WO2017213266A1 - レンズ鏡筒および撮像装置 - Google Patents

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WO2017213266A1
WO2017213266A1 PCT/JP2017/021599 JP2017021599W WO2017213266A1 WO 2017213266 A1 WO2017213266 A1 WO 2017213266A1 JP 2017021599 W JP2017021599 W JP 2017021599W WO 2017213266 A1 WO2017213266 A1 WO 2017213266A1
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lens
lens barrel
cylinder
chamber
optical axis
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PCT/JP2017/021599
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有紀 木ノ内
寺尾　健太郎
聡志 風早
宏樹 瀧田
瑞葵 和湯
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株式会社ニコン
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    • G03B2205/00—Adjustment of optical system relative to image or object surface other than for focusing
    • G03B2205/0046—Movement of one or more optical elements for zooming

Definitions

  • the present invention relates to a lens barrel and an imaging device.
  • a zoom lens barrel including a fixed lens group, a variable power lens group, and a focusing lens group is known (see Patent Document 1).
  • This zoom lens barrel has a configuration in which a focus lens drive source supported by a barrel and a focus lens holding frame are connected, and the focusing lens group is moved in the optical axis direction by driving the drive source.
  • the zoom lens holding frame moves in the optical axis direction, the distance between the zoom lens holding frame and the drive source, etc., so that the zoom lens holding frame does not interfere with the focus lens drive source, etc. Needs to be sufficiently wide, and the total length of the lens barrel becomes long.
  • a lens barrel according to a first aspect of the present invention includes a first lens, a first cylinder that holds the first lens and moves in an optical axis direction, a focus lens, and an actuator that drives the focus lens; A second cylinder that holds the focus lens and the actuator and moves in the optical axis direction.
  • An imaging device includes a lens barrel according to the first aspect.
  • FIG. 1 is a perspective view showing an interchangeable lens type camera system according to a first embodiment of the present invention. It is sectional drawing about a part of interchangeable lens barrel in the expansion
  • FIG. 1 is a perspective view showing an interchangeable lens type camera system including the lens barrel of the present embodiment as an interchangeable lens.
  • the camera system 1 includes a camera body 100 and an interchangeable lens barrel 200 that can be attached to and detached from the camera body 100.
  • the camera body 100 is provided with a body side lens mount 101 to which the interchangeable lens barrel 200 is detachably attached.
  • the interchangeable lens barrel 200 is provided with a lens side lens mount 201 corresponding to the body side lens mount 101 to which the camera body 100 is detachably attached.
  • a contact group 102 composed of a plurality of contacts provided on the body side lens mount 101 is composed of a plurality of contacts provided on the lens side lens mount 201.
  • the contact groups 102 and 202 are used for power supply from the camera body 100 to the interchangeable lens barrel 200 and transmission / reception of signals between the camera body 100 and the interchangeable lens barrel 200.
  • An imaging element 104 that captures a subject image and outputs an imaging signal is provided behind the body side lens mount 101 in the camera body 100.
  • a button 107 serving as an input device is provided above the camera body 100. The user uses the button 107 to give a shooting instruction to the camera body 100, a shooting condition setting instruction, and the like.
  • the button 107 represents a plurality of buttons having various functions provided at a plurality of locations of the camera body 100.
  • the interchangeable lens barrel 200 of the present embodiment includes a fixed barrel 211 composed of first and second tubular members 211a and 211b covering the outer periphery of the interchangeable lens barrel 200, and first and second tubular shapes.
  • the zoom ring 205 is disposed between the members 211a and 211b.
  • the interchangeable lens barrel 200 is a so-called manual zoom lens in which the focal length is variable by a manual operation of the zoom ring 205 by the user.
  • the focal length of the interchangeable lens barrel 200 continuously changes to the wide-angle side or the telephoto side. That is, the focal length of the interchangeable lens barrel 200 can be arbitrarily set between the wide-angle end position and the telephoto end position by operating the zoom ring 205.
  • the interchangeable lens barrel 200 includes an extended state in which a lens inner cylinder 203 that holds all or part of the photographing optical system extends from the fixed cylinder 211, and the lens inner cylinder is a fixed cylinder 211, as will be described in detail later. It is a contraction-type lens barrel that exhibits a contracted-tube state accommodated therein.
  • the elongated lens inner cylinder 203 is indicated by a broken line.
  • Switching between the expanded state and the contracted state of the interchangeable lens barrel 200 is performed by operating the contracted tube release button 204 and the zoom ring 205. That is, in the interchangeable lens barrel 200 in the expanded state, the inner tube 203 extends from the fixed tube 211, that is, protrudes, and the lens barrel length L of the interchangeable lens barrel 200 is L1. In this extended state, the interchangeable lens barrel 200 can form a subject image on the image sensor 104 in the entire zoom range. In order to switch from the expanded state to the contracted tube state, the zoom ring 205 is rotated while pressing the contracted tube release button 204, so that a wider angle than the rotational operation position for moving the focal length of the lens to the wide angle end. Rotate to the side.
  • the reduced-cylinder release button 204 is a part of a configuration that performs a mechanical lock function that physically prohibits the transition to the reduced-tube state when the lens exists between the wide-angle end and the telephoto end.
  • the zoom ring 205 cannot be rotated unless the contracted lens release button 204 is pressed. That is, the reduced cylinder release button 204 is a part of a configuration that performs a mechanical lock function that physically prohibits the transition from the reduced cylinder state to the extended state.
  • the user presses the zoom ring release button 204 on the zoom ring 205 existing at the rotation operation position corresponding to the wide-angle end. However, it is necessary to further rotate to the wide angle side. Conversely, the user needs to rotate the zoom ring 205 to the telephoto side while pressing the contraction release button 204 in order to bring the interchangeable lens barrel 200 in the contracted state into the extended state. .
  • FIG. 2 and 3 are cross-sectional views of a part of the interchangeable lens barrel 200 in an extended state.
  • 2 is a view showing a cross section where the main guide bar 261 and the sub guide bar 262 appear
  • FIG. 3 is a view showing a cross section where the main guide bar 261 and the AF stepping motor 270 appear.
  • 4-6 is an exploded view of a part of the interchangeable lens barrel 200.
  • the interchangeable lens barrel 200 includes a fixed barrel 211, a zoom ring 205, a cam barrel 212 fitted to the inner circumference of the fixed barrel 211, and a first fitting fitted to the inner circumference of the cam barrel 212. It has a first group lens chamber 220, a stepping motor (STM) mounting cylinder 230, an AF group lens chamber 240, and a second group lens chamber 250.
  • the first lens group chamber 220 corresponds to the inner cylinder 203 of FIG. 2 and 3, the left side is the subject side and the right side is the image sensor side. Note that another lens may be present on the subject side of the first group lens chamber 220. Further, another lens may be present on the image sensor side of the second group lens chamber 250.
  • the zoom ring 205 is disposed between the first and second cylindrical members 211a and 211b of the fixed cylinder 211 as described above, and the zoom ring 205 is fixed to the cam cylinder 212. Yes.
  • the cam cylinder 212 is rotated by the rotation operation of the zoom ring 205, and the first cam groove 212a and the second cam groove 212b are provided on the inner peripheral side.
  • the first group lens chamber 220 includes a cylindrical portion 221 having a cylindrical shape, and a hollow disk-shaped lens holding portion 222 that holds the first group lens 223 on the subject side of the cylindrical portion 221.
  • the lens holding part 222 is fixed to the left end of the cylindrical part 221.
  • a cam follower 221 a that fits with the first cam groove 212 a of the cam cylinder 212 is provided on the outer periphery of the cylinder portion 221, and the first group lens chamber 220 is moved straight along with the rotation of the cam cylinder 212. That is, the first lens group chamber 220 moves in the direction of the optical axis OA when the user rotates the zoom ring 205.
  • a main guide bar 261 and a sub guide bar 262 that guide the STM mounting cylinder 230 and the AF group lens chamber 240 in the direction of the optical axis OA are attached to the lens holding portion 222.
  • the main guide bar 261 and the sub guide bar 262 are disposed in the vicinity of the positions facing each other with the optical axis OA interposed therebetween, and the subject-side end is attached to the lens holding unit 222, and each extends along the optical axis OA direction. Extend toward the image sensor side (see FIG. 4-6). As shown in FIG.
  • a pair of screw holes 221b and 221c are provided at the right end of the cylindrical portion 221 of the first group lens chamber 220, that is, the end on the imaging element side, and the main guide bar adjustment plate 263 is not shown. And a pair of screw holes 221b and 221c are attached to the right end of the cylindrical portion 221.
  • An end of the main guide bar 261 on the image sensor side is attached to the main guide bar adjustment plate 263.
  • one end of the main guide bar 261 is supported by the lens holding portion 222 and the other end is supported by the main guide bar adjusting plate 263.
  • the main guide bar 261 can be made parallel to the optical axis OA. Further, the end of the sub guide bar 262 on the image sensor side is not supported, that is, not fixed.
  • the STM attachment cylinder 230 is a member attached in the first lens group chamber 220 via the main guide bar 261 and the sub guide bar 262, and an AF stepping motor 270 is attached as shown in FIG. 4-6. ing.
  • the STM attachment cylinder 230 includes a cylindrical portion 235 having a partial cylindrical shape, a flange-shaped first guide plate 231 attached to one end surface of the cylindrical portion 235, and an optical axis OA direction with respect to the first guide plate 231.
  • Have Cam followers 233 a and 235 a that are fitted in the second cam groove 212 b of the cam cylinder 212 are provided on the outer periphery of the coupling part 233 and the cylinder part 235, and the STM attachment cylinder 230 is linearly moved along with the rotation of the cam cylinder 212. That is, the STM attachment cylinder 230 moves in the direction of the optical axis OA when the user rotates the zoom ring 205 to change the focal length of the interchangeable lens barrel 200.
  • the AF stepping motor 270 is fixed to the STM mounting portion 234 with screws or the like.
  • the first guide plate 231 has an insertion hole 231a through which the main guide bar 261 is inserted, and an insertion hole 231b through which the sub guide bar 262 is inserted.
  • the second guide plate 232 has an insertion hole 232a through which the main guide bar 261 is inserted.
  • the STM mounting cylinder 230 is slidable along the optical axis OA direction with respect to the main guide bar 261 and the sub guide bar 262, and is guided by the main guide bar 261 and the sub guide bar 262 so as to be in the first group lens chamber. 220 can move along the direction of the optical axis OA.
  • the AF stepping motor 270 is activated by a focusing operation and a zooming operation with a lead screw 271 directly connected to the output shaft.
  • the AF group lens chamber 240 is attached to the first group lens chamber 220 via the main guide bar 261 and the sub guide bar 262, and holds the AF group lens 241.
  • the AF group lens 241 is a focusing lens and constitutes a zooming lens in combination with the first group lens 223.
  • the AF group lens chamber 240 is provided with insertion holes 240a and 240b through which the main guide bar 261 is inserted, and a semicircular hole 240c through which the sub guide bar 262 is inserted.
  • the AF group lens chamber 240 is slidably guided along the optical axis OA direction by the main guide bar 261 and the sub guide bar 262.
  • a rack portion 242 is attached to the AF group lens chamber 240.
  • the rack portion 242 is engraved with a screw that meshes with the lead screw 271 of the AF stepping motor 270.
  • the AF stepping motor 270 attached to the STM attachment cylinder 230 and the AF group lens chamber 240 are connected to each other by the meshing of the lead screw 271 and the rack portion 242. Accordingly, when the AF stepping motor 270 is driven to rotate, the AF group lens chamber 240 is moved in the direction of the optical axis OA with respect to the STM mounting cylinder 230, and the zoom ring 205 is rotated as described above. Then, it is moved in the direction of the optical axis OA integrally with the STM mounting cylinder 230.
  • the AF group lens chamber 240 driven by the AF stepping motor 270 and the STM mounting cylinder 230 to which the AF stepping motor 270 is attached are guided by the same main guide bar 261 and the optical axis. It is configured to move in the OA direction. Therefore, by adjusting the inclination of the main guide bar 261 with respect to the optical axis OA by adjusting the attachment position of the main guide bar adjusting plate 263 to the cylindrical portion 221, the AF stepping motor 270 and the main guide bar of the AF group lens chamber 240 are adjusted. The moving direction along the extending direction of H.261 is also adjusted. Thereby, the meshing between the lead screw 271 and the rack portion 242 is stabilized.
  • the accuracy of focus control is stabilized.
  • the posture of the AF group lens 241 may be adjusted by intentionally tilting the main guide bar 261 with respect to the optical axis OA.
  • the focus control accuracy is stabilized as described above, which contributes to the improvement of the optical performance of the interchangeable lens barrel 200.
  • the second group lens chamber 250 is a lens chamber that holds the second group lens 251. In the present embodiment, the second group lens chamber 250 is fixed. As shown in FIGS. 2 and 3, the second group lens chamber 250 is separated from the STM mounting cylinder 230 and the AF group lens chamber 240.
  • the group lens 241 also moves in the optical axis direction. In this way, the zooming operation, that is, the zooming operation is executed in a state where the focus position, that is, the focus position is maintained.
  • the interchangeable lens barrel 200 of the present embodiment moves the first group lens 223 and the AF group lens 241 relatively in the optical axis direction by rotating the zoom ring 205 as described above, The zooming operation was performed with the focus position unchanged.
  • the AF group lens 241 is moved relative to the STM mounting tube 230 by the AF stepping motor 270. May be moved to the optical axis OA. As a result, it is possible to suppress the variation of the focal position during the zooming operation with high accuracy.
  • the focusing operation of the interchangeable lens barrel 200 will be described.
  • the interchangeable lens barrel 200 is in the extended state, when the AF stepping motor 270 shown in FIG. 3 is driven, the AF group lens chamber 240 moves in the direction of the optical axis OA with respect to the STM mounting tube 230 as described above. , The AF group lens 241 is also moved in the same direction, and the focal position, that is, the in-focus position is changed.
  • the AF group lens 241 and the second group lens 251 do not interfere with each other regardless of the focal length and the focus position.
  • the zoom ring 205 When the zoom ring 205 is further rotated in the predetermined direction while pressing the contraction release button 204, only the first group lens chamber 220 is further placed in the same direction with the STM mounting cylinder 230 stopped. After moving by a fixed amount, the contraction cylinder operation is completed. In this way, the interchangeable lens barrel 200 is in the contracted cylinder state shown in FIG.
  • the STM mounting cylinder 230 stops the AF group lens chamber 240 also stops due to the connection between the AF stepping motor 270 and the AF group lens chamber 240.
  • the distance between the lens holding part 222 of the first group lens chamber 220 and the first guide plate 231 of the STM mounting cylinder 230 is the distance when in the extended state. Smaller than In addition, the distance between the lens holding portion 222 of the first lens group chamber 220 and the second lens group chamber 250 is smaller than the distance in the extended state. In this state, the first group lens chamber 220 is accommodated in the fixed cylinder 211.
