JP7218631B2 - 鏡筒及び撮影装置 - Google Patents

Description

本発明は、鏡筒及び撮影装置に関する。

変倍光学系を備える鏡筒が知られている。この種の鏡筒では、ズーム倍率の変更に伴って撮影距離が変わる（焦点面が移動する）ため、被写体にピントが合わなくなってしまう。

このような、ズーム倍率変更中の撮影距離の変化に伴うピントずれを抑えることが可能な鏡筒が、例えば特許文献１に記載されている。

特許文献１に記載の鏡筒は、ズーム操作環が操作されると、ズーム倍率の変更を行うとともにズーム倍率変更中の撮影距離の変化に伴うピントずれが抑えられるように、変倍光学系をなすフォーカスレンズ群と他のレンズ群とを別々の軌跡で移動させるように構成されている。

国際公開第２０１８／２２１７２３号パンフレット

特許文献１に例示される従来の鏡筒では、任意の位置にあるフォーカスレンズ群がズーム倍率変更中に移動したときに、フォーカスレンズ群と他のレンズ群とが干渉しないように、フォーカスレンズ群と他のレンズ群とのクリアランスを十分に確保する必要がある。言い換えると、全てのズーム位置において、フォーカスレンズ群が他のレンズ群に最も接近する位置に移動した状況を考慮したうえで、フォーカスレンズ群と他のレンズ群とのクリアランスを設定しなければならない。そのため、鏡筒を小型に設計することが難しい。

本発明は上記の事情に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、フォーカスレンズ群と他のレンズ群との干渉を避けつつ小型に設計するのに好適な鏡筒及びこのような鏡筒を備える撮影装置を提供することである。

本発明の一実施形態に係る鏡筒は、ズーム倍率を変更することが可能なものであり、フォーカスレンズ群を含む変倍光学系と、フォーカスレンズ群を鏡筒の光軸方向に進退可能に支持する支持部と、支持部に支持されたフォーカスレンズ群を光軸方向に進退させることにより、撮影距離を最短撮影距離と無限遠との間で変えることが可能なフォーカス用アクチュエータと、ズーム倍率を変更するための駆動力を受けると、フォーカスレンズ群及び支持部の光軸方向の位置を、変更後のズーム倍率に応じた位置に移動させる移動部とを備える。移動部は、各ズーム倍率において、フォーカスレンズ群が最短撮影距離に対応する位置にあるときに、ズーム倍率の変更に伴う撮影距離の変化が所定の公差内に抑えられるように、上記駆動力により、フォーカスレンズ群及び支持部を光軸方向に移動させる。

本発明の一実施形態に係る撮影装置は、上記鏡筒を備える。

本発明の一実施形態によれば、フォーカスレンズ群と他のレンズ群との干渉を避けつつ小型に設計するのに好適な鏡筒及び撮影装置が提供される。

本発明の一実施形態に係る撮影装置の構成を示すブロック図である。 本発明の一実施形態に係る撮影装置に備えられる鏡筒の縦断面図である。 本発明の一実施形態に係る鏡筒に備えられる撮影レンズがワイド端にあるときの、鏡筒の上部縦断面図（Ａ図）と、撮影レンズがテレ端にあるときの、鏡筒の上部縦断面図（Ｂ図）である。 比較例に係る鏡筒に備えられる撮影レンズがワイド端にあるときの、鏡筒の上部縦断面図（Ａ図）と、撮影レンズがテレ端にあるときの、鏡筒の上部縦断面図（Ｂ図）である。 図５（ａ）は、比較例におけるフォーカス用レンズの位置を概略的に示す図であり、図５（ｂ）は、本発明の一実施形態におけるフォーカス用レンズの位置を概略的に示す図である。 比較例に係る鏡筒において、隣り合うレンズ保持枠及びレンズ同士が干渉する状態を示す図である。 図７（ａ）は、比較例に係る鏡筒に備えられるズームカム環に形成されたカム溝を示す図であり、図７（ｂ）は、本発明の一実施形態に係る鏡筒に備えられるズームカム環に形成されたカム溝を示す図であり、図７（ｃ）は、本発明の一実施形態に係るズームカム環に形成されたカム溝の設計手順を説明するための図である。

