JP6708583B2 - レンズ鏡筒および光学機器 - Google Patents

Description

本発明は、レンズ鏡筒およびそのレンズ鏡筒を備える光学機器に関する。

従来、ズームやフォーカスの動作を行うために、光軸に沿って移動可能な複数のレンズ群を有するレンズ鏡筒に関する様々な構造（例えば、カムとコロによる構造）が提案されている。近年、光学機器の小型化や高画素化等によって、レンズ群が偏芯した際に光学性能劣化への影響度が高くなってきている。このため、複数のレンズ群が移動した場合に、各々のレンズ群は相対傾きが変化することなく高精度に保持されることが求められている。

特許文献１では、第１の移動枠内に第２の移動枠をローラーで付勢しながら支持するレンズ鏡筒が開示されている。この構成により、第１および第２の移動枠の円滑な動作を確保しつつ、第１および第２の移動枠の光軸に対する倒れを抑制することができる。

特開２００９−３１４２４号公報

しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒では、ばね付勢された押付用ローラーが第１の移動枠に保持され、受け用ローラーが第２の移動枠に保持されている。そのため、第２の移動枠の光軸方向への移動に伴い、受け用ローラーと押付用ローラーとの相対位置関係が変化してしまう。すなわち、第２の移動枠へのばね付勢力の作用点が、第２の移動枠の移動により変化するため、第２の移動枠に対して移動中に常に一定の付勢力を与えることができない。また、第１の移動枠に形成されている第２の移動枠の光軸方向への移動を案内する２本のガイド溝の平行度（相対角度）が変化すると、作動時の詰りやガタつきの要因となり、円滑な動作ができなくなるため、ガイド溝には高い加工精度が要求される。

このような課題に鑑みて、本発明は、移動枠を円滑に動作させるとともに、２つの移動枠の相対倒れ変化を抑制可能なレンズ鏡筒および光学機器を提供することを目的とする。

本発明の一側面としてのレンズ鏡筒は、レンズを保持し、前記レンズの光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部材と、前記第１のレンズ保持部材を内周面側で保持する筒状部材と、前記第１のレンズ保持部材に設けられ、前記光軸方向において互いに異なる位置に配置され、それぞれ回転が可能な第１、第２の転動部材と、前記第１のレンズ保持部材に設けられ、回転が可能な第３の転動部材と、前記筒状部材の内周面に対して前記第３の転動部材を前記レンズの径方向の外側に付勢する付勢部材と、を有し、前記第１の転動部材の前記光軸からの距離と、前記第２の転動部材の前記光軸からの距離は互いに異なり、前記筒状部材の内周面に、前記第１の転動部材が転動可能な転動面と、前記第２の転動部材が転動可能な転動面とが前記光軸からの距離が互いに異なるように形成されていることを特徴とする。

本発明によれば、移動枠を円滑に動作させるとともに、２つの移動枠の相対倒れ変化を抑制可能なレンズ鏡筒および光学機器を提供することができる。

本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒を備える撮像装置の概略図である。 レンズ鏡筒の分解斜視図である。 無限合焦状態におけるレンズ鏡筒の断面図である。 至近合焦状態におけるレンズ鏡筒の断面図である。 移動機構部の分解斜視図である。 直進筒の斜視図である。 カム筒の斜視図である。 案内筒の斜視図である。 実施例１の第２レンズ保持枠の分解斜視図である。 実施例１の第２レンズ保持枠の斜視図である。 実施例１の第２レンズ保持枠の側面図である。 第２レンズ保持枠のローラー設置部を含む面の断面図である。 第２レンズ保持枠の付勢ローラー設置部を含む面の断面図である。 移動機構部の回転断面図である。 実施例２の第２レンズ保持枠の分解斜視図である。 実施例２の第２レンズ保持枠の斜視図である。 実施例２の第２レンズ保持枠の側面図である。

以下、本発明の実施例について、図面を参照しながら詳細に説明する。各図において、同一の部材については同一の参照番号を付し、重複する説明は省略する。

図１は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒ＬＢを備える撮像装置ＩＡの概略図である。レンズ鏡筒ＬＢは、撮像光学系ＩＯＳを保持する。カメラ本体ＣＢは、撮像素子ＩＥを保持する。レンズ鏡筒ＬＢは、カメラ本体ＣＢと一体的に構成されていてもよいし、カメラ本体ＣＢに着脱可能に取り付けられるように構成されていてもよい。なお、以下の説明では、レンズ鏡筒ＬＢに対して被写体側を前方、カメラ本体ＣＢ側を後方とする。

