(57)【要約】【課題】  カム環の光軸方向のガタを抑制しつつ、トルクの上昇を防止し、全長短縮に拠る小型化を可能にしたレンズ装置を提供する。【解決手段】  レンズ装置は、固定筒に対して光軸の周りに回転することにより第１光学要素を駆動する回転筒と、前記光軸の周りの複数の位置にそれぞれ配置された複数の転動部材を含み、該複数の転動部材が前記回転筒に接触する、前記固定筒に対して前記光軸の周りの回転が規制された接触部材と、前記接触部材を前記回転筒に向けて押圧する押圧部材と、前記固定筒に対して前記光軸の周りに回転することにより、前記第１光学要素とは異なる、前記光軸上に配置された第２光学要素を駆動する操作部材と、を有し、前記接触部材は、前記光軸の周りの前記接触部材の外周部における前記複数の転動部材の間に、前記操作部材が貫通する空間が形成されている、ことを特徴とする。【選択図】  図１
2019020686.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定筒に対して光軸の周りに回転することにより第１光学要素を駆動する回転筒と、
前記光軸の周りの複数の位置にそれぞれ配置された複数の転動部材を含み、該複数の転動部材が前記回転筒に接触する、前記固定筒に対して前記光軸の周りの回転が規制された接触部材と、
前記接触部材を前記回転筒に向けて押圧する押圧部材と、
前記固定筒に対して前記光軸の周りに回転することにより、前記第１光学要素とは異なる、前記光軸上に配置された第２光学要素を駆動する操作部材と、
を有し、
前記接触部材は、前記光軸の周りの前記接触部材の外周部における前記複数の転動部材の間に、前記操作部材が貫通する空間が形成されている、
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記転動部材は、前記光軸とは直交する軸の周りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記複数の転動部材は、３つ以上の転動部材を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記回転筒は、前記第１光学要素を前記光軸の方向に移動させることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記第２光学要素は、絞りを含み、前記操作部材は、前記絞りを駆動するためのピンを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記ピンとともに前記光軸の周りに回転可能なカム部材を有し、前記絞りは、前記カム部材に形成されたカム溝に係合するカムフォロワを有する絞り羽根を含むことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ装置と、該レンズ装置により形成された光学像を受ける撮像素子とを有する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、レンズ装置および撮像装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レンズ装置には光軸方向に移動可能な変倍レンズや合焦レンズ等の複数のレンズが設けられている。レンズ装置には、モータ等によってカム環を回転させ、カム環に形成されたカムによってレンズを光軸方向に移動させる機構が設けられている。カム環は光学性能への影響を抑えるため、光軸方向のガタを極力少なくすることが求められている。先行文献１では、カム環の光軸方向における両側の端面それぞれが光軸方向において対向する固定面との間でボール列を挟持し、各ボール列が弾性部材によってカム環に押圧され、それによって、カム環の光軸周りの動作トルクを低減しつつ、カム環の光軸方向のガタを低減した構造が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０１７−４９２８０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述の特許文献１に開示された従来技術では、例えば、別の光学要素の駆動のために、光軸方向においてボール列の位置とは異なる位置においてカム環を径方向に貫通する操作部材を配置することができる。しかし、そのような構成は、カム環を径方向に貫通する操作部材と、ボール列とを光軸方向において直列に配置することから、光軸方向におけるレンズ装置の小型化には不利である。そこで、本発明は、光軸方向における小型化に有利なレンズ装置を提供することを例示的目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記目的を達成するために、本発明のレンズ装置は、固定筒に対して光軸の周りに回転することにより第１光学要素を駆動する回転筒と、前記光軸の周りの複数の位置にそれぞれ配置された複数の転動部材を含み、該複数の転動部材が前記回転筒に接触する、前記固定筒に対して前記光軸の周りの回転が規制された接触部材と、前記接触部材を前記回転筒に向けて押圧する押圧部材と、前記固定筒に対して前記光軸の周りに回転することにより、前記第１光学要素とは異なる、前記光軸上に配置された第２光学要素を駆動する操作部材と、を有し、前記接触部材は、前記光軸の周りの前記接触部材の外周部における前記複数の転動部材の間に、前記操作部材が貫通する空間が形成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、例えば、光軸方向における小型化に有利なレンズ装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】本発明の実施形態に関わるレンズ装置の断面図
