JP2021036277A - 光学装置及び撮像装置 - Google Patents

Abstract

【課題】小型でかつ良好な操作性を備えた操作環を有する光学装置及びそれを用いた撮像装置を提供する。【解決手段】光学素子を有する光学系と、回転することで光学素子を移動させるズーム操作環３５と、ズーム操作環３５を回転可能に支持する後側固定筒２１と、付勢ゴム３９とを有し、ズーム操作環３５には、付勢ゴム３９が通過することが可能な通過孔３５ｃが設けられ、後側固定筒２１は、ズーム操作環３５を支持する固定筒前係合径部２１ａ及び固定筒後係合径部２１ｂと、付勢ゴム３９を保持するゴム収納部２１ｃとを備え、通過孔３５ｃは、光学系の光軸方向における固定筒前係合径部２１ａ及び固定筒後係合径部２１ｂの間に位置する。【選択図】図４

Description

本発明は、操作環により光学素子の位置を調節することができる位置調節機構を備えた光学装置及びそれを用いた撮像装置に関する。

撮影者が手動で回転させることでピント位置や倍率、更にはＦナンバー等の撮影条件を変更可能な、いわゆる操作環（操作部材）が搭載された光学装置（交換レンズ）やそれを用いた撮像装置が一般に知られている。そして、この操作環には単に撮影条件を変更するだけでなく、撮影者の所望の条件に的確に、迅速に回転停止できる機能性と、撮影者が気持ちよく回転操作できる快適性を両立した高品位な操作性が求められる。このようなニーズに応えるため、交換レンズの操作環には、その回転軸ガタや光軸方向ガタを感じにくくするガタ取り機構が搭載されている。

特許文献１では、操作環とそれを回転可能に支持する固定筒との間にゴム部材を配置し、操作環のガタを抑える構成が開示されている。また特許文献２では、操作部材の内径と嵌合するベース部材を樹脂で成型することについて開示されている。特許文献２では、成型の際に生じるパーティングライン（ＰＬ）と呼ばれる段差やバリによって操作部材の操作性が低下しないように、スラストワッシャを用いて操作部材の定位置回転用コロがＰＬに当接しないようにしている。

特開２００９−１６９２３２号公報 特開２０１８−１３６６４号公報

しかしながら、特許文献１の構成においては、操作環の組込みの際に操作環の内面にある凹凸部にゴム部材が擦れてしまい、ゴム部材の表面に傷がついて操作環の操作性が低下するおそれがある。また、特許文献２のように、スラストワッシャを用いる場合、光学装置が大型化及び重量化してしまうおそれがある。

本発明の目的は、小型でかつ良好な操作性を備えた操作環を有する光学装置及びそれを用いた撮像装置を提供することである。

上記目的を達成するために、光学装置は、光学素子を有する光学系と、回転することで前記光学素子を移動させる操作環と、前記操作環を回転可能に支持する固定筒と、弾性部材とを有し、前記操作環には、前記弾性部材が通過することが可能な通過部が設けられ、前記固定筒は、前記操作環を支持する第１及び第２の係合部と、前記弾性部材を保持する保持部とを備え、前記通過部は、前記光学系の光軸方向における前記第１及び第２の係合部の間に位置することを特徴とする。

小型でかつ良好な操作性を備えた操作環を有する光学装置及びそれを用いた撮像装置を提供することができる。

実施例１に係る交換レンズ５０の全長が縮んだ状態（ＴＥＬＥ）の断面図である。 実施例１に係る交換レンズ５０の全長が伸長した状態（ＷＩＤＥ）の断面図である。 実施例１の交換レンズ５０とカメラ本体７０のシステムブロック図である。 実施例１のズーム操作環３５に係る部材の分解斜視図である。 実施例１のズーム操作環３５が組込まれた状態の要部断面図である。 実施例１のズーム操作環３５の組込み時における要部断面図である。 実施例１の後側固定筒２１の外周面の模式展開図である。 （Ａ）実施例２のズーム操作環３５の組込み時における要部断面図である。（Ｂ）実施例２における後側固定筒２１の外周面の模式展開図である。

（実施例１）
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。なお、図面の一点鎖線で示される光軸方向において、光学素子であるレンズを備えた光学系を有する交換レンズ５０（光学装置）の物体側を前側、カメラ本体７０にバヨネット固定される固定側を後側と定義する。図１、２を参照して、本発明の実施例１に係る交換レンズ５０について説明する。

図１は、実施例１に係る交換レンズ５０の全長が縮んだＴＥＬＥの状態である交換レンズ５０の断面図である。図２は、実施例１に係る交換レンズ５０の全長が伸長したＷＩＤＥの状態である交換レンズ５０の断面図である。光学部材である１群レンズ１は、１群鏡筒２により保持される。１群鏡筒２は、１群調整環３により保持され、１群調整環３は光学調整のために１群鏡筒２を光軸方向と光軸方向に垂直な方向における面上で移動させる。１群鏡筒２と１群調整環３は、１群ベース４により保持される。

