JP5834581B2 - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。

下記特許文献１には、光学系の一部を保持する保持枠を、変倍動作においても、合焦動作においても、光軸方向に移動させるレンズ鏡筒の構造が記載される。
［先行技術文献］
［特許文献］
［特許文献１］特開平５−１４２４７５号公報

保持枠を案内軸に沿って並進させる構造では、保持枠を回転させることはできない。このため、案内軸を用いたズームレンズには機構設計上の制約がある。

上記課題を解決すべく、本発明の第一態様として、光学系（Ｌ２）を保持しつつ基準部材（１１０）に対して移動する保持部材（１９０）と、基準部材に支持されつつ保持部材の移動方向を案内する案内軸（１０２）と、光学系の光軸の周りを回転しつつ保持部材を移動させる駆動力を発生する連動部材（１８０）とを備え、連動部材は、光軸周りに沿って延在する周溝（１８４）を有し、保持部材は、周溝と係合する第一突起部材（１９２）および周溝の異なる位置で周溝と係合する複数の第二突起部材（１９４）を有し、複数の第二突起部材の側面と周溝の内面との間隙は、第一突起部材の側面と周溝の内面との間隙よりも長いレンズ鏡筒が提供される。

また、本発明の第２の態様として、上記レンズ鏡筒（１００）と、当該レンズ鏡筒を用いて結像される像を撮影する撮像部（３００）とを有する撮像装置（２００）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。これら特徴群のサブコンビネーションも発明となり得る。

一眼レフカメラ２００の構造を模式的に示す図である。 レンズユニット１００の断面図である。 レンズユニット１００の断面図である。 レンズユニット１００の断面図である。 連動筒１８０およびレンズ枠１９０のＡ−Ａ断面図である。 連動筒１８０およびレンズ枠１９０の係合状態を示す模式的展開図である。 連動筒１８０の変倍動作を示す模式的展開図である。 連動筒１８０の合焦動作を示す模式的展開図である。 係合ピン１９２および緩衝ピン１９４の形状を示す模式的展開図である。 レンズユニット１００の断面図である。

以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。しかしながら、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、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、一眼レフカメラ２００の模式的断面図である。一眼レフカメラ２００は、レンズユニット１００およびカメラボディ３００を含む。レンズユニット１００は、固定筒１１０と、固定筒１１０の周面に配されたピントリング１２０およびズームリング１３０と、固定筒１１０の内部に配されたレンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５とを有する。

固定筒１１０の一端には、レンズマウント１１３が配される。レンズマウント１１３は、後述するカメラボディ３００のボディマウント３２０と嵌合する。これにより、レンズユニット１００は、カメラボディ３００に対して着脱自在に取り付けられる。

レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の各々は、レンズ枠６０、１９０、７０、８０、９０に保持されて、共通の光軸Ｘに沿って配列される。これにより、レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５は、レンズユニット１００の光学系をなす。当該光学系には、レンズ群Ｌ４と共にレンズ枠８０に保持された絞り装置２２２も含まれる。

レンズ群Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の各々は、ズームリング１３０を回転させて光学系を変倍する場合に、光軸Ｘに沿って個々に移動する。また、レンズ群Ｌ２は、ピントリング１２０を回転させて光学系を合焦させる場合にも光軸Ｘに沿って移動する。即ち、レンズ群Ｌ２とそれを保持するレンズ枠１９０は、レンズユニット１００を変倍する場合も、合焦する場合も、いずれの場合にも移動する。

レンズ枠１９０は、一対のガイドバー１０２に結合されている。ガイドバー１０２の各々は、固定筒１１０の内面に配された支持部１１４により支持され、且つ、案内される。これにより、レンズ枠１９０の移動方向は、光軸Ｘと平行な方向に制限される。よって、レンズＬ２は、光軸Ｘから逸れることなく移動する。

なお、レンズユニット１００は、固定筒１１０に固定されたモータ１２１および鏡筒側制御部１２３を更に有する。モータ１２１は、オートフォーカスによりレンズユニット１００を合焦させる場合に、レンズユニット１００の合焦機構を駆動する。

鏡筒側制御部１２３は、カメラボディ３００のシステム制御部３７２と通信して、レンズユニット１００側の撮影情報を伝える。また、システム制御部３７２の指令に従ってレンズユニット１００の動作を制御する。

