JP4348205B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関する。

小型の沈胴式のレンズ鏡筒として、固定筒の内周面に形成した雌ヘリコイドに、ヘリコイド環の後端部のギヤヘリコイド突起に形成した雄ヘリコイドを螺合させ、この雄ヘリコイドの山の上に平歯車を形成し、この平歯車を定位置で回転駆動されるピニオンに螺合させた構造が知られている。ギヤヘリコイド環の外周には、光軸方向に直進案内された直進案内環が備えられており、ギヤヘリコイド環のギヤヘリコイド突起の直前と、直進案内環の後端部とにはそれぞれ、該ギヤヘリコイド環と直進案内環を相対回転は自在に軸方向には一緒に移動するように係合させるバヨネット突起と周方向溝が形成されている。ギヤヘリコイド環が回転駆動されると、直進案内環を介して直進案内されているレンズ群が光軸方向に移動する。
特開平１１−４４８３５号公報

このようなレンズ鏡筒では、極限までの小型化を追求するために、ギヤヘリコイド環のギヤヘリコイド突起の軸方向長はできるだけ短くしたい。しかし、短すぎると、ピニオンとの噛合長の確保が困難となり、安定したレンズ移動が達成できない。また、レンズ鏡筒をズームレンズ鏡筒とした場合には、ズーミング動作が安定しなくなってしまう。

本発明は、小型化、特にギヤヘリコイド環の軸方向長の短縮を達成でき、かつ、レンズ動作が安定するレンズ鏡筒を得ることを目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、撮像素子を保持するホルダ；内周面に雌ヘリコイドを有する固定筒；後端部外周に形成したギヤヘリコイド突起に、この固定筒の雌ヘリコイドに螺合する雄ヘリコイドと、該雄ヘリコイドの山の上に形成した平歯車とを有するギヤヘリコイド環；及びこのギヤヘリコイド環の平歯車に噛み合う、定位置で回転駆動されるピニオン；を有し、上記ギヤヘリコイド環の回転によりレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ鏡筒において、上記ギヤヘリコイド環のギヤヘリコイド突起は、平歯車を有する雄ヘリコイドの山の後端部の少なくとも一つが、ヘリコイドの谷と平歯車の谷に沿って後方に延長されており、上記ギヤヘリコイド環が所定の収納停止位置に位置するとき、この後方延長部の少なくとも一部が上記ホルダに形成した切欠部内に進入することを特徴としている。

上記ギヤヘリコイド環が上記収納停止位置に位置するとき、上記後方延長部の先端部に形成されたストッパ面が、上記切欠部の端面に当接可能であるのが好ましい。

別の態様によれば、本発明のレンズ鏡筒は、内周面に雌ヘリコイドを有する固定筒；後端部外周から後方に突出するギヤヘリコイド突起に、この固定筒の雌ヘリコイドに螺合する雄ヘリコイドと、該雄ヘリコイドの山の上に形成した平歯車とを有するギヤヘリコイド環；及びこのギヤヘリコイド環の平歯車に噛み合う、定位置で回転駆動されるピニオン；を有し、上記ギヤヘリコイド環の回転によりレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ鏡筒において、上記ギヤヘリコイド環のギヤヘリコイド突起は、平歯車を有する雄ヘリコイドの山の後端部の少なくとも一つが、ヘリコイドの谷と平歯車の谷に沿って切り欠かれていて、上記ギヤヘリコイド環が後退端に位置するとき、この切欠内に撮像素子を保持するホルダに形成したストッパ突起が進入すると共に上記ギヤヘリコイド突起における上記切欠が形成されていない部分である突部が該ホルダに形成した隙間に進入し、かつ、上記ストッパ突起と、上記切欠の平歯車の谷に沿うストッパ面との当接位置でギヤヘリコイド環の後退位置が規制されることを特徴としている。

いずれに態様でも、さらに、上記ギヤヘリコイド環の外周に位置し、光軸方向に直進案内され、かつ上記レンズ群を光軸方向に直進案内する直進案内環、及び上記ギヤヘリコイド環の上記ギヤヘリコイド突起の直前と、上記直進案内環の後端部とにそれぞれ形成された、該ギヤヘリコイド環と直進案内環を相対回転は自在に軸方向には一緒に移動するように係合させるバヨネット突起と周方向溝、を設けて実施してもよい。

