JP2017203853A - レンズ鏡筒及びこれを用いた光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 カムフォロアとカム溝を用いた駆動機構において、変局部でも滑らかな駆動ができるレンズ鏡筒及びこれを用いた光学機器を提供する。【解決手段】 少なくとも１本のカム溝を有する第１の枠体と、前記第１の枠体に対して相対的に移動可能であって、前記カム溝に係合している少なくとも１つのカムフォロアを有する第２の枠体と、を備えたレンズ鏡筒であって、前記カムフォロアが所定の条件を満足する形状になっている。【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ鏡筒に関し、特にカム溝とカムフォロアを有するものに関する。

従来、レンズやレンズの構成要素を光軸方向に動かす為に、カムフォロアとカム溝が用いられている。このカムフォロアとカム溝を用いた駆動機構として、特許文献１が開示されている。特許文献１ではカム溝は溝幅が異なる複数の領域を備え、カムフォロワは、複数の外径を有する形状で形成され、前記カム溝の複数の領域毎に異なる部位でカム溝の内側面に接触するように構成されている。

特開２００８−２１７０００号公報

しかしながら、特許文献１にて開示された駆動機構で手動のレンズ駆動機構を採用した場合は、溝幅が異なるカム溝の領域に遷移する変局部のガタツキやトルクの変化をより敏感に感じる為、操作味の低下となる。

本発明は、カムフォロアとカム溝を用いた駆動機構において、変局部でも滑らかな駆動ができるレンズ鏡筒及びこれを用いた光学機器を提供することを目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、
少なくとも１本のカム溝を有する第１の枠体と、
前記第１の枠体に対して相対的に移動可能であって、前記カム溝に係合している少なくとも１つのカムフォロアを有する第２の枠体と、を備えたレンズ鏡筒であって、
前記第２の枠体が前記第１の枠体に対して相対的に移動する方向を第１の方向とし、前記第１の方向と直交する第２の方向視において、前記カムフォロアの前記第１の方向の幅をＤｆ１とし、前記カムフォロアの前記第１の方向と直交する方向の幅をＤｆ２とするとき、
１．１＜Ｄｆ２／Ｄｆ１＜１．６
を満足することを特徴とする。

本発明によれば、カムフォロアとカム溝を用いた駆動機構において、変局部でも滑らかな駆動ができるレンズ鏡筒及びこれを用いた光学機器を提供することができる。

本発明の実施例のカムフォロアを表した図。 実施例の交換レンズ（沈胴状態）の断面図。 実施例の交換レンズ（沈胴状態および繰出し状態）を示す外観側面図。 実施例の交換レンズにおける発光部の分解斜視図。 本発明の実施例である交換レンズ（繰出し状態）を含む撮像システムの構成を示す断面図。 本実施例のカム環展開図。 本実施例のジェットピンを表した図。 本実施例のメイン鏡筒を表した図。 本実施例の撮影位置のカム環とメイン鏡筒にジェットピンを重ねた図。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図５には、本発明の実施例である光学機器としての交換レンズ２００と該交換レンズ２００が取り外し可能に装着される撮像装置としてのデジタルカメラ５００とにより構成される撮像システムの構成を示している。

図５では、繰出し状態にある交換レンズ２００の断面を示している。以下の説明において、図５に示す交換レンズ２００（後述するレンズ鏡筒）の光軸ＡＸＬが延びる方向のうち左側を物体側または前側といい、右側を像側または後側という。また、図２には、沈胴状態にある交換レンズ２００の断面を示している。さらに、図３（ａ），（ｂ）にはそれぞれ、沈胴状態および繰出し状態にある交換レンズ２００の外観を示している。

デジタルカメラ（以下、単にカメラという）５００は、その内部に撮影光学系からの光を受光するＣＣＤセンサまたはＣＭＯＳセンサ等の撮像素子６００を備えている。カメラ５００は、ミラーレスデジタルカメラであってもよいし、一眼レフデジタルカメラであってもよい。また、デジタルビデオカメラであってもよい。さらに、本実施例では、レンズ交換型撮像システムについて説明するが、レンズ一体型カメラ（光学機器）も本発明の実施例に含まれる。

