JP2011242683A - レンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 固定カム環の光軸方向の長さが短く、カムフォロアがカム溝部の一部と係合しない非係合領域を有する場合であっても、光軸に対する移動筒の倒れや偏芯を軽減することができるレンズ鏡筒を得ること。
【解決手段】 複数のカム溝部が形成された固定カム環と、複数のカム溝部に係合する複数のカムフォロアが設けられ、該固定カム環に対して移動する駆動カム環と、該駆動カム環を回動駆動する駆動手段と、該駆動カム環と一体で移動する直進案内筒と、該固定カム環は１つのカム溝部の一部を通過して光軸方向に延びており、該１つのカム溝部は、それと対となり係合する１つのカムファロアが係合する係合領域と、それに続いて係合しない非係合領域、それに続いて係合する係合領域を有し、該１つのカムフォロアが該非係合領域に位置するときは、該１つのカム溝部と異なる別のカム溝部と係合する別のカムフォロアが該駆動カム環に設けられていること。
【選択図】 図１２

Description

本発明は、多段伸縮構造のレンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置に関し、例えばデジタルカメラ、ＴＶカメラ等に好適なものである。

デジタルスチルカメラやビデオカメラ等の撮像装置では、撮影レンズの高倍率化（高ズーム比化）が求められる一方、撮影レンズを収容するレンズ鏡筒の小型化が求められている。

小型のレンズ鏡筒として、いわゆる１段伸縮構造や２段伸縮構造を有するレンズ鏡筒が知られている（特許文献１〜３）。特許文献１の沈胴タイプのレンズ鏡筒では、モータからの回転が円筒ギアを介して回転カム環（移動筒）に伝達されている。回転カム環が回転すると、回転カム環の周壁部に形成された３本のカム溝部に係合する３つのカムフォロワを有した直進筒が光軸方向に移動する。また、回転カム環に設けられた３つのカムフォロワが固定カム環の周壁部に形成された３本のカム溝部に係合することで、回転カム環は回転しながら光軸方向に移動する。これにより、直進筒と回転カム環とが固定カム環（つまりは撮像装置本体）に対して光軸方向に繰り出したり繰り込んだりする２段伸縮構造のレンズ鏡筒が実現されている。

特許文献２のズームレンズ鏡筒には、いわゆる１段伸縮構造を有するレンズ鏡筒が開示されている。このズームレンズ鏡筒では、モータからの回転が定位置回転カム環に伝達され、定位置回転カム環が回転する。そうすると、定位置回転カム環の周壁部に形成されたカム溝部に係合するカムフォロワを有した直進筒が、カム溝部に沿って光軸方向に移動する。この時、伸縮構造の最短状態から最長状態へのレンズ作動において、沈胴領域と撮影領域では２つの異なるカム溝部とカムフォロワの対によって、カムが乗り移っていることによって小型のズームレンズ鏡筒が達成されている。

特許文献３には、いわゆる多段伸縮構造を有するレンズ鏡筒のカム機構が開示されている。このレンズ鏡筒のカム機構では、回転カム環の周壁部の周方向に位相が異なるよう配置された複数のカム溝部の一端が互いに干渉する構成よりなっている。そのため、一方のカム溝を光軸方向に２本配置とする事で、それぞれの脱落するタイミングをずらし、カムフォロワが滑らかにカムに追従するよう構成している。これにより移動筒の安定支持を確保し、レンズ鏡筒の伸縮作動が達成されている。

特開２００４−１９８４９９号公報 特開平１１−１７４３０５号公報 特開２００５−２２７６５１号公報

特許文献１にて開示された沈胴タイプのレンズ鏡筒では、固定カム環の周壁部に円筒ギアを配置するための貫通溝部が形成されている。そして、前述した固定カム環の３本のカム溝部を該貫通溝部を避けるようにして該固定カム環の周壁部に周方向等間隔で形成するために、固定カム環の光軸方向の長さが長くなっている。

固定カム環の光軸方向の長さを短くするために、例えば３本のカム溝部のうち１本のカム溝部の一部領域が該貫通溝部によって欠損するように形成することも可能である。しかしながら、その欠損領域（非係合領域）においてカムフォロアがカム溝部から脱落した状態においては、いくら他の２本のカム溝部にカムフォロアが係合していても、回転カム環に光軸に対する倒れや偏芯が発生するおそれがある。

特許文献２にて開示されたズームレンズ鏡筒では、沈胴状態からＴＥＬＥ状態（鏡筒全長最長状態）へ移動する間に、第１のカムから対となるカムフォロワが脱落し、第２のカムと対となるカムフォロワによって移動筒を支持、作動する構成より成っている。しかし、沈胴状態から最繰り出し状態に至る間、第１のカムにカムフォロワが復帰する事は無く、特許文献２にて記載の欠損領域に対して、有効な移動筒支持を達成する事は困難である。

