JP2006208618A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】４群ズーム光学系を用いた沈胴式のレンズ鏡筒において、沈胴時の全長を短縮する２段沈胴方式を実現することが困難であった。
【解決手段】沈胴式のレンズ鏡筒１において、１群レンズＬ１と２群レンズＬ２を保持する駆動枠１２については、その駆動枠１２に設けられたカムピン５１の根元部５１ｂと内側テーパ形状のカム溝２０、及び先端部５１ａと直進溝２６を係合させることにより、光軸ＡＺ方向に移動可能となる。また３群レンズＬ３を保持する３群保持枠４は、その３群保持枠４に設けられたカムピン５０の根元部５０ｂと内側テーパ形状の直進溝２１、及び先端部５０ａとカム溝２５を係合させることにより、光軸ＡＺ方向に移動可能となり、ズーム動作、ならびに沈胴動作を行う。
【選択図】 図１

Description

本発明は、撮像装置に用いられるレンズ鏡筒に関し、４群レンズ構成を用いた沈胴式のレンズ鏡筒の小型化に関するものである。

近年、被写体の光学的な像を電気的な画像信号に変換して出力可能なデジタルスチルカメラやデジタルビデオカメラなどの撮像装置（以下、単にデジタルカメラという）が、急速に普及している。
このデジタルカメラに用いられるレンズ鏡筒においては、撮影時にカメラ本体からレンズ鏡筒が繰り出されてズーミングを行い、非撮影時にはカメラ本体に収納されるいわゆる沈胴式のレンズ鏡筒が用いられている。

このような沈胴式のレンズ鏡筒として、通常、光学３倍程度のズーム倍率においては、３群ズーム光学系が採用されている。ズーム動作時には、最も物体側に配置された１群レンズと、その１群レンズの像面側に配置された２群レンズとの面間隔を変化させることにより行うが、その構成は、固定環（１５）に設けられたカム溝と、カム環（１２）に設けられたカム溝の軌跡の合成和によって定まることが開示されている。（例えば、特許文献１を参照。）
また特許文献２には、固定筒（１６）にカム溝（２４）を形成する方法として、貫通のカム溝を用いた方法が採用されている。この固定筒（１６）におけるカム溝（２４）の樹脂成型方法については、外スライド方式を用いることにより、図１３に示すように、外側に拡がるテーパ状のカム溝が形成されている。このカム溝（２４）には、固定枠（１５）の内側に配置された駆動枠（１５）の外周に設けられた３本のカムピン（２５）が係合することにより、駆動枠（１５）が光軸方向に移動する。一般に、外側に拡がるテーパ状のカム溝（２５）では、金型の構成上、カム溝の一番内側（光軸側）はエッジ形状となるため、その内側に配置されたカムピン（２５）が係合する際には、カム溝のエッジとカムピンとが摺動することになり、精度、あるいは耐久性の観点での課題が生じるが、特許文献２においては、カム溝の精度が必要なズーム領域では、カム溝（２５）が光軸に対して直交するように形成されているため、カム溝（２５）にテーパを設ける必要がなく、この課題を回避している。
特開２００４−１１８１０１号公報 特開２００３−２９５０２９号公報

しかしながら、従来の沈胴式レンズ鏡筒においては、次のような課題が生じる。
上記特許文献１の沈胴式レンズ鏡筒では、ズーム倍率が３倍程度であるため、３群ズーム光学系が採用されているが、ズーム倍率が６倍程度になると、従来の３群ズーム光学系では、特に焦点距離が長くなるとＦｎｏ．が大きくなるため、暗いレンズとなり、手ぶれの影響等を受けやすくなる。この課題を解決するために４群ズーム光学系を採用すると、レンズ系が暗いという課題は解決されるが、４群ズーム光学系では、３群ズーム光学系に比べ、レンズ群が１つ増えると共に、ズーム倍率に応じて各レンズ群の間隔を大きくする必要があるため、各レンズ群の動きが複雑になる。さらに、レンズ鏡筒の小型化を達成するためには、沈胴時の全長を出来る限り短くすることが重要であるが、例えば、ズーム時の最大光学全長に対し、沈胴時の全長を半分以下とするような小型化を達成するためには、従来の沈胴式の構成では困難であった。

また、上記特許文献２の沈胴式レンズ鏡筒では、貫通のカム溝を外スライド方式にて成型を行っているが、４群ズーム光学系を採用するに伴い、各レンズ群の動きが複雑となり、カム溝の形状が複雑となるため、固定筒（１６）のズーム領域におけるカム溝を常に光軸と直交させる構成が困難となる。

請求項１に記載のレンズ鏡筒は、第１の保持枠と、第２の保持枠と、カム枠と、回転枠を備えている。第１の保持枠は、第１のレンズ群を保持し第１支持部を有している。第２の保持枠は、第２のレンズ群を保持し第２支持部を有している。カム枠は、第１の保持枠と第２の保持枠の外側に配置され、第１支持部及び第２支持部の根元部が係合するために内側が拡がったテーパ状の貫通溝を複数本有する。回転枠は、カム枠の外側に配置され、第１支持部及び第２支持部の先端部が係合するための溝を複数本有する。回転枠がカム枠に対して光軸回りに回転することにより、第１のレンズ群及び第２のレンズ群を光軸方向に移動させる。

このレンズ鏡筒では、カム枠の貫通溝を内側に広がったテーパ形状にしているため、設計の自由度が向上している。その結果、カム枠の貫通溝を複雑な形状にできる。
請求項２に記載のレンズ鏡筒では、請求項１において、カム枠の貫通溝は、第１カム溝と第１直進溝とを有している。回転枠の溝は、第２カム溝と第２直進溝とを有している。第１支持部の根元部は第１カム溝にカム係合しており、第１支持部の先端部は第２直進溝に相対回転不能にかつ直線方向に移動可能に係合している。第２支持部の先端部は第２カム溝にカム係合しており、第２支持部の根元部は第１直進溝に相対回転不能にかつ直線方向に移動可能に係合している。

このレンズ鏡筒では、回転枠が回転すると、第１支持部が第１カム溝と第２直進溝に案内されることで、第１の保持枠が回転状態で光軸方向に移動する。また、第２支持部が第２カム溝と第１直進溝に案内されることで、第２の保持枠が非回転状態で光軸方向に移動する。

請求項３に記載のレンズ鏡筒では、請求項２において、第１支持部の根元部は第１カム溝に相補的なテーパ面を有している。
請求項４に記載のレンズ鏡筒では、請求項２又は３において、第２支持部の先端部は第２カム溝に相補的なテーパ面を有している。

請求項５に記載のレンズ鏡筒では、請求項２〜４のいずれかにおいて、第１支持部の先端部の回転方向幅は、第２直進溝の回転方向幅より小さい。第２支持部の根元部の回転方向幅は、第１直進溝の回転方向幅より小さい。
このレンズ鏡筒では、直進溝と支持部との間には回転方向に隙間が確保されるため、ズーム動作がスムーズになる。

請求項６に記載のレンズ鏡筒では、請求項２〜５のいずれかにおいて、カム枠の第１カム溝は、ズーム領域において、光軸に対して所定の傾き角を有する。
このレンズ鏡筒では、カム枠の第１カム溝が光軸に対して所定の傾き角を有しているが、第１カム溝を内側に広がったテーパ形状にしているため、第１カム溝を容易に形成できる。

