JP2006284876A - レンズ鏡筒及びこれを適用するカメラ - Google Patents

Abstract

【課題】簡単な構成によってレンズ鏡筒の駆動負荷を適宜調節し得る構成を具備したレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】第１の枠（第１固定枠２）と、第１の枠に対して相対的に回動する第２の枠（カム枠４）と、第１の枠と第２の枠との間に付勢力を付与する付勢手段（皿バネ９）と、付勢手段の付勢力による負荷を調節する負荷調節手段（負荷調節面４ｆに）とを具備して構成し、レンズ鏡筒が沈胴状態にあるときのカム枠に対する付勢手段による負荷が、撮影状態にあるときのカム枠に対する付勢手段による負荷と比べて軽くなるように設定する。
【選択図】図７

Description

この発明は、レンズ鏡筒、詳しくはカメラ等に用いられるレンズ鏡筒であって、収納位置と変倍領域を含む撮影位置との間で進退する沈胴式のレンズ鏡筒に関するものである。

従来より、写真撮影等をおこなうカメラ（例えばフイルム等の感光材を使用して画像を得るカメラや撮像素子を用いて電子的な画像を取得するデジタルカメラ等）においては、カメラの不使用時（非撮影時）にはカメラ本体内部に繰り込む収納状態とすることで撮影光学系を保持するレンズ鏡筒を所定の沈胴位置（収納位置ともいう）に配置する一方、カメラの使用時（撮影時）には上述の沈胴位置にあるレンズ鏡筒をカメラ本体内部から繰り出させてズーム領域内の所定の撮影位置へと移動させ得るように構成した沈胴式のレンズ鏡筒を具備するものが一般に実用化され普及している。

このような沈胴式のレンズ鏡筒を適用するカメラでは、不使用時の非撮影状態から使用時の撮影準備状態とするまでの動作、換言すれば収納位置にあるレンズ鏡筒を所定の撮影位置（例えば広角端位置）に配置する際の繰り出し動作を、できるだけ迅速におこない得るようにすることが望まれている。つまり、沈胴位置から撮影位置までの間のレンズ鏡筒の駆動動作を迅速におこなって、カメラの起動時間の短縮化を図ることで、カメラの使用感を向上させるという要望がある。したがって、この場合には、レンズ鏡筒に対してかかる負荷はできるだけ軽い方がよい。

その一方で、従来のカメラにおいては、変倍自在に構成される変倍式のいわゆるズームレンズ鏡筒を具備するものが一般化している。さらに、このズームレンズ鏡筒においては、より高倍率化の傾向がある。

一般に、ズームレンズ鏡筒においては、高倍率化するほどその全長が長くなると共に自重が重くなる傾向がある。また、変倍自在に構成されるズームレンズ鏡筒では、設定し得る短焦点側の広角端位置から長焦点側の望遠端位置との間の領域、すなわちズーム領域において撮影位置を自在に設定し得るのと同時に、所定の撮影位置に設定配置したときには、複数の撮影光学系同士の相対的な位置関係にズレが生じないように、確実に固定する必要がある。そのために、バネなどの付勢部材による強い付勢力を用いて、レンズ鏡筒を構成する各枠部材を付勢し、これにより所定の撮影位置におけるレンズ鏡筒の確実な固定を実現し得るようになっているのが普通である。したがって、この場合には、レンズ鏡筒に対してかかる負荷は大きくなる傾向がある。

上述のことを考慮して、沈胴位置から撮影位置までの間におけるレンズ鏡筒の駆動速度と、ズーム領域におけるレンズ鏡筒の駆動速度とが、それぞれ適切なものとなるようにする手段についての提案が、例えば特開昭６３−１６７３３７号公報等によって開示されている。

上記特開昭６３−１６７３３７号公報によって開示されているレンズ鏡筒は、レンズ鏡筒を駆動する駆動モータの駆動速度を制御することにより、沈胴位置から撮影位置（例えば広角端）までの間の移動制御と、ズーム領域における移動制御とを、異ならせて制御するというものである。

一方、特開平５−４５５５１号公報によって開示されているレンズ鏡筒は、沈胴状態またはズーム動作中は移動枠と案内部材との間またはカム溝と駆動部材との間に隙間を形成させる一方、撮影時には駆動部材を可逆的に変形させることによって、上述の隙間をなくすようにして、レンズ鏡筒の位置精度を確保するというものである。この場合において、駆動部材には圧電体等が利用されている。

これにより、ズーム領域においてレンズ鏡筒を駆動している間は、隙間を設けたことによりレンズ鏡筒にかかる駆動負荷が減少し、よって迅速な移動動作をおこなうことができる。一方で、撮影時においては、例えばカム溝と駆動部材との間の隙間を減らし、レンズ鏡筒にかかる負荷を増加させることで、任意の撮影位置において、レンズ鏡筒を確実に固定することができるというものである。

他方、特開２００３−１４９５２６号公報によって開示されているレンズ鏡筒は、所定のレンズ保持枠を所定の位置に保持するのに際して、撮影状態では磁力部材（磁石）と付勢部材（バネ）とを用いて保持する一方、撮影位置から沈胴位置への沈胴動作がおこなわれる際には、磁力部材（磁石）がレンズ保持枠から徐々に離間していくことで、沈胴時には付勢部材（バネ）の付勢力のみでレンズ保持枠を付勢するようにしている。

これにより、撮影位置から沈胴位置へと移行する際には付勢部材（バネ）による付勢力のみがレンズ保持枠に対して負荷としてかかることになる。一方、撮影状態にあっては、磁力部材（磁石）と付勢部材（バネ）とによる負荷がレンズ保持枠にかかることになる。したがって、前者の負荷は後者の負荷に比較して小となることから、撮影状態では強い負荷により確実な付勢力を得ることができると同時に、沈胴動作時にはそれより小さな付勢力とすることができるので、沈胴動作時におけるレンズ保持枠にかかる負荷を減少させることができる。
特開昭６３−１６７３３７号公報報 特開平５−４５５５１号公報 特開２００３−１４９５２６号公報

