JP2007212691A

JP2007212691A - レンズ鏡筒

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Publication number: JP2007212691A
Application number: JP2006031675A
Authority: JP
Inventors: Kazunobu Ishizuka; 和宜石塚
Original assignee: Pentax Corp
Current assignee: Pentax Corp
Priority date: 2006-02-08
Filing date: 2006-02-08
Publication date: 2007-08-23
Anticipated expiration: 2026-02-08
Also published as: GB2435109B; US7773871B2; JP4969863B2; KR20070080842A; KR101212961B1; GB0702530D0; US20070183769A1; TW200734789A; DE102007006356A1; GB2435109A

Abstract

【課題】収納状態でのスペース効率に優れたコンパクトなレンズ鏡筒を得る。
【解決手段】撮影状態では撮影光学系を構成する複数の光学要素を同一の撮影光軸上に直列状に位置させ、撮影を行わない収納状態では、該複数の光学要素のうち少なくとも２つの退避光学要素を残りの光学要素の光軸から偏心した径方向位置にそれぞれ方向を異ならせて退避させ、かつ該２つの退避光学要素をそれぞれ後退させて、該２つの退避光学要素を撮影光軸と直交する同一平面内に隣接させて位置させたレンズ鏡筒。
【選択図】図２

Description

本発明は、撮影を行わないとき撮影状態よりも全長を短くした収納状態にすることが可能なレンズ鏡筒に関する。

カメラの小型化の要求はとどまるところが無く、非撮影状態に撮影レンズを短縮させる収納（沈胴）タイプのレンズ鏡筒は一層の収納長の短縮が求められている。出願人はその解決手段の一つとして、特許文献１の沈胴式レンズ鏡筒を提案した。このレンズ鏡筒は、撮影状態では複数の光学要素を同一光軸上に位置させ、沈胴状態では、複数の光学要素の一部を残りの光学要素の光軸とは異なる位置に退避させ、かつ該退避した光学要素と、撮影光軸上に残る光学要素の少なくとも一部とをそれぞれ光軸方向後方に後退させることを特徴としている。

特開２００３-３１５８６１号公報

上記特許文献１のレンズ鏡筒は収納状態での大幅な短縮が可能になっているが、本発明は、さらに収納状態でのスペース効率に優れて小型化が可能なレンズ鏡筒を得ることを目的とする。

本発明は、撮影光学系を構成する複数の光学要素を有するレンズ鏡筒であって、撮影状態では該複数の光学要素を同一の撮影光軸上に直列状に位置させ、撮影を行わない収納状態では、該複数の光学要素のうち少なくとも２つの退避光学要素を残りの光学要素の光軸から偏心した径方向位置にそれぞれ方向を異ならせて退避させ、かつ該２つの退避光学要素をそれぞれ後退させて、該２つの退避光学要素を撮影光軸と直交する同一平面内に隣接させて位置させたことを特徴とする。

この本発明のレンズ鏡筒の具体的構成として、少なくとも撮影状態から収納状態になるとき光軸方向後方へ後退する第１と第２の光軸方向移動環と、第１の光軸方向移動環に光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持され、２つの退避光学要素の一方を保持する第１の退避光学要素保持部材と、第２の光軸方向移動環に光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持され、２つの退避光学要素の他方を保持する第２の退避光学要素保持部材と、撮影状態では、２つの退避光学要素をそれぞれ撮影光軸上の直列位置に位置させるように第１と第２の退避光学要素保持部材を保持する撮影位置保持手段と、撮影状態から収納状態になるとき、第１と第２の光軸方向移動環の移動に応じて、２つの退避光学要素の退避位置に向けて第１と第２の退避光学要素保持部材を移動させる退避移動手段とを有することが好ましい。

例えば、撮影状態から収納状態になるとき、第１と第２の光軸方向移動環が撮影状態での光軸方向間隔よりも互いに接近する相対移動を行い、退避移動手段は、第１の光軸方向移動環と第２の退避光学要素保持部材に設けられ、第１と第２の光軸方向移動環が接近するとき互いに当接して退避方向への移動分力を第２の退避光学要素保持部材に与える押圧カム機構と、第２の光軸方向移動環と第１の退避光学要素保持部材に設けられ、第１と第２の光軸方向移動環が接近するとき互いに当接して退避方向への移動分力を第１の退避光学要素保持部材に与える押圧カム機構とを備えた構成にするとよい。

あるいは、撮影状態から収納状態になるとき、第１と第２の光軸要素保持部材が撮影状態での光軸方向間隔よりも互いに接近する相対移動を行い、退避移動手段は、第１の退避光学要素保持部材と第２の退避光学要素保持部材に設けられ、該第１と第２の退避光学要素保持部材が接近するとき当接して該第１と第２の退避光学要素保持部材に対してそれぞれの退避方向への移動分力を与える押圧カム機構によって構成してもよい。

２つの退避光学要素の光軸方向の厚みを略等しくし、収納状態では、該２つの退避光学要素の前端部と後端部の光軸方向位置がそれぞれ略一致するようにすると、収納時のスペース効率が良い。

また、２つの退避光学要素をそれぞれレンズ群とし、この退避する２つのレンズ群の外径サイズの和と略等しい外径の大径レンズ群を退避しない光学要素として設けると、さらに収納時のスペース効率を良くすることができる。

