JP2010286789A - ズームレンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】沈胴式のズームレンズ鏡筒において、撮影状態から沈胴状態へ意図しない切換わり操作を防止するズームレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】上記撮影レンズが内部で移動する固定枠６０と、上記固定枠に対して移動自在設けられ、回動操作によって上記撮影領域内及び上記沈胴領域内で撮影レンズを移動させ、上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部においては光軸方向への直進操作が可能なように設けられたズーム環１００と、上記ズーム環の上記撮影領域から沈胴領域方向への切換わりを規制するロック部１０５、１８５,１９０を備え、上記ロック部は、上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部に上記ズーム環が位置する場合に、当該ズーム環に対する沈胴領域側への回動操作を禁止し、上記端部の位置にあるズーム環に対する上記直進操作によって、上記ズーム環の沈胴領域側への回動操作を禁止する状態から禁止しない状態に切換えられる
【選択図】図６

Description

本発明は、沈胴式のズームレンズ鏡筒のズーム沈胴の切換え構成に関する。

ズームレンズ鏡筒ではしばしばレンズの全長が長くなり、このままでは携帯時や不使用時には不便と感じられることも多く、これを解決するため不使用時にはレンズ長を短縮できる沈胴式のズームレンズ鏡筒が利用される。

例えば、特許文献１では、回転操作によりズーム位置を変更させるズーミング操作部材を光軸方向への移動操作をさせることによって、フォーカシングレンズを焦点位置調整のため移動させる移動機構とフォーカシングレンズとのクラッチを解除させて、フォーカシングレンズを焦点の無限位置を越えた位置に移動させるという、ズームレンズ鏡胴が開示されている。

特開昭５０−６５２２４号公報

例えば一眼レフのズームタイプの交換レンズには、焦点距離調整をズーム環の操作によって行わせる形式がみられる。この形式で、さらに、焦点距離調整を行わせるズーム環の操作で沈胴領域への移行もできるように構成されていると、撮影と沈胴間の領域移行が便利になる。

しかし、撮影領域から沈胴領域への移行が完全なシームレスでなされてしまうと、撮影中に焦点調整をするつもりで沈胴領域へ移行させてしまい、画像のピントがずれてしまうおそれがある。

そこで、撮影領域から沈胴領域への移行操作をズーム環の操作で行わせるが、その際に撮影領域から誤って沈胴領域へ移行させることのないような手段が加われば、誤操作のない使いやすいズームレンズ鏡筒となる。

本発明は、上記課題に鑑み、沈胴式のズームレンズ鏡筒において、撮影状態から沈胴状態へ意図しない切換わり操作を防止するズームレンズ鏡筒を提供することを目的とする。

上述した課題を解決し、目的を達成するために、本発明にかかるカメラは、撮影レンズが焦点調整のために移動される撮影領域と当該撮影レンズを格納するための沈胴領域とを連続的に有するズームレンズ鏡筒において、上記撮影レンズが内部で移動する固定枠と、
上記固定枠の外周に摺動自在設けられ、撮影者の回動操作による角度に応じて上記撮影領域内及び上記沈胴領域内で撮影レンズを移動させ、撮影者による撮影光軸方向への直進操作によって撮影領域から沈胴領域への操作の領域を切換えるズーム環と、上記固定枠に設けられ、上記ズーム環の沈胴領域方向への回動を禁止するロック部を備え、上記ロック部は、上記ズーム環が撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部に相当する角度位置である境界位置にある場合に、当該ズーム環を係止して上記ズーム環の沈胴領域方向への回動を禁止し、さらに上記ロック部は、上記ズーム環の移動に合わせて上記直進操作の方向へ移動されるよう上記固定枠に設けられ、上記境界位置にあるズーム環に対しての上記直進操作によって、上記ズーム環を係止する位置から係止しない位置に移動され、当該直進操作が解除された状態でも、上記係止しない位置に保持される ことを特徴とする。

沈胴式のズームレンズ鏡筒において、撮影状態から沈胴状態へ意図しない切換わり操作を防止するズームレンズ鏡筒を提供することができる。

図１は、ズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。 図２は、図１の分解斜視図の中で、ピニオンギヤを駆動する駆動機構の要部を説明する図である 図３は、ズームレンズ鏡筒の断面図で、沈胴状態の断面図である。 図４は、ズームレンズ鏡筒の断面図で、撮影開始状態の断面図である。 図５は、ズームレンズ鏡筒の断面図で、撮影状態の断面図である。 図６は、要部の斜視図で、ズーム環１００の操作による撮影領域から沈胴領域への切換え機構を構成する主要部品の図である。 図７は、ズームレンズ鏡筒の断面図で、ロック板１８５がコイルばね１８０によって被写体方向に付勢されていることを説明するための図である。 図８は、レバー部１８６の自由状態と拘束状態の変位を対比して示す図である。 図９は、ズーム環の操作によるロック板１８５とレバー部１８６の移動の様子を、移動の順番で説明するための模式図である。

以下、本発明の実施の形態を図１から図９に基づいて説明する。本実施形態では、本発明のズームレンズ鏡筒を一眼レフカメラ用の交換レンズに適用した例で示す。

図１は、ズームレンズ鏡筒１の主要部材を分解して、光軸Ｐに沿って並べた分解斜視図である。紙面の左側が被写体側、右側がカメラボディ側である。

ズームレンズ鏡筒１は、主要部材として、被写体側から順番に、第1前枠１０、第2前枠２０、ＡＦ枠３０、外カム枠４０、内カム枠５０、固定枠６０、第２レンズユニット８０、焦点環９５、仕切り板９８、ズームカバー９９、ズーム環１００、第３レンズ枠１１０、保持枠１１５、レンズマウント１２０から構成される。つまり、レンズマウント１２０が最もカメラボディ側に位置する。カメラボディは、周知の形状なので、その図は、説明簡略化のため省略する。なお、ズーム環１００を第１の枠部材、固定枠６０を第２の枠部材、外カム枠４０を第３の枠部材、第2前枠２０を第４の枠部材 とも表記する。