直進筒５には、物体側に不図示のフィルタを取り付けるねじ部が形成されている。直進筒５と１群レンズ１は、一体となってズーム作動に伴って進退するが、実施例１ではこれらは互いに不図示の別の支持構造によって支持されて移動する。化粧環６には、交換レンズ５０のスペック等が印刷されており、化粧環６は、直進筒５にビス固定されると共に外観を成している。

２群レンズ７（フォーカスレンズ）は、２群鏡筒８により保持されており、駆動機構（超音波モータユニット３０）及び不図示の直進案内機構によって２群鏡筒８が光軸方向に沿って進退可能に支持されると共に移動され、合焦動作が行われる。この直進案内機構はいわゆるガイドバーと呼ばれる光軸方向に伸びた円筒部材を２本使用しており、２本の内の一方が２群鏡筒８の倒れ／偏芯を決め、他方が光軸を中心とした回転位置を決める。そして、２群鏡筒８がガイドバーに沿って進退できるように支持されている。

３群レンズ９は、３群鏡筒１０により保持されている。４群レンズ１１は４群鏡筒１２により保持されており、４群鏡筒１２は、光軸方向に対して垂直な面上で４群レンズ１１を移動させることで、いわゆる手ブレを補正する光学防振機能を果たす。この光学防振機能を生じさせるためのアクチュエータは、いわゆるボイスコイルモータであるが、その構成の詳細説明は割愛する。

５群レンズ１３は、５群鏡筒１４により保持され、６群レンズ１５は、６群鏡筒１６により保持されている。そして、５群鏡筒１４は、６群鏡筒１６に不図示のビスで固定されている。以上で述べた各レンズ群は、それぞれが一つのレンズとして構成されるわけではなく、複数のレンズ群によって構成される場合もあるが、説明の便宜上、その詳細を割愛する。

光量調節を行う絞りユニット１７は、４群鏡筒１２に固定されており、複数の遮光羽根を有する。そして、不図示のステッピングモータを駆動源として絞りユニット１７の複数の遮光羽根が駆動され、所望のＦ値にすることが可能である。前述の３群鏡筒１０は、４群鏡筒１２に一体固定された絞りユニット１７と４群鏡筒１２に挟まれているが、光軸方向への移動は可能である。

所定のフレア光をカットする副絞りユニット１８は、４群鏡筒１２に支持されており、絞りユニット１７と同様に複数の遮光羽根を内部に有する。そして、不図示のメカ連結機構によって副絞りユニット１８の複数の遮光羽根が駆動され、ＴＥＬＥ〜ＷＩＤＥのズーム位置に対応する開口形状に複数の遮光羽根を変化させることが可能である。

案内筒１９が備えられ、この案内筒１９の外周側に回転可能に係合するカム環２０が更に備えられている。そして、物体側に前側固定筒２２、カメラ本体７０側に後側固定筒２１が備えられ、前側固定筒２２は、後側固定筒２１の前側にビスで固定されている。更に後側固定筒２１には、案内筒１９、外観筒２４、マウント２５、レンズの駆動用ＩＣ、マイコン等が配置されたプリント基板２３が固定されている。

後側固定筒２１にビス固定された外観筒２４の外周面には、ＭＦ⇔ＡＦ切り替えやＩＳモード切り替えをすることができる不図示のスイッチが配置されている。また、後側固定筒２１にビス固定されたマウント２５には、裏蓋２７が固定されており、その内面には有害光をカットする遮光線が配置されている。マウント筒２６は、後側固定筒２１とマウント２５の間に挟まれて固定されており、裏蓋２７と同様、その内面には遮光線が配置されている。実施例１の交換レンズ５０においては、マウント筒２６の光軸方向の厚みを加工等によって変化させることで、交換レンズ５０からの光を受光する撮像部７８（撮像素子）への合焦位置が調節可能である。接点ブロック２８は、不図示の配線（フレキシブル基板など）によってプリント基板２３に接続され、マウント２５にビス固定される。

フォーカス操作環２９は、前側固定筒２２を軸として定位置に回転可能に支持されている。フォーカス操作環２９を回転させると、その回転を不図示のセンサが検出し、回転量に応じて２群鏡筒８を駆動し、２群レンズ７の合焦制御が行われる。

超音波モータユニット３０は、２群鏡筒８の駆動源であり、圧電素子が発生する超音波振動によって自ら移動することができる。２群鏡筒８と超音波モータユニット３０は、不図示の連結機構で係合されており、２群鏡筒８は、超音波モータユニット３０と共に移動可能である。２群鏡筒８に取り付けられた不図示の遮光壁は、不図示のフォトインタラプタの遮光／透光を切り替え、この遮光／透光が電気的に検出され、この検出の値に基づいて２群鏡筒８の進退の位置（基準位置）が把握される。この基準位置から２群鏡筒８を所定量移動させることで、所望の合焦位置への移動が可能となる。

２群レンズ７の第１のベース３１は、前述の直進案内機構を構成するガイドバーの一端を保持する。２群レンズ７の第２のベース３２は前述のガイドバーの他端、超音波モータユニット３０及びフォトインタラプタを保持する。すなわち、ガイドバーは、第１のベース３１と第２のベース３２に挟まれて所定の位置に固定されている。

