JP2019184801A - レンズ装置及びこれを備えた光学機器 - Google Patents

Abstract

【課題】 本発明は、レンズユニットを光軸方向及び光軸直交方向に安定して保持するとともに、大型化を抑制することが可能なレンズ装置及びこれを備えた光学機器を提供することを目的とする。【解決手段】 レンズ保持部材と、第１のカムフォロアが係合しているカム溝を有するカム筒と、前記第１のカムフォロアを前記カム溝に対して前記光軸方向に付勢するための第１の付勢手段と、前記レンズ保持部材を前記カム筒の内周面に対して前記光軸方向と直交する光軸直交方向に付勢するための第２の付勢手段と、を備え、前記第１の付勢手段及び前記第２の付勢手段は、前記光軸方向と直交する所定の断面が、前記第１の付勢手段の少なくとも一部と前記第２の付勢手段の少なくとも一部とを通るように構成されている、ことを特徴とするレンズ装置。【選択図】 図１

Description

本発明は、レンズ装置及びこれを備えた光学機器に関する。

レンズユニットを安定して保持するための構成を備えるレンズ装置として、特許文献１及び特許文献２に記載のレンズ装置が知られている。

特許文献１に記載のレンズ装置は、板バネを用いてカムフォロアをカム溝に対して光軸直交方向（径方向）に付勢してガタを取ることでレンズユニットを径方向に安定して保持する構成を備えている。

特許文献２に記載のレンズ装置は、２つのカムフォロアを１つのカム溝に係合させ、第１のカムフォロアをカム溝の一方側の側面へ光軸方向に付勢し、第２のカムフォロアをカム溝の他方側の側面へ光軸方向に付勢してガタを取る構成を備えている。この構成により、特許文献２に記載のレンズ装置は、レンズユニットを光軸方向に安定して保持することができる。

特開平１１−１０９２０９号公報 特開２００９−２２９８２８号公報

前述のように、特許文献１には光軸直交方向においてレンズユニットを安定して保持するための構成を備えるレンズ装置が開示されており、特許文献２には光軸方向においてレンズユニットを安定して保持するための構成を備えるレンズ装置が開示されている。

ここで、光軸直交方向にも光軸方向にもレンズユニットを安定して保持するための構成をレンズ装置内部に設けた場合、この構成が大きいとレンズ装置全体が大きくなってしまうために好ましくない。特許文献１及び特許文献２には、両方向にレンズユニットを安定して保持するとともに、レンズ装置の大型化を抑制することが可能な構成については開示されていない。

そこで本発明は、レンズユニットを光軸方向及び光軸直交方向に安定して保持するとともに、大型化を抑制することが可能なレンズ装置及びこれを備えた光学機器を提供することを目的とする。

上記の目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、
レンズユニットを保持するレンズ保持部材と、
前記レンズ保持部材を前記レンズユニットの光軸方向に移動させるための第１のカムフォロアが係合しているカム溝を有するカム筒と、
前記第１のカムフォロアを前記カム溝に対して前記光軸方向に付勢するための第１の付勢手段と、
前記レンズ保持部材を前記カム筒の内周面に対して前記光軸方向と直交する光軸直交方向に付勢するための第２の付勢手段と、を備え、
前記第１の付勢手段及び前記第２の付勢手段は、前記光軸方向と直交する所定の断面が、前記第１の付勢手段の少なくとも一部と前記第２の付勢手段の少なくとも一部とを通るように構成されている、
ことを特徴とする。

本発明によれば、レンズユニットを光軸方向及び光軸直交方向に安定して保持するとともに、大型化を抑制することが可能なレンズ装置及びこれを備えた光学機器を提供することができる。

本発明の第１実施例における第２群レンズ保持部の分解斜視図 本発明の第１実施例における第２群レンズ保持部の側面図 図２に示すＡ−Ａにおける断面図 本発明の第１実施例における第２群レンズ保持部の側面図 図４に示すＢ−Ｂにおける断面図 本発明の第１実施例における第２群レンズ保持部のインナーカム筒２２０を不図示とした側面図 本発明の第２実施例におけるラジアル付勢構造の拡大図 本発明の第３実施例の断面図 本発明の第３実施例の断面図 本発明の実施形態であるレンズ保持部付勢構造を備えた一眼レフカメラ用交換レンズ

〔第１実施例〕
図１０を用いて本実施例におけるカメラシステム（光学機器）の構成について説明する。ここでいうカメラシステムはレンズ装置２００及びカメラボディ１００の総称である。

