(57)【要約】【課題】新たな清掃部材を追加することなくレンズ表面の異物を除去することを可能にしたレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】光学系と、少なくとも前記光学系の一部を保持する保持筒と、前記保持筒と一体的に形成あるいは前記保持筒とは別体で設けられたカムフォロワと、前記カムフォロワと係合し、非撮影状態で使用される溝部を備えた筒部材と、を有するレンズ鏡筒において、前記溝部の少なくとも一部は、前記非撮影状態において前記保持筒が移動する際に前記保持筒を振動させる振動発生部である。【選択図】図１
2019113643.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学系と、
少なくとも前記光学系の一部を保持する保持筒と、
前記保持筒と一体的に形成あるいは前記保持筒とは別体で設けられたカムフォロワと、
前記カムフォロワと係合し、非撮影状態で使用される溝部を備えた筒部材と、
を有するレンズ鏡筒において、
前記溝部の少なくとも一部は、前記非撮影状態において前記保持筒が移動する際に前記保持筒を振動させる振動発生部であることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記振動発生部の中心を通る軌跡は複数の変曲点を有し、周期的に繰り返された形状であることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記周期的に繰り返される前記複数の変曲点の間隔は０．５ｍｍ以下であることを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記振動発生部と前記カムフォロワと接触する面が周期的な面粗さを有することを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記保持筒は、電力を供給することによって駆動される駆動部によって駆動され、  
前記振動発生部の周期的な繰り返し間隔をＡとし、前記カムフォロワが前記振動発生部を移動する速度をＢとしたとき、
Ｂ／Ａで求められる周波数は、前記保持筒の共振周波数と等しいことを特徴とする請求項２乃至４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。  
【請求項６】
前記非撮影状態における前記振動発生部の形状は、前記周期的に繰り返されながら変化し異なる振動を前記保持筒に与えることを特徴とする請求項２から４のいずれかに記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記カムフォロワは前記保持筒の周方向に複数設けられており、
前記複数のカムフォロワと係合する前記溝部には複数の振動発生部があって、
前記複数の振動発生部は、前記保持筒が光軸方向に移動する際、前記保持筒に異なる振動を与える形状であることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記保持筒は、電力を供給することによって駆動される駆動部によって駆動され、
前記異なる振動を与える振動発生部の周期的な繰り返し間隔をＣ、前記カムフォロワが前記振動発生部を移動する速度をＤとしたとき、
Ｄ／Ｃで求められる周波数は複数あって、
前記保持筒の共振周波数、前記保持筒とは異なる別部材の共振周波数と等しいことを特徴とする請求項６または７に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
前記筒部材には、前記溝部と接続され、且つ被写体に対して合焦可能な撮影状態で使用される第２の溝部が設けられており、
前記第２の溝部は、前記保持筒が光軸方向に移動する際に前記保持筒を振動させる形状ではないことを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。  
【請求項１０】
前記振動発生部と接触する範囲を第１の範囲、前記第２の溝部と接触する範囲を第２の範囲としたとき、前記カムフォロワが前記第１の範囲と前記第２の範囲でオーバーラップしないことを特徴とする請求項９に記載のレンズ鏡筒。  
【請求項１１】
前記カムフォロワの材質は、前記第１の範囲と前記第２の範囲とで異なることを特徴とする請求項１０に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒に関する。
