JP6790930B2 - レンズ鏡筒及び撮像装置 - Google Patents

Description

本発明はレンズ鏡筒と、このレンズ鏡筒を用いた撮像装置に関するものである。

オートフォーカス一眼レフカメラ等に用いられる交換レンズなどのレンズ鏡筒として、自動焦点調整手段と手動焦点調整手段とを備え、いずれかの調整手段により焦点調整を行うことができるレンズ鏡筒が知られている。このようなレンズ鏡筒では、自動焦点（ＡＦ）と手動焦点（ＭＦ）を切り替えるための操作部材を配設し、ユーザーがこの操作部材を操作してＡＦとＭＦを切り替えている。また、レンズ鏡筒には、ユーザーが合焦位置を確認するための距離目盛が配設されることが多い。

この種のレンズ鏡筒においては、レンズ鏡筒の周面に配設した操作部材と距離目盛を光軸方向に並んで配置するとレンズ鏡筒の光軸方向の長さが長くなるので、これを回避するために、操作部材と距離目盛を周方向に並んだ位置、すなわち光軸方向に重なる位置に配設することが好ましい。特許文献１においては、図５に示されるように、距離目盛と操作部材をレンズ鏡筒の光軸方向に重なった位置に配設した構成がとられている。特許文献２では、図３（Ａ）に示されるように、操作部材を、表示目盛と推測される部位とレンズ鏡筒の光軸方向に重なった位置に配設した構成がとられている。

特開２０１３−３４４６号公報 特開２０１６−１０９９６０号公報

ところで、ＡＦとＭＦを切り替えるための操作部材としては、例えば特許文献２に示される様に、電気的スイッチを採用する方法がある。また、コード板とブラシを用いて切り替える方法も採用され得る。この場合、操作部材のレンズ鏡筒内部にはスイッチ部材やコード板とブラシが必要となり、これらの部位は光軸回り方向の所定領域を占める。また、本発明者は、操作部材を利用してレンズ鏡筒内に配設した可動部材を直接的に移動して制御することを検討している。この場合には、操作部材の当該部位が占める領域は増大する。

一方、距離目盛はフォーカス動作を行う際に回転する環部材に設けられており、フォーカス動作時に当該環部材と共にレンズ鏡筒の光軸回りに所定角度だけ回転する。したがって、距離目盛と操作部材を光軸方向に重ねて配置したレンズ鏡筒では、距離目盛が回転したときに、距離目盛と操作部材のスイッチ部材等とが干渉するおそれがある。特に、本発明者が検討している操作部材では、可動部材と連結するための部位を含めると全体が大型化され易いため、距離目盛との干渉がさらに生じ易くなる。この干渉を回避するためには、操作部材を距離目盛から光軸回り方向に離した位置に配置する必要があり、これでは操作部材をレンズ鏡筒の側面の下側に配置せざるを得なくり、操作部材の操作性が悪くなるという課題が生じる。

この課題に対して、特許文献１は特に解決策を開示していない。特許文献１の図５から推測すると、ＡＦ−ＭＦ切替操作部材は少し段差が設けられた部分に配設されている。つまり、回転する環部材との干渉を避けるために、光軸方向には重なりつつ、レンズ鏡筒の径方向には重ならない位置に配設（つまり径方向にはズレて配置）されている。こうする事で環部材と操作部材（スイッチ）が干渉する事は避けられるが、干渉を逃げる分だけ径方向が大きくなる。結果としてレンズ鏡筒の外径寸法が大きくなり、レンズ鏡筒の小型化に不利になることは避けられない。特許文献２についても同様である。

本発明は、操作部材の操作性の改善、並びに光軸方向及び外径寸法を低減した小型のレンズ鏡筒と撮像装置を提供することを目的とする。

本発明のレンズ鏡筒は、光学系の調整を行うための可動機構を備え、当該可動機構に連結部を介して連結され、当該可動機構を制御するための操作部と、前記光学系の調整状態を表示する際に移動される表示体を有する表示部とを備えるレンズ鏡筒であって、前記操作部と前記表示部はレンズ鏡筒の光軸方向に重なって光軸回り方向に並んで配設され、前記操作部の前記連結部と前記表示部の前記表示体はレンズ鏡筒の径方向に重なる位置に配設されている。その上で、前記可動機構はレンズ鏡筒内において光軸回りに回転する環部材を含み、前記表示部の前記表示体は当該環部材の外周面に配設され、前記操作部の前記連結部は前記環部材の外周面に沿った外径位置に配設され、前記操作部の前記連結部は前記環部材が回転したときに前記表示体が移動しない周方向の領域に設けられている。

本発明によれば、操作部材の配置位置の自由度を高めて操作部材の操作性を良好なものにするとともに、レンズ鏡筒の内部スペース効率を高めて光軸方向及び径方向の寸法を縮小した小型のレンズ鏡筒と撮像装置が得られる。

撮像装置（カメラ）用の本発明のレンズ鏡筒の上面図と左側面図。 実施形態１のレンズ鏡筒の光軸方向に沿った縦断面図 実施形態１のレンズ鏡筒の図２と異なる位置での要部の縦断面図。 解除機構と差動機構を含む要部の接続時の縦断面図。 解除機構と差動機構を含む要部の解除時の縦断面図。 出力環の外観斜視図。 図３のＡ−Ａに沿った断面図で、無限端と至近端の状態を示す図。 解除機構の部分分解斜視図。 解除機構の動作を説明するための模式図。 実施形態２のレンズ鏡筒の接続時の縦断面図。 実施形態２のレンズ鏡筒の解除時の縦断面図。 解除機構の部分分解斜視図。 実施形態３のレンズ鏡筒の接続時の縦断面図。 実施形態３のレンズ鏡筒の解除時の縦断面図。