交換レンズ２００は、被写体の光学像（被写体像）を形成する撮影光学系を有する。本実施例の交換レンズ２００は、被写体に近接しての撮影であるマクロ撮影が可能な単焦点マクロレンズである。また、交換レンズ２００において、可動鏡筒ユニットＡとベース鏡筒ユニットＢとによってレンズ鏡筒が構成される。

撮影時には、後述するベース鏡筒ユニットＢに対して可動鏡筒ユニットＡが繰り出した繰出し状態となり、全体として先細り形状のレンズ鏡筒が形成される。一方、非撮影時には、ベース鏡筒ユニットＢに対して可動鏡筒ユニットＡが収納された（沈胴した）沈胴状態となり、撮像システムをコンパクトに持ち運ぶことが可能となる。

撮影光学系は、物体側から像側に順に、前端レンズ（第１レンズ）１ａと、防振レンズ２と、前側中間レンズ１ｂと、絞りユニット３４と、後側中間レンズ１ｃと、フォーカスレンズ３と、後端レンズ４とを含む。

５は前端レンズ１ａ、前側中間レンズ１ｂおよび後側中間レンズ１ｃを保持する第１保持枠である。防振レンズ２は、防振アクチュエータによって光軸ＡＸＬに直交する方向にシフトすることで手振れ補正を行う。防振アクチュエータは、シフト保持枠８ａに設けられたマグネット８ｂと第１保持枠５に固定された防振ベース枠８ｃに設けられたコイル８ｄとにより構成される。

１１は可動鏡筒ユニットＡのベースとなるメイン保持枠である。第１保持枠５、絞りユニット３４およびこれら第１保持枠５と絞りユニット３４の外周を囲む前側鏡筒２１は、メイン保持枠１１にビスにより固定されている。前側鏡筒２１、メイン保持枠１１、第１保持枠５およびこれらに取り付けられたレンズ１ａ〜１ｃ，２，３、絞りユニット３４等によって可動鏡筒ユニットＡが構成される。前側鏡筒２１の最も物体側である前端部分には、後述する発光部とアクセサリ装着部とが設けられている。

１０はフォーカスレンズ３を保持するフォーカス保持枠である。フォーカス保持枠１０は、可動鏡筒ユニットＡにおいてメイン保持枠１１に設けられた案内機構および駆動機構によって光軸ＡＸＬが延びる方向である光軸方向に移動されて焦点調節を行う。絞りユニット３４は、撮影光学系を通過して撮像素子６００に到達する光量を調節する。

１４はベース鏡筒ユニットＢのベースとなる案内筒であり、その周方向３箇所には光軸方向に延びる案内溝部が形成されている。１６はカム環であり、案内筒１４に対して、バヨネット結合により光軸方向への移動が阻止されつつ案内筒１４の外周において光軸回りで回転可能に取り付けられている。

カム環１６には、可動鏡筒ユニットＡをベース鏡筒ユニットＢに対して繰出したり沈胴させたりするためのカム溝部が設けられており、メイン鏡筒１１に設けられたカムフォロアがカム溝部と案内溝部とに係合している。このため、カム環１６がユーザにより回転操作されると可動鏡筒ユニットＡが光軸方向に移動する。なお、カム機構について、後ほど詳細に記述する。

３１はレンズの駆動用ＩＣやＣＰＵ等が実装されたメイン基板であり、案内筒１４の後端に固定されている。

３２はマウントであり、案内筒１４にビスにより固定されている。マウント３２は不図示の接点ブロックを有し、該接点ブロックとメイン基板３１とが不図示の配線（ＦＰＣ等）によって電気的に接続されている。

また、マウント３２は、後端レンズ４を保持している。交換レンズ２００は、マウント３２におけるバヨネット結合によってカメラ５００に装着される。カメラ５００に装着された交換レンズ２００は、接点ブロックを通してカメラ５００との通信を行うことができるとともに、カメラ５００から電源供給を受ける。カメラ５００から供給された電源を用いて、交換レンズ２００の絞りユニット３４、防振アクチュエータおよび後述するフォーカスアクチュエータを動作させたり、発光部を点灯させたりすることができる。

