(57)【要約】【課題】ガイドバーにより案内された物体側レンズを備えるレンズ鏡筒。【解決手段】筒状の固定筒の内周側に固定筒の軸方向に沿って設けられた第１案内軸と、固定筒の外周側に軸方向に沿って設けられると共に、第１案内軸の長手方向について少なくとも一部が第１案内軸と重複して配置された第２案内軸と、第１のレンズを保持すると共に、第１案内軸に係合する第１係合部を有して第１案内軸に沿って移動する第１保持部材と、第１のレンズの物体側に位置する第２のレンズを保持すると共に、第２案内軸に係合する第２係合部を有して第２案内軸に沿って移動する第２保持部材とを備え、第１係合部の第１案内軸における移動範囲と、第２係合部の第２案内軸における移動範囲とを、軸方向について少なくとも一部重複させた。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
筒状の固定筒の内周側に前記固定筒の軸方向に沿って設けられた第1案内軸と、
前記固定筒の外周側に前記軸方向に沿って設けられると共に、前記第１案内軸の長手方向について少なくとも一部が前記第１案内軸と重複して配置された第２案内軸と、
第１のレンズを保持すると共に、前記第１案内軸に係合する第１係合部を有して前記第１案内軸に沿って移動する第１保持部材と、
前記第１のレンズの物体側に位置する第２のレンズを保持すると共に、前記第２案内軸に係合する第２係合部を有して前記第２案内軸に沿って移動する第２保持部材とを備え、
前記第１係合部の前記第１案内軸における移動範囲と、前記第２係合部の前記第２案内軸における移動範囲とを、前記軸方向について少なくとも一部重複させたことを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
請求項１に記載のレンズ鏡筒において、
前記第１案内軸と前記第２案内軸との間に配置され、前記第１保持部材と前記第２保持部材とを共通に駆動する駆動部材を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項３】
請求項２に記載のレンズ鏡筒において、
前記第１保持部材および前記第２保持部材は、カムフォロアを有し、
前記駆動部材は、前記カムフォロアが係合するカム溝を備えると共に、前記固定筒に嵌合するカム筒であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項４】
請求項１から請求項３までのいずれかに記載のレンズ鏡筒において、
前記第１係合部が前記第１案内軸に対して係合している長さは、前記第１係合部の前記第１案内軸に係合する位置にかかわらず一定であると共に、前記第２係合部が前記第２案内軸に対して係合している長さは、前記第２係合部の前記第２案内軸に係合する位置にかかわらず一定であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項５】
請求項１から請求項４までのいずれかに記載のレンズ鏡筒において、
前記第１案内軸および前記第２案内軸は、前記案内軸の複数箇所で前記固定筒に対して固定されていることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項６】
請求項１から請求項５までのいずれかに記載のレンズ鏡筒において、
前記第１案内軸および前記第２案内軸の少なくとも一方は、前記固定筒の径方向に直交する軸方向に並行して一対設けられることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のレンズ鏡筒において、
前記第１のレンズと前記第１係合部の前記軸方向の位置および前記第２のレンズと前記第２係合部の前記軸方向の位置の少なくとも一方を前記光軸方向にずらして配置することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項８】
請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
前記第２のレンズは、前記第２係合部よりも前記物体側に配置されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項９】
請求項７に記載のレンズ鏡筒において、
前記第１のレンズは、前記第２のレンズが前記第２係合部よりも前記第１のレンズの像側に配置される場合は、前記第１係合部よりも前記像側に配置されることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項１０】
請求項１から請求項６までのいずれかに記載のレンズ鏡筒と、
前記第１のレンズおよび前記第２のレンズを含む光学系による像を撮像する撮像部とを備えたことを特徴とする撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒および撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
