JP2008046502A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ枠の退避駆動速度を効果的に設定することにより駆動モータに掛かるレンズ鏡筒の負荷変動を抑えることが可能なレンズ鏡筒を提供すること。
【解決手段】レンズ鏡筒１は、一群枠と、二群枠と、三群枠１０とを有しており、それらは沈胴位置から撮影可能な位置に進退駆動されるが、三群枠１０は、沈胴駆動時に従動ピン１０ｃを介して退避カム６３によって撮影光路挿入位置から退避位置まで回動駆動されるが、退避カム６３は、凸状に折れた前方傾斜面６２a2と後方傾斜面６２a3を有しており、該傾斜面で従動ピン１０ｃが駆動される場合、後方傾斜面６２a2での負荷トルクが減少する。一方、駆動モータは、後方傾斜面６２a2で駆動される後半期間にレンズバリアの閉鎖駆動を行う必要があるが、上記負荷トルクの減少により後半期間における駆動モータの負荷のピーク発生が抑えられる。
【選択図】図１１

Description

本発明は、光軸から退避させることができるレンズ部を有するレンズ鏡筒の構造に関する。

従来の沈胴動作が可能なレンズ鏡筒として、複数のレンズ枠の沈胴状態での光軸方向の占有エリアを減らし、カメラの薄型化が可能なものとして特許文献１に記載されたレンズ鏡筒がある。

上記従来のレンズ鏡筒は、直進進退環の内側に光軸と平行な回動中心軸で回動可能に揺動部材が支持されており、収納時の直進進退環の後退動作にともなって、該揺動部材が支持している退避光学要素を撮影位置から光軸から退避（撮影光路外に退避）した退避位置へと退避回動させることができるレンズ鏡筒である。そして、上記退避光学要素が退避した後のエリアに他の鏡枠を収納することによってレンズ鏡筒の沈胴状態での光軸方向占有長さを減じることができる。

上記従来のレンズ鏡筒において、上記揺動部材１００は、収納時（沈胴動作時）の直進進退環の後退動作に伴って図１３の斜視図に示すようにアーム１００ａに設けられた従動ピン１００ｂ（図１４）が光軸方向に突出した状態の凸状カム１０２のカム面に係合する。係合後、により付勢バネ１０３の付勢力に抗して支持軸１０４まわりにθ10方向に回動駆動される。そして、退避光学系要素（レンズ）１０１は、撮影光路挿入位置から該光路から退避した退避位置へと退避する。

凸状カム１０２は、端面に退避カム面１０２ａと、側面部に退避カム面１０２ａに点Ｐ12で連接する退避位置保持壁面１０２ｂとを有している。

図１４は、凸状カム１０２に対する従動ピン１００ｂの係合、摺動状態を示す展開図である。凸状カム１０２の退避カム面１０２ａは、回動角に対して一定の傾きの傾斜面であり、全駆動域で従動ピン回動方向θに対して比較的大きな圧力角α10をもつ。また、退避位置保持壁面１０２ｂは、光軸方向に沿った壁面により形成されている。
特開２００４−２３３９２１号公報

上述した特許文献１に開示されたレンズ鏡筒においては、凸状カム１０２の退避カム面１０２ａが係合初期を含めて全域に亘って一定の傾き（一定のリード角）を有しているが、揺動部材１００を回動、退避駆動する際に次のような問題が生じる可能性がある。すなわち、退避光学系要素（レンズ）１０１が撮影位置にあるときは、従動ピン１００ｂは、退避カム面１０２ａから離れている。他の鏡枠部材とともに揺動部材１００が撮影位置から沈胴位置に繰り込まれると、従動ピン１００ｂは、退避カム面１０２ａ上に所定の駆動速度で当接し、係合して退避位置へ回動が開始される。その係合開始時に駆動モータに対して急激な負荷変動を与え、バウンドが生じる（図１４のＳ11の状態）。したがって、スムーズな駆動状態が得られず、騒音発生の原因にもなる。特に揺動部材１００の先端部には退避光学系要素（レンズ）１０１が保持されており、回転慣性が大きく、上記バウンドが生じやすい。そのために退避駆動速度が制限され、高速駆動ができないといった問題があった。

その後、従動ピン１００ｂは、退避カム面１０２ａを下りながら点Ｐ12に到達し、揺動部材１００は退避位置に到達するが、カム面は、退避カム面１０２ａから退避位置保持壁面１０２ｂへ急激に折れ曲がっているため、揺動部材１００の慣性力によって、従動ピン１００ｂが該カム面に追従することができず、カム面１０２ａの延長線に沿って飛び出すことになる（図１４のＳ12の状態）。引き続いて退避位置保持壁面１０２ｂ上でバウンドを繰り返す可能性もあり、スムーズな駆動状態が得られず、騒音発生の原因にもなっていた。

一方、退避カム面１０２ａは、上述したように全駆動域で一定の傾斜角を有していることから退避回動動作中の駆動モータに対する負荷は、略一定である。しかし、上記退避回動動作の後半には上記駆動モータによりレンズ鏡筒のバリア閉鎖駆動を行う必要があり、モータ負荷のアンバランスが生じ、上記後半で負荷のピークが生じる可能性がある。駆動モータの定格は、上記ピーク時の負荷に合わせる必要があり、高トルクの駆動モータを適用する必要が生じていた。

本発明は、上述の状況に鑑みてなされたものであり、レンズ枠の退避駆動速度を効果的に設定することにより駆動モータに掛かるレンズ鏡筒の負荷変動を抑えることが可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

本発明の請求項１記載のレンズ鏡筒は、レンズ部を保持するレンズ枠と、上記レンズ枠に設けたピンと、光軸方向に傾斜し、上記ピンに係合するカム面が形成されたカムとを有しており、上記カムにより上記ピンを相対的に移動させることによって上記レンズ枠を駆動し、上記レンズ部を上記光軸から退避させることができるレンズ鏡筒において、上記カムを展開したとき、上記カム面は、上記光軸方向のうち、被写体側に対して凸形状を有している。

本発明の請求項２に記載のレンズ鏡筒は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、上記カムの凸形状部が滑らかに繋がっている。

