JP2012083713A - レンズ鏡筒 - Google Patents

Abstract

【課題】レンズ群の姿勢精度を高めかつ小型のレンズ鏡筒を提供する。
【解決手段】レンズ鏡筒において、レンズ枠は、ガイド軸が挿通される第１挿通孔を有する第１軸受け部と、ガイド軸が挿通される第２挿通孔を有する第２軸受け部と、を有する。ガイド軸は、第１接点および第２接点において第１挿通孔の内周面に当接し、第３接点および第４接点において第２挿通孔の内周面に当接する。第１接点および第２接点は、ガイド軸のガイド軸心を通り光軸方向に平行な平行面を基準として、第３接点および第４接点の反対側に位置する。
【選択図】図１３

Description

本発明は、光学系を支持するレンズの鏡筒に関する。

近年、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）やＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ−ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサなどの撮像素子を用いて、光学像を電気信号に変換し、電気信号をデジタル化して記録するデジタルカメラが普及している。

このようなデジタルカメラにおいては、ＣＣＤやＣＭＯＳセンサの高画素化などだけでなく、それらの撮像素子に光学像を結像させるレンズ鏡筒に対しても高性能化が求められている。

一方、デジタルカメラの分野においては、携帯性能の向上のため、本体の小型化に対する要求がある。このため、本体の小型化に大きく貢献すると考えられる、レンズ鏡筒の小型化が求められている。

レンズ鏡筒の高性能化と小型化を実現するためには、レンズ群を駆動する駆動系の小型化と光学系の小型化が必要である。また、光学系の小型化を実現するためには、光学像を形成するレンズ群の姿勢にも高い精度が求められている。

そこで、従来から様々なレンズ鏡筒が提案されている（例えば、特許文献１及び２を参照）。

特開２００４―２７１７８９号公報 特許第４２１１３６３号公報

特許文献１に記載のレンズ鏡筒では、レンズ保持枠は、第１ガイドピンおよび第２ガイドピンにより光軸方向に移動可能に支持されている。レンズ保持枠の第１軸受け部に取り付けられた永久磁石により、２面交差ガイド穴が第１ガイドピンに押し当てられ案内される構成となっている。

また、ステッピングモータにより回転駆動される送りねじ部の回転をラック部で光軸方向の直線駆動に変換している。さらにラック部の凹型係合部がレンズ保持枠に連結されており、送りねじ部の回転によりレンズ保持枠が光軸方向に駆動される。

レンズ駆動機構において送りねじの機構による駆動方式には２種類ある。一つは特許文献１にも記載されているラック方式で、もう一つはナット方式である。ラック方式は送りねじ部とラックの歯とが点接触となっているため、送りねじ部とラックの歯との歯飛びを防止するためにラックには少なくとも６山以上の歯が形成されている。そのため、光軸方向の寸法が大きくなりレンズ鏡筒の小型化への大きな障害となる。また、付勢のための永久磁石のスペースが必要となりレンズ駆動機構の小型化の阻害となる。

一方ナット方式は、送りねじ部と噛み合う歯が螺旋状に連続して形成されているため送りねじ部と歯とは線接触となっており歯の山数は１〜３山で十分であり小型化に有利な構成となる。

以上のように、ラック方式を採用すると、光軸方向の小型化が困難であると共に、付勢のための永久磁石を追加することは軸受け周辺の構造が大型化し、レンズの駆動系が大きくなってしまう。したがって、永久磁石によるガイドピンへの付勢によりレンズの姿勢精度を向上させたとしても、レンズ鏡筒のさらなる小型化を図ることが困難となる。

一方、特許文献２に記載のレンズ駆動装置では、リードスクリューに取り付けられたナットにレンズ枠が圧縮ばねで付勢されており、リードスクリューの回転でレンズ枠が駆動される構成である。

圧縮ばねによる付勢力は通常レンズ枠の質量の１０倍以上が必要であり、この付勢力によりナットとレンズ枠間には大きな摩擦抵抗が発生している。このような構成で、特許文献1のような磁石によるガイド面への付勢を行うためには、先の摩擦抵抗に対抗しうる十分な磁石による付勢力が必要となり、レンズ枠を駆動する駆動負荷が増大することになる。そのため、付勢用の磁石やリードスクリューの駆動用モータが大型になりレンズ鏡筒の小型化を図ることが困難となる。

ここで開示されているレンズ鏡筒は、レンズ群を保持するレンズ枠と、レンズ群の光軸と平行に配置され、レンズ枠に挿通されるガイド軸と、光軸と略平行に配置されたリードスクリューと、リードスクリューに螺合されるナットと、レンズ枠をナットに付勢する付勢ばねと、を備える。レンズ枠は、ガイド軸が挿通される第１挿通孔を有する第１軸受け部と、ガイド軸が挿通される第２挿通孔を有する第２軸受け部と、を有する。ガイド軸は、第１接点および第２接点において第１挿通孔の内周面に当接し、第３接点および第４接点において第２挿通孔の内周面に当接する。第１接点および第２接点は、ガイド軸のガイド軸心を通り光軸方向に平行な平行面を基準として、第３接点および第４接点の反対側に位置する。

したがって、このレンズ鏡筒では、さらなる小型化が可能となる。

デジタルカメラの概略斜視図 デジタルカメラの概略斜視図 デジタルカメラの操作ユニット説明図 レンズ鏡筒の概略斜視図 レンズ鏡筒の分解斜視図 レンズ鏡筒の分解斜視図 レンズ鏡筒の断面図 レンズ鏡筒の分解斜視図 第２レンズ枠の斜視図 図９の矢印Ｑから見た第１軸受け部の斜視図 第１軸受け部の平面図 第２レンズ枠の部分平面図 図１２の部分拡大図 第２レンズ枠の断面図 第２レンズ枠付勢力の説明図 第２レンズ枠付勢力の説明図 デジタルカメラの概略構成図 カメラ本体の概略構成ブロック図 コントラストＡＦの動作説明図 第２の実施例の第２レンズ枠付勢力の説明図 第２の実施例の第２レンズ枠付勢力の説明図 第３の実施例の第２レンズ枠軸受け近傍の概略平面図 第３の実施例の第２レンズ枠軸受け近傍の概略断面図

《第１実施形態》
〔１：デジタルカメラの概要〕
実施形態に係るデジタルカメラ１について、図面を参照しながら説明する。図１および図２は、デジタルカメラ１の概略斜視図である。図３は、デジタルカメラ１の背面図である。なお、図１では、レンズ鏡筒３がカメラ本体２に装着されており、図２では、レンズ鏡筒３がカメラ本体２から取り外されている。

（１．１：面および座標系の定義）
以下の説明では、デジタルカメラ１の６面を以下のように定義する。

デジタルカメラ１による撮影時に被写体側を向く面を前面、その反対側の面を背面とする。被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ１で撮像される長方形の像（一般には、アスペクト比（長辺対短辺の比）が３：２、４：３、１６：９など）の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、鉛直方向上側に向く面を上面、その反対側の面を底面とする。さらに、被写体の鉛直方向上下とデジタルカメラ１で撮像される長方形の像の短辺方向上下とが一致するように撮影を行う場合に、被写体側から見て左側にくる面を左側面、その反対側の面を右側面とする。なお、以上の定義は、デジタルカメラ１の使用姿勢を限定するものではない。

以上の定義によれば、図１は、前面、上面および右側面を示す斜視図ということになる。

なお、デジタルカメラ１の６面だけでなく、デジタルカメラ１に配置される各構成部材の６面も同様に定義する。すなわち、デジタルカメラ１に配置された状態の各構成部材の６面に対して、上述の定義が適用される。

また、図１および図２に示すように、光学系Ｏの光軸Ａに平行なＹ軸を有する３次元直交座標系を定義する。この定義によれば、光軸Ａに沿って背面側から前面側に向かう方向がＹ軸方向正側であり、光軸Ａに直交し右側面側から左側面側に向かう方向がＸ軸方向正側であり、Ｘ軸およびＹ軸に直交し底面側から上面側に向かう方向がＺ軸方向正側となる。