  • the AF group lens 241 and the second group lens 251 do not interfere with each other regardless of the position of the AF group lens 241.
  • the interchangeable lens barrel 200 is connected to an AF group lens chamber 240 that holds the AF group lens 241 and the AF group lens chamber 240, and drives the AF group lens chamber 240 in the direction of the optical axis OA.
  • an STM attachment cylinder 230 to which the AF stepping motor 270 is attached and a main guide bar 261 that guides the AF group lens chamber 240 and the STM attachment cylinder 230 so as to be movable in the direction of the optical axis OA.
  • the AF group lens chamber 240 driven by the AF stepping motor 270 and the STM mounting cylinder 230 to which the AF stepping motor 270 is attached are guided by the same main guide bar 261 and moved in the direction of the optical axis OA. Therefore, the meshing between the lead screw 271 and the rack portion 242 is stabilized, and the accuracy of focus control is stabilized.
  • the interchangeable lens barrel 200 includes a first group lens chamber 220 to which a main guide bar 261 is fixed.
  • the first group lens chamber 220 moves in the direction of the optical axis OA during zooming.
  • the AF group lens chamber 240 and the STM mounting cylinder 230 can be accurately moved with respect to the first group lens chamber 220 in the direction of the optical axis OA.
  • the interchangeable lens barrel 200 further includes a cam barrel 212 that is rotated about the OA optical axis during zooming.
  • the first group lens chamber 220 holds the first group lens 223 included in the interchangeable lens barrel 200.
  • the STM mounting cylinder 230 has a cam follower 233a moved in the optical axis OA direction by the cam cylinder 212, and the first group lens chamber 220 has a cam follower 221a moved in the optical axis OA direction by the cam cylinder 212.
  • the first lens group chamber 220 and the STM mounting cylinder 230 can be brought closer to each other during the contraction, and therefore the lens barrel length L in the contracted cylinder state can be shortened. Therefore, the interchangeable lens barrel 200 can be reduced in size.
  • the interchangeable lens barrel 200 further includes a first group lens chamber 220 to which the main guide bar 261 is fixed, and a cam barrel 212 that is rotated about the optical axis OA during zooming.
  • the main guide bar 261 has a shaft member extending along the direction of the optical axis OA.
  • the first group lens chamber 220 includes a lens holding portion 222 and a cylindrical portion 221 that fix one end of the main guide bar 261, and a main guide bar adjustment plate 263 that fixes the other end of the main guide bar 261.
  • the cylinder portion 221 has a cylindrical shape centered on the optical axis OA, and the STM attachment cylinder 230 is disposed on the inner peripheral side thereof.
  • the main guide bar adjustment plate 263 is a plate member disposed along a direction substantially orthogonal to the optical axis OA, and is fixed to the cylindrical portion 221. Thereby, the moving direction of the AF group lens 241 relative to the first group lens 223 in the zooming operation and the focusing operation can be appropriately adjusted, so that the optical performance of the interchangeable lens barrel 200 can be improved.
  • the interchangeable lens barrel 200 includes a cam barrel 212 that moves at least the first group lens chamber 220 in the direction of the optical axis OA and shortens the overall length of the interchangeable lens barrel 200, and a first cam groove 212a of the cam barrel 212.
  • a cam follower 221a to be fitted is further provided.
  • the cam follower 221a fitted to the cam barrel 212 and the first cam groove 212a of the cam barrel 212 moves the main guide bar 261 to the STM mounting barrel 230 and the AF group lens chamber by the movement of the first group lens chamber 220 in the optical axis OA direction. Move to 240.
  • the first lens group chamber 220 and the STM mounting cylinder 230 can be brought closer to each other during the contraction, and therefore the lens barrel length L in the contracted cylinder state can be shortened. Therefore, the interchangeable lens barrel 200 can be reduced in size.
  • Modification 1 Instead of the AF stepping motor 270, another DC motor or ultrasonic motor may be used.
  • the number of lenses constituting the first group lens 223, the number of lenses constituting the AF group lens 241 and the number of lenses constituting the second group lens 251 are not limited to the number in the illustrated example. Can be reduced.
  • the camera system 1 according to the first embodiment described above is a camera system including a contraction-type interchangeable lens that shortens the length of the lens barrel when the camera is not used.
  • the camera according to the modification of the first embodiment is a collapsible camera in which a lens barrel is detachably attached to a camera body.
  • the retractable camera has a mechanism in which the entire or part of the lens barrel is accommodated in the camera body when the camera is not used, and the lens barrel protrudes from the camera body when the camera is used.
  • the main difference between the retractable camera according to the modified example 2 and the reduced-cylinder interchangeable lens barrel of the above-described embodiment is that the retractable camera is different from the STM mounting tube 230, the AF group lens chamber 240 in FIG.
  • the second group lens chamber 250 and the like are built in the camera body, the fixed cylinder 211 and the cam cylinder 212 are omitted, and the first group lens chamber 220 and the STM mounting cylinder 230 are respectively moved in the optical axis direction by an actuator (not shown). Is to be moved.
  • the first lens group chamber 220 and the STM mounting tube 230 may be moved in the optical axis direction by driving the cam tube 212 by an actuator (not shown).
  • the first group lens chamber 220 protrudes from the camera body, and in this state, the zooming operation and the focusing operation are performed in the same manner as the contraction-type interchangeable lens barrel 200 of the above-described embodiment. Is called.
  • the first group lens chamber 220 and the STM mounting cylinder 230 are moved toward the second group lens chamber 250 in the optical axis direction by an actuator (not shown).
  • the movement of the STM mounting cylinder 230 stops halfway, but thereafter, the first group lens chamber 220 is driven by an actuator (not shown) so that the lens holding portion 222 and the first guide plate 231 of the STM mounting cylinder 230
  • the STM attachment cylinder 230 is approached so that the interval of is reduced.
  • the first lens group chamber 220 protrudes from the camera body when in use, but the amount of protrusion decreases or does not substantially protrude when retracted.
  • the second group lens chamber 250 is fixed, but may be configured to be movable in the direction of the optical axis OA.
  • the rack portion 242 is attached to the AF group lens chamber 240.
  • the rack portion 242 is engraved with a screw that meshes with the lead screw 271 of the AF stepping motor 270.
  • a nut portion in which a screw that meshes with the lead screw 271 may be provided in the AF group lens chamber 240.
  • a lens barrel according to a first aspect includes a first lens holding member that holds a first lens, a drive source that is connected to the first lens holding member and drives the first lens holding member in the optical axis direction. And an attachment member to which the drive source is attached, and a guide member for guiding the first lens holding member and the attachment member so as to be movable in the optical axis direction.
  • the lens barrel according to the first aspect includes a fixing member to which a guide member is fixed, and the fixing member moves in the optical axis direction during zooming.
  • the third aspect is the lens barrel according to the second aspect, further comprising a cam barrel that is rotated about the optical axis during zooming, and the fixing member is another lens included in the lens barrel.
  • the mounting member has a mounting member cam follower that is moved in the optical axis direction by the cam cylinder
  • the fixing member has a fixing member cam follower that is moved in the optical axis direction by the cam cylinder.
  • a fixed member to which the guide member is fixed and a cam cylinder that is rotated about the optical axis during zooming.
  • the guide member has a shaft member extending along the optical axis direction
  • the fixing member has a first fixing member that fixes one end of the shaft member and a second fixing that fixes the other end of the shaft member.
  • the first fixing member has a cylindrical shape centered on the optical axis
  • the mounting member is disposed on the inner peripheral side thereof
  • the second fixing member is along a direction substantially orthogonal to the optical axis. It is a board
  • the mounting member has a mounting member cam follower that is moved in the optical axis direction by the cam cylinder, and the mounting member is guided by the guide member in the optical axis direction, and the cam cylinder and the mounting member cam follower are engaged.
  • the lens barrel further includes a retraction mechanism that moves at least the fixing member in the optical axis direction to shorten the total length of the lens barrel. The mechanism moves the guide member relative to the mounting member and the first lens holding member by moving the fixing member in the optical axis direction.
  • An optical apparatus according to a seventh aspect includes the lens barrel according to any one of the first to sixth aspects.
  • FIG. 8 is a perspective view showing a lens interchangeable camera system including the lens barrel of the present embodiment as an interchangeable lens.
  • the camera system 1 includes a camera body 100 and an interchangeable lens barrel 200A that can be attached to and detached from the camera body 100.
  • the camera body 100 is provided with a body side lens mount 101 to which the interchangeable lens barrel 200 is detachably attached. Further, the interchangeable lens barrel 200A is provided with a lens side lens mount 201 to which the camera body 100 is detachably attached, corresponding to the lens mount 101 on the body side.
  • a contact group 102 composed of a plurality of contacts provided on the body side lens mount 101 is composed of a plurality of contacts provided on the lens side lens mount 201. Connected to the contact group 202.
  • the contact groups 102 and 202 are used for power supply from the camera body 100 to the interchangeable lens barrel 200A and transmission / reception of signals between the camera body 100 and the interchangeable lens barrel 200A.
  • An imaging element 104 that captures a subject image and outputs an imaging signal is provided behind the body side lens mount 101 in the camera body 100.
  • a button 107 serving as an input device is provided above the camera body 100. The user uses the button 107 to give a shooting instruction to the camera body 100, a shooting condition setting instruction, and the like.
  • the interchangeable lens barrel 200A of the present embodiment includes a fixed barrel 211 composed of first and second tubular members 211a and 211b covering the outer periphery of the interchangeable lens barrel 200A, and first and second tubular shapes.
  • the zoom ring 205 is disposed between the members 211a and 211b.
  • the interchangeable lens barrel 200A is a so-called manual zoom lens in which the focal length is variable by a manual operation of the zoom ring 205 by the user.
  • the focal length of the interchangeable lens barrel 200A continuously changes to the wide angle side or the telephoto side. That is, the focal length of the interchangeable lens barrel 200A can be arbitrarily set between the wide-angle end position and the telephoto end position by operating the zoom ring 205.
  • the interchangeable lens barrel 200A has an extended state in which the lens inner cylinder 203 that holds all or part of the photographing optical system extends from the fixed cylinder 211, and the lens inner cylinder is the fixed cylinder 211, as will be described in detail later. It is a contraction-type lens barrel that exhibits a contracted-tube state accommodated therein.
  • the elongated lens inner cylinder 203 is indicated by a broken line.
  • Switching between the extended state and the contracted state of the interchangeable lens barrel 200A is performed by operating the contracted tube release button 204 and the zoom ring 205. That is, in the interchangeable lens barrel 200A in the extended state, the inner tube 203 extends from the fixed tube 211, that is, protrudes, and the total length L of the interchangeable lens barrel 200A is L1. In this extended state, the interchangeable lens barrel 200A can favorably form a subject image on the image sensor 104, and the camera system 1 is ready for photographing. In order to switch from the expanded state to the contracted tube state, the zoom ring 205 is rotated while pressing the contracted tube release button 204, so that a wider angle than the rotational operation position for moving the focal length of the lens to the wide angle end.
  • the inner cylinder 203 is accommodated on the inner peripheral side of the fixed cylinder 211, and the interchangeable lens barrel 200A enters a contracted state.
  • the lens barrel length L2 in the contracted state is shorter than the length L1 in the extended state, and the camera system 1 is in a state in which photographing is not possible.
  • the zoom ring 205 is at the wide-angle end or telephoto unless the zoom ring 205 is rotated while pressing the contraction release button 204. Rotation operation to a rotation angle position larger than the end is prohibited.
  • the reduced cylinder release button 204 is a part of a configuration that performs a mechanical lock function that physically prohibits the transition from the extended state to the reduced cylinder state.
  • the zoom ring 205 cannot be rotated to the rotational angle position between the wide angle end and the telephoto end unless the contraction release button 204 is pressed. . That is, the contracted cylinder release button 204 is a part of a configuration that performs a mechanical lock function that physically prohibits the transition from the contracted cylinder state to the expanded state.
  • the user presses the zoom ring release button 204 on the zoom ring 205 existing at the rotation operation position corresponding to the wide-angle end. However, it is necessary to perform a rotation operation to a larger rotation angle position. Conversely, in order to place the interchangeable lens barrel 200A in the contracted tube state in the expanded state, the user moves the zoom ring 205 between the wide-angle end and the telephoto side while pressing the contracted tube release button 204. It is necessary to rotate to the rotation angle position.
  • FIG. 9-12 is a cross-sectional view of a part of the interchangeable lens barrel 200A in an extended state.
  • 9 and 10 are views showing a cross section where the main guide bar 261 and the sub guide bar 262 appear
  • FIGS. 11 and 12 are views showing a cross section where the main guide bar 261 and the AF stepping motor 270 appear.
  • 9 and 11 show a state in which the AF group lens 241 has moved to a position where it is in focus at infinity
  • FIGS. 10 and 12 show a state in which the AF group lens 241 has moved to a position where it is in focus at a close distance.
  • FIG. 13-15 is an exploded view of a part of the interchangeable lens barrel 200A.
  • the interchangeable lens barrel 200A includes a fixed barrel 211, a zoom ring 205, a cam barrel 212 fitted to the inner periphery of the fixed barrel 211, and an inner circumference of the cam barrel 212.
  • a first group lens chamber 220 a stepping motor (STM) mounting cylinder 230, an AF group lens chamber 240, and a second group lens chamber 250.
  • the first lens group chamber 220 when the first lens group chamber 220 is in the extended state, it corresponds to the inner cylinder 203 in FIG. 9-12 and 14-17, the left side is the subject side, and the right side is the image sensor side. In FIG. 13, the right side is the subject side, and the left side is the image sensor side.
  • another lens may be present on the subject side of the first group lens chamber 220. Further, another lens may be present on the image sensor side of the second group lens chamber 250.
  • the zoom ring 205 is disposed between the first and second cylindrical members 211a and 211b of the fixed cylinder 211, and the first cylindrical member 211a and the second cylindrical member 211a.
  • the zoom ring 205 can be rotated with respect to the cylindrical shape 211b.
  • the zoom ring 205 is integrally rotatable with the cam barrel 212 with a straight key and is relatively straight forward.
  • the cam cylinder 212 is rotated by the rotation operation of the zoom ring 205 shown in FIG. 8, and a cam groove 212a is provided on the inner peripheral side.
  • the first group lens chamber 220 includes a cylindrical portion 221 that has a cylindrical shape, and a hollow disk-shaped lens holding portion 222 that holds the first group lens 223 on the subject side of the cylindrical portion 221.
  • the lens holding part 222 is fixed to the subject side end of the cylindrical part 221.
  • a cam follower 221 a that fits with the cam groove 212 a of the cam cylinder 212 is provided on the outer periphery of the cylinder portion 221.
  • the cylindrical portion 221 is restricted from rotating around the optical axis by a straight guide member (not shown). When the cam barrel 212 rotates, the cylindrical portion 221 is engaged with the cam groove 212a and the cam follower 221a and the optical axis by the straight guide member. Move straight in the direction.
