JP5639355B2 - レンズホルダー - Google Patents

Description

本発明は、複数のレンズあるいは複数のレンズ群を支持するためのレンズホルダーに関するものである。

特許文献１には、ヘリコイドねじ谷部と、ヘリコイドねじ谷部から連続する円周方向の溝部とを内周に有する第１筒部材と、ヘリコイドねじ谷部に螺合し、かつ円周方向の溝部に係合するヘリコイドねじ山部を外周に有する第２筒部材とを備えたレンズ鏡胴が開示されている。このレンズ鏡胴においては、筒部材が光軸方向の力を受けたときにでも機械強度が増強されるように、第２筒部材のヘリコイドねじ山部の一部に、該ヘリコイドねじ山部を構成する部材とは材質の異なる補強部材が設けられている。

特開２００８−２５６８９９号公報（段落番号０００９）

撮像装置や投影装置などの分野では、装置全体のさらなる薄型化が進んでいる。このため、撮像装置や投影装置などに用いられるズームレンズシステム、およびズームレンズシステムなどに用いられるレンズホルダーは、収納時（不使用時）に、より薄い装置のボディーに収納できるものが求められている。また、レンズホルダーは、使用時にはレンズシステムを支持する強度が要求される。

本発明の一態様はレンズホルダーであり、回転対称な位置に基部から端部に延びた複数のヘリコイド溝を含む第１の筒と、複数のヘリコイド溝にそれぞれ入る複数の突起を含む第２の筒と、第１の筒および第２の筒の少なくとも一方に少なくとも１つの他の筒を介して支持され、少なくとも１つのレンズが取り付けられるレンズ枠とを有する。複数のヘリコイド溝は、それぞれ、突起を周方向に導く中間の周溝により接続された多段のヘリコイド溝部を含む。さらに、第１の筒は、多段のヘリコイド溝部の最も端部側のヘリコイド溝部の端部側に繋がり、突起を周方向に導く端部の周溝を含む。

このレンズホルダーは、第１の筒と第２の筒とは、ヘリコイド溝に入り、ヘリコイド溝に沿って移動する突起との組み合わせ、いわゆるヘリコイドにより相対的に移動する。このレンズホルダーによれば、ヘリコイドにより、第１の筒と第２の筒との光軸に沿う相対的な位置を可変させることができる。さらに、突起が中間の周溝および端部の周溝に導かれると、第１の筒と第２の筒との光軸に沿った相対的な位置は変わらず、第１の筒と第２の筒とを相対的に回転させることができる。

したがって、このレンズホルダーにおいては、多段のヘリコイド溝により、レンズ枠に取り付けられたレンズの光軸に沿った位置を動かすことができ、さらに、中間および端部の周溝により第１の筒と第２の筒とを相対的に回転させることで、レンズ枠を支持する他の筒を光軸に沿って動かし、レンズ枠に取り付けられたレンズの光軸に沿った位置を制御できる。

突起が中間または端部の周溝に入った状態になると突起は光軸方向には動かず、光軸方向の力（外力）に対して第１の筒および第２の筒の相対的な位置を比較的高い強度で維持できる。したがって、このレンズホルダーにおいては、多段のヘリコイド溝で第１の筒および第２の筒を光軸方向に移動している途中で、突起を中間の周溝に入れることにより第１の筒および第２の筒の接続強度を増し、その中で動く他の筒の位置精度、および／または、レンズ枠に支持されたレンズの位置精度を向上できる。

さらに、このレンズホルダーにおいては、端部の周溝の一部を、多段のヘリコイド溝部のうちの基部側のヘリコイド溝部の端部側またはそれに繋がる中間の周溝と重複するように配置する。すなわち、複数のヘリコイド溝は、第１のヘリコイド溝と、第１のヘリコイド溝に隣接する第２のヘリコイド溝とを含み、第１のヘリコイド溝の端部の周溝の少なくとも一部は、第２のヘリコイド溝の最も基部側のヘリコイド溝部の端部側またはそれに繋がる中間の周溝と光軸の方向に重複するように配置されている。

このレンズホルダーにおいては、端部の周溝と、１または複数の中間の周溝とは、その間に配置される少なくとも１つのヘリコイド溝部を介して繋がる。したがって、端部の周溝と中間の周溝とは光軸方向の位置が異なるので、光軸方向に重複して配置できる。このため、第１の筒と第２の筒とを相対的に回転させられる範囲（回転範囲、角度範囲）が増大する。したがって、第１の筒と第２の筒とを回転することにより他の筒を光軸に沿ってより大きく、長い範囲を移動できる。このため、第１の筒と第２の筒の光軸に沿った長さを短くでき、より薄い装置のボディーに収納できるレンズホルダー、または、よりレンズの移動距離の大きなレンズホルダーを提供できる。また、レンズホルダーで支持するレンズ群を駆動するためのカム溝の設計の自由度が高くなる。たとえば、カム溝の傾斜を緩くすることができ、レンズ群をスムーズに高い精度で移動させることができる。

このレンズホルダーが、光軸方向の移動が自動的に停止する複数のズームポジションを有する場合、複数のズームポジションにおいては、突起は中間の周溝または端部の周溝に入っていることが好ましい。上述のように、突起と周溝との係合は、機械的強度が高い。したがって、このレンズホルダーを含むレンズシステムを実際に使用するポイントである、光軸方向の移動が自動的に停止する複数のズームポジションにおいて突起が周溝に入っていることにより、レンズホルダーの機械的強度が増し、レンズホルダーにより支持される複数のレンズの位置精度を高く保持できる。このため、使用するポジションにおいて光学的性能がより安定したレンズシステムを提供できる。

また、このレンズホルダーにおいては、突起は、周方向に伸びた爪であることが好ましい。周方向に伸びた爪状の突起は、端部および中間の周溝に入り、比較的少ない抵抗で回転する。一方、周溝と爪状の突起との光軸方向の接触面積は増大するので、光軸方向の接続強度をさらに高めることができる。例えば、バヨネット方式を用いた係合に匹敵する強度が得られる。また、ヘリコイド溝はらせん状に形成されるので、周方向に延びた爪状の突起であっても、多段のヘリコイド溝により導き、第１および第２の筒を光軸方向に動かすことができる。

第１の筒は、当該レンズホルダーの最も外側に配置されていることが好ましい。第１の筒と第２の筒とが周溝と突起とにより係合している場合は比較的衝撃に強い。したがって、第１の筒を最も外側に配置することにより、第２の筒の内側に収納されている他の筒、レンズ枠およびレンズなどに対し、外力や衝撃の影響を抑制できる。

このレンズホルダーの好適な一形態は、複数のヘリコイド溝が、回転対称な３か所に配置された３つのヘリコイド溝を含み、３つのヘリコイド溝が、それぞれ、２段のヘリコイド溝部に分割され、基部側の第１のヘリコイド溝部と、端部側の第２のヘリコイド溝部とは重複しない角度に配置されているものである。この場合、第１の筒は、３つのヘリコイド溝の他、さらに、第１のヘリコイド溝部の端部側と第２のヘリコイド溝部の基部側とを接続する中間の周溝と、第２のヘリコイド溝部の端部側に繋がる端部の周溝とを含む。