ところが、上記特開昭６３−１６７３３７号公報によって開示されている手段によれば、電気的な駆動制御を変更することによってズーム動作時と沈胴動作時とでレンズ鏡筒の駆動速度を変更するようにしている。このことから、電気的な制御回路の規模が大きくなってしまうという問題点がある。

また、上記特開平５−４５５５１号公報及び上記特開２００３−１４９５２６号公報によって開示されている手段によれば、レンズ鏡筒にかかる駆動負荷を場合に応じて適宜変化させることはできるが、圧電体または磁石等の新たな部材が必要となることから、部品点数が増加し、装置の大型化を生じると共に、製造コストが増加することになるという問題点がある。

本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、簡単な構成によってレンズ鏡筒の駆動負荷を適宜調節することができる構成を具備したレンズ鏡筒を提供することである。

上記目的を達成するために、本発明によるレンズ鏡筒は、第１の枠と、上記第１の枠に対して相対的に回動する第２の枠と、上記第１の枠と上記第２の枠との間に付勢力を付与する付勢手段と、上記付勢手段の付勢力による負荷を調節する負荷調節手段とを具備することを特徴とする。

本発明によれば、簡単な構成によってレンズ鏡筒の駆動負荷を適宜調節することができる構成を具備したレンズ鏡筒を提供することができる。

以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。

図１は、本発明の第１の実施形態のレンズ鏡筒が適用されるカメラの外観を示す斜視図である。図２は、本実施形態のレンズ鏡筒の外観を示す斜視図である。図３〜図５は、本実施形態のレンズ鏡筒における光軸に沿う断面図である。このうち、図３は、同レンズ鏡筒の沈胴状態を示し、図４は、同レンズ鏡筒の撮影状態における広角端位置にある状態を示し、図５は、同レンズ鏡筒の撮影状態における望遠端位置にある状態を示している。図６は、本実施形態のレンズ鏡筒を構成する部材のうちの一部を取り出して示す正面図であって、駆動モータ及び駆動力伝達ギアーとこれにより駆動されるカム枠（第２の枠）の部材配置関係を示している。

なお、以下の説明においては、撮影光学系の光軸を符号Ｏで示すものとする。また、光軸Ｏに沿う被写体側を前方（＋Ｚ方向）とし、結像側を後方（−Ｚ方向）とする。左右方向については被写体側（前方の側）から見た場合の方向で示すものとする。

本発明の第１の実施形態のレンズ鏡筒９１が適用されるカメラ１は、図１に示すように構成される。すなわち、本カメラ１は、カメラ本体９２の前面側において前方に向けて突出するように配置され内部に複数の光学レンズ（４１）等を具備するレンズ鏡筒９１と、背面側に設けられる液晶表示装置９３と、カメラ本体９２の上面や側面等にそれぞれ配置される複数の操作部材、例えば電源スイッチボタン９４，シャッターレリースボタン９５，ズームレバー９６，モード切換ダイヤル９７等と、カメラ本体９２の上面側に突没自在に設けられ撮影時において所定のときに撮影補助光（閃光）を発光する閃光発光装置９８等々によって構成されている。

本実施形態のレンズ鏡筒９１は、デジタルカメラ用のズームレンズ鏡筒である。このレンズ鏡筒９１は、図３〜図５に示すように第１レンズ群４１〜第５レンズ群４５のそれぞれが配され光軸Ｏに沿う方向に進退移動自在に構成される複数のレンズ保持枠（６，１０，１２，１４，１５）と、ＣＣＤ等の撮像素子４７を具備する撮像ユニットと、図２に示すように上記複数のレンズ保持枠を進退させるための駆動力を発生させるズームモータ７１と、このズームモータ７１の駆動力を所定のレンズ保持枠（後述するカム枠４）へと伝達するギアー列７０（図６も参照）等からなるギアボックス７２等によって主に構成されている。

さらに詳しく説明すると、レンズ鏡筒９１は、図２〜図５に示すように第１固定枠２及び第２固定枠３が一体となるように結合され、本レンズ鏡筒９１が適用されるカメラ１の固定部に固設される固定枠と、第２固定枠３の前端に固設される前固定板５と、第２固定枠３の後端に固設され光学フイルタ４６や撮像素子４７やＣＣＤ支持板４８等からなる撮像ユニットが固設される後固定板１６と、変倍動作時（ズーミング時）に進退移動する複数の枠部材、すなわち第１レンズ群４１が配された第１群枠６，第２レンズ群４２を保持し後述する絞り板５１が固着される第２群枠１０，第３レンズ群４３及びシャッタ枠１３を保持する第３群枠１２，第４レンズ群４４を保持する第４群枠１４，第５レンズ群４５を保持し焦点調節動作時（フォーカシング時）に進退移動する第５群枠１５等と、上述のズームモータ７１及びギアボックス７２等を具備している。

第１固定枠２は、円筒状部材によって形成される第１の枠である。この第１固定枠２の内周面には、光軸Ｏに沿う方向に形成される三本の直進溝２ａが穿設されている。また、第１固定枠２の内周側には、所定の空間部を設けた状態で第２固定枠３が設けられている。この第２固定枠３の後端部において、第１固定枠２はビス（図示せず）によって固定支持されている。さらに、第２固定枠３の前端面には、上述したように前固定板５がビス６２ａにより固定支持されている。この第２固定枠３の後端面には、後固定板１６がビス６２ｂによって固定支持されている。

第１固定枠２の外周側の所定の部位の近傍には、図２及び図６に示すようにズームモータ７１と、このズームモータ７１の駆動力をカム枠４（図６参照）へと伝達し両者を連結するギアー列７０を内蔵して構成されるギアボックス７２とが配置されている。

前固定板５は、中央開口部を有する円板形状部材によって形成されている。この前固定板５には有底軸支持穴部５ａ，５ｂが光軸Ｏを挟んで略対向するように（正面から見て左下及び右上位置に）穿設されている。