２９は外装リングであり、案内筒１４の後側外周を覆う円筒部を有し、その内周側に設けられたフランジ部が案内筒１４とマウント３２とにより挟み込まれることで固定される。

１９はマニュアルフォーカス（ＭＦ）リングであり、案内筒１４の前側外周において光軸回りで回転可動に支持されている。ＭＦリング１９を回転させると、その回転を不図示のセンサが検出し、その回転量に応じて不図示のフォーカスモータが駆動してフォーカスレンズ３が移動する。これにより、マニュアルフォーカスが行われる。また、カメラ５００からのＡＦ制御信号に応じてフォーカスモータが駆動されることでもフォーカスレンズ３は移動する。これにより、オートフォーカス（ＡＦ）が行われる。

３５は操作リングであり、カム環１６にその外周面を覆うように取り付けられている。案内筒１４、カム環１６、マウント３２、外装リング２９、ＭＦリング１９および操作リング３５等によりレンズ鏡筒において最も径方向（光軸に直交する方向）の外側に配置されたベース鏡筒ユニットＢが構成される。外装リング２９、ＭＦリング１９および操作リング３５は、ベース鏡筒ユニットＢにおいて最も径方向外側に配置された最外周部材である。

図３（ａ），（ｂ）に示す３６は照明スイッチであり、ＬＥＤ素子２７を点灯させたり消灯したりするためにユーザによりオン／オフ操作される。

次に、前側鏡筒２１の前端部分に設けられた発光部およびアクセサリ装着部の構成について、さらに図４を併せ用いて用いて説明する。

発光部において、リング状の拡散板２２と、円弧状の２つのライトガイド２３と、リング状のカバー板２４とが物体側から順に配置され、さらに２つのライトガイド２３のそれぞれにおける円弧方向一端には光源であるＬＥＤ素子２７が配置されている。各ＬＥＤ素子２７は、その発光面がライトガイド２３の円弧方向一端面に対向するように配置されている。２つのＬＥＤ素子２７は２つのライトガイド２３とともにフレキシブルプリント配線板２８上に実装され、ＬＥＤユニットを構成している。

拡散板２２は、前側鏡筒２１のリング状の前端部分に設けられた凹部２１ｂに前側から組み付けられ、該凹部２１ｂの底面（平面）に接着される。また、ＬＥＤユニットおよびカバー板２４は、前側鏡筒２１の前端部分に後側（裏側）から組み付けられ、２つのビス２５によって前端部分に固定される。この際、２つのライトガイド２３は２つのＬＥＤ素子２７とともに凹部２１ｂの周方向２箇所に形成された円弧形状の穴部内に配置される。これにより、ライトガイド２３の前面が拡散板２２の後面に対向する。また、カバー板２４の後側には、リング状のシート２６が配置される。

さらに、発光部が配置された凹部２１ｂの径方向内側の壁を形成するリング状の円筒部２１ｄの内周面、つまりは発光部よりも径方向内側には、アクセサリ装着部として、雌ねじであるフィルタねじ２１ｂが形成されている。円筒部２１ｄの内周面の後端には、前側を向いたリング状の平面部２１ｄが設けられている。

図５に示すように、平面部２１ｄの内周に形成された円形開口からは、前述した第１保持枠５のうち前端レンズ１ａを保持した部分が前側に突出する。これにより、フィルタねじ２１ｂの内周に面し、かつ前側に向かって開口する凹形状の空間Ｓが形成される。この空間Ｓを利用して不図示の光学フィルタ（保護フィルタ等のアクセサリ）の外周面に形成された雄ねじが係合することで、前端レンズ１ａを覆うように前側鏡筒２１に光学フィルタが装着される。

このように本実施例では、前側鏡筒２１（可動鏡筒ユニットＡ）における最も物体側の前端部分のうち前端レンズ１ａよりも径方向外側に発光部が設けられている。また、前側鏡筒２１の前端部分のうち前端レンズ１ａよりも径方向外側であって発光部よりも径方向内側にはフィルタねじ２１ｂが設けられている。

ここで、発光部とフィルタねじ２１ｂは、前端レンズ１ａの物体側の面頂点ＡＰに対して径方向に並ぶように配置されている。言い換えれば、フィルタねじ２１ｂは、発光部の拡散板２２の光出射面よりも像側（物体側とは反対側）の位置に設けられている。つまり、フィルタねじ２１ｂが発光部より前側に突出した位置に設けられるのではなく、発光部とフィルタねじ２１ｂとが光軸方向における同じ位置（領域）に設けられている。