  • a main guide bar 261 and a sub guide bar 262 that guide the STM mounting cylinder 230 and the AF group lens chamber 240 in the direction of the optical axis OA are attached to the lens holding portion 222.
  • the main guide bar 261 and the sub guide bar 262 are shaft-shaped members that are respectively disposed along the optical axis OA direction, are disposed in the vicinity of positions facing each other across the optical axis OA, and are end portions on the subject side. Are attached to the lens holding part 222 and extend toward the image sensor side along the direction of the optical axis OA (see FIGS. 13-15). As shown in FIG.
  • a plate-shaped main guide bar adjustment plate 263 disposed in the direction orthogonal to the optical axis OA at the right end of the cylindrical portion 221 of the first group lens chamber 220, that is, at the end on the imaging element side. Is attached.
  • An end of the main guide bar 261 on the image sensor side is attached to the main guide bar adjustment plate 263.
  • the main guide bar adjusting plate 263 is formed with a main guide bar fixing hole for fixing the end portion of the main guide bar 261 and a screw hole for fixing the main guide bar adjusting plate 263 to the cylindrical portion 221. Yes.
  • the shape of the main guide bar adjusting plate 263 when viewed from the direction of the optical axis OA is substantially triangular, and one side of the outer peripheral side is curved in an arc shape along the outer peripheral surface of the cylindrical portion 221.
  • One end of the main guide bar 261 is supported by the lens holding portion 222, and the other end is supported by the main guide bar adjustment plate 263.
  • the angle of the main guide bar 261 with respect to the optical axis OA can be adjusted.
  • the end of the sub guide bar 262 on the image sensor side is not supported, that is, not fixed.
  • the STM mounting cylinder 230 is a member that is held in the first group lens chamber 220 via the main guide bar 261 and the sub guide bar 262 so as to be movable in the direction of the optical axis OA. As shown in FIGS. An AF stepping motor 270 is attached. As shown in FIGS. 9 and 13, the STM mounting cylinder 230 connects the first and second guide plates 231 and 232 spaced apart in the direction of the optical axis OA and the first and second guide plates 231 and 232 to each other. It has a connection part 233 and an STM attachment part 234 fixed to the first guide plate 231. The AF stepping motor 270 is fixed to the STM attachment portion 234 with screws or the like.
  • the first guide plate 231 has an insertion hole 231a through which the main guide bar 261 is inserted, and an insertion hole 231b through which the sub guide bar 262 is inserted.
  • the second guide plate 232 has an insertion hole 232a through which the main guide bar 261 is inserted.
  • the insertion holes 231a and 232a When viewed from the optical axis OA direction, the insertion holes 231a and 232a have a round hole shape and are substantially the same shape as the outer peripheral surface of the main guide bar 261.
  • the insertion hole 231b When viewed from the direction of the optical axis OA, the insertion hole 231b has an elliptical shape or a U-shaped hole extending along the normal direction of a circle centered on the optical axis OA, and two points on the outer peripheral surface of the sub guide bar 262. Touch.
  • the STM mounting cylinder 230 is fitted so as to be able to advance straight along the main guide bar 261, and rotation about the main guide bar 262 as a rotation center is performed by the sub guide bar 262 on a plane orthogonal to the optical axis. It is prevented.
  • the STM mounting cylinder 230 is slidable along the optical axis OA direction with respect to the main guide bar 261 and the sub guide bar 262, and is guided by the main guide bar 261 and the sub guide bar 262 so as to be in the first group lens chamber. 220 can move along the direction of the optical axis OA.
  • the second group lens chamber 250 is disposed on the image pickup element side of the first group lens chamber 220 and the STM mounting tube 230.
  • the second group lens chamber 250 is a lens chamber that holds the second group lens 251.
  • the position of the second group lens chamber 250 in the optical axis direction within the interchangeable lens barrel 200A is fixed.
  • the first group lens chamber 220 is movable in the optical axis direction, and moves in a direction approaching the second group lens chamber 250 in the contracted state. As shown in FIG.
  • the first group lens chamber 220 approaches the second group lens chamber 250, and in the contracted tube state, after the first group lens chamber 220, At least a part of the second lens group chamber 250 is positioned closer to the subject than the main guide bar adjusting plate 263 located at the end.
  • the front end of the second group lens chamber 250 that is, the end on the subject side, is in contact with the rear end face of the second guide plate 232 of the STM mounting cylinder 230, that is, the end face on the imaging element side, as will be described later.
  • a contact portion 252 is provided. As shown in FIG. 9-12, in the extended state, the contact portion 252 is separated from the rear end surface of the second guide plate 232 of the STM attachment tube 230.
  • a coil spring 281 and a sub spring arranged coaxially with the main guide bar 261 are provided between the first guide plate 231 of the STM mounting cylinder 230 and the lens holding part 222 of the first group lens chamber 220.
  • a guide bar 262 and a coil spring 282 arranged coaxially are arranged between the first guide plate 231 of the STM mounting cylinder 230 and the lens holding part 222 of the first group lens chamber 220.
  • the coil springs 281 and 282 are always urged in a direction in which the lens holding portion 222 and the first guide plate 231 are separated from each other. As described above, the coil springs 281 and 282 are always energized, so that the STM mounting cylinder 230 is brought into contact with the main guide bar adjusting plate 263 of the first group lens chamber 220 or the contact portion 252 of the second group lens chamber 250. And stable.
  • the lead screw 271 is directly connected to the output shaft, and the lead screw 271 is driven to rotate at least during the focusing operation.
  • the AF stepping motor 270 may be activated during zooming operation or contraction / expansion operation.
  • the AF group lens chamber 240 holds the AF group lens 241, and the AF group lens chamber 240 is held in the first group lens chamber 220 via the main guide bar 261 and the sub guide bar 262. ing.
  • the AF group lens 241 is a focusing lens that moves during focusing, and constitutes a zooming lens in combination with the first group lens 223. That is, as will be described in detail later, the AF group lens 241 is moved by the AF stepping motor 270 alone in the optical axis OA direction during the focusing operation, and moved in the optical axis OA direction together with the first group lens 223 during the zooming operation. Is done.
  • the AF group lens 241 does not have to be a focusing lens, and may be a lens that moves during zooming or contraction / expansion operation.
  • the AF group lens chamber 240 is provided with insertion holes 240a and 240b through which the main guide bar 261 is inserted, and a semicircular hole 240c through which the sub guide bar 262 is inserted.
  • the AF group lens chamber 240 is slidably guided along the optical axis OA direction by the main guide bar 261 and the sub guide bar 262.
  • a rack portion 242 is attached to the AF group lens chamber 240.
  • the rack portion 242 is engraved with a screw that meshes with the lead screw 271 of the AF stepping motor 270.
  • the AF stepping motor 270 attached to the STM attachment cylinder 230 and the AF group lens chamber 240 are connected to each other by the meshing of the lead screw 271 and the rack portion 242.
  • the rack portion 242 moves in the optical axis direction while meshing with the lead screw 271.
  • the rack portion 242 is attached to the AF group lens chamber 240, and the AF group lens chamber 240 is guided in a straight line by the main guide bar 261 and the sub guide bar 262, so that the rack portion 242 moves in the optical axis direction. Accordingly, the AF group lens chamber 240 also moves along the optical axis direction.
  • the STM mounting cylinder 230 is held at a position where it abuts on the main guide bar adjusting plate 263 by the coil springs 281 and 282, and therefore, the STM mounting cylinder 230 and the first group lens chamber 220.
  • the relative position to is unchanged. Therefore, in the extended state, when the AF stepping motor 270 is driven during the focusing operation, the AF group lens chamber 240 moves between the infinite position shown in FIG. 11 and the closest position shown in FIG. And it drives along the optical axis OA direction with respect to the 2nd group lens 251 mentioned later, and changes a focus position.
  • the AF group lens chamber 240 moves in the direction of the optical axis OA with respect to the STM mounting tube 230 as described above. Driven along. The relative position between the STM mounting cylinder 230 and the first group lens chamber 220 is unchanged regardless of the rotational position of the zoom ring 205. Therefore, when the AF stepping motor 270 is driven, the AF group lens chamber 240 is driven along the optical axis OA direction with respect to the first group lens chamber 220, and the AF group lens 241, the first group lens 223, and the first group lens 223 are driven. The relative distance from the second group lens 251 changes, and the focus position is changed.
  • the AF group lens 241 and the second group lens 251 do not interfere with each other regardless of the focal length and the focus position.
  • the STM mounting cylinder 230 When the zoom ring 205 is further rotated in the predetermined direction while pressing the contraction release button 204, the STM mounting cylinder 230 is brought into contact with the second guide plate 232 and the second lens group chamber 250. Only the first lens group chamber 220 is further moved by a predetermined amount in the same direction in a state where it is stopped by contact with 252 and the contracting cylinder operation is completed. When the STM mounting cylinder 230 stops, the AF group lens chamber 240 also stops due to the connection between the AF stepping motor 270 and the AF group lens chamber 240.
  • FIG. 16 shows a contracted cylinder state when the AF group lens 241 is at an infinite position
  • FIG. 17 shows a contracted cylinder state when the AF group lens 241 is at a close position.
  • the distance between the lens holding portion 222 of the first group lens chamber 220 and the first guide plate 231 of the STM mounting cylinder 230 is the distance when the lens is in the expanded state.
  • the AF group lens 241 is also stopped by stopping the STM mounting cylinder 230, the AF group lens 241 and the second group lens 251 do not interfere with each other regardless of the position of the AF group lens 241.
  • the interchangeable lens barrel 200A is connected to the AF group lens chamber 240 holding the AF group lens 241 and the AF group lens chamber 240, and the AF stepping motor 270 drives the AF group lens chamber 240 in the optical axis direction.
  • the STM mounting cylinder 230 is always applied with a force that is urged in one direction, so the position in the interchangeable lens barrel 200A (specifically, the position of the STM mounting cylinder 230 with respect to the first group lens chamber 220). Can be stabilized. Further, when the cylinder is contracted, the STM mounting cylinder 230 is pushed from the other direction side so that the coil spring 281 is shorter than that when the cylinder is expanded, so that another member is disposed in the space where the STM mounting cylinder 230 is disposed when the cylinder is expanded. be able to.
  • the first group lens chamber 220 moves to the image sensor side together with the STM mounting cylinder 230, so that the second group lens chamber 250 moves the STM mounting cylinder 230 from the first group lens chamber 220. In the direction of moving toward the subject. Then, the position of the STM mounting cylinder 230 in the first group lens chamber 220 moves toward the subject, so that a part of the second group lens chamber 250 is accommodated on the inner peripheral side of the first group lens chamber 220.
  • the lens barrel length L can be shortened. Thereby, the interchangeable lens barrel 200A can be reduced in size.
  • the position of the STM mounting cylinder 230 with respect to the first lens group chamber 220 is changed between the contracted cylinder and the expanded cylinder, but the first is changed according to the focal length state and the shooting distance.
  • the position of the STM mounting cylinder 230 with respect to the group lens chamber 220 may be changed.
  • the interchangeable lens barrel 200A holds the first group lens 223 and the first group lens 223 disposed at positions facing the object side of the AF group lens 241, and the optical axis OA together with the first group lens 223. And a first lens group chamber 220 that is movable in the direction.
  • a coil spring 281 is disposed between the first group lens chamber 220 and the STM mounting cylinder 230.
  • the first group lens chamber 220 is biased by the coil spring 281 in the opposite direction to the STM mounting tube 230 in one direction along the optical axis OA direction.
  • the position in the optical axis OA direction of the STM mounting cylinder 230 with respect to the first group lens chamber 220 can be stably held.
  • the position of the STM mounting cylinder 230 with respect to the first group lens chamber 220 is stabilized, the position of the AF group lens 241 held by the STM mounting cylinder 230 via the AF stepping motor 270 is also stabilized. That is, it is possible to prevent the optical performance of the interchangeable lens barrel 200A from deteriorating.
  • the first group lens chamber 220 and the STM mounting cylinder 230 can be brought closer to each other so that the coil spring 281 is shorter than that when the cylinder is expanded when the cylinder is contracted, the lens barrel length L in the contracted cylinder state can be shortened.
  • the interchangeable lens barrel 200A can be reduced in size.
  • a change from the expanded tube state to the contracted tube state is performed by a manual operation of the zoom ring by the user.
  • a motor capable of outputting a large driving force against the biasing force of the coil spring 281 is prepared in the interchangeable lens barrel 200A. This is necessary, leading to an increase in the size of the interchangeable lens barrel 200A.
  • the interchangeable lens barrel 200A includes a main guide bar 261 that guides the AF group lens chamber 240 and the STM mounting cylinder 230 so as to be movable in the direction of the optical axis OA.
  • the main guide bar 261 is a guide bar that extends substantially parallel to the optical axis OA.
  • the STM mounting cylinder 230 is separated from each other and has a pair of first and second guide plates 231 and 232 having insertion holes 231a and 232a through which the main guide bar 261 passes, and a pair of first and second guide plates 231. , 232, and a connecting portion 233 for connecting.
  • the AF group lens chamber 240 has insertion holes 240 a and 240 b through which the main guide bar 261 passes between the pair of first and second guide plates 231 and 232 of the STM mounting cylinder 230. Thereby, when the STM mounting cylinder 230 moves in the optical axis OA direction, the AF group lens chamber 240 is also moved in the same direction as the STM mounting cylinder 230 by the connection of the AF stepping motor 270 and the AF group lens chamber 240. Further, the AF group lens chamber 240 can be moved relative to the STM mounting cylinder 230 by driving the AF stepping motor 270.
  • the movement of the AF group lens chamber 240 in the optical axis OA direction during the zooming operation is the movement of the first group lens chamber 220 (the cam engagement between the cam groove 212a of the cam barrel 212 and the cam follower 221a of the first group lens chamber 220).
  • the AF group lens chamber 240 is moved in the optical axis OA direction during the focusing operation by the driving force of the AF stepping motor 270. Therefore, even if the in-focus position is changed during the zooming operation, the in-focus position can be corrected by performing the focusing operation during the zooming operation. Therefore, the user can suppress the shift of the focus position by the focusing operation while performing the zooming operation.
  • the interchangeable lens barrel 200A holds the first group lens 223 disposed at a position facing the object side of the AF group lens 241, the first group lens 223, and the optical axis OA together with the first group lens 223.
  • a first group lens chamber 220 that is movable in the direction, and a main guide bar 261 that is fixed to the first group lens chamber 220 and guides the AF group lens chamber 240 and the STM mounting cylinder 230 so as to be movable in the optical axis direction. .
  • the rectilinear guide member of the AF group lens chamber 240 and the rectilinear guide member of the STM mounting cylinder 230 can be used together, and the number of parts can be reduced.