下記の特許文献１には、固定筒に設けられたガイドパイプに案内されて固定筒に対して移動する移動筒と、移動筒に配したガイドバーに案内される前群レンズとを備えたレンズ鏡筒が記載されている。
【特許文献１】特開平０２−２１０３１４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
上記のレンズ鏡筒は、前群レンズを個別のガイドバーに対して駆動する構造を有する。しかしながら、後群レンズは移動筒に対して移動するのであって、前群レンズの移動に対して独立して移動させることはできない。
【０００４】
一方、独立して移動する複数のレンズ群を１つのガイドバーに対して設ける場合には、移動量に応じた長さを有するガイドバーが求められる。しかしながら、そのようなガイドバーを設ける構造は、レンズ鏡筒の大型化を招く。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
そこで、上記課題を解決すべく、筒状の固定筒（１４０）の内周側に固定筒の軸方向に沿って設けられた第１案内軸（１４２）と、固定筒の外周側に軸方向に沿って設けられると共に、第１案内軸の長手方向について少なくとも一部が第１案内軸と重複して配置された第２案内軸（１９４）と、第１のレンズ（１２４）を保持すると共に、第１案内軸に係合する第１係合部（１６１）を有して第１案内軸に沿って移動する第１保持部材（１２２）と、第１のレンズの物体側に位置する第２のレンズ（１１４）を保持すると共に、第２案内軸に係合する第２係合部（１１７）を有して第２案内軸に沿って移動する第２保持部材（１１２）とを備え、第１係合部の第１案内軸における移動範囲と、第２係合部の第２案内軸における移動範囲とを、軸方向について少なくとも一部重複させたことを特徴とするレンズ鏡筒が提供される。
【０００６】
また、本発明の第２の形態として、上記レンズ鏡筒（１００）と、当該レンズ鏡筒を用いて結像される像を撮影する撮像部（２００）とを有することを特徴とする撮像装置（３００）が提供される。
【０００７】
上記特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。しかしながら、以下の実施形態は特許請求の範囲に係る発明を限定するものではない。また、実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、レンズ鏡筒１００全体の断面図である。レンズ鏡筒１００は、第１レンズ群１１４、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４を有する光学系１０１を備える。レンズ鏡筒１００は、上記各レンズ群の少なくとも１つを光学系１０１の光軸方向に沿って移動させることにより、焦点位置、焦点距離等を調整する構造を有する。第１レンズ群１１４、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４は、それぞれレンズ枠１１２、１２２、１３２により保持される。
【００１０】
固定筒１４０は、カメラボディ等の他の部材に対して連結される基部１４６を有して、それ自体は、レンズ鏡筒１００が装着された場合にカメラボディ等に対して移動または回動しない。また、固定筒１４０は、その径方向に対向する位置にガイドバー１４２およびガイドバー１４４を互いに平行に支持する。
【００１１】
また、固定筒１４０は、もう一対のガイドバー１９２、１９４を有する。なお、図１において、外側のガイドバー１９２、１９４は、ガイドバー１４２、１４４と同一断面上に配されている。しかしながら、これは、外側のガイドバー１９２、１９４が、固定筒１４０の外側に配されていることを示すに過ぎない。
【００１２】
第１レンズ群１１４は、レンズ枠１１２を介して前筒１１１に保持され、前筒１１１およびレンズ枠１１２を含む前群ユニット１１０を形成する。前筒１１１は、係合部１１７およびＵ字溝１１３が外側のガイドバー１９２、１９４に係合することによってガイドバー１９２、１９４に支持されると共に、カムフォロア１１６を介して、カム筒１５０により駆動される。これにより、前群ユニット１１０は、第１レンズ群１１４と共に光学系１０１の光軸に沿って、固定筒１４０に対して変位する。より具体的には、前群ユニット１１０は、物体側（図中の左側）または像側（図中の右側）に移動する。
【００１３】
第２レンズ群１２４は、レンズ枠１２２を介して中筒１２１に保持される。中筒１２１は、絞り装置１６２および振動補正装置１６４を併せて保持して中間ユニット１６０を形成する。振動補正装置１６４は、第２レンズ群１２４が光学系１０１の光軸と略直交方向の成分を持つように移動させて、手振れ等の振動を補正する。
【００１４】
