JP5090274B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

本発明はレンズ鏡筒に関し、特に、光軸方向に進退する光学要素に対する付勢手段の保護構造に関する。

レンズ鏡筒においては、光軸方向に移動可能な光学要素の保持部材に対して、その駆動機構の一部の機能を担わせたり、駆動機構におけるバックラッシュを取ったり、あるいは位置を安定させたりする目的で、光軸方向への付勢力が与えられることが多い。この種の付勢手段は、駆動機構の負荷軽減や動作精度向上などの観点から、光学要素の移動量あたりの荷重の変動幅が小さい方が好ましく、大型の付勢手段を用いることで、荷重の変動幅を小さくすることが可能である。例えば、付勢手段が引張ばねや圧縮ばねである場合、その伸縮方向に長いばねを用いれば荷重の変動幅を小さくできる。しかし、小型化が要求されているレンズ鏡筒においては、光軸方向に長い引張ばねや圧縮ばねを採用することが難しいという問題があった。これを解決するものとして、光学系の光軸と平行な平面に対して略直交する軸を中心に、径方向へ延出された着力部（付勢部）を揺動させるタイプの付勢手段が提案されている（特許文献１）。この付勢手段の具体的態様として、トーションばねや、揺動するレバー部材と付勢ばねの組み合わせが想定されている。
特願２００７−２９１６５６号

特許文献１の付勢手段は、揺動中心部から光学要素保持部材に対する着力点までの距離を大きくするにつれて荷重変動の抑制効果が高まるが、その反面、この距離を大きくすると着力部が長くなり、レンズ鏡筒を構成する他の部材と干渉する可能性が高くなるため、付勢部材を、可動部材が集中するレンズ鏡筒の径方向中心部ではなく外側に配置する必要が生じる。

付勢手段をレンズ鏡筒の外径側に配置すると、外側からの接触による変形や誤差発生のリスクが高まるため保護することが望ましいが、保護構造を構成することが難しい場合がある。レンズ鏡筒では一般に、各種可動部材を内部に支持した固定筒部材が最も外径側に設けられているが、この固定筒部材が、周方向に途切れのない完全な円筒形状をなしていると、その外側に配した付勢手段をさらに覆うような保護部を固定筒部材に形成することが困難であった。具体的には、外面側に付勢手段を支持する突起を有する形状の固定筒部材を樹脂成形で製造しようとした場合、光軸から離れる径方向へ向けて成形後の型抜きが行われるため、この型抜き方向の延長上に、付勢手段を覆うような形状の壁部を設けることができなかった。

本発明は以上の問題に鑑みてなされたものであり、光軸と平行な平面に対して略直交する軸を中心に揺動して光学要素保持部材を付勢するトーションばねからなる付勢手段を、製造容易な構造で確実に保護す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。

本発明のレンズ鏡筒は、撮影光学系を構成する光学要素を保持し光軸方向に移動可能な光学要素保持部材；撮影光学系を囲む固定筒部材；コイル部と該コイル部から径方向に延びるアーム部とを有するトーションばねからなり、固定筒部材の外側に、撮影光学系の光軸と平行な平面に対して略直交する軸を中心としてアーム部を揺動可能に支持され、このアーム部を介して光学要素保持部材を光軸方向に付勢する付勢手段；撮影光学系の結像位置に撮像素子を位置させる撮像素子保持部材に設けられ、撮像素子保持部材を固定筒部材に取り付けたとき、付勢手段の側方に沿って光軸方向後方から前方に向けて延設され、固定筒部材の外面との間に付勢手段の収納空間を形成する側方保護壁；及び、付勢手段のアーム部の可動範囲よりも光軸方向前方に位置させて固定筒部材の外面から突出形成され、撮像素子保持部材を固定筒部材に取り付けたとき、側方保護壁の前端部と係合して側方保護壁と共に付勢手段の収納空間を形成する前端支持壁；を備えたことを特徴としている。