本発明の他の態様は、上記レンズホルダーと、このレンズホルダーのレンズ枠に保持された少なくとも１つのレンズとを有するズームレンズシステムである。上記のレンズホルダーを用いることにより、コンパクトで、光軸に沿った移動距離の長いレンズシステムを構成できるので、薄いボディーに収納できるとともに、レンズの移動距離を確保できるレンズシステムを提供できる。このようなズームレンズシステムは、例えば、撮像装置や投影装置などに好適に用いることができる。

すなわち、本発明のさらに他の態様は、上記ズームレンズシステムと、ズームレンズシステムにより結像された像を取得する撮像ユニットとを有する撮像装置である。薄型および／または小型の撮像装置を得ることができる。

また、本発明のさらに他の態様は、上記ズームレンズシステムと、ズームレンズシステムにより投影される画像を形成する画像形成ユニットとを有する投影装置である。薄型および／または小型の投影装置を得ることができる。

本発明の一実施形態にかかるズームレンズシステムを含む撮像装置の一例の概略構成を示す図であって、（ａ）はズームレンズシステムが撮像状態にあるときの撮像装置を示しており、（ｂ）はズームレンズシステムが収納状態にあるときの撮像装置を示している。 ワイドポジションの状態にあるズームレンズシステムを示す断面図。 収納状態にあるズームレンズシステムを示す断面図。 ズームレンズシステムの概略構成を展開して示す斜視図。 第１のカム筒（回転カム筒）の内面を示す図。 第２のズームポジションの状態にあるズームレンズシステムを示す断面図。 テレポジションの状態にあるズームレンズシステムを示す断面図。 固定筒（第１の筒）と回転筒（第２の筒）とを示す斜視図。 固定筒（第１の筒）の内面を示す図。 回転筒（第２の筒）の外面を示す図。 図９の一部を拡大して示す図。 固定筒（第１の筒）の他の例を示す図であって、固定筒（第１の筒）の内面の一部を拡大して示す図。 投影装置の一例の概略構成を示す図。

以下に図面を参照して本発明の実施形態を説明する。図１（ａ）および（ｂ）は、本発明に係るズームレンズシステムを備える撮像装置の一例の概略構成を示している。撮像装置の一例は、カメラである。図１（ａ）および（ｂ）に示すように、本例の撮像装置（カメラ）１３０は、ハウジング１３１と、ズームレンズシステム１を含む撮像モジュール４と、当該装置１３０を制御する制御ユニット１３２と、ズームレンズシステム１を駆動させるためのモーター１３３とを有している。ハウジング１３１としては、例えば、箱形などの全体的に薄く平たい形状のものが採用されている。撮像モジュール４に含まれるズームレンズシステム１は、繰り出される多段の筒からなるレンズホルダー２と、レンズホルダー２により支持される第１のレンズ群１０１、第２のレンズ群１０２、および第３のレンズ群１０３とを含んでいる。このズームレンズシステム１において、レンズホルダー２の繰り出し、および、その後の伸び縮み量は、モーター１３３がレンズホルダー２を構成する回転筒を回転することにより制御される。

図１（ａ）に示すように、レンズホルダー２が繰り出されると、ズームレンズシステム１は、ハウジング１３１の前方に突き出され、撮像できる状態（撮像状態）になる。この撮像状態においては、レンズホルダー２は、第１ないし第３のレンズ群１０１〜１０３の光軸に沿った位置（距離）を変えることができ、広角（ワイド）から望遠（テレ）の範囲でズーミングが可能である。一方、図１（ｂ）に示すように、レンズホルダー２が折り畳まれると、ズームレンズシステム１は、ハウジング１３１に収納されたパークの状態（収納状態）になる。

この撮像装置１３０は、さらに、ハウジング１３１の背面に、ズームレンズシステム１により撮像ユニット５に結像された画像を表示する表示装置１３４を有している。表示装置１３４としては、例えば、液晶表示装置を用いることができる。この撮像装置１３０は、ハウジング１３１にズームレンズシステム１を収納できるので、持ち運びのサイズはコンパクトである。その一方、撮像する際は、多段のレンズホルダー２を伸ばすことができるので、ズームレシオ（変倍、変倍範囲）の大きな（広い）撮像装置１３０を提供できる。

図２および図３に、撮像モジュール４の概略構成を断面図で示している。図２は、撮像モジュール４がワイドポジションの状態を示している。ワイドポジションとは、ズームレンズシステム１がワイド（広角端）にセットされた状態を指している。ワイドポジションは、パーク状態からレンズホルダー２が繰り出された直後に停止するポジションである。図３は、撮像モジュール４のパーク状態を示している。

撮像モジュール４は、レンズホルダー２と、このレンズホルダー２にそれぞれ支持された第１ないし第３のレンズ群１０１〜１０３とを含む。撮像モジュール４のレンズホルダー２とレンズ群１０１〜１０３とによりズームレンズシステム１が構成され、このズームレンズシステム１の光軸Ｌに沿った後方に撮像ユニット５が配置されている。撮像ユニット５は、ズームレンズシステム１により結像された像を取得するユニットであり、典型的なものは、ＣＣＤやＣＭＯＳなどの半導体撮像素子である。ズームレンズシステム１により撮像ユニット５に結像された画像は、デジタルデータとしてハウジング１３１内に設けられたメモリ（不図示）に格納される。

図４に、ズームレンズシステム１の構成を分解斜視図により示している。上記において説明したようにズームレンズシステム１は、レンズホルダー２の第１のレンズ枠７０に支持された第１のレンズ群１０１と、レンズホルダー２の第２のレンズ枠８０に支持された第２のレンズ群１０２と、レンズホルダー２の第３のレンズ枠９９に支持された第３のレンズ群１０３とを含んでおり、図４では第３のレンズ枠９９は省略している。

レンズホルダー２は、図４に示した幾つかのパーツ（要素）がベースとなる筒（第１の筒）９０に図４に示す右側（後方）から組み込まれ、第１の筒９０から左側（前方）に繰り出されるように構成されている。パーク状態では、ベース９０に全ての要素が収納される。レンズホルダー２は、このベース９０を介して撮像装置１３０に内蔵されている。すなわち、ベース９０は、装置１３０に固定されており、光軸方向および周方向のいずれにも移動しない。以下、ベース（第１の筒）９０を固定筒と称する。第３のレンズ枠９９は、レンズホルダー２の最も外側に配置されたこの固定筒９０に支持されている。

このレンズホルダー２は、固定筒９０の内部に多数の筒が重ね合わされた状態で収納され、これらが伸び縮みする多段構造である。レンズホルダー２は、固定筒９０の他、第１のカム筒１０と、第２のカム筒２０と、第３のカム筒３０とを含む。さらにレンズホルダー２は、第１のカム筒１０とともに一体で移動する第１の筒体４０と、第２のカム筒２０とともに一体で移動する第２の筒体５０と、第３のカム筒３０とともに一体で移動する第３の筒体（第２の筒）６０とを含む。これらの筒１０、２０、３０、４０、５０、６０、９０は、いずれも、外形が略円筒状の筒である。

さらに、このレンズホルダー２は、レンズ群１０１、１０２および１０３を、それぞれレンズ枠７０、８０および９９を介して支持し、上記のカム筒１０〜３０により、上記のレンズ群１０１、１０２および１０３の光軸Ｌの方向の位置を変え、レンズ群１０１、１０２および１０３の相互の距離を可変させることができるようになっている。