カメラボディ３００は、レンズマウント１１３に結合されるボディマウント３２０に隣接して、メインミラー３３２およびサブミラー３３６を収容したミラーボックス３３０を筐体３１０の内部に備える。また、ミラーボックス３３０の下方に配された合焦光学系３４０と、ミラーボックス３３０の上方に配されたピント板３５２、ペンタプリズム３５０およびファインダ光学系３６０を備える。

更に、カメラボディ３００は、レンズユニット１００と反対側になるミラーボックス３３０の後方に順次配列された、フォーカルプレーンシャッタ３９０、ローパスフィルタ３８４および撮像素子３８２を備える。また更に、撮像素子３８２の背後には、システム制御部３７２、画像処理部３７４等が実装された主基板３７０が配される。

ミラーボックス３３０において、メインミラー３３２は、一端を揺動軸３３４により軸支されて、カメラボディ３００に対して揺動する。メインミラー３３２の裏面に配されたサブミラー３３６は、メインミラー３３２の揺動に伴って昇降すると共に、揺動軸３３８により軸支されてメインミラー３３２に対して揺動する。

メインミラー３３２は、レンズユニット１００から入射した被写体光束の光路上に傾斜して配置される斜設状態と、被写体光束を避けて上昇した退避位置との間を揺動する。斜設状態にあるメインミラー３３２は、入射光の大半をピント板３５２に向かって反射する。ピント板３５２は、レンズユニット１００の光学系が合焦した場合に画像を形成する位置に配されて当該画像を可視化する。

ピント板３５２に結ばれた画像は、ペンタプリズム３５０およびファインダ光学系３６０を通して一眼レフカメラ２００のユーザから観察される。ペンタプリズム３５０を通すことにより、ピント板３５２上の画像は、正立正像としてユーザに観察される。

また、メインミラー３３２は、入射した被写体光束の一部を透過するハーフミラー領域を反射面の一部に有する。ハーフミラー領域を透過した被写体光束の一部は、サブミラー３３６により反射され、合焦光学系３４０に入射する。合焦光学系３４０は、入射した被写体光束の一部を合焦センサ３４２に導くので、カメラボディ３００は、レンズユニット１００を合焦させることができる。

なお、メインミラー３３２が退避状態になった場合は、サブミラー３３６も、被写体光束の光路から退避する。よって、入射した被写体光束は、フォーカルプレーンシャッタ３９０に入射する。フォーカルプレーンシャッタ３９０が開いている場合は、被写体光束は、ローパスフィルタ３８４を通過して撮像素子３８２に入射する。

撮像素子３８２は、ＣＣＤセンサ、ＣＭＯＳセンサなどの光電変換素子により形成される。撮像素子３８２は、受光した被写体像を電気信号に変換して出力する。撮像素子３８２から出力された電気信号は、画像処理部３７４において画像データに変換される。こうして、被写体光束に対応した画像データが得られる。

システム制御部３７２は、メインミラー３３２、サブミラー３３６、フォーカルプレーンシャッタ３９０等の動作シーケンスを制御する。また、システム制御部３７２は、合焦センサ３４２から出力される位相差信号からレンズユニット１００の合焦位置を算出して、鏡筒側制御部１２３と協働してレンズユニット１００を合焦させる。

図２は、レンズユニット１００単独の断面図である。同図は、レンズユニット１００が広角端側に変倍された状態を示す。また、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。

レンズマウント１１３は、ボディマウント３２０に結合される。レンズマウント１１３がボディマウント３２０に結合された状態では、固定筒１１０の後端面１１５がカメラボディ３００に密着する。これにより、固定筒１１０は、カメラボディ３００に対して正確且つ強固に位置決めされる。

固定筒１１０の後部（図中右側）外周には、モータ１２１および鏡筒側制御部１２３を収容する空洞が配される。モータ１２１の外側には、ピントリング１２０が回転自在に装着される。ピントリング１２０およびモータ１２１は、いずれか一方が選択的に伝達部材１２２を駆動する。駆動された伝達部材１２２は、固定筒１１０の外周に沿って光軸Ｘの回りを回転する。

固定筒１１０の前部側には、同軸状の内筒１４０、中筒１５０および外筒１６０が、内側からこの順序で配される。外筒１６０の更に外側には、ズームリング１３０が回転自在に配される。ズームリング１３０は、光軸Ｘ方向に直線的に延在する案内溝１３２を内面に有する。