ファンクション操作環３３は、前側固定筒２２を軸として定位置で回転可能に支持されている。フロントカバー３４は、ファンクション操作環３３が組込まれた後、その押えとして前側固定筒２２にビス固定されている。ファンクション操作環３３は、フォーカス操作環２９と同様に不図示のセンサでその回転量が検出される。実施例１では、この検出された値によって絞りユニット１７を制御し、任意のＦ値に変更することができる。なお、ＩＳＯ感度やシャッタースピード等、Ｆ値とは異なる撮影条件の変更をファンクション操作環３３に割り当てることも可能である。

ズーム操作環３５（操作環）は、後側固定筒２１に回転自在に支持される。スラスト付勢部材であるウェーブワッシャ３６は、ズーム操作環３５と後側固定筒２１との間に挟持されることにより、ズーム操作環３５を光軸方向へ付勢する、スラスト付勢構造を構成している。ＰＬカバーワッシャ３７は、ウェーブワッシャ３６とズーム操作環３５側の面との間に配置されている。

ズーム操作環３５は、金型により樹脂材料で構成されるため、ズーム操作環３５の内周面には、金型成型におけるパーティングライン（以降ＰＬと称す。）が存在する。そのＰＬで発生する微小な段差やバリがウェーブワッシャ３６と接触しないようにＰＬカバーワッシャ３７が配置されている。カム環２０とズーム操作環３５は後述するズームキー３８によって連結され、ユーザーがズーム操作環３５を回転させると、カム環２０が回転する構成となっている。ズーム操作環３５は後側固定筒２１に対して後述する不図示のバヨネット係合によって光軸方向の位置（スラスト位置）が決められている。

次に、各レンズ群の位置調節機構（ズーム動作）について説明する。１群鏡筒２と１群調整環３を保持する１群ベース４、３群鏡筒１０、２群鏡筒８や超音波モータユニット３０を保持する２群レンズ７の第２のベース３２には、不図示のコロが各々配置されており、これらのコロがカム環２０に係合する。

４群鏡筒１２には、前述のとおり光学防振機能を発揮するためのアクチュエータ及び副絞りユニット１８が搭載されているが、更に３群鏡筒１０より前側に配置された絞りユニット１７も搭載されている。そして、４群鏡筒１２、５群鏡筒１４を保持する６群鏡筒１６には、不図示のコロが各々配置されており、これらのコロがカム環２０に係合する。

これらのコロは、それぞれ異なる軌跡を有するカム環２０に設けられた不図示のカム溝と係合している。そして、カム溝は、所望のズーム位置において各レンズ群が光学的に所望のレンズ間隔となるような軌跡となっている。カム環２０の光軸周りの回転に伴い、１群ベース４、３群鏡筒１０、４群鏡筒１２、６群鏡筒１６及び第２のベース３２を図１に示す縮んだＴＥＬＥの位置から図２に示す伸長したＷＩＤＥの位置、更にその間の任意のズーム位置に配置することができる。

カム環２０の回転は、不図示のセンサによって検出され、プリント基板２３に搭載されたＩＣによってその検出された信号から回転量に応じたズーム位置が判断され、そのズーム位置に応じたフォーカス、防振、絞りの制御が行われる。

実施例１の交換レンズ５０は、撮像装置であるカメラ本体７０にマウント２５で着脱可能にバヨネット固定される。カメラ本体７０に交換レンズ５０がマウント２５で固定されると、各レンズ群の動作を制御するプリント基板２３は、接点ブロック２８を介してカメラ本体７０と通信が可能となる。

撮像部７８は、カメラ本体７０に搭載されており、交換レンズ５０を通過した被写体からの光を受光し、その光を電気信号に変換するＣＭＯＳやＣＣＤ等の光−電気変換素子（撮像素子）である。

図３は、交換レンズ５０及びカメラ本体７０におけるカメラシステムの電気的構成を示す。まず、カメラ本体７０内部の制御フローについて説明する。カメラＣＰＵ７１はマイクロコンピュータにより構成される。カメラＣＰＵ７１は、カメラ本体７０内の各部の動作を制御する。また、カメラＣＰＵ７１は、交換レンズ５０の装着時にはレンズ側電気接点５２、カメラ側電気接点７２を介して、交換レンズ５０内に設けられたレンズＣＰＵ５１との通信を行う。カメラＣＰＵ７１がレンズＣＰＵ５１に送信する情報（信号）には、２群レンズ７の駆動量情報、平行振れ情報及びピント振れ情報が含まれる。また、レンズＣＰＵ５１からカメラＣＰＵ７１に送信する情報（信号）には、撮像倍率情報が含まれる。なお、レンズ側電気接点５２、カメラ側電気接点７２には、カメラ本体７０から交換レンズ５０に電源を供給するための接点が含まれている。

