分かる通り、カム環３１が光軸方向に若干量移動（厳密には回転しながらの移動）しているのに対し、第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２及び第３レンズ群ＬＧ３は、ワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗの作用により光軸方向に移動しておらず、ワイド端撮影状態でのレンズ群位置関係が維持されている。

このように、本実施形態のカム機構によれば、カム環３１の停止誤差を考慮しても、ワイド端において第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２を限界まで接近させることができる。その結果、コンパクトな撮影光学系でありながら、より一層の高変倍比化が可能となっている。具体的には、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の最小間隔が本実施形態よりも大きい場合に比べ、第１レンズ群ＬＧ１の小径化が可能となっている。また、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間隔を詰めることができるので、光軸方向での小型化も達成される。

以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態の撮影光学系は、ワイド端において第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が最接近するタイプであるが、本発明は、テレ端側で光学要素が最接近するタイプのズームレンズ鏡筒にも適用が可能である。この場合、実施形態のワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗと同様に、カム環が動作しても光学要素をテレ端位置から動かさない形状のテレ端維持領域（ズーム端停止領域）を、各カム溝のテレ端側に形成すればよい。

また、実施形態のワイド端維持領域ＣＧ１-Ｗ、ＣＧ２-Ｗ及びＣＧ３-Ｗは、第２リード溝部３０ｅ-３に対応する直線状のリード溝部であるが、ズーム域においてカム環が非線形の軌跡で光軸方向へ移動するタイプのズームレンズ鏡筒では、ズーム端停止領域（ワイド端維持領域あるいはテレ端維持領域）がそれに対応して非線形の軌跡となる。

また、図示実施形態では、ワイド端とテレ端の間の撮影領域においてカム環３１は回転しながら光軸方向へ移動されるが、撮影領域で回転のみ行い光軸方向移動をしないタイプのカム環を備えたカム機構にも、本発明は適用可能である。この場合、カム溝のズーム端停止領域（ワイド端維持領域あるいはテレ端維持領域）は、撮影光軸を中心とする周方向溝部（光軸方向移動成分を含まない溝部）として形成される。

本発明を適用したズームレンズ鏡筒のワイド端撮影状態の断面図である。 同ズームレンズ鏡筒のテレ端撮影状態の断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の収納（沈胴）状態の断面図である。 図１ないし図３のズームレンズ鏡筒の主要部品の分解斜視図である。 ＣＣＤホルダ、固定環及びＡＦレンズ枠の分解斜視図である。 第１直進案内環、ヘリコイド環及び第３外筒の分解斜視図である。 カム環、第２直進案内環、２群レンズ移動枠及び３群レンズ移動枠の分解斜視図である。 ワイド端撮影状態における２群レンズ移動枠と３群レンズ移動枠の相対位置関係と、カム環及び第２直進案内環とを同時に示した分解斜視図である。 テレ端撮影状態における２群レンズ移動枠と３群レンズ移動枠の相対位置関係と、カム環及び第２直進案内環とを同時に示した分解斜視図である。 図７とは反対側から見た、カム環、第２直進案内環、２群レンズ移動枠及び３群レンズ移動枠の分解斜視図である。 第２レンズ群と第３レンズ群の支持構造の分解斜視図である。 第１レンズ群の支持構造の分解斜視図である。 第１直進案内環の展開平面図である。 ヘリコイド環と第３外筒の展開平面図である。 鏡筒収納状態における、カム環ローラ、第１直進案内環、ヘリコイド環及び第３外筒の関係を示した展開平面図である。 鏡筒収納状態から若干繰り出された状態における、カム環ローラ、第１直進案内環、ヘリコイド環及び第３外筒の関係を示した展開平面図である。 図１５から第１直進案内環を省略した展開平面図である。 図１６から第１直進案内環を省略した展開平面図である。 ヘリコイド環の係合凹部と第３外筒の係合突起付近の関係を拡大して示した展開平面図である。 図１９の状態からヘリコイド環の係合凹部と第３外筒の係合突起を係合させたときの展開平面図である。 カム環の内周面に形成した２群案内カム溝と３群案内カム溝の軌跡を示す展開平面図である。 図２１のカム環の一部を拡大した展開平面図である。 ２群レンズ移動枠の展開平面図である。 ３群レンズ移動枠の展開平面図である。 第２直進案内環の展開平面図である。 ズームレンズ鏡筒の収納状態における２群レンズ移動枠、３群レンズ移動枠、カム環及び第２直進案内環の位置関係を示す展開平面図である。 ワイド端撮影状態における２群レンズ移動枠、３群レンズ移動枠、カム環及び第２直進案内環の位置関係を示す展開平面図である。 テレ端撮影状態における２群レンズ移動枠、３群レンズ移動枠、カム環及び第２直進案内環の位置関係を示す展開平面図である。 ２群レンズ移動枠と３群レンズ移動枠をカム環内に組み付ける途中の状態を示す展開平面図である。 カム環の外周面に形成した１群案内カム溝の軌跡を示す展開平面図である。 図３０のカム環の一部を拡大した展開平面図である。 カム環のカム溝におけるワイド端維持領域の作用を説明するための、ワイド端撮影状態におけるズームレンズ鏡筒の側断面図である。 ＣＣＤホルダのカム突起付近を拡大して示した斜視図である。 撮影状態におけるカム環、３群レンズ移動枠及び３群レンズ枠の後方斜視図である。 鏡筒収納状態におけるカム環、３群レンズ移動枠及び３群レンズ枠の後方斜視図である。 図３４の撮影状態におけるカム環、３群レンズ移動枠及び３群レンズ枠を光軸方向後方から見た背面図である。 図３５の鏡筒収納状態におけるカム環、３群レンズ移動枠及び３群レンズ枠を光軸方向後方から見た背面図である。