いずれの態様においても、上記ギヤヘリコイド環に、上記レンズ群を支持する移動筒に形成したカムフォロアが嵌合するカム溝を形成することが可能である。

いずれの態様においても、上記レンズ群を変倍レンズ群として実施することも可能である。

本発明によれば、小型化、特にギヤヘリコイド環の軸方向長の短縮を達成でき、かつ、レンズ動作が安定するレンズ鏡筒が得られる。

最初に、図１について、本発明をズームレンズ鏡筒に適用した一実施形態のズームレンズ光学系を説明する。このズームレンズ系は、物体側から順に、正のパワーの第１レンズ群Ｌ１、負のパワーの第２レンズ群Ｌ２、正のパワーの第３レンズ群Ｌ３、及び正のパワーの第４レンズ群Ｌ４からなるバリフォーカルレンズ系である。変倍は、第１から第３レンズ群Ｌ１〜Ｌ３で行い、変倍に伴う焦点移動を第４レンズ群Ｌ４で補正する。変倍時に第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３は一定間隔を保って一緒に移動する。第４レンズ群Ｌ４は同時にフォーカス群である。図１は、ズーミング軌跡と収納時の軌跡の両方を描いている。なお、厳密には、バリフォーカスレンズ系は変倍に伴って焦点移動が生じるレンズ系、ズームレンズ系は焦点移動が生じないレンズ系として定義されているが、本実施形態では、上記バリフォーカルレンズ系をズームレンズ系の一種として扱い、さらに以下の説明では上記バリフォーカルレンズ系をズームレンズ系と呼ぶ。

図１から図１９について、本実施形態のズームレンズ鏡筒の全体構造を説明する。カメラボディに固定される固定筒１１には、例えば図８に示すように、その内周面に雌ヘリコイド１１ａと、光軸と平行な方向の直進案内溝１１ｂとが形成されている。この固定筒１１の雌ヘリコイド１１ａには、図９に示すように、カムヘリコイド環１２の後端部に形成した雄ヘリコイド１２ａが螺合する。雄ヘリコイド１２ａの山部には平歯車１２ｂが形成されており、この平歯車１２ｂが、固定筒１１の内面凹部１１ｃ（図３）に位置させて回動自在に支持した駆動ピニオン１３（図１５参照）と常時噛み合う。従って、カムヘリコイド環１２は、駆動ピニオン１３及び平歯車１２ｂを介して回動すると、雄ヘリコイド１２ａと雌ヘリコイド１１ａに従って光軸方向に移動する。本実施形態のズームレンズ鏡筒は、このカムヘリコイド環１２が光軸を中心とする唯一の回動部材である。

カムヘリコイド環１２の外周には、直進案内環１４が嵌まっている。この直進案内環１４はその後端部外面に径方向の直進案内突起１４ａを有し、後端部の内面にバヨネット突起１４ｂ（図４）を有する。直進案内突起１４ａは、固定筒１１の直進案内溝１１ｂに相対移動自在に嵌まっており、バヨネット突起１４ｂは、カムヘリコイド環１２の雄ヘリコイド１２ａ（平歯車１２ｂ）の直前に形成した周方向溝１２ｃに相対回転自在に嵌まっている。従って直進案内環１４は、回転せずに光軸方向にカムヘリコイド環１２と一緒に移動する。

カムヘリコイド環１２の外周面には、図４、図９、図１６に示すように、第１レンズ群Ｌ１を支持した１群移動筒１５用のカム溝Ｃ１５と、飾り筒１６用のカム溝Ｃ１６が形成されており、内周面には、第２レンズ群Ｌ２を支持した２群移動筒１７用のカム溝Ｃ１７（図１９参照）が形成されている。１群用カム溝Ｃ１５と飾り筒用カム溝Ｃ１６は僅かに形状が相違し、それぞれ周方向に離隔させて３本ずつ形成され、２群用カム溝Ｃ１７は同一基礎軌跡が周方向及び光軸方向に離隔させて６本形成されている。１群移動筒１５、飾り筒１６、２群移動筒１７はそれぞれ光軸方向に直進案内されており、これらの１群用カム溝Ｃ１５、飾り筒用カム溝Ｃ１６、２群用カム溝Ｃ１７に従って、カムヘリコイド環１２の回転に伴って光軸方向に進退する。

これらの直進案内関係を説明する。１群移動筒１５は、図４、図５に示すように、外筒１５Ｘ、内筒１５Ｙ及びこの外筒１５Ｘと内筒１５Ｙの先端部を接続したフランジ壁１５Ｚを有する断面コ字状をなしており、外筒１５Ｘと内筒１５Ｙの間に、カムヘリコイド環１２が位置している。外筒１５Ｘの後端部には、カムヘリコイド環１２の１群用カム溝Ｃ１５に嵌まるカムフォロア１５ａが固定されている。内筒１５Ｙの先端部には、図８、図９に示すように、第１レンズ群Ｌ１を固定した１群枠２４が螺合固定されている。１群枠２４は、第１レンズ群Ｌ１を光軸方向に位置調整してズーミング調整する際に用いることができる。

