JP2008102531A - ズームレンズ鏡筒の繰出カム機構 - Google Patents

Abstract

【課題】ズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、所要のレンズ群移動量を確保しつつカム環を小型化する。
【解決手段】カム環に、同一の基礎軌跡を有する複数のカム溝を少なくとも光軸方向に位置を異ならせて形成するとともに、複数のカム溝のいずれも、少なくとも前方一部と後方一部のいずれかが存在しないように短尺として該カム溝をカム環端面に開口させ、進退環に、これら複数のカム溝にそれぞれ係合する複数のカムフォロアを少なくとも光軸方向に位置を異ならせて形成し、進退環の前方移動端と後方移動端の少なくとも一方で、複数のカム溝の一部からカムフォロアが外れ、他のカムフォロアとカム溝が係合を維持し、撮影を不能とする収納時には、進退環が前方移動端と後方移動端の間の光軸方向位置に位置されることを特徴としたズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。
【選択図】図２３

Description

本発明はズームレンズ鏡筒の繰出カム機構に関する。

カメラの小型化の要求はとどまるところが無く、カム環を用いてレンズ繰出及び収納を行うズームレンズ鏡筒では、光軸方向へのレンズ群の移動量は確保しつつ、カム環の光軸方向長さを短くすることが求められている。

本発明は、レンズ群の移動量を犠牲にすることなくカム環を小型化することが可能なズームレンズ鏡筒の繰出カム機構を提供することを目的とする。

本発明のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構は、カム溝を周面に有するカム環と、このカム溝に係合するカムフォロアを有し、カム環に対して光軸方向に相対移動可能かつ相対回転可能に支持された、撮影光学系の少なくとも一部を支持する進退環とを有することを前提としている。カム環には、同一の基礎軌跡を有する複数のカム溝を少なくとも光軸方向に位置を異ならせて形成するとともに、複数のカム溝のいずれも、少なくとも前方一部と後方一部のいずれかが存在しないように短尺として該カム溝をカム環端面に開口させる。一方、進退環には、これら複数のカム溝にそれぞれ係合する複数のカムフォロアを少なくとも光軸方向に位置を異ならせて形成する。そして、カム環に対する進退環の前方移動端と後方移動端の少なくとも一方では、カム環端面の開口を通して複数の上記カム溝の一部からカムフォロアが外れ、他のカムフォロアとカム溝が係合を維持し、撮影を不能とする収納時には、進退環が上記前方移動端と後方移動端の間の光軸方向位置に位置されることを特徴としている。

収納時には、複数のカム溝に対して、対応する複数のカムフォロアが全て係合していることが望ましい。

また、ズーム領域のワイド端で、カム環の一方の端面の開口を通して複数のカム溝の一部からカムフォロアが外れ、他のカムフォロアとカム溝が係合を維持することが好ましい。さらに、ズーム領域のテレ端で、このワイド端とは反対側のカム環端面の開口を通して複数のカム溝の一部からカムフォロアが外れ、他のカムフォロアとカム溝が係合を維持することが好ましい。

また、カム環は、ズームレンズ鏡筒の収納位置からズーム領域に達するまで、光軸方向前方に移動することが好ましい。

より具体的には、カム溝として、基礎軌跡の前方の一部が存在しないようにカム環の前端面に開口する前方カム溝と、基礎軌跡の後方の一部が存在しないようにカム環の後端面に開口する後方カム溝とを設け、カムフォロアとして、前方カム溝に係合する前方カムフォロアと、後方カム溝に係合する後方カムフォロアとを設け、進退環の前方移動端では、前方カムフォロアが前方カム溝から外れて後方カム溝と後方カムフォロアのみが係合し、後方移動端では、後方カムフォロアが後方カム溝から外れて前方カム溝と前方カムフォロアのみが係合するように構成するとよい。

進退環の支持安定のため、カム環には、少なくとも光軸方向位置を異ならせている前掲の複数のカム溝を１グループとする、複数のカム溝グループを周方向に位置を異ならせて形成し、進退環には、少なくとも光軸方向位置を異ならせている前掲の複数のカムフォロアを１グループとする、複数のカムフォロアグループを周方向に位置を異ならせて形成することが好ましい。

本発明のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構によれば、レンズ群の必要な移動量を確保しつつ、カム環を小型化することができる。

［ズームレンズ鏡筒の全体の説明］
まず、図１ないし図１８について、本実施形態のズームレンズ鏡筒７１の全体構造を説明する。この実施形態は、デジタルカメラ７０用のズームレンズ鏡筒に本発明を適用した実施形態であり、撮影光学系は、物体側から順に、第１レンズ群ＬＧ１、シャッタＳ及び絞りＡ、第２レンズ群ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ（フィルタ類）ＬＧ４及び固体撮像素子（ＣＣＤ）６０からなっている。撮影光学系の光軸はＺ１である。この撮影光軸Ｚ１は、ズームレンズ鏡筒７１の中心軸Ｚ０と平行であり、かつ該鏡筒中心軸Ｚ０に対して偏心している。ズーミングは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２を撮影光軸Ｚ１方向に所定の軌跡で進退させ、フォーカシングは同方向への第３レンズ群ＬＧ３の移動で行う。なお、以下の説明中で「光軸方向」という記載は、特に断りがなければ撮影光軸Ｚ１と平行な方向を意味している。

図６及び図７に示すように、カメラボディ７２内に固定環２２が固定され、この固定環２２の後部にＣＣＤホルダ２１が固定されている。ＣＣＤホルダ２１上にはＣＣＤベース板６２を介して固体撮像素子６０が支持され、固体撮像素子６０の前部に、フィルタホルダ７３とパッキン６１を介してローパスフィルタＬＧ４が支持されている。

固定環２２内には、第３レンズ群ＬＧ３を保持するＡＦレンズ枠（３群レンズ枠）５１が光軸方向に直進移動可能に支持されている。すなわち、固定環２２とＣＣＤホルダ２１には、撮影光軸Ｚ１と平行な一対のＡＦガイド軸５２、５３の前端部と後端部がそれぞれ固定されており、このＡＦガイド軸５２、５３に対してそれぞれ、ＡＦレンズ枠５１に形成したガイド孔が摺動可能に嵌まっている。本実施形態では、ＡＦガイド軸５２がメインのガイド軸で、ＡＦガイド軸５３はＡＦレンズ枠５１の回転規制用に設けられている。ＡＦレンズ枠５１に固定したＡＦナット５４に対し、ＡＦモータ１６０のドライブシャフトに形成した送りねじが螺合しており、該ドライブシャフトを回転させると、送りねじとＡＦナット５４の螺合関係によってＡＦレンズ枠５１が光軸方向に進退される。ＡＦレンズ枠５１は、ＡＦ枠付勢ばね５５によって光軸方向の前方に付勢されている。

図５に示すように、固定環２２の上部には、ズームモータ１５０と減速ギヤボックス７４が支持されている。減速ギヤボックス７４は内部に減速ギヤ列を有し、ズームモータ１５０の駆動力をズームギヤ２８に伝える。ズームギヤ２８は、撮影光軸Ｚ１と平行なズームギヤ軸２９によって固定環２２に枢着されている。ズームモータ１５０とＡＦモータ１６０は、固定環２２の外周面に配設したレンズ駆動制御ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）基板７５を介して、カメラの制御回路により制御される。

