(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１枠体と、
前記第１枠体に備えられ、かつ、光軸に沿って配設された第１主軸及び第１副軸と、
前記第１主軸に沿ってスライドする第１主ガイド部及び前記第１副軸に沿ってスライドする第１副ガイド部を有し、前記第１枠体の内周部を光軸に沿って移動する第１可動枠であって、光学部材を前記第１主ガイド部から光軸方向の一端側に偏らせて保持する第１可動枠と、
前記第１可動枠に配設され、前記光学部材を保持した前記第１可動枠の重心位置を光軸方向の他端側に移動させるバランスウエイトと、
を備えたレンズ鏡筒。
【請求項２】
前記バランスウエイトが配設された前記第１可動枠は、前記第１主ガイド部の内側に重心を有する、
請求項１に記載のレンズ鏡筒。
【請求項３】
前記第１可動枠は、樹脂製の筒体であり、かつ、前記光学部材を前記第１主ガイド部から光軸方向の一端側に偏らせて保持することにより他端側に空洞を有し、
前記バランスウエイトは、剛性体であり、かつ、前記第１可動枠に対して光軸方向の他端側に配設されることにより、前記光学部材を保持した前記第１可動枠の重心位置を光軸方向の他端側に移動させる、
請求項１又は２に記載のレンズ鏡筒。
【請求項４】
前記バランスウエイトは、リング形状を有し、かつ、前記第１可動枠に対して光軸方向の他端側に配設されることにより、前記光学部材を保持した前記第１可動枠の重心位置を光軸方向の他端側に移動させる、
請求項３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項５】
前記バランスウエイトは、複数の部材からなり、前記第１可動枠の周方向に沿って、間隔を有して配置される、
請求項３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項９】
前記バランスウエイトは、黄銅製である、
請求項３から５のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１３】
前記第１枠体に対して光軸に沿って相対的に移動する第２枠体を更に備え、
前記第２枠体の一部が、前記第１可動枠の前記空洞に進入可能である、
請求項３から５、９のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１４】
前記第２枠体に備えられ、かつ、光軸に沿って配設された第２主軸及び第２副軸と、
前記第２主軸に沿ってスライドする第２主ガイド部及び第２副軸に沿ってスライドする第２副ガイド部を有し、前記第２枠体の内周部を光軸に沿って移動する第２可動枠と、
を更に備えた請求項１３に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１５】
ムービングコイル型のボイスコイルモータで構成され、前記第１可動枠を移動させる第１駆動部と、
ムービングマグネット型のボイスコイルモータで構成され、前記第２可動枠を移動させる第２駆動部と、
を更に備えた請求項１４に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１６】
前記バランスウエイトを備える前記第１可動枠の固有振動数が、前記第１駆動部を構成する前記ボイスコイルモータの使用周波数より大きい、
請求項１５に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１７】
前記バランスウエイトを備える前記第１可動枠の前記固有振動数が、３００Ｈｚより大きい、
請求項１６に記載のレンズ鏡筒。
【請求項１８】
請求項１から５、９、１３から１７のいずれか１項に記載のレンズ鏡筒を備える撮像装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、レンズ鏡筒及び撮像装置に係り、特に、光軸方向に移動可能な可動枠に対して、保持される光学部材が、一端側に偏って配置されているレンズ鏡筒及び撮像装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、複数のレンズ群を備える撮像装置があり、このような撮像装置においては、さらに、これらのレンズ群を保持するそれぞれの枠部材が摺動可能に保持されている。【０００３】
例えば、下記の特許文献１には、光軸と直交するＸ−Ｙ方向の位置を高い精度で検知するための位置検知マグネットを有し、この位置検知マグネットとの重量バランスを均衡させる錘を配置するオートフォーカスカメラが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００４】
【特許文献１】特開２０１６−４８３８３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
光学部材が保持された可動枠の移動を安定させるため、可動枠のスリーブ部を長くする必要がある。しかしながら、スリーブ部を長くすると、隣接する光学部材同士の距離を近接することが困難であった。そのため、光学部材を、可動枠のスリーブ部から、光軸方向に沿って一端側に偏らせて保持する構造が取られている。しかしながら、このような光学部材が一端側に保持された可動枠は、可動枠の一端側が下方に撓み、光軸方向に沿って移動させる際に、主軸及び副軸に対して平行に移動せず、主軸又は副軸と、スリーブ部と、で摩擦が生じ、振動を発生させる場合があった。【０００６】
本発明はこのような事情に鑑みてなされたものであり、可動枠の移動を滑らかに行うことができるレンズ鏡筒及び撮像装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明の目的を達成するために、本発明に係るレンズ鏡筒は、固定枠と、固定枠に固定された第１主軸及び第１副軸と、光学部材を保持し、第１主軸及び第１副軸により光学部材の光軸方向に移動自在に支持された第１可動枠と、第１可動枠に配設されたバランスウエイトと、を備え、第１可動枠は、光学部材を一端側に重心を偏らせて保持し、バランスウエイトは、第１可動枠の他端側に配設される。【０００８】