本発明は、カメラ本体に着脱可能に取り付けられるレンズ鏡筒やレンズ一体型カメラだけでなく、ビデオカメラや監視カメラ等の撮影装置、双眼鏡等の観察装置、および液晶プロジェクタ等の画像投射装置等の光学機器にも適用することができる。

図２は、レンズ鏡筒ＬＢの分解斜視図である。図３は無限合焦状態におけるレンズ鏡筒ＬＢの断面図、図４は至近合焦状態におけるレンズ鏡筒ＬＢの断面図である。本実施例のレンズ鏡筒ＬＢは、撮像光学系ＩＯＳとして、第１レンズ群Ｌ１、第２レンズ群Ｌ２、および第３レンズ群Ｌ３を有する。第１レンズ保持枠（第２のレンズ保持部材）１は、第１レンズ群Ｌ１を保持し、直進筒（筒状部材）５に固定されている。第２レンズ保持枠（第１のレンズ保持部材）２は、第２レンズ群Ｌ２を保持し、光軸に沿って移動可能に直進筒５に保持されている。第３レンズ保持枠（第３のレンズ保持部材）３は、第３レンズ群Ｌ３を保持し、直進筒５に固定されている。第３レンズ保持枠３は、第３レンズ保持枠３Ａおよび第３Ｂレンズ保持枠３Ｂを備える。第３レンズ群Ｌ３は、第３Ａレンズ群Ｌ３Ａおよび第３Ｂレンズ群Ｌ３Ｂを備える。第３レンズ保持枠３Ａは第３Ａレンズ群Ｌ３Ａを保持し、第３Ｂレンズ保持枠３Ｂは第３Ｂレンズ群Ｌ３Ｂを保持する。

絞り装置４は、不図示のビスによって第３レンズ保持枠３に固定されている。絞り装置４は、駆動源であるモーター(不図示)を備え、モーターを駆動制御することで内蔵する絞り羽根の開口面積を変化させて光量を調節する。

案内筒（案内部材）６は、直進筒５の外周面側に配置される。案内筒６は光軸方向へ延びている複数の直溝を備え、直進筒５や移動筒１０の光軸方向への移動を案内する。カム筒（カム部材）７は、案内筒６の外周面に係合し、光軸方向において案内筒６に対して定位置で回転可能に支持されている。本体筒８の内周面側には、案内筒６がビスにより固定されている。操作環９は、本体筒８の外周面に係合し、定位置にて回転可能に支持されている。操作環９には、カム筒７に連結したキー（不図示）が取り付けられている。移動筒１０は、前方の先端の外径側にフード取り付け部、内径側にフィルターねじ部を備え、フィルターねじ部に螺合結合した前カバー１１を備える。

カム筒７には、直進筒５の外周面に設けられた３個のコロが係合する３本のカム溝、および第２レンズ保持枠２の外周面に設けられたコロが係合するカム溝が形成されている。また、カム筒７には、移動筒１０の内周面側に突出して設けられた３個のコロが係合する３本のカム溝が形成されている。直進筒５の３個のコロは、案内筒６に形成された３本の直溝に係合し、移動筒１０の３個のコロは、案内筒６に形成された別の３本の直溝に係合する。また、第２レンズ保持枠２のコロは、直進筒５に形成された直溝に係合する。

操作環９を回転させると、カム筒７が連結されたキー（不図示）を介して回転する。直進筒５、第２レンズ保持枠２、および移動筒１０は、それぞれのコロが係合する直溝によって案内されながらカム筒７に形成されたそれぞれのカム溝の軌跡に従うことで、光軸に沿って移動する。直進筒５と第２レンズ保持枠２は、それぞれが従うカム溝の軌跡が異なるため、直進筒５に固定される第１レンズ保持枠１と第２レンズ保持枠２との間隔、および直進筒５に固定される第３レンズ保持枠３と第２レンズ保持枠との間隔が変化しながら進退する。操作環９の操作によって、各レンズ群は図２に示される無限被写体に合焦した状態から図３に示される至近被写体に合焦した状態まで移動可能であり、物体距離に応じて合焦させることができる。

