(57)【要約】【課題】カム溝の長さに対する制約を緩和する。【解決手段】レンズ鏡筒であって、光学部材を保持する保持枠と、光学部材の光軸を回転中心として保持枠に対して相対回転する筒部材とを備え、保持枠および筒部材の一方が光軸を回転中心とした回転駆動力を受けた場合に、保持枠を筒部材に対して光軸の方向に相対移動させるレンズ鏡筒であって、保持枠および筒部材の一方は、光軸と平行な方向に沿って配された複数の係合部を有し、保持枠および筒部材の他方は、複数の係合部に係合する複数の係合溝を有する。【選択図】図３
2013092549.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光学部材を保持する保持枠と、
前記光学部材の光軸を回転中心として前記保持枠に対して相対回転する筒部材と
を備え、前記保持枠および前記筒部材の一方が前記光軸を回転中心とした回転駆動力を受けた場合に、前記保持枠を前記筒部材に対して前記光軸の方向に相対移動させるレンズ鏡筒であって、
前記保持枠および前記筒部材の一方は、前記光軸と平行な方向に沿って配された複数の係合部を有し、
前記保持枠および前記筒部材の他方は、前記複数の係合部に係合する複数の係合溝を有する
レンズ鏡筒。
【請求項２】
前記保持枠および前記筒部材の前記一方は、前記光学部材の周方向について、前記光軸に対して対称な位置に配された他の係合部を更に有し、
前記保持枠および前記筒部材の前記他方は、前記他の係合部に係合する他の係合溝を更に有する請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記複数の係合溝および前記他の係合溝は略同形状である請求項２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記保持枠および前記筒部材の一方は、前記光軸と平行な方向に延在して、前記光軸と平行な方向について前記複数の係合溝と重なる位置において前記回転駆動力を受けるキー溝を更に有する請求項１から請求項請求項３までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記複数の係合部に対する前記複数の係合溝の接触面は、
前記相対回転の一定の回転量に対して、前記複数の係合部の前記相対移動の移動量がより大きい第一接触部と、
前記相対回転の前記一定の回転量に対して、前記複数の係合部の前記相対移動の移動量がより小さい第二接触部と
を含み、
前記キー溝は、前記光軸と平行な方向について前記第一接触部と重なる位置で前記回転駆動力を受ける請求項４に記載のレンズ鏡筒。
【請求項６】
前記筒部材は、前記光学部材の径方向について前記筒部材の外側から内側まで延在する他の部材との干渉を避ける切欠き部を更に有する請求項１から請求項５までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項７】
請求項１から請求項６までのいずれか一項に記載のレンズ鏡筒を備えた光学機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒および光学機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
内部のレンズを移動して合焦する内焦式レンズ鏡筒がある（特許文献１参照）。
［特許文献１］  実開平０２−０３６８０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
レンズを駆動するカム溝の長さはカム溝を形成する筒部材の周長に制約される。よって、カム溝を長くするとカム溝の本数を削減しなければならない。
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の第一態様として、光学部材を保持する保持枠と、光学部材の光軸を回転中心として保持枠に対して相対回転する筒部材とを備え、保持枠および筒部材の一方が光軸を回転中心とした回転駆動力を受けた場合に、保持枠を筒部材に対して光軸の方向に相対移動させるレンズ鏡筒であって、保持枠および筒部材の一方は、光軸と平行な方向に沿って配された複数の係合部を有し、保持枠および筒部材の他方は、複数の係合部に係合する複数の係合溝を有するレンズ鏡筒が提供される。
【０００５】
本発明の第二態様として、上記レンズ鏡筒を備えた光学機器が提供される。
【０００６】
上記発明の概要は、この発明の必要な特徴の全てを列挙したものではない。これらの特徴群のサブコンビネーションもまた発明となり得る。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。
【図２】レンズ鏡筒２００の断面図である。