（カメラボディ１００の構成）
カメラボディ１００はレンズ装置２００からの光を受光するＣＣＤやＣＭＯＳ等の撮像素子１００ａとクイックリターンミラー１００ｂを備えている。本実施例においてカメラボディ１００に対してレンズ装置２００は着脱可能に設けられているが、レンズ装置２００とカメラボディ１００が一体的に構成されていてもよい。つまり、レンズ装置２００は交換レンズであっても、カメラシステムやプロジェクタなどの光学機器に内蔵されたレンズ装置であってもよい。

（レンズ装置２００の構成）
次に、レンズ装置２００を構成する各構成要素について説明する。

レンズ装置２００は、第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３、第４ａサブレンズユニットＬ４ａ、第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂを備える。これらの複数のレンズユニットの総称を撮影光学系あるいは変倍光学系とする。

ズーミングの際に、第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３、第４ａサブレンズユニットＬ４ａ、第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂが撮影光学系あるいは各レンズユニットの光軸方向（以後、光軸方向）に進退する。後述のように、第４ａサブレンズユニットＬ４ａ及び第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂは同じ部材に保持されているために、ズーミングの際には互いに同じ軌跡で移動する。第４ａサブレンズユニットＬ４ａ及び第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂの総称を第４レンズユニットとする。このとき、ズーミングの際に、第１レンズユニットＬ１、第２レンズユニットＬ２、第３レンズユニットＬ３、第４レンズユニットは互いに異なる軌跡で移動する。つまり、各レンズユニット間の境界はズーミングの際に変化するレンズ間の間隔内にある。

フォーカシングの際には、第１レンズユニットＬ１、第３レンズユニットＬ３、第４ａサブレンズユニットＬ４ａ、第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂは移動せず、第２レンズユニットＬ２が光軸方向に移動する。

マウント部１０１は、カメラボディ１００にレンズ装置２００を取り付けるためのバヨネット部を有し、固定筒１０２にビス止め固定されている。固定筒１０２には、不図示の目盛窓とＳＷパネルが取り付けられている。ＳＷパネルに設けられたスイッチを切り替えることによって、オートフォーカスなどの機能を選択して使用することができる。

外装環１０３は、マウント部１０１と固定筒１０２との間に挟み込まれて固定されている。案内筒１０４は、固定筒１０２にビス止め固定されることでカメラボディ１００に対する位置が固定される。

案内筒１０４の外周には、１群コロ２１３や不図示のインナーカム筒コロ、３群カム筒コロ、４群コロによって光軸周りの回転のみ可能となっているカム筒１０５が嵌合している。これにより、カム筒１０５を回転させると案内筒１０４に設けられた光軸方向の案内溝とカム筒１０５に設けられたカム溝との交点が移動する。この交点の移動に従い、コロを介して後述の各レンズ保持枠を光軸方向へ移動させることができる。

フィルタ枠２１０の先端外周にはバヨネット部が、内周にはネジ部が設けられていて、それぞれフードやフィルタなどのアクセサリが装着可能となっている。また、フィルタ枠２１０には第１レンズユニットＬ１を保持する第１レンズ保持枠２１１がビス止め固定されている。

フィルタ枠２１０と第１レンズ保持枠２１１との当接部はそれぞれ周方向に延びる斜面形状に形成されている。このため、第１レンズ保持枠２１１を回転させてフィルタ枠２１０に取り付けることにより、第１レンズ保持枠２１１のフィルタ枠２１０に対する光軸方向の取り付け位置を選択することができる。これにより、製造誤差による広角側と望遠側の焦点位置のズレを補正することができる。フィルタ枠２１０は直進筒２１２にビス止め固定されている。直進筒２１２には１群コロ２１３がビス止め固定されている。

第４レンズ保持枠２４１は、第４ａサブレンズユニットＬ４ａおよび第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂ（第４レンズユニット）を保持している。第４レンズ保持枠２４１は、第４レンズユニット用のベース枠２４３に保持されている。

ベース枠２４３には不図示の４群コロがビス止め固定されている。４群コロは案内筒１０４に設けられた光軸方向の案内溝とカム筒１０５に設けられたカム溝と係合している。したがって、案内筒１０４に対してカム筒１０５が回転すると、案内溝とカム溝との交点が移動することで４群コロが光軸方向へ移動する。それにより、ベース枠２４３と一体となって第４ａサブレンズユニットＬ４ａおよび第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂの光軸方向への移動が行われる。

ベース枠２４３の内周側において、第４レンズ保持枠２４１の前方には開放口径の決定および有害光のカットを目的とする副絞り３１１が弾性結合されている。ベース枠２４３の外周には、不図示の第３レンズユニット用のカム筒コロによって光軸周りの回転のみ可能となっている第３レンズユニット用のカム筒２３０が嵌合している。カム筒２３０には前述の第３レンズユニット用のカム筒コロがビス止め固定されていて、このカム筒コロは、カム筒１０５に設けられた直進溝と係合している。