固定筒１１に直進案内されている直進案内環１４の内周面には、光軸と平行な直進案内溝１４ｃ（図９）が略１２０゜間隔で形成されており、この直進案内溝１４ｃに、外筒１５Ｘの後端部から径方向に突出させた直進案内突起１５ｂが嵌まっている。１群移動筒１５の外筒１５Ｘには、組立用溝１５ｃの後端部に幅の狭い直進案内溝１５ｄ（図１６）が形成されており、この直進案内溝１５ｄに、外筒１５Ｘと直進案内環１４の間に位置する飾り筒１６に固定した直進案内キー１６ａが位置している。１群移動筒１５と飾り筒１６の光軸方向の相対移動距離（１群用カム溝Ｃ１５と飾り筒用カム溝Ｃ１６の形状の違い）は、僅かであり、直進案内溝１５ｄの光軸方向の長さもこれに対応して短い。直進案内キー１６ａには一体に、飾り筒用カム溝Ｃ１６に嵌まるカムフォロア１６ｂが設けられている。

１群移動筒１５と飾り筒１６との間には、圧縮コイルばね１９（図３から図５参照）が挿入されている。この圧縮コイルばね１９は、１群移動筒１５を後方に、飾り筒１６を前方に移動付勢して、１群用カム溝Ｃ１５とカムフォロア１５ａの間、及び飾り筒用カム溝Ｃ１６とカムフォロア１６ｂの間のバックラッシュをとる作用をする。

また、１群用カム溝Ｃ１５と飾り筒用カム溝Ｃ１６は、図１６に示すように、撮影位置と比較して収納位置においては飾り筒１６を１群移動筒１５に対して前方に出し、バリアブロック３０（図８）のバリアと第１レンズ群Ｌ１との干渉を防ぐように僅かに形状を異ならせて設定されている。より詳細には、図１６に示すように、１群用カム溝Ｃ１５と飾り筒用カム溝Ｃ１６の光軸方向距離Ｑは、準備区間（収納位置からバリアが全開するまでの区間）の方がズーム区間（ワイド端位置からテレ端位置の区間）より大きくなるように１群用カム溝Ｃ１５と飾り筒用カム溝Ｃ１６の形状が設定されている。即ち、準備区間では全区間においてＱ＝Ｑ１であるが、バリア全開位置ＯＰ１を所定量通過した位置ＯＰ２（すなわち、レンズＬ１とバリアとが干渉しない位置から）から、上記距離Ｑは徐々に小さくなり、ワイド端位置においてＱ＝Ｑ２（＜Ｑ１）となる。そしてズーム区間では、その全区間においてＱ＝Ｑ２となる。図３に示す収納位置において、１群移動筒１５の前端部のフランジ壁１５Ｚと、その前方に位置する飾り筒１６のフランジ壁との間のクリアランスｃ１は、図４または図５に示す撮影状態における両フランジ壁間のクリアランスよりも大きく形成されているのが分かる。別言すると、撮影位置においては、バリアブロック３０を第１レンズ群Ｌ１に接近させることで、バリアブロック３０によるケラレを防止している。バリアブロック３０は、飾り筒１６の前端部に支持されており、該バリアブロック３０のすぐ後方に位置させたバリア開閉環３１（図９）を収納位置近傍においてカムヘリコイド環１２によって回転させることで、バリアの開閉を行う。このようなバリア開閉環３１の回転運動でバリアブロック３０の開閉を行うバリア機構は周知である。なお、本実施形態では、ズーム区間において距離Ｑを一定の値（＝Ｑ２）となるように１群用カム溝Ｃ１５と飾り筒用カム溝Ｃ１６の形状を設定しているが、焦点距離に応じて距離Ｑが変化するようにしてもよく、準備区間における距離Ｑよりもズーム区間における距離Ｑを大きくなるように構成してもよい。

また、飾り筒用カム溝Ｃ１６は、その前端部が開放されており、飾り筒１６のカムフォロア１６ｂは、特定の組立位置において、その開放端Ｃ１６ａ（図１６）から該カム溝Ｃ１６内に挿入される。１群用カム溝Ｃ１５についても、同様に前端開放端Ｃ１５ａから１群移動筒１５のカムフォロア１５ａが挿入される。

１群移動筒１５の内筒１５Ｙには、その内周面に光軸と平行な方向の直進案内突起１５ｆ（図６、図７）が形成されており、２群移動筒１７には、この直進案内突起１５ｆが相対摺動自在に嵌まる光軸と平行な方向の直進案内溝１７ａが形成されている。直進案内突起１５ｆにはその中心部に、光軸と平行な方向の吊り溝１５ｅが形成されており、この吊り溝１５ｅの後端部は閉じられている（図１７、図１８参照）。２群移動筒１７には、カムヘリコイド環１２の２群用カム溝Ｃ１７に嵌まるカムフォロア１７ｃが形成されている。