固定環２２の内周面には、雌ヘリコイド２２ａ、撮影光軸Ｚ１と平行な３本の直進案内溝２２ｂ、雌ヘリコイド２２ａと平行な３本のリード溝２２ｃ、及び各リード溝２２ｃの前端部に連通する周方向への回転摺動溝２２ｄが形成されている。雌ヘリコイド２２ａは、回転摺動溝２２ｄが形成されている固定環２２前部の一部領域には形成されていない（図８参照）。

ヘリコイド環１８は、雌ヘリコイド２２ａに螺合する雄ヘリコイド１８ａと、リード溝２２ｃ及び回転摺動溝２２ｄに係合する回転摺動突起１８ｂとを外周面に有している（図４、図９）。雄ヘリコイド１８ａ上には、撮影光軸Ｚ１と平行なギヤ歯を有するスパーギヤ部１８ｃが形成されており、スパーギヤ部１８ｃはズームギヤ２８に対して螺合する。従って、ズームギヤ２８によって回転力を与えたときヘリコイド環１８は、雌ヘリコイド２２ａと雄ヘリコイド１８ａが螺合関係にある状態では回転しながら光軸方向へ進退し、ある程度前方に移動すると、雄ヘリコイド１８ａが雌ヘリコイド２２ａから外れ、回転摺動溝２２ｄと回転摺動突起１８ｂの係合関係によって鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向回転のみを行う。固定環２２には、回転摺動溝２２ｄと外周面とを貫通するストッパ挿脱孔２２ｅが形成され、このストッパ挿脱孔２２ｅに対し、撮影領域を越えるヘリコイド環１８の回動を規制するための鏡筒ストッパ２６が着脱可能となっている。

ヘリコイド環１８の前端部内周面に形成した回転伝達凹部１８ｄ（図４、図１０）に対し、第３外筒１５の後端部から後方に突設した回転伝達突起１５ａ（図１１）が嵌入されている。回転伝達凹部１８ｄと回転伝達突起１５ａはそれぞれ、周方向に位置を異ならせて３箇所設けられており、周方向位置が対応するそれぞれの回転伝達突起１５ａと回転伝達凹部１８ｄは、鏡筒中心軸Ｚ０に沿う方向への相対摺動は可能に結合し、該鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向には相対回動不能に結合されている。すなわち、第３外筒１５とヘリコイド環１８は一体に回転する。また、ヘリコイド環１８には、回転摺動突起１８ｂの内径側の一部領域を切り欠いて嵌合凹部１８ｅが形成されており、該嵌合凹部１８ｅに嵌合する嵌合突起１５ｂは、回転摺動突起１８ｂが回転摺動溝２２ｄに係合するとき、同時に回転摺動溝２２ｄに係合する（図６のズームレンズ鏡筒上半断面参照）。

第３外筒１５とヘリコイド環１８の間には、互いを光軸延長上での離間方向へ付勢する３つの離間方向付勢ばね２５が設けられている。離間方向付勢ばね２５は圧縮コイルばねからなり、その後端部がヘリコイド環１８の前端部に開口するばね挿入凹部１８ｆに収納され、前端部が第３外筒１５のばね当付凹部１５ｃに当接している。この離間方向付勢ばね２５によって、回転摺動溝２２ｄの前側壁面に向けて嵌合突起１５ｂを押圧し、かつ回転摺動溝２２ｄの後側壁面に向けて回転摺動突起１８ｂを押圧することで、固定環２２に対する第３外筒１５とヘリコイド環１８の光軸方向のバックラッシュが除去される。

第３外筒１５の内周面には、内径方向に突設された相対回動案内突起１５ｄと、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向溝１５ｅと、撮影光軸Ｚ１と平行な３本のローラ嵌合溝１５ｆとが形成されている（図４、図１１）。相対回動案内突起１５ｄは、周方向に位置を異ならせて複数設けられている。ローラ嵌合溝１５ｆは、回転伝達突起１５ａに対応する周方向位置に形成されており、その後端部は、回転伝達突起１５ａを貫通して後方へ向け開口されている。また、ヘリコイド環１８の内周面には鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向溝１８ｇが形成されている（図４、図１０）。この第３外筒１５とヘリコイド環１８の結合体の内側には直進案内環１４が支持される。直進案内環１４の外周面には光軸方向の後方から順に、該径方向へ突出する３つの直進案内突起１４ａと、それぞれ周方向に位置を異ならせて複数設けた相対回動案内突起１４ｂ及び１４ｃと、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向溝１４ｄとが形成されている（図４、図１２）。直進案内環１４は、直進案内突起１４ａを直進案内溝２２ｂに係合させることで、固定環２２に対し光軸方向に直進案内される。直進案内環１４はまた、相対回動案内突起１４ｃを周方向溝１５ｅに係合させ、周方向溝１４ｄに相対回動案内突起１５ｄを係合させることで、第３外筒１５と相対回動可能かつ光軸方向へ相対移動不能に結合され、相対回動案内突起１４ｂを周方向溝１８ｇに係合させることで、ヘリコイド環１８に対しても相対回動可能かつ光軸方向へ相対移動不能に結合されている。

直進案内環１４には、内周面と外周面を貫通する３つのローラ案内貫通溝１４ｅが形成されている。各ローラ案内貫通溝１４ｅは、図１２に示すように、周方向へ向け形成された平行な前後の周方向溝部１４ｅ-１、１４ｅ-２と、この両周方向溝部１４ｅ-１及び１４ｅ-２を接続する、上記雌ヘリコイド２２ａと平行なリード溝部１４ｅ-３とを有する。それぞれのローラ案内貫通溝１４ｅに対し、カム環１１の外周面に設けたカム環ローラ３２が嵌まっている。カム環ローラ３２は、ローラ固定ねじ３２ａを介してカム環１１に固定されており、周方向へ位置を異ならせて３つ設けられている。カム環ローラ３２はさらに、ローラ案内貫通溝１４ｅを貫通して第３外筒１５内周面のローラ嵌合溝１５ｆに嵌まっている。各ローラ嵌合溝１５ｆの前端部付近には、ローラ付勢ばね１７に設けた３つのローラ押圧片１７ａが嵌っている（図１１）。ローラ押圧片１７ａは、カム環ローラ３２が周方向溝部１４ｅ-１に係合するときに該カム環ローラ３２に当接して後方へ押圧し、カム環ローラ３２とローラ案内貫通溝１４ｅ（周方向溝部１４ｅ-１）との間のバックラッシュを取る。

以上の構造から、固定環２２からカム環１１までの繰り出しの態様が理解される。すなわち、ズームモータ１５０によってズームギヤ２８を鏡筒繰出方向に回転駆動すると、雌ヘリコイド２２ａと雄ヘリコイド１８ａの関係によってヘリコイド環１８が回転しながら前方に繰り出される。ヘリコイド環１８と第３外筒１５は共に、直進案内環１４に対して相対回動可能かつ回転軸方向（鏡筒中心軸Ｚ０に沿う方向）へ一体に移動するように結合されているため、ヘリコイド環１８が回転繰出されると、第３外筒１５も同方向に回転しながら前方に繰り出され、直進案内環１４はヘリコイド環１８及び第３外筒１５と共に前方へ直進移動する。また、第３外筒１５の回転力はローラ嵌合溝１５ｆとカム環ローラ３２を介してカム環１１に伝達される。カム環ローラ３２はローラ案内貫通溝１４ｅにも嵌まっているため、直進案内環１４に対してカム環１１は、リード溝部１４ｅ-３の形状に従って回転しながら前方に繰り出される。前述の通り、直進案内環１４自体も第３外筒１５及びヘリコイド環１８と共に前方に直進移動しているため、結果としてカム環１１には、リード溝部１４ｅ-３に従う回転繰出分と、直進案内環１４の前方への直進移動分とを合わせた光軸方向移動量が与えられる。