特許文献３にて開示されたレンズ鏡筒のカム機構では、カム溝が光軸方向に配置されている為、カム環の、ひいては撮像装置の全長の短縮が困難である。

本発明は、固定カム環の光軸方向の長さが短く、カムフォロアがカム溝部の一部と係合しない非係合領域を有する場合であっても、光軸に対する移動筒の倒れや偏芯を軽減することができるレンズ鏡筒及びそれを有する撮像装置の提供を目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、周方向に位相が異なる複数のカム溝部が形成され、撮像装置本体に対して固定された固定カム環と、前記複数のカム溝部に係合する複数のカムフォロアが設けられ、該カムフォロアの光軸周りの回動により、該固定カム環に対して光軸方向に移動する駆動カム環と、該駆動カム環を回動駆動する駆動手段と、該駆動カム環と一体で移動する直進案内筒と、該固定カム環は該カムフォロアと該カム溝部の光軸方向の相対移動に際して、該直進案内筒に設けた移動ギアの光軸方向の移動に関してスペースを確保するための移動ギア用溝部を有し、該移動ギア用溝部は該複数のカム溝部のうち１つのカム溝部の一部を通過して光軸方向に延びており、該１つのカム溝部は、それと対となり係合する１つのカムファロアが係合する係合領域と、それに続いて係合しない非係合領域、それに続いて係合する係合領域を有し、該１つのカムフォロアが該非係合領域に位置するときは、該１つのカム溝部と異なる別のカム溝部と係合する別のカムフォロアが該駆動カム環に設けられていることを特徴としている。

本発明によれば、固定カム環の光軸方向の長さが短く、カムフォロアがカム溝部の一部と係合しない非係合領域を有する場合であっても、光軸に対する移動筒の倒れや偏芯を軽減することができるレンズ鏡筒が得られる。

本発明の実施例のレンズ鏡筒の分解斜視図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の沈胴状態での断面図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の広角端状態での断面図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の望遠端状態での断面図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の直進案内筒および駆動カム環の断面図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒における第２保持枠、絞りシャッターユニット、シフトユニットおよび第４保持枠の構成を示す斜視図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の移動カム環の外周面を示す展開図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の移動カム環の内周面を示す展開図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の固定カム環の内周面を示す展開図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の斜視図。 本発明の実施例のレンズ鏡筒の固定カム環のカム溝断面図。 本発明の本実施例のカム溝とカムフォロワの係合状態を示した模式図。

以下に本発明の好ましい実施の形態を添付の図面に基づいて説明する。本発明のレンズ鏡筒は、周方向に位相が異なる複数のカム溝部１５ａ、１５ｅが形成され、撮像装置本体に対して固定された固定カム環（固定筒）（第１のカム筒）１５を有する。更に複数のカム溝部１５ａ、１５ｅに係合する複数のカムフォロア（カムピン）７ｂ、７ｃが設けられ、カムフォロア７ｂの光軸周りの回動により、固定カム環１５に対して光軸方向に移動する駆動カム環（移動筒）７を有する。更に駆動カム環７を回動駆動する駆動手段（ズームモータ）１７とを有する。

駆動カム環７のカムギア７ａとかみ合う移動ギア１９が設けられ、駆動手段１７からの駆動力で駆動カム環７と一体で移動する直進案内筒９を有する。固定カム環１５はカムフォロア７ｂとカム溝部１５ａの光軸方向の相対移動に際して直進案内筒９に設けた移動ギア１９の光軸方向の移動に関してスペースを確保するための移動ギア用溝部（穴）１５ｄを有している。

移動ギア用溝部１５ｄは複数のカム溝部１５ａ、１５ｅのうち１つのカム溝部１５ａの一部を通過して光軸方向に延びている。１つのカム溝部１５ａは、それと対となり係合する１つのカムファロア７ｂが係合する係合領域と、それに続いて係合しない非係合領域１５１、それに続いて係合する係合領域を有している。１つのカムフォロア７ｂが非係合領域１５１に位置するときは、１つのカム溝部１５ａと異なる別のカム溝部１５ｅと係合する別のカムフォロア７ｃが駆動カム環７に設けられている。固定カム環１５に設けた１つのカム溝部１５ａの非係合領域１５１は駆動カム環７と固定カム環１５との光軸方向の相対的移動によって撮影を行う撮影カム領域の外側に設けられている。