（１．２：デジタルカメラの全体構成）
図１および図２に示すように、デジタルカメラ１は主に、各ユニットを収容するカメラ本体２と、被写体の光学像を形成する光学系Ｏと、光学系Ｏを移動可能に支持するレンズ鏡筒３と、を備えている。

光学系Ｏは複数のレンズ群から構成されており、複数のレンズ群がＹ軸方向に並んだ状態で配置されている。レンズ鏡筒３は、後述するレンズマウント２０（図５参照）を介して、カメラ本体２の前面に設けられたボディマウント４に装着されている。レンズ鏡筒３は、単焦点レンズと呼ばれるもので、全長は固定で内部のレンズ群のみがＹ軸方向に相対的に移動可能なように支持されている。光学系Ｏおよびレンズ鏡筒３の構成の詳細については後述する。

また、デジタルカメラ１は、カメラ本体２に設けられる操作ユニット２３９を備える。具体的に、操作ユニット２３９は、図３に示すように、カメラ本体２の上面に設けられるシャッターボタン１１と、カメラ本体２の背面に設けられる電源スイッチ５、モード切り替えダイヤル６、十字操作キー７、メニュー設定ボタン８、設定ボタン９、表示部１０およびファインダ接眼窓１２と、によって構成されている。

シャッターボタン１１は、ユーザーが露光のタイミングを操作するためのボタンである。電源スイッチ５は、ユーザーがデジタルカメラ１のＯＮおよびＯＦＦを操作するためのスイッチである。モード切り替えダイヤル６は、ユーザーが撮影動作に関する各種設定を行うためのダイヤルである。十字操作キー７は、ユーザーが上下左右の方向を選択するためのボタンである。メニュー設定ボタン８は、デジタルカメラ１の各種動作を設定するためのボタンである。設定ボタン９は、各種メニューの実行を確定するためのボタンである。表示部１０には、後述する撮像センサ１５０（図１４参照）により撮像される画像が表示される。ファインダ接眼窓１２の内側には、後述する液晶ファインダ２０８が配置されている。

なお、操作ユニット２３９の操作方法および動作については後述する。

〔２：光学系およびレンズ鏡筒の構成〕
レンズ鏡筒３の全体構成ついて説明する。図４にレンズ鏡筒の概略斜視図、図５、図６にレンズ鏡筒３の分解斜視図、図７にレンズ鏡筒３の概略断面図を示す。

図７に示すように、光学系Ｏは、例えば、レンズＬ１とレンズＬ２からなる第１レンズ群Ｇ１と、レンズＬ３とレンズＬ４とレンズＬ５からなる第２レンズ群Ｇ２と、レンズＬ６からなる第３レンズ群Ｇ３と、を備えている。第１レンズ群Ｇ１は、例えば全体として正のパワーを持つレンズ群であり、被写体からの光を取り込む。第２レンズ群Ｇ２は、例えば全体として負のパワーを持つレンズ群であり、例えば焦点を調節するためのレンズ群であり、レンズ鏡筒３によりＹ軸方向へ相対移動可能に支持されている。第３レンズ群Ｇ３は、例えば負のパワー持つレンズ群である。絞りユニット４５は、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２の間に位置する。例えば、焦点距離が一定の単焦点レンズである。

図４から図７に示すように、レンズ鏡筒３は主に、レンズマウント２０と、固定枠３０と、第１レンズ枠４０と、第２レンズ枠５０と、第３レンズ枠６０と、フォーカスモータユニット１１０と、を備えている。レンズマウント２０は、カメラ本体２のボディマウント４にバヨネットにより着脱可能に固定される。固定枠３０は、レンズマウント２０に固定される。第１レンズ枠４０は、固定枠３０に取り付けられる第１レンズ群Ｇ１を支持する。第２レンズ枠５０は、第３レンズ枠６０に光軸Ｙ方向に移動可能に支持された第２レンズ群Ｇ２を支持する。第３レンズ枠６０は、第３レンズ群Ｇ３を支持する。フォーカスモータユニット１１０は、第３レンズ枠６０に取り付けられ第２レンズ枠５０を光軸Ｙ軸方向に駆動する。

（２．１：固定枠）
図５、図７に示すように、固定枠３０は光学系Ｏをレンズマウントに取り付ける部材である。固定枠３０は、光学系Ｏ、および光学系Ｏを支持する各枠を内部に収容する。例えば、第１レンズ枠４０はＹ軸方向正側から固定枠３０にネジ（図示せず）止めされ、第３レンズ枠６０はＹ軸方向負側から固定枠３０にネジ（図示せず）止めされる。固定枠３０には、更に前枠７０がY軸方向正側からネジ止めされ、後枠７５がY軸方向負側からネジ止めされる。前枠７０と後枠７５の外周部にはマニュアルで光学系Ｏのフォーカスを調整するためのフォーカスリングユニット８０が光軸Ａを中心に回転可能に取り付けられる。

（２．２：第１レンズ枠）
図５から図７に示すように、第１レンズ枠４０は、第１レンズ群Ｇ１を支持するための部材である。第１レンズ枠４０は、第３レンズ枠６０にＹ軸方向正側からネジ止めされ、前枠７０の内周に配置されている。

具体的には、図６に示すように、第１レンズ枠４０は主に、第１レンズ枠本体４１と、レンズＬ１が固定される第１フランジ部４２と、レンズＬ２が固定される第２フランジ部４３と、を有している。

第１フランジ部４２は、第１レンズ枠本体４１のＹ軸方向正側の端部に設けられている。第１フランジ部４２は、第１開口部４２ａと、基準面４２ｂと、筒部４２ｃと、突起部４２ｄと、を有する。第１開口部４２ａは、Ｙ軸方向に貫通する。基準面４２ｂは、レンズＬ１のＹ軸方向における位置決めに用いられる。筒部４２ｃは、レンズＬ１の外径より若干大きい略円筒状の部材である。筒部４２ｃは、レンズＬ１の光軸Ａと直交する方向における位置決めに用いられる。突起部４２ｄは、筒部４２ｃの内周側へ突出している。

第２フランジ部４３は、第１レンズ枠本体４１のＹ軸方向負側の端部に設けられている。第２フランジ部４３は、当接部４３ａと、筒部４３ｂと、を有する。当接部４３ａは、レンズＬ２のＹ軸方向における位置決めに用いられる。筒部４３ｂは、光軸Ａと直交する方向における位置決めに用いられる。

また、第１レンズ枠本体４１の外周部にはＹ軸方向に貫通する切欠き部４１ａが形成されている。切欠き部４１ａは、後術する第２レンズ枠５０の軸保持部材１２５に対応して形成されている。

第１レンズ枠本体４１の外周部には３つのネジ止め穴４１ｂと２つの位置決め穴４１ｃとが形成されている。２つの位置決め穴４１ｃが固定枠本体３１の２本の位置決めピン３１ｂ（図５参照）と係合し、３つのネジ止め穴４１を通して固定枠本体３１のネジ穴３１ａにネジ（図示せず）で締結される。これにより、第３レンズ枠３０と第１レンズ枠４０とが位置決めされた状態で互いに固定される。

（２．３：第２レンズ枠）
（２．３．１：第２レンズ枠の概要）
図５から図７に示すように、第２レンズ枠５０は、第２レンズ群Ｇ２をＹ軸方向に移動可能に支持するための部材であり、第３レンズ枠６０に形成された２本の主軸１２０（ガイド軸の一例）および副軸１２１によりＹ軸方向に移動可能に支持されている。第２レンズ枠５０の駆動は、第３レンズ枠６０に固定されたフォーカスモータ１１０により行われる。フォーカスモータ１１０により第２レンズ枠５０が駆動されると、第２レンズ枠５０は第３レンズ枠６０に対してＹ軸方向に移動する。これにより光学系Ｏにおいてフォーカスの調節が可能となる。

具体的には、図５から図９に示すように、第２レンズ枠５０は、第２レンズ枠本体５１と、第１軸受け部５２と、第２軸受け部５３と、駆動連結部５４と、バネ掛け部５５と、突起部５６と、を有している。