また、複数のレンズから形成されるレンズ群は、被写体側から順番に、第1レンズＺ１、第２レンズ、第３レンズＺ３ で構成される。第２レンズは、説明の便宜上第２１レンズＺ２１と第２２レンズＺ２２に分けている。後述するように、ズームレンズ鏡筒１は、非撮影状態では第1レンズＺ１、第２レンズ等を内部に収納して、全体長を撮影状態よりも短縮することができる。そしてこの態様は、機能的にはレンズ一体型カメラで言う沈胴状態と同一なので、本実施形態では、この短縮状態を沈胴状態と呼ぶ。

以下に各部材を詳細に説明する。なお、以下説明においては、被写体側を前方側あるいは前方、カメラボディ側を後方側あるいは後方とも表記する。また、最後の大文字のアルファベットが付加された符号は、嵌合の組み合わせを示すためのもので、アルファベットが同一の符号の部材が嵌合の組み合わせであることを示す。

第1前枠１０は、円筒形状を有し、第１レンズＺ１が内部の前方側に保持されている。第1前枠１０は、ピント調整用の鏡枠である。第1前枠１０には、外周の前方端にフランジ部１１が形成され、外周面のフランジ部１１の後方に全面に渡ってオスヘリコイドネジ１２が形成されている。第1前枠１０の内周には、破線で示すように後方端から前方端に向かって光軸に平行に嵌合溝１３Ａが２箇所形成されている（１箇所のみ図示）。この嵌合溝１３Ａには後述するＡＦ枠３０の駆動片３５Ａが嵌合されて、第1前枠１０は、ＡＦ枠３０の回動に連動して回動される。

第２前枠（第４の枠部材）２０は、円筒形状を有し、内部は空間になっていて、内周には前方端部から中央までの領域にメスヘリコイドネジ２１が形成されている。このメスヘリコイドネジ２１には、オスヘリコイドネジ１２が係合される。第２前枠２０の外周には、嵌合凸部２２Ｃとその上に更にカムピン２３Ｂが設けられた嵌合部の組が、円周に沿って略１２０度均等で各3箇所設けられている。

嵌合凸部２２Ｃは、角型で径方向に突出した形状で、後述する内カム枠５０の直進溝５２Ｃに嵌合される。また、カムピン２３Ｂは、円筒形状で、後述する外カム枠４０のカム溝４１Ｂに嵌合される。また、第２前枠２０の後端には、逃げ部２４が光軸方向と平行な切欠きとして形成されている。逃げ部２４は、後述する第２レンズユニットのガイド腕８８Ｈが移動する際に、ガイド腕８８Ｈとの干渉の防止するための逃げ部である。逃げ部２４はガイド腕８９Ｈの対応する第２前枠２０の3箇所の位置に形成されている。

ＡＦ枠３０は、第1前枠１０を第２前枠２０に対して移動させるためのＡＦモータ３１、ＡＦモータ３１の回転を減速するための円弧状のギヤボックス３２、ギヤボックス３２に内蔵される出力ギヤによって回転される駆動リング３３等から構成される。駆動モータ３１とギヤボックス３２は、第２カム枠２０の内周に固定される。一方、駆動リング３３は、第２前枠２０に対して、図示せぬ構成により回転可能に支持される。ギヤボックス３２の内部には、ＡＦモータ３１からの回転を減速する複数のギヤが配列されている。

駆動リング３３の内周の一部には、ギヤボックス３２の出力ギヤに噛み合うギヤ部３４が形成され、また駆動リング３３には前方方向に突出するように駆動片３５Ａが形成されている。駆動モータ３１の回転によりギヤボックス３２を介して駆動リング３３が光軸を中心として回動され、この回動が駆動片３５Ａと駆動片３５Ａが嵌合された嵌合溝１３Ａを介して第１前枠１０に伝達される。

第１前枠１０は、オスヘリコイドネジ１２がメスヘリコイドネジ２１に係合されているので、第２前枠２０に対して回動しながら前後に進退移動する。これにより、ピント調整が行われる。

外カム枠４０（第３の枠部材）と内カム枠５０とは、光軸方向には一体で移動し、回転方向には独立して移動可能で、焦点距離変更のために、第２前枠２０と第２レンズユニット８０を移動させるためのものである。

外カム枠４０は円筒形状を有し、内部が内カム枠５０を収納する空間になっている。外カム枠４０の内周には、いずれも有底溝としてカム溝（第２のカム溝とも呼ぶ）４１Ｂとカム溝４２Ｄが形成されている。カム溝４１Ｂは、第２前枠のカムピン２３Ｂが嵌合されるもので、第２前枠２０を移動させるためのカム溝である。カム溝４２Ｄは、後述する第２レンズユニットのカムピン８９Ｄに嵌合されるもので、第２レンズユニットを移動させるためのカム溝である。

外カム枠４０の内周の後方端付近に、円周方向に沿って有底の規制溝４６Ｆが形成されている。この規制溝４６Ｆは、後述する内カム枠５０の規制突起５４Ｆが嵌合されるもので、外カム枠４０の内周に嵌合された内カム枠５０を回転のみ移動可能に規制する。外カム枠４０の外周の後方に、円周方向に沿って外周ギヤ４４が、ほぼ全周に渡って形成されている。外周ギヤ４４は、後述する固定枠６０のピニオンギヤ１７０が噛み合うもので、外カム枠４０を固定枠６０に対して回動させる。また、固定枠６０に対して外カム枠４０と内カム枠５０が焦点距離変更時に光軸方向に移動するので、外周ギヤ４４の歯幅は、ピニオンギヤ１７０の移動範囲を考慮した分だけ広い幅で形成されている。

外カム枠４０の外周の外周ギヤ４４が形成された領域には、さらに径方向に突出するようにカムピン４５Ｅが設けられている。カムピン４５Ｅは、後述する固定枠６０のカム溝６２Ｅに嵌合されるもので、焦点距離変更のために、固定枠６０に対して外カム枠４０と内カム枠５０の組を前後に移動させる。

内カム枠５０は円筒形状を有し、内部は空間で、後方端にはフランジ部５５が形成されている。内カム枠５０は外カム枠４０の後方から挿入され、内カム枠５０のフランジ部５５が外カム枠４０の後方端に当接する。内カム枠５０の外周が外カム枠４０の内周に摺動可能に嵌合される。

