JP7277185B2 - 中間アダプタを装着可能なレンズ装置 - Google Patents

Description

本発明は、エクステンダ等の中間アダプタを装着可能な交換レンズとしてのレンズ装置に関する。

交換レンズには、撮像装置（カメラ）との間にエクステンダ等の中間アダプタを装着して使用されるものがある。特許文献１には、所定値以上のバックフォーカスを有する交換レンズにのみ中間アダプタを装着可能とするカメラシステムが開示されている。

特許第３２１０５８６号公報

しかしながら、交換レンズには、ズーム時やフォーカス時に最も像側の最終レンズユニットが中間アダプタの装着が可能な位置と不可能な位置とに移動するものがある。最終レンズユニットが中間アダプタの装着が不可能な位置にある状態でユーザが無理に中間アダプタを交換レンズに装着しようとすると、中間アダプタが最終レンズユニットに干渉する。

本発明は、可動の最終レンズユニットと中間アダプタとの干渉を回避することができるようにしたレンズ装置を提供する。

本発明の一側面としてのレンズ装置は、最も像側に配置されたレンズと該レンズを保持する保持部材とを含み、光軸方向に移動可能なレンズユニットと、該レンズユニットの移動を制限する制限手段とを有する。レンズユニットが第１の位置にある場合は、レンズ装置に対してアクセサリを装着する際にアクセサリとレンズ装置が干渉してアクセサリを装着できず、レンズユニットが第２の位置にある場合は、レンズ装置に対してアクセサリを装着する際にアクセサリとレンズユニットが干渉せずアクセサリを装着可能である。制限手段は、レンズ装置にアクセサリが装着された状態において、レンズユニットの第２の位置から第１の位置への移動を制限することを特徴とする。

本発明によれば、可動の最終レンズユニットと装着された中間アダプタとの干渉を回避することができる。

本発明の実施例１である交換レンズ（Middle）とエクステンダの断面図。 本発明の実施例１である交換レンズ（Wide）とエクステンダの断面図。 実施例１の交換レンズを含む撮像システムの構成を示すブロック図。 実施例１の交換レンズに設けられるカム環の展開図。 実施例１の交換レンズに設けられる保護枠ユニットとばね掛け部の斜視図。 実施例１の交換レンズに設けられる保護枠ユニットとズームリングを示す斜視図。 実施例１の交換レンズに設けられるズームリングの回転端を示す図。 本発明の実施例２である交換レンズにおけるカム環の展開図。 本発明の実施例３である交換レンズとエクステンダを示す図。 実施例３においてレンズＣＰＵが行う処理を示すフローチャート。

以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。

図１Ａおよび図１Ｂは、本発明の実施例１であるレンズ装置としての交換レンズ１０１と中間アダプタ（アクセサリ）としてのエクステンダ１０２の機械的構成を示している。図１Ａはズーム状態が所定の中間ズーム状態Ｍｉｄｄｌｅにある交換レンズ１０１を示し、図１Ｂはズーム状態がＷｉｄｅ（広角端）にある交換レンズ１０１を示している。図２は、交換レンズ１０１、撮像装置としてのカメラ２０１およびエクステンダ１０２により構成される撮像システムの電気的構成を示している。これらの図において、ｘは交換レンズ１０１の光軸を示し、該光軸ｘが延びる方向を光軸方向という。

交換レンズ１０１は、第１鏡筒４０１、絞りユニット４０５、フォーカス鏡筒４０４、後側鏡筒４１０、像振れ補正ユニット４１１および第５鏡筒４１２を有する。各鏡筒および像振れ補正ユニット４１１は、１又は複数のレンズからなるレンズ群を保持している。具体的には、第１鏡筒４０１は交換レンズ１０１内の複数のレンズ群のうち最も物体側に配置された第１レンズ群４５１を保持し、フォーカス鏡筒４０４はフォーカスレンズ群４５４を保持している。また、後側鏡筒４１０は３つの後側レンズ群４５３を保持し、像振れ補正ユニット４１１は補正レンズ群４５２を保持し、第５鏡筒（保持部材）４１２は上記複数のレンズ群のうち最も像側に配置された最終レンズ群としての第５レンズ群４５５を保持する。第５鏡筒４１２とこれにより保持された第５レンズ群４５５とにより最終レンズユニットとしての第５レンズユニット（４１２，４５５）が構成される。

交換レンズ１０１のベース部材である前固定筒４２３と後固定筒４７２は、ビスにより互いに固定されて一体化されている。前筒４１７は、第１鏡筒４０１に固定され、前固定筒４２３に対して光軸方向に移動（伸縮）が可能である。フォーカス鏡筒４０４は、該フォーカス鏡筒４０４に設けられた案内機構を介して後側鏡筒４１０により保持されている。フォーカス鏡筒４０４は、後側鏡筒４１０に対して光軸方向に移動して焦点調節を行う。また、後側鏡筒４１０は、絞りユニット４０５を保持している。絞りユニット４０５は、その絞り開口を変化させることで光量調節を行う。制御部材としてのカム環４１６は、複数のカム溝部を有し、案内筒４７４の内周に光軸ｘを中心とする周方向（以下、光軸回り方向という）に回転可能に嵌合している。

ズームリング４３５は、案内筒４７４により光軸回り方向に回転可能に保持された可動部材、回転部材および操作部材である。ズームリング４３５には複数のカム溝部が設けられている。前筒４１７のカムフォロアは、ズームリング４３５のカム溝部と案内筒４７４の第１直進溝部とに係合している。直進溝部とは、光軸方向に直線的に延びる溝部である。このため、ユーザがズームリング４３５を光軸回り方向に回転操作すると、前筒４１７は光軸方向に移動する。