第３レンズユニットＬ３を保持する第３レンズ保持枠２３１には不図示の第３レンズユニット用のコロがビス止め固定されている。この第３レンズユニット用のコロはベース枠２４３に設けられた光軸方向の案内溝とカム筒２３０に設けられたカム溝と係合している。したがって、ベース枠２４３に対してカム筒２３０が回転すると、案内溝とカム溝との交点が移動することで前述の第３レンズユニット用のコロが光軸方向へ移動する。それにより、ベース枠２４３に保持された第４ａサブレンズユニットＬ４ａおよび第４ｂサブレンズユニットＬ４ｂと、第３レンズ保持枠２３１に保持された第３レンズユニットＬ３との間隔が変化する。

また、案内筒１０４に対してカム筒１０５が回転すると、ベース枠２４３とカム筒２３０との光軸方向への移動が行われる。それにより、ベース枠２４３とカム筒２３０とに前述の第３レンズユニット用のコロで支持された第３レンズ保持枠２３１が光軸方向へ移動することでも、第３レンズユニットＬ３の光軸方向への移動が行われる。また、絞り駆動部と絞り羽根部とから構成される電磁絞りユニット３０１は、第３レンズ保持枠２３１の前方にビス止め固定されている。

ズーム操作環１０６は周方向に設けられている溝にバヨネット形状が係合することで、光軸方向の移動が規制された状態で光軸周りの回転のみが可能となっている。ズーム操作環１０６の外周にはズームゴム１０７が巻き付けられている。ズーム操作環１０６の内周には不図示のズームキーがビス止め固定されていて、カム筒１０５に設けられた凹部と係合している。これにより、ズームキーを介してズーム操作環１０６と一体的にカム筒１０５を回転させることができる。

ズーム操作環１０６にビス止め固定された不図示のズームブラシは、エンコーダフレキシブル基板のグレイコードパターン上を摺動して、ズーム操作環１０６とエンコーダフレキシブル基板の位置関係を検出するために用いられる。

フォーカスユニット１０８は案内筒１０４にビス止め固定されている。フォーカスユニット１０８は主として振動型モータと作動機構とで構成されている。そして、フォーカスユニット１０８は、振動型モータのロータ回転量とフォーカス操作環１０９の回転量に応じた不図示のフォーカスキーの回転量を出力する。フォーカス操作環１０９の外周にはフォーカスゴム１１０が巻き付けられている。フォーカス操作環１０９の外周にはフォーカスゴム１１０が巻き付けられている。

フォーカスユニット１０８から円弧上に延出した延出部の内周には、不図示のスケール基板が貼り付けられている。それに対向するように配置された不図示の位置検出センサによって、フォーカス操作によるフォーカスキーの回転量を検出する。更に、フォーカスユニット１０８の外周側におけるエンコーダフレキシブル基板が設けられていない位相には突出部が設けられている。この突出部には不図示のコロがビス止め固定されている。

インナーカム筒２２０には、インナーカム筒コロ２２１がビス止め固定されている。このコロ２２１は案内筒１０４に設けられたカム溝およびカム筒１０５に設けられた光軸方向溝に係合する。このためインナーカム筒２２０はカム筒１０５と一体的に回転しながら光軸方向に進退する。

第２レンズユニットＬ２を保持する第２レンズ保持枠（レンズ保持部材）２２２は、外周に取り付けられた第２レンズユニット用のカムフォロア２２３がインナーカム筒２２０の内周に設けられたカム溝に係合している。また、第２レンズ保持枠２２２から延出したフォーカスキー係合形状２２２ａは、フォーカスキーと一体的に回転するようにフォーカスキーと係合している。

このため、第２レンズ保持枠２２２はカム筒１０５が回転する（フォーカスキーは停止）と、インナーカム筒２２０の光軸方向進退量とインナーカム筒２２０のカム溝の回転に伴う係合点の光軸方向変化量の合計量だけ光軸方向に進退する。また、フォーカスキーが回転する（カム筒１０５は停止）と、第２レンズ保持枠２２２は、回転しながらインナーカム筒２２０のカム溝との係合点の光軸方向変化量に応じて進退する。

レンズ装置２００では、これらの機構によりインナーフォーカスにおける焦点距離変化に伴う焦点位置ズレを、メカ的に第２レンズユニットＬ２を光軸方向に進退させて補正している。

メイン基板１１４はフォーカスユニット１０８、電磁絞りユニット３０１、およびエンコーダフレキシブル基板と可撓性フレキシブル基板を介してまたは直接電気的に接続され、各種制御を行う。接点ブロック１１５はマウント部１０１にビス止め固定され、メイン基板１１４とフレキシブル基板を介して接続される。接点ブロック１１５はカメラボディ１００との通信および電源の供給を行うために設けられている。裏蓋１１６はマウント部１０１に弾性結合して有害光をカットしている。保護ゴムリング１１７はマウント部１０１に弾性結合している。