アオリ機構部１２は、本体筒８に不図示のビスで固定され、ティルト機構部１３およびシフト機構部１４を有する。ティルト機構部１３は、撮像光学系ＩＯＳの光軸を撮像素子ＩＥの撮像面に対して傾けることができる。シフト機構部１４は、外装部に設けられたつまみが操作されると、撮像光学系ＩＯＳの光軸を撮像素子ＩＥの撮像面に対して光軸直交方向へ平行移動させることができる。したがって、ティルト機構部１３のティルト動作およびシフト機構部１４のシフト動作によってアオリ撮影が可能となる。また、アオリ機構部１２は、レンズ鏡筒ＬＢ全体をカメラ本体ＣＢに対して光軸回りに回転させるレボルビング機構や、シフト動作とティルト動作の方向の相対関係を変化させるようにティルト機構部１３を光軸回りに回転させるレボルビング機構を有する。マウント１５は、レンズ鏡筒ＬＢをカメラ本体ＣＢに取り付けるためのマウントであり、アオリ機構部１２に不図示のビスで固定されている。

以下、レンズ鏡筒ＬＢの光軸に沿って移動する移動機構部について説明する。図５は、後方から見た場合の移動機構部の分解斜視図である。図６は、前方から見た場合の直進筒５の斜視図である。図７は、後方から見た場合のカム筒７の斜視図である。図８は、後方から見た場合の案内筒６の斜視図である。

直進筒５の外周面に設けられた３個のコロ（第１のコロ部材）３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、ビスにより直進筒５に固定されている。案内筒６には光軸方向へ延びている３本の貫通した直溝６ａ，６ｂ，６ｃが形成されており、各直溝にコロ３１ａ，３１ｂ，コロ３１ｃがそれぞれ係合している。カム筒７の内径側には、非貫通のカム溝（第１のカム溝）７ａ，７ｂ（不図示），７ｃが形成されており、各カム溝にコロ３１ａ，３１ｂ，コロ３１ｃがそれぞれ係合している。カム筒７は、前述したように、光軸方向において案内筒６に対して定位置で回転可能に支持されており、カム筒７が回転すると、直進筒５は、直溝６ａ，６ｂ，６ｃに直進案内されながら、カム溝７ａ，７ｂ，７ｃによって光軸に沿って移動する。直進筒５には第１レンズ保持枠１および第３レンズ保持枠３が固定されているので、直進筒５が移動すると、第１レンズ保持枠１および第３レンズ保持枠３も一体的に移動する。

以下、直進筒５の内周面側で、直進筒５に対して相対移動可能に保持された第２レンズ保持枠２の構成について説明する。図９は、前方から見た場合の第２レンズ保持枠２の分解斜視図である。図１０は、後方から見た場合の第２レンズ保持枠２の斜視図である。図１１は、第２レンズ保持枠２の側面図である。図１２は、直進筒５の内周面に組み込まれた状態の第２レンズ保持枠２のローラー設置部を含む面の断面図である。図１３は、直進筒５の内周面に組み込まれた状態の第２レンズ保持枠２の付勢ローラー設置部を含む面の断面図である。図１４は、移動機構部の回転断面図である。

第２レンズ保持枠２の外周面の前方（光軸方向における前方）には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸１９ａ，１９ｂの各保持部が設けられている。ローラー軸１９ａ，１９ｂはそれぞれ、ローラー（第１の転動部材）１６ａ，１６ｂを第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。また、第２レンズ保持枠２の外周面の後方（光軸方向における後方）には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸２０ａ，２０ｂの各保持部が設けられている。ローラー軸２０ａ，２０ｂはそれぞれ、ローラー（第２の転動部材）１７ａ，１７ｂを第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。本実施例では、ローラー１６ａ，１６ｂ、１７ａ、１７ｂの回転軸の延びる方向は、第２レンズ保持枠２の径方向に直交かつ、光軸に直交する方向（第２レンズ保持枠２の周方向に対して接線方向）である。

