JP2012042981A - レンズ鏡筒の直進案内機構 - Google Patents

Abstract

【課題】直進案内環の光軸方向のコンパクト化を図りつつ、直進移動部材に対して大きな光軸方向移動量を与えることが可能なレンズ鏡筒の直進案内機構を提供する。
【解決手段】光学要素を保持する直進移動部材を回転環の回転によって光軸方向に直進移動させるレンズ鏡筒において、異なる複数の移動範囲に分割して一の直進移動部材に対する光軸方向の直進案内を行う複数の部分直進案内部材で直進案内機構を構成し、この複数の部分直進案内部材による一の直進移動部材に対する直進案内の移動範囲は相互に重複する部分を有し、該重複部分において一の直進移動部材に対する複数の部分直進案内部材間の直進案内の切り替えを行う。
【選択図】図１３

Description

本発明は、レンズ鏡筒を構成する直進案内機構に関する。

レンズ鏡筒において、レンズ群などの光学要素を保持する部材に対して、光軸方向への直進案内を行う直進案内機構と、カム環などの回転環との組み合わせによって光軸方向移動を行わせることが一般に行われている。

特開２００４-１５１７１０号公報

レンズ鏡筒における直進案内機構は、直進案内をする側の直進案内部材（例えば直進案内環）に、光軸方向へ延びるガイド面を有する長溝やガイドキーなどの部位を設け、直進案内を受ける側の直進移動部材（例えば直進移動環）に、このガイド面に対して摺動可能に接する摺動部を設けるというのが一般的な構造である。直進移動部材の移動量の上限は直進案内部材上のガイド面の長さによって決まり、ガイド面の長さは直進案内部材の光軸方向長さに制約される。つまり、直進案内部材の光軸方向長以上の移動量を直進移動部材に与えることができないため、直進移動部材の移動量の大きさと直進案内部材の光軸方向のコンパクト化はトレードオフの関係にあった。例えば、ズームレンズの高変倍化を図るべく各レンズ群の移動距離を大きくさせようとすると、該レンズ群に対する直進案内を行う直進案内部材の光軸方向サイズが大きく（長く）なり、レンズ鏡筒のコンパクト化、特に光軸方向における薄型化が制約される。逆に、光軸方向サイズの小さい（短い）直進案内部材では、大きな移動量を与えることができなかった。

本発明は、以上の問題意識に基づき、直進案内部材の光軸方向サイズの小型化を図りつつ、直進移動部材に対して大きな光軸方向移動量を与えることが可能なレンズ鏡筒の直進案内機構を得ることを目的とする。

本発明は、レンズ鏡筒において回転されない複数の部材が存在することに着目し、これら複数の部材に亘って直進案内機構を構成することで個々の直進案内部材の光軸方向長さに制限されずに直進移動量を設定可能であるとの思想に基づきなされたものである。すなわち本発明は、光学要素を保持する直進移動部材を回転環の回転によって光軸方向に直進移動させるレンズ鏡筒において、異なる複数の移動範囲に分割して一の直進移動部材に対する光軸方向の直進案内を行う複数の部分直進案内部材によって直進案内機構を構成し、複数の部分直進案内部材による一の直進移動部材に対する直進案内の移動範囲は相互に重複する部分を有し、該重複部分において一の直進移動部材に対する複数の部分直進案内部材間の直進案内の切り替えを行うことを特徴としている。

撮影状態と撮影を行わない収納状態とに動作可能であるタイプのレンズ鏡筒では、撮影状態では第１の部分直進案内部材、収納状態では第２の部分直進案内部材によって一の直進移動部材を光軸方向に直進案内するように分担させ、レンズ鏡筒の収納状態から撮影状態への移行の途中で、一の直進移動部材に対する第２の部分直進案内部材による直進案内が解除され、第１の部分直進案内部材が直進案内を開始することが好ましい。このとき、一の直進移動部材に対して第２の部分直進案内部材による直進案内が解除されるタイミングよりも、第１の部分直進案内部材による直進案内が開始されるタイミングを早く設定することが好ましい。

レンズ鏡筒の光学系がズーム光学系である場合、第１の部分直進案内部材は、該ズーム光学系のワイド端からテレ端までのズーム撮影領域全体の移動範囲で、一の直進移動部材を光軸方向に直進案内することが好ましい。このように、撮影状態（ズーム撮影領域）において直進案内を担当する部材を一貫させておくことで、光学要素を高精度に案内することができる。

