(57)【要約】【課題】可動レンズの光軸方向の位置を検出する位置検出機構の小型化を実現し小型のレンズ鏡筒を提供する。【解決手段】固定筒１１と、レンズ１４ａを保持し固定筒に対しレンズの光軸Ｏ方向に移動可能に支持される可動枠１４と、固定筒に対して光軸周りに回動可能でかつ光軸方向の移動は規制された状態で固定枠に支持される駆動用筒部材１２と、駆動用筒部材を連結すると共に駆動用筒部材の光軸周りの回動を光軸方向の直線移動に変換する移動部材２１を備え固定筒に対して可動枠の光軸方向における位置を検出する位置検出機構２０とを具備し、駆動用筒部材は可動枠とカム結合して可動枠を光軸方向に移動させる第１カム溝１２ｘと位置検出機構の移動部材とカム結合して移動部材を光軸方向に移動させる第２カム溝１２ｙとを有してなり光軸周りに回動することによって可動枠及び移動部材を光軸方向に移動させる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
固定筒と、
レンズを保持し、上記固定筒に対して上記レンズの光軸に沿う方向に移動可能に支持される可動枠と、
上記固定筒に対して光軸周りに回動可能で、かつ光軸に沿う方向の移動は規制された状態で上記固定枠に支持される駆動用筒部材と、
上記駆動用筒部材を連結すると共に、上記駆動用筒部材の光軸周りの回動を光軸に沿う方向の直線移動に変換する移動部材を備え、上記固定筒に対して上記可動枠の光軸に沿う方向における位置を検出する位置検出機構と、
を具備し、
上記駆動用筒部材は、上記可動枠とカム結合して当該可動枠を光軸に沿う方向に移動させる第１カム溝と、上記位置検出機構の上記移動部材とカム結合して当該移動部材を光軸に沿う方向に移動させる第２カム溝とを有してなり、光軸周りに回動することによって上記可動枠及び上記移動部材を光軸に沿う方向に移動させることを特徴とするレンズ鏡筒。
【請求項２】
上記位置検出機構は、リニアエンコーダを含んで構成されており、
上記駆動用筒部材と上記リニアエンコーダとを上記移動部材によって連結させることによって、上記リニアエンコーダを上記可動枠から離れた位置に配置した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】
上記第１カム溝と上記第２カム溝とは、光軸に対して異なる傾き角に設定されてい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４】
上記第１カム溝により光軸方向に移動する可動枠の光軸方向の移動量に対し、上記第２カム溝により光軸方向に移動する移動部材の光軸方向の移動量を、小とするように設定されていることを特徴とする請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、複数のレンズからなる撮像光学系及び複数の筒部材や枠部材等によって構成されるレンズ鏡筒において、光軸に沿う方向に進退移動可能に構成された可動レンズの光軸に沿う方向における位置を検出する位置検出機構の小型化に関する技術である。
【背景技術】
【０００２】
従来、カメラ等の撮像装置に適用されるレンズ鏡筒は、複数の光学レンズ等によって構成される撮像光学系と、当該撮像光学系を構成する複数の光学レンズ等をそれぞれ保持し、また駆動するための複数の筒部材若しくは枠部材等（以下、単に枠部材等と略記する）と、これら複数の枠部材等のうち光軸方向に進退移動可能に設けられた可動枠部材を駆動するための駆動源及びこの駆動源からの駆動力を伝達する駆動機構等を具備して構成されているのが普通である。
【０００３】
このうち、上記複数の枠部材等としては、例えば撮像光学系を構成する複数の光学レンズのそれぞれを各別に保持する複数のレンズ保持枠部材がある。このレンズ保持枠部材のうちの一部は、フォーカシングやズーミング等に寄与するレンズ群を保持し、光軸に沿う方向に進退移動可能に構成される可動レンズ枠部材として設けられる。また、レンズ鏡筒を構成する上記複数の枠部材等の他の例としては、上記駆動源から上記駆動機構を介して伝達された駆動力を受けて上記可動レンズ枠部材を駆動するための駆動用筒部材、例えばカム筒等がある。
【０００４】
そして、上記可動レンズ枠部材は、例えばフォーカシング操作やズーミング操作を受けて駆動制御される上記駆動源から駆動力を受けた上記駆動用筒部材によって駆動されることにより、光軸に沿う方向に進退移動可能に構成されている。この場合において、フォーカシングやズーミングの制御を行うためには、上記可動レンズ枠部材の光軸上における位置を把握しておく必要がある。そのために、従来のレンズ鏡筒においては、可動レンズ枠部材の光軸に沿う方向における位置を検出する位置検出器光を具備したものが、例えば特開２０１０−１０７７４０号公報，特開２００７−２５１２５号公報，特許第４８２７５７１号公報等によって種々提案されまた実用化されている。
【０００５】
