JP4599676B2

JP4599676B2 - レンズ鏡筒

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Publication number: JP4599676B2
Application number: JP2000212519A
Authority: JP
Inventors: 洋谷岡
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2000-07-13
Filing date: 2000-07-13
Publication date: 2010-12-15
Anticipated expiration: 2020-07-13
Also published as: US20020006280A1; US6456792B2; CN1337593A; JP2002023039A; CN1265224C

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、最前列に設けられたレンズ群及びレンズ枠の繰り出しの形態を改善したレンズ鏡筒に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
図３は、従来のレンズ鏡筒の断面図である。
レンズ鏡筒１００Ａは、４つのレンズ群（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）から構成される撮影光学系を有している。各レンズ群は、それぞれ対応するレンズ移動枠（第１群レンズ移動枠１、第２群レンズ移動枠２、第３群レンズ移動枠３及び第４群レンズ移動枠４）によって保持され、光軸方向に前後移動される。
【０００３】
また、上記撮影光学系のうち第４レンズ群Ｌ４は、撮影光学系全体の焦点距離を調整するためのズーミングレンズ群である。
更に、第２レンズ群Ｌ２は、撮影光学系の合焦状態を調整するための合焦用レンズ群であり、このレンズ鏡筒の撮影光学系は、いわゆる内焦式光学系である。
【０００４】
第１群レンズ移動枠１は、第３群レンズ移動枠３の外周において保持されている。また、第１群レンズ移動枠１は、その前側にフィルタ取り付けねじ１ｃと、例えばフード等を取り付ける付属品取り付け部１ｄとを備えている。更に、第１群レンズ移動枠１は、その内周面にカム１ａを有し、このカム１ａには、第３群レンズ移動枠３の外周に設置されているピン３ａが係合している。
【０００５】
一方、第１レンズ群移動枠１の外周には、カムピン１ｂが設置されている。カムピン１ｂは、後述するカム筒６に設けられたガイド溝６ｂと係合するカムピンである。カムピン１ｂは、全部で３つあり、光軸を中心とした回転方向に等間隔に配置されている。
【０００６】
第２群レンズ移動枠２は、第３群レンズ移動枠３の内周側に保持されているレンズ移動枠である。第２群レンズ移動枠２は、合焦動作用の駆動力を伝達するピン２ａをその外周に設置している。ピン２ａは、第３群レンズ移動枠３、第４群レンズ移動枠４及び固定筒５のそれぞれに設けられている逃げ溝を貫通し、さらに、カム筒６に設けられているカム溝６ｃ、及び後述するフォーカス連動枠７に設けられている直進ガイド溝７ｂと係合している。
【０００７】
第３群レンズ移動枠３は、第４群レンズ移動枠４の内周側に保持されており、前述のように、その前端部において第１群レンズ移動枠１を保持し、その内周面において第２群レンズ移動枠２を保持している。また、第３群レンズ移動枠３は、その外周にピン３ｂを設置している。ピン３ｂは、第４群レンズ移動枠４に設けられている逃げ溝を貫通し、カム筒６に設けられているカム溝６ｄと、固定筒５に設けられた直進ガイド溝５ａと係合している。また、第３群レンズ移動枠３の外周には、突起３ｃ，３ｄが設けられている。突起部３ｃ，３ｄは、全部で４組あり、光軸を中心とした回転方向に等間隔に配置されている。なお、第３群レンズ移動枠３は、プラスチック材より形成されている。
【０００８】
第４群レンズ移動枠４は、カム筒６の内周側に保持された部材である。第４群レンズ移動枠４は、その外周にピン４ａを備え、このピン４ａは、カム筒６に設けられたカム溝６ｅと係合している。また、第４群レンズ移動枠４は、その内周側に、光軸平行に設けられた溝４ｂを備えている。この溝４ｂは、その中に第３群レンズ移動枠３の突起部３ｃ，３ｄを係合させ、それらを光軸方向に案内するための直進案内溝であり、突起部３ｃ，３ｄに合わせて４箇所設けられている。
【０００９】
固定筒５は、カメラボディに直接取り付けられる部位であり、その後端部にカメラボディと結合するためのバヨネットマウント１５を備えている。