後固定板１６には、有底軸支持穴部１６ａ，１６ｂが光軸Ｏを挟んで略対向する所定の部位（正面から見て左下及び右上位置）に穿設されている。

そして、前固定板５の軸支持穴部５ａ，５ｂと後固定板１６の軸支持穴部１６ａ，１６ｂ（符号１６ａは図３では図示せず。図４及び図５参照）には、２本の棒状の案内軸であるガイド軸２１，２２の両端が嵌入している。これによりガイド軸２１，２２は、前固定板５と後固定板１６との間において光軸Ｏと平行となる状態で配されている。

一方、後固定板１６の中央開口部には光学フイルタ４６が固設されている。この光学フイルタ４６の後方の部位には、ＣＣＤ支持板４８によって支持される撮像素子４７が固設されている。

カム枠４は、円環状枠部材によって形成される第２の枠である。このカム枠４は、第２固定枠３の外周側に嵌合している。これによりカム枠４は、光軸Ｏ方向への移動が規制されつつ、回転自在の状態で第２固定枠３によって支持されている。すなわち、第２固定枠３の前端部の外周に突設された外向きフランジ部３ｃにカム枠４の前端部が当接している。したがって、後述する皿バネ９（付勢手段）の付勢力により、カム枠４の前端部が外向きフランジ部３ｃに当接することで、カム枠４の光軸方向の位置が決まる。

カム枠４の後端外周部には、ギアー部４ａが設けられている。カム枠４の円環外周部には、光軸Ｏに対して斜行する同一形状の３本のカム溝４ｂが形成されている。さらに、カム枠４の円環内周部には、光軸Ｏに対して斜行する２本のカム溝４ｃ，各１本のカム溝４ｄ，４ｅが形成されている。なお、カム溝４ｂ，４ｃ，４ｄ，４ｅは、それぞれに嵌入するカムフォロワ３１，３３Ａ及び３３Ｂ，３４，３５の円錐面に合わせた傾斜面を持つカム溝となっている。ただし、カム溝及びカムフォロアの形状等については、本発明に直接関係しない部分であるので、その詳細な説明及び図示は簡略化して示している。

カム枠４のギアー部４ａには、ギアボックス７２のギアー列７０（図６も参照）の出力ギアー端が噛合するようになっている。したがって、カム枠４は、当該レンズ鏡筒９１が沈胴状態と撮影状態との間を変移する動作、すなわちセットアップ動作時またはセットダウン動作時やズーム駆動時において、ギアー列７０を介して伝達されるズームモータ７１の駆動力によって回動駆動されるようになっている。

第１群枠６は、円環状枠部材である。この第１群枠６は、第１固定枠２の内周側とカム枠４の外周側との間において相対的に回動自在にかつ進退自在に嵌入されている。

また、第１群枠６の前端面部には、第１レンズ群４１を保持する第１レンズ群保持枠７がビス６１によって固設されている。さらに、第１レンズ群保持枠７の前面側にはフイルタ環８が螺合している。

第１群枠６の外周側後端部近傍には、３本の直進ガイドピン３２が外方に向けて植設されている。また、第１群枠６の内周側後端部近傍には、円錐面を有する３本のカムフォロワ３１が内方に向けて固設されている。

直進ガイドピン３２は、第１固定枠２の直進溝２ａに摺動自在に嵌入している。また、カムフォロワ３１は、カム枠４のカム溝４ｂに摺動自在に嵌入している。したがって、本レンズ鏡筒９１の沈胴動作時や変倍動作時において、カム枠４が回動駆動されると、第１群枠６は、光軸Ｏに沿う方向に直進ガイドされつつ、カム枠４のカム溝４ｂに沿って進退駆動するようになっている（図３〜図４参照）。

第２群枠１０は、後部にフランジ部１０ａを有する枠部材である。この第２群枠１０は、第２固定枠３の内部に組み込まれている。第２群枠１０の中央開口部には、第２レンズ群４２が固定保持されている。この第２レンズ群４２の前面外周部には、レンズ押さえ１１が固着されている。

第２群枠１０のフランジ部１０ａの後方外周には、光軸Ｏを挟んで略対向する２箇所に、スリーブ孔１０ｂとＵ字溝１０ｃとが設けられている。このうち、スリーブ孔１０ｂには、スリーブ２５がガタのある状態で挿入されており、スリーブ孔１０ｂに対して所定の位置に位置決めされた状態で接着固定されている。すなわち、スリーブ２５にガイド軸２１が嵌入した状態で、第２群枠１０（第２レンズ群４２）の光軸Ｏに対してガイド軸２１が所定の位置精度に調節され、保持された状態のもとでスリーブ孔１０ｂに対してスリーブ２５が接着固定されている。

なお、レンズ鏡筒９１が組み上げられた状態では、スリーブ２５の案内嵌合孔である軸孔２５ａには、ガイド軸２１が摺動自在に嵌入するようになっている。また、Ｕ字溝１０ｃには、ガイド軸２２が摺動自在に嵌入するようになっている。

第２群枠１０のフランジ部１０ａの後端面１０ｄであって、シャッタ枠１３と光軸Ｏ方向において対向する部分には、不要光カット用のシート状絞りである絞り板５１が光軸Ｏと直交方向に位置決めされて固着されている。

さらに、第２群枠１０には、スリーブ２５およびＵ字溝１０ｃに隣接して円錐面を有する金属製カムフォロワ３３Ａ，３３Ｂが固着されている。これらのカムフォロワ３３Ａ，３３Ｂは、第２固定枠３の挿通溝３ｂを挿通してカム枠４の２本の内周カム溝４ｃに摺動自在に嵌入している。そして、沈胴駆動時や変倍動作時にカム枠４が回動駆動された場合、第２群枠１０は、ガイド軸２１，２２でガイドされてカム溝４ｃに沿って光軸Ｏ方向に進退移動するようになっている。