第１のカム筒１０は、第１のレンズ群１０１を保持する第１のレンズ枠７０を支持するとともに、第２のレンズ群１０２を保持する第２のレンズ枠８０を受け入れて支持可能なカム筒である。したがって、第１のカム筒１０は、第１のレンズ群１０１と第２のレンズ群１０２との距離を可変させるカム筒である。本例では、第１のカム筒１０として、光軸Ｌの周りに回転する回転カム筒を採用している。第１のカム筒１０の内部には、光軸Ｌの方向に沿って直進（前後）する第１の筒体（直進筒）４０が収納されており、第１のレンズ枠７０および第２のレンズ枠８０は、第１の筒体４０により第１のカム筒１０の内部を直進する。以下、第１のカム筒１０を回転カム筒、第１の筒体４０を直進筒と称する。

図５に、回転カム筒１０の内部に設けられたカム溝を周方向に展開して示している。回転カム筒１０は、その内壁面に、第１のレンズ枠７０を光軸Ｌに沿って前後に移動させる３本の第１のカム溝１１と、第２のレンズ枠８０を光軸Ｌに沿って前後に移動させる３本の第２のカム溝１２とを含んでいる。３本の第１のカム溝１１は、それぞれ同じ形状であり、１２０°ずつピッチをずらして形成されている。同様に、３本の第２のカム溝１２も、それぞれ同じ形状であり、１２０°ずつピッチをずらして形成されている。

以降で説明するカム溝およびカムピンは、特に記載しないかぎり基本的に光軸Ｌの周りに３回対称な位置に形成されている。それぞれの筒および枠の位置を光軸Ｌの周りの３か所で支持することにより、光軸Ｌに直交する面の傾きが変化せず、それらに支持されるレンズ群および各レンズの面の傾きおよび位置を高い精度で保持できるようになっている。

第１のレンズ枠７０は、リングあるいは筒状の部材であり、内部に複数のレンズからなる第１のレンズ群１０１が取り付けられている。第１のレンズ枠７０の周囲には、径方向に突き出たカムピンであって、３本の第１のカム溝１１にそれぞれ入る３つの第１のカムピン７１が設けられている。これらのカムピン７１もまた、３回対称な位置に配置されている。

第２のレンズ枠８０は、リングあるいは筒状の部材であり、内部に複数のレンズからなる第２のレンズ群１０２が取り付けられている。また、第２のレンズ枠８０には、パーク状態において第２のレンズ群１０２を退避位置に跳ね上げるための機構が設けられている。さらに、第２のレンズ枠８０の周囲には、径方向に突き出たカムピンであって、３本の第２のカム溝１２にそれぞれ入る３つの第２のカムピン８１が設けられている。これらのカムピン８１もまた、３回対称な位置に配置されている。

回転カム筒１０の外側に配置されている第２のカム筒２０は、光軸Ｌの方向に沿って直進（前後）する直進カム筒である。第２のカム筒２０は、後述する第３のカム筒３０の内部で回転する第２の筒体５０である回転筒（第１の回転筒、第１の回動筒）に収容され、第２の筒体５０とともに光軸Ｌの方向に沿って前後する。以下、第２のカム筒２０を第１の直進カム筒、第２の筒体５０を中間筒と称する。

第１の直進カム筒２０は、回転カム筒１０を光軸Ｌの方向に沿って前後に動かすための３本の第３のカム溝２１を含んでいる。３本の第３のカム溝２１は、それぞれ同じ形状であり、３回対称な位置、すなわち、１２０°ずつピッチがずれるように形成されている。これらの第３のカム溝２１は、それぞれ、第１の直進カム筒２０を貫通するように設けられている。

これと対応するように、上述した回転カム筒１０の周壁の後端側（繰り出された時の固定筒９０側）には、径方向に突き出たカムピンであって、３本の第３のカム溝２１にそれぞれ入る３つの第３のカムピン１３が３回対称な位置に設けられている。したがって、回転カム筒１０が第１の直進カム筒２０の内部で回転することにより、回転カム筒１０と第１の直進カム筒２０との光軸Ｌに沿った相対的位置が変化する。このように、第１の直進カム筒２０は、以下で示す第２の直進カム筒３０とともに、固定筒９０と回転カム筒１０との距離を可変させる機能を有している。

第１の直進カム筒２０の外側に配置されている第３のカム筒３０は、光軸Ｌの方向に沿って直進（前後）する直進カム筒である。第３のカム筒３０は、固定筒９０の内部で回転する第３の筒体６０である回転筒（第２の回転筒、第２の回動筒）に収容され、第３の筒体６０とともに光軸Ｌの方向に沿って前後する。以下、第３のカム筒３０を第２の直進カム筒、第３の筒体６０を回転筒と称する。

第２の直進カム筒３０は、第１の直進カム筒２０を光軸Ｌの方向に沿って前後に動かすための３本の第４のカム溝３１を含んでいる。第４のカム溝３１は、それぞれ同じ形状であり、３回対称な位置に形成されている。これらの第４のカム溝３１は、それぞれ、第２の直進カム筒３０を貫通するように設けられている。

これと対応するように、中間筒５０の周壁の後端側（繰り出された時の固定筒９０側）には、径方向に突き出たカムピンであって、３本の第４のカム溝３１にそれぞれ入る３つの第４のカムピン５１が３回対称な位置に設けられている。したがって、中間筒５０が第２の直進カム筒３０の内部で回転することにより、中間筒５０と第２の直進カム筒３０との光軸Ｌに沿った相対的位置が変化する。このように、第２の直進カム筒３０は、第１の直進カム筒２０とともに、固定筒９０と回転カム筒１０との距離を可変させる機能を有している。

このレンズホルダー２は、これらの筒体のアッセンブリーであり、以下のようにして組み込まれ、機能する。なお、レンズホルダー２は、図４の左上の固定筒９０の内部に、他の筒体などが収納されるように組み立てられ、固定筒９０から左上の方向に向かって、組み立てられた筒体が繰り出される。

まず、最も外側の固定筒（第１の筒）９０の内壁面には、光軸Ｌの方向に直線的に延びる複数の溝９１と、らせん状（らせんの一部の形状）の３つのヘリコイド溝９２と、３つのヘリコイド溝９２にそれぞれ繋がった３つの周溝９３とが形成されている。これに対し、回転筒（第２の筒）６０の周壁の後端側（繰り出された時の固定筒９０側）には、３つの突起（爪）６２が径方向に突き出ている。さらに、回転筒６０には、光軸Ｌに沿って溝６１が設けられている。そして、固定筒９０がベースとしてカメラ１３０のハウジング１３１に固定され、回転筒６０がモーター１３３により回転駆動される。

回転筒６０が回転すると、回転筒６０がヘリコイド溝９２および爪６２により固定筒９０の左側（前方）に繰り出される。そして、回転筒６０とともに第２の直進カム筒３０が前方に繰り出される。第２の直進カム筒３０の固定筒９０の側には、回転筒６０から径方向に突き出して固定筒９０の溝９１に入るように突起３２が形成されている。したがって、第２の直進カム筒３０は、回転筒６０とともに光軸Ｌに沿って移動するが、光軸Ｌの周りには回転せずに直進する。固定筒９０と回転筒６０との関係は、後にさらに詳しく説明する。