以下、本発明の一実施形態に係る鏡筒及び鏡筒を備える撮影装置について図面を参照しながら説明する。

図１は、本発明の一実施形態に係る撮影装置１の構成を示すブロック図である。

図１に示されるように、撮影装置１は、一眼レフカメラであり、カメラ本体１０と、カメラ本体１０に着脱可能な鏡筒２０を備える。なお、撮影装置１は、一眼レフカメラに限らず、コンパクトデジタルカメラ、ミラーレス一眼カメラ、ビデオカメラ、カムコーダ等の他のタイプの撮影装置であってもよい。

カメラ本体１０は、システムコントローラ１００、操作部１０２、駆動回路１０４、固体撮像素子１０６、信号処理回路１０８、画像処理エンジン１１０、バッファメモリ１１２、ＬＣＤ（Liquid Crystal Display）１１４、ＲＯＭ（Read Only Memory）１１６、フラッシュメモリ１１８、カード用インタフェース１２０及びズーム用モータ１２２を備える。

鏡筒２０は、撮影レンズ２００、シャッタユニット２１０及びフォーカス用モータ２２０を備える。撮影レンズ２００は、変倍光学系である。

操作部１０２には、電源ボタンやレリーズボタン、撮影モードボタン、ズームスイッチなど、ユーザが撮影装置１を操作するために必要な各種ボタンやダイヤルが含まれる。ユーザにより電源ボタンが操作されると、図示省略されたバッテリから撮影装置１の各種回路に電源ラインを通じて電源供給が行われる。

システムコントローラ１００は、ＣＰＵ（Central Processing Unit）及びＤＳＰ（Digital Signal Processor）を含む。システムコントローラ１００は電源供給後、ＲＯＭ１１６にアクセスして制御プログラムを読み出してワークエリア（不図示）にロードし、ロードされた制御プログラムを実行することにより、撮影装置１全体の制御を行う。

例えば、レリーズボタンが操作されると、システムコントローラ１００は、固体撮像素子１０６により撮像された画像に基づいて計算された測光値や、撮影装置１に内蔵された露出計（不図示）で測定された測光値に基づき適正露出が得られるように、駆動回路１０４を介してシャッタユニット２１０を駆動制御する。

より詳細には、シャッタユニット２１０の駆動制御は、プログラムＡＥ（Automatic Exposure）、シャッタ優先ＡＥ、絞り優先ＡＥなど、撮影モードボタンにより指定されるＡＥ機能に基づいて行われる。

システムコントローラ１００はＡＥ制御と併せてＡＦ（Autofocus）制御を行う。ＡＦ制御には、アクティブ方式、位相差検出方式、コントラスト検出方式等が適用される。また、ＡＦモードには、中央一点の測距エリアを用いた中央一点測距モード、複数の測距エリアを用いた多点測距モード等がある。システムコントローラ１００は、ＡＦ結果に基づいて駆動回路１０４を介してフォーカス用モータ２２０を駆動制御し、撮影レンズ２００の焦点を調整する。

被写体からの光束は、シャッタユニット２１０が有する遮光羽根部材が開き状態にあるときには、撮影レンズ２００及び遮光羽根部材が形成する開口部を通過して、固体撮像素子１０６の受光面にて受光される。遮光羽根部材が全閉状態にあるときには、被写体からの光束は遮光羽根部材によって遮蔽されて、固体撮像素子１０６の受光面で受光されない。

固体撮像素子１０６は、ベイヤ配列フィルタを搭載したＣＭＯＳ（Complementary Metal Oxide Semiconductor）イメージセンサであり、撮影レンズ１０６を介して受光面上の各画素で結像した光学像を光量に応じた電荷として蓄積する。固体撮像素子１０６は、蓄積された電荷をフローティングディフュージョンアンプにて電圧（以下「画像信号」と記す。）に変換する。固体撮像素子１０６より出力された画像信号は、信号処理回路１０８に入力される。固体撮像素子１０６は、ＣＣＤ（Charge Coupled Device）イメージセンサであってもよく、また、補色系フィルタを搭載したイメージセンサであってもよい。