請求項７に記載のレンズ鏡筒では、請求項１〜６のいずれかにおいて、第１のレンズ群は複数のレンズ群を有している。レンズ鏡筒は、複数のレンズ群を第１の保持枠に対して光軸方向に移動させるための複数の保持枠をさらに備えている。
請求項８記載のレンズ鏡筒は、カム枠及び回転枠の内側に配置された第３のレンズ群と、第３のレンズ群を保持する第３の保持枠とをさらに備えている。

請求項９に記載のレンズ鏡筒では、請求項８において、第３のレンズ群は、変倍変動の補正及び合焦のために光軸方向に移動するレンズ群である。
請求項１０に記載のレンズ鏡筒では、請求項１〜９のいずれかにおいて、第２のレンズ群は、像ぶれを補正するためのレンズ群である。

このレンズ鏡筒では、第２のレンズ群を保持する第２保持枠を第１のレンズ群を保持する第１保持枠から独立してカム枠に支持させたことによって、光学系の倒れ等による光学性能の悪化を最小限に抑えることが可能となる。
請求項１１に記載のレンズ鏡筒は、カム枠と、回転枠と、駆動枠と、直進枠と、１群保持枠と、２群保持枠と、３群保持枠と、４群保持枠とを備えている。回転枠は、カム枠に対して相対回転可能に支持されている。駆動枠は、カム枠及び回転枠に支持され、回転枠が回転すると回転状態で光軸方向に移動する。直進枠は、カム枠及び回転枠に支持され、回転枠が回転すると非回転状態で駆動枠とともに光軸方向に移動する。１群保持枠は、１群レンズを保持し、駆動枠及び直進枠に支持され、駆動枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する。２群保持枠は、２群レンズを保持し、駆動枠及び直進枠に支持され、駆動枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する。３群保持枠は、３群レンズを保持し、カム枠及び回転枠に支持され、回転枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する。４群保持枠は、４群レンズを保持する。

このレンズ鏡筒では、４群ズーム光学系を用いた沈胴式のレンズ鏡筒において、使用時には光学全長を長くし、かつ沈胴時には光学全長を短くすることができる２段沈胴方式の鏡筒構成を実現することができる。
請求項１２に記載のレンズ鏡筒では、請求項１１において、３群保持枠は、カム枠及び回転枠の内側に配置されている。

請求項１３に記載のレンズ鏡筒では、請求項１１または１２において、４群保持枠は、カム枠及び回転枠の内側において、３群保持枠の１群及び２群保持枠側と反対側に配置されている。
請求項１４に記載のレンズ鏡筒では、請求項１１〜１３のいずれかにおいて、沈胴状態において、駆動枠及び直進枠、１群保持枠、及び第２群保持枠は、カム枠及び回転枠の内側に配置されている。

請求項１５に記載のレンズ鏡筒では、請求項１１〜１４のいずれかにおいて、カム枠は、半径方向に貫通する第１カム溝と第１直進溝とを有している。回転枠は、第２カム溝と第２直進溝とを有している。駆動枠は、第１カム溝に係合しさらに第２直進溝に係合する第１支持部を有している。３群保持枠は、第１直進溝に係合しさらに第２カム溝に係合する第２支持部を有している。

請求項１６に記載のレンズ鏡筒では、請求項１５において、第１支持部は、第１カム溝に係合する根元部と、第２直進溝に係合する先端部とを有している。第２支持部は、第１直進溝に係合する根元部と、第２カム溝に係合する先端部とを有している。

請求項１に係るレンズ鏡筒では、カム枠の貫通溝を内側に広がったテーパ形状にしているため、設計の自由度が向上している。その結果、カム枠の貫通溝を複雑な形状にできる。
請求項１１に係る沈胴式のレンズ鏡筒によれば、光学６倍ズームなどに適用する４群ズーム光学系を用いた沈胴式のレンズ鏡筒において、使用時には光学全長を長くし、かつ沈胴時には光学全長を短くすることができる２段沈胴方式の鏡筒構成を実現することができる。その結果、レンズ鏡筒の小型化を達成できる。

以下、本発明の実施の形態に係る沈胴式のレンズ鏡筒について、図１〜図１７を用いて説明する。図１は本実施の形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図、図２（ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は同レンズ鏡筒の光学系の動きを示す図、図３は同レンズ鏡筒の光学系の沈胴位置を示す断面図、図４は同レンズ鏡筒の光学系の広角位置を示す断面図、図５は同レンズ鏡筒の光学系の広角位置と望遠位置の略中央位置を示す断面図、図６は同レンズ鏡筒の光学系の望遠位置を示す断面図、図７は同レンズ鏡筒の駆動枠のカム溝の展開図、図８は同レンズ鏡筒の回転枠のカム溝の展開図、図９は同レンズ鏡筒のカム枠のカム溝の展開図、図１０は同レンズ鏡筒のカム溝の合成軌跡を説明する図、図１１は同レンズ鏡筒の像ぶれ補正ユニットの構成を示す分解斜視図、図１２は同レンズ鏡筒の像ぶれ補正ユニットの位置検出部の変位量とマグネットの磁束密度との関係を示す図、図１３は同レンズ鏡筒の像ぶれ補正ユニットの動作を説明するブロック図、図１４は同レンズ鏡筒のカム枠への像ぶれ補正ユニットと駆動枠ユニットの組み立て方法を説明する図、図１５（ａ），（ｂ）は同レンズ鏡筒のカムピンとカム溝の係合状態を示す断面図、図１６は同レンズ鏡筒のマスターフランジユニットの組み立て方法を説明する斜視図、図１７は同レンズ鏡筒の組み立て方法を説明する図である。

レンズ鏡筒１の概略構造を最初に説明する。レンズ鏡筒１は、光学６倍ズームなどに適用する４群ズーム光学系を用いた沈胴式のものであり、カム枠１９と、回転枠２３と、駆動枠１２と、直進枠１６と、１群保持枠２と、２群保持枠３と、３群保持枠４と、４群保持枠５とを備えている。回転枠２３は、カム枠１９に対して相対回転可能に支持されている。駆動枠１２は、カム枠１９及び回転枠２３に支持され、回転枠２３が回転すると回転状態で光軸方向に移動する。直進枠１６は、カム枠１９及び回転枠２３に支持され、回転枠２３が回転すると非回転状態で駆動枠１２とともに光軸方向に移動する。１群保持枠２は、１群レンズＬ１を保持し、駆動枠１２及び直進枠１６に支持され、駆動枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する。２群保持枠３は、２群レンズＬ２を保持し、駆動枠１２及び直進枠１６に支持され、駆動枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する。３群保持枠４は、３群レンズＬ３を保持し、カム枠１９及び回転枠２３に支持され、回転枠２３が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する。４群保持枠５は、４群レンズＬ４を保持する。

沈胴式のレンズ鏡筒１について、図１から図１７を用いて具体的に説明する。図示したように、レンズ鏡筒１の光軸ＡＺをＺ軸（物体側を正、像面側を負とする）とするＸＹＺ３次元直交座標系を設定する。１群レンズＬ１、２群レンズＬ２は光軸ＡＺ上を移動して変倍を行うレンズ、３群レンズＬ３は像ぶれ補正用のレンズ、４群レンズＬ４は変倍に伴う像面変動の補正及び合焦のために光軸ＡＺ上を移動するレンズである。

１群保持枠２は、１群レンズＬ１を保持している。１群保持枠２の後端外周には、その３箇所（例えば１２０゜間隔）に先端がテーパ状のカムピン２ａが設けられ、それらの基部には円形の凸部２ｂが形成されている。なお、カムピン２ａについては、１群保持枠２に対し、金属製のカムピンを圧入等して、別途取り付けても良い。