第１及び第２の部分直進案内部材に直進案内される一の直進移動部材に対して光軸方向の移動力を与える回転環は、例えば、該直進移動部材に設けたカムフォロアが係合するカム溝（第１のカム溝）を有するカム環である。

この場合、第１の部分直進案内部材は、カム環と光軸方向の相対移動が規制され、かつ相対回転可能に結合されたものとすることができる。カム環が回転すると、該カム環と光軸方向に一体化された第１の部分直進案内部材と、カム溝（第１のカム溝）に従って光軸方向に移動する一の直進移動部材の間で光軸方向の相対位置が変化し、これによって第１の部分直進案内部材が一の直進移動部材を直進案内する状態と、直進案内を解除する状態とに切り替えさせることができる。

さらに、レンズ鏡筒が収納状態から撮影状態になるとき、固定環に対してカム環自体が回転しながら光軸方向前方に移動するように構成してもよい。この場合、カム環と共に光軸方向位置が変化する第１の部分直進案内部材を、固定環に設けた直進案内部によって光軸方向に直進案内することが好ましい。

また、カム環には、直進移動部材のカムフォロアが係合する第１のカム溝とは異なる軌跡の第２のカム溝を形成し、この第２のカム溝によって第２の部分直進案内部材の光軸方向位置を制御させることができる。第２の部分直進案内部材は、先に述べた一の直進移動部材とは別の光学要素を保持し、カム環の回転に応じて一の直進移動部材と異なる軌跡で光軸方向に直進移動される。これによって、一の直進移動部材と第２の部分直進案内部材の間で光軸方向の相対位置が変化し、該第２の部分直進案内部材が一の直進移動部材を直進案内する状態と、該直進案内を解除する状態とに切り替えさせることができる。

このように第２の部分直進案内部材自体が光軸方向へ移動可能である場合、固定環に設けた直進案内部による光軸方向の直進案内を受ける中間直進案内部材を介して、第２の部分直進案内部材を光軸方向に直進案内することが好ましい。

一例として、一の直進移動部材と第１の部分直進案内部材はそれぞれ、カム環の回転に応じて互いの重畳量を変化させるレンズ鏡筒の外観環とすることができる。

本発明の直進案内機構における具体的な直進案内構造として、複数の部分直進案内部材にはそれぞれ、少なくとも光軸方向の一端部が開口され光軸方向に延びる直進案内溝を形成し、一の直進移動部材には、この開口端部を通して複数の部分直進案内部材のそれぞれの直進案内溝に挿脱される複数種の直進案内キーを設けることが好ましい。

この場合、直進案内溝の開口端部を、徐々に溝幅を大きくするテーパー開口部として形成することにより、該直進案内溝から外れた状態の直進案内キーをスムーズに挿入させることができる。あるいは、直進案内キーにおける直進案内溝への挿入端部に、先端に進むにつれて徐々に幅を小さくするテーパー先端部を形成することによっても、同様の効果を得ることができる。

本発明によれば、個々の部分直進案内部材の光軸方向長さよりも大きい光軸方向移動量を直進移動部材に与えることが可能であるから、直進案内部材の光軸方向サイズの小型化を図りつつ、直進移動部材に対して大きな光軸方向移動量を与えることが可能なレンズ鏡筒の直進案内機構が得られる。

本発明による直進案内機構を備えたズームレンズ鏡筒の一実施形態を示すズーム撮影領域（上半部がワイド端で下半部がテレ端）における断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の収納状態における断面図である。 同ズームレンズ鏡筒のハウジングから可動レンズブロックを取り外した状態の分解斜視図である。 可動レンズブロックの分解斜視図である。 第２繰出筒とそれに支持される第１レンズ群の分解斜視図である。 第２繰出筒の後方斜視図である。 第１繰出筒の前方斜視図である。 ２群レンズ移動枠とそれに支持される第２レンズ群の分解斜視図である。 第２繰出筒の一部を透視して示す展開平面図である。 第１繰出筒の展開平面図である。 ２群レンズ移動枠の展開平面図である。 ズームレンズ鏡筒の収納状態での第２繰出筒、第１繰出筒及び２群レンズ移動枠の直進案内関係を示す展開平面図である。 同直進案内関係における直進案内の受け渡し（切り替わり）を示す展開平面図である。 ズームレンズ鏡筒のズーム撮影領域（ワイド端）になったときの同直進案内関係を示す展開平面図である。 ２群レンズ移動枠が第２繰出筒を直進案内している状態を示す部分斜視図である。 ２群レンズ移動枠による第２繰出筒の直進案内が解除された状態を示す部分斜視図である。

