JP3733033B2 - 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】
レンズ鏡筒では、ズーミング等の際にレンズ群を移動させるために、回転のみ可能に支持された回転環にカムやリード部を形成し、回転環を回転させると、このカムやリードの形状に従ってレンズ群が光軸方向に移動する構造が知られている。ところで、この従来の回転環で２つのレンズ群を相対移動させようとする場合、その相対移動量は基本的に回転環の光軸方向長よりは大きくできなかった。それ以上の移動量をレンズ群に与えるためには、繰出段数を増やす（別な回転環を設ける）などの工夫が必要となるが、部品点数が増加すると、レンズ鏡筒が大型化したり、部品精度を出しにくくなったり、あるいは製造コストが上昇するので望ましくない。また、従来は、個々のレンズ群に関する光軸方向への直進案内機構や、回転環と各レンズ群の間の動力伝達機構が複雑になりがちであったので、これらを簡単な構造にすることが望まれていた。
【０００３】
【発明の目的】
本発明は、構造が簡単で小型でありながら２つのレンズ群の相対移動量を大きくさせることが可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。本発明はまた、構造が簡単で個々のレンズ群に対する位置精度が高く、かつ低コストで製造可能なレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００４】
【発明の概要】
本発明は、相対移動する第一、第二のレンズ群を有するレンズ鏡筒において、固定環；この固定環に、回転を与えられたとき光軸方向に移動する態様で支持された回転移動環；第一のレンズ群を有し光軸方向へ直進案内され、この回転移動環に相対回転は自在にかつ光軸方向の相対移動は生じない態様で支持された一体移動環；及び、第二のレンズ群を有し光軸方向へ直進案内され、回転移動環との相対回転によって該回転移動環に対して光軸方向に相対移動する態様で支持された相対移動環；を備え、回転移動環が回転を伴って光軸方向へ移動したときには、一体移動環は該回転移動環と一緒に光軸方向へ移動し、相対移動環は該回転移動環に対してさらに光軸方向に相対移動すること；及び、一体移動環が固定環によって光軸方向に直進案内され、相対移動環が一体移動環によって光軸方向に直進案内されること；を特徴としている。
【０００９】
本発明のレンズ鏡筒では、光軸と平行に形成され、固定環に形成した直進案内部に係合して一体移動環自身を光軸方向へ直進案内する第一の直進案内突起と；光軸と平行に形成され、相対移動環に形成した直進案内部に係合して該相対移動環を光軸方向に直進案内する第二の直進案内突起と；を一体移動環が有しており、この第一と第二の直進案内突起が、一体移動環の同一周面上に、円周方向には同一位置で光軸方向には位置を異ならせて形成されていることが好ましい。
【００１０】
また、回転移動環に回転を伴った光軸方向の移動を与える構成としては、回転移動環と固定環の対向する周面の一方と他方に、光軸に対して傾斜するリード突起と該リード突起に係合するフォロア突起を設けることが好ましい。また、回転移動環と一体移動環を、相対回転自在で光軸方向には相対移動不能に結合させる構成としては、回転移動環と一体移動環の対向する周面の一方と他方に、半径方向へ突出する回動案内突起と円周方向溝を設け、これらを係合させることが好ましい。さらに、相対移動環を、回転移動環と相対回転したとき該回転移動環に対して光軸方向へ相対移動される態様で移動させる構成としては、例えば、相対移動環と回転移動環の対向する周面の一方と他方に、光軸に対して傾斜するリード突起と該リード突起に移動可能に嵌まるリード凹部を設けることが好ましい。
【００１１】
【発明の実施の形態】
【本発明を適用したズームレンズ鏡筒全体の説明】
本実施形態のズームレンズ鏡筒は、図１、図２に示すように、物体側から順に、第１レンズ群（第一または第二のレンズ群）Ｌ１、第２レンズ群（第一または第二のレンズ群）Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４を有する４群ズームレンズであり、それぞれ、第１群枠（相対移動環）１１、第２群枠（一体移動環）１２、第３群枠１３及び第４群枠１４に支持されている。ズーミングに際しては、全てのレンズ群が互いの空気間隔を変化させながら光軸方向に直進移動する。第２レンズ群Ｌ２は同時にフォーカシングレンズ群であり、フォーカシング時のみ回転を伴って光軸方向に移動する。