【背景技術】
【０００２】
一眼レフカメラなどの撮像装置に搭載されるレンズ鏡筒は、様々な撮影条件において使用される。それら撮影条件や保管条件によっては、レンズ鏡筒外装を構成する部品の中まで異物が入りこみ光学系を構成するレンズ表面に付着する可能性がある。その他、レンズ鏡筒を構成する部品の摩耗等によっても異物が発生する可能性があり、レンズ表面に付着した異物は、場合によっては撮影画像に写りこんだり、ゴーストの発生源となったりすることがあった。
【０００３】
これに対し、レンズ表面に付着する異物を除去する方法が提案されている。特許文献１では所定の刺激を受けて変形するクリーニング部材を設け、クリーニング部材を制御することでレンズ表面に付着した異物を除去する方法が開示されている。また、特許文献２では振動アクチュエータを異物除去振動動作によって励起させ振動子及び固定子に付着した異物を除去する方法が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２００７−１９４９３１号公報
【特許文献２】特開２００８−２２８３６６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
特許文献１で開示されている方法では、レンズ表面を直接クリーニング部材でクリーニングする構造であるため、確実にレンズ表面の異物除去が可能である。しかしながら、除去したいレンズの面の数だけクリーニング部材を別途設ける必要があり、コスト、スペースの面で課題がある。
【０００６】
一方、特許文献２で開示されている方法では、振動アクチュエータで振動させて異物を除去することできる。しかしながら、予め振動アクチュエータが搭載された群、たとえば光軸方向に進退するフォーカス群の異物除去は可能であるが、その他の群の異物除去は構造上難しい。
【０００７】
そこで、本発明は、新たな清掃部材を追加することなくレンズ表面の異物を除去することを可能にしたレンズ鏡筒を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
上記目的を達成するために、本発明に係るレンズ鏡筒は、光学系と、少なくとも前記光学系の一部を保持する保持筒と、前記保持筒と一体的に形成あるいは前記保持筒とは別体で設けられたカムフォロワと、前記カムフォロワと係合し、非撮影状態で使用される溝部を備えた筒部材と、を有するレンズ鏡筒において、前記溝部の少なくとも一部は、前記非撮影状態において前記保持筒が移動する際に前記保持筒を振動させる振動発生部であることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、新たな清掃部材を追加することなくレンズ表面の異物を除去することを可能にしたレンズ鏡筒を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】第１の実施形態に係るレンズ鏡筒の要部構成を示す展開図
【図２】第１の実施形態に係るレンズ鏡筒の要部構成を示す断面図
【図３】第１の実施形態に係る溝部の拡大図
【図４】第２の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図
【図５】第２の実施形態に係るレンズ鏡筒の要部構成を示す展開図
【図６】第２の実施形態に係る溝部の拡大図
【図７】第３の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図
【図８】第３の実施形態に係るレンズ鏡筒の要部構成を示す展開図
【図９】第４の実施形態に係るレンズ鏡筒の断面図
【図１０】第４の実施形態に係るレンズ鏡筒の要部構成を示す展開図
【図１１】第４の実施形態に係るカムフォロワ３０３の斜視図
【発明を実施するための形態】
【００１１】
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。
【００１２】
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係るレンズ鏡筒の要部構成を示す展開図である。図の横軸は周方向を示し、上側が被写体側、下側が像面側である。図２は、レンズ鏡筒の要部構成を示す断面図を示す。図２（ａ）は撮影状態における断面図、（ｂ）は非撮影状態における断面図である。