固定筒部材にはさらに、撮像素子保持部材を固定筒部材に取り付けたとき、側方保護壁の光軸方向の中間部分の側縁部と係合する中間支持壁を設けることが好ましい。

固定筒部材と側方保護壁のいずれか一方に、付勢手段のコイル部を支持する揺動支持部を設けるとよい。

側方保護壁は、付勢手段のアーム部の揺動平面と略平行な平面部を備えた形状とすることが好ましい。

固定筒部材の前端支持壁と中間支持壁には、撮像素子保持部材の側方保護壁の縁部を嵌合支持する段部を形成することが好ましい。

本発明は、固定筒部材が、その内側に位置する回転部材の光軸方向位置を制御する回転部材案内機構を内周面全体に有しているタイプのレンズ鏡筒に特に好適である。

以上の本発明のレンズ鏡筒によれば、光軸と平行な平面に対して略直交する軸を中心に揺動して光学要素保持部材を付勢するトーションばねからなる付勢手段が、固定筒部材と、この固定筒部材とは別部材からなる撮像素子保持部材に設けた側方保護壁との間に配置されるので、固定筒部材に複雑な形状加工を行うことなく簡単な構造で確実に付勢部材を保護することができる。また、側方保護壁の光軸方向前端部を支持する前端支持壁や、側方保護壁の光軸方向中間部分の側縁部を支持する中間支持壁を固定筒部材に形成することにより、付勢手段に対する保護性能や側方保護壁の支持強度が向上する。

図１から図５を参照して、本発明を適用したズームレンズ鏡筒７０の概略構造を説明する。このズームレンズ鏡筒７０の撮像光学系は、物体（被写体）側から順に第１レンズ群ＬＧ１、第２レンズ群ＬＧ２、絞り兼用のシャッタ羽根Ｓ、第３レンズ群ＬＧ３、ローパスフィルタ２５及び撮像素子７１を備えており、以下の説明中で光軸方向とは、この撮影光学系の光軸Ｏと平行な方向を意味する。

ローパスフィルタ２５と撮像素子７１はユニット化されて撮像素子ホルダ（撮像素子保持部材）２３に固定され、撮像素子ホルダ２３がハウジング２２の後部に固定される。ハウジング２２の外側には、ズームモータ１５０とＡＦモータ１６０が支持されている。

第３レンズ群ＬＧ３を保持する３群レンズ枠５１は、ハウジング２２に対して光軸方向に移動可能に支持されていて、ＡＦモータ１６０によって駆動される。

ハウジング２２の内側にはカム環（回転部材）１１が支持されている。カム環１１は、ズームモータ１５０の駆動力によって回転され、鏡筒収納状態（図４）から撮影状態（図５）になるまでの間は、回転しながら光軸方向に移動し、撮影状態におけるズーム域（図５上半のワイド端と図５下半のテレ端の間）では、光軸方向には定位置で回転される。より詳しくは、図１２に示すように、カム環１１は、光軸方向の後端部にギヤリング部１１ａが設けられ、ギヤリング部１１ａ上にガイド突起１１ｂが突設されている。ギヤリング部１１ａは、ズームモータ１５０によって回転されるズームギヤ２８（図６、図７）に噛合しており、ガイド突起１１ｂは、ハウジング２２の内周面に形成したカム環ガイド溝（回転部材案内機構）２２ａに対して摺動可能に係合している。カム環ガイド溝２２ａは、光軸方向後方の螺旋溝部分２２ａ-１と、光軸方向前方の撮影光軸Ｏを中心とする環状溝部分２２ａ-２とを有し、鏡筒収納状態と撮影状態（ワイド端）の間では、ガイド突起１１ｂがカム環ガイド溝２２ａの螺旋溝部分２２ａ-１に案内されて、カム環１１はハウジング２２に対して回転しながら光軸方向に移動する。具体的には、カム環１１は、鏡筒収納状態から撮影状態になるときに、回転しながら光軸方向前方（物体側）へ進出し、撮影状態から鏡筒収納状態になるときには逆に、回転しながら光軸方向後方へ後退する。また、ワイド端からテレ端までのズーム域では、ガイド突起１１ｂがカム環ガイド溝２２ａの環状溝部分２２ａ-２に案内されて、カム環１１はハウジング２２に対する光軸方向位置を変化させず、光軸方向の定位置で回転される。

カム環１１を挟んで第１繰出筒１３と直進案内環１０が支持されている。第１繰出筒１３と直進案内環１０はそれぞれハウジング２２に対して光軸方向に直進案内されており、かつカム環１１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結合されている。