また、前筒４１７に設けられたカムフォロアは、カム環４１６のカム溝部に係合している。このため、前筒４１７が光軸方向に移動すると、カム環４１６が光軸回り方向に回転する。さらに、後側鏡筒４１０と第５鏡筒４１２のそれぞれに設けられたカムフォロアは、カム環４１６に別々に設けられたカム溝部と案内筒４７４の後側および第５直進溝部とに係合している。このため、カム環４１６が回転すると、後側鏡筒４１０と第５鏡筒４１２が光軸方向に移動する。こうして第１鏡筒４０１（第１レンズ群４５１）、後側鏡筒４１０（後側レンズ群４５３）および第５鏡筒４１２（第５レンズ群４５５）が交換レンズ１０１の光軸方向に移動することで、変倍（ズーム）が行われる。

像振れ補正ユニット４１１は、交換レンズ１０１のベース部材としての後固定筒４７２にビスで一体に固定された案内筒４７４に固定されており、ズーム時に光軸方向に移動しない。

駆動用ＩＣ４３１は、マイクロコンピュータ等が配置されたプリント基板であり、後固定筒４７２に固定されている。外観リング４２７は、マウント部４１４と共に後固定筒４７２にビスにより固定されている。マニュアルフォーカス（ＭＦ）リングユニット４１９は、前固定筒４２３により光軸回り方向に回転可動に支持されている。フォーカスアクチュエータ４８０は、後側鏡筒４１０に固定されており、フォーカス鏡筒４０４を光軸方向に駆動する。

図２に示すように、交換レンズ１０１は、交換レンズ１０１全体の制御や処理を行うレンズＣＰＵ１０７を有する。レンズＣＰＵ１０７は、絞りアクチュエータ１０９およびフォーカスアクチュエータ４８０を制御して、絞りユニット４０５の絞り開口径を変化させて光量調節を行わせたりフォーカス鏡筒４０４を駆動して焦点調節を行わせたりする。

ユーザがＭＦリングユニット４１９を回転操作すると、その回転が不図示のセンサを通じてレンズＣＰＵ１０７により検出される。レンズＣＰＵ１０７は、ＭＦリングユニット４１９の回転量に応じてフォーカスアクチュエータ４８０を制御し、フォーカス鏡筒４０４を光軸方向に移動させる。これにより、ＭＦが行われる。また、レンズＣＰＵ１０７は、後述するカメラＣＰＵ２０３から受信したフォーカス制御指令に応じてフォーカスアクチュエータ４８０を制御し、フォーカス鏡筒４０４を光軸方向に移動させる。これにより、オートフォーカス（ＡＦ）が行われる。

また、交換レンズ１０１は、交換レンズ１０１の振れを検出するジャイロセンサ１０６を有する。レンズＣＰＵ１０７は、ジャイロセンサ１０６により検出された振れに応じて振れ補正量を算出し、像振れ補正アクチュエータ１０８を制御する。これにより、像振れ補正ユニット４１１における補正レンズ群４５２が交換レンズ１０１の光軸ｘに対して直交するｙ方向（ヨー方向）およびｐ方向（ピッチ方向）に駆動されて像振れ補正が行われる。

図１Ａおよび図２では、交換レンズ１０１のマウント部４１４に、エクステンダ１０２のレンズ側マウント部５０４が着脱可能に装着（バヨネット結合）されている。エクステンダ１０２のカメラ側マウント部５０５は、カメラ２０１のマウント部２０７に着脱可能に装着（バヨネット結合）されている。

エクステンダ１０２は、エクステンダレンズ群５０１およびエクステンダＣＰＵ５１０を有する。エクステンダレンズ群５０１は、交換レンズ１０１内で撮像光学系を構成する複数のレンズ群に加わることで撮像光学系の焦点距離を伸ばす（倍率を増加させる）。エクステンダＣＰＵ５１０は、レンズＣＰＵ１０７やカメラＣＰＵ２０３と通信を行うことができる。エクステンダ１０２の詳しい構成については後述する。

カメラ２０１は、撮像素子２０２、カメラＣＰＵ２０３、レリーズボタン２０４および主電源（バッテリ）２０５を有する。撮像素子２０２は、ＣＭＯＳセンサ等の光電変換素子により構成され、撮像光学系により形成された物体像を撮像（光電変換）する。カメラＣＰＵ２０３は、レリーズボタン２０４がユーザにより半押し操作されることに応じて、像振れ補正動作、ＡＦおよび自動露出（ＡＥ）等の撮像準備動作を開始させる。また、カメラＣＰＵ２０３は、レリーズボタン２０４がユーザにより全押し操作されることに応じて、撮像動作を行わせ、生成された撮像画像データを記録メディア２０６に記録する。主電源２０５は、カメラ２０１が使用する電源を供給するとともに、マウント部２０７を介して、エクステンダ１０２および交換レンズ１０１にこれらが使用する電源を供給する。

さらにカメラＣＰＵ２０３は、マウント部２０７に設けられた不図示の接点ブロックを介して、エクステンダＣＰＵ５１０やレンズＣＰＵ１０７と通信する。なお、エクステンダ１０２のレンズ側およびカメラ側マウント部５０４、５０５および交換レンズ１０１のマウント部４１４にも、通信用の接点ブロック（図示せず）が設けられている。