第２レンズ枠本体５１は、第１フランジ部５１aと、第２フランジ部５１ｂと、第３フランジ部５１ｃと、Ｙ軸方向に貫通した穴５１ｄと、を含む。

第１フランジ部５１ａは、接合レンズであるレンズＬ３およびレンズＬ４を保持している。第１フランジ部５１ａには、レンズＬ３およびレンズＬ４をＹ軸方向において位置決めするための当接面５１ｅと、レンズＬ３およびレンズＬ４を光軸Ａと直交する方向において位置決めするための円筒部５１ｆと、が設けられている。

第２フランジ部５１ｂは、レンズＬ５を保持している。第２フランジ部５１ｂには、レンズＬ５をＹ軸方向において位置決めするための当接面５１ｇと、レンズＬ５をＹ軸と直交する方向において位置決めするための円筒部５１ｈと、が設けられている。

第３フランジ部５１ｃは、Ｙ軸方向において、第１フランジ部５１ａと第２フランジ部５１ｂの間に形成される。第３フランジ部５１ｃは、レンズＬ５に入射する不要光を遮断するための遮光シート５７を保持している。遮光シート５７は、第３フランジ部５１ｃの内周面に接着される。

第１軸受け部５２は、主に主軸１２０に沿って案内される。これによって、第１軸受け部５２は、第２レンズ群Ｇ２がＹ軸方向に対して傾くことを規制している。第２軸受け部５３は、副軸１２１に沿って案内される。これによって、第２軸受け部５３は、第２レンズ枠５０が主軸１２０を中心として回転することを規制している。これによって、第２レンズ群Ｇ２（レンズＬ３、レンズＬ４およびレンズＬ５）は、Ｙ軸方向に対する傾きが規制され、かつ、ＸＺ平面上における位置決めがなされた状態で、Ｙ軸方向に移動可能に支持されている。

駆動連結部５４は、フォーカスモータ１１０のナット１１２に連結され、第２レンズ枠５０をＹ軸方向に駆動する。駆動連結部５４は、図９に示すように、ステッピングモータ１１１のリードスクリュー部１１１ａが挿入される切欠き部５４ａと、ナット１１２が当接される駆動面５４ｂと、を有する。リードスクリュー１１１ａの回転によりナット１１２がＹ軸方向に移動する。このナット１１２のＹ軸方向の移動により、駆動連結部５４を介して第２レンズ枠５０がＹ軸方向に移動する。ナット１１２は駆動連結部５４のＹ軸方向正側に配置してあり、リードスクリュー１１１ａの回転によりナット１１２がＹ軸方向負側に移動するときはナット１１２が駆動連結部５４の当接面５４ｂＹ軸方向負側に駆動する。また、ナット１１２がＹ軸方向正側に移動するときは、引張りバネ１２３による第２レンズ枠５０のＹ軸方向正側の付勢力により、当接面５４ｂがナット１１２に押し当てられた状態で第２レンズ枠５０がＹ軸方向正側に駆動される。

バネ掛け部５５は、第３レンズ枠５０をＹ軸方向正側に付勢する引張りバネ１２３を取り付けるために用いられる。バネ掛け部５５は、第１軸受け部５２と駆動連結部５４との間に配置されている。従って、引張りバネ１２３は、リードスクリュー部１１１ａと主軸１２０との間に配置されることとなる（図１２参照）。第２レンズ枠５０は、引張りバネ１２３によって常時Ｙ軸方向正側に付勢されている。

突起部５６は、フォトインタラプタ１１４により第２レンズ枠５０のＹ軸方向の位置を検出するために用いられる。

（２．３．２：第１軸受け部５２の詳細構成）
次に、第１軸受け部５２の詳細構成について、図面を参照しながら説明する。図１０は、図９の矢印Ｑから見た第１軸受け部５２の斜視図である。図１１は、被写体側から見た第１軸受け部５２の平面図である。

第１軸受け部５２は、図１０に示すように、上側軸受け部５２e（第１軸受け部の一例）と、下側軸受け部５２ｆ（第２軸受け部の一例）と、連結部５２ｇと、によって構成される。

上側軸受け部５２eは、ＸＺ平面に沿って配置される板状部材である。上側軸受け部５２eの中央部には、Ｙ軸方向に沿って形成される上側挿通孔Ｓ１（第１挿通孔の一例）が形成されている。上側挿通孔Ｓ１は、第３レンズ枠６０の主軸１２０を挿通するための孔である。上側挿通孔Ｓ１の内周には、第１平面１０１と、第２平面１０２と、第１連通面２０１と、第２連通面２０２と、が形成されている。

第１平面１０１は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された平らな面である。第１平面１０１は、平面視において矩形状に形成されている。第２平面１０２は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された平らな面である。第２平面１０２は、平面視において矩形状に形成されている。本実施形態において、第２平面１０２は、第１平面１０１に対して鋭角を成しており、第１平面１０１の斜め向かいに配置されている。

第１連通面２０１は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された曲面である。第１連通面２０１は、第１平面１０１と第２平面１０２とに連通する。第２連通面２０２は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された曲面である。第２連通面２０２は、第１平面１０１と第２平面１０２とに連通する。第２連通面２０２は、第１連通面２０１の向かいに配置されている。第２連通面２０２の面積は、第１連通面２０１の面積よりも大きい。

下側軸受け部５２ｆは、上側軸受け部５２eと平行に配置される板状部材である。下側軸受け部５２ｆの中央部には、Ｙ軸方向に沿って形成される下側挿通孔Ｓ２（第２挿通孔の一例）が形成されている。下側挿通孔Ｓ２は、第３レンズ枠６０の主軸１２０を挿通するための孔である。下側挿通孔Ｓ２の内周には、第３平面１０３と、第４平面１０４と、第３連通面２０３と、第４連通面２０４と、が形成されている。

なお、図１１に示すように、下側挿通孔Ｓ２の一部と上側挿通孔Ｓ１の一部とは、平面視において互いに重なっている。また、図１１に示すように、下側軸受け部５２ｆの第３平面１０３と第４平面１０４とは、平面視において上側挿通孔Ｓ１の内側に位置している。

第３平面１０３は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された平らな面である。第３平面１０３は、平面視において矩形状に形成されている。第４平面１０４は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された平らな面である。第４平面１０４は、平面視において矩形状に形成されている。本実施形態において、第４平面１０４は、第３平面１０３に対して鋭角を成しており、第３平面１０３の斜め向かいに配置されている。

第３連通面２０３は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された曲面である。第３連通面２０３は、第３平面１０３と第４平面１０４とに連通する。第４連通面２０４は、ＸＺ平面に対して垂直に形成された曲面である。第４連通面２０４は、第３平面１０３と第４平面１０４とに連通する。第４連通面２０４は、第３連通面２０３の向かいに配置されている。第４連通面２０４の面積は、第３連通面２０３の面積よりも大きい。

ここで、図１１に示すように、第１平面１０１と第４平面１０４とは互いに略平行であり、第２平面１０２と第３平面１０３とは互いに略平行である。また、第１平面１０１と第４平面１０４との距離Ｌ１は、第２平面１０２と第３平面１０３との距離Ｌ２に等しい。なお、第１平面１０１、第２平面１０２、第３平面１０３および第４平面１０４のそれぞれは、被写体側からの平面視において直線形状を成している。

連結部５２ｇは、Ｙ軸方向に沿って形成されている。連結部５２ｇは、上側軸受け部５２ｅと下側軸受け部５２ｆとを連結する。

（２．３．３：第２レンズ枠５０と第３レンズ枠６０との組み付け状態）
次に、第２レンズ枠５０と第３レンズ枠６０との組み付け状態について、図面を参照しながら説明する。特に以下においては、第２レンズ枠５０の第２軸受け部５３と、第３レンズ枠６０の主軸１２０との当接状態に着目して説明する。

図１２は、第３レンズ枠６０に組み付けられた第２レンズ枠５０を被写体側から見た平面図である。図１３は、図１２の部分拡大図である。図１４は、図１２及び図１３に示すＢ−Ｂ線における断面図である。

