【手続補正書】
【提出日】平成31年4月3日(2019.4.3)
【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】
レンズを保持し、前記レンズの光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部材と、
前記第１のレンズ保持部材を内周面側で保持する筒状部材と、
前記第１のレンズ保持部材に設けられ、前記光軸方向において互いに異なる位置に配置され、それぞれ回転が可能な第１、第２の転動部材と、
前記第１のレンズ保持部材に設けられ、回転が可能な第３の転動部材と、
前記筒状部材の内周面に対して前記第３の転動部材を前記レンズの径方向の外側に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記第３の転動部材は、前記光軸方向において前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に配置され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】
前記第３の転動部材から前記第１の転動部材までの前記光軸方向における距離は、前記第３の転動部材から前記第２の転動部材までの前記光軸方向における距離に実質等しい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】
前記第１のレンズ保持部材は、前記筒状部材から前記付勢部材の生じる付勢力の反力を受け、前記第１および第２の転動部材を介して前記筒状部材に当接することで、前記筒状部材に支持された状態において、前記光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記筒状部材の前記径方向の外側に配置されている案内部材と、
前記案内部材の前記径方向の外側に配置され、前記光軸方向において前記案内部材に対して定位置で回転可能なカム部材と、を更に有し、
前記筒状部材は、第１のコロ部材を備え、前記第１のレンズ保持部材は、第２のコロ部材を備え、
前記案内部材は、前記第１のコロ部材が係合するとともに、前記光軸方向へ延びている第１の直溝を備え、
前記筒状部材は、前記第２のコロ部材が係合するとともに、前記光軸方向へ延びている第２の直溝を備え、
前記カム部材は、前記第１のコロ部材が係合する第１のカム溝と、前記第２のコロ部材が係合するとともに、前記第１のカム溝とは異なる軌跡を有する第２のカム溝と、を備え、
前記カム部材が回転することで、前記筒状部材が前記光軸に沿って移動可能であるとともに、前記第１のレンズ保持部材が前記筒状部材に対して前記光軸に沿って移動可能であることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記第２のコロ部材は、前記光軸および前記第３の転動部材を含む平面内に配置されていることを特徴とする請求項５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
前記筒状部材には、レンズを保持する第２のレンズ保持部材が固定されていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項８】
前記筒状部材には、前記光軸方向において前記第２のレンズ保持部材とは異なる位置に、レンズを保持する第３のレンズ保持部材が固定されていることを特徴とする請求項７に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
複数の前記第３の転動部材と、複数の前記付勢部材とを備え、
複数の前記第３の転動部材は、前記光軸方向において互いに離れて配置され、
複数の前記付勢部材は、前記筒状部材の内周面に対して複数の前記第３の転動部材をそれぞれ前記径方向の外側に付勢しており、
複数の前記付勢部材により、前記第１のレンズ保持部材が前記筒状部材から受ける反力の合力は、前記光軸方向において、前記第１の転動部材と前記第２の転動部材との間に作用することを特徴とする請求項１から８のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１０】
前記付勢部材により、前記第１のレンズ保持部材が前記筒状部材から受ける反力は、前記第１のレンズ保持部材の自重よりも大きいことを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１１】
前記第１から第３の転動部材は、前記第１のレンズ保持部材の径方向に直交する方向回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から１０のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１２】
前記第１から第３の転動部材は、前記第１のレンズ保持部材の径方向に直交かつ前記光軸に直交する方向回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から１１のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１３】
前記筒状部材の内周面には、前記第１から第３の転動部材が転動可能な転動面が形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１４】