電源スイッチ７３は、撮影者により操作可能なスイッチであり、カメラＣＰＵ７１の起動、及びカメラシステム内の各アクチュエータやセンサ等への電源供給の開始をすることができる。レリーズスイッチ７４は、撮影者により操作可能なスイッチであり、第１ストロークスイッチＳＷ１と第２ストロークスイッチＳＷ２とを有する。レリーズスイッチ７４からの信号は、カメラＣＰＵ７１に入力される。カメラＣＰＵ７１は、第１ストロークスイッチＳＷ１からのＯＮ信号の入力に応じて、撮影準備状態に入る。撮影準備状態では、測光部７５による被写体輝度の測定と、焦点検出部７６による焦点検出が行われる。

カメラＣＰＵ７１は、測光部７５による測光結果に基づいて絞りユニット１７の絞り値や撮像部７８の撮像素子の露光量（シャッタ秒時）等を演算する。また、カメラＣＰＵ７１は、焦点検出部７６による撮影光学系の焦点状態の検出結果である焦点情報（デフォーカス量及びデフォーカス方向）に基づいて、被写体に対する合焦状態を得るための２群レンズ７及び２群鏡筒８の駆動量（駆動方向を含む）を決定する。上記駆動量の情報（２群レンズ７の駆動量情報）は、レンズＣＰＵ５１に送信される。レンズＣＰＵ５１は、交換レンズ５０の各構成部の動作を制御する。

更にカメラＣＰＵ７１は、所定の撮影モードになると、２群鏡筒８のシフト駆動、すなわち防振動作の制御を開始する。第２ストロークスイッチＳＷ２からのＯＮ信号が入力されると、カメラＣＰＵ７１は、レンズＣＰＵ５１に対して絞り駆動命令を送信し、絞りユニット１７を先に演算した絞り値に設定する。また、カメラＣＰＵ７１は、露光部７７に露光開始命令を送信し、不図示のミラーの退避動作や不図示のシャッタの開放動作を行わせ、撮像部７８の撮像素子において、被写体像の光電変換、すなわち露光動作を行わせる。

撮像部７８からの撮像信号は、カメラＣＰＵ７１内の信号処理部にてデジタル変換され、更に各種補正処理が施されて画像信号として出力される。画像信号（データ）は、画像記録部７９において、フラッシュメモリ等の半導体メモリ、磁気ディスク、光ディスク等の記録媒体に記録保存される。

次に交換レンズ５０内部の制御フローについて説明する。ＭＦリング回転検出部５３は、フォーカス操作環２９の回転を検出し、ＺＯＯＭリング回転検出部５４は、ズーム操作環３５の回転を検出する。

ＩＳ駆動部５５は、防振動作を行う２群鏡筒８の駆動アクチュエータとその駆動回路とを含む。ＡＦ駆動部５６は、カメラＣＰＵ７１から送信された２群レンズ７の駆動量情報に応じてＡＦモータ（超音波モータユニット３０）を通じて２群鏡筒８のＡＦ駆動を行う。

電磁絞り駆動部５７は、カメラＣＰＵ７１からの絞り駆動命令を受けたレンズＣＰＵ５１により制御されて、絞りユニット１７を指定された絞り値に相当する開口状態に動作させる。

角速度センサ５８は、交換レンズ５０に搭載され、プリント基板２３に接続されている。角速度センサ５８は、カメラシステムの角度振れである縦（ピッチ方向）振れと横（ヨー方向）振れのそれぞれの角速度を検出し、検出値を角速度信号としてレンズＣＰＵ５１に出力する。レンズＣＰＵ５１は、角速度センサ５８からのピッチ方向及びヨー方向の角速度信号を電気的又は機械的に積分して、それぞれの方向での変位量であるピッチ方向振れ量及びヨー方向振れ量（これらをまとめて角度振れ量という。）を演算する。

レンズＣＰＵ５１は、上述した角度振れ量と平行振れ量の合成変位量に基づいてＩＳ駆動部５５を制御して２群鏡筒８をシフト駆動させ、角度振れ補正及び平行振れ補正を行う。また、レンズＣＰＵ５１は、ピント振れ量に基づいてＡＦ駆動部５６を制御して２群鏡筒８を光軸方向に駆動させ、ピント振れ補正を行う。

次に、実施例１の交換レンズ５０におけるズーム操作環３５の支持構成について図４、図５を用いて説明する。図４は、実施例１のズーム操作環３５に係る部材の分解斜視図である。図５は、ズーム操作環３５が組込まれた状態のズーム操作環３５と後側固定筒２１の要部断面図である。

後側固定筒２１に設けられた固定筒前嵌合径部２１ａ（第１の係合部）は、ズーム操作環３５に備えられた操作環前嵌合径部３５ａ（第３の係合部）と嵌合することによりズーム操作環３５を支持する。そして、ズーム操作時には固定筒前嵌合径部２１ａと操作環前嵌合径部３５ａは互いに摺動する。固定筒前嵌合径部２１ａは、光軸方向に一定の幅を有すると共に後側固定筒２１の周方向に沿って、かつ前側（物体側）に配置されている。

