JP3626694B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

【０００１】
【技術分野】
本発明は、レンズ鏡筒に関する。
【０００２】
【従来技術及びその問題点】
鏡筒の内部に設けられたレンズ群の光軸方向の位置を変えるようにしたレンズ鏡筒の従来例としては、回転自在な回転環と、この回転環によって回転駆動されるとともに光軸方向に移動させられるカム環とを備え、カム環のカム溝にレンズ群の支持枠体に設けられたフォロアピンを係合して、回転環を回転させることにより、カム環を回転させながら光軸方向前方に移動させるとともに、カム環の回転に伴ってレンズ群をカム環に対して光軸方向前方に移動させるものがある。
【０００３】
このように、カム環を光軸方向に移動させるとともに、レンズ群をカム環に対して光軸方向に移動させるようにすると、レンズ群の移動量が大きくなり、例えば、上記レンズ鏡筒がズームレンズ鏡筒の場合はズーム比を大きくすることができる。
【０００４】
しかし、このようなタイプのレンズ鏡筒では、カム環を光軸方向前方に移動させた際に、カム環がカメラ本体の前方に突出して外部に露呈するため、レンズ鏡筒の外観が損なわれてしまうという問題があり、特にズームレンズ鏡筒の場合は、カム環の前方への突出量が大きいので上記の問題が顕著に現れる。
また、カム環が外部に露呈すると、カム環に外力が直接及んでしまい、カム環によるレンズ群の直進運動を精度良く行えなくなることがある。
【０００５】
【発明の目的】
本発明は、レンズ群の移動量を大きくできるとともに、レンズ鏡筒を前方に繰り出したときに、カム環が外部に露呈しないようにしたレンズ鏡筒を得ることを目的とする。
【０００６】
【発明の概要】
本発明のレンズ鏡筒は、回転に伴い光軸方向移動を生じるように支持されたカム環；このカム環の内周側に、回転を規制し、光軸方向移動のみ可能に支持した移動レンズ群枠；上記カム環の内周面に形成したレンズ群用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記移動レンズ群枠をカム環より大きい移動量で移動させるレンズ群用カム機構；上記カム環の外周側に該カム環を覆うように位置させた、該カム環に対する相対回転は自在で光軸方向には一緒に移動するように係合させた外側鏡枠環；上記カム環と外側鏡枠環との間に位置する、直進案内された内側鏡枠環；及び上記カム環の外周面に形成した鏡枠環用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記内側鏡枠環を光軸方向に移動させる鏡枠環用カム機構；を備え、
上記カム環のレンズ群用カム溝と上記鏡枠環用カム溝のカム軌跡は、上記内側鏡枠環と上記移動レンズ群枠をほぼ同一の光軸方向位置に移動させる形状に設定されていることを特徴としている。
【０００９】
また、上記外側鏡枠環が、合成樹脂製の鏡枠環本体と、該鏡枠環本体の外周面に固定された補強環状体とを有するのが好ましい。
【００１０】
また、上記内側鏡枠環が、合成樹脂製の鏡枠環本体と、該鏡枠環本体の外周面に固定された補強環状体とを有するのが好ましい。
【００１１】
また、上記移動レンズ群枠がズームレンズ用のものであるのが好ましい。
【００１２】
【発明の実施の形態】
［ズームレンズ鏡筒の全体の説明］
図示実施形態は、デジタルスチルカメラ用ズームレンズ鏡筒に本発明を適用した実施形態である。本実施形態のレンズ系は、図５ないし図７に明らかなように、物体側から順に、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２及び第３レンズ群Ｌ３を有する３群タイプであり、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２が空気間隔を変化させながら光軸上を移動してズーミングがなされ、第３レンズ群Ｌ３によりフォーカシングがなされる。
【００１３】
本ズームレンズ鏡筒において、カメラボディに固定される要素（光軸方向の直進運動も回転運動もしない部材）は、図１ないし図７に示すハウジング１１、シャフト押さえ１２及び固定環１３である。ハウジング１１と固定環１３には、互いに結合される固定フランジ１３ａ（ハウジング１１の固定フランジは図示略）が形成されている。ハウジング１１は、一部を切り欠いた外周筒状部１１ｂと、光軸上のフィルタ保持部１１ｃとを有し、フィルタ保持部１１ｃにはローパスフィルタ１１ｄが固定されている。ローパスフィルタ１１ｄは、カメラボディ内に固定される基板１０上の固体撮像素子１０ａの前方に位置する。
【００１４】
固定環１３は、ハウジング１１の外周筒状部１１ｂの内側に位置している。この固定環１３の外周側（固定環１３と外周筒状部１１ｂとの間）には、回転環１４が位置し、内周側にカム環１５が位置している。固定環１３には、カム環規制カム溝１３ｂ（周方向に等角度間隔で３本）が貫通溝として形成されており、このカム環規制カム溝１３ｂに、カム環１５の後端部の厚肉部１５ａに径方向外方に向けて固定したフォロアピン１５ｂが嵌まっている。一方、回転環１４の内周面には、このフォロアピン１５ｂを嵌合させる回転伝達溝１４ａが形成されている。
【００１５】
図１１は、この回転伝達溝１４ａとカム環規制カム溝１３ｂの展開形状を示している。回転伝達溝１４ａは、基部（後方、カメラボディ側の端部）を除き、光軸と平行な直線溝部１４ａ１からなっており、基部に、この直線溝部１４ａ１に続く、傾斜溝部１４ａ２と円周方向溝部１４ａ３とを有している。円周方向溝部１４ａ３は、組立用の区間である。一方、カム環規制カム溝１３ｂは、基部の光軸と平行な方向の直線溝部１３ｂ１と、光軸方向成分と周方向成分を含む撮影状態移行溝部１３ｂ２と、円周方向成分のみからなるズーム区間溝部１３ｂ３とを有している。ズーム区間溝部１３ｂ３を超える溝部１３ｂ４は、組立用の区間である。
【００１６】
回転環１４は、図１１の収納位置から準備区間及びズーム区間の間を回転する。すなわち、図１１において、回転環１４は、固定されている固定環１３に対して回転するから、フォロアピン１５ｂが傾斜溝部１４ａ２の基部と直線溝部１３ｂ１に嵌まっている状態（収納位置、カム環１５が最も後退している状態）で、回転環１４が回転すると、フォロアピン１５ｂ（カム環１５）は傾斜溝部１４ａ２によって押され直線溝部１３ｂ１に従って回転することなく光軸方向に進退する。フォロアピン１５ｂが直線溝部１４ａ１と撮影状態移行溝部１３ｂ２に嵌まっている状態（準備区間）で、回転環１４が回転すると、フォロアピン１５ｂ（カム環１５）は撮影状態移行溝部１３ｂ２に従って光軸方向移動を伴いながら回転する。フォロアピン１５ｂが直線溝部１４ａ１とズーム区間溝部１３ｂ３に嵌まっている状態（ズーム区間）で、回転環１４が回転すると、フォロアピン１５ｂ（カム環１５）はズーム区間溝部１３ｂ３に従って光軸方向に移動することなく回転する。
【００１７】
回転環１４の外周面には、ギヤ１４ｂが形成されており、このギヤ１４ｂは、図示しないピニオンに噛み合っている。ピニオンは、正逆駆動モータによって正逆に駆動され、この回転環１４の回転を受けてカム環１５が図１１の関係で回転しつつ光軸方向に移動する。以上の回転環１４の回転に伴うカム環１５の動作は、カム環１５が最も後退している状態を基準にすると、まず直進のみし（直線溝部１３ｂ１）、回転とともに光軸方向に移動し（撮影状態移行溝部１３ｂ２、準備区間）、最後に回転のみする（ズーム区間溝部１３ｂ３、ズーム区間）。
【００１８】