以上のように構成された交換レンズであるレンズ装置２００では、ズーム操作環１０６を回転させるとズームキーを介してカム筒１０５が回転し、上記機構に従い全てのレンズが光軸方向に進退してズーミングが行われる。この際、カム筒２３０はベース枠２４３と光軸方向に一体となって進退する。そして、カム筒２３０にビス止め固定された不図示の第３レンズユニット用のカム筒コロが案内筒１０４に設けられたカム溝に沿って動くことで、ベース枠２４３に対して光軸周りに回転する。それにより、第３レンズユニットＬ３を保持する第３レンズ保持枠２３１の光軸方向への駆動が行われる。また、ベース枠２４３の光軸方向の進退により、副絞り３１１に設けられた不図示の副絞りコロが案内筒１０４に設けられたカム溝に係合して駆動され、開閉動作が行われる。

一方、オートフォーカス時には振動型モータの駆動により、マニュアルフォーカス時にはフォーカス操作環１０９を回転させることで、それぞれフォーカスキーが回転する。これにより上記機構に従って第２レンズユニットＬ２が進退して合焦（フォーカシング）を行うことができる。

（第２レンズユニット用の保持構造）
次に図１から図６を用いて、本実施例における第２レンズユニット用のレンズ保持構造及び付勢構造について説明する。

図１は本実施例における第２レンズユニット用の保持構造の分解斜視図である。ここでいう第２レンズユニット用の保持構造とは、図１に示される各部品の総称である。第２レンズユニットＬ２を保持する第２レンズ保持枠（レンズ保持部材）２２２には第２レンズユニット用のカムフォロア（第１のカムフォロア）２２３が光軸周りに略１２０度等分で３個ビス止め固定されている。カムフォロア２２３はベアリングであり、第２レンズ保持枠２２２に固定されるビスの軸に対して回転可能である。

また、第２レンズ保持枠２２２にはフォーカスキーと係合して駆動されるフォーカスキー係合形状２２２ａが設けられている。第２レンズユニット用のスラスト支持部材（カムフォロア保持部材）２２４には第２レンズユニット用のスラスト支持カムフォロア（第２のカムフォロア）２２５が光軸周りに略１２０度等分で３個ビス止め固定されている。スラスト支持カムフォロア２２５はベアリングであり、２群スラスト支持部材２２４に固定されるビスの軸に対して回転可能である。

また、スラスト支持部材２２４には第２レンズユニット用のスラスト付勢部材支持ピン２２６が光軸周りに略１２０度等分でカシメ固定されている。このスラスト付勢部材支持ピン２２６の周囲には第２レンズユニット用のスラスト付勢部材（第１の弾性部材）２２７が設けられている。スラスト付勢部材２２７は光軸方向に伸縮可能なコイルバネであり、スラスト付勢部材支持ピン２２６によって支持されている。

図１において、３００は第２レンズ保持枠２２２の外周側に設けられた第２レンズユニット用のベース枠（ベース部材）である。より詳細には、ベース枠３００は第２レンズ保持枠２２２の外周面とインナーカム筒２２０の内周面との間に設けられている。ベース枠３００には第２レンズ保持枠２２２に設けられた第２レンズユニット用の偏芯コロ４００が係合するための穴部が設けられている。偏芯コロ４００を用いた光学調整の後に第２レンズ保持枠２２２とベース枠３００とは接着剤で互いに固定される。つまり、ベース枠３００は第２レンズ保持枠２２２との相対的な位置関係が固定されている。

ベース枠３００に設けられた第２レンズユニット用のラジアル付勢ピン支持穴２２２ｂには、第２レンズユニット用のラジアル付勢ピン（突き当て部材）２２８と、第２レンズユニット用のラジアル付勢部材（第２の付勢部材）２２９が設けられている。ラジアル付勢部材２２９はラジアル付勢ピン２２８に対して光軸直交方向の付勢力を与える。この結果、ラジアル付勢ピン２２８はインナーカム筒２２０の内周面に突き当たる。ラジアル付勢ピン２２８は、自身の軸方向に軸方向に移動可能に保持されており、ラジアル付勢ピン２２８の先端はインナーカム筒２２０の内周面に突き当たる曲面形状になっている。