回転筒６０に収納される中間筒５０の第４のカムピン５１は、第２の直進カム筒３０の第４のカム溝３１を貫通し、回転筒６０の溝６１に入る。したがって、中間筒５０は、回転筒６０とともに（同期して）光軸Ｌの周りを回転する。第２の直進カム筒３０は回転せず、中間筒５０は回転するので、第２の直進カム筒３０と、中間筒５０および第１の直進カム筒２０との相対的位置は、第４のカム溝３１により制御される。中間筒５０の内面（内側）には、光軸Ｌに沿って直線的に延びた溝５２が設けられ、第２の直進カム筒３０の内面（内側）にも、光軸Ｌに沿って直線的に延びた溝３３が設けられている。

第１の直進カム筒２０の固定筒９０の側には、中間筒５０から径方向に突き出して第２の直進カム筒３０の直線溝３３に入る突起２２が形成されている。したがって、第１の直進カム筒２０は、中間筒５０とともに光軸Ｌに沿って移動するが、光軸Ｌの周りには回転せずに直進する。

中間筒５０に収納される回転カム筒１０の第３のカムピン１３は、第１の直進カム筒２０の第３のカム溝２１を貫通し、中間筒５０の溝５２に入る。したがって、回転カム筒１０は、回転筒６０および中間筒５０とともに（同期して）光軸Ｌの周りに回転する。第１の直進カム筒２０は回転せず、回転カム筒１０は回転するので、第１の直進カム筒２０と回転カム筒１０との相対的位置は第３のカム溝２１により制御される。第１の直進カム筒２０の内面（内側）には、光軸Ｌに沿って直線的に延びた溝２３が設けられている。

回転カム筒１０に収容される直進筒４０の固定筒９０の側には、回転カム筒１０から径方向に突き出して第１の直進カム筒２０の直線溝２３に入る突起４１が形成されている。したがって、直進筒４０は、回転カム筒１０とともに光軸Ｌに沿って移動するが、光軸Ｌの周りには回転せずに直進する。

直進筒４０には、光軸Ｌの方向に直線的に延びる切欠き４２および４３が形成されている。第１のレンズ枠７０の第１のカムピン７１は、直進筒４０の切欠き４２を貫通し、回転カム筒１０の第１のカム溝１１に嵌る。したがって、第１のレンズ枠７０は直進し、回転カム筒１０は回転するので、回転カム筒１０の第１のカム溝１１により、第１のレンズ枠７０と回転カム筒１０との光軸Ｌに沿った相対的位置は制御される。

また、第２のレンズ枠８０の第２のカムピン８１は、直進筒４０の切欠き４３を貫通し、回転カム筒１０の第２のカム溝１２に入る。したがって、第２のレンズ枠８０は直進し、回転カム筒１０は回転するので、回転カム筒１０の第２のカム溝１２により、第２のレンズ枠８０と回転カム筒１０との光軸Ｌに沿った相対的位置は制御される。

また、第２のレンズ枠８０は、第１の直進カム筒２０に支持される状態と、回転カム筒１０に支持される状態とを乗り換える。したがって、直進筒４０の切欠き（スロット）４３は、第１の直進カム筒２０の側が開いており、ズーミング（変倍範囲）の途中で第２のレンズ枠８０の第２のカムピン８１を受け入れられるようになっている。図５に示すように、第２のカム溝１２も同様であり、第１の直進カム筒２０の側が開いており、ズーミング（変倍範囲）の途中で第２のレンズ枠８０の第２のカムピン８１を受け入れられるようになっている。このため、図５に示すように、第１のレンズ枠７０と、第２のレンズ枠８０との間隔（距離）は、回転カム筒１０の範囲を超えて制御できる。

なお、図５において、回転カム筒１０の第２のカム溝１２を超えた（図面上の下方に一転破線で示される）軌跡１９は、第１の直進カム筒２０とともに第２のレンズ枠８０が移動している状態を示している。この状態では、第２のレンズ枠８０の動きは第１の直進カム筒２０と同期しており、回転カム筒１０の位置は第１の直進カム筒２０の第３のカム溝２１により制御される。したがって、軌跡１９は、第１の直進カム筒２０の第３のカム溝２１の該当部分を逆転させたものとなる。なお、ワイドポジションＰｗから収納までの軌跡１９は第２のレンズ枠８０を退避位置へ跳ね上げる動きを含んでいる。

本例のレンズホルダー２およびこれを備えるズームレンズシステム１は、モーター１３３により回転筒６０、中間筒５０および回転カム筒１０を同期して光軸Ｌの周りに回転させることで各筒の繰り出し量、各レンズ群１０１、１０２および１０３の光軸Ｌに沿った位置が制御され、さらに、図３に示した収納位置（パーク状態、パーク位置）に至るまでの動作、たとえば、第２のレンズ群１０２を跳ね上げる動作も含めて制御される。すなわち、ズームレンズシステム１は、モーター１３３が回転筒６０を第１の方向に回転駆動することにより、パークポジションＰｐ、ワイド（広角端）ポジションＰｗ、テレ（望遠端）ポジションＰｔの順番にレンズホルダー２の各筒を繰り出す制御ができる。また、モーター１３３が回転筒６０を逆方向に回転駆動することにより、テレポジションＰｔ、ワイドポジションＰｗ、パークポジションＰｐの順番にレンズホルダー２の各筒を収納することができ、繰り出しおよび収納は自在に切り替えることができる。

また、このズームレンズシステム１は、ズーミング（変倍範囲、ワイドポジションＰｗとテレポジションＰｔ）の間で、回転筒６０の回転を自動的に停止させる複数のズームポジションを備えている。すなわち、モーター１３３は、これらのズームポジション以外では次のズームポジションに向かって回転筒６０を回転し続け、回転を止めないようにしている。したがって、光軸Ｌに沿った第１のレンズ群１０１、第２のレンズ群１０２、第３のレンズ群１０３および撮像ユニット（撮像素子）５を用いて撮像可能なズームポジションは、回転が自動的に停止する複数のズームポジションのみになる。具体的には、ズーミングの操作を行うと、ワイドポジションＰｗ、第２のズームポジションＰ２、第３のズームポジションＰ３、第４のズームポジションＰ４、第５のズームポジションＰ５、テレポジションＰｔにおいて、自動的に回転が停止し、ユーザーはそれらのズームポジションの画像を取得できる。

図５には、カムピン７１および８１が各ズームポジションで停止する位置を図示している。ズーミングの途中で第２のレンズ枠８０が乗り移る位置は、第２のズームポジションＰ２および第３のズームポジションＰ３の間（ポジションＰ２．５）であり、乗り移り区間を符号Ａで示している。

図６は、ワイドポジションＰｗ（図２参照）の次の停止位置である第２のズームポジションＰ２の状態を断面図により示している。図７は、テレポジションＰｔの状態を断面図により示している。これらの図からわかるように、このレンズホルダー２においては、変倍の範囲（ズームの範囲）は、第２のレンズ枠８０が回転カム筒１０により移動される範囲と、第１の直進カム筒２０に支持され第２の直進カム筒３０により移動される範囲との、２つの変倍範囲に分けることができる。図５に、テレポジションＰｔからワイドポジションＰｗの変倍範囲（ズーム範囲）Ｚ０を、テレポジションＰｔから、第５のズームポジションＰ５、第４のズームポジションＰ４および第３のズームポジションＰ３を経て乗り換えポジションＰ２．５に至る第１の変倍範囲Ｚ１と、乗り換えポジションＰ２．５から、第２のズームポジションＰ２を経てワイドポジションＰｗに至る第２の変倍範囲Ｚ２とに分けて示している。

