JP2010008634A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ鏡筒の小型化を図りつつ、カム筒がカム作用を及ぼす回転角度を大きく設定できるようにする。
【解決手段】光軸回りに回転するカム筒３０、カム筒のカム溝に挿入されるフォロワピンを有する複数の移動枠４１，５１、カム筒と移動枠の間に配置されて移動枠の回転を規制するべくフォロワピンを光軸方向にガイドするガイドスリット６１ａ，６１ｂを有するガイド筒６０を備え、カム筒３０は、複数のカム溝３３、３４にフォロワピン４２，５２をそれぞれ導き入れるべく形成された複数の導入溝を有し、複数の導入溝は、光軸方向に伸長する直線導入溝３４ａと、光軸方向に伸長すると共に直線導入溝からカム筒の回転方向に離れるようにその途中が屈曲する屈曲導入溝３３ａを含む。これによれば、カム筒の小型化を達成しつつ、カム作用を及ぼす回転角度を増加させることができる。
【選択図】図７

Description

本発明は、レンズを保持したレンズ枠（レンズ群）等を含む移動枠を光軸方向に移動させるレンズ鏡筒に関し、特に、光軸方向にカム作用を及ぼすカム筒により、複数の移動枠を光軸方向に相対的に移動させ得るレンズ鏡筒に関する。

従来のレンズ鏡筒としては、光軸方向にガイドするガイド溝（回転規制溝）を有する円筒状の固定筒（ガイド筒）、固定筒の外側において同軸上に回転可能に配置されると共に光軸方向にカム作用を及ぼす３種類のカム溝を有する円筒状のカム筒（カム環）、固定筒の内側に配置されてそれぞれのガイド溝に通され光軸回りの回転が規制されつつカム筒のカム溝に挿入されるフォロワピンを有する３つの移動枠等を備え、カム筒を回転させることで、３つの移動枠のフォロワピンを固定筒の共通のガイド溝（回転規制溝）によりガイドしつつ、３つの移動枠を光軸方向に相対的に移動させるものが知られている（例えば、特許文献１参照）。

ところで、沈胴型のズームレンズの市場においては、高倍率化が望まれており、その要求を満たすためには、多くのレンズ枠を設けかつそれぞれのレンズ枠を相対的に大きく移動させる必要がある。
そこで、上記従来のレンズ鏡筒ように、一つのカム筒にて全てのレンズ枠（移動枠）を移動させようとすると、カム筒に対して各々のレンズ枠に対応するカム溝を互いに干渉しないように設けなければならない。それ故に、カム筒の回転角度が制限されてレンズ枠の十分な移動量を確保するのが困難になり、又、移動量を確保しようとすると、カム溝の複雑化やカム筒の大型化、さらに複雑なカムを形成することで高コスト化となり、レンズ鏡筒全体として複雑化、大型化、高コスト化を招くことになる。

また、上記従来のレンズ鏡筒においては、３つの移動枠のフォロワピンが共通のガイド溝にガイドされるように、光軸方向に平行な直線上に配列されている（３つの移動枠のフォロワピンが周方向において同一の角度位置に配置されている）ため、３つの移動枠の相対的な移動量が相互に制約を受ける場合があり、又、３つの移動枠を光軸方向に互いに近づけるカムプロフィルの場合には３種類のカム溝が互いに接近して形成されるため、カム筒の機械的強度が低下するという問題がある。
他のレンズ鏡筒として、２つの移動枠のフォロワピンが共通のガイド溝にガイドされるように、光軸方向に平行な直線上に配列されたものが知られているが、このレンズ鏡筒においても、同様に生じる問題である（例えば、特許文献２参照）。

そこで、図１４に示すように、例えば、２つの移動枠を光軸方向Ｌに相対的に移動させる場合において、ガイド筒１に２つのガイド溝１ａ，１ｂを設け、カム筒２に各々の移動枠のフォロワピンＰ１，Ｐ２を導入する直線状の導入溝２ａ，２ｂ及び導入溝２ａ，２ｂに連続するカム溝２ａ´，２ｂ´を設け、さらに、回転移動量（レンズ枠の移動量）を大きく設定しようとすると、それぞれのカム溝２ａ´，２ｂ´が周方向（カム筒の回転方向）において互いに接近した形態となり、ガイド筒１のガイド溝１ａ，１ｂ同士も接近した（間隔Ｄの）形態となって、機械的強度の低下を招くことになる。