エクステンダ１０２の詳細な構成について説明する。エクステンダレンズ群５０１は、鏡筒５０２に押え環５０９がねじ込み固定されることで鏡筒５０２により保持されている。鏡筒５０２は、エクステンダ１０２のベース部材であるベース枠５０６にビスにより固定されている。レンズ側マウント部５０４は、ビスによりベース枠５０６に固定されている。鏡筒５０２およびエクステンダレンズ群５０１の一部は、レンズ側マウント部５０４よりも物体側に突出している。このため、図１Ａに示すようにエクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着されると、エクステンダ１０２における鏡筒５０２およびエクステンダレンズ群５０１の一部が交換レンズ１０１の内部に突出する。

鏡筒５０２におけるレンズ側マウント部５０４からの物体側への突出部分の外周には押え環５０９が取り付けられており、押え環５０９の外周における物体側の先端には保護ゴム環５０３が接着固定されている。保護ゴム環５０３の先端には、接触部５０３ａが設けられている。

カメラ側マウント５０５は、外装枠５０７とともにベース枠５０６に固定されている。エクステンダＣＰＵ５１０等の電気部品が実装されたプリント基板５０８は、ベース枠５０６にビスにより固定されている。

図３は、カム環４１６を光軸回り方向において展開して外周側から見て示している。カム溝部４１６ａには前筒４１７のカムフォロア４１７ａが係合し、カム溝部４１６ｂには後側鏡筒４１０のカムフォロア４１０ａが係合している。また、カム溝部４１６ｃには第５鏡筒４１２のカムフォロア４１２ａが係合している。カム溝部４１６ｂは、第１のカム部に相当する。

前述したように、ズームリング４３５が光軸回り方向に回転すると、前筒４１７のカムフォロア４１７ａがズームリング４３５のカム溝部に係合していることによって前筒４１７が光軸方向に移動する。そして、前筒４１７が光軸方向に移動すると、そのカムフォロア４１７ａとカム環４１６のカム溝部４１６ａとの係合によってカム環４１６が光軸回り方向に回転する。カム環４１６が回転すると、そのカム溝部４１６ｂ、４１６ｃと後側鏡筒４１０および第５鏡筒４１２のカムフォロア４１０ａ、４１２ａとの係合によって後側鏡筒４１０および第５鏡筒４１２が光軸方向に移動する。前筒４１７、後側鏡筒４１０および第５鏡筒４１２は、それらのカムフォロア４１７ａ、４１０ａ、４１２ａが案内筒４７４の第１、後側および第５直進溝部にそれぞれ係合しているため、光軸回り方向での回転が阻止されつつ光軸方向にガイドされる。

図４は、装着制限部材としての保護枠４６１を示している。保護枠４６１は光軸方向に移動可能である。保護枠４６１には２つのカムフォロア４６５が設けられ、該２つのカムフォロア４６５と移動制限部材（移動制限手段）としてのストッパ部材４６２が１２０度等間隔で取り付けられている。２つのカムフォロア４６５とストッパ部材４６２は、カム環４１６に３本設けられた第２のカム部としてのカム溝部４１６ｄと案内筒４７４に３本設けられた保護枠直進溝部とにそれぞれ係合している。これにより、カム環４１６が回転すると、保護枠４６１は光軸方向に移動する。

ストッパ部材４６２は、その係合部４６２ｃが案内筒４７４に設けられたストッパ直進溝部４７４ｄと係合することにより、保護枠４６１の光軸方向への移動を許容しつつ、光軸回り方向での回転を阻止する。

以上のように、ズームリング４３５が回転操作されることによりズームが行われ、ズームに伴って保護枠４６１も光軸方向に移動する。ｗｉｄｅ側（広角側）からＴｅｌｅ側（望遠側）へのズームに伴って、第５鏡筒４１２および保護枠４６１は物体側に移動する。

図３に示したカム環４１６のカム溝部４１６ｄについてさらに詳しく説明する。保護枠４６１のカムフォロア４６５は、ズーム状態がＭｉｄｄｌｅからＷｉｄｅ側にあるときはカム溝部４１６ｄのうち図３中の左側の第１のカム領域内に位置し、ズーム状態がＭｉｄｄｌｅよりもＴｅｌｅ側にあるときはカム溝部４１６ｄのうち図３中の右側の第２のカム領域内に位置する。本実施例では、カム環４１６が像側から見て反時計回り方向に回転することでＷｉｄｅからＴｅｌｅにズームが行われる。図３に示すように、カム溝部４１６ｄのうち第２のカム領域の光軸方向での幅が、第１のカム領域の幅よりも物体側に広くなっている。

以下の説明において、ＷｉｄｅからＭｉｄｄｌｅまでのズーム域をＺ１とし、Ｍｉｄｄｅｌ１からＴｅｌｅまでのズーム域をＺ２とする。また、交換レンズ１０１において、マウント部４１４の像側の端面から第５レンズユニット（４１２，４５５）の像側の端までの光軸方向での距離を、第５レンズユニット引込み量という。さらに、前述したエクステンダ１０２において、レンズ側マウント部５０４の物体側の端面から鏡筒５０２（エクステンダレンズ群５０１）の物体側の端部までの距離を、エクステンダ突出量という。

ズーム域Ｚ１における第５レンズユニット（４１２，４５５）の光軸方向での各位置（第１の位置または第１の可動範囲）では、そもそも第５レンズユニット引込み量がエクステンダ突出量より小さい、または第５レンズユニット引込み量がエクステンダ突出量より大きくなっても後述するように物体側に移動不可な保護枠４６１が存在することによって、交換レンズ１０１に対するエクステンダ１０２の装着は不可能である。一方、ズーム域Ｚ２における第５レンズユニット（４１２，４５５）の光軸方向での各位置（第２の位置または第２の可動範囲）では、第５レンズユニット引込み量がエクステンダ突出量より大きく、かつ後述するように保護枠４６１が物体側に移動可能となるために、交換レンズ１０１に対するエクステンダ１０２の装着が可能である。

