JP5398417B2 - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、例えばデジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるズーム動作が可能なレンズ鏡筒及び該レンズ鏡筒を備える撮像装置に関する。

従来のズームレンズ鏡筒として、内周面にカム溝が形成された固定筒と、固定筒のカム溝に係合するカムピンが有するカム筒と、カム筒の内周面に形成されたカム溝に係合するカムピンを有するレンズ保持部材とを備えるものがある。このズームレンズ鏡筒では、カム筒が回転しながら光軸方向に移動し、また、カム筒の回転によりレンズ保持部材が光軸方向へ相対的に移動して変倍及び沈胴動作を行う。

ところで、上記構成のズームレンズ鏡筒では、近年の撮像装置の薄型化、高倍率化に伴い、固定筒の内周面において、該内周面に形成されたカム溝を分断するように、レンズ保持部材を光軸方向へ直進移動させるための直進ガイド溝が形成されている。

しかし、このように、固定筒のカム溝を分断するように直進ガイド溝を形成すると、レンズ保持部材のカムピンが固定筒のカム溝の分断部位で外れる可能性や、カムピンもしくはカム溝が摩耗する可能性がある。

そこで、固定筒の内周面に、撮影領域で使用する第１カム溝及び撮影不可領域で使用する第２カム溝を形成し、カム筒の外周面に、第１カム溝に係合する第１カムピン及び第２カム溝に係合する第２カムピンを形成したレンズ鏡筒が提案されている（特許文献１）。

この提案では、例えば、直進ガイド溝で第１カム溝が分断された部位に第１カムピンが位置するときは、直進ガイド溝で分断されていない第２カム溝に第２カムピンが係合するように構成することで、ズームレンズ鏡筒を円滑に駆動することができるとしている。

特開２００６−２２０８９８号公報

しかし、上記特許文献１記載のレンズ鏡筒では、沈胴領域と撮影領域との切替時において、カムピンがカム溝の導入部分で引っ掛かり、ズーム動作に悪影響を与えるおそれがある。また、沈胴領域及び撮影領域ともにカムピンがカム溝に係合するため、沈胴時及び撮影時ともにレンズ鏡筒に対して比較的大きな駆動負荷が掛かってしまう。

そこで、本発明は、直進ガイド溝でカム溝が分断されている場合でも、円滑なズーム動作を可能にするとともに、沈胴時の駆動負荷を軽減することができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために、本発明のレンズ鏡筒は、光軸方向を有するレンズ鏡筒であって、内周面に形成された第１のカム溝及び第２のカム溝、並びに前記光軸方向に延びて前記第１のカム溝を沈胴領域と撮影領域との境界領域で分断する直進ガイド溝を有し、前記光軸方向に直進移動する直進ガイド筒と、前記第１のカム溝に係合する第１ピン及び前記第２のカム溝に係合する第２ピンを有し、前記直進ガイド筒に対して回転しながら前記光軸方向に移動する移動カム筒とを備え、前記沈胴領域の前記第１のカム溝の幅は、前記第１ピンの幅及び前記撮影領域の前記第１のカム溝の幅よりも大きく、且つ前記撮影領域の前記第２のカム溝の幅は、前記第２ピンの幅及び前記沈胴領域の前記第２のカム溝の幅よりも大きく、前記移動カム筒は、前記第１ピンが前記第１のカム溝に係合しながら前記撮影領域を移動し、前記第２ピンが前記第２のカム溝に係合しながら前記沈胴領域を移動することを特徴とする。

本発明によれば、直進ガイド溝でカム溝が分断されている場合でも、レンズ鏡筒の円滑なズーム動作を可能にするとともに、沈胴時の駆動負荷を軽減することができる。

本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒の収納状態（沈胴状態）での断面図である。 レンズ鏡筒のワイド状態での断面図である。 レンズ鏡筒のテレ状態での断面図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である。 ＣＣＤホルダと３群鏡筒の組立体の斜視図である。 固定カム筒の内周面の展開図である。 第１移動カム筒の内周面の展開図である。 第１直進ガイド筒の外周面の展開図である。 第１直進ガイド筒の内周面の展開図である。 第２移動カム筒の内周面の展開図である。 １群鏡筒の分解斜視図である。 第１移動カム筒と第１直進ガイド筒との分解斜視図である。 第２移動カム筒と第２直進ガイド筒との分解斜視図である。 （ａ）及び（ｃ）は駆動ピンと貫通カムとの関係を示す図、（ｂ）及び（ｄ）はフォロワピンとカム溝との関係を示す図である。 図９の部分拡大図である。

以下、本発明の実施形態の一例を図面を参照して説明する。

図１は本発明の実施形態の一例であるレンズ鏡筒の収納状態（沈胴状態）での断面図、図２はレンズ鏡筒のワイド状態での断面図、図３はレンズ鏡筒のテレ状態での断面図、図４はレンズ鏡筒の分解斜視図、図５はＣＣＤホルダと３群鏡筒の組立体の斜視図である。なお、本実施形態では、デジタルカメラ等の撮像装置に搭載されるズームレンズ鏡筒を例に採る。