外筒１６０の前端は、レンズＬ１を保持するレンズ枠６０と結合される。また、外筒１６０の後端近傍には、レンズユニット１００の径方向内側に向かって突出するカムフォロワ１６２が配される。

中筒１５０は、後端付近に、レンズユニット１００の径方向外側に向かって突出するカムフォロワ１５２を有する。カムフォロワ１５２は、ズームリング１３０の内面に形成された案内溝１３２と係合する。これにより、ズームリング１３０が回転した場合、ズームリング１３０および中筒１５０は、光軸Ｘの回りを共に回転する。

また、中筒１５０は、光軸Ｘ方向中程に、カムフォロワ１６２に係合するカム溝１５４を有する。更に、中筒１５０は、前端付近内側に、周方向に連続する係合溝１５８を有する。また更に、中筒１５０は、図中下側において、光軸Ｘ方向中程に案内溝１５６を有する。案内溝１５６は、光軸Ｘ方向に直線的に延在する。

内筒１４０は、後端部において、固定筒１１０に直接に形成された案内部１１１に係合する。これにより，内筒１４０は、光軸Ｘの方向に限って移動する。また、内筒１４０は、先端部近傍に、係合溝１５８に係合する係合突起１４８を有する。これにより、中筒１５０および内筒１４０は、光軸Ｘ方向には共に並進する。

更に、内筒１４０は、カムフォロワ１６２と係合する案内溝１４４を有する。案内溝１４４は、光軸Ｘの方向に直線的に延在する。これにより、カムフォロワ１６２の周方向への移動は規制され、外筒１６０は、専ら光軸Ｘの方向に移動する。

また、内筒１４０は、図中下側の中程において、後述するカムフォロワ１７３との干渉を避ける目的で形成された逃げ穴１４６を有する。更に、内筒１４０は、図中下側の後端付近に、レンズユニット１００の径方向内側に向かって突出するカムフォロワ１４２を有する。

固定筒１１０の内側には、固定筒１１０と同軸のカム筒１７０が、固定筒１１０の内面に沿って配される。カム筒１７０は、固定筒１１０の内面に沿って、光軸Ｘの回りに回転する。

カム筒１７０は、複数のカム溝１７２、１７４、１７６を有する。光軸Ｘ方向についてカム筒１７０の中程に配されたカム溝１７２は、固定筒１１０内側に固定されたカムフォロワ１１２に係合する。光軸Ｘ方向についてカム筒１７０の先端側に配されたカム溝１７４は、連動筒１８０のカムフォロワ１８２に係合する。光軸Ｘ方向についてカム筒１７０の後端付近に配されたカム溝１７６は、内筒１４０のカムフォロワ１４２と係合する。

また、カム筒１７０は、図中下側において、連結部材１７１を介して結合されたカムフォロワ１７３を前端に有する。カムフォロワ１７３は、レンズユニット１００の径方向外側に突出して、内筒１４０の逃げ穴１４６を貫通して、中筒１５０の案内溝１５６に係合する。

更に、カム筒１７０は複数の逃げ穴１７８を有する。これにより、カム筒１７０が光軸Ｘの周りを回転する場合、および、カム筒１７０自体が光軸方向に並進した場合に、後述するガイドバー１０２の支持部１１４との干渉が避けられる。

レンズユニット１００において、固定筒１１０前端の周囲には、連動筒１８０が配される。即ち、連動筒１８０は、固定筒１１０の前端から、固定筒１１０の外側および内側にそれぞれ延在する。

固定筒１１０の外側において、連動筒１８０の外周面には、光軸Ｘ方向に直線的に延在する伝達溝１８６が配される。伝達溝１８６は、伝達部材１２２の前端と係合して、ピントリング１２０により伝達部材１２２が回転駆動された場合に伝えられた駆動力により、連動筒１８０自体を光軸Ｘの回りに回転させる。

なお、伝達溝１８６は、伝達部材１２２の先端部よりも長い。よって、連動筒１８０が光軸Ｘ方向に変位した場合も、伝達部材１２２から伝達溝１８６への駆動力の伝達は維持される。

固定筒１１０の内側において、連動筒１８０の前端寄りの内面に周溝１８４が配される。周溝１８４は、レンズユニット１００の周方向に連続して形成される。また、固定筒１１０の内側において、連動筒１８０の後端より外面にカムフォロワ１８２を有する。カムフォロワ１８２は、カム筒１７０のカム溝１７４に係合する。