第２レンズ保持枠２の外周面の中央付近（光軸方向におけるレンズ保持枠２の前方の端と、その後方の端との中間付近）には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸２１の保持部、および付勢ばね（付勢部材）２２の組み込み部が設けられている。ローラー軸２１は、付勢ローラー（第３の転動部材）１８を第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。言い換えれば、ローラー１８の回転軸の延びる方向は、第２レンズ保持枠２の径方向に直交かつ光軸に直交する方向である。付勢ばね２２は、付勢ローラー１８を第２レンズ保持枠２の径方向（外側）へ付勢している。押さえ板２３は、付勢ローラー１８を第２レンズ保持枠２に組み込んだ後に、付勢ばね２２の反力により付勢ローラー１８およびローラー軸２１が第２レンズ保持枠２から外れないように、これらの変位を規制する部材であり、第２レンズ保持枠２にビス止めされている。第２レンズ保持枠２を直進筒５に組み込む前の段階でのみ、ローラー軸２１が押さえ板２３に当接し、外れ防止として機能する。

なお、本実施例では、転動部材として第２レンズ保持枠２の周方向に対して接線方向に延びるように設けられた軸によって回転可能に支持されたローラーを用いているが、ボールなどの他の部材を転動部材として用いてもよい。

ローラー１６ａ，１７ａは光軸中心にて同じ角度位相の位置に配置され、ローラー１６ｂ，１７ｂは光軸中心にて同じ角度位相の位置に配置されている。付勢ローラー１８は、第２レンズ保持枠２の径方向において光軸に対してローラー１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂとは反対側に配置されている。

また、光軸方向において、ローラー１６ａ，１６ｂは、第２レンズ群Ｌ２および第２レンズ保持枠２から構成される移動群の重心位置に対して前方に配置され、ローラー１７ａ，１７ｂは、移動群の重心位置に対して後方に配置されている。

光軸方向において、付勢ローラー１８からローラー１６ａ，１６ｂまでの距離をＡ、付勢ローラー１８からローラー１７ａ，１７ｂまでの距離をＢとした場合、距離Ａと距離Ｂが等しいことが理想である。なお、「等しい」とは、厳密に等しい場合だけでなく、両者の差が十分に小さく、実質的に等しいと評価される場合、すなわち略等しい場合も含まれる。

部品配置スペース等の制約から距離Ａと距離Ｂを等しくすることは困難な場合もあるため、本実施形態では以下の式を満足するように各ローラーは配置されている。

０．８≦Ａ／Ｂ≦１．２
各ローラーは、以下の式を満足するように配置されることがより好ましい。

０．９≦Ａ／Ｂ≦１．１
また、本実施形態では、光軸方向において、第２レンズ保持枠の長さをＣ、移動群の重心位置と付勢ローラー１８との距離をＤとした場合、以下の式を満足するように付勢ローラー１８は配置されている。

Ｄ／Ｃ≦０．２
また、移動群の重心位置からローラー１６ａ，１６ｂまでの光軸方向における距離および移動群の重心位置からローラー１７ａ，１７ｂまでの光軸方向における距離は等しいことが望ましい。なお、「等しい」とは、厳密に等しい場合だけでなく、両者の差が十分に小さく、実質的に等しい場合も含まれる。

図１２に示されるように、ローラー軸１９ａ，１９ｂは、ローラー軸１９ａ，１９ｂを結ぶ直線をひいた場合に（不図示）、この直線が光軸直交面内（図１２で示す面内）において、第２レンズ保持枠２の外周から光軸への垂線に直交するように配置されている。すなわち、レンズ鏡筒LBが図１２の姿勢のとき光軸からローラー軸１９ａ（上記の直線）までの高さと、光軸からローラー軸１９ｂまでのそれぞれの高さが、常に一定になるように構成されている。言い換えれば、ローラー軸１９ａ，１９ｂは、図１２で示す面内において、ローラー軸１９ａ，１９ｂの軸方向が第２レンズ保持枠２の径方向に直交するように配置されている。ローラー１６ａは直進筒５の内周面に形成された転動面５ａに当接し、ローラー１６ｂは直進筒５の内周面に形成された転動面５ｂに当接している。転動面５ａ，５ｂはローラー軸１９ａ，１９ｂに平行、かつ光軸に平行な平面であり、ローラー１６ａ，１６ｂの形状は中央部が膨らんだ樽型に成形されている。これにより、ローラー１６ａ，１６ｂが転動する間、これらはそれぞれの中央部で、転動面５ａ，５ｂに当接する。転動面５ａ，５ｂは、本実施例では平面であるが、円筒面であってもよい。この場合、ローラー１６ａ，１６ｂの形状は、中央部が転動面５ａ，５ｂの曲率より小さい曲率の樽型であることが好ましい。また、ローラー１７ａ，１７ｂの保持構造についても同様である。