カム筒６は、第１群レンズ移動枠１に回転駆動力を与えるためのガイド溝６ｂと、第２群レンズ移動枠２〜第４群レンズ移動枠４を光軸方向に移動させ、位置決めするためのカム溝６ｃ〜６ｅを有する部材である。カム筒６は、固定筒５の内周面５ｂに、光軸中心の回転可能に保持されている。また、カム筒６は、その外周にピン６ｆ及びピン６ａを有している。ピン６ｆは、固定筒５の内周に設けられたカム溝５ｄと係合するピンであり、ピン６ａは、固定筒５の逃げ溝を貫通して、後述するズーム操作環８と係合するピンである。
【００１０】
フォーカス連動筒７は、カム筒６の内周に設置された円筒状部材である。フォーカス連動筒７は、カム筒６と固定筒５の双方に対し光軸を中心とした円周方向に相対運動を行うことが可能である。フォーカス連動筒７は、光軸に平行な案内溝７ｂを備えており、案内溝７ｂには、ピン２ａが係合している。フォーカス連動筒７が回転運動をしない場合は、案内溝７ｂは、ピン２ａの直進案内溝として機能する。また、回転する場合は、その回転運動が案内溝７ｂとピン２ａを介して第２群レンズ移動枠２に伝達される。
【００１１】
ズーム操作環８は、焦点距離の調整を行う場合に、手動により回転操作する環状部材であり、固定筒５の外周５ｃに回転可能に取り付けられている。ズーム操作環８は、その内周面に光軸と平行な案内溝８ａを備えている。案内溝８ａには、カム筒６に設置されているピン６ａが係合している。
マニュアルフォーカス環９は、合焦操作を行う場合に、手動により回転される環状部材である。マニュアルフォーカス環９は、固定筒５の先端にバヨネット方式で嵌合しており、所定の角度を回転することが可能になっている。また、マニュアルフォーカス環９は、内周に直進ガイド溝９ａを有し、この直進ガイド溝９ａには、フォーカス連動筒７の外周に設置され、カム筒６の逃げ溝を貫通しているピン７ａが係合している。
【００１２】
ギア部材１０は、オートフォーカスを行うための駆動力を不図示のカメラボディから伝達される部材である。ギア部材１０は、固定筒５の内周面に回転可能に設置されており、不図示のカプラー及び小ギアと係合している。また、ギア部材１０の内周部には、ブラシ部材が設けられている。このブラシ部材は、固定筒５に取り付けてあるエンコーダー上を摺動し、第２レンズ群Ｌ２の位置検出を行う。
【００１３】
ばね部材１１は、第２レンズ群Ｌ２と第３レンズ群Ｌ３との間に配置された圧縮コイルばねである。また、ばね保持枠１２は、ばね部材１１を保持する部材である。ばね部材１１を配置したことにより、第２レンズ群Ｌ２は、光軸前方への力を受ける。この結果、第２レンズ群Ｌ２に設けられているピン２ａとそれが係合しているカム溝６ｃとの間のいわゆるガタが取り除かれる。一方、第３レンズ群Ｌ３は、ばね部材１１より光軸後方への力を受ける。このために、第３レンズ群Ｌ３に取り付けられているピン３ｂとそれが係合しているカム溝６ｄとの間においても、ガタが取り除かれる。
【００１４】
絞り連動板１６は、カメラボディ（不図示）側の連動板と連結され、その動力を伝達するための部材である。絞り連動板１６は、固定筒５の内周面に係合されており、その先端部は、第３群レンズ移動枠３において公知の絞り機構を構成している絞り駆動板１３及び絞り環１４に接続されている。
【００１５】
次に、従来のレンズ鏡筒の動作について説明する。はじめに、オートフォーカスモードにより合焦を行う場合について説明する。オートフォーカスモードの場合は、カメラボディから不図示の公知の動力伝達機構を介して、ギア部材１０に回転方向の駆動力が伝達される。次に、この駆動力は、マニュアルフォーカス環９からピン７ａを介してフォーカス連動筒７へ伝達され、フォーカス連動筒７を回転させる。フォーカス連動筒７の案内溝７ｂには、ピン２ａの先端部が係合しているために、ピン２ａは、フォーカス連動筒７に連動して回転し、カム溝６ｃ内を移動する。この結果、第２群レンズ移動枠２は、光軸方向に前後移動し、合焦が行われる。
【００１６】
一方、マニュアルフォーカスモードにより合焦操作を行う場合には、マニュアルフォーカス環９を手動により回転操作する。マニュアルフォーカス環９の回転運動は、オートフォーカスモードにおけるのと同じ機構及び動作により、第２群レンズ移動枠２の光軸方向運動に変換され、合焦が行われる。
【００１７】
次に、焦点距離調整を行うときの動作について説明する。焦点距離調整を行う場合は、手動によりズーム操作環８を回転操作する。ズーム操作環８の回転運動は、案内溝８ａ及びピン６ａを介してカム筒６に伝達され、カム筒６は、ズーム操作環８に連動して回転する。この結果、カム筒６は、カム溝５ｄに沿って回転しながら光軸方向に移動する。
【００１８】
カム筒６の回転運動は、カム溝６ｃとピン２ａ、カム溝６ｄとピン３ｂ、及び、カム溝６ｅとピン４ａにより光軸方向の直進運動に変換される。この結果、第２レンズ群Ｌ２、第３レンズ群Ｌ３及び第４レンズ群Ｌ４それぞれのレンズ移動枠（２、３、４）は、回転せずに光軸方向に前後移動する。なお、このときに、第２群レンズ移動枠２の移動量は、カム溝５ｄによって定まる移動量と、カム溝６ｃによって定まる移動量の合成量となる。また、第３群レンズ移動枠３の移動量は、カム溝５ｄによって定まる移動量と、カム溝６ｄによって定まる移動量の合成量となる。更に、第４群レンズ移動枠４の移動量は、カム溝５ｄによって定まる移動量と、カム溝６ｅによって定まる移動量の合成量となる。