本発明はまた、撮影光学系を構成する複数の光学要素を有するレンズ鏡筒であって、撮影状態では該複数の光学要素を同一の撮影光軸上に直列状に位置させ、撮影を行わない収納状態では、該複数の光学要素のうち少なくとも２つの退避光学要素を、撮影状態での一方の退避光学要素の正面投影領域の一部に他方の退避光学要素の一部が重なるように撮影光軸と直交する方向へ離間して移動させ、かつ該２つの退避光学要素をそれぞれ後退させて、該２つの退避光学要素を撮影光軸と直交する同一平面内に隣接させて位置させることを特徴としている。

以上の本発明によれば、収納状態でのスペース効率に優れたコンパクトなレンズ鏡筒を得ることができる。

図１と図２に側断面を示すデジタルカメラのズームレンズ鏡筒１１は、撮影時には図１のように被写体側へ繰り出されて光軸方向に長くなり、撮影を行わないときは図２のように光軸方向長さが短縮される。図１では、ズームレンズ鏡筒１１の上半断面がワイド端、下半断面がテレ端の撮影状態を示している。なお、図２の収納状態では、ズームレンズ鏡筒１１は図示を省略したカメラボディ内に沈胴される。

ズームレンズ鏡筒１１は、固定環１２、ヘリコイド環１３、第１繰出筒１４、直進案内環１５、第２繰出筒１６、カム環１７、第２直進案内環１８、３群支持環（光軸方向移動環）１９、２群支持環（光軸方向移動環）２０、１群支持筒２１といった略同心の複数の環状（筒状）部材を備えている。

ズームレンズ鏡筒１１の撮像光学系は、物体側から順に第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群（退避光学要素）ＬＧ２、第３レンズ群（退避光学要素）ＬＧ３、シャッタＳ及び絞りＡ、第４レンズ群ＬＧ４、ローパスフィルタＬＧＦ及びＣＣＤ２２を備えている。この撮像光学系の構成レンズ群では第１レンズ群ＬＧ１の外径が最も大きく、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の外径の和が第１レンズ群ＬＧ１の外径サイズと概ね等しくなっている。また、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３は光軸方向の厚みが略等しい。第１レンズ群ＬＧ１からＣＣＤ２２までの各光学要素は、図１及び図３に示す撮影状態においてそれぞれの中心が共通の撮影光軸（共通光軸）ＺＰ上に位置するように、光軸方向へ直列状に配置される。この撮影光軸ＺＰは、先に挙げた複数の環状（筒状）部材の共通中心軸と略一致する。ズーミングは、第１レンズ群ＬＧ１から第３レンズ群ＬＧ３をそれぞれ撮影光軸ＺＰに沿って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」とは撮影光軸ＺＰと平行な方向を意味し、被写体側を前方、像面側を後方とする。

固定環１２はカメラボディ内に固定されており、この固定環１２の後部に固定ホルダ２３が固定されている。固定ホルダ２３にはＣＣＤ２２とローパスフィルタＬＧＦが支持されている。

第４レンズ群ＬＧ４を保持する４群レンズ枠３０は、不図示のガイド軸を介して撮影光軸ＺＰと平行な方向に直進案内されており、同じく不図示のフォーカスモータによって光軸方向に進退移動させることができる。

ズームレンズ鏡筒１１は不図示のズームモータを備え、このズームモータの駆動力は、減速ギヤ機構を介してズームギヤ３１に伝達される。ズームギヤ３１は、撮影光軸ＺＰと平行なギヤ軸によって固定環１２に軸支されている。固定環１２の内側にはヘリコイド環１３が支持されている。ヘリコイド環１３は、ズームギヤ３１によって回転駆動され、固定環１２との間に設けたヘリコイド機構を介して回転しながら光軸方向に移動する。第１繰出筒１４は、ヘリコイド環１３と共に回転及び光軸方向移動を行うように結合されている。

ヘリコイド環１３と第１繰出筒１４の内側には、直進案内環１５が支持されている。直進案内環１５は、固定環１２の内周面に形成した直線溝１２ａを介して光軸方向に直進案内されており、ヘリコイド環１３と第１繰出筒１４に対しては、相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように係合している。

直進案内環１５には、内周面と外周面を貫通する貫通ガイド溝１５ａが形成されている。貫通ガイド溝１５ａは、撮影光軸ＺＰに対して斜行するリード溝部分を有していて、カム環１７の外周面に設けた外径突起１７ａが摺動可能に嵌まっている。外径突起１７ａはさらに、第１繰出筒１４の内周面に形成した撮影光軸ＺＰと平行な回転伝達溝１４ａに係合しており、カム環１７は第１繰出筒１４と共に回転される。カム環１７は、外径突起１７ａが貫通ガイド溝１５ａのリード溝部分の案内を受けることによって回転しながら光軸方向に進退される。

直進案内環１５は、その内周面に形成した撮影光軸ＺＰと平行な直線溝１５ｂによって、第２直進案内環１８と第２繰出筒１６を光軸方向に直進案内している。第２直進案内環１８は、３群支持環１９と２群支持環２０をそれぞれ光軸方向に直進案内し、第２繰出筒１６は１群支持筒２１を光軸方向へ直進案内する。第２直進案内環１８と第２繰出筒１６はそれぞれ、カム環１７に対して相対回転可能かつ光軸方向に一体に移動するように支持されている。