（実施形態１）
図１は本発明の実施形態１のレンズ鏡筒１をカメラボディ２に装着した状態の図であり、図１（ａ）は上面図、図１（ｂ）は左側面図である。このレンズ鏡筒１の周面の前側（被写体側、以下同じ）にはフォーカス操作環７３が配設されており、ユーザーが回転操作することによりマニュアルでの焦点合せを行うことができる。レンズ鏡筒１の周面の後側（像面側、以下同じ）にはズーム操作環６３が配設されており、ユーザーが回転操作することによりレンズ鏡筒の焦点距離を変化させることができる。

レンズ鏡筒の左側面には、レンズ鏡筒１の光軸方向（以下、単に光軸方向と称する）の中間位置、すなわち前記フォーカス操作環７３と前記ズーム操作環６３との間に解除スイッチ８５が配設されている。この解除スイッチ８５の詳細については後述するが、ユーザーが解除スイッチ８５をレンズ鏡筒１の周面に沿ってスライド操作することにより、フォーカス操作環７３でのマニュアルフォーカス（ＭＦ：手動焦点調整）を有効にする状態と、これを解除する状態を切り替える操作部として構成されている。解除状態にしたときには、フォーカス操作環７３を操作しても手動焦点調整が不能になる。

前記レンズ鏡筒１の上側面には、前記解除スイッチ８５と周方向に隣り合う位置に距離表示部としての距離窓４１が設けられており、この距離窓４１を透して距離表示を視認することで、当該レンズ鏡筒の被写体までの合焦距離が確認できるようになっている。この距離窓４１は後述する距離表示体４２を含んでいる。この距離窓４１は前記解除スイッチ８５とはレンズ鏡筒１の光軸方向に一致ないし少なくとも一部が重なる位置に配設されていることになる。このように、距離窓４１と解除スイッチ８５を光軸方向に重なるように配設することにより、前記したように光軸方向に重ならないようにした構成に比較してレンズ鏡筒１の光軸方向の寸法を低減することができる。

図２と図３はレンズ鏡筒の縦断面図であり、図２は前記解除スイッチ８５を含む径位置での縦断面図であり、図３は前記距離窓４１を含む位置での一部の縦断面図である。図２において、レンズ鏡筒１内には、図２の左側、すなわち被写体側から１群レンズＬ１、２群レンズＬ２、３群レンズＬ３、４群レンズＬ４、５群レンズＬ５が配設されている。これら１〜５の群レンズＬ１〜Ｌ５は、前記ズーム操作環６３を回転操作したときにレンズ鏡筒１の光軸方向に移動して当該レンズ鏡筒１の焦点距離を変化させる。また、２群レンズＬ２はズーム時及び焦点調整時に光軸方向に移動して焦点調整を行うためのフォーカスレンズとして構成されている。

前記レンズ鏡筒１内の像面側寄りにはフォーカスモーター３が配設されている。このフォーカスモーター３は、例えば前記カメラボディ２に設けられている不図示の自動焦点制御装置によって回転が制御され、回転したときに前記２群レンズＬ２を光軸方向に移動して自動焦点調整を実行するものである。このフォーカスモーター３は、本発明における自動焦点調整のためのアクチュエータの一部を構成する。ここではフォーカスモーター３としてＤＣモーターを採用しているが、ブラシレスＤＣモーター、ステッピングモーター、超音波モーター等であってもよい。

前記レンズ鏡筒１内には、前記フォーカスモーター３により駆動される自動焦点調整機構４と、前記フォーカス操作環７３により駆動される手動焦点調整機構５と、これら自動焦点調整機構４と手動焦点調整機構５を連係する差動機構６が設けられている。この差動機構６により、フォーカスモーター３が回転したときに自動焦点調整機構４により２群レンズＬ２を自動焦点調整し、一方ではフォーカス操作環７３を手操作したときに手動焦点調整機構５により２群レンズＬ２を手動焦点調整することが可能となる。そして、この差動機構６に付設された前記解除スイッチ８５により手動焦点調整機構５と差動機構６との連係を断続させるようになっている。連係を断にした解除状態にしたときには、前記したようにフォーカス操作環７３による手動焦点調整が不能になる。

前記レンズ鏡筒１は、レンズマウント９０を備えた第１固定環９１を備えている。この第１固定環９１には第２固定環９２と、その内径側の第３固定環９３が連結されている。前記フォーカス操作環７３と前記ズーム操作環６３はこれら第２と第３の固定環９２，９３に支持されている。

前記第２固定環９２には光軸方向の所定位置で、かつ円周方向に並んだ左側面と上側面の各位置にそれぞれ径方向に貫通する２つの開口（符号省略）が設けられている。図２のように、前者の開口には前記解除スイッチ８５が装着される。図３のように後者の開口には前記距離窓４１が構成される。この距離窓４１は距離表示を確認するための指標等が設けられた防水及び防塵用の透明板４１ａを備えており、この透明板４１ａは前記第２固定環９２の外側周面に設けられた凹部に埋設状態に固定されている。

前記第２固定環９２の内径位置には後側支持環５３が連結されており、この後側支持環５３の被写体側には前側支持環５０が連結されている。これら前後の支持環５０，５３の連結部には第２支持環５７が連結されている。

前記後側支持環５３の内径位置には内径方向に向けて順次に、直進環３２とズームカム環３１が同心配置されている。このズームカム環３１の内径位置には、３群レンズＬ３を保持した３群レンズ枠２１と、フォーカスカム環１２と、２群レンズＬ２を保持した２群レンズ枠１１が同心配置されている。また、ズームカム環３１の被写体側の内径位置には１群レンズ枠１５が配設され、像面側の内径位置には４群レンズ枠１６と５群レンズ枠１７が配設されている。