第１の変倍範囲Ｚ１では、第１のレンズ枠７０および第２のレンズ枠８０が回転カム筒（第１のカム筒）１０により支持され、第２のレンズ枠８０は回転カム筒１０の第２のカム溝１２により光軸Ｌに沿って前後し、第１のレンズ群１０１と第２のレンズ群１０２との光軸Ｌに沿った距離が変えられる。第２の変倍範囲Ｚ２では、第１のレンズ枠７０は回転カム筒１０により支持され、第２のレンズ枠８０は第１の直進カム筒（第２のカム筒）２０により支持された状態で第２の直進カム筒（第３のカム筒）３０の第４のカム溝３１により光軸Ｌに沿って前後し、第１のレンズ群１０１と第２のレンズ群１０２との光軸Ｌに沿った距離が変えられる。

このレンズホルダー２においては、変倍動作させ、第２の変倍範囲Ｚ２から第１の変倍範囲Ｚ１に移行するとき、またはこれと逆に移行するときは、変倍範囲Ｚ１およびＺ２の境界Ａで、第２のレンズ枠８０を、第１の直進カム筒２０と回転カム筒１０との間で乗り換え（乗り移り）させる。このため、第１の変倍範囲Ｚ１では、第２のレンズ枠８０は回転カム筒１０の第２のカム溝１２により動かすことができ、第２の変倍範囲Ｚ２では、第２のレンズ枠８０は第１の直進カム筒２０に支持され、第２の直進カム筒３０の第４のカム溝３１により動かすことができる。したがって、回転カム筒１０の光軸Ｌの方向の長さよりも、第２のレンズ枠８０の光軸Ｌの方向の移動距離を長くできる。あるいは、変倍動作に要する第２のレンズ枠８０の光軸Ｌの方向の移動距離に対して、回転カム筒１０の光軸Ｌの方向の長さを短くできる。

さらに、このレンズホルダー２は、第２のレンズ枠８０を第１の直進カム筒２０の方向に付勢する手段１１０を有している。付勢する手段１１０は、典型的には、コイルばねである。コイルばね１１０は、第１のレンズ枠７０と第２のレンズ枠８０との間に設置でき、定常的に第２のレンズ枠８０に対して第１のレンズ枠７０から離れる方向に力を加えることができる。付勢する手段としてコイルばね１１０を採用することは、第１のレンズ群１０１および第２のレンズ群１０２との間の光路を遮らない内径のものを選択できる点でも好ましい。さらに、コイルばね１１０であれば、収納時またはテレポジションＰｔなどの、第１のレンズ群１０１および第２のレンズ群１０２との距離が最小になるポジションにおいて、圧縮長を第１のレンズ枠７０および第２のレンズ枠８０との最小距離よりも小さくすることができる。

第１の直進カム筒２０には、コイルばね１１０により付勢された第２のレンズ枠８０を受ける部分（受け部）２４が形成されている。より具体的には、本例では、第１の直進カム筒２０の後端（繰り出したときの固定筒９０の側）が内側に折れ曲がるように張り出し、張出部（フランジ部）が形成されている。この張出部が受け部２４となっている。

第２のレンズ枠８０は、回転カム筒１０から外れると、コイルばね１１０により第１の直進カム筒２０の受け部２４に押しつけられ、第１の直進カム筒２０の回転カム筒１０とは反対側の端で、第１の直進カム筒２０と同期して動く。コイルばね１１０により押しつけられているので、第２のレンズ枠８０は、第１の直進カム筒２０と一体となり、回転カム筒１０の第２のカム溝１２から離れても、光軸Ｌに沿った位置は精度よく第２の直進カム筒３０により制御される。

また、第２のレンズ枠８０を第１の直進カム筒２０の、回転カム筒１０とは反対側（回転カム筒の出入りする側とは反対側、撮像素子５の側）の端で支持することにより、第１のレンズ群１０１と第２のレンズ群１０２との距離の制御可能な範囲を最大にできる。すなわち、回転カム筒１０を第１の直進カム筒２０から最大限繰り出すことにより、第１のレンズ群１０１と第２のレンズ群１０２との距離を、回転カム筒１０と第１の直進カム筒２０とで得られる最大にできる。このため、光軸Ｌに沿った方向が薄い（長さが短い）回転カム筒１０と第１の直進カム筒２０とにより、変倍に十分な距離を得ることができる。したがって、回転カム筒１０が第１の直進カム筒２０に収納されるときのサイズを最小にできる。

このレンズホルダー２は、さらに、第２のレンズ枠８０を第１の直進カム筒２０の受け部２４の所定の位置に接触させるように、光軸Ｌの方向に延びたガイド機構１２０を有している。典型的なガイド機構１２０は、ロッド（ピン）１２１とそれを受ける筒との組み合わせである。レールなどの他のガイド機構であってもよい。

第２のレンズ枠８０には、光軸Ｌの方向に沿って後方（繰り出された後の固定筒９０の側）に向かって延びる３本のガイドピン１２１が、３回対称な位置に設けられている。また、第１の直進カム筒２０の受け部２４には、これらのガイドピン１２１がそれぞれ貫通する３つの貫通孔１２２が設けられている。ガイドピン１２１は、貫通孔１２２に入りやすいように、後端（後方を向いている先端）が面取りまたはテーパー状になっており、貫通孔１２２の前方はロート状に広がっている。

したがって、第２のレンズ枠８０は、第１の直進カム筒２０に支持されるときに光軸Ｌの周りに回転することはなく、第１の直進カム筒２０とともに、光軸Ｌに沿って直進する。このため、回転カム筒１０から第２のレンズ枠８０が外れても、回転カム筒１０により第２のレンズ枠８０が駆動される状態と光学的に同じ状態、すなわち、直進するように第１の直進カム筒２０により支持できる。さらに、ガイドピン１２１と貫通孔１２２により、第２のレンズ枠８０の第２のカムピン８１が回転カム筒１０の第２のカム溝１２に出入りする前後の比較的広い範囲にわたり、第２のレンズ枠８０の直進性を担保できる。回転カム筒１０と第１の直進カム筒２０との間の第２のレンズ枠８０の乗り換えをスムーズに行うことができ、第２のカムピン８１が第２のカム溝１２から外れない、あるいは第２のカムピン８１が第２のカム溝１２に入らないといったトラブルを未然に防止できる。

さらに、図５に示すように、回転カム筒１０の第２のカム溝１２は、第１の直進カム筒２０とともに移動する第２のレンズ枠８０の第２のカムピン８１が入りやすいように、光軸Ｌに沿って第１の直進カム筒２０の方向（後方）に開いた部分１２ａを含んでいる。したがって、回転カム筒１０と第１の直進カム筒２０との間を第２のレンズ枠８０が乗り換えるときに、光軸Ｌの周りに、回転カム筒１０と第２のレンズ枠８０との間に公差の範囲の位相のずれがあっても、第２のカムピン８１が第２のカム溝１２から外れない、あるいは第２のカムピン８１が第２のカム溝１２に入らないといったトラブルを未然に防止できる。回転カム筒１０と第１の直進カム筒２０との間の第２のレンズ枠８０の乗り換えも、モーター１３３で回転筒６０を回転させ、回転筒６０に同期して中間筒５０および回転カム筒１０が回転することにより制御される。