【００１３】
１０１は第１のレンズユニットであり、保持筒２０１に取り付けられている。４０１はカム筒（請求項における筒部材）であり、固定部材である固定筒５０１に対して周溝部４０１ｄにて相対回転可能に保持されている。保持筒２０１に取り付けられているカムフォロワ３０１は、カム筒４０１に設けられた溝部４０１ａ、固定筒５０１に設けられた溝部５０１ａと係合する。
【００１４】
カム筒４０１は不図示の操作環と連結され、非撮影状態において回転される。非撮影状態とは撮影しない状態のことであり、撮影状態から沈胴状態への移行状態および沈胴状態を示す。本実施形態では合焦不可能な領域になっている。カム筒４０１は、撮影状態から沈胴状態へ移行する際に撮影者によって回転される。カム筒４０１が回転されると、溝部５０１ａと溝部４０１ａの交差位置が変化することで、カムフォロワ３０１の係合位置が移動し、光軸方向に進退する。すなわち、保持筒２０１を光軸方向に進退させることができる。
【００１５】
以上の構成において、どのような方法でレンズ表面の異物を除去しているかについて、以下に説明する。図３は、図１の展開図の溝部４０１ａを拡大した図である。溝部４０１ａには振動発生部４０１ｂが設けられており、カムフォロワ３０１が振動発生部４０１ｂを通過するとカムフォロワ３０１が振動、すなわち保持筒２０１が振動し、第１のレンズユニット１０１の表面に付着している異物を除去する。
【００１６】
振動発生部４０１ｂの形状について、詳細に説明する。振動発生部４０１ｂにおいて、溝幅の中心を通る軌跡は周期的な波のような形状としている。カム筒４０１が回転することで、カムフォロワ３０１は光軸方向に進退するので、前述した振動発生部４０１ｂの周期的な形状により、カムフォロワ３０１は光軸方向に進退しながら、加減速を繰り返す。すなわち、振動する。カムフォロワ３０１は保持筒２０１に取り付けられているので、保持筒２０１が振動し、第１のレンズユニット１０１の表面に付着した異物を取り除くことが可能となる。
【００１７】
図１に示した溝部４０１ａは、カム筒４０１の回転角度に対する移動量が一定の線形カムで示しているが、それに限ったことではなく非線形のカムでも良い。
【００１８】
本実施形態においては、カムフォロワが通過する溝部の軌跡を保持筒が振動するような形状として、撮影状態から沈胴状態への移行の際に保持筒を振動させる。以上の説明で分かるように、清掃を行う部材を新たに追加することなく、レンズ表面の異物を除去することができる。
【００１９】
図１においては、振動発生部をカム筒４０１の溝部４０１ａに設けることで保持筒を振動させているが、それに限ったことではなく、例えば固定筒５０１の溝部５０１ａの方に振動発生部があってもよい。
【００２０】
また、図１では、溝の側面を周期的な形状とすることで保持筒を振動させているが、それに限ったことではない。例えば、図１のような貫通カムではなく、有底のカム溝としてカムフォロワを有底部に当接させ、その当接面の形状が保持筒を振動させる形状となっていてもよい。
【００２１】
（第２の実施形態）
図４は、本発明の実施形態に係るレンズ鏡筒を搭載した光学機器としての撮像装置（レンズ交換式デジタル一眼レフカメラ）の断面図である。図４では、レンズ光軸（撮影光軸、以下光軸という）ＡＸＬの方向をＺ方向とし、レンズ光軸ＡＸＬに対して直交する方向であって、撮像素子６の撮像面に平行な２方向のうち横方向をＸ方向、縦方向をＹ方向としている。
【００２２】
１はカメラ本体（以下、単にカメラという）であり、２はカメラ１に着脱可能に装着された交換レンズである。まず、カメラ１の構造について説明する。図１で示した状態において、メインミラー３は交換レンズ２からの光束の光路上に配置され、その光束の一部を反射してファインダ光学系（７、８）に導き、かつ残りの光束を透過させる。
【００２３】
メインミラー３の背後（像面）にはサブミラー４が配置されており、メインミラー３を透過した光束を反射して焦点検出ユニット５に導く。なお、メインミラー３およびサブミラー４は、不図示の駆動機構により、上記光路から一体的に挿脱することができる。
【００２４】