前記ズームカム環３１は内外径に貫通するカム溝３１ａが設けられ、前記直進還３２には光軸方向に延びる縦溝３２ａが設けられ、３群レンズ枠２１の外周に植立したローラー（カムフォロアとも言う）２１ａが滑合している。また、これらズームカム環３１と直進環３２に設けられたカム溝３１ｂと縦溝３２ｂには前記１群レンズ枠１５に設けられたローラー１５ａが滑合し、同様にカム溝３１ｃと縦溝３２ｃには４群レンズ枠１６に設けられたローラー１６ａが滑合している。さらに、５群レンズ枠１７に設けられたローラー１７ａは４群レンズ枠１６に設けられた縦溝１６ｂに滑合している。

これにより、ズーム操作環６３が手動操作されてズームカム環３１が回転されると、１群レンズ枠１５と３群レンズ枠２１は光軸方向に移動し、１群レンズＬ１と３群レンズＬ３が移動する。また、このズームカム環３１の回転により、３群レンズＬ３とともに、１群レンズ枠１５と４群レンズ枠１６と５群レンズ枠１７が光軸方向に移動し、さらには２群レンズ枠１１も連動して光軸方向に移動する。これにより、１〜５群レンズＬ１〜Ｌ５が移動され、レンズ鏡筒１の焦点距離が変化する。

前記３群レンズ枠２１の内周面には円周溝２１ｂが設けられており、この円周溝２１ｂに円周配置した複数の球１４をフォーカスカム環１２との間で挟持することで、フォーカスカム環１２を回転自在にその内部に保持している。フォーカスカム環１２は内外径に貫通するカム溝１２ａを有している。また、３群レンズ枠２１には光軸方向に延びる縦溝２１ｃが設けられている。その上で、２群レンズ枠１１の外周に設けたローラー１１ａが、前記カム溝１２ａを貫通して縦溝２１ｃに滑合している。これにより、２群レンズ枠１１の回転を規制し、光軸方向のみ移動できるようになっている。

前記フォーカスカム環１２には、光軸方向の像面側に延伸するフォーカスレバー１３がネジ（符号省略）で固定されている。このフォーカスレバー１３は、前記差動機構６の出力を受けて回転し、この回転によりフォーカスカム環１２を一体的に回転し、かつ同時にフォーカスカム環１２と共に光軸方向に進退する。

図４Ａは前記差動機構６を含む領域の縦断面図であり、図２の一部のみを示し、かつ要部にのみ参照符号を付してある。この差動機構６は、前記第２固定環９２と前記直進環３２との径方向間の領域で、かつ前記フォーカス操作環７３と、図２に示した前記フォーカスモーター３との光軸方向の間の領域に配設されている。この差動機構６は、いわゆる遊星機構で構成されており、後述するように、第１と第２の太陽車と、複数の遊星と、これら遊星を支持する遊星キャリアとを基本とする構成である。

前記後側支持環５３の外径側には出力環５１が配設されている。この後側支持環５３の外周面には周方向の溝５３ａが設けられ、この溝５３ａに円周方向に配列した複数の球５４を出力環５１との間に介装することで、出力環５１は後側支持環５３に対して光軸方向には移動しないが、光軸回りには回転自在に保持される。

図５は前記出力環５１の外観斜視図である。出力環５１には光軸方向に延びる出力レバー５２がネジで固定されていて、その先端は前記フォーカスレバー１３と滑合している。この滑合は、回転方向には一体で光軸方向には自由である。したがって、出力環５１が回転すると出力レバー５２が回転し、さらにフォーカスレバー１３にその回転が伝達し、これと一体のフォーカスカム環１２が回転する。このフォーカスカム環１２の回転により２群レンズ枠１１が光軸方向に進退して焦点調整を行うことは前記したとおりである。

前記出力環５１の外周面の円周方向３箇所には、外径方向に延伸する３つの回転軸５１ａが等配に設けられていて、その回転軸５１ａには遊星コロ５５が遊合している。そして、３つの回転軸のうち、２つの回転軸には蓋５６が出力環５１にネジ固定されることで遊星コロ５５の抜け止めとなっている。

前記出力環５１の、他の１つの回転軸５１ａ及び遊星コロ５５を含む周方向の領域には、円弧状をした距離表示体４２がネジ固定されている。この距離表示体４２は、その内縁の周方向の一部が外径方向に凹設され、この凹部において前記他の１つの回転軸５１ａの蓋を兼ねるようにネジ固定され、遊星コロ５５の抜け止めとなっている。

前記距離表示体４２は径方向の断面形状が概ねＴ字型した円弧状に形成されており、その下縁部４２ａが前記出力環５１の周面に連結され、周面部４２ｂが円弧面に形成さている。したがって、距離表示体４２はほぼ下縁部４２ａの長さ分だけ出力環５１の周面よりも外径側に突出された状態とされ、出力環５１と前記第２固定環９２との径方向の間隙内に配設されることになる。また、図６（ａ）は図３のＡ−Ａ線に沿ったレンズ鏡筒１の断面図であり、距離表示体４２には周面部４２ｂに円弧状に曲げられた板状の表示板４３が取り付けられており、この表示板４３には合焦距離を示す距離表示が印刷等により記され、あるいは距離表示を印刷したものが貼り付けられる。この表示板４３の距離表示は前記距離窓４１の内径側に臨んで配置され、前記したように前記透明板４１ａを透してレンズ鏡筒の外部から視認することができる。

前記距離表示体４２及び表示板４３の周方向の長さは、後述するように焦点調整時に出力環５１が無限端から至近端の間で回転される際の回転角度にほぼ等しい中心角の円弧長に設定されている。そして、当該出力環５１がレンズ鏡筒において回転され、これと一体に距離表示体４２が回転されたときには、距離表示体４２はレンズ鏡筒１の被写体側から見て、上側面から右側面にわたる領域内で回転され、少なくとも前記解除スイッチ８５が配設されている領域には移動されないようになっている。