ズーム域Ｚ１においてユーザがエクステンダ１０２を交換レンズ１０１に装着しようとすると、エクステンダ１０２の先端に設けられた保護ゴム環５０３の接触部５０３ａが保護枠４６１の像側の端面である接触部４６１ａに当接する。このとき、保護枠４６１のカムフォロア４５６がカム環４１６のカム溝部４１６ｄのうち第１のカム領域に係合しているために、保護枠４６１は物体側に移動することができず、エクステンダ１０２の交換レンズ１０１に対する装着が阻止される。

この状態において、ユーザがエクステンダ１０２を交換レンズ１０１に無理に押し込むと、その押し込み力は保護枠４６１のカムフォロア４６５とこれが係合しているカム環４１６のカム溝部（第１のカム領域）４１６ｄとを介してカム環４１６により受け止められる。ストッパ部材４６２は３つ目のカムフォロアの役割も兼ねている。このため、前述の押し込み力はストッパ部材４６２とこれが係合しているカム環４１６のカム溝部（第１のカム領域）４１６ｄとを介してカム環４１６により受け止められる。

仮に、エクステンダ１０２が第５レンズユニット（４１２，４５５）に当接した状態でユーザがエクステンダ１０２を押し込むと、第５鏡筒４１２のカムフォロア４１２ａや第５レンズユニット（４１２，４５５）自体に無理な力が加わって、これらが変形するおそれがある。この結果、第５レンズユニット（４１２，４５５）が変位する等、撮像光学系に影響が生ずる。

これに対して、本実施例では、エクステンダ１０２の交換レンズ１０１に対する無理な押し込み力はカム環４１６が受け止めるため、上述したような撮像光学系への影響を回避することができる。

次に、保護枠４６１の構成について、図４および図５（ａ）、（ｂ）を用いて説明する。図４は、保護枠４６１とばね掛け部材４６３を含む保護枠ユニットを示している。図５（ａ）、（ｂ）は保護枠ユニットとズームリング４３５の像側の端部を示す。説明のために、ズームリング４３５の端部が見えなくなる部材は図示を省略している。図５（ａ）はＭｉｄｄｌｅにおいてエクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着されていない状態を、図５（ｂ）はＭｉｄｄｌｅにおいてエクステンダ１０２が装着された状態をそれぞれ示している。

ばね枠部材４６３は、案内筒４７４にビスにより固定される。ばね枠部材４６３には３つのばね掛け部４６３ｂが設けられている。また、保護枠４６１には３つのばね掛け部４６１ｂが設けられている。３本の付勢部材としての引張りばね４６４は、それぞれの一端が保護枠４６１の３つのばね掛け部４６１ｂに引っ掛けられ、それぞれの他端がばね枠部材４６３の３つのばね掛け部４６３ｂに引っ掛けられている。これにより、３本の引張りばね４６４は、保護枠４６１を図４の矢印で示すように像側に常に付勢する。

図３に示したズーム域Ｚ２においてエクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着されていない状態では、保護枠４６１は引張りばね４６１ｂによって像側に付勢されており、カムフォロア４６５はカム溝部４１６ｄの像側の端面に当接する。このため、カムフォロア４６５は、カム溝部４１６ｄ内を図３にｔ１で示す軌跡に沿って移動する。

一方、ズーム域Ｚ２においてエクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着される場合には、まずエクステンダ１０２の保護ゴム環５０３の接触部５０３ａが保護枠４６１の接触部４６１ａに当接する。この状態では、エクステンダ１０２のレンズ側マウント部５０４はまだ交換レンズ１０１のマウント部４１４に当接していない。そして、この状態からさらにエクステンダ１０２を交換レンズ１０１に対して物体側に押し込むと、カム溝部４１６ｄの第２のカム領域が物体側に広がっているため、保護枠４６１のカムフォロア４６５がカム溝部４１６ｄ内を図３にｔ１で示す位置（エクステンダ装着制限位置）からｔ２で示す位置（エクステンダ制限解除位置）に移動（退避）する。

この結果、エクステンダ１０２のレンズ側マウント部５０４は交換レンズ１０１のマウント部４１４に当接し、これらのバヨネット結合が可能となる。

図３に示すようにエクステンダ１０２の押し込み量であるｔ１からｔ２までの距離をｄ２とし、図１Ｂに示すようにマウント部４１４に設けられたバヨネット結合のための爪（バヨネット爪）の厚みをｄ１とするとき、これらはｄ１＜ｄ２となるように設定されている。これは、ズーム域Ｚ１でエクステンダ１０２を確実に交換レンズ１０１に対して装着不可能とするためである。すなわち、ｄ１＞ｄ２では、ズーム域Ｚ１でエクステンダ１０２を無理に交換レンズ１０１に押し込んでマウント部４１４、５０４同士が傾くと、バヨネット爪同士が引っ掛かって離れなくなったりバヨネット爪が破損したりするおそれがあるためである。

図６（ａ）～（ｃ）は、図１Ａに示すように交換レンズ１０１をＡ－Ａ線で切断して物体側から見た断面を示しており、ズームリング４３５の回転端を模式的に示している。図６（ａ）はＷｉｄｅでのズームリング４３５を、図６（ｂ）はＴｅｌｅでのズームリング４３５を示している。また、図６（ｃ）は、Ｍｉｄｄｌｅでのズームリング４３５を示している。以下では、図６（ａ）～（ｃ）と図５（ａ）、（ｂ）を併せ用いて、ズームリング４３５の回転端であるＷｉｄｅ、ＴｅｌｅおよびＭｉｄｄｌｅメカ端をどのように決めているかを説明する。