本実施形態のレンズ鏡筒は、第１レンズ群１０１を保持する１群鏡筒２０１と、第２レンズ群１０２を保持する２群ホルダ２０２及び絞り・シャッタを有する２群ベース２０３を備える２群ユニットと、第３レンズ群１０３を保持する３群鏡筒２０４とを備える。

１群鏡筒２０１及び２群ユニットは、変倍系のレンズ群であり、２群ユニットは、撮影時の手振れなどを補正する防振機構を備える。３群鏡筒２０４は、被写体にピントを合わせるためのフォーカスレンズ群となっている。

また、本実施形態のレンズ鏡筒は、第２移動カム筒２０９、第２直進ガイド筒２１０、第１移動カム筒２０７、第１直進ガイド筒２０８、固定カム筒２０５及びＣＣＤホルダ２０６を備える。

固定カム筒２０５には、ＣＣＤホルダ２０６がビス等により締結される。ＣＣＤホルダ２０６には、ＣＣＤプレート１１を介してＣＣＤセンサ１０４が取り付けられており、ＣＣＤセンサ１０４の被写体側には、光学フィルタ１４がＣＣＤマスク１２とＣＣＤゴム１３の間に挟まれた状態で配置されている。

図５に示すように、ＣＣＤホルダ２０６には、ズーム及びフォーカス時のレンズの初期位置を検出するためのフォトインタラプタ３６，３７が取り付けられている。また、ＣＣＤホルダ２０６には、ズームモータ２１２が固定され、ズームモータ２１２の発生パルスは、フォトインタラプタ３８，３９によりカウントされる。なお、フォトインタラプタ３６，３７，３８，３９の詳細については、後述する。ズームモータ２１２の回転駆動力は、ギヤ列２１３を介してギヤ２１１に伝達される。

ＣＣＤホルダ２０６には、３群鏡筒２０４が光軸方向に移動可能に支持されている。

すなわち、ＣＣＤホルダ２０６には、撮影光軸と平行に延びるＡＦガイド軸３１が圧入固定されており、回転規制用のサブガイド軸３２がＣＣＤホルダ２０６に一体形成されている。このＡＦガイド軸３１に対して３群鏡筒２０４に形成したガイド孔２０４ａが摺動可能に嵌合されている。

３群鏡筒２０４は、ＡＦスプリング３３によって光軸方向の被写体側に付勢されており、また、３群鏡筒２０４の被写体側には、ＡＦモータ３４のスクリュー（不図示）に螺合するＡＦナット（不図示）が設けられている。ＡＦモータ３４のスクリューが回転すると、３群鏡筒２０４がＡＦナットと一体に光軸方向に進退移動する。

３群鏡筒２０４には、遮光板２０４ｂが一体に形成されており、遮光板２０４ｂは、フォトインタラプタ３７のスリット部に進退可能な位置に配置されている。また、ＣＣＤホルダ２０６には、図５に示すように、沈胴時に２群ユニットを光軸方向の被写体側に付勢するためのスプリング３５が３箇所に配置されている。

図６は、固定カム筒２０５の内周面の展開図である。

図６に示すように、固定カム筒２０５の内周面には、カム溝２０５ａが周方向に略等間隔で３箇所形成されているとともに、光軸に平行な直進ガイド溝２０５ｂが３箇所形成されている。

図４に示すように、固定カム筒２０５の内周側には、第１移動カム筒２０７が配置され、第１移動カム筒２０７の外周面には、図１２に示すように、固定カム筒２０５のカム溝２０５ａに係合する３本のフォロワピン２０７ａが一体に設けられている。

第１移動カム筒２０７の外周面には、撮影光軸と平行なギヤ歯を有するギヤ部２０７ｇが形成されており、ギヤ部２０７ｇにギヤ２１１の回転が伝達される。これにより、第１移動カム筒２０７は、フォロワピン２０７ａと固定カム筒２０５のカム溝２０５ａとのカム係合により回転しながら光軸方向に移動する。

図７は、第１移動カム筒２０７の内周面の展開図である。

図７に示すように、第１移動カム筒２０７の内周面には、２群ユニットを光軸方向に移動させるための２群カム溝２０７ｂが周方向に略等間隔で３箇所形成されている。

２群カム溝２０７ｂのうち、レンズ鏡筒の沈胴領域におけるカム溝２０７ｆの光軸方向の図の下側の形状は省かれた形状になっており、これにより、沈胴時のレンズ鏡筒の全長を短くすることを可能にしている。沈胴時の第１移動カム筒２０７による２群ユニットの保持方法については、後述する。第１移動カム筒２０７の前端側内周面には、周方向に延びるカム溝２０７ｃが周方向に略等間隔で３箇所形成されている。

また、第１移動カム筒２０７の後端側内周面には、周方向に延びる二条の溝部２０７ｄ１，２０７ｄ２、溝部２０７ｄ３，２０７ｄ４、溝部２０７ｄ５，２０７ｄ６が周方向に略等間隔で形成されている。