【００１２】
図１２は、本実施形態のズームレンズ鏡筒の動力伝達経路を理解しやすくするために、主要な鏡筒構成部材をブロックとして表した概略図である。同図において、部材名称の次の数字の後の括弧付き大文字（Ｓ）は、その部材が固定されていることを示し、同（Ｌ）は光軸方向に直進移動することを示し、同（ＲＬ）は回転しつつ光軸方向に移動することを示す。また、同図において、部材を示すボックス間を接続する矢印は、その矢印の基部側の部材が該矢印の先端部側の部材を光軸方向に直進案内していることを示し、ボックス間を接続する破線は、互いの部材が相対回転可能で光軸方向の相対移動は不能に結合されていることを示す。さらに、同図において、部材間に位置する斜めハッチングを付したボックスは、一方の部材の回転によって他方の部材を光軸方向に進退させるリードまたはカム機構を示し、横ハッチング（水平方向のハッチング）を付したボックスは、一方の部材の回転を他方に伝達する回転伝達機構を示している。
【００１３】
本ズームレンズ鏡筒の固定側部材は、一眼レフカメラボディ４０のマウント４１に着脱されるマウント環１５、このマウント環１５に固定された、一部が外径に露出する外固定筒１６、及び同じくマウント環１５に固定された、露出しない内固定筒（固定環）１７である。外固定筒１６には、その前方と後方とに位置させて、ともに光軸方向位置を規制して回転のみ自在にフォーカス操作環（ＭＦ操作環）１８とズーム操作環１９とが支持されている。
【００１４】
マウント環１５の後端面には、その周方向の特定位置にカプラギヤ２０の後端部が臨んでいる。このカプラギヤ２０は、光軸と平行な方向に延びマウント環１５の後端面及び外固定筒１６の後端部の内方フランジ１６ａを貫通し、そのギヤ部２０ａが内方フランジ１６ａの内側に位置している。このカプラギヤ２０は、周知のように、マウント環１５がカメラボディ４０のマウント４１に装着されたとき、該カメラボディ４０側のカプラギヤ４２と噛み合い、該ボディ側カプラギヤ４２の回転によって回転駆動される。
【００１５】
外固定筒１６の内方フランジ１６ａには、カプラギヤ２０のギヤ部２０ａに噛み合うセクタギヤ２１ａを有するフォーカスギヤ２１が一定角度の往復回動を可能にして支持されている。このフォーカスギヤ２１は、図４、図５に示すように、外固定筒１６側の複数（図では３個）の抜け止め突起１６ｂの導入凹部２１ｂと、抜け止め突起１６ｂを一定角度回動可能とする円弧溝２１ｃとを有していて、ギヤ部２０ａの正逆回転により、外固定筒１６に対する定位置で正逆に一定角度回動する。すなわち、カプラギヤ２０の回転がフォーカスギヤ２１に伝達される。なお、本ズームレンズ鏡筒の使用状態では、各抜け止め突起１６ｂが対応する導入凹部２１ｂまで移動することはなく、抜け止め突起１６ｂは円弧溝２１ｃに完全に係合した状態を保つ。
【００１６】
このフォーカスギヤ２１には、周方向の１カ所に、フォーカスレバー挿入溝２１ｄが形成されている。このフォーカスレバー挿入溝２１ｄには、図６に単体形状を示すフォーカスレバーの２２半径方向部２２ａが嵌まる。フォーカスレバー２２は、半径方向部２２ａの外径側から光軸と平行な方向の前方に延びる外径腕２２ｂと、半径方向部２２ａの内径側から光軸と平行な方向の前方に延びる内径腕２２ｃとを有していて、外径腕２２ｂは、固定ねじ２２ｄにより、フォーカス操作環１８の内面に固定されている。内径腕２２ｃは、第２群枠１２に固定した回転伝達アーム１２ａと光軸と平行な方向の相対移動は可能に係合し、フォーカスレバー２２の回転を第２群枠１２に伝達する（図３参照）。回転伝達アーム１２ａは、その一部に内径腕２２ｃを受け入れる二股部を有するレバー状部材である。従って、フォーカス操作環１８とフォーカスギヤ２１とは常時等しい回動をする。つまり、カプラギヤ２０を介してフォーカスギヤ２１を回動させたときにはフォーカス操作環１８も一緒に回動し、フォーカス操作環１８を手動で回動させたときには、フォーカスギヤ２１が一緒に回動し、いずれにしても、内径腕２２ｃと回転伝達アーム１２ａを介して第２群枠１２（第２レンズ群Ｌ２）を回動させる。