上記特開２０１０−１０７７４０号公報によって開示されているレンズ鏡筒においては、可動枠部材の周面上に設けたシートコイル（励磁コイル）と、このシートコイルに対面する枠部材の周面上に設けたシートコイル（検出コイル）とを備えて構成し、可動枠部材の移動に伴って、その移動位置に応じた出力に基づいて可動枠部材の位置検出を行うというものである。
【０００６】
また、上記特開２００７−２５１２５号公報によって開示されているレンズ鏡筒においては、駆動用筒部材（カム筒）において、可動枠側に設けられる駆動用カムピンが係合されるレンズ用カム溝のほかに、可動枠側に設けたセンサピンを係合させるセンサ用カム溝を設け、上記センサピンのカム筒に対する変位量をセンサによって検出することで位置検出を行うというものである。
【０００７】
特許第４８２７５７１号公報によって開示されているレンズ鏡筒においては、固定筒の外周側に回転自在に設けられた回転操作リングに固設された金属ブラシと、固定筒の外周側に固定され上記金属ブラシに接触するパターン電極とを設けることにより、上記金属ブラシと上記パターン電極との光軸周りの接触位置の変化により出力される電気信号に基づいてレンズの光軸方向における位置を検出する検出機構を備えている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２０１０−１０７７４０号公報
【特許文献２】特開２００７−２５１２５号公報
【特許文献３】特許第４８２７５７１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
ところが、上記特開２０１０−１０７７４０号公報，上記特開２００７−２５１２５号公報，上記特許第４８２７５７１号公報等によって開示されている従来のレンズ鏡筒においては、いずれも枠部材の外周側にレンズ位置検出機構を設けた構成となっている。この場合において、レンズ位置検出機構は、これを構成するための各種の構成部品を、例えば枠部材の径方向に積層配置するような形態となっている。このような構成の場合、レンズ鏡筒が径方向に大型化してしまう傾向があり、特に大口径レンズを適用したレンズ鏡筒でこのような従来の構成を適用すると太径化してしまう傾向が顕著であるという問題点がある。
【００１０】
本発明は、上述した点に鑑みてなされたものであって、その目的とするところは、進退移動可能な可動レンズの光軸に沿う方向における位置を検出する位置検出機構の小型化を実現し、大型化を抑止したレンズ鏡筒を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために、本発明の一態様のレンズ鏡筒は、固定筒と、レンズを保持し上記固定筒に対して上記レンズの光軸に沿う方向に移動可能に支持される可動枠と、上記固定筒に対して光軸周りに回動可能でかつ光軸に沿う方向の移動は規制された状態で上記固定枠に支持される駆動用筒部材と、上記駆動用筒部材を連結すると共に上記駆動用筒部材の光軸周りの回動を光軸に沿う方向の直線移動に変換する移動部材を備え上記固定筒に対して上記可動枠の光軸に沿う方向における位置を検出する位置検出機構とを具備し、上記駆動用筒部材は上記可動枠とカム結合して当該可動枠を光軸に沿う方向に移動させる第１カム溝と上記位置検出機構の上記移動部材とカム結合して当該移動部材を光軸に沿う方向に移動させる第２カム溝とを有してなり光軸周りに回動することによって上記可動枠及び上記移動部材を光軸に沿う方向に移動させる。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、進退移動可能な可動レンズの光軸に沿う方向における位置を検出する位置検出機構の小型化を実現し、大型化を抑止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】
【００１３】
【図１】本発明の一実施形態のレンズ鏡筒を簡略化して示し、当該レンズ鏡筒の光軸を含む面における縦断面図
【図２】図１のレンズ鏡筒において、固定筒とカム筒とを分解した状態を示す要部分解図
【図３】図１のレンズ鏡筒において固定筒に配設される位置検出機構を拡大し一部を分解した形態で示す要部拡大分解斜視図
【図４】図３の位置検出機構のうちの一構成部材（連結部材）のみを取り出して、その裏面側の構造を示す要部拡大斜視図
【図５】図３の位置検出機構を簡略化して示し、同位置検出機構の一部の縦断面図
【図６】図３の位置検出機構を固定筒に取り付けた状態の断面図（ワイド端設定時）
【図７】図３の位置検出機構を固定筒に取り付けた状態の断面図（テレ端設定時）
【図８】図３の位置検出機構の上面側（図６の矢印［８］方向）から見た平面図
【図９】図１のレンズ鏡筒におけるカム筒を展開して示す展開図
【図１０】図１のレンズ鏡筒におけるカム筒の回転角度に対する駆動用カム溝による可動枠及び連結部材用カム溝による連結部材のそれぞれの光軸方向の移動量の関係を示すグラフ
【図１１】図１のレンズ鏡筒において可動枠の移動範囲を示す概念図