２群保持枠３は、２群レンズＬ２を保持している。２群保持枠３には、その３箇所に延長部３ｃが設けられている。その各延長部３ｃには、先端がテーパ状のカムピン３ａが設けられ、それらの基部には円形の凸部３ｂが形成されている。ここで、１群保持枠２のカムピン２ａと２群保持枠３のカムピン３ａとは、光軸ＡＺ中心の円周方向に、所定角度離れて形成されている。

３群保持枠４は、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３（３群レンズ）を保持し、後述する像ぶれ補正ユニット３０を構成している。３群保持枠４は、カム枠１９及び回転枠２３の内側に配置されている。３群保持枠４には、その３箇所に延長部４ａが設けられている。その各延長部４ａには、カムピン５０が設けられている。このカムピン５０は、テーパ状の先端部５０ａと、テーパ状の凸部である根元部５０ｂから構成されている。

４群保持枠５は、４群レンズＬ４を保持している。４群保持枠５は、カム枠１９及び回転枠２３の内側において、３群保持枠４の１群及び２群保持枠側と反対側に配置されている。この４群保持枠５は、マスターフランジ６に片持ち支持された光軸ＡＺと平行な２本のガイドポール７ａ，７ｂにて支持されることにより、光軸ＡＺ方向に摺動可能となっている。また４群保持枠５は、ステッピングモータなどの４群レンズ駆動アクチュエータ８により光軸ＡＺ方向に駆動される。４群レンズ駆動アクチュエータ８の送りネジ８ａには、中央にネジ部が形成されたラック部８ｂが噛合されている。ガイドポール７ａには、圧縮バネ１０が、４群保持枠５の軸受け部５ａとマスターフランジ６に設けたガイドポール７ａの支持部６ａとの間に挿入されている。この圧縮バネ１０の作用により、４群保持枠５は、常に光軸ＡＺ方向に付勢されている。また、４群保持枠５には、４群レンズ駆動アクチュエータ８の駆動力を伝える被駆動部５ｃが設けられており、ラック部８ｂの光軸ＡＺの負の方向側の面が、被駆動部５ｃの光軸ＡＺの正の方向側の面と接触する構成となっている。このような構成を用いることにより、４群レンズ駆動アクチュエータ８が回転し、送りねじ８ａの回転によりラック部８ｂが光軸ＡＺの正の方向に送られる際には、圧縮バネ１０の力により４群保持枠５も光軸ＡＺの正の方向に移動させられる。逆に、ラック部８ｂが光軸ＡＺの負の方向送られる際には、圧縮バネ１０の力に抗して、４群保持枠５を光軸ＡＺの負の方向に移動させる。このように、圧縮バネ１０の作用により、４群レンズ駆動アクチュエータ８の送りねじ８ａのガタツキを小さくし、光軸ＡＺの正負の方向に対して、４群保持枠５を精度良く駆動させる。以上より、４群レンズＬ４は、４群レンズ駆動アクチュエータ８の駆動力にて、光軸ＡＺ方向に移動し、変倍に伴う像面変動の補正と合焦とを行う。

撮像素子（ＣＣＤ）１１は、マスターフランジ６の光軸ＡＺの負の方向側に設けられた長方形の開口部に取り付けられている。
駆動枠１２は、円筒形状のカム環であり、その内周には、有底でテーパ形状のカム部である１群保持枠２用のカム溝１３、２群保持枠３用のカム溝１４が、それぞれ円周方向に略１２０゜の等間隔にて形成されている。また内周の最も光軸ＡＺの負の方向には、円周溝１５が形成されている。さらに駆動枠１２の後端外周には、その３箇所にカムピン５１が設けられている。このカムピン５１は、図１５（ｂ）に示すように、テーパ状の先端部５１ａと、テーパ状の凸部である根元部５１ｂから構成されている。

駆動枠１２の内周に形成されたカム溝１３，１４について、図７に示す駆動枠１２の内周の展開図を用いて説明する。１群保持枠２用のカム溝１３と２群保持枠３用のカム溝１４とは、所定の角度離れて形成されている。１３ａ，１４ａは各カムピンの導入直進溝、１３ｂ，１４ｂは各レンズ群の沈胴位置の状態、１３ｃ，１４ｃはワイド位置、１３ｄ，１４ｄはノーマル位置、１３ｅ，１４ｅはテレ位置を示している。光軸ＡＺの負の方向に設けられた円周溝１５は、後述する直進枠１６と係合し、その２箇所に挿入溝１２ｃが設けられている。

直進枠１６の後端には、フランジ１６ａが設けられている。直進枠１６の外周に設けられた略１８０度対向に配置された回転ガイド用の２箇所の凸部１６ｂは、駆動枠１２の内周の円周溝１５に係合され、光軸ＡＺ方向の位置が規制された状態にて、直進枠１６に対して駆動枠１２が回転可能に支持される。

直進枠１６の円周には、１群保持枠２用の直進ガイド孔１７と２群保持枠３用の直進ガイド孔１８とが、それぞれ略１２０度分割にて３箇所設けられている。直進ガイド孔１７には、１群保持枠２の凸部２ｂが係合され、直進ガイド孔１８には、２群保持枠３の凸部３ｂが係合されることにより、１群保持枠２および２群保持枠３は、直進ガイド孔１７，１８によってそれぞれ案内されて、光軸ＡＺ方向に移動可能に支持される。直進枠１６のフランジ１６ａには、その３箇所に、略１２０度分割にて、直進ガイド用の凸部１６ｃが形成されている。

カム枠１９には、その外周の３箇所に、駆動枠１２のカムピン５１の根元部５１ｂが係合されるカム溝２０が、内側が広くなった貫通のテーパ形状にて、１２０゜の略等間隔にて３本形成されている。またその外周の３箇所には、３群保持枠４のカムピン５０の根元部５０ｂが係合する光軸ＡＺに平行な直進溝２１が、内側が広くなった貫通のテーパ形状にて、１２０゜の略等間隔にて３本形成されている。さらにその内周の３箇所には、直進枠１６の直進ガイド用の凸部１６ｃが係合される直進ガイド溝２２が形成されている。なお、カム枠１９に形成されたカム溝２０、及び直進溝２１は、内スライド方式の金型を用いて成型を行うため、内側が広くなったテーパ形状となるが、特にカム溝２０のカム形状が複雑になっても、金型のＰＬ（パーティングライン）の位置を工夫することにより対応することが可能となる。言い換えると、設計の自由度が向上しているため、カム枠の貫通溝を複雑な形状にでき、そのため、カム溝２０がズーム領域において光軸に対して所定の傾き角を有していても容易に形成できる。ただし、内スライド方式の金型を用いるため、カム枠１９の光軸ＡＺの正、負の両方向とも、略丸形状の貫通孔を設ける必要がある。