本発明によれば、レンズ枠の退避駆動速度を効果的に設定することにより駆動モータに掛かるレンズ鏡筒の負荷変動を抑えることが可能なレンズ鏡筒を提供することができる。

以下、図を用いて本発明の実施形態について説明する。

図１は、本発明の第一の実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。図２は、上記レンズ鏡筒を構成する鏡枠部材のうち、第二群枠とシャッタ・３群ユニットと退避カムの分解斜視図である。図３は、上記レンズ鏡筒のテレ状態での光軸に沿った断面図である。図４は、上記レンズ鏡筒のワイド状態での光軸に沿った断面図である。図５は、上記レンズ鏡筒がワイド状態から沈胴状態に繰り込まれる途中の状態であって、第三群レンズ（退避レンズ）退避終了後、シャッタ枠の押圧開始時の状態を示す光軸に沿った断面図である。図６は、上記レンズ鏡筒の沈胴状態を示す光軸に沿った断面図である。図７，８は、図２のＡ矢視図であり、図７は、上記三群レンズが撮影光路挿入位置にあるときの状態、図８は、上記三群レンズが退避位置に退避した状態を示している。

なお、以下の説明において、上記撮影レンズの光軸をＯとし、該光軸Ｏ方向で被写体光が入射してくる方向を前方（各鏡枠の繰り出し方向）、被写体光が射出方向（結像面側）を後方（各鏡枠の繰り込み方向）とする。また、各部材の回転方向は、前方側から見た回転方向で示す。

本実施形態のレンズ鏡筒１は、光軸Ｏ方向に突出した撮影可能な状態と収納された沈胴状態とする直進進退機構を有する沈胴式レンズ鏡筒であり、図１に示すように固定枠２と、固定枠２に支持され、ズーミング時や沈胴駆動時に回転進退駆動される回転枠３と、回転規制状態で回転枠３とともに進退する移動枠４と、回転枠３と共に回転し、進退移動するカム枠５と、回転規制状態でカム枠５とともに進退する直進ガイド枠６と、回転規制状態で回転枠３により進退駆動されるシャッタ・三群ユニット３２と、回転規制状態でカム枠５によりそれぞれ進退駆動される二群枠１１および一群枠１２と、フォーカシング時や沈胴駆動時に進退駆動される四群枠１３と、固定枠２の後端側に一体結合される保持プレート１５およびセンサユニット３３と、撮影レンズ群として、一群枠１２，二群枠１１にそれぞれ保持される一群レンズ２１，二群レンズ２２と、三群枠（レンズ枠）１０に保持されるレンズ部（退避光学要素）である三群レンズ２３と、四群枠１３に保持されるフォーカシングレンズである四群レンズ２４とを有している。

固定枠２は、円筒状の部材であり、内周部に光軸Ｏに対して傾斜した傾斜カム溝部と円周に沿った円周カム溝部とからなるカム溝２ａと、光軸Ｏに沿った直進溝２ｂとが設けられている。また、外周部に撮影レンズのズーミング駆動を行うためのユニットであってズームモータ、ギヤ列およびロングギヤ４５を含むズーミングユニット１７と、撮影レンズのフォーカシング駆動を行うためのユニットであってフォーカスモータ、ギヤ列、送りねじおよびガイド軸５７を含むフォーカシングユニット１８とが配されている。なお、ロングギヤ４５は、光軸Ｏと平行な方向に沿って固定枠２の内周部に露呈した状態で支持されている。

回転枠３は、固定枠２の内周部に回動進退可能に嵌入する円筒状の部材であり、外周後方部に固定枠のカム溝２ａに摺動可能に嵌入するカムフォロア３ａと、ロングギヤ４５と噛合するギヤ部３ｂとが配されている。内周部には光軸Ｏに方向に対し傾斜した三群用カム溝３ｄと、光軸Ｏ方向に沿ったカム枠用直進溝３ｃと、内周前端部に突部３ｅとが設けられている。

この回転枠３は、カムフォロア３ａが固定枠２のカム溝２ａに摺動可能に嵌入しておりロングギヤ４５によりギヤ部３ｂを介して回転駆動され、その回転により回転しながら沈胴位置から撮影可能なワイド位置まで繰り出され、その後、テレ位置まで光軸Ｏ方向に進退することなく回転駆動される。

移動枠４は、回転枠３の内周部に相対回転可能に嵌入する円筒部材であり、固定枠２によって回転規制された状態で進退移動が可能である。この移動枠４の後端外周部に固定枠２の直進溝２ｂに嵌入するガイド突起部４ａが配され、さらに、内外周を貫通する溝部として、光軸Ｏ方向に対して傾斜するカム枠用カム溝４ｃおよび直進状の三群用直進溝４ｂと、内周後方部に円周溝４ｅが設けられている。

この移動枠４は、回転枠３の内周部に突部３ｅを円周溝４ｅに嵌入させた状態で嵌入させることにより回転枠３に対して相対回転が可能で光軸Ｏ方向に一体移動する状態で結合（バヨネット結合）される。

カム枠５は、移動枠４の内周部に嵌入する円筒状の部材であり、カム枠５の外周後方部にはカムフォロア４１が配されており、内周部には光軸Ｏに方向に対して傾斜した二群用カム溝５ａおよび一群用カム溝５ｂと、前端部に円周溝５ｃと設けられている。

このカム枠５は、カムフォロア４１が移動枠４のカム溝４ｃを摺動可能に係合した状態で貫通し、その先端部が回転枠３の直進溝３ｃに嵌入して支持されており、回転枠３と共に回動し、かつ、相対的に進退する状態で支持される。

直進ガイド枠６は、円筒部材であって、移動枠４により回転規制され、進退移動可能に支持され、カム枠５に対してその内側にて一群枠１２の内周部に嵌入した状態で相対回転可能な状態で支持される。この直進ガイド枠６には後端外周部に移動枠４の直進溝４ｄに嵌入するガイド突起部６ａが設けられ、さらに、内外周を貫通する光軸Ｏ方向に沿った二群用直進溝６ｂと、外周部に光軸Ｏ方向に沿った有底の一群用直進溝６ｃと、前端外周部に突起部６ｄが設けられている。

