WO2015037283A1

WO2015037283A1 - レンズ鏡筒

Info

Publication number: WO2015037283A1
Application number: PCT/JP2014/064097
Authority: WO
Inventors: 保小岩井; 林　茂雄
Original assignee: オリンパスイメージング株式会社
Priority date: 2013-09-12
Filing date: 2014-05-28
Publication date: 2015-03-19

Abstract

本発明のレンズ鏡筒は、沈胴時のさらなる薄型化を実現することを目的とし、そのために、第１の枠部材３１と、レンズ鏡筒１０内に配置され第１の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第２の枠部材３３と、第２の枠部材に支持され第２の枠部材と共に光軸方向に移動する駆動源５１と、第２の枠部材に回動可能に設けられ駆動源が駆動することにより回動し第２の枠部材を光軸方向に駆動するカム環３５と、カム環の回動により第２の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第３の枠部材３４とを具備する。

Description

レンズ鏡筒

　この発明は、レンズ鏡筒の全長を短縮させた短縮状態（撮影不能な沈胴状態）と、この短縮状態から伸長させた伸長状態（撮影可能な状態）とに変位可能とする沈胴機構を備えたいわゆる沈胴式のレンズ鏡筒に関するものである。

　従来、撮影光学系により結像された光学像を光電変換素子等によって順次画像信号に変換し、これにより得られた画像信号を所定の形態の画像データとして記録媒体に記録し得ると共に、この記録媒体に記録された画像データを画像として再生表示する画像表示装置、例えば液晶表示装置（ＬＣＤ）等を備えて構成された撮影装置、例えばデジタルカメラやビデオカメラ等（以下、これらを総称してカメラという）が一般に実用化され、広く普及している。

　この種のカメラにおいては、被写体像を形成するための撮影光学系を保持するレンズ鏡筒を有しているのが普通である。そして、近年においては、変倍可能に構成されたズームレンズ鏡筒を採用したものが一般に実用化されている。

　また、この種のカメラにおいては、カメラの携帯性を考慮して、撮影に使用しないときには、レンズ鏡筒の全長を、撮影時の状態からさらに短縮させ、撮影使用時には、この短縮状態から伸長させた状態に変位させ得るように構成したいわゆる沈胴機構を備えたズームレンズ鏡筒が一般に実用化され広く普及している。

　この種の沈胴機構を備えたズームレンズ鏡筒と、これを備えた従来のカメラにおいては、カメラ自体の小型化や、これに適用されるズームレンズ鏡筒等のさらなる小型化若しくは装置筐体についての光軸方向の薄型化への要望が常にある。

　例えば、特開２０１０－２６６６７８号公報等によって開示されるカメラのズームレンズ鏡筒においては、ズーム動作の駆動源であるズームモータは固定枠の外周側に固設するように構成している。

　また、特開２００１－０７４９９２号公報等によって開示されるカメラのズームレンズ鏡筒においては、回転枠の外周面上に形成したギヤ部と固定枠に回動自在に固設したロングギヤとの間を、該ロングギヤと平行に配設したロングシャフト上において光軸方向に移動自在に設けられたピニオンギヤを介して、常に噛合させることで駆動源からの動力を回転枠へと常に伝達し得るように構成している。

　そして、特許２８４３３１６号公報等に開示されるカメラのズームレンズ鏡筒は、光軸方向に移動する第１移動枠に絞り駆動モータが固定配置され、その駆動軸にロングギアが設けられている。このロングギアは、光軸方向に移動する第２移動枠の絞りユニットに常に噛合するように構成している。

　ところが、上記特開２０１０－２６６６７８号公報，特開２００１－０７４９９２号公報等によって開示されているズームレンズ鏡筒においては、駆動源を含む駆動ユニットをレンズ鏡筒の固定部に固設するように構成しているので、レンズ鏡筒における径方向の小型化を制限してしまうというという問題点がある。

　また、上記特許２８４３３１６号公報等によって開示されているズームレンズ鏡筒は、移動枠に駆動モータを配置し、移動枠の移動と共に駆動モータも移動させるように構成している。しかしながら、光軸方向のズーム駆動範囲に亘って駆動力の伝達を確保するために光軸方向に長いロングギアを用いていることから移動枠の移動量が大きな場合には沈胴時の薄型化に制限を掛けてしまうという問題点がある。

　本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、沈胴式のレンズ鏡筒において、沈胴時のさらなる薄型化を実現し得るレンズ鏡筒を提供することである。

　上記目的を達成するために、本発明の一態様のレンズ鏡筒は、レンズ鏡筒において、第１の枠部材と、上記レンズ鏡筒内に配置され、上記第１の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第２の枠部材と、上記第２の枠部材に支持され、上記第２の枠部材と共に光軸方向に移動する駆動源と、上記第２の枠部材に回動可能に設けられ、上記駆動源が駆動することにより回動し上記第２の枠部材を光軸方向に駆動するカム環と、上記カム環の回動により上記第２の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第３の枠部材と、を具備する。

　本発明によれば、沈胴式のレンズ鏡筒において、沈胴時のさらなる薄型化を実現し得るレンズ鏡筒を提供することができる。

本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒（沈胴状態）のズーム駆動ユニットを含む部位の断面図本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒（撮影状態）のズーム駆動ユニットを含む部位の断面図本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒（沈胴状態）のフォーカス駆動部を含む部位の断面図本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒（撮影状態）のフォーカス駆動部を含む部位の断面図本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒の略前半部（主に駆動用筒部材等）の分解斜視図本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒のズーム駆動ユニットの分解斜視図本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒の略後半部（操作部，固定枠）の分解斜視図本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒の主にフォーカス駆動部及びその周辺の構成ユニットの分解斜視図

　以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。

　本発明の一実施形態は、例えば光学レンズにより形成される光学像を固体撮像素子を用いて光電変換し、これによって得られる画像信号を静止画像又は動画像を表わすデジタル画像データに変換し、こうして生成されたデジタルデータを記録媒体に記録し、また記録媒体に記録されたデジタル画像データに基いて静止画像又は動画像を表示装置に再生表示し得るように構成されるカメラのズームレンズ鏡筒の例示である。