【図２】レンズ装置の全体を示した断面図
【図３】本発明の接触部材と回転規制ピンの関係を示す概要図
【図４】本発明の円形カム部材と絞り連結ピンの関係を示す概要図
【図５】本発明の転動体と連結ピンの関係を示す断面図
【図６】本発明のカム環の固定構造を示す概要図
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下に、本発明の好ましい実施の形態を、添付の図面に基づいて詳細に説明する。図１は、本発明の実施形態にかかわるレンズ装置の断面図である。
【実施例】
【０００９】
以下、図１から図５を参照して、本発明の実施例によるレンズ装置について説明する。
図１は、本発明の実施形態に関わるレンズ装置の断面図である。
図２は、実施例に係るレンズ装置の全体を示した断面図である。図２において右側が撮像面側、左側が物体側に対応する。
【００１０】
固定筒１は、筒内部に後述するカム環（回転筒）２、移動鏡筒３、接触部材６、転動体（転動部材）７、ワッシャ９、ウェーブワッシャ１１を配置する。固定筒１には、光軸方向に沿った、筒の外周面と内周面とを貫通する少なくとも１つの直線溝１ａが設けられる。カム環２は固定筒１の内周に光軸Ｏを中心に回転可能に嵌入されている。カム環２は、後述するカムピン４に係合する斜溝２ａが設けられる。移動鏡筒３には光軸Ｏと直交する方向に円筒形状のカムピン４が固定され、カムピン４は直線溝１ａとカム環２の斜溝２ａに係合している。また、移動鏡筒３は、移動レンズ５を不図示の押え環により固定する。これよりカム環２が光軸Ｏを中心に回転することにより移動鏡筒３に固定される移動レンズ（第１光学要素）５は、光軸方向の位置が変わる。カム環２の撮像面側に、光軸Ｏに略垂直な第１面２ｂが設けられる。
【００１１】
接触部材６は、後述する円形カム部材１６との間で絞り羽根１５を挟持するディスク部６ｃと、筒形状の円筒部６ｄと、転動体支持部６ｅとからなる。円筒部６ｄは、ディスク部６ｃの外周部からディスク部６ｃのディスク面に対して垂直方向に延在する。転動体支持部６ｅは、円筒部６ｄのディスク部６ｃに対する他端側から径方向外側に向けて延在する。転動体支持部６ｅには、ディスク部６ｃの半径方向に（光軸Ｏと直交する方向に）軸方向を有するように周方向に等間隔で固定された複数の円筒形の軸ビス８それぞれによって複数の転動体７を軸支している。接触部材６は、ウェーブワッシャ（押圧部材）１１によって光軸方向物体側に付勢され、接触部材は、転動体７、ワッシャ９を介してカム環２の像面側の端面である第１面２ｂを押圧している。ワッシャ９はカム環２の第１面２ｂに略平行に接着され、転動体７が回転した際、カム環２の第１面２ｂが傷付いたり、変形したりすることを防止する。
【００１２】
固定筒１には、不図示の押え環により固定されるレンズ１２を保持した固定鏡筒１３がネジ１４によって固定され、固定鏡筒１３と接触部材６の間にはウェーブワッシャ１１が設けられており、カム環２の方向に向かって接触部材６を付勢している。
【００１３】
接触部材６の円筒部６ｄの外周面に対して摺動可能な態様で接触部材６が挿入される円形カム部材１６を有する。円形カム部材１６は、接触部材６のディスク部６ｃとの間で絞り羽根１５を挟持するディスク部１６ｂと、ディスク部１６ｂの外周部からディスク部１６ｂのディスク面に対して垂直方向に延在し、接触部材６の円筒部６ｄの外周面とその内周面が摺動可能に接する円筒形状の円筒部１６ｃとからなる。ディスク部６ｃの最もディスク部１６ｂと離間する位置の端部側（転動体支持部６ｅ側）には、径方向外側に向けて突設されたフランジ部１６ｄを有する。円形カム部材１６の光軸方向の位置は、フランジ部１６ｄをカバーするように構成された、接触部材６に固定された押え板６ｆによって、接触部材６に対して規制されている。フランジ部１６ｄが接触部材６と円形カム部材１６との間に摺動可能に挟持されることにより、円形カム部材１６は接触部材６に対して光軸方向の位置は実質的に固定されるが、光軸回りには回動可能となる。
【００１４】
接触部材６には、不図示のレンズ群の開口径形状を設定する複数の絞り羽根１５の回転軸１５ａが光軸方向に係合し、絞り羽根１５は前記回転軸１５ａと反対側のカムフォロワ１５ｂは円形カム部材１６のディスク部１６ｂに構成されたカム溝に係合している。接触部材６、絞り羽根１５、回転軸１５ａ、カムフォロワ１５ｂ、カム溝が構成された円形カム部材１６とで絞り機構（第２光学要素）を構成する。