  • the AF group lens chamber 240 and the STM mounting cylinder 230 can be moved with high accuracy. Therefore, it is possible to easily move with high accuracy by preparing the straight guide member of the AF group lens chamber 240 and the straight guide member of the STM mounting cylinder 230 and holding them accurately.
  • the interchangeable lens barrel 200A holds the first group lens 223 and the first group lens 223 disposed at positions facing the object side of the AF group lens 241, and the optical axis OA together with the first group lens 223. And a first lens group chamber 220 that is movable in the direction.
  • the first group lens chamber 220 includes a main guide bar adjusting plate 263 to which the STM mounting cylinder 230 is urged and applied in one direction along the optical axis OA direction by the coil spring 281. Therefore, the STM mounting cylinder 230 is urged by the coil spring 281 to the main guide bar adjusting plate 263 of the first group lens chamber 220, so that it is moved integrally with the first group lens chamber 220 in the extended state, and during the contraction operation.
  • the first lens group chamber 220 can be moved relative to the first lens group chamber 220, and the interchangeable lens barrel 200A can be downsized.
  • the interchangeable lens barrel 200A includes a contact portion 252 of the second lens group chamber 250 in which the distance from the STM mounting tube 230 changes in the optical axis OA direction.
  • the contact portion 252 of the second group lens chamber 250 can move the STM mounting tube 230 in the direction opposite to the one direction described above against the urging force of the coil spring 281. As a result, the distance between the first group lens chamber 220 and the second group lens chamber 250 can be shortened, so that the lens barrel length L can be shortened.
  • the camera system 1 of the above embodiment is a camera system including a contraction-type interchangeable lens in which the length of the lens barrel is shortened when the camera is not used.
  • a camera according to a modification of the embodiment is a collapsible camera in which a lens barrel is detachably attached to a camera body.
  • the retractable camera has a mechanism in which the entire or part of the lens barrel is accommodated in the camera body when the camera is not used, and the lens barrel protrudes from the camera body when the camera is used.
  • the main difference between the retractable camera according to Modification 2 and the reduced-cylinder interchangeable lens barrel of the above-described embodiment is that the retractable camera is different from the STM mounting tube 230, the AF group lens chamber 240 in FIG.
  • the second lens group chamber 250 and the like are built in the camera body, the fixed cylinder 211 and the cam cylinder 212 are omitted, and the first lens group chamber 220 is moved in the optical axis direction by an actuator (not shown). .
  • the first group lens chamber 220 protrudes from the camera body, and in this state, the zooming operation and the focusing operation are performed in the same manner as the contraction-type interchangeable lens barrel 200A of the above-described embodiment. Is called.
  • the first lens group chamber 220 is moved toward the second lens group chamber 250 in the optical axis direction by an actuator (not shown).
  • the STM mounting cylinder 230 also moves in the same direction and abuts against the abutting portion 252 of the second group lens chamber 250, thereby preventing the movement.
  • the first group lens chamber 220 approaches the STM mounting cylinder 230 so that the distance between the lens holding portion 222 and the first guide plate 231 of the STM mounting cylinder 230 becomes small.
  • the first lens group chamber 220 protrudes from the camera body when in use, but the amount of protrusion decreases or does not substantially protrude when retracted.
  • the second group lens chamber 250 is fixed, but may be configured to be movable in the direction of the optical axis OA.
  • the rack portion 242 is attached to the AF group lens chamber 240.
  • the rack portion 242 is engraved with a screw that meshes with the lead screw 271 of the AF stepping motor 270.
  • a nut portion in which a screw that meshes with the lead screw 271 may be provided in the AF group lens chamber 240.
  • a lens barrel according to an eighth aspect is connected to a first lens holding member that holds at least one first lens and the first lens holding member, and drives the first lens holding member in the optical axis direction.
  • a drive source, an attachment member to which the drive source is attached and movable in the optical axis direction together with the drive source, and an urging member that urges the attachment member in one direction along the optical axis direction are provided.
  • the second lens disposed at a position facing the object side or the image plane side of the first lens, the second lens, A second lens holding member that is movable in the optical axis direction together with the two lenses, and a biasing member is disposed between the second lens holding member and the mounting member, and the second lens holding member is In one direction along the optical axis direction, the mounting member is biased in the opposite direction.
  • a guide member that guides the first lens holding member and the attachment member so as to be movable in the optical axis direction is provided.
  • the guide bar extends substantially parallel to the optical axis
  • the mounting member includes a pair of guide plates that are spaced apart from each other and have guide holes through which the guide bar passes, and a connecting portion that connects the pair of guide plates.
  • the one lens holding member has a guide hole through which the guide bar passes between the pair of guide plates.
  • the drive source includes a motor and a lead screw rotated by the motor, and the first lens holding member is a lead screw. It has a meshing part which meshes.
  • a second lens disposed at a position facing the object side or the image plane side of the first lens, and the second lens And a second lens holding member movable in the optical axis direction together with the second lens. The second lens holding member is biased in one direction along the optical axis direction by the biasing member of the mounting member.
  • a fourteenth aspect is the lens barrel according to any one of the eighth to thirteenth aspects, further comprising a limiting member whose distance to the mounting member changes in the optical axis direction, and the limiting member biases the mounting member It is possible to move in the direction opposite to the one direction against the biasing force of the member.
  • the limiting member is a lens holding member that holds the third lens, and the distance from the mounting member during the retracting operation or the contracting operation is Get smaller.
  • An optical apparatus according to a sixteenth aspect includes a lens barrel according to any one of the eighth to fifteenth aspects.
  • SYMBOLS 1 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1; Camera system, 100; Camera body, 200, 200A; Interchangeable lens barrel, 212; Cam cylinder, 220; First group lens chamber, 221; Tube part, 221a, 233a; Cam follower, 222; ; First group lens, 230; STM mounting tube, 231; first guide plate, 232; second guide plate, 233; connecting portion, 240; AF group lens chamber, 241; AF group lens, 242; rack portion 250; second group lens chamber 251; second group lens 252; contact portion 261; main guide bar 263; main guide bar adjustment plate 270; AF stepping motor 271; lead screw 281 282; coil spring

