JP2015036777A

JP2015036777A - レンズ鏡筒および光学装置

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Publication number: JP2015036777A
Application number: JP2013168566A
Authority: JP
Inventors: 邦博吹野; Kunihiro Fukino; 草野　正明; Masaaki Kusano; 正明草野
Original assignee: Nikon Corp
Current assignee: Nikon Corp
Priority date: 2013-08-14
Filing date: 2013-08-14
Publication date: 2015-02-23
Anticipated expiration: 2033-08-14
Also published as: JP6343887B2

Abstract

【課題】複数の嵌合部を有する保持部材を案内軸に対して円滑に摺動させる。【解決手段】レンズ鏡筒であって、第一光学部材を保持する第一保持部材と、第一保持部材に支持される第一軸受け部材と、軸受け部材に挿通される案内軸部材とを備え、第一保持部材は、第一軸受け部材を収容して支持する支持穴を有し、軸受け部材において案内軸部材が挿通される挿通穴の延在方向は、支持穴の延在方向に対して傾斜する。上記レンズ鏡筒において、第一保持部材は、第一軸受け部材と一体的に形成された球面部に対して接する球面を含む球面座を有してもよい。【選択図】図４

Description

本発明は、レンズ鏡筒および光学装置に関する。

光学部材の保持部材に案内軸を嵌合させて摺動可能に支持する構造がある（特許文献１参照）。
［特許文献１］特開２００４−０７７７０５号公報

1本の案内軸に対して保持部材を複数箇所で嵌合させると、案内軸に対して保持部材が円滑に摺動しない場合がある。

本発明の第一態様においては、第一光学部材を保持する第一保持部材と、第一保持部材に支持される第一軸受け部材と、軸受け部材に挿通される案内軸部材とを備え、第一保持部材は、第一軸受け部材を収容して支持する支持穴を有し、軸受け部材において案内軸部材が挿通される挿通穴の延在方向は、支持穴の延在方向に対して傾斜するレンズ鏡筒が提供される。

本発明の第二態様においては、上記レンズ鏡筒を備える光学装置が提供される。

上記発明の概要は、本発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。

カメラシステム１００の模式的断面図である。レンズユニット２００の模式的断面図である。嵌合部２３０の模式的断面図である。球面軸受け構造部２８１の断面図である。球面軸受け構造部２８１の分解断面図である。嵌合部２３０の模式的断面図である。球面軸受け構造部２８１の断面図である。球面軸受け構造部２８２の断面図である。球面軸受け構造部２８３の断面図である。筒状軸受け構造部２８４の断面図である。レンズユニット２０１の模式的断面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。下記の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。

図１は、カメラシステム１００の模式的断面図である。カメラシステム１００は、レンズユニット２００およびカメラボディ３００を含む。

なお、記載を簡潔にする目的で、以下の説明においては、カメラシステム１００の撮影対象となる物体が位置する物体側を前側または先端側と記載する。また、カメラシステム１００において、レンズユニット２００に対してカメラボディ３００が配置された側を後側または背面側と記載する。

レンズユニット２００は、固定筒２１０と固定筒２１０に収容されたレンズ群Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３および案内軸２１２とを有する。固定筒２１０の後端にはレンズ側マウント部２６０が設けられる。

レンズ側マウント部２６０は、カメラボディ３００のボディ側マウント部３６０と嵌合して、固定筒２１０をカメラボディ３００に対して固定する。これにより、レンズユニット２００とカメラボディ３００とが機械的に結合される。

レンズ側マウント部２６０およびボディ側マウント部３６０の嵌合は、特定の操作により解除できる。よって、レンズユニット２００は、同じ規格のレンズ側マウント部２６０を有する他のレンズユニット２００と交換できる。

固定筒２１０の内部において、レンズ群Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３は、共通の光軸Ｘに沿って配置されて光学系を形成する。一対の案内軸２１２のそれぞれは、固定筒２１０から支持され、光軸Ｘと平行に固定される。

少なくともひとつのレンズ群Ｌ_２は、一対の嵌合部２３０と単一の係合部２５０とを有する保持枠２２０に保持される。一対の嵌合部２３０は、案内軸２１２の延在方向に沿って離間して配され、各々に設けられた嵌合穴２３１に一方の案内軸２１２を共通に挿通される。嵌合穴２３１の各々は、内部に収容した軸受けブッシュ２４０を介して、案内軸２１２に対してそれぞれ摺動自在に嵌合する。