　本実施形態においては、レンズ鏡筒における撮影光学系の光軸を符号Ｏで表す。そして、この光軸Ｏに沿う方向において、前面に対向する被写体のある側を前方というものとし、同レンズ鏡筒を透過した光束が出射する側（カメラの撮像素子の受光面に対向する側）を後方というものとする。

　なお、以下の説明に用いる各図面においては、各構成要素を図面上で認識可能な程度の大きさとするため、各構成要素毎に縮尺を異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これらの図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率及び各構成要素の相対的な位置関係は、図示の形態のみに限定されるものではない。

　図１～図４は、本発明の一実施形態のズームレンズ鏡筒の断面図である。このうち、図１，図２はズーム駆動ユニットを含む部位の断面図である。図３，図４はフォーカス駆動部を含む部位の断面図である。なお、図１，図３は本ズームレンズ鏡筒の沈胴状態を示している。図２，図４は本ズームレンズ鏡筒の撮影状態を示している。ここで、ズームレンズ鏡筒の沈胴状態とは、ズームレンズ鏡筒の全長が短縮した状態となっており、この状態では撮影動作を実行することが不能となっている状態をいうものとする。また、ここで、ズームレンズ鏡筒の撮影状態とは、上記沈胴状態（短縮状態）から伸長して撮影可能な伸長状態に移行した状態をいうものとする。

　図５～図８は、本ズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。このうち、図５は本ズームレンズ鏡筒の略前半部（主に駆動用筒部材等）の分解斜視図である。図６はズーム駆動ユニットの分解斜視図である。図７は本ズームレンズ鏡筒の略後半部（操作部，固定枠）の分解斜視図である。図８は主にフォーカス駆動部及びその周辺の構成ユニットの分解斜視図である。

　本実施形態のズームレンズ鏡筒１０は、上記沈胴状態（短縮状態）と上記撮影状態（伸長状態）とに移行可能に構成されたいわゆる沈胴式のズームレンズ鏡筒である。

　このズームレンズ鏡筒１０は、複数の光学レンズ（２１，２２，２３，２４）からなる撮影光学系と、これら複数の光学レンズのそれぞれを保持する複数のレンズ保持枠（１１，１２，１３，１４）と、これら複数のレンズ保持枠を光軸Ｏに沿う方向に移動させ若しくは回転を規制する等のために作用する駆動用の複数の筒状部材等（３２，３３，３４，３５）（図５参照）と、ズーミングやフォーカシング等の操作を行うための操作部材等（４１，４２，４３，４４）を含む操作部（図７参照）と、この操作部を支持すると共に上記各種の構成部材を内挿する固定筒３１（図７参照）と、レンズマウント２０（図７参照）と、ズーム駆動用の駆動源とその駆動力を伝達する機構及び関連する電気部品等を含んで構成されるズーム駆動ユニット（図６参照）と、フォーカス駆動用の駆動源とその駆動力を伝達する機構及び関連する電気部品等を含んで構成されるフォーカス駆動部（図８参照）と、その他各種の電気部品等によって主に構成されている。

　本ズームレンズ鏡筒１０における撮影光学系は、４つのレンズ群、即ち１群レンズ２１，２群レンズ２２，３群レンズ２３，４群レンズ２４からなり、これら複数のレンズ群が光軸Ｏに沿って前方から順に各光軸を揃えて配設されている。各レンズ群は、それぞれレンズ保持枠によって保持されている。即ち、１群レンズ２１は１群枠１１に、２群レンズ２２は２群枠１２に、３群レンズ２３は３群枠１３に、４群レンズ２４は４群枠１４によってそれぞれ保持されている。このうち、１群枠１１に保持される１群レンズ２１は、ズーム枠３４の前端側の部位に固定支持されて、後述する駆動機構によってズーム枠３４と共に光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。

　２群レンズ２２は、ズーム動作に寄与するレンズ群であって、後述するズーム駆動ユニット３７からの駆動力を受けるカム枠３５（後述する）とのカム結合により光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。そのために、２群レンズ２２を保持する２群枠１２は、図８等に示すように、径方向外方に向けて突設されかつ周方向に等間隔を持って複数（例えば３本）形成された直進キー１２ｂと、この直進キー１２ｂの各先端に径方向外方に伸びるように植設されるカムピン１２ａとを有して形成されている。そして、直進キー１２ｂは、後述する直進枠３３の２群直溝３３ｃに挿通配置されている。また、カムピン１２ａは、後述するカム枠３５の２群溝３５ｇにカム結合している。

　一方、２群枠１２は、図８等に示すように絞りユニット３８と一体に構成されている。ここで、絞りユニット３８は、本ズームレンズ鏡筒１０における撮影光学系を透過する光量を調整するための装置である。絞りユニット３８は、駆動源となる絞りモータ３８ａ，絞り羽根３８ｂ等によって主に構成されるユニットである。なお、絞りユニット３８は、本発明に直接関連する部位ではないので、従来一般的なズームレンズ鏡筒に採用されているものと同等のものを適用するものとして、その詳細構成の説明は省略する。

　３群レンズ２３は、フォーカス調整動作に寄与するレンズ群であって、これを保持する３群枠１３は、後述するフォーカス駆動部３９の作用によって光軸Ｏに沿う方向に進退移動する。

　４群レンズ２４は、本ズームレンズ鏡筒１０における最後端位置に配置される固定レンズであって、これを保持する４群枠１４は、レンズマウント２０の略中央部分に固定支持されている。

　固定筒３１は、図７等に示すように、本ズームレンズ鏡筒１０の基本構成部材であって、略円筒形状に形成されている。第１の枠部材である固定筒３１の内部には本ズームレンズ鏡筒１０の各構成部材（詳細構成は後述する）が内挿され、外周面上には本ズームレンズ鏡筒１０における操作部（詳細構成は後述する）が設けられ、後端面３１ａにはレンズマウント２０が固設されている（図１，図２，図７参照）。