図１３に示されるように、ローラー軸２１は、付勢ばね２２に当接した状態で、第２レンズ保持枠２に組み込まれている。付勢ばね２２は、第２レンズ保持枠２の径方向外側（図１３では上方向）にローラー軸２１を付勢している。つまり、付勢ローラー１８は、付勢ばね２２によって、ローラー軸２１を介して直進筒５の内周面に形成された転動面５ｃに押し付けられている。転動面５ｃはローラー軸２１に平行かつ光軸に平行な平面であり、付勢ローラー１８の形状は中央部が膨らんだ樽型に成形されている。これにより、付勢ローラー１８は、転動する間、中央部で常に転動面５ｃに当接する。転動面５ｃは、本実施例では平面であるが、円筒面であってもよい。この場合、付勢ローラー１８の形状は、中央部が転動面５ｃの曲率より小さい曲率の樽型であることが好ましい。

第２レンズ保持枠２は、付勢ばね２２が付勢ローラー１８を転動面５ｃに押し付けることによる転動面５ｃからの反力によって、図１３の下方向へ付勢され、ローラー１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂの４点で直進筒５に支持されている（この４点が転動面５ｃからの反力を受けている）。第２レンズ保持枠２は、直進筒５内で光軸に沿って移動する間、いずれの位置にある場合も転動面５ｃからの反力によって付勢されながらローラーの４点で支持されるため、第２レンズ保持枠２の直進筒５に対する相対倒れ変化を抑制することができる。

付勢ばね２２の付勢力は、第２レンズ保持枠２の自重の作用方向が変化した場合でも転動面５ｃからの反力により第２レンズ保持枠２が常にローラーの４点で支持されるように、第２レンズ保持枠２の自重より大きくなるように設定することが望ましい。一方、付勢力を大きくしすぎると、第２レンズ保持枠２の移動に対して好ましくないため、適宜適正な付勢力を設定する必要がある。本実施例では、付勢ばね２２の付勢力は、マージンを加味して３Ｇ程度に設定されている。

図１４に示されるように、ローラー１６ａ，１６ｂとローラー１７ａ，１７ｂは、光軸からの高さが異なるように配置されているが、これは他の部品とのスペース制約によるものであり、光軸からの高さが同一となるように配置されてもよい。

図９および図１０に示されるように、第２レンズ保持枠２には、コロ（第２のコロ部材）２４がビス止めされている。コロ２４は、直進筒５に形成されている貫通の直溝（第２の直溝）５ｇに係合し、カム筒７の内径に形成されたカム溝（第２のカム溝）７ｄにも係合する。これにより、第２レンズ保持枠２は、前述したローラーの４点支持に加えて直進筒５の直溝５ｇで直進案内されながら、カム筒７の回転でカム溝７ｄによって光軸に沿って直進移動する。コロ２４は、転動面５ｃからの反力の方向および光軸を含む平面内に配置されることが好ましく、本実施例では、光軸に対して付勢ローラー１８の対向側の１８０度位相の異なる位置に配置されている。

第２レンズ保持枠２には、コロ２５ａ，２５ｂがビス止めされている。コロ２５ａは、直進筒５に形成されている直溝５ｉおよびカム筒７に形成されているカム溝７ｆとの間に所定の隙間が形成された状態で設けられており、これらに係合していない。また、コロ２５ｂは、直進筒５に形成されている直溝５ｈおよびカム筒７に形成されているカム溝７ｅとの間に所定の隙間が形成された状態で設けられており、これらに係合していない。そのため、コロ２５ａ，２５ｂは、衝撃受けとして機能する。

第２レンズ保持枠２には、コロ２６ａ，２６ｂ，２６ｃがビス止め固定されている。コロ２６ａ，２６ｂ，２６ｃは、それぞれ直進筒５に形成された直溝５ｇ，５ｈ，５ｉとの間に所定の隙間が形成された状態で設けられており、衝撃受けとして機能する。