図９ないし図２０に示すように、３群支持環１９と２群支持環２０はそれぞれ、撮影光軸ＺＰに対して略直交する円板状のフランジ部１９ａ、２０ａと、このフランジ部１９ａ、２０ａの外縁部に周方向に交互に配した３つの部分円筒部１９ｂ、２０ｂと３つの空隙部１９ｃ、２０ｃを有している。３群支持環１９と２群支持環２０は、部分円筒部１９ｂを空隙部２０ｃに嵌入させ、部分円筒部２０ｂを空隙部１９ｃに嵌入させることによって、互いのフランジ部１９ａ、２０ａが近接する位置まで接近させることができる（図２参照）。部分円筒部１９ｂ、２０ｂの外周面にはそれぞれ、第２直進案内環１８に設けたキー突起１８ａ（図１）に対して摺接自在に嵌まる撮影光軸ＺＰと平行な直線溝１９ｄ、２０ｄが形成されており、このキー突起１８ａと直線溝１９ｄ及び直線溝２０ｄの係合関係によって３群支持環１９と２群支持環２０が光軸方向に直進案内されている。

カム環１７の内周面に形成した２群案内カム溝１７ｂと３群案内カム溝１７ｃに対し、２群支持環２０の外周面に設けた２群用カムフォロア２０ｅと３群支持環１９の外周面に設けた３群用カムフォロア１９ｅがそれぞれ係合している。３群支持環１９と２群支持環２０はそれぞれ第２直進案内環１８を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１７が回転すると、２群案内カム溝１７ｂと３群案内カム溝１７ｃの形状に従って、３群支持環１９と２群支持環２０がそれぞれ光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

直進案内環１５によって光軸方向へ直進案内された第２繰出筒１６は、その内周面に形成された直線溝１６ａを介して１群支持筒２１を光軸方向へ直進案内している。１群支持筒２１は内径方向に突出する１群用カムフォロア２１ａを有し、この１群用カムフォロア２１ａが、カム環１７の外周面に形成した１群案内カム溝１７ｄに摺動可能に嵌合している。１群支持筒２１内には、１群調整環３２を介して１群レンズ枠３３が支持されている。１群レンズ枠３３は第１レンズ群ＬＧ１を保持している。

第３レンズ群ＬＧ３と第４レンズ群ＬＧ４の間には、シャッタＳと絞りＡを有するシャッタユニット３４が支持されている。シャッタユニット３４は、３群支持環１９のフランジ部１９ａの後面側に固定されている。

図９ないし図１２に示すように、３群支持環１９の内側には、第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠（退避光学要素保持部材）４０が、撮影光軸ＺＰと平行な退避回動軸４１を中心として回動可能に支持されている。また、２群支持環２０の内側には、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ枠（退避光学要素保持部材）５０が、撮影光軸ＺＰと平行な退避回動軸５１を中心として回動可能に支持されている。

３群レンズ枠４０は、第３レンズ群ＬＧ３を保持する筒状のレンズ保持部４０ａと、レンズ保持部４０ａから外径方向へ延出された腕部４０ｂと、この腕部４０ｂの先端に設けた筒状の軸受部４０ｃとを有し、軸受部４０ｃの軸穴に退避回動軸４１が挿通される。退避回動軸４１の前端部は押さえ板４２の軸支持穴４２ａに支持され、後端部は３群支持環１９の軸支持穴１９ｆ（図１１、図１２、図１７及び図１８）に支持されている。押さえ板４２は、一対の位置決め穴４２ｂに位置決め突起１９ｇを係合させた状態で３群支持環１９に固定される。押さえ板４２の固定には不図示のビスが用いられる。このビスは押さえ板４２のビス挿通穴４２ｃに挿通されて、３群支持環１９のビス穴１９ｈに螺合される。３群レンズ枠４０は、軸受部４０ｃの近傍にカム当接部（退避移動手段）４０ｄを有している。カム当接部４０ｄは光軸方向前方に向く突出部であり、押さえ板４２には該カム当接部４０ｄの前方延長上に位置させてカム突起挿通穴４２ｄが形成されている。

退避回動軸４１を介して３群支持環１９に軸支された３群レンズ枠４０は、図１５及び図１９に示す撮影位置と、図１６及び図２０に示す退避位置との間を、退避回動軸４１を中心として回動（揺動）することができる。撮影位置では第３レンズ群ＬＧ３の光軸が撮影光軸ＺＰ上と一致し、退避位置では、第３レンズ群ＬＧ３が撮影光軸ＺＰに対して下方に移動して、第３レンズ群ＬＧ３の光軸が図中にＺＲ-３で示す位置に変位される。この退避状態での第３レンズ群ＬＧ３の光軸ＺＲ-３は、撮影光軸ＺＰと略平行である。図１５と図１６から分かるように、図１６の退避状態における第３レンズ群ＬＧ３（３群レンズ枠４０のレンズ保持部４０ａ）は、その一部が図１５の撮影状態にあるときの第２レンズ群ＬＧ２（２群レンズ枠５０のレンズ保持部５０ａ）の正面投影領域の一部と重なるように退避される。３群レンズ枠４０は、撮影位置に向けて３群付勢ばね（撮影位置保持手段）４３（図１９及び図２０に矢印で概念的に示す）によって付勢されている。

図１４、図１９及び図２０に示すように、２群支持環２０には、カム当接部４０ｄに対向する退避カム突起（退避移動手段）４４が設けられている。退避カム突起４４の先端部（光軸方向の後端部）にカム当接部４０ｄに当接可能な退避カム面４４ａが形成されていて、該退避カム面４４ａとカム当接部４０ｄが当接した状態で２群支持環２０と３群レンズ枠４０を光軸方向で互いに接近させる力が与えられると、カム面４４ａの作用によって、３群レンズ枠４０が３群付勢ばね４３の付勢力に抗して撮影位置から退避位置へと回動される。なお、退避カム面４４ａがカム当接部４０ｄに当接する際は、退避カム突起４４が押さえ板４２のカム突起挿通穴４２ｄに挿通される。

