JP3970988B2 - レンズ鏡筒 - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、光学装置におけるレンズ鏡筒の繰り出し機構に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、多段式ズーム鏡胴構造として提案された特開平７−２７９６３号公報に開示されたものは、ズーム鏡胴を３段繰り出し機構とし、最外周に固定筒があり、この中のギヤ１個により、内側の枠を沈胴位置から撮影可能な位置であるワイド位置からテレ位置まで移動させてズーミングを行う構造を有したものである。
また、特開平８−３１３７８８号公報に開示のものは、沈胴位置から、撮影可能なセットアップ位置までは送りネジで行い、その後、外周の回転枠を回すことにより、ズーミングを行う構造のものである。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
上述の特開平７−２７９６３号公報のものは、鏡枠を沈胴位置からワイド位置〜テレ位置まで１つのカムで移動させているため、繰り出し量が大きい場合は、カムのリード角が立ち、負荷が重くなるという欠点があった。
また、上述の特開平８−３１３７８８号公報のものは、セットアップ用の送りネジ駆動と、ズーム駆動とを切り換えなければならず、切り換え機構が複雑となり、また、切り換え時間もかかるという欠点があった。また、セットアップ時の光線モレ対策が必要であった。
【０００４】
本発明は、以上の不具合を解決するためになされたものであり、繰り出し量を稼ぐことができ、沈胴時のレンズ鏡筒の全長を短縮することができるレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
本発明のレンズ鏡筒は、固定枠と、上記固定枠の内側に配され、焦点距離変更動作時に光軸周りに回転する移動枠と、上記移動枠の内側に配され、上記固定枠に対し上記移動枠と共に光軸方向に進退すると共に上記移動枠の光軸周りの回転に応じて上記移動枠に対して光軸方向に進退し、上記固定枠により光軸方向に直進案内されるフロートキーと、上記移動枠とフロートキーとの間に配され、上記移動枠と共に光軸周りに回転すると共に上記フロートキーの外周に形成されたカムにより光軸方向に進退するカム枠と、上記カム枠に形成された第１のカムと、上記カム枠と上記フロートキーとの間に配され、上記カム枠に設けられた第１のカムにより光軸方向に進退する第１のズーム枠と、上記第１のズーム枠の内側に配され、上記フロートキーにより回転が規制されると共に上記第１のズーム枠の回転を規制する部材と、を具備したことを特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、図を用いて本発明の実施の形態について説明する。
本発明の第１の実施の形態のレンズ鏡筒であるズームレンズ鏡筒について、図１〜図１１を用いて説明する。なお、図１、２は、本実施の形態のズームレンズ鏡筒の分解斜視図である。また、図３は、ズーム用ギヤ部の断面部分を含む上記ズームレンズ鏡筒の沈胴状態での縦断面図であり、図４は、セット用ギヤ部周りの部分断面図である。図５は、上記ズームレンズ鏡筒のワイド状態での縦断面図であり、図６は、テレ状態での縦断面図である。図７は、沈胴状態の被写体側からみた透視断面図であり、図８は、ワイド状態での被写体側からみた透視断面図であり、図９は、テレ状態での被写体側からみた透視断面図である。図１０は、上記ズームレンズ鏡筒の沈胴状態での固定枠、移動枠、カム枠、フロートキー、セット枠を内周側からみた透視展開図である。図１１は、上記ズームレンズ鏡筒のセットアップ完了状態での固定枠、移動枠、カム枠、フロートキー、セット枠を内周側からみた透視展開図である。なお、上記各図にて、Ｏ1 は、レンズ光軸を示し、Ｏ2 は、鏡筒部の中心軸を示している。
【０００９】
本実施の形態のズームレンズ鏡筒は、移動枠周りの部材とカム枠周りの部材とから構成される。上記移動枠周りの部材は、図１に示すように主にカメラ本体等に固着されて支持される固定枠１と、固定枠１に対して進退と回動が可能な移動枠２と、固定枠１にガイドされて回動しない状態で該移動枠２と同時に進退駆動されるフロートキー４と、フロートキー４に対して回転方向は自由で、進退方向はガイドされた状態て、一体的に同時に進退駆動されるセット枠５と、カメラ駆動機構を介して駆動され、セット枠５を回転駆動する第１のギヤであるセット用ギヤ１３と、カメラ駆動機構を介して駆動され、移動枠２を回転駆動する第２のギヤであるズーム用ギヤ１２とで構成されている。なお、上記移動枠２は、固定枠１に対して収納されたときの位置である沈胴位置と、セットアップ位置である撮影可能位置との間を進退可能であり、さらに、ズーミング時には回動駆動される。