ベース枠３００には、ラジアル付勢ピン支持穴２２２ｂと光軸を挟んで略反対方向には第２レンズユニット用のラジアル受け面（受け面）２２２ｃが４つ設けられている。

インナーカム筒（カム筒）２２０にはインナーカム筒コロ２２１が光軸周りに略１２０度等分で３個ビス止め固定されている。また、インナーカム筒２２０の内径にはインナーカム溝２２０ａが略１２０度等分で３個設けられている。インナーカム溝（カム溝）２２０ａは光軸方向の前側（被写体側）の面が第１インナーカム面２２０ｂ、後ろ側（カメラボディ１００側）の面が第２インナーカム面２２０ｃで構成されている。一つのインナーカム溝２２０ａには、カムフォロア２２３とスラスト支持カムフォロア２２５とがそれぞれ一つずつ係合している。また、第２レンズ保持枠２２２とスラスト支持部材２２４とはスラスト付勢部材２２７によって、光軸方向に離間するように付勢されている。

以上の構成により、第２レンズ保持枠２２２に取り付けられたカムフォロア２２３は第１インナーカム面２２０ｂに、スラスト支持部材２２４に取り付けられたスラスト支持カムフォロア２２５は第２インナーカム面２２０ｃにそれぞれ当接している。また、２群スラスト付勢部材２２７の付勢力を充分な大きさとなるように適切に設計することで、インナーカム筒２２０に対して第２レンズ保持枠２２２は光軸方向のガタなく、第１インナーカム面２２０ｂにガイドされて回転繰り出し可能となっている。

このように、本実施例においてレンズ装置２００は、カムフォロア２２３をインナーカム溝２２０ａに対して光軸方向に付勢することで第２レンズ保持枠２２２を光軸方向に安定させるための第１の付勢手段を備えている。そして、この第１の付勢手段は、カムフォロア２２３と、スラスト支持カムフォロア２２５と、スラスト支持部材２２４と、スラスト支持部材２２４に光軸方向の付勢力を与えるスラスト付勢部材２２７とを備えている。

ラジアル付勢ピン２２８はラジアル付勢部材２２９によって光軸直交方向に付勢されて、インナーカム筒２２０の内径のインナーカム筒内径面２２０ｄに当接している。ラジアル付勢ピン２２８の一端は半球状あるいは楕円形状の一部の形状をしているため、インナーカム筒内径面２２０ｄと点接触している。この付勢により、第２レンズ保持枠２２２はインナーカム筒２２０に対して、ラジアル付勢ピン２２８と光軸を挟んで略反対方向に寄せられて、ラジアル受け面２２２ｃがインナーカム筒内径面２２０ｄと当接している。

つまり、図３に示すように、光軸方向から見た際に、第２レンズユニットＬ２の光軸ＯＡを通る境界線Ｌ１２に対してラジアル付勢部材２２９が設けられている側とは反対側においてラジアル受け面２２２ｃがインナーカム筒内径面２２０ｄと当接している。言い換えれば、境界線Ｌ１２に対する一方側にのみラジアル付勢ピン２２８及びラジアル付勢部材２２９が設けられている。後述の基準線Ｌ１１と直交するとともに光軸ＯＡを通る線Ｌ１０をここでいう境界線としてもよい。

ラジアル付勢部材２２９の付勢力が充分な大きさとなるように適切に設計することで、インナーカム筒２２０に対して第２レンズ保持枠２２２は光軸直交方向のガタなく、支持されている。また、スラスト付勢部材２２７とラジアル付勢部材２２９とは付勢力の方向が異なり、ガタ取りの効果が異なる。したがって、第２レンズ保持枠２２２の光軸方向および光軸直交方向のガタ取りに対して、それぞれの付勢部材による付勢力を個別に最適化して設計することが可能である。

このように、本実施例においてレンズ装置２００は、第２レンズ保持枠２２２をインナーカム筒２２０の内周面に対して光軸直交方向に付勢することで第２レンズ保持枠２２２を光軸直交方向に安定させるための第２の付勢手段を備えている。そして、この第２の付勢手段は、ラジアル付勢ピン２２８と、ラジアル付勢部材２２９とを備えている。

図２は、本実施例における第２レンズユニット用のレンズ保持構造の側面図である。前述の通り、第２レンズ保持枠２２２はインナーカム筒２２０に対して光軸を中心として回転しながら光軸方向前後に進退することが可能である。図２は第２レンズ保持枠２２２がインナーカム筒２２０に対して最も後ろ側（カメラボディ１００側）にある状態を示している。

図３は図２に示すＡ−Ａにおける断面図である。前述のように、ラジアル付勢ピン２２８はラジアル付勢部材２２９によって光軸直交方向に付勢され、その先端がインナーカム筒内径面２２０ｄに当接している。ラジアル付勢ピン支持穴２２２ｂと光軸を挟んで略反対側に設けられたラジアル受け面２２２ｃもインナーカム筒内径面２２０ｄに当接している。