第３群枠１２は、フランジ部を有する枠部材である。この第３群枠１２は、第２固定枠３の内部に組み込まれている。第３群枠１２の前面部にはシャッタ枠１３が固着されており、その中央開口部には第３レンズ群４３が保持されている。

第３群枠１２のフランジ部には、光軸Ｏを挟んで略対向する左及び右の背面側２箇所にガイド軸支持穴１２ａ，１２ｂが設けられている。このガイド軸支持穴１２ａ，１２ｂの外周寄りの近傍には、光軸Ｏを挟んで略対向する左下及び右上の２箇所にスリーブ孔１２ｃとＵ字溝１２ｄとが設けられている。

ガイド軸支持孔１２ａ，１２ｂには、ガイド軸２３，２４が光軸Ｏと平行に後方に向けて延出した状態でそれぞれ接着固定される。これらのガイド軸２３，２４の光軸直交面上の位置は、それぞれガイド軸２１，２２の配設位置の近傍となる。

スリーブ孔１２ｃには、スリーブ２６がガタのある状態で挿入され、ガイド軸２１を基準にして位置決めされた状態で接着固定されている。その位置決め接着方法は、スリーブ２５の場合と同様である。スリーブ２６には、ガイド軸２１が摺動自在に嵌入しており、Ｕ字溝１２ｄには、ガイド軸２２が摺動自在に嵌入している。

第３群枠１２には、スリーブ２６に嵌入するガイド軸２１に隣接して円錐面を有する単一の金属製カムフォロワ３４が固着されている。このカムフォロワ３４は、第２固定枠３の挿通溝３ｂを挿通してカム枠４の内周カム溝４ｄに摺動自在に嵌入している。そして、沈胴駆動時や変倍動作時にカム枠４が回動駆動された場合、第３群枠１２は、ガイド軸２１，２２にガイドされながらカム溝４ｄの軌跡に沿って光軸Ｏ方向に進退移動するようになっている。

シャッタ枠１３は、中央開口部を開閉可能なシャッタ羽根５２や絞り調節可能な絞り羽根（図示せず）や、さらにシャッタ羽根，絞り羽根駆動用のソレノイド（図示せず）等を内蔵して構成されている。このシャッタ枠１３は、第３群枠１２の前面側に固定支持されていて、第３群枠１２と共に進退移動するようになっている。

第４群枠１４は、第２固定枠３の内部に組み込まれている。この第４群枠１４の中央開口部には、第４レンズ群４４が固定保持されている。第４群枠１４においても、光軸Ｏを挟む位置にスリーブ孔１４ａとＵ字溝１４ｂとがそれぞれ設けられている。

スリーブ孔１４ａにはスリーブ２７がガタのある状態で挿入され、ガイド軸２３を基準にして位置決めされた状態で接着固定されている。そして、スリーブ２７には、第３群枠１２に固着されたガイド軸２３が摺動自在に嵌入している。また、Ｕ字溝１４ｂには、第３群枠１２に固着されたガイド軸２４が摺動自在に嵌入している。

第４群枠１４には、スリーブ２７に嵌入するガイド軸２３に隣接して、円錐面を有する単一の金属製カムフォロワ３５が固着されている。カムフォロワ３５は、第２固定枠３の挿通溝３ｂを挿通してカム枠４の内周カム溝４ｅに摺動自在に嵌入する。沈胴駆動時や変倍駆動時にカム枠４が回動駆動された場合、第４群枠１４は、ガイド軸２１，２２にガイドされる第３群枠１２側のガイド軸２３，２４によってガイドされながらカム溝４ｅの軌跡に沿って光軸Ｏ方向に進退移動する。

なお、ガイド軸２３の後方には、端部が止め輪によって固定された圧縮バネ３０が挿入されている。この圧縮バネ３０は、第４群枠１４と第３群枠１２とが互いに接近するよう第４群枠１４を光軸Ｏに沿う方向へと付勢している。したがって、圧縮バネ３０は、後述する第４群枠１４のカムフォロワ３５と第３群枠１２のカムフォロワ３４との間のカム枠４のカム溝４ｄ，４ｅ上の嵌合ガタを取り除き、第３群枠１２及び第４群枠１４との間においては、常に光軸Ｏに沿う方向でのガタのない状態で進退駆動がなされるようになっている。

第５群枠１５は、第２固定枠３の内部に組み込まれ、中央開口部に第５群レンズ４５を保持している。第５群枠１５の光軸Ｏを挟んだ左下，右上側位置にＵ字溝１５ａとスリーブ孔１５ｂとが設けられる。

スリーブ孔１５ｂにはスリーブ２８がガタのある状態で挿入され、ガイド軸２２を基準にして位置決めされた状態で接着固定される。その位置決め接着方法は、スリーブ２５の場合と同様である。そして、スリーブ２８には前固定板５及び後固定板１６に支持されるガイド軸２２が摺動自在に嵌入している。また、Ｕ字溝１５ａには前固定板５及び後固定板１６に支持されるガイド軸２１が摺動自在に嵌入している。

第５群枠１５は、図示しないフォーカス駆動機構部を介してフォーカシング駆動され、ガイド軸２１，２２にガイドされて光軸Ｏ方向に進退移動するようになっている。

そして、本実施形態のレンズ鏡筒９１においては、さらに、上記第１固定枠２（第１の枠）と、この第１固定枠２に対して相対的に回動する上記カム枠４（第２の枠）との間には、両者を離間させる方向への付勢力を付与する付勢手段である皿バネ９が配設されている（詳細は後述する）。

上述したような構成を有する本実施形態のレンズ鏡筒９１における概略的な作用は次の通りである。

まず、レンズ鏡筒９１が図３に示す沈胴状態にあるとき、ズームモータ７１を駆動してカム枠４をセットアップ方向に回動駆動すると、上記各カム溝によって上記各カムフォロワが光軸Ｏ方向に移動し、第１群枠６，第２群枠１０，第３群枠１２，第４群枠１４がそれぞれ撮影状態における広角端位置となるように繰り出される。そして、撮影状態における広角端位置に設定された状態が、図４に示す状態である。