本発明によれば、第１可動枠に設けられた光学部材が、第１可動枠の一端側に重心を偏らせて保持されていても、他端側にバランスウエイトを配設することで、第１可動枠の重心位置を他端側に移動させることができる。したがって、第１可動枠を、第１主軸及び第１副軸で支持して移動する際に、重心が偏ることで、第１可動枠が斜めになることを防止することができる。したがって、第１可動枠と、第１主軸で発生する摩擦を低減させ、振動を発生することなく、滑らかに第１可動枠を移動させることができる。【０００９】
本発明の一態様は、バランスウエイトが配設された第１可動枠は、バランスウエイトにより第１主軸に案内されるスリーブ部の内側に重心が移動されることが好ましい。【００１０】
この態様によれば、第１可動枠の重心を、第１可動枠が第１主軸により案内されるスリーブ部の内側にすることで、重量のかかる部分をスリーブ内とすることができる。したがって、第１主軸及び第１副軸で支持され安定して第１可動枠を移動させることができる。【００１１】
本発明の一態様は、第１可動枠は、他端側に空洞を有する樹脂製の筒体であり、バランスウエイトは、筒体の他端側に配設された剛性体であることが好ましい。【００１２】
この態様によれば、バランスウエイトを剛性体とすることで、第１可動枠の剛性を高めることができる。剛性を高めることで、第１可動枠の固有振動数を大きくすることができ、共振により第１可動枠の揺れが大きくなることを防止することができる。なお、本発明において剛性体とは、力を加えた際に、寸法変化の小さい材料のことをいい、少なくとも、第１可動枠を形成する樹脂より剛性の高い材料を用いる。【００１３】
本発明の一態様は、バランスウエイトは、リング形状を有し、筒体の他端側に配設されることが好ましい。【００１４】
この態様によれば、バランスウエイトをリング形状とすることで、第１可動枠の剛性を高めることができ、かつ、リング形状であるため、光軸方向に垂直な方向に対して均等に重さをかけることができる。したがって、重心を光軸方向の中心位置からずれることを防止することができるので、第１可動枠の移動を光軸方向と平行に行うことができ、第１可動枠を滑らかに移動させることができる。【００１５】
本発明の一態様は、バランスウエイトは、複数の部材からなり、筒体の外径に沿って、間隔を有して配置されることが好ましい。【００１６】
この態様は、バランスウエイトの他の実施形態を示したものであり、筒体の外径に沿って、複数のバランスウエイトを配置することで、リング形状の場合と同様に、重心の位置を他端側に移動させることができるとともに、第１可動枠の剛性を高めることができる。【００１７】
本発明の一態様は、固定枠に固定された第２主軸及び第２副軸と、光学部材を保持し、第２主軸及び第２副軸により光学部材の光軸方向に移動自在に支持された第２可動枠と、を備え、第２可動枠は、第２可動枠の一部が、第１可動枠の空洞に進入可能であることが好ましい。【００１８】
この態様によれば、第１可動枠に設けられた光学部材を一端側に重心を偏らせて配置することで設けられた空洞に、光学部材を保持した第２可動枠を進入させることができる。これにより、第２可動枠に設けられた光学部材と、第１可動枠に設けられた光学部材とを近接させることができる。【００１９】
本発明の一態様は、第１可動枠を移動させる第１駆動部と、第２可動枠を移動させる第２駆動部と、を備え、第１駆動部は、ムービングコイル型のボイスコイルモータであり、第２駆動部は、ムービングマグネット型のボイスコイルモータであることが好ましい。【００２０】
この態様によれば、第１駆動部をムービングコイル型のボイスコイルモータとすることで、マグネットよりコイルの方が軽いため、第１可動枠の移動を滑らかに行うことができる。また、第２駆動部をムービングマグネット型のボイスコイルモータとすることで、レンズ鏡筒を小型化することができる。【００２１】
本発明の一態様は、固定枠は、第１主軸及び第１副軸が固定された第１枠体と、第２主軸及び第２副軸が固定された第２枠体と、からなることが好ましい。【００２２】
この態様によれば、固定枠を第１枠体と第２枠体とから構成することで、それぞれの第１枠体及び第２枠体に対して、第１可動枠及び第２可動枠を移動させることができるので、第１可動枠及び第２可動枠の移動距離を調整することができる。【００２３】
本発明の一態様は、バランスウエイトは、黄銅製であることが好ましい。【００２４】
この態様は、用いられるバランスウエイトの材料を限定したものであり、バランスウエイトの材料として黄銅を用いることで、第１可動枠の重心の位置を変更できるとともに、第１可動枠の剛性を高めることができる。【００２５】
本発明の一態様は、バランスウエイトを備える第１可動枠の固有振動数が、第１駆動部のボイスコイルモータの使用周波数より大きいことが好ましい。【００２６】
この態様によれば、第１可動枠の固有振動数を、第１駆動部のボイスコイルモータの使用周波数より大きくすることで、第１可動枠の移動による振動と、ボイスコイルモータによる振動と、で共振により揺れが大きくなることを防止することができる。したがって、ボイスコイルモータにより第１可動枠を移動させる位置精度を高めることができる。また、異音の発生を抑制することができる。【００２７】
本発明の一態様は、固有振動数が、３００Ｈｚより大きいことが好ましい。【００２８】
この態様は、固有振動数の数値を規定したものであり、第１可動枠の固有振動数を３００Ｈｚより大きくすることで、ボイスコイルモータの使用周波数と異ならせることができる。したがって、ボイスコイルモータによる振動と、第１可動枠の移動による振動と、の共振により第１可動枠の振動が大きくなることを防止することができる。【００２９】
本発明の目的を達成するために、本発明に係る撮像装置は、上記記載のレンズ鏡筒を備える。【００３０】
本発明によれば、上記記載のレンズ鏡筒を備えることで、光学部材の移動を滑らかに行うことができ、光学部材の位置精度を良好に決定することができる。
【発明の効果】
【００３１】
本発明のレンズ鏡筒によれば、光学部材を一端側で保持することで、一端側に重心が偏った第１可動枠に対して、他端側にバランスウエイトを配設することで、第１可動枠の重心を他端側に移動させることができる。したがって、第１可動枠を移動させる際に、光学部材の重さにより、第１可動枠が揺れることを防止することができ、第１主軸及び第１副軸に沿って安定して移動させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３２】