カム枠１９に形成されたカム溝２０、直進溝２１、及び直進ガイド溝２２について、図９に示すカム枠１９の内周の展開図を用いて説明する。駆動枠１２用のカム溝２０と３群保持枠４用の直進溝２１とは、所定の角度離れて形成されている。２０ａ，２１ａは各カムピンの導入直進溝、２０ｂ，２１ｂは各レンズ群の沈胴位置の状態、２０ｃ，２１ｃはワイド位置、２９ｄ，２１ｄはノーマル位置、２０ｅ，２１ｅはテレ位置を示している。つまり、カム溝２０は、ズーム領域において、光軸に対して所定の傾き角を有する。また、直進溝２１の導入溝２１ａの一部は、カム溝２０と干渉しないように、光軸ＡＺに対して、所定の角度を持って形成されている。このように形成することにより、カム枠１９の小径化、つまりレンズ鏡筒１の小型化を図ることができる。また、直進ガイド溝２２は、駆動枠１２においてカム溝２０の導入直進溝２０ａと、ほぼ同位相の位置に形成されており、２２ｂは駆動枠の沈胴位置の状態、２２ｅはテレ位置の状態を示している。このように、直進ガイド溝２２とカム溝２０の導入直進溝２０ａの位置を共有化することにより、カム枠１９の小径化、つまりレンズ鏡筒１の小型化を図ることができる。

カム枠１９の外周に設けられた回転ガイド用の３箇所の凸部１９ａは、後述する回転枠２３の内周の円周溝２４に係合されている。この係合によって、光軸ＡＺ方向の位置が規制された状態にて、回転枠２３がカム枠１９に対して回転可能に支持される。
回転枠２３は、円筒形状のカム環であり、その内周には、有底でテーパ形状のカム部である３群保持枠４用のカム溝２５が、円周方向に略１２０゜の等間隔にて３本形成されている。また、カム溝２５が形成されていない部分には、駆動枠１２用の直進溝２６が、円周方向に略１２０゜の等間隔にて３本形成されている。また内周の最も光軸ＡＺの正の方向には、円周溝２４が形成されている。

回転枠２３の内周に形成されたカム溝２５、及び直進溝２６について、図８に示す回転枠２３の内周の展開図を用いて説明する。２５ａは３群カムピン５０の先端部５０ａの導入直進溝、２５ｂは３群保持枠４の沈胴位置の状態、２５ｃはワイド位置、２５ｄはノーマル位置、２５ｅはテレ位置を示している。

回転枠２３の外周の所定の範囲には、ギア部２３ａが設けられている。このギア部２３ａは、マスターフランジ６に固定され、回転枠２３の外周に配置された減速ギア機構２６の減速ギア（図示せず）に噛合される。この減速ギア機構２６には、ＤＣモータなどの駆動アクチュエータ２７が設けられており、駆動アクチュエータ２７が回転することにより、その回転力が減速ギアに伝達され、回転枠２３が回転される。また、回転枠２３の最後端部には一定角度のみ切り欠き部２３ｂが設けられており、その端部２３ｃ，２３ｄが後述するマスターフランジ６に設けられた突起部６ｆと当接することにより、メカ端の役割を果たす。また回転枠２３の光軸ＡＺの正の方向には、略等分割にて３つの円周溝２４が設けられている。

図１０は、カム枠１９および駆動枠１２のカム溝の軌跡を図示したものである。（ａ）はカム枠１９のカム溝２０のカム形状、（ｂ）は駆動枠１２の１群レンズＬ１用カム溝１３のカム形状、（ｃ）は駆動枠１２の２群レンズＬ２用カム溝１４のカム形状である。また（ｄ）は１群レンズＬ１の移動軌跡にて（ａ）と（ｂ）の和であり、（ｅ）は２群レンズＬ２の移動軌跡にて（ａ）と（ｃ）の和となる。図の横軸は、沈胴位置、ワイド位置、ノーマル位置、テレ位置を示している。

図１０（ｄ）に示すように、１群レンズＬ１の移動軌跡は、ワイド位置からノーマル位置まで光軸ＡＺに対して直交するフラット形状であり、ノーマル位置からテレ位置まで、非線形の軌跡にて、物体側に繰り出される軌跡を描いている。沈胴位置からワイド位置においては、光軸ＡＺの正の方向への繰り出し量Ｚ１を、カム枠１９のカム溝２０のカム形状（ａ）と駆動枠１２の１群レンズＬ１用カム溝１３のカム形状（ｂ）とに分散させたことにより、双方のカムのリフト角を大きくすることなく、沈胴位置に対するワイド位置での繰り出し量を大きくすることが可能となるため、沈胴時のレンズ鏡筒１の全長を短くすることが可能となる。よって、本発明の４群ズーム光学系の１群レンズＬ１動きは、図２（ａ），（ｂ）に示すように、ワイド位置での光学全長ｄ２は、沈胴位置での光学全長ｄ１に比べ、約１．８倍の長さにまで繰り出すことが可能となる。

ワイド位置からノーマル位置においては、１群レンズＬ１は、光軸ＡＺ方向に移動しないため、カム枠１９のカム溝２０のカム形状（ａ）を光軸ＡＺの負の方向に延びるように形成し、駆動枠１２の１群レンズＬ１用カム溝１３のカム形状（ｂ）を光軸ＡＺの正の方向に延びるように形成して、２つのカム形状を合成することにより、（ｄ）に示す光軸ＡＺに対して直交するフラット形状を形成している。さらに、ノーマル位置からテレ位置においては、２つのカム溝２０，１３を光軸ＡＺの正の方向に延びるように形成して、２つのカム形状を合成することにより、（ｄ）に示す光軸ＡＺの正の方向に繰り出す形状を形成している。よって図２（ｄ）に示すように、テレ位置での光学全長ｄ３は、沈胴位置での光学全長ｄ１に比べ、約２．３倍の長さまで繰り出すことが可能となる。

以上に示す１群レンズＬ１のカム形状とすることにより、６倍ズームという長焦点距離を満足するために使用時の光学全長を長くし、かつ２段沈胴方式を用いて沈胴時のレンズ鏡筒の長さを短縮して小型化を達成するという、相反する課題を解決することが可能となる。

同様に、図１０（ｅ）に示すように、２群レンズＬ２の移動軌跡は、ワイド位置からノーマル位置までは、光軸ＡＺの負の方向に非線形の軌跡にて大きく繰り込まれ、ノーマル位置からテレ位置までは、光軸ＡＺの正の方向に繰り出される軌跡を描いている。沈胴位置からワイド位置においては、光軸ＡＺの正の方向への繰り出し量Ｚ２を、カム枠１９のカム溝２０のカム形状（ａ）と駆動枠１２の２群レンズＬ２用のカム溝１４のカム形状（ｃ）とに分散されたことにより、双方のカムのリフト角を大きくすることなく、沈胴位置に対するワイド位置での繰り出し量を大きくすることが可能となるため、沈胴時のレンズ鏡筒１の全長を短くすることが可能となる。

ワイド位置からノーマル位置においては、光軸ＡＺの負の方向への繰り込み量が大きいので、二つのカム形状（ａとｃ）に分散させることにより、双方のカムのリフト角を大きくすることなく、１群レンズＬ１と２群レンズＬ２との間隔を大きくする構成としている。なお、このノーマル位置において、４群ズーム光学系における１群レンズＬ１と２群レンズＬ２との間隔（ｄ４）を大きく構成する、つまり２群レンズＬ２を光軸ＡＺの負の方向に最も繰り込み、シャッターユニットとの間隔を出来る限り小さくすることにより、レンズ周辺での光量低下を抑え、ズーム倍率が６倍程度の光学系の小型化に寄与している。よって、ワイド位置からノーマル位置における２群レンズＬ２の光軸ＡＺの負の方向への繰り込み量を、駆動枠１２とカム枠１９との双方のカム溝１４，２０を光軸ＡＺの負の方向に繰り込む軌跡とすることにより、カムのリフト量を大きくすること無く、１群レンズＬ１と２群レンズＬ２とのレンズ間隔を大きくすることが可能となる。