直進案内環１０は、２群レンズ移動枠８を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。２群レンズ移動枠８の内部には２群レンズ保持枠２を介して第２レンズ群ＬＧ２が保持され、第２レンズ群ＬＧ２の後部に、シャッタ羽根Ｓを保持するシャッタブロック１００が支持されている。また、ハウジング２２に対して光軸方向に直進案内された第１繰出筒１３はさらに、第２繰出筒１２を光軸方向へ相対移動可能に直進案内している。第２繰出筒１２の内部には、１群レンズ保持枠１を介して第１レンズ群ＬＧ１が支持されている。

第２繰出筒１２は内径方向に突出する１群用カムフォロアＣＦ１を有し、この１群用カムフォロアＣＦ１が、カム環１１の外周面に形成した１群制御カム溝ＣＧ１に摺動可能に嵌合している。第２繰出筒１２は第１繰出筒１３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、１群制御カム溝ＣＧ１の形状に従って、第２繰出筒１２すなわち第１レンズ群ＬＧ１が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

カム環１１の内周面に形成した２群制御カム溝ＣＧ２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ＣＦ２が係合している。２群レンズ移動枠８は直進案内環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群制御カム溝ＣＧ２の形状に従って、２群レンズ移動枠８すなわち第２レンズ群ＬＧ２が光軸方向へ所定の軌跡で移動する。

２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２の間には、圧縮ばねからなる群間付勢ばね２７が挿入されており、２群レンズ移動枠８と第２繰出筒１２は互いに離間する方向に付勢されている。

以上の構造からなるズームレンズ鏡筒７０は次のように動作する。図１、図２及び図４に示す鏡筒収納状態では、図３及び図５に示す撮影状態よりも光軸方向の光学系の長さ（第１レンズ群ＬＧ１の物体側の面から撮像素子７１の撮像面までの距離）が短くなっている。この鏡筒収納状態において撮影状態への移行信号（例えば、ズームレンズ鏡筒７０が搭載されるカメラに設けたメインスイッチのオン）が入力されると、ズームモータ１５０が鏡筒繰出方向に駆動され、カム環１１が回転しながら光軸方向前方へ繰り出される。直進案内環１０と第１繰出筒１３は、カム環１１と共に前方に直進移動する。カム環１１が回転すると、その内側では、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ＣＦ２と２群制御カム溝ＣＧ２の関係によって光軸方向に所定の軌跡で移動される。また、カム環１１が回転すると、該カム環１１の外側では、第１繰出筒１３を介して直進案内された第２繰出筒１２が、１群用カムフォロアＣＦ１と１群制御カム溝ＣＧ１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、鏡筒収納状態からの第１レンズ群ＬＧ１と第２レンズ群ＬＧ２の繰出量はそれぞれ、前者が、ハウジング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２繰出筒１２のカム繰出量との合算値として決まり、後者が、ハウジング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Ｏに沿って移動することにより行われる。収納状態から鏡筒繰出を行うと、まず図５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、図５の下半断面に示すテレ端の繰出状態となる。テレ端とワイド端の間のズーム領域では、カム環１１は前述の定位置回転を行い、光軸方向へは進退しない。収納状態への移行信号（例えば、カメラのメインスイッチのオフ）が入力されると、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７０は以上の繰出動作とは逆の収納動作を行う。

また、第２繰出筒１２の前端部には、第１レンズ群ＬＧ１の前方を開閉可能なバリヤ羽根１０４が設けられており、鏡筒収納状態ではバリヤ羽根１０４が閉じており、撮影状態への繰り出し動作に応じてバリヤ羽根１０４が開かれる。

第３レンズ群ＬＧ３を支持する３群レンズ枠５１は、以上のズームモータ１５０による第１レンズ群ＬＧ１及び第２レンズ群ＬＧ２の駆動とは独立して、ＡＦモータ１６０によって光軸方向に前後移動させることができる。そして、光学系がワイド端からテレ端までのズーム域にあるとき、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が光軸方向に移動してフォーカシングが実行される。