以上の繰出動作は雄ヘリコイド１８ａが雌ヘリコイド２２ａと螺合した状態で行われ、このとき回転摺動突起１８ｂはリード溝２２ｃ内を移動している。ヘリコイドによって所定量繰り出されると、雄ヘリコイド１８ａと雌ヘリコイド２２ａの螺合が解除されて、やがて回転摺動突起１８ｂがリード溝２２ｃから回転摺動溝２２ｄ内へ入る。このとき同時に、カム環ローラ３２はローラ案内貫通溝１４ｅの周方向溝部１４ｅ-１に入る。すると、ヘリコイド環１８及び第３外筒１５は、ヘリコイドによる回転繰出力が作用しなくなるため、ズームギヤ２８の駆動に応じて光軸方向の一定位置で回動のみを行うようになる。この状態では直進案内環１４が停止し、かつカム環ローラ３２が周方向溝部１４ｅ-１内に移行したため、カム環１１にも前方への移動力が与えられなくなり、カム環１１は第３外筒１５の回転に応じて一定位置で回動のみ行うようになる。

ズームギヤ２８を鏡筒収納方向に回転駆動させると、以上と逆の動作が行われる。カム環ローラ３２がローラ案内貫通溝１４ｅの周方向溝部１４ｅ-２に入るまでヘリコイド環１８に回転を与えると、以上の各鏡筒部材が図７に示す位置まで後退する。

カム環１１より先の構造をさらに説明する。直進案内環１４の内周面には、撮影光軸Ｚ１と平行な３つの第１直進案内溝１４ｆ及び６つの第２直進案内溝１４ｇが、それぞれ周方向に位置を異ならせて形成されている。第１直進案内溝１４ｆは、６つのうち３つの第２直進案内溝１４ｇの両側に位置する一対の溝部からなっており、この３つの第１直進案内溝１４ｆに対し、２群直進案内環１０に設けた３つの股状突起１０ａ（図３、図１５）が摺動可能に係合している。一方、第２直進案内溝１４ｇに対しては、第２外筒１３の後端部外周面に突設した６つの直進案内突起１３ａ（図２、図１７）が摺動可能に係合している。したがって、第２外筒１３と２群直進案内環１０はいずれも、直進案内環１４を介して光軸方向に直進案内されている。

２群直進案内環１０は、第２レンズ群ＬＧ２を支持する２群レンズ移動枠８を直進案内するための部材であり、第２外筒１３は、第１レンズ群ＬＧ１を支持する第１外筒１２を直進案内するための部材である。

まず第２レンズ群ＬＧ２の支持構造を説明する。２群直進案内環１０は、３つの股状突起１０ａを接続するリング部１０ｂから前方へ向けて、３つの直進案内キー１０ｃを突出させている（図３、図１５）。図６及び図７に示すように、リング部１０ｂはカム環１１の後端部に固定され、直進案内キー１０ｃはカム環１１の内側に延出されている。各直進案内キー１０ｃは、撮影光軸Ｚ１と平行な一対のガイド面を側面に有しており、このガイド面を、カム環１１の内側に支持された２群レンズ移動枠８の直進案内溝８ａに係合させることによって、２群レンズ移動枠８を軸方向に直進案内している。直進案内溝８ａは、２群レンズ移動枠８の外周面側に形成されている。

図３に示すように、カム環１１の内周面には２群案内カム溝１１ａが形成されており、２群案内カム溝１１ａに対して、２群レンズ移動枠８の外周面に設けた２群用カムフォロア８ｂが係合している。２群レンズ移動枠８は直進案内環１４を介して直進案内されているため、カム環１１が回転すると、２群案内カム溝１１ａに従って、２群レンズ移動枠８が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。この２群案内カム溝１１ａによる２群レンズ移動枠８のガイド構造については後述する。

２群レンズ移動枠８の内側には、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ枠６が支持されている。２群レンズ枠６は、一対の２群レンズ枠支持板３６、３７に対し、２群回動軸３３を介して軸支されており、２群枠支持板３６、３７が支持板固定ビス６６によって２群レンズ移動枠８に固定されている。２群回動軸３３は撮影光軸Ｚ１と平行でかつ撮影光軸Ｚ１に対して偏心しており、２群レンズ枠６は、２群回動軸３３を回動中心として、第２レンズ群ＬＧ２の光軸Ｚ２を撮影光軸Ｚ１と一致させる撮影用位置（図６）と、２群光軸Ｚ２を撮影光軸Ｚ１から偏心させる収納用退避位置（図７）とに回動することができる。２群レンズ移動枠８には、２群レンズ枠６を上記撮影用位置で回動規制する回動規制ピン３５が設けられていて、２群レンズ枠６は、２群レンズ枠戻しばね３９によって該回動規制ピン３５との当接方向へ回動付勢されている。軸方向押圧ばね３８は、２群レンズ枠６の光軸方向のバックラッシュ取りを行う。

２群レンズ枠６は、光軸方向には２群レンズ移動枠８と一体に移動する。ＣＣＤホルダ２１には２群レンズ枠６に係合可能な位置にカム突起２１ａ（図４）が前方に向けて突設されており、図７のように２群レンズ移動枠８が収納方向に移動してＣＣＤホルダ２１に接近すると、該カム突起２１ａの先端部に形成したカム面が、２群レンズ枠６に係合して上記の収納用退避位置に回動させる。

続いて第１レンズ群ＬＧ１の支持構造を説明する。直進案内環１４を介して光軸方向に直進案内された第２外筒１３の内周面には、周方向に位置を異ならせて３つの直進案内溝１３ｂが光軸方向へ形成されており、各直進案内溝１３ｂに対し、第１外筒１２の後端部付近の外周面に形成した３つの係合突起１２ａが摺動可能に嵌合している（図２、図１７及び図１８参照）。すなわち、第１外筒１２は、直進案内環１４と第２外筒１３を介して光軸方向に直進案内されている。また、第２外筒１３は後端部付近の内周面に、周方向へ向かう内径フランジ１３ｃを有し、この内径フランジ１３ｃがカム環１１の外周面に設けた周方向溝１１ｃに摺動可能に係合することで、第２外筒１３は、カム環１１に対して相対回転可能かつ光軸方向の相対移動は不能に結合されている。一方、第１外筒１２は、内径方向に突出する３つの１群用ローラ（カムフォロア）３１を有し、それぞれの１群用ローラ３１が、カム環１１の外周面に３本形成した１群案内カム溝１１ｂに摺動可能に嵌合している。