【図１２】図１のレンズ鏡筒において可動枠に連動して移動する位置検出機構の連結部材の移動範囲を示す概念図
【図１３】図１のレンズ鏡筒において位置検出機構の連結部材に連動して移動するリニアエンコーダの摺動体の移動範囲を示す概念図
【発明を実施するための形態】
【００１４】
以下、図示の実施の形態によって本発明を説明する。本発明の一実施形態は、撮像光学系により結像された光学像を光電変換素子（例えばＣＣＤ（Ｃharge Ｃoupled Ｄevice；電荷結合素子）イメージセンサーやＣＭＯＳ（Ｃomplementary Ｍetal Ｏxide Ｓemiconductor；相補性金属酸化膜半導体）型イメージセンサー等；以下、撮像素子という）を用いて順次光電変換し、これにより得られた画像信号をデジタル画像データ（静止画像データ若しくは動画像データ）として記憶媒体に記憶したり、当該デジタル画像データに基いて静止画像又は動画像を画像表示装置（例えば液晶表示ディスプレイ（Liquid Crystal Display；ＬＣＤ）や有機エレクトロルミネッセンス（有機ＥＬ；Organic Electro-Luminescence：ＯＥＬ）ディスプレイ等）に表示し得るように構成された撮像装置（例えばデジタルカメラやビデオカメラ等；以下、単にカメラという）に適用されるレンズ鏡筒を例に挙げて示すものである。
【００１５】
また、本実施形態においては、レンズ鏡筒における撮像光学系の光軸を符号Ｏで表すものとする。この光軸Ｏに沿う方向において、当該レンズ鏡筒が装着されるカメラ（不図示）の前面に対向する被写体のある側を前方というものとし、当該レンズ鏡筒のマウント部のある側を後方というものとする。
【００１６】
なお、以下の説明に用いる各図面は模式的に示すものであり、各構成要素を図面上で認識可能な程度に示すために、各部材の寸法関係や縮尺等を各構成要素毎に異ならせて示している場合がある。したがって、本発明は、これら各図面に記載された構成要素の数量，構成要素の形状，構成要素の大きさの比率，各構成要素の相対的な位置関係等に関し、図示の形態のみに限定されるものではない。
【００１７】
図１，図２は、本発明の一実施形態のレンズ鏡筒を簡略化して示す図である。即ち、図１，図２においては、本発明の一実施形態のレンズ鏡筒を構成する複数の筒部材（若しくは枠部材）のうちの一部の構成部材のみを取り出して示している。このうち、図１は、本実施形態のレンズ鏡筒の光軸Ｏを含む面における縦断面図である。図２は、本実施形態のレンズ鏡筒において、固定筒とカム筒とを分解した状態を示す要部分解図である。
【００１８】
まず、図１，図２を用いて、本実施形態のレンズ鏡筒の構成の概略を説明する。本実施形態のレンズ鏡筒１は、いわゆるレンズ交換式カメラに適用されるレンズ鏡筒である。
【００１９】
レンズ鏡筒１は、複数の光学レンズからなる撮像光学系と、この撮像光学系を構成する複数のレンズ群（１３ａ，１４ａ，１５ａ等）をそれぞれ保持する筒状若しくは枠状からなる複数のレンズ保持部材（１３，１４，１５等）と、複数のレンズ保持部材のうちの一部（１３ａ，１５ａ等）及び絞り機構１６を固定保持する筒状部材である固定筒１１と、この固定筒１１に対して回動自在に配設され上記複数のレンズ保持部材のうちの他の一部（１４ａ）を駆動する駆動用筒部材であるカム筒１２と、上記固定筒１１に対する上記可動枠１４の位置を検出するための位置検出機構２０等によって構成されている。その他の構成については、図示を省略している。
【００２０】
上記複数のレンズ保持枠は、前側固定レンズ群１３ａを保持する前側固定枠１３と、可動レンズ群１４ａを保持する可動枠１４と、後側固定レンズ群１５ａを保持する後側固定枠１５等がある。このうち、前側固定枠１３と後側固定枠１５とは、上記固定筒１１に固定される固定枠である。また、可動枠１４は、上記カム筒１２の駆動力を受けて固定筒１１に対して光軸Ｏに沿う方向に進退移動可能に構成されるレンズ保持枠である。可動枠１４の外周面上には、上記固定筒１１の直進溝１１ｘを介して上記カム筒１２の駆動用カム溝１２ｘ（後述する第１カム溝）にカム結合するカムフォロワであるカムピン１４ｘが径方向に突設されている。
【００２１】
なお、本実施形態のレンズ鏡筒１において可動枠１４に保持される可動レンズ群１４ａは、光軸Ｏに沿う方向に移動することで、焦点距離を連続的に可変とするズームレンズ群としている。そして、本実施形態のレンズ鏡筒１は、可動レンズ群１４ａ（ズームレンズ群）を保持する可動枠１４が、ズーミングのために光軸Ｏに沿う方向に移動しても、レンズ鏡筒１の全体長が変化しないように構成されたインナーズーム方式を採用している。
【００２２】
固定筒１１は、上述したように、前側固定枠１３及び後側固定枠１５等のほか、絞り機構１６等を固定保持し、当該レンズ鏡筒１における固定部材（不図示）に対して固設される筒状の枠部材である。固定筒１１の周面上には、上記可動枠１４の外周面上に突設されたカムピン１４ｘが挿通されて、当該可動枠１４の光軸Ｏ周りの回転を規制すると共に、カム筒１２による光軸方向の進退移動をガイドする貫通溝である直進溝１１ｘが形成されている。