　そのために、固定筒３１の内周面には、周方向に等間隔を持って複数（例えば３本）形成されたカム枠溝３１ｅと、光軸Ｏと平行に形成されかつ周方向に等間隔を持って複数（例えば３本）形成された有底溝からなる直進キー溝３１ｆとが形成されている。カム枠溝３１ｅにはカム枠３５のカムピン３５ａが、直進キー溝３１ｆには直進キー枠３２の突状キー３２ａ（後述）が、それぞれ摺動自在に嵌合している。なお、直進キー溝３１ｆは先端面から後端面にかけて貫通して形成されている（図７参照）。この構成により、固定筒３１に対して直進キー枠３２を組み付ける際には、直進キー枠３２は固定筒３１の前面側から挿入される。

　また、固定筒３１の外周面上には、二つのリング状操作部材、即ちフォーカシング操作を行うための操作部材であるフォーカスリング４１と、ズーミング操作を行うための操作部材であるズームリング４２とが回転自在に配設されている。そのために、固定筒３１の外周面には、ズームリング嵌合部３１ｂと、フォーカスリング支持環固定部３１ｄと、が形成されている。

　フォーカスリング支持環固定部３１ｄは、フォーカスリング支持環（４３，４４）を固定するための部位である。フォーカスリング支持環（４３，４４）は、第１Ｆリング支持環である前リング４３と、第２Ｆリング支持環である中間リング４４とによって構成される。前リング４３は、前端側に外向フランジを有するリング形状からなる部材である。中間リング４４は、後端側に外向フランジを有するリング形状からなる部材である。そして、前リング４３と中間リング４４とを合わせることによってフォーカスリング支持環が形成される。フォーカスリング支持環を組み立てた状態としたとき、各フランジに挟まれた領域には周溝部が形成される。この周溝部にフォーカスリング４１が回動自在の状態で嵌合配置される。この構成により、フォーカスリング支持環（４３，４４）は、固定筒３１の先端寄りの部位に形成され、フォーカスリング４１を回転自在に支持すると共に、同フォーカスリング４１の光軸Ｏ方向の移動を規制して、フォーカスリング４１の前方への脱落を阻止し抜け落ちないように支持している。

　また、上記周溝部の溝底面を形成する部位には、一部が切り欠かれた形態のＰＩ固定部（４３ａ，４４ａ；図７参照）が形成されている。このＰＩ固定部（４３ａ，４４ａ）には、フォーカスリング４１の回転方向や回転量を検出するための一対のフォーカスリング検出素子４１ｂと、この一対のフォーカスリング検出素子４１ｂを実装するフォーカス基板４１ｃ等が配設される。一対のフォーカスリング検出素子４１ｂとしては、例えばフォトインタラプタ（ＰＩ）等が適用されている。また、フォーカス基板４１ｃは例えばフレキシブルプリント基板等が適用されている。これに対応させて、固定筒３１には、上記ＰＩ固定部（４３，４４）に対応する外周面の部位に径方向内径側に向かって肉薄状に切欠部３１ｇが形成されており、上記フォーカスリング検出素子４１ｂ及びそのフォーカス基板４１ｃ等の構成部材の干渉を避けている。また、フォーカスリング４１の内周面には、内径方向に向かって伸びて、上記フォーカスリング検出素子４１ｂに対向する位置にクシ歯４１ａが全周にわたって形成されている。

　ズームリング嵌合部３１ｂは、ズームリング４２を回動自在に支持すると共に同ズームリング４２の光軸Ｏ方向の移動を規制するための部位である。そのために、ズームリング嵌合部３１ｂは、固定筒３１の後端外向フランジ３１ｈと、上記フォーカスリング支持環固定部３１ｄとの間の領域に形成され、光軸方向の幅は、ズームリング４２の光軸方向の幅より僅かに大きい寸法に設定されている。したがって、固定筒３１の外周面のズームリング嵌合部３１ｂに対してズームリング４２を前面側より装着した後、上記フォーカスリング支持環固定部３１ｄにフォーカスリング支持環（４３，４４）を固定することによって、ズームリング４２は、光軸Ｏ方向の移動が規制される。

　また、ズームリング嵌合部３１ｂの外周表面は、上記フォーカスリング支持環固定部３１ｄに固定したフォーカスリング支持環（４３，４４）の周溝部の溝底面と略同一面となるように設定されている。そのために、固定筒３１のフォーカスリング支持環固定部３１ｄは、ズームリング嵌合部３１ｂに対して径方向に小径となる段差を設けて形成されている。

　なお、ズームリング嵌合部３１ｂには、一部が切り欠かかれた形態のスイッチ基板固定部３１ｃが形成されている。このスイッチ基板固定部３１ｃは、上記フォーカスリング支持環固定部３１ｄと略同一面となるように形成されている。スイッチ基板固定部３１ｃには、表面に複数のスイッチパターン４６ａが形成されたズームスイッチ基板４６が、スイッチ基板固定部３１ｃの外周表面に沿わせて配設されている。ズームスイッチ基板４６は、例えばフレキシブルプリント基板等が適用されている。これに対応させて、ズームリング４２の内周面の所定の部位には凹状に形成された接点固定部４２ａが設けられ、この接点固定部４２ａにはスイッチ接点４５が固設されている。したがって、この構成により。ズームリング４２がズームリング嵌合部３１ｂに回動自在に嵌合した状態とされてズームリング４２が回動操作されたとき、スイッチ接点４５の複数の接触部４５ａがズームスイッチ基板４６の複数のスイッチパターン４６ａ上を移動して、所定の信号が出力され、これを受けて、ズーム駆動制御が行われる。なお、ズームリング４２は所定の回動範囲内でのみ回動自在となっている。

　そして、固定筒３１の後端面３１ａの外周縁部近傍には、レンズマウント２０が複数（本例では３本）のビス２０ａ等を用いて締結固定されている（図１，図２，図７参照）。

　レンズマウント２０は、金属部材若しくは樹脂部材等によって略リング形状に形成され、当該ズームレンズ鏡筒１０を不図示のカメラ本体に対して、例えばバヨネット結合等により装着するための連結部材である。