信号処理回路１０８は、固体撮像素子１０６より入力される画像信号に対してクランプ、デモザイク等の所定の信号処理を施して、画像処理エンジン１１０に出力する。

画像処理エンジン１１０は、信号処理回路１０８より入力される画像信号に対してマトリクス演算、Ｙ／Ｃ分離、ホワイトバランス等の所定の信号処理を施して輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒを生成し、ＪＰＥＧ（Joint Photographic Experts Group）等の所定のフォーマットで圧縮する。撮影画像データの保存形式は、ＪＰＥＧ形式に限らず、最小限の画像処理（例えば黒レベルの補正等）しか施されないＲＡＷ形式であってもよい。バッファメモリ１１２は、画像処理エンジン１１０による処理の実行時、処理データの一時的な保存場所として用いられる。

画像処理エンジン１１０は、輝度信号Ｙ、色差信号Ｃｂ、Ｃｒを所定のビデオ信号に変換してＬＣＤ１１４に出力する。ＬＣＤ１１４は、画像処理エンジン１１０より入力されるビデオ信号を基に液晶を変調制御する。これにより、被写体の撮影画像がＬＣＤ１１４の表示画面に表示される。ユーザは、ＡＥ制御及びＡＦ制御に基づいて適正な露出及びピントで撮影されたリアルタイムのスルー画（ライブビュー）を、ＬＣＤ１１４の表示画面を通じて視認することができる。

カード用インタフェース１２０のカードスロットには、メモリカード（不図示）が着脱可能に挿し込まれる。画像処理エンジン１１０は、カード用インタフェース１２０を介してメモリカードと通信可能である。画像処理エンジン１１０は、生成された撮影画像データをメモリカード又はフラッシュメモリ１１８に保存する。

図２は、鏡筒２０の縦断面図である。図３のＡ図及びＢ図は、鏡筒２０の上部縦断面図である。図３のＡ図は、撮影レンズ２００がワイド端にあるときの状態を示す。図３のＢ図は、撮影レンズ２００がテレ端にあるときの状態を示す。

撮影レンズ２００は、レンズＬ１、Ｌ２及びＬ３を有する。各状態でのレンズＬ１～Ｌ３の位置の違いを視認しやすくするため、ワイド端での各レンズＬ１～Ｌ３の位置を示す一点鎖線を、図３のＡ図から、テレ端時の状態を示すＢ図に引き出して示している。

図２及び図３に示されるように、レンズＬ１、Ｌ２、Ｌ３は、それぞれ、第一レンズ保持枠２３２、第二レンズ保持枠２３４、第三レンズ保持枠２３６に保持されている。なお、図３のＡ図及びＢ図中、撮影距離が無限遠にあるときの第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２を実線で示し、撮影距離が最短撮影距離にあるときの第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２を二点鎖線で示す。

鏡筒２０は、マウント部２４０を備える。鏡筒２０は、マウント部２４０によってカメラボディに着脱可能となっている。マウント部２４０は、固定筒２４２の基端を保持する。

固定筒２４２は、撮影レンズ２００の光軸ＡＸを中心軸とした筒状部材である。固定筒２４２の外周には、ズーム操作環２４４が固定筒２４２の周方向に摺動可能に取り付けられている。ズーム操作環２４４の外周には、ズームゴム２４６が巻き付けられている。また、ズーム操作環２４４の内壁部には、ズーム操作環２４４の内径方向に突出したズームレバー２４８が取り付けられている。ズームレバー２４８は、固定筒２４２に形成された貫通穴２４２ａに通されており、その先端がズームカム環２５０と係合している。

第一レンズ保持枠２３２の後端部の内周面には、複数のローラ２３３が等配で取り付けられている。

ズームカム環２５０には、内外径に貫通するカム溝２５０ａが形成されている。固定筒２４２には、溝２４２ｂが形成されている。ローラ２３３は、カムフォロアであり、カム溝２５０ａを貫通して溝２４２ｂに滑合している。なお、本実施形態において、「滑合」は、互いの部材のはめあいがすきまばめになっており、一方の部材が他方の部材に摺動可能に嵌め合わせられている状態を指す。上記の例では、ローラ２３３がカム溝２５０ａ及び溝２４２ｂに摺動可能に嵌め合わせられている。