固定筒前嵌合径部２１ａに対して光軸方向に離間して、後側固定筒２１に設けられた固定筒後嵌合径部２１ｂ（第２の係合部）は、ズーム操作環３５に設けられた操作環後嵌合径部３５ｂ（第４の係合部）と嵌合することによりズーム操作環３５を支持する。そして、ズーム操作時には固定筒後嵌合径部２１ｂと操作環後嵌合径部３５ｂは互いに摺動する。固定筒後嵌合径部２１ｂは、光軸方向に一定の幅を有すると共に後側固定筒２１の周方向に沿って、かつ固定筒前嵌合径部２１ａより後側（カメラ本体７０側）に配置されている。

操作環前嵌合径部３５ａも同様に、光軸方向に一定の幅を有すると共にズーム操作環３５の周方向に沿ってかつ前側に配置されている。また、操作環後嵌合径部３５ｂも同様に、光軸方向に一定の幅を有すると共にズーム操作環３５の周方向に沿って、かつ操作環前嵌合径部３５ａより後側に配置されている。

固定筒前嵌合径部２１ａ及び固定筒後嵌合径部２１ｂは高精度な嵌合径部であるため、その寸法追い込みのためベースとなる後側固定筒２１の外周面より外側に凸となっている。同様に、操作環前嵌合径部３５ａ及び操作環後嵌合径部３５ｂも高精度な嵌合径部であるため、その寸法追い込みのためベースとなるズーム操作環３５の内周面より内側に凸となっている。

後側固定筒２１の外周面には、ゴム収納部２１ｃが少なくとも一つ設けられており、付勢ゴム３９がゴム収納部２１ｃに収納される。実施例１においては、ゴム収納部２１ｃは、固定筒後嵌合径部２１ｂが設けられている同一の周方向において、光軸を中心とした回転方向に略１２０°ずれた位置、かつ固定筒後嵌合径部２１ｂに挟まれた場所の２カ所にそれぞれ設けられている。

そして、操作環後嵌合径部３５ｂの一部は、ゴム収納部２１ｃに収納された付勢ゴム３９と当接することによりズーム操作環３５を支持し、ズーム操作環３５の偏芯及び倒れのガタ取りが行われる。すなわち、ゴム収納部２１ｃに収納される付勢ゴム３９は、後側固定筒２１に対してズーム操作環３５を付勢する弾性部材であり、ゴム収納部２１ｃは、弾性部材保持部（保持部）を構成している。

ここで付勢ゴム３９は、ズーム操作環３５が組込まれる前に予めゴム収納部２１ｃには配置されていない。付勢ゴム３９は、ズーム操作環３５の組込み途中において、ズーム操作環３５に設けられた通過孔３５ｃ（通過部）を介してゴム収納部２１ｃに組込まれる。この構成については後述する。なお、図５においては、理解しやすいように通過孔３５ｃの位置がズーム操作環３５の外周面に破線で例示されているが、この位置は実施例１の発明を限定するものではない。

後側固定筒２１の外周面には、ＰＬ逃げ部２１ｄが設けられている。ＰＬ逃げ部２１ｄは、固定筒前嵌合径部２１ａ及び固定筒後嵌合径部２１ｂの周方向の一部を光軸方向に沿って、かつ後側固定筒２１の径方向に凹む凹形状として形成されている。ＰＬ逃げ部２１ｄは、金型のパーティングライン（ＰＬ）の段差やバリがズーム操作環３５側の嵌合径部等に接触しないように設けられている。

後側固定筒２１は、樹脂成型で形成されているモールド成型部品であり、その金型のいわゆるコアやキャビティは光軸方向に作動される。なお、ゴム収納部２１ｃは、この作動方向に対してアンダーカットになっており、そのため後側固定筒２１の外周面はスライドコアで成型される。そのスライドコアは、ゴム収納部２１ｃの位置を基準に周方向の１２０°均等に３分割のスライド構成となっており、スライドコア同士の金型の合わせであるＰＬの微小な段差やバリが発生してしまうことがある。

後側固定筒２１の前側の外周面には、凸部の形状を有するバヨネット爪２１ｅが設けられ、バヨネット爪２１ｅは、固定筒後嵌合径部２１ｂよりも固定筒前嵌合径部２１ａの近くに配置されている。バヨネット爪２１ｅ対応する凹部の形状を有するバヨネット溝３５ｅがズーム操作環３５の前側の内周面に設けられ、バヨネット溝３５ｅは、操作環後嵌合径部３５ｂよりも操作環前嵌合径部３５ａの近くに配置されている（図５参照）。なお、図５では、バヨネット爪２１ｅは、バヨネット溝３５ｅと光軸を中心とした回転方向において別位相に配置されるため不図示である。バヨネット爪２１ｅとバヨネット溝３５ｅとがバヨネット係合することでズーム操作環３５の光軸方向のスラスト位置が決定されると共に、ズーム操作環３５が支持される。