２群レンズ枠５０は、第２レンズ群ＬＧ２を保持する環状のレンズ保持部５０ａと、レンズ保持部５０ａから径方向へ延出された腕部５０ｂと、この腕部５０ｂの先端に設けた筒状の軸受部５０ｃとを有し、軸受部５０ｃの軸穴に退避回動軸５１が挿通される。退避回動軸５１の前端部は押さえ板５２の軸支持穴５２ａに支持され、後端部は２群支持環２０の軸支持穴２０ｆ（図９、図１０、図１９及び図２０）に支持されている。押さえ板５２は、一対の位置決め穴５２ｂに位置決め突起２０ｇを係合させた状態で２群支持環２０に固定される。押さえ板５２の固定には不図示のビスが用いられる。このビスは押さえ板５２のビス挿通穴５２ｃに挿通されて、２群支持環２０のビス穴２０ｈに螺合される。２群レンズ枠５０は、軸受部５０ｃの近傍に、光軸方向後方に向くカム当接部（退避移動手段）５０ｄを有している。

退避回動軸５１を介して２群支持環２０に軸支された２群レンズ枠５０は、図１５及び図１７に示す撮影位置と、図１６及び図１８に示す退避位置との間を、退避回動軸５１を中心として回動（揺動）することができる。撮影位置では第２レンズ群ＬＧ２の光軸が撮影光軸ＺＰ上と一致し、退避位置では、第２レンズ群ＬＧ２が撮影光軸ＺＰに対して上方に移動して、第２レンズ群ＬＧ２の光軸が図中にＺＲ-２で示す位置に変位される。この退避状態での第２レンズ群ＬＧ２の光軸ＺＲ-２は、撮影光軸ＺＰと略平行である。図１５と図１６から分かるように、図１６の退避状態にあるときの第２レンズ群ＬＧ２（２群レンズ枠５０のレンズ保持部５０ａ）は、その一部が図１５の撮影状態にあるときの第３レンズ群ＬＧ３（３群レンズ枠４０のレンズ保持部４０ａ）の正面投影領域の一部と重なるように退避される。２群レンズ枠５０は、撮影位置に向けて２群付勢ばね（撮影位置保持手段）５３（図１７及び図１８に矢印で概念的に示す）によって付勢されている。

図１１ないし図１３、図１７及び図１８に示すように、３群支持環１９には、カム当接部５０ｄに対向する退避カム突起（退避移動手段）５４が設けられている。退避カム突起５４の先端部（光軸方向の前端部）にカム当接部５０ｄに当接可能な退避カム面５４ａが形成されていて、該退避カム面５４ａとカム当接部５０ｄが当接した状態で３群支持環１９と２群レンズ枠５０を光軸方向で互いに接近させる力が与えられると、カム面５４ａの作用によって、２群レンズ枠５０が２群付勢ばね５３の付勢力に抗して撮影位置から退避位置へと回動される。押さえ板５２には、退避カム突起５４の前方延長上に位置させてカム突起挿通穴５２ｄが形成されており、３群支持環１９と２群レンズ枠５０が最も接近した状態では、退避カム突起５４の先端部がカム突起挿通穴５２ｄに挿通される。

３群支持環１９のフランジ部１９ａの中央部に略円形の撮影開口１９ｉが形成され、この撮影開口１９ｉの下方に幅狭有底凹部１９ｊ、上方に幅広有底凹部１９ｋが形成されている。幅狭有底凹部１９ｊと幅広有底凹部１９ｋはそれぞれ、フランジ部１９ａの前面側に形成されている。また、幅狭有底凹部１９ｊの一側部には弧状貫通溝１９ｍが形成されている。幅狭有底凹部１９ｊは、撮影位置と退避位置の間の３群レンズ枠４０のレンズ保持部４０ａの移動軌跡に沿う湾曲形状の有底溝として形成されていて、３群レンズ枠４０の回動位置に関わりなく、該幅狭有底凹部１９ｊには常にレンズ保持部４０ａの後端部が進入している。幅広有底凹部１９ｋには、２群レンズ枠５０が退避位置に回動された状態でレンズ保持部５０ａの後端部が進入することができる。弧状貫通溝１９ｍには、レンズ保持部４０ａから後方に突出するストッパ突起（撮影位置保持手段）４０ｅが挿入されている。弧状貫通溝１９ｍは、３群レンズ枠４０が撮影位置と退避位置の間を揺動する際のストッパ突起４０ｅの移動軌跡と一致しており、図１５のようにストッパ突起４０ｅが弧状貫通溝１９ｍの一端部（撮影位置保持手段）に当接することによって、３群レンズ枠４０が撮影位置に保持される。

２群支持環２０のフランジ部２０ａには、撮影光軸ＺＰを含む中心領域から上方に向けて、レンズ保持部５０ａを挿入可能な幅広貫通部２０ｉが形成され、この幅広貫通部２０ｉの下部にレンズ保持部４０ａを挿入可能な幅狭貫通部２０ｊが形成されている。幅広貫通部２０ｉと幅狭貫通部２０ｊは互いに連通している。幅広貫通部２０ｉは、撮影位置と退避位置の間の２群レンズ枠５０の移動軌跡に沿う湾曲形状の貫通溝として形成されており、２群レンズ枠５０の回動位置に関わりなく、常にレンズ保持部５０ａが幅広貫通部２０ｉに挿入された状態にある。レンズ保持部５０ａの後端部は、フランジ部２０ａよりも若干後方に突出されている。