保持枠２２０においては、単一の係合部２５０も、案内軸２１２に対して摺動自在に係合する。これにより、保持枠２２０に保持されたレンズ群Ｌ_２は、案内軸２１２に沿って、光軸Ｘと平行に移動する。これにより、レンズ群Ｌ_２は光軸Ｘと平行に移動する。レンズ群Ｌ_２が移動した場合、レンズ群Ｌ_１、Ｌ_２、Ｌ_３が形成する光学系の焦点距離、合焦位置等が変化する。

レンズユニット２００は、レンズ側制御部２７０も有する。レンズ側制御部２７０は、光学系の光路をはずれた位置に配され、レンズユニット２００全体の制御を担うと共に、カメラボディ３００に搭載されたボディ側制御部３２２とレンズユニット２００側との通信も担う。これにより、カメラボディ３００に装着されたレンズユニット２００は、カメラボディ３００と連携して動作する。

カメラボディ３００は、ボディ側マウント部３６０の後側にミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０は、メインミラー保持枠３７２およびメインミラー３７１を有する。メインミラー保持枠３７２は、メインミラー３７１を保持しつつ、メインミラー回動軸３７３により軸支される。

また、ミラーユニット３７０は、サブミラー保持枠３７５およびサブミラー３７４を有する。サブミラー保持枠３７５は、サブミラー３７４を保持しつつ、サブミラー回動軸３７６によりメインミラー保持枠３７２から軸支される。メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー３７４およびサブミラー保持枠３７５はメインミラー保持枠３７２と共に移動しつつ、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。

カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の図中上方にはフォーカシングスクリーン３５２およびペンタプリズム３５４が順次配される。また、カメラボディ３００において、ペンタプリズム３５４の図中後方にはファインダ光学系３５６および測光センサ３９０が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、カメラボディ３００の背面にファインダ３５０として露出する。測光センサ３９０は、入射した光の強度を検出する。

カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の図中後方には、フォーカルプレンシャッタ３１０、光学フィルタ３３２および撮像素子３３０が順次配される。フォーカルプレンシャッタ３１０は開閉して、撮像素子３３０に入射する被写体光束を導入または遮断する。

光学フィルタ３３２は、撮像素子３３０の直前に設置され、撮像素子３３０に入射した光から赤外線および紫外線を除去する。また、光学フィルタ３３２は、撮像素子３３０の表面を保護する。更に、光学フィルタ３３２は、入射した被写体光束の空間周波数を減じるローパスフィルタを含む。これにより、光学フィルタ３３２は、撮像素子３３０のナイキスト周波数を越える空間周波数成分を入射光から除去してモアレの発生を抑制する。

撮像素子３３０は、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子を含み、光学フィルタ３３２を透過して入射した光を受光する。撮像素子３３０の更に背後には、基板３２０、背面表示部３４０が順次配される。基板３２０には、ボディ側制御部３２２および画像処理部３２４等が実装される。背面表示部３４０は、液晶表示板等により形成され、カメラボディ３００の背面に露出する。

図示の状態にあるメインミラー３７１は、レンズユニット２００を通じて入射した光を斜めに横切る観察位置にある。メインミラー３７１の一部はハーフミラー領域を形成して、入射した光の一部を透過させる。

観察位置のメインミラー３７１のハーフミラー領域を透過した光は、メインミラー３７１の後方でサブミラー３７４に入射する。サブミラー３７４は、入射した光をミラーユニット３７０の図中下方に向かって反射する。サブミラー３７４により反射された光は、ミラーユニット３７０の図中下方に配された合焦光学系３８０を通じて合焦センサ３８２に入射する。

また、観察位置にあるメインミラー３７１に反射された光は、フォーカシングスクリーン３５２に向かって反射される。フォーカシングスクリーン３５２は、撮像素子３３０の素子配列面と光学的に共役な位置に配され、レンズユニット２００の光学系が形成した像を可視化する。フォーカシングスクリーン３５２に結ばれた像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から正立正像として観察される。

ペンタプリズム３５４から射出された光の一部は、ファインダ光学系３５６の上方に配された測光センサ３９０に受光される。測光センサ３９０は、カメラボディ３００のレリーズボタンが半押し状態になると、入射した光の光強度を検出する。

ボディ側制御部３２２は、測光センサ３９０が検出した光強度に基づいて被写体輝度を算出し、更に、算出した被写体輝度に応じて、絞り値、シャッタ速度、ＩＳＯ感度等の撮像条件を算出する。これにより、カメラシステム１００は、適切な撮影条件で被写体を撮影できる状態になる。