続いて、３群レンズ枠（光学要素保持部材）５１の位置制御機構を説明する。ハウジング２２は、カム環ガイド溝２２ａを内周面に有する、撮影光軸Ｏを中心とする円筒状部（固定筒部材）２２ｂと、円筒状部２２ｂの後端部外側に位置するＡＦ機構組付部２２ｃと、ＡＦ機構組付部２２ｃの前方に位置する前方壁部（前端支持壁）２２ｄとを有している。前方壁部２２ｄは、トーションばね５５の付勢アーム５５ｃの可動範囲よりも光軸方向前方に位置させて、円筒状部２２ｂの外面から外径方向に突出形成された立壁部である。図６に示すように、ＡＦモータ１６０の回転出力軸に設けたピニオン１６０ａが、ハウジング２２のＡＦ機構組付部２２ｃの後面側に突出する。ＡＦ機構組付部２２ｃの後面側には、ピニオン１６０ａに噛合する中間ギヤ５７と、該中間ギヤ５７に噛合する従動ギヤ５６が軸支されていて、ピニオン１６０ａの回転は、このギヤ列を介して、従動ギヤ５６と一体に回転するスクリューシャフト５８に伝達される。スクリューシャフト５８は、ハウジング２２と撮像素子ホルダ２３の間に、撮影光軸Ｏと略平行な回転軸を中心として回転可能に支持されている。スクリューシャフト５８の外周面に形成した送りねじは、光軸方向に直進案内されたＡＦナット５４に螺合しており、スクリューシャフト５８を正逆に回転させることにより、ＡＦナット５４が光軸方向に進退移動される。

図７ないし図９に示すように、３群レンズ枠５１は、第３レンズ群ＬＧ３を保持するレンズ保持部５１ａから、撮影光軸Ｏを挟んで略対称の径方向に一対のガイド腕部５１ｂ、５１ｃを延設させている。ハウジング２２と撮像素子ホルダ２３の間に撮影光軸Ｏと平行な３群ガイド軸５２が設けられ、この３群ガイド軸５２に対して、３群レンズ枠５１の一方のガイド腕部５１ｂの先端部付近に形成したガイド穴５１ｄが摺動自在に挿通支持されている。３群レンズ枠５１は、他方のガイド腕部５１ｃの先端部に設けた回転規制キー５１ｅを、ハウジング２２内周面の回転規制溝２２ｅに係合させて回転規制されており、３群ガイド軸５２に沿う光軸方向の直進移動のみ可能に案内されている。

３群レンズ枠５１は、トーションばね（付勢手段）５５によって光軸方向前方に付勢されている。図７、図９及び図１０に示すように、トーションばね５５は、コイル部５５ａと、該コイル部５５ａから外径方向に突出する支持アーム５５ｂと付勢アーム（アーム部）５５ｃを有しており、コイル部５５ａが、ハウジング２２に設けたばね支持突起２２ｆに支持される。ばね支持突起２２ｆは、ハウジング２２の円筒状部２２ｂの外側に、撮影光軸Ｏと平行な（撮影光軸Ｏを含む）上下方向平面Ｐ（図１１）に対して略直交する方向へ軸線を向けて形成された円筒状の突起である。ばね支持突起２２ｆの中心に形成されたねじ穴に対してばね留めねじ３９を固定することによって、ばね支持突起２２ｆの円筒状外面に対してトーションばね５５のコイル部５５ａが抜け止めされた状態で保持される。この保持状態のコイル部５５ａの軸線は、ばね支持突起２２ｆの軸線と概ね一致する。

ハウジング２２の円筒状部２２ｂの外面には、ばね支持突起２２ｆの近傍に位置させてばね掛け突起２２ｇ（図１０）が設けられ、トーションばね５５の支持アーム５５ｂは、このばね掛け突起２２ｇに掛けられている。一方、付勢アーム５５ｃは、３群レンズ枠５１のガイド穴５１ｄの近傍に設けたばね掛け突起５１ｆに掛けられている。付勢アーム５５ｃは、コイル部５５ａの軸線に略一致する（すなわち撮影光軸Ｏと平行な上下方向平面Ｐに対して略直交する）揺動中心軸５５ｘを中心（支点）として揺動することが可能な揺動着力部であって、ばね掛け突起５１ｆに掛けられていない自由状態では図１０に「５５ｃ（Ｆ）」で示す方向を向いている。そして、この自由状態から付勢アーム５５ｃを図１０中の反時計方向に約半回転させて、該付勢アーム５５ｃの先端部付近をばね掛け突起５１ｆの光軸方向後方の面に当て付けることにより、トーションばね５５の撓み（ねじれ）量が大きくなり、その撓み解消方向の力は、付勢アーム５５ｃがばね掛け突起５１ｆを光軸方向前方へ押圧する荷重として作用する。すなわち、付勢アーム５５ｃを介して３群レンズ枠５１に対して光軸方向前方への付勢力が与えられる着力状態となる。