溝部２０７ｄ１，２０７ｄ２の光軸方向の間隔は、溝部２０７ｄ３，２０７ｄ４の光軸方向の間隔より広く、溝部２０７ｄ３，２０７ｄ４の光軸方向の間隔は、溝部２０７ｄ５，２０７ｄ６の光軸方向の間隔より広く設定されている。

第１移動カム筒２０７の内周側には、第１直進ガイド筒２０８が第１移動カム筒２０７に対して回転方向に摺動可能に配置されている（図１）。

図８は、第１直進ガイド筒２０８の外周面の展開図である。

図８に示すように、第１直進ガイド筒２０８には、貫通カム２０８ｅ及び第１直進ガイド溝２０８ｆがそれぞれ周方向に略等間隔で３箇所形成されている。また、図７、図８及び図１２に示すように、第１直進ガイド筒２０８の前端部には、第１移動カム筒２０７のカム溝２０７ｃに係合するテーパピン２０８ａが周方向に略等間隔で３箇所形成されている。

第１移動カム筒２０７のカム溝２０７ｃと第１直進ガイド筒２０８のテーパピン２０８ａが係合することで、第１移動カム筒２０７と第１直進ガイド筒２０８との光軸方向及び径方向のがたつきを防止するとともに、耐衝撃性を向上することができる。

また、第１直進ガイド筒２０８の後端部には、第１移動カム筒２０７の溝部２０７ｄ１〜２０７ｄ６に対応する矩形ピン２０８ｂ１〜２０８ｂ６が突設されている。

ここで、図８を参照して、貫通カム２０８ｅと第１直進ガイド溝２０８ｆとで囲まれる領域をＸ、貫通カム２０８ｅよりも被写体側の領域をＹとする。領域Ｘは、貫通カム２０８ｅと第１直進ガイド溝２０８ｆによって周囲を切り欠かれている為、Ｚ１部とＺ２部のみで支持されており、領域Ｙと比較して耐衝撃性が低い。

そして、領域Ｙには、テーパピン２０８ａが配置され、領域Ｘには、矩形ピン２０８ｂ１〜２０８ｂ６が配置されている。矩形ピン２０８ｂ２，２０８ｂ４，２０８ｂ６は、光軸方向に同じ高さで配置されている。矩形ピン２０８ｂ１，２０８ｂ３，２０８ｂ５は、周方向の間隔及び光軸方向の高さも異なるように配置されている。

ここで、矩形ピン２０８ｂ１〜２０８ｂ６の幅に対して対応する溝部２０７ｄ１〜２０７ｄ６の幅が大きく形成されて、矩形ピン２０８ｂ１〜２０８ｂ６と溝部２０７ｄ１〜２０７ｄ６との凹凸嵌合部には、すき間が形成されている。

従って、第１移動カム筒２０７が回転しながら光軸方向に移動する際には、矩形ピン２０８ｂ１〜２０８ｂ６は、溝部２０７ｄ１〜２０７ｄ６に係合しないようになっている。このため、矩形ピン２０８ｂ１〜２０８ｂ６は、落下などの衝撃が加わった際に静圧受け部として機能して耐衝撃性を確保する役割を果たすが、レンズ鏡筒のズーム動作を妨げることはない。

また、第１直進ガイド筒２０８の外周部には、直進ガイドキー２０８ｈが周方向に略等間隔で３箇所形成されている。直進ガイドキー２０８ｈが固定カム筒２０５の直進ガイド溝２０５ｂとカム係合することで、第１直進ガイド筒２０８は光軸方向へ移動の際に回転が規制される（図５、図８、図１２）。

すなわち、第１移動カム筒２０７と第１直進ガイド筒２０８とは、光軸方向及び径方向にがたつきの少ない状態で結合する。そして、第１移動カム筒２０７がギヤ列２１３からの駆動力により回転しながら光軸方向に移動すると、第１直進ガイド筒２０８も第１移動カム筒２０７とバヨネット結合しながら光軸方向に直進移動する。

図９は、第１直進ガイド筒２０８の内周面の展開図である。

第１直進ガイド筒２０８の内周面には、前記貫通カム２０８ｅと形状が同じで周方向に位相が異なるカム溝２０８ｃ，２０８ｄと、光軸に平行な第２直進ガイド溝２０８ｇとがそれぞれ周方向に略等間隔で３箇所形成されている。

カム溝２０８ｃ，２０８ｄは、第１直進ガイド溝２０８ｆによって沈胴領域で分断され、分断された箇所には、図１５に示すように、面取り２０８ｃ１，２０８ｄ１が施されている。第１直進ガイド溝２０８ｆは、２群ユニットが光軸方向に移動する際に回転を規制する為のガイド溝である。

ここで、図４に示すように、２群ユニットは、２群ベース２０３の３本のフォロワピン２０３ａが第１移動カム筒２０７の２群カム溝２０７ｂに係合している。また、３本のフォロワピン２０３ａの根元２０３ｂが第１直進ガイド筒２０８の第１直進ガイド溝２０８ｆと係合している。