また、カメラボディ３００のレリーズボタンが半押し状態になると、合焦センサ３８２は、レンズユニット２００の光学系におけるデフォーカス量を検出して、ボディ側制御部３２２に通知する。ボディ側制御部３２２は、レンズ側制御部２７０と通信して、検知されたデフォーカス量を打ち消して光学系を合焦させるに足る移動量までレンズ群Ｌ_２を移動させる。

これにより、レンズユニット２００は、フォーカシングスクリーン３５２に被写体の鮮明な像を形成する。

続いて、カメラシステム１００においてレリーズボタンが深く押し込まれた場合、メインミラー保持枠３７２はメインミラー３７１と共に図中時計回りに回動し、退避位置に略水平に停止する。これにより、メインミラー３７１は、レンズユニット２００の光学系を通じて入射した光の光路から退避する。

メインミラー３７１が撮影位置に向かって回動する場合、サブミラー保持枠３７５も、メインミラー保持枠３７２と上昇すると共に、サブミラー回動軸３７６の回りに回動して、撮影位置において略水平に停止する。これにより、サブミラー３７４も入射した光の光路から退避する。

メインミラー３７１およびサブミラー３７４が撮影位置に移動すると、続いてフォーカルプレンシャッタ３１０が開く。これにより、レンズユニット２００の光学系を通じて入射した光は、光学フィルタ３３２を通過して撮像素子３３０に受光される。こうして、撮像素子３３０の素子配列面に形成された被写体の鮮明な像が、撮像素子３３０により電気信号に変換される。その後、フォーカルプレンシャッタ３１０の後膜が閉じ、メインミラー３７１およびサブミラー３７４は再び観察位置に復帰して、撮影に係る一連の動作が完了する。

図２は、レンズユニット２００の断面図である。図２は、レンズ群Ｌ_２を含み、光軸Ｘと直交する断面を模式的に示す。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。レンズユニット２００において、レンズ群Ｌ_２を保持する保持枠２２０は、図中上側に嵌合部２３０を、図中下側に係合部２５０を、それぞれ有する。

一対の嵌合部２３０に設けられた嵌合穴２３１の各々は、軸受けブッシュ２４０を収容して支持する支持穴を形成する。軸受けブッシュ２４０の各々は、案内軸２１２の断面形状と略相補的な内面形状を有する挿通穴２４１を有し、案内軸２１２は、軸受けブッシュ２４０の挿通穴２４１に挿通される。これにより、嵌合部２３０は、図中上側の案内軸２１２に対して精度よく位置決めされる。

嵌合部２３０の係合部２５０は、対向する一対の平行面の間に案内軸２１２を挟んで、案内軸２１２に対して係合する。これにより、保持枠２２０が、図中上側の案内軸２１２の周りを回動することが規制される。こうして、保持枠２２０は、光軸Ｘと平行な方向の移動を許容されつつ、他の方向への変位を規制される。

図３は、保持枠２２０における嵌合部２３０の断面図である。図３は、光軸Ｘを含む面における嵌合部２３０断面を示す。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

嵌合部２３０は、案内軸２１２の長手方向に沿って離間した位置に一対設けられる。一対の嵌合部２３０のそれぞれにおいて、軸受けブッシュ２４０が嵌合穴２３１の内部に収容される。嵌合穴２３１に収容された軸受けブッシュ２４０は、嵌合部２３０から支持される。軸受けブッシュ２４０の各々は、案内軸２１２を挿通する挿通穴２４１を有する。

嵌合穴２３１の各々は、図中に一点鎖線Ａで示すように、レンズ群Ｌ_２の光軸Ｘに概ね沿った延在方向に形成される。よって、一対の嵌合穴２３１の内部に配された一対の軸受けブッシュ２４０に、１本の案内軸２１２を共通に挿通できる。このように、保持枠２２０は、１本の案内軸２１２に対して２箇所の嵌合部で嵌合するので、光軸Ｘに対するレンズ群Ｌ_２の傾きが規制される。

なお、軸受けブッシュ２４０の各々において、挿通穴２４１は、案内軸２１２の外周面に対して円滑に摺動し得る間隙を有する。よって、軸受けブッシュ２４０は、案内軸２１２に沿って円滑に摺動する。嵌合部２３０の各々の嵌合穴２３１の内部には、軸受けブッシュ２４０を嵌合部２３０に結合する球面軸受け構造部２８１が形成される。次に、図４を参照して球面軸受け構造部２８１について説明する。