特開２０００−３２１４７６号公報 特開２００２−１０７５９９号公報

本発明は、上記従来技術の問題点に鑑みて成されたものであり、その目的とするところは、レンズ枠を含む複数の移動枠を備えたレンズ鏡筒において、構造の簡素化、低コスト化、小型化、機械的強度の確保等を図りつつ、複数の移動枠（レンズ枠）を光軸方向に相対的に移動させることができ、高倍率のズームレンズに適したレンズ鏡筒を提供することにある。

本発明のレンズ鏡筒は、光軸回りの回転により光軸方向にカム作用を及ぼす複数のカム溝を有するカム筒と、カム筒の内側に配置されると共にカム溝に挿入されるフォロワピンを有する複数の移動枠と、カム筒と移動枠の間に配置されて移動枠の回転を規制するべくフォロワピンを光軸方向にガイドするガイドスリットを有するガイド筒とを備えたレンズ鏡筒であって、上記カム筒は、複数のカム溝にフォロワピンをそれぞれ導き入れるべく複数のカム溝にそれぞれ対応して形成された複数の導入溝を有し、複数の導入溝は、光軸方向に伸長するように形成された直線導入溝と、光軸方向に伸長すると共に直線導入溝からカム筒の回転方向に離れるようにその途中が屈曲して形成された屈曲導入溝とを含む、ことを特徴としている。
この構成によれば、複数の移動枠には、フォロワピンが直線導入溝に挿入された後にその直線導入溝に連続して形成されたカム溝に挿入される移動枠、フォロワピンが屈曲導入溝に挿入された後にその屈曲導入溝に連続して形成されたカム溝に挿入される移動枠が含まれ、カム筒が回転すると、フォロワピンがガイド筒のガイドスリットにより光軸回りの回転が規制されつつ光軸方向にガイドされて、複数の移動枠が光軸方向にカム作用を受けて移動する。
このように、フォロワピンをカム溝に導入する導入溝として、直線導入溝だけでなく、屈曲導入溝を設けたことにより、カム筒の小型化を達成しつつ、カム溝同士の干渉及びカム溝と導入溝との干渉を防止してカム溝の長さを長く設定する（カム作用を及ぼす回転角度を増加させる）ことができると共にカム溝を回転方向に対して急峻に設定することができる。また、各々のカム溝に挿入されるフォロワピン同士をカム筒の回転方向において離隔して（すなわち、カム溝同士の移相をずらして）配置することができる。それ故に、ガイド筒に形成されるガイドスリット同士の間隔を広げることができ、機械的強度を確保することができる。

上記構成において、複数の移動枠は、光軸方向の前方から後方に向けて順に配列された第１移動枠及び第２移動枠を含み、第１移動枠は第１フォロワピンを有し、第２移動枠は第２フォロワピンを有し、複数のカム溝は、第１フォロワピンを挿入する第１カム溝と、第２フォロワピンを挿入する第２カム溝を含み、ガイド筒のガイドスリットは、第１フォロワピンをガイドする第１ガイドスリットと、第２フォロワピンをガイドする第２ガイドスリットを含み、屈曲導入溝は、第１カム溝に連続するように形成され、直線導入溝は、第２カム溝に連続するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、第１移動枠は、第１フォロワピンがガイド筒の第１ガイドスリットに通されつつ屈曲導入溝から第１カム溝に挿入されることでカム筒に組み付けられ、第２移動枠は、第２フォロワピンがガイド筒の第２ガイドスリットに通されつつ直線導入溝から第２カム溝に挿入されることでカム筒に組み付けられる。そして、カム筒が回転すると、ガイド筒により回転が規制されつつ、第１移動枠及び第２移動枠は、光軸方向にカム作用を受けて移動する。
ここで、屈曲導入溝を設けたことにより、カム筒の回転方向（周方向）において第１カム溝の起点を第２カム溝の起点から遠ざけることができ、それ故に、カム筒の小型化を達成しつつ、第１カム溝と第２カム溝の干渉及び第２カム溝と屈曲導入溝との干渉を防止して第１カム溝及び第２カム溝の長さを長く設定する（カム作用を及ぼす回転角度を増加させる）ことができると共に第１カム溝及び第２カム溝を急峻に設定することができる。また、第１フォロワピンと第２フォロワピンをカム筒の回転方向において離隔して配置することができ、それ故に、第１ガイドスリットと第２ガイドスリットの間隔を広げることができ、機械的強度を確保することができる。

上記構成において、光軸方向にカム作用をなすカム溝を有する固定筒をさらに含み、カム筒は、光軸回りに回転しつつ固定筒のカム溝によりカム作用を受けて光方向に移動するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、カム筒が回転すると、固定筒のカム作用を受けてカム筒が光軸方向に移動し、複数の移動枠は、光軸方向に移動するカム筒のカム作用を受けて、光軸方向に移動する。
したがって、固定筒のカム作用にカム筒のカム作用を重ね合わせた量だけ、複数の移動枠を光軸方向に移動させることができる。