さらに、ノーマル位置からテレ位置においては、カム枠１９のカム溝２０のカム形状（ａ）を光軸ＡＺの負の方向に延びるように形成し、駆動枠１２の２群レンズＬ２用カム溝１４のカム形状（ｃ）を光軸ＡＺの正の方向に延びるように形成して、２つのカム形状を合成することにより、（ｅ）に示す光軸ＡＺの正の方向に延びる形状を形成している。

以上に示す２群レンズＬ２のカム形状とすることにより、レンズ周辺での光量低下を抑えつつ、６倍ズーム光学系の小型化を達成することが可能となる。
次に、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を用いて像ぶれ補正を行う像ぶれ補正ユニット３０について、図１１を用いて説明する。

撮影時に像ぶれを補正する像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３は、第１の方向（Ｙ方向）であるピッチング方向と、第２の方向（Ｘ方向）であるヨーイング方向とに移動可能であるピッチング移動枠３１に固定されている。このピッチング移動枠３１は、−Ｘ方向側に軸受３１ａと＋Ｘ方向側に廻り止め３１ｂとを有している。この軸受３１ａにＹ軸方向と平行なピッチングシャフト３２を挿入し、廻り止め３１ｂに後述するＹ軸方向と平行な樹脂部３３ｂと係合することにより、ピッチング移動枠３1は第１の方向（Ｙ）方向に摺動可能になっている。

ピッチング移動枠３１に対して−Ｚ方向側には、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を第２の方向（Ｘ方向）に移動させるヨーイング移動枠３3が取り付けられている。ヨーイング移動枠３3には、先ほど述べたピッチング移動枠３1をピッチング方向（Ｙ方向）に摺動させるためのピッチングシャフト３2の両端を固定する固定部３3ａが設けられている。またピッチング移動枠３１の廻り止め３１ｂと係合するための樹脂部３３ｂが、一体的に形成されている。また、ヨーイング移動枠３3は、−Ｙ方向側に軸受３3ｃと＋Ｙ方向側に一体的に形成された樹脂部３３ｄとを有している。この軸受３３ｃにＸ方向と平行なヨーイングシャフト３４を挿入することにより、ヨーイング移動枠３３は第２の方向（Ｘ方向）に摺動可能になっている。

ヨーイング移動枠３３に対して−Ｚ方向側に設けられた３群保持枠４には、先述したヨーイング移動枠３３をヨーイング方向（Ｘ方向）に摺動させるためのヨーイングシャフト３４の両端を固定する固定部４ｃと樹脂部３３ｄと係合する廻り止め部４ｄとが設けられている。

略Ｌ字型形状の電気基板３５は、ピッチング移動枠３１の−Ｚ方向側の面に取り付けられている。電気基板３５には、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３をピッチング方向に駆動するコイル３６ｙ及びヨーイング方向に駆動するコイル３６ｘと、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３のピッチング方向の位置を検出するホール素子３７ｙ及びヨーイング方向の位置を検出するホール素子３７ｘとが設けられている。なお、このコイル３６ｙ，３６ｘは、積層コイルとして電気基板３５に一体に構成されている。

マグネット３８ｙ、３８ｘは片側に２極着磁されている。このマグネット３８ｙ，３８ｘは、それぞれ第１のヨーク３９ｙ、３９ｘに固定されている。第１のヨーク３９ｙは、Ｙ方向より、３群保持枠４の嵌合部４ｙに圧入固定される。同様に、第１のヨーク３９ｘは、Ｘ方向より、３群保持枠４の嵌合部４ｘに圧入固定される。また、第１のヨーク３９ｘ，３９ｙよりＺ方向に所定距離離れた位置には、第２のヨーク４０が設けられている。

ピッチング方向の電磁アクチュエータ４１ｙは、コイル３６ｙと、マグネット３８ｙと、第１のヨーク３９ｙと、第２のヨーク４０とにより構成される。同様に、ヨーイング方向の電磁アクチュエータ４１ｘは、コイル３６ｘと、マグネット３８ｘと、第１のヨーク３９ｘと、第２のヨーク４０とにより構成される。また、ピッチング方向の電磁アクチュエータ４１ｙがピッチング移動枠３１を第１の方向であるピッチング方向（Ｙ方向）に駆動する第１の駆動手段を構成し、ヨーイング方向の電磁アクチュエータ４１ｘがピッチング移動枠３１を第２の方向であるヨーイング方向（Ｘ方向）に駆動する第２の駆動手段を構成する。

以上の構成によって、電気基板３５のコイル３６ｙに電流が流されると、マグネット３８ｙと第１のヨーク３９ｙと第２のヨーク４０とにより第１の方向であるピッチング方向（Ｙ方向）に沿った電磁力が発生する。これと同様に、電気基板３５のコイル３６ｘに電流が流されると、マグネット３８ｘと第１のヨーク３９ｘと第２のヨーク４０とにより第２の方向であるヨーイング方向（Ｘ方向）に沿った電磁力が発生する。このように２つの電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘにより、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３は光軸ＡＺにほぼ垂直なＸ，Ｙの２方向に駆動される。

次に、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の位置を検出する位置検出部４２ｙ，４２ｘについて説明する。磁束を電気信号に変換するホール素子３７ｙ，３７ｘは、電気基板３５に位置決め固定されている。検出用マグネットとしては、先に説明した電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘのマグネット３８ｙ，３８ｘが兼用される。したがって、ホール素子３７ｙ、３７ｘとマグネット３８ｙ，３８ｘとにより位置検出部４２ｙ，４２ｘが構成される。ここで、図１２を用いてマグネット３８ｘ，３８ｙの磁束の状態を説明する。図の横軸は光軸を中心としてピッチング方向（Ｙ方向）又はヨーイング方向（Ｘ方向）の位置を、縦軸は磁束密度をそれぞれ示している。また横軸の中央は、マグネット３８ｘ，３８ｙの２極着磁の境界部分であり、このとき磁束密度はゼロとなる。この位置は、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の光軸中心と略一致する。マグネット３８ｙ，３８ｘに対して、ホール素子３７ｙ，３７ｘが移動することにより、変位量がゼロの位置を中心とする破線で示す範囲内では、変位量の変化に対して磁束密度が略直線的に変化する。したがって、ホール素子３７ｙ，３７ｘから出力される電気信号を検出することにより、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３のピッチング方向（Ｙ方向）およびヨーイング方向（Ｘ方向）の位置を検出することが可能となる。フレキシブルプリントケーブル（図示せず）は、電気基板３５に取り付けられコイル３６ｘ，３６ｙ、ホール素子３７ｘ，３７ｙと図示せぬカメラ本体の回路との間の信号の伝達を行う。以上の構成要素３１〜４３により、像ぶれ補正ユニット３０を構成している。

なお、この像ぶれ補正ユニット３０は、電磁アクチュエータ等を保持するため、他の保持枠等に比べて重い。この像ぶれ補正ユニット３０を、１群保持枠２、２群保持枠３と同様に、駆動枠１２にて支持することも考えられるが、この構成を用いた場合、特に、像ぶれ補正ユニット３０が、光軸ＡＺの正の方向に移動するに伴い、その自重の影響にて、本来の光軸ＡＺ、あるいは撮像素子１１に対して傾く恐れがある。像ぶれ補正ユニット３０を搭載したレンズ鏡筒１においては、像ぶれ補正ユニット３０を搭載しない通常の光学系に対して、より高い精度にて各レンズ群を保持する必要があることから、撮像素子１１が固定されているカム枠１９にて支持することにより、光学系の倒れ等による光学性能の悪化を、最小限に抑えることが可能となる。