中筒１２１は、係合部１６１およびＵ字溝１６３がガイドバー１４２、１４４に係合することにより（図４ａ、図４ｂ参照）、固定筒１４０に対して光学系１０１の光軸に沿って移動する。これにより、中筒１２１に保持されたレンズ枠１２２および第２レンズ群１２４も、ガイドバー１４２、１４４に沿って移動する。
【００１５】
なお、ガイドバー１４２、１４４、１９２、１９４の長手方向について比較した場合、固定筒１４０の内側のガイドバー１４２、１４４と、固定筒１４０の外側のガイドバー１９２、１９４とは、係合部１１７、１６１およびＵ字溝１１３、１６３を案内する区間が互いに重複する。また、カム筒１５０は、ガイドバー１４２、１４４とガイドバー１９２、１９４との間に配されて、径方向について外側に位置する前群ユニット１１０と、径方向について内側に位置する中間ユニット１６０とを併せて駆動する。
【００１６】
第３レンズ群１３４は、レンズ枠１３２を介して後筒１３５に保持される。後筒１３５およびレンズ枠１３２は、後群ユニット１３０を形成する。後筒１３５も、係合部１３１およびＵ字溝１３３がガイドバー１４２、１４４に係合することにより、固定筒１４０に対して光学系１０１の光軸に沿って移動する。これにより、後筒１３５に保持されたレンズ枠１３２および第３レンズ群１３４もガイドバー１４２、１４４に沿って移動する。
【００１７】
中間ユニット１６０および後群ユニット１３０は、固定筒１４０の内径側に配置される。一方、前群ユニット１１０は、固定筒１４０の外側に配置される。カム筒１５０は、レンズ鏡筒１００の外周に設けられたズーム環１５１を操作することにより、固定筒１４０に対して回転中心を同じにして回転することができる。
【００１８】
後述するように、カム筒１５０は、カムフォロア１１６、１３６、１６６を介して、前群ユニット１１０、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０を駆動する。以下、個々の要素について個別に説明する。
【００１９】
更に、レンズ鏡筒１００は、上記の部材の他に、マイコン１７０を内蔵する。マイコン１７０は、レンズ鏡筒１００の外部と電気信号を送受信する場合の通信制御を実行する。
【００２０】
図２は、レンズ鏡筒１００の分解斜視図である。レンズ鏡筒１００は、物体側（前端側）に相当する図の左側から順に、前群ユニット１１０、カム筒１５０、固定筒１４０、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０を組み立てて形成される。
【００２１】
レンズ鏡筒１００は、固定筒１４０の内側にガイドバー１４２、１４４の一端（物側端部）を取り付けられる工程と、ガイドバー１４２、１４４の他端（像側端部）側から中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が取り付けられる工程とを順次実行する手順を含む。また、固定筒１４０の外側にガイドバー１９２、１９４を取り付ける工程と、当該ガイドバー１９２、１９４に前群ユニット１１０を取り付ける工程とを順次実行する手順も含む。前者の手順と後者の手順を実行する順序は任意に選択できる。なお、以下の説明においては、各要素の物側端部を「先端」と記載し、各要素の像側端部を「後端」と記載する。
【００２２】
図３ａは、レンズ鏡筒１００の斜め後方側から、固定筒１４０を見下ろした様子を示す斜視図である。また、図３ｂは、レンズ鏡筒１００の斜め前方側から固定筒１４０を見下ろした様子を示す斜視図である。
【００２３】
固定筒１４０は、全体として円筒形をなして、ガイドバー１４２、１４４、１９２、１９４および基部１４６を有する。基部１４６は、固定筒１４０の後端に形成された環状の部材であり、レンズ鏡筒１００を他の部材に固定するためのマウントが取り付けられる。固定筒１４０の周面には切欠き部１４１が形成されているが、その機能については後述する。
【００２４】
一対のガイドバー１４２、１４４は、固定筒１４０の内側に、筒の長手方向と平行に配される。図３ａに示すように、レンズ鏡筒１００における像側、即ち、図中で右側において、ガイドバー１４２、１４４の後端は、軸受け部１４７、１４９に挿通されて支持される。また、図３ｂに示すように、レンズ鏡筒１００における物側、即ち、図中で左側において、ガイドバー１４２、１４４の前端も、軸受け部１４７、１４９に挿通されて支持される。これにより、ガイドバー１４２、１４４は両端で位置決めされ、案内方向がぶれることが防止される。
【００２５】
他の一対のガイドバー１９２、１９４は、固定筒１４０の外側に、筒の長手方向と平行に配される。図３ａおよび図３ｂに示すように、ガイドバー１９２、１９４の後端（像側）は、固定筒１４０の長手方向中程の外周に形成されたリブ部１４５に挿通されて支持される。また、図３ｂに示すように、ガイドバー１４２、１４４の前端は、固定筒の前端に形成された軸受け部１４３に挿通されて支持される。これにより、ガイドバー１９２、１９４は両端で位置決めされ、案内方向がぶれることが防止される。