２群移動筒１７の内周には、第３レンズ群Ｌ３を支持した３群移動筒１８が位置している。この３群移動筒１８には、２群移動筒１７の直進案内溝１７ａに内側から相対摺動自在に嵌まる光軸と平行な直進案内突起１８ａが形成されている。この直進案内突起１８ａの中心部には、吊り溝１５ｅに嵌まる直進キー１８ｂ（図１１、図１７、図１８）が形成されている。図１１に示すように、３群移動筒１８には、第３レンズ群Ｌ３の前方に位置させてシャッタブロック２０が挿入され、抑え環２０ａで固定されている。そして、この３群移動筒１８（抑え環２０ａ）と２群移動筒１７との間には、圧縮コイルばね２１が挿入されていて、常時、２群移動筒１７に対して３群移動筒１８を後方に移動付勢している。この３群移動筒１８の後方への移動端は、直進キー１８ｂが１群移動筒１５の吊り溝１５ｅの後端部に当接する位置で規制される。すなわち、撮影状態においては、直進キー１８ｂが１群移動筒１５の吊り溝１５ｅの後端部に当接した状態が維持され、第１レンズ群Ｌ１と第３レンズ群Ｌ３との相対間隔が一定となる。ズームレンズ鏡筒が撮影状態から収納状態へ変化する際には、第３レンズ群Ｌ３（３群移動筒１８）が機械的な後退端に達した後、第１レンズ群Ｌ１が１群用カム溝Ｃ１５に従ってさらに後退すると、圧縮コイルばね２１が撓んで第１レンズ群Ｌ１が第３レンズ群Ｌ３に接近する（図１参照）。直進キー１８ｂは頭部が膨らんでいて、吊り溝１５ｅからの脱落が防止されている。

圧縮コイルばね２１は、直接２群移動筒１７に作用させてもよい（第２レンズ群Ｌ２は２群移動筒１７に固定してもよい）が、図示実施形態では、収納長の一層の短縮を図るため、２群移動筒１７に対して第２レンズ群Ｌ２を後退可能としている。図１２、図１３はその構成を示すもので、２群移動筒１７には、先端部に内方フランジ１７ｄを有する筒状部１７ｅが形成されており、この筒状部１７ｅには光軸と平行で後端及び前端が開放された直進案内溝１７ｆが、周方向に等角度間隔で３本形成されている。筒状部１７ｅには、中間筒部材２５に形成したフランジ部２５ａが嵌っており、フランジ部２５ａの外周面に周方向に等角度間隔で突設した径方向外向きの３本の案内突起２５ｄが、対応する直進案内溝１７ｆに後方からそれぞれ嵌められている。このため、中間筒部材２５は２群移動筒１７に対して、光軸回りの相対回転が規制され、光軸方向にのみ相対移動可能であり、フランジ部２５ａの前面が内方フランジ１７ｄの後面に当接するまで前方へ移動できる。第２レンズ群Ｌ２は、２群枠２６に固定されており、この２群枠２６の雄ねじ２６ｂが中間筒部材２５の内周に形成された雌ねじ２５ｅに螺合されている。従って、光軸回りの回転が規制された中間筒部材２５に対して２群枠２６を回転させることで、第２レンズ群Ｌ２の光軸方向の位置を調整（ズーミング調整）することができ、調整後は、接着剤穴２５ｂから接着剤を滴下することで、２群枠２６を中間筒部材２５に固定することができる。２群移動筒１７の内方フランジ１７ｄの前端面と２群枠２６の外方フランジ２６ａとの間には、調整代を含めた隙間ｃ２（図１３）が存在する。圧縮コイルばね２１は、中間筒部材２５に作用しており、常時は（撮影状態では）、中間筒部材２５はフランジ部２５ａが内方フランジ１７ｄに当接する位置に保持される。つまり、第２レンズ群Ｌ２の位置は撮影状態では２群用カム溝Ｃ１７によって制御される一方、収納時には、２群枠２６が１群枠２４の後端によって機械的に後方に押されることで、外方フランジ２６ａが内方フランジ１７ｄに当接する位置まで後退でき、隙間ｃ２分収納長の短縮ができる。

中間筒部材２５には、遮光枠２７が支持されている。遮光枠２７は、環状の遮光部２７ａと、この環状遮光部２７ａから略１２０゜間隔で前方に延びる保持脚２７ｂと、保持脚２７ｂの先端部を外方に曲折した抜け止めフック部２７ｃとを有しており、中間筒部材２５には、この抜け止めフック部２７ｃが嵌まる遮光部材保持穴２５ｃが形成されている（図１２）。そして、遮光枠２７と２群枠２６の間には、円錐コイルばね２８が挿入されていて、遮光枠２７を常時後方に移動付勢している。この遮光枠２７は、鏡筒を収納するとき、遮光枠２７が機械的な後退端に達すると、円錐コイルばね２８を撓ませて２群枠２６に接近する。遮光部材保持穴２５ｃの光軸方向長は、環状遮光部２７ａが第２レンズ群Ｌ２に当接できるように設定されている。

円錐コイルばね２８はさらに、２群枠２６を回転させて行うズーミング調整時のバックラッシュ取りの作用をする。ズーミング調整は、画像位置を観察しながら、第２レンズ群Ｌ２の光軸方向位置を調整して行う調整であり、２群枠２６の中間筒部材２５（２群移動筒１７）に対するバックラッシュを除去することにより、正確な調整ができる。