本実施形態のズームレンズ鏡筒において、回転する部材は、回転環１４とカム環１５及び後述するバリヤ開閉環３１であり、他の部材は、回転することなく、光軸方向のみに直進移動する（但し、後述するように２群移動枠１９は僅かに回転する）。次にこれらの直進部材とその案内機構を説明する。固定環１３とカム環１５の間には、外側から順に、外側鏡枠環（直進案内環）１６と内側鏡枠環（直進案内環）１７が位置している。カム環１５の厚肉部１５ａは、該カム環１５と固定環１３の間に、薄肉に形成した外側鏡枠環１６と内側鏡枠環１７を挟み込む環状スペースを確保しており、厚肉部１５ａが固定環１３の内周面に有害な倒れが生じないように回転可能に係合している。
【００１９】
固定環１３のすぐ内側に位置する外側鏡枠環１６は、合成樹脂製の鏡枠環本体１６ｒと金属製の補強環状体１６ｘからなっており、鏡枠環本体１６ｒの後端部の厚肉部１６ａに、径方向外方に突出する直進案内キー１６ｂ（周方向に等角度間隔で３本）が形成されている。固定環１３の内面には、この直進案内キー１６ｂを摺動自在に嵌める光軸と平行な直進案内溝１３ｃが形成されている。金属製の補強環状体１６ｘは、鏡枠環本体１６ｒの後端部の厚肉部１６ａの前方外周面に接着固定され、外側鏡枠環１６の薄肉化、ひいては、ズームレンズ鏡筒全体の薄肉化（小径化）に寄与している。
【００２０】
内側鏡枠環１７は、外側鏡枠環１６と同様に、合成樹脂製の鏡枠環本体１７ｒと金属製の補強環状体１７ｘからなっている。金属製の補強環状体１７ｘは、鏡枠環本体１７ｒの後端部の厚肉部１７ａの前方外周面に接着固定され、内側鏡枠環１７の薄肉化、ズームレンズ鏡筒全体の薄肉化（小径化）に寄与している。
【００２１】
外側鏡枠環１６（鏡枠環本体１６ｒ）の内面には、光軸と平行な直進案内溝１６ｃ（周方向に等角度間隔で３本）が形成されており、この直進案内溝１６ｃに、鏡枠環本体１７ｒの後端部の厚肉部１７ａに突出形成した直進案内キー１７ｂが摺動自在に嵌まっている。また、この外側鏡枠環１６（鏡枠環本体１６ｒ）の後端部には、径方向内方に突出する複数のバヨネット爪１６ｄが形成されており、カム環１５には、その後端部外周に、このバヨネット爪１６ｄを特定角度位置で回転自在に保持する環状溝１５ｃが形成されている。このバヨネット爪１６ｄと環状溝１５ｃの関係により、カム環１５と外側鏡枠環１６とは使用回転位置では、離脱することなく、相対回転は自在で光軸方向には一緒に移動するように結合している。
【００２２】
さらに、内側鏡枠環１７（鏡枠環本体１７ｒ）には、その前方に内方フランジ１７ｃが形成されており、内方フランジ１７ｃには後述するバリヤブロック４０とバリヤ開閉環３１が固定されている。また、この内方フランジ１７ｃの裏面に、光軸と平行な方向を向く直進案内ボス１７ｄ（周方向に等角度間隔で３本）が形成されている。一方、この内側鏡枠環１７の内側には１群移動枠１８が位置していて、その内方フランジ１８ｂのレンズ開口部と雌ねじ部１８ｄ（後述）とを避けた箇所には、この直進案内ボス１７ｄが摺動自在に嵌まる直進案内穴１８ａ（周方向に等角度間隔で３個）が形成されている（図６）。この直進案内穴１８ａは、径方向に長い小判状の穴として形成されている。この直進案内ボス１７ｄと直進案内穴１８ａとの嵌合隙間は、若干のクリアランス（遊び）があっても、１群移動枠１８はカム環１５の内周面に嵌合（後述）しているので、十分な精度で直進案内することができる。また、この１群移動枠１８の内面には、光軸と平行な方向の直進案内溝１８ｃ（周方向に等角度間隔で３本）が形成されている。
【００２３】
１群移動枠１８の内面には、２群移動枠１９が嵌まっている。この２群移動枠１９の先端部外周には、１群移動枠１８の直進案内溝１８ｃに嵌まる直進案内キー１９ａが形成されている。
【００２４】
以上の嵌合関係及び直進案内関係は、外周側から順に、外側鏡枠環１６が固定環１３に直進案内され、内側鏡枠環１７が外側鏡枠環１６に直進案内され、１群移動枠１８が内側鏡枠環１７に直進案内され、２群移動枠１９が１群移動枠１８に直進案内されている関係と捕らえることができ、しかも、内側鏡枠環１７と１群移動枠１８との間の直進案内関係は、内側鏡枠環１７の前方から後方に向けて突出させた直進案内ボス１７ｄと１群移動枠１８の直進案内穴１８ａとの関係によって前方から行われている。このため、カム環１５の内外に、別の直進案内部材を介在させる必要がなく、内側鏡枠環１７と１群移動枠１８の間の環状空間を小さくし、小径化が可能となる。
【００２５】
１群移動枠１８には、第１レンズ群Ｌ１を固定した１群固定枠２０を螺合する雌ねじ部１８ｄが形成されている。１群固定枠２０の雌ねじ部１８ｄに対する螺合位置は組立時に調整され、調整後に接着固定される。２群移動枠１９には、その環状凹部１９ｂ内にシャッタブロック２１が挿入され、このシャッタブロック２１は、２群移動枠１９にネジ（不図示）により固定される。また、遮光環（滑りシート保持環）１９ｃは、２群移動枠１９に嵌合固定されている。第２レンズ群Ｌ２は、シャッタブロック２１の中心部に位置させて、レンズ押え枠１９ｄを介して２群移動枠１９に固定されている。レンズ押え枠１９ｄは、第２レンズ群Ｌ２の２群移動枠１９に対する位置を調整後、接着固定される。シャッタブロック２１は、シャッタブレード２１ａを被写体輝度情報に応じて開閉する。シャッタブロック２１に対して動作信号を与えるフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ基板）２１ｂは、図７に示すように、該ブロック２１から後方に導かれた後、前方に折り返され、さらに固定環１３の一部に切り欠きを有する案内部２８から固定環１３外周で接着し後方に折り返された後、ハウジング１１の外部に導かれている。そして、最大限伸びた際に、その前端部が案内部２８の前端部より後方に位置してフック１１ｆに係止された弾性リング（輪ゴム）２９に、ＦＰＣ基板２１ｂの前方への折返部が通されており、この弾性リング２９により、ＦＰＣ基板２１ｂが光軸から離れる方向に付勢され、撮影状態におけるＦＰＣ基板２１ｂの光路内への垂れ下がりを防いでいる。
【００２６】
第３レンズ群Ｌ３は、３群枠２２に固定されている。３群枠２２は、図４に示すように、一端部がシャフト押え１２に固定され他端部がハウジング１０に固定された一対の直進案内ロッド２２ａに沿って光軸方向に移動自在に保持されており、ステッピングモータにより正逆に回転駆動される送りねじ２４によって、被写体距離情報に応じて光軸方向に移動制御される。
【００２７】
ズーミングは、第１レンズ群Ｌ１（１群移動枠１８）及び第２レンズ群Ｌ２（２群移動枠１９）を互いの空気間隔を変化させながら光軸方向に進退させて行う。カム環１５の内面には、レンズ群用カム溝Ｃ１（周方向に等角度間隔で３本）が形成されている。上述した直進案内関係によって回転を拘束されて光軸方向移動のみ可能な１群移動枠１８と２群移動枠１９は、このレンズ群用カム溝Ｃ１によって、カム環１５の回転に伴って光軸方向に移動する。図８ないし図１０は、このレンズ群用カム溝Ｃ１の展開形状を示すもので、図８ではカム環１５の内面にあるレンズ群用カム溝Ｃ１を図法通り破線で描き、図９、図１０では形状を明瞭にするため実線で描いている。このレンズ群用カム溝Ｃ１は、有底の連続したプロフィル内に、第１レンズ群Ｌ１用と第２レンズ群Ｌ２用のカムプロフィルを形成した点、及び第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の収納位置では、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を自由にし、鏡枠同士が当接する位置まで接近させて収納することを可能とした点に特徴がある。
【００２８】