【００１７】
内固定筒１７には、図７に示すように、フォーカスレバー２２を相対回動自在に挿通させた貫通穴１７ａが形成されている。また、内固定筒１７には、その外周面に、光軸方向及び周方向に対して傾斜した複数個（図では３個）のリード突起１７ｂが形成されており、各リード突起１７ｂは、カム環（回転移動環）２３の内面に形成した対をなすリード用フォロア２３ａに係合している（挟まれている）。カム環２３は、その外周面に、リード突起１７ｂとは傾斜方向が逆の複数個（図では３個）のリード突起２３ｂを有しており、各リード突起２３ｂは、第１群枠１１の内周面一部に形成したリード凹部１１ａに対して相対移動自在に嵌まっている。また内固定筒１７には、その内周面に光軸と平行な方向の複数個（図では３個）の直進案内凹部１７ｃが形成されており、各直進案内凹部１７ｃは、第２群移動枠（一体移動環）２４の外周面に形成した光軸と平行な方向の直進案内突起（第一の直進案内突起）２４ａに嵌まっている。さらに、第２群移動枠２４の外周面には、直進案内突起２４ａとは別の複数個（図では３個）の直進案内突起（第二の直進案内突起）２４ｂが形成されていて、各直進案内突起２４ｂは、第１群枠１１の内周面に形成した直進案内凹部１１ｂに嵌まっている。
【００１８】
以上の内固定筒１７の直進案内凹部１７ｃと第２群移動枠２４の直進案内突起２４ａの嵌合案内関係、第２群移動枠２４の直進案内突起２４ｂと第１群枠１１の直進案内凹部１１ｂとの嵌合案内関係により、第２群移動枠２４と第１群枠１１は、内固定筒１７に対して回転は規制され、光軸方向の移動が可能に支持されている。つまり、第１群枠１１と第２群移動枠２４は、回動しない直進部材である。
【００１９】
カム環２３の先端部内面には、複数個（図では３個）の回動案内突起２３ｃが形成されている。各回動案内突起２３ｃは、第２群移動枠２４の円周方向溝２４ｃに相対回転自在にかつ光軸方向の相対移動は生じないように嵌まっている。つまり、カム環２３は、第２群移動枠２４と光軸方向には一緒に移動し、第２群移動枠２４に対する相対回転は可能な部材である。なお、円周方向溝２４ｃは、その一部に各回動案内突起２３ｃを挿脱可能な複数の突起入口部２４ｅ（図では３個、図７参照）を有するが、ズームレンズ鏡筒の使用状態では、各回動案内突起２３ｃは対応する突起入口部２４ｅの位置まで移動せず、円周方向溝２４ｃと完全に嵌合している。
【００２０】
カム環２３には、その内周面の一部に、光軸と平行な方向の回転伝達溝２３ｄが形成されている。この回転伝達溝２３ｄには、ズーム操作環１９の内周面に固定したズームレバー２６（図１、図２）が光軸方向の相対移動は可能にかつズーム操作環１９の回転は伝達されるように嵌まっている。ズームレバー２６の形状はフォーカスレバー２２と似ている。カム環２３は、回動が与えられると、そのリード用フォロア２３ａとリード突起１７ｂとの係合関係により、光軸方向に繰り出される。ズーム操作環１９は定位置で回転するのに対し、ズーム操作環１９と等しい回動をするカム環２３は、光軸方向への進退動作を伴う。そして、第２群移動枠２４は、円周方向溝２４ｃと回動案内突起２３ｃの係合関係により、カム環２３と光軸方向には一緒に移動するが、回動はしない。図８は、カム環２３の光軸方向から見た単品図である。
【００２１】
第２群移動枠２４の内周面には、図１、図２に示すように、フォロア突起２４ｄが形成されており、このフォロア突起２４ｄは、第２群枠１２の外周面に形成したリード溝（またはカム溝）１２ｂに嵌まっている。フォーカス操作環１８またはカプラギヤ２０を介して第２群枠１２に回転が与えられると、このリード溝（またはカム溝）１２ｂとフォロア突起２４ｄの関係に従って、第２群枠１２（第２レンズ群Ｌ２）が光軸方向に進退してフォーカシングが行われる。これに対し、ズーム操作環１９を介してカム環２３に回転が与えられたときには、第２群枠１２と第２群移動枠２４との相対回転は生ぜず、したがって、第２群枠１２（第２レンズ群Ｌ２）には光軸方向のズーミング用の直進移動のみが与えられる。また、第１群枠１１（第１レンズ群Ｌ１）は、ズーム操作環１９を介してカム環２３が回動すると、リード突起２３ｂとリード凹部１１ａの関係、及び直進案内凹部１１ｂと直進案内突起２４ｂの関係に従って光軸方向に直進移動する。