【００２６】
図４ａは、中間ユニット１６０の斜視図である。また、図４ｂは、中間ユニット１６０の背面図である。なお、図４ａ、図４ｂにおいては、中間ユニット１６０の一部を省略して描いている。
【００２７】
図４ａに示すように、中間ユニット１６０は、係合部１６１を介して、一対のガイドバー１４２、１４４から支持されると共に、ガイドバー１４２、１４４に沿って移動する。中間ユニット１６０は、板バネ１６９および係合部１６１のＶ字溝１６７によりガイドバー１４２、１４４を把持しているので、ガイドバー１４２、１４４に対してがたつきを生じることがない。
【００２８】
また、中間ユニット１６０は、係合部１６１に対して周方向に隣接して、カムフォロア１６６を有する。これにより、後述するカム筒１５０のカム溝１５４に駆動される。これにより、光学系１０１において、第２レンズ群１２４を光軸に沿って移動させることができる。
【００２９】
また、図４ｂに示すように、中間ユニット１６０の中筒１２１は、係合部１６１およびＵ字溝１６３を有する。係合部１６１およびＵ字溝１６３は、一点鎖線Ａにより示す中筒１２１の径方向に、中心Ｃに対して対称に配置される。これにより、Ｕ字溝１６３は、中筒１２１の周方向について係合部１６１から大きく離れて配置される。
【００３０】
従って、Ｕ字溝１６３とガイドバー１４４との間、および、係合部１６１とガイドバー１４２との間のガタつきを抑えることができる。そして、第２レンズ群１２４が光軸に直交する平面内で正確に位置決めされることにより、第２レンズ群１２４の中心Ｃが光学系１０１全体の光軸からずれることを防止できる。
【００３１】
係合部１６１のＶ字溝１６７は、一点鎖線Ａに対して中筒１２１の周方向に対称な形状を有する。このように、Ｖ字溝１６７を形成する複数の面は、光学系１０１の光軸およびガイドバー１４２を含む面に対して対称であってもよい。これにより、ガイドバー１４２がＶ字溝１６７の複数の面を押圧する力の合力が、光学系１０１の光軸中心に向くので、光軸に直交する面内における第２レンズ群１２４の位置を安定させることができる。
【００３２】
図５ａは、レンズ鏡筒１００の斜め前側から後群ユニット１３０を見下ろした様子を示す斜視図である。また、図５ｂは、レンズ鏡筒１００の真後ろから後群ユニット１３０を見た場合の背面図である。
【００３３】
後群ユニット１３０において、後筒１３５は、レンズ枠１３２を介して第３レンズ群１３４を内側に保持する。また、後筒１３５の外周面には、係合部１３１、カムフォロア１３６およびＵ字溝１３３がそれぞれ配置される。
【００３４】
ここで、レンズ枠１３２と、レンズ枠１３２に保持された第３レンズ群１３４は、後筒１３５の後端（図中の左側）付近に配される。一方、係合部１３１は、後筒１３５の前端（図中の右側）寄りに配される。これにより、第３レンズ群１３４は、係合部１３１に対して、光学系１０１の光軸方向についてより像側に配される。
【００３５】
後筒１３５の外周面には、後筒１３５の長手方向に沿って切欠き部１３８が形成されている。切欠き部１３８が形成された領域には、後筒１３５の周方向に沿って複数の係合部１３１が配される。このように、後筒１３５は、切欠き部１３８により周方向の一部が分断されて不連続に見えるが、係合部１３１により連結されて、全体には筒状となる。
【００３６】
図５ａに示すように、係合部１３１は、ガイドバー１４２の延在方向に沿って離れて配される。これにより、ガイドバー１４２と後筒１３５の長手方向とが相対的に傾くことを抑制できる。
【００３７】
また、係合部１３１の各々の上面には、ガイドバー１４２に当接する互いに対向した一対の当接面により形成されたＶ字溝１３７が形成される。
【００３８】
更に、後群ユニット１３０を背面から見た場合に、後筒１３５の外周面で係合部１３１に隣接してカムフォロア１３６が配置される。カムフォロア１３６は、後筒１３５の表面から径方向に突出する。
【００３９】
カムフォロア１３６の近傍には、板バネ１３９がその一端を後筒１３５に対して固定される。板バネ１３９の他端は、ガイドバー１４２に当接する。これにより、板バネ１３９は、係合部１３１を、ガイドバー１４２に向かって引きつける。従って、Ｖ字溝１３７およびガイドバー１４２は相互に密着する。これにより、第３レンズ群１３４の中心が、光学系１０１全体の光軸からずれることが防止される。
【００４０】
一方、図５ｂに示すように、Ｕ字溝１３３は、係合部１３１とは異なる位置においてガイドバー１４４に係合する。Ｕ字溝１３３は、互いに平行な一対の当接面により、後筒１３５の周方向から、ガイドバー１４４の側面を挟む。これにより、光学系１０１の光軸に直交する平面内で後筒１３５が回転することを抑制できる。
【００４１】