上記構成において、ガイド筒は、固定筒により光軸回りの回転が規制されつつ、カム筒と一体的に光軸方向に移動するように形成されている、構成を採用することができる。
この構成によれば、ガイド筒はカム筒と一体となって光軸方向に移動するため、小型化及び短小化を達成しつつ、複数の移動枠の回転を規制することができる。

上記構成において、ガイド筒は、その外周面から径方向外向きに突出する掛止突起と、その外周面から径方向外向きに突出する回転規制片を有し、カム筒は、掛止突起を受け入れて周方向への相対的な移動を許容するべく，屈曲導入溝及び直線導入溝と交差するように形成された環状溝を有し、固定筒は、回転規制片を受け入れて光軸方向にガイドするように形成されたガイド溝を有する、構成を採用することができる。
この構成によれば、掛止突起が環状溝に嵌め込まれることで、ガイド筒はカム筒と一体となって光軸方向に移動するように連結されると共に、カム筒がガイド筒に対して回転するように連結され、さらに、ガイド筒の回転規制片が固定筒のガイド溝に挿入されることで、ガイド筒が光軸回りの回転を規制されつつ光軸方向に移動自在に連結される。

上記構成をなすレンズ鏡筒によれば、構造の簡素化、低コスト化、小型化、機械的強度の確保等を達成しつつ、複数の移動枠（レンズ枠）を光軸方向に相対的に移動させることができ、高倍率のズームレンズに適したレンズ鏡筒を得ることができる。

以下、本発明の最良の実施形態について、添付図面を参照しつつ説明する。
図１ないし図１３は、本発明に係るレンズ鏡筒を組み込んだレンズ駆動装置の一実施形態を示すものであり、図１は装置の正面図、図２は装置の分解斜視図、図３はレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図、図４はレンズ鏡筒に含まれる固定筒を示す展開図、図５は固定筒の一部を示す部分展開図、図６はレンズ鏡筒に含まれるカム筒を示す斜視図、図７はカム筒を示す展開図、図８はカム筒の一部を示す部分展開図、図９はレンズ鏡筒に含まれるガイド筒を示す斜視図、図１０はガイド筒を示す部分展開図、図１１はレンズ鏡筒が沈胴位置にある状態を示す装置の断面図、図１２はレンズ鏡筒が広角端位置にある状態を示す装置の断面図、図１３はレンズ鏡筒が望遠端位置にある状態を示す装置の断面図である。

このレンズ駆動装置は、図１及び図２に示すように、ベース１０、ベース１０に固着された固定筒２０、固定筒２０の内側において回転及び光軸方向Ｌに移動自在に支持されたカム筒３０、カム筒３０の内側において光軸方向Ｌにそれぞれ移動自在に支持された第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０の回転を規制しつつ光軸方向Ｌにガイドするガイド筒６０、第２レンズ群５０の後方に配置されてガイド筒６０に固定された第３レンズ群７０、第３レンズ群７０の後方に配置されてベース１０に対して光軸方向Ｌに移動自在に支持された第４レンズ群８０、カム筒３０を駆動する駆動機構９０、第４レンズ群８０を駆動する駆動機構１００、第１レンズ群４０と第２レンズ群５０を互いに光軸方向Ｌに引き寄せてガタ寄せを行うスプリング（不図示）等を備えている。

ベース１０は、図１、図２、図１１ないし図１３に示すように、フィルタプレート１１、撮像素子としてのＣＣＤ１２、ガイドシャフト１３、固定筒２０が固定される環状の固定部１４等を備えている。また、ベース１０は、固定部１４の周りにおいて、駆動機構９０，１００を保持するように形成されている。

固定筒２０は、図２、図４、図５、図１１ないし図１３に示すように、ベース１０の固定部１４に固定されるべく、光軸方向Ｌに軸心をもつように樹脂材料により円筒状に形成され、その内周面２０ａにおいて、周方向において等間隔（約１２０度ごと）に配置され後述する３つのフォロワピン３１に対してカム作用を及ぼす３つのカム溝２１（図においては一部を省略）、後述するガイド筒６０の回転規制片６４を受け入れて光軸方向Ｌにガイドするガイド溝２２等を備えている。
カム溝２１は、図５に示すように、後述するカム筒３０が一方向に回転することにより、沈胴位置→広角端位置→中間位置→望遠端位置にそれぞれ連続的に位置付けるように、カム筒３０（のフォロワピン３１）に対して光軸方向Ｌにカム作用を及ぼすように形成されている。

