JP2007114530A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】従来のレンズ鏡筒では、直進部材にコイルばね等によって光軸方向の付勢力が働くと、回動部材のカム溝の傾斜の変化によってバックラッシが発生し、ノイズや像ユレ・トビが発生することがあった。
【解決手段】レンズを保持してそのレンズの光軸方向に移動可能とされると共にカムピン９８が設けられた１群環１０と、その１群環１０に対して相対的に回動可能であって光軸方向へも相対的に移動可能とされると共にカムピン９８が摺動可能に係合されるカム溝６５を周面に有するカム環１５と、カム環１５を回動させるためにそのカム環１５と一体に設けたギア部６０と、そのギア部に噛合される平歯からなる駆動ギア２２と、その駆動ギア２２に噛合されるギア列１３４を有する動力源１３２と、を備えて構成されている。動力源１３２からの動力を駆動ギア２２からギア部６０に伝達してカム環１５を回動させるレンズ鏡筒であって、駆動ギア２２を、その平歯が延在する方向の一方に付勢するリング板ばね１３０を設けた。
【選択図】図２９

Description

本発明は、駆動ギアで回動部材を回動させることによりカム機構を介して連結された直進部材を進退動作させるようにしたレンズ鏡筒に関するものである。

従来の、この種のレンズ鏡筒としては、例えば、特許文献１に記載されているようなものがある。特許文献１には、光学系の光路中に配置される光量調節装置および光量調節装置を内蔵するカメラ（以下、第１の従来例という。）に関するものが記載されている。この第１の従来例に係るカメラは、「射出面が凹面に形成された第１のレンズ群と、上記第１のレンズ群からの射出光が入射される凸面を有する第２のレンズ群と、を有し、上記第１のレンズ群と第２のレンズ群との間に光学的な絞り位置が位置する変倍可能な光学系と、上記第２のレンズ群の後方に配され、露出開口を開放する位置と遮蔽する位置とに移動可能であって、所定の透過率を有するフィルタを有するフィルタ装置と、上記光学系の変倍状態とシャッタスピードに応じて上記フィルタを上記覆う位置に移動するか否かを決定する制御手段と、を具備し、上記フィルタが上記開放する位置にある状態で、上記シャッタスピードが所定値以上の高速となる場合には、上記フィルタを上記覆う位置に移動し、より低速のシャッタスピードを用いて撮影する」ことを特徴としている。

このような構成を有する特許文献１に記載されたカメラよれば、「遮光羽根の配置を適切化し、さらに、遮光羽根の遮光光量差の発生を少なくし、より適切な露出が実行できる、かつ、装置の小型化を図ることができる」（明細書の段落［００９４］）という効果が期待される。
特開２００４−２５２３６７号公報

一般に、カム環の回動によって光学ズーミング動作を行うレンズ鏡筒においては、その回動動作には滑らかさが求められる。その回動動作が滑らかでない場合には、ノイズ（異音）発生や像のユレ・トビが発生してしまう。特に、カム環の回動によって光軸方向に進退する直進部材にコイルばね等によって光軸方向の付勢力が働いている場合には、カム環のカム溝の傾斜の変化によってバックラッシが発生してしまい、ノイズや像ユレ・トビの不具合に悩まされることになる。

また、カム環の回転軸と軸心線を同じにする平歯を持つ部材（カム環の場合もある。）が、回転動作と共に固定環に形成されたカム溝との係合によって回転軸方向に進退し、又は、駆動ギアとスラスト摺動しながら回転軸方向に進退する機構においては、その部材のギアの歯と、駆動ギアの歯とのスライス方向の掛かり量が、その部材が最も被写体側に繰出した状態で小さくなってしまい、衝撃力等の外力によってギアの歯が欠けて破損し易くなってしまうことがある。特に、近年ではユーザーの小型化への要望が強くなっており、ギア歯の掛かり量と強度の両方を確保するのが難しくなっている。

しかしながら、前述した従来例においては、カム環を駆動する駆動ギアが、それを回転自在に支持する支持軸上において、軸受部との隙間の分だけ移動自在になっていた。そのため、前述したように、直進部材にコイルばね等によって光軸方向の付勢力が働いている場合に、カム環のカム溝の傾斜の変化によってバックラッシが発生し、ノイズや像ユレ・トビが発生する等の不具合があった。

解決しようとする問題点は、従来のレンズ鏡筒では、直進部材にコイルばね等によって光軸方向の付勢力が働くと、回動部材のカム溝の傾斜の変化によってバックラッシが発生し、ノイズや像ユレ・トビが発生することがある、という点である。

本発明のレンズ鏡筒は、光学要素を保持してその光学要素の光軸方向に移動可能とされると共にカム従動子が設けられた直進部材と、その直進部材に対して相対的に回動可能であって光軸方向へも相対的に移動可能とされると共にカム従動子が摺動可能に係合されるカム溝を周面に有する回動部材と、回動部材を回動させるためにその回動部材と一体又は別体に設けたギア部と、そのギア部に噛合される平歯からなる駆動ギアと、その駆動ギアに噛合されるギア列を有する動力源と、を備え、動力源からの動力を駆動ギアからギア部に伝達して回動部材を回動させるレンズ鏡筒であって、駆動ギアを、その平歯が延在する方向の一方に付勢するギア付勢部材を設けたことを最も主要な特徴とする。

本発明のレンズ鏡筒によれば、駆動ギアがギア付勢部材によってその平歯が延在する方向の一方に付勢されているため、回動部材のカム溝の傾斜の変化によって発生するバックラッシをギア付勢部材によって吸収し、又は、そのバックラッシを軽減させてその影響を少なくすることができる。そのため、回動部材の回動動作を滑らかに保つことができ、ノイズ（異音）発生や像のユレ・トビの発生を効果的に抑制することができる。しかも、その機構が簡単であるため、レンズ鏡筒を小型化しつつもギアの強度低下を防ぐことができる。

回動部材の回動動作を滑らかに保つことで、像トビ・像ユレの発生、及び動作時の異常音（コツ音）の発生を抑制できるレンズ鏡筒を、簡単な構成によって実現した。

以下、本発明の実施の形態を、添付図面を参照して説明する。図１〜図３７は、本発明の実施の形態の例を説明するものである。即ち、図１Ａ，Ｂは本発明のレンズ鏡筒のカム機構の第１の実施の例を示す鏡筒収納状態及び鏡筒繰出し状態の各斜視図、図２は図１のレンズ鏡筒の分解斜視図、図３は鏡筒収納状態の断面図、図４は鏡筒繰出し状態の断面図、図５は固定環の斜視図、図６は固定環の展開図、図７Ａ，Ｂ，Ｃはカム環の斜視図、正面図及びＸ−Ｘ線断面図、図８Ａ，Ｂはカム環の平面図及び底面図、図９Ａ，Ｂはカム環の外周面及び内周面の各展開図、図１０は回転規制部材の展開図、図１１は直進環の展開図である。

図１２は自動露光装置と間隔規制部材と２群環の斜視図、図１３は２群環の展開図、図１４は１群レンズと１群環等の斜視図、図１５は１群環の展開図、図１６Ａ，Ｂはカム環と１群環を組み合せた底面側の斜視図及び要部拡大図、図１７Ａ，Ｂは同じく正面図及び底面図、図１８Ａ，Ｂは同じく右側面図及びＹ−Ｙ線断面図である。また、図１９〜図２８は１群環のカム従動子とカム環のカム溝との位置関係を説明するもので、図１９Ａ，Ｂは斜視図及び断面図、図２０Ａ，Ｂは各要部説明図、図２１Ａ，Ｂ，Ｃは同じく斜視図と断面図と要部説明図、図２２Ａ，Ｂ，Ｃは同じく斜視図と断面図と要部説明図、図２３Ａ，Ｂは斜視図及び断面図、図２４は要部説明図、図２５は斜視図、図２６Ａ，Ｂは断面図及び要部説明図、図２７Ａ，Ｂは斜視図及び要部説明図、図２８は同じく斜視図及び要部説明図である。

図２９は駆動ギアのスラスト端にギア付勢部材を配置した第１の実施例を断面して示す模式図、図３０Ａ，Ｂ，Ｃは駆動ギアの掛かり量を説明する図、図３１Ａ，Ｂ，Ｃはギア付勢部材の一実施例を示す図、図３２Ａ，Ｂはカムピンにかかる抗力とその分力を説明する図、図３３は駆動ギアのスラスト端にギア付勢部材を配置した第２の実施例を断面して示す模式図、図３４〜３６は図１等のレンズ鏡筒を用いたデジタルスチルカメラの第１の実施の例を示すもので、図３４は鏡筒収納状態の正面側斜視図、図３５は鏡筒繰出し状態の正面側斜視図、図３６は背面側斜視図、図３７は図３４に示すデジタルスチルカメラの概略構成を説明するブロック説明図である。

図１〜図４に示すレンズ鏡筒１は、本発明のレンズ鏡筒の第１の実施の例を示すものであり、複数のレンズやフィルタ等の光学素子によって構成される撮影光学系と、その撮影光学系の各構成要素を固定又は移動可能に支持する環体や枠体等のメカニック系と、そのメカニック系を動作させるモータやギア等の動力系等から構成されている。

図２〜図４に示すように、レンズ鏡筒１の撮影光学系は、被写体側から順に配置されている複数のレンズの組合せからなる第１レンズ群２と、シャッタ及びアイリスユニットである自動露光装置３と、複数のレンズの組合せからなる第２レンズ群４と、１又は２以上のレンズの組合せからなる第３レンズ群５と、ローパスフィルタ６と、撮像素子（ＣＣＤ）７等から構成されている。第１レンズ群２と第２レンズ群４によってズーミング機能が発揮され、両レンズ群２，４を光軸方向に所定量移動することにより光学系のズーミング動作を実行することができる。また、第３レンズ群５によってフォーカシング機能が発揮され、第３レンズ群５を光軸方向に所定量移動することにより光学系のフォーカシング動作を実行することができる。

レンズ鏡筒１のメカニック系は、被写体側から順に直進部材の第１の具体例を示す１群環１０と、第１レンズ群２を保持する１群レンズ枠１１と、直進部材の第２の具体例を示す２群環１２と、第２レンズ群４を保持する２群レンズ枠１３と、直進環１４と、回動部材の一具体例を示すカム環１５と、デジタルスチルカメラ等のカメラ本体に固定される固定環１６と、第３レンズ群５を保持する３群レンズ枠１７と、固定環１６の後部に固定される後部鏡筒１８等から構成されている。そして、後部鏡筒１８に、撮像素子（ＣＣＤ）７を有するＣＣＤユニット２０が取り付けられている。