図１及び図２は、本発明による直進案内機構を備えたズームレンズ鏡筒ＺＬの一実施形態を示している。このズームレンズ鏡筒ＺＬの撮像光学系は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群（光学要素）ＬＧ１、第２レンズ群（別の光学要素）ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ２５及び撮像素子２６を備えている。以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Ｏと平行な方向を意味し、前方とは光軸方向の前方（被写体側）、後方とは光軸方向の後方（像面側）を意味する。

ローパスフィルタ２５と撮像素子２６はユニット化されて撮像素子ホルダ２３に固定され、撮像素子ホルダ２３がハウジング（固定環）２２の後部に固定される。

第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠５１は、ハウジング２２に対して光軸方向に移動可能に支持されていて、ＡＦモータ１６０（図３）によって駆動される。

ハウジング２２の内側には、図３に示すように、可動レンズ（カム環）ブロック１１０が移動可能に支持されている。可動レンズ（カム環）ブロック１１０は、図４に示すように、２群用直進案内環（中間直進案内部材）１０、カム環（回転環）１１、第２繰出筒（直進移動部材）１２、第１繰出筒（部分直進案内部材、第１の部分直進案内部材）１３、カム環結合環１４及び２群レンズブロック８０を含んでいる。第２繰出筒１２と第１繰出筒１３はそれぞれ、ズームレンズ鏡筒ＺＬの２つの繰出段部の外観筒を構成しており、後述するように、カム環１１の回転に応じて互いの光軸方向の重畳量を変化させる。

カム環１１は、ハウジング２２の内周面に形成したカム環ガイド溝２２ａに対して摺動可能に嵌るガイド突起１１ａを有している。図３に示すように、カム環ガイド溝２２ａは、光軸Ｏに対して傾斜するリード溝部２２ａ１と、該リード溝部２２ａ１の前端部に接続する光軸Ｏを中心とした環状溝部２２ａ２とを有している。カム環１１の後端部に形成したギヤ１１ｂに対してズームギヤ２８（図３に一部のみ示す）が噛合し、ズームギヤ２８はズームモータ１５０（図３）の駆動力によって回転される。カム環１１は、ズームギヤ２８とギヤ１１ｂを介してズームモータ１５０の駆動力を受けて回転されると、ズームレンズ鏡筒ＺＬの収納状態（図２）からズーム撮影領域（図１）までの間は、ガイド突起１１ａがリード溝部２２ａ１の案内を受けて回転しながら光軸方向に移動し、ズーム撮影領域（図１）では、ガイド突起１１ａが環状溝部２２ａ２の案内を受けて光軸方向には定位置で回転される。

第１繰出筒１３と２群用直進案内環１０は、カム環１１（カム環１１とカム環結合環１４の結合体）の前後に位置している。２群用直進案内環１０と第１繰出筒１３はそれぞれ、ハウジング２２に形成された光軸方向の直進案内溝２２ｂに対して直進案内突起１０ａ、１３ａを摺動可能に係合させることで、ハウジング２２に対して光軸方向に相対移動可能に直進案内されている。２群用直進案内環１０は、カム環１１の後端部付近の内周面に形成した回転案内爪１１ｃと係合する回転案内爪１０ｂを有し、この爪係合によって、カム環１１に対して相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合（バヨネット結合）されている。第１繰出筒１３は、カム環１１に結合されたカム環結合環１４の外周面に設けた回転案内爪１４ａと回転案内爪１３ｂの摺接関係によって、カム環１１に対して相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように結合（バヨネット結合）されている。つまり、２群用直進案内環１０、カム環１１及び第１繰出筒１３の３つの部材は、光軸方向には共に移動し、ハウジング２２に対して光軸方向に直進案内された２群用直進案内環１０と第１繰出筒１３に対してカム環１１が相対回転可能という関係になっている。

２群用直進案内環１０は、光軸方向前方に突出する３つの直進案内バー１０ｃを介して、２群レンズブロック８０（図４）を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。２群レンズブロック８０は、図８に示すように、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ保持枠２を内部に支持した２群レンズ移動枠（部分直進案内部材、第２の部分直進案内部材）８を有し、この２群レンズ移動枠８に形成した光軸方向の直進案内溝８ａに対して直進案内バー１０ｃが摺動可能に係合することで直進案内される。２群レンズ移動枠８には、２群レンズ保持枠２の前後にそれぞれ位置させて、可変開口絞機構７０とシャッタブロック１００がそれぞれ光軸方向に可動に支持されている（図１、図２）。

