(57)【要約】【課題】振動型モータにおける振動体と回転体を加圧接触させるための付勢力を受け止める構造を有する小型のレンズ装置を実現する。【解決手段】レンズ装置１０１は、固定鏡筒３２１と、該固定鏡筒の径方向内側において光軸方向に移動可能なレンズユニット１０３と、振動型モータの振動体３３２を回転体３３１に対して加圧接触させるために光軸方向のうち第１の側から第２の側に付勢する付勢部材３５３と、回転体の回転が伝達されて固定鏡筒に対して光軸回り方向に回転してレンズユニットを光軸方向に移動させる駆動環３２２とを有する。固定鏡筒は、回転体を介して駆動環に伝達された付勢部材の付勢力を受け止める受け部３５０，３２１ｂ，３２２ｂ，３２２ｃ，３５１ｂを有する。該受け部は、振動体および回転体よりも径方向内側であって駆動環の第２の側の端よりも第１の側に設けられている。【選択図】図２
2019191232.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定鏡筒と、
前記固定鏡筒の径方向内側において光軸方向に移動可能なレンズユニットと、
電気−機械エネルギ変換により振動が励起される振動体と、
振動する前記振動体に接触することにより光軸回り方向に回転する回転体と、
前記振動体を、前記回転体に対して加圧接触させるために前記光軸方向のうち第１の側から第２の側に付勢する付勢部材と、
前記回転体の回転が伝達されて前記固定鏡筒に対して前記光軸回り方向に回転して前記レンズユニットを前記光軸方向に移動させる駆動環とを有し、
前記固定鏡筒は、前記回転体を介して前記駆動環に伝達された前記付勢部材の付勢力を受け止める受け部を有し、
前記受け部は、前記振動体および前記回転体よりも径方向内側であって前記駆動環の前記第２の側の端よりも前記第１の側に設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記受け部は、前記回転体よりも前記第１の側に設けら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】
前記受け部は、前記光軸方向における前記振動体が設けられた範囲内または前記振動体よりも前記第１の側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記受け部は、
回転可能な回転部材と、
前記固定鏡筒に設けられて前記回転部材に接触する第１の接触面と、
前記駆動環に設けられ、前記回転部材を挟んで前記第１の接触面とは反対側において前記回転部材に接触する第２の接触面とを有し、
前記第１および第２の接触面は、前記光軸方向に対して傾いた面であ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レンズ装置。
【請求項５】
前記受け部は、
前記駆動環に前記光軸方向に対して傾いた面として設けられて前記回転部材に接触する第３の接触面と、
前記固定鏡筒に前記第１の側から取り付けられたリング部材に設けられ、前記回転部材を挟んで前記第３の面とは反対側において前記回転部材に接触する第４の接触面とを有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記受け部は、前記光軸方向および該光軸方向に直交する径方向において、前記固定鏡筒に対して前記駆動環を位置決め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レンズ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
前記レンズユニットを通過した光を光電変換す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、振動型モータが発生する回転力を用いてレンズユニットを移動させるレンズ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
上記のようなレンズ装置として、特許文献１にて開示されているように、振動型モータの回転体（ロータ）の回転を駆動環（カム環）に伝達し、該駆動環の回転をレンズユニットの光軸方向への移動に変換する構成を有するものがある。