前記第１の転動部材と前記第３の転動部材との前記光軸方向における距離をＡ、前記第２の転動部材と前記第３の転動部材との前記光軸方向における距離をＢとした場合に、
０．８≦Ａ／Ｂ≦１．２
を満たすことを特徴とする請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１５】
前記レンズおよび前記第１のレンズ保持部材の重心は、前記光軸方向における前記第１および第２の転動部材の間に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１６】
前記重心と前記第１の転動部材の前記光軸方向における距離と、前記重心と前記第２の転動部材の前記光軸方向における距離は実質等しいことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１７】
前記レンズおよび前記第１のレンズ保持部材の前記光軸方向における重心位置と、前記第３の転動部材の前記光軸方向における位置は等しいことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ装置。
【請求項１８】
前記光軸方向における前記第１のレンズ保持部材の長さをＣ、前記前記レンズおよび前記レンズ保持部材の重心と、前記第３の転動部材との前記光軸方向における距離をＤとした場合に、
Ｄ／Ｃ≦０．２
を満たすことを特徴とする請求項１５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１９】
前記レンズおよび前記第１のレンズ保持部材の重心は、前記光軸方向における前記第１および第２の転動部材の間に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２０】
請求項１から１９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を有することを特徴とする光学機器。
【手続補正２】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００２】
従来、ズームやフォーカスの動作を行うために、光軸に沿って移動可能な複数のレンズ群を有するレンズ鏡筒に関する様々な構造（例えば、カムとコロによる構造）が提案されている。近年、光学機器の小型化や高画素化等によって、レンズ群が偏芯した際に光学性能劣化への影響度が高くなってきている。このため、複数のレンズ群が移動した場合に、各々のレンズ群は相対傾きが変化することなく高精度に保持されることが求められている。
【手続補正３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００３】
特許文献１では、第１の移動枠内に第２の移動枠をローラーで付勢しながら支持するレンズ鏡筒が開示されている。この構成により、第１および第２の移動枠の円滑な動作を確保しつつ、第１および第２の移動枠の光軸に対する倒れを抑制することができる。
【手続補正４】
【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】
しかしながら、特許文献１のレンズ鏡筒では、ばね付勢された押付用ローラーが第１の移動枠に保持され、受け用ローラーが第２の移動枠に保持されている。そのため、第２の移動枠の光軸方向への移動に伴い、受け用ローラーと押付用ローラーとの相対位置関係が変化してしまう。すなわち、第２の移動枠へのばね付勢力の作用点が、第２の移動枠の移動により変化するため、第２の移動枠に対して移動中に常に一定の付勢力を与えることができない。また、第１の移動枠に形成されている第２の移動枠の光軸方向への移動を案内する２本のガイド溝の平行度（相対角度）が変化すると、作動時の詰りやガタつきの要因となり、円滑な動作ができなくなるため、ガイド溝には高い加工精度が要求される。
【手続補正５】
【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】
このような課題に鑑みて、本発明は、移動枠を円滑に動作させるとともに、２つの移動枠の相対倒れ変化を抑制可能なレンズ鏡筒および光学機器を提供することを目的とする。
【手続補正６】
【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レンズ鏡筒は、レンズを保持し、前記レンズの光軸方向に移動可能な第１のレンズ保持部材と、前記第１のレンズ保持部材を内周面側で保持する筒状部材と、前記第１のレンズ保持部材に設けられ、前記光軸方向において互いに異なる位置に配置され、それぞれ回転が可能な第１、第２の転動部材と、前記第１のレンズ保持部材に設けられ、回転が可能な第３の転動部材と、前記筒状部材の内周面に対して前記第３の転動部材を前記レンズの径方向の外側に付勢する付勢部材と、を有することを特徴とする。
【手続補正７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】０００８
【補正方法】変更
【補正の内容】
【０００８】
本発明によれば、移動枠を円滑に動作させるとともに、２つの移動枠の相対倒れ変化を抑制可能なレンズ鏡筒および光学機器を提供することができる。
【手続補正８】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１５