これにより、フィルタねじが発光部より前側に突出した円筒部に設けられる場合に比べて、前端レンズ１ａを被写体に近接させることができる。また、発光部から発せられた照明光が、フィルタねじ２１ｂが設けられた円筒部２１ｄによって遮られることもない。

次にカムフォロアとカム溝による繰出し機構について詳細に説明する。図１は本発明の実施例のカムフォロアを表した図であり、図６は本実施例のカム環展開図であり、図７は本実施例のジェットピン（移動部材）を表した図である。そして、図８は本実施例のメイン鏡筒を表した図である。

図８で示すように１１ａはカムフォロアで２つある。４０はジェットピンであり、ラジアル方向にスライド可能にメイン鏡筒１１の保持部１１保持されている。また、光軸中心側からラジアル方向外側に向かって付勢する不図示のバネ（弾性部材）が配置されており、カム溝１６ｄを付勢することにより、可動鏡筒ユニットＡのガタツキを抑制している。本実施例における付勢手段とは、このジェットピン４０及びバネの総称であり、弾性部材は軸部４０ｂの周囲に設けられている。

２つのカムフォロア１１ａとジェットピン４０は１２０度等分に配置されている。１１ｃは直進ガイド部であり３箇所１２０度等分で配置されている。直進ガイド部１１ｃは案内筒１４の直進ガイド部と勘合することで、光軸回りの回転が規制され、光軸方向のみの可動できるようにガイドされる。１１ｂは衝撃カムフォロアである。

カム環１６に設けられたカム溝について説明する。カム溝１６ａはカムフォロア１１ａが係合し、カム溝１６ｄはジェットピン４０が係合している。これにより、カム環１６を回すことにより、メイン鏡筒１１を介して可動鏡筒ユニットＡは、沈動状態から、撮影位置、マクロ位置へと状態を遷移させることができる。

ここで、沈胴位置は、全長を小さくして携帯性を向上し、撮影位置で撮影が可能となる。マクロ位置は、全体が繰出すことによって、撮影位置に比べてより近接撮影が可能となる。それぞれの位置は、ロックスイッチ３７により、カム環１６の回転が規制され、不用意に状態が切り変わらないようになっている。ロックスイッチ３７を被写体側に押し上げながら、操作リング３５を回すことで、状態切換えが可能となる。ロックスイッチ３７は被写体側にバネ付勢されている為、各ポジション位置で被写体側に移動して、回転が規制される構成となっている。本実施例ではカム溝１６ａおよび１６ｄを主カム溝とする。

１６ｂは衝撃カム溝（副カム溝）である。衝撃カムフォロア１１ｂと隙間を持って近接するように設定されている。衝撃カム溝１６ｂは、ジェットピン４０と係合するカム溝１６ｄの近傍に配置されている。つまり、互いに同じ形状の複数の主カム溝のうち衝撃カム溝にもっとも近いカム溝にジェットピン４０が係合している。具体的には本実施例では、衝撃カム溝１６ｂはカム溝１６ｄに対して、３０度位相をずらして設けられている。

衝撃カム溝１６ｂはカムの駆動範囲全域では、衝撃カムフォロア１１ｂと接する事はないが、落下などにより可動鏡筒ユニットＡに強い衝撃が加わった場合に、鏡筒が変形することで、衝撃カム溝１６ｂと衝撃カムフォロア１１ｂが接触して衝撃を受ける。これにより、カムピンの脱落や破損を防ぐ事ができる。

ジェットピン４０は衝撃を受けた時に、付勢力に抗して力が働いた場合、ジェットピン４０は光軸中心方向に押されることになる。またジェットピン４０とメイン鏡筒１１勘合ガタ分も変位する余地がある。これにより、ジェットピン４０近傍で、衝撃時に鏡筒の変位が置き易い。

これによってジェットピン４０はカム溝１６ｄから脱落する懸念がある。衝撃カム溝１６ｂをジェットピン４０と係合するカム溝１６ｄの近傍に設けたことで、ジェットピン４０側の変位をここで浮けることで、ジェットピン４０の脱落や、破損を防止することができる。また衝撃カムのテーパー部１６ｉは金型の構成上テーパー角を大きくしている。つまり、衝撃カム溝１６ｂは主カム溝としてのカム溝１６ａ及び１６ｄよりも幅が広い。