この直進ガイド枠６は、カム枠５の内周部に嵌入している一群枠１２の内周部に嵌入し、カム枠５の円周溝５ｃに突起部６ｄを嵌入させることによりカム枠５に対して相対回転が可能で光軸Ｏ方向には一体移動する状態で結合（バヨネット結合）される。

二群枠１１は、円筒状部材であって、直進ガイド枠６の内周部に嵌入されて支持される。二群枠１１の前面開口部に二群レンズ２２が保持されており、外周部にはガイド突部１１ａと、該突部から突出したカムフォロア４３が配されている。

ガイド突部１１ａは、直進ガイド枠６の直進溝６ｂに嵌入し、カムフォロア４３は、直進溝６ｂを挿通してカム枠５のカム溝５ａに摺動可能に嵌入する。したがって、二群枠１１は、直進ガイド枠６により回転規制された状態でカム枠５により進退駆動される。

一群枠１２は、円筒状部材であり、直進ガイド枠６の外周部とカム枠５の内周部に嵌入して支持される。そして、前面開口部にレンズ保持枠２０を介した状態で一群レンズ２１が保持され、さらに、一群レンズ２１の前面を開閉可能なレンズバリア２７がバリア押さえ板２８の内側に配されている（図３，６）。この一群枠１２の外周部には突出したカムフォロア４４が配されている。また、内周部に光軸Ｏに沿ったガイド突部１２ａ（図３）が設けられている。

カムフォロア４４は、カム枠５のカム溝５ｂに嵌入する。ガイド突部１２ａは、直進ガイド枠６の直進溝６ｃに嵌入する。したがって、一群枠１２は、直進ガイド枠６により回転規制された状態でカム枠５により進退駆動される。

レンズバリア２７は、一群枠１２の前端部にて回動可能に支持されており、バネ付勢された状態で回動可能に支持されるバリア駆動レバー（図示せず）により開閉駆動される。該バリア駆動レバーは、レンズ鏡筒１の沈胴駆動時に直進ガイド枠６の前方部に設けられた切欠部６ｅによって回動駆動され、レンズバリア２７を閉方向に駆動する。

シャッタ・三群ユニット３２は、図２に示すように直進進退枠である三群用直進枠７と、押さえ板部材８と、シャッタ枠９と、三群レンズ２３を保持する三群枠１０と、圧縮バネであるシャッタ枠付勢バネ５１と、枠支持軸５２と、トーションバネである三群枠付勢バネ５３とからなる。

三群用直進枠７は、移動枠４により回転規制された状態でその内部に挿入され、回転枠３により進退駆動される枠部材である。この三群用直進枠７には外方３方に延びた腕部にガイド突部７ａと該突部から突出する状態のカムフォロア４２とが設けられ、さらに、軸支持穴７ｃと、前方側に突設されるシャッタ支持軸部７ｂとが設けられる。なお、三群用直進枠７は、三群枠１０を撮影光路外に退避可能なスペ−スを有している。

シャッタ枠９は、中央開口部９ａとシャッタ支持軸部７ｂが摺動可能に嵌入する支持軸穴９ｃが設けられる支持軸穴ボス部９ｂとを有しており、さらに、該開口部９ａを開閉するためのシャッタ羽根５４（図３）と、該シャッタ羽根を回動駆動するためのシャッタアクチュエータ５５を含むシャッタ駆動機構とを内蔵している。

三群枠１０は、三群レンズ２３を保持するレンズ保持部と、軸穴１０ｂを有する軸支ボス部１０ａとを有しており、該ボス部の外周部には従動ピン１０ｃが径方向に突出して設けられている。

従動ピン１０ｃは、レンズ鏡筒１が撮影状態にあるときは、退避カム１４と離間しているが、三群枠１０が三群用直進枠７と共に繰り込まれた場合、従動ピン１０ｃが固定枠側の退避カム１４と当接し（係合）、退避方向に回動駆動される。その退避駆動により三群枠１０が回動して三群レンズ２３がシャッタ枠９の中央開口部９ａから撮影光路外に退避する。なお、退避カム１４は、後述するように固定枠２の後端面に装着される保持プレート１５に光軸Ｏ方向前方側に突出した状態で固着されている。

押さえ板部材８は、軸支持穴８ａを有する半円環状の部材であり、三群用直進枠７との間に三群枠１０とシャッタ枠９と枠支持軸５２を組み込んだ状態で該直進枠７の前方側に当て付け所定距離離間した状態でネジにより固着される。

上述した組み付け状態で枠支持軸５２は、三群枠１０の軸穴１０ｂを回動可能に貫通させた状態で両端部を三群用直進枠７の軸支持穴７ｃと押さえ板部材８の軸支持穴８ａとに嵌入させる。そして、三群枠付勢バネ５３を軸支ボス部１０ａに挿入して三群枠１０を前方側からみて反時計回りに付勢した状態とする。なお、三群枠１０の三群用直進枠７に対する光軸Ｏ方向への移動は規制されている。

シャッタ枠９は、その支持軸穴９ｃを直進枠７のシャッタ支持軸部７ｂに摺動可能に嵌入させ、三群枠１０の前側に取り付けられる。シャッタ支持軸部７ｂには、シャッタ枠付勢バネ５１が挿入されており、シャッタ枠９を前方側に付勢している。そして、シャッタ枠９は、二群枠１１の当接部１１ｂとシャッタ枠９の軸支ボス部９ｂの前端面９ｄとが当接しないフリーの状態では、三群用直進枠７に対して相対的に前方に移動して押さえ板部材８に当接した状態に保持される。二群枠１１が相対的に繰り込み方向に移動して、当接部１１ｂで前端面９ｄが押圧されると、シャッタ枠９は、二群枠１１と一体的に繰り込み方向に移動し、三群枠１０が撮影光路から退避した退避位置に回動した状態では、三群レンズ２３の側方のスペ−スにシャッタ羽根部が収まる位置まで押しつぶして沈胴させることができる（図６）。