鏡筒２０は、第二レンズ保持枠２３４を保持する移動枠２５２を備える。移動枠２５２の後端部の外周面には、複数のローラ２５４が等配で取り付けられている。

ズームカム環２５０には、カム溝２５０ｂが形成されている。固定筒２４２には、内外径に貫通する穴２４２ｃが形成されている。ローラ２５４は、カムフォロアであり、穴２４２ｃを貫通してカム溝２５０ｂに滑合している。

第三レンズ保持枠２３６の外周面には、複数のローラ２５６が等配で取り付けられている。第三レンズ保持枠２３６は、シャッタユニット２１０を保持している。

ズームカム環２５０には、カム溝２５０ｃが形成されている。固定筒２４２には、内外径に貫通する穴２４２ｄが形成されている。ローラ２５６は、カムフォロアであり、穴２４２ｄを貫通してカム溝２５０ｃに滑合している。

ユーザがズーム操作環２４４を固定筒２４２の周方向に回転操作すると、ズーム操作環２４４の回転がズームレバー２４８を介してズームカム環２５０に伝達される。伝達された回転力によってズームカム環２５０が回転すると、ローラ２３３がカム溝２５０ａ及び溝２４２ｂを摺動するとともに、ローラ２５４が穴２４２ｃ及びカム溝２５０ｂを摺動しかつローラ２５６が穴２４２ｄ及びカム溝２５０ｃを摺動する。これにより、ズームカム環２５０の回転が直進運動に変換されて、鏡筒２０内において、第一レンズ保持枠２３２及びこれに保持されたレンズＬ１が光軸ＡＸ方向に進退するとともに、移動枠２５２及びこれに保持された第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２が光軸ＡＸ方向に進退し、かつ第三レンズ保持枠２３６及びこれに保持されたレンズＬ３が光軸ＡＸ方向に進退する。この結果、ズーム倍率変更中の撮影距離の変化に伴うピントずれが抑えられつつ鏡筒２０のズーム倍率が変わる。

このように、鏡筒２０のズーム倍率は、ズーム操作環２４４を介して供給される駆動力により変えることができるが、ズーム用モータ１２２によって供給される駆動力により変えることもできる。すなわち、鏡筒２０は、手動ズームも電動ズームも可能となっている。

ズーム操作環２４４に連動する各部材（ズーム操作環２４４、ズームカム環２５０、各ローラ等）は、ズーム操作環２４４に対する操作に応じて撮影レンズ２００のズーム倍率を変更する変倍部として構成される。

第二レンズ保持枠２３４には、外径方向に突出した複数の突出部２３４ａが等配で形成されている。突出部２３４ａには、直進穴２３４ｂが形成されている。直進穴２３４ｂには、移動枠２５２に取り付けられかつ光軸ＡＸ方向に伸びたガイド用シャフト２５８が摺動可能に通されている。すなわち、第二レンズ保持枠２３４は、複数のガイド用シャフト２５８により、移動枠２５２に対して光軸ＡＸ方向に進退可能に保持されている。

第二レンズ保持枠２３４には、外径方向に突出した１つの突出部２３４ｃが形成されている。突出部２３４ｃには、直進穴２３４ｄが形成されている。直進穴２３４ｄには、ナット２３４ｅが嵌め込まれている。ナット２３４ｅには、フォーカス用モータ２２０（例えばステッピングモータやＤＣモータ）の送りねじ２２０ａ（送り部材）が嵌められている。

フォーカス用モータ２２０の送りねじ２２０ａが回転すると、その回転力（駆動力）がナット２３４ｅを介して第二レンズ保持枠２３４に伝達される。第二レンズ保持枠２３４に伝達された回転力は、直進穴２３４ｂ及びガイド用シャフト２５８によって回転規制されて直進運動に変換される。そのため、第二レンズ保持枠２３４は、鏡筒２０内において、送りねじ２３４ｇの回転量及び回転方向に応じて光軸ＡＸ方向を進退する。フォーカスレンズ群の一例であるレンズＬ２が光軸ＡＸ方向に進退することにより、鏡筒２０の撮影距離（言い換えるとピント）が変わる。