第１レンズ群ＬＧ１を保持する第２繰出筒１２は、ハウジング２２に対して光軸方向に直進移動可能に案内された第１繰出筒１３と、２群用直進案内環１０を介して光軸方向に直進移動可能に案内された２群レンズ移動枠８の２つの部材によって（またがって）、光軸方向へ移動可能に直進案内されている。第２繰出筒１２においては、図５、図６及び図９に示すように、その後端部に外側直進案内キー１２ａ、内部に内側直進案内キー１２ｂが、それぞれ周方向に略等間隔で３つずつ設けられている。第２繰出筒１２内には、その内周部に第１レンズ群ＬＧ１を保持する環状フランジ部１２ｃが設けられ、３つの内側直進案内キー１２ｂはそれぞれ、この環状フランジ部１２ｃから光軸方向後方に向けて突出された部分円筒状の後方突出片１２ｄの外周面上に形成されている（図６、図１５、図１６参照）。それぞれの内側直進案内キー１２ｂの先端部（光軸方向後端部）には、光軸方向後方すなわち先端側に進むにつれて徐々に幅を小さくするテーパー先端部１２ｅが形成されている。

図７や図１０に示すように、第１繰出筒１３の内周面には、直進案内溝１３ｃが周方向に略等間隔で３つ形成されている。直進案内溝１３ｃは光軸方向の前後端部がいずれも開口された光軸方向への長溝となっており、第１繰出筒１３と第２繰出筒１２の光軸方向の相対位置変化に応じて、外側直進案内キー１２ａが直進案内溝１３ｃに対して光軸方向に摺動可能に嵌る状態と、該直進案内溝１３ｃから外側直進案内キー１２ａが後方に離脱した状態とに変化する。外側直進案内キー１２ａと直進案内溝１３ｃの嵌合状態では、第２繰出筒１２は第１繰出筒１３によって光軸方向に相対移動可能に直進案内される。直進案内溝１３ｃの光軸方向後端には、光軸方向後方に進むにつれて徐々に溝幅を広くするテーパー開口部１３ｄが形成されている。このテーパー開口部１３ｄによって、直進案内溝１３ｃから離脱した状態の外側直進案内キー１２ａを該直進案内溝１３ｃに対してスムーズに挿入させることができる。

また、図８や図１１に示すように、２群レンズ移動枠８の内周面には、直進案内溝８ｂが周方向に略等間隔で３つ形成されている。直進案内溝８ｂは、光軸方向の前方端部が開口された光軸方向への長溝となっており、２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２の光軸方向の相対位置変化に応じて、内側直進案内キー１２ｂが直進案内溝８ｂに対して光軸方向に摺動可能に嵌る状態と、該直進案内溝８ｂから内側直進案内キー１２ｂが前方に離脱した状態とに変化する。内側直進案内キー１２ｂと直進案内溝８ｂの嵌合状態では、第２繰出筒１２は２群レンズ移動枠８によって光軸方向に相対移動可能に直進案内される。直進案内溝８ｂの光軸方向前端の開口部は、光軸方向前方に進むにつれて徐々に溝幅を広くするテーパー開口部８ｃとなっている。このテーパー開口部８ｃとテーパー先端部１２ｅによって、直進案内溝８ｂから離脱した状態の内側直進案内キー１２ｂを該直進案内溝８ｂに対してスムーズに挿入させることができる。

第２繰出筒１２は、外側直進案内キー１２ａの後方に位置して内径方向に突出する１群用カムフォロアＣＦ１を有し、この１群用カムフォロアＣＦ１が、カム環１１の外周面に形成した１群制御カム溝（第１のカム溝）ＣＧ１に摺動可能に嵌合している。第２繰出筒１２は第１繰出筒１３と２群レンズ移動枠８を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、１群制御カム溝ＣＧ１の形状に従って、第２繰出筒１２すなわち第１レンズ群ＬＧ１が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