焦点検出ユニット５は、いわゆる公知の位相差検出方式での焦点検出（交換レンズ２の焦点状態の検出）を行う。６はＣＣＤセンサ又はＣＭＯＳセンサにより構成される撮像素子であり、この撮像素子６の受光面（撮像面）上には、交換レンズ２からの光束による物体像（像）が結像する。撮像素子６は、結像した被写体像を光電変換し、撮像信号を出力する。９はディスプレイパネルであり、撮像素子６の信号を入力とした不図示の信号処理部から出力される画像やその他様々な撮像情報を表示する機能を持つ。
【００２５】
カメラ本体１は、メインミラー３、サブミラー４、焦点検出ユニット５、撮像素子６、ファインダ光学系を有する一眼レフカメラであるが、メインミラー３とサブミラー４を有しないミラーレスカメラなどこれに限定されるものではない。
【００２６】
また焦点検出ユニット５を設ける代わりに、撮像素子６に撮像面位相差検出方式のＡＦを行うための像信号を生成する焦点検出用画素（ＡＦ用画素）を設けてもよい。また、撮像素子６から得られる信号に基づいて、コントラスト検出方式で焦点検出を行ってもよい。
【００２７】
交換レンズ２は、被写体側から像側へ順に第１レンズユニット１０１、第２レンズユニット１０２、第３レンズユニット１０３、第４レンズユニット１０４を有する。第１レンズユニット１０１乃至第４レンズユニットおよび絞りユニット１０５は撮影光学系の一部を構成している。交換レンズ２は、後述する案内筒２０とズームカム筒２１の相対移動によって、移動レンズ群を光軸方向に移動させることができる。
【００２８】
第１のレンズユニット１０１、第２のレンズユニット１０２、第３のレンズユニット１０３、第４のレンズユニット１０４は、それぞれ第１のレンズ保持枠１１１、第２のレンズ保持枠１１２、第３のレンズ保持枠１１３、第４のレンズ保持枠１１４に保持されている。第２レンズユニット１０２は、フォーカスユニット１０６からの駆動力を受けて光軸方向に移動し焦点調節を行うフォーカスレンズである。第４レンズユニット１０４は、防振ユニット１０７からの駆動力を受けて、光軸に垂直な平面内で駆動する。絞りユニット１０５は、第３レンズユニット１０３の物体側に配置され、カメラ１側に至る光束の光量を調節する。
【００２９】
第１乃至第４のレンズ保持枠１１１〜１１４は、前述した案内筒２０とズームカム筒２１に対してカムフォロワ１２１〜１２４を介して保持され、案内筒２０とズームカム筒２１にそれぞれ設けられた直進溝、カム溝の相対移動によって光軸方向に進退される。
【００３０】
交換レンズ２を備えるレンズ鏡筒において、図３に示す２２は固定環としての外装環であり、カメラ１に着脱可能なマウント２３に固定される。５０１は固定筒であり、外装環２２に対して固定されている。固定筒５０１の内径部には粘着部が設けられており異物が吸着できるようになっている。
【００３１】
第３のレンズ保持枠１１３には絞りユニット１０５が取り付けられている。絞りユニット１０５は駆動源を有し、固定筒５０１に固定され、且つ駆動源へ電気信号を送る電気基板２４にて制御される。電気基板２４と駆動源は不図示のフレキシブルプリント基板にて接続される。
【００３２】
３１は操作環としてのズーム環であり、変倍時に撮影者によって回転される。また、３０は操作環としてのフォーカス環であり、焦点調節時に撮影者によって回転される。
【００３３】
フォーカスユニット１０６はステッピングモータを駆動源とし、スクリューを介してステッピングモータの回転を直進運動に変換する駆動機構である。不図示の回転検出手段によりフォーカス環３０の回転を検知、その電気信号が前記電気基板２４より処理されフォーカスユニットが制御される。
【００３４】
このような構成のレンズ鏡筒において、カメラ１の不図示のレリーズボタンの操作がなされると、オートフォーカス、露出決定動作の後、撮像装置の露光および取得された画像の記録動作がなされる。
【００３５】
本実施形態においては、非撮影状態でのレンズ全長短縮を図るために、撮影状態から非撮影状態への移行時に、案内筒２０に取り付けられた保持筒２０１を光軸方向へ進退させる（カメラ１側に近づける）構造を有している。以下詳細について説明する。
【００３６】
４０１はカム筒（請求項における筒部材）であり、固定部材である固定筒５０１に対して周溝部４０１ｄにて相対回転可能に保持されている。保持筒２０１に取り付けられているカムフォロワ３０１は、カム筒４０１に設けられた溝部４０１ａ、固定筒５０１に設けられた溝部５０１ａと係合する。
【００３７】
カム筒４０１は操作環３２と連結され、撮影状態から非撮影状態へ移行する際に回転される。非撮影状態とは、被写体に対して合焦不可能な領域のことであり、被写体に対して合焦可能な撮影状態から沈胴状態への移行状態および沈胴状態を示す。