【００２２】
以上で第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２に与えるズーミング用の動作、及び第２レンズ群Ｌ２に与えるフォーカシング用の動作が理解される。次に、第３レンズ群Ｌ３と第４レンズ群Ｌ４にズーミング用の動作を与える機構を説明する。
【００２３】
カム環２３には、その後端部に４群カム駆動レバー２８が固定されており、この４群カム駆動レバー２８は、内固定筒１７に形成した逃げ溝１７ｄを通って、内固定筒１７の内径側に延びている。内固定筒１７にはまた、間接的に第３群枠１３を直進案内するための光軸と平行な方向の複数個（図では３個）の貫通案内穴１７ｆが形成されている。
【００２４】
各貫通案内穴１７ｆには、第３群移動枠２７に形成した直進案内を兼ねる対をなすフォロア２７ａ（図１、図９参照）が嵌まっている。第３群移動枠２７は、内固定筒１７の内径に相対移動自在に嵌まっていて、貫通案内穴１７ｆとフォロア２７ａにより、移動方向を光軸方向に規制されている。対をなすフォロア２７ａの間には、カム環２３の内周面に形成したカム突起２３ｆが嵌まっており、カム環２３が回動すると、カム突起２３ｆの形状に従って、第３群移動枠２７が回転することなく光軸方向に進退する。
【００２５】
第３レンズ群Ｌ３を支持した第３群枠１３は、第３群移動枠２７の絞支持環状部２７ｂとの間に絞り羽根及び絞開閉環３０を挟んだ状態で、この第３群移動枠２７に固定されており、第３群移動枠２７と一緒に光軸方向に進退する。図１０、図１１に示すように、第３群枠１３の外周面には、光軸と平行な方向の複数個（図では３個）の直進案内突起１３ａと、円周方向溝１３ｂとが形成されている。各直進案内突起１３ａには、第４レンズ群Ｌ４を支持した第４群枠１４の内周面に形成されている直進案内溝１４ａが嵌まり、第４群枠１４が第３群枠１３に対して直進移動案内されている。
【００２６】
一方、第３群枠１３の外周面には、４群用カム環２９が回転自在に嵌まっている。具体的には、この４群用カム環２９の先端部内面に突出形成した回転案内突起２９ａが、第３群枠１３の円周方向溝１３ｂに対して回転のみ自在に嵌まっている。すなわち、４群用カム環２９は、第３群枠１３に対する相対回転は自在で光軸方向には第３群枠１３と一緒に移動する。この４群用カム環２９の内周面には、複数個（図では３個）の凸カム２９ｂが形成されており、各凸カム２９ｂは、第４群枠１４の外周面に形成した対をなすフォロア突起１４ｂに係合し（挟まれ）、４群用カム環２９が回転すると、第４群枠１４が光軸方向に進退する。
【００２７】
第３群枠１３、第４群枠１４及び４群用カム環２９を組むときには、まず凸カム２９ｂとフォロア突起１４ｂが係合するように４群用カム環２９を第４群枠１４と組み合わせる。続いて、４群用カム環２９と第４群枠１４の結合体をその軸線方向に移動させて、４群用カム環２９の回転案内突起２９ａを、第３群枠１３側に設けた突起入口部１３ｃを通して円周方向溝１３ｂに入れ、同時に第４群枠１４の直進案内溝１４ａを第３群枠１３の直進案内突起１３ａに入れる。この時点で、４群枠１４は第３群枠１３によって直進案内される。さらに、回転案内突起２９ａが突起入口部１３ｃから離れて完全に円周方向溝１３ｂと係合するように４群用カム環２９を所定量回転させると、フォロア突起１４ｂは凸カム２９ｂに対し、ズーミング用の使用領域で係合する。なお、第３群枠１３と４群用カム環２９はズーミングに伴って相対回転するが、この使用時の相対回転角度範囲では、回転案内突起２９ａは常に円周方向溝１３ｂ内に完全に嵌っており、突起入口部１３ｃの位置へは移動しない。
【００２８】
４群用カム環２９には、径方向外方に突出する回転伝達腕２９ｃが形成されており、この回転伝達腕２９ｃに、カム環２３に固定されている上述の４群カム駆動レバー２８が回転方向には一体に、光軸方向の相対移動は可能に係合している。従って、ズーム操作環１９を回動させてその回転をカム環２３、４群カム駆動レバー２８から４群用カム環２９に伝達すると、カム突起２３ｆとフォロア２７ａとの関係で第３群移動枠２７（第３群枠１３、第３レンズ群Ｌ３）が光軸方向に移動し、凸カム２９ｂとフォロア突起１４ｂの関係で第４群枠１４（第４レンズ群Ｌ４）が光軸方向に移動してズーミング用の移動軌跡が得られる。