【００１９】
一方、第１群レンズ移動枠１は、カムピン１ｂ及びガイド溝６ｂを介して、カム筒６と光軸中心の回転方向に一体となっている。このために、第１群レンズ移動枠１は、カム筒６とともに回転運動を行う。第１群レンズ移動枠１の回転運動は、カム１ａとピン３ａにより光軸方向の運動に変換され、この結果、第１群レンズ移動枠１は、回転しながら光軸方向に前後移動する。なお、ピン３ａは、第３群レンズ移動枠３に設置されているために、このときの第１群レンズ移動枠１の移動量は、カム１ａによって定まる移動量と、カム溝６ｄによって定まる移動量と、更に、カム溝５ｄによって定まる移動量の合成量となる。
【００２０】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、前述した従来のレンズ鏡筒１００Ａでは、図３中に示す厚さＰの部分は、カム筒６の最内周部と最外周部をつなげるために必要なだけであるが、駆動力を伝達するためには、ある程度の強度が必要であるために、薄肉化することができず、レンズ鏡筒を小型化、特に径方向を細径化することができないという問題があった。
その上、この部分が必要なために、カム筒６の形状が複雑になってしまうという問題があった。カム筒６の様な形状の部品を金属で作製することは、非常に困難であり、部品の製造コストが高くなってしまう。また、カム筒６をモールドプラスチックで成形する場合であっても、このような複雑な形状では、金型が複雑になり、金型の製造コストが高くなるばかりか、成形時の寸法精度確保が困難であり、生産性が低下し、成形コストも高くなるという問題があった。
【００２１】
また、焦点距離調整時に、第１群レンズ移動枠１及び第１レンズ群Ｌ１が回転しながら光軸方向に前後移動するので、フィルタ及び付属品を取り付けて使用する場合に、不都合な場合があった。
例えば、偏光板の角度位置を調整して使用する偏光フィルタを、従来のレンズ鏡筒１００Ａに取り付けて使用すると、ある焦点距離で最適な偏光特性を得られる偏光フィルタの角度を決めても、焦点距離を調整すると、第１群レンズ移動枠と共にフィルタ取り付けねじ１ｃが回転してしまうので、偏光フィルタの設定した角度が変わってしまい、再度偏光フィルタの角度を調整が必要であり、使い勝手が悪かった。
【００２２】
更に、付属品として付属品取り付け部１ｄを利用してフードを装着する場合、使用可能なフードの形態は、必然的に光軸を中心として回転対称な丸形フードに限定されてしまう。丸形のフードをズームレンズ、特に広角領域を含む高倍率のズームレンズに用いる場合には、広角端で、画面の四隅の光線をケラレないようにするため、深さのない浅いフードとなってしまい、十分な有害光の遮断効果が得られないという問題があった。
【００２３】
画面の四隅よりも画角の狭い上下左右のフードを伸ばした、いわゆる花形フードが、丸形のフードに比べて有害光の遮断効果が高いことが知られているが、先に述べたように、焦点距離調整時に、第１群レンズ移動枠１が回転しながら光軸方向に前後移動するので、使用することができなかった。一般的に、丸形フードは、いわゆる花形フードに比べ、光軸方向の長さが短く、かつ直径が大きくなってしまうため、画角外からの有害光の遮断効果が低いばかりか、収納性も悪かった。
【００２４】
更にまた、レンズの光軸を中心とした回転方向の位置が変わると、レンズ鏡筒に含まれる各レンズの出来映え等によっては、レンズ鏡筒全体の光学特性が劣化する場合があり、従来のレンズ鏡筒のように、第１レンズ群Ｌ１が回転すると、レンズ鏡筒全体の解像力等の光学性能が焦点距離によって変化し、不安定になるという問題があった。
【００２５】
ところで、従来も、内焦式ズームレンズであって、最前列の第１レンズ群が回転を伴わずに直進するレンズ鏡筒は、存在していた。しかし、それらは、いずれも比較的倍率の低いズームレンズであり、第１レンズ群が移動するストロークは、あまり長くなく、第１レンズ群及び第１群レンズ移動枠の回転を規制する部材は、移動を伴わない固定された部材（以下、回転規制固定部材）により行われていた。
【００２６】
しかし、回転規制固定部材によって、第１レンズ群及び第１群レンズ移動枠の回転を規制すると、第１レンズ群及び第１群レンズ移動枠が移動することができるストロークは、回転規制固定部材が存在する（移動先の第１レンズ群及び第１群レンズ移動枠に回転規制固定部材が届く）範囲が限度であり、小型で高倍率のズームレンズは、実現することができなかった。
【００２７】