【図１】広角端におけるレンズ鏡筒の内部の概略構成を示す側面断面図である。
【図２】広角端におけるレンズ鏡筒の内部の概略構成を示す平面断面図である。
【図３】ズーム操作した場合の各レンズ群の移動状態を示す図である。
【図４】望遠端におけるレンズ鏡筒の内部の概略構成を示す側面断面図である。
【図５】図１及び図２の５−５断面図である。
【図６】図１及び図２の６−６断面図である。
【図７】バランスウエイトの有無による第４レンズ群可動枠の重心の位置を示す図である。
【図８】バランスウエイトの変形例を示す図である。
【図９】バランスウエイトの他の変形例を示す図である。
【図１０】交換レンズの電気的構成を示すブロック図である。
【図１１】カメラシステムを斜め前方から見た斜視図である。
【図１２】カメラ本体の背面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３３】
以下、添付図面にしたがって、本発明に係るレンズ鏡筒、及び、撮像装置について説明する。
【００３４】
［レンズ鏡筒の構成］
ここでは、本実施形態のレンズ鏡筒をレンズ交換式カメラの交換レンズに適用した場合を例に説明する。図１は、広角端におけるレンズ鏡筒の内部の概略構成を示す側面断面図であり、図２は、広角端におけるレンズ鏡筒の内部の概略構成を示す平面断面図である。
【００３５】
本実施形態の交換レンズ１は、いわゆるズームレンズであり、主として、レンズが組み付けられた鏡胴本体１０と、鏡胴本体１０の外周を覆う外装体１００と、で構成される。外装体１００の外周部に備えられたズームリング７を回転操作することにより、焦点距離が連続的に変化する。ズームリング７は、不図示の連結部材によりカム筒１４とで連結され、ズームリング７を回転操作することで、カム筒１４が回転し、焦点距離を変化させる。
【００３６】
また、本実施形態の交換レンズ１は、マニュアルによる焦点調節機能を有し、その外周部に備えられたフォーカスリング８を回転操作することにより、マニュアルで焦点調節が可能とされている。更に、本実施形態の交換レンズ１は、マニュアルにより絞り設定機能を有し、その外周部に備えられた絞りリング９を回転操作することにより、マニュアルでの絞りの設定が可能とされている。ズームリング７、フォーカスリング８及び絞りリング９は、複数の操作リングの一例である。
【００３７】
≪鏡胴本体≫
図１及び図２に示すように、鏡胴本体１０は、固定筒１２及びカム筒１４を有する。カム筒１４は、固定筒１２の内周部に嵌合されて、固定筒１２の内周部を周方向に回転自在に保持される。固定筒１２は、固定枠の一例である。
【００３８】
固定筒１２は、その基端部（像面側の端部）にマウント１６を有する。マウント１６は、いわゆるバヨネットマウントで構成される。マウント１６は、複数のマウント固定用ねじ１８によって、固定筒１２の基端部に取り付けられる。
【００３９】
図１及び図２に示すように、固定筒１２は、基端部が最も外径の小さな部位として構成される。マウント１６は、その外径が、固定筒１２の基端部の外径以下とされる。より具体的には、最も外径の大きなフランジ部１６Ａの外径が、固定筒１２の基端部の外径以下とされる。本実施形態では、フランジ部１６Ａの外径が、固定筒１２の基端部の外径と同じ外径で構成されている。
【００４０】
＜レンズ構成＞
固定筒１２の内部には、複数のレンズが配置される。具体的には、光軸Ｚに沿って、物体側から順に、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５が配置される。各レンズ群は、少なくとも１枚のレンズで構成される。第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３、第４レンズ群Ｇ４及び第５レンズ群Ｇ５は、光学部材の一例である。
【００４１】
また、固定筒１２の内部には、絞りＳｔが配置される。絞りＳｔは、第１レンズ群Ｇ１と第２レンズ群Ｇ２との間に配置される。
【００４２】
図３は、ズーム操作した場合の各レンズ群の移動状態を示す図である。図４は、望遠端におけるレンズ鏡筒の内部の概略構成を示す側面断面図である。図３において、（Ａ）は、広角端でのレンズ配置を示しており、（Ｂ）は、望遠端でのレンズ配置を示している。
【００４３】
図３に示すように、第１レンズ群Ｇ１から第４レンズ群Ｇ４は、ズーム操作により、像面Ｓｉｍに対して移動するレンズ群である。第５レンズ群Ｇ５は、ズーム操作により、像面Ｓｉｍに対して固定のレンズ群である。第１レンズ群Ｇ１は、ズーム操作により移動軌跡ＡＬ１に沿って移動し、第２レンズ群Ｇ２は、ズーム操作により移動軌跡ＡＬ２に沿って移動する。また、第３レンズ群Ｇ３は、ズーム操作により移動軌跡ＡＬ３に沿って移動し、第４レンズ群Ｇ４は、ズーム操作により移動軌跡ＡＬ４に沿って移動する。絞りＳｔは、第２レンズ群Ｇ２と一体的に移動する。
【００４４】
図３に示すように、第３レンズ群Ｇ３は、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第３レンズ群後群Ｇ３ｂで構成される。第３レンズ群前群Ｇ３ａは、像面湾曲補正用のレンズ群である。第３レンズ群前群Ｇ３ａは、他のレンズ群とは独立して移動可能なレンズ群である。像面湾曲を補正する場合は、この第３レンズ群前群Ｇ３ａを光軸Ｚに沿って移動させる。
【００４５】
また、第４レンズ群Ｇ４は、焦点調節用のレンズ群である。第４レンズ群Ｇ４は、他のレンズ群とは独立して移動可能なレンズ群である。焦点調節する場合は、この第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚに沿って移動させる。
【００４６】
＜各レンズ群の保持構造＞
〔第１レンズ群〕
図１及び図２に示すように、第１レンズ群Ｇ１は、第１レンズ群保持枠２０に保持されて、固定筒１２内に配置される。
【００４７】
第１レンズ群保持枠２０には、その外周部に３本の第１レンズ群駆動用カムピン３２が備えられる。３本の第１レンズ群駆動用カムピン３２は、周方向に等間隔に配置される。各第１レンズ群駆動用カムピン３２は、それぞれカム筒１４に備えられた第１レンズ群駆動用カム溝１４Ａ及び固定筒１２に備えられた第１レンズ群駆動用直進溝に嵌合される。
【００４８】