図１２に示すように、第３レンズ枠６０の主軸１２０は、第２レンズ枠５０の第２軸受け部５３に挿通される。具体的には、図１３及び図１４に示すように、主軸１２０は、上側軸受け部５２eの上側挿通孔Ｓ１と、下側軸受け部５２ｆの下側挿通孔Ｓ２と、に挿通されている。

図１３および図１４に示すように、主軸１２０は、上側挿通孔Ｓ１内において、第１平面１０１と第１接点ｃ１で当接する。主軸１２０は、上側挿通孔Ｓ１内において、第２平面１０２と第２接点ｃ２で当接する。主軸１２０は、下側挿通孔Ｓ２内において、第３平面１０３と第３接点ｃ３で当接する。主軸１２０は、下側挿通孔Ｓ２内において、第４平面１０４と第４接点ｃ４で当接する。第１接点ｃ１および第２接点ｃ２は、図１３に示すように、主軸１２０の軸心Ｅを中心として、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４と点対称である。また、第１接点ｃ１および第２接点ｃ２は、図１４に示すように、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４よりも被写体側に位置している。

また、図１３および図１４に示すように、主軸１２０は、上側挿通孔Ｓ１内において、第１連通面２０１および第２連通面２０２から離間している。同様に、主軸１２０は、下側挿通孔Ｓ２内において、第３連通面２０３および第４連通面２０４から離間している。

ここで、図１２および図１４に示すように、第１接点ｃ１および第２接点ｃ２は、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４に比べて、ステッピングモータ１１１が有するリードスクリュー部１１１ａの軸心Ｈから離れている。また、図１３に示すように、第１接点ｃ１および第２接点ｃ２は、主軸１２０の軸心Ｅを通り、Ｙ軸方向に平行な平行面Ｒを基準として、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４の反対側に位置している。第１接点ｃ１および第２接点ｃ２は、平行面Ｒよりも軸心Ｈら離かられており、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４は、平行面Ｒよりも軸心Ｈに近い。ただし、平行面Ｒは、軸心Ｅを通る任意の面であればよく、曲面であってもよい。

以上のように、主軸１２０は、第１接点ｃ１および第２接点ｃ２のみにおいて上側軸受け部５２eに当接され、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４のみにおいて下側軸受け部５２ｆに当接されている。これにより、第１軸受け部５２が、バネ掛け部５５と引張りバネ１２３との係止点Ｐ２にかかる付勢力によって、駆動連結部５４に形成される切欠き部５４ａの中心点Ｐ１を中心としてＹ軸方向正側に回転してしまうことが規制されている。

なお、第１平面１０１、第２平面１０２、第３平面１０３および第４平面１０４のそれぞれがＹ軸方向に沿って延びているので、第１接点ｃ１、第２接点ｃ２、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４のそれぞれはＹ軸方向に沿って直線状に延びている（図１４において第２接点ｃ２および第３接点ｃ３のみを図示）。

（２．３．４：第１軸受け部５２に作用する力の関係）
図１５は、第１接点ｃ１と、第２接点ｃ２と、第３接点ｃ３と、第４接点ｃ４と、第２レンズ枠５０の駆動作用点Ｐ１（図１４に示す中心点Ｐ１）と、バネ作用点Ｐ２（図１４に示す係止点Ｐ２）とをＹ軸方向正側から見た概略説明図である。

図１５に示すように、第１平面１０１と第２平面１０２の交点と第３平面１０３と第４平面１０４の交点とを結ぶ仮想線Ｃは、駆動作用点Ｐ１とバネ作用点Ｐ２とを結ぶ仮想線Ｄと略平行である。また、仮想線Ｃは、第１接点ｃ１と第２接点ｃ２の中間点と、第３接点ｃ３と第４接点ｃ４との中間点と、を通る。

図１６は、仮想線Ｃと軸心Ｅの２直線を含む平面に垂直な方向から見た場合の第２レンズ枠５０に作用する力の釣り合いを示す概略説明図である。

図１６に示すように、引張りバネ１２３の付勢力Ｆ１により第２レンズ枠５０には駆動作用点Ｐ１を中心に反時計方向に回転するモーメントＭ１が作用する。このモーメントＭ１と釣り合うように上側軸受け部５２eの主軸１２０との第１接点ｃ１および第２接点ｃ２には主軸１２０からの反力Ｆ２とＦ３とが各々に作用する。また、下側軸受け部５２ｆの主軸１２０との第３接点ｃ３および第４接点ｃ４には主軸１２０からの反力Ｆ４とＦ５とが各々に作用する。このように、モーメントＭ１と釣り合うために、上側軸受け部５２ｅへの主軸１２０からの反力Ｆ２、Ｆ３と、下側軸受け部５２ｆへの主軸１２０からの反力Ｆ４、Ｆ５とは、互いに逆方向となる。従って、第１接点ｃ１および第２接点ｃ２と第３接点ｃ３および第４接点ｃ４とが、主軸の中心点Ｐ５に対して略点対称であることによって、モーメントＭ１と釣り合いを取る反力Ｆ２、Ｆ３、Ｆ４、Ｆ５を第１軸受け部５２によって安定して受け止めることができる。これにより第２レンズ枠５０の姿勢を安定に保持することができる。

また、図１５に示すように、仮想線Ｃと仮想線Ｄとが略平行となっていることによって、第１接点ｃ１および第２接点ｃ２にかかる反力Ｆ２およびＦ３と、第３接点ｃ３および第４接点ｃ４にかかる反力Ｆ４およびＦ５とを第１軸受け部５２に対して均一に作用させることができるので、第２レンズ枠５０の姿勢を安定させることができる。

（２．４：第３レンズ枠）
図５から図８に示すように、第３レンズ枠６０はＬ６レンズを保持するための部材であり、固定枠３０に取り付けられる。第３レンズ枠６０には、第２レンズ群５０がＹ軸方向に移動可能に取り付けられる、更に第２レンズ群５０のＹ軸方向正側に絞りユニット４５が第３レンズ枠６０にネジ止め固定される。

具体的には、第３レンズ枠６０には、第３レンズ枠本体６１と、Ｌ６レンズをＹ軸方向負側方向から挿入し保持するためのフランジ部６３と、固定枠３０にネジ止めするための３箇所のネジ止め穴６１ａと、第３レンズ枠本体６１に圧入された主軸１２０と副軸１２１と、が設けられている。

フランジ部６３には、レンズＬ６のＹ軸方向に位置決めするレンズＬ６置面６３ａと、Ｙ軸と直交方向を位置決めする筒状の６３ｂと、Ｙ軸方向に貫通した貫通穴６３ｃと、が形成されている。

図８に示すように、主軸１２０の近傍には、ナット１１２の突起部１１２ｂが案内されリードスクリュー１１１ａ中心のナット１１２の回転を規制する規制溝６２が形成されている。また、第３レンズ枠６０のＹ軸方向正側の端部には、絞りユニット４５をネジ止めして固定するための２箇所のネジ穴６１ｂと、絞りユニット４５の第３レンズ枠６０に対する位置決めを行う位置決めピン６１ｃと、主軸１２０のＹ軸方向正側方向端部を保持する軸保持部材１２５をネジ止めするための２箇所のネジ穴６１ｄと、軸保持部材１２５の第３レンズ枠６０に対する位置決めを行う２箇所の位置決め穴６１ｅと、が形成されている。更に、第３レンズ枠本体６１には、フォーカスモータ１１０の位置決め用ピン６１ｆと、フォーカスモータ１１０を固定するネジ穴６１ｇと、フォトインタラプタ１１４の取り付け穴６４と、が形成されている。

軸保持部材１２５は、主軸１２０が挿入される軸穴１２５ａと、軸保持部材１２５を第３レンズ枠６０にネジ止めするためのネジ止め穴１２５ｂと、第２レンズ枠５０をＹ軸方向正側に付勢する引っ張りバネ１２３を取り付けるバネ掛け部１２５ｃと、を有している。