図４は本実施例における第２レンズユニット用の保持構造の側面図である。図４は第２レンズ保持枠２２２がインナーカム筒２２０に対して最も前側（被写体側）にある状態を示している。

図５は図４に示すＢ−Ｂにおける断面図である。図３と同様に、ラジアル付勢ピン２２８はラジアル付勢部材２２９によって光軸直交方向に付勢され、その先端がインナーカム筒内径面２２０ｄに当接している。また、ラジアル付勢ピン支持穴２２２ｂと光軸を挟んで略反対側に設けられたラジアル受け面２２２ｃもインナーカム筒内径面２２０ｄに当接している。

前述の通り、カメラの変倍及び合焦動作によって第２レンズ保持枠２２２のインナーカム筒２２０に対する光軸方向位置と光軸周りの回転角度は変化する。ただし、その動作中においては、カムフォロア２２３と第１インナーカム面２２０ｂ、スラスト支持カムフォロア２２５と第２インナーカム面２２０ｃとはそれぞれ常に互いに当接している。同様に、ラジアル付勢ピン２２８の先端とラジアル受け面２２２ｃとはインナーカム筒内径面２２０ｄと常に当接している。

図６は本実施例における第２レンズユニット用の保持構造のうちインナーカム筒２２０を不図示とした側面図である。前述の通り、インナーカム溝２２０ａを構成する第１インナーカム面２２０ｂはカムフォロア２２３と、第２インナーカム面２２０ｃはスラスト支持カムフォロア２２５とそれぞれ当接している。また、インナーカム筒内径面２２０ｄはラジアル付勢ピン２２８と当接している。

ここで、図６に示すように、カムフォロア２２３とスラスト支持カムフォロア２２５およびラジアル付勢ピン２２８は光軸方向範囲が一部重なっており、範囲Ｄ内に配置されている。これによりインナーカム筒２２０において、インナーカム筒内径面２２０ｄと、インナーカム溝２２０ａとを配置するのに必要となる光軸方向寸法を最小限にすることが可能である。したがって、インナーカム筒２２０の光軸方向の大型化が抑制される。また、範囲Ｄ内に配置されることで、第２レンズ保持枠２２２における光軸方向および光軸直交方向の付勢力が作用する位置を光軸直交方向視で接近させることが出来る。したがって、それぞれの付勢力が互いに影響し合うことを抑制し、効果的に作用させることが可能である。

言い換えれば、前述の第１の付勢手段及び第２の付勢手段は、光軸方向と直交する所定の断面が、第１の付勢手段の少なくとも一部と第２の付勢手段の少なくとも一部とを通るように構成されている。ここでいう所定の断面とは図６に示す断面Ｓである。そして、ここでいう第１の付勢手段の少なくとも一部はカムフォロア２２３とスラスト支持カムフォロア２２５であり、第２の付勢手段の少なくとも一部はラジアル付勢ピン２２８である。

上記の構造により、第２レンズ保持枠２２２はインナーカム筒２２０に対して光軸直交方向のガタ取りが行われ、且つカムフォロアとカム溝との光軸方向のガタ取りが行われている。したがって、カメラの姿勢が変化しても、第２レンズユニットＬ２の光軸の偏心がインナーカム筒２２０に対して変化することが抑制される。また、第２レンズユニットＬ２の光軸方向位置が、インナーカム筒２２０に対して変化することが抑制される。したがって、光学性能の低下を防止可能である。

（より好ましい形態）
図３及び図５はレンズ装置２００及びカメラボディ１００が正位置状態である場合の第２レンズユニット用の保持構造を示している。ここでいうカメラボディ１００が正位置状態であるとは、カメラボディ１００の姿勢が、カメラボディ１００に設けられたシャッターボタンの押下方向が重力方向と平行になるような姿勢になっている状態のことをいう。そして、レンズ装置２００が正位置状態であるとは、レンズ装置２００の姿勢が、前述の正位置状態のカメラボディ１００に装着された場合の姿勢になっている状態のことをいう。

図３及び図５に示すように、正位置状態のレンズ装置２００を光軸方向から見た場合に第２レンズユニットＬ２の光軸ＯＡを通るとともに重力方向と平行な線を基準線Ｌ１１とする。そして、第２レンズ保持枠２２２及びベース枠３００が回転しながら光軸方向に移動する際にラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９が移動する範囲を基準線Ｌ１１が通る。ここでいうラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９が移動する範囲とは、次に説明する通りである。すなわち、図３におけるラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９が図５に示す状態に至るまでにラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９が周方向に移動する範囲のことである。