カム筒３０は、図２、図３、図６ないし図８に示すように、固定筒２０の内側に入れ子状に同軸に配置されるべく、樹脂材料により円筒状に形成され、その外周面３０ａにおいて、周方向において等間隔（約１２０度ごと）に配置された３つのフォロワピン３１、外部から回転駆動力が伝えられる円弧状の歯列部３２等を備え、又、その内周面３０ｂにおいて、光軸方向Ｌにおいて第１レンズ群４０にカム作用を及ぼす３つの第１カム溝３３、第１カム溝３３に連続して形成された屈曲導入溝３３ａ、光軸方向Ｌにおいて第２レンズ群５０にカム作用を及ぼす３つの第２カム溝３４、第２カム溝３４に連続して形成された直線導入溝３４ａ、光軸方向Ｌの後端側において後述するガイド筒６０の掛止突起６２を受け入れる環状溝３５等を備えている。
フォロワピン３１は、固定筒２０のカム溝２１に挿入されて、光軸方向Ｌにカム作用を受けるようになっている。
歯列部３２は、後述する駆動機構９０の歯車９２ａと噛合するように形成されている。

第１カム溝３３は、溝底をもたない貫通孔として形成されており、後述する第１レンズ群４０の第１フォロワピン４２を受け入れて、光軸方向Ｌにカム作用を及ぼすように形成されている。
屈曲導入溝３３ａは、図６ないし図８に示すように、カム筒３０の光軸方向Ｌにおける後端にて開口して光軸方向Ｌに伸長すると共にその途中領域が直線導入溝３４ａからカム筒３０の回転方向に離れるようにクランク状に（２つの９０度屈曲をなすように）屈曲して形成され、その前端側が第１カム溝３３に連続するように形成されている。また、屈曲導入溝３３ａは、カム筒３０の後端から２度目の屈曲領域まで、有底状の凹状断面をなすように形成されている。このように、屈曲導入溝３３ａの一部を有底状の凹状断面とすることで、カム筒３０の機械的強度を確保することができる。
すなわち、屈曲導入溝３３ａは、第１レンズ群４０をカム筒３０に組み込む際に、第１フォロワピン４２をカム筒３０の後端から受け入れて、第１カム溝３３に導き入れるようになっている。
また、第１カム溝３３は、図８に示すように、カム筒３０が一方向に回転することにより、第１レンズ群４０を、沈胴位置→広角端位置→中間位置→望遠端位置にそれぞれ連続的に位置付けるように、第１フォロワピン４２に対して光軸方向Ｌにカム作用を及ぼすようになっている。

第２カム溝３４は、溝底をもたない貫通孔として形成されており、後述する第２レンズ群５０の第２フォロワピン５２を受け入れて、光軸方向Ｌにカム作用を及ぼすように形成されている。
直線導入溝３４ａは、図６ないし図８に示すように、カム筒３０の光軸方向Ｌにおける後端にて開口して光軸方向Ｌに伸長するように形成され、その前端側が第２カム溝３４に連続するように形成されている。
すなわち、直線導入溝３４ａは、第２レンズ群５０をカム筒３０に組み込む際に、第２フォロワピン５２をカム筒３０の後端から受け入れて、第２カム溝３４に導き入れるようになっている。
また、第２カム溝３４は、図８に示すように、カム筒３０が一方向に回転することにより、第２レンズ群５０を、沈胴位置→広角端位置→中間位置→望遠端位置にそれぞれ連続的に位置付けるように、第２フォロワピン５２に対して光軸方向Ｌにカム作用を及ぼすようになっている。

ここでは、フォロワピンをカム溝に導入する導入溝として、直線導入溝３４ａだけでなく、屈曲導入溝３３ａを設けたことにより、カム筒３０の小型化を達成しつつ、第１カム溝３３と第２カム溝３４の干渉及び第２カム溝３４と屈曲導入溝３３ａとの干渉を防止して、第１カム溝３３及び第２カム溝３４の長さを長く設定する（カム作用を及ぼす回転角度を増加させる）ことができる。
具体的には、図８に示すように、カム筒３０の回転方向（周方向）において、第１カム溝３３の起点（第１フォロワピン４２の沈胴位置）と第２カム溝３４の起点（第２フォロワピン５２の沈胴位置）との間隔を大きく設定する（第１カム溝３３の起点を第２カム溝３４の起点から遠ざける）ことができ、それ故に、カム筒３０の小型化を達成しつつ、第１カム溝３３と第２カム溝３４の干渉及び第２カム溝３４と屈曲導入溝３３ａとの干渉を防止して、第１カム溝３３及び第２カム溝３４の長さを長く設定する（カム作用を及ぼす回転角度を増加させる）ことができる。さらに、第１カム溝３３と第２カム溝３４を、回転方向に対して大きく傾けて設定することができる。
また、第１カム溝３３に挿入される第１フォロワピン４２と第２カム溝３４に挿入される第２フォロワピン５２とを、カム筒３０の回転方向において離隔して（すなわち、第１カム溝３３と第２カム溝３４の移相をずらして）配置することができるため、後述するガイド筒６０に形成される第１ガイドスリット６１ａと第２ガイドスリット６１ｂの間隔（図１０参照）を広げることができ、機械的強度を確保することができる。