このようにレンズホルダー２およびズームレンズシステム１の動作は回転筒６０の回転により制御される。したがって、ズームレンズシステム１の動きを精度よく制御するためには回転筒６０の回転可能な範囲（回転角度、角度範囲）を十分に確保することが好ましい。それとともに、各筒、たとえば、回転筒６０と固定筒９０とは傾きあるいはがたなどが発生せずに動くような機構で接続しておくことが望まれる。安定した係合状態を維持するためには、回転筒６０と固定筒９０とを、少なくとも３箇所で係合させることが好ましく、従来では、回転筒６０の回転角度は最大でも、１２０度（３６０°／３）程度になる。これに対し、本例のレンズホルダー２においては、固定筒９０に設けられたヘリコイド溝９２を多段のヘリコイド溝にすることにより１２０度を超える回転角度を確保できるようにしている。

図８は、固定筒（第１の筒）９０と回転筒（第２の筒）６０とを斜視図により示している。図８において、回転筒６０は左下から固定筒９０に組み込まれ、回転筒６０が回転すると回転筒６０は固定筒９０に対して右上方向へ繰り出される。図９は、固定筒（第１の筒）９０の内面を周方向に展開して示している。図１０は、回転筒（第２の筒）６０の外面を周方向に展開して示している。図１１は、図９の一部を拡大して示している。図１１においては、各ポジション（パークポジションＰｐ、ワイドポジションＰｗ、第２のズームポジションＰ２、テレポジションＰｔ）における爪６２の位置を合わせて示している。

図８ないし図１１に示すように、固定筒９０の内面には、回転対称な３つの位置に、基部側、すなわち回転筒６０が組み込まれる側９０ｂから端部側、すなわち、回転筒６０が繰り出される側９０ａに延びた複数のヘリコイド溝９２が形成されている。本例では、同じ形状の第１のヘリコイド溝９２ａと、第２のヘリコイド溝９２ｂと、第３のヘリコイド溝９２ｃとが固定筒９０の内面の３回対称な位置（回転対称な３か所）に、１２０°ずつピッチがずれるように設けられている。より具体的には、第１のヘリコイド溝９２ａは第２のヘリコイド溝９２ｂの左側（図９において左側）に隣接しており、第２のヘリコイド溝９２ｂは第３のヘリコイド溝９２ｃの左側（図９において左側）に隣接しており、第３のヘリコイド溝９２ｃは第１のヘリコイド溝９２ａの左側（図９において左側）に隣接している。

これに対し、回転筒６０の周壁の固定筒９０の側には、これらヘリコイド溝９２ａ、９２ｂ、９２ｃにそれぞれ入る（嵌る）３つの突起６２が径方向に突き出るように形成されている。本例では、これら突起６２は、周方向に伸びた爪である。

これらのヘリコイド溝９２ａ、９２ｂ、９２ｃは、それぞれ、多段、本例では２段のヘリコイド溝部９５ａおよび９５ｂに分割され、中間の周溝９６により接続されている。なお、これらのヘリコイド溝９２ａ〜９２ｃは基本的に同じ形状および構成であるので、１つのヘリコイド溝に注目して説明するときはヘリコイド溝９２として参照し、複数のヘリコイド溝９２ａ〜９２ｃに関連した説明をするときはヘリコイド溝９２ａ〜９２ｃとして参照する。

１つのヘリコイド溝９２に注目すると、基部側９０ｂの第１のヘリコイド溝部９５ａと、端部側９０ａの第２のヘリコイド溝部９５ｂとは、重複しないように、互いに平行に配置されている。そして、第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓと、第２のヘリコイド溝部９５ｂの基部側９０ｂの端９５ｔとが、回転筒６０の突起（爪）６２を周方向に導く中間の周溝９６により接続されている。

さらに、固定筒９０には、第２のヘリコイド溝部９５ｂの端部側９０ａの端９５ｕに繋がり、回転筒６０の爪６２を周方向に導く端部の周溝９７が設けられている。したがって、固定筒９０の端部側９０ａには、ヘリコイド溝９２ａ〜９２ｃのそれぞれに繋がった３回対称な位置に、３つの周溝９７が形成されている。このため、回転筒６０の爪６２は、それぞれのヘリコイド溝９２に入り、第１のヘリコイド溝部９５ａの基部側９０ｂの端９５ｒから端部側９０ａの端９５ｓ、中間の周溝９６、第２のヘリコイド溝部９５ｂの基部側９０ｂの端９５ｔから端部側９０ａの端９５ｕ、さらに、端部の周溝９７を移動する。このため、回転筒６０は、モーター１３３により、第１のヘリコイド溝部９５ａ、中間の周溝９６、第２のヘリコイド溝部９５ｂ、さらに、端部の周溝９７によりカバーされる回転角度（角度範囲）を回転する。

さらに、図１１に示すように、本例では、ヘリコイド溝９２の端部側９０ａの第２のヘリコイド溝部９５ｂに繋がる端部の周溝９７の一部（端）９７ｔが、隣接するヘリコイド溝９２の基部側９０ｂの第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓの一部と、周方向において重複するように配置されている。たとえば、第１のヘリコイド溝９２ａの端部側９０ａの第２のヘリコイド溝部９５ｂに繋がる端部の周溝９７の一部（端）９７ｔが、第２のヘリコイド溝９２ｂの基部側９０ｂの第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓの一部と、周方向において重複するように配置されている。したがって、回転筒６０がモーター１３３により回転できる範囲を拡張できる。

図１２は、さらに、端部の周溝９７を周方向に伸ばした他の例の固定筒９０の内面の一部を拡大して示している。この固定筒９０では、ヘリコイド溝９２の端部側９０ａの第２のヘリコイド溝部９５ｂに繋がる端部の周溝９７の一部（端）９７ｔが、隣接するヘリコイド溝９２の中間の周溝９６と周方向において重複するように配置されている。たとえば、第１のヘリコイド溝９２ａの端部側９０ａの第２のヘリコイド溝部９５ｂに繋がる端部の周溝９７の一部（端）９７ｔが、第２のヘリコイド溝９２ｂの基部側９０ｂの第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓに繋がる中間の周溝９６の一部と、周方向において重複するように配置されている。したがって、回転筒６０がモーター１３３により回転できる範囲をさらに拡張できる。

これらのレンズホルダー２においては、ヘリコイド溝９２が多段に分割されているので、端部の周溝９７と、多段のヘリコイド溝部９５ａおよび９５ｂを接続する中間の周溝９６とは、その間に配置される第２のヘリコイド溝部９５ｂを介して繋がる。したがって、端部の周溝９７と第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓとは光軸Ｌの方向の位置が異なる。また、端部の周溝９７と第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓに繋がる中間の周溝９６とは光軸Ｌの方向の位置が異なる。このため、端部の周溝９７を、隣接するヘリコイド溝９２の第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓ、およびそれに繋がる中間の周溝９６と光軸Ｌの方向に重複して配置できる。このため、第１のヘリコイド溝部９５ａ、中間の周溝９６、第２のヘリコイド溝部９５ｂおよび端部の周溝９７によりカバーされる角度範囲を拡張でき、回転筒６０がモーター１３３により回転できる範囲をさらに拡張できる。