すなわち、１群移動枠１８（第１レンズ群Ｌ１）の外面に突出形成した１群用フォロアピン１８ｆと、２群移動枠１９（第２レンズ群Ｌ２）の外面に突出形成した２群用フォロアピン１９ｆはともに、レンズ群用カム溝Ｃ１内に嵌まっている。連続した１本の溝であるレンズ群用カム溝Ｃ１は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を独立した軌跡で移動させる機能を有する。従来のレンズ鏡筒では、独立した軌跡で移動させるレンズ群の数だけ、独立したカム溝を必要としていた。
【００２９】
本実施形態のレンズ群用カム溝Ｃ１は、１群用フォロアピン１８ｆ、２群用フォロアピン１９ｆの挿入端部Ｃ１ｅから順に、１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１、２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２、１群用収納広場Ｃ１Ａ１、２群用収納広場Ｃ１Ａ２とを有する。１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１の両端部は、１群用テレ位置Ｚ１Ｔと１群用ワイド位置Ｚ１Ｗ、２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２の両端部は、２群用テレ位置Ｚ２Ｔと２群用ワイド位置Ｚ２Ｗである。１群用収納広場Ｃ１Ａ１および２群用収納広場Ｃ１Ａ２は、図示されているように、光軸と平行な方向（図中左右方向）の溝幅が他の区間の溝に比べて広く形成されていて、１群用フォロアピン１８ｆ、２群用フォロアピン１９ｆが自由に移動可能な空間を有している。即ち、１群収納広場Ｃ１Ａ１は、カム環の周方向に長い形状であり、１群固定枠２０の１群移動枠１８に対する螺合調整寸法だけ、１群用フォロアピン１８ｆが光軸方向に移動可能なクリアランスを有している。また、２群収納広場Ｃ１Ａ２は、ほぼ三角形状をなすものであり、２群用フォロアピン１９ｆが、カム環の周方向及び光軸方向に大きく移動できる程度のクリアランスを有している。
【００３０】
１群移動枠１８の１群用フォロアピン１８ｆと２群移動枠１９の２群用フォロアピン１９ｆは、カム環１５の収納回転位置では、１群用収納広場Ｃ１Ａ１と２群用収納広場Ｃ１Ａ２にそれぞれ位置するように、周方向の位相が定められている。１群用収納広場Ｃ１Ａ１と２群用収納広場Ｃ１Ａ２は、１群用フォロアピン１８ｆと２群用フォロアピン１９ｆを拘束しない。すなわち、１群用フォロアピン１８ｆ、２群用フォロアピン１９ｆは、１群用収納広場Ｃ１Ａ１と２群用収納広場Ｃ１Ａ２内で光軸方向に移動でき、このクリアランスによって、収納長を最小にすることができる。なお、１群用収納広場Ｃ１Ａ１に関しては、１群枠２０の雌ねじ部１８ｄに対する螺合位置調整によるフォロアピン１８ｆの収納時における位置の変化分を十分に吸収可能なクリアランスを持たせている。
【００３１】
内側鏡枠環１７の内方フランジ１７ｃには、直進案内ボス１７ｄとは別の周方向位置に、ばね中心突起１７ｇ（図５、図７）が形成されており、１群移動枠１８の内方フランジ１８ｂには、このばね中心突起１７ｇに対応させて、ばね収納凹部１８ｇが形成されている。このばね中心突起１７ｇとばね収納凹部１８ｇの間には、圧縮ばね３０が挿入されていて、１群移動枠１８を後方に移動付勢している。このため、１群移動枠１８に支持されている１群固定枠２０は、１群用フォロアピン１８ｆと１群用収納広場Ｃ１Ａ１との間に存在するクリアランスによって、２群移動枠１９（遮光環１９ｃ）に当接する機械的位置まで後退できる。この機械的当接位置を図５、図６に符号Ｐで示した。また２群移動枠１９は、２群用フォロアピン１９ｆと２群用収納広場Ｃ１Ａ２との間に存在するクリアランスによって、３群枠２２と当接する機械的位置まで後退できる。この機械的当接位置を図５、図６に符号Ｑで示した。このため、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の収納位置をカム溝によって厳密に規定している従来装置に比して、収納長の短縮を図ることができる。さらに、３群枠２２は、送りネジ２４に付いているナットに押し付けているバネ２３が縮みハウジング１１と機械的に接触する位置まで後退できる。この機械的当接位置を図５、図６に符号Ｒで示した。図５、図６及び図７の上半は、これらの１群固定枠２０、２群移動枠１９（遮光環１９ｃ）、３群枠２２及びハウジング１１が機械的に接触した収納位置を示している。なお、１群固定枠２０の１群移動枠１８に対する位置は、組立時の調整によって前後するため、１群移動枠１８の後方への移動量は、１群固定枠２０の位置に依存する。収納時には、ばね３０により、この調整量は吸収され、ＰＱＲに示す当接位置のできるレンズ鏡筒の収納が可能になる。
【００３２】
カム環１５が収納回転位置から撮影位置方向に回動するときには、１群用収納広場Ｃ１Ａ１内にある１群用フォロアピン１８ｆは２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２を通って１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１に至り、２群用フォロアピン１９ｆは２群用収納広場Ｃ１Ａ２から１群用収納広場Ｃ１Ａ１を通り２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２に至る。このように、２群用フォロアピン１９ｆ（第２レンズ群Ｌ２）にとっての２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２が、１群用フォロアピン１８ｆ（第１レンズ群Ｌ１）にとっては収納位置から撮影位置（ズーム区間）に至るための単なる通過区間であることが、カム溝の本数を減らして配置を容易にし、傾斜を緩くするために有用である。
【００３３】
内側鏡枠環１７は、１群移動枠１８とは独立して、しかし、ほぼ１群移動枠１８と同様の軌跡で、光軸方向に移動する。このため、カム環１５の外面には、直進案内されている内側鏡枠環１７を光軸方向に進退させる鏡枠環用カム溝Ｃ２（図８、周方向に等角度間隔で３本）が形成されており、この鏡枠環用カム溝Ｃ２に、内側鏡枠環１７の内面に突出形成したフォロアピン１７ｆ（図８）が嵌まっている。カム溝Ｃ２の展開形状は、レンズ群用カム溝Ｃ１と似ており、図８に示すように、フォロアピン１７ｆの挿入端部Ｃ２ｅから順に、１群用ズーム区間対応区間Ｃ２Ｚ１、２群用ズーム区間対応区間Ｃ２Ｚ２、及びバリヤ開閉区間Ｃ２Ｂを有する。バリヤ開閉区間Ｃ２Ｂは、円周方向溝であり、カム環１５と内側鏡枠環１７とが相対回転だけする。また、図８に明らかなように、カム環１５のレンズ群用カム溝Ｃ１と鏡枠環用カム溝Ｃ２は、光軸方向位置を若干ずらせていて、鏡枠環用カム溝Ｃ２に嵌まる内側鏡枠環１７のフォロアピン１７ｆと、レンズ群用カム溝Ｃ１に嵌まる１群移動枠１８のフォロアピン１８ｆは、光軸と平行な方向に並んでいる。
【００３４】
このように、外観に露出する内側鏡枠環１７を１群移動枠１８とは別部材として別のカム機構により光軸方向に案内することにより、内側鏡枠環１７に加わる外力が１群移動枠１８から第１レンズ群Ｌ１に伝わるのを防ぎ、第１レンズ群Ｌ１の光軸のずれ等に起因するズームレンズとしての光学性能の悪化を防止できる。また、カム環１５の形状が似ているレンズ群用カム溝Ｃ１と鏡枠環用カム溝Ｃ２は、光軸方向位置を若干ずらせているため、カム環１５の厚さを増加させることがなく、しかも、内側鏡枠環１７に加わる径方向内方への力を１群用フォロアピン１８ｆを介して１群移動枠１８で受けることができる。さらに、鏡枠環用カム溝Ｃ２に嵌まるフォロアピン１７ｆと、レンズ群用カム溝Ｃ１に嵌まるフォロアピン１８ｆとが、光軸と平行な方向に並んでいるので、圧縮ばね３０により互いに離隔する方向に移動付勢されている１群移動枠１８と内側鏡枠環１７との間に作用するばね力が、カム環１５の相対回転位置によって殆ど変化することがない。