第１外筒１２内には、１群調整環２を介して１群レンズ枠１が支持されている。１群レンズ枠１には第１レンズ群ＬＧ１が固定され、その外周面に形成した雄調整ねじ１ａが、１群調整環２の内周面に形成した雌調整ねじ２ａに螺合している。この調整ねじ１ａ、２ａの螺合位置を調整することよって、１群レンズ枠１は１群調整環２に対して光軸方向に位置調整可能となっている。

１群調整環２は外径方向に突出する一対の（図２には一つのみを図示）ガイド突起２ｂを有し、この一対のガイド突起２ｂが、第１外筒１２の内周面側に形成した一対の１群調整環ガイド溝１２ｂに摺動可能に係合している。１群調整環ガイド溝１２ｂは撮影光軸Ｚ１と平行に形成されており、該１群調整環ガイド溝１２ｂとガイド突起２ｂの係合関係によって、１群調整環２と１群レンズ枠１の結合体は、第１外筒１２に対して光軸方向の前後移動が可能になっている。第１外筒１２にはさらに、ガイド突起２ｂの前方を塞ぐように、１群抜止環３が抜止環固定ビス６４によって固定されている。１群抜止環３のばね受け部３ａとガイド突起２ｂとの間には、圧縮コイルばねからなる１群付勢ばね２４が設けられ、該１群付勢ばね２４によって１群調整環２は光軸方向後方に付勢されている。１群調整環２は、その前端部付近の外周面に突設した係合爪２ｃを、１群抜止環３の前面（図２に見えている側の面）に係合させることによって、第１外筒１２に対する光軸方向後方への最大移動位置が規制される（図６の上半断面参照）。一方、１群付勢ばね２４を圧縮させることによって、１群調整環２は光軸方向前方に若干量移動することができる。

第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２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７６が支持されている。シャッタユニット７６は、２群レンズ移動枠８の内側に支持されており、シャッタＳと絞りＡは、第２レンズ群ＬＧ２との空気間隔が固定となっている。シャッタユニット７６を挟んだ前後位置には、シャッタＳと絞りＡを駆動する２つのアクチュエータ（不図示）が、それぞれ一つずつ配置されており、シャッタユニット７６からはこれらアクチュエータをカメラの制御回路と接続するための露出制御ＦＰＣ（フレキシブルプリント回路）基板７７が延出されている。

第１外筒１２の前端部には、シャッタＳとは別に、非撮影時に撮影開口を閉じて撮影光学系（第１レンズ群ＬＧ１）を保護するためのレンズバリヤ機構が設けられる。レンズバリヤ機構は、鏡筒中心軸Ｚ０に対して偏心した位置に設けた回動軸を中心として回動可能な一対のバリヤ羽根１０４及び１０５と、該バリヤ羽根１０４、１０５を閉じ方向に付勢する一対のバリヤ付勢ばね１０６と、鏡筒中心軸Ｚ０を中心として回動可能で所定方向の回動によってバリヤ羽根１０４、１０５に係合して開かせるバリヤ駆動環１０３と、該バリヤ駆動環１０３をバリヤ開放方向に回動付勢するバリヤ駆動環付勢ばね１０７と、バリヤ羽根１０４、１０５とバリヤ駆動環１０３の間に位置するバリヤ押さえ板１０２とを備えている。バリヤ駆動環付勢ばね１０７の付勢力はバリヤ付勢ばね１０６の付勢力よりも強く設定されており、ズームレンズ鏡筒７１がズーム領域（図６）に繰り出されているときには、バリヤ駆動環付勢ばね１０７がバリヤ駆動環１０３をバリヤ開放用の角度位置に保持して、バリヤ付勢ばね１０６に抗してバリヤ羽根１０４、１０５が開かれる。そしてズームレンズ鏡筒７１がズーム領域から収納位置（図７）へ移動する途中で、カム環１１のバリヤ駆動環押圧面１１ｄ（図３、図１３）がバリヤ駆動環１０３をバリヤ開放方向と反対方向に強制回動させ、バリヤ駆動環１０３がバリヤ羽根１０４、１０５に対する係合を解除して、該バリヤ羽根１０４、１０５がバリヤ付勢ばね１０６の付勢力によって閉じられる。レンズバリヤ機構の前部は、バリヤカバー１０１（化粧板）によって覆われている。

以上の構造のズームレンズ鏡筒７１の全体的な繰出及び収納動作を説明する。なお、カム環１１が定位置回転状態に繰り出される段階までは既に説明しているので簡潔に述べる。図７の鏡筒収納状態では、ズームレンズ鏡筒７１はカメラボディ７２内に完全に格納されており、カメラボディ７２の前面は、ズームレンズ鏡筒７１が突出しないフラット形状になっている。この鏡筒収納状態からズームモータ１５０によりズームギヤ２８を繰出方向に回転駆動させると、ヘリコイド環１８と第３外筒１５の結合体がヘリコイド（雄ヘリコイド１８ａ、雌ヘリコイド２２ａ）に従って回転繰出される。直進案内環１４は、第３外筒１５及びヘリコイド環１８と共に前方に直進移動する。このとき、第３外筒１５により回転力が付与されるカム環１１は、直進案内環１４の前方への直進移動分と、該直進案内環１４との間に設けたリード構造（カム環ローラ３２、リード溝部１４ｅ-３）による繰出分との合成移動を行う。ヘリコイド環１８とカム環１１が前方の所定位置まで繰り出されると、それぞれの回転繰出構造（ヘリコイド、リード）の機能が解除されて、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とした周方向回転のみを行うようになる。

カム環１１が回転すると、その内側では、２群直進案内環１０を介して直進案内された２群レンズ移動枠８が、２群用カムフォロア８ｂと２群案内カム溝１１ａの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。図７の鏡筒収納状態では、２群レンズ移動枠８内の２群レンズ枠６は、ＣＣＤホルダ２１に突設したカム突起２１ａの作用によって、２群光軸Ｚ２が撮影光軸Ｚ１から偏心する収納用退避位置に保持されており、該２群レンズ枠６は、２群レンズ移動枠８がズーム領域まで繰り出される途中でカム突起２１ａから離れて、２群レンズ枠戻しばね３９の付勢力によって２群光軸Ｚ２を撮影光軸Ｚ１と一致させる撮影用位置（図６）に回動する。以後、ズームレンズ鏡筒７１を再び収納位置に移動させるまでは、２群レンズ枠６は撮影用位置に保持される。

また、カム環１１が回転すると、該カム環１１の外側では、第２外筒１３を介して直進案内された第１外筒１２が、１群用ローラ３１と１群案内カム溝１１ｂ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と第２レンズ群ＬＧ２の繰出位置はそれぞれ、前者が、固定環２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する第１外筒１２のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、固定環２２に対するカム環１１の前方移動量と、該カム環１１に対する２群レンズ移動枠８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と第２レンズ群ＬＧ２が互いの空気間隔を変化させながら撮影光軸Ｚ１上を移動することにより行われる。図７の収納位置から鏡筒繰出を行うと、まず図６の下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１５０を鏡筒繰出方向に駆動させると、同図の上半断面に示すテレ端の繰出状態となる。図６から分かるように、本実施形態のズームレンズ鏡筒７１は、ワイド端では第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間隔が大きく、テレ端では、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る。このような第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の空気間隔の変化は、２群案内カム溝１１ａと１群案内カム溝１１ｂの軌跡によって与えられるものである。このテレ端とワイド端の間のズーム領域（ズーミング使用領域）では、カム環１１、第３外筒１５及びヘリコイド環１８は、前述の定位置回転のみを行い、光軸方向へは進退しない。