このようにレンズ装置２００を構成することで、ラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９の移動範囲のうち少なくとも一か所では正位置状態において重力方向に第２レンズユニットＬ２を付勢することができる。つまり、主要な撮影シーンである正位置状態において第２レンズユニットＬ２をより安定して保持することができる。

なお、上記の構成に加えて、ラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９の移動範囲が３０度〜６０度の範囲であることが好ましい。本実施例では４５度である。この構成によって、ラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９は常に第２レンズユニットＬ２にとって基準線Ｌ１１上の真上方向付近に位置することになる。つまり、前述のように、主要な撮影シーンである正位置状態において第２レンズユニットＬ２をより安定して保持することができる。

なお、本実施例においては、ラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９を一つずつ備えているが、ラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９を２つずつ備えてもよい。ただし、ラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９を３つずつ備える構成は、第２レンズユニットＬ２がバネで宙づりになっている状態と等しくなってしまうために好ましくない。つまり、第２の付勢手段（ラジアル付勢ピン２２８とラジアル付勢部材２２９）を１つまたは２つのみ備える構成が好ましい。

〔第２実施例〕
図７を用いて第２実施例におけるレンズ装置２００の構成について説明する。

ラジアル付勢部材４２９はラジアル付勢球４２８ａおよびラジアル付勢受け板４２８ｂを光軸直交方向に付勢している。それにより、ラジアル付勢球４２８ａがインナーカム筒内径面２２０ｄに当接している。これによって、第２レンズ保持枠２２２はインナーカム筒２２０に対して光軸直交方向のガタ取りが行われ、且つカムフォロアとカム溝との光軸方向のガタ取りが行われている。その他の構成については、前述の第１実施例と同様である。

〔第３実施例〕
図８及び図９は第３実施例の断面図である。

本実施例においては、第２レンズユニットＬ５２を保持する第２レンズ保持枠５２２には第２レンズユニット用のカムフォロア５２３が光軸周りに略１２０度等分で３個ビス止め固定されている。第２レンズユニット用のスラスト支持部材５２４には第２レンズユニット用のスラスト支持カムフォロア５２５が光軸周りに略１２０度等分で３個ビス止め固定されている。

また、スラスト支持部材５２４は不図示の第２レンズユニット用のスラスト付勢部材によって、第２レンズ保持枠５２２に対して光軸方向で離間するように付勢されている。それにより、カムフォロア５２３は案内筒５０４に設けられた光軸方向の案内溝とカム筒５０５に設けられたカム溝５０５ａの光軸方向前側面の第１カム面５０５ｂに当接している。

一方、スラスト支持カムフォロア５２５はカム溝５０５ａの光軸方向後ろ側面の第２カム面５０５ｃに当接している。したがって、カムフォロアとカム溝との光軸方向のガタ取りが行われている。また、案内筒５０４に対してカム筒５０５が回転すると、案内溝とカム溝との交点が移動することで２群カムフォロア５２３が光軸方向へ移動する。それにより第２レンズ保持枠５２２が光軸方向へ移動することで、第２レンズユニットＬ５２の移動が行われる。

図９は本実施例における図８と別の断面図である。第２レンズユニット用のラジアル付勢ピン５２８は第２レンズ保持枠５２２に設けられた第２のレンズユニット用のラジアル付勢ピン支持穴５２２ｂにおいて、２群ラジアル付勢部材５２９によって光軸直交方向に付勢されて、軸方向に移動可能に保持されている。

第２レンズ保持枠５２２において、ラジアル付勢ピン支持穴５２２ｂと光軸を挟んで略反対方向には不図示の２群ラジアル受け面が２つ設けられている。ラジアル付勢ピン５２８はラジアル付勢部材５２９によって光軸直交方向に付勢されて、案内筒５０４の内径面に当接している。この付勢により、第２レンズ保持枠５２２は案内筒５０４に対して、ラジアル付勢ピン５２８と光軸を挟んで略反対方向に寄せられて、ラジアル受け面５２２ｃが案内筒５０４の内径面と当接している。ラジアル付勢部材５２９の付勢力が充分な大きさとなるように適切に設計することで、案内筒５０４に対して第２レンズ保持枠５２２は光軸直交方向のガタなく、支持されている。

〔変形例〕
以上、各実施例について説明したが、本発明はこれらの実施例に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

例えば、前述の第１実施例および第２実施例では、第２レンズユニット用の保持構造のうち第２レンズ保持枠とインナーカム筒との構成に前述の第１の付勢手段と第２の付勢手段を設けた。これは、第２レンズ保持枠とインナーカム筒との相対位置関係が変倍と合焦とのどちらの動作においても変化し、そのような箇所に前述の第１の付勢手段と第２の付勢手段を適用することで得られる効果が大きいためである。