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１５】
案内筒（案内部材）６は、直進筒５の外周面側に配置される。案内筒６は光軸方向へ延びている複数の直溝を備え、直進筒５や移動筒１０の光軸方向への移動を案内する。カム筒（カム部材）７は、案内筒６の外周面に係合し、光軸方向において案内筒６に対して定位置で回転可能に支持されている。本体筒８の内周面側には、案内筒６がビスにより固定されている。操作環９は、本体筒８の外周面に係合し、定位置にて回転可能に支持されている。操作環９には、カム筒７に連結したキー（不図示）が取り付けられている。移動筒１０は、前方の先端の外径側にフード取り付け部、内径側にフィルターねじ部を備え、フィルターねじ部に螺合結合した前カバー１１を備える。
【手続補正９】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００１７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００１７】
操作環９を回転させると、カム筒７が連結されたキー（不図示）を介して回転する。直進筒５、第２レンズ保持枠２、および移動筒１０は、それぞれのコロが係合する直溝によって案内されながらカム筒７に形成されたそれぞれのカム溝の軌跡に従うことで、光軸に沿って移動する。直進筒５と第２レンズ保持枠２は、それぞれが従うカム溝の軌跡が異なるため、直進筒５に固定される第１レンズ保持枠１と第２レンズ保持枠２との間隔、および直進筒５に固定される第３レンズ保持枠３と第２レンズ保持枠との間隔が変化しながら進退する。操作環９の操作によって、各レンズ群は図２に示される無限被写体に合焦した状態から図３に示される至近被写体に合焦した状態まで移動可能であり、物体距離に応じて合焦させることができる。
【手続補正１０】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２０
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２０】
直進筒５の外周面に設けられた３個のコロ（第１のコロ部材）３１ａ，３１ｂ，３１ｃは、ビスにより直進筒５に固定されている。案内筒６には光軸方向へ延びている３本の貫通した直溝６ａ，６ｂ，６ｃが形成されており、各直溝にコロ３１ａ，３１ｂ，コロ３１ｃがそれぞれ係合している。カム筒７の内径側には、非貫通のカム溝（第１のカム溝）７ａ，７ｂ（不図示），７ｃが形成されており、各カム溝にコロ３１ａ，３１ｂ，コロ３１ｃがそれぞれ係合している。カム筒７は、前述したように、光軸方向において案内筒６に対して定位置で回転可能に支持されており、カム筒７が回転すると、直進筒５は、直溝６ａ，６ｂ，６ｃに直進案内されながら、カム溝７ａ，７ｂ，７ｃによって光軸に沿って移動する。直進筒５には第１レンズ保持枠１および第３レンズ保持枠３が固定されているので、直進筒５が移動すると、第１レンズ保持枠１および第３レンズ保持枠３も一体的に移動する。
【手続補正１１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２２】
第２レンズ保持枠２の外周面の前方（光軸方向における前方）には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸１９ａ，１９ｂの各保持部が設けられている。ローラー軸１９ａ，１９ｂはそれぞれ、ローラー（第１の転動部材）１６ａ，１６ｂを第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。また、第２レンズ保持枠２の外周面の後方（光軸方向における後方）には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸２０ａ，２０ｂの各保持部が設けられている。ローラー軸２０ａ，２０ｂはそれぞれ、ローラー（第２の転動部材）１７ａ，１７ｂを第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。本実施例では、ローラー１６ａ，１６ｂ、１７ａ、１７ｂの回転軸の延びる方向は、第２レンズ保持枠２の径方向に直交かつ、光軸に直交する方向（第２レンズ保持枠２の周方向に対して接線方向）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】００２３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２３】
第２レンズ保持枠２の外周面の中央付近（光軸方向におけるレンズ保持枠２の前方の端と、その後方の端との中間付近）には、第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向へ延びているローラー軸２１の保持部、および付勢ばね（付勢部材）２２の組み込み部が設けられている。ローラー軸２１は、付勢ローラー（第３の転動部材）１８を第２レンズ保持枠２の径方向に直交する方向回りに回転可能に支持している。言い換えれば、ローラー１８の回転軸の延びる方向は、第２レンズ保持枠２の径方向に直交かつ光軸に直交する方向である。付勢ばね２２は、付勢ローラー１８を第２レンズ保持枠２の径方向（外側）へ付勢している。押さえ板２３は、付勢ローラー１８を第２レンズ保持枠２に組み込んだ後に、付勢ばね２２の反力により付勢ローラー１８およびローラー軸２１が第２レンズ保持枠２から外れないように、これらの変位を規制する部材であり、第２レンズ保持枠２にビス止めされている。第２レンズ保持枠２を直進筒５に組み込む前の段階でのみ、ローラー軸２１が押さえ板２３に当接し、外れ防止として機能する。