ズーム領域では、被写体距離に応じてＡＦモータ１６０を駆動することにより、第３レンズ群ＬＧ３（ＡＦレンズ枠５１）が撮影光軸Ｚ１に沿って移動してフォーカシングがなされる。

ズームモータ１５０を鏡筒収納方向に駆動させると、ズームレンズ鏡筒７１は、前述の繰り出し時とは逆の収納動作を行い、カメラボディ７２の内部に完全に格納される収納位置（図７）まで移動される。この収納位置への移動の途中で、２群レンズ枠６がカム突起２１ａによって収納用退避位置に回動され、２群レンズ移動枠８と共に後退する。ズームレンズ鏡筒７１が収納位置まで移動されると、第２レンズ群ＬＧ２は、光軸方向において第３レンズ群ＬＧ３やローパスフィルタＬＧ４と同位置に格納される（鏡筒の径方向に重なる）。この収納時の第２レンズ群ＬＧ２の退避構造によってズームレンズ鏡筒７１の収納長が短くなり、図７の左右方向におけるカメラボディ７２の厚みを小さくすることが可能となっている。

デジタルカメラ７０は、ズームレンズ鏡筒７１に連動してするズームファインダを備えている。ズームファインダは、ファインダギヤ３０をスパーギヤ部１８ｃに噛合させてヘリコイド環１８から動力を得ており、該ヘリコイド環１８がズーム領域において前述の定位置回転を行うと、その回転力を受けてファインダギヤ３０が回転する。ファインダ光学系は、対物窓８１ａ、第１の可動変倍レンズ８１ｂ、第２の可動変倍レンズ８１ｃ、プリズム８１ｄ、接眼レンズ８１ｅ、接眼窓８１ｆを有し、第１と第２の可動変倍レンズ８１ｂ、８１ｃをファインダ対物系の光軸Ｚ３に沿って所定の軌跡で移動させることで変倍を行う。ファインダ対物系の光軸Ｚ３は、撮影光軸Ｚ１と平行である。可動変倍レンズ８１ｂ及び８１ｃの保持枠は、ガイドシャフト８２によって光軸Ｚ３方向に移動可能に直進案内され、かつガイドシャフト８２と平行なシャフトねじから駆動力を受けるようになっている。このシャフトねじとファインダギヤ３０の間に減速ギヤ列が設けられており、ファインダギヤ３０が回転するとシャフトねじが回転し、可動変倍レンズ８１ｂ、８１ｃが進退する。以上のズームファインダの構成要素は、図５に示すファインダユニット８０としてサブアッシされ、固定環２２の上部に取り付けられる。

［本発明の特徴部分の説明］
続いて、本発明の特徴部分を説明する。以上のズームレンズ鏡筒では、カム環１１の内周面に形成した２群案内カム溝（カム溝グループ）１１ａは、２群レンズ移動枠（進退環）８に所要の移動を与えるために図１４に示す基礎軌跡αを必要とする。基礎軌跡とは、ズーム領域及び収納用領域を含む全ての鏡筒使用領域（使用領域）と、鏡筒の組立分解用領域とを含む概念上のカム溝形状である。鏡筒使用領域とは、言い換えれば、カム機構によって移動が制御されうる領域のことであり、カム機構の分解組立領域と区別する意味で用いられている。また、ズーム領域とは、鏡筒使用領域の中でも特にワイド端とテレ端の間の移動を制御するための領域であり、収納用領域と区別する意味で用いられている。

図２７から分かるように、この基礎軌跡αの光軸方向（図２７の左右方向）に占める形成領域Ｗ１は、同方向へのカム環１１の長さＷ２を上回っている。なお、光軸方向におけるズーム領域はＷ３である。すなわち、基礎軌跡全体を含む１本の長尺のカム溝をカム環の周面に単純に形成するという従来の手法では、カム環１１上に必要十分なカム溝を得ることはできない。本実施形態のカム機構は、カム環１１の光軸方向長さを増大させることなく、２群レンズ移動枠８の必要な移動量を確保するものであり、以下にその詳細を説明する。

図１４に示すように、２群案内カム溝１１ａは、光軸方向に位置を異ならせた前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の２種類からなっている。前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２はいずれも、同形状の基礎軌跡αをトレースして形成されたカム溝であるが、それぞれが基礎軌跡α全域をカバーしているのではなく、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２では基礎軌跡α上に占める領域が異なっている。基礎軌跡αは、光軸と平行をなす光軸方向前方の第１領域α１、この第１領域α１の終端における第１変曲点αｈから光軸方向後方の第２変曲点αｍへ向かう第２領域α２、該第２変曲点αｍから前方の第３変曲点αｎへ向かう第３領域α３、及び第３領域α３の先の第４領域α４に大きく分けることができる。なお、カム溝１１ａ-１及び１１ａ-２の第４領域α４は、組立時のみ使用する領域である。前方カム溝１１ａ-１は、この基礎軌跡αのうち、第１領域α１の全体と第２領域α２の一部とを欠く態様で、カム環１１の前方に位置を寄せて形成されており、第２領域α２の途中位置に、カム環１１の前端面への前方開口部Ｒ１を有している。一方、後方カム溝１１ａ-２は、第２変曲点αｍを挟む第２領域α２と第３領域α３の一部を欠く態様で、カム環１１の後方に位置を寄せて形成されており、第２領域α２の途中位置と第３領域α３の途中位置に、それぞれカム環１１の後端面への後方開口部Ｒ２、Ｒ３を有し、さらに第１領域α１の前端部に、カム環１１の前端面への前方開口部Ｒ４を有している。前方カム溝１１ａ-１において欠落している基礎軌跡α上の領域は後方カム溝１１ａ-２に含まれており、逆に、後方カム溝１１ａ-２において欠落している基礎軌跡α上の領域は前方カム溝１１ａ-１に含まれている。つまり、対をなす前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２を合わせれば、基礎軌跡αの全域が含まれていることになる。前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の幅は等しい。

一方、図１６に示すように、２群案内カム溝１１ａに係合する２群レンズ移動枠８側の２群用カムフォロア（カムフォロアグループ）８ｂも、光軸方向に位置を異ならせた一対の前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２を１グループとして構成されており、前方カムフォロア８ｂ-１は前方カム溝１１ａ-１に係合し、後方カムフォロア８ｂ-２は後方カム溝１１ａ-２に係合するように光軸方向の間隔が定められている。前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２の径は等しい。

図１９は、鏡筒収納状態（図７）での２群案内カム溝１１ａと２群用カムフォロア８ｂの関係を示している。収納位置では、２群用カムフォロア８ｂは基礎軌跡αのうち第３変曲点αｎ近傍に位置される。前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２はいずれも第３変曲点αｎの近傍領域を含んでいるため、前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２の両方とも、対応する前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２に対して係合している。