以上の構成により、固定筒１２内に第１レンズ群Ｇ１が保持される。また、カム筒１４を回転させると、第１レンズ群Ｇ１が、固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。
【００４９】
〔第２レンズ群〕
図１及び図２に示すように、第２レンズ群Ｇ２は、第２レンズ群保持枠２２に保持されて、固定筒１２内に配置される。
【００５０】
第２レンズ群保持枠２２には、その外周部に３本の第２レンズ群駆動用カムピン３４が備えられる。３本の第２レンズ群駆動用カムピン３４は、周方向に等間隔に配置される。各第２レンズ群駆動用カムピン３４は、それぞれカム筒１４に備えられた第２レンズ群駆動用カム溝１４Ｂ及び固定筒１２に備えられた第２レンズ群駆動用直進溝に嵌合される。
【００５１】
以上の構成により、固定筒１２内に第２レンズ群Ｇ２が保持される。また、カム筒１４を回転させると、第２レンズ群Ｇ２が、固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。
【００５２】
なお、図１及び図２に示すように、第２レンズ群保持枠２２には、絞りＳｔを構成する絞りユニット３０が組み付けられる。これにより、絞りＳｔが、固定筒１２内に配置され、かつ、第２レンズ群Ｇ２と共に移動する。
【００５３】
〔第３レンズ群〕
図１及び図２に示すように、第３レンズ群Ｇ３は、第３レンズ群保持枠２４に保持されて、固定筒１２内に配置される。
【００５４】
第３レンズ群保持枠２４は、第３レンズ群後群保持枠２４Ａと、第３レンズ群後群保持枠２４Ａの内周部に保持された第３レンズ群前群保持枠２４Ｂと、で構成される。第３レンズ群前群保持枠２４Ｂは、第３レンズ群後群保持枠２４Ａの内周部を光軸Ｚに沿って移動可能に保持される。第３レンズ群前群Ｇ３ａは、第３レンズ群前群保持枠２４Ｂに保持される。第３レンズ群後群Ｇ３ｂは、第３レンズ群後群保持枠２４Ａに保持される。
【００５５】
図５は、図１及び図２の５−５断面図である。
【００５６】
図５に示すように、第３レンズ群後群保持枠２４Ａには、その外周部に３本の第３レンズ群駆動用カムピン３６が備えられる。３本の第３レンズ群駆動用カムピン３６は、周方向に等間隔に配置される。各第３レンズ群駆動用カムピン３６は、それぞれカム筒１４に備えられた第３レンズ群駆動用カム溝１４Ｃ及び固定筒１２に備えられた第３レンズ群駆動用直進溝１２Ｃに嵌合される。
【００５７】
第３レンズ群後群保持枠２４Ａの内周部には、第２主軸４８及び第２副軸５０が備えられる。第２主軸４８及び第２副軸５０は、光軸Ｚを挟んで互いに対向する位置に配置（周方向に１８０°の間隔で配置）され、かつ、それぞれ光軸Ｚに沿って配置される。
【００５８】
第３レンズ群前群保持枠２４Ｂは、第２主ガイド部５２及び第２副ガイド部５４を介して、第３レンズ群後群保持枠２４Ａに備えられた第２主軸４８及び第２副軸５０にスライド自在に支持される。これにより、第３レンズ群前群保持枠２４Ｂが、第３レンズ群後群保持枠２４Ａの内周部を光軸Ｚに沿って移動自在に支持される。第３レンズ群後群保持枠２４Ａは、第２枠体の一例であり、第３レンズ群前群保持枠２４Ｂは、第２可動枠の一例である。
【００５９】
第３レンズ群前群保持枠２４Ｂは、第２モータ５６に駆動されて、第３レンズ群後群保持枠２４Ａの内周部を光軸Ｚに沿って移動する。第２モータ５６は、ムービングマグネット型のボイスコイルモータで構成される。第３レンズ群前群保持枠２４Ｂには、この第２モータ５６を構成するボイスコイルモータの複数のマグネット５６Ａ及び複数のインナーヨーク５６Ｂが備えられる。また、第３レンズ群後群保持枠２４Ａには、第２モータ５６を構成するボイスコイルモータのコイル５６Ｃ及び複数のアウターヨーク５６Ｄが備えられる。第２モータ５６は第２駆動部の一例である。
【００６０】
以上の構成により、固定筒１２内に第３レンズ群Ｇ３が保持される。また、カム筒１４を回転させると、第３レンズ群Ｇ３が、固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する（第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第３レンズ群後群Ｇ３ｂが、一体となって固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。）。更に、第２モータ５６を駆動すると、第３レンズ群前群Ｇ３ａが、単独で光軸Ｚに沿って移動する（第３レンズ群前群Ｇ３ａが、独立して光軸Ｚに沿って移動する。）。第３レンズ群前群Ｇ３ａを独立して移動させることにより、像面湾曲の補正が行われる。
【００６１】
〔第４レンズ群〕
図１及び図２に示すように、第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群保持枠２６に保持されて、固定筒１２内に配置される。第４レンズ群保持枠２６は、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａと、その第４レンズ群ベース保持枠２６Ａの内周部に保持された第４レンズ群可動保持枠２６Ｂと、で構成される。第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａの内周部を光軸Ｚに沿って移動自在に支持される。第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの内周部に保持される。
【００６２】
図６は、図１及び図２の６−６断面図である。
【００６３】
図６に示すように、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａには、その外周部に３本の第４レンズ群駆動用カムピン３８が備えられる。３本の第４レンズ群駆動用カムピン３８は、周方向に等間隔に配置される。各第４レンズ群駆動用カムピン３８は、それぞれカム筒１４に備えられた第４レンズ群駆動用カム溝１４Ｄ及び固定筒１２に備えられた第４レンズ群駆動用直進溝１２Ｄに嵌合される。
【００６４】
また、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａには、第１主軸６８及び第１副軸７０が備えられる。第１主軸６８及び第１副軸７０は、光軸Ｚを挟んで互いに対向する位置に配置（周方向に１８０°の間隔で配置）され、かつ、それぞれ光軸Ｚに沿って配置される。