２群レンズ枠５０は、レンズ保持部５０ａから外径方向に突出するストッパ突起（撮影位置保持手段）５０ｅを有し、図１５に示すように、このストッパ突起５０ｅが２群支持環２０の位置規制ボス（撮影位置保持手段）２０ｋに当接することによって、２群レンズ枠５０が撮影位置に保持される。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒１１は次のように動作する。図２の鏡筒収納状態において不図示のメインスイッチをオンすると、ズームモータが鏡筒繰出方向に駆動されてズームギヤ３１が回転する。ズームギヤ３１の回転によりヘリコイド環１３と第１繰出筒１４がヘリコイド機構によって前方へ回転繰出される。直進案内環１５は、ヘリコイド環１３及び第１繰出筒１４と共に前方に直進移動する。このとき、第１繰出筒１４から回転力が付与されるカム環１７は、直進案内環１５の前方への直進移動分と、該直進案内環１５との間に設けたリード構造（貫通ガイド溝１５ａのリード溝部分と外径突起１７ａ）による繰出分との合成移動を行う。

図２の収納状態では、２群支持環２０内の２群レンズ枠５０は、３群支持環１９に設けた退避カム突起５４の作用によって撮影光軸ＺＰから上方に外れた退避位置（第２レンズ群ＬＧ２の光軸がＺＲ-２となる位置）に保持され、３群支持環１９内の３群レンズ枠４０は、２群支持環２０に設けた退避カム突起４４の作用によって撮影光軸ＺＰから下方に外れた退避位置（第３レンズ群ＬＧ３の光軸がＺＲ-３となる位置）に保持されている（図１６、図１８、図２０）。このとき、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３は、撮影光軸ＺＰと直交する平面内で互いに隣接して位置されている。ここでカム環１７が回転すると、その内側では、第２直進案内環１８を介して直進案内された２群支持環２０と３群支持環１９が、２群案内カム溝１７ｂと２群用カムフォロア２０ｅ、３群案内カム溝１７ｃと３群用カムフォロア１９ｅの関係によって、それぞれ光軸方向に所定の軌跡で移動される。収納状態からの鏡筒繰出時には、２群支持環２０と３群支持環１９が互いに離間する方向に移動される。その結果、３群レンズ枠４０は、３群支持環１９がズーム領域まで繰り出される途中で退避カム突起４４から離れて、３群付勢ばね４３の付勢力によって第３レンズ群ＬＧ３の光軸を撮影光軸ＺＰと一致させる撮影位置に回動する（図１５、図１９）。また、２群レンズ枠５０は、２群支持環２０がズーム領域まで繰り出される途中で退避カム突起５４から離れて、２群付勢ばね５３の付勢力によって第２レンズ群ＬＧ２の光軸を撮影光軸ＺＰと一致させる撮影位置に回動する（図１５、図１７）。以後、ズームレンズ鏡筒１１を再び収納位置に移動させるまでは、３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０はそれぞれ撮影位置に保持される。

また、カム環１７が回転すると、該カム環１７の外側では、第２繰出筒１６を介して直進案内された１群支持筒２１が、１群案内カム溝１７ｄと１群用カムフォロア２１ａ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（ＣＣＤ受光面）に対する第１レンズ群ＬＧ１の繰出位置は、固定環１２に対するカム環１７の前方移動量と、該カム環１７に対する１群支持筒２１のカム繰出量との合算値として決まる。また、第２レンズ群ＬＧ２の繰出位置は、固定環１２に対するカム環１７の前方移動量と、該カム環１７に対する２群支持環２０のカム繰出量との合算値として決まる。同様に、第３レンズ群ＬＧ３の繰出位置は、固定環１２に対するカム環１７の前方移動量と、該カム環１７に対する３群支持環１９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ＺＰに沿って移動することにより行われる。図２の収納位置から鏡筒繰出を行うと、まず図１の上半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータを鏡筒繰出方向に駆動させると、同図の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。図１から分かるように、本実施形態のズームレンズ鏡筒１１は、テレ端では第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間隔が大きく、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の間隔は小さい。一方ワイド端では、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が互いの接近方向に移動して間隔が小さくなり、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３は互いの離間方向に移動して間隔が大きくなる。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、各カム溝２群案内カム溝１７ｂ、３群案内カム溝１７ｃ及び１群案内カム溝１７ｄの軌跡によって与えられるものである。

ズームレンズ鏡筒１１がワイド端からテレ端までの撮影可能状態にあるとき、測距手段によって得られた被写体距離情報に応じてＡＦモータを駆動することにより、４群レンズ枠３０が撮影光軸ＺＰに沿って移動してフォーカシングが実行される。

メインスイッチをオフすると、ズームモータが鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒１１は上記の繰出動作とは逆の収納動作を行い、図２の収納状態になる。この収納位置への移動の途中で、３群レンズ枠４０が撮影位置から退避位置に回動されつつ（図２０）３群支持環１９と共に後退し、２群レンズ枠５０も撮影位置から退避位置に回動されつつ（図１８）２群支持環２０と共に後退する。この３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０の退避動作の詳細を図５ないし図７に示している。

図５は、撮影状態から収納状態に移行する途中において、前述の退避回動を行う直前での第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３、３群支持環１９と２群支持環２０の相対位置関係を示している。ワイド端からテレ端までの撮影状態では同図に示す光軸方向間隔ＷＳまで第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が接近することはない。