【００２３】
カム筒１２は、固定筒１１の外周側を覆うように配設され、不図示の駆動機構からの駆動力を受けて光軸Ｏ周りに回動可能に配設されている筒状の駆動用筒部材である。カム筒１２の内周面には、第１カム溝である駆動用カム溝１２ｘと、第２カム溝である連結部材用カム溝１２ｙと、ピン退避用カム溝１２ｚとが形成されている。
【００２４】
駆動用カム溝１２ｘは、上記可動枠１４のカムピン１４ｘがカム結合して、ズーミング用の変倍レンズ群（可動レンズ群１４ａ及びこれを保持する可動枠１４）を進退駆動させるためのカム溝である。
【００２５】
連結部材用カム溝１２ｙは、上記位置検出機構２０の後述する連結部材２１のカムピン２１ｄ（後述の図３等参照）がカム結合し、この連結部材２１に連結されるリニアエンコーダ２２の移動体（摺動体２２ｄ）を光軸Ｏ方向に進退移動させるためのカム溝である（詳細は後述する）。
【００２６】
ピン退避用カム溝１２ｚは、上記位置検出機構２０のリニアエンコーダ２２（後述する）における位置検出ピン２２ａを退避させるために設けられたカム溝である。
【００２７】
図９は、カム筒１２を展開して示す展開図であって、内周面上に形成される各カム溝の形態を示している。本実施形態において、駆動用カム溝１２ｘは、当該カム筒１２の周方向に略等間隔に３本配設した形態の例を示している。したがって、これに対応させて、可動枠１４のカムピン１４ｘも、同可動枠１４の周方向に略等間隔に３本配設されていることになる。また、連結部材用カム溝１２ｙ及びピン退避用カム溝１２ｚも、上記駆動用カム溝１２ｘと同様に、周方向に略等間隔に３本ずつ形成されているが、実際には、このうちの各１つのみが使用される。このような形態で、カム筒１２が形成されているのは、当該カム筒１２を射出成型によって製造する際の製造上の理由によるものである。したがって、実際には、連結部材用カム溝１２ｙ及びピン退避用カム溝１２ｚは、それぞれが一つずつ設けられていればよいものである。
【００２８】
位置検出機構２０は、上述したように、上記固定筒１１に対する上記可動枠１４の位置を検出するための構成ユニットである。この位置検出機構２０は、上記固定筒１１の外周面上における空き空間を利用して配設されている。ここで、本実施形態のレンズ鏡筒１における位置検出機構２０の詳細構成を、図３〜図８を用いて以下に説明する。
【００２９】
図３は、本実施形態のレンズ鏡筒において固定筒に配設される位置検出機構を拡大し一部を分解した形態で示す要部拡大分解斜視図である。図４は、図３に示す位置検出機構のうちの一構成部材（連結部材）のみを取り出して、その裏面側の構造を示す要部拡大斜視図である。図５〜図８は、図３の位置検出機構を簡略化して示す概念図である。このうち、図５は、同位置検出機構の一部の縦断面図である。図６，図７は、上記位置検出機構を固定筒に取り付けた状態の断面を示し、図６は撮像光学系がワイド端に設定されている時の、図７は撮像光学系がテレ端に設定されている時の、位置検出機構の各構成部材の配置をそれぞれ示している。図８は、当該位置検出機構の上面側から見た平面図である。なお、図８は、撮像光学系がワイド端に設定されている時の状態を示し、図６の矢印［８］方向から見た平面図である。
【００３０】
本実施形態のレンズ鏡筒１における位置検出機構２０は、図３等に示すように、連結部材２１と、リニアエンコーダ２２と、ガイド部２３等によって主に構成されている。
【００３１】
リニアエンコーダ２２は、直線軸の位置を検出し、これを位置情報を表す電気信号として出力する位置検出センサである。本実施形態において、リニアエンコーダ２２は電気抵抗式の位置検出素子を採用している。このリニアエンコーダ２２は、上記固定筒１１の外周面側に開口を有するエンコーダ収納部１１ｃ（図３参照）内に収納されている。この場合において、エンコーダ収納部１１ｃ及びこれに収納されるリニアエンコーダ２２は、上記固定筒１１の内部に設けられる可動レンズ群１４ａ及びこれを保持する可動枠１４とは離れた位置に配置され、かつ上記固定筒１１内に設けられる撮像光学系を透過する光線を妨げない位置に配置されている。具体的には、エンコーダ収納部１１ｃは、固定筒１１の外周面上において、光軸Ｏ方向にやや後端寄りの部位に配置されている。
【００３２】
ここで、上記リニアエンコーダ２２の詳細構成を説明する。上記リニアエンコーダ２２は、図３，図５等に示すように、本体ケース２２ｅと、摺動体２２ｄと、位置検出ピン２２ａと、摺動切片２２ｂと、電気抵抗体基板２２ｃと、配線用基板２２ｇ等によって構成されている。
【００３３】