図１９の収納状態から鏡筒繰出方向（同図上方）へカム環１１を回転させると、前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２はそれぞれ、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２にガイドされて、各カム溝の第３領域α３上を第２変曲点αｍに向かって光軸方向後方へ移動する。後方カム溝１１ａ-２は、第２変曲点αｍを含む光軸方向後方の一部領域が存在しないため、この移動の途中で後方カムフォロア８ｂ-２は、カム環１１の後端面に開口する後方開口部Ｒ３を通って後方カム溝１１ａ-２から外れる。一方、前方カム溝１１ａ-１の光軸方向の後方領域は欠落せずに全て存在しているので、前方カムフォロア８ｂ-１は前方カム溝１１ａ-１との係合を保っており、後方カムフォロア８ｂ-２が外れた後は、該前方カムフォロア８ｂ-１と前方カム溝１１ａ-１の係合関係のみによって２群レンズ移動枠８が移動される。なお、前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２がそれぞれ前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の第３領域α３上を第２変曲点αｍに向かって移動するとき、２群レンズ移動枠８はカム環１１に対しては光軸方向後方へ相対的に移動しているが、前述の通り、収納状態から鏡筒を繰り出す際には、カム環１１自体が回転しながら光軸方向前方へ移動している。そして、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の第３領域α３による２群レンズ移動枠８の相対的後方移動量よりも、カム環１１の前方への回転繰出移動量の方が大きく設定されている。そのため、収納状態からワイド端への鏡筒繰出時には、２群レンズ移動枠８（第２レンズ群ＬＧ２）は、撮像面などに対する絶対位置としては光軸方向前方に移動される。

図２０は、ワイド端（図６の下半断面）における２群案内カム溝１１ａと２群用カムフォロア８ｂの関係を示している。ワイド端における基礎軌跡αでの２群用カムフォロア８ｂの位置は、第２変曲点αｍを若干超えた第３領域α３内に定められる。前述の通り、後方カムフォロア８ｂ-２は後方カム溝１１ａ-２から外れているが、該後方カムフォロア８ｂ-２と対をなす前方カムフォロア８ｂ-１が前方カム溝１１ａ-１との係合関係を保っているので、該後方カムフォロア８ｂ-２も基礎軌跡α上から逸脱してはいない。

図２０のワイド端から鏡筒繰出方向（同図上方）へカム環１１を回転させると、前方カムフォロア８ｂ-１は対応する前方カム溝１１ａ-１にガイドされて、第１領域α１側に向かって第２領域α２上を光軸方向前方へ移動する。この移動に伴って、後方カム溝１１ａ-２には係合していない後方カムフォロア８ｂ-２も第２領域α２上を移動し、やがて後方開口部Ｒ２に達すると再び後方カム溝１１ａ-２に係合する。この再係合後は、前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２の両方が各カム溝１１ａ-１、１１ａ-２のガイドを受ける。しかし、前方カム溝１１ａ-１は光軸方向前方の一部領域を欠いて形成されているため、後方カムフォロア８ｂ-２が再係合してからしばらく後に、前方カムフォロア８ｂ-１が、カム環１１の前端面に開口する前方開口部Ｒ１を通って前方カム溝１１ａ-１から外れる。一方、後方カム溝１１ａ-２は光軸方向の前方領域は欠落せずに全て形成されているので、後方カムフォロア８ｂ-２は後方カム溝１１ａ-２との係合を維持しており、前方カムフォロア８ｂ-１が外れた後は、該後方カムフォロア８ｂ-２と後方カム溝１１ａ-２の係合関係のみによって２群レンズ移動枠８が移動される。

図２１は、テレ端（図６の上半断面）における２群案内カム溝１１ａと２群用カムフォロア８ｂの関係を示している。テレ端では、２群用カムフォロア８ｂの位置は、第２領域α２のうち第１変曲点αｈに近い位置に定められる。前述の通り、この段階で前方カムフォロア８ｂ-１は前方カム溝１１ａ-１から外れているが、該前方カムフォロア８ｂ-１と対をなす後方カムフォロア８ｂ-２が後方カム溝１１ａ-２との係合関係を保っているので、前方カムフォロア８ｂ-１も基礎軌跡α上から逸脱してはいない。

テレ端からさらに繰出方向にカム環１１を回転させると、図２２に示すように、後方カムフォロア８ｂ-２が第１変曲点αｈに至って第１領域α１に入る。この時点で前方カムフォロア８ｂ-１は既に前方カム溝１１ａ-１から外れており、残る後方カムフォロア８ｂ-２が係合するのは、光軸と平行なカム溝領域（第１領域α１）なので、２群レンズ移動枠８を光軸方向前方に引き抜いて、後方カムフォロア８ｂ-２を後方カム溝１１ａ-２の前方開口部Ｒ４から取り外すことができる。すなわち、図２２は、カム環１１と２群レンズ移動枠８の分解（組立）状態を示している。

図２３ないし図２６は、以上の収納状態、ワイド端、テレ端及び分解状態それぞれにおけるカム環１１と２群レンズ移動枠８の関係を、基礎軌跡αを消し、２群直進案内環１０を追加して示したものである。

以上のように、カム環１１には、同一の基礎軌跡を有する一対の前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２を光軸方向に位置を異ならせて形成し、この一対の前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２を、それぞれ個別には基礎軌跡αの一部を含まないようにカム環１１の前端面と後端面に開口させると共に、相互には基礎軌跡α全域をカバーするように形成した。そして、カム環１１に対する２群レンズ移動枠８の前方への移動端（図６の上半断面参照）、すなわちズーム領域のテレ端付近では、後方に位置する後方カムフォロア８ｂ-２と後方カム溝１１ａ-２のみを係合させ、後方の移動端（図６の下半断面参照）、すなわちズーム領域のワイド端付近では、前方に位置する前方カムフォロア８ｂ-１と前方カム溝１１ａ-１のみを係合させるようにした。これにより、ズーム領域における２群レンズ移動枠８の光軸方向への移動量を、同方向へのカム環１１の長さよりも大きくすることが可能となった。また、カム環１１に対する２群レンズ移動枠８の光軸方向の相対位置として、撮影を不能とする収納位置がテレ端近傍の前方移動端とワイド端近傍の後方移動端の間に位置しており、ズーム領域から収納位置へ移動させるためのカム環１１の光軸方向長さの増大は生じない。そして、収納状態におけるカム環１１と２群レンズ移動枠８の重畳量を大きくすることにより、鏡筒収納長を短縮させることができる。また、ズームレンズ鏡筒の収納状態からズーム領域（ワイド端）への繰出時には、カム環１１自体が回転しながら前方に繰り出されることにより、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の軌跡のみに依存することなく、撮像面などに対する２群レンズ移動枠８（第２レンズ群ＬＧ２）の絶対位置を前方に進出させることができる。換言すれば、カム環１１の光軸方向長さを上記の短尺形状に保ったまま、光軸方向において最も後方にある収納用の位置（図７）から前方のズーム領域（ワイド端、図６の下半断面）まで２群レンズ移動枠８（第２レンズ群ＬＧ２）を移動させることができる。以上の構成によって、２群レンズ移動枠８、すなわち第２レンズ群ＬＧ２の光軸方向への移動量を犠牲にすることなく、カム環１１の光軸方向長さを小さくすることができる。