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Abstract

レンズ鏡筒は、第１レンズと、第１レンズを保持し、光軸方向に移動する第１筒と、フォーカスレンズと、フォーカスレンズを駆動するアクチュエータと、フォーカスレンズとアクチュエータとを保持し、光軸方向に移動する第２筒と、を備える。

Description

レンズ鏡筒および撮像装置
　本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。
　固定レンズ群と変倍レンズ群とフォーカシングレンズ群とからなるズームレンズ鏡筒が知られている（特許文献１参照）。このズームレンズ鏡筒は、鏡筒に支持されたフォーカスレンズ用駆動源とフォーカスレンズ保持枠とが連結され、駆動源の駆動によってフォーカシングレンズ群が光軸方向に移動される構成である。
　しかしながら、ズーミング動作において、変倍レンズ保持枠が光軸方向に移動する時に、変倍レンズ保持枠がフォーカスレンズ用駆動源等と干渉しないように、変倍レンズ保持枠と駆動源等との間隔を十分に広くする必要があり、鏡筒の全長が長くなってしまう。
日本国特許第３１８６５４３号公報
　本発明の第１の態様によるレンズ鏡筒は、第１レンズと、前記第１レンズを保持し、光軸方向に移動する第１筒と、フォーカスレンズと、前記フォーカスレンズを駆動するアクチュエータと、前記フォーカスレンズと前記アクチュエータとを保持し、光軸方向に移動する第２筒と、を備える。
　本発明の第２の態様による撮像装置は、第１の態様によるレンズ鏡筒を備える。
本発明の第１の実施の形態によるレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。 伸長状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 伸長状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 交換レンズ鏡筒の一部についての分解図である。 交換レンズ鏡筒の一部についての分解図である。 交換レンズ鏡筒の一部についての分解図である。 縮筒状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 本発明の第２の実施の形態によるレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。 伸長状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 伸長状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 伸長状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 伸長状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 交換レンズ鏡筒の一部についての分解図である。 交換レンズ鏡筒の一部についての分解図である。 交換レンズ鏡筒の一部についての分解図である。 縮筒状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。 縮筒状態にある交換レンズ鏡筒の一部分についての断面図である。
＜第１の実施の形態＞
　図１～７を参照して、レンズ鏡筒の第１の実施の形態について説明する。
　図１は、本実施の形態のレンズ鏡筒を交換レンズとして備えるレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。カメラシステム１は、カメラボディ１００と、カメラボディ１００に着脱可能な交換レンズ鏡筒２００とを有する。
　カメラボディ１００には、交換レンズ鏡筒２００が着脱可能に取り付けられるボディ側レンズマウント１０１が設けられている。また交換レンズ鏡筒２００には、ボディ側のレンズマウント１０１に対応し、カメラボディ１００が着脱可能に取り付けられるレンズ側レンズマウント２０１が設けられている。交換レンズ鏡筒２００がカメラボディ１００に装着されると、ボディ側レンズマウント１０１上に設けられた複数の接点から成る接点群１０２が、レンズ側レンズマウント２０１上に設けられた複数の接点から成る接点群２０２に接続される。接点群１０２，２０２は、カメラボディ１００から交換レンズ鏡筒２００への電力供給、および、カメラボディ１００と交換レンズ鏡筒２００との信号の送受信に利用される。
　カメラボディ１００内のボディ側レンズマウント１０１後方には、被写体像を撮像し撮像信号を出力する撮像素子１０４が設けられる。カメラボディ１００の上方には、入力装置たるボタン１０７が設けられている。ユーザはボタン１０７を用いてカメラボディ１００に撮影指示や撮影条件の設定指示等を行う。なお、ボタン１０７は、カメラボディ１００の複数の箇所に設けられる種々の機能の複数のボタンを代表して表したものである。
　本実施形態の交換レンズ鏡筒２００は、交換レンズ鏡筒２００の外周部を覆う第１および第２の筒状部材２１１ａ，２１１ｂから構成される固定筒２１１と、第１および第２の筒状部材２１１ａ，２１１ｂの間に配置されたズーム環２０５とを有する。交換レンズ鏡筒２００は、ユーザによるズーム環２０５の手動操作により焦点距離が可変に構成された、いわゆる手動ズームレンズである。ユーザがズーム環２０５を回転させると、交換レンズ鏡筒２００の焦点距離は広角側または望遠側に連続的に変化する。つまり交換レンズ鏡筒２００の焦点距離は、ズーム環２０５の操作によって、広角端位置と望遠端位置との間で任意に設定可能である。
　また、交換レンズ鏡筒２００は、後に詳述するように、撮影光学系の全部または一部を保持するレンズ内筒２０３が固定筒２１１から伸長する伸長状態と、上記レンズ内筒が固定筒２１１内に収容される縮筒状態とを呈する縮筒型の鏡筒である。なお、図１では、伸長状態のレンズ内筒２０３を破線で示している。
　交換レンズ鏡筒２００の伸長状態と縮筒状態との切り替えは、縮筒解除ボタン２０４とズーム環２０５との操作によって行われる。すなわち、伸長状態にある交換レンズ鏡筒２００は、内筒２０３が固定筒２１１から伸長、すなわち突出し、交換レンズ鏡筒２００の鏡筒長Ｌは、Ｌ１となっている。この伸長状態では、交換レンズ鏡筒２００は、その全ズーム域において、被写体像を良好に撮像素子１０４に結像することができる。伸長状態から縮筒状態に切り替えるために、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらズーム環２０５を回転操作することによって、レンズの焦点距離を広角端に移動させるための回転操作位置よりも更に広角側に回転操作する。この更なる回転操作により、内筒２０３が固定筒２１１内に収容され、交換レンズ鏡筒２００は、縮筒状態となる。この縮筒状態での鏡筒長Ｌ２は、伸長状態時の鏡筒長Ｌ１よりも短い。縮筒解除ボタン２０４は、レンズが広角端から望遠端の間に存在する場合には、縮筒状態への移行を物理的に禁止させる、機械的なロック機能を果たす構成の一部である。
　交換レンズ鏡筒２００が縮筒状態となると、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらでなければズーム環２０５を回転操作することができない。すなわち、縮筒解除ボタン２０４は、縮筒状態から伸長状態に移行することを物理的に禁止させる、機械的なロック機能を果たす構成の一部である。
　このように、ユーザは、伸長状態にある交換レンズ鏡筒２００を縮筒状態にするためには、広角端に対応した回転操作位置に存在するズーム環２０５を、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながら更に広角側へ回転操作する必要がある。また逆に、ユーザは、縮筒状態にある交換レンズ鏡筒２００を伸長状態にするためには、ズーム環２０５を、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながら望遠側へ回転操作する必要がある。
　図２，３は、伸長状態にある交換レンズ鏡筒２００の一部分についての断面図である。図２は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２が表れる断面について表した図であり、図３は、メインガイドバー２６１およびＡＦ用ステッピングモータ２７０が表れる断面について表した図である。図４－６は、交換レンズ鏡筒２００の一部についての分解図である。
　図２に示すように、交換レンズ鏡筒２００は、固定筒２１１と、ズーム環２０５と、固定筒２１１の内周に嵌合するカム筒２１２と、カム筒２１２の内周に嵌合する第１群レンズ室２２０と、ステッピングモータ（ＳＴＭ）取付筒２３０と、ＡＦ群レンズ室２４０と、第２群レンズ室２５０とを有する。
　本実施の形態にあっては、第１群レンズ室２２０が伸長状態時に、固定筒２１１から突出、すなわち伸長する図１の内筒２０３に相当する。また、図２，３において、左側を被写体側とし、右側を撮像素子側とする。なお、第１群レンズ室２２０よりも被写体側に、他のレンズが存在してもよい。また、第２群レンズ室２５０よりも撮像素子側に、他のレンズが存在してもよい。
　図２に示すように、上述のように固定筒２１１の第１および第２の筒状部材２１１ａと２１１ｂとの間にズーム環２０５が配置され、このズーム環２０５はカム筒２１２に固定されている。
　こうしてカム筒２１２は、ズーム環２０５の回転操作によって回転され、内周側に第１カム溝２１２ａおよび第２カム溝２１２ｂが設けられている。
　図２，４に示すように、第１群レンズ室２２０は、円筒形状を呈する筒部２２１と、筒部２２１の被写体側で第１群レンズ２２３を保持する中空円盤状のレンズ保持部２２２とを有する。レンズ保持部２２２は、筒部２２１の左端に固定されている。筒部２２１の外周には、カム筒２１２の第１カム溝２１２ａと嵌合するカムフォロア２２１ａが設けられ、第１群レンズ室２２０はカム筒２１２の回転に伴い直進移動される。すなわち第１群レンズ室２２０は、ユーザがズーム環２０５を回転させると、光軸ＯＡ方向に移動する。
　レンズ保持部２２２には、ＳＴＭ取付筒２３０およびＡＦ群レンズ室２４０を光軸ＯＡ方向に案内するメインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２が取り付けられている。メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２は、光軸ＯＡを挟んで互いに対向する位置の近傍に配置され、被写体側の端部がレンズ保持部２２２に取り付けられており、それぞれ光軸ＯＡ方向に沿って撮像素子側に向かって延在する（図４－６参照）。図４に示すように、第１群レンズ室２２０の筒部２２１の右端、すなわち撮像素子側の端部には、一対のネジ穴２２１ｂ，２２１ｃが設けられ、メインガイドバー調整板２６３が不図示のビスと一対のネジ穴２２１ｂ，２２１ｃとによって筒部２２１の右端に取り付けられている。メインガイドバー２６１の撮像素子側の端部は、メインガイドバー調整板２６３に取り付けられている。こうして、メインガイドバー２６１は、その一端がレンズ保持部２２２によって支持され、その他端がメインガイドバー調整板２６３によって支持されている。メインガイドバー調整板２６３の筒部２２１への取付位置を調整することで、メインガイドバー２６１を光軸ＯＡに平行にすることができる。また、サブガイドバー２６２の撮像素子側の端部は、支持、すなわち固定されていない。
　ＳＴＭ取付筒２３０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２を介して第１群レンズ室２２０内に取り付けられた部材であり、図４－６に示すように、ＡＦ用ステッピングモータ２７０が取り付けられている。ＳＴＭ取付筒２３０は、部分円筒形状を呈する筒部２３５と、筒部２３５の一端面に取り付けられたフランジ状の第１のガイド板２３１と、第１のガイド板２３１に対して光軸ＯＡ方向に離間した第２のガイド板２３２と、筒部２３５に取り付けられ第１および第２のガイド板２３１、２３２を互いに連結する連結部２３３と、筒部２３５に取り付けられたＳＴＭ取付部２３４と、を有する。連結部２３３および筒部２３５の外周には、カム筒２１２の第２カム溝２１２ｂと嵌合するカムフォロア２３３ａ，２３５ａが設けられ、ＳＴＭ取付筒２３０はカム筒２１２の回転に伴い直進移動される。すなわちＳＴＭ取付筒２３０は、ユーザがズーム環２０５を回転させて交換レンズ鏡筒２００の焦点距離を変化させると、光軸ＯＡ方向に移動する。
　ＡＦ用ステッピングモータ２７０は、ＳＴＭ取付部２３４にネジなどによって固定される。第１のガイド板２３１は、メインガイドバー２６１が挿通される挿通孔２３１ａと、サブガイドバー２６２が挿通される挿通孔２３１ｂとを有する。また、第２のガイド板２３２は、メインガイドバー２６１が挿通される挿通孔２３２ａを有する。
　ＳＴＭ取付筒２３０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２に対して光軸ＯＡ方向に沿って摺動可能であり、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２に案内されて、第１群レンズ室２２０に対して光軸ＯＡ方向に沿って移動可能である。
　ＡＦ用ステッピングモータ２７０は、出力軸にリードスクリュー２７１が直結され、フォーカシング動作およびズーミング動作に起動される。
　図２に示すように、ＡＦ群レンズ室２４０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２を介して第１群レンズ室２２０に取り付けられ、ＡＦ群レンズ２４１を保持している。なお、ＡＦ群レンズ２４１は、フォーカシングレンズであると共に、第１群レンズ２２３と組み合わせてズーミングレンズを構成する。
　ＡＦ群レンズ室２４０には、メインガイドバー２６１が挿通される挿通孔２４０ａ，２４０ｂと、サブガイドバー２６２が挿通される半円状の孔２４０ｃとが設けられる。ＡＦ群レンズ室２４０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２によって光軸ＯＡ方向に沿って摺動可能に案内される。
　図３，４に示すように、ＡＦ群レンズ室２４０には、ラック部２４２が取り付けられている。ラック部２４２には、ＡＦ用ステッピングモータ２７０のリードスクリュー２７１と噛み合うネジが刻設されている。こうして、ＳＴＭ取付筒２３０に取り付けられたＡＦ用ステッピングモータ２７０とＡＦ群レンズ室２４０とは、リードスクリュー２７１とラック部２４２との噛み合いによって、互いに連結されている。
　従って、ＡＦ群レンズ室２４０は、ＡＦ用ステッピングモータ２７０が回転駆動されると、ＳＴＭ取付筒２３０に対して光軸ＯＡ方向に移動されると共に、上述のようにズーム環２０５が回転操作されると、ＳＴＭ取付筒２３０と一体に光軸ＯＡ方向に移動される。
　このように、本実施の形態では、ＡＦ用ステッピングモータ２７０によって駆動されるＡＦ群レンズ室２４０とＡＦ用ステッピングモータ２７０が取り付けられるＳＴＭ取付筒２３０とが同じメインガイドバー２６１で案内されて光軸ＯＡ方向に移動するように構成されている。したがって、メインガイドバー調整板２６３の筒部２２１への取付位置の調整によってメインガイドバー２６１の光軸ＯＡに対する傾きを調整することで、ＡＦ用ステッピングモータ２７０およびＡＦ群レンズ室２４０のメインガイドバー２６１の延在方向に沿った移動方向も調整される。
　これにより、リードスクリュー２７１とラック部２４２との噛み合いが安定する。すなわち、リードスクリュー２７１とラック部２４２との噛み合いに影響を与えることなくメインガイドバー２６１の光軸ＯＡに対する傾きを調整できるので、フォーカス制御の精度が安定する。たとえば、交換レンズ鏡筒２００の光学性能向上のために、メインガイドバー２６１を光軸ＯＡに対して意図的に傾けることでＡＦ群レンズ２４１の姿勢を調整することがある。本実施の形態では、メインガイドバー２６１を光軸ＯＡに対して傾けても、上述したようにフォーカス制御の精度が安定するので、交換レンズ鏡筒２００の光学性能向上に寄与する。
　図２に示すように、第２群レンズ室２５０は、第２群レンズ２５１を保持するレンズ室である。本実施の形態にあっては、第２群レンズ室２５０は固定されている。図２，３に示すように、第２群レンズ室２５０は、ＳＴＭ取付筒２３０およびＡＦ群レンズ室２４０と離間している。
－－－伸長状態における交換レンズ鏡筒２００の各部の動作について－－－