【図３】内筒後部２５４の分解斜視図である。
【図４】内筒後部２５４に対する駆動系の分解斜視図である。
【図５】ズーム操作環２０８の分解斜視図である。
【図６】カム筒部材２７０の展開図である。
【図７】カム筒部材２７０の斜視図である。
【図８】内筒前部２３４の分解斜視図である。
【図９】カム環２６０の展開図である。
【図１０】合焦操作環２０６の分解斜視図である。
【図１１】固定筒２０２を取り付けた駆動部２０７の斜視図である。
【図１２】駆動部２０７とカム筒部材２７０の位置関係を示す斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
次に、発明の実施の形態を通じて本発明を説明する。下記の実施形態は特許請求の範囲にかかる発明を限定するものではない。下記の実施形態の中で説明されている特徴の組み合わせの全てが発明の解決手段に必須であるとは限らない。
【０００９】
図１は、光学機器の一種である一眼レフカメラ１００の模式的断面図である。一眼レフカメラ１００は、互いに結合されたレンズ鏡筒２００およびカメラボディ３００を備える。
【００１０】
なお、説明を簡潔にする目的で、以降の説明においては、カメラボディ３００に装着したレンズ鏡筒２００に対して物体側を、一眼レフカメラ１００の前側または先側と記載する。また、レンズ鏡筒２００に対して物体から遠い側を、一眼レフカメラ１００における後側または背面側と記載する。
【００１１】
レンズ鏡筒２００は、固定筒２０２と、固定筒２０２の内部に形成された光学系とを有する。固定筒２０２は、レンズ側マウント部２０４を後端に有し、カメラボディ３００の前面に配されたボディ側マウント部３６０に結合される。
【００１２】
レンズ側マウント部２０４およびボディ側マウント部３６０の結合は、予め定められた操作により解除できる。よって、カメラボディ３００には、同じ規格のレンズ側マウント部２０４を有する他のレンズ鏡筒２００を装着できる。
【００１３】
固定筒２０２の内側には、物体側から順に光軸Ｘに沿って配された第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０が光学系を形成する。第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０は、それぞれ、個別のレンズ保持枠２１２、２２２、２３２、２４２、２５２に保持される。
【００１４】
固定筒２０２の外側には、物体側から順に、ズーム操作環２０８、前カバー２０１、合焦操作環２０６および後カバー２０３が配される。前カバー２０１および後カバー２０３は、固定筒２０２に対して固定される。ズーム操作環２０８および合焦操作環２０６は、光軸Ｘを回転中心として、固定筒２０２に対して個別に回転させることができる。
【００１５】
ズーム操作環２０８を回転させた場合は、第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０が光軸Ｘ方向に移動して、レンズ鏡筒２００の光学系が変倍する。合焦操作環２０６を回転させた場合は、第一レンズ群２１０、第二レンズ群２２０、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０の一部が光軸Ｘ方向に移動して、レンズ鏡筒２００の光学系を合焦させることができる。
【００１６】
カメラボディ３００は、レンズ側マウント部２０４に結合されるボディ側マウント部３６０の後方にミラーユニット３７０を備える。ミラーユニット３７０には、レンズ鏡筒２００を通じて像光が入射する。
【００１７】
ミラーユニット３７０は、メインミラー３７１およびサブミラー３７４を有する。メインミラー３７１は、メインミラー回動軸３７３により軸支されたメインミラー保持枠３７２に支持される。
【００１８】
サブミラー３７４は、サブミラー回動軸３７６によりメインミラー保持枠３７２から軸支されたサブミラー保持枠３７５に支持される。よって、サブミラー保持枠３７５は、メインミラー保持枠３７２に対して回動する。また、メインミラー保持枠３７２が回動した場合、サブミラー保持枠３７５もメインミラー保持枠３７２と共に変位する。
【００１９】
メインミラー保持枠３７２の前端が降下した場合、メインミラー３７１は、レンズ鏡筒２００から入射した入射光束を斜めに横切る観察位置に停止する。メインミラー保持枠３７２が上昇した場合、メインミラー３７１は略水平になり、入射光束を避けた撮影位置に停止する。
【００２０】
カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の上方にはピント板３５２が、ミラーユニット３７０の下方には合焦光学系３８０が、それぞれ配される。ピント板３５２の更に上方にはペンタプリズム３５４が配され、ペンタプリズム３５４の後方にはファインダ光学系３５６が配される。ファインダ光学系３５６の後端は、ファインダ３５０としてカメラボディ３００の背面に露出する。