押さえ板部材８とシャッタ枠９と三群枠１０とが組み付けられた三群用直進枠７は、二群枠１１の内周部に挿入され、ガイド突部７ａを移動枠４の直進溝４ｂに貫通させ、さらに、カムフォロア４２を回転枠３のカム溝３ｄに嵌入させて組み込まれる。したがって、三群用直進枠７は、移動枠４により回転が規制された状態で回転枠３により進退駆動される。

四群枠１３は、四群レンズ２４を保持し、一端部に軸穴１３ａと他端部にガイド突起部１３ｂを有しており、固定枠２の内部後方に挿入される。軸穴１３ａにはフォーカシングユニット１８に配されるガイド軸５７が摺動可能に嵌入している。ガイド突起部１３ｂは、固定枠２の直進溝（図示せず）に摺動可能に嵌入している。

この四群枠１３は、フォーカシングユニット１８のフォーカシングアクチュエータによりギヤ列，送りネジを介してガイド軸５７に沿って撮影可能なフォーカシング位置および沈胴位置に光軸Ｏ方向に沿って進退駆動される。そして、四群枠１３が固定枠２の後端部の沈胴位置に繰り込まれた状態では、退避位置にある三群枠１０に保持された三群レンズ２３の後方部分の撮影光路側のスペ−スに位置する（図６）。

保持プレート１５は、金属板製の部材であり、固定枠２の後端面にビスおよび係止部によって固着される。保持プレート１５には退避カム１４が光軸Ｏ方向に沿って前方に向けて直立した状態でインサート成形により設けられている。

退避カム１４は、光軸Ｏ方向に対して傾斜面を有する退避カム面としてのカム面１４ａと、光軸Ｏ方向に沿った面で形成される退避位置保持壁面としての退避壁面１４ｂとを有している（図９）。その詳細については後で説明する。

センサユニット３３は、センサ（ＣＣＤ）保持板１６と、該保持板１６に取り付けられた光学ローパスフィルタ２５および撮像素子のＣＣＤ２６とからなる。

このセンサユニット３３は、固定枠２に対してレンズ鏡筒１の各構成部材が組み込まれ、さらに、その後端面に保持プレート１５が取り付けられた状態での検査が完了したものに対して装着される。その装着は固定枠２に対して固定用ビスにより行われる。

次に、上述した構成を有するレンズ鏡筒１の進退動作について図３〜６を用いて説明する。
以下の説明は、最初にレンズ鏡筒１が撮影可能な状態でテレ状態（図３）にあるとし、撮影可能なワイド状態（図４）を経て、沈胴途中の状態（図５）から撮影しない状態である沈胴状態（図６）までの繰り込み動作（セットダウン動作）についての説明であるが、沈胴状態から撮影可能状態への繰り出し時（セットアップ動作時）には、上記繰り込み動作の逆の動作が実行される。

図３に示すようにレンズ鏡筒１がテレ状態にあるときは、回転枠３は、カムフォロア３ａが固定枠２のカム溝２ａの円周溝部に嵌入した繰り出し状態にあり、移動枠４と共に撮影可能な位置に繰り出されている。カム枠５は、移動枠４のカム溝４ｃにより位置決めされ、回転枠３よりさらに前方に繰り出されている。一群枠１２と二群枠１１とは、それぞれカム枠５のカム溝５ｂと５ａによりテレ位置に繰り出されている。

さらに、上記テレ状態では三群用直進枠７は、回転枠３のカム溝３ｄにより繰り出されている。さらに、シャッタ枠９は、二群枠１１の当接部１１ｂにより軸支ボス部９ｂの前端面９ｄが押圧され、位置決めされている。三群枠１０は、三群用直進枠７とともに移動し、テレ位置にある。この状態で三群枠１０の従動ピン１０ｃは、退避カム１４のカム面１４ａと離間している。したがって、三群枠１０は、図７に示すように三群枠付勢バネ５３の付勢力で反時計回りに回動した撮影光路挿入位置にあり、三群レンズ２３がシャッタ枠９の中央開口部９ａの撮影光路内の光軸Ｏ上に位置している。

上述したシャッタ枠９の位置決め状態では、シャッタ枠９に支持されるシャッタ羽根５４の光軸Ｏ方向の位置は、二群レンズ２２と三群レンズ２３との間に介在し、極めて接近して位置している。このようにシャッタ羽根５４に対して三群レンズ２３を接近させることにより該三群レンズ２３の口径をより小さくすることができる。なお、三群レンズ２３の口径が小さければ、撮影光路外に退避させる場合、三群枠１０の回動角を小さくすることができる。

四群枠１３は、フォーカシングユニット１８により上記テレ状態に対応したフォーカシング位置に進退駆動される。

続いて、レンズ鏡筒１をワイド状態とする場合、ズーミングユニット１７によりロングギヤ４５を介して回転枠３を回転駆動し、カム枠５を回転させながら繰り込む。カム枠５の回転に伴って、図４に示すように一群枠１２と二群枠１１とは、それぞれのワイド位置に繰り込まれ、または、繰り出される。三群用直進枠７は、回転枠３の回転に伴ってワイド位置に繰り込まれるが、シャッタ枠９は、軸支ボス部９ｂの前端面９ｄが二群枠１１の当接部１１ｂから解放されるので、押さえ板部材８に当接した状態となる。この押さえ板部材８とが当接した状態は、シャッタ枠９のシャッタ羽根５４まわりと三群レンズ２３とがわずかに離れた状態であり、また、三群枠１０の退避方向への回動動作がシャッタ枠９によって干渉されない。

さらに、上述のワイド状態においても三群枠１０の従動ピン１０ｃは、退避カム１４のカム面１４ａと離間しており、三群枠１０は、図７に示す撮影光路挿入位置にある。

四群枠１３は、フォーカシングユニット１８により上記ワイド状態に対応したフォーカシング位置に進退駆動される。

続いて、レンズ鏡筒１を沈胴状態にセットダウンする場合は、図４のワイド状態から図５の沈胴途中の状態を経て図６の沈胴状態とする。すなわち、図４のワイド状態にあるとき、ズーミングユニット１７によりさらに回転枠３を反時計回りに回転駆動する。この回転駆動により回転枠３は、回転しながら繰り込み方向に移動する。