カム環１１の内周面に形成した２群制御カム溝（第２のカム溝）ＣＧ２に対し、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ＣＦ２が係合している。２群レンズ移動枠８は２群用直進案内環１０を介して光軸方向に直進案内されているため、カム環１１が回転すると、２群制御カム溝ＣＧ２の形状に従って、２群レンズ移動枠８すなわち第２レンズ群ＬＧ２が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２の間には、圧縮ばねからなる群間付勢ばね２７が挿入されており、２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２は互いに離間する方向に付勢されている。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒ＺＬは次のように動作する。図２に示す鏡筒収納状態では、図１に示す撮影状態よりも光軸方向の光学系の長さ（第１レンズ群ＬＧ１の物体側の面から撮像素子２６の撮像面までの距離）が短くなっている。この鏡筒収納状態では、２群レンズ移動枠８、第２繰出筒１２及び第１繰出筒１３は互いの重畳量が大きく、図２、図１２及び図１５に示すように、第２繰出筒１２の内側直進案内キー１２ｂが２群レンズ移動枠８の直進案内溝８ｂに嵌っている一方、外側直進案内キー１２ａは、第１繰出筒１３の直進案内溝１３ｃに対して後方に離脱した位置にある。よって第２繰出筒１２は、内側直進案内キー１２ｂと直進案内溝８ｂの相対摺動によって光軸方向に直進案内される。つまり、鏡筒収納状態では２群レンズ移動枠８が第２繰出筒１２を直進案内し、第１繰出筒１３は第２繰出筒１２の直進案内に関係していない。

鏡筒収納状態において撮影状態への移行信号（例えば、ズームレンズ鏡筒ＺＬが搭載されるカメラに設けたメインスイッチのオン）が入力されると、ズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に駆動され、カム環ガイド溝２２ａのリード溝部２２ａ１とガイド突起１１ａの関係によって、ハウジング２２に対してカム環１１が回転しながら光軸方向前方へ繰り出される。２群用直進案内環１０と第１繰出筒１３は、カム環１１と共に前方へ直進移動する。カム環１１が回転すると、その外側では、２群レンズ移動枠８を介して直進案内された第２繰出筒１２が、１群用カムフォロアＣＦ１と１群制御カム溝ＣＧ１の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。具体的には、このとき第２繰出筒１２は、カム環１１に対して光軸方向前方に相対移動される。カム環１１と第１繰出筒１３は光軸方向には一体化されているので、この第２繰出筒１２の前方への相対移動により、外側直進案内キー１２ａが第１繰出筒１３の直進案内溝１３ｃに後方から接近する。また、カム環１１が回転すると、その内側では、２群用直進案内環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ＣＦ２と２群制御カム溝ＣＧ２の関係によって、カム環１１に対して第２繰出筒１２とは異なる所定の軌跡で光軸方向に移動される。これにより、直進案内溝８ｂ内での内側直進案内キー１２ｂの位置が変化する。

鏡筒収納状態からズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に所定量駆動されると、図１３のように、外側直進案内キー１２ａが直進案内溝１３ｃの後端部に進入する。このとき、テーパー開口部１３ｄの形状によって、引っ掛かりを生じることなく確実に外側直進案内キー１２ａを直進案内溝１３ｃに進入させることができる。また、図１３の状態では、内側直進案内キー１２ｂの大部分が直進案内溝８ｂから前方に離脱しており、わずかにテーパー先端部１２ｅがテーパー開口部８ｃ付近に位置しているのみであり、内側直進案内キー１２ｂと直進案内溝８ｂの関係による直進案内が実質的に解除されている。つまり、第２
繰出筒１２に対する光軸方向への直進案内部材の切り替えが生じており、２群レンズ移動枠８が直進案内を担当する状態から、第１繰出筒１３が直進案内を担当する状態へと変化している。この直進案内の切り替えのタイミングは、直進案内溝１３ｃへの外側直進案内キー１２ａの嵌合（進入）が生じた後で、内側直進案内キー１２ｂが直進案内溝８ｂから離脱するように、すなわち外側直進案内キー１２ａと内側直進案内キー１２ｂの両方が対応の直進案内溝１３ｃ、８ｂから同時に離脱しないように設定されている。具体的には、鏡筒繰出動作時に図１３の状態になる直前で、直進案内溝１３ｃの後端付近の領域Ｄ１（図１０）と、直進案内溝８ｂの前端付近の領域Ｄ２（図１１）に対して、それぞれ対応する直進案内キー１２ａ、１２ｂが同時に嵌合している状態が存在する。換言すれば、第２繰出筒１２の光軸方向の移動範囲のうち、第１繰出筒１３（直進案内溝１３ｃ）によって直進案内がなされる範囲の一部と、２群レンズ移動枠８（直進案内溝８ｂ）によって直進案内がなされる範囲の一部が互いに重複した関係にあり、第２繰出筒１２に対する直進案内の担当部材の切り替えは、この重複部分において行われる。これにより、直進案内の担当部材を２群レンズ移動枠８から第１繰出筒１３に（あるいはその逆に）切り替える際に、第２繰出筒１２に対する直進案内が途切れることがなく、スムーズな動作を達成できる。