本実施形態のカム環１１における繰出カム機構は、さらに次の特徴を有している。一般に、カム環のカム溝軌跡は、カム環の回転方向に対する傾斜が小さい（カム環の周方向と平行に近い）ほど、カム環の単位回転量あたりのカムフォロアの光軸方向への移動量が小さくなり、駆動対象の移動精度を高めることができる。また、このカム溝軌跡の傾斜が小さいほど、カム環の回転に対する抵抗が小さくなり、作動トルクを抑えることができる。作動トルクの減少は、部品の耐久性、カム環を駆動するモータ電力の節約、小型モータの採用による鏡筒小型化といったメリットをもたらす。もちろん、実際のカム溝形状は、カム環の周面サイズ、カム環の最大回転角など様々な要素を考慮して決定されるが、カム溝の傾斜に関しては一般的に以上のような傾向がある。

カム環１１には、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２を１グループとした場合、周方向に等間隔で３グループの２群案内カム溝１１ａが形成されている。２群案内カム溝１１ａの基礎軌跡αは、仮に周方向へ３つ並べたとすれば、互いに干渉せずにカム環１１の周面上に収まる形状である。しかし、光軸方向の省スペース化を図るため、２群案内カム溝１１ａを光軸方向に離間する前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２とに分けている関係上、カム環１１上には、計６本（後方カム溝１１ａ-２は２つに分断されているが、１本とみなす）のカム溝が形成されている。前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の各々は基礎軌跡αよりは短いものの、基本的にカム溝の本数が多くなれば、それだけカム環上のスペースには余裕がなくなり、カム溝が干渉する可能性が高くなる。この対策として、カム環の周方向に対するカム溝軌跡の傾斜を大きくしたり（光軸と平行な方向に近づけたり）、カム環の径を大きくしてカム溝を形成するための周面積の拡大を図ることが考えられるが、前者は、移動精度の確保や作動トルクの減少という観点から好ましくなく、後者は鏡筒の大型化の原因になってしまう。

これに対し本実施形態のカム環１１では、仮にカム溝１１ａ-１、１１ａ-２が交差していても、このカム溝１１ａ-１、１１ａ-２の基礎軌跡αが同一であり、当該交差位置を前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２の一方が通過するときに、他方がカム溝との係合を保っていれば実質的なガイド性能が損なわれないことに着目し、カム溝の基礎軌跡αの形状は変えず、かつカム環１１の径を大きくすることもなく、周方向に隣接する前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２を敢えて交差させている。具体的には、３グループの２群案内カム溝１１ａをそれぞれＧ１、Ｇ２、Ｇ３（図１４）とした場合、Ｇ１の前方カム溝１１ａ-１とＧ２の後方カム溝１１ａ-２、Ｇ２の前方カム溝１１ａ-１とＧ３の後方カム溝１１ａ-２、Ｇ３の前方カム溝１１ａ-１とＧ１の後方カム溝１１ａ-２という、周方向に隣り合う前後のカム溝がそれぞれ交差している。

そして、一方のカムフォロアがカム溝交差位置を通過するときに他方のカムフォロアをカム溝へ確実に係合させておくために、Ｇ１、Ｇ２及びＧ３の２群案内カム溝１１ａの各グループ内において、対をなす前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２は、互いの光軸方向位置のみならず周方向にも位置をずらして形成されている。このカム溝１１ａ-１、１１ａ-２の周方向の位相量を図１４にβで表している。その結果、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の交差位置は周方向にシフトされ、各前方カム溝１１ａ-１上におけるカム溝交差位置は、第３領域α３上の第３変曲点αｎ近傍位置となり、各後方カム溝１１ａ-２上におけるカム溝交差位置は、第１領域α１の終端部（第１変曲点αｈ付近）となっている。

以上のように各グループの２群案内カム溝１１ａを形成することにより、前方カムフォロア８ｂ-１が前方カム溝１１ａ-１内でのカム溝交差位置を通過するとき、他方の後方カムフォロア８ｂ-２はカム環１１ｂａ-２との係合を維持しており、前方カムフォロア８ｂ-１を前方カム溝１１ａ-１から脱落させることなく交差位置を通過させることができる（図２８参照）。この前方カム溝１１ａ-１におけるカム溝交差位置は、収納用領域とワイド端領域の間、すなわち鏡筒使用領域に位置しているが、以上の構造によれば、このようなカム溝交差領域の存在に関わらず確実な繰出収納性能を得ることができる。なお、後方カムフォロア８ｂ-２が後方カム溝１１ａ-２内でのカム溝交差位置に達するとき、他方の前方カムフォロア８ｂ-１は既に前方カム溝１１ａ-１から外れているが（図２１、図２５）、この交差位置は、鏡筒使用領域から外れた分解及び組立用の位置であり、後方カムフォロア８ｂ-２がカム環の回転力を受ける状態にない。つまり、後方カム溝１１ａ-２側では、カメラ使用状態におけるカム溝交差位置からの後方カムフォロア８ｂ-２の脱落を考慮しなくてよい。

また、前方カム溝１１ａ-１におけるカム溝交差位置は、鏡筒収納位置とワイド端の間で前方カムフォロア８ｂ-１が通過する領域であり、後方カム溝１１ａ-２におけるカム溝交差位置は、前述の通り分解及び組立用の領域であるから、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２のいずれにおいても、ワイド端とテレ端の間におけるズーム領域にはカム溝の交差部分が存在していないことになる。これにより、カム溝の交差に関わりなく、ズーミングの際の第２群レンズＬＧ２の移動精度を高く保つことができる。

すなわち、基礎軌跡αが同一である前後のカム溝１１ａ-１、１１ａ-２の周方向位相を異ならせることにより、該カム溝に対してカムフォロアが離脱及び係合するタイミングを変化させたり、カム溝の交差領域を、ズーミングに影響しない適切な位置に定めることができる。

以上のように、本実施形態では、前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２を敢えて交差させ、さらに該前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２の光軸方向位置のみならず、周方向位置も異ならせることにより、第２群レンズＬＧ２の移動精度を損なうことなく各カム溝をスペース効率良く配置することが可能になった。すなわち、カム環１１を光軸方向だけでなく、周方向（径方向）にもコンパクトにすることが可能になった。

なお、本発明は以上の実施形態に限定されるものではない。例えば、図示実施形態では、２群案内カム溝１１ａ（１１ａ-１、１１ａ-２）と２群用カムフォロア８ｂ（８ｂ-１、８ｂ-２）はそれぞれ、周方向に位置を異ならせて３グループ形成されているが、周方向におけるカム溝グループやカムフォロアグループの数は任意に選択することができる。

また、実施形態では、各カム溝グループ（２群案内カム溝１１ａ）におけるカム溝の数（前方カム溝１１ａ-１と後方カム溝１１ａ-２）と、各カムフォロアグループ（２群用カムフォロア８ｂ）におけるカムフォロアの数（前方カムフォロア８ｂ-１と後方カムフォロア８ｂ-２）は、それぞれ一対（２つ）であるが、各グループ内に含まれるカム溝及びカムフォロアの数は３つ以上とすることもできる。各グループのカム溝数を３つ以上とした場合、カム環の光軸方向サイズの小型化を達成するためには、光軸方向の前後端に位置するカム溝のみならず、中間位置にあるカム溝も前後いずれかの一部が存在しないように短尺として形成するとよい。

