JP4969859B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明は、撮影を行わないとき撮影状態よりも全長を短くした収納状態にすることが可能なレンズ鏡筒に関する。

カメラの小型化の要求はとどまるところが無く、非撮影状態に撮影レンズを短縮させる収納（沈胴）タイプのレンズ鏡筒は一層の収納長の短縮が求められている。出願人はその解決手段の一つとして、特許文献１の沈胴式レンズ鏡筒を提案した。このレンズ鏡筒は、撮影状態では複数の光学要素を同一光軸上に位置させ、沈胴状態では、複数の光学要素の一部を残りの光学要素の光軸とは異なる位置に退避させ、かつ該退避した光学要素と、撮影光軸上に残る光学要素の少なくとも一部とをそれぞれ光軸方向後方に後退させることを特徴としている。
特開２００３-３１５８６１号公報

上記特許文献１の退避光学要素は、従来のズームレンズのように撮影光軸に沿った前後移動を行うだけでなく撮影光軸を中心とする径方向の動作も行うため、特に高い動作精度が要求される。この場合、撮影状態において退避光学要素を撮影光軸上に正しく位置させるのはもちろんのこと、撮影光軸からの退避状態においても退避光学要素の位置を高精度に制御することが望まれる。例えば、退避位置が高精度に制御されていれば、退避駆動時の駆動誤差を見越して設ける余分なスペースを省略でき、レンズ鏡筒の小型化が可能になる。

したがって本発明は、収納状態で撮影光軸とは異なる位置に退避されかつ後退する退避光学要素を高精度に退避位置へ移動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、撮影状態から収納状態になるとき撮影光軸に沿って後退する光軸方向移動環と、撮影光学系の一部を構成する退避光学要素を保持し、該退避光学要素を他の光学要素との共通光軸上に位置させる撮影位置と、該共通光軸と異なる位置に退避光学要素を位置させる退避位置との間で移動可能に光軸方向移動環内に支持された退避光学要素保持枠と、撮影状態から収納状態になるとき、光軸方向移動環の後退移動力により退避光学要素保持枠を撮影位置から退避位置へと移動させる退避駆動手段とを有するレンズ鏡筒において、退避駆動手段として、光軸方向移動環の光軸方向への単位移動量あたりの退避光学要素保持枠に与える退避移動量が大小に異なる第１の退避駆動手段と第２の退避駆動手段を設け、撮影状態から収納状態になるとき、単位移動量あたりの退避移動量が大きい第１の退避駆動手段による退避移動を先に行い、次に、単位移動量あたりの退避移動が小さい第２の退避駆動手段によって退避光学要素保持枠を退避位置まで移動させることを特徴としている。

本発明のレンズ鏡筒では、光軸方向移動環と退避光学要素保持枠の後方に位置し、撮影状態から収納状態になるとき後退移動する光軸方向移動環との光軸方向の相対距離が小さくなる後方部材を設け、第１と第２の退避駆動手段として、この後方部材に撮影光軸と平行な方向及び撮影光軸と直交する方向に位置を異ならせて設けた第１と第２の後方係合部と、光軸方向移動環が後退するとき時間差をもって該第１と第２の後方係合部にそれぞれ当接する、退避光学要素保持枠に設けた第１と第２の保持枠側係合部を備えるとよい。

第１と第２の後方係合部は、後方部材から光軸方向前方に向けて突設された一体の突起上に形成されていることが好ましい。

第１と第２の後方係合部はそれぞれ、撮影光軸に対して傾斜し、光軸方向移動環の後退移動に応じて上記退避光学要素保持枠に撮影位置から退避位置方向への移動力を与える退避ガイド面と、該退避ガイド面の後方に連続して形成され、撮影光軸と平行をなし退避光学要素保持枠に係合して撮影位置方向への移動を規制する規制面とを備えていることが好ましい。

第２の後方係合部の退避ガイド面よりも第１の後方係合部の退避ガイド面の方が撮影光軸に対する傾斜角が大きくなるように形成することで、退避移動量を異ならせることができる。

後方部材は、撮影状態から収納状態になるとき光軸方向移動環との光軸方向相対距離が小さくなるものであればよく、例えば撮影光軸方向に移動しない固定部材に後方部材の機能を持たせることができる。

退避光学要素保持枠は、撮影位置と退避位置の間で揺動可能に光軸方向移動環内に軸支させてもよいし、直線移動可能に支持させてもよい。退避光学要素保持枠が揺動するタイプであるときは、退避光学要素保持枠の回動軸を中心とする異なる径方向距離に第１の退避駆動手段と第２の退避駆動手段を設けると、光軸方向移動環の単位移動量あたりの退避光学要素保持枠に与える退避回動量を異ならせることができる。

本発明はまた、撮影状態から収納状態になるとき撮影光軸に沿って後退する光軸方向移動環と、撮影光学系の一部を構成する退避光学要素を保持し、該退避光学要素を他の光学要素との共通光軸上に位置させる撮影位置と、該共通光軸と異なる位置に退避光学要素を位置させる退避位置との間で移動可能に光軸方向移動環内に支持された退避光学要素保持枠と、撮影状態から収納状態になるとき、光軸方向移動環の後退移動力により上記退避光学要素保持枠を撮影位置から退避位置へと移動させる退避駆動手段とを有するレンズ鏡筒において、光軸方向移動環の光軸方向への単位移動量あたりの退避光学要素保持枠に与える退避移動量が異なる少なくとも２つの退避駆動手段を有し、撮影状態から収納状態になるとき、少なくとも２つの退避駆動手段のうち単位移動量あたりの退避移動量が大きい退避駆動手段による退避移動を先に行い、次に、単位移動量あたりの退避移動量が小さい別の退避駆動手段による退避移動を行うことを特徴とするレンズ鏡筒。