また、レンズ鏡筒１の動力系は、カム環１５を回動動作させる減速ギアユニット２１及び駆動ギア２２と、光学系のフォーカシング動作を行うＦモータユニット２３等から構成されている。減速ギアユニット２１及びＦモータユニット２３は、固定環１６と後部鏡筒１８の組立体に取り付けられている。そして、駆動ギア２２は、固定環１６と後部鏡筒１８によって回転自在に支持されている。

後部鏡筒１８は、中央部に略四角形をなす貫通穴２５が設けられたリング状をなす後面部１８ａと、その後面部１８ａの貫通穴２５の周囲を囲うように一面側に突出形成された内側ボス部１８ｂと、後面部１８ａの外縁に連続して一面側に突出形成された外側ボス部１８ｃとからなり、外側ボス部１８ｃの一部にはＦモータユニット２３を支持するためのユニット支持部２６が設けられている。後部鏡筒１８の内側ボス部１８ｂの背面側には、その周縁を凹ませることによって座部１８ｄが設けられており、その座部１８ｄにＣＣＤユニット２０が装着されている。

図２〜図４に示すように、ＣＣＤユニット２０は、ＣＣＤ（撮像素子）７その他の構成要素を保持するＣＣＤアダプタ２８と、シールゴム２９と、フィルタ押え具３０等を備えて構成されており、そのＣＣＤアダプタ２８にＣＣＤ７が固定されている。ＣＣＤアダプタ２８は、後部鏡筒１８の貫通穴２５に嵌合される略四角形をなす枠体からなり、その中央の開口部に受光面を臨ませてＣＣＤ７が、シールゴム２９を介して固定されている。ＣＣＤ７の受光面の前方にはローパスフィルタ６が配置されており、そのローパスフィルタ６は略四角形の枠体からなるフィルタ押え具３０により爪止めされ、ＣＣＤアダプタ２８に着脱可能に保持されている。図２に示す符号３１は、ＣＣＤ７用のフレキシブル配線板である。

後部鏡筒１８の前部に固定される固定環１６は、図５に示すような構成を有している。固定環１６は、レンズ鏡筒１の外装体となる略円筒状をなす筒体からなり、この固定環１６の内部に撮影光学系の全てが収納可能とされている。図６の展開図に示すように、固定環１６の一方の端面である光軸方向の前面部１６ａは、その光軸方向と垂直をなす平面部とされているが、他方の端面である光軸方向の後面部１６ｂは、その光軸方向に所定の段差によって凹凸が形成されている。この後面部１６ｂの凹凸は、後部鏡筒１８の接合部の凹凸に対応するように設けたものである。更に、固定環１６には、駆動ギア２２の一部を露出させるための第１の切欠き３３と、３群レンズ枠１７の一部を露出させるための第２の切欠き３４が設けられている。

固定環１６の第１の切欠き３３及び第２の切欠き３４は、それぞれ後面部１６ｂに開放されている。この第１の切欠き３３に対応して固定環１６の外面には、駆動ギア２２を回転自在に支持する支持軸３５の軸方向の一端を支持する軸受部１６ｃが設けられている。そして、第２の切欠き３４に対応して固定環１６の外面には、Ｆモータユニット２３の一部を支持する支持部１６ｄが設けられている。また、固定環１６の内周面には、略同一カム曲線を有する２種類合計３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと、光軸方向へ直線状に延在された３種類合計５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃが設けられている。

固定環１６の２種類合計３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃは、周方向へ螺旋状に延在された斜面部３７ａと、その斜面部３７ａの前面部１６ａ側に連続すると共に光軸方向に対して直交する周方向に延在された前水平部３７ｂと、斜面部３７ａの後面部１６ｂ側に連続すると共に光軸方向に対して直交する周方向であって前記前水平部３７ｂと逆方向に延在された後水平部３７ｃとを有している。３個のカム溝３７Ａ〜３７Ｃの各斜面部３７ａの幅は同一であるが、第１の種類である２個の第１のカム溝３７Ａ，３７Ｂの各斜面部３７ａには、その幅方向を２分するように中央突条３９が設けられている。この中央突条３９によって斜面部３７ａには、互いに平行に延在された右通路３９ａと左通路３９ｂが形成されている。

このような構成上の相違点が設けられた２個の第１のカム溝３７Ａ，３７Ｂ及び第２の種類である１個の第２のカム溝３７Ｃの合計３個のカム溝３７Ａ〜３７Ｃは、光軸方向と垂直に交差する平面上において周方向へ略等間隔に配置されている。このような構成を有する２種類合計３個のカム溝３７Ａ〜３７Ｃには、カム環１５に設けた３個の後述するカム従動子がそれぞれ摺動可能に係合される。

これに対して、３種類合計５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃは、光軸方向と垂直に交差する平面上において周方向へ適当な間隔を設定して、互いに平行に配置されている。第１の種類である２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａは、直進環１４と回転規制部材８０の２つを光軸方向へ案内するものである。この２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａには、直進環１４に設けた後述するカム従動子が、また回転規制部材８０に設けた後述する凸部片がそれぞれ摺動可能に係合される。２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａは、第１のカム溝３７Ａ，３７Ｂのそれぞれ一側（図６において左側）に所定の間隔をあけて配置されている。そして、２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａは、第１及び第２のカム溝３７Ａ，３７Ｂの前水平部３７ｂとそれぞれ交差するように設けられている。

一方、第２の種類である３個の第２の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃは、２個の第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａとともに、直進環１４を光軸方向へ案内するものである。３個の第２の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃのうち、２個の第２の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂは、２つのカム溝３７Ａ，３７Ｂの斜面部３７ａとそれぞれ交差するように設けられていて、これにより各斜面部３７ａには、中央突条３９を斜め方向に分割する切り通し部４１がそれぞれ設けられているが、これに対して、残り１個の第２の直進案内溝３８Ｃは、第１の直進案内溝３８Ａと同様に、第３のカム溝３７Ｃの前水平部３７ｂと交差するように設けられている。

このような構成を有する固定環１６が後部鏡筒１８の前側に配置され、複数本の固定ねじによって着脱可能に固定されている。この固定環１６と後部鏡筒１８との鏡筒組立体によって支持軸３５が保持されており、その支持軸３５に回動自在に支持された駆動ギア２２の一部の歯が、その歯幅方向の略全長に渡って第１の切欠き３３から鏡筒組立体の外部に露出されている。この駆動ギア２２の露出部を覆うように減速ギアユニット２１が、固定環１６の軸受部１６ｃと後部鏡筒１８のフランジ部に対して着脱可能に装着され、複数個の固定ねじで締付固定されている。

図２に示すように、減速ギアユニット２１は、駆動ギア２２に噛合される図示しない出力ギアと、その出力ギアに動力を伝達する１又は２以上の減速ギアと、その減速ギアを介して動力を伝達することにより出力ギアを回転駆動するズームモータ４４と、出力ギアその他のギアを回転自在に支持すると共にズームモータ４４を固定支持するハウジング４５等によって構成されている。このハウジング４５を固定ねじで鏡筒組立体に締付固定することにより、減速ギアユニット２１が組立・分解可能に取り付けられている。この減速ギアユニット２１には、ズームモータ４４の回転数を検出してその検出信号を出力するロータリエンコーダ等からなる回転検出器が設けられている。

また、後部鏡筒１８のユニット支持部２６は、Ｆモータユニット２３を抱えるように支持する一対の支持片からなり、一対の支持片は適当な隙間をあけて略平行をなすように前方へ突出されている。このユニット支持部２６と固定環１６の支持部１６ｄによって保持されるＦモータユニット２３は、レンズ鏡筒１をフォーカシング動作させるための動力源をなすものである。このＦモータユニット２３は、フォーカスモータ４６と、このフォーカスモータ４６を固定支持するモータブラケット４７と、フォーカスモータ４６の回転軸４６ａに移動可能に螺合されたキャリッジ４８と、このキャリッジ４８を回転軸４６ａの軸方向へ略平行にガイドするガイドバー４９等を備えて構成されている。

モータブラケット４７はコ字状に形成されており、一方の立ち上げ片の外側にフォーカスモータ４６が固定されている。フォーカスモータ４６の回転軸４６ａは送りねじ軸からなっており、その回転軸４６ａが一方の立ち上げ片を貫通し、その先端部が他方の立ち上げ片に回動自在に支持されている。この立ち上げ片間において、回転軸４６ａにキャリッジ４８が軸方向へ移動可能に螺合されている。キャリッジ４８には、回転軸４６ａの軸心線に対してその軸心線を略平行に設定したガイドバー４９が摺動可能に貫通されている。ガイドバー４９の軸方向の両端部はモータブラケット４７に支持されており、このガイドバー４９に案内されてキャリッジ４８が光軸方向へ進退移動可能に構成されている。

このような構成を有するＦモータユニット２３によって第３レンズ群５が光軸方向へ進退移動可能とされている。第３レンズ群５は、ＣＣＤ７の前に配置されたローパスフィルタ６の前方に配置され、３群レンズ枠１７によって保持されている。３群レンズ枠１７は、第３レンズ群５を保持するレンズ保持部１７ａと、そのレンズ保持部１７ａの一側に連続されたアーム部１７ｂとから構成されている。アーム部１７ｂには、ガイド軸５１が摺動可能に挿通される摺動軸受部１７ｃと、Ｆモータユニット２３のキャリッジ４８に係合される係合部１７ｄとが設けられている。

この３群レンズ枠１７には、コイルばねからなる３群ばね５２の一端が係止されている。３群ばね５２の他端は固定環１６に係止されており、この３群ばね５２のばね力によって３群レンズ枠１７の係合部１７ｄが、常にキャリッジ４８に適当な付勢力で押し当てられている。かくして、Ｆモータユニット２３のフォーカスモータ４６を回転駆動することにより、その回転方向に応じて３群ばね５２のばね力に抗して、キャリッジ４８がガイドバー４９に案内されて光軸方向へ進退移動する。その結果、Ｆモータユニット２３の回転量に応じて、第３レンズ群５が光軸方向に所定量移動することにより、所定のフォーカシング動作が実行される。

固定環１６の内側にカム環１５が配置されている。カム環１５は、図７〜図９に示すような構成を有している。カム環１５は、固定環１６の内径よりも外径がやや小さい筒状の胴体部１５ａと、その胴体部１５ａの一方の端面側に連続するフランジ部１５ｂとからなり、フランジ部１５ｂは半径方向外側に展開されている。フランジ部１５ｂは、周方向の略１／２に亘る部分を占める円弧状の第１のフランジ部５４ａと、その第１のフランジ部５４ａと対向するよう反対側に配置された円弧状の第２のフランジ部５４ｂとからなる。第２のフランジ部５４ｂは、周方向の略１／６に亘る部分を占める領域として形成されており、その周方向の両側であって第１のフランジ部５４ａとの間には、第２のフランジ部５４ｂと同程度の大きさを有する第１の切欠き部５５ａと第２の切欠き部５５ｂが設けられている。