回転枠３の上記繰り込み方向の移動に伴ってカム枠５を介して一群枠１２および二群枠１１が繰り込み方向に移動する。同時に三群用直進枠７もシャッタ枠９および三群枠１０とともに繰り込み方向に移動する。その移動途中に三群枠１０の従動ピン１０ｃが退避カム１４のカム面１４ａと当接し（係合）、三群枠１０の撮影光路から退避する方向の時計回りの回動が開始される。なお、この三群枠１０の退避方向への回動動作の後半の期間にはレンズバリア２７の閉方向への回動駆動が開始される。

従動ピン１０ｃがカム面１４ａを経て退避壁面１４ｂに到達すると、図５，８に示すように三群枠１０は、退避位置まで回動し、三群レンズ２３も撮影光路から退避する。

なお、上述した従動ピン１０ｃが退避カム１４のカム面１４ａと係合後、退避壁面１４ｂに到達するまでの三群枠１０の退避動作中、シャッタ枠９は、二群枠１１の当接部１１ｂで押圧されず、押さえ板部材８に当接した状態が保持される。したがって、三群枠１０の退避回動時にはシャッタ枠９と干渉することがなく、退避動作が可能である。

三群枠１０は、退避回動動作が終了後も三群用直進枠７とともに繰り込み方向に繰り込まれる。一群枠および二群枠１１も繰り込まれるが、二群枠１１の繰り込みに伴って当接部１１ｂがシャッタ枠９の当接部９ｄに当接し、シャッタ枠９の押圧移動を開始する（シャッタ枠付勢バネ５１をさらに圧縮してシャッタ枠９の押しつぶし動作開始）。その繰り込み動作によりシャッタ枠９のシャッタ羽根部は、退避位置にある三群枠１０の側方のスペ−スに進入する。

さらなる沈胴動作が継続されて、図６に示すように回転枠３，カム枠５，一群枠１２，二群枠１１，三群用直進枠７等が完全にそれぞれの沈胴位置まで繰り込まれ、シャッタ枠９が二群枠１１によって完全押圧位置まで押圧され、移動する。退避状態の三群枠１０の光軸Ｏ側の空きスペ−スには、シャッタ枠９に保持されるシャッタ羽根５４の他に二群枠１１に保持される二群レンズ２２の一部、さらに、四群枠１３に保持される四群レンズ２４が収まる。また、レンズバリア２７も閉位置に回動駆動され、沈胴動作が終了する。

ここで、本実施形態における退避カム１４のカム面１４ａと退避壁面１４ｂの詳細な形状と三群枠１０の従動ピン１０ｃがカム面１４ａ上を摺動するときの詳細な挙動について図９を用いて説明する。

図９は、退避カムの三群枠軸穴中心の回動角θに対する展開図であって、退避カム１４のカム面１４ａと退避壁面１４ｂに対して運動ピン１０ｃが相対的に係合し、摺動する過程を示す。三群枠１０は、退避駆動時にカム面１４ａと退避壁面１４ｂにより従動ピン１０ｃを介して撮影光路挿入状態でのカム係合開始回動角θ0 から三群枠１０が退避したときの退避回動角θ1 まで回動駆動される（図７，８）。

カム面１４ａは、係合開始側端部に配され、フィレットからなる衝撃力緩和部である凹状曲面１４a1と、退避機能部である主退避駆動用傾斜面１４a2と、退避側端部に配され、飛び出し防止カム部を形成する凸状曲面１４a3とがそれぞれ連接されている。

凹状曲面１４a1は、係合開始側端Ｐ0 からＰ1 間に配され、従動ピン１０ｃの半径ｒよりも大きい曲率半径Ｒ1 の曲面で形成される（展開図上では曲線）。主退避駆動用傾斜面１４a2は、中間域のＰ1 〜Ｐ2 間に配される所定の傾きを有する傾斜面で形成される（展開図上では直線）。凸状曲面１４a3は、中間域端のＰ2 と退避壁面１４ｂの端のＰ3 の間に配される所定の曲率半径Ｒ3 の曲面で形成される（展開図上では曲線）。なお、カム面１４ａの上記Ｐ1 ，Ｐ2 ，Ｐ3 のカム面連接部において、双方の連接点でのカムの接線方向が一致し、折れ曲がることのないようになっている。

そして、三群枠１０の退避位置を決める位置に退避壁面１４ｂは、光軸Ｏ方向と平行な平面で形成される。

上述した構成を有する退避カム１４によって、三群枠１０が撮影光路挿入位置から退避位置まで回動駆動されるときの従動ピン１０ｃの挙動について説明する。

退避駆動開始時、三群枠１０と共に従動ピン１０ｃが光軸Ｏに沿って後方に向けて移動し、カム係合開始回動角θ0 でカム面１４ａの凹状曲面１４a1上に当接し、係合する。その係合時の角度θ0 での凹状曲面１４a1の圧力角α1 は、傾斜面１４a2の圧力角α2 （図１４に示した従来例の場合の圧力角は、α10）よりも小さい。従って、係合初期の衝撃力が減り、バウンドが抑えられる。また、バウンドによる騒音の発生もなくなる。係合後、凹状曲面１４a1を辿って圧力角が連続的に徐々に変化して傾斜面１４a2に達するので、スムーズに従動ピン１０ｃが駆動される。

続いて、従動ピン１０ｃがカム面の退避側端部の凸状曲面１４a3に到達すると、従動ピン１０ｃが凸状曲面１４a3に沿ってθ方向に移動することから三群枠１０のθ方向の回動速度が徐々に減少して、Ｐ3 位置でθ方向の回動速度が０に近い状態となり、退避壁面１４ｂに到達する。したがって、従動ピン１０ｃがカム面１４ａから飛び出す現象が抑えられ、三群枠１０が他の構成部材に衝突することもなく退避位置へのスムーズに到達する。

上述したように本実施形態のレンズ鏡筒１は、沈胴状態にあるときには、三群枠１０を撮影光路から退避させることによって生じるスペ−スにシャッタ羽根５４や二群レンズの一部や四群レンズ２４を収納するものであり、沈胴状態でのレンズ鏡筒１の光軸Ｏ方向の厚みを極めて薄くすることができるレンズ鏡筒である。