　先ず、交換レンズ鏡筒２００のズーミング動作を説明する。図２において、交換レンズ鏡筒２００は、伸長状態では、ズーム環２０５が回転操作されると、カム筒２１２が回転されるので、第１群レンズ室２２０およびＳＴＭ取付筒２３０がそれぞれ第１および第２カム溝２１２ａ，２１２ｂに従って、光軸ＯＡ方向に移動する。第１群レンズ室２２０の移動に伴い、第１群レンズ２２３が光軸方向に移動すると同時に、ＳＴＭ取付筒２３０の移動に伴い、ＡＦ用ステッピングモータ２７０とＡＦ群レンズ室２４０との連結によってＡＦ群レンズ２４１も光軸方向に移動する。こうして、焦点位置、即ちピント位置が保たれた状態で変倍動作、即ちズーミング動作が実行される。
　なお、本実施の形態の交換レンズ鏡筒２００は、上述のように、ズーム環２０５の回転操作によって、第１群レンズ２２３とＡＦ群レンズ２４１とを相対的に光軸方向に移動して、ピント位置不変の状態で、変倍動作を行うものであった。しかしながら、このようなズーム環２０５の回転操作による第１群レンズ２２３及びＡＦ群レンズ２４１の光軸方向への移動の際に、ＡＦ用ステッピングモータ２７０によってＡＦ群レンズ２４１をＳＴＭ取付筒２３０に対して光軸ＯＡに移動されてもよい。これによって、ズーミング動作時における焦点位置の変動を高精度に抑制することができる。
　次に、交換レンズ鏡筒２００のフォーカシング動作を説明する。交換レンズ鏡筒２００は、伸長状態では、図３に示したＡＦ用ステッピングモータ２７０が駆動されると、ＡＦ群レンズ室２４０が、上述したように、ＳＴＭ取付筒２３０に対して光軸ＯＡ方向に沿って移動され、ＡＦ群レンズ２４１も同方向に移動されて、焦点位置、即ち合焦位置が変更される。
　なお、伸長状態では、焦点距離や合焦位置に関わらず、ＡＦ群レンズ２４１と第２群レンズ２５１とが干渉することはない。
－－－伸長状態から縮筒状態に移行する場合－－－
　次に、交換レンズ鏡筒２００の縮筒動作を説明する。伸長状態から縮筒状態にすべく、図１に示した縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらズーム環２０５を所定の方向に回転操作すると、図２に示した第１群レンズ室２２０とＳＴＭ取付筒２３０とがそれぞれ第１および第２カム溝２１２ａ，２１２ｂに従って第２群レンズ室２５０の方に移動する。なお、上述のＳＴＭ取付筒２３０の移動時には、ＳＴＭ取付筒２３０に取り付けられたＡＦ用ステッピングモータ２７０に連結されたＡＦ群レンズ室２４０も、ＳＴＭ取付筒２３０と一体的に移動する。
　そして、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながら、さらにズーム環２０５を前記所定の方向に回転操作すると、ＳＴＭ取付筒２３０が停止した状態で、第１群レンズ室２２０のみが更に同方向に所定量だけ移動して、縮筒動作が終了する。こうして交換レンズ鏡筒２００は、図７に示した縮筒状態となる。なお、ＳＴＭ取付筒２３０が停止すると、ＡＦ用ステッピングモータ２７０とＡＦ群レンズ室２４０との連結のためＡＦ群レンズ室２４０も停止する。
　図７に示した交換レンズ鏡筒２００の縮筒状態では、第１群レンズ室２２０のレンズ保持部２２２とＳＴＭ取付筒２３０の第１のガイド板２３１との間隔が、伸長状態の時の間隔に比べて小さくなる。また、第１群レンズ室２２０のレンズ保持部２２２と第２群レンズ室２５０との間隔が、伸長状態の時の間隔に比べて小さくなる。この状態では、第１群レンズ室２２０が固定筒２１１内に収容されている。
　なお、縮筒状態では、ＡＦ群レンズ２４１の位置に関わらず、ＡＦ群レンズ２４１と第２群レンズ２５１とは干渉しない。
－－－縮筒状態から伸長状態に移行する場合－－－
　次に、交換レンズ鏡筒２００の伸長動作を説明する。縮筒状態から伸長状態にすべく、図１に示した縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらズーム環２０５を、縮筒動作時とは逆方向に回転操作すると、図７に示した第１群レンズ室２２０が、縮筒動作時とは逆方向、すなわち第２群レンズ室２５０から離れる方向に移動し、図２または図３に示した伸長状態に復帰する。
　上述した第１の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）交換レンズ鏡筒２００は、ＡＦ群レンズ２４１を保持するＡＦ群レンズ室２４０と、ＡＦ群レンズ室２４０に連結し、ＡＦ群レンズ室２４０を光軸ＯＡ方向に駆動するＡＦ用ステッピングモータ２７０と、ＡＦ用ステッピングモータ２７０が取り付けられるＳＴＭ取付筒２３０と、ＡＦ群レンズ室２４０とＳＴＭ取付筒２３０とを光軸ＯＡ方向に移動可能に案内するメインガイドバー２６１と、を備える。
　ＡＦ用ステッピングモータ２７０によって駆動されるＡＦ群レンズ室２４０とＡＦ用ステッピングモータ２７０が取り付けられるＳＴＭ取付筒２３０とが同じメインガイドバー２６１で案内されて光軸ＯＡ方向に移動するように構成されているので、リードスクリュー２７１とラック部２４２との噛み合いが安定し、フォーカス制御の精度が安定する。
（２）交換レンズ鏡筒２００は、メインガイドバー２６１が固定された第１群レンズ室２２０を備える。第１群レンズ室２２０は、ズーム時に光軸ＯＡ方向に移動する。これにより、ＡＦ群レンズ室２４０とＳＴＭ取付筒２３０とを、光軸ＯＡ方向に第１群レンズ室２２０に対して、精度よく移動することができる。
（３）交換レンズ鏡筒２００は、ズーム時にＯＡ光軸を回転中心として回動されるカム筒２１２を更に備える。第１群レンズ室２２０は、交換レンズ鏡筒２００に含まれる第１群レンズ２２３を保持する。ＳＴＭ取付筒２３０は、カム筒２１２によって光軸ＯＡ方向に移動されるカムフォロア２３３ａを有し、第１群レンズ室２２０は、カム筒２１２によって光軸ＯＡ方向に移動されるカムフォロア２２１ａを有する。
　これにより、縮筒時に第１群レンズ室２２０とＳＴＭ取付筒２３０とを近づけることができるので、縮筒状態における鏡筒長Ｌを短縮できる。したがって、交換レンズ鏡筒２００を小型化できる。
（４）交換レンズ鏡筒２００は、メインガイドバー２６１が固定された第１群レンズ室２２０と、ズーム時に光軸ＯＡを回転中心として回動されるカム筒２１２と、を更に備える。メインガイドバー２６１は、光軸ＯＡ方向に沿って伸びる軸部材を有する。第１群レンズ室２２０は、メインガイドバー２６１の一端を固定するレンズ保持部２２２および筒部２２１と、メインガイドバー２６１の他端を固定するメインガイドバー調整板２６３とを有する。筒部２２１は、光軸ＯＡを中心とした円筒形状であり、その内周側にＳＴＭ取付筒２３０が配置される。メインガイドバー調整板２６３は、光軸ＯＡと略直交する方向に沿って配置される板部材であり、筒部２２１に対して固定される。
　これにより、変倍動作およびフォーカシング動作における、第１群レンズ２２３に対するＡＦ群レンズ２４１の移動方向を適切に調整できるので、交換レンズ鏡筒２００の光学性能を向上できる。
（５）交換レンズ鏡筒２００は、少なくとも第１群レンズ室２２０を光軸ＯＡ方向に移動して交換レンズ鏡筒２００の全長を短くするカム筒２１２およびカム筒２１２の第１カム溝２１２ａと嵌合するカムフォロア２２１ａを更に備える。カム筒２１２およびカム筒２１２の第１カム溝２１２ａと嵌合するカムフォロア２２１ａは、第１群レンズ室２２０の光軸ＯＡ方向への移動によってメインガイドバー２６１をＳＴＭ取付筒２３０及びＡＦ群レンズ室２４０に対して、移動させる。
　これにより、縮筒時に第１群レンズ室２２０とＳＴＭ取付筒２３０とを近づけることができるので、縮筒状態における鏡筒長Ｌを短縮できる。したがって、交換レンズ鏡筒２００を小型化できる。
　次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
　ＡＦ用ステッピングモータ２７０の代わりに、他の直流モータや超音波モータを使用してもよい。また、レンズ群も第１群レンズ２２３を構成するレンズ枚数と、ＡＦ群レンズ２４１を構成するレンズ枚数と、第２群レンズ２５１を構成するレンズ枚数は、図示例の枚数に限らず、増加もしくは減少することができる。
（変形例２）
　以上の第１の実施の形態のカメラシステム１は、カメラの不使用時にレンズ鏡筒の長さが短くなる縮筒型交換レンズを備えるカメラシステムであった。第１の実施の形態の変形例に係るカメラは、レンズ鏡筒がカメラボディに着脱不可能に取り付けられた沈胴式カメラである。沈胴式カメラは、カメラの不使用時にレンズ鏡筒の全体または一部がカメラボディ内に収容され、カメラ使用時にレンズ鏡筒がカメラボディから突出する機構を有するものである。
　変形例２に係る沈胴式カメラと上述の実施の形態の縮筒型交換レンズ鏡筒との主な相違点は、沈胴式カメラは、図２において、ＳＴＭ取付筒２３０とＡＦ群レンズ室２４０と第２群レンズ室２５０等がカメラボディ内に内蔵され、かつ、固定筒２１１とカム筒２１２が省略され、第１群レンズ室２２０およびＳＴＭ取付筒２３０が不図示のアクチュエータによってそれぞれ光軸方向に移動されることである。なお、カム筒２１２が不図示のアクチュエータによって駆動されることで、第１群レンズ室２２０およびＳＴＭ取付筒２３０が光軸方向に移動されるように構成されていてもよい。
　沈胴式カメラは、使用時には、第１群レンズ室２２０がカメラボディから突出され、この状態で、上述の実施の形態の縮筒型交換レンズ鏡筒２００と同様に、ズーミング動作およびフォーカシング動作が行われる。
　他方、沈胴式カメラは、沈胴動作時には、第１群レンズ室２２０およびＳＴＭ取付筒２３０が不図示のアクチュエータによって光軸方向に第２群レンズ室２５０の方に向かって移動される。ＳＴＭ取付筒２３０の移動は途中で停止するが、その後も、不図示のアクチュエータによる駆動によって、第１群レンズ室２２０は、そのレンズ保持部２２２とＳＴＭ取付筒２３０の第１のガイド板２３１との間隔が小さくなるようにＳＴＭ取付筒２３０に接近する。これによって、第１群レンズ室２２０は、使用時にはカメラボディから突出されていたが沈胴時には、その突出量が減少し、または略突出しなくなる。
（変形例３）
　上述した実施の形態では、第２群レンズ室２５０は固定されていたが、光軸ＯＡ方向に移動可能に構成されていてもよい。
（変形例４）
　上述した実施の形態では、図２，３，７において、左側を被写体側とし、右側を撮像素子側としたが、左側を撮像素子側とし、右側を被写体側としてもよい。
（変形例５）
　上述した実施の形態では、ＡＦ群レンズ室２４０には、ラック部２４２が取り付けられていた。ラック部２４２には、ＡＦ用ステッピングモータ２７０のリードスクリュー２７１と噛み合うネジが刻設されていた。しかし、ラック部２４２に代えて、リードスクリュー２７１と噛み合うネジが刻設されたナット部をＡＦ群レンズ室２４０に設けてもよい。
　上述した本発明の第１の実施の形態は、以下の態様も含む。
（１）第１の態様によるレンズ鏡筒は、第１レンズを保持する第１レンズ保持部材と、第１レンズ保持部材に連結し、第１レンズ保持部材を光軸方向に駆動する駆動源と、駆動源が取り付けられる取付部材と、第１レンズ保持部材と取付部材とを光軸方向に移動可能に案内するガイド部材と、を備える。
（２）第２の態様は、第１の態様によるレンズ鏡筒において、ガイド部材が固定された固定部材を備え、固定部材は、ズーム時に光軸方向に移動する。
（３）第３の態様は、第２の態様によるレンズ鏡筒において、ズーム時に光軸を回転中心として回動されるカム筒を更に備え、固定部材は、レンズ鏡筒に含まれる他のレンズを保持し、取付部材は、カム筒によって光軸方向に移動される取付部材カムフォロアを有し、固定部材は、カム筒によって光軸方向に移動される固定部材カムフォロアを有する。
（４）第４の態様は、第１から第３のいずれかの態様によるレンズ鏡筒において、ガイド部材が固定された固定部材と、ズーム時に光軸を回転中心として回動されるカム筒と、を更に備え、ガイド部材は、光軸方向に沿って伸びる軸部材を有し、固定部材は、軸部材の一端を固定する第１固定部材と、軸部材の他端を固定する第２固定部材とを有し、第１固定部材は、光軸を中心とした円筒形状であり、その内周側に取付部材が配置され、第２固定部材は、光軸と略直交する方向に沿って配置される板部材であり、第１固定部材に対して固定される。
（５）第５の態様は、第１から４のいずれかの態様によるレンズ鏡筒において、ガイド部材が固定された固定部材と、ズーム時に光軸を回転中心として回動されるカム筒と、を更に備え、取付部材は、カム筒によって光軸方向に移動される取付部材カムフォロアを有し、取付部材は、ガイド部材による光軸方向への案内と、カム筒と取付部材カムフォロアとの係合とにより、光軸方向に移動する。
（６）第６の態様は、第２から５のいずれかの態様によるレンズ鏡筒において、少なくとも固定部材を光軸方向に移動してレンズ鏡筒の全長を短くする沈胴機構を更に備え、沈胴機構は、固定部材の光軸方向への移動によってガイド部材を取付部材及び第１レンズ保持部材に対して、移動させる。
（７）第７の態様による光学機器は、第１から６のいずれかの態様によるレンズ鏡筒を備える。
＜第２の実施の形態＞
　図８～１７を参照して、レンズ鏡筒の第２の実施の形態について説明する。
　図８は、本実施の形態のレンズ鏡筒を交換レンズとして備えるレンズ交換式のカメラシステムを示した斜視図である。カメラシステム１は、カメラボディ１００と、カメラボディ１００に着脱可能な交換レンズ鏡筒２００Ａとを有する。
　カメラボディ１００には、交換レンズ鏡筒２００が着脱可能に取り付けられるボディ側レンズマウント１０１が設けられている。また交換レンズ鏡筒２００Ａには、ボディ側のレンズマウント１０１に対応し、カメラボディ１００が着脱可能に取り付けられるレンズ側レンズマウント２０１が設けられている。交換レンズ鏡筒２００Ａがカメラボディ１００に装着されると、ボディ側レンズマウント１０１上に設けられた複数の接点から成る接点群１０２が、レンズ側レンズマウント２０１上に設けられた複数の接点から成る接点群２０２に接続される。接点群１０２，２０２は、カメラボディ１００から交換レンズ鏡筒２００Ａへの電力供給、および、カメラボディ１００と交換レンズ鏡筒２００Ａとの信号の送受信に利用される。
　カメラボディ１００内のボディ側レンズマウント１０１後方には、被写体像を撮像し撮像信号を出力する撮像素子１０４が設けられる。カメラボディ１００の上方には、入力装置たるボタン１０７が設けられている。ユーザはボタン１０７を用いてカメラボディ１００に撮影指示や撮影条件の設定指示等を行う。
　本実施形態の交換レンズ鏡筒２００Ａは、交換レンズ鏡筒２００Ａの外周部を覆う第１および第２の筒状部材２１１ａ、２１１ｂから構成される固定筒２１１と、第１および第２の筒状部材２１１ａ、２１１ｂの間に配置されたズーム環２０５とを有する。交換レンズ鏡筒２００Ａは、ユーザによるズーム環２０５の手動操作により焦点距離が可変に構成された、いわゆる手動ズームレンズである。ユーザがズーム環２０５を回転させると、交換レンズ鏡筒２００Ａの焦点距離は広角側または望遠側に連続的に変化する。つまり交換レンズ鏡筒２００Ａの焦点距離は、ズーム環２０５の操作によって、広角端位置と望遠端位置との間で任意に設定可能である。
　また、交換レンズ鏡筒２００Ａは、後に詳述するように、撮影光学系の全部または一部を保持するレンズ内筒２０３が固定筒２１１から伸長する伸長状態と、上記レンズ内筒が固定筒２１１内に収容される縮筒状態とを呈する縮筒型の鏡筒である。なお、図８では、伸長状態のレンズ内筒２０３を破線で示している。
　交換レンズ鏡筒２００Ａの伸長状態と縮筒状態との切り替えは、縮筒解除ボタン２０４とズーム環２０５との操作によって行われる。すなわち、伸長状態にある交換レンズ鏡筒２００Ａは、内筒２０３が固定筒２１１から伸長、すなわち突出し、交換レンズ鏡筒２００Ａの全長Ｌは、Ｌ１となっている。この伸長状態では、交換レンズ鏡筒２００Ａは、被写体像を良好に撮像素子１０４に結像することができ、カメラシステム１は撮影可能な状態である。伸長状態から縮筒状態に切り替えるために、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらズーム環２０５を回転操作することによって、レンズの焦点距離を広角端に移動させるための回転操作位置よりも更に広角端より大きな回転角度位置に回転操作する。この更なる回転操作により、内筒２０３が固定筒２１１の内周側に収容され、交換レンズ鏡筒２００Ａは、縮筒状態となる。この縮筒状態での鏡筒長Ｌ２は、伸長状態時の長さＬ１よりも短く、カメラシステム１は撮影不可の状態である。交換レンズ鏡筒２００Ａの焦点距離が広角端から望遠端の間に存在する場合には、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらズーム環２０５を回転操作しない限り、ズーム環２０５は広角端または望遠端より大きな回転角度位置への回転操作は禁止される。つまり、縮筒解除ボタン２０４は、伸長状態から縮筒状態への移行を物理的に禁止させる、機械的なロック機能を果たす構成の一部である。