特許文献１のレンズ装置には、振動型モータの振動体（ステータ）をロータに加圧接触させるための付勢力を発生する加圧ばねが設けられている。この加圧ばねの付勢力は、像側から被写体側に向かってステータ、ロータおよび駆動環に伝達され、該駆動環の被写体側の端と固定鏡筒との間に設けられた軸受け構造によって受け止められる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開平９−２５１１２５号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１のレンズ装置のように駆動環の被写体側（つまりは光軸方向における振動型モータとは反対側）の端に軸受け構造を設けると、レンズ装置の光軸方向の長さが増加する。
【０００５】
本発明は、振動型モータにおける振動体と回転体を加圧接触させるための付勢力を受け止める構造を有する小型のレンズ装置およびこれを備えた撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、固定鏡筒と、該固定鏡筒の径方向内側において光軸方向に移動可能なレンズユニットと、電気−機械エネルギ変換により振動が励起される振動体と、振動する振動体に接触することにより光軸回り方向に回転する回転体と、振動体を回転体に対して加圧接触させるために光軸方向のうち第１の側から第２の側に付勢する付勢部材と、回転体の回転が伝達されて固定鏡筒に対して光軸回り方向に回転してレンズユニットを光軸方向に移動させる駆動環とを有する。固定鏡筒は、回転体を介して駆動環に伝達された付勢部材の付勢力を受け止める受け部を有する。該受け部は、振動体および回転体よりも径方向内側であって駆動環の第２の側の端よりも第１の側に設けられていることを特徴とする。
【０００７】
なお、上記レンズ装置を備えた撮像装置も、本発明の他の一側面を構成する。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、振動型モータにおける振動体と回転体を加圧接触させるための付勢力を受け止める構造を有しつつも、光軸方向での長さを短くすることが可能なレンズ装置を実現することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００９】
【図１】本発明の実施例である交換レンズとカメラの構成を示す図。
【図２】実施例の交換レンズにおけるフォーカス駆動ユニットの断面図。
【図３】上記フォーカス駆動ユニットの別の断面図。
【図４】上記フォーカス駆動ユニットのさらに別の断面図。
【図５】上記フォーカス駆動ユニットの斜視図。
【図６】上記フォーカス駆動ユニットにおける連結部を示す上面図。
【図７】実施例におけるエンコーダを説明する図。
【図８】上記エンコーダのスケールを説明する図。
【図９】上記エンコーダのセンサヘッドから出力される検出信号を示す図。
【図１０】実施例におけるエンコーダによる絶対位置の検出原理を説明する図。
【図１１】実施例におけるガイドコロを示す斜視図。
【発明を実施するための形態】
【００１０】
以下、本発明の実施例について図面を参照しながら説明する。
図１は、本発明の実施例であるレンズ装置としての交換レンズ１０１と、該交換レンズ１０１が着脱可能に装着されるカメラ２０１とを含むカメラシステムの構成を示している。交換レンズ１０１は、マウント１１１を介してカメラ２０１に装着される。
【００１１】
交換レンズ１０１には、被写体側から順に配置された第１の固定レンズ１０２ａ、第２の固定レンズ１０２ｂ、フォーカスレンズ１０３、絞りユニット１０４および防振レンズ１０５を含む撮像光学系を有する。撮像光学系は、光軸ｘを有する。以下の説明において、光軸ｘが延びる方向を光軸方向といい、該光軸方向に直交する放射方向を径方向という。また、交換レンズ１０１は、手振れ等によるレンズ振れを検出するジャイロセンサ１０６や、交換レンズ１０１における制御や処理を行うレンズＣＰＵ１０７を有する。
【００１２】
レンズＣＰＵ１０７は、フォーカス駆動源１１０および絞り駆動源１０９を制御してフォーカスレンズ１０３を光軸方向に移動させたり絞りユニット１０４の絞り開口径を変化させたりする。また、レンズＣＰＵ１０７は、ジャイロセンサ１０６からの振れ検出信号を用いてレンズ振れ量を算出する。そして、該レンズ振れ量に応じた像振れを低減するために防振レンズ１０５が光軸ｘに直交するｙ方向（ヨー方向）、およびｐ方向（ピッチ方向）にシフト駆動されるように防振（ＩＳ）駆動源１０８を制御する。