【００１５】
図３は本発明のレンズ装置の固定筒１、接触部材６、回転規制ピン１０の関係を示す図である。接触部材６には、外周部にピン挿入部６ａが設けられており、固定筒１に対して、光軸Ｏと直交する方向に配置された円筒形状の回転規制ピン１０がピン挿入部６ａに挿入され、接触部材６の光軸Ｏを中心とした回転が規制されている（不能となる）。
【００１６】
図４は本発明のレンズ装置の円形カム部材１６、絞り操作リング１７および絞り連結ピン（操作部材）１８の関係を示す図である。円形カム部材１６は接触部材６の円筒部６ｄの外周面に回転可能に係合し、円形カム部材１６の外周部には、光軸Ｏと直交する方向に配置された円筒形状の絞り連結ピン１８と係合するピン挿入部である切り欠き１６ａが設けられている。切り欠き１６ａは、複数の転動体７が配置されている光軸Ｏ回りの位置の間に、光軸方向における少なくとも一部が転動体７の光軸方向の位置と重なるように配置される。円形カム部材１６を操作するための絞り連結ピン１８が切り欠き１６ａを介して光軸を中心とする径方向外側から操作可能に構成される。絞り連結ピン１８は固定筒１の外周に光軸Ｏを中心に回転可能な絞り操作リング１７に固定される。絞り操作リング１７が回転すると、回動操作は絞り連結ピン１８を通じて円形カム部材１６に伝達され、さらにカム溝を介してカムフォロワ１５ｂに伝達され、それにより絞り羽根１５が回転駆動し、開口径を設定している。固定筒１および接触部材６には、絞り連結ピン１８と干渉を避けるため、絞り連結ピン１８の可動範囲に沿う空間を形成する、切り欠き１ｂおよび切り欠き６ｂが設けられている。
【００１７】
図５は本発明のレンズ装置の接触部材６、転動体７、軸ビス８、円形カム部材１６、絞り操作リング１７、絞り連結ピン１８の関係を撮像面側Ａから見た光軸に垂直な断面図である。
【００１８】
図６は、図２中に示した領域ＶＩの拡大図であって、本発明のレンズ装置のカム環２の物体側Ｂに光軸Ｏに略垂直な第２面２ｃの固定構造を示す図である。カム環２の第２面２ｃには、カム環２の外径と係合し、第２面２ｃと略平行にワッシャ１９が配置される。ワッシャ１９には複数の略同径のボールから構成されるボール列２０が光軸Ｏ回りに配置され、ワッシャ１９に対し、光軸方向に接触している。ボール列２０の内径側はカム環２の外径と接触し、ボール列２０の外径側には内径に複数のＵ字型穴が設けられたリテーナー２１が配置される。前記Ｕ字型穴には各々ボール列２０が配置される。リテーナー２１により、ボール列２０のボールの光軸回りの位置が略等角度間隔に維持される。ボール列２０のワッシャ１９との接触面の反対側には、ワッシャ１９と略同形状のワッシャ２２が、ボール列２０と接触する面がワッシャ１９と略平行となるように配置される。ワッシャ２２のボール列２０と反対側の面は、固定筒１に対し、光軸方向物体側からネジ２３によって固定された固定部材２４が配置され、ワッシャ２２の略平行面と接触し、カム環２の光軸方向のガタを防止する構造となっている。
【００１９】
以上説明したように、本発明のレンズ装置によれば、ウェーブワッシャ１１によってカム環２が常に光軸方向物体側に付勢されるため、光軸方向のガタが規制される。付勢方向は転動体７およびボール列２０によってカム環２の回転時の抵抗が軽減されるため、動作トルクの上昇を防止することが可能になる。接触部材６の転動体７が配置されていない光軸回りの角度領域においては、絞り連結ピン１８と転動体７を光軸方向で重複する位置に配置できるため、光軸方向における全長の小型化が可能となる。また、転動体７が配置されていない光軸回りの角度領域に配置する部品は、絞り連結ピン１８に限らず、該領域に配置できる部品であれば全長の小型化に寄与する。
【００２０】
なお、変形例として、カム環２を付勢する付勢部材はウェーブワッシャに限るものではなく、コイルばねやゴム等の他の弾性部材であっても同様の効果を発揮することができる。
【００２１】
本実施例においては３つの転動体７を想定して記述しているが、数量はこれに限定しない。しかしながら、転動体の数量が増えると、摺動摩擦が増加する上、転動体が配置されていない光軸回りの角度領域も狭くなるため、数量は少ない方が好ましい。
【００２２】
本実施例ではカム環２が固定筒１の内周側に嵌入する構成としたが、固定筒の外周側にカム環が嵌入する構成としても同様の効果を発揮することができる。
【００２３】
ボール列２０は大口径ベアリングや前記転動体７のような転動体を活用した部品であっても同様の効果を発揮することができる。
【００２４】
例示した実施例では、接触部材６の切り欠き６ｂを介して鏡筒内側に配置された絞り装置の開口量を操作する場合を例示したが、本発明は絞り装置の操作に限定されることはない。カム環によって駆動される光学要素と同じ光路に配置される他の光学要素にも同様に適用することができる。例えば、カム環によって光軸方向に移動可能に構成された構成の光軸方向の一方側に、配置された絞り装置の光軸方向の位置を調整可能とするために機構を該切り欠きを介して操作可能とするようにしてもよい。または、該カム環に隣接して配置された光軸方向に移動可能なレンズを該切り欠きを介して操作可能とするようにしてもよい。