図４は、球面軸受け構造部２８１の断面図である。図４には、図３において図中右側に示した嵌合部２３０を単独で拡大して示す。図３と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

球面軸受け構造部２８１は、球面座２３２および球面部２４２を含む。即ち、嵌合部２３０を図中略水平に貫通して設けられた嵌合穴２３１の内面には、部分球面状の内面を有する球面座２３２が設けられる。また、軸受けブッシュ２４０の外周面には、部分球面状の外面を有する球面部２４２が、軸受けブッシュ２４０と一体的に設けられる。

球面座２３２および球面部２４２は、互いに相補的な形状と寸法を有し、互いに嵌まり合って接する球面軸受け構造部２８１を形成する。ここで、球面座２３２がなす部分球面は、球面部２４２がなす部分球面よりも狭い。よって、球面部２４２と一体的な軸受けブッシュ２４０は、球面座２３２および球面部２４２の共通の中心を揺動軸として、嵌合部２３０の嵌合穴２３１の内部で揺動できる。

換言すれば、軸受けブッシュ２４０は、球面軸受け構造部２８１により嵌合部２３０に結合されている。このため、軸受けブッシュ２４０が保持枠２２０に対して揺動自在な状態でありながら、軸受けブッシュ２４０の中心軸は、案内軸２１２の中心軸に対して決められた一定の位置関係が維持される。

図５は、嵌合部２３０から軸受けブッシュ２４０を取り外した状態を示す分解断面図である。図４と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

軸受けブッシュ２４０における球面部２４２の外径Ｒ_０は、嵌合部２３０における嵌合穴２３１の小径部２３３の内径Ｒ_１よりも大きい。よって、軸受けブッシュ２４０が嵌合部２３０に設けられた嵌合穴２３１に圧入された場合、嵌合穴２３１の内部において、球面部２４２は、より小さな内径Ｒ_１を有する小径部２３３に挟まれて、嵌合穴２３１の内部から抜け出ることを規制される。このように、球面軸受け構造部２８１においては、軸受けブッシュ２４０は、嵌合部２３０に対して揺動自在な状態でありながら、当該揺動中心の嵌合部２３０に対する位置関係は変化しない状態になる。

図６は、嵌合部２３０の断面図である。図６は、案内軸２１２を挿通された嵌合部２３０の形状を、図３と同じ視点から見た状態で誇張して示す。

レンズユニット２００において、案内軸２１２は固定筒２１０に対して固定されている。よって、案内軸２１２を挿通された挿通穴２４１の内面が規定する挿通穴２４１の延在方向は、図中に一点鎖線Ａで示すように、案内軸２１２の延在方向と一致する。

一方、一対の嵌合部２３０のうち、保持枠２２０から遠い図中右側の嵌合部２３０は、図中下端を回転軸として、光軸Ｘに対して反時計周りに角度θまで傾いている。このため、この嵌合部２３０においては、嵌合穴２３１の内周面が規定する嵌合穴２３１の延在方向が、案内軸２１２の延在方向に対して傾きを生じる。しかしながら、軸受けブッシュ２４０は、嵌合穴２３１の内部において、球面部２４２において球面座２３２により回転自在に支持されている。

軸受けブッシュ２４０の挿通穴２４１の延在方向は、図中に二点鎖線Ｂで示すように、嵌合部２３０の嵌合穴２３１の延在方向に対して傾斜する。これにより、嵌合穴２３１の延在方向が案内軸２１２の延在方向に対して傾斜している場合であっても、嵌合穴２３１に対して揺動して、挿通された案内軸２１２を円滑に摺動させることができる。

なお、一対の嵌合部２３０の一方が他方に対して傾いている場合、嵌合部２３０に形成された一対の嵌合穴２３１も延在方向が互いに異なる。即ち、図中に二点鎖線Ａにより示すように、一方の嵌合穴２３１の延在方向は、他方の嵌合穴の延在方向と角度θをなす。このため、互いに中心軸の方向が異なる一対の嵌合穴に１本の案内軸２１２を挿通すると、嵌合部２３０が案内軸２１２に対して円滑に摺動しなくなる。

また、案内軸２１２に対する間隙を大きくすることにより、嵌合穴２３１の中心軸の向きが異なっていても案内軸２１２に対して嵌合部２３０が円滑に摺動できる。しかしながら、嵌合部２３０と案内軸２１２との間に間隙が開いていると、案内軸２１２による嵌合部２３０の位置決め精度が低下する。