衝撃が前側から加わった場合、衝撃カムフォロア１１ｂはテーパー部１６ｊ側が当節して衝撃を受ける。よってテーパー部１６ｉはテーパー角を大きくしても問題がない。また、衝撃カム溝１６ｂはカム溝１６ｄの図面上左側（沈胴位置側）に配置している。このようにすることで、金型上、上述したような、テーパー部１６ｉと１６ｊの関係が作り易い。

次にジェットピン４０の形状について詳細に説明する。４０ａは摺動部で円錐形状をしている。摺動部４０ａ（テーパー部）のテーパー角は、カム溝１６ｄとのテーパー角と同じになるように設定されている。４０ｃは勘合部（接触部）であり、メイン鏡筒に勘合している。より具体的には勘合部４０ｃがメイン鏡筒に設けられた穴の内周に接触している。４０ｂは軸部であり、不図示の圧縮バネが嵌められることにより、カム溝への付勢力を出している。

次にカムフォロア１１ａの形状について、詳細に説明する。図１（ａ）はカムフォロア１１ａの斜視図である。図１（ｂ）はカムフォロア１１ａをラジアル方向から見た図である。カムフォロア１１ａはこのようにラジアル方向から見ると、円をベースに、２組の平行な接線部（菱形形状）を持ち、その交点をフィレットをかけた形状をしている。立体的な形状では、円錐形状部をベースに、２組の平行な面を有し、面の交線部にフィレットをかけた形状をしている。

具体的には４１ａは円錐部である。４１ａはジェットピン４０の摺動部４０ａと同一の形状（テーパー角と径）を有している。そこから平面部４１ｂが接する面として円周方向に伸びている。また平面部４１ｃも円錐部４１ａと接する面であり、４１ｂとはαの角度を成している。

次にカム溝の構成について説明する。カム溝１６ａはまず沈胴位置があり、可動鏡筒ユニットＡは最も繰り込まれた位置にあり、この位置では全体がコンパクトに収納できる。

１６ｅは繰出し領域である。カムの交角はβになっている。ここで、先述したカムフォロア１１ａのαに関しては、α＞βの関係にある。具体的には本実施例では、α＝５５．５度に対して、β＝５５度である。

このようにすることで、繰出し領域１６ｅでは、カムフォロアの円錐部４１ａと摺動し、平面部４１ｃは逃げている（接していない）。このようにすることで、繰出し領域１６ｅでカム溝に詰まることなくスムーズに駆動することができ、さらに、カムフォロアをできるだけ大きくして、強度を確保することができる。また、平面部４１ｃが逃げていれば、４１ｃに関しては要求精度が低くなり、型の加工が簡単になる。

１６ｇは円周カム部であり、水平なカム（光軸に対して垂直なカム）になっている。１６ｇ内に撮影位置があり、この位置までカム環１６を回すことで、撮影が可能になる。１６ｆは変局部であり、円周カム部１６ｇと繰出し領域１６ｅをＲで繋げている。１６ｉは円周カム部であり、水平なカム（光軸に対して垂直なカム）になっている。

１６ｉ内にマクロ位置があり、この位置までカム環１６を回すことで、通常撮影よりさらに近接撮影（マクロ撮影）が可能になる。１６ｈは撮影位置とマクロ位置の繋ぎ部で、カムの交角は、β以下となっている。これによりこの領域でもカムフォロアの円錐部４１ａと摺動する。

図９（ａ）は本実施例の撮影位置のカム環とメイン鏡筒にジェットピンを重ねた図である（図１のＡ−Ａ断面方向）。また、図９（ｂ）は本実施例の繰出し位置のカム環とメイン鏡筒にジェットピンを重ねた図である（図１のＢ−Ｂ断面方向）。図９（ａ）及び（ｂ）から、ジェットピン４０とカムフォロア１１ａが、カムの接する断面においては同一の断面を持っていることが分かる。またこの時のカム溝及びカムフォロアのテーパー角はθで一律になっていることも分かる。