環状溝３５は、図７に示すように、屈曲導入溝３３ａ及び直線導入溝３４ａと交差するように形成され、後述するガイド筒６０の掛止突起６２をバヨネット式により受け入れて、カム筒３０とガイド筒６０を光軸方向Ｌに一体的に移動させつつ、ガイド筒６０に対してカム筒３０の光軸回りの回転を許容するようになっている。
したがって、環状溝３５に掛止突起６２が嵌め込まれることにより、カム筒３０は、ガイド筒６０と一体となって光軸方向Ｌに移動すると共にガイド筒６０に対して光軸回りに回転するように、ガイド筒６０と連結される。

第１レンズ群４０は、図２、図１１ないし図１３に示すように、樹脂材料により略円筒状に形成されてレンズＧ１を保持する第１移動枠としての第１レンズ枠４１、第１レンズ枠４１の外周面において周方向に等間隔（１２０度の角度ごとに）に形成されて第１カム溝３３に挿入される３つの第１フォロワピン４２等を備えている。
第１フォロワピン４２は、その先端領域が第１カム溝３３に摺動自在に挿入され、その付根領域が後述するガイド筒６０の第１ガイドスリット６１ａに摺動自在に挿入されるように形成されている。そして、第１レンズ群４０は、カム筒３０の回動により第１カム溝３３からカム作用を受けて、光軸方向Ｌにおいて前進及び後退するようになっている。

第２レンズ群５０は、図２、図１１ないし図１３に示すように、樹脂材料により略円筒状に形成されレンズＧ２を保持する第２移動枠としての第２レンズ枠５１、第２レンズ枠５１の外周面において周方向に等間隔（１２０度の角度ごとに）に形成されて第２カム溝３４に挿入される３つの第２フォロワピン５２等を備えている。
第２フォロワピン５２は、その先端領域が第２カム溝３４に摺動自在に挿入され、その付根領域が後述するガイド筒６０の第２ガイドスリット６１ｂに摺動自在に挿入されるように形成されている。そして、第２レンズ群５０は、カム筒３０の回転により第２カム溝３４からカム作用を受けて、光軸方向Ｌにおいて前進及び後退するようになっている。

ガイド筒６０は、図２、図９、図１０、図１１ないし図１３に示すように、円筒部６１、円筒部６１の後方領域において径方向外向きに突出する３つの掛止突起６２、円筒部６１の後端において径方向外向きに延在する環状のフランジ部６３、フランジ部６３から径方向にさらに突出する回転規制片６４、第３レンズ群７０をバヨネット式により結合するための略Ｌ字状の連結溝６５等を備えている。

円筒部６１は、図２、図９ないし図１３に示すように、第１レンズ枠４１の第１フォロワピン４２を受け入れて光軸方向Ｌにガイドする３つの第１ガイドスリット６１ａ、第２レンズ枠５１の第２フォロワピン５２を受け入れて光軸方向Ｌにガイドする３つの第２ガイドスリット６１ｂを画定している。
掛止突起６２は、カム筒３０の環状溝３５に対して、バヨネット式により掛止されて、カム筒３０がガイド筒６０に対して相対的に回転するのを許容しつつ、ガイド筒６０をカム筒３０と一体的に光軸方向Ｌに移動させるものである。
回転規制片６４は、その自由端側が固定筒２０のガイド溝２２に挿入されて光軸方向Ｌにガイドされることで、ガイド筒６０が光軸回りに回転するのを規制しつつ、光軸方向Ｌに移動するのを許容するように形成されている。
すなわち、ガイド筒６０は、第１レンズ群４０（第１レンズ枠４１）及び第２レンズ群５０（第２レンズ枠５１）とカム筒３０との間に配置されて、カム筒３０と一体的に光軸方向Ｌに移動すると共に、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０を光軸回りの回転を規制しつつ光軸方向Ｌへ往復動自在にガイドするようになっている。
ここでは、カム筒３０の回転方向（周方向）において第１カム溝３３の起点を第２カム溝３４の起点から遠ざけたことにより（すなわち、第１フォロワピン４２と第２フォロワピン５２をカム筒３０の回転方向において離隔して配置したことにより）、図１０に示すように、第１ガイドスリット６１ａと第２ガイドスリット６１ｂの間隔Ｄ´を、図１４に示す従来例の間隔Ｄに比べて広げることができ、機械的強度を確保することができる。