【００１０】
さらに、上記ズームレンズ鏡筒のカム枠周りの部材としては、図２に示すように、主に移動枠２に回転方向をガイドされ、フロートキー４のカムにより進退駆動されるカム枠３と、フロートキー４に回転方向をガイドされて、カム枠３のカムによって進退駆動される第１群ズーム枠（以下、１Ｚ枠と記載する）６と、１Ｚ枠６と一体的に進退駆動され、フロートキー４に回転方向をガイドされ、結果として、１Ｚ枠の回転を規制するシャッタ本体（以下、Ｓ本体と記載する）７と、１Ｚ枠６に支持され、撮影レンズである第１群レンズを支持する第１レンズ保持枠としての第１群レンズ保持枠（以下、１Ｇ枠と記載する）９と、Ｓ本体７に摺動自在に支持され、カム枠３のカムにより進退駆動され、撮影レンズである第２群レンズを支持する第２レンズ保持枠としての第２群レンズ保持枠（以下、２Ｇ枠と記載する）１０とで構成されている。
【００１１】
上述した構成を有する本ズームレンズ鏡筒の詳細について、以下、説明する。なお、セット枠５を回動して、移動枠２を収納位置である沈胴状態からワイド状態の撮影可能な突出位置に繰り出す動作をセットアップ動作とし、また突出位置から沈胴位置に繰り込む動作をセットダウン動作とする。そして、上記セットアップ動作とセットダウン動作を含めてセット動作とする。さらに、移動枠２を回動してワイド状態からテレ状態にズーミングする動作をズームアップ動作とし、テレ状態からワイド状態にズーミングする動作をズームダウン動作とする。そして、上記ズームアップ動作とズームダウン動作を含めてズーム動作とする。
【００１２】
上記移動枠２の沈胴位置と突出位置間のセットアップ，セットダウン動作である進退は、セット枠５を進退駆動することによって行われる。すなわち、カメラ駆動機構によりセット動作領域の移動長に対応する軸方向に長い平歯車形状の固定枠１に保持されたセット用ギヤ１３を回転させ、該ギヤにギヤ結合しているセット枠５を回転させながら固定枠１のカムにより光軸方向に移動させ、その移動に伴って移動枠２が進退駆動される。
【００１３】
また、ズーム動作のための移動枠２の回動駆動は、前記カメラ駆動機構により、固定枠１に保持されたセット動作領域の移動長に対応する軸方向に長い平歯車形状のズーム用ギヤ１２を回転させ、該ギヤにギヤ結合している移動枠２を回動して行われるものとする。
【００１４】
上記固定枠１は、セット動作時に回転するセット用ギヤ１３を保持するため所定の位置に軸穴が設けてあり、その軸穴にセット用ギヤ１３の軸端部の一端が嵌合していて、上記軸端部の他端は、固定枠１と位置決め固定されているセット用ギヤ押さえ１５の軸穴と嵌合している。このように両軸端部が支持されたセット用ギヤ１３は、固定枠１の所定位置で回転可能となっている。
また、同様にズーム動作をするために回転するズーム用ギヤ１２もその軸端部がズーム用ギヤ押さえ１４と固定枠１の軸穴に支持され、固定枠１に対して所定の位置で回転可能となっている。
【００１５】
また、上記固定枠１には、移動枠用キー溝１ａ、１ｂ、１ｃおよびキー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′が設けられている。上記キー溝１ａ、１ｂ、１ｃは、それぞれ光軸Ｏ方向に平行の溝部であって、セット動作中、移動枠２の回転動作を規制しながら進退させるセット動作領域部を形成する。また、上記キー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′は、上記セット領域部と連接して設けられ、光軸Ｏ方向に垂直な方向の溝部であって、セット動作終了後、移動枠２の進退動作を規制した状態で回動駆動させるズーム動作領域部を形成する。
【００１６】
上記セット枠５は、ギヤ部５ｄによりセット用ギヤ１３と連結されていてカメラ駆動機構によりセット用ギヤ１３が回転すると、それに伴って回転するが、セット枠５のカムフォロワ５ａ、５ｂ、５ｃが固定枠１に設けられたセット枠用カム溝１ｄ、１ｅ、１ｆと嵌合しているので、セット枠５は、回転とともに進退する。
【００１７】
また、セット枠５は、フロートキー４と嵌合しており、かつ、フロートキー４のバヨネットツメ４ｆにバヨネット受部５ｅが嵌まっているので、回転方向は回転自在であるが、光軸方向はフロートキー４と一体的に移動する。
【００１８】
上記フロートキー４は、自己の回転止めキー４ｇが固定枠１のキー溝１ｃと嵌合するため、回転が規制されていて、カムフォロワー４ｄ、４ｅが移動枠２のフロートキー用カム溝２ｇ、２ｈと嵌合しているので、移動枠２の回転に伴ってカムの作用により進退する。
【００１９】