【００２９】
以上のズームレンズ鏡筒の全体的な動作を、図１２を参照して簡単に説明する。ズーミングの際には、ズーム操作環１９を回転させるとカム環２３に回転が伝達される。カム環２３は、内固定筒１７との間に配したガイド機構（１７ｂ、２３ａ）に従って、回転しながら光軸方向に移動する。このカム環２３の移動（回転と光軸方向移動）による第１の作用として、第２群移動枠２４も共に光軸方向へ移動する。このとき第２群移動枠２４は回転されないので、第２群枠１２との間に配したガイド機構（１２ｂ、２４ｄ）は実質的に機能せず、第２群枠１２は回転することなく第２群移動枠２４と一緒に光軸方向へ移動する。また、カム環２３の移動による第２の作用として、カム環２３の外周側のガイド機構（１１ａ、２３ｂ）に従って、第１群枠１１が光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環２３の移動による第３の作用として、カム環２３の内周側のガイド機構（２３ｆ、２７ａ）に従って、第３群枠１３が光軸方向に所定の軌跡で移動される。さらに、カム環２３の移動による第４の作用として、その回転力が４群用カム環２９に伝達され、この４群用カム環２９と第４群枠１４の間に配したガイド機構（２９ｂ、１４ｂ）に従い、第３群枠１３に対して第４群枠１４が光軸方向に所定の軌跡で移動する。以上から、ズーム操作環１９を回転させると、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４がそれぞれ光軸方向に所定の軌跡で移動して、焦点距離を変化させることができる。すなわち、図１２中の一点鎖線よりも上方に示す各要素がズーム系の駆動機構を構成している。なお、上記説明中のガイド機構とは、線形、非線形いずれの移動を付与するものであってもよく、具体的には、任意のリード部やカム部とさせることができる。
【００３０】
フォーカシングは、フォーカス操作環１８とカプラギヤ２０のいずれかに回転力を入力することで実行される。このいずれかの経路からの回転力によってフォーカスレバー２２が光軸を中心とする周方向へ移動（回転）されると、第２群枠１２に回転が伝達される。すると、第２群枠１２と第２群移動枠２４の間のガイド機構（１２ｂ、２４ｄ）に従って、第２群枠１２が、第２群移動枠２４に対して相対回転しながら光軸方向に相対移動し、フォーカシングがなされる。すなわち、図１２中の一点鎖線よりも下方に示す各要素と、第２群枠１２と第２群移動枠２４の間のガイド機構（１２ｂ、２４ｄ）がフォーカス系の駆動機構を構成している。
【００３１】
【本発明の特徴部分の説明】
図１と図２から分かるように、以上の本ズームレンズ鏡筒では、ズーミング時にカム環２３が回転を伴って光軸方向へ移動し、このカム環２３の移動量がそのまま第２レンズ群Ｌ２の移動量になるように構成している。その具体的な構成については上述したが、繰り返すと、第２レンズ群Ｌ２を支持する第２群移動枠２４は、内固定筒１７によって光軸方向へ直進案内されている。この第２群移動枠２４は、先端部分に設けた円周方向溝２４ｃに回動案内突起２３ｃが嵌まることで、相対回転自在にかつ光軸方向の相対移動は生じないようにカム環２３と結合される。つまり、カム環２３の光軸方向移動量は、第２レンズ群Ｌ２の移動量に相当することになり、カム環２３に対する第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置ずれを実質的に考慮しなくてよいことになる。具体的には、このカム環２３と第２群移動枠２４は、回動案内突起２３ｃと円周方向溝２４ｃからなるバヨネット状の構造によって結合されているため、その結合構造は簡単でありながら、互いの位置ずれ、特に光軸方向の位置ずれが生じにくい。また、このような結合構造は、２群移動枠２４とカム環２３を合成樹脂等の成形品とした場合でも容易に得ることができるから、製造コストを低く抑えることができる。
【００３２】
なお、本実施形態では、第２レンズ群Ｌ２の単独移動によってフォーカシングを行う関係上、第２レンズ群Ｌ２は直接的には第２群枠１２に保持されており、該第２群枠１２は、第２群移動枠２４に対する相対回転によって光軸方向に移動するように支持されている。しかし、第２群枠１２と第２群移動枠２４は、フォーカシングの際にだけ相対移動されズーミングに際しては一緒に移動するものであるから、ズーミング用の駆動機構として考えた場合、実質的には、第２群枠１２と第２群移動枠２４を合わせて一続きのレンズ保持環とみなすことができる。