本発明において退避させる光学要素は任意に選ぶことができるが、例えばズームレンズ系を構成する複数のレンズ群の一部などが退避光学要素として好適である。

以上の本発明のレンズ鏡筒によれば、撮影状態から収納状態に移行するに際して、まず退避光学要素保持枠に与える退避移動量が大きい第１の退避駆動手段によって退避光学要素保持枠を素早く退避位置付近まで移動させ、続いて第２の退避駆動手段によって精密に退避位置に移動させるので、コンパクトな構造を保ちつつ退避光学要素を高精度に退避駆動させることができる。

図１は本発明を適用した沈胴式レンズ鏡筒を備えるデジタルカメラ２００の外観を示している。カメラボディ２０２の正面に、ズームレンズ鏡筒２０１、光学ファインダー２０３、ストロボ２０４を備え、カメラボディ２０２の上面には、シャッタボタン２０５、メインスイッチ２０６を備えている。

図２と図３に側断面を示すデジタルカメラ２００のズームレンズ鏡筒２０１は、撮影時には図２のようにカメラボディ２０２から被写体側へ繰り出され、撮影を行わないときは図３のようにカメラボディ２０２内に収納（沈胴）される。図２では、ズームレンズ鏡筒２０１の上半断面がワイド端、下半断面がテレ端の撮影状態を示している。図５及び図６に示すように、ズームレンズ鏡筒２０１は、２群直進案内環１０、カム環１１、第３繰出筒１２、第２繰出筒１３、直進案内環１４、第１繰出筒１５、ヘリコイド環１８、固定環２２といった略同心の複数の環状（筒状）部材を備えており、これらの環状部材の共通中心軸を図２と図３の鏡筒中心軸Ｚ０として示している。

ズームレンズ鏡筒２０１の撮像光学系は、物体側から順に第１レンズ群ＬＧ１、シャッタＳ及び絞りＡ、第２レンズ群（退避光学要素）ＬＧ２、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ２５及びＣＣＤ６０を備えている。第１レンズ群ＬＧ１からＣＣＤ６０までの各光学要素は、撮影状態において共通の撮影光軸（共通光軸）Ｚ１上に位置する。この撮影光軸Ｚ１は、鏡筒中心軸Ｚ０と平行であり、かつ該鏡筒中心軸Ｚ０に対して下方に偏心している。ズーミングは、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２を撮影光軸Ｚ１に沿って所定の軌跡で進退させることによって行い、フォーカシングは同方向への第３レンズ群ＬＧ３の移動で行う。なお、以下の説明中で「光軸方向」とは撮影光軸Ｚ１と平行な方向を意味し、被写体側を前方、像面側を後方とする。

固定環２２はカメラボディ２０２内に固定されており、この固定環２２の後部に固定ホルダ（後方部材、固定部材）２３が固定されている。固定ホルダ２３には、ＣＣＤ６０とローパスフィルタ２５が支持されている。固定ホルダ２３の後部には、画像や撮影情報を表示するＬＣＤ２０が設けられている。

第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠５１は、ガイド軸５２、５３を介して撮影光軸Ｚ１と平行な方向に直進案内されており、３群枠付勢ばね５５によって前方へ付勢されている。３群レンズ枠５１には光軸方向に直進案内されたＡＦナット５４が当て付いており、ＡＦナット５４はフォーカスモータ１６０のドライブシャフトの周面に形成した送りねじに螺合している。フォーカスモータ１６０のドライブシャフトの回転に応じてＡＦナット５４が後方へ移動されると、３群レンズ枠５１はＡＦナット５４に押圧されて後方へ移動される。逆にＡＦナット５４が前方へ移動されると、３群レンズ枠５１は、３群枠付勢ばね５５の付勢力によってＡＦナット５４に追随して前方へ移動される。以上の構造により、３群レンズ枠５１を光軸方向に進退移動させることができる。

図４に示すように、固定環２２の上部にはズームモータ１５０が支持されている。ズームモータ１５０の駆動力は、減速ギヤ機構を介して図５のズームギヤ２８に伝達される。ズームギヤ２８は、撮影光軸Ｚ１と平行なズームギヤ軸２９によって固定環２２に枢着されている。

固定環２２の内側にはヘリコイド環１８が支持されている。ヘリコイド環１８はズームギヤ２８によって回転駆動され、図３の収納状態から図２の撮影状態になるまでの間（及びその逆）は、ヘリコイド機構を介してヘリコイド環１８が回転しながら光軸方向に移動し、図２の撮影状態（ワイド端からテレ端の間）では、ヘリコイド環１８が光軸方向に移動せずに定位置で回転される。第１繰出筒１５は、ヘリコイド環１８と共に回転及び光軸方向移動を行うように結合されている。

第１繰出筒１５とヘリコイド環１８の内側には、直進案内環１４が支持されている。直進案内環１４は、固定環２２に形成した直線溝を介して光軸方向に直進案内されており、第１繰出筒１５とヘリコイド環１８に対しては、相対回転は可能で光軸方向に共に移動するように係合している。