内カム枠５０の周面には、貫通口である直進溝５１Ｈ及び直進溝５２Ｃが光軸方向にそれぞれ3本形成されている。直進溝５１Ｈは、後述する第２レンズユニット８０のガイド腕８８Ｈが嵌合されるもので、第２レンズユニット８０の回動を禁止して光軸方向にのみ移動可能に案内する。直進溝５２Ｃは、嵌合凸部２２Ｃが嵌合されるもので、第２前枠２０の回動を禁止して光軸方向にのみ移動可能に案内する。

内カム枠５０の外周には、規制突起５４Ｆが形成されている。規制突起５４Ｆは、外カム枠４０の円周溝４６Ｆに嵌合されるもので、外カム枠４０の内カム枠５０に対する移動を、回転方向にのみ許可し、光軸方向への移動を禁止する。また、内カム枠５０のフランジ部５５には、径方向に規制突起５３Ｇが形成されている。規制突起５３Ｇは、後述する固定枠６０の直進溝６３Ｇに嵌合されるもので、内カム枠５０の移動を光軸方向にのみ移動可能に案内し、回動を禁止する。

固定枠（第２の枠部材）６０は円筒形状を有し、内部は空間で構成される。固定枠６０は、先端にフランジ部６１が形成され、内周にはカム溝６２と光軸方向に沿った直進溝６３Ｇが形成されている。直進溝６３Ｇは破線で示す。カム溝６２は、カム溝６２Ｅとカム溝６２Ｅに連続したカム溝６２Ｅ´からなる。前述した外カム枠４０のカムピン４５Ｅが嵌合される。カム溝６２Ｅは、沈胴領域で外カム枠４０を移動させ、カム溝６２Ｅ´は撮影領域で外カム枠４０を移動させるものである。本図では、カム溝６２Ｅ´は、円周に平行なカム溝で示されている。この場合には、外カム枠４０は、光軸方向には進退しないで、相対回動のみを行われる。もちろん、カム溝６２Ｅ´は、角度を持ったカム溝であっても良い。具体的な、光学設計次第である。

直進溝６３Ｇは、前述した内カム枠５０の規制突起５３Ｇが嵌合されるもので、内カム枠５０の移動を光軸方向に許容し、光軸周りの回動を禁止する。

固定枠６０の外周には、円周方向の3箇所に、略１２０°均等間隔で取付部６４が形成されている。取付け部６４は、光軸と平行に外周を掘り込むように設けられ、それぞれ軸１７１、ピニオンギヤ１７０、板１７２が組み付けられる。軸１７１は、ストレートのシャフトである。板１７２は、光軸と平行な方向に細長い、薄板形状である。板１７２の中央付近には、板１７２の面に垂直に外側に向けてカムピン１７３Ｊが設けられている。板１７２の前方側に四角形状で開口部１７４が形成されている。ピニオンギヤ１７０は、外カム枠４０の外周の外周ギヤ４４とズーム環１００の内周ギヤ１０１の両方にかみ合う。
板１７２は、またピニオンギヤ光軸駆動部材とも呼ぶ。詳細は、図２で説明する。

固定枠６０の外周面には、取付部６４に隣接するように、ロック板取付部６７が形成されている。ロック板取付部６７は、後述するズーム環１００が撮影位置から沈胴位置に移動するのを規制するためのロック板１８５がスライド移動可能に取り付けられる箇所である。コイルばね１８０はロック板１８５を常時被写体方向に付勢するためのものである。
固定枠６０の外周面の後端側には、ガイドピン７２が設けられている。ガイドピン７２は、特定の角度位置にあるズーム環１００のガイド溝１０３に嵌合するもので、ズーム環１００が特定の角度にあるときのみズーム環１００が後方側へ移動されるのを許可するためのものである。このため、ガイドピン７２とガイド溝１０３を直進操作許可部とも呼ぶ。詳細は、図６以降で説明する。

第２レンズユニット８０は、被写体側から順番に、前段レンズ枠８１、絞りユニット８５、後段レンズ枠８７が、一体として構成される。

前段レンズ枠８１には、第２１レンズＺ２１が保持される。絞りユニット８５は、内部に絞り羽根を備えて、通過する被写体光量を内部の絞り羽根の開閉により調整するためのものである。絞りユニット８５は、円筒形状で、側面に、内部の絞り羽根の開閉を調整する絞りモータ８６を備えられる。

後段レンズ枠８７は、第２２レンズＺ２２を中央部に保持する円盤状の部分と、円盤状の部分から円周方向に略１２０°間隔で径方向に伸びるような３本の腕状の部分と、３本の腕状の部分の端部からさらに光軸方向に沿って前方方向に伸びるよう形成されたガイド腕８８Ｈから構成される。

３箇所の細長形状のガイド腕８８Ｈの先端付近には、さらにそれぞれカムピン８９Ｄが設けられている。ガイド腕８８Ｈは、内カム枠５０に形成された直進溝５１Ｈに摺動可能に嵌合される。ここで、内カム枠５０の移動は光軸方向にのみ移動可能に規制されているので、第２レンズユニット８０の移動も光軸方向にのみ移動可能に規制される。カムピン８９Ｄは、外カム枠４０に設けられたカム溝４２Ｄに摺動可能に嵌合されるもので、外カム枠４０の回動に応じて第２レンズユニット８０の光軸方向の位置を決める。

焦点環９５は、リング形状を有し、焦点位置（ピント）を調整するためにユーザーによって回動操作される操作部材である。操作された回動量は、不図示のロータリーエンコーダーによって検出され、検出されたパルス数に応じた量だけ回動するようにＡＦモータ３１に指示がなされる。仕切り板９８は、リング形状を有し、焦点環９５とズーム環１００とを仕切るためのもので、焦点環９５とズーム環１００の間に挟まれて固定枠６０に固定される。

ズームカバー９９は、ズーム環１００の外周に組みつけられて、ズーム環１００の操作性を向上させるズーム環の外装部材である。ズームカバー９９は、薄肉の円筒形状で、例えばプラスチックやゴムで形成され、外周にはすべり止め部が間欠的に形成されている。