そして、第１移動カム筒２０７が回転しながら光軸方向に移動すると、２群ユニットは、カム溝２０７ｂに倣って光軸方向に直進移動する。

また、図１及び図４に示すように、第１直進ガイド筒２０８の内周側には、第２移動カム筒２０９及び第２直進ガイド筒２１０が配置されている。

第２移動カム筒２０９の外周面には、図１３に示すように、第１直進ガイド筒２０８のカム溝２０８ｃ，２０８ｄと係合するフォロワピン２０９ａと、第１直進ガイド筒２０８の貫通カム２０８ｅを貫通する駆動ピン２０９ｂとが設けられている。フォロワピン２０９ａは、他の筒のフォロワピンと同様にテーパピンであるが、駆動ピン２０９ｂは、円柱ピンとされている。ここで、本実施形態では、フォロワピン２０９ａが本発明の第１ピンの一例に相当し、駆動ピン２０９ｂが本発明の第２ピンの一例に相当する。

また、駆動ピン２０９ｂは、第１移動カム筒２０７の駆動直進溝２０７ｅに係合している。駆動ピン２０９ｂは、第１移動カム筒２０７の回転により駆動直進溝２０７ｅを介して回転し、第２移動カム筒２０９は、第１直進ガイド筒２０８のカム溝２０８ｃ，２０８ｄに倣って、第１移動カム筒２０７と共に回転しながら光軸方向に移動する。

上述したように、第１直進ガイド筒２０８の内周面に形成されているカム溝２０８ｃ，２０８ｄは二つに分断されているが、第２移動カム筒２０９のフォロワピン２０９ａと係合するのは、撮影領域のカム溝２０８ｄである。沈胴領域のカム溝２０８ｃは、第２移動カム筒２０９のフォロワピン２０９ａの形状よりも大きく形成されており、カム溝として機能しない。

また、第１直進ガイド筒２０８に形成されている貫通カム２０８ｅは、沈胴領域から撮影領域（ワイド位置）に移る手前で徐変されており、第２移動カム筒２０９の駆動ピン２０９ｂと係合するのは沈胴領域のみである。撮影領域では、貫通カム２０８ｅの幅は徐変されて、駆動ピン２０９ｂよりも大きくなり、駆動ピン２０９ｂと係合しなくなる。

すなわち、沈胴領域では、第２移動カム筒２０９の駆動ピン２０９ｂが第１直進ガイド筒２０８の貫通カム２０８ｅと係合状態にあり、撮影領域では、第２移動カム筒２０９のフォロワピン２０９ａが第１直進ガイド筒２０８のカム溝２０８ｄと係合状態にある。

図１０は、第２移動カム筒２０９の内周面の展開図である。

第２移動カム筒２０９の内周面には、１群鏡筒２０１を光軸方向に移動させるためのカム溝２０９ｃ，２０９ｄが周方向の略等間隔で３箇所形成されている。カム溝２０９ｃ，２０９ｄは、光軸方向に互いに離間配置されている。

第２移動カム筒２０９の内側には、第２直進ガイド筒２１０が第２移動カム筒２０９に対して回転方向に摺動可能に配置されている。

第２移動カム筒２０９の内周面に形成される摺動部と第２直進ガイド筒２１０の外周面に形成される摺動部とによって、径方向にがたつきが生じることなく、相対的に回転移動が可能となっている。

また、第２移動カム筒２０９の内周面に形成される摺動部の上側の面と、第２直進ガイド筒２１０の外周面に形成される摺動部の下側の面とでバヨネット結合される。これにより、第２移動カム筒２０９が回転しながら光軸方向に移動すると、第２直進ガイド筒２１０も第２移動カム筒２０９と共に光軸方向に移動する。

このとき、第２直進ガイド筒２１０の外周部に形成された直進ガイドキー２１０ｅが第１直進ガイド筒２０８の内周面に形成された第２直進ガイド溝２０８ｇと係合することで、第２直進ガイド筒２１０は、光軸方向に移動する際に回転が規制される。

従って、第１移動カム筒２０７の回転移動によって第２移動カム筒２０９が回転移動を開始すると、第２直進ガイド筒２１０は、第２移動カム筒２０９とバヨネット結合して、光軸方向に直進移動を始める。

第２直進ガイド筒２１０の外周部には、１群鏡筒２０１が光軸方向に移動する際に直進ガイドする為のガイド溝２１０ａが周方向に略等間隔で３箇所形成されている。また、第２直進ガイド筒２１０には、遮光板２１０ｆ（図１３）が一体に形成されており、遮光板２１０ｆは、ズーム用のフォトインタラプタ３６のスリット部に進退可能な位置に配置されている。

ここで、遮光板２１０ｆは、レンズ鏡筒の沈胴時には、フォトインタラプタ３６のスリット部に進入し、レンズ鏡筒の繰り出し時には、フォトインタラプタ３６のスリット部から光軸方向に退避する。