　上記駆動用の複数の筒状部材等（３２，３３，３４，３５）は、固定筒３１の内側において外周側より直進キー枠３２，ズーム枠３４，カム枠３５，直進枠３３の順に内挿されている。

　直進キー枠３２は、固定筒３１の内側に内挿される筒状部材である。直進キー枠３２には、後端縁部近傍の外周面上から径方向外方に向けて突出する形態の突状キー３２ａが、周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）形成されている。この突状キー３２ａは、上述したように、固定筒３１の直進キー溝３１ｆに摺動自在に嵌合している。これにより、直進キー枠３２は固定筒３１に対して回転規制されて、光軸Ｏに沿う方向にのみ移動自在となっている。

　また、直進キー枠３２の後端部近傍の外周面上には周方向に略全周にわたって１つの有底溝３２ｃが穿設されている。この有底溝３２ｃには、後述するカム枠３５に設けられたスラスト押さえ４０が係合している。

　さらに、直進キー枠３２の内周面には、周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）直進溝３２ｂが形成されている。この直進溝３２ｂには、後述するズーム枠３４の直進キー３４ａが摺動自在に嵌合している。これにより、ズーム枠３４は回転規制されている。なお、直進溝３２ｂは後端面には貫通し（図１参照）先端面には閉塞して（図５参照）形成されている。この構成により、直進キー枠３２に対してズーム枠３４を組み付ける際には、ズーム枠３４は直進キー枠３２の後方より挿入される。

　カム枠３５は、直進キー枠３２の内周側に配設されているカム手段であるカム部材でありカム環である。カム枠３５の後端縁部近傍の外周面上には、径方向外方に向けて突出する形態のカムピン固定部３５ｂが周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）形成されている。各カムピン固定部３５ｂには、上記スラスト押さえ４０を挟んでカムフォロアであるカムピン３５ａが植設されている。カムピン３５ａは、円錐形状の頂部を切断した断面を有する凸形状からなり、上述したように、固定筒３１（第１の枠部材）のカム枠溝３１ｅに摺動自在に嵌合している。これにより、カムピン３５ａは、後述するズーム駆動モータ５１（電動駆動源）による本ズームレンズ鏡筒１０の短縮状態への駆動時には、上記直進枠３３（第２の枠部材）と上記ズーム枠３４（第３の枠部材）との相対距離を、ズーム駆動時の相対距離よりも短縮する役目をしている。

　スラスト押さえ４０は、断面が略Ｌ字形状からなり弾性を有する板状部材を曲げ加工して形成されたものである。このスラスト押さえ４０の先端であり自由端である短腕部が、上述したように、上記直進キー枠３２の有底溝３２ｃに係合している。この場合において、カムピン３５ａ及びスラスト押さえ４０が組み付けられたカム枠３５を直進キー枠３２に組み付ける際には、カム枠３５は直進キー枠３２の後方より内側に挿入される。このとき、カム枠３５は、カムピン固定部３５ｂが直進キー枠３２の後端面に当接するまで挿入され、その位置において、スラスト押さえ４０の短腕部を外周側より有底溝３２ｃに係合させる。これにより、カム枠３５と直進キー枠３２とは一体に組み付けられる。この状態において、スラスト押さえ４０の短腕部が有底溝３２ｃに沿って移動自在となっているので、カム枠３５と直進キー枠３２とは相対的に回転可能な状態となっている。

　一方、カム枠３５の外周面上には、周方向に等間隔を持って複数（例えば３本）のズームカム溝３５ｄが形成されている。このズームカム溝３５ｄには、後述するズーム枠３４の内周面に形成されているカムピン３４ｄ（図１，図５参照）がカム結合している。これにより、カム枠３５が回動すると、カムピン３４ｄとズームカム溝３５ｄとのカム結合によってズーム枠３４は光軸方向に進退移動する。このとき、ズーム枠３４の直進キー３４ａには、上述したように、直進キー枠３２の直進溝３２ｂが摺動自在に嵌合して、ズーム枠３４を、直進キー枠３２及び固定筒３１に対して回転規制しつつ、光軸Ｏに沿う方向に進退自在としている。ここで、直進キー枠３２は、カム枠３５の回動によりズーム枠３４（第３の枠部材）に対し相対移動して光軸方向に進退可能な枠部材である。

　他方、カム枠３５の内周面上には、内歯ギア３５ｅと、２群溝３５ｇと、３群溝３５ｈとが形成されている。

　内歯ギア３５ｅは、カム枠３５の内周面の後端縁部に円周方向の所定角度範囲にわたって形成されている。内歯ギア３５ｅは、後述するズーム駆動ユニット３７（図６参照）からの駆動力を受けてカム枠３５を回転駆動させるギヤー部である。

　２群溝３５ｇ，３群溝３５ｈは、周方向に等間隔を持ってそれぞれ複数（例えば各３本）形成され先端面は貫通し後端面は閉塞して形成される有底溝である。２群溝３５ｇには、上述したように２群枠１２のカムピン１２ａがカム結合している。３群溝３５ｈには、後述する３群ズーム枠３６のカムピン３６ａがカム結合している。なお、２群溝３５ｇと３群溝３５ｈとは、互いに隣接する位置に配設されている。

　直進枠３３は、上記カム枠３５に内挿配置され、本ズームレンズ鏡筒１０が沈胴状態と撮影状態との間で移行するのに伴って光軸Ｏに沿う方向に移動する第２の枠部材である。直進枠３３は、全体が略円筒形状からなり、その先端部位には外向フランジ部を有して形成されている。この外向フランジ部の外周縁部には、径方向外方に向けて凸状に形成された直進キー３３ｂが周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）突設されている。この直進キー３３ｂは、後述するズーム枠３４の直溝３４ｂに摺動自在に嵌合している。