ズーム環（第１の枠部材）１００は、焦点距離を変更するためにユーザーによって回動操作される操作部材である。ズーム環１００は、円筒形状を有し、内周に内歯ギヤ１０１、ズームカム溝１０２Ｊが形成されている。ズームカム溝１０２Ｊは、沈胴領域を担当する沈胴領域カム溝１０２Ｊ―1と撮影領域を担当する撮影領域カム溝１０２Ｊ−２が、連続するものである。各レンズ鏡枠類を沈胴（短縮）状態の位置まで移動させる沈胴領域を担当する沈胴領域カム溝１０２Ｊ−１は、斜めに形成されている。撮影領域を担当する撮影領域カム溝１０２Ｊ−２は、円周に沿って形成されている。沈胴領域カム溝１０２Ｊ−１と撮影領域カム溝１０２Ｊ−２の合流点からやや撮影領域カム溝の中に入った位置が、撮影開始の位置である。ズームカム溝を第１のカム溝とも呼ぶ。ズームカム溝１０２Ｊは板７２を介してピニオンギヤ１７０を光軸方向に移動させるもので、内歯ギヤ１０１はこのピニオンギヤ１７０を回動させる。

また、ズーム環１００の後端には、ズーム環１００をワイド端の位置で後ろ側に引っ張る操作（直進操作とも呼ぶ）によって、ズーム環の沈胴領域への切換え操作を許可するために、規制部１０５とガイド溝１０３とが設けられる。

ズーム環１００の後端には、ズーム調整可能な領域である撮影領域に対応する撮影用当接部１０４−１と、沈胴領域に対応する沈胴用当接部１０４−２が形成されている。沈胴用当接部１０４−２は、撮影用当接部１０４−１より一段高く形成されている。撮影用当接部１０４−１から沈胴用当接部１０４−２に移行する段差の部分が規制部１０５である。

ガイド溝１０３は、ズーム環１００の上記後方側に引っ張る操作が、ズーム環１００が固定枠６０に対して特定の角度（ワイド端）でのみ許可されるようにするためのものである。ガイド溝１０３は、ズーム環１００がワイド端を指示する角度で、ガイドピン７２の位置に一致する位置に形成されている。詳細は、図６以降で説明する。

内歯ギヤ１０１は、ズームカム溝１０２とズーム環１００の前方側端面との間に形成されている。内歯ギヤ１０１の歯幅は、対応するピニオンギヤ１７０の歯幅より十分広く形成され、沈胴領域の完了部で最大幅で、沈胴領域カム溝１０２Ｊ−１に沿って撮影開始位置まで次第に減少する。撮影領域では、撮影領域カム溝１０２Ｊ−２が円周に沿って形成されているので、内歯ギヤ１０１の歯幅は一定で形成される。なお、本図では、撮影領域カム溝１０２Ｊ−２は、円周と平行な溝として説明したが、角度を有した溝であってもよい。詳細は、図２で説明する。

ズーム環１００と保持枠１１５の間に挟まれるように、リング状の板ばね１０８が設けられる。板ばね１０８は、いわゆる波型スプリングワッシャーで、前後移動可能なズーム環１００の後端に当接して、ズーム環１００を常時被写体側に付勢させるためのものである。これにより、ズーム環１００を後方に引っ張る操作した後にその手を放せば、ズーム環１００は元の位置に復帰する。

３レンズ枠１１０には、第３レンズＺ３が保持されている。保持枠１１５は、リング形状を有し、第３レンズ枠１１０を内部に保持している。レンズマウント１２０は、ズームレンズ鏡筒１を図示なきカメラボディに取り付けるための取付け部材であり、保持枠１１５を介して固定枠６０に固定されている。

また、ズーム環１００と第３レンズ枠１１０の間には、さらに不図示の電気基板が配置される。電気基板には、ズームレンズ鏡筒１における制御回路系が実装されている。電気基板には、ＡＦモータ３１、絞りモータ８６等のドライブ回路や、焦点環９５用のロータリーエンコーダーの検出回路、あるいはカメラボディとの通信インターフェース回路等が実装されている。

図２から図５は、本実施形態の第１の特徴である、ピニオンギヤ駆動機構を説明するための図である。図２は、ピニオンギヤ１７０の駆動機構を説明するための図であって、上記図１において示した主要部材の中で、ピニオンギヤ１７０の駆動機構に係る部分を抽出して拡大した斜視図である。ピニオンギヤ１７０は固定枠６０に３箇所取り付けられるが、動作は共通なので、ここでは１箇所を代表して示す。なお、ここで、ロック板１８５は、ロック板取付部６７に取り付けられた状態を図示している。

固定枠６０の外周面の一部に光軸と平行な方向で取付け部６４が形成されている。取付け部６４は、外周面から一段掘り込まれた平面部分と、その凹んだ平面部分に光軸と平行に設けられた長穴の貫通孔６５と、軸１７１を保持するために貫通孔６５の両端に形成された有底溝である軸受け部６６とから構成される。

ピニオンギヤ１７０が挿通可能に組みつけられた軸１７１が、その両端が軸受け部６６に支持されて取付けられる。取り付けられた状態で、ピニオンギヤ１７０は、軸１７１に対して回転及び軸方向への移動が可能である。ピニオンギヤ１７０が組みつけられた軸１７１が取付け部６４に取り付けられた後に、取付け部６４が、開口１７４からピニオンギヤ１７０を覗かせるようにして、軸１７１の上に組み付けられる。

板１７２に設けられたカムピン１７３Ｊがカム溝１０２Ｊ−１、１０２Ｊ−２に嵌合されているので、板１７２は、このカム溝に沿って光軸方向に移動される。この状態で、ピニオンギヤ１７０は、その回動は自在であるが、板１７２の移動に従って光軸方向へ移動される。つまり、板１７２はピニオンギヤを光軸方向に進退させる機能を備えるので、ピニオンギヤ１７０を光軸駆動部材とも呼ぶ。