【００２１】
メインミラー３７１が観察位置にある場合、レンズ鏡筒２００を通じて入射した入射光束の多くはメインミラー３７１に反射されてピント板３５２に導かれる。ピント板３５２は、撮像素子３３０の撮像面と共役な位置に配されて、レンズ鏡筒２００の光学系が形成した像を可視化する。ピント板３５２に形成された像は、ペンタプリズム３５４およびファインダ光学系３５６を通じてファインダ３５０から観察される。
【００２２】
ペンタプリズム３５４を通してファインダ３５０から観察される像は、正立正像として観察される。これにより、一眼レフカメラ１００のユーザは、一眼レフカメラ１００による撮影範囲を決定できる。
【００２３】
また、ピント板３５２二入射した入射光束の一部は、ファインダ光学系３５６の近傍に配された測光センサ３９０に入射する。測光センサ３９０は、受光した光束から被写体輝度を検出して制御部３２２に参照させる。これにより、制御部３２２は、撮影する場合の露出条件を算出する。
【００２４】
更に、メインミラー３７１は、入射光束の一部を透過するハーフミラー領域を有する。よって、観察位置にあるメインミラー３７１に入射した入射光束の一部は、ハーフミラー領域を透過してサブミラー３７４に入射する。サブミラー３７４は、ハーフミラー領域から入射した入射光束の一部を、合焦光学系３８０に向かって反射する。
【００２５】
合焦光学系３８０は、入射した入射光束の一部を焦点検出センサ３８２に導く。これにより、制御部３２２は、レンズ鏡筒２００の光学系を合焦させる場合に移動するレンズの目標位置を決定する。
【００２６】
カメラボディ３００において、ミラーユニット３７０の後方には、シャッタユニット３１０、光学フィルタ３３２、撮像素子３３０、ボディ基板３２０および背面表示部３４０が順次配される。液晶表示板等により形成される背面表示部３４０は、カメラボディ３００の背面に現れる。ボディ基板３２０には、制御部３２２、画像処理部３２４等の電子回路が実装される。
【００２７】
上記のような一眼レフカメラ１００においてレリーズボタンが半押しされると、焦点検出センサ３８２および測光センサ３９０が有効になり、被写体像を適切な撮影条件で撮影できる状態になる。次いで、レリーズボタンが全押しされると、メインミラー３７１およびサブミラー３７４が退避位置に移動して、シャッタユニット３１０が開く。これにより、レンズ鏡筒２００から入射した入射光束は、光学フィルタ３３２を通過して、撮像素子３３０に撮影される。
【００２８】
図２は、レンズ鏡筒２００を単独で示す図である。図中、上半分は縮胴状態を、下半分は伸胴状態を示す。図１と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００２９】
レンズ鏡筒２００において、第一レンズ群２１０を保持するレンズ保持枠２１２は、外筒２１４から支持される。外筒２１４は、固定筒２０２に対して光軸Ｘと平行な方向に進退して、レンズ鏡筒２００の全長を変化させる。
【００３０】
なお、外筒２１４の外側には、外筒２１４に対して進退するカバー筒２１６が、外筒２１４と同軸に配される。カバー筒２１６は、後端付近の外周面にカムピン２１１を有する。カムピン２１１は、ズーム操作環２０８の回転により駆動され、外筒２１４に連れ従って、光軸Ｘ方向に進退する。
【００３１】
これにより、外筒２１４が前方に移動した場合に固定筒２０２と外筒２１４との間に形成される間隙が、カバー筒２１６により覆われる。よって、固定筒２０２と外筒２１４の間隙から塵芥等がレンズ鏡筒２００の内部に進入することが防止される。
【００３２】
レンズ鏡筒２００において、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２は、一対のガイドバー２２４に支持される。また、一対のガイドバー２２４は、レンズ保持枠２２２を、光軸Ｘ方向に移動可能に支持する。
【００３３】
第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２は、外周面から外側に突出するカムピン２２１を有する。カムピン２２１の先端は、固定筒２０２の外側に配されたカム環２６０のカム溝に係合する。よって、カム環２６０が光軸Ｘを回転中心として回転した場合、第二レンズ群２２０は、ガイドバー２２４に沿って光軸Ｘ方向に移動する。
【００３４】
なお、一対のガイドバー２２４の後端は、内筒後部２５４の前端に形成されたガイドバー保持部２５３に保持される。一対のガイドバー２２４の前端は、内筒前部２３４の前端面に取り付けられたガイドバー保持部２２６により固定される。