　また、直進枠３３の後端縁部の外周面上には、径方向外方に向けて凸状に形成された抜止突部３３ａが周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）突設されている。直進枠３３をカム枠３５の内径に組立て嵌合させるため、カム枠３５の前方よりカム枠３５の内径に直進枠３３を挿入すると、抜止突部３３ａが直進枠３３の内周面に嵌合摺動する。このとき、抜止突部３３ａ径方向の寸法、すなわち３個の抜止突部３３ａの先端を結ぶ円の直径はカム枠３５の円径直径より大きいので抜止突部３３ａは内径方向に弾性変位する。この状態で直進枠３３がカム枠３５内に押し込まれ、この押し込みが完了すると抜止突部３３ａはカム枠３５の内周面から外れ、カム枠３５の後端面に露出され、そして抜止突部３３ａは外径側に復帰する。そして抜止突部３３ａがカム枠３５の後端面にひっかかった状態となり、カム枠３５から直進枠３３が抜けてしまうのを防止した状態となる。これにより、直進枠３３はカム枠３５に対して一体に組み込まれ、直進枠３３とカム枠３５とは相対回転が可能であり、一体で光軸Ｏ方向に進退可能となっている。

　そして、直進枠３３の円筒形状部には、周方向に等間隔を持って複数（例えば各３本）形成され、先端面から後端面まで貫通し、かつ周面を貫通する貫通溝である２群直溝３３ｃ，３群直溝３３ｄが形成されている。この２群直溝３３ｃ，３群直溝３３ｄは、互いに隣接するように形成されている。２群直溝３３ｃには、上記２群枠１２の直進キー１２ｂが挿通配置されている。さらに、カムピン１２ａがカム枠３５の２群溝３５ｇにカム結合している。３群直溝３３ｄには、上記３群ズーム枠３６の直進キー３６ｂが挿通配置されている。さらに、カムピン３６ａがカム枠３５の３群溝３５ｈにカム結合している（図２参照）。これにより、２群枠１２，３群ズーム枠３６（３群枠１３）はカム枠３５に対し回転規制されると共に、光軸Ｏに沿う方向に進退自在に構成されている。

　さらに、直進枠３３の周面上の後端縁部近傍には、後述するズーム駆動ユニット３７を固定支持するためのズーム駆動ユニット固定部３３ｅが形成されている。このズーム駆動ユニット固定部３３ｅは、後述するズーム駆動ユニット３７（図６参照）のギヤケースＡ５２の固定部５２ｂがビス等を用いて締結固定される部位である。

　ズーム枠３４は、１群枠１１を固定保持し、これを光軸Ｏ方向に進退移動し得るように構成される筒状部材である。そのために、ズーム枠３４の先端面寄りの部位には、内向フランジ３４ｃが形成されており、この内向フランジ３４ｃに１群枠１１が固定保持されている。

　ズーム枠３４の内周面には、光軸Ｏと平行に形成されかつ周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）の有底溝からなる直溝３４ｂが形成されている。この直溝３４ｂには、上述したように上記直進枠３３の直進キー３３ｂが摺動自在に嵌合している。これにより、ズーム枠３４は、直進枠３３に対して光軸Ｏに沿う方向に進退自在とされている。つまり、ズーム枠３４は、本ズームレンズ鏡筒１０が沈胴状態と撮影状態とに移行するのに伴って、直進枠３３（第２の枠部材）と相対的に光軸Ｏに沿う方向に移動する第３の枠部材である。

　また、ズーム枠３４の後端縁部近傍の内周面には、カムピン３４ｄが内向きに突設されている。このカムピン３４ｄは、周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）設けられている。カムピン３４ｄは、上述したようにカム枠３５のズームカム溝３５ｄにカム結合している。これにより、ズーム枠３４は、カム枠３５の回転駆動力を受けて光軸Ｏに沿う方向に進退する。

　ズーム枠３４の後端縁部近傍の外周面には、直進キー３４ａが外向きに突設されている。この直進キー３４ａは、周方向に等間隔を持って複数（例えば３つ）設けられている。直進キー３４ａは、上述したように直進キー枠３２の直進溝３２ｂが摺動自在に嵌合している。これにより、ズーム枠３４は、直進キー枠３２及び固定筒３１に対して回転規制されつつ、光軸Ｏに沿う方向に進退自在とされている。

　ここで、本ズームレンズ鏡筒１０におけるズーム駆動ユニット３７の詳細構成について、主に図６を用いて以下に説明する。本ズームレンズ鏡筒１０のズーム駆動ユニット３７は、ズームモータ部３７ａと、駆動力伝達部３７ｂと、電気部３７ｃ等によって主に構成されている。

　ズームモータ部３７ａは、ズーム駆動モータ５１と、固定板５１ａと、ウォームギアＡ５１ｂと、クシ歯５１ｃ等によって主に構成されるユニットである。ズーム駆動モータ５１は、直進枠３３（第２の枠部材）に載置され、ズーム駆動動作と沈胴動作とを行う際の駆動力を発生させる電動駆動源である。

　固定板５１ａは、ズーム駆動モータ５１に一体化して固設されている板状部材である。この固定板５１ａを、後述するギアケースＡ５２のモータ固定部５２ａに対してビス等（不図示）を用いて締結固定することによって、ズーム駆動モータ５１はギアケースＡ５２に固定支持される。ウォームギアＡ５１ｂは、ズーム駆動モータ５１の回転駆動軸と一体に固設されている。ウォームギアＡ５１ｂは、後述するギアケース本体（５２，５３）内の駆動力伝達用ギア列へズーム駆動モータ５１の駆動力を伝達する出力ギアである。クシ歯５１ｃは、円盤状に形成されていて、後述するズームモータ用フォトインタラプタ（ＰＩ）５４ｃに作用して、ズーム駆動モータ５１の回転量を電気部３７ｃに検出させる検出手段の一部を構成している。