図４Ａに示したように、レンズ鏡筒１内には、前記した３つの遊星コロ５５を光軸方向に挟むように駆動ギア環６１と駆動環７１が配設されている。像面側の駆動ギア環６１と第３固定環９３との光軸方向の間には第２波ワッシャー６２が介装されている。この第２波ワッシャー６２は駆動ギア環６１を被写体側に向けて付勢しており、この付勢力によって駆動ギア環６１の被写体側の摺動面６１ａが遊星コロ５５の像面側の周面に圧接されている。

また、前記駆動ギア環６１の像面側の端縁には内歯車６１ｂが設けられており、この内歯車６１ｂには、前記フォーカスモーター３が不図示のギア機構を介して連結されている。これにより、駆動ギア環６１はフォーカスモーター３が回転したときに、これに連動して回転する。駆動ギア環６１は、この回転により圧接されている遊星コロ５５を回転させて出力環５１を回転させ、さらにはフォーカスカム環１２を回転させて２群レンズＬ２による焦点調整を行うので、前記自動焦点調整機構４の一部を構成することになる。また、この駆動ギア環６１は差動機構６の１つの入力部を構成している。

前記遊星コロ５５を被写体側から挟む前記駆動環７１は、像面側の端面が摺動面７１ａとして構成され、この摺動面７１ａは前記遊星コロ５５に光軸方向に対向されている。また、駆動環７１の中間一部に設けられた段差面（符号省略）と、前記前側支持環５０との光軸方向の間に第１波ワッシャー７２が介装されている。この第１波ワッシャー７２は駆動環７１を光軸方向の像面側に付勢しており、この付勢力により前記摺動面７１ａは前記遊星コロ５５の被写体側の周面に圧接されている。

前記駆動環７１の被写体側の外周には、円周方向の複数箇所にローラー７１ｂが外径方向に植立されていて、これらローラー７１ｂは前記フォーカス操作環７３の内周面に設けられている複数の光軸方向の縦溝７３ａにそれぞれ滑合している。これにより、駆動環７１はフォーカス操作環７３に対して光軸方向に相対移動可能であるが、ユーザーがフォーカス操作環７３を回転操作すると、縦溝７３ａとローラー７１ｂとの滑合によって駆動環７１が回転される。前記摺動面７１ａが前記遊星コロ５５に圧接されているときには、駆動環７１の回転により遊星コロ５５を回転させて出力環５１を回転させ、さらにはフォーカスカム環１２を回転させて２群レンズＬ２による焦点調整を行うので、前記手動焦点調整機構５の一部を構成することになる。また、この駆動環７１は差動機構６の他の１つの入力部を構成している。

この差動機構６の動作について説明する。図４Ａにおいて、自動焦点調整時に、フォーカスモーター３が駆動されると、駆動ギア環６１が回転され、その摺動面６１ａに圧接している遊星コロ５５に駆動力が伝達される。遊星コロ５５は出力環５１の回転軸５１ａ周りに回転する。このとき被写体側にある駆動環７１は第１波ワッシャー７２との間で発生する摩擦トルクにより回転せずに静止している。よって、遊星コロ５５は回転軸５１ａの周りに自転しながら、出力環５１は光軸回りに回転する。このとき出力環５１は駆動ギア環６１の略半分の回転量で回転することになる。

一方、ユーザーがフォーカス操作環７３を操作すると駆動環７１が回転され、その摺動面７１ａに圧接されている遊星コロ５５に駆動力が伝達されて、遊星コロ５５は出力環５１の回転軸５１ａ周りに回転する。このとき像面側にある駆動ギア環６１は第２波ワッシャー６２との間で発生する摩擦トルクにより回転せずに静止している。よって遊星コロ５５は回転軸５１ａの周りに回転し、出力環５１は光軸回りに回転する。

ここで、前記差動機構６において、２群レンズＬ２を光軸方向に動かすために必要な出力環５１の回転トルクをＴ１、手動焦点調整時に回転される駆動環７１の駆動トルクをＴ２、自動焦点調整時に回転される駆動ギア環６１の駆動トルクをＴ３、駆動環７１と第１波ワッシャー７２との間で発生する摩擦トルクをＴ２’、駆動ギア環６１と第２波ワッシャー６２との間で発生する摩擦トルクをＴ３’、差動機構６の減速比をｒとした場合、以下の関係が成り立つ必要がある。
ｒＴ１＜Ｔ２
ｒＴ１＜Ｔ３
Ｔ３＜Ｔ２’
Ｔ２＜Ｔ３’

一方でユーザーがフォーカス操作環７３を操作する際の操作トルクは、駆動環７１と第１波ワッシャー７２との間で発生する静摩擦トルクと動摩擦トルクに因る。操作トルクは重すぎず、軽すぎず、適度なトルクとなることが望ましい。特許文献２の差動機構では摩擦トルクを与える押圧部材は本実施形態の第２波ワッシャーに相当する１つのみである。特に、自動焦点調整手段のアクチュエータに振動波モーターを採用している場合、ローターを付勢するための加圧部材が差動機構の遊星コロへ圧接するための押圧部材を兼ねているため、押圧部材の付勢力は振動波モーターが安定して動作するために必要な付勢力により決定されていた。よって、押圧部材の付勢力の決定には自由度は無く、操作環の操作トルクを適度なトルクに調整することは困難であった。

この実施形態１では、駆動環７１と駆動ギア環６１をそれぞれ別々の第１波ワッシャー７２と第２波ワッシャー６２で付勢しているため、各々独立して付勢力を調整することができる。前記したＴ１、Ｔ２、Ｔ３、Ｔ２’、Ｔ３’の条件を満たす範囲内であれば、例えば第１波ワッシャー７２の付勢力を弱めに設定することで、フォーカス操作環７３の操作トルクを軽めに設定することが可能である。