また図２（ｃ），（ｄ）に示すように、ワイド位置からテレ位置までにおける１群レンズＬ１と２群レンズＬ２との最大レンズ間隔ｄ５は、ワイド位置と沈胴位置での光学全長の差（沈胴量）（ｄ２−ｄ１）より大きくなるように設定しており、駆動枠１２における１群保持枠用のカム溝１３、２群保持枠用のカム溝１４の占める面積が大きい。したがって、像ぶれ補正ユニット３０を支持する３群保持枠４用のカム溝を駆動枠１２に新たに形成すると、却って駆動枠１２の光軸ＡＺ方向の長さが長くなるため、沈胴時の全長を短縮することが困難となる。

シャッターユニット２９は、撮像素子１１の露光量及び露光時間を制御するため、絞り羽根、絞り駆動モータ、シャッター羽根、及びシャッター駆動モータ２９（いずれも図示せず）により構成され、３群保持枠４の光軸ＡＺの正の方向側に固定されている。
このように構成された沈胴式のレンズ鏡筒１について、その動作を以下に述べる。

沈胴状態において、駆動枠１２及び直進枠１６、１群保持枠２、及び第２群保持枠３は、カム枠１９及び回転枠２３の内側に配置されている。駆動アクチュエータ２７の駆動により、減速ギア機構２６の減速ギア２６ａが回転されると、減速ギア２６ａに噛合した回転枠のギア部２３ａに伝達され、回転枠２３が回転される。この回転枠２３の回転により、駆動枠１２のカムピン５１の先端部５１ａが回転枠２３の直進溝２６に、根元部５１ｂがカム枠１９のカム溝２０によりそれぞれ案内され、駆動枠１２が光軸ＡＺ中心に回転しつつ、光軸ＡＺ方向に移動する。

また同時に、駆動枠１２を回転自在に支持している直進枠１６は、凸部１６ｃがカム枠１９の内周に設けられた直進ガイド溝２２により案内され、駆動枠１２と共に、光軸ＡＺ方向に直進移動される。さらに、駆動枠１２、直進枠１６に支持された１群保持枠２、２群保持枠３が光軸ＡＺ方向に移動する。３群保持枠４は、カムピン５０の先端部５０ａが回転枠のカム溝２５に、根元部５０ｂがカム枠１９の直進溝２１によりそれぞれ案内され、光軸ＡＺ方向に直進移動する。

このように、回転枠２３が回転されることにより、駆動枠１２、１群保持枠２、２群保持枠３、３群保持枠４が、沈胴位置から撮影状態となるワイド位置に繰り出される。さらに回転枠２３が回転されることにより、ワイド位置〜ノーマル位置〜テレ位置の間で、駆動枠１２、１群保持枠２、２群保持枠３、３群保持枠４が移動されて、ズーム動作が行われる。

またフォーカス時には、４群レンズ駆動アクチュエータ８を駆動することにより、４群保持枠５を光軸ＡＺ方向に駆動することにより、ズームに伴う像面変動の補正及び合焦の動作を行う。
次に、像ぶれ補正ユニット３０の動作について、図１３を用いて説明する。

像ぶれは、手ぶれ等によりカメラに変位や振動が生じることに発生する。像ぶれ補正ユニット３０を内蔵したデジタルカメラでは、この変位や振動を、検出方向が略９０゜になるように配置された２個の角速度センサ４４ｙ，４４ｘにより検出する。角速度センサ４４ｙ，４４ｘからの出力は時間積分される。そしてカメラ本体のぶれ角度に変換され、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の目標位置情報に変換される。この目標位置情報に応じて像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を移動させるために、サーボ駆動回路４５は、目標位置情報と位置検出部４２ｙ，４２ｘにより検出された現在の像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３の位置情報との差を演算し、電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘに信号を伝送する。電磁アクチュエータ４１ｙ，４１ｘは、この信号に基づいて像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３を駆動する。

第１の方向であるピッチング方向（Ｙ方向）の駆動については、サーボ駆動回路４５から指令を受けた電磁アクチュエータ４１ｙは、フレキシブルプリントケーブル４３を通じてコイル３６ｙに電流を流し、ピッチング方向（Ｙ方向）に力を発生させ、ピッチング移動枠３１をピッチング方向（Ｙ方向）に駆動する。

また、第２の方向であるヨーイング方向（Ｘ方向）の駆動については、サーボ駆動回路４５から指令を受けた電磁アクチュエータ４１ｘは、フレキシブルプリントケーブル４３を通じてコイル３６ｘに電流を流し、ヨーイング方向（Ｘ方向）に力を発生させ、ヨーイング移動枠３３とこの上に搭載されたピッチング移動枠３１とをヨーイング方向（Ｘ方向）に駆動する。以上より、像ぶれ補正用レンズ群Ｌ３をピッチング移動枠３１及びヨーイング移動枠３３により、光軸ＡＺと直交する２次元平面内において任意に動かすことが可能となるため、手ぶれ等により発生する像ぶれを補正することが可能となる。

次に、上記沈胴式のレンズ鏡筒１の組み立て方法について、まず、駆動枠ユニット４７の組み立て方法について説明する。駆動枠ユニット４７は、駆動枠１２の内周に直進枠１６、１群保持枠２、及び２群保持枠３を係合させて完成させる。具体的には、光軸ＡＺの後ろ側より、直進枠１６の外周の後部に２箇所設けられた１６ｂを、駆動枠１２の２箇所に切り欠かれて設けられた挿入溝１２ｃと一致させるように円周溝１５に挿入して係合し、直進枠１６と駆動枠１２とを同軸に回転可能とする。次に、駆動枠１２の導入溝１３ａと直進枠１６の直進ガイド孔１７に対し、１群保持枠２のカムピン２ａの位相を合わせた状態で、１群保持枠２のカムピン２ａを導入溝１３に挿入する。続いて、駆動枠１２の導入溝１４ａと直進枠１６の直進ガイド孔１８に対し、２群保持枠３のカムピン３ａの位相を合わせた状態で、２群保持枠３のカムピン３ａを導入溝に挿入する。次に、駆動枠１２を固定した状態にて、直進枠１６を回転させることにより、１群保持枠２、２群保持枠３は、テレ位置まで光軸ＡＺ方向に直進移動する。よって、駆動枠１２の中に、直進枠１６、１群保持枠２、２群保持枠３が繰り込まれた状態にて、駆動枠ユニット４７が完成する。

次に図１４を用いて、像ぶれ補正ユニット３０及び駆動枠ユニット４７を、光軸ＡＺの前側より、カム枠１９に挿入して組み立てる方法について説明する。
３群保持枠４に設けられたカムピン５０の根元部５０ｂを、カム枠１９に設けられた３箇所の直進溝２１の導入溝２１ａに挿入し、その導入溝２１ａに沿って、直進溝２１の沈胴位置２１ｂまで挿入する。さらに、駆動枠ユニット４７を、カム枠１９の光軸ＡＺの前側よりカム枠１９に挿入するに際し、駆動枠１２のカムピン５１の根元部５１ｂとカム枠１９に設けられたカム溝２０の導入直進溝２０ａに挿入し、カム溝２０に沿って、駆動枠１２を回転させながら挿入し、沈胴位置２０ｂまで挿入する。