【００３８】
カム筒４０１は、撮影状態から沈胴状態へ移行する際に撮影者によって回転され、カム筒４０１が回転されると、溝部５０１ａと溝部４０１ａの交差位置が変化することでカムフォロワ３０１の係合位置が移動し光軸方向に進退する。すなわち、保持筒２０１を光軸方向に進退させることができる。
【００３９】
以上の構成において、どのような方法でレンズ表面の異物を除去しているかについて以下に説明する。
【００４０】
図５は、図４に示すレンズ鏡筒の要部構成を示す展開図であり、図の横軸は周方向を示し、上側が被写体側、下側が像面側である。図６は溝部４０１ａを拡大した図である。溝部４０１ａには振動発生部４０１ｂが設けられており、カムフォロワ３０１が振動発生部４０１ｂを通過すると、カムフォロワ３０１が振動、すなわち保持筒２０１が振動し、第１のレンズユニット１０１の表面に付着している異物を除去する。
【００４１】
振動発生部４０１ｂの形状について、詳細に説明する。振動発生部４０１ｂにおいて、溝幅の中心を通る軌跡は、周期的な波のような形状としている。カム筒４０１が回転することで、カムフォロワ３０１は光軸方向に進退するので、前述した振動発生部４０１ｂの周期的な形状により、カムフォロワ３０１は光軸方向に進退しながら、加減速を繰り返す。すなわち、振動する。カムフォロワ３０１は保持筒２０１に取り付けられているので、保持筒２０１が振動し、第１のレンズユニット１０１の表面に付着した異物を取り除くことが可能となる。
【００４２】
本実施形態においては、カムフォロワが通過する溝部の軌跡を保持筒が振動するような形状として、撮影状態から沈胴状態への移行の際に保持筒を振動させる。以上の説明で分かるように、清掃を行う部材を新たに追加することなく、レンズ表面の異物を除去することができる。
【００４３】
図６を見てわかるように、本実施形態においては、溝部４０１ａの形状を振動発生部４０１ｂにおいても溝幅を一定にしており、カムフォロワ３０１が通過する際カムフォロワ３０１と溝部４０１ｂの隙間が発生しないようにしている。
【００４４】
これは、溝幅が広い箇所から狭いところへ移動した際に、カムフォロワの動きが阻害されることで、保持筒２０１に不要なこじりが発生しカムフォロワが摩耗する可能性があるためである。
【００４５】
図５においては、振動発生部をカム筒４０１の溝部４０１ａに設けることで保持筒２０１を振動させているが、それに限ったことではなく、例えば固定筒５０１の溝部５０１ａの方に振動発生部があってもよい。
【００４６】
また、図５においては溝の側面を周期的な形状とすることで保持筒を振動させているがでは、それに限ったことではない。例えば図５のような貫通カムではなく有底のカム溝としてカムフォロワを有底部に当接させ、その当接面の形状が保持筒を振動させる形状となっていてもよい。
【００４７】
本実施形態においては、カムフォロワ３０１が通過する振動発生部４０１ｂの軌跡を保持筒２０１が振動するような形状としたが、軌跡が複数の変曲点を有し、周期的に繰り返された形状であってもよい。変曲点とは軌跡の曲がる方向が変わる点であり、より幾何的には展開図である図５の横軸をｘ、縦軸をｙ、軌跡をｙ＝ｆ（ｘ）と表現したときのｆ’’（ｘ）（ｆ（ｘ）の２回微分）の符号が変化する点である。
【００４８】
上述の内容から明らかなように、変曲点を通過することで加速度の符号が反転する。すなわち、変曲点を通過することで加速、減速が入れ替わる。カムフォロワ３０１が複数の変曲点を通り過ぎる度に、加速と減速を繰り返すことにより、レンズ表面に付着した異物を取り除くことができる。
【００４９】
さらに具体的には、繰り返し回数が多い方が異物除去の効果が高いので、変曲点の間隔は０．５ｍｍ以下が望ましい。変曲点の間隔を狭くすることにより、振動の周期を短くでき、異物除去に適した振動を与えることが可能となる。変曲点の間隔を０．５ｍｍ、カムフォロワ３０１が振動発生部を通過する速度を５０ｍｍ／秒とすれば、１００Ｈｚの振動を発生させることが可能である。間隔を０．５ｍｍ以下にすることで更に振動数を大きくすることができる。
【００５０】