第二レンズ保持枠２３４は、レンズＬ２を光軸ＡＸ方向に進退可能に支持する支持部を構成する。また、フォーカス用モータ２２０は、第二レンズ保持枠２３４に支持されたレンズＬ２を光軸ＡＸ方向に進退させることにより、撮影距離を最短撮影距離と無限遠との間で変えることが可能なフォーカス用アクチュエータとして動作する。

また、上述したように、移動枠２５２は、ズーム操作環２４４を介して又はズーム用モータ１２２から駆動力を受けると、鏡筒２０内において、第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２を光軸ＡＸ方向に進退させる。すなわち、移動枠２５２は、ズーム倍率を変更するための駆動力を受けると、第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２の光軸ＡＸ方向の位置を、変更後のズーム倍率に応じた位置に移動させる移動部として動作する。

図４のＡ図及びＢ図は、比較例に係る鏡筒２０ｚの上部縦断面図である。図４のＡ図は、鏡筒２０ｚが備える撮影レンズ２００ｚがワイド端にあるときの状態を示す。図４のＢ図は、撮影レンズ２００ｚがテレ端にあるときの状態を示す。図４のＡ図及びＢ図中、撮影距離が無限遠にあるときの第二レンズ保持枠２３４ｚ及びレンズＬ２ｚを実線で示し、撮影距離が最短撮影距離にあるときの第二レンズ保持枠２３４ｚ及びレンズＬ２ｚを二点鎖線で示す。

図５（ａ）に、比較例におけるレンズＬ２ｚの位置を概略的に示す。図５（ａ）の上段図は、撮影レンズ２００ｚがワイド端にあるときの、レンズＬ２ｚの位置を示す。図５（ａ）の下段図は、撮影レンズ２００ｚがテレ端にあるときの、レンズＬ２ｚの位置を示す。

図５（ｂ）に、本実施形態におけるレンズＬ２の位置を概略的に示す。図５（ｂ）の上段図は、撮影レンズ２００がワイド端にあるときの、レンズＬ２の位置を示す。図５（ｂ）の下段図は、撮影レンズ２００がテレ端にあるときの、レンズＬ２の位置を示す。

図５（ａ）（及び図５（ｂ））中、「ファー側メカ端点」は、送りねじ２２０ａの光軸ＡＸ方向後方の端部（すなわち、フォーカス用モータ２２０がレンズＬ２ｚ（及びレンズＬ２）を光軸ＡＸ方向の後方に移動させることができるメカ的な端点）を示す。図５（ａ）（及び図５（ｂ））中、「ニア側メカ端点」は、送りねじ２２０ａの光軸ＡＸ方向前方の端部（すなわち、フォーカス用モータ２２０がレンズＬ２ｚ（及びレンズＬ２）を光軸ＡＸ方向の前方に移動させることができるメカ的な端点）を示す。

図５（ａ）（及び図５（ｂ））中、「無限遠（光学）」は、撮影レンズ２００ｚ（及び撮影レンズ２００）のピントが無限遠になるときのレンズＬ２ｚ（及びレンズＬ２）の位置を示す。図５（ａ）（及び図５（ｂ））中、「最短撮影距離（光学）」は、撮影レンズ２００ｚ（及び撮影レンズ２００）のピントが最短撮影距離になるときのレンズＬ２ｚ（及びレンズＬ２）の位置を示す。

図５（ａ）（及び図５（ｂ））中、「無限遠側停止位置」は、レンズＬ２ｚ（及びレンズＬ２）の位置であって、撮影レンズ２００ｚ（及び撮影レンズ２００）のピントが無限遠になるときの位置に対して光学補正量を加味した位置を示す。図５（ａ）（及び図５（ｂ））中、「最短撮影距離側停止位置」は、レンズＬ２ｚ（及びレンズＬ２）の位置であって、撮影レンズ２００ｚ（及び撮影レンズ２００）のピントが最短撮影距離になるときの位置に対して光学補正量を加味した位置を示す。

光学補正量は、例えば温度変化に伴うピントの変化量やズーミング調整等の光学性能を満足するための調整量（例えば製造時におけるワイド端、テレ端のピント位置の調整量やコントラストＡＦに必要な移動量を考慮して調整される調整量）等を示す。言い換えると、「無限遠側停止位置」は、温度変化等によって最もずれたときの「無限遠（光学）」の位置であり、「最短撮影距離側停止位置」は、温度変化等によって最もずれたときの「最短撮影距離（光学）」の位置である。