第３レンズ群７０は、図２、図３、図１１ないし図１３に示すように、樹脂材料により略円筒状に形成されレンズＧ３を保持する移動枠としての第３レンズ枠７１、第３レンズ枠７１の外周面から環状に突出してガイド筒６０の内周面に嵌合される環状凸部７２、環状凸部７２の外周面から突出すると共に周方向に等間隔（１２０度の角度ごとに）に形成されてガイド筒６０の連結溝６５に挿入される３つの連結ピン７３、環状凸部７２の背面に設けられた３つのネジ穴７４等を備えている。

そして、第３レンズ群７０は、ガイド筒６０と一体的に光軸方向Ｌに移動するように、ガイド筒６０に固定されるようになっている。
すなわち、図３に示すように、第３レンズ枠７１の環状凸部７２が、ガイド筒６０の内周面に後方Ｒから嵌合されて、連結ピン７３が連結溝６５に挿入され、第３レンズ枠７１を所定角度回転することにより、第３レンズ枠７１はガイド筒６０に対してバヨネット式にて連結される。
その後、固定リング７５が後方Ｒから近づけられて、突起７５ａが第２ガイドスリット６１ｂに挿入され、ネジＢを貫通孔７５ｂに通してネジ穴７４に捩じ込むことにより、第３レンズ枠７１は、ガイド筒６０に回転不能に固定されることになる。
このように、第３レンズ枠７０は、カム筒３０と一体的に光軸方向Ｌに移動するガイド筒６０に固定されているため、カム筒３０と一体的にすなわち固定筒２０のカム溝２１が及ぼすカム作用により光軸方向Ｌに移動するようになっている。
したがって、フォロワピン等を設けて専用の駆動機構で駆動する必要がなく、第３レンズ群７０の構造を簡素化することができる。

第４レンズ群８０は、図２、図１１ないし図１３に示すように、レンズＧ４を保持する第４レンズ枠８１、ガイドシャフト１３に連結される連結部８２、駆動機構１００に連結される連結部８３等を備えている。そして、第４レンズ群８０は、ベース１０に対して光軸方向Ｌに移動自在に支持されている。

駆動機構９０は、カム筒３０を光軸方向Ｌに駆動するものであり、図１に示すように、ベース１０に固定されたモータ９１、カム筒３０の歯列部３２と噛合する歯車９２ａを含む歯車列９２等を備えている。
そして、駆動機構９０は、モータ９１を回転させることにより、カム筒３０を光軸方向Ｌに移動させる（繰り出させる又は繰り込ませる）ようになっている。
すなわち、モータ９１が回転すると、歯車９２ａを含む歯車列９２を介して、カム筒３０が、固定筒２０に対して相対的に回転しつつカム溝２１のカム作用により、図５に示すように、沈胴位置→広角端位置→中間位置→望遠端位置まで繰り出す。
そして、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０は、それぞれカム筒３０の第１カム溝３３及び第２カム溝３４のカム作用により、図８に示すように、沈胴位置→広角端位置→中間位置→望遠端位置まで、光軸方向Ｌにおいて相対的に移動する。
ここで、第１レンズ群４０、第２レンズ群５０、第３レンズ群７０は、図１１に示すように後退して入れ子状に収納された非撮影時の沈胴位置から、図１２に示すように光軸方向Ｌにおいてそれぞれ繰り出した広角端撮影位置を経て、図１３に示す望遠端撮影位置までの間を移動して、ズーミング動作を行うようになっている。

駆動機構１００は、第４レンズ群８０を光軸方向Ｌに駆動するものであり、図１に示すように、固定筒２０の外側に配置されたモータ１０１、モータ１０１により駆動される歯車列（不図示）、歯車列により回転駆動されるリードスクリュー（不図示）、第４レンズ枠８１の連結部８３に保持されリードスクリューに螺合したナット（不図示）等を備えている。
そして、駆動機構１００は、モータ１０１を回転させることにより、第４レンズ群８０を光軸方向Ｌにおいて移動（前進及び後退）させて合焦動作を行うようになっている。
すなわち、第４レンズ群８０は、図１１に示す沈胴位置→図１２に示す広角端撮影位置→図１３に示す望遠端撮影位置に、第１レンズ群４０、第２レンズ群５０及び第３レンズ群７０が連続的に移動するズーミングに応じて、合焦動作を行うようになっている。