以上説明したように、第２レンズ保持枠２は、直進筒５の内周面側において、付勢ローラー１８によって光軸直交方向へ付勢された状態でローラーの４点で支持されている。そのため、第２レンズ保持枠２は、直進筒５に対する相対倒れ変化が抑制された状態で直進筒５の内側で光軸に沿って移動することができる。また、直進筒５が倒れ変化を起こした場合でも、第２レンズ保持枠２は直進筒５とともに倒れるため、第２レンズ保持枠２の直進筒５に対する相対倒れ変化を抑制することができる。

直進筒５は第１レンズ保持枠１および第３レンズ保持枠３を保持しており、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２、および第３レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との相対倒れ状態は光軸方向の移動により変化しないため、光学性能は劣化しない。

本実施例では、第２レンズ保持枠２は転動可能なローラーで支持されるため、直進筒５および第２レンズ保持枠２の円滑な動作が可能となる。また、本実施例では、第２レンズ保持枠２は付勢ローラー１８を備えるため、第２レンズ保持枠２に作用する付勢力は第２レンズ保持枠２が光軸に沿って移動しても変化せず常に一定である。そのため、第２レンズ保持枠２は安定して動作することができ、第２レンズ保持枠２の直進筒５に対する相対倒れ変化を抑制することができる。

本実施例では、図１５から図１７を参照して、実施例１と異なる構成についてのみ説明する。図１５は、前方から見た場合の第２レンズ保持枠２の分解斜視図である。図１６は、後方から見た場合の第２レンズ保持枠の斜視図である。図１７は、第２レンズ保持枠の側面図である。本実施例では、第２レンズ保持枠２は、２つの付勢ローラー２７，３４を備える。

第２レンズ保持枠２の外周面の前方には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸２８の保持部、および付勢ばね（付勢部材）２９の組み込み部が設けられている。ローラー軸２８は、付勢ローラー２７を第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。付勢ばね２９は、付勢ローラー２７を第２レンズ保持枠２の径方向へ付勢している。押さえ板３０は、付勢ばね２９の反力により付勢ローラー２７およびローラー軸２８が第２レンズ保持枠２から外れないように、第２レンズ保持枠２にビス止めされている。

第２レンズ保持枠２の外周面の後方には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸３５の保持部、および付勢ばね（付勢部材）３６の組み込み部が設けられている。ローラー軸３５は、付勢ローラー３４を第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。付勢ばね３６は、付勢ローラー３４を第２レンズ保持枠２の径方向へ付勢している。押さえ板３７は、付勢ばね３６の反力により付勢ローラー３４およびローラー軸３５が第２レンズ保持枠２から外れないように、第２レンズ保持枠２にビス止めされている。

付勢ローラー２７は、光軸方向において、第２レンズ群Ｌ２および第２レンズ保持枠２から構成される移動群の重心位置に対して前方に配置されている。また、付勢ローラー２７は、光軸方向において、ローラー１６ａ，１６ｂに対して同じ位置または後方に配置されることが望ましい。

付勢ローラー３４は、光軸方向において、移動群の重心位置に対して後方に配置されている。また、付勢ローラー３４は、光軸方向において、ローラー１７ａ，１７ｂに対して同じ位置または前方に配置されることが望ましい。

付勢ローラー２７による付勢力と付勢ローラー３４による付勢力の合力の位置は、理想的には、光軸方向において、移動群の重心位置と同じかその近辺であることが望ましいが、部品配置スペース等の制約から困難な場合もあり、その限りではない。

付勢ローラー２７は、付勢ばね２９によって、直進筒５の内周面に形成された転動面に押し付けられている。転動面はローラー軸２８および光軸に平行な平面であり、付勢ローラー２７の形状は中央部が膨らんだ樽型に成形されている。これにより、付勢ローラー２７は、転動する間、中央部で常に転動面に当接する。転動面は、本実施例では平面であるが、円筒面であってもよい。この場合、付勢ローラー２７の形状は、転動面の曲率よりも小さい曲率の樽型に成形すればよい。

付勢ローラー３４は、付勢ばね３６によって、直進筒５の内周面に形成された転動面に押し付けられている。転動面はローラー軸３５および光軸に平行な平面であり、付勢ローラー３４の形状は中央部が膨らんだ樽型に成形されている。これにより、付勢ローラー３４は、転動する間、中央部で常に転動面に当接する。転動面は、本実施例では平面であるが、円筒面であってもよい。この場合、付勢ローラー３４の形状は、転動面の曲率よりも小さい曲率の樽型に成形すればよい。