比較例に係る鏡筒２０ｚは、無限遠側停止位置基準で設計されている。無限遠側停止位置基準の設計とは、撮影レンズ２００ｚのピントが無限遠にあるときにズーム倍率の変更に伴う撮影距離の変化が最も抑えられる設計である。より詳細には、無限遠側停止位置基準の設計とは、何れのズーム倍率においても、撮影レンズ２００ｚのピントが無限遠にあるときにはピントずれ量が実質ゼロに収まる設計を意味する。実質ゼロのピントずれ量は、ゼロのピントずれ量だけでなく、ゼロを中心とした所定の公差内のピントずれ量も含む。

比較例に係る鏡筒２０ｚは、無限遠側停止位置基準で設計した結果、ワイド端時には、ファー側メカ端点と、ファー側メカ端点とニア側メカ端点との中間点との範囲内（ファー側メカ端点とニア側メカ端点間のうちファー側メカ端点寄りの範囲内）で、レンズＬ２ｚを光軸ＡＸ方向に進退させることにより、撮影レンズ２００ｚのピントを無限遠と最短撮影距離との間で変化させる構成となっている（図４のＡ図及び図５（ａ）の上段図参照）。

比較例に係る鏡筒２０ｚは、無限遠側停止位置基準で設計した結果、テレ端時には、ファー側メカ端点とニア側メカ端点との範囲内でレンズＬ２ｚを光軸ＡＸ方向に進退させることにより、撮影レンズ２００ｚのピントを無限遠と最短撮影距離との間で変化させる構成となっている（図４のＢ図及び図５（ａ）の下段図参照）。

なお、比較例において、レンズＬ２ｚの移動範囲は、無限遠側停止位置基準で設計したことから、光学補正量を加味した範囲となっている。

比較例に係る鏡筒２０ｚが本実施形態に係る鏡筒２０と同じ全長で設計されている場合を考える。この場合において、例えばテレ端時でかつ撮影レンズ２００ｚのピントが最短撮影距離にあるときに（図４のＢ図の二点鎖線参照）、ユーザがズーム操作環２４４ｚをワイド端に至るまで操作すると、鏡筒２０ｚ内において、第一レンズ保持枠２３２ｚ及びレンズＬ１ｚが光軸ＡＸ方向に後退するとともに第二レンズ保持枠２３４ｚ及びレンズＬ２ｚが光軸ＡＸ方向に前進する。このとき、図６に示されるように、第一レンズ保持枠２３２ｚ及びレンズＬ１ｚと、第二レンズ保持枠２３４ｚ及びレンズＬ２ｚとが干渉してしまう。

このよう干渉を避けるためには、例えば、比較例に係る鏡筒２０ｚの全長を長く設計した上で、第一レンズ保持枠２３２ｚと第二レンズ保持枠２３４ｚ間のクリアランスを大きく取らなければならない。

これに対し、本実施形態に係る鏡筒２０は、最短撮影距離側停止位置基準で設計されている。最短撮影距離側停止位置基準の設計とは、撮影レンズ２００のピントが最短撮影距離にあるときにズーム倍率の変更に伴う撮影距離の変化が最も抑えられる設計である。より詳細には、最短撮影距離の設計とは、何れのズーム倍率においても、撮影レンズ２００のピントが最短撮影距離にあるときにはピントずれ量が実質ゼロに収まる設計を意味する。

本実施形態に係る鏡筒２０は、最短撮影距離側停止位置基準で設計した結果、テレ端時には、ファー側メカ端点とニア側メカ端点との範囲内でレンズＬ２を光軸ＡＸ方向に進退させることにより、撮影レンズ２００のピントを無限遠と最短撮影距離との間で変化させる構成となっている（図３のＢ図及び図５（ｂ）の下段図参照）。

本実施形態では、テレ端時において、レンズＬ２の移動範囲は、最短撮影距離側停止位置基準で設計したことから、光学補正量を加味した範囲となっており、かつ比較例と同じ範囲となっている。