上記移動枠２は、固定枠１に嵌合し、カムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃが固定枠１の移動枠用キー溝１ａ、１ｂ、１ｃに嵌入している。セット動作中は、上記キー溝のセット動作領域部を回転を規制された状態で進退し、セット動作終了後は、上記キー溝のズーム動作領域部を進退規制状態で回転駆動される。
【００２０】
上記カム枠３は、移動枠２と嵌合し、かつ、回転止キー３ｇ、３ｈが、移動枠２のキー溝２ｄ、２ｅに嵌入しているので、回転方向は移動枠２と一体的に回転し、光軸Ｏ方向は進退自在となっている。また、カム枠３のカムフォロワー３ｄ、３ｅ、３ｆがフロートキー４のカム溝４ｈ、４ｉ、４ｊと嵌合しているので、カム枠３は、その回転動作によって、固定枠１に回転規制状態に支持されているフロートキー４のカム作用により進退する。
【００２１】
上記１Ｚ枠６は、カム枠３と嵌合しており、カムフォロワ６ａ、６ｂ、６ｃがカム枠３の１Ｚ枠用カム溝３ａ、３ｂ、３ｃに嵌入している。また、１Ｚ枠６にはＳ本体７が後述するようにビスにより固定されている。上記Ｓ本体７は、フロートキー４と嵌合しており、フロートキー４の回転止めキー溝４ａ、４ｂ、４ｃの嵌合する回転止めキー７ａ、７ｂ、７ｃが設けられている。したがって、Ｓ本体７は、１Ｚ枠６と共にフロートキー４に対して回転を係止された状態でカム枠３の回転によるカム作用により進退する。
【００２２】
なお、１Ｚ枠６の前部には３ヶ所のＳ本体７取付用の穴が開いていて、ビスによりＳ本体７を固定している。そして、１Ｚ枠６は、上記ビスを隠すために１Ｚ飾り１７により前方が覆われている。
【００２３】
上記１Ｇ枠９は、第１群レンズを保持しており、１Ｚ枠６とＳ本体７に固着されている図示しない支持軸に嵌合し、光軸Ｏ方向に進退可能に支持されている。そして、図示しない駆動源により焦点合わせが行えるようになっている。
また、Ｓ本体７の後方には、シャッタ羽根が配設されており、その羽根は羽根押さえ８により保持されている。シャッタ羽根は、Ｓ本体７に設けられる図示しない駆動源により駆動される。
【００２４】
上記２Ｇ枠１０には、第２群レンズが保持されていて、その２Ｇ枠１０の回転止めのキー１０ａがＳ本体７の回転止めキー溝７ｄに嵌入している。また、２Ｇ枠１０の支持穴１０ｃには２Ｇ軸１１が固着されている。２Ｇ軸１１の他端は、Ｓ本体７の嵌合穴７ｅに嵌合している。さらに、２Ｇバネ１６が２Ｇ軸１１に挿入され、Ｓ本体７と２Ｇ枠１０の間に挟み込まれているので、２Ｇ枠１０は、Ｓ本体７に対して光軸Ｏ1 方向のフィルム面側に付勢された状態で光軸Ｏ1 方向は進退自在に保持されている。
【００２５】
また、２Ｇ枠１０にはカムフォロワ１０ｂが設けてあり、カム枠３の２Ｇ枠用カム溝３ｉに嵌入している。したがって、２Ｇ枠１０は、Ｓ本体７に保持されながらカム枠３の回転動作によりＳ本体７に対して進退駆動される。なお、上記２Ｇ枠用カム溝３ｉは、光軸Ｏ1 と平行なキー溝である２Ｇ枠沈胴用のカム溝３ｊと連接しており、上記カムフォロワ１０ｂは、カム溝３ｉからカム溝３ｊに移行し、嵌入可能である。
【００２６】
次に、以上のように構成された本実施の形態のズームレンズ鏡筒のセットアップ動作について説明する。
いま、ズームレンズ鏡筒が図３の縦断面図、および、図１０の展開図に示すように沈胴状態にあるとする。この状態にて、固定枠１に回転自在に保持されているセット用ギヤ１３をカメラの駆動機構により被写体側から見て時計回りに回転させると、セット用ギヤ１３にセット枠５のギヤ部５ｄが噛合しているのでセット枠５が被写体側から見て反時計回りに回転する。
【００２７】
上記セット枠５は、固定枠１と嵌合しており、セット枠５のカムフォロワ５ａ、５ｂ、５ｃが固定枠１の内径側のセット枠カム１ｄ、１ｅ、１ｆに嵌入している。したがって、セット枠５は、上記反時計回りの回転によりカム作用により光軸方向前方へ繰り出される。
【００２８】
セット枠５が前方へ繰り出されるとき、セット枠５と回転自在に嵌合し、固定枠１に対して回転が規制されているフロートキー４も共に前方へ繰り出される。このとき、フロートキー４の回転止めキー４ｇは、移動枠カムフォロア２ｃが嵌入する光軸Ｏ1 に平行な直進キーである固定枠１のカム溝１ｃに嵌入しているので、フロートキー４は、回転することなくセット枠５と共に前方へ繰り出されることになる。
【００２９】
フロートキー４が前方へ繰り出されると、フロートキー４のカムフォロワ４ｄ、４ｅと嵌合している移動枠２も共に前方へ繰り出される。このとき、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃは、固定枠１の沈胴状態から撮影状態位置までのセット動作領域中、光軸Ｏ方向に平行なキー溝１ａ、１ｂ、１ｃと嵌合しているので、移動枠２もフロートキー４と共に回転することなく前方へ繰り出される。
【００３０】