図５に示すように、直進案内環１４には、内周面と外周面を貫通する貫通ガイド溝１４ａが形成されている。貫通ガイド溝１４ａは、撮影光軸Ｚ１に対して斜行するリード溝部分と、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とする周方向溝部分とを有していて、カム環１１の外周面に設けた外径突起１１ａが摺動可能に嵌まっている。外径突起１１ａはさらに、第１繰出筒１５の内周面に形成した撮影光軸Ｚ１と平行な回転伝達溝１５ａに係合しており、カム環１１は第１繰出筒１５と共に回転される。カム環１１は、貫通ガイド溝１４ａのリード溝部分に外径突起１１ａが係合するときには、このリード溝部分の案内を受けて回転しながら光軸方向に進退され、貫通ガイド溝１４ａの周方向溝部分に外径突起１１ａが係合するときには、光軸方向に移動せずに定位置で回転する。ヘリコイド環１８と同様に、図３の収納状態と図２の撮影状態の間（及びその逆）ではカム環１１が回転進退され、図２の撮影状態（ワイド端とテレ端の間）ではカム環１１が定位置回転される。

直進案内環１４は、その内周面に形成した撮影光軸Ｚ１と平行な直線溝によって、２群直進案内環１０と第２繰出筒１３を光軸方向に直進案内している。２群直進案内環１０は、第２レンズ群ＬＧ２を支持する２群レンズ移動枠（光軸方向移動環）８を光軸方向に直進案内し、第２繰出筒１３は、第１レンズ群ＬＧ１を支持する第３繰出筒１２を光軸方向へ直進案内する。２群直進案内環１０と第２繰出筒１３はそれぞれ、カム環１１に対して相対回転可能かつ光軸方向に一体に移動するように支持されている。

カム環１１の内周面に形成した２群案内カム溝１１ｂ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８ａが係合している。２群レンズ移動枠８は２群直進案内環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群案内カム溝１１ｂの形状に従って、２群レンズ移動枠８が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

図６に示すように、２群レンズ移動枠８の内側には、第２レンズ群ＬＧ２を保持する２群レンズ枠（退避光学要素保持枠）６が、退避回動軸３３を中心として回動可能に支持されている。退避回動軸３３は撮影光軸Ｚ１と平行な軸であり、２群レンズ枠（退避光学要素保持枠）６が揺動することによって第２レンズ群ＬＧ２が、撮影光軸Ｚ１上の撮影位置（図２）と、撮影光軸Ｚ１の上方に退避された退避位置（図３）とに移動される。この退避位置では、第２レンズ群ＬＧ２の光軸は図３、図１２及び図１３にＺ２で示す位置に変位する。２群レンズ枠６はトーションばね３９によって撮影位置側に付勢されており、固定ホルダ２３には、２群レンズ移動枠８が後退したときにトーションばね３９に抗して２群レンズ枠６を退避位置に回動させる退避ガイド突起（退避駆動手段）４０が設けられている。

２群直進案内環１０によって光軸方向へ直進案内された第２繰出筒１３は、さらに第３繰出筒１２を光軸方向へ直進案内している。第３繰出筒１２は内径方向に突出する１群用カムフォロア３１を有し、この１群用カムフォロア３１が、カム環１１の外周面に形成した１群案内カム溝１１ｃに摺動可能に嵌合している。第３繰出筒１２内には、１群調整環２を介して１群レンズ枠１が支持されている。１群レンズ枠１は第１レンズ群ＬＧ１を保持している。

第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間には、シャッタＳと絞りＡを有するシャッタユニット１００が支持されている。シャッタユニット１００は、２群レンズ移動枠８の内側に固定されている。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒２０１は次のように動作する。図３の鏡筒収納状態においてメインスイッチ２０６をオンすると、ズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に駆動される。ズームモータ１５０によりズームギヤ２８が回転駆動され、ヘリコイド環１８と第１繰出筒１５がヘリコイドによって前方へ回転繰出される。直進案内環１４は、第１繰出筒１５及びヘリコイド環１８と共に前方に直進移動する。このとき、第１繰出筒１５から回転力が付与されるカム環１１は、直進案内環１４の前方への直進移動分と、該直進案内環１４との間に設けたリード構造（貫通ガイド溝１４ａのリード溝部分と外径突起１１ａ）による繰出分との合成移動を行う。ヘリコイド環１８とカム環１１が前方の所定位置まで繰り出されると、それぞれの回転繰出構造（ヘリコイド、リード）の機能が解除されて、鏡筒中心軸Ｚ０を中心とした周方向回転のみを行うようになる。

カム環１１が回転すると、その内側では、２群直進案内環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８ａと２群案内カム溝１１ｂの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。図３の収納状態では、２群レンズ移動枠８内の２群レンズ枠６は、固定ホルダ２３に突設した退避ガイド突起４０の作用によって撮影光軸Ｚ１から外れた退避位置に保持されており、該２群レンズ枠６は、２群レンズ移動枠８がズーム領域まで繰り出される途中で退避ガイド突起４０から離れて、トーションばね３９の付勢力によって第２レンズ群ＬＧ２の光軸を撮影光軸Ｚ１と一致させる撮影位置（図２）に回動する。以後、ズームレンズ鏡筒２０１を再び収納位置に移動させるまでは、２群レンズ枠６は撮影位置に保持される。