バヨネット係合によりズーム操作環３５の光軸方向のスラスト位置が決定される際に、ウェーブワッシャ３６とＰＬカバーワッシャ３７が後側固定筒２１とズーム操作環３５の間で挟み込まれる。ウェーブワッシャ３６とＰＬカバーワッシャ３７により、ズーム操作環３５が光軸方向に付勢されると共に、ズーム操作環３５が支持される。

ズーム操作環３５の前側には、直径が拡大した大径部３５ｆ（第２の部分）が設けられている。一方、ズーム操作環３５の後側には、大径部３５ｆより直径が細い径部３５ｇ（第１の部分）が設けられており、大径部３５ｆと径部３５ｇの間は滑らかな斜面でつながれた形状となっている。その大径部３５ｆの側のズーム操作環３５の内周側のスペースを活用して、ズーム操作環３５の位置決め手段であるバヨネット係合とウェーブワッシャ３６によるスラスト付勢構造を光軸方向のおおよそ同位置に配置している。すなわち、大径部３５ｆと、バヨネット爪２１ｅ及びバヨネット溝３５ｅが係合する位置が光軸方向において重なる配置となっている。このような配置により、スペースを効率的に活用することができる。

ズームキー３８は、ズーム操作環３５の外周面に設けられた挿入孔３５ｈに挿入され、後側固定筒２１に設けられた不図示の作動規制孔を貫通してカム環２０に係合し、ズーム操作環３５の外周面にビス固定される。この作動規制孔にズームキー３８が当接することによりズーム操作環３５の回転作動範囲が規制される。そして、ズーム操作環３５を撮影者が回転させることで、カム環２０が回転し、前述のズーム動作を実現することができる。

実施例１においては、操作環前嵌合径部３５ａと固定筒前嵌合径部２１ａとの嵌合を主たる嵌合部とし、この嵌合部における嵌合公差は、操作環後嵌合径部３５ｂと固定筒後嵌合径部２１ｂとの嵌合公差より高精度な公差となっている。また、ウェーブワッシャ３６の付勢力によりバヨネット溝３５ｅがバヨネット爪２１ｅに押し付けられる。バヨネット爪２１ｅは、光軸を中心とした周方向に略１２０°均等に３か所配置されているため、ズーム操作環３５の倒れを抑制する。この主たる嵌合部とバヨネット係合がズーム操作環３５の偏芯位置決め機構と倒れ位置決め機構の役割を果たしている。これら位置決め機構がズーム操作環３５の前側（物体側）に配置されているため、位置決め機構を支点としてズーム操作環３５がガタによって倒れる。そして、そのガタが大きくなるところが主たる嵌合部より後側に配置された操作環後嵌合径部３５ｂと固定筒後嵌合径部２１ｂの嵌合部である。実施例１では、付勢ゴム３９を操作環後嵌合径部３５ｂに当接させることにより、効果的にガタ取りが行える構造としている。なお、前後の嵌合径部をそれぞれ主たる嵌合部として、二つの嵌合部によってズーム操作環３５の偏芯・倒れが規制される場合もある。しかしながら、いずれの場合にしてもその一端に配置された嵌合径部を付勢することが倒れ抑制に効果的であり、倒れの支点となり得るバヨネット溝３５ｅの近傍ではない方の嵌合径部を付勢する本発明の構成が望ましい。

また、ズーム操作環３５の内周面もスライドコアによってアンダーカットが形成されるような金型構成となっているが、操作環後嵌合径部３５ｂはスライドコアでは無く、光軸方向に作動するコアで成型されている。そのため、操作環後嵌合径部３５ｂ上にはＰＬが存在しないので、操作環後嵌合径部３５ｂはズーム操作環３５の全周にわたって段差やバリが無い滑らかな平滑面で形成されている。よって、操作環後嵌合径部３５ｂには、ＰＬが付勢ゴム３９を傷つけることによるズーム操作の品位低下は無い。

次に、交換レンズ５０の製造方法における、ズーム操作環３５を後側固定筒２１に組込む方法について、図４と図６を用いて説明する。図６は、ズーム操作環３５の組込み時におけるズーム操作環３５と後側固定筒２１の部分断面図である。

実施例１では、ズーム操作環３５を後側固定筒２１に組込む工程の途中において付勢ゴム３９がゴム収納部２１ｃに組込まれる。まず、ズーム操作環３５を後側固定筒２１に組込むに際し、後側固定筒２１の後側がズーム操作環３５の前側に光軸方向に沿って挿入される。そして、ズーム操作環３５がバヨネット係合するスラスト位置よりも光軸方向の手前の位置（第１の位置）において、ズーム操作環３５の後側固定筒２１への組込みを一端停止させる。なお、ズーム操作環３５を組込む方向は、実施例１の発明を限定するものではなく、特にはズーム操作環３５を組込む方向が後側からとなる構成でも構わない。

そして、通過孔３５ｃとゴム収納部２１ｃの回転位相が合うまで、ズーム操作環３５もしくは後側固定筒２１を相対回転させ、位置合せを行う。通過孔３５ｃとゴム収納部２１ｃの回転位相が合致した際に、付勢ゴム３９をゴム収納部２１ｃに収納させるため、付勢ゴム３９を通過孔３５ｃに挿入する。