本体ケース２２ｅは、当該リニアエンコーダ２２の本体を構成し、光軸Ｏに沿う方向に長辺を有する細長形状に形成された筐体部品である。この本体ケース２２ｅの内部には、摺動体２２ｄが配設されている。この摺動体２２ｄは、本体ケース２２ｅ内において光軸Ｏに沿う方向に直線移動可能となるように配設されている。そのために、本体ケース２２ｅの上面側（外面側）には、当該リニアエンコーダ２２がエンコーダ収納部１１ｃ内の所定位置に配置された状態となったとき、光軸Ｏに沿う方向に延びる（即ち本体ケース２２ｅの長辺方向に延びる）長溝２２ｆが形成されている。そして、上記摺動体２２ｄは、この長溝２２ｆに嵌合配置されている。これにより、摺動体２２ｄは、長溝２２ｆに沿って移動することで光軸Ｏに沿う方向にのみ進退移動するように配設されている。換言すれば、上記長溝２２ｆは、上記摺動体２２ｄを光軸Ｏに沿う方向にガイドするガイド溝として機能している。
【００３４】
摺動体２２ｄには、その外表面上から外方に向けて径方向に位置検出ピン２２ａが突設されている。この位置検出ピン２２ａは、上記長溝２２ｆから外部に向けて突出するように配設されている。そして、位置検出ピン２２ａは、後述する連結部材２１の連結穴２１ｅに嵌合して、当該連結部材２１を介して伝達されるカム筒１２の移動量を受けるように構成されている。
【００３５】
また、摺動体２２ｄは、その内部底面側に一体に設けられる摺動切片２２ｂを具備している。この摺動切片２２ｂは、例えば金属製の薄板状切片部材によって構成される弾性部材である。
【００３６】
一方、上記本体ケース２２ｅの内部には、上記摺動切片２２ｂに対向する位置であって、かつ光軸Ｏに沿う方向（即ち摺動体２２ｄの移動方向）に沿わせて電気抵抗体基板２２ｃが延設されている。この電気抵抗体基板２２ｃは、上記摺動切片２２ｂが接触した状態で、上記摺動体２２ｄが光軸Ｏ方向に移動すると、その移動に伴って位置情報を表す電気信号を出力する電気部品である。この電気抵抗体基板２２ｃには、配線用基板２２ｇが接続されている。この配線用基板２２ｇは、本レンズ鏡筒１の主基板の制御回路（不図示）へと電気的に接続されている。したがって、これにより、当該電気抵抗体基板２２ｃからの出力信号は、配線用基板２２ｇを介して本レンズ鏡筒１の主基板の制御回路（不図示）へと伝達されるように構成されている。
【００３７】
連結部材２１は、カム筒１２の光軸Ｏ周りの回動方向の駆動力を、光軸Ｏに沿う方向の直線方向の駆動力に変換し、上記カム筒１２の回動に応じて光軸Ｏ方向に移動する移動部材であると同時に、上記カム筒１２と上記リニアエンコーダ２２との間に介在して両者を連結する連結用の構成部材である。つまり、連結部材２１は、カム筒１２の回動駆動力を直線駆動力に変換した後、その直線駆動力によってリニアエンコーダ２２の位置検出ピン２２ａを光軸Ｏに沿う方向に直線移動させる働きをしている。
【００３８】
連結部材２１は、上記固定筒１１の外周面側に開口を有する連結部材収納部１１ｂ（図３参照）内に収納されている。この場合において、連結部材収納部１１ｂ及びこれに収納される連結部材２１は、上記固定筒１１の内部に設けられる可動レンズ群１４ａ及びこれを保持する可動枠１４とは離れた位置に配置され、かつ上記固定筒１１内に設けられる撮像光学系を透過する光線を妨げない位置に配置されている。具体的には、連結部材収納部１１ｂは、固定筒１１の外周面上において、上記エンコーダ収納部１１ｃよりも光軸Ｏ方向にやや前端寄りに隣接した部位に配置されている。
【００３９】
連結部材収納部１１ｂは、連結部材２１を光軸Ｏに沿う方向にガイドするガイド部としても機能している。そのために、連結部材収納部１１ｂは、連結部材２１の幅寸法よりも若干広幅の略同寸法に設定されている。
【００４０】
連結部材２１は、光軸Ｏに沿う方向に長辺を有する細長形状に形成され、かつ固定筒１１の外周面に沿う略円弧形状の板部材の形態となっている。連結部材２１の一端（前端）寄りの部位において、その外周面上にカムピン２１ｄが外方に向けて径方向に突設している（図３参照）。このカムピン２１ｄは、カム筒１２の連結部材用カム溝１２ｙにカム結合することによりカム筒１２の回動方向の駆動力を受けるカムフォロアである（詳細後述）。
【００４１】
また、連結部材２１の一端（前端）寄りの部位において、その内周面上に凸状部２１ａが内方に向けて径方向に突設している（図４参照）。この凸状部２１ａは、上記連結部材収納部１１ｂに形成されている誘導溝１１ａに嵌合配置される。この誘導溝１１ａは、上記連結部材収納部１１ｂの略中央部において光軸Ｏに沿う方向に延びる直線上の溝部である。そして、連結部材２１が連結部材収納部１１ｂに収納配置された状態で、誘導溝１１ａに対して凸状部２１ａが嵌合配置される。この構成により、連結部材２１は、光軸Ｏ方向にのみ進退移動するように誘導される。
【００４２】
さらに、連結部材２１の他端（後端）寄りの部位には、連結穴２１ｅが穿設されている。この連結穴２１ｅは、位置検出ピン２２ａが挿通配置されるように、貫通孔として形成されている。したがって、上記連結穴２１ｅに、上記リニアエンコーダ２２の位置検出ピン２２ａが嵌合することで、当該連結部材２１とリニアエンコーダ２２とが一体に連結され、よって連結部材２１の移動に伴ってリニアエンコーダ２２も同方向に移動する。