符号の説明

ＣＦ１ １群用カムフォロア
ＣＦ２ ２群用カムフォロア
ＣＦ３ ３群用カムフォロア
ＣＧ１ １群案内カム溝
ＣＧ１-Ｗ ワイド端維持領域（ズーム端停止領域、リード溝部）
ＣＧ１-１ 収納領域
ＣＧ１-２ リード領域
ＣＧ１-３ 戻りカム領域（撮影領域）
ＣＧ２ ２群案内カム溝
ＣＧ２-Ｗ ワイド端維持領域（ズーム端停止領域、リード溝部）
ＣＧ２-１ 収納領域
ＣＧ２-２ リード領域
ＣＧ２-３ 戻りカム領域（撮影領域）
ＣＧ２-４ 組立用領域
ＣＧ３ ３群案内カム溝
ＣＧ３-Ｗ ワイド端維持領域（ズーム端停止領域、リード溝部）
ＣＧ３-１ 収納領域
ＣＧ３-２ リード領域
ＣＧ３-３ 戻りカム領域（撮影領域）
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
ＬＧ４ 第４レンズ群
Ｓ シャッタ
Ｚ１ 撮影光軸
Ｚ２ 退避光軸
１０ ズームレンズ鏡筒
１１ ローパスフィルタ
１２ ＣＣＤ
１３ 固定環
１４ ＣＣＤホルダ
１７ ＡＦレンズ枠
１７ｃ レンズ保持筒部
２５ ヘリコイド環（回転駆動部材）
２５ｄ 係合凹部
２５ｆ 相対回転許容溝
２６ 第３外筒（回転駆動部材）
２６ａ 係合突起
２６ａ１ 長突起部
２６ａ２ 短突起部
２６ｃ 回転伝達溝
３０ 第１直進案内環（直進進退環）
３０ｅ 貫通ガイド溝
３０ｅ-１ 周方向溝部
３０ｅ-２ 第１リード溝部
３０ｅ-３ 第２リード溝部（回転進退機構）
３１ カム環
３１ｖ フォロア装着切欠
３２ カム環ローラ（回転進退機構、カム環側のフォロア）
３３ 第２直進案内環
３４ 第２外筒
３５ ２群レンズ移動枠（移動枠）
３５ａ 直進案内溝
３５ｂ 環状部
３５ｃ 光軸方向突片
３６ ３群レンズ移動枠（移動枠）
３６ａ 直進案内溝部
３６ｂ 環状部
３６ｃ 光軸方向突片
３６ｖ フォロア装着孔
３７ 第１外筒（移動枠）
４０ ２群レンズ枠
４１ シャッタブロック
４２ ３群レンズ枠
４４ 退避回動軸
４６ 回動規制ピン
４７ ３群レンズ枠戻しばね
４９ カム突起
４９ａ 退避カム面
４９ｂ 退避位置保持面
５０ １群調整環
５１ １群レンズ枠
５４ レンズバリヤ機構

Claims (3)

1. 周面に基礎軌跡の異なる複数のカム溝を有し、回転駆動されるカム環と；
   このカム環の各カム溝に嵌まるフォロアを有し、光軸方向へ直進案内された複数の移動枠と；
   を備え、上記カム溝が、カム環の回転に伴い上記各移動枠を光軸方向のワイド端位置とテレ端位置との間で移動させるズーム域を有するズームレンズ鏡筒において、
   上記各カム溝のズーム域の端部に連続して、カム環が回転しても上記各移動枠を上記ワイド端位置またはテレ端位置から光軸方向に移動させないズーム端停止領域を設けたことを特徴とするズームレンズ鏡筒のカム機構。
2. 請求項１記載のズームレンズ鏡筒のカム機構において、カム環に回転を与える回転駆動部材を備え、
   上記各移動枠のフォロアがカム溝のズーム域内に位置するとき、回転駆動部材の回転駆動力によって上記カム環を回転させながら光軸方向へ移動させる回転進退機構を備え、
   カム溝の上記ズーム端停止領域は、この回転進退機構によるカム環の光軸方向移動量を相殺する相対移動量を上記各移動枠に与えるズームレンズ鏡筒のカム機構。
3. 請求項２記載のズームレンズ鏡筒のカム機構において、カム環の外周側に位置し、光軸方向に直進案内されカム環と一緒に光軸方向に移動する直進移動環を有し、
   上記回転進退機構は、
   この直進移動環に形成した、光軸方向及び周方向の両方に対して傾斜するリード溝と；
   カム環の外周面に設けた、このリード溝に嵌まるフォロアと；
   を備え、
   カム溝の上記ズーム端停止領域は、上記フォロアの進行方向に対して上記直進移動環のリード溝と逆方向に同角度傾斜したリード溝部からなっているズームレンズ鏡筒のカム機構。
   
   

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