図６の矢印Ａに示されるように、付勢ゴム３９は通過孔３５ｃを通過し、更にゴム収納部２１ｃに収納される。そして、ズーム操作環３５が後側固定筒２１とバヨネット係合するスラスト位置（第２の位置）までズーム操作環３５を光軸方向に移動させる。ズーム操作環３５がスラスト位置に位置するように組込まれると、操作環後嵌合径部３５ｂが付勢ゴム３９に当接し、ズーム操作環３５の後側固定筒２１への組込みが完了する。ズーム操作環３５の組込みが完了した状態においては、図５に示すように、操作環前嵌合径部３５ａは、固定筒前嵌合径部２１ａと嵌合することになる。同時に、操作環後嵌合径部３５ｂの一部は、付勢ゴム３９と当接し、操作環後嵌合径部３５ｂの残りの部分は、固定筒後嵌合径部２１ｂと嵌合することになる。

ズームキー３８は、ズーム操作環３５の組込みが完了した後、ズーム操作環３５の外周面に設けられた挿入孔３５ｈに挿入され、ズーム操作環３５の外周面にビス固定される。その後、ローレットゴム４０がズーム操作環３５の外周面に嵌め込まれる。ローレットゴム４０により、ズーム操作環３５の外周面に配置されたズームキー３８や付勢ゴム３９を組込むための通過孔３５ｃが交換レンズ５０の外観から見えなくなる。実施例１のズーム操作環３５は、前側に向かって直径が大きくなっているが、ローレットゴム４０は柔軟性を有するので、ズーム操作環３５の外径に合わせて嵌め込むことができる。

もし仮に、通過孔３５ｃを設けていない場合、ズーム操作環３５を組込む際に、付勢ゴム３９はズーム操作環３５の内周面の凹凸、例えば操作環前嵌合径部３５ａや補強リブと擦れ、そして付勢ゴム３９が傷つくおそれがある。しかしながら、実施例１においては、通過孔３５ｃと操作環後嵌合径部３５ｂまでの間には、前述の凹凸が無く、かつ擦れる距離が短いため、付勢ゴム３９が傷つくおそれは極めて小さい。なお、操作環後嵌合径部３５ｂが付勢ゴム３９に当接する際に、その段差を乗り越える必要があるが、段差に面取りをつけるなどにより傷つきにくい形状としている。

また、実施例１においては、バヨネット係合やウェーブワッシャ３６によるスラスト付勢構造の近傍に操作環前嵌合径部３５ａを配置し、そして操作環後嵌合径部３５ｂの近傍の通過孔３５ｃから付勢ゴム３９を組込むようにしている。このような実施例１の構成によって、ズーム操作環３５の操作感やその品位を担保することができる。

図７は、後側固定筒２１の外周面の模式展開図である。ズーム操作環３５側のＰＬ３５ｄは、後側固定筒２１の外周面の展開図にその配置を投影した模式図で表現されている。ＰＬ３５ｄはバリや段差が発生する部分であり、これらが固定筒前嵌合径部２１ａと擦ることが無いように操作環前嵌合径部３５ａより凹部の面にＰＬ３５ｄを落とし込む逃げ部が設けられているが、図７ではこの落とし込む逃げ部が表現されていない。

後側固定筒２１に設けられた２カ所のゴム収納部２１ｃである凹穴形状を３方向のスライドコアで成型するため、ゴム収納部２１ｃはそれぞれ１２０°ずれた位置に配置され、ＰＬ３５ｄも同様に１２０°（ゴム収納部２１ｃから±６０°）に配置される。そして、ズーム作動中、固定筒前嵌合径部２１ａ上のＰＬ３５ｄは、この１２０°の範囲の中で移動するため、ＰＬ逃げ部２１ｄと干渉する（擦る）ことは無い。なお、その他の形状の都合でゴム収納部２１ｃやＰＬ３５ｄが必ずしも１２０°毎に配置されなくても良いが、ズーム操作環３５側のＰＬ３５ｄがＰＬ逃げ部２１ｄや付勢ゴム３９と擦らないよう、その角度や配置に設計的配慮が必要である。

また、操作環後嵌合径部３５ｂにはＰＬ３５ｄが生じ無い金型構成としているため、ＰＬ３５ｄは固定筒後嵌合径部２１ｂと重なっておらず、すなわち付勢ゴム３９や後側固定筒２１のＰＬ逃げ部２１ｄとＰＬ３５ｄがズーム作動中に干渉する（擦る）ことは無い。もし仮にＰＬ３５ｄが操作環後嵌合径部３５ｂにも設けられていた場合、付勢ゴム３９及びＰＬ逃げ部２１ｄと擦らないことを考えると、図中６０°未満の中でしかＰＬ３５ｄが移動できないことになる。このようなズーム回転角が小さい条件において、交換レンズ５０のレンズの移動量が大きい場合、カム環２０のカム溝の角度を大きくすることでズーム操作環３５の回転トルクが不必要に増大し、その操作性やその品位を担保することが困難となるおそれがある。トルクの増大を避け、ＰＬ３５ｄがＰＬ逃げ部２１ｄと擦るような構成とすることもできるが、これらが当たる感覚が撮影者に伝わる可能性があり、操作性やその品位を担保することが困難となるおそれがある。