図８Ａ，Ｂに示すように、カム環１５のフランジ部１５ｂには、カム従動子の第１の実施例を示す３個のカム突部５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃが設けられている。３個のカム突部５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃは周方向に略等間隔に配置されていて、第１のカム突部５７Ａは第１のフランジ部５４ａの一側に設けられ、第２のカム突部５７Ｂは第１のフランジ部５４ａの他側に設けられていて、第３のカム突部５７Ｃは第２のフランジ部５４ｂに設けられている。３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃのうち、第１及び第２のカム突部５７Ａ，５７Ｂの先端には、斜め方向に延びる係合溝５８がそれぞれ設けられている。

この３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃは、固定環１６の内周面に設けた３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃに摺動可能に係合される。３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃは、３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと対応するように形成されており、第１及び第２のカム突部５７Ａ，５７Ｂに設けた各係合溝５８に、第１及び第２のカム溝３７Ａ，３７Ｂに設けた中央突条３９がそれぞれ摺動可能に係合されるようになっている。このように、カム溝３７Ａ，３７Ｂの幅広な斜面部３７ａに中央突条３９を設けて左右の通路３９ａ，３９ｂを形成したことにより、これと交差する方向に延在された第２の直進案内溝３８Ｂによってカム溝の斜面部３７ａに切り欠きが発生していても、カム環１５の第１及び第２のカム突部５７Ａ，５７Ｂはカム係合維持したままカム溝３７Ａ，３７Ｂに沿ってスムースに移動することができるようにしている。

３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃは、胴体部１５ａの軸心線と垂直に交差する同一平面上に設定されているが、図７Ａ，Ｂに示すように、第３のカム突部５７Ｃだけは他のカム突部５７Ａ，５７Ｂよりも薄く形成されている。この第３のカム突部５７Ｃを囲うようにフランジ部１５ｂの第１のフランジ部５４ａには、平歯からなるギア部６０が設けられている。ギア部６０は、第１のカム突部５７Ａの周方向の一側に連続すると共に同じ歯幅を有する第１のギア部６０ａと、第３のカム突部５７Ｃの軸心線方向の外側に第１のギア部６０ａと同程度の歯幅で形成された第２のギア部６０ｂと、第１のギア部６０ａと第２のギア部６０ｂの間を結ぶと共に両者を合わせた歯幅を有する第３のギア部６０ｃとからなっている。

このギア部６０には、常に駆動ギア２２がいずれかのギア部６０ａ〜６０ｃにおいて噛合されている。これにより、減速ギアユニット２１の作動によって駆動ギア２２が回転駆動されると、その回転方向に応じてカム環１５が左回転又は右回転される。このギア部６０の周方向の長さは、カム環１５が所定角度回転するために必要な歯数を備えている。そのため、駆動ギア２２によってカム環１５が回転すると、そのカム環１５は同時に軸心線方向にも移動することになるが、カム環１５の軸心線方向の移動量（ストローク）よりも駆動ギア２２の歯幅の方が十分に長く設定されているため、駆動ギア２２とギア部６０とが常に噛合した状態において所定範囲の回動動作が実行される。

更に、カム環１５のフランジ部１５ｂの第１のフランジ部５４ａには、カム間５の回転位置を検出するためのフィン６１が設けられている。フィン６１は、第１のフランジ部５４ａの第３のカム突部５７Ｃ側の端部に連続して、円周方向へ所定の長さで形成されている。このフィン６１を検出するため、図示しないが、後部鏡筒１８にはフォトセンサが設けられている。そのフォトセンサがフィン６１の移動によって切り替わることにより、カム環１５の回転位置を検出することができる。この回転位置検出手段により得られる回転位置情報と、前述した減速ギアユニット２１に設けたロータリエンコーダによる得られる検出情報とに基づき、これらの情報を後述する制御装置で処理することにより、カム環１５の回転速度及びその回転位置の制御を行うことができる。

更に又、カム環１５のフランジ部１５ｂの第１のフランジ部５４ａには、これを歯幅方向に貫通する貫通穴６２が設けられている。貫通穴６２は、第２のフランジ部５４ｂと対向する反対側の位置において胴体部１５ａの外周面若しくはギア部６０の歯と同心をなすよう円弧状に形成されている。この貫通穴６２に臨む胴体部１５ａの端部形状は、後述するように第１及び第２の切欠き部５５ａ，５５ｂの形状と同様に形成されている。

カム環１５の胴体部１５ａの外周には、同一のカム曲線（軌跡）を有する３個の外カム溝６５が設けられている。３個の外カム溝６５は、周方向に略等間隔に配置され、第１のレンズ群２を支持する１群枠１０の光軸方向動作を可能にし、レンズ鏡筒１に光学ズーミング動作と鏡筒収納動作を与えるものである。図７Ａ，Ｂ及び図９Ａに示すように、３個の外カム溝５６は、鏡筒収納動作を付与する鏡筒収納動作領域６６と、その鏡筒収納動作領域６６に連続するズーミング動作領域６７とから構成されている。外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６は、胴体部１５ａの外周面において略４５度の傾斜角度を持って斜め方向へ螺旋状に延在されている。この鏡筒収納動作領域６６の一端は胴体部１５ａのフランジ部１５ｂ側の端部に開口され、他端にはズーミング動作領域６７の一端が連続されている。

外カム溝６５のズーミング動作領域６７は、所定の曲線によって円弧状に形成された溝からなるズーム溝部６７ａと、このズーム溝部６７ａの一端と鏡筒収納動作領域６６とを緩やかに連通する溝からなる連通部６７ｂと、ズーム溝部６７ａの他端を閉鎖するか又は胴体部１５ａのフランジ部１５ｂ側と反対側（反フランジ側）の端部に開放する溝からなる閉鎖部６７ｃ又は開放部６７ｄを有している。ズーミング動作領域６７のズーム溝部６７ａは、胴体部１５ａの反フランジ側において、フランジ部１５ｂ側に凸となるように形成されている。ズーミング動作領域６７の連通部６７ｂは、複数の直線部を緩やかに連続させた溝からなっている。また、閉鎖部６７ｃ及び開放部６７ｄは、周方向に連続された溝からなっている。

これら連通部６７ｂ及び閉鎖部６７ｃ若しくは開放部６７ｄを形成するために、胴体部１５ａの反フランジ側には３種類の突出部６８ａ，６８ｂ，６８ｃが設けられている。連通部６７ｂに対応させて設けた３個の第１の突出部６８ａは、両側に傾斜面を有する台形部分からなる。また、閉鎖部６７ｃに対応させて設けた１個の第２の突出部６８ｂ及び開放部６７ｄに対応させて設けた２個の第３の突出部６８ｃ，６８ｃは、一側にのみ傾斜面を有する台形部分からなっている。その一方、２個の第３の突出部６８ｃ，６８ｃは、図９Ａにおいて二点鎖線で示すように、その垂直面をカム溝の中途部に設定することによってカム溝を胴体部１５ａの端面側に開放させている。

外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６のフランジ部１５ｂ側の開口端は、１群環１０の後述するカム従動子が出入りされる溝開口部７１を形成している。そのカム溝開口部７１を形成する一方のカム溝側面の外側には、１群環１０のカム従動子を押圧してカム環１５の回転力を１群環１０に伝達する押圧部７２が設けられている。更に、カム溝開口部７１の押圧部７２と反対側には、カム従動子を外カム溝６５から外れた位置に保持する保持部７３が設けられている。

図７Ａ，Ｃ及び図９Ｂに示すように、カム環１５の胴体部１５ａの内周には、同一のカム曲線（軌跡）を有する３組の内カム溝群７４が周方向へ等間隔に配置されて設けられている。３組の内カム溝群７４は、同一のカム曲線（軌跡）を有する前内周カム溝７５と後内周カム溝７６との組み合せからなっており、第２のレンズ群を支持する２群枠１２の光軸方向動作を可能にし、レンズ鏡筒１に光学ズーミング動作と鏡筒収納動作を与えるものである。前内周カム溝７５と後内周カム溝７６は、光軸方向である胴体部１５ａの軸心線方向に所定の間隔をあけていると共に、周方向にも少し偏倚して設定されており、互いに少し捩れた状態で設けられている。

前内周カム溝７５及び後内周カム溝７６の基本的なカム曲線は、外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６と同様の方向に傾斜された第１の斜面部７７ａと、その第１の斜面部７７ａと反対側に傾斜された第２の斜面部７７ｂと、第１の斜面部７７ａの一端と第２の斜面部７７ｂの一端を周方向に連続する水平部７７ｃと、第１の斜面部７７ａの他端に連続された開放部７７ｄと、第２の斜面部７７ｂの他端に連続された循環部７７ｅをそれぞれ有している。第１の斜面部７７ａは、略４５度の角度で傾斜されているが、その中途部は少し後側に湾曲されている。また、第１の斜面部７７ａは、外カム６５のズーム溝部６７ａによって光軸方向に進退する１群枠１０と連動して２群枠１２が進退するように、所定のカムカーブとなっている。第２の斜面部７７ｂと循環部７７ｅは、２群枠１２の鏡筒収納動作を付与しており、前側に湾曲された連結部によって連結され、循環部７７ｅ内で周方向に移動して第２の斜面部７７ｂに戻る構成となっている。

このような基本的カム曲線を有する前内周カム溝７５及び後内周カム溝７６であるが、前内周カム溝７５は、第１の斜面部７７ａの大部分と水平部７７ｃと第２の斜面部７７ｂと循環部７７ｄとを備えて構成されている。一方、後内周カム溝７６は、第１の斜面部７７ａの一部と開放部７７ｄとのみから構成されている。即ち、前内周カム溝７５の第１の斜面部７７ａは、第１の内カム溝群７４においては突出部６８ｂの端面に開口され、第２及び第３の内カム溝群７４においては突出部６８ｃ，６８ｃの側面に開口されている。前内周カム溝７５の水平部７７ｃは、その一部が胴体部１５ａのフランジ側の端面に開口されている。