以上のようにして出力環５１が回転すると、前記したように出力環５１と一体の出力レバー５２が回転し、さらにフォーカスレバー１３にその回転が伝達し、これと一体のフォーカスカム環１２が回転する。このフォーカスカム環１２の回転により２群レンズ枠１１が光軸方向に進退して焦点調整を行うことになる。このような図４Ａに示した状態では、自動焦点調整と手動焦点調整が共に可能であるため、自動焦点調整により焦点調整したときに、ユーザーがフォーカス操作環７３を操作すると、差動機構６を介して出力環５１が回転する状態にある。

このような自動焦点調整時のフォーカス操作環７３による差動機構６の移動を防止するための解除機構８を説明する。図７は解除機構８の部分分解斜視図であり、前記駆動環７１の外径位置に円環状をした解除部材８１が配設され、これを光軸方向に挟むように像面側に解除切換環８２が、被写体側に押え環８４が配設されている。なお、解除切換環８２は前記出力環５１の周囲を囲む光軸位置に配置されている。

前記解除切換環８２は第２固定環９２の内径位置において回転可能に保持されている。この解除切換環８２が解除部材８１と対向する面、すなわち軸方向の被写体側の面には円周方向に複数個（ここでは６個）の解除カム８２ａが形成されている。また、解除切換環８２には後方に延伸する係合キー８２ｂが設けられており、前記解除スイッチ８５を支持している後述する解除スイッチ取付部材８６の係合溝８６ａに係合している。これにより解除切換環８２は解除スイッチ８５に連結され、ユーザーが解除スイッチ８５を円周方向に操作すると、これに連動して解除切換環８２は光軸回りに回転する。

前記解除部材８１は外周面に円周方向の３箇所に光軸方向に向けられた直進キー８１ａが設けられ、前記第２固定環９２の内周面に設けられた縦溝９２ａに滑合していて、第２固定環９２の内部において光軸回りの回転を規制されて直進可能に保持されている。また、解除部材８１には前記解除切換環８２の解除カム８２ａと光軸方向に対向する係合突起８１ｂが設けられている。さらに、解除部材８１の光軸方向の被写体側の面には全周にわたって、前記駆動環５１に設けられて光軸方向の像面側に向けられた段差面（符号省略）に対向するようにリブ８１ｃが形成されている。

前記押え環８４は第２固定環９２の前側部位にネジ等で固定されている。これら押え環８４と解除部材８１との間には円周方向の複数箇所において複数個（実施形態では６個）の圧縮コイルバネ８３が介装されており、これらのバネ力によって解除部材８１を光軸方向の像面側に向けて付勢している。この付勢により、解除部材８１の係合突起８１ｂは解除切換環８２の解除カム８２ａに当接し、解除切換環８２を付勢する。解除切換環８２は解除部材８１と第２固定環９２の内周面に複数個設けられた押さえリブ９２ｂとの間で保持されることになる。

前記解除スイッチ取付部材８６は湾曲した板状に形成されており、導電ブラシ８７と板バネ８８が取り付けられている。これら導電ブラシ８７と板バネ８８は、レンズ鏡筒１の径方向についてみるとスイッチ取付部材８６の板厚内に配設されている。この導電ブラシ８７はレンズ鏡筒内に配設されている不図示のフレキシブルプリント基板に電気的に接触され、解除スイッチ８５の回転位置を検出する。また、板バネ８８はユーザーが解除スイッチ８５を操作した際にスイッチの切り替わりを伝えるためのものであり、先端の曲げ部８８ａが第２固定環９２の内周面に沿って移動されるそして、この移動に伴って当該内周面に形成されている谷部９２ｃ，９２ｄに入り込むことでユーザーにクリック感としてスイッチの切り替わりを伝える。また、前記スイッチ取付部材８６の内面の一部には、内径方向に突出したコ字型の凸壁に囲まれた係合溝８６ａが形成され、この係合溝８６ａに前記解除切換環８２の係合キー８２ｂが係合されている。これにより、解除スイッチ８５と解除切換環８２が連結される。

この解除機構８の動作について説明する。図７はレンズ鏡筒の上方側から解除機構８を仮想的に見た模式図であり、図８（ａ），（ｂ）はそれぞれ図４Ａと図４Ｂに対応する図である。図７、図４Ａ及び図４Ｂを参照して説明する。

ユーザーが解除スイッチ８５を操作して図８（ａ）に示す状態、すなわちレンズ鏡筒の上側にスライド操作されているときには、板バネ８８の曲げ部８８ａが第２固定環９２の内周面に形成されている谷部９２ｃに係合しており、手動焦点調整が可能な状態となる。このとき、導電ブラシ８７によってこの操作位置を検出することが可能である。

すなわち、図８（ａ）のように、解除スイッチ８５が手動焦点調整が可能な位置に操作されると、解除切換環８２は、解除カム８２ａと係合突起８１ｂが当接しない位置まで回転される。そのため、解除部材８１は圧縮コイルバネ８３の付勢力により像面側に移動され、解除部材８１のリブ８１ｃは駆動環７１の段差面から離間される。したがって、図４Ａに示したように、駆動環７１は第１波ワッシャー７１の付勢力によって駆動環７１の摺動面７１ａが遊星コロ５５に圧接される。よって、ユーザーがフォーカス操作環７３を操作すると出力環５１が回転して手動にて焦点調整を行うことができる。

