【手続補正書】
【提出日】令和3年5月14日(2021.5.14)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光軸方向に移動可能な第１の可動部材と、
光学素子を保持し、前記第１の可動部材に対して前記光軸方向に移動可能な保持部材と、
前記第１の可動部材により保持され、前記保持部材を前記光軸方向にガイドするガイド部材と、
前記第１の可動部材とは独立に前記光軸方向に移動可能な第２の可動部材と、
前記保持部材を前記光軸方向に駆動する駆動手段とを有し、
前記駆動手段は、前記第２の可動部材により、該第２の可動部材に対する前記光軸方向での変位が制限されるように保持されることを特徴とする光学機器。
【請求項２】
前記駆動手段は、前記第１の可動部材により、前記光軸方向以外の方向での変位が制限されることを特徴とする請求項１に記載の光学機器。
【請求項３】
前記第１の可動部材に対する前記保持部材の移動量の最大値Ａと、前記第２の可動部材に対する前記保持部材の移動量の最大値Ｂとが、
Ａ＞Ｂ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１または２に記載の光学機器。
【請求項４】
前記駆動手段により駆動される前記保持部材の前記第１の可動部材に対する駆動速度の絶対値の最大値ＶＣと前記第２の可動部材に対する駆動速度の絶対値の最大値ＶＤとが、
ＶＣ＞ＶＤ
なる条件を満足することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項５】
前記第１の可動部材に対する前記保持部材の前記光軸方向での位置を検出する位置検出手段を有し、
前記位置検出手段は、前記第１の可動部材と前記保持部材のうち少なくとも一方に設けられていることを特徴とする請求項１から４のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項６】
ズーミングにおいて前記第１の可動部材と前記第２の可動部材が前記光軸方向に移動する際に、フォーカシングのために前記駆動手段が前記保持部材を前記光軸方向に駆動することを特徴とする請求項１から５のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項７】
前記第１の可動部材および前記第２の可動部材はそれぞれ、ズーミングにおいて、前記保持部材により保持された前記光学素子とは別の第１の光学素子および第２の光学素子と同じ軌跡を描くように前記光軸方向に移動することを特徴とする請求項６に記載の光学機器。
【請求項８】
前記第１の光学素子および前記第２の光学素子は、前記光軸方向において互いに隣り合っている又は前記保持部材により保持された前記光学素子を挟んで配置されていることを特徴とする請求項７に記載の光学機器。
【請求項９】
ズーミングに際しての前記第１の可動部材の移動量と前記第２の可動部材の移動量との差分に基づいて得られるデータを用いて前記駆動手段の駆動を制御する制御手段を有することを特徴とする請求項６から８のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項１０】
前記駆動手段の出力部に係合して該駆動手段の駆動力を前記保持部材に伝達する駆動伝達部材と、
前記駆動伝達部材を前記駆動手段の出力部に付勢する付勢手段とを有し、
前記付勢手段の付勢力は、前記光軸方向に直交する方向において前記駆動手段および前記第２の可動部材を前記第１の可動部材に対して付勢することを特徴とする請求項１から９のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項１１】
前記第１の可動部材と前記第２の可動部材または前記駆動手段の固定部はそれぞれ、
互いに係合して前記第２の可動部材を前記光軸方向にガイドするガイド部と、
互いに係合して前記第２の可動部材の前記第１の可動部材に対する前記光軸方向に直交する方向での浮きを防止する浮き止め部と、
前記光軸方向に直交する面内において前記浮き止め部と平行ではない斜面として形成され、互いに当接する当接部とを有することを特徴とする請求項１０に記載の光学機器。
【請求項１２】
前記浮き止め部と前記当接部は合わせて少なくとも３箇所に設けられており、
該３箇所を直線で結んだ三角形を前記光軸方向に直交する方向から見たときに、該三角形の内側に前記駆動伝達部材と前記駆動手段の出力部とが係合する位置があることを特徴とする請求項１１に記載の光学機器。
【請求項１３】
前記光軸方向から見たときに、前記駆動伝達部材が前記駆動手段の出力部に係合する位置が、前記浮き止め部と前記当接部との間にあることを特徴とする請求項１１または１２に記載の光学機器。
【請求項１４】
前記当接部は、前記付勢手段の付勢力から、前記ガイド部を互いに係合する方向に付勢する付勢力を生じさせることを特徴とする請求項１１から１３のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項１５】
前記光軸方向から見たとき、前記ガイド部が前記浮き止め部と前記当接部との間にあることを特徴とする請求項１１から１４のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項１６】