メカ端ブロック４７５は、Ｗｉｄｅメカ端を決める部材である。メカ端ブロック４７５は係止部４７５ａを有しており、この係止部４７５ａにズームリング４３５に設けられた係止部４３５ａが光軸回り方向にて当接することで、ズームリング４３５のＷｉｄｅメカ端が決まる。また、メカ端ブロック４７６は、Ｔｅｌｅメカ端を決める部材である。メカ端ブロック４７６は係止部４７６ａを有しており、この係止部４７６ａにズームリング４３５に設けられた係止部４３５ｂが光軸回り方向にて当接することで、ズームリング４３５のＴｅｌｅメカ端が決まる。

図６（ａ）、（ｂ）はそれぞれ、エクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着されていない状態におけるＷｉｄｅおよびＴｅｌｅでのズームリング４３５を示している。この状態ではズームリング４３５をＷｉｄｅからＴｅｌｅの間で自由に回転させることができる。つまり、第５レンズユニット（４１２，４５５）はズーム域Ｚ１とＺ２において移動することが可能である。

一方、図６（ｃ）は、エクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着された状態におけるＭｉｄｄｌｅでのズームリング４３５を示している。この状態で、ストッパ部材４６２の係止部４６２ｃがズームリング４３５の係止部４３５ｃに光軸回り方向にて当接する。これにより、ズームリング４３５の回転は、ＭｉｄｄｌｅよりもＷｉｄｅ側のズーム域Ｚ１に回転できないように、言い換えればＭｉｄｄｌｅとＴｅｌｅの間のズーム域Ｚ２内でのみ回転できるように制限される。この結果、第５レンズユニット（４１２，４５５）のズーム域Ｚ２からズーム域Ｚ１への移動が制限される。

図５（ａ）、（ｂ）を用いて、保護枠４６１に取り付けられたストッパ部材４６２の光軸方向での動きについて説明する。図５（ａ）に示したようにＭｉｄｄｌｅにおいてエクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着されていない状態では、前述した引張りばね４６４の付勢力によって保護枠４６１のカムフォロア４６５がカム環４１６のカム溝部４１６ｄの第２のカム領域における像側の端面に押圧される。この状態では、保護枠４６１に設けられたストッパ部材４６２がズームリング４３５から像側に離れる。このため、ズームリング４３５が光軸回り方向に回転してもその係止部４３５ｃがストッパ部材４６２の係止部４３５ｃに当接しない。したがって、ズーム域はＺ２のみに制限されず、ズーム域Ｚ１とＺ２でのズームが可能である。

一方、図５（ｂ）に示したようにＭｉｄｄｌｅにおいてエクステンダ１０２が交換レンズ１０１に装着された状態では、前述したように保護枠４６１がエクステンダ１０２によって物体側に押し込まれる。この結果、図３に示したカム溝部４１６ｄの第２のカム領域においてカムフォロア４６５のｔ２への移動が許容され、これによりストッパ部材４６２がズームリング４３５に近接する。この結果、ズームリング４３５が光軸回り方向に回転すると、その係止部４３５ｃに対してストッパ部材４６２の係止部４３５ｃが当接し、ズーム域はＺ２内に制限される。

ストッパ部材４６２のうち係合部４６２ｂは、案内筒４７４のストッパ溝部４７４ｄと光軸回り方向にて平面で当接する。これにより、ズームリング４３５の係止部４３５ｃがストッパ部材４６２の係止部４３５ｃに当接し、さらにズームリング４３５に回転操作力が加わった場合でも、その回転操作力をストッパ部材４６２を介して案内筒４７４で受け止めることができる。これにより、ズームリング４３５をＷＩＤＥ側に光軸周り方向に回転させた場合でも、ストッパ部材４６２によりズーム端位置を正確に決めることができる。つまり、ズーム端がＭｉｄｄｌｅからＷｉｄｅ側へずれるのを防止できる。

また、図３に示すように、カム溝部４１６ｄにおけるＭｉｄｄｌｅよりＷｉｄｅ側にわずかな隙間Ｌが設けられている。エクステンダ１０２の非装着状態においてズームリング４３５を図５（ａ）に示す位置からわずかにＷｉｄｅ側（像側から見て時計回り方向）に回転させた状態（カム環回転角隙間Ｌの範囲）では、カム溝部４１６ｄにおいては、ｔ１からｔ２位置に移動可能であるが、ストッパ部材４６２がズームリング４３５の係止部４３５ｃ（の像面側端面）と光軸方向にて干渉して保護枠４６１が図３中のｔ２に相当する位置まで移動することができない。このため、エクステンダ１０２を交換レンズ１０１に装着することができない。このようにカム溝部４１６ｄに隙間Ｌを設けることで、ズーム可能なズーム域をズームリング４３５によって確実に決めることができる。すなわち、ズームリング４３５の回転端がカム環４１６によって制限されることはない。

このような構成を採用したのは、以下の理由による。本実施例の交換レンズ１０１では、ズームリング４３５の回転により前筒４１７が光軸方向に移動し、その前筒４１７の移動によってカム環４１６が回転する。このとき、カム環４１６（カム溝部４１６ｄ）でズームリング４３５の回転端を決めると、前筒４１７よりも先にカム環４１６の回転が止まる場合が生ずる。この場合、前筒４１７、後側鏡筒４１０および第５鏡筒４１２間に繰り出し量にずれが生じ、光学性能が低下する。