【００１３】
カメラ２０１は、撮像光学系を通過した光束により形成された被写体像を撮像（光電変換）する撮像素子２０２を有する。カメラＣＰＵ２０３は、レリーズボタン２０４、主電源２０５および画像記録用メディア２０６を含む。
【００１４】
レリーズボタン２０４が半押し操作されて第１のスイッチＳＷ１がオンすると、カメラＣＰＵ２０３は、測光動作、オートフォーカス動作および防振動作等の撮像準備動作を開始する。また、レリーズボタン２０４が全押し操作されて第２のスイッチＳＷ２がオンすると、カメラＣＰＵ２０３は、記録用撮像を行って撮像画像を生成し、該撮像画像を画像記録用メディア２０６に記録する。
【００１５】
カメラＣＰＵ２０３は、マウント１１１に設けられた不図示の通信接点を介して、レンズＣＰＵ１０７と相互に通信する。主電源２０５は、マウント１１１に設けられた不図示の電源接点を介して交換レンズ１０１に電源を供給する。
【００１６】
図２、図３、図４、図５および図６を用いて、交換レンズ１０１内に設けられたフォーカス駆動ユニット３２０の構成について説明する。図２、図３および図４はそれぞれ、フォーカス駆動ユニット３２０を光軸回り方向（以下、周方向ともいう）における互いに異なる位置で切断した断面を示す。
【００１７】
固定環としてのベース環３２５は、その径方向外側である外周部において、光軸方向における像側（第１の側）から被写体側（第２の側）に順に、フォーカス駆動源１１０としてのリング状の振動型モータと、スケール環３２６とを保持している。また、ベース環３２５の径方向内側には、カム環（駆動環）３２２と、案内筒（鏡筒部材）３２１と、フォーカスレンズ１０３およびこれを保持するフォーカス保持枠３１２により構成されるフォーカスレンズユニットとが配置されている。案内筒３２１は、ベース環３２５に一体に結合された固定鏡筒である。案内筒３２１とベース環３２５との間には、カム環３２２が周方向に回転可能に配置されている。また、案内筒３２１における最も被写体側の部分は、ベース環３２５の径方向外側にフランジ状に突出している。
【００１８】
フォーカス保持枠３１２の周方向３個所には、カムフォロワーピン３１２ａが設けられている。案内筒３２１の周方向３個所には、光軸方向に延びる直進溝部３２１ａが設けられている。各直進溝部３２１ａには、各カムフォロワーピン３１２ａが係合している。これにより、フォーカス保持枠３１２は、光軸方向に案内される。
【００１９】
案内筒３２１の径方向内側に配置されたカム環３２２は、周方向に回転可能である。カム環３２２には、３つのカムフォロワーピン３１２ａがそれぞれ係合する３つのカム溝部３２２ａが設けられている。カム環３２２が周方向に回転すると、各カム溝部３２２ａの各カムフォロワーピン３１２ａに対するカム作用によりフォーカス保持枠３１２が光軸方向に移動する。
【００２０】
振動型モータは、圧電素子（電気−機械エネルギ変換素子）および弾性体からなる振動体としてのステータ３３２と、該ステータ３３２の弾性体に接触する回転体としてのロータ３３１とを有する。ステータ３３２はステータ保持リング３７０によって保持されており、ステータ保持リング３７０はベース環３２５と一体に結合されている。
【００２１】
また、振動型モータは、ステータ３３２を像側から被写体側に付勢してロータ３３１に加圧接触させる加圧ばね（加圧用付勢部材）３５３を有する。圧電素子に互いに位相が異なる２つのパルス信号等の周期信号が印加されると、圧電素子が周期的に変形してステータ３３２の表面に振動（楕円運動等）が励起される。該振動が励起されたステータ３３２に加圧接触するロータ３３１は、光軸回り方向に回転駆動される。すなわち、振動型モータから回転力が発生する。
【００２２】
ロータ３３１は、ゴムリング３３３の粘着力により、連動リング３３０に周方向に一体回転可能に結合されている。連動リング３３０は、ゴムリング３５２の粘着力により、カム環３２２に周方向に一体回転可能に結合されている。すなわち、ロータ３３１と連動リング３３０とカム環３２２は一体で回転する。
【００２３】
スケール環（保持環）３２６は、ベース環３２５に対して周方向に回転可能である。スケール環３２６は、その周方向１箇所（または複数個所）に像側に延びるキー部（被伝達部）３２６ａを有する。図５および図６に示すように、キー部３２６ａは、連動リング３３０に形成された凹部３３０ａに係合している。凹部３３０ａの周方向幅は、キー部３２６ａのそれよりも大きい。つまり、キー部３２６ａと凹部３３０ａとの間には、もともと周方向のガタが設けられている。