【００３５】
よって、第二レンズ群２２０を保持したレンズ保持枠２２２がガイドバー２２４に沿って移動する場合、第二レンズ群２２０は、内筒前部２３４に対して相対移動することになる。また、内筒前部２３４が固定筒２０２に対して光軸Ｘ方向に相対移動する場合、第二レンズ群２２０は、内筒前部２３４と共に、固定筒２０２に対して光軸Ｘ方向に相対移動する。
【００３６】
レンズ鏡筒２００において、第三レンズ群２３０を保持するレンズ保持枠２３２は、内筒後部２５４の前端付近に固定される。また、第五レンズ群２５０を保持するレンズ保持枠２５２は、同じ内筒後部２５４の後端付近に固定される。更に、内筒後部２５４は、一対のガイドバー２４４を内側に保持する。
【００３７】
一対のガイドバー２４４の前端は、内筒後部２５４の前端に形成されたガイドバー保持部２５３にそれぞれ支持される。一対のガイドバー２４４の後端は、内筒後部２５４の後端面に取り付けられたガイドバー保持部２５６により固定される。
【００３８】
更に、内筒後部２５４は、外周面に複数のカムピン２３１、２３３を有する。カムピン２３１、２３３は、固定筒２０２の内側に配されたカム筒部材２７０のカム溝と係合する。よって、カム筒部材２７０が駆動力を受けて光軸Ｘを回転中心として回転した場合には、カムピン２３１、２３３に駆動力が伝達され、内筒後部２５４は光軸Ｘと平行な方向に移動する。
【００３９】
これにより、内筒後部２５４に支持された第三レンズ群２３０、一対のガイドバー２４４および第五レンズ群２５０も、内筒後部２５４と共に移動する。更に、内筒後部２５４と一体的に連結された内筒前部２３４も、内筒後部２５４と共に光軸Ｘ方向に移動する。このように、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０は、内筒後部２５４により互いに連結されるので、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０の間隔が変化することはない。
【００４０】
なお、ズーム操作環２０８の内面には、固定筒２０２の内側まで延在する連動爪２０９が固定される。連動爪２０９は、ズーム操作環２０８が回転した場合に、ズーム操作環２０８と共に回転して、回転駆動力をカム筒部材２７０に伝達する。よって、ズーム操作環２０８が回転した場合は、カム筒部材２７０も回転する。
【００４１】
また、カム筒部材２７０は、固定筒２０２の内側に配され、カムピン２３１、２３３と係合するカム溝の他に、周面から径方向外側に突出したカムピン２７１を有する。カムピン２７１の先端は、固定筒２０２に形成されたカム溝を貫通して、固定筒２０２の外側に配されたカム環２６０のカム溝に係合する。これにより、カム環２６０が光軸Ｘを回転中心として回転した場合、カム筒部材２７０自体も固定筒２０２に対して光軸Ｘ方向に進退する。
【００４２】
レンズ鏡筒２００において、第四レンズ群２４０を保持したレンズ保持枠２４２は、一対のガイドバー２４４により、光軸Ｘ方向に移動可能に支持される。よって、内筒後部２５４が光軸Ｘ方向に移動した場合は、第四レンズ群２４０も光軸Ｘ方向に移動する。また、レンズ保持枠２４２が駆動力を受けた場合、第四レンズ群２４０は、第三レンズ群２３０および第五レンズ群２５０に対して、ガイドバー２４４に沿って、光軸Ｘ方向に相対的に移動する。
【００４３】
なお、レンズ鏡筒２００において、第四レンズ群２４０は手振れ補正レンズを含む。手振れ補正レンズは、光軸Ｘに対して交差する方向に変位して、光学系の光軸Ｘのぶれを補償する。
【００４４】
また、レンズ鏡筒２００は、固定筒２０２に対して固定された駆動部２０７を有する。駆動部２０７は、レンズ鏡筒２００がオートフォーカス動作を実行する場合に、合焦操作環２０６を回転駆動する。
【００４５】
上記のようなレンズ鏡筒２００において、合焦操作環２０６が操作された場合、または、カメラボディ３００の制御部３２２の指示により駆動部２０７が動作した場合は、例えば第四レンズ群２４０が光軸Ｘ方向に移動して光学系を合焦させる。また、ズーム操作環２０８が操作された場合は、全てのレンズ群が光軸方向に移動して光学系の倍率を変化させる。
【００４６】
図３は、内筒後部２５４の分解斜視図である。図１および図２と共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００４７】
内筒後部２５４は、全体として略円筒形をなし、前端近傍に内側に向かって突出して形成されたガイドバー保持部２５３を有する。内筒後部２５４の内部には、第三レンズ群２３０を保持したレンズ保持枠２３２と、第四レンズ群を保持したレンズ保持枠２４２と、一対のガイドバー２４４とが収容される。
【００４８】