【００３５】
内側鏡枠環１７の補強環状体１７ｘの内面には、バリヤブロック４０が挿入固定され、このバリヤブロック４０と、内側鏡枠環１７の内方フランジ１７ｃとの間にはバリヤ開閉環３１が回転自在に支持されている。カム環１５には切り欠き１５ｋが形成されており、この切り欠き１５ｋの端面は、該カム環１５がバリヤ開閉区間Ｃ２Ｂで回転するとき、このバリヤ開閉環３１の被動面３１ａに当接して回転を与える光軸と平行な方向の回転伝達面１５ｄとなっている。この切り欠き１５ｋは、図８に示すように、カム環１５のカム溝Ｃ１、Ｃ２の形成領域を避けた領域に形成されている。
【００３６】
バリヤブロック４０は、図２、図１４に示すように、中心部に撮影開口４１ａを有するバリヤ支持枠４１、このバリヤ支持枠４１に形成した一対の回転中心ボス４１ｂに回動自在に支持された一対のバリヤ板４２、この一対のバリヤ板４２を閉方向に付勢するバリヤ閉ばね（トーションばね）４３、及びバリヤ支持枠４１との間にバリヤ板４２とバリヤ閉ばね４３を支持するバリヤ取付板４４とからなっていて、予め別ユニットとしてサブアッシされる。一対のバリヤ板４２に設けたバリヤボス４２ａ（図１２、図１３）は、バリヤ取付板４４に形成した逃げ溝４４ａからバリヤ開閉環３１側に突出している。バリヤ開閉環３１には、この一対のバリヤボス４２ａに係合する一対の開閉突起３１ｃが形成されている。図１２、図１３は、バリヤ板４２を仮想線（一点鎖線）で示した図であり、バリヤ開閉環３１がバリヤを閉じた状態（図１２）と、開いている状態（図１３）とを描いている。また図１４は、バリヤ支持枠４１を除いたバリヤブロック装着時の図である。
【００３７】
バリヤ開閉環３１は、自身に形成したばね掛け突起３１ｂと、内側鏡枠環１７に形成したばね掛け突起１７ｈとの間に張設した、バリヤ閉ばね４３より強い引張ばね４５によりバリヤ開方向に回動付勢されている。バリヤ開閉環３１の開閉突起３１ｃは、引張ばね４５による回動付勢端では、バリヤボス４２ａに当接してバリヤ板４２を開く（図１３）。一方、バリヤ開閉環３１が引張ばね４５の力に抗して回動されると、開閉突起３１ｃがバリヤボス４２ａから離れ、一対のバリヤ板４２は、バリヤ閉ばね４３の力により、閉じる（図１２）。
【００３８】
引張ばね４５の力に抗してバリヤ開閉環３１を回転させるのは、カム環１５に形成した回転伝達面１５ｄである。バリヤ開閉環３１に形成した切り欠き３１ｋの端面は被動面３１ａとなっている。カム環１５が収納位置にあるとき、カム環１５の回転伝達面１５ｄが、内側鏡枠環１７の内方フランジ１７ｃに形成された開口（図示略）を通ってバリヤ開閉環３１の被動面３１ａに当接して、バリヤ開閉環３１は引張ばね４５の力に抗して回動され、バリヤ板４２が閉じ、カム環１５がバリヤ開閉区間Ｃ２Ｂ（図８）において内側鏡枠環１７に対して相対回転するとき、回転伝達面１５ｄと非接触となり、バリヤ開閉環３１は、引張ばね４５の力によって付勢され、バリヤ板４２が開く。
【００３９】
図１６は、カム環１５が収納位置から準備区間に至るときの回転伝達面１５ｄの動きを示している。カム環１５は、固定環１３のカム環規制カム溝１３ｂ、フォロアピン１５ｂ、回転環１４の回転伝達溝１４ａの関係に従って光軸方向に移動しながら回転し（図１６の１、２、３、４の位置）、次いで回転のみする（同４、５）。回転伝達面１５ｄは、この区間４から５へ動く際に、バリヤ開閉環３１の被動面３１ａから離れてバリヤ板４２を開く。カム環１５が準備区間から収納位置に至るときには、以上と逆に、回転伝達面１５ｄの区間５から４への動きによってバリヤ板４２が閉じられる。
【００４０】
一対のバリヤ板４２は、基本的に平面板からなっており、その内面に、図５、図６に示すように、第１レンズ群Ｌ１の最も物体側のレンズ面の凸面Ｌ１ｒの曲率に対応する逃げ凹部４２ｂが形成されている。この逃げ凹部４２ｂは、収納時に内側鏡枠環１７を極限まで後退させることを可能とする。この逃げ凹部４２ｂは、バリヤ板４２を樹脂成形する成形型によって形成する。
【００４１】
以上のバリヤブロック４０は、補強環状体１７ｘの内側に鏡枠環本体１７ｒを嵌合して接着した後、補強環状体１７ｘの先端開口部に嵌合され、内側鏡枠環１７に設けられたフック（図示略）と係合することにより、補強環状体１７ｘから抜け止めされている。そして、このバリヤブロック４０と、内側鏡枠環１７の内方フランジ１７ｃとの間にバリヤ開閉環３１を回転自在に支持する。合成樹脂製の内側鏡枠環本体１７ｒには、バリヤ板４２の位置に対応させて、開状態のバリヤ板４２が進入する切欠１７ｋ（図１４）が形成されており、この切欠１７ｋの外側を補強環状体１７ｘが覆っている。合成樹脂製の鏡枠環本体１７ｒとは別体の金属製の補強環状体１７ｘを備えることにより、該本体１７ｒには貫通した切欠１７ｋを作ることができる。バリヤブロック４０のバリヤ板４２は、４枚構成として収納時に重ねれば、バリヤ開時の収納に要する径方向長は短縮できるが、軸方向長に多くを要し、１枚構成あるいは２枚構成とすれば、軸方向長は短縮できるが、径方向長に多くを要するという不可避の問題がある。この実施形態のように、内側鏡枠環１７にバリヤ逃げ用の切欠１７ｋを形成することにより、バリヤ２枚構成の軸方向長を短縮できるという効果を得つつ、内側鏡枠環１７の径方向長の増大を抑えることができるという効果が得られる。
【００４２】
上述のように、固定環１３のズーム区間溝部１３ｂ３は、光軸方向成分を持たない円周方向溝であり、カム環１５のフォロアピン１５ｂがズーム区間溝部１３ｂ３内を移動する撮影領域（ズーム領域）では、カム環１５は回転のみする。この撮影領域において、カム環１５のフォロアピン１５ｂとズーム区間溝部１３ｂ３の間のバックラッシュ（遊び）をとるために、付勢環３２が回転環１４の先端部に嵌められている。この付勢環３２と回転環１４にはそれぞれ、ばね掛け突起３２ａとばね掛け突起１４ｃとが形成されており、このばね掛け突起３２ａとばね掛け突起１４ｃとの間に、引張コイルばね３３が張設されていて、付勢環３２を後方に移動付勢している。図１及び図４に示すように、付勢環３２の内周面の後端部には３個（周方向に等間隔に）の突起３２ｃが設けられており、この突起３２ｃは、回転環１４の前端部に設けられた３個の貫通穴１４ｄを、回転環１４の外側から内側に貫通している。貫通穴１４ｄは回転伝達溝１４ａの直前に設けられており、突起３２ｃは回転伝達溝１４ａに嵌ったフォロアピン１５ｂの前方に位置している。突起３２ｃの後端面をなす当接端面３２ｂは、カム環１５のフォロアピン１５ｂが固定環１３のズーム区間溝部１３ｂ３に達したときに、該フォロアピン１５ｂに当接することにより、フォロアピン１５ｂを後方に移動付勢して、フォロアピン１５ｂをズーム区間溝部１３ｂ３の後側の面に当接させる。
【００４３】
以上の説明では、１群移動枠１８の内面には、光軸と平行な方向の直進案内溝１８ｃが形成され、２群移動枠１９の先端部外面には、この直進案内溝１８ｃに嵌まる直進案内キー１９ａが形成されているとしたが、以上の構成に加えて、直進案内溝１８ｃの先端部には、図１０に示すように、直進案内溝１８ｃを周方向に拡大した回転許容部１８ｈが形成されており、直進案内キー１９ａ（２群移動枠１９）がこの回転許容部１８ｈ内で回転できる。この２群移動枠１９の回転領域は、２群移動枠１９が収納位置近傍に達するときであり、このように回転を許す理由は次の通りである。なお、１群移動枠１８の内方フランジ１８ｂには、２群移動枠１９の直進案内キー１９ａが回転許容部１８ｈ内にあるとき（第２レンズＬ２が収納位置近傍にあるとき）、２群移動枠１９の前端部に設けられた、直進案内キー１９ａを含む突出片１９ｅが前方に突出する周方向開口１８ｊ（図３、図６）が形成されている。このように直進案内キー１９ａを内方フランジ１８ｂより前方に突出させることで、収納長の短縮を図ることができる。