ワイド端からズームレンズ鏡筒１１が収納方向に動作されると、カム環１７の２群案内カム溝１７ｂと３群案内カム溝１７ｃの軌跡に従って、３群支持環１９と２群支持環２０は互いの光軸方向距離が接近する。すなわち、３群支持環１９に保持された３群レンズ枠４０と２群支持環２０が互いに接近し、２群支持環２０に保持された２群レンズ枠５０と３群支持環１９が互いに接近する。すると、３群支持環１９に設けた退避カム突起５４がカム当接部５０ｄに当接し、３群支持環１９と２群支持環２０の相対接近動作に応じて、図６に示すように２群レンズ枠５０が２群付勢ばね５３に抗して退避位置方向（上方）へ回動され始める。また、２群支持環２０に設けた退避カム突起４４がカム当接部４０ｄに当接し、３群支持環１９と２群支持環２０の相対接近動作に応じて、３群レンズ枠４０が３群付勢ばね４３に抗して退避位置方向（下方）へ回動され始める。

図７は、３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０のそれぞれの退避位置への回動が完了した状態を示している。前述の通り、３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０はそれぞれ、第２レンズ群ＬＧ２（２群レンズ枠５０のレンズ保持部５０ａ）の一部が、撮影状態（図１５）にあるときの第３レンズ群ＬＧ３（３群レンズ枠４０のレンズ保持部４０ａ）の正面投影領域の一部と重なるように退避移動され、第３レンズ群ＬＧ３（３群レンズ枠４０のレンズ保持部４０ａ）の一部が撮影状態（図１５）にあるときの第２レンズ群ＬＧ２（２群レンズ枠５０のレンズ保持部５０ａ）の正面投影領域の一部と重なるように退避移動される。換言すれば、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が互いに径方向へ向けて譲り合うようにして退避移動する。この３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０の退避回動動作の間、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３は光軸方向において徐々に接近しているが、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の干渉（接触）が生じる前にそれぞれが退避位置まで移動されるように、カム形状などが設定されている。３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０がそれぞれ退避位置への回動を開始するタイミングと回動を完了するタイミングは、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の干渉が生じない範囲でそれぞれ任意に定めることができる。例えば、３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０が同時に撮影位置から退避位置への回動を開始するように構成してもよいし、退避回動の開始に時間差を設けてもよい。退避位置まで回動された３群レンズ枠４０は、次の鏡筒繰出動作が行われるまでの間、退避カム突起４４との係合関係によって退避位置に保持され続ける。また、２群レンズ枠５０も退避カム突起５４との係合関係によって退避位置に保持され続ける。

図７の退避回動完了状態ではズームレンズ鏡筒１１はまだ図２の収納状態には達しておらず、鏡筒収納動作に応じて３群支持環１９と２群支持環２０はさらに接近する。すると、退避位置に保持された３群レンズ枠４０のレンズ保持部４０ａが幅狭貫通部２０ｊに挿入されてフランジ部２０ａより前方に突出する。これによって、２群支持環２０は、３群レンズ枠４０のレンズ保持部４０ａや第３レンズ群ＬＧ３と干渉することなく、図８に示すようにフランジ部２０ａをフランジ部１９ａに近接させる位置まで３群支持環１９に対して接近することができる。また図８に示す３群支持環１９と２群支持環２０の最接近状態では、退避位置に保持された２群レンズ枠５０のレンズ保持部５０ａの後端部が幅広有底凹部１９ｋ内に進入する。この図８の状態が、図２及び図４に示すズームレンズ鏡筒１１の収納状態である。図８から分かるように、鏡筒収納状態では、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が撮影光軸ＺＰと直交する同一平面内（ズームレンズ鏡筒１１の径方向）に隣接して位置されている。そのため、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３を光軸方向に並べたまま収納動作を行う場合に比べて、ズームレンズ鏡筒１１の光軸方向収納長（厚み）を小さくすることが可能になっている。

特に本実施形態では、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の光軸方向の厚みが略等しく、収納状態では、該第２レンズ群ＬＧ２の前端部位置と第３レンズ群ＬＧ３の前端部位置が略一致し、第２レンズ群ＬＧ２の後端部位置と第３レンズ群ＬＧ３の後端部位置が略一致しているため、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が占める光軸方向スペースが、収納状態では撮影状態の約半分で済んでいる。

また、図２、図４及び図１６から分かるように、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３がそれぞれ、撮影状態での一方の正面投影領域の一部と重なるように（譲り合うように）他方が撮影光軸ＺＰから退避移動され、収納状態では鏡筒の径方向（光軸直交平面方向）に隣接した状態に位置される。そして、鏡筒の径方向（光軸直交平面方向）に並べて収納された第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の外径サイズの和が、最も大径のレンズ群である第１レンズ群ＬＧ１の外径サイズと概ね等しく、第１レンズ群ＬＧ１の背後に重なるように第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３を収納させている。つまり、撮影光軸ＺＰを中心とする径方向スペースに関して、退避レンズ群である第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３は、撮影光軸ＺＰに対して退避しない第１レンズ群ＬＧ１の外径に概ね収まる状態で収納されるので、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３を径方向に重ねて収納しても、収納時の光学系の最大径は増大しない。また、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が互いに譲り合うように退避されるため、撮影光軸ＺＰに対する第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３の退避移動量を小さくすることができる。したがって、光軸方向のみならず、径方向にも極めてスペース効率の良いコンパクトな収納構造となっている。