図１３の状態からさらにズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に駆動されると、カム環１１と第１繰出筒１３の結合体に対して第２繰出筒１２が前方に相対移動して外側直進案内キー１２ａがさらに直進案内溝１３ｃ内に進入する。その一方、２群レンズ移動枠８に対して第２繰出筒１２が前方に相対移動して、内側直進案内キー１２ｂが直進案内溝８ｂから前方へ完全に離脱する（図１４、図１６参照）。やがて、ズームレンズ鏡筒ＺＬが所定量繰り出されると、図１の上半断面に示すズーム撮影領域のワイド端に達する。ズーム撮影領域に達すると、カム環１１のガイド突起１１ａがカム環ガイド溝２２ａの環状溝部２２ａ２内に位置され、カム環１１の光軸方向移動が停止される。

鏡筒収納状態からの第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の繰出量はそれぞれ、前者が、ハウジング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２繰出筒１２のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、ハウジング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Ｏに沿って移動することにより行われる。図１の上半断面に示すワイド端の繰出状態からさらにズームモータ１５０を望遠方向（鏡筒収納状態からワイド端までの繰出時と同じ方向）に駆動させると、やがて図１の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。このワイド端からテレ端までのズーム撮影領域では、カム環１１はカム環ガイド溝２２ａの環状溝部２２ａ２に案内されて光軸方向の一定位置で回転を行い、光軸方向へは進退しない。

図１の上半断面や図１４から分かるように、ワイド端では、外側直進案内キー１２ａが直進案内溝１３ｃに嵌って直進案内を受けている一方、内側直進案内キー１２ｂは直進案内溝８ｂから前方に外れている。そして、ワイド端だけでなく図１の下半断面のテレ端でも、外側直進案内キー１２ａと直進案内溝１３ｃの嵌合による直進案内関係は維持される。この外側直進案内キー１２ａと直進案内溝１３ｃの嵌合は、図１に示されているワイド端とテレ端を含むズーム撮影領域全体で維持される。換言すれば、ズーム撮影領域では、第２繰出筒１２は常に第１繰出筒１３による直進案内を受けるようになっている。なお、図１の下半断面に示すように、テレ端では、第２レンズ群ＬＧ２を第１レンズ群ＬＧ１に接近させる動作に伴い、内側直進案内キー１２ｂも直進案内溝８ｂに嵌っている。この状態で第１繰出筒１３による第２繰出筒１２の直進案内に干渉しないように、内側直進案内キー１２ｂと直進案内溝８ｂの嵌合クリアランスが、外側直進案内キー１２ａと直進案内溝１３ｃの嵌合クリアランスよりもわずかに緩く設定されている。

撮影状態（ズーム撮影領域）から収納状態への移行信号（例えば、カメラのメインスイッチのオフ）が入力されると、ズームモータ１５０が鏡筒収納方向に駆動され、ズームレンズ鏡筒ＺＬは以上の繰出動作とは逆の収納動作を行う。ワイド端では、図１４のように、外側直進案内キー１２ａが直進案内溝１３ｃに嵌合し、内側直進案内キー１２ｂは直進案内溝８ｂから外れているが、鏡筒収納方向への動作の途中で（具体的には図１３に示す位置から鏡筒収納方向への動作が行われると）、外側直進案内キー１２ａが直進案内溝１３ｃから後方に離脱し、代わって内側直進案内キー１２ｂが直進案内溝８ｂに嵌るようになる。このとき鏡筒繰出動作時と同様に、内側直進案内キー１２ｂが直進案内溝８ｂに嵌合（進入）した後で、直進案内溝１３ｃから外側直進案内キー１２ａが離脱するように、２群レンズ移動枠８による直進案内の範囲の一部と、第１繰出筒１３による直進案内の範囲の一部が互いに重複している。これにより、第２繰出筒１２は、第１繰出筒１３によって直進案内される状態から、２群レンズ移動枠８によって直進案内される状態に切り替わる。なお、この直進案内の切り替えに際し、内側直進案内キー１２ｂが直進案内溝８ｂに進入するときには、該内側直進案内キー１２ｂの先端に形成したテーパー先端部１２ｅとテーパー開口部８ｃとの関係によって、引っ掛かりを生じずにスムーズに進入させることができる。これ以降は、鏡筒繰出動作を再び行うまで、第２繰出筒１２は２群レンズ移動枠８による直進案内を受け、第１繰出筒１３は第２繰出筒１２の直進案内に関与しない。