　一方、交換レンズ鏡筒２００Ａが縮筒状態となると、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらでなければズーム環２０５を広角端と望遠端との間の回転角度位置に回転操作することができない。すなわち、縮筒解除ボタン２０４は、縮筒状態から伸長状態に移行することも物理的に禁止させる、機械的なロック機能を果たす構成の一部である。
　このように、ユーザは、伸長状態にある交換レンズ鏡筒２００Ａを縮筒状態にするためには、広角端に対応した回転操作位置に存在するズーム環２０５を、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながら更に大きな回転角度位置へ回転操作する必要がある。また逆に、ユーザは、縮筒状態にある交換レンズ鏡筒２００Ａを伸長状態にするためには、ズーム環２０５を、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながら広角端から望遠側との間の回転角度位置へ回転操作する必要がある。
　図９－１２は、伸長状態にある交換レンズ鏡筒２００Ａの一部分についての断面図である。図９，１０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２が表れる断面について表した図であり、図１１，１２は、メインガイドバー２６１およびＡＦ用ステッピングモータ２７０が表れる断面について表した図である。なお、図９，１１は、ＡＦ群レンズ２４１が無限遠距離に合焦する位置に移動した状態を示し、図１０，１２は、ＡＦ群レンズ２４１が至近距離に合焦する位置に移動した状態を示す。図１３－１５は、交換レンズ鏡筒２００Ａの一部についての分解図である。
　図９－１２に示すように、交換レンズ鏡筒２００Ａは、固定筒２１１と、ズーム環２０５と、固定筒２１１の内周に嵌合するカム筒２１２と、カム筒２１２の内周に嵌合する第１群レンズ室２２０と、ステッピングモータ（ＳＴＭ）取付筒２３０と、ＡＦ群レンズ室２４０と、第２群レンズ室２５０とを有する。
　本実施の形態にあっては、第１群レンズ室２２０が伸長状態時に、固定筒２１１から被写体側に突出、すなわち伸長する図８の内筒２０３に相当する。また、図９－１２、１４－１７において、左側を被写体側とし、右側を撮像素子側とする。図１３においては、右側を被写体側とし、左側を撮像素子側とする。なお、第１群レンズ室２２０よりも被写体側に、他のレンズが存在してもよい。また、第２群レンズ室２５０よりも撮像素子側に、他のレンズが存在してもよい。
　図９，１３に示すように、上述のように固定筒２１１の第１および第２の筒状部材２１１ａと２１１ｂとの間にズーム環２０５が配置され、第１の筒状部材２１１ａと第２の筒状２１１ｂとに対して、ズーム環２０５は回転操作が可能である。このズーム環２０５はカム筒２１２に直進キーで係合することにより一体となって回転可能かつ相対的に直進可能になっている。
　こうしてカム筒２１２は、図８に示すズーム環２０５の回転操作によって回転され、内周側にカム溝２１２ａが設けられている。
　図９，１３に示すように、第１群レンズ室２２０は、円筒形状を呈する筒部２２１と、筒部２２１の被写体側で第１群レンズ２２３を保持する中空円盤状のレンズ保持部２２２とを有する。レンズ保持部２２２は、筒部２２１の被写体側端部に固定されている。筒部２２１の外周には、カム筒２１２のカム溝２１２ａと嵌合するカムフォロア２２１ａが設けられる。筒部２２１は、図示しない直進案内部材により光軸回りの回転を規制されており、カム筒２１２が回転すると、筒部２２１はカム溝２１２ａとカムフォロワ２２１ａとの係合及び直進案内部材により光軸方向に直進移動される。
　レンズ保持部２２２には、ＳＴＭ取付筒２３０およびＡＦ群レンズ室２４０を光軸ＯＡ方向に案内するメインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２が取り付けられている。メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２は、それぞれ光軸ＯＡ方向に沿って配置される軸状の部材であり、光軸ＯＡを挟んで互いに対向する位置の近傍に配置され、被写体側の端部がレンズ保持部２２２に取り付けられており、それぞれ光軸ＯＡ方向に沿って撮像素子側に向かって延在する（図１３－１５参照）。図９に示すように、第１群レンズ室２２０の筒部２２１の右端、すなわち撮像素子側の端部には、光軸ＯＡと直交する方向に配置された板状のメインガイドバー調整板２６３が取り付けられている。メインガイドバー２６１の撮像素子側の端部は、メインガイドバー調整板２６３に取り付けられている。メインガイドバー調整板２６３には、メインガイドバー２６１の端部が固定されるメインガイドバー固定穴と、メインガイドバー調整板２６３を筒部２２１に固定するためのネジ穴と、が形成されている。メインガイドバー調整板２６３を光軸ＯＡ方向から見た場合の形状は、略三角形状であり、外周側の一辺は筒部２２１の外周面に沿うように円弧状に湾曲している。メインガイドバー２６１は、その一端がレンズ保持部２２２によって支持され、その他端がメインガイドバー調整板２６３によって支持されている。メインガイドバー調整板２６３の筒部２２１への取付位置を調整することで、メインガイドバー２６１の光軸ＯＡに対する角度を調整することができる。また、サブガイドバー２６２の撮像素子側の端部は、支持、すなわち固定されていない。
　ＳＴＭ取付筒２３０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２を介して第１群レンズ室２２０内で光軸ＯＡ方向に移動可能に保持された部材であり、図１３－１５に示すように、ＡＦ用ステッピングモータ２７０が取り付けられている。図９，１３に示すように、ＳＴＭ取付筒２３０は、光軸ＯＡ方向に離間した第１および第２のガイド板２３１、２３２と、第１および第２のガイド板２３１、２３２を互いに連結する連結部２３３と、第１のガイド板２３１に固定されたＳＴＭ取付部２３４とを有する。ＡＦ用ステッピングモータ２７０は、ＳＴＭ取付部２３４にネジなどによって固定される。第１のガイド板２３１は、メインガイドバー２６１が挿通される挿通孔２３１ａと、サブガイドバー２６２が挿通される挿通孔２３１ｂとを有する。また、第２のガイド板２３２は、メインガイドバー２６１が挿通される挿通孔２３２ａを有する。光軸ＯＡ方向から見た際に、挿通孔２３１ａ、２３２ａは丸穴形状であり、メインガイドバー２６１の外周面と略同じ形状である。光軸ＯＡ方向から見た際に、挿通孔２３１ｂは光軸ＯＡを中心とする円の法線方向に沿って伸びる楕円形状またはＵ字穴形状であり、サブガイドバー２６２の外周面の２点と接する。このように、ＳＴＭ取付筒２３０は、メインガイドバー２６１に沿って直進可能に嵌合され、かつ、光軸と直交する面上でメインガイドバー２６２を回転中心とした回転をサブガイドバー２６２により防止されている。
　ＳＴＭ取付筒２３０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２に対して光軸ＯＡ方向に沿って摺動可能であり、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２に案内されて、第１群レンズ室２２０に対して光軸ＯＡ方向に沿って移動可能である。
　図９に示すように、第１群レンズ室２２０およびＳＴＭ取付筒２３０の撮像素子側には、第２群レンズ室２５０が配置されている。第２群レンズ室２５０は、第２群レンズ２５１を保持するレンズ室である。本実施の形態にあっては、第２群レンズ室２５０は交換レンズ鏡筒２００Ａ内での光軸方向の位置を固定されている。一方、第１群レンズ室２２０は、光軸方向に移動可能であり、縮筒状態では第２群レンズ室２５０に近づく方向に移動する。図１６－１７に示すように、伸筒状態から縮筒状態に変化する際、第１群レンズ室２２０は第２群レンズ室２５０に近づき、縮筒状態では、第１群レンズ室２２０の後端に位置するメインガイドバー調整板２６３よりも第２群レンズ室２５０の少なくとも一部が被写体側に位置するようになっている。第２群レンズ室２５０の前端、すなわち被写体側の端部には、後述するように縮筒状態でＳＴＭ取付筒２３０の第２のガイド板２３２の後端面、すなわち撮像素子側の端面と当接する当接部２５２が設けられている。図９－１２に示すように、伸長状態では、当接部２５２は、ＳＴＭ取付筒２３０の第２のガイド板２３２の後端面と離間している。
　図９に示すように、ＳＴＭ取付筒２３０の第１のガイド板２３１と第１群レンズ室２２０のレンズ保持部２２２との間には、メインガイドバー２６１と同軸に配置されたコイルバネ２８１とサブガイドバー２６２と同軸に配置されたコイルバネ２８２とが配置されている。コイルバネ２８１，２８２は、レンズ保持部２２２と第１のガイド板２３１とが離れる方向に常時付勢する。このように、コイルバネ２８１，２８２が常時付勢することにより、ＳＴＭ取付筒２３０が第１群レンズ室２２０のメインガイドバー調整板２６３または第２群レンズ室２５０の当接部２５２に当接されて安定する。
　ＡＦ用ステッピングモータ２７０は、出力軸にリードスクリュー２７１が直結され、少なくともフォーカシング動作時に起動されてリードスクリュー２７１が回転駆動される。ＡＦ用ステッピングモータ２７０はズーミング動作時または縮筒／伸筒動作時にも起動されることとしてもよい。
　図９に示すように、ＡＦ群レンズ室２４０はＡＦ群レンズ２４１を保持しており、ＡＦ群レンズ室２４０はメインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２を介して第１群レンズ室２２０に保持されている。なお、ＡＦ群レンズ２４１は、合焦時に移動するフォーカシングレンズであると共に、第１群レンズ２２３と組み合わせてズーミングレンズを構成する。すなわち、ＡＦ群レンズ２４１は、後に詳述するようにＡＦ用ステッピングモータ２７０によって、フォーカシング動作時には単独で光軸ＯＡ方向に移動され、ズーミング動作時には、第１群レンズ２２３と共に光軸ＯＡ方向に移動される。なお、ＡＦ群レンズ２４１はフォーカシングレンズである必要は無く、ズーム時または縮筒／伸筒動作時に移動するレンズであってもよい。
　ＡＦ群レンズ室２４０には、メインガイドバー２６１が挿通される挿通孔２４０ａ，２４０ｂと、サブガイドバー２６２が挿通される半円状の孔２４０ｃとが設けられる。ＡＦ群レンズ室２４０は、メインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２によって光軸ＯＡ方向に沿って摺動可能に案内される。
　図１１，１３に示すように、ＡＦ群レンズ室２４０には、ラック部２４２が取り付けられている。ラック部２４２には、ＡＦ用ステッピングモータ２７０のリードスクリュー２７１と噛み合うネジが刻設されている。こうして、ＳＴＭ取付筒２３０に取り付けられたＡＦ用ステッピングモータ２７０とＡＦ群レンズ室２４０とは、リードスクリュー２７１とラック部２４２との噛み合いによって、互いに連結されている。ＡＦ用ステッピングモータ２７０のリードスクリュー２７１が回転駆動されると、ラック部２４２がリードスクリュー２７１に噛み合いながら光軸方向に移動する。ラック部２４２はＡＦ群レンズ室２４０に取り付けられており、また、ＡＦ群レンズ室２４０はメインガイドバー２６１およびサブガイドバー２６２に直進案内されているので、ラック部２４２が光軸方向に移動することによりＡＦ群レンズ室２４０も光軸方向に沿って移動する。
　なお、上述したように、伸長状態では、ＳＴＭ取付筒２３０は、コイルバネ２８１，２８２によってメインガイドバー調整板２６３に当接する位置に保持されているので、ＳＴＭ取付筒２３０と第１群レンズ室２２０との相対位置は不変である。したがって、伸長状態では、フォーカシング動作時にＡＦ用ステッピングモータ２７０が駆動されると、ＡＦ群レンズ室２４０は、図１１に示す無限位置と図１２に示す至近位置との間を、第１群レンズ２２３および後述の第２群レンズ２５１に対して光軸ＯＡ方向に沿って駆動され、合焦位置を変更する。
－－－伸長状態における交換レンズ鏡筒２００Ａの各部の動作について－－－
　先ず、交換レンズ鏡筒２００Ａのズーミング動作を説明する。図９において、交換レンズ鏡筒２００Ａは、伸長状態では、ズーム環２０５が回転操作されると、カム筒２１２が回転されるので、第１群レンズ室２２０およびＳＴＭ取付筒２３０が一体に光軸ＯＡに沿って移動して変倍動作が行われる。この変倍動作と同時に、ＡＦ用ステッピングモータ２７０によってＡＦ群レンズ２４１がＳＴＭ取付筒２３０に対して光軸ＯＡに沿って移動されて焦点位置の変動、すなわちピント位置の変動を防止する。
　次に、交換レンズ鏡筒２００Ａのフォーカシング動作を説明する。交換レンズ鏡筒２００Ａは、伸長状態では、図１１に示したＡＦ用ステッピングモータ２７０が駆動されると、ＡＦ群レンズ室２４０が、上述したように、ＳＴＭ取付筒２３０に対して光軸ＯＡ方向に沿って駆動される。ＳＴＭ取付筒２３０と第１群レンズ室２２０との相対位置は、ズーム環２０５の回転位置に無関係に不変である。したがって、ＡＦ用ステッピングモータ２７０が駆動されると、ＡＦ群レンズ室２４０は第１群レンズ室２２０に対して光軸ＯＡ方向に沿って駆動され、ＡＦ群レンズ２４１と第１群レンズ２２３および第２群レンズ２５１との相対距離が変化して、合焦位置が変更される。
　なお、伸長状態および縮筒状態では、焦点距離や合焦位置に関わらず、ＡＦ群レンズ２４１と第２群レンズ２５１とが干渉することはない。
－－－伸長状態から縮筒状態に移行する場合－－－
　次に、交換レンズ鏡筒２００Ａの縮筒動作を説明する。伸長状態から縮筒状態にすべく、図８に示した縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらズーム環２０５を所定の方向に回転操作すると、図９に示した第１群レンズ室２２０とＳＴＭ取付筒２３０とが一体に第２群レンズ室２５０の方に移動し、やがて、ＳＴＭ取付筒２３０の第２のガイド板２３２が第２群レンズ室２５０の当接部２５２に当接する。なお、上述のＳＴＭ取付筒２３０の移動時には、ＳＴＭ取付筒２３０に取り付けられたＡＦ用ステッピングモータ２７０に連結されたＡＦ群レンズ室２４０も移動する。
　そして、縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながら、さらにズーム環２０５を前記所定の方向に回転操作すると、ＳＴＭ取付筒２３０がその第２のガイド板２３２と第２群レンズ室２５０の当接部２５２との当接によって停止した状態で、第１群レンズ室２２０のみが更に同方向に所定量だけ移動して、縮筒動作が終了する。なお、ＳＴＭ取付筒２３０が停止すると、ＡＦ用ステッピングモータ２７０とＡＦ群レンズ室２４０との連結のためＡＦ群レンズ室２４０も停止する。
　こうして縮筒動作が終了すると、図１６または図１７に示すように、第１群レンズ室２２０のレンズ保持部２２２とＳＴＭ取付筒２３０の第１のガイド板２３１との間隔が、伸長状態の時の間隔に比べて小さくなり、すなわち、第１群レンズ室２２０のレンズ保持部２２２と第２群レンズ室２５０との間隔が小さくなる。この状態では、第１群レンズ室２２０が固定筒２１１内に収容されている。
　なお、図１６は、ＡＦ群レンズ２４１が無限位置にある時の縮筒状態を示し、図１７は、ＡＦ群レンズ２４１が至近位置にある時の縮筒状態を示す。図１６および図１７から明らかなように、縮筒状態では、第１群レンズ室２２０のレンズ保持部２２２とＳＴＭ取付筒２３０の第１のガイド板２３１との間隔が、伸長状態の時の間隔に比べて小さくなり、また、ＳＴＭ取付筒２３０の停止によってＡＦ群レンズ２４１も停止するので、ＡＦ群レンズ２４１の位置に関わらず、ＡＦ群レンズ２４１と第２群レンズ２５１とは干渉しない。
－－－縮筒状態から伸長状態に移行する場合－－－
　次に、交換レンズ鏡筒２００Ａの伸長動作を説明する。縮筒状態から伸長状態にすべく、図８に示した縮筒解除ボタン２０４を押圧操作しながらズーム環２０５を、縮筒動作時とは逆方向に回転操作すると、図１６に示した第１群レンズ室２２０が、縮筒動作時とは逆方向、すなわち第２群レンズ室２５０から離れる方向に移動し、図９または図１０に示した伸長状態に復帰する。
　上述した第２の実施の形態によれば、次の作用効果が得られる。
（１）交換レンズ鏡筒２００Ａは、ＡＦ群レンズ２４１を保持するＡＦ群レンズ室２４０と、ＡＦ群レンズ室２４０に連結し、ＡＦ群レンズ室２４０を光軸方向に駆動するＡＦ用ステッピングモータ２７０と、ＡＦ用ステッピングモータ２７０が取り付けられ、ＡＦ用ステッピングモータ２７０とともに光軸ＯＡ方向に移動可能なＳＴＭ取付筒２３０と、ＳＴＭ取付筒２３０を光軸方向に沿った一方向に付勢するコイルバネ２８１とを備える。