【００２５】
本発明のレンズ装置と、該レンズ装置によって形成された光学像を受光する撮像素子を備えるカメラ装置とにより、本発明の効果を享受する撮像装置を構成することができる。
【００２６】
以上、本発明の好ましい実施形態について説明したが、本発明はこれらの実施形態に限定されず、その要旨の範囲内で種々の変形および変更が可能である。
【符号の説明】
【００２７】
１  固定筒
２  カム環
６  接触部材
６ａ  接触部材の切り欠き
７  転動体
【図１】
2019020686.tif 000003
【図２】
2019020686.tif 000004
【図３】
2019020686.tif 000005
【図４】
2019020686.tif 000006
【図５】
2019020686.tif 000007
【図６】
2019020686.tif 000008
【手続補正書】
【提出日】平成30年7月20日(2018.7.20)
【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】
固定筒と、
第１光学要素と、
前記固定筒に対して光軸の周りに回転することにより前記第１光学要素を駆動する回転筒と、
前記光軸の周りの複数の位置にそれぞれ配置された複数の転動部材を含み、該複数の転動部材が前記回転筒に接触する、前記固定筒に対して前記光軸の周りの回転が規制された接触部材と、
前記接触部材を前記回転筒に向けて押圧する押圧部材と、
前記第１光学要素とは異なる第２光学要素と、
前記固定筒に対して前記光軸の周りに回転することにより前記第２光学要素を駆動する操作部材と、
を有し、
前記接触部材は、前記光軸の周りの前記接触部材の外周部における前記複数の転動部材の間に、前記操作部材が貫通する空間が形成されている、
ことを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記転動部材は、前記光軸とは直交する軸の周りに回転可能に支持されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ装置。
【請求項３】
前記複数の転動部材は、３つ以上の転動部材を含むことを特徴とする請求項１又は２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記回転筒は、前記第１光学要素を前記光軸の方向に移動することを特徴とする請求項１乃至３のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項５】
前記第２光学要素は、絞りを含み、前記操作部材は、前記絞りを駆動するためのピンを含むことを特徴とする請求項１乃至４のいずれか１項に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記ピンとともに前記光軸の周りに回転可能なカム部材を有し、前記絞りは、前記カム部材に係合するカムフォロワを有する絞り羽根を含むことを特徴とする請求項５に記載のレンズ装置。
【請求項７】
請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ装置と、
前記レンズ装置により形成された像を受ける撮像素子と、
を有することを特徴とする撮像装置。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００４】
上述の特許文献１に開示された従来技術では、例えば、別の光学要素の駆動のために、光軸方向においてボール列の位置とは異なる位置においてカム環を径方向に貫通する操作部材を配置することができる。しかし、そのような構成は、カム環を径方向に貫通する操作部材と、ボール列とを光軸方向において直列に配置することから、光軸方向におけるレンズ装置の小型化には不利である。本発明は、例えば、光軸方向における小型化に有利なレンズ装置を提供することを目的とする。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００５】
本発明のレンズ装置は、固定筒と、第１光学要素と、前記固定筒に対して光軸の周りに回転することにより前記第１光学要素を駆動する回転筒と、前記光軸の周りの複数の位置にそれぞれ配置された複数の転動部材を含み、該複数の転動部材が前記回転筒に接触する、前記固定筒に対して前記光軸の周りの回転が規制された接触部材と、前記接触部材を前記回転筒に向けて押圧する押圧部材と、前記第１光学要素とは異なる第２光学要素と、前記固定筒に対して前記光軸の周りに回転することにより前記第２光学要素を駆動する操作部材と、を有し、前記接触部材は、前記光軸の周りの前記接触部材の外周部における前記複数の転動部材の間に、前記操作部材が貫通する空間が形成されている、ことを特徴とする。