しかしながら、第２レンズユニット以外のレンズユニット用のカム筒で回転繰り出しされるレンズ保持構造に前述の各実施例の構成を適用してもよい。また、前述の各実施例の構成は、変倍動作によってのみカム筒との位置関係が変化するようなレンズ保持構造に適用してもよい。

２２０ インナーカム筒（カム筒）
２２２ 第２レンズ保持枠（レンズ保持部材）
２２３ 第２レンズユニット用のカムフォロア（第１のカムフォロア、第１の付勢手段の一部）
２２４ 第２レンズユニット用のスラスト支持部材（カムフォロア保持部材、第１の付勢手段の一部）
２２５ 第２レンズユニット用のスラスト支持カムフォロア（第２のカムフォロア、第１の付勢手段の一部）
２２７ 第２レンズユニット用のスラスト付勢部材（第１の付勢部材、第１の付勢手段の一部）
２２８ 第２レンズユニット用のラジアル付勢ピン（突き当て部材、第２の付勢手段の一部）
２２９ 第２レンズユニット用のラジアル付勢部材（第２の付勢部材、第２の付勢手段の一部）
Ｌ２ 第２レンズユニット（レンズユニット）

Claims (15)

1. レンズユニットを保持するレンズ保持部材と、
   前記レンズ保持部材を前記レンズユニットの光軸方向に移動させるための第１のカムフォロアが係合しているカム溝を有するカム筒と、
   前記第１のカムフォロアを前記カム溝に対して前記光軸方向に付勢するための第１の付勢手段と、
   前記レンズ保持部材を前記カム筒の内周面に対して前記光軸方向と直交する光軸直交方向に付勢するための第２の付勢手段と、を備え、
   前記第１の付勢手段及び前記第２の付勢手段は、前記光軸方向と直交する所定の断面が、前記第１の付勢手段の少なくとも一部と前記第２の付勢手段の少なくとも一部とを通るように構成されている、
   ことを特徴とするレンズ装置。
2. 前記第１の付勢手段は、
   前記第１のカムフォロアと、
   前記カム溝に係合する第２のカムフォロアと、
   前記第２のカムフォロアを保持するカムフォロア保持部材と、
   前記カムフォロア保持部材に前記光軸方向の付勢力を与える第１の付勢部材と、
   を備える、
   ことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記第２のカムフォロアはベアリングである、
   ことを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
4. 前記第２の付勢手段は、
   前記カム筒の内周面に突き当たる曲面を有する突き当て部材と、
   前記突き当て部材に対して前記光軸直交方向の付勢力を与える第２の付勢部材と、
   を備える、
   ことを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一項に記載のレンズ装置。
5. 前記レンズ保持部材の外周面と前記カム筒の内周面との間に設けられているとともに、前記レンズ保持部材との相対的な位置関係が固定されているベース部材をさらに備える、
   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装置。
6. 前記第２の付勢手段は、前記ベース部材に設けられている、
   ことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
7. 前記第１のカムフォロアは、前記ベース部材に設けられている、
   ことを特徴とする請求項５または６に記載のレンズ装置。
8. 前記ベース部材は、前記カム筒の内周面の一部と接触する受け面を有する、
   ことを特徴とする請求項５乃至７のいずれか一項に記載のレンズ装置。
9. 前記光軸方向から見た際に、前記レンズユニットの光軸を通る境界線に対して前記第２の付勢手段が設けられている側とは反対側において前記受け面は前記カム筒の内周面に接触している、
   ことを特徴とする請求項８に記載のレンズ装置。
10. 前記レンズ保持部材は回転しながら前記光軸方向に移動可能である、
    ことを特徴とする請求項１乃至９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
11. 正位置状態の前記レンズ装置を前記光軸方向から見た場合に前記レンズユニットの光軸を通るとともに重力方向と平行な線を基準線とするとき、
    前記レンズ保持部材が回転しながら前記光軸方向に移動する際に前記第２の付勢手段が移動する移動範囲を前記基準線が通るように構成されている、
    ことを特徴とする請求項１０に記載のレンズ装置。
12. 前記第２の付勢手段を１つまたは２つのみ備え、
    前記レンズ装置を前記光軸方向から見た際に、前記レンズユニットの光軸を通る境界線に対する一方側のみに前記第２の付勢手段が設けられている、
    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装置。
13. 前記第１のカムフォロアはベアリングである、
    ことを特徴とする請求項１乃至１２のいずれか一項に記載のレンズ装置。
14. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
    前記レンズ装置が着脱可能であるとともに、撮像素子を有するカメラボディとを備える、
    ことを特徴とする光学機器。
15. 請求項１乃至１３のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
    前記レンズ装置と一体的に構成されているとともに、撮像素子を有するカメラボディとを備える、
    ことを特徴とする光学機器。

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