撮影位置とマクロ位置のカムを円周カム１６ｇ、１６ｉとしたことにより、可動鏡筒ユニットＡは高い精度で光軸方向の位置及び、光軸に対する倒れを保つことができる。その理由の１つ目は、カム環の回転角度は撮影位置に対して、回転誤差が出る可能性がある。しかし回転誤差が生じた場合でも、カムの高さ位置が変わらない。理由の２つ目は、カム溝及びカムフォロアは１２０度等分で設計しているが、製造誤差によりずれる可能性がる。その場合でもカム溝高さがずれない。

理由の３つ目は、製造面においても、ある幅を持ってカム溝高さを保証すれば良いので、角度ずれを気にせず測定も可能な為、型の補正がし易い。理由の４つ目として、カムの交角が水平なので、カム交角が大きい場合に来れば、カムとカム溝の光軸方向ガタを小さく抑えることができる。（カム交角が大きい場合は、カムフォロアの円周方向ガタがあると、光軸方向のガタになる）。

理由の５つ目として、カムフォロア１１ａの平面部４１ａを有している為、カム溝１６ｇ部と面で接触する為、安定した保持ができる。また、耐衝撃性にも優れており、衝撃が加わった際にも、面で衝撃を受けることができるため、衝撃を分散し易、カム溝に打痕が付き難い。また、カムフォロア１１ａを円錐形状にした場合に比べ、カムフォロア１１ａは体積が確保されているので、カムフォロアの強度があり、破損を防ぐことができる。

２つのカム溝１６ａとカム溝１６ｄの３つのカム溝は同形状で３等分に形成されている。さらに、カムのテーパー角と溝幅に関しては、沈胴位置からマクロ位置まで一律になっている。この為、３つを同一の幅で管理して、同じように金型を作成すれば良いので、作成が容易になる。このようにできた理由としては、カムフォロア１１ａに関しては、カム溝と接しているのは、円錐部４１ａと平面部４１ｂのみである。先述したように、円錐部４１はジェットピン４０と同じテーパー角を持っている。

平面部４１ｂに関しても、その円錐部に接する平面できていることから、平面部４１ｂの２つの平面の幅とテーパー角は、ジェットピン４０と同じになる。これにより、カムフォロア１１ａはジェットピン４０と同じカム溝を通る事ができる。

上記説明において、カムフォロア１１ａの円錐部４１ａはジェットピン４０と同じ大きさの円錐部を持っている例について述べました。カム環１６を回転させる為のトルクに関しては、カム交角が大きい繰出し領域１６ｅや変局部１６ｆでトルクが大きくなり易い。一方円周カム部の１６ｇや１６ｉは回転トルクが小さくなる。

その為、円錐部４１ａのみわずかに小さく作成する事で、繰出し領域１６ｅや変局部１６ｆの回転トルクを小さくすることができる。円錐部４１ａを小さくしても、撮影にする円周カム部の１６ｇや１６ｉの保持精度に全く影響しないので、光学性能を犠牲にすることなく、操作トルクの均一化をすることができる。

本実施例では操作リング３５を介して、手動でカム環１６を回転させる構成である、電動でカム環を回す場合と違い、カム環回転によるトルク変化を敏感に感じてしまい、操作味の低下につながる。上記のように回転トルクの均一化をはかれば、操作味の向上につながる。また本実施例では、カム溝を均一かつ同一形状で作成できるため、引っかかりの少ない滑らかな操作が実現できる。

以上述べたように、カムフォロアとジェットピンによるカムのガタ寄せを行った構成においても、カムのガタ寄せとカムによる位置決め精度と耐衝撃性を確保しつつ、金型の作成が簡単な構成をとることができる。

また、本実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。例えば、本実施例では、カム環１６の内周側にカム溝がある例について述べてきたが、カム環の外周側にカム溝を構成した場合も同様の構成をとることができる。

また、本実施例ではカムフォロアの形状について、円錐部と円錐部に接する２組の平行な平面部を有する形状と説明したが、カムフォロアは次に示すような形状であってもよい。

まず、メイン保持枠１１（第２の枠体）がカム環１６（第１の枠体）に対して相対的に移動可能な方向を第１の方向とし、第１の方向と直交する方向を第２の方向とする。そして、図１（ｂ）に示すように第２の方向視において、カムフォロアの第１の方向の幅をＤｆ１とし、カムフォロアの第１の方向と直交する方向の幅をＤｆ２とする。このとき、カムフォロアの形状が、
１．１＜Ｄｆ２／Ｄｆ１＜１．６ （１）
を満足する形状であってもよい。カムフォロアをこのような形状とすることで、Ｄｆ２／Ｄｆ１＝１．０となるカムフォロアと比べてカムフォロア自身の耐衝撃性を高めることができる。