本実施形態に係る鏡筒２０は、最短撮影距離側停止位置基準で設計した結果、ワイド端時には、ニア側メカ端点と、ニア側メカ端点とファー側メカ端点との中間点との範囲内（ニア側メカ端点とファー側メカ端点間のうちニア側メカ端点寄りの範囲内）で、レンズＬ２を光軸ＡＸ方向に進退させることにより、撮影レンズ２００のピントを無限遠と最短撮影距離との間で変化させる構成となっている（図３のＡ図及び図５（ｂ）の上段図参照）。

本実施形態では、ワイド端時において、レンズＬ２の移動範囲は、最短撮影距離側停止位置基準で設計したことから、光学補正量を加味した範囲となっており、かつ比較例での移動範囲に対して全体的にニア側メカ端点寄りにシフトした範囲となっている。

本実施形態において、テレ端時でかつ撮影レンズ２００のピントが最短撮影距離にあるときに（図３のＢ図の二点鎖線参照）、ユーザがズーム操作環２４４をワイド端に至るまで操作すると、第一レンズ保持枠２３２及びレンズＬ１が光軸ＡＸ方向に後退するとともに第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２が光軸ＡＸ方向に前進する。

本実施形態では、ワイド端時において、レンズＬ２の移動範囲が比較例での移動範囲に対して全体的にニア側メカ端点寄りにシフトしたことに伴い、移動枠２５２及びこれに保持された第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２の位置が、比較例に対して像面側にシフトしている。そのため、この場合（すなわち第一レンズ保持枠２３２及びレンズＬ１が最も後退しかつ第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２が最も前進した位置関係にある場合）にも、第一レンズ保持枠２３２及びレンズＬ１と、第二レンズ保持枠２３４及びレンズＬ２とが干渉しない（図３のＡ図の二点鎖線参照）。

すなわち、移動枠２５２は、ワイド端からテレ端に至る各ズーム倍率において、レンズＬ２が最短撮影距離に対応する位置にあるときに、ズーム倍率の変更に伴う撮影距離の変化が所定の公差内（例えば上記の実質ゼロ）に抑えられるように、ズーム倍率を変更するための駆動力により、第二レンズ保持枠２３４及びこれに保持されるレンズＬ２を光軸ＡＸ方向に移動させる。最短撮影距離に対応する位置は、例示的には、最短撮影距離側停止位置である。最短撮影距離側停止位置は、「最短撮影距離（光学）」が示す位置に対して光学補正量を加味した位置である。より詳細には、最短撮影距離側停止位置は、「最短撮影距離（光学）」が示す位置よりも、光学補正量に応じた分だけ光軸ＡＸ方向前方に位置する。

このように、本実施形態では、最短撮影距離側停止位置基準の設計を採用することにより、レンズＬ２と他のレンズ群との干渉が避けやすい構成となることから、設計の自由度が向上して、例えば鏡筒２０を小型に設計することができる。

図７（ａ）は、比較例に係るズームカム環２５０ｚに形成されたカム溝２５０ｂｚを示す。図７（ｂ）は、本実施形態に係るズームカム環２５０に形成されたカム溝２５０ｂを示す。図７（ｃ）は、本実施形態に係るカム溝２５０ｂの設計手順を説明するための図である。

本実施形態では、ズーム倍率が高いほど、無限遠から最短撮影距離に変化するまでに必要なレンズＬ２の移動量が多くなる。ここで、ワイド端からテレ端に至るまでの各ズーム倍率において、レンズＬ２が無限遠側停止位置にあるときに撮影レンズ２００のピントが無限遠となる構成を考える。この構成において、各ズーム倍率で撮影レンズ２００のピントが最短撮影距離になるときの、ファー側メカ端点とニア側メカ端点間におけるレンズＬ２の位置の軌跡を、細破線の曲線（図７（ｃ）中、符号Ｃ１）で示す。細破線の曲線で示されるように、レンズＬ２は、任意のズーム倍率時に、無限遠から最短撮影距離に変化するまでに必要な移動量がワイド端時よりもΔ_１増える。