【００３３】
カム環２３に光軸方向の移動を与えるための機構も上述した通りであるが、繰り返すと、同機構は、内固定筒１７の外周面に形成したリード突起１７ｂとカム環２３の内周面に形成したリード用フォロア２３ａとからなっている。より詳細には、３本あるリード突起１７ｂの各々を一対のリード用フォロア２３ａが挟んでいる。このリード構造は、部分的なヘリコイド結合であると言い換えることもでき、カム溝とローラの嵌合による移動機構に比して、その結合精度やガタの少なさという点で優れている。つまり、第２レンズ群Ｌ２の光軸方向位置を決定（規制）するカム環２３についても、その位置精度を高く保つことができる。また、このリード機構は、いずれも半径方向へ突出する突起（リード突起１７ｂ、リード用フォロア２３ａ）で構成されているため、カム環２３や内固定筒１７を成形品とした場合でも強度を損なわず、むしろ補強の機能を果たす。こうした突起形状であれば、内固定筒１７やカム環２３の本体部分と一体に成形することが容易である。逆に言えば、内固定筒１７やカム環２３を成形品として製造コストを抑えても、十分な強度や精度が得られる。
【００３４】
以上のように、本実施形態のズームレンズ鏡筒では、ズーミングに際して第２レンズ群Ｌ２を移動させるための機構に関し、構造が簡単でしかも各部材を成形品から構成できるため製造コストを低く抑えることができ、その上で十分な強度や精度が確保できる。
【００３５】
本ズームレンズ鏡筒はまた、図１と図２から分かるように、ワイド端とテレ端の間における第１レンズ群Ｌ１の光軸方向の移動量が、カム環２３の同方向の長さを超えている。第１レンズ群Ｌ１を支持する第１群枠１１は、直接的には、その内周面に設けたリード凹部１１ａとカム環２３外周面に設けたリード突起２３ｂとの嵌合案内関係により、カム環２３が回転したときに該カム環に対して光軸方向に相対移動する。しかし、この相対移動量は最大でカム環２３自体の長さまでである。例えば、図７に示されるように、カム環２３のリード突起２３ｂは、光軸方向（図７の上下方向）の略全体に亘って形成されており、カム環２３に対する第１群枠１１の最大移動量はカム環２３の長さに近い。
【００３６】
本実施形態ではさらに、上述の構造によってカム環２３自体が光軸方向に移動するため、レンズ鏡筒の固定部（例えば内固定筒１７）に対する第１群枠１１の移動量は、リード凹部１１ａとリード突起２３ｂの嵌合案内関係による移動量に、カム環２３自体の移動量を加えたものとなる。これにより、カム環２３の長さに比して、第１レンズ群Ｌ１により大きな移動量を付与することができる。
【００３７】
例えば、本実施形態と異なり、カム環２３が図２のワイド端位置から動かずに回転のみ行う定位置回転部材であると仮定すると、第１レンズ群Ｌ１の最大繰出位置は、図１よりもカメラボディ４０に近い位置に留まり、第１レンズ群Ｌ１を図１の繰出位置まで移動させるためには、カム機構やリード機構を少なくとももう一段分加えなければならない。つまり、レンズ鏡筒が大型化したり、構造が複雑化してしまう。介在させる部材が増えれば、それだけ製造コストが高くなり、光学的な精度を保つことも難しくなる。逆に、カム環を長くすれば、第１レンズ群Ｌ１の移動量は確保できるが、図２に明らかなように、ワイド端においてカム環２３の前後にはほとんどスペースがなく、他の部材との干渉が問題になる。つまり、本実施形態のレンズ鏡筒によれば、カム環２３の大きさを適度にして省スペースな構造を保ちつつ、第１レンズ群Ｌ１の必要な移動量は得ることができ、さらに製造コストを抑えることができる。
【００３８】
本実施形態では第１レンズ群Ｌ１の移動量がカム環２３の全長を超えるほど大きいため、以上のようにカム環２３自体が移動する構成が特に有効である。しかし、第１レンズ群Ｌ１よりも移動量の小さい第３レンズ群Ｌ３（及び第４レンズ群Ｌ４）についても、カム環２３が移動することにより、その移動軌跡を直接的に決定するカム突起２３ｆの軌跡に比して大きい移動量を与えることができる。つまり、スペースの都合等からカムやリードを寝かせ（回転角度当たりの光軸方向移動量を小さくする）ざるを得ないような場合であっても、本実施形態のレンズ鏡筒の特徴を適用すれば、実際のレンズ移動量をより大きくすることができる。