図６ａは、固定筒１４０に組み付けられた中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が、レンズ鏡筒１００の後端側に位置した状態を示す。即ち、中間ユニット１６０と後群ユニット１３０とは、固定筒１４０の内側に挿入される。
【００４２】
後筒１３５の係合部１３１は、ガイドバー１４２に対して係合する。また、後筒１３５のカムフォロア１３６は、切欠き部１４１を介して固定筒１４０から突出する。中間ユニット１６０の係合部１６１はガイドバー１４２に係合して、カムフォロア１６６は固定筒１４０の切欠き部１４１を介して外部に露出する。
【００４３】
ここで、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の板バネ１６９、１３９は、いずれも薄いので、固定筒１４０の厚さの範囲内に収まっている。よって、板バネ１６９、１３９が、固定筒１４０の外周面から外へ突出することはない。
【００４４】
また、カムフォロア１６６、１３６は、ガイドバー１４２に対して、固定筒１４０の周方向について互いに反対側に位置している。従って、ガイドバー１４２の延在方向についてカムフォロア１６６、１３６が接近した場合も、相互に干渉することがない。
【００４５】
図６ｂは、固定筒１４０に組み付けられた中間ユニット１６０および後群ユニット１３０が、レンズ鏡筒１００の前端側に位置した状態を示す。この場合も、カムフォロア１６６、１３６は、ガイドバー１４２に対して反対側に位置しているので相互に干渉することがない。
【００４６】
このように、中間ユニット１６０のカムフォロア１６６と、後群ユニット１３０のカムフォロア１３６とは、固定筒１４０の周方向について、ガイドバー１４２に対して互いに反対側に位置している。従って、ガイドバー１４２の延在方向について一対のカムフォロア１６６、１３６が接近した場合も、相互に干渉することがない。これにより、単一のガイドバー１４２により中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の両方を案内する構造でありながら、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の移動範囲を広くすることができる。
【００４７】
図７ａは、単独のカム筒１５０の後方から左側面を見下ろした様子を示す斜視図である。また、図７ｂは、カム筒１５０の後方から右側側面を見下ろした様子を示す斜視図である。
【００４８】
カム筒１５０は、全体として、周面の一部に切欠き部１５８を設けた円筒状の形状を有する。また、カム筒１５０の周面には、周方向および長手方向のいずれに対しても交差しないで延在する複数のカム溝１５２、１５４、１５６が形成される。
【００４９】
カム筒１５０には、前端側から順に、カム溝１５２、１５４、１５６が順に形成される。また、カム筒１５０の後ろ側部分では、カム溝１５４、１５６が取り除かれて切欠き部１５８が形成される。一方、カム筒１５０の前側部分は切欠き部１５８が無く、カム筒１５０は筒状をなす。これにより、固定筒１４０の外周面に装着された場合に、カム筒１５０は、固定筒１４０の外周面に沿って回転する。
【００５０】
図８は、図７ａおよび図７ｂに示した組立体にカム筒１５０を組み付けた状態を示す斜視図である。他の図と共通の構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００５１】
カム筒１５０は、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０を固定筒１４０に組み付けた組立体の外側に装着される。これにより、固定筒１４０から径方向外側に向かって突出したカムフォロア１６６、１３６が、カム溝１５４、１５６と係合する。
【００５２】
なお、カムフォロア１３６、１６６は、固定筒１４０の外側にカム筒１５０を装着した後に、カム筒１５０の外側からカム溝１５４、１５６を通って中筒１２１または後筒１３５に取り付ける構造としてもよい。また、図８に示す段階では、外側のガイドバー１９２、１９４は、カム筒１５０の前側部分の上を通って露出している。
【００５３】
中間ユニット１６０のカムフォロア１６６は、カム筒１５０のカム溝１５４に係合する。中間ユニット１６０は、係合部１６１とＵ字溝１６３により、その移動方向がガイドバー１４２、１４４の延在方向に制限されている。従って、光学系１０１の光軸の周りにカム筒１５０が固定筒１４０に沿って回転した場合、カム溝１５４に押されたカムフォロア１６６は、レンズ鏡筒１００の光軸方向に移動する。こうして、中筒１２１に保持された第２レンズ群１２４が光軸方向に沿って移動する。
【００５４】
同様に、後群ユニット１３０のカムフォロア１３６は、カム筒１５０のカム溝１５６に係合する。後群ユニット１３０は、係合部１３１とＵ字溝１３３とにより、その移動方向がガイドバー１４２、１４４の延在方向に制限されている。従って、光学系１０１の光軸の周りにカム筒１５０が固定筒１４０に対して回転した場合、カム溝１５６に押されたカムフォロア１３６は、レンズ鏡筒１００の光軸方向に移動する。こうして、後群ユニット１３０に保持された第３レンズ群１３４も、光軸方向に沿って移動する。