第２レンズ保持枠２は、付勢ばね２９，３６がそれぞれ付勢ローラー２７，３４を各転動面に押し付けることによる各転動面からの反力によってローラー１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂの４点で直進筒５に支持されている。第２レンズ保持枠２は、直進筒５内で光軸に沿って移動する間も各転動面からの反力によって付勢されながらローラーの４点で支持されるため、第２レンズ保持枠２の直進筒５に対する相対倒れ変化を抑制することができる。本実施例では、第２レンズ保持枠２は、２つの付勢ローラーを備えるため、実施例１に比べて、さらに相対倒れ変化を抑制することができる。

付勢ばね２９，３６の各付勢力は、第２レンズ保持枠２の自重の作用方向が変化した場合でも各転動面からの反力により第２レンズ保持枠２が常にローラーの４点で支持されるように、第２レンズ保持枠２の自重より大きくなるように設定することが望ましい。一方、付勢力を大きくしすぎると、第２レンズ保持枠２の移動に対して好ましくないため、適宜適正な付勢力を設定する必要がある。本実施例では、付勢ばね２９，３６の各付勢力は、マージンを加味して３Ｇ程度に設定されている。

以上説明したように、第２レンズ保持枠２は、直進筒５の内周面側において、付勢ローラー２７，３４によって光軸直交方向へ付勢された状態でローラーの４点で支持されている。そのため、第２レンズ保持枠２は、１つの付勢ローラーによって第２レンズ保持枠２を付勢する実施例１に比べて直進筒５に対する相対倒れ変化が抑制された状態で光軸に沿って移動することができる。また、直進筒５が倒れ変化を起こした場合でも、第２レンズ保持枠２は直進筒５とともに倒れるため、第２レンズ保持枠２の直進筒５に対する相対倒れ変化を抑制することができる。

直進筒５は第１レンズ保持枠１および第３レンズ保持枠３を保持しており、第１レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２、および第３レンズ群Ｌ１と第２レンズ群Ｌ２との相対倒れ状態は光軸方向の移動により変化しないため、光学性能は劣化しない。

本実施例では、第２レンズ保持枠２は転動可能なローラーで支持されるため、直進筒５および第２レンズ保持枠２の円滑な動作が可能となる。また、本実施例では、第２レンズ保持枠２は付勢ローラー２７，３４を備えるため、第２レンズ保持枠２に作用する付勢力は第２レンズ保持枠２が光軸に沿って移動しても変化せず常に一定である。そのため、第２レンズ保持枠２は安定して動作することができ、第２レンズ保持枠２の直進筒５に対する相対倒れ変化を抑制することができる。

以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形及び変更が可能である。

ＬＢ レンズ鏡筒
２ 第２レンズ保持枠（第１のレンズ保持部材）
５ 直進筒（筒状部材）
１６ａ，１６ｂ ローラー（第１の転動部材）
１７ａ，１７ｂ ローラー（第２の転動部材）
１８，２７，３４ 付勢ローラー（第３の転動部材）
２２，２９，３６ 付勢ばね（付勢部材）

Claims (20)