　これにより、ＳＴＭ取付筒２３０は常に一方向に付勢される力がかかるので、交換レンズ鏡筒２００Ａ内での位置（具体的には、第１群レンズ室２２０に対するＳＴＭ取付筒２３０の位置）を安定させることができる。また、縮筒時には、コイルバネ２８１を伸筒時より短くなるようにＳＴＭ取付筒２３０を他方向側から押すことにより、伸筒時にＳＴＭ取付筒２３０が配置されていたスペースに他の部材を配置することができる。具体的に、上述した実施の形態では、第１群レンズ室２２０がＳＴＭ取付筒２３０と共に撮像素子側に移動することにより、第２群レンズ室２５０がＳＴＭ取付筒２３０を第１群レンズ室２２０内で被写体側に移動する方向に押し付ける。そして、ＳＴＭ取付筒２３０の第１群レンズ室２２０内での位置が被写体側に移動することにより、第１群レンズ室２２０の内周側に第２群レンズ室２５０の一部を収納させて鏡筒長Ｌを短縮できる。これにより、交換レンズ鏡筒２００Ａを小型化できる。なお、上述した実施の形態では、縮筒時と伸筒時とで第１群レンズ室２２０に対するＳＴＭ取付筒２３０の位置を変化させることとしたが、焦点距離状態や撮影距離に応じて第１群レンズ室２２０に対するＳＴＭ取付筒２３０の位置を変化させることとしてもよい。
（２）交換レンズ鏡筒２００Ａは、ＡＦ群レンズ２４１の物体側に対向する位置に配置される第１群レンズ２２３と、第１群レンズ２２３を保持し、第１群レンズ２２３とともに光軸ＯＡ方向に移動可能な第１群レンズ室２２０とを備える。交換レンズ鏡筒２００Ａは、第１群レンズ室２２０とＳＴＭ取付筒２３０との間にコイルバネ２８１が配置される。第１群レンズ室２２０は、コイルバネ２８１により光軸ＯＡ方向に沿った一方向において、ＳＴＭ取付筒２３０とは逆向きに付勢される。
　これにより、第１群レンズ室２２０に対するＳＴＭ取付筒２３０の光軸ＯＡ方向における位置を安定して保持することができる。第１群レンズ室２２０に対するＳＴＭ取付筒２３０の位置が安定することにより、ＳＴＭ取付筒２３０によりＡＦ用ステッピングモータ２７０を介して保持されているＡＦ群レンズ２４１の光軸ＯＡ方向の位置も安定することになり、交換レンズ鏡筒２００Ａの光学性能の劣化を防止することができる。また、縮筒時には、コイルバネ２８１が伸筒時より短くなるように第１群レンズ室２２０とＳＴＭ取付筒２３０とを近づけることができるので、縮筒状態における鏡筒長Ｌを短縮できる。これにより、交換レンズ鏡筒２００Ａを小型化できる。なお、交換レンズ鏡筒２００Ａは、伸筒状態から縮筒状態への変更をユーザによるズーム環の手動操作により行っている。ここで、伸筒状態から縮筒状態への変更をモータなどの駆動力で行う場合、コイルバネ２８１の付勢力に抗する大きな駆動力を出力可能なモータなどを交換レンズ鏡筒２００Ａ内に用意する必要があり、交換レンズ鏡筒２００Ａの大型化につながってしまう。一方、上述した実施の形態によれば、コイルバネ２８１の付勢力に抗することが手動操作でできるので、大きな駆動力を出力可能なモータを用意する必要がなく、交換レンズ鏡筒２００Ａの大型化を回避することができる。
（３）交換レンズ鏡筒２００Ａは、ＡＦ群レンズ室２４０とＳＴＭ取付筒２３０とを光軸ＯＡ方向に移動可能に案内するメインガイドバー２６１を備える。
　メインガイドバー２６１は、光軸ＯＡにほぼ平行に延びるガイドバーである。ＳＴＭ取付筒２３０は、互いに離間し、メインガイドバー２６１が貫通する挿通孔２３１ａ，２３２ａを有する一対の第１および第２のガイド板２３１、２３２と、一対の第１および第２のガイド板２３１，２３２を連結する連結部２３３とを有する。
　ＡＦ群レンズ室２４０は、ＳＴＭ取付筒２３０の一対の第１および第２のガイド板２３１、２３２の間において、メインガイドバー２６１が貫通する挿通孔２４０ａ，２４０ｂを有する。
　これにより、ＳＴＭ取付筒２３０が光軸ＯＡ方向に移動すると、ＡＦ用ステッピングモータ２７０とＡＦ群レンズ室２４０との連結によってＡＦ群レンズ室２４０もＳＴＭ取付筒２３０と一体に同方向に移動され、また、ＡＦ用ステッピングモータ２７０の駆動によって、ＡＦ群レンズ室２４０をＳＴＭ取付筒２３０に対して相対的に移動させることができる。つまり、ズーミング動作時のＡＦ群レンズ室２４０の光軸ＯＡ方向の移動は、第１群レンズ室２２０の移動（カム筒２１２のカム溝２１２ａと第１群レンズ室２２０のカムフォロワ２２１ａとのカム係合による第１群レンズ室２２０の移動）によって行い、フォーカシング動作時のＡＦ群レンズ室２４０の光軸ＯＡ方向の移動は、ＡＦ用ステッピングモータ２７０の駆動力によって行う。したがって、ズーミング動作時に合焦位置が変更することがあっても、フォーカシング動作をズーミング動作中に行って合焦位置の補正を行うことが可能である。よって、ユーザはズーミング動作を行いつつフォーカシング動作により合焦位置のずれを抑えることが可能である。
（４）交換レンズ鏡筒２００Ａは、ＡＦ群レンズ２４１の物体側に対向する位置に配置される第１群レンズ２２３と、第１群レンズ２２３を保持し、第１群レンズ２２３とともに光軸ＯＡ方向に移動可能な第１群レンズ室２２０と、第１群レンズ室２２０に固定され、ＡＦ群レンズ室２４０とＳＴＭ取付筒２３０とを光軸方向に移動可能に案内するメインガイドバー２６１を備える。
　これにより、ＡＦ群レンズ室２４０の直進案内部材とＳＴＭ取付筒２３０の直進案内部材とを兼用することが可能であり、部品点数の削減が可能である。また、メインガイドバー２６１を第１群レンズ室２２０に対して精度良く保持させることにより、ＡＦ群レンズ室２４０とＳＴＭ取付筒２３０とを精度よく移動することができる。したがって、ＡＦ群レンズ室２４０の直進案内部材とＳＴＭ取付筒２３０の直進案内部材とをそれぞれ用意して精度良く保持させるより、容易に高精度の移動が可能となる。
（５）交換レンズ鏡筒２００Ａは、ＡＦ群レンズ２４１の物体側に対向する位置に配置される第１群レンズ２２３と、第１群レンズ２２３を保持し、第１群レンズ２２３とともに光軸ＯＡ方向に移動可能な第１群レンズ室２２０とを備える。第１群レンズ室２２０は、ＳＴＭ取付筒２３０がコイルバネ２８１により光軸ＯＡ方向に沿った一方向に付勢されて当てつけられるメインガイドバー調整板２６３を備える。
　そのため、ＳＴＭ取付筒２３０は、コイルバネ２８１によって第１群レンズ室２２０のメインガイドバー調整板２６３に付勢されるので、伸長状態では第１群レンズ室２２０と一体に移動され、縮筒動作時には、第１群レンズ室２２０に対して相対的に移動されることができ、交換レンズ鏡筒２００Ａを小型化できる。
（６）交換レンズ鏡筒２００Ａは、光軸ＯＡ方向においてＳＴＭ取付筒２３０との距離が変化する第２群レンズ室２５０の当接部２５２を備える。第２群レンズ室２５０の当接部２５２は、ＳＴＭ取付筒２３０をコイルバネ２８１の付勢力に抗して上述した一方向と逆の方向に移動させることが可能である。これにより、第１群レンズ室２２０と第２群レンズ室２５０との距離を短くすることができるので、鏡筒長Ｌを短くすることができる。
　次のような変形も本発明の範囲内であり、変形例の一つ、もしくは複数を上述の第２の実施形態と組み合わせることも可能である。
（変形例１）
　サブガイドバー２６２やこのサブガイドバー２６２に取り付けられたコイルバネ２８２は、省略することができる。また、ＡＦ用ステッピングモータ２７０の代わりに、他の直流モータや超音波モータを使用してもよい。更には、レンズ群も第１群レンズ２２３を構成するレンズ枚数と、ＡＦ群レンズ２４１を構成するレンズ枚数と、第２群レンズ２５１を構成するレンズ枚数は、図示例の枚数に限らず、増加もしくは減少することができる。
（変形例２）
　以上の実施の形態のカメラシステム１は、カメラの不使用時にレンズ鏡筒の長さが短くなる縮筒型交換レンズを備えるカメラシステムであった。実施の形態の変形例に係るカメラは、レンズ鏡筒がカメラボディに着脱不可能に取り付けられた沈胴式カメラである。沈胴式カメラは、カメラの不使用時にレンズ鏡筒の全体または一部がカメラボディ内に収容され、カメラ使用時にレンズ鏡筒がカメラボディから突出する機構を有するものである。
　変形例２に係る沈胴式カメラと上述の実施の形態の縮筒型交換レンズ鏡筒との主な相違点は、沈胴式カメラは、図９において、ＳＴＭ取付筒２３０とＡＦ群レンズ室２４０と第２群レンズ室２５０等がカメラボディ内に内蔵され、かつ、固定筒２１１とカム筒２１２が省略され、第１群レンズ室２２０が不図示のアクチュエータによって光軸方向に移動されることである。
　沈胴式カメラは、使用時には、第１群レンズ室２２０がカメラボディから突出され、この状態で、上述の実施の形態の縮筒型交換レンズ鏡筒２００Ａと同様に、ズーミング動作およびフォーカシング動作が行われる。
　他方、沈胴式カメラは、沈胴動作時には、第１群レンズ室２２０が不図示のアクチュエータによって光軸方向に第２群レンズ室２５０の方に向かって移動される。この第１群レンズ室２２０の移動に伴い、ＳＴＭ取付筒２３０も同一方向に移動して第２群レンズ室２５０の当接部２５２に当接して移動が阻止される。不図示のアクチュエータによる引き続く駆動によって、第１群レンズ室２２０は、そのレンズ保持部２２２とＳＴＭ取付筒２３０の第１のガイド板２３１との間隔が小さくなるようにＳＴＭ取付筒２３０に接近する。これによって、第１群レンズ室２２０は、使用時にはカメラボディから突出されていたが沈胴時には、その突出量が減少し、または略突出しなくなる。
（変形例３）
　上述した実施の形態では、第２群レンズ室２５０は固定されていたが、光軸ＯＡ方向に移動可能に構成されていてもよい。
（変形例４）
　上述した実施の形態では、図９－１２，１６，１７において、左側を被写体側とし、右側を撮像素子側としたが、左側を撮像素子側とし、右側を被写体側としてもよい。
（変形例５）
　上述した実施の形態では、ＡＦ群レンズ室２４０には、ラック部２４２が取り付けられていた。ラック部２４２には、ＡＦ用ステッピングモータ２７０のリードスクリュー２７１と噛み合うネジが刻設されていた。しかし、ラック部２４２に代えて、リードスクリュー２７１と噛み合うネジが刻設されたナット部をＡＦ群レンズ室２４０に設けてもよい。
　上述した本発明の第２の実施の形態は、以下の態様も含む。
（１）第８の態様によるレンズ鏡筒は、少なくとも一つの第１レンズを保持する第１レンズ保持部材と、第１レンズ保持部材に連結し、第１レンズ保持部材を光軸方向に駆動する駆動源と、駆動源が取り付けられ、駆動源とともに光軸方向に移動可能な取付部材と、取付部材を光軸方向に沿った一方向に付勢する付勢部材と、を備える。
（２）第９の態様は、第８の態様によるレンズ鏡筒において、第１レンズの物体側または像面側に対向する位置に配置される第２レンズと、第２レンズを保持し、第２レンズとともに光軸方向に移動可能な第２レンズ保持部材と、を備え、第２レンズ保持部材と取付部材との間に付勢部材が配置され、第２レンズ保持部材は、付勢部材により光軸方向に沿った一方向において、取付部材とは逆向きに付勢される。
（３）第１０の態様は、第８または第９の態様によるレンズ鏡筒において、第１レンズ保持部材と取付部材とを光軸方向に移動可能に案内するガイド部材を備え、ガイド部材は、光軸にほぼ平行に延びるガイドバーであり、取付部材は、互いに離間し、ガイドバーが貫通するガイド孔を有する一対のガイド板と、一対のガイド板を連結する連結部とを有し、第１レンズ保持部材は、一対のガイド板の間において、ガイドバーが貫通するガイド穴を有する。
（４）第１１の態様は、第８から１０のいずれかの態様によるレンズ鏡筒において、第１レンズの物体側または像面側に対向する位置に配置される第２レンズと、第２レンズを保持し、第２レンズとともに光軸方向に移動可能な第２レンズ保持部材と、第２レンズ保持部材に固定され、第１レンズ保持部材と取付部材とを光軸方向に移動可能に案内するガイド部材を備える。
（５）第１２の態様は、第８から１１のいずれかの態様によるレンズ鏡筒において、駆動源はモータとモータによって回転されるリードスクリューとを有し、第１レンズ保持部材はリードスクリューに噛み合う噛合部を有する。
（６）第１３の態様は、第８から１２のいずれかの態様によるレンズ鏡筒において、第１レンズの物体側または像面側に対向する位置に配置される第２レンズと、第２レンズを保持し、第２レンズとともに光軸方向に移動可能な第２レンズ保持部材と、を備え、第２レンズ保持部材は、取付部材が付勢部材により光軸方向に沿った一方向に付勢されて当てつけられる当てつけ箇所を備える。
（７）第１４の態様は、第８から１３のいずれかの態様によるレンズ鏡筒において、光軸方向において取付部材との距離が変化する制限部材を備え、制限部材は、取付部材を付勢部材の付勢力に抗して一方向と逆の方向に移動させることが可能である。
（８）第１５の態様は、第１４の態様によるレンズ鏡筒において、制限部材は、第３のレンズを保持するレンズ保持部材であり、沈胴動作時または縮筒動作時に取付部材との距離が小さくなる。
（９）第１６の態様による光学機器は、第８から１５のいずれかの態様によるレンズ鏡筒を備える。
　上記では、種々の実施の形態および変形例を説明したが、本発明はこれらの内容に限定されるものではない。本発明の技術的思想の範囲内で考えられるその他の態様も本発明の範囲内に含まれる。
　次の優先権基礎出願の開示内容は引用文としてここに組み込まれる。
　日本国特許出願２０１６年第１１６１０５号（２０１６年６月１０日出願）
　日本国特許出願２０１６年第１１６１０６号（２０１６年６月１０日出願）
１；カメラシステム、１００；カメラボディ、２００，２００Ａ；交換レンズ鏡筒、２１２；カム筒、２２０；第１群レンズ室、２２１；筒部、２２１ａ，２３３ａ；カムフォロア、２２２；レンズ保持部、２２３；第１群レンズ、２３０；ＳＴＭ取付筒、２３１；第１のガイド板、２３２；第２のガイド板、２３３；連結部、２４０；ＡＦ群レンズ室、２４１；ＡＦ群レンズ、２４２；ラック部、２５０；第２群レンズ室、２５１；第２群レンズ、２５２；当接部、２６１；メインガイドバー、２６３；メインガイドバー調整板、２７０；ＡＦ用ステッピングモータ、２７１；リードスクリュー、２８１，２８２；コイルバネ

Claims (14)

  1. 　第１レンズと、
    　前記第１レンズを保持し、光軸方向に移動する第１筒と、
    　フォーカスレンズと、
    　前記フォーカスレンズを駆動するアクチュエータと、
    　前記フォーカスレンズと前記アクチュエータとを保持し、光軸方向に移動する第２筒と、
    　を備えるレンズ鏡筒。
  2. 　請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記第１筒と前記第２筒とは、独立して光軸方向に移動するレンズ鏡筒。
  3. 　請求項１又は請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記第１筒は、第１カムフォロアを有し、
    　前記第１カムフォロアと係合する第１溝を有する第３筒をさらに備えるレンズ鏡筒。
  4. 　請求項３に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記第２筒は、第２カムフォロアを有し、
    　前記第３筒は、前記第２カムフォロアと係合する第２溝を有するレンズ鏡筒。
  5. 　請求項３又は請求項４に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記第３筒は、ズーム操作に応じて回転するレンズ鏡筒。
  6. 　請求項１から請求項５の何れか一項に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記アクチュエータは、前記第２筒に支持され、前記第２筒に対して前記フォーカスレンズを駆動するレンズ鏡筒。
  7. 　請求項６に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記フォーカスレンズを支持するフォーカスレンズ枠をさらに備え、
    　前記フォーカスレンズ枠が有する係合部と前記アクチュエータが有する軸とは接触しているレンズ鏡筒。　
  8. 　請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記係合部は、前記軸と噛み合うネジを有するレンズ鏡筒。
  9. 　請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記軸と噛み合うネジを有するナットを備えるレンズ鏡筒。
  10. 　請求項１から請求項６の何れか一項に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記フォーカスレンズを支持するフォーカスレンズ枠と、
    　前記フォーカスレンズ枠と前記第２筒とを光軸方向に移動可能に案内する軸部と、をさらに備えるレンズ鏡筒。
  11. 　請求項１０に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記軸部の一方は、前記第１筒に支持されるレンズ鏡筒。
  12. 　請求項１１に記載のレンズ鏡筒において、
    　前記軸部の他方は、調整板に支持され、
    　前記調整板は、前記第１筒に固定されるレンズ鏡筒。
  13. 　請求項１から請求項１２の何れか一項に記載のレンズ鏡筒において、
    　沈胴機構を備えるレンズ鏡筒。
  14. 　請求項１から請求項１３の何れか一項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
     
     
     
     
     
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