【００２４】
スケール環３２６には、第１の付勢部材としての板ばね３５４がビスにより固定されている。スケール環３２６は、板ばね３５４が連動リング３３０における凹部３３０ａに隣接する凸部３３０ｂに当接することによって発生する反力により、周方向における一方の側（図６では下側）に付勢される。これにより、周方向において、キー部３２６ａが凹部３３０ａの内面に当接する（押し付けられる）。言い換えれば、キー部３２６ａと板ばね３５４との間に連動リング３３０の凸部３３０ｂが挟み込まれる。この構成により、連動リング３３０（つまりはカム環３２２）とスケール環３２６との軸ずれがあっても、板ばね３５４が変形することで該軸ずれが吸収される。また、振動型モータの回転方向、つまりは連動リング３３０の回転方向が反転した場合でも、スケール環３２６が連動リング３３０に対してキー部３２６ａと凹部３３０ａとの間のガタの分遅れることなく、一体に回転方向を反転することができる。
【００２５】
案内筒３２１およびカム環３２２の像側の端部付近には、周方向に複数配置されたボール３５０を含むラジアル玉軸受け部が設けられている。回転可能な回転部材としてのボール３５０は鋼球である。ラジアル玉軸受け部の構成として、案内筒３２１には、光軸ｘに対して４５°傾いた面であって像側および径方向外側に面する第１の接触面としてのボールレース面３２１ｂが形成されている。また、カム環３２２には、それぞれ光軸ｘに対して４５°傾いた面であって、物体側および径方向内側に面する第２の接触面としてのボールレース面３２２ｂと、像側および径方向内側に面する第３の接触面としてのボールレース面３２２ｃとが形成されている。カム環３２２のボールレース面３２２ｂは、ボール３５０を挟んで案内筒３２１のボールレース面３２１ｂとは反対側に位置する。
【００２６】
さらに、案内筒３２１の像側の端部の外周に設けられた雄ねじ部３２１ｃには、像側からリング部材としてのボールレース部材３５１の雌ねじ部３５１ａが螺合している。ボールレース部材３５１には、光軸ｘに対して４５°傾いた面であって、物体側および径方向外側に面する第４の接触面としてのボールレース面３５１ａが形成されている。ボールレース部材３５１のボールレース面３５１ａは、ボール３５０を挟んでカム環３２２のボールレース面３２２ｃとは反対側に位置する。
【００２７】
ボールレース部材３５１を案内筒３２１に取り付ける前に、ボール３５０を３つのボールレース面３２１ｂ，３２２ｂ，３２２ｃの間に挿入し、その後、ボールレース部材３５１の雌ねじ部３５１ａを案内筒３２１の雄ねじ部３２１ｃに螺合させて締め込む。これにより、ボール３５０は、上記４つのボールレース面３２１ｂ，３２２ｂ，３２２ｃ，３５１ａに接触して周方向に転動可能に保持される。この構成により、カム環３２２は、案内筒３２１に対して光軸方向においてガタなく保持され、光軸方向の定位置にて周方向に回転することができる。
【００２８】
前述した加圧ばね３５３は、ステータ３３２を図２における左方向（被写体側）に付勢している。そして、その付勢力は、ステータ３３２、ロータ３３１、連動リング３３０、カム環３２２およびボール３５０に伝わり、ボールレース面３２１ｂにて、ベース環３２５に固定された鏡筒部材である案内筒３２１により受け止められる。このため加圧ばね３５３は、振動型モータに必要なステータ３３２とロータ３３１間の加圧力を発生させると同時に、カム環３２２を案内筒３２１に対して片寄せする役割も有する。これにより、カム環３２２の案内筒３２１に対する光軸方向および径方向でのガタを抑制する（すなわち位置決めを行う）ことができ、その結果、該ガタによるフォーカスレンズユニットの光軸方向での位置精度の低下や径方向での変位を防止することができる。
【００２９】
また、振動型モータにおける加圧とカム環３２２の片寄せとを同じ加圧ばね３５３により行うので、これらを別々の付勢部材を用いて行う場合に比べて、部品数を減らすことができ、フォーカス駆動ユニットおよび交換レンズ１０１を小型化することができる。