言い換えると、高倍率のズームレンズでは、第１レンズ群及び第１群レンズ移動枠が移動するストロークは、非常に長くなり、例えば、広角端で第１群レンズ移動枠が存在する位置に、望遠端では、第１群レンズ移動枠が存在しないので、回転規制固定部材では、回転を規制することができなかった。
【００２８】
本発明の課題は、高倍率のズームレンズであっても、前列のレンズ群が回転することがない、小型で低価格なレンズ鏡筒を提供することである。
【００２９】
【課題を解決するための手段】
本発明は、以下のような解決手段により、前記課題を解決する。なお、理解を容易にするために、本発明の実施形態に対応する符号を付して説明するが、これに限定されるものではない。すなわち、請求項１の発明は、被写体側に設けられ、ズーミング時に移動する第１レンズ群（ＬＢ１）と、前記第１レンズ群とは別のレンズ群であって、少なくともフォーカシング時に移動する第２レンズ群（ＬＢ２）と、前記第１レンズ群を移動させるカム溝を有した第１のカム環（１２０）と、前記第１のカム環と別体に設けられると共に、前記第１のカム環と同一の駆動力により駆動され、前記第１のカム環と同期して回転し、前記第１レンズ群以外のレンズ群（ＬＢ２、ＬＢ３、ＬＢ４）を移動させるカム溝を有した第２のカム環（１０６）と、カム溝（１０５ｅ）を備えた固定筒（１０５）と、前記固定筒の外周に回転可能に取り付けられ、内周に直進ガイド（１０８ａ）を有し、ズーミング時に操作されるズーム操作環とを備え、前記第１のカム環は、前記固定筒に回転可能に嵌合しており、前記固定筒のカム溝に係合し、かつ、前記ズーム操作環の直進ガイドに係合して回転力を受けて移動する係合部（１２０ａ）を有すること、を特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３０】
請求項２の発明は、請求項１に記載のレンズ鏡筒において、前記第１レンズ群を保持する第１レンズ群移動枠（１０１，１３１）と、前記第１レンズ群移動枠を直進ガイドし、ズーミング時に回転することなく直進移動する直進移動部材（１０３）とを備えることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３１】
請求項３の発明は、請求項２に記載のレンズ鏡筒において、前記第１レンズ群移動枠（１０１，１３１）は、ズーミング時に移動しない部材と重ならない位置まで、ズーミングにより移動することを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３２】
請求項４の発明は、請求項２又は請求項３に記載のレンズ鏡筒において、前記直進移動部材（１０３）は、前記第１レンズ群（ＬＢ１）及び前記第２レンズ群（ＬＢ２）とは別のレンズ群を保持する移動枠であることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３３】
請求項５の発明は、請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、使用時には移動しない固定筒（１０５）と、前記固定筒に摺動可能に嵌合し、かつ、前記第２のカム環に対して光軸周りに回転自在で、スラスト方向には前記第２のカム環（１０６）と共に移動するように設けられ、フォーカシング時には前記光軸周りの回転によって前記第２レンズ群（ＬＢ２）に駆動力を伝達し、ズーミング時には回転せずに前記第２レンズ群（ＬＢ２）の回転を規制して直進案内をする円筒状部材であるフォーカス連動筒（１０７）を有することを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３４】
請求項６の発明は、請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、前記第２のカム環は、直進溝（１０６ｈ）を有し、前記ズーム操作環（１０８）は、前記第２のカム環の直進溝（１０６ｈ）に係合し、前記第２のカム環（１０６）に回転力を伝える爪部（１０８ｂ）を有することを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３５】
請求項７の発明は、請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、前記第１レンズ群移動枠（１０１，１３１）は、前記直進移動部材（１０３）と係合する直進ガイド部（１３１ａ）を有するガイド枠部材（１３１）と、フィルタ取り付けネジ（１０１ｃ）及び／又は付属品取り付け部（１０１ｄ）を備え、前記第１レンズ群（ＬＢ１）を保持する第１レンズ群保持部材（１０１）と、を有し、前記ガイド枠部材（１３１）及び前記第１レンズ群保持部材（１０１）は、前記ガイド枠部材（１３１）に対する、前記第１レンズ群保持部材（１０１）の取り付け位置を規制する位置規制部（１３１ｄ，１０１ｅ）を備え、前記位置規制部（１３１ｄ，１０１ｅ）は、前記第１レンズ群保持部材（１０１）の取り付け位置を、前記ガイド枠部材（１３１）に対して光軸を中心として回転した位置を選択することができるようになっていることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３６】