【００４３】
また、連結部材２１の他端（後端）寄りの部位であって、一方の側縁部には、後述するガイド部２３のガイド軸２３ａが挿通配置される支持腕２１ｂが配設されている（図４参照）。この支持腕２１ｂには、光軸Ｏに沿う方向に貫通し、上記ガイド軸２３ａが挿通する貫通孔が形成されている。この構成により、連結部材２１は、固定筒１１（に固設されたガイド部２３）に対しガイド軸２３ａに沿って進退自在に配設される。
【００４４】
さらにまた、連結部材２１の他端（後端）寄りの部位であって、他方の側縁部には、先端が爪形状に形成されたフック状部２１ｃが形成されている。このフック状部２１ｃは、当該連結部材２１を固定筒１１の連結部材収納部１１ｂに収納配置したとき、固定筒１１側の側縁部に形成された側縁凹溝１１ｅに対してスナップフィット方式で固定される保持部である。上記側縁凹溝１１ｅは、当該連結部材２１の光軸Ｏ方向における移動範囲に亘って形成されている。
【００４５】
ガイド部２３は、上記連結部材２１の光軸Ｏに沿う方向の進退移動をガイドするために設けられる構成部である。ガイド部２３は、ガイド軸２３ａと、このガイド軸２３ａを両端で支持する支持部２３ｂと、付勢部材２３ｃ等によって構成されている。このガイド部２３は、上記固定筒１１の外周面側に開口を有するガイド部収納部１１ｄ（図３参照）内に収納されている。この場合において、ガイド部収納部１１ｄ及びこれに収納されるガイド部２３も、固定筒１１の内部に設けられる可動レンズ群１４ａ（可動枠１４）とは離れた位置に配置され、かつ上記固定筒１１内の撮像光学系を透過する光線を妨げない位置に配置されている。具体的には、ガイド部収納部１１ｄは、固定筒１１の外周面上において、上記エンコーダ収納部１１ｃの周方向に隣接した部位に配置されている。
【００４６】
ガイド部２３において、ガイド軸２３ａは、その長軸が光軸Ｏに平行となるように配設され、その両端が支持部２３ｂによって支持固定されている。ガイド軸２３ａには、付勢部材２３ｃが巻回されている。ここで、付勢部材２３ｃは、例えば伸長性のコイルばね等によって構成されている。そして、ガイド軸２３ａには、上述したように、連結部材２１の支持腕２１ｂの貫通孔が挿通されている。この場合において、ガイド軸２３ａの周縁部には、当該ガイド軸２３ａの軸方向に沿って支持腕２１ｂが通過し進退移動することができるだけの空間が形成されている。この構成によって、連結部材２１は、ガイド軸２３ａに沿って光軸Ｏと平行に進退移動し得るように配設されている。また、連結部材２１は、通常状態においては、付勢部材２３ｃの伸長付勢力によって、図３に示す矢印Ｚ１方向に向けて付勢されている。
【００４７】
このように構成された位置検出機構２０は、例えば本レンズ鏡筒１が設定し得るズーム領域のうちの最も短焦点位置（ワイド端）に設定した状態（図６の状態）から、最も長焦点位置（テレ端）に設定した状態（図７の状態）までの間で、連結部材２１及びリニアエンコーダ２２が変位するように構成されている。後述するように、連結部材２１は可動枠１４の光軸Ｏ方向の移動に連動しており、この連結部材２１に連動して移動するリニアエンコーダ２２の出力信号を確認することによって、可動枠１４の位置を検出することができるように構成されている。
【００４８】
このように構成された位置検出機構２０は、固定筒１１の所定部位に組み込まれ、その固定筒１１の外周面を覆うように、カム筒１２が光軸Ｏ周りに回動可能に、かつ光軸Ｏ方向の移動が規制されつつ配設される（図１，図２等参照）。
【００４９】
このとき、カム筒１２の駆動用カム溝１２ｘには、固定筒１１の直進溝１１ｘを挿通して突出する可動枠１４のカムピン１４ｘがカム結合している。ここで、カム溝１２ｘとカムピン１４ｘのカム結合は３箇所でなされている。また、カム筒１２の連結部材用カム溝１２ｙのいずれか一つには、連結部材２１のカムピン２１ｄがカム結合している。さらに上記カムピン２１ｄがカム結合している連結部材用カム溝１２ｙに略平行に隣接するピン退避用カム溝１２ｚには、リニアエンコーダ２２の位置検出ピン２２ａの先端部近傍が配置されている。
【００５０】
ここで、上記カム筒１２に形成される２つのカム（駆動用カム溝及び連結部材用カム溝）の設定について説明する。図１０は、カム筒の回転角度に対する駆動用カム溝による可動枠及び連結部材用カム溝による連結部材のそれぞれの光軸方向の移動量の関係を示すグラフである。図１０において、駆動用カム溝１２ｘによって光軸Ｏに沿う方向に移動する可動枠１４の移動量を実線で示し、連結部材用カム溝１２ｙによって光軸Ｏに沿う方向に移動する連結部材２１の移動量を点線で示している。
【００５１】