【００４４】
いま、レンズが収納されている場合で１群用収納広場Ｃ１Ａ１に１群用フォロアピン１８ｆが位置している状態において、カム環１５がレンズ繰出方向（図１０矢印ｘ方向）に回転すると、１群用フォロアピン１８ｆは、２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２に入るため、１群移動枠１８は光軸方向前方に移動する。この１群用フォロアピン１８ｆの移動位置を、図１０において基準位置１、２、３、４として示している。
一方、カム環１５がｘ方向に回転すると、２群用収納広場Ｃ１Ａ２内に位置している２群用フォロアピン１９ｆは、カム環１５に対して取り残され、２群用収納広場Ｃ１Ａ２内で１から傾斜縁部β上の２の位置に移動し、その斜面ｘｘに当接する。
カム環１５がさらにｘ方向に回転すると、２群用収納広場Ｃ１Ａ２の斜辺縁部βの斜面ｘｘに従って、２群用フォロアピン１９ｆには、以下のような光軸方向成分と周方向成分の混ざった運動が生じる。
１群移動枠１８は光軸前方に移動して、回転許容部１８ｈの側壁が直進案内キー１９ａと当接していて、１群移動枠１８が光軸方向に前進する力によって、２群移動枠１９は光軸前方に押されるとともに、カムフォロア１９ｆが斜面ＸＸに沿って２の位置から３の位置へ移動するのに伴って回転する。すなわち、直進案内キー１９ａは、回転許容部１８ｈの側壁に摺動しながら、直進案内溝１８ｃへ向かって移動する。
このように、２群移動枠１９を１群移動枠１８に対して相対回転させると、１群移動枠１８は２群移動枠１９と干渉することなく、円滑に前方に移動することができる。
【００４５】
やがて、直進案内キー１９ａが直進案内溝１８ｃの一方の壁に当接して回転は止まり、光軸方向に沿って前進してくる１群移動枠１８の直進案内溝１８ｃ内に入る準備が整い（位置３）、１群案内環１８のさらなる前進により直進案内キー１９ａが直進案内溝１８ｃに入る。そして、直進案内キー１９ａが直進案内溝１８ｃに入った後は２群移動枠１９の回転が拘束されて、今度は２群フォロアピン１９ｆが３の位置から４の位置へ向かって傾斜縁部βの斜面ｘｘを移動し、これにより２群枠１９は、１群枠の移動方向とは反対方向に直進移動する（位置４）。カム環１５が更に回転すると、やがて２群用フォロアピン１９ｆが１群用収納広場Ｃ１Ａ１に入り、以後のカム環１５のｘ方向の回転では、レンズ群用カム溝Ｃ１の各区間に従い、１群移動枠１８と２群移動枠１９が光軸方向に直進移動する（２群移動枠１９は１群移動枠１８に直進案内される）。このように、略三角形状の２群用収納広場Ｃ１Ａ２は、収納時におけるフォロアピン１９ｆの光軸方向の位置規制を解放するためのクリアランスを確保するだけでなく、斜辺縁部βを形成して、２群移動枠１９を回転させて直進案内キー１９ａを直進案内溝１８ｃへ向かわせて係合可能な位置に導くとともに、１群枠１８と２群枠１９とを光軸方向で相反する方向に移動させて、両者の係合を確実なものにする機能を持たせている。
【００４６】
一方、撮影状態からカム環１５が収納方向（図１０の矢印ｘと逆方向）に回転すると、フォロアピン１８ｆとフォロアピン１９ｆは１群用収納広場Ｃ１Ａ１と２群用収納広場Ｃ１Ａ２にそれぞれ戻る。ここでフォロアピン１９ｆの動きについて具体的に説明する。フォロアピン１９ｆは、１群用収納広場Ｃ１Ａ１を通った後、２群用収納広場Ｃ１Ａ２の図９で示す底辺縁部αに沿って、図１０において右方へ向けて移動する。やがてフォロアピン１９ｆが底辺縁部αの端点α１よりも若干手前の位置に来ると、直進案内キー１９ａが直進案内溝１８ｃから脱して回転許容部１８ｈに達し、２群移動枠１９が１群移動枠１８に対して相対回転可能な状態となる。その後、フォロアピン１９ｆは端点α１に達し、カム環１５と連動して一体にレンズ光軸周りに回転、すなわち２群移動枠１９は１群移動枠１８と相対回転する。そして、カム環１５のフォロアピン１５ｂが固定環１３の直線溝部１３ｂ１に案内されて、カム環１５は光軸方向に後退（図９中、右方向に移動）するので、最終的に、フォロアピン１９ｆは図９中の端点α２に位置する。このようにして、１群移動枠１８と２群移動枠１９がそれぞれの収納位置に円滑に移動する。
２群移動枠１９を１群移動枠１８と同様に直進案内のみで収納位置まで移動させる構成を仮定すると、カム溝Ｃ１をカム環１５の周方向（すなわち図９中、端点α１よりも上方）に向けて長く形成しなければならないが、このままでは、他に形成されたカム溝と干渉してしまうので、干渉を避けるためには、カム環１５を大径化しなければならない。しかしながら、上記実施形態によれば、２群移動枠１９の収納用のカム溝は、カム環の周方向において、他のカム溝と干渉しない範囲内で短く設定できるので、カム環１５を小径化できる。
【００４７】
この２群収納広場Ｃ１Ａ２は、図示のようにほぼ三角形状に形成することにより、直線状に形成すれば更に長く必要なレンズ群用カム溝Ｃ１を短く構成することが可能になり、このようにレンズ群用カム溝Ｃ１を短くすることにより、カム環１５に３本のレンズ群用カム溝Ｃ１を緩い傾斜角で形成することを可能にしている。また、このような形状の２群収納広場Ｃ１Ａ２を設けたので、１群用フォロアピン１８ｆと２群用フォロアピン１９ｆが収納位置から光軸方向前方に移動するとき、２群用フォロアピン１９ｆは２群収納広場Ｃ１Ａ２内を上述した図１０の１、２、３、４の順で移動し、２群移動枠１９が１群移動枠１８に対して相対回転をするようになる。
【００４８】
図１５は、この２群移動枠１９のカム環１５に対する回転の様子を示している。１群移動枠１８は、そのレンズ群用カム溝Ｃ１によってカム環１５の回転位置との対応関係が存在するのに対し、２群移動枠１９は、図１５の区間Ｒではカム環に対して相対回動する。
【００４９】
このように、１群移動枠１８と２群移動枠１９が収納位置で相対回転すると、１群移動枠１８に支持されている１群固定枠２０と２群移動枠１９（遮光環１９ｃ）とは収納位置では接触位置Ｐで機械的に接触しているため、摩擦抵抗が問題となる。特に、１群固定枠２０は、１群移動枠１８の雌ねじ部１８ｄにねじ結合しているから、１群固定枠２０に回転が生じて光軸方向位置が狂うおそれがある。そこで、遮光環１９ｃには、低摩擦性シート、例えば四フッ化エチレン樹脂からなる滑りシート２６を支持し、この滑りシート２６に１群固定枠２０の後端面が接触するようにしている（図５、６、７参照）。
【００５０】
上記構成の本ズームレンズ鏡筒の収納位置から撮影位置（ズーム位置）の全体の動作は、次のようである。収納位置では、圧縮ばね３０の力によって後方に移動付勢されている１群移動枠１８が支持する１群固定枠２０が、１群用フォロアピン１８ｆと１群用収納広場Ｃ１Ａ１との間に存在するクリアランスによって、２群移動枠１９（遮光環１９ｃ）に当接する機械的位置Ｐまで後退し、２群移動枠１９は、２群用フォロアピン１９ｆと２群用収納広場Ｃ１Ａ２との間に存在するクリアランスによって、３群枠２２と当接する機械的位置Ｑまで後退し、さらに、３群枠２２は、送りネジに付いているナットに押し付けているバネ２３が縮みハウジング１１と機械的に接触する位置Ｒまで後退している。これらの機械的接触によって、収納長の短縮がはかられている。また、この収納位置では、カム環１５の回転伝達面１５ｄが被動面３１ａを押して引張ばね４５の力に抗してバリヤ開閉環３１をバリヤ閉方向に回動させ、開閉突起３１ｃがバリヤボス４２ａから離れているため、バリヤ板４２が撮影開口４１ａを閉じている（図１２）。