次に、上記のレンズ鏡筒を備えるレンズ駆動装置がデジタルカメラに搭載された場合の一般的な動作について説明する。
先ず、非撮影時において、第１レンズ群４０、第２レンズ群５０、第３レンズ群７０、第４レンズ群８０及びカム筒３０は、図１１に示すように、光軸方向Ｌの後方Ｒに向けて後退した沈胴位置にある。

この沈胴位置から、駆動機構９０によりカム筒３０が回転させられると、フォロワピン３１がカム溝２１に案内されて移動し、カム筒３０は光軸方向Ｌの前方Ｆに向かって繰り出し始める。また、カム筒３０の回転により、第１フォロワピン４２及び第２フォロワピン５２が、それぞれ第１ガイドスリット６１ａ及び第２ガイドスリット６１ｂにより光軸方向Ｌにのみ案内されつつ、それぞれ第１カム溝３３及び第２カム溝３４によるカム作用を受けることで、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０は光軸回りの回転が規制されつつ光軸方向Ｌに移動し、第３レンズ群７０はガイド筒６０（及びカム筒３０）と一体となって光軸方向Ｌに移動し、又、駆動機構１００により第４レンズ群８０が適宜光軸方向Ｌに移動して、図１２に示す広角端撮影位置に至る。

この広角端撮影位置において、駆動機構９０がさらに駆動されると、カム筒３０は回転しつつ光軸方向Ｌにさらに移動し、第１フォロワピン４２及び第２フォロワピン５２が、それぞれ第１ガイドスリット６１ａ及び第２ガイドスリット６１ｂにより光軸方向Ｌにのみ案内されつつ、それぞれ第１カム溝３３及び第２カム溝３４によるカム作用を受けることで、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０は光軸回りの回転が規制されつつ光軸方向Ｌに移動し、又、駆動機構１００により第４レンズ群８０が適宜光軸方向Ｌに移動して、図１３に示す望遠端撮影位置に至る。
このように、第１レンズ群４０及び第２レンズ群５０は、カム筒３０のカム作用を受けて光軸方向Ｌに移動し、第３レンズ群７０は、ガイド筒６０及びカム筒３０を介して固定筒２０のカム作用を受けて光軸方向Ｌに移動するように形成されている。

上記実施形態においては、固定筒２０のカム作用を受けて光軸方向Ｌに移動する移動枠として、ガイド筒６０に固定された第３レンズ枠７１を示したが、これに限定されるものではなく、所定の連動機構を設けてカム筒３０の移動に連動させることにより、固定筒２０のカム作用を受けて光軸方向Ｌに移動するレンズ枠を採用してもよく、又、固定筒２０のカム溝２１により直接カム作用を受けるようにフォロワピンを設け、専用の駆動機構により駆動されるレンズ枠を採用してもよい。
上記実施形態においては、光軸方向Ｌに移動自在に配置された複数の移動枠として、第１レンズ枠４１、第２レンズ枠５１、及び第３レンズ枠７１を示し、かつ、カム筒３０によりカム作用を受ける複数の移動枠として、第１レンズ枠４１及び第２レンズ枠５１を示したが、これに限定されるものではなく、複数の移動枠として４つ以上のレンズ枠を採用してもよく、又、レンズを保持するレンズ枠に限らず、絞り機構を保持する絞り枠あるいはその他の機能部品を保持した移動枠を採用してもよい。

以上述べたように、本発明のレンズ鏡筒は、構造の簡素化、低コスト化、小型化、機械的強度の確保等を達成しつつ、複数の移動枠（レンズ枠）を光軸方向に相対的に移動させることができるため、小型化が望まれる高倍率のズームレンズ等を搭載するデジタルスチルカメラ、デジタルビデオカメラ等に適用できるのは勿論のこと、銀塩フィルム式のカメラあるいはその他のレンズ鏡筒を要するレンズ光学系においても有用である。

本発明に係るレンズ鏡筒を組み込んだレンズ駆動装置の一実施形態を示す正面図である。 図１に示すレンズ駆動装置の分解斜視図である。 図１に示すレンズ駆動装置に含まれるレンズ鏡筒の一部を示す分解斜視図である。 レンズ鏡筒に含まれる固定筒を示す展開図である。 レンズ鏡筒に含まれる固定筒の一部を示す部分展開図である。 レンズ鏡筒に含まれるカム筒を示す斜視図である。 レンズ鏡筒に含まれるカム筒を示す展開図である。 レンズ鏡筒に含まれるカム筒の一部を示す部分展開図である。 レンズ鏡筒に含まれるガイド筒を示す斜視図である。 レンズ鏡筒に含まれるガイド筒の一部を示す部分展開図である。 レンズ鏡筒が沈胴位置にある状態を示すレンズ駆動装置の断面図である。 レンズ鏡筒が広角端撮影位置にある状態を示すレンズ駆動装置の断面図である。 レンズ鏡筒が望遠端撮影位置にある状態を示すレンズ駆動装置の断面図である。 従来のレンズ鏡筒を示す展開図である。