【００３９】
さらに、本実施形態では、第１群枠１１は第２レンズ群Ｌ２を支持する第２群移動枠２４によって直進案内されており、該第１群枠１１の直進案内のみを行うような独立した直進案内環を内固定筒１７などに設けていないため、部品点数が少なく構造が簡単になっている。図７に示すように、第２群移動枠２４には、該第２群移動枠２４自身を直進案内させるための直進案内突起２４ａが形成されており、この直進案内突起２４ａの前方に、円周方向溝２４ｃを挟んで第１群枠１１を直進案内させるための直進案内突起２４ｂが形成されている。それぞれ３本ずつ設けられた直進案内突起２４ａと直進案内突起２４ｂは円周方向の位置が同一である。つまり、第２群移動枠２４では、２つの機能を果たす直進案内突起が軸線方向に並んで位置しており、このような形状であると成形型の作成が容易で製造コストの低下に寄与する。また、直進案内突起２４ａ、２４ｂのような凸部が軸線方向に形成されていると、第２群移動枠２４の強度向上という作用も得られる。
【００４０】
また、この直進案内突起２４ａ、２４ｂと係合するのは、内固定筒１７の直進案内凹部１７ｃと第１群枠１１の直進案内凹部１１ｂであるが、これらはいずれも有底溝として形成されているため、この種の直進案内部を半径方向への貫通穴とする場合よりも成形精度、強度あるいは遮光性等の点で優れている。さらに、上述したように、第２レンズ群Ｌ２を繰り出すためのリード機構（リード突起１７ｂ、リード用フォロア２３ａ）はいずれも突起の組み合わせからなり、第１レンズ群Ｌ１を繰り出すためのリード機構（リード凹部１１ａ、リード突起２３ｂ）は有底溝と突起の組み合わせからなるので、少なくとも第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２にズーミング用の動作を与える機構としては、半径方向への貫通部は要さない（フォーカシング動作用の貫通穴１７ａ、第４レンズ群Ｌ４駆動用の逃げ溝１７ｄは除く）。貫通部がないことで、鏡筒各部材の成形精度や強度が向上し、有害光や異物の通過も防ぐことができる。逆に言えば、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２のズーミング用移動に関わる各鏡筒部材を成形品とした場合に、十分な精度や強度、あるいは光学性能を確保できる。
【００４１】
以上、図示実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態では４群構成のレンズ鏡筒として説明したが、本発明は２群構成のレンズ鏡筒などにも適用できる。
【００４２】
また、本発明は、一眼レフカメラ以外にも、ビデオなど様々な光学機器のレンズ鏡筒に適用可能である。
【００４３】
【発明の効果】
以上のように、本発明によれば、構造が簡単で小型でありながら２つのレンズ群の相対移動量が大きいレンズ鏡筒を得ることができる。本発明はまた、構造が簡単で個々のレンズ群に対する位置精度が高く、かつ低コストで製造可能なレンズ鏡筒を得ることができる。
【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、テレ端へのズーミング状態を示す上半断面図である。
【図２】同ワイド端へのズーミング状態を示す上半断面図である。
【図３】図２から、フォーカス駆動系の要素を取り出して描いた上半断面図である。
【図４】フォーカスギヤの単体の正面図である。
【図５】図４の側面図である。
【図６】フォーカスレバーの単体の斜視図である。
【図７】第１群枠、第２群移動枠、カム環及び内固定筒の関係を示す展開分解図である。
【図８】カム環の光軸方向から見た単品図である。
【図９】カム環、内固定筒及び第３群移動枠の関係を示す展開分解図である。
【図１０】第３群枠、第４群枠及び４群用カム環の関係を示す展開分解図である。
【図１１】同じく第３群枠、第４群枠及び４群用カム環の関係を示す背面図である。
【図１２】実施形態のズームレンズ鏡筒の構成部材相互の動力伝達経路やガイドの関係を概念的に示す図である。
【符号の説明】
１１ 第１群枠（相対移動環）