このようにしてトーションばね５５により光軸方向前方への付勢力を与えられた３群レンズ枠５１は、ガイド穴５１ｄの近傍に設けた（すなわちガイド腕部５１ｂの先端部付近に位置する）ナット当付部５１ｇがＡＦナット５４に当て付くことによって、前方への移動が規制される。すなわち、３群レンズ枠５１は、トーションばね５５の付勢力によってナット当付部５１ｇをＡＦナット５４に当接させた状態で保持され、３群レンズ枠５１の光軸方向の前後位置はＡＦナット５４に依存して決まる。前述の通り、ＡＦナット５４は、ＡＦモータ１６０のピニオン１６０ａを正逆に回転駆動することにより、スクリューシャフト５８によって光軸方向へ進退移動されるため、結果として、３群レンズ枠５１の光軸方向位置は、ＡＦモータ１６０の駆動方向と駆動量に応じて制御される。例えば、ＡＦモータ１６０によって前方にＡＦナット５４を移動させると、ＡＦナット５４の移動分だけ、トーションばね５５の付勢力によって３群レンズ枠５１が追随して前方に移動する。逆に、前方の移動位置からＡＦナット５４を後方に移動させると、該ＡＦナット５４がナット当付部５１ｇを押し込み、３群レンズ枠５１はトーションばね５５の付勢力に抗して後方へ移動される。

ハウジング２２には、ＡＦモータ１６０による３群レンズ枠５１の光軸方向の後方移動端を検出する原点位置検出センサ４０が設けられている。原点位置検出センサ４０は、透過型フォトインタラプタからなり、二股状の投光部と受光部の間に３群レンズ枠５１のセンサ通過板５１ｈが位置した状態が、該３群レンズ枠５１の後方移動端であると検知される。ＡＦモータ１６０はステッピングモータからなり、フォーカシングに際しての第３レンズ群ＬＧ３の移動量は、この後方移動端を原点位置としたＡＦモータ１６０の駆動ステップ数として演算される。図１０に実線で示しているのが、ＡＦモータ１６０に制御される可動範囲における３群レンズ枠５１の後方移動端であり、同図に二点鎖線で示しているのが、同可動範囲における３群レンズ枠５１の前方移動端である。

以上のトーションばね５５による付勢構造によると、３群レンズ枠５１がＡＦモータ１６０による前後の移動端の間で移動されるときの付勢アーム５５ｃの揺動角（トーションばね５５の撓み量）は、自由状態からばね掛け突起５１ｆに係合させる着力状態にさせるときの付勢アーム５５ｃの揺動角（トーションばね５５の撓み量）に比べて遙かに小さい。そのため、ＡＦモータ１６０による３群レンズ枠５１の可動範囲におけるトーションばね５５の荷重の変動が小さく、３群レンズ枠５１の駆動に必要とされるエネルギーが低いレベルで平均化され、ＡＦモータ１６０の負担を軽減することができる。また、３群レンズ枠５１の移動に応じた荷重変動が小さいので、移動範囲の全域に亘ってスムーズに駆動させることができ、ＡＦモータ１６０からの駆動力を伝達するギヤ列からの異音も発生しにくくなっている。

トーションばね５５において荷重変動が小さく抑えられている要因として、揺動の支点であるコイル部５５ａから、３群レンズ枠５１への着力点（作用点）であるばね掛け突起５１ｆまでの付勢アーム５５ｃの長さも関係している。揺動中心軸５５ｘからばね掛け突起５１ｆに対する着力点までの距離、すなわち付勢アーム５５ｃの先端付近の揺動の回転半径が大きくなるほど、３群レンズ枠５１の単位移動量あたりの付勢アーム５５ｃの変位角は小さくなり、ばね荷重の変動を抑制できる。そして、トーションばね５５をハウジング２２の円筒状部２２ｂの外側に位置させることで、円筒状部２２ｂ内にある他の部材と干渉することなく、付勢アーム５５ｃにこのような長さを持たせることが可能になっている。

トーションばね５５をハウジング２２の円筒状部２２ｂの外側に位置させることで以上の効果が得られるが、その反面、図６に示すように、トーションばね５５がハウジング２２による保護を受けない状態になる。図１２に示すように、ハウジング２２の円筒状部２２ｂは、内周面に設けた３つのカム環ガイド溝２２ａが、その周方向の略全域に亘って形成されている関係上、周方向の途中に途絶部分のない完全な円筒体である必要がある。ハウジング２２は合成樹脂の成形品として形成されるが、完全円筒体である円筒状部２２ｂの外側にさらにトーションばね５５を覆う壁部を有するような二重壁構造にすることは製造上難しい。