本実施形態においては、上述したように、カム筒１２に形成される駆動用カム溝１２ｘと連結部材用カム溝１２ｙとによって、可動枠１４と連結部材２１とを光軸Ｏに沿う方向に移動させるように構成している。この場合において、駆動用カム溝１２ｘと連結部材用カム溝１２ｙとの光軸Ｏに対する傾き角をそれぞれ異なる設定とすることによって、カム筒１２が所定の回転角度だけ回転した時の光軸Ｏに沿う方向における可動枠１４と連結部材２１との移動量を異なるように設定している。
【００５２】
具体的には、図１０に示すように、駆動用カム溝１２ｘによって移動する可動枠１４の移動量に対し、連結部材用カム溝１２ｙによって移動する連結部材２１の移動量が小となるように設定している。図１０に示す例においては、例えばカム筒１２が所定の回転角度だけ回転した時、駆動用カム溝１２ｘによる可動枠１４の移動量が「５」とした場合に、連結部材用カム溝１２ｙによる連結部材２１の移動量が「２」となるように設定されている。
【００５３】
換言すれば、カム筒１２における駆動用カム溝１２ｘと連結部材用カム溝１２ｙとの設定を考慮することによって、可動枠１４の光軸Ｏ方向の移動量に対して連結部材２１の光軸Ｏ方向への移動量を圧縮するように設定している。
【００５４】
このような構成とすることにより、本実施形態のレンズ鏡筒１の作用は、次のようになる。即ち、使用者（ユーザ）が所定のズーミング操作を行うことによりズーミング制御が実行される。これを受けて、可動枠１４を光軸Ｏ方向に移動させるべくカム筒１２が回転駆動される。カム筒１２が回転すると、駆動用カム溝１２ｘとカムピン１４ｘとのカム結合によって可動枠１４が光軸Ｏ方向に上記カム筒１２の回転角度に応じた移動量だけ移動する。同時に、連結部材用カム溝１２ｙとカムピン２１ｄとのカム結合によって連結部材２１が上記カム筒１２の回転角度に応じた移動量だけ光軸Ｏ方向に移動する。さらに、連結部材２１は、リニアエンコーダ２２と位置検出ピン２２ａを介して連結されているので、連結部材２１が光軸Ｏ方向に移動すると、リニアエンコーダ２２の摺動体２２ｄも同方向に同じ移動量だけ移動する。このときのリニアエンコーダ２２からの出力信号を検出することによって、本レンズ鏡筒１の制御回路（不図示）は、可動枠１４の位置を検出する。
【００５５】
この場合において、連結部材２１（リニアエンコーダ２２の摺動体２２ｄ）の光軸Ｏ方向の移動量は、可動枠１４の光軸Ｏ方向の移動量よりも小となるように設定されている。このことから、可動枠１４の移動量を検出するのに際して、当該可動枠１４が実際に移動する範囲の全体に亘って検出領域を設ける必要がなく、位置検出機構２０の占有領域を少なくすることが可能となっている。
【００５６】
例えば、図１１は、本実施形態のレンズ鏡筒において可動枠の移動範囲を示す図である。図１１（Ａ）は可動枠が最短焦点位置（ワイド端）に設定されている状態を示し、図１１（Ｂ）は同可動枠が最長焦点位置（テレ端）に設定されている状態を示している。なお、図１１において、符号［Ｗ１］は最短焦点位置（ワイド端）にある可動枠１４の位置を示し、符号［Ｔ１］は最長焦点位置（テレ端）にある可動枠１４の位置を示している。そして、本レンズ鏡筒１における可動枠１４は、光軸Ｏに沿う方向に符号（ａ）で示す距離だけ移動することが示されている。
【００５７】
一方、図１２は、本実施形態のレンズ鏡筒において可動枠に連動して移動する位置検出機構の連結部材の移動範囲を示す図である。図１２（Ａ）は可動枠が最短焦点位置（ワイド端）に設定されている際の連結部材の位置を示し、図１２（Ｂ）は同可動枠が最長焦点位置（テレ端）に設定されている際の連結部材の位置を示している。なお、図１２において、符号［Ｗ２］は可動枠１４が最短焦点位置（ワイド端）にある時の連結部材２１の位置を示し、符号［Ｔ２］は可動枠１４が最長焦点位置（テレ端）にある時の連結部材２１の位置を示している。そして、本レンズ鏡筒１における可動枠１４がワイド端からテレ端まで移動する時、連結部材２１は光軸Ｏに沿う方向に符号（ｂ）で示す距離だけ移動することが示されている。
【００５８】
ここで、可動枠１４の移動可能距離と連結部材２１の移動可能距離とは（ａ）＞（ｂ）となるように設定されている。
【００５９】
同様に、図１３は、本実施形態のレンズ鏡筒において位置検出機構の連結部材に連動して移動するリニアエンコーダの摺動体の移動範囲を示す図である。図１３（Ａ）は可動枠が最短焦点位置（ワイド端）に設定されている際の摺動体の位置を示し、図１３（Ｂ）は同可動枠が最長焦点位置（テレ端）に設定されている際の摺動体の位置を示している。なお、図１３において、符号［Ｗ３］は可動枠１４が最短焦点位置（ワイド端）にある時の摺動体２２ｄの位置を示し、符号［Ｔ３］は可動枠１４が最長焦点位置（テレ端）にある時の摺動体２２ｄの位置を示している。そして、本レンズ鏡筒１における可動枠１４がワイド端からテレ端まで移動する時、リニアエンコーダ２２の摺動体２２ｄは光軸Ｏに沿う方向に符号（ｂ）で示す距離だけ移動することが示されている。なお、ここで、上記連結部材２１の移動可能距離と摺動体２２ｄの移動可能距離とは、（ｂ）＝（ｂ）である。