1. レンズを保持し、前記レンズの光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部材と、
   前記第１のレンズ保持部材を内周面側で保持する筒状部材と、
   前記第１のレンズ保持部材に設けられ、前記光軸方向において互いに異なる位置に配置され、それぞれ回転が可能な第１、第２の転動部材と、
   前記第１のレンズ保持部材に設けられ、回転が可能な第３の転動部材と、
   前記筒状部材の内周面に対して前記第３の転動部材を前記レンズの径方向の外側に付勢する付勢部材と、を有し、
   前記第１の転動部材の前記光軸からの距離と、前記第２の転動部材の前記光軸からの距離は互いに異なり、
   前記筒状部材の内周面に、前記第１の転動部材が転動可能な転動面と、前記第２の転動部材が転動可能な転動面とが前記光軸からの距離が互いに異なるように形成されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記第３の転動部材は、前記光軸方向において前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に配置され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３の転動部材が、前記光軸方向において前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に１つ配置されている場合、前記第３の転動部材から前記第１の転動部材までの前記光軸方向における距離は、前記第３の転動部材から前記第２の転動部材までの前記光軸方向における距離に実質等しい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１のレンズ保持部材は、前記筒状部材から前記付勢部材の生じる付勢力の反力を受け、前記第１および第２の転動部材を介して前記筒状部材に当接することで、前記筒状部材に支持された状態において、前記光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
5. 前記筒状部材の前記径方向の外側に配置されている案内部材と、
   前記案内部材の前記径方向の外側に配置され、前記光軸方向において前記案内部材に対して定位置で回転可能なカム部材と、を更に有し、
   前記筒状部材は、第１のコロ部材を備え、前記第１のレンズ保持部材は、第２のコロ部材を備え、
   前記案内部材は、前記第１のコロ部材が係合するとともに、前記光軸方向へ延びている第１の直溝を備え、
   前記筒状部材は、前記第２のコロ部材が係合するとともに、前記光軸方向へ延びている第２の直溝を備え、
   前記カム部材は、前記第１のコロ部材が係合する第１のカム溝と、前記第２のコロ部材が係合するとともに、前記第１のカム溝とは異なる軌跡を有する第２のカム溝と、を備え、
   前記カム部材が回転することで、前記筒状部材が前記光軸に沿って移動可能であるとともに、前記第１のレンズ保持部材が前記筒状部材に対して前記光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
6. 前記第２のコロ部材は、前記光軸および前記第３の転動部材を含む平面内に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
7. 前記筒状部材には、レンズを保持する第２のレンズ保持部材が固定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
8. 前記筒状部材には、前記光軸方向において前記第２のレンズ保持部材とは異なる位置に、レンズを保持する第３のレンズ保持部材が固定されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ鏡筒。
9. 複数の前記第３の転動部材と、複数の前記付勢部材とを備え、
   複数の前記第３の転動部材は、前記光軸方向において互いに離れて配置され、
   複数の前記付勢部材は、前記筒状部材の内周面に対して複数の前記第３の転動部材をそれぞれ前記径方向の外側に付勢しており、
   複数の前記付勢部材により、前記第１のレンズ保持部材が前記筒状部材から受ける反力の合力は、前記光軸方向において、前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に作用することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
10. 前記付勢部材により、前記第１のレンズ保持部材が前記筒状部材から受ける反力は、前記第１のレンズ保持部材の自重よりも大きいことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
11. 前記第１から第３の転動部材は、前記第１のレンズ保持部材の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
12. 前記第１から第３の転動部材は、前記第１のレンズ保持部材の径方向に直交かつ前記光軸に直交する方向回りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１から１１のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
13. 前記筒状部材の内周面には、前記第１から第３の転動部材が転動可能な転動面が形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
14. 前記第３の転動部材が、前記光軸方向において前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に１つ配置されている場合、前記第１の転動部材と前記第３の転動部材との前記光軸方向における距離をＡ、前記第２の転動部材と前記第３の転動部材との前記光軸方向における距離をＢとした場合に、
    ０．８≦Ａ／Ｂ≦１．２
    を満たすことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
15. 前記レンズおよび前記第１のレンズ保持部材の重心は、前記光軸方向における前記第１および第２の転動部材の間にあることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
16. 前記重心と前記第１の転動部材の前記光軸方向における距離と、前記重心と前記第２の転動部材の前記光軸方向における距離は実質等しいことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ鏡筒。
17. 前記第３の転動部材が、前記光軸方向において前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に１つ配置されている場合、前記レンズおよび前記第１のレンズ保持部材の前記光軸方向における重心位置と、前記第３の転動部材の前記光軸方向における位置は等しいことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ装置。
18. 前記第３の転動部材が、前記光軸方向において前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に１つ配置されている場合、前記光軸方向における前記第１のレンズ保持部材の長さをＣ、前記前記レンズおよび前記レンズ保持部材の重心と、前記第３の転動部材との前記光軸方向における距離をＤとした場合に、
    Ｄ／Ｃ≦０．２
    を満たすことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ鏡筒。
19. 前記レンズおよび前記第１のレンズ保持部材の重心は、前記光軸方向における前記第１および第２の転動部材の間にあることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
20. 請求項１から１９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。