フロートキー４のカムフォロワ４ｄ、４ｅは、移動枠２のカム２ｇ、２ｈに嵌入していて、カム枠３のカムフォロワ３ｄ、３ｅ、３ｆがフロートキー４のカム溝４ｈ、４ｉ、４ｊに嵌入しているので、カム枠３は、回転しないフロートキー４と移動枠２に伴って前方へ繰り出される。
【００３１】
上述のようにカム枠３とフロートキー４が回転せず共に前方へ繰り出されると、１Ｚ枠６は、カムフォロワ６ａ、６ｂ、６ｃとカム枠３のカム３ａ、３ｂ、３ｃが嵌合しており、さらに、１Ｚ枠６に固定されたＳ本体７の回転止めキー７ａ、７ｂ、７ｃがフロートキー４のキー溝４ａ、４ｂ、４ｃに嵌入しているために共に前方へ繰り出されることになる。
【００３２】
上述の状態でセット枠５が回転しながら前方へ繰り出されると、移動枠２も前方に繰り出されて、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃは、固定枠１のセット動作領域で光軸方向に平行なキー溝１ａ、１ｂ、１ｃの終端部で当て付く。この状態で移動枠２の光軸方向の繰り出される動作、すなわち、セットアップ動作終了が終了し、撮影可能な突出位置に繰り出されたワイド状態となる。図５は、上記セットアップ動作が終了したワイド状態にある本ズームレンズ鏡筒の縦断面図を示している。
【００３３】
一方、セットダウン動作は、固定枠１に保持されているセット用ギヤ１３をセットアップ動作とは反対方向である被写体側から見て反時計回りに回転させることによって行う。そのセット用ギヤ１３の回転により、セット枠５が同様にセットアップ動作時とは反対方向に回動し、固定枠５のカム作用により光軸Ｏ1 に沿って繰り込まれることになる。そして、セットアップ動作時と同様に上記セット枠５の繰り込み動作に伴ってフロートキー４、移動枠２、カム枠３、１Ｚ枠６が共に光軸Ｏ1 方向に繰り込まれ、沈胴状態となる。
【００３４】
次に、本ズームレンズ鏡筒のズームアップ、および、ズームダウン動作について説明する。
上記セットアップ動作により図５に縦断面図、および、図１１の展開図に示す沈胴位置から撮影可能な突出位置（ワイド状態）へ移動枠２等が繰り出された状態からズームアップ状態にする場合、固定枠１に保持されるズーム用ギヤ１２をカメラの駆動機構により被写体側から見て時計回りに回転駆動する。
【００３５】
なお、本実施の形態の例では、図５に示すようにズーム用ギヤ１２と移動枠２のギヤ部２ｆが上記セット動作中に噛合状態を維持するため、ズーム用ギヤ１２は、移動枠２が光軸方向に進退するセット動作領域の移動長に対応する寸法だけ軸方向に長い平歯形状のギヤを採用している。しかし、その変形例として、セットアップ動作時、移動枠２は回転せず、光軸方向に繰り出されることから、セットアップ動作完了時に、移動枠２のギヤ部２ｆとズーム用ギヤ１２が噛合するように構成してもよい。この場合、ズーム用ギヤ１２は、軸方向に短いギヤ形状となる。
【００３６】
さて、本実施の形態の場合、ズーム用ギヤ１２と移動枠２のギヤ部２ｆとは常時噛合状態にあって、ズームアップ動作ではズーム用ギヤ１２の回転により移動枠２が被写体側からみて反時計回りに回転する。移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃは、固定枠１のセット動作領域に対応する光軸Ｏ１方向に平行なキー溝１ａ、１ｂ、１ｃの終端部から、光軸Ｏ1 方向とは垂直な方向の固定枠内径に沿ったキー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′に移行して嵌入し、移動枠２を被写体側から見て反時計回りに回転させることができる。
【００３７】
また、カム枠３の回転止めキー３ｇ、３ｈが移動枠２のカム枠用回転止めキー溝２ｄ、２ｅに嵌入しているので、移動枠２の回転に伴ってカム枠３も回転する。また、フロートキー４のカムフォロワ４ｄ、４ｅが移動枠２のフロートキー用カム２ｇ、２ｈに嵌入していて、かつ、回転止めキー４ｇが固定枠１と移動枠用キー溝１ｃに嵌入しており、さらに、フロートキー４が回転が規制されているので、フロートキー４は、移動枠２の回転によりカム作用により光軸Ｏ1 方向の前方に繰り出されることになる。
【００３８】
さらに、移動枠２により回転駆動されるカム枠３のカムフォロワ３ｄ、３ｅ、３ｆがフロートキー４のカム枠用カム４ｈ、４ｉ、４ｊに嵌入しているので、回転が規制されているフロートキー４に対してカム枠３は、カム作用により光軸Ｏ1 方向前方に回転しながら繰り出され、かつ、フロートキー４自体の繰り出しに伴って、さらに繰り出されることになる。
【００３９】