このように、保持枠２２０は、球面軸受け構造部２８１により結合された軸受けブッシュ２４０をそれぞれの嵌合部２３０が有する。よって、嵌合部２３０の一方が傾いていても、軸受けブッシュ２４０が当該嵌合部２３０に対して揺動して、軸受けブッシュ２４０の中心軸を案内軸２１２の中心軸に一致させることができる。これにより、案内軸２１２による嵌合部２３０の位置決め精度を劣化させることなく、嵌合部２３０の案内軸２１２に対する円滑な摺動を維持できる。

なお、上記の例では、一対の嵌合部２３０の各々において、軸受けブッシュ２４０を介して案内軸２１２を挿通した。しかしながら、一対の嵌合部２３０の一方に軸受けブッシュ２４０を用い、他方では省略した場合であっても、案内軸２１２を円滑に摺動させる効果は生じる。

図７は、球面軸受け構造部２８１の断面図である。球面軸受け構造部２８１は、下記に説明する部分を除くと、図４に示した球面軸受け構造部２８１と同じ構造を有する。よって、共通の要素には図４と同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

球面軸受け構造部２８１においては、軸受けブッシュ２４０が、嵌合部２３０に対して接着剤２４４で固定されている。即ち、この球面軸受け構造部２８１を有するレンズユニット２００を製造する場合は、まず、軸受けブッシュ２４０を、嵌合部２３０の嵌合穴２３１に組み込んで、嵌合部２３０および軸受けブッシュ２４０を結合する。

その後、軸受けブッシュ２４０が嵌合部２３０に対して揺動自在な状態で、案内軸２１２を軸受けブッシュ２４０に挿通する。これにより軸受けブッシュ２４０は揺動し、軸受けブッシュ２４０の中心軸は案内軸２１２の中心軸と平行になる。

更に、案内軸２１２を軸受けブッシュ２４０に挿通した状態で、軸受けブッシュ２４０と嵌合部２３０とを接着剤２４４により固定する。これにより、軸受けブッシュ２４０の嵌合部２３０に対する揺動が制止され、案内軸２１２に対する間隙が小さくても、案内軸２１２に対して円滑に摺動する嵌合部２３０が形成される。よって、嵌合部２３０の案内軸２１２に対する位置決め精度を高く保ちつつ、嵌合部２３０を案内軸２１２に対して円滑に摺動させることができる。

なお、単一の保持枠２２０が一対の嵌合部２３０を備える場合は、軸受けブッシュ２４０を嵌合部２３０に対して固定しなくても、保持枠２２０を案内軸２１２に対して位置決めすることができる。しかしながら、保持枠２２０に対して嵌合部２３０がひとつ設けられた構造の場合は、軸受けブッシュ２４０を嵌合部２３０に対して固定することにより、保持枠２２０の位置決めが完成する。

また、上記の例では、接着剤２４４により軸受けブッシュ２４０を嵌合部２３０に固定したが、軸受けブッシュ２４０の固定方法は、接着剤に限られるわけではない。たとえば、嵌合部２３０および軸受けブッシュ２４０の一方が樹脂製品である場合は、溶着により軸受けブッシュ２４０を固定することができる。また、ねじ、ばね、ピン等により、軸受けブッシュ２４０を機械的に固定する構造にすることもできる。

図８は、球面軸受け構造部２８２の断面図である。球面軸受け構造部２８２は、下記に説明する部分を除くと、図４に示した球面軸受け構造部２８１と同じ構造を有する。よって、共通の要素には図４と同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図示の球面軸受け構造部２８２において、軸受けブッシュ２４０は、球面部２４２を抑える環状部材２３４により嵌合部２３０に結合される。環状部材２３４の内周面は、軸受けブッシュ２４０の球面部２４２の外径Ｒ_０よりも小さな内径Ｒ_２を有する。また、環状部材２３４の外周面は、嵌合部２３０の嵌合穴２３１内面と螺合するねじ山を有する。

球面軸受け構造部２８２において、嵌合部２３０に形成された嵌合穴２３１の一端は、軸受けブッシュ２４０の球面部２４２の外径Ｒ_０と同径あるいは外径Ｒ_０よりも大きな内径を有する。また、嵌合穴２３１の他端は、軸受けブッシュ２４０の球面部２４２の外径Ｒ_０よりも小さな内径Ｒ_１を有する。