【手続補正１３】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００２４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００２４】
なお、本実施例では、転動部材として第２レンズ保持枠２の周方向に対して接線方向に延びるように設けられた軸によって回転可能に支持されたローラーを用いているが、ボールなどの他の部材を転動部材として用いてもよい。
【手続補正１４】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３２
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３２】
図１２に示されるように、ローラー軸１９ａ，１９ｂは、ローラー軸１９ａ，１９ｂを結ぶ直線をひいた場合に（不図示）、この直線が光軸直交面内（図１２で示す面内）において、第２レンズ保持枠２の外周から光軸への垂線に直交するように配置されている。すなわち、レンズ鏡筒LBが図１２の姿勢のとき光軸からローラー軸１９ａ（上記の直線）までの高さと、光軸からローラー軸１９ｂまでのそれぞれの高さが、常に一定になるように構成されている。言い換えれば、ローラー軸１９ａ，１９ｂは、図１２で示す面内において、ローラー軸１９ａ，１９ｂの軸方向が第２レンズ保持枠２の径方向に直交するように配置されている。ローラー１６ａは直進筒５の内周面に形成された転動面５ａに当接し、ローラー１６ｂは直進筒５の内周面に形成された転動面５ｂに当接している。転動面５ａ，５ｂはローラー軸１９ａ，１９ｂに平行、かつ光軸に平行な平面であり、ローラー１６ａ，１６ｂの形状は中央部が膨らんだ樽型に成形されている。これにより、ローラー１６ａ，１６ｂが転動する間、これらはそれぞれの中央部で、転動面５ａ，５ｂに当接する。転動面５ａ，５ｂは、本実施例では平面であるが、円筒面であってもよい。この場合、ローラー１６ａ，１６ｂの形状は、中央部が転動面５ａ，５ｂの曲率より小さい曲率の樽型であることが好ましい。また、ローラー１７ａ，１７ｂの保持構造についても同様である。
【手続補正１５】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３３
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３３】
図１３に示されるように、ローラー軸２１は、付勢ばね２２に当接した状態で、第２レンズ保持枠２に組み込まれている。付勢ばね２２は、第２レンズ保持枠２の径方向外側（図１３では上方向）にローラー軸２１を付勢している。つまり、付勢ローラー１８は、付勢ばね２２によって、ローラー軸２１を介して直進筒５の内周面に形成された転動面５ｃに押し付けられている。転動面５ｃはローラー軸２１に平行かつ光軸に平行な平面であり、付勢ローラー１８の形状は中央部が膨らんだ樽型に成形されている。これにより、付勢ローラー１８は、転動する間、中央部で常に転動面５ｃに当接する。転動面５ｃは、本実施例では平面であるが、円筒面であってもよい。この場合、付勢ローラー１８の形状は、中央部が転動面５ｃの曲率より小さい曲率の樽型であることが好ましい。
【手続補正１６】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３４
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３４】
第２レンズ保持枠２は、付勢ばね２２が付勢ローラー１８を転動面５ｃに押し付けることによる転動面５ｃからの反力によって、図１３の下方向へ付勢され、ローラー１６ａ，１６ｂ，１７ａ，１７ｂの４点で直進筒５に支持されている（この４点が転動面５ｃからの反力を受けている）。第２レンズ保持枠２は、直進筒５内で光軸に沿って移動する間、いずれの位置にある場合も転動面５ｃからの反力によって付勢されながらローラーの４点で支持されるため、第２レンズ保持枠２の直進筒５に対する相対倒れ変化を抑制することができる。
【手続補正１７】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】００３７
【補正方法】変更
【補正の内容】
【００３７】
図９および図１０に示されるように、第２レンズ保持枠２には、コロ（第２のコロ部材）２４がビス止めされている。コロ２４は、直進筒５に形成されている貫通の直溝（第２の直溝）５ｇに係合し、カム筒７の内径に形成されたカム溝（第２のカム溝）７ｄにも係合する。これにより、第２レンズ保持枠２は、前述したローラーの４点支持に加えて直進筒５の直溝５ｇで直進案内されながら、カム筒７の回転でカム溝７ｄによって光軸に沿って直進移動する。コロ２４は、転動面５ｃからの反力の方向および光軸を含む平面内に配置されることが好ましく、本実施例では、光軸に対して付勢ローラー１８の対向側の１８０度位相の異なる位置に配置されている。