内筒後部２５４の後端は、ガイドバー保持部２５６により封止される。これにより、一対のガイドバー２４４は、内筒後部２５４の内側に、光軸Ｘと平行に固定される。一対のガイドバー２４４は、第四レンズ群２４０を保持するレンズ保持枠２４２に挿通される。これにより、レンズ保持枠２４２は、内筒後部２５４の内部に、光軸Ｘ方向に移動可能に支持される。
【００４９】
また、ガイドバー保持部２５６の後面には、第五レンズ群２５０を保持したレンズ保持枠２５２が取り付けられる。これにより、第三レンズ群２３０を保持したレンズ保持枠２３２と、第五レンズ群２５０を保持したレンズ保持枠２５２とは、互いに一体的に連結される。
【００５０】
内筒後部２５４の周面には、光軸Ｘ方向に配列された一対のカムピン２３１、２３３と、これらカムピン２３１、２３３とは、内筒後部２５４の周方向にずれた１本のカムピン２３５とを有する。周方向にずれたカムピン２３５は、一対のカムピン２３１、２３３と、光軸Ｘに対して対称な位置に配される。都合３本のカムピン２３１、２３３、２３５は、いずれも内筒後部２５４の径方向外側に向かって突出する。
【００５１】
また、第四レンズ群２４０を保持して内筒後部２５４に収容されたレンズ保持枠２４２の外周面にも１本のカムピン２４１が配される。カムピン２４１は、内筒後部２５４の周面に設けられた貫通穴２５８を貫通して、内筒後部２５４の外側に突出する。よって、内筒後部２５４の外側からカムピン２４１に駆動力を伝えることにより、レンズ保持枠２４２を内筒後部２５４の外側から光軸Ｘ方向に移動させることができる。
【００５２】
図４は、内筒後部２５４に対する駆動系の分解斜視図である。図１から図３までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００５３】
内筒後部２５４は、カム筒部材２７０の内側に挿入され、更に、カム筒部材２７０は、固定筒２０２の内側に挿入される。レンズ鏡筒２００において、これら内筒後部２５４、カム筒部材２７０および固定筒２０２は、光軸Ｘに対して同軸に配される。
【００５４】
カム筒部材２７０は、全体として円筒状の形状を有し、複数のカム溝２７２、２７４、２７６、２７８と、一本のキー溝２７９と、一対のカムピン２７１とを有する。ただし、カム筒部材２７０の後端に一部には、切欠き部２７７が形成される。
【００５５】
カム溝２７２、２７４、２７６、２７８の各々は、光軸Ｘに対して傾斜した形状を有し、カム筒部材２７０の周面に形成される。キー溝２７９は、光軸Ｘと平行に、直線状に形成される。カムピン２７１は、カム筒部材２７０の周面上の対称な位置に配され、径方向外側に向かって突出する。
【００５６】
固定筒２０２の周面には、一対のカム溝２７３が設けられる。カム溝２７３は、光軸Ｘに対して傾斜した形状を有する。また、固定筒２０２の内面には、一対のリード溝２３９が設けられる。リード溝２３９は、光軸Ｘと平行な直線状の形状を有する。
【００５７】
上記の内筒後部２５４、カム筒部材２７０および固定筒２０２を組み立てて形成した駆動系においては、内筒後部２５４のカムピン２３１、２３３、２３５が、カム筒部材２７０のカム溝２７２、２７４、２７６と、固定筒２０２のリード溝２３９との双方に係合する。これにより、カムピン２３１、２３３、２３５は、固定筒２０２の周方向への移動を規制される。
【００５８】
これに対して、カム筒部材２７０は、キー溝２７９に回転駆動力を受けた場合、光軸Ｘを回転中心として固定筒２０２に対して相対回転する。なお、カム筒部材２７０のカムピン２７１は、固定筒２０２のカム溝２７３に対して係合する。よって、カム筒部材２７０が固定筒２０２に対して回転した場合、カム筒部材２７０は、カム溝２７３から駆動力を受けて光軸Ｘ方向に移動する。
【００５９】
図５は、ズーム操作環２０８の分解斜視図である。ズーム操作環２０８は、環状部品２８１、２８２、２８３と、連動爪２０９とを有する。
【００６０】
光軸Ｘ方向について両端に位置する一対の環状部品２８１、２８３は、強度を有する硬質な材料により形成され、互いに結合されることにより１個の円筒状の部材を形成する。光軸Ｘ方向について中央に位置する環状部品は、エラストマ等の弾性材料により形成され、操作する場合の滑り止めとして、硬質な環状部品２８１、２８３の外側に密着して装着される。
【００６１】
更に、ズーム操作環２０８は、環状部品２８１に対してねじ止めされた連動爪２０９を有する。連動爪２０９は、環状部品２８１、２８２、２８３の内側に向かって突出する。このような形状により、ズーム操作環２０８が操作された場合に生じる回転駆動力が、カム筒部材２７０のキー溝２７９に伝達される。
【００６２】