固定筒１１０は、カム筒１７０を貫通して径方向内側に突出した複数の支持部１１４を内面に有する。図示の状態では、固定筒１１０の上側に一対の支持部１１４が、固定筒１１０の下側に単一の支持部１１４が配される。

上側の一対の支持部１１４は、ガイドバー１０２の外形と相補的な形状を有する嵌合穴１１６をそれぞれが有する。即ち、例えば、ガイドバー１０２の断面形状が円形の場合、嵌合穴１１６は丸穴である。一対の嵌合穴１１６には、１本のガイドバー１０２が挿通される。これにより、ガイドバー１０２は、光軸Ｘの方向に限って移動して、他の方向には変位しない。

ガイドバー１０２の先端は、レンズ枠１９０の上端付近に結合される。これにより、レンズ枠１９０は、ガイドバー１０２と共に、光軸Ｘの方向に移動可能に支持される。ガイドバー１０２は、光軸Ｘの方向に間隔をおいて配された一対の嵌合穴１１６により支持されているので、ガイドバー１０２と連結されたレンズ枠１９０が光軸Ｘに対して傾くことが抑制される。

更にレンズ枠１９０の下端付近には、もう１本のガイドバー１０２が結合される。この下側のガイドバー１０２は、下側の支持部１１４に形成されたＵ溝１１８に挿通される。Ｕ溝は、光軸Ｘの方向に拡がる互いに平行な一対の面を有して、ガイドバー１０２が紙面に垂直に変位することを規制する。これにより、レンズ枠１９０が、上側のガイドバー１０２を回転軸として回転することが規制される。

レンズ枠１９０の外周面には、連動筒１８０の周溝１８４に係合する係合ピン１９２が配される。これにより、レンズ枠１９０は、連動筒１８０が光軸Ｘの方向に移動した場合に、連動筒１８０に連れ従って光軸Ｘの方向に移動する。これにより、レンズ枠１９０に保持されたレンズＬ２は、傾くことなく、また、光軸Ｘからずれることなく、光軸Ｘ方向に移動する。

図３は、レンズユニット１００の縦断面図である。この図では、レンズユニット１００が望遠端まで変倍された状態を示す。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。

レンズユニット１００を望遠側に変倍すべくズームリング１３０が回転した場合、ズームリング１３０に係合したカムフォロワ１５２を通じて、中筒１５０も光軸Ｘの回りに回転する。ただし、中筒１５０が回転しても内筒１４０は回転しない。

よって、カム溝１５４と案内溝１４４の相互作用により、カムフォロワ１６２が光軸Ｘの方向に駆動される。これにより外筒１６０が前方に繰り出されるので、外筒１６０の先端に結合されたレンズ枠６０も前方に移動する。従って、レンズ枠６０に保持されたレンズＬ１が前方に移動する。

また、中筒１５０が回転すると、案内溝１５６により駆動されて、カムフォロワ１７３に、光軸Ｘの回りを回転する駆動力が作用する。これにより、カム筒１７０は光軸Ｘの回りを回転する。カム筒１７０が回転すると、カム筒１７０自体のカム溝１７２と、固定筒１１０に固定されたカムフォロワ１１２との相互作用により、カム筒１７０自体が前方に繰り出される。

また、カム筒１７０が回転すると、回転しない内筒１４０に固定されたカムフォロワ１４２と、カム筒１７０のカム溝１７６との相互作用により、内筒１４０が前方に押し出される。更に、回転しないピントリング１２０に連結されて回転を規制された伝達部材１２２が、連動筒１８０の回転を規制しているので、カム筒１７０のカム溝１７２からカムフォロワ１８２に伝えられる駆動力により連動筒１８０が前方に移動する。

このように、ズームリング１３０が回転した場合、内筒１４０、中筒１５０、外筒１６０、カム筒１７０、連動筒１８０およびガイドバー１０２が全て繰り出され、それに伴ってレンズ群Ｌ１、Ｌ２が前進する。ただし、内筒１４０、中筒１５０、外筒１６０、カム筒１７０および連動筒１８０のそれぞれの移動量は、カム溝１５４、１７２、１７４、１７６のプロファイルに依存する。よって、カム溝１５４、１７２、１７４、１７６のプロファイルに応じて、レンズユニット１００の光学系の倍率が変化する。