（実施例２）
図８（Ａ）は、実施例２におけるズーム操作環３５の組込み時におけるズーム操作環３５と後側固定筒２１の要部断面図である。図８（Ｂ）は、通過孔３５ｃと操作環後嵌合径部３５ｂを重ねて表示した後側固定筒２１の外周面の展開図である。実施例２では、図８（Ａ）に示すようにズーム操作環３５の操作環後嵌合径部３５ｂが組込み時の位置においても付勢ゴム３９をオーバーラップする位置まで延長されている。すなわち、図８（Ｂ）に示すように通過孔３５ｃの周辺の位置だけ操作環後嵌合径部３５ｂが付勢ゴム３９をオーバーラップする方向に延長されており、それ以外の回転方向の位相は実施例１と同じ位置としている。この構成によりズーム操作環３５を組込む間に付勢ゴム３９が擦る面は常に段差のない滑らかな操作環後嵌合径部３５ｂとなり、付勢ゴム３９に傷がつきにくい。

以上、本発明の好ましい実施例１、２について説明したが、本発明はこれらの実施例１、２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。本実施例１、２においては、ズーム操作環３５を前提とした構成を説明したが、フォーカス操作環２９やファンクション操作環３３、更にはカメラ本体７０に設定された撮影条件を切り替える操作環に適用しても良い。また設計機能を考慮した材質であれば、それを限定するものではない。

２１ 後側固定筒（固定筒）
２１ａ 固定筒前係合径部（第１の係合部）
２１ｂ 固定筒後係合径部（第２の係合部）
２１ｃ ゴム収納部（保持部）
３５ ズーム操作環（操作環）
３５ｃ 通過孔（通過部）
３９ 付勢ゴム（弾性部材）

Claims (12)

1. 光学素子を有する光学系と、
   回転することで前記光学素子を移動させる操作環と、
   前記操作環を回転可能に支持する固定筒と、
   弾性部材とを有し、
   前記操作環には、前記弾性部材が通過することが可能な通過部が設けられ、
   前記固定筒は、前記操作環を支持する第１及び第２の係合部と、前記弾性部材を保持する保持部とを備え、
   前記通過部は、前記光学系の光軸方向における前記第１及び第２の係合部の間に位置することを特徴とする光学装置。
2. 前記第１の係合部は、前記光軸方向において、前記第２の係合部よりも物体側に配置されていることを特徴とする請求項１に記載の光学装置。
3. 前記通過部と前記第２の係合部とが前記光軸方向において重なっていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光学装置。
4. 前記操作環には、前記第１の係合部に係合する第３の係合部と、前記弾性部材と当接し、前記第２の係合部に係合する第４の係合部と、が設けられていることを特徴とする請求項１乃至３の何れか一項に記載の光学装置。
5. 前記第４の係合部は、前記操作環の全周にわたる平滑面で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光学装置。
6. 前記固定筒には、前記第２の係合部よりも前記第１の係合部の近くに凸部が設けられ、前記操作環には、前記第４の係合部よりも前記第３の係合部の近くに凹部が設けられており、前記凸部が前記凹部に係合することにより前記操作環の前記光軸方向の位置決めがなされることを特徴とする請求項５に記載の光学装置。
7. 前記操作環は、第１の部分と、該第１の部分よりも物体側に配置され該第１の部分よりも直径が大きい第２の部分とを含み、
   前記光軸方向において、前記第２の部分と前記凸部及び前記凹部とが重なっていることを特徴とする請求項６に記載の光学装置。
8. 前記操作環を前記光軸方向に付勢する付勢部材を有し、
   前記付勢部材は、前記第２の部分の近傍に位置していることを特徴とする請求項７に記載の光学装置。
9. 前記操作環及び前記固定筒は、樹脂材料で構成されていることを特徴とする請求項１乃至８の何れか一項に記載の光学装置。
10. 撮像装置に対して着脱可能であることを特徴とする請求項１乃至９の何れか一項に記載の光学装置。
11. 請求項１乃至１０の何れか一項に記載の光学装置と、前記光学装置からの光を受光する撮像素子とを有することを特徴とする撮像装置。
12. 光学素子を有する光学系と、回転することで前記光学素子を移動させる操作環と、前記操作環を回転可能に支持する固定筒と、弾性部材と、を有する光学装置の製造方法であって、
    前記光学系の光軸方向に沿って前記固定筒を前記操作環の内部の第１の位置まで挿入する工程と、
    前記操作環を前記光軸方向の周りに回転させて、前記固定筒に設けられた保持部と前記操作環に設けられた通過部との位置合せを行う工程と、
    前記弾性部材を、前記通過部を介して前記保持部に配置する工程と、
    前記光軸方向に沿って前記固定筒を前記操作環の内部の第２の位置まで移動させる工程と、を有することを特徴とする製造方法。

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