上記のような球面軸受け構造部２８２を有するレンズユニット２００を製造する場合、まず、嵌合部２３０の嵌合穴２３１の一端から、軸受けブッシュ２４０の球面部２４２を挿入する。これにより、嵌合部２３０に設けられた球面部２４２を収容する嵌合穴２３１の内部において、球面部２４２の外径Ｒ_０よりも小さな内径Ｒ_１を有する嵌合穴２３１の小径部２３３と、嵌合穴２３１に螺入され、球面部２４２の外径Ｒ_０よりも小さな内径Ｒ_２の開口を有する環状部材２３４とで、軸受けブッシュ２４０の球面部２４２を挟むことにより、球面部２４２を嵌合穴２３１の内部に保持させることができる。

なお、環状部材２３４の嵌合穴２３１に対する螺入が浅い場合、軸受けブッシュ２４０は嵌合穴２３１の内部で容易に揺動する。一方、環状部材２３４を嵌合穴２３１に深く螺入することにより、環状部材２３４により球面部２４２を押さえつけて、軸受けブッシュ２４０の嵌合部２３０に対する揺動を制止することもできる。

こうして、案内軸２１２に対する間隙が小さくても、案内軸２１２に対して円滑に摺動する嵌合部２３０が形成される。よって、嵌合部２３０の案内軸２１２に対する位置決め精度を高く保ちつつ、嵌合部２３０を案内軸２１２に対して円滑に摺動させることができる。

図９は、球面軸受け構造部２８３の断面図である。球面軸受け構造部２８３は、下記に説明する部分を除くと、図４に示した球面軸受け構造部２８１と同じ構造を有する。よって、共通の要素には図４と同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

図示の球面軸受け構造部２８３において、軸受けブッシュ２４０は、クリップ２３６により嵌合部２３０に結合される。クリップ２３６は、嵌合部２３０の図中上端から嵌合部２３０の両側面に延在する。クリップ２３６の一端には、ラッチ２３７が設けられる。ラッチ２３７は、クリップ２３６が嵌合部２３０にはめられた場合に嵌合部２３０の段差に掛かって、クリップ２３６が嵌合部２３０から抜け落ちることを防止する。

クリップ２３６の他端は、嵌合部２３０に形成された嵌合穴２３１の図中上端および下端にまたがって配される。クリップ２３６において、嵌合穴２３１と重なる領域には、軸受けブッシュ２４０の球面部２４２の外径Ｒ_０よりも小さな内径Ｒ_３が設けられる。

これにより、嵌合部２３０に設けられて球面部２４２を収容する嵌合穴２３１の内部において、球面部２４２の外径Ｒ_０よりも小さな内径Ｒ_１を有する嵌合穴２３１の小径部２３３と、嵌合穴２３１に嵌着され、球面部２４２の外径Ｒ_０よりも小さな内径Ｒ_３の開口を有するクリップ２３６が、軸受けブッシュ２４０の球面部２４２を挟んで保持する止め具を形成する。よって、嵌合部２３０の球面部２４２が、嵌合穴２３１の内部に保持される。

このように、球面部２４２と球面座２３２とを組み合わせて球面軸受け構造部２８１、２８１、２８２、２８３を形成できる。ただし、上記の例では球面部２４２および球面座２３２がいずれも球面を有するが、球面部２４２および球面座２３２のいずれか一方が球面であれば、この球面上で異なる複数の位置において他方が接する形状を有する場合は、球面ではない場合であっても球面軸受け構造部２８１、２８１、２８２、２８３を形成できる。

また、部分的な球面の中心が一致して同心状になっていれば、互いに径の異なる複数の球面を組み合わせて球面軸受け構造部２８１、２８１、２８２、２８３を形成することもできる。更に、嵌合部２３０の倒れ方向が予め判っており、且つ、倒れ量の大きさが不定の場合は、軸受けブッシュを一軸で支持する構造としてもよい。

図１０は、他の実施形態に係る筒状軸受け構造部２８４の断面図である。筒状軸受け構造部２８４は、嵌合部２３０と案内軸２１２との間隙を埋める筒状の軸受けブッシュ２４３を含む。

筒状軸受け構造部２８４において、嵌合部２３０は、他方の嵌合部２３０に向かって僅かに倒れているので、内周面により規定される嵌合穴２３１の延在方向は、図中に二点鎖線Ｂで示すように、案内軸２１２の延在方向に対して傾斜する。