本実施例では、ラジアル玉軸受け部は、ステータ３３２およびロータ３３１よりも径方向内側であってカム環３２２の被写体側の端よりも像側に設けられている。より具体的には、ラジアル玉軸受け部は、ロータ３３１よりも像側に設けられている。さらに言えば、ラジアル玉軸受け部は、その少なくとも一部が光軸方向におけるステータ３３２が設けられた範囲内（つまりはステータ３３２の内側）に設けられている。なお、ラジアル玉軸受け部を、その少なくとも一部が光軸方向におけるロータ３３１が設けられた範囲内（つまりはロータ３３１の内側）に設けてもよい。
【００３０】
このようにラジアル玉軸受け部を振動型モータよりも径方向内側であってカム環３２２の被写体側の端より像側に設けることで、軸受け部をカム環の被写体側の端部に設けた場合に比べて、フォーカス駆動ユニットの光軸方向の長さを短くすることができる。この結果、交換レンズを小型化することができる。
【００３１】
スケール環３２６の内周面には、帯状に形成されて可撓性を有する反射式フィルムスケール３３５が固定されて（貼り付けられて）いる。フィルムスケール３３５には、位置検出用の反射パターンが形成されている。フィルムスケール３３５は、後述するセンサヘッド３３６とともに光学式エンコーダを構成する。
【００３２】
図４に示すセンサヘッド３３６は、フィルムスケール３３５に光を照射する発光部と、フィルムスケール３３５の反射パターンからの反射光を受光する受光部とを有する。受光部は、受光した反射光を光電変換して検出信号を出力する。センサヘッド３３６は、ベース環３２５に接着等により固定されている。
【００３３】
図４に示すように、ベース環３２５の外周部における周方向３箇所には、ガイドコロ３３８がコロホルダ３４５によりコロ軸３３９回りで回転可能に保持されて取り付けられている。ガイドコロ３３８は、スケール環３２６の内周面３２６ｂに接触してこれを周方向に回転可能に保持する。３つのガイドコロ３３８のうち光軸ｘを挟んでセンサヘッド３３６と反対側に設けられた１つのガイドコロ３３８は、後述するように径方向外側に向かってばね付勢されている。これにより、センサヘッド３３６とフィルムスケール３３５との間の間隔が変化しないようにスケール環３２６を径方向に付勢することができる。
【００３４】
図７から図１０を用いて、光学式エンコーダのより詳しい構成と位置検出原理について説明する。本実施例では、周方向における絶対位置の検出が可能なアブソリュートエンコーダを用いている。図７（ａ）は斜めから見たエンコーダを示し、図７（ｂ）はエンコーダの断面を示している。図８（ａ）はセンサヘッド側から見たフィルムスケール（以下、単にスケールという）３３５を示し、図８（ｂ）はスケール３３５の一部を拡大して示している。なお、図７（ａ），（ｂ）および図８（ａ），（ｂ）では、スケール３３５を平面状に延びるように記載しているが、実際にはスケール環３２６の内周面に沿って曲がっている。また、図７（ａ），（ｂ）において、座標軸としてのＹ軸は光軸方向に、Ｘ軸は周方向に、Ｚ方向は径方向にそれぞれ対応する。
【００３５】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、スケール３３５とセンサヘッド３３６は互いに対向するように配置されている。スケール３３５は、センサヘッド３３６に対してＸ軸の方向に移動可能である。発光部３３６ａは、ＬＥＤチップ等により構成されている。２つの受光素子であるフォトチップＩＣ３３６ｂ，３３６ｃはそれぞれ、受光部３３６ｄ，３３６ｅと信号処理回路とを内蔵している。フォトチップＩＣ３３６ｂ，３３６ｃはプリント基板３３６ｆ上に実装されており、発光部３３６ａとともに透明樹脂３３６ｇにより覆われている。透明樹脂３３６ｇの上面（スケール側の面）は保護ガラス３３６ｈにより覆われている。
【００３６】
図８（ａ）に示すように、スケール３３５上には、所定の周期（ピッチ）で配置された反射パターンが形成されている。反射パターンは反射膜により形成されている。スケール３３５には、それぞれ異なる反射パターンが形成された第１トラック３３５ａと第２トラック３３５ｂを有する。第１トラック３３５ａの反射パターン３３５ｃはピッチＰ１で形成され、第２トラック３３５ｂの反射パターン３３５ｄは、ピッチＰ１より大きなピッチＰ２で形成されている。反射パターン３３５ｄは、スケール幅方向（光軸方向）において反射部と欠落部とが交互に繰り返し、かつスケール長手方向（周方向）における反射部の幅（すなわち反射面積）がスケール長手方向に変化する構成を有する。