第４レンズ群Ｌ４は４群枠２２に固定されている。第４レンズ群Ｌ４は前述のように、バリフォーカルレンズ系の焦点移動を補正する役割と、フォーカスレンズ群としての役割をもっており、パルスモータ２３によって進退制御される。すなわち、パルスモータ２３の駆動軸はねじ軸２３ａであり、このねじ軸２３ａに回転を規制されたナット部材２３ｂが螺合している。ナット部材２３ｂは、ばね手段Ｓによって、常時４群枠２２の足部２２ａに当接する方向に移動付勢されており、４群枠２２は、ガイドバー２２ｂによって回転を規制されている。よって、パルスモータ２３を駆動すると、４群枠２２（第４レンズ群Ｌ４）が光軸方向に進退する。パルスモータ２３は、焦点距離情報及び被写体距離情報に応じて制御される。

従って、上記構成の本ズームレンズ鏡筒は、駆動ピニオン１３を介してカムヘリコイド環１２を回転させると、直進案内されている１群移動筒１５、飾り筒１６、２群移動筒１７がカム溝Ｃ１５、Ｃ１６、Ｃ１７に従って光軸方向に移動する。３群移動筒１８は、１群移動筒１５が収納位置から前進して直進キー１８ｂが吊り溝１５ｅの後端部に当接すると、１群移動枠１５と一緒に移動する。また第４レンズ群Ｌ４は焦点距離情報に応じて制御されるパルスモータ２３によって位置制御され、バリフォーカルレンズ系の焦点移動の補正が行われる。その結果、図１のようなズーミング軌跡が得られる。また、パルスモータ２３は、被写体距離情報によっても制御され、フォーカシング動作が実行される。

本実施形態では、固定筒１１の内周面に雌ヘリコイド１１ａを形成するとともに、固定筒１１の後面に、図８に示すＣＣＤ（撮像素子）３２を保持する板状のＣＣＤホルダ（ホルダ）３３を取り付けている。このＣＣＤホルダ３３の外周部には、２つの切欠部Ｋ１、Ｋ２が形成されていて、両切欠部Ｋ１、Ｋ２の間に位置する円弧状のストッパ突起３３ａの切欠部Ｋ１側の端面がストッパ縁部３３ｂとなっている。固定筒１１の内側にはカムヘリコイド環（ギヤヘリコイド環）１２が位置し、このカムヘリコイド環１２の外周面の後端部には、環状のギヤヘリコイド突起１２ｅが形成されており、ギヤヘリコイド突起１２ｅの外周面には雌ヘリコイド１１ａと螺合する雄ヘリコイド１２ａが形成されている。さらに、雄ヘリコイド１２ａの各山１２ａ１には平歯車１２ｂが形成され、平歯車１２ｂには駆動ピニオン（ピニオン）１３が噛合しており、この駆動ピニオン１３が定位置で回転することにより、カムヘリコイド環１２が光軸方向に進退する。

固定筒１１とカムヘリコイド環１２の間には直進案内環１４が位置しており、直進案内環１４の外周面の後端部に突設された直進案内突起１４ａが、固定筒１１の内周面に形成された直進案内溝１１ｂに係合している。さらに、カムヘリコイド環１２の外周面には、ギヤヘリコイド突起１２ｅの直前に位置する周方向溝１２ｃが設けられており、直進案内環１４の内面の後端部に突設されたバヨネット突起１４ｂが、この周方向溝１２ｃに嵌合している。このため、直進案内環１４は、回転せずに光軸方向にカムヘリコイド環１２と一緒に移動する。

さらに、第１レンズ群（レンズ群）（変倍レンズ群）Ｌ１を支持し、カムヘリコイド環１２と直進案内環１４の間に位置する１群移動筒（移動筒）１５のカムフォロア１５ａが、カムヘリコイド環１２の外周面に形成されたカム溝Ｃ１５に係合しており、第２レンズ群（レンズ群）（変倍レンズ群）Ｌ２を支持し、カムヘリコイド環１２の内側に位置する２群移動筒（移動筒）１７のカムフォロア１７ｃが、カムヘリコイド環１２の内周面に形成されたカム溝Ｃ１７に係合している。そして、１群移動筒１５を直進案内環１４によって直進案内し、１群移動筒１５の内筒１５Ｙによって２群移動筒１７を直進案内している。
さらに、カムヘリコイド環１２の内側には、第３レンズ群（レンズ群）（変倍レンズ群）Ｌ３を支持する３群移動筒（移動筒）１８が、２群移動筒１７の後方に位置する状態で配設されている。この３群移動筒１８は、１群移動筒１５と２群移動筒１７とによって直進案内されており、２群移動筒１７との間に縮設された圧縮コイルばね２１によって後方に常時付勢されており、１群移動筒１５との間の直進案内機構（吊り溝１５ｅ、直進キー１８ｂ）によって、１群移動筒１５に対する後退端が規定されている。
そして、カムヘリコイド環１２が光軸回りに回転すると、１群移動筒１５、２群移動筒１７、及び３群移動筒１８が光軸方向に進退し、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、及び第３レンズ群Ｌ３によってズーミングが行われる。