また、カム環１１が回転すると、該カム環１１の外側では、第２繰出筒１３を介して直進案内された第３繰出筒１２が、１群用カムフォロア３１と１群案内カム溝１１ｃの関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。

すなわち、撮像面（ＣＣＤ受光面）に対する第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の繰出位置はそれぞれ、前者が、固定環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３繰出筒１２のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、固定環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Ｚ１上を移動することにより行われる。図３の収納位置から鏡筒繰出を行うと、まず図２の上半断面に示すワイド端の繰出状態になり、さらにズームモータ１５０を鏡筒繰出方向に駆動させると、同図の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。図２から分かるように、本実施形態のズームレンズ鏡筒２０１は、ワイド端では第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の間隔が大きく、テレ端では、第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２が互いの接近方向に移動して間隔が小さくなる。このような第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の空気間隔の変化は、２群案内カム溝１１ｂと１群案内カム溝１１ｃの軌跡によって与えられるものである。このテレ端とワイド端の間のズーム領域では、カム環１１、第１繰出筒１５及びヘリコイド環１８は、前述の定位置回転のみを行い、光軸方向へは進退しない。

ズームレンズ鏡筒２０１がワイド端からテレ端までの撮影可能状態にあるとき、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（３群レンズ枠５１）が撮影光軸Ｚ１に沿って移動してフォーカシングが実行される。

メインスイッチ２０６をオフすると、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２０１は上記の繰出動作とは逆の収納動作を行い、図３の収納状態になる。この収納位置への移動の途中で、２群レンズ枠６が退避ガイド突起４０によって退避位置に回動され（図１０参照）、２群レンズ移動枠８と共に後退する。ズームレンズ鏡筒２０１が収納位置まで移動されると、第２レンズ群ＬＧ２は、光軸方向において第３レンズ群ＬＧ３やローパスフィルタ２５やＣＣＤ６０と同位置に格納される（鏡筒の径方向に重なる）。この収納時の第２レンズ群ＬＧ２の退避構造によってズームレンズ鏡筒２０１の収納長が短くなり、図３の左右方向におけるカメラボディ２０２の厚みを小さくすることが可能となっている。

鏡筒収納時に第２レンズ群ＬＧ２を撮影光軸Ｚ１から退避させる機構の詳細を説明する。図７ないし図１３に示すように、退避ガイド突起４０は固定ホルダ２３から光軸方向前方へ向けて突設されており、前方の突出量が大きい第１係合部（第１の退避駆動手段、第１の後方係合部）４１と、この第１係合部４１の基部側に位置する第２係合部（第２の退避駆動手段、第２の後方係合部）４２とを有している。図９に拡大して示すように、第２係合部４２はブリッジ部４３と共に第１係合部４１の基部を支持しており、第１係合部４１と第２係合部４２とブリッジ部４３の間には貫通空間４４が形成されている。

第１係合部４１は、退避回動軸３３を中心とした円筒体の一部として形成されており、図９に示すように、その先端部４１ｃに連続させて、撮影光軸Ｚ１に対して傾斜する端面カム状の退避ガイド面４１ａが形成され、該退避ガイド面４１ａに連続する上面側に撮影光軸Ｚ１と平行な光軸方向平面（規制面）４１ｂが形成されている。退避ガイド面４１ａは、光軸方向平面４１ｂと先端部４１ｃの間を面取りするようにして形成されており、光軸方向平面４１ｂ側から先端部４１ｃ側に進むにつれて徐々に光軸方向前方への突出量を大きくする傾斜面である。

図９に示すように、第２係合部４２は、その前面部４２ｃに連続させて、撮影光軸Ｚ１に対して傾斜する退避ガイド面４２ａが形成され、該退避ガイド面４２ａに連続する上面側に撮影光軸Ｚ１と平行な光軸方向平面（規制面）４２ｂが形成されている。退避ガイド面４２ａは、光軸方向平面４２ｂと前面部４２ｃの間を面取りするようにして形成されており、光軸方向平面４２ｂ側から前面部４２ｃ側に進むにつれて徐々に光軸方向前方への突出量を大きくする傾斜面である。退避ガイド面４１ａと退避ガイド面４２ａは、撮影光軸Ｚ１に対して略同じリード角（傾斜角）の面となっている。

第１係合部４１と第２係合部４２は、光軸方向における互いの位置を異ならせている。図９には、退避ガイド面４１ａ、光軸方向平面４１ｂ、退避ガイド面４２ａ及び光軸方向平面４２ｂのそれぞれの光軸方向における形成領域をＰ１〜Ｐ４で示している。同図から分かるように、退避ガイド面４１ａの形成領域Ｐ１が、退避ガイド面４２ａの形成領域Ｐ３よりも前方に位置している。また、退避ガイド面４２ａの形成領域Ｐ３と、光軸方向平面４２ｂの形成領域Ｐ４の一部は、光軸方向平面４１ｂの形成領域Ｐ２の後端部と重なっている。

第１係合部４１と第２係合部４２はさらに、退避回動軸３３を中心とする径方向にも互いの位置を異ならせている。図１３は、退避回動軸３３を中心とする径方向における第１係合部４１と第２係合部４２の位置関係を示している。この図から分かるように、退避回動軸３３を中心とする径方向において、第１係合部４１は退避回動軸３３の近くに位置し、第２係合部４２は第１係合部４１よりも退避回動軸３３から離れた位置にある。詳細には、光軸方向平面４１ｂと光軸方向平面４２ｂのそれぞれの幅方向の中心を通りかつ退避回動軸３３の軸線を中心とした２つの同心円ＣＣ１、ＣＣ２（それぞれ図１３に部分的に示す）を定めた場合、第１係合部４１側の同心円ＣＣ１の半径Ｒ１と第２係合部４２側の同心円ＣＣ２の半径Ｒ２の関係は、Ｒ２＞Ｒ１である。