以上説明した本実施例の交換レンズ１０１により得られる効果について説明する。従来、エクステンダ等の中間アダプタが装着可能な交換レンズを設計する場合は、中間アダプタにおけるレンズ側マウント部からの物体側への突出量に応じて交換レンズのバックフォーカス値を設定している。ズームやフォーカスによって最終レンズユニットが移動することでバックフォーカス値が変化する交換レンズにおいては、最終レンズユニットが最も像側に位置してバックフォーカス値が最小の状態においても最終レンズユニットと装着された中間アダプタとが互いに干渉しないように最小バックフォーカス値を確保する必要がある。しかし、このような最小バックフォーカス値を設定することで、交換レンズが大型化したり、光学性能に制約が生じたりする。

一方、上記のような最小バックフォーカス値が設定されていない交換レンズにおいては、ユーザが可動の最終レンズユニットを予め中間アダプタに干渉しない位置まで物体側に移動させておけば、中間アダプタを交換レンズに装着することは可能である。しかし、このような交換レンズにおいて最終レンズユニットが物体側に移動されていないにもかかわらずユーザが中間アダプタを無理に交換レンズに対して押し込むと、最終レンズユニットを含む交換レンズや中間アダプタが破損するおそれがある。

このような課題に対して、本実施例の交換レンズ１０１では、第５レンズユニット（４１２，４５５）が像側に位置するズーム域Ｚ１（Ｗｉｄｅ～Ｍｉｄｄｌｅ）においては、保護枠４６１という第５レンズユニット（４１２，４５５）とは別の装着制限部材である保護枠４６１によって中間アダプタ（１０２）の装着を制限する。これにより、ユーザによる中間アダプタの交換レンズ１０１に対する無理な押し込みによる交換レンズや中間アダプタの破損を回避することができる。

さらに本実施例の交換レンズ１０１では、第５レンズユニット（４１２，４５５）が物体側に位置するズーム域Ｚ２（Ｍｉｄｄｌｅ～Ｔｅｌｅ）では、中間アダプタの装着を許容して、第５レンズユニット（４１２，４５５）の可動範囲をズーム域Ｚ２に制限する。これにより、全てのズーム域で最小バックフォーカス値を最終レンズユニットと中間アダプタとが干渉しないように設定する場合に比べて、交換レンズ１０１を小型化することができ、光学性能に対する制約も少なくすることができる。また、第５レンズユニット（４１２，４５５）の可動範囲を制限するために、中間アダプタの装着によって物体側に移動された保護枠４６１に設けられたストッパ部材４６２によってズームリング４３５の回転を機械的に阻止する。これにより、ユーザが無理に又は誤ってズーム域Ｚ１に向かってズームリング４３５を回転操作しても、第５レンズユニット（４１２，４５５）が中間アダプタに干渉することを防止することができる。

このように、保護枠４６１は、交換レンズ１０１および中間アダプタの保護とズーム域の制限という２つの役割を担っており、これらの役割を担う部材を別々に設ける場合に比べて、交換レンズ１０１の構成部品を少なくして、交換レンズ１０１の小型化に寄与する。

なお、ズーム域を制限する方法として、交換レンズの外面にズーム域制限用の操作部材を設け、ユーザがその操作部材を操作することでズーム域を制限する動作が行われたりズーム域の制限が解除されたりするように構成することもできる。これに対して本実施例では、交換レンズ１０１に装着される中間アダプタによって保護枠４６１が物体側に移動（押動）されてズーム域が制限され、交換レンズ１０１から中間アダプタが取り外されることによって保護枠４６１が付勢力によって像側に移動してズーム域の制限が解除される。このため、交換レンズ１０１にズーム域制限用の操作部材を設ける必要がなく、ユーザによる該操作部材の操作を不要とすることができる。また、ユーザが該操作部材の操作を行わなかった場合に生じる現象（誤った操作でレンズが破損する）を防止できる。

次に、本発明の実施例２について説明する。図７は、本実施例の交換レンズにおけるカム環４１６′を光軸回り方向において展開して外周側から見て示している。カム環４１６′に設けられたカム溝部４１６ａ、４１６ｂ、４１６ｃは実施例１のカム環４１６と同じである。

実施例１では、交換レンズ１０１にエクステンダ１０２を装着した状態ではストッパ部材４６２の係止部４６２ｃとズームリング４３５の係止部４３５ｃとが当接することでズームリング４３５の回転が制限されることを説明した。さらにズームリング４３５に回転端を設ける理由として、ズームリング４３５の回転により前筒４１７が光軸方向に移動し、その前筒４１７の移動によってカム環４１６が回転する構成を採っているためであることを説明した。

これに対して、本実施例では、ズームリング４３５とカム環４１６′とが直接連結されて一体的に回転する構成を採っている。この構成では、可動部材かつ回転部材であるカム環４１６′によってズームリング４３５の回転端を決めることができる。このため、実施例１のように保護枠４６１にストッパ部材４６２を設ける必要がなくなる。

図７において、カムフォロア６０１は実施例１のカムフォロア４６５と同様に保護枠４６１に３つ設けられている。実施例１では３つのカムフォロア４６５のうち１つと同位置にストッパ部材４６２が設けられているが、本実施例ではストッパ部材４６２は設けられていない。

ズーム域Ｚ２において本実施例の交換レンズにエクステンダ１０２が装着されることで、保護枠４６１が物体側に移動され、これに伴ってカムフォロア６０１がカム溝部４１６ｄ′の第２のカム領域内においてｔ１で示す位置からｔ２で示す位置に移動する。