【００５５】
一方、カム溝１５２には、カムフォロア１１６が単独で係合する。カムフォロア１１６は、その中心にネジ穴１１９を有する。これにより、後述する前群ユニット１１０を装着した場合に、前筒１１１とカムフォロア１１６とを結合することができる。
【００５６】
図９ａは、前群ユニット１１０の斜視図である。図９ｂは、前群ユニット１１０の背面図である。なお、ガイドバー１９２、１９４は、既に説明したように、固定筒１４０に固定された部材ではあるが、前群ユニット１１０の機能を判りやすく示す目的で、図９ａおよび図９ｂに併せて描いた。
【００５７】
図９ａに示すように、前筒ユニットは、前筒１１１、係合部１１７、Ｕ字溝１１３およびカムフォロア１１６を含む。前筒１１１は、全体として円筒をなし、その前端（図中では左端）に、レンズ枠１１２を有する。一方、係合部１１７およびＵ字溝１１３は、前筒１１１の後端（図中の左側）近傍に配される。これにより、第１レンズ群１１４は、係合部１１７およびＵ字溝１１３に対して、光学系１０１の光軸方向について、より物体側に配される。
【００５８】
係合部１１７およびＵ字溝１１３は、前筒１１１の内側に、径方向に内側に突出して形成される。また、係合部１１７およびＵ字溝１１３の位置は、固定筒１４０に支持された一対のガイドバー１９２、１９４の位置に対応している。更に、係合部１１７の各々は、ガイドバー１９４を円滑に挿通させることができる内径を有する貫通穴を有する。これにより、前群ユニット１１０は、ガイドバー１９２、１９４に沿って円滑に変位する。
【００５９】
カムフォロア１１６は、前筒１１１の周方向に沿って、係合部１１７の近傍に配される。また、ガイドバー１９４の延在方向について見た場合、カムフォロア１１６は、一対の係合部１１７の中央に配される。これにより、カムフォロア１１６が駆動力を受けた場合、一対の係合部１１７に均等に駆動力が加わるので、前群ユニット１１０が円滑に移動する。なお、前筒１１１が樹脂等により形成されている場合は、係合部１１７およびＵ字溝１１３を一体に成形してもよい。
【００６０】
また、前群ユニット１１０が移動した場合も、前筒１１１を支持する一対の係合部１１７の間隔は変化しない。従って、前群ユニット１１０の位置にかかわらず、前筒１１１の姿勢は安定し、第１レンズ群１１４の光学特性の変化を防止している。
【００６１】
また、図９ｂに示すように、カムフォロア１１６は、前筒１１１の径方向に内側に向かって突出する。これにより、前群ユニット１１０をレンズ鏡筒１００に組み付けた場合に、カムフォロア１１６とカム溝１５２とが係合する。従って、カム筒１５０が固定筒１４０の周りを回転した場合に、カムフォロア１１６がカム溝１５２に押されて、前群ユニット１１０全体を駆動する。
【００６２】
また、カムフォロア１１６は、ネジ１１８により前筒１１１の内側に結合される。従って、例えば、図８に示したように、カムフォロア１１６をカム筒１５０に組み付けた後に前筒１１１を装着して、前筒１１１とカムフォロア１１６とをネジ１１８で連結するという手順により、前群ユニット１１０を固定筒１４０に組み付けることができる。
【００６３】
図１０は、図８に示した組立体に対して前群ユニット１１０を組み付けた状態を示す斜視図である。図示のように、前群ユニット１１０は、前筒１１１がガイドバー１９２、１９４を外側から包囲するように、組立体の外側に装着される。これにより、固定筒１４０の物体側の先端よりも更に前方に位置する第１レンズ群１１４を保持した前群ユニット１１０を、ガイドバー１９２、１９４により支持する構造が形成される。
【００６４】
既に説明したように、前筒１１１の内側に突出したカムフォロア１１６が、カム筒１５０の前端側のカム溝１５２に係合するので、カム筒１５０が回転した場合、前群ユニット１１０も、カム溝１５２のカムプロファイルに従って移動する。従って、単一のカム筒１５０を操作することにより、レンズ鏡筒１００において、例えば、倍率の大きなズーム動作をさせることができる。
【００６５】
また、前群ユニット１１０、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の各々は、それぞれ一対の係合部１１７、１３１、１６１によりガイドバー１４２、１９４に案内されている。従って、前群ユニット１１０、中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の各々は、それぞれの光軸がぶれることなく移動する。
【００６６】