さらに、カムフォロアとカム溝との接触面積がＤｆ２／Ｄｆ１＝１．０となるカムフォロアよりも多い。このため、レンズ鏡筒に光軸方向（第１の方向）の衝撃が加わった際にカムフォロアがカム溝に押しつけられることによるカム溝の変形量を低減することができる。また、Ｄｆ２／Ｄｆ１を１．６未満とすることで従来技術のようにカム溝の幅を位置によって大きく変更する必要がないために、変局部でも滑らかな駆動を実現することができる。

なお、カムフォロアの形状が、
１．１５＜Ｄｆ２／Ｄｆ１＜１．３０ （１´）
を満足するとより好ましい。本実施例においては、Ｄｆ２／Ｄｆ１＝１．２５となっているが、もちろんＤｆ２／Ｄｆ１の値は前述の条件式（１）あるいは（１´）に記載の範囲を満たす数字であればよい。

また、図６に示すように、カム溝は前述の第１の方向に延びる第１の領域と、この第１の領域とは異なる第２の領域とを有している。より具体的には第１の領域とは前述の撮影位置及びマクロ位置を含む領域であり、第２の領域は沈胴位置を含む領域である。ここで、図６に示すように第２の方向視における第１の領域の幅をＤｇ１とし、第２の領域の幅をＤｇ２とするとき、カム溝が、
０．９≦Ｄｇ２／Ｄｇ１≦１．１ （２）
を満足する形状であってもよい。この式（２）はカム溝の幅がどの位置であってもほぼ一定であることを意味し、式（１）を満たす形状のカムフォロアであれば、このような幅がほぼ一定のカム溝を用いたとしても変局部でも滑らかな駆動を実現することができる。さらに、従来技術のようにカム溝の幅を位置によって大きく変更する必要がないためにより簡易で安価な構成を実現することができる。

また、図１（ｂ）に示すようにカムフォロアは次に示す条件も満足する形状であってもよい。第２の方向視におけるカムフォロアの第２の領域が延びる方向と直交する方向の幅をＤｆ３とする。このとき、カムフォロアの形状が、
０．９≦Ｄｆ３／Ｄｆ１≦１．１ （３）
も満足する形状であってもよい。この式（３）は、カムフォロアがカム溝の第２の領域から第１の領域に変位する際にカム溝と摺動するカムフォロア表面の領域（円錐部）が、ある直径を持つ同一円周上に位置していることを意味する。カムフォロアが式（３）を満たす形状であれば、前述のようにカム溝の幅を位置ごとに大きく調整する必要がない。

なお、前述の式（１）及び（３）に記載のカムフォロアの寸法に関するパラメータは、図１（ｂ）に示すようにカムフォロアを第２の方向から見た（第２の方向に直交する断面にカムフォロアを垂直に投影した）ときのパラメータである。より詳細には、カムフォロアの高さ方向視において、カムフォロアの上面（図１（ａ）において最も手前側のカムフォロアの面）の形状で各パラメータを計測してもよい。なお、カムフォロアの上面ではなくカムフォロアの高さ方向と直交する任意の断面でカムフォロアを切断した際の切断面の形状で各パラメータを計測してもよい。

また、前述の第２の方向はより詳細には第２の枠体が第１の枠体に対して相対的に移動可能な第１の方向及び第１、第２の枠体間の相対的な回転運動方向に垂直な方向である。第２の方向は、カムフォロアが設けられている位置における第１の方向と垂直でカムフォロアが突出している方向ともいえる。

また、Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ３はカムフォロアの各方向の幅であるが、より詳細には各方向の幅のうち最大の幅である。言い換えれば、Ｄｆ１、Ｄｆ２、Ｄｆ３は第２の方向視においてカムフォロアの重心を通る各方向の幅である。