また、後内周カム溝７６は、開放部７７ｄと、第１の斜面部７７ａの開放部７７ｄ側の部分のみが設けられている。即ち、開放部７７ｄの一端は胴体部１５ａの反フランジ側の端面に開口され、第１の斜面部７７ａの一端は胴体部１５ａのフランジ側の端面に開口されている。そして、前内周カム溝７５及び後内周カム溝７６の各開口部には、従動子カムの出入りを容易にするために末広がりとした導入部７８がそれぞれ設けられている。

このような構成を有するカム環１５のフランジ部１５ｂには、回転方向には回転可能であるが光軸方向には移動できないように規制された回転規制部材８０が嵌合されている。回転規制部材８０は、図２及び図１０に示すように、胴体部１５ａの外径及び内径と略同程度の外径及び内径を有するリング状をなすリング部８０ａと、そのリング部８０ａの内周に連続する２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂと、リング部８０ａの外周に連続する２個の凸部片８０ｃ，８０ｃとを有している。この回転規制部材８０のリング部８０ａの外周には、後述する１群環１０のカム従動子との接触を避けるための３個の切欠き８１が周方向へ等間隔に設けられている。

回転規制部材８０の２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂは、１８０度回転変位した位置に対向するように配置されていると共に、リング部８０ａの面方向と垂直をなす方向に突出形成されている。この２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂは、２群環１２の後述する２個の直進案内溝に摺動可能に係合される。また、２個の凸部片８０ｃ，８０ｃは、周方向へ所定の間隔をあけて半径方向外側へ突出するように形成されている。この２個の凸部片８０ｃ，８０ｃは、固定環１６の前述した２つの第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａに摺動可能に係合される。この回転規制部材８０のリング部８０ａを回動可能に収容するため、カム環１５のフランジ部１５ｂの内周には、図７Ｃ及び図８Ｂに示すように、リング状の座部１５ｃが設けられている。

カム環１５の内周には、回転規制部材８０によって回転動作が規制され、光軸方向へのみ移動可能とされた２群環１２が装着されている。図１２及び図１３に示すように、２群環１２は、筒状をなす筒体部１２ａと、その筒体部１２ａの軸方向中途部において半径方向内側へ展開された内フランジ部をなす２群レンズ枠１２ｂとを備えている。２群環１２の２群レンズ枠１２ｂの内周にはボス部１２ｃが設けられており、そのボス部１２ｃには、複数枚のレンズの組み合せからなる第２レンズ群４が取り付けられている。

２群環１２の筒体部１２ａの外周には、回転規制部材８０の２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂが摺動可能に係合される２個の直進案内溝８３，８３が設けられている。２個の直進案内溝８３，８３は、１８０度回転変位した位置に配置されていると共に、光軸方向と平行をなすよう直線状に形成されている。更に、筒体部１２ａの外周には、カム環１５の内周に設けた３組の内カム溝群７４に摺動可能に係合される３組のカムピン群８４が設けられている。３組のカムピン群８４は、光軸方向には同一高さであって周方向には等間隔に配置されている。

各カムピン群８４は、光軸方向の前後に配置された前カムピン８５と後カムピン８６とからなっている。前カムピン８５と後カムピン８６は、周方向にも少々偏倚させて設けられている。カムピン群８４の前カムピン８５は内カム溝群７４の前内周カム溝７５に係合され、後カムピン８６は後内周カム溝７６に係合されている。このとき、２群環１２の外周に設けた２個の直進案内溝８３，８３には回転規制部材８０の２個の直進ガイド片８０ｂ，８０ｂが係合されている一方、その回転規制部材８０の２個の凸部片８０ｃ，８０ｃが固定環１６の２つの第１の直進案内溝３８Ａ，３８Ａに摺動可能に係合されている。そのため、カム環１５を回転させると、２群環１２は、固定環１６に対して回転することなく、前内周カム溝７５と後内周カム溝７６とで設定された内カム溝群７４のカム曲線に沿って光軸方向へのみ進退移動することになる。

この２群環１２とカム環１５のカム機構による動作は、次のようなものである。２群環１２がカム環１５に完全に収納された状態が、撮像装置の非撮影状態である。このとき、前カムピン８５は前内周カム溝７５の循環部７７ｅに位置している一方、後カムピン８６は胴体部１５ａから後方に突出して後内周カム溝７６には係合されていない。この非撮影状態から、カム環１５を繰出し方向へ回転させると、前内周カム溝７５と前カムピン８５との係合により、前カムピン８５が循環部７７ｅから第２の斜面部７７ｂに移動する。その結果、２群環１２は、回転することなく光軸方向に進退移動する。

更にカム環１５を繰出し方向に回転させると、前カムピン８５が第２の斜面部７７ｂを移動して水平部７７ｃに到達する。これにより、前カムピン８５と前内周カム溝７５とのカム係合が外れるが、２群環１２の一端が回転規制部材８０に当接されるため、前カムピン８５が前内周カム溝７５から完全に脱落することがない。続けて、カム環１５を繰出し方向に回転させると、前カムピン８５が第１の斜面部７７ａ内に入り込み、再び前カムピン８５が前内周カム溝７５にカム係合される。更に、カム環１５を回転させると、後カムピン８６が後内周カム溝７６に近づき、その後カムピン８６が後内周カム溝７６にカム係合される。これにより、前後のカムピン８５，８６が前後の内周カム溝７５，７６にカム係合された状態となる。

カム環１５を更に繰出し方向に回転させることにより、２群環１２が大きく前進して前カムピン８５が第１の斜面部７７ａを通過すると、前カムピン８５と前内周カム溝７５とのカム係合が外れることになる。しかしながら、この場合には、後カムピン８６が後内周カム溝７６にカム係合されており、これにより更なるカム係合が確保されている。そのため、後カムピン８６と後内周カム溝７６のみのカム係合により、２群環１２を更に大きく前進移動させることができる。この際、前内周カム溝７５の前端及び後端並びに後内周カム溝７６の後端の各開放部には、末広がりになっている導入部７８を設けているため、前カムピン８５と後カムピン８６のカム係合が切り替わる際の切替動作をスムースに行うことができる。なお、撮影状態から非撮影状態に変化する場合の動きは、前述した動作と逆になる。

２群環１２の前部には自動露光装置３が、回転方向への移動を規制しつつ光軸方向へ所定の距離だけ移動可能に取り付けられている。自動露光装置３は、光が通過する光路を開閉するシャッタの機能と、光路の直径を大小変化させる可変絞りの機能と、光路にフィルタを出し入れするフィルタ機能を備えた光学装置である。この自動露光装置３は、図１２に示すように、リング状をなす中空のホルダ８８を備えており、中央の穴を囲うように、その穴の三方にシャッタ羽根と絞り羽根とフィルタ羽根とが配置されている。ホルダ８８の外面には、３個のガイド突起８９が周方向へ等間隔に配置されて設けられている。

自動露光装置３の３個のガイド突起８９に対応する３個の突起受部９１が設けられている。これらの突起受部９１にガイド突起８９をそれぞれ係合することにより、突起受部９１内の隙間分だけ自動露光装置３が、光軸方向へ進退移動可能とされている。更に、自動露光装置３と２群環１２の間には、互いを離間させる方向に付勢する弾性部材の一具体例を示す複数の圧縮コイルばね９２が介在されている。この複数の圧縮コイルばね９２が最も伸びて自動露光装置３が２群環１２から最も離間された位置が撮影状態の位置であり、これとは逆に、複数の圧縮コイルばね９２が最も縮められて自動露光装置３が２群環１２に最も近づいた位置が非撮影状態の位置である。

非撮影状態では、自動露光装置３のホルダ８８の中央穴８８ａ内に２群環１２のボス部１２ｃが入り込んでくる。そのため、中央穴８８ａの直径は、ボス部１２ｃの直径よりも大きく設定されている。更に、ボス部１２ｃの先端面は、中央穴８８ａを貫通してホルダ８８の前面と略同一面となるように構成されている。そのため、非撮影状態においては、自動露光装置３のシャッタ機能、可変絞り機能及びフィルタ機能の各羽根は、中央穴８８ａから外側に退避している必要がある。かかる機能を確保するため、自動露光装置３と２群環１２の間には間隔規制部材９４が介在されている。

間隔規制部材９４は、図１２に示すような構成を有している。間隔規制部材９４は、２群環１２のボス部１２ｃに回動可能に嵌合されるリング部９４ａと、そのリング部９４ａの外周から半径方向外側に突出するように形成されたレバー部９４ｂとを有している。レバー部９４ｂの先端には、リング部９４ａの面方向と垂直をなす方向に延在されたカム突起９４ｃが設けられている。このカム突起９４ｃは、間隔規制部材９４を２群環１２に組み立てた状態では、２群レンズ枠１２ｂに設けた穴を貫通して自動露光装置３と反対側に突出されている。そして、間隔規制部材９４は、弾性部材の一具体例を示す捩りばね９５によって所定の回転方向へ常時付勢されている。

更に、間隔規制部材９４のリング部９４ａには、自動露光装置３と２群環１２が所定以上に近づくのを防止するストッパ部９４ｄが３箇所に設けられている。３個のストッパ部９４ｄは、リング部９４ａのカム突起９４ｃが突出する側と反対側の面において周方向に略等間隔に配置されている。このレンズ鏡筒１が非撮影状態の手前にあるとき、間隔規制部材９４のカム突起９４ｃは、後部鏡筒１８の後面部１８ａに設けた前方に突出するカム突起１８ｅに当接されている。この状態から、レンズ鏡筒１を更に非撮影状態の方向に移動すると、カム突起９４ｃのカム面とカム突起１８ｅのカム面に従って、間隔規制部材９４が所定量回動される。

その結果、間隔規制部材９４が所定量を回転することにより、３個のストッパ部９４ｄが自動露光装置３に備えられたストッパ面（図示しない）が存在しない位置まで待避し、自動露光装置３と２群枠１２の間隔規制を解除する。その結果、自動露光装置３が２群環１２に近づく方向へ移動可能となるため、２群環１２に自動露光装置３を収納して光軸方向の長さを短くすることが可能となる。これに対して、撮影状態では、間隔規制部材９４の３個のストッパ部９４ｄが自動露光装置３と２群環１２との間に介在することになる。そのため、ストッパ部９４ｄによって自動露光装置３と２群環１２との間隔を規制して、その間隔が必要以上に狭くなるのを防ぐことができる。

このような構成とすることにより、撮影状態において不用意な外力や衝撃がレンズ鏡筒１に加えられることがある場合にも、自動露光装置３と２群環１２との間隔が所定以上に狭まることがない。そのため、自動露光装置３が２群環１２に押圧されるのを防ぐことができ、これにより、自動露光装置３のシャッタ機能や可変絞り機能等を保護することができる。しかも、２群環１２から自動露光装置３までの厚みを、撮影状態のときよりも非撮影状態のときの方を薄く構成することができる。