一方、図６（ａ）の状態から、図示は省略するが、解除スイッチ８５が時計方向、すなわちレンズ鏡筒の下方に向けてスライド操作され、板バネ８８の曲げ部８８ａが谷部９２ｄの位置になると、手動焦点調整が解除された状態となる。図８（ｂ）のように、解除スイッチ８５が手動焦点調整を解除する位置に操作されると、解除切換環８２は解除カム８２ａと係合突起８１ｂが当接する位置に回転される。そのため、図４Ｂに示すように、解除部材８１は圧縮コイルバネ８３の付勢力に抗して被写体側に移動され、解除部材８１のリブ８１ｃは駆動環７１の段差面に当接する。これにより、駆動環７１は第１波ワッシャー７１の付勢力に抗して被写体側に移動され、駆動環７１の摺動面７１ａは遊星コロ５５から離間される。よって、ユーザーがフォーカス操作環７３を操作しても出力環５１が回転することはなく、手動焦点調整を行うことができなくなる。

なお、導電ブラシ８７により解除スイッチ８５が解除位置まで操作されたことを検出したときに、説明を省略した制御回路においてフォーカスモーター３への通電を遮断して自動焦点調整による焦点調整を禁止する。

実施形態１では、解除スイッチ８５をレンズ鏡筒の周方向に操作することによってフォーカス操作環７３による操作を可能とし、あるいはこれを解除する構成となっている。そのため、解除スイッチ８５を光軸方向に操作する場合に比較して、撮像時における操作性が向上するとともに、操作時における撮像装置の保持が安定なものになる。

また、実施形態１では、手動焦点調整を解除する際には、解除部材８１が駆動環７１を押動して駆動環７１と遊星コロ５５との接続を解除する構成としたことにより、フォーカス操作環７３の回転位置に因らず任意の位置で解除が実行でき、特許文献１において生じていたようなフォーカス操作環７３の微小回転に伴う焦点位置のずれを防止することができる。さらに部品公差から生じるガタも関係ないので確実に焦点位置のずれを防止することができる。

さらに、実施形態１では、手動焦点調整の解除時には、駆動環７１が被写体側に移動されて第１波ワッシャー７２がより押し込まれた圧縮状態となるため、第１波ワッシャー７２の弾性復帰力が増大する。したがって、フォーカス操作環７３を操作する際の回転トルクが増えるので、ユーザーはフォーカス操作環７３の操作力の増大から感覚的に解除されたことが分かり易くなる。

また、手動焦点調整の解除時においても、出力環５１の遊星コロ５５は自動焦点調整を行うための駆動ギア環６１の摺動面６１ａに圧接された状態とされている。これにより、解除時にレンズ鏡筒１に振動等が加わった場合でも出力環５１が不用意に回転してしまうことはなく、確実に焦点位置のずれを防止することができる。

このように、解除スイッチ８５を操作することにより解除切換環８２を回転し、この回転により解除部材８１を光軸方向に移動させることによって差動機構６における手動焦点調整手段５の接続が解除される。このことから、解除スイッチ８５と、これを支持している解除スイッチ取付部材８６は、差動機構６における接続とその解除を制御する解除機構８を操作するための操作部、すなわち解除状態を切り換える切換手段として構成される。すなわち、解除スイッチ８５は解除スイッチ取付部材８６及びこれに設けられている導電ブラシ８７と板バネ８８とともに、解除機構８及びこれに連動して制御される差動機構６を含めたレンズ鏡筒１の可動機構を制御するための操作部として構成されていることになる。

図１（ａ）から判るように、操作部の解除スイッチ８５は第２固定環９２の周面に配設されており、同様に距離表示部の表示窓４１も第２固定環９２の周面に配設されている。特に、解除スイッチ８５は表示窓４１に近い位置で、かつユーザーが操作し易いレンズ鏡筒１の左側面に配設されている。また、図６（ａ）から判るように、操作部の解除スイッチ取付部材８６は、周方向の一部にのみ解除切換環８２と連結されている連結部、すなわち係合キー８２ｂに係合している係合溝８６ａが設けられている。この係合溝８６ａが差動機構６の出力環５１の外周面と第２固定環９２の内周面との径方向の間隙内に配設されており、この間隙内には距離表示部の距離表示体４２と表示板４３も配設されている。

したがって、解除機構８に連結されている操作部の係合溝８６ａ、すなわち本発明における連結部（以下、連結部８６ａと称する）と、距離表示部の距離表示体４２はレンズ鏡筒１の径方向に重なる位置に配設されている。換言すれば、レンズ鏡筒の内部の可動機構である解除機構８に機械的に連結されている操作部の解除スイッチ取付部材８６のうち連結部８６ａと、距離表示体４２を含む距離表示部は互いに径方向に重なる位置に配設されていることになる。これに対し、解除スイッチ取付部材８６の連結部８６ａ以外の部位は、距離表示体４２とは径方向に外れた位置、すなわち外径側の位置に配設されている。

操作部がこのように構成されることで、図６（ａ）のように、レンズ鏡筒１が無限端に合焦しているときには、出力環５１は時計方向に最大に回転しており、距離表示体４２に設けた表示板４３の距離表示の無限遠表示が距離窓４１を通して視認される。このとき、距離表示体４２の時計方向側の端部は解除スイッチ取付部材８６の一部と周方向に重なるが、連結部８６ａの位置には移動されておらず、両者が干渉することはない。

図６（ｂ）はレンズ鏡筒１が至近端で合焦しているときの図６（ａ）と同様の断面図であり、このときには、出力環５１は反時計方向に最大に回転しており、距離表示体４２の至近距離表示が距離窓４１を通して視認される。このとき、距離表示体４２は解除スイッチ取付部材８６から離れる方向に移動されているため、両者が干渉することは全くない。このとき、１つの遊星コロ５５が時計方向から解除スイッチ８５に向けて移動されてくるが、この遊星コロ５５が解除スイッチ取付部材８６にまで到達することはない。したがって、レンズ鏡筒１において無限端から至近端にわたって合焦を行うべく出力環５１が回転されても、出力環５１及びこれに設けられている距離表示体４２と遊星コロ５５が解除スイッチ取付部材８６に干渉することはない。