なお、外筒１６０およびズームリング１３０の間には、固定筒１１０に対して同軸に、カバー筒１６５が配される。カバー筒１６５は、外筒１６０に連れ従って進退して、外筒１６０およびズームリング１３０の間を封止する。これにより、レンズユニット１００の内部に塵芥が浸入することが防止される。

上記の例では図示を省いたが、レンズユニット１００の倍率を変化させる目的で、カム筒１７０に設けた他のカム溝により、他のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５を保持するレンズ枠７０、８０、９０を移動させてもよい。また、他のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５のレンズ枠７０、８０、９０を、ガイドバー１０２に案内させてもよい。更に、他のレンズＬ３、Ｌ４、Ｌ５のレンズ枠７０、８０、９０を案内する目的で他の案内部材および駆動部材を設けることもできる。これにより、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３、Ｌ４、Ｌ５の全てが移動して、レンズユニット１００の光学系の焦点距離が変化する。

図４は、レンズユニット１００の断面図である。同図では、図３に示した状態から、更にピントリング１２０が回転してレンズユニット１００が合焦動作した場合について説明する。図１から図３まで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１００においてピントリング１２０またはモータ１２１により伝達部材１２２が駆動された場合、伝達部材１２２は、固定筒１１０の外周面に沿って、光軸Ｘの周りに回転する。伝達部材１２２の回転駆動力は、伝達溝１８６の側壁を通じて連動筒１８０に伝達される。

連動筒１８０が光軸Ｘの回りに回転した場合、レンズ枠１９０は、ガイドバー１０２により周方向の変位を拘束されて回転しない。また、周溝１８４は、連動筒１８０の周方向に連続して形成されるので、連動筒１８０の光軸Ｘ周りの回転がレンズ枠１９０に伝達されることはない。

一方、駆動力を伝達されていないカム筒１７０は何等変位しないので、連動筒１８０のカムフォロワ１８２は、カム筒１７０のカム溝１７４の内部を移動する。カム溝１７４は、光軸Ｘの方向に対して傾斜して形成されているので、カムフォロワ１８２の変位に応じて、連動筒１８０は光軸Ｘの方向に移動する。連動筒１８０の光軸Ｘ方向への移動は、周溝１８４および係合ピン１９２を通じてレンズ枠１９０に伝えられるので、レンズ枠１９０も光軸Ｘの方向に移動する。

こうして、レンズ枠１９０を光軸Ｘ方向に移動させることができる。レンズ枠１９０の移動によりレンズＬ２も光軸Ｘ方向に移動するので、レンズユニット１００の光学系の焦点位置は移動する。よって、ピントリング１２０またはモータ１２１を適宜回転させることにより、レンズユニット１００を合焦させられる。

上記一連の動作において、レンズＬ１を保持するレンズ枠６０と一体の外筒１６０は全く移動しない。また、駆動機構の図示を省いた他のレンズ枠７０、８０、９０についても、これらのレンズ枠７０、８０、９０の駆動がカム筒１７０の回転に依存しているならば、上記の動作で他のレンズ枠７０、８０、９０が移動することはない。

更に、連動筒１８０の周溝１８４は、光軸Ｘに直交する面に対して交差するカム溝として形成してもよい。これにより、連動筒１８０がレンズ枠１９０に対して回転した場合に、レンズ枠１９０を光軸Ｘ方向に個別に駆動できる。従って、レンズユニット１００を合焦させる場合に、変倍と兼用のカム溝１７４上を移動することによる焦点調節の誤差を補正できる。

図５は、ガイドバー１０２および係合ピン１９２の位置関係を示す図である。レンズ枠１９０は、その外周面上に、レンズ群Ｌ２の径方向に突出する係合ピン１９２および緩衝ピン１９４を有する。

図示の例では、１本の係合ピン１９２と２本の緩衝ピン１９４との合計３本のピンが、レンズ枠１９０の周方向について、１２０°間隔で配される。このように、係合ピン１９２および緩衝ピン１９４は、レンズ枠１９０の周方向について、互いに等間隔に配されてもよい。