【００３７】
図７（ａ），（ｂ）に示すように、発光素子３３６ａから出射した光は、スケール３３５に照射される。スケール３３５の第１トラック３３５ａ（反射パターン３３５ｃ）で反射した光は受光部３３６ｄにより受光される。また、スケール３３５の第２トラック３３５ｂ（反射パターン３３５ｄ）で反射した光は受光部３３６ｅにより受光される。なお、受光部３３６ｃまたは３３６ｄの受光量に応じて発光素子３３６ａの発光量が制御されて、受光量の変動が抑えられる。
【００３８】
図９は、第２トラック３３５ｂからの反射光を受光した受光部３３６ｅから出力される検出信号の例を示す。検出信号の振幅が、上述した反射パターン３３５ｄのスケール長手方向での反射面積の変化に応じて変化している。
【００３９】
受光部３３６ｄと受光部３３６ｅのそれぞれには、複数の受光素子がスケール長手方向に配列されている。受光部３３６ｄは、複数の受光素子の出力から、ピッチＰ１に対応した周期を有して互いに位相が９０°異なる２つの正弦波信号が生成されるように構成されている。また、受光部３３６ｅは、複数の受光素子の出力から、ピッチＰ２に対応した周期を有して互いに位相が９０°異なる２つの正弦波信号が生成されるように構成されている。
【００４０】
図１０（ａ）〜（ｃ）は、上記のように構成されたエンコーダによる絶対位置の検出原理を示す。図１０（ｃ）は下位信号を示す。この下位信号は、受光部３３６ｄにて生成された互いに９０度位相がずれた２つの正弦波信号を逆正接変換することで得られた−πから＋πの間で信号値の変化を繰り返す周期信号である。同様に、受光部３３６ｅにて生成された互いに９０度位相がずれた２つの正弦波信号を逆正接変換することで、−πから＋πの間で信号値の変化を繰り返す下位信号が得られる。
【００４１】
図１０（ｂ）は、受光部３３６ｄと受光部３３６ｅのそれぞれから得られた下位信号を差し引きすることで得られた周期信号としての中位信号を示す。図１０（ａ）は上位信号であり、図９に示した振幅に対応する信号である。
絶対位置は、上位信号の信号値から、現在の中位信号がその何番目の周期の信号であるかを特定し、さらに中位信号の信号値から、現在の下位信号がその何番目の周期であるかを特定することで得られる。
【００４２】
以上のように構成されたエンコーダによりベース環３２５に対するスケール環３２６の回転位置（回転角度）を精度良く検出するためには、スケール３３５とセンサヘッド３３６との間の間隔が変動しないことが重要である。このため、スケール環３２６を、その回転中心軸がベース環３２５に対して変位しないように回転可能に保持する必要がある。
【００４３】
前述した３つのガイドコロ３３８のうち２つのコロ軸３３９はベース環３２５に固定されている。一方、図４に示した光軸ｘに対してセンサヘッド３３６の反対側に配置された１つのガイドコロ（以下、付勢ガイドコロという）３３８の保持構造を、図１１（ａ），（ｂ）に示す。
【００４４】
ガイドコロホルダ３４５は、２つの穴部３４５ａ，３４５ｂにおいて付勢ガイドコロ３３８のコロ軸３３９を保持する。ガイドコロホルダ３４５とベース環３２５との間には、２つの圧縮コイルばね（第３の付勢部材）３４６が配置されている。この保持構造により、付勢ガイドコロ３３８は、ガイドコロホルダ３４５とともにベース環３２５から径方向外側に向かって付勢される。これにより、スケール環３２６の内周面３２６ｂが３つのガイドコロ３３８に当接し、スケール環３２６はその回転中心軸が変位することなくベース環３２５に対して定位置で回転可能となる。
【００４５】
また、ベース環３２５の像側の端部に取り付けられたスラストばね（第２の付勢部材）３５５は、スケール環３２６を被写体側に付勢して該スケール環３２６の被写体側の端部をベース環３２５の壁部３２５ａに押し付ける。これにより、スケール環３２６がベース環３２５に対して光軸方向にて位置決めされる。スケール環３２６の被写体側の端部とベース環３２５の壁部３２５ａとの間には、スケール環３２６の回転抵抗を低減させるための滑りリング３２５ｂが配置されている。この構成により、スケール環３２６は、ベース環３２５に対して光軸方向における定位置で回転することができる。
【００４６】