なお、本実施形態において、振動発生部の軌跡は、複数の変曲点それぞれを通る仮想の曲線に対して上に凸、下に凸を繰り返す波のような形状となっているが、その形状が中心線から離れる距離を振幅と呼ぶと、振幅は発生する振動の大きさに関連する。一見、上述した振幅と変曲点の間隔には制約がないように見えるが、溝幅を一定にする条件のもとでは制約がある。というのは、振動発生部の軌跡は溝中心の軌跡であり、カムフォロワが係合する箇所（溝の側面）は、それぞれ溝中心の軌跡をカムフォロワの半径だけオフセットした形状であるためである。
【００５１】
溝側面が滑らかにつながる状態、すなわちオフセットした形状が交差しないためには、溝中心の軌跡はカムフォロワの半径よりも大きい軌跡になっている必要があり、それを満たす振幅、変曲点の間隔を選択することが好ましい。
【００５２】
上述の通り、変曲点の間隔と振幅には溝幅を一定とする条件のもとでは制約があるが、別の方法として振動発生部４０１ｂとカムフォロワ３０１と接触する面が周期的な面粗さを有するようにしてもよい。周期的な面粗さというのは、部品表面に製造上発生している加工跡のことである。溝部を切削加工する場合には、工具（カッター）の回転数と歯の形状、送り速度で決まる形状である。面粗さの高さ変化は前述した変曲点が周期的に繰り返された形状に比べれば小さいが、一方振動の周波数を高くすることが可能であり、効果的な異物除去が可能となる。
【００５３】
図６では振動発生部４０１ｂの軌跡を一定の周期としていたが、周期的に変化し異なる振動を保持筒２０１に与える形状としてもよい。具体的には、変曲点の間隔が徐々に変わっていくような形状である。このようにすることで、振動の波長が変化、すなわちカム筒４０１を一定速度で回したときの振動の周波数を変化させることが可能である。
【００５４】
レンズ表面に付着している異物の大きさと付着力によって計算される固有振動数、さらには保持筒２０１の固有振動数などに合わせることが可能となり、より効果的な異物除去が可能となる。
【００５５】
図５では、カムフォロワ３０１が保持筒２０１の周囲に３つ設けられていて（以下３位相という）、それぞれのカムフォロワに対応する溝部４０１ａに３位相の振動発生部４０１ｂが設けられている場合を想定しているが、これに限ったことではない。例えば、３位相の振動発生部４１０ｂがそれぞれ異なる振動を与える形状であってもよい。
【００５６】
３位相の振動発生部４０１ｂが同じ形状だとすれば、保持筒２０１を光軸方向に進退しながら振動するが、１位相のみに振動発生部４０１ｂを配置すると、光軸方向に進退しつつ、倒れ成分を持った振動をさせることが可能となる。また、３位相の振動発生部４０１ｂの形状を変える、例えば変曲点の間隔を３位相で変えることをすれば、保持筒に複数の周波数をもった振動をさせることが可能になる。これは、上述したように、レンズ表面に付着している異物の大きさと付着力によって計算される固有振動数や保持筒の固有振動数などに合わせることが可能となり、より効果的な異物除去が可能となる。
【００５７】
（第３の実施形態）
図７は、本発明の第３の実施形態によるレンズ鏡筒の断面図である。本実施形態では、第２の実施形態である交換レンズ２に対して、カム筒を回転させる駆動ユニットを追加し、さらに駆動ユニットと連動する連動部をカム筒に設けている。以下、詳細に説明する。駆動ユニット１０８は固定筒５０１に取り付けられており、カム筒４０２の連動部４０２ｃと連動する出力部１０８ａを備える。駆動ユニット１０８と電気基板２４は、不図示のフレキシブルプリント基板にて接続され、制御される。カム筒４０２には、駆動ユニット１０８の出力部１０８ａと連動する連動部４０２ｃが設けられており、駆動ユニット１０８の駆動によりカム筒４０２は回転する。
【００５８】
図８が本実施形態におけるカム筒４０２の展開図であるが、カム筒４０２には保持筒２０１に取り付けられたカムフォロワ３０２と係合する溝部４０２ａ、振動発生部４０２ｂを備えている。図の横軸は周方向を示し、上側が被写体側、下側が像面側である。
【００５９】
本実施形態において、駆動ユニット１０８の駆動源は直流モータであり、複数のギアを介して減速比をとり出力部１０８ａと接続される。駆動源は直流モータに限ったことではなく、超音波駆動で駆動機構を動かす圧電素子やステッピングモータなどであってもよい。
【００６０】
本実施形態と第２の実施形態が異なるのは、第２の実施形態では操作環３２を回転させることで保持筒２０１が非撮影状態へ移行するのに対し、本実施形態では撮影者の操作を検知手段３２によって検知し電気的に保持筒２０１が駆動される点である。本実施形態において、検知手段３２はリング状部材としているが、これに限ったことではなく例えば押しボタンなどでも良い。