符号の説明

Ｌ 光軸方向
Ｆ 前側
Ｒ 後側
Ｇ１，Ｇ２，Ｇ３，Ｇ４ レンズ
１０ ベース
１１ フィルタプレート
１２ ＣＣＤ
１３ ガイドシャフト
２０ 固定筒
２１ カム溝
２２ ガイド溝
３０ カム筒
３０ａ 外周面
３０ｂ 内周面
３１ フォロワピン
３２ 歯列部
３３ 第１カム溝
３３ａ 屈曲導入溝
３４ 第２カム溝
３４ａ 直線導入溝
３５ 環状溝
４０ 第１レンズ群
４１ 第１レンズ枠（第１移動枠）
４２ 第１フォロワピン
５０ 第２レンズ群
５１ 第２レンズ枠（第２移動枠）
５２ 第２フォロワピン
６０ ガイド筒
６０ 円筒部
６１ａ 第１ガイドスリット
６１ｂ 第２ガイドスリット
６２ 掛止突起
６３ フランジ部
６４ 回転規制片
６５ Ｌ字状の連結溝
７０ 第３レンズ群
７１ 第３レンズ枠
７２ 環状凸部
７３ 連結ピン
７４ ネジ穴
７５ 固定リング
７５ａ 突起
７５ｂ 貫通孔
Ｂ ネジ
８０ 第４レンズ群
８１ 第４レンズ枠
８２，８３ 連結部
９０ 駆動機構
９１ モータ
９２ 歯車列
９２ａ 歯車
１００ 駆動機構
１０１ モータ

Claims (5)

1. 光軸回りの回転により光軸方向にカム作用を及ぼす複数のカム溝を有するカム筒と、前記カム筒の内側に配置されると共に前記カム溝に挿入されるフォロワピンを有する複数の移動枠と、前記カム筒と前記移動枠の間に配置されて前記移動枠の回転を規制するべく前記フォロワピンを光軸方向にガイドするガイドスリットを有するガイド筒と、を備えたレンズ鏡筒であって、
   前記カム筒は、前記複数のカム溝に前記フォロワピンをそれぞれ導き入れるべく、前記複数のカム溝にそれぞれ対応して形成された複数の導入溝を有し、
   前記複数の導入溝は、光軸方向に伸長するように形成された直線導入溝と、光軸方向に伸長すると共に前記直線導入溝から前記カム筒の回転方向に離れるようにその途中が屈曲して形成された屈曲導入溝とを含む、
   ことを特徴するレンズ鏡筒。
2. 前記複数の移動枠は、光軸方向の前方から後方に向けて順に配列された第１移動枠及び第２移動枠を含み、
   前記第１移動枠は、第１フォロワピンを有し、
   前記第２移動枠は、第２フォロワピンを有し、
   前記複数のカム溝は、前記第１フォロワピンを挿入する第１カム溝と、前記第２フォロワピンを挿入する第２カム溝を含み、
   前記ガイド筒のガイドスリットは、前記第１フォロワピンをガイドする第１ガイドスリットと、前記第２フォロワピンをガイドする第２ガイドスリットを含み、
   前記屈曲導入溝は、前記第１カム溝に連続するように形成され、
   前記直線導入溝は、前記第２カム溝に連続するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 光軸方向にカム作用をなすカム溝を有する固定筒をさらに含み、
   前記カム筒は、光軸回りに回転しつつ前記固定筒のカム溝によりカム作用を受けて光軸方向に移動するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記ガイド筒は、前記固定筒により光軸回りの回転が規制されつつ、前記カム筒と一体的に光軸方向に移動するように形成されている、
   ことを特徴とする請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記ガイド筒は、その外周面から径方向外向きに突出する掛止突起と、その外周面から径方向外向きに突出する回転規制片を有し、
   前記カム筒は、前記掛止突起を受け入れて相対的な回転を許容するべく，前記屈曲導入溝及び直線導入溝と交差するように形成された環状溝を有し、
   前記固定筒は、前記回転規制片を受け入れて光軸方向にガイドするように形成されたガイド溝を有する、
   ことを特徴とする請求項４に記載のレンズ鏡筒。
   
   

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