図２及び図３等に示すように、カム環１５の胴体部１５ａの外周には、１群環１０が相対的に回動可能に取り付けられている。１群環１０は、図２及び図１４等に示すように、胴体部１５ａが内側に挿入される筒体部１０ａと、その筒体部１０ａの軸方向の一端に連続して半径方向外側に展開された外フランジ部１０ｂと、筒体部１０ａの軸方向の他端である前側に連続すると共に半径方向内側に展開された内フランジ部１０ｃとを有している。更に、１群環１０の筒体部１０ａには、光軸方向の後方に突出する３つのブラケット１０ｄが周方向へ等間隔に設けられている。

３つのブラケット１０ｄには、半径方向外側に突出するガイド凸部９７と、半径方向内側に突出するカム従動子の一具体例を示すカムピン９８がそれぞれ設けられている。ガイド凸部９７とカムピン９８は、同じ位置に重なり合うように配置されているが、ガイド凸部９７がブラケット１０ｄの一部を肉盛りするよう一体的に形成されている一方、カムピン９８は、別部材を圧入することによって一体的に設けられている。即ち、ガイド凸部９７は、光軸方向に延在されたブロック状の部分からなり、３個のガイド凸部９７は、直進環１４の後述する直進案内溝に摺動可能に係合される。

３個のカムピン９８は、カム環１５の胴体部１５ａの外周に設けた３個の外カム溝６５にそれぞれ摺動可能に係合されるカム従動子である。カムピン９８は、外カム溝６５に摺動接触されるピン頭部９８ａと、ブラケット１０ｄの取付孔に圧入される固定部９８ｂと、固定部９８ｂとピン頭部９８ａとの間に設けられたフランジ部９８ｃとを有している。フランジ部９８ｃは、固定部９８ｂの圧入深さを制限してピン頭部６５ａの突出量を所定値に保持する役割を有する。このカムピン９８等が設けられたブラケット１０ｄの一側面には、カム環１５の押圧部７２が当接される操作面９９が設けられている。操作面９９は、押圧部７２の傾斜面に対応した傾斜角度に設定されており、例えば、略４５度である。

この１群環１０が直進環１４の内周に、回転方向の移動を規制して光軸方向へのみ移動可能に装着されている。図２及び図１１に示すように、直進環１４は、１群環１０が挿入される筒体部１４ａと、その筒体部１４ａの光軸方向の一端に設けられると共に半径方向外側に展開された外フランジ部１４ｂとを有している。外フランジ部１４ｂには、固定環１６の内周に設けた５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃにそれぞれ摺動可能に係合される５個の突起部１４ｃが設けられている。５個の突起部１４ｃは、５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃと対応する位置に配置されている。固定環１６の５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃはいずれもカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃと交差しているが、５つの交差箇所の光軸方向位置は５個すべて同一ではないため、いずれの光軸方向位置においても、直進環１４の５個の突起部１４ｃと固定環の５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃの５箇所の係合が同時に外れることはなく、結果として直進環１４は固定環１６に対してスムースに光軸方向に進退移動が可能である。つまり、固定環１６の２個の直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂとカム溝３７Ａ，３７Ｂが交差している光軸方向位置においては、直進環の５個の突起部１４ｃのうち２個の係合がハズれて残り３個が直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｃでの係合を維持し、一方、固定環１６の３個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｃとカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃが交差している光軸方向位置においては、直進環の５個の突起部１４ｃのうち３個の係合がハズれて残り２個が直進案内溝３８Ｂ，３８Ｂでの係合を維持している。

直進環１４の筒体部１４ａの内周には、１群環１０の外周に設けた３個のガイド凸部９７が摺動可能に係合される３個の直進案内溝１０１が設けられている。３個の直進案内溝１０１は、周方向へ略等間隔に配置されていると共に、互いに平行をなして光軸方向へ直線状に延在されている。それぞれの直進案内溝１０１は、外フランジ部１４ｂ側の端部は筒体部１４ａの端面に開口されている一方、その反対側の端部は光軸方向の中途部で途切れている。これにより、直進環１４に対して１群環１０は、外フランジ部１４ｂ側では出入り可能であるが、反外フランジ部１４ｂ側の先端側では行き止まりとされていて、先端側から１群環１０が脱落しないように構成されている。

直進環１４の外周には、主にレンズ鏡筒１の体裁を整えるための直進環１４用の化粧環１０２が装着されて一体的に構成されている。この化粧環１０２を装着した状態で、直進環１４が固定環１６の内周に装着されている。そして、固定環１６の内周に装着された直進環１４の内周にカム環１５が装着されている。

即ち、カム環１５の外周に設けた３個の外カム溝７４に、１群環１０の内周に設けた３個のカムピン９８がそれぞれ摺動可能に係合されている。そして、１群環１０の外周に設けた３個のガイド凸部９７が、直進環１４の内周に設けた３個の直進案内溝１０１にそれぞれ摺動可能に係合されている。更に、直進環１４の外周に突出した５個の突起部１４ｃが、固定環１６の内周に設けた５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃにそれぞれ摺動可能に係合されている。これと同時に、カム環１５のフランジ部１５ｂに設けた３個のカム突部５７Ａ〜５７Ｃが、固定環１６の内周に設けた３個のカム溝３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃにそれぞれ摺動可能に係合されている。更に、カム環１５に保持された回転規制部材８０の２個の凸部片８０ｃが、固定環１６の内周に設けた２個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａにそれぞれ摺動可能に係合されている。

かくして、直進環１４と回転規制部材８０は、直進環１４の５個の突起部１４ｃが固定環１６の５個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｂ，３８Ｃに係合されていると共に回転規制部材８０の２個の凸部片８０ｃが固定環１６の２個の直進案内溝３８Ａ，３８Ａに係合されているため、固定環１６に対して相対的に回転することなく、カム環１５が光軸方向へ移動する距離だけ一体となって光軸方向へ移動する。また、１群環１０の３個のガイド凸部９７が直進環１４の３個の直進案内溝１０１に係合されているため、１群環１０は、カム環１５の回転量に応じて、回転することなく光軸方向へ進退移動する。なお、１群環１０と２群環１２は、弾性部材の一具体例を示す複数本のコイルばね１０３によって光軸方向へ互いに引き合うように付勢されている。

この１群環１０とカム環１５のカム機構による動作は、次のようなものである。図１６Ａ，Ｂ、図１７Ａ，Ｂ及び図１８Ａ，Ｂに示すように、１群環１０がカム環１５に完全に収納された状態が、撮像装置の非撮影状態である。このとき、カム環１５の外カム溝６５の後端側は開放されており、カメラの非撮影状態においてカムピン９８は、その開放されたカム溝開口部７１の保持部７３に位置しており、外カム溝６５との係合は外れている。この状態から、カム環１５を繰出し方向へ回転させると、カム環１５の押圧部７２が１群環１０のブラケット１０ｄの操作面９９に突き当たり、その傾斜された操作面９９によって１群環１０が押し上げられる。このカム環１５の押上力により、１群環１０は、固定環１６に対して回転することなく光軸方向へ移動する。

更に、カム環１５を繰出し方向にあるところまで回転すると、カムピン９８が外カム溝６５に係合される状態となり、更に回転すると、カム環１５の押圧部７２と１群環１０の操作面９９との突き当て状態が解除される。その後は、カム環１５の回転量に応じて、外カム溝６５のカム曲線（軌跡）に沿って、固定環１６に対して回転することなく光軸方向へ進退移動することになる。この際、外カム溝６５の開放端は末広がりの形状となっているため、カムピン９８を外カム溝６５に確実且つ容易に係合させることが可能である。なお、撮影状態から非撮影状態に変化する場合の動きは、前述した動作と逆になる。

図２及び図１４に示すように、１群環１０の内周に設けた内フランジ部１０ｃには、光軸方向に高さを違えた階段状の固定部１０５が複数箇所に設けられている。この内フランジ部１０ｃに設けた複数の固定部１０５を用いることによって１群レンズ枠１１が１群環１０に保持されて固定されている。１群レンズ枠１１は、内フランジ部１０ｃに嵌合されるリング状の部材からなり、その内周に複数のレンズの組み合せからなる第１レンズ群２が保持されている。１群レンズ枠１１の外周には、１群レンズ枠１１を１群環１０に固定するための複数組（本実施例では３組）の挟持突起１０６が周方向へ略等間隔に設けられている。

それぞれの挟持突起１０６は、光軸方向の前後に所定の隙間をあけて設けた前突起１０６ａと後突起１０６ｂとの組み合せからなり、前突起１０６ａと後突起１０６ｂは周方向に少々偏倚して配置されている。このような構成を有する複数組の挟持突起１０６で内フランジ部１０ｃの固定部１０５を前後から挟み込むことにより、１群レンズ枠１１が１群環１０に固定されている。この固定状態において、１群レンズ枠１１を周方向へ回転させると、その回転量に応じて階段の段差分だけ１群レンズ枠１１が光軸方向へ進退移動することになる。図１４等に示す符号１０８は、第１レンズ群２の周囲を覆う化粧リングである。

図２〜図４に示すように、１群環１０の前端には、非撮影時に撮影開口である光路を閉じて撮影光学系を保護するレンズバリアユニット１１０が設けられている。レンズバリアユニット１１０は、リング状のバリア本体１１０ａと、そのバリア本体１１０ａに回動可能に支持された一対の開閉羽根１１０ｂと、その開閉羽根１１０ｂを開閉動作させる羽根開閉機構１１０ｃ等を備えて構成されている。バリア本体１１０ａには、複数の係合爪１１０ｄが周方向へ略等間隔に設けられている。それらの係合爪１１０ｄを筒体部１０ａの内周に係合させることにより、レンズバリアユニット１１０が１群環１０に固定されている。

レンズバリアユニット１１０の羽根開閉機構１１０ｃには、図示しないが、開閉羽根１１０ｂを回転動作させる駆動アームが設けられている。その駆動アームは、光軸方向への相対移動によって回転動作される構成となっている。そこで、光軸方向への相対移動によって駆動アームを回転動作させることにより、開閉羽根１１０ｂを開閉動作させて、レンズバリアユニット１１０の光路を開閉できるようになっている。