係合ピン１９２および緩衝ピン１９４は、連動筒１８０の周溝１８４と係合する。周溝１８４は、連動筒１８０の内側に全周にわたって形成される。ただし、周溝１８４が全周にわたることは必須ではない。即ち、周溝１８４は、係合ピン１９２および緩衝ピン１９４の移動範囲に形成されていれば足りる。

ここで、係合ピン１９２は、レンズ枠１９０の周方向について、図中で上側のガイドバー１０２と同じ位置に配される。これにより、係合ピン１９２が連動筒１８０から駆動力を受けた場合に、光軸Ｘに対してレンズ枠１９０を傾ける力が生じ難い。また、レンズ枠１９０の駆動効率が向上される。よって、レンズ群Ｌ２のチルトが抑制されると共に、レンズ群Ｌ２の光軸Ｘ方向への移動が円滑になる。緩衝ピン１９４に関しては、他の図を参照して後述する。

連動筒１８０は、その外周面上に、レンズ群Ｌ２の径方向に突出する複数のカムフォロワ１８２を有する。図示の例では、３本のカムフォロワ１８２が、連動筒１８０の周方向について１２０°間隔で配される。このように、カムフォロワ１８２は、連動筒１８０の周方向について、互いに等間隔に配されてもよい。また、３本のカムフォロワ１８２のうちの１本は、レンズ枠１９０の周方向について、係合ピン１９２の近傍に配される。

既に説明したように、係合ピン１９２は、レンズ枠１９０の周方向について、ガイドバー１０２の近傍に配される。よって、連動筒１８０のカムフォロワ１８２のうちの１本も、連動筒１８０の周方向についてガイドバー１０２の近傍に配される。これにより、カム筒１７０のカム溝１７４により連動筒１８０のカムフォロワ１８２が駆動された場合に、連動筒１８０を傾ける力が生じ難くなる。よって、連動筒１８０の駆動効率が向上されると共に、レンズ群Ｌ２のチルトも抑制される。

なお、連動筒１８０は、レンズユニット１００が合焦動作する場合に、レンズ枠１９０に対して、光軸Ｘの周りに回転する。これにより、カムフォロワ１８２および係合ピン１９２の位置関係も変化する。しかしながら、例えば、カムフォロワ１８２の周方向の移動範囲を、図中に矢印Ｎにより示すように、係合ピン１９２を中心として対称になるように設定することにより、カムフォロワ１８２を常に係合ピン１９２の近傍に配し、延いてはガイドバー１０２の近傍に配することができる。

図６は、固定筒１１０の内側における連動筒１８０周りの構造を模式的に示す展開図である。既出の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

固定筒１１０の内側における連動筒１８０は、径方向外側に向かって突出した複数のカムフォロワ１８２を有する。カムフォロワ１８２の各々は、カム筒１７０に形成されたカム溝１７４に内側から入り込んで係合する。

また、連動筒１８０は内面に周溝１８４を有する。周溝１８４には、レンズ枠１９０から径方向外側に向かって突出した係合ピン１９２および緩衝ピン１９４が入り込む。

図７は、レンズユニット１００の変倍動作における連動筒１８０の作用を示す模式的展開図である。既出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１００のズームリング１３０が回転された場合、既に説明したように、また、図中に矢印Ｚにより示すように、カム筒１７０は、光軸Ｘ周りに回転しつつ、光軸Ｘ方向に並進する。連動筒１８０において、カムフォロワ１８２の各々の径は、いずれもカム溝１７４の幅に略等しく、カムフォロワ１８２およびカム溝１７４の間にがたが生じることはない。

よって、伝達部材１２２により連動筒１８０の回転が規制された状態で生じたカム筒１７０の回転運動は、連動筒１８０の光軸Ｘ方向の並進運動に変換される。また、カム筒１７０の並進に連れ従って、連動筒１８０も並進する。これらの作用により、カム溝１７４が並進しつつ回転した場合、連動筒１８０は光軸Ｘの方向に大きく並進する。

連動筒１８０の内面では、係合ピン１９２が、周溝１８４に入り込んで係合する。係合ピン１９２の径は、周溝１８４の幅に略等しく、係合ピン１９２および周溝１８４の間にがたが生じることはない。よって、連動筒１８０の並進運動は、係合ピン１９２を通じてレンズ枠１９０に伝達され、レンズ枠１９０も並進する。これにより、レンズ枠１９０に保持されたレンズＬ２が大きく移動するので、レンズユニット１００の光学系の倍率が変化する。