軸受けブッシュ２４３の内周面となる挿通穴２４１は、案内軸２１２と摺動するので、図中に一点鎖線Ａで示すように、案内軸２１２と同じ傾きを有する。このため、挿通穴２４１の延在方向は、嵌合穴２３１の延在方向に対して傾斜する。

ここで、筒状軸受け構造部２８４における軸受けブッシュ２４３は、嵌合穴２３１の内周面と相補的な形状を有する外周面を有する。このため、軸受けブッシュ２４３の外周面は、嵌合穴２３１の内面に密着し、且つ、軸受けブッシュ２４３の内周面は、案内軸２１２の外周面に密着する。このように、軸受けブッシュ２４３は、互いに傾斜する嵌合穴２３１と挿通穴２４１との傾斜を吸収して、案内軸２１２を円滑に摺動させる。

なお、筒状軸受け構造部２８４における嵌合穴２３１は球面座２３２を有しておらず、単純な円筒状を有する。よって、嵌合部２３０の成形が容易になる。また、嵌合部２３０に対する軸受けブッシュ２４３の組み付け作業も容易になる。よって、嵌合部２３０の光軸Ｘに対する傾きが予め判っている場合は、より簡潔な構造の筒状軸受け構造部２８４を形成できる。

図１１は、他のレンズユニット２０１の断面図である。図１に示したレンズユニット２００と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

レンズユニット２０１は、５群のレンズ群Ｌ_１〜Ｌ５を有する。レンズユニット２００の場合と同様に、最先端に位置するレンズ群Ｌ_１と、最後端に位置するレンズ群Ｌ_３は、固定筒２１０に対して固定される。また、レンズユニット２００の場合と同様に、中央のレンズ群Ｌ_２は、嵌合部２３０および係合部２５０を有する保持枠２２０に保持され、案内軸２１２に案内されて光軸Ｘに沿って移動する。

更に、レンズユニット２０１においては、レンズ群Ｌ_１およびレンズ群Ｌ_２の間に配されたレンズ群Ｌ_４と、レンズ群Ｌ_２およびレンズ群Ｌ_３の間に配されたレンズ群Ｌ_５とを有する。レンズ群Ｌ_４を保持する保持枠２２１と、レンズ群Ｌ_５を保持する保持枠２２２とは、連結筒２９０により相互に連結される。

連結筒２９０は、一対の嵌合部２３９と単一の係合部２５９とを有する。嵌合部２３９は、それぞれ、案内軸２１２に対して嵌合する。また、係合部２５９は、案内軸２１２に対して係合する。これにより、レンズ群Ｌ_４およびレンズ群Ｌ_５は、案内軸２１２に案内されて、光軸Ｘと平行な方向に一体的に移動する。

ここで、レンズ群Ｌ_２の支持および案内に与る一対の嵌合部２３０と、連結筒２９０の支持および案内に与る一対の嵌合部２３９とは、共通の案内軸２１２に対して嵌合する。また、レンズ群Ｌ_２の一対の嵌合部２３０の一方は、連結筒２９０の一対の嵌合部２３９に挟まれて配される。

これにより、レンズユニット２０１においては、対になった嵌合部２３０の間隔をそれぞれ広くして、レンズ群Ｌ_２、Ｌ_４、Ｌ_５の倒れを抑制できる。また、嵌合部２３０の間隔をひろくしても、レンズ群Ｌ_２および連結筒２９０のそれぞれの移動量は確保される。

更に、連結筒２９０においても、嵌合部２３９は、軸受けブッシュ２４９により、案内軸２１２に対する間隙を埋められている。すでに説明した通り、軸受けブッシュ２４９は、球面軸受け構造部２８１により嵌合部２３９に対して結合される。

これにより、一対の嵌合部２３９の一方が他方に対して傾いていても、軸受けブッシュ２４９が当該嵌合部２３９に対して揺動して、軸受けブッシュ２４９の中心軸を案内軸２１２の中心軸に一致させることができる。よって、案内軸２１２による嵌合部２３９の位置決め精度を劣化させることなく、嵌合部２３９の案内軸２１２に対する円滑な摺動を維持できる。

以上、レンズユニット２００、２０１を交換できるカメラシステム１００を例にあげて説明したが、レンズユニット２００、２０１とカメラボディ３００とが一体に形成されたカメラにおいても上記の構造を適用できる。また、メインミラー３７１を備えていないノンレフレックスカメラのレンズユニット２００においても同様の構造を適用できる。更に、カメラ等の撮像装置以外に、案内軸２１２により案内されて移動する光学部材を備えた光学装置において、上記の構造を広く適用できる。