図７（ｃ）中、一点鎖線の曲線（図７（ｃ）中、符号Ｃ２）は、比較例においてワイド端からテレ端に至るまでの移動枠２５２ｚの位置の軌跡を示すものであり、図７（ａ）のカム溝２５０ｂｚの中心線（一点鎖線）に相当する。一点鎖線の曲線は、無限遠側停止位置基準の設計によって得られる。

図７（ｃ）中、太破線の曲線（図７（ｃ）中、符号Ｃ３）は、本実施形態においてワイド端からテレ端に至るまでの移動枠２５２の位置の軌跡を示すものであり、図７（ｂ）のカム溝２５０ｂの中心線（一点鎖線）に相当する。太破線の曲線は、最短撮影距離側停止位置基準の設計によって得られる。具体的には、一点鎖線の曲線をΔ_１シフトさせることにより、太破線の曲線が得られる。

以上が本発明の例示的な実施形態の説明である。本発明の実施形態は、上記に説明したものに限定されず、本発明の技術的思想の範囲において様々な変形が可能である。例えば明細書中に例示的に明示される実施形態等又は自明な実施形態等を適宜組み合わせた内容も本願の実施形態に含まれる。

１ 撮影装置
１０ カメラ本体
２０ 鏡筒
１２２ ズーム用モータ
２００ 撮影レンズ
２１０ シャッタユニット
２２０ フォーカス用モータ
２２０ａ 送りねじ
２３２ 第一レンズ保持枠
２３３ ローラ
２３４ 第二レンズ保持枠
２３４ａ 突出部
２３４ｂ 直進穴
２３４ｃ 突出部
２３４ｄ 直進穴
２３４ｅ ナット
２３６ 第三レンズ保持枠
２４０ マウント部
２４２ 固定筒
２４２ａ 貫通穴
２４２ｂ 溝
２４２ｃ 穴
２４２ｄ 穴
２４４ ズーム操作環
２４６ ズームゴム
２４８ ズームレバー
２５０ ズームカム環
２５０ａ カム溝
２５０ｂ カム溝
２５０ｃ カム溝
２５２ 移動枠
２５４ ローラ
２５６ ローラ
２５８ ガイド用シャフト

Claims (5)

1. ズーム倍率を変更することが可能な鏡筒において、
   フォーカスレンズ群を含む変倍光学系と、
   前記フォーカスレンズ群を前記鏡筒の光軸方向に進退可能に支持する支持部と、
   前記支持部に支持されたフォーカスレンズ群を前記光軸方向に進退させることにより、撮影距離を最短撮影距離と無限遠との間で変えることが可能なフォーカス用アクチュエータと、
   前記ズーム倍率を変更するための駆動力を受けると、前記フォーカスレンズ群及び前記支持部の前記光軸方向の位置を、変更後のズーム倍率に応じた位置に移動させる移動部と、
   を備え、
   前記移動部は、
   各前記ズーム倍率において、前記フォーカスレンズ群が前記最短撮影距離に対応する位置にあるときに、前記ズーム倍率の変更に伴う撮影距離の変化が所定の公差内に抑えられるように、前記駆動力により、前記フォーカスレンズ群及び前記支持部を前記光軸方向に移動させ、
   前記フォーカス用アクチュエータは、
   前記フォーカスレンズ群を前記光軸方向に進退させる送り部材を有し、
   前記最短撮影距離に対応する位置は、
   前記送り部材によって前記フォーカスレンズ群を前記光軸方向前方に最も移動させたときの位置であり、且つ前記送り部材の前記光軸方向前方の端部に対応する位置である、
   鏡筒。
2. 前記最短撮影距離に対応する位置は、
   更に、前記変倍光学系の撮影距離が最短撮影距離になるときの位置に対して所定の補正量を加味した位置である、
   請求項１に記載の鏡筒。
3. 前記最短撮影距離に対応する位置は、
   前記変倍光学系の撮影距離が最短撮影距離になるときの位置よりも、前記補正量に応じた分だけ前記光軸方向前方に位置する、
   請求項２に記載の鏡筒。
4. 操作環と、
   前記操作環に対する操作に応じて前記変倍光学系のズーム倍率を変更する変倍部と、
   を更に備える、
   請求項１から請求項３の何れか一項に記載の鏡筒。
5. 請求項１から請求項４の何れか一項に記載の鏡筒を備える、
   撮影装置。

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