　駆動力伝達部３７ｂは、ギアケース本体（５２，５３）と、複数の歯車からなる駆動力伝達用ギア列（６１，６２，６３，６４）等によって主に構成されるユニットである。ギアケース本体は、ギアケースＡ５２とギアケースＢ５３とによって駆動力伝達用ギア列を内蔵する筐体である。ギアケースＡ５２の一面には、上述したモータ固定部５２ａが形成されている。このモータ固定部５２ａに対し、ズーム駆動モータ５１の固定板５１ａがビス等を用いて締結固定されている。また、ギアケースＡ５２の別の一面には、固定部５２ｂが形成されている。この固定部５２ｂは、上記直進枠３３のズーム駆動ユニット固定部３３ｅに対してビス等を用いて締結固定される部位である。この構成によって、当該ズーム駆動ユニット３７は直進枠３３に固設されている。

　ギアケース本体の内部には、複数の歯車からなる上記駆動力伝達用ギア列が内蔵されている。ここで複数の歯車は、斜歯（はすば）ギア６１，ウォームギアＢ６２，小径斜歯ギア６３，大径ギア６４である。斜歯ギア６１は、ウォームギアＡ５１ｂに噛合しており、ズーム駆動モータ５１からの駆動力を受ける歯車である。ウォームギアＢ６２は、斜歯ギア６１と同軸に一体に構成されている。ウォームギアＢ６２は小径斜歯ギア６３に噛合している。小径斜歯ギア６３と大径ギア６４とは、同軸に一体に構成された二段ギアである。小径斜歯ギア６３は、ウォームギアＢ６２と噛合して駆動力を受けてその駆動力を大径ギア６４に伝達する。大径ギア６４は、図１，図２に示すように、カム枠３５の内歯ギア３５ｅに噛合している。この構成により、ズーム駆動モータ５１の駆動力はカム枠３５に伝達されて、同カム枠３５が回転駆動される。

　電気部３７ｃは、ズーム用フレキシブルプリント基板５４と、ズームモータ用フォトインタラプタ（ＰＩ）５４ｃと、基板台板５５と、メイン基板５７と、電気部品５７ｂと、固定用ステー５６等によって主に構成されるユニットである。

　ズーム用フレキシブルプリント基板５４は、主にズーム駆動ユニット３７への制御信号の伝達や電力供給等を担う電気基板である。このズーム用フレキシブルプリント基板５４には、例えば上記ズームモータ用フォトインタラプタ（ＰＩ）５４ｃ等の電気部品が実装されている。ズーム用フレキシブルプリント基板５４の先端側のモータ側端部５４ａはズーム駆動モータ５１と電気的に接続され、基端側の基板側端部５４ｂは基板台板５５に電気的に接続されている。基板台板５５は、図１，図２等に示すように４群枠１４に固設されている。ここで、ズーム駆動モータ５１は、光軸Ｏ方向に進退移動する直進枠３３に固設されている。つまり、ズーム用フレキシブルプリント基板５４は、その一端が移動するズーム駆動モータ５１（直進枠３３）に、他端が固定配置されている基板台板５５（４群枠１４）に、それぞれ接続固定されている。したがって、ズーム用フレキシブルプリント基板５４は、ズーム駆動モータ５１（直進枠３３）の移動量が最大となったとき（延長時）にも対応し得るように、その光軸方向の長さ寸法が余裕を持って設定されている。これと同時に、ズーム用フレキシブルプリント基板５４は、本ズームレンズ鏡筒１０の全長が沈胴状態（短縮状態）とになったときに対応し得るように、鏡筒内部構成部材と干渉せずに折り畳み収納されるように形成されている（図１，図２等参照）。

　基板台板５５とメイン基板５７とは図示せぬコネクタにより電気的に接続されていて、　基板台板５５は所謂、中継基板として機能しズーム用フレキシブルプリント基板５４とメイン基板５７とを電気的に中継している。また必要に応じて基板台板５５に電気部品である電気素子を実装してもよい。

　一方、メイン基板５７は、本ズームレンズ鏡筒１０の全体的な制御等を行う制御回路等を含む複数の電気部品５７ｂが実装された電気基板である。このメイン基板５７は、基板固定部５７ａにおいて固定用ステー５６を介してレンズマウント２０の前面側の所定の部位にビス等を用いて締結固設されている。

　上記メイン基板５７は、レンズマウント２０近傍に設けられた接点群（不図示）に電気的に接続されている。この接点群は、本ズームレンズ鏡筒１０がレンズマウント２０を介して不図示のカメラ本体に装着された状態となったとき、カメラ本体側の接点群（不図示）との間で接触状態となる。この構成によって、本ズームレンズ鏡筒１０とカメラ本体との間の電気的接続が確保されるように構成されている。

　次に、本ズームレンズ鏡筒１０におけるフォーカス駆動部３９の詳細構成について、主に図８を用いて以下に説明する。本ズームレンズ鏡筒１０のフォーカス駆動部３９は、３群ズーム枠３６と、フォーカスモータ部６５と、３群枠１３等によって主に構成されている。

　３群ズーム枠３６は、フォーカスモータ部６５を固定支持すると共に、３群枠１３の光軸Ｏに沿う方向への進退移動をガイドする構成部である。３群ズーム枠３６は、図８に示すように、径方向外方に向けて突設されかつ周方向に等間隔を持って複数（例えば３本）形成された直進キー３６ｂと、この直進キー３６ｂの各先端に植設されるカムピン３６ａとを有して形成されている。直進キー３６ｂは、上述したように直進枠３３の３群直溝３３ｄに挿通配置されている。また、カムピン３６ａは、上述したようにカム枠３５の３群溝３５ｈにカム結合している。

　また、３群ズーム枠３６は、径方向外方に向けて突設されるモータ固定部３６ｆを有している。このモータ固定部３６ｆは、後述するフォーカスモータ部６５を固定支持する部位である。

　そして、３群ズーム枠３６の外周縁部近傍には、光軸Ｏと平行となるように配置され、略円筒形状からなるスリーブ３６ｃが固設されている。このスリーブ３６ｃには、３群枠１３の支持軸１３ａが挿通している。この構成により、３群枠１３が光軸Ｏに沿う方向に進退移動するのをガイドしている。