【００６５】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第１主ガイド部７２及び第１副ガイド部７４を介して、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａに備えられた第１主軸６８及び第１副軸７０にスライド自在に支持される。これにより、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂが、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａの内周部を光軸Ｚに沿って移動自在に支持される。第４レンズ群ベース保持枠２６Ａは、第１枠体の一例であり、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第１可動枠の一例であり、第１主ガイド部７２はスリーブ部の一例である。
【００６６】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、フォーカスモータである第１モータ５８に駆動されて、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａの内周部を光軸Ｚに沿って移動する。第１モータ５８は、ムービングコイル型のボイスコイルモータで構成される。第４レンズ群可動保持枠２６Ｂには、この第１モータ５８を構成するボイスコイルモータの複数のコイル５８Ａが備えられる。また、第４レンズ群ベース保持枠２６Ａには、第１モータ５８を構成するボイスコイルモータの複数のマグネット５８Ｂ、複数のインナーヨーク５８Ｃ及び複数のアウターヨーク５８Ｄが備えられる。第１モータ５８は第１駆動部の一例である。
【００６７】
以上の構成により、固定筒１２内に第４レンズ群Ｇ４が保持される。また、カム筒１４を回転させると、第４レンズ群Ｇ４が、固定筒１２内を光軸Ｚに沿って移動する。更に、第１モータ５８を駆動すると、第４レンズ群Ｇ４が独立して光軸Ｚに沿って移動する。第４レンズ群Ｇ４を独立して移動させることにより、焦点調節が行われる。
【００６８】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、光軸Ｚの方向において、第４レンズ群Ｇ４と反対側の位置に、バランスウエイト７６が備えられる。バランスウエイト７６により、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂ及び第４レンズ群Ｇ４の重心の位置を先端側（物体側）に移動させることができる。バランスウエイト７６の構成については後述する。
【００６９】
〔第５レンズ群〕
図１及び図２に示すように、第５レンズ群Ｇ５は、第５レンズ群保持枠２８に保持されて、固定筒１２内に配置される。第５レンズ群保持枠２８は、複数の第５レンズ群固定用ねじによって、固定筒１２に取り付けられる。
【００７０】
＜各レンズ群の動作＞
鏡胴本体１０は、以上のように構成される。
【００７１】
鏡胴本体１０は、カム筒１４を回転させると、第１レンズ群Ｇ１、第２レンズ群Ｇ２、第３レンズ群Ｇ３及び第４レンズ群Ｇ４が、光軸Ｚに沿って移動する。これにより、ズームが行われる。
【００７２】
また、鏡胴本体１０は、第２モータ５６を駆動することにより、第３レンズ群前群Ｇ３ａが、光軸Ｚに沿って独立して移動する。交換レンズ１は、この第３レンズ群前群Ｇ３ａを独立して移動させることにより、像面湾曲の補正が行われる。
【００７３】
更に、第１モータ５８を駆動することにより、第４レンズ群Ｇ４が、光軸Ｚに沿って独立して移動する。交換レンズ１は、この第４レンズ群Ｇ４を独立して移動させることにより、焦点の調節が行われる。第４レンズ群可動保持枠２６Ｂは、第４レンズ群Ｇ４を一端側（像面側）に保持し、他端側（物体側）に空洞を有する筒体である。第３レンズ群Ｇ３を保持する第３レンズ群後群保持枠２４Ａの一部及び第３レンズ群前群保持枠２４Ｂの一部は、広角端において、この空洞内に進入可能に構成される。
【００７４】
また、鏡胴本体１０は、不図示の光軸調整ピンを回転させることにより、第３レンズ群Ｇ３が光軸と直交する面内で移動する。これにより、光軸Ｚの調整が行われる。
【００７５】
＜バランスウエイト＞
バランスウエイト７６は、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの物体側に配設される。バランスウエイト７６は、第４レンズ群Ｇ４を保持する第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの重心位置を物体側に移動させるために設けられる。バランスウエイト７６は、筒体状の第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの物体側に、リング形状のバランスウエイト７６を嵌合させることで配設することができる。
【００７６】
図７は、バランスウエイト７６の有無による第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの重心位置を示す図である。同図において（Ａ）はバランスウエイトを有さない図、（Ｂ）バランスウエイトを有する図である。図７（Ａ）に示すように、第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの像面側（他端側）で保持されているため、バランスウエイトを有さない場合、第４レンズ群Ｇ４を保持する第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの重心ｇの位置は、像面側（一端側）に偏っている。このような場合、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの一端側が傾くことで、第１主軸６８と第１主ガイド部７２とが平行にならず、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂを移動させる際、異音が発生する場合がある。
【００７７】