図６は、カム筒部材２７０の展開図である。図１から図５までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００６３】
カム筒部材２７０は、互いに同じ形状を有する３本のカム溝２７２、２７４、２７６と、独自の形状を有する１本のカム溝２７８と、直線状のキー溝２７９とを有する。形状が同じ３本のうちの２本のカム溝２７２、２７４は、光軸Ｘ方向と平行な方向にずれた位置に配される。ただし、これら２本のカム溝２７２、２７４は、カム筒部材２７０の周方向については、同じ位置にある。
【００６４】
形状が同じ３本のうちの他の１本のカム溝２７６は、光軸Ｘ方向については、カム溝２７２と同じ位置にある。しかしながら、カム筒部材２７０の周方向については、カム溝２７２、２７４とずれた位置にある。図示の例では、カム溝２７６は、光軸Ｘに対してカム溝２７２と対称な位置にある。
【００６５】
形状が異なる４本目のカム溝は、カム筒部材２７０の周方向について、カム溝２７２、２７４と同じ位置にある。よって、カム筒部材２７０を周方向の領域に二分した場合、３本のカム溝２７２、２７４、２７８が配された領域と、単一のカム溝２７６を配された領域とに分かれる。単一のカム溝２７６を配された領域は広く空いているので、大きな切欠き２７７を設けることができる。
【００６６】
なお、カム筒部材２７０は、図中水平方向の回転駆動力をキー溝２７９に受けて回転する。回転するカム筒部材２７０に対する負荷は、カム溝２７２、２７４、２７６、２７８に係合するカムピン２３１、２３３、２３５、２４１と、カム筒部材２７０自体のカムピン２７１において生じる。よって、キー溝２７９は、光軸Ｘ方向の位置が、カム溝２７２、２７４、２７６、２７８と重なる位置に配することが好ましい。
【００６７】
また、カム溝２７２、２７４、２７６、２７８においてカムピン２３１、２３３、２３５、２４１に接触する接触面の光軸Ｘに対する傾斜は、それぞれのカム溝２７２、２７４、２７６、２７８の位置に応じて異なる。図示の例においてカム溝２７４に着目すると、図中々央に近い部分における接触面の光軸Ｘに対する傾きθ１は、図中左端に近い部分における接触面の光軸Ｘに対する傾きθ２よりも小さい。
【００６８】
上記接触面の光軸Ｘに対する傾きが小さい場合は、カム筒部材２７０の一定の回転量に対してカムピン２３１、２３３、２３５の光軸Ｘ方向の移動量が大きくなる。このため、カム筒部材２７０に対して生じる負荷を大きくなる。よって、回転駆動力を受けるキー溝２７９は、接触面の光軸Ｘに対する傾きがより小さな部分と、光軸Ｘ方向の位置が重なるように配置することが好ましい。
【００６９】
図７は、カム筒部材２７０がカムピン２３１、２３３、２３５、２４１と係合した様子を示す斜視図である。図１から図６までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００７０】
レンズ鏡筒２００においては、内筒後部２５４の外周にカム筒部材２７０が配される。この状態では、カム溝２７２、２７４、２７８に、カムピン２３１、２３３、２４１がそれぞれ係合する。
【００７１】
ここで、図４を参照して既に説明した通り、内筒後部２５４のカムピン２３１、２３３は、固定筒２０２のリード溝２３９に係合して回転を規制されている。よって、カム筒部材２７０が固定筒２０２に対して回転した場合、内筒後部２５４は、固定筒２０２に対して回転することなく、光軸Ｘ方向に並進移動する。
【００７２】
また、カム筒部材２７０の他のカム溝２７８には、内筒後部２５４に収容された第四レンズ群２４０のカムピン２４１が係合する。よって、カム筒部材２７０は、第三レンズ群２３０、第四レンズ群２４０および第五レンズ群２５０を同時に駆動する。
【００７３】
なお、レンズ鏡筒２００においては、内筒後部２５４の前側に、内筒前部２３４が連結される。連結された内筒前部２３４は、光軸Ｘ方向について、カム筒部材２７０の前方に突出する。
【００７４】
上記のように、レンズ鏡筒２００においては、カム筒部材２７０と内筒後部２５４とを、カムピン２３１、２３３、２３５およびカム溝２７２、２７４、２７６により３箇所で係合させている。これにより、個々のカムピン２３１、２３３、２３５およびカム溝２７２、２７４、２７６にかかる機械的負荷を軽減できる。
【００７５】
また、レンズ鏡筒２００においては、カムピン２３１、２３３、２３５およびカム溝２７２、２７４、２７６が、周方向および光軸方向に離れた３箇所で駆動力を伝達する構造を有する。これにより、駆動力に起因する内筒後部２５４およびレンズ保持枠２３２、２５２の光軸Ｘに対する傾きを抑制し、レンズ鏡筒２００の光学性能の劣化を防止できる。
【００７６】