さらに、図２０及び図２１に示すように、ギヤヘリコイド突起１２ｅの後端部には、後方に向かって延出する後方延長部１２ｆが一つ突設されている。この後方延長部１２ｆは、雄ヘリコイド１２ａの一つの谷１２ａ２に沿って斜め後方に延びる傾斜境界面１２ｆ１と、平歯車１２ｂの谷１２ｂ１と平行な軸方向境界面（ストッパ面）１２ｆ２と、カムヘリコイド環１２の周方向と平行をなす周方向境界面１２ｆ３とによって画成されている。
そして、カムヘリコイド環１２が回転しながら後退すると、図２１に示すように、後方延長部１２ｆが切欠部Ｋ１に進入し、通常時は、モータ２３の駆動制御により、ストッパ面１２ｆ２がストッパ縁部３３ｂに当接する直前の所定位置（収納停止位置）にて停止する。
一方、何らかの原因でモータ２３が正常動作せずに、カムヘリコイド環１２が収納停止位置を越えてさらに後退した場合（非常時）は、やがてストッパ面１２ｆ２がストッパ縁部３３ｂに当接して、カムヘリコイド環１２は停止する。

このように本実施形態では、ギヤヘリコイド突起１２ｅの一部に後方延長部１２ｆを形成し、この後方延長部１２ｆに平歯車１２ｂを形成することにより、この部分の平歯車１２ｂの前後長を他の平歯車１２ｂに比べて長くしている。このため、駆動ピニオン１３と平歯車１２ｂがより確実に噛合するようになるので、安定したズーミング動作が可能となる。
さらに、後方延長部１２ｆの光軸方向寸法分だけ、後方延長部１２ｆを形成しない場合に比べて、駆動ピニオン１３と平歯車１２ｂの噛合域が広がるため、カムヘリコイド環１２の回転量（光軸方向の移動量）が大きくなる。従って、撮影時にはズームレンズ鏡筒をカメラボディから大きく突出させられるので、ズーム比を大きくすることが可能である。しかも、駆動ピニオン１３を光軸方向に大型化させないので、カメラボディが光軸方向に大型化することもない。
また、ズームレンズ鏡筒の収納時には、後方延長部１２ｆが切欠部Ｋ１に進入するので、収納時におけるズームレンズ鏡筒の前後長の小型化を図ることができるとともに、非常時においては、ストッパ面１２ｆ２がストッパ縁部３３ｂに当接して確実にカムヘリコイド環１２を停止させることができる。

また、図２２は本ズームレンズ鏡筒の変形例を示している。
この変形例では、ギヤヘリコイド突起１２ｇの前後長を上記実施形態のギヤヘリコイド突起１２ｅより長く設定してあり、雄ヘリコイド１２ａの隣り合う山１２ａ１の後部間には切欠１２ｇ１が形成されている。各切欠１２ｇ１は、その直前に位置する山１２ａ１と隣りの山１２ａ１との間に形成された谷１２ａ２の後方への延長線をなす傾斜境界面１２ｇ２と、平歯車１２ｂの谷１２ｂ１の後方への延長線に沿って切り欠かれた軸方向境界面（ストッパ面）１２ｇ３と、カムヘリコイド間１２の周方向と平行をなす周方向境界面１２ｇ４とによって画成されている。

一方、ＣＣＤホルダ３３の外周部には、周方向長が長い１個の円弧状のストッパ突起３３ｄ（鏡筒構成部材）が形成されており、ストッパ突起３３ｄの周方向の両端面３３ｅ、３３ｆの一方の端面３３ｅはストッパ縁部を構成している。さらに、ＣＣＤホルダ３３の外周部の両端面３３ｅ、３３ｆの間には、周方向に並んだ、周方向長がストッパ突起３３ｄより短い７個の小寸のストッパ突起（鏡筒構成部材）３３ｃが形成されている。隣り合うストッパ突起３３ｃの間、及びストッパ突起３３ｄの周方向の両端面３３ｅ、３３ｆと両端のストッパ突起３３ｃの間には隙間Ｋ３が形成されている。

そして、カムヘリコイド環１２が回転しながら後退すると、図２２に示すように、各ストッパ突起３３ｃが対応する切欠１２ｇ１に進入し、ギヤヘリコイド突起１２ｇの隣り合う切欠１２ｇ１の間に形成された突部１２ｇ５が対応する隙間Ｋ３に進入し、通常時はモータ２３の駆動制御により、各ストッパ面１２ｇ３がストッパ突起３３ｃ及びストッパ突起３３ｄのストッパ縁部３３ｅに当接する直前の収納停止位置にて停止する。
一方、何らかの原因でモータ２３が正常動作せずに、カムヘリコイド環１２が収納停止位置を越えてさらに後退した場合（非常時）は、各ストッパ面１２ｇ３が対応するストッパ突起３３ｃとストッパ縁部３３ｅに当接して、カムヘリコイド環１２が後退端で停止する。