これに対し、図７（Ｂ）に示すように、バランスウエイト７６を設けることで、重心ｇの位置を、物体側（他端側）に移動させることができる。特に、重心ｇの位置を、第１主軸６８に案内される第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの第１主ガイド部７２の内側、すなわち、第１主ガイド部７２を光軸Ｚに対して下ろした垂線の範囲内とすることが好ましい。第１主ガイド部７２の内側とすることで、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂを第１主ガイド部７２及び第１副ガイド部７４で支えることができるので、滑らかに第４レンズ群可動保持枠２６Ｂを移動させることができる。
【００７８】
図８は、バランスウエイトの他の形状を示す図である。バランスウエイトは、図６に示すように、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの筒体の外径に沿ったリング形状に限定されず、図８に示すように、複数の部材７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄからなり、この複数の部材７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄを第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの筒体の外径に沿って、間隔を設けて配設してもよい。図８に示すように、複数の部材７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄを、間隔を設けて配置しても、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの重心の位置を、物体側に移動させることができる。複数の部材７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄからなるバランスウエイト７８を配設する場合は、第４レンズ群Ｇ４の中心に対して、対称に配置することが好ましい。対称に配置することで、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの光軸Ｚの垂直方向に対する重心が偏ることを防止することができる。したがって、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂをスムーズに移動させることができる。
【００７９】
複数の部材からなるバランスウエイト７８を、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂに配設する場合は、例えば、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂに溝を設け、各部材７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄを溝と嵌合させ、接着剤で接着することで、配設することができる。
【００８０】
図９は、さらに、他のバランスウエイトの形状を示す図である。バランスウエイトは、図９に示すように、Ｃ形状のバランスウエイト８０とすることもできる。Ｃ形状のバランスウエイトとしても、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの重心ｇの位置を一端側に移動させることができ、かつ、剛性を高めることができる。
【００８１】
第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの一端側に偏って配置されているため、第４レンズ群Ｇ４は、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの剛性に寄与していない。したがって、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの剛性が低くなり、剛性が低くなると第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの固有振動数が低くなるため、ボイスコイルモータによる振動との共振により、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの揺れが大きくなる。本実施形態においては、バランスウエイト７６、７８、８０を配設することで、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂに剛性を付与することができる。
【００８２】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの剛性を高めるためには、バランスウエイト７６、７８、８０の材料を剛性体とすることが好ましい。ここで、剛性が高いとは、力を加えた際に、寸法変化が小さいことをいい、剛性体としては、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂを形成する材料より剛性の高い材料を用いることができる。第４レンズ群可動保持枠２６Ｂを形成する材料としては、樹脂を用いることができ、例えば、ポリカーボネートを用いることができる。バランスウエイト７６、７８、８０に用いられる材料としては、例えば、黄銅を用いることができる。また、形状としては、リング形状とすることで、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの剛性をより高めることができる。
【００８３】
剛性を高めることにより、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの固有振動数を高くすることができる。具体的には、第１モータ５８のボイスコイルモータの使用周波数より高くすることが好ましく、使用周波数を高くすることで、共振を防止することができる。共振を防止することで、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの移動の位置精度の悪化、及び、異音の発生を防止し、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの移動を安定して行うことができる。