ここで別のカム溝部１５ｅと対となる別のカムフォロア７ｃはカム溝部１５ｅに対しカム溝部１５ａの非係合領域に相当する領域において係合し、それ以外の領域においては非係合である。そしてカム溝部１５ｅのうち、カム溝部１５ａの非係合領域に相当する領域のカム溝部のカム幅１５ｆとカム深さの少なくとも一方はそれ以外の領域に比べて小さい。また固定カム環１５のカム溝部１５ａの非係合領域１５１はカム溝部１５ａの軌跡が固定カム環１５の穴（移動ギア用溝部１５ｄ）を通過することによって形成されている。そしてこの固定カム環１５の穴（移動ギア用溝部１５ｄ）には駆動カム環７と一体で光軸方向へ移動する移動ギア１９が配置されている。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。図１は、本発明の実施例であるデジタルスチルカメラ（撮像装置）の多段（２段）伸縮構造のレンズ鏡筒の分解斜視図である。図２、図３および図４は、図１のレンズ鏡筒の沈胴状態、広角端状態および望遠端状態での断面図である。図２および図３において、１００はカメラ本体（撮像装置本体）を示し、１０１はレンズ鏡筒内の撮影光学系により形成された被写体像を光電変換するＣＣＤ等の撮像素子を示している。

図１において、Ｌ１は第１レンズユニットであり、Ｌ２は第２レンズユニットである。Ｌ３は光軸に直交する平面内でシフトしてカメラが振動したときに生ずる像振れの補正を行う防振光学系としての第３レンズユニットである。Ｌ４は第４レンズユニットであり、Ｌ５は光軸方向に移動してフォーカシングを行う第５レンズユニットである。第１〜第５レンズユニットＬ１〜Ｌ５および後述する絞りシャッターユニット６によって撮影光学系の一部を構成している。

１は第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒である。２は第２レンズユニットＬ２を保持する第２保持枠である。３は第３レンズユニットＬ３を光軸に直交する平面内でシフトさせるシフトユニットである。４は第４レンズユニットＬ４を保持する第４保持枠である。５は第５レンズユニットＬ５を保持する第５保持枠である。

第１レンズユニットＬ１を保持した第１鏡筒１を、第１の光学ユニットともいう。また、第２レンズユニットＬ２を保持した第２保持枠２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３および第４レンズユニットＬ４を保持した第４保持枠４をそれぞれ、第２の光学ユニットともいう。６は光量を調節する絞りシャッターユニットである。１１はＣＣＤセンサやＣＭＯＳセンサ等の撮像素子１０１やズームモータユニット１７が取り付けられた撮像素子ホルダである。

８ａ，８ｂは第５保持枠５を光軸方向にガイドする棒状のガイド部材としてのガイドバーである。ガイドバー８ａには第５保持枠５に形成されたスリーブ部が光軸方向に移動可能に係合し、ガイドバー８ｂには第５保持枠５に形成されたＵ溝部が光軸方向に移動可能に係合する。Ｕ溝部がガイドバー８ｂに係合することで、第５保持枠５のガイドバー８ａ回りでの回転が阻止される。１６は第５保持枠５を光軸方向に移動させる駆動源としてのフォーカスモータである。フォーカスモータ１６の出力軸にはリードスクリューが形成されており、該リードスクリューには第５保持枠５に取り付けられたラック５ａが噛み合っている。これにより、リードスクリューの回転が第５保持枠５の直進移動に変換される。

３５は第５保持枠５の初期位置を検出するためのフォトインタラプタであり、第５保持枠５に形成された遮光部がフォトインタラプタ３５の発光部と受光部との間に入り込むことで第５保持枠５が初期位置に移動したことが検出される。１３は撮像素子ホルダ１１に固定された後部鏡筒であり、フォーカスモータ１６およびフォトインタラプタ３５がビス止めされている。ガイドバー８ａ，８ｂは撮像素子ホルダ１１によって一端が支持されている。

１５は固定筒であるところの固定カム環（固定筒、第１のカム筒）であり、周方向に位相が異なる複数のカム溝部が形成され、撮像素子ホルダ１１に複数のビスにより固定されている。７は光軸回りで回転可能であるとともに、光軸方向に移動可能な駆動カム環（回転筒、第２のカム筒）である。固定カム環１５の周壁部の内周面には、駆動カム環７を光軸方向に移動させるための複数のカム溝部であるところの複数のカム溝部（固定カム）１５ａ、１５ｅが形成されている。なお、本実施例ではカム溝部１５ａが４本形成されているが、これを５本以上形成してもよい。

４本のカム溝部１５ａ、１５ｅは、図９に示すように互いに同じ形状（軌跡）を有する。また、固定カム環１５の周壁部の後端には、駆動カム環７に設けられた複数のカムフォロワであるところの４本のカムピン（カムフォロワ）７ｂ、７ｃをカム溝部１５ａ、１５ｅ内に導入するためのカムピン挿入口１５ｃが形成されている。