なお、上記の例では、回転駆動力により回転するカム溝２７２、２７４、２７６が、カムピン２３１、２３３、２３５を有する内筒後部２５４を移動させる組み合わせとしたが、上記の構造は、駆動力を受けたカムピン２３１、２３３、２３５が、カム溝２７２、２７４、２７６を有する部材を移動させる構造に変形することもできる。例えば、内筒後部２５４の周面にカム溝２７２、２７４、２７６を設け、カム筒部材２７０として用いている筒部材にカムピン２３１、２３３、２３５を設けても、上記の例と同じ機能を有するレンズ鏡筒２００を形成できる。
【００７７】
また、上記の例では、３本のカムピン２３１、２３３、２３５と３本のカム溝２７２、２７４、２７６とを係合させる構造としたが、それぞれを４本以上設ける構造とすることもできる。この場合、光軸Ｘ方向に３本以上のカムピンおよびカム溝を配置してもよい。更に、光軸Ｘ方向に配列された２本のカムピン２３１、２３３とカム溝２７２、２７４と、周方向に異なる位置に配置されたカムピン２３５およびカム溝２７６を省略することもできる。
【００７８】
更に、上記の例では、光軸Ｘ方向に配列した一対のカムピン２３１、２３５および一対のカム溝２７２、２７４に対して、他のカムピン２３５および他のカム溝２７６を、光軸Ｘに対して対称に配置した。しかしながら、他のカムピン２３５および他のカム溝２７６の位置は、正確に対称な位置でなくても、一対のカムピン２３１、２３５および一対のカム溝２７２、２７４に対して、周方向に異なる位置に配置されていれば、内筒後部２５４の光軸Ｘに対するぶれを抑制できる。
【００７９】
図８は、内筒前部２３４の分解斜視図である。なお、内筒前部２３４の後方に、カム環２６０および固定筒２０２を併せて示す。図１から図６までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００８０】
内筒前部２３４は、全体として略円筒形をなし、前側端面に、ガイドバー２２４の前端を保持するガイドバー保持部２２６を取り付けられる。ガイドバー２２４の後端は、内筒後部２５４の前端に形成されたガイドバー保持部２５３に保持される。これにより、一対のガイドバー２４４は、内筒後部２５４の内側に光軸Ｘと平行に固定される。
【００８１】
内筒前部２３４の内部において、一対のガイドバー２２４は、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２に挿通される。これにより、レンズ保持枠２２２は、内筒後部２５４の内部で、光軸Ｘ方向に移動可能に支持される。
【００８２】
第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２の外周には、一対のカムピン２２１が配される。カムピン２２１は、内筒前部２３４に、光軸Ｘ方向に沿って形成された貫通穴２３６を通じて、内筒前部２３４の外側に突出する。
【００８３】
カム環２６０は、固定筒２０２の外周側に取り付けられる。カム環２６０は、内面から表面まで貫通して形成された一対のカム溝２６２と、内面に形成された一対のカム溝２６４とを有する。カム環２６０の前端側に配されたカム溝２６２は、固定筒２０２のカム溝２７３と係合しつつ、カム溝２７３から突出したカム筒部材２７０のカムピン２７１と係合する。
【００８４】
カム環２６０における他の一対のカム溝２６４は、第二レンズ群２２０を保持するレンズ保持枠２２２のカムピン２２１と係合する。また、カム環２６０は、外周面後端近傍にカムピン２６１を有する。カムピン２６１は、合焦駆動系に駆動された場合に、カム環２６０に回転駆動力を伝達する。これにより、カム環２６０は、レンズ鏡筒２００が合焦する場合に、第二レンズ群２２０を光軸Ｘ方向に移動させる。
【００８５】
図９は、カム環２６０の展開図である。図１から図８までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００８６】
カム環２６０は、同じ形状を有する一対のカム溝２６２と、やはり同じ形状を有する一対のカム溝２６４とを有する。図８を参照して既に説明した通り、カム溝２６２は、カム環２６０の内外を貫通して形成される。これに対して、他の一対のカム溝２６４は、カム環２６０の内面にのみ形成される。これにより、図示のようにカム環２６０の半周を超える長さを有する一対のカム溝２６４を設けつつ、カム環２６０の機械的強度を維持することができる。
【００８７】
図１０は、合焦駆動系の分解斜視図であり、前カバー２０１および後カバー２０３を併せて示す。図１から図９までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００８８】
合焦操作環２０６は、固定筒２０２に対して固定された前カバー２０１および後カバー２０３の間で、固定筒２０２に対して、光軸Ｘを回転中心として回転可能に設けられる。合焦操作環２０６は、駆動部２０７の輪列と噛み合う歯車２０５を内面に有する。