特に、このタイプのヘリコイド溝９２において、中間の周溝９６と端部の周溝９７とによりカバーできる角度範囲が拡張できるので、ワイドポジションＰｗからテレポジションＰｔの間で、回転筒６０の回転に同期して中間筒５０および回転カム筒１０を回転できる角度範囲が拡張できる。このため、回転筒６０の光軸Ｌの方向の長さに対してズームレンズシステム１のレンズ群１０１〜１０３の移動範囲を広くできる。また、ズームレンズシステム１のレンズ群１０１〜１０３の移動範囲を広く確保することにより、レンズ群１０１〜１０３のそれぞれのポジションにおける位置精度を向上できる。

すなわち、固定筒９０に対する回転筒６０の動作（駆動機構）は、ヘリコイド溝９２ａ〜９２ｃの第１および第２のヘリコイド溝部９５ａおよび９５ｂと爪６２とによる係合（嵌合、結合）と、中間の周溝９６および端部の周溝９７と爪６２との係合（嵌合、結合）との２つの係合により行われる。前者は、いわゆるヘリコイドであり、螺旋に形成されたヘリコイド溝部９５ａおよび９５ｂに沿って爪６２が移動し、回転筒６０が繰り出される動きとなる。後者は、周溝９６および９７に周方向に延びた平たい爪６２が入った状態で回転筒６０が旋回するだけの動きであり、典型的には、回転筒６０と固定筒９０とがバヨネット方式を用いた係合（バヨネット嵌合）しながら旋回する動きである。

レンズホルダー２の固定筒９０はレンズホルダー２の最も外側の部材であり、他の要素を内部に収納し、レンズホルダー２の強度を確保する主要部材であり、それとともにレンズホルダー２とカメラ１３０のハウジング（ボディー）１３１との機械的な接続部分でもある。また、回転筒６０は、固定筒９０との機械的な接続と、回転筒６０に同期させて他の筒５０および１０を回転してレンズ群１０１〜１０３の位置を制御する機能とを含む。したがって、レンズホルダー２およびこれを備えるズームレンズシステム１においては、固定筒９０と回転筒６０との接合、特に光軸Ｌの方向の機械的接合が安定していることは、レンズホルダー２の光学的な性能および機械的な性能を確保するために重要である。

このレンズホルダー２によれば、多段のヘリコイド溝部９５ａおよび９５ｂを採用することにより、周溝９６および９７により回転筒６０と固定筒９０とがバヨネットライクな接続で回転する機械的な強度の高い状態で回転できる範囲を拡張している。さらに、繰り出しを単純螺旋のヘリコイドタイプの溝部９５ａおよび９５ｂにすることにより、周方向に延びた平たい爪６２をスタックしたり、がたが発生したりすることなく光軸Ｌの方向に移動できるようにしている。このため、周溝９６および９７による回転筒６０が回転できる範囲にワイドからテレまでの変倍範囲の動きを割り当てることにより、モーター１３３の動きにより変倍範囲を制御できる制御範囲が広がり、レンズ群１０１〜１０３の動きの範囲を拡張でき、また、レンズ群１０１〜１０３のより精度の高い動きを実現できる。たとえば、レンズ群を駆動するためのカム溝の傾斜を緩くすることができるなど、カム溝の設計の自由度が高まり、レンズ群１０１〜１０３をスムーズに駆動できる。

図１１および図１２に示した例では、２段のヘリコイド溝部９５ａおよび９５ｂが採用されている。一段目の第１のヘリコイド溝部９５ａの基部側９０ｂの端９５ｒがパークポジション（収納状態）Ｐｐとなり、レンズホルダー２は、図３に示した状態に畳み込まれ、レンズホルダー２は固定筒９０に収納され、撮像装置１３０のボディー（ハウジング）１３１に収納された状態になる。回転筒６０が回転駆動されると、爪６２は第１のヘリコイド溝部９５ａを基部側９０ｂの端９５ｒから端部側９０ａの端９５ｓに移動し、この間、回転筒６０が固定筒９０から繰り出され、それとともに他の筒５０および１０も繰り出される。

回転筒６０がさらに回転駆動されて爪６２が第１のヘリコイド溝部９５ａの端部側９０ａの端９５ｓから中間の周溝９６に移動した位置が、図２に示したワイドポジションＰｗである。モーター１３３はパークポジションＰｐとワイドポジションＰｗとの間では、繰り出すときも収納するときも回転筒６０の回転を停止させない。ワイドポジションＰｗは、撮像装置（カメラ）１３０で実際に撮像できる最初の位置であり、カメラ１３０において最も使用頻度の高い位置である。ワイドポジションＰｗでは、爪６２は中間の周溝９６に入っている。このため、第１のヘリコイド溝部９５ａの途中に爪６２がある状態と比較すると、爪６２の光軸Ｌの方向の動きは中間の周溝９６により規制されており、固定筒９０と回転筒６０とは機械的な強度が高い状態で接続される。したがって、カメラ１３０にある程度の外力が加わってもレンズホルダー２としては比較的安定した状態を保持でき、焦点がぶれたりする不具合の発生を抑制できる。

回転筒６０がさらに回転駆動されて爪６２が中間の周溝９６から第２のヘリコイド溝部９５ｂに入り、第２のヘリコイド溝部９５ｂの基部側９０ｂの端９５ｔから端部側９０ａの端９５ｕに移動し、さらに端部の周溝９７に移動した位置が、次に停止する第２のズームポジションＰ２である。回転筒６０は第２のヘリコイド溝部９５ｂにより若干繰り出され、他の筒５０および１０は変倍を実現する位置にそれぞれのレンズ群１０１および１０２を動かす。モーター１３３はワイドポジションＰｗと第２のズームポジションＰ２との間では回転筒６０の回転を停止させない。このため、第２のヘリコイド溝部９５ｂの途中に爪６２がある状態でカメラ１３０が使用されることはなく、変倍の途中であっても、レンズホルダー２は、爪６２が中間の周溝９６または端部の周溝９７に少なくともその一部が入った状態で、固定筒９０と回転筒６０とは機械的な強度が高い状態で使用される。したがって、変倍の途中でも、カメラ１３０にある程度の外力が加わってもレンズホルダー２としては比較的安定した状態を保持でき、焦点がぶれたりする不具合の発生を抑制できる。

回転筒６０がさらに回転駆動されると、爪６２が端部の周溝９７を移動し、第３〜第５のズームポジションを経て、端部の周溝９７の終端９７ｔに移動する。この終端９７ｔは、図７に示したテレポジションＰｔである。中間の周溝９６を採用することにより、ワイドポジションＰｗからテレポジションＰｔまでの回転範囲を拡張でき、図１２に示すように、テレポジションＰｔを、隣接するワイドポジションＰｗを超えた位置に設定することも可能となる。すなわち、ワイドポジションＰｗからテレポジションＰｔまでの回転範囲を従来の１２０度を超えて設定することが可能であり、本例の２段のヘリコイド溝部９５ａおよび９５ｂであれば２４０度程度まで拡張できる。

回転筒６０および固定筒９０の他の条件に依存するが、３段以上のヘリコイド溝部を採用することも可能であり、ワイドポジションＰｗからテレポジションＰｔまでの回転範囲をさらに拡張できる。停止するポジションの設定は、上記において説明した例に限らず、幾つかの周溝に爪６２が入った位置（角度）であればよい。また、停止するポジションからポジションへの移動時間が延びるという要素を考慮しなければ、ワイドポジションＰｗからテレポジションＰｔまでの回転範囲を拡張することにより、より変倍率が高いズームレンズシステム１を提供できる。また、多数のレンズ群の位置制御の精度をより向上できるズームレンズシステム１を提供できる。