そして、１Ｚ枠６は、カムフォロワ６ａ、６ｂ、６ｃがカム枠３の１Ｚ枠用カム３ａ、３ｂ、３ｃに嵌入しており、また、１Ｚ枠６に固定されて一体となって移動するＳ本体７の回転止めキー７ａ、７ｂ、７ｃが回転規制されているフロートキー４の回転止めキー溝４ａ、４ｂ、４ｃに嵌入している。したがって、１Ｚ枠６は、上記カム枠３の回転によるカム作用により、光軸方向前方に回転しない状態で繰り出されることになる。
【００４０】
第２群用のレンズ保持枠である２Ｇ枠１０は、２Ｇ枠自身に固定された２Ｇ軸１１が１Ｚ枠６に固定されたＳ本体７の軸穴７ｅに嵌合していて、その２Ｇ軸１１には２Ｇバネ１６がＳ本体７との間に挿入されており、光軸Ｏ方向後方に付勢される。
また、２Ｇ枠１０のカムフォロワ１０ｂがカム枠３の２Ｇ枠用カム３ｉと嵌合しており、２Ｇ枠１０の回転止めキー１０ａがＳ本体７の回転止めキー溝７ｄと嵌合しているので、上記２Ｇ枠１０は、１Ｚ枠６の動きに伴い、カム枠３の回転によるカム作用で１Ｚ枠６に対して相対的に光軸方向に繰り出される。
【００４１】
上述のように移動枠２の回転に対して１Ｚ枠６と一体となった１群用レンズ保持枠である１Ｇ枠９の繰り出し動作と、上記１Ｇ枠９の繰り出しに対応する第２群用レンズ保持枠である２Ｇ枠１０の繰り出し動作がズームアップ動作であって、第１群レンズとと第２群レンズを所定のテレ位置まで繰り出した時、移動枠２の回転を停止すれば、ズームアップが完了する。
【００４２】
一方、ズームダウン動作は、上述のズームアップ動作とは逆にズーム用ギヤ１２を被写体側からみて反時計回りに回転させて行い、１Ｇ枠９、２Ｇ枠１０が繰り込まれると、ワイド状態が得られる。そして、ワイド位置、すなわち、セットアップ動作が終了したときの位置まで到達すると、移動枠２のカムフォロワー２ａ、２ｂ、２ｃは、固定枠１の光軸方向とは垂直なキー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′の終端部で当て付く。これで移動枠２が回転するズームダウン動作は終了となる。なお、そのまま、ズームアップ動作を行う場合、ズーム用ギヤ１２を被写体側からみて時計回りに回転すればよい。
【００４３】
ズームダウン動作後、セットダウン動作を行う場合は、セット用ギヤ１３を回転して、セット枠５を回転させる。この回転によりセット枠５は後退し、フロートキー４と移動枠２も後退する。そのとき、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃは、固定枠１の光軸Ｏ方向に平行なキー溝１ａ、１ｂ、１ｃに入り込んでいる。
【００４４】
なお、セットダウン動作時、２Ｇ枠１０のカムフォロワ１０ｂは、カム枠３の光軸方向に延びたカム溝３ｊに入り込めるようになっていて、２Ｇ枠１０には後方に向けて突出した形状の沈胴用ストッパ１０ｄが設けられていて、セットアップ状態から沈胴方向に移動して間もなく、沈胴用ストッパ１０ｄから鏡枠の後方のカメラ本体の部材に当て付く。
【００４５】
さらに、そのまま、セットダウン動作を続けるが、沈胴用ストッパ１０ｄの当て付きにより２Ｇ枠１０の後退はせず、前記のように２Ｇ枠１０のカムフォロワ１０ｂがカム枠３のカム溝３ｊに入り込んで２Ｇバネ１６がチャージされていく。そして、１Ｇ枠９と２Ｇ枠１０の間隔は、次第に詰まっていく。そして、セット枠５の回転が止まったところで図３の沈胴状態、すなわち、セットダウン状態となる。
【００４６】
なお、上記セットアップ動作からズームアップ動作に切り換える場合、セットアップ動作による移動枠２の光軸Ｏ方向前方への繰り出しにおいて、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃが固定枠１の光軸方向に平行なキー溝１ａ、１ｂ、１ｃの終端部へ当て付いたことを図示しない検知手段によって検出するようにする。その検出信号に基づいて、カメラの駆動機構によるセット用ギヤ１３の駆動状態からズーム用ギヤ１２の駆動状態へ、カメラの駆動切換機構によって行えばよい。
【００４７】
また、ズームダウン動作からセットダウン動作に切り換える場合、ズーム動作による移動枠２の回転動作において、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃが固定枠１の光軸方向に垂直なキー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′の終端部へ当て付いたことを図示しない検知手段により検出する。その検出信号に基づき、カメラの駆動機構によるズーム用ギヤ１２の駆動状態からセット用ギヤ１３の駆動状態へ、カメラの駆動切換機構により切り換えることによって行う。
【００４８】
セット動作用のセット枠５のギヤ部５ｄとズーム動作用の移動枠２のギヤ部２ｆは、光軸Ｏ2 方向で略同一平面位置に存在し、光軸Ｏ2 方向の進退動作は一体となって動く。お互いの回転動作にて干渉しないためには、それぞれの回転動作のスペースを確保する必要がある。