第３レンズ群ＬＧ３を支持する３群レンズ枠５１は、以上のズームモータ１５０による第１レンズ群ＬＧ１及び第２レンズ群ＬＧ２の駆動とは独立して、ＡＦモータ１６０によって光軸方向に前後移動させることができる。そして、光学系がワイド端からテレ端までのズーム撮影領域にあるとき、測距手段によって得られた被写体距離情報に応じてＡＦモータ１６０を駆動することにより、第３レンズ群ＬＧ３が光軸方向に移動してフォーカシングが実行される。

以上のように本実施形態のズームレンズ鏡筒ＺＬでは、第２繰出筒１２を光軸方向に案内する手段を、それぞれが異なる部分的な直進案内範囲を持つ二部材、すなわち直進案内溝１３ｃを有する第１繰出筒１３と直進案内溝８ｂを有する２群レンズ移動枠８とに分け、これらの分割された部分的直進案内部材を相互補完的に機能させることで、ひとつの直進案内機構として成立させている。この構成によると、個々の直進案内溝１３ｃ、８ｂが担当する光軸方向の直進案内量（各直進案内溝１３ｃ、８ｂの光軸方向長さ）は、第２繰出筒１２の全体移動量よりも小さくて済むため、第２繰出筒１２の移動量に比して、第１繰出筒１３や２群レンズ移動枠８の光軸方向サイズを小さくすることができる。逆に言えば、第１繰出筒１３や２群レンズ移動枠８の個々の光軸方向サイズに制約されることなく、より大きな光軸方向移動量を第２繰出筒１２に与えることができる。第２繰出筒１２は第１レンズ群ＬＧ１を保持しており、その光軸方向移動量を大きく設定することでズームレンズ鏡筒ＺＬの高変倍化などに効果がある。そして、第２繰出筒１２の移動量に比して第１繰出筒１３や２群レンズ移動枠８の光軸方向サイズを小さくさせることで、図２に示す鏡筒収納状態でのズームレンズ鏡筒ＺＬの収納長を短縮させることが可能になる。つまり、収納状態ではコンパクトでありながら第２繰出筒１２（第１レンズ群ＬＧ１）の繰出量を大きくさせることができる。

以上、図示実施形態に基づき説明したが、本発明はこの実施形態に限定されるものではない。例えば、図示実施形態では鏡筒収納状態から撮影状態になるときに、ハウジング２２に対してカム環１１が回転しながら光軸方向前方に繰り出される。これにより、カム環１１に間接的に支持されている第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の像面（撮像素子２６）に対する繰出量を大きくさせることができる。但し、カム環１１がこのような光軸方向移動を行わず常時定位置で回転する構成であっても、第１繰出筒１３（直進案内溝１３ｃ）や２群レンズ移動枠８（直進案内溝８ｂ）の個々の光軸方向サイズよりも、第２繰出筒１２の光軸方向移動量を大きく設定できるという前述の作用効果は得られる。よって、カム環１１に相当する回転環が光軸方向に移動しないタイプのレンズ鏡筒についても、本発明は有効である。

また、図示実施形態では、第１繰出筒１３と２群レンズ移動枠８の二部材によって第２繰出筒１２の直進案内を行っているが、ひとつの直進移動部材に対して３つ以上の部分直進案内部材によって直進案内を行わせることも可能である。

８ ２群レンズ移動枠（部分直進案内部材、第２の部分直進案内部材）
８ａ 直進案内溝
８ｂ 直進案内溝
８ｃ テーパー開口部
１０ ２群用直進案内環（中間直進案内部材）
１０ａ 直進案内突起
１０ｃ 直進案内バー
１１ カム環（回転環）
１２ 第２繰出筒（直進移動部材）
１２ａ 外側直進案内キー
１２ｂ 内側直進案内キー
１２ｄ 後方突出片
１２ｅ テーパー先端部
１３ 第１繰出筒（部分直進案内部材、第１の部分直進案内部材）
１３ａ 直進案内突起
１３ｃ 直進案内溝
１３ｄ テーパー開口部
１４ カム環結合環
２２ ハウジング（固定環）
２２ｂ 直進案内溝
８０ ２群レンズブロック
１１０ 可動レンズ（カム環）ブロック
１５０ ズームモータ
１６０ ＡＦモータ
ＣＦ１ １群用カムフォロア
ＣＦ２ ２群用カムフォロア
ＣＧ１ １群制御カム溝（第１のカム溝）
ＣＧ２ ２群制御カム溝（第２のカム溝）
ＬＧ１ 第１レンズ群（光学要素）
ＬＧ２ 第２レンズ群（別の光学要素）
ＬＧ３ 第３レンズ群
Ｏ 光軸
ＺＬ ズームレンズ鏡筒