本実施形態のズームレンズ鏡筒７０では、ハウジング２２の後部に取り付けられる撮像素子ホルダ２３に、トーションばね５５の外側を覆う保護壁部（側方保護壁）２３ａが設けられている。図２、図７、図８及び図１１に示すように、保護壁部２３ａは、撮像素子７１を保持する撮像素子ホルダ２３の本体部分の周縁から光軸方向前方に向けて突出しており、トーションばね５５の付勢アーム５５ｃの揺動平面と略平行な平面状の側壁部（平面部）２３ｂと、その下方のコイル部５５ａを囲む箱状部２３ｃを有していて、側壁部２３ｂから箱状部２３ｃに亘る光軸方向の前縁部（前端部）が、ハウジング２２の前方壁部２２ｄに当接し、箱状部２３ｃのうち、前方壁部２２ｄの支持を受ける前端部から撮像素子ホルダ２３の本体部分に接続する後端部までの光軸方向の中間部分における側縁部が、ハウジング２２に設けた下方支持部（中間支持壁）２２ｈに当接される。前方壁部２２ｄと下方支持部２２ｈにはそれぞれ、保護壁部２３ａ側の当接縁部を嵌合支持する段部２２ｄ-１、２２ｈ-１が形成されている。図８に示すように、保護壁部２３ａの側壁部２３ｂの内側面には、３群レンズ枠５１の移動時にばね掛け突起５１ｆとの干渉を防ぐ光軸方向溝２３ｄが形成され、光軸方向溝２３ｄの後部には原点位置検出センサ４０を収納するセンサ収納部２３ｅが形成されている。

撮像素子ホルダ２３をハウジング２２に組み付けるときには、保護壁部２３ａにおける箱状部２３ｃの側縁部を下方支持部２２ｈの段部２２ｈ-１上に支持させつつ前方へスライドさせていき、撮像素子ホルダ２３の本体部がハウジング２２の後面部に当接すると、保護壁部２３ａの前縁部も前方壁部２２ｄに当て付いて段部２２ｄ-１に嵌合する。そして、ハウジング２２に対して撮像素子ホルダ２３をねじ留め固定することによって、図２に示すように保護壁部２３ａがトーションばね５５の外側を完全に塞いだ保護状態になる。この保護状態では、図１１に示すように、ハウジング２２の円筒状部２２ｂの外周面と、撮像素子ホルダ２３の保護壁部２３ａとの間の収納空間Ｑ内にトーションばね５５が保持されており、トーションばね５５は、ズームレンズ鏡筒７０内部の可動部材に対しては円筒状部２２ｂによって接触から保護され、ズームレンズ鏡筒７０の外側からの接触も保護壁部２３ａによって保護される。また、ハウジング２２に形成した前方壁部２２ｄや下方支持部２２ｈは、保護壁部２３ａと共に収納空間Ｑを形成すると同時に、保護壁部２３ａに対する支持部として機能する。したがって、トーションばね５５、特に付勢アーム５５ｃが、別の部材などとの接触によって、通常使用状態での弾性変形とは異なる不可逆的な変形をしてしまうおそれがなく、ズームレンズ鏡筒７０が組まれた状態では、３群レンズ枠５１の位置制御の精度が損なわれない。

このように、ハウジング２２に対して固定される撮像素子ホルダ２３に、ハウジング２２への取り付け状態でトーションばね５５の外側を覆う保護壁部２３ａを設けたので、ハウジング２２の外側に位置するトーションばね５５を保護することができる。特に、本実施形態のように、ハウジング２２において円筒状部２２ｂが完全な円筒状をなし、この円筒状部２２ｂの外側にトーションばね５５を覆うような壁部を形成することが樹脂成形では難しい構造においても、ハウジング２２の形状に依存することなく、確実にトーションばね５５を保護することができる。なお、ハウジング２２のうち、保護壁部２３ａが当接される前方壁部２２ｄと下方支持部２２ｈはいずれも、円筒状部２２ｂの外周面から突出する板状の部分であり、ばね支持突起２２ｆと同じ方向の型抜きで形成可能であるため、保護壁部２３ａとは異なり、ハウジング２２の一部として成形が可能である。