請求項８の発明は、請求項７に記載のレンズ鏡筒において、前記位置規制部（１３１ｄ，１０１ｅ）は、前記第１レンズ群保持部材（１０１）の取り付け位置を、正規の位置と、光軸を中心にして１８０度回転した位置とを選択することができることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３７】
請求項９の発明は、請求項７又は請求項８に記載のレンズ鏡筒において、前記付属品取り付け部（１０１ｄ）に取り付ける付属品は、花形フードであることを特徴とするレンズ鏡筒である。
【００３９】
【発明の実施の形態】
以下、図面等を参照しながら、本発明の実施の形態について、更に詳しく説明する。
（第１実施形態）
図１は、本発明の実施形態であるレンズ鏡筒１００Ｂの、望遠端における断面図である。
なお、前述した従来例と同様の機能を果たす部分には、下二桁に同一の符号を付して、重複する説明を適宜省略する。
レンズ鏡筒１００Ｂは、内焦式で焦点調整を行い、ズーム比が高倍率のズームレンズであり、従来技術の項で説明したレンズ鏡筒１００Ａを改良して、第１レンズ群ＬＢ１が回転を伴わずに繰り出すことができるレンズ鏡筒である。
【００４０】
レンズ鏡筒１００Ｂは、４つのレンズ群（第１レンズ群ＬＢ１、第２レンズ群ＬＢ２、第３レンズ群ＬＢ３及び第４レンズ群ＬＢ４）から構成される撮影光学系を有している。第１レンズ群ＬＢ１は、最も被写体側に設けられた前玉レンズ群であり、第１群レンズ室１０１に保持され、他の各レンズ群は、それぞれ対応するレンズ移動枠（第２群レンズ移動枠１０２、第３群レンズ移動枠１０３及び第４群レンズ移動枠１０４）によって保持され、光軸方向に前後移動される。なお、第２レンズ群ＬＢ２は、フォーカシング時に移動する内焦レンズ群であり、本実施形態におけるレンズ鏡筒１００Ｂは、フォーカシング時に第２レンズ群ＬＢ２のみが移動を行う内焦式のレンズ鏡筒である。
【００４１】
第１群レンズ室１０１は、第１レンズ群ＬＢ１を保持する前玉レンズ群保持部材であり、ガイド筒１３１の先端に複数のビス１２２を使用して固定されている。第１群レンズ室１０１は、その前側にフィルタ取り付けねじ１０１ｃと、例えばフード等を取り付ける付属品取り付け部１０１ｄとを備えている。また、第１群レンズ室１０１は、ガイド筒１３１に対して、光軸を中心とした回転方向の位置規制部として突起１０１ｅを有している。
【００４２】
ガイド筒１３１は、外周にカムピン１３１ｂを有し、内周に直進ガイド溝１３１ａを有したガイド枠部材であり、カムピン１３１ｂは、第１のカム環１２０のカム溝１２０ｂに摺動可能に嵌合し、直進ガイド溝１３１ａには第３群レンズ移動枠１０３に設けられたキー突起１０３ａが摺動可能に嵌合している。
ガイド筒１３１は、突起１０１ｅに対応する位置及びその１８０°反対位置に角度方向の位置規制部として位置決め穴１３１ｄを有し、更に、ビス１２２に対応する位置及びその各々１８０°反対位置にビス穴（又は、タッピンビス用下穴）を有している。
したがって、第１群レンズ室１０１は、ガイド筒１３１に対して、光軸を中心とした回転方向を１８０°回転しても、取り付けることができる。
なお、第１群レンズ室１０１とガイド筒１３１との間には、焦点移動補正のために、間隔調整用のワッシャ１２１が挟まれており、第１群レンズ室１０１及びガイド筒１３１がひとつにまとまり、前玉移動枠として機能する。
【００４３】
第３群レンズ移動枠１０３は、第３レンズ群ＬＢ３を保持する移動枠であり、ズーミング時に回転することなく直進移動する直進移動部材でもある。第３群レンズ移動枠１０３は、プラスチック製であることを仮想して、コストダウン及び第１レンズ群ＬＢ１のティルト抑制のため、従来のレンズ鏡筒１００Ａにおけるピン３ａの代わりに、一体成形された直方体形状のキー突起１０３ａを設けている。もちろんキー突起１０３ａは、支障無ければピンであってもよい。キー突起１０３ａは、直進ガイド溝１３１ａに係合している。
【００４４】
本実施形態では、従来の鏡筒１００Ａにおけるカム環６が有する機能を、第１のカム環１２０と第２のカム環１０６とに分離して設けた。
第１のカム環１２０は、カムピン１３１ｂと係合するカム溝１２０ｂを持つ略円筒形状をした部材であり、外周が固定筒１０５の内周面１０５ｆに摺動可能に嵌合している。カム溝１２０ｂは、ズーム操作環１０８の回転により回転を伴い前後移動する第１のカム環１２０の移動量と、第１レンズ群ＬＢ１の本来の必要移動量との差分カムとなっている。また、第１のカム環１２０は、ズーム操作環１０８に設けられた案内溝１０８ａと、固定筒１０５に設けられたカム溝１０５ｅとに、同時に係合するカムピン１２０ａを係合部として有している。