そして本実施例では、交換レンズにエクステンダ１０２が装着された状態においてズーム状態がＭｉｄｄｌｅになると、カム溝部４１６ｄ′の第２のカム領域における光軸回り方向の端であるストッパ部４１６ｅにカムフォロア６０１が当接してＭｉｄｄｌｅよりＷｉｄｅ側へのズームが阻止される。これにより、ズーム域がＺ２内に制限され、実施例１と同等の効果を得ることができる。

以上の実施例１，２では、ズームリングの回転がズーム用の鏡筒に伝達される交換レンズについて説明した。しかし、ズームリングの回転検出に応じた電動アクチュエータの動作によってズーム用の鏡筒を駆動するパワーズームタイプの交換レンズでも同様に実施することができる。

次に、本発明の実施例３について説明する。実施例１，２では最終レンズユニット（４５５）がズームのために光軸方向に移動する場合について説明したが、最終レンズユニットは焦点調節のために光軸方向に移動してもよい。

図８（ａ）は、本実施例の交換レンズ７００の断面を示している。図８（ｂ）は、交換レンズ７００とこれに装着されたエクステンダ７１０を示している。交換レンズ７００は、第１レンズ群７０１とそれよりも像側に配置されたフォーカスレンズ群７０２とにより構成されるリアフォーカスタイプの撮像光学系を有する単焦点レンズである。フォーカスレンズ群７０２は、撮像光学系を構成する複数のレンズ群（７０１，７０２）のうち最も像側に配置されている。

第１レンズ群７０１はベース鏡筒７０３により保持され、フォーカスレンズ群７０２はフォーカス鏡筒７０４により保持されている。フォーカスレンズ群７０２とこれを保持するフォーカス鏡筒７０４により最終レンズユニットとしてのフォーカスレンズユニット（７０２，７０４）が構成される。フォーカス鏡筒７０４は、電動アクチュエータとしてのフォーカスアクチュエータ７２０によってベース鏡筒７０３に対して光軸方向に駆動される。

ＭＦリングユニット７０６は、ベース鏡筒７０３により光軸回り方向に回転可動に支持されている。ユーザがＭＦリングユニット７０６を回転操作すると、その回転が不図示のセンサにより検出され、ＭＦリングユニット７０６の回転量に応じてフォーカスアクチュエータ７２０の動作が制御されてフォーカス鏡筒７０４が光軸方向に駆動される。これにより、ＭＦが行われる。

マウント部７０５は、ベース鏡筒７０３の像側の端部に設けられており、不図示のカメラに装着されたり、図８（ｂ）に示すようにエクステンダ７１０が装着されたりする。

図８（ａ）には、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）がその可動範囲のうち最も物体側の位置（無限遠端∞）にある状態を実線で示している。また、点線により、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）が最も像側の位置（至近端ｎｅａｒ）にある状態と、無限遠端∞と至近端ｎｅａｒとの間の所定の中間フォーカス位置Ｙ１にある状態とを示している。以下の説明では、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）の可動範囲のうちＹ１からｎｅａｒまでの至近側の範囲（第１の位置または第１の可動範囲）をフォーカス域Ｆ１とし、∞からＹ１までの無限遠側の範囲（第２の位置または第２の可動範囲）をフォーカス域Ｆ２とする。

図８（ｂ）に示すようにエクステンダ７１０において、エクステンダレンズ群７１１はベース鏡筒７１２により保持されている。ベース鏡筒７１２の物体側と像側にはそれぞれ、交換レンズ７００に装着されるレンズ側マウント部７０５とカメラに装着されるカメラ側マウント部７１４とが設けられている。ベース鏡筒７１２およびエクステンダレンズ群７１１の一部は、レンズ側マウント部７０５よりも物体側に突出している。このため、図８（ｂ）に示すようにエクステンダ７１０が交換レンズ７００に装着されると、エクステンダ７１０におけるベース筒７１２およびエクステンダレンズ群７１１の一部が交換レンズ７００の内部に突出する。

本実施例の交換レンズ７００の電気的構成は、実施例１にて図２に示したものと同様である。すなわち、交換レンズ７００は、図８（ａ）、（ｂ）には図示を省略したレンズＣＰＵを有する。

本実施例では、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）がフォーカス域Ｆ２に位置する状態においてエクステンダ７１０を交換レンズ７００に装着することが可能である。一方、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）がフォーカス域Ｆ１に位置する状態においては、フォーカス鏡筒７０４の像側の端にエクステンダ７１０のベース鏡筒７１２の物体側の端が干渉するため、エクステンダ７１０を交換レンズ７００に装着することは不可能である。

レンズＣＰＵは、交換レンズ７００がカメラに装着された状態でその電源のＯＦＦを検出することで、次の交換レンズ７００の使用時に該交換レンズ７００へのエクステンダ７１０の装着が可能となるように、フォーカスアクチュエータを制御してフォーカスレンズユニット（７０２，７０４）をフォーカス域Ｆ２内に移動させてから電源を遮断する。

図９は、移動制限手段としてのレンズＣＰＵが行う処理を示している。交換レンズ７００に装着されたエクステンダ７１０（カメラ側マウント部７１４）がカメラに装着され、カメラの電源がＯＮされると、起動したレンズＣＰＵは、ステップＳ９０１において交換レンズ７００に対するエクステンダ７１０の装着の有無を検出する。

レンズＣＰＵは、エクステンダ７１０が装着されている場合はステップＳ９０２に進み、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）の可動範囲を電気的にフォーカス域Ｆ２のみに制限する。具体的には、ＭＦリングユニット７０６がフォーカス域Ｆ２からフォーカス域Ｆ１に向けて回転操作されても、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）がフォーカス域Ｆ１に移動しないようにフォーカスアクチュエータ７２０の動作を制御する。