【００６１】
第２の実施形態では、操作環３２を回す回転角速度によって、振動発生部を通過するカムフォロワ３０１の速度が変わるため保持筒への振動の周波数が変化する構成であった。一方、本実施形態においては、駆動ユニット１０８を制御することにより、カムフォロワ３０１が振動発生部を通過する速度を制御することができる。具体的には、前記振動発生部の周期的な繰り返し間隔をＡ、前記カムフォロワが前記振動発生部を移動する速度をＢとしたとき、Ｂ／Ａは単位時間当たりの振動回数、すなわち振動の周波数を示す。例えばＡ＝０．５ｍｍ、Ｂ＝５０ｍｍ／秒とすれば、振動の周波数は１００Ｈｚとなる。
【００６２】
前記カムフォロワが前記振動発生部を移動する速度Ｂは、駆動ユニット１０８を制御することで変更でき、Ｂ／Ａを保持筒２０１の共振周波数と等しくする（略等しくする場合も含む）ことで、保持筒２０１をより大きな振幅で振動させることが可能である。それにより、レンズ表面に付着した異物をより効果的に除去することが可能となる。
【００６３】
振動発生部の周期的な繰り返し間隔、カムフォロワの移動速度は常に一定である必要はなく、繰り返し間隔を撮影状態から非撮影状態へ移行する間で変えるようにすれば、異なる周波数の振動を発生させることが可能である。例えば、繰り返し間隔Ｃを３種類としＣ１、Ｃ２、Ｃ３、カムフォロワの移動速度Ｄを一定とすれば、振動の周波数はＤ／Ｃ１、Ｄ／Ｃ２、Ｄ／Ｃ３の３種類となる。上記は１つの振動発生部のなかで繰り返し間隔変化させる場合であるが、３位相の振動発生部それぞれの周期的な繰り返し間隔をＣ１、Ｃ２、Ｃ３としてもよい。
【００６４】
また、繰り返し間隔が同じであっても、カムフォロワの移動速度を変化させることでも、異なる振動の周波数を発生させることができる。２つを組合せることで、周波数の範囲を広くとることができるのは明らかである。その他、複数の保持筒を移動させるような構成においては、それぞれの保持筒を移動させる溝部に設けられている振動発生部に対して、周期的な繰り返し間隔、カムフォロワの移動速度を変えてもよい。
【００６５】
このように異なる周波数を発生させることにより、レンズ表面に付着している異物の大きさと付着力によって計算される固有振動数や保持筒の固有振動数、さらには他固定群の固有振動数などに合わせることが可能となり、より効果的な異物除去が可能となる。他固定群の固有振動数に合わせる場合には、レンズ表面に異物が付着した時の影響度を見て優先する群を決めることが好ましい。
【００６６】
（第４の実施形態）
図９は、本発明の第４の実施形態によるレンズ鏡筒の断面図である。本実施形態では、第３の実施形態である交換レンズ２に対して、筒部材としてのカム筒に設けられたカム溝を延長し撮影状態においても回転する構造としている。すなわち、撮影状態と非撮影状態で使用するカムがつながっている構成である。
【００６７】
具体的な構成について以下に説明する。４０３は筒部材としてのカム筒であり、固定筒５０３に対して回転可能に保持されている。２０３は保持筒であり、第１レンズユニット１０１を保持する。保持筒２０３に取り付けられているカムフォロワ３０３はカム筒４０３に設けられた溝部４０３ａ、固定筒５０３に設けられた溝部５０３ａと係合する。
【００６８】
駆動ユニット１０８は固定筒５０３に取り付けられており、カム筒４０３の連動部４０３ｃと連動する出力部１０８ａを備える。駆動ユニット１０８とメイン基板２４は不図示のフレキシブルプリント基板にて接続され、制御される。
【００６９】
カム筒４０３には、駆動ユニット１０８の出力部１０８ａと連動する連動部４０３ｃが設けられており、撮影者の操作を検知手段３１によって検知すると駆動ユニット１０８の駆動によりカム筒４０３は回転する。カム筒４０３が回転すると、溝部５０３ａと溝部４０３ａの交差位置が変化することで、カムフォロワ３０３の係合位置が移動し光軸方向に進退する。すなわち、保持筒２０３を光軸方向に進退させることができる。
【００７０】
第２レンズユニット１０２から第４レンズユニット１０４は、第３の実施形態と同様、案内筒２０とズームカム筒２１に対してカムフォロワ１２２〜１２４を介して保持される。カム筒４０３とズームカム筒２１は、不図示の連結部材にて連結されているため、カム筒４０３が回転するとズームカム筒２１も回転し、第２レンズユニット１０２から第４レンズユニット１０４が光軸方向に進退する。