第２移動カム筒２０９の内周側には、図１及び図４に示すように、１群鏡筒２０１が配置される。１群鏡筒２０１には、図１１に示すように、光軸方向に位置が異なり、周方向に位相が同じである２種類の形状の異なるフォロワピン２０１ａ，２０１ｂが周方向に略等間隔で３箇所形成されている。フォロワピン２０１ａはフォロワピン２０１ｂより被写体側に配置されている。

フォロワピン２０１ａは、１群鏡筒２０１と一体に形成され、第２移動カム筒２０９のカム溝２０９ｃに係合し、フォロワピン２０１ｂは、金属ピン等で形成され、１群鏡筒２０１に対して圧入固定されて、第２移動カム筒２０９のカム溝２０９ｄに対応する。第２移動カム筒２０９のカム溝２０９ｄは、フォロワピン２０１ｂの形状よりも溝幅が広く、カム溝として機能しないようになっている。

すなわち、フォロワピン２０１ａ，２０１ｂのうち、フォロワピン２０１ａがカム溝２０９ｃと係合することで、光軸方向のがたつきを防止し、フォロワピン２０１ｂは、落下などの衝撃時の耐衝撃性を高める役割を果たす。

また、１群鏡筒２０１の内周面には、第２直進ガイド筒２１０の外周部に形成された直進ガイド溝２１０ａに係合する係合部（不図示）形成されており、該係合部は、１群鏡筒２０１が光軸方向を移動する際にガイドとしての役割を果たす。

そして、第２移動カム筒２０９が回転しながら光軸方向に移動する際に、１群鏡筒２０１は、カム溝２０９ｃを介して回転することなく光軸方向に直進移動する。

次に、図１１を参照して、１群鏡筒２０１に取り付けられるレンズバリア機構について説明する。

図１１に示すように、１群鏡筒２０１の前端部には、非撮影時に撮影開口を閉じて撮影光学系を保護するためのレンズバリア機構が設けられている。

レンズバリア機構は、撮影光学系を保護するバリア羽根２２と、バリア羽根２２を開閉方向に駆動するバリアムーブリング２４と、バリア羽根２２とバリアムーブリング２４とを互いに付勢するバリアスプリング２３とを備える。バリア羽根２２の被写体側には、撮影開口が形成されて、バリア羽根２２を覆うバリアカバー２１が設けられている。

バリアムーブリング２４には、像面側に延びる延設片２４ａが設けられている。延設片２４ａが第２直進ガイド筒２１０の受け部２１０ｂ（図１３参照）に当接しているときは、バリアスプリング２３がバリア羽根２２を閉じる方向に付勢して、バリア羽根２２によりバリアカバー２１の撮影開口が閉じられる。

延設片２４ａが第２直進ガイド筒２１０の受け部２１０ｂから離れると、バリアムーブリング２４がバリアスプリング２３の付勢力により回転し始め、バリアムーブリング２４の羽根当接部２４ｂがバリア羽根２２を押してバリア羽根２２を開く方向に付勢する。これにより、バリアカバー２１の撮影開口が開かれた状態となる。

次に、レンズ鏡筒における全体的な繰り出し動作及び収納動作について説明する。

図１は、レンズ鏡筒の収納状態（沈胴状態）での断面図である。このとき、１群鏡筒２０１のフォロワピン２０１ａが第２移動カム筒２０９のカム溝２０９ｃに係合している。

また、２群ユニットは、スプリング３５によって光軸方向を被写体側に付勢され、第１移動カム筒２０７に設けられたカム溝２０７ｆの光軸方向の図７の上側の面に押し付けられた状態で保持されている。

更に、１群鏡筒２０１に取り付けられているレンズバリア機構のバリアカバー２１の撮影開口は、バリア羽根２２により閉じられている。

レンズ鏡筒が収納状態から撮影状態に移行するために、ズームモータ２１２の駆動力をギヤ列２１３を介してギヤ２１１に伝達する。これにより、第１移動カム筒２０７は、フォロワピン２０７ａと固定カム筒２０５の内周面に形成されたカム溝２０５ａとの係合によって回転しながら光軸方向に移動して繰り出される。

このとき、第１直進ガイド筒２０８は、テーパピン２０８ａと第１移動カム筒２０７のカム溝２０７ｃとがバヨネット結合されて、光軸方向及び径方向にがたつきのない状態で支持される。

そして、第１直進ガイド筒２０８は、固定カム筒２０５により回転が規制された状態で、第１移動カム筒２０７と同じ軌跡で直進移動する。

第１移動カム筒２０７が光軸方向に繰り出すと、第１直進ガイド筒２０８の第１直進ガイド溝２０８ｆにより直進案内される２群ユニットは、２群ベース２０３のフォロワピン２０３ａと第１移動カム筒２０７のカム溝２０７ｂの係合により光軸方向に直進移動する。これにより、レンズ鏡筒は、図２に示すように、撮影状態（ワイド状態）に保持される。