カム溝部、カムピンがそれぞれ４本形成されている理由については後述する。図１０に示すように、ズームモータユニット１７の出力ギア１７ａは、ナルトギア１７ｂに噛み合ってこれに回転を伝達する。ナルトギア１７ｂは、駆動カム環７に形成されたカムギア７ａに噛み合ったギア部品であるところの移動ギア１９に噛み合ってこれに回転を伝達する。これにより、駆動カム環７が光軸回りで回転する。

駆動カム環７の３本のカムピン７ｂは固定カム環１５の３本のカム溝部１５ａに係合している。駆動カム環７が回転すると、沈胴位置、広角端位置および望遠端位置にこの順およびこれとは逆の順で光軸方向に移動する。沈胴位置は、固定カム環１５（つまりは撮像装置であるところのカメラ本体１００）に対して駆動カム環７が収納される収納位置である。広角端位置は、カメラ本体１００の電源が投入されたときに、駆動カム環７が固定カム環１５（カメラ本体１００）から前方に突出して停止することで撮影（ズーム動作）を待機する撮影待機位置でもある。

駆動カム環７は、直進筒としての直進案内筒９の外周面によって光軸回りで回転可能に支持されている。また、駆動カム環７は、直進案内筒９の前端部（被写体側の部分）に取り付けられたキーリング１２と直進案内筒９の後端部（像面側の部分）に形成されたフランジ部とによって直進案内筒９に対する光軸方向の移動が阻止されている。直進案内筒９の後端部にはバーホルダ１０が固定されている。

直進案内筒９、駆動カム環７、キーリング１２およびバーホルダ１０により、駆動カム環７（カムピン７ｂ）の光軸回りでの回転に伴って全体として光軸方向に移動可能な移動筒（移動筒ユニット）が構成される。バーホルダ１０における周方向に１２０°で等間隔の３箇所には、被支持部としての直進キー１０ａが形成されている。直進キー１０ａは、固定カム環１５の内周面における周方向に１２０°で等間隔の３箇所に形成された支持部としての直進溝部１５ｂに光軸方向に移動可能に係合している。直進キー１０ａと直進溝部１５ｂとの係合により、直進案内筒９および駆動カム環７が光軸に対して偏芯しないように、これら直進案内筒９および駆動カム環７の径方向位置が決められる。

移動ギア１９は、バーホルダ１０に対して移動ギア押え板２０によって取り付けられている。駆動カム環７は、回転しながら直進案内筒９、バーホルダ１０、キーリング１２および移動ギア１９と一体となって、カム溝部１５ａによって決められる光軸方向位置に移動する。移動ギア１９は、レンズ鏡筒の繰り出しおよび繰り込み時に常にナルトギア１７ｂと噛み合っており、ナルトギア１７ｂはこの噛み合いが維持される光軸方向長さを有する。

ナルトギア１７ｂは、固定カム環１５と撮像素子ホルダ１１とによって挟み込まれたナルトギアシャフト１８を軸として定位置で回転する。ズームモータユニット１７は、撮像素子ホルダ１１に複数のビスによって固定されている。ズーム初期位置の検出は、駆動カム環７に形成された不図示の遮光部が撮像素子ホルダ１１に固定されたフォトインタラプタ２６の発光部と受光部との間に入り込んだことを検出することによって行われる。

駆動カム環７の周壁部の外周面には、図７に示すように、第１鏡筒１用のカム溝部（外周カム）２１が周方向６０°等間隔で６本形成されている。なお、これら６本のカム溝部２１のうち３本が第１鏡筒１を光軸方向に移動させるために使用される（これについては後に詳しく説明する）。また、カム溝部２１の本数である６本は例であり、他の本数であってもよい。また、駆動カム環７の周壁部の内周面には、図８に示すように、第２保持枠２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３および第４保持枠４を光軸方向に移動させるためのカム溝部（内周カム）２２，２３，２４，２５が１本ずつ形成されている。カム溝部２２，２３，２４，２５の本数としての１本は例であり、他の本数であってもよい。

固定カム環１５に形成されたカム溝部１５ａには、前述したように、駆動カム環７に設置されたカムピン７ｂが係合している。駆動カム環７が光軸回りで回転しながら固定カム環１５に対して光軸方向に移動し、駆動カム環７の回転によって第１鏡筒１、第２保持枠２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３および第４保持枠４が光軸方向に相対的に移動する。これにより、図３に示した広角端の状態と図４に示した望遠端の状態との間で変倍（ズーム動作）が行われ、またレンズ鏡筒を広角端の状態から図２に示す沈胴状態に収納可能とする。