このように、スケール環３２６は、ベース環３２５に対して、圧縮コイルばね３４６の付勢力により径方向において位置決めされ、さらにスラストばね３５５の付勢力により光軸方向において位置決めされている。このため、スケール３３５とセンサヘッド３３６の位置関係を精度良く保持することができ、エンコーダによる回転位置の検出精度を高めることができる。さらに、スケール環３２６は、板ばね３５４の付勢力によって連結リング（連結部材）３３０、つまりはカム環３２２に対する周方向でのガタが除去されている。これにより、エンコーダによる回転位置の検出結果とカム環３２２の実際の回転位置との誤差を低減することができ、その結果、カム環３２２により駆動されるフォーカスレンズユニットの光軸方向での位置の検出精度を向上させることができる。
【００４７】
なお、板ばね３５４、圧縮コイルばね３４６およびスラストばね３５５のそれぞれの付勢力の大きさは、これらの付勢力によってスケール環３２６にこじりが発生しないように設定される。
【００４８】
具体的には、スラストばね３５５によってスケール環３２６を光軸方向に付勢する付勢力が発生する。この際、付勢力スラストばね３５５とスケール環３２６の当接部の摩擦力によってスケール環３２６を光軸に直交する径方向にて保持する保持力が発生する。圧縮コイルばね３４６の付勢力は、上記保持力よりも大きな付勢力に設定される。これは、圧縮コイルばね３４６の付勢力が上記保持力より小さいと、スケール環３２６をガイドコロ３３８に対して適切に当接させることができず、スケール環３２６にベース環３２５に対して傾く等の変位が発生するおそれがあるためである。
【００４９】
また、本実施例では、スケール環３２６自体を定位置回転するように保持できればよいため、板ばね３５４、圧縮コイルばね３４６およびスラストばね３５５のそれぞれの付勢力を小さく設定することができる。これは、スケール環３２６は連動リング３３０に連結されてこれとほぼ一体的に回転しているため、スケール環３２６には、これを介してカム環を駆動するときのような負荷がかからないからである。このため、付勢力によるフォーカス駆動ユニット内での付勢力による摩耗や駆動負荷の増加を抑制することができる。これにより、フォーカスレンズユニットの位置を高い検出精度で検出することが可能な耐久性能が高い交換レンズを実現することができる。
【００５０】
なお、本実施例では、カム環３２２にこれとは別部材である連動リング３３０を介して振動型モータの回転を伝達する場合について説明したが、振動型モータの回転を直接、カム環に伝達してもよい。すなわち、連動リング３３０を設けなくてもよい。
【００５１】
また、本実施例では、スケール環３２６と連結リング３３０との間の周方向のガタを板ばね３５４を用いて除去する場合について説明したが、弾性力を有する接着剤によってスケール環３２６と連結リング３３０とを一体化させてもよい。
【００５２】
また、本実施例では、ボール３５０に対して光軸方向に対して傾いた接触面（ボールレース面）で接触するラジアル玉軸受け構造を用いたが、カム環に設けるボールとの接触面を光軸に直交する面としてもよい。この構造であっても、加圧ばねの付勢力を受け止めるとともに、カム環と案内筒との間の光軸方向のガタを抑制することができる。この場合、案内筒の外周面とカム環の内周面とをカム環の回転に抵抗が生じないように嵌合させることで、カム環の案内筒に対する径方向のガタを抑えることができる。
【００５３】
また、本実施例では、スケール３３５を回転可能なスケール環（保持環）３２６に保持させ、センサヘッド３３６をベース環（固定環）３２５に保持させた場合について説明した。しかし、センサを回転可能な保持環に保持させ、スケールを固定環に保持させてもよい。
【００５４】
さらに本実施例は、レンズ交換式カメラシステムに用いられる交換レンズについて説明したが、本実施例と同様の構成をレンズ一体型カメラ（スチルカメラやビデオカメラ）のレンズ鏡筒に適用してもよい。
【００５５】
以上説明した各実施例は代表的な例にすぎず、本発明の実施に際しては、各実施例に対して種々の変形や変更が可能である。
【符号の説明】
【００５６】
１０１  交換レンズ
１０３  フォーカスレンズ
３２１  案内筒
３２１ｂ，３２２ｂ，３２２ｃ，３５１ｂ  ボールレース面
３２２  カム環
３３１  ロータ
３３２  ステータ
３５０  ボール
３５３  加圧ばね
【図１】
2019191232.tif 000003
【図２】
2019191232.tif 000004
【図３】