そこで、本実施の形態ではセットアップ動作とズームアップ動作のそれぞれの回転方向とセットダウン動作とズームダウン動作のそれぞれの回転方向を同一方向にしてあるため、セットアップ動作完了後、セット枠５のギヤ部５ｄが回転して、空いたスペースにズームアップ動作のための移動枠２のギヤ部２ｆを回転して入り込ませることができる。
【００４９】
上述したように本実施の形態のズームレンズ鏡筒によれば、レンズ鏡筒のレンズ保持枠の沈胴位置から撮影可能な突出位置までのセットアップ動作域での繰り出し動作と、ズーム動作域での繰り出し動作との切り換えが簡単であり、機構も簡単な構成となる。
【００５０】
さらに、沈胴状態からのセットアップ動作と撮影可能状態でのズーム動作がセット用ギヤとズーム用ギヤとで分離駆動されることにから負荷が軽減される。また、フロートキーをズーム動作で前後させることにより、ズーム繰り出し量が稼げるので、沈胴時のレンズ鏡筒の全長が短縮できる。また、固定枠をレンズ鏡筒の最外周に配設することにより、セットアップ時でも光線モレの心配がない。
またさらに、ズーム動作時、セット枠ギヤを退避させて、移動枠ギヤをセット枠ギヤと同一の平面部分に入り込ませて回動できるようにしたことにより、カメラの鏡胴内のスペースが有効に利用でき、沈胴時のレンズ鏡筒の全長を短縮することができる。
【００５１】
次に、本発明の第２の実施の形態のレンズ鏡筒であるズームレンズ鏡筒について説明する。
前記第１の実施の形態のズームレンズ鏡筒の駆動系では、セット動作、または、ズーム動作が２系統の独立した駆動機構によりセット用ギヤ１３とズーム用ギヤ１２の何れか一方をレンズ鏡筒の駆動状態の検出信号に基づいて選択され、切り換え駆動される。すなわち、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃが固定枠１の光軸方向に平行なキー溝１ａ、１ｂ、１ｃの終端部へ当て付いたことを図示しない検知手段によって検出し、その検出信号に基づいて、カメラの駆動機構によるセット用ギヤ１３の駆動状態からズーム用ギヤ１２の駆動状態への切り換えが行われる。その駆動状態切り換えのためにカメラ内蔵の駆動系切り換え機構が必要である。
【００５２】
そこで、駆動系切り換え機構が必要である上述の第１の実施の形態のレンズ鏡筒の駆動系に対して、本実施の形態のズームレンズ鏡筒の駆動系は、図１２の駆動系のブロック構成図に示す構成の駆動系を採用する。すなわち、本実施の形態の場合、単一の駆動源５１の出力により、２つの差動出力軸をもつデファレンシャル機構５２を駆動し、上記出力軸により駆動される第１出力ギヤ５３、または、第２出力ギヤ５４を介してセット用ギヤ１３、または、ズーム用ギヤ１２を駆動する駆動系で構成されており、上記セット用ギヤ１３とズーム用ギヤ１２のうち、セット動作、または、ズーム動作の状態によって回転可能な側が自動的に選択され、駆動される。なお、上記デファレンシャル機構５２は、例えば、遊星ギヤ等で構成されており、上記第１出力ギヤ５３、または、第２出力ギヤ５４の何れか一方が回転規制された状態になると、他方の出力ギヤのみが正逆回転駆動される。
【００５３】
なお、ズームレンズ鏡筒自体の構造は、前記図１〜１１等に示したものと同一構造を有するものとする。
そこで、本ズームレンズ鏡筒の沈胴状態から撮影可能なワイド状態までのセット動作状態にあっては、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃがセット動作領域である直進キー溝１ａ、１ｂ、１ｃに嵌入している。したがって、移動枠２は回転できず、移動枠２のギヤ部２ｆと連結しているズーム用ギヤ１２は回転規制され、セット用ギヤ１３のみ回転可能な状態にある。
【００５４】
上記セット用ギヤ１３を時計回りに回転させると、セット枠５が回転して移動枠２が光軸方向前方に繰り出され、セットアップ完了状態、すなわち、ワイド状態になる。そのとき、セット枠５のカムフォロワ５ａ、５ｂ、５ｃが固定枠１のカム溝１ｄ、１ｅ、１ｆのカム部終端に当て付き、セット枠５はそれ以上回転できず、セット用ギヤ１３の時計回りの回転が規制された状態になる。
【００５５】
また、ワイド状態とテレ状態の間のズーム動作中は、セット枠５のカムフォロワ５ａ、５ｂ、５ｃは、フロートキー４と一体となった進退動作状態で固定枠１のカム溝１ｄ、１ｅ、１ｆの終端部から光軸方向に平行なキー溝１ｄ′、１ｅ′、１ｆ′に移行しており、セット枠５は回転できず、セット用ギヤ１３も回転規制状態にある。一方、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃは、上記セットアップ動作が完了すると同時に上記固定枠１の移動枠用キー１ａ、１ｂ、１ｃの終端部と連結する光軸方向に垂直なズーム動作領域である移動枠用キー１ａ′、１ｂ′、１ｃ′に入り込んでいる。したがって、ズーム用ギヤ１２は回転可能な状態となる。