以上の実施形態では、ハウジング２２の円筒状部２２ｂの内周面に形成したカム環ガイド溝２２ａの螺旋溝部分２２ａ-１によってカム環１１の光軸方向移動を行わせているが、これに代えて、図１３のようなヘリコイドを用いた繰出構造を用いてもよい。図１３に示すハウジング２２′の円筒状部２２ｂ′は、螺旋溝部分２２ａ-１′と環状溝部分２２ａ-２′からなるカム環ガイド溝（回転部材案内機構）２２ａ′を内周面に有しており、このカム環ガイド溝２２ａ′に対してカム環１１′のギヤリング部１１ａ′に設けたガイド突起１１ｂ′が嵌まっている。先の実施形態とは異なり、カム環１１′の光軸方向への繰出案内は、カム環ガイド溝２２ａ′の螺旋溝部分２２ａ-１′とガイド突起１１ｂ′の関係ではなく、円筒状部２２ｂ′の内周面に形成した内面ヘリコイド（回転部材案内機構）２２ｚと、カム環１１′のギヤリング部１１ａ′上に形成した外面ヘリコイド（回転部材案内機構）１１ｚによって行われる。そして、ヘリコイド１１ｚ、２２ｚによってカム環１１′が光軸方向前方まで繰り出されると、ヘリコイド螺合が外れると共に、ガイド突起１１ｂ′がカム環ガイド溝２２ａ′の環状溝部分２２ａ-２′に進入し、カム環１１′は光軸方向に移動されない定位置回転状態となる。この実施形態においても、カム環１１′の移動制御のために、ハウジング２２′の円筒状部２２ｂ′は周方向の途絶部分のない完全な円筒体とされているため、先の実施形態と同様のばね保護構造が有効である。

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、この実施形態に限定されるものではない。例えば、実施形態においては、光軸方向に移動付勢される光学要素が、フォーカシングレンズ群として機能する第３レンズ群ＬＧ３であるが、本発明において付勢手段により移動付勢される光学要素は、このようなレンズ群以外のものであってもよい。

また、実施形態のトーションばね５５は、光軸方向前方への付勢力を与えるものであるが、本発明では付勢手段による付勢の方向はこれに限定されず、光軸方向後方への付勢手段であってもよい。

また、実施形態では、トーションばね５５のコイル部５５ａを支持するばね支持突起２２ｆが、ハウジング２２の円筒状部２２ｂ側に設けられているが、撮像素子ホルダ２３の保護壁部２３ａ側に同様の支持突起を設けることも可能である。

本発明を適用したズームレンズ鏡筒の収納状態の外観斜視図である。 同ズームレンズ鏡筒の収納状態を後方から見た外観斜視図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮影状態の外観斜視図である。 同ズームレンズ鏡筒の収納状態の断面図である。 同ズームレンズ鏡筒の撮影状態の断面図である。 撮像素子ホルダを取り外した状態のズームレンズ鏡筒の後方斜視図である。 ３群レンズ枠の位置制御機構を分解した状態の後方斜視図である。 ３群レンズ枠の位置制御機構を分解した状態の前方斜視図である。 ３群レンズ枠とその位置制御機構の要部を示す後方斜視図である。 ３群レンズ枠を付勢するトーションばねの作用を示す側面図である。 ３群レンズ枠を付勢するトーションばねの保護収納構造を示す、ズームレンズ鏡筒の要部の背面図である。 ハウジングの円筒状部とカム環の展開平面図である。 ハウジングの円筒状部とカム環の異なる実施形態を示す展開平面図である。