【００６０】
以上説明したように上記一実施形態によれば、複数のレンズからなる撮像光学系と、複数の筒部材や枠部材等によって構成され、光軸に沿う方向に進退移動可能に構成された可動レンズ群１４ａ及びこれを保持する可動枠１４の光軸に沿う方向における位置を検出する位置検出機構２０を備えたレンズ鏡筒１において、位置検出機構２０のリニアエンコーダ２２と可動枠１４を駆動するカム筒１２との間を連結部材２１で連結するように構成したので、固定筒１１に対する位置検出を行う対象となる可動枠１４から離れた位置であって、固定筒１１の内側を透過する光線に影響しない位置に位置検出機構２０を配置することができる。
【００６１】
また、上記連結部材２１は、カム筒１２の光軸Ｏ周りの回動方向の駆動力を、光軸Ｏに沿う方向の直線方向の駆動力に変換し、上記カム筒１２の回動に応じて光軸Ｏ方向に移動するように構成している。これにより、カム筒１２の回動によって駆動される可動枠１４の光軸Ｏに沿う方向の移動量を、連結部材２１の光軸Ｏに沿う方向の直線移動量に対応させることができ、よって可動枠１４の位置検出を行うことができる。この場合において、可動枠１４の光軸Ｏ方向の移動量に比べて、連結部材２１の光軸Ｏ方向の移動量を小とするように設定しているので、位置検出機構２０のリニアエンコーダ２２の検出精度を落とすことなく検出範囲を小さくすることができ、よって位置検出機構２０自体の小型化に寄与することができる。
【００６２】
このような構成により、レンズ鏡筒１内における空き空間を効率的に利用して、小型化を実現した位置検出機構２０を配置することができ、よってレンズ鏡筒１自体の大型化を抑止し小型化に寄与することができる。
【００６３】
なお、本発明は上述した実施形態に限定されるものではなく、発明の主旨を逸脱しない範囲内において種々の変形や応用を実施し得ることが可能であることは勿論である。さらに、上記実施形態には、種々の段階の発明が含まれており、開示される複数の構成要件における適宜な組み合わせによって、種々の発明が抽出され得る。例えば、上記一実施形態に示される全構成要件から幾つかの構成要件が削除されても、発明が解決しようとする課題が解決でき、発明の効果が得られる場合には、この構成要件が削除された構成が発明として抽出され得る。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【産業上の利用可能性】
【００６４】
本発明は、デジタルカメラ等の撮像機能に特化した撮像装置に適用されるレンズ鏡筒のみに限られることはなく、撮像機能を備えたその他の形態の電子機器、例えば携帯電話，スマートフォン，電子手帳，電子辞書，携帯情報端末，パーソナルコンピュータ，タブレット型端末機器，ゲーム機器，テレビ，時計，ＧＰＳ（Global Positioning System）を利用したナビゲーション機器等、各種の撮像機能付き電子機器に適用されるレンズ鏡筒に対して広く適用することができる。
【００６５】
また、撮像素子を用いて画像を取得し、その取得画像を表示装置に表示する機能を有する電子機器、例えば望遠鏡，双眼鏡，顕微鏡等の観察用機器における観察光学系の保持鏡筒に対しても同様に適用することができる。
【００６６】
さらに、複数の光学レンズを用いて、液晶表示装置等に表示される表示画像や映像を大型スクリーン等に投影し拡大表示するディスプレイ装置であるいわゆるプロジェクタ（projector）等に適用される投影光学系の保持鏡筒に対しても同様に適用することができる。
【符号の説明】
【００６７】
１……レンズ鏡筒，
１１……固定筒，
１１ａ……誘導溝，
１１ｂ……連結部材収納部，
１１ｃ……エンコーダ収納部，
１１ｄ……ガイド部収納部，
１１ｅ……側縁凹溝，
１１ｘ……直進溝，
１２……カム筒，
１２ｘ……駆動用カム溝，
１２ｙ……連結部材用カム溝，
１２ｚ……ピン退避用カム溝，
１３……前側固定枠，
１３ａ……前側固定レンズ群，
１４……可動枠，
１４ａ……可動レンズ群，
１４ｘ……カムピン，
１５……後側固定枠，
１５ａ……後側固定レンズ群，
１６……絞り機構，
２０……位置検出機構，
２１……連結部材，
２１ａ……凸状部，
２１ｂ……支持腕，
２１ｃ……フック状部，
２１ｄ……カムピン，
２１ｅ……連結穴，
２２……リニアエンコーダ，
２２ａ……位置検出ピン，
２２ｂ……摺動切片，
２２ｃ……電気抵抗体基板，
２２ｄ……摺動体，
２２ｅ……本体ケース，
２２ｆ……長溝，
２２ｇ……配線用基板，
２３……ガイド部，
２３ａ……ガイド軸，
２３ｂ……支持部，
２３ｃ……付勢部材，
【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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【図１３】
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