（２．５：絞り調節ユニット）
図５および図６に示すように、絞りユニット４５は、絞り本体４６と、絞り羽根４８と、絞り羽根４８を駆動する絞り駆動モータ４７と、を有している。絞り駆動モータ４７は、例えばステッピングモータである。絞り本体４６には、Ｙ軸方向に貫通した開口穴４６ａと、第３レンズ枠６０にネジ止めするための２箇所のネジ止め穴４６ｂと、２箇所の位置決め穴４６ｃと、が形成されている。絞り駆動モータ４７で発生した駆動力により、絞り羽根４８が開方向および閉方向に駆動され、開口形状が変化する。絞り羽根４８を駆動することで光学系Ｌの絞り値を変更することができる。

（２．６：フォーカスモータユニット）
図８に示すように、フォーカスモータユニット１１０は、フォーカスモータ１１１と、フォーカスモータ１１１を第３レンズ枠６０に固定するための取り付け板１１１ｂと、雄ネジが形成されたリードスクリュー１１１ａと、ナット１１２と、フォーカスモータ１１１に駆動信号を送るためのＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）１１３と、第２レンズ枠５０の原点位置を検出するフォトインタラプタ１１４と、からなる。ナット１１２は、中央に雌ネジが形成されリードスクリュー１１１ａに螺合される。更に、ナット１１２には、第３レンズ枠６０の回転規制溝６２に規制される突起部６２ｂが形成されている。

（２．７：フォーカスリングユニット）
図５および図７に示すように、フォーカスリングユニット８０は、略円筒状のフォーカスリング本体８１の回転量を、２つのフォトインタラプタ８２、８３とにより検出する。

具体的には、フォーカスリング本体８１の外周部にはローレット８１ｃが形成され、フォーカスリング本体８１の内周部には周方向に設けられた多数の櫛歯形状の突起部８１ａと、Ｙ軸方向に貫通した貫通穴８１ｂと、が形成されている。櫛歯形状の突起部８１ａを発光部（図示せず）と受光部（図示せず）とで挟み込むように配置されたフォトインタラプタ８２、８３により、フォーカスリング本体８１が回されたときにフォーカスリング本体８１の回転に応じてフォトインタラプタ８２、８３から信号が出力される。これによって、フォトインタラプタ８２、８３と電気接続されたＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）８４から、電気基板１３０に信号が流れる。

フォーカスリング本体８１は、前枠７０の摺動部７３と固定枠３０の摺動部３２に夫々ガイド面８１ｃ、８１ｄが案内されている。フォーカスリング本体８１は、固定枠３０に対して光軸Ａを中心に回転可能に支持されている。フォトインタラプタ８２、８３によるフォーカスリング本体８１の回転検出信号がＦＰＣ（フレキシブルプリントサーキット）８４を通じて回路基板１３０で処理されフォーカスモータ１１０が駆動される。

（２．８：前枠）
図５、図７に示すように、前枠７０は、前枠本体７１と、Ｙ軸方向正側の端部に設けられたフィルタ取り付け部７２と、Ｙ軸方向負側の端部外周部のフォーカスリング８０を回転可能に支持する摺動部７３と、が形成されている。

前枠本体７１には、Ｙ軸方向に貫通した貫通穴７１ｂと、固定枠３０にネジ止め固定される３箇所のネジ止め穴７１ｃと、が形成されている。

フィルタ取り付け部７２には、フィルタ（図示せず）のＹ軸方向負側方向の位置決めを行う端面７２ａと、フィルタを取り付けるための雌ネジ７２ｂと、前蓋９０を接着するための接着面７２ｃと、が形成されている。

（２．９：レンズマウント）
図５、図７に示すように、レンズマウント２０は、レンズ鏡筒３をカメラ本体２に取り付けるための部材である。具体的には、レンズマウント２０は、Ｙ軸方向に貫通した貫通穴２４と、固定枠３とネジ（図示せず）止めするためのフランジ部２１と、カメラ本体２の前面に設けられたボディマウント（図示せず）に取り付けるバヨネット部２２と、遮光枠１４０をＹ軸負側方向よりネジ（図示せず）する遮光枠取り付け部２３と、を有している。

（２．１０：前蓋）
図５、図７に示すように、前蓋９０はＹ軸方向正側方向から、前枠７０の接着面７２ｃに、例えば両面テープ（図示せず）により接着固定される。これによって、レンズＬ１への不要な光線を遮断するとともに、第１レンズ枠４０の固定枠３０への、固定用のネジ（図示せず）や、軸保持部材１２５等の部品を覆いレンズ鏡筒３の内部にごみ等の侵入を防ぐものである。

（２．１１：後枠）
後枠７５はレンズ鏡筒３の外装の一部を成す部材で、外装部７５ａと固定枠３０へＹ軸方向負側からネジ止め固定するためのネジ止め穴７５ｂが形成されている。

（２．１２：回路基板）
図５、図７に示すように、回路基板１３０は、主に、レンズ鏡筒３の絞りユニット４５およびフォーカスモータ１１１の駆動制御と、カメラ本体２との通信処理を行う部品である。

回路基板１３０には、例えば、基板本体１３１と、レンズマイコン２４０と、複数の電気部品（図示せず）と、カメラ本体２との信号通信や電源接続を行う接点部品１３５と、接点部品１３５を基板本体１３１に接続するＦＰＣ（図示せず）と、から構成されている。

（２．１３：カメラ本体）
カメラ本体２の主な構造について、図１、図２、図３、図１７および図１８を用いて説明する。

（２．１３．１：操作ユニット）
モード切り替えダイヤル６は、静止画撮影モード、動画撮影モードおよび再生モード等の動作モードを切り替えるためのダイヤルである。ユーザーは、モード切り替えダイヤル６を回転させて動作モードを切り替えることができる。モード切り替えダイヤル６により静止画撮影モードが選択されると、動作モードを静止画撮影モードへ切り替えることができ、モード切り替えダイヤル６により動画撮影モードが選択されると、動作モードを動画撮影モードへ切り替えることができる。動画撮影モードでは、基本的に動画撮影が可能となる。さらに、モード切り替えダイヤル６により再生モードが選択されると、動作モードを再生モードへ切り替えることができ、表示部１０に撮影画像を表示させることができる。

十字操作キー７は、ユーザーが上下左右の方向を選択できるボタンである。十字操作キー７を用いて、例えば表示部１０に表示された各種メニュー画面から所望のメニューを選択することができる。

メニュー設定ボタン８はデジタルカメラ１の各種動作を設定するためのボタンである。設定ボタン９は各種メニューの実行を確定するためのボタンである。

動画撮影操作ボタン１４は、動画撮影の開始および停止を指示するためのボタンである。モード切り替えダイヤル６において選択された動作モードが静止画撮影モードまたは再生モードであっても、この動画撮影操作ボタン１４を押すことにより、モード切り替えダイヤル６での設定内容に関係なく、強制的に動作モードが動画撮影モードに移行し、動画撮影が開始される。さらに、動画撮影中に、この動画撮影操作ボタン１４が押されると、動画撮影が終了し、モード切り替えダイヤル６において選択された動作モード、すなわち動画撮影開始前の動作モードへと移行する。例えば、動画撮影操作ボタン１４が押される際にモード切り替えダイヤル６により静止画撮影モードが選択されている場合は、動画撮影操作ボタン１４が再度押された後に動作モードが自動的に静止画撮影モードへと移行する。

シャッターボタン１１は、撮影の際にユーザーによって操作される。シャッターボタン１１が操作されると、タイミング信号がボディマイコン２１０に出力される。シャッターボタン１１は、半押し操作と全押し操作が可能な２段式のスイッチである。ユーザーが半押し操作すると測光処理および測距処理が開始される。シャッターボタン１１を半押しの状態でユーザーがシャッターボタン１１を全押し操作すると、タイミング信号が出力され、画像取得部２３５で画像データが取得される。

さらに、カメラ本体２の前面には、交換レンズユニット３をカメラ本体２から取り外すためのレンズ取り外しボタン９９（レンズ取り外し操作部の一例、予備動作検知部の一例）が設けられている。レンズ取り外しボタン９９は、例えばユーザーに押されるとオン状態になる接点（図示せず）を有しており、ボディマイコン２１０と電気的に接続されている。レンズ取り外しボタン９９が押されると、内蔵されている接点がオンになり、ボディマイコン２１０はレンズ取り外しボタン９９が押されたことを認識することができる。