以上の３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０の退避回動動作が行われている最中に、カム環１７は光軸方向後方に後退しており、該カム環１７に支持される３群支持環１９と２群支持環２０は、互いに接近しながら全体として光軸方向後方に移動している。そして、図２の鏡筒収納状態になると、第１繰出筒１４、直進案内環１５、第２繰出筒１６、カム環１７、１群支持筒２１が互いに鏡筒径方向に重なった位置関係になり、ズームレンズ鏡筒１１全体の長さが短くなる。前述の通り、この収納状態では、第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３が径方向に重なっていてズームレンズ鏡筒１１の厚みが小さくなっているが、さらに、図２及び図４から分かるように、この第２レンズ群ＬＧ２と第３レンズ群ＬＧ３に対して第１レンズ群ＬＧ１と第４レンズ群ＬＧ４が近接されており、ズームレンズ系全体がコンパクトに収納されている。

以上の実施形態では、３群レンズ枠４０と２群レンズ枠５０を退避位置へ回動させるための手段として、３群支持環１９の退避カム突起５４と２群支持環２０の退避カム突起４４を備えている。しかし、これとは異なる位置に退避移動手段を設けることも可能である。図２１と図２２は、退避移動手段の異なる実施形態を示している。この実施形態では、先の実施形態の退避カム突起４４、５４に代えて、２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０に、退避移動手段である退避カム突起１４４、１５４が設けられている。２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０はそれぞれ、先の実施形態の２群レンズ枠５０と３群レンズ枠４０に相当する部材であり、先の実施形態と共通する部分については同じ符号を付けて説明を省略する。

撮影状態では、２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０は、図２１のように撮影光軸ＺＰに沿う方向に離間する直列状の位置関係を保っており、それぞれのレンズ枠に保持されるレンズ群（図示略）の光軸が撮影光軸ＺＰと一致している。撮影状態から収納状態に移行するとき、２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０が互いの接近方向へ相対移動される。すると、２群レンズ枠１５０に設けた退避カム突起１４４と、３群レンズ枠１４０に設けた退避カム突起１５４が互いに接近し、それぞれのカム突起の先端部に形成された退避カム面１４４ａ、１５４ａが当接する。退避カム面１４４ａ、１５４ａは、光軸方向の接近移動に応じて２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０に退避回動方向へ移動分力を与える形状をなしている。したがって、退避カム面１４４ａ、１５４ａの形状に応じて、図２２のように２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０が互いに撮影光軸ＺＰに対して上下方向に回動され、レンズ保持部５０ａとレンズ保持部４０ａが鏡筒径方向に重なった収納状態とすることができる。２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０が退避位置へ回動された状態では、退避カム突起１４４、１５４の側面が互いに当接して、２群レンズ枠１５０と３群レンズ枠１４０を当該退避位置に保持させる。

以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、以上の実施形態は、４群構成のズームレンズ系において第２レンズ群と第３レンズ群を退避レンズ群としているが、本発明は、これ以外のレンズ群構成のレンズ鏡筒にも適用が可能である。

本発明を適用したズームレンズ鏡筒の撮影状態における側断面図である。同ズームレンズ鏡筒の収納状態の側断面図である。図１の撮影状態における主な光学要素の位置関係を示す側断面図である。図２の鏡筒収納状態における主な光学要素の位置関係を示す側断面図である。撮影状態から収納状態に移行する途中において、退避回動を行う直前の状態での第２レンズ群と第３レンズ群、及び２群支持環と３群支持環の位置関係を示す側断面図である。撮影状態から収納状態に移行する途中において、退避位置への移動を行っている途中の状態を示す側断面図である。図６の状態からさらに収納側へ進み、第２レンズ群と第３レンズ群がそれぞれの退避位置へ達した状態を示す側断面図である。鏡筒収納状態における第２レンズ群と第３レンズ群、及び２群支持環と３群支持環の位置関係を示す側断面図である。２群レンズ枠と３群レンズ枠をそれぞれ撮影位置に保持させた状態での、２群レンズ枠と２群支持環、３群レンズ枠と３群支持環の分解斜視図である。２群レンズ枠と３群レンズ枠をそれぞれ退避位置に保持させた状態での、２群レンズ枠と２群支持環、３群レンズ枠と３群支持環の分解斜視図である。図９とは角度を異ならせて示した、２群レンズ枠と３群レンズ枠をそれぞれ撮影位置に保持させた状態での、２群レンズ枠と２群支持環、３群レンズ枠と３群支持環の分解斜視図である。図１０とは角度を異ならせて示した、２群レンズ枠と３群レンズ枠をそれぞれ退避位置に保持させた状態での、２群レンズ枠と２群支持環、３群レンズ枠と３群支持環の分解斜視図である。３群支持環における退避カム形状を示す、２群レンズ枠と３群支持環の分解斜視図である。２群支持環における退避カム形状を示す、３群レンズ枠と２群支持環の分解斜視図である。撮影状態における２群レンズ枠と３群レンズ枠の位置関係を示す正面図である。鏡筒収納状態における２群レンズ枠と３群レンズ枠の位置関係を示す正面図である。撮影状態における３群支持環と２群レンズ枠の位置関係を示す、光軸方向前方から見た正面図である。鏡筒収納状態における３群支持環と２群レンズ枠の位置関係を示す、光軸方向前方から見た正面図である。撮影状態における２群支持環と３群レンズ枠の位置関係を示す、光軸方向後方から見た背面図である。鏡筒収納状態における２群支持環と３群レンズ枠の位置関係を示す、光軸方向後方から見た背面図である。退避レンズ群の保持枠自体に退避カム突起を設けた実施形態を示す斜視図である。図２１の実施形態において退避カム突起の作用によって、２つのレンズ枠が互いに退避位置へ回動された状態を示す斜視図である。