図９に示すように、固定カム環１５の周壁部の前端から中間位置にかけて、駆動カム環７と一体で光軸方向に移動する移動ギア１９の移動スペースを確保するための穴としての移動ギア用溝部１５ｄが形成されている。第２保持枠２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３および第４保持枠４の支持構造について、図５および図６を用いて説明する。

図５に示すように、キーリング１２にバー受け部１２ｂ〜１２ｅが形成されており、該バー受け１２ｂ〜１２ｅには棒状のガイド部材としてのガイドバー１４ａ〜１４ｄの一端が保持されている。また、バーホルダ１０にもバー受け部１０ｂ〜１０ｅが形成されており、該バー受け部１０ｂ〜１０ｅにはガイドバー１４ａ〜１４ｄ（１４）の他端が保持されている。

図６（ａ），（ｂ）に示すように、第２保持枠２のスリーブ部２ｃはガイドバー１４ｄに、Ｕ溝部２ｂはガイドバー１４ｂにそれぞれ光軸方向に移動可能に係合している。絞りシャッターユニット６のスリーブ部６ｃはガイドバー１４ｂに、Ｕ溝部６ｂはガイドバー１４ｄにそれぞれ光軸方向に移動可能に係合している。このように、本実施例では、互いに隣接する第２保持枠２と絞りシャッターユニット６とで、スリーブ部２ｃ，６ｃが係合するガイドバーを反対にしている。また、シフトユニット３のスリーブ部３ｃはガイドバー１４ｃに、不図示のＵ溝部はガイドバー１４ａにそれぞれ光軸方向に移動可能に係合している。さらに、第４保持枠４のスリーブ部４ｃはガイドバー１４ａに、Ｕ溝部４ｂはガイドバー１４ｃにそれぞれ光軸方向に移動可能に係合している。このように、シフトユニット３と第４保持枠４とで、スリーブ部３ｃ，４ｃが係合するガイドバーを反対にしている。

第２保持枠２におけるスリーブ部２ｃの近傍には、カムフォロアとしてのカムピン２ａが設けられている。絞りシャッターユニット６におけるスリーブ部６ｃの近傍には、カムピン６ａが設けられている。また、シフトユニット３におけるスリーブ部３ｃの近傍には、カムピン３ａが設けられている。さらに、第４保持枠４におけるスリーブ部４ｃの近傍には、カムピン４ａが設けられている。

これらカムピン２ａ，３ａ，６ａ，４ａはそれぞれ、直進案内筒９の周壁部に光軸方向に延びるように形成された４本の直進溝部９ｅを貫通する。そして、図８に示す第２保持枠用カム溝部２２、絞りシャッターユニット用カム溝部２３、シフトユニット用カム溝部２４および第４保持枠用カム溝部２５に係合している。これにより、駆動カム環７が光軸回り（直進案内筒９の回り）で回転することで、第２保持枠２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３および第４保持枠４がカム溝部２２〜２５のリフトによって光軸方向に駆動される。

７１、７２、８５、８８はフレキシブルプリント基板である。なお、本実施例では４本のガイドバー１４ａ〜１４ｄによって４つの第２の光学ユニット（第２保持枠２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３および第４保持枠４）を光軸方向にガイドする場合について説明する。しかし、これら４つの第２の光学ユニットを光軸方向にガイドするガイドバーは必ずしも４本設ける必要はなく、３本以下のガイドバーのみを設けてもよい。例えば、第２保持枠２のスリーブ部２ｃと第４保持枠４のスリーブ部４ｃとを同じガイドバーに係合させてもよい。

次に、第１鏡筒１の支持構造を説明する。図１に示すように、直進案内筒９の前端部（第１レンズユニットＬ１側）に固定されたキーリング１２の外周における周方向３箇所（１２０°等間隔位置）には、キー１２ａが形成されている（図５（Ｂ）参照）。キー１２ａは、第１鏡筒１の周壁部の内周面における周方向３箇所に形成された不図示の直進溝部に係合しており、第１鏡筒１が光軸に対して偏芯しないようにその径方向位置を決めながら該第１鏡筒１を光軸方向にガイドする。なお、キーリング１２およびバーホルダ１０はいずれも直進案内筒９とは別部材であるが、直進案内筒９に一体に固定されるので、キー１２ａおよびバー受け部１２ｂ〜１２ｅ、１０ｂ〜１０ｅは直進案内筒９に設けられているとみなすことができる。