以上の構成による各鏡枠の一連の動作を簡単に説明する。まず、沈胴完了状態から、ズーム環１００が回動されると、ピニオンギヤ１７０が内歯ギヤ１０１により回転される。そして、沈胴領域カム溝１０２Ｊ−１とカムピン１７３Ｊとの係合により、前進しながら回転されるピニオンギヤ１７０によってこれに噛合する外周ギヤ４４の回動により外カム枠４０が回動される。このときに外カム枠４０は固定枠６０のカム溝６２Ｅ´に従うので回動しながら前進する。内カム枠５０は外カム枠４０の前進にのみ連動するので、回動はせずに直進移動する。外カム枠５０の回動によりカム溝４１Ｂに従い第２前枠が前進する。第２前枠の前進に従い、第１前枠も前進する。外カム枠４０のカム溝４２Ｄに従い第２レンズユニット８０も前進する。ＡＦ枠３０は、第２前枠と一体なので、第２前枠とともに前進する。

図２（Ｂ）は、板１７２によるピニオンギヤ１７０の駆動を説明する部分図である。実線で示される板１７２ａが、沈胴完了状態にある板１７２ａを示し、最も後方に位置する。同じく実線で示されるピニオンギヤ１７０ａが、対応する位置のピニオンギヤ１７０ａである。

そして、図２（Ａ）で、ピニオンギヤ１７０の移動軌跡を内歯ギヤ１０１に重畳して破線ｓで示す。この沈胴完了状態でのピニオンギヤ１７０ａは、ピニオンギヤ１７０の歯幅より十分広く形成された内歯ギヤ１０１の歯幅の後方側の位置（ｓ１）で噛み合っている。

沈胴完了状態からズーム環１００が回動されると、板１７２は沈胴領域カム溝１０２Ｊ−１の軌跡に沿って、板１７２ａの位置から前側（被写体側）方向に移動する。板１７２の移動に従って開口１７４に係合されるピニオンギヤ１７０も、前側（被写体）方向に移動される
ピニオンギヤ１７０は、移動軌跡ｓで示されるように、内歯ギヤ１０１の斜めの領域をトレースしながら前側方向に移動する。つまり、ピニオンギヤ１７０の移動する位置には、常に内歯ギヤの歯が確保されるようになっている。

そして、ズーム環１００が回動されて撮影開始可能になった状態では、板１７２が破線の板１７２ｂの位置になり、ピニオンギヤ１７０が破線のピニオンギヤ１７０ｂの位置になる。ピニオンギヤ１７０は、内歯ギヤ１０１上で噛み合い位置ではｓ２に達している。

そして、撮影状態で焦点距離変更のために、ズーム環１００がさらに回動された場合には、ピニオンギヤ１７０は光軸方向へは移動されなくなり、ピニオンギヤ１７０は内歯ギヤ１０１の歯幅が一定に形成された領域で噛み合って、回転される。このとき、カムピン１７３Ｊは撮影領域カム溝１０２Ｊ−２の中を摺動している。

そして、回転されるピニオンギヤ１７０は、その内側の歯で、固定枠６０の内周に嵌合された外カム枠４０の外周ギヤ４４と噛み合っている。ここで、固定枠６０の内周に嵌合された外カム枠４０の外周ギヤ４４は、その歯幅がピニオンギヤ１７０より数倍広い歯幅で形成されている。これは、前述したように、焦点距離変更時には、外カム枠４０と内カム枠５０が固定枠６０に対して移動するためにその移動量をカバーするためである。

以上により、ズーム環１００の回動が、前後への移動も可能なピニオンギヤ１７０の回転を介して、外カム枠４０の回動に伝達される。

図３から図５を用いて、以上の動作によるズームレンズ鏡筒１の鏡枠の移動の様子を簡単に説明する。図３から図５は、沈胴（短縮）と撮影の各状態間での、ズームレンズ鏡筒１を光軸面で断面した図である。図３は、沈胴状態でのズームレンズ鏡筒１の断面図である。図４は、撮影開始可能状態でのズームレンズ鏡筒１の断面図である。図４でのズーム距離は、ワイド端であり、ピントは無限遠位置とする。図５は、ズームがテレ端状態でのズームレンズ鏡筒１の断面図である。ピントは同じく無限遠位置とする。もちろん、テレワイドやピントの設定はこれに限られるものでなく、あくまで一例である。なお、ズームカバー９９と板ばね１０８は、簡便のため図示を省略している。

図３から説明する。焦点環９５、仕切り板９８、ズーム環１００が、固定枠６０と保持枠１１５の間に挟まれるように設けられている。レンズマウント１２０は、カメラボディに対向する側に設けられている。沈胴状態では、固定枠６０の内部空間に、第１前枠１０、第２前枠２０、外カム枠４０、内カム枠５０が全て収納されている。第１前枠１０も第２前枠２０内部に最も引き込まれている。この状態では、第１レンズＺ１、第２１レンズＺ２１、第２２レンズＺ２２等の部材も、光軸方向の間隔をぎりぎり詰められて固定枠６０の内部に収納されている。そして、ピニオンギヤ１７０、板７２も、後方側に位置している。

図４は、撮影開始状態での図である。撮影者によるズーム環１００の回動操作によって、図３の沈胴状態から撮影開始状態に移行する。上記で説明したように、ズーム環１００の回動操作によって、ピニオンギヤ１７０、板７２が前方側に移動され、ピニオンギヤ１７０の回転によって、外カム枠４０、内カム枠５０も前方側（被写体側）に移動される。同時に、外カム枠４０の回動により、第２前枠２０も前方側に移動される。同様に、第２レンズユニット８０（前段レンズ枠８１、絞りユニット８５、後段レンズ枠８７）も、外カム枠４０の回動により、前方側に移動される。前述したように、第２レンズユニット８０の焦点距離はワイド端で、第１前枠１０のピント位置は無限遠とする。さらに、焦点環９５の操作があれば、ＡＦモータ３１の駆動によって、第１前枠１０が第２前枠２０の内部から、前方側に移動される。

図５は、撮影状態でのテレ端での図である。更なるズーム環１００の回動操作によって、ピニオンギヤ１７０、板１７２の前後位置は変化しないが、ピニオンギヤ１７０の回転によって、外カム枠４０、内カム枠５０がさらに前方側（被写体側）に移動される。あわせて第２前枠２０と第２レンズユニット８０もさらに前方側に移動される。