退避ガイド突起４０によって退避位置に回動される２群レンズ枠６は、図１４に示すように、第２レンズ群ＬＧ２を保持する筒状のレンズ保持部６ａと、レンズ保持部６ａから外径方向へ延出された径方向腕部６ｂと、この径方向腕部６ｂの先端に設けた筒状の軸受部６ｃとを有し、軸受部６ｃの中心に形成した軸穴に退避回動軸３３が挿通される。退避回動軸３３の前端部は２群レンズ移動枠８に形成した軸支持穴８ｂに支持され、後端部は、軸支持板４５の軸支持穴４５ａに支持されている（図６参照）。軸支持板４５は、固定ビス４６を介して２群レンズ移動枠８に固定されている。前述の通り、２群レンズ枠６は、退避回動軸３３を中心として、第２レンズ群ＬＧ２を撮影光軸Ｚ１上に位置させる撮影位置と、該第２レンズ群ＬＧ２を撮影光軸Ｚ１の上方に退避させる退避位置との間で回動（揺動）可能であり、トーションばね３９によって撮影位置方向へ回動付勢されている。レンズ保持部６ａから外径方向に向けて突出するストッパ突起６ｄと、２群レンズ移動枠８の内周面に形成したストッパ部８ｃ（図６）とが当接することにより、トーションばね３９の付勢方向への２群レンズ枠６の回動端、すなわち撮影位置が決まる。つまり、ストッパ突起６ｄ、ストッパ部８ｃ及びトーションばね３９が、２群レンズ枠６を撮影位置に保持させる手段を構成している、

図１５に示すように、２群レンズ枠６には、径方向腕部６ｂから後方に向けて突出する後方突出部６ｅが設けられ、この後方突出部６ｅの下面側に、退避ガイド面４１ａと略平行なリード面（第１の退避駆動手段、第１の保持枠側係合部）６ｈが形成されている。後方突出部６ｅは、２群レンズ枠６が撮影位置に保持されているとき、光軸方向において第１係合部４１の退避ガイド面４１ａの前方に位置しており、２群レンズ移動枠８と共に２群レンズ枠６が光軸方向後方に移動されると、リード面６ｈが退避ガイド面４１ａに当接するようになっている。また、図１５に示すように、径方向腕部６ｂの後面側には、後方突出部６ｅよりもレンズ保持部６ａに近い位置に当接角部（第２の退避駆動手段、第２の保持枠側係合部）６ｉが形成されている。径方向腕部６ｂの下面側には、軸受部６ｃに近い位置から順に第１退避保持面６ｆと第２退避保持面６ｇが階段状に形成されている。第１退避保持面６ｆはリード面６ｈに連続する面として形成され、第２退避保持面６ｇは当接角部６ｉに連続する面として形成されている。退避回動軸３３の軸線（軸受部６ｃの軸穴中心）を中心とする径方向において、第１退避保持面６ｆは前述の同心円ＣＣ１上を通る位置に形成されており、第２退避保持面６ｇは前述の同心円ＣＣ２上を通る位置に形成されている。これにより、第１退避保持面６ｆは第１係合部４１の光軸方向平面４１ｂに係合可能で、第２退避保持面６ｇは第２係合部４２の光軸方向平面４２ｂに係合可能となっている（図１３参照）。

以上の構造において図２の撮影状態から図１の収納状態への鏡筒収納動作が行われるとき、その途中まではトーションばね３９の付勢力によって２群レンズ枠６が撮影位置に保持されている。図１０には角度位置を異ならせた状態の２群レンズ枠６が２つ示されているが、このうち右側が撮影位置にあるときの２群レンズ枠６を示している。そして、２群レンズ移動枠８と共に２群レンズ枠６が所定の位置まで後退されると、後方突出部６ｅのリード面６ｈが第１係合部４１の退避ガイド面４１ａに当接する。退避ガイド面４１ａは、２群レンズ枠６に対して、後退方向への移動力によって退避位置方向への移動分力を与える形状の面である。そのため、リード面６ｈが退避ガイド面４１ａに当接した状態で２群レンズ枠６が後退すると、トーションばね３９の付勢力に抗して２群レンズ枠６が退避回動軸３３を中心として退避方向（図１２及び図１３の時計方向）に回動していく。このとき、退避ガイド面４１ａは退避回動軸３３を中心とする径方向において該退避回動軸３３に近い（半径方向距離Ｒ１）位置に設けられているため、２群レンズ移動枠８の光軸方向への単位移動量（後退量）あたりの２群レンズ枠６の退避回動量は大きくなる。換言すれば、光軸方向への少ない移動量で２群レンズ枠６を大きく退避方向に回動させることができる。