【００４５】
第２のカム環１０６は、第２群レンズ移動枠１０２〜第４群レンズ移動枠１０４を光軸方向に移動させ、位置決めするためのカム溝１０６ｃ〜１０６ｅを有する略円筒形状をした部材である。
第２のカム環１０６は、固定筒１０５の内周面１０５ｂに、光軸中心の回転可能に保持されている。また、第２のカム環１０６は、その外周にピン１０６ｆを有している。ピン１０６ｆは、固定筒１０５の内周に設けられたカム溝１０５ｄと係合するピンである。更に、第２のカム環１０６は、ズーム操作環１０８から延設されている爪部１０８ｂが係合する直進溝１０６ｈを備えている。
【００４６】
フォーカス連動筒１０７は、固定筒１０５の外周１０５ｇに摺動可能に嵌合して設けられた円筒状部材であり、その爪部１０７ｃは、第２のカム環１０６の周溝１０６ｇに回転自由に係合し、スラスト方向には、第２のカム環１０６と一体で移動する。フォーカス連動筒１０７は、光軸に平行な案内溝１０７ｂを備えており、案内溝１０７ｂには、ピン１０２ａが係合している。フォーカス連動筒１０７が回転運動をしない場合は、案内溝１０７ｂは、ピン１０２ａの直進案内溝として機能する。また、フォーカス連動筒１０７が回転する場合は、その回転運動が案内溝１０７ｂとピン１０２ａを介して第２群レンズ移動枠１０２に伝達される。
【００４７】
ズーム操作環１０８は、焦点距離の調整を行う場合に、手動により回転操作する環状部材であり、固定筒１０５の外周１０５ｃに回転可能に取り付けられている。ズーム操作環１０８は、その内周面に光軸と平行な案内溝１０８ａを備え、この案内溝１０８ａには、第１のカム環１２０に設置されているピン１２０ａが係合している。また、ズーム操作環１０８は、内周方向に爪部１０８ｂを延設されており、この爪部１０８ｂは、固定筒１０５の逃げ溝１０５ｉ，１０５ｈを貫通して第２のカム環１０６の直進溝１０６ｈに係合している。
【００４８】
次に、本実施形態におけるレンズ鏡筒１００Ｂの動作について説明する。
合焦動作については、従来のレンズ鏡筒１００Ａと比較すると、フォーカス連動筒１０７（従来例では、フォーカス連動筒７）の嵌摺相手部品が、カム筒６から固定筒１０５に変更された以外、動作自体は、従来のレンズ鏡筒１００Ａの場合と同様である。
【００４９】
次に、焦点距離調整を行うときの動作について説明する。焦点距離調整を行う場合は、手動によりズーム操作環１０８を回転操作する。ズーム操作環１０８の回転運動は、案内溝１０８ａ及びピン１２０ａを介して第１のカム環１２０に伝達され、第１のカム環１２０は、ズーム操作環１０８に連動して回転する。ピン１２０ａは、固定筒１０５に設けられたカム溝１０５ｅにも、同時に係合しているので、カム溝１０５ｅに沿って回転しながら光軸方向に移動する。
【００５０】
ガイド筒１３１は、カムピン１３１ｂが、カム溝１２０ｂに嵌合すると共に、直進ガイド溝１３１ａには、キー突起１０３ａが摺動可能に嵌合して回転規制がされているので、第１のカム環１２０の回転しながらの前後移動によって、回転を伴わずに、前後移動を行う。したがって、第１レンズ群ＬＢ１及び第１群レンズ室１０１も、回転することなく、前後移動を行う。
【００５１】
ズーム操作環１０８の回転運動は、爪部１０８ｂを介して、固定筒１０５の逃げ溝１０５ｉ，１０５ｈを貫通して第２のカム環１０６の直進溝１０６ｈにも伝達され、第２のカム環１０６も、ズーム操作環１０８に連動して回転する。
第２のカム環１０６の回転運動は、カム溝１０６ｃとピン１０２ａ、カム溝１０６ｄとピン１０３ｂ、及び、カム溝１０６ｅとピン１０４ａにより光軸方向の直進運動に変換される。この結果、第２レンズ群ＬＢ２、第３レンズ群ＬＢ３及び第４レンズ群ＬＢ４それぞれのレンズ移動枠（１０２、１０３、１０４）は、回転せずに光軸方向に前後移動する。各レンズ移動枠（１０２、１０３、１０４）は、従来のレンズ鏡筒１００Ａと同様にして決まる移動量で前後移動を行う。
【００５２】
図２は、本実施形態におけるレンズ鏡筒１００Ｂの、広角端における断面図である。
先にも述べたように、本実施形態におけるレンズ鏡筒１００Ｂは、ズーム比が高倍率のレンズ鏡筒であり、第１レンズ群ＬＢ１，第１群レンズ室１０１，ガイド筒１３１は、焦点距離調整時に移動するストロークが非常に長くなっている。そのため、ガイド筒１３１の回転の規制を、移動しない固定された部材によって行おうとしても、固定部材が存在し得ない位置まで、ガイド筒１３１が移動するので、実現することができなかった。
【００５３】
ところで、焦点距離調整時には、キー突起１０３ａを有する第３群レンズ移動枠１０３も、回転を伴わずに前後移動を行う。