このように変形例では、ギヤヘリコイド突起１２ｇの前後長を上記実施形態のものより長く設定してあるので、駆動ピニオン１３と平歯車１２ｂがより確実に噛合し、安定したズーミング動作が可能となる。
さらに、ズームレンズ鏡筒の収納時には、ギヤヘリコイド突起１２ｇの隣り合う切欠１２ｇ１の間に形成された突部１２ｇ５が対応する隙間Ｋ３に進入するので、収納時におけるズームレンズ鏡筒の前後長の小型化を図ることができるとともに、非常時においては、各ストッパ面１２ｇ３が対応するストッパ突起３３ｃとストッパ縁部３３ｅに当接して、確実にカムヘリコイド環１２を停止させることができる。
また、上記実施形態と同様に、ギヤヘリコイド突起１２ｇの前後長を長くしない場合に比べて、カムヘリコイド環１２の回転量（光軸方向の移動量）を大きくできるので、カメラボディの光軸方向寸法を大きくすることなくズーム比を大きくできる。

本実施形態は本発明をズームレンズ鏡筒に適用したものであるが、ズームレンズ鏡筒以外のレンズ鏡筒に本発明を適用して実施することも勿論可能である。

本発明によるズームレンズ鏡筒を適用するズームレンズ系のズーミング基礎軌跡を示す図である。 同ズームレンズ系の構成レンズ群とそのレンズ枠を示す半切斜視図である。 本発明の一実施形態によるズームレンズ鏡筒の収納状態における上半断面図である。 同ズームレンズ鏡筒のワイド端無限遠撮影状態における上半断面図である。 同ズームレンズ鏡筒のテレ端無限遠撮影状態における下半断面図である。 図３のVI-VI線に沿う断面図である。 図３のVII-VII線に沿う断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の一部の分解斜視図である。 同別の部分の分解斜視図である。 １群移動筒回りの分解斜視図である。 ３群移動筒回りの分解斜視図である。 ２群移動筒回りの分解斜視図である。 ２群移動筒回りの上半断面図である。 固定筒に支持するパルスモータ回りの背面から見た分解斜視図である。 同固定筒と第４レンズ群回りの分解斜視図である。 カムヘリコイド筒の１群用カム溝と飾り筒用カム溝の展開図である。 １群移動筒、２群移動筒及び３群移動筒の直進案内関係を示す展開図である。 同拡大展開図である。 カムヘリコイド環の２群用カム溝の形状を示す展開図である。 撮影時の固定筒とカムヘリコイド環の展開図である。 収納時の固定筒とカムヘリコイド環の展開図である。 変形例の固定筒とカムヘリコイド環の収納時の展開図である。

符号の説明

Ｃ１５ １群用カム溝
Ｃ１６ 飾り筒用カム溝
Ｃ１７ ２群用カム溝
Ｋ１ Ｋ２ 切欠部
Ｋ３ 隙間
Ｌ１ 第１レンズ群（レンズ群）（変倍レンズ群）
Ｌ２ 第２レンズ群（レンズ群）（変倍レンズ群）
Ｌ３ 第３レンズ群（レンズ群）（変倍レンズ群）
Ｌ４ 第４レンズ群
Ｓ ばね手段
１１ 固定筒
１１ａ 雌ヘリコイド
１１ｂ 直進案内溝
１１ｃ 内面凹部
１２ カムヘリコイド環（ギヤヘリコイド環）
１２ａ 雄ヘリコイド
１２ａ１ 山
１２ａ２ 谷
１２ｂ 平歯車
１２ｂ１ 谷
１２ｃ 周方向溝
１２ｄ 直進ガイド溝
１２ｅ ギヤヘリコイド突起
１２ｆ 後方延長部
１２ｆ１ 傾斜境界面
１２ｆ２ 軸方向境界面（ストッパ面）
１２ｆ３ 周方向境界面
１２ｇ ギヤヘリコイド突起
１２ｇ１ 切欠
１２ｇ２ 傾斜境界面
１２ｇ３ 軸方向境界面（ストッパ面）
１２ｇ４ 周方向境界面
１２ｇ５ 突部
１３ 駆動ピニオン（ピニオン）
１４ 直進案内環
１４ａ 直進案内突起
１４ｂ バヨネット突起
１４ｃ 直進案内溝
１５ １群移動筒（移動筒）
１５ａ カムフォロア
１５ｂ 直進案内突起
１５ｃ 組立用溝
１５ｄ 直進案内溝
１５ｅ 吊り溝
１５ｆ 直進案内突起
１５Ｘ 外筒
１５Ｙ 内筒
１５Ｚ フランジ壁
１６ 飾り筒
１６ａ 直進案内キー
１６ｂ カムフォロア
１７ ２群移動筒（移動筒）
１７ａ 直進案内溝
１７ｃ カムフォロア
１７ｄ 内方フランジ
１７ｅ 筒状部
１７ｆ 直進案内溝
１８ ３群移動筒（移動筒）
１８ａ 直進案内突起
１８ｂ 直進キー
１９ 圧縮コイルばね
２０ シャッタブロック
２０ａ 抑え環
２１ 圧縮コイルばね
２２ ４群枠
２２ａ 足部
２２ｂ ガイドバー
２３ パルスモータ
２３ａ ねじ軸
２３ｂ ナット部材
２４ １群枠
２５ 中間筒部材
２５ａ フランジ部
２５ｂ 接着剤穴
２５ｃ 遮光部材保持穴
２５ｄ 案内突起
２５ｅ 雌ねじ
２６ ２群枠
２６ａ 外方フランジ
２６ｂ 雄ねじ
２７ 遮光枠
２７ａ 環状遮光部
２７ｂ 保持脚
２７ｃ 抜け止めフック部
２８ 円錐コイルばね
３０ バリアブロック
３１ バリア開閉環
３２ ＣＣＤ（撮像素子）
３３ ＣＣＤホルダ（ホルダ）
３３ａ ストッパ突起
３３ｂ ストッパ縁部
３３ｃ ストッパ突起（鏡筒構成部材）
３３ｄ ストッパ突起（鏡筒構成部材）
３３ｅ ストッパ縁部
３３ｆ 端面