ここで、上記フォーカス駆動機構部により第５群枠１５を進退駆動することによって、フォーカシング動作がおこなわれる。これにより、撮影状態における広角端位置での撮影動作が実行され得る。

さらに、ズームモータ７１を同方向に駆動すると、上記各枠が望遠端位置に向けて繰り出され任意の位置に設定し撮影動作をおこない得る（図５参照）。

一方、ズームモータ７１を逆転回転駆動させることにより、カム枠４をセットダウン方向へと回動駆動させると、上記各枠は図３に示す沈胴状態となるように所定の繰り込み動作がなされる。

次に、本実施形態のレンズ鏡筒において、第１固定枠２に対してカム枠４の位置を付勢力によって固定保持する機構について、以下に詳述する。

図７は、本実施形態のレンズ鏡筒を構成する部材のうち第１固定枠（第１の枠）及びカム枠（第２の枠）と、この両者に挟持される付勢手段とを取り出して示す要部分解斜視図である。図８は、図３の符号VIIIで示す部位の要部拡大断面図である。図９は、図７の符号IXで示す部位の一部を破いて示す要部拡大部分断面図である。

図７に示しように、第１固定枠２の後端寄りの所定の部位には、内向フランジ部２ｄが形成されている。また、図８に示すように、この内向フランジ部２ｄの前面（バネ取付面２ｃ）側に皿バネ９を配置した状態で、これを挟持するようにカム枠４の後端面（負荷調節面４ｆ；詳細は後述する）が皿バネ９に当接している。

皿バネ９は、図７に示すように、例えば金属製などからなる略円環形状の板部材の一部を屈曲させて形成される付勢部材である。これにより、この皿バネ９には、その円環中心を挟んで略対向する２箇所に折り曲げ等によって押圧部９ｂが形成されている。

押圧部９ｂは、当該皿バネ９が第１固定枠２のバネ取付面２ｃに取付られた状態で、カム枠４に向けて凸となるように形成されている。そして、図８に示すように第１固定枠２に対してカム枠４が組み付けられた状態において、皿バネ９の押圧部９ｂは、カム枠４の後端面に形成される負荷調節手段である負荷調節面４ｆに当接した状態となり、これにより押圧部９ｂは負荷調節面４ｆを押圧するようになっている。

また、皿バネ９には、上記２箇所の押圧部９ｂの形成部位に対して角度略９０度ずれた部位に回転止め溝９ａが２箇所形成されている。この回転止め溝９ａは、皿バネ９の外周側に向けて開口を有する略Ｕ字状の切り欠きである。回転止め溝９ａは、第１固定枠２にカム枠４が組み付けられた状態において、第１固定枠２のバネ取付面２ｃにおいて前方に向けて設けられる二本の回転止めピン２ｂに係合されている。この回転止めピン２ｂに回転止め溝９ａが係合した状態となることで、皿バネ９が第１固定枠２に対して固定配置され、同皿バネ９が回転してしまうことを防止している。つまり、上記二本の回転止めピン２ｂ及び回転止め溝９ａは、皿バネ９の回動規制手段の役目をしている。

カム枠４の負荷調節面４ｆは、図８及び図９に示すようにカム枠４の後端面に形成されている。この負荷調節面４ｆは、皿バネ９の付勢力による負荷を調節する役目をするものである。そのために負荷調節面４ｆの表面形状は、次に示すように形成されている。

図１０〜図１２は、本実施形態のレンズ鏡筒において、皿バネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して示す要部拡大展開図である。このうち、図１０は本レンズ鏡筒の沈胴状態を示している。図１１は本レンズ鏡筒が沈胴状態と撮影状態との間の移行状態の際のセットアップ状態を示している。図１２は本レンズ鏡筒の撮影状態のうち広角端位置にある状態を示している。

第１固定枠２のバネ取付面２ｃは、光軸Ｏに対して略直交する平面となるように形成されている。皿バネ９は、第１固定枠２のバネ取付面２ｃに対して回転止め溝９ａの部位においてのみ当接している。これは、回転止めピン２ｂに対して回転止め溝９ａが係合している部位である。そして、これにより皿バネ９は、第１固定枠２に対して回動しない状態で配されている。

一方、カム枠４は、第１固定枠２に対して相対的に回動自在に配設されている。そして、負荷調節面４ｆは、カム枠４の後端面に一体的に形成されている。したがって、負荷調節面４ｆは皿バネ９に対しても相対的に回動するようになっている。この場合において、皿バネ９は、カム枠４の負荷調節面４ｆに対して押圧部９ｂの部位においてのみ当接している。これにより、カム枠４が第１固定枠２及び皿バネ９に対して回動するとき、負荷調節面４ｆに沿って皿バネ９の押圧部９ｂが摺動するようになっている。

負荷調節面４ｆは、バネ取付面２ｃに対して最も離間する面からなる収納位置当接部である沈胴当接部４ｆａと、バネ取付面２ｃに対して最も近接する面からなる撮影位置当接部である変倍当接部４ｆｃと、上記沈胴当接部４ｆａ及び変倍当接部４ｆｃの間を繋ぐ傾斜面からなる変移部４ｆｂとによって形成されている。

ここで、沈胴当接部４ｆａ及び変移部４ｆｂは、図１０〜図１２において「Ｓｅｔｕｐ」で示す領域を指している。つまり、収納位置当接部である沈胴当接部４ｆａは、レンズ鏡筒９１が沈胴状態にあるとき（カム枠４が収納位置にあるとき）に、皿バネ９の押圧部９ｂが位置する領域である（図１０参照）。

また、変移部４ｆｂは、レンズ鏡筒９１が上述の沈胴状態と撮影状態との間を変位する際（セットアップ状態にあるとき）に皿バネ９の押圧部９ｂが位置する領域である（図１１参照）。