後方突出部６ｅが第１係合部４１の退避ガイド面４１ａと光軸方向平面４１ｂの境界部まで達してさらに２群レンズ枠６が後退すると、第１退避保持面６ｆが光軸方向平面４１ｂに乗り上げる。この時点で退避ガイド面４１ａによる２群レンズ枠６の退避回動は終了し、引き続き２群レンズ枠６が後退移動を行うと、第１退避保持面６ｆが光軸方向平面４１ｂ上を摺動していく。第１退避保持面６ｆと光軸方向平面４１ｂはそれぞれ撮影光軸Ｚ１と平行な平面なので、２群レンズ枠６は一定の角度を保って後退する。

さらに２群レンズ枠６が後退すると、径方向腕部６ｂの当接角部６ｉが第２係合部４２の退避ガイド面４２ａに当接する。退避ガイド面４１ａと同様に退避ガイド面４２ａは、２群レンズ枠６に対して、後退方向への移動力によって退避位置方向への移動分力を与える形状の面であり、２群レンズ枠６は、退避ガイド面４２ａの案内を受けて、第２退避保持面６ｇが光軸方向平面４２ｂに乗り上げる位置まで回動される。ここで、退避ガイド面４２ａは、退避回動軸３３を中心とする径方向において、退避ガイド面４１ａよりも退避回動軸３３から離れた（半径方向距離Ｒ２）位置に設けられている。そのため、退避ガイド面４２ａが２群レンズ枠６に与える、２群レンズ移動枠８の光軸方向の単位移動量（後退量）あたりの退避回動量は、退避ガイド面４１ａよりも小さい。図１０に２つ図示された２群レンズ枠６のうち、左側のものが退避位置まで回動された角度位置を示している。

ズームレンズ鏡筒２０１が図３の収納状態に達したときは、第２退避保持面６ｇが光軸方向平面４２ｂに係合した状態にある。この係合関係によって、撮影位置方向への２群レンズ枠６の回動が阻止され、２群レンズ枠６はトーションばね３９の付勢力に抗して撮影光軸Ｚ１からの退避位置に保持される。つまり、光軸方向平面４２ｂと第２退避保持面６ｇが、２群レンズ枠６の退避位置側の回動端を決定する位置決定部を構成している。図１１は、光軸方向平面４２ｂと第２退避保持面６ｇの当接によって２群レンズ枠６が保持された状態を示している。

以上のように本実施形態のズームレンズ鏡筒２０１では、２群レンズ枠６の退避動作を大きく２つの段階に分け、まず第１の段階は、退避ガイド突起４０の第１係合部４１によって退避移動を行わせる。前述の通り、第１係合部４１の退避ガイド面４１ａによって２群レンズ枠６が退避回動されるときは、２群レンズ移動枠８の光軸方向の単位移動量あたりの２群レンズ枠６の退避回動量が大きい。そのため、２群レンズ移動枠８の少ない光軸方向ストロークで２群レンズ枠６を効率的に退避させることができる。この第１の段階で２群レンズ枠６をほぼ退避位置近くまで移動させる。続く第２の段階では、退避ガイド突起４０のうち第２係合部４２によって２群レンズ枠６の最終的な位置を制御して退避位置まで移動させる。前述の通り、第２係合部４２の退避ガイド面４２ａによって２群レンズ枠６が退避回動されるときは、２群レンズ移動枠８の光軸方向の単位移動量あたりの２群レンズ枠６の退避回動量が小さい。そのため、第２係合部４２によって２群レンズ枠６の退避動作が制御される段階では、第１係合部４１の退避ガイド面４１ａで退避動作を行わせるときに比べて、２群レンズ枠６が精密に移動される。その結果、２群レンズ枠６を高精度に退避位置へ移動させることができ、製品ごとの２群レンズ枠６の退避位置のばらつきが少なくなる。また、第２係合部４２によって退避動作を制御する段階では、２群レンズ枠６の退避方向回動が減速されるので、退避回動の勢いで２群レンズ枠６が退避位置をオーバーランするおそれも少ない。

２群レンズ移動枠８内において退避位置に回動された２群レンズ枠６を収容するスペースは、退避駆動時の誤差を許容できるように余裕を持たせて形成されるが、以上で説明した２段階駆動を採用した本実施形態の退避機構によれば、２群レンズ枠６を高精度に退避駆動させることができる。そのため、２群レンズ移動枠８内における退避誤差許容用のスペースを小さくして、レンズ鏡筒の小型化を図ることが可能となる。

以上、図示実施形態に基づき本発明を説明したが、本発明はこれに限定されるものではない。例えば、図示実施形態は、退避ガイド突起４０における第１係合部４１と第２係合部４２の退避回動軸３３からの半径方向距離を異ならせることによって、退避ガイド面４１ａと退避ガイド面４２ａが２群レンズ枠６に与える退避移動量（光軸方向の単位移動量あたりの回転角）を異ならせている。これとは別に、退避ガイド面４１ａと退避ガイド面４２ａの、撮影光軸Ｚ１に対するリード角（傾斜角）を異ならせることによっても、各退避ガイド面による退避移動量を異ならせることがでこきる。この場合、退避ガイド面４１ａと退避ガイド面４２ａは退避回動軸３３からの半径方向距離が同じであってもよい。