ここで図１５（ａ）に、３群保持枠４に設けられたカムピン５０、カム枠１９に設けられた直進溝２１、回転枠２３に設けられたカム溝２５との係合状態を示す。同様に図１５（ｂ）に、駆動枠１２に設けられたカムピン５１、カム枠１９に設けられたカム溝２０、回転枠２３に設けられた直進溝２６との係合状態を示す。

図１５（ａ）において、カムピン５０の先端部５０ａのテーパ角度α２とカム溝２５のテーパ角度α１とは略同一角度であり（相補的な形状であり）、それぞれのテーパ面が接触しているため、回転枠２３に対して３群保持枠４が径方向に規制されるため、回転枠２３と３群保持枠４とは同軸上に配置される。また、直進溝２１のテーパ角度β１とカムピン５０の根元部５０ｂのテーパ角度β２とは、β１＞β２の関係となり、カム枠１９に対して３群保持枠４が径方向に規制されず、カムピン５０の根元部５０ｂのエッジ部（丸印で示す位置）が当接することにより、３群保持枠４が光軸ＡＺ方向に直進するように廻り止めの役割を果たす。以上より、カムピン５０の先端部５０ａは２カム溝２５にカム係合しており、カムピン５０の根元部５０ｂは直進溝２１に相対回転不能にかつ直線方向に移動可能に係合している。なお、根元部５０ｂは先端部５０ａより回転方向幅が大きい。また、根元部５０ｂの回転方向幅は、直進溝２１の回転方向幅より小さい。このため、ズーム動作がスムーズになる。

同様に図１５（ｂ）において、カムピン５１の根元部５１ｂのテーパ角度β２とカム溝２０のテーパ角度β１とは略同一角度であり（相補的な形状であり）、それぞれのテーパ面が接触しているため、カム枠１９に対して駆動枠１２が径方向に規制されるため、カム枠１９と駆動枠１２とは同軸上に配置される。また、カムピン５１の先端部５１ａのテーパ角度α２と直進溝２６のテーパ角度α１とは、α１＜α２の関係となり、回転枠２３に対して駆動枠１２が径方向に規制されず、カムピン５１の先端部５１ａのエッジ部（丸印で示す位置）が当接することにより、回転枠２３に対して駆動枠１２が光軸ＡＺ方向に直進するように廻り止めの役割を果たす。以上より、カムピン５１の根元部５１ｂはカム溝２０にカム係合しており、カムピン５１の先端部５１ａは直進溝２６に相対回転不能にかつ直線方向に移動可能に係合している。なお、カムピン５１の根元部５１ｂは先端部５１ａより回転方向幅が大きい。また、先端部５１ａの回転方向幅は、直進溝２６の回転方向幅より小さい。このため、ズーム動作がスムーズになる。

以上のように、１群レンズＬ１、２群レンズＬ２、及び３群レンズＬ３は、光軸ＡＺと同軸上に配置され、所定の光学性能を得ることが可能となる。
次に図１６を用いて、マスターフランジユニット４６の組み立て方法について説明する。

マスターフランジ６のガイドポール支持部６ａ，６ｂには、２本のガイドポール７ａ，７ｂが支持され、片持ち固定されている。光軸ＡＺの正の方向より、ガイドポール７ａに圧縮バネ１０を、ガイドポール７ａ，７ｂに４群保持枠５を挿入する。そして、４群レンズ駆動アクチュエータ８のラック部８ｂ８ｂの廻り止め部８ｃをマスターフランジ６に設けられた廻り止め係止溝６ｃに、かつラック部８ｂの光軸ＡＺの負の方向の面が４群保持枠５の保持部５ｃの光軸ＡＺの正の方向の面と接するように挿入し、４群レンズ駆動アクチュエータ８の取り付け部８ｄをマスターフランジ６の取り付け部６ｄにネジ止め固定することにより、マスターフランジユニット４６が完成する。このマスターフランジユニット４６の構成により、撮像素子１１に対して、４群レンズＬ４は同軸上に配置される。

次に図１７を用いて、沈胴式のレンズ鏡筒１の組み立て方法について説明する。
カム枠１９に、像ぶれ補正ユニット３０、駆動枠ユニット４７が繰り込まれた状態（沈胴位置の状態）にて、光軸ＡＺの負の方向より、カム枠１９に挿入された駆動枠１２のカムピン５１の先端部５１ａ、３群保持枠４のカムピン５０の先端部５０ａの位相に、回転枠２３に設けられた直進溝２６、及びカム溝２５の導入溝２５ａを合わせ、カム枠１９に対して回転枠２３を挿入する。そして、カム枠１９の外周に設けられた回転ガイド用の３箇所の凸部１９ａと、回転枠２３の内周に設けられた円周溝２４とを係合させる。そして、回転枠２３を沈胴位置まで回転させて、カム枠１９への回転枠２３の組み込みが完了する。

次に、光軸ＡＺの負の方向より、カム枠１９内にマスターフランジユニット４６を挿入し、マスターフランジ６とカム枠１９とをネジ止め固定する。マスターフランジ６とカム枠１９に固定することにより、沈胴位置では、回転枠２３の切り欠き部２３ｂの第１の端部２３ｃとマスターフランジ６の突起部６ｆの第１の端面とが当接することにより、沈胴位置よりカムピン挿入側に回転することが規制されるため、組み立て後に、回転枠２３がカム枠１９より抜けることを防止する。逆に望遠端においては、回転枠２３の切り欠き部２３ｂの第２の端部２３ｄとマスターフランジ６の突起部６ｆの第２の端面とが当接することにより、テレ位置よりカムピン挿入側に回転することが規制されるため、組み立て後に、駆動枠１２がカム枠１９より抜けることを防止する。

以上のように本実施の形態によれば、１，２群、及び３群レンズを支持するカムピンの形状を、先端部と根元部とで異なる形状としたことにより、そのカムピンを内側が拡がったテーパ状の貫通のカム溝と係合させることが可能となる。したがって、光学６倍ズームなどに適用する４倍ズーム光学系を用いた沈胴式のレンズ鏡筒において、ズーム倍率に応じて光軸ＡＺ方向に移動させることができ、使用時には光学全長を長くし、かつ沈胴時には光学全長を短くすることができる２段沈胴方式の鏡筒構成を実現することができる。また、撮影時における像ぶれを抑えるための像ぶれ補正ユニットを搭載し、他の移動部材に対して重い像ぶれ補正ユニットを、１群、２群レンズとは別部材にて支持した構成とすることにより、特に光学全長が長くなった時の自重の影響によるたわみが発生し、光学性能が劣化することを防止することが可能となる。

なお、本実施の形態においては、４群ズーム光学系における３群レンズを、像ぶれ補正用のレンズとしたが、像ぶれ補正ユニットを搭載しない通常のレンズ鏡筒であっても、同様に小型化を図ることができることは言うまでも無い。

本発明は、小型化を図ったデジタルカメラに適応することが可能である。また、本発明のレンズ鏡筒を、携帯電話端末やＰＤＡ（Ｐｅｒｓｏｎａｌ Ｄｉｇｉｔａｌ Ａｓｓｉｓｔ）などのモバイル機器に適用することにより、小型化を図りつつ、これらの機器におけるズーム倍率の高倍率化を図ることができる。