（２．１３．２：撮像素子ユニット）
撮像素子ユニット２１１は、カメラ本体２の内部に取り付けられたシャッターユニット１５５と撮像センサ１５０から構成される。撮像センサ１５０は、例えば、光電変換を行うＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサが挙げられる。カメラ本体２の前面に設けられたボディマウント４は、中央部にＹ軸方向に貫通した開口４ａとレンズマウント２０を取り付ける取付け部４ｂとから構成される。レンズ鏡筒３の光学系Ｏにより形成される光学像はこの開口４ａを通って撮像センサ１５０の受光面に結像される。

（２．１３．３：画像取得部）
画像取得部２３５は主に、撮像センサ１５０と、撮像センサ１５０の露光状態を調節するシャッターユニット１５５と、ボディマイコン２１０からの制御信号に基づいてシャッターユニット１５５の駆動を制御するシャッター制御部２３１と、撮像センサ１５０の動作を制御する撮像センサ駆動制御部２１２と、を有している。

撮像センサ１５０は、撮像センサ駆動制御部２１２により発生されるタイミング信号により駆動制御される。なお、撮像センサ１５０はＣＣＤ（Charge Coupled Device）センサでもよい。

シャッター制御部２３１は、タイミング信号を受信したボディマイコン２１０から出力される制御信号にしたがって、シャッター駆動アクチュエータ２３２を駆動し、シャッター２３３を動作させる。

なお、本実施形態では、オートフォーカス方式として、撮像センサ１５０で生成された画像データを利用するコントラスト検出方式が採用されている。コントラスト検出方式を用いることにより、高精度なフォーカス調節を実現することができる。

（２．１３．４：ボディマイコン）
ボディマイコン２１０は、カメラ本体２の中枢を司る制御装置であり、操作ユニット２３９に入力された操作情報に応じて、デジタルカメラ１の各部を制御する。具体的には、ボディマイコン２１０にはＣＰＵ、ＲＯＭ、ＲＡＭが搭載されており、ＲＯＭに格納されたプログラムがＣＰＵに読み込まれることで、ボディマイコン２１０は様々な機能を実現することができる。例えば、ボディマイコン２１０は、レンズ鏡筒３がカメラ本体２に装着されたことを検知する機能、あるいはレンズ鏡筒３から焦点距離情報などのデジタルカメラ１を制御する上で必要な情報を取得する機能を有している。

ボディマイコン２１０は、電源スイッチ５、シャッターボタン１１、モード切り替えダイヤル６、十字操作キー７、メニュー設定ボタン８および設定ボタン９の信号を、それぞれ受信可能である。また、ボディマイコン２１０内のメモリ２１０ａには、カメラ本体２に関する各種情報が格納されている。メモリ２１０ａは、不揮発性メモリであり、電力供給が停止している状態でも記憶している情報を保持できる。

また、ボディマイコン２１０は、垂直同期信号を定期的に生成し、垂直同期信号の生成と並行して、垂直同期信号に基づいて露光同期信号を生成する。ボディマイコン２１０が垂直同期信号を基準とした露光開始タイミングおよび露光終了タイミングを予め把握しているので、ボディマイコン２１０は露光同期信号を生成できる。ボディマイコン２１０は、垂直同期信号をタイミング発生器（図示省略）に出力し、露光同期信号をボディマウント４およびレンズマウント２０を介してレンズマイコン２４０に一定の周期で出力する。レンズマイコン２４０は、露光同期信号に同期して、第２レンズ枠５０の位置情報を取得する。

撮像センサ駆動制御部２１２は、垂直同期信号に基づいて、撮像センサ１５０の読み出し信号と電子シャッター駆動信号とを一定の周期で生成する。撮像センサ駆動制御部２１２は、読み出し信号および電子シャッター駆動信号に基づいて、撮像センサ１５０を駆動する。すなわち、撮像センサ１５０は、読み出し信号に応じて、撮像センサ１５０内に多数存在する光電変換素子（図示せず）で生成された画素データを垂直転送部（図示せず）に読み出す。

また、ボディマイコン２１０は、レンズマイコン２４０を介してフォーカスモータユニット１１０を制御する。

撮像センサ１５０から出力された画像信号は、アナログ信号処理部２１３から、Ａ／Ｄ変換部２１４、デジタル信号処理部２１５、バッファメモリ２１６および画像圧縮部２１７へと、順次送られて処理される。アナログ信号処理部２１３は、撮像センサ１５０から出力される画像信号にガンマ処理等のアナログ信号処理を施す。Ａ／Ｄ変換部２１４は、アナログ信号処理部２１３から出力されたアナログ信号をデジタル信号に変換する。デジタル信号処理部２１５は、Ａ／Ｄ変換部２１４によりデジタル信号に変換された画像信号に対してノイズ除去や輪郭強調等のデジタル信号処理を施す。バッファメモリ２１６は、ＲＡＭ（Random Access Memory）であり、画像信号を一旦記憶する。バッファメモリ２１６に記憶された画像信号は、画像圧縮部２１７から画像記録部２１８へと、順次送られて処理される。バッファメモリ２１６に記憶された画像信号は、画像記録制御部２１９の命令により読み出されて、画像圧縮部２１７に送信される。画像圧縮部２１７に送信された画像信号のデータは、画像記録制御部２１９の命令に従って画像信号に圧縮処理される。画像信号は、この圧縮処理により、元のデータより小さなデータサイズになる。画像信号の圧縮方法として、例えば１フレームの画像信号毎に圧縮するＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）方式が用いられる。その後、圧縮された画像信号は、画像記録制御部２１９により画像記録部２１８に記録される。ここで、動画を記録する場合、複数の画像信号をそれぞれ１フレームの画像信号毎に圧縮するＪＰＥＧ方式を用いることもでき、また、複数のフレームの画像信号をまとめて圧縮するＨ．２６４／ＡＶＣ方式を用いることもできる。

画像記録部２１８は、画像記録制御部２１９の命令に基づいて、画像信号と記録すべき所定の情報とを関連付けて静止画ファイルまたは動画ファイルを作成する。そして、画像記録部２１８は、画像記録制御部２１９の命令に基づいて、静止画ファイルまたは動画ファイルを記録する。画像記録部２１８は、例えば内部メモリおよび／または着脱可能なリムーバブルメモリである。なお、画像信号とともに記録すべき所定の情報には、画像を撮影した際の日時と、焦点距離情報と、シャッタースピード情報と、絞り値情報と、撮影モード情報と、が含まれる。静止画ファイルは、例えばＥｘｉｆ（登録商標）形式やＥｘｉｆ（登録商標）形式に類する形式である。また、動画ファイルは、例えばＨ．２６４／ＡＶＣ形式に類する形式である。

（２．１３．５：画像表示部）
画像表示部２３６は、表示部１０と、画像表示制御部２２１と、を有している。表示部１０は例えば液晶モニタである。表示部１０は、画像表示制御部２２１からの命令に基づいて、画像記録部２１８あるいはバッファメモリ２１６に記録された画像信号を可視画像として表示する。表示部１０での表示形態としては、画像信号のみを可視画像として表示する表示形態や、画像信号と撮影時の情報とを可視画像として表示する表示形態が考えられる。

（２．１３．６：ファインダ部）
ファインダ部２３８は、撮像センサ１５０により取得された画像を表示する液晶ファインダ２０８と、カメラ本体２の背面に設けられたファインダ接眼窓１２と、を有している。ユーザーは、ファインダ接眼窓１２を覗くことで液晶ファインダ２０８に表示された画像を視認することができる。

（２．１３．７：バッテリー）
バッテリー２２２は、カメラ本体２の各部に電力を供給し、さらにレンズマウント２０を介してレンズ鏡筒３に電力を供給する。本実施形態ではバッテリー２２２は充電池である。なお、バッテリー２２２は、乾電池でもよいし、電源コードにより外部から電力供給が行われる外部電源であってもよい。