【００５１】
この収納状態から回転環１４がレンズ繰出方向に回転すると、フォロアピン１５ｂを有するカム環１５は、固定環１３の直線溝部１３ｂ１と回転環１４の傾斜溝部１４ａ２によって直進移動のみする。すると、レンズ群用カム溝Ｃ１の収納広場Ｃ１Ａ１、Ｃ１Ａ２に位置しているフォロア１８ｆ、１９ｆが該カム溝Ｃ１の縁部によって押されて前方に移動し、その結果、機械的に接触している１群固定枠２０と２群移動枠１９（遮光環１９ｃ）とが直進移動して互いの機械的接触を解き、２群移動枠１９と３群枠２２との機械的接触も解かれる。
【００５２】
さらに回転環１４がレンズ繰出方向に回転すると、カム環１５が固定環１３の撮影状態移行溝部１３ｂ２により、回転とともに光軸方向に移動し、やがて、ズーム区間溝部１３ｂ３に至る。この撮影状態移行溝部１３ｂ２によるカム環１５の回転の初期に、該カム環１５の回転伝達面１５ｄがバリヤ開閉環３１の被動面３１ａから離れ、引張ばね４５の力により同バリヤ開閉環３１がバリヤ開方向に回動して、バリヤ閉ばね４３の力に抗してバリヤ板４２を開く。またバリヤ開動作に前後して、２群移動枠１９が１群移動枠１８に対して相対回動し、１群固定枠２０が滑りシート２６上を滑る。
【００５３】
次に、回転環１４の同方向の回転によって、カム環１５のフォロアピン１５ｂがズーム区間溝部１３ｂ３に至ると、付勢環３２の各突起３２ｃの後端部の当接端面３２ｂがフォロアピン１５ｂに当接する。付勢環３２は、引張ばね３３により後方に付勢されているので、この当接端面３２ｂを介して、フォロアピン１５ｂをズーム区間溝部１３ｂ３の後側の面に当接させる。フォロアピン１５ｂがズーム区間溝部１３ｂ３に位置している間は、この関係が維持され、回転環１４を介してカム環１５を図１１のズーム区間内で回転させている限りは、カム環１５の固定環１３に対するバックラッシュが除かれる。
【００５４】
カム環１５が、以上のように収納回転位置から準備区間を経てズーム区間へ回動すると、カム環１５の１群用収納広場Ｃ１Ａ１内にある１群用フォロアピン１８ｆは２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２を通って１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１に至り、２群用フォロアピン１９ｆは２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２に至っている。カム環１５がズーム区間Ｃ１Ｚ１、Ｃ２Ｚ２内で回転すると、１群移動枠１８（第１レンズ群Ｌ１）と２群移動枠１９（第２レンズ群Ｌ２）が光軸方向にカムプロフィルに従って所定の位置関係で移動し、第３レンズ群Ｌ３との合成焦点距離が変化する。このズーミングは、図示しない周知のズームスイッチによって行われる。また、シャッタレリーズボタンが押されると、ステッピングモータが被写体距離情報に応じた角度（回転数）だけ回転してフォーカスレンズ群である第３レンズ群Ｌ３（３群枠２２）を光軸方向に移動させ、被写体に合焦させる。また、シャッタブロック２１は、被写体輝度情報に応じてシャッタブレード２１ａを開閉する。
【００５５】
１群移動枠１８が直進移動するとき、内側鏡枠環１７は、１群移動枠１８の位置を規制しているカム溝Ｃ１と似た形状のカム溝Ｃ２により、該１群移動枠１８との相対位置を変化させることなく光軸方向に移動する。また、外側鏡枠環１６は、バヨネット爪１６ｄと環状溝１５ｃの関係により、カム環１５と常時光軸方向には一緒に移動するので、外観に露出している外側鏡枠環１６と内側鏡枠環１７がともに光軸方向に直進移動する。
【００５６】
カム環１５がズーム区間から収納位置方向に回転するときには、以上とは逆の動作により、外側鏡枠環１６と内側鏡枠環１７がともに光軸方向後方に移動し、１群移動枠１８（第１レンズ群Ｌ１）が支持する１群固定枠２０と２群移動枠１９（第２レンズ群Ｌ２）が圧縮ばね３０による後退端に位置して互いに接触し、さらに２群移動枠１９が、３群枠２２と機械的に接触し送りネジ２４に付いているナットに押し付けているバネ２３により３群枠２２がフィルタ保持部１１ｃに当てつくまで後退する。また、カム環１５の回転伝達面１５ｄが被動面３１ａを押して引張ばね４５の力に抗してバリヤ開閉環３１をバリヤ閉方向に回動させ、バリヤ板４２が撮影開口４１ａを閉じる。
【００５７】
【本発明の特徴部分の説明】
本発明の特徴部分は、回転に伴い光軸方向移動を生じるように支持されたカム環と、このカム環の内周側に、回転を規制し、光軸方向移動のみ可能に支持した移動レンズ群枠と、上記カム環の内周面に形成したレンズ群用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記移動レンズ群枠をカム環より大きい移動量で移動させるレンズ群用カム機構と、上記カム環の外周側に該カム環を覆うように位置させた、該カム環に対する相対回転は自在で光軸方向には一緒に移動するように係合させた外側鏡枠環とを有し、さらに、上記カム環と外側鏡枠環との間に位置する、直進案内された内側鏡枠環と、上記カム環の外周面に形成した鏡枠環用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記内側鏡枠環を光軸方向に移動させる鏡枠環用カム機構を有することを特徴としている。
また、本実施形態のレンズ群用カム機構は、レンズ群用カム溝Ｃ１、フォロアピン１８ｆ、１９ｆ、直進案内ボス１７ｄ、直進案内穴１８ａとから構成されており、鏡枠環用カム機構は、鏡枠環用カム溝Ｃ２、フォロアピン１７ｆ、直進案内溝１６ｃ、直進案内キー１７ｂとから構成されている。
以下、この特徴部分について説明する。
【００５８】
固定環１３は、ハウジング１１の外周筒状部１１ｂの内側に位置している。この固定環１３の外周側（固定環１３と外周筒状部１１ｂとの間）には、回転環１４が位置し、内周側にカム環１５が位置している。固定環１３には、カム環規制カム溝１３ｂ（周方向に等角度間隔で３本）が貫通溝として形成されており、このカム環規制カム溝１３ｂに、カム環１５の後端部の厚肉部１５ａに径方向外方に向けて固定したフォロアピン１５ｂが嵌まっている。一方、回転環１４の内周面には、このフォロアピン１５ｂを嵌合させる回転伝達溝１４ａが形成されている。
【００５９】
図１１は、この回転伝達溝１４ａとカム環規制カム溝１３ｂの展開形状を示している。回転伝達溝１４ａは、基部（後方、カメラボディ側の端部）を除き、光軸と平行な直線溝部１４ａ１からなっており、基部に、この直線溝部１４ａ１に続く、傾斜溝部１４ａ２と円周方向溝部１４ａ３とを有している。円周方向溝部１４ａ３は、組立用の区間である。一方、カム環規制カム溝１３ｂは、基部の光軸と平行な方向の直線溝部１３ｂ１と、光軸方向成分と周方向成分を含む撮影状態移行溝部１３ｂ２と、円周方向成分のみからなるズーム区間溝部１３ｂ３とを有している。ズーム区間溝部１３ｂ３を超える溝部１３ｂ４は、組立用の区間である。
【００６０】
回転環１４は、図１１の収納位置から準備区間及びズーム区間の間を回転する。すなわち、図１１において、回転環１４は、固定されている固定環１３に対して回転するから、フォロアピン１５ｂが傾斜溝部１４ａ２の基部と直線溝部１３ｂ１に嵌まっている状態（収納位置、カム環１５が最も後退している状態）で、回転環１４が回転すると、フォロアピン１５ｂ（カム環１５）は傾斜溝部１４ａ２によって押され直線溝部１３ｂ１に従って回転することなく光軸方向に進退する。フォロアピン１５ｂが直線溝部１４ａ１と撮影状態移行溝部１３ｂ２に嵌まっている状態（準備区間）で、回転環１４が回転すると、フォロアピン１５ｂ（カム環１５）は撮影状態移行溝部１３ｂ２に従って光軸方向移動を伴いながら回転する。フォロアピン１５ｂが直線溝部１４ａ１とズーム区間溝部１３ｂ３に嵌まっている状態（ズーム区間）で、回転環１４が回転すると、フォロアピン１５ｂ（カム環１５）はズーム区間溝部１３ｂ３に従って光軸方向に移動することなく回転する。