図１１は、レンズ鏡筒１００を備えた撮像装置３００の構造を模式的に示す図である。なお、図１１においては、図面が煩雑になることを避ける目的で、レンズ鏡筒１００を模式的に記載した。ただし、図１１におけるレンズ鏡筒１００は、図１に示したレンズ鏡筒１００と同じ構造を有する。そこで、同じ構成要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省いた。
【００６７】
レンズ鏡筒１００は、マウント部２６０を介して、撮像部２００に対して着脱自在に装着される。なお、撮像装置３００において、レンズ鏡筒１００および撮像部２００は、図示していない接続端子を介して電気的にも結合される。これにより、レンズ鏡筒１００は、撮像部２００から電力を供給される。また、レンズ鏡筒１００のマイコン１７０（図１参照）および撮像部２００の主制御部２５０は相互に情報を交換する。
【００６８】
撮像部２００は、主鏡２４０、ペンタプリズム２７０、接眼光学系２９０を含む光学系と、主制御部２５０とを収容する。主鏡２４０は、レンズ鏡筒１００の光学系１０１を介して入射した入射光の光路上に傾斜して配置される待機位置と、入射光を避けて上昇する撮影位置（図中に点線で示す）との間を移動する。
【００６９】
待機位置にある主鏡２４０は、入射光の大半を、上方に配置されたフォーカシングスクリーン２７２に導く。フォーカシングスクリーン２７２は、レンズ鏡筒１００の光学系１０１の合焦位置に配置され、光学系１０１により形成された画像を結像させる。
【００７０】
フォーカシングスクリーン２７２に結像された画像は、ペンタプリズム２７０を介して接眼光学系２９０から観察される。これにより、接眼光学系２９０からは、フォーカシングスクリーン２７２上の映像を正像として見ることができる。
【００７１】
ペンタプリズム２７０および接眼光学系２９０の間にはハーフミラー２９２が配置される。ハーフミラー２９２は、ファインダＬＣＤ２９４に形成された表示画像を、フォーカシングスクリーン２７２の映像に重畳させる。これにより、接眼光学系２９０の出射端において、フォーカシングスクリーン２７２の映像と、ファインダＬＣＤ２９４の映像とを併せて見ることができる。なお、ファインダＬＣＤ２９４には、撮像装置３００の撮影条件、設定条件等の情報が表示される。
【００７２】
また、ペンタプリズム２７０の出射光の一部は、測光部２８０に導かれる。測光部２８０は、入射光の強度およびその分布等を測定して、撮影条件を決定する場合に測定結果を参照させる。
【００７３】
一方、入射光の入射面に対する主鏡２４０の裏面には、副鏡２４２が配置される。副鏡２４２は、主鏡２４０を透過した入射光の一部を、下方に配置された焦点検出装置２３０に導く。これにより、主鏡２４０が待機位置にある場合は、焦点検出装置２３０が光学系１０１の焦点調整状態を検出する。なお、主鏡２４０が撮影位置に移動した場合は、副鏡２４２も入射光の光路から退避する。
【００７４】
レンズ鏡筒１００からの入射光に対して主鏡２４０の後方には、シャッタ２２０、光学フィルタ２１２および撮像素子２１０が光軸に沿って配置される。シャッタ２２０が開放される場合は、その直前に主鏡２４０が撮影位置に移動するので、入射光は直進して撮像素子２１０に入射される。これにより、入射光の形成する画像が、撮像素子２１０において電気信号に変換される。
【００７５】
また、撮像部２００は、レンズ鏡筒１００に対して背面において、外部に面したメインＬＣＤ２９６を備える。メインＬＣＤ２９６は、撮像部２００に対する各種の設定情報を表示する他、主鏡２４０が撮影位置に移動している場合に撮像素子２１０に形成された画像を表示することもできる。
【００７６】
主制御部２５０は、上記のような種々の動作を総合的に制御する。また、撮像部２００側の焦点検出装置２３０が検出した被写体までの距離の情報を参照して、レンズ鏡筒１００を駆動するオートフォーカス機構を形成できる。更に、焦点検出装置２３０がレンズ鏡筒１００の動作量を参照して、フォーカスエイド機構を形成することもできる。
【００７７】
更に、主制御部２５０は、レンズ鏡筒１００のマイコン１７０と情報を交換して、絞り装置１６２の開閉等も制御する。更に、主制御部２５０は、露出の自動化、シーンモードの実行、ブラケット撮影の実行等にも寄与する。
【００７８】
こうして、レンズ鏡筒１００と、第１レンズ群１１４、第２レンズ群１２４および第３レンズ群１３４を含む光学系１０１による像を撮影する撮像部２００とを有する撮像装置３００が形成される。このように、図１に示した構造を有するレンズ鏡筒１００は、撮像装置３００において好適に使用できる。しかしながら、レンズ鏡筒１００の用途がこれに限られるわけではなく、例えば、動画撮影機、双眼鏡、顕微鏡、測量器等の光学系において、合焦機構、ズーム機構等に使用できる。
【００７９】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加え得ることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【００８０】