第１移動カム筒２０７の回転により、２群ユニットが２群カム溝２０７ｂ内に入り込んで光軸方向に直進移動を開始すると、２群ユニットは、スプリング３５の付勢から開放されて、２群カム溝２０７ｂに沿って移動する。

また、第１移動カム筒２０７の繰り出し動作により、第２移動カム筒２０９は、駆動ピン２０９ｂと第１直進ガイド筒２０８の貫通カム２０８ｅとの係合によって回転しながら光軸方向に繰り出されて沈胴領域を移動する。

沈胴位置における第１移動カム筒２０７の駆動溝２０７ｅに対する第２移動カム筒２０９の駆動ピン２０９ｂの位置は、図７の位置２０９ｂ１であり、このとき、３つの駆動ピン２０９ｂは全て駆動溝２０７ｅと係合している。

沈胴領域においては、図１４（ｂ）に示すように、第２移動カム筒２０９のフォロワピン２０９ａと第１直進ガイド筒２０８のカム溝２０８ｃとは係合していない状態である。駆動ピン２０９ｂは、図１４（ａ）に示すように、光軸方向には貫通カム２０８ｅと係合しているが、径方向には規制されていないため、第１直進ガイド筒２０８と第２移動カム筒２０９との間には径方向にがたつきが生じる。

この場合、沈胴領域は、撮影不可領域であるので、第１直進ガイド筒２０８と第２移動カム筒２０９との間に多少のがたつきがあっても問題はなく、径方向にがたつきを持たせることで、沈胴時におけるレンズ鏡筒の駆動負荷を軽減することができる。

ここで、第１移動カム筒２０７の駆動溝２０７ｅは、図７に示すように、第１移動カム筒の溝部２０７ｄ１，２０７ｄ３，２０７ｄ５によって切り欠かれており、沈胴状態から第２移動カム筒２０９が繰り出していくと、この切り欠きを通過することになる。

しかし、溝部２０７ｄ１，２０７ｄ３，２０７ｄ５は、３箇所共に光軸方向の高さが異なるように形成され、１箇所駆動溝２０７ｅが切り欠かれた領域においても他の２箇所の駆動溝２０７ｅと駆動ピン２０９とは常に係合している為、ズーム動作に影響はない。

また、図７に示すように、位置２０９ｂ２，２０９ｂ３は、それぞれワイド状態、テレ状態における第２移動カム筒２０９の駆動ピン２０９ｂの位置であるが、撮影領域においては、駆動ピン２０９ｂと駆動溝２０７ｅとは常に３箇所全てが係合している。このため、更にスムーズなズーム動作が可能となる。

第２移動カム筒２０９が回転しながら光軸方向に移動すると、ワイド位置の手前で第１直進ガイド筒２０８のカム溝２０８ｃ，２０８ｄが第１直進ガイド溝２０８ｆによって分断されている為、フォロワピン２０９ａがカム溝２０８ｃから一旦抜ける。第２移動カム筒２０９がさらに光軸方向に移動すると、フォロワピン２０９ａは再びカム溝２０８ｄに入り込む。

カム溝２０８ｃ，２０８ｄが分断されている領域において、貫通カム２０８ｅは、徐変して幅が広くなり、図１４（ｃ）に示すように、駆動ピン２０９ｂと係合しなくなる。逆に、フォロワピン２０９ａとカム溝２０８ｄとは、図１４（ｄ）に示すように、係合し、第２移動カム筒２０９は、撮影領域（ワイド位置）に保持される（図２）。

また、カム溝２０８ｄの分断された箇所には、図１５に示すように、面取り２０８ｄ１が施されているため、フォロワピン２０９ａは、カム溝２０８ｄに入り込むときでも引っ掛かることなく、スムーズなズーム動作が可能となる。

フォロワピン２０９ａは、テーパピンであるため、フォロワピン２０９ａとカム溝２０８ｄが係合した撮影状態において、第２移動カム筒２０９は、第１直進ガイド筒２０８に対して光軸方向及び径方向においてがたつくことなく保持される。

第２直進ガイド筒２１０は、第２移動カム筒２０９とバヨネット結合され、かつ第１直進ガイド筒２０８に形成されている第２直進ガイド溝２０８ｇによって回転が規制されている。この為、第２移動カム筒２０９が回転しながら光軸方向に移動すると、第２直進ガイド筒２１０は、第２移動カム筒２０９と共に光軸方向を直進移動してワイド位置に保持される。

また、第２移動カム筒２０９が光軸方向に繰り出すと、第２直進ガイド筒２１０の直進ガイド溝２１０ａを介して直進案内された１群鏡筒２０１は、フォロワピン２０１ａと第２移動カム筒２０９のカム溝２０９ｃの係合によって光軸方向に直進移動する。