【００５６】
上述のようなセット用ギヤ１３，ズーム用ギヤ１２の回転、または、回転規制状態のもとで、セットアップ動作を行う場合、沈胴状態にあるとき、図１に示す駆動源５１によりデファレンシャル機構５２を駆動すると、上述したようにズーム用ギヤ１２は回転できないので、セット用ギヤ１３のみが第１出力ギヤ５３により回転駆動され、セット枠５、移動枠２が繰り出される。
【００５７】
セットアップ動作が完了し、移動枠２がワイド状態である撮影可能位置に到達すると、セット用ギヤ１３は回転規制状態となる。また、移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃが前記光軸Ｏ１方向と垂直な固定枠１のキー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′に入り込んでおり、ズーム用ギヤ１２は回転可能な状態にある。このような状態では、駆動源５１でデファレンシャル機構５２を駆動するとデファレンシャル機構の特性により、ズーム用ギヤ１２のみが時計回りに回転駆動され、ズームアップ動作するようになる。
【００５８】
なお、ズームダウン動作も同様に移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃが固定枠１の光軸Ｏ2 方向に垂直な方向のキー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′との嵌合しており、ズーム用ギヤ１２の反時計回りの回転により移動枠２がズームダウン方向に移動する。移動枠２のカムフォロワ２ａ、２ｂ、２ｃが固定枠のキー溝１ａ′、１ｂ′、１ｃ′のキー溝終端部に当てついて止まると、ズームダウン動作終了となる。
【００５９】
次に、ズームダウン動作後のセットダウン動作について説明すると、上記ズーム動作中は、セット枠５のカムフォロワ５ａ、５ｂ、５ｃは、固定枠１の光軸方向に平行なキー溝１ｄ′、１ｅ′、１ｆ′と嵌合しているため、回転することはできないが、ズーム動作終了時にはセット枠５のカムフォロワ５ａ、５ｂ、５ｃは、固定枠１のセット枠用カム１ｄ、１ｅ、１ｆに入り込み、セット用ギヤ１３は回転可能になる。同時にズーム用ギヤ１２は、回転できない状態になる。
【００６０】
上述のようにズーム用ギヤ１２が回転規制された状態では、デファレンシャル機構５２の性質により、セット用ギヤ１３が回転することになる。セット用ギヤ１３とセット枠５のギヤ部５ｄとの連結状態にあるもでセット枠５が回転する。そして、セット枠５のカムフォロワ５ａ、５ｂ、５ｃは前述のように固定枠１のカム溝１ｄ、１ｅ、１ｆに入り込み、セット枠５は、カム作用により光軸方向に繰り込まれ、セットダウンする。
【００６１】
上述したように本実施の形態のズームレンズ鏡筒のデファレンシャル機構を用いれば、前記第１の実施の形態の場合のようにカメラの駆動系の切り換え機構が不要となり、駆動制御も簡単になる。さらに、カメラ内のスペースの有効利用ができ、カメラの小型化に有利となる。
【００６２】
（付記）
上述の本発明の実施の形態に基づいて、以下に示す構成を提案することができる。すなわち、
（１） カメラ本体に対して沈胴する沈胴位置と、該沈胴位置より前方に繰り出された撮影可能位置との間で進退される撮影レンズ鏡筒と、
上記撮影レンズ鏡筒を上記沈胴位置と撮影可能位置との間で進退させるための第１のギヤと、
上記撮影レンズ鏡筒に焦点距離変更動作を行わせるための第２のギヤと、
を具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
【００６３】
（２） 上記付記（１）において、さらに上記撮影レンズ鏡筒は、最外周に固定枠を有しており、該固定枠に上記第１のギヤおよび第２のギヤが配置されている。
【００６４】
（３） 固定枠と、
上記固定枠の内周で沈胴位置から撮影可能位置の間では光軸方向に進退されると共に、焦点距離変更時には固定される移動枠と、
上記移動枠の後部に設けられ、固定枠に設けられたカムによって上記沈胴位置から撮影可能位置まで回動されるセット枠と、
上記セット枠を駆動する第１のギヤと、
上記移動枠を駆動する第２のギヤと、
を具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
【００６５】
（４） 上記付記（３）において、上記セット枠が沈胴位置から撮影可能位置に移動した際、上記移動枠のギヤ部が第２のギヤと噛合する。
【００６６】
（５） 上記付記（３）において、上記固定枠には、上記セット枠を移動させるための第１カム手段と、上記移動枠を、沈胴位置から撮影可能位置の間は回動規制し、撮影可能位置に移動した後には光軸方向の進退を規制する第２カム手段とを有する。