図１および図２に示すように、第１鏡筒１の内周面の後端における周方向６箇所（６０°等間隔位置）にはカムフォロアとしてのカムピン１ａが設けられている。そして各カムピン１ａは、前述したように駆動カム環７の外周面に形成された各カム溝部２１に係合している（図７）。これにより、駆動カム環７が直進案内筒９の回りで回転することで、第１鏡筒１はカム溝部２１のリフトによって光軸方向に駆動される。第１鏡筒１、第２保持枠２、絞りシャッターユニット６、シフトユニット３および第４保持枠４の光軸方向位置は、固定カム環１５のカム溝部１５ａによる駆動カム環７の駆動量と駆動カム環７のカム溝部２１〜２５によるそれらの駆動量との合成により決まる。

なお、カムピン１ａ，２ａ，６ａ，４ａはそれぞれ、第１鏡筒１、第２保持枠２、絞りシャッターユニット６および第４保持枠４に一体成形されてもよいし、それらとは別部材として製作されて圧入もしくは接着によって固定されてもよい。ただし、本実施例では、後述するように、カムピン３ａは、シフトユニット３に対して別部材として製作する必要がある。

図３、図４に示すように本実施例では、広角端状態（図３）に比べて、望遠端状態（図４）では第１レンズユニットＬ１と第２レンズユニットＬ２との間の光軸方向間隔が非常に大きくなる。そして第１レンズユニットＬ１を保持する第１鏡筒１が直進案内筒９および駆動カム環７に対して大きく前方に繰り出す。このため、例えば第１鏡筒１に保持させたガイドバーによって第２保持枠２を支持させるような構成では、非常に長いガイドバーが必要となる。

そのため本実施例では、第１鏡筒１は直進案内筒９の外周前端部（キーリング１２）に設けられたキー１２ａと第１鏡筒１の内周面に形成された直進溝部との係合により光軸方向にガイドする。そして、他の４つの光学ユニット２，６，３，４は、直進案内筒９（およびバーホルダ１０）によって直進案内筒９の内側にて保持されたガイドバー１４ａ〜１４ｄによって光軸方向にガイドする。これにより、長いガイドバーの使用に伴うレンズ鏡筒の大型化や、第１鏡筒１および第２保持枠２の偏芯や倒れによる光学性能の低下を回避できる。なお、本実施例では、第１鏡筒１と他の４つの光学ユニット２，６，３，４との偏芯および倒れに関する一定の精度（偏芯および倒れを許容範囲内に収めること）が必要である。このため、第１鏡筒１内には、不図示の偏芯／倒れ調整機構を設けて、その精度を確保できるようにしている。

また、ガイドバー１４ａ〜１４ｄによって支持された４つの第２の光学ユニット２，６，３，４にも偏芯および倒れに対する高い精度が要求される。本実施例においてガイドバー１４ａ〜１４ｄを支持する部品は、直進案内筒９を挟んで、キーリング１２とバーホルダ１０という３部品と少ない。したがって、偏芯および倒れに関する精度をきわめて高くしながら４つの第２の光学ユニット２，３，４，６を光軸方向に移動可能に支持することができる。なお、本実施例では、ガイドバー１４ａ〜１４ｄを直進案内筒９に固定されたキーリング１２とバーホルダ１０とによって保持する場合について説明した。しかし、バーホルダ１０に相当する部分を直進案内筒に一体形成し、その直進案内筒のみによりガイドバー１４ａ〜１４ｄを保持してもよい。

次に第２保持枠用、絞りシャッターユニット用、シフトユニット用および第４保持枠用のカム溝部２２，２３，２４，２５について図８を用いて説明する。図８において、下側が像面側（後側）に相当し、上側が被写体側（前側）に相当する。駆動カム環７の内周面には、前述したように、第２保持枠用のカム溝部２２、絞りシャッターユニット用のカム溝部２３、シフトユニット用のカム溝部２４および第４保持枠用のカム溝部２５が１本ずつ形成されている。各カム溝部は、対応する光学ユニットを沈胴位置、広角端位置および望遠端位置にこの順およびこれとは逆の順で光軸方向に移動させるための形状（軌跡）を有する。

駆動カム環７の周壁部の後端には、カムピン２ａ，６ａ，４ａをそれぞれ第２保持枠用のカム溝部２２、絞りシャッターユニット用のカム溝部２３および第４保持枠用のカム溝部２５に導入するためのカムピン導入口２２ａ，２３ａ，２５ａが形成されている。カムピン導入口２２ａ，２３ａ，２５ａはこれらカム溝部２２，２３，２５における望遠端位置側（沈胴位置側とは反対側）に接続されている。

また、駆動カム環７の周壁部を貫通するように、シフトユニット３のカムピン３ａをシフトユニット用カム溝部２４に導入するための貫通穴としてのカムピン導入口２４ａが形成されている。カムピン導入口２４ａは、カム溝部２４における沈胴位置側（望遠端位置側とは反対側）に接続されている。シフトユニット３を駆動カム環７の内側に組み込んだ後に、カムピン導入口２４ａを通してカムピン３ａをシフトユニット３に形成された穴部に圧入することで、カムピン３ａをシフトユニット３に固定するとともにカム溝部２４に導入する。