特に本実施形態のレンズ鏡筒１では三群枠１０を撮影光路外に退避させるための退避カム１４のカム面１４ａを図９に示すように係合初期の当接するカム面を曲面で形成することにより従動ピン１０ｃの係合初期でのバウンドを抑えることができる。また、退避カム面側のカム面１４ａの端部を同様の曲面で形成することにより退避駆動終了時における従動ピンの飛び出しを抑えることができるので、三群枠１０が過剰回動して他の鏡枠部材に干渉する現象がなくなり、騒音の発生も押さえられる。上述の効果により、三群枠の退避速度を上げることが可能となり、素早い沈胴動作が実現できる。さらに、上記従動ピンの飛び出しが抑えられることによりレンズ鏡筒の外径を小さくすることもできる。

なお、上述した本実施形態の従動ピン１０ｃの挙動は、三群枠１０の撮影光路挿入位置から退避位置への駆動時の状態について説明したが、それとは逆方向の三群枠１０の退避位置から撮影光路挿入位置への駆動時の状態もカム面１４ａが上述のように凹状曲面１４a1と、主退避駆動用傾斜面１４a2と、凸状曲面１４a3とが連接して形成されていることから従動ピン１０ｃのスムーズなカム従動状態が得られることは言うまでもない。

次に、本発明の第二の実施形態のレンズ鏡筒について図１０を用いて説明する。
図１０は、本実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カムの三群枠軸穴中心の回動角θに対する展開図である。

本実施形態のレンズ鏡筒の構成は、上記退避カム以外、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様とし、同一の構成部材は同一の符号を適用し、以下、異なる部分について説明する。

本実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カム６１は、図１０に示すように退避カム面としてのカム面６１ａと退避位置保持壁面としての退避壁面６１ｂとを有している。本実施形態の場合も三群枠１０は、カム面６１ａと退避壁面６１ｂにより従動ピン１０ｃを介して撮影光路挿入状態でのカム係合開始回動角θ0 から三群枠１０が退避したときの退避回動角θ1 まで回動駆動される。

カム面６１ａは、複数の傾斜面を連ねて形成されている。すなわち、カム面６１ａは、係合開始側端部のフィレットからなる衝撃力緩和部であるる係合端傾斜面６１a1と、退避機能部である主退避駆動用傾斜面６１a2と、飛び出し防止カム部である退避側端傾斜面６１a3とが連接されて形成される。

係合端傾斜面６１a1は、係合開始側端Ｐ10からＰ11間に配され、従動ピン１０ｃに対する圧力角が小さい。主退避駆動用傾斜面６１a2は、中間域Ｐ11〜Ｐ12間に配され、上記傾斜面６１a1より大きい圧力角を有する。退避側端傾斜面６１a3は、中間域端のＰ12から退避壁面側端のＰ13間に配され、上記傾斜面６１a2より小さい圧力角を有する傾斜面であって、光軸Ｏ方向により近い傾きの傾斜面である。なお、上記各傾斜面は、展開図上では直線となる。

三群枠１０の退避位置を決める位置に退避壁面６１ｂは、同様に光軸Ｏ方向と平行な平面で形成される。

上述した構成を有する退避カム６１により三群枠１０が撮影光路挿入位置から退避位置まで回動駆動されるときの従動ピン１０ｃの挙動について説明する。

退避駆動開始時、従動ピン１０ｃが光軸Ｏに沿って後方に向けて移動し、カム係合開始回動角θ0 の位置でカム面６１ａの傾斜面６１a1上に当接（係合）する。傾斜面６１a1の圧力角は小さいので、係合開始時の衝撃力が減り、バウンドが抑えられる。また、バウンドによる騒音の発生もない。係合後、θ方向に回動して圧力角が比較的大きい傾斜面６１a2を経て傾斜面６１a3に達する。該傾斜面６１a3は、光軸Ｏ方向に対してより近い傾斜の面であることから従動ピン１０ｃは、該傾斜面からの飛び出しも少なく、退避壁面６１ｂに達する。

本実施形態のレンズ鏡筒は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様の効果を奏するが、上述したように退避カム６１のカム面６１ａを図１０に示すような複数の傾斜面を連ねて形成し、従動ピン１０ｃの係合初期に圧力角の小さい傾斜面６１a1に係合するので、従動ピン１０ｃバウンドを抑えることができる。また、退避終了時に従動ピン１０ｃが光軸Ｏ方向に対してより近い傾斜の傾斜面６１a3により駆動されるので従動ピン１０ｃのカム面６１ａからの飛び出しが抑えられる。

また、上述のように係合開始時に従動ピン１０ｃが傾斜面６１a1と当接（係合）するが、もし、従動ピン１０ｃの退避カム１４に対する係合時の相対位置に多少ずれがあったとしても傾斜面６１a1が傾斜面であることから係合開始時の圧力角の変化がなく、安定した駆動が行われる。なお、第一の実施形態の場合、係合開始側端部に配される凹状曲面１４a1が曲面であるので、上述した位置ずれがあると、係合開始時の圧力角が多少変化する可能性がある。

なお、上述した本実施形態の従動ピン１０ｃの挙動は、三群枠１０の撮影光路挿入位置から退避位置への駆動時の状態について説明したが、それとは逆方向の三群枠１０の退避位置から撮影光路挿入位置への駆動時の状態もカム面６１ａが上述のように係合端傾斜面６１a1と、主退避駆動用傾斜面６１a2と、飛び出し防止退避側端傾斜面６１a3とが連接されて形成されることから従動ピン１０ｃのスムーズなカム従動状態が得られることは言うまでもない。

次に、本発明の第三の実施形態のレンズ鏡筒について図１１を用いて説明する。
図１１は、本実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カムの三群枠軸穴中心の回動角θに対する展開図である。

本実施形態のレンズ鏡筒の構成は、上記退避カム以外、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様とし、同一の構成部材は同一の符号を適用し、以下、異なる部分について説明する。