そこで、本実施形態では、焦点距離調整時に移動を行う第３群レンズ移動枠１０３にキー突起１０３ａを設けた。図２に示す広角端におけるキー突起１０３ａの位置を、図１の望遠端の図中に破線で示した（１０３ａ−ｗ）。このように、キー突起１０３ａ（第３群レンズ移動枠１０３）は、焦点距離に応じて前後移動するので、キー突起１０３ａによって、ガイド筒１３１の回転規制を行うことにより、高倍率ズームレンズであっても、第１レンズ群ＬＢ１，第１群レンズ室１０１，ガイド筒１３１が回転することなく移動することができるレンズ鏡筒を小型の形態で実現することができた。
【００５４】
本実施形態によれば、従来は、ひとつの部材に設けられていた各レンズ群を駆動するカム機構の機能を、第１のカム環１２０及び第２のカム環１０６に分担させ、従来のカム筒６と置き換えたので、図３中の厚さＰに相当する部分を設ける必要がなく、その分レンズ鏡筒を細径化することができ、レンズ鏡筒１００Ｂを小型の形態とすることができる。
また、第１のカム環１２０及び第２のカム環１０６を略円筒形の単純な形状とすることができたので、製造が容易になり、高精度の部品をより低価格で製造することができる。
【００５５】
一方、焦点距離調整時に直進移動する第３群レンズ移動枠１０３のキー突起１０３ａを、ガイド筒１３１の回転を規制する直進ガイドとした。これにより、高倍率のズームレンズであっても、第１レンズ群ＬＢ１，第１群レンズ室１０１，ガイド筒１３１が回転しないようにすることができた。
よって、偏光フィルタの使い勝手もよくなり、有害光を効果的に遮断することができる花形フードも使用することができる。
また、レンズ鏡筒全体の解像力等の光学性能も、焦点距離によらず、安定したものにすることができる。
【００５６】
更に、第１レンズ群ＬＢ１を保持する第１群レンズ室１０１は、ガイド筒１３１に対して、光軸を中心とした回転方向を１８０°回転しても、取り付けることができるようにした。このことにより、レンズ鏡筒に含まれる各レンズの出来映え等によって、レンズ鏡筒全体の光学特性が悪い場合には、第１レンズ群ＬＢ１を第１群レンズ室１０１ごと１８０°回転してガイド筒１３１に取り付け、レンズ鏡筒全体の光学特性改善を簡単に試みることができる。なお、この場合において、付属品として花形フードを使用するとしても、花形フードは、１８０°回転して取り付けても全く同じように使用できるものであるので不都合は生じない。
【００５７】
（変形形態）
以上説明した実施形態に限定されることなく、種々の変形や変更が可能であって、それらも本発明の均等の範囲内である。
例えば、本実施形態では、レンズ交換式カメラの交換レンズに本発明を適用した例を示したが、これに限らず、例えば、レンズ非交換式のレンズ鏡筒に本発明を適用してもよい。
【００５８】
また、本実施形態において、第１群レンズ室１０１及びガイド筒１３１を別部品として設けた例を示したが、これに限らず、例えば、第１群レンズ室１０１及びガイド筒１３１をまとめて、前玉移動枠として機能させてもよい。
【００５９】
【発明の効果】
以上詳しく説明したように、請求項１の発明によれば、第１のカム環は、固定筒に回転可能に嵌合しており、固定筒のカム溝に係合し、かつ、ズーム操作環の直進ガイドに係合して回転力を受けて移動する係合部を有するので、第１のカム環は、固定筒を基準として正確に移動することができる。
【００６０】
請求項２の発明によれば、第１レンズ群を保持する第１レンズ群移動枠は、直進移動部材に直進ガイドされるので、第１レンズ群が回転することなく、ズーミングが可能となり、付属品やフード（特に偏光フィルタ）の使い勝手をよくすることができる。
【００６１】
請求項３の発明によれば、第１レンズ群移動枠は、ズーミング時に移動しない部材と重ならない位置まで、ズーミングにより移動するので、全長が短く小型であっても、非常に高倍率のレンズ鏡筒とすることができる。
【００６２】
請求項４の発明によれば、直進移動部材は、第１レンズ群及び第２レンズ群とは別のレンズ群を保持する移動枠であるので、既存の部品によって、直進移動部材を兼ねることができ、より小型で低価格にレンズ鏡筒を製造することができる。
【００６３】
請求項５の発明によれば、固定筒に摺動可能に嵌合し、かつ、第２のカム環に対して光軸周りに回転自在で、スラスト方向には第２のカム環と共に移動するように設けられた、フォーカス連動筒を有するので、カム環が２つとなっても、従来と同様な構成で、各レンズの駆動を行うことができる。
【００６５】
請求項６の発明によれば、ズーム操作環は、第２のカム環の直進溝に係合し、第２のカム環に回転力を伝える爪部を有するので、第２のカム環は、第１のカム環と同期して正確に移動することができる。
【００６６】
請求項７の発明によれば、位置規制部は、第１レンズ群保持部材の取り付け位置を、ガイド枠部材に対して光軸を中心として回転した位置を選択することができるようになっているので、レンズ性能の調整を簡単に行うことができる。
【００６７】
請求項８の発明によれば、位置規制部は、第１レンズ群保持部材の取り付け位置を、正規の位置と、光軸を中心にして１８０度回転した位置とを選択することができるので、第１レンズ群保持部材を回転しても、光軸を中心にして１８０度回転対称な付属品の取り付けに悪影響を及ぼすことがない。