Claims (6)

1. 撮像素子を保持するホルダ；
   内周面に雌ヘリコイドを有する固定筒；
   後端部外周に形成したギヤヘリコイド突起に、この固定筒の雌ヘリコイドに螺合する雄ヘリコイドと、該雄ヘリコイドの山の上に形成した平歯車とを有するギヤヘリコイド環；
   及び
   このギヤヘリコイド環の平歯車に噛み合う、定位置で回転駆動されるピニオン；を有し、
   上記ギヤヘリコイド環の回転によりレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ鏡筒において、
   上記ギヤヘリコイド環のギヤヘリコイド突起は、平歯車を有する雄ヘリコイドの山の後端部の少なくとも一つが、ヘリコイドの谷と平歯車の谷に沿って後方に延長されており、上記ギヤヘリコイド環が所定の収納停止位置に位置するとき、この後方延長部の少なくとも一部が上記ホルダに形成した切欠部内に進入す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、上記ギヤヘリコイド環が上記収納停止位置に位置するとき、上記後方延長部の先端部に形成されたストッパ面が、上記切欠部の端面に当接可能であるレンズ鏡筒。
3. 内周面に雌ヘリコイドを有する固定筒；
   後端部外周から後方に突出するギヤヘリコイド突起に、この固定筒の雌ヘリコイドに螺合する雄ヘリコイドと、該雄ヘリコイドの山の上に形成した平歯車とを有するギヤヘリコイド環；及び
   このギヤヘリコイド環の平歯車に噛み合う、定位置で回転駆動されるピニオン；
   を有し、
   上記ギヤヘリコイド環の回転によりレンズ群を光軸方向に移動させるレンズ鏡筒において、
   上記ギヤヘリコイド環のギヤヘリコイド突起は、平歯車を有する雄ヘリコイドの山の後端部の少なくとも一つが、ヘリコイドの谷と平歯車の谷に沿って切り欠かれていて、上記ギヤヘリコイド環が後退端に位置するとき、この切欠内に撮像素子を保持するホルダに形成したストッパ突起が進入すると共に上記ギヤヘリコイド突起における上記切欠が形成されていない部分である突部が該ホルダに形成した隙間に進入し、かつ、上記ストッパ突起と、上記切欠の平歯車の谷に沿うストッパ面との当接位置でギヤヘリコイド環の後退位置が規制されることを特徴とするレンズ鏡筒。
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、
   上記ギヤヘリコイド環の外周に位置し、光軸方向に直進案内され、かつ上記レンズ群を光軸方向に直進案内する直進案内環、及び
   上記ギヤヘリコイド環の上記ギヤヘリコイド突起の直前と、上記直進案内環の後端部とにそれぞれ形成された、該ギヤヘリコイド環と直進案内環を相対回転は自在に軸方向には一緒に移動するように係合させるバヨネット突起と周方向溝、を備えたレンズ鏡筒。
5. 請求項１から４のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記ギヤヘリコイド環に、上記レンズ群を支持する移動筒に形成したカムフォロアが嵌合するカム溝を形成したレンズ鏡筒。
6. 請求項１から５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記レンズ群が変倍レンズ群であるレンズ鏡筒。

Images