また、実施形態では、前方カム溝１１ａ-１を基礎軌跡αの前方一部を含まない短尺カム溝とし、後方カム溝１１ａ-２を、基礎軌跡αの後方一部を含まない短尺カム溝としたが、グループ内の各カム溝の開口位置は任意に定めることができる。例えば、組立分解を考慮しないのであれば、後方カム溝１１ａ-２の前方開口部Ｒ４を設けないという選択も可能である。

本発明の繰出カム機構を適用したズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図１のズームレンズ鏡筒における、第１レンズ群の支持機構に関する部分の分解斜視図である。 図１のズームレンズ鏡筒における、第２レンズ群の支持機構に関する部分の分解斜視図である。 図１のズームレンズ鏡筒における、固定環からカム環までの繰出機構に関する部分の分解斜視図である。 図１のズームレンズ鏡筒に、ズームモータとファインダユニットを加えた完成状態の斜視図である。 図１のズームレンズ鏡筒のワイド端とテレ端を示す、該ズームレンズ鏡筒を搭載したカメラの縦断面図である。 図６カメラの鏡筒収納状態の縦断面図である。 固定環の平面図である。 ヘリコイド環の平面図である。 ヘリコイド環の内周面側の構成要素を透視して示す平面図である。 第３外筒の平面図である。 直進案内環の平面図である。 カム環の平面図である。 カム環の内周面側の２群案内カム溝を透視して示す平面図である。 ２群直進案内環の平面図である。 ２群レンズ移動枠の平面図である。 第２外筒の平面図である。 第１外筒の平面図である。 鏡筒収納状態におけるカム環と２群レンズ移動枠の関係を示す平面図である。 ワイド端におけるカム環と２群レンズ移動枠の関係を示す平面図である。 テレ端におけるカム環と２群レンズ移動枠の関係を示す平面図である。 鏡筒分解可能状態におけるカム環と２群レンズ移動枠の関係を示す平面図である。 鏡筒収納状態におけるカム環、２群レンズ移動枠及び２群直進案内環の関係を示す平面図である。 ワイド端におけるカム環、２群レンズ移動枠及び２群直進案内環の関係を示す平面図である。 テレ端におけるカム環、２群レンズ移動枠及び２群直進案内環の関係を示す平面図である。 鏡筒分解可能状態におけるカム環、２群レンズ移動枠及び２群直進案内環の関係を示す平面図である。 ２群案内カム溝内での、収納位置、ワイド端及びテレ端における２群用カムフォロアの位置を示す、カム環の平面図である。 ２群案内カム溝の前方カム溝と後方カム溝の交差領域を、前方カムフォロアが通過する状態を示す、カム環の平面図である。

符号の説明

α ２群案内カム溝の基礎軌跡
β ２群案内カム溝の前方カム溝と後方カム溝の周方向位相量
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
ＬＧ４ ローパスフィルタ
Ｓ シャッタ
Ａ 絞り
Ｚ０ 鏡筒中心軸
Ｚ１ 撮影光軸
Ｚ２ ２群光軸
Ｚ３ ファインダ対物系の光軸
１ １群レンズ枠
６ ２群レンズ枠
８ ２群レンズ移動枠（進退環）
８ａ 直進案内溝
８ｂ ２群用カムフォロア（カムフォロアグループ）
８ｂ-１ 前方カムフォロア
８ｂ-２ 後方カムフォロア
１０ ２群直進案内環
１０ａ 股状突起
１０ｂ リング部
１０ｃ 直進案内キー
１１ カム環
１１ａ ２群案内カム溝（カム溝グループ）
１１ａ-１ 前方カム溝
１１ａ-２ 後方カム溝
１１ｂ １群案内カム溝
１１ｃ 周方向溝
１２ 第１外筒
１３ 第２外筒
１４ 直進案内環
１５ 第３外筒
１７ ローラ付勢ばね
１８ ヘリコイド環
２１ ＣＣＤホルダ
２２ 固定環
２８ ズームギヤ
３１ １群用ローラ
３２ カム環ローラ
３３ ２群回動軸
５１ ＡＦレンズ枠（３群レンズ枠）
６０ 固体撮像素子（ＣＣＤ）
７０ デジタルカメラ
７１ ズームレンズ鏡筒
７２ カメラボディ
７６ シャッタユニット
８０ ファインダユニット
１５０ ズームモータ
１６０ ＡＦモータ

Claims (7)

1. カム溝を周面に有するカム環と、上記カム溝に係合するカムフォロアを有し上記カム環に対し光軸方向に相対移動可能かつ相対回転可能に支持された、撮影光学系の少なくとも一部を支持する進退環とを有し、カム環と進退環の相対回転によって該進退環を撮影光学系の光軸方向に前後移動させるズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、
   カム環に、同一の基礎軌跡を有する複数のカム溝を少なくとも光軸方向に位置を異ならせて形成するとともに、複数の上記カム溝のいずれも、少なくとも前方一部と後方一部のいずれかが存在しないように短尺として該カム溝をカム環端面に開口させ、
   進退環に、複数の上記カム溝にそれぞれ係合する複数のカムフォロアを少なくとも光軸方向に位置を異ならせて形成し、
   カム環に対する進退環の前方移動端と後方移動端の少なくとも一方では、上記カム環端面の開口を通して複数の上記カム溝の一部からカムフォロアが外れ、他のカムフォロアとカム溝が係合を維持し、撮影を不能とする収納時には、進退環が上記前方移動端と後方移動端の間の光軸方向位置に位置されることを特徴とするズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。
2. 請求項１記載のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、上記収納時には、上記複数のカム溝に対して、対応する上記複数のカムフォロアが全て係合していることを特徴とするズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。
3. 請求項１または２記載のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、ズーム領域のワイド端で、上記カム環の一方の端面の開口を通して複数の上記カム溝の一部からカムフォロアが外れ、他のカムフォロアとカム溝が係合を維持することを特徴とするズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。
4. 請求項３記載のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、ズーム領域のテレ端で、上記ワイド端とは反対側のカム環端面の開口を通して複数の上記カム溝の一部からカムフォロアが外れ、他のカムフォロアとカム溝が係合を維持することを特徴とするズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、上記カム環は、ズームレンズ鏡筒の収納位置からズーム領域に達するまで、光軸方向前方に移動することを特徴とするズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、
   複数の上記カム溝は、基礎軌跡の前方の一部が存在しないようにカム環の前端面に開口する前方カム溝と、基礎軌跡の後方の一部が存在しないようにカム環の後端面に開口する後方カム溝とを有し、
   複数の上記カムフォロアは、上記前方カム溝に係合する前方カムフォロアと、上記後方カム溝に係合する後方カムフォロアとを有し、
   進退環の前方移動端では、前方カムフォロアが前方カム溝から外れて後方カム溝と後方カムフォロアのみが係合し、後方移動端では、後方カムフォロアが後方カム溝から外れて前方カム溝と前方カムフォロアのみが係合することを特徴とするズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。
7. 請求項１ないし６のいずれか１項記載のズームレンズ鏡筒の繰出カム機構において、
   カム環に、少なくとも光軸方向位置の異なる複数の上記カム溝を１グループとする、複数のカム溝グループを周方向に位置を異ならせて形成し、
   進退環に、少なくとも光軸方向位置の異なる複数の上記カムフォロアを１グループとする、複数のカムフォロアグループを周方向に位置を異ならせて形成したズームレンズ鏡筒の繰出カム機構。

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