　さらに、３群ズーム枠３６の外周縁部近傍には、スリット３６ｄと、バネ掛部３６ｅとが形成されている。スリット３６ｄは、３群ズーム枠３６の外周縁部の一部を、略Ｕ字形状に切り欠いて形成した部位である。スリット３６ｄには、３群枠１３の回転止軸１３ｂが挿通配置されている。この構成により、３群枠１３が支持軸１３ａを回転中心に回転するのを抑止している。バネ掛部３６ｅは、緊縮性のスプリング６６の一端を引っ掛ける部位である。このスプリング６６は、３群ズーム枠３６と３群枠１３との間に張架される緊縮性の弾性部材であって、両者を引き合う方向に付勢している。そのために、スプリング６６の他端は３群枠１３のバネ掛部１３ｃに引っ掛けられている。なお、スプリング６６は、支持軸１３ａの近傍に配置されている。したがって、バネ掛部３６ｅはスリーブ３６ｃの近傍に形成されている。

　フォーカスモータ部６５は、モータ支持台６５ａと、フォーカス駆動モータ７１と、リードスクリュー７２と、ナット７３等によって主に構成されるユニットである。フォーカス駆動モータ７１は、フォーカス駆動のための駆動源である。フォーカス駆動モータ７１は、後述するモータ支持台６５ａによって固定支持されている。また、フォーカス駆動モータ７１の回転軸には、同軸上にリードスクリュー７２が一体に固設されている。このリードスクリュー７２は、光軸Ｏと平行となるように配置されている。そして、リードスクリュー７２にはナット７３が螺合している。

　なお、フォーカス駆動モータ７１には、図示していないが、上記メイン基板５７から延出されたフレキシブルプリント基板等の電気基板が接続されている。この電気基板を介してフォーカスモータ部６５への制御信号の伝達や電力供給等が行われている。

　モータ支持台６５ａは、上述したようにフォーカス駆動モータ７１を固定支持する構成部材である。モータ支持台６５ａは、例えば板状部材を折り曲げ加工することによって、断面が略チャンネル形状（コの字形状）に形成されていて、その内側部分の一側面に上記フォーカス駆動モータ７１の一端が固設され、他側面にリードスクリュー７２の先端が回転自在に軸支されている。リードスクリュー７２は光軸Ｏと平行に配置されている。そして、このリードスクリュー７２に螺合しているナット７３は、モータ支持台６５ａの内壁面によって挟持されることによって、自身が回転するのを規制されている。したがって、リードスクリュー７２がフォーカス駆動モータ７１の駆動力によって回転されると、ナット７３は、リードスクリュー７２の軸方向に、即ち光軸Ｏに沿う方向に進退移動するように構成されている。

　そして、上述のようにフォーカス駆動モータ７１，リードスクリュー７２，ナット７３を組み込んだ状態のモータ支持台６５ａは、上記３群ズーム枠３６のモータ固定部３６ｆに対して例えばビス等を用いて固定保持されている。

　３群枠１３は、上述したように、フォーカス調整動作に寄与するレンズ群である３群レンズ２３を保持するレンズ保持枠である。３群枠１３には、その外周縁部近傍において、光軸Ｏを挟んで略対向する部位に、支持軸１３ａと回転止軸１３ｂとの各一端が植設されている。

　また、３群枠１３の外周縁部近傍には、バネ掛部１３ｃと、スラスト受部１３ｄとが所定の部位に形成されている。バネ掛部１３ｃは、上述したように、スプリング６６の他端が引っ掛けられる部位である。また、上述のようにスプリング６６は支持軸１３ａの近傍に配置される。したがって、バネ掛部１３ｃは、支持軸１３ａの植設部位の近傍に形成されている。

　スラスト受部１３ｄは、光軸Ｏと直交する平面と平行な面を有する板状部を有しこの板状部に、３群枠１３の外周に向けた開口を有する略Ｕ字形状の切欠部位である。このスラスト受部１３ｄのＵ字切欠部位に上記リードスクリュー７２が非接触状態で挿通配置されるように、かつ当該Ｕ字切欠部位の前面が上記ナット７３の後面に当接するように、３群ズーム枠３６及びフォーカスモータ部６５に対する３群枠１３の配置位置が設定されている。この場合において、上述したように、フォーカスモータ部６５を所定の位置に固定保持した状態の３群ズーム枠３６と、３群枠１３との間には、スプリング６６が緊縮状態で張架されている。したがって、３群ズーム枠３６と３群枠１３との両枠部材間には、常に引き合う方向のスプリング６６による付勢力が作用している。このとき、スラスト受部１３ｄがナット７３に当接していることによって、その付勢力にこうして両枠部材の間隔が維持されている。この状態において、フォーカス駆動モータ７１が駆動されて、リードスクリュー７２が回転し、ナット７３がリードスクリュー７２の軸方向に沿って進退移動すると、スラスト受部１３ｄはナット７３との当接状態を維持しながら、光軸Ｏに沿う方向に移動することになる。これによって、フォーカス駆動モータの回転方向に依存して３群枠１３が光軸Ｏ方向に進退移動することになる。

　このように構成された本ズームレンズ鏡筒１０の作用を簡単に説明する。本ズームレンズ鏡筒１０が不図示のカメラ本体に装着された状態において、電源オフ状態にあるとき、ズームレンズ鏡筒１０は図１，図３に示す沈胴状態とされている。この状態において、カメラ本体の電源がオン状態にされてカメラ本体が起動すると、カメラ本体の制御回路（不図示）は、ズームレンズ鏡筒１０の制御回路と連携して、当該ズームレンズ鏡筒１０を沈胴状態から撮影可能な伸長状態である撮影状態（図２，図４）へと繰り出す動作を実行する。すると、まず、ズーム駆動モータ５１が駆動されてウォームギアＡ５１ｂが回転駆動する。これにより、ズーム駆動モータ５１の駆動力は、ウォームギアＡ５１ｂから斜歯ギア６１，ウォームギアＢ６２，小径斜歯ギア６３，大径ギア６４を経てカム枠３５の内歯ギア３５ｅへと伝達され、カム枠３５を回転駆動する。このカム枠３５の回転により、カム枠３５は直進キー枠３２と相対回転しながら共に光軸Ｏに沿って前方に向けて繰り出される。これに伴って、直進枠３３，ズーム枠３４も固定枠３１（第１の枠部材）に対し相対移動して光軸方向前方に繰り出される。また、同時に２群枠１２及び絞りユニット３８と、３群ズーム枠３６及び３群枠１３（フォーカス駆動部３９）も光軸Ｏに沿って前方に所定量だけ移動して、図２，図４に示す撮影状態となる。このとき、ズーム駆動ユニット３７は直進枠３３と共に光軸Ｏに沿って移動する。