また、図示実施形態は、撮影位置と退避位置の間を２群レンズ枠６の回動によって移動させるタイプであるが、退避光学要素保持枠の鏡筒半径方向への直線移動によって退避させるタイプのレンズ鏡筒にも適用が可能である。この場合、上記のように、退避ガイド面４１ａと退避ガイド面４２ａに相当する２つの退避ガイド面のリード角をそれぞれ異ならせればよい。すなわち、レンズ鏡筒収納時に先に退避移動を行わせる第１の退避ガイド面を、撮影光軸に対するリード角の立った（撮影光軸と直交する方向に近い）面とし、その次に退避移動を行わせる第２の退避ガイド面を、撮影光軸に対するリード角を寝かせた（撮影光軸と平行な方向に近い）面とすれば、鏡筒半径方向への直線移動で退避動作を行うタイプであっても、図示実施形態の退避ガイド面４１ａと退避ガイド面４２ａと同様の作用が得られる。

また、図示実施形態では光学系最後方の固定部材である固定ホルダ２３に退避ガイド突起４０を設けているが、退避駆動用の手段を設ける位置はこれに限定されない。退避駆動用手段は、少なくとも、実施形態の２群レンズ枠６に対応する退避光学要素保持枠と、該退避光学要素保持枠に対して鏡筒収納時に光軸方向の相対移動が生じる後方の部材との間に設けられていればよい。

また、退避駆動用手段の具体的態様も図示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、第１係合部４１と第２係合部４２という２つの退避駆動手段が、固定ホルダ２３上の退避ガイド突起４０という単一の部材に形成されている。これにより構造が簡単で強度的にも優れるという利点が得られるが、第１係合部４１に相当する第１の退避駆動手段と、第２係合部４２に相当する第２の退避駆動手段を、それぞれ異なる部材に設けることもできる。

また、図示実施形態では退避ガイド突起４０に設けられている退避ガイド面４１ａと退避ガイド面４２ａに相当する退避ガイド面を、退避光学要素保持枠（２群レンズ枠６）側にのみ設けることも可能である。

また、図示実施形態では、第１係合部４１と第２係合部４２という２つの退避駆動手段を設けて、光軸方向への単位移動量あたりの２群レンズ枠６の退避移動量を２段階に異ならせているが、光軸方向への単位移動量あたりの退避移動量がそれぞれ異なる３つ以上の退避駆動手段を設けることも可能である。

本発明を適用したレンズ鏡筒を備えたデジタルカメラの正面図である。 同デジタルカメラの撮影状態における側断面図である。 同デジタルカメラの鏡筒収納状態の側断面図である。 同デジタルカメラの収納状態におけるズームレンズ鏡筒の斜視図である。 ズームレンズ鏡筒の一部の分解斜視図である。 ズームレンズ鏡筒の異なる部分の分解斜視図である。 図５のうち固定ホルダ付近を拡大した斜視図である。 固定ホルダ単体の斜視図である。 固定ホルダに設けた退避ガイド突起の拡大斜視図である。 固定ホルダに対する２群レンズ枠の撮影位置と退避位置の位置関係を示す斜視図である。 退避位置まで移動された状態の２群レンズ枠と固定ホルダ及び退避ガイド突起の関係を示す斜視図である。 図１１の退避状態の２群レンズ枠と固定ホルダを正面から見た図である。 図１２のうち２群レンズ枠と退避ガイド突起付近を拡大して示す正面図である。 ２群レンズ枠の前方斜視図である。 ２群レンズ枠の後方斜視図である。

符号の説明

６ ２群レンズ枠（退避光学要素保持枠）
６ａ レンズ保持部
６ｂ 径方向腕部
６ｃ 軸受部
６ｄ ストッパ突起
６ｅ 後方突出部
６ｆ 第１退避保持面
６ｇ 第２退避保持面
６ｈ リード面（第１の退避駆動手段、第１の保持枠側係合部）
６ｉ 当接角部（第２の退避駆動手段、第２の保持枠側係合部）
８ ２群レンズ移動枠（光軸方向移動環）
１０ ２群直進案内環
１１ カム環
１２ 第３繰出筒
１３ 第２繰出筒
１４ 直進案内環
１５ 第１繰出筒
１８ ヘリコイド環
２３ 固定ホルダ（後方部材、固定部材）
２５ ローパスフィルタ
３３ 退避回動軸
３９ トーションばね
４０ 退避ガイド突起（退避駆動手段）
４１ 第１係合部（第１の退避駆動手段、第１の後方係合部）
４１ａ 退避ガイド面
４１ｂ 光軸方向平面（規制面）
４２ 第２係合部（第２の退避駆動手段、第２の後方係合部）
４２ａ 退避ガイド面
４２ｂ 光軸方向平面（規制面）
６０ ＣＣＤ
１００ シャッタユニット
２００ デジタルカメラ
２０１ ズームレンズ鏡筒
２０２ カメラボディ
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群（退避光学要素）
ＬＧ３ 第３レンズ群
Ｚ０ 鏡筒中心軸
Ｚ１ 撮影光軸
Ｚ２ 退避位置での第２レンズ群の光軸

Claims (12)