以上説明したように、ズーム環１００の回動に連動してピニオンギヤ１７０を移動させる手段として、一部でピニオンギヤ１７０の歯と係合し、ズーム環１００の回動に連動して移動する板１７２を内部に設けるようにしたので、カム枠（外カム枠４０、内カム枠５０）駆動用のピニオンギヤ１７０をカム枠の前後移動に同期して駆動させるための機構をコンパクトに構成することができる。

図６から図８は、本実施形態の第２の特徴である、ズーム環による撮影沈胴切換え機構を説明する図である。

図６は、ズーム環１００の操作による撮影領域から沈胴領域への切換え機構を構成する主要部品の構成を説明する図である。図６（Ａ）は、図１の全体図から、この機構に係る固定枠６０とズーム環１００を抜き出した図である。ここで、ピニオンギヤ１７０と板１７２は固定枠６０に組みつけられた状態を示している。ロック板取付部６７は、固定枠６０の外周面から一段彫りこまれた部分で、ロック板１８５が光軸方向にスライド可能に保持される。ロック板取付部６７には、さらにコイルばね１８０を保持しておくためのばね受け７０が形成される。

ばね受け７０は、固定枠６０の外周面に光軸方向に細長く形成された凹部で、固定枠６０の肉に対して半円状に掘り込まれている。コイルばね１８０は、圧縮コイルばねで、矢印のように、ばね受け７０に装着される。ロック板１８５の表面にはロックピン１９０が設けられる。

前述したようにズーム環１００の内周には、円周方向に平行に形成されている撮影カム溝１０２Ｊ−１と斜め方向に形成されている沈胴カム溝１０２Ｊ−２とが連続して設けられている。撮影カム溝１０２Ｊ−１と沈胴カム溝１０２Ｊ−２の組は３組設けられている。本図では、そのうちの１組を破線で示す。

前述したように、沈胴当接部１０４−２は撮影当接部１０４−１よりも光軸の方向でみてより奥の位置に設けてある。規制部１０５は、上記撮影領域の角度範囲に対応する撮影当接部１０４−１と沈胴領域の角度範囲に対応する沈胴当接部１０４−２との段差の部分である。つまり、規制部１０５は、撮影領域から沈胴領域へ移行する際にロックピン１９０が衝突する壁となって、ズーム環１００が撮影領域から沈胴領域へそのままでは移動することを禁止する。つまり、ロックピン１９０は、ズーム環６０の沈胴領域側への回動を禁止するために規制部１０５に当接する当接部材である。

また、ズーム環１００の後端には、前方方向へ切り欠くような形状で、ガイド溝１０３が設けられる。ガイド溝１０３にはガイドピン７２が嵌合される。

図６（Ｂ）は、固定枠６０の外側にズーム環１００が組みつけられた状態を示している。実線で固定枠６０を示し、破線でズーム環１００を示す。なお、ズームカバー９９は本構成の説明には不要なので、ズームカバー９９の図示は省略している。ここで、ズーム環１００の角度位置は撮影領域のワイド端にある状態である。本例では、この撮影領域のワイド端が撮影領域から沈胴領域へ切換え位置に相当する。以下でズーム環１００が固定枠６０に対して撮影領域のワイド端をある角度位置を、つまり上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部を、説明上境界あるいは境界位置とも呼ぶ。

前述したように、板１７２に設けられたカムピン１７３Ｊが撮影カム溝１０２Ｊ−２で嵌合されている。ワイド端の位置なので、カムピン１７３Ｊの位置は、円周と平行に形成された撮影カム溝１０２Ｊ−１の中でも沈胴カム溝１０２Ｊ−２の開始点の直前の位置である。

前述したように、ロック板１８５は、ロック板取付部６７にスライド可能に取り付けられ、ばね受け７０に装着されたコイルばね１８０によって被写体方向に付勢されている。

図７は、図６（Ｂ）のＸＸ断面図で、ロック板１８５がコイルばね１８０によって被写体方向に付勢されていることを説明するための部分断面図である。コイルばね１８０は圧縮された状態でばね受け７０に装着され、コイルばね１８０の右端が固定枠６０のばね受け７０の壁に当接し、コイルばね１８０の左端がロック板１８５の内側の壁に当接している。従って、ロック板１８５は、固定枠６０に対して被写体方向（図７では左方向）に常に付勢される。これにより ロックピン１９０が撮影当接部１０４−１に当接される。

図６（Ｂ）に戻る。ズーム環１００が境界位置にある場合には、ズーム環１００のガイド溝１０３は、ガイドピン７２の手前に位置していて、ガイドピン７２へ進入することが可能な位置である。

ロック板１８５は、略長方形の形状で、短辺側の中央付近から長辺方向に向かってスリットが形成されている。ロック板１８５は、このスリットは境にして、コイルばね１８０を裏側に保持している平面部と、この平面部の根元から被写体方向に伸びた片持ちはり状のレバー部１８６に分かれる。円筒形状のロックピン１９０は平面部分の後端に設けられている。

レバー部１８６には、その自由端部にロック板１８５の短辺方向に平行な係止部１８６ａと、この係止部１８６ａから一段下がった位置で同じく短辺方向に平行な係止部１８６ｂと、更に係止部１８６ｂに隣接して長辺方向に平行な係止部１８６ｃ、および係止部１８６ｃに隣接して つめ形状の係止部１８６ｄの計４つの係止部が設けられる。

ロック板１８５は変位自在なプラスチックで形成され、レバー部１８６は、その根元を中心に弾性変形可能である。図８は、レバー部１８６の自由状態と拘束状態の変位を対比して示す図である。本図で、実線で示すのが外力のない自由状態のレバー部１８６の形状である。破線で示すのが矢印の方向にたわませられて、拘束された状態のレバー部１８６の形状である。つまり、レバー部１８６は、自由形状では図８で見て左側に傾いた状態で、拘束された状態で長手方向とほぼ平行な状態となる。

図６（Ｂ）に戻る。固定枠６０のロック板取付部６７には、レバー部１８６の係止部を係止するための係止壁６８が設けられる。ズーム環１００が境界位置にある場合には、レバー部１８６の係止部１８６ｃが、係止壁６８に係止され、レバー部１８６は図８の破線で示したような拘束された状態である。また、この状態で、係止部１８６ｄは係止壁６８対して狭い間隔ｋで配置されている。ロックピン１９０は、撮影用当接部１０４−２の境界位置でズーム環１００に当接される。