【００８４】
第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの固有振動数としては、例えば、３００ｋＨｚより大きい固有振動数とすることが好ましい。固有振動数を３００ｋＨｚより大きくすることで、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂが移動する際に、ボイスコイルモータとの共振を防止することができる。
【００８５】
［交換レンズの電気的構成］
図１０は、交換レンズの電気的構成を示すブロック図である。
【００８６】
交換レンズ１は、第３レンズ群前群Ｇ３ａを駆動する第３レンズ群前群駆動部２１０、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を検出する第３レンズ群前群位置検出部２１２、第４レンズ群Ｇ４を駆動する第４レンズ群駆動部２１４、第４レンズ群Ｇ４の位置を検出する第４レンズ群位置検出部２１６、絞りＳｔを駆動する絞り駆動部２１８、交換レンズ１内の温度を検出する温度検出部２２０、フォーカス操作を検出するフォーカス操作検出部２２２、ズーム操作を検出するズーム設定検出部２２４、絞り操作を検出する絞り設定検出部２２６及び交換レンズ１の全体の動作を統括制御するレンズ制御部２２８を備える。
【００８７】
第３レンズ群前群駆動部２１０は、第２モータ５６、及び、その駆動回路を備える。第３レンズ群前群駆動部２１０は、レンズ制御部２２８からの指令に応じて、第２モータ５６を駆動し、第３レンズ群前群Ｇ３ａを光軸Ｚに沿って移動させる。
【００８８】
第３レンズ群前群位置検出部２１２は、位置検出センサ（不図示）を備える。位置検出センサは、たとえば、ホール素子、磁気抵抗効果素子（Magneto Resistive Sensor）等の磁気センサで構成される。第３レンズ群前群位置検出部２１２は、第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置を位置検出センサで検出し、その検出結果をレンズ制御部２２８に出力する。第３レンズ群前群Ｇ３ａの位置は、第３レンズ群後群Ｇ３ｂに対する位置であり、第３レンズ群後群保持枠２４Ａ内での位置である。
【００８９】
第４レンズ群駆動部２１４は、第１モータ５８、及び、その駆動回路を備える。第４レンズ群駆動部２１４は、レンズ制御部２２８からの指令に応じて、第１モータ５８を駆動し、第４レンズ群Ｇ４を光軸Ｚに沿って移動させる。
【００９０】
第４レンズ群位置検出部２１６は、位置検出センサ（不図示）を備える。位置検出センサは、たとえば、ホール素子、磁気抵抗効果素子等の磁気センサで構成される。第４レンズ群位置検出部２１６は、第４レンズ群Ｇ４の位置を位置センサで検出し、その検出結果をレンズ制御部２２８に出力する。第４レンズ群Ｇ４の位置は、第４レンズ群保持枠２６内での位置である。
【００９１】
絞り駆動部２１８は、絞りモータ、及び、その駆動回路を備える。絞りモータ（不図示）は、絞りユニット３０に備えられる。絞り駆動部２１８は、レンズ制御部２２８からの指令に応じて、絞りモータを駆動し、絞りＳｔを開閉させる。
【００９２】
温度検出部２２０は、温度センサ（不図示）を備える。温度センサは、たとえば、絞りユニット３０に備えられる。温度検出部２２０は、温度センサで交換レンズ１内の温度を検出し、その検出結果をレンズ制御部２２８に出力する。
【００９３】
フォーカス操作検出部２２２は、フォーカスリング８の回転操作量を検出し、その検出結果をレンズ制御部２２８に出力する。レンズ制御部２２８は、フォーカス操作検出部２２２からの出力に基づいて、フォーカスの操作量を検出する。
【００９４】
ズーム設定検出部２２４は、ズームリング７の設定位置を検出し、その検出結果をレンズ制御部２２８に出力する。レンズ制御部２２８は、ズーム設定検出部２２４からの出力に基づいて、ズームの設定値（焦点距離）を検出する。
【００９５】
絞り設定検出部２２６は、絞りリング９の設定位置を検出し、その検出結果をレンズ制御部２２８に出力する。レンズ制御部２２８は、絞り設定検出部２２６からの出力に基づいて、絞りの設定値（絞り値）を検出する。
【００９６】
レンズ制御部２２８は、フォーカスリング８、ズームリング７及び絞りリング９の操作に基づいて、各部の動作を制御する。具体的には、マニュアルフォーカスに設定された場合に、フォーカスリング８の回転操作量に基づいて、第４レンズ群駆動部２１４を駆動し、第４レンズ群Ｇ４を移動させる。また、ズームリング７の設定に基づいて、第３レンズ群前群駆動部２１０及び第４レンズ群駆動部２１４を駆動し、第３レンズ群前群Ｇ３ａ及び第４レンズ群Ｇ４を所定位置に移動させる。更に、絞りリング９の設定に基づいて、絞り駆動部２１８を駆動し、絞りＳｔを所定の開口量（絞り値）に設定する。
【００９７】
また、レンズ制御部２２８は、交換レンズ１が装着されたカメラからの指令に応じて、各部の動作を制御する。たとえば、カメラからのオートフォーカスの情報に基づいて、第４レンズ群駆動部２１４を駆動し、第４レンズ群Ｇ４を所定位置に移動させる。また、カメラからの絞りの設定情報に基づいて、絞り駆動部２１８を駆動し、絞りＳｔを所定の開口量に設定する。
【００９８】
レンズ制御部２２８は、カメラのカメラ制御部２３０と通信し、カメラ制御部２３０から各部の駆動指令を受信する。また、ズームの設定情報、絞りの設定情報、フォーカスの位置情報等をカメラ制御部２３０に送信する。レンズ制御部２２８とカメラ制御部２３０との間の通信は、マウント１６に備えられた端子１６Ｂを介して行われる。
【００９９】
また、レンズ制御部２２８は、温度検出部２２０で検出される温度に基づいて、第３レンズ群前群駆動部２１０を駆動し、第３レンズ群前群Ｇ３ａを所定位置に移動させる。
【０１００】
レンズ制御部２２８は、たとえば、ＣＰＵ（CPU：Central Processing Unit）、ＲＯＭ（ROM：Read Only Memory）、ＲＡＭ（RAM：Random Access Memory）を備えたコンピュータで構成され、所定のプログラムを実行することにより、各種の制御機能等を実現する。
【０１０１】
［撮像装置の構成］