1. 撮影状態から収納状態になるとき撮影光軸に沿って後退する光軸方向移動環と、
   撮影光学系の一部を構成する退避光学要素を保持し、該退避光学要素を他の光学要素との共通光軸上に位置させる撮影位置と、該共通光軸と異なる位置に退避光学要素を位置させる退避位置との間で移動可能に上記光軸方向移動環内に支持された退避光学要素保持枠と、
   撮影状態から収納状態になるとき、光軸方向移動環の後退移動力により上記退避光学要素保持枠を撮影位置から退避位置へと移動させる退避駆動手段と、
   を有するレンズ鏡筒において、
   上記退避駆動手段は、上記光軸方向移動環の光軸方向への単位移動量あたりの退避光学要素保持枠に与える退避移動量が大小に異なる第１の退避駆動手段と第２の退避駆動手段を有し、
   撮影状態から収納状態になるとき、単位移動量あたりの退避移動量が大きい第１の退避駆動手段による退避移動を先に行い、次に、単位移動量あたりの退避移動が小さい第２の退避駆動手段によって退避光学要素保持枠を上記退避位置まで移動させ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、上記光軸方向移動環と退避光学要素保持枠の後方に位置し、撮影状態から収納状態になるとき後退移動する光軸方向移動環との光軸方向の相対距離が小さくなる後方部材を有し、
   上記第１と第２の退避駆動手段は、
   上記後方部材に、撮影光軸と平行な方向及び撮影光軸と直交する方向に位置を異ならせて設けた第１と第２の後方係合部と、
   光軸方向移動環が後退するとき時間差をもって該第１と第２の後方係合部にそれぞれ当接する、上記退避光学要素保持枠に設けた第１と第２の保持枠側係合部と、
   を備えているレンズ鏡筒。
3. 請求項２記載のレンズ鏡筒において、上記第１と第２の後方係合部は、上記後方部材から光軸方向前方に向けて突設された一体の突起上に形成されているレンズ鏡筒。
4. 請求項２または３記載のレンズ鏡筒において、上記第１と第２の後方係合部はそれぞれ、
   撮影光軸に対して傾斜し、光軸方向移動環の後退移動に応じて上記退避光学要素保持枠に撮影位置から退避位置方向への移動力を与える退避ガイド面と、
   該退避ガイド面の後方に連続して形成され、撮影光軸と平行をなし上記退避光学要素保持枠に係合して上記撮影位置方向への移動を規制する規制面と、
   を有しているレンズ鏡筒。
5. 請求項４記載のレンズ鏡筒において、第１の後方係合部の退避ガイド面は、第２の後方係合部の退避ガイド面よりも撮影光軸に対する傾斜角が大きいレンズ鏡筒。
6. 請求項２ないし５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記後方部材は、撮影光軸方向に移動しない固定部材であるレンズ鏡筒。
7. 請求項１ないし６いずれか１項記載のレンズ鏡筒において、退避光学要素保持枠は、上記撮影位置と退避位置の間で揺動可能に光軸方向移動環内に軸支されているレンズ鏡筒。
8. 請求項７記載のレンズ鏡筒において、上記第１の退避駆動手段と第２の退避駆動手段は、退避光学要素保持枠の回動軸を中心とする異なる径方向距離に設けられているレンズ鏡筒。
9. 請求項１ないし８いずれか１項記載のレンズ鏡筒において、退避光学要素保持枠は、上記撮影位置と退避位置の間で直線移動可能に光軸方向移動環内に支持されているレンズ鏡筒。
10. 撮影状態から収納状態になるとき撮影光軸に沿って後退する光軸方向移動環と、
    撮影光学系の一部を構成する退避光学要素を保持し、該退避光学要素を他の光学要素との共通光軸上に位置させる撮影位置と、該共通光軸と異なる位置に退避光学要素を位置させる退避位置との間で揺動可能に上記光軸方向移動環内に軸支された退避光学要素保持枠と、
    撮影状態から収納状態になるとき、光軸方向移動環の後退移動力により上記退避光学要素保持枠を撮影位置から退避位置へと回動させる退避駆動手段と、
    を有するレンズ鏡筒において、
    上記退避駆動手段は、退避光学要素保持枠の回動中心軸からの径方向距離を異ならせて設けた、上記光軸方向移動環の光軸方向への単位移動量あたりの退避光学要素保持枠に与える退避回動量が大小に異なる第１の退避駆動手段と第２の退避駆動手段を有し、
    撮影状態から収納状態になるとき、単位移動量あたりの退避回動量が大きい第１の退避駆動手段による退避移動を先に行い、次に、単位移動量あたりの退避回動量が小さい第２の退避駆動手段によって退避光学要素保持枠を上記退避位置まで移動させることを特徴とするレンズ鏡筒。
11. 撮影状態から収納状態になるとき撮影光軸に沿って後退する光軸方向移動環と、
    撮影光学系の一部を構成する退避光学要素を保持し、該退避光学要素を他の光学要素との共通光軸上に位置させる撮影位置と、該共通光軸と異なる位置に退避光学要素を位置させる退避位置との間で移動可能に上記光軸方向移動環内に支持された退避光学要素保持枠と、
    撮影状態から収納状態になるとき、光軸方向移動環の後退移動力により上記退避光学要素保持枠を撮影位置から退避位置へと移動させる退避駆動手段と、
    を有するレンズ鏡筒において、
    上記退避駆動手段は、上記光軸方向移動環の光軸方向への単位移動量あたりの退避光学要素保持枠に与える退避移動量が異なる少なくとも２つの退避駆動手段を有し、
    撮影状態から収納状態になるとき、上記少なくとも２つの退避駆動手段のうち単位移動量あたりの退避移動量が大きい退避駆動手段による退避移動を先に行い、次に、単位移動量あたりの退避移動量が小さい別の退避駆動手段による退避移動を行うことを特徴とするレンズ鏡筒。
12. 請求項１ないし１１のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記撮影光学系はズームレンズ系であり、上記退避光学要素は該ズームレンズ系を構成する複数のレンズ群の一部であるレンズ鏡筒。
    
    

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