そして、変倍当接部４ｆｃは、図１０〜図１２において「Ｚｏｏｍ」で示す領域を指している。つまり、撮影位置当接部である変倍当接部４ｆｃは、レンズ鏡筒９１が撮影状態にあって変倍動作がなされ得る領域にあるとき（カム枠４が撮影位置にあるとき）に、皿バネ９の押圧部９ｂが位置する領域である（図１２参照）。

なお、ここで、変倍当接部（撮影位置当接部）４ｆｃは、沈胴当接部（収納位置当接部）４ｆａに対して皿バネ９に向けて突出して形成された形態となっている。そして、変倍当接部４ｆｃと沈胴当接部４ｆａとは、変移部４ｆｂによって連繋するように形成されている。

沈胴式のズームレンズ鏡筒においては、通常の場合、沈胴状態にあるときや、沈胴状態から撮影状態へと変位する状態（セットアップ状態）にあるときには、光学的な性能について考慮する必要はない。したがって、撮影光学系を構成する各レンズ群の光軸にズレが生じたとしても問題はない。したがって、この状態にあるときには、各枠部材への付勢手段による負荷を減じる設定とすることで、各枠部材の光軸Ｏに沿う方向への移動を円滑に行なうことができる。

一方、沈胴式のズームレンズ鏡筒が撮影状態にあるときには、所定の広角端位置と所定の望遠端位置との間の所定の領域で各枠部材が移動して、所望の位置に設定されることになる。こうして所望の位置に設定されたときには、各レンズ群の位置ズレ等が生じると撮影光学系の光軸ズレ等に起因して光学的性能に影響することになる。したがって、設定位置においては、各レンズ群を固定保持する各枠部材が確実に位置決め固定がなされていなければならない。そのために、各枠部材への付勢手段による負荷を増加させる設定とすることが考えられる。

この点を考慮して、本実施形態のレンズ鏡筒９１においては、第１固定枠２に対してカム枠４を位置決めするための付勢力を付与する皿バネ９の付勢力は、沈胴状態及びセットアップ状態にあるときの負荷量（チャージ量）に比べて、撮影状態にあるときの負荷量（チャージ量）の方が増加するような設定としている。

そのために、本実施形態においては、カム枠４の後端面の負荷調節面４ｆの形状を工夫することによって、皿バネ９（付勢手段）のチャージ量を、レンズ鏡筒９１の状態に応じて変化させ、負荷を調節し得るように構成している。

すなわち、沈胴状態にあるときの皿バネ９の押圧部９ｂは、図１０に示すようにカム枠４の沈胴当接部４ｆａに当接している状態である。なお、この状態にあるときには、押圧部９ｂと沈胴当接部４ｆａとは必ずしも当接している必要はない。

沈胴状態にあるとき、ズームモータ７１によりカム枠４を図１０に示す矢印Ｒに沿う方向へと回転駆動させるとセットアップ状態に移行する。すると、皿バネ９の押圧部９ｂは、カム枠４の沈胴当接部４ｆａに当接した状態から図１１に示すように変移部４ｆｂに当接した状態となる。そして、押圧部９ｂは、カム枠４が回動するのに伴って、変移部４ｆｂに沿って当該斜面を相対的に移動する。

次いで、図１２に示すように、押圧部９ｂは変倍当接部４ｆｃに当接した状態となる。ここで、レンズ鏡筒９１は撮影状態に設定されることになる。

この場合において、皿バネ９の押圧部９ｂは、沈胴当接部４ｆａに当接する状態（沈胴状態；図１０の状態）から変倍当接部４ｆｃに当接するる状態（撮影状態；図１２の状態）へと変移するとき、バネ取付面２ｃと負荷調節面４ｆの沈胴当接部４ｆａとの間隔と、バネ取付面２ｃと負荷調節面４ｆの変倍当接部４ｆｃとの間隔との差Δｄだけ、付勢力に抗して緊縮されることになる。これにより、皿バネ９によるカム枠４への負荷が増加することになる。

したがって、皿バネ９の材質等を適宜選択することによって、レンズ鏡筒９１の状態に応じたカム枠４への負荷を調節することができる。また、負荷調節面４ｆの形状を工夫することによって、沈胴当接部４ｆａと変倍当接部４ｆｃと形状や、上記差Δｄを適宜設定することによりカム枠４への負荷を調節することができる。

なお、レンズ鏡筒９１が撮影状態からセットダウン動作が実行なされる際には、上述の作用の逆の手順がなされることになる。すなわち、まずズームモータ７１の逆回転（図１０の矢印Ｒ方向とは逆方向）による回転駆動を実行させる。すると、押圧部９ｂは、変倍当接部４ｆｃから変移部４ｆｂを経て沈胴当接部４ｆａへと相対的に移動する。そして、押圧部９ｂが沈胴当接部４ｆａに当接する状態（図１０の状態）となると、当該レンズ鏡筒９１は、沈胴状態に設定される。

以上説明したように上記第１の実施形態によれば、第１固定枠２に対してカム枠４を付勢する皿バネ９のセットアップ領域における負荷を、撮影領域（変倍領域）における負荷よりも軽くするように調節設定したことによって、セットアップ動作には円滑かつ高速にカム枠４を駆動することができる。これと同時に、撮影領域においてカム枠４を駆動して、所定の撮影位置に設定する際には、皿バネ９による負荷が重くなるので、その設定位置を確実に保持することができる。

また、本実施形態においては、変倍時に駆動されるレンズ群は、全てカム枠４に形成されたカム溝により駆動するように構成している。このように変倍時に駆動される複数のレンズ群をカム枠４により駆動するように構成すると共に、カム枠４の光軸方向の位置を付勢手段を用いて正確に規定するようにしているので、一つの枠部材を付勢するだけで光学系全体を精度良く位置決めすることができる。

ところで、上述の第１の実施形態においては、第１の枠（第１固定枠２）に対して第２の枠（カム枠４）を付勢する付勢手段（皿バネ９）として、略円環形状の板部材の一部を屈曲させて形成した付勢部材を適用している。この付勢手段については、この形態に限ることはなく、例えば次に示すように、コイル状の形態からなる付勢手段を適用することもできる。