撮像装置に着脱可能であることを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の光学機器。
【請求項１７】
前記光学素子からの光を受光する撮像素子を有することを特徴とする請求項１から１５のいずれか一項に記載の光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００７】
本発明の一側面としての光学機器は、光軸方向に移動可能な第１の可動部材と、光学素子を保持し、第１の可動部材に対して光軸方向に移動可能な保持部材と、第１の可動部材により保持され、保持部材を光軸方向にガイドするガイド部材と、第１の可動部材とは独立に光軸方向に移動可能な第２の可動部材と、保持部材を光軸方向に駆動する駆動手段とを有する。駆動手段は、第２の可動部材により、該第２の可動部材に対する光軸方向での変位が制限されるように保持されることを特徴とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１１】
図２および図３は、本発明の実施例１である光学機器（レンズ装置）としての交換レンズ１００の構成を示している。図２は広角端にある交換レンズ１００を光軸に平行に切断したときの断面を示し、図３は望遠端にある交換レンズ１００を光軸に平行に切断したときの断面を示している。図４は、交換レンズ１００における後群ユニットを分解して示している。
【手続補正４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第４レンズ保持枠１０４は、光軸方向での位置を検出するためのスケールを備えている。またスケールに対向する光学センサが、後群ベース１２６にフレキシブルプリント基板（ＦＰＣ）を介して固定されている。スケールと光学センサにより位置検出手段が構成される。第３の保持部材としての第５レンズ保持枠１０５は、光学素子としての第５レンズ群Ｌ５を保持し、第５レンズ保持枠１０５の周方向３箇所に固定された３つのカムフォロワ（保持部）１５９を介して後群ベース１２６により保持されている。第５レンズ保持枠１０５は、後群ベース１２６がズーミングに際して直進することによって光軸方向に移動する。
【手続補正５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２９】
第４レンズ駆動モータユニット１５１と第６レンズ駆動モータユニット１５２のモータ出力部にはそれぞれ、後群ユニットを分解して示す図４および前側から見た後群ユニットを示す図８に示すように、該モータ出力部からの駆動力を第４レンズ保持枠１０４または第６レンズ保持枠１０６に伝達する駆動伝達部材であるアーム１３２が係合している。これにより、第４レンズ駆動モータユニット１５１と第６レンズ駆動モータユニット１５２による第４レンズ保持部材１０４と第６レンズ保持部材１０６の光軸方向への駆動が可能となる。ただし、図４および図８には第６レンズ保持枠１０６に対して設けられたアーム１３２のみを示している。
【手続補正６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３６】
前述したように、第４レンズ保持枠１０４が保持する第４レンズ群Ｌ４はフローティング群であり、第４レンズ駆動モータユニット１５１によって光軸方向に駆動される。第４レンズ保持枠１０４のスリーブ部１０４ａはその前後２箇所においてガイドバー１５３に光軸方向に移動可能に係合（嵌合）しており、これにより第４レンズ保持枠１０４の光軸に直交する方向での位置ずれと光軸に対する倒れが阻止されている。また第４レンズ保持枠１０４のＵ溝部１０４ｂは、第１の回転止め部材としての回転止めバー１５４に光軸方向に移動可能に係合している。回転止めバー１５４の前端は後群ベース１２６によって保持され、後端は後群ベース１２６に固定された第２の後群カバー１２８によって保持されている。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４０】
また前述したように、第６レンズ保持枠１０６が保持する第６レンズ群Ｌ６はフォーカス群であり、第６レンズ駆動モータユニット１５２によって光軸方向に駆動される。第６レンズ保持枠１０６のスリーブ部１０６ａはその前後２箇所においてガイドバー１５５に光軸方向に移動可能に係合（嵌合）しており、これにより第６レンズ保持枠１０６の光軸に直交する方向での位置ずれと光軸に対する倒れが阻止されている。また第６レンズ保持枠１０６のＵ溝部１０６ｂが第２の回転止め部材としての回転止めバー１５６に光軸方向に移動可能に係合している。回転止めバー１５６の前端は後群ベース１２６によって保持され、後端は第２の後群カバー１２８によって保持されている。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００４７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００４７】