以上のように、このレンズホルダー２およびこれを備えるズームレンズシステム１によれば、固定筒９０と回転筒６０との係合箇所を３か所確保しても、ズーミングの制御のために使用できる回転角度を１２０度以上に拡張できる。したがって、このレンズホルダー２およびこれを備えるズームレンズシステム１は、収納時のサイズに対する繰り出し量の比を高くでき、収納時のサイズに対する変倍時の制御量の比を高くでき、また、レンズホルダー２の径に対する変倍時の制御量の比を高くできるなどの数多くのメリットを含む。このため、このレンズホルダー２を採用することにより、より薄く、および／または、よりコンパクトなボディー１３１に収納可能な変倍率の高いズームレンズシステム１を提供できる。

なお、上記ズームレンズシステム１は、より薄い装置のボディーに収納することが可能であり、撮像装置に限らず、投影装置などの他のレンズを備えた装置、中でもポータブルタイプの装置に好適に用いることができる。

図１３は、上記ズームレンズシステム１を備える投影装置の一例の概略構成を示している。本例の投影装置１４０は、小型（ハンディータイプ）のプロジェクタであり、ハウジング１４１と、ズームレンズシステム１を含むプロジェクタモジュール１４２と、プロジェクタ１４０を制御する制御ユニット１４３と、ズームレンズシステム１を駆動させるためのモーター１４４とを有している。

プロジェクタモジュール１４２は、ズームレンズシステム１と、ズームレンズシステム１が備える固定筒９０に収納された画像形成ユニット１４５とを有している。本例のプロジェクタモジュール１４２においては、ズームレンズシステム１の光軸Ｌに沿った後方に画像形成ユニット１４５が配置されている。画像形成ユニット１４５は、ズームレンズシステム１により投影される画像を形成するユニットであり、典型的なものはＤＭＤのような反射型またはＬＣＤのような透過型の画像形成ユニット１４５である。プロジェクタ１４０は、さらに、光源１４６を含んでいる。光源１４６としては、例えば、ＬＥＤ光源を用いることができる。

この投影装置１４０においては、画像形成ユニット１４５において形成した画像を、ズームレンズシステム１により、プロジェクタ１４０の前方（光学的な位置関係における前方）に配置されたスクリーン１４７などの媒体に、倍率を変えた画像を形成できる。さらに、この投影装置１４０によれば、上記ズームレンズシステム１を用いているため、光軸Ｌの方向の厚さをより薄くすることができる。したがって、持ち運び時のサイズをさらにコンパクトにすることができる。

なお、上記では、ズームレンズシステム１を搭載したカメラ１３０およびプロジェクタ１４０を例に挙げているが、このズームレンズシステム１およびこのズームレンズシステム１に含まれるレンズホルダー２は、レンズが沈胴したり、収納時に長さが縮むことが望ましい光学製品（光学装置）全般に対して好適に用いることができる。

また、上記では、ヘリコイド溝部が２段に分割されたものを例にとって説明したが、ヘリコイド溝部は少なくとも２段に分割されたものであればよく、３段以上に分割してもよい。この際、中間の周溝は、複数存在することなり、ヘリコイド溝部同士（基部側のヘリコイド溝部の端部側と端部側のヘリコイド溝部の基部側）をそれぞれ接続するように配置すればよく、端部の周溝は、最も端部側のヘリコイド溝部の端部側に繋がるように配置すればよい。

さらに、上記では、第１ないし第３のレンズ群１０１、１０２、１０３を備えた３群構成のズームレンズシステム１を例にとって説明しているが、第１および第２のレンズ群を備える２群構成のズームレンズシステムや、第４のレンズ群あるいはそれ以上の多群構成のズームレンズシステムに対しても、本発明を適用することが可能である。

１ ズームレンズシステム、 ２ レンズホルダー
６０ 回転筒（第２の筒）、 ６２ 爪（突起）
９０ 固定筒（第１の筒）、 ９２、９２ａ、９２ｂ、９２ｃ ヘリコイド溝
９５ａ 基部側のヘリコイド溝部、 ９５ｂ 端部側のヘリコイド溝部
９５ｓ 基部側のヘリコイド溝部の端部側の端
９５ｔ 端部側のヘリコイド溝部の基部側の端
９５ｕ 端部側のヘリコイド溝部の端部側の端
９６ 中間の周溝、 ９７ 端部の周溝
１３０ 撮像装置、 １４０ 投影装置

Claims (8)

1. 回転対称な位置に基部から端部に延びた複数のヘリコイド溝を含む第１の筒と、
   前記複数のヘリコイド溝にそれぞれ入る複数の突起を含む第２の筒と、
   前記第１の筒および前記第２の筒の少なくとも一方に少なくとも１つの他の筒を介して支持され、少なくとも１つのレンズが取り付けられるレンズ枠とを有し、
   前記複数のヘリコイド溝は、それぞれ、前記突起を周方向に導く中間の周溝により接続された多段のヘリコイド溝部を含み、
   前記第１の筒は、前記多段のヘリコイド溝部の最も端部側のヘリコイド溝部の端部側に繋がり、前記突起を周方向に導く端部の周溝を含み、さらに、
   前記複数のヘリコイド溝は、第１のヘリコイド溝と、前記第１のヘリコイド溝に隣接する第２のヘリコイド溝とを含み、
   前記第１のヘリコイド溝の前記端部の周溝の少なくとも一部が、前記第２のヘリコイド溝の最も基部側のヘリコイド溝部の端部側またはそれに繋がる前記中間の周溝と光軸の方向に重複するように配置されている、レンズホルダー。
2. 請求項１において、当該レンズホルダーは、光軸方向の移動が自動的に停止する複数のズームポジションを有し、
   前記複数のズームポジションにおいては、前記突起は前記中間の周溝または前記端部の周溝に入っている、レンズホルダー。
3. 請求項１または２において、前記突起は、前記周方向に伸びた爪である、レンズホルダー。
4. 請求項１ないし３のいずれかにおいて、前記第１の筒は、当該レンズホルダーの最も外側に配置されている、レンズホルダー。
5. 請求項１ないし４のいずれかにおいて、前記複数のヘリコイド溝は、回転対称な３か所に配置された３つのヘリコイド溝を含み、
   前記３つのヘリコイド溝は、それぞれ、２段のヘリコイド溝部に分割され、基部側の第１のヘリコイド溝部と、端部側の第２のヘリコイド溝部とは、前記光軸の周りに、重複しない角度に配置されており、
   前記第１の筒は、前記第１のヘリコイド溝部の端部側と前記第２のヘリコイド溝部の基部側とを接続する前記中間の周溝と、
   前記第２のヘリコイド溝部の端部側に繋がる前記端部の周溝とを含む、レンズホルダー。
6. 請求項１ないし５のいずれかに記載のレンズホルダーと、
   前記レンズホルダーの前記レンズ枠に保持された少なくとも１つのレンズとを有する、ズームレンズシステム。
7. 請求項６に記載のズームレンズシステムと、
   前記ズームレンズシステムにより結像された像を取得する撮像ユニットとを有する、撮像装置。
8. 請求項６に記載のズームレンズシステムと、
   前記ズームレンズシステムにより投影される画像を形成する画像形成ユニットとを有する、投影装置。
   

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