Claims (11)

1. 光学要素を保持する直進移動部材を回転環の回転によって光軸方向に直進移動させるレンズ鏡筒において、
   異なる複数の移動範囲に分割して一の上記直進移動部材に対する光軸方向の直進案内を行う複数の部分直進案内部材を備え、
   上記複数の部分直進案内部材による上記一の直進移動部材に対する直進案内の移動範囲は相互に重複する部分を有し、該重複部分において上記一の直進移動部材に対する上記複数の部分直進案内部材間の直進案内の切り替えを行うことを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
2. 請求項１記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、
   上記複数の部分直進案内部材は、レンズ鏡筒が撮影状態にあるときに上記一の直進移動部材を光軸方向に直進案内する第１の部分直進案内部材と、レンズ鏡筒が撮影を行わない収納状態にあるときに上記一の直進移動部材を光軸方向に直進案内する第２の部分直進案内部材とを有し、
   レンズ鏡筒の収納状態から撮影状態への移行の途中で、上記一の直進移動部材に対する第２の部分直進案内部材による直進案内が解除され、第１の部分直進案内部材が直進案内を開始することを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
3. 請求項２記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、レンズ鏡筒が収納状態から撮影状態へ移行するときの上記一の直進移動部材に対する、上記第２の部分直進案内部材による直進案内が解除されるタイミングよりも、上記第１の部分直進案内部材による直進案内が開始されるタイミングの方が早いことを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
4. 請求項２または３記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記光学要素はズーム光学系の一部を構成し、上記第１の部分直進案内部材は、該ズーム光学系のワイド端からテレ端までのズーム撮影領域全体の移動範囲で、上記一の直進移動部材を光軸方向に直進案内することを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
5. 請求項２ないし４のいずれか１項記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記回転環は、上記一の直進移動部材に設けたカムフォロアが係合する第１のカム溝と、該第１のカム溝とは異なる軌跡の第２のカム溝を有するカム環であり、
   上記第１の部分直進案内部材は、該カム環と光軸方向の相対移動が規制され、かつ相対回転可能に結合されており、
   上記第２の部分直進案内部材は、上記一の直進移動部材が保持する光学要素とは別の光学要素を保持し、かつ上記カム環の第２のカム溝に係合するカムフォロアを有し、カム環の回転に応じて上記一の直進移動部材と異なる軌跡で光軸方向に直進移動されることを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
6. 請求項５記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記カム環は、レンズ鏡筒が上記収納状態から撮影状態になるとき固定環に対して回転しながら光軸方向前方に移動し、
   上記第１の部分直進案内部材は、上記固定環に設けた直進案内部によって光軸方向に直進案内されることを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
7. 請求項５または６記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記第２の部分直進案内部材は、固定環に設けた直進案内部による光軸方向の直進案内を受ける中間直進案内部材を介して光軸方向に直進案内されていることを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
8. 請求項５ないし７のいずれか１項記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記一の直進移動部材と第１の部分直進案内部材はそれぞれ、上記カム環の回転に応じて互いの重畳量を変化させるレンズ鏡筒の外観環であることを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
9. 請求項１ないし８のいずれか１項記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記複数の部分直進案内部材はそれぞれ、少なくとも光軸方向の一端部が開口され光軸方向に延びる直進案内溝を有し、
   上記一の直進移動部材は、上記開口端部を通して上記複数の部分直進案内部材のそれぞれの直進案内溝に挿脱される複数種の直進案内キーを有することを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
10. 請求項９記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記直進案内溝の開口端部は、徐々に溝幅を大きくするテーパー開口部であることを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。
11. 請求項９記載のレンズ鏡筒の直進案内機構において、上記直進案内キーは、上記直進案内溝への挿入端部に、先端に進むにつれて徐々に幅を小さくするテーパー先端部が形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒の直進案内機構。

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