本実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カム６２は、図１１に示すように退避カム面としてのカム面６２ａと退避位置保持壁面としての退避壁面６２ｂとを有している。本実施形態の場合も三群枠１０は、カム面６２ａと退避壁面６２ｂにより従動ピン１０ｃを介して撮影光路挿入状態であるカム係合開始回動角θ0 から三群枠１０が退避したときの退避回動角θ1 まで回動駆動される。

カム面６２ａは、係合開始側端部に配され、フィレットからなる衝撃力緩和部である凹状曲面６２a1（Ｐ20〜Ｐ21間）と、退避機能部であって、主退避駆動用傾斜面としての前方傾斜面６２a2（Ｐ21〜Ｐ22間）および後方傾斜面６２a3（Ｐ22〜Ｐ23間）と、退避側端部に配され、飛び出し防止カム部となる凸状曲面６２a4（Ｐ23〜Ｐ24 間）とがそれぞれ連接されている。

凹状曲面６２a1と凸状曲面６２a4とは、第一実施形態にて適用した退避カム１４のカム面１４ａの凹状曲面１４a1および凸状曲面１４a3と同一の形状を有する。

主退避駆動用傾斜面としての前方傾斜面６２a2と後方傾斜面６２a3とは、前方側（被写体光が入射する方向）に凸状に折れた傾斜カム面を形成し（展開図上では折れた直線）、従動ピン１０ｃに対する圧力角がそれぞれ異なっている。すなわち、前方傾斜面６２a2の圧力角が後方傾斜面６２a3の圧力角よりも大きく設定されている。なお、カム面６２ａの上記Ｐ21，Ｐ23のカム面連接部において、双方の連接点でのカムの接線方向が一致し、折れ曲がることのなく、滑らかに繋がっている。

三群枠１０の退避位置を決める位置に退避壁面６２ｂは、同様に光軸Ｏ方向と平行な平面で形成される。

上述した構成を有する退避カム６２により三群枠１０が撮影光路挿入位置から退避位置までの回動駆動状態について説明するが、退避駆動開始時、および、退避駆動終了時の挙動は、凹状曲面６２a1と凸状曲面６２a4との形状が前述した第一の実施形態に適用したカム面１４ａのものと同一であるので第一の実施形態の場合と同様の挙動となる。

従動ピン１０ｃが主退避駆動用傾斜面に到達して前方傾斜面６２a2と後方傾斜面６２a3により駆動されるとき、それらの傾斜面が上述した凸状に折れた傾斜カム面であることから、前半部分である前方傾斜面６２a2側では従動ピン１０ｃがより素早く移動し、三群枠１０が比較的短時間でより大きい角駆動される。後半部分である後方傾斜面６２a3では従動ピン１０ｃがより遅く移動し、三群枠１０が比較的長時間で少い角だけ駆動される。従って、三群枠１０を退避駆動するための必要トルクが後半側で軽減される。

一方、レンズ鏡筒１においては、前述したように三群枠１０の退避方向への回動動作の後半の期間にはレンズバリア２７の閉方向への回動駆動が開始され、上記レンズバリア駆動のためのトルクが付加される。しかし、上述のように三群枠１０を退避駆動の後半側でその退避駆動必要トルクが軽減される。従って、レンズ鏡筒の沈胴時の必要トルクが平均化され、ズーミングユニット１７のズーミングモータの負荷のピークを抑えることができる。

上述したように本実施形態のレンズ鏡筒は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様の効果を奏する。特に退避カム６２のカム面６２ａの主退避駆動用傾斜面を凸状に折れた傾斜カム面で形成することによって退避駆動の後半での退避駆動必要トルクを減らし、沈胴動作後半でのレンズバリア駆動のための必要トルクを補償してズーミングモータの負荷のピークを抑えることができる。これによりレンズ鏡筒の沈胴動作を素早く行うことができる。さらには、沈胴速度を下げることなく、ズーミングモータの小型化が実現できる。

なお、上述した本実施形態の従動ピン１０ｃの挙動は、三群枠１０の撮影光路挿入位置から退避位置への駆動時の状態について説明したが、それとは逆方向の三群枠１０の退避位置から撮影光路挿入位置への駆動時の状態もカム面６２ａが上述のように凹状曲面６２a1と、主退避駆動用傾斜面６２a2，６２a3と、凸状曲面６２a4とが連接して形成されていることから従動ピン１０ｃのスムーズなカム従動状態が得られることは言うまでもない。また、上述した沈胴動作後半の負荷トルクの増加は、上記レンズバリアの駆動以外の負荷によるものであってよい。

次に、本発明の第四の実施形態のレンズ鏡筒について図１２を用いて説明する。
図１２は、本実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カムの三群枠軸穴中心の回動角θに対する展開図である。

本実施形態のレンズ鏡筒の構成は、上記退避カム以外、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様とし、同一の構成部材は同一の符号を適用し、以下異なる部分について説明する。

本実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カム６３は、図１２に示すように退避カム面としてのカム面６３ａと退避位置保持壁面としての退避壁面６３ｂとを有している。本実施形態の場合も三群枠１０は、カム面６３ａと退避壁面６３ｂにより従動ピン１０ｃを介して撮影光路挿入状態であるカム係合開始回動角θ0 から三群枠１０が退避したときの退避回動角θ1 まで回動駆動される。

カム面６３ａは、係合開始側端部に配され、フィレットからなる衝撃力緩和部である凹状曲面６３a1（Ｐ30〜Ｐ31間）と、退避機能部であって、主退避駆動面としての凸状曲面６３a2（Ｐ31〜Ｐ32間）と、退避側端部に配され、飛び出し防止カム部となる凸状曲面６３a3（Ｐ32〜Ｐ33 間）とがそれぞれ連接されている。

凹状曲面６３a1と凸状曲面６３a3とは、第一実施形態にて適用した退避カム１４のカム面１４ａの凹状曲面１４a1および凸状曲面１４a3と同一の形状を有する。

主退避駆動用傾斜面としての凸状曲面６３a2は、曲率半径Ｒ2 の曲面からなり、前方側（被写体光が入射する方向）に凸状の曲面で形成され（展開図上では曲線）、従動ピン１０ｃに対する圧力角がＰ31側からＰ32に向けて徐々に小さくなっている。なお、カム面６３ａの上記Ｐ31，Ｐ32Ｐ33のカム面連接部において、双方の連接点でのカムの接線方向が一致し、折れ曲がることのなく、滑らかに繋がっている。