【００６８】
請求項９の発明によれば、付属品取り付け部に取り付ける付属品は、花形フードであるので、有害光を効果的に遮断することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の実施形態であるレンズ鏡筒１００Ｂの、望遠端における断面図である。
【図２】本実施形態におけるレンズ鏡筒１００Ｂの、広角端における断面図である。
【図３】従来のレンズ鏡筒の断面図である。
【符号の説明】
１０１第１群レンズ室
１０１ｃフィルタ取り付けねじ
１０１ｄ付属品取り付け部
１０３第３群レンズ移動枠
１０６第２のカム環
１２０第１のカム環
１３１ガイド筒
１０７フォーカス連動筒
１０８ズーム操作環

Claims

被写体側に設けられ、ズーミング時に移動する第１レンズ群と、
前記第１レンズ群とは別のレンズ群であって、少なくともフォーカシング時に移動する第２レンズ群と、
前記第１レンズ群を移動させるカム溝を有した第１のカム環と、
前記第１のカム環と別体に設けられると共に、前記第１のカム環と同一の駆動力により駆動され、前記第１のカム環と同期して回転し、前記第１レンズ群以外のレンズ群を移動させるカム溝を有した第２のカム環と、
カム溝を備えた固定筒と、
前記固定筒の外周に回転可能に取り付けられ、内周に直進ガイドを有し、ズーミング時に操作されるズーム操作環とを備え、
前記第１のカム環は、前記固定筒に回転可能に嵌合しており、前記固定筒のカム溝に係合し、かつ、前記ズーム操作環の直進ガイドに係合して回転力を受けて移動する係合部を有すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
前記第１レンズ群を保持する第１レンズ群移動枠と、
前記第１レンズ群移動枠を直進ガイドし、ズーミング時に回転することなく直進移動する直進移動部材と、
を備えることを特徴とするレンズ鏡筒。
請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
前記第１レンズ群移動枠は、ズーミング時に移動しない部材と重ならない位置まで、ズーミングにより移動すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項２又は請求項３に記載のレンズ鏡筒において、
前記直進移動部材は、前記第１レンズ群及び前記第２レンズ群とは別のレンズ群を保持する移動枠であること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１から請求項４までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、
使用時には移動しない固定筒と、
前記固定筒に摺動可能に嵌合し、かつ、前記第２のカム環に対して光軸周りに回転自在で、スラスト方向には前記第２のカム環と共に移動するように設けられ、フォーカシング時には前記光軸周りの回転によって前記第２レンズ群に駆動力を伝達し、ズーミング時には回転せずに前記第２レンズ群の回転を規制して直進案内をする円筒状部材であるフォーカス連動筒を有すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項１から請求項５までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、
前記第２のカム環は、直進溝を有し、
前記ズーム操作環は、前記第２のカム環の直進溝に係合し、前記第２のカム環に回転力を伝える爪部を有すること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項２から請求項４までのいずれか１項に記載のレンズ鏡筒において、
前記第１レンズ群移動枠は、前記直進移動部材と係合する直進ガイド部を有するガイド枠部材と、
フィルタ取り付けネジ及び／又は付属品取り付け部を備え、前記第１レンズ群を保持する第１レンズ群保持部材と、
を有し、
前記ガイド枠部材及び前記第１レンズ群保持部材は、前記ガイド枠部材に対する、前記第１レンズ群保持部材の取り付け位置を規制する位置規制部を備え、
前記位置規制部は、前記第１レンズ群保持部材の取り付け位置を、前記ガイド枠部材に対して光軸を中心として回転した位置を選択することができるようになっていること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
前記位置規制部は、前記第１レンズ群保持部材の取り付け位置を、正規の位置と、光軸を中心にして１８０度回転した位置とを選択することができること、
を特徴とするレンズ鏡筒。
請求項７又は請求項８に記載のレンズ鏡筒において、
前記付属品取り付け部に取り付ける付属品は、花形フードであること、
を特徴とするレンズ鏡筒。