また、図２〜図４に示すように、１群環１０には、レンズ鏡筒１の体裁を整えるための化粧環１１２が装着されている。この化粧環１１２は、直進環１４用の化粧環１０２と同様の役目を有するもので、１群環１０に装着されて一体的に固定されている。これら化粧環１１２及び化粧環１０２の材質としては、例えば、アルミニウム合金やステンレス鋼等の金属が好適であるが、エンジニアリングプラスチックを用いることができることは勿論である。また、１群環１０、１群レンズ枠１１、２群環１２、直進環１４、カム環１５、固定環１６，３群レンズ枠１７及び後部鏡筒１８の材質としては、例えば、繊維強化プラスチック（ＦＲＰ）が好適であるが、ＡＢＳ（アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂）その他のエンジニアリングプラスチックを用いることができることは勿論のこと、アルミニウム合金その他の金属を用いることもできる。

図３及び図４に示すように、自動露光装置３にはフレキシブル配線板１１５が電気的に接続されている。フレキシブル配線板１１５の一端は、自動露光装置３のシャッタ機構や可変絞り機構等を駆動するアクチュエータの配線回路と接続されていて、その他端は、レンズ鏡筒１の外部に設置される電力源と電気的に接続されている。このフレキシブル配線板１１５の一端は、自動露光装置３と２群環１２の間隔が変化しても自らの反力によって悪影響が生じないように適切な弛みをもって２群環１２内に這いまわされている。

このように、２群環１２に組み込まれた自動露光装置３を、非撮影状態の手前から１群環１０で押し当て始め、非撮影状態で２群環１２と自動露光装置３の間隔が最小となるようにカム環１５の外カム溝６５を構成する。これにより、非撮影状態において、従来のレンズ鏡筒に比べて、より薄型の沈胴式レンズ鏡筒を実現することが可能となる。

図１９Ａ，Ｂ、図２０Ａ，Ｂ、図２１Ａ，Ｂ，Ｃ、図２２Ａ，Ｂ，Ｃ、図２３Ａ，Ｂ、図２４、図２５、図２６Ａ，Ｂ、図２７Ａ，Ｂ及び図２８Ａ，Ｂは、レンズ鏡筒１が鏡筒収納状態から伸長してズーミング状態に変化する形態を説明する図である。次に、これらのレンズ鏡筒１の変化形態について簡単に説明する。

図１９Ａ，Ｂ及び図２０Ａ，Ｂは、レンズ鏡筒１が鏡筒収納状態にあることを示している。この状態においては、１群環１０の３個のカムピン９８は、カム環１５の外カム溝６５の鏡筒収納動作領域６６におけるフランジ部１５ｂ側に開口されているカム溝開口部７１の外に設けた保持部７３に収納されている。このとき、３個のカムピン９８のうち、２個のカムピン９８は、フランジ部１５ｂの２箇所の切欠き部５５ａ，５５ｂに位置している。一方、残り１個のカムピン９８は、第１のフランジ部５４ａに設けた貫通穴６２内に挿入されていて、図１６Ａ，Ｂに示すように、フランジ部１５ｂの背面側に露出されている。

１群環１０の進退動作は、減速ギアユニット２１による駆動ギア２２の回転に基づいてカム環１５が１群環１０に対して相対的に回転駆動されることにより実行される。まず、１群環１０の繰出し動作について説明する。カム環１５を繰出し方向に回転すると、まず、カム環１５が図２１Ａ，Ｂ，Ｃに示すような状態に遷移する。このとき、カム環１５に設けた押圧部７２が１群環１０に設けたブラケット１０ｄの傾斜された操作面９９に当接し、その押圧部７２が操作面９９を周方向に押圧する。このとき、押圧部７２の斜面と操作面９９の斜面の働きにより、操作面９９に光軸方向に向かう力が発生する。

この押圧部７２と操作面９９の当接によってカムピン９８が、図２１Ａ，Ｂ，Ｃに示す状態から図２２Ａ，Ｂ，Ｃに示す状態に遷移する。即ち、押圧部７２と操作面９９の当接が、ブラケット１０ｄの先端から基端側に徐々に移行する。そして、カムピン９８が外カム溝６５内に完全に入り込むと、図２３Ａ，Ｂ及び図２４に示すように、押圧部７２と操作面９９との当接から、カムピン９８と外カム溝６５の一方の側面との当接に移り変わる。その後は、カムピン９８と外カム溝６５の接触により、カムピン９８が外カム溝６５にガイドされて、図２５、図２６Ａ，Ｂ、図２７Ａ，Ｂ及び図２８Ａ，Ｂに示す光学ズーミング動作が実行される。

図２５及び図２６Ａ，Ｂは、レンズ鏡筒１が、鏡筒収納動作領域６６からズーミング動作領域６７に移行した状態を示している。この状態から図２７Ａ，Ｂに示す状態に遷移するときは、第１レンズ群２が第２レンズ群４に近づく方向への変化であるため、ワイド（広角）側が強められる。これに対して、図２７Ａ，Ｂに示す状態から図２８Ａ，Ｂに示す状態に遷移するときは、第１レンズ群２が第２レンズ群４から離れる方向への変化であるため、テレ（望遠）側が強められる。

１群環１０の収納動作は、前述した図１９Ａ，Ｂ〜図２８Ａ，Ｂに示す動作の逆側への動作によって行われる。

図２９は、本発明の第１の実施例を模式的に現したもので、駆動ギア２２のスラスト方向の一側にギア付勢部材の一具体例を示すリング板ばね１３０を配置した断面図である。駆動ギア２２を支持する支持軸１３１が、固定環１６と後部鏡筒１８とで両端支持されている。支持軸１３１は、その軸心線を第１レンズ群２等からなる光学レンズ系の光軸と平行にして固定環の外側に配置されている。この駆動ギア２２と後部鏡筒１８との間にリング板ばね１３０が配置されていて、その付勢力によって駆動ギア２２は、常時被写体側に付勢されている。

リング板ばね１３０は、図３１Ａ〜Ｃに示すような構成を有している。即ち、リング板ばね１３０は、支持軸１３１が貫通される貫通穴１３０ａを中央に有するリング状に形成された板状のばね材からなっている。このリング板ばね１３０は、その一方向において貫通穴１３０ａの周縁と略同一位置に折り曲げ部１３０ｂ，１３０ｂを設け、これにより断面形状を略ハの字形に形成することによって弾性を付与する構成となっている。しかしながら、ギア付勢部材１３０としては、この実施例で示した形態のものに限定されるものではなく、例えば、楕円形や長方形その他の形状とした板ばねを用いることができることは勿論のこと、コイルばねやゴム状弾性体等を用いることができるものである。

駆動ギア２２には、駆動モータ１３３とギア列１３４とからなる動力源１３２が動力伝達可能に連結されている。ギア列１３４は、駆動モータ１３３の回転力を減速して伝達するもので、複数枚の平歯ギア１３５と１組のねじギア１３６との組み合わせからなっている。平歯ギア１３５の一端に配置された先端ギア１３５ａが駆動ギア２２に噛合され、他端に配置された基端ギア１３５ｂの連結軸１３７にねじギア１３６の第１のねじギア１３６ａが同心に固定されている。この第１のねじギア１３６ａと軸心線を直交するように配置された第２のねじギア１３６ｂが、駆動モータ１３３の回転軸に固定されている。

かくして、駆動モータ１３３を回転駆動すると、その回転力がねじギア１３６から平歯ギア１３５を介して駆動ギア２２に伝達され、その回転力によってカム環１５が、駆動モータ１３３の回転方向に応じて直接回動されるようになっている。

また、１群環１０と２群環１２との間には、これらを互いに引き合うように引張り方向に付勢するばね力を発揮する弾性部材の一具体例を示すコイルばね１３８が架け渡されている。このコイルばね１３８のばね力によって１群環１０は、常に２群環１２に近づく方向に付勢されている。

このように構成したことにより、本実施例によれば、光軸方向の移動が可能で回転運動は規制された１群環１０と２群環１２は、カム環１５に形成されている外カム溝６５とカムピン９８によって係合し、カム環１５の回転によって光軸方向の進退を行う。カム環１５には、ギア部６０が形成されていて、駆動ギア２２によって回転駆動される。また、カム環１５は、固定環１６に形成された外カム溝６５と係合しており、固定環１６との相互回転により光軸方向に進退する。そして、駆動ギア２２は光軸方向にギア歯が十分に長く形成されており、カム環１５の進退移動に際してカム環１５のギア部６０とギア係合を維持しながらも光軸方向の摺動も同時に行なう。

この場合、光学ズーミング動作中の撮影像の急激な移動（像トビ、像ユレ）や、ズーミング動作時のノイズの発生を抑制するためには、カム環１５を滑らかに回転させることが必要である。しかしながら、カム環１５のカム曲線によって、カム溝が移動環のカムピンから受ける反力が起こる場合がある。

図３２Ａ，Ｂは、カム溝１４０のリード角θの符号反転時に、カム溝１４０にかかる抗力のカム環回転方向の成分が反転していることを簡単に図示したものである。この反転が発生すると、ギアのバックラッシ反転が発生し、カム環１５はギアのバックラッシ反転方向に加速され、ギアのバックラッシ反転完了時に急激に制動される。このカム環１５の滑らかでない回転運動のために像トビ・像ユレの発生が起きたり、ギアのバックラッシ完了時にギア叩き音ノイズ（コツ音）が発生したりする。

特に、カム環１５のカム溝によって光軸方向に進退される１群環１０や２群環１２等の移動環が、コイルばね等の弾性部材で光軸方向成分の付勢が行われている場合には、バックラッシ時のカム環１５の回転加速度はより大きくなり、像トビ、像ユレの発生や、ギアのバックラッシ完了時にギアの叩き音ノイズ（コツ音）が発生したりする。

そこで、本発明では、上記バックラッシ反転時に、カム環１５に発生する急激な回転移動を抑制するために、駆動ギア２２の少なくとも一つのスラスト端に、駆動ギア２２をスラスト方向に付勢する部材、即ち、ギア付勢部材であるリング板ばね１３０を設けた。このリング板ばね１３０の発生する付勢力によって、駆動ギア２２のスラスト両端には、その付勢力と同じ大きさの抗力が発生する。これに対して、駆動ギア２２のスラスト端に当接する相手部材を回転方向に固定された状態に保っておくことで、駆動ギア２２には抗力に比例した駆動ギア２２の回転運動を妨げる方向の摩擦力が働くことになる。

これにより、駆動ギア２２は、摩擦力によって回転運動が妨げられるため、バックラッシの反転時における回転方向加速度が抑制されることになり、その結果として、バックラッシ反転完了時の駆動ギア２２の回転速度も抑制される。つまり、リング板ばね１３０がない場合に比べて、リング板ばね１３０がある場合はバックラッシ反転によるカム環１５の回転動作はより滑らかな状態になり、像トビ、像ユレの発生を抑制し、ギアの叩き音の発生も抑制することができる。図２９の実施形態と同様の駆動ギアとギア環を持つズームレンズ鏡筒において、駆動ギア２２のリング板ばね１３０による付勢の方向は、被写体側とすることが望ましい。