〔３：デジタルカメラの動作〕
図１、図２、図３、図１７および図１８を用いて、デジタルカメラ１の動作について説明する。

（３．１：電源ＯＮ時の動作）
操作ユニット２３９は、ユーザーが操作情報を入力するための各種操作部材を有している。例えば、電源スイッチ５は、デジタルカメラ１あるいはカメラ本体２の電源の入切を行うためのスイッチである。電源スイッチ５により電源がオン状態になると、カメラ本体２および交換レンズユニット３の各部に電源が供給される。

このデジタルカメラ１は、２つの撮影モードを有している。具体的には、デジタルカメラ１は、ユーザーがファインダ接眼窓１２で被写体を観察するファインダ撮影モードと、ユーザーが表示部１０で被写体を観察するモニタ撮影モードと、を有している。

ファインダ撮影モードでは、例えば画像表示制御部２２１が液晶ファインダ２０８を駆動する。この結果、液晶ファインダ２０８には、撮像センサ１５０により取得された被写体の画像が表示される。

モニタ撮影モードでは、例えば画像表示制御部２２１により表示部１０が駆動され、表示部１０に被写体の実時間画像が表示される。

（３．２：静止画撮影）
ユーザーによりシャッターボタン１１が全押しされると、撮像センサ１５０の測光出力に基づいて計算された絞り値に光学系Ｌの絞り値が設定されるように、ボディマイコン２１０からレンズマイコン２４０へ命令が送信される。そして、レンズマイコン２４０により絞り駆動制御部２４２が制御され、指示された絞り値まで絞りユニット４５を絞り込む。絞り値の指示と同時に、撮像センサ駆動制御部２１２から撮像センサ１５０へ駆動命令が送信され、シャッター２３３の駆動命令が送信される。撮像センサ１５０の測光出力に基づいて計算されたシャッタースピードの時間だけ、シャッター２３３により撮像センサ１５０が露光される。

ボディマイコン２１０は、撮影処理を実行し、撮影が終了すると、画像記録制御部２１９に制御信号を送信する。画像記録部２１８は、画像記録制御部２１９の命令に基づいて、画像信号を内部メモリおよび／またはリムーバブルメモリに記録する。画像記録部２１８は、画像記録制御部２１９の命令に基づいて、画像信号とともに撮影モードの情報（オートフォーカス撮影モードかマニュアルフォーカス撮影モードか）を、内部メモリおよび／またはリムーバブルメモリに記録する。

さらに、露光完了後、撮像センサ駆動制御部２１２は、撮像センサ１５０から画像データを読み出し、所定の画像処理後、ボディマイコン２１０を介して画像表示制御部２２１へ画像データが出力される。これにより、表示部１０へ撮影画像が表示される。

また、露光終了後、ボディマイコン２１０により、シャッター２３３が初期位置にリセットされる。また、ボディマイコン２１０からレンズマイコン２４０へ絞りユニット４５を開放位置にリセットするよう絞り駆動制御部２４２に命令が下され、レンズマイコン２４０から各ユニットへリセット命令が下される。リセット完了後、レンズマイコン２４０は、ボディマイコン２１０にリセット完了を伝える。ボディマイコン２１０は、レンズマイコン４０からリセット完了情報を受信した後であって、かつ、露光後の一連の処理が完了した後に、シャッターボタン１１が押されていないことを確認し、撮影シーケンスを終了する。

（３．３：動画撮影）
デジタルカメラ１は、動画を撮影する機能も有している。動画撮影モードでは、一定の周期で撮像センサ１５０により画像データが生成され、生成される画像データを利用してコントラスト検出方式によるオートフォーカスが継続的に行われる。動画撮影モードにおいて、シャッターボタン１１が押される、あるいは動画撮影操作ボタン１４が押されると、画像記録部２１８に動画が記録され、シャッターボタン１１、あるいは動画撮影操作ボタン１４が再度押されると、画像記録部２１８での動画の記録が停止する。

（３．４：コントラストＡＦ動作）
ここで、図１７〜図１９を用いてデジタルカメラ１で採用されているコントラスト検出方式について説明する。図１９に、このコントラスト検出方式におけるフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の動作説明図を示す。図１９の縦軸は、コントラスト値であり、大きいほど合焦していることを表している。図１９の横軸は、フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の光軸方向の位置であり、右に行くほど至近側の被写体に合焦し、左に行くほど無限大側の被写体に合焦することを表している。

シャッターボタン１１がユーザーにより半押し状態にされると、タイミング信号がボディマイコン２１０に出力され、デジタルカメラ１はコントラストＡＦ動作に移行する。

コントラストＡＦ動作に移行すると、まずコントラスト値のピークを検出し、合焦位置の予測を行い、第１フォーカス駆動動作を行う。ボディマイコン２１０はレンズマイコン２４０に対しフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）を動作させる方向とフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）を動作させるコントラスト検出速度を指令する。レンズマイコン２４０はボディマイコン２１０からの指令に基づいてフォーカスレンズ駆動制御部２４１に指令を送信し、フォーカスレンズ駆動制御部２４１によってフォーカスモータ１１１を駆動させる。

フォーカスモータ１１１は、リードスクリュー１１１ａ、ナット１１２を介し、フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）を検出開始位置Ｆ１１から検出終了位置Ｆ１２まで移動する。このとき、検出開始位置Ｆ１１から検出終了位置Ｆ１２まで露光同期信号のタイミング毎に撮像センサ１５０は画像データを出力する。ボディマイコン２１０は、画像データごとに、コントラスト値を検出する。

さらに、ボディマイコン２１０は、露光同期信号のタイミングで、フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の位置情報をフォーカス駆動制御部２４１から取得する。ボディマイコン２１０は、露光同期信号のタイミング毎に取得したコントラスト値とフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の位置情報とを対応付けて、メモリ２１０ａに記憶する。フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の位置情報とコントラスト値との分布に基づき、ボディマイコン２１０はコントラスト値がピークになるフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の位置（ピーク位置Ｆ１４）（合焦位置）を予測する。ピーク位置予測が終了すると、デジタルカメラ１は、第２フォーカス駆動動作に移行する。なお、第１フォーカス駆動動作において、フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の移動に伴いコントラスト値が減少しているとボディマイコン２１０が判定した場合、ボディマイコン２１０は、フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）を動作させる方向を反対にして、第１フォーカス駆動動作をやり直す。

第２フォーカス駆動動作では、まず、ボディマイコン２１０からレンズマイコン２４０に、現在位置Ｆ１２からみてコントラスト値のピーク位置Ｆ１４を越えるフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の目標位置Ｆ１３と、フォーカスモータ１１１の駆動速度が指令される。このときの駆動速度は、フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）をできるだけ速く目標位置Ｆ１３に到達させるため、なるべく早い速度である「設定速度」が指令される。ボディマイコン２１０の指令に基づきフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）が目標位置Ｆ１３に到達すると第２フォーカス駆動動作は終了し第３フォーカス駆動動作に移行する。「設定速度」については後述する。

ボディマイコン２１０からレンズマイコン２４０に目標位置としてコントラスト値のピーク位置Ｆ１４とフォーカスモータ１１１の駆動速度が指令される。このときの駆動速度も第２フォーカス駆動同様に「設定速度」が指令される。ボディマイコン２１０の指令に基づきフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）が目標位置Ｆ１３に到達すると第３フォーカス駆動動作は終了し、合焦動作が終了する。なお、第２フォーカス駆動動作時および第３フォーカス駆動動作時には、コントラスト値を算出しない。

ここで、第１フォーカス駆動動作終了後に、直ちにコントラスト値のピーク位置であるＦ１４に駆動させないのは、フォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の移動方向が変わる際、ナット１１２とナットの回転規制溝６２とのガタによるバックラッシュが発生し、バックラッシュ分の誤差が生じるためである。このバックラッシュによる誤差を軽減させるために、合焦位置検出方向（第１フォーカス動作）と、合焦位置移動方向（第３フォーカス動作）を同一方向とし、バックラッシュ分の誤差を小さくしている。そのため、姿勢差や繰り返し誤差によるバックラッシュのバラつきが小さい場合には、第２フォーカス動作で目標合焦位置Ｆ１４にバックラッシュ補正分を余分に動作させることにより、合焦動作を終了させても良い。