図９は、ズーム環１００の操作によるロック板１８５とレバー部１８６の移動の様子を、移動の順番で説明するための模式図である。図６（Ｂ）を後方側から見た図である。

図９（Ａ）から（Ｅ）までは、ズーム環１００がワイド端の撮影状態（境界位置）から沈胴完了位置まで回動する間で、ロック板１８５の動きを説明する模式図である。ズーム環１００の形状を破線で示す。

（Ａ）は、図６（Ｂ）と同じ状態で、ワイド端の撮影状態での位置関係を示す。図６（Ｂ）での説明の繰り返しになるが、ガイド溝１０３はガイドピン７２の手間に位置し、ロックピン１９０は、規制部１０５の直前の撮影用当接部１０４−２の境界に位置している。さらに、レバー部１８６は係止部１８６ｃで係止壁６８に当接されている。この状態では、ズーム環１００を沈胴方向に回動させようとしても、ロックピン１９０が規制部１０５に衝突するので、ズーム環１００を沈胴状態に切換えることはできない。

なお、この状態でズーム環１００がテレ側に回動操作されると、ガイド溝１０３がロックピン１９０を通過するが、図６（Ｂ）で説明したように、ロック板１８５の上方向への移動が、係止部１８６ｄと係止壁６８のすきまｋで制限されているので、ロックピン１９０がガイド溝１０３に嵌るおそれはない。また、ズーム環１００の撮影範囲内での回動回動範囲では、ガイド溝１０３を、当該ガイド溝１０３がロックピン１９０に対応することのない位置に設けるようにしておけば、その心配もない。

（Ｂ）は、撮影者によってズーム環１００がｔ方向（本図で下方向）に引っ張られた状態の途中を示す。ズーム環１００を撮影者からみて後方側に引っ張る操作が、撮影状態から沈胴状態へ切り替える操作に該当する。ガイド溝１０３がガイドピン７２に進入するので、ズーム環１００の下方向への移動が許可される。他の角度位置では、撮影用規制端１０４−２がガイドピン７２に衝突するので、ズーム環１００は手前に引っ張ることはできない。また、撮影カム溝１０２Ｊ−１にカムピン１７３Ｊが係合されている板１７２も、連動してｔ方向（下方向）に移動される。

そして、撮影用当接部１０４−２の下方向への移動に伴い、コイルばね１８０によって上方向に付勢されているロック板１８５も下げられる。ロック板１８５が下げられると、レバー部１８６の係止部１８６ｃが係止壁６８から離れて、レバー部１８６に対する拘束が解除されて、レバー部１８６が自由状態の方向に変位して、係止部１８６ｂが係止壁６８にかかる状態になる。

（Ｃ）は、ズーム環１００が最も引っ張られた状態を示す。この状態では、ロック板１８５が下に下げられるので、さらにレバー１８６が自由状態への変位が許され、係止部１８６ａの部分で係止壁６８にかかる状態になる。

（Ｄ）は、引っ張る操作が解除されて、引っ張られたズーム環１００が元の位置に戻った状態を示す。ここで、レバー１８６は、その先端の係止部１８６ａが係止壁６８に係止されているので、ズーム環１００の位置が元に戻っても、レバー１８６だけは、元の位置には戻らず、上記（Ｃ）で係止された位置で保持される。当然ロックピン１９０も元の位置へは戻らず、ロックピン１９０の位置が規制部１０５をｙだけ越えた位置で保持されることになる。この状態であれば、ズーム環１００を沈胴方向に回動させることができる。

（Ｅ）は、さらに、ズーム環１００を沈胴方向（矢印ｕ）に回動操作された状態を示す。ズーム環１００が矢印ｕの方向に回動されることによって、沈胴カム溝１０２Ｊ−１に従って移動する板１７２も下方向に移動する。すると、板１７２の側面がレバー部１８６の係止部１８６ｄに当接して、ロック板１８５のレバー部１８６を元の位置に戻すように働く。

（Ｆ）は、さらにズーム環１００が沈胴方向に回動されて、沈胴が完了した状態を示す。
板１７２がさらに下がって、レバー部１８６を（Ａ）で示したようなたわんだ状態で保持する。

以上により、ズームレンズ鏡筒には、ズーム環１０５の撮影領域から沈胴領域への切換えを規制するロック部が備えられる。ロック部は、ロック板１８５とロックピン（当接部材）１９０と規制部１０５から構成される。また、ズーム環６０が撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部にある場合に、上記ズーム環への直進操作を許可する直進操作許可部として、ガイドピン７２とガイド溝１０３が備えられる。

ロック部は、上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部に上記ズーム環が位置する場合に、当該ズーム環に対する沈胴領域側への回動操作を禁止し、端部の位置にあるズーム環に対する上記直進操作によって、上記ズーム環の沈胴領域側への回動操作を禁止する状態から禁止しない状態に切換えられる。

また、ロック板１８５は、ロック板１８５が上記スライド移動される位置に応じて弾性的に変位されるレバー部１８６を有し、レバー部１８６は、ズーム環６０が撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部にあって直進操作される以前の場合には、固定枠６０の一部に拘束されて変位された状態にある。

そして、レバー部１８６は、ロック板１８５がズーム環６０の直進操作によって段差（規制部１０５）を乗り越えた位置に移動された場合には、固定枠６０の一部（係止壁６８）との拘束が解除されて自由形状方向に変位して、レバー部１８６の先端が固定枠６０の他の一部に係合して、ズーム環６０の直進操作が解除されてもロック板１８５が段差を乗り越えた位置で保持される。

また、直進操作によって上記沈胴領域に切換わった後に、上記レバー部を上記固定枠の一部に拘束されて変位された状態に戻す移動部材として、板１７２を備える。

以上のように、ズーム環の直進方向への操作によってロック部を解除させることによって、沈胴状態への切換えが許可されるように構成したので、ズーム環以外の他のボタンを使うこともなく、撮影領域から誤って沈胴領域へ移動する操作を防止できる。

さらに、ズーム環を係止するロック板のレバー部の弾性変形を利用して、規制する位置と規制しない位置を切換えるようにしたので、少ないスペースで、切換え機構が実現される。