一方、レンズＣＰＵは、エクステンダ７１０が装着されていない場合はステップＳ９０３に進み、ＭＦリングユニット７０６の回転操作に応じてフォーカスレンズユニット（７０２，７０４）がフォーカス域Ｆ１、Ｆ２で移動するようにフォーカスアクチュエータ７２０の動作を制御する。

本実施例の交換レンズ７００においても、最小バックフォーカス値としてフォーカス域全体においてエクステンダ７１０の装着に必要な値を確保することなく、エクステンダ７１０の装着が可能である。交換レンズ７００にエクステンダ７１０が装着された状態では、フォーカス域がＦ２内に制限され、至近側での焦点調節ができないが、エクステンダ７１０を使用して撮像する無限遠側での焦点調節は可能である。

また、交換レンズ７００にエクステンダ７１０が装着された状態では、フォーカスレンズユニット（７０２，７０４）がエクステンダ７１０に干渉するおそれがあるフォーカス域Ｆ１に移動しないため、それらが破損するおそれもなくすることができる。

なお、本実施例では、レンズＣＰＵが交換レンズ７００に対するエクステンダ７１０の装着を検出してフォーカスレンズユニット（７０２，７０４）の移動を制限する場合について説明した。しかし、カメラＣＰＵまたはエクステンダＣＰＵが交換レンズに対するエクステンダの装着を検出し、移動制限手段としてのレンズＣＰＵにフォーカスレンズユニット（７０２，７０４）の移動を制限させるようにしてもよい。

以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。

１０１，７００ 交換レンズ
１０２ ，７０１ エクステンダ
２０１ カメラ
４１２ 第５鏡筒
４１６ カム環
４５５ 第５レンズ群
４６１ 保護枠

Claims (14)

1. 最も像側に配置されたレンズと該レンズを保持する保持部材とを含み、光軸方向に移動可能なレンズユニットと、
   該レンズユニットの移動を制限する制限手段とを有するレンズ装置であって、
   前記レンズユニットが第１の位置にある場合は、前記レンズ装置に対してアクセサリを装着する際に前記アクセサリと前記レンズ装置が干渉して前記アクセサリを装着できず、前記レンズユニットが第２の位置にある場合は、前記レンズ装置に対して前記アクセサリを装着する際に前記アクセサリと前記レンズユニットが干渉せず前記アクセサリを装着可能であり、
   前記制限手段は、前記レンズ装置に前記アクセサリが装着された状態において、前記レンズユニットの前記第２の位置から前記第１の位置への移動を制限することを特徴とするレンズ装置。
2. 前記レンズユニットが移動する際に移動する可動部材を有し、
   前記制限手段は、前記可動部材に当接することで前記レンズユニットの移動を制限する移動制限部材を含むことを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
3. 前記可動部材は、光軸回りに回転可能であり、
   前記移動制限部材は、光軸に垂直な方向において前記可動部材に当接することで前記レンズユニットの移動を制限することを特徴とする請求項２に記載のレンズ装置。
4. 前記可動部材は、ユーザにより操作されることを特徴とする請求項２または３に記載のレンズ装置。
5. 前記アクセサリに当接することで前記レンズ装置に対する前記アクセサリの装着を制限する第３の位置と、前記レンズ装置に対する前記アクセサリの装着を可能とする第４の位置とに移動可能な装着制限部材を有することを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載のレンズ装置。
6. 前記レンズユニットが前記第１の位置にある場合は前記装着制限部材の移動を制限し、前記レンズユニットが前記第２の位置にある場合は前記装着制限部材の移動を許容する制御部材を有することを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
7. 前記制御部材は、
   光軸回りに回転することにより前記レンズユニットを前記光軸方向に移動させる第１のカム部と、
   前記レンズユニットが前記第１の位置にある場合は前記装着制限部材の移動を制限し、前記レンズユニットが前記第２の位置にある場合は前記装着制限部材の移動を許容する第２のカム部とを有することを特徴とする請求項６に記載のレンズ装置。
8. 前記装着制限部材を、付勢する付勢部材を有し、
   前記装着制限部材は、
   前記レンズ装置に前記アクセサリが装着されるときに前記アクセサリによって押されることで前記第４の位置に移動し、
   前記レンズ装置から前記アクセサリが取り外されたときに、前記付勢部材によって付勢されることで前記第３の位置に移動することを特徴とする請求項５から７のいずれか一項に記載のレンズ装置。
9. 前記制限手段は、前記レンズユニットを移動させるためのアクチュエータの動作を制限することで、前記レンズユニットの移動を制限することを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
10. 前記レンズユニットは、ズーミングに際して前記光軸方向に移動し、
    前記第１の位置は、前記第２の位置よりも広角端側の位置であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
11. 前記レンズユニットは、フォーカシングに際して前記光軸方向に移動し、
    前記第１の位置は、前記第２の位置よりも至近側の位置であることを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載のレンズ装置。
12. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
    前記レンズ装置の像側に着脱可能なアクセサリを含むことを特徴とする光学装置。
13. 前記アクセサリは、前記レンズ装置に装着された状態で該レンズ装置の内部に位置する光学素子を含むことを特徴とする請求項１２に記載の光学装置。
14. 請求項１から１１のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
    該レンズ装置の像側に着脱可能なアクセサリと、
    前記アクセサリが着脱可能な撮像装置とを含むことを特徴とする撮像システム。

Images