　尚、図８に示される複数の枠部材が、図５で示される矢印［Ｚ］の位置、すなわち、直進キー枠３２とカム枠３５との間に配置され、組立てられることにより本ズームレンズ鏡筒が構成される。

　この撮影状態において、使用者（ユーザ）がズームリング４２の回転操作を行うと、ズーム制御が実行される。このズーム制御は、上記ズーム駆動モータ５１の駆動力によりカム枠３５が回転駆動して、２群枠１２及び３群枠１３を光軸Ｏに沿う方向に進退移動させる制御である。

　さらに、同撮影状態において、使用者（ユーザ）が焦点調節操作を行うとフォーカス制御が実行される。ここで、使用者（ユーザ）による焦点調節操作としては、例えばカメラ本体側の操作部材のうちの自動焦点調節動作を実行するための操作部材の操作、例えばシャッタボタン（不図示）の半押し操作やオートフォーカスボタン等の押圧操作等のほか、使用者（ユーザ）の手動による焦点調節操作、即ちフォーカスリング４１の回転操作等である。これらの操作に応じて行われるフォーカス制御は、まず、上記フォーカス駆動モータ７１を駆動させる。フォーカス駆動モータ７１が駆動されると、リードスクリュー７２が回転する。これにより、ナット７３がリードスクリュー７２上を光軸Ｏに沿って進退移動する。このナット７３の進退移動に伴ってナット７３に当接しているスラスト受部１３ｄを有する３群枠１３も同方向に進退移動する。

　そして、本ズームレンズ鏡筒１０が装着されたカメラ本体において、使用者（ユーザ）が電源オフ操作を行うと、ズームレンズ鏡筒１０は、撮影状態（図２，図４の状態）から沈胴状態（図１，図３の状態）へと移行する。このときの動作は、まずズーム駆動モータ５１が駆動されて、上記の起動時の作用と同様に、その駆動力がカム枠３５の内歯ギア３５ｅへと伝達されてカム枠３５を回転駆動させ、よって上記各構成部材が繰り込まれる。そして、ズームレンズ鏡筒１０は最終的に沈胴状態に変位する。このとき、フォーカスモータ駆動モータ７１も適宜制御され、３群枠１３が前後にある４群レンズ２４、２群枠１２に干渉しないように動作する。

　以上説明したように上記一実施形態によれば、沈胴式のズームレンズ鏡筒において、撮影状態と沈胴状態との間で形態を変位させる際にズーム駆動ユニットやフォーカス駆動モータを含むフォーカス駆動部をも光軸方向に移動可能に構成したので、沈胴状態としたときに、さらなる薄型化を実現することができる。

　尚、本発明は通常のレンズ鏡筒にも適用可能であり、以下のように言い換えることもできる。すなわち、本発明は、ズームレンズ鏡筒やレンズ鏡筒において、上記レンズ鏡筒の上記移行に伴って光軸方向に移動する枠部材、例えば、レンズを保持したレンズ保持枠若しくはレンズを保持しない枠部材等と、上記枠部材に載置され、レンズ鏡筒の上記移動を駆動するための電動駆動源と、上記電動駆動源により上記枠部材を光軸方向に駆動するカム手段と、を具備していると言ってよい。すなわち、より具体的に本願発明を表現すると本願発明のレンズ鏡筒は、第１の枠部材（固定枠３１）と、上記レンズ鏡筒内に配置され、上記第１の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第２の枠部材と（直進枠３３）、上記第２の枠部材に支持され、上記第２の枠部材と共に光軸方向に移動する駆動源（モータ５１）と、上記第２の枠部材に回動可能に設けられ上記駆動源が駆動することにより回動し上記第２の枠部材を光軸方向に駆動するカム環と、上記カム環の回動により上記第２の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第３の枠部材（ズーム枠３４）と、を具備していると言ってよい。

　本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。この発明は、添付のクレームによって限定される以外にはそれの特定の実施態様によって制約されない。

　本出願は、２０１３年９月１２日に日本国に出願された特願２０１３－１８９８０６号を優先権主張の基礎として出願するものである。上記基礎出願により開示された内容は、本願の明細書と請求の範囲と図面に引用されているものである。

Claims

　レンズ鏡筒において、
　第１の枠部材と、
　上記レンズ鏡筒内に配置され、上記第１の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第２の枠部材と、
　上記第２の枠部材に支持され、上記第２の枠部材と共に光軸方向に移動する駆動源と、
　上記第２の枠部材に回動可能に設けられ上記駆動源が駆動することにより回動し上記第２の枠部材を光軸方向に駆動するカム環と、
　上記カム環の回動により上記第２の枠部材に対し相対移動して光軸方向に進退可能な第３の枠部材と、
　を具備することを特徴としたレンズ鏡筒。
　上記請求項１に記載のレンズ鏡筒は、ズームレンズ鏡筒であることを特徴とするレンズ鏡筒。
　上記請求項１に記載のレンズ鏡筒は、撮影状態よりも短縮された非撮影状態である沈胴状態になることが可能なことを特徴とするズームレンズ鏡筒
　上記請求項１に記載のレンズ鏡筒は、撮影状態よりも短縮された非撮影状態である沈胴状態になることが可能なことを特徴とするレンズ鏡筒。