【００７１】
図１０は、本実施形態におけるカム筒４０３の展開図であるが、カム筒４０３には保持筒２０１に取り付けられたカムフォロワ３０３と係合する溝部４０３ａが設けられている。図の横軸は周方向を示し、上側が被写体側、下側が像面側である。図中、Ｌ１が撮影状態におけるカムフォロワ３０３の係合範囲（請求項における第２の溝部）、Ｌ２が非撮影状態におけるカムフォロワ３０３の係合範囲である。また、非撮影状態Ｌ２の一部に振動発生部４０３ｂが設けられている。撮影状態とは、被写体に対して合焦可能な領域のことである。
【００７２】
振動発生部４０３ｂは、撮影状態で使用される範囲には設けていない。これは、撮影状態において保持筒２０３が振動すると光学系が振れ、ファインダの見えが良くないためである。
【００７３】
以上のように、撮影状態における変倍と撮影状態から非撮影状態への移行を同じ溝部と係合させて行う場合においても、非撮影状態においてのみレンズ表面に付着した異物を除去することが可能である。
【００７４】
本実施形態では、カム筒４０３の溝部５０３ａに振動発生部を設けたが、これに限ったことではない。例えば、第２レンズユニット１０２から第４レンズユニット１０４のレンズ表面に付着した異物を除去するために案内筒２０やズームカム筒２１の溝部に振動発生部を設けてもよい。その場合、前述したとおり非撮影状態で使用される範囲に振動発生部を設けるのが好ましい。
【００７５】
図１１に、本実施形態におけるカムフォロワ３０３の斜視図を示す。本実施形態においては、振動発生部４０３ｂとカムフォロワ３０３が接触する範囲Ｍ１（請求項における第１の範囲）と撮影状態において溝部とカムフォロワ３０３が接触する範囲Ｍ２（請求項における第２の範囲）がオーバーラップしないようにしている。
【００７６】
これは、振動発生部４０３ｂは第２の実施形態において説明した通り、溝幅は一定としているが振動を伴うため、撮影状態において移動する場合よりも耐久性に課題がある可能性があるためである。本実施形態のように、撮影状態と非撮影状態で係合する範囲を異なるようにすることで、さらなる耐久性の向上が図られる。
【００７７】
さらには、振動発生部４０３ｂとカムフォロワ３０３が接触する第１の範囲Ｍ１と、撮影状態において溝部とカムフォロワ３０３が接触する第２の範囲Ｍ２の材質を変更することも可能である。例えば、第２の範囲Ｍ２に係合する範囲は摺動性の良い樹脂材料で形成し、第２の範囲Ｍ２に係合する範囲は固い樹脂材料や金属で形成するなどである。このような方法により、さらなる耐久性の向上が図られる。
【００７８】
本実施形態では、駆動ユニット１０８によって非撮影状態へ移行する場合について説明したが、それに限ったものではなく第２の実施形態のように操作者が操作環を回転するものであってもよい。その場合、変倍操作時に非撮影状態まで回転してしまうことがないよう、撮影状態と非撮影状態の回転範囲が区別されるよう不図示のロック部材を設けることが好ましい。
【００７９】
さらに、レンズ表面から取り除いた異物が、再度レンズ等に付着しないよう上記実施形態においては固定筒に粘着部を設けていたが、それに限ったことではなく他部品に設けられていてもよい。
【００８０】
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及び変更が可能である。交換レンズ２は変倍可能なズームレンズとしたが、これに限ったことではなく単焦点レンズであってもよい。
【符号の説明】
【００８１】
レンズユニット：１０１
レンズ保持枠：２０１
カムフォロワ：３０１
筒部材：４０１
溝部：４０１ａ
振動発生部：４０１ｂ
固定筒：５０１
【図１】
2019113643.tif 000003
【図２】
2019113643.tif 000004
【図３】
2019113643.tif 000005
【図４】
2019113643.tif 000006
【図５】
2019113643.tif 000007
【図６】
2019113643.tif 000008
【図７】
2019113643.tif 000009
【図８】
2019113643.tif 000010
【図９】
2019113643.tif 000011
【図１０】
2019113643.tif 000012
【図１１】
2019113643.tif 000013