ここで、カム溝部２２，２３，２４，２５における沈胴位置、広角端位置および望遠端位置はそれぞれ、カムピン２ａ，６ａ，３ａ，４ａが周方向に４５°等間隔で設けられているのに対応して、周方向に４５度ずつ位相が異なるように形成されている。

次に第１鏡筒用のカム溝部２１について図７を用いて説明する。図７において、下側が像面側（後側）に相当し、上側が被写体側（前側）に相当する。駆動カム環７の外周面には、前述したように、第１鏡筒用のカム溝部２１が６本形成されており、これらカム溝部２１にはそれぞれ第１鏡筒１に設けられた６つのカムピン１ａが係合している。ただし、この６本のカム溝部２１のうち１２０°間隔の３本の駆動用カム溝部が第１鏡筒１を沈胴位置、広角端位置および望遠端位置にこの順およびこれとは逆の順で光軸方向に移動させるために使用される。他の３本のカム溝部２１は、第１鏡筒１が像面方向等に向かって衝撃を受けたときに駆動用カム溝部からカムピン１ａが外れるのを阻止するための耐衝撃保持を行うための耐衝撃用カム溝部である。耐衝撃用カム溝部は、通常動作時にはカムピン１ａに対して所定のクリアランスが設けられるように形成されている。第１鏡筒１に設けられたカムピン１ａは、駆動カム環７の前端面に形成されたカムピン導入口２１ａからカム溝部２１に導入される。カムピン導入口２１ａはカム溝部２１における望遠端位置側（沈胴位置側とは反対側）に接続されている。

図９に示した固定カム環１５において、移動ギア用溝部１５ｄは、３本のカム溝部１５ａのうち１本のカム溝部１５ａにおける沈胴位置と広角端位置（ＷＩＤＥ）との間の一部を通過して光軸方向に延びるように形成されている。該１本のカム溝部１５ａにおける移動ギア用溝部１５ｄが通過する部分は、このカム溝部１５ａのうちカムピン７ｂが一旦係合しない非係合領域としての欠損領域１５１となる。この欠損領域１５１（図１２参照）では、駆動カム環７のカムピン７ｂがカム溝部１５ａから脱落する。その間、４本目のカム溝部１５ｅに移動筒であるところの駆動カム環７の４本目のカムピン７ｃとが係合し、脱落中に駆動カム環７の支持が不安定にならないようにする。固定カム環１５のカム溝部１５ａ、１５ｅと駆動カム環７のカムピン７ｂ、７ｃの係合状態を図１２の模式図を用いて説明する。

図１２紙面下側が沈胴位置方向であり、上側が広角端位置方向である。沈胴状態から、動き始めた初期状態では、固定カム環１５の３本のカム溝部１５ａと駆動カム環７のカムピン７ｂが係合し、駆動カム環７を支持する。その時、駆動カム環７のカムピン７ｃに比べ、固定カム環１５のカム溝部１５ｅの幅が大きく、深さも深く形成されている為、それぞれは係合していない。しかし、欠損領域１５１に至るその直前から、カム溝部１５ｅのカム幅は幅１５ｇ⇒幅１５ｆのように徐々に細くなる。また、図１１のカム溝断面図のように、カム溝１５ｅの深さが、カム深さ２８分だけ徐々に浅くなり、カム溝１５ｅとカムピン７ｃが係合するようになる。それとほぼ同時にカム溝部１５ａの１本からカムピン７ｂが脱落する。そしてさらに広角端位置方向へ進むと、脱落したカムピン７ｂが、カム溝部１５ａに復帰するが、それとほぼ同時にカム溝部１５ｅのカム幅は幅１５ｆ⇒幅１５ｇのように徐々に太くなり、元の幅に戻る。またカム溝深さが、カム深さ２８分だけ徐々に深くなり、元の深さになり再度カム溝部１５ｅとカムピン７ｃが係合しない状態となる。１５ｈはカム溝部１５ｅの除変部であり、カム溝部１５ｅの深さや幅の少なくとも一方が徐々に変化するカム溝部１５ｅの一部分である。