符号の説明

１ １群レンズ保持枠
２ ２群レンズ保持枠
８ ２群レンズ移動枠
１０ 直進案内環
１１ １１′ カム環（回転部材）
１１ａ １１ａ′ ギヤリング部
１１ｂ １１ｂ′ ガイド突起
１１ｚ 外面ヘリコイド（回転部材案内機構）
１２ 第２繰出筒
１３ 第１繰出筒
２２ ２２′ ハウジング
２２ａ ２２ａ′ カム環ガイド溝（回転部材案内機構）
２２ａ-１ ２２ａ-１′ 螺旋溝部分
２２ａ-２ ２２ａ-２′ 環状溝部分
２２ｂ 円筒状部（固定筒部材）
２２ｃ ＡＦ機構組付部
２２ｄ 前方壁部（前端支持壁）
２２ｄ-１ 段部
２２ｅ 回転規制溝
２２ｆ ばね支持突起
２２ｇ ばね掛け突起
２２ｈ 下方支持部（中間支持壁）
２２ｈ-１ 段部
２２ｚ 内面ヘリコイド（回転部材案内機構）
２３ 撮像素子ホルダ（撮像素子保持部材）
２３ａ 保護壁部（側方保護壁）
２３ｂ 側壁部（平面部）
２３ｃ 箱状部
２３ｄ 光軸方向溝
２３ｅ センサ収納部
２５ ローパスフィルタ
２７ 群間付勢ばね
２８ ズームギヤ
３９ ばね留めねじ
４０ 原点位置検出センサ
５１ ３群レンズ枠（光学要素保持部材）
５１ａ レンズ保持部
５１ｂ ５１ｃ ガイド腕部
５１ｄ ガイド穴
５１ｅ 回転規制キー
５１ｆ ばね掛け突起
５１ｇ ナット当付部
５１ｈ センサ通過板
５２ ３群ガイド軸
５４ ＡＦナット
５５ トーションばね（付勢手段）
５５ａ コイル部
５５ｂ 支持アーム
５５ｃ 付勢アーム（アーム部）
５５ｘ 揺動中心軸
５６ 従動ギヤ
５７ 中間ギヤ
５８ スクリューシャフト
７０ ズームレンズ鏡筒
７１ 撮像素子
１００ シャッタブロック
１０４ バリヤ羽根
１５０ ズームモータ
１６０ ＡＦモータ
１６０ａ ピニオン
ＣＦ１ １群用カムフォロア
ＣＦ２ ２群用カムフォロア
ＣＧ１ １群制御カム溝
ＣＧ２ ２群制御カム溝
ＬＧ１ 第１レンズ群
ＬＧ２ 第２レンズ群
ＬＧ３ 第３レンズ群
Ｏ 撮影光学系の光軸
Ｐ 撮影光軸と平行な上下方向平面
Ｓ シャッタ羽根
Ｑ ハウジングの円筒状部と撮像素子ホルダの保護壁部の間の収納空間

Claims (6)

1. 撮影光学系を構成する光学要素を保持し光軸方向に移動可能な光学要素保持部材；
   上記撮影光学系を囲む固定筒部材；
   コイル部と上記コイル部から径方向に延びるアーム部とを有するトーションばねからなり、上記固定筒部材の外側に、上記撮影光学系の光軸と平行な平面に対して略直交する軸を中心として上記アーム部を揺動可能に支持され、上記アーム部を介して上記光学要素保持部材を光軸方向に付勢する付勢手段；
   上記撮影光学系の結像位置に撮像素子を位置させる撮像素子保持部材に設けられ、上記撮像素子保持部材を上記固定筒部材に取り付けたとき、上記付勢手段の側方に沿って光軸方向後方から前方に向けて延設され、上記固定筒部材の外面との間に上記付勢手段の収納空間を形成する側方保護壁；及び
   上記付勢手段の上記アーム部の可動範囲よりも光軸方向前方に位置させて上記固定筒部材の外面から突出形成され、上記撮像素子保持部材を上記固定筒部材に取り付けたとき、上記側方保護壁の前端部と係合して上記側方保護壁と共に上記付勢手段の収納空間を形成する前端支持壁；
   を備えた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、上記固定筒部材はさらに、上記撮像素子保持部材を上記固定筒部材に取り付けたとき、上記側方保護壁の光軸方向の中間部分の側縁部と係合する中間支持壁を有するレンズ鏡筒。
3. 請求項２記載のレンズ鏡筒において、上記前端支持壁と上記中間支持壁は、上記側方保護壁の縁部を嵌合支持する段部を有しているレンズ鏡筒。
4. 請求項１ないし３のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記固定筒部材と上記側方保護壁のいずれか一方に、上記付勢手段の上記コイル部を支持する揺動支持部が設けられているレンズ鏡筒。
5. 請求項１ないし４のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記側方保護壁は、上記付勢手段の上記アーム部の揺動平面と略平行な平面部を備えているレンズ鏡筒。
6. 請求項１ないし５のいずれか１項記載のレンズ鏡筒において、上記固定筒部材は、内側に位置する回転部材の光軸方向位置を制御する回転部材案内機構を内周面全体に有しているレンズ鏡筒。

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