【００６７】
（６） 固定枠と、
上記固定枠の内周に設けられ、焦点距離変更動作時に光軸周りに回転する移動枠と、
上記移動枠の内周に設けられ、該移動枠によって上記固定枠に対して回転されながら該移動枠に対して光軸方向にカム枠と、
上記カム枠の内周に設けられ、該カム枠によって直進移動される第１のレンズ保持枠と、
上記第１のレンズ保持枠の内周に設けられ、上記固定枠によって、光軸周りの回転を規制されてているフロートキーと、
上記フロートキーの内周に設けられ、上記第１のレンズ保持枠に対して直進差動する第２のレンズ保持枠と、
を具備することを特徴とするレンズ鏡筒。
【００６８】
（７） 上記付記（６）において、上記フロートキーは、上記移動枠の内周面に設けらたカム手段により、焦点距離変更動作時に光軸方向に進退される。
【００６９】
（８） 上記付記（６）において、上記カム枠は、フロートキーの外周面に設けらたカム手段により、焦点距離変更動作時に光軸方向に進退される。
【００７０】
【発明の効果】
本発明のレンズ鏡筒によれば、フロートキーを設け、焦点距離変更動作で前後させることにより、繰り出し量を稼ぐことができ、沈胴時のレンズ鏡筒の全長が短縮できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態のレンズ鏡筒であるズームレンズ鏡筒の分解斜視図の一部。
【図２】図１のズームレンズ鏡筒の分解斜視図の一部。
【図３】図１のズームレンズ鏡筒の沈胴状態での縦断面図。
【図４】図１のズームレンズ鏡筒のセット用ギヤ部周りの部分断面図。
【図５】図１のズームレンズ鏡筒のワイド状態での縦断面図。
【図６】図１のズームレンズ鏡筒のテレ状態での縦断面図。
【図７】図１のズームレンズ鏡筒の沈胴状態の被写体側からみた透視断面図。
【図８】図１のズームレンズ鏡筒のワイド状態の被写体側からみた透視断面図。
【図９】図１のズームレンズ鏡筒のテレ状態の被写体側からみた透視断面図。
【図１０】図１のズームレンズ鏡筒の沈胴状態での固定枠、移動枠、カム枠、フロートキー、セット枠を内周側からみた透視展開図。
【図１１】図１のズームレンズ鏡筒のワイド状態であるセットアップ完了状態での固定枠、移動枠、カム枠、フロートキー、セット枠を内周側からみた透視展開図。
【図１２】本発明の第２の実施の形態のレンズ鏡筒の駆動系のブロック構成図。
【符号の説明】
１……固定枠
２……移動枠
３……カム枠
４……フロートキー
５……セット枠
９……１Ｇ枠
（撮影レンズ鏡筒、第１のレンズ保持枠）
１０……２Ｇ枠
（撮影レンズ鏡筒、第２のレンズ保持枠）
１２……ズーム用ギヤ（第２のギヤ）
１３……セット用ギヤ（第１のギヤ）

Claims (3)

1. 固定枠と、
   上記固定枠の内側に配され、焦点距離変更動作時に光軸周りに回転する移動枠と、
   上記移動枠の内側に配され、上記固定枠に対し上記移動枠と共に光軸方向に進退すると共に上記移動枠の光軸周りの回転に応じて上記移動枠に対して光軸方向に進退し、上記固定枠により光軸方向に直進案内されるフロートキーと、
   上記移動枠とフロートキーとの間に配され、上記移動枠と共に光軸周りに回転すると共に上記フロートキーの外周に形成されたカムにより光軸方向に進退するカム枠と、
   上記カム枠に形成された第１のカムと、
   上記カム枠と上記フロートキーとの間に配され、上記カム枠に設けられた第１のカムにより光軸方向に進退する第１のズーム枠と、
   上記第１のズーム枠の内側に配され、上記フロートキーにより回転が規制されると共に上記第１のズーム枠の回転を規制する部材と、
   を具備したことを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 上記第１のズーム枠の内側に配され、レンズ群を保持する第１のレンズ保持枠と、
   上記カム枠に形成された第２のカムと、
   上記第２のカムにより駆動され、レンズ群を保持する第２のレンズ保持枠と、
   を具備し、
   上記第２のレンズ保持枠は上記第１のレンズ保持枠に対し、直進差動することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 上記移動枠は、上記固定枠内に収納される沈胴位置と上記固定枠から突出する突出位置とを移動可能であって、上記移動枠が上記突出位置において回転することにより変倍動作が行われることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。

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