オートフォーカス動作はなるべく速いのが好ましい。したがって、なるべく速く合焦位置までフォーカス可動ユニット２５０を移動させるのが好ましい。しかし、第１フォーカス駆動動作におけるボディマイコン２１０から指令されるフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の駆動速度は、ボディマイコンが合焦位置を精度よく予測することができるよう、「設定速度」よりも遅い速度が設定されている。なお、フォーカスモータ１１１の「設定速度」がボディマイコン２１０から指令されるフォーカスレンズ（第２レンズ枠５０）の駆動速度より遅い場合は、レンズマイコンにてリミットがかけられ、「設定速度」で駆動する。

コントラストＡＦ方式においては、合焦予測位置への正確な位置決め精度が要求されるため、フォーカスモータ１１１にはステッピングモータを使用している。ステッピングモータは入力される駆動パルスに応じて回転角が変化するため、外部にセンサを用いずに位置制御が可能なモータであり、コントラストＡＦを用いたデジタルカメラでは広く用いられている。しかしながら、回転を阻害する抵抗力（負荷トルク）が大きすぎたり、駆動速度（出力トルク）が速すぎたりすると、駆動パルス数と回転角の同期外れ（脱調）を起こしてしまう。そのため、駆動速度（出力トルク）は負荷トルクや温度特性等を考慮して余裕を持って設定する必要がある。

（３．５：マニュアルフォーカス動作）
マニュアルフォーカス動作を有効にするためには、マニュアルフォーカス切り替えボタン（図示せず）をＯＮにする。マニュアルフォーカス切り替えボタンのＯＮにより、フォーカスリング８１がユーザーにより回転させることにより、フォトインタラプタ８２および８３からの検出信号がレンズマイコン２４０に送られ、ステッピングモータ１１１が駆動され第２レンズ枠のＹ軸方向の移動により、任意の合焦位置まで駆動される。

《第２実施形態》
先の実施形態では、Ｙ軸方向から見たときに、引っ張りバネ１２３はフォーカスモータ１１１と主軸１２０との間に配置されているが、これに限られるものではない。図２０は第２の実施形態のＹ軸方向から見た平面説明図であり、図２１は側面説明図である。図２０、図２１において、図１５および図１６と同一の機能を有するものは同番号としており、説明は省略する。

図２０、図２１に示すように、フォーカスモータ１１１のリードスクリュー１１１ａの中心点Ｐ１と主軸１２０の中心点Ｐ５と引っ張りバネ３００は、略一直線上に配置されており（図２０）、引っ張りバネ３００とリードスクリュー１１１ａの中心点Ｐ１との距離ｈ４は、主軸１２０の中心点Ｐ５とリードスクリュー１１１ａの中心点Ｐ１間の距離より大きい配置となっている。

モーメントＭ１と反力との釣り合いは、次式で表すことができる。

Ｍ１（＝Ｆ１×ｈ１）＝（Ｆ２＋Ｆ３）×ｈ２＋（Ｆ４＋Ｆ５）×ｈ４
上記式で、デジタルカメラ１の姿勢差や、デジタルカメラ１への外力などによっても、第２レンズ枠５０の姿勢を安定に支持するためにモーメントＭ１は所定の大きさが必要である。このように、距離ｈ４を大きくすることで、引っ張りバネ３００の引っ張り力F６が小さくても、必要なモーメントＭ１を発生させることができる。すなわち、図１５、図１６における引張りバネ１２３の付勢力Ｆ１よりも引っ張り力Ｆ６を小さく出来るため、ナット１１２を駆動するステッピングモータ１１１の駆動負荷が小さくなる。その結果、ステッピングモータ１１１を小さくすることが可能となり、より小さなレンズ鏡筒を実現することができる。

《第３実施形態》
図２２は第３の実施形態の第２レンズ枠５０の主軸１２０の軸受け近傍の部分平面図であり、図２３は第３の実施形態の第２レンズ枠５０の主軸１２０の軸受け近傍の概略断面図である。

図２２、図２３に示すように、上側軸受け部５２ｅの第１平面１０１に向けて、中央テーパ部３２０と一対の側方テーパ部３２１，３２１が形成されている。また、上側軸受け部５２ｅの第２平面１０２に向けて、中央テーパ部３１０と一対の側方テーパ部３１１，３１１が形成されている。また、下側軸受け部５２ｆの第３平面１０３に向けて、中央テーパ部３３０と一対の側方テーパ部３３１，３３１が形成されている。また、図示しないが、下側軸受け部５２ｆの第４平面１０４にも同様にテーパが形成されている。

主軸１２０と第１軸受け部５２との間には、潤滑用のグリスが塗られており、第２レンズ枠５０が主軸１２０に対してスムーズに移動するようになっている。しかし、第１軸受け部５２と主軸１２０との各接点ｃ１〜ｃ４では、高い圧力がかかるので、グリスは各接点ｃ１〜ｃ４から流れ出しやすい。

そこで、周辺に流れたグリスを再び各接点ｃ１〜ｃ４に送り込むために、周方向にテーパが形成されている。下側軸受け部５２ｆについても上側軸受け部５２ｅと同様の理由によってテーパが形成されている。このテーパにより各接点ｃ１〜ｃ４から周辺に流れ出たグリスを再び集めることができ、信頼性の高いレンズ鏡筒を提供できる。

１ デジタルカメラ
２ カメラ本体
３ レンズ鏡筒
４ ボディマウント
５ 電源スイッチ
６ モード切り替えダイヤル
７ 十字操作キー
８ メニュー設定ボタン
９ 設定ボタン
１０ 液晶モニタ
１１ シャッターボタン
１４ 動画撮影操作ボタン
２０ レンズマウント
３０ 固定枠
４０ 第１レンズ枠
５０ 第２レンズ枠
５２ａ 平面部
５２ｂ 平面部
５２ｅ 上側軸受け部
５２ｆ 下側軸受け部
６０ 第３レンズ枠
７０ 前枠
７５ 後枠
８０ フォーカスリングユニット
９０ 前蓋
１１０ フォーカスモータユニット
１１１ａ リードスクリュー
１１２ ナット
１２０ 主軸
１２１ 副軸
１２３ 引っ張りバネ
１３０ 基板回路
１４０ 遮光枠
１５０ 撮像センサ
Ｇ１ 第１レンズ群
Ｇ２ 第２レンズ群
Ｇ３ 第３レンズ群
Ｏ 光学系
Ａ 光軸
Ｋ１〜Ｋ４ 直線部

Claims (4)

1. レンズ群を保持するレンズ枠と、
   前記レンズ群の光軸と平行に配置され、前記レンズ枠に挿通されるガイド軸と、
   前記光軸と略平行に配置されたリードスクリューと、
   前記リードスクリューに螺合されるナットと、
   前記レンズ枠を前記ナットに付勢する付勢ばねと、
   を備え、
   前記レンズ枠は、
   前記ガイド軸が挿通される第１挿通孔を有する第１軸受け部と、
   前記ガイド軸が挿通される第２挿通孔を有する第２軸受け部と、
   を有し、
   前記ガイド軸は、第１接点および第２接点において前記第１挿通孔の内周面に当接し、第３接点および第４接点において前記第２挿通孔の内周面に当接しており、
   前記第１接点および前記第２接点は、前記ガイド軸のガイド軸心を通り前記光軸方向に平行な平行面を基準として、前記第３接点および前記第４接点の反対側に位置している、
   レンズ鏡筒。
2. 前記第１接点および前記第２接点は、前記ガイド軸心上の所定点を中心として、前記第３接点および前記第４接点と略点対称である、
   請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記光軸方向からの平面視において、前記リードスクリューのリードスクリュー軸心と前記付勢ばねの前記レンズ枠への係止点とを結んだ線は、前記第１接点と前記第２接点の中間点と前記第３接点および前記第４接点の中間点とを結んだ線と略平行である、
   請求項１に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記光軸方向からの平面視において、前記リードスクリュー軸心と前記係止点の距離は、前記リードスクリュー軸心と前記ガイド軸心との距離よりも大きい
   請求項３に記載のレンズ鏡筒。

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