さらに、境界位置だけでズーム環の直進操作が可能になるようにしたので、操作のミスを防ぐことができる。

また、沈胴領域においては、ロック板のレバー部の変位を元に戻すようにしたので、沈胴領域から撮影領域への移行が支障なく行うことができる。

また、本実施の形態では、ズームレンズ鏡筒を交換レンズ形式のものを例にして説明したが、当然これに限られるものではない。レンズ一体型のカメラにも適用できることは当然である。直進可能な位置も、ワイド端に限らず、撮影領域での沈胴側の端部の近傍であればよい。

なお、本発明は上述した実施形態そのままに限定されるものではく、実施段階でのその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化することができる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成することができる。例えば、実施形態に示される全構成要素を適宜組合わせても良い。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組合わせてもよい。このような、発明の趣旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用が可能であることはもちろんである。

１・・・レンズ鏡筒、１０・・・第１前枠、１１・・・フランジ部、１２・・・オスヘリコイドネジ、１３Ａ・・・嵌合溝、２０・・・第２前枠、２１・・・メスヘリコイドネジ、２２Ｃ・・・嵌合凸部、２３Ｂ・・・カムピン、 ２３・・・逃げ部、３０・・・ＡＦ枠、３１・・・ＡＦモータ、３２・・・ギヤボックス、３３・・・駆動リング、３４・・・ギヤ部、３５Ａ・・・駆動片、４０・・・外カム枠、４１Ｂ・・・カム溝、４２Ｄ・・・カム溝、４３・・・規制溝、４４・・・外周ギヤ、 ４５Ｅ・・・カムピン、４６Ｆ・・・円周溝、５０・・・内カム枠、５１Ｈ・・・直進溝、５２Ｃ・・・直進溝、５３Ｇ・・・規制突起 、５４Ｆ・・・規制突起、５５・・・フランジ部、６０・・・固定枠、６１・・・フランジ部、６２Ｅ・・・カム溝、６３Ｇ・・・直進溝、６４・・・取付部、６５・・・貫通口、６６・・・軸受け部、６７・・・ロック板取付部、６８・・・係止壁、７０・・・ばね受け、７２・・・ガイドピン
８０・・・第2レンズユニット、８１・・・前段レンズ枠、８５・・・絞りユニット、８６・・・絞りモータ、８７・・・後段レンズ枠、８８Ｈ・・・ガイド腕 、８９Ｄ・・・カムピン、９５・・・焦点環、９８・・・仕切り板、９９・・・ズームカバー、１００・・・ズーム環、１０１・・・内歯ギヤ、１０２Ｊ−１・・・沈胴カム溝、１０２Ｊ−２・・・撮影カム溝、１０３・・・ガイド溝、１０４−１・・・沈胴用当接部、 １０４−２・・・撮影用当接部、１０５・・・規制部、１０８・・・板ばね、１１０・・・第3レンズ枠、１1５・・・、保持枠、１2０・・・レンズマウント、
1７０・・・ピニオンギヤ、１７１・・・軸、１７２・・・板、１７３Ｊ・・・カムピン、１７４・・・開口部、１８０・・・コイルばね、１８５・・・ロック板、１８６・・・レバー部、１９０・・・ロックピン、
Ｚ１・・・第1レンズ、Ｚ２１・・・第２１レンズ、Ｚ２２・・・第２２レンズ、Ｚ３・・・第３レンズ、ｐ・・・光軸、ｓ・・・移動軌跡、

Claims (5)

1. 撮影レンズが焦点調整のために移動される撮影領域と当該撮影レンズを格納するための沈胴領域とを連続的に有するズームレンズ鏡筒において、
   上記撮影レンズが内部で移動する固定枠と、
   上記固定枠に対して移動自在設けられ、回動操作によって上記撮影領域内及び上記沈胴領域内で撮影レンズを移動させ、上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部においては光軸方向への直進操作が可能なように設けられたズーム環と、
   上記ズーム環の上記撮影領域から沈胴領域方向への切換わりを規制するロック部を備え、
   上記ロック部は、上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部に上記ズーム環が位置する場合に、当該ズーム環に対する沈胴領域側への回動操作を禁止し、上記端部の位置にあるズーム環に対する上記直進操作によって、上記ズーム環の沈胴領域側への回動操作を禁止する状態から禁止しない状態に切換えられる
   ことを特徴とするズームレンズ鏡筒。
2. 上記ロック部は、上記ズーム環に設けられる規制部と、上記規制部に当接して上記ズーム環の沈胴領域側への回動を禁止する当接部材とを有し、
   上記規制部は、上記ズーム環の一部に設けられた段差であって、
   上記当接部材は、上記ズーム環の直進操作に連動してスライド移動されるよう上記固定枠に組み付けられ、上記ズーム環の直進操作によって上記段差を乗り越えた位置に移動されて、乗り越えた位置で保持される
   ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ鏡筒。
3. 上記ロック部は、上記当接部材を搭載し上記固定枠にスライド移動可能に設けられるロック板を有し、
   上記ロック板は、当該ロック板が上記スライド移動される位置に応じて弾性的に変位されるレバー部を有し、
   上記レバー部は、上記ズーム環が上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部にあって上記直進操作される以前の場合には、上記固定枠の一部に拘束されて変位された状態にあり、
   上記レバー部は、上記当接部材が設けられたロック板が上記ズーム環の直進操作によって上記段差を乗り越えた位置に移動された場合には、上記固定枠の一部との拘束が解除されて自由形状方向に変位して、当該レバー部の先端が上記固定枠の他の一部に係合して、上記ズーム環の直進操作が解除されても当該ロック板が上記段差を乗り越えた位置で保持される、
   ことを特徴とする請求項２記載のズームレンズ鏡筒。
4. 上記ズーム環が上記撮影領域の端部のうち沈胴領域側の端部にある場合に、上記ズーム環への上記直進操作を許可する直進操作許可部を備える
   ことを特徴とする請求項１記載のズームレンズ鏡筒。
5. 上記直進操作によって上記沈胴領域に切換わった後に、上記レバー部を上記固定枠の一部に拘束されて変位された状態に戻す移動部材を備える
   ことを特徴とする請求項３記載のズームレンズ鏡筒。

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