なお、本実施例におけるレンズ鏡筒とは、本実施例のように繰り出し機構を持つレンズ鏡筒の場合には可動鏡筒ユニットＡとベース鏡筒ユニットＢの総称と解釈してもよく、可動鏡筒ユニットＡとベース鏡筒ユニットＢのそれぞれをレンズ鏡筒と解釈してもよい。繰り出し機構を持たないレンズ鏡筒の場合にはそれ全体をレンズ鏡筒と解釈してもよい。

また、本実施例で示すカムフォロアのテーパー角は全方位で同一になっており、従来技術よりも簡易な構成のカム溝を実現することができる。言い換えれば、本実施例で示すカムフォロアを前述の第２の方向（高さ方向）に直交する任意の複数の断面で切断した場合、各断面での切断面は互いに相似な形状になっている。

また、本実施例では主カム溝が３本、副カム溝が１本ある構成を開示したが、本発明はこのような構成に限定されるものではない。第１の枠体が少なくとも１本のカム溝を有する構成であればよく、主格カム溝が２本あるいは４本以上ある構成や、副カム溝が２本以上ある構成などであってもよい。

１ａ 前端レンズ
Ａ 可動鏡筒ユニット
Ｂ ベース鏡筒ユニット
２１ 前側鏡筒
２２ 拡散板
２３ ライトガイド
２７ ＬＥＤ素子
２００ 交換レンズ

Claims (15)

1. 少なくとも１本のカム溝を有する第１の枠体と、
   前記第１の枠体に対して相対的に移動可能であって、前記カム溝に係合している少なくとも１つのカムフォロアを有する第２の枠体と、を備えたレンズ鏡筒であって、
   前記第２の枠体が前記第１の枠体に対して相対的に移動する方向を第１の方向とし、前記第１の方向と直交する第２の方向視において、前記カムフォロアの前記第１の方向の幅をＤｆ１とし、前記カムフォロアの前記第１の方向と直交する方向の幅をＤｆ２とするとき、
   １．１＜Ｄｆ２／Ｄｆ１＜１．６
   を満足することを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第２の方向視において、前記カム溝は前記第１の方向と直交する方向に延びる第１の領域と、前記第１の領域とは異なる第２の領域とを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記第２の方向視における前記第１の領域の幅をＤｇ１とし、前記第２の領域の幅をＤｇ２とするとき、
   ０．９≦Ｄｇ２／Ｄｇ１≦１．１
   を満足することを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第２の方向視における前記カムフォロアの前記第２の領域が延びる方向と直交する方向の幅をＤｆ３とするとき、
   ０．９≦Ｄｆ３／Ｄｆ１≦１．１
   を満足することを特徴とする請求項２または３に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記カムフォロアは、円錐部と前記円錐部に接する２組の平行な平面部を有する形状であることを特徴とする請求項１乃至４のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記円錐部はテーパー部を有することを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記平面部は前記第１の領域が延びる方向と平行であることを特徴とする請求項５または６に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記第２の枠体を前記第１の枠体に対してラジアル方向に付勢する付勢手段をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至７のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
9. 前記付勢手段は、前記第２の枠体に対して前記ラジアル方向に相対的に移動可能な移動部材と弾性部材とを備えていることを特徴とする請求項８に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記移動部材は、前記第２の枠体に設けられた穴部の内周に接触する複数の接触部と、前記複数の接触部との間に設けられた軸部とを有しており、
    前記弾性部材は前記軸部の周囲に設けられていることを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡筒。
11. 前記移動部材は前記カムフォロアが有する円錐部のテーパー部と等しいテーパー角を有する円錐形状を有することを特徴とする請求項９または１０に記載のレンズ鏡筒。
12. 前記第１の枠体は互いに同じ形状の複数の主カム溝と、前記主カム溝よりも広い幅の副カム溝とを有することを特徴とする請求項１乃至１１のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
13. 前記複数の主カム溝のうち前記副カム溝に最も近い主カム溝に前記移動部材が勘合していることを特徴とする請求項１２に記載のレンズ鏡筒。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のレンズ鏡筒と、
    前記レンズ鏡筒に保持された撮影光学系と、を備えることを特徴とする光学機器。
15. 前記撮影光学系からの光を受光する撮像素子をさらに備えることを特徴とする請求項１４に記載の光学機器。

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