三群枠１０の退避位置を決める位置に退避壁面６３ｂは、同様に光軸Ｏ方向と平行な平面で形成される。

上述した構成を有する退避カム６３により三群枠１０が撮影光路挿入位置から退避位置までの回動駆動状態について説明するが、退避駆動開始時、および、退避駆動終了時の挙動は、凹状曲面６３a1と凸状曲面６３a3の形状が前述した第一の実施形態に適用したカム面１４ａのものと同一であるので第一の実施形態の場合と同様の挙動となる。

従動ピン１０ｃが主退避駆動用傾斜面に到達して凸状曲面６３a2により駆動されるとき、この傾斜面が凸状の曲面のカムであることから凸状曲面６３a2で駆動される前半部分では従動ピン１０ｃがより素早く移動し、三群枠１０が比較的短時間でより大きい角、駆動される。凸状曲面６３a2で駆動される後半部分では、従動ピン１０ｃがより遅く移動し、三群枠１０を比較的長時間で少い角、駆動される。従って、三群枠１０を退避駆動するための必要トルクが後半側で軽減される。

一方、レンズ鏡筒１においては、前述したように三群枠１０の退避方向への回動動作の後半の期間にはレンズバリア２７の閉方向への回動駆動が開始される。退避方向回動動作の後半の期間に上記レンズバリア駆動のためのトルクが付加されるが、上述したように三群枠１０を退避駆動の後半側でその退避駆動必要トルクが軽減されるのでレンズ鏡筒の沈胴時の必要トルクが平均化され、ズーミングユニット１７のズーミングモータの負荷のピークを抑えることができる。

上述したように本実施形態のレンズ鏡筒は、第一の実施形態のレンズ鏡筒１と同様の効果を奏する。特に退避カム６３のカム面６３ａの主退避駆動用傾斜面を凸状の曲面としたことから退避駆動の後半での退避駆動必要トルクが減り、レンズバリア駆動のための必要トルクを補償してズーミングモータの負荷のピークを抑えることができる。これによりレンズ鏡筒の沈胴動作を素早く行うことができる。さらには、沈胴速度を下げることなく、ズーミングモータの小型化が実現できる。また、本実施形態の場合、主退避駆動用傾斜面を凸状曲面としたので三群枠１０のよりスムーズな退避移動が得られる。

なお、上述した本実施形態の従動ピン１０ｃの挙動は、三群枠１０の撮影光路挿入位置から退避位置への駆動時の状態について説明したが、それとは逆方向の三群枠１０の退避位置から撮影光路挿入位置への駆動時の状態もカム面６３ａが上述のように凹状曲面６３a1と、凸状曲面６３a2と、凸状曲面６３a3とが連接して形成されていることから従動ピン１０ｃのスムーズなカム従動状態が得られることは言うまでもない。また、上述した沈胴動作後半の負荷トルクの増加は、上記レンズバリアの駆動以外の負荷によるものであってよい。

この発明は、上記各実施の形態に限ることなく、その他、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で種々の変形を実施し得ることが可能である。さらに、上記各実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組合せにより種々の発明が抽出され得る。

本発明によるレンズ鏡筒は、レンズ枠の退避駆動速度を効果的に設定することにより駆動モータに掛かるレンズ鏡筒の負荷変動を抑えることが可能なレンズ鏡筒として利用することができる。

本発明の第一の実施形態のレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図１のレンズ鏡筒を構成する鏡枠部材のうち、第二群枠とシャッタ・３群ユニットと退避カムの分解斜視図である。 図１のレンズ鏡筒のテレ状態での光軸に沿った断面図である。 図１のレンズ鏡筒のワイド状態での光軸に沿った断面図である。 図１のレンズ鏡筒がワイド状態から沈胴状態に繰り込まれる途中の状態であって、第三群レンズ退避終了後、シャッタ枠の押圧開始時時の状態を示す光軸に沿った断面図である。 図１のレンズ鏡筒の沈胴状態を示す光軸に沿った断面図である。 図２のＡ矢視図であり、三群レンズが撮影光路挿入位置にあるときの状態を示している。 図２のＡ矢視図であり、三群レンズが退避位置に退避した状態を示している。 図１のレンズ鏡筒に適用される退避カムの三群枠軸穴中心の回動角に対するカム展開図である。 本発明の第二実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カムの三群枠軸穴中心の回動角に対する展開図である。 本発明の第三実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カムの三群枠軸穴中心の回動角に対する展開図である。 本発明の第四実施形態のレンズ鏡筒に適用される退避カムの三群枠軸穴中心の回動角に対する展開図である。 従来のレンズ鏡筒に適用される揺動部材の斜視図である。 図１３の揺動部材を回動駆動するための凸状カムと従動ピンの展開図である。

符号の説明

１０ …三群枠（レンズ枠）
１０ｃ…従動ピン（ピン）
１４，６１，６２，６３
…退避カム（カム）
１４ａ，６１ａ，６２ａ，６３ａ
…カム面
６２a2…前方傾斜面
（被写体光が入射する方向に凸形状のカム面）
６２a3…後方傾斜面
（被写体光が入射する方向に凸形状のカム面）
６３a2…凸状曲面
（被写体光が入射する方向に凸形状のカム面）
２３ …三群レンズ（レンズ部）
Ｏ …光軸

Claims (2)

1. レンズ部を保持するレンズ枠と、上記レンズ枠に設けたピンと、光軸方向に傾斜し、上記ピンに係合するカム面が形成されたカムとを有しており、上記カムにより上記ピンを相対的に移動させることによって上記レンズ枠を駆動し、上記レンズ部を上記光軸から退避させることができるレンズ鏡筒において、
   上記カムを展開したとき、上記カム面は、上記光軸方向のうち、被写体側に対して凸形状を有していることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 上記カムの凸形状部は、滑らかに繋がってい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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