2019191232.tif 000005
【図４】
2019191232.tif 000006
【図５】
2019191232.tif 000007
【図６】
2019191232.tif 000008
【図７】
2019191232.tif 000009
【図８】
2019191232.tif 000010
【図９】
2019191232.tif 000011
【図１０】
2019191232.tif 000012
【図１１】
2019191232.tif 000013
【手続補正書】
【提出日】令和1年6月6日(2019.6.6)
【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】
固定鏡筒と、
前記固定鏡筒の径方向内側に設けられたレンズユニットであって、前記レンズユニットの光軸方向に移動可能なレンズユニットと、
電気−機械エネルギ変換により振動が励起される振動体と、
振動する前記振動体に接触することにより前記光軸方向回りに回転する回転体と、
前記振動体を、前記回転体に対して加圧接触させるために前記光軸方向において第１の側から第２の側に付勢する付勢部材と、
前記回転体の回転が伝達されて前記固定鏡筒に対して前記光軸方向回りに回転して前記レンズユニットを前記光軸方向に移動させる駆動環とを有し、
前記固定鏡筒は、前記回転体を介して前記駆動環に伝達された前記付勢部材の付勢力を受け止める受け部を有し、
前記受け部は、前記振動体および前記回転体よりも径方向内側であって前記駆動環の前記第２の側の端よりも前記第１の側に設けられていることを特徴とするレンズ装置。
【請求項２】
前記受け部は、前記回転体よりも前記第１の側に設けら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】
前記受け部は、前記光軸方向における前記振動体が設けられた範囲内または前記振動体よりも前記第１の側に設けられていることを特徴とする請求項１または２に記載のレンズ装置。
【請求項４】
前記受け部は、
回転可能な回転部材と、
前記固定鏡筒に設けられて前記回転部材に接触する第１の接触面と、
前記駆動環に設けられ、前記回転部材を挟んで前記第１の接触面とは反対側において前記回転部材に接触する第２の接触面とを有し、
前記第１および第２の接触面は、前記光軸方向に対して傾いた面であ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レンズ装置。
【請求項５】
前記受け部は、
前記駆動環に前記光軸方向に対して傾いた面として設けられて前記回転部材に接触する第３の接触面と、
前記固定鏡筒に前記第１の側から取り付けられたリング部材に設けられ、前記回転部材を挟んで前記第３の面とは反対側において前記回転部材に接触する第４の接触面とを有することを特徴とする請求項４に記載のレンズ装置。
【請求項６】
前記受け部は、前記光軸方向および該光軸方向に直交する径方向において、前記固定鏡筒に対して前記駆動環を位置決め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レンズ装置。
【請求項７】
請求項１から６のいずれか一項に記載のレンズ装置と、
前記レンズユニットを通過した光を光電変換す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】０００６
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００６】
本発明の一側面としてのレンズ装置は、固定鏡筒と、該固定鏡筒の径方向内側に設けられたレンズユニットであって、該レンズユニットの光軸方向に移動可能なレンズユニットと、電気−機械エネルギ変換により振動が励起される振動体と、振動する振動体に接触することにより光軸方向回りに回転する回転体と、振動体を回転体に対して加圧接触させるために光軸方向において第１の側から第２の側に付勢する付勢部材と、回転体の回転が伝達されて固定鏡筒に対して光軸方向回りに回転してレンズユニットを光軸方向に移動させる駆動環とを有する。固定鏡筒は、回転体を介して駆動環に伝達された付勢部材の付勢力を受け止める受け部を有する。該受け部は、振動体および回転体よりも径方向内側であって駆動環の第２の側の端よりも第１の側に設けられていることを特徴とする。