図７は、ズーム位置に対する後群ベース１２６の位置（破線）と７群ベース１０９の位置（一点鎖線）と、これらの差分（実線）を示している。横軸はズーム位置であり、広角端から望遠端までを連続的に示している。縦軸は広角端において無限遠距離にピントが合う位置を基準位置（０）としたときの後群ベース１２６と７群ベース１０９の位置を示している。図７中の差分は、ズーミング中に第６レンズ駆動モータユニット１５２を駆動しないときに第６レンズ位置センサ１５８により検出される第６レンズ保持枠１０６の位置の変化量、言い換えれば後群ユニットに対する７群ユニットの移動によるフォーカスアシスト量を示している。本実施例では、図６に示した位置センサ基準の被写体距離ごとの第６レンズ合焦位置から図７に示したフォーカスアシスト量を差し引いて得られる図１に示したモータ基準の被写体距離ごとの第６レンズ合焦位置を示す電子カムデータ（すなわちフォーカスアシスト量に基づいて得られるデータ）をレンズ制御部１１９内のメモリに記憶しておく。レンズ制御部１１９は、ズーミング時にその記憶された電子カムデータを用いて第６レンズ駆動モータユニット１５２の駆動を制御する。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５１】
また後群ベース１２６は、第５レンズ保持枠１０５を保持しており、ズーミングにおいて第５レンズ群（第１の光学素子）Ｌ５と同じ軌跡を描くように移動する。さらに７群ベース１０９とモータユニット駆動ベース１３５は。ズーミングにおいて第７レンズ群（第２の光学素子）Ｌ７と同じ軌跡を描くように移動する。このような構成を採用することで、第５から第７レンズ群Ｌ５〜Ｌ７の動きと、第５および第７レンズ群Ｌ５，Ｌ７の動きの差分量とを、収差、モータ駆動速度、モータ駆動量および交換レンズ１００全体の重量や全長等の様々な要素に対して最適に設定することが可能である。なお、本実施例では第５および第７レンズ群Ｌ５，Ｌ７が光軸方向において第６レンズ群Ｌ６を間に挟んで配置されているが、第１の光学素子および第２の光学素子が光軸方向において互いに隣り合っていてもよい。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００５４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００５４】
図９は、図８に示した第６レンズ駆動モータユニット１５２の周辺を拡大して示している。この図において、モータ可動子１３１がモータ固定子１３０に付勢される方向に延びる軸をＹ軸とし、Ｙ軸および光軸方向に直交する方向に延びる軸をＺ軸としている。また図１０は、斜めから見た後群ユニットを示している。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６１
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６１】
後群ベース１２６との接触個所からモータユニット駆動ベース１３５が後群ベース１２６から受ける力は、以下の通りである。２箇所の斜面当接部１２６Ｂから受ける力をそれぞれＦ４ＡとＦ４Ｂとし、このときの合力をＦ４とする。またモータユニット駆動ベース１３５が２箇所のガイド溝部１２６Ａから受ける力をそれぞれＦ５ＡとＦ５Ｂとし、これらの合力をＦ５として、浮き止め部１２６Ｃから受ける力をＦ６と表現する。Ｙ軸方向とＺ軸方向の分力を持つ力については−Ｆ１と同様に、末尾にそれぞれＹとＺを付けて表現する。モータユニット駆動ベース１３５に作用する力の吊り合いから、以下の式が成り立つ。
Ｙ軸方向：−Ｆ１Ｙ−Ｆ４Ｙ（−Ｆ５Ｙ）−Ｆ６Ｙ＝０
Ｚ軸方向：−Ｆ１Ｚ＋Ｆ４Ｚ＋Ｆ５Ｚ（＋Ｆ６Ｚ）＝０
本実施例においてはＦ５ＹとＦ６Ｚはともに０であるが、各当接部をＹ軸とＺ軸に対して斜面とすることでＦ５ＹとＦ６Ｚを０以外の値とすることが可能である。
【手続補正１２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６７】
さらにＦ５Ａの荷重点とＦ５Ｂの荷重点を、Ｚ軸方向において同位置または互いに近接した位置とすることで、モータユニット駆動ベース１３５の回転を抑えることが可能となる。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００６９
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００６９】
なお、モータユニット駆動ベース１３５に設けたガイド突起１３５Ａ、浮き止め溝部１３５Ｃおよび斜面当接部１３５Ｂを第６レンズ駆動モータユニット１５２のモータ固定部に設けてもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００７２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００７２】
また本実施例では、第４および第６レンズ保持枠１０４，１０６のガイドバー１５３，１５５および回転止めバー１５４，１５６に対するガタ除去するためのアーム付勢ばね１３３が発生する付勢力を利用して、すなわち部品点数を増加させずに、第４および第６レンズ駆動モータユニット１５１，１５２のガタをも除去している。