１群鏡筒２０１は、光軸方向に移動を開始すると、第２移動カム筒２０９のカム軌跡によって、第２直進ガイド筒２１０に対して相対的に離れていく。

１群鏡筒２０１と第２直進ガイド筒２１０とが離れることによって沈胴時に受け部２１０ｂに当接していた延設片２４ａが受け部２１０ｂから離れ、バリアスプリング２３の付勢力が開放される。これにより、バリアムーブリング２４が回転してバリア羽根２２が開き、１群鏡筒２０１が更に光軸方向を移動することでワイド位置に保持される（図２）。

すなわち、ＣＣＤセンサ１０４に対する第１レンズ群１０１の繰り出し位置は、第１直進ガイド筒２０８の前方移動量と第２移動カム筒２０９の前方移動量と第２移動カム筒２０９のカム繰り出し量との合算値として決まる。

また、ＣＣＤセンサ１０４に対する第２レンズ群１０２の繰り出し位置は、第１移動カム筒１０７の前方移動量と第１移動カム筒１０７のカム繰り出し量との合算値として決まる。

撮影領域であるワイド状態から、さらにズームモータ２１２を駆動すると、前述したように、第１レンズ群１０１を保持する１群鏡筒２０１及び第２レンズ群１０２を保持する２群ユニットが光軸上を移動し、図３に示すテレ状態になる。

更に、第１直進ガイド筒２０８の精度カムであるカム溝２０８ｄは、図８及び図９に示すように、領域Ｙに形成されている。このカム溝２０８ｄの裏には、テーパピン２０８ａが配置されている為、第２移動カム筒２０９は第１移動カム筒２０７に対して、倒れの少ない関係になっている。

すなわち、第２移動カム筒２０９に係合する１群鏡筒２０１の第１レンズ群１０１と、第１移動カム筒２０７に係合する２群ユニットの第２レンズ群１０２も、互いの倒れを少なくすることが可能となる。

また、ワイド位置からテレ位置までの撮影領域では、被写体距離に応じてＡＦモータ３４を駆動することにより、第３レンズ群１０３を保持する３群鏡筒２０４が光軸方向へ移動し、フォーカシングがなされる。

電源をオフしてズームモータ２１２を逆方向に回転させると、レンズ鏡筒は繰り出し時とは逆の収納動作を行い、沈胴位置まで移動される。この収納位置への移動の途中で、第２移動カム筒２０９のフォロワピン２０９ａはカム溝２０８ｄから抜け、再びカム溝２０８ｃに入り込んで沈胴状態となる。

また、カム溝２０８ｃの分断された箇所には、面取り２０８ｃ１が施されているため、フォロワピン２０９ａは、カム溝２０８ｃに入り込むときでも引っ掛かることなくスムーズな沈胴動作が可能となる。

次に、本実施形態のレンズ鏡筒におけるズーム動作の駆動制御例について説明する。

電源が投入されると、制御部（不図示）は、レンズ鏡筒が沈胴位置にあるかどうかを判定する。ここでは、制御部は、第２直進ガイド筒２１０に設けた遮光板２１０ｆがＣＣＤホルダ２０６に固定されたフォトインタラプタ３６のスリットから退避した際にフォトインタラプタ３６か出力される信号を検出しない場合は、レンズ鏡筒が沈胴位置にあると判定する。

そして、制御部は、レンズ鏡筒が沈胴位置にある場合は、ズームモータ２１２を駆動して、ズーム動作を開始する。これにより、ズームモータ２１２の駆動力がモータ軸に取り付けられている不図示のギヤからギヤ列２１３及びギヤ２１１を介して第１移動カム筒２０７に伝達されて、第１移動カム筒２０７が回転する。

次に、制御部は、第１レンズ群１０１がズームリセット位置まで移動したかどうかを判定する。ここでの判定は、第２直進ガイド筒２１０に設けられた遮光板２１０ｆがＣＣＤホルダ２０６に固定されたフォトインタラプタ３６のスリットから退避したかどうかで行う。

即ち、制御部は、遮光板２１０ｆがフォトインタラプタ３６のスリットから退避した場合にフォトインタラプタ３６から出力される信号を検出し、該検出信号を基に、第１レンズ１０１群がズームリセット位置まで移動したと判定する。

また、制御部は、所定時間内にフォトインタラプタ３６のスリットから遮光板２１０ｆが退避したことを示す信号が検出されない場合は、第１レンズ群１０１がズームリセット位置まで移動していないと判定してエラー処理を行う。

ところで、ズームモータ２１２のモータ軸に取り付けられている不図示のギヤには３枚の羽根が一体形成されており、この羽根が２つのフォトインタラプタ３８，３９のスリットを通過する。

制御部は、羽根の通過を２つのフォトインタラプタが検知した際に出力する信号をパルス変換して、そのパルスをカウントすることにより、ズームモータ２１２の回転数を検出している。

このとき、レンズ鏡筒のワイド位置、テレ位置などのズーム停止位置におけるズームモータ２１２の回転数がレンズ鏡筒のズームリセット位置を基準として、あらかじめメモリに保存されている。