また、レンズ鏡筒１の使用状態においては、ユーザーによる「落下衝撃力」や「大きな静圧」がレンズ鏡筒１の前面にかかる可能性があり、その力は移動環（１群環１０）のカムピンからカム環１５の外カム溝６５に伝わってカム環１５の回転方向の力となる。そのカム環１５の回転方向力は、ギア部６０と駆動ギア２２のギア係合に掛かり、力の大きさによってはそのギア係合部においてギア歯の破損が生じてしまうことになる。このギア歯の破損を防ぐためにはギアの強度を増やす必要があり、そのためには、図３０Ｂに示すように、ギア部６０と駆動ギア２２のスラスト方向の掛かり量を増やすことが一つの解決手段である。その掛かり量を増やすためには、後部鏡筒１８の後端から固定環１６の駆動ギア２２の規制面までの距離を大きくすれば良いが、近年の小型化への要求のためには無制限に大きくすることはできない。

また、駆動ギア２２は、固定部材に対してのスラスト方向ガタがあるため、前記掛かり量の最小値は、図３０Ｃに示すように、小さくなる方向にガタ寄せされた場合である。逆に、掛かり量の最大値は、図３０Ｂに示すように、大きくなる方向にガタ寄せされた場合である。従って、ギアの強度を増やすためには、図３０Ａに示すように、リング板ばね１３０を駆動ギア２２のＣＣＤ７側に配置し、駆動ギア２２を被写体側に付勢することが好ましい。

図３３は、本発明の第２の実施例を模式的に現したもので、駆動ギア２２Ａのスラスト方向の一側にギア付勢部材であるリング板ばね１３０を配置した断面図である。１群環１０Ａの外周にはカムピン６５Ａが設けられ、カム環１５Ａの内周には第１のカム溝６５と第２のカム溝７４Ｂが設けられている。２群環１２Ａの外周にはカムピン８５Ａが設けられ、そのカムピン８５Ａはカム環１５Ａの第２のカム溝７４Ｂに摺動可能に係合されている。また、１群環１０Ａのカムピン６５Ａがカム環１５Ａの第１のカム溝６５に摺動可能に係合されている。カム環１５Ａは固定環１６Ａに回転可能に支持されており、その固定環１６Ａにギア環１５０が回転自在に支持されている。ギア環１５０には光軸方向に延在された案内溝１５１が設けられており、その案内溝１５１にカム環１５Ａに設けたガイドピン１５１が摺動可能に係合されている。

この第２の実施例の場合、カム環１５Ａは回転可能で、固定環１６Ａに形成された案内溝１５１と係合し、固定環１６Ａとの相互回転によってカム環１５Ａが光軸方向に進退する。ギア環１５０は、固定環１６Ａに対して回転可能に係合され、カム環１５Ａとは相互回転ができないように係合されていて、ギアが形成されていることで駆動ギア２２Ａによる固定環１６Ａに対する相互回転動作が可能となっている。即ち、駆動ギア２２Ａで、ギア環１５０を経由してカム環１５Ａを回転動作させる構成となっている。

駆動ギア２２Ａを支持する支持軸１３１Ａが、固定環１６Ａと後部鏡筒１８とで両端支持されている。支持軸１３１Ａは、その軸心線を第１レンズ群２等からなる光学レンズ系の光軸と平行にして固定環１６Ａの外側に配置されている。この駆動ギア２２Ａと固定環１６Ａとの間にリング板ばね１３０が配置されていて、その付勢力によって駆動ギア２２Ａは、被写体と反対側のＣＣＤ側に常時付勢されている。

このような構成とすることによっても、前記実施例と同様の効果を得ることができる。即ち、カム溝のないギア環での実施形態においても、前述した実施の形態であるカム環にギアが一体形成されたカム環を用いた場合と同様に、本発明は有効である。

図３４〜図３６は、前述したレンズ鏡筒１を備えた撮像装置の第１の実施の例を示すものである。このデジタルスチルカメラ３００は、情報記録媒体として半導体記録メディアを使用し、被写体からの光学的な画像をＣＣＤ（固体撮像素子）で電気的な信号に変換して、半導体記録メディアに記録したり、液晶ディスプレイ等の表示装置である平面表示パネル３０２に表示できるようにしたものである。

このデジタルスチルカメラ３００は、被写体の像を光として取り込んで撮像手段としてのＣＣＤ（撮像素子）に導く前記レンズ鏡筒１と、そのレンズ鏡筒１その他の装置、機器等が内蔵されるカメラケース３０１と、ＣＣＤから出力される映像信号に基づいて画像を表示する液晶ディスプレイ等からなる表示装置である平面表示パネル３０２と、レンズ鏡筒１の動作や平面表示パネル３０２の表示等を制御する制御装置と、図示しないバッテリー電源等を備えて構成されている。

カメラケース３０１は、横長とされた偏平の容器からなり、前後方向に重ね合わされたフロントケース３０３及びリアケース３０４と、このフロントケース３０３とリアケース３０４の間に介在された略長方形の枠体からなるセンタケース３０５等によって構成されている。フロントケース３０３の前面の、中央より一側に少し偏倚した位置には、リング状をなす化粧リング３０６が取り付けられており、その化粧リング３０６の中央穴３０７にレンズ鏡筒１の正面側の１群環１０等が進退可能に臨んでいる。

図３２は、図１Ａに対応したレンズ鏡筒１の非撮影状態（鏡筒収納状態）を示すもので、レンズ鏡筒１の前面の略全体が、フロントケース３０３の前面と略同一平面となるように構成されている。また、図３３は、図１Ｂに対応したレンズ鏡筒１の撮影状態（繰出し状態）を示すもので、１群環１０を包む化粧環１１２と、直進環１４を包む化粧環１０２が入れ子状態で繰出されている。

フロントケース３０３のレンズ鏡筒１の斜め上部には、フラッシュ装置の発光部３０７と、オートフォーカス機構の発光・受光部３０８が設けられている。また、センタケース３０５の上面には、電源ボタン３０９やシャッタボタン３１０、マイクロホン等の集音装置の集音用穴３１１等が設けられている。更に、センタケース３０５の一方の側面部には、電源であるバッテリーが着脱可能に収納されるバッテリー収納部が設けられており、そのバッテリー収納部にはバッテリー蓋３１２が着脱可能に係合されている。そして、センタケース３０５のバッテリー蓋３１２と反対側の側面部には、スピーカ装置のためのスピーカ用孔３１３が設けられている。

リアケース３０４には表示窓３１５が大きく開口されており、その表示窓３１５に平面表示パネル３０２が装着されている。平面表示パネル３０２は、使用者が表示面に触れることにより操作が可能なタッチ操作機能を備えている。また、リアケース３０４の平面表示パネル３０２の一側には、各種の操作スイッチが設けられている。操作スイッチとしては、例えば、機能モード（静止画、動画、再生等）を選択するモード切替スイッチ３１６、ズーム操作を実行する光学ズーム操作ボタン３１７、各種メニューを選択するメニューボタン３１８、画面表示を切り替える表示切替ボタン３１９等を挙げることができるが、その他にもメニューを選択するカーソル等を移動させる方向キー、画面サイズを切り換えたり画面削除を行う画面ボタン等を設けることも可能である。

このような構成を有するカメラケース３０１の内部に、レンズ鏡筒１や平面表示パネル３０２等を駆動制御する制御装置が内蔵されている。制御装置は、例えば、配線基板上に所定のマイクロコンピュータ、抵抗やコンデンサその他の電子部品等を搭載することによって構成される。

図３５は、前述したような構成及び作用を有するレンズ鏡筒１を備えたデジタルスチルカメラ３００の概略構成の第１の実施の例を示すブロック図である。このデジタルスチルカメラ３００は、レンズ鏡筒１と、制御装置の中心的役割を果す映像記録／再生回路部３３０と、その映像記録／再生回路部３３０を駆動するためのプログラムメモリやデータメモリその他のＲＡＭやＲＯＭ等を有する内蔵メモリ３３１と、撮影された映像等を所定の信号に処理する映像信号処理部３３２と、撮影された映像等を表示する平面表示パネル３０２と、記憶容量を拡大する外部メモリ３３３と、レンズ鏡筒１を駆動制御するレンズ鏡筒制御部３３４等を備えて構成されている。

映像記録／再生回路部３３０は、例えば、マイクロコンピュータ（ＣＰＵ）を有する演算回路等を備えて構成されている。この映像記録／再生回路部３３０に、内蔵メモリ３３１と映像信号処理部３３２とレンズ鏡筒制御部３３４とモニタ駆動部３３５と増幅器３３６と２つのインタフェース（Ｉ／Ｆ）３３７，３３８が接続されている。映像信号処理部３３２は、レンズ鏡筒１に取り付けられたＣＣＤ７に増幅器３３６を介して接続されている。映像信号処理部３３２で所定の映像信号に処理された信号が映像記録／再生回路部３３０に入力される。

平面表示パネル３０２は、モニタ駆動部３３５を介して映像記録／再生回路部３３０に接続されている。第１のインタフェース（Ｉ／Ｆ）３３７にはコネクタ３３９が接続されており、このコネクタ３３９に外部メモリ３３３が着脱自在に接続可能とされている。また、第２のインタフェース（Ｉ／Ｆ）３３８には、カメラケース３０１に設けられた接続端子３４０が接続されている。そして、レンズ鏡筒制御部３３４には、レンズ鏡筒１を駆動制御するレンズ駆動部３４１と、レンズ鏡筒１の回動量や光軸方向への移動量等を検出する位置センサ３４２が接続されている。

かくして、被写体の像がレンズ鏡筒１のレンズ系に入力されてＣＣＤ７の結像面に結像されると、その画像信号が増幅器３３６を介して映像信号処理部３３２に入力される。この映像信号処理部３３２で所定の映像信号に処理された信号が映像記録／再生回路部３３０に入力される。これにより、映像記録／再生回路部３３０から被写体の像に対応した信号がモニタ駆動部３３５、内蔵メモリ３３１若しくは外部メモリ３３３に出力される。その結果、モニタ駆動部３３５を介して平面表示パネル３０２に被写体の像に対応した画像が表示され、或いは、必要により情報信号として内蔵メモリ３３１若しくは外部メモリ３３３に記録される。