１１ａ リード凹部
１１ｂ 直進案内凹部
１２ 第２群枠（一体移動環）
１２ａ 回転伝達アーム
１２ｂ リード溝（またはカム溝）
１３ 第３群枠
１３ａ 直進案内突起
１３ｂ 円周方向溝
１３ｃ 突起入口部
１４ 第４群枠
１４ａ 直進案内溝
１４ｂ フォロア突起
１５ マウント環
１６ 外固定筒
１６ａ 内方フランジ
１６ｂ 抜け止め突起
１７ 内固定筒（固定環）
１７ａ 貫通穴
１７ｂ リード突起
１７ｃ 直進案内凹部
１７ｄ 逃げ溝
１７ｆ 貫通案内穴
１８ フォーカス操作環（ＭＦ操作環）
１９ ズーム操作環
２０ カプラギヤ
２０ａ ギヤ部
２１ フォーカスギヤ
２１ａ セクタギヤ
２１ｂ 導入凹部
２１ｃ 円弧溝
２１ｄ フォーカスレバー挿入溝
２２ フォーカスレバー
２２ａ 半径方向部
２２ｂ 外径腕
２２ｃ 内径腕
２２ｄ 固定ねじ
２３ カム環（回転移動環）
２３ａ リード用フォロア
２３ｂ リード突起
２３ｃ 回動案内突起
２３ｄ 回転伝達溝
２３ｆ カム突起
２４ 第２群移動枠（一体移動環）
２４ａ 直進案内突起（第一の直進案内突起）
２４ｂ 直進案内突起（第二の直進案内突起）
２４ｃ 円周方向溝
２４ｄ フォロア突起
２４ｅ 突起入口部
２６ ズームレバー
２７ 第３群移動枠
２７ａ フォロア
２７ｂ 絞支持環状部
２８ ４群カム駆動レバー
２９ ４群用カム環
２９ａ 回転案内突起
２９ｂ 凸カム
２９ｃ 回転伝達腕
４０ カメラボディ
４１ マウント
４２ カプラギヤ
Ｌ１ 第１レンズ群（第一または第二のレンズ群）
Ｌ２ 第２レンズ群（第一または第二のレンズ群）
Ｌ３ 第３レンズ群
Ｌ４ 第４レンズ群

Claims (3)

1. 相対移動する第一、第二のレンズ群を有するレンズ鏡筒において、
   固定環；
   この固定環に、回転を与えられたとき光軸方向に移動する態様で支持された回転移動環；
   第一のレンズ群を有し光軸方向へ直進案内され、この回転移動環に相対回転は自在にかつ光軸方向の相対移動は生じない態様で支持された一体移動環；及び
   第二のレンズ群を有し光軸方向へ直進案内され、上記回転移動環との相対回転によって該回転移動環に対して光軸方向に相対移動する態様で支持された相対移動環；
   を備え、
   上記回転移動環が回転を伴って光軸方向へ移動したときには、上記一体移動環は該回転移動環と一緒に光軸方向へ移動し、上記相対移動環は該回転移動環に対してさらに光軸方向に相対移動すること；及び
   上記一体移動環が固定環によって光軸方向に直進案内され、相対移動環が一体移動環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。
2. 請求項１記載のレンズ鏡筒において、上記一体移動環は、
   光軸と平行に形成され、上記固定環に形成した直進案内部に係合して該一体移動環自身を光軸方向へ直進案内する第一の直進案内突起と；
   光軸と平行に形成され、上記相対移動環に形成した直進案内部に係合して該相対移動環を光軸方向に直進案内する第二の直進案内突起と；
   を有し、
   上記第一と第二の直進案内突起は、上記一体移動環の同一周面上に、円周方向には同一位置で光軸方向には位置を異ならせて形成されているレンズ鏡筒。
3. 請求項１または２記載のレンズ鏡筒において、
   上記回転移動環と固定環の対向する周面の一方と他方に、光軸に対して傾斜するリード突起と該リード突起に係合するフォロア突起を有し、該リード突起とフォロア突起の関係によって、回転移動環は固定環に対し回転を伴って光軸方向へ移動され、
   上記回転移動環と一体移動環の対向する周面の一方と他方に、半径方向へ突出する回動案内突起と円周方向溝を有し、該回動案内突起と円周方向溝の係合によって、回転移動環と一体移動環が相対回転自在で光軸方向には相対移動不能に結合され、
   上記相対移動環と上記回転移動環の対向する周面の一方と他方に、光軸に対して傾斜するリード突起と該リード突起に移動可能に嵌まるリード凹部を有し、相対移動環は、該リード突起とリード凹部の関係によって、回転移動環と相対回転したとき該回転移動環に対して光軸方向へ相対移動されるレンズ鏡筒。

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