このように、距離表示部と操作部をレンズ鏡筒１の周面の光軸方向に重なる位置に配設することにより、レンズ鏡筒１の光軸方向の長さを縮小できる。また、距離表示部の距離表示体４２と、操作部のスイッチ切換部材８６の連結部８６ａをレンズ鏡筒１の径方向に重なる位置に配設しているので、スイッチ切換部材８６の全体が径方向に重なる構成に比較して、距離表示体４２が所定量だけ移動（回転）してもスイッチ切換部材８６と干渉することを抑制し、解除スイッチ８５を表示窓４１に近接した位置に配設することができ、解除スイッチ８５の操作性が改善される。距離表示体４２の移動によって、スイッチ切換部材８６が距離表示体４２と周方向に重なる状態が生じても、当該スイッチ切替部材８６は、連結部８６ａ以外の厚みの小さい部位が距離表示体４２と周方向に重なるのみであるので、レンズ鏡筒１の外径寸法の増大が抑制できる。したがって、操作部材の操作性を高めた小型のレンズ鏡筒が実現でき、当該レンズ鏡筒を備えるカメラ等の撮像装置の小型化が実現できる。

本発明は、レンズ鏡筒に距離表示部と、レンズ鏡筒の内部に設けられている可動部材を操作するための操作部を配設するレンズ鏡筒であれば適用できるので、次の実施形態２，３のようなレンズ鏡筒にも適用できる。

（実施形態２）
図９Ａは、実施形態１における解除切換環８２と解除部材８１を一体化した解除切換環部材８２Ａとして構成した実施形態２の断面図である。実施形態１と等価な部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。実施形態２では、図１０に解除切換環部材８２Ａの斜視図を示すように、解除切換部材８２Ａの像面側の面にテーパ状の解除カム８２ａを設ける。また、この解除カム８２ａと光軸方向に対向している第２固定環９２の光軸方向に向けられた面に係合突起９２ｂを設ける。これら解除カム８２ａと係合突起９２ｂは解除切換環部材８２Ａの回転位置の変化により係合し、あるいは係合しない状態とされる。そして、解除切換環部材８２Ａは光軸方向に若干移動できる状態で第２固定環９２の内径位置に内装されるとともに、押え環８４との間に介装された圧縮コイルバネ８３により像面側に付勢される。この圧縮コイルバネ８３は、第３波ワッシャーで構成してもよい。これにより、解除カム８２ａは係合突起９２ｂに当接する方向に付勢される。

この実施形態２では、解除スイッチ８５を周方向に操作したときには、図９Ａのように、解除切換環部材８２Ａは周方向に回転し、解除カム８２ａが係合突起９２ｂに当接し、あるいは当接しない状態となる。解除カム８２ａが係合突起９２ｂに当接しないときには、解除切換環部材８２Ａは圧縮コイルバネ８３の付勢力により像面側の位置にある。また、第１波ワッシャー７２により駆動環７１は像面側に押圧されている。これにより、駆動環７１の摺動面７１ａは遊星コロ５５に圧接される。したがって、ユーザーがフォーカス操作環７３を操作すると出力環５１が回転して手動による焦点調整を行うことができる。

一方、解除スイッチ８５の操作により解除カム８２ａが係合突起９２ｂに当接したときには、図９Ｂのように、解除切換環部材８２Ａは圧縮コイルバネ８３の付勢力に抗して被写体側に移動され、駆動環７１を被写体側に移動する。これにより、駆動環７１の摺動面７１ａは遊星コロ５５から離間され、解除状態となる。したがって、ユーザーがフォーカス操作環７３を操作しても出力環５１が回転せず、手動による焦点調整ができなくなる。

この実施形態２では、１つの解除切換環部材８２Ａで駆動環７１を光軸方向に移動して差動機構６との接続、解除を行うことができるので、レンズ鏡筒１の部品点数の削減を図り、レンズ鏡筒１の小型化に有利となる。また、実施形態２においても、図示は省略するが、実施形態１と同様に解除スイッチを含む操作部を、距離窓や距離表示体を含む距離表示部を光軸方向及び径方向の重なる位置に配設することにより、レンズ鏡筒の小型化が実現できる。

（実施形態３）
図１１Ａは、実施形態１における解除切換環８２と解除部材８１をカム溝構造により構成した実施形態３の断面図である。実施形態１と等価な部分には同一符号を付して重複する説明は省略する。実施形態３では、解除切換環８２は筒状に形成されるとともに、その周面にカム溝８２ｃが設けられる。解除部材８１は解除切換環８２の内径側に配設され、その一部に前記カム溝８２ｃに係合するローラー８１ｄが設けられる。さらに、駆動環７１には補助駆動環７１Ａがネジにより光軸方向に連結されており、これら駆動環７１と補助駆動環７１Ａとで解除部材８１の一部を光軸方向に挟持している。駆動環７１は像面側の摺動面７１ａが遊星コロ５５に対向配置され、補助駆動環７１Ａはフォーカス操作環７３に係合されている。なお、ここでは実施形態１の第１波ワッシャー７２は設けられていない。

実施形態３では、解除スイッチ８５を操作して解除切換環８２を回転すると、図１１Ａのように、カム溝８２ｃとローラー８１ｄとの滑合により解除部材８１は光軸方向の像面側に移動する。これにより、解除部材８１を挟持している駆動環７１と補助駆動環７１Ａも像面側に移動する。したがって、カム溝８２ｃの形状を適宜に設計することにより、解除スイッチ８５を手動焦点調整が可能な位置に操作したときには、駆動環７１は像面側に移動して摺動面７１ａが遊星コロ５５に圧接され、フォーカス操作環７３による手動焦点調整が可能になる。