図８は、レンズユニット１００の合焦動作における連動筒１８０の作用を示す模式的展開図である。既出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１００のピントリング１２０が回転された場合、あるいは、合焦用のモータ１２１が動作した場合、既に説明したように、連動筒１８０は光軸Ｘ周りに回転する。カム筒１７０が回転しない状態で連動筒１８０が回転した場合、カムフォロワ１８２は、カム溝１７４の内部をカム溝１７４に沿って移動する。これにより、連動筒１８０は、図中に矢印Ｆで示すように、回転しつつ光軸Ｘ方向に並進する。

連動筒１８０が回転した場合、係合ピン１９２は周溝１８４の内部を移動するので、連動筒１８０の回転運動は、レンズ枠１９０には伝わらない。しかしながら、連動筒１８０の光軸Ｘ方向の並進運動は、係合ピン１９２を通じてレンズ枠１９０に伝達される。これより、レンズ枠１９０に保持されたレンズＬ２も光軸方向に移動して、レンズユニット１００の焦点位置が移動する。

図９は、レンズ枠１９０に設けられた係合ピン１９２および緩衝ピン１９４の形状を示す模式的展開図である。既出の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。

連動筒１８０の内面では、レンズ枠１９０に設けられた緩衝ピン１９４も、周溝１８４に入り込んでいる。ただし、緩衝ピン１９４の各々の径は、周溝１８４の幅よりも短い。これにより、周溝１８４の内面と緩衝ピン１９４の側面との間には、光軸Ｘ方向について前後に、略等しい間隙が生じている。よって、緩衝ピン１９４は周溝１８４の内面に接していない。

しかしながら、光軸Ｘ方向の衝撃がレンズユニット１００に対して作用してレンズ枠１９０が光軸Ｘ方向に垂直な面に対して倒れるような力を受けて傾いた場合は、緩衝ピン１９４も周溝１８４に当接して、係合ピン１９２および緩衝ピン１９４の合わせて３本のピンで衝撃を受ける。これにより、係合ピン１９２が受ける衝撃が緩和される。

なお、図９までに示したレンズユニット１００においては、係合ピン１９２と緩衝ピン１９４の外径を相互に異なるものとした。しかしながら、係合ピン１９２および緩衝ピン１９４を同径とする一方、係合ピン１９２および緩衝ピン１９４のそれぞれが位置する範囲の周溝１８４の幅を変化させてもよい。

また、緩衝ピン１９４および周溝１８４の間隔は、衝撃を受けたレンズユニット１００において、係合ピン１９２の変形が弾性変形の範囲にあるうちに緩衝ピン１９４が衝撃を分担するように設定してもよい。これにより、衝撃を受けた場合の係合ピン１９２の恒久的な損傷を防止して、レンズユニット１００の耐衝撃性能を向上させることができる。

なお、緩衝ピン１９４は、レンズユニット１００が衝撃を受けてレンズ枠１９０が傾いた場合に限って周溝１８４に当接する。よって、周溝１８４に対する間隔を維持していれば、緩衝ピン１９４の形状に制限はない。図示の例では、緩衝ピン１９４は、レンズ枠１９０の径方向外側から見た場合に円形の形状を有するが、このような形状に限られるわけではない。

また、緩衝ピン１９４は、レンズ枠１９０と同じ材料でレンズ枠１９０と一体的に形成してもよい。あるいは、レンズ枠１９０と同じ材料または他の材料により作成したピン部材を、別途作製された環状のレンズ枠１９０に取り付ける構造としてもよい。

図１０は、他の構造を有するレンズユニット１００の構造を示す断面図である。なお、図１０は、レンズユニット１００が広角端にある状態を示す。また、図１０に示すレンズユニット１００は、以下に説明する部分を除くと、図９までに示したレンズユニット１００と共通の構造を有する。そこで、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。

図示のレンズユニット１００において、レンズ枠１９０は、周方向に連続して形成された周溝１９８を外周面に有する。また、連動筒１８０は、レンズＬ２の径方について内面に突出した係合ピン１８８を有する。係合ピン１８８は、周溝１９８の幅と略同じ径を有して周溝１９８に入り込む。これにより、連動筒１８０およびレンズ枠１９０は係合する。