上記のことから、レンズ鏡筒がズームリセット位置まで駆動されていると判定されたらズームカウントをリセットし、ワイド位置までレンズ鏡筒が移動する。レンズ鏡筒がワイド位置に移動した後、３群鏡筒２０４がフォーカスリセット位置まで繰り出すべく移動を開始する。

３群鏡筒２０４が移動を開始すると、３群鏡筒２０４の遮光板２０４ｂがフォーカス用フォトインタラプタ３７のスリット部から退避する。その結果、フォーカス用フォトインタラプタ３７の出力信号が切り替わり、制御部により、３群鏡筒２０４がフォーカスリセット位置まで繰り出されたと判断され、移動が完了する。

この際に、制御部は、３群鏡筒２０４が所定の時間内にフォーカスリセット位置に到達できたかどうかを判断する。

そして、制御部は、所定時間内にフォーカス用フォトインタラプタ３７の信号が切り替わらない場合には、何らかのトラブルが発生したと判断し、エラー処理を行う。制御部により、３群鏡筒２０４が所定時間内にフォーカスリセット位置まで到達していると判定された場合は、３群鏡筒２０４がワイド待機位置に到達して撮影準備を完了する。

ここで、一連のズーム動作において、第１レンズ群１０１と第２直進ガイド筒２１０との間には１群鏡筒２０１のみを介しており、第２直進ガイド筒２１０にズームリセット位置を検出する遮光板２１０ｆを設けている。これにより、筒の多い構成においても安定した光学性能を保つことが可能となる。

以上説明したように、本実施形態では、第１直進ガイド筒２０８の内周面に、撮影領域で使用するカム溝２０８ｄ及び沈胴領域で使用する貫通カム２０８ｅを形成している。また第２移動カム筒２０９の外周面に、カム溝２０８ｄに係合するフォロワピン２０９ａ及び貫通カム２０８ｅに係合する駆動ピン２０９ｂを形成している。

従って、第１直進ガイド溝２０８ｆでカム溝２０８ｃ，２０８ｄが分断された部位では、もう一方の貫通カム２０８ｅを用いて駆動することができ、スムーズなズーム動作が可能なレンズ鏡筒を得ることが出来る。

また、沈胴領域と撮影領域との間でカム溝２０８ｃ，２０８ｄを分断しているので、撮影時の光学性能に悪影響を与えることなく、信頼性の高いレンズ鏡筒を得ることが出来る。

なお、本発明の構成は、上記実施形態に例示したものに限定されるものではなく、材質、形状、寸法、形態、数、配置箇所等は、本発明の要旨を逸脱しない範囲において適宜変更可能である。

例えば、上記実施形態では、第１レンズ群１０１を保持する１群鏡筒２０１及び第２レンズ群１０２を保持する２群ユニットをカム係合により光軸方向へ移動させる場合を例示したが、ヘリコイド機構によって光軸方向に移動させるようにしてもよい。

また、上記実施形態では、３群で構成されたズームレンズ鏡筒を例示したが、２群、或いは４群構成のズームレンズ鏡筒にも本発明を適用してもよい。

２０８ 第１直進ガイド筒
２０８ｃ カム溝
２０８ｄ カム溝
２０８ｅ 貫通カム
２０８ｆ 第１直進ガイド溝
２０９ 第２移動カム筒
２０９ａ フォロワピン
２０９ｂ 駆動ピン
２０９ｃ カム溝
２０８ｃ１，２０８ｄ１ 面取り

Claims (6)

1. 光軸方向を有するレンズ鏡筒であって、
   内周面に形成された第１のカム溝及び第２のカム溝、並びに前記光軸方向に延びて前記第１のカム溝を沈胴領域と撮影領域との境界領域で分断する直進ガイド溝を有し、前記光軸方向に直進移動する直進ガイド筒と、
   前記第１のカム溝に係合する第１ピン及び前記第２のカム溝に係合する第２ピンを有し、前記直進ガイド筒に対して回転しながら前記光軸方向に移動する移動カム筒とを備え、
   前記沈胴領域の前記第１のカム溝の幅は、前記第１ピンの幅及び前記撮影領域の前記第１のカム溝の幅よりも大きく、且つ前記撮影領域の前記第２のカム溝の幅は、前記第２ピンの幅及び前記沈胴領域の前記第２のカム溝の幅よりも大きく、
   前記移動カム筒は、前記第１ピンが前記第１のカム溝に係合しながら前記撮影領域を移動し、前記第２ピンが前記第２のカム溝に係合しながら前記沈胴領域を移動することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記直進ガイド溝によって分断された前記第１のカム溝の一部に面取りが施されていることを特徴とする特徴とする請求項１記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第１ピンがテーパピンであり、前記第２ピンが円柱ピンであることを特徴とする請求項１又は２記載のレンズ鏡筒。
4. 前記移動カム筒は、前記第２ピンが前記第２のカム溝に係合することなく前記撮影領域を移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記移動カム筒は、前記第１ピンが前記第１のカム溝に係合することなく前記沈胴領域を移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 請求項１乃至５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。