図１３〜図１７は、本発明の第２の実施形態を示す図である。このうち、図１３及び図１４は、本実施形態のレンズ鏡筒を構成する部材のうちの一部を取り出して示す模式図である。すなわち、本実施形態のレンズ鏡筒を構成する部材のうち第１固定枠（第１の枠）及びカム枠（第２の枠）と、この両者に挟持される付勢手段とを取り出して、光軸に沿う断面の上半部のみを示している。そして、図１３は当該レンズ鏡筒の沈胴状態（カム枠が収納位置にある状態）を示し、図１４は当該レンズ鏡筒の撮影状態のうちカム枠が広角端位置にある状態を示している。また、図１５〜図１７は、本実施形態のレンズ鏡筒において、コイルバネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して一部を示す要部拡大展開図である。このうち、図１５は本レンズ鏡筒の沈胴状態を、図１６は本レンズ鏡筒のセットアップ状態を、図１７は本レンズ鏡筒の撮影状態であってカム枠が広角端位置にある状態を、それぞれ示している。

本実施形態の基本的な構成は、上述の第１の実施形態の構成と略同様である。すなわち、上述の第１の実施形態においては、第１固定枠２に対してカム枠４を付勢する付勢手段として、皿バネ９を用いて構成した（図１〜図１２参照）。

これに代えて、本実施形態においては、第１固定枠２Ａに対してカム枠４Ａを付勢する付勢手段としてコイルバネ９Ａａを適用して構成している点が異なる（図１３〜図１７）。したがって、上述の第１の実施形態と同様の構成については、その詳細な説明及び図示を省略し、異なる点についてのみ以下に詳述する。

本実施形態のレンズ鏡筒における固定枠は、図１３及び図１４に示すように第１固定枠２Ａ及び第２固定枠３Ａをビス６２ｂによって一体に形成した形態で構成されている。第１固定枠２Ａ及び第２固定枠３Ａは、共に光軸に沿う面における断面が略Ｌ字形状からなり、第１固定枠２Ａの後端には後板部２Ａａが、第２固定枠３Ａの前端には前板部３Ａａが、それぞれ一体に固設されている。後板部２Ａａ及び前板部３Ａａは、それぞれ略Ｌ字形状の短腕部に相当する部位である。そして、第１固定枠２Ａの後板部２Ａａと第２固定枠３Ａの後端面とがビス６２ｂによって連結されている。また、第２固定枠３Ａの前板部３Ａａと第１固定枠２Ａの前端面とが対向するように配されている。

第１固定枠２Ａと第２固定枠３Ａとによって形成される空間にカム枠４Ａが回動自在に配設されている。なお、カム枠４Ａに設けられるカム溝や第１固定枠２Ａ及び第２固定枠３Ａに形成される直進ガイドピン等については、上述の第１の実施形態と同様に配されているものとし、図１３及び図１４においては、図面の煩雑化を避けるためにその図示を省略している。

そして、カム枠４Ａの後端側には、略円環形状からなる押圧部材９Ａｂが第２固定枠３Ａの外周側に配設されている。この押圧部材９Ａｂには、これが第２固定枠３Ａの外周側に配設した状態において、カム枠４Ａのがわに向けて突出する押圧部９Ａｂｂが突設されている。この押圧部９Ａｂｂは、上述の第１の実施形態における皿バネ９の押圧部９ｂに相当するものである。すなわち、押圧部９Ａｂｂは、後述するようにカム枠４Ａの後端面の負荷調節面４Ａｆに常に当接するようになっている。

また、この押圧部材９Ａｂは、光軸に沿う方向（図１３及び図１４の矢印Ｘ方向）に対しては移動自在となっている一方、その回動方向への移動は規制されている。この場合における回動規制手段の詳細は図示していないが、上述の第１の実施形態におけるものと同様の構成が設けられている。すなわち上述の第１の実施形態における第１固定枠２の二本の回転止めピン２ｂと皿バネ９の回転止め溝９ａとが係合することにより皿バネ９の回動を規制している構成と同様に、第１固定枠２Ａと押圧部材９Ａｂとにそれぞれ同様の回動規制手段が施されている。

さらに、押圧部材９Ａｂと第１固定枠２Ａの後板部２Ａａとの間には、コイル状の付勢手段であるコイルバネ９Ａａが配設されていて、このコイルバネ９Ａａの付勢力により押圧部材９Ａｂは、常にカム枠４Ａの後端面に向けて付勢されている。

一方、カム枠４Ａの後端面には負荷調節面４Ａｆが一体に形成されている。この負荷調節面４Ａｆには、図１５〜図１７に示すように沈胴当接部４ｆａ，変移部４ｆｂ，変倍当接部４ｆｃが形成されている。ここで、負荷調節面４Ａｆの各部位４ｆａ，４ｆｂ，４ｆｃは、上述の第１の実施形態と全く同様の機能を有する部位となっている。

このような構成からなる本実施形態のレンズ鏡筒において、図１３及び図１５に示す沈胴状態にあるときの押圧部材９Ａｂと第１固定枠２Ａの後板部２Ａａとの間隔を符号Ｈ１（図１３参照）とし、図１４及び図１７に示す撮影状態（広角端位置）にあるときの押圧部材９Ａｂと第１固定枠２Ａの後板部２Ａａとの間隔を符号Ｈ２（図１４参照）とするとき、Ｈ１＞Ｈ２となるように設定される。

したがって、これにより、沈胴状態におけるカム枠４Ａに対するコイルバネ９Ａａの負荷の方が、撮影状態におけるカム枠４Ａに対するコイルバネ９Ａａの負荷よりも軽くなるように設定されている。その他の構成部材については、上述の第１の実施形態と略同様である。また、本実施形態の作用についても、上述の第１の実施形態と略同様である。

なお、本実施形態においては、押圧部材を介してカム枠を付勢する構成としたので、カム枠の円周方向における押圧部の配置を適宜選択することができる。例えば押圧部をカム枠の円周方向で均等に三箇所配置するなどして、より安定した付勢力をカム枠に付与することもできる。