符号の説明

１１ズームレンズ鏡筒
１２固定環
１３ヘリコイド環
１４第１繰出筒
１５直進案内環
１６第２繰出筒
１７カム環
１８第２直進案内環
１９３群支持環（光軸方向移動環）
１９ｍ弧状貫通溝
２０２群支持環（光軸方向移動環）
２０ｋ位置規制ボス（撮影位置保持手段）
２１１群支持筒
２２ＣＣＤ
３４シャッタユニット
４０１４０３群レンズ枠（退避光学要素保持部材）
４０ｄ５０ｄカム当接部（退避移動手段）
４０ｅ５０ｅストッパ突起（撮影位置保持手段）
４１５１退避回動軸
４２５２押さえ板
４３３群付勢ばね（撮影位置保持手段）
４４５４１４４１５４退避カム突起（退避移動手段）
４４ａ５４ａ１４４ａ１５４ａ退避カム面
５０１５０２群レンズ枠（退避光学要素保持部材）
５３２群付勢ばね（撮影位置保持手段）
ＬＧ１第１レンズ群
ＬＧ２第２レンズ群（退避光学要素）
ＬＧ３第３レンズ群（退避光学要素）
ＬＧ４第４レンズ群
ＬＧＦローパスフィルタ
ＺＰ撮影光軸

Claims

撮影光学系を構成する複数の光学要素を有するレンズ鏡筒であって、
撮影状態では該複数の光学要素を同一の撮影光軸上に直列状に位置させ、
撮影を行わない収納状態では、該複数の光学要素のうち少なくとも２つの退避光学要素を残りの光学要素の光軸から偏心した径方向位置にそれぞれ方向を異ならせて退避させ、かつ該２つの退避光学要素をそれぞれ後退させて、該２つの退避光学要素を撮影光軸と直交する同一平面内に隣接させて位置させたことを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１記載のレンズ鏡筒において、
少なくとも撮影状態から収納状態になるとき光軸方向後方へ後退する第１と第２の光軸方向移動環と、
第１の光軸方向移動環に光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持され、上記２つの退避光学要素の一方を保持する第１の退避光学要素保持部材と、
第２の光軸方向移動環に光軸と直交する平面に沿って移動可能に支持され、上記２つの退避光学要素の他方を保持する第２の退避光学要素保持部材と、
撮影状態では、上記２つの退避光学要素をそれぞれ上記撮影光軸上の直列位置に位置させるように上記第１と第２の退避光学要素保持部材を保持する撮影位置保持手段と、
撮影状態から収納状態になるとき、上記第１と第２の光軸方向移動環の移動に応じて、上記２つの退避光学要素の上記退避位置に向けて上記第１と第２の退避光学要素保持部材を移動させる退避移動手段と、
を有しているレンズ鏡筒。
請求項２記載のレンズ鏡筒において、上記第１と第２の光軸方向移動環は、撮影状態から収納状態になるとき、撮影状態での光軸方向間隔よりも互いに接近する相対移動を行い、
上記退避移動手段は、
第１の光軸方向移動環と第２の退避光学要素保持部材に設けられ、第１と第２の光軸方向移動環が接近するとき互いに当接して上記退避方向への移動分力を第２の退避光学要素保持部材に与える押圧カム機構と、
第２の光軸方向移動環と第１の退避光学要素保持部材に設けられ、第１と第２の光軸方向移動環が接近するとき互いに当接して上記退避方向への移動分力を第１の退避光学要素保持部材に与える押圧カム機構と、
を有しているレンズ鏡筒。
請求項２記載のレンズ鏡筒において、上記第１と第２の光軸要素保持部材は、撮影状態から収納状態になるとき、撮影状態での光軸方向間隔よりも互いに接近する相対移動を行い、
上記退避移動手段は、第１の退避光学要素保持部材と第２の退避光学要素保持部材に設けられ、該第１と第２の退避光学要素保持部材が接近するとき当接して該第１と第２の退避光学要素保持部材に対してそれぞれの上記退避方向への移動分力を与える押圧カム機構を有しているレンズ鏡筒。
請求項１ないし４いずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記２つの退避光学要素は光軸方向の厚みが略等しく、収納状態では、該２つの退避光学要素の前端部と後端部の光軸方向位置がそれぞれ略一致しているレンズ鏡筒。
請求項１ないし５いずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記２つの退避光学要素はそれぞれレンズ群であり、収納状態で撮影光軸から径方向に退避しない光学要素は、この退避する２つのレンズ群の外径サイズの和と略等しい外径の大径レンズ群を有しているレンズ鏡筒。
撮影光学系を構成する複数の光学要素を有するレンズ鏡筒であって、
撮影状態では該複数の光学要素を同一の撮影光軸上に直列状に位置させ、
撮影を行わない収納状態では、該複数の光学要素のうち少なくとも２つの退避光学要素を、撮影状態での一方の退避光学要素の正面投影領域の一部に他方の退避光学要素の一部が重なるように撮影光軸と直交する方向へ離間して移動させ、かつ該２つの退避光学要素をそれぞれ後退させて、該２つの退避光学要素を撮影光軸と直交する同一平面内に隣接させて位置させることを特徴とするレンズ鏡筒。