【００８９】
これにより、レンズ鏡筒２００の合焦駆動系は、ユーザが合焦操作環２０６を回転させることにより生じる回転駆動力と、駆動部２０７のアクチュエータが生じる駆動力とを両方受けることができる。よって、オートフォーカスモードの場合は、カメラボディ３００の制御部３２２が発生した指令により動作するアクチュエータが駆動力を発生する。また、マニュアルフォーカスモードの場合は、ユーザによる合焦操作環２０６の回転が、駆動力として伝達される。
【００９０】
図１１は、固定筒２０２を取り付けた駆動部２０７の斜視図である。図１から図１０までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００９１】
駆動部２０７は、カメラボディ３００の制御部３２２から指令を受けるので、電気的な接続を維持する目的で、カメラボディ３００に対する相対位置が変化することのない固定筒２０２に対して固定される。これに対して、駆動部２０７に対して固定筒２０２の内側に配されるカム筒部材２７０は固定筒２０２に対して回転する。
【００９２】
よって、駆動部２０７は、カム筒部材２７０と接触しない位置に配される。しかしながら、駆動部２０７をカム筒部材よりも、レンズ鏡筒２００の径方向外側に配置した場合、駆動部２０７によりレンズ鏡筒２００の外径が拡大する。
【００９３】
図１２は、レンズ鏡筒２００における駆動部２０７とカム筒部材２７０の位置関係を示す斜視図である。図１から図１１までと共通の要素には同じ参照番号を付して重複する説明を省く。
【００９４】
レンズ鏡筒２００においては、カム筒部材２７０の後端の一部に切欠き部２７７が設けられている。よって、駆動部２０７を切欠き部２７７の内側に配置することにより、固定された駆動部２０７と回転するカム筒部材２７０との干渉を防止できる。これにより、レンズ鏡筒２００の径拡大を防止できる。
【００９５】
ここまで、一眼レフカメラ１００のレンズ鏡筒２００を例にあげて説明した。しかしながら、レンズ鏡筒２００とカメラボディ３００とが一体に形成されたカメラにも上記の構造を組み込むことができる。また、メインミラー３７１を備えていない、ライブビュー専用のミラーレスカメラのレンズ鏡筒２００においても同様の構造を形成できる。更に、複数のレンズ等の光学部材を光軸Ｘ方向に移動させる機能を含む望遠鏡（単眼鏡、双眼鏡）、測量器、顕微鏡等の他の光学機器においても、上記の構造を適用できる。
【００９６】
以上、本発明を実施の形態を用いて説明したが、本発明の技術的範囲は上記実施の形態に記載の範囲には限定されない。上記実施の形態に、多様な変更または改良を加えることが可能であることが当業者に明らかである。その様な変更または改良を加えた形態も本発明の技術的範囲に含まれ得ることが、特許請求の範囲の記載から明らかである。
【符号の説明】
【００９７】
１００  一眼レフカメラ、２００  レンズ鏡筒、２０１  前カバー、２０２  固定筒、２０３  後カバー、２０４  レンズ側マウント部、２０５  歯車、２０６  合焦操作環、２０７  駆動部、２０８  ズーム操作環、２０９  連動爪、２１０  第一レンズ群、２１２、２２２、２３２、２４２、２５２  レンズ保持枠、２１４  外筒、２１６  カバー筒、２２０  第二レンズ群、２３９  リード溝、２１１、２２１、２３１、２３３、２３５、２４１、２６１、２７１  カムピン、２２４、２４４  ガイドバー、２２６、２５３、２５６  ガイドバー保持部、２３０  第三レンズ群、２３４  内筒前部、２３６、２５８  貫通穴、２４０  第四レンズ群、２５０  第五レンズ群、２５４  内筒後部、２６０  カム環、２７０  カム筒部材、２６２、２６４、２７２、２７３、２７４、２７６、２７８  カム溝、２７７  切欠き部、２７９  キー溝、２８１、２８２、２８３  環状部品、３００  カメラボディ、３１０  シャッタユニット、３２０  ボディ基板、３２２  制御部、３２４  画像処理部、３３０  撮像素子、３３２  光学フィルタ、３４０  背面表示部、３５０  ファインダ、３５２  ピント板、３５４  ペンタプリズム、３５６  ファインダ光学系、３６０  ボディ側マウント部、３７０  ミラーユニット、３７１  メインミラー、３７２  メインミラー保持枠、３７３  メインミラー回動軸、３７４  サブミラー、３７５  サブミラー保持枠、３７６  サブミラー回動軸、３８０  合焦光学系、３８２  焦点検出センサ、３９０  測光センサ
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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