【００６１】
固定環１３とカム環１５の間には、外側から順に、外側鏡枠環（直進案内環）１６と内側鏡枠環（直進案内環）１７が位置している。カム環１５の厚肉部１５ａは、該カム環１５と固定環１３の間に、薄肉に形成した外側鏡枠環１６と内側鏡枠環１７を挟み込む環状スペースを確保している。
【００６２】
固定環１３のすぐ内側に位置する外側鏡枠環１６は、合成樹脂製の鏡枠環本体１６ｒと金属製の補強環状体１６ｘからなっており、鏡枠環本体１６ｒの後端部の厚肉部１６ａに、径方向外方に突出する直進案内キー１６ｂ（周方向に等角度間隔で３本）が形成されている。固定環１３の内面には、この直進案内キー１６ｂを摺動自在に嵌める光軸と平行な直進案内溝１３ｃが形成されている。金属製の補強環状体１６ｘは、鏡枠環本体１６ｒの後端部の厚肉部１６ａの前方外周面に接着固定され、外側鏡枠環１６の薄肉化、ひいては、ズームレンズ鏡筒全体の薄肉化（小径化）に寄与している。
【００６３】
内側鏡枠環１７は、外側鏡枠環１６と同様に、合成樹脂製の鏡枠環本体１７ｒと金属製の補強環状体１７ｘからなっている。金属製の補強環状体１７ｘは、鏡枠環本体１７ｒの後端部の厚肉部１７ａの前方外周面に接着固定され、内側鏡枠環１７の薄肉化、ズームレンズ鏡筒全体の薄肉化（小径化）に寄与している。
【００６４】
外側鏡枠環１６（鏡枠環本体１６ｒ）の内面には、光軸と平行な直進案内溝１６ｃ（周方向に等角度間隔で３本）が形成されており、この直進案内溝１６ｃに、鏡枠環本体１７ｒの後端部の厚肉部１７ａに突出形成した直進案内キー１７ｂが摺動自在に嵌まっている。また、この外側鏡枠環１６（鏡枠環本体１６ｒ）の後端部には、径方向内方に突出する複数のバヨネット爪１６ｄが形成されており、カム環１５には、その後端部外周に、このバヨネット爪１６ｄを特定角度位置で回転自在に保持する環状溝１５ｃが形成されている。このバヨネット爪１６ｄと環状溝１５ｃの関係により、カム環１５と外側鏡枠環１６とは使用回転位置では、離脱することなく、相対回転は自在で光軸方向には一緒に移動するように結合している。
【００６５】
さらに、内側鏡枠環１７（鏡枠環本体１７ｒ）には、その前方に内方フランジ１７ｃが形成されており、この内方フランジ１７ｃの裏面に、光軸と平行な方向を向く直進案内ボス１７ｄ（周方向に等角度間隔で３本）が形成されている。一方、この内側鏡枠環１７のすぐ内側には１群移動枠１８が位置していて、その内方フランジ１８ｂに、この直進案内ボス１７ｄが摺動自在に嵌まる直進案内穴１８ａ（周方向に等角度間隔で３個）が形成されている（図６）。
【００６６】
ズーミングは、第１レンズ群Ｌ１（１群移動枠１８）及び第２レンズ群Ｌ２（２群移動枠１９）を互いの空気間隔を変化させながら光軸方向に進退させて行う。カム環１５の内面には、以上の直進案内関係で回転を拘束され光軸方向移動のみ可能な１群移動枠１８と２群移動枠１９を光軸方向に移動させるレンズ群用カム溝Ｃ１（周方向に等角度間隔で３本）が形成されている。このレンズ群用カム溝Ｃ１は、有底の連続したプロフィル内に、第１レンズ群Ｌ１用と第２レンズ群Ｌ２用のカムプロフィルを形成している。
【００６７】
すなわち、１群移動枠１８（第１レンズ群Ｌ１）の外面に突出形成した１群用フォロアピン１８ｆと、２群移動枠１９（第２レンズ群Ｌ２）の外面に突出形成した２群用フォロアピン１９ｆはともに、レンズ群用カム溝Ｃ１内に嵌まっている。連続した１本の溝であるレンズ群用カム溝Ｃ１は、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２を独立した軌跡で移動させる機能を有する。
【００６８】
本実施形態のレンズ群用カム溝Ｃ１は、１群用フォロアピン１８ｆ、２群用フォロアピン１９ｆの挿入端部Ｃ１ｅから順に、１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１、２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２、１群用収納広場Ｃ１Ａ１、２群用収納広場Ｃ１Ａ２とを有する。１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１の両端部は、１群用テレ位置Ｚ１Ｔと１群用ワイド位置Ｚ１Ｗ、２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２の両端部は、２群用テレ位置Ｚ２Ｔと２群用ワイド位置Ｚ２Ｗである。
【００６９】
カム環１５が収納回転位置から撮影位置方向に回動するときには、１群用収納広場Ｃ１Ａ１内にある１群用フォロアピン１８ｆは２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２を通って１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１に至り、２群用フォロアピン１９ｆは２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２に至る。
【００７０】
内側鏡枠環１７は、１群移動枠１８とは独立して、しかし、ほぼ１群移動枠１８と同様の軌跡で、光軸方向に移動する。このため、カム環１５の外面には、直進案内されている内側鏡枠環１７を光軸方向に進退させる鏡枠環用カム溝Ｃ２（図８、周方向に等角度間隔で３本）が形成されており、この鏡枠環用カム溝Ｃ２に、内側鏡枠環１７の内面に突出形成したフォロアピン１７ｆ（図８）が嵌まっている。
【００７１】
有底の鏡枠環用カム溝Ｃ２の展開形状は、レンズ群用カム溝Ｃ１と酷似しており、図８に示すように、フォロアピン１７ｆの挿入端部Ｃ２ｅから順に、１群用ズーム区間対応区間Ｃ２Ｚ１、２群用ズーム区間対応区間Ｃ２Ｚ２、及びバリヤ開閉区間Ｃ２Ｂを有する。バリヤ開閉区間Ｃ２Ｂは、円周方向溝であり、カム環１５と内側鏡枠環１７とが相対回転だけする。また、図８に明らかなように、カム環１５のレンズ群用カム溝Ｃ１と鏡枠環用カム溝Ｃ２は、光軸方向位置を若干ずらせていて、鏡枠環用カム溝Ｃ２に嵌まる内側鏡枠環１７のフォロアピン１７ｆと、レンズ群用カム溝Ｃ１に嵌まる１群移動枠１８のフォロアピン１８ｆは、光軸と平行な方向に並んでいる。
【００７２】
カム環１５が、収納回転位置から準備区間を経てズーム区間へ回動すると、カム環１５の１群用収納広場Ｃ１Ａ１内にある１群用フォロアピン１８ｆは２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２を通って１群用ズーム区間Ｃ１Ｚ１に至り、２群用フォロアピン１９ｆは２群用ズーム区間Ｃ１Ｚ２に至っている。カム環１５がズーム区間Ｃ１Ｚ１、Ｃ２Ｚ２内で回転すると、１群移動枠１８（第１レンズ群Ｌ１）と２群移動枠１９（第２レンズ群Ｌ２）が光軸方向にカムプロフィルに従って所定の位置関係で移動し、第３レンズ群Ｌ３との合成焦点距離が変化する。
このように、カム環１５をハウジング１１に対して光軸方向に移動させるだけでなく、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２をカム環１５に対して光軸方向に移動させるので、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の移動量は大きく、ズーム比は大きい。
【００７３】