本実施例では非係合領域１５１のカム溝部はカム幅とカム深さの少なくとも一方が、それ以外の領域に比べて小さければ良い。即ち非係合領域１５１のカム溝部の面積が、それ以外の領域の面積に比べて小さければ良い。このように、カムピン７ｂがカム溝部１５ａに係合−非係合そして再度係合となる脱落部（非係合領域）１５１では駆動カム環７のひいては、第１鏡筒１のガタつき等が予測される。よって、カム溝部１５ａの欠損領域１５１は、本実施例のように、撮影領域（撮影カム領域）ではない外側の沈胴位置と広角端位置（ＷＩＤＥ）の間に配置するのが望ましい。しかしながら、設計上必要であれば、撮影領域となる広角端位置と望遠端位置の間に配置しても構わない。また、欠損領域１５１を持つカム溝が２本以上あった場合は、その間に駆動カム環７を保持するカム溝部とカムピンを、欠損するカム溝部の本数に応じて設置すれば、同様の作動を維持できる。

図９のように、固定カム環１５のカム溝部１５ａの１本と、カム溝部１５ｅは、互いの軌跡が固定カム環１５の周壁面上で重なる部分がある。しかしながら図１１のように、それぞれのカム溝部１５ａとカム溝部１５ｅの深さは深さ２７分だけ差があり、カム溝部１５ａと、深さの差２７の範囲で、カムピン７ｂとが係合する。このため、重なる部分でカムピン７ｂがカム溝部１５ｅによる段差に引っ掛かるような事は無い。また、カムピン７ｃは欠損領域１５１以外の領域で、カム溝部１５ｅと係合する事はないので、同様に引っ掛かりなど、作動へ影響はない。

図１に示す植毛紙５１は、固定カム環１５の内周面における周方向３領域に分けて配置されている。植毛紙５１に対して、カメラの外観となる第１鏡筒１の外周面と近接している。このため、植毛紙５１としてクッション性（弾性）の高い材質を採用して、上記ズーム作動によって、万が一、互いが接したとしても、第１鏡筒１の外周面にキズが付かないようにすることが望ましい。

本発明によれば、カム溝設計の制限を極力減らし、かつ大型化を招くことなく、カムフォロアがカム溝部における非係合領域を通過する際に生じやすい、光軸に対する駆動カム環（移動筒）の倒れや偏芯を抑えることができる。以上説明した実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１ 第１鏡筒 ７ 駆動カム環 ７ｂ カムピン ７ｃ カムピン １５ 固定カム環
１５ａ カム溝部 １５ｄ 移動ギア用溝部 １５ｅ カム溝部 １９ 移動ギア
１５１ 欠損領域

Claims (7)

1. 周方向に位相が異なる複数のカム溝部が形成され、撮像装置本体に対して固定された固定カム環と、前記複数のカム溝部に係合する複数のカムフォロアが設けられ、該カムフォロアの光軸周りの回動により、該固定カム環に対して光軸方向に移動する駆動カム環と、該駆動カム環を回動駆動する駆動手段と、該駆動カム環と一体で移動する直進案内筒と、該固定カム環は該カムフォロアと該カム溝部の光軸方向の相対移動に際して、該直進案内筒に設けた移動ギアの光軸方向の移動に関してスペースを確保するための移動ギア用溝部を有し、該移動ギア用溝部は該複数のカム溝部のうち１つのカム溝部の一部を通過して光軸方向に延びており、該１つのカム溝部は、それと対となり係合する１つのカムファロアが係合する係合領域と、それに続いて係合しない非係合領域、それに続いて係合する係合領域を有し、該１つのカムフォロアが該非係合領域に位置するときは、該１つのカム溝部と異なる別のカム溝部と係合する別のカムフォロアが該駆動カム環に設けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記固定カム環に設けた１つのカム溝部の非係合領域は前記駆動カム環と該固定カム環との光軸方向の相対的移動によって撮影を行う撮影カム領域の外側に設けられていることを特徴とする請求項１のレンズ鏡筒。
3. 前記別のカム溝部と対となる別のカムフォロアは該別のカム溝部に対し前記１つのカム溝部の前記非係合領域に相当する領域において係合し、それ以外の領域においては非係合であることを特徴とする請求項１又は２のレンズ鏡筒。
4. 前記別のカム溝部のうち、前記１つのカム溝部の前記非係合領域に相当する領域のカム溝部のカム幅とカム深さの少なくとも一方はそれ以外の領域に比べて小さいことを特徴とする請求項１、２又は３のレンズ鏡筒。
5. 前記固定カム環の１つのカム溝部の非係合領域は該１つのカム溝部の軌跡が該固定カム環の移動ギア用溝部を通過することによって形成されていることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項のレンズ鏡筒。
6. 前記固定カム環の移動ギア用溝部には前記駆動カム環と一体で光軸方向へ移動する移動ギアが配置されていることを特徴とする請求項１乃至５のいずれか１項のレンズ鏡筒。
7. 請求項１乃至６のいずれか１項のレンズ鏡筒を有することを特徴とする撮像装置。