一方、解除スイッチ８５を手動焦点調整を解除する位置に操作したときには、図１１Ｂのように、解除切換環８２の回転に伴うカム溝８２ｃとローラー８１ｄとの滑合によって解除部材８１は被写体側に移動し、これと一体的に駆動環７１と補助駆動環７１Ａは被写体側に移動する。これにより、駆動環７１の摺動面７１ａが遊星コロ５５から離間され、フォーカス操作環７３による手動焦点調整ができなくなる。このとき、第２波ワッシャー６２により駆動ギア環６１が被写体側に移動される。実施形態３では、実施形態１，２のような後側支持環５３の溝５３ａと球５４が設けられていないため、駆動ギア環６１の当該移動に伴い出力環５１も被写体側に移動されるが、出力環５１の被写体側の端面５１ａが第２支持環５７に当接されるため、移動が制限され、前記した駆動環７１が遊星コロ５５から離間された状態が保たれる。

この実施形態３においても、図示は省略するが、実施形態１と同様に、解除スイッチを含む操作部を、距離窓や距離表示体を含む距離表示部と光軸方向及び径方向の重なる位置に配設することにより、レンズ鏡筒の小型化が実現できる。

本発明における操作部は実施形態１〜３に記載した解除スイッチに限られるものではなく、レンズ鏡筒の内部機構を切り替えるための操作部であれば適用できる。したがって、操作部の操作により可動される可動部材も実施形態１〜３の部材に限定されるものではない。また、本発明における表示部は、実施形態１に記載したような合焦距離を表示する距離表示部に限られるものではなく、ズーミング（レンズ焦点距離）を表示する焦点距離表示部、さらにはレンズ絞り値を表示する絞り表示部として構成されてもよい。

本発明は以上説明した交換レンズ等のレンズ鏡筒に限られるものではなく、カメラボディに一体化されたレンズ鏡筒にも適用できる。また、静止画撮影用カメラのレンズ鏡筒に限られるものではなく、動画撮影用カメラのレンズ鏡筒、さらにデジタル撮像装置用のレンズ鏡筒にも適用できる。さらに、本発明は、このレンズ鏡筒を交換レンズとして、あるいは、装置本体に一体的に組み込んだカメラあるいは動画撮影用の撮像装置として構成された形態を含むものであることは言うまでもない。

１ レンズ鏡筒
２ カメラボディ
３ フォーカスモーター（アクチュエータ）
４ 自動焦点調整機構
５ 手動焦点調整機構
６ 差動機構
８ 解除機構（可動機構）
９ 操作部
４１ 距離窓（表示部）
４２ 距離表示体（表示部）
４３ 表示板
５１ 出力環
５５ 遊星コロ
６１ 駆動ギア環
７１ 駆動環
７３ フォーカス操作環（手動焦点調整環）
８１ 解除部材
８２ 解除切換環
８５ 解除スイッチ（操作部：切換手段）
８６ 解除スイッチ取付部材（操作部）
Ｌ１〜Ｌ５ 群レンズ

Claims (7)

1. 光学系の調整を行うための可動機構を備え、
   当該可動機構に連結部を介して連結され、当該可動機構を制御するための操作部と、
   前記光学系の調整状態を表示する際に移動される表示体を有する表示部を備えるレンズ鏡筒であって、
   前記操作部と前記表示部はレンズ鏡筒の光軸方向に重なる位置において光軸回り方向に並んで配設され、
   前記操作部の前記連結部と、前記表示部の前記表示体はレンズ鏡筒の径方向に重なる位置に配設され、
   前記可動機構はレンズ鏡筒内において光軸回りに回転する環部材を含み、
   前記表示部の前記表示体は当該環部材の外周面に配設され、
   前記操作部の前記連結部は前記環部材の外周面に沿った外径位置に配設され、
   前記操作部の前記連結部は前記環部材が回転したときに前記表示体が移動しない周方向の領域に設けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
2. 前記可動機構は前記光学系の合焦位置を調整する機構であり、前記表示部は当該光学系の合焦位置を表示するための距離表示部として構成され、前記表示体は距離表示が付された距離目盛体として構成される請求項１に記載のレンズ鏡筒。
3. 前記可動機構は前記光学系の手動焦点調整手段と自動焦点調整手段をそれぞれ入力部とする差動機構を含み、前記環部材は当該差動機構の出力環として構成され、前記操作部は前記手動焦点調整手段の接続状態を解除する解除スイッチとして構成される請求項２に記載のレンズ鏡筒。
4. 前記出力環はレンズ鏡筒の周方向の少なくとも一部に遊星コロを支持しており、前記操作部は出力環が回転したときに当該遊星コロが移動しない領域に配設されている請求項３に記載のレンズ鏡筒。
5. レンズ鏡筒の固定環には前記光軸方向に重なる位置でかつ前記周方向に並んだ位置に２つの開口が開設され、一方の開口には前記表示体の周面に記された距離表示を視認するための距離窓が配設され、他方の開口には前記解除スイッチが配設される請求項３又は４に記載のレンズ鏡筒。
6. 光学系の焦点調整を行う可動機構と、
   当該可動機構により自動焦点調整と手動焦点調整を切り換える切換手段と、
   前記光学系の焦点調整状態を表示するための表示部を備えるレンズ鏡筒であって
   前記切換手段と前記表示部はレンズ鏡筒の光軸方向に重なる位置に配設され、
   かつ前記切換手段と前記表示部は一部がレンズ鏡筒の径方向に重なる位置に配設され、
   前記可動機構はレンズ鏡筒内においてレンズ鏡筒の光軸回りに回転する環部材を含み、
   前記表示部は当該環部材の外周面に配設され、
   前記切換手段は前記環部材の外周面に沿った外径位置に配設され、
   前記切換手段は前記環部材が回転したときに前記表示部が移動しない周方向の領域に設けられていることを特徴とするレンズ鏡筒。
7. 請求項１ないし６のいずれかに記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。

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