以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。

１００カメラシステム、２００、２０１レンズユニット、２１０固定筒、２１２案内軸、２２０、２２１、２２２保持枠、２３０、２３９嵌合部、２３１嵌合穴、２３２球面座、２３３小径部、２３４環状部材、２３６クリップ、２３７ラッチ、２４０、２４３、２４９軸受けブッシュ、２４１挿通穴、２４２球面部、２４４接着剤、２５０、２５９係合部、２６０レンズ側マウント部、２７０レンズ側制御部、２８１、２８２、２８３球面軸受け構造部、２８４筒状軸受け構造部、２９０連結筒、３００カメラボディ、３１０フォーカルプレンシャッタ、３２０基板、３２２ボディ側制御部、３２４画像処理部、３３０撮像素子、３３２光学フィルタ、３４０表示部、３５０ファインダ、３５２フォーカシングスクリーン、３５４ペンタプリズム、３５６ファインダ光学系、３６０ボディ側マウント部、３７０ミラーユニット、３７１メインミラー、３７２メインミラー保持枠、３７３メインミラー回動軸、３７４サブミラー、３７５サブミラー保持枠、３７６サブミラー回動軸、３８０合焦光学系、３８２合焦センサ、３９０測光センサ

Claims

第一光学部材を保持する第一保持部材と、
前記第一保持部材に支持される第一軸受け部材と、
前記軸受け部材に挿通される案内軸部材と
を備え、
前記第一保持部材は、前記第一軸受け部材を収容して支持する支持穴を有し、
前記軸受け部材において前記案内軸部材が挿通される挿通穴の延在方向は、前記支持穴の延在方向に対して傾斜するレンズ鏡筒。
前記第一保持部材は、前記第一軸受け部材と一体的に形成された球面部に対して接する球面を含む球面座を有する請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記第一保持部材は、前記第一軸受け部材と一体的に形成された球面部に対して、同心球面上の異なる複数の位置で接する球面座を有する請求項１に記載のレンズ鏡筒。
前記球面座は、前記支持穴の内面に設けられ、前記球面部の外径よりも小さい内径を有して前記球面部を挟む一対の小径部を含む請求項２または請求項３に記載のレンズ鏡筒。
前記球面座は、
前記第一保持部材に設けられて前記球面部を収容する球面支持室の内面に設けられ、前記球面部の外径よりも小さい内径を有する小径部と、
前記球面部の外径よりも小さな内径の開口を有して前記球面支持室に螺入され、前記小径部と共に前記球面部を挟む環状部品と
を含む請求項２または請求項３に記載のレンズ鏡筒。
前記球面座は、
前記第一保持部材に設けられて前記球面部を収容する球面支持室の内面に設けられ、前記球面部の外径よりも小さい内径を有する小径部と、
前記球面部の外径よりも小さな内径の開口を有して前記第一保持部材に嵌着され、前記小径部と共に前記球面部を挟む止め具と
を含む請求項２または請求項３に記載のレンズ鏡筒。
前記第一軸受け部材の前記第一保持部材に対する揺動を制止する制止部材を更に備える請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
前記案内軸部材に摺動自在に嵌合する嵌合穴を有して前記案内軸部材の中心軸に対する前記嵌合穴の中心軸の位置関係が決められ、前記第一保持部材に結合されて、前記第一軸受け部材、前記第一光学部材および前記第一保持部材と一体的に、前記案内軸部材に沿って移動する第二軸受け部材を更に備える請求項１から請求項７までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
前記第二軸受け部材は、前記第一保持部材に対して球面軸受け構造により結合される請求項８に記載のレンズ鏡筒。
前記第一保持部材に結合されて、前記第一軸受け部材、前記第一光学部材および前記第一保持部材と一体的に、前記案内軸部材に沿って移動する第二軸受け部材と、
前記第一軸受け部材および前記第二軸受け部材の間で前記案内軸部材に摺動自在に嵌合する嵌合穴を有して前記案内軸部材の中心軸に対する前記嵌合穴の中心軸の位置関係が決められた第三軸受け部材と、
前記第一光学部材と異なる第二光学部材を保持しつつ前記第三軸受け部材に結合され、前記第三軸受け部材と一体的に前記案内軸部材に沿って移動する第二保持部材と
を更に備える請求項８または請求項９に記載のレンズ鏡筒。
請求項１から請求項１０までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備える光学装置。