本実施形態では、外側鏡枠環１６は、バヨネット爪１６ｄと環状溝１５ｃの関係により、カム環１５と常時光軸方向には一緒に移動するので、カム環１５は常時外側鏡枠環１６により覆われ、カム環１５が外部に露呈することがなく、ズームレンズ鏡筒の外観が損なわれることがない。
また、カム環１５が外部に露呈しないので、外側鏡枠環１６に外力が掛かっても、この力がカム環１５に直接及ぶことはなく（外側鏡枠環１６から内側鏡枠環１７に伝わり、内側鏡枠体１７からカム環１５に伝わる）、カム環１５によるレンズ群Ｌ１、Ｌ２の直進運動の精度が落ちることはない。
【００７４】
さらに、カム環１５のレンズ群用カム溝Ｃ１と鏡枠環用カム溝Ｃ２のカム軌跡がほぼ同一なので、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２が前方に移動するとき、内側鏡枠体１７も前方に一緒に移動して、これらのレンズ群Ｌ１、Ｌ２が外部に露呈しないようにしている。
【００７５】
図示実施形態の１群移動枠１８と２群移動枠１９の直進案内機構は、一例であって、本発明はレンズ群用カム溝Ｃ１によって案内されるレンズ群の直進案内機構の如何を問わない。また、レンズ群用カム溝Ｃ１は、図示例では周方向に３本形成したが、理論的には１本以上あればよい。
【００７６】
さらに、図示実施形態のレンズ鏡筒はズームレンズ鏡筒であるが、単焦点の沈胴式カメラのレンズ鏡筒に本発明を適用することも可能である。
【００７７】
【発明の効果】
本発明によれば、レンズ群の移動量を大きくできるとともに、レンズ鏡筒を前方に繰り出したときに、カム環が外部に露呈しないようにすることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明によるズームレンズ鏡筒の一実施形態を示す全体の分解斜視図である。
【図２】ズームレンズ鏡筒の図１の上段部分に示された部分の拡大斜視図である。
【図３】ズームレンズ鏡筒の図１の中段部分に示された部分の拡大斜視図である。
【図４】ズームレンズ鏡筒の図１の下段部分に示された部分の拡大斜視図である。
【図５】本発明のズームレンズ鏡筒の収納状態での縦断面図である。
【図６】本発明のズームレンズ鏡筒の図５とは異なる断面位置での収納状態の縦断面図である。
【図７】本発明のズームレンズ鏡筒の上半を収納状態、下半を撮影状態として示す縦断面図である。
【図８】カム環の展開図である。
【図９】カム環のレンズ群用カム溝の形状を示す展開図である。
【図１０】カム環のレンズ群用カム溝と１群移動枠用フォロアピン、２群移動枠用フォロアピンとの関係を示す展開図である。
【図１１】カム環のフォロアピンが嵌まる、固定環のカム環規制カム溝と回転環の回転伝達溝の展開図である。
【図１２】バリヤ取付板を取り外したレンズ鏡筒のバリヤ閉状態の正面図である。
【図１３】同じくバリヤ開状態の正面図である。
【図１４】同じくバリヤブロックのバリヤと内側鏡枠環の関係を示す正面図である。
【図１５】第１レンズ群（１群移動枠）と第２レンズ群（２群移動枠）のズーム区間及び収納区間での光軸方向位置を示すグラフ図である。
【図１６】カム環とバリヤ開閉環の位置関係を示す展開図である。
【図１７】バリヤ板の拡大斜視図である。
【符号の説明】
Ｌ１ 第１レンズ群
Ｌ２ 第２レンズ群
Ｌ３ 第３レンズ群
１０ 基板
１０ａ 固体撮像素子
１１ ハウジング
１１ｂ 外周筒状部
１１ｃ フィルタ保持部
１１ｄ ローパスフィルタ
１２ シャフト押さえ
１３ 固定環
１３ａ 固定フランジ
１３ｂ カム環規制カム溝
１３ｂ１ 直線溝部
１３ｂ２ 撮影状態移行溝部
１３ｂ３ ズーム区間溝部
１３ｂ４ 組立溝部
１３ｃ 直進案内溝
１４ 回転環
１４ａ 回転伝達溝
１４ａ１ 直線溝部
１４ａ２ 傾斜溝部
１４ａ３ 円周方向溝部
１４ｂ ギヤ
１４ｃ ばね掛け突起
１４ｄ 貫通穴
１５ カム環
１５ａ 厚肉部
１５ｂ フォロアピン
１５ｃ 環状溝
１５ｄ 回転伝達面
１５ｋ 切り欠き
１６ 外側鏡枠環
１６ｒ 鏡枠環本体
１６ａ 厚肉部
１６ｂ 直進案内キー
１６ｃ 直進案内溝
１６ｄ バヨネット爪
１６ｆ 逃げ溝
１６ｘ 補強環状体
１７ 内側鏡枠環
１７ｒ 鏡枠環本体
１７ａ 厚肉部
１７ｂ 直進案内キー
１７ｃ 内方フランジ
１７ｄ 直進案内ボス
１７ｆ フォロアピン
１７ｇ ばね中心突起
１７ｈ ばね掛け突起
１７ｊ フォロア座
１７ｋ 切欠
１７ｊ フォロア座
１７ｘ 補強環状体
１８ １群移動枠
１８ａ 直進案内穴
１８ｂ 内方フランジ
１８ｃ 直進案内溝
１８ｄ 雌ねじ部
１８ｆ １群用フォロアピン
１８ｇ ばね収納凹部
１８ｈ 回転許容部
１８ｊ 開口
１９ ２群移動枠
１９ａ 直進案内キー
１９ｂ 環状凹部
１９ｃ 遮光環
１９ｆ ２群用フォロアピン
２０ １群固定枠
２１ シャッタブロック
２１ａ シャッタブレード
２１ｂ ＦＰＣ基板
２２ ３群枠
２２ａ 直進案内ロッド
２３ バネ
２４ 送りねじ
２６ 滑りシート
２８ 案内板
２９ 弾性リング（輪ゴム）
３０ 圧縮ばね
３１ バリヤ開閉環
３１ａ 被動面
３１ｂ ばね掛け突起
３１ｃ 開閉突起
３１ｋ 切り欠き
３２ 付勢環
３２ａ ばね掛け突起
３２ｂ 当接端面
３２ｃ 突起
３３ 引張ばね
４０ バリヤブロック
４１ バリヤ支持枠
４１ａ 撮影開口
４１ｂ 回転中心ボス
４２ バリヤ板
４３ バリヤ閉ばね
４４ バリヤ取付板
４５ 引張ばね
Ｃ１ レンズ群用カム溝
Ｃ１Ｚ１ １群用ズーム区間
Ｃ１Ｚ２ ２群用ズーム区間
Ｃ１Ａ１ １群用収納広場
Ｃ１Ａ２ ２群用収納広場
Ｚ１Ｔ １群用テレ位置
Ｚ１Ｗ １群用ワイド位置
Ｚ２Ｔ ２群用テレ位置
Ｚ２Ｗ ２群用ワイド位置
Ｃ２ 鏡枠環用カム溝
Ｃ２Ｚ１ １群用ズーム区間
Ｃ２Ｚ２ ２群用ズーム区間
Ｃ２Ｂ バリヤ開閉区間

Claims (4)

1. 回転に伴い光軸方向移動を生じるように支持されたカム環；
   このカム環の内周側に、回転を規制し、光軸方向移動のみ可能に支持した移動レンズ群枠；
   上記カム環の内周面に形成したレンズ群用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記移動レンズ群枠をカム環より大きい移動量で移動させるレンズ群用カム機構；
   上記カム環の外周側に該カム環を覆うように位置させた、該カム環に対する相対回転は自在で光軸方向には一緒に移動するように係合させた外側鏡枠環；
   上記カム環と外側鏡枠環との間に位置する、直進案内された内側鏡枠環；及び
   上記カム環の外周面に形成した鏡枠環用カム溝に従い、該カム環の回転によって上記内側鏡枠環を光軸方向に移動させる鏡枠環用カム機構；を備え、
   上記カム環のレンズ群用カム溝と上記鏡枠環用カム溝のカム軌跡は、上記内側鏡枠環と上記移動レンズ群枠をほぼ同一の光軸方向位置に移動させる形状に設定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 請求項１記載のレンズ鏡筒において、
   上記外側鏡枠環が、合成樹脂製の鏡枠環本体と、該鏡枠環本体の外周面に固定された補強環状体とを有するレンズ鏡筒。
3. 請求項１または２記載のレンズ鏡筒において、
   上記内側鏡枠環が、合成樹脂製の鏡枠環本体と、該鏡枠環本体の外周面に固定された補強環状体とを有するレンズ鏡筒。
4. 請求項１から３のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、
   上記移動レンズ群枠がズームレンズ用のものであるレンズ鏡筒。

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