次に、本実施形態のレンズ鏡筒を有する撮像装置について説明する。図１１及び図１２は、撮像装置の一例として、本実施形態のレンズ鏡筒を用いたカメラシステムの一構成例を示す外観図である。図１１は、カメラシステムを斜め前方から見た斜視図であり、図１２は、カメラ本体の背面図である。
【０１０２】
図１１に示すようにカメラシステム１１０は、交換レンズ１と、交換レンズ１が着脱可能なカメラ本体１５０とから構成されたミラーレスのデジタル一眼カメラ、又はデジタル一眼レフカメラである。また、撮像装置は、図１１及び図１２に示すカメラシステムに限定されず、レンズとカメラ本体が一体で構成されたミラーレスのデジタル一眼カメラ、又はデジタル一眼レフカメラでもよいことはいうまでもない。
【０１０３】
カメラ本体１５０の前面には、交換レンズ１が装着される本体マウント１６０と、光学ファインダのファインダ窓１２０等が設けられ、カメラ本体１５０の上面には、主としてシャッターレリーズボタン１２２、シャッタースピードダイヤル１２３、露出補正ダイヤル１２４、電源レバー１２５、及び内蔵フラッシュ１３０が設けられている。
【０１０４】
また、図１２に示すようにカメラ本体１５０の背面には、主としてモニタ１１６、光学ファインダの接眼部１２６、ＭＥＮＵ及びＯＫキー１２７、十字キー１２８、再生ボタン１２９等が設けられている。
【０１０５】
モニタ１１６は、撮像モード時にライブビュー画像を表示したり、再生モード時に撮像した画像を再生表示する他、各種のメニュー画面を表示する表示部として機能する。ＭＥＮＵ及びＯＫキー１２７は、モニタ１１６の画面上にメニューを表示させる指令を行うためのメニューボタンとしての機能と、選択内容の確定及び実行などを指令するＯＫボタンとしての機能とを兼備した操作キーである。十字キー１２８は、上下左右の４方向の指示を入力する操作部であり、メニュー画面から項目を選択したり、各メニューから各種設定項目の選択を指示したりするボタンとして機能する。また、十字キー１２８の上キー及び下キーは撮像時のズームスイッチあるいは再生モード時の再生ズームスイッチとして機能し、左キー及び右キーは再生モード時のコマ送り（順方向及び逆方向送り）ボタンとして機能する。再生ボタン１２９は、撮像記録した静止画又は動画をモニタ１１６に表示させる再生モードに切り替えるためのボタンである。
【０１０６】
このようなカメラシステムにおける交換レンズとして、本実施形態のレンズ鏡筒を用いることで、焦点調整を行うため、第４レンズ群Ｇ４を移動させる際に、第１主軸６８及び第１副軸７０と平行に第４レンズ群可動保持枠２６Ｂを移動させることができる。したがって、第４レンズ群可動保持枠２６Ｂの移動を安定して行うことができる。
【符号の説明】
【０１０７】
１  交換レンズ
７  ズームリング
８  フォーカスリング
９  絞りリング
１０  鏡胴本体
１２  固定筒
１２Ｃ  第３レンズ群駆動用直進溝
１２Ｄ  第４レンズ群駆動用直進溝
１４  カム筒
１４Ａ  第１レンズ群駆動用カム溝
１４Ｂ  第２レンズ群駆動用カム溝
１４Ｃ  第３レンズ群駆動用カム溝
１４Ｄ  第４レンズ群駆動用カム溝
１６  マウント
１６Ａ  フランジ部
１６Ｂ  端子
１８  マウント固定用ねじ
２０  第１レンズ群保持枠
２２  第２レンズ群保持枠
２４  第３レンズ群保持枠
２４Ａ  第３レンズ群後群保持枠
２４Ｂ  第３レンズ群前群保持枠
２６  第４レンズ群保持枠
２６Ａ  第４レンズ群ベース保持枠
２６Ｂ  第４レンズ群可動保持枠
２８  第５レンズ群保持枠
３０  絞りユニット
３２  第１レンズ群駆動用カムピン
３４  第２レンズ群駆動用カムピン
３６  第３レンズ群駆動用カムピン
３８  第４レンズ群駆動用カムピン
４８  第２主軸
５０  第２副軸
５２  第２主ガイド部
５４  第２副ガイド部
５６  第２モータ
５６Ａ  マグネット
５６Ｂ  インナーヨーク
５６Ｃ  コイル
５６Ｄ  アウターヨーク
５８  第１モータ
５８Ａ  コイル
５８Ｂ  マグネット
５８Ｃ  インナーヨーク
５８Ｄ  アウターヨーク
６８  第１主軸
７０  第１副軸
７２  第１主ガイド部
７４  第１副ガイド部
７６  バランスウエイト
７８  バランスウエイト
７８ａ、７８ｂ、７８ｃ、７８ｄ  部材
８０  バランスウエイト
１００  外装体
１１０  カメラシステム
１１６  モニタ
１２０  ファインダ窓
１２２  シャッターレリーズボタン
１２３  シャッタースピードダイヤル
１２４  露出補正ダイヤル
１２５  電源レバー
１２６  接眼部
１２７  ＭＥＮＵ及びＯＫキー
１２８  十字キー
１２９  再生ボタン
１３０  内蔵フラッシュ
１５０  カメラ本体
１６０  本体マウント
２１０  第３レンズ群前群駆動部
２１２  第３レンズ群前群位置検出部
２１４  第４レンズ群駆動部
２１６  第４レンズ群位置検出部
２１８  絞り駆動部
２２０  温度検出部
２２２  フォーカス操作検出部
２２４  ズーム設定検出部
２２６  絞り設定検出部
２２８  レンズ制御部
２３０  カメラ制御部
ＡＬ１  ズームによる第１レンズ群の移動軌跡
ＡＬ２  ズームによる第２レンズ群の移動軌跡
ＡＬ３  ズームによる第３レンズ群の移動軌跡
ＡＬ４  ズームによる第４レンズ群の移動軌跡
Ｇ１  第１レンズ群
Ｇ２  第２レンズ群
Ｇ３  第３レンズ群
Ｇ３ａ  第３レンズ群前群
Ｇ３ｂ  第３レンズ群後群
Ｇ４  第４レンズ群
Ｇ５  第５レンズ群
ｇ  重心
Ｓｉｍ  像面
Ｓｔ  絞り
【図１】
0006851552.tif 000002
【図２】
0006851552.tif 000003
【図３】
0006851552.tif 000004
【図４】
0006851552.tif 000005
【図５】
0006851552.tif 000006
【図６】
0006851552.tif 000007
【図７】
0006851552.tif 000008
【図８】
0006851552.tif 000009
【図９】
0006851552.tif 000010
【図１０】
0006851552.tif 000011
【図１１】
0006851552.tif 000012
【図１２】
0006851552.tif 000013