特許請求の範囲、明細書、および図面中において示した装置、システム、プログラム、および方法における動作、手順、ステップ、および段階等の各処理の実行順序は、特段「より前に」、「先立って」等と明示していない限り、また、前の処理の出力を後の処理で用いない限り、任意の順序で実現し得ることに留意すべきである。特許請求の範囲、明細書、および図面の動作フローに関して、便宜上「まず、」、「次に、」等を用いて説明したとしても、この順で実施することが必須であることを意味するものではない。
【図面の簡単な説明】
【００８１】
【図１】レンズ鏡筒１００の断面図である。
【図２】レンズ鏡筒１００の分解斜視図である。
【図３ａ】固定筒１４０の斜視図である。
【図３ｂ】固定筒１４０の他の斜視図である。
【図４ａ】中間ユニット１６０の斜視図である。
【図４ｂ】中間ユニット１６０の背面図である。
【図５ａ】後群ユニット１３０の斜視図である。
【図５ｂ】後群ユニット１３０の背面図である。
【図６ａ】固定筒１４０に対する中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の移動を示す斜視図である。
【図６ｂ】固定筒１４０に対する中間ユニット１６０および後群ユニット１３０の移動を示す斜視図である。
【図７ａ】カム筒１５０の斜視図である。
【図７ｂ】カム筒１５０の他の斜視図である。
【図８】固定筒１４０、中間ユニット１６０、後群ユニット１３０およびカム筒１５０の組立体を示す斜視図である。
【図９ａ】前群ユニット１１０の斜視図である。
【図９ｂ】前群ユニット１１０の背面図である。
【図１０】図８の組立体に前群ユニット１１０を組み付けた状態を示す斜視図である。
【図１１】レンズ鏡筒１００を備えた撮像装置３００の構造を模式的に示す図である。
【符号の説明】
【００８２】
１００  レンズ鏡筒、１０１  光学系、１１０  前群ユニット、１３０  後群ユニット、１１１  前筒、１１２、１２２、１３２  レンズ枠、１１３、１３３、１６３  Ｕ字溝、１１４  第１レンズ群、１１６、１３６、１６６  カムフォロア、１１７、１３１、１６１  係合部、１１８  ネジ、１１９  ネジ穴、１２１  中筒、１２４  第２レンズ群、１３４  第３レンズ群、１３５  後筒、１３７、１６７  Ｖ字溝、１３８、１４１、１５８  切欠き部、１３９、１６９  板バネ、１４０  固定筒、１４２、１４４、１９２、１９４  ガイドバー、１４３、１４７、１４９  軸受け部、１４５  リブ部、１４６  基部、１５２、１５４、１５６  カム溝、１５０  カム筒、１５１  ズーム環、１６０  中間ユニット、１６２  絞り装置、１６４  振動補正装置、１７０  マイコン、２００  撮像部、２１０  撮像素子、２１２  光学フィルタ、２２０  シャッタ、２３０  焦点検出装置、２４０  主鏡、２４２  副鏡、２５０  主制御部、２６０  マウント部、２７０  ペンタプリズム、２７２  フォーカシングスクリーン、２８０  測光部、２９０  接眼光学系、２９２  ハーフミラー、２９４  ファインダＬＣＤ、２９６  メインＬＣＤ、３００  撮像装置
【図１】
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【図２】
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【図３ａ】
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【図３ｂ】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図６ａ】
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【図６ｂ】
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【図７ａ】
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【図７ｂ】
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【図８】
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【図９ａ】
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【図９ｂ】
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【図１０】
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【図１１】
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