以上説明したように上記第２の実施形態によれば、第１固定枠２Ａに対してカム枠４Ａを付勢する付勢手段としてコイルバネ９Ａａを設け、このコイルバネ９Ａａによって押圧部材９Ａｂをカム枠４Ａのがわに向けて付勢する構成とすることで、上述の第１の実施形態と同様の効果を得ることができる。

本発明の第１の実施形態のレンズ鏡筒が適用されるカメラの外観を示す斜視図。 本発明の第１の実施形態のレンズ鏡筒の外観を示す斜視図。 図２のレンズ鏡筒が沈胴状態にあるときの光軸に沿う断面図。 図２のレンズ鏡筒が撮影状態のうち広角端位置にある際の光軸に沿う断面図。 図２のレンズ鏡筒が撮影状態のうち望遠端位置にある際の光軸に沿う断面図。 図２のレンズ鏡筒を構成する部材のうちの一部を取り出して示す正面図であって、駆動モータ及び駆動力伝達ギアーとこれにより駆動されるカム枠（第２の枠）の部材配置関係を示す図。 図２のレンズ鏡筒を構成する部材のうち第１固定枠（第１の枠）及びカム枠（第２の枠）と、この両者に挟持される付勢手段とを取り出して示す要部分解斜視図。 図３の符号VIIIで示す部位の要部拡大断面図。 図７の符号IXで示す部位の一部を破いて示す要部拡大部分断面図。 図２のレンズ鏡筒の沈胴状態において、皿バネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して示す要部拡大展開図。 図２のレンズ鏡筒のセットアップ状態において、皿バネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して示す要部拡大展開図。 図２のレンズ鏡筒の撮影状態のうち広角端位置にある状態において、皿バネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して示す要部拡大展開図。 本発明の第２の実施形態のレンズ鏡筒を構成する部材のうちの一部を取り出して示す模式図であって、同レンズ鏡筒が沈胴状態（カム枠が収納位置にある状態）を示す図。 本発明の第２の実施形態のレンズ鏡筒を構成する部材のうちの一部を取り出して示す模式図であって、同レンズ鏡筒が撮影状態にあってカム枠が広角端位置にある状態を示す図。 本発明の第２の実施形態のレンズ鏡筒の沈胴状態において、コイルバネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して一部を示す要部拡大展開図。 本発明の第２の実施形態のレンズ鏡筒のセットアップ状態において、コイルバネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して一部を示す要部拡大展開図。 本発明の第２の実施形態のレンズ鏡筒の撮影状態であってカム枠が広角端位置にある状態において、コイルバネ（付勢手段）とこれを挟持するカム枠（第２の枠）の負荷調節面（負荷調節手段）及び第１固定枠（第１の枠）のバネ取付面を展開して一部を示す要部拡大展開図。

符号の説明

１……カメラ
２，２Ａ……第１固定枠
２ｂ……回転止めピン２ｂ
２ｃ……バネ取付面
２ｄ……内向フランジ部
２Ａａ……後板部
３，３Ａ……第２固定枠
３Ａａ……前板部
４，４Ａ……カム枠
４ｆ，４Ａｆ……負荷調節面
４ｆａ……沈胴当接部
４ｆｂ……変移部
４ｆｃ……変倍当接部
５……前固定板
６……第１群枠
７……第１レンズ群保持枠
９……皿バネ
９ａ……回転止め溝
９ｂ……押圧部
９Ａｂ……押圧部材
９Ａｂｂ……押圧部
９Ａａ……コイルバネ
１６……後固定板
４７……撮像素子
７１……ズームモータ
９１……レンズ鏡筒
９２……カメラ本体
９３……液晶表示装置
代理人弁理士伊藤進

Claims (8)

1. 第１の枠と、
   上記第１の枠に対して相対的に回動する第２の枠と、
   上記第１の枠と上記第２の枠との間に付勢力を付与する付勢手段と、
   上記付勢手段の付勢力による負荷を調節する負荷調節手段と、
   を具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 上記付勢手段はバネであって、
   上記負荷調節手段は、上記バネのチャージ量を変化させることで負荷を調節する
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 第１の枠と、
   収納位置と変倍領域を含む撮影位置とにわたって上記第１の枠に対して相対的に回動する第２の枠と、
   上記第１の枠と上記第２の枠との間に付勢力を付与するバネと、
   上記バネの付勢力による負荷を調節する負荷調節手段と、
   を具備し、
   上記負荷調節手段は、上記第２の枠が上記収納位置にあるときに比して、上記第２の枠が上記撮影位置にあるときに、上記バネのチャージ量を増加させることを特徴とするレンズ鏡筒。
4. 上記バネは光軸方向において上記第１の枠と上記第２の枠との間に配置され、
   上記負荷調節手段は上記第２の枠と一体的に形成されている
   ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 上記負荷調節手段は、上記第２の枠が上記収納位置にある際に上記バネと当接する収納位置当接部と、上記第２の枠が上記撮影位置にある際に上記バネと当接する撮影位置当接部と、を具備し、
   上記撮影位置当接部は、上記収納位置当接部に対して上記バネに向けて突出して形成されていると共に、上記収納位置当接部と上記撮影位置当接部とをつなぐ変移部を有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
6. 上記バネは環状の板部材の一部を屈曲させて形成される皿バネであって、上記屈曲部にて上記収納位置当接部及び上記撮影位置当接部に当接することを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
7. 上記皿バネが上記第１の枠に対して回動するのを規制する回動規制手段を具備し、
   上記第２の枠が上記第１の枠に対して相対的に回動することによって、上記屈曲部の当接箇所は、上記収納位置当接部と上記変移部と上記撮影位置当接部との間を変移することを特徴とする請求項６に記載のレンズ鏡筒。
8. 請求項１または請求項３に記載のレンズ鏡筒を具備してなることを特徴とするカメラ。

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