このような構成を備えたデジタルスチルカメラ３００は、例えば、次のようにして使用することができる。図３２は、レンズ鏡筒１におけるレンズバリアユニット１１０の開閉ばね１０ｂを閉じて光学レンズ系を閉じた状態、即ち、非撮影状態を示している。この場合には、デジタルスチルカメラ３００の電源はオフの状態となる。また、図３３は、レンズバリアユニット１１０の開閉ばね１０ｂを開いて光学レンズ系を開放した状態、即ち、撮影可能状態を示している。この撮影可能状態は、電源ボタン３０９を操作して電源をオンとすることによって自動的に実行される。その結果、デジタルスチルカメラ３００が、図３２に示す形態から図３３に示す形態に変化することになる。

デジタルスチルカメラ３００の撮影可能状態において、被写体に撮影レンズを向けてシャッタボタン３１０を押すことにより、その被写体を撮影してその画像を取り込むことができる。この際、光学ズーム操作ボタン３１７を操作することにより、像点の位置を変えることなく、その操作方向に応じて焦点距離を連続的に変化させて、ワイド（広角）画面又はテレ（望遠）画面を得ることができる。

以上説明したように、本発明によれば、外周ギア列を持つカム環を備えたレンズ鏡筒において、そのカム環の光軸方向の全長を大きくすることなく、カム溝の光軸方向の長さを大きくすることができる。そのため、カム溝の光軸方向の長さを変えないことにより、そのカム環の光軸方向の全長を小さくすることができ、従って、レンズ鏡筒全体の小型化を図ることができる。なお、前記実施例においては、光学要素としてレンズを用いた例について説明したが、光学要素としては、この実施例に限定されるものではなく、例えば、光学フィルタ、プリズムその他の光学要素を用いることができることは勿論である。

本発明は、前述しかつ図面に示した実施の形態に限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲内で種々の変形実施が可能である。例えば、前記実施例においては、撮像装置としてデジタルスチルカメラを適用した例について説明したが、デジタルビデオカメラ、カメラ付きパーソナルコンピュータ、カメラ付き携帯電話その他の撮像装置にも適用できるものである。更に、光学レンズとして３群レンズを用いた例について説明したが、２群レンズ以下または４群レンズ以上であってもよいことは勿論である。

本発明のレンズ鏡筒のカム機構の第１の実施の例を示すもので、同図Ａはレンズ鏡筒の鏡筒収納状態、同図Ｂはレンズ鏡筒の鏡筒繰出し状態のそれぞれ斜視図である。 図１に示すレンズ鏡筒を分解した斜視図である。 図１に示すレンズ鏡筒の鏡筒収納状態の断面図である。 図１に示すレンズ鏡筒の鏡筒繰出し状態の断面図である。 図１に示すレンズ鏡筒に係る固定環の斜視図である。 図５に示す固定環を展開して内周面のカム溝等を破線で現した展開図である。 図１のレンズ鏡筒に係るカム環を示すもので、同図Ａは斜視図、同図Ｂは正面図、同図Ｃは図８ＡのＸ−Ｘ線部分の断面図である。 図７のカム環を示すもので、同図Ａは平面図、同図Ｂは底面図である。 図７のカム環を展開して示すもので、同図Ａは外周面のカム溝を現した展開図、同図Ｂは内周面のカム溝を破線で現した展開図である。 図２に示すレンズ鏡筒の回転規制部材を展開した展開図である。 図２に示すレンズ鏡筒の直進環を展開して内周面のガイド溝を破線で現した展開図である。 図２に示すレンズ鏡筒の自動露光装置と間隔規制部材と２群環を分解して現した斜視図である。 図２に示すレンズ鏡筒の２群環を展開した展開図である。 図２に示すレンズ鏡筒の１群環と１群レンズ枠等を分解して現した斜視図である。 図１４に示す１群レンズ枠を展開して内面の係合部を破線で現した展開図である。 図２に示すレンズ鏡筒の１群環とカム環を組み合せたもので、同図Ａは底面側から見た斜視図、同図Ｂは同図Ａの要部を拡大した説明図である。 図１６に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは正面図、同図Ｂは底面図である。 図１６に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは右側面図、同図Ｂは図１７ＢのＹ−Ｙ線断面図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは１群環のカム従動子がカム環のカム溝開口部から外へ完全に移動した状態の斜視図、同図Ｂは半断面図である。 図１９に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは１群環とカム環を展開して要部を現した展開図、同図Ｂは同図Ａのギア部を一部断面してカム溝開口部を現した展開図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは１群環のカム従動子がカム環のカム溝開口部に移動した状態の斜視図、同図Ｂは半断面図、同図Ｃは１群環とカム環を展開すると共にギア部の一部を断面してカム溝開口部を現した展開図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは１群環のカム従動子がカム環のカム溝開口部からカム溝内に移動した状態の斜視図、同図Ｂは半断面図、同図Ｃは１群環とカム環を展開すると共にギア部の一部を断面してカム溝開口部を現した展開図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは１群環のカム従動子がカム環のカム溝開口部からカム溝内に移動した状態の斜視図、同図Ｂは半断面図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、図２３Ａに示す１群環とカム環を展開すると共にギア部の一部を断面してカム溝開口部を現した展開図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、１群環のカム従動子がカム環のカム溝の鏡筒収納領域に移動した状態の斜視図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは半断面図、同図Ｂは図２５に示す１群環とカム環を展開すると共にギア部の一部を断面してカム溝開口部を現した展開図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは１群環のカム従動子がカム環のカム溝の光学ズーミング領域に移動した状態の斜視図、同図Ｂは同図Ａの１群環とカム環を展開すると共にギア部の一部を断面してカム溝開口部を現した展開図である。 図１７に示す１群環とカム環の組立体と駆動ギアとの関係を説明するもので、同図Ａは１群環のカム従動子がカム環のカム溝の光学ズーミング領域を通過した状態の斜視図、同図Ｂは同図Ａの１群環とカム環を展開すると共にギア部の一部を断面してカム溝開口部を現した展開図である。 本発明のレンズ鏡筒の第１の実施例を模式的に示したもので、駆動ギアのスラスト端にギア付勢部材を配置した断面図である。 図２９の要部を示すもので、同図Ａはギアの掛かり量が常に最大値となる状態、同図Ｂはギアの掛かり量が最大値となる状態、同図Ｃはギアの掛かり量が最小値となる状態、をそれぞれ示す説明図である。 本発明のレンズ鏡筒に係るギア付勢部材の一実施例を示すもので、同図Ａは斜視図、同図Ｂは平面図、同図Ｃは同図ＢのＱ−Ｑ線部断面図である。 カム溝によってカムピンにかかる抗力とその分力を説明するもので、同図Ａはカム溝のリード角θが正値を取るとき、同図Bはカム溝のリード角θが負値を取るとき、のそれぞれ説明図である。 本発明のレンズ鏡筒の第２の実施例を模式的に示したもので、駆動ギアのスラスト端にギア付勢部材を配置した断面図である。 図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラを現したもので、鏡筒収納状態を正面側から見た斜視図である。 図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラを現したもので、鏡筒繰出し状態を正面側から見た斜視図である。 図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラを現したもので、背面側から見た斜視図である。 図１のレンズ鏡筒を用いた撮像装置の実施の例を示すデジタルスチルカメラの概略構成を現したブロック説明図である。

符号の説明

１…レンズ鏡筒、 ２…第１レンズ群、 ３…自動露光装置、 ４…第２レンズ群、 ５…第３レンズ群、 ７…撮像素子（ＣＣＤ）、 １０，１０Ａ…１群環（直進部材）、 １１…１群レンズ枠、 １２…２群環（直進部材）、 １３…２群レンズ枠（内フランジ部）、 １４…直進環、 １５，１５Ａ…カム環（回動部材）、 １６，１６Ａ…固定環、 １７…３群レンズ枠、 １８…後部鏡筒、 ２０…ＣＣＤユニット、 ２１…減速ギアユニット、 ２２，２２Ａ…駆動ギア、 ２３…Ｆモータユニット、 ３７Ａ，３７Ｂ，３７Ｃ…カム溝、 ３８Ａ，３８Ｂ，３８Ｃ…直進案内溝、 ５７Ａ，５７Ｂ，５７Ｃ…カム突部、 ６０…ギア部、 ６２…貫通穴、 ６５，６５Ａ…外カム溝（カム溝）、 ６６…鏡筒収納動作領域、 ６７…ズーミング動作領域、 ７１…カム溝開口部、 ７２…押圧部、 ７３…保持部、 ７４…内カム溝群、 ７５…前内周カム溝、 ７６…後内周カム溝、 ８０…回転規制部材、 ８３…直進案内溝、 ８４，８４Ａ，１４１…カムピン、 ８５…前カムピン、 ８６…後カムピン、 ８９…ガイド突起、 ９４…間隔規制部材、 ９７…ガイド凸部、 ９８，９８Ａ…カムピン（カム従動子）、 １０１…直進案内溝、 １１０…レンズバリアユニット、 １１０ｂ…開閉羽根、 １３０…リング板ばね（ギア付勢部材）、 １３２…動力源、 １３４…ギア列、 １３８…コイルばね、 １４０…カム溝、 １５０…ギア環、 ３００…デジタルスチルカメラ（撮像装置）、 ３０１…カメラケース、 ３０２…平面表示パネル（表示装置）、 ３０９…電源ボタン、 ３１０…シャッタボタン、 ３３４…レンズ鏡筒制御部

Claims (5)

1. 光学要素を保持して当該光学要素の光軸方向に移動可能とされると共にカム従動子が設けられた直進部材と、
   前記直進部材に対して相対的に回動可能であって前記光軸方向へも相対的に移動可能とされると共に前記カム従動子が摺動可能に係合されるカム溝を周面に有する回動部材と、
   前記回動部材を回動させるために当該回動部材と一体又は別体に設けたギア部と、
   前記ギア部に噛合される平歯からなる駆動ギアと、
   前記駆動ギアに噛合されるギア列を有する動力源と、を備え、
   前記動力源からの動力を前記駆動ギアから前記ギア部に伝達して前記回動部材を回動させるレンズ鏡筒であって、
   前記駆動ギアを、その平歯が延在する方向の一方に付勢するギア付勢部材を設けたことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記直進部材は、前記回動部材の外側に嵌合される１群環であり、前記１群環は、弾性部材によって被写体側又は撮像素子側に付勢されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記直進部材は、前記回動部材の内側に嵌合される２群環であり、前記２群環は、弾性部材によって被写体側又は撮像素子側に付勢されていることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
4. 前記ギア付勢部材は、断面形状がハの字形に形成されたリング状の板ばねからなることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
5. 前記ギア付勢部材の前記駆動ギアの付勢する方向が、レンズ鏡筒の被写体側であることを特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。

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