図９までに示したレンズユニット１００においては、周溝１８４が連動筒１８０側に形成され、係合ピン１９２がレンズ枠１９０側に形成されていた。これに対して、図１０に示した例では、周溝１９８がレンズ枠１９０側に形成され、係合ピン１８８が連動筒１８０側に配される。

上記のような構造によっても、図９までに示したレンズユニット１００と同じ作用が得られる。即ち、周溝１９８内を移動自在な係合ピン１８８により連動筒１８０およびレンズ枠１９０を係合させることにより、連動筒１８０の回転運動はレンズ枠１９０に伝達されず、並進運動に限って連動筒１８０の運動がレンズ枠１９０に伝達される。これにより、回転するピントリング１２０およびズームリング１３０の操作により、ガイドバー１０２により案内されて並進するレンズ枠１９０を移動させることができる。

また、図示は省いたが、レンズユニット１００において、周溝１９８の内面に接することなく、周溝１９８に入り込む複数の緩衝ピンを連動筒１８０に設けることができる。このような緩衝ピンは、レンズユニット１００が衝撃を受けた場合に限って周溝１９８の内面に当接して、係合ピン１９２にかかる負荷を分散する。これにより、係合ピン１８８の耐衝撃性が向上される。

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得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。

特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示していない限り、また、前の処理の出力を後の処理で用いない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。

６０、７０、８０、９０、１９０ レンズ枠、１００ レンズユニット、１１０ 固定筒、１１１ 案内部、１１２、１４２、１５２、１６２、１７３、１８２ カムフォロワ、１１３ レンズマウント、１１４ 支持部、１１５ 後端面、１１６ 嵌合穴、１１８ Ｕ溝、１２０ ピントリング、１２１ モータ、１２２ 伝達部材、１２３ 鏡筒側制御部、１３０ ズームリング、１３２、１４４、１５６ 案内溝、１４０ 内筒、１４６、１７８ 逃げ穴、１４８ 係合突起、１５０ 中筒、１５４、１７２、１７４、１７６ カム溝、１５６ 案内溝、１５８ 係合溝、１６０ 外筒、１６５ カバー筒、１７０ カム筒、１８０ 連動筒、１８４、１９８ 周溝、１８６ 伝達溝、１８８、１９２ 係合ピン、１９４ 緩衝ピン、２００ 一眼レフカメラ、２２２ 絞り装置、３００ カメラボディ、３１０ 筐体、３２０ ボディマウント、３３０ ミラーボックス、３３２ メインミラー、３３４、３３８ 揺動軸、３３６ サブミラー、３４０ 合焦光学系、３４２ 合焦センサ、３５０ ペンタプリズム、３５２ ピント板、３６０ ファインダ光学系、３７０ 主基板、３７２ システム制御部、３７４ 画像処理部、３８２ 撮像素子、３８４ ローパスフィルタ、３９０ フォーカルプレーンシャッタ

Claims (6)

1. 光学系を保持しつつ基準部材に対して移動する保持部材と、
   前記基準部材に支持されつつ前記保持部材の移動方向を案内する案内軸と、
   前記光学系の光軸の周りを回転しつつ前記保持部材を移動させる駆動力を発生する連動部材とを備え、
   前記連動部材は、前記光軸周りに沿って延在する周溝を有し、
   前記保持部材は、前記周溝と係合する第一突起部材および前記周溝の異なる位置で前記周溝と係合する複数の第二突起部材を有し、
   前記複数の第二突起部材の側面と前記周溝の内面との間隙は、前記第一突起部材の側面と前記周溝の内面との間隙よりも長い
   レンズ鏡筒。
2. 前記第一突起部材は、前記駆動力を前記連動部材から前記保持部材に伝達し、
   前記複数の第二突起部材は、前記駆動力とは異なる外力が前記保持部材に加わった場合に、前記外力の一部を前記保持部材から前記連動部材に伝達する請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記案内軸は、前記保持部材に固定されており、前記保持部材とともに前記光学系の光軸方向に移動する請求項１または請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記第一突起部材および前記複数の第二突起部材は、前記光学系の周方向について、前記光軸の周りに等間隔に配される請求項１から請求項３までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記第一突起部材は、前記光学系の周方向について、前記案内軸の延長線に対して、前記複数の第二突起部材よりも近くに配される請求項１から請求項４までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
6. 請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒と、
   前記レンズ鏡筒により結ばれた画像を撮像する撮像部と
   を備える撮像装置。

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