本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の分解斜視図 （ａ），（ｂ），（ｃ），（ｄ）は本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の光学系の動きを示す図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の光学系の沈胴位置を示す断面図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の光学系の広角位置を示す断面図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の光学系の広角位置と望遠位置の略中央位置を示す断面図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の光学系の望遠位置を示す断面図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の駆動枠のカム溝の展開図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の回転枠のカム溝の展開図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒のカム枠のカム溝の展開図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒のカム溝の合成軌跡を説明する図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の像ぶれ補正ユニットの構成を示す分解斜視図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の像ぶれ補正ユニットの位置検出部の変位量とマグネットの磁束密度との関係を示す図 本発明の実施の形態に係る像ぶれ補正ユニットの動作を説明するブロック図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒のカム枠への像ぶれ補正ユニットと駆動枠ユニットの組み立て方法を説明する図 （ａ），（ｂ）は本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒のカムピンとカム溝の係合状態を示す断面図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒のマスターフランジユニットの組み立て方法を説明する斜視図 本発明の実施の形態に係るレンズ鏡筒の組み立て方法を説明する図

符号の説明

Ｌ 撮像光学系
Ｌ１ １群レンズ
Ｌ２ ２群レンズ
Ｌ３ ３群レンズ（像ぶれ補正レンズ群）
Ｌ４ ４群レンズ（フォーカスレンズ群）
１ レンズ鏡筒
２ １群保持枠
２ａ １群カムピン
３ ２群保持枠
３ａ ２群カムピン
４ ３群保持枠（第２の保持枠）
５ ４群保持枠（第３の保持枠）
６ マスターフランジ
７ａ，７ｂ ガイドポール
８ ４群レンズ駆動用アクチュエータ
９ ４群保持枠
１０ 圧縮バネ
１１ 撮像素子
１２ 駆動枠（第１の保持枠）
１２ａ 駆動枠カムピン
１３ １群保持枠用カム溝
１４ ２群保持枠用カム溝
１５ 回転溝
１６ 直進枠
１７ １群保持枠用直進ガイド孔
１８ ２群保持枠用直進ガイド孔
１９ カム枠
２０ 駆動枠用カム溝（貫通溝、第１カム溝）
２１ ３群保持枠用直進溝（貫通溝、第１直進溝）
２２ 直進枠用直進溝
２３ 回転枠
２４ 円周溝
２５ ３群保持枠用カム溝（第２カム溝）
２６ 駆動枠用直進溝（第２直進溝）
２９ シャッターユニット
３０ 像ぶれ補正ユニット
３１ ピッチング移動枠
３３ ヨーイング移動枠
５０ ３群カムピン（第２支持部）
５０ａ 先端部
５０ｂ 根元部
５１ 駆動枠カムピン（第１支持部）
５１ａ 先端部
５１ｂ 根元部

Claims (16)

1. 第１のレンズ群を保持し第１支持部を有する第１の保持枠と、
   第２のレンズ群を保持し第２支持部を有する第２の保持枠と、
   前記第１の保持枠と前記第２の保持枠の外側に配置され、前記第１支持部及び第２支持部の根元部が係合するために内側が拡がったテーパ状の貫通溝を複数本有するカム枠と、
   前記カム枠の外側に配置され、前記第１支持部及び第２支持部の先端部が係合するための溝を複数本有する回転枠とを備え、
   前記回転枠が前記カム枠に対して光軸回りに回転することにより、前記第１のレンズ群及び第２のレンズ群を光軸方向に移動させることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記カム枠の貫通溝は、第１カム溝と第１直進溝とを有しており、
   前記回転枠の前記溝は、第２カム溝と第２直進溝とを有しており、
   前記第１支持部の前記根元部は前記第１カム溝にカム係合しており、前記第１支持部の前記先端部は前記第２直進溝に相対回転不能にかつ直線方向に移動可能に係合しており、
   前記第２支持部の前記先端部は前記第２カム溝にカム係合しており、前記第２支持部の前記根元部は前記第１直進溝に相対回転不能にかつ直線方向に移動可能に係合していることを特徴とする、請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 第１支持部の前記根元部は前記第１カム溝に相補的なテーパ面を有していることを特徴とする、請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 第２支持部の前記先端部は前記第２カム溝に相補的なテーパ面を有している、請求項２又は３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第１支持部の前記先端部の回転方向幅は、前記第２直進溝の回転方向幅より小さく、
   前記第２支持部の前記根元部の回転方向幅は、前記第１直進溝の回転方向幅より小さいことを特徴とする、請求項２〜４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
6. 前記カム枠の前記第１カム溝は、ズーム領域において、光軸に対して所定の傾き角を有することを特徴とした請求項２〜５のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
7. 前記第１のレンズ群は複数のレンズ群を有し、
   前記複数のレンズ群を前記第１の保持枠に対して光軸方向に移動させるための複数の保持枠をさらに備えていることを特徴とする請求項１〜６のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
8. 前記カム枠及び前記回転枠の内側に配置された第３のレンズ群と、
   前記第３のレンズ群を保持する第３の保持枠とをさらに備えていることを特徴とする請求項１〜７のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
9. 前記第３のレンズ群は、変倍変動の補正及び合焦のために光軸方向に移動するレンズ群であることを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記第２のレンズ群は、像ぶれを補正するためのレンズ群であることを特徴とする請求項１〜９のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
11. カム枠と、
    前記カム枠に対して相対回転可能に支持された回転枠と、
    前記カム枠及び前記回転枠に支持され、前記回転枠が回転すると回転状態で光軸方向に移動する駆動枠と、
    前記カム枠及び前記回転枠に支持され、前記回転枠が回転すると非回転状態で前記駆動枠とともに光軸方向に移動する直進枠と、
    １群レンズを保持し、前記駆動枠及び前記直進枠に支持され、前記駆動枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する１群保持枠と、
    ２群レンズを保持し、前記駆動枠及び前記直進枠に支持され、前記駆動枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する２群保持枠と、
    ３群レンズを保持し、前記カム枠及び前記回転枠に支持され、前記回転枠が回転すると非回転状態で光軸方向に移動する３群保持枠と、
    ４群レンズを保持する４群保持枠とを備えたことを特徴とするレンズ鏡筒。
12. 前記３群保持枠は、前記カム枠及び前記回転枠の内側に配置されていることを特徴とする請求項１１に記載のレンズ鏡筒。
13. 前記４群保持枠は、前記カム枠及び前記回転枠の内側において、前記３群保持枠の１群及び２群保持枠側と反対側に配置されていることを特徴とする請求項１１または１２に記載のレンズ鏡筒。
14. 沈胴状態において、前記駆動枠及び前記直進枠、前記１群保持枠、及び前記第２群保持枠は、前記カム枠及び前記回転枠の内側に配置されていることを特徴とする請求項１１〜１３のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
15. 前記カム枠は、半径方向に貫通する第１カム溝と第１直進溝とを有しており、
    前記回転枠は、第２カム溝と第２直進溝とを有しており、
    前記駆動枠は、前記第１カム溝に係合しさらに前記第２直進溝に係合する第１支持部を有しており、
    前記３群保持枠は、前記第１直進溝に係合しさらに前記第２カム溝に係合する第２支持部を有していることを特徴とする、請求項１１〜１４のいずれか記載のレンズ鏡筒。
16. 前記第１支持部は、前記第１カム溝に係合する根元部と、前記第２直進溝に係合する先端部とを有しており、
    前記第２支持部は、前記第１直進溝に係合する根元部と、前記第２カム溝に係合する先端部とを有していることを特徴とする請求項１５に記載のレンズ鏡筒。

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